JP2016102570A

JP2016102570A - シャフト同士の連結構造

Info

Publication number: JP2016102570A
Application number: JP2014241734A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　健太郎; Kentaro Suzuki; 健太郎鈴木
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: JP6390385B2

Abstract

【課題】シャフト同士を連結部材を用いてボルトで締結して連結する際に確実に位置決めして連結できるシャフト同士の連結構造を提供する。【解決手段】シャフト同士を連結部材を用いて連結するシャフト同士の連結構造において、連結部材１０は、一方のシャフト１２が嵌合連結される筒部１３と、断面Ｕ字状に形成され、挿入される他方のシャフト１４をボルト力で締め付け固定するピンチヨーク部１５とからなり、他方のシャフト１４の周面には、ピンチヨーク部１５を締結するボルト１１に係合する円弧状溝１９が形成され、他方のシャフト１４をピンチヨーク部１５に挿入すると共に一方のシャフト１２と突き当たる位置まで押し込み、そのシャフト同士が突き当たった位置で、円弧状溝１９と、ピンチヨーク部１５に形成されるボルト穴１７及びネジ穴１８とが一致するように形成されるシャフト同士の連結構造である。【選択図】図１

Description

本発明は、ステアリング装置等のシャフト同士を連結するためのシャフトの連結構造に関するものである。

図２（ａ）に示すようにステアリング装置２０は、ハンドル２１の操作に応じて、ハンドル２１に連結されたエクステンションシャフト２２が回転し、この回転をトランスファー逆転ギア２３、中間シャフト２４、パワーアシスト２５を介してステアリングギア２６に伝達して車輪（図示せず）を操舵する。

これらのシャフトを連結する場合、シャフト同士に交差角がある場合にはユニバーサルジョイント２７で連結され、シャフト同士の軸心が一致している場合には、連結部材３０で連結するようにしている。

図２（ｂ）は、図２（ａ）に丸ｄで囲んだ連結部材３０の詳細を示したもので、エクステンションシャフト２２に連結部材３０を取り付けておき、トランスファー逆転ギア２３側のシャフト２８を、連結部材３０の穴に挿入した後、ボルト３１で締め付けることで連結するようにしている。

この軸心が一致したシャフト同士を連結部材３０で連結する連結構造を、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）により説明する。

連結部材３０は、一方のシャフト３２が嵌合連結される筒部３３と、他方のシャフト３４が挿入される断面Ｕ字状に形成されたピンチヨーク部３５と、筒部３３とピンチヨーク部３５とを連結する接続部３６とからなる。ピンチヨーク部３５は、シャフト３４と嵌合する嵌合部３５ａと嵌合部３５ａから接線方向に延びる一対の締付片３５ｂ、３５ｂからなり、その締付片３５ｂの一方にボルト３１を挿入するボルト穴３７が形成され、他方の締付片３５ｂにボルト３１と螺合するネジ穴３８が形成される。

また、ピンチヨーク部３５に挿入されるシャフト３４には、ボルト３１を、ボルト穴３７を挿通し、ネジ穴３８にねじ込んだときに、そのボルト３１と係合する円弧状溝３９が形成される。

特開２００６−２９０１１２号公報特開２０１３−１９００１７号公報特開２０１０−１０５４１２号公報特開２００８−１２６２９８号公報

この図３の連結構造において、図３（ａ）、図３（ｃ）に示すように、シャフト３４を、連結部材３０のピンチヨーク部３５に挿入した際に、ボルト穴３７及びネジ穴３８と、シャフト３４の円弧状溝３９とが一致した状態で、ボルト３１がねじ込まれて締結されれば、締付片３５ｂ、３５ｂ同士を締め付けて、その締め付け力でシャフト３４をピンチヨーク部３５に確実に固定できる。

しかし、シャフト３４の挿入時に、図３（ｂ）示すようにボルト穴３７及びネジ穴３８とシャフト３４の円弧状溝３９がずれた状態でボルト３１が挿入されて締め付けた場合でも、シャフト３４は不完全ながらも締め付けられてしまう問題がある。

すなわち、締付片３５ｂ、３５ｂをボルト３１で締め付ける際は、締付片３５ｂ、３５ｂは、締め付けにより引き寄せられて狭くなり角度が変わるため、ネジ穴３８は、ボルト３１が傾動できるようにボルト径より十分大きく形成されており、ボルト穴３７及びネジ穴３８とシャフト３４の円弧状溝３９がずれた状態でも、シャフト３４は、ピンチヨーク部３５の締め付け力により固定されてしまう。

このように図３（ｂ）に示した状態で、ピンチヨーク部３５にシャフト３４が締め付け固定された場合、ボルト３１とシャフト３４がせった状態で締め付けられているため、使用による摩耗やボルトの弛みなどで、シャフト３４がピンチヨーク部３５に対して自由に回転してしまい、軸回転を伝達できない問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、シャフト同士を連結部材を用いてボルトで締結して連結する際に、確実に位置決めして連結できるシャフト同士の連結構造を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、シャフト同士を連結部材を用いて連結するシャフト同士の連結構造において、前記連結部材は、一方のシャフトが嵌合連結される筒部と、断面Ｕ字状に形成され、挿入される他方のシャフトをボルト力で締め付け固定するピンチヨーク部とからなり、前記他方のシャフトの周面には、ピンチヨーク部を締結するボルトに係合する円弧状溝が形成され、前記他方のシャフトを前記ピンチヨーク部に挿入すると共に前記一方のシャフトと突き当たる位置まで押し込み、そのシャフト同士が突き当たった位置で、前記円弧状溝と、前記ピンチヨーク部に形成されるボルト穴及びネジ穴とが一致するように形成されることを特徴とするシャフト同士の連結構造である。

前記ピンチヨーク部は、前記他方のシャフトと嵌合する嵌合部とその嵌合部から接線方向に延びる一対の締付片からなり、その締付片の一方にボルトを挿入するボルト穴が形成され、他方の締付片にボルトと螺合するネジ穴が形成され、ボルトをボルト穴に挿入して前記ネジ穴にねじ込んで、両締付片を締め付けて他方のシャフトを締付部に締め付け固定するのが好ましい。

前記ピンチヨーク部に前記他方のシャフトを挿入すると共に前記一方のシャフトに突き当てた際に、前記ボルト穴及びネジ穴と前記円弧状溝が一致するように、前記連結部材に対する前記一方のシャフト又は他方のシャフトの挿入長さが設定されるのが好ましい。

本発明は、シャフト同士を連結部材を用い、これをボルトで締結して連結する際に、シャフト同士の接続位置を確実に位置決めして連結できるという優れた効果を発揮する。

本発明の一実施の形態を示し、（ａ）はシャフト同士を連結部材で連結したときの断面図、（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は連結前の斜視図である。本発明が適用されるステアリング装置の概略を示し、（ａ）はその全体図、（ｂ）は図２（ａ）の丸ｄ部の詳細図である。本発明の前提となるシャフト同士の連結構造を示し、（ａ）はシャフト同士を正常に位置決めして連結部材で連結したときの断面図、（ｂ）は、位置ずれした状態で連結したときの断面図、（ｃ）は図３（ａ）のピンチヨーク部の平断面図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

先ず、本発明が適用されるシャフト同士の連結構造は、図２で説明したステアリング装置２０に用いられる各種シャフト同士の接続に連結部材１０とボルト１１を用いる他に、種々のシャフト同士の連結にも適用される。

図１において、連結部材１０は、一方のシャフト１２が嵌合連結される筒部１３と、他方のシャフト１４が挿入される断面Ｕ字状に形成されたピンチヨーク部１５と、筒部１３とピンチヨーク部１５とを連結する接続部１６とからなる。

ピンチヨーク部１５は、シャフト１４と嵌合する嵌合部１５ａと嵌合部１５ａから接線方向に延びる一対の締付片１５ｂ、１５ｂからなり、その締付片１５ｂの一方にボルト１１を挿入するボルト穴１７が形成され、他方の締付片１５ｂにボルト１１と螺合するネジ穴１８が形成される。

ピンチヨーク部１５に挿入されるシャフト１４には、ボルト１１を、ボルト穴１７に挿通し、ネジ穴１８にねじ込んだときに、そのボルト１１と係合する円弧状溝１９が形成される。

連結部材１０は、一枚のエの字状に打ち抜いた板をプレス曲げ加工にて形成され、筒部１３が、一方のシャフト１２の外径より内径が小さくなるように曲げ加工され、また、接続部１６とピンチヨーク部１５の嵌合部１５ａは、嵌合するシャフト１４の外径より内径が小さくなるように曲げ加工される。

ピンチヨーク部１５の締付片１５ｂ、１５ｂは、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、その自由端側を互いに内側に向くように折り曲げると共に重なるようにして形成される。

このようにして、連結部材１０をプレス曲げ加工した後、筒部１３は、シャフト１２の外径と一致するように穴加工されると共にセレーション溝１２ｓが形成され、またシャフト１２にもセレーション溝１２ｓが形成される。

ピンチヨーク部１５の嵌合部１５ａは、筒部１３と同様に、筒部１３の穴と軸心が一致するように穴加工されると共に嵌合部１５ａとシャフト１４にもセレーション溝１４ｓが形成される。

この嵌合部１５ａにシャフト１４を嵌合する穴加工する際に、図１（ｃ）に点線で示した締付片１５ｂ、１５ｂの折り返し部にも穴加工がなされて点線部が除去される。

また、筒部１３に挿入するシャフト１２は、先端が縮径されて形成され、その段部１２ｄが筒部１３に当たることで挿入長さが決定される。

本発明においては、ピンチヨーク部１５の嵌合部１５ａに、他方のシャフト１４を挿入する際に、一方のシャフト１２と突き当たる位置となるようにし、その状態で、ピンチヨーク部１５に形成されるボルト穴１７及びネジ穴１８と、円弧状溝１９とが、一致するようにしたものである。

このボルト穴１７及びネジ穴１８と円弧状溝１９とを一致させるには、連結部材１０の筒部１３に挿入した一方のシャフト１２の突出長を設定するか、ピンチヨーク部１５から突出する他方のシャフト１４の突出長を設定するなどして位置調整を行う。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

先ず、一方のシャフト１２に連結部材１０の筒部１３を挿入し、その状態で筒部１３とシャフト１２とを溶接等にて固定する。

次に、他方のシャフト１４と連結する際に、他方のシャフト１４を、ピンチヨーク部１５の嵌合部１５ａに挿入し、他方のシャフト１４の端面に突き当たるまで押し込む。これにより、円弧状溝１９とボルト穴１７及びネジ穴１８とが一致する。

この状態で、ボルト１１をボルト穴１７から挿入して、ボルト１１の先端をネジ穴１８にねじ込むことで、締付片１５ｂ、１５ｂ同士がボルトの締め付け力で互いに引き寄せられてシャフト１４がピンチヨーク部１５に締め付け固定される。

この際、ボルト１１はシャフト１４の円弧状溝１９に確実に係合した状態となるため、使用による摩耗やボルトの弛みが生じても、ピンチヨーク部１５で確実にシャフト１４を固定できる。

１０連結部材
１２、１４シャフト
１３筒部
１５ピンチヨーク部
１７ボルト穴
１８ネジ穴
１９円弧状溝

Claims

シャフト同士を連結部材を用いて連結するシャフト同士の連結構造において、
前記連結部材は、一方のシャフトが嵌合連結される筒部と、断面Ｕ字状に形成され、挿入される他方のシャフトをボルト力で締め付け固定するピンチヨーク部とからなり、
前記他方のシャフトの周面には、ピンチヨーク部を締結するボルトに係合する円弧状溝が形成され、
前記他方のシャフトを前記ピンチヨーク部に挿入すると共に前記一方のシャフトと突き当たる位置まで押し込み、そのシャフト同士が突き当たった位置で、前記円弧状溝と、前記ピンチヨーク部に形成されるボルト穴及びネジ穴とが一致するように形成されることを特徴とするシャフト同士の連結構造。
前記ピンチヨーク部は、前記他方のシャフトと嵌合する嵌合部とその嵌合部から接線方向に延びる一対の締付片からなり、その締付片の一方にボルトを挿入するボルト穴が形成され、他方の締付片にボルトと螺合するネジ穴が形成され、ボルトをボルト穴に挿入して前記ネジ穴にねじ込んで、両締付片を締め付けて他方のシャフトを締付部に締め付け固定する請求項１記載のシャフト同士の連結構造。
前記ピンチヨーク部に前記他方のシャフトを挿入すると共に前記一方のシャフトに突き当てた際に、前記ボルト穴及びネジ穴と前記円弧状溝とが一致するように、前記連結部材に対する前記一方のシャフト又は他方のシャフトの挿入長さが設定される請求項２記載のシャフト同士の連結構造。