JP2001165184A - 自在継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 捩り剛性を十分に確保した構造を、安価に実
現する。 【解決手段】 第一、第二の各ヨーク７ａの本体部分１
７ａを、冷間鍛造加工により一体に造る。これら各ヨー
ク７ａを構成する結合筒部１９ａをその軸方向に対し直
角方向の断面で見た場合の、雌セレーション２２及びね
じ孔２６ａ以外での形状を、単なる円輪状とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る自在継手は、
例えば自動車用操舵装置に組み込み、ステアリングホイ
ールの動きをステアリングギヤに伝達する為に利用す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車用操舵装置は、例えば図１３に示
す様に構成している。ステアリングホイール１の動き
は、ステアリングコラム２内に回転自在に設けたステア
リングシャフト（図示省略）及び中間シャフト３を介し
てステアリングギヤ４に伝達し、このステアリングギヤ
４によって車輪を操舵する。上記ステアリングシャフト
とステアリングギヤ４の入力軸５とは、互いに同一直線
上に設ける事ができないのが普通である。この為従来か
ら、上記ステアリングシャフトと入力軸５との間に上記
中間シャフト３を設け、この中間シャフト３の両端部と
上記ステアリングシャフト及び入力軸５の端部とを、自
在継手６、６を介して結合する事により、同一直線上に
存在しないステアリングシャフトと入力軸５との間で
の、動力伝達を行なえる様にしている。

【０００３】この様な動力伝達機構等に組み込む自在継
手６は従来から、図１４に示す様に、それぞれ二股状に
形成された第一、第二のヨーク７、８と、これら両ヨー
ク７、８同士を変位自在に結合する為の十字軸９とから
構成している。そして、第一のシャフト１０と第二のシ
ャフト１１とのそれぞれの端部を、上記各ヨーク７、８
に結合固定している。この様な自在継手を構成するヨー
クとして従来から、例えば特公平７−８８８５９号広
報、特許第２５３４７７２号公報、実開平４−１１９２
５号公報、米国特許第４，９２７，１７４号明細書等に
記載されている様に、鋼板等の金属板にプレス加工を施
す事により造るものが、低コストで造れる事から、広く
使用されている。例えば、特公平７−８８８５９号公報
及び実開平４−１１９２５号公報の第１〜３、５、９〜
１１、１４〜１６図及び米国特許第４，９２７，１７４
号明細書のＦｉｇ．１〜５に記載されたヨークは、ヨー
クの本体部分全体を１枚の金属板により構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特公平７−８８８
５９号公報及び実開平４−１１９２５号公報の第１〜
３、５、９〜１１、１４〜１６図及び米国特許第４，９
２７，１７４号明細書のＦｉｇ．１〜５に記載されてい
る様に、本体部分を１枚の金属板にプレス加工を施す事
により造ったヨークの場合、安価で、しかも十分な剛性
を有する構造とする事ができない可能性がある。例え
ば、特公平７−８８８５９号公報及び実開平４−１１９
２５号公報の第１４〜１６図及び米国特許第４，９２
７，１７４号明細書のＦｉｇ．１〜５に記載されたヨー
クでは、全長に亙って切り割が形成される為、捩り方向
の力に対して、十分な剛性を得る事ができない可能性が
ある。例えば、十字軸を介してヨークを構成する１対の
腕部に捩り方向の力が加わった場合、このヨークの上記
切り割の両側に存在する半部同士が、軸方向に亙ってず
れる方向に変形しつつ、上記各腕部の先端部が円周方向
に亙り変形する状態となる。従って、この様なヨークを
組み込んだ自在継手により回転力の伝達を行なうと、十
分な剛性感を得られない可能性がある。一方、上記実開
平４−１１９２５号公報の第１〜３、５、９〜１１図に
記載されたヨークの場合には、上述した様な切り割は形
成されないが、金属板の幅方向端部同士を溶接により結
合している為、この溶接の手間が増える分、ヨークのコ
ストが嵩む事が避けられない。

【０００５】又、特許第２５３４７７２号公報及び米国
特許第４，９２７，１７４号明細書のＦｉｇ．６〜９に
記載されたヨークの場合には、十字軸を支持すべき１対
の腕部を有する先端部と、シャフトの端部を結合すべき
基部とを別々に造り、後から溶接により結合している。
更に、上記米国特許第４，９２７，１７４号明細書のＦ
ｉｇ．６〜９に記載されたヨークの場合には、上記基部
の一部外側にスリーブを設け、このスリーブにボルトを
結合する事により、このスリーブの内側に設けた基部と
シャフトとの固定を図っている。従って、この様なヨー
クの場合には、全長に亙り切り割を形成せずに済むが、
部品点数が多くなったり、溶接の手間が増えたりする
分、やはりヨークのコストが嵩む事が避けられない。

【０００６】これに対して、実開平４−１１９２５号公
報の第６図には、上述した様な不都合のうちの一部も生
じないヨークが記載されている。即ち、図１５に示す様
に、このヨーク１２の本体部分は、金属材に鍛造加工、
或は鋳造加工を施す事により、溶接加工を施さずに一体
に造っている。そして、このヨーク１２の基部である、
円管状の結合筒部１３の一部にねじ孔１４を、直径方向
に亙り形成している。そして、このねじ孔１４に螺合し
た止めねじ１５の先端を、上記結合筒部１３の内側に挿
通した第一のシャフト１０（又は第二のシャフト１１）
の端部側面に突き当てて、この第一のシャフト１０（又
は第二のシャフト１１）とヨーク１２との固定を図って
いる。この様なヨーク１２によれば、全長に亙り切り割
を形成せずに済み、しかも部品点数が少なくて済む。

【０００７】但し、この様な上記実開平４−１１９２５
号公報の第６図に記載されたヨーク１２によっても、や
はりコストが嵩む事は避けられない。この理由は、次の
通りである。一般的に、ヨークを、鋳造加工や、熱間鍛
造加工により造った場合には、金属板にプレス加工を施
して造ったヨークに比べてコストが嵩む。一方、ヨーク
を、冷間鍛造加工により造った場合には、鋳造加工や、
熱間鍛造加工により造ったヨークに比べてコストを低減
できる。但し、上記実開平４−１１９２５号公報の第６
図に記載されたヨーク１２は、結合筒部１３をこの結合
筒部１３の軸方向に垂直な断面で見た場合の（図１５に
示す）形状が、このヨーク１２の内側に設けた係合溝１
６の中心軸αとねじ孔１４の中心とを通る軸ａに関して
しか、両側が互いに対称とならない。上記形状は、上記
中心軸αを通り、上記軸ａと直交する軸ｂに関しては、
両側が著しく非対称となる。この様な形状を有するヨー
ク１２を冷間鍛造加工により造る場合には、やはりコス
トが嵩む事が避けられない。

【０００８】即ち、ヨークを冷間鍛造加工により造る作
業は、素材と２個の型とを、互いに押し付け合う事によ
り行なう。この際、これら素材と２個の型との押し付け
合いに伴って、これら各型にこの素材から反力が加わ
る。この反力の大きさは、この素材の各部の変形すべき
量により異なるが、上記実開平４−１１９２５号公報の
第６図に記載されたヨーク１２の様に、完成品の形状が
互いに直交する軸ａ、ｂのうちの一方の軸ａに関してし
か両側が対称とならない場合には、各部での変形すべき
量及びこれら各部と上記中心軸αとの距離が異なる事に
基づいて、上記各型を押し付け合う方向と異なる方向の
反力が生じる。この様な方向の反力が生じると、上記各
型の寿命低下を招く原因となる為、好ましくない。特
に、上記ヨーク１０を冷間鍛造加工により造る場合に
は、材料の変形抵抗が大きくなる為、上記各型の寿命低
下を生じ易くなる。この為、上記ヨーク１０を、冷間鍛
造により多量生産する場合には、上記各型の寿命低下に
基づいて、このヨーク１０のコストが嵩む事が避けられ
ない。本発明の自在継手は、上述の様な事情に鑑みて、
剛性を十分に確保し、しかも安価に造れる構造を実現す
べく発明したものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の自在継手は、従
来から知られている自在継手と同様に、第一のシャフト
の端部に固定される第一のヨークと、第二のシャフトの
端部に固定される第二のヨークと、これら第一のヨーク
と第二のヨークとを変位自在に結合する十字軸とを備え
る。

【００１０】特に、本発明の自在継手に於いては、上記
第一のシャフトと第二のシャフトとのうち、少なくとも
一方のヨークが、次の〜の総ての要件を満たす。 管状の結合筒部と、それぞれが上記十字軸の端部を
支持すべく、この結合筒部の先端寄り部分の直径方向反
対位置から連続して形成された１対の腕部とを備える本
体部分が、全体を冷間鍛造加工により一体に造られてい
る。 上記結合筒部の内周面に、上記第一のシャフト又は
第二のシャフトの端部外周面と係合自在な係合溝が形成
されている。 上記結合筒部の一部に、直径方向に形成されたねじ
孔を備え、このねじ孔に、その先端を上記各シャフトの
一部に押し付け自在な止めねじを螺合自在としている。 上記結合筒部をその軸方向に対し直角方向の断面で
見た場合の少なくとも上記係合溝及びねじ孔以外での形
状が、上記係合溝の中心軸を交点として互いに直交する
２軸のそれぞれに関して互いに対称である。

【００１１】又、請求項２に記載した自在継手に於いて
は、止めねじとねじ孔とのうちの少なくとも一方に、こ
のねじ孔に上記止めねじを螺入する途中で、その螺入に
要するトルクを増大させる、トルク増大部が設けられて
いる。

【００１２】更に、請求項３に記載した自在継手に於い
ては、第一、第二のヨークに設けられた各ねじ孔が、こ
れら各ねじ孔に螺合する止めねじの挿入方向が互いに同
じになる様に形成されている。

【００１３】

【作用】上述の様に構成する本発明の自在継手によれ
ば、第一、第二のヨークのうち、少なくとも一方のヨー
クに設けた結合筒部をその軸方向に対し直角方向の断面
で見た場合の形状を、互いに直交する１対の直線の何れ
に関しても対称なものに近づける事ができる。この為、
上記各ヨークの本体部分を、安価な加工である冷間鍛造
加工により造っても、この冷間鍛造加工に用いる型の寿
命を長くできて、多量生産する際に自在継手全体のコス
トを低減する事ができる。しかも、本発明の自在継手の
場合には、全長に亙り切り割を形成せずに済むので、剛
性を十分に確保できる。

【００１４】又、請求項２に記載した自在継手によれ
ば、第一のヨーク又は第二のヨークと第一のシャフト又
は第二のシャフトとを結合する際に、止めねじをこのヨ
ークに保持した状態のまま、この止めねじがねじ孔から
不用意に抜け落ちる事を防止できる。この為、この止め
ねじをこのねじ孔に確実に保持しつつ、上記ヨークに設
けた結合筒部の内側に、上記シャフトの端部を挿入する
事ができる。従って、請求項２に記載した自在継手によ
れば、上記第一、第二の各シャフトとの結合作業を、容
易に行なえる。

【００１５】更に、請求項３に記載した自在継手によれ
ば、第一のヨークに設けたねじ孔と、第二のヨークに設
けたねじ孔とを、これら各ねじ孔に螺合する止めねじの
挿入方向が互いに同じになる様にしている為、これら各
ねじ孔に対する止めねじの挿入作業を容易にして、上記
第一、第二の各シャフトとの結合作業を、やはり容易に
行なえる。

【００１６】

【本発明の実施の形態】図１〜７は、本発明の実施の形
態の第１例を示している。本発明の自在継手は、従来か
ら知られている自在継手と同様に、第一のシャフト１０
ａの端部に固定する第一のヨーク７ａと、第二のシャフ
ト１１ａの端部に固定する第二のヨーク８ａと、これら
第一のヨーク７ａと第二のヨーク８ａとを変位自在に結
合する十字軸９とを備える。

【００１７】又、本発明の自在継手の場合、上記第一、
第二の各ヨーク７ａ、８ａは、本体部分１７ａ、１７ｂ
と、上記各ヨーク７ａ、８ａ毎に１対ずつ設けた軸受１
８とから成る。このうち、本体部分１７ａ、１７ｂは、
円管状の結合筒部１９ａ、１９ｂと、この結合筒部１９
ａ、１９ｂの先端寄り部分の直径方向反対側２個所位置
から、それぞれ結合筒部１９ａ、１９ｂの軸方向に連続
する状態で形成した、１対の腕部２０、２０とを備え
る。これら各腕部２０、２０は、互いにほぼ同じ形状を
有し、それぞれが上記十字軸９の端部を支持する。この
為、上記各腕部２０、２０の先端部には通孔２１を、そ
れぞれ各腕部２０、２０の内外両周面同士を貫通する状
態で、上記各ヨーク７ａ、８ａ毎に互いに同心に形成し
ている。そして、これら各通孔２１の内側に、上記各軸
受１８を内嵌固定し、これら各軸受１８の内側に上記十
字軸９の端部を挿入する事で、上記各通孔２１内に上記
十字軸９の端部を、回転自在に支持している。又、上記
各ヨーク７ａ、８ａは、上記各本体部分１７ａ、１７ｂ
の全体を、十分な剛性を有する金属（好ましくはＪＩＳ
機械構造用炭素鋼）に冷間鍛造加工を施す事により、一
体に造っている。

【００１８】又、上記各ヨーク７ａ、８ａに設けた結合
筒部１９ａ、１９ｂの内周面に、それぞれが係合溝であ
る、雌セレーション２２、２２を、それぞれ軸方向全長
に亙って形成している。この際、上記各結合筒部１９
ａ、１９ｂの内周面の円周方向一部には、図２、３に示
す様に、上記雌セレーション２２、２２を形成せず、こ
の部分に円筒面部２３を設けている。又、上記各雌セレ
ーション２２、２２は、例えば大径（溝底円直径）が１
３〜１８mmであるものを用いる。一方、前記第一、第二
の各シャフト１０ａ、１１ａの端部外周面には、上記各
雌セレーション２２、２２と係合自在な雄セレーション
２４、２４を、それぞれ形成している。又、上記各シャ
フト１０ａ、１１ａの端部外周面で円周方向一部に平面
状の被抑え部２５を、それぞれ形成している。従って、
上記各シャフト１０ａ、１１ａに形成した雄セレーショ
ン２４、２４は、上記被抑え部２５で不連続となってい
る。

【００１９】又、上記各結合筒部１９ａ、１９ｂの一部
にねじ孔２６ａ、２６ｂを、それぞれ上記各結合筒部１
９ａ、１９ｂの直径方向に形成している。このうち、上
記第一のヨーク１９ａに設けるねじ孔２６ａの軸方向
は、この第一のヨーク１９ａの各腕部２０、２０に設け
た各通孔２１の軸方向とほぼ平行にしている。これに対
して、上記第二のヨーク１９ｂに設けるねじ孔２６ｂの
軸方向は、この第二のヨーク１９ｂの各腕部２０、２０
に設けた各通孔２１の軸方向と直角な方向に対してほぼ
平行にしている。この様に本例の場合には、上記第一、
第二の各ヨーク７ａ、８ａ同士で、各ねじ孔２６ａ、２
６ｂと各腕部２０、２０に設けた通孔２１、２１との位
置関係を変えている。この為、上記各ヨーク７ａ、８ａ
を前記十字軸９を介して互いに結合した状態で、上記各
ねじ孔２６ａ、２６ｂに螺合する、次述する止めねじ１
５ａ、１５ａの挿入方向が、上記第一、第二の各ヨーク
７ａ、８ａ同士で同じになる。

【００２０】尚、本例の場合には、上記各ねじ孔２６
ａ、２６ｂとして、Ｍ８×１．２５のものを用いる。
又、上記各ヨーク７ａ、８ａの結合筒部１９ａ、１９ｂ
の外径を、ほぼ上記各雌セレーション２２、２２の大径
（溝底円直径）に１０〜１６mmを加えた値としている。
又、前記各軸受１８の外径を１５〜１６mm程度とし、上
記十字軸９の端部の外径を１０mm程度とし、上記各腕部
２０、２０の幅Ｗ₂₀を２１〜２５mm程度とし、これら両
腕部２０、２０の外周面同士の間隔（通孔２１方向の長
さ）Ｐ₂₀を、４０〜４４mm程度としている。

【００２１】又、本発明の場合には、上記各ヨーク７
ａ、８ａを構成する各結合筒部１９ａ、１９ｂを、それ
ぞれの中心軸α₁ 、α₂ に対し直角方向の断面で見た場
合に、上記各雌セレーション２２、２２及びねじ孔２６
ａ、２６ｂ部分以外の形状が、単なる円輪状となる様に
している。従って、本発明の場合には、上記各形状が、
上記各雌セレーション２２、２２の中心軸α₁ 、α₂ を
交点として互いに直交する２軸ａ、ｂ、ａ´、ｂ´のそ
れぞれに関して、両側が互いに対称になる。

【００２２】又、前記各結合筒部１９ａ、１９ｂに形成
した各ねじ孔２６ａ、２６ｂには、図４に詳示する様な
止めねじ１５ａを、それぞれ螺合自在としている。これ
ら各止めねじ１５ａの先端は、前記第一、第二の各シャ
フト１０ａ、１１ａの外周面に設けた被抑え部２５に、
それぞれ突き当て自在である。又、本例の場合、これら
各止めねじ１５ａのねじ部２７の一部を直径方向内方に
塑性変形させて、この変形させた部分を、トルク増大部
２８としている。そして上記各止めねじ１５ａ、１５ａ
を各ねじ孔２６ａ、２６ｂに螺入した場合に、この螺入
の途中で上記トルク増大部２８と各ねじ孔２６ａ、２６
ｂの一部とが係合する事により、上記螺入に要するトル
クが急激に増大する様にしている。

【００２３】又、上記トルク増大部２８を設ける位置を
適切に規制して、上記各止めねじ１５ａ、１５ａのトル
ク増大部２８が上記各ねじ孔２６ａ、２６ｂに若干係合
（例えば、トルク増大部２８が各ねじ２６ａ、２６ｂ内
に、ねじの凡そ半ピッチ分である０．６mm程度進入）し
た状態で、これら各止めねじ１５ａ、１５ａの先端が上
記各ヨーク７ａ、８ａの内周面（円筒面部２３）から突
出しない様にする。この為、図２に示す様に、上記各止
めねじ１５ａ、１５ａに設けたトルク増大部２８の軸方
向両端縁のうち、これら各止めねじ１５ａ、１５ａの先
端側（図２の左側）に位置する端縁と、これら各止めね
じ１５ａ、１５ａの先端縁との間の長さｌとし、上記各
ねじ孔２６ａ、２６ｂの軸方向長さをｍとした場合に、
このｌをこのｍに対して少なくとも所定長さ以上小さく
（例えば、ｌ＜ｍ−０．６mmと）している。

【００２４】尚、本例の場合には、上記各ヨーク７ａ、
８ａ同士で、上記各ねじ孔２６ａ、２６ｂ及び雌セレー
ション２２、２２部分以外の形状を同じとする事ができ
る。従って、上記各ヨーク７ａ、８ａ同士で、上記各ね
じ孔２６ａ、２６ｂ及び雌セレーション２２、２２部分
を形成する以前で素材部品の共通化を図れる。但し、図
示の例では、第一、第二の各ヨーク７ａ、８ａは、素材
部品の共通化を考慮していない為、互いに全長が少し異
なる。

【００２５】上述の様に構成する本発明の自在継手の場
合、上記各ヨーク７ａ、８ａの各結合筒部１９ａ、１９
ｂをこれら各結合筒部１９ａ、１９ｂの軸方向に対し直
角な断面で見た場合の雌セレーション２２、２２及びね
じ孔２６ａ、２６ｂ部分以外の形状を、上記各雌セレー
ション２２、２２の中心軸α₁ 、α₂ を交点として互い
に直交する２軸ａ、ｂ、ａ´、ｂ´のそれぞれに関し
て、両側が互いに対称になる様にしている。この為、上
記各ヨーク７ａ、８ａの断面形状を、互いに直交する１
対の直線の何れに関しても対称なものに近づける事がで
きる。従って、上記各ヨーク７ａ、８ａの本体部分１７
ａ、１７ｂを、安価な加工方法である、冷間鍛造加工に
より造っても、この冷間鍛造加工に用いる型の寿命を長
くできて、多量生産する際に自在継手全体のコストを低
減する事ができる。しかも、本発明の自在継手の場合に
は、全長に亙り切り割を形成せずに済むので、剛性を十
分に確保できる。

【００２６】更に、本例の自在継手によれば、前記第
一、第二の各シャフト１０ａ、１１ａとの結合作業を、
十分に容易に行なえる。即ち、上述の様に構成する本発
明の自在継手に、前記第一、第二の各シャフト１０ａ、
１１ａを結合する場合には、次の様にして行なう。先
ず、第一、第二の各ヨーク７ａ、８ａを第一、第二の各
シャフト１０ａ、１１ａを結合する以前に、予め上記各
結合筒部１９ａ、１９ｂの各ねじ孔２６ａ、２６ｂに止
めねじ１５ａ、１５ａを、それぞれ螺入しておく。但
し、これら各止めねじ１５ａ、１５ａを螺入する途中で
は、前述した様に、各トルク増大部２８の存在により、
その螺入に要するトルクが増大する。そして、その時点
でそれ以上の螺入作業を中止するが、上記各止めねじ１
５ａ、１５ａは、緊締時の勢いにより、約１／２回程度
回転（０．６mm程度奥に進入）し、上記各トルク増大部
２８が上記各ねじ孔２６ａ、２６ｂの端部に若干係合し
た状態となる。

【００２７】従って、この状態で、上記各止めねじ１５
ａ、１５ａは、上記各ヨーク７ａ、８ａに保持されると
共に、これら各ヨーク７ａ、８ａに対して不用意に回転
する事が防止される。又、この状態では、上記各止めね
じ１５ａ、１５ａの先端が上記各ヨーク７ａ、８ａの内
周面から突出しない為、これら各止めねじ１５ａ、１５
ａが、上記各ヨーク７ａ、８ａ内に上記各シャフト１０
ａ、１１ａの端部を挿入する事に対する妨げとはならな
い。

【００２８】そこで、この状態で、上記各ヨーク７ａ、
８ａの内側に、上記第一、第二の各シャフト１０ａ、１
１ａの端部を、前記雄、雌両セレーション２４、２２同
士を係合させつつ挿入する。又、挿入した状態で、上記
各シャフト１０ａ、１１ａの一部外周面に設けた被抑え
部２５と上記各ねじ孔２６ａ、２６ｂの開口端とを対向
させる。そして、上記各ヨーク７ａ、８ａに保持してい
た各止めねじ１５ａ、１５ａを、更に上記各ねじ孔２６
ａ、２６ｂ螺入し更に緊締して、これら各止めねじ１５
ａ、１５ａの先端を上記各被抑え部２５に押し付ける。
この結果、上記各シャフト１０ａ、１１ａは、上記各ヨ
ーク７ａ、８ａに対して相対回転を防止された状態で結
合固定される。上述の様に本例の場合には、上記各止め
ねじ１５ａ、１５ａの先端が上記各ヨーク７ａ、８ａと
各シャフト１０ａ、１１ａとの結合作業に対する妨げと
ならない様に、これら各止めねじ１５ａ、１５ａを上記
各ヨーク７ａ、８ａに保持しておく事ができる。この
為、これら各止めねじ１５ａ、１５ａと各ヨーク７ａ、
８ａとを一体的に取り扱う事ができて、自在継手と上記
第一、第二の各シャフト１０ａ、１１ａとの結合作業
を、容易にする事ができる。

【００２９】更に、本例の場合には、上記第一のヨーク
７ａに設けたねじ孔２６ａと、上記第二のヨーク７ｂに
設けたねじ孔２６ｂとを、これら各ねじ孔２６ａ、２６
ｂに螺合する止めねじ１５ａ、１５ａの挿入方向が互い
に同じになる様にしている。この為、各止めねじ１５
ａ、１５ａの螺合緊締作業を、同一の方向から行なえ
て、自在継手と上記第一、第二の各シャフト１０ａ、１
１ａとの結合作業を、更に容易にできる。従って、この
自在継手を自動車のエンジンルーム等の狭い空間内に設
置する場合でも、上記第一、第二の各シャフト１０ａ、
１１ａとの結合作業を、迅速に行なう事ができる。

【００３０】尚、本例では、前記トルク増大部２８を、
上記各止めねじ１５ａ、１５ａの一部を塑性変形させる
事により構成しているが、上記トルク増大部２８は、上
記各ねじ孔２６ａ、２６ｂの内周面又は各止めねじ１５
ａ、１５ａの外周面の一部に、合成樹脂を付着する事に
より構成しても良い。又、上記各ヨーク７ａ、８ａに設
けるねじ孔２６ａ、２６ｂは、これら各ヨーク７ａ、８
ａ同士で、円周方向同一方向に同一の角度だけ変位させ
た位置に設ける事もできる。この様な場合でも、本例の
場合と同様、上記各ヨーク７ａ、８ａ同士で、各ねじ孔
２６ａ、２６ｂに螺合する止めねじ１５ａ、１５ａの挿
入方向が同じになる様にできる。又、上記各結合筒部１
９ａ、１９ｂの内周面に、雌セレーション２２、２２の
代わりに雌スプラインを形成して、第一、第二の各ヨー
クと第一、第二の各シャフトの端部とをスプライン係合
させる様にしても良い。

【００３１】又、本例の場合には図６、７に示す様に、
上記各ヨーク７ａ、８ａと各シャフト１０ａ、１１ａの
端部とを結合する際に、上記各止めねじ１５ａの先端の
ほぼ全面を、上記各シャフト１０ａ、１１ａに設けた被
抑え部２５に押し付けている。これに対して、図８に示
す様に、上記各止めねじ１５ａの先端面に対し被抑え部
２５を傾斜させて、これら各止めねじ１５ａの先端を上
記被抑え部２５に対し、片当たり状態で押し付ける事も
できる。

【００３２】次に、図９は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の場合には、第一のヨーク７ａを
構成する結合筒部１９ａの外周面の断面形状を、略六角
形状にしている。従って、図示の例の場合には、結合筒
部１９ａの全体的な肉厚を、上述した第１例の場合の結
合筒部１９ａよりも全体的に小さくできて、自在継手全
体の軽量化を図れる。但し、本例の場合には、上述した
第１例の場合に比べて、冷間鍛造加工に用いる型に加わ
る反力が部分的に大きくなり、この型の寿命が、第１例
の場合よりも若干短くなって、自在継手のコストが第１
例の場合よりも若干嵩む可能性がある。その他の構成及
び作用に就いては、上述した第１例の場合と同様である
為、重複する説明は省略する。

【００３３】次に、図１０は、本発明の実施の形態の第
３例を示している。本例の場合には、第一のヨーク７ａ
を構成する結合筒部１９ａの外周面の断面形状を、長方
形の四隅に円弧形の面取りを施した如き形状としてい
る。この様な本例の場合には、型に加わる反力の最大値
を抑えて、自在継手のコストを、第１例の場合とほぼ同
等にする事ができる。又、結合筒部１９ａの全体的な肉
厚は、第１例の場合と同程度になる為、全体的な重量も
第１例の場合と同程度になる。その他の構成及び作用に
就いては、前述した第１例の場合と同様である為、重複
する説明は省略する。

【００３４】次に、図１１は、本発明の実施の形態の第
４例を示している。本例の場合には、第二のヨーク８ａ
を構成する結合筒部１９ｂの外周面の断面形状を、正方
形の四隅に円弧形の面取りを施した如き形状としてい
る。この様な本例の場合は、型の寿命並びに加工コスト
を、前述した第１例及び上述した第３例の場合とほぼ同
等にできる。その他の構成及び作用に就いては、前述し
た第１例の場合と同様である為、重複する説明は省略す
る。

【００３５】次に、図１２は、本発明の実施の形態の第
５例を示している。本例の場合には、第二のヨーク８ｂ
を、従来から知られているヨークとしている。即ち、本
例の場合には、第二のヨーク８ｂを構成する結合筒部２
９の一部に切り割３１を、この結合筒部２９の全長に亙
り形成している。但し、この切り割り３１の一端（図１
２の左端）は腕部２０の基端部で終わって、開放されて
いない。従って、上記切り割３１を形成する事に基づ
く、上記第二のヨーク８ｂの捩り剛性の低下は限られた
ものとなる。そして、上記結合筒部２９の一部で上記切
り割３１の両側に存在する部分同士を、ボルト３０の螺
合により接近させる事で、第二のヨーク８ｂと第二のシ
ャフト１１ａとを結合自在としている。従って、本例の
場合には、第二のヨーク８ｂの結合筒部２９の断面形状
の対称度が著しく劣り、この第二のヨーク８ｂを冷間鍛
造加工により造る場合には、熱間鍛造加工を施したもの
と同程度のコストなる可能性がある。従って、本例の場
合は、この第二のヨーク８ｂは、冷間鍛造加工、又は熱
間鍛造加工を施した後に機械加工を施す方法により造
る。

【００３６】又、本例の場合には、上記第二のヨーク８
ｂに上記ボルト３０を螺合した状態で、このボルト３０
が、この第二のヨーク８ｂ内に挿入した第二のシャフト
１１ａの先端部と干渉しない様に、この第二のシャフト
１１ａの先端寄り部分に切り欠き（図示せず）を形成し
ている。従って、上記ボルト３０は、上記第二のヨーク
８ｂに上記第二のシャフト１１ａを挿入した後、この第
二のヨーク８ｂに設けた通孔に挿通し、更にねじ孔に螺
合させる必要がある。その他の構成及び作用に就いて
は、前述した第１例の場合と同様である為、重複する説
明は省略する。

【００３７】又、図示は省略するが、自在継手を構成す
る第一、第二の各ヨークのうち、一方のヨークのみを、
前述した第１〜４例で用いた各ヨーク７ａ（又は８ａ）
と同様の構造のものとし、他方のヨークを、金属板にプ
レス加工を施す事により造った、従来から知られている
ヨークとする事もできる。プレス加工により造ったヨー
クの捩り剛性は低いが、自在継手全体としての捩り剛性
は、第一、第二のヨークを何れもプレス加工により造っ
たものとした場合に比べて、十分に大きくできる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の自在継手は、以上に述べた通り
構成され作用するので、剛性を十分に確保した構造を、
安価に造る事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を、一部を切断し
て示す図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図。

【図４】止めねじのみを取り出して示す図。

【図５】第一、第二の両シャフトを結合した状態で示
す、図１と同様の図。

【図６】同じく図２と同様の図。

【図７】同じく図３と同様の図。

【図８】第一のシャフトとの結合状態の別例を示す、図
２と同様の図。

【図９】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同
様の図。

【図１０】同じく第３例を示す、図２と同様の図。

【図１１】同じく第４例に用いる第二のヨークのみを示
す、図２と同様の図。

【図１２】同じく第５例を示す、図５と同様の図。

【図１３】自在継手を組み込んだ自動車用操舵装置の１
例を示す斜視図。

【図１４】従来から知られている自在継手の１例を示す
図。

【図１５】同じく別例を示す断面図。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ２ ステアリングコラム ３ 中間シャフト ４ ステアリングギヤ ５ 入力軸 ６ 自在継手 ７、７ａ 第一のヨーク ８、８ａ、８ｂ 第二のヨーク ９ 十字軸 １０、１０ａ 第一のシャフト １１、１１ａ 第二のシャフト １２ ヨーク １３ 結合筒部 １４ ねじ孔 １５、１５ａ 止めねじ １６ 係合溝 １７ａ、１７ｂ 本体部分 １８ 軸受 １９ａ、１９ｂ 結合筒部 ２０ 腕部 ２１ 通孔 ２２ 雌セレーション ２３ 円筒面部 ２４ 雄セレーション ２５ 被抑え部 ２６ａ、２６ｂ ねじ孔 ２７ ねじ部 ２８ トルク増大部 ２９ 結合筒部 ３０ ボルト ３１ 切り割

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一のシャフトの端部に固定される第一
   のヨークと、第二のシャフトの端部に固定される第二の
   ヨークと、これら第一のヨークと第二のヨークとを変位
   自在に結合する十字軸とを備える自在継手に於いて、上
   記第一のヨークと第二のヨークとのうち、少なくとも一
   方のヨークが、次の〜の総ての要件を満たす事を特
   徴とする自在継手。 管状の結合筒部と、それぞれが上記十字軸の端部を
   支持すべく、この結合筒部の先端寄り部分の直径方向反
   対位置から連続して形成された１対の腕部とを備える本
   体部分が、全体を冷間鍛造加工により一体に造られてい
   る。 上記結合筒部の内周面に、上記第一のシャフト又は
   第二のシャフトの端部外周面と係合自在な係合溝が形成
   されている。 上記結合筒部の一部に、直径方向に形成されたねじ
   孔を備え、このねじ孔に、その先端を上記各シャフトの
   一部に押し付け自在な止めねじを螺合自在としている。 上記結合筒部をその軸方向に対し直角方向の断面で
   見た場合の少なくとも上記係合溝及びねじ孔以外での形
   状が、上記係合溝の中心軸を交点として互いに直交する
   ２軸のそれぞれに関して互いに対称である。
2. 【請求項２】 止めねじとねじ孔とのうちの少なくとも
   一方に、このねじ孔に上記止めねじを螺入する途中で、
   その螺入に要するトルクを増大させる、トルク増大部が
   設けられている、請求項１に記載した自在継手。
3. 【請求項３】 第一、第二のヨークに設けられた各ねじ
   孔が、これら各ねじ孔に螺合する止めねじの挿入方向が
   互いに同じになる様に形成されている、請求項１又は請
   求項２に記載した自在継手。