JP2009210012A - Universal joint and its processing method - Google Patents
Universal joint and its processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009210012A JP2009210012A JP2008053089A JP2008053089A JP2009210012A JP 2009210012 A JP2009210012 A JP 2009210012A JP 2008053089 A JP2008053089 A JP 2008053089A JP 2008053089 A JP2008053089 A JP 2008053089A JP 2009210012 A JP2009210012 A JP 2009210012A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- peripheral surface
- bolt
- coupling cylinder
- inner peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 130
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 130
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 130
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 59
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
- F16D3/38—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
- F16D3/382—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another constructional details of other than the intermediate member
- F16D3/387—Fork construction; Mounting of fork on shaft; Adapting shaft for mounting of fork
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0852—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft
- F16D1/0864—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft due to tangential loading of the hub, e.g. a split hub
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
- F16D1/108—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling
- F16D1/116—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling the interengaging parts including a continuous or interrupted circumferential groove in the surface of one of the coupling parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Abstract
Description
本発明は自在継手、特に、ステアリング装置のステアリングシャフトの回転を伝達する軸同士を連結する自在継手、および、その加工方法に関する。 The present invention relates to a universal joint, and more particularly, to a universal joint that connects shafts that transmit rotation of a steering shaft of a steering device, and a processing method thereof.
車両の前輪を操舵するステアリング装置では、ステアリングホイールの操作で回転するステアリングシャフトの動きを、自在継手を介してステアリングギヤの入力軸に伝達している。 In a steering device that steers the front wheels of a vehicle, the movement of a steering shaft that is rotated by the operation of a steering wheel is transmitted to an input shaft of a steering gear through a universal joint.
ステアリングホイールの動きはステアリングコラム内に回転自在に設けたステアリングシャフトおよび中間シャフトを介してステアリングギアに伝達され、ステアリングギアによって車輪の方向を操舵する。通常、ステアリングシャフトとステアリングギアの入力軸とは互いに同一直線上に設けることが出来ない。 The movement of the steering wheel is transmitted to the steering gear via a steering shaft and an intermediate shaft that are rotatably provided in the steering column, and the direction of the wheel is steered by the steering gear. Normally, the steering shaft and the input shaft of the steering gear cannot be provided on the same straight line.
このため従来から、ステアリングシャフトとステアリングギアへの入力軸との間に中間シャフトを設け、この中間シャフトの端部とステアリングシャフト、および、中間シャフトの端部とステアリングギアの入力軸の端部とを、自在継手を介して結合することにより、同一直線上に存在しないステアリングシャフトと入力軸との間での動力伝達が行えるようにしている。 For this reason, conventionally, an intermediate shaft is provided between the steering shaft and the input shaft to the steering gear, the end of the intermediate shaft and the steering shaft, and the end of the intermediate shaft and the end of the input shaft of the steering gear. Are coupled via a universal joint so that power can be transmitted between the steering shaft and the input shaft that do not exist on the same straight line.
近年、ステアリングシャフトに操舵補助力を付与するアシスト装置を、中間シャフトとステアリングホイールとの間に設けたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置が多くなってきた。 In recent years, there has been an increasing number of column assist type electric power steering devices in which an assist device for applying a steering assist force to a steering shaft is provided between an intermediate shaft and a steering wheel.
このような、コラムアシスト式の電動パワーステアリングでは、中間シャフトに負荷される回転トルクが大きくなるため、中間シャフトと自在継手との結合部の結合剛性を大きくする必要がある。 In such column assist type electric power steering, since the rotational torque applied to the intermediate shaft is increased, it is necessary to increase the coupling rigidity of the coupling portion between the intermediate shaft and the universal joint.
特許文献1及び特許文献2に示す自在継手は、ヨークの結合筒部の軸方向の全長にわたって切り割りを形成することで、結合筒部の弾性変形を容易にし、切り割りを挟んで結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部をボルトで締め付けた時の、ヨークの結合筒部と軸との結合剛性を大きくしている。
The universal joints shown in
図14から図16は、ヨークの結合筒部の軸方向の全長にわたって切り割りを形成した従来の自在継手を示し、図14(1)は従来の自在継手を示す斜視図であり、図14(2)は図14(1)の縦断面図である。図15は従来の自在継手にボルトを締め付ける前の状態を示す図14(2)のC−C拡大断面図である。図16(1)は従来の自在継手にボルトを締め付けた状態を示す図14(2)のC−C拡大断面図であり、図16(2)は従来の自在継手にボルトを締め付けた時のボルト単体を示す部品図である。 14 to 16 show a conventional universal joint in which a slit is formed over the entire axial length of the coupling cylinder portion of the yoke, and FIG. 14 (1) is a perspective view showing the conventional universal joint, and FIG. ) Is a longitudinal sectional view of FIG. FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 14 (2) showing a state before a bolt is tightened on a conventional universal joint. FIG. 16 (1) is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 14 (2) showing a state in which the bolt is tightened on the conventional universal joint, and FIG. 16 (2) is a view when the bolt is tightened on the conventional universal joint. It is a parts figure showing a bolt simple substance.
図14から図15に示すように、ヨーク51の左側(図14)には二股状の結合アーム部52、52が形成され、この結合アーム部52、52に形成された円孔521、521に、軸受を介して挿入された図示しない十字軸を介して、他方のヨーク51と結合されている。
As shown in FIGS. 14 to 15, bifurcated
ヨーク51の右側(図14)には略円筒状の結合筒部53が形成され、この結合筒部53の内周面に形成された雌セレーション531に、図14の右側から、結合筒部53の軸方向に平行に軸6を挿入する。そして、軸6の外周面に形成された雄セレーション61を、雌セレーション531にセレーション係合させて、回転トルクを伝達可能に構成している。
A substantially cylindrical
ヨーク51の結合筒部53には、結合筒部53から接線方向に延びた後、内側に折り返された左右一対のフランジ部54A、54Bが形成されている。フランジ部54A、54Bの間には、雌セレーション531に連通するスリット(切り割り)56が形成されている。スリット56は、結合筒部53の軸方向の全長にわたって形成されている。
The
軸6の雄セレーション61の軸方向の略中間位置には、環状の凹部62が形成されている。そのため、軸6がヨーク51の結合筒部53から図14の右側に抜け出そうとすると、ボルト55のボルト軸部552が凹部62に当接して、軸6がヨーク51の結合筒部53から抜け出すのを防止する。
An
フランジ部54A、54Bには、ボルト55を挿入するためのボルト孔541A、541Bが同心状に形成されている。また、フランジ部54A、54Bには、座面542A、座面542Bが形成されている。座面542Aは、ボルト55のボルト頭部553の下面553Aに当接する。座面542Bは、ボルト55のボルト軸部552の雄ねじ552Aにねじ込まれるナット551の下面551Aに当接する。ボルト孔541A、541Bは同一軸線上(同心状)に形成され、ボルト孔541A、541Bの軸線に対して、座面542A、座面542Bが直交して形成されている。
図16(1)に示すように、結合筒部53の雌セレーション531に軸6を挿入し、ボルト孔541A、541Bに、図16(1)の右側からボルト55、ばね座金554を挿入する。ナット551をボルト55の雄ねじ552Aにねじ込むと、フランジ部54A、54Bが弾性変形してスリット56の溝幅が狭まり、軸6の雄セレーション61を雌セレーション531で強く締付けて固定することができる。
As shown in FIG. 16 (1), the
フランジ部54A、54Bが弾性変形して、スリット56の溝幅が狭まり、座面542A、座面542Bは、図16(1)の下方側に角度βだけ狭まった形状(非平行)になる。そのため、ボルト孔541A、541Bの軸線に対して、座面542A、座面542Bが傾斜するため、ボルト55には曲げ応力と引っ張り応力の両方が作用する。その結果、ボルト55のボルト軸部552の軸方向長さの略中央部の応力が大きくなり、許容応力振幅が小さくなって、ボルト55が疲労破壊を起こしやすくなるため、大きな回転トルクを伝達することが困難になる。
The
本発明は、ボルトに生ずる曲げ応力を軽減して、ボルトに生ずる平均応力を小さくし、許容応力振幅を大きくして、大きな回転トルクを伝達することを可能にした自在継手を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a universal joint that can reduce bending stress generated in a bolt, reduce an average stress generated in the bolt, increase an allowable stress amplitude, and transmit a large rotational torque. And
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番目の発明は、基端寄り部分に回転トルクを伝達可能に軸を嵌合するための内周面を備えた結合筒部、上記結合筒部に形成され、上記内周面に貫通する切り割り、上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部、上記内周面とは反対側で、上記結合筒部と一体に設けられ、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合アーム部、上記結合筒部の内周面に挿入され、結合筒部の内周面に回転トルクを伝達可能に内嵌する外周面を有する軸、上記一対のフランジ部に形成された同心のボルト孔にボルト軸部が内嵌され、上記一対のフランジ部の間の切り割りの間隔を狭めて、上記結合筒部の内周面を縮径し、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルト、上記ボルトを締め付けて軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けた状態で、上記ボルト頭部の下面に当接する上記フランジ部の座面と上記ボルト孔が直交するように形成されていることを特徴とする自在継手である。 The above problem is solved by the following means. That is, the first invention is formed in the coupling cylinder part having an inner peripheral surface for fitting the shaft so that rotational torque can be transmitted to the proximal end portion, and formed in the coupling cylinder part. A through slit, a pair of flange portions provided integrally with the connecting cylinder portion across the slit, provided integrally with the connecting cylinder portion on the side opposite to the inner peripheral surface, and supports the cross shaft A pair of coupling arm portions having bearing holes for inserting the shafts, the shafts having outer peripheral surfaces that are inserted into the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion and are fitted into the inner circumferential surface of the coupling cylinder portion so as to transmit rotational torque, A bolt shaft portion is fitted in a concentric bolt hole formed in the flange portion, the interval between the pair of flange portions is narrowed, the inner peripheral surface of the coupling tube portion is reduced in diameter, and the shaft Bolts that tighten the outer peripheral surface with the inner peripheral surface of the coupling cylinder, The bolt is formed such that the bolt hole is perpendicular to the seating surface of the flange portion that contacts the lower surface of the bolt head in a state where the peripheral surface is tightened by the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion. It is a joint.
第2番目の発明は、第1番目の発明の自在継手において、上記結合筒部の内周面には雌セレーションが形成され、この雌セレーションに係合して回転トルクを伝達する雄セレーションが上記軸の外周面に形成されていることを特徴とする自在継手である。 According to a second invention, in the universal joint of the first invention, a female serration is formed on the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion, and the male serration that engages with the female serration and transmits rotational torque is the above-described A universal joint formed on the outer peripheral surface of the shaft.
第3番目の発明は、第1番目から第2番目までのいずれかの発明の自在継手を有するステアリング装置である。 A third invention is a steering device having the universal joint according to any one of the first to second inventions.
第4番目の発明は、基端寄り部分に回転トルクを伝達可能に軸を嵌合するための内周面を備えた結合筒部、上記結合筒部に形成され、上記内周面に貫通する切り割り、上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部、上記内周面とは反対側で、上記結合筒部と一体に設けられ、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合アーム部、上記結合筒部の内周面に挿入され、結合筒部の内周面に回転トルクを伝達可能に内嵌する外周面を有する軸、上記一対のフランジ部に形成された同心のボルト孔にボルト軸部が内嵌され、上記一対のフランジ部の間の切り割りの間隔を狭めて、上記結合筒部の内周面を縮径し、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルトを備えた自在継手において、上記ボルトを締め付けて軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けた状態に相当する変形を上記一対のフランジ部に付与した状態で、上記ボルト頭部の下面に当接する上記フランジ部の座面と上記ボルト孔を上記一対のフランジ部に加工することを特徴とする自在継手の加工方法である。 4th invention is formed in the coupling cylinder part provided with the inner peripheral surface for fitting a shaft so that rotational torque can be transmitted to the part near a base end, and is formed in the coupling cylinder part, and penetrates the inner peripheral surface A pair of flange portions provided integrally with the coupling cylinder portion with the slit interposed therebetween, and provided integrally with the coupling cylinder portion on the side opposite to the inner peripheral surface, for pivotally supporting the cross shaft A pair of coupling arm portions having bearing holes, a shaft having an outer peripheral surface that is inserted into an inner peripheral surface of the coupling cylinder portion and is fitted to the inner circumferential surface of the coupling cylinder portion so as to transmit rotational torque, and the pair of flange portions A bolt shaft portion is internally fitted in a concentric bolt hole formed in the outer peripheral surface of the shaft, the inner peripheral surface of the coupling tube portion is reduced in diameter by narrowing a gap between the pair of flange portions. In a universal joint provided with a bolt that tightens the inner cylindrical surface of the coupling cylinder, The bearing surface of the flange portion that contacts the lower surface of the bolt head with the deformation corresponding to the state in which the outer peripheral surface of the shaft is fastened to the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion applied to the pair of flange portions And the bolt hole is machined into the pair of flange portions.
本発明の自在継手は、基端寄り部分に回転トルクを伝達可能に軸を嵌合するための内周面を備えた結合筒部と、結合筒部に形成され、上記内周面に貫通する切り割りと、切り割りを挟んで結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部と、内周面とは反対側で、結合筒部と一体に設けられ、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合アーム部と、結合筒部の内周面に挿入され、結合筒部の内周面に回転トルクを伝達可能に内嵌する外周面を有する軸と、一対のフランジ部に形成された同心のボルト孔にボルト軸部が内嵌され、一対のフランジ部の間の切り割りの間隔を狭めて、結合筒部の内周面を縮径し、軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルトと、ボルトを締め付けて軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けた状態で、ボルト頭部の下面に当接するフランジ部の座面と上記ボルト孔が直交するように形成している。 The universal joint according to the present invention is formed in a coupling cylinder portion having an inner circumferential surface for fitting a shaft to a proximal end portion so that rotational torque can be transmitted, and the coupling cylinder portion, and penetrates the inner circumferential surface. A slit, a pair of flange portions provided integrally with the coupling cylinder portion across the slit, and a bearing hole provided integrally with the coupling cylinder portion on the opposite side to the inner peripheral surface and for supporting the cross shaft Formed on a pair of flange portions, a shaft having an outer peripheral surface that is inserted into an inner peripheral surface of the coupling cylinder portion and is fitted inside the inner circumferential surface of the coupling cylinder portion so as to be able to transmit rotational torque, and a pair of flange portions The bolt shaft portion is fitted in the concentric bolt hole formed, the interval between the pair of flange portions is narrowed, the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion is reduced in diameter, and the outer peripheral surface of the shaft is connected to the coupling cylinder portion. Bolts to be tightened on the inner peripheral surface, and the bolts are tightened and the outer peripheral surface of the shaft is tightened to the inner peripheral surface of the coupling cylinder , Seat and the bolt hole of the flange portion abutting against the lower surface of the bolt head is formed so as to be orthogonal.
従って、ボルトを締め付けた時に、ボルト孔は同一軸線上に形成され、ボルト孔の軸線に対して、フランジ部の座面が直交するため、ボルトには引っ張り応力だけが作用し、曲げ応力はほとんど作用しない。その結果、ボルトに生ずる平均応力を小さくし、許容応力振幅を大きくすることが可能となるため、大きな回転トルクを伝達することが可能となる。 Therefore, when the bolt is tightened, the bolt hole is formed on the same axis, and since the bearing surface of the flange portion is orthogonal to the axis of the bolt hole, only the tensile stress acts on the bolt, and the bending stress is almost not. Does not work. As a result, the average stress generated in the bolt can be reduced and the allowable stress amplitude can be increased, so that a large rotational torque can be transmitted.
以下、図面に基づいて本発明の実施例1から実施例4を説明する。
図1は、本発明の実施例の自在継手を備えたステアリング装置の全体側面図である。図2は本発明の実施例1の自在継手にボルト孔と座面を加工している状態を示す縦断面図である。図3は図2のA−A断面図である。図4はボルト孔と座面の加工が終了した自在継手のクランプを解除した状態を示す図3相当図である。図5は本発明の実施例1の自在継手にボルトを締め付けた状態を示す図3相当図である。 FIG. 1 is an overall side view of a steering apparatus including a universal joint according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state in which a bolt hole and a seating surface are processed in the universal joint according to the first embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 showing a state in which the clamp of the universal joint after the processing of the bolt hole and the seat surface is released. FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 3 showing a state in which the bolt is fastened to the universal joint according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の実施例1の自在継手備えたステアリング装置は、車体後方側(図1の右側)にステアリングホイール11を装着可能なステアリングシャフト12と、このステアリングシャフト12を挿通したステアリングコラム13と、このステアリングシャフト12に補助トルクを付与する為のアシスト装置(操舵補助部)20と、このステアリングシャフト12の車体前方側(図1の左側)に、図示しないラック/ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ30とを備える。
As shown in FIG. 1, the steering device equipped with the universal joint according to the first embodiment of the present invention has a
ステアリングシャフト12は、雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bとを、回転トルクを伝達可能に、かつ軸方向に関して相対移動可能にスプライン嵌合している。従って、上記雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bとは、衝突時に、このスプライン嵌合部が相対移動して、全長を縮めることができる。
The
また、上記ステアリングシャフト12を挿通した筒状のステアリングコラム13は、アウターコラム13Aとインナーコラム13Bとをテレスコピック移動可能に組み合わせている。そのため、ステアリングコラム13は、衝突時に軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプシブル構造としている。
The
そして、上記インナーコラム13Bの車体前方側端部を、ギヤハウジング21の車体後方側端部に圧入嵌合して固定している。また、上記雄ステアリングシャフト12Bの車体前方側端部を、このギヤハウジング21の内側に通し、アシスト装置20の図示しない入力軸の車体後方側端部に連結している。
The vehicle body front side end portion of the
ステアリングコラム13は、その中間部を支持ブラケット14により、ダッシュボードの下面等、車体18の一部に支承している。また、この支持ブラケット14と車体18との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット14に車体前方側に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット14が上記係止部から外れ、車体前方側に移動するようにしている。
The
また、上記ギヤハウジング21の上端部も、上記車体18の一部に支承している。また、本実施例の場合には、チルト機構及びテレスコピック機構を設けることにより、上記ステアリングホイール11の車体前後方向位置、及び、高さ位置の調節を自在としている。このようなチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。
The upper end portion of the
上記ギヤハウジング21の車体前方側端面から突出した出力軸23は、自在継手(上側自在継手)4を介して、中間シャフト15の後端部に連結している。また、この中間シャフト15の前端部に、別の自在継手(下側自在継手)5を介して、ステアリングギヤ30のピニオン軸(以下軸と呼ぶ)6を連結している。中間シャフト15は、雄中間シャフト(雄シャフト)15Aの車体前方側に、雌中間シャフト(雌シャフト)15Bの車体後方側が外嵌し、回転トルクを伝達可能に、かつ、軸方向に関して相対移動可能に嵌合している。
The output shaft 23 protruding from the front end face of the
図示しないピニオンが、軸6の下端(車体前方側端部)に形成されている。また、図示しないラックが、このピニオンに噛み合っており、ステアリングホイール11の回転が、タイロッド31を移動させて、図示しない車輪を操舵する。
A pinion (not shown) is formed at the lower end (front end of the vehicle body) of the
アシスト装置20のギヤハウジング21には、電動モータ26のケース261が固定され、この電動モータ26の図示しない回転軸にウォームが結合されている。出力軸23には図示しないウォームホイールが取り付けられ、このウォームホイールに電動モータ26の回転軸のウォームが噛合っている。
A
また、出力軸23の中間部の周囲には、図示しないトルクセンサが設けられている。上記ステアリングホイール11からステアリングシャフト12に加えられるトルクの方向と大きさを、トルクセンサで検出し、この検出値に応じて、電動モータ26を駆動し、ウォームとウォームホイールから成る減速機構を介して、出力軸23に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。補助トルクを発生させるアシスト装置は、電動式に限定されるものではなく、油圧式のアシスト装置でもよい。
A torque sensor (not shown) is provided around the intermediate portion of the output shaft 23. The direction and magnitude of the torque applied from the steering wheel 11 to the steering
図2から図5は、本発明の実施例1の自在継手を示し、図1の自在継手5の一方のヨーク51と軸6との結合部に適用した例を示す。本発明の自在継手は、図1の自在継手4と雄中間シャフト15Aとの結合部や、自在継手4と出力軸23との結合部に適用してもよい。
2 to 5 show the universal joint according to the first embodiment of the present invention, and show an example in which the universal joint 5 shown in FIG. 1 is applied to a coupling portion between one
図2から図5には、本発明の実施例1の自在継手5を構成する一対のヨーク51、51のうちの一方のヨーク51と、軸6との結合部を示している。ヨーク51の左側(図2)には二股状の結合アーム部52、52が形成され、この結合アーム部52、52に形成された円孔521、521に、軸受を介して挿入された図示しない十字軸を介して、他方のヨーク51と結合されている。従って、上記両ヨーク51、51の中心が同一直線上に位置しなくても、両ヨーク51、51同士の間で回転力を伝達することができる。
FIGS. 2 to 5 show a coupling portion between one of the pair of
ヨーク51の右側(図2)には略円筒状の結合筒部53が形成され、この結合筒部53の内周面に形成された雌セレーション531に、図2の右側から、結合筒部53の軸方向に平行に軸6を挿入する。軸6の外周面に形成された雄セレーション61を、雌セレーション531にセレーション係合させて、回転トルクを伝達可能に構成している。
A substantially cylindrical
図2から図3に示すように、ヨーク51の結合筒部53には、結合筒部53から接線方向に延びた後、内側に折り返された左右一対のフランジ部54A、54Bが形成されている。フランジ部54A、54Bの間には、雌セレーション531に連通するスリット(切り割り)56が形成されている。スリット56は、結合筒部53の軸方向の全長にわたって形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 3, the
軸6の雄セレーション61の軸方向の略中間位置には、環状の凹部62が形成されている。そのため、軸6がヨーク51の結合筒部53から図2の右側に抜け出そうとすると、ボルト55のボルト軸部552が凹部62に当接して、軸6がヨーク51の結合筒部53から抜け出すのを防止する。
An
フランジ部54A、54Bにボルト55を挿入するためのボルト孔541A、541Bは、下記の加工方法で形成する。すなわち、結合筒部53の雌セレーション531に、雄セレーション61を有する軸6、または、軸6と同一形状の加工用治具としての軸6を挿入して、セレーション係合させる。
次ぎに、加工用クランプ治具71でフランジ部54A、54Bを図3の左右方向から挟持し、フランジ部54A、54Bを弾性変形させ、軸6の雄セレーション61を雌セレーション531で締め付けた状態に相当する変形をフランジ部54A、54Bに付与する。すなわち、正規の組み付け状態の時に、ボルト55を締め付けて、軸6の雄セレーション61を、雌セレーション531で締め付けた状態に相当する変形をフランジ部54A、54Bに付与する。
Next, the
この状態で、フランジ部54A、54Bに、ボルト孔541A、541B、フランジ部54Aの座面542A、フランジ部54Bの座面542Bを加工する。フランジ部54Aの座面542Aは、ボルト55のボルト頭部553の下面553Aに当接する。フランジ部54Bの座面542Bは、ボルト55のボルト軸部552の雄ねじ552Aにねじ込まれるナット551の下面551Aに当接する。その結果、ボルト孔541A、541Bは同一軸線上(同心状)に形成され、ボルト孔541A、541Bの軸線に対して、座面542A、座面542Bが直交して形成される。
In this state, the bolt holes 541A and 541B, the
ボルト孔541A、541Bは、ドリル72で加工し、フランジ部54Aの座面542Aは座ぐりバイト73で加工し、フランジ部54Bの座面542Bは座ぐりバイト74で加工する。フランジ部54Bの座面542Bは、図示しない裏座ぐりバイトを使用して、座ぐりバイト73と同じ側から加工してもよい。
図示はしないが、他の例として、ナット551は使用せず、一方のフランジ部54Aにボルト孔(バカ孔)541Aを形成し、他方のフランジ部54Bにボルト孔(雌ねじ)を形成し、ボルト軸部552の雄ねじ552Aをこの雌ねじにねじ込んで、フランジ部54A、54Bを締め付けるねじ込みボルト方式に本発明を適用してもよい。
Although not shown in the drawings, as another example, the
このねじ込みボルト方式の場合には、他方のフランジ部54Bの座面542Bの加工は不要で、フランジ部54Aにボルト孔541A、フランジ部54Bにボルト孔(雌ねじ)、フランジ部54Aの座面542Aを加工することになる。
In the case of this screw bolt method, the processing of the
図4(1)は、ボルト孔541A、541Bと座面542A、542Bの加工が終了したヨーク51を、加工用クランプ治具71から取り外した状態を示す。図4(1)に示すように、フランジ部54A、54Bの弾性変形が元に戻るため、スリット56の溝幅が拡がり、座面542A、座面542Bは、図4の下方側に角度θだけ広がった形状になる。
FIG. 4A shows a state where the
このようにして製造したヨーク51を車体に組み付けるために、図4(2)に示すように、結合筒部53の雌セレーション531に軸6を挿入し、ボルト孔541A、541Bに図4(2)の右側からボルト55、ばね座金554を挿入する。ナット551をボルト55の雄ねじ552Aにねじ込むと、図5に示すように、フランジ部54A、54Bが弾性変形してスリット56の溝幅が狭まり、軸6の雄セレーション61を雌セレーション531で強く締付けて固定することができる。
In order to assemble the
その結果、ボルト孔541A、541Bは同一軸線上(同心状)に配置され、ボルト孔541A、541Bの軸線に対して、座面542A、座面542Bが直交するため、ボルト55には引っ張り応力だけが作用し、曲げ応力はほとんど作用しない。その結果、ボルト55に生ずる平均応力が小さくなり、許容応力振幅を大きくすることが可能となるため、大きな回転トルクを伝達することができる。
As a result, the bolt holes 541A and 541B are arranged on the same axis (concentric), and the
次に本発明の実施例2について説明する。図6は本発明の実施例2の自在継手と軸の結合構造を示し、自在継手に軸を圧入途中の状態を示す縦断面図であり、図6(2)は図6(1)のP部拡大縦断面図である。図7は本発明の実施例2の自在継手と軸の結合構造を示し、自在継手に対する軸の圧入が完了した状態を示す縦断面図であり、図7(2)は図7(1)のQ部拡大縦断面図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows a coupling structure of a universal joint and a shaft according to a second embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view showing a state in which a shaft is being press-fitted into the universal joint. FIG. 6 (2) is a cross-sectional view of FIG. FIG. FIG. 7 shows a coupling structure of a universal joint and a shaft according to the second embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view showing a state in which the press-fitting of the shaft to the universal joint is completed. FIG. 7 (2) is a diagram of FIG. It is Q section expansion longitudinal cross-sectional view.
図8は本発明の実施例2の自在継手と軸の結合構造に使用する結合リングの二つの例を示す斜視図である。以下の説明では、上記実施例1と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。 FIG. 8 is a perspective view showing two examples of the coupling ring used in the coupling structure of the universal joint and the shaft according to the second embodiment of the present invention. In the following description, only structural portions and operations different from those of the first embodiment will be described, and overlapping descriptions will be omitted. Further, the same parts will be described with the same numbers.
実施例2は、自在継手5のヨーク51と軸6との結合構造の変形例を示す。実施例2の結合構造は、図1の自在継手4と雄中間シャフト15Aとの結合部、自在継手4と出力軸23との結合部、自在継手5と雌中間シャフト15Bとの結合部、及び、互いに嵌合する任意の雄軸と雌軸の結合部に適用することができる。
The second embodiment shows a modification of the coupling structure between the
すなわち、実施例2は、雄軸と雌軸との間で回転トルクを伝達するために、精度の必要なセレーション等の非円形加工が不要であり、雄軸に雌軸を圧入するだけで、回転トルクの伝達と、雄軸に対する雌軸の軸方向の移動を不能に結合することを可能にした結合構造の例を示す。 That is, in Example 2, in order to transmit the rotational torque between the male shaft and the female shaft, non-circular processing such as serration that requires accuracy is unnecessary, and only by pressing the female shaft into the male shaft, An example of a coupling structure that enables the transmission of rotational torque and the axial movement of the female shaft relative to the male shaft to be disabled is shown.
図6(1)に示すように、ヨーク51の右側(図2)には円筒状の結合筒部57が形成され、この結合筒部57の内周面には、円筒状孔571が形成されている。この円筒状孔571に、図6の右側から、結合筒部57の軸方向に平行に軸6を挿入し、軸6の左側外周面に形成された小径の円柱状軸部63を、円筒状孔571に内嵌する。円筒状孔571に対して軸6の円柱状軸部63を楽に挿入しやすくするために、円筒状孔571と円柱状軸部63の嵌合は、適度なすきまばめが好ましいが、とまりばめ、または、しまりばめにしてもよい。
As shown in FIG. 6 (1), a
結合筒部57の右端面572には、薄肉円筒部573が形成され、薄肉円筒部573は、結合筒部57の右端面572よりも、右側にα(図6(2)参照)だけ突出している。軸6には、小径の円柱状軸部63の右側に、矩形断面の環状溝64が形成され、環状溝64の右側に、円柱状軸部63よりも若干直径の大きな円柱状の中径軸部65が形成されている。
A thin
また、中径軸部65の右側には、結合筒部57の外周面574の直径と同一直径の円柱状の大径軸部66が形成されている。大径軸部66の左端面67と結合筒部57の右端面572との間には、結合リング58が介挿されている。結合リング58は、図8に詳細形状を示すように、断面形状が矩形の環状で、図8(1)の例では、左右の側面に円錐状突起581、581が、円周上に等間隔に、各々4個形成されている。また、図8(2)の例では、左右の側面に半球状突起582、582が、各々4個形成されている。
A cylindrical large-
結合リング58の内周面の円筒状孔583(図6(2)参照)は、中径軸部65の直径と略同一直径に形成され、中径軸部65に円筒状孔583が適度の嵌合で外嵌するように形成されている。
A cylindrical hole 583 (see FIG. 6B) on the inner peripheral surface of the
図7に示すように、結合筒部57の円筒状孔571に軸6の円柱状軸部63を更に押し込むと、結合リング58の円錐状突起581、581(図8(2)の例の場合には、半球状突起582、582)が、大径軸部66の左端面67と結合筒部57の右端面572に食い込み、ヨーク51の結合筒部57と軸6との間で回転トルクが伝達可能となる。
As shown in FIG. 7, when the
また、結合リング58の円錐状突起581が、結合筒部57の右端面572に食い込むため、結合筒部57の薄肉円筒部573が半径方向内側に折り曲げられて、軸6の環状溝64に入り込み、ヨーク51の結合筒部57に対して軸6を軸方向に移動不能に結合する。従って、ヨーク51の結合筒部57や軸6に対して、精度の必要なセレーション等の非円形加工が不要であり、ヨーク51の結合筒部57に対して軸6を軸方向に圧入するだけで、回転トルクの伝達と軸方向の固定の両方が同時に可能となるため、製造コストの削減が可能となる。
Further, since the
次に本発明の実施例3について説明する。図9(1)は本発明の実施例3の自在継手を示す縦断面図であり、図9(2)は図9(1)のR矢視図である。図10(1)は従来の自在継手を示す縦断面図であり、図10(2)は図10(1)のS矢視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 (1) is a longitudinal sectional view showing a universal joint according to
実施例3は、実施例1のスリット56の形状を変えて、ヨーク51の剛性を向上させた例である。すなわち、実施例1では、スリット56は、結合筒部53の軸方向の全長にわたって形成されている。これに対して、実施例3のスリット56は、結合筒部53からの切り上がり位置561が、結合筒部53の軸方向の長さの途中に形成されているため、結合アーム部52の右端と結合筒部53の左端は、連結壁562によって連結されて、スリット56によって完全に分断されることが無い。
The third embodiment is an example in which the shape of the
従って、図10に示すように、スリット56が結合筒部53の軸方向の全長にわたって形成されている実施例1のヨーク51の場合には、ヨーク51に大きな回転トルクが作用すると、二点鎖線で示すように、スリット56、結合アーム部52の変形が大きくなり、回転トルクの変動に応じてヨーク51の応力振幅が大きくなって、ヨーク51が破損する恐れがある。
Accordingly, as shown in FIG. 10, in the case of the
しかし、実施例3のヨーク51は、結合アーム部52の右端と結合筒部53の左端が、連結壁562によって連結されて、スリット56によって完全に分断されることが無い。従って、ヨーク51に大きな回転トルクが作用した時に、スリット56、結合アーム部52の変形が小さく、回転トルクの変動によるヨーク51の応力振幅が小さくなるため、ヨーク51の破損が回避されるとともに、従来のヨーク51よりも小型化することが可能となる。
However, in the
次に本発明の実施例4について説明する。図11(1)は本発明の実施例4の雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bの嵌合状態を示す要部側面図であり、図11(2)は図11(1)のB−B拡大断面図である。図12(1)から図12(3)は、図11(2)の変形例を示し、図11(1)のB−B拡大断面図相当である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 (1) is a side view of a main part showing a fitting state of the
図13は、本発明の実施例4の雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bの樹脂被膜の厚さと剛性の関係をFEM解析で求めたグラフである。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。
FIG. 13 is a graph in which the relationship between the resin coating thickness and the rigidity of the
実施例4は、安定的に小さな摺動抵抗が得られるとともに、ガタつきを確実に防止することを可能にした、雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bの例である。実施例4の構造は、雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bとから構成される伸縮軸に限定されるものではなく、雄中間シャフト15Aと雌中間シャフト15Bとで構成される伸縮軸等、回転トルクを伝達可能で互いに摺動可能に嵌合する任意の雄軸と雌軸で構成される伸縮軸に適用することができる。
The fourth embodiment is an example of the
このような伸縮軸では、伸縮時の摺動抵抗が小さく、かつ、ステアリングホイールを操作した時のガタ感が小さいことが必要となる。そのために、雄軸または雌軸のいずれか一方に樹脂被膜を被覆し、潤滑油としてグリース等を塗布している。 Such a telescopic shaft needs to have a low sliding resistance during expansion and contraction and a small backlash when the steering wheel is operated. For this purpose, either a male shaft or a female shaft is coated with a resin film, and grease or the like is applied as lubricating oil.
この樹脂被膜が薄いと、雄軸と雌軸の加工精度によって変動する締代に対して摺動抵抗の変動割合が大きくなり、適切な摺動抵抗を安定して確保することが難しくなる。また、樹脂被膜が厚いと、回転トルクに対する雄軸と雌軸の間の剛性が低下するため、ステアリングホイールを操作した時のガタ感が大きくなり、好ましくない。 If this resin coating is thin, the variation rate of the sliding resistance increases with respect to the tightening allowance that varies depending on the machining accuracy of the male shaft and the female shaft, and it becomes difficult to stably secure an appropriate sliding resistance. In addition, if the resin coating is thick, the rigidity between the male shaft and the female shaft with respect to the rotational torque is lowered, which increases the feeling of play when the steering wheel is operated, which is not preferable.
図11(1)、(2)に示すように、本発明の実施例4の伸縮軸であるステアリングシャフト12は、雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bとを、回転トルクを伝達可能に、かつ軸方向に関して相対移動可能にスプライン嵌合している。
As shown in FIGS. 11 (1) and 11 (2), the steering
図11(2)に示すように、雌ステアリングシャフト12Aには、雌スプライン121Aが形成され、雄ステアリングシャフト12Bには雄スプライン121Bが形成されて、互いにスプライン嵌合し、雄スプライン121Bの外周に樹脂被膜122Bがコーティングされている。本発明の実施例4の樹脂被膜の材質は、ナイロン11を使用している。従って、上記雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bとは、衝突時に、このスプライン嵌合部が相対移動して、全長を縮めることができる。
As shown in FIG. 11 (2), a
また、図12(1)の例では、雌ステアリングシャフト12Aには、雌スプライン121Aが形成され、雄ステアリングシャフト12Bには雄スプライン121Bが形成されて、互いにスプライン嵌合し、雌スプライン121Aの内周に樹脂被膜122Aがコーティングされている。
In the example of FIG. 12A, a
図12(2)に示すように、雌ステアリングシャフト12Aの内周に、四角形孔123Aを形成し、雄ステアリングシャフト12Bの外周に四角形軸123Bを形成して、互いに回転トルクを伝達可能に嵌合させ、四角形軸123Bの外周、または、四角形孔123Aの内周に樹脂被膜125をコーティングしてもよい。
As shown in FIG. 12 (2), a
また、図12(3)に示すように、雌ステアリングシャフト12Aの内周に、三角形孔124Aを形成し、雄ステアリングシャフト12Bの外周に三角形軸124Bを形成して、互いに回転トルクを伝達可能に嵌合させ、三角形軸124Bの外周、または、三角形孔124Aの内周に樹脂被膜125をコーティングしてもよい。
Also, as shown in FIG. 12 (3), a
図13のグラフに示すように、樹脂被膜の厚さが厚くなると、回転トルクに対する雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bの間の剛性が低下する。樹脂被膜の厚さが0.2mm以下では、剛性は大きいが、剛性の変化が大きく、雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bの締代の小さな誤差によって、摺動抵抗が大きく変動するため好ましくない。
As shown in the graph of FIG. 13, when the thickness of the resin film increases, the rigidity between the
また、樹脂被膜の厚さが0.8mm以上では、剛性が低下する割合が小さく、ほぼ一定の剛性になると考えてよい。従って、雌ステアリングシャフト12Aと雄ステアリングシャフト12Bの加工寸法の管理が容易で、適切な摺動抵抗を安定して確保するためには、樹脂被膜の厚さを0.2mm〜0.8mmに設定するのが適当であり、樹脂被膜の厚さを0.4mm〜0.8mmに設定すれば、より好ましい。
Further, when the thickness of the resin coating is 0.8 mm or more, the rate of decrease in rigidity is small, and it may be considered that the rigidity becomes substantially constant. Therefore, in order to easily manage the processing dimensions of the
上記実施例では、略円筒状の結合筒部53が形成されたヨークに本発明を適用した例について説明したが、略コの字断面の結合筒部を有するヨークに本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the yoke in which the substantially cylindrical
また、上記実施例では、ヨーク51のフランジ部54A、54Bにボルト孔(バカ孔)541A、541Bが形成され、ボルト55とナット551でフランジ部54A、54Bを挟んで締め付ける通しボルト方式に本発明を適用した例について説明した。他の例として、ナット551は使用せず、フランジ部54A、54Bの一方に雌ねじを形成し、ボルト軸部552の雄ねじ552Aをこの雌ねじにねじ込んで、フランジ部54A、54Bを締め付けるねじ込みボルト方式に本発明を適用してもよい。
Further, in the above embodiment, the present invention is a through-bolt method in which bolt holes (blunt holes) 541A and 541B are formed in the
11 ステアリングホイール
12 ステアリングシャフト
12A 雌ステアリングシャフト
121A 雌スプライン
122A 樹脂被膜
123A 四角形孔
124A 三角形孔
12B 雄ステアリングシャフト
121B 雌スプライン
122B 樹脂被膜
123B 四角形軸
124B 三角形軸
125 樹脂被膜
13 ステアリングコラム
13A アウターコラム
13B インナーコラム
14 支持ブラケット
15 中間シャフト
15A 雄中間シャフト
15B 雌中間シャフト
18 車体
20 アシスト装置
21 ギヤハウジング
23 出力軸
26 電動モータ
261 ケース
30 ステアリングギヤ
31 タイロッド
4 自在継手(上側自在継手)
5 自在継手(下側自在継手)
51 ヨーク
52 結合アーム部
521 円孔
53 結合筒部
531 雌セレーション
54A、54B フランジ部
541A、541B ボルト孔
542A、542B 座面
55 ボルト
551 ナット
551A 下面
552 ボルト軸部
552A 雄ねじ
553 ボルト頭部
553A 下面
554 ばね座金
56 スリット(切り割り)
561 切り上がり位置
562 連結壁
57 結合筒部
571 円筒状孔
572 右端面
573 薄肉円筒部
574 外周面
58 結合リング
581 円錐状突起
582 半球状突起
583 円筒状孔
6 軸(ピニオン軸)
61 雄セレーション
62 凹部
63 円柱状軸部
64 環状溝
65 中径軸部
66 大径軸部
67 左端面
71 加工用クランプ治具
72 ドリル
73 座ぐりバイト
74 座ぐりバイト
5 Universal joint (lower universal joint)
51
561 Round-up
61
Claims (4)
上記結合筒部に形成され、上記内周面に貫通する切り割り、
上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部、
上記内周面とは反対側で、上記結合筒部と一体に設けられ、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合アーム部、
上記結合筒部の内周面に挿入され、結合筒部の内周面に回転トルクを伝達可能に内嵌する外周面を有する軸、
上記一対のフランジ部に形成された同心のボルト孔にボルト軸部が内嵌され、上記一対のフランジ部の間の切り割りの間隔を狭めて、上記結合筒部の内周面を縮径し、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルト、
上記ボルトを締め付けて軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けた状態で、上記ボルト頭部の下面に当接する上記フランジ部の座面と上記ボルト孔が直交するように形成されていること
を特徴とする自在継手。 A coupling cylinder portion having an inner peripheral surface for fitting a shaft to a portion near the base end so as to be able to transmit rotational torque,
A slit formed in the coupling cylinder portion and penetrating the inner peripheral surface,
A pair of flange portions provided integrally with the coupling cylinder portion across the cut,
A pair of coupling arm portions provided integrally with the coupling cylinder portion on the side opposite to the inner peripheral surface and having bearing holes for supporting the cross shaft,
A shaft having an outer peripheral surface that is inserted into the inner peripheral surface of the coupling cylinder part and is fitted into the inner circumferential surface of the coupling cylinder part so as to transmit rotational torque;
A bolt shaft portion is fitted into concentric bolt holes formed in the pair of flange portions, the interval between the pair of flange portions is narrowed, and the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion is reduced in diameter, A bolt for tightening the outer peripheral surface of the shaft with the inner peripheral surface of the coupling cylinder part;
In the state where the bolt is tightened and the outer peripheral surface of the shaft is tightened with the inner peripheral surface of the coupling tube portion, the seat surface of the flange portion that is in contact with the lower surface of the bolt head is formed so that the bolt hole is orthogonal to the bolt surface. A universal joint characterized by
上記結合筒部の内周面には雌セレーションが形成され、
この雌セレーションに係合して回転トルクを伝達する雄セレーションが上記軸の外周面に形成されていること
を特徴とする自在継手。 The universal joint according to claim 1,
Female serrations are formed on the inner peripheral surface of the coupling cylinder part,
A universal joint, wherein a male serration that engages with the female serration and transmits rotational torque is formed on an outer peripheral surface of the shaft.
上記結合筒部に形成され、上記内周面に貫通する切り割り、
上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部、
上記内周面とは反対側で、上記結合筒部と一体に設けられ、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合アーム部、
上記結合筒部の内周面に挿入され、結合筒部の内周面に回転トルクを伝達可能に内嵌する外周面を有する軸、
上記一対のフランジ部に形成された同心のボルト孔にボルト軸部が内嵌され、上記一対のフランジ部の間の切り割りの間隔を狭めて、上記結合筒部の内周面を縮径し、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルトを備えた自在継手において、
上記ボルトを締め付けて軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けた状態に相当する変形を上記一対のフランジ部に付与した状態で、上記ボルト頭部の下面に当接する上記フランジ部の座面と上記ボルト孔を上記一対のフランジ部に加工すること
を特徴とする自在継手の加工方法。 A coupling cylinder portion having an inner peripheral surface for fitting a shaft to a portion near the base end so as to be able to transmit rotational torque,
A slit formed in the coupling cylinder portion and penetrating the inner peripheral surface,
A pair of flange portions provided integrally with the coupling cylinder portion across the cut,
A pair of coupling arm portions provided integrally with the coupling cylinder portion on the side opposite to the inner peripheral surface and having bearing holes for supporting the cross shaft,
A shaft having an outer peripheral surface that is inserted into the inner peripheral surface of the coupling cylinder part and is fitted into the inner circumferential surface of the coupling cylinder part so as to transmit rotational torque;
A bolt shaft portion is fitted into concentric bolt holes formed in the pair of flange portions, the interval between the pair of flange portions is narrowed, and the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion is reduced in diameter, In the universal joint provided with a bolt for tightening the outer peripheral surface of the shaft with the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion,
The flange portion contacting the lower surface of the bolt head with the deformation corresponding to the state in which the bolt is tightened and the outer peripheral surface of the shaft is tightened with the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion is applied to the pair of flange portions. A processing method of a universal joint, wherein the seat surface and the bolt hole are processed into the pair of flange portions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008053089A JP4968114B2 (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Universal joint |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008053089A JP4968114B2 (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Universal joint |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012034582A Division JP2012107756A (en) | 2012-02-20 | 2012-02-20 | Method of machining universal joint |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009210012A true JP2009210012A (en) | 2009-09-17 |
JP4968114B2 JP4968114B2 (en) | 2012-07-04 |
Family
ID=41183365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008053089A Active JP4968114B2 (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Universal joint |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4968114B2 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011144821A (en) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Nsk Ltd | Universal joint |
JP2011158030A (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Nsk Ltd | Cardan joint |
WO2011102212A1 (en) | 2010-02-17 | 2011-08-25 | 日本精工株式会社 | Joint cross type universal joint yoke and method of manufacturing same |
JP2011161457A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Nsk Ltd | Method for manufacturing yoke of universal joint |
JP2012037043A (en) * | 2010-04-01 | 2012-02-23 | Nsk Ltd | Joint cross type universal joint yoke and its manufacturing method |
JP2013145008A (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Nsk Ltd | Yoke for spider universal joint |
JP2014077492A (en) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Jtekt Corp | Fastening structure of shaft and yoke |
JP2017020563A (en) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 株式会社ジェイテクト | Manufacturing method of rotating element, coupling structure of rotating element and rotating shaft, and steering device |
CN113167330A (en) * | 2018-11-22 | 2021-07-23 | 日本精工株式会社 | Torque transmission shaft |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004204927A (en) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Nsk Ltd | Yoke of universal joint |
-
2008
- 2008-03-04 JP JP2008053089A patent/JP4968114B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004204927A (en) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Nsk Ltd | Yoke of universal joint |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011144821A (en) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Nsk Ltd | Universal joint |
JP2011158030A (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Nsk Ltd | Cardan joint |
JP2011161457A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Nsk Ltd | Method for manufacturing yoke of universal joint |
CN102292563B (en) * | 2010-02-17 | 2015-06-10 | 日本精工株式会社 | Joint cross type universal joint yoke and method of manufacturing same |
CN102292563A (en) * | 2010-02-17 | 2011-12-21 | 日本精工株式会社 | Joint cross type universal joint yoke and method of manufacturing same |
US8845438B2 (en) | 2010-02-17 | 2014-09-30 | Nsk Ltd. | Yoke for a cross type universal joint and manufacturing method thereof |
WO2011102212A1 (en) | 2010-02-17 | 2011-08-25 | 日本精工株式会社 | Joint cross type universal joint yoke and method of manufacturing same |
JP2012037043A (en) * | 2010-04-01 | 2012-02-23 | Nsk Ltd | Joint cross type universal joint yoke and its manufacturing method |
JP2013145008A (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Nsk Ltd | Yoke for spider universal joint |
JP2014077492A (en) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Jtekt Corp | Fastening structure of shaft and yoke |
JP2017020563A (en) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 株式会社ジェイテクト | Manufacturing method of rotating element, coupling structure of rotating element and rotating shaft, and steering device |
CN113167330A (en) * | 2018-11-22 | 2021-07-23 | 日本精工株式会社 | Torque transmission shaft |
CN113167330B (en) * | 2018-11-22 | 2023-12-22 | 日本精工株式会社 | Torque transmission shaft |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4968114B2 (en) | 2012-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4968114B2 (en) | Universal joint | |
JP2010036734A (en) | Steering device | |
JP6690659B2 (en) | Torque transmission shaft | |
JP5176349B2 (en) | Steering device | |
JP5613128B2 (en) | Electric power steering device | |
JP7400731B2 (en) | Torque transmission shaft | |
WO2017086013A1 (en) | Power steering device and steering device with same | |
JP6471552B2 (en) | Retaining ring and worm reducer | |
JP2012107756A (en) | Method of machining universal joint | |
JP6673308B2 (en) | Torque transmission shaft for steering | |
JP4736929B2 (en) | Universal joint and shaft connection structure | |
KR20090021719A (en) | Damping coupler and reducer having same | |
WO2020153408A1 (en) | Torque transmission shaft | |
JP2008303980A (en) | Joint | |
JP5218434B2 (en) | Universal joint | |
JP2009257477A (en) | Universal joint | |
JP2009204030A (en) | Screw fastening mechanism | |
JP2005161894A (en) | Electric power steering device | |
JP5152033B2 (en) | Universal joint and processing method thereof | |
JP6673309B2 (en) | Torque transmission shaft | |
WO2018180281A1 (en) | Rack shaft and electric power steering device | |
JP7147509B2 (en) | torque transmission shaft | |
JP4952962B2 (en) | Universal joint and shaft connection structure | |
JP5370201B2 (en) | Universal joint yoke | |
JP5636828B2 (en) | Universal joint and processing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111227 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120306 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120319 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150413 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4968114 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |