JPH109281A

JPH109281A - シャフトと自在継手のヨークとの結合部

Info

Publication number: JPH109281A
Application number: JP16771596A
Authority: JP
Inventors: Shoji Oka; 昭次岡; Hiroshi Sekine; 博関根; Akira Aida; 明会田; Takahiro Saitou; 卓啓斉藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1998-01-13
Anticipated expiration: 2016-06-27
Also published as: JP3531364B2

Abstract

(57)【要約】【目的】抑えボルトと螺合したナットの緊締トルクを
特に大きくしなくても、自在継手を構成するヨーク３と
シャフト７との結合強度を確保できる構造を実現する。
又、上記トルクの許容範囲を広くして、結合作業の容易
化を図る。【構成】ヨーク３の基端部８を構成する１対の抑え板
部９ａ、９ｂ同士のうち、一方の抑え板部９ｂを、抑え
面１０ｂ側が凸面となる方向に湾曲させる。抑えボルト
と螺合したナットの緊締に伴って上記１対の抑え板部９
ａ、９ｂの抑え面１０ａ、１０ｂが、基端側からシャフ
ト７の端部に形成した外側平面１４、１４に当接し始め
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７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７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７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
７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８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を含んで構成する。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８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１２
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、このねじ孔
１２は、図１０に示す様に、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、
その先端部を結合するシャフト７は、少なくとも先端部
の断面形状を、図９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７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７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の端部を動かす事によ
り、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８〜９）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（図示せず）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】ヨーク３とシャフト７
とを結合固定すべく、ヨーク３のねじ孔１２に螺合した
抑えボルトを緊締する場合に、このヨーク３を構成する
１対の抑え板部９ａ、９ｂは、上記抑えボルトを緊締す
るトルクに比例して弾性変形する。一方、エンジンルー
ム内の様な狭い空間内で、上記１対の抑え板部９ａ、９
ｂ同士の間に上記シャフト７の端部を挿入する作業を容
易に行なわせる為、図１１に示す様に、上記１対の抑え
板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０同士の間隔Ｄ₁₀は、
上記シャフト７の外側平面１４、１４同士の間隔であ
る、このシャフト７の幅Ｗ₇ よりも大きく（Ｄ₁₀＞Ｗ
₇ ）している。

【００１０】従って、上記シャフト７の端部を上記ヨー
ク３の抑え板部９ａ、９ｂ同士の間に挿入した後、上記
抑えボルトを緊締しても、これら両抑え板部９ａ、９ｂ
が、上記間隔Ｄ₁₀と幅Ｗ₇ との差（Ｄ₁₀−Ｗ₇ ）分だけ
弾性変形するまでの間は、上記両抑え板部９ａ、９ｂの
抑え面１０、１０とシャフト７の外側平面１４、１４と
が密接せず、上記シャフト７とヨーク３とが結合固定さ
れる事はない。言い換えれば、これら抑え面１０、１０
と外側平面１４、１４とが密接するまでの間、上記各抑
え板部９ａ、９ｂを弾性変形させる為に消費した力は、
上記シャフト７とヨーク３とを結合固定する為に利用さ
れない。

【００１１】この結果、上記シャフト７とヨーク３との
結合強度を十分に確保する為には、上記抑えボルトを緊
締する為のトルクを相当に大きくしなければならない。
この抑えボルトを十分に大きなトルクで緊締する事は、
ヨーク３に余計な塑性変形等を生じる原因となる為、好
ましくない。反対に、上記抑えボルトを緊締するトルク
を十分に確保できないと、上記シャフト７とヨーク３と
の結合強度が不足し、これら両部材７、３同士の結合部
にがたつきが発生する可能性が生じる。

【００１２】又、上記抑えボルトを十分なトルクで緊締
した場合でも、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂの抑え面
１０、１０同士が非平行のままとなり易く、これら各抑
え面１０、１０と上記シャフト７の外側平面１４、１４
とが片当たりし易い（均一に当接しにくい）。この結
果、やはり上記両部材７、３同士の結合部にがたつきが
発生し易くなる。この様ながたつきは、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為、好ましく
ない。上記差（Ｄ₁₀−Ｗ₇ ）を小さくすれば、この様な
問題をなくせるが、ヨーク３とシャフト７との組み合わ
せ作業が面倒になる為、採用できない。

【００１３】又、上記抑え面１０、１０と外側平面１
４、１４との密着性を向上させるべく、上記１対の抑え
板部９ａ、９ｂの剛性を低下させる為、上記ヨーク３を
構成する金属板の板厚を小さくしたり、或は硬度を低下
させると、上記抑えボルトの緊締に伴って、上記各抑え
板部９ａ、９ｂの先端部で上記各外側平面１４、１４か
らはみ出した部分が互いに近づく方向に塑性変形し易く
なる。この塑性変形の結果、上記１対の抑え板部９ａ、
９ｂの先端縁同士の間隔が、上記シャフト７の幅Ｗ₇ よ
りも小さくなると、点検・修理等の為に上記ヨーク３と
シャフト７とを分解できなくなる。更に、上記金属板の
硬度を低下させた場合には、使用状態で上記ヨーク３と
シャフト７との結合部に加わる大きなトルクにより、上
記ヨーク３の一部（特に抑え面１０、１０）がへたり易
くなり、へたった場合には、上記結合部にガタが発生し
て、運転者に違和感を与えてしまう。

【００１４】更に、従来のシャフトと自在継手のヨーク
との結合部の場合には、上記抑えボルトの締め付けトル
クの許容範囲が狭く、これらシャフトとヨークとの結合
作業時に於ける締め付けトルクの管理が面倒であった。
即ち、上記締め付けトルクの最小値は、上記ガタの発生
を防止する面から規制し、同じく最大値は、この抑えボ
ルト、ナット、ヨーク等の強度に鑑みて、これら各部材
の塑性変形が過大にならない範囲で規制する。従来構造
の場合には、この締め付けトルクの最大値と最小値との
差が小さい為、自動車の組立ラインでの締め付けトルク
の管理を厳密に行なう必要があり、組立作業の非能率化
の原因となっていた。本発明は、この様な事情に鑑み
て、シャフト７とヨーク３との結合固定作業を容易に行
なえ、しかも特に抑えボルトの締め付けトルクを厳密に
管理しなくても、これら両部材７、３同士の結合部にが
たつきが発生しにくくすべく発明したものである。

【００１５】

【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、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、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
両抑え板部同士を上記基端部の開口と反対側部分で互い
に連結する連結部と、上記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
る。

【００１６】特に、本発明の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対の抑え板部の抑え面同士の間隔を、
上記連結部に近い側で狭く、上記通孔若しくはねじ孔を
形成した上記基端部の開口側で広く、それぞれ形成して
いる。そして、上記抑えボルト若しくはこの抑えボルト
と螺合したナットの緊締時に上記１対の外側平面と上記
各抑え面とが、上記連結部に近い側で先に接触し始め、
上記抑えボルトの緊締作業の進行に伴って上記基端部の
開口側に接触部位が移る様にしている。

【００１７】

【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、特に抑えボルトの締
め付けトルクを厳密に管理しなくても、シャフトとヨー
クとの軸方向に亙る保持力を大きくできる。即ち、上記
抑えボルト若しくはこの抑えボルトと螺合したナットを
緊締し始めた場合には、先ず１対の抑え板部の抑え面の
うち、連結部に近い側が上記シャフトに形成した１対の
外側平面を抑え付け始める。そして、上記抑えボルト若
しくはこの抑えボルトと螺合したナットの緊締作業の進
行に伴って、ヨークの基端部の開口側に接触部位が移
る。この為、上記抑えボルト若しくはこの抑えボルトと
螺合したナットの緊締を開始してから比較的早い時期
に、上記各抑え板部と上記１対の外側平面との接触圧が
大きくなる。従って、比較的小さな締め付けトルクによ
っても、上記１対の外側平面と上記各抑え面とが十分な
当接圧により密着し、シャフトとヨークとの結合強度を
確保できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１の右半部及び図２〜３は、本
発明の実施の形態の第１例を、図１の左半部及び図５〜
６は同第２例を、それぞれ示している。尚、本発明の特
徴は、図３に示す様な、カムボルトと呼ばれる抑えボル
ト１７の緊締に基づき、ヨーク３を構成する１対の抑え
板部９ａ、９ｂの抑え面１０ａ、１０ｂとシャフト７の
外側平面１４、１４とを密着させ、これらヨーク３とシ
ャフト７との結合強度を確保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。又、図１の右半部は本発明の実施の形態の第１例
を、左半部は同じく第２例を、それぞれ示している。各
例を構成するヨーク３は、上記抑えボルト１７を挿通す
る為の通孔を除き、中心線αに関して左右対称である。

【００１９】ヨーク３の基端部８を構成する１対の抑え
板部９ａ、９ｂの基端（基端部８の開口と反対端で、図
１の下端）縁同士は、円弧形の連結部１６により、互い
に連結している。又、この連結板部１６の幅方向両端縁
と上記各抑え板部９ａ、９ｂの基端縁との連続部には薄
肉部１８、１８を形成して、これら各連続部の剛性を低
くしている。従って、上記抑えボルト１７と図示しない
ナットとの緊締に基づき、上記１対の抑え板部９ａ、９
ｂの先端部（基端部８の開口側端部で、図１の上端部）
同士の間隔を狭める際には、上記１対の抑え板部９ａ、
９ｂの抑え面１０ａ、１０ｂ同士の間隔が、比較的小さ
な締め付け力により縮まる。尚、この様な薄肉部１８、
１８を形成する為に、図示の例では、上記連続部の内面
に、シャフト７の軸方向（図１の表裏方向）に亙る凹部
１９、１９を形成している。これら各凹部１９、１９
は、上記各薄肉部１８、１８を形成する他、上記抑えボ
ルト１７とナットとの緊締時に、上記基端部８の内面と
シャフト７の角部２０、２０とが干渉する事を防止す
る。

【００２０】又、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂのう
ち、実施の形態の第２例を示す、一方（図１の左方）の
抑え板部９ａの自由状態に於ける全体形状は、（次述す
る凸部２１、２１部分を除き）平坦としている。又、こ
の一方の抑え板部９ａの内側面である抑え面１０ａの一
部で、上記シャフト７の外側平面１４に対向する部分に
は、複数の凸部２１、２１を、上記抑え板部９ａの一部
を塑性変形させる事により形成している。尚、この凸部
２１、２１は、上記シャフト７の軸方向に不連続なエン
ボス状のもの（後述する図５参照）でも、或はこの軸方
向に連続する土手状のもの（後述する図６参照）でも良
い。何れにしても、上記複数の凸部２１、２１の高さ
（上記抑え面１０ａからの突出量）は、連結部１６に近
い側から外側平面１４に当接させるべく、この連結部１
６に近い側を高くする等、適宜調整し、且つ、前記抑え
ボルト１７を十分に緊締した状態では、総ての凸部２
１、２１の先端が上記外側平面１４に、突き当たる様に
している。但し、上記一方の抑え板部９ａの自由状態で
の方向を、前記連結板部１６から離れるに従って前記中
心線αから離れる方向に傾斜させている。

【００２１】これに対して、上記１対の抑え板部９ａ、
９ｂのうち、実施の形態の第１例を示す、他方（図１の
右方）の抑え板部９ｂの自由状態に於ける全体形状は、
この抑え板部９ｂの内側面である抑え面１０ｂが凸面と
なる、断面円弧状に形成している。この抑え面１０ｂの
形状は、単一曲面でも良いが、図示の例では、異なる曲
率半径を有する円筒面同士を滑らかに連続させた、複合
曲面としている。即ち、図２に示す様に、上記抑え面１
０ｂの基端寄り部分を、比較的小さな曲率半径Ｒ₁ を有
する第一の円筒曲面２２とし、上記抑え面１０ｂの中間
部から先端寄り部分を、比較的大きな曲率半径Ｒ₂ （Ｒ
₁ ＜Ｒ₂ ）を有する第二の円筒曲面２３としている。

【００２２】上記１対の抑え板部９ａ、９ｂを上述の様
な形状にする事により、第１例、第２例、何れの場合
も、前記抑えボルト１７を緊締する以前に於けるこれら
１対の抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０ａ、１０ｂ同士
の間隔は、前記連結部１６に近い基端側で狭く、基端部
８の開口側である先端側で広くなっている。尚、上記抑
えボルト１７を挿通する通孔（図示省略）は、上記各抑
え板部９ａ、９ｂの先端側部分に形成し、上記抑えボル
ト１７をこれら各通孔に、上記シャフト７と干渉せずに
挿通できる様にしている。但し、これら両通孔に挿通し
た抑えボルト１７の先端部に設けた雄ねじ部２４に螺合
したナットの緊締に基づき、上記抑えボルト１７が回転
した場合には、この抑えボルト１７の中間部に形成し
た、楕円形断面を有するカム部２５の外周面が上記シャ
フト７を、上記連結部１６の内周面に向け抑え付ける様
にしている。尚、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂに形成
する、互いに同心の１対の通孔のうち、一方の通孔は上
記カム部２５を挿通できる様に比較的大径にし、他方の
通孔は、上記雄ねじ部２４を挿通できるだけの、比較的
小径にする。

【００２３】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、特に上記抑えボ
ルト１７の締め付けトルクを厳密に管理しなくても、シ
ャフト７とヨーク３の基端部８との軸方向に亙る保持力
を大きくできる。即ち、これらシャフト７とヨーク３と
を結合するには、先ず、シャフト７をヨーク３の基端部
に挿入した状態で、上記抑えボルト１７を上記１対の抑
え板部９ａ、９ｂの先端部に形成した通孔に挿通する。
そして、この抑えボルト１７の先端部で何れかの抑え板
部９ａ（又は９ｂ）の外側面から突出した雄ねじ部２４
に、ナットを螺合する。そして、このナットを回転させ
つつ緊締する事により、このナットと上記抑えボルト１
７の頭部２６との間隔を縮め、これらナットと頭部２６
との間で、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂの先端部同士
を抑え付ける。

【００２４】上述の様に１対の抑え板部９ａ、９ｂの先
端部同士を抑え付けるべく、上記ナットを緊締し始めた
場合には、先ず上記抑えボルト１７の回転に基づき、上
記カム部２５が上記シャフト７を、上記連結部１６の内
周面に抑え付ける。この結果、これらシャフト７と連結
部１６の内周面とは、図１の部分で接触する。又、上
記抑えボルト１７は、上記カム部２５とシャフト７との
係合に基づき、それ以上は回転しなくなる。上記ナット
を更に緊締すると、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂの抑
え面１０ａ、１０ｂのうち、前記連結部１６に近い基端
側が、上記シャフト７に形成した１対の外側平面１４、
１４を抑え付け始める。この状態では、上記抑え面１０
ａ、１０ｂと外側平面１４、１４とが、図１の、´
部分で接触する。

【００２５】この状態から更に上記ナットを緊締する
と、上記抑え面１０ａ、１０ｂと外側平面１４、１４と
の接触部位が、上記ヨーク３の基端部８の開口側であ
る、図１の、´部分に移る。そして、上記ナットの
緊締に基づく、上記抑えボルト１７の締め付けトルクが
十分に大きくなると、上記、´部分の接触圧が大き
くなり、反対に上記、´部分の接触圧は小さくなっ
て、遂にはこの、´部分の接触圧は殆ど零になる。

【００２６】本発明のシャフトと自在継手のヨークとの
結合部は、上述の様に、上記ナットの緊締に基づく抑え
ボルト１７による締め付け作業を開始してから比較的早
い時期に、上記各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０ａ、
１０ｂと上記シャフト７に形成した１対の外側平面１
４、１４との接触圧が大きくなる。従って、比較的小さ
な締め付けトルクによっても、上記１対の外側平面１
４、１４と上記各抑え面１０ａ、１０ｂとが十分な当接
圧により密着し、シャフト７とヨーク３との結合強度を
確保できる。しかも、上記ナットの緊締に伴って上記１
対の外側平面１４、１４と上記各抑え面１０ａ、１０ｂ
との接触部位が、上記抑え板部９ａ、９ｂの先端側に移
動するので、上記ナットを緊締する締め付けトルクが相
当に大きくなるまで、構成各部が塑性変形する事がな
い。

【００２７】図４は、本発明者が、実験とその実験に基
づく有限要素法による解析により、各部に作用する力を
求めた結果を示している。この図４で、縦軸はヨーク３
に対してシャフト７を保持する力の大きさＦを、横軸は
抑えボルト１７に対するナットの締め付けトルクＰを、
それぞれ示している。又、横軸と平行に引いた２本の二
点鎖線のうち、下側の二点鎖線イは、シャフト７とヨー
ク３との最低限の結合強度を確保する為の力Ｆ_min を、
上側の二点鎖線ロは、構成各部に好ましくない塑性変形
を起こさないで済む最大限の力Ｆ_max を、それぞれ表し
ている。又、横軸の近傍に引いた細い実線ハは、前記カ
ム部２５の押し付けにより前記部分で発生する保持力
を示している。この実線ハから明らかな通り、この部
分で発生する保持力は極く小さく、ヨーク３に対してシ
ャフト７を保持する為にあまり役立ってはいない。

【００２８】又、右上りの細い実線ニは、前記図８、１
０、１１に示した従来構造に於ける、抑えボルトの締め
付けトルクとヨーク３に対してシャフト７を保持する力
との関係を示している。この実線ニから明らかな通り、
従来構造の場合には、最低限の結合強度を確保する為の
力Ｆ_min を得る為に要するトルクＰ_min の値と、構成各
部に好ましくない塑性変形を起こさないで済む最大限の
力Ｆ_max を発生させるトルクＰ_max との差である、許容
トルク範囲Ｐ_al（＝Ｐ_max −Ｐ_min ）が小さい。

【００２９】一方、山形の破線ホは、本発明の構造で、
抑えボルト１７と螺合したナットの締め付けに基づき、
前記、´部分で発生する、ヨーク３に対するシャフ
ト７の保持力を示している。又、右上りの太い実線ヘ
は、やはり抑えボルト１７と螺合したナットの締め付け
に基づき、前記、´部分で発生する、ヨーク３に対
するシャフト７の保持力を示している。更に、右上りの
二点鎖線トは、これら、´部分で発生する保持力と
、´部分で発生する保持力との和を示している。従
って、本発明の構造の場合にヨーク３に対するシャフト
７の保持力は、図４の点ａ、ｂ、ｃを折れ曲がり点とす
る、複数の直線をなぞる様に、上記ナットの締め付けト
ルクの増大に伴って増大する。

【００３０】この様な複数の直線の連続で表される関係
から明らかな通り、本発明の構造の場合には、最低限の
結合強度を確保する為の力Ｆ_min を得る為に要するトル
クＰ_min ´の値と、構成各部に好ましくない塑性変形を
起こさないで済む最大限の力Ｆ_max を発生させるトルク
Ｐ_max ´との差である、許容トルク範囲Ｐ_al´（＝Ｐ
_max ´−Ｐ_min ´）が大きい。従って本発明のシャフト
と自在継手のヨークとの結合部の場合には、ナットの締
め付けトルクを厳密に規制しなくても、ヨーク３とシャ
フト７との結合強度を十分に確保し、しかも構成各部材
に好ましくない塑性変形を起こさないで済む。

【００３１】次に、図５〜６は、本発明の実施の形態の
第２例を構成するヨーク３の全体形状を示している。こ
のヨーク３を組み込んだシャフトとヨークとの結合部の
構成及び作用は、上述した通りである。尚、本発明に使
用する抑えボルトは、必ずしも図３に示す様なカムボル
トである必要はない。そして、カムボルトを使用しない
場合には、何れかの抑え板部９ａ、９ｂに抑えボルトを
螺合させる為のねじ孔を形成したり、或はナットを固定
したりする事もできる。

【００３２】

【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、
抑えボルト若しくはナットを緊締するトルクを特に大き
くしなくても、シャフトとヨークとを確実に結合固定し
て、長期間に亙る使用によってもがたつきを発生しにく
くできる。又、上記トルクの許容範囲が広くなるので、
このトルクを厳密に管理する必要がなくなり、シャフト
とヨークとの結合作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】中心線を境として本発明の実施の形態の第１〜
２例を構成するヨークの基端部とシャフトの端部とを、
抑えボルトを緊締する以前の状態で示す断面図。

【図２】図１のＡ部拡大図。

【図３】抑えボルトの側面図及び平面図。

【図４】抑えボルトに対するナットの締め付けトルクと
ヨークに対してシャフトを保持する力との関係を示す線
図。

【図５】本発明の実施の形態の第２例を構成するヨーク
の全体構成を示す斜視図。

【図６】同じく別例のヨークの全体構成を示す斜視図。

【図７】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８】図７のＢ−Ｂ断面図。

【図９】同Ｃ−Ｃ断面図。

【図１０】従来構造の別例を示す、自在継手の部分側面
図。

【図１１】ヨークの基端部とシャフトの端部との寸法関
係を示す断面図。

【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、１０ａ、１０ｂ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連結部１７抑えボルト１８薄肉部１９凹部２０角部２１凸部２２第一の円筒曲面２３第二の円筒曲面２４雄ねじ部２５カム部２６頭部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤卓啓群馬県前橋市総社町一丁目８番１号日本精工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【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、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、これら両抑え板部同士を上記基
端部の開口と反対側部分で互いに連結する連結部と、上
記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対の抑え板部の抑え面同士の間隔を、
上記連結部に近い側で狭く、上記通孔若しくはねじ孔を
形成した上記基端部の開口側で広く、それぞれ形成し、
上記抑えボルト若しくはこの抑えボルトと螺合したナッ
トの緊締時に上記１対の外側平面と上記各抑え面とが、
上記連結部に近い側で先に接触し始め、上記抑えボルト
の緊締作業の進行に伴って上記基端部の開口側に接触部
位が移る様に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。