JP2019199892A - Buffer joint and steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、緩衝ジョイント及びステアリング装置に関する。 The present invention relates to a buffer joint and a steering device.
車両には、操作者(運転者)のステアリングホイールに対する操作を車輪に伝えるための装置としてステアリング装置が設けられている。路面等からステアリング装置に伝わる振動をステアリングホイールに伝わらないようにするために、ステアリング装置には緩衝ジョイントが用いられることがある。緩衝ジョイントの一例としては、特許文献1に記載される弾性軸継手が挙げられる。特許文献1の弾性軸継手は、シャフトとハウジングとの間に弾性部材を備える。弾性部材は、円管状の外環及び内管と、外観と内管との間に配置された円筒状弾性体と、を備えている。
A vehicle is provided with a steering device as a device for transmitting an operation of an operator (driver) to a steering wheel to the wheel. In order to prevent vibration transmitted from the road surface or the like to the steering device from being transmitted to the steering wheel, a buffer joint may be used in the steering device. An example of the buffer joint is an elastic shaft joint described in
緩衝ジョイントの緩衝性能を向上させるためには、ブッシュ(特許文献1でいう弾性部材)の軸方向の長さを大きくすることが望ましい。一方、シャフト及びブッシュは圧入によって連結される。ブッシュが軸方向に長いほど、必要な圧入力は大きくなり、ブッシュの内径の変化(シャフトとブッシュとの間の締め代の変化)も生じやすくなる。その結果、圧入荷重のバラツキが大きくなりやすい。このため、シャフトとブッシュとを適切に連結することが難しい。 In order to improve the buffering performance of the buffer joint, it is desirable to increase the axial length of the bush (the elastic member referred to in Patent Document 1). On the other hand, the shaft and the bush are connected by press fitting. The longer the bush is in the axial direction, the greater the required pressure input, and the more likely the change in the inner diameter of the bush (change in tightening allowance between the shaft and the bush) occurs. As a result, the variation in press-fit load tends to increase. For this reason, it is difficult to appropriately connect the shaft and the bush.
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、緩衝性能が高く且つシャフトとブッシュとを容易に連結することができる緩衝ジョイントを提供することを目的とする。 This indication is made in view of said subject, Comprising: It aims at providing the buffer joint which has high buffer performance and can connect a shaft and a bush easily.
上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る緩衝ジョイントは、シャフトと、前記シャフトの外側に嵌まる円筒状の内環、前記内環の外側に位置する円筒状の外環、及び前記内環と前記外環との間に位置する弾性体を備えるブッシュと、前記外環の外側に嵌まるハウジングと、前記シャフト、前記ブッシュ、及び前記ハウジングを貫通するストッパーと、を備え、前記シャフトは、前記内環に接する第1大径部及び第2大径部と、前記第1大径部と前記第2大径部との間に位置し且つ前記内環の内径よりも小さい外径を有する小径部と、を備える。 In order to achieve the above object, a shock-absorbing joint according to one aspect of the present disclosure includes a shaft, a cylindrical inner ring that fits outside the shaft, a cylindrical outer ring that is located outside the inner ring, and A bush provided with an elastic body positioned between the inner ring and the outer ring, a housing that fits outside the outer ring, a shaft, the bush, and a stopper that penetrates the housing, The shaft is positioned between the first large diameter portion and the second large diameter portion in contact with the inner ring, and between the first large diameter portion and the second large diameter portion and is smaller than the inner diameter of the inner ring. A small-diameter portion having a diameter.
シャフトが小径部を備えることによって、シャフト及びブッシュが圧入によって連結される時の有効圧入長さが低減する。このため、緩衝性能を高めるためにブッシュを軸方向に長くした場合であっても、ブッシュの内径の変化(シャフトとブッシュとの間の締め代の変化)が抑制される。このため、圧入荷重のバラツキが抑制される。したがって、緩衝ジョイントは、緩衝性能が高く且つシャフトとブッシュとを容易に連結することができる。 By providing the shaft with the small diameter portion, the effective press-fitting length when the shaft and the bush are connected by press-fitting is reduced. For this reason, even when the bush is lengthened in the axial direction in order to enhance the buffer performance, the change in the inner diameter of the bush (change in the tightening allowance between the shaft and the bush) is suppressed. For this reason, variations in the press-fit load are suppressed. Therefore, the buffer joint has a high buffer performance and can easily connect the shaft and the bush.
緩衝ジョイントの望ましい態様として、前記シャフトの軸方向における前記ブッシュの長さは、前記ブッシュの外径よりも大きい。 As a desirable mode of the buffer joint, the length of the bush in the axial direction of the shaft is larger than the outer diameter of the bush.
これにより、緩衝ジョイントが小型化すると共に、緩衝ジョイントの緩衝性能が向上する。 Thereby, the buffer joint is reduced in size, and the buffer performance of the buffer joint is improved.
緩衝ジョイントの望ましい態様として、前記シャフトの軸方向における前記内環、前記外環及び前記弾性体の長さは、前記軸方向における前記小径部の長さ以上である。 As a desirable mode of the buffer joint, the lengths of the inner ring, the outer ring, and the elastic body in the axial direction of the shaft are not less than the length of the small diameter portion in the axial direction.
これにより、ブッシュの捩り剛性が高くなる。緩衝ジョイントは、シャフト及びブッシュが圧入によって連結される時の有効圧入長さの低減と、シャフト及びブッシュの強固な連結とを両立することができる。 This increases the torsional rigidity of the bush. The shock-absorbing joint can achieve both a reduction in effective press-fitting length when the shaft and the bush are connected by press-fitting and a strong connection between the shaft and the bush.
緩衝ジョイントの望ましい態様として、前記ストッパーは、前記第1大径部又は前記第2大径部を貫通する。 As a desirable mode of the buffer joint, the stopper penetrates the first large diameter portion or the second large diameter portion.
これにより、ストッパーが小径部を貫通する場合と比較して、シャフトとストッパーとの間で伝達することのできる最大荷重が大きくなる。また、シャフトの疲労強度が向上する。 Thereby, compared with the case where a stopper penetrates a small diameter part, the maximum load which can be transmitted between a shaft and a stopper becomes large. Further, the fatigue strength of the shaft is improved.
緩衝ジョイントの望ましい態様として、ストッパーは、第1大径部を貫通する。シャフトの軸方向における第1大径部の長さは、ストッパーの最小直径よりも大きい。 As a desirable mode of the buffer joint, the stopper penetrates the first large diameter portion. The length of the first large diameter portion in the axial direction of the shaft is larger than the minimum diameter of the stopper.
これにより、第1大径部にドリル加工等を施した場合の、第1大径部に隣接する部分の欠損が抑制される。このため、ストッパーを挿入するための穴の形成が容易である。 Thereby, the defect | deletion of the part adjacent to a 1st large diameter part at the time of drilling etc. to a 1st large diameter part is suppressed. For this reason, it is easy to form a hole for inserting the stopper.
緩衝ジョイントの望ましい態様として、前記第1大径部は、前記小径部に対して、前記シャフトの前記ハウジングと重なる端部側に位置しており、前記シャフトは、前記小径部と前記第2大径部側との間に、外径が前記第2大径部に向かって大きくなるテーパー部を備える。 As a desirable mode of the buffer joint, the first large diameter portion is located on an end side of the shaft that overlaps the housing with respect to the small diameter portion, and the shaft includes the small diameter portion and the second large diameter portion. A tapered portion having an outer diameter that increases toward the second large-diameter portion is provided between the diametric portion and the diametric portion.
これにより、シャフト及びブッシュが圧入によって連結される時、シャフトが内環の内周面に引っ掛かりにくくなる。したがって、シャフト及びブッシュの組み立てが容易になる。 Thereby, when the shaft and the bush are connected by press-fitting, the shaft is hardly caught on the inner peripheral surface of the inner ring. Therefore, the assembly of the shaft and the bush becomes easy.
緩衝ジョイントの望ましい態様として、前記第1大径部は、前記小径部に対して、前記シャフトの前記ハウジングと重なる端部側に位置しており、前記第1大径部は、前記小径部側に、前記シャフトの軸方向に対して直交する端面を備える。 As a desirable aspect of the buffer joint, the first large diameter portion is located on an end portion side of the shaft that overlaps the housing with respect to the small diameter portion, and the first large diameter portion is on the small diameter portion side. And an end face orthogonal to the axial direction of the shaft.
これにより、第1大径部の小径部側のエッジが、内環の内周面に引っ掛かりやすくなる。すなわち、第1大径部の小径部側のエッジが、いわゆる返しとして機能する。このため、ブッシュがシャフトから抜け出ることが抑制される。 Thereby, the edge of the first large-diameter portion on the small-diameter portion side is easily caught on the inner peripheral surface of the inner ring. That is, the edge on the small diameter portion side of the first large diameter portion functions as a so-called return. For this reason, it is suppressed that a bush comes off from a shaft.
上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る緩衝ジョイントは、シャフトと、前記シャフトの外側に嵌まる円筒状の内環、前記内環の外側に位置する円筒状の外環、及び前記内環と前記外環との間に位置する弾性体を備えるブッシュと、前記外環の外側に嵌まるハウジングと、前記シャフト、前記ブッシュ、及び前記ハウジングを貫通するストッパーと、を備え、前記ブッシュは、前記シャフトに接する第1小径部及び第2小径部と、前記第1小径部と前記第2小径部との間に位置し且つ前記シャフトの外径よりも大きい内径を有する大径部と、を備える。 In order to achieve the above object, a shock-absorbing joint according to one aspect of the present disclosure includes a shaft, a cylindrical inner ring that fits outside the shaft, a cylindrical outer ring that is located outside the inner ring, and A bush provided with an elastic body positioned between the inner ring and the outer ring, a housing that fits outside the outer ring, a shaft, the bush, and a stopper that penetrates the housing, The bush has a first small diameter portion and a second small diameter portion in contact with the shaft, and a large diameter portion located between the first small diameter portion and the second small diameter portion and having an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft. And comprising.
これにより、シャフト及びブッシュが圧入によって連結される時の有効圧入長さが低減する。このため、緩衝性能を高めるためにブッシュを軸方向に長くした場合であっても、ブッシュの内径の変化(シャフトとブッシュとの間の締め代の変化)が抑制される。このため、圧入荷重のバラツキが抑制される。したがって、緩衝ジョイントは、緩衝性能が高く且つシャフトとブッシュとを容易に連結することができる。 Thereby, the effective press-fitting length when the shaft and the bush are connected by press-fitting is reduced. For this reason, even when the bush is lengthened in the axial direction in order to enhance the buffer performance, the change in the inner diameter of the bush (change in the tightening allowance between the shaft and the bush) is suppressed. For this reason, variations in the press-fit load are suppressed. Therefore, the buffer joint has a high buffer performance and can easily connect the shaft and the bush.
上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係るステアリング装置は、上記の緩衝ジョイントを備える。これにより、ステアリング装置は、ステアリングホイールへの振動の伝達を抑制でき且つ容易に組み立てることができる。 In order to achieve the above object, a steering device according to an aspect of the present disclosure includes the above-described cushion joint. Thereby, the steering device can suppress transmission of vibration to the steering wheel and can be easily assembled.
本開示によれば、緩衝性能が高く且つシャフトとブッシュとを容易に連結することができる緩衝ジョイントを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a buffer joint that has high buffer performance and can easily connect the shaft and the bush.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the following modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments). In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. Furthermore, the constituent elements disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.
(実施形態)
図1は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。図2は、本実施形態のステアリング装置の斜視図である。図1に示すように、ステアリング装置80は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール81と、ステアリングシャフト82と、操舵力アシスト機構83と、第1ユニバーサルジョイント84と、中間シャフト85と、第2ユニバーサルジョイント86と、を備えピニオンシャフト87に接合されている。以下の説明においては、ステアリング装置80が搭載された車両における前方は単に前方と記載され、車両における後方は単に後方と記載される。
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram of a steering apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the steering apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ステアリングシャフト82は、入力軸82aと、出力軸82bとを備える。入力軸82aの一方の端部がステアリングホイール81に連結され、入力軸82aの他方の端部が出力軸82bに連結される。また、出力軸82bの一方の端部が入力軸82aに連結され、出力軸82bの他方の端部が第1ユニバーサルジョイント84に連結される。
As shown in FIG. 1, the steering
図1に示すように、中間シャフト85は、第1ユニバーサルジョイント84と第2ユニバーサルジョイント86とを連結している。図2に示すように、アッパーシャフト85aと、ロアシャフト85bと、を備える。アッパーシャフト85aは、略円筒状の部材である。ロアシャフト85bは、略円柱状の部材である。ロアシャフト85bの一部がアッパーシャフト85aに挿入されている。アッパーシャフト85aの内周面に設けられたセレーションがロアシャフト85bの外周面に設けられたセレーションと噛み合っている。アッパーシャフト85a及びロアシャフト85bは、通常時には相対的に移動しないが、車両の衝突時に相対的に移動することで衝撃を吸収する。
As shown in FIG. 1, the
アッパーシャフト85aの端部は第1ユニバーサルジョイント84に連結される。ロアシャフト85bの端部は、第2ユニバーサルジョイント86に連結される。ピニオンシャフト87の一方の端部は第2ユニバーサルジョイント86に連結される。ピニオンシャフト87の他方の端部はステアリングギヤ88に連結される。第1ユニバーサルジョイント84及び第2ユニバーサルジョイント86は、例えばカルダンジョイントである。ステアリングシャフト82の回転が中間シャフト85を介してピニオンシャフト87に伝わる。すなわち、中間シャフト85はステアリングシャフト82に伴って回転する。
The end of the
図1に示すように、ステアリングギヤ88は、ピニオン88aと、ラック88bとを備える。ピニオン88aは、ピニオンシャフト87に連結される。ラック88bは、ピニオン88aに噛み合う。ステアリングギヤ88は、ピニオン88aに伝達された回転運動をラック88bで直進運動に変換する。ラック88bは、タイロッド89に連結される。ラック88bが移動することで車輪の角度が変化する。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、操舵力アシスト機構83は、減速装置92と、電動モータ93とを備える。減速装置92は、例えばウォーム減速装置である。電動モータ93で生じたトルクは、減速装置92の内部のウォームを介してウォームホイールに伝達され、ウォームホイールを回転させる。減速装置92は、ウォーム及びウォームホイールによって、電動モータ93で生じたトルクを増加させる。そして、減速装置92は、出力軸82bに補助操舵トルクを与える。すなわち、ステアリング装置80はコラムアシスト方式である。
As shown in FIG. 1, the steering force assist
図1に示すように、ステアリング装置80は、ECU(Electronic Control Unit)90と、トルクセンサ94と、車速センサ95と、を備える。電動モータ93、トルクセンサ94及び車速センサ95は、ECU90と電気的に接続される。トルクセンサ94は、入力軸82aに伝達された操舵トルクをCAN(Controller Area Network)通信によりECU90に出力する。車速センサ95は、ステアリング装置80が搭載される車体の走行速度(車速)を検出する。車速センサ95は、車体に備えられ、車速をCAN通信によりECU90に出力する。
As shown in FIG. 1, the
ECU90は、電動モータ93の動作を制御する。ECU90は、トルクセンサ94及び車速センサ95のそれぞれから信号を取得する。ECU90には、イグニッションスイッチ98がオンの状態で、電源装置99(例えば車載のバッテリ)から電力が供給される。ECU90は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ECU90は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ93へ供給する電力値を調節する。ECU90は、電動モータ93から誘起電圧の情報又は電動モータ93に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ECU90が電動モータ93を制御することで、ステアリングホイール81の操作に要する力が小さくなる。
The
図3は、本実施形態の緩衝ジョイントの断面図である。図4は、図3におけるA−A断面図である。図5は、図3におけるB−B断面図である。図6は、本実施形態のシャフトの側面図である。図7は、本実施形態のブッシュの側面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the buffer joint of the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 6 is a side view of the shaft of the present embodiment. FIG. 7 is a side view of the bush of the present embodiment.
図2に示すように、本実施形態における緩衝ジョイント1は、第1ユニバーサルジョイント84と中間シャフト85のアッパーシャフト85aとを連結する。
As shown in FIG. 2, the buffer joint 1 in the present embodiment connects the first
緩衝ジョイント1は、2つの部材を連結すると共に、路面等からステアリング装置80に伝わる振動を吸収するための装置である。緩衝ジョイント1が振動を吸収することにより、ステアリングホイール81に伝わる振動が低減される。図3に示すように、緩衝ジョイント1は、シャフト2と、ブッシュ3と、ハウジング4と、ストッパー6と、を備える。
The
図3に示すように、本実施形態におけるシャフト2は、アッパーシャフト85aの端部である。シャフト2は、第1大径部21と、第2大径部22と、第1テーパー部24と、小径部25と、第2テーパー部26と、を備える。
As shown in FIG. 3, the
以下の説明において、シャフト2の軸方向は単に軸方向と記載される。軸方向に対して直交する方向は径方向と記載される。シャフト2の回転軸を中心とした円に沿う方向は周方向と記載される。
In the following description, the axial direction of the
図3に示すように、第1大径部21は、小径部25に対して、シャフト2のハウジング4に重なる端部側に位置する。以下において、シャフト2のハウジング4に重なる端部は、単にシャフト2の端部と記載される。図6に示すように、第1大径部21の外径D21は一定である。第1大径部21は、小径部25と隣接する。図6に示すように、第1大径部21は、小径部25側に端面21aを備える。端面21aは、軸方向に対して直交する。すなわち、シャフト2において第1大径部21と小径部25との間の部分は、面取りされていない。
As shown in FIG. 3, the first large-
図3に示すように、第2大径部22は、小径部25に対してハウジング4とは反対側に位置する。図6に示すように、第2大径部22の外径D22は、一定である。第2大径部22の外径D22は、第1大径部21の外径D21と等しい。
As shown in FIG. 3, the second
第1テーパー部24は、シャフト2の端部に位置する。第1テーパー部24は、第1大径部21に隣接する。第1テーパー部24の外径は、先端側(第1大径部21とは反対側)に向かって小さくなっている。例えば、第1テーパー部24は、シャフト2の先端部が面取りされることで形成される。第1テーパー部24により、シャフト2及びブッシュ3が圧入によって連結される時、シャフト2の先端が内環31に引っ掛かりにくくなる。したがって、シャフト2及びブッシュ3の組み立てが容易になる。
The
図6に示すように、小径部25は、第1大径部21と第2大径部22との間に位置する。小径部25の外径D25は、第1大径部21の外径D21よりも小さい。第2テーパー部26は、小径部25と第2大径部22との間に位置する。第2テーパー部26は、小径部25及び第2大径部22に隣接する。第2テーパー部26の外径は、小径部25に向かって小さくなっている。例えば、第2テーパー部26は、シャフト2において第2大径部22と小径部25との間の部分が面取りされることで形成される。
As shown in FIG. 6, the
図3に示すように、ブッシュ3は、筒状の部材であって、シャフト2の外側に配置される。ブッシュ3は、振動を吸収する緩衝材である。図7に示すように、軸方向におけるブッシュ3の長さL3は、ブッシュ3の外径D3よりも大きい。ブッシュ3の長さL3は、図6に示す軸方向における小径部25の長さL25の2倍以上4倍以下であることが望ましい。すなわち、小径部25の長さL25は、ブッシュ3の長さL3の1/4以上1/2以下であることが望ましい。図3に示すように、ブッシュ3は、内環31と、外環33と、弾性体32と、を備える。
As shown in FIG. 3, the bush 3 is a cylindrical member and is disposed outside the
内環31は、シャフト2の外側に嵌まる円筒状の部材である。内環31は、シャフト2の外側に圧入されている。内環31は、第1大径部21及び第2大径部22に接している。図7に示す内環31の内径D31は、図6に示す小径部25の外径D25よりも大きい。図3に示すように、内環31と小径部25との間には隙間20がある。隙間20は環状である。軸方向における内環31の端面の位置は、軸方向における第1大径部21の端面の位置と等しい。
The
外環33は、内環31の外側に位置する円筒状の部材である。軸方向における外環33の端面の位置は、軸方向における第1大径部21の端面の位置と等しい。軸方向における外環33の長さは、軸方向における内環31の長さと等しい。上述したブッシュ3の長さL3は、軸方向における外環33の長さ及び軸方向における内環31の長さを意味する。
The
弾性体32は、内環31と外環33との間に位置する円筒状の部材である。弾性体32は、例えば合成ゴムで形成される。弾性体32は、シャフト2に伝達した振動を吸収する。弾性体32の内周面は、内環31の外周面に接する。弾性体32の外周面は、外環33の内周面に接する。内環31及び外環33が相対的に回転又は軸方向に移動すると、弾性体32が変形する。
The
ブッシュ3の長さL3(内環31の長さ及び外環33の長さ)及び弾性体32の長さL4は、軸方向における小径部25の長さL25以上である。このため、内環31、外環33及び弾性体32は、小径部25を跨ぐように配置される(第1大径部21から第2大径部22に亘って配置される)。これにより、ブッシュ3の捩り剛性が高くなる。また、軸方向における弾性体32の長さL4は、ブッシュ3の外径D3よりも大きい。これにより、ブッシュ3の長さL3(内環31の長さ及び外環33の長さ)と弾性体32の長さL4との差が小さくなる。このため、ブッシュ3が捩れた時のこじれが低減する。また、内環31及び外環33の捩り剛性のバラツキが低減する。
The length L3 of the bush 3 (the length of the
図3に示すように、本実施形態におけるハウジング4は、第1ユニバーサルジョイント84のヨークである。ハウジング4は、外環33の外側に嵌まる。ハウジング4は、外環33の外側に圧入される。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、ストッパー6は、略円柱状の部材である。本実施形態におけるストッパー6は、ピンである。ストッパー6は、シャフト2の第1大径部21、内環31、弾性体32、外環33及びハウジング4を貫通する。図3及び図4に示すように、ストッパー6は、第1大径部21及び内環31に接する。一方、ストッパー6と弾性体32との間、ストッパー6と外環33との間、及びストッパー6とハウジング4との間には隙間60が設けられる。隙間60は環状である。隙間60があることによって、ストッパー6から外環33及びハウジング4への振動の伝達が抑制される。ストッパー6に伝達された振動は、ハウジング4には直接伝達されず、弾性体32に伝達され吸収される。
As shown in FIG. 3, the
図6に示す軸方向における第1大径部21の長さL21は、図4に示すストッパー6の最小直径D6よりも大きい。第1大径部21は、ストッパー6を保持できる長さL21を有する。例えば、第1大径部21の長さL21は、ストッパー6の最小直径D6よりも2mm以上大きい。これにより、ストッパー6を入れるために第1大径部21に空けられる穴の縁から第1大径部21の端部までの距離は、1mm以上となる。長さL21が最小直径D6よりも大きいことによって、第1大径部21にドリル加工等を施した場合の、第1大径部21に隣接する部分(第1テーパー部24及び小径部25)の欠損が抑制される。このため、ストッパー6を挿入するための穴の形成が容易である。
The length L21 of the first
シャフト2、ブッシュ3及びハウジング4が組み立てられた後、段付きドリルによって図4に示す2つの孔61が開けられる。その後、ストッパー6が一方の孔61に挿入される。ストッパー6は、段付きピンである。ストッパー6の一端側に設けられた段が内環31に接することでストッパー6が位置決めされる。この時、ストッパー6の他端は、他方の孔61に位置する。図4に示すように、ストッパー6の他端には凹部62が設けられている。凹部62は、例えば丸穴である。ストッパー6の段が内環31に接した後、治具によって凹部62を拡げられる。これにより、ストッパー6の他端に段が形成される。その結果、ストッパー6が孔61から抜けなくなると共に、内環31とシャフト2との結合が強固になる。
After the
車両の走行中に路面等からシャフト2に加わった振動は、ストッパー6からハウジング4に伝達されず、内環31、弾性体32及び外環33を介してハウジング4に伝達される。このため、振動が弾性体32で吸収される。弾性体32は、シャフト2の微小な変位による振動を吸収する。このように、緩衝ジョイント1は、ステアリングホイール81に伝達される振動を低減することができる。
Vibration applied to the
一方、過大なトルクがシャフト2又はハウジング4に加わった時、ストッパー6がハウジング4に接する。シャフト2及びハウジング4が相対的に所定角度だけ回転した後に、ストッパー6がハウジング4に接する。所定角度は、例えば、所定角度は、2°以上5°以下程度である。シャフト2及びハウジング4が相対的に所定角度だけ回転するまでの間に、弾性体32が変形する。これにより、シャフト2とハウジング4との間で伝達される衝撃が低減される。
On the other hand, when excessive torque is applied to the
また、過大な軸方向の荷重がシャフト2又はハウジング4に加わった時、ストッパー6がハウジング4に接する。シャフト2及びハウジング4が相対的に所定距離だけ軸方向に移動した後に、ストッパー6がハウジング4に接する。シャフト2及びハウジング4が相対的に所定角度だけ軸方向に移動するまでの間に、弾性体32が変形する。これにより、シャフト2とハウジング4との間で伝達される衝撃が低減される。
Further, when an excessive axial load is applied to the
過大なトルクがシャフト2又はハウジング4に加わった時、又は過大な軸方向の荷重がシャフト2又はハウジング4に加わった時、ストッパー6は、シャフト2とハウジング4とを直結する。このため、内環31とシャフト2との連結は、強固である必要がある。本実施形態においては、ストッパー6がシャフト2の第1大径部21を貫通する。これにより、図4に示すように、ストッパー6の段、内環31、及びシャフト2が、隙間20を介さずに配置されることになる。このため、ストッパー6の段が内環31を介してシャフト2を押す力が大きくなる。その結果、内環31とシャフト2との連結が強固になる。
When an excessive torque is applied to the
なお、緩衝ジョイント1は、必ずしも第1ユニバーサルジョイント84とアッパーシャフト85aとの連結に用いられなくてもよい。例えば、緩衝ジョイント1は、ロアシャフト85bと第2ユニバーサルジョイント86との連結に用いられてもよい。緩衝ジョイント1は、2つの部材の連結のために、広く用いることができる。
The
シャフト2は、上述したような中空部材でなくてもよく、中実部材であってもよい。すなわち、シャフト2は、略円柱状の部材であってもよい。また、シャフト2は、上述した構成を全て備えていなくてもよい。シャフト2は、少なくとも第1大径部21と、第2大径部22と、小径部25を備えていればよい。
The
弾性体32の材料は、必ずしも合成ゴムでなくてもよく、特に限定されない。弾性体32には、振動を吸収できる程度に変形しやすい材料が用いられることが望ましい。
The material of the
ストッパー6は、必ずしも第1大径部21を貫通しなくてもよい。例えば、ストッパー6は、第2大径部22を貫通してもよいし、小径部25を貫通してもよい。ストッパー6は、シャフト2、ブッシュ3及びハウジング4を貫通していればよい。また、ストッパー6は、必ずしもピンでなくてもよい。ストッパー6の形状は、上述した形状に限定されない。
The
以上で説明したように、緩衝ジョイント1は、シャフト2と、ブッシュ3と、ハウジング4と、ストッパー6と、を備える。ブッシュ3は、シャフト2の外側に嵌まる円筒状の内環31、内環31の外側に位置する円筒状の外環33、及び内環31と外環33との間に位置する弾性体32を備える。ハウジング4は、外環33の外側に嵌まる。ストッパー6は、シャフト2、ブッシュ3、及びハウジング4を貫通する。シャフト2は、内環31に接する第1大径部21及び第2大径部22と、第1大径部21と第2大径部22との間に位置し且つ内環31の内径D31よりも小さい外径D25を有する小径部25と、を備える。
As described above, the
ブッシュ3には、上述したように、微小な振動を吸収する性能と、過大なトルクが加わった場合に力を伝達する性能とが求められる。ブッシュ3は、高い捩り剛性を有する方が望ましい。捩り剛性を高くするには、弾性体32の弾性力を増加させる、すなわち、弾性体32の体積を増加させる必要がある。しかし、弾性体32の体積を増加させると、弾性体32が軸方向に長くなる。これに伴って内環31及び外環33も軸方向に長くなる。一方、シャフト2及びブッシュ3を連結する際に必要な圧入力は、内環31及び外環33の長さに応じて大きくなる。圧入力が大きくなると、圧入不良(シャフト2の変形、又はシャフト2とブッシュ3との引っ掛かり)が生じやすい。また、圧入力が大きくなると、部材の寸法の管理を厳しくする必要がある。
As described above, the bush 3 is required to have the capability of absorbing minute vibrations and the capability of transmitting force when an excessive torque is applied. The bush 3 desirably has high torsional rigidity. In order to increase the torsional rigidity, it is necessary to increase the elastic force of the
これに対して、本実施形態の緩衝ジョイント1においては、シャフト2が小径部25を備えることによって、シャフト2及びブッシュ3が圧入によって連結される時の有効圧入長さが低減する。このため、緩衝性能を高めるためにブッシュ3を軸方向に長くした場合であっても、ブッシュ3の内径の変化(シャフト2とブッシュ3との間の締め代の変化)が抑制される。このため、圧入荷重のバラツキが抑制される。したがって、緩衝ジョイント1は、緩衝性能が高く且つシャフト2とブッシュ3とを容易に連結することができる。
On the other hand, in the shock-absorbing
また、ブッシュ3が小径部25の両側の第1大径部21及び第2大径部22によって支持されるので、シャフト2に対するブッシュ3の姿勢が安定する。このため、ブッシュ3は、シャフト2に適切に固定される。
Further, since the bush 3 is supported by the first
緩衝ジョイント1において、シャフト2の軸方向におけるブッシュ3の長さL3は、ブッシュ3の外径D3よりも大きい。
In the
これにより、緩衝ジョイント1が小型化すると共に、緩衝ジョイント1の緩衝性能が向上する。
Thereby, the
緩衝ジョイント1において、軸方向における内環31、外環33及び弾性体32の長さ(長さL3及び長さL4)は、軸方向における小径部25の長さL25以上である。
In the
これにより、ブッシュ3の捩り剛性が高くなる。緩衝ジョイント1は、シャフト2及びブッシュ3が圧入によって連結される時の有効圧入長さの低減と、シャフト2及びブッシュ3の強固な連結とを両立することができる。
Thereby, the torsional rigidity of the bush 3 is increased. The buffer joint 1 can achieve both a reduction in effective press-fitting length when the
緩衝ジョイント1において、ストッパー6は、第1大径部21又は第2大径部22を貫通する。
In the
これにより、ストッパー6が小径部25を貫通する場合と比較して、シャフト2とストッパー6との間で伝達することのできる最大荷重が大きくなる。また、シャフト2の疲労強度が向上する。
Thereby, compared with the case where the
緩衝ジョイント1において、ストッパー6は、第1大径部21を貫通する。シャフト2の軸方向における第1大径部21の長さL21は、ストッパー6の最小直径D6よりも大きい。
In the
これにより、第1大径部21にドリル加工等を施した場合の、第1大径部21に隣接する部分の欠損が抑制される。このため、ストッパー6を挿入するための穴の形成が容易である。
Thereby, the defect | deletion of the part adjacent to the 1st
緩衝ジョイント1において、第1大径部21は、小径部25に対して、シャフト2のハウジング4と重なる端部側に位置している。シャフト2は、小径部25と第2大径部22側との間に、外径が第2大径部22に向かって大きくなるテーパー部(第2テーパー部26)を備える。
In the
これにより、シャフト2及びブッシュ3が圧入によって連結される時、シャフト2が内環31の内周面に引っ掛かりにくくなる。したがって、シャフト2及びブッシュ3の組み立てが容易になる。
Thereby, when the
緩衝ジョイント1において、第1大径部21は、小径部25に対して、シャフト2のハウジング4と重なる端部側に位置している。第1大径部21は、小径部25側に、軸方向に対して直交する端面21aを備える。
In the
これにより、第1大径部21の小径部25側のエッジが、内環31の内周面に引っ掛かりやすくなる。すなわち、第1大径部21の小径部25側のエッジが、いわゆる返しとして機能する。このため、ブッシュ3がシャフト2から抜け出ることが抑制される。
Thereby, the edge on the
ステアリング装置80は、緩衝ジョイント1を備える。これにより、ステアリング装置80は、ステアリングホイール81への振動の伝達を抑制でき且つ容易に組み立てることができる。
The
(変形例)
図8は、変形例の緩衝ジョイントの断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification)
FIG. 8 is a cross-sectional view of a buffer joint according to a modification. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図8に示すように、変形例のシャフト2Aは、ブッシュ3Aと重なる部分の外径が一定である。ブッシュ3Aは、上述した内環31とは異なる内環31Aを備える。内環31Aは、第1小径部311と、第2小径部312と、大径部315と、テーパー部316と、を備える。
As shown in FIG. 8, the
図8に示すように、第1小径部311は、大径部315に対して、シャフト2の端部側に位置する。第1小径部311の内径は、一定である。第1小径部311は、シャフト2Aに接する。
As shown in FIG. 8, the first
図8に示すように、第2小径部312は、大径部315に対してハウジング4とは反対側に位置する。第2小径部312の内径は、一定である。第2小径部312の内径は、第1小径部311の内径と等しい。第2小径部312は、シャフト2Aに接する。第2小径部312は、大径部315側に端面312aを備える。端面312aは、軸方向に対して直交する。すなわち、第2小径部312と大径部315との間の部分は、面取りされていない。
As shown in FIG. 8, the second
図8に示すように、大径部315は、第1小径部311と第2小径部312との間に位置する。大径部315の内径は、シャフト2Aの外径よりも大きい。大径部315とシャフト2Aとの間には隙間30がある。隙間30は環状である。
As shown in FIG. 8, the
テーパー部316は、第1小径部311と大径部315の間に位置する。テーパー部316は、第1小径部311及び大径部315に隣接する。テーパー部316の内径は、大径部315に向かって大きくなっている。例えば、テーパー部316は、第1小径部311と大径部315との間の部分が面取りされることで形成される。これにより、シャフト2A及びブッシュ3Aが圧入によって連結される時、シャフト2Aが内環31Aの内周面に引っ掛かりにくくなる。したがって、シャフト2A及びブッシュ3Aの組み立てが容易になる。
The tapered
以上で説明したように、緩衝ジョイント1Aは、シャフト2Aと、ブッシュ3Aと、ハウジング4と、ストッパー6と、を備える。ブッシュ3Aは、シャフト2Aの外側に嵌まる円筒状の内環31A、内環31Aの外側に位置する円筒状の外環33、及び内環31Aと外環33との間に位置する弾性体32を備える。ハウジング4は、外環33の外側に嵌まる。ストッパー6は、シャフト2A、ブッシュ3A、及びハウジング4を貫通する。ブッシュ3Aは、シャフト2Aに接する第1小径部311及び第2小径部312と、第1小径部311と第2小径部312との間に位置し且つシャフト2Aの外径よりも大きい内径を有する大径部315と、を備える。
As described above, the buffer joint 1A includes the
これにより、シャフト2A及びブッシュ3Aが圧入によって連結される時の有効圧入長さが低減する。このため、緩衝性能を高めるためにブッシュ3Aを軸方向に長くした場合であっても、ブッシュ3Aの内径の変化(シャフト2Aとブッシュ3Aとの間の締め代の変化)が抑制される。このため、圧入荷重のバラツキが抑制される。したがって、緩衝ジョイント1Aは、緩衝性能が高く且つシャフト2Aとブッシュ3Aとを容易に連結することができる。
Thereby, the effective press-fitting length when the
1、1A 緩衝ジョイント
2、2A シャフト
20 隙間
21 第1大径部
22 第2大径部
24 第1テーパー部
25 小径部
26 第2テーパー部
3、3A ブッシュ
31、31A 内環
311 第1小径部
312 第2小径部
315 大径部
316 テーパー部
32 弾性体
33 外環
4 ハウジング
6 ストッパー
60 隙間
80 ステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 ステアリングシャフト
82a 入力軸
82b 出力軸
83 操舵力アシスト機構
84 第1ユニバーサルジョイント
85 中間シャフト
85a アッパーシャフト
85b ロアシャフト
86 第2ユニバーサルジョイント
87 ピニオンシャフト
88 ステアリングギヤ
88a ピニオン
88b ラック
89 タイロッド
90 ECU
92 減速装置
93 電動モータ
94 トルクセンサ
95 車速センサ
98 イグニッションスイッチ
99 電源装置
DESCRIPTION OF
92
Claims (9)
前記シャフトの外側に嵌まる円筒状の内環、前記内環の外側に位置する円筒状の外環、及び前記内環と前記外環との間に位置する弾性体を備えるブッシュと、
前記外環の外側に嵌まるハウジングと、
前記シャフト、前記ブッシュ、及び前記ハウジングを貫通するストッパーと、
を備え、
前記シャフトは、前記内環に接する第1大径部及び第2大径部と、前記第1大径部と前記第2大径部との間に位置し且つ前記内環の内径よりも小さい外径を有する小径部と、を備える
緩衝ジョイント。 A shaft,
A bush provided with a cylindrical inner ring that fits outside the shaft, a cylindrical outer ring located outside the inner ring, and an elastic body positioned between the inner ring and the outer ring;
A housing that fits outside the outer ring;
A stopper penetrating the shaft, the bush, and the housing;
With
The shaft is positioned between the first large diameter portion and the second large diameter portion contacting the inner ring, the first large diameter portion and the second large diameter portion, and is smaller than the inner diameter of the inner ring. A buffer joint comprising: a small diameter portion having an outer diameter.
請求項1に記載の緩衝ジョイント。 The buffer joint according to claim 1, wherein a length of the bush in an axial direction of the shaft is larger than an outer diameter of the bush.
請求項1又は2に記載の緩衝ジョイント。 The buffer joint according to claim 1, wherein lengths of the inner ring, the outer ring, and the elastic body in the axial direction of the shaft are equal to or longer than a length of the small diameter portion in the axial direction.
請求項1から3のいずれか1項に記載の緩衝ジョイント。 The buffer joint according to any one of claims 1 to 3, wherein the stopper penetrates the first large diameter portion or the second large diameter portion.
前記シャフトの軸方向における前記第1大径部の長さは、前記ストッパーの最小直径よりも大きい請求項4に記載の緩衝ジョイント。 The stopper penetrates the first large diameter portion,
The buffer joint according to claim 4, wherein a length of the first large diameter portion in the axial direction of the shaft is larger than a minimum diameter of the stopper.
前記シャフトは、前記小径部と前記第2大径部側との間に、外径が前記第2大径部に向かって大きくなるテーパー部を備える
請求項1から5のいずれか1項に記載の緩衝ジョイント。 The first large diameter portion is located on an end portion side of the shaft that overlaps the housing with respect to the small diameter portion,
6. The shaft according to claim 1, wherein the shaft includes a tapered portion whose outer diameter increases toward the second large diameter portion between the small diameter portion and the second large diameter portion. Buffer joint.
前記第1大径部は、前記小径部側に、前記シャフトの軸方向に対して直交する端面を備える
請求項1から6のいずれか1項に記載の緩衝ジョイント。 The first large diameter portion is located on the end side of the shaft that overlaps the housing with respect to the small diameter portion,
The buffer joint according to any one of claims 1 to 6, wherein the first large-diameter portion includes an end surface orthogonal to the axial direction of the shaft on the small-diameter portion side.
前記シャフトの外側に嵌まる円筒状の内環、前記内環の外側に位置する円筒状の外環、及び前記内環と前記外環との間に位置する弾性体を備えるブッシュと、
前記外環の外側に嵌まるハウジングと、
前記シャフト、前記ブッシュ、及び前記ハウジングを貫通するストッパーと、
を備え、
前記ブッシュは、前記シャフトに接する第1小径部及び第2小径部と、前記第1小径部と前記第2小径部との間に位置し且つ前記シャフトの外径よりも大きい内径を有する大径部と、を備える
緩衝ジョイント。 A shaft,
A bush provided with a cylindrical inner ring that fits outside the shaft, a cylindrical outer ring located outside the inner ring, and an elastic body positioned between the inner ring and the outer ring;
A housing that fits outside the outer ring;
A stopper penetrating the shaft, the bush, and the housing;
With
The bush has a first small diameter portion and a second small diameter portion that are in contact with the shaft, and a large diameter that is located between the first small diameter portion and the second small diameter portion and has an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft. And a cushion joint.
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