JPH0247769Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は自在継手に係り、特に、車両用ステア
リング機構などの入力軸と出力軸とを連結するの
に好適な自在継手に関する。

〔従来技術〕

自在継手は、入力軸による回転トルクを出力軸
に円滑に伝達できるところから、車両用ステアリ
ング機構などに用いられている。

従来のこの種の自在継手としては、第１図の
ａ，ｂに示されるように、一端がそれぞれ入力軸
又は出力軸に連結され、他端がそれぞれＵ字状に
形成された入出力軸ヨーク１０と、外周の二点で
直交し入力軸ヨークと出力軸ヨークとが対向して
嵌合可能な２本の台形溝１２が外周囲に亘つて形
成された球体１４とを嵌合し、入力軸による回転
トルクを球体１４を介して出力軸に伝達するもの
が提案されている。

第１図のｂに示す球体１４は、第２図ａ，ｂ，
ｃに示されるような半球体を２個背中合せするこ
とにより得られるものであり、外球部１６が等し
い半径の半円形状に形成され、これに所定の幅と
深さを有する台形溝１２が十字状に形成されてい
る。この台形溝１２に入出力軸ヨーク１０のＵ字
状頭部１８を嵌合することにより自在継手が形成
される。なお、第２図のａは球体１４の正面図、
ｂ図はａに示した球体１４のＡ−Ａ線に沿う断面
図、ｃ図はａに示した球体１４背面図である。

このように、この種の自在継手は、球体１４に
台形溝１２を形成し、この台形溝１２に入出力軸
ヨーク１０のＵ字状頭部１８を嵌合させることに
より、自在継手として用いられる。

又、近年部品の軽量化に伴い、球体１４の材質
を樹脂にしたものが提案されている。

しかし、球体を単に樹脂製としただけでは、球
体の成形時に肉厚の厚い所に空孔が生じ、強度低
下をきたす欠点がある。そこで、補強材としてガ
ラス繊維を用い、樹脂にガラス繊維をまぜて球体
を構成したものも提案されている。ところが、こ
の構成ではガラス繊維がヨークと接触し、ヨーク
の表面を摩耗させてしまい、ヨークと球体との間
の動きに円滑さを欠く場合が生じるし、さらにま
た、樹脂製の球体を用いたヨーク構造に比べて、
樹脂の粘弾性特性による振動低減効果も劣るとい
う問題点がある。

本考案の目的は、従来より有る樹脂製の球体継
手に見られる成形に伴う欠陥により強度が低下す
るのを防止することができる自在継手を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本考案は一端がそ
れぞれ入出力軸に連結され、他端がそれぞれ略Ｕ
字状に形成された頭部より成る入出力軸ヨーク
と、当該入出力軸ヨークの略Ｕ字状頭部と嵌合可
能な溝が外周面に形成された一対の樹脂製半球体
とを備え、各半球体の背面側が互いに合わされて
球体を構成し、各半球体の溝に入出力軸ヨークの
各略Ｕ字状頭部が相対向し、かつ一方の頭部に対
して他方の頭部が略90度回転した状態で嵌合して
なる自在継手において、前記各半球体の各溝間の
肉厚部内のうち半球体背面側から肉厚部のほぼ中
心に亘つて、この半球体より高硬度の芯材を挿着
した自在継手を構成したものである。

〔作用〕

入力軸ヨークと出力軸ヨークにそれぞれ入力軸
と出力軸が連結され、入力軸から入力軸ヨークに
回転トルクが伝達されると、この回転トルクに従
つて入力軸ヨークが回転する。これにより入力軸
ヨークの回転に伴う回転トルクが球体と出力軸ヨ
ークを介して出力軸に伝達される。このとき入力
軸ヨークと出力軸ヨークの回転に伴う球体の捩じ
れは各半球体の芯材により抑制され、入力軸から
出力軸への回転トルクが円滑に伝達される。ま
た、各半球体には芯材が挿入されており、各半球
体の肉厚が略均一になつているため、各半球体の
成形時に欠陥が生じるのが防止され、成形に伴う
欠陥によつて強度の低下が防止される。

〔考案の実施例〕 以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を
説明する。

第３図には、チルト式、マニアル式ステアリン
グ機構に用いるに好適な場合の実施例の構成が示
されている。

第３図において、入力軸ヨーク３０、出力軸ヨ
ーク３１は、入力軸又は出力軸に連結される連結
部３２とＵ字状に形成された頭部３４から構成さ
れている。入出力軸ヨーク３０，３１と嵌合し、
入力軸による回転トルクを出力軸に伝達するため
の球体３６には、外周の二点で直交して入力軸ヨ
ーク３０と出力軸ヨーク３１とが対向して嵌合可
能な２本の溝３８が外周囲に亘つて形成されてい
る。

ここで、本考案は、捩り強度の向上を図ること
を目的としたところから、本実施例においては、
入出力軸ヨーク３０，３１の球体３６との嵌合部
４０を円弧状に形成し、球体３６の溝３８も円弧
状に形成してある。なお、溝３８の溝幅は従来の
台形溝１２よりも若干せまく形成されている。

第３図のｂ図に示される球体３６は、第４図の
ａ，ｂ，ｃに示されるような一対の樹脂製半球体
を２個背中合せすることにより得られる。かかる
半球体２個を結合するに際しては、一方の半球体
背面凹部４２にばねを嵌め、他方の半球体の背中
を合わせることにより、第３図に示される球体３
６を得ることができる。

又、本実施例においては、球体３６背面に、凹
突状部４４が形成されており、この凹突状部４４
には、球体３６とは材質が異なるガラス入り成型
品の入れ子４６が、射出成型時又は成型後に挿入
される。球体３６の各溝３８間の肉厚部内のうち
半球体背面側から肉厚部のほぼ中心に亘つて入れ
子４６を挿入することにより、射出成型時に内部
欠陥が発生するのを防止することができる。

球体３６に入出力軸ヨーク３０，３１を嵌め込
むに際しては、第５図に示されるように、入力軸
４８が連結された入力軸ヨーク３０を球体３６の
溝３８の無い側より挿入し、ついで90度倒して２
点鎖線の位置にすれば、入力軸ヨークは溝３８よ
り抜けることはない。次に、出力軸に連結される
出力軸ヨーク３１を、第６図に示されるように、
球体３６の溝３８の無い側に挿入し、入力軸４８
とは逆方向に90度倒して２点鎖線の位置にするこ
とにより溝３８より抜け出ることはない。入力軸
３０と出力軸３１が球体３６に装着された状態が
第７図に示されている。

又本実施例においては、嵌入部のがた発生防止
のために、第８図に示されるような構成がとられ
ている。第８図は、第７図における球体３６のＣ
−Ｃ線に沿う断面図を示すものであり、凹部４２
内にばね５０が挿入されている。第１０図に示さ
れるようなばね５０の開放端は嵌入された入力軸
ヨーク３０及び出力軸ヨーク３１に所定の付勢力
を付し、がたの発生を防止している。

ここで、従来品と、本考案による自在継手の静
的捩り強度試験をジヨイントアングル15度におい
て行なつたところ、第９図のａ，ｂ，ｃに示され
るような試験結果が得られた。

第９図のａは従来品の試験結果であり、ｂは本
考案に係る自在継手に入れ子を挿入しない場合の
試験結果であり、ｃは球体に入れ子が挿入された
本考案に係る自在継手の試験結果である。

第９図に示される試験結果から、本考案による
自在継手ｃは、ａに示す従来のものよりも捩り強
度が45％以上向上し、ｂに示されるものよりも捩
り強度が17％以上向上したことが確認された。こ
のように、本実施例における自在継手は、従来の
ものよりも捩り強度を向上させることができるの
で、塑性変形、破断強さに対しても従来のものよ
りも向上させることができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、各樹脂
製半球体に芯材を挿着したため、各半球体の成形
に伴う欠陥によつて強度が低下するのを防止する
ことができると共に捩じり強度の向上に寄与する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図のａ，ｂは従来の自在継手の斜視図、第
２図のａ，ｂ，ｃは第１図に示す従来の球体の正
面図、Ａ−Ａ線に沿う断面図及び背面図、第３図
のａ，ｂは本考案の一実施例を示す斜視図、第４
図のａ，ｂ，ｃは第３図に示す球体の正面図、Ｂ
−Ｂ線に沿う断面図及び背面図、第５図は本考案
に係る球体に入力軸ヨークを装着する場合の組付
説明図、第６図は本考案に係る球体に出力軸ヨー
クを装着する場合の組付説明図、第７図は本考案
に係る自在継手の正面図、第８図は本考案に係る
球体の結合面断面図、第９図のａ，ｂ，ｃは従来
の自在継手と本考案に係る自在継手の捩り強度特
性図、第１０図はばねの側面図である。 ３０……入力軸ヨーク、３１……出力軸ヨー
ク、３６……球体、３８……円弧状溝、４４……
凹突状部、４６……入れ子、５０……ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一端がそれぞれ入出力軸に連結され、他端がそ
   れぞれ略Ｕ字状に形成された頭部より成る入出力
   軸ヨークと、当該入出力軸ヨークの略Ｕ字状頭部
   と嵌合可能な溝が外周面に形成された一対の樹脂
   製半球体とを備え、各半球体の背面側が互いに合
   わされて球体を構成し、各半球体の溝に入出力軸
   ヨークの各略Ｕ字状頭部が相対向し、かつ一方の
   頭部に対して他方の頭部が略90度回転した状態で
   嵌合してなる自在継手において、 前記各半球体の各溝間の肉厚部内のうち半球体
   背面側から肉厚部のほぼ中心に亘つて、この半球
   体より高硬度の芯材を挿着したことを特徴とする
   自在継手。