JP3656513B2 - 軸用クランプ継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ステアリング装置において、例えば中間シャフトにセレーション嵌合等した自在継手のヨークの外周面に装着する軸用クランプ継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用ステアリング装置において、例えば、ステアリングシャフトの下端に連結した自在継手のヨークに、中間シャフトがセレーション嵌合又はスプライン嵌合してあると共に、このヨークの外周面には、セレーション嵌合等に起因する「ガタ付き」等を防止するための軸用クランプ継手が装着してある。
【０００３】
例えば、特開平１０−２０５５４４号公報では、複数のスリットを形成したヨークの連結端部の外周面に、締付ベルトが外嵌してあり、この締付ベルトは、その両端に支軸を有し、この支軸に取付けたレバーを作業者が回動することにより、軸挿入部を弾性収縮して中間シャフトに押圧して、セレーション嵌合等に起因する「ガタ付き」等を防止するようになっている。
【０００４】
しかしながら、締付ベルトそれ自身は、弾性力を備えていないと共に、ヨークの連結端部に固定していないため、脱落又は抜け落ちる虞れがあり、却って作業時間を要するといったことがある。また、部品点数が多く、レバーを取付けるための溶接をも必要とし、製造コストの高騰を招くといったことがある。
【０００５】
このようなことから、特開平１１−１０５７１６号公報では、中間シャフトをスプライン嵌合したパイプ部材の連結端部に、複数のスリットを設けて、この連結端部を縮径可能にしている。この連結端部の外周面には、リング状の弾性緊締部材が外嵌してあり、この弾性緊締部材は、その端部にホルダーを装着すると、拡径する一方、このホルダーを解除すると、自身の弾性力により縮径するようになっている。
【０００６】
これにより、ステアリング装置の組付時には、弾性緊締部材の端部にホルダーを装着して、弾性緊締部材を拡径することにより、中間シャフトに対するパイプ部材の摺動抵抗を低くしている。そのため、中間シャフトをパイプ部材に対して自由に摺動させることができ、両者の軸方向長さの調整が容易であり、組付時の作業性を向上することができる。
【０００７】
一方、ステアリング装置の組付後には、ホルダーを解除して、弾性緊締部材を自身の弾性力により縮径し、この弾性緊締部材の弾性力により、パイプ部材の連結端部を縮径して中間シャフトに押圧し、中間シャフトに対するパイプ部材の摺動抵抗（緊締力）を高くしている。そのため、セレーション嵌合等に起因する「ガタ付き」等を防止することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−１０５７１６号公報の構造では、軸用クランプ継手それ自体に全く関係はないが、パイプ部材の他端に設けたフランジを自在継手に取付ける必要があり、工数が多く、製造コストの高騰を招くと共に、２ジョイント間が短い場合には適用できないといった課題がある。
【０００９】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、セレーション嵌合等に起因する「ガタ付き」等を防止すると共に、自在継手のヨークと中間シャフトとの結合を簡易に且つコスト安価に行うことができる軸用クランプ継手を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る軸用クランプ継手は、複数のスリットを形成したヨークと一体の連結端部に、シャフトをセレーション嵌合又はスプライン嵌合し、この連結端部の外周面に装着する軸用クランプ継手において、
前記連結端部の外周面に外嵌してあり、弾性力により前記連結端部を縮径して前記シャフトに押圧するリング状の弾性緊締部材を具備し、
前記連結端部には、孔が形成してあり、
前記弾性緊締部材には、当該孔に係合する突起が設けてあることを特徴とする。
本発明の請求項２に係る軸用クランプ継手は、前記孔は、前記スリットの根元部に形成してあることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る軸用クランプ継手は、前記シャフトには、前記突起が係合する切欠き溝が形成してあることを特徴とする。
【００１１】
このように、本発明によれば、リング状の弾性緊締部材がヨークの連結端部の外周面に外嵌してあり、この弾性緊締部材の弾性力によって、この連結端部を縮径してシャフトに押圧するように構成しているため、ヨークとシャフトとの結合を簡易に且つコスト安価に行うことができ、また、セレーション嵌合等に起因する「ガタ付き」等を防止することができる。
また、連結端部には、孔が形成してあり、弾性緊締部材には、この孔に係合する突起が設けてあることから、突起は、この孔に係合して、弾性緊締部材の脱落を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る軸用クランプ継手について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係り、車両用ステアリング装置の自在継手と中間シャフトを結合した状態の側面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３（ａ）は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図３（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図４は、自在継手に中間シャフト結合する前の状態の側面図である。図５（ａ）は、図４のＤ−Ｄ線に沿った断面図であり、図５（ｂ）は、図４のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。図６は、自在継手のヨークの部分切欠き側面図である。
【００１３】
図１に示すように、ステアリングシャフト１の下端に、自在継手２が連結してある。この自在継手２のヨーク３には、円筒状の連結端部４が設けてあり、その内周面には、雌セレーションが形成してある。
【００１４】
このヨーク３の連結端部４には、外周面に雄セレーションを形成した中間シャフト５が摺動自在に嵌合してある。この中間シャフト５の下端には、自在継手６のヨーク７が溶接により取り付けてあり、このヨーク７には、他方のヨーク８をを介して、ステアリングギヤのピニオン軸（図示略）が連結してある。
【００１５】
なお、ヨーク３は、冷間鍛造と機械加工により形成してあり、その材料はＪＩＳ機械構造用炭素鋼Ｓ１０Ｃ〜Ｓ３８Ｃであり、軸受穴の中心から端面までの長さは、５７〜８５ｍｍであり、軸受穴径は、約１６ｍｍであり、アーム間幅は、４０〜４３ｍｍである。また、ヨーク３の円筒部３ａの外径寸法は、２０〜２５ｍｍであり、ヨーク３の円筒状の連結端部４は、円筒部３ａより小径又は同径であり、その肉厚は、１．８〜３ｍｍであり、また、この連結端部４の長さは、１８〜３５ｍｍである。さらに、円筒部３ａおよび円筒状の連結端部４は、必ずしも円筒でなくてもよく、例えば、楕円、略矩形、略正方形（断面形状）であってもよい。この場合、後述するリング状の弾性緊締部材の形状は、これら連結端部４と相似形状になっていればよい。
【００１６】
上述したヨーク３の連結端部４には、４個のスリット１０が形成してあり、この連結端部４を縮径可能にしている。これらスリット１０の根元部には、４個の孔１１が形成してある。なお、孔１１の径は、８〜１０ｍｍである。
【００１７】
中間シャフト５には、図２に示すように、雄セレーションの一部に、切欠き溝１２が形成してある。
【００１８】
さらに、本実施の形態では、ヨーク３の連結端部４の外周面に、リング状の弾性緊締部材１３が外嵌してある。この弾性緊締部材１３は、その両端端部にホルダー１４を装着すると、拡径する一方、このホルダー１４を解除すると、自身の弾性力により縮径するようになっている。
【００１９】
なお、このホルダー１４の装着時には、連結端部４の外径と弾性緊締部材１３の内径との間には、微小隙間が形成されている。また、ホルダー１４の解除時であって、弾性緊締部材１３が自由状態のときには、その両端部は、特に図示しないが、略接触する状態になる。また、弾性緊締部材１３は、金属板から形成してあり、好適には、ＪＩＳみがき特殊帯鋼から形成してあり、その板厚は、０．７〜１．８ｍｍである。さらに、ホルダー１４は、樹脂から形成してある。
【００２０】
さらに、リング状の弾性緊締部材１３の両側面には、２個の突起１５が設けてある。これらの突起１５は、連結端部４のスリット１０の根元部の孔１１に係合して、脱落しないようになっている。なお、ホルダー１４を弾性緊締部材１３に装着している際には、弾性緊締部材１３は、拡径しているため、これらの突起１５は、中間シャフト５の雄セレーションに接触しないようになっている。
【００２１】
以上のように構成してあるため、ステアリング装置の組付時には、ヨーク３の連結端部４に、中間シャフト５を挿入する。この際、弾性緊締部材１３の両端部にホルダー１４を装着して、弾性緊締部材１３を拡径することにより、中間シャフト５に対するヨーク３の連結端部４の摺動抵抗を低くしている。そのため、中間シャフト５をヨーク３の連結端部４に対して自由に摺動させることができ、両者の軸方向長さの調整が容易であり、組付時の作業性を向上することができる。
【００２２】
なお、この際、弾性緊締部材１３の突起１５は、中間シャフト５の雄セレーションに接触しないように構成してあるため、図２に示すように、中間シャフト５を容易に挿入することができる。また、この突起１５が中間シャフト５の雄セレーションに接触する場合であっても、図２に示すように、弾性緊締部材１３から突起１５までの間は、斜めに折曲してあるため、中間シャフト５の挿入作業に支承をきたすことはない。
【００２３】
一方、ステアリング装置の組付後には、ホルダー１４を解除して、弾性緊締部材１３を自身の弾性力により縮径し、この弾性緊締部材１３の弾性力により、ヨーク３の連結端部４を縮径して中間シャフト５に押圧し、中間シャフト５に対するヨーク３の連結端部４の摺動抵抗（緊締力）を高くしている。そのため、セレーション嵌合に起因する「ガタ付き」等を防止して、ヨーク３を中間シャフト５に固定することができる。
【００２４】
なお、この際、弾性緊締部材１３の突起１５は、図２に示すように、中間シャフト５の切欠き溝１２に係合しているため、中間シャフト５に抜き出し方向の荷重が作用したとしても、中間シャフト５の抜け出しを防止することができる。
【００２５】
また、連結端部４の４個のスリット１０の根元部には、４個の孔１１が形成してあり、これら孔１１同士の間の幅が小さくなっているため、弾性緊締部材１３の弾性力により連結端部４を縮径して押圧する際、連結端部４は、容易に変形することができる。
【００２６】
また、組付後には、トルクの伝達は、主として、ヨーク３の円筒部３ａと中間シャフト５とのセレーション嵌合により行うようになっている。
【００２７】
また、上述した組付時、具体的には、アッパーシャフト１と自在継手２は、予めステアリングコラム（図示略）に組付けてあり、先に車両に取り付ける。次いで、ヨーク７，８を含む中間シャフト５を自在継手２に挿入し、この段階では、弾性緊締部材１３にホルダー１４が装着してあり、中間シャフト５は、自在継手２のヨーク３に対して軽い摩擦抵抗により摺動することができる。次いで、下側の他方のヨーク８に、ステアリングギヤのピニオン軸（図示略）を固定する。その後に、弾性緊締部材１３からホルダー１４を解除して、中間シャフト５を自在継手２に固定する。
（第２実施の形態）
図７は、本発明の第２実施の形態に係り、車両用ステアリング装置の自在継手と中間シャフトを結合した状態の側面図である。図８は、図７のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【００２８】
本実施の形態では、ヨーク３は、管材より形成してあり、その材料は好適にはＪＩＳ機械構造用炭素鋼鋼管である。
【００２９】
弾性緊締部材１６は、ホルダーの装着が不要であり、弾性力によりヨーク３の筒状の連結端部４を縮径し、この状態のときに、連結端部４に中間シャフト５を挿入している。これにより、本実施の形態では、セレーション嵌合に起因する「ガタ付き」等を防止していると共に、この挿入後にも、中間シャフト５を連結端部４に対して摺動することができる。
【００３０】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。特に、本発明では、弾性緊締部材は、上記実施の形態に示した形状等に限定されず、弾性力により連結端部を縮径するものであればよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リング状の弾性緊締部材がヨークの連結端部の外周面に外嵌してあり、この弾性緊締部材の弾性力によって、この連結端部を縮径してシャフトに押圧するように構成しているため、ヨークとシャフトとの結合を簡易に且つコスト安価に行うことができ、また、セレーション嵌合等に起因する「ガタ付き」等を防止することができる。
また、連結端部には、孔が形成してあり、弾性緊締部材には、この孔に係合する突起が設けてあることから、突起は、この孔に係合して、弾性緊締部材の脱落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係り、車両用ステアリング装置の自在継手と中間シャフトを結合した状態の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】（ａ）は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図４】自在継手に中間シャフト結合する前の状態の側面図である。
【図５】（ａ）は、図４のＤ−Ｄ線に沿った断面図であり、（ｂ）は、図４のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図６】自在継手のヨークの部分切欠き側面図である。
【図７】本発明の第２実施の形態に係り、車両用ステアリング装置の自在継手と中間シャフトを結合した状態の側面図である。
【図８】図７のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１ ステアリングシャフト
２ 自在継手
３ ヨーク
３ａ 円筒部
４ 連結端部
５ 中間シャフト
６ 自在継手
７ ヨーク
８ 他方のヨーク
１０ スリット
１１ 孔
１２ 切欠き溝
１３ 弾性緊締部材
１４ ホルダー
１５ 突起
２０ 弾性緊締部材

Claims (3)

1. 複数のスリットを形成したヨークと一体の連結端部に、シャフトをセレーション嵌合又はスプライン嵌合し、この連結端部の外周面に装着する軸用クランプ継手において、
   前記連結端部の外周面に外嵌してあり、弾性力により前記連結端部を縮径して前記シャフトに押圧するリング状の弾性緊締部材を具備し、
   前記連結端部には、孔が形成してあり、
   前記弾性緊締部材には、当該孔に係合する突起が設けてあることを特徴とする軸用クランプ継手。
2. 前記孔は、前記スリットの根元部に形成してあることを特徴とする請求項１に記載の軸用クランプ継手。
3. 前記シャフトには、前記突起が係合する切欠き溝が形成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸用クランプ継手。

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