JP3857346B2 - 自在継手のヨークと軸との結合構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自在継手のヨークと軸との結合構造に係り、例えば自動車のステアリング装置における前記結合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、一般的な自動車のステアリング装置の概略構成を示す側面図である。図中、1はステアリングホイール、2はステアリングコラム、3は、ステアリングホイール1と一体に回転するステアリングシャフト、4は中間軸、5は操向車輪側のステアリングギアである。
【0003】
ステアリングホイール1に加えられる操作回転力は、ステアリングシャフト3から中間軸4を介してステアリングギア5の入力軸6に伝えられる。ここで、ステアリングシャフト3と中間軸4とステアリングギア5の入力軸6とは、同―直線上に配置できないので、それらの間にはそれぞれ自在継手7、8が設けられている。これらの自在継手は、図示しないが、一般的に、連結すべき一対の軸が個別に取り付けられる一対のヨークと、それらを結合する十字軸とからなる。
【0004】
ここで、ステアリングギア5側の自在継手8の一方ヨーク9とステアリングギア5の入力軸6との取付構造の従来例を、図8ないし図10に示す。
【0005】
図中、10はヨーク9の軸取付部である。この軸取付部10は、軸方向と直交する側方に向けて開くよう、断面U字形の割筒状に成形されており、その分離部分には平行に対向する平板部10a,10bが設けられている。この軸取付部10の湾曲部の内面には、セレーション11が形成されており、一対の平板部10a,10bには締付ボルト12が挿通されるようになっている。
【0006】
ところで、ステアリングギヤ5の入力軸6は、先端側外周にヨーク9のセレーション11に噛合するセレーション13が設けられているとともに、このセレーション13の長手方向途中で所要位相位置にキー状平坦部14が設けられている。このようなキー状平坦部14は、例えば実開平4−11925号公報の第4図に示されている。
【0007】
これらの組み立て動作は、入力軸6の先端を軸取付部10内に軸方向に挿入することによりセレーション嵌合させてから、軸取付部10の平板部間に締付ボルト12を装着することにより軸取付部10を縮径させて入力軸6を締め付ける。なお、締付ボルト12は、入力軸6のキー状平坦部14に対して横切った状態であてがわれるようになっている。この締付ボルト12とキー状平坦部14の両端の段壁とにより、入力軸6とヨーク9との軸方向相対変位を可能にしながらも、両者の完全分離を阻止するようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ステアリング装置において、入力軸6の製作コストが高くつくことが指摘される。つまり、この入力軸6の製作は、セレーション13を転造加工などにより形成してから、セレーション13の一部をフライス加工により切削してキー状平坦部14を形成するのであるが、このフライス加工は、加工時間が長く、セレーション13の形成処理との連続性がないなど、コストアップにつながる。
【0009】
したがって、本発明は、軸を、ヨークと結合状態で完全分離しない構成としながら簡単かつ安価に製作できる構造とし、結合構造全体のコスト低減を図ることを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の自在継手のヨークと軸との結合構造は、内面にセレーションが形成されている割筒状の軸取付部を一端に有する自在継手のヨークと、先端側外周にセレーションが形成されかつそのセレーション形成領域の所要位相位置に、セレーションの途中から先端端縁にまで延び、かつ軸方向に沿って平坦面となるキー状平坦部が設けられているとともに、キー状平坦部の先端側にストッパ用の凸部が設けられている軸と、前記ヨークの軸取付部の一方分離端から他方分離端にまたがって取り付けられる締付ボルトとを含み、前記軸は、パイプ材または棒材からなり、キー状平坦部およびストッパ用の凸部が絞り加工やプレス加工などの成形により形成されているとともに、前記ヨークと軸とが、前記軸取付部の分離部分に軸のキー状平坦部を位置させた状態でセレーション結合されているとともに、前記締付ボルトが前記キー状平坦部に対して横切った状態にあてがわれ、前記ヨークと軸とを軸方向で相対変位可能とした上で、前記締付ボルトと前記ストッパ用の凸部との接当による位置規制により前記ヨークと軸との完全分離を阻止し、かつ、前記ストッパ用の凸部の両脇には前記キー状平坦部のセレーション先端部に接する部分に該平坦部が残余している。
【0011】
なお、前述の軸は、パイプ材または棒材からなり、キー状平坦部およびストッパ用の凸部が絞り加工やプレス加工などの成形により形成されている。
【0012】
つまり、本発明では、軸のキー状平坦部をセレーションの途中から先端端縁にまで延びるものとすることにより、このキー状平坦部を、フライス加工に比べて格段に簡単な絞り加工またはプレス加工などの成形で形成できるようにしている。そして、このようなキー状平坦部の場合、軸とヨークとの結合状態における完全分離を阻止するために、キー状平坦部の先端側にストッパとして例えば絞り加工またはプレス加工などの成形で簡単に形成できる凸部を設けている。つまり、本発明の場合では、キー状平坦部とストッパ用の凸部とを形成する必要があるものの、それらの加工そのものが簡単であるとともに、製作工程は連続性を持たせることができるから、加工コストを従来よりも大幅に低減できるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細を図1ないし図6に示す実施例に基づいて説明する。図1ないし図4は本発明の一実施例に係り、図1は、自在継手のヨークと軸との結合構造を示す分解斜視図、図2は、上記結合構造の結合状態の縦断側面図、図3は、図2の(3)―(3)線断面の矢視図、図4は、上記結合構造での入力軸単体の斜視図である。
【0014】
ここでは、本発明を、図7に示すようなステアリング装置におけるステアリングギヤ5の入力軸6と、自在継手8の一方のヨーク9との結合構造に実施した形態で説明する。
【0015】
本発明の結合構造は、入力軸6と、自在継手8の一方ヨーク9の軸取付部10と、軸取付部10を入力軸6に締め付ける締付ボルト12とを含む。
【0016】
入力軸6は、先端側外周にセレーション13が形成されているとともに、このセレーション13形成領域の所要位相位置にセレーション13の途中から先端端縁にまで延びるキー状平坦部14が形成されている。また、キー状平坦部14の先端側にストッパ用の凸部15が設けられている。
【0017】
ヨーク9は、板金製で、本体部に軸取付部10が一体に連成されている。つまり、軸取付部10は、軸方向と直交する側方に向けて開くよう、断面U字形の割筒状に成形されており、その分離部分には平行に対向する平板部10a,10bが設けられている。一方の平板部10aには、ボルト挿通用の貫通孔10cが、他方の平板部10bには、ボルト螺着用のねじ孔10dが設けられている。これら両平板部10a、10bにまたがって締付ボルト12が取り付けられるようになっている。また、軸取付部10の湾曲部は、入力軸6の外周面に沿う部分円弧状に湾曲しており、その湾曲部の内面には、入力軸6のセレーション13に噛合するセレーション11が形成されている。
【0018】
そして、入力軸6とヨーク9とは、ヨーク9の軸取付部10の分離部分に入力軸6のキー状平坦部14を位置させた状態でセレーション結合されているとともに、軸取付部10の一方平板部10aから他方平板部10bにまたがって締付ボルト12が取り付けられて、この締付ボルト12がキー状平坦部14に対して横切った状態であてがわれている。つまり、入力軸6に対してヨーク9の軸取付部10がセレーションの嵌合により回転方向に一体化され、締付ボルト12によるヨーク9の周方向締め付けにより入力軸6とヨーク9とが軸方向にも一体化されるようになっている。そして、締付ボルト12とキー状平坦部14の基端側の段壁およびストッパ用凸部15とにより、入力軸6とヨーク9との軸方向相対変位を可能にしながらも、両者の完全分離を阻止するようになっている。これで、結合の信頼性を維持するようにしている。
【0019】
次に、上述した入力軸6の製作手順を説明する。入力軸6は、パイプ材や丸棒材などを基に製作される。
【0020】
例えば用意したパイプ材や丸棒材などの母材に対して、引き抜き加工によりキー状平坦部14およびセレーション13を同時に形成する。なお、キー状平坦部14を絞り加工またはプレス加工により形成しておいてから、セレーション13を転造加工により形成してもよい。この後、キー状平坦部14に対してストッパ用の凸部15を形成する。この凸部15は、母材をパイプ材とする場合には、図4に示すように内径側から外径側へ押し広げて形成したり、あるいは図5に示すようにキー状平坦部14の両端を圧縮するように押し潰して形成したりすることができ、一方の丸棒材の場合には、図6に示すようにキー状平坦部14において近接する二カ所を陥没させるなどしてこれら陥没部分の間の領域を盛り上げることにより、形成することができる。なお、凸部15の形状は、任意に設定することができる。
【0021】
このように、入力軸6のキー状平坦部14をセレーション13の途中から先端端縁にまで延びるものとしているから、このキー状平坦部14を、フライス加工に比べて格段に簡単な絞り加工またはプレス加工などの成形で形成できるようになる。このようなキー状平坦部14では、その先端側に従来例のような段壁の代わりにストッパ用の凸部15を別途設けているが、この凸部15は上述したような成形処理で簡単に形成できる。これらキー状平坦部14とストッパ用の凸部15は、それらの加工そのものが簡単であるとともに、製作工程は連続性を持たせることができるから、加工コストを従来よりも大幅に低減できるようになる。
【0022】
【発明の効果】
本発明では、軸を、ヨークと結合状態で完全分離しない構成としながら、従来例に比べて大幅に簡単かつ安価に製作できる構成にしたから、結合の信頼性を維持しながら、ヨークと軸との結合構造の全体コストの低減に貢献できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る結合構造の分解斜視図
【図2】上記結合構造の結合状態の縦断側面図
【図3】図2の(3)―(3)線断面の矢視図
【図4】上記結合構造での入力軸単体の斜視図
【図5】入力軸のストッパ用凸部の他の例1を示す斜視図
【図6】入力軸のストッパ用凸部の他の例2を示す斜視図
【図7】一般的なステアリング装置の概略側面図
【図8】従来例の結合構造の分解斜視図
【図9】上記結合構造の結合状態の縦断側面図
【図10】図9の(10)―(10)線断面の矢視図
【符号の説明】
6 入力軸
9 ヨーク
10 ヨークの軸取付部
11 軸取付部のセレーション
12 締付ボルト
13 入力軸のセレーション
14 入力軸のキー状平坦部
15 入力軸のストッパ用凸部
Claims (1)
- 内面にセレーションが形成されている割筒状の軸取付部を一端に有する自在継手のヨークと、
先端側外周にセレーションが形成されかつそのセレーション形成領域の所要位相位置に、セレーションの途中から先端端縁にまで延び、かつ軸方向に沿って平坦面となるキー状平坦部が設けられているとともに、キー状平坦部の先端側にストッパ用の凸部が設けられている軸と、
前記ヨークの軸取付部の一方分離端から他方分離端にまたがって取り付けられる締付ボルトとを含み、
前記軸は、パイプ材または棒材からなり、キー状平坦部およびストッパ用の凸部が絞り加工やプレス加工などの成形により形成されているとともに、
前記ヨークと軸とが、前記軸取付部の分離部分に軸のキー状平坦部を位置させた状態でセレーション結合されているとともに、前記締付ボルトが前記キー状平坦部に対して横切った状態にあてがわれ、前記ヨークと軸とを軸方向で相対変位可能とした上で、前記締付ボルトと前記ストッパ用の凸部との接当による位置規制により前記ヨークと軸との完全分離を阻止し、
かつ、前記ストッパ用の凸部の両脇には前記キー状平坦部のセレーション先端部に接する部分に該平坦部が残余している、ことを特徴とする自在継手のヨークと軸との結合構造。
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