(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる方向を向いている二本の軸の回転運動を伝達し、該軸の端には各第１フォーク部（１，４）と第２フォーク部（１３，１４）とをヒンジ式に連結する中央横材（１１，１２）のアーム端（９，１０）を収容する孔（７，８）を有する第１フォーク部（１，４）が設けられているユニバーサルジョイントにおいて、
各軸の前記第２フォーク部（１３，１４）は、前記軸のうち一本の軸の前記第２フォーク部（１３）に一体形成された第１軸受け板（１６）と、該第１軸受け板（１６）に平行な中間板（１７）と、第２軸受け板（１８）とを具備している軸方向変位装置（１５）により互いに機械的に連結されており、前記第１軸受け板（１６）には、一端（２２，２３，２４）においてこれに一体形成され、また他端（２５，２６，２７）において前記第２軸受け板（１８）に一体形成された誘導固定コラム（１９，２０，２１）が設けられており、前記中間板（１７）は、これを貫通する前記誘導固定コラム（１９，２０，２１）を収容すべくなした貫通孔を具備しており、前記中間板（１７）にはまた、一端（２９）においてこれに一体形成され、また他端（３０）において他の軸の第２フォーク部（１４）に一体形成されたコラム（２８）が設けられており、前記第１軸受け板（１６）及び中間板（１７）の間の相対離間距離（ｓ）は夫々の軸のフォーク部（１，４，１３，１４）間の変位量を定義することを特徴とするユニバーサルジョイント。
【請求項２】
前記軸方向変位装置（１５）には、外圧が加えられたとき前記第１軸受け板（１６）及び中間板（１７）の間の離間距離（ｓ）を維持すべくなした付勢手段（３２）が設けられている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】
前記第１軸受け板（１６）は、一端（２２，２３，２４）においてこれに一体形成され、また他端（２５，２６，２７）は前記第２軸受け板（１８）に螺着された三本の筒型誘導固定コラム（１９，２０，２１）を具備している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】
前記三本の筒型誘導固定コラム（１９，２０，２１）は中空であることを特徴とする請求項３記載のユニバーサルジョイント。
【請求項５】
前記中間板（１７）には前記貫通孔内に収容されたブッシュ（３３）が設けられており、これを貫通する前記誘導固定コラム（１９，２０，２１）の通過を制御して、遊び及び磨耗抵抗の無い滑動に改良を加える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】
前記中間板（１７）の貫通孔は前記誘導固定コラム（１９，２０，２１）の通過を可能にする仕上げを施した内面を有する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７】
前記中間板（１７）に一体形成されたコラム（２８）は、これに固定され前記第２軸受け板（１８）の孔を通過する筒型部材により形成されている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８】
前記第１軸受け板（１６）、中間板（１７）、及び第２軸受け板（１８）のうち少なくとも一つは丸みを帯びた頂点を持つ四角形の側面を有する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９】
前記第１軸受け板（１６）、中間板（１７）、及び第２軸受け板（１８）のうち少なくとも一つは丸みを帯びた頂点を持つ三角形の側面を有する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１０】
前記軸方向変位装置（１５）を被覆する柔軟性保護要素（３１）を具備している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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
異なる相対位置に配置された二本の軸の回転運動を伝達してその間の角変位を可能にすることを意図した、ユニバーサルジョイントと呼ばれる伝達装置が知られている。
【０００２】
該装置は主として、車輪が駆動輪であり、また同時に操舵輪でもある場合にその回転運動を伝達する自動車の分野において使用されるのみならず、特に操舵装置内にある種々の機械部品が取り付けられて作動する自動車の内部の特定の幾何学的配置により、単一部品である長軸によって運動を伝達することが出来ない自動車の操舵コラムにおいても使用される。
【０００３】
本発明を備えるユニバーサルジョイントは、異なる方向を向いている二本の軸の回転運動を伝達することを意図している。これを実現するため、該軸の一端には横材のアーム端を収容することを意図した孔を有する第１フォーク部が設けられている。該横材は、該第１フォーク部と第２フォーク部の両端とをヒンジ式に連結する。
【０００４】
本発明の主なる特徴は、前記軸の二つの第２フォーク部が軸方向変位装置により互いに機械的に連結されていることにある。該軸方向変位装置は、機械装置の操作に対して妨害を引き起こし、また重大な損傷及び損害さえも引き起こす可能性のある外的ショックの影響を吸収すべくなしてある。
【０００５】
操舵コラムへの具体的な応用にあっては、ここで述べられる如きユニバーサルジョイントを使用することにより、運動がラックから自動車の操舵コラムへ伝達されるのを好適に防ぐことが出来るため、コラムを操舵装置から離隔できる。
【０００６】
本発明の他の特長は、軸フォーク部間の離間距離を変化させることによりその間に存在する遊びによりその装置の機能を著しく促進することができ、これにより機械装置がより簡便に最適化でき、また常に完全な伝達を確実に行えることにある。
【０００７】
より詳細には、本発明のユニバーサルジョイントの軸方向変位装置は前記軸のうち一本の軸の第２フォーク部に一体的に形成された第１軸受け板を具備している。前記軸方向変位装置はまた該第１軸受け板に平行な中間板を具備している。最後に、これに平行な第２軸受け板が設けられている。
【０００８】
前記軸方向変位装置の第１軸受け板には、複数の誘導固定コラムが設けられている。該コラムはその一端において前記第１軸受け板に一体形成されている。同様に、前記コラムはまたその他端において前記第２軸受け板に一体形成されている。
【０００９】
上述の中間板には、これを貫通する前記誘導固定コラムを収容すべくなしてある貫通孔が設けられている。中間板はまた、一端においてこれに一体形成され、他端において他の軸の第２フォーク部に一体形成されたコラムを有している。
【００１０】
開示する構成にあっては、前記第１軸受け板及び中間板の間の相対離間距離は、上述の特長を提供する夫々の軸のフォーク部間の変位量を定義する。従って偶発的に外圧が加えられたとき、装置は、中間板に固定されたコラムにより形成される装置を、二枚の軸受け板に固定された誘導固定コラムに対して変位させることにより前記外圧を相殺すべく対応する。それゆえ軸のフォーク部間には、外力により伝達装置自体に生じた如何なる移動も低い滑動負荷と高いねじれ剛性にて吸収することができる相対移動が生じる。
【００１１】
本発明はまた、ユニバーサルジョイントの動力性能に影響を与える虞のある粉塵、埃、及び他の外力から機械部品を隔離するべく、前記軸方向変位装置を被覆する柔軟性保護要素を提供する可能性を想定してある。前記保護要素は、例えば装置を被包するゴム管とし、要素を適切に移動させることが出来るようにしてあっても良い。
【００１２】
更に、本発明のユニバーサルジョイントの軸方向変位装置には外圧が加えられたとき夫々の軸のフォーク部間の離間距離を維持すべくなした付勢手段が設けられ、へこみの負荷を吸収すべくなしてある。
【００１３】
好ましくは、前記軸方向変位装置の第１軸受け板は、一端においてこれに一体形成された三本の筒型誘導固定コラムを具備している。該誘導固定コラムの他端は前記第２軸受け板に螺着されている。誘導固定コラムは装置の重量を低減するために中空の棒材であっても良い。
【００１４】
中間板には前記貫通孔内に収容された摩擦ブッシュが設けられており、これを貫通する前記誘導固定コラムの通過が制御され、またその滑動が高められる。或いは、中間板の貫通孔は好適に仕上げられた表面を有しており、前記コラムは良好に通過することが出来る。この特徴により、遊びが無く、また非常に低い滑動圧力下でのトルク伝達が実現される。
【００１５】
一方、前記中間板に一体形成されたコラムは、これに固定され、第２軸受け板の孔を貫通する筒型部材から成る。
【００１６】
第１軸受け板、中間板、又は第２軸受け板は、丸みを帯びた頂点を持つ四角形又は三角形の側面を有していても良いが、また如何なる適切な側面を持つことも可能である。
【００１７】
ここに述べられるジョイントにあっては、上述の如く、板の好ましい幾何学的配置により非常に単純且つ効果的な伝達手段を低コストで得ることが出来る。
【００１８】
本発明の更なる詳細及び特徴は、好ましい詳細を概略的に表す添付図面を参照した以下の記載により明らかになるであろう。この詳細は一例として与えられ、実際的な実施の形態として可能な場合について述べるものであるが、開示する詳細に限定されるものではない。従ってこの記載は例示のためのものであり、如何なる種の限定も加えるものではないと考えられるべきである。
【００１９】
図示された装置は、図を明快にするため図中に示されていない第１軸、即ち駆動軸を収容すべくなした第１フォーク部（１）を具備している。該駆動軸の一端は、これに好適に適合するハウジング（３）が設けられた前記第１フォーク部（１）の延長部（２）内に収容されている。
【００２０】
装置の他端には、同じく図を明快にするため図中に示されていない第２軸、即ち受動軸を同様に収容する別の第１フォーク部（４）が設けられている。該受動軸の一端は、これに適合するハウジング（６）がある第１フォーク部（４）の延長部（５）内に同様にして収容されている。
【００２１】
両軸の第１フォーク部（１，４）には孔（７，８）が設けられており、該孔（７，８）には、対応する第１フォーク部（１，４）と、駆動及び受動軸の第２フォーク部（１３，１４）の端とを互いにヒンジ式に連結する夫々の横材（１１，１２）のアーム端（９，１０）が収容されている。
【００２２】
両方の第２フォーク部（１３，１４）は本明細書に添付された図面において概して参照番号（１５）で示された軸方向変位装置により互いに機械的に連結されている。
【００２３】
前記軸方向変位装置（１５）は第２フォーク部（１３，１４）の離間距離の間に一定の遊びを設けることにより機械装置の正常な操作に悪影響を及ぼす可能性のある外的ショックの影響を吸収する機能を持ち、前記遊びが間に設けられることにより軸を容易に組み立てることが出来るようになる。
【００２４】
前記軸方向変位装置（１５）は本質的には、駆動軸の第２フォーク部（１３）に一体形成された第１軸受け板（１６）と、該第１軸受け板（１６）に平行な中間板（１７）と、これに平行な第２軸受け板（１８）とを具備している。
【００２５】
第１軸受け板（１６）は、その一端（２２，２３，２４）において第１軸受け板（１６）に一体形成された三本の誘導固定コラム（１９，２０，２１）を具備している。該誘導固定コラム（１９，２０，２１）はまたその他端（２５，２６，２７）において前記第２軸受け板（１８）に一体形成されている。この他端（２５，２６，２７）の固定は螺着によりなされても良い。前記誘導固定コラム（１９，２０，２１）は中実の棒材であっても良く、また装置の重量を低減するために中空の棒材であっても良い。
【００２６】
軸方向変位装置（１５）の中間板（１７）は貫通孔を有しており、これを貫通する前記誘導固定コラム（１９，２０，２１）の通過を可能にする。中間板（１７）は、一端（２９）においてこれに一体形成され、また他端（３０）において受動軸の第２フォーク部（１４）に一体形成された中央筒型コラム（２８）を有している。該中央コラム（２８）は、軸方向変位装置（１５）の第２軸受け板（１８）内にブッシュ（２８ａ）を収容する孔に挿通される。
【００２７】
図面のうち図２に関して、前記第１軸受け板（１６）及び中間板（１７）の間の相対離間距離（ｓ）は夫々の軸のフォーク部（１３，１４）間の相対変位量を定義する。例えば、自動車操舵コラムの典型的な応用例に見られる有効な遊びは約３４ｍｍである。しかしながら、この最大離間距離は前記応用例のみならず、ジョイントの機械的要件次第で如何なる値をとっても良く、或る場合には１００ｍｍにまで及ぶことが可能であり、またそれ以上の値をとることも可能である。
【００２８】
移動する機械部品を粉塵、埃及び他の外力から隔離するために、前記軸方向変位装置（１５）を被覆する柔軟性保護要素（３１）が設けられてあっても良い。例えば、前記軸受け板（１６，１８）及び中間板（１７）を被包するゴム管（３１）が、その適切な相対移動が可能なように設けられてあっても良い。
【００２９】
前記要素の移動は圧縮バネの形態の付勢手段（３２）により制御することができ、これによりへこみ圧力を有効に吸収して前記第１軸受け板（１６）及び中間板（１７）の間の離間距離（ｓ）を維持することが出来る。
【００３０】
前記中間板（１７）を貫通する誘導固定コラム（１９，２０，２１）の滑動は、該板（１７）の貫通孔内に収容されたブッシュ（３３）により実現される。ブッシュが設けられていない場合、前記中間板（１７）の貫通孔は好適に仕上げられた内面を有し、三本のコラム（１９，２０，２１）が良好に通過することができ、また遊びが無く非常に低い滑動圧力下でのトルク伝達が実現されるべくなさなければならない。
【００３１】
図示された本願に係るユニバーサルジョイントの好ましい実施の形態において、第１軸受け板（１６）、中間板（１７）及び第２軸受け板（１８）は丸みを帯びた頂点を持つ三角形の側面を有する。該板（１６，１７，１８）を定義する三角形の頂点付近には前記誘導固定コラム（２２，２３，２４）が配置されている。
【００３２】
ここに述べられたユニバーサルジョイントにあっては、前記誘導固定コラム（１９，２０，２１）及び軸受け板（１６，１８）に対して中間板（１７）とコラム（２８）とにより形成された装置を変位させることにより、外部で発生し装置に与えられた圧力を吸収して相殺することが出来る。これは上述の如く、第１軸受け板（１６）、固定コラム（１９，２０，２１）及び駆動軸の第２フォーク部（１３）が互いに一体形成され、また中央コラム（２８）が前記中間板（１７）及び他の第２フォーク部（１４）に一体形成されていることによる。従って、両軸のフォーク部（１３，１４）の間には相対移動が生じて、外力により伝達装置に生じる如何なる移動も好都合に吸収することが出来る。
【００３３】
本発明に関するユニバーサルジョイントを構成する要素の材料、並びに形態、寸法及び他の付随的要素は、本発明の本質と、下記の特許請求の範囲において定義される本発明の創造的概念とからはずれない限り、技術的に同等な他のものにより代替することが可能である。このような趣旨から、前記ジョイントの要件に従った誘導固定コラムの配列数は如何なるものであっても本発明の発明範囲に含まれるものである。また、前記第１軸受け板、中間板又は第２軸受け板の側面は、装置の要件に好適な如何なる側面であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るユニバーサルジョイントの斜視図である。
【図２】  図１のユニバーサルジョイントの正面図である。
【図３】  図２に示される装置の図に関する駆動軸に対応するフォーク部の端面図である。
【図４】  図２に示される装置の図に関する駆動軸に対応するフォーク部の端面図である。
【図５】  図１のユニバーサルジョイントの平面図である。
【符号の説明】
本願において引用される種々の部品の詳細な一覧表は以下の通りである。
（１）  駆動軸に対応する第１フォーク部
（２）  駆動軸に対応する第１フォーク部の延長部
（３）  駆動軸に対応する第１フォーク部のハウジング
（４）  受動軸に対応する第１フォーク部
（５）  受動軸に対応する第１フォーク部の延長部
（６）  受動軸に対応する第１フォーク部のハウジング
（７）  駆動軸のフォーク部の孔
（８）  受動軸のフォーク部の孔
（９）  駆動軸フォーク部の横材のアーム端
（１０）  受動軸フォーク部の横材のアーム端
（１１）  駆動軸フォーク部の横材
（１２）  受動軸フォーク部の横材
（１３）  駆動軸に対応する第２フォーク部
（１４）  受動軸に対応する第２フォーク部
（１５）  軸方向変位装置
（１６）  第１軸受け板
（１７）  中間板
（１８）  第２軸受け板
（１９，２０，２１）  誘導固定コラム
（２２，２３，２４）  誘導固定コラムの一端
（２５，２６，２７）  誘導固定コラムの他端
（２８）  中央筒型コラム
（２８ａ）  中央筒型コラムの通過を可能にする第２軸受け板の中央ブッシュ  （２９）  中央筒型コラムの一端
（３０）  中央筒型コラムの他端
（３１）  軸方向変位装置の保護要素
（３２）  付勢手段
（３３）  誘導固定コラムの通過を可能にする中間板のブッシュ
（ｓ）  第１軸受け板及び中間板の間の離間距離
【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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