JPH032735Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は弾性軸継手に関する。本考案は、例え
ば、自動車用のステアリング装置におけるステア
リングメインシヤフトとステアリングギヤシヤフ
トとの間に組込んで使用する弾性軸継手に利用す
ることができる。

〔従来の技術〕

弾性軸継手、例えば、自動車用のステアリング
装置におけるステアリングメインシヤフトとステ
アリングギヤシヤフトの間に組込まれる弾性軸継
手では、従来より、例えば実開昭57−107024号公
報に係る弾性軸継手、実公昭59−29147号公報に
係る弾性軸継手が提供されている。これらの弾性
軸継手は、第９図に断面図に示すように断面太鼓
形状の棒状の第１軸９００と、第１軸９００の外
周面とほぼ相似の内周面をもち第１軸９００が挿
入保持される軸孔をもつ第２軸９０１と、第１軸
９００の外周面と第２軸９０１の内周面との間の
隙間に挾持され両者間のトルクを伝達する弾性体
９０２とからなる。

上記した弾性軸継手では、路上を転動する車輪
あるいはステアリングギヤなどに起因して発せら
れる様々の振動や衝撃などがステアリングホイー
ル、ひいてはステアリングホイールを操縦してい
る運転者にステアリングメインシヤフトを経由し
て伝達されることを、弾性体９０２の作用によつ
て抑制することができ、従つて自動車の操縦性を
向上させることができる。

本考案に係る弾性軸継手は、上記した実開昭57
−107024号公報、実公昭59−29147号公報に係る
弾性軸継手を更に改良して１歩進めたものであ
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は、第１軸と第２軸との間に介在し振動
や衝撃等を吸収する機能をもつ弾性体の耐久性を
向上させ得る弾性軸継手を提供することを目的と
する。更には本考案は、弾性体の他に隆起部をも
つ場合には、大トルク伝達を隆起部を介して行な
うことができ、よつて大トルクが頻繁に加わる場
合であつても弾性体の耐久性を一層向上させ得る
弾性軸継手を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案者は弾性軸継手について研究した結果、
互いに平行な１対の背向面を備えた外周面をもつ
第１軸と、互いに平行でかつ背向面に平行な１対
の対向面を備えた内周面をもつ第２軸とからなる
弾性軸継手において、各背向面における軸直角方
向における中央部に断面Ｖ字形状の溝を形成する
とともに、各対向面における軸直角方向おける中
央部に断面Ｖ字形状の突条を形成し、そして、断
面Ｖ字形状の溝と断面Ｖ字形状の突条との間に弾
性体を介在させれば、トルク伝達を効果的に行い
つつ、弾性体の耐久性を向上しうることを発見し
た。本考案はこの発見にもとづくものである。

即ち、本考案に係る弾性軸継手は、互いに平行
な１対の背向面を備えた外周面をもつとともに一
定断面をもつ棒状の第１軸と、互いに平行でかつ
該背向面に平行な１対の対向面を備えるとともに
該第１軸の外周面と略相似の内周面をもち該第１
軸が挿入保持される軸孔をもつ第２軸と、 該第１軸の該外周面と該第２軸の該内周面との
間の隙間に挟持され両者間のトルクを伝達する弾
性体とからなる弾性軸継手において、 該第１軸は各背向面の軸直角方向における中央
部に軸方向に伸びる少なくとも１個の断面Ｖ字形
状の溝を有し、該第２軸は各対向面の軸直角方向
における中央部に該溝に対応する軸方向に伸びる
断面Ｖ字形状の突条を有し、該弾性体は該溝およ
び該突条に挟持された構造をもつことを特徴とす
るものである。

第１軸は、一定断面をもつ棒状の部材である。
この場合、第１軸の外周面は、互いに平行な１対
の背向面をもつ。第１軸の断面は従来と同様に太
鼓形状にすることもできる。代表的な第１軸とし
ては、自動車用ステアリング装置におけるステア
リングメインシヤフト側の軸およびステアリング
ギヤシヤフト側の軸のうちの一方とすることがで
きる。

第１軸は、これの軸芯方向に伸びる断面Ｖ字形
状の溝をもつ。溝は、後述の実施例で例示したよ
うに、各背向面の軸直角方向における中央部に形
成する。断面Ｖ字形状の溝を形成する斜面は、後
述の実施例で示すように、第１軸の軸芯から放射
する方向と平行又はほぼ平行に指向していること
が好ましい。

第２軸は、第１軸が挿入保持される軸孔をも
つ。従つて第２軸は中空部をもつ軸である。この
第２軸は、第１軸の外周面とほぼ相似の内周面を
もつ。ここで、第１軸の外周面とほぼ相似とは、
第１軸の外周面と相似する形状、第１軸の外周面
と近似する形状を含む意味である。代表的な第２
軸としては、自動車用ステアリング装置における
ステアリングメインシヤフト側およびステアリン
グギヤシヤフト側のうちの一方を第１軸とした場
合には、他方とすることができる。

第２軸の内周面は互いに平行でかつ第１軸の背
向面に平行な１対の対向面をもつ。第２軸はその
対向面の軸直角方向における中央部にこれの軸方
向に伸びる断面Ｖ字状の突条をもつ。突条は、断
面Ｖ字状の前記溝に対応する形状をもち、断面Ｖ
字状の溝と所定の隙間を存して対向する。

弾性体は、弾性変形可能であり、第１軸の断面
Ｖ字形状の溝と第２軸の断面Ｖ字形状の突条との
間に挟持され、両者間のトルクを伝達する機能を
もつ部材である。弾性体は一般にゴム材料を基材
とする。ゴム材料としては例えば、天然ゴム、合
成天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム等を用い
ることができる。弾性体がゴム材料を基材とする
場合には弾性体の厚みは１〜８mm程度、その硬度
はHs40〜Hs70程度が好ましい。

ところで、第１軸および第２軸のうち少なくと
もいずれか一方は、前記溝と突条との間の空間で
ある隙間を狭める隆起部を一体にもつことが好ま
しい。特に、第１軸に隆起部を形成するとよい。
隆起部は、弾性体から第１軸および第２軸の軸芯
方向へずらした位置に形成される。隆起部の隆起
合計量は弾性体の肉厚よりも小に設定する。例え
ば弾性体の肉厚が３〜４mmであるときには、隆起
量は１〜２mmとする。

第１軸が隆起部をもつ場合には、後述する実施
例で示すように、隆起部は、第１軸の断面Ｖ字形
状の溝を形成する斜面に隆起状に形成される。又
第２軸が隆起部をもつ場合には、隆起部は、第２
軸の断面Ｖ字形状の突条を形成する斜面、即ち、
第１軸の断面Ｖ字状の溝を形成する斜面と対向す
る斜面に形成される。

〔考案の効果〕

本考案に係る弾性軸継手では、第１軸はその背
向面の軸直角方向における中央部に軸方向に伸び
る断面Ｖ字形状の溝を有し、第２軸はその対向面
の軸直角方向における中央部に溝に対応する軸方
向に伸びる断面Ｖ字状の突条を有し、弾性体は溝
および突条に挟持された構造をもつことを特徴と
する。従つて、第１軸および第２軸のうちの一方
のトルクは弾性体を介して他方に伝達される。こ
のとき、弾性体は、断面Ｖ字形状の溝と断面Ｖ字
形状の突条とで挟持され流動しにくくなり、故に
弾性体の耐久性をそれだけ向上させることができ
る。

勿論、従来と同様に弾性体の作用により、第１
軸と第２軸との間で振動や衝撃などが伝達される
ことを抑えることができる。

又、第１軸および第２軸の少なくともいずれか
一方が、溝と突条との間の空間である隙間を狭め
る隆起部をもつ場合には、トルクの値が小さなと
きには弾性体を介して第１軸と第２軸との間でト
ルク伝達がなされる。一方、トルクの値が大きく
なると、弾性体が断面Ｖ字形状の溝と断面Ｖ字形
状の突条とで押圧されて圧縮されるため、弾性体
の厚みが小さくなり、そのため、隆起部の作用に
より、第１軸と第２軸との間でトルク伝達がなさ
れる。従つて、トルクの値が大きなときには、ト
ルク伝達に寄与するのは主として隆起部となり、
弾性体はあまり寄与しないため、弾性体の耐久性
を一層向上させる。

［実施例］ 本考案に係る１実施例を第１図〜第７図に示
す。

本実施例に係る弾性軸継手５は、金属製の第１
軸と、同じく金属製の第２軸２と、ゴム製の弾性
体３とからなる。

第１軸１は一定断面をもつ棒状の部材である。
第１軸１は、互いに平行な平坦状の１対の背向面
１０および１１をもつとともに、互いに平行な平
坦状の１対の背向面１２および１３をもつ。この
背向面１０の軸直角方向における中央部には断面
Ｖ字形状の溝１４が形成されており、背向面１１
の軸直角方向における中央部には断面Ｖ字形状で
かつ溝１４とほぼ同じ大きさの溝１５が形成され
ている。溝１４を形成する斜面１４０、溝１５を
形成する斜面１５０は、第５図に示すように、第
１軸の軸芯１ａから放射する方向とほぼ平行に指
向している。

第２軸２は、中空軸状をなし、第１軸１が挿入
保持される軸孔２０をもつ。第２軸２は、互いに
平行な１対の対向面２１および２２をもつととも
に、互いに平行な１対の対向面２３および２４を
もつ。第２軸２の対向面２１の軸直角方向におけ
る中央部には断面Ｖ字形状の突条２５が形成され
ており、又対向面２２の軸直角方向における中央
部には断面Ｖ字形状でかつ突条２５とほぼ同じ大
きさの突条２６が形成されている。

弾性体３は、ゴムを基材として形成されてお
り、その肉厚は２mm程度であり、その硬度はHs
５０程度である。弾性体３は第１図や第４図に示
すように枠状をなし、斜部３０、斜部３１、縦部
３２、横部３３とからなる。この弾性体３は第１
軸１の外周面に２個取着されている。

又、本実施例に係る弾性軸継手では、溝１４と
突条２５との間の隙間を狭める隆起部１７が第１
軸１の溝１４を形成する斜面１４０に一体に形成
されている。又、第１軸１の溝１５を形成する斜
面１５０に隆起部１８が一体に形成されている。
隆起部１８は、溝１５と突条２６との間の隙間を
狭めている。なお第１図に示すように、隆起部１
７および１８は弾性体３から第１軸１の軸芯方向
へずらした位置に形成されている。

さて、第１軸１と第２軸２との一方が回動する
ときについて説明する。まず、第１軸と第２軸２
との間で伝達されるトルクの値が小さなときに
は、第１軸１および第２軸２のうち一方のトルク
は、弾性体３を介して、第１軸１および第２軸２
のうちの他方に伝達される。このとき、断面Ｖ字
形状の溝１４の斜面１４０と断面Ｖ字形状の突条
２５の斜面２５０とで弾性体３の斜部３０が狭持
されて押圧圧縮され、又、溝１５の斜面１５０と
突条２６の斜面２６０とで弾性体３の斜部３１が
挟持されて押圧圧縮される。従つて弾性体３の斜
部３０および斜部３１は押圧圧縮されて肉厚が縮
むだけでほとんど流動しない。故に斜部３０およ
び斜部３１のゴムの耐久性を確保できる。

又、上記のように斜部３０および斜部３１が押
圧圧縮されて流動しにくいため、斜部３０や斜部
３１と連続する弾性体３の縦部３２や横部３３も
流動しにくくなり、よつて弾性体３全体のゴムの
耐久性を確保できる。なお、第１軸および第２軸
２のうち一方から他方への振動や衝撃などは、弾
性体３の緩衝作用により抑えられる。

一方、第１軸１と第２軸２との間で伝達される
トルクの値が大きなときには、第１軸１の溝１４
の斜面１４０と第２軸２の突条２５の斜面２５０
とで弾性体３は押圧圧縮され、又、第１軸１の溝
１５の斜面１５０と第２軸２の突条２６の斜面２
６０とで弾性体３は押圧圧縮される。その結果、
押圧圧縮された弾性体３の厚みが縮む。故に第７
図に示すように隆起部１７と第２軸２の突条２５
の斜面２５０とが当接するようになり、又隆起部
１８と第２軸２の突条２６の斜面２６０とが当接
するようになる。従つて、トルクが大のときに
は、主として隆起部１７および１８がトルク伝達
に寄与することになり、弾性体３はトルク伝達に
ほとんど作用しなくなる。このようにトルクが大
のときには弾性体３はトルク伝達にあまり寄与し
ない本実施例では、弾性体３の耐久性を向上させ
うる。

なお、第８図は本実施例に係る弾性軸継手５を
自動車のステアリング装置に適用した適用例を示
す。この適用例では、弾性軸継手５は、第８図に
示すように、ステアリングコラム６６内を貫通し
て真直ぐ伸びるステアリングメインシヤフト６７
と、ステアリングギヤケース６８内のステアリン
グギヤシヤフト６９との間に組込まれている。こ
こで、第１軸１の端部には自在継手１０が設けら
れており、又第２軸２の端部には自在継手１１が
設けられている。

この自在継手１０および１１は、ステアリング
メインシヤフト６７とステアリングギヤシヤフト
６９とを直線的に保持し得る時には省略すること
が可能であり、この場合、弾性軸継手５はその端
部がステアリングメインシヤフト６７およびステ
アリングギヤシヤフト６９の各端部と直接または
カツプリングあるいはスプライン嵌合などにより
結合される。

なお第８図における７２はダツシユボードであ
り、７３はステアリングメインシヤフト６７の前
端部を覆うコラムホールカバーであり、７４はス
テアリングコラム６６を取り付けるためのブラケ
ツトである。

ところで、自動車用ステアリング装置にあつて
は、ステアリングメインシヤフト６７は無負加状
態あるいはトルクが作用しても低トルクの場合が
多く、このような場合では第１軸１と第２軸２と
の間に介在する弾性体３により、車輪又はステア
リングギヤなどに起因して発生する振動や衝撃あ
るいは騒音などのステアリングメインシヤフト６
７側への伝達が吸収されたりあるいは減衰された
りし、従つて運転者におよぼす不快感が取り除か
れる。

一方、高トルク範囲では、十分な剛性をもつ第
１軸１の隆起部１７および１８と第２軸２との直
接接触により前述のごとくトルク伝達が行われる
ためステアリングホイールのシヤープな切れが保
証される。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１軸と第２軸とを挿入する前の状態
の斜視図であり、第２図は第１軸と第２軸とを挿
入した状態の縦断面図であり、第３図は第１軸の
要部の拡大平面図であり、第４図は第３図の−
線断面図であり、第５図は第３図の−線断
面図であり、第６図は弾性体によりトルク伝達を
している状態の横断面図であり、第７図は隆起部
によりトルク伝達している状態を示す横断面図で
ある。第８図は弾性軸継手を自動車のステアリン
グ装置に適用した適用例を示す側面図である。第
９図は従来の弾性軸継手の横断面図である。 図中、１は第１軸、１ａは軸芯、１０，１１，
１２，１３は背向面、１４および１５は溝、１７
および１８は隆起部、２は第２軸、２０は軸孔、
２１，２２，２３および２４は対向面、２５およ
び２６は突条、３は弾性体、３０および３１は斜
部、３２は縦部、３３は横部、５は弾性軸継手を
れぞれ示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 互いに平行な１対の背向面を備えた外周面を
   もつとともに一定断面をもつ棒状の第１軸と、 互いに平行でかつ該背向面に平行な１対の対
   向面を備えるとともに該第１軸の外周面と略相
   似の内周面をもち、該第１軸が挿入保持される
   軸孔をもつ第２軸と、 該第１軸の該外周面と該第２軸の該内周面と
   の間の隙間に挟持され両者間のトルクを伝達す
   る弾性体とからなる弾性軸継手において、 該第１軸は各該背向面の軸直角方向における
   中央部に軸方向に伸びる断面Ｖ字形状の溝を有
   し、該第２軸は各該対向面の軸直角方向におけ
   る中央部に該溝に対応する軸方向に伸びる断面
   Ｖ字形状の突条を有し、該弾性体は該溝および
   該突条に挟持された構造をもつことを特徴とす
   る弾性軸継手。 (2) 第１軸および第２軸のうち少なくとも一方
   は、弾性体から該第１軸および第２軸の軸芯方
   向へずらした位置に、該第１軸の外周面と第２
   軸の内周面との間の隙間を狭める隆起部をも
   ち、該隆起部の隆起合計量は該弾性体の肉厚よ
   りも小である実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の弾性軸継手。 (3) 隆起部は第１軸に設けられている実用新案登
   録請求の範囲第２項記載の弾性軸継手。 (4) 弾性体は、硬度がHs40〜Hs70であり、肉厚
   が２〜８mmであり、かつ、隆起部の隆起量は１
   〜６mmである実用新案登録請求の範囲第３項記
   載の弾性軸継手。 (5) 第１軸は自動車用ステアリング装置における
   ステアリングメインシヤフト側の軸およびステ
   アリングギヤシヤフト側の軸のうちの一方であ
   り、第２軸は他方である実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の弾性軸継手。