JPH075299Y2 - 弾性軸継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、弾性軸継手に係り、更に詳細には自動車等の
車輌のステアリングシャフトに組込まれるに適した弾性
軸継手に係る。

従来の技術 自動車等の車輌に於てステアリングホイールよりの回転
トルクをステアリングギアボックスへ伝達するステアリ
ングシャフトは、従来より一般に複数個の軸部材にて構
成されている。かかるステアリングシャフトに於ては、
タイヤよりの振動がステアリングシャフトを経てステア
リングホイールへ伝達されることを低減し、またフレー
ム付き車輌に於ける車体とシャーシとの間の相対変位を
吸収する目的で、例えば本願出願人と同一の出願人の出
願にかかる実公昭58−53460号公報に記載されている如
く、一対のフランジとそれらの間に介装されたゴム板
とを含むカップリングにて二つの軸部材を連結したり、
例えば本願出願人と同一の出願人の出願にかかる実公昭
59−29147号公報に記載されている如く、一方の軸部
材の軸部とこれを遊嵌状態にて受入れる他方の軸部材の
筒状部との間に筒状のゴムを介装したりすることが行わ
れている。

考案が解決しようとする課題 しかし上述のの構造に於ては、カップリングが比較的
大きいため、車種によってはカップリングが組込まれた
ステアリングシャフトを搭載することが困難であった
り、他の部材に対するスペース上の制約が大きくなると
いう問題がある。また上述のの構造に於ては、車輌の
通常の走行状態に於ては二つの軸部材が十分には相対変
位し得ないため、フレーム付き車輌に於ける車体とシャ
ーシとの間の相対変位が良好には吸収されないという問
題がある。

本考案は、自動車等の車輌のステアリングシャフト等に
組込まれている従来の弾性軸継手に於ける上述の如き問
題に鑑み、コンパクトであり、しかも回転トルク伝達性
能、振動吸収性能、及び二つの軸部材の間の相対変位吸
収性能に優れた弾性軸継手を提供することを目的として
いる。

課題を解決するための手段 上述の如き目的は、本考案によれば、軸線に沿って延在
し互いに対向する一対の平面部を備えた軸部を有する第
一の軸部材と、前記軸部材を遊嵌状態にて受入れる筒状
部を有し前記筒状部は前記軸線に沿って延在し前記平面
部に対向する一対の平面部を有する第二の軸部材とを相
互に実質的に同軸に連結する弾性軸継手にして、前記軸
部と前記筒状部との間に配置され前記軸部及び前記筒状
部の何れかに固定された実質的に筒状の第一のゴム状弾
性部材と、前記第一のゴム状弾性部材に対し前記軸線に
沿う両側にて前記軸部と前記筒状部との間に実質的に圧
縮されることなく配置され前記軸部及び前記筒状部の何
れかに固定された実質的に筒状の一対の第二のゴム状弾
性部材とを有し、前記第一のゴム状弾性部材は前記軸部
の前記一対の平面部と前記筒状部の前記一対の平面部と
の間に於て圧縮され、前記第二のゴム状弾性部材のばね
定数は前記第一のゴム状弾性部材のばね定数よりも高く
若しくは前記第二のゴム状弾性部材の厚さは前記第一の
ゴム状弾性部材の厚さよりも小さく設定された弾性軸継
手によって達成される。

考案の作用及び効果 上述の如き構成によれば、第二の軸部材の筒状部は第一
の軸部材の軸部を遊嵌状態にて受入れる大きさであれば
よいので、上述のの構造のカップリング等に比して弾
性軸継手をコンパクトに構成することができる。

また上述の如き構成によれば、第一のゴム状弾性部材の
圧入代（圧縮量）は後述の如く従来に比して小さくてよ
く、また第一のゴム状弾性部材の軸線方向両側には第二
のゴム状弾性部材が実質的に圧縮されることなく設けら
れており、従って第一及び第二の軸部材の軸線に沿う相
対変位は先ず第一のゴム状弾性部材の弾性変形によって
吸収され、それ以上の相対変位は第一のゴム状弾性部材
と軸部又は筒状部との間の相対摺動により良好に吸収さ
れ、また軸部及び筒状部の相対変位が一対の第二のゴム
状弾性部材より実質的に摩擦力を受けることなくこれら
によって良好に案内されるので、第一及び第二の軸部材
の軸線に沿う相対変位が従来の場合に比して容易に且ガ
タつくことなく良好に行われる。

また第二のゴム状弾性部材のばね定数は第一のゴム状弾
性部材のばね定数よりも高く、若しくは第二のゴム状弾
性部材の厚さは第一のゴム状弾性部材の厚さよりも小さ
く設定されているので、第一及び第二の軸部材の間にこ
じり変位力が作用してもそのこじり変位力は一対の第二
のゴム状弾性部材によって良好に担持され、従って第一
及び第二の軸部材の間のこじりを良好に抑制することが
でき、また第一のゴム状弾性部材は第一及び第二の軸部
材の間のこじり変位力を実質的に担持する必要がなく、
第一のゴム状弾性部材の圧入代を従来に比して小さい値
に設定することができる。

更に第一及び第二の軸部材の間の軸線周りのトルクは第
一のゴム状弾性部材及び一対の第二のゴム状弾性部材を
介して軸部及び筒状部の一対の平面部の間にて良好に伝
達されるので、例えば第一のゴム状弾性部材と軸部又は
筒状部の平面部との間に間隙が設けられた構造や一対の
第二のゴム状弾性部材が設けられていない構造の場合に
比して、第一及び第二の軸部材の間に軸線周りのトルク
を良好に伝達させることができ、また第一及び第二のゴ
ム状弾性部材の各々が伝達する力を低減してそれらの耐
久性を向上させることができる。

尚第一及び第二の軸部材の間の振動の伝達は、比較的小
さい振動に対しては第一のゴム状弾性部材によって吸収
されることにより、また比較的大きい振動に対しては第
一及び第二のゴム状弾性部材によって吸収されることに
より、良好に抑制される。

本考案の一つの実施例によれば、第一及び第二の軸部材
の間に軸線に沿う比較的大きい相対変位が生じる場合に
第一のゴム状弾性部材と軸部又は筒状部とが良好に相対
摺動し得るよう、第一のゴム状弾性部材が自己潤滑性を
有するゴムにて構成されることにより、若しくはその摺
動面にテフロンライナ（「テフロン」は商標名である）
の如き摩擦低減用のライニングが施されることにより、
第一のゴム状弾性部材の摺動面の摺動抵抗が低減され
る。

また本考案の一つの実施例によれば、軸部及び筒状部は
一対の平面部とこれらを接続する一対の円筒面部とを有
し、第一のゴム状弾性部材の一対の平面部と一対の円筒
面部との間の部分には第一のゴム状弾性部材の全長に亘
り実質的に軸線に沿って延在する切欠きが設けられる。
かかる構成によれば、切欠きが設けられていない構造の
場合に比して第一のゴム状弾性部材が軸線に沿って容易
に弾性変形し得るので、第一及び第二の軸部材の軸線に
沿う相対変位が一層良好に吸収される。

以下に添付の図を参照しつつ、本考案を実施例について
詳細に説明する。

実施例 第１図は本考案による弾性軸継手が組込まれたステアリ
ングシャフトを示す側面図、第２図は第１図に示された
弾性軸継手を示す断面図、第３図は第２図に示された弾
性軸継手の中央部の軸線に垂直な断面をゴムブッシュの
自由状態について示す断面図、第４図は第３図のIV−IV
に沿う断面図である。

これらの図に於て、10及び12はそれぞれステアリングホ
イール及びステアリングギアボックスを示している。ス
テアリングホイール10はブラケット14に担持されたステ
アリングコラム16により回転可能に支持されたステアリ
ングメーンシャフト18の上端に連結されている。メーン
シャフト18の下端は自在継手20によりインタミーディエ
ットシャフト22の上端に連結されており、シャフト22の
下端は自在継手24によりステアリングギアシャフト26に
連結されている。

第２図に詳細に示されている如く、インタミーディエッ
トシャフト22は自在継手24に連結された第一の軸部材と
してのロアシャフト28と、自在継手20に連結され弾性軸
継手30によりロアシャフト28に連結された第二の軸部材
としてのアッパシャフト32とよりなっている。第５図に
示されている如く、ロアシャフト28は軸線34に沿って延
在する一対の平面部36及び38と、両側部にてこれらの平
面部に滑らかに接続された一対の円筒面部40及び42とを
備えた実質的に太鼓形の断面形状を有する軸部44を有し
ている。アッパシャフト32の下端には筒形部材46がその
一端にて固定されている。筒形部材46は軸部材44を遊嵌
状態にて受入れる筒状部を構成しており、軸部材44の平
面部36及び38に対向する一対の平面部48及び50と、両側
部にてこれらの平面部に滑らかに接続された一対の円筒
面部52及び54とよりなる太鼓形の断面形状を有してい
る。

第３図及び第４図に詳細に示されている如く、筒形部材
46内にはこれに密に嵌合する金属ブッシュ56が固定され
ている。ブッシュ56の長手方向中央部の内側には第一の
ゴム状弾性部材としての実質的に筒状のゴムブッシュ58
が配置されている。ゴムブッシュ58はその外周面にて接
着剤による接着又は加硫接着によりブッシュ56の内周面
に固定されている。ゴムブッシュ58はロアシャフト28の
軸部44の外形に実質的に対応する内面形状を有し、軸部
44の平面部36及び38にそれぞれ当接する平面部60及び62
と、それぞれ円筒面部40及び42に当接する円筒面部64及
び66とを有している。第６図に詳細に示されている如
く、これらの平面部及び円筒面部の間の接続部には切欠
き68が設けられており、これらの切欠きは軸線に沿って
ゴムブッシュ58の両端間に延在している。

またゴムブッシュ58の軸線方向の両側には金属ブッシュ
56の内面に密に嵌合する一対の金属ブッシュ70及び72が
固定されている。これらのブッシュの内側にはそれぞれ
第二のゴム状弾性部材としてのゴムブッシュ74及び76が
配置されており、これらのゴムブッシュは外周面にて接
着剤による接着又は加硫接着により対応するブッシュ70
及び72の内周面に固定されている。これらのゴムブッシ
ュも軸部44の外形に実質的に対応する内面形状を有し、
それぞれ軸部44の平面部36及び38に当接する一対の平面
部78及び80とそれぞれ円筒面部40及び42に当接する一対
の円筒面部82及び84とを有し、実質的に筒状をなしてい
る。

図示の実施例に於ては、ゴムブッシュ58は自己潤滑ゴム
にて形成されており、ゴムブッシュ74及び76はゴムブッ
シュ58を構成するゴムのばね定数よりも高いばね定数を
有するゴム又は樹脂にて形成されている。尚ゴムブッシ
ュ58は通常のゴムにて形成され、それらの内周面にテフ
ロンライナの如き減摩被覆が施されたものであってもよ
い。またゴムブッシュ58の平面部60と62との間の寸法は
軸部材44の平面部36と38との間の寸法よりも僅かに小さ
く、これによりブッシュ58は平面部60及び62の側にて圧
縮されるようになっているが、円筒面部64及び66の曲率
半径は軸部44の円筒面部40及び42の曲率半径に実質的に
対応しており、これによりこれらの円筒面部に於ては実
質的に圧縮されることがないようになっている。またゴ
ムブッシュ74及び76の平面部及び円筒面部は軸部材44の
平面部及び円筒面部に軽く当接し又はこれより僅かに隔
置される寸法及び形状にて設けられている。

かくしてこの実施例に於けるアッパ及びロアシャフトの
間の回転トルクの伝達は、全てのゴムブッシュ、より詳
細にはゴムブッシュ58、74、76のうちブッシュ56及び軸
部44の平面部の間に位置する部分を伝達部材として行わ
れるので、ゴムブッシュがゴムブッシュ58のみの場合や
ゴムブッシュ74及び76のみの場合に比して、回転トルク
の伝達が良好に行われるだけでなく、各ゴムブッシュが
担持すべき荷重が低減され、これにより各ゴムブッシュ
の耐久性が向上する。

またアッパ及びロアシャフトの軸線に沿う相対変位は、
第７図に於て区間ABにて示されている如く先ずゴムブッ
シュ58の弾性変形によって吸収され、それ以上の相対変
位に対しては第７図に於て区間BCにて示されている如く
ゴムブッシュ58の内面と軸部材44との間の相対摺動によ
り吸収される。この場合ゴムブッシュ58は切欠き68が設
けられていることから軸線に沿って比較的容易に弾性変
形することができ、また自己潤滑ゴムよりなるゴムブッ
シュ58と軸部44との間の摩擦抵抗が小さく、更にはゴム
ブッシュ74及び76は軸部44に対し全く又は実質的に摩擦
力を及さないので、アッパ及びロアシャフトの間の軸線
方向の相対変位は良好に吸収される。

またアッパシャフト32及びロアシャフト28の間にこじり
変位が生じても、そのこじり変位力はばね定数が高く且
厚さの小さいゴムブッシュ74及び76によって効果的に担
持される。

更にアッパ及びロアシャフトの間の振動の伝達は、比較
的小さい振動に対してはゴムブッシュ58によって吸収さ
れることにより、また比較的大きい振動に対してはゴム
ブッシュ58及びゴムブッシュ74、76によって吸収される
ことにより、良好に抑制される。

またゴムブッシュ58及びゴムブッシュ74、76の材質、寸
法、形状等を適宜に設定することにより上述の如き種々
の特性を比較的自由に設定することができるので、従来
の弾性軸継手の場合に比してこれらの特性の調整の自由
度が大きい。

以上に於ては本考案を特定の実施例について詳細に説明
したが、本考案はかかる実施例に限定されるものではな
く、本考案の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。例えば上述の実
施例に於ては、ゴムブッシュ58、74、76は筒形部材46の
側に固定されているが、これらは軸部44の側に固定され
てもよく（この場合には切欠きはゴムブッシュの外面に
設けられる）、またゴムブッシュ58とゴムブッシュ74及
び76とが一体に構成されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による弾性軸継手が組込まれたステアリ
ングシャフトを示す側面図、第２図は第１図に示された
弾性軸継手を示す断面図、第３図は第２図に示された弾
性軸継手の中央部の軸線に垂直な断面をゴムブッシュの
自由状態について示す断面図、第４図は第３図のIV−IV
に沿う断面図、第５図はロアシャフトの横断面を示す断
面図、第６図は中央のゴムブッシュに設けられた切欠き
を拡大して示す部分断面図、第７図は第１図乃至第６図
に示された弾性軸継手の軸線方向の相対変位と荷重との
関係を示すグラフである。 10…ステアリングホイール,12…ステアリングギアボッ
クス,14…ブラケット,16…ステアリングコラム,18…ス
テアリングメーンシャフト,20…自在継手,22…インタミ
ーディエットシャフト,24…自在継手,26…ギアシャフ
ト,28…ロアシャフト,30…弾性軸継手,32…アッパシャ
フト,36、38…平面部,40、42…円筒面部,44…軸部,46…
筒形部材,48、50…平面部,52、54…円筒面部,56…金属
ブッシュ,58…ゴムブッシュ,60、62…平面部,64、66…
円筒面部,68…切欠き,70、72…金属ブッシュ,74、76…
ゴムブッシュ,78、80…平面部,82、84…円筒面部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−42155（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−47771（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−152771（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−113172（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭62−43137（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線に沿って延在し互いに対向する一対の
   平面部を備えた軸部を有する第一の軸部材と、前記軸部
   材を遊嵌状態にて受入れる筒状部を有し前記筒状部は前
   記軸線に沿って延在し前記平面部に対向する一対の平面
   部を有する第二の軸部材とを相互に実質的に同軸に連結
   する弾性軸継手にして、前記軸部と前記筒状部との間に
   配置され前記軸部及び前記筒状部の何れかに固定された
   実質的に筒状の第一のゴム状弾性部材と、前記第一のゴ
   ム状弾性部材に対し前記軸線に沿う両側にて前記軸部と
   前記筒状部との間に実質的に圧縮されることなく配置さ
   れ前記軸部及び前記筒状部の何れかに固定された実質的
   に筒状の一対の第二のゴム状弾性部材とを有し、前記第
   一のゴム状弾性部材は前記軸部の前記一対の平面部と前
   記筒状部の前記一対の平面部との間に於て圧縮され、前
   記第二のゴム状弾性部材のばね定数は前記第一のゴム状
   弾性部材のばね定数よりも高く若しくは前記第二のゴム
   状弾性部材の厚さは前記第一のゴム状弾性部材の厚さよ
   りも小さく設定された弾性軸継手。