JP3982534B2 - 自動車のステアリング・コラムの取り外し可能カルダン・ジョイント・ヨーク - Google Patents

Description

本発明は、特に自動車のステアリング・コラム内で使用されるカルダン・ジョイント・ヨークに関する。

自動車の現在のステアリング・コラムは、ステアリング・ホイールに接続されている上部分と、操舵輪のステアリング・ロッドを駆動するステアリング・ギア・ボックスに接続された中間部分との２つの部分を有する。上部分および中間部分はカルダン・ジョイントと呼ばれる等速ジョイントで相互に接続されている。前記カルダン・ジョイントは、２つのヨーク、すなわち上部分に接続されたヨークと中間部分に接続されたヨークとの間に配設されたジャーナル・クロスを備える。

知られているカルダン・ジョイントは、ただ１つのシングルピース要素で構成されるヨークを含む。

したがって、対応する伝達シャフトへのカルダン・ジョイント・ヨークの締め付けシステムは、ヨークの連接軸に対し一定の向きをもつ軸を有する。

現代の車ではエンジン・コンパートメントの空間占有体積が極めて大きく、伝達軸へのヨークの締め付けのためのアクセス性は非常に微妙であり、そのため、それぞれの車について、より高い製作コストで専用のヨークを設計する必要が生じる。

本発明の目的は、あらゆる種類の車に適合することができるカルダン・ジョイント・ヨークを得るために、上記の欠点を回避する、特に自動車のステアリング・コラム用のカルダン・ジョイント・ヨークを提供することである。

本発明によれば、運動伝達シャフトのカルダン・ジョイント・ヨークは取り外し可能であり、ヨークの連接軸と、伝達シャフトへの締め付け軸とを備える。このカルダン・ジョイント・ヨークは、
連接軸および円筒形端部を含む連接フォークと、
運動伝達シャフトへの接続要素とを備え、
連接フォークおよび接続要素が、運動伝達シャフトの軸である同じ軸を有し、
前記接続要素が、締め付け軸を含む締め付け部分と、連接フォークの円筒形端部の内面内に取り付けられる、外面を有する円筒形部分とを含み、
外面および内面が、連接フォークと接続要素の間で所望の方向が得られ、その結果、角度位置決め手段、および連接フォークを基準とする接続要素の回転結合手段が得られるように対形状を有し、さらに
接続要素と連接フォークの間の軸方向結合手段
を備える。

カルダン・ジョイント・ヨークがただ１つの同じアセンブリで構成されるようにするために、外面および内面の対形状が、円筒形部分と円筒形端部の間に一定の締め付け代が得られ、接続要素と連接フォークの間に軸方向結合手段が得られるように寸法決めされる。

本発明の実施の一変形形態によれば、外面および内面の対形状がスプラインで構成される。別の実施の一変形形態によれば、外面および内面の対形状がセレーションで構成される。

本発明のカルダン・ジョイント・ヨークの締め付けシステムは、接続要素が、２つの締め付け要素を伴う円筒形要素を含む締め付け部分を有することからなる。２つの締め付け要素は、円筒形要素の内面内に開口する軸方向開口部により分割され、締め付け軸は前記軸方向開口部に対しほぼ直角である。さらに、円筒形部分上かつ締め付け要素の横に横方向接線溝が設けられる。最後に、締め付け手段は締め付けねじで構成される。

本発明によれば、カルダン・ジョイント・ヨークの接続要素は、回転結合を実現するために、伝達シャフトと対形状を有する内面をもつ。有利には、接続要素の内面および伝達シャフトの対形状がスプラインで構成される。

本発明の実施の一変形形態によれば、カルダン・ジョイント・ヨークは、鍛造され切削された部材で構成された接続要素を有する。別の実施の変形形態によれば、接続要素は切削されたプレス加工部材で構成される。さらに別の実施の変形形態によれば、接続要素は切断され切削された引き加工部材で構成される。

したがって、本発明によるカルダン・ジョイント・ヨークは、標準品とすることができる接続要素を伴い、同じく標準品とすることができる連接フォークから作製されるアセンブリが提供されるという利点を有する。これにより、より低いコストでの大量生産が可能になる。さらに本発明の決定的利点は、連接フォークを基準として接続要素の向きを変えることができ、その結果、よりアクセス性が高くより簡単な組付けによりカルダン・ジョイント・ヨークを各車種に適合させることができることである。

本発明のその他の特徴および利点は、非限定的例として示し、対応する添付の図面を参照して行う本発明についての複数の好ましい実施形態についての以下の記述を読むことにより、より明らかになろう。

本発明によるカルダン・ジョイント・ヨークは、図５Ａおよび図６に軸方向断面で示され軸６を有する運動伝達シャフト５に取り付けられる。

図１および図２に示すように、カルダン・ジョイント・ヨークは取り外し可能であり、連接フォーク１および接続要素２を備える。

連接フォーク１はジャーナル・クロスを介して別の連接フォークに接続されて、カルダン・ジョイントを構成する。連接フォーク１は、ジャーナル・クロスの２つの軸のうちの１つでもある連接軸３を備える。

接続要素２は運動伝達シャフト５に取り付けられ、締め付けシステムにより固定される一方、締め付けシステムは、締め付け軸４を備える前記接続要素上に配置される。

連接フォーク１は接続要素２に取り付けられて、カルダン・ジョイント・ヨークを構成する。連接フォーク１および接続要素２は、同じ軸、すなわち運動伝達シャフト５の軸６を有する。

要求に応じて、連接軸３を基準として締め付け軸４の方向を決めることができるようにするために、締め付け軸４を支承する接続要素２と、連接軸３を含む連接フォーク１との間に角度位置決め手段が配設される。

さらに、同じアセンブリを形成する接続要素２と連接フォーク１の間には、回転結合手段および軸方向結合手段が設けられる。

図１、図３、および図６に示すように、連接フォーク１は、軸６の円筒形端部１０を含み、この端部は２つのアーム１１および１２を具備する。

各アーム１１および１２は、対応する連接穴１３および１４を含む。連接穴１３および１４は連接軸３に従って一列に並んでいる。

円筒形端部１０は、円筒形内面１５と、伝達軸６に対し直角な支承面１６とを有する。

図１から図４、より詳細には図５Ａおよび図６に示す接続要素２は、円筒形部分２０と締め付け部分２１とで構成される。

締め付け部分２１は伝達軸６に従って円筒形部分２０の延長部内に配置される。

円筒形端部２０は、軸６の円筒形外面２２と、伝達軸６に対し直角な支承面２５とを含む。

締め付け部分２１は、円筒形要素３０と２つの締め付け要素３１および３２とを含む。

円筒形要素３０は円筒形部分２０の延長部分にあり、同じ軸６を有する。円筒形要素３０および円筒形部分２０は、円筒形の同じ内面２７を有し、伝達シャフト５に取り付けられる。２つの締め付け要素３１および３２は、内面２７内に開口する軸方向開口部３５により分割されている。締め付け軸４は、締め付け要素３１の穴３３と締め付け要素３２の穴３４とにより実現され、穴３３および３４は一列になっている。穴３３は、ねじ穴３４に挿入され締め付け要素３１の外部に設けられた支承面３６に押圧される締め付けねじを通す穴である。締め付け軸４は軸方向開口部３５に対し直角である。

円筒形部分２０には横方向接線溝２６が設けられる。接線溝２６は締め付け要素３１および３２の横に配置され、その結果、前記締め付け要素は固定が可能になるのに必要な柔軟性を有する。

接続要素２は、支承面２５が支承面１６に押圧されるまで円筒形部分２０を円筒形端部１０内に挿入することにより、連接フォーク１内に取り付けられる。外面２は、接続要素２と連接フォーク１の間で所望の方向が得られ、その結果、角度位置決め手段および回転結合手段が得られるように対形状を有して、内面１５と協動する。

さらに、外面２２と内面１５との対形状は、円筒形部分２０と円筒形端部１０との間に一定の締め付け代が得られるように寸法決めされる。この配置により回転における結合が維持され、接続要素２と連接フォーク１との間の軸方向結合手段を得ることができる。

図７Ａにおいて、対形状は、内面１５上に作製されたスプライン１７と協動する外面２２上に作製されたスプライン２３で構成される。

図７Ｂにおいて、対形状は、内面１５上に作製されたセレーション１８と協動する外面２２上に作製されたセレーション２４で構成される。

このようにして、各ステアリング・コラムに応じて、連接軸３を基準として締め付け軸４を配置することが可能である。

接続要素２の円筒形部分２０および締め付け部分２１は内面２７を有し、これらの内面は、カルダン・ジョイント・ヨークと伝達シャフト５との結合を実現するために、前記伝達シャフト５と対形状を有する。

図６において、対形状は、伝達シャフト５上に作製されたスプライン７と協動する内面２７上に作製されたスプライン２８で構成される。

固定は、２つの締め付け要素３１および３２を接近させる締め付けねじ９により行われる。

接続要素２は複数の方法で得ることができる。

図１および図２の場合、接続要素２は、円筒形部分２０に沿って溶接ビードを有するプレス加工された薄板部材からなり、該部材は次に切削加工される。

図３および図４の場合、接続要素２は、鍛造され切削された部材で構成される。

別の場合、接続要素２は、切断され切削された引き加工部材で構成される。

本発明によるカルダン・ジョイント・ヨークの斜視図である。 図１の接続要素の斜視図である。 本発明の別の実施形態の図１の斜視図と同様の斜視図である。 図３の接続要素の斜視図である。 伝達軸を伴った図１の接続要素の面Ｖ−Ｖによる断面図である。 伝達軸を伴った図１の面Ｖ−Ｖによる断面図である。 図５Ａの面ＶＩ−ＶＩによる部分横方向断面図である。 図５Ｂの面ＶＩＩ−ＶＩＩによる部分横方向断面図である。 実施の変形形態についての図７Ａの断面図と同様の断面図である。

符号の説明

１ 連接フォーク
２ 接続要素
３ 連接軸
４ 締め付け軸
５ 伝達シャフト
６ 運動伝達シャフトの軸
７、１７、２３、２８ スプライン
９ 締め付けねじ
１０ 円筒形端部
１１、１２ アーム
１３、１４ 連接穴
１５、２２、２７ 内面
１６、２５ 支承面
１８、２４ セレーション
２０ 円筒形部分
２１ 締め付け部分
２６ 横方向接線溝
３０ 円筒形要素
３１、３２ 締め付け要素
３３、３６ 支承面 ３４ 穴
３５ 軸方向開口部

Claims (12)

1. ヨークの連接軸（３）と、伝達シャフト（５）への締め付け軸（４）とを含む、運動伝達シャフト（５）の取り外し可能なカルダン・ジョイント・ヨークであって、
   前記連接軸（３）および円筒形端部（１０）を含む連接フォーク（１）と、
   前記伝達シャフト（５）への接続要素（２）とを備え、
   前記連接フォーク（１）および前記接続要素（２）が、前記伝達シャフト（５）の軸（６）である同じ軸を有し、
   前記接続要素（２）が、締め付け軸（４）を含む締め付け部分（２１）と、前記連接フォーク（１）の円筒形端部（１０）の内面（１５）内に取り付けられる、外面（２２）を有する円筒形部分（２０）とを含み、
   前記外面（２２）および前記内面（１５）が対形状を有し、前記連接フォーク（１）と前記接続要素（２）との間で回転の方向付けが提供され、前記連接フォーク（１）を基準として前記接続要素（２）の角度の位置決めが提供され、さらに、
   前記接続要素（２）と前記連接フォーク（１）の間の軸方向結合手段
   を備えることを特徴とするカルダン・ジョイント・ヨーク。
2. 外面（２２）および内面（１５）の対形状が、円筒形部分（２０）と円筒形端部（１０）の間に一定の締め付け代が得られ、接続要素（２）と連接フォーク（１）の間に軸方向結合手段が得られるように寸法決めされることを特徴とする請求項１に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
3. 外面（２２）および内面（１５）の対形状が、スプライン（２３）および（１７）で構成されることを特徴とする請求項２に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
4. 外面（２２）および内面（１５）の対形状が、セレーション（２４および１８）で構成されることを特徴とする請求項２に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
5. 接続要素（２）が２つの締め付け要素（３１）および（３２）を伴う円筒形要素（３０）を含む締め付け部分（２１）を有し、これら２つの締め付け要素が、円筒形要素（３０）の内面（２７）内に開口する軸方向開口部（３５）により分割され、締め付け軸（４）が前記軸方向開口部（３５）に対しほぼ直角であることを特徴とする請求項１に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
6. 円筒形部分（２０）上かつ締め付け要素（３１および３２）の横に横方向接線溝（２６）が設けられることを特徴とする請求項５に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
7. 締め付け手段が締め付けねじで構成されることを特徴とする請求項５または６に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
8. 接続要素（２）が、回転結合を実現するために、伝達シャフト（５）と対形状を有する内面（２７）を備えることを特徴とする請求項１に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
9. 接続要素（２）および伝達シャフト（５）の内面（２７）の対形状がスプライン（２８および７）で構成されることを特徴とする請求項８に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
10. 接続要素（２）が鍛造され切削された部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
11. 接続要素（２）が切削されたプレス加工部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
12. 接続要素（２）が切削された引き加工部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載のカルダン・ジョイント・ヨーク。
    

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