JP7049124B2 - Universal joint yoke - Google Patents
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Description
本発明は、自在継手用ヨークに関し、さらに詳しくは、十字軸式自在継手(カルダンジョイント)に用いられる自在継手用ヨークに関する。 The present invention relates to a universal joint yoke, and more particularly to a universal joint yoke used for a cross-axis universal joint (cardan joint).
自在継手は、異なる角度に配置された2つのシャフトの間に設けられ、一方のシャフトの回転を他方のシャフトに伝達する。自在継手は、2つのヨークを有しており、ヨーク同士が十字軸によって連結される。 A universal joint is provided between two shafts arranged at different angles to transmit the rotation of one shaft to the other shaft. The universal joint has two yokes, and the yokes are connected to each other by a cross axis.
自在継手用ヨークは、例えば、略円筒形状の基部と、基部における軸方向一方の端部から軸方向一方に延びる1対の腕部とを備える。基部は、セレーション孔とスリットとを有する。セレーション孔が基部を軸方向に貫通している。スリットが、径方向に延びるとともにセレーション孔と基部の外周側面とを貫通している。 The universal joint yoke comprises, for example, a substantially cylindrical base and a pair of arms extending axially from one end of the base. The base has serration holes and slits. The serration holes penetrate the base axially. The slit extends radially and penetrates the serration hole and the outer peripheral side surface of the base.
自在継手用ヨークにおいて、セレーション孔の中心軸に対してねじれの位置にあり、かつ、セレーション孔の中心軸に対して略垂直な方向に延びるねじ孔が形成されている。シャフトの一端をセレーション孔に挿入した状態で、ボルトをねじ孔に挿入する。ボルトがねじ孔に挿入されることにより、基部は、スリットの間隔が狭まるように弾性変形する。この結果、セレーション孔に挿入されたシャフトの一端が基部により締め付けられるため、シャフトがヨークに接合される。 In the universal joint yoke, a screw hole is formed which is in a twisted position with respect to the central axis of the serration hole and extends in a direction substantially perpendicular to the central axis of the serration hole. With one end of the shaft inserted in the serration hole, insert the bolt into the screw hole. When the bolt is inserted into the screw hole, the base is elastically deformed so that the distance between the slits is narrowed. As a result, one end of the shaft inserted into the serration hole is tightened by the base, so that the shaft is joined to the yoke.
自在継手用ヨークにおいて、基部におけるたわみに対する剛性が大きくなるにつれて、基部の弾性変形量が小さくなる。通常、セレーション孔の内径はシャフトの外径よりも大きい。このため、基部の弾性変形量が小さい場合、基部は、セレーション孔の内径が小さくなるように変形することが難しくなる。つまり、基部は、基部とシャフトとの接触面積を十分に得ることができず、シャフトを十分に締め付けることができない。この結果、ヨークとシャフトとの接合強度が不十分となる虞がある。 In a universal joint yoke, the amount of elastic deformation of the base decreases as the rigidity against deflection at the base increases. Normally, the inner diameter of the serration hole is larger than the outer diameter of the shaft. Therefore, when the amount of elastic deformation of the base is small, it becomes difficult for the base to be deformed so that the inner diameter of the serration hole becomes small. That is, the base cannot sufficiently obtain the contact area between the base and the shaft, and the shaft cannot be sufficiently tightened. As a result, the joint strength between the yoke and the shaft may be insufficient.
一方で、ヨークは、シャフトとともに回転するため、シャフトの回転によって発生するねじりの力に対する剛性を高めることが要求される。 On the other hand, since the yoke rotates together with the shaft, it is required to increase the rigidity against the torsional force generated by the rotation of the shaft.
特開2016-38033号公報(特許文献1)には、自在継手用ヨークが開示されている。この自在継手用ヨークには、凹部が形成されている。凹部は、基部の外周側面から、1対の腕部のうちスリットが形成されている側の腕部にかけて形成されている。凹部は、スリットの径方向外方の開口部に形成されており、軸方向に延びている。凹部を形成することにより、基部におけるたわみに対する剛性を低下させて締付力を上げることができるとともに、基部におけるねじりの力に対する剛性を確保することができる。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-38033 (Patent Document 1) discloses a yoke for a universal joint. A recess is formed in the universal joint yoke. The recess is formed from the outer peripheral side surface of the base portion to the arm portion of the pair of arms on the side where the slit is formed. The recess is formed in the radial outer opening of the slit and extends axially. By forming the recess, the rigidity against the deflection at the base can be lowered to increase the tightening force, and the rigidity against the torsional force at the base can be secured.
本発明の目的は、ねじりの力に対する剛性を確保するとともに、たわみに対する剛性を小さくすることができる自在継手用ヨークを提供することである。 An object of the present invention is to provide a universal joint yoke capable of ensuring rigidity against a torsional force and reducing rigidity against bending.
本開示の自在継手用ヨークは、基部と前記基部の軸方向他方の端部から軸方向に延びる1対の腕部とを有する自在継手用ヨークであって、前記基部は、連結孔が軸方向に貫通し、軸方向一方の端部からシャフトが前記連結孔に挿入される筒状部と、前記筒状部の内周面と前記筒状部の外周側面とを貫通するスリットを挟むように対向して配置され、前記筒状部の外周側面から径方向外方に突出する1対の締付板と、前記基部の径方向外方の面に形成された凹部とを備える。 The universal joint yoke of the present disclosure is a universal joint yoke having a base and a pair of arms extending axially from the other end of the base in the axial direction, and the base portion has a connecting hole in the axial direction. To sandwich a cylindrical portion through which the shaft is inserted into the connecting hole from one end in the axial direction, and a slit penetrating the inner peripheral surface of the tubular portion and the outer peripheral side surface of the tubular portion. It is provided with a pair of tightening plates arranged so as to face each other and projecting radially outward from the outer peripheral side surface of the tubular portion, and a recess formed on the radial outer surface of the base portion.
これによれば、凹部が基部の外周の面に形成されることにより、筒状部におけるシャフトへの締付力が上がり、自在継手用ヨークのねじりに対する剛性を確保しつつ、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性を低くすることができる。 According to this, since the concave portion is formed on the outer peripheral surface of the base portion, the tightening force on the shaft in the tubular portion is increased, and the rigidity of the universal joint yoke is ensured while ensuring the rigidity of the universal joint yoke. The rigidity against deflection can be reduced.
また、軸方向に延びる前記スリットの軸方向一方側の端部は、前記筒状部の軸方向一方の端面で開口し、軸方向他方の端部は、1対の腕部の間の懐面よりも他方側で閉じており、前記凹部の軸方向他方の端部は、前記懐面よりも一方側に位置してもよい。 Further, the end portion on one side in the axial direction of the slit extending in the axial direction is opened at one end surface in the axial direction of the tubular portion, and the other end portion in the axial direction is a pocket surface between a pair of arms. The other end of the recess in the axial direction may be located on one side of the pocket surface.
これによれば、基部と腕部との接合部分の剛性を高く維持しつつ、締付ボルトの締め付けにより発生する軸力による筒状部のたわみに対する剛性を低くすることができる。 According to this, while maintaining high rigidity of the joint portion between the base portion and the arm portion, it is possible to reduce the rigidity against bending of the tubular portion due to the axial force generated by tightening the tightening bolt.
また、前記連結孔の内周面は、軸方向に延びるセレーションが設けられ、前記連結孔の軸方向他方の端部の内周には、セレーションのない座ぐり部が設けられ、前記凹部の軸方向他方の端部は、前記座ぐり部よりも一方側に位置してもよい。 Further, the inner peripheral surface of the connecting hole is provided with serrations extending in the axial direction, and a counterbore portion without serrations is provided on the inner circumference of the other end of the connecting hole in the axial direction, and the shaft of the recess is provided. Direction The other end may be located on one side of the counterbore.
これによれば、連結孔よりも大径である座ぐり部に発生する応力の集中を緩和することが可能となる。 According to this, it is possible to alleviate the concentration of stress generated in the counterbore portion having a diameter larger than that of the connecting hole.
また、前記凹部は、前記基部の軸方向一方の端面において開口してもよい。これによれば、凹部を備える自在継手用ヨークを鍛造で容易に製造できる。 Further, the recess may be opened at one end surface of the base portion in the axial direction. According to this, a universal joint yoke having a recess can be easily manufactured by forging.
また、前記凹部の1つである第1の凹部は、前記締付板の径方向外方の面に形成されてもよい。また、前記第1の凹部は、1対の前記締付板の両方に形成され、前記締付板の対向する面において開口してもよい。 Further, the first recess, which is one of the recesses, may be formed on the radial outer surface of the tightening plate. Further, the first recess may be formed in both of the pair of the tightening plates and may be opened on the facing surfaces of the tightening plates.
これによれば、筒状部の剛性を高く維持してねじりの力に対する剛性を確保しつつ、締付ボルトの軸力により筒状部の内径を容易に小さくすることが可能となる。 According to this, it is possible to easily reduce the inner diameter of the tubular portion by the axial force of the tightening bolt while maintaining the rigidity of the tubular portion at a high level and ensuring the rigidity against the torsional force.
また、前記筒状部から前記締付板に形成されたボルト挿入孔をさらに備え、前記第1の凹部は、前記ボルト挿入孔の中心軸よりも他方側から軸方向他方に向かって徐々に深さが減少してもよい。 Further, a bolt insertion hole formed from the tubular portion to the tightening plate is further provided, and the first recess is gradually deepened from the other side of the central axis of the bolt insertion hole toward the other in the axial direction. May decrease.
これによれば、締付ボルトの軸力により1対の締付板の間隔を狭める際に発生する歪を抑制することができる。 According to this, it is possible to suppress the strain generated when the distance between the pair of tightening plates is narrowed by the axial force of the tightening bolt.
本開示に係る自在継手用ヨークによれば、自在継手用ヨークのねじりに対する剛性を確保しつつ、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性を低くすることができる。 According to the universal joint yoke according to the present disclosure, it is possible to reduce the rigidity of the universal joint yoke with respect to bending while ensuring the rigidity of the universal joint yoke with respect to torsion.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分に
は同一符号を付してその説明は繰り返さない。説明の便宜上、各図において、構成を簡略
化又は模式化して示したり、一部の構成を簡略化して示したりする場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the figure are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated. For convenience of explanation, in each figure, the configuration may be simplified or schematically shown, or some configurations may be simplified and shown.
また、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 In addition, all of the embodiments described below show comprehensive or specific examples. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components, steps, the order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claim indicating the highest level concept are described as arbitrary components.
また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。 Further, the drawings are schematic views in which emphasis, omission, and ratio adjustment are appropriately performed to show the present invention, and may differ from the actual shape, positional relationship, and ratio.
{1.ステアリング装置100の構成}
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るヨークが用いられたステアリング装置100の模式図である。図1を参照して、ステアリング装置100は、自動車等の車両に搭載される。ステアリング装置100は、ステアリングホイール1と、ステアリングシャフト2と、インターミディエイトシャフト3と、ピニオンシャフト4と、ピニオン5と、ラック6と、タイロッド7,7と、自在継手10A,10Bとを備える。
{1. Configuration of steering device 100}
FIG. 1 is a schematic view of a
以下の説明において、インターミディエイトシャフト3の延びる方向を上下方向と定義する。上方向は、インターミディエイトシャフト3から見てステアリングシャフト2の位置する方向である。下方向は、インターミディエイトシャフト3から見てピニオンシャフト4の位置する方向である。
In the following description, the extending direction of the
ステアリングシャフト2の上方の端部は、ステアリングホイール1に接続され、ステアリングシャフト2の下方の端部は、自在継手10Aによりインターミディエイトシャフト3の上方の端部と接続される。インターミディエイトシャフト3の下方の端部は、自在継手10Bによりピニオンシャフト4の上方の端部と接続される。
The upper end of the
ピニオンシャフト4の下方の端部には、ピニオン5が接続される。ピニオン5は、車両の運転手によるステアリングホイール1の操作に連動して回転する。ラック6は、車両の横方向(ラック6の延びる方向)に延びており、ピニオン5に噛み合っている。
A pinion 5 is connected to the lower end of the
ピニオンシャフト4の回転運動は、ピニオン5及びラック6によって、ラック6の直線運動に変換される。つまり、ラック6は、ピニオンシャフト4の回転によって、車両の横方向に移動する。タイロッド7,7が、ラック6の横方向の移動に応じて車両の転蛇輪8,8を押し引きすることにより、車両の転舵が行われる。
The rotational motion of the
{2.自在継手10A,10Bの構成}
図2は、図1に示すステアリングシャフト2とインターミディエイトシャフト3との接続状態、及び、インターミディエイトシャフト3とピニオンシャフト4との接続状態を示す図である。
{2. Configuration of
FIG. 2 is a diagram showing a connection state between the steering
図2を参照して、自在継手10Aは、十字軸式自在継手(カルダンジョイント)であり、ヨーク11A,12Aと、十字軸13Aとを備える。ヨーク11Aは、締付ボルト14Aにより締め付けられることによって、ステアリングシャフト2の下方の端部と接合される。ヨーク12Aは、インターミディエイトシャフト3の上方の端部と接合される。ヨーク12Aとインターミディエイトシャフト3との接合は、例えば、溶接により行われる。ヨーク11A,12Aは、十字軸13Aにより連結される。
With reference to FIG. 2, the
自在継手10Bは、十字軸式自在継手であり、ヨーク11B,12Bと、十字軸13Bとを備える。本実施の形態では、自在継手10Bは、ヨーク11B,12Bの2種類のヨークを使用しているが、このうち、ヨーク11Bが本発明に係るヨークである。ヨーク11Bは、締付ボルト14Bにより締め付けられることによって、ピニオンシャフト4の上方の端部と接合される。ヨーク12Bは、インターミディエイトシャフト3の下方の端部と接合される。ヨーク12Bとインターミディエイトシャフト3との接合は、例えば、溶接により行われる。ヨーク11B,12Bは、十字軸13Bにそれぞれ連結される。
The universal joint 10B is a cross-axis type universal joint, and includes
自在継手10Bに用いられるヨーク11Bの構造は、自在継手10Aに用いられているヨーク11Aの構造と同じである。従って、以下の説明では、ヨーク11Aについて詳細に説明し、ヨーク11Bについての説明を省略する。
The structure of the
[第1の実施の形態]
{3.自在継手用ヨーク11Aの構成}
図3は、図2に示すヨーク11Aの斜視図である。図3を参照して、ヨーク11Aは、基部21と、腕部22,23とを備える。
[First Embodiment]
{3. Configuration of universal
FIG. 3 is a perspective view of the
図3を参照して、中心軸線CLの延びる方向を軸方向と称し、中心軸線CLに対して垂直な方向を径方向と定義する。軸方向のうち、図3における紙面右方を軸方向一方と定義し、図3における紙面左方を軸方向他方と定義する。つまり、軸方向一方は、基部21から腕部22,23が延びる方向と反対の方向であり、軸方向他方は、基部21から腕部22,23が延びる方向である。また、径方向のうち、腕部22と腕部23とが対向する方向を対向方向と定義する。
With reference to FIG. 3, the direction in which the central axis CL extends is referred to as an axial direction, and the direction perpendicular to the central axis CL is defined as a radial direction. Of the axial directions, the right side of the paper surface in FIG. 3 is defined as one axial direction, and the left side of the paper surface in FIG. 3 is defined as the other axial direction. That is, one of the axial directions is the direction opposite to the direction in which the
基部21は、ステアリングシャフト2の下方の端部と接合される。腕部22,23は、基部21の軸方向他方の端部から軸方向他方に延びており、十字軸13Aと連結される。基部21と、腕部22,23とは、例えば、冷間鍛造により一体的に形成されている。
The
図3を参照して、基部21は、筒状部211と、締付部212とを有する。
With reference to FIG. 3, the
筒状部211は、軸方向に延びる筒形状である。筒状部211は、連結孔215を有する。連結孔215は、筒状部211を軸方向に貫通する孔である。連結孔215の中心軸は、中心軸線CLに一致している。筒状部211の内周面には、雌セレーション217が形成されている。
The
筒状部211の軸方向他方側の端面である懐面218(図5参照)であり、筒状部211の軸方向他方側の内周面には、懐面218から一方側に向かって拡径した座ぐり部219が設けられている。座ぐり部219には雌セレーション217は形成されていない。座ぐり部219を設けることにより、連結孔215の他方側端部に発生する応力を緩和することができる。
It is a pocket surface 218 (see FIG. 5) which is an end surface on the other side in the axial direction of the
締付部212は、基部21において締付ボルト14Aにより締め付けられる部分であり、筒状部211の外周側面から、径方向外方(対向方向)に突出している。言い換えれば、締付部212が筒状部211の外周側面から突出する方向は、腕部23から腕部22を見た方向である。
The tightening
図4は、図2に示すヨーク11Aの正面図である。図4を参照して、ヨーク11Aは、さらに、スリット24を有する。スリット24は、図3に示すように、筒状部211の内周面と、締付部212における径方向外側の面との間を貫通する。つまり、スリット24は、筒状部211の内周面と外周側面との間を貫通するとともに、締付部212を軸方向及び対向方向に垂直な方向に貫通している。スリット24は、図4に示すように軸方向に延びており、筒状部211及び締付部212の軸方向一方の端面で開口している。一方、スリット24の軸方向他方の端部は、閉じている。また、スリット24の軸方向他方の端部は、連結孔221が形成される場所まで延びておらず、1対の腕部22,23の間の懐面218よりも他方側で閉じている。これにより、連結孔221の形状変化を防ぐことができる。
FIG. 4 is a front view of the
締付部212は、1対の締付板213,214を有する。締付板213,214は、軸方向及び対向方向の両者に略平行な板状であり、筒状部211の外周側面から径方向外方(対向方向)に延びる。締付板213,214は、スリット24を挟んで対向している。
The tightening
図5は、図2に示すヨーク11Aの平面図である。図5を参照して、基部21は、接続部216を有する。接続部216は、中心軸線CLを基準として締付板213,214の反対側に位置しており、筒状部211の軸方向他方の端部から径方向外方(対向方向)に突出している。接続部216の軸方向他方の端部から、腕部23が軸方向他方に延びている。
FIG. 5 is a plan view of the
図3を参照して、基部21は、さらに、ボルト挿入孔26を有する。ボルト挿入孔26は、筒状部211から締付板213,214に形成されており、連結孔215と繋がっている。締付板213,214に形成されたボルト挿入孔26の中心軸は、中心軸線SLに一致する。中心軸線SLは、軸方向及び対向方向の両者に対して垂直であり、かつ、中心軸線CLとねじれの位置にある。
With reference to FIG. 3, the base 21 further has a
図3を参照して、基部21は、さらに、第1の凹部27,27を有する。第1の凹部27,27は、締付板213,214における径方向外方の面213a,214aに形成されている窪みである。第1の凹部27,27は、軸方向に延びている。第1の凹部27は、スリット24を基準にして線対称となるように形成されている。
With reference to FIG. 3, the base 21 further has first recesses 27, 27. The first recesses 27 and 27 are recesses formed on the radial
図6は、図3に示すヨーク11Aを軸方向一方から軸方向他方に見た図である。図6において、雌セレーション217を省略してヨーク11Aを示している。
FIG. 6 is a view of the
図6を参照して、第1の凹部27,27は、ステアリングシャフト2が挿入される軸方向一方端部から1対の腕部22,23が延在する軸方向他端に向かって延在し、締付板213,214の径方向外方の面に連結孔215に向かって陥凹状に形成されている。第1の凹部27,27は、締付板213,214の軸方向一方の端面において開口している。これにより、鍛造時に基部21、腕部22,23等と同時に第1の凹部27,27を形成することができ、鍛造用金型と鍛造後の自在継手用ヨーク11Aとを軸方向に相互に取り外すことができる。
With reference to FIG. 6, the
第1の凹部27,27における軸方向他方の端は、スリット24の軸方向他方の端よりも、締付板213,214の軸方向一方の端部に近い。本実施の形態の場合、凹部の1つである第1の凹部27,27の軸方向他方の端部は、1対の腕部22,23の間にある懐面218よりも一方側に位置している。これにより、基部21と腕部22との間の剛性を確保している。さらに、第1の凹部27,27の軸方向他方の端部は、座ぐり部219よりも一方側に位置する。これにより、応力の集中が生じやすい座ぐり部219近傍の剛性を高く維持することができる。また、座ぐり部219は、2つの腕部22,23の付け根に位置することから、2つの腕部22,23からの捩れ力を受ける箇所である。仮に第1の凹部27,27を座ぐり部219の近くに配置すると、座ぐり部219周辺の剛性が低下し、2つの腕部22,23からの捩れ力を受けると、座ぐり部219に応力が集中する。そのため、座ぐり部219周辺の剛性を維持するために凹部27,27は座ぐり部219から離して配置されている。
The other end in the axial direction of the
また、締付板213に形成されている第1の凹部27,27は、締付板213が締付板214に対向する面においてそれぞれ開口している。締付板213に形成されている第1の凹部27,27の深さは、締付板213が締付板214に対向する面において最大となっている。第1の凹部27,27は、締付板213,214の外側の面においてはそれぞれ開口しておらず、三方で囲まれた状態となっている。
Further, the
第1の凹部27,27は、締付板213,214の径方向外方の面213a,214aとボルト挿入孔26との内周面とを貫通しない。つまり、締付板213,214の径方向外方の面213a,214aを基準にした場合における第1の凹部27,27の最大深さは、径方向における締付板213,214の径方向外方の面213a,214aからボルト挿入孔26の内周面との最短距離よりも小さい。また、第1の凹部27,27の最大深さは、径方向における締付板213,214の径方向外方の面213a,214aからボルト挿入孔26に挿入される締付ボルト14A用のボルト座ぐり部261(図5参照)までの最短距離よりも長い。第1の凹部27,27は、ボルト挿入孔26の中心軸に一致する中心軸線SLよりも他方側から軸方向の他方に向かって徐々に深さが減少している。
The first recesses 27, 27 do not penetrate the radial
第1の実施の形態の場合、凹部として第1の凹部27,27が締付板213,214の径方向外方の面213a,214aに設けられているが、筒状部211には凹部が設けられていない。これにより、筒状部211の剛性を高い状態で維持しつつ、締付ボルト14Aの軸力により締付板213,214の間隔を狭めることにより、筒状部211がステアリングシャフト2の先端部を包み込むように弾性変形し、雄セレーション2aと雌セレーション217とを強く係合させることができる。
In the case of the first embodiment, the
腕部22,23は、対をなしており、中心軸線CLを挟んで対向して配置される。腕部22,23は、軸方向に見て、筒状部211の外周側面よりも径方向外方に位置するように配置される。腕部22は、基部21における締付部212の軸方向他方の端部から軸方向他方に延びる。腕部23は、基部21における接続部216の軸方向他方の端部から軸方向他方に延びる。腕部22,23の各々には、十字軸13Aを連結するための連結孔221,231が形成されている。
The
{4.ヨーク11Aとステアリングシャフト2との接合}
ヨーク11Aとステアリングシャフト2との接合について、図5を参照しながら説明する。なお、図5において、軸方向一方が、図1に示す上方に対応し、軸方向他方が図1に示す下方に対応している。図5では、ステアリングシャフト2のうち、ヨーク11Aと接合される下方の端部のみが示されている。
{4. Joining
The connection between the
図5を参照して、ステアリングシャフト2の下方の端部が、ヨーク11Aにおける筒状部211の軸方向一方の端部から連結孔215に挿入される。このとき、ステアリングシャフト2の外周面に形成されている雄セレーション2aが、ヨーク11Aにおける筒状部211の連結孔215に形成された雌セレーション217と噛み合うように、ステアリングシャフト2が連結孔215に挿入される。
With reference to FIG. 5, the lower end of the
次に、連結孔215に挿入されたステアリングシャフト2の位置合わせを行う。図5に示すように、ステアリングシャフト2の下方の端部において、周方向に沿って連続した溝2bが形成されている。溝2bは、雄セレーション2aを軸方向において2分割する位置に形成されており、径方向外方に向かって開口している。ステアリングシャフト2の位置合わせでは、ヨーク11Aに形成されたボルト挿入孔26の位置と、ステアリングシャフト2の溝2bの位置とを、軸方向において一致させる。
Next, the steering
ステアリングシャフト2の位置合わせの後に、締付ボルト14Aをボルト挿入孔26に挿入することにより、締付板213,214を締め付ける。締付ボルト14Aの締め付けにより発生する軸力により、締付板213,214は、スリット24の幅(中心軸線SL方向のサイズ)が狭くなるように弾性変形する。
After the alignment of the
スリット24の幅が狭くなるにつれて、筒状部211は、連結孔215の内径が小さくなるように弾性変形する。この結果として、筒状部211の内周面と、ステアリングシャフト2の下方の端部の外周面との接触面積が大きくなり、締付力が上がるため、ヨーク11Aとステアリングシャフト2の下方の端部とが強固に接合される。
As the width of the
また、ボルト挿入孔26に挿入された締付ボルト14Aは、ステアリングシャフト2の溝2bに嵌まっている。従って、ステアリングシャフト2が連結孔215から脱落することが防止される。
Further, the tightening
ヨーク11Aにおいて、第1の凹部27,27が、締付板213,214の径方向外方の面213a,214aに形成されている。これにより、基部21全体のたわみに対する剛性を小さくすることができる。つまり、第1の凹部27,27が、締付板213,214の径方向外方の面213a,214aに形成することにより、連結孔215の内径が小さくなるように筒状部211が弾性変形しやすくなる。
In the
結果として、第1の凹部27,27を締付板213,214に形成しない従来のヨークに比べて、ヨーク11Aは、締付ボルト14Aの締め付けにより発生する軸力の損失低下を防ぐことができる。基部21の内周面と、ステアリングシャフト2の下方の端部の外周面との接触面積が大きくなり、締付力があがるため、ヨーク11Aとステアリングシャフト2の下方の端部との接合をより強固にすることができる。
As a result, the
また、基部21の内周面と、ステアリングシャフト2の下方の端部の外周面との接触面積を大きくすることができるため、ヨーク11Aは、雌セレーション217と雄セレーション2aとの間に隙間が発生することを防止できる。ステアリングシャフト2の回転に応じてヨーク11Aが回転するたびに、雌セレーション217と雄セレーション2aとが接触を繰り返すことが防止される。この結果として、異音の発生や、雌セレーション217及び雄セレーション2aの摩耗の進行を抑制できるため、ヨーク11Aの耐久性を向上させることができる。
Further, since the contact area between the inner peripheral surface of the
なお、第1の実施の形態において、締付板213,214の径方向外方の面213a,214aの両者に第1の凹部27,27が形成されていたが、これに限られない。締付板213,214の径方向外方の面213a,214aのいずれか一方に第1の凹部27が形成されていてもよい。この場合であっても、基部21全体のたわみに対する剛性を小さくすることができるため、ヨーク11Aとステアリングシャフト2の下方の端部とを強固に接合することができる。
In the first embodiment, the
また、締付板213,214の径方向外方の面213a,214aに形成される第1の凹部27,27が、スリット24を基準にして線対称に形成されている例を説明したが、これに限られない。第1の凹部27,27は、線対称でなくてもよい。この場合であっても、基部21全体のたわみに対する剛性を小さくすることができるため、ヨーク11Aとステアリングシャフト2の下方の端部とを強固に接合することができる。
Further, an example has been described in which the
上述のように、ヨーク11Bは、ヨーク11Aと同様の構成を有している。このため、ヨーク11Bは、筒状部211とピニオンシャフト4との接合を強固にすることができ、ヨーク11Bの耐久性を向上させることができる。また、ヨーク11Bにおけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク11Bがピニオンシャフト4の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。
As described above, the
[第2の実施の形態]
図7は、本発明の第2の実施の形態に係るヨーク30の斜視図である。図7を参照して、ヨーク30は、上記第1の実施の形態に係るヨーク11A(図2参照)と同様に、ステアリングシャフト2の下方の端部と接合される。なお、ヨーク30は、図2に示すヨーク11Bと同様に、ピニオンシャフト4の上方の端部と接合されてもよい。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a perspective view of the
図7を参照して、ヨーク30は、基部31と、腕部22,23とを備える。つまり、ヨーク30は、図3に示す基部21に代えて、図7に示す基部31を備えている点でヨーク11Aと異なる。
With reference to FIG. 7, the
基部31は、基部21が有する第1の凹部27,27(図3参照)に代えて第2の凹部37(図7参照)を有する点を除き、基部21と同様の構成を有する。つまり、ヨーク30では、第1の凹部27,27が、締付板213,214の径方向外方の面213a,214aに形成されていない。
The
以下、基部31については、上記第1の実施の形態の基部21と異なる点を中心に説明し、基部21と共通の構成についての説明を省略する。
Hereinafter, the
凹部の1つである第2の凹部37は、基部31の径方向外方の面であって筒状部211の外周側面及び接続部216の外周側面に連続して形成される窪みである。第2の凹部37は、連結孔215を基準にして、締付板213,214と反対側に位置する。第2の凹部37は、筒状部211の外周側面と筒状部211の内周面との間を貫通しておらず、接続部216の外周側面と筒状部211の内周面との間を貫通していない。
The
第2の凹部37は、軸方向に延びており、径方向外方に開口している。第2の凹部37は、筒状部211の軸方向一方の端部まで延びており、筒状部211の軸方向一方の端部において開口している。第2の凹部37の軸方向他方の端は、接続部216において閉じている。
The
筒状部211及び接続部216に連続して第2の凹部37を形成することにより、筒状部211の周方向の一部において、筒状部211における外周側面と内周側面との厚さを小さくすることができる。第2の凹部37が形成された筒状部211は、第2の凹部37が形成されていない筒状部211に比べて、たわみに対する剛性を低下させることができる。この結果、ヨーク30は、第1の実施の形態に係るヨーク11Aと同様に、筒状部211とステアリングシャフト2とを強固に接合することができ、ヨーク30の耐久性を向上させることができる。第1の実施の形態に係るヨーク11Aと同様に、ヨーク30におけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク30がステアリングシャフト2の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。
By forming the
第2の実施の形態に係るヨーク30をピニオンシャフト4の上方の端部と接合するヨークとして使用することもできる。この場合であっても、筒状部211とピニオンシャフト4とを強固に接合することができ、ヨーク30の耐久性を向上させることができる。また、ヨーク30におけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク30がピニオンシャフト4の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。
The
[第3の実施の形態]
図8は、本発明の第3の実施の形態に係るヨーク40の斜視図である。図8を参照して、ヨーク40は、上記第1の実施の形態に係るヨーク11A(図2参照)と同様に、ステアリングシャフト2の下方の端部と接合される。なお、ヨーク40は、図2に示すヨーク11Bと同様に、ピニオンシャフト4の上方の端部と接合されてもよい。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a perspective view of the
図8を参照して、ヨーク40は、基部41と、腕部22,23とを備える。つまり、ヨーク40は、図3に示す基部21に代えて、図8に示す基部41を備えている点でヨーク11Aと異なる。
With reference to FIG. 8, the
図9は、図8に示すヨーク40を軸方向一方から軸方向他方に見た側面図である。図9において、雌セレーション217を省略している。図8及び図9を参照して、基部41は、基部21が有する第1の凹部27,27に代えて、凹部の1つである第3の凹部47,47を有する点を除き、基部21と同様の構成を有する。つまり、ヨーク40において、第1の凹部27,27が、締付板213,214の径方向外方の面213a,214aに形成されていない。以下、基部41については、上記第1の実施の形態の基部21と異なる点を中心に説明し、基部21と共通の構成についての説明を省略する。
FIG. 9 is a side view of the
第3の凹部47,47は、筒状部211の外周側面に形成される溝であり、軸方向に延びており、径方向に見て腕部22と腕部23の間に位置している。また、第3の凹部47,47は、径方向に関して重なるように配置されている。また、第3の凹部47,47は、中心軸線SLの延びる方向に関して、スリット24を挟んで配置されている。つまり、第3の凹部47,47は、軸方向及び対向方向の両者に直交する方向に関して、中心軸線CLを基準に対称に配置されている。第3の凹部47,47の各々は、筒状部211の外周側面と筒状部211の内周面との間を貫通していない。
The third recesses 47, 47 are grooves formed on the outer peripheral side surface of the
第3の凹部47,47は、筒状部211の軸方向一方の端部において開口している。第3の凹部47,47は、筒状部211の軸方向他方の端部において開口している。
The third recesses 47, 47 are open at one end of the
筒状部211に第3の凹部47,47を形成することにより、筒状部211の周方向の一部において、外周側面と内周側面との厚さを小さくすることができる。第3の凹部47,47が形成された筒状部211は、第3の凹部47、47が形成されていない筒状部211に比べて、たわみに対する剛性を低下させることができる。この結果、ヨーク40は、第1の実施の形態に係るヨーク11Aと同様に、筒状部211とステアリングシャフト2との接合を強固にすることができ、耐久性を向上させることができる。第1の実施の形態に係るヨーク11Aと同様に、ヨーク40におけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク40がステアリングシャフト2の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。
By forming the
なお、本実施の形態では、第3の凹部47,47が筒状部211に形成される例を説明したが、これに限られない。筒状部211に形成される第3の凹部47の数は1つであってもよい。この場合であっても、基部41のたわみに対する剛性を低下させることができる。
In this embodiment, an example in which the
また、本実施の形態では、第3の凹部47が筒状部211の軸方向一方の端部及び筒状部211の軸方向他方の端部で開口している例を説明したが、これに限られない。第3の凹部47は、筒状部211の軸方向一方の端部及び筒状部211の軸方向他方の端部の少なくとも一方で開口していればよい。あるいは、第3の凹部47は、筒状部211の軸方向一方の端部及び筒状部211の軸方向他方の端部において開口していなくてもよい。この場合であっても、基部41のたわみに対する剛性を低下させることができる。また、応力の集中が生じやすい座ぐり部219近傍の剛性を高く維持するため、第3の凹部47の軸方向他方の端部は、1対の腕部22,23の間にある懐面218よりも一方側に位置し、さらに、第1の凹部27,27の軸方向他方の端部は、座ぐり部219よりも一方側に位置してもかまわない。
Further, in the present embodiment, an example in which the
第3の実施の形態に係るヨーク40をピニオンシャフト4の上方の端部と接合するヨークとして使用することもできる。この場合であっても、ヨーク40とピニオンシャフト4とを強固に接合することができ、ヨーク40の耐久性を向上させることができる。また、ヨーク40におけるねじれに対する剛性が低下しないため、ヨーク40がピニオンシャフト4の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。
The
[変形例]
上記第1の実施の形態では、ヨーク11Aにおける基部21が、第1の凹部27を有しており、その他の凹部を有していない例を説明したが、これに限られない。ヨーク11Aにおける基部21は、第1の凹部27に加えて、第2の凹部37及び第3の凹部47の少なくとも一方を有してもよい。この場合であっても、ヨーク11Aにおけるたわみに対する剛性をさらに低下させることができるため、ヨーク11Aにおける筒状部211とステアリングシャフト2との接合をさらに強固にすることができる。
[Modification example]
In the first embodiment, the example in which the
また、図2に示すヨーク11Bにおける基部21が、第1の凹部27に加えて、第2の凹部37及び第3の凹部47の少なくとも一方を有してもよい。この場合であっても、ヨーク11Bにおけるたわみに対する剛性をさらに低下させることができるため、ヨーク11Bにおける筒状部211とステアリングシャフト2との接合をさらに強固にすることができる。
Further, the
また、上記第1の実施の形態では、ヨーク11Aにおいて、第1の凹部27,27が締付板213,214の径方向外方の面に軸方向に延びている例を説明したが、これに限られない。例えば、第1の凹部27,27における軸方向のサイズが、径方向のサイズよりも小さくてもよい。この場合であっても、筒状部211とステアリングシャフト2とを強固に接合することができ、ヨーク11Aの耐久性を向上させることができる。また、ヨーク11Aにおけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク11Aがピニオンシャフト4の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。
Further, in the first embodiment described above, in the
上記実施の形態では、ヨーク11Aにおける基部21が接続部216を有する例を説明したが、基部21が接続部216を有していなくてもよい。この場合、腕部23は、筒状部211の軸方向他方における端面から軸方向他方に延びていればよい。
In the above embodiment, the example in which the
上記実施の形態では、ヨーク11Aがステアリングシャフト2に接合され、ヨーク11Bがピニオンシャフト4の上方の端部に接合される例を説明したが、これに限られない。ヨーク11Aを、ステアリングシャフト2だけでなく、インターミディエイトシャフト3の上方及び下方の少なくとも一方の端部に接合してもよい。
In the above embodiment, an example in which the
シャフトと接合される自在継手用ヨークは、筒状部と、1対の腕部と、1対の締付板と、第1の凹部とを備える。筒状部において、連結孔が軸方向に貫通する。筒状部における軸方向一方の端部からシャフトが連結孔に挿入される。1対の腕部は、筒状部の軸方向他方の端部から軸方向に延び、連結孔を挟んで対向する。1対の締付板は、筒状部の内周面と筒状部の外周側面とを貫通するスリットを挟むように対向して配置され、筒状部の外周側面から径方向外方に突出する。第1の凹部は、1対の締付板の少なくとも一方における径方向外方の面に形成される。 The universal joint yoke to be joined to the shaft includes a tubular portion, a pair of arm portions, a pair of tightening plates, and a first recess. In the tubular portion, the connecting hole penetrates in the axial direction. The shaft is inserted into the connecting hole from one end of the tubular portion in the axial direction. The pair of arms extends axially from the other end of the tubular portion in the axial direction and faces each other with a connecting hole in between. The pair of tightening plates are arranged so as to face each other so as to sandwich a slit penetrating the inner peripheral surface of the tubular portion and the outer peripheral side surface of the tubular portion, and protrude outward in the radial direction from the outer peripheral side surface of the tubular portion. do. The first recess is formed on the radial outer surface of at least one of the pair of tightening plates.
これによれば、第1の凹部が1対の締付板の少なくとも一方の径方向外方の面に形成されることにより、基部とシャフトとの締付力が上がり、自在継手用ヨークのねじりに対する剛性を確保しつつ、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性を低くすることができる。 According to this, the first recess is formed on at least one radial outer surface of the pair of tightening plates, so that the tightening force between the base and the shaft is increased, and the twist of the universal joint yoke is increased. It is possible to reduce the rigidity of the universal joint yoke with respect to bending while ensuring the rigidity against bending.
また、自在継手用ヨークは、さらに、第2の凹部を備える。第2の凹部は、筒状部の外周側面に形成され、連結孔を挟んで1対の締付板と反対に位置し、軸方向に延びる。 Further, the universal joint yoke further includes a second recess. The second recess is formed on the outer peripheral side surface of the tubular portion, is located opposite to the pair of tightening plates with the connecting hole interposed therebetween, and extends in the axial direction.
また、自在継手用ヨークは、さらに、第3の凹部を備える。第3の凹部は、筒状部の外周側面に形成され、軸方向に延びる溝である。 Further, the universal joint yoke further includes a third recess. The third recess is a groove formed on the outer peripheral side surface of the tubular portion and extending in the axial direction.
これらによれば、第2の凹部が形成され、第3の凹部が形成される。これらにより、基部とシャフトとの締付力が上がり、自在継手用ヨークのねじりに対する剛性を確保しつつ、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性をさらに低くすることができる。 According to these, a second recess is formed and a third recess is formed. As a result, the tightening force between the base and the shaft is increased, and the rigidity of the universal joint yoke with respect to torsion can be ensured, while the rigidity of the universal joint yoke with respect to bending can be further reduced.
また、第1の凹部は、1対の締付板の少なくとも一方における径方向外方の面において、軸方向に延びる。 Also, the first recess extends axially on the radial outer surface of at least one of the pair of tightening plates.
これによれば、1対の締付板の少なくとも一方において、たわみに対する剛性を軸方向にわたって小さくすることができる。このため、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性をさらに低くすることができる。 According to this, in at least one of the pair of tightening plates, the rigidity against bending can be reduced in the axial direction. Therefore, the rigidity of the universal joint yoke with respect to bending can be further reduced.
また、自在継手用ヨークは、さらに、接続部を備える。接続部は、連結孔を挟んで1対の締付板と反対に位置し、筒状部の軸方向他方の端部から径方向外方に突出する。1対の腕部のうち一方の腕部は、接続部から軸方向に延びる。第2の凹部は、筒状部の外周側面から接続部の外周側面にかけて連続して形成されている。 Further, the universal joint yoke further includes a connection portion. The connecting portion is located opposite to the pair of tightening plates across the connecting hole and projects radially outward from the other end of the tubular portion in the axial direction. One of the pair of arms extends axially from the connection. The second recess is continuously formed from the outer peripheral side surface of the tubular portion to the outer peripheral side surface of the connecting portion.
この構成によれば、自在継手用ヨークが接続部を備える場合において、第2の凹部が形成される領域を広く確保することができる。従って、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性をさらに低くすることができる。 According to this configuration, when the universal joint yoke includes a connection portion, a wide area where the second recess is formed can be secured. Therefore, the rigidity of the universal joint yoke with respect to bending can be further reduced.
また、第3の凹部は、筒状部の軸方向一方の端部及び軸方向他方の端部において開口している。 Further, the third recess is open at one end in the axial direction and the other end in the axial direction of the tubular portion.
この構成によれば、第3の凹部の軸方向における長さを大きくすることができるため、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性をさらに低くすることができる。 According to this configuration, since the length of the third recess in the axial direction can be increased, the rigidity of the universal joint yoke with respect to bending can be further reduced.
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above-described embodiment is merely an example for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented within a range that does not deviate from the gist thereof.
100 ステアリング装置
1 ステアリングホール
2 ステアリングシャフト
3 インターミディエイトシャフト
4 ピニオンシャフト
11A,11B,12A,12B,30,40 ヨーク
21,31,41 基部
22,23 腕部
27 第1の凹部
37 第2の凹部
47 第3の凹部
211 筒状部
212 締付部
213,214 締付板
215 連結孔
216 接続部
100 Steering device 1
Claims (5)
前記基部は、
連結孔が軸方向に貫通し、軸方向一方の端部からシャフトが前記連結孔に挿入される筒状部と、
前記筒状部の内周面と前記筒状部の外周側面とを貫通するスリットを挟むように対向して配置され、前記筒状部の外周側面から径方向外方に突出する1対の締付板と、
前記基部の径方向外方の面に形成された凹部と、を備え、
軸方向に延びる前記スリットの軸方向一方側の端部は、前記筒状部の軸方向一方の端面で開口し、軸方向他方の端部は、1対の腕部の間の懐面よりも他方側で閉じており、
前記凹部の軸方向他方の端部は、前記懐面よりも一方側に位置し、
前記連結孔の内周面は、軸方向に延びるセレーションが設けられ、前記連結孔の軸方向他方の端部の内周には、セレーションのない座ぐり部が設けられ、
前記凹部の軸方向他方の端部は、前記座ぐり部よりも一方側に位置する
自在継手用ヨーク。 A universal joint yoke having a base and a pair of arms extending axially from the other end of the base in the axial direction.
The base is
A cylindrical portion through which the connecting hole penetrates in the axial direction and the shaft is inserted into the connecting hole from one end in the axial direction.
A pair of clamps that are arranged facing each other so as to sandwich a slit penetrating the inner peripheral surface of the tubular portion and the outer peripheral side surface of the tubular portion, and project radially outward from the outer peripheral side surface of the tubular portion. With a veneer,
With a recess formed on the radial outer surface of the base ,
One end of the slit extending in the axial direction on one axial direction opens at one end face in the axial direction of the tubular portion, and the other end in the axial direction is larger than the pocket surface between the pair of arms. Closed on the other side,
The other end of the recess in the axial direction is located on one side of the pocket surface.
The inner peripheral surface of the connecting hole is provided with serrations extending in the axial direction, and the inner circumference of the other end of the connecting hole in the axial direction is provided with a counterbore portion without serrations.
The other end of the recess in the axial direction is located on one side of the counterbore.
Yoke for universal joints.
請求項1に記載の自在継手用ヨーク。 The universal joint yoke according to claim 1, wherein the recess is open at one end surface of the base in the axial direction.
請求項1または2に記載の自在継手用ヨーク。 The universal joint yoke according to claim 1 or 2 , wherein the first recess, which is one of the recesses, is formed on the radial outer surface of the tightening plate.
請求項3に記載の自在継手用ヨーク。 The universal joint yoke according to claim 3 , wherein the first recess is formed in both of the pair of the tightening plates and is open on the facing surfaces of the tightening plates.
前記第1の凹部は、前記ボルト挿入孔の中心軸よりも他方側から軸方向他方に向かって徐々に深さが減少する
請求項3または4に記載の自在継手用ヨーク。 Further provided with a bolt insertion hole formed in the tightening plate from the tubular portion,
The universal joint yoke according to claim 3 or 4 , wherein the depth of the first recess gradually decreases from the other side of the central axis of the bolt insertion hole toward the other in the axial direction.
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