JP2008196650A - 自在継手、これを使用したステアリング装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一対のアーム部とこれらアーム部を連結する連結部とでU字状に形成されてシャフトに連結された一対のヨークと、該一対のヨークを連結する十字軸とで構成される自在継手17Aであって、少なくとも一方のヨーク23における連結部23cに形成された前記シャフト21との連結孔23dの形状を、前記一対のアーム部23a,23bの中央部間を前記連結孔の中心を通って結ぶ第1の線と前記連結孔の中心を通って前記第1の線と直交する第2の線とを座標軸とするXY座標系で、前記両座標軸に対して45度ずれた仮想線L1〜L4近傍の高応力領域A1〜A4で、応力集中を抑制する形状変化率に設定した。
【選択図】図3
Description
さらに、請求項3に係る自在継手は、請求項1又は2に係る発明において、前記仮想線近傍の領域は、前記座標系における第1の線及び第2の線で区切られる4象限の各領域において、当該仮想線を挟む±15度の範囲内であることを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係る自在継手は、請求項4に係る発明において、前記セレーション孔及びスプライン孔の一対のアーム側の端面に座繰りが形成されていることを特徴としている。
さらに、請求項7に係るステアリング装置は、前記請求項1乃至6に記載の自在継手を使用したことを特徴としている。
また、本発明による自在継手をステアリング装置に適用すると、ステアリング装置自体の耐久性を向上させることができると共に、操舵フィーリングを向上させることができるという効果が得られる。
図1は、本発明の自在継手を電動パワーステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す全体構成図、中間シャフトの拡大縦断面図、図3及び図4は自在継手のヨークを示す側面図、図5は高トルク伝達時の高応力部位を示す連結孔を模式的に示すヨークの側面図である。
ステアリングギヤ機構6のラック軸(図示せず)は、タイロッド5を介して図示しない転舵輪に連結されている。
また、ステアリングシャフト2を挿通した筒状のステアリングコラム3は、アウターコラム9とインナーコラム10とをテレスコープ状に組み合わせてなり、軸方向きの衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる所謂コラプシブル構造としている。
そして、ステアリングコラム3のアウターコラム9がアッパブラケット15Uによって車体側部材16にチルト及びテレスコ位置調整可能に支持されていると共に、操舵補助機構4におけるウォーム減速機11のハウジング11aが車体側部材16に取付けられたロアブラケット15Lに回動自在に支持されたピボットピン15pを中心として上下方向に揺動可能に支持されている。
ここで、自在継手17Aは、図2に示すように、一対のヨーク23及び24と、これら一対のヨーク23及び24を連結する十字軸25とで構成されている。ヨーク23は、一対のアーム部23a及び23bと、これらアーム部23a及び23bの基部間を連結する連結部23cとでU字状に形成されている。そして、連結部23cには、ヨーク23の側面図を表す図3に示すように、中心位置に連結孔23dが貫通形成されている。この連結孔23dの内周面には、一対のアーム部23a及び23bの中央部間を前記連結孔23dの中心を通って結ぶ第1の線をY軸とし、この第1の線と直交し、連結孔23dの中心を通る第2の線をX軸とするXY座標系で、第1〜第4象限におけるXY座標軸に対して45度ずれた仮想線L1〜L4の近傍例えば仮想線L1〜L4を挟んで反時計方向及び時計方向に±15°の範囲即ちX軸を0°とすると、第1象限では30°〜60°の範囲、第2象限では120°〜150°の範囲、第3象限では210°〜240°の範囲及び第4上限では300°〜330°の範囲に設定される高応力領域A1〜A4を除く領域にセレーション穴部SH1〜SH4を形成し、高応力領域A1〜A4には形状変化率が応力集中を抑制する小さい値となるように例えば連結孔23dの中心点を中心とする円筒内面CI1〜CI4が形成されている。
さらに、十字軸25は、図2に示すように、胴部25aと、この胴部に十字状に夫々形成した4個の軸部25bとで構成されている。各軸部25bはその先端部に中心軸位置にスパイダーピン25cが埋設されていると共に、外周面にニードルベアリング25dが配設され、スパイダーピン25c及びニードルベアリング25dを覆うようにベアリングカップ25eが配設されている。そして、十字軸25の各軸部25bが、ヨーク23及び24のアーム部23a,23b及び24a,24bに形成されたベアリングカップ挿通孔26に挿通されている。
さらに、雄軸21は、図2に示すように、小径の中央軸部21aとその左端に形成された中央軸部21aより大径に形成されたセレーション軸部21b及び右端に形成された連結軸部21cとを有する。セレーション軸部21bは軸方向長さが比較的長めに形成され、連結軸部21cは軸方向長さが比較的短めに形成されている。そして、連結軸部21cには前述したように図3に示すセレーション軸部SS1〜SS4及び円筒外周面CO1〜CO4が形成されている。
今、運転者がステアリングホイール1を操舵すると、ステアリングホイール1に伝達された操舵トルクを図示しない操舵トルクセンサで検出すると共に、車速を図示しない車速センサで検出し、操舵トルクと車速とに基づいて図示しない操舵補助制御装置で、操舵状態での最適な操舵補助力を発生するように電動モータ12を駆動制御する。
このように、操舵補助機構4がステアリングコラム3の出力側に設けられているので、ウォーム減速機11の出力軸14には大きな操舵トルクが作用することになり、この大きな操舵トルクが自在継手17A及び17Bと中間シャフト18とを介してステアリングギヤ機構6に伝達される。
また、上記第1の実施形態においては、高応力領域A1〜A4として、仮想線L1〜L4を挟む±15°の範囲に設定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、仮想線L1〜L4の近傍の特に応力集中が大きくなる領域のみを欠歯状態として形状変化率の小さい内周面を形成するようにしてもよく、逆に高応力領域A1〜A4を、仮想線L1〜L4を挟む±15°の範囲より大きく設定するようにしてもよく、セレーション穴部SH1〜SH4とセレーション軸部SS1〜SS4とのセレーション結合で最大操舵トルクを伝達可能な程度までセレーション穴部SH1〜SH4の形成領域を狭めることができる。
この第2の実施形態では、高応力領域の厚みを薄くして捩れ易くすることにより、高応力領域での応力集中を抑制するようにしたものである。
すなわら、第2の実施形態では、自在継手17A(又は17B)のヨーク23は、その縦断面図及びその矢印H方向から見た矢視図である図6(a)及び(b)に示すように、連結部23cの連結孔24dの全内周に亘ってセレーション孔部SH0を形成すると共に、連結孔24dのアーム部23a及び23b側端面に連結孔23dの内径より大きな内径の座繰り孔30が形成されていることを除いては前述した第1の実施形態と同様の構成を有する。
なお、上記第2の実施形態においては連結孔23dの内周面に全周に亘ってセレーション穴部SH0を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、セレーション穴部SH0に代えてスプライン穴部を形成するようにしてもよい。
次に、本発明の第3の実施形態をヨークの側面図を表す図7について説明する。
また、二面幅形状の連結孔23dにおける形状変化率の大きな直線状内周面LI1及びLI2と円弧状内周面CI1及びCI2との境界部BP1〜BP4が高応力領域A1〜A4から外れた位置に形成されているので、この境界部BP1〜BP4に応力が集中することを確実に防止することができ、耐久性を向上させることができると共に、ヨーク23とこれに連結された中間シャフト18の雄軸21との間に捩じれによる位相ずれが生じることを防止して、操舵フィーリングの変化を防止することができる。
すなわち、第4の実施形態では、自在継手17A及び17Bのヨーク24を熱間鍛造による成形する際に、図10(a)及び(b)に示すように、図11に示すヨーク24のアーム部24a及び24bの先端側に形成した十字軸25のベアリングカップ25eを挿通するベアリングカップ挿通孔26の機械的強度を補強するために、熱間鍛造の終了時に両アーム部24a及び24bにおけるベアリングカップ挿通孔26の周囲の肉厚を厚めに形成する。
この切削加工によって、アーム部24a及び24bの厚みは、全域で最大限の厚みを確保することができ、アーム部24a及び24bのベアリングカップ挿通孔26の周囲における機械的強度を確保することができる。
Claims (8)
- 一対のアーム部とこれらアーム部を連結する連結部とでU字状に形成されてシャフトに連結された一対のヨークと、該一対のヨークを連結する十字軸とで構成される自在継手であって、
少なくとも一方のヨークにおける連結部に形成された前記シャフトとの連結孔の形状を、前記一対のアーム部の中央部間を前記連結孔の中心を通って結ぶ第1の線と前記連結孔の中心を通って前記第1の線と直交する第2の線とを座標軸とする座標系で、前記両座標軸に対して45度ずれた仮想線近傍の高応力領域で、応力集中を抑制する形状変化率に設定されていることを特徴とする自在継手。 - 応力集中を抑制する形状変化率を有する形状は、直線形状及び曲率半径の大きい円弧形状の何れか一方であることを特徴とする請求項1に記載の自在継手。
- 前記仮想線近傍の領域は、前記座標系における第1の線及び第2の線で区切られる4象限の各領域において、当該仮想線を挟む±15度の範囲内であることを特徴とする請求項1又は2に記載の自在継手。
- 前記連結孔はセレーション孔及びスプライン孔の何れか一方であり、前記高応力領域で当該セレーション孔及びスプライン孔の何れか一方が欠歯されて形状変化率が小さい値に設定されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の自在継手。
- 前記セレーション孔及びスプライン孔の一対のアーム側の端面に座繰りが形成されていることを特徴とする請求項4に記載の自在継手。
- 前記連結孔は二面幅及び小判形の何れかで形成され、両者の変化率が少ない領域を前記仮想線の近傍領域となるように設定したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の自在継手。
- 前記請求項1乃至6に記載の自在継手を使用したことを特徴とするステアリング装置。
- 前記請求項1乃至6に記載の自在継手を、ステアリングコラムに設けた操舵系に操舵補助力を発生する操舵補助機構の出力軸とステアリングギヤ機構との間に介装したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011189365A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Nsk Ltd | 自在継手のヨークの製造方法 |
JP2012122526A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Jtekt Corp | 操舵伝達軸と自在継手のヨークの結合構造及び車両用操舵装置 |
WO2015008647A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 日本精工株式会社 | 自在継手用ヨーク及びその製造方法 |
JP2015021596A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 日本精工株式会社 | 自在継手用ヨーク |
JP2016008640A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 日本精工株式会社 | 十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部 |
JP2017155772A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | ナブテスコ株式会社 | 歯車装置 |
CN116989069A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-03 | 万向钱潮股份公司 | 传动轴花键轴叉以及新能源车辆 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52148754A (en) * | 1976-06-03 | 1977-12-10 | Press Und Stanzwerk Ag | Inseparable coupler and production apparatus thereof |
JPS6298831A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-08 | Hitachi Ltd | 並列直列変換回路 |
JPH0333903U (ja) * | 1989-08-10 | 1991-04-03 | ||
JP2000230518A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Kuroishi Tekko Kk | 自在継手と軸体との結合構造 |
JP2006022869A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Nsk Ltd | 自在継手 |
-
2007
- 2007-02-15 JP JP2007034565A patent/JP4962037B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52148754A (en) * | 1976-06-03 | 1977-12-10 | Press Und Stanzwerk Ag | Inseparable coupler and production apparatus thereof |
JPS6298831A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-08 | Hitachi Ltd | 並列直列変換回路 |
JPH0333903U (ja) * | 1989-08-10 | 1991-04-03 | ||
JP2000230518A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Kuroishi Tekko Kk | 自在継手と軸体との結合構造 |
JP2006022869A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Nsk Ltd | 自在継手 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011189365A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Nsk Ltd | 自在継手のヨークの製造方法 |
JP2012122526A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Jtekt Corp | 操舵伝達軸と自在継手のヨークの結合構造及び車両用操舵装置 |
WO2015008647A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 日本精工株式会社 | 自在継手用ヨーク及びその製造方法 |
CN104620005A (zh) * | 2013-07-16 | 2015-05-13 | 日本精工株式会社 | 万向接头用叉形件以及其制造方法 |
JP5910758B2 (ja) * | 2013-07-16 | 2016-04-27 | 日本精工株式会社 | 自在継手用ヨーク及びその製造方法 |
CN104620005B (zh) * | 2013-07-16 | 2017-04-05 | 日本精工株式会社 | 万向接头用叉形件以及其制造方法 |
JP2015021596A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 日本精工株式会社 | 自在継手用ヨーク |
JP2016008640A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 日本精工株式会社 | 十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部 |
JP2017155772A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | ナブテスコ株式会社 | 歯車装置 |
CN116989069A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-03 | 万向钱潮股份公司 | 传动轴花键轴叉以及新能源车辆 |
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Publication number | Publication date |
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