JPH09229085A - 弾性軸継手 - Google Patents

弾性軸継手

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JPH09229085A
JPH09229085A JP8036799A JP3679996A JPH09229085A JP H09229085 A JPH09229085 A JP H09229085A JP 8036799 A JP8036799 A JP 8036799A JP 3679996 A JP3679996 A JP 3679996A JP H09229085 A JPH09229085 A JP H09229085A
Authority
JP
Japan
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peripheral surface
shaft
cylinder
engaging
elastic
Prior art date
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Pending
Application number
JP8036799A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoaki Tono
清明 東野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
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Publication of JPH09229085A publication Critical patent/JPH09229085A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02Shafts; Axles
    • F16C3/03Shafts; Axles telescopic
    • F16C3/035Shafts; Axles telescopic with built-in bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/02Sliding-contact bearings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一の構造で円周方向に亙る振動だけでなく
軸方向に亙る振動も吸収自在とする事により、ステアリ
ング装置全体としてのコスト低減を図る。 【構成】 弾性材10を組み込んだ緩衝筒7aの内筒8
aの内周面に、複数の保持凹部17を形成する。シャフ
ト6aの端部外周面に、複数の係合凹溝18を形成す
る。これら各保持凹部17と係合凹溝18との間に、こ
ろ19等の係合部材を掛け渡す。軸方向に亙る振動は、
上記ころ19が係合凹溝18に対し摺動する事により吸
収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明に係る弾性軸継手は、車
輪の振動がステアリングホイールに伝わる事を防止する
為、自動車のステアリング装置に組み込んだ状態で使用
する。
【0002】
【従来の技術】自動車の走行時に車輪の振動がステアリ
ングホイールに伝わると、このステアリングホイールを
操作する運転者に不快感を与える。この為従来から、弾
性軸継手をステアリングシャフトの中間部に設け、上記
振動がステアリングホイールに伝達される事を防止して
いる。図6〜9は、従来から使用されている弾性軸継手
の1例を示している。
【0003】スプライン係合部1を備えて伸縮自在に構
成された中間軸2の両端部(図6の左右両端部)は、そ
れぞれ自在継手3a、3bにより他の軸に連結自在とし
ている。ステアリングホイールに加えられた操作力は、
これら各部材3a、2、3bを介して、図示しないステ
アリングギヤに伝達され、前輪に対して、上記ステアリ
ングホイールの操作量に応じた舵角を付与する。図6〜
9に示した構造の場合、本発明の対象となる弾性軸継手
4は、一方(図6の左方)の自在継手3aを構成するヨ
ーク5の基端部(図6、8の右端部)と、上記中間軸2
を構成するシャフト6の端部(図6の左端部)との間に
組み込んでいる。
【0004】即ち、上記ヨーク5の基端部を円筒形に形
成する事によりこのヨーク5に、円筒状の内周面を有す
る筒状部材としての機能を持たせている。又、上記シャ
フト6の端部の外径を、上記ヨーク5の基端部の内径よ
りも小さくしている。そして、これらヨーク5の基端部
内周面とシャフト6の端部外周面との間に、緩衝筒7を
設けている。この緩衝筒7は、それぞれが円筒状に形成
されて互いに同心に配置された内筒8及び外筒9と、こ
れら内筒8の外周面と外筒9の内周面との間に設けられ
た、ゴム等の弾性材10とから構成されている。この弾
性材10の内周面は上記内筒8の外周面に、同じく外周
面は上記外筒9の内周面に、それぞれ焼き付け、接着等
により結合している。又、上記内筒8は上記シャフト6
の外端部に締まり嵌めで外嵌固定し、上記外筒9は上記
ヨーク5の基端部に、やはり締まり嵌めで内嵌固定して
いる。
【0005】又、上記シャフト6の外端部と緩衝筒7と
を、それぞれの直径方向に亙って貫通したストッパピン
11の両端部を、上記ヨーク5基端部の直径方向反対位
置にに形成した、互いに同心の円孔12、12内に挿入
している。これら各円孔12、12の内径は、上記スト
ッパピン11の両端部の外径よりも大きくしている。そ
して、外力が作用しない中立状態では、このストッパピ
ン11の両端部が上記各円孔12、12の中央部に位置
し、この両端部外周面とこれら各円孔12、12の内周
面との間に、全周に亙ってほぼ均一な隙間が形成される
様にしている。尚、上記外筒9及び弾性材10の一部
で、上記各円孔12、12と整合する位置にも、これら
各円孔12、12と同形の円孔13、14を形成してい
る。これに対して、上記内筒8及びシャフト6の外端部
の一部でこれら各円孔12〜14に整合する位置には、
これら各円孔12〜14よりも少し小径の円孔15、1
6を形成している。上記ストッパピン11の両端部は、
図9に示す様に円筒形とされており、上記内筒8の外周
面から突出した部分は拡径されている。従って、上記ス
トッパピン11が図6、7、9に示した位置から脱落す
る事はない。
【0006】上述の様に構成される弾性軸継手は、直進
状態で車輪側から例えばヨーク5に伝達された振動は、
緩衝筒7を構成する弾性材10により吸収される。これ
に対して、進路変更の為にステアリングホイールを操作
し、シャフト6を回転させた場合には、ストッパピン1
1の両端部外周面が、ヨーク5の基端部に形成した円孔
12、12の内側面に衝合する。この状態では上記シャ
フト6の回転が、上記弾性材10を介する事なくヨーク
5に伝達される。この為、上記弾性材10に過大な剪断
応力が加わる事がなく、この弾性材10が破損したり、
或はこの弾性材10の耐久性が損なわれる事はない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図6〜9に示した従来
構造の場合には、特に軸方向(図6、8の左右方向、図
7、9の表裏方向)に亙る振動を吸収する事は考慮して
いない。一方、ステアリング装置に加わる振動の大きさ
は、車種によっては、円周方向よりも軸方向が大きい場
合がある。従って、図6〜9に示す様な弾性軸継手を使
用した場合、軸方向に亙る振動を吸収する為には、この
弾性軸継手に対して直列に別途ラバーカップリングを設
ける等、軸方向振動を吸収する為の構造を設ける必要が
ある。例えば図6〜9に示した従来構造の場合には、中
間軸2の途中にスプライン係合部1を設ける事により上
記軸方向振動を吸収する様にしている。ところが、この
様なスプライン係合部1は製作が面倒で、コスト高の原
因となる。この様に軸方向振動を吸収する為の構造を別
途設ける場合には、その分部品製作、部品管理、組立作
業が必要になり、コストアップの要因となる為、好まし
くない。本発明の弾性軸継手は、この様な事情に鑑み
て、円周方向に亙る振動だけでなく、軸方向に亙る振動
も有効に吸収できる構造を実現すべく、発明したもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性軸継手は、
前述した従来の弾性軸継手と同様に、円筒状の外周面を
有するシャフトと、このシャフトの周囲に設けられた、
円筒状の内周面を有する筒状部材と、円筒状の弾性材を
含んで構成され、上記シャフトの外周面と上記筒状部材
の内周面との間に嵌合保持された緩衝筒とを備える。特
に本発明の弾性軸継手に於いては、上記緩衝筒の内周面
部分に固定され、その外周面に上記弾性材の内周面を結
合した内筒と、上記シャフトの一部外周面でこの内筒の
内周面と対向する部分と上記内筒の内周面とのうちの一
方の周面に形成された複数の保持凹部と、上記シャフト
の一部外周面で上記内筒の内周面と対向する部分と上記
内筒の内周面とのうちの他方の周面に、上記シャフト及
び筒状部材の軸方向に亙って形成された複数の係合凹溝
と、それぞれの片半部を上記各保持凹部に嵌合させると
共に、それぞれの他半部を上記各係合凹溝に、それぞれ
係合凹溝に沿った変位自在に嵌合させた複数の係合部材
とを備える。
【0009】
【作用】上述の様に構成される本発明の弾性軸継手が円
周方向に亙る振動を吸収する際の作用は、前述した従来
構造と同様である。又、シャフトと緩衝筒を構成する内
筒との間の回転力伝達は、それぞれの両半部を保持凹部
と係合凹溝とに嵌合させた複数の係合部材を介して、十
分な剛性で行なわれる。更に、本発明の弾性軸継手の場
合には、それぞれが複数ずつ設けられた嵌合凹部と係合
凹溝との間に掛け渡される様に設けられた嵌合部材が、
上記係合凹溝に沿って変位する事により、軸方向に亙る
振動を吸収する。
【0010】
【発明の実施の形態】図1〜5は本発明の実施の形態の
1例を示している。本例は、前述した従来構造の場合と
同様、ステアリング装置に組み込まれる自在継手3aの
ヨーク5と中間軸2を構成するシャフト6aとの間に弾
性軸継手を組み込み、例えば自在継手3aから中間軸2
に振動が伝達するのを防止する様にしている。従って、
本例の場合には、上記ヨーク5が特許請求の範囲の筒状
部材に相当し、同じくシャフト6aが、特許請求の範囲
のシャフトに相当する。尚、本発明の特徴は、円周方向
に亙る振動だけでなく、軸方向に亙る振動も効率良く吸
収する部分にある。その他の部分の構成及び作用は、前
述の図6〜9に示した従来構造と同様であるから、同等
部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは
簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【0011】緩衝筒7aの内周面部分に固定され、その
外周面に弾性材10の内周面を、焼き付け、接着等によ
り結合した内筒8aの軸方向(図1、2、4、5の左右
方向、図3の表裏方向)中間部で円周方向複数個所に
は、それぞれ断面円弧状で長溝状の保持凹部17、17
を形成している。これら各保持凹部17、17の長さ方
向は、上記内筒8aの軸方向に一致させている。一方、
上記シャフト6aは中空管状に形成されており、その端
部には、それぞれ断面形状が円弧形である複数の係合凹
溝18、18を、それぞれシャフト6aの軸方向に亙っ
て形成している。これら保持凹部17、17と係合凹溝
18、18とは、円周方向に亙って互いに同位相で形成
している。従って、上記シャフト6aを上記内筒8aに
挿入した状態で、総ての保持凹部17、17と係合凹溝
18、18とが同時に整合する。又、上記内筒8aの内
径は上記シャフト6aの外端部の外径よりも僅かに大き
くしている。従って上記内筒8aは上記シャフト6aの
外端部に、隙間嵌により外嵌されて、軸方向に亙る変位
自在である。
【0012】これら、保持凹部17、17と係合凹溝1
8、18との間には、それぞれが係合部材である複数の
ころ19、19を、各保持凹部17、17と係合凹溝1
8、18とに就いて1本ずつ嵌合させている。即ち、こ
れら各ころ19、19の外半部を上記各保持凹部17、
17に嵌合させると共に、それぞれの内半部を上各係合
凹溝18、18に、それぞれ係合凹溝18、18に沿っ
た変位自在に嵌合させている。
【0013】更に、上記ヨーク5の基端部(図1、2、
4の右端部)、上記緩衝筒7aを構成する外筒9、弾性
材10、内筒8aのそれぞれ直径方向反対側2個所位置
で互いに整合する位置には、それぞれ上記シャフト6a
及びヨーク5の軸方向に長い長孔20〜23を形成して
いる。シャフト6aの外端部には、前述した従来構造と
同様の円孔24、24を設けている。これら各長孔20
〜23は、ストッパピン11の両端部の外径寸法Dより
も少し大きな幅寸法Wと、上記外径寸法Dよりも十分に
大きな長さ寸法Lとを有する。従って上記シャフト6a
の外端部に固定されたストッパピン11は、上記ヨーク
5に対する若干の捩り方向変位と、十分な軸方向変位と
が可能である。
【0014】上述の様に構成される本発明の弾性軸継手
の場合には、ステアリングホイールの動きを前輪に伝達
すべく、シャフト6aとヨーク5との間で回転力の伝達
を行なわせる際には、先ず、上記複数のころ19、19
がこの回転力を伝達する。即ち、ステアリングホイール
の動きに伴って上記シャフト6aが回転すると、このシ
ャフト6aの動きが、上記各係合凹溝18、18に嵌合
した複数のころ19、19に伝わる。そして更に、これ
ら複数のころ19、19の動きが上記複数の保持凹溝1
7、17を介して、上記緩衝筒7aの内筒8aに伝わ
る。従って、上記内筒8aをシャフト6aの外端部に隙
間嵌で外嵌しているにも拘らず、シャフト6aと内筒8
aとの間の回転力伝達は、十分確実に行なわれる。従っ
て、シャフト6aに加わるトルクが小さい間に於ける、
このシャフト6aとヨーク5との間の回転力伝達が、上
記緩衝筒8aを構成する弾性材10を介して確実に行な
われる。勿論、上記トルクが大きくなった場合には、上
記ストッパピン11の両端部と長孔20、20の内側縁
との衝合により、上記回転力の伝達が行なわれる。
【0015】ヨーク5に軸方向に亙る振動が加わった場
合には、それぞれが複数本ずつ設けられた上記各ころ1
9、19が、上記各係合凹溝18、18に沿って変位す
る事により、軸方向に亙る振動を吸収する。即ち、上記
ヨーク5が軸方向に変位すると、上記各保持凹部17、
17に保持されたころ19、19が上記各係合凹溝1
8、18に対して摺動し、上記ヨーク5の変位がシャフ
ト6aにまで伝達される事を防止する。この際、上記ス
トッパピン11の両端部は、上記各長孔20〜23の内
側で、上記ヨーク5の軸方向に亙って変位する。この
為、従来構造の様に、軸方向振動を吸収する為の構造を
別途設けなくても、この軸方向振動を吸収できる。又、
上記各保持凹部17、17及び係合凹溝18、18を形
成する作業は、プレス加工、或は絞り加工により能率良
く行なえるので、軸方向振動を吸収する為の構造を組み
込む事によるコストアップも最小限で済む(別途設ける
場合に比べて安く済む)。
【0016】尚、上記各保持凹部17、17と係合凹溝
18、18との間に、それぞれ複数個ずつの玉を転動自
在に設け、この玉を係合部材とすれば、上記ヨーク5と
シャフト6aとの間の軸方向変位を、より円滑に吸収で
きる。又、係合部材として玉を使用する場合には、保持
凹部を球状凹面としても良い。
【0017】
【発明の効果】本発明の弾性軸継手は、以上に述べた通
り構成され作用するので、弾性軸継手自体の振動吸収性
能の向上を図る事により、ステアリング装置を構成する
部品点数を削減して、ステアリング装置の小型軽量化並
びに低廉化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例を示す、弾性軸継手
を組み込んだステアリング装置の部分切断側面図。
【図2】図1の左部拡大図。
【図3】図2のA−A断面図。
【図4】図3のB−B断面図。
【図5】一部の部材を省略して示す、図2のC矢視図。
【図6】従来の弾性軸継手の1例を組み込んだステアリ
ング装置の部分切断側面図。
【図7】図6のD−D拡大断面図。
【図8】一部の部材を省略して示す、図6のE矢視図。
【図9】ストッパピンの一部を切断して示す、図7と同
様の図。
【符号の説明】
1 スプライン係合部 2 中間軸 3a、3b 自在継手 4 弾性軸継手 5 ヨーク 6、6a シャフト 7、7a 緩衝筒 8、8a 内筒 9 外筒 10 弾性材 11 ストッパピン 12、13、14、15、16 円孔 17 保持凹部 18 係合凹溝 19 ころ 20、21、22、23、24 長孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状の外周面を有するシャフトと、こ
    のシャフトの周囲に設けられた、円筒状の内周面を有す
    る筒状部材と、円筒状の弾性材を含んで構成され、上記
    シャフトの外周面と上記筒状部材の内周面との間に嵌合
    保持された緩衝筒とを備えた弾性軸継手に於いて、上記
    緩衝筒の内周面部分に固定され、その外周面に上記弾性
    材の内周面を結合した内筒と、上記シャフトの一部外周
    面でこの内筒の内周面と対向する部分と上記内筒の内周
    面とのうちの一方の周面に形成された複数の保持凹部
    と、上記シャフトの一部外周面で上記内筒の内周面と対
    向する部分と上記内筒の内周面とのうちの他方の周面
    に、上記シャフト及び筒状部材の軸方向に亙って形成さ
    れた複数の係合凹溝と、それぞれの片半部を上記各保持
    凹部に嵌合させると共に、それぞれの他半部を上記各係
    合凹溝に、それぞれ係合凹溝に沿った変位自在に嵌合さ
    せた複数の係合部材とを備えた事を特徴とする弾性軸継
    手。
JP8036799A 1996-02-23 1996-02-23 弾性軸継手 Pending JPH09229085A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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