JP2019052700A - トルク伝達軸 - Google Patents
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Abstract
Description
前記シャフトは、中空状に構成され、軸方向一端部には、他の部材に対してトルク伝達可能に接続される接続部が設けられており、軸方向他端部には、軸方向に伸長したスリットが設けられ、かつ、前記スリットを挟んで両側に存在する周方向両端面をそれぞれシャフト側係合面部とした係合筒部が設けられている。また、前記シャフトには、内周面の軸方向他端部に、雌セレーションが設けられている。
前記クランプは、例えば欠円筒状に構成されており、前記係合筒部に外嵌されて、前記シャフトの軸方向他端部を縮径させるものである。前記クランプには、円周方向1箇所に不連続部が設けられ、かつ、前記不連続部を挟んで両側に、締付部材を挿入するための取付孔をそれぞれ有する1対のフランジ部が設けられている。さらに、前記クランプのうち、前記シャフトが挿入される挿入孔の内周面には、1対のクランプ側係合面部が設けられている。
特に本発明のトルク伝達軸にあっては、前記1対のシャフト側係合面部と前記1対のクランプ側係合面部とがそれぞれ周方向に係合している。
前記塑性変形部としては、例えば、前記シャフトの軸方向他端面をかしめ変形させて成る、かしめ変形部を採用できる。
あるいは、前記接続部を、セレーション部若しくはスプライン部、又はキー係合部とすることもできる。
実施の形態の第1例について、図1〜図7を用いて説明する。
本例のトルク伝達軸19は、例えば大型の自動車のステアリング装置に組み込まれて、互いに同一直線上に存在しない回転軸である、ステアリングシャフトと中間シャフト、又は、中間シャフトとピニオン軸をトルク伝達可能に接続するために使用する。
すなわち、本例のトルク伝達軸19は、クランプ21を、シャフト20に対して一体に設けずに、クランプ21に設けた1対のクランプ側係合面部40と、シャフト20に設けた1対のシャフト側係合面部34とを、それぞれ周方向に係合させることで、シャフト20とクランプ21との円周方向に関する相対変位を防止している。さらに、クランプ21の軸方向一方側の端面を段差面30に突き当てた状態で、シャフト20の軸方向他端面にかしめ変形部42を形成することで、シャフト20とクランプ21との軸方向に関する相対変位を防止している。本例ではこのようにして、シャフト20に対してクランプ21を固定している。このため、シャフト20の軸方向両端部に設けるヨーク部22と雌セレーション31との同軸度を高く確保できる。さらに、シャフト20とヨーク部22とを一体に設けているため、溶接時の熱変形の影響を受けずに済み、シャフト20(筒部23)に対するヨーク部22の同軸度を高く確保できる。したがって、ヨーク部22に接続される軸及び雌セレーション31に接続される軸45の振れ回りを抑えることができる。この結果、ステアリング装置の一部で、軸の振れ回りに起因した異音(回転方向の摺動異音、スティックスリップ振動異音など)が発生することを防止できる。また、シャフト20を中空状に構成しているため、トルク伝達軸19全体としての軽量化を図る上で有利になる。さらに、係合筒部29の外周面を切削面としているため、外周面の形状精度及び寸法精度を良好にすることができ、クランプ21との組み合わせ精度の向上を図れる。さらに、かしめ変形部42の形状精度を安定させることもできるため、クランプ21を固定した状態での寸法精度を良好にできる。
実施の形態の第2例について、図8を用いて説明する。
本例では、小径筒部28の外径寸法を、軸方向全長にわたり一定としている。このため、周方向両端面にそれぞれシャフト側係合面部34が設けられた係合筒部29aと、該係合筒部29aの軸方向一方側に隣接する部分との間に、実施の形態の第1例のような円輪状の段差面(図2参照)は有していない。ただし、本例では、シャフト側係合面部34の軸方向一端部につながる状態で、それぞれが部分円弧状でかつ軸方向他方側に向いた突き当て面44を有している。このため、これら各突き当て面44を利用して、シャフト20に対するクランプ21(図1参照)の軸方向に関する位置決めを図ることができる。また、シャフト側係合面部34と突き当て面44との連続部に応力が集中することを防止するため、前記連続部にR加工や面取り加工を施すこともできる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
2 ステアリングシャフト
3 ステアリングコラム
4a、4b 自在継手
5 中間シャフト
6 ステアリングギヤユニット
7 タイロッド
8 ピニオン軸
9 トルク伝達軸
10 第一軸
11 第二軸
12 雄セレーション
13 雌セレーション
14 クランプ部
15 フランジ部
16 取付孔
17 雌セレーション
18 雄セレーション
19 トルク伝達軸
20 シャフト
21 クランプ
22 ヨーク部
23 筒部
24a、24b 腕部
25 円孔
26 大径筒部
27 円すい筒部
28 小径筒部
29、29a 係合筒部
30 段差面
31 雌セレーション
32 スリット
33 幅広部
34 シャフト側係合面部
35 応力緩和部
36、36a 基部
37、37a フランジ部
38 不連続部
39 挿入孔
40 クランプ側係合面部
41a、41b 取付孔
42 かしめ変形部
43 締付ボルト
44 突き当て面
45 軸
46 雄セレーション
47 環状凹溝
Claims (8)
- 軸方向一端部に他の部材に対してトルク伝達可能に接続される接続部が設けられており、軸方向他端部に、軸方向に伸長したスリットが設けられ、かつ、前記スリットを挟んで両側に存在する周方向両端面をそれぞれシャフト側係合面部とした係合筒部が設けられており、内周面の軸方向他端部に雌セレーションが設けられた、中空状のシャフトと、
前記係合筒部に外嵌されて前記シャフトの軸方向他端部を縮径させるもので、円周方向1箇所に不連続部が設けられ、かつ、前記不連続部を挟んで両側に、締付部材を挿入するための取付孔をそれぞれ有する1対のフランジ部が設けられており、前記係合筒部が挿入される挿入孔の内周面に1対のクランプ側係合面部が設けられたクランプと、を備え、
前記1対のシャフト側係合面部と前記1対のクランプ側係合面部とがそれぞれ周方向に係合しているトルク伝達軸。 - 前記スリットの軸方向他端部には、軸方向一方側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きい幅広部が設けられており、前記幅広部を挟んで両側に前記1対のシャフト側係合面部が設けられている、請求項1に記載したトルク伝達軸。
- 前記スリットの軸方向一端部である奥端部には、軸方向他方側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きい応力緩和部が設けられている、請求項1〜2のうちのいずれか1項に記載したトルク伝達軸。
- 前記シャフトの軸方向他端面に、前記シャフトを塑性変形させて成る塑性変形部が設けられており、前記塑性変形部が前記クランプに押し付けられている、請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載したトルク伝達軸。
- 前記1対のシャフト側係合面部が、同一仮想平面上に存在している、請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載したトルク伝達軸。
- 前記シャフトの外周面のうちで、前記係合筒部と該係合筒部の軸方向一方側に隣接する部分との間に、軸方向他方側に向いた段差面が設けられており、前記段差面に対し前記クランプを突き当てることで、前記シャフトに対する前記クランプの軸方向に関する位置決めが図られている、請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載したトルク伝達軸。
- 前記係合筒部の外周面が、切削面である、請求項1〜6のうちのいずれか1項に記載したトルク伝達軸。
- 前記接続部が、ヨーク部である、請求項1〜7のうちのいずれか1項に記載したトルク伝達軸。
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