JP3849612B2 - Elastic joint - Google Patents

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Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、弾性継手に係り、特に、二つの回転軸を弾性的に連結せしめて、それら二つの回転軸間で、回転力を伝達するようにした弾性継手に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、二つの軸部材を相互に連結する継手（カップリング）の一種として、二つの回転軸を弾性的に連結せしめて、それら二つの回転軸間で、回転力を伝達するようにした弾性継手が、知られている。この弾性継手は、二つの回転軸間において、振動の伝達を抑えつつ、回転駆動力を伝達せしめるのに有効で、例えば、自動車のステアリング軸やプロペラシャフト等の回転軸の連結部等に介装されて、用いられている。
【０００３】
ところで、このような弾性継手にあっては、高度な防振性能を得る上において、軸方向のばね特性（軸剛性）が柔らかく、且つ回転力の出力側から入力側への良好な伝達応答性を得る上で、捩り方向のばね特性（捩り剛性）が硬いことが望まれる。また、特に、自動車のステアリング軸の連結部に介装されて、用いられる場合には、優れたステアリングの操作性フィーリング（車両のハンドリング感）を実現するために、より大きな捩り剛性が、要求されるのである。
【０００４】
このため、従来においては、二つの回転軸の間に一体回転可能に介装される円盤状の本体ゴム弾性体に対して、入力側回転軸と出力側回転軸の対向する端部にそれぞれ固定される取付部材が各々挿通されて取り付けられる入力側挿通孔と出力側挿通孔とが、回転中心軸周りの同一円周上に交互に位置するように複数設けられると共に、それら複数の挿通孔のうち、周方向に隣り合う入力側挿通孔と出力側挿通孔の外周部間に跨って、合成繊維製の長尺なコード部材が何重にも巻回せしめられて構成された、所謂コード入り弾性継手が、自動車のステアリングカップリング等として、多く採用されてきている。このような構造を有するコード入り弾性継手にあっては、引張強度に優れたコード部材が捩り剛性を補強する補強部材として機能することにより、捩り剛性の確保が図られていると共に、本体ゴム弾性体の圧縮乃至は剪断変形により、軸方向における柔らかいばね特性が発揮されるようになっているのである。
【０００５】
ところが、かくの如き従来のコード入り弾性継手においては、補強部材の剛性（強度）を確保するために、コード部材を何重にも巻回しなければならないところから、補強部材、ひいては弾性継手の製造作業が、面倒で煩雑なものなっているばかりでなく、コード部材の巻回時に、巻きむらが生じ易く、また、本体ゴム弾性体の加硫時に、合成繊維製のコード部材が熱収縮したり、或いは加硫圧によって巻回状態が乱れたりして、捩り方向のばね特性が不安定となり、その結果、所望の捩り剛性を安定的に確保することが困難となるといった問題が、内在していたのである。
【０００６】
そこで、本発明者等が、従来のコード入り弾性継手における問題点を解消すべく、種々検討を行なった課程において、従来の合成繊維製のコード部材に代えて、ばね鋼の単線材を用い、これを屈曲せしめて、弾性継手の捩り剛性を補強する補強部材を形成することを着想したのである。しかしながら、本発明者等が、かかる着想に基づいて、ばね鋼製の補強部材が本体ゴム弾性体に埋設されてなる弾性継手について、更なる検討を加えたところ、ばね鋼の単線材の屈曲形態によっては、繰り返しの使用時に、補強部材の一部に集中応力が作用せしめられて、かかる部位に破損が生じてしまい、その結果、使用耐久性が不十分なものとなるといった新たな問題が惹起されることが、判明したのである。
【０００７】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、製造が容易で、所望の捩り剛性が安定的に確保され得、しかも使用耐久性に優れた弾性継手を提供することを、その解決課題とするものである。
【０００８】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、第一の回転軸と第二の回転軸との間に、それらと一体回転可能に介装される本体ゴム弾性板に対して、第一の挿通孔と第二の挿通孔とが、該本体ゴム弾性板の回転中心軸周りの同一仮想円の円周上で、周方向に相互に所定距離を隔てて交互に位置するように、それぞれ複数設けられると共に、該本体ゴム弾性板の該回転中心軸回りの捩り剛性を補強するための補強部材が埋設されて構成され、該第一の回転軸と該第二の回転軸の対向する端部にそれぞれ固定される取付部材が、該複数の第一及び第二の挿通孔のそれぞれに挿通せしめられて、該本体ゴム弾性板に取り付けられることにより、該第一の回転軸と該第二の回転軸とを弾性的に連結せしめて、それら両回転軸間で、回転力を伝達するようにした弾性継手において、前記補強部材が、前記複数の第一の挿通孔と前記複数の第二の挿通孔とを外側から取り囲み得るように、ばね鋼の単線材を屈曲せしめてなる屈曲形態を有してなり、且つ該補強部材と前記本体ゴム弾性板における前記複数の第一及び第二の挿通孔のそれぞれの内周面との間に、所定厚さのゴム層がそれぞれ形成されるように、それら内周面との間に距離を隔てつつ、該第一及び第二の挿通孔における、少なくとも前記仮想円の径方向外方に位置する半周部分をそれぞれ包囲する包囲部と、該仮想円の周方向において互いに隣り合う第一の挿通孔と第二の挿通孔とをそれぞれ包囲する包囲部同士を接続するように位置せしめられて、それら包囲部同士が該仮想円の周方向に相対変位せしめられた際に、該相対変位に対して反発するばね力を発揮するばね部とを含んで構成されていることを特徴とする弾性継手を、その基本的構成とするものである。
【０００９】
すなわち、この本発明に従う弾性継手にあっては、補強部材の包囲部が、本体ゴム弾性板における回転中心軸周りの同一仮想円の円周上に複数設けられた第一の挿通孔と第二の挿通孔の、少なくとも該仮想円の径方向外方に位置する半周部分をそれぞれ包囲して位置せしめられているところから、第一の挿通孔と第二の挿通孔とに、第一の回転軸と第二の回転軸の対向する端部にそれぞれ固定される取付部材が各々挿通せしめられた状態下で、それら両回転軸が相対回転せしめられた際に、前記仮想円の周方向に隣り合う第一の挿通孔と第二の挿通孔とをそれぞれ包囲する包囲部同士が、両回転軸に固定される取付部材により、それぞれの回転方向に押圧されて、該仮想円の周方向に相対変位せしめられるようになっている。また、その際には、かかる包囲部同士の相対変位に対して反発するばね力が、補強部材の各ばね部にて発揮されることによって、第一の回転軸と第二の回転軸の相対回転により生ずる、本体ゴム弾性板の捩り変形の変形量が可及的に小さく為され、以て、該本体ゴム弾性板の回転中心軸回りの捩り剛性が、有利に補強され得るようになっているのである。
【００１０】
そして、このような本発明に従う弾性継手にあっては、本体ゴム弾性板の捩り剛性を補強する補強部材が、ばね鋼の単線材を用いて形成されているため、合成繊維製のコード部材を用いて形成された補強部材が埋設されてなる従来のコード入り弾性継手とは異なって、補強部材の剛性（強度）を確保するために、その形成部材たるばね鋼の単線材を何重にも巻回する必要が皆無ならしめられ得、それによって、補強部材の形成作業の簡素化が有利に図られ得るのである。
【００１１】
また、かかる本発明に従う弾性継手においては、補強部材が、ばね鋼の単線材を、単に、屈曲せしめただけの屈曲形態を有して構成されているため、合成繊維製のコード部材を何重にも巻回することにより補強部材が形成されてなる従来のコード入り弾性継手とは異なって、補強部材の形成時における、ばね鋼の単線材の屈曲形態の形状むらや、本体ゴム弾性板の加硫時におけるばね鋼の単線材の熱収縮、更には加硫圧による屈曲形態の乱れ等の発生が、悉く、有利に解消乃至は低減せしめられ得るのであり、それによって、かかる補強部材が埋設される本体ゴム弾性板の回転中心軸回りの捩り方向のばね特性が、安定的に確保され得るのである。
【００１２】
しかも、本発明に係る弾性継手にあっては、本体ゴム弾性板における第一の挿通孔と第二の挿通孔のそれぞれの内周面と、補強部材の包囲部との間に所定厚さのゴム層が形成されているところから、前述せる如く、前記仮想円の周方向に隣り合う包囲部同士が、第一及び第二の回転軸の対向する端部にそれぞれ固定されて、第一及び第二の挿通孔に挿通せしめられる取付部材にて押圧されて、該仮想円の周方向に相対変位せしめられる際に、それら第一及び第二の挿通孔の内周面と包囲部との間に形成されるゴム層が弾性変形せしめられ、それによって、第一及び第二の回転軸の各取付部材から各包囲部に作用せしめられる押圧力が有利に減少せしめられて、その減少量に応じた分だけ、包囲部同士の相対変位量が小さく為され得るのである。そして、その結果として、包囲部同士の相対変位時におけるばね部での応力集中が有利に緩和され得、以て、そのような応力集中に起因するばね部の破損が効果的に解消され得て、補強部材の使用寿命の延命化が、有利に図られ得ることとなるのである。
【００１３】
従って、かくの如き本発明に従う弾性継手にあっては、補強部材の形成作業が簡素化されている分だけ、製造が容易とされ得ているのであり、また、本体ゴム弾性板の回転中心軸回りの捩り方向のばね特性が安定的に確保されていることによって、所望の捩り剛性が安定的に確保され得、しかも、補強部材の使用寿命の延命化に伴って、使用耐久性の向上が、効果的に図られ得るのである。
【００１４】
また、本発明に従う弾性継手においては、第一及び第二の挿通孔に対して、対向する端部にそれぞれ固定された取付部材において挿通せしめられて、連結される第一及び第二の回転軸の相対回転に伴って、それらの挿通孔を包囲する包囲部同士が相対変位せしめられた際に、該第一及び第二の挿通孔のそれぞれの内周面と包囲部との間に形成されるゴム層が弾性変形せしめられるようになっているところから、例えば、各挿通孔に、第一及び第二の回転軸のそれぞれの取付部材を挿通せしめた状態下で、それら両回転軸の間に生ずる微振動が、かかるゴム層の弾性変形に基づく緩衝作用によって、有利に吸収せしめられ得、その結果として、より優れた防振特性が発揮され得るといった利点が得られることとなるのである。
【００１５】
なお、このような本発明に従う弾性継手の好ましい態様によれば、前記補強部材が、前記仮想円における径方向の外方に向かって凸となり、且つ先端部分が湾曲形態をもって該仮想円の円周よりも外側に位置せしめられた湾曲凸部と、該径方向の内方に向かって凹陥し、且つ先端部分が湾曲形態をもって該仮想円の円周よりも内側に位置せしめられた湾曲凹部とを有すると共に、それら湾曲凸部と湾曲凹部とが、該仮想円の周方向に交互に配設された屈曲形態を有して構成されて、前記包囲部が該湾曲凸部にて与えられる一方、前記ばね部が該湾曲凹部にて与えられることとなる。
【００１６】
このような構成を有する弾性継手にあっては、第一及び第二の回転軸が、それらの対向する端部にそれぞれ固定される取付部材において第一及び第二の挿通孔に対して挿通されて、連結せしめられてなる状態において、第一及び第二の回転軸が相対回転せしめられて、それら第一及び第二の挿通孔をそれぞれ包囲する包囲部同士が相対変位せしめられた際に、ばね部において、包囲部同士の相対変位に対して反発するばね力が、より確実に発揮され得るのであり、それによって、本体ゴム弾性板の回転中心軸回りの捩り剛性が、更に一層安定的に補強され得るのである。
【００１７】
そして、かかる構成を採用する場合には、湾曲凹部にて与えられるばね部における先端部分の湾曲形態の曲率を種々変更することによって、該ばね部のばね力を、容易に変更することが出来るといった利点も得られることとなるのである。
【００１８】
また、本発明に従う弾性継手の望ましい別の態様の一つによれば、前記補強部材の前記ばね部が、前記仮想円の周方向において互いに隣り合う前記包囲部の二つを接続するように、該ばね部の先端部分から、該二つの包囲部の各先端部に向かってそれぞれ延出する二つの接続アーム部を有し、且つそれら二つの接続アーム部が、それぞれの延長線上において鋭角に交差するように配置されて、構成される。
【００１９】
このような構成を有する弾性継手にあっては、各ばね部が有する二つの接続アーム部が、例えば、それぞれの延長線上において直角に、或いは鈍角に交差するように配置される場合に比べて、二つの接続アーム部の長さを有利に長く為すことが出来、それによって、包囲部同士の相対変位時におけるばね部での応力集中に起因するばね部の破損がより効果的に解消され得、以て補強部材の使用寿命の延命化、更には弾性継手の使用耐久性の向上が、より一層有利に図られ得ることとなるのである。
【００２０】
また、本発明に従う弾性継手の有利な態様の一つによれば、前記補強部材が、前記屈曲形態を有する屈曲体の複数を組み合わせてなり、且つそれら複数の屈曲体のうちの少なくとも何れか一つにおける前記湾曲凹部からなる前記ばね部の先端部分の曲率が、残りの屈曲体における該ばね部の先端部分の曲率よりも小さくされる。
【００２１】
このような構成を有する弾性継手にあっては、補強部材を構成する複数の屈曲体のうちの少なくとも何れか一つの屈曲体における先端部分の曲率が小さなばね部において、大きなばね力、即ち硬いばね特性が発揮され得る一方、残りの屈曲体における先端部分の曲率が大きなばね部において小さなばね力、つまり柔らかいばね特性が発揮され得、それによって、一つの本体ゴム弾性板が、捩り方向のばね特性において、小さい捩り角度では、柔らかいばね特性が発揮される一方、捩り角度がある一定の値を超えると、硬いばね特性が発揮されるといった特異なばね特性を具備し得ることとなる。
【００２２】
従って、かくの如き弾性継手にあっては、例えば、出力側と入力側の二つの回転軸の間での振動伝達を抑制する上において、小さな捩り角度では、柔らかいばね特性が発揮される一方、優れたステアリングの操作性フィーリング（車両のハンドリング感）を実現するために、捩り角度がある一定の値を超えると、硬いばね特性が発揮されるような捩り方向のばね特性を本体ゴム弾性板が有することが要求される自動車のステアリングカップリング等として、極めて好適に使用され得るのである。
【００２３】
さらに、本発明に従う弾性継手の別の望ましい態様の一つによれば、前記補強部材が、前記屈曲形態を有する屈曲体の複数を組み合わせてなり、且つそれら複数の屈曲体のうちの少なくとも何れか一つを与える前記ばね鋼の単線材の径が、残りの屈曲体を与える該ばね鋼の単線材の径よりも大きくされる。
【００２４】
このような構成を有する弾性継手にあっても、補強部材を構成する複数の屈曲体のうち、大径のばね鋼単線材を用いて形成された、少なくとも何れか一つの屈曲体のばね部において、大きなばね力、即ち硬いばね特性が発揮され得る一方、小径のばね鋼単線材を用いてなる、残りの屈曲体のばね部において、小さなばね力、つまり柔らかいばね特性が発揮され得、それによって、一つの本体ゴム弾性板が、捩り方向のばね特性において、小さい捩り角度では、柔らかいばね特性が発揮される一方、捩り角度がある一定の値を超えると、硬いばね特性が発揮されるといった特異なばね特性を具備し得ることとなるのであり、従って、自動車のステアリングカップリング等として、極めて好適に使用され得るのである。
【００２５】
更にまた、本発明に従う弾性継手の好ましい他の態様の一つによれば、前記補強部材が、１本の前記ばね鋼の単線材を複数回巻回せしめてなる巻回体からなり、且つかかる巻回体の各一巻きにおいて、前記包囲部と前記ばね部とが形成されて、構成されることとなる。これによって、補強部材の形成作業、ひいては弾性継手全体の製造作業が、より簡素化され得ると共に、かかる補強部材の取扱性が有利に高められ得るのである。
【００２６】
また、本発明に従う弾性継手の更に別の有利な態様の一つによれば、前記補強部材における前記包囲部と、前記本体ゴム弾性板における前記第一の挿通孔の内周面や、前記第二の挿通孔の内周面との間に形成される前記ゴム層に対して、肉欠部が、該本体ゴム弾性板における厚さ方向の一方の面から他方の面に向かって実質的に連続して延びるように形成される。
【００２７】
このような構成を有する弾性継手にあっては、第一及び第二の挿通孔のそれぞれの内周面と包囲部との間に形成されるゴム層に、肉欠部による空間が、ゴム弾性板の厚さ方向に連続して延びるように形成されるため、第一及び第二の挿通孔に対して、対向する端部にそれぞれ固定された取付部材において挿通せしめられて、連結される第一及び第二の回転軸の相対回転に伴って、それらの挿通孔を包囲する包囲部同士が相対変位せしめられた際に、かかるゴム層における各回転軸の取付部材と包囲部との間での弾性変形が、肉欠部の内部空間内に余肉部分をはみ出させつつ、圧縮方向乃至は剪断方向に惹起せしめられることとなり、それによって、かかる弾性変形によるばね特性が、より柔らかく為され得、その結果として、前記ゴム層の弾性変形に基づく緩衝作用により発揮される、各取付部材において各挿通孔に挿通せしめられ、連結された両回転軸の間での微振動の低減効果が、更に一層有利に享受され得ることとなるのである。
【００２８】
さらに、本発明に従う弾性継手の更に他の望ましい態様の一つによれば、前記本体ゴム弾性板に対して前記補強部材が埋設される際に該補強部材を所定の位置に位置決めして支持するための支持部材の引抜跡からなる穴部が、該本体ゴム弾性板における該補強部材の前記複数の包囲部が埋設される部位にそれぞれ複数個ずつ設けられると共に、該複数の包囲部の埋設部位のうち、同一の埋設部位に設けられた穴部同士を取り囲むように、連続して延びる環状突条が、該本体ゴム弾性板に対して一体的に設けられる。
【００２９】
このような構成を有する弾性継手にあっては、例えば、第一の回転軸と第二の回転軸の対向する端部にそれぞれ固定される取付部材を、第一及び第二の挿通孔にそれぞれ挿通せしめて、本体ゴム弾性板に取り付ける際に、例えば、ワッシャ等を、本体ゴム弾性板における補強部材の包囲部の埋設部位に設けられた各穴部を取り囲む環状突部に対して、その全周に亘って接触させつつ、本体ゴム弾性板の各挿通孔の形成部位を両側から挟むようにして、それぞれ配置せしめた状態で、各挿通孔に、各回転軸の、例えばボルト等からなる取付部材をそれぞれ挿通せしめ、更にそれをナット締め等することによって、各穴部が、ワッシャにより閉塞せしめられると共に、環状突部が、ワッシャにて押し潰されるように、それぞれ弾性変形せしめられた状態で、各回転軸が本体ゴム弾性板に取り付けられることとなるのである。
【００３０】
それ故、かかる弾性継手においては、上述の如き各回転軸の本体ゴム弾性板に対する取付構造を採用すれば、例えば、各回転軸の相対変位等によって本体ゴム弾性板が弾性変形せしめられた際にも、環状突部が、その復元力に基づいて、ワッシャから離間せしめられることが有利に回避され得るのであり、それによって、ワッシャと環状突部との間から、環状突部にて囲まれた部位に、例えば水等が侵入するようなことが、効果的に防止され得るのである。
【００３１】
従って、かくの如き弾性継手にあっては、第一及び第二の回転軸が取り付けられた使用状態下で、本体ゴム弾性板における補強部材の包囲部の埋設部位に設けられた、環状突部にて囲まれる穴部内に水等が侵入して、そのような水が穴部を通じて補強部材の包囲部と接触することにより、かかる包囲部が腐食するようなことが、極めて有利に阻止され得るのであり、その結果として、補強部材の使用寿命の延命化、ひいては弾性継手全体の使用耐久性の向上が、更に一層効果的に図られ得ることとなるのである。
【００３２】
また、本発明に従う弾性継手の好ましい別の態様の一つによれば、前記本体ゴム弾性板に対して前記補強部材が埋設される際に該補強部材を所定の位置に位置決めして支持するための支持部材の引抜跡からなる穴部が、該本体ゴム弾性板における該補強部材の前記複数の包囲部が埋設される部位にそれぞれ設けられると共に、それら複数の穴部のそれぞれの周囲に、各穴部をそれぞれ別々に取り囲むように連続して延びる環状突条が、該本体ゴム弾性体に対して一体的に設けられることとなる。
【００３３】
このような構成を有する弾性継手においても、例えば、ワッシャ等を、各挿通孔の周りに設けられた穴部をそれぞれ取り囲む環状突部に対して、その全周に亘って接触させつつ、各挿通孔の形成部位を両側から挟むようにして、それぞれ配置せしめた状態で、各挿通孔に、各回転軸の対向する端部に設けられた、例えばボルト等からなる取付部材をそれぞれ挿通せしめ、更にそれをナット締め等するようにした、各回転軸の本体ゴム弾性板に対する取付構造を採用することによって、ワッシャと環状突部との間から、環状突部にて囲まれた穴部内に水等が侵入し、そして、そのような水が穴部を通じて補強部材の包囲部と接触して、かかる包囲部が腐食するようなことが、極めて有利に防止され得るのである。
【００３４】
従って、かかる本発明に従う弾性継手にあっても、補強部材の使用寿命の延命化、ひいては弾性継手全体の使用耐久性の向上が、より一層効果的に図られ得ることとなるのである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明に係る弾性継手の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００３６】
先ず、図１及び図２には、本発明に従う構造を有する弾性継手の一実施形態としての自動車のステアリングカップリングが、その正面形態と縦断面形態において、それぞれ概略的に示されている。それらの図から明らかなように、本実施形態のステアリングカップリングは、本体ゴム弾性板１０と、それに埋設された補強部材１２とを有して、構成されている。
【００３７】
より具体的には、このステアリングカップリングを構成する本体ゴム弾性板１０は、全体として、略厚肉の円盤形状を呈しており、その中心部には、円筒状内面を有する中心孔１４が、厚さ方向に貫通して形成されている。また、かかる本体ゴム弾性板１０においては、その外周部に、二つの第一の挿通孔１６と二つの第二の挿通孔１８が、中心軸：Ｐ周りに描かれる仮想円：Ｑの円周上で、周方向に略等間隔を隔てて、つまり、互いに９０度の位相差をもって、交互に一つずつ位置するように設けられている。換言すれば、第一及び第二の挿通孔１６，１８が、該仮想円：Ｑに内接する正方形の各頂点角部に位置して、周方向に交互に配設されているのである。なお、それら第一及び第二の挿通孔１６，１８は、何れも、中心孔１４よりは小さく、且つ互いに同一の径とされた略円筒状の内面をもって、各軸心（第一及び第二の挿通孔１６，１８のそれぞれの中心軸）を、本体ゴム弾性板１０の中心軸：Ｐに平行となるように、位置せしめられている。
【００３８】
そして、ここでは、図示されてはいないものの、従来と同様に、そのような本体ゴム弾性板１０が、第一の回転軸としてのステアリングホイール側シャフトと第二の回転軸としてのステアリングギヤ側シャフトとの間に、中心軸：Ｐ回りに一体回転可能に介装された状態で、それら両シャフトの対向する端部にそれぞれ設けられた取付部（３６，３８）の先端に固設されるボルト（４２，４２）等が、第一及び第二の挿通孔１６，１８にそれぞれ挿通固定されることにより、両シャフトが互いに弾性的に連結せしめられて、ステアリングホイールの回転駆動力が、ステアリングギヤに伝達されるようになっており、また、それと共に、本体ゴム弾性板１０の弾性変形に基づいて、ステアリングホイール側シャフトとステアリングギヤ側シャフトとの間での振動伝達が抑制されるように構成されているのである（図５参照）。
【００３９】
ところで、本実施形態のステアリングカップリングにおいては、上述の如く、本体ゴム弾性板１０に、補強部材１２が埋設されているのであるが、この補強部材１２が、従来品には見られない極めて特徴的な構造をもって、構成されているのである。
【００４０】
すなわち、この補強部材１２は、図１及び図３に示されるように、例えば、炭素鋼や合金鋼等のばね鋼からなり、全長に亘って同一の径（太さ）を有する、長尺な１本の単線材を、一巻き目と二巻き目とが上下に接触するように二回巻回せしめてなる巻回体にて構成されている。また、そのような巻回体からなる補強部材１２において、上段に位置する一巻き目と、下段に位置する二巻き目とが、それぞれ、全体として、略十字形状を呈するように屈曲せしめられた屈曲形態を有する上側屈曲体２０と下側屈曲体２２とされている。
【００４１】
そして、かかる補強部材１２を構成する上下二つの屈曲体２０，２２にあっては、十字形状の四つの外方への突出部位が、それぞれ、略半円状に湾曲せしめられた先端部分を有する、前記本体ゴム弾性板１０の第一及び第二の挿通孔１６，１８をそれぞれ包囲可能な包囲部２４とされており、また、それら十字形状の四つの突出部分の隣り合うもの同士を接続する接続部位が、それぞれ、十字形状の内方に向かって、湾曲形態をもって凹陥するばね部２６とされている。更に、このばね部２６にあっては、その先端部分から包囲部２４の先端部分に向かって延び出して、前記第一及び第二の挿通孔１６，１８が位置せしめられる前記仮想円：Ｑの周方向に隣り合う包囲部２４同士を接続する部位が接続アーム部２７，２７とされており、ここでは、それら二つの接続アーム部２７，２７が、それぞれの延長線上において直角に交差するように配置されている。
【００４２】
換言すれば、本実施形態では、補強部材１２が、略十字状の屈曲形態を有する上側及び下側屈曲体２０，２２が、一体的に組み合わされて成っており、また、それら二つの屈曲体２０，２２のそれぞれが、外方に向かって凸となる湾曲凸部形態を有する四つの包囲部２４と、内方に向かって凹陥する湾曲凹部形態を有する四つのばね部２６とを有して、構成されている。そして、そのような上側及び下側屈曲体２０，２２においては、包囲部２４とばね部２６とが、各屈曲体２０，２２の巻回方向に交互に一つずつ位置せしめられて、隣り合う包囲部２４同士が、それらの間に位置するばね部２６にて接続されるように配設されており、また、それら四つの包囲部２４のうちの隣り合うもの同士や、四つのばね部２６うちの隣り合うもの同士が、それぞれ、互いに９０度の位相差をもって、配置されている。これにより、上側及び下側屈曲体２０，２２において、隣り合う包囲部２４同士が、互いに接近乃至は離隔する方向に相対変位せしめられた際に、それら包囲部２４同士の間に位置して、それらを接続するばね部２６にて、かかる相対変位に対して反発するばね力が発揮され得るように、補強部材１２が構成されているのである。
【００４３】
また、ここでは、図１から明らかなように、上述の如き構造とされた補強部材１２における上側及び下側屈曲体２０，２２が、前記本体ゴム弾性板１０に設けられた第一及び第二の挿通孔１６，１８の全てを、外側から取り囲み得る大きさとされており、更に、そのような各屈曲体２０，２２の、湾曲凸部形態を有する包囲部２４は、第一及び第二の挿通孔１６，１８よりも一周り大きな内径を有すると共に、各屈曲体２０，２２が第一及び第二の挿通孔１６，１８の全てを外側から取り囲むように配置された際に、前記仮想円：Ｑの外側に、先端部分が位置せしめられて、該仮想円：Ｑの径方向外方に位置する、各挿通孔１６，１８の半周部分を越えた部分を包囲し得るような大きさを有している。また、それら上側及び下側屈曲体２０，２２の、湾曲凹部形態を有するばね部２６は、各屈曲体２０，２２が第一及び第二の挿通孔１６，１８の全てを外側から取り囲むように配置された際に、それら第一及び第二の挿通孔１６，１８が配置される前記仮想円：Ｑの内側に位置せしめられるような大きさで、凹陥せしめられている。
【００４４】
更にまた、本実施形態では、補強部材１２における下側屈曲体２２の各ばね部２６が、上側屈曲体２０の各ばね部２６よりも緩やかなカーブを描いて湾曲せしめられるように、下側屈曲体２２の各ばね部２６における先端部分の曲率が、上側屈曲体２０の各ばね部２６における先端部分の曲率よりも小さくされており、それによって、下側屈曲体２２の各ばね部２６が、上側屈曲体２０の各ばね部２６に比して、大きなばね力が発揮され得るように構成されている。
【００４５】
そして、かくの如き構造とされた補強部材１２が、図１及び図２に示されるように、上側及び下側屈曲体２０，２２の各包囲部２４において、第一の挿通孔１６の内周面との間や、第二の挿通孔１８の内周面との間に、所定の距離を隔てつつ、それら第一及び第二の挿通孔１６，１８の、前記仮想円：Ｑの径方向外方に位置する半周部分を越えた部分をそれぞれ包囲すると共に、上側及び下側屈曲体２０，２２の各ばね部２６を、該仮想円：Ｑの径方向内側に位置せしめた状態で、本体ゴム弾性板１０に埋設されている。
【００４６】
かくして、ここでは、図４及び図５に示されるように、上述の如き補強部材１２の本体ゴム弾性板１０への埋設下において、上側及び下側屈曲体２０，２２の各包囲部２４と、第一の挿通孔１６の内周面との間や、第二の挿通孔１８の内周面との間に、所定厚さのゴム層２８が形成されるようになっているのである。
【００４７】
従って、本実施形態のステアリングカップリングにおいては、前述せる如く、下側屈曲体２２のばね部２６が、上側屈曲体２０のばね部２６よりも、小さな曲率をもって構成されていることにより、それら下側屈曲体２２のばね部２６と上側屈曲体２０のばね部２６との間で異なるばね特性が発揮され得るようになっていることに加えて、上述の如く、上側及び下側屈曲体２０，２２の各包囲部２４と、本体ゴム弾性体１０における第一及び第二の挿通孔１６，１８の各内周面との間にゴム層２８が形成されているところから、ステアリングカップリングに入力される捩りトルクとその捩り角度の関係を概略的に表す図６に示されるように、捩り角度の極小さな領域では、ゴム層２８に由来する、捩り方向の極めて柔らかいばね特性が発揮され、また、それよりも大きな捩り角度の領域では、上側屈曲体２０のばね部に由来する、捩り方向の柔らかいばね特性が発揮され、更に、ある一定の角度よりも大きな捩り角度の領域では、下側屈曲体２２のばね部に由来する、捩り方向の硬いばね特性が発揮されるのであり、以て、従来品では得られない、バラエティーに富んだばね特性が発揮され得るようになっているのである。
【００４８】
また、ここでは、ゴム層２８において、上側及び下側屈曲体２０，２２の各包囲部２４とその両隣りに位置するばね部２６，２６との接続部分と、第一及び第二の挿通孔１６，１８との内周面との間に位置する部分に、それら第一及び第二の挿通孔１６，１８内に向かって開口する、所定幅の溝状の肉欠部３０が、本体ゴム弾性板１０の一方の面から他方の面に向かって連続して延びるように形成されている。即ち、かかる肉欠部３０は、各包囲部２４と各挿通孔１６，１８との間に形成されるゴム層２８に対して、それぞれ二つずつ、設けられており、それによって、ゴム層２８の弾性変形が、肉欠部の内側空間内に余肉部分をはみ出させつつ、圧縮方向乃至は剪断方向に惹起せしめられて、かかるゴム層２８のばね特性が、より柔らかく為され得るようになっているのである。
【００４９】
なお、この肉欠部３０の長さ方向の中央部等には、本体ゴム弾性板１０の成形上の理由から、薄肉のゴム膜が形成されることがあるが、このゴム膜は、肉欠部３０の形成によって得られる、上述の如きゴム層２８のばね特性の柔軟化を何等妨げるものではない。従って、そのようなゴム膜が形成される場合にあっても、肉欠部３０が、本体ゴム弾性板１０の一方の面から他方の面に向かって連続して延びるように形成されるものであると、理解されるべきである。
【００５０】
さらに、かかるステアリングカップリングにおいては、図１及び図５に示されるように、本体ゴム弾性板１０における補強部材１２の上側及び下側屈曲体２０，２２の各包囲部２４が埋設される部位に、本体ゴム弾性板１０の上面と下面とにそれぞれ開口し、それらの開口部を通じて、各包囲部２４の一部を外部に露出せしめる穴部３２が、各包囲部２４の埋設部位毎に、それぞれ二つずつ設けられている。なお、この穴部３２は、ステアリングカップリングの製作時において、所定の金型内で、本体ゴム弾性板１０を加硫成形する際に、本体ゴム弾性板１０内に埋設するために、補強部材１２を、かかる金型内で、上下方向の所望の位置において支持するピン等の支持部材を、本体ゴム弾性板１０の成形後に引抜いた引抜跡にて形成されるものである。
【００５１】
また、そのような穴部３２が設けられた本体ゴム弾性板１０の両面には、補強部材１２の上側及び下側屈曲体２０，２２の各包囲部２４が埋設される部位のそれぞれに、断面山形形状を呈する環状突条３４が、各埋設部位に設けられた第一の挿通孔１６若しくは第二の挿通孔１８と二つの穴部３２，３２とを取り囲んで、連続して延びるように、一体形成されている。
【００５２】
かくして、ここでは、例えば、図５に二点鎖線で示されるように、本体ゴム弾性板１０における補強部材１２の上側及び下側屈曲体２０，２２の各包囲部２４が埋設される部位のそれぞれにおいて、二つのワッシャ４０，４０を、それぞれの一方の端面にて、環状突部３４の全周にそれぞれ接触しつつ、各包囲部２４の埋設部位を両側から挟むようにして、それぞれ配置せしめた状態で、ステアリングホイール側シャフトとステアリングギヤ側シャフトの対向する端部にそれぞれ設けられた取付部３６，３８の先端に一体的に固設されるボルト４２，４２を、それぞれ、各挿通孔１６，１８内に挿通せしめ、更に、それら各ボルト４２をナット４４にて締め付けることによって、各穴部３２が、ワッシャ４０，４０により閉塞せしめられると共に、各環状突部３４が、ワッシャ４０，４０にて押し潰されるように、それぞれ弾性変形せしめられた状態で、各シャフトが本体ゴム弾性板１０に取り付けられるようになっているのである。
【００５３】
そしてまた、それによって、各シャフトの相対変位等によって本体ゴム弾性板１０が弾性変形せしめられた際にも、本体ゴム弾性板１０における各包囲部２４の埋設部位に設けられた環状突部３４が、その復元力に基づいて、ワッシャ４０，４０から離間せしめられることが阻止されて、ワッシャ４０，４０と環状突部３４との間から、環状突部３４にて囲まれた各穴部３２，３２内に、例えば水等が侵入するようなことが、防止され得るようになっているのである。なお、図５中、４６は、各シャフトの取付部３６，３８におけるボルト４２と各挿通孔１６，１８の内周面との間に介装されるカラーであるが、例えば、このカラー４６の一端部に外向きフランジ部を設けて、かかる外向きフランジ部を、ワッシャ４０の代わりに、環状突部３４に接触位置させるようにしても良い。
【００５４】
而して、前述せる如く、本実施形態のステアリングカップリングにあっては、補強部材１２が、上側及び下側屈曲体２０，２２の各包囲部２４において、第一及び第二の挿通孔１６，１８の、前記仮想円：Ｑの径方向外方に位置する半周部分を越えた部分をそれぞれ包囲すると共に、上側及び下側屈曲体２０，２４の各ばね部２６を、該仮想円：Ｑの径方向内側に位置せしめた状態で、本体ゴム弾性板１０に埋設されているところから、第一及び第二の挿通孔１６，１８に対して、ステアリングホイール側シャフトとステアリングギヤ側シャフトにおける各取付部３６，３８のボルト４２，４２が、それぞれ挿通固定せしめられた状態下で、それら両シャフトが相対回転せしめられた際に、仮想円：Ｑの周方向に隣り合う第一の挿通孔１６と第二の挿通孔１８とをそれぞれ取り囲む包囲部２４同士が、両シャフトにおける各取付部３６，３８のボルト４２，４２により、それぞれの回転方向に押圧されて、該仮想円：Ｑの周方向に相対変位せしめられるようになっている。そして、その際には、かかる包囲部２４同士の相対変位に対して反発するばね力が、補強部材１２の各ばね部２６にて発揮されて、ステアリングホイール側シャフトとステアリングギヤ側シャフトとの相対回転により生ずる、本体ゴム弾性板１０の捩り変形の変形量が可及的に小さく為され、以て、本体ゴム弾性板１０の中心軸：Ｐ回りの捩り剛性が、有利に補強され得るようになっているのである。
【００５５】
そして、このようなステアリングカップリングにおいては、特に、本体ゴム弾性板１０に埋設される補強部材１２が、ばね鋼の単線材を、単に、二回巻回せしめることにより、上側屈曲体２０と下側屈曲体２２が一体的に組み合わされてなる構造をもって構成されているため、合成樹脂製のコード部材を何重にも巻回して形成される従来品とは異なって、極めて簡単に形成され得るのであり、また、かかる補強部材１２の形成時における、ばね鋼の単線材の屈曲形態の形状むらや、本体ゴム弾性板１０の加硫時におけるばね鋼の単線材の熱収縮、更には加硫圧による屈曲形態の乱れ等が、有利に解消乃至は低減せしめられ得て、このような補強部材１２が埋設される本体ゴム弾性板１０の中心軸：Ｐ回りの捩り方向のばね特性が、安定的に確保され得るのである。
【００５６】
従って、かくの如き本実施形態のステアリングカップリングにあっては、製造が容易で、且つ所望の捩り剛性が安定的に確保され得る構造が、有利に実現され得るのである。
【００５７】
しかも、かかるステアリングカップリングにおいては、本体ゴム弾性板１０における第一及び第二の挿通孔１６，１８のそれぞれの内周面と、補強部材１２における上側及び下側屈曲体２０，２２の各包囲部２４との間に、所定厚さのゴム層２８が形成されているため、前記仮想円：Ｑの周方向に隣り合う包囲部２４同士が、ステアリングホイール側シャフトとステアリングギヤ側シャフトの各取付部３６，３８に設けられて、第一及び第二の挿通孔１６，１８に挿通せしめられるボルト４２，４２にて押圧されて、該仮想円：Ｑの周方向に相対変位せしめられる際に、それら両シャフトのボルト４２，４２と包囲部２４との間に挟まれるゴム層２８が弾性変形せしめられ、それによって、両シャフトのボルト４２，４２から各包囲部２４への押圧力が低減せしめられて、包囲部２４同士の相対変位量が小さく為され得るのである。そして、その結果、包囲部２４同士の相対変位時におけるばね部２６での応力集中が有利に緩和され得て、そのような応力集中に起因するばね部２４の破損が効果的に解消され得、以て、補強部材１２の使用寿命の延命化、ひいてはステアリングカップリングの使用耐久性の向上が、有利に図られ得ることとなるのである。
【００５８】
また、本実施形態に係るステアリングカップリングにおいては、上述の如きゴム層２８の弾性変形に基づく緩衝作用によって、ステアリングホイール側シャフトとステアリングギヤ側シャフト間での微振動の伝達が、効果的に抑制され得るといった利点も得られるのである。
【００５９】
さらに、かかるステアリングカップリングにあっては、補強部材１２を構成する上側屈曲体２０と下側屈曲体２２が、何れも、外方に向かって凸となる湾曲凸部形態を有する包囲部２４と、内方に向かって凹陥する湾曲凹部形態を有するばね部２６とを、ばね鋼の巻回方向において交互に位置せしめてなる、十字状の全体形状を呈する屈曲形態をもって構成され、特に、各屈曲体２０，２２の本体ゴム弾性板１０への埋設下で、ばね部２６が、その先端部分を前記仮想円：Ｑの内側に位置せしめられるようになっているところから、包囲部２４同士が相対変位せしめられた際に、ばね部２６において、包囲部２４同士の相対変位に対して反発するばね力が、より確実に発揮され得るのであり、それによって、本体ゴム弾性板１０の中心軸：Ｐ回りの捩り剛性が、更に一層安定的に補強され得るのである。
【００６０】
また、このようなステアリングカップリングにおいては、補強部材１２における下側屈曲体２２のばね部２６の曲率が、上側屈曲体２０のばね部２６の曲率よりも小さくされて、下側屈曲体２２の各ばね部２６が、上側屈曲体２０の各ばね部に比して、大きなばね力が発揮され得るようになっているところから、下側屈曲体２２の各ばね部２６におけるばね特性が硬くされる一方、それに比較して、上側屈曲体２０の各ばね部２６におけるばね特性が柔らかく為され得、それによって、前述せるように、捩り方向のばね特性において、小さい捩り角度では、柔らかいばね特性が発揮される一方、捩り角度がある一定の値を超えると、硬いばね特性が発揮されるといった特異なばね特性を具備し得ることとなる。
【００６１】
従って、本実施形態のステアリングカップリングにあっては、ステアリングホイール側シャフトとステアリングギヤ側シャフトの間での比較的小さな捩り角度での相対回転によって生ずる振動の伝達が、柔らかいばね特性によって、効果的に抑制され得る一方、例えば、ステアリングホイールを回転操作する際等には、本体ゴム弾性板１０において硬いばね特性が発揮され得、それによって、優れたステアリングの操作性フィーリング（車両のハンドリング感）が実現され得ることとなるのである。
【００６２】
さらに、本実施形態に係るステアリングカップリングにおいては、補強部材１２を構成する上側屈曲体２０と下側屈曲体２２とが、１本の長尺なばね鋼の単線材を二回巻回せしめることにより、一体的に組み合わされた形態で構成されているため、例えば、それら上側及び下側屈曲体２０，２２を別体にて構成する場合に比して、補強部材１２の製造が容易となると共に、その取扱性も、有利に高められ得るのである。
【００６３】
更にまた、かかるステアリングカップリングにあっては、補強部材１２における包囲部２４と、本体ゴム弾性板における第一の挿通孔１６の内周面や、第二の挿通孔１８の内周面との間に形成されるゴム層２８において、各包囲部２４とその両隣りに位置するばね部２６，２６との接続部分と、第一及び第二の挿通孔１６，１８との内周面との間に位置する部分に、肉欠部３０が、本体ゴム弾性板１０の一方の面から他方の面に向かって連続して延びるように形成されて、かかるゴム層２８のばね特性が、より柔らかくされているところから、ゴム層２８の弾性変形に基づく緩衝作用により発揮される、各取付部３６，３８のボルト４２において第一及び第二の挿通孔１６，１８に挿通せしめられたステアリングホイール側シャフトとステアリングギヤ側シャフトの間での微振動の低減効果が、更に一層有利に享受され得ることとなるのである。
【００６４】
加えて、本実施形態のステアリングカップリングにおいては、本体ゴム弾性板１０における補強部材１２の各包囲部２４の埋設部位のそれぞれに、それら各包囲部２４を外部に露呈せしめる穴部３２を取り囲む環状突部３４が設けられていることによって、本体ゴム弾性板１０にステアリングホイール側シャフトとステアリングギヤ側シャフトとが取り付けられた使用状態下で、各穴部３２内への水等の侵入が阻止されるようになっているため、各穴部３２内に侵入した水が、補強部材１２の各包囲部２４と接触して、それら各包囲部２４が腐食するようなことが極めて有利に防止され得るのであり、その結果として、補強部材１２の使用寿命の延命化、更にはステアリングカップリング全体の使用耐久性の向上が、より一層効果的に図られ得ることとなるのである。
【００６５】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。
【００６６】
例えば、前記実施形態では、１本の長尺なばね鋼の単線材を二回巻回して、上側屈曲体２０と下側屈曲体２２を形成することにより、補強部材１２が構成されていたが、補強部材を構成する屈曲体の個数、換言すれば、ばね鋼の単線材の巻回数は、何等これに限定されるものではなく、巻回数が１回でも３回以上でも良いのであり（つまり、屈曲体の個数が１個でも３個以上でも良いのであり）、本体ゴム弾性板の厚さや大きさ、或いは本体ゴム弾性板に要求されるばね特性等に応じて、適宜に決定され得るのである。
【００６７】
また、複数の屈曲体にて補強部材を構成する場合には、それら複数の屈曲体を、それぞれ別体にて形成しても、何等差し支えないのである。
【００６８】
さらに、補強部材１２を与える屈曲体２０，２２の全体形状は、前述せる例示のものに、何等限定されるものではなく、本体ゴム弾性板に設けられる第一及び第二の挿通孔を、その内周面との間に距離を隔てつつ、それら各挿通孔における、少なくとも該挿通孔が位置する仮想円の径方向外方に位置する半周部分をそれぞれ包囲する包囲部と、該仮想円の周方向において互いに隣り合う第一の挿通孔と第二の挿通孔とをそれぞれ包囲する包囲部同士を接続するように位置せしめられて、それら包囲部同士が該仮想円の周方向に相対変位せしめられた際に、該相対変位に対して反発するばね力を発揮するばね部とを含んで構成されておれば、如何なる形状も、採用され得るのである。
【００６９】
従って、例えば、一つの屈曲体にて補強部材を構成する場合には、該一つの屈曲体の形状として、前記実施形態で例示される上側屈曲体２０と下側屈曲体２２のうちの何れかの形状、或いはそれらとは異なる形状が、適宜に採用される。また、複数の屈曲体を組み合わせて補強部材を構成する場合には、上側屈曲体２０と同一の形状を有するものを複数組み合わせたり、下側屈曲体２２と同一の形状を有するものを複数組み合わせたり、或いはそれらとは異なる形状であって、且つ互いに同一の形状を有するものを複数組み合わせたりして、補強部材を構成することが出来、更には、全て異なる形状を有するものを複数組み合わせたり、若しくは幾つかのものが同一の形状を有し、且つ残りのものがそれらとは異なる形状とされた複数の屈曲体を組み合わせたりして、補強部材を構成することも可能なのである。
【００７０】
また、補強部材１２を構成するばね鋼の単線材の種類も、何等限定されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００７１】
さらに、補強部材１２の上側屈曲体２０と下側屈曲体２２を、前記実施形態とは異なって、互いに異なる径（太さ）のばね鋼の単線材にて形成しても良い。勿論、その場合にあっては、上側屈曲体２０と下側屈曲体２２とが、別々のばね鋼の単線材を用いて形成されることとなる。また、三つ以上の屈曲体を組み合わせて補強部材１２を構成する場合には、それらの屈曲体を全て異なる径のばね鋼の単線材にて形成したり、或いは幾つかのものを同一の径のばね鋼の単線材にて形成しても良いのである。
【００７２】
このように、径の異なるばね鋼の単線材を用いて形成された複数の屈曲体が組み合わされて構成される補強部材にあっては、各屈曲体において、ばね鋼の単線材の径の大きさに応じたばね特性が発揮され得ることとなる。従って、そのような補強部材が埋設された本体ゴム弾性板が、捩り方向のばね特性において、小さい捩り角度では、柔らかいばね特性が発揮される一方、捩り角度がある一定の値を超えると、硬いばね特性が発揮されるといった特異なばね特性を具備し得ることとなり、それによって、自動車のステアリングカップリング等として、極めて好適に使用され得るのである。なお、かかるばね鋼の単線材の径は、優れた捩り特性及び強度を確保しつつ、高度な加工性を得る上において、０．４〜６ｍｍ程度とされていることが、望ましい。
【００７３】
また、前記実施形態では、補強部材１２の各ばね部２６における二つの接続アーム部２７，２７が、それぞれの延長線上において直角に交差するように配置されていたが、例えば、図７に示されるように、それら各ばね部２６における二つの接続アーム部２７，２７を、それぞれの延長線上において鋭角に交差するように配置させることも可能である。このような構成を採用すれば、二つの接続アーム部２７，２７の長さを有利に長く為すことが出来、それによって、前記仮想円：Ｑの周方向に隣り合う包囲部２４同士の相対変位時におけるばね部２６での応力集中に起因するばね部２６の破損がより効果的に解消され得、以て補強部材１２の使用寿命の延命化、更にはステアリングカップリングの使用耐久性の向上が、より一層有利に図られ得ることとなるのである。
【００７４】
なお、かくの如き構成を採用する場合には、二つの接続アーム部２７，２７のそれぞれの延長線上における交角は、鋭角であれば、特に、その大きさが限定されるものではないところであるものの、例えば、一般的な大きさを有するステアリングカップリング等では、図７においてｍにて示される寸法が２ｍｍ程度となるように、二つの接続アーム部２７，２７のそれぞれの延長線上における交角の大きさを決定することが、望ましいのである。
【００７５】
また、本体ゴム弾性板１０に設けられる第一の挿通孔１６と第二の挿通孔１８の形状や、配設個数も、前記例示のものに、決して限定されるものでないことは、勿論である。
【００７６】
さらに、前記実施形態では、本体ゴム弾性体１０の加硫成形時に、補強部材１２を所定の金型内の所望位置に支持するためのピン等の引抜跡からなる穴部３２が、本体ゴム弾性板１０における補強部材１２の各包囲部２４の埋設部位にそれぞれ二つずつ設けられ、また、それら各包囲部２４の埋設部位毎に、そこに設けられた二つの穴部３２と、第一の挿通孔１６若しくは第二の挿通孔１８とを取り囲む環状突部３４が、それぞれ設けられていたが、例えば、図８乃至図１０に示されるように、それぞれの穴部３２の周囲に、各穴部３２をそれぞれ別々に取り囲む環状突部３４を設けるようにしても良い。なお、ここでは、穴部３２が、補強部材１２を、所定の金型内での上下方向の位置と、本体ゴム弾性体１０における周方向の位置とを位置決めして支持するピン等の引抜跡からなるもので、本体ゴム弾性板１０における補強部材１２の各包囲部２４の埋設部位に、それぞれ四つずつ設けられている。
【００７７】
そして、このように、各穴部３２のそれぞれの周囲に、互いに独立した環状突部３４が設けられている場合にあっても、例えば、図９及び図１０に二点鎖線で示されるように、二つのワッシャ４０，４０を、それぞれの一方の端面にて、本体ゴム弾性板１０の各包囲部２４の埋設部位のそれぞれに設けられた各環状突部３４の全周にそれぞれ接触しつつ、かかる埋設部位を両側から挟むように配置せしめた状態で、各挿通孔１６，１８に、各シャフトの取付部３６，３８の先端に設けられたボルト４２をそれぞれ挿通せしめ、更にそれをナット４４にて締め付ければ、各穴部３２が、ワッシャ４０，４０により閉塞せしめられると共に、各環状突部３４が、ワッシャ４０，４０にて押し潰されるように、それぞれ弾性変形せしめられた状態で、各シャフトが本体ゴム弾性板１０に取り付けられることとなるのであり、それによって、各シャフトの相対変位等によって本体ゴム弾性板１０が弾性変形せしめられた際にも、ワッシャ４０，４０と環状突部３４との間から、環状突部３４にて囲まれた各穴部３２，３２内に、水等が侵入することが防止され得るのである。
【００７８】
かくして、本実施形態においても、各穴部３２内に侵入した水によって、補強部材１２の各包囲部２４が腐食するようなことが有利に防止され得るのであり、その結果として、補強部材１２の使用寿命の延命化、更にはステアリングカップリング全体の使用耐久性の向上が、より一層効果的に図られ得ることとなるのである。
【００７９】
加えて、前記実施形態では、本発明を、自動車のステアリングカップリングに適用したものの具体例を示したが、本発明は、その他、自動車のプロペラシャフト等、様々な回転軸の連結部等に介装される弾性継手の何れに対しても、有利に適用され得ることは、勿論である。
【００８０】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００８１】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従う弾性継手にあっては、製造が容易とされ得ると共に、所望の捩り剛性が安定的に確保され得るのであり、しかも、使用耐久性の向上が、効果的に図られ得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う構造を有する弾性継手の一例を示す正面説明図である。
【図２】図１におけるII−II断面説明図である。
【図３】図１に示された弾性継手の本体ゴム弾性体に埋設される補強部材の一例を示す斜視説明図である。
【図４】図２のIV−IV断面における要部拡大説明図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ断面における要部説明図である。
【図６】図１に示された弾性継手における捩りトルクと捩り角度の関係を示すグラフである。
【図７】本発明に従う構造を有する弾性継手の別の例を示す図１に対応する図である。
【図８】本発明に従う構造を有する弾性継手の更に別の例を示す図１に対応する図である。
【図９】図８のIX−IX断面における要部説明図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ断面における要部説明図である。
【符号の説明】
１０ 本体ゴム弾性板 １２ 補強部材
１６ 第一の挿通孔 １８ 第二の挿通孔
２０，２２ 屈曲体 ２４ 包囲部
２６ ばね部 ２８ ゴム層
３０ 肉欠部 ３２ 穴部
３４ 環状突部[0001]
【Technical field】
The present invention relates to an elastic joint, and more particularly, to an elastic joint in which two rotating shafts are elastically coupled to transmit a rotational force between the two rotating shafts.
[0002]
[Background]
Conventionally, as a kind of coupling (coupling) that connects two shaft members to each other, the two rotating shafts are elastically connected so that the rotational force is transmitted between the two rotating shafts. Joints are known. This elastic joint is effective for transmitting a rotational driving force while suppressing transmission of vibration between two rotating shafts. For example, the elastic joint is interposed in a connecting portion of a rotating shaft such as a steering shaft or a propeller shaft of an automobile. Has been used.
[0003]
By the way, in such an elastic joint, in order to obtain a high level of vibration isolation performance, the axial spring characteristic (shaft rigidity) is soft and the transmission response of the rotational force from the output side to the input side is good. In order to obtain the above, it is desirable that the spring characteristics (torsional rigidity) in the torsion direction are hard. In particular, when used by being connected to a connecting part of a steering shaft of an automobile, a larger torsional rigidity is required in order to realize an excellent steering operability feeling (vehicle handling feeling). It is done.
[0004]
For this reason, conventionally, the disc-shaped main rubber elastic body interposed between the two rotating shafts so as to be integrally rotatable is fixed to the opposite ends of the input-side rotating shaft and the output-side rotating shaft, respectively. A plurality of input side insertion holes and output side insertion holes to which the attachment members to be attached are attached are provided so as to be alternately located on the same circumference around the rotation center axis, and the plurality of insertion holes Among them, a so-called cord containing a long cord member made of synthetic fiber is wound around the outer periphery of the input side insertion hole and the output side insertion hole adjacent in the circumferential direction. Many elastic joints have been used as steering couplings for automobiles. In the elastic joint with cord having such a structure, the cord member excellent in tensile strength functions as a reinforcing member that reinforces the torsional rigidity, so that the torsional rigidity can be ensured and the main rubber elasticity Soft spring characteristics in the axial direction are exhibited by compression or shear deformation of the body.
[0005]
However, in such a conventional elastic joint with a cord, in order to ensure the rigidity (strength) of the reinforcing member, the cord member must be wound several times. The work is not only cumbersome and cumbersome, but also when the cord member is wound, winding irregularities are likely to occur, and the cord member made of synthetic fiber is thermally contracted when the rubber elastic body is vulcanized. Alternatively, the winding state is disturbed by the vulcanization pressure, and the spring characteristics in the torsion direction become unstable, and as a result, it is difficult to stably secure a desired torsional rigidity. It was.
[0006]
Therefore, in order to solve the problems in the conventional corded elastic joint, the present inventors, in the course of various studies, instead of the conventional synthetic fiber cord member, using a single wire of spring steel, The idea is to bend this to form a reinforcing member that reinforces the torsional rigidity of the elastic joint. However, the inventors of the present invention have further studied an elastic joint in which a spring steel reinforcing member is embedded in the main rubber elastic body based on such an idea. Depending on the situation, a concentrated stress may be applied to a part of the reinforcing member during repeated use, resulting in breakage of such a part, resulting in a new problem of insufficient use durability. It has been found that this is done.
[0007]
[Solution]
Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is that the manufacturing is easy, the desired torsional rigidity can be stably ensured, and The problem to be solved is to provide an elastic joint excellent in durability.
[0008]
[Solution]
And in this invention, in order to solve this subject, with respect to the main rubber elastic plate interposed between the first rotating shaft and the second rotating shaft so as to be integrally rotatable therewith. The first insertion hole and the second insertion hole are alternately positioned at a predetermined distance in the circumferential direction on the circumference of the same virtual circle around the rotation center axis of the main rubber elastic plate. And a plurality of reinforcing members for reinforcing the torsional rigidity of the main rubber elastic plate around the rotational center axis are embedded, and the first rotational shaft and the second rotational shaft are embedded. A mounting member fixed to each of the opposing end portions is inserted into each of the plurality of first and second insertion holes and attached to the main rubber elastic plate, whereby the first rotating shaft and The second rotating shaft is elastically connected to each other, and a rotational force is generated between the two rotating shafts. In the elastic joint that is to be reached, the reinforcing member is bent by bending a single wire of spring steel so that the plurality of first insertion holes and the plurality of second insertion holes can be surrounded from the outside. A rubber layer having a predetermined thickness is formed between the reinforcing member and the inner peripheral surfaces of the plurality of first and second insertion holes in the main rubber elastic plate. As described above, surrounding portions that respectively surround at least a half-circumferential portion located radially outward of the virtual circle in the first and second insertion holes, with a distance between the inner peripheral surfaces, The surrounding portions that surround the first insertion hole and the second insertion hole that are adjacent to each other in the circumferential direction of the virtual circle are positioned so as to connect each other, and the surrounding portions are in the circumferential direction of the virtual circle. When the relative displacement is The elastic coupling, characterized in that it is configured to include a spring portion for exerting a spring force to repel against versus displacement, the Basic configuration It is what.
[0009]
That is, in the elastic joint according to the present invention, the first insertion hole and the second insertion hole provided with a plurality of surrounding portions of the reinforcing member on the circumference of the same virtual circle around the rotation center axis of the main rubber elastic plate Of the first insertion hole and the second insertion hole, the first rotation of the first insertion hole and the second insertion hole, respectively. When the two rotation shafts are rotated relative to each other while the mounting members fixed to the opposite ends of the shaft and the second rotation shaft are inserted, they are adjacent to each other in the circumferential direction of the virtual circle. Encircling portions surrounding the first insertion hole and the second insertion hole are pressed in the respective rotation directions by the mounting members fixed to the two rotation shafts, and are relative to the circumferential direction of the virtual circle. It can be displaced. In this case, the spring force repelling relative displacement between the surrounding portions is exerted on each spring portion of the reinforcing member, so that the first rotation shaft and the second rotation shaft are relatively The amount of torsional deformation of the main rubber elastic plate caused by the rotation is made as small as possible, so that the torsional rigidity around the rotation center axis of the main rubber elastic plate can be advantageously reinforced. It is.
[0010]
And in such an elastic joint according to the present invention, since the reinforcing member for reinforcing the torsional rigidity of the main rubber elastic plate is formed using a single wire of spring steel, a cord member made of synthetic fiber is used. Unlike conventional corded elastic joints in which reinforcing members formed by using are embedded, in order to ensure the rigidity (strength) of the reinforcing members, multiple layers of spring steel as the forming member are used. There is no need for winding, which can advantageously simplify the forming operation of the reinforcing member.
[0011]
Further, in the elastic joint according to the present invention, the reinforcing member is configured to have a bent form in which a spring steel single wire is simply bent. Unlike the conventional corded elastic joint in which the reinforcing member is formed by winding, the shape irregularity of the bent form of the single wire material of the spring steel and the main rubber elastic plate The occurrence of heat shrinkage of the spring steel single wire during vulcanization, and also the distortion of the bending form due to the vulcanization pressure, can be eliminated or reduced advantageously, so that the reinforcing member is embedded. The spring characteristic in the torsion direction around the rotation center axis of the main rubber elastic plate can be stably secured.
[0012]
Moreover, in the elastic joint according to the present invention, a predetermined thickness is provided between the inner peripheral surface of each of the first insertion hole and the second insertion hole in the main rubber elastic plate and the surrounding portion of the reinforcing member. Since the rubber layer is formed, as described above, the surrounding portions adjacent to each other in the circumferential direction of the virtual circle are fixed to the opposite ends of the first and second rotating shafts, respectively, When pressed by the mounting member inserted through the second insertion hole and relatively displaced in the circumferential direction of the virtual circle, the space between the inner peripheral surface of the first and second insertion holes and the surrounding portion The rubber layer formed on the first and second rotating shafts is elastically deformed, thereby advantageously reducing the pressing force applied to each surrounding portion from each mounting member of the first and second rotating shafts, and depending on the amount of reduction. Therefore, the relative displacement between the surrounding parts can be made small. As a result, the stress concentration at the spring portion at the time of relative displacement between the surrounding portions can be advantageously alleviated, so that the breakage of the spring portion due to such stress concentration can be effectively eliminated. In this way, the service life of the reinforcing member can be extended advantageously.
[0013]
Therefore, in the elastic joint according to the present invention as described above, the production of the reinforcing member can be simplified and the manufacture can be facilitated, and the rotation center shaft of the main rubber elastic plate can be made. Since the spring characteristics in the torsional direction are stably secured, the desired torsional rigidity can be stably secured, and the use durability can be improved with the extension of the service life of the reinforcing member. It can be effectively achieved.
[0014]
Further, in the elastic joint according to the present invention, the first and second rotating shafts inserted and connected to the first and second insertion holes in the mounting members fixed to the opposing ends, respectively. When the surrounding portions surrounding the insertion holes are relatively displaced with each other, the first and second insertion holes are formed between the inner peripheral surface and the surrounding portion. Since the rubber layer is elastically deformed, for example, in a state where the respective mounting members of the first and second rotating shafts are inserted through the respective insertion holes, The micro-vibration generated in the rubber layer can be advantageously absorbed by the buffering action based on the elastic deformation of the rubber layer, and as a result, the advantage that a superior vibration-proof characteristic can be exhibited is obtained.
[0015]
According to such a preferred aspect of the elastic joint according to the present invention, the reinforcing member is convex outward in the radial direction of the virtual circle, and the tip portion has a curved shape and the circumference of the virtual circle. A curved convex portion positioned on the outer side, and a curved concave portion recessed inward in the radial direction and having a distal end portion in a curved form and positioned on the inner side of the circumference of the virtual circle. The curved convex portions and the curved concave portions are configured to have a bent form alternately arranged in the circumferential direction of the virtual circle, and the surrounding portion is provided by the curved convex portions, The spring portion is provided by the curved recess.
[0016]
In the elastic joint having such a configuration, the first and second rotating shafts are inserted into the first and second insertion holes in the mounting members fixed to the opposing ends thereof, respectively. When the first and second rotating shafts are rotated relative to each other and the surrounding portions surrounding the first and second insertion holes are relatively displaced, In the spring portion, the spring force repelling relative to the relative displacement between the surrounding portions can be exerted more reliably, whereby the torsional rigidity around the rotation center axis of the main rubber elastic plate can be made even more stable. It can be reinforced.
[0017]
And when employ | adopting this structure, the spring force of this spring part can be easily changed by changing variously the curvature of the curved form of the front-end | tip part in the spring part given by a curved recessed part. Benefits are also gained.
[0018]
Further, according to another desirable aspect of the elastic joint according to the present invention, the spring portion of the reinforcing member connects the two surrounding portions adjacent to each other in the circumferential direction of the virtual circle, There are two connection arm portions extending from the distal end portion of the spring portion toward the respective distal end portions of the two surrounding portions, and the two connection arm portions intersect at an acute angle on the respective extension lines. To be arranged and configured.
[0019]
In the elastic joint having such a configuration, compared to a case where the two connecting arm portions of each spring portion are arranged so as to intersect at right angles or obtuse angles on the respective extension lines, for example, The length of the two connecting arm portions can be advantageously lengthened, whereby the breakage of the spring portion due to the stress concentration in the spring portion at the time of relative displacement between the surrounding portions can be more effectively eliminated, As a result, the service life of the reinforcing member can be extended, and the durability of the elastic joint can be improved even more advantageously.
[0020]
Further, according to one of the advantageous aspects of the elastic joint according to the present invention, the reinforcing member is a combination of a plurality of bent bodies having the bent form, and at least one of the plurality of bent bodies. The curvature of the tip portion of the spring portion formed of the curved recess in one is made smaller than the curvature of the tip portion of the spring portion in the remaining bent body.
[0021]
In the elastic joint having such a configuration, a large spring force, i.e., a hard spring, is applied to the spring portion having a small curvature at the tip portion of at least one of the plurality of bending bodies constituting the reinforcing member. While the characteristic can be exhibited, a small spring force, that is, a soft spring characteristic can be exhibited in the spring portion having a large curvature at the tip portion of the remaining bent body, whereby one main rubber elastic plate has a spring characteristic in the torsional direction. On the other hand, a soft spring characteristic is exhibited at a small torsion angle, while a unique spring characteristic can be achieved such that a hard spring characteristic is exhibited when the torsion angle exceeds a certain value.
[0022]
Therefore, in such an elastic joint, for example, in suppressing vibration transmission between the two rotating shafts on the output side and the input side, a soft spring characteristic is exhibited at a small twist angle, In order to realize excellent steering operability feeling (vehicle handling feeling), the main body rubber elastic plate has a torsional spring characteristic that exhibits a hard spring characteristic when the torsion angle exceeds a certain value. It can be used very suitably as a steering coupling for automobiles that are required to have a
[0023]
Furthermore, according to another desirable aspect of the elastic joint according to the present invention, the reinforcing member is a combination of a plurality of bent bodies having the bent form, and at least any one of the plurality of bent bodies. The diameter of the single wire of the spring steel giving one is made larger than the diameter of the single wire of the spring steel giving the remaining bent body.
[0024]
Even in the elastic joint having such a configuration, in the spring portion of at least one bent body formed using a large-diameter spring steel single wire material among the plurality of bent bodies constituting the reinforcing member. On the other hand, a small spring force, that is, a soft spring characteristic, can be exerted in the spring portion of the remaining bent body using a small diameter spring steel single wire, while a large spring force, that is, a hard spring characteristic can be exhibited. One elastic elastic plate of the main body shows a soft spring characteristic at a small torsion angle in the spring characteristic in the torsion direction, while a hard spring characteristic is exhibited when the torsion angle exceeds a certain value. Therefore, it can be used as an automotive steering coupling or the like.
[0025]
Furthermore, according to one of the other preferable aspects of the elastic joint according to the present invention, the reinforcing member is formed of a wound body in which the single wire material of the spring steel is wound a plurality of times, and the elastic member is wound. In each winding of the wound body, the surrounding portion and the spring portion are formed and configured. As a result, the forming operation of the reinforcing member, and hence the manufacturing operation of the entire elastic joint, can be further simplified, and the handleability of the reinforcing member can be advantageously enhanced.
[0026]
According to still another advantageous aspect of the elastic joint according to the present invention, the surrounding portion of the reinforcing member, the inner peripheral surface of the first insertion hole of the main rubber elastic plate, the first With respect to the rubber layer formed between the inner peripheral surface of the second insertion hole, the cutout portion is substantially from one surface in the thickness direction of the main rubber elastic plate toward the other surface. It is formed to extend continuously.
[0027]
In the elastic joint having such a configuration, a space formed by the cutout portion is formed on the rubber layer formed between the inner peripheral surface of each of the first and second insertion holes and the surrounding portion. Since the first and second insertion holes are formed so as to extend continuously in the thickness direction of the plate, the first and second insertion holes are respectively inserted through attachment members fixed to opposing ends and connected. With the relative rotation of the first and second rotating shafts, when the surrounding portions surrounding the insertion holes are relatively displaced, between the mounting member and the surrounding portion of each rotating shaft in the rubber layer The elastic deformation is caused to be caused in the compression direction or the shearing direction while protruding the surplus portion in the internal space of the cutout portion, so that the spring characteristic due to the elastic deformation can be made softer. As a result, the rubber layer bullet The effect of reducing micro vibrations between the two rotating shafts that are inserted into the respective insertion holes in each mounting member and that are exerted by the buffering action based on the deformation, can be enjoyed even more advantageously. is there.
[0028]
Furthermore, according to still another desirable aspect of the elastic joint according to the present invention, the reinforcing member is positioned and supported at a predetermined position when the reinforcing member is embedded in the main rubber elastic plate. And a plurality of holes formed in the main rubber elastic plate are provided in a portion where the plurality of surrounding portions of the reinforcing member are embedded, and embedded portions of the plurality of surrounding portions. Among them, an annular ridge extending continuously is integrally provided with respect to the main rubber elastic plate so as to surround the holes provided in the same embedded portion.
[0029]
In the elastic joint having such a configuration, for example, the attachment members respectively fixed to the opposing ends of the first rotation shaft and the second rotation shaft are respectively connected to the first and second insertion holes. When inserting and attaching to the main rubber elastic plate, for example, a washer or the like is attached to the annular protrusion surrounding each hole provided in the embedded portion of the surrounding portion of the reinforcing member in the main rubber elastic plate. While making contact with each other around the circumference, the mounting portions made of, for example, bolts or the like of the respective rotating shafts are inserted into the respective insertion holes in a state where the respective portions of the insertion holes of the main rubber elastic plate are sandwiched from both sides and arranged. By inserting each and then tightening it with a nut, etc., each hole is closed by a washer and the annular protrusion is elastically deformed so that it is crushed by the washer. State, the rotary shaft is to be able to be attached to the main rubber elastic plate.
[0030]
Therefore, in such an elastic joint, when the mounting structure for the main rubber elastic plate of each rotating shaft as described above is adopted, for example, when the main rubber elastic plate is elastically deformed by the relative displacement of each rotating shaft or the like. The annular protrusion can be advantageously avoided from being separated from the washer based on its restoring force, so that the annular protrusion is surrounded by the annular protrusion from between the washer and the annular protrusion. For example, water can be effectively prevented from entering the site.
[0031]
Therefore, in such an elastic joint, the annular protrusion provided in the embedded portion of the surrounding portion of the reinforcing member in the main rubber elastic plate under the use state in which the first and second rotating shafts are attached. It can be extremely advantageously prevented that water or the like penetrates into the hole portion surrounded by, and such water contacts the surrounding portion of the reinforcing member through the hole portion to corrode the surrounding portion. As a result, the service life of the reinforcing member can be extended, and the use durability of the entire elastic joint can be further effectively improved.
[0032]
According to another preferred aspect of the elastic joint according to the present invention, the reinforcing member is positioned and supported at a predetermined position when the reinforcing member is embedded in the main rubber elastic plate. Hole portions made of the traces of the support members are provided in portions of the main rubber elastic plate where the plurality of surrounding portions of the reinforcing member are embedded, and around each of the plurality of hole portions, An annular ridge that continuously extends so as to separately surround the hole portions is provided integrally with the main rubber elastic body.
[0033]
Even in an elastic joint having such a configuration, for example, a washer or the like is inserted into each of the annular protrusions that surround the holes provided around the respective insertion holes, while being in contact with the entire circumference. With the hole forming portions sandwiched from both sides, the mounting members made of bolts or the like, which are provided at the opposite ends of the respective rotation shafts, are respectively inserted into the respective insertion holes, and further, By adopting a structure that attaches each rotating shaft to the elastic rubber plate of the main body, such as tightening with a nut, water or the like enters the hole surrounded by the annular protrusion from between the washer and the annular protrusion. And it can prevent very advantageously that such water contacts the enclosure part of a reinforcement member through a hole, and this enclosure part corrodes.
[0034]
Therefore, even in the elastic joint according to the present invention, the life of the reinforcing member can be extended and the durability of the entire elastic joint can be improved more effectively.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, the configuration of the elastic joint according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0036]
First, FIG. 1 and FIG. 2 schematically show a steering coupling of an automobile as an embodiment of an elastic joint having a structure according to the present invention in a front form and a longitudinal sectional form, respectively. As is clear from these drawings, the steering coupling of this embodiment includes a main rubber elastic plate 10 and a reinforcing member 12 embedded therein.
[0037]
More specifically, the main rubber elastic plate 10 constituting the steering coupling has a substantially thick disk shape as a whole, and a central hole 14 having a cylindrical inner surface is formed at the center thereof. It is formed penetrating in the thickness direction. Further, in the main rubber elastic plate 10, two first insertion holes 16 and two second insertion holes 18 are formed on the outer periphery of the main rubber elastic plate 10. Above, they are provided so as to be alternately positioned one by one at substantially equal intervals in the circumferential direction, that is, with a phase difference of 90 degrees from each other. In other words, the first and second insertion holes 16 and 18 are located at each vertex corner of a square inscribed in the virtual circle Q, and are alternately arranged in the circumferential direction. Each of the first and second insertion holes 16 and 18 has a substantially cylindrical inner surface that is smaller than the center hole 14 and has the same diameter as each other. The central axes of the insertion holes 16 and 18 are positioned so as to be parallel to the central axis P of the main rubber elastic plate 10.
[0038]
Although not shown here, as in the prior art, such a main rubber elastic plate 10 includes a steering wheel side shaft as a first rotating shaft and a steering gear side shaft as a second rotating shaft. Bolts fixedly attached to the tips of mounting portions (36, 38) provided at opposite ends of the shafts in a state of being integrally rotatable about a central axis P. (42, 42) etc. are inserted and fixed in the first and second insertion holes 16, 18, respectively, whereby both shafts are elastically connected to each other, and the rotational driving force of the steering wheel is controlled by the steering gear. And the steering wheel side shaft and the steering gear side shuffle based on the elastic deformation of the main rubber elastic plate 10. It is what is configured so that the vibration transmission is suppressed between (see Figure 5).
[0039]
By the way, in the steering coupling of the present embodiment, the reinforcing member 12 is embedded in the main rubber elastic plate 10 as described above, but this reinforcing member 12 is extremely characteristic that is not found in the conventional product. It is structured with a typical structure.
[0040]
That is, as shown in FIGS. 1 and 3, the reinforcing member 12 is made of, for example, spring steel such as carbon steel or alloy steel and has the same diameter (thickness) over the entire length. One single wire is composed of a wound body in which the first and second windings are wound twice so that the first and second windings are in contact with each other. Further, in the reinforcing member 12 composed of such a wound body, the first roll located in the upper stage and the second roll located in the lower stage were each bent so as to exhibit a substantially cross shape as a whole. The upper bent body 20 and the lower bent body 22 have a bent form.
[0041]
In the two upper and lower bent bodies 20 and 22 constituting the reinforcing member 12, the four outwardly projecting portions of the cross shape each have a tip portion curved in a substantially semicircular shape. The first and second insertion holes 16 and 18 of the main rubber elastic plate 10 are surrounded by a surrounding portion 24, and adjacent ones of the four cross-shaped projecting portions are connected to each other. The connecting portions are spring portions 26 that are recessed in a curved shape toward the inside of the cross shape. Furthermore, in this spring part 26, it extends toward the front-end | tip part of the enclosure part 24 from the front-end | tip part, and the said 1st and 2nd penetration holes 16 and 18 are located in said virtual circle: Q The portions connecting the surrounding portions 24 adjacent to each other in the circumferential direction are the connection arm portions 27 and 27, and here, the two connection arm portions 27 and 27 intersect at right angles on the respective extension lines. Is arranged.
[0042]
In other words, in this embodiment, the reinforcing member 12 is formed by integrally combining the upper and lower bent bodies 20 and 22 having a substantially cross-shaped bent shape, and these two bent bodies. Each of 20 and 22 has four surrounding portions 24 having a curved convex shape that is convex outward, and four spring portions 26 having a curved concave shape that is concave inward. ,It is configured. In such upper and lower bent bodies 20 and 22, the surrounding portions 24 and the spring portions 26 are alternately positioned one by one in the winding direction of the respective bent bodies 20 and 22 and are adjacent to each other. The surrounding portions 24 are arranged so as to be connected to each other by a spring portion 26 located between them, and adjacent ones of the four surrounding portions 24 or the four spring portions 26 are arranged. Adjacent ones of them are arranged with a phase difference of 90 degrees from each other. Thereby, in the upper and lower bent bodies 20, 22, when the adjacent surrounding portions 24 are relatively displaced in the direction of approaching or separating from each other, they are positioned between the surrounding portions 24, The reinforcing member 12 is configured so that a spring force repelling the relative displacement can be exerted at the spring portion 26 connecting them.
[0043]
Further, as is apparent from FIG. 1, the first and second upper and lower bent bodies 20 and 22 of the reinforcing member 12 having the above-described structure are provided on the main rubber elastic plate 10. The insertion holes 16 and 18 are sized so as to be able to surround from the outside, and each of the bent bodies 20 and 22 has a curved convex portion-shaped surrounding portion 24 having first and second enveloping portions. When the bending bodies 20 and 22 are arranged so as to surround all of the first and second insertion holes 16 and 18 from the outside, the virtual circle has an inner diameter that is one size larger than the insertion holes 16 and 18. : The tip portion is positioned outside Q, and the virtual circle is sized so as to surround the portion of each insertion hole 16, 18 that is located on the outer side in the radial direction beyond the half circumference portion. Have. Moreover, the spring part 26 which has the curved recessed part form of these upper side and lower side bending bodies 20 and 22 is such that each bending body 20 and 22 surrounds all of the first and second insertion holes 16 and 18 from the outside. When arranged, the first insertion hole 16 and the second insertion hole 18 are recessed so as to be positioned inside the virtual circle Q.
[0044]
Furthermore, in the present embodiment, the lower bent portion 22 is bent so that each spring portion 26 of the lower bent body 22 in the reinforcing member 12 is curved more gently than each spring portion 26 of the upper bent body 20. The curvature of the tip portion of each spring portion 26 of the body 22 is made smaller than the curvature of the tip portion of each spring portion 26 of the upper bent body 20, whereby each spring portion 26 of the lower bent body 22 is Compared with each spring part 26 of the upper side bending body 20, it is comprised so that a big spring force may be exhibited.
[0045]
Then, as shown in FIGS. 1 and 2, the reinforcing member 12 having such a structure is arranged so that the inner periphery of the first insertion hole 16 in each of the surrounding portions 24 of the upper and lower bent bodies 20 and 22. The virtual circle: Q in the radial direction of the first and second insertion holes 16, 18 with a predetermined distance between the surface and the inner peripheral surface of the second insertion hole 18. In the state in which each of the springs 26 of the upper and lower bent bodies 20 and 22 is positioned on the radially inner side of the virtual circle Q, while enclosing the part beyond the half-circumferential part located outside. It is embedded in the rubber elastic plate 10.
[0046]
Thus, here, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, when the reinforcing member 12 is embedded in the main rubber elastic plate 10 as described above, the surrounding portions 24 of the upper and lower bent bodies 20 and 22, A rubber layer 28 having a predetermined thickness is formed between the inner peripheral surface of the first insertion hole 16 and the inner peripheral surface of the second insertion hole 18.
[0047]
Therefore, in the steering coupling according to the present embodiment, as described above, the spring portion 26 of the lower bent body 22 is configured to have a smaller curvature than the spring portion 26 of the upper bent body 20, so that In addition to being able to exhibit different spring characteristics between the spring portion 26 of the side bent body 22 and the spring portion 26 of the upper bent body 20, as described above, the upper and lower bent bodies 20, Since a rubber layer 28 is formed between each surrounding portion 24 of each of the 22 and each inner peripheral surface of the first and second insertion holes 16 and 18 in the main rubber elastic body 10, an input is made to the steering coupling. As shown in FIG. 6, which schematically shows the relationship between the torsion torque and the torsion angle, an extremely soft spring characteristic in the torsion direction derived from the rubber layer 28 is exhibited in a region where the torsion angle is extremely small. In addition, in the region of a larger twist angle, the soft spring characteristic in the twist direction derived from the spring portion of the upper bent body 20 is exhibited, and in the region of a twist angle larger than a certain angle, Since the spring characteristics of the torsional direction derived from the spring portion of the side bent body 22 are exhibited, various spring characteristics that cannot be obtained with conventional products can be exhibited. is there.
[0048]
Further, here, in the rubber layer 28, the connection portions between the surrounding portions 24 of the upper and lower bent bodies 20, 22 and the spring portions 26, 26 located on both sides thereof, and the first and second insertion holes. A groove-shaped cutout portion 30 having a predetermined width and opening toward the inside of the first and second insertion holes 16 and 18 is formed at a portion located between the inner peripheral surfaces of the main rubber and the main rubber. The elastic plate 10 is formed so as to continuously extend from one surface to the other surface. That is, two such cutout portions 30 are provided for each rubber layer 28 formed between each surrounding portion 24 and each insertion hole 16, 18. The elastic deformation of the rubber layer 28 is caused to protrude in the compression direction or the shearing direction while protruding the surplus portion in the inner space of the cutout portion, so that the spring characteristic of the rubber layer 28 can be made softer. -ing
[0049]
Note that a thin rubber film may be formed at the center of the cutout portion 30 in the longitudinal direction for the reason of molding the main rubber elastic plate 10. This does not impede the softening of the spring characteristics of the rubber layer 28 obtained by forming the portion 30 as described above. Therefore, even when such a rubber film is formed, the cutout portion 30 is formed so as to continuously extend from one surface of the main rubber elastic plate 10 toward the other surface. It should be understood that there is.
[0050]
Further, in such a steering coupling, as shown in FIGS. 1 and 5, in the main rubber elastic plate 10, the surrounding portions 24 of the upper and lower bent bodies 20 and 22 of the reinforcing member 12 are embedded. The hole 32 that opens to the upper surface and the lower surface of the main rubber elastic plate 10 and exposes a part of each enclosure 24 to the outside through the openings is provided for each embedded portion of each enclosure 24. Two are provided. The hole 32 is a reinforcing member for embedding in the main rubber elastic plate 10 when the main rubber elastic plate 10 is vulcanized and molded in a predetermined mold when the steering coupling is manufactured. A support member such as a pin that supports the pin 12 at a desired position in the vertical direction in such a mold is formed by a drawing trace drawn after the main rubber elastic plate 10 is molded.
[0051]
Further, on both surfaces of the main rubber elastic plate 10 provided with such a hole 32, a cross section is provided in each of the portions where the surrounding portions 24 of the upper and lower bent bodies 20 and 22 of the reinforcing member 12 are embedded. An annular ridge 34 having a chevron shape surrounds the first insertion hole 16 or the second insertion hole 18 and the two hole portions 32 and 32 provided in each buried portion, and extends continuously. It is integrally formed.
[0052]
Thus, here, for example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 5, each of the portions of the main rubber elastic plate 10 where the surrounding portions 24 of the upper and lower bent bodies 20 and 22 of the reinforcing member 12 are embedded. The two washers 40, 40 are arranged in such a manner that the embedded portions of the surrounding portions 24 are sandwiched from both sides while being in contact with the entire circumference of the annular protrusion 34 at one end surface of each. Bolts 42 and 42 that are integrally fixed to the tips of mounting portions 36 and 38 provided at opposite ends of the steering wheel side shaft and the steering gear side shaft are respectively inserted into the insertion holes 16 and 18. When the holes 32 are closed by the washers 40, 40 by tightening the bolts 42 with the nuts 44, respectively. , Each annular protrusion 34, as crushed by washers 40, 40, in a state of being brought respectively elastically deformed, each shaft is has become to be attached to the main rubber elastic plate 10.
[0053]
Also, when the main rubber elastic plate 10 is elastically deformed due to relative displacement of each shaft or the like, the annular protrusions 34 provided at the embedded portions of the surrounding portions 24 in the main rubber elastic plate 10 are also provided. Based on the restoring force, the holes 32 are prevented from being separated from the washers 40, 40, and the holes 32, surrounded by the annular protrusions 34, between the washers 40, 40 and the annular protrusions 34, For example, water can be prevented from entering the inside 32. In FIG. 5, reference numeral 46 denotes a collar interposed between the bolts 42 in the mounting portions 36 and 38 of the shafts and the inner peripheral surfaces of the insertion holes 16 and 18. An outward flange portion may be provided at one end, and the outward flange portion may be placed in contact with the annular protrusion 34 instead of the washer 40.
[0054]
Thus, as described above, in the steering coupling according to the present embodiment, the reinforcing member 12 is connected to the first and second insertion holes 16 in the surrounding portions 24 of the upper and lower bent bodies 20 and 22. , 18 of the virtual circle: Q, which surrounds the part of the imaginary circle: Q that exceeds the semicircular portion, and each of the spring portions 26 of the upper and lower bent bodies 20, 24 is surrounded by the virtual circle: Q And embedded in the main rubber elastic plate 10 with respect to the first and second insertion holes 16 and 18 in the steering wheel side shaft and the steering gear side shaft. The first insertion holes 16 adjacent to each other in the circumferential direction of the virtual circle: Q when the bolts 42 and 42 of the attachment portions 36 and 38 are inserted and fixed respectively and the two shafts are relatively rotated. When The surrounding portions 24 surrounding the two insertion holes 18 are pressed in the respective rotation directions by the bolts 42 and 42 of the mounting portions 36 and 38 on both shafts, and are relative to the circumferential direction of the virtual circle Q. It can be displaced. At that time, a spring force repelling the relative displacement between the surrounding portions 24 is exerted on each spring portion 26 of the reinforcing member 12, and the relative force between the steering wheel side shaft and the steering gear side shaft is increased. The amount of torsional deformation of the main rubber elastic plate 10 caused by the rotation is made as small as possible, so that the torsional rigidity around the central axis P of the main rubber elastic plate 10 can be advantageously reinforced. It has become.
[0055]
In such a steering coupling, in particular, the reinforcing member 12 embedded in the main rubber elastic plate 10 simply winds the single wire of spring steel twice, so that the upper bent body 20 and the lower bending body 20 are lowered. Unlike the conventional product formed by winding the synthetic resin cord member many times, it can be formed very easily because the side bent body 22 is structured to be integrally combined. In addition, when the reinforcing member 12 is formed, the shape irregularity of the bent shape of the spring steel single wire, the heat shrinkage of the spring steel single wire during the vulcanization of the main rubber elastic plate 10, and further vulcanization Disturbances in the bending form due to pressure can be advantageously eliminated or reduced, and the spring characteristic in the torsional direction around the central axis P of the main rubber elastic plate 10 in which the reinforcing member 12 is embedded is stable. Sure It's been can be.
[0056]
Therefore, in the steering coupling of this embodiment as described above, a structure that can be easily manufactured and can stably secure a desired torsional rigidity can be advantageously realized.
[0057]
Moreover, in such a steering coupling, the inner peripheral surfaces of the first and second insertion holes 16 and 18 in the main rubber elastic plate 10 and the surroundings of the upper and lower bent bodies 20 and 22 in the reinforcing member 12 are enclosed. Since the rubber layer 28 having a predetermined thickness is formed between the portions 24, the surrounding portions 24 adjacent to each other in the circumferential direction of the virtual circle Q are attached to the steering wheel side shaft and the steering gear side shaft. When the bolts 42 and 42 are provided in the portions 36 and 38 and are inserted into the first and second insertion holes 16 and 18 and are relatively displaced in the circumferential direction of the virtual circle Q, The rubber layer 28 sandwiched between the bolts 42 and 42 of both shafts and the surrounding portion 24 is elastically deformed, and thereby, the bolts 42 and 42 of both shafts are transferred to the surrounding portions 24. Pressing force is caused to decrease, it is the relative displacement between the surrounding portion 24 can be made smaller. As a result, the stress concentration in the spring portion 26 at the time of relative displacement between the surrounding portions 24 can be advantageously relaxed, and the breakage of the spring portion 24 due to such stress concentration can be effectively eliminated, Thus, the service life of the reinforcing member 12 can be extended, and the use durability of the steering coupling can be advantageously improved.
[0058]
Further, in the steering coupling according to the present embodiment, the transmission of micro vibrations between the steering wheel side shaft and the steering gear side shaft is effectively suppressed by the buffer action based on the elastic deformation of the rubber layer 28 as described above. The advantage that it can be done is also obtained.
[0059]
Further, in such a steering coupling, the upper bent body 20 and the lower bent body 22 constituting the reinforcing member 12 both have an envelope portion 24 having a curved convex shape that is convex outward. The spring portions 26 having a curved concave shape that is recessed inward are alternately arranged in the winding direction of the spring steel, and are configured with a bent shape having a cross-shaped overall shape. Under the embedding of the bodies 20 and 22 in the main rubber elastic plate 10, the spring portion 26 can be positioned at the inner end of the virtual circle Q, so that the surrounding portions 24 are relative to each other. The spring force that repels the relative displacement between the surrounding portions 24 can be exerted more reliably in the spring portion 26 when displaced, whereby the central axis of the main rubber elastic plate 10 is P. Rino torsional rigidity is further than may be reinforced even more stably.
[0060]
Further, in such a steering coupling, the curvature of the spring portion 26 of the lower bent body 22 in the reinforcing member 12 is made smaller than the curvature of the spring portion 26 of the upper bent body 20, so Since each spring portion 26 can exert a large spring force as compared with each spring portion of the upper bent body 20, the spring characteristics of each spring portion 26 of the lower bent body 22 are hardened. On the other hand, the spring characteristics of each spring portion 26 of the upper bent body 20 can be made softer than that, and as described above, the spring characteristics in the torsional direction exhibit a soft spring characteristic at a small torsion angle. On the other hand, when the torsion angle exceeds a certain value, it is possible to have a unique spring characteristic that a hard spring characteristic is exhibited.
[0061]
Therefore, in the steering coupling of the present embodiment, the transmission of vibration caused by relative rotation at a relatively small torsion angle between the steering wheel side shaft and the steering gear side shaft is effective due to the soft spring characteristic. On the other hand, for example, when the steering wheel is rotated, a hard spring characteristic can be exhibited in the main rubber elastic plate 10, thereby providing excellent steering operability feeling (vehicle handling feeling). Can be realized.
[0062]
Furthermore, in the steering coupling according to the present embodiment, the upper bent body 20 and the lower bent body 22 constituting the reinforcing member 12 can wind one long spring steel single wire twice. Therefore, the reinforcing member 12 can be easily manufactured as compared with, for example, a case where the upper and lower bent bodies 20 and 22 are formed separately. At the same time, the handleability can be advantageously increased.
[0063]
Furthermore, in such a steering coupling, the surrounding portion 24 in the reinforcing member 12 and the inner peripheral surface of the first insertion hole 16 and the inner peripheral surface of the second insertion hole 18 in the main rubber elastic plate are used. In the rubber layer 28 formed therebetween, the connection portion between each surrounding portion 24 and the spring portions 26 and 26 located on both sides thereof, and the inner peripheral surfaces of the first and second insertion holes 16 and 18 The cutout portion 30 is formed so as to extend continuously from one surface of the main rubber elastic plate 10 toward the other surface at the portion located between them, and the spring characteristics of the rubber layer 28 are softer. Therefore, the steering wheel side inserted through the first and second insertion holes 16 and 18 in the bolts 42 of the mounting portions 36 and 38, which is exhibited by a buffering action based on the elastic deformation of the rubber layer 28. Shaft and steer Reduction of the fine vibration between the ring gear side shaft, more than the fact that may be more advantageously enjoyed.
[0064]
In addition, in the steering coupling of the present embodiment, an annular shape that surrounds each of the embedded portions of the surrounding portions 24 of the reinforcing member 12 in the main rubber elastic plate 10 surrounds the hole portions 32 that expose the surrounding portions 24 to the outside. By providing the protrusions 34, water or the like can be prevented from entering the respective holes 32 under the use state where the steering wheel side shaft and the steering gear side shaft are attached to the main rubber elastic plate 10. Therefore, it is possible to extremely advantageously prevent water that has entered the holes 32 from coming into contact with the surrounding portions 24 of the reinforcing member 12 and corroding the surrounding portions 24. As a result, the service life of the reinforcing member 12 can be extended and the durability of the entire steering coupling can be improved more effectively. It is to become a Rukoto.
[0065]
The specific configuration of the present invention has been described in detail above. However, this is merely an example, and the present invention is not limited by the above description.
[0066]
For example, in the above-described embodiment, the reinforcing member 12 is configured by winding one long spring steel single wire twice to form the upper bent body 20 and the lower bent body 22. The number of bending bodies constituting the reinforcing member, in other words, the number of windings of the single wire of spring steel is not limited to this, and the number of windings may be one or three times (that is, The number of bent bodies may be one or three or more), and can be determined as appropriate according to the thickness and size of the main rubber elastic plate or the spring characteristics required for the main rubber elastic plate. is there.
[0067]
In addition, when the reinforcing member is constituted by a plurality of bent bodies, the plurality of bent bodies may be formed separately from each other.
[0068]
Further, the overall shape of the bent bodies 20 and 22 for providing the reinforcing member 12 is not limited to the above-described examples, and the first and second insertion holes provided in the main rubber elastic plate are not limited thereto. An encircling portion that surrounds at least a half-circumferential portion located radially outward of the virtual circle in which each insertion hole is located, with a distance from the inner circumferential surface, and a circumference of the virtual circle The surrounding portions that surround the first insertion hole and the second insertion hole that are adjacent to each other in the direction are connected to each other, and the surrounding portions are relatively displaced in the circumferential direction of the virtual circle. Any shape can be adopted as long as it includes a spring portion that exerts a spring force repelling relative displacement.
[0069]
Therefore, for example, in the case where the reinforcing member is constituted by one bent body, the shape of the one bent body is any one of the upper bent body 20 and the lower bent body 22 exemplified in the embodiment. These shapes or shapes different from these are appropriately employed. When a reinforcing member is configured by combining a plurality of bent bodies, a plurality of members having the same shape as the upper bent body 20 are combined, or a plurality of members having the same shape as the lower bent body 22 are combined. Alternatively, a reinforcing member can be configured by combining a plurality of members having different shapes and the same shape from each other, and further combining a plurality of members having all different shapes, or It is also possible to construct a reinforcing member by combining a plurality of bent bodies, some of which have the same shape and the other of which has a different shape.
[0070]
Needless to say, the type of the single wire of spring steel constituting the reinforcing member 12 is not limited at all.
[0071]
Further, the upper bent body 20 and the lower bent body 22 of the reinforcing member 12 may be formed of single wires of spring steel having different diameters (thicknesses), unlike the above embodiment. Of course, in that case, the upper side bending body 20 and the lower side bending body 22 are formed using separate spring steel single wires. Further, when the reinforcing member 12 is configured by combining three or more bent bodies, all of the bent bodies are formed of a single wire material of spring steel having different diameters, or some of them have the same diameter. It may be formed from a single wire of spring steel.
[0072]
As described above, in the reinforcing member configured by combining a plurality of bent bodies formed using spring steel single wires having different diameters, the diameter of the spring steel single wire is large in each bent body. The spring characteristic corresponding to the thickness can be exhibited. Therefore, the main rubber elastic plate in which such a reinforcing member is embedded exhibits a soft spring characteristic at a small torsion angle in the spring characteristic in the torsion direction, while it is hard when the torsion angle exceeds a certain value. It can have unique spring characteristics such as exhibiting spring characteristics, and thus can be used very suitably as a steering coupling for automobiles. In addition, it is desirable that the diameter of the spring wire single wire is about 0.4 to 6 mm in order to obtain high workability while ensuring excellent torsional characteristics and strength.
[0073]
Moreover, in the said embodiment, although the two connection arm parts 27 and 27 in each spring part 26 of the reinforcement member 12 were arrange | positioned so that it might cross | intersect at right angles on each extension line, FIG. 7 shows, for example. Thus, it is also possible to arrange the two connecting arm portions 27, 27 in each of the spring portions 26 so as to intersect each other at an acute angle on the respective extension lines. By adopting such a configuration, the lengths of the two connecting arm portions 27, 27 can be advantageously increased, and thereby the relative displacement between the surrounding portions 24 adjacent to each other in the circumferential direction of the virtual circle: Q. The damage of the spring part 26 due to the stress concentration in the spring part 26 at the time can be more effectively eliminated, thereby extending the service life of the reinforcing member 12 and further improving the use durability of the steering coupling. This can be achieved even more advantageously.
[0074]
In the case of adopting such a configuration, the intersection angle on the extension line of each of the two connection arm portions 27 and 27 is not particularly limited as long as the intersection angle is an acute angle. For example, in the case of a steering coupling or the like having a general size, the angle of intersection on the extension lines of the two connection arm portions 27 and 27 is set so that the dimension indicated by m in FIG. 7 is about 2 mm. It is desirable to determine the length.
[0075]
Further, it goes without saying that the shapes and the number of the first insertion holes 16 and the second insertion holes 18 provided in the main rubber elastic plate 10 are not limited to those illustrated above. .
[0076]
Further, in the above-described embodiment, when the main rubber elastic body 10 is vulcanized, the hole portion 32 formed of a trace such as a pin for supporting the reinforcing member 12 at a desired position in a predetermined mold is provided with the main rubber elasticity. Two are provided in each embedded portion of each surrounding portion 24 of the reinforcing member 12 in the plate 10, and two holes 32 provided in each embedded portion of each surrounding portion 24, and the first The annular protrusions 34 that surround the insertion hole 16 or the second insertion hole 18 are respectively provided. For example, as shown in FIGS. 8 to 10, each hole 32 is provided around each hole 32. You may make it provide the annular protrusion 34 which each surrounds the part 32 separately. Here, the holes 32 are used to pull out traces of pins or the like that support the reinforcing member 12 by positioning the vertical position in the predetermined mold and the circumferential position in the main rubber elastic body 10. In the main rubber elastic plate 10, four each are provided in the embedded portion of each surrounding portion 24 of the reinforcing member 12.
[0077]
As described above, even when the annular protrusions 34 that are independent of each other are provided around each of the holes 32 as described above, for example, as shown by two-dot chain lines in FIGS. 9 and 10. The two washers 40, 40 are in contact with the entire circumference of each annular projection 34 provided at each of the embedded portions of each surrounding portion 24 of the main rubber elastic plate 10 at one end surface of each, In such a state that the buried portion is sandwiched from both sides, the bolts 42 provided at the tips of the mounting portions 36 and 38 of the shafts are respectively inserted into the insertion holes 16 and 18, and further, the nuts 44 are inserted into the nuts 44. In this state, the holes 32 are closed by the washers 40 and 40, and the annular protrusions 34 are elastically deformed so as to be crushed by the washers 40 and 40, respectively. Each shaft is attached to the main rubber elastic plate 10, so that the washer 40, 40 and the annular projecting portion are also provided when the main rubber elastic plate 10 is elastically deformed by relative displacement of each shaft. Water or the like can be prevented from entering the holes 32 and 32 surrounded by the annular protrusion 34 from between the holes 34 and 34.
[0078]
Thus, also in the present embodiment, it is possible to advantageously prevent the surrounding portions 24 of the reinforcing member 12 from being corroded by the water that has penetrated into the respective hole portions 32. The extension of the service life and the improvement of the use durability of the entire steering coupling can be achieved more effectively.
[0079]
In addition, in the above-described embodiment, a specific example of the present invention applied to a steering coupling of an automobile has been shown. However, the present invention is not limited to a connection portion of various rotating shafts such as a propeller shaft of an automobile. Of course, it can be advantageously applied to any of the mounted elastic joints.
[0080]
In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
[0081]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the elastic joint according to the present invention can be easily manufactured, can stably secure desired torsional rigidity, and can improve the durability of use. It can be effectively achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front explanatory view showing an example of an elastic joint having a structure according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
3 is a perspective explanatory view showing an example of a reinforcing member embedded in a main rubber elastic body of the elastic joint shown in FIG. 1; FIG.
4 is an enlarged explanatory view of a main part in the IV-IV cross section of FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a main part in a VV cross section of FIG. 1;
6 is a graph showing the relationship between torsion torque and torsion angle in the elastic joint shown in FIG.
FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1 and showing another example of an elastic joint having a structure according to the present invention.
FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 1 showing still another example of an elastic joint having a structure according to the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of relevant parts in the IX-IX cross section of FIG. 8;
10 is an explanatory diagram of relevant parts in the XX cross section of FIG. 8. FIG.
[Explanation of symbols]
10 Body rubber elastic plate 12 Reinforcing member
16 First insertion hole 18 Second insertion hole
20, 22 Bent body 24 Enclosing portion
26 Spring part 28 Rubber layer
30 cutout 32 hole
34 Annular protrusion

Claims (11)

第一の回転軸と第二の回転軸との間に、それらと一体回転可能に介装される本体ゴム弾性板に対して、第一の挿通孔と第二の挿通孔とが、該本体ゴム弾性板の回転中心軸周りの同一仮想円の円周上で、周方向に相互に所定距離を隔てて交互に位置するように、それぞれ複数設けられると共に、該本体ゴム弾性板の該回転中心軸回りの捩り剛性を補強するための補強部材が埋設されて構成され、該第一の回転軸と該第二の回転軸の対向する端部にそれぞれ固定される取付部材が、該複数の第一及び第二の挿通孔のそれぞれに挿通せしめられて、該本体ゴム弾性板に取り付けられることにより、該第一の回転軸と該第二の回転軸とを弾性的に連結せしめて、それら両回転軸間で、回転力を伝達するようにした弾性継手において、
前記補強部材が、前記複数の第一の挿通孔と前記複数の第二の挿通孔とを外側から取り囲み得るように、ばね鋼の単線材を屈曲せしめてなる屈曲形態を有してなり、且つ該補強部材と前記本体ゴム弾性板における前記複数の第一及び第二の挿通孔のそれぞれの内周面との間に、所定厚さのゴム層がそれぞれ形成されるように、それら内周面との間に距離を隔てつつ、該第一及び第二の挿通孔における、少なくとも前記仮想円の径方向外方に位置する半周部分をそれぞれ包囲する包囲部と、該仮想円の周方向において互いに隣り合う第一の挿通孔と第二の挿通孔とをそれぞれ包囲する包囲部同士を接続するように位置せしめられて、それら包囲部同士が該仮想円の周方向に相対変位せしめられた際に、該相対変位に対して反発するばね力を発揮するばね部とを含んで構成されていると共に、
前記補強部材が、前記仮想円における径方向の外方に向かって凸となり、且つ先端部分が湾曲形態をもって該仮想円の円周よりも外側に位置せしめられた湾曲凸部と、該径方向の内方に向かって凹陥し、且つ先端部分が湾曲形態をもって該仮想円の円周よりも内側に位置せしめられた湾曲凹部とを有し、更に、それら湾曲凸部と湾曲凹部とが、該仮想円の周方向に交互に配設された屈曲形態を有して構成されて、前記包囲部が該湾曲凸部にて与えられている一方、前記ばね部が該湾曲凹部にて与えられており、
また、前記補強部材の前記ばね部が、前記仮想円の周方向において互いに隣り合う前記包囲部の二つを接続するように、該ばね部の先端部分から、該二つの包囲部の各先端部に向かってそれぞれ延出する二つの接続アーム部を有し、且つそれら二つの接続アーム部が、それぞれの延長線上において鋭角に交差するように配置されていることを特徴とする弾性継手。A first insertion hole and a second insertion hole are provided between the first rotation shaft and the second rotation shaft with respect to the main rubber elastic plate interposed so as to be integrally rotatable therewith. A plurality of rotation centers of the main rubber elastic plate are provided so as to be alternately positioned at a predetermined distance in the circumferential direction on the circumference of the same virtual circle around the rotation center axis of the rubber elastic plate. Reinforcing members for reinforcing torsional rigidity around the shaft are embedded, and mounting members respectively fixed to opposing ends of the first rotating shaft and the second rotating shaft are provided with the plurality of first members. The first rotating shaft and the second rotating shaft are elastically connected to each other by being inserted into each of the first and second insertion holes and attached to the main rubber elastic plate. In an elastic joint designed to transmit rotational force between rotating shafts,
The reinforcing member has a bent form formed by bending a single wire of spring steel so that the plurality of first insertion holes and the plurality of second insertion holes can be surrounded from the outside; and These inner peripheral surfaces are formed such that a rubber layer having a predetermined thickness is formed between the reinforcing member and the respective inner peripheral surfaces of the plurality of first and second insertion holes in the main rubber elastic plate. A surrounding portion that surrounds at least a half-circumferential portion of the first and second insertion holes positioned radially outward of the first and second insertion holes, respectively, in the circumferential direction of the virtual circle When the surrounding portions surrounding the adjacent first insertion hole and second insertion hole are connected to each other and the surrounding portions are relatively displaced in the circumferential direction of the virtual circle. Exhibits spring force repelling relative displacement Together it is configured to include a Rubane portion,
The reinforcing member is convex outward in the radial direction in the virtual circle, and a curved convex portion whose tip portion is positioned outside the circumference of the virtual circle in a curved form, and the radial direction A curved concave portion that is recessed inward and has a distal end portion positioned inward of the circumference of the virtual circle with a curved shape, and the curved convex portion and the curved concave portion are It is configured to have bending forms alternately arranged in the circumferential direction of a circle, and the surrounding portion is provided by the curved convex portion, while the spring portion is provided by the curved concave portion. ,
Further, the tip portions of the two surrounding portions are connected from the tip portions of the spring portions so that the spring portions of the reinforcing member connect two of the surrounding portions adjacent to each other in the circumferential direction of the virtual circle. An elastic joint characterized in that it has two connection arm portions that extend toward each other, and the two connection arm portions are arranged so as to intersect each other at an acute angle on each extension line . 前記補強部材が、前記屈曲形態を有する屈曲体の複数を組み合わせてなり、且つそれら複数の屈曲体のうちの少なくとも何れか一つにおける前記湾曲凹部からなる前記ばね部の先端部分の曲率が、残りの屈曲体における該ばね部の先端部分の曲率よりも小さくされている請求項１に記載の弾性継手。The reinforcing member is a combination of a plurality of bent bodies having the bent form, and the curvature of the tip portion of the spring portion formed of the curved recess in at least one of the plurality of bent bodies remains. The elastic joint according to claim 1 , wherein the elastic joint is made smaller than a curvature of a tip portion of the spring portion. 前記補強部材が、前記屈曲形態を有する屈曲体の複数を組み合わせてなり、且つそれら複数の屈曲体のうちの少なくとも何れか一つを与える前記ばね鋼の単線材の径が、残りの屈曲体を与える該ばね鋼の単線材の径よりも大きくされている請求項１又は請求項２に記載の弾性継手。The reinforcing member is a combination of a plurality of bent bodies having the bent form, and the diameter of the single wire material of the spring steel that provides at least one of the plurality of bent bodies is the remaining bent body. The elastic joint according to claim 1 or 2 , wherein the elastic joint is made larger than the diameter of the single wire material of the spring steel to be provided. 第一の回転軸と第二の回転軸との間に、それらと一体回転可能に介装される本体ゴム弾性板に対して、第一の挿通孔と第二の挿通孔とが、該本体ゴム弾性板の回転中心軸周りの同一仮想円の円周上で、周方向に相互に所定距離を隔てて交互に位置するように、それぞれ複数設けられると共に、該本体ゴム弾性板の該回転中心軸回りの捩り剛性を補強するための補強部材が埋設されて構成され、該第一の回転軸と該第二の回転軸の対向する端部にそれぞれ固定される取付部材が、該複数の第一及び第二の挿通孔のそれぞれに挿通せしめられて、該本体ゴム弾性板に取り付けられることにより、該第一の回転軸と該第二の回転軸とを弾性的に連結せしめて、それら両回転軸間で、回転力を伝達するようにした弾性継手において、
前記補強部材が、前記複数の第一の挿通孔と前記複数の第二の挿通孔とを外側から取り囲み得るように、ばね鋼の単線材を屈曲せしめてなる屈曲形態を有してなり、且つ該補強部材と前記本体ゴム弾性板における前記複数の第一及び第二の挿通孔のそれぞれの内周面との間に、所定厚さのゴム層がそれぞれ形成されるように、それら内周面との間に距離を隔てつつ、該第一及び第二の挿通孔における、少なくとも前記仮想円の径方向外方に位置する半周部分をそれぞれ包囲する包囲部と、該仮想円の周方向において互いに隣り合う第一の挿通孔と第二の挿通孔とをそれぞれ包囲する包囲部同士を接続するように位置せしめられて、それら包囲部同士が該仮想円の周方向に相対変位せしめられた際に、該相対変位に対して反発するばね力を発揮するばね部とを含んで構成されていると共に、
前記補強部材が、前記仮想円における径方向の外方に向かって凸となり、且つ先端部分が湾曲形態をもって該仮想円の円周よりも外側に位置せしめられた湾曲凸部と、該径方向の内方に向かって凹陥し、且つ先端部分が湾曲形態をもって該仮想円の円周よりも内側に位置せしめられた湾曲凹部とを有し、更に、それら湾曲凸部と湾曲凹部とが、該仮想円の周方向に交互に配設された屈曲形態を有して構成されて、前記包囲部が該湾曲凸部にて与えられている一方、前記ばね部が該湾曲凹部にて与えられており、
また、前記補強部材が、前記屈曲形態を有する屈曲体の複数を組み合わせてなり、且つそれら複数の屈曲体のうちの少なくとも何れか一つにおける前記湾曲凹部からなる前記ばね部の先端部分の曲率が、残りの屈曲体における該ばね部の先端部分の曲率よりも小さくされていることを特徴とする弾性継手。A first insertion hole and a second insertion hole are provided between the first rotation shaft and the second rotation shaft with respect to the main rubber elastic plate interposed so as to be integrally rotatable therewith. A plurality of rotation centers of the main rubber elastic plate are provided so as to be alternately positioned at a predetermined distance in the circumferential direction on the circumference of the same virtual circle around the rotation center axis of the rubber elastic plate. Reinforcing members for reinforcing torsional rigidity around the shaft are embedded, and mounting members respectively fixed to opposing ends of the first rotating shaft and the second rotating shaft are provided with the plurality of first members. The first rotating shaft and the second rotating shaft are elastically connected to each other by being inserted into each of the first and second insertion holes and attached to the main rubber elastic plate. In an elastic joint designed to transmit rotational force between rotating shafts,
The reinforcing member has a bent form formed by bending a single wire of spring steel so that the plurality of first insertion holes and the plurality of second insertion holes can be surrounded from the outside; and These inner peripheral surfaces are formed such that a rubber layer having a predetermined thickness is formed between the reinforcing member and the respective inner peripheral surfaces of the plurality of first and second insertion holes in the main rubber elastic plate. A surrounding portion that surrounds at least a half-circumferential portion of the first and second insertion holes positioned radially outward of the first and second insertion holes, respectively, in the circumferential direction of the virtual circle When the surrounding portions surrounding the adjacent first insertion hole and second insertion hole are connected to each other and the surrounding portions are relatively displaced in the circumferential direction of the virtual circle. Exhibits spring force repelling relative displacement Together it is configured to include a Rubane portion,
The reinforcing member is convex outward in the radial direction in the virtual circle, and a curved convex portion whose tip portion is positioned outside the circumference of the virtual circle in a curved form, and the radial direction A curved concave portion that is recessed inward and has a distal end portion positioned inward of the circumference of the virtual circle with a curved shape, and the curved convex portion and the curved concave portion are It is configured to have bending forms alternately arranged in the circumferential direction of a circle, and the surrounding portion is provided by the curved convex portion, while the spring portion is provided by the curved concave portion. ,
Further, the reinforcing member is formed by combining a plurality of bent bodies having the bent form, and the curvature of the distal end portion of the spring portion including the curved concave portion in at least one of the plurality of bent bodies is set. An elastic joint characterized by being smaller than the curvature of the tip of the spring portion in the remaining bent body . 前記補強部材が、前記屈曲形態を有する屈曲体の複数を組み合わせてなり、且つそれら複数の屈曲体のうちの少なくとも何れか一つを与える前記ばね鋼の単線材の径が、残りの屈曲体を与える該ばね鋼の単線材の径よりも大きくされている請求項４に記載の弾性継手。The reinforcing member is a combination of a plurality of bent bodies having the bent form, and the diameter of the single wire material of the spring steel that provides at least one of the plurality of bent bodies is the remaining bent body. The elastic joint according to claim 4 , wherein the elastic joint is larger than the diameter of the single wire material of the spring steel to be provided. 第一の回転軸と第二の回転軸との間に、それらと一体回転可能に介装される本体ゴム弾性板に対して、第一の挿通孔と第二の挿通孔とが、該本体ゴム弾性板の回転中心軸周りの同一仮想円の円周上で、周方向に相互に所定距離を隔てて交互に位置するように、それぞれ複数設けられると共に、該本体ゴム弾性板の該回転中心軸回りの捩り剛性を補強するための補強部材が埋設されて構成され、該第一の回転軸と該第二の回転軸の対向する端部にそれぞれ固定される取付部材が、該複数の第一及び第二の挿通孔のそれぞれに挿通せしめられて、該本体ゴム弾性板に取り付けられることにより、該第一の回転軸と該第二の回転軸とを弾性的に連結せしめて、それら両回転軸間で、回転力を伝達するようにした弾性継手において、
前記補強部材が、前記複数の第一の挿通孔と前記複数の第二の挿通孔とを外側から取り囲み得るように、ばね鋼の単線材を屈曲せしめてなる屈曲形態を有してなり、且つ該補強部材と前記本体ゴム弾性板における前記複数の第一及び第二の挿通孔のそれぞれの内周面との間に、所定厚さのゴム層がそれぞれ形成されるように、それら内周面との間に距離を隔てつつ、該第一及び第二の挿通孔における、少なくとも前記仮想円の径方向外方に位置する半周部分をそれぞれ包囲する包囲部と、該仮想円の周方向において互いに隣り合う第一の挿通孔と第二の挿通孔とをそれぞれ包囲する包囲部同士を接続するように位置せしめられて、それら包囲部同士が該仮想円の周方向に相対変位せしめられた際に、該相対変位に対して反発するばね力を発揮するばね部とを含んで構成されていると共に、
前記補強部材が、前記屈曲形態を有する屈曲体の複数を組み合わせてなり、且つそれら複数の屈曲体のうちの少なくとも何れか一つを与える前記ばね鋼の単線材の径が、残りの屈曲体を与える該ばね鋼の単線材の径よりも大きくされていることを特徴とする弾性継手。A first insertion hole and a second insertion hole are provided between the first rotation shaft and the second rotation shaft with respect to the main rubber elastic plate interposed so as to be integrally rotatable therewith. A plurality of rotation centers of the main rubber elastic plate are provided so as to be alternately positioned at a predetermined distance in the circumferential direction on the circumference of the same virtual circle around the rotation center axis of the rubber elastic plate. Reinforcing members for reinforcing torsional rigidity around the shaft are embedded, and mounting members respectively fixed to opposing ends of the first rotating shaft and the second rotating shaft are provided with the plurality of first members. The first rotating shaft and the second rotating shaft are elastically connected to each other by being inserted into each of the first and second insertion holes and attached to the main rubber elastic plate. In an elastic joint designed to transmit rotational force between rotating shafts,
The reinforcing member has a bent form formed by bending a single wire of spring steel so that the plurality of first insertion holes and the plurality of second insertion holes can be surrounded from the outside; and These inner peripheral surfaces are formed such that a rubber layer having a predetermined thickness is formed between the reinforcing member and the respective inner peripheral surfaces of the plurality of first and second insertion holes in the main rubber elastic plate. A surrounding portion that surrounds at least a half-circumferential portion of the first and second insertion holes positioned radially outward of the first and second insertion holes, respectively, in the circumferential direction of the virtual circle When the surrounding portions surrounding the adjacent first insertion hole and second insertion hole are connected to each other and the surrounding portions are relatively displaced in the circumferential direction of the virtual circle. Exhibits spring force repelling relative displacement Together it is configured to include a Rubane portion,
The reinforcing member is a combination of a plurality of bent bodies having the bent form, and the diameter of the single wire material of the spring steel that provides at least one of the plurality of bent bodies is the remaining bent body. An elastic joint characterized in that it is larger than the diameter of the single wire of the spring steel to be provided . 前記補強部材が、前記仮想円における径方向の外方に向かって凸となり、且つ先端部分が湾曲形態をもって該仮想円の円周よりも外側に位置せしめられた湾曲凸部と、該径方向の内方に向かって凹陥し、且つ先端部分が湾曲形態をもって該仮想円の円周よりも内側に位置せしめられた湾曲凹部とを有すると共に、それら湾曲凸部と湾曲凹部とが、該仮想円の周方向に交互に配設された屈曲形態を有して構成されて、前記包囲部が該湾曲凸部にて与えられている一方、前記ばね部が該湾曲凹部にて与えられている請求項６に記載の弾性継手。The reinforcing member is convex outward in the radial direction in the virtual circle, and a curved convex portion whose tip portion is positioned outside the circumference of the virtual circle in a curved form, and the radial direction A concave portion that is recessed inward and has a curved portion that has a curved shape and is positioned on the inner side of the circumference of the virtual circle, and the curved convex portion and the curved concave portion are formed on the virtual circle. And a bent configuration alternately arranged in a circumferential direction, wherein the surrounding portion is provided by the curved convex portion, and the spring portion is provided by the curved concave portion. 6. The elastic joint according to 6 . 前記補強部材が、１本の前記ばね鋼の単線材を複数回巻回せしめてなる巻回体からなり、且つかかる巻回体の各一巻きにおいて、前記包囲部と前記ばね部とが形成されている請求項１乃至請求項７の何れかに記載の弾性継手。The reinforcing member is formed of a wound body obtained by winding a single wire of spring steel a plurality of times, and the surrounding portion and the spring portion are formed in each turn of the wound body. The elastic joint according to any one of claims 1 to 7 . 前記補強部材における前記包囲部と、前記本体ゴム弾性板における前記第一の挿通孔の内周面及び前記第二の挿通孔の内周面との間に形成される前記ゴム層に対して、肉欠部が、該本体ゴム弾性板における厚さ方向の一方の面から他方の面に向かって連続して延びるように形成されている請求項１乃至請求項８の何れかに記載の弾性継手。For the rubber layer formed between the surrounding portion in the reinforcing member and the inner peripheral surface of the first insertion hole and the inner peripheral surface of the second insertion hole in the main rubber elastic plate, elastic according to the meat cutout portion is any one of claims 1 to 8 from one side in the thickness direction of the body rubber elastic plate is formed so as to extend in continuous toward the other side Fittings. 前記本体ゴム弾性板に対して前記補強部材が埋設される際に該補強部材を所定の位置に位置決めして支持するための支持部材の引抜跡からなる穴部が、該本体ゴム弾性板における該補強部材の前記複数の包囲部が埋設される部位にそれぞれ複数個ずつ設けられると共に、該複数の包囲部の埋設部位のうち、同一の埋設部位に設けられた穴部同士を取り囲むように、連続して延びる環状突条が、該本体ゴム弾性板に対して一体的に設けられている請求項１乃至請求項９の何れかに記載の弾性継手。When the reinforcing member is embedded in the main rubber elastic plate, a hole made of a withdrawal trace of a support member for positioning and supporting the reinforcing member at a predetermined position is formed on the main rubber elastic plate. A plurality of the surrounding portions of the reinforcing member are provided in each of the portions where the plurality of surrounding portions are embedded, and among the embedded portions of the plurality of surrounding portions, continuous so as to surround the holes provided in the same embedded portion. The elastic joint in any one of Claim 1 thru | or 9 with which the cyclic | annular protrusion extended in this way is integrally provided with respect to this main body rubber elastic board. 前記本体ゴム弾性板に対して前記補強部材が埋設される際に該補強部材を所定の位置に位置決めして支持するための支持部材の引抜跡からなる穴部が、該本体ゴム弾性板における該補強部材の前記複数の包囲部が埋設される部位にそれぞれ設けられると共に、それら複数の穴部のそれぞれの周囲に、各穴部をそれぞれ別々に取り囲むように連続して延びる環状突条が、該本体ゴム弾性体に対して一体的に設けられている請求項１乃至請求項９の何れかに記載の弾性継手。When the reinforcing member is embedded in the main rubber elastic plate, a hole made of a withdrawal trace of a support member for positioning and supporting the reinforcing member at a predetermined position is formed on the main rubber elastic plate. Each of the plurality of surrounding portions of the reinforcing member is provided at a portion where the surrounding portion is embedded, and an annular ridge extending continuously around each of the plurality of hole portions so as to separately surround each hole portion, The elastic joint in any one of Claim 1 thru | or 9 provided integrally with the main body rubber elastic body.
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