JP6528848B2 - Yoke integrated shaft and telescopic shaft - Google Patents
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Description
本発明は、自在継手用のヨークとインナシャフトとを一体化して成るヨーク一体型シャフト、及び、前記ヨーク一体型シャフトを含んで構成される伸縮軸の改良に関する。 The present invention relates to improvement of a yoke-integrated shaft in which a yoke for a universal joint and an inner shaft are integrated and an extension shaft including the yoke-integrated shaft.
自動車のステアリング装置は、図7に示す様に構成されている(例えば、特許文献1参照)。運転者が操作するステアリングホイール1の動きは、ステアリングシャフト2、自在継手3a、中間シャフト4、別の自在継手3bを介して、ステアリングギヤユニット5の入力軸6に伝達される。この結果、ステアリングギヤユニット5に内蔵したラックアンドピニオン機構により左右1対のタイロッド7、7が押し引きされる事により、左右1対の操舵輪に、ステアリングホイール1の操作量に応じた舵角が付与される。尚、図示のステアリング装置には、電動モータ8により、運転者がステアリングホイール1に加えた力に応じた補助力をステアリングシャフト2に付与する、電動アシスト装置が組み込まれている。
A steering apparatus of a car is configured as shown in FIG. 7 (see, for example, Patent Document 1). The movement of the steering wheel 1 operated by the driver is transmitted to the input shaft 6 of the steering gear unit 5 via the steering shaft 2, the
又、図示のステアリング装置は、衝突事故の際にステアリングホイール1が運転者側に突き上げられる事を防止する為に、中間シャフト4を、図8に示す様な、インナシャフト9とアウタチューブ10とを組み合わせて成る伸縮軸としている。インナシャフト9の前端部外周面には、雄スプライン部11が設けられている。又、アウタチューブ10の内周面には、雌スプライン部12が設けられている。そして、中間シャフト4は、インナシャフト9の雄スプライン部11を、アウタチューブ10の雌スプライン部12に、トルク伝達を可能に、且つ、軸方向の相対変位を可能に係合させる事により、全長を伸縮可能に構成されている。又、図示の例の場合、インナシャフト9の後端部には、自在継手3aを構成するヨーク13aが、アウタチューブ10の前端部には、自在継手3bを構成するヨーク13bが、それぞれ溶接等により結合固定されている。
Also, in order to prevent the steering wheel 1 from being pushed up to the driver's side in the event of a collision, the steering device shown in the drawing is provided with the
又、自在継手を構成するヨークと、中間シャフトを構成するインナシャフトとに関しては、これらを一体に成形してヨーク一体型シャフトとする事も、従来から知られている。この様なヨーク一体型シャフトの従来構造の1例に就いて、図1(B)及び図2(B)を参照しつつ説明する。尚、図1〜2に於いて、右側を軸方向片側とし、左側を軸方向他側とする。 With regard to a yoke constituting a universal joint and an inner shaft constituting an intermediate shaft, it is also conventionally known to integrally form these into a yoke-integrated shaft. One example of the conventional structure of such a yoke-integrated shaft will be described with reference to FIGS. 1 (B) and 2 (B). In FIGS. 1 and 2, the right side is one side in the axial direction, and the left side is the other side in the axial direction.
図1(B)及び図2(B)に記載したヨーク一体型シャフト14の場合、インナシャフト9aは、ヨーク13cを構成する基部15の軸方向他側面から軸方向他側に延出する状態で、ヨーク13cと一体に、且つ、基部15と同軸に設けられている。インナシャフト9aのうち、基部15との連結部である軸方向片端部の外周面には、軸方向片側に向かう程外径が大きくなる方向に傾斜した断面凹円弧状の傾斜曲面部18が設けられており、傾斜曲面部18に加わる応力を緩和できる様になっている。又、基部15の外周面のうち、少なくとも軸方向他端部及び中間部には、軸方向他側に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜した凸曲面部21が設けられており、凸曲面部21の軸方向他端縁と傾斜曲面部18の軸方向片端縁とが滑らかに連続している。
In the case of the yoke integrated
上述の様なヨーク一体型シャフト14を構成するインナシャフト9aとアウタチューブ10(図8参照)とは、トルク伝達を可能に且つ軸方向の相対変位を可能にスプライン係合させて中間シャフト4を構成する。このような中間シャフト4aの場合、衝突事故の際の全長の収縮は、図1(B)に示す様に、アウタチューブ10の軸方向片端縁が、傾斜曲面部18に衝突するまで可能となる。この様な衝突が起こるまでの軸方向距離である収縮ストロークは、長くなる程、運転者の保護を充実させる事ができる。但し、ヨーク一体型シャフト14の全長は、設置スペースとの関係で、所定の長さに決められる。従って、ヨーク一体型シャフト14の全長を変える事なく、収縮ストロークを延長できる構造を実現する事が望まれる。
The
上述の様な中間シャフト4aの場合、ヨーク一体型シャフト14の全長を変える事なく、収縮ストロークを延長する方法としては、例えば、ヨーク13cの基部15の肉厚を小さくして、その分、インナシャフト9aの全長を長くする(傾斜曲面部18の位置を軸方向片側にずらす)方法や、傾斜曲面部18の断面の曲率半径Rを小さくして、その分、傾斜曲面部18の軸方向寸法を小さくする(傾斜曲面部18の軸方向他端縁の位置を軸方向片側にずらす)方法が考えられる。しかしながら、ヨーク13cの基部15の肉厚(特に1対の結合腕部16、16を連結する部分の肉厚T)や傾斜曲面部18の断面の曲率半径Rは、強度確保の観点から、所定の大きさ以上にする必要がある為、無暗に小さくする事はできない。
In the case of the
本発明は、上述の様な事情に鑑み、伸縮軸の収縮ストロークの確保とヨーク一体型シャフトの強度確保とを両立し易い構造を実現すべく発明したものである。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described circumstances, the present invention has been invented in order to realize a structure in which it is easy to achieve both the securing of the contraction stroke of the telescopic shaft and the securing of the strength of the yoke-integrated shaft.
本発明のヨーク一体型シャフトは、自在継手用のヨークと、インナシャフトとを備える。
前記ヨークは、基部と、前記基部の径方向反対側となる2箇所位置から軸方向片側に延出する1対の結合腕部とを備える。
又、前記インナシャフトは、前記基部の軸方向他側面の径方向中央部から軸方向他側に延出し、前記ヨークと一体に設けられている。
又、前記インナシャフトの軸方向片端部の外周面に、軸方向片側に向かう程外径が大きくなるように傾斜した断面凹曲面状の傾斜曲面部が設けられている。
又、前記基部の外周面のうち、少なくとも軸方向他端部及び中間部には、軸方向他側に向かう程外形が小さくなる方向に傾斜した凸曲面部が設けられる。
又、前記ヨークの基部のうち、前記1対の結合腕部を連結する部分の肉厚は、前記結合腕部の肉厚よりも厚い。
又、前記傾斜曲面部の軸方向片端縁と前記凸曲面部の軸方向他端縁とが、前記基部の軸方向他側面に設けられた、平坦面部を介して連続している。即ち、前記傾斜曲面部の軸方向片端縁と前記平坦面部の径方向内端縁とが連続しており、且つ、前記凸曲面部の軸方向他端縁と前記平坦面部の径方向外端縁とが連続している。
The yoke-integrated shaft of the present invention comprises a yoke for a universal joint and an inner shaft.
The yoke includes a base, and a pair of coupling arms extending axially to one side from two positions on radially opposite sides of the base.
Further, the inner shaft extends from the radial center portion of the other side surface in the axial direction of the base portion to the other side in the axial direction and is provided integrally with the yoke.
Further, on the outer peripheral surface of one axial end portion of the inner shaft, there is provided an inclined curved surface having a concave surface with a concaved cross section which is inclined such that the outer diameter becomes larger toward one axial direction.
Further, of the outer peripheral surface of the base portion, at least the other axial end portion and the middle portion are provided with a convex curved surface portion which is inclined in a direction in which the outer shape becomes smaller toward the other axial direction.
Further, the thickness of the portion connecting the pair of connecting arms in the base of the yoke is thicker than the thickness of the connecting arms.
Further, one axial end edge of the inclined curved surface portion and the other axial end edge of the convex curved surface portion are continuous via a flat surface portion provided on the other axial side surface of the base portion. That is, one axial end edge of the inclined curved surface portion is continuous with the radial inner end edge of the flat surface portion, and the other axial end edge of the convex curved surface portion and the radial outer end edge of the flat surface portion And are continuous.
本発明のヨーク一体型シャフトを実施する場合には、例えば、前記インナシャフトの中心軸に対する、前記傾斜曲面部の軸方向片端縁の接線の傾斜角度を90゜未満にする事ができる。換言すれば、前記傾斜曲面部の軸方向片端縁と前記平坦面部の径方向内端縁との連続部を、(断面形状に関して)微分不可能な隅部とする事ができる。
尚、本発明を実施する場合、前記傾斜曲面部の軸方向片端縁と前記平坦面部の径方向内端縁との連続部を、断面の曲率半径が前記傾斜曲面部の断面の曲率半径よりも小さい隅R部とする事もできる。When the yoke integrated shaft of the present invention is implemented, for example, the inclination angle of the tangent of the axial one end edge of the inclined curved surface portion with respect to the central axis of the inner shaft can be less than 90 °. In other words, the continuous portion between the axial one end edge of the inclined curved surface portion and the radial inner end edge of the flat surface portion can be a non-differentiable corner portion (with respect to the cross-sectional shape).
When the present invention is carried out, the continuous portion between the axial one end edge of the inclined curved surface portion and the radial inner end edge of the flat surface portion has a radius of curvature of the cross section more than the radius of curvature of the cross section of the inclined curved surface portion. It can also be a small corner radius.
さらに、本発明のヨーク一体型シャフトを実施する場合には、傾斜曲面部は、軸方向片側に向かう程外径が大きくなるように傾斜した断面凹円弧状であることが好ましい。
また、本発明のヨーク一体型シャフトを実施する場合には、平坦面部は、基部の軸方向に直交することが好ましい。
Et al is, when implementing the yoke-integral shaft of the present invention, the inclined curved portion is preferably the outer diameter increases toward axial one side is inclined sectional concave arcuate so as to increase.
Further, in the case of implementing the yoke-integrated shaft of the present invention, the flat surface portion is preferably orthogonal to the axial direction of the base.
本発明の伸縮軸は、上述したヨーク一体型シャフトと、アウタチューブとを備える。
前記アウタチューブは、前記ヨーク一体型シャフトを構成する前記インナシャフトに対して、トルク伝達可能に且つ軸方向の相対変位可能に外嵌されている。
この様な本発明の伸縮軸のより具体的な構成として、例えば、前記インナシャフトの外周面のうち、軸方向に関して前記傾斜曲面部から外れた部分に設けられた雄スプライン部と、前記アウタチューブの内周面に設けられた雌スプライン部とを係合させる構成や、前記インナシャフトの外周面のうち、軸方向に関して前記傾斜曲面部から外れた部分に、円周方向に離隔してそれぞれ軸方向に形成された複数の内側凹溝と、前記アウタチューブの内周面のうち前記各内側凹溝と整合する箇所にそれぞれ軸方向に形成された複数の外側凹溝との間に、それぞれ複数個ずつの玉を軸方向に並べて配置した構成を採用する事ができる。The telescopic shaft of the present invention includes the above-described yoke-integrated shaft and an outer tube.
The outer tube is externally fitted to the inner shaft constituting the yoke-integrated shaft so as to transmit torque and allow relative displacement in the axial direction.
As a more specific configuration of such an extension shaft according to the present invention, for example, a male spline portion provided in a portion out of the inclined curved surface portion in the axial direction of the outer peripheral surface of the inner shaft, and the outer tube Of the outer peripheral surface of the inner shaft, in a portion separated from the inclined curved surface portion in the axial direction, in an outer circumferential surface of the inner shaft. Between the plurality of inner grooves formed in the direction and the plurality of outer grooves formed in the axial direction at positions matching the inner grooves on the inner circumferential surface of the outer tube, respectively It is possible to adopt a configuration in which individual balls are arranged in the axial direction.
また、上述した伸縮軸を実施する場合には、例えば、アウタチューブの軸方向片端部の内周面は、アウタチューブの軸方向片端縁が平坦面部に接触する位置まで、全長を収縮可能になるように、テーパ状に形成されてもよい。
また、上述した伸縮軸を実施する場合には、例えば、アウタチューブの軸方向片端部の内周面は、アウタチューブの軸方向片端縁が平坦面部に接触する位置まで、全長を収縮可能になるように、アウタチューブの雌スプライン部より大径の円筒状に形成されてもよい。When the above-mentioned telescopic shaft is to be implemented, for example, the inner peripheral surface of one axial end of the outer tube can be contracted over its entire length to a position where one axial end of the outer tube contacts the flat surface. Thus, it may be tapered.
When the above-mentioned telescopic shaft is to be implemented, for example, the inner peripheral surface of one axial end of the outer tube can be contracted over its entire length to a position where one axial end of the outer tube contacts the flat surface. Thus, it may be formed in a cylindrical shape having a larger diameter than the female spline portion of the outer tube.
上述の様な構成を有する本発明のヨーク一体型シャフト及び伸縮軸によれば、伸縮軸の収縮ストロークの確保とヨーク一体型シャフトの強度確保とを両立し易くできる。
即ち、本発明の場合には、前記基部の外周面のうち、少なくとも軸方向他端部及び中間部には、軸方向他側に向かう程外形が小さくなる方向に傾斜した凸曲面部が設けられ、インナシャフトの軸方向片端部の外周面に設けられた傾斜曲面部の軸方向片端縁と、ヨークの基部の凸曲面部の軸方向他端縁とが、前記基部の軸方向他側面に設けられた、平坦面部を介して連続している。この為、本発明の場合には、前記傾斜曲面部の軸方向片端縁と前記基部の外周面の軸方向他端縁とが直接(前記平坦面部を介する事なく)連続している構造との比較に於いて、例えば、前記傾斜曲面部の断面の曲率半径を同じ大きさにする場合に、伸縮軸の収縮ストロークを確保しつつ、前記基部のうち1対の結合腕部を連結する部分の肉厚を確保する事が容易となる。この様に、本発明の場合には、伸縮軸の収縮ストロークの確保とヨーク一体型シャフトの強度確保とを両立し易くできる。
また、ヨークの基部のうち、前記1対の結合腕部を連結する部分の肉厚は、前記結合腕部の肉厚よりも厚く形成されているので、結合腕部の根元部に高い応力が発生するのを抑制することができる。
According to the yoke-integrated shaft and the telescopic shaft of the present invention having the above-mentioned configuration, it is possible to easily achieve both ensuring of the contraction stroke of the telescopic shaft and securing of the strength of the yoke-integrated shaft.
That is, in the case of the present invention , at least the other axial end portion and the middle portion of the outer peripheral surface of the base portion are provided with convex curved portions inclined in such a direction that the outer shape becomes smaller toward the other axial side. an axial one end edge of the inclined curved portion provided on the outer peripheral surface of the axial one end portion of the inner shaft, and the other axial end edge of the convex curved portion of the base portion of the yoke, provided the other axial side of said base It is continuous through the flat surface. For this reason, in the case of the present invention, the axial one end edge of the inclined curved surface portion and the other axial end edge of the outer peripheral surface of the base are directly connected (without the flat surface portion). In comparison, for example, in the case where the radius of curvature of the cross section of the inclined curved surface portion is made to have the same size, a portion connecting the pair of coupling arms of the base while securing the contraction stroke of the expansion and contraction axis It becomes easy to secure the thickness. As described above, in the case of the present invention, it is possible to easily achieve both the securing of the contraction stroke of the expansion shaft and the securing of the strength of the yoke-integrated shaft.
Further, in the base of the yoke, the thickness of the portion connecting the pair of connecting arms is formed thicker than the thickness of the connecting arms, so high stress is generated at the root of the connecting arms. It can be suppressed to occur.
本発明の一実施形態に就いて、図1〜4を参照しつつ説明する。
尚、図1〜2に関して、(A)は本実施形態の構造を、(B)は比較例である従来構造を、それぞれ示している。又、図1、2、4に於いて、右側を軸方向片側とし、左側を軸方向他側とする。One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As for FIGS. 1 and 2, (A) shows the structure of the present embodiment and (B) shows the conventional structure which is a comparative example. In FIGS. 1, 2 and 4, the right side is one side in the axial direction, and the left side is the other side in the axial direction.
本発明の伸縮軸に相当する、本実施形態の中間シャフト4bは、鋼製のヨーク一体型シャフト14aと、鋼製のアウタチューブ10とを備える。
The
ヨーク一体型シャフト14aは、自在継手用のヨーク13dと、インナシャフト9bとを備える。
The yoke-integrated
ヨーク13dは、基部15aと、基部15aの径方向反対側となる2箇所位置(図1〜2に於ける上下2箇所位置)から軸方向片側(図1〜2に於ける右側)に延出する状態で設けられた1対の結合腕部16、16とを備える。本実施形態の場合、基部15の外周面のうち、少なくとも軸方向他端部及び中間部には、軸方向他側に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜した凸曲面部21が設けられている。又、基部15の軸方向内側面の径方向外端部には、基部15の軸方向に直交する平坦面部20が全周に亙り設けられている。そして、平坦面部20の径方向外端縁と凸曲面部21の軸方向他端縁とが連続している。又、両結合腕部16、16の先端部には、それぞれ円孔17、17が、互いに同軸となる様に設けられている。ヨーク13dを含んで構成される自在継手3a(図7〜8参照)を組み立てた状態で、円孔17、17内には、それぞれ有底円筒状の軸受カップが内嵌固定される。これと共に、両軸受カップ内に、それぞれ複数本のニードルを介して、十字軸の端部が回動自在に支持される。
The
インナシャフト9bは、基部15aの軸方向他側面の径方向中央部から軸方向他側に延出する状態で、ヨーク13dと一体に、且つ、基部15aと同軸に設けられている。インナシャフト9bの外周面のうち、軸方向他端部(図1〜2に図示されない端部)には、雄スプライン部11(図8参照)が設けられており、軸方向片端部には、軸方向片側に向かう程外径が大きくなるように傾斜した、断面凹円弧状の傾斜曲面部18aが設けられており、軸方向中間部(雄スプライン部11と傾斜曲面部18aとの間に挟まれた部分)には、軸方向に関して外径が変化しない円筒面部19が設けられている。円筒面部19の外径は、雄スプライン部11の溝底円の直径とほぼ等しくなっている。
The
又、インナシャフト9bの中心軸に対する、傾斜曲面部18aの軸方向他端縁(始点)の接線の傾斜角度は、0゜になっている。換言すれば、傾斜曲面部18aの軸方向他端縁は、円筒面部19の軸方向片端縁と滑らかに連続している。又、傾斜曲面部18aの軸方向片端縁は、平坦面部20の径方向内端縁と連続している。即ち、傾斜曲面部18aの軸方向片端縁と凸曲面部21の軸方向他端縁とは、平坦面部20を介して連続している。又、本実施形態の場合、インナシャフト9bの中心軸に対する傾斜曲面部18aの軸方向片端縁の接線の傾斜角度θは、90゜未満(0゜<θ<90゜)になっている{図示の例では、40゜〜60゜(40゜≦θ≦60゜)程度になっている}。換言すれば、傾斜曲面部18aの軸方向片端縁と平坦面部20の径方向内端縁との連続部は(断面形状に関して)微分不可能な隅部になっている。
The inclination angle of the tangent of the other axial end (start point) of the inclined
又、本実施形態の場合、軸方向から見た平坦面部20の外周縁の形状は、図4(A)に示す様な円形(傾斜曲面部18aと同軸の円形)である。但し、本発明を実施する場合、軸方向から見た平坦面部20の外周縁の形状は、例えば図4(B)に示す様な矩形等の、他の形状とする事もできる。
Further, in the case of the present embodiment, the shape of the outer peripheral edge of the
このように、ヨーク13dの基部15aの軸方向他側面に形成された平坦面部20は、寸法測定のための基準面として利用することができる。また、平坦面部20は、ヨーク一体型シャフト14aの他の部分を加工する際の加工基準として利用することができ、加工性を向上できる。
As described above, the
アウタチューブ10は、円管状に造られたもので、内周面に雌スプライン部12が設けられている。
The
そして、本実施形態の中間シャフト4bは、前述の図8に示した従来から知られている中間シャフト4の場合と同様、インナシャフト9bの雄スプライン部11を、アウタチューブ10の雌スプライン部12に、トルク伝達を可能に、且つ、軸方向の相対変位を可能に係合させる事により、全長を伸縮可能に構成されている。この様な本実施形態の中間シャフト4bの場合も、自動車のステアリング装置に組み込まれた状態で、衝突事故の際の全長の収縮は、図1(A)に示す様に、アウタチューブ10の軸方向片端縁が、傾斜曲面部18aに衝突するまで可能となる。
The
上述の様な構成を有する本実施形態のヨーク一体型シャフト14a及び中間シャフト4bによれば、中間シャフト4bの収縮ストロークの確保と、ヨーク一体型シャフト14aの強度確保とを、両立し易くできる。
この点に就いて、本実施形態の構造と、図1(B)及び図2(B)に示す様な(更には、図3に二点鎖線で示す様な)比較例の構造とを、互いに比較しながら説明する。According to the yoke-integrated
Regarding this point, the structure of the present embodiment and the structure of the comparative example as shown in FIG. 1 (B) and FIG. 2 (B) (further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 3) It explains, comparing each other.
比較例の構造は、平坦面部20を備えておらず、傾斜曲面部18の軸方向片端縁と凸曲面部21の軸方向他端縁とを滑らかに連続させている点が、本実施形態の構造と異なる。この様な比較例の構造の場合、ヨーク一体型シャフト14の全長を変える事なく、中間シャフト4aの収縮ストロークをδだけ増やす為に、図2(B)に二点鎖線で示す様に、傾斜曲面部18を軸方向片側にδだけ平行移動させると、凸曲面部21も軸方向片側にδだけ平行移動する事になる。従って、比較例の構造の場合には、この様な平行移動の前後で、傾斜曲面部18の断面の曲率半径Rは変化しないが、ヨーク13cの基部15のうち1対の結合腕部16、16を連結する部分の肉厚がTからTS(T>TS)に減少してしまう。In the structure of the comparative example, the
これに対して、本実施形態の構造の場合には、傾斜曲面部18aの軸方向片端縁と凸曲面部21の軸方向他端縁とを、平坦面部20を介して連続させている。この様な本実施形態の構造の場合には、ヨーク一体型シャフト14aの全長を変える事なく、中間シャフト4bの収縮ストロークをδだけ増やす為に(図1参照)、図2(A)に示す様に、傾斜曲面部18aを、図2(B)に示した比較例の構造の傾斜曲面部18の位置を基準として、軸方向片側にδだけ平行移動させる場合でも、凸曲面部21は、軸方向片側に平行移動させる必要がなく、元の位置に留めておく事ができる。従って、本実施形態の構造の場合には、この様な平行移動の前後で、傾斜曲面部18aの断面の曲率半径Rだけでなく、ヨーク13dの基部15aのうち1対の結合腕部16、16を連結する部分の肉厚Tも、変化させずに済む。即ち、ヨーク13cの基部15のうち1対の結合腕部16、16を連結する部分(凸曲面部21と基部15aの内面との間の部分)の肉厚Tは、結合腕部16、16の肉厚Sよりも厚いまま維持され(T>S)、結合腕部16、16の根元部に高い応力が発生するのを抑制できる。
On the other hand, in the case of the structure of the present embodiment, one axial end edge of the inclined
更に、図3に示す様に、本実施形態の構造(実線)と、比較例の構造(二点鎖線)とで、傾斜曲面部18a、18の断面の曲率半径R、傾斜曲面部18a、18の軸方向両端縁の軸方向位置、ヨーク13d、13cの基部15a、15のうち1対の結合腕部16、16を連結する部分の肉厚Tを、それぞれ互いに等しくする場合でも、本実施形態の構造の場合には、比較例の構造の場合よりも、アウタチューブ10(図1参照)の軸方向片端縁が傾斜曲面部18a、18に衝突する位置(本実施形態はα、比較例はβ)が、軸方向片側に寄った位置となる。従って、この場合も、本実施形態の構造の方が、比較例の構造よりも、中間シャフトの収縮ストロークを大きくする事ができる。
Furthermore, as shown in FIG. 3, the curvature radius R of the cross section of the inclined
以上の様に、本実施形態の場合には、ヨーク一体型シャフト14aの強度に関して重要な寸法である、傾斜曲面部18aの断面の曲率半径R、基部15aのうち両結合腕部16、16を連結する部分の肉厚T、及び円筒面部19の外径φを、それぞれ比較例の構造と同じ大きさにしつつ、中間シャフト4bの伸縮ストロークを、比較例の構造よりも大きくできる。従って、本実施形態の構造の場合には、中間シャフト4bの収縮ストロークの確保と、ヨーク一体型シャフト14aの強度確保とを、両立し易くできる。
As described above, in the case of the present embodiment, the radius of curvature R of the cross section of the inclined
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and appropriate modifications, improvements, etc. are possible.
図5及び図6は、上記実施形態とアウタチューブの軸方向片端部の形状が異なる、第1及び第2変形例の中間シャフト4bを示す。
図5に示す第1変形例では、アウタチューブ10aの軸方向片端部の内周面は、テーパ状に形成されるテーパ面30を有する。テーパ面30の軸方向片端縁の内周面の径は、傾斜曲面部18aの軸方向片端縁の径よりも大きい。また、テーパ面30は、中間シャフト4bの全長を最も短くした際、傾斜曲面部18aと接触せず、アウタチューブ10aの軸方向片端縁が、ヨーク13dの平坦面部20に接触するように形成される。FIG.5 and FIG.6 shows the
In the first modified example shown in FIG. 5, the inner peripheral surface of one axial end of the
したがって、アウタチューブ10aの軸方向片端部の内周面に形成されたテーパ面30により、アウタチューブ10aの軸方向片端縁がヨーク13dの平坦面部20に接触する位置まで、中間シャフト4bの全長を収縮可能となる。したがって、第1変形例では、中間シャフト4bの収縮ストロークを、上記実施形態よりもさらに長くすることができる。
Therefore, by the tapered
図6に示す第2変形例では、アウタチューブ10aの軸方向片端部の内周面は、アウタチューブ10bの雌スプライン部12より大径、且つ、傾斜曲面部18aの軸方向片端縁の径より大径の円筒状に形成される円筒部31を有する。また、円筒部31は、中間シャフト4bの全長を最も短くした際、傾斜曲面部18aと接触せず、アウタチューブ10aの軸方向片端縁が、ヨーク13dの平坦面部20に接触するように形成される。
In the second modification shown in FIG. 6, the inner peripheral surface of one axial end of the
したがって、アウタチューブ10aの軸方向片端部の内周面に形成された円筒面31により、アウタチューブ10aの軸方向片端縁がヨーク13dの平坦面部20に接触する位置まで、中間シャフト4bの全長を収縮可能となる。したがって、第2変形例でも、中間シャフト4bの収縮ストロークを、上記実施形態よりもさらに長くすることができる。
Therefore, by the
また、本発明の平坦面部は、本実施形態のように、基部15の軸方向に直交することが好ましいが、これに限らず、本発明の効果を達成するものであれば、例えば、基部15の軸方向に対して傾斜していてもよい。 Moreover, although it is preferable that the flat surface part of this invention is orthogonal to the axial direction of the base 15 like this embodiment, if it achieves the effect of not only this but this invention, for example, the base 15 It may be inclined with respect to the axial direction of.
本発明の伸縮軸は、ステアリング装置の中間シャフト4b以外の伸縮軸にも適用可能である。
The telescopic shaft of the present invention is also applicable to telescopic shafts other than the
本出願は、2015年8月20日出願の日本特許出願2015−163045に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。 This application is based on Japanese Patent Application No. 2015-163045 filed on Aug. 20, 2015, the contents of which are incorporated herein by reference.
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3a、3b 自在継手
4、4a、4b 中間シャフト
5 ステアリングギヤユニット
6 入力軸
7 タイロッド
8 電動モータ
9、9a、9b インナシャフト
10、10a、10b アウタチューブ
11 雄スプライン部
12 雌スプライン部
13a、13b、13c、13d ヨーク
14、14a ヨーク一体型シャフト
15、15a 基部
16 結合腕部
17 円孔
18、18a 傾斜曲面部
19 円筒面部
20 平坦面部
21 凸曲面部1 steering wheel 2
Claims (7)
前記基部の軸方向他側面の径方向中央部から軸方向他側に延出し、前記ヨークと一体に設けられたインナシャフトとを備え、
前記インナシャフトの軸方向片端部の外周面に、軸方向片側に向かう程外径が大きくなるように傾斜した断面凹曲面状の傾斜曲面部が設けられており、
前記基部の外周面のうち、少なくとも軸方向他端部及び中間部には、軸方向他側に向かう程外形が小さくなる方向に傾斜した凸曲面部が設けられ、
前記ヨークの基部のうち、前記1対の結合腕部を連結する部分の肉厚は、前記結合腕部の肉厚よりも厚く、
前記傾斜曲面部の軸方向片端縁と前記凸曲面部の軸方向他端縁とが、前記基部の軸方向他側面に設けられた、平坦面部を介して連続している
ヨーク一体型シャフト。 A yoke for a universal joint, comprising: a base; and a pair of coupling arms extending axially to one side from two radially opposite sides of the base;
And an inner shaft that extends from the radial center portion of the other axial side of the base to the other axial side and is provided integrally with the yoke.
On the outer peripheral surface of one axial end of the inner shaft, there is provided an inclined curved surface with a concaved cross section which is inclined so that the outer diameter becomes larger toward one axial direction,
Of the outer peripheral surface of the base portion, at least the other axial end and the middle portion are provided with convex curved portions inclined in such a direction that the outer shape becomes smaller toward the other axial side,
The thickness of the portion connecting the pair of coupling arms in the base of the yoke is thicker than the thickness of the coupling arms,
A yoke-integrated shaft in which one axial end edge of the inclined curved surface portion and the other axial end edge of the convex curved surface portion are provided on the other axial surface side of the base via a flat surface portion.
請求項1に記載したヨーク一体型シャフト。 The inclination angle of the tangent of the axial one end edge of the inclined curved surface portion with respect to the central axis of the inner shaft is less than 90 °.
The yoke integrated shaft according to claim 1.
請求項1又は2に記載したヨーク一体型シャフト。 The inclined curved surface portion has a concaved circular arc shape that is inclined such that the outer diameter increases toward one side in the axial direction.
The yoke integrated shaft according to claim 1 or 2 .
請求項1〜3のいずれか1項に記載したヨーク一体型シャフト。 The flat surface portion is orthogonal to the axial direction of the base portion.
The yoke integrated shaft according to any one of claims 1 to 3 .
前記インナシャフトに対してトルク伝達可能に且つ軸方向の相対変位可能に外嵌されたアウタチューブとを備え、
前記アウタチューブの軸方向片端縁が前記傾斜曲面部又は前記平坦面部に接触する位置まで、全長を収縮可能になっている、
伸縮軸。 A yoke-integrated shaft according to any one of claims 1 to 4 ;
And an outer tube externally torqued relative to the inner shaft and capable of transmitting torque relative to the inner shaft.
The entire length can be shrunk to a position where one axial end of the outer tube contacts the inclined curved surface or the flat surface.
Telescopic axis.
請求項5に記載した伸縮軸。 The inner peripheral surface of one axial end of the outer tube is tapered so that the entire length can be contracted to a position where the axial one end of the outer tube contacts the flat surface.
A telescopic shaft according to claim 5 .
請求項5に記載した伸縮軸。 The inner peripheral surface of one axial end of the outer tube is made from the female spline of the outer tube so that the entire length can be shrunk to a position where the one axial end of the outer tube contacts the flat surface. Formed in a large diameter cylindrical shape,
A telescopic shaft according to claim 5 .
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