JPH08200382A - 弾性自在継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操縦安定性及び振動減衰性能の確保と軽量化
とを両立させる。 【構成】 シャフト２ａの先端部に結合ブラケット２５
を介して緩衝筒３を設け、この緩衝筒３に第一ヨーク４
の円筒部１４を内嵌固定する。又、シャフト２ａの先端
部に固設した突片１０ａ、１０ａを、上記円筒部１４に
設けた切り欠き１７、１７に緩く係合させる。係合部
は、上記緩衝筒３の直径方向内側に位置させる。小さな
トルクは上記結合ブラケット２５及び緩衝筒３を介して
伝達し、大きなトルクは上記突片１０ａ、１０ａと切り
欠き１７、１７との係合により伝達する。緩衝筒３の直
径を大きくできる分だけ、操縦安定性及び振動減衰性能
を確保できる。又、小さなトルクのみを伝達する結合ブ
ラケット２５の薄肉化による軽量化を図れる。更に、軸
方向寸法の短縮化による小型軽量化も図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る弾性自在継手は、
自動車用操舵装置内に組み込み、ステアリングホイール
の動きをステアリングギヤに伝達自在にすると共に、ス
テアリングギヤ側の振動がステアリングホイールに伝わ
るのを防止する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用操舵装置は、ステアリングホイ
ールにより回転駆動されるステアリングシャフトの動き
をステアリングギヤに伝達し、前輪に舵角を付与する様
に構成している。上記ステアリングシャフトとステアリ
ングギヤの入力軸とは同一直線上に配置できないのが普
通である。この為、これらステアリングシャフトと入力
軸との間に自在継手を設けて、上記ステアリングホイー
ルの動きを上記ステアリングギヤに伝達自在としてい
る。又、自動車の走行時に車輪からステアリングギヤに
伝わった振動がステアリングホイールに伝達される事
で、運転者に不快感を与える事を防止する為、上記自在
継手に振動吸収能力を持たせる事も、従来から行なわれ
ている。自在継手に振動吸収能力を持たせるには、この
自在継手にゴム等の弾性材を組み込み、この弾性材によ
り振動の伝達を防止する、所謂弾性自在継手が、一般的
に使用されている。

【０００３】この様な弾性自在継手として従来から、特
開昭５６−３９３２５号公報（＝フランス特許公開２４
６４４０４）、実開昭５４−８２２５７号公報、実開平
５−８３４６２号公報、同５−８９９６４号公報、フラ
ンス特許公開２６１４９８５等に記載されたものが知ら
れている。これら従来から知られた弾性自在継手は、基
本構造はほぼ同じであるから、このうちの実開平５−８
９９６４号公報に記載された構造に就いて、図８〜１０
により説明する。

【０００４】この弾性自在継手１は、図８に示す様に、
シャフト２と、このシャフト２の先端部（図８〜１０の
左端部）に緩衝筒３を介して外嵌固定された第一ヨーク
４と、第二ヨーク５と、この第二ヨーク５と上記第一ヨ
ーク４とを連結する十字軸６とを備える。上記シャフト
２の先端で上記緩衝筒３の一端縁（図９の左端縁）から
突出した部分には、図９〜１０に示す様に、セレーショ
ン軸部７を形成している。そして、このセレーション軸
部７に伝達駒８の中心孔９を、セレーション係合させて
いる。従ってこの伝達駒８は、上記シャフト２の先端部
に固設されて、このシャフト２と共に回転する。又、こ
の伝達駒８の外周縁で直径方向反対側の２個所位置に
は、上記緩衝筒３の外周面よりも直径方向外方に突出す
る突片１０、１０を一体形成している。

【０００５】上記弾性自在継手１の構成各部材のうち、
上記緩衝筒３は、ゴム、エラストマー等の弾性材１１を
含んで円筒状に形成されている。即ち、この緩衝筒３
は、それぞれが金属製で円筒状に造られた内側スリーブ
１２と外側スリーブ１３とを、互いに同心に配置してい
る。そして、上記内側スリーブ１２の外周面と上記弾性
材１１の内周面とを焼き付け若しくは接着により結合
し、上記外側スリーブ１３の内周面と上記弾性材１１の
外周面とを同様に結合している。そして、上記内側スリ
ーブ１２を上記シャフト２の先端部に外嵌固定し、上記
外側スリーブ１３を上記第一ヨーク４に設けた、次述す
る円筒部１４に内嵌固定している。

【０００６】上記第一ヨーク４は、円筒部１４と、この
円筒部１４の軸方向（図８〜１０の左右方向）一端縁
（同図の左端縁）の直径方向反対位置から軸方向に延び
る１対の第一アーム１５、１５とを有する。そして、こ
れら各第一アーム１５、１５の先端部（図８〜１０の左
端部）に、それぞれ第一円孔１６、１６を、互いに同心
に形成している。又、上記円筒部１４の軸方向一端縁の
直径方向反対位置で、上記１対の第一アーム１５、１５
から外れた部分には、それぞれ切り欠き１７、１７を形
成している。これら各切り欠き１７、１７の幅寸法Ｗ
は、前記伝達駒８の突片１０、１０の幅寸法ｗよりも大
きい（Ｗ＞ｗ）。そして、上記第一ヨーク４の内側にシ
ャフト２を組み付けた状態で、上記各突片１０、１０
は、上記各切り欠き１７、１７の内側に、隙間をあけて
緩く係合している。

【０００７】又、前記第二ヨーク５は、互いに離隔して
設けられた１対の第二アーム１８を有し、別のシャフト
１９の端部に結合固定される。上記各第二アーム１８の
先端部にはそれぞれ第二円孔２０を、互いに同心に形成
している。そして、前記十字軸６の４個所の先端部は、
それぞれ１対ずつ設けられた第一、第二両円孔１６、２
０の内側に、ラジアルニードル軸受等の軸受を介して、
回転自在に支持されている。

【０００８】上述の様に構成される弾性自在継手１の作
用は、次の通りである。自動車が直進状態にある場合、
或は、ステアリングホイールからシャフト２に加えられ
る回転トルクが小さい場合には、シャフト２の先端部に
固定された伝達駒８の突片１０、１０が、第一ヨーク４
の円筒部１４に形成した切り欠き１７、１７の内側中立
位置若しくは中立位置から少しだけ偏った位置に存在す
る。これら各状態では、上記円筒部１４と伝達駒８とが
直接接触する事はない。又、上記小さな回転トルクは、
前記緩衝筒３を介して、上記シャフト２から第一ヨーク
４に伝達される。この場合には、車輪からステアリング
ギヤ、前記別のシャフト１９、第二ヨーク５、十字軸６
等を介して第一ヨーク４に伝達された振動が、上記緩衝
筒３を構成する弾性材１１により吸収され、上記シャフ
ト２までは伝わらない。

【０００９】これに対して、前輪に大きな舵角を付与す
る場合等の様に、ステアリングホイールからシャフト２
に加えられる回転トルクが大きい場合には、上記各突片
１０、１０が上記各切り欠き１７、１７の内側面と衝合
する。この結果、ステアリングホイールから上記シャフ
ト２に加えられた回転トルクのうちの多くの部分が、上
記伝達駒８を介して上記第一ヨーク４に伝達される。こ
の状態では、上記緩衝筒３を介して伝達される回転トル
クは限られたものとなる。従って、弾性自在継手１を介
して伝達する回転トルクが大きくなった場合でも、上記
緩衝筒３を構成する弾性材１１に無理な力が作用して、
この弾性材１１が破損する事はない。

【００１０】又、実開平４−４２９２４号公報には、図
１１〜１２に示す様な弾性自在継手が記載されている。
この公報に記載された弾性自在継手は、操縦安定性の確
保と振動減衰性能の確保とを両立させる事を目的とした
ものである。この弾性自在継手では、シャフト２１の端
部に溶接固定したハウジング部材２２の先端部で直径方
向反対位置に、それぞれ円孔２３、２３を形成してい
る。そして、上記ハウジング部材２２の先端部に内嵌固
定した緩衝筒３の内側に、第一ヨーク４の基端部を内嵌
固定している。更に、この第一ヨーク４の基端部を直径
方向に亙って貫通したピン２４の両端部を、上記各円孔
２３、２３に遊嵌させている。

【００１１】この様に構成される図１１〜１２に示した
弾性自在継手の場合、シャフト２１と第一ヨーク４との
間で小さな回転トルクは、上記緩衝筒３を構成する弾性
材１１を介して伝達する。又、大きな回転トルクを伝達
する際には、上記ピン２４の両端部外周面が上記円孔２
３、２３の内周縁に衝合する事で、このピン２４を介し
てトルク伝達を行なう。

【００１２】更に、特開平６−３２９０３３号公報に
は、図１３に示す様な構造の弾性自在継手が記載されて
いる。この公報に記載された弾性自在継手では、シャフ
ト２１の端部に固定したピン２４の両端部を、第一ヨー
ク４の後端縁に形成した切り欠き１７に緩く係合させて
いる。又、上記シャフト２１にその基端部を固定したハ
ウジング部材２２の内周面と上記第一ヨーク４の中間部
外周面との間に緩衝筒３を挟持している。

【００１３】この様に構成される図１３に示した弾性自
在継手の場合、シャフト２１と第一ヨーク４との間で小
さな回転トルクは、上記緩衝筒３を構成する弾性材１１
を介して伝達する。又、大きな回転トルクを伝達する際
には、上記ピン２４の両端部外周面が上記切り欠き１７
の内縁に衝合する事で、このピン２４を介してトルク伝
達を行なう。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成される
従来の弾性自在継手の場合、操縦安定性並びに振動減衰
性能の確保と小型軽量化とを両立させる事が難しかっ
た。先ず、図８〜１０に示した構造の場合には、軽量化
を図る事はできるが、操縦安定性の確保と振動減衰性能
の確保とを両立させる事が難しい。即ち、操縦安定性を
確保すべく、弾性材１１の捩り剛性を向上させる為に
は、この弾性材１１の直径を大きくするか、或はこの弾
性材１１の硬度を高くする必要がある。ところが、この
図８〜１０に示した構造の場合には、弾性材１１を含む
緩衝筒３を、第一ヨーク４の内側に嵌合固定している
為、弾性材１１の直径を大きくする事による捩り剛性の
向上は難しい。又、弾性材１１の硬度を高くすると、振
動減衰性能が劣化してしまう。

【００１５】又、図１１〜１２に示した構造の場合に
は、操縦安定性並びに振動減衰性能を確保する事はでき
ても、軽量化を図る事が難しかった。即ち、図１１〜１
２に示した構造の場合には、小さなトルクも大きなトル
クもハウジング部材２２を介して伝達する為、このハウ
ジング部材２２の剛性を十分に大きくする必要がある。
従って、このハウジング部材２２の板厚を十分に大きく
しなければならず、このハウジング部材２２の重量が嵩
む事が避けられない。更に、ハウジング部材２２と緩衝
筒３と第一ヨーク４とに互いに整合する円孔を形成する
作業（或は各部材２２、３、４に予め形成した円孔を整
合させる作業）が面倒で、弾性自在継手の生産性を低下
させてしまう。

【００１６】更に、図１３に示した構造の場合も、操縦
安定性並びに振動減衰性能の確保と軽量化とを両立させ
る事が難しい。即ち、この図１３に示した構造の場合に
は、ピン２４の両端部と切り欠き１７との係合部と緩衝
筒３とが、軸方向にずれた状態で設けられている。従っ
て、緩衝筒３を構成する弾性材１１の体積を大きくして
操縦安定性並びに振動減衰性能を確保すべく、上記緩衝
筒３の軸方向寸法を長くすると、弾性自在継手が大型化
し、重量が嵩む。反対に、弾性自在継手の小型軽量化を
図るべく、上記緩衝筒３の軸方向寸法を短くすると、弾
性材１１の体積が不足して操縦安定性の確保と振動減衰
性能の確保とを両立させる事ができない。

【００１７】本発明の弾性自在継手は、この様な事情に
鑑みて発明したもので、操縦安定性並びに振動減衰性能
の確保と軽量化とを両立できる実用的な構造を提供する
ものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の弾性自在継手の
うち、請求項１に記載した弾性自在継手は、次の(1)〜
(7) の要件を総て満たす。 (1) シャフトと、このシャフトの中間部先端寄り部分に
その基端部を結合固定した結合ブラケットと、この結合
ブラケットの先端部に設けられた外側筒部の内側に緩衝
筒を介して内嵌支持された第一ヨークと、第二ヨーク
と、これら第一、第二両ヨーク同士を連結する十字軸と
を備える。 (2) 上記シャフトの先端で上記緩衝筒の直径方向内側に
位置する部分には、このシャフトの外周面よりも直径方
向外方に突出し、その先端を上記緩衝筒の内周面に対向
させる突片が固設されている。 (3) 上記緩衝筒は、弾性材を含んで筒状に形成されてい
る。 (4) 上記第一ヨークは、内側筒部と、この内側筒部の軸
方向一端縁の直径方向反対位置から軸方向に延びる１対
の第一アームと、これら各第一アームの先端部に互いに
同心に形成された１対の第一円孔と、上記内側筒部の軸
方向一端縁の一部で上記１対の第一アームから外れた部
分に形成されて、上記緩衝筒の直径方向内側に存在する
切り欠きとを備え、上記内側筒部は上記緩衝筒に内嵌固
定されている。 (5) 上記第二ヨークは、互いに離隔して設けられた１対
の第二アームと、これら各第二アームの先端部に互いに
同心に形成された１対の第二円孔とを備える。 (6) 上記十字軸の４個所の先端部は、それぞれ１対ずつ
設けられた上記第一、第二両円孔の内側に回転自在に支
持されている。 (7) 上記シャフトの先端に固設された突片は上記第一ヨ
ークの内側筒部に形成した切り欠きに、隙間をあけて緩
く係合している。

【００１９】又、請求項２に記載した弾性自在継手は、
次の(a) 〜(g) の要件を総て満たす。 (a) シャフトと、このシャフトの中間部先端寄り部分に
その基端部を結合固定した結合ブラケットと、この結合
ブラケットの先端部に設けられた外側筒部の内側と上記
シャフトの先端部外周面との間に、内側、外側両緩衝筒
を介して支持された第一ヨークと、第二ヨークと、これ
ら第一、第二両ヨーク同士を連結する十字軸とを備え
る。 (b) 上記シャフトの先端で少なくとも内側緩衝筒の一端
縁から突出した部分には、この内側緩衝筒の外周面より
も直径方向外方に突出する突片が固設されている。 (c) 上記内側、外側両緩衝筒は、それぞれ弾性材を含ん
で筒状に形成されている。 (d) 上記第一ヨークは、内側筒部と、この内側筒部の軸
方向一端縁の直径方向反対位置から軸方向に延びる１対
の第一アームと、これら各第一アームの先端部に互いに
同心に形成された１対の第一円孔と、上記内側筒部の軸
方向一端縁の一部で上記１対の第一アームから外れた部
分に形成された切り欠きとを備え、上記内側筒部は、上
記外側筒部の内側に外側緩衝筒を介して内嵌支持される
と共に上記シャフトの先端部に内側緩衝筒を介して外嵌
支持されている。 (e) 上記第二ヨークは、互いに離隔して設けられた１対
の第二アームと、これら各第二アームの先端部に互いに
同心に形成された１対の第二円孔とを備える。 (f) 上記十字軸の４個所の先端部は、それぞれ１対ずつ
設けられた上記第一、第二両円孔の内側に回転自在に支
持されている。 (g) 上記シャフトの先端に固設された突片は上記第一ヨ
ークの内側筒部に形成した切り欠きに、隙間をあけて緩
く係合している。

【００２０】更に、これら請求項１〜２に記載された弾
性自在継手は、好ましくは、シャフトの先端面中央部に
凹部又は孔が形成されている。

【００２１】

【作用】上述の様に構成される弾性自在継手が、非直線
上に配置された１対の軸同士の間で回転トルクの伝達を
行なう際の作用、及び振動の伝達を防止する際の作用自
体は、前述した従来の弾性自在継手と同様である。特
に、本発明の弾性自在継手のうち、請求項１に記載した
弾性自在継手の場合には、緩衝筒を第一ヨークの内側筒
部に外嵌固定している為、この緩衝筒の直径を十分に大
きくできる。又、請求項２に記載した弾性自在継手の場
合には、内側、外側両緩衝筒を設けている為、緩衝筒を
構成する弾性材の体積を大きくできる。この結果、特に
弾性材の硬度を高くしなくても、緩衝筒の捩り剛性を向
上させて、操縦安定性を向上させる事ができる。

【００２２】又、緩衝筒を内嵌固定した外側筒部を含む
結合ブラケットは、小さな回転トルクのみを伝達し、大
きな回転トルクは伝達しない。大きな回転トルクはシャ
フトの先端に固設した突片が、第一ヨークを構成する内
側筒部の切り欠きに衝合する事で、上記結合ブラケット
を介する事なく伝達する。従って、上記結合ブラケット
には特に大きな剛性を要求されない。この為、結合ブラ
ケットを薄肉化して弾性自在継手の軽量化を図る事が可
能になる。

【００２３】特に、請求項１に形成した弾性自在継手の
場合には、突片と切り欠きとの係合部が緩衝筒の内側に
存在する為、弾性材の体積を確保すべく緩衝筒の軸方向
長さを確保しても、弾性自在継手の軸方向長さが大きく
ならず、この弾性自在継手の軽量化を図れる。又、請求
項２に記載した弾性自在継手の場合には、緩衝筒を内側
と外側とで二重に設けているので、緩衝筒の軸方向長さ
を大きくする事なく、弾性材の体積を確保する事ができ
て、弾性自在継手の軸方向長さを大きくせずに、この弾
性自在継手の軽量化を図れる。

【００２４】更に、シャフトの先端面中央部に凹部又は
孔を形成した場合には、シャフトの先端面中央部に凹部
若しくは孔を形成した分、この先端面と第二ヨークとの
距離を短くしても、第二アームの先端縁とシャフトの先
端面とが干渉しなくなる。従って、干渉防止の為に第一
ヨークを大型化する必要がなくなって、弾性自在継手の
小型軽量化を図れる。

【００２５】

【実施例】図１〜２は、請求項１に対応する本発明の第
一実施例を示している。本発明の弾性自在継手１ａは図
１に示す様に、シャフト２ａと、このシャフト２ａの中
間部先端寄り部分（図１の左寄り部分）にその基端部を
結合固定した結合ブラケット２５と、この結合ブラケッ
ト２５の先端部に設けられた外側筒部２６の内側に緩衝
筒３を介して内嵌固定された第一ヨーク４と、第二ヨー
ク５と、この第二ヨーク５と上記第一ヨーク４とを連結
する十字軸６とを備える。又、上記シャフト２ａの先端
部で上記緩衝筒３の直径方向内側に位置する部分には、
図２に示す様な形状を有する鍔状の伝達駒部２７を、冷
間鍛造加工等、適宜の加工方法により、上記シャフト２
ａと一体に形成している。又、この伝達駒部２７の外周
縁で直径方向反対側の２個所位置には突片１０ａ、１０
ａを一体形成し、これら各突片１０ａ、１０ａの先端を
上記緩衝筒３の内周面に対向させている。

【００２６】上記シャフト２ａの先端面中央部でもあ
る、上記伝達駒部２７の中央部には、図１〜２に示す様
に、凹部２８を形成している。図示の実施例の場合にこ
の凹部２８は、開口部の形状が円形となる、球状凹面と
している。従ってこの凹部２８は、中央部が最も深く、
周縁部に向かう程次第に浅くなる。

【００２７】又、上記緩衝筒３は、前述した従来構造の
場合と同様に、内側スリーブ１２の外周面と弾性材１１
の内周面とを焼き付け若しくは接着により結合し、外側
スリーブ１３の内周面と上記弾性材１１の外周面とを同
様に結合して、全体を円筒状に形成している。そして、
上記内側スリーブ１２を上記第一ヨーク４に設けた、、
次述する円筒部１４に外嵌固定し、外側スリーブ１３の
片半部（図１の右半部）を上記結合ブラケット２５の外
側筒部２６に内嵌固定している。この状態で上記緩衝筒
３を構成する内側スリーブ１２の他半部（図１の左半
部）は、上記円筒部１４の先端縁（図１の左端縁）より
も（後述する第二アーム１８、１８と干渉しない範囲
で）少し突出している。本実施例の場合に上記結合ブラ
ケット２５は、鋼板、ステンレス鋼板等の金属板にプレ
ス加工若しくは絞り加工を施す事により、断面クランク
形で全体を円環状に形成している。そして、この結合ブ
ラケット２５の中心部に形成した結合筒部３２を上記シ
ャフト２ａに外嵌固定している。尚、上記結合筒部３２
を外嵌後、シャフト２ａの一部を直径方向にかしめ広げ
て、上記結合ブラケット２５の抜け止めを図っている。

【００２８】一方、前記第一ヨーク４は、内側筒部であ
る円筒部１４と、この円筒部１４の軸方向（図１の左右
方向）一端縁（同図の左端縁）の直径方向反対位置から
軸方向に延びる１対の第一アーム１５とを有する。そし
て、これら各第一アーム１５の先端部（図１の左端部）
に、それぞれ第一円孔１６（後述の第二実施例を示す図
３〜４参照）を、互いに同心に形成している。又、上記
円筒部１４の軸方向一端縁の直径方向反対位置で、上記
１対の第一アーム１５から外れた部分には、それぞれ切
り欠き１７、１７を形成している。これら各切り欠き１
７、１７の幅寸法は、前記伝達駒部２７の突片１０ａ、
１０ａの幅寸法よりも大きい。そして、上記第一ヨーク
４の内側にシャフト２ａを組み付けた状態で、上記各突
片１０ａ、１０ａは、上記各切り欠き１７、１７の内側
に、隙間をあけて緩く係合している。図１及び前述の説
明から明らかな通り、この係合部は、前記緩衝筒３の直
径方向内側に存在する。

【００２９】又、前記第二ヨーク５は、例えば厚肉金属
板にプレス加工を施す事により造られて、互いに離隔し
て設けられた１対の第二アーム１８、１８を有する。こ
の様な第二ヨーク５は、別のシャフト１９（図８参照）
の端部に、図示しないボルトの緊締に基づいて結合固定
される。上記各第二アーム１８、１８の先端部（図１の
右下部）にはそれぞれ第二円孔２０、２０を、互いに同
心に形成している。そして、前記十字軸６の４個所の先
端部は、それぞれ１対ずつ設けられた上記第一、第二両
円孔１６、２０の内側に、軸受カップ２９、２９を含ん
で構成されるラジアルニードル軸受３０、３０を介し
て、回転自在に支持されている。

【００３０】上述の様に構成される弾性自在継手１ａの
作用は、次の通りである。自動車が直進状態にある場
合、或は、ステアリングホイールからシャフト２ａに加
えられる回転トルクが小さい場合には、シャフト２ａの
先端部に固定された伝達駒部２７の突片１０ａ、１０ａ
が、第一ヨーク４の円筒部１４に形成した切り欠き１
７、１７の内側中立位置若しくは中立位置から少しだけ
偏った位置に存在する。そして、これら各状態では、上
記円筒部１４と伝達駒部２７とが直接接触する事はな
い。又、上記小さな回転トルクは、前記結合ブラケット
２５と緩衝筒３とを介して、上記シャフト２ａから第一
ヨーク４に伝達される。この場合には、車輪からステア
リングギヤ、上記別のシャフト１９、第二ヨーク５、十
字軸６等を介して第一ヨーク４に伝達された振動が、上
記緩衝筒３を構成する弾性材１１により吸収され、上記
シャフト２ａまでは伝わらない。この際、上記結合ブラ
ケット２５を介して伝達される回転トルクの大きさは限
られたものである。

【００３１】これに対して、前輪に大きな舵角を付与す
る場合等の様に、ステアリングホイールからシャフト２
ａに加えられる回転トルクが大きい場合には、上記各突
片１０ａ、１０ａが上記各切り欠き１７、１７の内側面
と衝合する。この結果、ステアリングホイールから上記
シャフト２ａに加えられた回転トルクのうちの多くの部
分が、上記伝達駒部２７を介して上記第一ヨーク４に伝
達される。この状態では、上記緩衝筒３を介して伝達さ
れる回転トルクは限られたものとなる。従って、弾性自
在継手１ａを介して伝達する回転トルクが大きくなった
場合でも、上記緩衝筒３を構成する弾性材１１に無理な
力が作用する事がなくなって、この弾性材１１が破損す
る事が防止される。

【００３２】上述の様に本発明の弾性自在継手の場合に
は、緩衝筒３を、内側筒部である第一ヨーク４の円筒部
１４に（内嵌ではなく）外嵌固定している為、この緩衝
筒３の直径を十分に大きくできる。この結果、この緩衝
筒３を構成する弾性材１１の硬度を特に高くしなくて
も、この緩衝筒３の捩り剛性を向上させて、操縦安定性
を向上させる事ができる。又、弾性材１１の硬度を高く
する必要がない為、緩衝筒３による振動減衰効果を十分
に保持できる。

【００３３】又、上記緩衝筒３を内嵌固定した外側筒部
２６を含む結合ブラケット２５は、弾性自在継手１ａを
介して伝達される回転トルクの大きさに関係なく、小さ
な回転トルクのみを伝達し、大きな回転トルクは伝達し
ない。大きな回転トルクはシャフト２ａの先端に固設し
た突片１０ａ、１０ａが、第一ヨーク４を構成する円筒
部１４の切り欠き１７、１７の内側面に衝合する事で、
上記結合ブラケット２５を介する事なく伝達する。従っ
て、上記結合ブラケット２５には特に大きな剛性を要求
されない。この為、結合ブラケット２５を薄肉化して弾
性自在継手１ａの軽量化を図る事が可能になる。

【００３４】又、上記突片１０ａ、１０ａと切り欠き１
７、１７との係合部が、緩衝筒３の直径方向内側に存在
する為、この緩衝筒３を構成する弾性材１１の質量を確
保すべく、この緩衝筒３の軸方向長さを確保しても、弾
性自在継手の軸方向長さが大きくならず、この弾性自在
継手の軽量化を図れる。

【００３５】更に、図示の実施例の場合には、前記シャ
フト２ａの先端面に形成した凹部２８の存在に基づき、
この先端面と前記第二ヨーク５との距離を短くしても、
この第二ヨーク５を構成する前記第二アーム１８の先端
縁とシャフト２ａの先端面とが干渉しなくなる。即ち、
上記第二ヨーク５が前記十字軸６を中心に揺動すると、
上記第二アーム１８の先端縁が、上記十字軸６を中心と
する円弧状の軌跡を描きつつ上記先端面に近づく。上記
先端縁と先端面とが最も近づいた状態では、この先端面
の中央部と上記先端縁とが対向する。本発明の弾性自在
継手の場合には、先端面の中央部に上記凹部２８が存在
する為、これら先端面と先端縁とが干渉しにくくなる。
従って、干渉防止の為に第一ヨーク４を大型化する必要
がなくなって、弾性自在継手１ａの小型軽量化を図れ
る。言い換えれば、上記凹部２８の深さ分だけ、上記第
二ヨーク５とシャフト２ａとを近づける事が可能になっ
て、上記第一ヨーク４の小型化が可能になる。そして、
この小型化により、上記第一ヨーク４の全長が短くな
り、絞り加工によりこの第一ヨーク４を成形する際の成
形性が向上し、加工コストを低減できる。

【００３６】次に、図３〜４は、請求項１に対応する、
本発明の第二実施例を示している。本実施例の場合に
は、第一ヨーク４をその先端部（図３の左端部）に結合
固定するシャフト２ｂを、衝撃が加わった場合に全長を
縮める、所謂コラプシブルシャフトとしている。この為
に本実施例では、上記シャフト２ｂを、円管状のアウタ
ーシャフト３１と円杆状のインナーシャフト３３とを摺
動自在に組み合わせる事で構成している。この為に上記
アウターシャフト３１の基半部（図３の右半部）は先半
部（同左半部）に比べて小径とし、この基半部の内周面
に雌セレーション溝を形成している。又、上記インナー
シャフト３１の先端部（図３の左端部）は他の部分に比
べて大径とし、この先端部外周面に雄セレーション溝を
形成して、この雄セレーション溝と上記雌セレーション
溝とを係合させている。又、これら各セレーション溝同
士の係合部の一部には、合成樹脂等の摩擦調整部材を設
け、これら両セレーション溝同士の係合部が、衝突事故
に伴う大きな衝撃を受けた場合にのみ、軸方向（図３の
左右方向）に摺動する様にしている。

【００３７】本実施例の場合には、シャフト２ｂの先半
部を構成するアウターシャフト３１が円管状であり、こ
のアウターシャフト３１の先端部が上記シャフト２ｂの
先端面に開口している。従って、上記アウターシャフト
３１の、凹部若しくは孔である内側空間の存在により、
第二ヨーク５を構成する第二アーム１８（図１）の先端
縁と上記アウターシャフト３１の先端面との干渉を防止
できて、その分だけ第一ヨーク４の小型軽量化を図れ
る。その他の構成及び作用は、前述した第一実施例と同
様である。

【００３８】次に、図５〜６は、請求項２に対応する本
発明の第三〜第四実施例を示している。これら両実施例
の場合には、第一ヨーク４の円筒部１４の外周面と結合
ブラケット２５の外側筒部２６の内周面との間に外側緩
衝筒３６を、上記円筒部１４の内周面とシャフト２１の
外周面との間に内側緩衝筒３７を、互いに同心に設けて
いる。この様に、上記円筒部１４の外周側と内周側とに
外側緩衝筒３６と内側緩衝筒３７とを二重に設ける事に
より、シャフト２１と第一ヨーク４との間に存在する単
位長さあたりの弾性材１１、１１の体積を増やせる。こ
の為、外側、内側、各緩衝筒３６、３７を構成する弾性
材１１、１１の硬度を同じとした場合に、捩り剛性をよ
り向上させる事ができる。この為、操縦安定性の確保と
振動減衰性能の確保とを、より高いレベルで両立させる
事ができる。又、操縦安定性並びに振動減衰性能の確保
のレベルを同じとした場合には、単一の緩衝筒を設ける
場合に比べて、各緩衝筒３６、３７の軸方向長さを短く
できる。そして、短くした分だけ、弾性自在継手の小型
軽量化を図れる。

【００３９】尚、本実施例の場合には、上記内側緩衝筒
３７の端縁と突片１０ａ、１０ａとが当接し、当接部を
通じて振動が伝達されるのを防止する為、シャフト２１
の先端部に段部３４を形成し、上記内側緩衝筒３７を構
成する内側スリーブ１２の一端縁をこの段部３４に突き
当てている。又、上記シャフト２１の中間部先端寄り部
分に形成した別の段部３５を直径方向外方にかしめ広げ
る事で、上記内側スリーブ１２の他端縁を抑えている。
従ってこの内側スリーブ１２は、上記シャフト２１の先
端部の所定位置に固定される。又、第一ヨーク４の一部
で外側スリーブ１３を外嵌固定する部分は他の部分より
も薄肉にして、この外側スリーブ１３を固定した部分の
外径寸法が大きくなるのを防止している。更に、上記シ
ャフト２１の先端部外周面にはローレット加工等により
細かい凹凸を形成して、このシャフト２１に対する内側
スリーブ１２の回転防止を図っている。その他の構成及
び作用は、前述した第一〜第二実施例と同様である為、
重複する説明を省略する。

【００４０】次に、図７は、請求項１に対応する、本発
明の第五実施例を示している。本実施例の場合には、結
合ブラケット２５ａを断面コ字形に形成し、その中央部
に設けた結合筒部３２を第一ヨーク４の円筒部１４の内
側に位置させている。本実施例の場合には、上記結合筒
部３２を外側筒部２６の内側に設ける事で、軸方向寸法
の短縮が可能になるだけでなく、緩衝筒３から結合ブラ
ケット２５ａに曲げ応力が加わった場合にも、この結合
ブラケット２５ａがシャフト２ｂに対して曲げ変形しに
くくなる。即ち、上述の第一〜第四実施例の場合には、
曲げ中心が上記外側筒部２６の軸方向外側に存在する
為、この外側筒部２６に直径方向に亙る応力が加わった
場合に、梃子の原理により、この外側筒部２６がシャフ
ト２ｂに対して傾斜方向に変形し易い。これに対して本
実施例の場合には、曲げ中心が上記外側筒部２６の内側
に存在する為、この外側筒部２６がシャフト２ｂに対し
て傾斜方向に変形しにくい。尚、図示の各実施例では、
伝達駒部２７をシャフトと一体に形成しているが、別体
のものを後から結合固定しても良い。

【００４１】

【発明の効果】本発明の弾性自在継手は、以上に述べた
通り構成され作用するので、操縦安定性並びに振動減衰
性能の確保と軽量化とを両立させる事ができ、更に必要
に応じて弾性自在継手の小型軽量化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す部分切断側面図。

【図２】図１からシャフトの先端部のみを取り出して図
１の左方から見た図。

【図３】本発明の第二実施例を、十字軸と第二ヨークと
を省略して示す、部分切断側面図。

【図４】図３の左方から見た図。

【図５】本発明の第三実施例を示す部分切断側面図。

【図６】同第四実施例を、十字軸と第二ヨークとを省略
して示す部分切断側面図。

【図７】同第五実施例を、十字軸と第二ヨークとを省略
して示す部分切断側面図。

【図８】従来構造の第１例を示す斜視図。

【図９】十字軸と第二ヨークとを省略して示す、図８の
Ａ−Ａ断面図。

【図１０】図９の左方から見た図。

【図１１】従来構造の第２例を示す部分切断側面図。

【図１２】図１１のＢ−Ｂ断面図。

【図１３】従来構造の第３例を示す部分切断側面図。

【符号の説明】

１、１ａ 弾性自在継手 ２、２ａ、２ｂ シャフト ３ 緩衝筒 ４ 第一ヨーク ５ 第二ヨーク ６ 十字軸 ７ セレーション軸部 ８、８ａ 伝達駒 ９ 中心孔 １０、１０ａ 突片 １１ 弾性材 １２ 内側スリーブ １３ 外側スリーブ １４ 円筒部 １５ 第一アーム １６ 第一円孔 １７ 切り欠き １８ 第二アーム １９ 別のシャフト ２０ 第二円孔 ２１ シャフト ２２ ハウジング部材 ２３ 円孔 ２４ ピン ２５、２５ａ 結合ブラケット ２６ 外側筒部 ２７ 伝達駒部 ２８ 凹部 ２９ 軸受カップ ３０ ラジアルニードル軸受 ３１ アウターシャフト ３２ 結合筒部 ３３ インナーシャフト ３４、３５ 段部 ３６ 外側緩衝筒 ３７ 内側緩衝筒

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の(1) 〜(7) の要件を総て満たす弾性
   自在継手。 (1) シャフトと、このシャフトの中間部先端寄り部分に
   その基端部を結合固定した結合ブラケットと、この結合
   ブラケットの先端部に設けられた外側筒部の内側に緩衝
   筒を介して内嵌支持された第一ヨークと、第二ヨーク
   と、これら第一、第二両ヨーク同士を連結する十字軸と
   を備える。 (2) 上記シャフトの先端で上記緩衝筒の直径方向内側に
   位置する部分には、このシャフトの外周面よりも直径方
   向外方に突出し、その先端を上記緩衝筒の内周面に対向
   させる突片が固設されている。 (3) 上記緩衝筒は、弾性材を含んで筒状に形成されてい
   る。 (4) 上記第一ヨークは、内側筒部と、この内側筒部の軸
   方向一端縁の直径方向反対位置から軸方向に延びる１対
   の第一アームと、これら各第一アームの先端部に互いに
   同心に形成された１対の第一円孔と、上記内側筒部の軸
   方向一端縁の一部で上記１対の第一アームから外れた部
   分に形成されて、上記緩衝筒の直径方向内側に存在する
   切り欠きとを備え、上記内側筒部は上記緩衝筒に内嵌固
   定されている。 (5) 上記第二ヨークは、互いに離隔して設けられた１対
   の第二アームと、これら各第二アームの先端部に互いに
   同心に形成された１対の第二円孔とを備える。 (6) 上記十字軸の４個所の先端部は、それぞれ１対ずつ
   設けられた上記第一、第二両円孔の内側に回転自在に支
   持されている。 (7) 上記シャフトの先端に固設された突片は上記第一ヨ
   ークの内側筒部に形成した切り欠きに、隙間をあけて緩
   く係合している。
2. 【請求項２】 次の(a) 〜(g) の要件を総て満たす弾性
   自在継手。 (a) シャフトと、このシャフトの中間部先端寄り部分に
   その基端部を結合固定した結合ブラケットと、この結合
   ブラケットの先端部に設けられた外側筒部の内側と上記
   シャフトの先端部外周面との間に、内側、外側両緩衝筒
   を介して支持された第一ヨークと、第二ヨークと、これ
   ら第一、第二両ヨーク同士を連結する十字軸とを備え
   る。 (b) 上記シャフトの先端で少なくとも内側緩衝筒の一端
   縁から突出した部分には、この内側緩衝筒の外周面より
   も直径方向外方に突出する突片が固設されている。 (c) 上記内側、外側両緩衝筒は、それぞれ弾性材を含ん
   で筒状に形成されている。 (d) 上記第一ヨークは、内側筒部と、この内側筒部の軸
   方向一端縁の直径方向反対位置から軸方向に延びる１対
   の第一アームと、これら各第一アームの先端部に互いに
   同心に形成された１対の第一円孔と、上記内側筒部の軸
   方向一端縁の一部で上記１対の第一アームから外れた部
   分に形成された切り欠きとを備え、上記内側筒部は、上
   記外側筒部の内側に外側緩衝筒を介して内嵌支持される
   と共に上記シャフトの先端部に内側緩衝筒を介して外嵌
   支持されている。 (e) 上記第二ヨークは、互いに離隔して設けられた１対
   の第二アームと、これら各第二アームの先端部に互いに
   同心に形成された１対の第二円孔とを備える。 (f) 上記十字軸の４個所の先端部は、それぞれ１対ずつ
   設けられた上記第一、第二両円孔の内側に回転自在に支
   持されている。 (g) 上記シャフトの先端に固設された突片は上記第一ヨ
   ークの内側筒部に形成した切り欠きに、隙間をあけて緩
   く係合している。