特許 7007870 ユニバーサルジョイント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-12

(45)【発行日】2022-01-25

(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 3/41 20060101AFI20220118BHJP

【ＦＩ】

F16D3/41 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2017219710

(22)【出願日】2017-11-15

(65)【公開番号】P2019090481

(43)【公開日】2019-06-13

【審査請求日】2020-06-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100130188

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜一

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(74)【代理人】

【識別番号】100190333

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 群司

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130188

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜一

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(74)【代理人】

【識別番号】100190333

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 群司

(72)【発明者】

【氏名】重野 友

(72)【発明者】

【氏名】高梨 靖史

(72)【発明者】

【氏名】新田 宙輝

【審査官】日下部 由泰

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１９１９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２１５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１６２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平６－７３４６１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ３／３８－ ３／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

十字状に突出する４つの軸部を有する十字軸部材と、
前記軸部に揺動可能に連結される一対のヨークと、
を備えたユニバーサルジョイントであって、
前記ヨークは、
駆動シャフト又は従動シャフトの端面に対し、締結部材により固定されるヨーク基部と、
前記ヨーク基部の一面側から二股状に突出する部位であって、前記軸部を挿入可能に貫通形成された軸受孔を有する一対のアームと、
を備え、
前記ヨーク基部は、前記軸受孔の中心軸線方向から見た前記アームの幅方向両側に設けられ、前記締結部材の座面となる平坦面状の座面部を備え、
前記アームは、
前記軸受孔のうち前記アームの突出方向先端側を形成するアーム先端部と、
前記軸受孔のうち前記アームの突出方向基端側を形成するアーム基端部と、
を備え、
前記アーム基端部は、
前記軸受孔の中心軸線方向から見た幅寸法が、前記軸受孔の中心軸線方向から見たアーム先端部の最大幅寸法よりも小さい逃がし部と、
前記ヨーク基部と前記逃がし部とを接続する部位であって、前記軸受孔の中心軸線方向から見た幅方向両側の側面に形成された円弧状の第一Ｒ面を有する第一接続部と、
前記アーム先端部と前記逃がし部とを接続する部位であって、前記軸受孔の中心軸線方向から見た幅方向両側の側面に形成された円弧状の第二Ｒ面を有する第二接続部と、
を備え、
前記逃がし部の幅寸法に対する前記第一Ｒ面の曲率半径の比は、０．１４以上であり、
前記アームを挟んだ幅方向両側に形成される前記座面部の間隔は、前記アーム先端部の最大幅寸法よりも大きい、ユニバーサルジョイント。

【請求項2】

前記逃がし部の横幅寸法に対する前記第一接続部の曲率半径の比は、０．３５以下である、請求項１に記載の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に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、トランスミッションの出力軸に連結された第１ヨークと、プロペラシャフトに固定された第２ヨークと、第１ヨーク又は第２ヨークを揺動可能に支持する十字軸部材とを備えたユニバーサルジョイント（第１自在継手）が開示されている。第１ヨークは、四隅に４つのボルト挿通孔が形成された取付フランジと、取付フランジから突出した二股状のヨーク部とを備える。取付フランジは、トランスミッションの出力軸に対し、スタッドボルト及びナットにより固定され、取付フランジの一面側には、ボルト挿通孔の周囲に、ナットが着座する平坦な４つのナット着座部が形成される。また、十字軸部材には、十字状に突出する４つの軸部が形成され、ヨーク部には、軸部が挿入される軸受孔が形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－２０８９１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、部品を小型化したいとの要請がある。ユニバーサルジョイントの小型化を図るにあたり、取付フランジを小さくするには、４つのナット着座部の間隔を狭くする必要がある。そして、ナット着座部の間隔を狭くするには、ヨーク部の幅寸法を小さくし、ナット着座部に着座するナットとヨーク部との干渉を回避する必要がある。

【0005】

しかしながら、ヨーク部と取付フランジとの接続部位は、トランスミッションの出力軸の回転を十字軸部材に伝達する際に発生する応力が最大となる部位であるのに対し、ヨーク部の幅寸法を小さくすると、ヨーク部の剛性が低下し、ヨークは、十分な強度を確保できない。このように、従来のユニバーサルジョイントは、強度の確保と小型化との両立を図ることが困難であった。

【0006】

本発明は、強度を維持しつつ、小型化を図ることができるユニバーサルジョイントを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のユニバーサルジョイントは、十字状に突出する４つの軸部を有する十字軸部材と、前記軸部に揺動可能に連結される一対のヨークと、を備える。前記ヨークは、駆動シャフト又は従動シャフトの端面に対し、締結部材により固定されるヨーク基部と、前記ヨーク基部の一面側から二股状に突出する部位であって、前記軸部を挿入可能に貫通形成された軸受孔を有する一対のアームと、を備える。前記ヨーク基部は、前記軸受孔の中心軸線方向から見た前記アームの幅方向両側に設けられ、前記締結部材の座面となる平坦面状の座面部を備え、前記アームは、前記軸受孔のうち前記アームの突出方向先端側を形成するアーム先端部と、前記軸受孔のうち前記アームの突出方向基端側を形成するアーム基端部と、を備える。前記アーム基端部は、前記軸受孔の中心軸線方向から見た幅寸法が、前記軸受孔の中心軸線方向から見たアーム先端部の最大幅寸法よりも小さい逃がし部と、前記ヨーク基部と前記逃がし部とを接続する部位であって、前記軸受孔の中心軸線方向から見た幅方向両側の側面に形成された円弧状の第一Ｒ面を有する第一接続部と、前記アーム先端部と前記逃がし部とを接続する部位であって、前記軸受孔の中心軸線方向から見た幅方向両側の側面に形成された円弧状の第二Ｒ面を有する第二接続部と、を備え、前記逃がし部の幅寸法に対する前記第一Ｒ面の曲率半径の比は、０．１４以上であり、前記アームを挟んだ幅方向両側に形成される前記座面部の間隔は、前記アーム先端部の最大幅寸法よりも大きい。

【0008】

本発明のユニバーサルジョイントによれば、アーム基端部は、第一Ｒ面と第二Ｒ面とを備えているので、ヨークは、逃がし部に発生する応力を第一Ｒ面と第二Ｒ面とに分散することができる。従って、ヨークは、逃がし部の幅寸法を小さくしたとしても、第一Ｒ面に発生する応力の増大を抑制できる。さらに、ヨークは、逃がし部の幅寸法に対する第一Ｒ面の曲率半径の比が０．１４以上となるようにアーム基端部を形成する。これにより、ヨークは、逃がし部に発生した応力を、第一Ｒ面と第二Ｒ面とに対して均等に分散することができる。よって、ユニバーサルジョイントは、ヨークの強度を維持しつつ、ヨークの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】本発明の一実施形態におけるユニバーサルジョイントの部分拡大図である。

【図1B】図１ＡのＩＢ－ＩＢ線におけるユニバーサルジョイントの部分拡大断面図である。

【図2A】ヨークを軸受孔の中心軸線方向から見た図である。

【図2B】ヨークの平面図である。

【図3】第一Ｒ面の曲率半径と第一Ｒ面及び第二Ｒ面に発生する応力との関係を示すグラフである。

【図4】第一Ｒ面の曲率半径と第一Ｒ面及び第二Ｒ面に発生する応力との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係るユニバーサルジョイントを適用した実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図１Ａ及び図１Ｂを参照して、本発明の一実施形態であるユニバーサルジョイント１の概略を説明する。ユニバーサルジョイント１は、駆動シャフト２と従動シャフト（図示せず）との間に連結され、駆動シャフト２の回転を従動シャフトに伝達する。

【0011】

（１．ユニバーサルジョイント１の概略）
図１及び図２に示すように、ユニバーサルジョイント１は、十字軸部材１０と、一対のヨーク２０と、４つの軸受カップ３０とを主に備える。十字軸部材１０は、胴部１１と、４つの軸部１２とを備える。４つの軸部１２は、胴部１１から十字状に突出する部位である。各々の軸部１２は、円柱状の部位に形成される。

【0012】

一対のヨーク２０は、駆動シャフト２又は従動シャフト（図示せず）に固定される。具体的に、一対のヨーク２０のうち、一方のヨーク２０は、駆動シャフト２の端面２ａに対し、他方のヨーク２０は、従動シャフトの端面（図示せず）に対し、それぞれ締結部材としてのボルト３及びナット４により固定される。また、各々のヨーク２０には、軸部１２を挿入可能な２つの軸受孔２１が貫通形成される。なお、ヨーク２０の詳細については、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら後述する。

【0013】

軸受カップ３０は、軸受孔２１に圧入可能な有底筒状に形成される。４つの軸受カップ３０は、４つの軸部１２の各々に被せられる。そして、軸受カップ３０の内周面と軸部１２の外周面との間には、ニードルベアリング４０が設けられる。これにより、一対のヨーク２０は、十字軸部材１０の各々の軸部１２に対し、軸受カップ３０及びニードルベアリング４０を介して揺動可能に連結される。

【0014】

（２．ヨーク２０の形状について）
次に、ヨーク２０の形状について詳細に説明する。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ヨーク２０は、ヨーク基部６０と、一対のアーム７０とを備える。ヨーク基部６０は、駆動シャフト２の端面２ａ（図１Ａ参照）又は従動シャフトの端面（図示せず）に固定される板状の部位である。

【0015】

ヨーク基部６０は、ヨーク基部６０の一面側（図３Ａ上面側）に形成される４つの座面部６１と、平面視において各々の座面部６１の中心部分に貫通形成される４つのボルト孔６２とを備える。座面部６１は、駆動シャフト２の端面２ａ又は従動シャフトの端面にヨーク基部６０を固定する際に、ナット４の座面となる平坦面状の部位であり、４つの座面部６１は、平面視におけるヨーク基部６０の四隅に設けられる。また、座面部６１は、軸受孔２１の中心軸線Ｏ方向から見た場合に、アーム７０を挟んだ幅方向（図３Ａ左右方向）両側に位置する。

【0016】

ヨーク基部６０は、ヨーク基部６０の他面側（図３Ａ下面側）を駆動シャフト２の端面２ａ（図１Ａ参照）又は従動シャフトの端面に当接させた状態で、駆動シャフト２の端面２ａ又は従動シャフトの端面からボルト孔６２にボルト３を挿入する。そして、ヨーク基部６０の一面側からナット４をボルト３に螺合させることにより、ヨーク基部６０は、駆動シャフト２の端面２ａ又は従動シャフトの端面に締付固定される。

【0017】

一対のアーム７０は、ヨーク基部６０の一面側から二股状に突出する部位である。各々のアーム７０は、アーム先端部７１と、アーム基端部７２とを備える。アーム先端部７１は、軸受孔２１のうちアーム７０の突出方向先端側部分（図３Ａ上側部分）を形成するＣ形状の部位である。アーム基端部７２は、ヨーク基部６０とアーム先端部７１との間に形成される部位であって、軸受孔２１のうちアーム７０の突出方向基端側部分（図３Ａ下側部分）を形成する。

【0018】

そして、アーム基端部７２は、逃がし部７３と、第一接続部７４と、第二接続部７５とを備える。第一接続部７４は、ヨーク基部６０と逃がし部７３とを接続し、第二接続部７５は、アーム先端部７１と逃がし部７３とを接続する。また、軸受孔２１の中心軸線Ｏ方向から見た逃がし部７３の幅寸法Ｗ１は、アーム先端部７１の最大幅寸法Ｗ２よりも小さな寸法に設定される。さらに、軸受孔２１の中心軸線Ｏ方向から見た第一接続部７４の幅方向両側の側面には、円弧状の第一Ｒ面７６が形成され、軸受孔２１の中心軸線Ｏ方向から見た第二接続部７５の幅方向両側の側面には、円弧状の第二Ｒ面７７が形成される。

【0019】

ここで、軸受孔２１の中心軸線Ｏ方向から見てアーム７０を挟んだ幅方向両側に設けられた２つの座面部６１の間隔Ｉは、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１と第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の２倍とを合わせた寸法となる（Ｉ＝Ｗ１＋Ｒ１×２）。従って、アーム基端部７２は、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１を大きな寸法にするほど逃がし部７３の幅寸法Ｗ１が小さくなる一方、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１を大きな寸法に設定するほど第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１が小さくなる。

【0020】

この点に関し、図３に示すグラフを参照しながら、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１と第一Ｒ面７６及び第二Ｒ面７７に発生する応力との関係について説明する。図３に示すグラフは、ヨーク基部６０の一面側から軸受孔２１の中心軸線Ｏまでの高さＨが２９ｍｍであるヨーク２０において、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１を１ｍｍ、２．５ｍｍ、４ｍｍ、５．５ｍｍ及び７ｍｍのそれぞれに設定した場合に、第一Ｒ面７６及び第二Ｒ面７７に発生した応力の測定結果を示す。なお、第二Ｒ面７７の曲率半径は、いずれも一定である。図３に示すグラフの横軸は、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１に対する第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の比（Ｒ１／Ｗ１）であり、数値が大きいほど第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１が大きくなることを示す。

【0021】

図３に示すグラフによれば、Ｒ１／Ｗ１の値が０．０３（Ｒ１が１ｍｍ）のとき、第一Ｒ面７６に発生した応力は６８９ＭＰａ、第二Ｒ面７７に発生した応力は１４６ＭＰａであった。これに対し、Ｒ１／Ｗ１の値が０．０９（Ｒ１が２ｍｍ）のとき、第一Ｒ面７６に発生した応力は５３４ＭＰａ、第二Ｒ面７７に発生した応力は３１３ＭＰａであった。このように、Ｒ１／Ｗ１の値が０．０９であるヨーク２０は、Ｒ１／Ｗ１の値が０．０３であるヨーク２０と比べて、逃がし部７３に発生する応力が第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とに対し、均等に分散されたことがわかる。

【0022】

また、Ｒ１／Ｗ１の値が０．０９であるヨーク２０は、Ｒ１／Ｗ１の値が０．０３であるヨーク２０と比べて、逃がし部７３の幅寸法を小さくしたにも関わらず、第一Ｒ面７６に発生する応力が低下したことがわかる。この点において、ヨーク２０は、逃がし部７３の幅寸法を小さくしたとしても、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１が確保されることにより、第一Ｒ面７６に発生する応力を低下させることができると推測できる。

【0023】

Ｒ１／Ｗ１の値が０．１４（Ｒ１が４ｍｍ）のとき、第一Ｒ面７６に発生した応力は５５２ＭＰａ、第二Ｒ面７７に発生した応力は４８３ＭＰａであった。Ｒ１／Ｗ１の値が０２４（Ｒ１が５．５ｍｍ）のとき、第一Ｒ面７６に発生した応力は５５２ＭＰａ、第二Ｒ面７７に発生した応力は５２８ＭＰａであった。Ｒ１／Ｗ１の値が０．３５（Ｒ１が７ｍｍ）のとき、第一Ｒ面７６に発生した応力は６１５ＭＰａ、第二Ｒ面７７に発生した応力は６０６ＭＰａであった。このように、Ｒ１／Ｗ１の値が０．１４，０．２４又は０．３５であるヨーク２０は、Ｒ１／Ｗ１の値が０．０９であるヨーク２０と比べて、逃がし部７３に発生する応力が第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とに対し、より均等に分散されたことがわかる。

【0024】

なお、第一Ｒ面７６及び第二Ｒ面７７に発生する応力は、Ｒ１／Ｗ１の値の上昇に伴って上昇する。これは、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１が小さくなることにより、逃がし部７３の剛性が低下したことが原因であると推測される。しかしながら、Ｒ１／Ｗ１の値が０．１４又は０．２４であるヨーク２０とＲ１／Ｗ１の値が０．０９であるヨーク２０との比較において、Ｒ１／Ｗ１の値の上昇に伴って第一Ｒ面７６に発生する応力の上昇幅は、第二Ｒ面７７に発生する応力の上昇幅と比べて小さい。これは、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１が大きくなることで、第一Ｒ面７７への応力集中が軽減された分、第二Ｒ面７７に発生する応力が増大したことが要因であると考えられる。このように、ヨーク２０は、逃がし部７３の幅寸法を小さくしたとしても、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１が確保されることにより、第一Ｒ面７６に発生する応力の増加を抑制できると推測できる。

【0025】

その一方、Ｒ１／Ｗ１の値を０．２４から０．３５に変更した場合に第一Ｒ面７６に発生する応力の差は、Ｒ１／Ｗ１の値を０．１４から０．２４に変更した場合に第一Ｒ面７６に発生する応力の差と比べて、かなり大きくなる。これは、逃がし部７３に発生する応力が第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とに均等に分散させることができる一方で、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１が小さくなったことで、逃がし部７３の全体に発生する応力が増大したことが原因であると推測される。即ち、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１を過度に小さくすると、第一Ｒ面７６及び第二Ｒ面７７のそれぞれに発生する応力の絶対値が大きくなり、アーム２０は、強度を十分に確保することが困難になると考えられる。

【0026】

このように、ヨーク２０は、アーム基端部７２に第二Ｒ面７７を形成することにより、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１を小さくしたとしても、第一Ｒ面７６に発生する応力の増大を抑制することができる。その結果、ヨーク２０は、アーム７０を挟んだ両側に形成する２つの座面部６１の間隔Ｉを小さくしたとしても、ヨーク２０の強度を維持でき、ユニバーサルジョイント１は、強度を維持しつつ、小型化を図ることができる。

【0027】

続いて、図４に示すグラフを参照しながら、第一Ｒ面７６の曲率半径と第一Ｒ面７６及び第二Ｒ面７７に発生する応力との関係について説明する。図４に示すグラフは、ヨーク基部６０の一面側から軸受孔２１の中心軸線Ｏまでの高さＨが異なるヨーク２０を用いて、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１を１ｍｍ、２．５ｍｍ、４ｍｍ、５．５ｍｍ及び７ｍｍのそれぞれに設定した場合に、第一Ｒ面７６及び第二Ｒ面７７に発生した応力の測定結果を示す。図４に示すグラフの縦軸は、第二Ｒ面７７に発生する応力に対する第一Ｒ面７６に発生する応力の比（以下、単に「応力比」と称す）であり、縦軸の値が１に近いほど、逃がし部７３に発生した応力が第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とに均等に分散されたことを示す。

【0028】

図４に示す４つのグラフのうち、左上に示すグラフは、ヨーク基部６０の一面側から軸受孔２１の中心軸線Ｏまでの高さＨを２３ｍｍに設定して測定した結果を示す。また、右上に示すグラフは、高さＨを２５ｍｍに、左下に示すグラフは、高さＨを２７ｍｍに、右下に示すグラフは、高さＨを２９ｍｍに、それぞれ設定して測定した結果を示す。また、４つのグラフには、第二Ｒ面７７の曲率半径Ｒ２を３ｍｍとするヨーク２０を用いた測定結果が、Ｒ１／Ｗ１の値ごとに示されている。これに加えて、左上に示すグラフ及び右下に示すグラフには、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１を２．５ｍｍ（Ｒ１／Ｗ１＝０．０９）及び７ｍｍ（Ｒ１／Ｗ１＝０．３５）、第二Ｒ面７７の曲率半径Ｒ２を２ｍｍ及び５ｍｍに設定したヨーク２０を用いた測定結果も併せて示されている。

【0029】

図４に示すように、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０３であるヨーク２０の応力比は、高さＨが何れの値をとる場合であっても、３を超える。即ち、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０３であるヨーク２０は、逃がし部７３に発生した応力が第一Ｒ面７６に集中し、第二Ｒ面７７への分散が十分に行われなかったことを示す。これは、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の絶対値が小さいこと、及び、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１が第二Ｒ面７７の曲率半径Ｒ２よりも小さいことが要因として考えられる。

【0030】

Ｒ１／Ｗ１の値の０．０９であるヨーク２０の応力比は、高さＨが何れの値をとる場合であっても、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０３であるヨーク２０の応力比よりも小さくなった。これは、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０３であるヨーク２０との比較において、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１が大きくなり、第一Ｒ面７６への応力集中が軽減されたことが原因として挙げられる。

【0031】

また、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０９であるヨーク２０の応力比は、Ｈ＝２３ｍｍ，２５ｍｍ及び２７ｍｍの何れかの値をとる場合に、２を下回る一方、高さＨがＨ＝２９ｍｍのときの応力比は、２を大きく上回る。これは、高さＨが大きくなるほど、第一Ｒ面７６に応力が集中しやすくなる傾向があると考えられる。よって、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０９であるヨーク２０は、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０３であるヨーク２０との比較において、高さＨが２７ｍｍ以下であれば、逃がし部７３に発生する応力を第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とに分散させる効果があると考えられる。

【0032】

高さＨが２９ｍｍ、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０９であるヨーク２０において、第二Ｒ面７７の曲率半径Ｒ２が５ｍｍであるヨーク２０は、第二Ｒ面７７の曲率半径Ｒ２が２ｍｍ又は３ｍｍであるヨーク２０と比べて、応力比が大きくなった。これに対し、高さＨが２３ｍｍ、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０９であるヨーク２０において、第二Ｒ面７７の曲率半径Ｒ２の違いが応力比に及ぼす影響は、ほとんど見られなかった。これは、高さＨが大きくなるほど、第一Ｒ面７６に応力が集中しやすくなることに加え、第二Ｒ面７７の曲率半径Ｒ２を大きくしたことにより、逃がし部７３に発生した応力が第二Ｒ面７７に分散されにくくなった結果、第一Ｒ面７６への応力集中度合が大きくなったと考えられる。

【0033】

Ｒ１／Ｗ１の値の０．１４，０．２４又は０．３５であるヨーク２０の応力比は、高さＨが何れの値をとる場合であっても、Ｒ１／Ｗ１の値の０．０９であるヨーク２０の応力比よりも１に近い値をとった。この点において、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１が一定以上の寸法になると、概ね１に近くなると推測される。具体的に、ヨーク２０は、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１に対する第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の比が０．１４以上である場合に、逃がし部７３に発生する応力を第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とにほぼ均等に分散できると推測できる。

【0034】

なお、Ｒ１／Ｗ１の値の０．３５であるヨーク２０は、高さＨが２３ｍｍ及び２９ｍｍである場合においても、第二Ｒ面７７の曲率半径Ｒ２の違いが応力比に及ぼす影響は、ほとんど見られなかった。これは、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の絶対値が大きく、第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１が第二Ｒ面７７の曲率半径Ｒ２よりも大きいことにより、逃がし部７３に発生する応力が第二Ｒ面７７に分散されやすくなったと考えられる。

【0035】

このように、ユニバーサルジョイント１は、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１に対する第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の比が０．０９以上となるようにアーム基端部７２を形成する。これにより、アーム７０は、逃がし部７３の幅寸法を小さくしたとしても、逃がし部７３に発生する応力が第二Ｒ面７７に分散されるので、第一Ｒ面７６に発生する応力の増大を抑制できる。そして、ユニバーサルジョイント１は、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１に対する第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の比を０．１４以上とすることで、逃がし部７３に発生する応力を第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とに対し、より均等に分散できる。その結果、ユニバーサルジョイント１は、ヨーク２０の強度維持と小型化との両立を図ることができる。

【0036】

また、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１に対する第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の比は、０．３５以下に設定することが望ましい。即ち、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１に対する第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の比が０．３５を超えると、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１が過度に小さくなり、アーム基端部７２の剛性を十分に確保することができなくなる。従って、アーム７０は、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１に対する第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の比を０．３５にすることにより、アーム７０の強度を維持できる。

【0037】

また、アーム７０は、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１が、軸受孔２１の中心軸線Ｏ方向から見たアーム先端部７１の最大幅寸法Ｗ２よりも小さな寸法に設定されるので、ナット４（図１Ａ参照）と逃がし部７３との間に隙間を設けることができる。従って、ユニバーサルジョイント１は、ヨーク２０を駆動シャフト２の端面２ａ又は従動シャフトの端面（図示せず）に固定する際の作業効率を向上させることができる。

【0038】

これに加え、軸受孔２１の中心軸線Ｏ方向から見てアーム７０の幅方向両側に形成される座面部６１の間隔Ｉは、アーム先端部７１の最大幅寸法Ｗ２よりも大きな寸法にすることが望ましい。これにより、ヨーク２０は、ヨーク基部６０の一面側からボルトにナットを締め付ける際に用いる工具とヨーク２０との干渉を回避しやすくすることができる。よって、ユニバーサルジョイント１は、駆動シャフト２の端面２ａにヨーク２０を固定する際の作業効率を向上させることができる。

【0039】

以上説明したように、アーム基端部７２は、第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とを備えているので、ヨーク２０は、逃がし部７３に発生する応力を第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とに分散することができる。従って、ヨーク２０は、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１を小さくしたとしても、第一Ｒ面７６に発生する応力の増大を抑制できる。

【0040】

さらに、ヨーク２０は、逃がし部７３の幅寸法Ｗ１に対する第一Ｒ面７６の曲率半径Ｒ１の比が０．１４以上となるようにアーム基端部７２を形成する。この場合、ヨーク２０は、逃がし部７３に発生する応力を、第一Ｒ面７６と第二Ｒ面７７とに対して均等に分散することができるので、ユニバーサルジョイント１は、ヨーク２０の強度を維持しつつ、ヨーク２０の小型化を図ることができる。

【0041】

（３．その他）
以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。

【0042】

例えば、上記実施形態では、ヨーク２０を駆動シャフト２の端面２ａに固定する際に、駆動シャフト２側からボルト３をボルト孔６２に挿入し、ヨーク２０側からナット４をボルト３に螺合させる場合について説明したが、これに限られるものではない。即ち、ヨーク２０を駆動シャフト２の端面２ａに固定する際に、ヨーク２０側からボルト３をボルト孔６２に挿入し、駆動シャフト２側からナット４をボルト３に螺合させてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１：ユニバーサルジョイント、 ２：駆動シャフト、 ３：ボルト（締結部材の一部）、 ４：ナット（締結部材の一部）、 １０：十字軸部材、 １２：軸部、 ２０：ヨーク、 ２１：軸受孔、 軸受カップ、 ６０：ヨーク基部、 ６１：座面部、 ７０：アーム、 ７１：アーム先端部、 ７２：アーム基端部、 ７３：逃がし部、 ７４：第一接続部、 ７５：第二接続部、 ７６：第一Ｒ面、 ７７：第二Ｒ面、 Ｉ：アームを挟んだ幅方向両側に形成される座面部の間隔、 Ｏ：軸受孔の中心軸線、 Ｒ１：第一Ｒ面の曲率半径、 Ｗ１：逃がし部の幅寸法、 Ｗ２：アーム先端部の最大幅寸法

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】