JP2016008640A - 十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スプライン軸部28を、軸方向片半部に設けた小径スプライン軸部30と、軸方向他半部に設けた、この小径スプライン軸部30よりも大径の大径スプライン軸部29とから構成する。具体的には、この小径スプライン軸部30の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径(OPD)、歯先円直径及び歯底円直径を、前記大径スプライン軸部29の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径よりもそれぞれ小さくする。
【選択図】図2
Description
このうちのヨークは、径方向中心部に軸方向に形成された結合孔を有する基部と、この基部の軸方向片端縁のうちで、前記回転軸に関する直径方向反対側2箇所位置から軸方向片側に延出する状態で設けられた1対の結合腕部とを有する。
前記回転軸は、軸方向片端部に設けた圧入部を前記結合孔の軸方向他側からこの結合孔の内側に圧入する事により、前記基部に結合固定されている。
そして、請求項3に記載した発明の場合には、前記雄スプライン部のオーバーピン径と、歯先円直径と、歯底円直径とのうちの少なくとも1つの直径を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくする。
これに対し、請求項4に記載した発明の場合には、前記雄スプライン部の歯厚を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくする。
即ち、本発明の場合、前記結合孔に圧入固定する、回転軸の軸方向片端部に設けた圧入部のうち、軸方向片端寄り部分の締め代を、同じく軸方向他端寄り部分の締め代よりも小さくしている。従って、十字軸式の自在継手により回転力を伝達する際に、前記ヨークを構成する1対の結合腕部が捩れ方向に弾性変形する傾向となった場合であっても、前記結合孔の軸方向片端部の周縁部と、前記回転軸(圧入部)の外周面との当接圧が過度に大きくなる事を防止できる。この為、前記周縁部の一部に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止できて、前記ヨーク、延いては、前記自在継手の耐久性の向上を図れる。
図1〜3は、請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例を含め、本発明の特徴は、ヨーク15aを構成する基部17aのスプライン孔20のうち、軸方向片側(図1の右側)開口の周縁部に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図14〜15に示した従来構造を含め、従来から知られている構造と同様であるから、重複する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
又、前記スプライン孔20の内周面に対する前記小径スプライン軸部30の締め代を負にする(小径スプライン軸部30の外周面とスプライン孔20の内周面とを隙間を介して近接対向させる)事もできる。
但し、何れの場合にも、前記スプライン軸部28のうちの大径スプライン軸部29は、前記スプライン孔20の内側に十分な締め代を持った状態(締り嵌めによる圧入状態)で内嵌固定(スプライン係合)する。
即ち、本例の場合、前記スプライン孔20と前記スプライン軸部28との嵌合部(スプライン係合部)のうち、このスプライン軸部28の軸方向片半部に設けた前記小径スプライン軸部30の前記スプライン孔20の内周面に対する締め代を、軸方向他半部に設けた前記大径スプライン軸部29のこのスプライン孔20の内周面に対する締め代よりも小さくしている。従って、自在継手により回転力を伝達する事に伴い、前記ヨーク15aを構成する1対の結合腕部18、18が捩れ方向(回転軸19aの中心軸周りに回転する方向)に弾性変形する傾向となって、前記スプライン孔20の軸方向片側開口が非円形に歪んだ場合であっても、この軸方向片側開口の周縁部のうちの内径が小さくなった部分と、前記スプライン軸部28(の小径スプライン軸部30)の外周面との当接圧が過度に大きくなる事を防止できる。この結果、前記周縁部のうちの内径が小さくなった部分に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止できて、前記ヨーク15a、延いては、前記自在継手の耐久性の向上を図る事ができる。
尚、本発明を実施する場合に、ヨークを構成する基部の径方向中心部に形成する結合孔を単なる円孔とし、この円孔に、回転軸19aのスプライン軸部28を圧入する様に構成する事もできる。この場合には、このスプライン軸部28の外周面に設けた雄スプライン部を構成する各歯が、前記円孔の内周面に締め代を有する状態で嵌合する。
図4は、請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合、回転軸19bの端部に設けたスプライン軸部28aのうち、先半部(図4の右半部)33の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径を軸方向片側(図4の右側)に向かう程小さくしている。これにより、ヨーク15aのスプライン孔20(図1参照)の内周面に対する、前記スプライン軸部28aの先半部33の径方向に関する締め代を、軸方向片側に向かう程小さくしている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様である。
図5も、請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合、回転軸19cの端部に設けたスプライン軸部28b全体の直径を、軸方向片側(図5の右側)に向かう程小さくしている(スプライン軸部28bの外周面に形成した雄スプライン部の歯先円直径及び歯底円直径を軸方向片側に向かう程小さくする事により、オーバーピン径を軸方向片側に向かう程小さくしている)。そして、前記スプライン軸28bの外周面に形成した雄スプライン部の歯先面及び歯底面の軸方向に亙る断面形状(母線形状)を部分円弧状としている。これにより、ヨーク15aのスプライン孔20(図1参照)の内周面に対する、前記スプライン軸部28bの径方向に関する締め代を、軸方向片側に向かう程小さくしている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様である。
図6も、請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合、回転軸19dのスプライン軸部28cの外周面に形成した雄スプライン部の歯底円直径を、軸方向片側に向かう程小さくする事により、オーバーピン径を軸方向片側に向かう程小さくしており、歯先円直径を軸方向に亙り一定としている。この様な本例によれば、前記スプライン軸部28cを、ヨーク15aのスプライン孔20(図1参照)に圧入する作業の容易化を図れる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第3例と同様である。
図7は、請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合、ヨーク15cを構成する基部17cに、この基部17cの基端面(軸方向他端面であり、図7の左端面)にのみ開口する状態で、有底円筒状のスプライン孔20aを形成し、このスプライン孔20aに回転軸19aのスプライン軸部28を圧入している。この様な本例によれば、このスプライン孔20aの底部の存在に基づき、このスプライン孔20aの奥端部の周縁部に発生する円周方向に関する引っ張り応力が発生する事を抑える事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様である。
図8は、請求項1、2に対応する、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例の場合、回転軸19eの端部に、外周面を単一円筒面状とした基半部34と、先端側に向かう程外径が小さくなる部分円すい台状の先半部35とから成る、圧入部36を設けている。即ち、本例の場合には、この圧入部36の外周面に雄スプライン部を形成していない。そして、この様な圧入部36を、ヨークの基部に形成された、内周面が単一円筒面状の(円周方向に関する凹凸がない)結合孔に圧入する。これにより、この結合孔の内周面に対する前記圧入部36の径方向に関する締め代を、前記先半部35で前記基半部34よりも小さくすると共に、この先半部35の径方向に関する締め代を、先端側に向かう程小さくする事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様である。
図9は、請求項1、3、5に対応する、本発明の実施の形態の第7例を示している。本例の場合、回転軸19fのスプライン軸部28dの先半部(軸方向片半部)に設けた、小径スプライン軸部30aの、スプライン孔20の内周面に対する締め代を負としている(小径スプライン軸部30aの外周面とスプライン孔20の内周面とを隙間を介して近接対向させている)。そして、前記スプライン軸部28dのうち、前記スプライン孔20の軸方向片側開口から突出した先端部の円周方向2箇所位置を径方向外方に塑性変形させ、かしめ部37、37を設けている。これにより、前記スプライン軸部28dが前記スプライン孔20から抜け出る事を防止している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様である。
図10は、請求項1、4に対応する、本発明の実施の形態の第8例を示している。上述した実施の形態の各例のうち、第1〜5、7例は、スプライン軸部の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径のうちの少なくとも1つの直径を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくする事により、スプライン孔の内周面に対する前記スプライン軸部の径方向に関する締め代を、軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくしている。これに対し、本例の場合には、スプライン軸部28eの外周面に形成した雄スプライン部の歯厚を、先半部(軸方向片半部であり、図10の右半部)39で、基半部(軸方向他半部であり、図10の左半部)40よりも小さくしている。これにより、スプライン孔20の内周面に対する前記スプライン軸部28eの円周方向に関する締め代を、前記先半部39で基半部40よりも小さくする様に構成している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様である。尚、本例の様に、雄スプライン部の歯厚を小さくする事で、スプライン孔の内周面に対するスプライン軸部の円周方向に関する締め代を小さくする構造は、前述の実施の形態の第1〜5、7例の構造と組み合わせて実施する事もできる。
2 ステアリングシャフト
3、3a、3b 自在継手
4 中間シャフト
5 ステアリングギヤユニット
6 入力軸
7 タイロッド
8 ステアリングコラム
9 電動モータ
10 ハウジング
11 雄スプライン部
12 インナシャフト
13 雌スプライン部
14 アウタチューブ
15 ヨーク
16 十字軸
17a、17b 基部
18 結合腕部
19、19a〜19f 回転軸
20、20a スプライン孔
21a、21b フランジ部
22 雌セレーション部
23a、23b 通孔
24 ナット
25 円孔
26a、26b 軸部
27 ラジアルニードル軸受
28、28a〜28e スプライン軸部
29 小径スプライン軸部
30、30a 大径スプライン軸部
31 棒材
32 段付軸部
33 先半部
34 基半部
35 先半部
36 圧入部
37 かしめ部
38 ダレ
39 先半部
40 基半部
Claims (5)
- 十字軸式自在継手を構成するヨークと、使用時に回転する回転軸とを備え、
このうちのヨークは、径方向中心部に軸方向に形成された結合孔を有する基部と、この基部の軸方向片端縁のうちで、直径方向反対側2箇所位置から軸方向片側に延出する状態で設けられた1対の結合腕部とを有するものであり、
前記回転軸は、軸方向片端部に設けた圧入部を前記結合孔の軸方向他側からこの結合孔の内側に圧入する事により、前記基部に結合固定されているものである、十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部に於いて、
前記結合孔の内周面に対する前記圧入部の軸方向片端寄り部分の締め代を、同じく軸方向他端寄り部分の締め代よりも小さくしている事を特徴とする十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。 - 前記圧入部のうち、少なくとも軸方向片半部の前記結合孔の内周面に対する締め代を、軸方向片側に向かう程小さくしている、請求項1に記載した十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。
- 前記結合孔が、内周面に雌スプライン部を設けたスプライン孔であり、前記圧入部が、外周面に雄スプライン部を設けたスプライン軸部であり、この雄スプライン部のオーバーピン径と、歯先円直径と、歯底円直径とのうちの少なくとも1つの直径を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくしている、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。
- 前記結合孔が、内周面に雌スプライン部を設けたスプライン孔であり、前記圧入部が、外周面に雄スプライン部を設けたスプライン軸部であり、この雄スプライン部の歯厚を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくしている、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。
- 前記結合孔が、前記基部を軸方向に貫通する状態で設けられており、この結合孔に前記圧入部を、この圧入部の軸方向片端部がこの結合孔の軸方向片側開口から突出する状態で圧入しており、この圧入部の軸方向片端部の円周方向1乃至複数箇所を径方向外方に塑性変形させ、かしめ部を設ける事で、前記結合孔から前記圧入部が抜け出る事を防止している、請求項1〜4のうちの何れか1項に記載した十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。
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