JP5348513B2 - 自在継手 - Google Patents
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Description
本発明に係る自在継手は、例えば、車両用操舵装置において用いられるものである。
この発明によれば、カップの底部に設けられた凸部を、トラニオンの端面中心部に設けられた被押圧部に押し付けることにより、カップに対するトラニオンの径方向の移動を規制することができる。また、底部全体をトラニオンの端面に押し付けるのではなく、底部の一部である凸部を被押圧部に押し付けるので、トラニオンとカップとの接触面積を小さくすることができる。これにより、揺動トルクの上昇を抑制することができる。
さらに、トラニオンに埋設された弾性体に凸部の一部を食い込ませることにより、カップに対するトラニオンの径方向の移動を規制することができる。また、弾性体に対する凸部の押し付け量が大きくなったとしても、弾性体の撓みにより押し付け力を逃がして、凸部と弾性体との接触部における圧力が急激に上昇することを抑制または防止できる。これにより、凸部と弾性体との間に生じる摩擦力が急激に上昇して、揺動トルクが急激に上昇することを抑制または防止できる。
さらに、この発明によれば、弾性体に対して凸部を押し付けて、凸部の一部を凹部内に進入させることにより、カップの中心軸線とトラニオンの中心軸線とを一致させて、トラニオンの芯だしを行うことができる。これにより、カップの中心軸線とトラニオンの中心軸線とが一致していない状態や、トラニオンの中心軸線がカップの中心軸線に対して傾いた状態で、十字軸がヨークに対して揺動することを抑制または防止できる。これにより、ヨークに対して十字軸をスムーズに揺動させることができる。
この発明によれば、例えば鉄などの金属により弾性体を形成した場合に比べて、弾性体の摩擦係数を小さくすることができる。これにより、凸部と弾性体との間に生じる摩擦力を小さくすることができ、ひいては、揺動トルクを小さくすることができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る自在継手1の図解的な平面図である。また、図2は、図1に示すII−II線に沿う自在継手1の図解的な一部断面図である。
図1および図2を参照して、自在継手1は、一対のヨーク2と、これらのヨーク2を連結する十字軸3とを備えている。自在継手1は、2つの軸Sを動力伝達可能に連結するものであり、各ヨーク2には、軸Sが連結されている。2つの軸Sは、一対のヨーク2と十字軸3とを介して動力伝達可能に連結されている。
また、十字軸3は、金属からなるものであり、胴部6と、この胴部6を中心として十字方向に延びる4つのトラニオン7とを有している。各トラニオン7は、円柱状であり、その端面7a(先端面)は、ほぼ平坦面にされている。胴部6を挟んで対向する2つのトラニオン7は、同一軸線上に配置されている。
底部12は、周壁11の一端を閉塞しており、その中央部には、カップ9の内側に向かって突出する凸部14が設けられている。凸部14の表面(底部12の内側表面の中心部に相当)は、球面状に形成されている。
一対のヨーク2と十字軸3との連結は、例えば、最初に一方のヨーク2と十字軸3とが連結され、その後、他方のヨーク2と十字軸3とが連結される。具体的には、一方の対をなす2つのトラニオン7が、タブ4の内側から対応する嵌合孔5に挿入される。そして、複数の針状ころ10が収容されたカップ9が、前記一方のヨーク2に形成された2つの嵌合孔5に嵌合される。トラニオン7の端部は、カップ9が対応する嵌合孔5に嵌合される過程で、カップ9に挿入される。これにより、一方のヨーク2と十字軸3とが、2つの軸受8を介して連結される。
また、トラニオン7の端面7aに対する凸部14の押付力は、2つのカップ9間の距離、具体的には、一方のカップ9の底部12の外側表面から他方のカップ9の底部12の外側表面までの距離D1(以下では、「組幅D1」という。)により管理される。組幅D1が小さくなると、トラニオン7の端面7aに対する凸部14の押付力が大きくなり、組幅D1が大きくなると、トラニオン7の端面7aに対する凸部14の押付力が小さくなる。
図3および図4を参照して、トラニオン7の端面7aには、複数の環状凹部16が形成されている。複数の環状凹部16は、それぞれトラニオン7の端面中心部に中心を有している。複数の環状凹部16は、同心状に配置されている。複数の環状凹部16は、例えば、トラニオン7の端面7aに対して旋盤加工を施すことにより形成されている。
この第2実施形態と前述の第1実施形態との主要な相違点は、各トラニオン7の端面中心部に保持凹部17が形成されており、この保持凹部17に、被押圧部としての弾性体18が埋設されていることにある。図5に示すように、カップ9に設けられた凸部14は、弾性体18の端部に押し付けられている。凸部14の一部(先端部)は、弾性体18に食い込んでいる。凸部14と弾性体18とは面接触している。
弾性体18は、例えば円柱状であり、トラニオン7に対して同軸となるように保持凹部17で保持されている。弾性体18の各端面(軸方向端面)は、例えば平面にされている。図6に示すように、凸部14が弾性体18に押し付けられていない状態において、弾性体18の一方の端面は、トラニオン7の端面7aと同一平面状に配置されている。
以上のように、この第2実施形態では、弾性体18に凸部14を押し付けて凸部14の先端部を弾性体18に食い込ませることにより、カップ9に対するトラニオン7の径方向への移動が規制されている。これにより、トラニオン7と針状ころ10との間の隙間が正隙間にされている場合であっても、十字軸3や針状ころ10の振動を抑制することができる。
この第3実施形態と前述の第2実施形態との主要な相違点は、弾性体18が例えば円筒状とされており、その中心軸線に沿って延びる凹部としての貫通孔19が形成されていることにある。貫通孔19は、弾性体18が保持凹部17に保持された状態でトラニオン7と同軸になっている。カップ9に設けられた凸部14は、弾性体18の端部に押し付けられている。凸部14は、先端部が貫通孔19に進入しており、貫通孔19に入り込んだ部分の周囲の部分が弾性体18の端部に食い込んでいる。
この第3実施形態に係る自在継手301では、弾性体18に対して凸部14を押し付けることにより、カップ9の中心軸線L1とトラニオン7の中心軸線L2とを一致させて、トラニオン7の芯だしを行うことができる。
にされていてもよい。
Claims (2)
- 一対のヨークが十字軸によって連結された自在継手であって、
十字軸は、円柱状をなす4つのトラニオンを有し、
各トラニオンは、軸受を介して対応するヨークに連結され、
前記軸受は、前記トラニオンの端部が挿入された有底円筒状のカップと、前記トラニオンの外周面と前記カップとの間に介在する複数の針状ころとを有し、
前記カップは、円筒状の周壁、および円板状の底部を含み、
前記底部の中心部には、前記カップの内側に向かって突出する凸部が設けられ、
前記トラニオンの端面中心部には、前記凸部が押し付けられた被押圧部が設けられ、
前記被押圧部は、前記トラニオンの端面中心部に位置する保持凹部に埋設された弾性体を含み、
前記弾性体は、前記トラニオンに対して同軸となるように設けられた凹部を有し、
前記カップの前記凸部は、その一部が前記弾性体に食い込んでいると共に、前記凹部内に進入しており、
前記トラニオンは、前記凸部により前記カップに対する径方向への移動が規制されている、自在継手。 - 前記弾性体は、合成樹脂からなるものである、請求項1記載の自在継手。
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