JP2005008121A - 車両ステアリング装置用の軸継手装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車輌レイアウトから来る制限にあまり拘束されることのない車両ステアリング装置用の軸継手装置を安価に提供することを課題とする。
【解決手段】ステアリングコラム52の下端側には、軸継手装置1が結合されており、軸継手装置1は、上側に等速ボール自在継手2、下側に十字軸自在継手4、中間にはこれらの軸継手を結ぶ中間軸3が備えられている。軸継手装置1が全体として必要とする交差角の大部分を等速ボール自在継手2の交差角αに分担させ、十字軸自在継手4の交差角βを小さくしているので、十字軸自在継手4に起因するトルク変動は実質的に無視でき、安価な十字軸自在継手4を用いていながら操舵フィーリングを悪化させないようにできる。
【選択図】 図2
【解決手段】ステアリングコラム52の下端側には、軸継手装置1が結合されており、軸継手装置1は、上側に等速ボール自在継手2、下側に十字軸自在継手4、中間にはこれらの軸継手を結ぶ中間軸3が備えられている。軸継手装置1が全体として必要とする交差角の大部分を等速ボール自在継手2の交差角αに分担させ、十字軸自在継手4の交差角βを小さくしているので、十字軸自在継手4に起因するトルク変動は実質的に無視でき、安価な十字軸自在継手4を用いていながら操舵フィーリングを悪化させないようにできる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2つの異なる向きの軸間に回転を伝達するための軸継手装置に関し、特に車両ステアリング装置用の軸継手装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一直線上にない2つの軸間に回転、あるいは動力を伝達するために、自在軸継手装置が使用される。カルダンジョイント、フックジョイント、クロスジョイントなどと呼ばれる十字軸自在継手は、2つの軸を、十字状の4つの軸部を持つ十字部材を介して結合したものであり、この軸部は互いに反対側にある2つがそれぞれの軸のヨークに軸受されているものである。
【0003】
等速ボール自在継手は、外側継手部材の内面とこれに嵌る内側継手部材の外面のそれぞれに形成された案内溝に、トルク伝達ボールを介在させて、これら内側、外側継手部材が設けられた2軸間に動力を伝達するものである。
【0004】
等速ボール自在継手は、交差角がある場合でも2つの軸間の回転が等速となるのに対し、上記十字軸自在継手は、交差角がある場合2つの軸間の回転は等速とならないという機構学上からくる欠点を有する。
【0005】
車輌のステアリング装置では、車体構造上、ステアリングホィールの回転軸中心線は車体側の操舵機構を駆動するための駆動軸中心線に対して大きな角度を有している。このため、この交差する2つの軸間に軸継手装置を介装することにより、ステアリングホィールの回転を車体側の操舵機構側に伝達するようにしている。このとき軸継手装置には、通常は2組の同じ自在継手をもち、その間を中間軸で結ぶような構造の軸継手装置が使用される。
【0006】
十字軸自在継手は、製造が容易、安価というメリットがあるが、上述のように、結合する2軸間が等速にならないため、伝達するトルクも変動する。これを避けるため、中間軸と他の2軸の間の交差角を実質的に等しくすることにより、単独の継手では生じる速度差、トルク変動を相殺させるようにしている。
【0007】
しかしながら、車輌レイアウトの関係から2つの交差角を常に等しくできるとは限らず、やむなくこれを異なった角度で使用することも多く、結果として操舵フィーリングを悪化させることになっている。
【0008】
等速ボール自在継手は交差角に関して上のように特に考慮すべき条件はないものの、製造が難しくコストが高いという問題があるため、車両用のステアリング装置において広く採用されるまでには至っていない。
【0009】
【特許文献1】
特開2000−257645号公報
【特許文献2】
特開平09−177813号公報
【特許文献3】
実用新案登録第2526189号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされた発明であって、十字軸自在継手の製造が容易、かつ安価というメリットと、等速ボール自在継手の交差角を考慮する必要がないというメリットを融合させることにより、車輌レイアウトから来る制限にあまり拘束されることのない車両ステアリング装置用の軸継手装置を安価に提供することを課題とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段によって解決される。すなわち、第1番目の発明の解決手段は、ステアリングホィールからの回転を伝達するための入力軸、中間軸、車輌側の操舵機構を駆動するための出力軸、等速ボール自在継手、および、十字軸自在継手を備えた車両ステアリング装置用の軸継手装置であって、上記入力軸と上記中間軸との間は、上記等速ボール自在継手および上記十字軸自在継手の内の一方によって結合され、上記中間軸と上記出力軸との間は、上記等速ボール自在継手および上記十字軸自在継手の内の残る他方によって結合されていることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0012】
第2番目の発明の解決手段は、第1番目の発明の車両ステアリング装置用の軸継手装置において、上記入力軸と上記中間軸との間は、上記等速ボール自在継手によって結合され、上記中間軸と上記出力軸との間は、上記十字軸自在継手によって結合されていることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0013】
第3番目の発明の解決手段は、第1番目又は第2番目の発明の車両ステアリング装置用の軸継手装置において、上記等速ボール自在継手の交差角は、上記十字軸自在継手の交差角よりも大きく選ばれていることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0014】
第4番目の発明の解決手段は、第1番目から第3番目までの発明の車両ステアリング装置用の軸継手装置において、上記中間軸は、2つの部分軸からなりこれらが伸縮自在かつ相互回転不能に結合された軸であることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0015】
第5番目の発明の解決手段は、第4番目の発明の車両ステアリング装置用の軸継手装置において、上記中間軸は、スプライン結合された2つの部分軸からなることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0016】
【発明の実施の形態】
第1実施例
図1は、本発明が適用された自動車の操舵機構全体を示す説明図である。この図には、車体側操舵機構6から上の部分が示されている。車体本体91には、ステアリングコラム52が調整レバー522によってその傾斜が調整可能に固定されている。ステアリングコラム52は内部を貫通するホィールシャフト521が回転自在に支持されており、ハンドル51は、ホィールシャフト521の上端に固定される。他端、すなわちステアリングコラム52の下端側には、軸継手装置1が結合されている。
【0017】
軸継手装置1は、上側に等速ボール自在継手2、下側に十字軸自在継手4、中間にはこれらの軸継手を結ぶ中間軸3を備えている。等速ボール自在継手2および十字軸自在継手4は、締め付けボルト21、41によって、ホィールシャフト521および車体側操舵機構6の入力軸61にそれぞれに結合される。交差角αおよびβは等速ボール自在継手2および十字軸自在継手4の交差角であって、この例では、中間軸3の中心軸線に対して、ホィールシャフト521および入力軸61の中心軸線がそれぞれなす角となっている。
【0018】
十字軸自在継手4の交差角βは、角速度の変化(トルクの変化)を少なくするため、小さい値に選ばれており、その分だけ交差角αを大きくすることにより、軸継手装置1に必要とされる全体の交差角(α+β)を確保している。結果として、交差角αは交差角βよりも大きくなる。換言すれば、車輌レイアウトの関係から交差角を大きく取る必要がある側に等速ボール自在継手2を設け、反対側を十字軸自在継手4とすることになる。
【0019】
図1のように、下側に十字軸自在継手4を、上側に等速ボール自在継手2を設け、それぞれ等速ボール自在継手2の交差角αを40°、十字軸自在継手4の交差角βを10°とした場合、十字軸自在継手4で起きるトルク変動は約±1.5%程度となり、ほとんど操舵フィーリングに影響がない。計算上は、交差角βを18°以下、更には13°以下とすることが好ましく、それぞれの場合のトルク変動は約±5%、約±2.6%となる。
【0020】
図2は、第1実施例の軸継手装置1の説明図であって、(A)は一部断面図、(B)はB−B断面図、(C)はC−C断面図である。
【0021】
軸継手装置1は以下のようになっている。中間軸3の両端には、等速ボール自在継手2側に等速ボール自在継手2の一部をなす内側継手部分22が、十字軸自在継手4側に十字軸自在継手4の一部をなす一対のアームからなる第1ヨークアーム対42が形成されている。
【0022】
等速ボール自在継手2の内側継手部分22の先端近傍は球状に形成されており、更にこの球面にボール案内溝221が形成されている。一方、外側継手部材23は球状の凹所を備え、この凹所にボール案内溝231が形成されている。2つのボール案内溝221、231は、ともに中間軸3および外側継手部材23の軸方向に沿って伸びており、これらの溝内には共通のトルク伝達ボール24が転動可能に嵌合することにより内側継手部分22と外側継手部材23が回転に関して結合する。
【0023】
内側継手部分22の球面と相補的内面を備えたボール保持器25は、トルク伝達ボール24を保持しながらこの球面中心回りに回転可能となっている。内側継手部分22と外側継手部材23との境界近傍は、柔軟なカバーをなすブーツ26によって覆われており、外部から塵埃が侵入するのを防止している。
【0024】
外側継手部材23は、ホィールシャフト521に固定するためのシャフト孔27を有しており、このシャフト孔27にはスリ割り271が設けられている。スリ割り271の両サイドに形成されたバカ孔273とボルト孔272に締め付けボルト21を螺合させて、外側継手部材23をホィールシャフト521に固定する。
【0025】
十字軸自在継手4の出力ヨーク部材44は、車体側操舵機構6の入力軸61に固定するためのシャフト孔47を有しており、このシャフト孔47にはスリ割り471が設けられている。スリ割り471の両サイドに形成されたバカ孔473とボルト孔472に締め付けボルト41を螺合させて、出力ヨーク部材44を入力軸61に固定する。出力ヨーク部材44は、更に一対のアームからなる第2ヨークアーム対43が形成されている。
【0026】
十字軸部材45は十字状に伸びる4本の軸部分を備えており、互いに反対側にある軸部分が第1ヨークアーム対42、第2ヨークアーム対43とにそれぞれ軸受されている。中間軸3と出力ヨーク部材44は、十字軸部材45を介在させることにより結合され、回転が伝達される。
【0027】
既に説明したように、一方の十字軸自在継手4は結合する2軸間が等速にならないため、伝達するトルクも変動するが、他方の等速ボール自在継手2の側に大きな交差角αを分担させることにより、この十字軸自在継手4における交差角βを小さくすることができる。このため、ほとんど軸継手装置1におけるトルク変動を小さくでき、実質的に操舵フィーリングに悪影響を及ぼさないようにすることができる。
【0028】
第2実施例
図3は、第2実施例の軸継手装置1を説明するための一部断面図である。以下、第1実施例との相違点についてのみ説明し、他の説明および図3のB−B断面、C−C断面図については第1実施例の説明を援用する。この相違点は、中間軸3が内側継手部分22側の上中間軸31と十字軸自在継手4側の下中間軸32とに2分割された部分軸からなり、上中間軸31には雄スプライン311が、また、下中間軸32には雄スプライン311に嵌合する雌スプライン321が形成されている点である。
【0029】
このスプライン結合によって、中間軸3は伸縮可能であって回転のみを伝達するようになっている。中間軸3の伸縮性によって、車体本体91に対してステアリングコラム52の傾斜を調整したとき、ホィールシャフト521の下端の位置が移動するような構造を可能とすることができる。
【0030】
上記スプライン結合に代えて、キーとキー溝による結合機構など2つの部分軸からなりこれらが伸縮自在かつ相互回転不能に結合された同機能の軸機構を採用することも可能である。また、中間軸3のスプライン結合部に代えて、あるいは、ホィールシャフト521の下部に、ラバーカップリングに代表されるような緩衝機構、あるいは、衝突時の変位吸収機構等を設けることも可能である。
【0031】
これらの実施例では、パワーステアリング装置について触れていないが、電動式あるいは油圧式に関わらず、ホィールシャフト521の下部あるいは入力軸61にパワーステアリング装置を介装させることも当然に可能である。さらに、ステアリングコラム52には先に述べたような傾斜調整の機構(チルト機構)だけでなく、ハンドル51の前後方向位置、高さ位置を調整可能とする機構(テレスコ機構、チルトテレスコ機構)を設けることあるいはこれらの機構を全く有しないものでも可能である。
【0032】
また、等速ボール自在継手2と十字軸自在継手4とは、車輌レイアウトの制限に応じて逆にする、つまり、ホィールシャフト521側に十字軸自在継手4を、車体側操舵機構6側に等速ボール自在継手2を配置するようにすることも当然に可能である。
【0033】
以上の実施例の軸継手装置によれば、製造容易かつ安価な十字軸自在継手と交差角を考慮する必要のない等速ボール自在継手が組み合わされているため、車輌レイアウトの制限からくる全体として大きな交差角に対しては、等速ボール自在継手側に大きな交差角を分担させることができる。このため、トルク変動が少なくかつ安価な軸継手装置を提供することが可能となる。
【0034】
【発明の効果】
本発明の軸継手装置によれば、製造容易かつ安価な十字軸自在継手と交差角を考慮する必要のない等速ボール自在継手が組み合わされているため、車輌レイアウトの制限からくる全体として大きな交差角に対しては、等速ボール自在継手側に大きな交差角を分担させることができる。このため、トルク変動が少なくかつ安価な軸継手装置を提供することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された自動車の操舵機構全体を示す説明図である。
【図2】第1実施例の軸継手装置1の説明図である。
【図3】第2実施例の軸継手装置1を説明するための一部断面図である。
【符号の説明】
1 軸継手装置
2 等速ボール自在継手
21 締め付けボルト
22 内側継手部分
221 ボール案内溝
23 外側継手部材
231 ボール案内溝
24 トルク伝達ボール
25 ボール保持器
26 ブーツ
27 シャフト孔
271 スリ割り
272 ボルト孔
273 バカ孔
3 中間軸
31 上中間軸
311 雄スプライン
32 下中間軸
321 雌スプライン
4 十字軸自在継手
41 締め付けボルト
42 第1ヨークアーム対
43 第2ヨークアーム対
44 出力ヨーク部材
45 十字軸部材
47 シャフト孔
471 スリ割り
472 ボルト孔
473 バカ孔
51 ハンドル
521 ホィールシャフト
522 調整レバー
52 ステアリングコラム
6 車体側操舵機構
61 入力軸
91 車体本体
【発明の属する技術分野】
本発明は、2つの異なる向きの軸間に回転を伝達するための軸継手装置に関し、特に車両ステアリング装置用の軸継手装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一直線上にない2つの軸間に回転、あるいは動力を伝達するために、自在軸継手装置が使用される。カルダンジョイント、フックジョイント、クロスジョイントなどと呼ばれる十字軸自在継手は、2つの軸を、十字状の4つの軸部を持つ十字部材を介して結合したものであり、この軸部は互いに反対側にある2つがそれぞれの軸のヨークに軸受されているものである。
【0003】
等速ボール自在継手は、外側継手部材の内面とこれに嵌る内側継手部材の外面のそれぞれに形成された案内溝に、トルク伝達ボールを介在させて、これら内側、外側継手部材が設けられた2軸間に動力を伝達するものである。
【0004】
等速ボール自在継手は、交差角がある場合でも2つの軸間の回転が等速となるのに対し、上記十字軸自在継手は、交差角がある場合2つの軸間の回転は等速とならないという機構学上からくる欠点を有する。
【0005】
車輌のステアリング装置では、車体構造上、ステアリングホィールの回転軸中心線は車体側の操舵機構を駆動するための駆動軸中心線に対して大きな角度を有している。このため、この交差する2つの軸間に軸継手装置を介装することにより、ステアリングホィールの回転を車体側の操舵機構側に伝達するようにしている。このとき軸継手装置には、通常は2組の同じ自在継手をもち、その間を中間軸で結ぶような構造の軸継手装置が使用される。
【0006】
十字軸自在継手は、製造が容易、安価というメリットがあるが、上述のように、結合する2軸間が等速にならないため、伝達するトルクも変動する。これを避けるため、中間軸と他の2軸の間の交差角を実質的に等しくすることにより、単独の継手では生じる速度差、トルク変動を相殺させるようにしている。
【0007】
しかしながら、車輌レイアウトの関係から2つの交差角を常に等しくできるとは限らず、やむなくこれを異なった角度で使用することも多く、結果として操舵フィーリングを悪化させることになっている。
【0008】
等速ボール自在継手は交差角に関して上のように特に考慮すべき条件はないものの、製造が難しくコストが高いという問題があるため、車両用のステアリング装置において広く採用されるまでには至っていない。
【0009】
【特許文献1】
特開2000−257645号公報
【特許文献2】
特開平09−177813号公報
【特許文献3】
実用新案登録第2526189号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされた発明であって、十字軸自在継手の製造が容易、かつ安価というメリットと、等速ボール自在継手の交差角を考慮する必要がないというメリットを融合させることにより、車輌レイアウトから来る制限にあまり拘束されることのない車両ステアリング装置用の軸継手装置を安価に提供することを課題とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段によって解決される。すなわち、第1番目の発明の解決手段は、ステアリングホィールからの回転を伝達するための入力軸、中間軸、車輌側の操舵機構を駆動するための出力軸、等速ボール自在継手、および、十字軸自在継手を備えた車両ステアリング装置用の軸継手装置であって、上記入力軸と上記中間軸との間は、上記等速ボール自在継手および上記十字軸自在継手の内の一方によって結合され、上記中間軸と上記出力軸との間は、上記等速ボール自在継手および上記十字軸自在継手の内の残る他方によって結合されていることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0012】
第2番目の発明の解決手段は、第1番目の発明の車両ステアリング装置用の軸継手装置において、上記入力軸と上記中間軸との間は、上記等速ボール自在継手によって結合され、上記中間軸と上記出力軸との間は、上記十字軸自在継手によって結合されていることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0013】
第3番目の発明の解決手段は、第1番目又は第2番目の発明の車両ステアリング装置用の軸継手装置において、上記等速ボール自在継手の交差角は、上記十字軸自在継手の交差角よりも大きく選ばれていることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0014】
第4番目の発明の解決手段は、第1番目から第3番目までの発明の車両ステアリング装置用の軸継手装置において、上記中間軸は、2つの部分軸からなりこれらが伸縮自在かつ相互回転不能に結合された軸であることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0015】
第5番目の発明の解決手段は、第4番目の発明の車両ステアリング装置用の軸継手装置において、上記中間軸は、スプライン結合された2つの部分軸からなることを特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置である。
【0016】
【発明の実施の形態】
第1実施例
図1は、本発明が適用された自動車の操舵機構全体を示す説明図である。この図には、車体側操舵機構6から上の部分が示されている。車体本体91には、ステアリングコラム52が調整レバー522によってその傾斜が調整可能に固定されている。ステアリングコラム52は内部を貫通するホィールシャフト521が回転自在に支持されており、ハンドル51は、ホィールシャフト521の上端に固定される。他端、すなわちステアリングコラム52の下端側には、軸継手装置1が結合されている。
【0017】
軸継手装置1は、上側に等速ボール自在継手2、下側に十字軸自在継手4、中間にはこれらの軸継手を結ぶ中間軸3を備えている。等速ボール自在継手2および十字軸自在継手4は、締め付けボルト21、41によって、ホィールシャフト521および車体側操舵機構6の入力軸61にそれぞれに結合される。交差角αおよびβは等速ボール自在継手2および十字軸自在継手4の交差角であって、この例では、中間軸3の中心軸線に対して、ホィールシャフト521および入力軸61の中心軸線がそれぞれなす角となっている。
【0018】
十字軸自在継手4の交差角βは、角速度の変化(トルクの変化)を少なくするため、小さい値に選ばれており、その分だけ交差角αを大きくすることにより、軸継手装置1に必要とされる全体の交差角(α+β)を確保している。結果として、交差角αは交差角βよりも大きくなる。換言すれば、車輌レイアウトの関係から交差角を大きく取る必要がある側に等速ボール自在継手2を設け、反対側を十字軸自在継手4とすることになる。
【0019】
図1のように、下側に十字軸自在継手4を、上側に等速ボール自在継手2を設け、それぞれ等速ボール自在継手2の交差角αを40°、十字軸自在継手4の交差角βを10°とした場合、十字軸自在継手4で起きるトルク変動は約±1.5%程度となり、ほとんど操舵フィーリングに影響がない。計算上は、交差角βを18°以下、更には13°以下とすることが好ましく、それぞれの場合のトルク変動は約±5%、約±2.6%となる。
【0020】
図2は、第1実施例の軸継手装置1の説明図であって、(A)は一部断面図、(B)はB−B断面図、(C)はC−C断面図である。
【0021】
軸継手装置1は以下のようになっている。中間軸3の両端には、等速ボール自在継手2側に等速ボール自在継手2の一部をなす内側継手部分22が、十字軸自在継手4側に十字軸自在継手4の一部をなす一対のアームからなる第1ヨークアーム対42が形成されている。
【0022】
等速ボール自在継手2の内側継手部分22の先端近傍は球状に形成されており、更にこの球面にボール案内溝221が形成されている。一方、外側継手部材23は球状の凹所を備え、この凹所にボール案内溝231が形成されている。2つのボール案内溝221、231は、ともに中間軸3および外側継手部材23の軸方向に沿って伸びており、これらの溝内には共通のトルク伝達ボール24が転動可能に嵌合することにより内側継手部分22と外側継手部材23が回転に関して結合する。
【0023】
内側継手部分22の球面と相補的内面を備えたボール保持器25は、トルク伝達ボール24を保持しながらこの球面中心回りに回転可能となっている。内側継手部分22と外側継手部材23との境界近傍は、柔軟なカバーをなすブーツ26によって覆われており、外部から塵埃が侵入するのを防止している。
【0024】
外側継手部材23は、ホィールシャフト521に固定するためのシャフト孔27を有しており、このシャフト孔27にはスリ割り271が設けられている。スリ割り271の両サイドに形成されたバカ孔273とボルト孔272に締め付けボルト21を螺合させて、外側継手部材23をホィールシャフト521に固定する。
【0025】
十字軸自在継手4の出力ヨーク部材44は、車体側操舵機構6の入力軸61に固定するためのシャフト孔47を有しており、このシャフト孔47にはスリ割り471が設けられている。スリ割り471の両サイドに形成されたバカ孔473とボルト孔472に締め付けボルト41を螺合させて、出力ヨーク部材44を入力軸61に固定する。出力ヨーク部材44は、更に一対のアームからなる第2ヨークアーム対43が形成されている。
【0026】
十字軸部材45は十字状に伸びる4本の軸部分を備えており、互いに反対側にある軸部分が第1ヨークアーム対42、第2ヨークアーム対43とにそれぞれ軸受されている。中間軸3と出力ヨーク部材44は、十字軸部材45を介在させることにより結合され、回転が伝達される。
【0027】
既に説明したように、一方の十字軸自在継手4は結合する2軸間が等速にならないため、伝達するトルクも変動するが、他方の等速ボール自在継手2の側に大きな交差角αを分担させることにより、この十字軸自在継手4における交差角βを小さくすることができる。このため、ほとんど軸継手装置1におけるトルク変動を小さくでき、実質的に操舵フィーリングに悪影響を及ぼさないようにすることができる。
【0028】
第2実施例
図3は、第2実施例の軸継手装置1を説明するための一部断面図である。以下、第1実施例との相違点についてのみ説明し、他の説明および図3のB−B断面、C−C断面図については第1実施例の説明を援用する。この相違点は、中間軸3が内側継手部分22側の上中間軸31と十字軸自在継手4側の下中間軸32とに2分割された部分軸からなり、上中間軸31には雄スプライン311が、また、下中間軸32には雄スプライン311に嵌合する雌スプライン321が形成されている点である。
【0029】
このスプライン結合によって、中間軸3は伸縮可能であって回転のみを伝達するようになっている。中間軸3の伸縮性によって、車体本体91に対してステアリングコラム52の傾斜を調整したとき、ホィールシャフト521の下端の位置が移動するような構造を可能とすることができる。
【0030】
上記スプライン結合に代えて、キーとキー溝による結合機構など2つの部分軸からなりこれらが伸縮自在かつ相互回転不能に結合された同機能の軸機構を採用することも可能である。また、中間軸3のスプライン結合部に代えて、あるいは、ホィールシャフト521の下部に、ラバーカップリングに代表されるような緩衝機構、あるいは、衝突時の変位吸収機構等を設けることも可能である。
【0031】
これらの実施例では、パワーステアリング装置について触れていないが、電動式あるいは油圧式に関わらず、ホィールシャフト521の下部あるいは入力軸61にパワーステアリング装置を介装させることも当然に可能である。さらに、ステアリングコラム52には先に述べたような傾斜調整の機構(チルト機構)だけでなく、ハンドル51の前後方向位置、高さ位置を調整可能とする機構(テレスコ機構、チルトテレスコ機構)を設けることあるいはこれらの機構を全く有しないものでも可能である。
【0032】
また、等速ボール自在継手2と十字軸自在継手4とは、車輌レイアウトの制限に応じて逆にする、つまり、ホィールシャフト521側に十字軸自在継手4を、車体側操舵機構6側に等速ボール自在継手2を配置するようにすることも当然に可能である。
【0033】
以上の実施例の軸継手装置によれば、製造容易かつ安価な十字軸自在継手と交差角を考慮する必要のない等速ボール自在継手が組み合わされているため、車輌レイアウトの制限からくる全体として大きな交差角に対しては、等速ボール自在継手側に大きな交差角を分担させることができる。このため、トルク変動が少なくかつ安価な軸継手装置を提供することが可能となる。
【0034】
【発明の効果】
本発明の軸継手装置によれば、製造容易かつ安価な十字軸自在継手と交差角を考慮する必要のない等速ボール自在継手が組み合わされているため、車輌レイアウトの制限からくる全体として大きな交差角に対しては、等速ボール自在継手側に大きな交差角を分担させることができる。このため、トルク変動が少なくかつ安価な軸継手装置を提供することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された自動車の操舵機構全体を示す説明図である。
【図2】第1実施例の軸継手装置1の説明図である。
【図3】第2実施例の軸継手装置1を説明するための一部断面図である。
【符号の説明】
1 軸継手装置
2 等速ボール自在継手
21 締め付けボルト
22 内側継手部分
221 ボール案内溝
23 外側継手部材
231 ボール案内溝
24 トルク伝達ボール
25 ボール保持器
26 ブーツ
27 シャフト孔
271 スリ割り
272 ボルト孔
273 バカ孔
3 中間軸
31 上中間軸
311 雄スプライン
32 下中間軸
321 雌スプライン
4 十字軸自在継手
41 締め付けボルト
42 第1ヨークアーム対
43 第2ヨークアーム対
44 出力ヨーク部材
45 十字軸部材
47 シャフト孔
471 スリ割り
472 ボルト孔
473 バカ孔
51 ハンドル
521 ホィールシャフト
522 調整レバー
52 ステアリングコラム
6 車体側操舵機構
61 入力軸
91 車体本体
Claims (5)
- ステアリングホィールからの回転を伝達するための入力軸、
中間軸、
車輌側の操舵機構を駆動するための出力軸、
等速ボール自在継手、および、
十字軸自在継手
を備えた車両ステアリング装置用の軸継手装置であって、
上記入力軸と上記中間軸との間は、上記等速ボール自在継手および上記十字軸自在継手の内の一方によって結合され、
上記中間軸と上記出力軸との間は、上記等速ボール自在継手および上記十字軸自在継手の内の残る他方によって結合されていること
を特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置。 - 請求項1に記載された車両ステアリング装置用の軸継手装置において、
上記入力軸と上記中間軸との間は、上記等速ボール自在継手によって結合され、
上記中間軸と上記出力軸との間は、上記十字軸自在継手によって結合されていること
を特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置。 - 請求項1又は請求項2の内のいずれかに記載された車両ステアリング装置用の軸継手装置において、
上記等速ボール自在継手の交差角は、上記十字軸自在継手の交差角よりも大きく選ばれていること
を特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれかに記載された車両ステアリング装置用の軸継手装置において、
上記中間軸は、2つの部分軸からなりこれらが伸縮自在かつ相互回転不能に結合された軸であること
を特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置。 - 請求項4に記載された車両ステアリング装置用の軸継手装置において、
上記中間軸は、スプライン結合された2つの部分軸からなること
を特徴とする車両ステアリング装置用の軸継手装置。
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