JP3272964B2

JP3272964B2 - 弾性軸継手

Info

Publication number: JP3272964B2
Application number: JP23953096A
Authority: JP
Inventors: 勲藤生; 憲司星野; 正義山田
Original assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 2002-04-08
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: JPH1089368A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造が極めて簡単
であり、且つ確実なる動作を行うことができる弾性軸継
手に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の弾性軸継手は、種々のものが
開発されているが、最近のものとしては、例えば、特開
平６−３２９０３３号に開示されている。これは、ヨー
ク部材の外周に弾性部材を設け、その弾性部材の外周に
他方側の軸と一体的に結合される筒部材が密着状態に嵌
合されていて、その筒部材と軸部材とを連結部材により
一体的に結合し、前記ヨーク部材と軸部材との間の弾性
部材の捩じれを防ぐための、回動ストッパーが設けられ
ている。

【０００３】この回動ストッパー構造は、ヨーク部材の
端部に切欠きを設けて、他方側の軸の軸端部に軸径方向
に外方に突出するように、ピンを圧入して設け、該ピン
が前記切欠きに対して周方向に所定の遊びを有するよう
にして係合されている。

【０００４】その一例を示すものとして、前記弾性部材
の外周に嵌合する筒部材と軸部材とを軸径方向にピンを
圧入して連結し、そのピンをヨーク部材の切欠きと係合
させているものがある。また、他の例を示すものとし
て、弾性部材の外周に嵌合する筒部材と軸部材とを直接
連結して、軸の端部にピンを軸径方向に圧入して、その
ピンをヨーク部材の切欠きと係合させるものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のような構造の場
合、ヨーク部材の端部から内方向に切欠きを形成するの
で、筒部の長さがどうしても小さくなり、そのために、
弾性部材の軸方向の長さを小さくしたり、または、ヨー
ク部材の筒状部を長くしたりすることになる。前者の弾
性部材の軸方向を小さくする場合、径方向に弾性部材を
厚くすると剛性感がなくなり、ゴムの弾性感が直接伝わ
って、不安定（ふにゃふにゃ）な状態になるおそれがあ
る。

【０００６】そこで、以上のことから、軸径方向の厚さ
を薄くしなければならないが、このようにすると今度
は、弾性部材の防振効果が低減し、部材間におけるねじ
り剛性が低下し、ゴム等の弾性カラー部材の耐久性も低
下するおそれがある。後者の場合では、ヨーク部材の筒
部を軸方向に長くすることでゴムの弾性カラー部材の装
着部を大きくすることもできるが、その反面，継手を長
大化し、取付スペースが拡大し、ひいては、取付が難し
くなったり、重量が増大したりする。

【０００７】また、さらに、前記の一例を示すものとし
て、軸部材と，弾性部材の外周に嵌合する筒部材とを、
軸部材側に軸径方向に圧入したピンで連結し、該ピンを
筒部材と軸部材との連結部材とする一方、前記弾性部材
の内周側に嵌合したヨーク部材の端部に形成した切欠き
箇所に係合させることで、回動ストッパー構造とするタ
イプも存在する。

【０００８】しかし、このような連結構造とした場合、
連結部材とピンとの間にスベリを生じて、折れ曲がるお
それがある。さらに、このため、ヨーク部材にクロスジ
ョイントを介して構成する自在継手における等速性が損
なわれる恐れがある。（自在継手は、ヨーク部材間の曲
げ角度が、およそ３０度範囲であれば等速性を維持する
ことができる）。また、前記のような横方向の力につい
ては、連結部でしか受けることができないので、その結
合強度を高めることとして、連結部を溶接によって固着
することが考えらるが、加工工数が増えコストを高める
結果となる。

【０００９】次に、前記の他の例を示すものの場合、ヨ
ーク部材の外周側に弾性部材を介して筒部材に一体的に
設けられた固定用フランジと軸部材を連結固定するもの
であるため、ヨーク部材の端部に設けた切欠きと，軸部
材の軸径方向に設けたピンとの係合部が、軸部材とヨー
ク部材とを組付ける際、軸部材は固定の筒部材によって
覆われることとなる。

【００１０】このような構造となるため、ヨーク部材と
軸部材の分割された部材を弾性部材を介して連結するも
のとして、一般的にその両部材を分離しないように、ヨ
ーク部材と軸部材とが弾性部材による結合部とするとと
もに、直接的にヨーク部材と軸部材とが係合する係合部
に抜け止めストッパーを設けている。

【００１１】しかし、この場合、ヨーク部材の端部に設
けられた切欠きの開口端に抜け止め突部を形成し、軸部
材のピンを軸方向に抜けないように係合部を形成するこ
とが考えらるが、ヨーク部材の切欠きに軸部材のピンを
組付けた後に抜け止め突部を形成しないと、ヨーク部材
と軸部材との組付けが困難になる。

【００１２】このことから、ヨーク部材と軸部材とを組
付けた後は、前記係合部は、筒部材によって覆われてし
まうため、抜け止めストッパーを設けることが困難にな
ったり、抜け止めストッパーを設けられたとしても、そ
のために、ヨーク部材と軸部材との組付性を低下させる
おそれがある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、発明者は、上記
課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、本発明を
筒状部と該筒状部の軸方向端部より突出する爪部とから
なるヨーク部材と、前記爪部が遊挿する規制孔を形成し
たフランジ部とからなるカップ部材と、該カップ部材の
フランジ部に軸方向端部を連結固着する軸部材と、前記
カップ部材と前記ヨーク部材との間に圧入状態となるカ
ラー部材とからなる弾性軸継手としたことにより、上記
課題を解決したものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、本発明における主なる構成
としては、図１乃至図３等に示すように、ヨーク部材
Ａ，カップ部材Ｂとからなる。ヨーク部材Ａは、筒状部
１及びジョイント部３から構成され、該ジョイント部３
は、筒状部１の軸方向一端より形成され、二股状の連結
板を有しており、他方側のジョイント部材と連結してい
る。その筒状部１は、円筒形状に形成され、前記ジョイ
ント部３と筒状部１とは一体的に形成されている。

【００１５】その筒状部１の軸方向他端側（ジョイント
部３の形成側と反対側）には、図３，図４等に示すよう
に、一対の爪部２，２が形成されている。該一対の爪部
２，２は、筒状部１の軸方向端部より直径方向に対向し
て形成され、且つ軸方向の外方に突出して形成されてい
る。また、一対の爪部２，２は、筒状部１と一体的に形
成されたり、或いはその爪部２，２は、別部材として筒
状部１に固着されることもある。

【００１６】次に、カップ部材Ｂは、図３，図４に示す
ように、フランジ部４の周囲に円筒状筺部５が形成され
ており、フランジ部４と円筒状筺部５により略カップ形
状となっている〔図５（Ａ）参照〕。そして、そのカッ
プ部材Ｂ内にヨーク部材Ａの筒状部１が後述する弾性カ
ラー部材７を間に介して圧入される。また、フランジ部
４には、操舵側或いはステアリングコラム側として使用
される軸部材８が固着されている。

【００１７】そのカップ部材Ｂのフランジ部４には、図
３に示すように、規制孔６，６が形成される。該規制孔
６，６は、前記ヨーク部材Ａの一対の爪部２，２が余裕
をもって挿入することができる程度の大きさとなってい
る〔図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）参照〕。その規制孔６，
６にヨーク部材Ａの爪部２，２が遊挿且つ係合すること
により、ヨーク部材Ａとカップ部材Ｂとの軸周方向にお
ける回転角度が規制されるストッパー機構が構成され
る。

【００１８】次に、弾性カラー部材７は、円筒状であ
り、図２（Ａ），（Ｂ）及び図３等に示すように、ゴ
ム，又は弾性を有する合成樹脂等から形成されたリング
形状の弾性材７ａがアウターリング７ｂ及びインナーリ
ング７ｃに挟持されて構成されたものである。その弾性
カラー部材７のインナーリング７ｃには、ヨーク部材Ａ
の筒状部１が圧入され、アウターリング７ｂは、カップ
部材Ｂの円筒状筺部５の内周側面に圧入され、前述した
ように、ヨーク部材Ａとカップ部材Ｂとが弾性カラー部
材７を介して連結される。さらに、その弾性カラー部材
７は、図６に示すように、弾性材７ａのみから構成され
るタイプも存在している。

【００１９】その爪部２，２と規制孔６，６との非接触
時における、爪部２と規制孔６との当接面（爪部２の
幅）方向における両隙間は、左右均等の所定距離が設け
られており、また円周方向における隙間は、適宜距離が
設けられている。その爪部２，２と規制孔６，６とは、
常時は図２（Ｂ）に示すように、非接触状態になってい
る。そして、ステアリングコラムシャフト側から出力側
に回転トルクを伝達する過程で、軸部材８に何らかの抵
抗力がかかり、ステアリングコラムシャフト側から軸部
材８側に回転が伝達されにくくなったときに、カップ部
材Ｂ内でヨーク部材Ａの筒状部１が回転することとな
る。このとき、弾性カラー部材７の弾性材７ａには、捩
じりモーメントが作用することになる。

【００２０】そして、ヨーク部材Ａは、カップ部材Ｂに
対して一定の角度に回転し、ヨーク部材Ａと軸部材８と
の間に回転角度差が生じ、弾性カラー部材７に捩じれが
発生した場合でも、爪部２が規制孔６の幅方向の両端壁
面６ａ，６ａのいずれか一方に当接し、弾性カラー部材
７の弾性材７ａが円周方向に捩じり切られないように保
護したり、或いは弾性カラー部材７が弾性範囲内を越え
ないようにし、所定の弾性捩じり剛性を安定させる。そ
のストッパー機構の爪部２と規制孔６の端壁面６ａとの
それぞれの当接面は、円周方向の側面に、面接触或いは
略面接触が可能なように平面且つ平坦状に形成されるこ
とが好ましい。

【００２１】その軸部材８は、軸方向端部に鍔部８ａを
設けて、前記カップ部材Ｂのフランジ部４に鍔部８ａを
介して固着される。また、該鍔部８ａは、図３，図５
（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、前記フランジ
部４の両規制孔６，６の対向線に対して直交する方向に
延びる形状となっている。該鍔部８ａには、軸心位置に
突出部８ｂと、軸心から対称となる位置に固定孔８ｃ，
８ｃが２箇所に形成されている。

【００２２】これに対応して、フランジ部４の中心に固
定用孔４ａが形成され、該固定用孔４ａに前記軸部材８
の突出部８ｂが挿入固着される。また、フランジ部４の
中心から対称に位置決めが突起部４ｂ，４ｂが形成され
て、前記固定孔８ｃ，８ｃに挿入固定される。これによ
って、軸部材８をフランジ部４に対する正確な位置に固
着することが容易にできる。

【００２３】前記フランジ部４の固定用孔４ａや位置決
め突起部４ｂ，４ｂは、プレス加工によって容易に形成
することができる〔図５（Ａ）参照〕。また、固定用孔
４ａと規制孔６，６とは、フランジ部４に別々に形成す
ることなく、一体的な貫通孔として形成されることもあ
る〔図５（Ａ）参照〕。その軸部材８とカップ部材Ｂと
は、鍔部８ａとフランジ部４において溶接により固着さ
れている。これにより、カップ部材Ｂのフランジ部４が
薄肉板材で形成されていても、その強度を十分に保つこ
とができる。

【００２４】また、フランジ部４に形成された規制孔
６，６を貫通させた後、そのカップ部材Ｂの外側に突出
した爪部２，２の先端をカシメ加工等により、端部に脱
落防止部２ａ，２ａを形成することもある。これは、爪
部２，２が規制孔６，６より外れようとしても、その脱
落防止部２ａ，２ａが規制孔６，６にひっかかることに
より、爪部２，２が規制孔６，６より外れることを防止
し、ヨーク部材Ａと軸部材カップ部材Ｂとが分離しない
ように直接的に係合させて、その抜け防止を図ることが
できるものである。その脱落防止部２ａ，２ａは、前述
したように爪部２，２にカシメ等による成形加工とした
り、或いは脱落防止部２ａ，２ａを爪部２，２とは別部
材とし、これを溶接手段等にて固着してもよい。

【００２５】

【本発明の効果】請求項１の発明は、筒状部１と該筒状
部１の軸方向端部より突出する爪部２，２とからなるヨ
ーク部材Ａと、前記爪部２，２が遊挿する規制孔６，６
を形成したフランジ部４とからなるカップ部材Ｂと、該
カップ部材Ｂのフランジ部４に軸方向端部を連結固着す
る軸部材８と、前記カップ部材Ｂと前記ヨーク部材Ａと
の間に圧入状態となる弾性カラー部材７とからなる弾性
軸継手としたことにより、そのカップ部材Ｂのフランジ
部４にヨーク部材Ａから軸方向に突出する爪部２，２と
係合する規制孔６，６を形成したので、ヨーク部材Ａと
軸部材８との折れ曲がりを防ぐことができ、且つ等速性
を確保することができる。さらに、前記ストッパー機構
とすることで、組付性を損なうことなく、容易に組付け
を行うことができる。

【００２６】また、ヨーク部材Ａの爪部２，２が遊挿状
態に係合する規制孔６，６をフランジ部４に形成すると
共に、直接，軸部材８を固着することで、フランジ部４
を補強することができ、フランジ部４を形成する部材
は、その内容を薄くしても十分に強度を高くすることが
できる。また、規制孔６，６は、フランジ部４を成形す
る際にプレスによって打ち抜いて、精度良く且つ容易に
成形することが可能となり、その規制孔６，６の形状は
種々の異形状として、容易に成形することができ、製造
効率を向上させることができる。

【００２７】更に、容易に異形状の規制孔６，６が成形
することができることから、ヨーク部材Ａの爪部２，２
に合わせた形状が容易に成形することができるだけでな
く、ヨーク部材Ａの爪部２，２の当接面と面接触可能な
規制孔６，６の形状とすることができ、ストッパーの剛
性を高めることができる。

【００２８】そのうえ、ヨーク部材Ａの外周に弾性カラ
ー部材７を介して軸部材８と連結するフランジ部４に直
接，規制孔６，６を設け、ヨーク部材Ａの軸方向外に突
出した爪部２，２を遊挿且つ係合により構成されるスト
ッパー機構を設けることで、弾性カラー部材７を軸径方
向に厚くしても、従来のように、ヨーク部材７の端部か
ら軸方向に切欠きを設けて筒状部における弾性カラー部
材７の取付け長さを小さくすることなく、ヨーク部材Ａ
の弾性カラー部材７を取付ける筒状部１の軸方向長さが
大きくできる。

【００２９】それゆえに、その弾性カラー部材７の軸方
向の長さ寸法Ｌを長くすることができ〔図２（Ａ）参
照〕、ゴムの弾性カラー部材７を所望のばね定数にし
て、防振をすると共にヨーク部材Ａと軸部材８との捩じ
り剛性を高め、部材間の弾性カラー部材７による不安定
（ふにゃふにゃ）なる状態を防ぐことができ、操舵フィ
リーングを損なうことなく良好にすることができ、且つ
ゴムの弾性カラー部材７の耐久性を向上させることがで
きる。また、部材間の摩擦熱によるゴムの劣化が低減で
きる。

【００３０】次に、請求項２の発明は、請求項１におい
て、前記爪部２，２の先端には脱落防止部２ａ，２ａを
設けてなる弾性軸継手としたことにより、規制孔６に遊
挿している爪部２が規制孔６から外れようとしても、脱
落防止部２ａが規制孔６に引っ掛かり、爪部２が規制孔
６から脱落することを防止でき、これによって、組付け
作業時等に、ヨーク部材Ａとカップ部材Ｂとが簡単に分
離して、作業が面倒になることを防止することができ
る。

【００３１】次に、請求項３の発明は、請求項１におい
て、前記軸部材８の軸方向端部には鍔部８ａを形成し、
該鍔部８ａをカップ部材Ｂのフランジ部４に固着してな
る弾性軸継手としたことにより、カップ部材Ｂが薄肉か
ら形成されたものであっても鍔部８ａとフランジ部４と
が一体的な構造となり、フランジ部４と鍔部８ａとを合
わせた肉厚とすることができ、それゆえに力学的強度に
優れたものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の弾性軸継手を使用したステア
リングコラムシャフトの一部断面とした側面図（Ｂ）は本発明の弾性軸継手箇所を示す斜視図

【図２】（Ａ）は本発明の弾性軸継手箇所の要部の縦断
側面図（Ｂ）は（Ａ）のＸ₁−Ｘ₁矢視において一部省略した
断面図（Ｃ）は（Ａ）のＸ₂−Ｘ₂矢視において一部省略した
断面図

【図３】ヨーク部材とカップ部材との分解斜視図

【図４】ヨーク部材とカップ部材との分解縦断側面図

【図５】（Ａ）はカップ部材と軸部材との一部断面にし
た分解斜視図（Ｂ）はカップ部材と軸部材との一部断面にした側面図（Ｃ）は（Ｂ）のＸ₃−Ｘ₃方向より見た図

【図６】鍔部を有していない軸部材を使用したカップ部
材と，ヨーク部材との一部断面にした分解斜視図

【図７】（Ａ）は爪部に脱落防止部を形成した実施の形
態の縦断側面図（Ｂ）は（Ａ）のＸ₄−Ｘ₄方向より見た図

【符号の説明】

Ａ…ヨーク部材１…筒状部２…爪部２ａ…脱落防止部Ｂ…カップ部材４…フランジ部６…規制孔７…弾性カラー部材８…軸部材８ａ…鍔部

フロントページの続き (56)参考文献特開平６−329033（ＪＰ，Ａ) 実開平５−89964（ＪＰ，Ｕ) 実開平６−71923（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 3/12 F16D 3/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状部と該筒状部の軸方向端部より突出
する爪部とからなるヨーク部材と、前記爪部が遊挿する
規制孔を形成したフランジ部とからなるカップ部材と、
該カップ部材のフランジ部に軸方向端部を連結固着する
軸部材と、前記カップ部材と前記ヨーク部材との間に圧
入状態となる弾性カラー部材とからなることを特徴とし
た弾性軸継手。
【請求項２】請求項１において、前記爪部の先端には
脱落防止部を形成してなることを特徴とした弾性軸継
手。
【請求項３】請求項１において、前記軸部材の軸方向
端部には鍔部を形成し、該鍔部をカップ部材のフランジ
部に固着してなることを特徴とした弾性軸継手。