JP2015132353A - Yoke of universal joint, and steering device comprising universal joint including yoke - Google Patents
Yoke of universal joint, and steering device comprising universal joint including yoke Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015132353A JP2015132353A JP2014005052A JP2014005052A JP2015132353A JP 2015132353 A JP2015132353 A JP 2015132353A JP 2014005052 A JP2014005052 A JP 2014005052A JP 2014005052 A JP2014005052 A JP 2014005052A JP 2015132353 A JP2015132353 A JP 2015132353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yoke
- shaft
- universal joint
- hole
- bolt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Steering Controls (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自在継手のヨーク、および、このヨークを含む自在継手を備えるステアリング装置に関する。 The present invention relates to a universal joint yoke and a steering apparatus including a universal joint including the yoke.
自在継手の用途の一例によれば、自在継手は、ステアリング装置のステアリングシャフトとインターミディエイトシャフトとを互いに連結する。特許文献１は、ステアリング装置に用いられる自在継手の一例を開示している。 According to an example of the use of a universal joint, the universal joint connects a steering shaft and an intermediate shaft of a steering device to each other. Patent document 1 is disclosing an example of the universal joint used for a steering apparatus.
図５を参照して、従来の自在継手のヨーク６０の構成について説明する。
ヨーク６０は、一対の腕６１と、一対の腕６１の根本の部分であり、軸８０が挿入される軸穴６４が形成された基部６２とを含む。基部６２のうちの軸穴６４の周囲に存在する部分である周壁６３は、その内周面にセレーション（図示略）が形成されている。周壁６３にはさらに、基部６２の長手方向に延び、基部６２の開口側の端部から中間部分までにわたり周壁６３を切り欠いたスリット６５、および、スリット６５を通過してボルト７０をねじ込むためのボルト穴６６が形成されている。
With reference to FIG. 5, the structure of the yoke 60 of the conventional universal joint is demonstrated.
The yoke 60 includes a pair of arms 61 and a base portion 62 formed with a shaft hole 64 into which a shaft 80 is inserted. The peripheral wall 63, which is a part of the base 62 around the shaft hole 64, has serrations (not shown) formed on the inner peripheral surface thereof. The peripheral wall 63 is further extended in the longitudinal direction of the base portion 62, and has a slit 65 in which the peripheral wall 63 is cut out from the opening side end portion of the base portion 62 to the intermediate portion, and a screw 70 for screwing the bolt 70 through the slit 65. Bolt holes 66 are formed.
ヨーク６０は、次の手順により軸８０と結合される。最初に、軸８０が軸穴６４に挿入されることにより、周壁６３の内周面に形成されたセレーション（図示略）、および、軸８０の外周面に形成されたセレーション８１が互いに噛み合わせられる。次に、ボルト穴６６にボルト７０がねじ込まれる。周壁６３がボルト７０から受ける荷重により、スリット６５を介して対向する周壁６３の一部同士が互いに接近するように周壁６３が変形する。このため、基部６２に形成されたセレーションと、軸８０に形成されたセレーション８１とのクリアランスが小さくなる。このため、軸８０がヨーク３０に対してがたつきにくくなる。 The yoke 60 is coupled to the shaft 80 by the following procedure. First, when the shaft 80 is inserted into the shaft hole 64, serrations (not shown) formed on the inner peripheral surface of the peripheral wall 63 and serrations 81 formed on the outer peripheral surface of the shaft 80 are engaged with each other. . Next, the bolt 70 is screwed into the bolt hole 66. Due to the load that the peripheral wall 63 receives from the bolt 70, the peripheral wall 63 is deformed so that parts of the peripheral walls 63 that face each other through the slit 65 approach each other. For this reason, the clearance between the serration formed on the base 62 and the serration 81 formed on the shaft 80 is reduced. For this reason, the shaft 80 is less likely to rattle against the yoke 30.
軸８０およびヨーク６０が回転するとき、ヨーク６０をねじる力がヨーク６０に作用する。この力は、ヨーク６０の軸方向に作用する成分を含むため、ヨーク６０のうちのスリット６５を介して互いに対向する部分６３Ａおよび部分６３Ｂが相対的に変位する。なお、図５（ａ）および（ｂ）の二点鎖線は、軸８０およびヨーク６０が回転していないときのヨーク６０の端面を示している。 When the shaft 80 and the yoke 60 rotate, a force that twists the yoke 60 acts on the yoke 60. Since this force includes a component acting in the axial direction of the yoke 60, the portion 63A and the portion 63B facing each other through the slit 65 of the yoke 60 are relatively displaced. 5A and 5B show the end face of the yoke 60 when the shaft 80 and the yoke 60 are not rotating.
図５（ａ）に示されるとおり、軸８０がＲＡ方向に回転しているとき、部分６３Ａおよび部分６３Ｂのうちの回転方向側に存在する部分である部分６３Ａが、軸方向においてスリット６５の付け根６５Ａに向けて変位する。一方、部分６３Ｂは、部分６３Ａとは反対の方向、すなわち、スリット６５の付け根６５Ａから軸方向に突出するように変位する。 As shown in FIG. 5A, when the shaft 80 rotates in the RA direction, the portion 63A, which is the portion of the portion 63A and the portion 63B that is present on the rotation direction side, has a base of the slit 65 in the axial direction. Displacement toward 65A. On the other hand, the portion 63B is displaced so as to protrude in the direction opposite to the portion 63A, that is, from the base 65A of the slit 65 in the axial direction.
図５（ｂ）に示されるとおり、軸８０がＲＢ方向に回転しているとき、部分６３Ａおよび部分６３Ｂのうちの回転方向側に存在する部分である部分６３Ｂが、軸方向においてスリット６５の付け根６５Ａに向けて変位する。一方、部分６３Ａは、部分６３Ｂとは反対の方向、すなわち、スリット６５の付け根６５Ａから軸方向に突出するように変位する。 As shown in FIG. 5B, when the shaft 80 rotates in the RB direction, the portion 63B, which is a portion on the rotation direction side of the portion 63A and the portion 63B, has a root of the slit 65 in the axial direction. Displacement toward 65A. On the other hand, the portion 63A is displaced so as to protrude in the direction opposite to the portion 63B, that is, from the base 65A of the slit 65 in the axial direction.
部分６３Ａおよび部分６３Ｂが相対的に変位することにより、ボルト７０に剪断力が作用する。そして、軸８０およびヨーク６０の回転方向が繰り返し変化する場合には、ボルト７０にも繰り返し剪断力が作用するため、ボルト７０が変形または破断するおそれがある。なお、ステアリング装置のステアリングシャフト等は、回転方向が頻繁に変化するため、ボルト７０にかかる負荷がより高くなりやすい。 A shearing force acts on the bolt 70 by relatively displacing the portion 63A and the portion 63B. And when the rotation direction of the axis | shaft 80 and the yoke 60 changes repeatedly, since the shearing force acts repeatedly also on the volt | bolt 70, there exists a possibility that the volt | bolt 70 may deform | transform or fracture | rupture. In addition, since the rotation direction of the steering shaft or the like of the steering device changes frequently, the load applied to the bolt 70 tends to be higher.
本発明の目的は、ボルトにかかる負荷が小さくなる自在継手のヨーク、および、このヨークを含む自在継手を備えるステアリング装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a universal joint yoke that reduces a load applied to a bolt, and a steering device including the universal joint including the yoke.
〔１〕本自在継手のヨークの独立した一形態によれば、一対の腕と、前記一対の腕の根本の部分であり、軸が挿入される軸穴が形成された基部とを含み、前記基部のうちの前記軸穴の周囲に存在する部分である周壁の内周面にスプラインが形成された自在継手のヨークであって、前記基部の長手方向に延び、前記軸穴と前記基部の外部とを連通する長穴が前記周壁に形成され、前記長穴を通過して、前記周壁のうちの前記長穴の長辺の一方を形成している第１の部分、および、前記周壁のうちの前記長穴を介して前記第１の部分と対向する第２の部分にボルトが挿入されるように前記第１の部分および前記第２の部分にボルト穴が形成されている。 [1] According to an independent form of the yoke of the universal joint, including a pair of arms and a base portion that is a base portion of the pair of arms and in which a shaft hole into which a shaft is inserted is formed, A universal joint yoke in which a spline is formed on an inner peripheral surface of a peripheral wall, which is a portion of the base portion that exists around the shaft hole, and extends in a longitudinal direction of the base portion, and extends outside the shaft hole and the base portion. A first hole that is formed in the peripheral wall, passes through the long hole, and forms one of the long sides of the long hole of the peripheral wall, and of the peripheral wall Bolt holes are formed in the first portion and the second portion so that bolts are inserted into the second portion facing the first portion through the elongated holes.
本ヨークによれば、軸穴に軸が挿入され、ボルト穴にボルトがねじ込まれる。周壁がボルトから受ける荷重により、長穴を介して対向する第１の部分および第２の部分が互いに接近するように周壁が変形する。このため、基部に形成されたスプラインと、軸に形成されたスプラインとのクリアランスが小さくなる。このため、軸がヨークに対してがたつきにくくなる。 According to this yoke, the shaft is inserted into the shaft hole, and the bolt is screwed into the bolt hole. Due to the load that the peripheral wall receives from the bolt, the peripheral wall is deformed so that the first part and the second part that are opposed to each other through the elongated hole approach each other. For this reason, the clearance between the spline formed on the base and the spline formed on the shaft is reduced. For this reason, it becomes difficult for the shaft to rattle against the yoke.
本ヨークによれば、軸とともに回転しているとき、軸からねじる力が加えられる。このとき、ヨークに作用するねじる力は、第１の部分および第２の部分をヨークの軸方向に相対的に変位させるように作用する。一方、本ヨークによれば、長穴の長手方向における腕側の端部、および、長穴の長手方向における軸穴の開口側の端部のそれぞれに、周壁の一部分が存在している。すなわち、基部における軸穴の開口側の端部は、周方向において連続した周壁により構成されている。このため、軸穴の開口側の端部を構成する周壁の一部が、第１の部分および第２の部分の相対的な変位を妨げる。このため、ボルトに剪断力が作用しにくくなり、ボルトの負荷が小さくなる。 According to this yoke, when rotating with the shaft, a twisting force is applied from the shaft. At this time, the twisting force acting on the yoke acts to relatively displace the first portion and the second portion in the axial direction of the yoke. On the other hand, according to the present yoke, a part of the peripheral wall exists at each of the arm-side end portion in the longitudinal direction of the elongated hole and the end portion on the opening side of the shaft hole in the longitudinal direction of the elongated hole. That is, the end of the base hole on the opening side of the shaft hole is constituted by a peripheral wall continuous in the circumferential direction. For this reason, a part of peripheral wall which comprises the edge part by the side of the opening of a shaft hole prevents the relative displacement of a 1st part and a 2nd part. For this reason, it becomes difficult for a shearing force to act on a bolt, and the load of a bolt becomes small.
〔２〕前記自在継手のヨークに従属する一形態によれば、前記ボルト穴の中心線が、前記スプラインの長手方向の中心、または、前記スプラインの長手方向の中心よりも前記一対の腕寄りに設定されている。 [2] According to one embodiment depending on the yoke of the universal joint, the center line of the bolt hole is closer to the pair of arms than the center of the spline in the longitudinal direction or the center of the spline in the longitudinal direction. Is set.
〔３〕前記自在継手のヨークに従属する一形態によれば、前記長穴のうちの前記一対の腕側の端部が、前記スプラインのうちの前記一対の腕側の端部よりも前記一対の腕寄りに存在している。 [3] According to one aspect dependent on the yoke of the universal joint, the pair of arm-side ends of the elongated hole is more paired than the pair of arm-side ends of the spline. It exists near the arm.
本ヨークによれば、ボルト穴にボルトがねじ込まれたとき、長穴を介して対向する第１の部分および第２の部分が互いに接近するように周壁が変形する。すなわち、周壁のうちの長穴の長手方向の端部よりも外側に存在する部分は、第１の部分および第２の部分と比較して、ボルトがねじ込まれたときの変形量が小さい。このため、周壁に形成されているスプラインのうちの一対の腕側の端が、長穴のうちの一対の腕側の端部よりも一対の腕側に存在している場合、長穴の長手方向の端部よりも外側の部分において、軸に形成されているスプラインとのクリアランスが小さくなりにくい。 According to this yoke, when the bolt is screwed into the bolt hole, the peripheral wall is deformed so that the first portion and the second portion facing each other through the elongated hole are close to each other. That is, a portion of the peripheral wall that is outside the longitudinal end portion of the long hole has a smaller deformation amount when the bolt is screwed than the first portion and the second portion. Therefore, when the pair of arm-side ends of the splines formed on the peripheral wall are located on the pair of arm sides of the pair of arm-side ends of the elongated holes, the length of the slot In a portion outside the end portion in the direction, the clearance with the spline formed on the shaft is difficult to be reduced.
一方、本ヨークによれば、上記〔３〕のとおり長穴およびスプラインの関係が設定されているため、周壁に形成されているスプラインにおける一対の腕側の端と、軸に形成されているスプラインとのクリアランスが小さくなりやすい。 On the other hand, according to this yoke, since the relationship between the long hole and the spline is set as described in [3] above, the pair of arm-side ends of the spline formed on the peripheral wall and the spline formed on the shaft Clearance tends to be small.
〔４〕前記自在継手のヨークに従属する一形態によれば、前記長穴の長手方向の長さが、前記スプラインの長手方向の長さよりも長い。
ボルト穴にボルトがねじ込まれたときに、第１の部分および第２の部分が互いに接近するように周壁が変形する量は、長穴の長手方向の長さが長くなるにつれて大きくなる。このため、周壁に形成されているスプラインと軸に形成されているスプラインとのクリアランスを小さくする側面においては、長穴の長手方向の長さが長いことが好ましい。本ヨークは、この点を踏まえて上記〔４〕に記載のとおり長穴およびスプラインの長さの関係を設定している。そしてこのヨークによれば、長穴の長手方向の長さが、スプラインの長手方向の長さよりも短い場合と比較して、第１の部分および第２の部分が互いに接近するように周壁が変形する量が大きくなる。このため、周壁に形成されているスプラインと軸に形成されているスプラインとのクリアランスが小さくなりやすい。
[4] According to one embodiment dependent on the yoke of the universal joint, the longitudinal length of the elongated hole is longer than the longitudinal length of the spline.
When the bolt is screwed into the bolt hole, the amount of deformation of the peripheral wall so that the first portion and the second portion approach each other increases as the longitudinal length of the elongated hole increases. For this reason, it is preferable that the length of the long hole in the longitudinal direction is long on the side surface for reducing the clearance between the spline formed on the peripheral wall and the spline formed on the shaft. Based on this point, this yoke sets the relationship between the length of the long hole and the spline as described in [4] above. According to this yoke, the peripheral wall is deformed so that the first part and the second part come closer to each other compared to the case where the longitudinal length of the elongated hole is shorter than the longitudinal length of the spline. The amount to be increased. For this reason, the clearance between the spline formed on the peripheral wall and the spline formed on the shaft tends to be small.
〔５〕本ステアリング装置の独立した一形態によれば、ステアリングシャフトとインターミディエイトシャフトとを互いに連結する第１の自在継手と、前記インターミディエイトシャフトとピニオンシャフトとを互いに連結する第２の自在継手とを備え、前記第１の自在継手および前記第２の自在継手の少なくとも一方が上記〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載のヨークを含む。 [5] According to an independent embodiment of the present steering apparatus, a first universal joint that connects the steering shaft and the intermediate shaft to each other, and a second universal joint that connects the intermediate shaft and the pinion shaft to each other. And at least one of the first universal joint and the second universal joint includes the yoke according to any one of [1] to [4].
本自在継手のヨーク、および、このヨークを含む自在継手を備えるステアリング装置によれば、ボルトにかかる負荷が小さくなる。 According to the yoke of the present universal joint and the steering device including the universal joint including the yoke, the load applied to the bolt is reduced.
図１を参照して、ステアリング装置１０の構成について説明する。
ステアリング装置１０は、ステアリングホイール１１、ステアリングシャフト１２、インターミディエイトシャフト１３、ピニオンシャフト１４、ラックシャフト１５、ラックアンドピニオン機構１６、および、自在継手２０を有している。
The configuration of the steering device 10 will be described with reference to FIG.
The steering device 10 includes a steering wheel 11, a steering shaft 12, an intermediate shaft 13, a pinion shaft 14, a rack shaft 15, a rack and pinion mechanism 16, and a universal joint 20.
ステアリングホイール１１に固定されたステアリングシャフト１２は、インターミディエイトシャフト１３、および、ピニオンシャフト１４を介してラックシャフト１５に連結されている。 A steering shaft 12 fixed to the steering wheel 11 is connected to a rack shaft 15 via an intermediate shaft 13 and a pinion shaft 14.
ステアリングシャフト１２とインターミディエイトシャフト１３とは、第１の自在継手２０により一体的に回転可能に連結されている。ステアリングシャフト１２の回転は、第１の自在継手２０を介してインターミディエイトシャフト１３を回転させる。 The steering shaft 12 and the intermediate shaft 13 are connected to each other by a first universal joint 20 so as to be integrally rotatable. The steering shaft 12 rotates the intermediate shaft 13 via the first universal joint 20.
インターミディエイトシャフト１３とピニオンシャフト１４とは、第２の自在継手２０により一体的に回転可能に互いに連結されている。インターミディエイトシャフト１３の回転は、第２の自在継手２０を介してインターミディエイトシャフト１３を回転させる。 The intermediate shaft 13 and the pinion shaft 14 are connected to each other by a second universal joint 20 so as to be integrally rotatable. The rotation of the intermediate shaft 13 rotates the intermediate shaft 13 via the second universal joint 20.
ピニオンシャフト１４とラックシャフト１５とは、ラックアンドピニオン機構１６により連結している。このため、ステアリングホイール１１の操作にともなうステアリングシャフト１２の回転は、ラックシャフト１５の往復直線運動に変換される。そして、ラックシャフト１５の往復直線運動により、ラックシャフト１５の両端に連結される転舵輪（図示略）の舵角が変更される。 The pinion shaft 14 and the rack shaft 15 are connected by a rack and pinion mechanism 16. For this reason, the rotation of the steering shaft 12 accompanying the operation of the steering wheel 11 is converted into a reciprocating linear motion of the rack shaft 15. The rudder angle of steered wheels (not shown) connected to both ends of the rack shaft 15 is changed by the reciprocating linear motion of the rack shaft 15.
図１〜図３を参照して自在継手２０の構造について説明する。
図１に示されるように、各自在継手２０は、十字軸２１、対向ヨーク２２、および、ヨーク３０を有する。十字軸２１は十字形状を有し、対向ヨーク２２、および、ヨーク３０を一体的に回転可能に連結する。第１の自在継手２０の対向ヨーク２２は、インターミディエイトシャフト１３と溶接等により固定されている。第１の自在継手２０のヨーク３０は、軸としてのステアリングシャフト１２と連結されている。第２の自在継手２０の対向ヨーク２２は、インターミディエイトシャフト１３と溶接等により固定されている。第２の自在継手２０のヨーク３０は、軸としてのピニオンシャフト１４と連結されている。
The structure of the universal joint 20 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, each universal joint 20 includes a cross shaft 21, an opposing yoke 22, and a yoke 30. The cross shaft 21 has a cross shape and connects the opposing yoke 22 and the yoke 30 so as to be integrally rotatable. The opposing yoke 22 of the first universal joint 20 is fixed to the intermediate shaft 13 by welding or the like. The yoke 30 of the first universal joint 20 is connected to the steering shaft 12 as a shaft. The opposing yoke 22 of the second universal joint 20 is fixed to the intermediate shaft 13 by welding or the like. The yoke 30 of the second universal joint 20 is connected to the pinion shaft 14 as an axis.
図２および図３を参照して、第２の自在継手２０のヨーク３０の構造について説明する。なお、第１の自在継手２０のヨーク３０は、第２の自在継手２０のヨーク３０と同様の構造を有するため、第１の自在継手２０のヨーク３０の説明は省略する。 The structure of the yoke 30 of the second universal joint 20 will be described with reference to FIGS. Note that the yoke 30 of the first universal joint 20 has the same structure as the yoke 30 of the second universal joint 20, and therefore the description of the yoke 30 of the first universal joint 20 is omitted.
図２に示されるように、ヨーク３０は、一対の腕３１、および、腕３１と連続している円筒形状の基部４０を有する。腕３１には、十字軸２１（図１参照）を挿入するための十字軸穴３２が形成されている。 As shown in FIG. 2, the yoke 30 includes a pair of arms 31 and a cylindrical base portion 40 that is continuous with the arms 31. A cross shaft hole 32 for inserting the cross shaft 21 (see FIG. 1) is formed in the arm 31.
図３に示されるように、基部４０は、腕３１の根本の部分であり、軸穴４１、長穴４４、および、ボルト穴４５が形成されている。
軸穴４１は、内周面４２にスプラインとしての雌セレーション４３が形成されている。軸穴４１には、ピニオンシャフト１４の端部が挿入されている。雌セレーション４３と、ピニオンシャフト１４の外周面に形成されるスプラインとしての雄セレーション１４Ａとは、嵌合している。
As shown in FIG. 3, the base 40 is a base portion of the arm 31, and a shaft hole 41, a long hole 44, and a bolt hole 45 are formed.
The shaft hole 41 is formed with a female serration 43 as a spline on the inner peripheral surface 42. The end of the pinion shaft 14 is inserted into the shaft hole 41. The female serration 43 and the male serration 14A as a spline formed on the outer peripheral surface of the pinion shaft 14 are fitted.
長穴４４は、基部４０のうちの軸穴４１の周囲に存在する部分である周壁４０Ａに形成されている。長穴４４は、軸穴４１と、基部４０の外部とを連通している。長穴４４は、基部４０の軸方向に延びている。長穴４４の長手方向の長さは、雌セレーション４３の長手方向の長ささよりも長い。 The long hole 44 is formed in the peripheral wall 40 </ b> A that is a portion of the base portion 40 that exists around the shaft hole 41. The long hole 44 communicates the shaft hole 41 and the outside of the base portion 40. The long hole 44 extends in the axial direction of the base 40. The length of the long hole 44 in the longitudinal direction is longer than the length of the female serration 43 in the longitudinal direction.
長穴４４のピニオンシャフト１４側の第１端部４４Ａは、基部４０のピニオンシャフト１４側の端面４０Ｂよりも腕３１寄りに位置している。基部４０の第１端部４４Ａと端面４０Ｂとの間には、閉塞部分４０Ｃが存在している。すなわち、長穴４４は、第１端部４４Ａ側において閉鎖している。第１端部４４Ａは、基部４０の外周側から内周面４２側に向かうほどピニオンシャフト１４側から腕３１側に向かうように傾斜している。 The first end 44A of the elongated hole 44 on the pinion shaft 14 side is located closer to the arm 31 than the end surface 40B of the base 40 on the pinion shaft 14 side. Between the first end 44A and the end face 40B of the base 40, a closed portion 40C exists. That is, the long hole 44 is closed on the first end 44A side. 44 A of 1st edge parts incline so that it may go to the arm 31 side from the pinion shaft 14 side, so that it goes to the inner peripheral surface 42 side from the outer peripheral side of the base 40. As shown in FIG.
長穴４４の腕３１側の第２端部４４Ｂは、雌セレーション４３の腕３１側の端部よりも腕３１寄りに位置している。第２端部４４Ｂは、基部４０の外周側から内周面４２側に向かうほど、腕３１側からピニオンシャフト１４側に向かうように傾斜している。 The second end 44 </ b> B on the arm 31 side of the elongated hole 44 is located closer to the arm 31 than the end on the arm 31 side of the female serration 43. The second end portion 44B is inclined so as to go from the arm 31 side to the pinion shaft 14 side as it goes from the outer peripheral side of the base portion 40 to the inner peripheral surface 42 side.
ボルト穴４５は、長穴４４を通過して、周壁４０Ａのうちの長穴４４の長辺の一方を形成している第１の部分４０Ｄ、および、周壁４０Ａのうちの長穴４４を介して第１の部分４０Ｄと対向する第２の部分４０Ｅにボルト５０が挿入されるように第１の部分４０Ｄおよび第２の部分４０Ｅに形成されている。 The bolt hole 45 passes through the first hole 40D that passes through the long hole 44 and forms one of the long sides of the long hole 44 in the peripheral wall 40A, and the long hole 44 in the peripheral wall 40A. The first portion 40D and the second portion 40E are formed so that the bolt 50 is inserted into the second portion 40E facing the first portion 40D.
ボルト穴４５の中心線Ｐは、雌セレーション４３の長手方向の略中央であって、中央よりも腕３１寄りに形成されている。ボルト穴４５には、ボルト５０が挿入されている。ボルト５０がボルト穴４５にねじ込まれることにより、長穴４４の幅が小さくなっている。このため、ボルト５０を挿入した後の方がボルト５０を挿入する前よりも基部４０の径が小さくなっている。このため、雌セレーション４３が、雄セレーション１４Ａに対して均一に接触している。 The center line P of the bolt hole 45 is substantially the center in the longitudinal direction of the female serration 43 and is formed closer to the arm 31 than the center. Bolts 50 are inserted into the bolt holes 45. When the bolt 50 is screwed into the bolt hole 45, the width of the elongated hole 44 is reduced. For this reason, the diameter of the base 40 is smaller after the bolt 50 is inserted than before the bolt 50 is inserted. For this reason, the female serration 43 is in uniform contact with the male serration 14A.
また、雄セレーション１４Ａの長手方向の中間部分には、環状溝１４Ｂが形成されている。ボルト５０は、環状溝１４Ｂに嵌りこんでいる。このため、ピニオンシャフト１４が軸穴４１から抜け落ちることが抑制される。 Further, an annular groove 14B is formed in the middle portion of the male serration 14A in the longitudinal direction. The bolt 50 is fitted in the annular groove 14B. For this reason, it is suppressed that the pinion shaft 14 falls out of the shaft hole 41.
図４を参照して、ヨーク３０の製造工程について説明する。
図４（ａ）に示されるように、基部４０に軸穴４１、および、ボルト穴４５が形成され、長穴４４が形成されていない状態のヨーク３０を準備する。
With reference to FIG. 4, the manufacturing process of the yoke 30 is demonstrated.
As shown in FIG. 4A, the yoke 30 in a state where the shaft hole 41 and the bolt hole 45 are formed in the base portion 40 and the long hole 44 is not formed is prepared.
図４（ｂ）に示されるように、ヨーク３０は、ホブ等のカッターとしての切削工具１００が基部４０に対して軌道ＡＸの示す方向に相対移動させられることにより、基部４０が切削される。軌道ＡＸは、ボルト穴４５を通過する。これにより、長穴４４が基部４０に形成される。 As shown in FIG. 4B, the base 40 is cut in the yoke 30 when the cutting tool 100 as a cutter such as a hob is moved relative to the base 40 in the direction indicated by the track AX. The track AX passes through the bolt hole 45. Thereby, the long hole 44 is formed in the base 40.
ヨーク３０は、以下の作用および効果を奏する。
（１）ヨーク３０は、軸穴４１にピニオンシャフト１４が挿入され、ボルト穴４５にボルト５０がねじ込まれる。周壁４０Ａがボルト５０から受ける荷重により、長穴４４を介して対向する第１の部分４０Ｄおよび第２の部分４０Ｅが互いに接近するように周壁４０Ａが変形する。このため、雌セレーション４３と、雄セレーション１４Ａとのクリアランスが小さくなる。このため、ピニオンシャフト１４がヨーク３０に対してがたつきにくくなる。
The yoke 30 has the following operations and effects.
(1) In the yoke 30, the pinion shaft 14 is inserted into the shaft hole 41, and the bolt 50 is screwed into the bolt hole 45. Due to the load that the peripheral wall 40A receives from the bolt 50, the peripheral wall 40A is deformed so that the first portion 40D and the second portion 40E that are opposed to each other through the elongated hole 44 approach each other. For this reason, the clearance between the female serration 43 and the male serration 14A is reduced. For this reason, it becomes difficult for the pinion shaft 14 to rattle against the yoke 30.
ヨーク３０は、ピニオンシャフト１４とともに回転しているとき、ピニオンシャフト１４からねじる力が加えられる。このとき、ヨーク３０に作用するねじる力は、第１の部分４０Ｄおよび第２の部分４０Ｅをヨーク３０の軸方向に相対的に変位させるように作用する。一方、ヨーク３０によれば、長穴４４の第２端部４４Ｂ、および、長穴４４の第１端部４４Ａのそれぞれに、周壁４０Ａの一部分が存在している。すなわち、基部４０における軸穴４１の開口側の端部である閉塞部分４０Ｃは、周方向において連続した周壁４０Ａにより構成されている。このため、軸穴４１の開口側の端部を構成する周壁４０Ａの一部が、第１の部分４０Ｄおよび第２の部分４０Ｅの相対的な変位を妨げる。このため、ボルト５０に剪断力が作用しにくくなり、ボルト５０の負荷が小さくなる。このため、ボルト５０の変形、または、ボルト５０が切断されることが抑制される。このため、ボルト５０の変形、または、切断によりピニオンシャフト１４がヨーク３０との嵌合が弱まり、がたつきが大きくなることが抑制される。 When the yoke 30 rotates with the pinion shaft 14, a twisting force is applied from the pinion shaft 14. At this time, the twisting force acting on the yoke 30 acts to relatively displace the first portion 40D and the second portion 40E in the axial direction of the yoke 30. On the other hand, according to the yoke 30, a part of the peripheral wall 40 </ b> A exists at each of the second end 44 </ b> B of the elongated hole 44 and the first end 44 </ b> A of the elongated hole 44. That is, the closing portion 40C, which is the end portion of the base portion 40 on the opening side of the shaft hole 41, is constituted by a peripheral wall 40A that is continuous in the circumferential direction. For this reason, a part of the peripheral wall 40A constituting the end portion on the opening side of the shaft hole 41 prevents relative displacement of the first portion 40D and the second portion 40E. For this reason, it becomes difficult for a shearing force to act on the bolt 50, and the load of the bolt 50 is reduced. For this reason, deformation of the bolt 50 or cutting of the bolt 50 is suppressed. For this reason, the deformation | transformation of the volt | bolt 50, or a cutting | disconnection, and the pinion shaft 14 are suppressed that the fitting with the yoke 30 becomes weak, and rattling is suppressed.
また、第２端部４４Ｂにかかる負荷が閉塞部分４０Ｃにより低減される。このため、第２端部４４Ｂに変形、または、亀裂等が生じることが抑制される。このため、第２端部４４Ｂの変形、または、亀裂によりピニオンシャフト１４がヨーク３０との嵌合が弱まり、がたつきが大きくなることが抑制される。 Further, the load applied to the second end portion 44B is reduced by the closed portion 40C. For this reason, it is suppressed that a deformation | transformation or a crack etc. arise in the 2nd end part 44B. For this reason, it is suppressed that the pinion shaft 14 weakens fitting with the yoke 30 due to deformation or crack of the second end portion 44B, and rattling increases.
（２）ヨーク３０は、ボルト穴４５にボルト５０がねじ込まれたとき、長穴４４を介して対向する第１の部分４０Ｄおよび第２の部分４０Ｅが互いに接近するように周壁４０Ａが変形する。すなわち、周壁４０Ａのうちの長穴４４の第２端部４４Ｂよりも外側（一対の腕３１側）に存在する部分は、第１の部分４０Ｄおよび第２の部分４０Ｅと比較して、ボルト５０がねじ込まれたときの変形量が小さい。このため、雌セレーション４３のうちの一対の腕３１側の端が、長穴４４のうちの第２端部４４Ｂよりも一対の腕３１寄りに存在している場合、雌セレーション４３のうちの長穴４４の第２端部４４Ｂよりも外側（一対の腕３１側）の部分において、雄セレーション１４Ａとのクリアランスが小さくなりにくい。 (2) In the yoke 30, when the bolt 50 is screwed into the bolt hole 45, the peripheral wall 40A is deformed so that the first portion 40D and the second portion 40E facing each other through the elongated hole 44 are close to each other. That is, the portion of the peripheral wall 40A that is present outside the second end 44B of the elongated hole 44 (on the side of the pair of arms 31) is the bolt 50 compared to the first portion 40D and the second portion 40E. The amount of deformation when the is screwed is small. Therefore, when the ends of the female serrations 43 on the side of the pair of arms 31 are closer to the pair of arms 31 than the second end portion 44 </ b> B of the long hole 44, the length of the female serration 43 is long. The clearance with the male serration 14 </ b> A is unlikely to be small at a portion outside the second end 44 </ b> B of the hole 44 (on the pair of arms 31 side).
一方、ヨーク３０は、長穴４４の第２端部４４Ｂが、雌セレーション４３のうちの一対の腕３１側の端部よりも一対の腕３１寄りに存在している。このため、雌セレーション４３における一対の腕３１側の端と、雄セレーション１４Ａとのクリアランスが小さくなりやすい。 On the other hand, in the yoke 30, the second end portion 44 </ b> B of the elongated hole 44 exists closer to the pair of arms 31 than the end portions of the female serration 43 on the pair of arms 31 side. For this reason, the clearance between the pair of arms 31 side of the female serration 43 and the male serration 14A tends to be small.
（３）ボルト穴４５にボルト５０がねじ込まれたときに、第１の部分４０Ｄおよび第２の部分４０Ｅが互いに接近するように周壁４０Ａが変形する量は、長穴４４の長手方向の長さが長くなるにつれて大きくなる。このため、雌セレーション４３と雄セレーション１４Ａとのクリアランスを小さくする側面においては、長穴４４の長手方向の長さが長いことが好ましい。ヨーク３０は、長穴４４の長手方向の長さが雌セレーション４３の長手方向の長さよりも大きい。そしてこのヨーク３０によれば、長穴４４の長手方向の長さが雌セレーション４３の長手方向の長さよりも短い場合と比較して、第１の部分４０Ｄおよび第２の部分４０Ｅが互いに接近するように周壁４０Ａが変形する量が大きくなる。このため、雌セレーション４３と雄セレーション１４Ａとのクリアランスが小さくなりやすい。 (3) When the bolt 50 is screwed into the bolt hole 45, the amount of deformation of the peripheral wall 40A so that the first portion 40D and the second portion 40E approach each other is the length of the long hole 44 in the longitudinal direction. Increases as the length increases. For this reason, it is preferable that the length of the long hole 44 in the longitudinal direction is long on the side surface that reduces the clearance between the female serration 43 and the male serration 14A. In the yoke 30, the length of the long hole 44 in the longitudinal direction is larger than the length of the female serration 43 in the longitudinal direction. According to this yoke 30, the first portion 40D and the second portion 40E approach each other as compared with the case where the longitudinal length of the elongated hole 44 is shorter than the longitudinal length of the female serration 43. As described above, the amount of deformation of the peripheral wall 40A increases. For this reason, the clearance between the female serration 43 and the male serration 14A tends to be small.
本ヨークは、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本ヨークのその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。
・長穴４４の第２端部４４Ｂを、長穴４４の長手方向において雌セレーション４３の腕３１側の端部よりも端面４０Ｂ寄りに形成することもできる。
The yoke includes embodiments other than the above embodiment. Hereinafter, the modification of the said embodiment as other embodiment of this yoke is shown.
The second end 44 </ b> B of the long hole 44 can be formed closer to the end surface 40 </ b> B than the end of the female serration 43 on the arm 31 side in the longitudinal direction of the long hole 44.
・長穴４４の長手方向の長さを、雌セレーション４３の長手方向の長さ以下にすることもできる。
・ボルト穴４５の中心線Ｐを、雌セレーション４３の長手方向の中央と一致する位置、または、雌セレーション４３の長手方向の中央よりも端面４０Ｂ寄りに形成することもできる。
The length of the long hole 44 in the longitudinal direction can be made equal to or less than the length of the female serration 43 in the longitudinal direction.
The center line P of the bolt hole 45 can be formed at a position that coincides with the center of the female serration 43 in the longitudinal direction, or closer to the end face 40B than the center of the female serration 43 in the longitudinal direction.
・第２の自在継手２０のヨーク３０の軸穴４１にインターミディエイトシャフト１３が挿入され、対向ヨーク２２がピニオンシャフト１４に溶接等により固定されるようにすることもできる。 The intermediate shaft 13 may be inserted into the shaft hole 41 of the yoke 30 of the second universal joint 20, and the opposing yoke 22 may be fixed to the pinion shaft 14 by welding or the like.
・第１の自在継手２０のヨーク３０の軸穴４１にインターミディエイトシャフト１３が挿入され、対向ヨーク２２がステアリングシャフト１２に溶接等により固定されるようにすることもできる。 The intermediate shaft 13 can be inserted into the shaft hole 41 of the yoke 30 of the first universal joint 20 and the opposing yoke 22 can be fixed to the steering shaft 12 by welding or the like.
・第１の自在継手２０、および、第２の自在継手２０の一方のみにヨーク３０を適用するステアリング装置１０とすることもできる。
・ヨーク３０をステアリング装置１０以外の自在継手に適用することもできる。例えば、プロペラシャフトとドライブシャフトとを連結する自在継手に適用することもできる。要するに、自在継手を用いる装置であれば、いずれの装置に採用することもできる。
The steering device 10 may be configured such that the yoke 30 is applied to only one of the first universal joint 20 and the second universal joint 20.
The yoke 30 can be applied to a universal joint other than the steering device 10. For example, the present invention can be applied to a universal joint that connects a propeller shaft and a drive shaft. In short, any apparatus that uses a universal joint can be used.
１０…ステアリング装置、１２…ステアリングシャフト（軸）、１４…ピニオンシャフト（軸）、１４Ａ…雄セレーション（スプライン）、２０…自在継手、３０…ヨーク、４１…軸穴、４２…内周面、４３…雌セレーション（スプライン）、４４…長穴、４５…ボルト穴、５０…ボルト。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Steering device, 12 ... Steering shaft (shaft), 14 ... Pinion shaft (shaft), 14A ... Male serration (spline), 20 ... Universal joint, 30 ... Yoke, 41 ... Shaft hole, 42 ... Inner peripheral surface, 43 ... female serration (spline), 44 ... elongated hole, 45 ... bolt hole, 50 ... bolt.
Claims (5)
前記基部の長手方向に延び、前記軸穴と前記基部の外部とを連通する長穴が前記周壁に形成され、
前記長穴を通過して、前記周壁のうちの前記長穴の長辺の一方を形成している第１の部分、および、前記周壁のうちの前記長穴を介して前記第１の部分と対向する第２の部分にボルトが挿入されるように前記第１の部分および前記第２の部分にボルト穴が形成されている
自在継手のヨーク。 A pair of arms and a base part of the pair of arms, including a base part in which a shaft hole into which a shaft is inserted is formed, and a peripheral wall that is a part of the base part that exists around the shaft hole A universal joint yoke having splines formed on the inner peripheral surface,
An elongated hole extending in the longitudinal direction of the base and communicating with the shaft hole and the outside of the base is formed in the peripheral wall,
A first portion passing through the elongated hole and forming one of the long sides of the elongated hole of the peripheral wall; and the first portion via the elongated hole of the peripheral wall; A universal joint yoke, wherein a bolt hole is formed in the first part and the second part so that a bolt is inserted into the second part facing each other.
請求項１に記載の自在継手のヨーク。 The universal joint yoke according to claim 1, wherein a center line of the bolt hole is set closer to the pair of arms than the center of the spline in the longitudinal direction or the center of the spline in the longitudinal direction.
請求項１または２に記載の自在継手のヨーク。 The free end according to claim 1 or 2, wherein the pair of arm-side ends of the elongated holes are closer to the pair of arms than the pair of arm-side ends of the spline. Joint yoke.
請求項１〜３のいずれか一項に記載の自在継手のヨーク。 The yoke of the universal joint as described in any one of Claims 1-3 in which the length of the longitudinal direction of the said long hole is longer than the length of the longitudinal direction of the said spline.
ステアリング装置。 A first universal joint that connects the steering shaft and the intermediate shaft to each other; and a second universal joint that connects the intermediate shaft and the pinion shaft to each other, the first universal joint and the second universal joint A steering device, wherein at least one of the universal joints includes the yoke according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014005052A JP2015132353A (en) | 2014-01-15 | 2014-01-15 | Yoke of universal joint, and steering device comprising universal joint including yoke |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014005052A JP2015132353A (en) | 2014-01-15 | 2014-01-15 | Yoke of universal joint, and steering device comprising universal joint including yoke |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015132353A true JP2015132353A (en) | 2015-07-23 |
Family
ID=53899701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014005052A Pending JP2015132353A (en) | 2014-01-15 | 2014-01-15 | Yoke of universal joint, and steering device comprising universal joint including yoke |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015132353A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180003359A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 주식회사 만도 | Intermediate Shaft of Steering Apparatus for Vehicle |
-
2014
- 2014-01-15 JP JP2014005052A patent/JP2015132353A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180003359A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 주식회사 만도 | Intermediate Shaft of Steering Apparatus for Vehicle |
| KR102481279B1 (en) | 2016-06-30 | 2022-12-26 | 에이치엘만도 주식회사 | Intermediate Shaft of Steering Apparatus for Vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20150298721A1 (en) | Rack shaft and method for manufacturing rack shaft | |
| JP5807775B2 (en) | Steering device and cross joint | |
| JP6673308B2 (en) | Torque transmission shaft for steering | |
| JP2015132353A (en) | Yoke of universal joint, and steering device comprising universal joint including yoke | |
| JP2006327289A (en) | Bearing unit for supporting wheel and its manufacturing method | |
| JP6340832B2 (en) | Universal joint and steering apparatus including the universal joint | |
| JP6471552B2 (en) | Retaining ring and worm reducer | |
| JP5296430B2 (en) | Steering device | |
| JP2011247353A (en) | Yoke for universal joint and universal joint having the same | |
| JP2015178858A (en) | Universal joint and steering device having the universal joint | |
| JP6524616B2 (en) | Cross Joint Joint Yoke, Cross Joint | |
| JP2019077250A (en) | Steering device | |
| JP6398444B2 (en) | Cross shaft type universal joint yoke | |
| JP6673309B2 (en) | Torque transmission shaft | |
| JP6716948B2 (en) | Yoke for cross joint, cross joint | |
| CN111065835B (en) | Torque transmission shaft | |
| KR101582855B1 (en) | Active Roll Stabilizer | |
| JP7119284B2 (en) | UNIVERSAL JOINT AND STEERING DEVICE WITH THE UNIVERSAL JOINT | |
| JP6524937B2 (en) | Cross joint | |
| JP2013047543A (en) | Joint york and joint | |
| JP5834928B2 (en) | Cross shaft type universal joint yoke | |
| JP2012193798A (en) | Coupling structure for shaft and yoke of universal joint, and vehicle steering apparatus | |
| JP2018184981A (en) | Cross joint and propeller shaft | |
| JP7067430B2 (en) | Universal joint yoke and joint structure between universal joint yoke and rotating shaft | |
| JP6642551B2 (en) | Torque transmission shaft |