JPH09291910A - シャフトと自在継手のヨークとの結合部 - Google Patents

シャフトと自在継手のヨークとの結合部

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JPH09291910A
JPH09291910A JP8107865A JP10786596A JPH09291910A JP H09291910 A JPH09291910 A JP H09291910A JP 8107865 A JP8107865 A JP 8107865A JP 10786596 A JP10786596 A JP 10786596A JP H09291910 A JPH09291910 A JP H09291910A
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yoke
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pair
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博 関根
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昭次 岡
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義幸 関井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自在継手を構成するヨーク3とシャフト7と
が、このシャフト7の軸方向に変位するのを防止する為
の力を大きくする。 【構成】 ヨーク3の抑え面10、10とシャフト7の
外側平面14、14との当接面の端縁を、抑えボルトを
挿通する孔12、13の中心から遠ざける。この結果、
上記端縁と抑え面10、10とに大きな面圧が作用し
て、ヨーク3とシャフト7との軸方向のずれ防止作用が
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明に係るシャフトと自在継
手のヨークとの結合部は、例えばステアリング装置に於
いて、このステアリング装置を構成する各種シャフトの
端部と自在継手のヨークとを結合する為に利用する。
【0002】
【従来の技術】自動車の前輪に舵角を付与する為のステ
アリング装置では、ステアリングホイールの操作に伴っ
て回転するステアリングシャフトの動きを、図16に示
す様な十字軸式の自在継手1を介して、ステアリングギ
ヤの入力軸に伝達する。この自在継手1は、1対のヨー
ク2、3同士を十字軸4を介して結合したものである。
この十字軸4に設けられた4個所の端部は、それぞれ上
記各ヨーク2、3の先端部に、軸受カップ5、5内に設
けられたニードル軸受を介して揺動自在に支持してい
る。従って、上記両ヨーク2、3の中心が同一直線上に
位置しなくても、両ヨーク2、3同士の間で回転力の伝
達を行なえる。
【0003】この様な自在継手1を使用してステアリン
グ装置を組み付ける場合、例えば一方(図16の右方)
のヨーク2をステアリングシャフト等の一方のシャフト
6の端部に、溶接或はねじ止め等により予め結合固定
し、他方(図16の左方)のヨーク3を他方のシャフト
7の端部に結合する。この様な組み付け作業を行なうの
に通常は、上記一方のシャフト6を車体に支持した後、
このシャフト6と他方のシャフト7とを自在継手1によ
り結合する。
【0004】従って、ステアリング装置を構成する自在
継手1のヨーク2、3のうち、少なくとも上記他方のヨ
ーク3は、シャフト6を軸方向に動かす事なく接続作業
を行なえる、所謂横入れ式のものが好ましい。例えば図
16に示した自在継手1の場合、一方のヨーク2は一方
のシャフト6の端部に溶接固定しているが、他方のヨー
ク3は、図17に示す様に、断面がU字形の基端部8を
有する、横入れ式のものとしている。
【0005】この横入れ式のヨーク3の基端部8は、1
対の抑え板部9a、9bを含んで構成される。互いに離
隔して配置されたこれら抑え板部9a、9bは、それぞ
れの内側面を、互いに平行な抑え面10、10としてい
る。そして、一方(図17の左方)の抑え板部9aの開
口側端部にナット11を内嵌固定する事によりねじ孔1
2を設けている。又、他方の抑え板部9bの開口側端部
に、このねじ孔12と同心でこのねじ孔12よりも大径
の通孔13を、それぞれ形成している。尚、ねじ孔12
は、上記抑え板部9aに直接形成する場合もある。又、
ナット11をヨーク3に嵌合固定しない構造のものもあ
る。
【0006】一方、上述の様に構成されるヨーク3に、
その先端部を結合されるシャフト7は、少なくとも先端
部の断面形状を、図18に示す様な小判形としている。
即ち、このシャフト7の先端部外周面に、互いに平行な
1対の外側平面14、14を形成し、接続時にはこの外
側平面14、14と上記抑え面10、10とを密接させ
る事により、上記ヨーク3に対するシャフト7の回転防
止を図る。
【0007】上述の様な形状を有するシャフト7の端部
を前述の様なヨーク3の基端部8に接続固定する場合に
は、先ず、図16に実線で示す様に、上記シャフト7の
端部を上記基端部8の開口側に配置する。そして、この
状態から、例えば上記ヨーク3を十字軸4を中心に回動
させる事により、このヨーク3を図16の実線状態から
鎖線状態にまで、同図で時計方向に揺動させて、上記シ
ャフト7の端部をヨーク3の基端部8内に挿入する。
尚、ヨーク3を動かさずにシャフト7の端部を動かす事
で、シャフト7の端部をヨーク3の基端部8内に挿入す
る場合もある。何れにしても、シャフト7の端部を基端
部8内に挿入する以前には、上記通孔13に抑えボルト
(図示省略)を挿入しない。
【0008】上述の様にしてシャフト7の端部をヨーク
3の基端部8内に挿入し、上記各抑え面10、10と外
側平面14、14(図17〜18)とを対向させたなら
ば、上記通孔13に挿通した抑えボルト15の先端部に
形成した雄ねじ部を上記ねじ孔12に螺合し、更に緊締
する。この緊締に基づき、上記1対の抑え面10、10
同士の間隔が狭まり、これら各抑え面10、10と上記
各外側平面14、14とが強く当接して、上記シャフト
7の先端部が上記基端部8に結合固定される。尚、上記
シャフト7の端部片縁部には切り欠き15を形成して、
このシャフト7と上記抑えボルトの杆部との干渉を防止
すると共に、万一この抑えボルトが緩んだ場合にも、上
記ヨーク3がシャフト7の軸方向に抜けるのを防止して
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成される
従来構造の場合には、シャフト7とヨーク3とが軸方向
にずれる事を防止する為の力は、シャフト7側の外側平
面14、14とヨーク3側の抑え面10、10 との間
に作用する摩擦力のみで得ている。切り欠き15と抑え
ボルトとの係合は、シャフト7がヨーク3の基端部から
抜け出る事を防止するが、これらシャフト7とヨーク3
とが軸方向に亙って細かく変位する事は防止できない。
ステアリング装置部分で発生するがたつきをなくし、ス
テアリングホイールを操作する運転者に違和感を与えな
い様にする為には、上記シャフト7とヨーク3とが軸方
向に亙って細かく変位する事を有効に防止する必要があ
る。本発明は、この様な事情に鑑みて発明したものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のシャフトと自在
継手のヨークとの結合部は何れも、前述した従来のシャ
フトと自在継手のヨークとの結合部と同様に、使用時に
回転するシャフトと、このシャフトの先端部外周面に形
成された1対の外側平面と、断面略U字形で側方が開口
した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互い
に離隔して配置され、それぞれの内側面を上記各外側平
面と対向する抑え面として、上記基端部を構成する1対
の抑え板部と、これら両抑え板部に形成された、互いに
同心の通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通し
た状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔
若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えてい
る。
【0011】特に、本発明のシャフトと自在継手のヨー
クとの結合部のうち、請求項1に記載したシャフトと自
在継手のヨークとの結合部に於いては、上記1対ずつの
外側平面と抑え面とが当接する面の中心を、上記シャフ
トの中心よりも上記通孔若しくはねじ孔と反対側にずら
せる事により、上記当接する面の両端縁のうち上記通孔
若しくはねじ孔側の端縁とこれら通孔若しくはねじ孔と
の距離を大きくしている。
【0012】又、請求項2に記載したシャフトと自在継
手のヨークとの結合部に於いては、上記シャフトとヨー
クとをシャフトの軸方向に亙って互いに変位させる方向
の力を付与した場合に互いに擦れ合う面のうちの少なく
とも1個の面に、上記シャフトの軸方向に亙る凹凸部を
形成し、この凹凸部を形成した面と相手面との係合によ
り、上記シャフトとヨークとがシャフトの軸方向に変位
するのを防止している。
【0013】又、請求項3に記載したシャフトと自在継
手のヨークとの結合部に於いては、上記シャフトとヨー
クとの互いに当接する面同士の間に、摩擦係数の大きい
材料により造られた薄膜を介在させている。
【0014】更に、請求項4に記載したシャフトと自在
継手のヨークとの結合部に於いては、上記抑えボルトを
緊締する以前に於ける上記1対の抑え板部と外側平面と
の関係を、この抑えボルトの緊締力の影響を強く受ける
程度に応じて互いに非平行とし、上記抑えボルトの緊締
に伴ってこれら各抑え板部の抑え面と外側平面とを均一
に当接させる。
【0015】
【作用】上述の様に構成される本発明のシャフトと自在
継手のヨークとの結合部によれば、シャフトとヨークと
の軸方向に亙る保持力を大きくして、これらシャフトと
ヨークとが軸方向に亙って細かく変位する事を防止でき
る。
【0016】先ず、請求項1に記載した構造の場合に
は、1対ずつの外側平面と抑え面とが当接する面の両端
縁のうち上記ねじ孔及び通孔側の端縁とこれらねじ孔及
び通孔との距離を大きくした事に伴ない、抑えボルトの
緊締に伴って上記端縁と抑え面との当接部の面圧が高く
なる。この結果、この当接部に大きな摩擦力が作用し
て、上記シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力が大
きくなる。
【0017】又、請求項2に記載した構造の場合には、
シャフトの軸方向に亙る凹凸部を形成した面と相手面と
の係合により、シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持
力が大きくなる。
【0018】又、請求項3に記載した構造の場合には、
シャフトとヨークとの互いに当接する面同士の間に介在
した、摩擦係数の大きい材料により造られた薄膜の存在
により、外側平面と抑え面との間に大きな摩擦力が作用
して、上記シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力が
大きくなる。
【0019】更に、請求項4に記載した構造の場合に
は、抑えボルトの緊締に伴って各抑え板部の抑え面と1
対の外側平面とが均一に当接する様になって、外側平面
と抑え面との間に大きな摩擦力が作用し、上記シャフト
とヨークとの軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【0020】
【発明の実施の形態】図1〜3は、請求項1に対応す
る、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本
発明の特徴は、ヨーク3とシャフト7との間に軸方向に
亙る大きな力が加わった場合にも、これら両部材3、7
同士が軸方向にずれる事を防止する為の構造にある。そ
の他の部分の構造及び作用は、前述した従来構造と同様
であるから、同等部分に関する図示及び説明は、省略若
しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明
する。
【0021】シャフト7に形成された互いに平行な1対
の外側平面14、14の両端縁部のうち、ヨーク3の抑
え板部9a、9bに形成したねじ孔12及び通孔13に
近い側の端縁(図1〜2の上端縁)部分には段部16、
16を、上記各外側平面14、14から凹入する状態で
形成している。従って、上記各抑え板部9a、9bの抑
え面10、10のうち、上記1対の段部16、16と対
向する部分は、上記通孔13を挿通し、上記ねじ孔12
に螺合した抑えボルトの緊締に拘らず、相手面である外
側平面14、14に当接する事はない。この結果、上記
1対ずつの外側平面14、14と抑え面10、10とが
互いに当接する当接面の両端縁のうち、上記ねじ孔12
及び通孔13側の端縁とこれらねじ孔12及び通孔13
の中心線との距離Lが、上記段部16、16の幅寸法W
16(図1参照)分だけ大きくなる。
【0022】上述の様に構成される本例のシャフトと自
在継手のヨークとの結合部の場合には、上記1対ずつの
外側平面14、14と抑え面10、10とが当接する当
接面の両端縁のうち、上記ねじ孔12及び通孔13側の
端縁とこれらねじ孔12及び通孔13との距離を大きく
した事に伴ない、抑えボルトの緊締に伴って上記端縁と
抑え面10、10との当接部の面圧が高くなる。この結
果、この当接部に大きな摩擦力が作用して、上記シャフ
ト7とヨーク3との軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【0023】尚、上述の様に、上記当接面の端縁とこれ
らねじ孔12及び通孔13の中心線との距離Lを大きく
する為の段部16、16の幅寸法W16は、ヨーク3及び
シャフト7の大きさにより設計的に定める。例えば、一
般的にステアリング装置用の自在継手に組み込む構造の
場合には、上記距離Lを5.5〜8.5mm程度、より好
ましくは6.5〜7.5mm程度とする様に、上記幅寸法
16を規制する。ちなみに、従来構造の場合には、上記
距離Lは4.5mmである。尚、上記距離Lの適正値を求
めた条件は、次の通りである。 ヨーク3の材質 : 熱間圧延軟鋼板 抑え板部9a、9b部分の板厚 : 5.7〜6.0mm 抑え面10、10及び外側平面14、14同士の間隔D10 : 13mm 外側平面14、14を形成する以前のシャフト7の素材の半径R7 : 8.75mm 抑えボルトのねじ部の直径 : 8mm 抑えボルトの締め付けトルク : 2.4kgf・m
【0024】上述の条件で複数の試料を作成し、ヨーク
3を固定した状態でシャフト7に軸方向の力を加え、上
記ヨーク3によりシャフト7を軸方向に保持する力(軸
保持力)を測定した。この結果を、図3に示す。この図
3に示した黒点は、各試料毎に、上記距離Lと軸保持力
との関係を示している。この図3から明らかな通り、上
記距離Lを7mm程度にすべく、上記幅寸法W16を規制
(2.5mm程度に)すれば、上記ヨーク3によりシャフ
ト7を軸方向に保持する力が最も大きくなる。又、上記
距離Lを5.5〜8.5mm程度、より好ましくは6.5
〜7.5mm程度とする様に、上記幅寸法W16を規制すれ
ば、従来構造に比べて軸保持力の向上を図れる。
【0025】次に、図4は、請求項1に対応する、本発
明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合に
は、シャフト7に形成した1対の外側平面14、14の
片端縁部に傾斜面17、17を形成する事により、上記
1対ずつの外側平面14、14とヨーク3の抑え面1
0、10とが互いに当接する当接面の両端縁のうち、ね
じ孔12及び通孔13(図1参照)側の端縁とこれらね
じ孔12及び通孔13との距離を大きくしている。その
他の構成及び作用は、上述した第1例の場合と同様であ
る。
【0026】次に、図5は、請求項1に対応する、本発
明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合に
は、ヨーク3を構成する1対の抑え板部9a、9bの中
間部に段差部18、18を形成し、これら各抑え板部9
a、9bの内側面同士の間隔を、これら各段差部18、
18よりも先端寄り(図5の上寄り)部分で大きくして
いる。従って本例の場合には、上記各抑え板部9a、9
bの内側面のうち、上記各段差部18、18よりも基端
寄り(図5の下寄り)部分が、シャフト7に形成した外
側平面14、14を抑え付ける為の抑え面10、10と
して機能する。この様な本例の場合も、上記各段差部1
8、18を形成する位置を規制する事により、上記1対
ずつの外側平面14、14とヨーク3の抑え面10、1
0とが互いに当接する当接面の両端縁のうち、ねじ孔1
2及び通孔13(図1参照)側の端縁とこれらねじ孔1
2及び通孔13との距離を大きくして、軸保持力の向上
を図れる。その他の構成及び作用は、上述した第一例の
場合と同様である。
【0027】次に、図6は、請求項2に対応する、本発
明の実施の形態の第4例を示している。図6は、ヨーク
3を構成する一方の抑え板部9bに形成した通孔13か
ら他方の抑え板部9aに形成した別の通孔(図1のねじ
孔13に代えて設けられる)に向けて挿通する、抑えボ
ルト19を示している。この抑えボルト19は、カムボ
ルトと称されるもので、先端部(図6の右端部)には雄
ねじ部20を、中間部にはカム柱部21を、それぞれ形
成している。このカム柱部21の断面形状は楕円形であ
り、上記通孔13及び別の通孔の内側に回転自在に挿通
される。又、上記雄ねじ部20の先端部は、上記別の通
孔から他方の抑え部9aの外側に突出し、図示しないナ
ットと螺合する。尚、このナットとしては、上記雄ねじ
部20との摩擦を大きくした、かしめナット等を使用す
る。ヨーク3とシャフト7(図1参照)とを結合すべ
く、上記ナットを緊締すると、上記抑えボルト19が上
記各通孔13の内側で回転し、長径側の外周面が、シャ
フト7に形成した切り欠き15の底面部分(図1参照)
に押し付けられる。
【0028】本例の場合には、この様にナットの緊締に
伴って上記切り欠き15の底面部分に押し付けられる、
カム柱部21の外周面のうちの長径側部分に、ローレッ
ト加工による凹凸部23、23を形成している。上記ナ
ットの緊締に伴って上記抑えボルト19が回転し、上記
長径部分が上記切り欠き15の底面部分に押し付けられ
ると、上記凹凸部23、23のうちの何れかの凹凸部2
3が、上記底面部分と係合する。この凹凸部23は、上
記シャフト7の軸方向に亙って凹凸を繰り返す形状であ
る為、上記シャフト7とヨーク3との軸方向に亙る保持
力は、機械的な噛み合いに基づく制止力により、十分に
大きくなる。
【0029】次に、図7は、請求項2に対応する、本発
明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合に
は、シャフト7の先端部外周面で切り欠き15と反対側
部分に、このシャフト7の軸方向に亙る凹凸部である、
洗濯板状の凹凸部24を形成している。上記シャフト7
とヨーク3(図1参照)とを結合すべく、抑えボルトを
緊締した場合には、上記凹凸部24とヨーク3の内面と
が機械的に係合して、軸方向に亙る保持力を十分に大き
くする。
【0030】次に、図8は、請求項2に対応する、本発
明の実施の形態の第6例を示している。本例の場合に
は、ヨーク3を構成する1対の抑え板部9a、9bを連
結する連結部25の内面に、このヨーク3に結合される
シャフト7(図1参照)の軸方向に亙る凹凸である、洗
濯板状の凹凸部24aを形成している。上記シャフト7
とヨーク3とを結合すべく、抑えボルトを緊締した場合
には、上記凹凸部24aとヨーク3の内面とが機械的に
係合して、軸方向に亙る保持力を十分に大きくする。
【0031】次に、図9は、請求項2に対応する、本発
明の実施の形態の第7例を示している。本例の場合に
は、シャフト7の先端部に形成した1対の外側平面1
4、14のうち、少なくとも一方(好ましくは両方)の
外側平面の一部で、ヨーク3を構成する1対の抑え板部
9a、9bに形成したねじ孔12又は通孔13(図1参
照)に対向する部分に、このシャフト7の軸方向に亙る
凹凸部である、洗濯板状の凹凸部24bを形成してい
る。上記シャフト7とヨーク3とを結合すべく、抑えボ
ルトを緊締した場合には、上記凹凸部24bと上記抑え
板部9a、9bの抑え面10、10(図1参照)とが機
械的に係合して、軸方向に亙る保持力を十分に大きくす
る。
【0032】尚、図7〜9に示した第5〜7例の場合に
は、シャフト7又はヨーク3の一部に洗濯板状の凹凸部
24、24a、24bを形成しているが、この様な凹凸
部24、24a、24bは、好ましくはシャフト7の側
に形成する。この理由は、ヨーク3を構成する材料に比
べてシャフト7を構成する材料が硬く、従って、シャフ
ト7の側に凹凸部を形成した場合の方が、ヨーク3の側
に凹凸部を形成した場合に比べて、相手面への係合が十
分に行なわれる為である。又、凹凸部は、凹部を他の部
分よりも凹ませる状態に形成するのではなく、凸部が他
の部分よりも突出する状態に形成するのが好ましい。
【0033】次に、図10は、請求項3に対応する、本
発明の実施の形態の第8例を示している。本例の場合に
は、シャフト7の先端部で、このシャフト7とヨーク3
(図1参照)とを結合した場合に、このヨーク3の内面
と当接する部分に、摩擦係数の大きい材料により造られ
た薄膜である、ゴム層26を設けている。このゴム層2
6の厚さ寸法は、シャフト7とヨーク3とを結合した場
合に当接面同士の摩擦力を十分に大きくできるだけの厚
さを有し、且つ面方向へのずれを発生させる程大きな厚
さを持たない程度に規制する。この為には、上記シャフ
ト7の先端部に、厚さが0.05〜0.2mm程度のゴム
層を、焼き付けにより形成する事が好ましい。
【0034】上述の様に構成される本例の場合には、上
記シャフト7とヨーク3との互いに当接する面同士の間
に介在したゴム層26の存在により、上記シャフト7の
外側平面14、14と上記ヨーク3の抑え面10、10
(図1)との間に大きな摩擦力が作用する。この結果、
上記シャフト7とヨーク3との軸方向に亙る保持力が大
きくなる。
【0035】図11は、シャフト7の先端部外周面にゴ
ム層26を形成する事による効果を確認する為、本発明
者が行なった実験の結果を示している。実験の条件、並
びに黒点の意味は、前記図3にその結果を表した実験の
場合と同様である。この図11から明らかな通り、シャ
フト7の先端部外周面にゴム層26を形成する事によ
り、このシャフト7とヨーク3との軸方向に亙る保持力
を、十分に大きくできる。
【0036】次に、図12〜13は、請求項4に対応す
る、本発明の実施の形態の第9例を示している。本例の
場合には、ヨーク3を構成する1対の抑え板部9a、9
bを、抑えボルトを緊締する以前に於いては互いに非平
行にしている。即ち、図12に示す様にヨーク3と十字
軸4とを組み合わせた状態で、上記1対の抑え板部9
a、9b同士の間隔を抑えボルトにより縮めると、この
抑えボルトの緊締力の影響は、この抑えボルトを挿通し
た通孔13及びねじ孔12の近傍部分で強くなり、上記
十字軸4に近い側では弱くなる。この為、上記1対の抑
え板部9a、9bを、抑えボルトの緊締以前から平行に
していると、これら各抑え板部9a、9bの抑え面1
0、10とシャフト7の外側平面14、14(図1参
照)との当接圧が不均一になる。特に、長期間に亙る使
用に伴って、上記各抑え板部9a、9bがへたると、当
接圧が不均一となる程度が大きくなり、シャフト7とヨ
ーク3との軸方向に亙る保持力が弱くなる。
【0037】そこで、本例の場合には、上記1対の抑え
板部9a、9bを、上記抑えボルトによる緊締力の影響
を強く受ける部分程間隔が広くなる方向に、互いに非平
行としている。そして、上記抑えボルトの緊締に伴って
これら各抑え板部9a、9bの抑え面10、10同士が
平行になり、これら各抑え面10、10と上記シャフト
7に形成した1対の外側平面14、14とを均一に当接
させる様にしている。又、長期間に亙る使用により、上
記各抑え板部9a、9bがへたった場合でも、当接圧が
不均一となる程度を少なくし、シャフト7とヨーク3と
の軸方向に亙る保持力を確保する様にしている。
【0038】本例の場合、より具体的には、上記1対の
抑え面10、10同士の間隔を、上記通孔13及びねじ
孔12側で広く、上記十字軸4側で狭くしている。尚、
上記通孔13及びねじ孔12側端部に於ける抑え面1
0、10同士の間隔D1 (図12参照)と、これら両孔
13、12の中心線から10mmだけ上記十字軸4側に寄
った部分の間隔D2 (図12参照)との差(D1 −D
2 )は、各部の剛性に応じて設計的に定めるが、下記の
条件で0.08〜0.23mm程度にすれば、上記各抑え
面10、10と外側平面14、14との接触状態を均一
にして、軸保持力を十分に大きくできる。
【0039】 ヨーク3の材質 : 熱間圧延軟鋼板 抑え板部9a、9b部分の板厚 : 5.7〜6.0mm 抑え面10、10の間隔D10 : 約13mm 外側平面14、14を形成する以前のシャフト7の素材の半径 : 8.7 5mm 抑えボルトの締め付けトルク : 2.4kgf・m 上記両孔12、13の中心線と十字軸4の中心との距離L0 : 44mm ヨーク3の基端縁と十字軸4の中心点との距離L1 : 56mm
【0040】次に、図14は、請求項4に対応する、本
発明の実施の形態の第10例を示している。本例の場合
にも、上述した第9例の場合と同様に、ヨーク3を構成
する1対の抑え板部9a、9bを、抑えボルトを緊締す
る以前に於いては互いに非平行にしている。即ち、図1
4に示す様に断面コ字形のヨーク3を構成する1対の抑
え板部9a、9b同士の間隔を抑えボルトにより縮める
と、この抑えボルトの緊締力の影響は、上記1対の抑え
板部9a、9bの先端側で強くなり、基端側で弱くな
る。この為、上記1対の抑え板部9a、9bを、抑えボ
ルトの緊締以前から平行にしていると、これら各抑え板
部9a、9bの抑え面10、10とシャフト7の外側平
面14、14との当接圧が不均一になる。
【0041】そこで、本例の場合も、上記1対の抑え板
部9a、9bを、上記抑えボルトによる緊締力の影響を
強く受ける部分程間隔が広くなる方向に、互いに非平行
としている。そして、上記抑えボルトの緊締に伴ってこ
れら各抑え板部9a、9bの抑え面10、10同士が平
行になり、これら各抑え面10、10と上記シャフト7
に形成した1対の外側平面14、14とを均一に当接さ
せる様にしている。
【0042】本例の場合に、より具体的には、上記1対
の抑え面10、10同士の間隔を、上記ヨーク3の開口
側で広く、連結部25側で狭くしている。尚、上記シャ
フト7をヨーク3に挿入すると共に、これら両部材7、
3の断面の中心線を互いに一致させた状態では、上記抑
え面10、10と外側平面14、14との間にくさび状
の隙間27、27が形成される。この隙間27、27の
傾斜角度θは、各部の剛性に応じて設計的に定めるが、
上述した第9例の場合と同様の条件で1〜2°程度にす
れば、上記各抑え面10、10と外側平面14、14と
の接触状態を均一にして、軸保持力を十分に大きくでき
る。
【0043】次に、図15は、請求項4に対応する、本
発明の実施の形態の第11例を示している。上述した第
10例の場合が、ヨーク3を構成する1対の抑え板部9
a、9bの形状(図14参照)を工夫する事により、各
抑え面10、10と外側平面14、14との接触状態
(図14参照)を均一にしていたのに対して、本例の場
合には、シャフト7の外周面に形成した外側平面14の
形状を、抑えボルトの緊締に伴う上記抑え板部9a、9
bのたわみ状態に応じて変える事により、上記各抑え面
10、10と外側平面14、14との接触状態を均一に
して、軸保持力を十分に大きくする様にしている。
【0044】
【発明の効果】本発明のシャフトと自在継手のヨークと
の結合部は、以上に述べた通り構成され作用するので、
シャフトとヨークとが軸方向に亙って細かく変位する事
を有効に防止して、ステアリング装置部分で発生するが
たつきをなくし、ステアリングホイールを操作する運転
者に違和感を与える事を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す部分断面
図。
【図2】第1例に使用するシャフトの端部斜視図。
【図3】第1例の構造の効果を確認する為に行なった実
験の結果を示すグラフ。
【図4】本発明の実施の形態の第2例を示す、シャフト
の端部斜視図。
【図5】同第3例を示す部分断面図。
【図6】同第4例を示す、抑えボルトの側面図及び平面
図。
【図7】同第5例を示す、シャフトの部分斜視図。
【図8】同第6例を示す、ヨークの部分斜視図。
【図9】同第7例を示す、シャフトの端部斜視図。
【図10】同第8例を示す、シャフトの端部斜視図。
【図11】第8例の構造の効果を確認する為に行なった
実験の結果を示すグラフ。
【図12】本発明の実施の形態の第9例を示す、自在継
手の部分側面図。
【図13】本発明の対象となるヨークを図12の右方か
ら見た図。
【図14】本発明の実施の形態の第10例を示す部分断
面図。
【図15】同第11例を示す、シャフトの半部断面図。
【図16】本発明の対象となる構造で、シャフトの端部
とヨークの基端部とを結合する状態を示す側面図。
【図17】図16のA−A断面図。
【図18】同B−B断面図。
【符号の説明】
1 自在継手 2、3 ヨーク 4 十字軸 5 軸受カップ 6、7 シャフト 8 基端部 9a、9b 抑え板部 10 抑え面 11 ナット 12 ねじ孔 13 通孔 14 外側平面 15 切り欠き 16 段部 17 傾斜面 18 段差部 19 抑えボルト 20 雄ねじ部 21 カム柱部 23、24、24a、24b 凹凸部 25 連結部 26 ゴム層 27 隙間

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 使用時に回転するシャフトと、このシャ
    フトの先端部外周面に形成された1対の外側平面と、断
    面略U字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を
    構成するヨークと、互いに離隔して配置され、それぞれ
    の内側面を上記各外側平面と対向する抑え面として、上
    記基端部を構成する1対の抑え板部と、これら両抑え板
    部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、
    このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成し
    た雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑
    えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結
    合部に於いて、上記1対ずつの外側平面と抑え面とが当
    接する面の中心を、上記シャフトの中心よりも上記通孔
    若しくはねじ孔と反対側にずらせる事により、上記当接
    する面の両端縁のうち上記通孔若しくはねじ孔側の端縁
    とこれら通孔若しくはねじ孔との距離を大きくした事を
    特徴とするシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
  2. 【請求項2】 使用時に回転するシャフトと、このシャ
    フトの先端部外周面に形成された1対の外側平面と、断
    面略U字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を
    構成するヨークと、互いに離隔して配置され、それぞれ
    の内側面を上記各外側平面と対向する抑え面として、上
    記基端部を構成する1対の抑え板部と、これら両抑え板
    部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、
    このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成し
    た雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑
    えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結
    合部に於いて、上記シャフトとヨークとをシャフトの軸
    方向に亙って互いに変位させる方向の力を付与した場合
    に互いに擦れ合う面のうちの少なくとも1個の面に、上
    記シャフトの軸方向に亙る凹凸部を形成し、この凹凸部
    を形成した面と相手面との係合により、上記シャフトと
    ヨークとがシャフトの軸方向に変位するのを防止した事
    を特徴とするシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
  3. 【請求項3】 使用時に回転するシャフトと、このシャ
    フトの先端部外周面に形成された1対の外側平面と、断
    面略U字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を
    構成するヨークと、互いに離隔して配置され、それぞれ
    の内側面を上記各外側平面と対向する抑え面として、上
    記基端部を構成する1対の抑え板部と、これら両抑え板
    部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、
    このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成し
    た雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑
    えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結
    合部に於いて、上記シャフトとヨークとの互いに当接す
    る面同士の間に、摩擦係数の大きい材料により造られた
    薄膜を介在させた事を特徴とするシャフトと自在継手の
    ヨークとの結合部。
  4. 【請求項4】 使用時に回転するシャフトと、このシャ
    フトの先端部外周面に形成された1対の外側平面と、断
    面略U字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を
    構成するヨークと、互いに離隔して配置され、それぞれ
    の内側面を上記各外側平面と対向する抑え面として、上
    記基端部を構成する1対の抑え板部と、これら両抑え板
    部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、
    このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成し
    た雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑
    えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結
    合部に於いて、上記抑えボルトを緊締する以前に於ける
    上記1対の抑え板部と外側平面との関係を、この抑えボ
    ルトの緊締力の影響を強く受ける程度に応じて互いに非
    平行とし、上記抑えボルトの緊締に伴ってこれら各抑え
    板部の抑え面と外側平面とを均一に当接させる事を特徴
    とするシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
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