JPH08284968A

JPH08284968A - 十字軸継手

Info

Publication number: JPH08284968A
Application number: JP7082695A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sekine; 博関根; Akira Aida; 明会田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 1996-11-01
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: JP3480109B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ボルト１７の締め付けトルクが過剰になった
場合でも、このボルト１７が折損しにくい構造を得る。【構成】十字軸継手１ａを構成するヨーク２Ａの結合
筒部４Ａに軸２４ａの端部を挿入した状態で、ボルト１
７を緊締する。ナット１０ａのねじ孔の開口端とボルト
１７の頭部２０との距離をＬ₁₇とし、ボルト１７の呼び
径をＤ₁₇とした場合に、Ｌ₁₇≧２．６Ｄ₁₇とする。この
結果、締め付けに伴ってボルト１７が曲がった場合で
も、曲がりの曲率が小さくなって、このボルト１７が折
損しにくくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る十字軸継手は、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に利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のステアリング装置等に組み込ま
れて、同一直線上に存在しない１対の回転軸同士の間で
回転運動を伝達する十字軸継手として、例えば実開昭５
９−５６４２４号公報には、図１３〜１４に示す様な構
造のものが記載されている。この十字軸継手１は、１対
のヨーク２ａ、２ｂと、これら１対のヨーク２ａ、２ｂ
同士を揺動変位自在に結合する１個の十字軸３と、上記
各ヨーク２ａ、２ｂを図示しない軸の端部に固定する為
の、やはり図示しないボルトとを備える。

【０００３】鋼板等、十分な剛性を有する金属板にプレ
ス加工を施す事により造られた、上記各ヨーク２ａ、２
ｂの基端部には、それぞれ結合筒部４ａ、４ｂが設けら
れている。これら各結合筒部４ａ、４ｂは、それぞれ円
周方向１個所に不連続部５を有し、その内径を弾性的に
収縮自在としている。これら各結合筒部４ａ、４ｂの内
周面にはセレーション溝の如き凹凸を形成している。
又、上記各結合筒部４ａ、４ｂの一部にはそれぞれ第
一、第二のフランジ部６、７を、上記不連続部５を挟ん
で互いに平行に設けている。これらの第一、第二のフラ
ンジ部６、７には通孔８、９を、互いに同心に、且つそ
れぞれが上記結合筒部４ａ、４ｂに対して捩れの位置関
係となる方向に形成している。又、上記第二のフランジ
部７の外側面（図１３〜１４の下面）にはナット１０を
溶接固定し、このナット１０に設けたねじ孔１１を、上
記両通孔８、９と同心に配置している。更に、上記各結
合筒部４ａ、４ｂの軸方向一端縁の直径方向反対側２個
所位置からは１対の結合腕部１２、１２を、軸方向に延
出させている。そして、これら各結合腕部１２、１２の
先端部にそれぞれ円孔１３、１３を、互いに同心に形成
している。

【０００４】又、上記十字軸３は、４本の軸部１４、１
４を有する。これら各軸部１４、１４は、隣り合う軸部
１４、１４同士が互いに直交する状態で設けられてい
る。これら各軸部１４、１４はそれぞれ、上記各結合腕
部１２、１２の先端部に形成した円孔１３、１３の内側
に、軸受を介して回転自在に支持されている。即ち、こ
れら各円孔１３、１３の内側には、肌焼き鋼等の硬質金
属板により有底円筒状に形成された軸受カップ１５、１
５を圧入固定しており、上記各軸部１４、１４の先端部
をこれら各軸受カップ１５、１５内に挿入している。そ
して、これら各軸受カップ１５、１５の内周面と上記各
軸部１４、１４の先端部外周面との間にそれぞれ複数本
のニードル１６、１６を設けて、ラジアルニードル軸受
を構成している。

【０００５】上述の様に構成される十字軸継手１は、１
対のヨーク２ａ、２ｂをそれぞれ非同一直線上に配置さ
れた１対の軸の端部に固定し、これら１対の軸同士の間
で回転力の伝達を自在とする。上記各ヨーク２ａ、２ｂ
をそれぞれ軸の端部に結合固定するには、前記第一、第
二のフランジ部６、７に形成した通孔８、９を挿通した
ボルト１７（後述する図１〜１１参照）を前記ナット１
０のねじ孔１１に螺合し更に緊締する。即ち、ボルト１
７の杆部１８を上記両通孔８、９に、上記ねじ孔１１と
反対側（図１３〜１４の上側）から挿通し、上記杆部１
８の先端部に形成した雄ねじ部１９を上記ねじ孔１１に
螺合させると共に上記杆部１８の基端部に形成した頭部
２０の片面を上記第一のフランジ部６の片面（図１３〜
１４の上面）に当接させる。そして、この状態から上記
ボルト１７を緊締し、上記結合筒部４ａ、４ｂの内径を
縮め、この結合筒部４ａ、４ｂの内周面により上記軸の
端部外周面を抑え付ける。軸の端部外周面にもセレーシ
ョン状の凹凸が形成されている為、上記ボルト１７の緊
締により上記ヨーク２ａ、２ｂが軸の端部に、しっかり
と結合固定される。

【０００６】尚、上記第二のフランジ部７にボルト１７
の雄ねじ部１９を螺合させる為のねじ孔１１を設ける為
には、必ずしも図１３〜１４に示す様に、ナット１０を
第二のフランジ部７の外側面に溶接固定するとは限らな
い。他にも、例えば特開昭５８−１９３９３５号公報に
記載された様に、筒状のナット片を第二のフランジ部７
に形成した通孔９に内嵌固定したり、或は後述する特開
平３−４１２２０号公報、実開昭５５−６８７２６号公
報に記載された様に、第二のフランジ部７に、通孔９に
代えて直接ねじ孔を形成する事もある。

【０００７】上記ボルト１７の緊締により上記第一、第
二のフランジ部６、７同士の間隔が狭まるが、特に対策
を施さなかった場合には、各フランジ部６、７はそれぞ
れの先端部（図１４の左端部）同士の距離が特に小さく
なり、基端部（結合筒部４ａ、４ｂ側端部で、図１４の
右端部）同士の距離が先端部に比べて大きくなる様に、
互いに非平行になる。この結果、これら両フランジ部
６、７同士の間に掛け渡されたボルト１７に曲げ方向の
力が加わり、ボルト１７の緊締を規定を大幅に上回るト
ルクで行なう等、著しい場合にはこのボルト１７が折損
する可能性がある。この為に図１３〜１４に示した構造
では、上記両フランジ部６、７の先端部に、相手フラン
ジ部６、７に向けて折れ曲がった折れ曲がり部２１、２
１を形成している。ボルト１７の緊締に基づいて上記両
フランジ部６、７の先端部同士の距離が縮まると、これ
ら両折れ曲がり部２１、２１の先端縁同士が突き当た
り、上記両フランジ部６、７の先端部同士の距離がそれ
以上縮まる事を防止する。従って、これら両フランジ部
６、７同士が非平行になる程度を緩和して、上記ボルト
１７に損傷に結び付く程の変形が生じる事を防止する。

【０００８】尚、ボルトの緊締により間隔を縮められる
１対のフランジ部が非平行になる程度を緩和する為の構
造としては、上記実開昭５９−５６４２４号公報に記載
された構造の他にも、特開平３−４１２２０号公報、実
開昭５５−６８７２６号公報に記載された構造が知られ
ている。これら各公報に記載された構造では、金属板の
一部で第一、第二のフランジ部６、７を形成する部分を
１８０度折り返して二重にしたり肉寄せしたりする事に
より厚肉にしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来構造の場合には、
ボルト１７の緊締に基づいてこのボルト１７が折損する
のを防止する為、第一、第二のフランジ部６、７同士が
非平行になる程度を緩和する様にしていた為、これら第
一、第二のフランジ部６、７の製作が面倒であったり、
更にはこれら第一、第二のフランジ部６、７の重量が嵩
む事が避けられなかった。本発明はこの様な事情に鑑み
て、製造作業を面倒にしたり、或は重量を嵩ませる事な
く、ボルトの折損防止を確実に図れる十字軸継手を提供
すべく発明したものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の十字軸継手は、
前述した従来の十字軸継手と同様に、それぞれが金属板
を折り曲げ形成して成る１対のヨークと、この１対のヨ
ーク同士を揺動変位自在に結合する１個の十字軸と、上
記各ヨークを軸の端部に固定する為のボルトとを備え
る。そして、上記各ヨークはそれぞれの基端部に設けら
れて円周方向１個所に不連続部を有する結合筒部と、こ
の結合筒部の一部に上記不連続部を挟んで互いに平行に
設けられた第一、第二のフランジ部と、このうちの第一
のフランジ部に上記結合筒部に対して捩れの位置関係と
なる方向に形成された通孔と、上記第二のフランジ部に
固定の部分に形成され、上記通孔と同心に配置されたね
じ孔と、上記結合筒部の軸方向一端縁の直径方向反対側
２個所位置から軸方向に延出した１対の結合腕部と、各
結合腕部の先端部に互いに同心に形成された１対の円孔
とをそれぞれ備える。又、上記十字軸に、隣り合う軸部
同士が互いに直交する状態で設けられた４本の軸部はそ
れぞれ、上記各円孔の内側に軸受を介して回転自在に支
持されている。又、上記ボルトは、杆部の一端に大径の
頭部を、同じく他端部に雄ねじ部を、それぞれ形成した
ものであり、上記杆部を上記通孔にねじ孔と反対側から
挿通し、上記雄ねじ部を上記ねじ孔に螺合させると共に
上記頭部の片面を上記第一のフランジ部の片面に当接さ
せた状態で緊締する事により、上記結合筒部内に大きな
隙間なく挿入された軸の外周面を抑え付け、この軸に対
して上記ヨークを固定する。

【００１１】特に、本発明の十字軸継手に於いては、上
記頭部の片面から上記ねじ孔の開口端部までの長さを、
上記ボルトの呼び径の２．６倍以上としている。

【００１２】

【作用】上述の様に構成される本発明の十字軸継手の場
合には、頭部の片面から上記ねじ孔の開口端部までの長
さを、ボルトの呼び径の２．６倍以上とした為、ボルト
を強く緊締しても、このボルトが折損しにくい。即ち、
ボルトを強く緊締する事に伴い、第一、第二のフランジ
部が非平行になり、このボルトが湾曲するが、この湾曲
の程度（曲率）は小さくて済む。この為、ボルトの杆部
に加わる応力は小さくて済み、このボルトが折損しにく
くなる。

【００１３】

【実施例】図１〜３は本発明の第一実施例を示してい
る。本発明の十字軸継手１ａは、１対のヨーク２Ａ、２
Ｂと、これら１対のヨーク２Ａ、２Ｂ同士を揺動変位自
在に結合する１個の十字軸３と、上記各ヨーク２Ａ、２
Ｂを軸２４ａ、２４ｂの端部に固定する為のボルト１
７、１７とを備える。

【００１４】例えば５．５〜７．５mm程度の板厚を有す
る鋼板等、十分な剛性を有する金属板にプレス加工を施
す事により造られた、上記各ヨーク２Ａ、２Ｂの基端部
には、それぞれ結合筒部４Ａ、４Ｂが設けられている。
これら各結合筒部４Ａ、４Ｂは、それぞれ円周方向１個
所に不連続部５ａを有し、その内径を弾性的に収縮自在
としている。これら各結合筒部４Ａ、４Ｂの内周面には
雌セレーション溝を形成している。又、上記各結合筒部
４Ａ、４Ｂの一部にはそれぞれ第一、第二のフランジ部
６ａ、７ａを、上記不連続部５ａを挟み、（図１〜２に
示す様にボルト１７とナット１０ａとを緊締していない
状態で）互いに平行に設けている。これらの第一、第二
のフランジ部６ａ、７ａには円形の通孔８、９を、互い
に同心に、且つそれぞれが上記結合筒部４Ａ、４Ｂに対
して捩れの位置関係となる方向に形成している。

【００１５】これら両通孔８、９のうち、上記第二のフ
ランジ部７ａに形成した通孔９の外端（図２〜３の上
端）開口部にはナット１０ａを、嵌合固定している。即
ち、このナット１０ａの内端面（図２〜３の下端面）に
は円筒部２３を形成しており、この円筒部２３を上記通
孔９の外端開口部に圧入する事で、上記ナット１０ａを
上記第二のフランジ部７ａの外側面に支持固定してい
る。ねじ孔１１ａは、上記円筒部２３の開口端にまで形
成しているが、この円筒部２３の長さ寸法Ｌ₂₃は、上記
第二のフランジ部７ａの厚さ寸法Ｄ_7aよりも十分に小さ
い（Ｌ₂₃≪Ｄ_7a）。又、上記円筒部２３の内外両周面は
互いに同心であり、従って上記ねじ孔１１ａと第一のフ
ランジ部６ａに形成した通孔８とは互いに同心に配置さ
れている。

【００１６】又、上記各結合筒部４Ａ、４Ｂの軸方向一
端縁（結合筒部４Ａの場合には図１の左端縁、結合筒部
４Ｂの場合には図１の右端縁。）の直径方向反対側（結
合筒部４Ａの場合には図１の上下、結合筒部４Ｂの場合
には図１の表裏。）２個所位置からは１対の結合腕部１
２ａ、１２ａを、軸方向に延出させている。そして、こ
れら各結合腕部１２ａ、１２ａの先端部にそれぞれ円孔
１３、１３を、条１対の結合腕１２ａ、１２ａ同士で互
いに同心に形成している。そして、前記十字軸３を構成
する４本の軸部１４、１４をこれら各円孔１３、１３の
内側に、それぞれが１個の軸受カップ１５と複数本のニ
ードル１６、１６とから成るラジアルニードル軸受を介
して、回転自在に支持している。

【００１７】上述の様に構成される十字軸継手１ａは、
１対のヨーク２Ａ、２Ｂをそれぞれ非同一直線上に配置
された状態で使用される１対の軸２４ａ、２４ｂの端部
に固定し、これら１対の軸２４ａ、２４ｂ同士の間で回
転力の伝達を自在とする。上記各ヨーク２Ａ、２Ｂをそ
れぞれ軸２４ａ、２４ｂの端部に結合固定するには、前
記第一、第二のフランジ部６ａ、７ａに形成した通孔
８、９を挿通したボルト１７を前記ナット１０ａのねじ
孔１１ａに螺合する。即ち、ボルト１７の杆部１８を上
記両通孔８、９に、上記ねじ孔１１ａと反対側（図１〜
３の下側）から挿通し、上記杆部１８の先端部（図１〜
３の上端部）に形成した雄ねじ部１９を上記ねじ孔１１
ａに螺合させると共に、上記杆部１８の基端部（図１〜
３の下端部）に形成した頭部２０の片面（図１〜３の上
面）を上記第一のフランジ部６ａの外側面（図１〜３の
下面）に、スプリングワッシャ２６を介して当接させ
る。

【００１８】この様にボルト１７の雄ねじ部１９をナッ
ト１０ａのねじ孔１１ａに螺合し、上記頭部２０と第一
のフランジ部６ａの外側面との間で上記スプリングワッ
シャ２６を丁度押し潰した状態で、上記ボルト１７の頭
部２０の片面から上記ねじ孔１１ａの開口端部までの長
さがＬ₁₇となる。この状態では、上記第一、第二のフラ
ンジ部６ａ、７ａは、未だほぼ自由状態のままで殆ど変
形していない。本発明の十字軸継手１ａの場合には、こ
の状態での上記長さＬ₁₇を、上記ボルト１７の呼び径
（雄ねじ部１９のねじ山の外径）Ｄ₁₇の２．６倍以上
（Ｌ₁₇≧２．６Ｄ₁₇）としている。

【００１９】図１〜３に示した本発明の十字軸継手１ａ
では、次の〜の考慮により、この様な上記両寸法Ｌ
₁₇、Ｄ₁₇の関係（Ｌ₁₇≧２．６Ｄ₁₇）を確保している。上記ナット１０ａを通孔９の開口部に嵌合固定する
為、このナット１０ａに形成した円筒部２３の長さ寸法
Ｌ₂₃を第二のフランジ部７ａの厚さ寸法Ｄ_7aよりも十分
に小さく（Ｌ₂₃≪Ｄ_7a）して、ねじ孔１１ａの開口端部
を上記通孔９の内端開口よりも十分に引っ込んだ部分に
位置させている。上記ボルト１７の頭部２０の片面と第一のフランジ
部６ａの外側面との間に十分に大きな厚さ寸法Ｔ₂₆を有
するスプリングワッシャ２６を挟持し、この厚さ寸法Ｔ
₂₆分だけ、上記頭部２０の片面を上記ねじ孔１１ａの開
口端部から遠ざけている。上記スプリングワッシャ２６を密に当接させるべ
く、上記第一のフランジ部６ａの外側面の幅方向片端部
（図２〜３の右端部）と前記結合筒部４Ａ（４Ｂ）との
連続部に形成した肉盗み部２７の段差Ｈ₂₇を０〜１．５
mm程度と小さくしている。これによって、上記肉盗み部
２７の存在により、上記ボルト１７の頭部２０の片面が
上記ねじ孔１１ａの開口端部に近づく量を僅少に抑えて
いる。

【００２０】前述の様に、頭部２０の片面を第一のフラ
ンジ部６ａの外側面に、スプリングワッシャ２６を介し
て当接させたならば、この状態から上記ボルト１７を緊
締し、第一、第二のフランジ部６ａ、７ａ同士の間隔を
狭める事により結合筒部４Ａ、４Ｂの内径を縮める。そ
して、この結合筒部４Ａ、４Ｂの内周面により、上記各
軸２４ａ、２４ｂの端部外周面を抑え付ける。これら軸
２４ａ、２４ｂの端部外周面には雄セレーションが、上
記各結合筒部４Ａ、４Ｂの内周面には雌セレーション
が、それぞれ形成されている為、上記ボルト１７の緊締
により上記ヨーク２Ａ、２Ｂが軸２４ａ、２４ｂの端部
に、しっかりと結合固定される。尚、上記各軸２４ａ、
２４ｂの先端部側面で上記各ボルト１７、１７の中間部
と対向する部分には凹部２５を形成して、これら各ボル
ト１７、１７と上記各軸２４ａ、２４ｂの先端部とが干
渉する事を防止している。

【００２１】又、これら各軸２４ａ、２４ｂは上記各結
合筒部４Ａ、４Ｂ内に、上記ボルト１７、１７の緊締以
前に於いても大きな隙間なく挿入されている。従って、
頭部２０の片面を第一のフランジ部６ａの外側面にスプ
リングワッシャ２６を介して当接させた状態から上記ボ
ルト１７を緊締すれば、上記各結合筒部４Ａ、４Ｂは、
直ちに上記各軸２４ａ、２４ｂの外周面を抑え付け始め
る。

【００２２】上述の様に構成される本発明の十字軸継手
１ａの場合には、ボルト１７を構成する頭部２０の片面
からナット１０ａねじ孔１１ａの開口端部までの長さ寸
法Ｌ₁₇を、このボルト１７の呼び径Ｄ₁₇の２．６倍以上
とした為、このボルト１７を強く緊締しても、このボル
ト１７が折損しにくい。即ち、上記ボルト１７を強く緊
締する事に伴い、図３に示す様に第一、第二のフランジ
部６ａ、７ａが非平行になり、この結果として、同図に
示す様にボルト１７が湾曲する。本発明の場合には、湾
曲する範囲（スパン）が長い為、この湾曲の程度（曲
率）は小さくなる。言い換えれば、上記第一、第二のフ
ランジ部６ａ、７ａ同士が非平行となった場合に、上記
ボルト１７の杆部１８が湾曲する事でこの非平行を補償
するが、本発明の場合には、湾曲する範囲が長い為、単
位長さあたりの湾曲量は少なくて済み、局部的に曲率が
大きくなる事を防止できる。この為、ボルト１７の杆部
１８に加わる応力が小さくて済み、このボルト１７が折
損しにくくなる。又、十字軸継手の使用時、上記第一、
第二のフランジ部６ａ、７ａには、図１に矢印方向の変
位が発生する。この変位に基づいて上記ボルト１７の杆
部１８には、繰り返し曲げ荷重が加わるが、この曲げ荷
重によっても、上記杆部１８の単位長さあたりの湾曲量
は少なくて済む為、ボルト１７が折損しにくくなる。

【００２３】尚、乗用車のステアリング装置に組み込ま
れる十字軸継手の場合、上記ボルト１７として一般的に
は、Ｍ８×１．２５（呼び径が８mmでねじピッチが１．
２５mm）のものが使用される事が多い。又、このボルト
１７を構成する材料の引っ張り強さは７０〜９０kgf/mm
² 程度のものが使用される。そして、この様なボルト１
７の場合に締め付けトルクは、１．８〜３．０kg・mに設
定される場合が多い。この数値から明らかな通り、上記
ボルト１７に曲げ方向の力が加わらなければ、締め付け
トルクが設定値（１．８〜３．０kg・m）よりも多少大き
くなっても、このボルト１７が折損する事はない。とこ
ろが、実際には上述する様に第一、第二のフランジ部６
ａ、７ａが非平行になるに連れて曲げ方向の力が加わ
り、局部的に大きな引っ張り応力が加わり、上記ボルト
１７が折損する可能性が生じる。本発明は、杆部１８の
うちの曲がり変形可能な部分の長さ寸法Ｌ₁₇を大きく
し、この部分の曲率を小さく抑える（曲率半径を大きく
する）事で、この様なボルト１７の折損に結び付く曲げ
方向の力を緩和したものである。

【００２４】これに対して図４〜６に示した構造は、何
れもボルト１７の杆部１８のうちの曲がり変形可能な部
分の長さ寸法が小さい為、緊締に伴ってこの杆部１８
が、大きな曲率で折れ曲がる。先ず、図４に示した第１
比較例の場合には、ナット１０ａの内端面に形成した円
筒部２３ａの長さ寸法Ｌ_23a が大きく、ねじ孔１１ｂの
開口端とボルト１７の頭部２０の片面（図４の上面）と
の距離である、杆部１８が変形可能な長さ寸法を大きく
できない。又、図５に示した第２比較例の場合には、結
合筒部４Ａ′（４Ｂ′）内周面の雌セレーション溝と軸
２４ａ（２４ｂ）外周面の雄セレーション溝の円周方向
に亙る嵌合範囲を広くする為、第一、第二のフランジ部
６ａ、７ａの外側面の幅方向片端部（図５の右端部）と
結合筒部４Ａ´（４Ｂ´）との連続部に形成した肉盗み
部２７ａ、２７ｂの段差Ｈ_27a 、Ｈ_27b を大きく（Ｈ
_27a 、Ｈ_27b ≒２．５mm）しているので、やはり杆部１
８が変形可能な長さ寸法を大きくできない。更に、図６
に示した第３比較例の場合には、第二のフランジ部７ａ
に通孔に代えて直接ねじ孔１１ｃを形成している為、や
はり杆部１８が変形可能な長さ寸法を大きくできない。

【００２５】例えば、本発明者が、図２、５、６に示す
様なヨーク４Ａ（４Ｂ）、４Ａ´（４Ｂ´）、４Ａ″
（４Ａ″）を、それぞれ厚さ寸法が６mmである鋼板によ
り造り、軸２４ａ（２４ｂ）を挿入した状態でボルト１
７を緊締し、このボルト１７の裂断に至る締め付けトル
クを測定したところ、次の様な結果を得られた。ボルト
１７としては、前記Ｍ８×１．２５のものを使用した。
尚、試験片はそれぞれの構造に就いて複数個ずつ用意し
たので、測定値には多少のばらつきがある。

【００２６】先ず、図５、６に示した第２、３比較例の
場合には、杆部１８が変形可能な長さ寸法Ｌ₁₇とボルト
の呼び径Ｄ₁₇との比Ｌ₁₇／Ｄ₁₇が１．７〜２．３程度で
あり、何れの試験片に就いても本発明の範囲を下回っ
た。この様な寸法関係を有する図５、６に示した第２、
３比較例の構造でボルト１７の締め付けを行なったとこ
ろ、締め付けトルクが４．０〜５．０kgf・m に達した時
点で、このボルト１７が折損した。これに対して、上記
比Ｌ₁₇／Ｄ₁₇が２．６〜３．０である、図２に示した本
発明の構造でボルト１７の締め付けを行なったところ、
締め付けトルクが５．０〜６．３kgf・m に達した時点
で、このボルト１７が折損した。この実験により、本発
明がボルトの折損防止に効果がある事が確認できた。

【００２７】尚、前記実開昭５５−６８７２６号公報に
記載されている様に、第一、第二のフランジ部を形成す
る部分を１８０度折り返して二重にした構造でボルトの
折損に至る締め付けトルクを測定したところ、５．０〜
６．５kgf・m でボルトが折損するか、その前に第二フラ
ンジ部に直接形成したねじ孔が破損した。この公報に記
載された構造と本発明とを比較した場合、部品の破損に
結び付く締め付けトルクはほぼ同じである。但し、上記
公報に記載された構造は前述の様に、第一、第二のフラ
ンジ部の製作が面倒であったり、更にはこれら第一、第
二のフランジ部の重量が嵩んでしまう。更に、この公報
に記載された構造の場合には、第一、第二のフランジ部
の剛性が高い為、ヨークと軸との結合強度を確保する為
には、上記ボルトの締め付けトルクを或る程度大きくし
なければならない。これに対して本発明の場合には、第
一、第二のフランジ部６ａ、７ａの製作が容易でしかも
軽量に造れるだけでなく、これら両フランジ部６ａ、７
ａが比較的軽い力で変形するので、小さな締め付けトル
クによって、ヨーク２Ａ、２Ｂと軸２４ａ、２４ｂとを
確実に結合固定できる。この様に本発明の場合には、小
さな締め付けトルクで結合固定できるにも拘らず、ボル
ト１７の折損に至るトルクが大きいので、このボルト１
７の締め付けトルクの許容範囲を広く設定できる。

【００２８】次に、図７は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合には、第二のフランジ部７ａの外
側面（図７の上側面）にナット１０を溶接固定してい
る。このナット１０に形成したねじ孔１１は、第一、第
二のフランジ部６ａ、７ａに形成した通孔８、９と同心
に配置している。本実施例の場合には、上記ねじ孔１１
の開口端が上記第二のフランジ部７ａの外側面位置に存
在する。従って、ボルト１７を構成する杆部１８のうち
の曲がり変形可能な部分の長さ寸法Ｌ₁₇を大きくし、こ
の部分の曲率を小さく抑える事が可能になる。その他の
部分の構成及び作用は、上述した第一実施例と同様であ
る。

【００２９】次に、図８は本発明の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合には、スプリングワッシャ２６と
第一のフランジ部６ａの外側面（図８の下側面）との間
に、更に別のワッシャ２８を挟持している。従って、ボ
ルト１７を構成する杆部１８のうちの曲がり変形可能な
部分の長さ寸法Ｌ₁₇を、このワッシャ２８の厚さ寸法分
だけ、前述した第一実施例の場合よりも更に大きくし、
この部分の曲率を小さく抑える事が可能になる。その他
の部分の構成及び作用は、前述した第一実施例と同様で
ある。

【００３０】次に、図９〜１０は本発明の第四実施例を
示している。本実施例の場合には、軸２４Ａ、２４Ｂの
端部の断面形状を小判形に形成し、ヨーク２α、２βに
形成した結合筒部４α、４βもこれに合わせて断面Ｕ字
形に形成している。軸２４Ａ、２４Ｂと結合筒部４α、
４βとをこの様に形成した構造の場合でも、ボルト１７
の頭部２０の片面（図９〜１０の上面）からナット１０
ａのねじ孔１１ａの開口端部までの長さＬ₁₇を、上記ボ
ルト１７の呼び径Ｄ₁₇の２．６倍以上（Ｌ₁₇≧２．６Ｄ
₁₇）にする事で、このボルト１７の折損防止を図れる。

【００３１】次に、図１１〜１２は本発明の第五実施例
を示している。本実施例の場合には、前述した第一実施
例とナットの形状が異なる。即ち、本実施例に使用され
るナット１０ｂは、円筒部２３ｂの基半部外周面に平目
ローレットを施し、先半部外周面に全周に亙る凹部２９
を形成している。この様な円筒部２３ｂを第二のフラン
ジ部７ａの通孔９内に圧入すると、上記平目ローレット
を施した部分が通孔９の内周面に食い込み、その分の肉
が上記凹部２９に移動して、この凹部２９と係合する。
従って本実施例の場合には、上記ナット１０ｂの回転方
向に亙る動きは平目ローレット部分で阻止され、軸方向
に亙る動きは上記凹部２９部分で止められる。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。

【００３２】

【発明の効果】本発明の十字軸継手は、以上に述べた通
り構成され作用するので、製造作業を面倒にしたり、或
は重量を嵩ませる事なく、ボルトの折損防止を確実に図
れる。又、締め付けトルクの許容範囲を広く設定できる
ので、十字軸継手の組み付け作業の容易化も合わせて図
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】ボルトを締め付ける前の状態で示す、図１のＡ
−Ａ断面図。

【図３】同じく締め付け後の状態で示す、図１のＡ−Ａ
断面図。

【図４】第１比較例をボルト締め付け後の状態で示す、
図３と同様の図。

【図５】第２比較例をボルト締め付け後の状態で示す、
図３と同様の図。

【図６】第３比較例をボルト締め付け後の状態で示す、
図３と同様の図。

【図７】本発明の第二実施例を示す、図２と同様の図。

【図８】同第三実施例を示す、図２と同様の図。

【図９】同第四実施例を示す部分切断側面図。

【図１０】図９のＢ−Ｂ断面図。

【図１１】本発明の第五実施例を示す、部分切断側面
図。

【図１２】第五実施例に使用するナットの半部切断側面
図。

【図１３】従来構造の１例を示す部分切断側面図。

【図１４】図１３の拡大Ｃ−Ｃ断面図。

【符号の説明】

１、１ａ十字軸継手２ａ、２ｂ、２Ａ、２Ｂ、２α、２β ヨーク３十字軸４ａ、４ｂ、４Ａ、４Ｂ、４Ａ′、４Ｂ′、４Ａ″、４
Ｂ″、４α、４β結合筒部５、５ａ不連続部６、６ａ第一のフランジ部７、７ａ第二のフランジ部８、９通孔１０、１０ａ、１０ｂナット１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃねじ孔１２、１２ａ結合腕部１３円孔１４軸部１５軸受カップ１６ニードル１７ボルト１８杆部１９雄ねじ部２０頭部２１折れ曲がり部２３、２３ａ、２３ｂ円筒部２４ａ、２４ｂ、２４Ａ、２４Ｂ軸２５凹部２６スプリングワッシャ２７、２７ａ、２７ｂ肉盗み部２８ワッシャ２９凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれが金属板を折り曲げ形成して成
る１対のヨークと、この１対のヨーク同士を揺動変位自
在に結合する１個の十字軸と、上記各ヨークを軸の端部
に固定する為のボルトとを備え、上記各ヨークはそれぞれの基端部に設けられて円周方向
１個所に不連続部を有する結合筒部と、この結合筒部の
一部に上記不連続部を挟んで互いに平行に設けられた第
一、第二のフランジ部と、このうちの第一のフランジ部
に上記結合筒部に対して捩れの位置関係となる方向に形
成された通孔と、上記第二のフランジ部に固定の部分に
形成され、上記通孔と同心に配置されたねじ孔と、上記
結合筒部の軸方向一端縁の直径方向反対側２個所位置か
ら軸方向に延出した１対の結合腕部と、各結合腕部の先
端部に互いに同心に形成された１対の円孔とをそれぞれ
備え、上記十字軸に、隣り合う軸部同士が互いに直交する状態
で設けられた４本の軸部はそれぞれ、上記各円孔の内側
に軸受を介して回転自在に支持されており、上記ボルトは、杆部の一端に大径の頭部を、同じく他端
部に雄ねじ部を、それぞれ形成したものであり、上記杆
部を上記通孔にねじ孔と反対側から挿通し、上記雄ねじ
部を上記ねじ孔に螺合させると共に上記頭部の片面を上
記第一のフランジ部の片面に当接させた状態で緊締する
事により、上記結合筒部内に大きな隙間なく挿入された
軸の外周面を抑え付け、この軸に対して上記ヨークを固
定する十字軸継手に於いて、上記頭部の片面から上記ねじ孔の開口端部までの長さ
を、上記ボルトの呼び径の２．６倍以上とした事を特徴
とする十字軸継手。