JPH0277358A - ステアリング用軸継手装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明に係るステアリング用軸継手装置は、自動車の
ハンドル軸とステアリングギヤの入力軸との間に設け、
互いに直線上に位置しない上記両軸同士の間で、捻り方
向の回転力の伝達を行なう為に利用する。

（従来の技術） 自動車のステアリング装置は、従来から例えば第４図に
示す様に構成されていた。

ハンドル１の操作により捻り方向に回転するハンドル軸
２の端部とタイロッド３を押し引きする為のステアリン
グギヤ４の入力軸５とは、連結軸６を介して連結されて
おり、連結軸６の両端部とハンドル軸２及び入力軸５の
端部とは、それぞれ十字継手式の自在継手７、フにより
結合して、ハンドル軸２の捻り方向の回転力が、一方の
自在継手７、連結軸６、他方の自在継手７を介して、ス
テアリングギヤ４の入力軸５に伝えられる様にしている
。

ところが、この様な構造によってハンドル軸２の回転力
をステアリングギヤ４に伝える場合、ハンドル軸２と入
力軸５との間に連結軸６や自在継手７．７を組み込む作
業が面倒であるだけでなく、車体の形状やハンドル軸２
と入力軸５とが成す角度等の条件によっては、連結軸６
を組み込む事由体が困難となる。

この為従来から、例えば実開昭６０−６９８８３号公報
に開示されている様な軸継手装置８を、例えば第５図に
示す様な状態で使用する事により、ハンドル軸２とステ
アリングギヤ４の入力軸５とを連結する事が行なわれて
いる。

この軸継手装置８は第６図に示す様に、中空のケーシン
グ９に人力軸３９と出力軸１０とを、各軸３９．１０の
端部をケーシング９内に挿入した状態で、回転自在に支
持しており、両軸３９．１０の端部には、それぞれ傘歯
車１）．１２を固定すると共に、雨傘歯車１）．１２同
士を互いに噛合させて、入力軸３９と出力軸１０との間
で、捻り方向に亙る回転力の伝達が行なわれる様にして
いる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記実開昭８０−６９８８３号公報に示され
た様な軸継手装置８の場合、傘歯車１）．１２同士の噛
合により操舵力の伝達を、入力軸３９と出力軸１０とが
ほぼ直交する状態で行なう為、傘歯車１）．１２同士の
バックラッシュを小さくする為の構造が複雑となって、
部品点数及び組立工数の増大による製作費の高騰を招来
するだけでなく、装置全体が大型化し、更に噛合部を潤
滑する為のグリス注入等の保守作業も面倒となる。

この様な不都合を解消する為、実開昭６３−７４５１８
号公報には、複数個の十字継手を組み合わせる事で、歯
車を使用する事なく、大きな角度変換を行なえる軸継手
装置が開示されているが、この公報に記載された軸継手
装置の場合、軸を支持する軸受の周囲を、締付金具でク
ランプするのみである為、十分な剛性を得る事が難しい
だけでなく、軸受部分のシールを行なう事が難しく、又
、軸受の外径が十字継手のヨークの外径よりも大きく、
スペースを取る為、設置場所が限定される等の不都合を
生じる。

本発明のステアリング用軸継手装置は、上述の様な不都
合を何れも解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明のステアリング用軸継手装置は、ケーシングと、
１対の回転軸部材と、転がり軸受と、１対の十字ピンと
、連結金具とから構成されている。

この内のケーシングは、車体に支持固定する為の支持部
の両端に短円筒状の保持部を、両保持部の中心軸が交差
する状態で形成している。

又、１対の回転軸部材は、円柱状軸部の一端に二又部を
形成して成り、それぞれの二又部同士を対向させた状態
で、それぞれの円柱状軸部を上記保持部に挿入している
。

又、転がり軸受は、各回転軸一部材の円柱状軸部の外周
面と保持部の内周面との間に設けており、１対の十字ピ
ンの一方の軸は、各回転軸部材の二又部の先端に、回転
軸部材の中心軸と直交する状態で捻り方向の回転自在に
支持されている。

又、連結金具は、互いに平行な１対の連結板の中間部同
士を結合して成り、両連結板の両端部を、それぞれ上記
１対の十字ピンの他方の軸に枢支している。

更に、本発明のステアリング用軸継手装置に於いては、
一方の回転軸部材の中心軸と連結金具の中心軸との成す
角度と、他方の回転軸部材の中心軸と連結金具の中心軸
との成す角度とを互いに等しくしている。

（作　　　用） 上述の様に構成される本発明のステアリング用軸継手装
置を使用する場合、１対の回転軸部材の内、一方の回転
軸部材に例えばハンドル軸の端部を、他方の回転軸部材
にステアリングギヤの入力軸の端部を、それぞれ直接或
は適宜の連結部材を介して結合する。

この状態でハンドル軸等を捻り方向に回転させると、こ
の回転力は上記一方の回転軸部材に伝わり、次いで一方
の十字ピンを介して連結金具に伝わって、この連結金具
を捻り方向に回転させる。

この結果、連結金具の端部を枢支した他方の十字ピンを
端部に枢支した他方の回転軸部材が捻り方向に回転し、
この他方の回転軸部材に結合されたステアリングギヤの
入力軸等を捻り方向に回転させる。

この場合に於いて、連結金具と１対の回転軸部材との成
す角度が互いに等しい為、両回転軸部材の等速性が保た
れる。

各回転軸部材は、ケーシングに固設された短円筒状の保
持部に、捻り方向の回転自在に支持されている為、回転
支持部の剛性は十分なものとなる。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。

第１〜３図は本発明のステアリング用軸継手装置の実施
例を示しており、第１図は部分縦断側面図、第２図は連
結金具の第１例を示す斜視図、第３図は同第２例を示す
斜視図である。

第１図に於いて、１３はケーシングで、このケーシング
１３は、十分な剛性を有する金属厚板製の支持部１４の
両端に、短円筒状の保持部１５．１５を、溶接等により
固定している。

上記１対の保持部１５．１５の中心線ａ％ａは同一平面
上に位置し、交点Ｏで角度γをもって互いに交差する様
にしている。又、上記支持部１４には、ケーシング１３
を車体に固定する際にボルトを挿通する為の円孔１６．
１６が形成されている。

上述の様に構成されるケーシング１３の保持部１５．１
５には、それぞれ回転軸部材１７．１７を捻り方向の回
転を自在として支持しているが、各回転軸部材１７．１
７は、それぞれ円柱状軸部１８の一端に二又部１９を形
成する事で構成され、それぞれの二又部１９．１９同士
を対向させた状態で、それぞれの円柱状軸部１８．１８
を上記ケーシング１３の保持部１５．．１５に挿入して
いる。

各回転軸部材１７．１７の円柱状軸部１８．１８の先端
部には、それぞれセレーション部２０を形成したり、或
はキー溝等を形成する事で、各回転軸部材１７．１７と
ハンドル軸等他の回転軸とを、捻り方向に亙る回転力の
伝達を自在として結合出来る様にしている。

そして、各回転軸部材１７．１７の円柱状軸部１８．１
８の外周面と保持部１５．１５の内周面との間には、転
がり軸受２５を設けて、各回転軸部材１７．１７の捻り
方向に亙る回転が、軽い力で行なわれる様にしている。

即ち、内輪２６と外輪２７との間に転動体２８．２８を
設けて成る転がり軸受２５の内、内輪２６は上記円柱状
軸部１８の外周面に密に外嵌すると共にストップリング
２９により所定位置に保持し、外輪２７は保持部１５の
内周面に密に内嵌すると共にストップリング３０により
所定位置に保持している。但し、内輪２６は省略し、円
柱状軸部１８の外周面に直接外方軌道を形成する事も出
来る。

各保持部１５．１５の内周面両端部と円柱状軸部１８．
１８の外周面との間には１対のシール３１．３１を設け
、上記転がり軸受２５を外部から遮断して、本発明のス
テアリング用軸継手装置を車体の外側に設置した場合で
も、雨水等により転がり軸受２５が損傷を受けない様に
している。

又、各回転軸部材１７．１７の二又部１９．１９の先端
部には、それぞれ１対の円孔２１，２１を形成しており
、各円孔２１．２１の内側に、十字形のピン２２．２２
の一方の軸の両端部を、捻り方向の回転自在に支承して
いる。即ち、各円孔２１．２１には、金属板を林状に形
成したカバー２３．２３が嵌着固定されており、各カバ
ー２３．２３の内周面と各ピン２２．２２の端部外周面
との間に転動体２４，２４を装着している。この為各ピ
ン２２．２２は、回転軸部材１７．１フの二又部１９．
１９の内側に、捻り方向の回転自在に支持された状態と
なる。更に、各転動体２４．２４は、シールリング３８
により外部と遮断して、十分な耐水性を確保している。

上述の様に１対の回転軸部材１７．１７の二又部１９．
１９に枢支された十字形のピン２２．２２同士の間に設
けられる連結金具３２は、互いに平行な１対の連結板３
３．３３の中間部同士を、第２図に示す様に結合筒３４
で結合したり、或は第３図に示す様に結合板３５で結合
する事で構成されている。

連結金具３２を構成する各連結板３３．３３の両端部に
は、それぞれ円孔３６．３６を形成しており、各円孔３
６．３６に、前記十字形のピン２２．２２の他方の軸３
７．３７を挿入して、連結金具３２の両端部を、各ピン
２２．２２の他方の軸に枢支している。

一方の回転軸部材１７の中心軸ａと連結金具３２の中心
軸すと・の成す角度αと、他方の回転軸部材１７の中心
軸ａと連結金具３２の中心軸すとの成す角度βとは互い
に等しくしている。

この場合に於いて、本発明のステアリング用軸継手装置
により、１対の回転軸部材１７．．１７の間で捻り方向
の回転力を伝達する場合、両回転軸部材１７．１７の中
心軸ａ、ａ同士が成す角度γは８０度以上である事が、
円滑な回転力伝達を行なうのに必要である為、上記角度
α、βは、何れも５０度以下である事が必要である。

上述の様に構成される本発明のステアリング用軸継手装
置を使用する場合、１対の回転軸部材１７．１７の内、
一方の回転軸部材１７を、継手装置の入力軸として使用
し、この回転軸部材１７の円柱状軸部１８の端部に、例
えばハンドル軸２（第４〜５図参照）の端部を、直接或
は適宜の連結部材を介して結合する。

又、他方の回転軸部材１７を出力軸として使用し、この
回転軸部材１７の円柱状軸部１８の端部に、ステアリン
グギヤ４の入力軸５（第４〜５図）の端部を、直接或は
適宜の連結部材を介して結合する。

この状態で、例えばハンドル軸２を捻り方向に回転させ
ると、この回転力は上記一方の回転軸部材！７に伝わり
、この回転軸部材１７を捻り方向に回転させる。

この回転軸部材１７の回転は、回転軸部材１７の二又部
１９に枢支された一方の十字形のピン２２を介して連結
金具３２に伝わり、この連結金具３２が捻り方向に回転
する。

この連結金具３２の回転は、連結金具３２の端部を枢支
した他方の十字形のピン２２を介して、このピン２２を
端部に枢支した他方の回転軸部材１７に伝わり、この回
転軸部材１７が捻り方向に回転する。

この結果、他方の回転軸部材１７の円柱状軸部１８の端
部に結合されたステアリングギヤ４の入力軸５等が捻り
方向に回転させられる。

各回転軸部材！７．１フを捻り方向の回転自在に保持す
る為の短円筒状の保持部１５．１５は、溶接等によりケ
ーシング１３に対してしっかりと固定されている為、回
転支持部の剛性は十分なものとなる。

（発明の効果） 述べた通り構成され作用するが、十叶な剛性があるにも
拘らず、構造が簡単で、入力軸、出力軸の支持をそれぞ
れ１個の軸受で行なう事が可能となり、安価に製作出来
る。

又、バックラッシュがないばかりか、グリス注入等、面
倒な潤滑手段を講じる必要もなく、更には軸受部分のシ
ールも容易に行なえる為、設置場所を限定される事もな
い。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明のステアリング用軸継手装置の実施
例を示しており、第１図は部分縦断側面図、第２図は連
結金具の第１例を示す斜視図、第３図は同第２例を示す
斜視図、第４図は従来構造により構成したステアリング
装置の第１例を示す斜視図、第５図は同第２例の側面図
、第６図は従来の軸継手装置の縦断側面図である。 １：ハンドル、２：ハンドル軸、３：タイロッド、４ニ
ステアリングギヤ、５：入力軸、６：連結軸、７；自在
継手、８：軸継手装置、９：ケ−３；ケーシング、１４
：支持部、１５：保持部、１６：円孔、１７：回転軸部
材、１８；円柱状軸部、１９：二又部、２０：セレーシ
ョン部、２１：円孔、２２：十字形のピン、２３：カバ
ー、２４：転動体、２５；転がり軸受、２６：内輪、２
７：外輪、２８：転動体、２９．３０；ストップリング
、３１：シール、３２：連結金具、３３：連結板、３４
：結合筒、３５：結合板、３６：円孔、３７：他方の軸
、３８：シールリング、３９：人力軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体に支持固定する為の支持部の両端に短円筒状
   の保持部を、両保持部の中心軸が交差する状態で形成し
   たケーシングと、円柱状軸部の一端に二又部を形成して
   成り、それぞれの二又部同士を対向させた状態で、それ
   ぞれの円柱状軸部を上記保持部に挿入した１対の回転軸
   部材と、各回転軸部材の円柱状軸部の外周面と保持部の
   内周面との間に設けた転がり軸受と、各回転軸部材の二
   又部の先端に、回転軸部材の中心軸と直交する状態で一
   方の軸が捻り方向の回転自在に支持された１対の十字ピ
   ンと、互いに平行な１対の連結板の中間部同士を結合し
   て成り、両連結板の両端部を、それぞれ上記１対の十字
   ピンの他方の軸に枢支した連結金具とから成り、一方の
   回転軸部材の中心軸と連結金具の中心軸との成す角度と
   、他方の回転軸部材の中心軸と連結金具の中心軸との成
   す角度とを互いに等しくしたステアリング用軸継手装置
   。