JPH0562741U - ステアリング用等速自在継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジョイントガタがなく円滑な動力伝達が可能
なステアリング用等速自在継手を提供する。 【構成】 このステアリング用等速自在継手は、球面状
の外周面に所定数の案内溝１ａを軸方向に形成した内輪
１と、球面状の内周面に内輪１の案内溝１ａと同数の、
そして同様に軸方向に延在する案内溝２ａを成形した外
輪２と、内・外輪１，２の案内溝１ａ，２ａ間に介在し
てトルクを伝達する複数のボール３と、内輪１の外周面
と外輪２の内周面との間にあってボール３を保持するゲ
ージ４とからなり、上記構成部材のうち少なくとも外輪
１を繊維強化複合材料から成形し、この繊維強化複合材
の弾性を利用して上記ボール３に内・外輪１，２とのス
キマが負になるよう締め代を付与したことを特徴とす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車のステアリング装置において、ステアリングシャフトをステ アリングギャに連結するために使用される等速自在継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、自動車には進行方向を制御するためのステアリング装置が装備されて いる。このステアリング装置は運転室内に設けたハンドル、これと連結したステ アリングシャフト、ステアリングギャ、および前輪に通じるリンク機構から構成 され、運転室内でドライバーがハンドルを操作し、ステアリングシャフト、ステ アリングギャ、リンク機構を介して前輪を右方或いは左方に旋回させることによ り、自動車の進行方向を制御するようになっている。

【０００３】 従来、上記ステアリング装置において、ステアリングシャフトをステアリング ギャに連結するジョイントとして、十字形状のスパイダを介して回転トルクの伝 達を行なうクロスジョイントが広く使用されている。何故ならば、クロスジョイ ントには、ジョイントガタがないため、円滑に動力伝達を行なうことができるか らである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したステアリングシャフトをステアリングギャにクロスジ ョイントを介して連結したステアリング装置においては、クロスジョイントの作 動角が小さいため、ステアリングギャに対するステアリングシャフトの作動角を あまり大きくとることができない。そのため、ステアリングシャフトを、一端が ハンドルに結合されるメインシャフトと、一端が上記クロスジョイントを介して ステアリングギャに連結されるインターミディエイトシャフトとに分割し、これ らを上記クロスジョイントとは別のクロスジョイントを介して連結させることに より、ステアリングギャに対するステアリングシャフトの作動角を大きくとるよ うに構成させている。

【０００５】 ところが、このような構造では、ステアリングシャフト形状が複雑になるとと もに、ジョイントが２個必要であるため、部品点数が多くなり、重量の増加に繋 がると云う不具合がある。

【０００６】 そこで、ステアリングシャフトをステアリングギャに連結するジョイントを、 上記クロスジョイントに換えて、複数のボールを介して回転トルクの伝達を行な う等速自在継手を用いる手段がある。即ち、等速自在継手をステアリングシャフ トとステアリングギャとの連結に用いると、等速自在継手の作動角が大きいため 、ステアリングギャに対するステアリングシャフトの作動角を大きくとることが でき、これにより、前述のように、ステアリングシャフトをメインシャフトとイ ンターミディエイトシャフトとに分割させてジョイントを介して連結させる必要 がなくなり、ステアリングシャフト形状の簡単化、および重量の軽量化を図れる 。

【０００７】 しかしながら、自動車のステアリング装置に用いるジョイントには、円滑な動 力伝達が行なえるようにジョイントガタのないことが重要であるが、このような 性能を満足させる等速自在継手がないのが実状である。即ち、従来の等速自在継 手は、内輪、外輪、ボール、およびゲージと云った構成部材が金属材料から形成 されており、このように構成部材が金属材料から形成された等速自在継手では、 ボールに締め代を付与することができないため、内・外輪とボールとのスキマに よりジョイントガタが生じて円滑な動力伝達が不可能であった。

【０００８】 本考案は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは 、円滑な動力伝達が可能なステアリング用等速自在継手を提供することにあり、 そのためには、内・外輪とボールとのスキマを負にしてジョイントガタをなくす ことが課題となる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は主要構成部材のうち少なくとも外輪の材料として繊維強化複合材を採 用することによって課題を解決した。

【００１０】 即ち、本考案のステアリング用等速自在継手は、球面状の外周面に所定数の案 内溝を軸方向に形成した内輪と、球面状の内周面に内輪の案内溝と同数の、そし て同様に軸方向に延在する案内溝を成形した外輪と、内・外輪の案内溝間に介在 してトルクを伝達する複数のボールと、内輪の外周面と外輪の内周面との間にあ ってボールを保持するゲージとからなり、上記構成部材のうち少なくとも外輪を 繊維強化複合材料から成形し、この繊維強化複合材の弾性を利用して上記ボール に締め代を付与したことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

本考案によれば、少なくとも外輪を繊維強化複合材で成形して当該繊維強化複 合材料の弾性を利用してボールに締め代を付与したことにより、内・外輪とボー ルとのスキマが負になるため、ジョイントガタがなくなる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に従って説明する。

【００１３】 図１および図２は、本考案のステアリング用等速自在継手の一実施例を示す。 このステアリング用等速自在継手は、内輪１、外輪２、ボール３、およびゲージ ４で構成されている。

【００１４】 内輪１はステアリングシャフト５の端部にスプライン結合され、球面状の外周 面に所定数、例えば６個の案内溝１ａを円周方向等配置で軸方向に形成している 。

【００１５】 外輪２は炭素繊維等で強化された繊維強化複合部材（例えば繊維強化プラスチ ック等）から形成され、ステアリングギャ（図示せず）にスプライン結合される ようになっている。この外輪２の球面状の内周面には、内輪１の案内溝１ａと同 数の、そして同様に軸方向に延在する案内溝２ａが円周方向等配置で成形されて いる。

【００１６】 内輪１の案内溝１ａと外輪２の案内溝２ａとは対をなし、これらの案内溝１ａ ，２ａの各対に１個ずつボール３が配置されている。

【００１７】 ボール３は内輪１の案内溝１ａと外輪２の案内溝２ａとの間に介在して両者間 でトルクを伝達するもので、ゲージ４によって所定位置に保持されている。この ボール３は繊維強化複合材料から成形された外輪２の弾性を利用して内・外輪１ ，２の案内溝１ａ，２ａ間に組付けられることにより、内・外輪１，２とのスキ マが負になるよう締め代が付与されている。

【００１８】 ゲージ４は内輪１の外周面と接する球面状の内周面と、外輪２の内周面と接す る球面状の外周面を有し、ボール４を保持するためのポケット６が円周方向等配 置で半径方向に形成されている。

【００１９】 尚、図中７は外輪２の開口部とステアリングシャフト５との間に装着された可 撓性のブーツで、砂塵等の異物が内部に侵入するのを防止する。

【００２０】 本考案のステアリング用等速自在継手は、上述のように、繊維強化複合部材か ら成形された外輪２の弾性を利用してボール３を内・外輪１，２間に組付けて、 当該ボール３に締め代を付与したことにより、内・外輪１，２とボール３とのス キマが負になるため、ジョイントガタがなくなり、動力伝達が円滑に行なわれる 。

【００２１】 図３および図４は本考案のステアリング用等速自在継手の他の実施例を示した もので、外輪２の案内溝２ａに金属（例えば焼入れされた鋼等）、含油焼結材、 或いはセラミックス等の耐摩耗性材料から形成されたライナ８を埋め込むことに より、外輪２にボール３との摩擦による摩耗に耐える機能を受け持たせたもので ある。ライナ８の埋め込みは、外輪２とのモールディング、或いは強力な接着剤 により行なわれ、埋め込み後、必要あらば機械加工により精度出しを行なうよう になっている。また、ライナ８は外輪１の案内溝２ａに部分的に埋め込まれてい るから、外輪１の弾性を図１および図２の実施例の場合と同様に利用することが でき、ボール３を内・外輪１，２の案内溝１ａ，２ａ間に締め代を付与させた状 態で組付けることは可能である。更に、ライナ８は外輪２の案内溝２ａに分割さ せて埋め込まれているが、図５に示すように、一体に繋がるように埋め込むこと も可能である。

【００２２】 尚、以上の実施例では外輪２を繊維強化複合材料で成形した場合について説明 しているが、本考案はこれに限定されるものではない。例えば内輪１も繊維強化 複合材料から成形させることが可能である。この場合、内輪１の弾性も利用する ことができから、組付け時の弾性が更に増して組付けが容易になるとともに、ボ ール３により大きな締め代を付与することも可能である。また、このように内輪 １を繊維強化複合材料から成形した場合には、内輪１の案内溝１ａに耐摩耗性材 料から成形されたライナを埋め込むと、内輪１にもボール３との摩擦による摩耗 に耐える機能を受け持たせることができる。更に、ゲージ４も繊維強化複合材料 から成形させると、内・外輪１，２との摺動抵抗が小さくなり、より円滑な動力 伝達が可能である。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は構成部材のうち少なくとも外輪を繊維強化複合 部材から成形し、この繊維強化複合材料の弾性を利用してボールを内・外輪間に 当該内・外輪とのスキマが負になるよう締め代を付与させた状態で組付けている ため、ジョイントガタがなく円滑な動力伝達が可能であるとともに、従来の構成 部材全部が金属材料のものに比べて重量が大幅に低減する。従って、自動車のス テアリング装置においては、ステアリングシャフト形状の簡単化、および重量の 軽量化を図ることが可能である。

【００２４】 また、繊維強化複合材料から成形される内・外輪の案内溝に耐摩耗性材料から 成形されたライナを埋め込んでいるため、繊維強化複合材料から成形される内・ 外輪がボールとの摩擦により摩耗するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のステアリング用等速自在継手の一実施
例を示すＢ−Ｂ線（図２における）断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本考案のステアリング用等速自在継手の他の実
施例を示すＤ−Ｄ線（図４における）断面図である。

【図４】図３におけるＣ−Ｃ線断面図である。

【図５】ライナの変形例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ 内輪 １ａ 案内溝 ２ 外輪 ２ａ 案内溝 ３ ボール ４ ゲージ ５ ステアリングシャフト ６ ポケット ７ ブーツ ８ ライナ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のステアリングシャフトをステア
   リングギャに連結するためのものであって、 球面状の外周面に所定数の案内溝を軸方向に形成した内
   輪と、 球面状の内周面に内輪の案内溝と同数の、そして同様に
   軸方向に延在する案内溝を成形した外輪と、 内・外輪の案内溝間に介在してトルクを伝達する複数の
   ボールと、 内輪の外周面と外輪の内周面との間にあってボールを保
   持するゲージとからなり、 上記構成部材のうち少なくとも外輪を繊維強化複合材料
   から成形し、この繊維強化複合材の弾性を利用して上記
   ボールに締め代を付与したことを特徴とするステアリン
   グ用等速自在継手。
2. 【請求項２】 外輪、または内・外輪の案内溝に耐摩耗
   性材料から成形されたライナを埋め込むことを特徴とす
   る請求項１のステアリング用等速自在継手。