(57)【要約】【課題】板金製の自在継手用ヨークにおいて、結合腕部と基部のつなぎ曲線部を起点とする破損を防止する効果がある自在継手用ヨークを提供する。【解決手段】回転軸の端部を結合固定する為の基部と、この基部の軸方向一端縁のうちで、この回転軸に関する直径方向反対側２箇所位置から軸方向に延出した１対の結合腕部と、これら両結合腕部の先端寄り部分に互いに同心に形成された、十字軸の軸部を枢支する為の１対の円孔とを備えた板金製の自在継手用ヨークにおいて、前記結合腕部と前記基部とのつなぎ曲線部の長手方向長さを素材板厚の２倍以上とする。【選択図】図１
2012007711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の端部を結合固定する為の基部と、この基部の軸方向一端縁のうちで、この回転軸に関する直径方向反対側２箇所位置から軸方向に延出した１対の結合腕部と、これら両結合腕部の先端寄り部分に互いに同心に形成された、十字軸の軸部を枢支する為の１対の円孔とを備えた板金製の自在継手用ヨークにおいて、前記結合腕部と前記基部とのつなぎ曲線部の長手方向長さを素材板厚の２倍以上とすることを特徴とする自在継手用ヨーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一直線上に存在しない１対の回転軸の端部同士を連結して、これら両回転軸同士の間で回転力の伝達を可能とする自在継手を構成する自在継手用ヨークの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のステアリング装置に用いられるステアリングシャフトは一般に、室内の広さを確保する必要から、折り曲げ可能としている。このため、シャフトの中間部に自在継手を介在させている。この自在継手用ヨークは、十分な剛性を得られる様に、例えば１枚の厚肉の金属板をプレス成形することで造られており、これは製作が簡単であり、単価が安くなる利点がある。
【０００３】
自在継手用ヨークが１対の結合腕部の谷部の破断面の細かい割れ目に起因して破損することを防止するために、ヨークブランクを打ち抜く際に前記結合腕部の谷部を押し潰し加工し、ブランク打ち抜き時の破断面に生じる細かい割れ目を押し潰すことが行われている。しかしながら、上述した方法では自在継手用ヨークの破損を有効に防止することができない。つまり、押し潰し加工がされた谷部がその後に延ばされるため、ここに再び細かい割れ目が発生し、自在継手用ヨークの使用時における破損防止に十分な効果をあげていなかった。
【０００４】
この部分の改善の先行技術としては、特開平１１−２８７２５３号公報がある。これは１対の結合腕部を備える１対の板金製の自在継手用ヨークを連結した自在継手において、結合腕部の基端部側には、回転軸に連結するためのＵ字状溝からなる嵌合部が形成されており、結合腕部の２股の谷部は、表面粗さが８μｍＲｚ以下であることを特徴とする。これにより結合腕部の谷部に残る細かい割れ目に起因して、自在継手用ヨークが破損することを防止することができる。
【０００５】
しかしながら、この先行技術では結合腕部と回転軸の端部を結合固定する為の基部とのつなぎ曲線部を起点とする破損を防止することが不十分であった。結合腕部と基部のつなぎ曲線部は応力集中を緩和するために有害な凹凸の無いなだらかな連続曲線で構成されることが望ましい。また、複雑な曲面にてプレス成形された結合腕部と基部のつなぎ曲線部の形状を規定することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２８７２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、結合腕部と基部のつなぎ曲線部を起点とする破損を防止する効果がある、耐久性が高い自在継手用ヨークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題を解決するために本発明は、回転軸の端部を結合固定する為の基部と、この基部の軸方向一端縁のうちで、この回転軸に関する直径方向反対側２箇所位置から軸方向に延出した１対の結合腕部と、これら両結合腕部の先端寄り部分に互いに同心に形成された、十字軸の軸部を枢支する為の１対の円孔とを備えた板金製の自在継手用ヨークにおいて、前記結合腕部と前記基部とのつなぎ曲線部の長手方向長さを素材板厚の２倍以上とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、板金製の自在継手用ヨークにおいて、結合腕部と基部とのつなぎ曲線部を起点とする破損を防止する効果があり、自在継手用ヨークの耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施形態の自在継手用ヨークを示す上図面である。
【図２】図１の自在継手用ヨークの側図面である。
【図３】自在継手用ヨークの耐久性の試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図２は本発明に係る実施形態の自在継手用ヨークを示す図面である。以下、図に基づいてこの自在継手用ヨークについて説明する。
【００１２】
本実施形態の自在継手用ヨークにおいては、自在継手用ヨークに、ニードルとカップよりなるベアリングを介して、十字軸の軸部を嵌合して組み付けることは従来と同じである。
【００１３】
ヨーク１は、基部４と、この基部４の軸方向一端縁から延出した１対の結合腕部２、２とを備える。このうちの基部４は、ステアリングシャフト等の図示しない回転軸の端部を挿入し、結合固定可能としている。尚、上記基部４の内周面と、上記図示しない回転軸の端部外周面とは、互いにセレーション係合可能としている。
【００１４】
又、上記両結合腕部２、２は、上記基部４の軸方向一端部で径方向反対側となる２個所位置から、この基部４の軸方向に延出しており、互いの内側面同士を対向させている。又、上記両結合腕部２、２の先端寄り部分には、互いに同心に形成された、十字軸の軸部を枢支する為の１対の円孔３、３とを備える。
【００１５】
本発明では自在継手用ヨークを金属板からプレス成形する板金製とし、各結合腕部２、２の外側面と基部４の外側面との段差寸法をAと定める。A寸法は自在継手用ヨークの素材板厚Ｔ、嵌合される回転軸径及びヨークの剛性により定められる寸法である。
また、結合腕部２，２と基部４とのつなぎ曲線部の長手方向長さをBと定める。ここでA寸法とB寸法により結合腕部２，２と基部４のつなぎ部位が定義されるが、この部位は前記つなぎ曲線部への応力集中を避ける目的から有害な凹凸が無いなだらかな連続曲線であることが望ましい。
【００１６】
前述したように、A寸法は該自在継手用ヨークと嵌合される回転軸径等の構成部品との関係から寸法が定められる場合が多く、自在継手用ヨーク単体において寸法を定めることが困難である。B寸法は他の構成部品との関連が少なく、自在継手用ヨーク単体で寸法を定めることが比較的容易である。そこで、結合腕部２，２と基部４のつなぎ曲線部を起点とする破損に対する有効な形状を規定するために、B寸法及び自在継手用ヨークの基準寸法である素材板厚Tを用いた以下に示す関数を用いた。
B／T  ＝（結合腕部２，２と基部４とのつなぎ曲線部の長手方向長さ）／（素材板厚）
【００１７】
図３は、B／Tの値を１〜５の範囲とする自在継手用ヨークを用いて、結合腕部２，２と基部４のつなぎ曲線部を起点とする破損に対する耐久性を試験したグラフである。横軸は１〜５のB／Tの値を示し、縦軸は自在継手用ヨークに±110N/mの振りトルクを加えて、結合腕部２，２と基部４とのつなぎ曲線部を起点とする破損が発生するまでの回数を示す。試験に用いた自在継手用ヨークの素材板厚は8mmであり、結合腕部２，２の外側面と基部４の外側面との段差寸法Aも8mmである。
【００１８】
試験結果は、B寸法を素材板厚Tの２倍以上とすることで結合腕部２、２と基部４とのつなぎ部位を起点とする破損が発生しにくく、自在継手用ヨークの耐久性が向上することが確認された。
【００１９】
上記のように、結合腕部２、２と基部４とのつなぎ曲線部の長手方向長さを素材板厚の２倍以上とする自在継手ヨークによれば、結合腕部２，２と基部４とのつなぎ曲線部を起点とする破損を防止する効果があり、耐久性の高い自在継手用ヨークを得ることができる。これにより製作が簡単であり安価である自在継手用ヨークの適用範囲が拡大し、より使用条件の厳しい車への組み込みが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、車両のステアリングシャフトに組み込む自在継手用ヨーク等に使用できる。  
【符号の説明】
【００２１】
１      ヨーク
２      結合腕部
３      円孔
４      基部
Ａ      段差
Ｂ      結合腕部と基部を結ぶ曲線部の長さ寸法
Ｔ      素材板厚
【図１】
2012007711.tif 000003
【図２】
2012007711.tif 000004
【図３】
2012007711.tif 000005