JP2005344747A - Power transmission shaft - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、自動車のステアリング装置等に利用される動力伝達シャフトに関する。 The present invention relates to a power transmission shaft used for, for example, a steering device of an automobile.
動力伝達シャフトには、例えば、互いに嵌合される内軸および筒状の外軸を有し、両軸をスプライン継手により連結されてなるものがある。スプライン継手は、外軸と内軸とに設けられて軸方向に延びる溝状の軌道と、この軌道間に介在する複数のボールとを有する。ボールに遊びを持たせてトルクを伝達するとともに、ボールを付勢部材により付勢して回転方向のがたつきの発生を抑制するようにしている。 Some power transmission shafts have, for example, an inner shaft and a cylindrical outer shaft that are fitted to each other, and both shafts are connected by a spline joint. The spline joint includes a groove-like track provided on the outer shaft and the inner shaft and extending in the axial direction, and a plurality of balls interposed between the tracks. Torque is transmitted by providing play to the ball, and the ball is urged by the urging member to suppress the occurrence of rattling in the rotational direction.
従来の第1の動力伝達シャフトは、内軸または外軸に軌道に対応して形成された凹条と、この凹条に嵌まり上述の軌道を形成する軌道部材とを有している。付勢部材は、凹条と軌道部材との間に介在する弾性体を用いている(例えば、特許文献1,2参照。)。
また、従来の第2の動力伝達シャフトは、上述の凹条および軌道部材を有し、付勢部材として上述の軌道部材を弾性変形させて用いている。軌道部材は、例えば、樋形状をなして肉厚一定の板部材により形成されていて、幅方向の両端部を支持された状態で幅方向の中央部を撓ませることにより、弾力的にボールを付勢する(例えば、特許文献3,4,5参照。)。
Moreover, the conventional 2nd power transmission shaft has the above-mentioned concave strip and a raceway member, and elastically deforms and uses the above-mentioned raceway member as an urging member. For example, the track member is formed by a plate member having a bowl shape and a constant thickness, and flexing the ball in a flexible manner by bending the central portion in the width direction while supporting both end portions in the width direction. Energize (see, for example,
ところで、自動車のステアリング装置のインターミディエイトシャフトに上述の動力伝達シャフトを適用しようとする場合、高い捩じり剛性を確保するためにボールを高い付勢力で付勢することと、上述のスプライン継手の小型化とが要請されている。
しかし、従来の第1の動力伝達シャフトでは、軌道部材と付勢部材とが別体なので、全体が大型化する。
By the way, when trying to apply the above-mentioned power transmission shaft to an intermediate shaft of an automobile steering device, in order to ensure high torsional rigidity, the ball is biased with a high biasing force, and the above-mentioned spline joint There is a demand for miniaturization.
However, in the conventional first power transmission shaft, since the race member and the biasing member are separate, the entire size is increased.
また、従来の第2の動力伝達シャフトでは、付勢部材はボールと局部的に当接するので、ボールからの反力が集中する傾向にある。これに加えて、小型化のために反力の集中傾向が強まるうえに、高い付勢力を得るために弾性変形量を大きくする傾向にある。その結果、付勢部材に高い応力が発生する。従って、例えば、付勢部材が高強度部材であっても、安全率が低くなる傾向にあり、過酷な使用条件下での耐久性が低下することが懸念される。 Further, in the conventional second power transmission shaft, the urging member locally contacts the ball, so that the reaction force from the ball tends to concentrate. In addition to this, the tendency of concentration of reaction force is strengthened for miniaturization, and the amount of elastic deformation tends to be increased in order to obtain a high biasing force. As a result, high stress is generated in the biasing member. Therefore, for example, even if the urging member is a high-strength member, the safety factor tends to be low, and there is a concern that durability under severe use conditions may be reduced.
また、従来の第2の動力伝達シャフトにおいて、応力を抑制するために付勢部材を厚板で形成することが考えられるが、この場合には、重量が増大して好ましくない。
さらに、上述のインターミディエイトシャフトに限らず、小型で高い耐久性を達成できてしかも重量増大を抑制できる動力伝達シャフトが要望されている。
そこで、この発明の目的は、小型で高い耐久性を達成できてしかも重量増大を抑制できる動力伝達シャフトを提供することである。
Further, in the conventional second power transmission shaft, it is conceivable to form the urging member with a thick plate in order to suppress the stress. However, in this case, the weight increases, which is not preferable.
Furthermore, there is a demand for a power transmission shaft that is not limited to the above-described intermediate shaft, and that can achieve a small size and high durability while suppressing an increase in weight.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power transmission shaft that is small in size, can achieve high durability, and can suppress an increase in weight.
本発明の動力伝達シャフトは、互いに嵌め合わされた内軸および筒状の外軸の間に介在する動力伝達要素を介して内軸および外軸が回転方向に連結される動力伝達シャフトにおいて、上記動力伝達要素を内軸の径方向に付勢する付勢部材を備え、この付勢部材は、動力伝達要素を受ける受け部を有する樋状の板部材を含み、板部材の受け部の肉量が、受け部以外の部分の肉量よりも多くされていることを特徴とする。 The power transmission shaft of the present invention is the power transmission shaft in which the inner shaft and the outer shaft are connected in the rotational direction via a power transmission element interposed between the inner shaft and the cylindrical outer shaft fitted together. An urging member for urging the transmission element in the radial direction of the inner shaft, the urging member includes a bowl-shaped plate member having a receiving portion for receiving the power transmission element, and the thickness of the receiving portion of the plate member is The amount of the meat other than the receiving portion is larger.
この発明によれば、板部材が受け部を形成しつつ付勢部材を兼用することにより、動力伝達シャフトを小型化するのに好ましい。板部材の受け部において、曲げモーメントが最も大きくなるが、受け部の肉量を最も多くしてあるので、受け部における応力を抑制でき、高い耐久性を達成することができる。板部材の肉量を部分的に多くしているので、応力を抑制しつつ、重量の増加を抑制し、小型化を達成することができる。 According to this invention, it is preferable for reducing the size of the power transmission shaft by using the urging member while the plate member forms the receiving portion. In the receiving part of the plate member, the bending moment becomes the largest, but since the thickness of the receiving part is maximized, the stress in the receiving part can be suppressed and high durability can be achieved. Since the thickness of the plate member is partially increased, an increase in weight can be suppressed and a reduction in size can be achieved while suppressing stress.
この発明において、上記板部材の受け部の板厚が受け部以外の部分の板厚よりも厚くされている場合がある。この場合、曲げ応力を抑制できると共に、動力伝達シャフトを小型化、軽量化することができる。
上記板部材は、幅方向の一対の端部にそれぞれ設けられる一対の被支持部を含み、板部材の板厚は、各被支持部から対応する受け部に向かうにしたがってしだいに厚くされている場合がある。この場合、各被支持部と対応する受け部との間の曲げ応力の変化を抑制でき、例えば、曲げ応力を概ね一定にすることができる。従って、応力を小さく抑制しつつ、各被支持部から対応する受け部にかけての部分の板厚を過不足のない値にできる。
In the present invention, the plate thickness of the receiving portion of the plate member may be thicker than the plate thickness of the portion other than the receiving portion. In this case, bending stress can be suppressed, and the power transmission shaft can be reduced in size and weight.
The plate member includes a pair of supported portions provided at a pair of widthwise ends, and the plate thickness of the plate member is gradually increased from each supported portion toward the corresponding receiving portion. There is a case. In this case, a change in bending stress between each supported portion and the corresponding receiving portion can be suppressed, and for example, the bending stress can be made substantially constant. Therefore, the thickness of the portion from each supported portion to the corresponding receiving portion can be set to a value that is not excessive or insufficient while suppressing the stress to be small.
上記受け部は、一対の被支持部間の中央位置を挟んだ両側に離隔して設けられる一対の受け部を含み、上記板部材の板厚は、各受け部から上記中央位置に向かうにしたがってしだいに薄くされている場合がある。この場合、板部材を撓み易くでき、応力の増大を抑制しつつ付勢力を強めることができる。
上記板部材は、上記受け部を除く部位に設けられた透孔を含む場合がある。この場合、透孔により肉量を調節できるので、例えば、板厚が一定の板部材を利用することもできる。また、透孔により撓み易くできる。
The receiving part includes a pair of receiving parts provided on both sides of the center position between the pair of supported parts, and the plate thickness of the plate member increases from each receiving part toward the center position. It may become thinner gradually. In this case, the plate member can be easily bent, and the urging force can be increased while suppressing an increase in stress.
The plate member may include a through hole provided in a portion excluding the receiving portion. In this case, since the amount of meat can be adjusted by the through hole, for example, a plate member having a constant plate thickness can be used. Moreover, it can be easily bent by the through hole.
上記板部材の板厚は一定である場合がある。この場合、板部材を、板厚一定の安価な部材を用いて安価に形成することができる。 The plate thickness of the plate member may be constant. In this case, the plate member can be formed inexpensively using an inexpensive member having a constant plate thickness.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態の動力伝達シャフトを適用する車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
本実施形態では、本動力伝達シャフトが車両用操舵装置1の中間軸2である場合に則して説明するが、本発明はこれに限らず、例えば、後述するように車両用操舵装置以外の装置に適用することもできる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle steering apparatus to which a power transmission shaft according to an embodiment of the present invention is applied.
In the present embodiment, the power transmission shaft will be described based on the case where the power transmission shaft is the intermediate shaft 2 of the
図1を参照して、車両用操舵装置1は動力伝達シャフトとしての中間軸2を有する。中間軸2は、インターミディエイトシャフトとも呼ばれて、ステアリングホイール3に連結されるステアリングシャフト4と、車輪(図示せず)を操向するための舵取り機構5との間に設けられている。中間軸2は、車輪を操向するためにステアリングホイール3に加えられる操舵トルクを、ステアリングシャフト4から舵取り機構5の入力軸6へ伝達する働きをする。
Referring to FIG. 1, a
また、車両用操舵装置1は、操舵トルクを伝達する上述のステアリングシャフト4と、このステアリングシャフト4を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム7とを有している。ステアリングシャフト4の一方の端部にステアリングホイール3が連結され、他方の端部に、第1の自在継手8、中間軸2および第2の自在継手9を介して上述の舵取り機構5の入力軸6が連結されている。ステアリングホイール3が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト4等を介して舵取り機構5に伝達され、これにより車輪を操向することができる。
The
また、ステアリングコラム7には、操舵補助用の電動モータ10と、この電動モータ10の出力回転をステアリングシャフト4のロアーシャフト4aに伝達するための伝達機構としての減速機11とが設けられている。電動モータ10と減速機11とは、ステアリングコラム7により支持されている。電動モータ10により、操舵トルク、車速等に応じた操舵補助力を得ることができるようになっている。また、車両用操舵装置1では、走行時または組付時に生じる舵取り機構5の位置の変化を吸収できるように、中間軸2は伸縮自在に構成されている。
Further, the
中間軸2は、軸状をなしてその軸方向S1に伸縮可能に且つトルク伝達可能なスプライン継手12と、このスプライン継手12の一方の端部に設けられて第1の自在継手8を形成するための連結部8aと、スプライン継手12の他方の端部に設けられて第2の自在継手9を形成するための連結部9aとを有する。
スプライン継手12は、互いにトルク伝達可能に嵌め合わされる内軸13および筒状の外軸14を有する。内軸13と外軸14とは、中心軸線同士が一致して配置されている。軸方向S1についての内軸13と外軸14との一部分同士が、互いの間に遊びをもって互いに嵌め合わされている。
The intermediate shaft 2 has a shaft shape and is capable of expanding and contracting in the axial direction S1 and capable of transmitting torque, and is provided at one end of the
The
図2および図3を参照して、本実施形態では、スプライン継手12は、トルクを伝達可能に内軸13および外軸14を回転方向T1(周方向ともいう。)に剛的に連結可能な剛性連結要素15と、内軸13および外軸14を回転方向T1に弾性的に連結する弾性連結要素16とを備えている。剛性連結要素15および弾性連結要素16は、ともに内軸13および外軸14の軸方向S1について相対移動を許容する。
2 and 3, in this embodiment, the
剛性連結要素15は、互いに係合可能なスプライン歯としての複数対の凹条17および凸条18を有している。凹条17は、内軸13に形成され軸方向S1に延びている。凸条18は、凹条17に対向して外軸14に形成され、軸方向S1に延びている。対をなす凹条17および凸条18との間には周方向に関して所定量の遊びが設けられている。
弾性連結要素16は、内軸13および外軸14の互いに対向する位置にそれぞれ設けられ軸方向S1に延びる軌道としての複数対(例えば3対)の軌道溝19,20と、各対の軌道溝19,20間にそれぞれ介在する複数の動力伝達要素且つ転動体としてのボール21(一部のみ図示)と、各対の軌道溝19,20間にそれぞれ保持され対応する複数のボール21を内軸13の径方向外方R1に付勢する付勢部材としての板部材22とを有している。
The rigid connecting
The elastic connecting
板部材22は、樋状(逆Ω字形状)をなす。また、内軸13には、各板部材22をそれぞれ保持するための軸方向S1に延びる保持溝23が形成されている。複数のボール21を介して内軸13および外軸14が回転方向T1に弾性的に連結されている。
内軸13の保持溝23は、軸方向S1に平行に延びる一対の支持部としての縁部24によって、板部材22の対応する被支持部としての縁部25ないし縁部25の近傍の部分25a(図4参照)をそれぞれ支持している。縁部25は、大きな伝達トルクがかかるときに支持され、縁部25の近傍の部分25aは、伝達トルクがかからないときや小さいときに支持される。また、保持溝23の内面と板部材22との間には所定量の隙間が設けられている。
The
The holding
中間軸2では、内軸13および外軸14間に伝達トルクがかかっていないときや、所定値以下の伝達トルクがかかるときには、弾性連結要素16の板部材22によって中間軸2の径方向外方R1へ向けて弾力的に付勢されたボール21を介して、内軸13および外軸14は互いに周方向に弾力的に連結されている。弾性連結要素16のみを介して連結することにより、軸方向S1についての内軸13および外軸14の相対移動抵抗を小さくしてある。所定値以下の伝達トルクがかかるときには、弾性連結要素16のみを介して内軸13および外軸14間にトルクが伝達される。所定値を超えて大きな伝達トルクがかかる場合には、板部材22を撓ませて、両軸13,14が微小量相対回転することで、剛性連結要素15を介して両軸13,14が剛的に連結される。このとき、弾性連結要素16も、両軸13,14間のトルク伝達に寄与する。
In the intermediate shaft 2, when no transmission torque is applied between the
複数のボール21は、同一直径の鋼球からなる。各対の軌道溝19,20ごとに、複数のボール21が、保持器26により保持されて、軸方向S1に並んで列をなしている。
図4を参照して、軌道溝20は、外軸14の内周面に一体に形成される凹条からなる。この凹条は、軸方向S1に所定長さで延びていて、径方向に対して傾斜した一対の傾斜面を有している。一対の傾斜面は、ボール21の転動を案内する一対の案内部20aをそれぞれ有する。一対の案内部20aは、横断面において周方向について互いに離隔し且つ互いに対向して配置されていて、ともに軸方向S1に平行に延びている。一対の案内部20aは、径方向外方R1および周方向両側へのボール21の相対移動を規制する。
The plurality of
Referring to FIG. 4, the
軌道溝19は、樋状の板部材22の内面によって区画される凹条からなる。この凹条は、軸方向S1に所定長さで延びていて、径方向に対して傾斜した一対の傾斜面を有している。一対の傾斜面は、ボール21の転動を案内する一対の案内部19aをそれぞれ有する。一対の案内部19aは、横断面において周方向について互いに離隔し互いに対向して配置されていて、ともに軸方向S1に平行に延びている。一対の案内部19aは、径方向内方R2および周方向両側へのボール21の相対移動を規制する。
The
軌道溝19の一対の案内部19aと、軌道溝20の一対の案内部20aとは、複数のボール21を介在して互いに対向している。複数のボール21が軌道溝19の一対の案内部19aと軌道溝20の一対の案内部20aとを転動することにより、ボール21が軸方向S1に沿って移動するとともに、内軸13と外軸14とが軸方向S1に相対移動する。
板部材22は、樋状をなす板ばねにより形成されている。板部材22は、上述の一対の縁部25,25間にボール21を受ける一対の受け部27を含む。また、板部材22は、内軸13と係合する係合部(図示せず)を有し、この係合部の働きで、内軸13に対する板部材22の軸方向S1についての相対移動が規制されている。
The pair of
The
各受け部27の表面は、それぞれボール21の転動を案内する上述の案内部19aを含んでいる。一対の受け部27は、板部材22の幅方向W1について、一対の縁部25間の中央位置28を挟んだ両側に互いに離隔して配置されている。より具体的には、一対の受け部27は、板部材22の樋状の部分を略3等分する位置に配置されている。
本実施形態では、板部材22の受け部27の肉量が最も多くされていて、受け部27以外の残りの部分、例えば、幅方向端部22a、中央位置28の近傍部分22bのそれぞれの肉量よりも多くされている。各部の肉量は、横断面において板部材22が延びる方向についての単位長さ当たりの肉量で比較している。また、本実施形態では板部材22の板厚を調節することにより、各部の肉量を所望量に設定している。
The surface of each receiving
In the present embodiment, the thickness of the receiving
図5は、板部材22の板厚Lと、幅方向についての縁部25からの距離Pとの関係を示すグラフである。このグラフでは、所定位置での板厚Lを縦軸に取り、幅方向についての一方の縁部から所定位置までの距離Pを横軸に取って示す。距離Pの値P1は一方の縁部25に対応する一方の受け部27までの距離、値P2は中央位置28までの距離、距離P3は他方の受け部27までの距離、距離P4は他方の縁部25までの距離を示す。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the plate thickness L of the
図4と図5を参照して、板部材22の板厚Lは、各縁部25から対応する受け部27に向かうにしたがって(P0〜P1,P3〜P4)しだいに厚くされていて、受け部27で最も厚くされている。具体的には、幅方向W1に沿って一方の縁部25から所定位置までの距離Pと、所定位置での板厚Lとの関係が、放物線関数の関係を満たす部分を含んでいる。例えば、縁部25に隣接する部分から対応する受け部27までの間において、放物線関数の関係を満たしている。この関係では、板部材22に生じる曲げ応力を一定にすることができる。
4 and 5, the plate thickness L of the
また、上述の板部材22の板厚Lは、各受け部27から中央位置28に向かうにしたがって(P1〜P2,P2〜P3)しだいに薄くされている。
板部材22の受け部27の板厚の値L1が、幅方向端部22aの縁部25の板厚の値L2よりも厚くされ(L1>L2)、中央位置28を通る部分22bの板厚の値L3よりも厚くされている(L1>L3)。この値L3は値L2よりも大きい(L3>L2)。
Further, the plate thickness L of the
The plate thickness value L1 of the receiving
板部材22は、例えば、塑性加工としての圧延加工により、幅方向に板厚を所望値に変化させた製造用中間体としての板材料(図示せず)を形成し、この板材料を曲げ加工により樋形状に形成することにより得ることができる。塑性加工により板部材22を高強度で得ることができて好ましい。
このように本実施形態では、板部材22が軌道部材としての受け部27を形成しつつ付勢部材を兼用することにより、中間軸2を小型化するのに好ましい。しかも、板部材22の受け部27において、曲げモーメントが最も大きくなるが、受け部27の肉量を最も多くしてあるので、受け部27における応力を抑制でき、高い耐久性を達成することができる。板部材22の肉量を部分的に多くしているので、応力を抑制しつつ、重量の増加を抑制し、小型化を達成することができる。また、応力を抑制できるので、板部材22に利用可能な材質の選択範囲を広くすることができる。
The
As described above, in the present embodiment, the
また、板部材22の受け部27の板厚L1が、最も厚く、すなわち、受け部27以外の部分の板厚よりも厚くされている。この場合、曲げ応力を抑制できると共に、中間軸2を小型化、軽量化することができる。
板部材22の板厚Lは、各縁部25から対応する受け部27に向かうにしたがってしだいに厚くされている。これにより、各縁部25と対応する受け部27との間の部分22cにおける曲げ応力の変化を抑制でき、例えば、曲げ応力を概ね一定にすることができる。従って、応力を小さく抑制しつつ、各縁部25から対応する受け部27にかけての部分22cの板厚を過不足のない値にできる。
Further, the plate thickness L1 of the receiving
The plate thickness L of the
板部材22の板厚Lは、各受け部27から中央位置28に向かうにしたがってしだいに薄くされている。この場合、板部材22を撓み易くでき、応力の増大を抑制しつつ付勢力を強めることができる。
剛性連結要素15および弾性連結要素16を併用する場合には、中間軸2の全体が担う伝達トルクに比べて弾性連結要素16が担う伝達トルクを小さくできるので、弾性連結要素16、ひいては中間軸2を小型化することができる。
The plate thickness L of the
When the
板部材22を、外軸14に設けずに内軸13の保持溝23に収容するようにしている。この場合には、中間軸2を径方向に小型化できて好ましい。
上述の中間軸2では、捩じり剛性を高くできるので、車両用操舵装置1においてドライバががたつきや捩じり剛性の不足を感じることがなく、また、操縦安定性を高めることができる。さらに、操舵補助用の電動モータ10をステアリングコラム7に設けた電動パワーステアリング装置では、中間軸2の伝達トルクひいては応力が大きくなる傾向にあるが、大きくなる傾向にある応力を本実施形態の中間軸2により抑制できて好ましい。
The
In the intermediate shaft 2 described above, the torsional rigidity can be increased, so that the driver does not feel rattling or the torsional rigidity is insufficient in the
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については説明を省略し、図示する場合には対応部分に同じ符号を付しておく。
図6を参照して、板部材22の変形例を説明する。図6のグラフでは、縦軸、横軸、横軸の距離Pの各値P1,P2,…等は図5と同様に示されている。図6に示す板部材22では、一対の受け部27の間の部分において(P1〜P3)、板部材22の板厚Lを一定(例えばL1)として、肉量を一定としている。この場合には、一対の受け部27の間に生じる応力を一定にすることができる。
Moreover, the following modifications can be considered about this embodiment. In the following description, differences from the above-described embodiment will be mainly described, description of similar configurations will be omitted, and in the case of illustration, corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
A modification of the
また、各縁部25から対応する受け部27との間での板部材22の板厚Lは、例えば、幅方向W1についての縁部25から所定位置までの距離と所定位置での板厚との関係が、放物線関数以外の関係、例えば、1次関数を満たすものとすることも考えられる。また、各縁部25から対応する受け部27までの間の部分の板厚Lを一定値L1とし、縁部25よりも先端側の部分の板厚を薄くすることも考えられる。
In addition, the plate thickness L of the
また、図7を参照して、板部材22Aは、受け部27(一点鎖線で図示。)を除く部位、例えば、端部22a,中央位置28の近傍部分22bに設けられた透孔29を含むようにしてもよい。この場合、板部材22Aの受け部27の肉量は、最も多くされ、上述の板部材22の受け部27の肉量と等しくなるようにされている。透孔29により肉量を調節できるので、板厚一定の板部材を利用することができる。例えば、板部材22Aの板厚は、位置によらず一定値L1であり、これにより、板部材22Aを、板厚一定の安価な部材を用いて安価に形成することができる。また、透孔29により板部材22Aを撓み易くできる。透孔29としては、透孔29の周縁部が閉じられているものでもよいし、透孔の周縁部の一部が外部に開放されて切欠き形状をなしているものでもよい。
Referring to FIG. 7, the
また、板部材22,22Aを、内軸13に設けることの他、外軸14に設けることも考えられ、内軸13および外軸14の少なくとも一方に設けることが考えられる。
また、動力伝達要素はボール21に限定されず、例えば、転動体としてのローラ、そろばん玉形状の転動体、すなわち、軸線を含む断面形状が略菱形をなす回転体形状の転動体であって菱形の各片が凸湾曲線により形成されたもの等を用いることも考えられる。
In addition to providing the
Further, the power transmission element is not limited to the
また、本実施形態の動力伝達シャフトを、軸方向S1に相対移動させないで互いに嵌合させて連結した内軸および外軸を含む動力伝達シャフトに適用してもよい。例えば、上述のスプライン継手において、弾性連結要素が、ボール21に代えて軸方向S1に延びる円柱形状をなす動力伝達要素を含む場合に相当する。この場合にも、板部材の受け部の肉量を多くして、応力を低減する効果を得ることができる。
Further, the power transmission shaft of the present embodiment may be applied to a power transmission shaft including an inner shaft and an outer shaft that are connected to each other without being relatively moved in the axial direction S1. For example, in the above-described spline joint, this corresponds to a case where the elastic coupling element includes a power transmission element having a columnar shape extending in the axial direction S1 instead of the
また、本実施形態の動力伝達シャフトを車両用操舵装置1の中間軸2の他、各種の産業機械、装置等に適用してもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
In addition to the intermediate shaft 2 of the
2 中間軸(動力伝達シャフト)
13 内軸
14 外軸
21 ボール(動力伝達要素)
22 板部材(付勢部材)
22A 板部材(付勢部材)
22a 端部(受け部を除く部位、受け部以外の部分)
22b 部分(受け部を除く部位、受け部以外の部分)
25 縁部(被支持部)
27 受け部
28 中央位置
29 透孔
L 板部材の板厚
L1 受け部の板厚
R1 径方向外方
R2 径方向内方
T1 回転方向
W1 幅方向
2 Intermediate shaft (power transmission shaft)
13
22 Plate member (biasing member)
22A Plate member (biasing member)
22a End (part excluding receiving part, part other than receiving part)
22b part (parts other than the receiving part, parts other than the receiving part)
25 Edge (supported part)
27 Receiving
Claims (6)
上記動力伝達要素を内軸の径方向に付勢する付勢部材を備え、
この付勢部材は、動力伝達要素を受ける受け部を有する樋状の板部材を含み、
板部材の受け部の肉量が、受け部以外の部分の肉量よりも多くされていることを特徴とする動力伝達シャフト。 In the power transmission shaft in which the inner shaft and the outer shaft are connected in the rotational direction via a power transmission element interposed between the inner shaft and the cylindrical outer shaft fitted together.
An urging member for urging the power transmission element in the radial direction of the inner shaft;
The biasing member includes a bowl-shaped plate member having a receiving portion for receiving a power transmission element,
A power transmission shaft, wherein a thickness of a receiving portion of the plate member is larger than a thickness of a portion other than the receiving portion.
6. The power transmission shaft according to claim 5, wherein the plate member has a constant plate thickness.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008056636A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Jtekt Corporation | Vehicle steering shaft and vehicle steering device |
WO2009051395A1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-04-23 | Deok Chang Machinery Co., Ltd. | Telescopic shaft for vehicle |
KR100917046B1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-09-10 | 덕창기계주식회사 | Telescopic Shaft for Vehicle |
KR100924529B1 (en) | 2009-07-31 | 2009-11-02 | 덕창기계주식회사 | Telescopic Shaft for Vehicle |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0267133U (en) * | 1988-11-04 | 1990-05-21 | ||
JPH05172170A (en) * | 1991-03-11 | 1993-07-09 | Winamac Spring Co Inc | Suspension system for car |
WO2003104062A1 (en) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | 日本精工株式会社 | Telescopic shaft for steering vehicle and telescopic shaft for steering vehicle with cardan shaft coupling |
JP2005002947A (en) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Compressor |
WO2005002947A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-13 | Nsk Ltd. | Telescopic shaft for motor vehicle steering |
-
2004
- 2004-05-31 JP JP2004161815A patent/JP2005344747A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0267133U (en) * | 1988-11-04 | 1990-05-21 | ||
JPH05172170A (en) * | 1991-03-11 | 1993-07-09 | Winamac Spring Co Inc | Suspension system for car |
WO2003104062A1 (en) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | 日本精工株式会社 | Telescopic shaft for steering vehicle and telescopic shaft for steering vehicle with cardan shaft coupling |
JP2005002947A (en) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Compressor |
WO2005002947A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-13 | Nsk Ltd. | Telescopic shaft for motor vehicle steering |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008056636A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Jtekt Corporation | Vehicle steering shaft and vehicle steering device |
JP2008120213A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Jtekt Corp | Vehicle steering device |
EP2090493A1 (en) * | 2006-11-10 | 2009-08-19 | JTEKT Corporation | Vehicle steering shaft and vehicle steering device |
EP2090493A4 (en) * | 2006-11-10 | 2011-08-24 | Jtekt Corp | Vehicle steering shaft and vehicle steering device |
US8052535B2 (en) | 2006-11-10 | 2011-11-08 | Jtekt Corporation | Motor vehicle steering shaft and motor vehicle steering system |
WO2009051395A1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-04-23 | Deok Chang Machinery Co., Ltd. | Telescopic shaft for vehicle |
KR100917046B1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-09-10 | 덕창기계주식회사 | Telescopic Shaft for Vehicle |
CN101827741B (en) * | 2007-10-15 | 2012-05-30 | 德昌机械株式会社 | Telescopic shaft for vehicle |
US8298093B2 (en) | 2007-10-15 | 2012-10-30 | Deok Chang Machinery Co., Ltd. | Telescopic shaft for vehicle |
KR100924529B1 (en) | 2009-07-31 | 2009-11-02 | 덕창기계주식회사 | Telescopic Shaft for Vehicle |
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