JP4178261B2 - 軸体と軸継手との結合構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は軸体と軸継手との結合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両におけるステアリング装置は、その一端が操舵輪に繋がる操舵軸と、該操舵軸の他端に結合された軸継手をその一端に有する伝動軸と、該伝動軸の他端に軸継手を介して結合され、車体の左右方向に延設されたラック軸の中途部に噛合するピニオンを有するピニオン軸とを備えている。
【0003】
操舵軸又はピニオン軸からなる軸体と軸継手との結合構造は、例えば、特許文献1に記載されている。
特許文献1の結合構造において、軸体の端部は円形周面の一部に一対の平行な平取面及び該平取面にその両端が臨む抜止溝を有する非円形の嵌合部が設けられている。軸継手は前記嵌合部が相対回転不能に嵌合される嵌合溝及び該嵌合溝に臨む同芯的な2つの孔を有しており、この孔の1つに鍔を有するナット部材が圧入されている。また、軸継手の外周りには前記各孔に対応する貫通孔を有する湾曲部、及び該湾曲部の一端に連なり前記嵌合溝内へ挿入される規制片を有する板体が保持されている。この板体は反規制片側の孔周りを被挾着部とし、前記ナット部材を前記貫通孔の1つに圧入することにより前記鍔と軸継手との間で被挾着部を挾着してある。
【0004】
軸体と軸継手との結合は、軸体の嵌合部を軸継手の嵌合溝に該嵌合溝の深さ方向端縁側から挿入して嵌合し、板体の貫通孔及び軸継手の孔と抜止溝とにボルトを挿入し、該ボルトを前記ナット部材に締め込むことにより軸長方向の相対移動及び相対回転を不能に結合される。この場合、嵌合部の嵌合溝への挿入に伴って板体の規制片が撓み、嵌合部が嵌合溝に嵌合された後、規制片が弾性復元して嵌合部の一側に当接し、嵌合部の反挿入方向への移動を規制する。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−310232号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上のように構成された結合構造は扁平とした被挾着部を挾着することにより板体を軸継手に固定しているため、板体の固定力が十分でなく、板体がガタつくことになり、改善策が要望されていた。ところで、板体の固定力を高めるには、板体を溶接又はかしめにより固定することが考えられるが、何れも特殊な固定手法であるため、作業性が悪く、コスト高になる。
【0007】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、特殊な固定手法を採用することなく板体の固定力を簡易に高めることができる軸体と軸継手との結合構造を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係る軸体と軸継手との結合構造は、軸長方向の途中に抜止溝を有する軸体と、該軸体がその溝深さ方向から嵌合される嵌合溝、該嵌合溝に臨む2つの孔を有する軸継手本体、及び前記孔の1つに圧入された係止体を備える軸継手と、前記孔及び抜止溝に挿入して前記係止体に係止することにより前記軸体と軸継手とを結合する結合軸とを備える結合構造において、前記軸体は、前記抜止溝と軸長方向へ離隔した位置に位置決め凹所を有しており、前記軸継手は、前記嵌合溝の幅方向一側に配置され、前記軸体の移動を規制する規制片、該規制片に湾曲部により連なり前記係止体と軸継手本体との間で挾着された被挾着部、該被挾着部に突設された凸部及び前記軸体が前記嵌合溝に嵌合される際に前記
位置決め凹所と係合する可撓部材を有する板体を備えており、前記軸継手本体及び/又は係止体は前記凸部が嵌入された凹部を有することを特徴とする。
【0009】
第1発明にあっては、係止体を軸継手本体の孔に圧入することにより、板体の被挾着部に突設された凸部を軸継手本体及び/又は係止体の凹部に嵌入させることができるため、板体のガタつきをなくすることができ、板体の固定力を高めることができる。また、軸体の嵌合溝への嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない状態で軸体が軸継手に結合されることを回避できる。
【0010】
第2発明に係る軸体と軸継手との結合構造は、前記凸部は前記軸継手本体及び/又は係止体よりも硬度を高くしてあることを特徴とする。
第2発明にあっては、係止体を軸継手本体の孔に圧入することにより、板体の被挾着部に突設された凸部を軸継手本体及び/又は係止体に食い込ませることができるため、予め凹部を設けることなく板体のガタつきをなくすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る結合構造の分解斜視図、図2は平面図、図3は図2のIII −III 線の断面図、図4は図2のIV−IV線の断面図である。
【0012】
この結合構造は、その一端部に非円形の嵌合部11を有する軸体1と、嵌合部11が相対回転不能に嵌合される嵌合溝21及び該嵌合溝21に臨む2つの孔22,23を有する軸継手本体2、及び孔23に圧入された係止体3を備える軸継手Aとを、孔22,23に挿入して係止体3に係止する結合軸4により結合するものであり、係止体3と軸継手本体2との間に板体5が挾着されている。
【0013】
軸体1の一端部は円形周面の一部に一対の平行な平取面11a,11b及び該平取面11a,11bにその両端が臨む半円形の抜止溝11cを有する非円形の嵌合部11と、該嵌合部11の一方の平取面11aに連なり、該平取面11aよりも平取り深さが深い位置決め凹所12とが設けられている。
【0014】
軸継手本体2は嵌合溝21及び該嵌合溝21に臨む同芯的な2つの孔22,23を有する断面略U字形の継部24と、該継部24に連なり同芯的な2つの貫通孔(図示せず)を有するヨーク25とを備えている。
【0015】
軸継手本体2の嵌合溝21の一側面で深さ方向の端縁側には側面よりも深い2つの退避凹所26,26が設けられている。この退避凹所26,26は嵌合溝21の長手方向両端近傍から孔22の近傍にかけて設けられている。尚、軸継手本体2は例えば炭素鋼からなる。
【0016】
係止体3は圧入筒部31と、該圧入筒部31に連なり、ねじ孔32を有する鍔部33とを有しており、圧入筒部31が孔23に圧入され、鍔部33が継部24の外側へ突出している。尚、係止体3は例えば構造用鋼からなる。
【0017】
図5は板体の斜視図である。
板体5は軸継手本体2及び係止体3よりも硬度が高いばね鋼からなり、嵌合溝21内で軸体1の反挿入方向への移動を規制する2つの規制片51,51と、該規制片51,51に屈曲部52を介して連なり孔22,23に対応する貫通孔53,54が穿設された略U字形の湾曲部55とを備え、該湾曲部55の貫通孔54部分を、圧入筒部31の圧入により継部24と鍔部33との間で挾着される被挾着部56としてある。この被挾着部56には挾着される方向、換言すれば板厚方向内側へ突設された凸部57を有する。尚、湾曲部55は両端部間の間隔を継部24の幅寸法よりも大きくし、結合軸4の締込力により撓むようにしてある。
【0018】
凸部57は貫通孔54の周方向に離隔した4つの位置に2つの切溝を平行的に設け、各切溝間の部片を板厚方向内側へ曲げることにより形成されており、継部24と鍔部33との間で挾着されるとき凸部57が継部24に食い込み、継部24に凹部27ができるようにしてある。
【0019】
規制片51,51はその先端が嵌合部11の反嵌合方向側部分に当接することにより軸体1の反挿入方向への移動を規制するもので、嵌合溝21の長手方向に離隔し、退避凹所26,26と向き合っており、途中から先端縁にかけて湾曲部55の一端側へ傾斜している。
【0020】
また、板体5には被挾着部56の近傍に屈曲部58を介して連なり嵌合溝21の長手方向外側に配置されて軸体1の位置決め凹所12に係合し、嵌合溝21の幅方向への撓みを可能とした可撓部材59が設けられている。
【0021】
この可撓部材59は嵌合部11の嵌合溝21の正確な位置に嵌合されていない状態で嵌合部11が嵌合溝21に嵌合されるのを防ぐもので、屈曲部58に連なる広幅部59aと該広幅部59aに連なり広幅部59aよりも狭い幅としてある狭幅部59bとを有しており、該狭幅部59bを嵌合溝21の幅方向外側へ撓ませるようにしてある。この狭幅部59bは、その先端部を嵌合溝21の幅方向外側へ曲げてあり、該狭幅部59bの先端部に指等を引掛け易いようにしてある。
【0022】
また、可撓部材59は嵌合溝21の他側面よりも内側となるように配置されており、嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない状態で嵌合部11が嵌合溝21に嵌合される場合、嵌合部11が広幅部59aの端縁に当接し、嵌合部11が嵌合溝21に嵌合されないようにし、正確な位置で嵌合している場合には位置決め凹所12に可撓部材59が挿入され、狭幅部59bが位置決め凹所12と係合するようにしてある。
【0023】
広幅部59aの一部は嵌合溝21の他側面と向き合う撓み規制部59cとしてあり、嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない場合に、嵌合部11が広幅部59aの端縁に当接したとき、撓み規制部59cが嵌合溝21の側面に当接し、狭幅部59bの撓みを規制するようにしてある。また、広幅部59aは嵌合溝21に嵌合部11が嵌合されている場合に嵌合部11と当接しない位置に設けられており、狭幅部59bを撓ませて狭幅部59bの位置決め凹所12との係合を解除し、軸体1を嵌合溝21の長手方向へ引き抜く場合、嵌合部11が広幅部59aに当接しないようにしてある。
【0024】
図6はステアリング装置に用いた例を示す模式図である。
以上のように構成された結合構造は、例えばステアリング装置Bに用いられる。このステアリング装置Bは、一端が舵取りのための操舵輪100に繋がる操舵軸101と、その一端が操舵軸101の他端に軸継手Aを介して結合された伝動軸102と、該伝動軸102の他端に軸継手Aを介して結合され、車体の左右方向に延設されたラック軸(図示せず)の中途部に噛合するピニオン(図示せず)を有するピニオン軸103とを備えている。
【0025】
以上の構成において、板体5を軸継手本体2に結合する場合、板体5の湾曲部55を継部24に嵌め込み、係止体3の圧入筒部31を被挾着部56の貫通孔54から継部24の孔23に圧入することにより被挾着部56を継部24と鍔部33との間で挾着するのであり、圧入するときの圧入力により被挾着部56の凸部57を継部24に食い込ませる。この凸部57の食い込みにより継部24に凹部27が発生し、該凹部27に凸部57が嵌入された状態となる。従って、板体5のガタ付きを阻止することができ、板体5をガタ付きがない状態で挾着することができる。このように板体5が固定された場合、規制片51,51は継部24の退避凹所26,26側へ退避している。
【0026】
軸体1と軸継手Aとを結合する場合、軸体1の嵌合部11を嵌合溝21の深さ方向の端縁側から嵌合溝21内に挿入して嵌合する。また、嵌合部11の嵌合溝21への嵌合量が充足して正確な位置に嵌合している場合、位置決め凹所12が可撓部材59と向き合うことになり、嵌合部11の嵌合溝21への嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない場合、位置決め凹所12が可撓部材59に対して嵌合溝21の長手方向へ離隔した状態となる。
【0027】
嵌合量が充足して正確な位置に嵌合している場合、嵌合部11の嵌合溝21への挿入に伴って規制片51,51が撓み、該規制片51,51が退避凹所26,26へ退避するとともに、可撓部材59の狭幅部59bが位置決め凹所12に挿入され、嵌合部11を嵌合溝21に嵌合することができる。この嵌合により抜止溝11cが孔22,23と向き合う。しかる後、孔22から係止体3のねじ孔32へボルトからなる結合軸4を挿入し、締め込むことにより嵌合部11を嵌合溝21内に固定する。この固定により、軸体1の相対回転が阻止されるとともに、軸体1の軸長方向への抜き出しが阻止される。また、板体5の湾曲部55の一側部分が結合軸4の頭部により挾圧され、規制片51,51が嵌合溝21の内側へ変位し、該規制片51,51の先端が嵌合部11の反挿入方向側部分に当接し、結合軸4を支点とする嵌合部11の揺動を阻止することができる。
【0028】
図7は軸体と嵌合溝との嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない状態を示す図である。
位置決め凹所12が可撓部材59に対して軸体1の軸長方向へ離隔した状態となり、嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない場合、嵌合部11が可撓部材59の広幅部59aの端縁に当接し、嵌合溝21への挿入ができない。従って、嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない状態であることを判断することができ、嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない状態で結合されることを回避できる。尚、可撓部材59は撓み規制部59cを有するため、嵌合部11が広幅部59aの端縁に当接したとき、撓み規制部59cが嵌合溝21の他側に当接し、可撓部材59の撓みを規制することができ、嵌合部11が嵌合溝21に挿入されるのを確実に阻止することができる。
【0029】
図8は軸体と軸継手との結合を解除する場合の説明図である。
保守点検時など軸体1と軸継手Aとの結合を解除する場合、可撓部材59の狭幅部59bの先端部に指等を引掛け、狭幅部59bを嵌合溝21の幅方向外側へ撓ませることにより、該狭幅部59bが嵌合溝21よりも外側へ変位し、可撓部材59の位置決め凹所12との係合を解除することができ、可撓部材59に邪魔されることなく嵌合部11を軸長方向へ抜き出すことができる。このとき、可撓部材59が有する撓み規制部59cは嵌合部11に当接しない位置に設けられているため、可撓部材59に邪魔されることなく軸体1を嵌合溝21の長手方向へ抜き出すことができる。
【0030】
尚、以上説明した実施の形態では、被挾着部56の貫通孔54に切溝を設け、該切溝の間の部片を折り曲げることにより凸部57を形成したが、その他、凸部57は貫通孔54と離隔した位置に略コ字形の切溝を設け、該切溝の間の部片を折り曲げることにより形成してもよいし、また、切溝を設けることなく成形により突設してもよい。また、凸部57は板厚方向内側へ突出する構成としたが、その他、板厚方向外側へ突出する構成とし、係止体3の圧入力により係止体3の鍔部33に食い込ませるようにしてもよいし、また、板厚方向両側へ突出する構成とし、係止体3の圧入力により継部24及び鍔部33に食い込ませるようにしてもよい。また、凸部57は係止体3の圧入力により継部24及び/又は鍔部33に食い込ませる他、凸部57が挿入される凹部27を継部24及び/又は鍔部33に予め形成し、係止体3の圧入力により凸部57を凹部27に嵌入するようにしてもよい。
【0031】
また、以上説明した実施の形態では、ばね鋼からなる板体を用いることにより、凸部57をの硬度を軸継手本体2及び係止体3の硬度よりも高くしたが、その他、軸継手本体2及び係止体3の硬度以下の硬度を有する板体を用い、少なくとも凸部57部分を焼き入れ等の表面処理を施すことにより凸部57の硬度を軸継手本体2及び係止体3の硬度よりも高くしてもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上詳述したように第1発明によれば、板体のガタつきをなくすることができ、板体の固定力を高めることができる。しかも、軸体の嵌合溝への嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない状態で軸体が軸継手に結合されることを回避できる。
【0033】
第2発明によれば、予め凹部を設けることなく板体のガタつきをなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る結合構造の分解斜視図である。
【図2】本発明に係る結合構造の平面図である。
【図3】図2のIII −III 線の断面図である。
【図4】図2のIV−IV線の断面図である。
【図5】本発明に係る結合構造の板体の斜視図である。
【図6】本発明に係る結合構造をステアリング装置に用いた例を示す模式図である。
【図7】本発明に係る結合構造の軸体と嵌合溝との嵌合量が不足して正確な位置に嵌合されていない状態を示す図である。
【図8】本発明に係る結合構造の軸体と軸継手との結合を解除する場合の説明図である。
【符号の説明】
1 軸体
2 軸継手本体
3 係止体
4 結合軸
5 板体
21 嵌合溝
22,23 孔
27 凹部
51 規制片
56 被挾着部
57 凸部
A 軸継手
Claims (2)
- 軸長方向の途中に抜止溝を有する軸体と、
該軸体がその溝深さ方向から嵌合される嵌合溝、該嵌合溝に臨む2つの孔を有する軸継手本体、及び前記孔の1つに圧入された係止体を備える軸継手と、
前記孔及び抜止溝に挿入して前記係止体に係止することにより前記軸体と軸継手とを結合する結合軸とを備える結合構造において、
前記軸体は、前記抜止溝と軸長方向へ離隔した位置に位置決め凹所を有しており、
前記軸継手は、
前記嵌合溝の幅方向一側に配置され、前記軸体の移動を規制する規制片、該規制片に湾曲部により連なり前記係止体と軸継手本体との間で挾着された被挾着部、該被挾着部に突設された凸部及び前記軸体が前記嵌合溝に嵌合される際に前記位置決め凹所と係合する可撓部材を有する板体を備えており、前記軸継手本体及び/又は係止体は前記凸部が嵌入された凹部を有することを特徴とする軸体と軸継手との結合構造。 - 前記凸部は前記軸継手本体及び/又は係止体よりも硬度を高くしてある請求項1記載の軸体と軸継手との結合構造。
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