JP2013067280A - Steering shaft connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングシャフトのヨークとステアリングギアのギア軸との接続構造に関する。 The present invention relates to a connection structure between a yoke of a steering shaft and a gear shaft of a steering gear.
特開2009−40223号公報に記載の車両の操舵装置では、ステアリングギアのハウジングから突出したピニオンシャフトと、ステアリングシャフトのジョイントヨークとの組み付け位置を決めるための手段として、ピニオンシャフトに設けた円環状の取付け溝部にピニオンシャフトよりも外径寸法の大きい円環状のプレート部材が取付けられる。また、他の手段として、ピニオンシャフトの一般部分の外形寸法に比して大径となる段部が一体的に形成される。そして、ジョイントヨークの先端部がピニオンシャフトの円環状のプレート部材又は大径の段部に当接する位置まで、ピニオンシャフトをジョイントヨークに挿入することによって、ジョイントヨークに形成された貫通孔と、ピニオンシャフトに形成された環状溝のそれぞれの形成位置が一致した状態になる。この状態で、抜け止めボルトを貫通孔に挿入し環状溝に係合させてジョイントヨークとピニオンシャフトとを連結する。 In the vehicle steering apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-40223, an annular ring provided on the pinion shaft is used as a means for determining an assembly position between the pinion shaft protruding from the steering gear housing and the joint yoke of the steering shaft. An annular plate member having an outer diameter larger than that of the pinion shaft is attached to the attachment groove portion. As another means, a step portion having a larger diameter than that of the general dimension of the general portion of the pinion shaft is integrally formed. Then, by inserting the pinion shaft into the joint yoke until the tip of the joint yoke contacts the annular plate member of the pinion shaft or the large diameter step, the through hole formed in the joint yoke and the pinion The respective formation positions of the annular grooves formed on the shaft are in a state of matching. In this state, the retaining bolt is inserted into the through hole and engaged with the annular groove to connect the joint yoke and the pinion shaft.
ピニオンシャフトとジョイントヨークとの連結作業において、ピニオンシャフトが収容されるギアハウジングの設置場所等による制約から、抜け止めボルトを挿入するボルト挿通孔の位置とピニオンシャフトの環状溝の位置とを目視によって合わせることが困難な場合がある。この場合に、ボルト挿通孔と環状溝との相互の位置をずらしながらの手探りによる位置合わせを行うと、連結作業に時間を要し、また、連結が不完全な状態で次工程に送られる可能性がある等の問題が生じる。これに対し、上記特許文献1に記載の装置では、ジョイントヨークの先端部を円環状のプレート部材又は大径の段部に当接させることによって、ジョイントヨークとピニオンシャフトとの位置決め及び確認を行うことができる。しかし、ステアリングギア装置のピニオンシャフトは、内部構造上ピニオンシャフト軸を大径にすることが困難であり、またピニオンシャフト軸に別部品を取付けるだけの軸方向の長さの余裕がない場合が多い。従って、上記特許文献1に記載の装置のように、ピニオンシャフト(ギア軸)に一般部分の外形寸法に比して大径となる段部を一体的に形成したり、円環状のプレートなどの別部品を取付けることには実施上の困難が伴うおそれがあり、またコストも上昇する。
When connecting the pinion shaft and the joint yoke, the position of the bolt insertion hole for inserting the retaining bolt and the position of the annular groove of the pinion shaft are visually checked due to restrictions due to the installation location of the gear housing that houses the pinion shaft. It may be difficult to match. In this case, if alignment is performed by groping while shifting the mutual positions of the bolt insertion hole and the annular groove, it takes time for the connection work, and it can be sent to the next process in an incomplete connection state. Problems arise. On the other hand, in the apparatus described in
そこで、本発明は、ギア軸への加工や別部品の追加を必要とすることなく、ギア軸とヨークとの位置決め及び確認作業を極めて容易に行うことが可能なステアリングシャフトの接続構造の提供を目的とする。 Therefore, the present invention provides a steering shaft connection structure capable of extremely easily positioning and confirming the gear shaft and the yoke without the need to process the gear shaft or add another part. Objective.
上記目的を達成すべく、本発明のステアリングシャフトの接続構造は、ギアハウジングと、ギア軸と、係合溝と、ヨークと、ピンチボルトと、ダストカバーとを備えている。ギアハウジングは、ハウジング開口を有し、車体側に固定される。ギア軸は、ギアハウジングに回転自在に支持された状態で収容され、ハウジング開口を挿通してギアハウジングの外側に延びる一端部を有する。係合溝は、ギア軸の一端部の外周面に設けられ環状に形成されている。ヨークは、ギア軸の一端部が挿入されるギア軸挿入孔と、このギア軸挿入孔と交叉する方向に延びてギア軸挿入孔と連通するボルト挿通孔とを有し、ステアリングシャフトの端部に設けられる。ピンチボルトは、係合溝と重なる所定の挿入位置のボルト挿通孔に挿入された状態で締結され、ヨークを締め付けて縮径することによってヨークをギア軸に結合する。ダストカバーは、ギアハウジングとヨークとの間に配置され、ギア軸とハウジング開口との間隙を塞ぐカバー部と、このカバー部からヨークに向かって一体的に突出する筒状部とを有し、この筒状部をギア軸の一端部が挿通した状態でギアハウジング又はギア軸の少なくとも一方に固定される。ヨークと対向するダストカバーの筒状部の一端は、ギア軸の一端部がギア軸挿入孔に挿入される際にヨークと当接してボルト挿通孔を所定の挿入位置に規制する。 In order to achieve the above object, the steering shaft connection structure of the present invention includes a gear housing, a gear shaft, an engagement groove, a yoke, a pinch bolt, and a dust cover. The gear housing has a housing opening and is fixed to the vehicle body side. The gear shaft is housed in a state of being rotatably supported by the gear housing, and has one end portion that extends through the housing opening and extends to the outside of the gear housing. The engagement groove is provided on the outer peripheral surface of one end of the gear shaft and is formed in an annular shape. The yoke has a gear shaft insertion hole into which one end of the gear shaft is inserted, and a bolt insertion hole that extends in a direction crossing the gear shaft insertion hole and communicates with the gear shaft insertion hole. Provided. The pinch bolt is fastened in a state where it is inserted into a bolt insertion hole at a predetermined insertion position that overlaps with the engaging groove, and the yoke is coupled to the gear shaft by tightening the yoke and reducing the diameter. The dust cover is disposed between the gear housing and the yoke, and has a cover portion that closes a gap between the gear shaft and the housing opening, and a cylindrical portion that integrally protrudes from the cover portion toward the yoke, The cylindrical portion is fixed to at least one of the gear housing and the gear shaft in a state where one end portion of the gear shaft is inserted. One end of the cylindrical portion of the dust cover facing the yoke contacts the yoke when the one end portion of the gear shaft is inserted into the gear shaft insertion hole, thereby restricting the bolt insertion hole to a predetermined insertion position.
上記構成では、ギア軸とヨークとを接続する場合、ギア軸の一端部をダストカバーの筒状部に挿通してダストカバーをギア軸上に固定し、ハウジング開口をダストカバーで塞ぐ。次にギア軸の軸方向とヨークのギア軸挿入孔の軸方向と略一致させヨークをダストカバーの方向に移動させてギア軸の一端部をヨークのギア軸挿入孔に挿入する。ヨークに形成されたボルト挿通孔とギア軸に形成された係合溝とが重ならない挿入途中位置においては、ボルト挿通孔とギア軸挿通孔との連通部分をギア軸が塞ぐので、ボルト挿通孔にピンチボルトを挿通することができない。挿入を継続し、ヨークがダストカバーの筒状部の一端に当接した時、ヨークのボルト挿通孔は、ギア軸の係合溝と重なる所定の挿入位置に規制される。従って、ボルト挿通孔からピンチボルトを挿入してヨークと締結し、ヨークを締め付けてヨークを縮径することによってヨークをギア軸に結合することができる。また、ピンチボルトはボルト挿入孔と重なる係合溝を挿通しているので、結合しているギア軸及びヨークに対してギア軸とヨークとを互いに離間する方向に外力が作用した場合であっても、ピンチボルトがギア軸の係合溝に係合し、ギア軸がヨークのギア軸挿入孔から抜けることが防止される。 In the above configuration, when the gear shaft and the yoke are connected, one end of the gear shaft is inserted into the cylindrical portion of the dust cover, the dust cover is fixed on the gear shaft, and the housing opening is closed with the dust cover. Next, the axial direction of the gear shaft and the axial direction of the gear shaft insertion hole of the yoke are made to substantially coincide with each other, the yoke is moved in the direction of the dust cover, and one end of the gear shaft is inserted into the gear shaft insertion hole of the yoke. In the middle of the insertion position where the bolt insertion hole formed in the yoke and the engagement groove formed in the gear shaft do not overlap, the gear shaft closes the communication portion between the bolt insertion hole and the gear shaft insertion hole. It is not possible to insert a pinch bolt. When the insertion is continued and the yoke comes into contact with one end of the cylindrical portion of the dust cover, the bolt insertion hole of the yoke is restricted to a predetermined insertion position overlapping the engagement groove of the gear shaft. Accordingly, the yoke can be coupled to the gear shaft by inserting the pinch bolt from the bolt insertion hole and fastening it to the yoke, and tightening the yoke to reduce the diameter of the yoke. In addition, since the pinch bolt is inserted through the engaging groove that overlaps the bolt insertion hole, an external force is applied to the coupled gear shaft and yoke in a direction separating the gear shaft and the yoke from each other. In addition, the pinch bolt is engaged with the engagement groove of the gear shaft, and the gear shaft is prevented from coming out of the gear shaft insertion hole of the yoke.
このように、ギア軸の一端部が挿入されたヨークを、ダストカバーの筒状部の一端と当接するまでギア軸に沿ってダストカバーの方向に移動させるという極めて簡単な作業によってギア軸とヨークとの接続の位置合わせが可能となる。従って、ギア軸とヨークとの相互の位置をずらしながら手探りで位置合わせするなどの煩雑な作業が不要となり、ギア軸とヨークとの接続作業の作業性が格段に向上し、作業時間が大幅に短縮される。また、ダストカバーの筒状部とヨークとの当接状態は外部から容易に視認できるので、接続作業後にギア軸とヨークとが正しく接続されたか否かの確認が可能となり、接続が不完全な状態で次工程に送られるおそれも解消される。また、既存のダストカバーを利用しておりギア軸への加工や、新たな部品の追加を必要としないので、発明の実施に困難を伴わずまたコストの上昇を招かない。 Thus, the gear shaft and the yoke are moved by a very simple operation of moving the yoke, into which the one end of the gear shaft is inserted, in the direction of the dust cover along the gear shaft until it contacts the one end of the cylindrical portion of the dust cover. It is possible to align the position of the connection. This eliminates the need for complicated operations such as locating the gear shaft and the yoke by shifting the mutual positions, greatly improving the workability of the connection between the gear shaft and the yoke, and greatly increasing the work time. Shortened. In addition, since the contact state between the cylindrical portion of the dust cover and the yoke can be easily seen from the outside, it is possible to check whether the gear shaft and the yoke are correctly connected after the connection work, and the connection is incomplete. The possibility of being sent to the next process in a state is also eliminated. Further, since an existing dust cover is used and processing to the gear shaft and addition of new parts are not required, the present invention is not difficult to implement and the cost is not increased.
本発明によれば、ギア軸への加工や別部品の追加を必要とすることなく、ギア軸とヨークとの位置決め及び確認作業を極めて容易に行うことができる。 According to the present invention, positioning and checking work between the gear shaft and the yoke can be performed very easily without the need to process the gear shaft or add another part.
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図4は、本実施形態に係わるステアリングシャフトの接続構造が用いられるステアリング装置22である。運転者の操作するステアリングホイール23の回転運動は、ステアリングシャフト24を経由してピニオン軸3に伝達され、ギアハウジング1に収容されたラックアンドピニオン機構(図示省略)によってピニオン軸の回転運動がラック軸の直線運動に変換されて、ラック軸25の両端部に結合したタイロッド26を押し引きし、図示しない操舵輪に所望の舵角を付与する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 shows a
図1及び図2に示すように、本実施形態のステアリングシャフト24の接続構造は、ギアハウジング1とピニオン軸(ギア軸)3とヨーク7とピンチボルト17とダストカバー18等とから構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the connection structure of the
ギアハウジング1は図示しない車体側に固定され、ラックアンドピニオン機構を収容しピニオン軸3を回転自在に支持している。
The
ピニオン軸3の一方の軸端部(一端部)3aは、図1に示すように、ギアハウジング1のハウジング開口2を挿通してギアハウジング1の外側に延びている。ピニオン軸3の軸端部3aは、一対の雄セレーション部4を有し、一対の雄セレーション4の間には一対の雄セレーション部4の外径よりも小さい外径を有する環状の係合溝5が形成されている。一対の雄セレーション部4には、それぞれピニオン軸3の軸方向に沿って延びるセレーション歯が軸の全周に亘って形成されている。また、ピニオン軸3のセレーション部4とハウジング開口2との間の外周面には、ダストカバー18を固定するための環状の係合凹部6が形成されている。
As shown in FIG. 1, one shaft end (one end) 3 a of the
ヨーク7は、図4に示すように、ステアリングシャフト24の下端部に設けられている。ヨーク7は、図1〜図3に示すように、ギア軸挿入孔8とボルト挿通孔14とを有する。ギア軸挿入孔8は、ピニオン軸3が挿入される断面円弧状の挿入部9と挿入部9の両端から径方向外側に延びて対向する一対のタブ部12とを有する。一対のタブ部12の間にはヨーク7の軸方向に貫通するスリット13が形成されている。挿入部9の内面は、軸方向に沿って延びる雌セレーション歯が形成された雌セレーション部11を有する。雌セレーション部11は、ピニオン軸3の一対の雄セレーション部4と嵌合する。一対のタブ部12にはボルト挿通孔14が形成されており、一方のタブ12aにはボルトの貫通孔14が、他方のタブ12bにはネジ孔16が形成されている。図3に示すように、ボルト挿通孔14はギア軸挿入孔8と交叉する方向に設けられ、ギア軸挿入孔8と連通している。
The yoke 7 is provided at the lower end of the
ピンチボルト17は、頭部17aと円柱部17bとネジ部17cを一体的に有し、図2及び図3に示すように、ボルト挿通孔14の貫通孔15側からボルト挿通孔14に挿入され、頭部17aがタブ12aに支持され、円柱部17bがピニオン軸3の係合溝5を挿通し、ネジ部17cがボルト挿通孔14のネジ孔16と螺合してヨーク7に締結される。ピンチボルト17に所定の締め付けトルクを付与しギア軸挿入孔8のスリット13の間隙を狭めることによって、ギア軸挿入孔8の雌セレーション部11とピニオン軸3の一対の雄セレーション部4とが堅固に嵌合し、ヨーク7とピニオン軸3とは、ステアリングホイールの回転運動によって生じた操舵力を伝達可能に結合される。また、ピンチボルト17の円柱部17bがピニオン軸3の係合溝5を挿通しているので、結合しているピニオン軸3及びヨーク7に対してピニオン軸3とヨーク7とを互いに離間する方向に外力が作用した場合であっても、ピンチボルト17がピニオン軸3の係合溝5に係合し、ピニオン軸3がヨーク7のギア軸挿入孔8から抜けることが防止される(図2、図3参照)。
The
ダストカバー18は、図1及び図2に示すようにギアハウジング1とヨーク7との間に配置される。ダストカバー18は、例えば、ゴム等の合成樹脂素材から形成され、カバー部19と筒状部20とを一体的に有しており、カバー部19は、ピニオン軸3とハウジング開口2との間隙を塞いで外部からハウジング開口2への異物の侵入を防止する。カバー部19からヨーク7側に突出する筒状部20には、ピニオン軸3の軸端部3aが挿通している。筒状部20の内周面には環状の係合凸部21が形成されており、ピニオン軸3に設けた係合凹部6と係合することによって、ダストカバー18をピニオン軸3上の所定の位置に固定する。筒状部20のヨーク7と対向する端部20a(筒状部の一端)の位置は、ピニオン軸3の軸端部3aがギア軸挿入孔8に挿入されてヨーク7の端部7aが筒状部20の端部20aに当接した時、ヨーク7のボルト挿通孔14とピニオン軸3の係合溝5とが重なる所定の挿入位置となる位置に設定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態では、ピニオン軸3とヨーク7とを接続する場合は、先ず、ピニオン軸3にダストカバー18の筒状部20を挿通し、筒状部20の内周面の係合凸部21をピニオン軸3の係合凹部6に係合させてダストカバー18をピニオン軸3に固定し、ギアハウジング1のハウジング開口2をダストカバー18で塞ぐ。次に、ピニオン軸3の軸端部3aの一対の雄セレーション部4とヨーク7のギア軸挿入孔8の内面の雌セレーション部11とを歯合させ、ヨーク7をピニオン軸3の軸方向に沿ってダストカバー18の方向に移動させることによってピニオン軸3の軸端部3aをヨーク7のギア軸挿入孔8に挿入する。ここで、ヨーク7のボルト挿通孔14とピニオン軸3の係合溝5とが重ならない挿入途中位置においては、ボルト挿通孔14とギア軸挿通孔8との連通部分をピニオン軸3が塞ぐので、ボルト挿通孔14にピンチボルト17を挿通することができない。挿入を継続し、ヨーク7の先端部7aがダストカバー18の筒状部20の端部20aに当接した時、ヨーク7のボルト挿通孔14の位置は筒状部20の端部20aによってピニオン軸3の係合溝5と重なる所定の挿入位置に規制される(図1参照)。そこで、ピンチボルト17をヨーク7のボルト挿通孔14から挿入してピニオン軸3の軸端部3aの係合溝5を挿通し、ピンチボルト17のネジ部17cをボルト挿通孔14のネジ孔16に螺合させて所定の締め付けトルクで締め付け、ピンチボルト17をヨーク7に締結する。ピンチボルト17のヨーク7への締結により、ヨーク7のスリット13が狭まり、ヨーク7のギア軸挿入孔8の雌セレーション部11が縮径してピニオン軸3の一対の雄セレーション部4とヨーク7の雌セレーション部11との嵌合が堅固となり、ヨーク7とピニオン軸3とがテアリングホイール23の回転で発生した操舵力を伝達可能に結合する。また、ピンチボルト17の円柱部17bがピニオン軸3の軸端部3aの係合凹部を挿通しているので、ヨーク7のギア軸挿入孔8からのピニオン軸3の抜けが防止される(図2、図3参照)。
In the present embodiment, when the
このように、ピニオン軸3の軸端部3aをヨーク7のギア軸挿入孔8に挿入する際、ヨーク7の先端部7aがダストカバー18の筒状部20の端部20aと当接するまでヨーク7をピニオン軸3に沿ってダストカバー18の方向に移動させるという極めて簡単な作業でピニオン軸3とヨーク7との結合位置の位置合わせが可能となる。従って、ピニオン軸3とヨーク7との相互の位置をずらしながら手探りで調整するなどの煩雑な作業が不要となり、ピニオン軸3とヨーク7との接続作業の作業性が格段に向上し、作業時間を大幅に短縮できる。また、ダストカバー18の筒状部20とヨーク7との当接状態は、図2に示すように外部から容易に視認できるので、接続作業後に、ピニオン軸3とヨーク7とが正しく結合されたか否かの確認が可能となり、ステアリングシャフトの接続が不完全な状態で次工程に送られるおそれも解消される。また、既存のダストカバー18を利用しており、ピニオン軸への加工や、新たな部品の追加を必要としないので、発明の実施に困難を伴わずまたコストの上昇を招かない。
Thus, when the
なお、ダストカバー18のピニオン軸3への固定は、本実施形態に限定されず、例えばピニオン軸3側に係合凸部を設け、ダストカバー18の筒状部20の内面に係合凹部を設けてもよい。また、ダストカバー18は、ダストハウジング1側に固定されてもよい。
The fixing of the
また、本実施形態では、ラックアンドピニオン機構のピニオン軸3とステアリングシャフト24のヨーク7との接続を示したが、これらに限定されることはなく、例えばボールネジ機構であってもよい。
In the present embodiment, the connection between the
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。 As mentioned above, although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described, the present invention is not limited by the discussion and the drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, it is needless to say that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
本発明は、ダストカバーを有するギアハウジングのギア軸とステアリングシャフトとの接続に広く適用可能である。 The present invention is widely applicable to the connection between a gear shaft of a gear housing having a dust cover and a steering shaft.
1 ギアハウジング
2 ハウジング開口
3 ピニオン軸(ギア軸)
3a 軸端部(ギア軸の一端部)
5 係合溝
7 ヨーク
8 ギア挿入孔
14 ボルト挿通孔
17 ピンチボルト
18 ダストカバー
19 カバー部
20 筒状部
20a 端部(筒状部の一端)
24 ステアリングシャフト
1
3a Shaft end (one end of gear shaft)
5 engagement groove 7
24 Steering shaft
Claims (1)
前記ギアハウジングに回転自在に支持された状態で収容され、前記ハウジング開口を挿通して前記ギアハウジングの外側に延びる一端部を有するギア軸と、
前記ギア軸の一端部の外周面に設けられた環状の係合溝と、
前記ギア軸の一端部が挿入されるギア軸挿入孔と、このギア軸挿入孔と交叉する方向に延びて該ギア軸挿入孔と連通するボルト挿通孔とを有し、ステアリングシャフトの端部に設けられるヨークと、
前記係合溝と重なる所定の挿入位置の前記ボルト挿通孔に挿入された状態で締結され、前記ヨークを締め付けて縮径することによって前記ヨークを前記ギア軸に結合するピンチボルトと、
前記ギアハウジングと前記ヨークとの間に配置され、前記ギア軸と前記ハウジング開口との間隙を塞ぐカバー部と、このカバー部から前記ヨークに向かって一体的に突出する筒状部とを有し、この筒状部を前記ギア軸の一端部が挿通した状態で前記ギアハウジング又は前記ギア軸の少なくとも一方に固定されるダストカバーと、を備え、
前記ヨークと対向する前記ダストカバーの筒状部の一端は、前記ギア軸の一端部が前記ギア軸挿入孔に挿入される際に前記ヨークと当接して前記ボルト挿通孔を前記所定の挿入位置に規制する
ことを特徴とするステアリングシャフトの接続構造。 A gear housing having a housing opening and fixed to the vehicle body side;
A gear shaft that is housed in a state of being rotatably supported by the gear housing, and has an end portion that extends through the housing opening and extends to the outside of the gear housing;
An annular engagement groove provided on the outer peripheral surface of one end of the gear shaft;
A gear shaft insertion hole into which one end portion of the gear shaft is inserted, and a bolt insertion hole extending in a direction intersecting with the gear shaft insertion hole and communicating with the gear shaft insertion hole. A provided yoke;
A pinch bolt that is fastened in a state of being inserted into the bolt insertion hole at a predetermined insertion position that overlaps with the engagement groove, and that couples the yoke to the gear shaft by tightening and reducing the diameter of the yoke;
A cover portion disposed between the gear housing and the yoke and closing a gap between the gear shaft and the housing opening; and a cylindrical portion integrally projecting from the cover portion toward the yoke. A dust cover fixed to at least one of the gear housing or the gear shaft in a state where one end portion of the gear shaft is inserted through the cylindrical portion,
One end of the cylindrical portion of the dust cover facing the yoke contacts the yoke when the one end of the gear shaft is inserted into the gear shaft insertion hole, and the bolt insertion hole is set to the predetermined insertion position. Steering shaft connection structure, characterized in that
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