JP2018100715A - Coupling structure of shaft and yoke - Google Patents

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松尾 勇也
Yuuya Matsuo
勇也 松尾
進藤 勇
Isamu Shindo
勇 進藤
健一郎 森
Kenichiro Mori
健一郎 森
山本 和弘
Kazuhiro Yamamoto
和弘 山本
陽平 三浦
Yohei Miura
陽平 三浦
藤本 尚樹
Naoki Fujimoto
尚樹 藤本
公平 山本
Kohei Yamamoto
公平 山本
侑也 岡本
Yuya Okamoto
侑也 岡本
宏和 今水
Hirokazu Imamizu
宏和 今水
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a holding force of serration fitment at an opposing part opposing a slit in a radial direction of a cylinder part at an internal peripheral face of the cylinder part of a yoke, in a coupling structure of a shaft and the yoke.SOLUTION: A fastening bolt 40 makes a pair of adjacent parts 22 which are adjacently arranged at both sides of a slit 21 with respect to a peripheral direction Z of a cylinder part 20 approximate each other, and fastens the cylinder part 20 to a steering shaft 2. A pair of cam faces 70 formed at a pair of the adjacent parts 22 are inwardly inclined toward an opposing part 23 opposing the slit 21 in a radial direction R of the cylinder part 20 at an internal peripheral face 20a of the cylinder part 20. When a pair of the adjacent parts 22 approximate each other, a pair of the cam faces 70 energize an interposition member 50 interposed between a pair of the cam faces 70 and an external peripheral face 2c of the steering shaft 2 toward the opposing part 23.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、シャフトとヨークの結合構造に関する。   The present invention relates to a coupling structure of a shaft and a yoke.

一般に、車両用操舵装置では、ステアリングホイールからの回転力を、ステアリングシャフト、インターミディエイトシャフト(中間軸)等を介して、例えばラックアンドピニオン機構等の転舵機構へと伝達し、これにより転舵輪を操向するようにしている。
インターミディエイトシャフトの上端は自在継手を介してステアリングシャフトと連結され、インターミディエイトシャフトの下端は自在継手を介してピニオンシャフトと連結されている。ステアリングシャフト、インターミディエイトシャフト、ピニオンシャフト等のシャフトを、対応する自在継手のヨークに結合する構造としては、自在継手のヨークのスリット入りの筒状部を前記スリットを横切る締付ボルトを締め付けることにより、筒状部を当該筒状部に対してセレーション嵌合されるシャフトに締め付けて固定する構造が一般的である。
In general, in a vehicle steering apparatus, a rotational force from a steering wheel is transmitted to a steering mechanism such as a rack and pinion mechanism via a steering shaft, an intermediate shaft (intermediate shaft), etc. To steer.
The upper end of the intermediate shaft is connected to the steering shaft via a universal joint, and the lower end of the intermediate shaft is connected to the pinion shaft via a universal joint. As a structure for connecting a shaft such as a steering shaft, intermediate shaft, or pinion shaft to the yoke of the corresponding universal joint, a cylindrical portion with a slit of the universal joint yoke is tightened with a fastening bolt that crosses the slit. Generally, a structure in which the cylindrical portion is fastened and fixed to a shaft that is serrated and fitted to the cylindrical portion.

締付ボルトを締め付けたときに、筒状部において筒状部の周方向に関してスリットに両側に配置された一対の部分が主に変形するため、一対の部分では、シャフトに対してセレーション嵌合の保持力が高く、他の部分(特に筒状部の内周においてスリットと筒状部の径方向に対向する対向部)では、シャフトに対してセレーション嵌合の保持力が弱くなる傾向にある。   When the tightening bolt is tightened, the pair of portions arranged on both sides of the slit in the tubular portion in the circumferential direction of the tubular portion is mainly deformed. The holding force is high, and the serration fitting holding force tends to be weak with respect to the shaft in other portions (particularly, the opposing portion facing the slit and the radial direction of the cylindrical portion in the inner periphery of the cylindrical portion).

そこで、筒状部の内周において、前記一対の部分の両側に、セレーション非形成領域(すなわち欠歯領域)を設ける技術が提案されている(例えば特許文献1を参照)。   In view of this, a technique has been proposed in which serration non-formation regions (that is, missing tooth regions) are provided on both sides of the pair of portions on the inner periphery of the cylindrical portion (see, for example, Patent Document 1).

特開2014−169732号公報JP 2014-169732 A

しかしながら、依然として、筒状部の内周においてスリットに対して筒状部の径方向に対向する対向部では、シャフトに対してセレーション嵌合の保持力が弱いという問題があった。
本発明の目的は、筒状部の内周においてスリットに対して筒状部の径方向に対向する対向部におけるセレーション嵌合の保持力を向上することができるシャフトとヨークの結合構造を提供することである。
However, there is still a problem in that the holding force for serration fitting with respect to the shaft is weak at the facing portion facing the slit in the radial direction of the cylindrical portion on the inner periphery of the cylindrical portion.
An object of the present invention is to provide a shaft-yoke coupling structure capable of improving the holding force of serration fitting at a facing portion facing the slit in the radial direction with respect to the slit on the inner periphery of the tubular portion. That is.

請求項1記載の発明は、雄セレーション(MS)が形成された外周面(2c)を有するシャフト(2)と、前記雄セレーションに噛み合わされる雌セレーション(FS)が形成された内周面(20a)を有して前記シャフトに嵌合される筒状部(20)であって、軸方向(X)に延びるスリット(21)と、前記筒状部の周方向(Z)に関して前記スリットの両側に隣接する一対の隣接部(22)と、前記筒状部の内周面において前記スリットに対して前記筒状部の径方向(R)に対向する対向部(23)とを有する筒状部を含む、自在継手のヨーク(31)と、前記筒状部の軸方向と直交する直交方向(Y)に前記スリットを横切り、前記一対の隣接部を互いに近接させて前記筒状部を前記シャフトに締め付ける締付軸(40)と、前記一対の隣接部に設けられ、前記筒状部の軸方向から見て前記対向部に向けて互いに内向きに傾斜する一対のカム面(70;70B)と、前記一対のカム面と前記シャフトの外周面との間に介在する介在部材(50;50,50A;50B)と、を備え、前記一対のカム面は、前記一対の隣接部が互いに近接されるときに、前記介在部材を前記対向部に向けて付勢する付勢力を発生するように構成されている、シャフトとヨークの結合構造(P;PA;PB)を提供する。   The invention according to claim 1 is a shaft (2) having an outer peripheral surface (2c) on which a male serration (MS) is formed, and an inner peripheral surface on which a female serration (FS) meshed with the male serration is formed ( 20a) a cylindrical portion (20) fitted to the shaft, the slit (21) extending in the axial direction (X), and the slit in the circumferential direction (Z) of the cylindrical portion A cylindrical shape having a pair of adjacent portions (22) adjacent to both sides and a facing portion (23) facing the slit in the radial direction (R) with respect to the slit on the inner peripheral surface of the cylindrical portion. The universal joint yoke (31), and the slit in the orthogonal direction (Y) orthogonal to the axial direction of the cylindrical portion, and the pair of adjacent portions are brought close to each other to bring the cylindrical portion into the A fastening shaft (40) to be fastened to the shaft; And a pair of cam surfaces (70; 70B) inclined inward toward each other as viewed from the axial direction of the cylindrical portion, and the outer periphery of the pair of cam surfaces and the shaft An interposition member (50; 50, 50A; 50B) interposed between the pair of cam surfaces, and the pair of cam surfaces, when the pair of adjacent portions are close to each other, Provided is a joint structure (P; PA; PB) of a shaft and a yoke configured to generate a biasing force biasing toward the shaft.

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項2のように、前記介在部材は、前記一対のカム面にそれぞれ滑り接触する一対の被駆動面(51;51B)を含んでいてもよい。
In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter.
According to a second aspect of the present invention, the interposition member may include a pair of driven surfaces (51; 51B) that are in sliding contact with the pair of cam surfaces, respectively.

請求項3のように、前記シャフトの外周面に、前記介在部材を保持する保持凹部(80;80,80A)が形成されていてもよい。
請求項4のように、前記筒状部の内周面および前記シャフトの外周面の少なくとも一方は、前記周方向に関して前記介在部材を挟んだ両側に配置され、セレーション歯が設けられない一対の欠歯領域(90)を含んでいてもよい。
As in claim 3, a holding recess (80; 80, 80A) for holding the interposition member may be formed on the outer peripheral surface of the shaft.
According to a fourth aspect of the present invention, at least one of the inner peripheral surface of the cylindrical portion and the outer peripheral surface of the shaft is disposed on both sides of the interposed member with respect to the circumferential direction, and a pair of notches provided with no serration teeth A tooth region (90) may be included.

請求項1の発明では、締付軸による締め付けによって、スリットの両側の一対の隣接部が互いに近接されるときに、一対の隣接部に設けられた一対のカム面が、介在部材を介して、シャフトを筒状部の内周面においてスリットと筒状部の径方向に対向する対向部に付勢する。このため、対向部におけるセレーションの保持力を増大して、結合構造全体としての締結力を増大することができる。   In the invention of claim 1, when the pair of adjacent portions on both sides of the slit are brought close to each other by tightening with the tightening shaft, the pair of cam surfaces provided in the pair of adjacent portions are interposed via the interposition member, The shaft is urged on the inner peripheral surface of the cylindrical portion to a facing portion facing the slit and the radial direction of the cylindrical portion. For this reason, the holding force of the serration in the facing portion can be increased, and the fastening force as the entire coupling structure can be increased.

請求項2の発明では、締付軸による締め付け時に、内向きに傾斜する一対のカム面が、一対の被駆動面に対して摺接しながらスムーズに近接される。このため、一対のカム面によってロスなく付勢力を発生することができる。
請求項3の発明では、介在部材がシャフトの外周面の保持凹部に保持されることで、介在部材の位置や姿勢が安定するため、一対のカム面によって介在部材を安定して付勢できることができる。
In the invention of claim 2, when tightening with the tightening shaft, the pair of cam surfaces inclined inward are brought close to each other while being in sliding contact with the pair of driven surfaces. For this reason, a biasing force can be generated without loss by the pair of cam surfaces.
In the invention of claim 3, since the interposition member is held in the holding recess on the outer peripheral surface of the shaft, the position and posture of the interposition member are stabilized, and therefore the interposition member can be urged stably by the pair of cam surfaces. it can.

請求項4の発明では、筒状部の周方向に関して介在部材の両側に欠歯領域が設けられる。このため、締付軸による締め付け力を一対のカム面に集中的に与えて、一対のカム面により付勢された介在部材を介して、シャフトを筒状部の対向部に強く押圧することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the missing tooth regions are provided on both sides of the interposed member in the circumferential direction of the cylindrical portion. For this reason, it is possible to intensively apply a tightening force by the tightening shaft to the pair of cam surfaces and strongly press the shaft against the opposing portion of the cylindrical portion via the interposed member biased by the pair of cam surfaces. it can.

本発明の第1の実施形態のシャフトとヨークの結合構造が適用された車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle steering apparatus to which a shaft-yoke coupling structure according to a first embodiment of the present invention is applied. 図1の結合構造の概略側面図である。It is a schematic side view of the coupling structure of FIG. (a)は、図2のIII−III線に沿って切断された、結合構造の概略断面図である。(b)は、介在部材の周辺の構造の模式的断面図である。(A) is a schematic sectional drawing of the joint structure cut | disconnected along the III-III line | wire of FIG. (B) is typical sectional drawing of the structure of the periphery of an interposed member. 図2のIV−IV線に沿って切断された、結合構造の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the bonding structure taken along line IV-IV in FIG. 2. 第1の実施形態において、ステアリングシャフトの軸方向に沿って切断された、結合構造の概略断面図である。In 1st Embodiment, it is a schematic sectional drawing of the joint structure cut | disconnected along the axial direction of a steering shaft. 本発明の第2の実施形態の結合構造の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the coupling structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態の結合構造の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the coupling structure of the 3rd Embodiment of this invention.

本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係るシャフトとヨークの結合構造P(以下では、単に結合構造Pとも言う)が適用された車両用操舵装置1の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、車両用操舵装置1は、ステアリングシャフト2と、第1の自在継手3と、インターミディエイトシャフト4、第2の自在継手5と、ピニオンシャフト6と、転舵軸としてのラックシャフト7とを備えている。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle steering apparatus 1 to which a shaft-yoke coupling structure P (hereinafter also simply referred to as a coupling structure P) according to a first embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the vehicle steering apparatus 1 includes a steering shaft 2, a first universal joint 3, an intermediate shaft 4, a second universal joint 5, a pinion shaft 6, and a steered shaft. And a rack shaft 7.

ステアリングシャフト2の軸方向の一端部2aに、ステアリングホイール等の操舵部材8が連結される。ステアリングシャフト2の軸方向の他端部2bが、第1の自在継手3を介して、インターミディエイトシャフト4の軸方向の一端部4aと連結される。インターミディエイトシャフト4の軸方向の他端部4bが、第2の自在継手5を介して、ピニオンシャフト6の一端部6aと連結される。   A steering member 8 such as a steering wheel is connected to one axial end portion 2 a of the steering shaft 2. The other end portion 2 b in the axial direction of the steering shaft 2 is connected to one end portion 4 a in the axial direction of the intermediate shaft 4 via the first universal joint 3. The other end portion 4 b in the axial direction of the intermediate shaft 4 is connected to one end portion 6 a of the pinion shaft 6 through the second universal joint 5.

ピニオンシャフト6の軸方向の他端部6bに設けられたピニオン6cと、ラックシャフト7に設けられたラック7aとが噛み合わされている。ラックシャフト7は、車体に固定されるハウジング9に、軸方向(車両の左右方向に相当)に移動可能に支持されている。ラックシャフト7の両端部はハウジング9の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド10が連結されている。各タイロッド10は対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する転舵輪11に連結されている。操舵部材8が操作されてステアリングシャフト2が回転されると、ピニオンシャフト6が回転される。ピニオンシャフト6の回転に伴って、ラックシャフト7が軸方向に移動され、これにより、転舵輪11の転舵が達成される。   A pinion 6c provided at the other axial end portion 6b of the pinion shaft 6 and a rack 7a provided on the rack shaft 7 are meshed with each other. The rack shaft 7 is supported by a housing 9 fixed to the vehicle body so as to be movable in the axial direction (corresponding to the left-right direction of the vehicle). Both end portions of the rack shaft 7 protrude to both sides of the housing 9, and tie rods 10 are connected to the respective end portions. Each tie rod 10 is connected to a corresponding steered wheel 11 via a corresponding knuckle arm (not shown). When the steering member 8 is operated and the steering shaft 2 is rotated, the pinion shaft 6 is rotated. As the pinion shaft 6 rotates, the rack shaft 7 is moved in the axial direction, and thereby the turning of the steered wheels 11 is achieved.

ステアリングシャフト2と第1の自在継手3に関して、本実施形態の結合構造Pが適用されている。具体的には、図2に示すように、第1の自在継手3は、第1のヨーク31と、第2のヨーク32、十字軸33とを含む。第1のヨーク31には、ステアリングシャフト2の他端部2bが連結される。第2のヨーク32には、インターミディエイトシャフト4の一端部4aが連結される。十字軸33は、第1のヨーク31および第2のヨーク32を連結している。   For the steering shaft 2 and the first universal joint 3, the coupling structure P of the present embodiment is applied. Specifically, as shown in FIG. 2, the first universal joint 3 includes a first yoke 31, a second yoke 32, and a cross shaft 33. The other end 2 b of the steering shaft 2 is connected to the first yoke 31. One end 4 a of the intermediate shaft 4 is connected to the second yoke 32. The cross shaft 33 connects the first yoke 31 and the second yoke 32.

結合構造Pは、ステアリングシャフト2と、第1の自在継手3の第1のヨーク31と、締付軸としての締付ボルト40と、介在部材50とを含む。第1のヨーク31は、基部としての筒状部20と、筒状部20から筒状部20の軸方向Xに延設された一対の腕部60とを含む。筒状部20は、ステアリングシャフト2の他端部2bに嵌合される。一対の腕部60のそれぞれには、十字軸33の対応する軸部が連結される連結孔61が形成されている。   The coupling structure P includes the steering shaft 2, the first yoke 31 of the first universal joint 3, a fastening bolt 40 as a fastening shaft, and an interposed member 50. The first yoke 31 includes a tubular portion 20 as a base portion and a pair of arm portions 60 extending from the tubular portion 20 in the axial direction X of the tubular portion 20. The tubular portion 20 is fitted to the other end 2 b of the steering shaft 2. Each of the pair of arm portions 60 is formed with a connection hole 61 to which a corresponding shaft portion of the cross shaft 33 is connected.

図3(a)は、図2のIII−III線に沿って切断された結合構造Pの概略断面図であり、図3(b)は、介在部材50の周辺の構造の模式的図であり、図3(b)において、断面を示すハッチングは簡略化のため省略してある。図4は、図2のIV−IV線に沿って切断された結合構造Pの概略断面図である。図5は、ステアリングシャフト2の軸方向に沿って切断された結合構造Pの概略断面図である。   3A is a schematic cross-sectional view of the coupling structure P cut along the line III-III in FIG. 2, and FIG. 3B is a schematic diagram of the structure around the interposed member 50. In FIG. 3B, hatching indicating a cross section is omitted for simplification. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the bonding structure P cut along the line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the coupling structure P cut along the axial direction of the steering shaft 2.

図3(a)および図4に示すように、ステアリングシャフト2の他端部2bの外周面2cには、雄セレーションMSが形成されている。筒状部20の内周面20aには、雄セレーションMSに噛み合わされる雌セレーションFSが形成されている。
筒状部20は、スリット21と、一対の隣接部22と、対向部23とを含む。図5に示すように、スリット21は、筒状部20の軸方向X(ステアリングシャフト2の軸方向に相当)に延びている。図3(a)および図4に示すように、一対の隣接部22は、筒状部20の周方向Zに関してスリット21の両側に隣接配置されている。すなわち、一対の隣接部22は、互いの間にスリット21を区画する壁面22aを有している。対向部23は、筒状部20の内周面20aにおいてスリット21に対して筒状部20の径方向Rに対向する部分である。
As shown in FIGS. 3A and 4, a male serration MS is formed on the outer peripheral surface 2 c of the other end 2 b of the steering shaft 2. A female serration FS meshed with the male serration MS is formed on the inner peripheral surface 20 a of the cylindrical portion 20.
The tubular portion 20 includes a slit 21, a pair of adjacent portions 22, and a facing portion 23. As shown in FIG. 5, the slit 21 extends in the axial direction X of the cylindrical portion 20 (corresponding to the axial direction of the steering shaft 2). As shown in FIG. 3A and FIG. 4, the pair of adjacent portions 22 are disposed adjacent to both sides of the slit 21 with respect to the circumferential direction Z of the tubular portion 20. That is, the pair of adjacent portions 22 has a wall surface 22a that partitions the slit 21 therebetween. The facing portion 23 is a portion facing the slit 21 in the radial direction R of the tubular portion 20 on the inner peripheral surface 20 a of the tubular portion 20.

締付ボルト40は、筒状部20の軸方向X[図3(a)および図4において紙面と直交する方向。図5も参照]と直交する直交方向Yにスリット21を横切っている。図3(a)および図4に示すように、締付ボルト40は、軸部41と、軸部41の一端部41aに設けられた頭部42とを含む。軸部41の他端部41bから所定長の範囲に、雄ねじ部43が形成されている。締付ボルト40は、一方の隣接部22に設けられた挿通孔22bを通して、他方の隣接部22に設けられたねじ孔22cにねじ込まれており、雄ねじ部43がねじ孔22cの内周面の雌ねじ部にねじ嵌合されている。   The fastening bolt 40 is the axial direction X of the cylindrical portion 20 [the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3 (a) and FIG. Cross also the slit 21 in the orthogonal direction Y orthogonal to FIG. As shown in FIGS. 3A and 4, the tightening bolt 40 includes a shaft portion 41 and a head portion 42 provided at one end portion 41 a of the shaft portion 41. A male screw portion 43 is formed in a range of a predetermined length from the other end portion 41 b of the shaft portion 41. The fastening bolt 40 is screwed into the screw hole 22c provided in the other adjacent portion 22 through the insertion hole 22b provided in the one adjacent portion 22, and the male screw portion 43 is formed on the inner peripheral surface of the screw hole 22c. It is screwed into the female thread.

締付ボルト40のねじ込みによって、一対の隣接部22が互いに近接されることで、ステアリングシャフト2の他端部2bが筒状部20内で締め付けられる。一対の隣接部22には、一対のカム面70が設けられている。一対のカム面70は、筒状部20の軸方向Xと平行に延びる面であり、対向部23に向けて互いに内向きに傾斜している。
介在部材50は、一対のカム面70とステアリングシャフト2の外周面2cとの間に介在する。介在部材50は、筒状部20の軸方向X[図3(a)において紙面と直交する方向]に長い例えば略5角柱状に形成されている。介在部材50は、結合構造Pへの組付状態で軸方向Xに延びる面として、一対の被駆動面51と、押圧面52と、一対の被規制面53とを含む。
When the fastening bolt 40 is screwed in, the pair of adjacent portions 22 are brought close to each other, whereby the other end portion 2 b of the steering shaft 2 is tightened in the cylindrical portion 20. A pair of cam surfaces 70 are provided in the pair of adjacent portions 22. The pair of cam surfaces 70 are surfaces extending in parallel with the axial direction X of the cylindrical portion 20, and are inclined inward toward the facing portion 23.
The interposed member 50 is interposed between the pair of cam surfaces 70 and the outer peripheral surface 2 c of the steering shaft 2. The interposition member 50 is formed in, for example, a substantially pentagonal column shape that is long in the axial direction X of the cylindrical portion 20 [direction orthogonal to the paper surface in FIG. 3A]. The interposition member 50 includes a pair of driven surfaces 51, a pressing surface 52, and a pair of regulated surfaces 53 as surfaces extending in the axial direction X in the assembled state to the coupling structure P.

図3(b)に示すように、一対の被駆動面51は、一対のカム面70に対して逆向きに、一対のカム面70の傾斜角度と等しい傾斜角度で傾斜し、一対のカム面70に対して面接触する。また、押圧面52は、一対の被駆動面51の反対側に配置され、ステアリングシャフト2の外周面2cを押圧する。押圧面52は、結合構造Pへの介在部材50の組付状態で締付ボルト40の中心軸線C1に平行な面である。また、一対の被規制面53は、押圧面52と直交し、筒状部20の周方向Zに対向する面である。   As shown in FIG. 3B, the pair of driven surfaces 51 are inclined in the opposite direction to the pair of cam surfaces 70 at an inclination angle equal to the inclination angle of the pair of cam surfaces 70. Surface contact with 70. The pressing surface 52 is disposed on the opposite side of the pair of driven surfaces 51 and presses the outer peripheral surface 2 c of the steering shaft 2. The pressing surface 52 is a surface parallel to the central axis C <b> 1 of the tightening bolt 40 in the assembled state of the interposition member 50 to the coupling structure P. The pair of regulated surfaces 53 are surfaces that are orthogonal to the pressing surface 52 and are opposed to the circumferential direction Z of the tubular portion 20.

筒状部20の内周面20aは、周方向Zに関して介在部材50を挟んだ両側に配置された一対の欠歯領域90を有している。欠歯領域90は、雄セレーションMSが設けられない領域である。
図4および図5に示すように、ステアリングシャフト2の外周面2cには、締付ボルト40の軸部41が係合される周溝2dが形成されている。また、図3(a)、図3(b)および図5に示すように、ステアリングシャフト2の外周面2cには、介在部材50を保持する保持凹部80が形成されている。図5に示すように、保持凹部80は、周溝2dに対してステアリングシャフト2の先端側から離れる方向に所定長さで延びる溝である。図3(b)に示すように、保持凹部80は、ステアリングシャフト2の軸方向に延びる面として、底部81と、一対の内壁部82とを有している。底部81は、介在部材50の押圧面52を受ける。一対の内壁部82は、介在部材50の一対の被規制面53と当接することで介在部材50の周方向Zの移動を規制する。
The inner peripheral surface 20 a of the tubular portion 20 has a pair of missing tooth regions 90 disposed on both sides of the interposed member 50 in the circumferential direction Z. The missing tooth region 90 is a region where the male serration MS is not provided.
As shown in FIGS. 4 and 5, the outer peripheral surface 2 c of the steering shaft 2 is formed with a circumferential groove 2 d with which the shaft portion 41 of the tightening bolt 40 is engaged. Further, as shown in FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 5, a holding recess 80 that holds the interposition member 50 is formed on the outer peripheral surface 2 c of the steering shaft 2. As shown in FIG. 5, the holding recess 80 is a groove extending a predetermined length in a direction away from the distal end side of the steering shaft 2 with respect to the circumferential groove 2 d. As shown in FIG. 3B, the holding recess 80 includes a bottom 81 and a pair of inner walls 82 as surfaces extending in the axial direction of the steering shaft 2. The bottom 81 receives the pressing surface 52 of the interposed member 50. The pair of inner wall portions 82 abuts against the pair of regulated surfaces 53 of the interposed member 50, thereby restricting movement of the interposed member 50 in the circumferential direction Z.

結合構造Pを組み立てるときには、第1のヨーク31の筒状部20内に、ステアリングシャフト2の他端部2bを挿通させた後、図5に示すように、筒状部20の内周面20aとステアリングシャフト2の外周面2cの保持凹部80との間に、介在部材50を差し入れる。その後、締付ボルト40が締め付けられる。
本実施形態によれば、図3(a)に示すように、締付ボルト40による締め付けによって、筒状部20においてスリット21の両側の一対の隣接部22が互いに近接されるときに、一対の隣接部22に設けられた一対のカム面70が、介在部材50を介して、ステアリングシャフト2を筒状部20の内周面20aにおいてスリット21に対して筒状部20の径方向Rに対向する対向部23に付勢する。このため、対向部23におけるセレーションMS,FSの保持力を増大して、結合構造P全体としての締結力を増大することができる。
When assembling the coupling structure P, the other end 2b of the steering shaft 2 is inserted into the cylindrical portion 20 of the first yoke 31, and then the inner peripheral surface 20a of the cylindrical portion 20 as shown in FIG. And the interposition member 50 is inserted between the outer peripheral surface 2c of the steering shaft 2 and the holding recess 80. Thereafter, the tightening bolt 40 is tightened.
According to the present embodiment, as shown in FIG. 3A, when the pair of adjacent portions 22 on both sides of the slit 21 in the tubular portion 20 are brought close to each other by tightening with the tightening bolt 40, a pair of A pair of cam surfaces 70 provided in the adjacent portion 22 opposes the steering shaft 2 in the radial direction R of the tubular portion 20 with respect to the slit 21 on the inner peripheral surface 20a of the tubular portion 20 via the interposition member 50. The opposing portion 23 is energized. For this reason, the holding force of the serrations MS and FS in the facing portion 23 can be increased, and the fastening force of the entire coupling structure P can be increased.

また、図3(b)に示すように、締付ボルト40による締め付け時に、対向部23に向けて互いに内向きに傾斜する一対のカム面70が、一対の被駆動面51に対して摺接しながらスムーズに近接される。このため、一対のカム面70によってロスなく付勢力を発生することができる。具体的には、各カム面70が対応する被駆動面51を押す垂直抗力Fの径方向Rの成分F1の合力G(G=2×F1)により、介在部材50が対向部23側へ押圧される。   Further, as shown in FIG. 3B, when tightening with the tightening bolt 40, the pair of cam surfaces 70 that incline toward each other toward the facing portion 23 are in sliding contact with the pair of driven surfaces 51. While approaching smoothly. For this reason, a biasing force can be generated by the pair of cam surfaces 70 without loss. Specifically, the interposing member 50 is pressed toward the opposing portion 23 by the resultant force G (G = 2 × F1) of the component F1 in the radial direction R of the vertical drag F that pushes the corresponding driven surface 51 by each cam surface 70. Is done.

また、介在部材50がステアリングシャフト2の外周面2cの保持凹部80に保持されることで、介在部材50の位置や姿勢が安定するため、一対のカム面70によって介在部材50を安定して付勢できることができる。
また、図3(a)に示すように、筒状部20の周方向Zに関して介在部材50の両側に雄セレーションMSが設けられない一対の欠歯領域90が設けられる。このため、締付ボルト40による締め付け力を一対のカム面70に集中的に与えて、一対のカム面70により付勢された介在部材50を介して、ステアリングシャフト2を筒状部20の対向部23に強く押圧することができる。
(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態に係る結合構造PAの概略断面図である。図6の結合構造PAが図5の結合構造Pと主に異なるのは、下記である。すなわち、介在部材として、介在部材50に加えて、締付ボルト40よりもステアリングシャフト2の先端側に配置される介在部材50Aが追加されている。ステアリングシャフト2の外周面2cに、周溝2dからステアリングシャフト2の先端面側に向けて延びる保持凹部80Aが設けられている。保持凹部80Aは保持凹部80と同じ構成であり、介在部材50Aを保持する。
Further, since the interposition member 50 is held in the holding recess 80 of the outer peripheral surface 2 c of the steering shaft 2, the position and posture of the interposition member 50 are stabilized. Therefore, the interposition member 50 is stably attached by the pair of cam surfaces 70. I can be strong.
Moreover, as shown to Fig.3 (a), a pair of missing tooth area | region 90 in which the male serration MS is not provided in the both sides of the interposed member 50 regarding the circumferential direction Z of the cylindrical part 20 is provided. Therefore, the tightening force by the tightening bolt 40 is concentrated on the pair of cam surfaces 70, and the steering shaft 2 is opposed to the tubular portion 20 via the interposition member 50 urged by the pair of cam surfaces 70. The portion 23 can be strongly pressed.
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a coupling structure PA according to the second embodiment of the present invention. The coupling structure PA in FIG. 6 is mainly different from the coupling structure P in FIG. 5 in the following. That is, as an interposed member, in addition to the interposed member 50, an interposed member 50A disposed on the front end side of the steering shaft 2 with respect to the tightening bolt 40 is added. A holding recess 80 </ b> A is provided on the outer peripheral surface 2 c of the steering shaft 2 and extends from the peripheral groove 2 d toward the front end surface of the steering shaft 2. The holding recess 80A has the same configuration as the holding recess 80 and holds the interposition member 50A.

結合構造PAを組み立てるときには、第1のヨーク31の筒状部20内に、ステアリングシャフト2の他端部2bを挿通させた後、まず、介在部材50Aを保持凹部80A内に差し入れる。次いで、締付ボルト40を挿通した後、保持凹部80に介在部材50を差し入れ、その後、締付ボルト40を締め付ける。
本実施形態では、ステアリングシャフト2の他端部2bの先端側部分においても、対向部23を強く押圧することができる。このため、結合構造P全体としての締結力を増大することができる。また、筒状部20の中心軸線C2に対するステアリングシャフト2の中心軸線C3の倒れを抑制することができる。
(第3実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態に係る結合構造PBの介在部材の周辺の模式図である。図7の結合構造PBが、図3(b)の結合構造Pと主に異なるのは、下記である。すなわち、一対のカム面70Bが、共通の円筒面の一部で形成されている。前記円筒面は、スリット21と対向部23との間に筒状部20の中心軸線C2と平行な中心軸線を有している。また、介在部材50Bの一対の被駆動面51Bが、一対のカム面70Bと同じ曲率の円筒面の一部で形成されている。
When assembling the coupling structure PA, after the other end 2b of the steering shaft 2 is inserted into the cylindrical portion 20 of the first yoke 31, first, the interposition member 50A is inserted into the holding recess 80A. Next, after inserting the tightening bolt 40, the interposition member 50 is inserted into the holding recess 80, and then the tightening bolt 40 is tightened.
In the present embodiment, the facing portion 23 can be strongly pressed also at the tip side portion of the other end 2b of the steering shaft 2. For this reason, the fastening force as the whole coupling structure P can be increased. Further, the tilt of the central axis C3 of the steering shaft 2 with respect to the central axis C2 of the cylindrical portion 20 can be suppressed.
(Third embodiment)
FIG. 7 is a schematic view of the periphery of the interposition member of the coupling structure PB according to the second embodiment of the present invention. The coupling structure PB in FIG. 7 is mainly different from the coupling structure P in FIG. That is, the pair of cam surfaces 70B is formed by a part of a common cylindrical surface. The cylindrical surface has a central axis parallel to the central axis C <b> 2 of the cylindrical portion 20 between the slit 21 and the facing portion 23. In addition, the pair of driven surfaces 51B of the interposition member 50B is formed by a part of a cylindrical surface having the same curvature as the pair of cam surfaces 70B.

第3実施形態においても、第1実施形態と同じ効果を奏することができる。図示していないが、第3実施形態において、第2実施形態のように、2つの介在部材を設けるようにしてもよい。
本発明は各前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、ステアリングシャフト2の外周面2cの保持凹部80(80A)をなくして、一対のカム面70(70B)とステアリングシャフト2の外周面2cとの間の隙間に、介在部材50(50A)が配置されてもよい。その場合、介在部材50の押圧面52は、図3(b)のような平坦面に限らず、対向部23側に向けて凸状をなしていてもよいし、逆に対向部23から遠ざかるように凹状をなしていてもよい。その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
In the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Although not shown, in the third embodiment, two interposed members may be provided as in the second embodiment.
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the holding recess 80 (80A) on the outer peripheral surface 2c of the steering shaft 2 is eliminated, and the pair of cam surfaces 70 (70B) and the outer peripheral surface of the steering shaft 2 are removed. The interposition member 50 (50A) may be disposed in the gap between the 2c. In that case, the pressing surface 52 of the interposition member 50 is not limited to a flat surface as shown in FIG. 3B, and may be convex toward the facing portion 23, or on the contrary, away from the facing portion 23. A concave shape may be formed. In addition, the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

1…車両用操舵装置、2…ステアリングシャフト、2b…他端部、2c…外周面、3…第1の自在継手、4…インターミディエイトシャフト、5…ピニオンシャフト、6…第2の自在継手、20…筒状部、21…スリット、22…隣接部、23…対向部、31…第1のヨーク、32…第2のヨーク、33…十字軸、40…締付ボルト(締付軸)、50;60B…介在部材、51;51B…被駆動面、52…押圧面、53…被規制面、70;70B…カム面、80;80,80A…保持凹部、90…欠歯領域、MS…雄セレーション、FS…雌セレーション、P;PA;PB…(シャフトとヨークの)結合構造、X…軸方向、Y…直交方向、Z…周方向   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle steering device, 2 ... Steering shaft, 2b ... Other end part, 2c ... Outer peripheral surface, 3 ... First universal joint, 4 ... Intermediate shaft, 5 ... Pinion shaft, 6 ... Second universal joint, DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Cylindrical part, 21 ... Slit, 22 ... Adjacent part, 23 ... Opposing part, 31 ... 1st yoke, 32 ... 2nd yoke, 33 ... Cross shaft, 40 ... Clamping bolt (clamping shaft), 50; 60B: interposed member, 51; 51B: driven surface, 52: pressing surface, 53 ... regulated surface, 70; 70B ... cam surface, 80; 80, 80A ... holding recess, 90 ... missing tooth region, MS ... Male serration, FS ... Female serration, P: PA; PB ... (Shaft and yoke) coupling structure, X ... Axial direction, Y ... Orthogonal direction, Z ... Circumferential direction

Claims (4)

雄セレーションが形成された外周面を有するシャフトと、
前記雄セレーションに噛み合わされる雌セレーションが形成された内周面を有して前記シャフトに嵌合される筒状部であって、軸方向に延びるスリットと、前記筒状部の周方向に関して前記スリットの両側に隣接する一対の隣接部と、前記筒状部の内周面において前記スリットに対して前記筒状部の径方向に対向する対向部とを有する筒状部を含む、自在継手のヨークと、
前記筒状部の軸方向と直交する直交方向に前記スリットを横切り、前記一対の隣接部を互いに近接させて前記筒状部を前記シャフトに締め付ける締付軸と、
前記一対の隣接部に設けられ、前記筒状部の軸方向から見て前記対向部に向けて互いに内向きに傾斜する一対のカム面と、
前記一対のカム面と前記シャフトの外周面との間に介在する介在部材と、を備え、
前記一対のカム面は、前記一対の隣接部が互いに近接されるときに、前記介在部材を前記対向部に向けて付勢する付勢力を発生するように構成されている、シャフトとヨークの結合構造。
A shaft having an outer peripheral surface on which male serrations are formed;
A cylindrical portion having an inner peripheral surface formed with a female serration to be engaged with the male serration and fitted to the shaft, the slit extending in the axial direction, and the circumferential direction of the cylindrical portion A universal joint comprising a cylindrical portion having a pair of adjacent portions adjacent to both sides of the slit and an opposing portion facing the slit in the radial direction of the cylindrical portion on the inner peripheral surface of the cylindrical portion. York,
A fastening shaft that crosses the slit in an orthogonal direction orthogonal to the axial direction of the cylindrical portion, and that closes the pair of adjacent portions to each other and fastens the cylindrical portion to the shaft;
A pair of cam surfaces provided in the pair of adjacent portions and inclined inward toward each other as viewed from the axial direction of the cylindrical portion;
An interposed member interposed between the pair of cam surfaces and the outer peripheral surface of the shaft,
The pair of cam surfaces are configured to generate a biasing force that biases the interposition member toward the facing portion when the pair of adjacent portions are brought close to each other. Construction.
前記介在部材は、前記一対のカム面にそれぞれ滑り接触する一対の被駆動面を含む、請求項1に記載のシャフトとヨークの結合構造。   The shaft / yoke coupling structure according to claim 1, wherein the interposition member includes a pair of driven surfaces that are in sliding contact with the pair of cam surfaces, respectively. 前記シャフトの外周面に、前記介在部材を保持する保持凹部が形成されている、請求項1または2に記載のシャフトとヨークの結合構造。   The shaft / yoke coupling structure according to claim 1, wherein a holding recess for holding the interposition member is formed on an outer peripheral surface of the shaft. 前記筒状部の内周面および前記シャフトの外周面の少なくとも一方は、前記周方向に関して前記介在部材を挟んだ両側に配置され、セレーション歯が設けられない一対の欠歯領域を含む、請求項1〜3の何れか一項に記載のシャフトとヨークの結合構造。   At least one of the inner peripheral surface of the cylindrical part and the outer peripheral surface of the shaft includes a pair of missing tooth regions that are disposed on both sides of the interposition member with respect to the circumferential direction and are not provided with serration teeth. The joint structure of the shaft and yoke as described in any one of 1-3.
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