(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】P2024034391
(43)【公開日】2024-03-13
(54)【発明の名称】ユニバーサルジョイント
(51)【国際特許分類】
F16D 3/27 20060101AFI20240306BHJP
F16D 3/26 20060101ALI20240306BHJP
【FI】
F16D3/27
F16D3/26 X
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022138596
(22)【出願日】2022-08-31
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-10-02
(71)【出願人】
【識別番号】513276765
【氏名又は名称】合同会社ICグロー
(72)【発明者】
【氏名】石黒 安男
(57)【要約】 (修正有)
【課題】十字軸の不等速運動による障害の軽減と、ユニバーサルジョイントの利便性の向上を図る。
【解決手段】十字軸10の軸棒12で、動力伝達の為の回転以外に生じるジョイントヨーク15側に傾斜する不要動作時に、新設の連接部で一体化した両側のジョイント部18の方が、逆に軸棒12の方に、ジョイントヨーク15のシーソー回転支点でシーソーの様に交互に迫り出す傾斜自在にして、十字軸10の傾斜を必要としないジョイントヨーク15構成で不要動作を抑制したことと、十字軸10を動力伝達本来の回転状態に近づけた効果として、該十字軸10を介せずに、本発明のシーソー方式のジョイントヨーク15と元々傾斜動作が無い動力伝達軸39との直接ジョイントも出来る様にした。
【選択図】
図15
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユニバーサルジョイントにおいて、回転動力伝達の動力伝達軸同士を屈折させてジョイントして回転動力を伝達させる自在継手である十字軸の軸棒にジョイントする為の前記動力伝達軸に固定して連接しているジョイントヨークの先端即ち前記屈折させて連接している相手側の前記動力伝達軸方向側になる側の先端の両側のジョイント部を前記ジョイントヨークに固定して設けずに、両側の前記ジョイント部同士を繋げて一体化する連接部を別に設けて連接して固定するとともに、該連接部と一体になった両側のジョイント部がシーソーの様に交互に相手側前記動力伝達軸向きに迫り出して傾くシーソー動作を自在にして前記ジョイントヨークに設けたことと、前記連接部と一体になった両側のジョイント部が前記ジョイントヨークからシーソーの様に傾くシーソー動作自在にしたことで、相手側の前記動力伝達軸に自在継手の前記十字軸を介在させずに直接ジョイントすることも出来る様にしたことを特徴としたユニバーサルジョイント。
【請求項2】
請求項1において、シーソーの様に交互に相手側の前記動力伝達軸向きに迫り出して傾く前記連接部の相手側前記動力伝達軸向きの先端側に、更に相手側前記動力伝達軸側に向けてヒンジ動作自在にしたヒンジ動作部を設けて、該ヒンジ動作部の先端側の両端側又は中間位置の一箇所に前記ジョイント部を固定して設けたことを特徴としたユニバーサルジョイント。
【請求項3】
本発明の請求項3は、
請求項1において又はユニバーサルジョイントの十字軸において、前記十字軸の十文字を構成する二本の軸棒が交差する前記十字軸の中心位置での前記軸棒の中心線同士を同じ一点で交差させずに任意の間隔で隔てて交差させて設けるとともに、前記軸棒が該軸棒とジョイントするジョイントヨークのジョイント部の中でスライドして、前記軸棒が連接している動力伝達軸方向及び前記軸棒の長手方向にスライド移動出来る様にしたことを特徴としたユニバーサルジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ユニバーサルジョイントのジョイントヨークに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ユニバーサルジヨイントは、動力伝達軸の入力軸 と 出力軸の交わりで、直線ではなく、角度をつけた折れ曲げの状態でジョイントしても、回転動力を伝えることが出来るが、単に十字軸またはカルダンジョイントとも呼ばれる自在継手は、不等速運動と言う問題点もあり、高速回転時には支障をきたす恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特願2022-016856
【特許文献2】特開2003-194092
【特許文献1】特開2002-227872
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、動力伝達軸の入力軸 と 出力軸とを十字軸で屈折させてジョイントさせた場合の動力伝達力の回転では、該屈折角度と同じ角度に十字軸が連接している動力伝達軸側に傾斜して揺動しながら回転することになるが、この傾斜することが前記の不等速運動の一つの原因であると考えられるので、その傾斜を抑制することを課題とする。
【0005】
その課題となる傾斜する要因のプロセスは、
ユニバーサルジョイントの十字軸は、入力軸と出力軸を屈折させてジョイントさせた該屈折角度分の角度に十字軸の軸棒が傾斜を繰り返すもので、 仮に、動力伝達軸同士のジョイントで、30度の屈折角度で、屈折部を頂点にして、両側の動力伝達軸が下側から伸ばして交差させている場合では、横向きである水平時の十字軸の軸棒の傾斜角度を0度として、中間点に位置する該0度から縦向きになる軸棒が動力伝達軸側に15度傾斜する動作を、二本の軸棒が其々繰り返す動作となる。
これは、2本の軸棒がヨークの二又に分かれた両側の先端部の二つのジョイント部で其々ジョイントされているので、該二又の両側のジョイント部が横向きに並んだ状態時には、該両側のジョイント部は同じ水平位置の傾斜0度で、二又のジョイント部が縦方向きになった時には、傾斜している動力伝達軸の中心線上に垂直に並ぶジョイント部の上下側も傾斜する位置になり、ジョイントされた軸棒もジョイント側の動力伝達軸の中心線上の垂直方向に傾く構図になる。
この様に、先端が二股に分かれたジョイントヨークの両先端が縦向きに傾斜して並んだ場合は、必然的に軸棒も傾斜するものである。
この動作は、動力伝達による軸棒の回転動作の中で1回目の縦向きから、半回転の180度にも逆転した再度の縦向きによる傾斜の往復になるので、動力伝達軸の360度の一回転で、一本の軸棒が2往復して揺動する傾斜動作を繰り返すこととなるもので,もう 片方の軸棒も同様に傾斜するので、回転の速度によっては、円盤がはためいて揺れている様に見えるものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
動力伝達軸同士を屈折させてジョイントさせたユニバーサルジョイントの十字軸の軸棒とジョイントするジョイントヨークのジョイント部が、前途のプロセスの、二又の両先端のジョイント部が縦向きになる時に、十字軸の軸棒をジョイントしているジョイント部のジョイントヨーク側即ち動力伝達軸側に傾斜させない構造にして十字軸の傾斜動作を抑える様にすることである。
【0007】
本発明の請求項1は、ユニバーサルジョイントにおいて、
回転動力伝達の動力伝達軸同士を屈折させてジョイントして回転動力を伝達させる自在継手である十字軸の軸棒にジョイントする為の前記動力伝達軸に固定して連接しているジョイントヨークの先端即ち前記屈折させて連接している相手側の前記動力伝達軸方向側になる側の先端の両側のジョイント部を前記ジョイントヨークに固定して設けずに、両側の前記ジョイント部同士を繋げて一体化する連接部を別に設けて連接して固定するとともに、該連接部と一体になった両側のジョイント部がシーソーの様に交互に相手側前記動力伝達軸向きに迫り出して傾くシーソー動作を自在にして前記ジョイントヨークに設けたことと、前記連接部と一体になった両側のジョイント部が前記ジョイントヨークからシーソーの様に傾くシーソー動作自在にしたことで、相手側の前記動力伝達軸に自在継手の前記十字軸を介在させずに直接ジョイントすることも出来る様にしたことを特徴としたユニバーサルジョイント。
【0008】
これは、十字軸10の軸棒12が動力伝達軸39の回転動力で回転して、十字軸10の二本の前記軸棒12が両側の其々ジョイントした側の動力伝達軸39の方向側に傾斜させる体勢になっても、傾斜しない一定の体勢を保持する位置に留まれる様に、ジョイントした前記ジョイント部18の方が、軸棒12側に前記ジョイントヨーク15から傾く即ち傾斜出来る様にしたことで、十字軸10が前記の二本の動力伝達軸39を屈折させた角度の中間位置若しくは動力伝達先である出力軸の中心線上の直角位置で、傾斜せずに留まって回転出来る様にして、不安定要因である傾斜する揺動動作を抑えて、回転動力伝達の本来の回転だけにすることである。
【0009】
この、十字軸10を傾斜させずに回転動力の伝達が出来ると言うことは、十字軸10と言う自在継手を介せずに、動力伝達軸39又は回転動力伝達先のギヤやプロペラ等の対象物にジョイントできる軸棒12を設けることで、該回転対象物と本発明のジョイントヨークとの直接のジョイントも可能となるものである。
【0010】
また、十字軸10が傾斜しない体勢を保持する為に設けたシーソー方式のジョイント部18は、両横側の前記ジョイント部18が板材又は棒材の何れかの連接部材から成る連接部で連接し固定させた一個の一体部品として、板材連接型シーソー方式ジョイント部20と棒材連接型シーソー方式ジョイント部40との二方式の連接部材があるが、該二方式の連接部材の其々に対応したシーソー方式ジョイント部でジョイントヨーク15にシーソーの様に交互に迫り出して傾く傾斜移動自在にして設けて回転動力の伝達をするものである。
【0011】
この、シーソー方式のジョイント部を前記ジョイントヨークに設ける方法としては、
まず、板材連接型シーソー方式ジョイント部20では、該板材連接型シーソー方式ジョイント部20を傾斜自在に設けるジョイントヨーク15のヨーク基部16Aとして、該ヨーク基部16Aに設けた動力伝達軸39を収納して固定する動力伝達軸取付け筒部35の反対面側に、前記板材連接型シーソー方式ジョイント部20をスライド移動自在に挟み込む二又のスライド壁面構成部33を突出させて設けて、前記板材連接型シーソー方式ジョイント部20を前記二又の間のスライドスペース34でスライド移動自在に両側のスライド壁面構成部33で挟み込んで前記動力伝達軸39からの回転動力伝達ができる構成にして、このヨーク基部16Aの全体像としては、動力伝達軸取付け筒部35の円柱を設けたヨーク基部16Aの円形部の面の反対面側を、該円形部からから二又に分かれた前記スライド壁面構成部33の先端が先細りした形状で全体としては円錐形にしていて、該円錐形の二又の先端付近を、前記板材連接型シーソー方式ジョイント部20のシーソー動作の回転支点との支点としていて、板材連接型シーソー方式ジョイント部20は前後が幅広の翼の様な形状で、該幅広の翼の両端の二辺にジョイント部18を設けて、該翼様の両端二辺の中間部の先端側をシーソー動作の回転支点との支点にして、該回転支点の後側である動力伝達軸取付け筒部35側の前記幅広面が前記スライド壁面構成部33の間の前記スライドスペース34に収納されていて、該収納部分が動力伝達軸39からの回転動力伝達箇所になる構成にしている。
【0012】
次に、棒材連接型シーソー方式ジョイント部40は、丸棒又は角棒を半円の逆アーム状にして、該半円の先端両端にジョイント部18を設けているもので、該棒材連接型シーソー方式ジョイント部40をシーソーの様に傾斜自在に設けるジョイントヨーク15のヨーク基部16Bの全体像としては、動力伝達軸取付け筒部35の円柱を設けたヨーク基部16Bの円形部の面の反対面側を、該円形部から先端が先細りした形状の円錐形にしていて、該円錐形の中に半円の逆アーム状にした棒材連接型シーソー方式ジョイント部40をスライド移動自在に通す棒材スライド移動自在収納穴42を設けていて、該棒材スライド移動自在収納穴42に収納した棒材連接型シーソー方式ジョイント部40の両先端が傾斜するシーソーの様に前記円錐形の先端方向即ち固定して連接している自己側の動力伝達軸39の中心線上方向に交互に伸び縮みしてリングを形作る様に迫り出すようにしていて、該棒材連接型シーソー方式ジョイント部40の半円にした連接部のジョイント部連接棒材41は、長さの半分程度が棒材スライド移動自在収納穴42の中に収納されていて、該収納部分が前記動力伝達軸39からの回転動力伝達箇所になる構成にしている。
【0013】
本発明の請求項2は、
請求項1において、シーソーの様に交互に相手側の前記動力伝達軸向きに迫り出して傾く前記連接部の相手側前記動力伝達軸向きの先端側に、更に相手側前記動力伝達軸側に向けてヒンジ動作自在にしたヒンジ動作部を設けて、該ヒンジ動作部の先端側の両端側又は中間位置の一箇所に前記ジョイント部を固定して設けたことを特徴としたユニバーサルジョイント。
【0014】
これは、本発明のジョイントヨーク15のジョイント部18がシーソーの様に交互に相手側の動力伝達軸39向きに迫り出して傾斜できる様にしたことに加えて、更に先端側に設けたヒンジ動作部24にジョイント部18を設けることで、回転連動伝達先の十字軸10又は動力伝達軸39の回転の中心点の中心線上の横側位置を、ジョイントヨーク15の先端部のシーソー動作の回転支点とすることが出来ることで、シーソー傾斜と併せて回転動力伝達を滑らかにすることと、ヒンジ動作部24に設けるジョイント部18をヒンジ動作部の中間位置に一個にして相手側の動力伝達軸39側向きに設けた場合には、電動ドライバーの先端のチャック機能式ジョイント部の様に、簡単に相手側の動力伝達軸39の先端側にジョイント出来るようにすることもできるもので、ジョイント部18をジョイントヨーク15の両側先端に設けている場合は、ジョイントヨーク15は軸棒12と回転自在にしてジョイントしているが、ジョイント部18を一個にして相手側の動力伝達軸39側向きに設けている場合には、該動力伝達軸39の軸棒12の先端部を収納して固定してジョイントすることになる。
【0015】
本発明の請求項3は、
請求項1において又はユニバーサルジョイントの十字軸において、前記十字軸の十文字を構成する二本の軸棒が交差する前記十字軸の中心位置での前記軸棒の中心線同士を同じ一点で交差させずに任意の間隔で隔てて交差させて設けるとともに、前記軸棒が該軸棒とジョイントするジョイントヨークのジョイント部の中でスライドして、前記軸棒が連接している動力伝達軸方向及び前記軸棒の長手方向にスライド移動出来る様にしたことを特徴としたユニバーサルジョイント。
【0016】
これは、十字軸10の軸棒12が十文字に交差する位置で、該軸棒12の中心線同士を一点で交わらさずに、ずらして交差させて設けることで、十字軸10が回転する本来の回転の中心点の両横側に動力伝達軸39側の回転支点が並ぶことになり、両横側に設けられた該支点は前記動力伝達軸39と一体的に回転する様に位置固定されているので、前途のずらす間隔の幅に応じて、請求項1の十字軸10の回転時の傾斜運動を更に抑制又は傾斜させないようにする効果がある。
【0017】
また、二本の軸棒12の中心線をずらして交差させた場合に、十字軸10から角度を屈折してジョイントしているジョイントヨーク15の先端のシーソー動作の回転支点から更に先端側に両側のジョイント部18を伸ばして設けている構成では、軸棒12が傾斜する体制の前途プロセスの縦向き時に該軸棒12がジョイント部18でのスライド移動が必要となるので、軸棒12の長手方向へのスライド移動を自在にするとともに、前途の傾斜する方向であるジョイントヨーク15側へも傾斜できる様にして、十字軸10自体が動力伝達の回転力で回転し体制を保持しスムーズな回転が出来る様にしていて、この、ジョイント部18から軸棒12が長手方向へのスライド移動及びジョイントヨーク15側への傾斜が出来る様にすることは、従来の十字軸式自在継手においても、二本の軸棒12の中心線をずらして交差させた十字軸10に用いることができるものである。
【発明の効果】
【0018】
本発明のシーソー動作方式としたジョイントヨークの効果として、
自在継手の十字軸にかかる動力伝達軸から伝達される本来の回転以外となる十字軸が傾斜して揺動する不安定要因の動作を抑制出来る様にしたことと、
ギヤやプロペラ等の回転動力伝達先にジョイント用の軸棒を設けることで、十字軸の自在継手を介さずに本発明のジョイントヨークとの直接ジョイントも可能としたことと、
十字軸の二本の軸棒同士を同じ一点で交差させずに任意の間隔で隔てて交差させて設けることで、該十字軸が傾斜して揺動する動作を更に抑制することが出来る様にした。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】は外周環部設置型十字軸13の平面図である。
【
図3】は平面図で、ジョイントヨーク15の先端に設ける板材連接型シーソー方式ジョイント部20である。
【
図6】は平面図で、
図3から
図5の板材連接型シーソー方式ジョイント部20を取り付けるジョイントヨーク15のヨーク基部16A側である。
【
図10】は
図6から
図9、のジョイントヨーク15のヨーク基部16Aに
図3から
図5の板材連接型シーソー方式ジョイント部20を取り付けた正面図である。
【
図12】は実施例の正面図で、
図1から
図2の外周環部設置型十字軸13の二本の軸棒12に、左右から板材連接型シーソー方式ジョイント部20を取り付けたジョイントヨーク15が其々ジョイントしているイメージ図である。
【
図13】は正面図で、
図4と同じくジョイントヨーク15の先端に設ける板材連接型シーソー方式ジョイント部20αであるが、中央のシーソー運動の回転支点のシーソー回転支点凹部30がある上部の長手側を、該長手側の内側にヒンジ回転軸26を通す穴を設けてヒンジ回転軸収納筒部25としている。
【
図14】は斜視図の実施例で、右側は
図13の両端側のジョイント部18がヒンジ動作自在になっている板材型シーソー方式ジョイント部20αを設けたジョイントヨーク15が、相手側となる出力先側の動力伝達軸39の先端に設けた軸棒12に直接ジョイントして回転動力を伝達しているイメージ図である。
【
図15】は斜視図の実施例で、右側のジョイントヨーク15に
図14と同じヒンジ動作自在の板材型シーソー方式ジョイント部20αの先端に設けたヒンジ回転基部36の中間部から伸ばした一個のチャック式ジョイント部28が相手側動力伝達軸39と、直接ジョイントしていることを表しているイメージ図である。
【
図16】は平面図で、ジョイントヨーク15の先端に設ける棒材連接型シーソー方式ジョイント部40で、両横に十字軸10の軸棒12とジョイントするジョイント部18を示している。
【
図17】は
図16の正面図で、ジョイント部連接棒材41が半円状の逆アーム型であることを示している。
【
図19】はは平面図で、
図16から
図18の棒材アーム型シーソー式ジョイント部40を取り付けるジョイントヨーク15のヨーク基部16B側である。
【
図22】は実施例の正面図で、
図1から
図2の外周環部設置型十字軸13の二本の軸棒12に、左右から棒材連接型シーソー方式ジョイント部40を取り付けたジョイントヨーク15が其々ジョイントしているイメージ図である。
【
図23】は正面図で、
図19から
図21のジョイントヨーク15のヨーク基部16Bであるが、逆アーム型の棒材連接型シーソー方式ジョイント部40をスライド移動自在に収納する棒材スライド移動自在収納穴42を十字軸10の二本の軸棒12に合わせて直角位置の上下の二箇所に設けたものである。
【
図24】は斜視図で、
図22と同じく実施例であるが、
図23の棒材スライド移動自在収納穴42を上下の二箇所に設けたヨーク基部16Bにスライド移動自在に収納された二つの棒材連接型シーソー方式ジョイント部40が、出力先側の動力伝達軸39の先端に十文字状に設けた軸棒12に直接ジョイントして回転動力を伝達しているイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の請求項1では、
動力伝達軸39の入力軸 と 出力軸を屈折させて十字軸式自在継手でジョイントさせた時には、回転動力伝達の為の本来の回転と、他に十字軸10が其々ジョイントした側の動力伝達軸39の方向側に傾斜して揺動する不要な動作が生じ、この不要な動作を抑制することとして、
まず、ジョイント部18をジョイントヨーク15の両側先端に固定して設けずに、該両側のジョイント部18同士を一体化する連接部を別に設けて連接して固定してからジョイントヨーク15から前記連接部とともにシーソーの様に両側のジョイント部18が一体の交互に相手側の動力伝達軸39側に迫り出して傾く動作で、軸棒12を引き付けずに、逆に寄り添う様に傾斜し、ともに動力伝達の回転をして、軸棒12の傾斜を抑制する様に、ジョイントヨーク15にシーソー動作自在にして設けることである。
【0021】
さらに、前記の揺動動作が発生しない相手側の動力伝達軸39の先端に十字軸10様の軸棒12に設けて、該軸棒12に前記ジョイントヨーク15のジョイント部18を直接ジョイントして動力伝達先することも出来るものである。
【0022】
本発明の請求項2では、
シーソー動作自在の前記連接部の相手側前記動力伝達軸39向き面側を、更に相手側前記動力伝達軸側39に向けてヒンジ動作部24をヒンジ動作自在にして設けて、該ヒンジ動作部24の両端側又は中間位置即ちヒンジ回転軸26で円周状に回転するヒンジ動作部24の自己側の前記動力伝達軸39の中心線上を経由する位置の一箇所にジョイント部18を固定して設けることで、屈折角度で向き合う相手側の動力伝達軸39側にシーソーの様に傾斜する動作に更にヒンジ構成による相手側の回転の中心点に常に同じ中心線上で向き合う動作を加えたことで、屈折部における回転動力伝達を滑らかにすることができる。
【0023】
本発明の請求項3では、
十字軸10の二本の軸棒12が交差する位置を、該軸棒12の中心線同士を同じ一点で交差させずに任意の間隔で隔てて交差させて設けることで十字軸10が回転する本来の回転の中心点の両横側にもジョイントヨーク15で位置固定された回転動力伝達支点が並ぶことになり、十字軸10の回転時の傾斜運動を抑制する効果が発生するものである。
【0024】
しかし、十字軸10は本来の回転の中心点を中心にして回転するので、前記回転動力伝達支点が前記回転の中心点の横位置ではなく、ジョイントヨーク15との屈折角度の斜め横位置の場合やシーソー方式ではない従来式のジョイントヨーク15の場合は、前記回転動力伝達支点の位置から該十字軸10が回転時に移動する必要があるので、該十字軸10の軸棒12とジョイントするジョイントヨーク15のジョイント部18の中でスライドして十字軸10の軸棒12が動力伝達軸39の入力軸又は出力軸側方向及び軸棒12の長手方向に十字軸10自らがスライドして移動し、回転の中心点とのギャップをカバー出来る様にしているものである。
【実施例0025】
図1及び
図2は、十字軸外周環部14の内側に十字軸10の軸棒12を設けた外周環部設置型十字軸13の自在継手で、
図1は平面図で、外回りの十字軸外周環部14の内側の水平の横向き側の軸棒12が手前の位置で、縦向きの軸棒12が奥側の位置に設けられていることを示している。
【0026】
図2は
図1の側面図の断面図で、上下の斜線のハッチング部分は十字軸外周環部14の断面を表していて、縦向き側の軸棒12は左側寄りに、水平の横向き側の軸棒12は右側寄になっていて、外周環部設置型十字軸13の本来の回転の中心点である上下間の中心線から、左右にずらした位置に軸棒12を離して設けていることを表していて、十字軸10が回転動力伝達で回転した時に、十字軸10の回転の中心点と、ジョイントヨーク15によるジョイント支点が同じ一点ではなく、間隔を空けて設ける事で、回転時に両側の十字軸10の其々の中間点を結ぶ線が回転の中心線の役割を果たして、傾斜による揺動を抑制する為である。
【0027】
この
図1及び
図2の傾斜する揺動動作を抑制する十字軸10では、ジョイント部15を両側先端に固定している従来のジョイントヨーク15にジョイントされた十字軸10の軸棒12は、動力伝達の回転時に、屈折して向かい合う両側の動力伝達軸39側に其々が順次引き寄せられて傾斜する動作が生じるので、用いることができないが、本発明の請求項1から請求項3によるジョイントヨーク15においては用いることができる。
【0028】
図3から
図5は、板材連接型シーソー方式ジョイント部20で、
図3は平面図で、両端側のジョイント部18を連接して固定しているジョイント部連接板材21の厚み面が表されていて、該ジョイント部連接板材21の中間部の縦の二本の破線はシーソー回転支点ピン挿入穴22を示している。
【0029】
図4は
図3の正面図で、中央の逆三角形的なジョイント部連接板材21の幅広面の中央上部の先端側にシーソー回転支点ピン挿入穴22が設けられていて、両端側にはジョイント部18を固定して設けている。
【0030】
図5は
図4の側面図で、下側にジョイント部連接板材21の厚み面が表されていて、上部にジョイント部18が表されていて、該ジョイント部18の軸棒挿入用穴23が縦長で長円形であることを表していて、丸棒状の軸棒12が収められた場合には、該軸棒12がジョイント部18の中で上下にスライド移動可能にしているもので、その下側にシーソー回転支点ピン挿入穴22を破線で示している。
【0031】
図6から
図9は、ヨーク基部16Aで、上側先端側にシーソー回転支点ピン32を装着して固定して
図3から
図5の板材連接型シーソー方式ジョイント部20をシーソーの様に両側のジョイント部18を交互に上下に傾斜回転自在に留めて、一体のジョイントヨーク15とするもので,
図6は平面図で、中央部のスライドスペース34の両側の縦の直面を設けて向かい合う左右の半円状部分はスライド壁面構成部33で、該スライド壁面構成部33の間の縦の上下間のスライドスペース34の中間部にシーソー回転支点ピン32を横向きに通して渡していることを表している。
【0032】
図7は
図6の正面図で、下部側は動力伝達軸取付け筒部35で、上部側のヨーク基部16Aの両側がスライド壁面構成部33で、間のスライドスペース34の上部側にシーソー回転支点ピン32を横向きに通して渡していることを表していて、該シーソー回転支点ピン32は脱着が可能としている。
【0033】
図8は
図7の側面図で、三角錐的な形状のヨーク基部16Aの上部先端側にシーソー回転支点ピン32を表している。
【0034】
図9は
図8の底面図で、内側の二重丸の部分は動力伝達軸取付け筒部35で、外側はヨーク基部16Aで、中央はヨーク基部16Aの底面である。
【0035】
図10は正面図で、ヨーク基部16Aに板材連接型シーソー方式ジョイント部20をシーソー回転支点ピン32でシーソー回転自在に留めてシーソー方式のジョイントヨーク15として完成させたもので、前項の図としては、
図4のジョイント部連接板材21の幅広面を横に広げて両端側にジョイント部18を設けた構成の図と、
図8の三角錐的な形状のヨーク基部16Aから成る構成の図で、該ヨーク基部16Aが動力伝達で回転した時には、両側のスライド壁面構成部33が挟んで収納している板材連接型シーソー方式ジョイント部20のジョイント部連接板材21をスライドスペース34内でスライド移動させながら動力伝達の回転をさせるものである。
【0036】
図11は
図10の側面図で、ジョイント部連接板材21が、 ヨーク基部16Aのスライド壁面構成部33間のスライドスペース34にスライド移動自在に挟まれて収納されていること表していて、動力伝達軸取付け筒部35に固定して取り付けた動力伝達軸39の回転で、ヨーク基部16Aと板材連接型シーソー方式ジョイント部20が、シーソー方式のジョイントヨーク15として一体になって回転出来ることを示している。
【0037】
図12は実施例で、中央の外周環部設置型十字軸13の軸棒12に、左右の斜め下からシーソー方式のジョイントヨーク15が其々の板材連接型シーソー方式ジョイント部20でジョイントしているイメージ図で、
図2の外周環部設置型十字軸13に、
図10及び
図11のシーソー方式のジョイントヨーク15が其々ジョイントしていることを表していて、左右の板材連接型シーソー方式ジョイント部20のシーソー回転の支点位置であるシーソー回転支点ピン32の位置が、軸棒12が十文字に交差する中心部の回転の中心点位置から其々の動力伝達軸39向きの斜め下位置になっていて、右側のジョイントヨーク15の両側のジョイント部18は水平の横並びでシーソー回転支点ピン32の位置から更に左上の軸棒12にジョイントしているが、軸棒12が縦向きの左側のジョイントヨーク15の上下になったジョイント部18は、該ジョイント部18の上下間の中間位置がシーソー回転支点ピン32の位置と同じ横側位置になるので、回転支点ピン32の位置が前記中心点位置から斜め下側になった上下間の間隔で、ジョイント部18内で軸棒12の中間位置から下側にスライド移動していることを示している。
【0038】
この、縦向き状態になった側の軸棒12は、該軸棒12の回転の中心点である中間位置から下がった位置のジョイント部18からの回転動力の伝達になり、回転速度によっては、スライド移動のタイミングのずれによる回転の乱れが予測され、ジョイント側の動力伝達軸39側に傾斜させる力も加わることも考えられるもので、該傾斜させる力が加わった時には、ジョイント部18の長円形のジョイント部軸棒受入穴23の内部のスペース及び軸棒12の長手側へのスライド移動で対応出来る様にしている。
【0039】
また、軸棒12の長手側へのスライド移動を無くす為に、軸棒12の中間位置とシーソー回転支点ピン32の位置とを同じ横側位置になる様に、ジョイント部連接板材21の幅広面の中央上部から先端側に突出させた凸部にシーソー回転支点ピン挿入穴22を設けて、該シーソー回転支点ピン挿入穴22の位置を、両端側のジョイント部18の中間部と同じ高さ位置に設けてもよい、但しこの場合は、十字軸10の回転の中心点である中央部を空洞化する等で、突出させた前記凸部を前記中心点部に受け入れる様にする必要がある。
【0040】
図13は板材連接型シーソー方式ジョイント部20αの正面図で、
図4の板材連接型シーソー方式ジョイント部20のシーソー回転支点ピン挿入穴22からシーソー回転支点凹部30に変えて設けた幅広側の上側先端を、回転軸を通す穴を設けたヒンジ回転軸収納筒部25にして設けていて、該ヒンジ回転軸収納筒部25に、両端側にジョイント部固定基部27とジョイント部18を固定して設けたヒンジ回転軸26を通して設けたことで、板材連接型シーソー方式ジョイント部20のシーソー回転に加えて、両側のジョイント部18のヒンジ動作で、該ジョイント部18の先端側が動力伝達先側に常に向く様になる様にしたことで、板材連接型シーソー方式ジョイント部20αのシーソー回転の支点位置を、十字軸10の回転の中心点の中心線上の横側位置に設定することが出来るようにしたものである。
【0041】
図14は実施例で、右斜め下側の動力伝達軸39を動力伝達軸取付け筒部35で連接させたジョイントヨーク15のヨーク基部16Aの先端側のシーソー回転の支点位置であるジョイント部連接板材21の先端側のヒンジ回転軸収納筒部25の幅広側の中間点の上下の両面に設けたシーソー回転支点凹部30に、シーソー回転支点凹部用留めピン31をヨーク基部16Aの最先端側のスライドスペース34を構成する二又の上下のスライド壁面構成部33から挿入して固定して、シーソー回転自在にして設けた板材連接型シーソー方式ジョイント部20αで、ヒンジ回転軸収納筒部25の筒穴にはヒンジ回転軸26を回転自在に挿入して設けていて、該ヒンジ回転軸26の両側に固定して設けているジョイント部18が、自在継手の十字軸10を介せずに、相手側の動力伝達軸39の軸棒取付部38の軸棒12に直接ジョイントしているイメージ図で、軸棒12にジョイントしている両側のジョイント部18はヒンジ回転軸収納筒部25からのヒンジ動作自在で、左側の動力伝達軸39方向に常にヒンジ動作して向かっているので、ジョイント部連接板材21のシーソー傾斜と併せて回転動力伝達を滑らかにするものである。
【0042】
図15は実施例で、右斜め下側の板材連接型シーソー方式ジョイント部20αを設けたシーソー方式のジョイントヨーク15の左先端に設けたジョイント部連接板材21の先端部に設けたヒンジ回転軸収納筒部25に収納したヒンジ回転軸26に、左水平方向に向けた一個のチャック式ジョイント部28とチャック式ジョイント部固定軸29を設けたヒンジ回転基部36を固定して設けているもので、該ヒンジ回転軸26からチャック式ジョイント部28に至る各部は一体であり、ヒンジ回転軸収納筒部25から一体でヒンジ動作できる様にしていて、該チャック式ジョイント部28には、相手側の動力伝達軸39を収納して、チャック機能で固定している状態を表しているイメージ図である。
【0043】
図16から
図18は、棒材連接型シーソー方式ジョイント部40で、
図16は平面図で、両端側のジョイント部18を連接して固定している丸棒タイプのジョイント部連接棒材41の丸棒の太さが表されていている。
【0044】
図17は
図16の正面図で、上部の両端側のジョイント部18の下側に、丸棒タイプのジョイント部連接棒材41が半円の円の縁をなぞる逆アーチ状であることが表されていて、該ジョイント部連接棒材41と固定して一体の両側ジョイント部18の中央が前記の半円の完成位置である円を二分する直径線上になる様に設けている。
【0045】
図18は
図17の側面図で、上側のジョイント部18に、軸棒12を通す丸いジョイント部軸棒受入穴23を示している。
【0046】
図19から
図21は、ヨーク基部16Bで、該ヨーク基部16Bの内部に、
図16から
図18の丸棒タイプのジョイント部連接棒材41を、スライド移動を自在にさせる逆アーチ状に湾曲させた棒材スライド移動自在収納穴42を設けていて、
図19は平面図で、円形のヨーク基部16Bの左右間を貫く棒材スライド移動自在収納穴42の丸い開口部が示されているが、ヨーク基部16Bの中央部分が先細りの円錐形的であるので、該開口部が縦長に見えていて、棒材スライド移動自在収納穴42が内部でつながっていることを破線で示している。
【0047】
図20は
図19の正面図で、ヨーク基部16Bが円錐形的であることを表していて、棒材スライド移動自在収納穴42を破線で示していて、該ヨーク基部16Bが動力伝達で回転した時には、棒材スライド移動自在収納穴42に嵌め込まれて収納されている棒材連接型シーソー方式ジョイント部40のジョイント部連接棒材41をスライド移動させながら動力伝達の回転をさせるものである。
【0048】
図21は
図20の側面図で、下側は動力伝達軸取付け筒部35である。
【0049】
図22は実施例で、中央の外周環部設置型十字軸13の内側を破線で表していて、軸棒12に、左右の斜め下からシーソー方式のジョイントヨーク15が其々の棒材連接型シーソー方式ジョイント部40でジョイントしているイメージ図で、ヨーク基部16Bの棒材スライド移動自在収納穴42にスライド移動自在に通した半円形で逆アーチ状のジョイント部連接棒材41の先端のジョイント部18が軸棒12にジョイントしていることを表しているもので、右側の縦向きに並んだジョイント部18が、シーソーの様に上側のジョイント部18の連接側のジョイント部連接棒材41がシーソーの片側が迫り上がる様に大きく迫り出して、外周環部設置型十字軸13の縦位置を維持していることを示していて、また、棒材連接型シーソー方式ジョイント部40が半円を完成させた形状であるので、動力伝達軸39の回転動力で棒材連接型シーソー方式ジョイント部40がシーソーの様に交互に傾斜しながら回転しても、前記の半円の中心位置である両側のジョイント部18の中間は、連接している右側の動力伝達軸39の中心線上で変わらず、ジョイント部18内での軸棒12のスライド移動が生じない、若しくは殆んど生じないものである。
【0050】
図23は正面図で、円錐形的なヨーク基部16Bに、棒材スライド移動自在収納穴42を、上下の二箇所に、十文字の様に直角方向に重ねて設けていることを表している。
【0051】
図24は実施例で、
図23の棒材スライド移動自在収納穴42を、上下の二箇所に十文字の様に直角方向に重ねて設けた円錐形的なヨーク基部16Bに、其々棒材連接型シーソー方式ジョイント部40をスライド移動自在にして設けたジョイントヨーク15が、右下側から十字軸10の自在継手を介せずに、左水平方向に伸びる動力伝達軸39の軸棒取付部38に設けた十字軸10様の軸棒12に直接ジョイントしている状態を表しているイメージ図である。
従来の、ジョイントヨーク15がジョイントした十字軸10の軸棒12を引き寄せて傾斜させる方式ではなく、逆に、シーソー方式の両側のジョイント部18をジョイントヨーク15からシーソーの様に交互に傾斜させて、軸棒12に傾いて寄り添う様に一緒に回転するようにして、更に自在継手の十字軸10も自ら傾斜を抑制できる構成にしたことで、動力伝達の本来の回転のみの回転で、外見的に静止状態の様なスムーズな回転になることと、その、相手方に寄り添う様に傾斜するシーソー方式ジョイント部に加えて、更に、常に動力伝達先と同じ回転の中心線上で同じ中心線方向に向かえるヒンジ機構にした先端側にジョイント部18を設けて、相手方の動力伝達軸39に直接で簡単にジョイント出来る様にして、十字軸10及び相手側のジョイントヨーク15も省略もできる簡略化と、揺動しない安定性で、利用範囲の可能性も広がり、産業の発展に役立つものである。
ユニバーサルジョイントにおいて、回転動力伝達の動力伝達軸同士を屈折させてジョイントして回転動力を伝達させる自在継手である十字軸の軸棒にジョイントする為の前記動力伝達軸に固定して連接しているジョイントヨークの先端即ち前記屈折させて連接している相手側の前記動力伝達軸方向側になる側の先端の両側のジョイント部を前記ジョイントヨークに固定して設けずに、両側の前記ジョイント部同士を繋げて一体化する連接部を別に設けて連接して固定するとともに、該連接部と一体になった両側の前記ジョイント部がシーソーの様に交互に相手側前記動力伝達軸向きに迫り出して傾くシーソー動作を自在にして前記ジョイントヨークに設けたことと、前記連接部と一体になった両側の前記ジョイント部が前記ジョイントヨークからシーソーの様に傾くシーソー動作自在にしたことで、相手側の前記動力伝達軸に自在継手の前記十字軸を介在させずに直接ジョイントすることも出来る様にしたことを特徴としたユニバーサルジョイント。
ユニバーサルジョイントにおいて、回転動力伝達の動力伝達軸同士を屈折させてジョイントして回転動力を伝達させる自在継手である十字軸の軸棒にジョイントする為の前記動力伝達軸に固定して連接しているジョイントヨークの先端即ち前記屈折させて連接している相手側の前記動力伝達軸方向側になる側の先端の両側の前記軸棒とジョイントする部分のジョイント部を前記ジョイントヨークに固定して設けずに、両側の前記ジョイント部同士を繋げて一体化する連接部を別に設けて連接して固定するとともに、自己側の前記動力伝達軸に固定して連接している側である両側の前記ジョイント部を固定せずに分離させた前記ジョイントヨーク側をヨーク基部側として、該ヨーク基部に前記ジョイント部と一体化した前記連接部の部分を収納して揺動自在にするスライド移動自在スペースを設けて、該スライド移動自在スペースに前記連接部部分を収納するとともに、両側の前記ジョイント部間の中心点を回転の中心点に又は前記連接部の前記先端側の両側の前記ジョイント部との中間点の位置に該中間点位置を収納する前記スライド移動自在スペースを構成する前記ヨーク基部の前記先端側の前記中間点位置に係る位置に設けた支点ピン又は留め具を回転の中心点にして、該中心点を中心にして前記連接部と共に前記ジョイント部が前記ヨーク基部から前記屈折させた角度の範囲で折り返して回転する往復運動が出来る様にして、前記連接部と一体になった一対の両側の前記ジョイント部が前記往復運動する揺動動作でシーソーの様に前記ヨーク基部から交互に相手側前記動力伝達軸向きに迫り出して傾くシーソー動作を自在にして設けたことと、前記連接部と一体になった両側の前記ジョイント部が前記ジョイントヨークの前記ヨーク基部からシーソーの様に傾くシーソー動作自在にしたことで、動力伝達軸同士の十字軸式自在継手によるジョイント時の一般的な最大屈折角度と考えられる30度程度の屈折角度であれば、本発明の前記ヨーク基部と前記連接部と該連接部と一体の両側の前記ジョイント部から成る前記ジョイントヨークの場合では、仮に、扇を180度開いた形状で該扇形状の扇の要となる側を前記先端側に向けた状態で該扇形状の両辺側に前記連接部を設けた平板から成る前記連接部として、該連接部の前記先端側の中間部の最先端を収納する位置を頂点にした90度の円錐形で内側に前記スライド移動自在スペースを設けた前記ヨーク基部の部分の該スライド移動自在スペースに扇形状の前記連接部の半分の割合の部分を収納することとして、該連接部の残り略90度分の収納外の部分が前記ヨーク基部の両外側に二分した45度の部分で其々シーソー動作自在の揺動移動可能部分としていて、前記の一般的な30度の屈折角度であれば、両側の一対の前記ジョイント部がシーソー動作で傾斜しながら相手側の前記動力伝達軸の中心線上の垂直位置での円周で動力伝達の回転ができるので、自在継手の前記十字軸を介在させずに、相手側の前記動力伝達軸に該動力伝達軸に直交して固定して設けた軸棒に自己側の前記動力伝達軸の前記ジョイントヨークのシーソー動作自在の両側の前記ジョイント部とが直接ジョイントして動力伝達することも出来る様にしたことを特徴としたユニバーサルジョイント。