JPH0429620A - 自在継手のヨーク - Google Patents

自在継手のヨーク

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Publication number
JPH0429620A
JPH0429620A JP13261790A JP13261790A JPH0429620A JP H0429620 A JPH0429620 A JP H0429620A JP 13261790 A JP13261790 A JP 13261790A JP 13261790 A JP13261790 A JP 13261790A JP H0429620 A JPH0429620 A JP H0429620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
circular hole
pair
universal joint
arms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13261790A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Sekine
博 関根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP13261790A priority Critical patent/JPH0429620A/ja
Publication of JPH0429620A publication Critical patent/JPH0429620A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/38Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
    • F16D3/40Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明に係る自在継手のヨークは、例えば自動車のス
テアリング装置に組み込み、ハンドル軸の動きをステア
リングギヤに伝達する為の自在継手を構成するヨークと
して利用する。
(従来の技術) 自動車のステアリング装置は、例えば第9図に示す様に
構成されている。
1はステアリングホイールで、このステアリングホイー
ル1の動きを、ハンドル軸2、連結ロッド3を介してス
テアリングギヤ4に伝達し、このステアリングギヤ4に
よって車輪を操舵する様にしている。
ところで、上記ハンドル軸2とステアリングギヤ4の人
力軸5とは、互いに同一直線上に設ける事が出来ないの
が通常である。この為従来から、上記両軸2.5の間に
連結ロッド3を設け、この連結ロット3の両端部とハン
ドル軸2及び人力軸5の端部とを、自在継手6.6を介
して結合する事により、同一直線上に存在しないハンド
ル軸2と入力軸5との間での、動力伝達を行なえる様に
している。
この様な動力伝達機構等に組み込む自在継手6は従来か
ら、第10図に示す様に、それぞれ二股状に形成された
第一、第二のヨーク7.8と、両ヨーク7.8同士を変
位自在に結合する為の十字軸9とから構成されている。
第一、第二のヨーク7.8は、十分な剛性を得られる様
に、例えば1枚の厚肉の金属板をプレス成形する事で造
られており、連結ロット3等の軸の端部に結合自在な結
合筒部を基端部に設けると共に、この結合筒部の先端縁
に1対の結合腕10.10を前記結合筒部と一体に設け
ている。
前記1対の結合腕10.10の先端部にはそれぞれ、第
11〜12図に示す様に、互いに同心の円孔11を形成
し、各円孔11の内側に転がり軸受12を介して、十字
軸9の端部を回転自在に支承している。
(発明が解決しようとする課題) ところで、前記1対の結合腕10.10には、自在継手
6を介しての回転力伝達時に於いて、捩り方向の力が加
わる為、各結合腕10.10の弾性変形に基づき、十字
軸9の端部か転がり軸受12ごと、円孔11の内側から
抜は出る傾向となる。
この為従来から、特に大きな回転力を伝達する必要のあ
る自在継手の場合、転がり軸受12と円孔11との嵌合
深さdを十分に確保する事により、前記1対の結合腕1
0.10が多少変形しても、十字軸9の端部が円孔11
の内側から抜は出る事のない様にしている。
例えば、特公昭47−50053号公報には、ヨークを
構成する金属板を厚くする事で、前記嵌合深さdを確保
する構造が記載されている。
ところか、この様な構造の場合、材料費と重量との何れ
もが嵩む原因となる。
又、特開昭63−172020号公報には、円孔11.
11の周縁部にバーリング加工を施す事により、前記嵌
合深さdを確保する構造が記載されている。
ところが、この様な構造の場合、バーリング加工が面倒
で、ヨークの製作費を高くする原因となる。
又、特公昭63−650号公報には、結合腕10.10
の曲率半径を小さくする事で、前記嵌合深さdを確保す
る構造が記載されている。
ところが、この様な構造の場合、円孔11と十字軸9の
変位中心との距離が大きくなったり、不可避的な製造誤
差等に起因して、十分な強度が得にくく、円孔11から
の十字軸9の抜は止めを確実に図る事が難しい。
更に、実公昭59−8014号公報には、結合腕10.
10の円孔部の両側面を、断面が山型状になる様に内方
へ弯曲させて、転がり軸受の中央部を支持する構造か記
載されている。
ところが、この様な構造の場合、結合腕の横断面が平ら
である為、十字軸の軸心方向の荷重に対する剛性が弱い
という欠点があり、軸受の中央部を支持したにも拘らず
、軸受が円孔の内側から外れ易く、十分な強度が得にく
いと考えられる。
又、鋼板の板厚を増せば、十分な強度は得られるが重く
なり、且つ材料費か高くなりコスト高となる。
本発明の自在継手のヨークは、薄肉に形成されるにも拘
らず、結合腕が変形し難い形状とする平により、上述の
様な不都合を何れも解消するものである。
(課題を解決する為の手段) 本発明の自在継手のヨークは、前述した従来の自在継手
のヨークと同様に、軸の端部に結合自在な結合部を基端
部に設けると共に、この結合部の先端縁に1対の結合腕
を、前記結合部と一体に設け、各結合腕の先端部に十字
軸の端部を支承する為の転がり軸受を内嵌する円孔を、
互いに同心に形成している。
更に、本発明の自在継手のヨークに於いては、結合部の
中心軸と直交する面で切断する事により得られる、前記
1対の結合腕の断面形状を、前記中心軸を中心とする円
弧形とすると共に、前記1対の結合腕の外側面で前記円
孔の中心とほぼ一致する位置に、前記円孔の直径よりも
長い突条を、この円孔を跨ぐ状態でヨークの軸線方向に
形成している。
(作  用) 上述の様に構成される本発明の自在継手のヨークの場合
、1対の結合腕の外側面に形成された突条により、1対
の結合腕に捩り方向の応力が加わった場合に於いても、
前記1対の結合腕が変形し難くなる。
この為、特に転がり軸受と円孔との嵌合深さを大きくし
なくても、十字軸の端部が円孔の内側から抜は出るのを
防止出来、自在継手のヨークの軽量化を図れる。
(実施例) 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。
第1〜8図は本発明の実施例を示しており、第1図は1
対のヨークを組み込んた自在継手を一部切断した状態で
示す側面図、第2図は一方のヨークを省略して、第1図
の右方から見た状態を示す部分断面図、第3図は一方の
ヨークを示す側面図、第4図は第3図の右方から見た図
、第5図は第1図のA−A断面図、第6図は他方のヨー
クを示す側面図、第7図は第6図のB−B断面図、第8
図は第7図のC−C断面図である。
自在継手は、第1〜2図に示す様に、1対のヨーク13
.14を十字軸9を介して連結する事により構成されて
おり、各ヨーク13.14の結合腕15a、15bの先
端部に形成した円孔11の内側には、転がり軸受12を
介して前記十字軸9の端部が、回転自在に支承されてい
る。
前記1対のヨーク13.14の内、一方(第1図の右方
)のヨーク13は、第3〜5図に示す様に、炭素鋼板等
、十分な剛性を有する金属板なブレス成形する事で造ら
れており、全長に互って切り割16を形成した結合筒部
17の内周面にセレーション溝18を形成すると共に、
前記結合筒部17の基端部(第3〜4図の下端部)に、
上記切り割16を挟んで1対のフランジ部19.20を
形成している。各フランジ部19.20は、それぞれ前
記結合筒部17を構成する金属板の端縁部を180度折
り返す事により厚肉に形成したもので、一方のフランジ
部19には締め付は用のボルト(図示せず)を螺合させ
る為の螺子孔21を、他方のフランジ部20にはこのボ
ルトを挿通する為の通孔29を、互いに同心に形成して
いる。
一方、結合筒部17の先端部(第1図の左端部)には1
対の結合腕15a、15aを、前記結合筒部17と一体
に設けている。そして、各結合腕15a、15aの先端
部に、互いに同心の円孔11.11をそれぞれ形成して
、各円孔11.11の内側に、ニードル軸受等の転がり
軸受12を介して、前記十字軸9の端部を枢支自在とし
ている。
各結合腕15a、15aの断面形状の内、前記結合筒部
17の中心軸と直交する面で切断する事により得られる
断面形状を、前記中心軸を中心とする円弧形としている
更に、各結合腕15a、15aの外側面には、各結合腕
15a、15aのほぼ全長に亙って、前記円孔11.1
1の直径よりも長い突条22.22を、それぞれ円孔1
1.11を跨ぐ状態で形成している。
各突条22.22は、外周側の幅寸法W1が内周側の幅
寸法W2よりも小さな、土手状に形成されており、且つ
、前記外周側の幅寸法W1を、円孔11の内側に前記転
がり軸受12を支持する為、円孔11の周縁部に形成す
る複数のかしめ部23.23(第1図)を形成する部分
の幅寸法よりも大きくしている。これは、突条22.2
2の外周面22a、22a部分で、円孔11の周縁部分
を各円孔11の内方に向けてかしめる事により、前記転
がり軸受12を円孔11の内側に固定自在とする為であ
る。
又、自在継手の使用ジヨイント角範囲をθ、前記転がり
軸受12の外径をDとした場合に、前記内周側の幅寸法
W2を、D ’COSθ(=W3)よりも小さ((W2
<D−cosθ)している。これは、十字軸9の端部の
荷重点を突条22形成部分からずらせ、前記十字軸9に
より加えられる荷重を、より内側(中心寄り)で受ける
事によって、前記端部が円孔11から抜は出にくくする
為である。
更に、突条22の高さhは、その外周面22aが、前記
円孔11内に嵌合固定された転がり軸受12の肩部12
aよりも外側に位置する様に定める。これは、突条22
.22の存在に関係なく、前記転がり軸受12を円孔1
1の内側にかしめ固定自在とする為である。即ち、前述
した突条22.22の外周側の幅寸法W1を規制した理
由と同様に、突条22.22の外周面22a、22a部
分で、円孔11の周縁部分を各円孔11の内方に向けて
かしめる事により、前記転がり軸受12の肩部12aを
抑え付け、この転がり軸受12を円孔11の内側に固定
自在とする。尚、ステアリング装置用の自在継手を構成
するヨーク13.14の場合、各突条22.22の外周
面22a、22aと転がり軸受12の肩部12aとの段
差S(第2図)は、1mm程度とする。
又、他方(第1図の左方)のヨーク14は、ビン24と
ゴムブツシュ25とを介して、軸26の端部に、若干の
変位自在に支持される。
この為、前記他方のヨーク14の結合筒部27には、前
記ビン24の両端部を遊合させる為の円孔28.28が
形成されている。尚、円孔28.28の内径寸法とビン
24の外径寸法との差は、ステアリング装置に加えられ
る振動を吸収する為のものである。
前記他方のヨーク14の結合筒部27の先端部にも、前
記一方のヨーク13に形成された結合腕15a、15a
と同様の結合腕15b、15bが設けられており、この
結合腕15b、15bの外側面にも、同様の突条22.
22が形成されている。
上述の様に構成される本発明のヨーク13.14を組み
込んだ自在継手の場合、各ヨーク13.14にそれぞれ
1対ずつ形成された結合腕15a、15bが、それぞれ
の外側面に形成された突条22.22により、十分な強
度を具備する。
この為、各ヨーク13.14の1対の結合腕15a、1
5bに捩り方向の応力が加わった場合に於いても、前記
1対の結合腕15a、15bが変形し難くなる。又、各
結合腕15a、15bに形成した円孔11は、転がり軸
受12の軸方向中央部に嵌合しており、各結合腕15a
、15bは、転がり軸受12を、そのほぼ中央で支持し
、転がり軸受に偏荷重が加わらない様にする。これらの
結果、各結合腕15a、15b先端の円孔11.11に
支持された転がり軸受12と円孔11.11との嵌合深
さdを大きくしなくても、十字軸9の端部が円孔11.
11の内側から抜は出るのを防止出来る。
従フて、各ヨーク13.14を構成する金属材4゜ 料の薄肉化を図る事が可能となり、各ヨーク13.14
並びに各ヨーク13.14によって構成された自在継手
の軽量化を図れる。
(発明の効果) 本発明の自在継手のヨークは、以上に述べた通り構成さ
れ使用されるが、軽量で、捩り方向の力に対する剛性が
高い為、ステアリング装置等の、自在継手を組み込んだ
装置の品質の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
第1〜8図は本発明の実施例を示しており、第1図は1
対のヨークを組み込んだ自在継手を一部切断した状態で
示す側面図、第2図は一方のヨークを省略して、第1図
の右方から見た状態を示す部分断面図、第3図は一方の
ヨークを示す側面図、第4図は第3図の右方から見た図
、第5図は第1図のA−A断面図、第6図は他方のヨー
クを示す側面図、第7図は第6図のB−B断面図、第8
図は第7図のC−C断面図、第9図は自在継手を組み込
んだステアリング装置の斜視図、第1゜図は第9図の拡
大り矢視図、第11〜12図は従来の自在継手のヨーク
を示しており、第11図は第2図と同様の図、第12図
は第11図のE−E断面図である。 1ニステアリングホイール、2:ハンドル軸、3:連結
ロット、4 ステアリングギヤ、5 人力軸、6:自在
継手、7:第一のヨーク、8:第二のヨーク、9:十字
軸、10:結合腕、11:円孔、12:転がり軸受、1
2a:肩部、13.14:ヨーク、15a、15b:結
合腕、16:切り割、17:結合筒部、18:セレーシ
ョン溝、19.20:フランジ部、21・螺子孔、22
、突条、22a:外周面、23:かしめ部、24:ビン
、25:ゴムプッシュ、26:軸、27:結合筒部、2
8:円孔、29:通孔。 特許 出願人日本精工株式会社 代  理  人  小 山 欽 造(ばか1名)(鰭者
11i*) 第 図 第 ワ 図 図 Er伽 第 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)軸の端部に結合自在な結合部を基端部に設けると
    共に、この結合部の先端縁に1対の結合腕を、前記結合
    部と一体に設け、各結合腕の先端部に十字軸の端部を支
    承する為の転がり軸受を内嵌する円孔を互いに同心に形
    成した自在継手のヨークに於いて、前記結合部の中心軸
    と直交する面で切断する事により得られる、前記1対の
    結合腕の断面形状を、前記中心軸を中心とする円弧形と
    すると共に、前記1対の結合腕の外側面で前記円孔の中
    心とほぼ一致する位置に、前記円孔の直径よりも長い突
    条を、この円孔を跨ぐ状態でヨークの軸線方向に形成し
    た事を特徴とする自在継手のヨーク。
  2. (2)突条は、外周側の幅寸法が内周側の幅寸法よりも
    小さな、土手状に形成されており、且つ、前記外周側の
    幅寸法を、円孔の内側に転がり軸受を支持する為、円孔
    の周縁部に形成する複数のかしめ部を形成する部分の幅
    寸法よりも大きく、自在継手の使用ジョイント角範囲を
    θ、前記転がり軸受の外径をDとした場合に、前記内周
    側の幅寸法を、D・cosθよりも小さくした、請求項
    1に記載の自在継手のヨーク。
JP13261790A 1990-05-24 1990-05-24 自在継手のヨーク Pending JPH0429620A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0651170A1 (de) * 1993-10-22 1995-05-03 Kurt Ing. Ehrenberg Gelenkhälfte für Kreuzgelenke
US20140080611A1 (en) * 2011-11-24 2014-03-20 Nsk Ltd. Cross universal joint and manufacturing method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0651170A1 (de) * 1993-10-22 1995-05-03 Kurt Ing. Ehrenberg Gelenkhälfte für Kreuzgelenke
US20140080611A1 (en) * 2011-11-24 2014-03-20 Nsk Ltd. Cross universal joint and manufacturing method thereof
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