(57)【要約】【課題】組立時のベアリングの圧入位置を安定化させて組立性の向上を図るとともに、揺動トルクを小さく抑えることができるユニバーサルジョイントを提供すること。【解決手段】所定の角度をもって交叉する２軸を連結するジョイントであって、２軸の相対向する端部に設けられたヨークを十字軸にて結合し、前記十字軸端の各ジャーナル部を、ベアリンングキャップ５に保持されたベアリングを介して前記ヨークに回転可能に軸支するとともに、該ジャーナル部の軸端面と前記ベアリングキャップ５の内面との間に、弾性変形可能なスラストピース７を介設して成るユニバーサルジョイントにおいて、前記スラストピース７の前記ベアリングキャップ５内面への当接面に突起７ｂ（又は溝）を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の角度をもって交叉する２軸を連結するジョイントであって、２軸の相対向する端部に設けられたヨークを十字軸にて結合し、前記十字軸端の各ジャーナル部を、ベアリンングキャップに保持されたベアリングを介して前記ヨークに回転可能に軸支するとともに、該ジャーナル部の軸端面と前記ベアリングキャップの内面との間に、弾性変形可能なスラストピースを介設して成るユニバーサルジョイントにおいて、
前記スラストピースの前記ベアリングキャップ内面への当接面に突起又は溝を形成したことを特徴とするユニバーサルジョイント。
【請求項２】
前記突起を周方向に複数形成したことを特徴とする請求項１記載のユニバーサルジョイント。
【請求項３】
前記突起を径方向に複数形成したことを特徴とする請求項１記載のユニバーサルジョイント。
【請求項４】
前記スラストピースを、前記突起が一体に形成された樹脂成型品で構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のユニバーサルジョイント。
【請求項５】
前記溝を径方向に複数形成したことを特徴とする請求項１記載のユニバーサルジョイント。
【請求項６】
前記スラストピースの前記ベアリングキャップ内面への当接側を凹曲面としたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のユニバーサルジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の角度をもって交叉する２軸を連結するためのユニバーサルジョイントに関し、特にそのガタ防止構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ユニバーサルジョイントは、同一平面上で所定の角度をもって交叉する２つの軸を連結するものであって、例えば自動車のステアリング装置において、ステアリングホイールの上下方向を調整するチルトヒンジ部、ステアリングシャフトと中間シャフト及び中間シャフトとギヤボックスの間の連結に使用される。
【０００３】
この種のユニバーサルジョイントは、連結すべき２つの軸の相対向する端部に設けられたヨークを十字軸にて直角に結合し、前記十字軸端の各ジャーナル部を、ベアリングキャップに保持されたベアリングを介して前記ヨークに回転可能に軸支することによって構成されている。
【０００４】
上記構成を有するユニバーサルジョンイトにおいては、十字軸の軸方向（スラスト方向）のガタツキを無くすため、十字軸の各ジャーナル部の軸端面とベアリングキャップの内面との間に、例えば図１０に示す弾性変形可能なスラストピース１０７を介設して両者間のクリアランスをゼロにする構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特公平１−０４４９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、ガタ防止用として図１０に示すスラストピース１０７を組み込んだ従来のユニバーサルジョイントにおいては、スラストピース１０７のベアリングキャップ１０５への当接面が平滑な平面を成し、その全面がベアリングキャップ１０５の内面に接触するため、例えば潤滑剤としてのグリスによってシール作用が発生すると、以下のような問題が発生していた。
【０００７】
即ち、ユニバーサルジョイントの組み立てに際しては、ベアリングキャップ１０５にサブ組みされたベアリングを十字軸の各ジャーナル部に圧入するが、そのとき、図１０に示すスラストピース１０７に形成された凹部１０７ａ内の空気が圧縮され、その反力によってベアリングの圧入位置が安定せず、組付性が悪いという問題があった。
【０００８】
又、スラストピース１０７の弾性変形に加え、圧縮空気によるダンパー作用によって、揺動トルクが大きくなり、例えば自動車のステアリング装置におけるステアリングの操作力が重くなるという問題もあった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、組付時のベアリングの圧入位置を安定化させて組付性の向上を図るとともに、揺動トルクを小さく抑えることができるユニバーサルジョイントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、所定の角度をもって交叉する２軸を連結するジョイントであって、２軸の相対向する端部に設けられたヨークを十字軸にて結合し、前記十字軸端の各ジャーナル部を、ベアリンングキャップに保持されたベアリングを介して前記ヨークに回転可能に軸支するとともに、該ジャーナル部の軸端面と前記ベアリングキャップの内面との間に、弾性変形可能なスラストピースを介設して成るユニバーサルジョイントにおいて、前記スラストピースの前記ベアリングキャップ内面への当接面に突起又は溝を形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記突起を周方向に複数形成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記突起を径方向に複数形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記スラストピースを、前記突起が一体に形成された樹脂成型品で構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記溝を径方向に複数形成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記スラストピースの前記ベアリングキャップ内面への当接側を凹曲面としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１〜３又は５記載の発明によれば、スラストピースのベアリングキャップ内面への当接面に突起又は溝を形成したため、該スラストピースの当接面が全面に亘ってベアリングキャップ内面に密着せず、両者間には空気抜き用の隙間が形成される。このため、ユニバーサルジョイントの組み立てにおいて、ベアリングキャップにサブ組みされたベアリングを十字軸のジャーナル部に圧入する際、スラストピースとベアリングキャップ間で空気が圧縮されることがなく、ベアリングは所定位置に安定的に圧入されてその圧入位置が安定し、高い組付性が確保される。又、当該ユニバーサルジョイントの動作時に圧縮空気によるダンパー作用が発生することがなく、スラストピースの弾性変形に伴う反力のみが発生するため、揺動トルクが低く抑えられる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、スラストピースを樹脂成型品としたため、コストアップを招くことなく突起を一体化することができる。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、スラストピースのベアリングキャップ内面への当接側を凹曲面としたため、スラストピースの弾性変形量が増し、十字軸の軸方向（スラスト方向）のガタツキがスラストピースによって一層確実に抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明に係るユニバーサルジョイントを備える自動車用ステアリング装置の側面図、図２は本発明に係るユニバーサルジョイントの側面図、図３は同ユニバーサルジョイントの分解斜視図、図４は図２のＡ部拡大断面図、図５（ａ）はスラストピースの平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２１】
図１に示す自動車用ステアリング装置において、１１は不図示の運転席前方に斜めに配されたジャケットチューブであり、その内部にはステアリングシャフト１２が回動可能に挿通している。そして、ステアリングシャフト１２の前記ジャケットチューブ１１から上方へ延びる上端部にはステアリングホイール１３が結着され、同ステアリングシャフト１２の下端部には、本発明に係るユニバーサルジョイント１によって中間シャフト１４の一端が連結されている。この中間シャフト１４は、ステアリングシャフト１２に対して所定の角度をもって連結されており、その他端は不図示のギヤボックスに本発明に係るユニバーサルジョイントによって連結されている。
【００２２】
而して、ドライバーによって前記ステアリングホイール１３が回動操作されると、その回転はステアリングシャフト１２からユニバーサルジョイント１を介して中間シャフト１４へと伝達され、更に中間シャフト１４から上記ユニバーサルジョイント１と同様のユニバーサルジョイントによって不図示のギヤボックスへと伝達されて所望の操舵がなされる。
【００２３】
次に、本発明に係る前記ユニバーサルジョイント１の構成の詳細を図２〜図５に基づいて説明する。
【００２４】
ユニバーサルジョイント１は、図２及び図３に示すように、ステアリングシャフト１２と中間シャフト１４の相対向する軸端部にそれぞれ設けられた二股状のヨーク２，３と、これらのヨーク２，３を互いに直角に連結する十字軸４を含んで構成されている。
【００２５】
上記各ヨーク２，３の各二股状部分には円孔２ａ，３ａがそれぞれ形成されており（図３参照）、各円孔２ａ，３ａには前記十字軸４端部の各ジャーナル部４ａが図４に示す構造によって回動可能に支持されている。尚、図４は十字軸４の４つのジャーナル部４ａのうちの１つの支持構造のみを示すが、他の３つジャーナル部４ａの支持構造も同様であるため、これについて図示及び説明は省略する。
【００２６】
図４に示すように、ヨーク２の円孔２ａ内には有底筒状のベアリングキャップ５が嵌着されており、このベアリングキャップ５の内周部にはローラベアリング６が保持されている。そして、ローラベアリング６には十字軸４の１つのジャーナル部４ａが支持されている。従って、十字軸４のジャーナル部４ａは、ローラベアリング６を介してヨーク２に回転可能に軸支されている。
【００２７】
ところで、十字軸４の軸方向（スラスト方向）のガタツキを無くすため、該十字軸４のジャーナル部４ａの軸端とベアリングキャップ５の内面との間には、弾性変形可能なスラストピース７が介設されている。
【００２８】
上記スラストピース７は、図５（ａ），（ｂ）に詳細に示すように、略円錐台状に成形されており、その中心部には円穴状の凹部７ａが形成されている。そして、このスラストピース７のベアリングキャップ５の内面への当接面は平滑な平面を成しており、この当接面の凹部７ａの周囲には４つの半円球状の突起７ｂが等角度ピッチ（９０°ピッチ）で一体に突設されている。尚、本実施の形態では、スラストピース７は、４つの前記突起７ｂが一体に形成された樹脂成型品で構成されている。
【００２９】
以上の構成を有するユニバーサルジョイント１においては、スラストピース７のベアリングキャップ５内面への当接面に複数（本実施の形態では、４つ）の突起７ｂを形成したため、該スラストピース７の当接面が全面に亘ってベアリングキャップ５内面に密着せず、両者間には空気抜き用の隙間Ｓが形成される（図５（ｂ）参照）。このため、ユニバーサルジョイント１の組み付けにおいて、ベアリングキャップ５にサブ組みされたローラベアリング６を十字軸４のジャーナル部４ａに圧入する際、スラストピース７の凹部７ａ内の空気がベアリングキャップ５との間で圧縮されることがなく、従来発生していた圧縮空気の反力が発生せず、従って、ローラベアリング６を所定位置に常に安定的に圧入することができ、その圧入位置が安定して高い組付性が確保される。
【００３０】
又、当該ユニバーサルジョイント１の動作時に圧縮空気によるダンパー作用が発生することがなく、揺動に対してはスラストピース７の弾性変形に伴う反力のみが発生するため、揺動トルクが低く抑えられ、本実施の形態では、ステアリング装置におけるステアリングの操作力が小さく抑えられる。
【００３１】
更に、本実施の形態では、スラストピース７を複数の突起７ｂが一体化された樹脂成型品としたため、コストアップを招くことなく複数の突起７ｂを一体化することができる。
【００３２】
ここで、スラストピースの他の形態を図６〜図９にそれぞれ示す。
【００３３】
図６はスラストピース７’の側断面図であり、このスラストピース７’は、図５に示したスラストピース７のベアリングキャップ５内面への当接側を湾曲させて凹曲面としたものであって、このように構成することによって、突起７ｂ付近の肉厚が薄くなることから該スラストピース７’の弾性変形量が増し、十字軸４の軸方向（スラスト方向）のガタツキがスラストピース７’によって一層確実に抑えられる。尚、このスラストピース７’においても、その当接面とベアリングキャップ５との間には突起７ｂによって空気抜き用の隙間Ｓが形成されるため、前記と同様の効果が得られる。
【００３４】
図７（ａ）は別形態に係るスラストピース１７の平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ線断面図であり、図示のスラストピース１７においては、接触面の凹部１７ａの周囲に複数（図示例では、４つ）の平面視円弧状の突起１７ｂを周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で一体に形成するとともに、その外側にも同様の複数（図示例では、４つ）の突起１７ｃを外周に沿って等角度ピッチ（９０°ピッチ）で一体に形成している。従って、このようなスラストピース１７を用いても、該スラストピース１７とベアリングキャップ５との間には突起１７ｂ，１７ｃによって空気抜き用の隙間Ｓが形成されるため（図７（ｂ）参照）、前記と同様の効果が得られる。
【００３５】
図８（ａ）は別形態に係るスラストピース２７の平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であり、図示のスラストピース２７においては、凹部２７ａから径方向外方に向かって延びる直線状の複数（図示例では、４つ）の突起２７ｂが等角度ピッチ（４５°ピッチ）で放射状に一体に形成している。従って、このようなスラストピース２７を用いても、該スラストピース２７とベアリングキャップ５との間には突起２７ｂによって空気抜き用の隙間Ｓが形成されるため（図８（ｂ）参照）、前記と同様の効果が得られる。
【００３６】
図９（ａ）は別形態に係るスラストピース３７の平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＥ−Ｅ線断面図であり、図示のスラストピース３７においては、凹部３７ａから径方向外方に向かって延びる直線状の複数（図示例では、４つ）の溝３７ｂが等角度ピッチ（４５°ピッチ）で放射状に形成されている。従って、このようなスラストピース３７を用いても、該スラストピース３７とベアリングキャップ５との間には溝３７ｂによって空気抜き用の通路が形成されるため（図９（ｂ）参照）、前記と同様の効果が得られる。尚、このスラストピース３７も樹脂成型品であって、これには前記溝３７ｂが成型時に同時に形成される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、自動車用ステアリング装置に設けられたユニバーサルジョイントのみならず、他の任意の装置や機器に用いられるユニバーサルジョイント全般に亘って広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るユニバーサルジョイントを備える自動車用ステアリング装置の側面図である。
【図２】本発明に係るユニバーサルジョイントの側面図である。
【図３】本発明に係るユニバーサルジョイントの分解斜視図である。
【図４】図２のＡ部拡大断面図である。
【図５】（ａ）はスラストピースの平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】別形態に係るスラストピースの側断面図である。
【図７】（ａ）は別形態に係るスラストピースの平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】（ａ）は別形態に係るスラストピースの平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】（ａ）は別形態に係るスラストピースの平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】従来のスラストピースの側断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１        ユニバーサルジョント
２，３    ヨーク
４        十字軸
４ａ      十字軸のジャーナル部
５        ベアリングキャップ
６        ローラベアリング
７，７’  スラストピース
７ａ      凹部
７ｂ      突起
１１      ジャケットチューブ
１２      ステアリングシャフト
１３      ステアリングホイール
１４      中間シャフト
１７，２７，３７        スラストピース
１７ａ，２７ａ，３７ａ  凹部
１７ｂ，１７ｃ，２７ｂ  突起
３７ｂ    溝
Ｓ        空気抜き用の隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006250197.tif 000009
【図８】
2006250197.tif 000010
【図９】
2006250197.tif 000011
【図１０】
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