JPH11270570A

JPH11270570A - シャフトと自在継手のヨークとの結合部

Info

Publication number: JPH11270570A
Application number: JP10071714A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Ichikawa; 光雄市川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】抑えボルト１５ａの緊締に基づいて、シャフ
ト７とヨーク３との心合わせを行ないつつ、これらシャ
フト７とヨーク３とを結合固定できる構造を、安価に実
現する。【解決手段】抑えボルト１５ａに、楕円筒状のカム部
材２０を、弾性的に外嵌させる。抑えボルト１５ａをね
じ孔に螺合させると、このカム部材２０の外周面がシャ
フト７の外面を押圧し、このシャフト７とヨーク３との
心合わせを行なう。抑えボルト１５ａの緊締時には、上
記カム部材２０の内側でこの抑えボルト１５ａが回転す
る。これらカム部材２０及び抑えボルト１５ａを挿通す
る通孔１３ａは、このカム部材２０を、シャフト７と干
渉しない方向に向けた場合にのみ、このカム部材２０を
挿通自在である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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２１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２１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２１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
２１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２２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
して配置したこれら各抑え板部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２２の左方）の抑え板部９ａの開
口側端部に形成した通孔１３ｂにナット１１を内嵌固定
する事により、この抑え板部９ａにねじ孔１２を設けて
いる。又、他方（図２２の右方）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。

【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２３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に結合固定する場合に
は、先ず、図２１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２１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１５（図２４）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２２〜２３）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１７を形成して、
このシャフト７と上記抑えボルト１５の杆部（中間部
分）との干渉を防止すると共に、万一抑えボルト１５が
緩んだ場合でも、ヨーク３がシャフト７の軸方向に抜け
出る事を防止している。

【０００９】ところで、自在継手１を介して結合された
１対のシャフト６、７同士の間での回転力の伝達を円滑
に行なう為には、上記十字軸４の中心点Ｏ（図２１）を
これら両シャフト６、７の中心軸の延長線上に位置させ
る、所謂心合わせを行なう必要がある。図２１に示した
自在継手１の場合、他方のヨーク３とシャフト７との位
置を規制しなければ、上記心合わせがなされないまま、
これら両部材３、７同士が結合される可能性がある。

【００１０】又、ヨーク３とシャフト７とを単に芯合わ
せした状態で組み合わせただけでは、上記抑えボルト１
５の緊締に伴い、この抑えボルト１５の頭部１６（図２
４）と上記基端部８の外側面との間に作用する摩擦力、
並びにこの抑えボルト１５のねじ部とナット１１の雌ね
じ部との螺合部の摩擦力に基づいて、上記他方のヨーク
３が上記抑えボルト１５を中心に回転方向に変位する。
この抑えボルト１５の雄ねじ部に一般的な右ねじが形成
されていた場合には、この抑えボルト１５の緊締に伴っ
て上記ヨーク３に、図２４で時計方向のモーメントが加
わる。そして、このモーメントに基づいて、このヨーク
３が同図に示す様に、シャフト７に対して傾斜する。こ
の結果、上述した様に、上記十字軸４の中心点Ｏがシャ
フト７の中心軸の延長線上から外れ、１対のシャフト
６、７同士の間での回転力伝達が円滑に行なわれなくな
る。

【００１１】この為従来から、例えば特開平２−３５２
２２号公報、ＥＰ０３０９３４４Ａ１等に記載されて
いる様に、シャフトの端部とヨークの基端部との結合作
業に伴って、自動的に上記心合わせが行なわれる様にす
る心合わせ機構が、各種考えられている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−３５２２２
号公報に記載されている構造の場合には、構成各部が加
工しにくい形状でコスト高になる等問題がある。又、こ
の公報の第１図に記載されている構造の場合には、抑え
ボルトの挿入方向とナットの締め付け方向とが異なって
おり、シャフトの端部とヨークの基端部との結合作業が
面倒になる。又、ＥＰ０３０９３４４Ａ１に記載さ
れている構造の場合には、芯出しの為の部材の存在に基
づき、自在継手とヨークとの結合部の回転径が大きくな
り、周囲に存在する部材との干渉防止の為、採用が難し
い場合がある。又、組み付け手順を間違えると、芯合わ
せができなかったり、或はヨークの締め付けができない
等の問題がある。

【００１３】シャフトとヨークとの心合わせを自動的に
行なう構造は、この他にも従来から各種知られている
が、構造が複雑でコストが嵩んだり、心合わせが不確実
である等の問題があった。本発明のシャフトと自在継手
のヨークとの結合部は、これらの不都合を何れも解消す
べく考えたものである。

【００１４】

【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、従来から知られているシャ
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
成した、互いに平行な１対の外側平面と、片側方が開口
した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互い
に離隔して配置し、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、一方の抑え板部に設けたねじ孔と、他方の
抑え板部の開口側端部に形成した、上記ねじ孔と同心で
このねじ孔よりも大径の通孔と、こ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に螺
合させる抑えボルトとを備える。

【００１５】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、上記抑えボルトの中間部で上
記１対の抑え面同士の間に位置する部分に弾性的に外嵌
固定した筒状のカム部材を備える。そして、自由状態で
のこのカム部材のうち、少なくとも最も径が小さくなっ
た部分の最大内接円の直径を、上記抑えボルトの一部で
上記１対の抑え面同士の間に位置する中間部分の外径よ
りも小さくしている。又、この中間部分に上記カム部材
を外嵌した状態で、この中間部分の中心からこのカム部
材の外周面の一部で上記抑えボルトの外周面から直径方
向外方に突出した押し付け部の先端部までの距離は、こ
の抑えボルトの回転に伴って上記シャフトの先端部を上
記ヨークの基端部の奥に押し込めるだけの大きさを有す
る。更に、上記通孔の内周面形状を、上記シャフトの先
端部を上記ヨークの基端部に押し込んだ状態で、上記カ
ム部材とこのシャフトとが干渉しない方向に、上記抑え
ボルトを中心とする円周方向に関する上記カム部材の位
相を合わせた状態でのみこのカム部材が通過可能とな
る、非円形としている。

【００１６】

【作用】上述の様に構成す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、簡単な構成にも拘ら
ず、面倒な作業を要する事なく、ヨークとシャフトとの
心合わせを確実に行なえる。即ち、シャフトの端部をヨ
ークの基端部に挿入し、外側平面と抑え面とを対向させ
た状態で抑えボルトの雄ねじをねじ孔に螺合させ、更に
緊締すれば、この緊締の途中で上記抑えボルトの中間部
に外嵌したカム部材が、これら抑えボルトの中間部外周
面とカム部材の内周面との間に作用する摩擦力に基づい
て、上記抑えボルトと共に回転する。そして、上記カム
部材の押し付け部が上記シャフトの端部を押し、この端
部を上記基端部の奥部に押し込み、このシャフトの心合
わせを行なう。

【００１７】この様にカム部材が上記シャフトの端部を
押圧し、このシャフトとヨークとの心合わせを行なった
状態から、更に上記抑えボルトを緊締すると、上記抑え
ボルトの中間部外周面とカム部材の内周面とが滑って、
この抑えボルトと上記カム部材との相対回転を許容す
る。この結果、このカム部材の押し付け部を上記シャフ
トの先端部に押し付けて、このカム部材が回転しない状
態のまま、上記抑えボルトとねじ孔とを強く螺合させる
事ができる。そして、この螺合に基づき、ヨークを構成
する１対の抑え板部の抑え面をシャフトの先端部に設け
た１対の外側平面に強く押し付けて、これらヨークとシ
ャフトとを、心合わせした状態で結合できる。

【００１８】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、上記カム部材の押し付け部が上記シャ
フトの先端部を上記基端部の奥部に押し込む力（押し込
み力）は、上記抑えボルトの中間部分の外周面とカム部
材の内周面との間に作用する滑り摩擦によって定まる。
上記カム部材は、上記抑えボルトの中間部分で、上記ね
じ孔と螺合する雄ねじ部とは関係ない部分に嵌合してい
る。従って、上記滑り摩擦を大きくして上記押し込み力
を大きくする為、上記抑えボルトに対する上記カム部材
の嵌合強度を大きくしても、上記雄ねじ部が傷む事はな
い。言い換えれば、上記ヨークとシャフトとの心合わせ
を確実に行なうべく、上記押し込み力を大きくしても、
上記ねじ孔と雄ねじ部との螺合部の機能を損なう事はな
い。又、通孔の内周面形状を工夫している為、上記カム
部材がこの通孔を挿通した後に、上記シャフトの先端部
と干渉する事がない。この為、このカム部材の位相合わ
せを、目視可能な、上記通孔を形成した抑え板部の外側
で行なう事ができて、上記カム部材を装着した上記抑え
ボルトと上記ねじ孔とを螺合させる作業を容易に行え
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜５は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。使用時に回転するシャフト７の
先端部の断面形状は、前述の図２３に示す様に小判形と
し、この先端部外周面に、互いに平行な１対の外側平面
１４、１４を形成している。又、この先端部片縁部（図
１の上縁部）には、抑えボルト１５ａとの干渉を防止す
ると共に、万一抑えボルト１５ａが緩んだ場合にも、ヨ
ーク３がシャフト７の軸方向に抜け出るのを防止する為
の切り欠き１７を形成している。

【００２０】一方、自在継手１（図２１、２４参照）を
構成するヨーク３は、断面Ｕ字形で、側方（図１〜３の
上方）が開口した基端部８を有する。この基端部８は、
互いに離隔して配置した１対の抑え板部９ａ、９ｂを有
する。そして、各抑え板部９ａ、９ｂの内側面を、上記
各外側平面１４、１４と対向する抑え面１０、１０とし
ている。又、一方（図１〜２の奥側、図３の左方）の抑
え板部９ａの開口側端部に形成した通孔１３ｂにナット
１１を嵌合固定して、この抑え板部９ａにねじ孔１２を
設けている。更に、他方（図１〜２の手前側、図３の右
方）の抑え板部９ｂの開口側端部に、通孔１３ａを形成
している。この通孔１３ａは、上記ねじ孔１２と同心
で、このねじ孔１２よりも大きな楕円形としている。そ
して、この楕円の長径方向を、上記基端部８の軸方向
（図１の鎖線状態及び図２の左右方向、図３の表裏方
向）に一致させている。

【００２１】抑えボルト１５ａは、この通孔１３ａを挿
通した状態で、その雄ねじ部１８を、上記ねじ孔１２に
螺合させている。又、この抑えボルト１５ａの基端寄り
（頭部１６寄りで、図３の右寄り）部分には、上記雄ね
じ部１８よりも大径で外周面を円筒面とした大径部１９
を、この雄ねじ部１８と同心に形成している。この大径
部１９の外径Ｄ₁₉は、上記通孔１３ａの内周面の短径ｒ
_13a （図３）よりも少しだけ小さい。従って、この大径
部１９はこの通孔１３ａ内に、｛特に短径方向（図１〜
３の上下方向）には｝大きながたつきなく挿入自在であ
る。

【００２２】又、上記抑えボルト１５ａを構成する雄ね
じ部１８と大径部１９との間部分に位置し、この雄ねじ
部１８の先端部を上記ねじ孔１２とを螺合させた状態で
上記１対の抑え板部９ａ、９ｂ同士の間に位置する中間
部分２１には、カム部材２０を弾性的に外嵌固定してい
る。本例の場合にこのカム部材２０は、ステンレスのば
ね鋼等の弾性を有する金属板により、楕円筒状に形成し
ている。このカム部材２０の大きさは、次の様に規制し
ている。先ず、自由状態でのこのカム部材２０の最大内
接円の直径、即ち、自由状態での内周面の短径ｒ₂₀（図
５）は、上記中間部分２１の外径ｄ₂₁（図２）よりも小
さく（r₂₀ ＜ｄ₂₁）している。尚、この中間部分の外径
ｄ₂₁と上記大径部１９の外径Ｄ₁₉との差（Ｄ₁₉−ｄ₂₁）
は、上記カム部材２０を構成するばね板の厚さの２倍程
度とする。

【００２３】又、上記短径ｒ₂₀を弾性的に拡大しつつ上
記カム部材２０を上記中間部分２１に外嵌した状態で、
このカム部材２０の外周面の長径Ｄ₂₀（図４）は、上記
通孔１３ａの内周面の長径Ｒ_13a （図２）と同じか、こ
の内径Ｒ_13a よりも僅かに小さく（Ｄ₂₀≦Ｒ_13a ）なる
様にしている。但し、上記カム部材２０の外周面の長径
Ｄ₂₀は、上記通孔１３ａの内周面の短径ｒ_13a よりも大
きく（Ｄ₂₀＞ｒ_13a ）している。従って、上記カム部材
２０は、上記中間部分２１に外嵌支持し、且つ、長径方
向を前記基端部８の軸方向に一致させた状態でのみ、上
記通孔１３ａを通過自在である。そして、この様にカム
部材２０を上記中間部分２１に外嵌した状態で、上記抑
えボルト１５ａの回転に伴って上記シャフト７の先端部
を、上記ヨーク３の基端部８の奥に押し込める様にして
いる。

【００２４】この為に本例の場合には、上記カム部材２
０の中心軸線からこのカム部材２０の一部で上記抑えボ
ルト１５ａの外周面から直径方向外方に突出した押し付
け部２２、２２の先端部までの距離、即ち、上記中心軸
線から楕円の外周面の長径Ｄ₂₀の両端部までの距離Ｄ₂₀
／２を、上記抑えボルト１５ａの中心線ｘから上記切り
欠き１７の底面２３までの距離Ｌ（図３）よりも大きく
（Ｄ₂₀／２＞Ｌ）している。従って、上記抑えボルト１
５ａの雄ねじ部１８と前記ねじ孔１２とを螺合させ、更
にこの抑えボルト１５ａを回転させた場合に、上記カム
部材２０は回転する事なく、上記シャフト７の先端部を
上記ヨーク３の基端部８の奥に押し込む。

【００２５】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、簡単な構成にも
拘らず、面倒な作業を要する事なく、ヨーク３とシャフ
ト７との心合わせを確実に行なえる。本発明のシャフト
と自在継手のヨークとの結合部を組み立てる場合、予
め、図４に示す様に、上記カム部材２０を抑えボルト１
５ａの中間部分２１に、弾性的に外嵌しておく。そし
て、先ず、上記ヨーク３の基端部８に上記シャフト７の
端部を挿入し、図３に示す様に、各抑え面１０、１０と
外側平面１４、１４とを対向させる。この挿入作業は、
上記抑えボルト１５ａを未だ通孔１３ａ内に挿入しない
状態で行なう。

【００２６】上記シャフト７の端部を上記基端部８に挿
入したならば、上記カム部材２０を外嵌した抑えボルト
１５ａを上記通孔１３ａに、前記楕円形の通孔１３ａを
形成した抑え板部９ｂの外側面側から内側面側に向け挿
通する。この様にカム部材２０を上記通孔１３ａに挿通
する作業は、前述した通り、このカム部材２０の長径方
向を上記基端部８の軸方向に一致させた状態でのみ、可
能である。そして、この状態で上記カム部材２０を上記
通孔１３ａに挿通すれば、挿通作業時にこのカム部材２
０が上記シャフト７の一部で前記切り欠き１７の端縁部
に衝合する事はない。即ち、目視可能な上記通孔１３ａ
に上記カム部材２０を挿通しさえすれば、このカム部材
２０が目視不能なシャフト７の一部に衝合する事はな
い。従って、このカム部材２０及び抑えボルト１５ａを
上記通孔１３ａに挿通し、更にこの抑えボルト１５ａの
雄ねじ部１８の先端で上記カム部材２０よりも突出した
部分を、前記ナット１１のねじ孔１２に螺合させる作業
を容易に行なえる。

【００２７】この様にして上記雄ねじ部１８とねじ孔１
２とを螺合させたならば、更に上記抑えボルト１５ａを
緊締する。この状態で前記大径部１９は、上記通孔１３
ａ内に、特に上記シャフト７に対し遠近動する方向に関
しては、ほぼがたつきなく挿入される。従って、上記抑
えボルト１５ａの中心線ｘは、揺動する事なく、確実に
位置決めされる。この様にして上記ねじ孔１２に螺合さ
せた抑えボルト１５ａの螺合緊締の初期段階では、上記
カム部材２０が上記抑えボルト１５ａと共に回転する。
そして、このカム部材２０の外周面で前記長径Ｄ₂₀上の
反対側２個所位置に設けた１対の押し付け部２２、２２
のうちの一方の押し付け部２２の近傍部分が、上記シャ
フト７の端部に形成した切り欠き１７の底面２３を押
し、このシャフト７の端部を前記基端部８の奥部に迄押
し込む。この押し込み作業の結果、このシャフト７の一
部外周面と上記基端部８の一部で前記１対の抑え板部９
ａ、９ｂ同士を連続させる連結部分２４の内周面とが広
範囲に亙り互いに当接し、上記シャフト７と基端部８と
の心合わせを行なう。

【００２８】シャフト７とヨーク３とを結合するには、
この様にカム部材２０の押し付け部２２が上記シャフト
７の端部を押圧し、このシャフト７とヨーク３との心合
わせを行なった状態から、更に上記抑えボルト１５ａを
緊締する。この緊締作業は、或る程度大きなトルクで行
なう為、弾性的に当接した上記カム部材２０の内周面と
前記中間部分２１の外周面とが擦れ合いに基づいて変位
する。この結果、上記押し付け部２２を上記底面２３に
押し付けたまま回転しない上記カム部材２０の存在に拘
らず、上記抑えボルト１５ａと上記カム部材２０との相
対回転が可能になる。そこで、このままこの抑えボルト
１５ａの緊締を継続して行なえば、上記シャフト７とヨ
ーク３との心合わせを行なった状態のまま、上記ヨーク
３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、
１０をシャフト７の先端部に設けた１対の外側平面１
４、１４に強く押し付けて、これらヨーク３とシャフト
７とを、心合わせした状態で結合できる。

【００２９】前述の様に構成し、上述の様に組み立てる
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、上記カム部材２０の押し付け部２２が上記シャフト
７の先端部を上記ヨーク３の基端部８の奥部に押し込む
力（押し込み力）は、上記抑えボルト１５ａの中間部分
２１の外周面と上記カム部材２０の内周面との間に作用
する滑り摩擦によって定まる。この滑り摩擦が大きくな
る程、上記押し込み力は大きくなる。本発明の場合に上
記カム部材２０は、上記抑えボルト１５ａの中間部分２
１で、前記ねじ孔１２と螺合する雄ねじ部１８とは関係
ない部分に嵌合している。従って、上記滑り摩擦を大き
くして上記押し込み力を大きくする為、上記抑えボルト
１５ａの中間部分２１に対する上記カム部材２０の嵌合
強度を大きくし、更にこれら中間部分２１の外周面とカ
ム部材２０の内周面とを擦れ合わせても、上記雄ねじ部
１８が傷む事はない。言い換えれば、上記ヨーク３とシ
ャフト７との心合わせを確実に行なうべく、上記押し込
み力を大きくしても、上記ねじ孔１２と雄ねじ部１８と
の螺合部の機能を損なう事はない。

【００３０】次に、図６は、本発明の実施の形態の第２
例に組み込む、抑えボルト１５とカム部材２０ａとを示
している。本例の場合には、コスト低減の為に、カム部
材２０ａの形状を工夫する事により、抑えボルト１５と
して一般的なボルトの使用を可能にしている。即ち、本
例の場合には、カム部材２０ａとして、上記抑えボルト
１５の頭部１６側に円筒部２５を、雄ねじ部１８側に楕
円筒状のカム部２６を、それぞれ形成したものを使用し
ている。このカム部２６を上記抑えボルト１５の中間部
分２１に外嵌した状態で、このカム部２６の短径は、上
記円筒部２５の直径とほぼ同じになる。この様なカム部
材２０ａは、上記円筒部２５が、抑えボルト１５ａの大
径部１９（図３、４）に代わり、抑え板部９ｂの通孔１
３ａ（図１〜３参照）に、短径ｒ_13a 方向に関するがた
つきなく挿入されて、上記抑えボルト１５の位置決めを
図る。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の
第１例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説
明を省略する。

【００３１】次に、図７〜１１は、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、カム部材２０
ｂとして、抑えボルト１５ａの中間部分２１に大きなが
たつきなく外嵌自在な支持円筒部２７を有するものを使
用している。この支持円筒部２７の一端部｛図９（Ｂ）
及び図１０の左端部｝の直径方向反対側２個所位置に
は、直径方向外方に突出する突出部２８、２８を形成
し、この一端部をカム部２９として機能自在としてい
る。又、上記支持円筒部２７の中間部分には、図１１に
示す様に、直径方向内方に突出する少なくとも１個の突
起３０を形成している。本発明のシャフトと自在継手の
ヨークとの結合部を構成すべく、上記支持円筒部２７を
上記抑えボルト１５ａの中間部分２１に外嵌した状態で
は、上記突起３０がこの中間部分２１の外周面と摩擦係
合する。そして、この摩擦係合に基づき、上記抑えボル
ト１５ａと上記カム部材２０ｂとの相対回転に要するト
ルクを大きくする。

【００３２】上述の様に構成する本例の場合には、上記
抑えボルト１５ａの雄ねじ部１８をねじ孔１２に螺合
し、更に緊締するのに伴って、上記カム部２９を構成す
る１対の突出部２８、２８のうちの一方の突出部２８
が、シャフト７の先端部に形成した切り欠き１７の底面
２３を押圧する。そして、このシャフト７とヨーク３と
の心合わせを行なう。本例の場合には、上記突出部２８
の先端部近傍が、押し付け部として機能する。又、抑え
板部９ｂに形成した通孔１３ｃは、上記１対の突出部２
８、２８を基端部８の軸方向反対側に位置させた場合に
のみ、上記カム部材２０ｂが通過自在な形状を有する。
即ち、上記通孔１３ｃは、上記支持円筒部２７が通過自
在な円形部分の、上記基端部８の軸方向に関する直径方
向反対側２個所位置に、上記１対の突出部２８、２８が
通過自在な切り欠き部を、上記円形部分の直径方向外方
に突出させる状態で形成している。従って、本例の場合
も、上記通孔１３ｃを通過したカム部材２０ｂが、上記
シャフト７と干渉する事を防止して、このカム部材２０
ｂを外嵌した上記抑えボルト１５ａの挿通作業を容易に
行なえる。その他の構成及び作用は、前述した実施の形
態の第１例の場合と同様であるから、重複する説明を省
略する。尚、本例の場合も、前記支持円筒部２７を上記
通孔１３ｃの内側部分に達するまで延長し、上記抑えボ
ルト１５ａの大径部１９を省略する（図６に示す様な抑
えボルト１５を使用する）事もできる。

【００３３】次に、図１２は、本発明の実施の形態の第
４例に組み込むカム部材２０ｃを示している。本例の場
合には、支持円筒部２７の円周方向一部に、軸方向｛図
１２（Ａ）の左右方向｝に長く、直径方向内方に突出す
る少なくとも１本の突条３１を形成している。上記支持
円筒部２７を抑えボルト１５ａの中間部分２１（図９参
照）に外嵌した状態では、これら突条３１の先端部と中
間部分２１の外周面とが摩擦係合する。そして、この摩
擦係合に基づき、上記抑えボルト１５ａと上記カム部材
２０ｃとの相対回転に要するトルクを大きくする。その
他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第３例の場
合と同様であるから、重複する図示並びに説明を省略す
る。

【００３４】次に、図１３は、本発明の実施の形態の第
５例に組み込むカム部材２０ｄと抑えボルト１５ａとを
示している。本例の場合には、抑えボルト１５ａの中間
部分２１の外周面に、ローレット加工等により凹凸を形
成し、この凹凸を形成した部分に上記カム部材２０ｄの
支持円筒部２７を若干の締まり嵌めにより外嵌して、こ
れら中間部分２１の外周面と支持円筒部２７の内周面と
を摩擦係合させている。そして、この摩擦係合に基づ
き、上記抑えボルト１５ａと上記カム部材２０ｄとの相
対回転に要するトルクを大きくしている。その他の構成
及び作用は、上述した実施の形態の第３〜４例の場合と
同様であるから、重複する図示並びに説明を省略する。

【００３５】次に、図１４〜１７は、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、カム部材２
０ｅとして、抑えボルト１５ａの中間部分２１に大きな
がたつきなく外嵌自在な支持円筒部２７の一端｛図１
５、図１６（Ｂ）、図１７の左端｝に、外向フランジ状
のカム部３２を形成したものを使用している。図１４〜
１７には省略したが、この支持円筒部２７と上記中間部
分２１との間には、上述した第３〜５例の何れかの構造
を組み込む事により、上記抑えボルト１５ａと上記カム
部材２０ｅとの相対回転に要するトルクを大きくしてい
る。

【００３６】上述の様に構成する本例の場合には、上記
抑えボルト１５ａの雄ねじ部１８をねじ孔１２に螺合
し、更に緊締するのに伴って、上記カム部３２の一部で
直径が大きくなった部分の外周縁部が、シャフト７の先
端部に形成した切り欠き１７の底面２３を押圧する。そ
して、このシャフト７とヨーク３との心合わせを行な
う。従って、本例の場合には、上記カム部３２の一部で
直径が大きくなった部分の外周縁部が、押し付け部とし
て機能する。本例の場合、抑え板部９ｂに形成した通孔
１３ａは、上記カム部３２を、このカム部３２の最も大
きな直径方向（図１６の上下方向）を上記ヨーク３の基
端部８の軸方向（図１４の左右方向、図１５の表裏方
向）に一致させた場合にのみ、通過自在な形状としてい
る。従って、本例の場合も、上記通孔１３ａを通過した
カム部材２０ｅが、上記シャフト７と干渉する事を防止
して、このカム部材２０ｅを外嵌した上記抑えボルト１
５ａの挿通作業を容易に行なえる。カム部の形状が異な
った点以外の構成及び作用は、前述した実施の形態の第
３〜５例の場合と同様であるから、重複する説明を省略
する。

【００３７】次に、図１８〜１９は、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、抑えボルト
１５ｂの中間部分２１ａを雄ねじ部１８よりも大径に形
成し、この中間部分２１ａの先端部（図１９の左端部）
を、ナット１１を嵌合固定した通孔１３ｂの内端部（図
１９の右端部）にがたつきなく挿入している。本例の場
合には、ヨーク３とシャフト７との間に加わる曲げ応力
に基づいて上記抑えボルト１５ｂに加わる荷重を、上記
中間部分２１ａの先端部外周面と上記通孔１３ｂの内周
面との当接部が支承する。この中間部分２１ａは、上記
雄ねじ部１８よりも大径である為、上記曲げ応力に対す
る剛性が大きくなり、この曲げ応力に基づいて上記雄ね
じ部１８が損傷する様な事も確実に防止できる。その他
の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合
と同様であるから、重複する説明を省略する。

【００３８】次に、図２０は、本発明の実施の形態の第
８例に組み込むカム部材２０ｆを示している。上述の第
１〜７例に使用するカム部材２０ａ〜２０ｅが、何れも
筒状に形成していたのに対して、本例に使用するカム部
材２０ｆの場合には、弾性金属板を曲げ形成する事によ
り、一部にスリット状の不連続部３３を有する、欠楕円
筒状に形成している。その他の構成及び作用は、前述し
た実施の形態の第１例或は上述した第７例の場合と同様
であるから、重複する図示並びに説明を省略する。

【００３９】

【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が、簡
単な構成にも拘らず、面倒な作業を要する事なくシャフ
トの心合わせを行なえる為、組み付け性の良好な自在継
手を安価に提供できる。又、締め付けボルトのねじ方向
や組み付け方向、更にはヨークの形状及び大きさに関係
なく、確実な心合わせを行なえる。更には、組立作業時
に目視できないシャフトの端部とカム部材とが衝合する
事を防止して、このカム部材を外嵌した抑えボルトの挿
通作業を容易に行なえる。この為、小型且つ軽量で、し
かも組み付け作業性が良好な自在継手を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を、シャフトの端
部とヨークの基端部とを結合する途中の状態で示す側面
図。

【図２】同じく組立完了後の状態で示す、図１と反対側
から見た部分切断側面図。

【図３】図２のイ−イ断面図。

【図４】抑えボルトとカム部材とを組み合わせた状態を
示しており、（Ａ）は、カム部材のみを切断した状態で
抑えボルトの先端側から見た図、（Ｂ）は、カム部材の
みを切断した状態で図３と同方向から見た図。

【図５】カム部材の斜視図。

【図６】本発明の実施の形態の第２例に組み込む抑えボ
ルトとカム部材とを組み合わせた状態で示す、図４と同
様の図。

【図７】本発明の実施の形態の第３例を、組立完了後の
状態で示す部分切断側面図。

【図８】図７のロ−ロ断面図。

【図９】抑えボルトとカム部材とを組み合わせた状態を
示しており、（Ａ）は、抑えボルトの先端側から見た
図、（Ｂ）は、カム部材のみを切断した状態で図８と同
方向から見た図。

【図１０】カム部材の斜視図。

【図１１】本発明の実施の形態の第３例に組み込むカム
部材を示しており、（Ａ）は、中心軸を通る平面で切断
した断面図、（Ｂ）は、（Ａ）のハ−ハ断面図。

【図１２】本発明の実施の形態の第４例に組み込むカム
部材を示しており、（Ａ）は、中心軸を通る平面で切断
した断面図、（Ｂ）は、（Ａ）のニ−ニ断面図。

【図１３】本発明の実施の形態の第５例に組み込む抑え
ボルトとカム部材とを組み合わせ、カム部材のみを切断
した状態で図３と同方向から見た図。

【図１４】本発明の実施の形態の第６例を、組立完了後
の状態で示す部分切断側面図。

【図１５】図１４のホーホ断面図。

【図１６】抑えボルトとカム部材とを組み合わせた状態
を示しており、（Ａ）は、抑えボルトの先端側から見た
図、（Ｂ）は、カム部材のみを切断した状態で図１５と
同方向から見た図。

【図１７】カム部材の斜視図。

【図１８】本発明の実施の形態の第７例を、組立完了後
の状態で示す部分切断側面図。

【図１９】図１８のヘ−ヘ断面図。

【図２０】本発明の実施の形態の第８例に組み込むカム
部材の斜視図。

【図２１】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２２】図２１のト−ト断面図。

【図２３】同チ−チ断面図。

【図２４】シャフトの中心軸とヨークの中心軸とがずれ
た状態を示す、部分切断側面図。

【符号の説明】

１、１ａ自在継手２、２ａ、３ヨーク４十字軸５軸受カップ６、６ａ、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、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ通孔１４外側平面１５、１５ａ、１５ｂ抑えボルト１６頭部１７切り欠き１８雄ねじ部１９大径部２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０
ｆカム部材２１、２１ａ中間部分２２押し付け部２３底面２４連結部分２５円筒部２６カム部２７支持円筒部２８突出部２９カム部３０突起３１突条３２カム部３３不連続部

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した、互いに平行な１対の外
側平面と、片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し、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、一方の抑え板部に
設けたねじ孔と、他方の抑え板部の開口側端部に形成し
た、上記ねじ孔と同心でこのねじ孔よりも大径の通孔
と、こ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
記抑えボルトの中間部で上記１対の抑え面同士の間に位
置する部分に弾性的に外嵌固定した筒状のカム部材を備
え、自由状態でのこのカム部材の最大内接円の直径は、
上記抑えボルトの一部で上記１対の抑え面同士の間に位
置する中間部分の外径よりも小さく、この中間部分に上
記カム部材を外嵌した状態で、この中間部分の中心から
このカム部材の外周面の一部で上記抑えボルトの外周面
から直径方向外方に突出した押し付け部の先端部までの
距離は、この抑えボルトの回転に伴って上記シャフトの
先端部を上記ヨークの基端部の奥に押し込めるだけの大
きさを有するものであり、上記通孔の内周面形状は、上
記シャフトの先端部を上記ヨークの基端部に押し込んだ
状態で、上記カム部材とこのシャフトとが干渉しない方
向に、上記抑えボルトを中心とする円周方向に関する上
記カム部材の位相を合わせた状態でのみこのカム部材が
通過可能となる、非円形であ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。