JP3624643B2

JP3624643B2 - Elastic shaft coupling

Info

Publication number: JP3624643B2
Application number: JP21387897A
Authority: JP
Inventors: 隆宏南方; 昭次岡
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2017-07-25
Also published as: JPH1144327A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性軸継手に関し、特に、吸振性に優れたコンパクトな弾性軸継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両のステアリング装置におけるステアリングシャフトは、車室内から車体前部へと延在しているが、車両における搭載上の問題から、これをストレートに配置することは一般的に困難である。そこで、かかるステアリングシャフトを複数に分割し角度付けして配置し、互いに自在継手により連結することが通常行われている。
【０００３】
図１１は、分割されたステアリングシャフトである中間軸と、それに連結された自在継手とを軸線方向に切断して示す図である。図１２は、図１１の構成の一部を側方から見た図であり、図１３は、図１２の構成をＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線で切断して矢印方向に見た図であり、図１４は、図１１の構成をＸＩＶ−ＸＩＶ線で切断して矢印方向に見た図である。
【０００４】
中間軸１は、左端側に形成された断面が略矩形状の嵌合部１ａと、右端側外周に形成されたスプライン歯１ｂとを有する。中間軸１の周囲にはカバー２が取り付けられている。嵌合部１ａは、図１３に示すように、ヨーク３における並行に延在する一対のタブ３ａ、３ｂ間に嵌合配置され、タブ３ａ、３ｂに形成されたボルト孔３ｃ、３ｄに挿通されるボルト４にナット５を螺合させることにより、ヨーク３に対して取り付けられている。
【０００５】
ヨーク３は、十字継手６を介して、ステアリングギヤ側のヨーク７に取り付けられている。ヨーク３はいわゆる横入れヨークと呼ばれるものであり、シャフトと連結する場合において、ヨークとシャフトとを軸線方向に相対移動させることなく、シャフトの側方にヨークを押し付け、そのタブ間にシャフトを押し込むようにして連結を行うものである。ヨーク３と、十字継手６と、ヨーク７とで、フック形の自在継手を構成する。
【０００６】
一方、中間軸１は、そのスプライン歯１ｂを、緩衝ジョイント８の雌スプライン８ａに圧入等により固定係合させている。緩衝ジョイント８は、一端内周に雌スプライン８ａを形成し、他端に半径方向に延在する突起８ｂを形成した内筒８ｃと、内筒８ｃを内包する外筒８ｄと、内筒８ｃと外筒８ｄとの間に形成された弾性部材８ｅとから構成される。緩衝ジョイント８は、十字継手９を介して、ステアリングホイール側のヨーク１０に取り付けられている。緩衝ジョイント８と、十字継手９と、ヨーク１０とで、フック形の自在継手を構成する。
【０００７】
弾性部材８ｅは、外筒８ｄに圧入された円筒状の外側部材８ｆと、内筒８ｃに圧入された円筒状の内側部材８ｇと、外側部材８ｆと内側部材８ｇとの間に固着されたゴム製の弾性体８ｈとからなる。
【０００８】
図１４に示すように、内筒８ｃは、その端部において半径方向外向きに対向して延在する一対の突起８ｂを形成している。一方、各突起８ｂに対応する外筒８ｄの外周は切り欠かれ、周方向に対向する係止部８ｊを形成している。
【０００９】
かかる従来技術によるステアリングシャフトにおいて、ステアリングホイール（不図示）が中立位置にあるとき、又はステアリングホイールに比較的小さな操舵力が加えられたときには、緩衝ジョイント８の突起８ｂは係止部８ｊに当接しない。従って、たとえ路面から振動等が伝達されたとしても、外筒８ｄと内筒８ｃとの間に配置された弾性部材８ｅの弾性体８ｈにより吸収され、それにより運転者の操舵フィーリングを良好なものとしている。
【００１０】
一方、例えば据え切り時等のように、ステアリングホイールに大きな操舵力が加えられたときは、緩衝ジョイント８の突起８ｂが係止部８ｊに当接し、外筒８ｄから内筒８ｃに直接操舵トルクを伝達し、それにより弾性部材８ｅの弾性体８ｈのねじれ破壊を防止するようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１１に示すステアリングシャフトにおいては、以下に述べる問題がある。弾性部材８ｅは、内筒８ｃと外筒８ｄとにそれぞれ圧入固定されるものであるため、内筒８ｃの外径と弾性部材８ｅの内径との寸法公差、及び弾性部材８ｅの外径と外筒８ｄの内径との寸法公差を厳密に管理しなくてはならず、そのため各部品の加工精度を上げる必要が生じコストが増大する。
【００１２】
一方、外筒８ｄと内筒８ｃとの半径方向の間に、弾性部材８ｅを配置する構成であるため、弾性ジョイント８の径方向寸法が増大する。加えて、径方向寸法を抑えつつ弾性体８ｈのより高い吸振効果と耐久性とを確保しようとすると、弾性ジョイント８の軸線方向寸法が増大してしまう。このようにして弾性ジョイントが大型化すると、車両搭載時における設計の自由度が低下する。
【００１３】
更に、係止部８ｊは自由端を有するためその剛性が比較的低い。従って弾性ジョイント８の突起８ｂが強く当接したときに、係止部８ｊは変形（めくれ）や破損を生ずる恐れがある。これを防止するためには、係止部８ｊの肉厚を増大させる等の対策が必要であるが、そうすると弾性ジョイント８のさらなる大型化や重量化を招くこととなる。
【００１４】
そこで、本願発明は、かかる問題点に鑑み、信頼性を確保しつつも、安価かつコンパクトである弾性軸継手を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明の弾性軸継手は、
突起を有するシャフトと、
前記シャフトの周囲に配置され、係止部を有する嵌合部材と、
前記シャフトと前記嵌合部材との間に固着された弾性部材と、
前記シャフトの軸線に並行して延在する一対のタブとを有するヨークとからなり、
前記嵌合部材は、前記ヨークのタブ間に配置されており、
前記シャフトと前記嵌合部材との相対回動が、所定角度以上のときに、前記突起が前記係止部に当接して、前記シャフトと前記ヨークとを一体的に回転させるようになっている。
【００１６】
【作用】
本発明の弾性軸継手によれば、前記嵌合部材は、前記ヨークのタブ間に配置されているので、前記ヨークの外径より小さくコンパクトな構成となっており、前記シャフトと前記嵌合部材との相対回動が、所定角度以上のときに、前記突起が前記係止部に当接して、前記シャフトと前記ヨークとを一体的に回転させるようになっているので、過大なトルクが伝達されたときに前記弾性体のねじれ破壊を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の態様】
以下、本発明による実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態である弾性軸継手を含む、分割されたステアリングシャフトである中間軸と、それに連結された自在継手とを軸線方向に切断して示す図である。図２は、図１の構成の一部を側方から見た図であり、図３は、図２の構成をＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断して矢印方向に見た図である。本実施の形態の弾性軸継手は、中間軸１０１と、ヨーク１０３と、嵌合部材１１１と、弾性部材１１１ｂとからなる。
【００１８】
中間軸１０１は、チューブ１０１ａとスプライン部１０１ｂとからなっている。チューブ１０１ａは、その右端にヨーク１０８を溶接しており、ヨーク１０８は、十字継手１０９を介して、ステアリングホイール（不図示）側のヨーク１１０に取り付けられている。
【００１９】
一方、スプライン部１０１ｂは、その外周に形成したスプライン歯１０１ｃを、チューブ１０１ａの左端内周に形成した雌スプライン１０１ｄに圧入等により固定係合させている。従って、チューブ１０１ａとスプライン部１０１ｂとは、回転方向に一体となっているが、所定値以上の軸方向荷重が加えられた場合、軸線方向には相対移動可能となっている。スプライン部１０１ｂの周囲には、カバー１０２が取り付けられている。なお、カバー１０２は、チューブ１０１ａとスプライン部１０１ｂとを結合させる前に、スプライン部１０１ｂ周囲に配置させている。
【００２０】
図４は、スプライン部１０１ｂと嵌合部材１１１とを軸線方向に見た図であり、図５はその側面図である。スプライン部１０１ｂの左端には、軸線方向に見て略正方形断面を有する突起部１０１ｅ（図４）が形成されている。また、スプライン部１０１ｂの左端近傍を取り巻くようにして、嵌合部材１１１が取り付けられている。
【００２１】
図１に示すように、嵌合部材１１１は、ヨーク１０３のタブ間距離と同じ幅を有する略四角筒状の外壁部１１１ａと、外壁部１１１ａとスプライン部１０１ｂとの間に、加硫成形、圧入、接着等により固着されたゴム製の弾性部材１１１ｂと、外壁部１１１ａの左端を閉止する端面部１１１ｃとからなる。
【００２２】
図４に示すように、嵌合部材１１１は、端面部１１１ｃのほぼ中央に、スプライン部１０１ｂの突起部１０１ｅに相似するが、それよりわずかに大きい形状の開口１１１ｅが形成されている。なお、突起部１０１ｅと開口１１１ｅとの両脇の間隙は、それぞれＳ１となっている。
【００２３】
嵌合部材１１１は、図３に示すように、ヨーク１０３における並行に延在する一対のタブ１０３ａ、１０３ｂ間に嵌合配置され、タブ１０３ａ、１０３ｂに形成されたボルト孔１０３ｃ、１０３ｄに挿通されるボルト１０５にナット１０４を螺合させることにより、ヨーク１０３に対して取り付けられている。
【００２４】
図４、５から明らかなように、外壁部１１１ａから上方に４つの凸部１１１ｄが、短い距離だけ延在している。凸部１１１ｄは、外壁部１１１ａの両側部に対して距離Ｓ２だけ内方に追い込まれて形成されている。かかる凸部１１１ｄは、ボルト１０５とナット１０４との締結力が足らないことに起因して、嵌合部材１１１がヨーク１０３に対して軸線方向に移動したときに、ボルト１０５に当接することにより、それ以上の移動を阻止するように機能する。更に、凸部１１１ｄは、ヨーク１０３のタブ１０３ａ、１０３ｂがボルト１０５とナット１０４の締結により内方に傾くように変形した場合でも、タブ１０３ａ、１０３ｂの内側面に当接することにより、それ以上の変形を阻止するように機能する。
【００２５】
ヨーク１０３は、十字継手１０６を介して、ステアリングギヤ（不図示）側のヨーク１０７に取り付けられている。
【００２６】
本実施の形態におけるステアリングシャフトにおいて、ステアリングホイール（不図示）が中立位置にあるとき、又はステアリングホイールに比較的小さな操舵力が加えられたときには、間隙Ｓ１の存在により、中間軸１０１のスプライン部１０１ｂの突起部１０１ｅが、嵌合部材１１１の開口１１１ｅに当接しないようにしている。従って、たとえ路面から振動等が伝達されたとしても、嵌合部材１１１とスプライン部１０１ｂとの間に配置された弾性体１１１ｂにより効果的に吸収され、それにより運転者の操舵フィーリングを良好なものとしている。
【００２７】
一方、例えば据え切り時等のように、ステアリングホイールに大きな操舵力が加えられたときは、中間軸１０１のスプライン部１０１ｂの突起部１０１ｅが、嵌合部材１１１の開口１１１ｅに当接し、スプライン部１０１ｂから嵌合部材１１１に直接操舵トルクを伝達し、それにより弾性体１１１ｂのねじれ破壊を防止するようになっている。即ち、開口１１１ｅの周縁が、突起部１０１ｅを係止する係止部となる。
【００２８】
かかる本実施の形態によれば、従来ヨークと中間軸とを緩衝ジョイントにより連結していたところを、嵌合部材１１１をヨーク１０３のタブ１０３ａ、１０３ｂ間に配置することにより、よりコンパクトな構成とすることができる。また、中間軸１０１は、ヨーク１０８に溶接するだけの安価な構造とすることができる。
【００２９】
なお、車両衝突時においては、中間軸１０１は両端から圧縮荷重を受けて、チューブ１０１ａ内にスプライン部１０１ｂが侵入するように変位し、それにより衝突時の衝撃を吸収又は緩和するように機能する。
【００３０】
図６，７は、本願発明にかかる第２の実施の形態による嵌合部材とスプライン部とを示す、図４，５と同様な図である。なお、第２の実施の形態については、第１の実施の形態に対して異なる点を中心に説明し、共通する部分については説明を省略する。
【００３１】
図６，７に示す第２の実施の形態が、第１の実施の形態と異なるのは、嵌合部材２１１の端面部２１１ｃに形成された開口部２１１ｅの形状である。即ち、開口部２１１ｅは、略小判形の形状を有している。これに対応して、スプライン部２０１ｂの突起部２０１ｅの形状も略小判形としている。
【００３２】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態に対して、突起部２０１ｅと開口部２１１ｅとの当接位置が径方向に大きくなっており、それにより当接部の応力をより小さくすることができる。
【００３３】
図８，９は、本願発明にかかる第３の実施の形態による嵌合部材とスプライン部とを示す、図４，５と同様な図である。なお、第３の実施の形態についても、上述した実施の形態に対して異なる点を中心に説明し、共通する部分については説明を省略する。
【００３４】
図８，９に示す第３の実施の形態が、第２の実施の形態と異なるのは、嵌合部材３１１の形状である。より具体的には、嵌合部材３１１は、端面部を形成しておらず、その代わりに両側面３１１ｃが軸線方向に短い距離だけ延在している。
【００３５】
一方、スプライン部３０１ｂの先端は、略小判形の断面の突起部３０１ｅを有している。ストッパプレート３１２は、突起部３０１ｅと輪郭を同じくする開口３１２ａを有し、突起部３０１ｅを開口３１２ａに嵌合させることにより、ストッパプレート３１２はスプライン部１０１ｂと一体的に回転するように取り付けられている。
【００３６】
本実施の形態におけるステアリングシャフトにおいて、ステアリングホイール（不図示）が中立位置にあるとき、又はステアリングホイールに比較的小さな操舵力が加えられたときには、ストッパプレート３１２と側面３１１ｃとの間の間隙Ｓ１の存在により、ストッパプレート３１２が、嵌合部材１１１の側面１１１ｃに当接しない。従って、たとえ路面から振動等が伝達されたとしても、嵌合部材３１１とスプライン部３０１ｂとの間に配置された弾性体（不図示）により吸収され、それにより運転者における操舵フィーリングを良好なものとしている。
【００３７】
一方、例えば据え切り時等のように、ステアリングホイールに大きな操舵力が加えられたときは、スプライン軸３０１ｂと一体的に回転するストッパプレート３１２が、嵌合部材３１１の側面３１１ｃに当接し、スプライン部３０１ｂから嵌合部材３１１に直接操舵トルクを伝達し、それにより弾性体のねじれ破壊を防止するようになっている。かかる場合、ストッパプレート３１２が突起を構成し、側面３１１ｃが係止部を構成する。
【００３８】
図１０は、本願発明にかかる第４の実施の形態を示す図１と同様な断面図である。なお、第４の実施の形態についても、第１の実施の形態に対して異なる点を中心に説明し、共通する部分については説明を省略する。
【００３９】
図１０に示す第４の実施の形態が、第１の実施の形態と異なるのは、中間軸１０１の向きである。即ち、中間軸４０１のチューブ４０１ａはステアリングギヤ（不図示）側の自在継手に連結され、一方、中間軸４０１のスプライン部４０１ｂはステアリングホイール（不図示）側の自在継手に連結されている。
【００４０】
本実施の形態によれば、カバー４０２を小型化することができ、チューブ４０１ａにスプライン部４０１ｂを挿入するのが容易となる。また、嵌合部材４１１とヨーク４０９とは車室内に配置することができ、それにより防水対策が容易となる。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、スプライン部の突起の断面形状は、略四角形や略小判形に限らず、例えば十字形等他の形状であっても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたように、本願発明の弾性軸継手によれば、嵌合部材は、ヨークのタブ間に配置されているので、前記ヨークの外径より小さくコンパクトな構成となっており、シャフトと前記嵌合部材との相対回動が、所定角度以上のときに、突起が係止部に当接して、前記シャフトと前記ヨークとを一体的に回転させるようになっているので、過大なトルクが伝達されたときに前記弾性体のねじれ破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態である弾性軸継手を含む、分割されたステアリングシャフトである中間軸と、それに連結された自在継手とを軸線方向に切断して示す図である。
【図２】図１の構成の一部を側方から見た図である。
【図３】図２の構成をＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図４】スプライン部１０１ｂと嵌合部材１１１とを軸線方向に見た図である
【図５】スプライン部１０１ｂと嵌合部材１１１との側面図である。
【図６】本願発明にかかる第２の実施の形態による嵌合部材とスプライン部とを示す、図４と同様な図である。
【図７】本願発明にかかる第２の実施の形態による嵌合部材とスプライン部とを示す、図５と同様な図である。
【図８】本願発明にかかる第３の実施の形態による嵌合部材とスプライン部とを示す、図４と同様な図である。
【図９】本願発明にかかる第３の実施の形態による嵌合部材とスプライン部とを示す、図５と同様な図である。
【図１０】本願発明にかかる第４の実施の形態を示す図１と同様な断面図である。
【図１１】分割されたステアリングシャフトである中間軸と、それに連結された自在継手とを軸線方向に切断して示す従来例の図である。
【図１２】図１１の構成の一部を側方から見た図である。
【図１３】図１２の構成をＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図１４】図１１の構成をＸＩＶ−ＸＩＶ線で切断して矢印方向に見た図である。
【符号の説明】
１０１，２０１、３０１，４０１………中間軸
１０１ｅ，２０１ｅ、３０１ｅ，４０１ｅ………突起部
１１１、２１１、３１１，４１１………嵌合部材
１１１ｅ、２１１ｅ、３１１ｅ，４１１ｅ………開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an elastic shaft coupling, and more particularly to a compact elastic shaft coupling excellent in vibration absorption.
[0002]
[Prior art]
For example, a steering shaft in a vehicle steering device extends from the interior of the vehicle to the front of the vehicle body, but it is generally difficult to dispose the steering shaft straight due to mounting problems in the vehicle. Therefore, it is a common practice to divide the steering shaft into a plurality of parts, arrange them at an angle, and connect them with a universal joint.
[0003]
FIG. 11 is a diagram showing the intermediate shaft, which is a divided steering shaft, and a universal joint connected thereto, cut in the axial direction. 12 is a diagram of a part of the configuration of FIG. 11 viewed from the side, FIG. 13 is a diagram of the configuration of FIG. 12 taken along line XIII-XIII and viewed in the direction of the arrow, and FIG. FIG. 12 is a view of the configuration in FIG. 11 taken along the line XIV-XIV and viewed in the direction of the arrow.
[0004]
The intermediate shaft 1 has a fitting portion 1a having a substantially rectangular cross section formed on the left end side, and spline teeth 1b formed on the outer periphery on the right end side. A cover 2 is attached around the intermediate shaft 1. As shown in FIG. 13, the fitting portion 1a is fitted between a pair of tabs 3a and 3b extending in parallel in the yoke 3, and is inserted into bolt holes 3c and 3d formed in the tabs 3a and 3b. The nut 5 is screwed onto the bolt 4 to be attached to the yoke 3.
[0005]
The yoke 3 is attached to the steering gear side yoke 7 via a cross joint 6. The yoke 3 is a so-called transverse insertion yoke. When the yoke 3 is connected to the shaft, the yoke is pressed to the side of the shaft without relatively moving the yoke and the shaft in the axial direction, and the shaft is pushed between the tabs. In this way, connection is performed. The yoke 3, the cross joint 6 and the yoke 7 constitute a hook-shaped universal joint.
[0006]
On the other hand, the intermediate shaft 1 has its spline teeth 1b fixedly engaged with the female spline 8a of the buffer joint 8 by press fitting or the like. The shock-absorbing joint 8 has a female spline 8a formed on the inner circumference at one end, an inner cylinder 8c formed with a protrusion 8b extending in the radial direction at the other end, an outer cylinder 8d containing the inner cylinder 8c, and an inner cylinder 8c. An elastic member 8e formed between the outer cylinder 8d and the outer cylinder 8d. The buffer joint 8 is attached to the yoke 10 on the steering wheel side via a cross joint 9. The buffer joint 8, the cross joint 9, and the yoke 10 constitute a hook-shaped universal joint.
[0007]
The elastic member 8e includes a cylindrical outer member 8f press-fitted into the outer cylinder 8d, a cylindrical inner member 8g press-fitted into the inner cylinder 8c, and a rubber fixed between the outer member 8f and the inner member 8g. And made of an elastic body 8h.
[0008]
As shown in FIG. 14, the inner cylinder 8 c forms a pair of protrusions 8 b extending at opposite ends in the radial direction. On the other hand, the outer periphery of the outer cylinder 8d corresponding to each protrusion 8b is cut away to form a locking portion 8j that opposes the circumferential direction.
[0009]
In such a conventional steering shaft, when the steering wheel (not shown) is in the neutral position or when a relatively small steering force is applied to the steering wheel, the protrusion 8b of the buffer joint 8 abuts against the locking portion 8j. do not do. Accordingly, even if vibration or the like is transmitted from the road surface, it is absorbed by the elastic body 8h of the elastic member 8e disposed between the outer cylinder 8d and the inner cylinder 8c, thereby improving the driver's steering feeling. It is supposed to be.
[0010]
On the other hand, when a large steering force is applied to the steering wheel, for example, at the time of stationary, the projection 8b of the buffer joint 8 abuts against the locking portion 8j, and the steering torque is directly applied from the outer cylinder 8d to the inner cylinder 8c. Thereby preventing torsional breakage of the elastic body 8h of the elastic member 8e.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the steering shaft shown in FIG. 11 has the following problems. Since the elastic member 8e is press-fitted and fixed to the inner cylinder 8c and the outer cylinder 8d, the dimensional tolerance between the outer diameter of the inner cylinder 8c and the inner diameter of the elastic member 8e, and the outer diameter and outer diameter of the elastic member 8e. The dimensional tolerance with respect to the inner diameter of the cylinder 8d must be strictly controlled, so that it is necessary to increase the machining accuracy of each part, and the cost increases.
[0012]
On the other hand, since the elastic member 8e is arranged between the outer cylinder 8d and the inner cylinder 8c in the radial direction, the radial dimension of the elastic joint 8 increases. In addition, if it is attempted to secure a higher vibration absorption effect and durability of the elastic body 8h while suppressing the radial dimension, the axial dimension of the elastic joint 8 increases. When the elastic joint is increased in size in this way, the degree of freedom in design when the vehicle is mounted is reduced.
[0013]
Furthermore, since the locking portion 8j has a free end, its rigidity is relatively low. Therefore, when the protrusion 8b of the elastic joint 8 comes into strong contact, the locking portion 8j may be deformed (turned up) or damaged. In order to prevent this, it is necessary to take measures such as increasing the thickness of the locking portion 8j. However, if this is done, the elastic joint 8 will be further increased in size and weight.
[0014]
Therefore, in view of such problems, the present invention has an object to provide an elastic shaft coupling that is inexpensive and compact while ensuring reliability.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the elastic shaft coupling of the present invention is
A shaft having a protrusion;
A fitting member disposed around the shaft and having a locking portion;
An elastic member fixed between the shaft and the fitting member;
A yoke having a pair of tabs extending parallel to the axis of the shaft;
The fitting member is disposed between the tabs of the yoke;
When the relative rotation between the shaft and the fitting member is equal to or greater than a predetermined angle, the protrusion comes into contact with the locking portion to rotate the shaft and the yoke integrally. .
[0016]
[Action]
According to the elastic shaft coupling of the present invention, since the fitting member is disposed between the tabs of the yoke, the shaft and the fitting member have a compact configuration smaller than the outer diameter of the yoke. When the relative rotation is greater than a predetermined angle, the projection comes into contact with the locking portion and rotates the shaft and the yoke integrally, so that excessive torque is transmitted. When this is done, torsional breakage of the elastic body can be prevented.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an intermediate shaft, which is a divided steering shaft, including an elastic shaft joint according to the present embodiment, and a universal joint connected thereto, cut in the axial direction. 2 is a diagram of a part of the configuration of FIG. 1 viewed from the side, and FIG. 3 is a diagram of the configuration of FIG. 2 cut along the line III-III and viewed in the direction of the arrow. The elastic shaft coupling of the present embodiment includes an intermediate shaft 101, a yoke 103, a fitting member 111, and an elastic member 111b.
[0018]
The intermediate shaft 101 includes a tube 101a and a spline portion 101b. The tube 101a has a yoke 108 welded to the right end thereof, and the yoke 108 is attached to a yoke 110 on the steering wheel (not shown) side via a cross joint 109.
[0019]
On the other hand, the spline portion 101b has a spline tooth 101c formed on the outer periphery thereof fixedly engaged with a female spline 101d formed on the inner periphery of the left end of the tube 101a by press fitting or the like. Therefore, the tube 101a and the spline portion 101b are integrated in the rotational direction, but are relatively movable in the axial direction when an axial load of a predetermined value or more is applied. A cover 102 is attached around the spline portion 101b. The cover 102 is disposed around the spline portion 101b before the tube 101a and the spline portion 101b are joined.
[0020]
4 is a view of the spline portion 101b and the fitting member 111 as viewed in the axial direction, and FIG. 5 is a side view thereof. A protrusion 101e (FIG. 4) having a substantially square cross section when viewed in the axial direction is formed at the left end of the spline portion 101b. A fitting member 111 is attached so as to surround the vicinity of the left end of the spline portion 101b.
[0021]
As shown in FIG. 1, the fitting member 111 is formed by vulcanization molding between the outer wall portion 111a having a substantially rectangular tube shape having the same width as the tab-to-tab distance of the yoke 103, and between the outer wall portion 111a and the spline portion 101b. It consists of a rubber elastic member 111b fixed by press-fitting, adhesion, or the like, and an end surface portion 111c that closes the left end of the outer wall portion 111a.
[0022]
As shown in FIG. 4, the fitting member 111 has an opening 111e having a shape that is similar to the protrusion 101e of the spline portion 101b but slightly larger than that at the center of the end surface portion 111c. Note that the gaps on both sides of the protrusion 101e and the opening 111e are each S1.
[0023]
As shown in FIG. 3, the fitting member 111 is fitted and disposed between a pair of tabs 103a and 103b extending in parallel in the yoke 103, and is inserted into bolt holes 103c and 103d formed in the tabs 103a and 103b. The nuts 104 are screwed onto the bolts 105 to be attached to the yoke 103.
[0024]
As is apparent from FIGS. 4 and 5, the four convex portions 111 d extend upward from the outer wall portion 111 a by a short distance. The convex portion 111d is formed by being driven inward by a distance S2 with respect to both side portions of the outer wall portion 111a. The convex portion 111 d comes into contact with the bolt 105 when the fitting member 111 moves in the axial direction with respect to the yoke 103 due to insufficient fastening force between the bolt 105 and the nut 104. It functions to prevent further movement. Furthermore, even when the tabs 103a and 103b of the yoke 103 are deformed so as to be inclined inward by fastening the bolts 105 and the nuts 104, the convex portion 111d is further in contact with the inner side surfaces of the tabs 103a and 103b. It functions to prevent deformation.
[0025]
The yoke 103 is attached to a yoke 107 on the steering gear (not shown) side via a cross joint 106.
[0026]
In the steering shaft in the present embodiment, when the steering wheel (not shown) is in the neutral position or when a relatively small steering force is applied to the steering wheel, the spline portion 101b of the intermediate shaft 101 is caused by the presence of the gap S1. The protruding portion 101e is prevented from coming into contact with the opening 111e of the fitting member 111. Therefore, even if vibration or the like is transmitted from the road surface, it is effectively absorbed by the elastic body 111b disposed between the fitting member 111 and the spline portion 101b, thereby improving the driver's steering feeling. It is supposed to be.
[0027]
On the other hand, when a large steering force is applied to the steering wheel, for example, at the time of stationary, the projection 101e of the spline portion 101b of the intermediate shaft 101 comes into contact with the opening 111e of the fitting member 111, and the spline portion The steering torque is directly transmitted from 101b to the fitting member 111, thereby preventing torsional destruction of the elastic body 111b. That is, the peripheral edge of the opening 111e is a locking portion that locks the protruding portion 101e.
[0028]
According to the present embodiment, the conventional configuration in which the yoke and the intermediate shaft are connected by the buffer joint is arranged in a more compact configuration by disposing the fitting member 111 between the tabs 103a and 103b of the yoke 103. can do. Further, the intermediate shaft 101 can have an inexpensive structure that is simply welded to the yoke 108.
[0029]
In the event of a vehicle collision, the intermediate shaft 101 receives a compressive load from both ends, and is displaced so that the spline portion 101b enters the tube 101a, thereby functioning to absorb or mitigate the impact at the time of the collision. .
[0030]
6 and 7 are views similar to FIGS. 4 and 5, showing the fitting member and the spline portion according to the second embodiment of the present invention. In addition, about 2nd Embodiment, it demonstrates centering on a different point from 1st Embodiment, and abbreviate | omits description about a common part.
[0031]
The second embodiment shown in FIGS. 6 and 7 differs from the first embodiment in the shape of the opening 211e formed in the end surface portion 211c of the fitting member 211. That is, the opening 211e has a substantially oval shape. Correspondingly, the shape of the protrusion 201e of the spline part 201b is also substantially oval.
[0032]
According to the present embodiment, the contact position between the projection 201e and the opening 211e is larger in the radial direction than in the first embodiment, thereby further reducing the stress at the contact portion. be able to.
[0033]
FIGS. 8 and 9 are views similar to FIGS. 4 and 5 showing a fitting member and a spline portion according to the third embodiment of the present invention. Note that the third embodiment will also be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of common parts will be omitted.
[0034]
The third embodiment shown in FIGS. 8 and 9 is different from the second embodiment in the shape of the fitting member 311. More specifically, the fitting member 311 does not form an end surface portion, and instead, both side surfaces 311c extend a short distance in the axial direction.
[0035]
On the other hand, the tip of the spline portion 301b has a protrusion 301e having a substantially oval cross section. The stopper plate 312 has an opening 312a having the same outline as the protrusion 301e. By fitting the protrusion 301e into the opening 312a, the stopper plate 312 is attached to rotate integrally with the spline part 101b. Yes.
[0036]
In the steering shaft in the present embodiment, when the steering wheel (not shown) is in the neutral position or when a relatively small steering force is applied to the steering wheel, the gap S1 between the stopper plate 312 and the side surface 311c is reduced. Due to the presence, the stopper plate 312 does not contact the side surface 111 c of the fitting member 111. Therefore, even if vibration or the like is transmitted from the road surface, it is absorbed by an elastic body (not shown) arranged between the fitting member 311 and the spline portion 301b, thereby improving the steering feeling for the driver. It is supposed to be.
[0037]
On the other hand, when a large steering force is applied to the steering wheel, for example, at the time of stationary, the stopper plate 312 that rotates integrally with the spline shaft 301b contacts the side surface 311c of the fitting member 311 and the spline. The steering torque is directly transmitted from the portion 301b to the fitting member 311, thereby preventing torsional breakage of the elastic body. In such a case, the stopper plate 312 forms a protrusion, and the side surface 311c forms a locking portion.
[0038]
FIG. 10 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 showing a fourth embodiment according to the present invention. Note that the fourth embodiment will also be described with a focus on differences from the first embodiment, and description of common parts will be omitted.
[0039]
The fourth embodiment shown in FIG. 10 differs from the first embodiment in the direction of the intermediate shaft 101. That is, the tube 401a of the intermediate shaft 401 is connected to a universal joint on the steering gear (not shown) side, while the spline portion 401b of the intermediate shaft 401 is connected to a universal joint on the steering wheel (not shown) side.
[0040]
According to the present embodiment, the cover 402 can be reduced in size, and it becomes easy to insert the spline portion 401b into the tube 401a. Further, the fitting member 411 and the yoke 409 can be disposed in the vehicle interior, thereby facilitating waterproofing measures.
[0041]
The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. For example, the cross-sectional shape of the projection of the spline part is not limited to a substantially square shape or a substantially oval shape, and may be another shape such as a cross shape.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the elastic shaft coupling of the present invention, since the fitting member is disposed between the tabs of the yoke, it has a compact configuration smaller than the outer diameter of the yoke. When the relative rotation with the fitting member is greater than or equal to a predetermined angle, the projection comes into contact with the locking portion and rotates the shaft and the yoke integrally, so that excessive torque is generated. When transmitted, it is possible to prevent torsional destruction of the elastic body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an intermediate shaft, which is a divided steering shaft, including an elastic shaft joint according to a first embodiment, and a universal joint connected thereto, cut in the axial direction.
FIG. 2 is a side view of a part of the configuration of FIG.
3 is a view of the configuration of FIG. 2 taken along the line III-III and viewed in the direction of the arrows.
4 is a view of the spline portion 101b and the fitting member 111 as viewed in the axial direction. FIG. 5 is a side view of the spline portion 101b and the fitting member 111. FIG.
6 is a view similar to FIG. 4, showing a fitting member and a spline portion according to a second embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is a view similar to FIG. 5, showing a fitting member and a spline portion according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view similar to FIG. 4, showing a fitting member and a spline portion according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view similar to FIG. 5, showing a fitting member and a spline portion according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view similar to FIG. 1, showing a fourth embodiment according to the present invention.
FIG. 11 is a view of a conventional example in which an intermediate shaft which is a divided steering shaft and a universal joint connected thereto are cut in the axial direction.
12 is a view of a part of the configuration of FIG. 11 as viewed from the side.
13 is a view of the configuration of FIG. 12 taken along line XIII-XIII and viewed in the direction of the arrow.
14 is a view of the configuration of FIG. 11 taken along line XIV-XIV and viewed in the direction of the arrow.
[Explanation of symbols]
101, 201, 301, 401 ......... Intermediate shafts 101e, 201e, 301e, 401e ......... Protrusions 111, 211, 311, 411 ......... Fitting members 111e, 211e, 311e, 411e ......... Openings

Claims

突起を有するシャフトと、
前記シャフトの周囲に配置され、係止部を有する嵌合部材と、
前記シャフトと前記嵌合部材との間に固着された弾性部材と、
前記シャフトの軸線に並行して延在する一対のタブとを有するヨークとからなり、
前記嵌合部材は、前記ヨークのタブ間に配置されており、
前記シャフトと前記嵌合部材との相対回動が、所定角度以上のときに、前記突起が前記係止部に当接して、前記シャフトと前記ヨークとを一体的に回転させるようになっている弾性軸継手。A shaft having a protrusion;
A fitting member disposed around the shaft and having a locking portion;
An elastic member fixed between the shaft and the fitting member;
A yoke having a pair of tabs extending parallel to the axis of the shaft;
The fitting member is disposed between the tabs of the yoke;
When the relative rotation between the shaft and the fitting member is equal to or greater than a predetermined angle, the protrusion comes into contact with the locking portion to rotate the shaft and the yoke integrally. Elastic shaft coupling.