特開 2021-21426 自動車前輪伝動ターニング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-21426(P2021-21426A)

(43)【公開日】2021年2月18日

(54)【発明の名称】自動車前輪伝動ターニング装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/224 20110101AFI20210122BHJP

【ＦＩ】

   F16D3/224

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-137437(P2019-137437)

(22)【出願日】2019年7月26日

(71)【出願人】

【識別番号】518162913

【氏名又は名称】陳 豐田

(74)【代理人】

【識別番号】110000198

【氏名又は名称】特許業務法人湘洋内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】陳 豐田

(57)【要約】

【課題】 自動車前輪伝動ターニング装置を提供する。
【解決手段】 自動車前輪伝動ターニング装置は外環状台２、内環状台３、ホルダー４及び数個のボール５を有し、外環状台２は数個の外槽２２４を有し、各外槽２２４の数は６の倍数より大きいか等しく、内環状台３は数個の内槽３２１を有し、各内槽３２１の数は各外槽２２４の数の因数で、かつ３より大きいか３に等しく、ホルダー４は外環状台２と内環状台３に設置し、しかも数個の通孔４１を有し、各通孔４１の数は３より大きいか３に等しく、各ボール５はローリングするようにホルダー４に取り付けられ、各ボール５の数は各外槽２２４の数の因数で、各ボール５の数は３より大きいか３に等しく、しかも各外槽２２４の数に等しくなく、各外槽２２４の数が各ボール５の数より多く、前後して使用できるため、使用寿命を延ばしメンテナンスコストを引き下げることができる。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車前輪伝動ターニング装置であって、伝動軸に設置され、しかも車前輪に取り付けられ、前記自動車前輪伝動ターニング装置は、外環状台、内環状台、ホルダー、数個のボール及び連結軸を有し、
前記外環状台は、ベース壁、及び前記ベース壁から外へと延伸する環状壁を有し、前記環状壁は、反対向きに設置する内環状面と外環状面、及び前記内環状面と前記外環状面に連接し、しかも前記ベース壁と反対方向の環状頂面を有し、
前記内環状面は、軸線を取り囲む収容室を形成し、前記内環状面は、相互に間隔を開け、しかも前記環状頂面から前記ベース壁へと延伸する数個の外槽を有し、前記各外槽の数は、６の倍数より大きいか等しく、
前記内環状台は、前記軸線に沿って、取り外し可能なように前記外環状台の収容室に設置され、前記内環状台は、前記外環状台に対して、前記軸線において傾斜する一角度の回転を行うことができ、前記内環状台は、反対向きに設置する内壁面と外壁面を有し、前記内壁面は、前記伝動軸を軸接する連接孔を取り囲んで形成し、前記外壁面は、相互に間隔を開けた数個の内槽を有し、前記各内槽の数は、前記各外槽の数の因数で、前記各内槽の数は３より大きいか３に等しく、しかも各内槽は、その内１個の前記外槽に向かい、
前記ホルダーは、前記軸線に沿って、取り外し可能なように前記外環状台と前記内環状台間に設置され、前記ホルダーは、前記内環状台に従い、前記外環状台に対して回転でき、前記ホルダーは、相互に間隔を開け、しかも内側面から外側面へと貫通する数個の通孔を有し、前記各通孔の数は３より大きいか３に等しく、しかも各通孔は、その内１個の前記外槽に向かい、
前記数個のボールは、前記ホルダーの前記各通孔にそれぞれ取り外し可能なように取り付けられ、前記各ボールは等間隔に距離を開け設置され、しかも各ボールは、前記内環状台のその内１個の前記内槽と前記外環状台のその内１個の前記外槽間にローリングするように収容され、前記各ボールの数は、前記各外槽の数の因数で、前記各ボールの数はより大きいか３に等しく、しかも前記各ボールの数は、前記各外槽の数に等しくなく、
前記連結軸は、前記環状壁に反対向きに、前記外環状台のベース壁に固定して設置され、しかも前記軸線に沿って、外へと延伸し、前記連結軸は前記車前輪を連接する
ことを特徴とする、自動車前輪伝動ターニング装置。

【請求項2】

前記各外槽の数は６で、前記各内槽の数は３或いは６で、前記各通孔の数は３或いは６で、しかも前記各ボールの数は３である
ことを特徴とする、請求項１に記載の自動車前輪伝動ターニング装置。

【請求項3】

前記各外槽の数は８で、前記各内槽の数は４或いは８で、前記各通孔の数は４或いは８で、しかも前記各ボールの数は４である
ことを特徴とする、請求項１に記載の自動車前輪伝動ターニング装置。

【請求項4】

前記各ボールの数は前記各内槽の数に等しい
ことを特徴とする、請求項２或いは３に記載の自動車前輪伝動ターニング装置。

【請求項5】

前記各外槽の数は１２で、前記各内槽の数は３で、前記各通孔の数は３、６、１２の内の一つで、しかも前記各ボールの数は３である
ことを特徴とする、請求項１に記載の自動車前輪伝動ターニング装置。

【請求項6】

前記各外槽の数は１２で、前記各内槽の数は４で、前記各通孔の数は４或いは１２で、しかも前記各ボールの数は４である
ことを特徴とする、請求項１に記載の自動車前輪伝動ターニング装置。

【請求項7】

前記各外槽の数は１２で、前記各内槽の数は６で、前記各通孔の数は６或いは１２で、しかも前記各ボールの数は３或いは６である
ことを特徴とする、請求項１に記載の自動車前輪伝動ターニング装置。

【請求項8】

前記各外槽の数は１２で、前記各内槽の数は１２で、しかも前記各ボールの数は３、４、６の内の一つである
ことを特徴とする、請求項１に記載の自動車前輪伝動ターニング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両伝動装置のユニバーサル・ジョイントに関し、特に自動車前輪伝動ターニング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

図１と図２に示す通り、従来の前輪駆動車両は、前輪（図示なし）と伝動軸１０に取り付けるユニバーサル・ジョイント１を使用し、前輪駆動転動の作用を達成する。
ユニバーサル・ジョイント１は、伝動軸１０に軸接する内ソケット台１１、内ソケット台１１を収容する外ソケット台１２、内ソケット台１１と外ソケット台１２間に位置するホルダー１３、ローリングするようにホルダー１３内に取り付けられる数個のスチールボール１４、及び外ソケット台１２に設置され、しかも前輪の接合に用いられるアキシャルシャフト１５を有する。
内ソケット台１１と外ソケット台１２は、各スチールボール１４と数が等しい凹槽１１１、１２１をそれぞれ有する。
ホルダー１３を通して、各スチールボール１４をそれぞれ内ソケット台１１の各凹槽１１１と外ソケット台１２の各凹槽１２１に定位することができる。
内ソケット台１１が外ソケット台１２に対して傾斜して回転し、各スチールボール１４を伝動接触点とすることで、アキシャルシャフト１５と伝動軸１０の角度動力の伝達を実現し、こうして自動車の方向転換作用を達成する。

【0003】

ユニバーサル・ジョイント１は、上述の使用特性を備えるが、外ソケット台１２の硬度が各スチールボール１４の硬度より低いため、長期の使用により、外ソケット台１２の各凹槽１２１は、各スチールボール１４により磨損され、ユニバーサル・ジョイント１全体を交換する必要が生じる。
そのため、メンテナンスコストが非常に高い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記先行技術には、外ソケット台の硬度が各スチールボールの硬度より低いため、長期の使用により、外ソケット台の各凹槽が各スチールボールに磨損され、ユニバーサル・ジョイント全体を交換する必要が生じるため、メンテナンスコストが非常に高い欠点がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は使用寿命を延ばし、しかもメンテナンスコストを引き下げられる自動車前輪伝動ターニング装置に関する。

【0006】

本発明による自動車前輪伝動ターニング装置は、伝動軸に設置され、しかも車前輪に取り付けられる。
該自動車前輪伝動ターニング装置は、外環状台、内環状台、ホルダー、数個のボール及び連結軸を有する。

【0007】

該外環状台は、ベース壁、及び該ベース壁から外へと延伸する環状壁を有する。
該環状壁は、反対向きに設置する内環状面と外環状面、及び該内環状面と該外環状面に連接し、しかも該ベース壁と反対方向の環状頂面を有する。
該内環状面は、軸線を取り囲む収容室を形成し、該内環状面は、相互に間隔を開け、しかも該環状頂面から該ベース壁へと延伸する数個の外槽を有する。
該各外槽の数は６の倍数より大きいか等しい。

【0008】

該内環状台は、該軸線に沿って、取り外し可能なように該外環状台の収容室に設置される。
該内環状台は、該外環状台に対して、該軸線において傾斜する一角度の回転を行うことができる。
該内環状台は、反対向きに設置する内壁面と外壁面を有し、該内壁面は、該伝動軸を軸接する連接孔を取り囲んで形成する。
該外壁面は、相互に間隔を開けた数個の内槽を有し、該各内槽の数は、該各外槽の数の因数で、該各内槽の数は３より大きいか３に等しく、しかも各内槽は、その内１個の該外槽に向かい、該ホルダーは、該軸線に沿って、取り外し可能なように該外環状台と該内環状台間に設置される。
該ホルダーは、該内環状台に従い、該外環状台に対して回転することができ、該ホルダーは、相互に間隔を開け、しかも内側面から外側面へと貫通する数個の通孔を有し、該各通孔の数は３より大きいか３に等しく、しかも各通孔は、その内１個の該外槽に向かう。
該各ボールは、該ホルダーの該各通孔にそれぞれ取り外し可能なように取り付けられ、該各ボールは等間隔に距離を開け設置され、しかも各ボールは、該内環状台のその内１個の該内槽と該外環状台のその内１個の該外槽間にローリングするように収容される。
該各ボールの数は、該各外槽の数の因数で、該各ボールの数は３より大きいか３に等しく、しかも該各ボールの数は、該各外槽の数に等しくない。
該連結軸は、該環状壁に反対向きに、該外環状台のベース壁に固定して設置され、しかも該軸線に沿って、外へと延伸する。
該連結軸は該車前輪を連接する。

【0009】

本発明の効果は以下の通りである。
各ボールの数と各外槽の数の特定の対応を利用し、各ボールを外環状台の内一部分の各外槽に取り付け、外環状台の別の一部分の各外槽をスペアとして残し、一定時間の使用後に各ボールをスペアの各外槽に取り付け替えられ、これによりパーツを交換する必要なく、継続して使用できる。
そのため、本発明は使用寿命を延ばし、しかもメンテナンスコストを引き下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】従来のユニバーサル・ジョイントの立体図である。

【図2】従来のユニバーサル・ジョイントの立体分解図である。

【図3】本発明による自動車前輪伝動ターニング装置の第一実施形態の立体分解図である。

【図4】第一実施形態の断面図であり、第一実施形態の３個のボールを、外環状台の内の３個の外槽に取り付ける様子を示す。

【図5】第一実施形態の断面図であり、各ボールを先ず外環状台の別の３個の外槽に取り付け替える様子を示す。

【図6】図４に類似の模式図であり、第一実施形態の一種の変化例を示す。

【図7】本発明の第二実施形態の断面図であり、４個のボールを先ず外環状台の内の４個の外槽に取り付ける様子を示す。

【図8】図７に類似の模式図であり、４個のボールを外環状台の別の４個の外槽に取り付け替える様子を示す。

【図9】図７に類似の模式図であり、第二実施形態の一種の変化例を示す。

【図10】本発明の第三実施形態の断面図であり、６個のボールを先ず外環状台の内の６個の外槽に取り付ける様子を示す。

【図11】図１０に類似の模式図であり、６個のボールを外環状台の別の６個の外槽に取り付け替える様子を示す。

【図12】図１０に類似の模式図であり、第三実施形態の一種の変化例を示す。

【図13】図１０に類似の模式図であり、第三実施形態の別種の変化例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（一実施形態）
図３〜図５に示す通り、本発明による自動車前輪伝動ターニング装置の第一実施形態は、伝動軸９１に設置され、しかも車前輪９２に取り付けられる。
自動車前輪伝動ターニング装置は、外環状台２、内環状台３、ホルダー４、数個のボール５及び連結軸６を有する。

【0012】

外環状台２は、ベース壁２１、及びベース壁２１から外へと延伸する環状壁２２を有する。
環状壁２２は、反対向きに設置する内環状面２２１と外環状面２２２、及び内環状面２２１と外環状面２２２に連接し、しかもベース壁２１と反対方向の環状頂面２２３を有する。
内環状面２２１は、軸線Ｌを取り囲む収容室２２０を形成する。
内環状面２２１は、相互に間隔を開け、しかも環状頂面２２３からベース壁２１へと延伸する数個の外槽２２４を有する。
各外槽２２４の数は、６の倍数より大きいか等しく、本第一実施形態中では、各外槽２２４の数は６である。

【0013】

内環状台３は、軸線Ｌに沿って、取り外し可能なように外環状台２の収容室２２０に設置される。
内環状台３は、外環状台２に対して、軸線Ｌにおいて傾斜する一角度の回転を行うことができる。
内環状台３は、反対向きに設置する内壁面３１と外壁面３２を有する。
内壁面３１は、伝動軸９１を軸接する連接孔３０を取り囲んで形成する。
連接孔３０には、伝動軸９１を接合する。
外壁面３２は、相互に間隔を開けた数個の内槽３２１を有する。
各内槽３２１は、頂点から底面まで貫通し、しかも各外槽２２４と同方向に延伸する。
各内槽３２１の数は、各外槽２２４の数の因数で、しかも各内槽３２１の数は３より大きいか３に等しく、本第一実施形態中では、各内槽３２１の数は６である。
各内槽３２１は、各外槽２２４にそれぞれ対応し、しかも各内槽３２１は、その内１個の外槽２２４に向かう。

【0014】

ホルダー４は、軸線Ｌに沿って、取り外し可能なように外環状台２と内環状台３間に設置される。
ホルダー４は、内環状台３に従い、外環状台２に対して回転することができる。
ホルダー４は、相互に間隔を開け、しかも内側面から外側面へと貫通する数個の通孔４１を有する。
各通孔４１の数は３より大きいか３に等しく、本第一実施形態中では、各通孔４１の数は６である。
各通孔４１は、各内槽３２１と各外槽２２４にそれぞれ対応し、しかも各通孔４１は、その内１個の内槽３２１に向かう。

【0015】

各ボール５は、ホルダー４のその内１個の各通孔４１にそれぞれ取り外し可能なように取り付けられる。
各ボール５は等間隔に距離を開け排列され、しかも各ボール５は、内環状台３のその内１個の内槽３２１と外環状台２のその内１個の外槽２２４間にローリングするように収容される。
各ボール５の数は、各外槽２２４の数の因数で、各ボール５の数は３より大きいか３に等しく、しかも各ボール５の数は、各外槽２２４の数に等しくない。
本第一実施形態中では、各ボール５の数は３個である。

【0016】

連結軸６は、環状壁２２に反対向きに、外環状台２のベース壁２１に固定して設置され、しかも軸線Ｌに沿って、外へと延伸する。
連結軸６と外環状台２は、一体成形され、しかも車前輪９２に連接される。

【0017】

図４と図５に示す通り、外環状台２の各外槽２２４を、正三角形排列を呈する二組の組合せと見なす。
各組はすべて３個の外槽２２４を有する。
先ず図４に示す通り、各ボール５を、その内３個の通孔４１とそれが対応する３個の内槽３２１内に収容する。
次に各ボール５を、その内一組の各外槽２２４に合わせ、外環状台２内に取り付ければ作動させることができる。
使用中の３個の外槽２２４に磨損が生じスムーズに伝動できなくなると、図５に示す通り、使用者は各ボール５を取り出し、別の一組の各外槽２２４と別の３個の内槽３２１に取り付け替え、継続して使用することができ、本発明の使用寿命は従来の構造の二倍に達する。

【0018】

図６に示す通り、第一実施形態の一種の変化例においては、内環状台３の各内槽３２１の数を３個とする。
内環状台３の硬度は外環状台２より高いため、磨損が比較的少なく、各ボール５を取り付け替える時に、各内槽３２１を交換する必要がなく、各内槽３２１を使用し続けることができる。
同様の原理で、ホルダー４の各通孔４１の数は３個とでき、取り付け替え時にも継続使用が可能である。

【0019】

図７と図８は、本発明の第二実施形態を示す。
第二実施形態は第一実施形態に類似しているが、その差異を以下に説明する。

【0020】

各外槽２２４の数は８で、各内槽３２１の数は８で、各通孔４１の数は８で、しかも各ボール５の数は４である。

【0021】

各外槽２２４を、正方形排列を呈する二組の組合せと見なす。
各組はすべて４個の外槽２２４を有する。
図７に示す通り、先ず４個の各ボール５を、内環状台３の内の４個の内槽３２１と外環状台２のその内一組の各外槽２２４に取り付ければ作動可能である。
続いて、図８に示す通り、使用者は各ボール５を、別の４個の内槽３２１と別の一組の各外槽２２４に取り付け替えれば継続使用ができる。
本第二実施形態も同様に、使用寿命を二倍に高める効果を備える。

【0022】

図９は、本第二実施形態の一種の変化例で、各ボール５を取り付け替える時に、各内槽３２１を継続して使用できるため、内環状台３の各内槽３２１の数は４である。
本第二実施形態も同様に、使用寿命を二倍に高める効果を備える。

【0023】

上述の変化例から分かるように、本発明の各内槽３２１と各通孔４１の数は、各外槽２２４の数と同じ或いは同じでなく、その数が各ボール５に対応して相応に変化でき、各ボール５がその内１個の内槽３２１とその内１個の外槽２２４に安定的に取り付けられれば、これら変化はすべて本発明の範疇に属する。

【0024】

図１０と図１１は、本発明の第三実施形態で、第三実施形態は第一実施形態に類似しているが、その差異を以下に説明する。

【0025】

各外槽２２４の数は１２で、各内槽３２１の数は１２で、各通孔４１の数は１２で、しかも各ボール５の数は６である。

【0026】

各外槽２２４を、正六角形排列を呈する二組の組合せと見なす。
各組はすべて、６個の外槽２２４を有する。
図１０に示す通り、先ず６個の各ボール５を内環状台３の内の６個の内槽３２１と外環状台２のその内一組の各外槽２２４に取り付ければ、即作動できる。
続いて、図１１に示す通り、使用者は各ボール５を、別の６個の内槽３２１と別の一組の各外槽２２４に取り付け替え、継続使用できる。
本第三実施形態も同様に、使用寿命を二倍に高める効果を備える。

【0027】

図１２は、本第三実施形態の一種の変化例である。
各ボール５の数は４で、しかも各外槽２２４を、正方形排列を呈する三組の組合せと見なす。
各組はすべて４個の外槽２２４を有する。
先ず４個の各ボール５を、内環状台３の内の４個の内槽３２１と外環状台２の第一組の各外槽２２４に取り付ければ、即作動できる。
続いて、各ボール５を、順番に第二組の各外槽２２４、第三組の各外槽２２４に取り付け替えれば、継続使用できる。
これにより、本発明は使用寿命を三倍に高められる。

【0028】

図１３は、本第三実施形態の別種の変化例である。
各ボール５の数は３で、しかも各外槽２２４を、正三角形排列を呈する四組の組合せと見なす。
各組はすべて３個の外槽２２４を有する。
先ず３個の各ボール５を、内環状台３の内の３個の内槽３２１と外環状台２の第一組の各外槽２２に取り付ければ、即作動できる。
続いて、各ボール５を、順番に第二組の各外槽２２４、第三組の各外槽２２４と第四組の各外槽２２４に取り付け替えれば、継続使用可能である。
これにより、本発明の使用寿命は四倍に高められる。
各ボール５を取り付け替える時、もし各内槽３２１と各通孔４１にも多めの磨損が生じていれば、同時に異なる位置の各内槽３２１と各通孔４１に変えることができ、同様に本発明の使用寿命を高めることができる。

【0029】

上述の変化例から分かるように、本第三実施形態の各ボール５の数が３より大きいか３に等しく、しかも各ボール５の数が各外槽２２４の数に等しくなく、各外槽２２４の数の因数で、しかも各ボール５を、等間隔に距離を開けて設置すれば、組を分けて前後に使用する相等の作用を達成でき、これら変化はすべて本発明の範疇に属する。

【0030】

上記を総合すると、本発明による自動車前輪伝動ターニング装置は、各ボール５の数が各外槽２２４の数より少なく、しかも特定の数条件に対応させることで、各ボール５を、外環状台２のその内一組の各外槽２２４に取り付けられ、その後さらに各ボール５を、別の一組の各外槽２２４に取り付け替え、継続して使用することができる。
そのため、本発明は使用寿命を延ばし、しかもメンテナンスコストを引き下げることができ、本発明の目的を確実に達成できる。

【0031】

前述した本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、よって、本発明により保護される範囲は後述される特許請求の範囲を基準とする。

【符号の説明】

【0032】

２ 外環状台、
２１ ベース壁、
２２ 環状壁、
２２０ 収容室、
２２１ 内環状面、
２２２ 外環状面、
２２３ 環状頂面、
２２４ 外槽、
３ 内環状台、
３０ 連接孔、
３１ 内壁面、
３２ 外壁面、
３２１ 内槽、
４ ホルダー、
４１ 通孔、
５ ボール、
６ 連結軸、
９１ 伝動軸、
９２ 車前輪、
Ｌ 軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】