JPH056224U - ２ポツド式スライドジヨイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転力伝達部分のがたつきを防止する。 【構成】一方の軸１の端部に筒部３を設け、この筒部３
の内周面で直径方向反対位置に、１対の係合溝４を設け
る。他方の軸２の端部に固定した支持ピン５の両端部に
係合駒６を支持し、この係合駒６を前記係合溝４に、軸
方向に亙る変位自在に係合させる。係合溝４を奥に向か
う程幅が狭くなるテーパ溝とし、係合駒６の外周面を、
先端に向かう程細くなるテーパ面とする。そして、圧縮
ばね１７により、前記係合駒６を支持ピン４の先端部に
向けて押圧する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係る２ポッド式スライドジョイントは、例えば自動車のステアリン グ装置に組み込んで、ステアリングホイールの動きを車輪に伝達する為に利用す る。

【０００２】

【従来の技術】

自動車のステアリング装置に於いては、一直線上に存在しない１対の軸同士の 間で、回転力の伝達を行なう必要がある。この為従来からも、十字継手を始めと して、各種の自在継手が研究され、又、実際に使用されている。この内、２ポッ ド式スライドジョイントと呼ばれる自在継手は、回転力を伝達すべき１対の軸が 一直線上に存在しなくても回転力を伝達出来るだけでなく、この１対の軸同士が 互いに遠近動する場合でも、この動きを吸収し、何れの軸にも無理な力が加わら ない様に出来る事から、近年に於いてステアリング装置への応用が研究されてい る。

【０００３】 ２ポッド式スライドジョイントとして例えば実開昭６４−５３６３０号公報に は、図８に示す様な構造のものが記載されている。この従来の２ポッド式スライ ドジョイントは、１対の軸１、２の間での回転力の伝達を自在とするものである 。前記１対の軸１、２の内、一方（図８の右方）の軸１の端部には筒部３を、こ の軸１と同心に固設している。この筒部３の内周面で直径方向反対側の２個所位 置には、それぞれ軸方向（図８の左右方向）に亙って、１対の係合溝４、４を形 成している。

【０００４】 又、上記１対の軸１、２の内の他方の軸２の端部には、支持ピン５を、この軸 ２の直径方向に亙って貫通した状態で設け、この支持ピン５の両端部を、前記軸 ２の外周面の直径方向反対位置から突出させている。そして、この支持ピン５の 両端部に係合駒６、６を外嵌支持している。これら各係合駒６、６は、前記支持 ピン５の両端部に外嵌支持された状態で前記係合溝４、４に、前記一方の軸１の 軸方向に亙る変位自在に係合している。

【０００５】 ７は略コ字形の板ばねである。この板ばね７は、両端部に設けられた１対の板 部８、８同士の間隔を広げる方向の弾力を有する。そして、各板部８、８の外側 面を前記各係合駒６、６の内端面に当接させて、各係合駒６、６に、前記係合溝 ４、４の奥に向かう弾力を付与している。又、９はゴム製の防塵カバーである。

【０００６】 上述の様に構成される従来の２ポッド式スライドジョイントの場合、例えば一 方の軸１を回転駆動させると、この回転力が、筒部３、係合溝４、４、係合駒６ 、６、支持ピン５を介して、他方の軸２に伝達され、この他方の軸２が回転する 。前記各係合駒６、６は、各係合溝４、４の内側で、前記一方の軸１の軸方向に 亙って変位自在であり、且つ、前記支持ピン５は各係合駒６、６に対して回転自 在な為、前記１対の軸１、２が同一直線上になくても、各係合駒６、６が各係合 溝４、４の内側で変位しつつ、回転力の伝達を行なう。

【０００７】 又、前記１対の軸１、２同士が遠近動した場合でも、各係合駒６、６が各係合 溝４、４の内側で変位する事で、これら１対の軸１、２同士の変位を吸収し、何 れかの軸１、２や支持ピン５等に無理な力が加わる事を防止する。又、１対の軸 １、２の軸方向に亙る相対的変位を自在とする事で、両軸１、２の間での振動の 伝達を防止する効果もある。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述の様に構成され作用する従来の２ポッド式スライドジョイント の場合、回転力伝達部分のがたつき防止を必ずしも十分に図る事が出来ず、回転 力伝達時に於ける感触が、必ずしも良好ではない。２ポッド式スライドジョイン トの回転力伝達部分のがたつきは、前記各係合溝４、４の内側面と前記各係合駒 ６、６の外面との間の隙間、並びに、前記支持ピン５の両端部外周面と前記各係 合駒６、６の内周面との間の隙間に起因して生じる。

【０００９】 この内、支持ピン５の両端部外周面と前記各係合駒６、６の内周面とは、何れ も円形であり、高精度の加工が容易である為、これら両周面の間に形成される隙 間は僅少であって、実用上問題となる程のがたつきの原因となる事はないが、前 記各係合溝４、４の加工を、その全長に亙って高精度に行なう事は難しく、各係 合溝４、４の内側面と各係合駒６、６の外面との間にがたつきが発生する事が避 けられない。

【００１０】 実公昭６０−２４９８６号公報には、十字継手を構成する十字軸とヨークとの 間にがたつきが発生するのを、図９に示す様な構造により防止する技術が開示さ れている。この技術は、十字軸１０の端部に形成したテーパ凸面１１と、スリー ブ１６の内周面に形成したテーパ凹面１２とを係合させると共に、このスリーブ １６の外端面に形成した弾性部１３により、上記テーパ凸面１１とテーパ凹面１ ２とを密接させて、両面１１、１２間にがたつきが発生するのを防止したもので ある。スリーブ１６の外周面とヨーク１４に形成した円孔１５の内周面とは、何 れも断面が円形である為、高精度の加工が容易であり、圧力嵌合によりがたつき が生じない様にされている。

【００１１】 ところが、この様な従来技術は、単に回転変位するだけの十字軸１０とヨーク １４との間のがたつき防止は図れても、本考案が対象としている、２ポッド式ス ライドジョイントの様に、軸方向に亙る変位をする構造部分のがたつき防止には 適用出来ない。

【００１２】 本考案の２ポッド式スライドジョイントは、上述の様な事情に鑑みて考案され たものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案の２ポッド式スライドジョイントは、前述した従来の２ポッド式スライ ドジョイントと同様に、互いに接続すべき１対の軸の内、一方の軸の端部に、こ の一方の軸と同心に固定された筒部と、この筒部の内周面で直径方向反対側の２ 個所位置に、それぞれ軸方向に亙って形成された１対の係合溝と、上記１対の軸 の内の他方の軸の端部外周面の直径方向反対位置から突出した支持ピンと、この 支持ピンに支持された状態で前記１対の係合溝に、前記一方の軸の軸方向に亙る 変位自在に係合した１対の係合駒とから構成される。

【００１４】 更に、本考案の２ポッド式スライドジョイントに於いては、前記１対の係合溝 を、前記筒部の内周面側開口部の幅が広く、前記筒部の外周面側に向かって次第 に幅が狭くなるテーパ溝とし、各係合溝と係合する前記係合駒の外面で少なくと も前記係合溝と当接する部分をテーパ面として、前記各係合駒を、他方の軸の外 周面寄りの基端部を太く、他方の軸の外周面から離れた先端部に向けて細くする と共に、前記他方の軸の外周面と前記各係合駒の基端面との間に、各係合駒を前 記支持ピンの先端に向けて押圧するばねを設けた事を特徴としている。

【００１５】

【作用】

上述の様に構成される本考案の２ポッド式スライドジョイントにより、１対の 軸同士の間で回転力の伝達を行なう際の作用自体は、前述した従来の２ポッド式 スライドジョイントの場合と同様である。

【００１６】 特に、本考案の２ポッド式スライドジョイントの場合には、各係合溝が、筒部 の外周面側に向かう程幅が狭くなるテーパ溝であり、各係合駒の外面で前記係合 溝と当接する部分がテーパ面をなしており、しかも各係合駒が支持ピンの先端に 向けて押圧されている為、前記各係合溝と各係合駒の外面との間にがたつきが生 じない。

【００１７】

【実施例】

図１〜２は本考案の第一実施例を示している。互いの間で回転力の伝達を行な うべき、１対の軸１、２の内、一方（図１の右方）の軸１の端部には筒部３を、 この軸１と同心に固設している。この筒部３の内周面で直径方向反対側の２個所 位置には、それぞれ軸方向（図１の左右方向）に亙って１対の係合溝４を形成し ている。

【００１８】 又、上記１対の軸１、２の内の他方の軸２の端部には、支持ピン５を、この軸 ２の直径方向に亙って貫通した状態で設け、この支持ピン５の両端部を、前記軸 ２の外周面の直径方向反対位置から突出させている。そして、この支持ピン５の 両端部に係合駒６を外嵌支持している。これら各係合駒６は、それぞれ内周面を 円筒形に、外周面を略四角錐面形に、それぞれ形成されている。

【００１９】 上述の様な係合駒６はそれぞれ、前記支持ピン５の両端部に、この支持ピン５ の軸方向（図１〜２の上下方向）に亙る摺動を自在とし、且つ、支持ピン５に対 する回転を自在として、外嵌支持されている。そして、各係合駒６の外周面を構 成する４個の辺６ａ、６ｂの内、互いに反対側に位置する２個の辺６ａ、６ａ（ 図２）を、前記係合溝４の内側面４ａ、４ａに摺接させる事で、各係合駒６を各 係合溝４に、前記一方の軸１の軸方向に亙る変位自在に係合させている。

【００２０】 本考案の２ポッド式スライドジョイントの場合、前記１対の係合溝４の内側面 ４ａ、４ａを傾斜させる事により、各係合溝４を、図２に示す様に、前記筒部３ の内周面側開口部の幅が広く、前記筒部３の外周面側に向かって次第に幅が狭く なるテーパ溝としている。

【００２１】 又、前記各係合駒６の外周面を構成する４個の辺６ａ、６ｂを、前記内側面４ ａ、４ａと同じ方向に、ほぼ同じ角度で傾斜させる事により、四角錐台状のテー パ面として、前記各係合駒６を、軸２の外周面寄りの基端部を太く、軸２の外周 面から離れた先端部に向けて細くなる、角錐台状に形成している。前記内側面４ ａ、４ａと当接する辺６ａ、６ａだけでなく、辺６ｂ、６ｂも同様に傾斜させる のは、前記係合駒６の組み付けに方向性を持たせない為である。

【００２２】 又、前記他方の軸２の外周面と前記各係合駒６の基端面との間に圧縮ばね１７ を設けて、各係合駒６を前記支持ピン５の先端、即ち係合溝４の奥に向けて押圧 している。尚、前記筒部３の開口端部外周面と前記他方の軸２の外周面との間に は防塵カバー９を設けて、前記筒部３内への塵芥や雨水の進入防止を図っている 。

【００２３】 更に、図示の実施例の場合、前記支持ピン５の端面を、この支持ピン５の中心 点ａ（中心軸ｂ（図１）の軸方向中間点）を中心とする球面としている。これは 、筒部３の内側での支持ピン５の変位に拘らず、この支持ピン５の端面と係合溝 ４の奥面４ｂとが干渉するのを防止する為である。

【００２４】 上述の様に構成される本考案の２ポッド式スライドジョイントにより、１対の 軸１、２同士の間で回転力の伝達を行なう際の作用自体は、前述した従来の２ポ ッド式スライドジョイントの場合と同様である。

【００２５】 即ち、例えば一方の軸１を回転駆動させると、この回転力が、筒部３、係合溝 ４、係合駒６、支持ピン５を介して、他方の軸２に伝達され、この他方の軸２が 回転する。前記各係合駒６は、各係合溝４の内側で、前記一方の軸１の軸方向に 亙って変位自在であり、且つ、前記支持ピン５は各係合駒６、６に対して回転自 在な為、前記１対の軸１、２が同一直線上になくても、各係合駒６が各係合溝４ の内側で変位しつつ、回転力の伝達を行なう。他方の軸２から一方の軸１に向け て回転力の伝達を行なう場合も同様である。

【００２６】 又、前記１対の軸１、２同士が遠近動した場合でも、前記各辺６ａ、６ａと各 内側面４ａ、４ａとを摺接させつつ、各係合駒６が各係合溝４の内側で変位する 事で、これら１対の軸１、２同士の変位を吸収し、何れかの軸１、２や支持ピン ５等に無理な力が加わる事を防止する。又、何れかの軸１（２）が軸方向に亙っ て振動した場合でも、前記各係合駒６が係合溝４の内側で変位する事で、この振 動が別の軸２（１）に迄伝わるのを防止する。

【００２７】 特に、本考案の２ポッド式スライドジョイントの場合には、各係合溝４が、前 記筒部３の外周面側に向かう程幅が狭くなるテーパ溝であり、各係合駒６の外面 が角錐台面状のテーパ面をなしており、しかも圧縮ばね１７によって各係合駒６ が、支持ピン５の先端に向けて押圧されている為、図２に示す様に、前記各係合 溝４の内側面４ａ、４ａと各係合駒６の辺６ａ、６ａとがくさび状に密接し、前 記係合溝４の内側面４ａ、４ａと係合駒６の外面との間にがたつきが生じる事が ない。

【００２８】 この結果、２ポッド式スライドジョイントの回転力伝達部分にがたつきを生じ る事がなくなり、回転力伝達時に於ける感触が良好になる。

【００２９】 次に、図３は本考案の第二実施例を示している。本実施例の場合、係合駒６の 内端面に円筒部１８を形成し、この係合駒６を押圧する為の圧縮ばね１７を、こ の円筒部１８に外嵌している。その他の構成及び作用は、前述の第一実施例と同 様である。

【００３０】 次に、図４は本考案の第三実施例を示している。本実施例の場合、支持ピン５ の先端部に向けて係合駒６を押圧する為の圧縮ばね１７として、第一〜第二実施 例に於けるコイルばねに代えて、板ばねを使用している。その他の構成及び作用 は、前述の第一実施例と同様である。

【００３１】 尚、各実施例に於いて、支持ピン５の先端に向けて係合駒６を押圧する為の圧 縮ばね１７の弾力は、この係合駒６と支持ピン５の外周面並びに係合溝４の内側 面４ａとの間に作用する摩擦係数μ₁ 、μ₂ 、及び、係合駒６の辺６ａ並びに係 合溝４の内側面４ａの傾斜角度θに応じて定める。

【００３２】 即ち、回転力Ｆの伝達に伴なって前記内側面４ａと辺６ａとが強く押し付け合 わされると、この押し付けに伴なって前記係合駒６に、図５に示す様に、この係 合駒６を支持ピン５の基部に押し付ける方向の力Ｆ₁ が発生する。この力Ｆ₁ は 、前記回転力Ｆ、前記摩擦係数μ₁ 、μ₂ 並びに傾斜角度θの関数ｆ（Ｆ、μ₁ 、μ₂ 、θ）で表わされる。

【００３３】 一方、回転力の伝達を円滑に行なわせる為には、通常の回転力の伝達時に前記 係合駒６が、支持ピン５の基端部に向けて変位するのを阻止する事が必要である 。そこで、前記圧縮ばね１７が係合駒６を押圧する力Ｆ₂ を、前記Ｆ₁ （＝ｆ（ Ｆ、μ₁ 、μ₂ 、θ））よりも大きく（Ｆ₂ ＞Ｆ₁ ）して、この係合駒６が支持 ピン５の基端部に向けて押し込まれるのを防止する。但し、万一の過大入力時に は、前記係合駒６が、その基端面が支持ピン５の基端部に当接する迄変位し、過 大な力がなくなった以後、ばねの弾性により元に戻る。

【００３４】 又、前記係合駒６の外周面をなす４個の辺６ａ、６ｂの内、少なくとも係合溝 ４の内側面４ａ、４ａ（図２〜４参照）と摺接する辺６ａ、６ａには、図６に示 す様に、曲率Ｒ、クラウニング量△Ｘのクラウニングを施す事が好ましい。これ は、互いに一直線上に存在しない、前記１対の軸１、２（図１）同士の間で回転 力の伝達を行なうのに伴なって、前記係合駒６が係合溝４に対して、図７に示す 様に変位した場合でも、この係合駒６が係合溝４に食い込む事なく、前記辺６ａ 、６ａと内側面４ａ、４ａとの摺動が円滑に行なわれる様にする為である。

【００３５】 従って、前記クラウニング量△Ｘは、前記１対の軸１、２の交差角度、前記辺 ６ａ、６ａの幅寸法に応じて設計的に定める。尚、係合駒６の組み付けに方向性 を持たせない為には、図６に示す様に、総ての辺６ａ、６ｂにクラウニングを施 す事が好ましい。

【００３６】

【考案の効果】

本考案の２ポッド式スライドジョイントは、以上に述べた通り構成され作用す るので、係合溝の内側面と係合溝の外面とを選択嵌合等する必要もなく、且つ回 転力伝達部分にがたつきを生じる事がなくなり、回転力伝達時に於ける感触が良 好になる為、この２ポッド式スライドジョイントを組み込んだステアリング装置 等の操作感を向上させられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す半部断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】本考案の第二実施例を示す、図２と同様の断面
図。

【図４】本考案の第三実施例を示す、図２と同様の断面
図。

【図５】係合駒の押し付けに要する力を説明する為の、
図２のＢ部拡大図。

【図６】係合駒を図５の下方から見た図。

【図７】係合溝に対して係合駒が変位した状態を示す、
図１の上方から見た図。

【図８】従来の２ポッド式スライドジョイントを示す断
面図。

【図９】がたつき防止機構を設けた十字継手を示す、半
部断面図。

【符号の説明】

１ 軸 ２ 軸 ３ 筒部 ４ 係合溝 ４ａ 内側面 ４ｂ 奥面 ５ 支持ピン ６ 係合駒 ６ａ 辺 ６ｂ 辺 ７ 板ばね ８ 板部 ９ 防塵カバー １０ 十字軸 １１ テーパ凸面 １２ テーパ凹面 １３ 弾性部 １４ ヨーク １５ 円孔 １６ スリーブ １７ 圧縮ばね １８ 円筒部

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 互いに接続すべき１対の軸の内、一方の
   軸の端部に、この一方の軸と同心に固定された筒部と、
   この筒部の内周面で直径方向反対側の２個所位置に、そ
   れぞれ軸方向に亙って形成された１対の係合溝と、上記
   １対の軸の内の他方の軸の端部外周面の直径方向反対位
   置から突出した支持ピンと、この支持ピンに支持された
   状態で前記１対の係合溝に、前記一方の軸の軸方向に亙
   る変位自在に係合した１対の係合駒とから成る２ポッド
   式スライドジョイントに於いて、前記１対の係合溝を、
   前記筒部の内周面側開口部の幅が広く、前記筒部の外周
   面側に向かって次第に幅が狭くなるテーパ溝とし、各係
   合溝と係合する前記係合駒の外面で少なくとも前記係合
   溝と当接する部分をテーパ面として、前記各係合駒を、
   他方の軸の外周面寄りの基端部を太く、他方の軸の外周
   面から離れた先端部に向けて細くすると共に、前記他方
   の軸の外周面と前記各係合駒の基端面との間に、各係合
   駒を前記支持ピンの先端に向けて押圧するばねを設けた
   事を特徴とする２ポッド式スライドジョイント。