JP2004340181A - Structure for connecting rotary shaft - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャフトとスリーブとが結合されて回転力を伝達する回転シャフトの結合構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車の操舵装置には、ステアリングホイールに連結されたコラムシャフトと、ステアリングギヤに連結されたステアリングシャフトとの間に、ステアリングジョイントが介在されている。このステアリングジョイントは、中間シャフトの一端にコラムシャフトを接続し、他端にステアリングシャフトを接続したものである。上記中間シャフトは、コラムシャフトのトルクをステアリングシャフトに伝達する必要があるので、通常、スリーブとシャフトとを、セレーションやスプラインによって結合することが行われている。このステアリングジョイントにおいては、スリーブとシャフトとの間でがたつきが生じると、操舵フィーリングを損ねたり、振動や異音が発生したりする恐れがある。
そこで、スリーブとシャフトとのがたつきを防止する方法として、クリップを装着する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−293573号公報(第2図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の回転シャフトの結合構造は、クリップ等のがたつき防止用の別部品が必要であった。従って、部品点数が増加するとともに、組み付けの手間と時間が必要であり、ひいては、コストアップの要因となっていた。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、クリップ等の別部品を設けることなく、スリーブとシャフトとの間でがたつきが生じるのを確実に防止することができ、振動や異音が発生するのをより効果的に防止することができる回転シャフトの結合構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、端部内周面の軸方向に内周歯が形成された筒状のスリーブと、端部外周面の軸方向に前記内周歯に係合する外周歯が形成された棒状のシャフトとを備え、前記シャフトが前記スリーブに圧入されることによって互いに結合される回転シャフトの結合構造において、スリーブの端部内周面とシャフトの端部外周面との間に、前記内周歯と前記外周歯とが互いに係合せず、圧入によるスリーブ又はシャフトの変形を許容する隙間が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、内周歯と外周歯とが係合せず、シャフトとスリーブとの間に隙間が形成されるので、圧入によって生じるシャフト又はスリーブの変形を許容することができる。従って、容易かつ確実にシャフトとスリーブとを結合することができる。
【0006】
また、前記シャフトの端部外周面に、前記外周歯が形成されない一対の欠歯部がシャフトの径方向に対向して設けられ、当該一対の欠歯部によって前記内周歯と前記外周歯とが互いに係合しない非係合部が構成されているのが好ましい。
この場合には、一対の欠歯部がシャフトの径方向に対向して形成されるので、スリーブ又はシャフトの変形を許容する隙間を十分に確保することができる。また、スリーブ又はシャフトの変形を均等配分することができるので、容易に結合することができる。
【0007】
また、前記シャフトは、中空材料で構成され、前記スリーブに圧入されることによって当該シャフトも変形して前記スリーブと結合されているのが好ましい。
この場合には、シャフトとスリーブとが、圧入によって互いに変形して結合されるので、シャフトとスリーブとの間でがたつきが生じるのをより確実に防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の回転シャフト1の結合構造を適用した、例えば、自動車の操舵装置におけるステアリングジョイント2を示す正面図である。
このステアリングジョイント2は、自動車の操舵装置において、ステアリングシャフト3とコラムシャフト4とを連結し、回転力を伝達するもので、中間シャフトとして、伸縮可能な回転シャフト1の両端部のそれぞれに、自在継手5が設けられている。前記回転シャフト1の一端には、互いに対をなして一方の自在継手5の十字軸6を支持する第1のヨークY1及び第2のヨークY2が設けられており、回転シャフト1の他端には、互いに対をなして他方の自在継手5の十字軸6を支持する第3のヨークY3及び第4のヨークY4が設けられている。
【0009】
前記第2のヨークY2及び第3のヨークY3は、回転シャフト1の一端及び他端にそれぞれ溶接されている。また、前記第1のヨークY1は筒状の軸継手11に溶接されており、この軸継手11にステアリングシャフト3の一端部が導入されてクランプされている。更に、前記第4のヨークY4は、コラムシャフト4の一端部に溶接されている。
【0010】
図2に、本発明の第一実施形態に係る回転シャフト1の斜視図を示し、図3に、同結合構造の断面図を示す。
回転シャフト1は、一端に第2のヨークY2が溶接された筒状のスリーブ12と、一端に第3のヨークY3が溶接され、スリーブ12の内周に圧入された棒状のシャフト13とを備えている。スリーブ12は、例えば、円筒の鋼材であるパイプで構成されている。また、スリーブ12の端部内周面14の全周には、内周歯として、例えば、雌スプライン15が形成されており、スリーブ12の軸方向に所定の長さで形成されている。
【0011】
シャフト13は、例えば、中実の丸鋼材で構成されており、その端部外周面16は、断面小判状に形成されている。この端部外周面16は、一対の円弧状の曲面部17と、一対の矩形状の平面部18とを有しており、シャフト13の軸方向に所定の長さで形成されている。一対の曲面部17には、雌スプライン15と係合する外周歯として、例えば、一対の雄スプライン19が形成されており、シャフト13の径方向に対向して形成されている。また、一対の平面部18は、雄スプライン19が形成されない欠歯部であり、一対の雄スプライン19が対向する方向と直交する方向に形成されている。
【0012】
本実施形態の回転シャフト1は、シャフト13に平面部18を形成することによって、スリーブ12の雌スプライン15とシャフト13の雄スプライン19とが係合する係合部21と、スリーブ12の雌スプライン15と係合しない非係合部22とが設けられている。また、この非係合部22において、シャフト13の平面部18とスリーブ12の端部内周面14(雌スプライン15)との間に隙間23が形成される。また、係合部21において、シャフト13の外径は、スリーブ12の内径より若干大きく形成されており、スリーブ12とシャフト13とが結合される際に、スリーブ12とシャフト13との間に圧力が生じるようにされている。
【0013】
上記のように構成された回転シャフト1の組み付けについておいて、シャフト13をスリーブ12に圧入する際、シャフト13の平面部18とスリーブ12の雌スプライン15との間に隙間23が形成される。スリーブ12は、圧入されるシャフト13の雄スプライン19によって、図3における上下方向Y(一対の雄スプライン19が対向する方向)に押し広げられ、断面楕円状に弾性乃至塑性変形する。この時、図3における左右方向X(一対の平面部18が対向する方向)では、スリーブ12の径が狭まるように変形するが、隙間23が形成されているので容易に変形する。つまり、隙間23が形成されることによって、スリーブ12の変形を許容することができるので、シャフト13とスリーブ12とを容易かつ確実に結合することができる。
【0014】
上記のように、回転シャフト1は、シャフト13の雄スプライン19とスリーブ12の雌スプライン15とが互いに係合しつつシャフト13がスリーブ12に圧入され、スリーブ12が塑性変形して結合される。従って、この回転シャフト1は、軸方向に伸縮可能であるとともに、回転方向におけるがたつきの発生を防止することができる。また、クリップ等でがたつきを防止する従来の回転シャフトに比べて、クリップ等の別部品を必要としないので、部品点数を削減できるとともに、組み付けの手間と時間を削減することができ、ひいては、コストを削減することができる。
【0015】
なお、シャフト13に形成される非係合部22の割合は、シャフト13の全周に対して50%以上が良い。このように形成することよって、スリーブ12の変形を許容する隙間23を十分に確保することができる。
また、平面部18は、一対で形成され、シャフトの径方向に対向して設けられるのが良い。このように形成することで、スリーブ12の変形を許容する隙間を十分に確保することができる。また、スリーブ12の変形量を均等配分することができるので、容易に変形させることができる。
【0016】
図4に、本発明の第二実施形態に係る回転シャフト1の結合構造の断面図を示す。
第一実施形態の回転シャフト1と異なる点は、シャフト13が、中空材料として、例えば、中心部に矩形状の空間13aが形成された中空鋼材で構成されている点である。この回転シャフト1の組み付けにおいて、中空のシャフト13をスリーブ12に圧入する際、シャフト13の平面部18とスリーブ12の雌スプライン15との間に隙間23が形成される。スリーブ12は、圧入される中空のシャフト13の雄スプライン19によって、図4における上下方向Y(一対の雄スプライン19が対向する方向)に径が押し広げられるとともに、その反力によって中空のシャフト13が上下方向Yに径が潰されるように弾性乃至塑性変形する。この時、平面部18が対向する図4における左右方向X(一対の平面部18が対向する方向)では、スリーブ12の径が狭まるように変形し、中空のシャフト13は、径が膨らむように変形する。
【0017】
このように、隙間23が形成されることによって、互いが容易に変形することができる。つまり、隙間23によって、スリーブ及びシャフト双方の変形を許容することができる。
上記のように、回転シャフト1は、シャフト13が中空材料で構成されることによって、シャフト13とスリーブ12とが、互いに塑性変形して結合されるので、シャフト13とスリーブ12との間でがたつきが生じるのをより確実に防止することができる。
【0018】
なお、本発明は前記した実施形態に限定されるものではない。
例えば、非係合部22に形成される隙間23は、圧入による変形を許容することができれば良く、隙間23を形成する手段、形成された隙間23の形状及び数を限定するものではない。また、シャフト13とスリーブ12とが、セレーション結合された回転シャフト1にも本発明を適用することが可能である。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、がたつきを防止するクリップ等の別部品を設けることなく、シャフトとスリーブとの間でがたつきが生じるのを確実に防止することができ、振動や異音が発生するのを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転シャフトの結合構造を適用したステアリングジョイントの正面図である。
【図2】本発明の第一実施形態に係る回転シャフトの結合構造を示す斜視図である。
【図3】本発明の第一実施形態に係る回転シャフトの結合構造を示す断面図である。
【図4】本発明の第二実施形態に係る回転シャフトの結合構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 回転シャフト
12 スリーブ
13 シャフト
14 端部内周面
15 雌スプライン(内周歯)
16 端部外周面
18 平面部(欠歯部)
19 雄スプライン(外周歯)
22 非係合部
23 隙間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating shaft coupling structure in which a shaft and a sleeve are coupled to transmit a rotational force.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a steering device of an automobile includes a steering joint between a column shaft connected to a steering wheel and a steering shaft connected to a steering gear. In this steering joint, a column shaft is connected to one end of an intermediate shaft, and a steering shaft is connected to the other end. Since the intermediate shaft needs to transmit the torque of the column shaft to the steering shaft, usually, the sleeve and the shaft are connected by serrations or splines. In this steering joint, if rattling occurs between the sleeve and the shaft, the steering feeling may be impaired, or vibration or abnormal noise may be generated.
Therefore, as a method of preventing the rattling between the sleeve and the shaft, a method of mounting a clip has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-293573 (FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional connecting structure of the rotating shaft requires a separate component such as a clip for preventing rattling. Accordingly, the number of parts increases, and labor and time for assembling are required, which has led to an increase in cost.
In view of the above, the present invention has been made in view of the above problems, and can reliably prevent rattling between a sleeve and a shaft without providing a separate component such as a clip. It is an object of the present invention to provide a coupling structure of a rotating shaft that can more effectively prevent generation of noise and abnormal noise.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a cylindrical sleeve in which inner peripheral teeth are formed in the axial direction of the inner peripheral surface of the end portion, and a rod-shaped shaft in which the outer peripheral teeth engaging with the inner peripheral teeth are formed in the axial direction of the outer peripheral surface of the end portion. Wherein the shaft is press-fitted into the sleeve and the rotary shafts are connected to each other by a press-fitting.The inner circumferential teeth and the shaft are disposed between an inner peripheral surface of an end of the sleeve and an outer peripheral surface of the end of the shaft. The outer teeth are not engaged with each other, and a gap is formed to allow deformation of the sleeve or shaft by press fitting.
According to the present invention, since the inner peripheral teeth and the outer peripheral teeth do not engage with each other and a gap is formed between the shaft and the sleeve, the deformation of the shaft or the sleeve caused by press fitting can be allowed. Therefore, the shaft and the sleeve can be easily and reliably connected.
[0006]
In addition, a pair of missing teeth portions on which the outer teeth are not formed are provided on the outer peripheral surface of the end portion of the shaft in a radial direction of the shaft, and the inner teeth and the outer teeth are formed by the pair of missing teeth portions. It is preferable that a non-engaging portion that does not engage with each other is configured.
In this case, since the pair of missing tooth portions are formed so as to face each other in the radial direction of the shaft, it is possible to sufficiently secure a gap allowing deformation of the sleeve or the shaft. In addition, since the deformation of the sleeve or the shaft can be evenly distributed, the coupling can be easily performed.
[0007]
Further, it is preferable that the shaft is made of a hollow material, and the shaft is deformed by being press-fitted into the sleeve to be connected to the sleeve.
In this case, since the shaft and the sleeve are deformed and connected to each other by press-fitting, it is possible to more reliably prevent rattling between the shaft and the sleeve.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing, for example, a steering joint 2 in a steering device of an automobile, to which a connecting structure of a rotating shaft 1 according to the present invention is applied.
The steering joint 2 connects a steering shaft 3 and a
[0009]
The second yoke Y2 and the third yoke Y3 are welded to one end and the other end of the rotating shaft 1, respectively. Further, the first yoke Y1 is welded to a
[0010]
FIG. 2 shows a perspective view of the rotating shaft 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows a sectional view of the coupling structure.
The rotating shaft 1 includes a
[0011]
The
[0012]
The rotating shaft 1 of the present embodiment has a
[0013]
In the assembly of the rotating shaft 1 configured as described above, when the
[0014]
As described above, the rotating shaft 1 is press-fitted into the
[0015]
The ratio of the
Further, the
[0016]
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the coupling structure of the rotating shaft 1 according to the second embodiment of the present invention.
The difference from the rotary shaft 1 of the first embodiment is that the
[0017]
By forming the
As described above, since the
[0018]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, the
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, rattling between the shaft and the sleeve can be reliably prevented without providing a separate component such as a clip for preventing rattling, and vibration and abnormal noise are generated. Can be effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a steering joint to which a connecting structure of a rotating shaft according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing a coupling structure of a rotary shaft according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a coupling structure of a rotary shaft according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a coupling structure of a rotating shaft according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1
16 End outer
19 Male spline (outer teeth)
22
Claims (3)
前記シャフトが前記スリーブに圧入されることによって互いに結合される回転シャフトの結合構造において、
前記スリーブの端部内周面と前記シャフトの端部外周面との間に、前記内周歯と前記外周歯とが互いに係合せず、圧入による前記スリーブ又はシャフトの変形を許容する隙間が形成されていることを特徴とする回転シャフトの結合構造。A cylindrical sleeve in which inner peripheral teeth are formed in the axial direction of the end inner peripheral surface, and a rod-shaped shaft in which outer peripheral teeth that engage with the inner peripheral teeth in the axial direction of the end outer peripheral surface are provided.
In a coupling structure of a rotating shaft, which is coupled to each other by press-fitting the shaft into the sleeve,
A gap is formed between the inner peripheral surface of the end of the sleeve and the outer peripheral surface of the end of the shaft so that the inner peripheral teeth and the outer peripheral teeth do not engage with each other and allow deformation of the sleeve or the shaft due to press fitting. A rotating shaft coupling structure.
当該一対の欠歯部によって前記内周歯と前記外周歯とが互いに係合しない非係合部が構成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転シャフトの結合構造。On the outer peripheral surface of the end portion of the shaft, a pair of missing tooth portions on which the outer peripheral teeth are not formed are provided facing the radial direction of the shaft,
The coupling structure of a rotary shaft according to claim 1, wherein the pair of missing tooth portions forms a non-engaging portion where the inner peripheral teeth and the outer peripheral teeth do not engage with each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003134671A JP2004340181A (en) | 2003-05-13 | 2003-05-13 | Structure for connecting rotary shaft |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113492902A (en) * | 2020-03-18 | 2021-10-12 | 本田技研工业株式会社 | Steering structure |
-
2003
- 2003-05-13 JP JP2003134671A patent/JP2004340181A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113492902A (en) * | 2020-03-18 | 2021-10-12 | 本田技研工业株式会社 | Steering structure |
CN113492902B (en) * | 2020-03-18 | 2023-08-08 | 本田技研工业株式会社 | Steering structure |
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