JP2012140998A - Cross shaft universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は十字軸自在継手、特に、車両用ステアリング装置に組み込まれる十字軸自在継手に関する。 The present invention relates to a cruciform universal joint, and more particularly to a cruciform universal joint incorporated in a vehicle steering apparatus.
ステアリング装置は、ステアリングホイールの回転をステアリングギヤに伝達するアッパーシャフトとロアーシャフトとの間に、十字軸自在継手を介在させ、同一軸線上にない二つのシャフトの間で、回転トルクを伝達可能にしている。十字軸自在継手は、ヨークの軸受孔に、複数の針状ころを有する針状ころ軸受を介して、十字状に配置された4本の軸部を有する十字軸が回転自在に軸支されている。 The steering device has a cross joint between the upper shaft and the lower shaft that transmits the rotation of the steering wheel to the steering gear, so that rotational torque can be transmitted between two shafts that are not on the same axis. ing. The cross shaft universal joint is configured such that a cross shaft having four shaft portions arranged in a cross shape is rotatably supported in a bearing hole of a yoke via a needle roller bearing having a plurality of needle rollers. Yes.
このような十字軸自在継手は、十字軸で連結されるヨーク同士のがたつき音の発生を防止するために、十字軸の軸部と針状ころ軸受を締まりばめ嵌合にしている。締まりばめ嵌合ににすると、がたつき音の発生を防止することはできるが、針状ころ軸受の回転トルクが大きくなるため、ステアリングホイールを操作するのに要する力が大きなってしまう。また、圧入時の十字軸の軸部や針状ころの傷付きを防止するためには、組み込み速度を遅くする必要があり、また、高い部品精度が必要なため、製造コストが上昇する問題があった。 In such a cross shaft universal joint, in order to prevent generation of rattling noise between the yokes connected by the cross shaft, the shaft portion of the cross shaft and the needle roller bearing are fitted with an interference fit. The interference fit can prevent rattling noise, but the rotational torque of the needle roller bearing is increased, which increases the force required to operate the steering wheel. In addition, in order to prevent the shaft part of the cross shaft and the needle rollers from being damaged during press-fitting, it is necessary to slow down the assembly speed, and high part accuracy is required, which increases the manufacturing cost. there were.
特許文献1の十字軸自在継手は、外輪と十字軸の軸部との間に針状ころとボールを介挿し、ボールには予圧を付与し、針状ころにはラジアルすきまを付与している。これによって、伝達トルクが小さい時には、外輪と軸部との間でボールのみを介してトルクを伝達し、回転トルクを小さくする。一方、伝達トルクが大きい時には、外輪と軸部との間でボールおよび針状ころを介してトルクを伝達して、高い負荷容量を実現している。 In the cross shaft universal joint of Patent Document 1, a needle roller and a ball are inserted between the outer ring and the shaft portion of the cross shaft, a preload is applied to the ball, and a radial clearance is applied to the needle roller. . Thus, when the transmission torque is small, the torque is transmitted only between the outer ring and the shaft portion via the ball, and the rotational torque is reduced. On the other hand, when the transmission torque is large, torque is transmitted between the outer ring and the shaft portion via a ball and needle rollers to realize a high load capacity.
しかし、特許文献1の十字軸自在継手は、伝達トルクを大きくした時に、ボールの弾性限度内で、ボールと針状ころを、外輪と軸部に同時に当接させるためには、各部品を高精度に製造する必要があるため、製造コストが上昇する問題があった。 However, the cross joint universal joint disclosed in Patent Document 1 requires each component to be high in order to bring the ball and the needle roller into contact with the outer ring and the shaft portion simultaneously within the elastic limit of the ball when the transmission torque is increased. There is a problem that the manufacturing cost increases because it is necessary to manufacture with high accuracy.
本発明は、大トルクの伝達が可能で、十字軸で連結されるヨーク同士のがたつき音の発生を防止するとともに、ステアリングホイールを操作するのに要する力を抑制することを可能にした十字軸自在継手を提供することを課題とする。 The present invention is capable of transmitting a large torque, prevents generation of rattling noise between yokes connected by a cross shaft, and reduces the force required to operate the steering wheel. It is an object to provide a universal shaft joint.
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、一対のヨーク、上記一対のヨークに各々形成され、二股状に対向する一対のアーム部、上記一対のアーム部に各々形成され、同一軸線上に配置された一対の軸受孔、上記一対の軸受孔に各々内嵌する有底筒状の外輪、上記外輪の内周面と十字軸の軸部外周面との間に締まりばめ嵌合で介挿され、軸部外周面を環状に取り囲む弾性部材製のボール、上記外輪の内周面と十字軸の軸部外周面との間にすきまばめ嵌合で介挿され、軸部外周面を環状に取り囲む高剛性部材製のボール、上記弾性部材製のボールと高剛性部材製のボールを回転可能に保持し、弾性部材製のボールと高剛性部材製のボールとの間の間隔を一定に保持する保持器を備えたことを特徴とする十字軸自在継手である。 The above problem is solved by the following means. That is, the first invention is a pair of yokes, a pair of arm portions formed on the pair of yokes, respectively, a pair of arm portions opposed to each other in a bifurcated shape, and a pair of arm portions formed on the same axis. Bearing holes, bottomed cylindrical outer rings that are respectively fitted into the pair of bearing holes, and an interference fit between the inner peripheral surface of the outer ring and the shaft outer peripheral surface of the cross shaft. A ball made of an elastic member that surrounds the outer peripheral surface of the ring in an annular shape, and is inserted with a clearance fit between the inner peripheral surface of the outer ring and the shaft outer peripheral surface of the cross shaft, and surrounds the shaft outer peripheral surface in an annular shape A rigid member ball, a retainer for rotatably holding the elastic member ball and the high rigidity member ball, and maintaining a constant distance between the elastic member ball and the high rigidity member ball. It is a cross-axis universal joint characterized by comprising.
第2番目の発明は、第1番目の発明の十字軸自在継手において、上記十字軸の先端面が上記外輪の底部内面に当接していることを特徴とする十字軸自在継手である。 A second invention is a cross shaft universal joint according to the first invention, wherein a tip surface of the cross shaft is in contact with an inner surface of a bottom portion of the outer ring.
第3番目の発明は、第1番目の発明の十字軸自在継手において、上記弾性部材製のボールと高剛性部材製のボールが軸部の軸方向に交互に配置されていることを特徴とする十字軸自在継手である。 A third invention is characterized in that, in the cross joint according to the first invention, the balls made of the elastic member and the balls made of a highly rigid member are alternately arranged in the axial direction of the shaft portion. It is a cross shaft universal joint.
第4番目の発明は、第1番目の発明の十字軸自在継手において、上記弾性部材製のボールが軸部の軸方向の両端に配置されていることを特徴とする十字軸自在継手である。 A fourth invention is a cross shaft universal joint according to the first invention, wherein the balls made of the elastic member are arranged at both ends in the axial direction of the shaft portion.
第5番目の発明は、第1番目の発明の十字軸自在継手において、上記高剛性部材製のボールが軸方向の両端に配置されていることを特徴とする十字軸自在継手である。 A fifth invention is a cross shaft universal joint according to the first invention, wherein the balls made of the high-rigidity member are arranged at both ends in the axial direction.
本発明の十字軸自在継手は、軸受孔に内嵌する有底筒状の外輪と、外輪の内周面と十字軸の軸部外周面との間に締まりばめ嵌合で介挿され、軸部外周面を環状に取り囲む弾性部材製のボールと、外輪の内周面と十字軸の軸部外周面との間にすきまばめ嵌合で介挿され、軸部外周面を環状に取り囲む高剛性部材製のボールと、弾性部材製のボールと高剛性部材製のボールを回転可能に保持し、弾性部材製のボールと高剛性部材製のボールとの間の間隔を一定に保持する保持器とから構成されている。 The cross shaft universal joint of the present invention is inserted by a tight fit between the bottomed cylindrical outer ring fitted inside the bearing hole, and the inner peripheral surface of the outer ring and the shaft outer peripheral surface of the cross shaft, A ball made of an elastic member that annularly surrounds the outer peripheral surface of the shaft portion and an inner peripheral surface of the outer ring and a shaft outer peripheral surface of the cross shaft are inserted with a clearance fit, and the outer peripheral surface of the shaft portion is surrounded annularly. A ball made of a highly rigid member, a ball made of an elastic member, and a ball made of a highly rigid member are rotatably held, and the gap between the ball made of the elastic member and the ball made of the highly rigid member is kept constant. It consists of a container.
従って、伝達トルクが小さい時には、軸部は締まりばめ嵌合している弾性部材製のボールを介して回転するため、軸部のがたつき音の発生が防止され、軸部の回転トルクを抑制することができる。また、伝達トルクが大きくなると、弾性部材製のボールが弾性変形し、軸部は、高剛性部材製のボールと弾性部材製のボールの両方を介して回転するため、大きな伝達トルクを伝えることができる。 Therefore, when the transmission torque is small, the shaft portion rotates via a ball made of an elastic member that is fitted with an interference fit, so that rattling noise of the shaft portion is prevented and the rotational torque of the shaft portion is reduced. Can be suppressed. Further, when the transmission torque increases, the elastic member ball is elastically deformed, and the shaft portion rotates through both the high-rigidity member ball and the elastic member ball, so that a large transmission torque can be transmitted. it can.
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。 Embodiments 1 to 4 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の十字軸自在継手を有するステアリング装置の全体を示し、一部を断面した正面図であって、電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。 FIG. 1 is an overall view of a steering apparatus having a cross joint according to the present invention, and is a partially sectional front view showing an embodiment applied to an electric power steering apparatus.
図1に示すように、本発明の十字軸自在継手を有する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, a steering apparatus having a cross joint according to the present invention includes 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おり、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。
Further, 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、十字軸自在継手15を介して、中間シャフト16の後端部に連結している。また、この中間シャフト16の前端部に、別の十字軸自在継手15を介して、ステアリングギヤ30の入力軸31を連結している。中間シャフト16は、雄中間シャフト(雄シャフト)16Aの車体前方側に、雌中間シャフト(雌シャフト)16B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
図示しないピニオンが、入力軸31に結合している。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の回転が、タイロッド32を移動させて、図示しない車輪を操舵する。
A pinion (not shown) is coupled to 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。
A torque sensor (not shown) is provided around the intermediate portion of the
図2は本発明の実施例1の十字軸自在継手の一部を断面した側面図、図3は図2の十字軸自在継手の十字軸近傍の拡大断面図、図4は図3の十字軸の軸部の拡大断面図である。図2から図4に示すように、十字軸自在継手15は、先端が二股状に分かれたアーム部を有する一対のヨーク4、4の間に、十字状の十字軸5が介装してある。すなわち、ヨーク4の軸受孔41に、軸受6を介して、十字軸5両端の軸部51、51が揺動自在に嵌合している。
2 is a side view showing a cross section of a part of the cross shaft universal joint according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the cross shaft of the cross shaft universal joint shown in FIG. 2, and FIG. It is an expanded sectional view of a shaft part. As shown in FIGS. 2 to 4, the cruciform universal joint 15 has a cruciform cross shaft 5 interposed between a pair of
軸受6の外輪61は、有底筒状(円筒カップ状)の金属製で、軸受孔41に締まりばめ嵌合する筒状部62と、図4で見て、筒状部62の上端に閉鎖して形成された底部63と、筒状部62の下端に形成され、開放した内向き折り曲げ部64で構成されている。
The
この筒状部62の内周面(内側転動面)621と、軸部51の外周面511との間には、2種類のボール71、72が介挿されている。ハッチングを付与して示すボール71は、弾性部材製で、内周面621と軸部51の外周面511との間に締まりばめ嵌合で介挿され、外周面511を環状に取り囲んで配置されている。ボール71の材質としては、合成ゴムや合成樹脂が好ましい。また、金属製のボールの外周面に、弾性部材を被覆してもよい。
Two types of
ハッチングの無いボール72は、高剛性部材製で、直径が弾性部材製のボール71よりも小径に形成され、内周面621と軸部51の外周面511との間にすきまばめ嵌合で介挿され、外周面511を環状に取り囲んで配置されている。ボール72の材質としては、軸受鋼(SUJ2)、ステンレス鋼、耐熱鋼、セラミックス等が好ましい。
The
外輪61の底部63側から、弾性部材製のボール71、高剛性部材製のボール72、弾性部材製のボール71、高剛性部材製のボール72の順で交互に配置され、保持器73によって、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72との間の間隔が一定に保持されている。また、軸部51の先端面512が底部63の底部内面631に当接して、大きなトルクを伝達可能にしている。
From the bottom 63 side of the
伝達トルクが小さい時には、軸部51は弾性部材製のボール71を介して回転する。弾性部材製のボール71は、内周面621と軸部51の外周面511との間に締まりばめ嵌合で介挿されているため、軸部51のがたつき音の発生が防止される。また、ボール71が、内周面621と外周面511との間に締まりばめ嵌合で介挿していても、ボール71が弾性部材製であるため、軸部51の回転トルクを抑制することができ、ステアリングホイール11を操作するのに要する力が抑制される。
When the transmission torque is small, the
伝達トルクが大きくなると、弾性部材製のボール71が弾性変形し、高剛性部材製のボール72と弾性部材製のボール71が、内周面621と軸部51の外周面511に同時に当接し、軸部51は、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72の両方を介して回転する。
When the transmission torque increases, the
ボール72は高剛性部材製であるため、大きな伝達トルクを伝えることができる。弾性部材製のボール71は、伝達トルクが大きくなると、比較的容易に弾性変形する。従って、多少の製造誤差があっても、高剛性部材製のボール72と弾性部材製のボール71を、内周面621と軸部51の外周面511に同時に当接させることが容易になるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
Since the
また、ボール71が弾性部材製であるため、軸部51を外輪61に圧入するのが容易で、圧入時の軸部51の傷付きを防止することができる。さらに、伝達トルクが元に戻って小さくなると、弾性部材製のボール71の弾性変形が元に戻り、弾性部材製のボール71の締まりばめ嵌合が維持されるため、軸部51のがたつき音の発生はない。
Further, since the
次に本発明の実施例2について説明する。図5は本発明の実施例2の十字軸の軸部の拡大断面図である。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。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the shaft portion of the cross shaft according to the second embodiment of the present invention. In the following description, only structural portions and operations different from the above embodiment will be described, and redundant description will be omitted.
実施例2は、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72の配置を変更した例である。すなわち、図5に示すように、実施例2においても、外輪61の筒状部62の内周面621と軸部51の外周面511との間には、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72が介挿されている。
The second embodiment is an example in which the arrangement of the
実施例2では、外輪61の底部63側から、高剛性部材製のボール72、弾性部材製のボール71、弾性部材製のボール71、高剛性部材製のボール72の順で配置され、保持器73によって、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72との間の間隔が一定に保持されている。また、軸部51の先端面512が底部63の底部内面631に当接して、大きなトルクを伝達可能にしている。
In the second embodiment, from the bottom 63 side of the
実施例2においても、伝達トルクが小さい時には、軸部51は弾性部材製のボール71を介して回転する。弾性部材製のボール71は、内周面621と軸部51の外周面511との間に締まりばめ嵌合で介挿されているため、軸部51のがたつき音の発生が防止される。また、ボール71が、内周面621と外周面511との間に締まりばめ嵌合で介挿していても、ボール71が弾性部材製であるため、軸部51の回転トルクを抑制することができ、ステアリングホイール11を操作するのに要する力が抑制される。
Also in the second embodiment, when the transmission torque is small, the
伝達トルクが大きくなると、弾性部材製のボール71が弾性変形し、高剛性部材製のボール72と弾性部材製のボール71が、内周面621と軸部51の外周面511に同時に当接し、軸部51は、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72の両方を介して回転する。
When the transmission torque increases, the
ボール72は高剛性部材製であるため、大きな伝達トルクを伝えることができる。弾性部材製のボール71は、伝達トルクが大きくなると、比較的容易に弾性変形する。従って、多少の製造誤差があっても、高剛性部材製のボール72と弾性部材製のボール71を、内周面621と軸部51の外周面511に同時に当接させることが容易になるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
Since the
また、ボール71が弾性部材製であるため、軸部51を外輪61に圧入するのが容易で、圧入時の軸部51の傷付きを防止することができる。さらに、伝達トルクが元に戻って小さくなると、弾性部材製のボール71の弾性変形が元に戻り、弾性部材製のボール71の締まりばめ嵌合が維持されるため、軸部51のがたつき音の発生はない。
Further, since the
次に本発明の実施例3について説明する。図6は本発明の実施例3の十字軸の軸部の拡大断面図である。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。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the shaft portion of the cross shaft according to the third embodiment of the present invention. In the following description, only structural portions and operations different from the above embodiment will be described, and redundant description will be omitted.
実施例3は、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72の配置を変更した例である。すなわち、図6に示すように、実施例3においても、外輪61の筒状部62の内周面621と軸部51の外周面511との間には、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72が介挿されている。
The third embodiment is an example in which the arrangement of the
実施例3では、外輪61の底部63側から、弾性部材製のボール71、高剛性部材製のボール72、高剛性部材製のボール72、弾性部材製のボール71の順で配置され、保持器73によって、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72との間の間隔が一定に保持されている。また、軸部51の先端面512が底部63の底部内面631に当接して、大きなトルクを伝達可能にしている。
In the third embodiment, from the bottom 63 side of the
実施例3においても、伝達トルクが小さい時には、軸部51は弾性部材製のボール71を介して回転する。弾性部材製のボール71は、内周面621と軸部51の外周面511との間に締まりばめ嵌合で介挿されているため、軸部51のがたつき音の発生が防止される。また、ボール71が、内周面621と外周面511との間に締まりばめ嵌合で介挿していても、ボール71が弾性部材製であるため、軸部51の回転トルクを抑制することができ、ステアリングホイール11を操作するのに要する力が抑制される。
Also in the third embodiment, when the transmission torque is small, the
伝達トルクが大きくなると、弾性部材製のボール71が弾性変形し、高剛性部材製のボール72と弾性部材製のボール71が、内周面621と軸部51の外周面511に同時に当接し、軸部51は、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72の両方を介して回転する。
When the transmission torque increases, the
ボール72は高剛性部材製であるため、大きな伝達トルクを伝えることができる。弾性部材製のボール71は、伝達トルクが大きくなると、比較的容易に弾性変形する。従って、多少の製造誤差があっても、高剛性部材製のボール72と弾性部材製のボール71を、内周面621と軸部51の外周面511に同時に当接させることが容易になるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
Since the
また、ボール71が弾性部材製であるため、軸部51を外輪61に圧入するのが容易で、圧入時の軸部51の傷付きを防止することができる。さらに、伝達トルクが元に戻って小さくなると、弾性部材製のボール71の弾性変形が元に戻り、弾性部材製のボール71の締まりばめ嵌合が維持されるため、軸部51のがたつき音の発生はない。
Further, since the
次に本発明の実施例4について説明する。図7は本発明の実施例4の十字軸の軸部の拡大断面図である。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。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the shaft portion of the cross shaft according to the fourth embodiment of the present invention. In the following description, only structural portions and operations different from the above embodiment will be described, and redundant description will be omitted.
実施例4は、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72の配置を変更した例である。すなわち、図7に示すように、実施例4においても、外輪61の筒状部62の内周面621と軸部51の外周面511との間には、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72が介挿されている。
The fourth embodiment is an example in which the arrangement of the
実施例4では、外輪61の底部63側から、高剛性部材製のボール72、弾性部材製のボール71、高剛性部材製のボール72、弾性部材製のボール71の順で配置され、保持器73によって、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72との間の間隔が一定に保持されている。また、軸部51の先端面512が底部63の底部内面631に当接して、大きなトルクを伝達可能にしている。
In the fourth embodiment, from the bottom 63 side of the
実施例4においても、伝達トルクが小さい時には、軸部51は弾性部材製のボール71を介して回転する。弾性部材製のボール71は、内周面621と軸部51の外周面511との間に締まりばめ嵌合で介挿されているため、軸部51のがたつき音の発生が防止される。また、ボール71が、内周面621と外周面511との間に締まりばめ嵌合で介挿していても、ボール71が弾性部材製であるため、軸部51の回転トルクを抑制することができ、ステアリングホイール11を操作するのに要する力が抑制される。
Also in the fourth embodiment, when the transmission torque is small, the
伝達トルクが大きくなると、弾性部材製のボール71が弾性変形し、高剛性部材製のボール72と弾性部材製のボール71が、内周面621と軸部51の外周面511に同時に当接し、軸部51は、弾性部材製のボール71と高剛性部材製のボール72の両方を介して回転する。
When the transmission torque increases, the
ボール72は高剛性部材製であるため、大きな伝達トルクを伝えることができる。弾性部材製のボール71は、伝達トルクが大きくなると、比較的容易に弾性変形する。従って、多少の製造誤差があっても、高剛性部材製のボール72と弾性部材製のボール71を、内周面621と軸部51の外周面511に同時に当接させることが容易になるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
Since the
また、ボール71が弾性部材製であるため、軸部51を外輪61に圧入するのが容易で、圧入時の軸部51の傷付きを防止することができる。さらに、伝達トルクが元に戻って小さくなると、弾性部材製のボール71の弾性変形が元に戻り、弾性部材製のボール71の締まりばめ嵌合が維持されるため、軸部51のがたつき音の発生はない。
Further, since the
上記実施例では、車両用ステアリング装置に使用される十字軸自在継手に本発明を適用した例について説明したが、動力伝達軸に使用される十字軸自在継手に適用してもよい。また、上記実施例では、アシスト装置20を有する車両用ステアリング装置に使用される十字軸自在継手に本発明を適用した例について説明したが、アシスト装置20の無い車両用ステアリング装置に適用してもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a cross shaft universal joint used in a vehicle steering apparatus has been described. However, the present invention may be applied to a cross shaft universal joint used in a power transmission shaft. In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a cross joint that is used in a vehicle steering apparatus having the assist
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
12B 雄ステアリングシャフト
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 十字軸自在継手
16 中間シャフト
16A 雄中間シャフト
16B 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 入力軸
32 タイロッド
4 ヨーク
41 軸受孔
5 十字軸
51 軸部
511 外周面
512 先端面
6 軸受
61 外輪
62 筒状部
621 内周面(内側転動面)
63 底部
631 底部内面
64 内向き折り曲げ部
71 ボール(弾性部材製のボール)
72 ボール(高剛性部材製のボール)
73 保持器
DESCRIPTION OF
63 bottom 631 bottom
72 balls (balls made of high-rigidity members)
73 Cage
Claims (5)
上記一対のヨークに各々形成され、二股状に対向する一対のアーム部、
上記一対のアーム部に各々形成され、同一軸線上に配置された一対の軸受孔、
上記一対の軸受孔に各々内嵌する有底筒状の外輪、
上記外輪の内周面と十字軸の軸部外周面との間に締まりばめ嵌合で介挿され、軸部外周面を環状に取り囲む弾性部材製のボール、
上記外輪の内周面と十字軸の軸部外周面との間にすきまばめ嵌合で介挿され、軸部外周面を環状に取り囲む高剛性部材製のボール、
上記弾性部材製のボールと高剛性部材製のボールを回転可能に保持し、弾性部材製のボールと高剛性部材製のボールとの間の間隔を一定に保持する保持器を備えたこと
を特徴とする十字軸自在継手。 A pair of yokes,
A pair of arm portions respectively formed on the pair of yokes and opposed in a bifurcated manner;
A pair of bearing holes, each formed on the pair of arm portions and disposed on the same axis,
A bottomed cylindrical outer ring that fits in each of the pair of bearing holes,
A ball made of an elastic member interposed between the inner peripheral surface of the outer ring and the shaft outer peripheral surface of the cross shaft with an interference fit and surrounding the shaft outer peripheral surface in an annular shape
A ball made of a high-rigidity member interposed between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the cross shaft by a clearance fit and surrounding the outer peripheral surface of the shaft in an annular shape;
A cage is provided that rotatably holds the ball made of the elastic member and the ball made of the high-rigidity member, and maintains a constant distance between the ball made of the elastic member and the ball made of the high-rigidity member Cross shaft universal joint.
上記十字軸の先端面が上記外輪の底部内面に当接していること
を特徴とする十字軸自在継手。 In the cross joint according to claim 1,
The cross shaft universal joint characterized in that the tip surface of the cross shaft is in contact with the inner surface of the bottom of the outer ring.
上記弾性部材製のボールと高剛性部材製のボールが軸部の軸方向に交互に配置されていること
を特徴とする十字軸自在継手。 In the cross joint according to claim 1,
A cross shaft universal joint, wherein the elastic member balls and the highly rigid member balls are alternately arranged in the axial direction of the shaft portion.
上記弾性部材製のボールが軸部の軸方向の両端に配置されていること
を特徴とする十字軸自在継手。 In the cross joint according to claim 1,
A cross-joint universal joint, characterized in that the balls made of the elastic member are arranged at both ends of the shaft portion in the axial direction.
上記高剛性部材製のボールが軸方向の両端に配置されていること
を特徴とする十字軸自在継手。 In the cross joint according to claim 1,
A cross-joint universal joint, wherein the balls made of the high-rigidity member are disposed at both ends in the axial direction.
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Citations (4)
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JP2004218790A (en) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Koyo Seiko Co Ltd | Bearing device for steering column |
JP2009197818A (en) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Nsk Ltd | Telescopic shaft and steering device equipped with telescopic shaft |
-
2010
- 2010-12-28 JP JP2010293026A patent/JP5310712B2/en active Active
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JP2009197818A (en) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Nsk Ltd | Telescopic shaft and steering device equipped with telescopic shaft |
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