CN108394452B - 轴与轭的组装体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供轴与轭的组装体。轭(20)具有：轭主体部(21)，其被插入轴(30)的末端；和薄壁部(22)，其从轭主体部(21)朝向轴(30)延伸，形成为比轭主体部(21)薄的薄壁状。轴的末端是直径形成得比邻接的部位大的大径部(31)。轭主体部(21)具有：轭一般径部(21a)，其形成为内径与大径部(31)大致相同；以及阶梯部(21c)，其从轭一般径部(21a)的端部朝向轴线(CL)延伸，形成为内径比大径部小。阶梯部(21c)与大径部(31)的末端抵接。薄壁部(22)包括比大径部(31)的外径向轴线侧缩径的缩径部(22a)。

Description

轴与轭的组装体
技术领域
本发明涉及轴与轭的组装体的制造技术。
背景技术
在一般的车辆中，为了将方向盘的转向扭矩传递至车轮，从方向盘朝向前方而延伸有转向轴。例如，转向轴具有：轴；和轭，其被固定在该轴的末端部，并构成接头的一部分。作为与这样的轴和轭的组装体相关的现有技术，存在有日本国特开平3－248727号公报所所公开的技术。
日本国特开平3－248727号公报中所示那样的轴与轭的组装体是将轭插入轴的端部而形成的。轴的端部贯穿轭的主体部而面对在轭上所形成的臂部之间。轴的端部以朝向外周扩展的方式而被密凿。通过对轴的端部进行密凿，防止了轭与轴脱开。
在日本国特开平3－248727号公报中所公开的轴与轭的组装体的情况下，当为了承受更大的负荷而增大轴的直径时，为了确保密凿的空间，轭也会大型化，从而重量增加，转向装置整体大型化。此外，当轴与轭大型化时，需要形成为避免与其他部件发生干涉的构造，从而设计的自由度会变低。
发明内容
本发明的目的在于提供能够以简单的构造来提高轭与轴的接合强度、且能够使轭小型化的轴与轭的组装体。
根据本发明，提供一种轴与轭的组装体，其由轴和轭构成，所述轭被固定在该轴的末端，构成接头的一部分，其特征在于，所述轴的末端是直径形成得比邻接的部位大的大径部，所述轭具有：轭主体部，其形成为大致筒状，并被插入所述大径部；薄壁部，其从该轭主体部沿着所述轴延伸，形成为比所述轭主体部薄的薄壁状；以及2个臂部，它们从所述轭主体部向远离所述轴的方向沿着轴线延伸，且被设置成相互对置，所述轭主体部具有：轭一般径部，其形成为内径与所述大径部大致相同；和阶梯部，其从该轭一般径部的端部朝向轴线延伸，且形成为内径比所述大径部小，所述阶梯部抵接于所述大径部的末端，所述薄壁部包括缩径部，该缩径部至少比所述大径部的外径向轴线侧缩径。
在本发明中，轭具有薄壁部，该薄壁部从轭主体部沿着轴延伸，形成为比轭主体部薄的薄壁状。薄壁部包括缩径部，该缩径部至少比大径部的外径缩颈。轭的根侧的部位朝向轴缩径，由此防止了轭与轴脱开。在对轴的末端进行密凿的情况下，需要使轴贯穿轭主体部，从而必须使2个臂部彼此的间隔比轴的外径大。其结果，在使轴大径化的情况下，需要使轭也大型化。对于这一点，根据本发明，无需使轴贯穿轭主体部。因此，能够使2个臂部彼此的间隔比轴的外径小。由此，能够实现轭的小型化。
除此之外，轭在轭主体部的内部具有阶梯部。阶梯部与大径部的末端抵接。轭相对于轴而被安装在正确的位置。
附图说明
在以下，根据添加的附图对本发明优选的几个实施例详细地进行说明，在图中，
图1为包含有本发明的实施例的轴与轭的组装体的转向轴的侧视图，
图2为图1所示的轴与轭的分解立体图，
图3为图1所示的轴与轭的组装体的剖视图，
图4为沿图3的4－4线剖视图，
图5为对将轭压入图2所示的轴上的压入工序进行说明的图，
图6为对压入有图5所示的轭的轴进行说明的图，
图7A为对图6所示的薄壁部进行密凿的密凿工序进行说明的图，
图7B为对图7A所示的薄壁部被进行了密凿的状态进行说明的图，
图8A为本发明的第1变更例中所使用的轭的仰视图，而且，
图8B为本发明的第2变更例中所使用的轭的仰视图。
标号说明
12：万向接头(接头)；20：轭；21：轭主体部；21a：轭一般径部；21c：阶梯部；22：薄壁部；22a：缩径部；23：臂部；30：外轴(轴)；31：大径部；CL：轴线。
具体实施方式
根据附图而在下面对本发明的实施方式进行说明。另外，在说明中，左右是指以各附图为基准的左右，上下是指以各附图为基准的上下。
＜实施例＞
参照图1。在图1中示出了安装有方向盘的状态的转向轴。转向轴10由下述部分构成：在一端上安装有方向盘Sh的上侧轴11；和经由万向接头12与该上侧轴11连接的下侧轴13。
下侧轴13由下述部分构成：外轴30(轴30)，在该外轴30的一端固定有构成万向接头12的一部分的轭20；和内轴40，其被配置在该外轴30的内部，并能够沿着外轴30的轴线CL进行移动。
参照图2和图3。外轴30是对材料使用了铝或者铝合金的筒状部件。外轴30的内周面整体形成为内花键状。该外轴30将外周面形成为外花键状的内轴40(参照图1)支承成能够滑动且不能旋转。另外，不能旋转是指无法相对于外轴30而进行相对旋转。
外轴30具有：形成为锯齿状的大径部31；与该大径部31连续形成并且外径比大径部31小的轴小径部32；以及与该轴小径部32连续形成并且外径比大径部31的外径稍大的轴主体部33。
另外，大径部31的外径也可以设定为与轴主体部33的外径大致相同。并且，外轴30还能够采用不具有轴小径部32的结构。在该情况下，轴主体部33从大径部31的端部起连续地形成，并且大径部31的外径大于轴主体部33的外径。
在轭20的材料中使用了铝或者铝合金。轭20具有：轭主体部21，其形成为大致圆筒状并被插入外轴30的大径部31；薄壁部22，其从该轭主体部21朝向外轴30延伸，并形成为比轭主体部21薄的薄壁状；以及2个臂部23、23，它们以远离外轴30的方式从轭主体部21沿着轴线CL而延伸，并被设置成相互对置。
轭主体部21的内周具有：轭一般径部21a，其内径相对于外轴30的大径部31的外径而形成为大致相同；作为筒状孔的轭小径部21b，其与该轭一般径部21a连续地形成在臂部23、23侧；以及阶梯部21c，其形成在该轭一般径部21a和轭小径部21b的边界部处。
轭一般径部21a形成为锯齿状。轭一般径部21a的内径比轭小径部21b大。
阶梯部21c从轭一般径部21a的臂部23、23侧的端部向轴线CL延伸。阶梯部21c与大径部31的末端抵接。
参照图4。关于薄壁部22，每隔大致90°使4处部位朝向外轴30且向内周侧弯曲而缩径。该部位是通过密凿而缩径的缩径部22a。
参照图3。缩径部22a以外轴30的周方向为基准，与大径部31的外径相比朝向轴心CL缩径。此外，缩径部22a还可以与轴小径部32抵接。
在图5以后的附图中，对轭20相当于外轴30的安装方法进行说明。
参照图5。如箭头(1)所示那样，将轭20压入外轴30的大径部31。另外，还可以将外轴30压入轭20。大径部31朝向末端缩径。由此，能够容易地进行压入工序。
参照图6。进行压入至外轴30的大径部31的末端与轭20的阶梯部21c相接触的位置为止。由于外轴30的大径部31和轭20的轭一般径部21a都形成为锯齿状，因此能够将轭20牢固地固定在外轴30的末端上。
参照图7A。如通过箭头(2)所示那样，将薄壁部22的至少一部分朝向轴线CL进行密凿。
参照图7B。通过对薄壁部22进行密凿，形成与外轴30的大径部31的外径相比而缩径的缩径部22a。由此而完成轴与轭的组装体。
参照图8A和图8B。薄壁部22也可以不为圆筒形状，此外，也可以不是在整体上厚度相同。例如，可以如图8A所示那样，通过使薄壁部22形成为具有两个平面的长圆形状，由此，相对于厚度为δ1的薄壁部22的一般部而形成如下的部位：该部位形成为比所述一般部薄的薄壁状(参照δ2)。在图8B中，将薄壁部22形成为六边形，由此形成了形成为薄壁状的部位(参照δ3)。能够容易地对形成为薄壁状的部位进行密凿，从而能够容易地形成缩径部22a(参照图3)。另一方面，通过使薄壁部22中的除缩径部22a以外的部位(一般部)的厚度比缩径部22a的厚度更厚，由此能够确保薄壁部22的强度。
以上所说明的本发明能够获得以下效果。
参照图3。轭20具有薄壁部22，该薄壁部22从轭主体部21起沿着外轴30而延伸，并形成为比轭主体部21薄的薄壁状。薄壁部22包括至少与外轴30的大径部31的外径相比而被缩径的缩径部22a。当在拔出方向上对轭20与外轴30施加有载荷的情况下，缩径部22a与大径部31接触，从而产生缩径部22a的变形载荷。由此，成为对抗轭20与外轴30的脱离的阻力，从而会防止轭20与外轴30脱开。此外，能够通过改变缩径部22a的缩径位置来调整脱离载荷。例如，如果对缩径部22a进行密凿而使其弯曲直至与轴小径部32抵接，则能够增大脱离载荷，从而能够更牢固地进接合。此外，根据本发明，不需要使外轴30贯穿轭主体部21。因此，能够使2个臂部23、23彼此间的距离L1比外轴30的外径D1短。由此，能够实现轭20的小型化。
轭20在轭主体部21的内部具有阶梯部21c。阶梯部21c与外轴30的大径部31的末端抵接。能够将轭20相对于外轴30压入至正确的位置。
并且，与大径部31邻接的部位被设为外径最小的小径部32。通过形成小径部32，从而与之相邻的部位的直径相对地变大。因此，能够容易地形成大径部31。
此外，通过形成小径部32，能够在不使大径部31的直径增大的情况下增大薄壁部22与大径部31的搭接量。通过使搭接量增大，能够更加可靠地防止轭20从外轴30脱离。即，能够使轭20与外轴30的结合强度增大。并且，通过设定薄壁部22与大径部31的搭接量，能够调整轭20与外轴30的结合强度。
并且，轭20和外轴30的材料使用了铝或者铝合金。在轭20上形成有薄壁部22，使该薄壁部22至少与大径部31的外径相比而缩径，从而形成缩径部22。即使是变形量比钢材小的铝或者铝合金，也能够恰当地防止外轴30与轭20脱离。
特别是，在将轴的末端向使直径扩大的方向进行密凿的情况下，轴的末端大幅地变形。可以想到：在使用了钢材时，能够采用这样的密凿，但在使用延展性比钢材低的铝或者铝合金时，无法使所需的量变形。对于这一点，根据本发明，通过使轭20的薄壁部22至少弯曲至与大径部31重叠的位置而形成弯曲部22，由此，即使在对轭20的材料采用了延展性比钢材低的铝或者铝合金的情况下，也能够使轭20与外轴30可靠地结合。另一方面，通过采用铝或者铝合金，能够使轴与轭的组装体的重量较轻。即，在对轭20和外轴30的材料采用了铝或者铝合金的情况下，能够在使轭30与外轴40切实地结合的同时实现轻量化。
另外，对于本发明的轴与轭的组装体，虽然以转向轴的下侧轴为例进行了说明，但也能够应用于转向轴10的上侧轴11等。并且还能够应用于除此之外的部分。此外，虽然以铝或者铝合金制的轭与轴为例进行了说明，但也能够应用于钢材制的轭与轴。即，只要能够取得本发明的作用和效果，则本发明不限定于实施例。
＜产业上的可利用性＞
本发明的轴与轭的组装体适合用于车辆的转向轴。

Claims (5)

1.一种轴与轭的组装体，其由轴和轭构成，所述轭被固定在该轴的末端，构成接头的一部分，其特征在于，
所述轴的末端是形成为锯齿状并且外径固定且形成得比邻接的部位大的大径部，
所述轴的基端为轴主体部，
在所述大径部与所述轴主体部之间形成有外径最小的小径部，
所述轭具有：轭主体部，其形成为大致筒状，并被插入所述大径部；薄壁部，其从该轭主体部沿着所述轴延伸，形成为比所述轭主体部薄的薄壁状；以及2个臂部，它们从所述轭主体部向远离所述轴的方向沿着轴线延伸，且被设置成相互对置，
所述轭主体部具有：锯齿状的轭一般径部，其形成为内径与所述大径部大致相同；和阶梯部，其从该轭一般径部的端部朝向轴线延伸，且形成为内径比所述大径部小，
锯齿状的所述轭一般径部外嵌于锯齿状的所述大径部的外周，
所述阶梯部抵接于所述大径部的末端，
所述薄壁部包括缩径部，该缩径部至少比所述大径部的外径向轴线侧缩径，
所述缩径部的至少一部分位于所述小径部的外周，所述薄壁部的一部分与所述大径部的外周重合，
由此，能够在不使所述大径部的直径增大的情况下增大所述薄壁部与所述大径部的搭接量。
2.根据权利要求1所述的轴与轭的组装体，其特征在于，
所述大径部的外径比所述2个臂部之间的间隔大。
3.根据权利要求1所述的轴与轭的组装体，其特征在于，
所述轴和所述轭的材料使用了铝或铝合金。
4.根据权利要求1所述的轴与轭的组装体，其特征在于，
所述大径部的外径与所述轴主体部的外径大致相同。
5.根据权利要求1所述的轴与轭的组装体，其特征在于，
所述缩径部以隔着所述轴线的方式相互对置地形成。
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