CN101501357B - 万向接头用的轭 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种万向接头用的轭，其能够防止一对紧固部和螺栓变形，增强螺栓的耐用性。万向接头用的轭(1)包括：插入部(11)，其形成为沿着旋转轴轴线方向开口的筒状，旋转轴的一端侧插入该插入部(11)；作为一对紧固部(12)的第一紧固部(13)和第二紧固部(14)，其以在其之间夹着插入部(11)的开口部分并对峙的方式从插入部(11)起延伸设置；以及将一对紧固部(12)从其两外侧紧固的一组螺栓(16)和螺母(17)，其通过紧固一对紧固部(12)，夹持固定插入插入部(11)中的旋转轴。螺栓(16)被插通在第一紧固部(13)的贯通孔(13a)中。螺母(17)以能够与第二紧固部(14)卡合的方式被嵌插在第二紧固部(14)的贯通孔(14a)中，并被形成为，其与第一紧固部(13)相对的一侧的端面的一部分朝向第一紧固部(13)侧延伸设置，使得两者之间的间隙(S)成为规定的间隙。

Description

万向接头用的轭

技术领域

本发明涉及一种连接旋转轴的一端侧的万向接头用的轭(yoke)。

背景技术

万向接头100连接轴线以一定角度交叉的2个轴，用于将一个轴的转矩传递到另一个轴，例如，如图9所示，由轴线相互正交的十字轴101和2个轭102、105(第一轭102和第二轭105)构成，其中，该轭102、105分别连接构成十字轴101的各轴的两端部，以能够自由摇动的方式设置于该轴线中心，并分别连接旋转轴111、112的一端侧。

而且，这种万向接头100例如设置在汽车的转向装置等上，该转向装置构成为，通过该万向接头100，将通过方向盘(handle)的操作而旋转的转向轴111的转矩传递到转向齿轮的输入轴112，设定前轮的转向角。

上述第一轭102包括：基部103、以隔开距离且相互相对的方式从基部103延伸设置的一对相对侧壁104，转向轴111的一端侧固定设置在基部103的外表面上，十字轴101安装在相对侧壁104的前端部侧的内表面上。

如图9～图11所示，上述第二轭105形成为具有开口部106a的筒状，该开口部106a沿着上述连接的转向齿轮的输入轴112的轴线方向开口，该第二轭105包括：插入部106，输入轴112的一端侧插入其中并且其内周面与该输入轴112的外周面抵接；一对紧固部107，其以将插入部106的开口部106a夹在之间并对峙的方式从插入部106的根侧向其相反侧延伸设置；一对相对侧壁108，其朝向与输入轴112的连接侧相反的一侧并沿着输入轴112的轴线方向从插入部106起被延伸设置，并且隔开距离相互相对；和用于紧固一对紧固部107的螺栓109。

在上述插入部106的内周面上，形成有能够与形成于输入轴112的一端侧的外周面上的锯齿112a卡合的锯齿106b。在上述一对紧固部107的一个上形成有贯通孔107a，在另一个上同轴地形成有螺丝孔107b，上述螺栓109插通贯通孔107a内并与螺丝孔107b螺合。在上述一对相对侧壁108上，在其前端部同轴地形成有用于安装十字轴101的安装孔108a。

利用该第二轭105，在将输入轴112的一端侧插入插入部106之后，利用插通贯通孔107a内并与螺丝孔107b螺和的螺栓109紧固一对紧固部107，于是输入轴112被插入部106夹持、固定，由此，第二轭105和输入轴112被结合、固定。

在上述输入轴112的一端侧形成有环状的凹口槽112b，通过该凹口槽112b与螺栓109的外周部卡合，限制输入轴112沿轴线方向移动，防止输入轴112从第二轭105脱落。

但是，在上述第二轭105中，当一对紧固部107被螺栓109紧固时，如图11所示，会产生下述问题：紧固部107的前端侧以相互接近的方式变形，螺栓109弯曲，该螺栓109不仅受到拉伸应力的作用，还受到弯曲应力的作用，于是螺栓109的抗疲劳强度(耐用性)降低。即，在拉伸应力和弯曲应力作用的状态下，通过万向接头100传递的转矩的力反复作用于螺栓109，于是，螺栓109因疲劳而损坏的时间显著变短。

而且，作为可解决上述问题的轭(第二轭105)，以往，例如有日本特开平7-317793号公报公开的一种结构。如图12所示，该轭120与上述第二轭105相同，具备：上述插入部106、上述一对紧固部107、上述一对相对侧壁108、用于紧固一对紧固部107的一组螺栓109和螺母121。而且，对与上述第二轭105相同的部分标注相同的符号，省略其详细说明。

在上述一对紧固部107的另一个上代替螺丝孔107b形成有贯通孔107c，通过插通贯通孔107a、107c内的螺栓109和螺母121紧固该一对紧固部107，从而，输入轴112被插入部106夹持、固定。

另外，在上述一对紧固部107的前端分别设置有抵接部107d，该抵接部107d朝向该紧固部107的对峙方向延伸设置且可相互抵接，在利用一组螺栓109和螺母121进行紧固时，该抵接部107d相互抵接，由此，防止紧固部107的前端侧互相接近。

专利文献1：日本特开平7-317793号公报

但是，在上述现有的日本特开平7-317793号公报所公开的轭120中，如上所述，当利用螺栓109和螺母121进行紧固时，虽然通过抵接部107d的抵接防止紧固部107的前端侧变形、接近，但是因为螺栓109和螺母121的紧固位置、与两个抵接部107d的接触位置间隔距离，所以，如图13所示，紧固部107的在插入部106一侧的根部变形、相互接近，虽然未图示，但是由于紧固部107的中央部变形、挠曲，因此不能完全防止螺栓109弯曲。

因此，即使上述轭120也与上述第二轭105的情况相同，该螺栓109由于变形而不仅受到拉伸应力的作用，还受到弯曲应力的作用，螺栓109的耐用性降低。

另外，当形成上述抵接部107d时，还存在上述紧固部107的形状变复杂，成形变困难，成形工序增加，成形用的模形状变复杂的问题，以及由于成形变困难，成形工序增加，成形用的模形状变复杂而导致制造成本增加的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种万向接头用的轭，该万向接头用的轭能够防止一对紧固部和螺栓变形且增强螺栓的耐用性，并能够简化成形或减少成形工序、简化成形用的模形状、降低制造成本。

为了达到上述目的，本发明提供一种万向接头用的轭，其连接旋转轴的一端侧，并包括：插入部，其具有沿着上述连接的旋转轴的轴线方向开口的开口部，并被形成为U字状或筒状，上述旋转轴的一端侧插入该插入部，且该插入部的内周面抵接该旋转轴的外周面；作为一对紧固部的第一紧固部和第二紧固部，该第一紧固部和第二紧固部以在其之间夹着该插入部的开口部对峙的方式从上述插入部开始延伸设置；以及将该一对紧固部从其两外侧紧固的一组螺栓和螺母，该万向接头用的轭构成为通过利用上述一组螺栓和螺母紧固上述紧固部，夹持、固定插入上述插入部的旋转轴，

该万向接头用的轭的特征在于，构成为：

在上述第一紧固部和第二紧固部上分别形成有在其对峙方向上贯通的同轴的贯通孔，上述螺栓插通上述第一紧固部的贯通孔，上述螺母以能够与该第二紧固部卡合的方式嵌插在上述第二紧固部的贯通孔内，

上述螺母被形成为，其与上述第一紧固部相对的一侧的端面的至少一部分朝向上述第一紧固部侧延伸设置，使得两者之间的间隙成为预先设定的间隙，在紧固时，该螺母与第一紧固部抵接。

根据本发明，当将旋转轴的一端侧插入插入部，并通过一组螺栓和螺母紧固一对紧固部时，旋转轴被插入部夹持，该轭与旋转轴被结合、固定。另外，这时，螺母的与第一紧固部相对的一侧的端面的至少一部分与第一紧固部抵接，能够防止一对紧固部变形、相互接近，防止螺栓弯曲。

在本发明中，由于令螺母的与第一紧固部相对的一侧的端面的至少一部分向第一紧固部一侧延伸并与第一紧固部抵接，因此与现有技术相比，通过一组螺栓和螺母进行紧固的位置的附近部分防止该一对紧固部接近(变形)。由此，能够防止螺栓弯曲，尽量减小作用于该螺栓的弯曲应力，能够增强螺栓的耐用性。

另外，与在一对紧固部上设置有抵接部的现有的轭相比，能够形成简单的形状，可简化成形、减少成形工序、简化成形用的模形状。此外，通过简化成形、减少成形工序、简化成形用的模形状，能够抑制且减小制造成本。

此外，上述万向接头用的轭也可以构成为，还具备环状的抵接部件，该抵接部件以能够与该第一紧固部卡合的方式嵌插在上述第一紧固部的贯通孔中，上述螺栓插通在该抵接部件中，该抵接部件设置在该螺栓与螺母之间，上述抵接部件被形成为，其与上述螺母相对的一侧的端面的至少一部分朝向上述螺母侧延伸设置，使得两者之间的间隙成为预先设定的间隙，在紧固时，该抵接部件与螺母抵接。即使采用这种结构，也能够通过使螺母与抵接部件抵接，有效地防止在通过一组螺栓和螺母进行紧固时，一对紧固部变形、相互接近，并防止螺栓弯曲。另外，还能够简化成形，减少成形工序，简化成形用的模形状，降低制造成本。

发明的效果

如上所述，根据本发明的万向接头用的轭，使螺母与第一紧固部抵接，或使螺母与抵接部件抵接，能够防止一对紧固部变形，并防止螺栓变形，由此，能够尽量减小作用于该螺栓的弯曲应力。从而，能够增强螺栓的耐用性。另外，能够简化一对紧固部的形状，简化成形、减少成形工序，简化成形用的模形状，抑制且降低制造成本。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式的万向接头用的轭的概略结构的正面图。

图2为表示本实施方式的万向接头用的轭的概略结构的后视图。

图3为沿着图1中的箭头A-A方向的截面图。

图4为表示本实施方式中的螺母的概略结构的侧视图。

图5为表示一组螺栓和螺母进行紧固的状态的截面图。

图6为表示本发明的其他实施方式的万向接头用的轭的概略结构的截面图。

图7为表示本发明的其他实施方式的万向接头用的轭的概略结构的截面图。

图8为表示本发明的其他实施方式的万向接头用的轭的概略结构的截面图。

图9为表示现有例的万向接头用的轭等的概略结构的正面图。

图10为表示现有例的万向接头用的轭等的概略结构的截面图。

图11为沿着图10中的箭头B-B方向的截面图。

图12为表示现有例的万向接头用的轭等的概略结构的截面图。

图13为表示通过一组螺栓和螺母进行紧固的状态的截面图。

符号的说明

1万向接头用的轭(第二轭)

11插入部

12一对紧固部

13第一紧固部

14第二紧固部

15一对相对侧壁

16螺栓

17螺母

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的具体实施方式进行说明。其中，图1为表示本发明的一个实施方式的万向接头用的轭的概略结构的正面图，图2为表示本实施方式的万向接头用的轭的概略结构的后视图，图3为沿着图1中的箭头A-A方向的截面图，图4为表示本实施方式中的螺母的概略结构的侧视图。另外，在下述说明中，图1～图4所示的本例中的万向接头用的轭1是取代图9～图11所示的第二轭105而设置的，对该轭1以外的说明，标注与上述部分相同的符号，省略详细说明。

如图1～图4所示，本例中的万向接头用的轭(第二轭)1形成为筒状，具有沿着连接的输入轴112的轴线方向开口的开口部11a，该万向接头用的轭1包括：插入部11，输入轴112的一端侧插入该插入部11且该插入部11的内周面与该输入轴112的外周面抵接；作为一对紧固部12的第一紧固部13和第二紧固部14，该第一紧固部13和第二紧固部14以在其之间夹着该插入部11的开口部11a对峙的方式从与插入部11的根一侧起朝向其相反侧延伸设置；一对相对侧壁15，其朝向与输入轴112的连接侧相反的一侧并沿着输入轴112的轴线方向从插入部11开始延伸设置，以空开间隔相互相对的方式设置；以及将一对紧固部12从其两外侧紧固的一组螺栓16和螺母17。

在上述插入部11内周面上形成有能够与形成在输入轴112的一端侧外周面上的锯齿112a卡合的锯齿11b。在上述第一紧固部13和第二紧固部14上，分别同轴地形成有在其对峙方向上贯通的的贯通孔13a、14a，上述螺栓16插通贯通孔13a，上述螺母17以能够与第二紧固部14卡合地方式嵌插在贯通孔14a中。在上述一对相对侧壁15上，在其前端部上同轴地形成有用于安装十字轴101的安装孔15a。

上述螺母17被形成为具有能够与第二紧固部14卡合的扩径部17a且带台阶的形状，并且，上述螺母17被形成为，其与第一紧固部13相对的一侧的端面(前端面)的一部分17b从贯通孔14a向第一紧固部13一侧突出，使得两者之间的间隙S成为预先设定的间隙(例如，约1mm)。在一对紧固部12进行紧固时，该螺母17的前端面17b与第一紧固部13抵接。

另外，形成在上述螺母17上的与螺栓16螺合的螺丝孔17c被设置为比第二紧固部14的厚度更长。这样，通过使螺丝孔17c长于第二紧固部14的厚度，能够充分确保螺纹部分的长度，能够增强该螺纹部分(阴螺纹)的强度。

而且，例如，对板状部件实施冷冲压或热冲压等冲压加工，形成具有插入部11、一对紧固部12、和一对相对侧壁15的期望的形状之后，通过切削加工形成锯齿11b、贯通孔13a、14a和安装孔15a，由此，能够获得该第二轭1的本体形状。但是，不限于上述方法，可以采用任意的制造方法。

根据以上述方式构成的本例中的第二轭1，将输入轴112的一端侧插入插入部11，利用一组螺栓16和螺母17紧固一对紧固部12，于是，输入轴112通过插入部11被夹持、固定，从而，该第二轭1和输入轴112被结合、固定。

另外，这时，如图5所示，螺母17的前端面17b与第一紧固部13抵接，能够防止一对紧固部12变形、相互接近，防止螺栓16弯曲。

如上所述，根据本例中的第二轭1，因为令螺母17的前端面17b向第一紧固部13一侧延伸，使其抵接该第一紧固部13，所以，与现有技术相比，能够通过一组螺栓16和螺母17的紧固位置的附近部分防止该一对紧固部12接近(变形)。由此，能够防止螺栓17弯曲，能够尽量减小作用于该螺栓17的弯曲应力，增强螺栓17的耐用性。

此外，与在一对紧固部107上设置有抵接部107d的现有的轭120相比，能够简化形状，简化成形，减少成形工序，并简化成形用的模形状。另外，通过简化成形、减少成形工序、简化成形用的模形状，还能够抑制并降低制造成本。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明可采用的具体方式不限于此。

上述螺母17的形状不限于图3和图4等所示形状，例如，也可以为图6和图7所示的形状。关于图6所示的螺母17，因为其与第一紧固部13相对的一侧的端面(前端面)17b被形成为圆弧状，所以该圆弧状的曲率半径大于贯通孔13a的曲率半径。即使这样形成螺母17，也能够获得与上述相同的效果。

关于图7所示的螺母17，其前端面17b的突出量形成为小于图3、图4和图6所示的结构。而且，插通螺栓16的环状的抵接部件18以能够与第一紧固部13卡合的方式嵌插在第一紧固部13的贯通孔13a内。该抵接部件18被形成为具有能够与第一紧固部13卡合的扩径部18a的带阶差的形状，并且，该抵接部件18的与螺母17相对的一侧的端面(前端面)18b从贯通孔13a向螺母17一侧突出，两者间的间隙S被形成为预先设定的间隙(例如，大约1mm)。另外，抵接部件18的前端面18b形成为形状与螺母17前端面大致相同的圆弧状，在紧固一对紧固部12时，该抵接部件18的前端面18b和螺母17的前端面17b以能够相互抵接的方式设置。

这样，即便使螺母17与抵接部件18抵接，在进行该紧固时，也能够通过一组螺栓16和螺母17的紧固位置的附近部分防止一对紧固部12变形、相互接近。由此，与上述相同，能够防止螺栓17弯曲，尽量减小作用于该螺栓17的弯曲应力，能够增强螺栓17的耐用性。另外，能够形成简单的形状，简化成形、减少成形工序、简化成形用的模形状，抑制并减小制造成本。

另外，在上述例子中，以将插入部11形成为筒状的第二轭1为例进行了说明，但该插入部11的形状不限于筒状。例如，如图8所示，对于具有U字状的插入部11的第二轭2也可以应用本发明。

在此情况下，如图8所示，该第二轭2形成为U字状，并具有沿着连接的输入轴112的轴线方向开口的开口部11a，该第二轭2包括：上述插入部11，输入轴112的一端侧插入该插入部11，且该插入部11的内周面抵接该输入轴112的外周面；一对紧固部12，其从插入部11起被进一步延伸设置，将插入部11的开口部11a夹在其之间并对峙；上述一对相对侧壁15；以及一组螺栓16和螺母17。另外，上述输入轴112的一端侧形成有平行的双平面，该双平面以与插入部11的平面部分对峙的方式被插入插入部11。

另外，图3、图4、图6、图7和图8所示的螺母17，为了防止妨碍输入轴112，其前端侧的一部分形成为缺口形状，例如，在一组螺栓16和螺母17的紧固位置设定为离开输入轴112的位置，且不妨碍输入轴112的情况下，也可以不设置这种缺口形状。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的万向接头用的轭，能够防止一对紧固部和螺母变形，能够增强螺母的耐用性，并且，能够简化成形，减少成形工序，简化成形用的模形状，降低制造成本。

Claims (2)

1.一种万向接头用的轭，其连接旋转轴的一端侧，并包括：

插入部，其具有沿着所述连接的旋转轴的轴线方向开口的开口部，并被形成为U字状或筒状，所述旋转轴的一端侧插入该插入部，且该插入部的内周面抵接该旋转轴的外周面；

作为一对紧固部的第一紧固部和第二紧固部，该第一紧固部和第二紧固部以在其之间夹着该插入部的开口部对峙的方式从所述插入部开始延伸设置；以及

将该一对紧固部从其两外侧紧固的一组螺栓和螺母，

该万向接头用的轭构成为，通过利用所述一组螺栓和螺母紧固所述紧固部，夹持、固定插入所述插入部的旋转轴，

该万向接头用的轭的特征在于，构成为：

在所述第一紧固部和第二紧固部上分别形成有在其对峙方向上贯通的同轴的贯通孔，所述螺栓插通所述第一紧固部的贯通孔，所述螺母以能够与该第二紧固部卡合的方式嵌插在所述第二紧固部的贯通孔内，

所述螺母被形成为，其与所述第一紧固部相对的一侧的端面的至少一部分朝向所述第一紧固部侧延伸设置，在紧固前，在与所述第一紧固部相对的一侧的端面和所述第一紧固部之间设置有预先设定的间隙，在紧固时，所述预先设定的间隙消失，与所述第一紧固部相对的一侧的端面和第一紧固部抵接。

2.如权利要求1所述的万向接头用的轭，其特征在于，构成为：

还具备环状的抵接部件，该抵接部件以能够与所述第一紧固部卡合的方式嵌插在该第一紧固部的贯通孔中，所述螺栓插通在该抵接部件中，该抵接部件设置在该螺栓与螺母之间，

所述抵接部件被形成为，其与所述螺母相对的一侧的端面的至少一部分朝向所述螺母侧延伸设置，在紧固前，在与所述螺母相对的一侧的端面和所述螺母之间设置有预先设定的间隙，在紧固时，所述预先设定的间隙消失，与所述螺母相对的一侧的端面和螺母抵接。

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