JP2000213552A - 弾性軸継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の車種であっても、外軸と内軸との一部
共用化を可能とすることにより、量産効果を得て、製造
コストの低減を図ること。 【解決手段】 弾性軸継手の組立前に部品を準備する段
階では、車種にかかわりなく、一部共用化した外軸３と
内軸６とを準備し、次いで、外軸３に内軸６を挿入した
後、車種ごとに必要なトルクに応じて、外軸３の平坦な
内周面７ａ，７ｂと内軸６の平坦な外周面８ａ，８ｂと
の隙間Ｓ1を、例えばプレス成形により、狭くしてＳ2に
成形している。したがって、外軸３と内軸６との一部共
用化を図りながら、車種ごとに必要なトルクに応じた外
軸３と内軸６との隙間Ｓ2を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のステ
アリング装置において、自在継手のヨークに連結した筒
状の外軸と、この外軸に挿入した内軸との間に、ゴム等
の弾性体を介装し、エンジンおよび車輪の振動を吸収し
てステアリングホイールへの振動の伝達を抑制する弾性
軸継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のステアリング装置における各種の
継手には、弾性体を内蔵した弾性軸継手があり、この弾
性軸継手では、例えば、自在継手のヨークに連結した筒
状の外軸と、この外軸に挿入したメインシャフト側の中
実の内軸との間に、ゴム等の弾性体を介装し、これによ
り、エンジンおよび車輪の振動を吸収して、ステアリン
グホイールへの振動の伝達を抑制している。

【０００３】このような弾性軸継手においては、外軸と
内軸とのトルクの伝達は、トルクの低い範囲では、弾性
体を介して行っているが、トルクの高い範囲では、外軸
と内軸との直接接触により行うようになっている。

【０００４】具体的には、実公昭５９−２９１４７号公
報に開示された弾性軸継手では、外軸は、その断面が非
円形の筒状に形成してあり、その内側には、平坦な内周
面が形成してある。また、この外軸に挿入される内軸
も、その断面が非円形の中実であって外形状が外軸に略
相似形状に形成してあり、その外側には、外軸の平坦な
内周面に対向するように平坦な外周面が形成してある。
さらに、内軸には、この平坦な外周面から段落ちした凹
溝が形成してあり、この凹溝に、弾性体が平坦な外周面
から盛り上がるように接着してある。

【０００５】したがって、トルクが低い範囲では、平坦
な外周面から盛り上がった内軸の弾性体が外軸の平坦な
内周面に接触して弾性変形しながら、その変形抵抗によ
りトルクを伝達する一方、トルクが所定以上の高い範囲
では、外軸の平坦な内周面が内軸の平坦な外周面に直接
的に係合し、この直接的な係合によりトルクを伝達して
いる。

【０００６】また、フランス特許公開公報のＦＲ２６３
７３３４−Ａ１号に開示された弾性軸継手では、比較的
厚肉に形成した外軸の内側に、略「く」字状のストッパ
ーが塑性加工により突出して形成してあると共に、内軸
の外周面と、外軸の内周面の間に弾性体が接着、又は圧
入してある。

【０００７】したがって、トルクが低い範囲では、弾性
体が弾性変形しながら、その変形抵抗によりトルクを伝
達する一方、トルクが所定以上の高い範囲では、外軸の
内側に突出された略「く」字状のストッパーが内軸の外
周面に直接的に係合し、この直接的な係合によりトルク
を伝達している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
公昭５９−２９１４７号公報に開示された弾性軸継手で
は、外軸の平坦な内周面と内軸の平坦な外周面との直接
的な係合によるトルク伝達の開始点は、車種ごとに異な
るのが一般的である。

【０００９】したがって、外軸の平坦な内周面と内軸の
平坦な外周面との隙間を、車種に応じて変更する必要が
ある。その結果、車種ごとに、外軸と内軸又はいずれか
を製造しなければならず、外軸と内軸又はそのいずれか
の種類が増大し、量産効果を得られず、製造コストの高
騰を招来するといったことがある。

【００１０】また、フランス特許公開公報のＦＲ２６３
７３３４−Ａ１号に開示された弾性軸継手では、外軸
は、ヨークと一体となっており、軸との嵌合長さを比較
的長くとる必要があるためその肉厚を比較的厚く形成し
ている。そのため、この肉厚の厚い塑性加工による変形
の影響が広い範囲におよび、これに起因して、外軸の長
さを長くしなければならず、製造コストの高騰を招来し
ている。

【００１１】さらに、外軸の内側に設けた略「く」字状
のストッパーは、塑性加工であるため、その頂点が精度
よく製造できるとは限らず、位置ずれして内軸の外周面
に係合することがあり、その結果、トルクが正確に伝達
されない虞れがある。

【００１２】本発明は、上述したような事情に鑑みてな
されたものであって、多数の車種であっても、外軸と内
軸との一部共用化を可能とすることにより、量産効果を
得て、製造コストの低減を図ることができる弾性軸継手
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る弾性軸継手は、断面が非円形の筒状で
ある外軸に、断面が非円形であって外形状が外軸に略相
似形状である内軸を挿入し、前記外軸には、平坦な内周
面が形成してあると共に、前記内軸には、平坦な内周面
に対向するように平坦な外周面が形成してあり、前記内
軸の平坦な外周面から段落ちして形成した凹溝に、また
は、凹溝を形成せずに前記内軸の平坦な外周面に、弾性
体が設けてある弾性軸継手において、前記外軸に前記内
軸を挿入した後、前記外軸の平坦な内周面と、前記内軸
の平坦な外周面との隙間を、少なくとも１箇所で、狭く
したことを特徴とする。

【００１４】このように、本発明によれば、外軸に内軸
を挿入した後、例えばプレス成形により、外軸の平坦な
内周面と、内軸の平坦な外周面との隙間を狭くしてい
る。そのため、製造前に部品を準備する段階では、車種
にかかわりなく、軸方向長さ等を除いて共用化した外軸
と内軸とを準備し、次いで、外軸に内軸を挿入した後、
車種ごとに、即ち、車種ごとに必要なトルクに応じて、
外軸の平坦な内周面と内軸の平坦な外周面との隙間を、
例えばプレス成形により狭くすればよい。これにより、
外軸と内軸との一部共用化を図りながら、車種ごとに必
要なトルクの大きさに応じた外軸と内軸との隙間を得る
ことができる。

【００１５】したがって、多数の車種であっても、外軸
と内軸の一部共用化が可能となり、量産効果により製造
コストの低減を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
弾性軸継手を図面を参照しつつ説明する。

【００１７】図１は、本発明の第１実施の形態に係る弾
性軸継手の断面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線
に沿った断面図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ
線に沿った断面図であり、図４は、図１に示した弾性軸
継手をプレス成形機に装着した状態を示す図であり、図
５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

【００１８】図１に示すように、車両のステアリング装
置において、自在継手１のヨーク２には、断面が非円形
（略太鼓形）の筒状の外軸３が連結してあり、この外軸
３には、大径部４と、小径部５とが形成してある。この
外軸３の小径部５に、断面が非円形（略太鼓形）であっ
て外形状が外軸３に略相似形状である内軸６が通挿して
ある。

【００１９】外軸３の小径部５には、平坦な内周面７が
形成してあり、この平坦な内周面７の軸方向両側には、
後述するように、隙間が狭くされる平坦な内周面７ａ，
７ｂが形成してある。

【００２０】内軸６には、これら平坦な内周面７ａ，７
ｂに対応して、平坦な外周面８ａ，８ｂが形成してあ
り、これら平坦な外周面８ａ，８ｂの間には、これら平
坦な外周面８ａ，８ｂから段落ちした凹溝９が形成して
ある。

【００２１】この凹溝９には、天然ゴム等の弾性体１０
が平坦な外周面８ａ，８ｂから盛り上がるように接着し
てある。なお、この弾性体１０は、図３に示すように、
内軸６の全周を被覆するように環状に形成してある。

【００２２】上記のように構成されているため、トルク
が低い範囲では、盛り上がった内軸６の弾性体１０が外
軸３の平坦な内周面７に接触して弾性変形しながら、そ
の変形抵抗によりトルクを伝達する一方、トルクが所定
以上の高い範囲では、外軸３の平坦な内周面７ａ，７ｂ
が内軸６の平坦な外周面８ａ，８ｂに直接的に係合し、
この直接的な係合によりトルクを伝達している。

【００２３】また、この直接的な係合に達するまでのト
ルク伝達の範囲は、車種ごとに異なっていることから、
車種に応じて変更する必要があり、具体的には、外軸３
の平坦な内周面７ａ，７ｂと内軸６の平坦な外周面８
ａ，８ｂとの隙間を、車種ごとのトルク伝達範囲に応じ
て変更する必要がある。

【００２４】本実施の形態では、この隙間を車種に応じ
て設定するため、弾性軸継手の組立工程において、外軸
３の小径部５に内軸６を挿入した後、図２に示すよう
に、小径部５の平坦な内周面７ａ，７ｂと内軸６の平坦
な外周面８ａ，８ｂとの間の隙間Ｓ1をプレス成形によ
り狭くし、この隙間をＳ2に成形している。

【００２５】すなわち、図４に示すように、弾性軸継手
をプレス成形機に装着し、小径部５の平坦な内周面７
ａ，７ｂの径方向外方に、一対のプレス型Ｐを配置す
る。図５に示すように、所定のプレス荷重によりプレス
型Ｐを小径部５の平坦な内周面７ａ，７ｂに押圧する。
これにより、図２に示すように、隙間をＳ1からＳ2に狭
くすることができる。

【００２６】したがって、プレス荷重を調整すれば、成
形後の隙間Ｓ2を種々に設定することができ、多数の車
種であっても、車種ごとに必要なトルクの大きさに応じ
た隙間Ｓ2を得ることができる。そのため、弾性軸継手
の組立前においては、小径部５の平坦な内周面７ａ，７
ｂおよび内軸６の平坦な外周面８ａ，８ｂの寸法に関し
ては、車種にかかわらずに、同一寸法に設定して、共用
化を図ることができる。

【００２７】また、外軸３および内軸６の軸方向の長さ
は、一般に、車種ごとに異なっており、共用化は困難で
ある。

【００２８】以上から、外軸３および内軸６の軸方向長
を除いて、小径部５の平坦な内周面７ａ，７ｂおよび内
軸６の平坦な外周面８ａ，８ｂの寸法を、車種にかかわ
らずに、同一寸法に設定して、部品の一部共用化を図り
ながら、車種ごとに必要なトルクに応じた隙間Ｓ2を得
ることができる。したがって、部品の一部共用化のみな
らず、プレス成形機等の生産設備をも共用することがで
き、量産効果により製造コストの低減を図ることができ
る。

【００２９】また、プレス成形前の隙間Ｓ1の寸法に、
バラツキがあったとしても、プレス荷重を調整すること
により、プレス成形後の隙間Ｓ2の寸法は、バラツキを
吸収して精度よくすることができる。なお、従来の実公
昭５９−２９１４７号公報に開示された弾性軸継手で
は、外軸に内軸を挿入した後、プレス成形を行わないた
め、隙間の寸法は、部品精度の影響を受け、バラツキが
ある虞れがある。

【００３０】さらに、図５に示すように、プレス型Ｐに
は、凹所１１を設けている。これにより、図２に示すよ
うに、この凹所１１のプレス成形によって、小径部３の
平坦な外周面７ａ（７ｂ）に突部１２を成形し、この突
部１２の両側部分を、内軸６の平坦な外周面８ａ，８ｂ
に直接的に係合する範囲として規定している。

【００３１】さらに、外軸３または内軸６に、通常使用
時の比較的小さな軸方向荷重が作用した場合、弾性体１
０は、ある程度の厚みを有しており、外軸３の小径部５
の平坦な外周面７ａ，７ｂを通過できないため、比較的
小さな軸方向荷重により外軸３から内軸６が抜け出るこ
とはない。

【００３２】但し、車両の衝突時のように、比較的大き
な軸方向荷重が作用した場合には、弾性体１０の厚みに
かかわらず、外軸３に対して内軸６を相対移動すること
ができるため、衝突時の安全性を十分に確保することが
できる。

【００３３】なお、内軸２は、図示したように、必ずし
も中実である必要はなく、中空の管であってもよい。

【００３４】次に、本発明の第２実施の形態に係る弾性
軸継手を説明する。図６は、本発明の第２実施の形態に
係る弾性軸継手の断面図であり、図７は、図６のＶＩＩ
−ＶＩＩ線に沿った断面図であり、図８は、図６のＶＩ
ＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図であり、図９は、図６
に示した弾性軸継手をプレス成形機に装着した状態を示
す図であり、図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図
である。

【００３５】本第２実施の形態では、外軸３の小径部５
の中間部に、平坦な内周面７ｃが形成してあり、これに
対応して、内軸６の中間部に、平坦な外周面８ｃが形成
してあり、平坦な面の箇所は、１箇所にしている。弾性
体１０および凹溝９は、軸方向に分割して、平坦な外周
面８ｃの両側に配置してある。このような構成であるた
め、第１実施の形態に比べて、こじれ剛性を向上するこ
とができる。

【００３６】なお、プレス型Ｐには、凹所１１を設けて
いない。これにより、プレス型Ｐの製作費を低減するこ
とができる。

【００３７】その他の構成は、第１実施の形態と同様で
ある。したがって、本第２実施の形態でも、外軸３と内
軸６との一部共用化を図りながら、車種ごとに必要なト
ルクに応じた隙間Ｓ2を得ることができ、量産効果によ
り製造コストの低減を図ることができる。

【００３８】次に、本発明の第３実施の形態に係る弾性
軸継手を説明する。図１１は、本発明の第３実施の形態
に係る弾性軸継手の断面図である。

【００３９】本第３実施の形態では、内軸６の平坦な外
周面８ａ，８ｂの全周に、環状の薄い弾性体１３が被覆
してある。これにより、外軸３の平坦な内周面７ａ，７
ｂが内軸６の平坦な外周面８ａ，８ｂに当接する時に発
生する打音を緩和している。

【００４０】その他の構成は、第１および第２実施の形
態と同様である。したがって、本第３実施の形態でも、
外軸３と内軸６との一部共用化を図り、量産効果を得て
製造コストの低減を図ることができる。

【００４１】次に、本発明の第４実施の形態に係る弾性
軸継手を説明する。特に図示していない。

【００４２】本第４実施の形態では、弾性体１０を接着
するための凹溝９を形成せずに、弾性体１０は、内軸６
の平坦な内周面に接着している。これにより、凹溝を加
工するための製造コストを低減できるが、弾性体１０の
厚さが若干薄くなるため、振動吸収性能および騒音吸収
性能が若干良くないといったことがある。

【００４３】その他の構成は、第１ないし第３実施の形
態と同様であり、外軸３と内軸６との一部共用化を図る
ことにより、量産効果を得て製造コストの低減を図るこ
とができる。

【００４４】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されず、種々変形可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外軸に内軸を挿入した後、例えばプレス成形により、外
軸の平坦な内周面と、内軸の平坦な外周面との隙間を狭
くしている。そのため、製造前に部品を準備する段階で
は、車種にかかわりなく、軸方向長さ等を除いて共用化
した外軸と内軸とを準備し、次いで、外軸に内軸を挿入
した後、車種ごとに、即ち、車種ごとに必要なトルク伝
達範囲に応じて、外軸の平坦な内周面と内軸の平坦な外
周面との隙間を、例えばプレス成形により狭くすればよ
い。これにより、外軸と内軸との一部共用化を図りなが
ら、車種ごとに必要なトルク伝達範囲に応じた外軸と内
軸との隙間を得ることができる。

【００４６】したがって、多数の車種であっても、外軸
と内軸の一部共用化が可能となり、量産効果により製造
コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態に係る弾性軸継手の断
面図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。

【図４】図１に示した弾性軸継手をプレス成形機に装着
した状態を示す図。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図。

【図６】本発明の第２実施の形態に係る弾性軸継手の断
面図。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図。

【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図。

【図９】図６に示した弾性軸継手をプレス成形機に装着
した状態を示す図。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図。

【図１１】本発明の第３実施の形態に係る弾性軸継手の
断面図。

【符号の説明】

１ 自在継手 ２ ヨーク ３ 外軸 ４ 大径部 ５ 小径部 ６ 内軸 ７，７ａ，７ｂ，７ｃ 平坦な内周面 ８ａ，８ｂ，８ｃ 平坦な外周面 ９ 凹溝 １０ 弾性体 １１ 凹所 １２ 突部 １３ 弾性体 Ｐ プレス型 Ｓ1 成形前の隙間 Ｓ2 成形後の隙間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面が非円形の筒状である外軸に、断面が
   非円形であって外形状が外軸に略相似形状である内軸を
   挿入し、 前記外軸には、平坦な内周面が形成してあると共に、前
   記内軸には、平坦な内周面に対向するように平坦な外周
   面が形成してあり、 前記内軸の平坦な外周面から段落ちして形成した凹溝
   に、または、凹溝を形成せずに前記内軸の平坦な外周面
   に、弾性体が設けてある弾性軸継手において、 前記外軸に前記内軸を挿入した後、前記外軸の平坦な内
   周面と、前記内軸の平坦な外周面との隙間を、少なくと
   も１箇所で、狭くしたことを特徴とする弾性軸継手。
2. 【請求項２】前記外軸の平坦な内周面と前記内軸の平坦
   な外周面との隙間の狭い箇所は、２箇所であり、前記弾
   性体の軸方向両側に配置してあり、 または、前記外軸の平坦な内周面と前記内軸の平坦な外
   周面との隙間の狭い箇所は、１箇所であり、軸方向に分
   割された２つの弾性体の間に配置してあることを特徴と
   する請求項１に記載の弾性軸継手。