(57)【要約】【課題】部品点数が少なく，軽量かつ安価なユニバーサルジョイントを提供すること。【解決手段】ステアリング装置における駆動軸と被駆動軸とを連結するユニバーサルジョイント１。ユニバーサルジョイント１は，駆動軸に固定された駆動側ヨーク２と，駆動側ヨーク２に対向して配され被駆動軸に固定された被駆動側ヨーク２０と，駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク２０とを外側から囲むように配された環状のスチールベルト３と，スチールベルト３と駆動側ヨーク２とを回動可能に接続する駆動側接続手段４と，スチールベルト３と被駆動側ヨーク２０とを回動可能に接続する被駆動側接続手段４０とを有する。スチールベルト３に対する駆動側ヨーク２の回動可能方向と，スチールベルト３に対する被駆動側ヨーク２０の回動可能方向とは，互いに略直交している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリング装置における駆動軸と被駆動軸とを連結し，上記駆動軸と上記被駆動軸の方向の変化に対応しつつ，上記駆動軸の動力を上記被駆動軸に伝達するユニバーサルジョイントにおいて，
該ユニバーサルジョイントは，上記駆動軸に固定された駆動側ヨークと，
該駆動側ヨークに対向して配され上記被駆動軸に固定された被駆動側ヨークと，上記駆動側ヨークと被駆動側ヨークとを外側から囲むように配された環状のスチールベルトと，
該スチールベルトと上記駆動側ヨークとを，上記駆動軸の回動方向に略直交する方向に回動可能に接続する駆動側接続手段と，
上記スチールベルトと上記被駆動側ヨークとを，上記被駆動軸の回動方向に略直交する方向に回動可能に接続する被駆動側接続手段とを有し，
上記スチールベルトに対する上記駆動側ヨークの回動可能方向と，上記スチールベルトに対する上記被駆動側ヨークの回動可能方向とは，互いに略直交していることを特徴とするユニバーサルジョイント。
【請求項２】
請求項１において，上記駆動側ヨーク及び上記被駆動側ヨークは，それぞれ先端部に一対の立設部を有し，上記スチールベルトは，互いに対向配置された挿通穴を二対有し，上記駆動側接続手段は，上記スチールベルトにおける対向する一対の挿通穴にそれぞれ挿通されると共に，上記駆動側ヨークのそれぞれの上記立設部に固定され，上記被駆動側接続手段は，上記スチールベルトにおける対向する一対の挿通穴にそれぞれ挿通されると共に，上記被駆動側ヨークのそれぞれの上記立設部に固定されていることを特徴とするユニバーサルジョイント。
【請求項３】
請求項１又は２において，上記スチールベルトは，上記駆動側ヨークと接続される第１接続部と，上記被駆動側ヨークと接続される第２接続部と，上記第１接続部と上記第２接続部との間を連結する連結部とを有し，該連結部は，上記第１接続部と上記第２接続部とを結ぶ最短距離よりも長く形成されていることを特徴とするユニバーサルジョイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，車両のステアリング装置における駆動軸と被駆動軸とを連結し，上記駆動軸と上記被駆動軸の方向の変化に対応しつつ，上記駆動軸の動力を上記被駆動軸に伝達するユニバーサルジョイントに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，図８に示すごとく，車両のステアリング装置９０における，ステアリングメインシャフト９０１とインターミディエイトシャフト９０２との間，或いはインターミディエイトシャフト９０２とステアリングギヤボックス９０３の入力シャフト９０４との間等には，図７に示すようなユニバーサルジョイント９が配設されている。
【０００３】
該ユニバーサルジョイント９は，駆動軸となる一方の部材（ステアリングメインシャフト９０１，インターミディエイトシャフト９０２）の回転を，その回転軸方向を変化させつつ，被駆動軸となる他方の部材（インターミディエイトシャフト９０２，ステアリングギヤボックス９０３の入力シャフト９０４）に伝達する。
【０００４】
上記ユニバーサルジョイント９は，図７に示すごとく，駆動軸に固定された駆動側ヨーク９２と，該駆動側ヨーク９２に対向して配され上記被駆動軸に固定された被駆動側ヨーク９２０と，上記駆動側ヨーク９２と被駆動側ヨーク９２０とを連結する十字形状のスパイダー９３とを有する。そして，該スパイダー９３の一方の軸が，ニードルベアリング９４を介して駆動側ヨーク９２に回動可能に接続され，他方の軸が，同じくニードルベアリング９４を介して被駆動側ヨーク９２０に回動可能に接続されている。
更に，上記ユニバーサルジョイント９は，アウターレース９５，抜け止めＣリング９６，更には上記アウターレース９５に取り付けるストッパー（図示略）等を設けてなる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−７２３４８号公報
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のユニバーサルジョイント９は，上記のごとく，部品点数が多く，製造に手間がかかると共に，製造コストが高く，重量も大きくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，部品点数が少なく，軽量かつ安価なユニバーサルジョイントを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
第１の発明は，車両のステアリング装置における駆動軸と被駆動軸とを連結し，上記駆動軸と上記被駆動軸の方向の変化に対応しつつ，上記駆動軸の動力を上記被駆動軸に伝達するユニバーサルジョイントにおいて，
該ユニバーサルジョイントは，上記駆動軸に固定された駆動側ヨークと，
該駆動側ヨークに対向して配され上記被駆動軸に固定された被駆動側ヨークと，上記駆動側ヨークと被駆動側ヨークとを外側から囲むように配された環状のスチールベルトと，
該スチールベルトと上記駆動側ヨークとを，上記駆動軸の回動方向に略直交する方向に回動可能に接続する駆動側接続手段と，
上記スチールベルトと上記被駆動側ヨークとを，上記被駆動軸の回動方向に略直交する方向に回動可能に接続する被駆動側接続手段とを有し，
上記スチールベルトに対する上記駆動側ヨークの回動可能方向と，上記スチールベルトに対する上記被駆動側ヨークの回動可能方向とは，互いに略直交していることを特徴とするユニバーサルジョイントにある（請求項１）。
【０００９】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記ユニバーサルジョイントにおいては，上記駆動側ヨークに伝わった上記駆動軸の動力が，上記スチールベルトを介して，被駆動側ヨークへ伝達される。即ち，上記スチールベルトは，上記駆動側ヨークから受けた周方向の張力によって上記被駆動側ヨークを周方向に引っ張る。これにより，被駆動側ヨークを回動させる。
【００１０】
上記ユニバーサルジョイントは，上記駆動側ヨークと上記被駆動側ヨークと上記スチールベルトと上記駆動側接続手段と上記被駆動側接続手段とにより構成されている。そのため，少ない部品点数によって上記ユニバーサルジョイントを構成することができる。それ故，製造容易かつ安価なユニバーサルジョイントを得ることができる。
そして，特に重量のある部品を使用する必要もないため，上記ユニバーサルジョイントの軽量化を図ることができる。
【００１１】
以上のごとく，本発明によれば，部品点数が少なく，軽量かつ安価なユニバーサルジョイントを提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明（請求項１）において，上記駆動軸としては，例えば，ステアリングメインシャフト，インターミディエイトシャフト等があり，上記被駆動軸としては，例えば，インターミディエイトシャフト，ステアリングギヤボックスの入力シャフト等がある。
【００１３】
また，上記駆動側接続手段及び被駆動側接続手段としては，例えば，ピンボルトを用いることができる。
また，上記スチールベルトの材質としては，例えば，ステンレススチール，鋼板等がある。また，スチールベルトの厚みは，例えば１〜４ｍｍとすることが好ましい。
【００１４】
また，上記駆動側ヨーク及び上記被駆動側ヨークは，それぞれ先端部に一対の立設部を有し，上記スチールベルトは，互いに対向配置された挿通穴を二対有し，上記駆動側接続手段は，上記スチールベルトにおける対向する一対の挿通穴にそれぞれ挿通されると共に，上記駆動側ヨークのそれぞれの上記立設部に固定され，上記被駆動側接続手段は，上記スチールベルトにおける対向する一対の挿通穴にそれぞれ挿通されると共に，上記被駆動側ヨークのそれぞれの上記立設部に固定されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には，容易かつ確実に，上記ユニバーサルジョイントを得ることができる。
【００１５】
また，上記スチールベルトは，上記駆動側ヨークと接続される第１接続部と，上記被駆動側ヨークと接続される第２接続部と，上記第１接続部と上記第２接続部との間を連結する連結部とを有し，該連結部は，上記第１接続部と上記第２接続部とを結ぶ最短距離よりも長く形成されていることが好ましい（請求項３）。
【００１６】
この場合には，上記第１接続部において上記駆動側ヨークから受けた張力によって，上記連結部を介して上記被駆動側ヨークを引っ張る際，上記連結部が一直線状になる方向へ変形する。このような変形は，比較的低剛性の状態で行われる。従って，被駆動軸側からの微小回動（微小振動）が上記ユニバーサルジョイントへ入力されたとき，上記スチールベルトの変形によって微小回動を吸収することができる。その結果，上記微小回動が駆動軸へ伝わることを防ぐことができる。
【００１７】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるユニバーサルジョイントにつき，図１〜図４を用いて説明する。
上記ユニバーサルジョイント１は，図４に示すごとく，車両のステアリング装置５における駆動軸６１と被駆動軸６２とを連結し，上記駆動軸６１と上記被駆動軸６２の方向の変化に対応しつつ，上記駆動軸６１の動力を上記被駆動軸６２に伝達する。
【００１８】
該ユニバーサルジョイント１は，図１に示すごとく，下記の駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク２０とスチールベルト３と駆動側接続手段４と被駆動側接続手段４０とを有する。
図４に示すごとく，上記駆動側ヨーク２は，上記駆動軸６１に固定されている。上記被駆動側ヨーク２０は，上記駆動側ヨーク２に対向して配され上記被駆動軸６２に固定されている。
【００１９】
上記スチールベルト３は，環状の部材であって，上記駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク２０とを外側から囲むように配されている。
上記駆動側接続手段４は，上記スチールベルト３と上記駆動側ヨーク２とを，上記駆動軸６１の回動方向に略直交する方向に回動可能に接続する。
【００２０】
上記被駆動側接続手段４０は，上記スチールベルト３と上記被駆動側ヨーク２０とを，上記被駆動軸６２の回動方向に略直交する方向に回動可能に接続する。
また，上記スチールベルト３に対する上記駆動側ヨーク２の回動可能方向と，上記スチールベルト３に対する上記被駆動側ヨーク２０の回動可能方向とは，互いに略直交している。
【００２１】
上記ステアリング装置５において，ステアリングメインシャフト５１及びインターミディエイトシャフト５２が上記駆動軸６１として機能する。また，インターミディエイトシャフト５２及びステアリングギヤボックス５３の入力シャフト５３１が上記被駆動軸６２として機能する。
上記インターミディエイトシャフト５２は，上記ステアリングメインシャフト５１との関係においては，被駆動軸６２となり，上記ステアリングギヤボックス５３の入力シャフト５３１との関係においては，駆動軸６１となる。
【００２２】
また，上記駆動側接続手段４及び被駆動側接続手段４０としては，ピンボルトを用いる。該ピンボルトの脚部は，図１，図２に示すごとく，ネジ山を設けた先端側のネジ部４１と，ネジ山を設けていない基端側の円柱部４２とからなる。
また，上記スチールベルト３の材質としては，ステンレススチール又は鋼板を用いる。また，スチールベルト３の厚みは１〜４ｍｍである。
【００２３】
また，上記駆動側ヨーク２及び上記被駆動側ヨーク２０は，それぞれ先端部に一対の立設部２１を有する。上記スチールベルト３は，図２，図３に示すごとく，互いに対向配置された挿通穴３５を二対有する。図１，図２に示すごとく，上記駆動側接続手段４は，上記スチールベルト３における対向する一対の挿通穴３５にそれぞれ挿通されると共に，上記駆動側ヨーク２のそれぞれの上記立設部２１に固定されている。
また，上記被駆動側接続手段４０は，上記スチールベルト３における対向する一対の挿通穴３５にそれぞれ挿通されると共に，上記被駆動側ヨーク２０のそれぞれの上記立設部２１に固定されている。
【００２４】
即ち，上記立設部２１には，ネジ穴２１１が形成されており，上記駆動側接続手段４又は被駆動側接続手段４０であるピンボルトのネジ部４１と螺合している。また，上記ピンボルトの円柱部４２が上記スチールベルト３の挿通穴３５と回動可能に嵌合している。
【００２５】
上記スチールベルト３は，図２，図３に示すごとく，上記駆動側ヨーク２と接続される第１接続部３１と，上記被駆動側ヨーク２０と接続される第２接続部３２と，上記第１接続部３１と上記第２接続部３２との間を連結する連結部３３とを有する。
即ち，上記スチールベルト３は，略八角形状を有しており，その対向する位置に一対の上記第１接続部３１同士，一対の上記第２接続部３２同士が配されている。
【００２６】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記ステアリング装置５においては，ステアリングホイール５４と一体的に回動するステアリングメインシャフト５１の動力が，ユニバーサルジョイント１を介してインターミディエイトシャフト５２に伝達され，該インターミディエイトシャフト５２の動力が，もう一つのユニバーサルジョイント１を介してステアリングギヤボックス５３の入力シャフト５３１に伝達される。
【００２７】
上記ユニバーサルジョイント１においては，上記駆動側ヨーク２に伝わった上記駆動軸６１の動力が，上記スチールベルト３を介して，被駆動側ヨーク２０へ伝達される。即ち，上記スチールベルト３は，上記駆動側ヨーク２から周方向に受けた張力によって上記被駆動側ヨーク２０を周方向に引っ張る。これにより，被駆動側ヨーク２０を回動させる。
【００２８】
上記ユニバーサルジョイント１は，上記駆動側ヨーク２と上記被駆動側ヨーク２０と上記スチールベルト３と上記駆動側接続手段４と上記被駆動側接続手段４０とにより構成されている。そのため，少ない部品点数によって上記ユニバーサルジョイント１を構成することができる。それ故，製造容易かつ安価なユニバーサルジョイント１を得ることができる。
そして，従来用いられていたスパイダー等（従来例（図７参照））のように特に重量のある部品を使用する必要もないため，上記ユニバーサルジョイント１の軽量化を図ることができる。
【００２９】
以上のごとく，本例によれば，部品点数が少なく，軽量かつ安価なユニバーサルジョイントを提供することができる。
【００３０】
（実施例２）
本例は，図５に示すごとく，スチールベルト３の連結部３３を円弧状に形成した例である。
即ち，上記連結部３３は，第１接続部３１と第２接続部３２とを結ぶ最短距離よりも長く形成されている。その他は，実施例１と同様である。
【００３１】
この場合には，上記第１接続部３１において上記駆動側ヨーク２から受けた張力によって，上記連結部３３を介して上記被駆動側ヨーク２０を引っ張る際，上記連結部３３が一直線状になる方向へ変形する。このような変形は，図６に示すごとく，比較的低剛性の状態で行われる。
【００３２】
図６は，ユニバーサルジョイント１における駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク２０との間に生じた捩れ角と，そのときの捩りトルクとの関係を示す線図である。図６において，符号Ｌ１を付したものが実施例１のユニバーサルジョイント，符号Ｌ２を付したものが実施例２のユニバーサルジョイント，符号Ｌ３を付したものが従来例のユニバーサルジョイントである。
【００３３】
図６から分かるように，実施例２のユニバーサルジョイントは，低捩りトルク領域Ｍにおいて，捩れ角が大きく変化する。逆に，捩れ角の小さい領域においては捩りトルクの変化が少ない。即ち，微小な回動角度のとき，低剛性ということとなる。
【００３４】
従って，被駆動軸６２側からの微小回動（微小振動）が上記ユニバーサルジョイント１へ入力されたとき，上記スチールベルト３の変形によって微小回動を吸収することができる。その結果，上記微小回動が駆動軸６１へ伝わることを防ぐことができる。
即ち，ステアリングギヤボックス５３側から，微小振動がインターミディエイトシャフト５２，ステアリングメインシャフト５１を通じて，ステアリングホイール５４に伝わることを防ぐことができる。
その他は，実施例１と同様の作用効果を有する。
なお，上記連結部３３を，上記第１接続部３１と上記第２接続部３２とを結ぶ最短距離よりも長く形成する手段としては，本例に示したように上記連結部３３を円弧状にする以外にも，種々の手段がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，ユニバーサルジョイントの説明図。
【図２】実施例１における，ユニバーサルジョイントの部分断面平面図。
【図３】実施例１における，スチールベルトの斜視図。
【図４】実施例１における，ステアリング装置の斜視図。
【図５】実施例２における，ユニバーサルジョイントの説明図。
【図６】実施例２における，ユニバーサルジョイントの捩り特性を示す線図。
【図７】従来例における，ユニバーサルジョイントの説明図。
【図８】従来例における，ステアリング装置の斜視図。
【符号の説明】
１．．．ユニバーサルジョイント，
２．．．駆動側ヨーク，
２０．．．被駆動側ヨーク，
３．．．スチールベルト，
４．．．駆動側接続手段，
４０．．．被駆動側接続手段，
５．．．ステアリング装置，
６１．．．駆動軸，
６２．．．被駆動軸，
【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】
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【図８】
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