JP6631642B2 - 十字軸式自在継手の組立方法、及び十字軸式自在継手 - Google Patents
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Description
尚、本発明を実施する場合に、前記ノッチは、切削工具を用いた切削加工により形成しても良いし、パンチを用いたプレス加工により形成しても良い。
又、本発明を実施する場合、前記ノッチの断面形状は特に問わないが、例えばV字形、U字形、I字形等の形状を採用する事ができる。
又、前記ノッチの断面形状としてV字形を採用した(ノッチの径方向外側面を傾斜させた)場合には、ノッチ加工時に生じる材料の逃げを確保し易くできると共に、薄肉部を径方向内方に塑性変形させる際に、かしめ工具の先端部を前記ノッチに挿入し易くする事ができる。
或いは、前記ノッチの形成は、前記円孔と前記軸部の端部との間部分に、前記カップ軸受を組み込む前に行われてもよい。
尚、この場合には、前記複数のノッチを、前記円孔の周囲近傍部分に、円周方向に関して等間隔に形成する事もできるし、又は、円周方向に関して不等間隔に形成する事もできる。
尚、この場合には、前記円環状の薄肉部のうち、円周方向複数個所を径方向内方に塑性変形させたり、全体(全周に亙る範囲)を径方向内方に塑性変形させる事ができる。又、円周方向複数個所を塑性変形させる場合には、例えば、円周方向に関して等間隔位置を塑性変形させても良いし、円周方向に関して不等間隔位置を塑性変形させても良い。
一対のヨークと、前記ヨーク同士を揺動変位自在に結合する十字軸と、を備え、
前記一対のヨークは、基部と、該基部の軸方向一端部で径方向反対側となる2箇所位置から軸方向に延出する1対の結合腕部と、前記1対の結合腕部の先端部に互いに同心に形成された1対の円孔と、を備え、
前記十字軸は、隣り合う軸部の中心軸同士が互いに直交する状態で設けられた4本の軸部を備え、
前記結合腕部に形成された前記円孔と、前記十字軸の軸部の端部との間部分には、カップ軸受が組み込まれる。
前記結合腕部の外側面のうち前記円孔の開口縁部で、且つ、前記ノッチの径方向内側部分には、前記円孔よりも径方向内側に延出し、前記カップ軸受が前記円孔から外方に抜け出る事を防止するかしめ部が形成され、
前記ノッチを構成する径方向外側面は、前記結合腕部の外側面に向けて径方向外側に傾斜する傾斜面を構成する。
即ち、本発明の場合には、結合腕部の外側面のうち円孔の周囲近傍部分にノッチを形成した後、前記円孔の開口縁部のうち前記ノッチの径方向内側部分に形成された薄肉部を、径方向内方に塑性変形させてかしめ部を得る。この為、この様なノッチを形成しない場合に比べて、かしめ部を形成する際のかしめ荷重を低減する事ができる。従って、前記かしめ部を形成する際に、かしめ工具を前記薄肉部に対して勢い良く衝突させなくても(ゆっくりと静的に衝突させた場合にも)、所望のかしめ形状を得られる。これにより、本発明の場合には、前記かしめ部を形成する際に、前記結合腕部を撓み変形させずに済む為、前記カップ軸受と前記結合腕部とを抑えるなどの対策を施さずとも、前記円孔と前記カップ軸受との軸方向位置がずれる事を有効に防止できる。この為、かしめ作業が煩雑になる事を防止でき、十字軸式自在継手の組立時間の短縮化を図れる。又、本発明の場合には、前記ノッチの形状、深さ、及び、形成位置等を規制する事で、得られるかしめ部の形状や形成位置等にばらつきが生じる事を有効に防止できる。更に、本発明の場合には、上述した様に、かしめ荷重を低減できる為、複数の薄肉部を同時にかしめ変形させる事が可能になり、この面からも組立時間(サイクルタイム)の短縮化を図る事ができる。
本発明の第1実施形態に就いて、図1〜6を参照しつつ説明する。図示の自動車用操舵装置は、後端部にステアリングホイール1(図12参照)を固定したステアリングシャフト2aを、円筒状のステアリングコラム15の内側に、回転自在に支持している。操舵時に、ステアリングホイール1の動きは、ステアリングシャフト2a、電動アシスト装置16、自在継手6a、中間シャフト3a、別の自在継手6bを介して、ステアリングギヤユニット4の入力軸5(図12参照)に伝達される。そして、入力軸5が回転すると、ステアリングギヤユニット4の両側に配置された1対のタイロッドが押し引きされて左右1対の操舵輪に、ステアリングホイール1の操作量に応じた舵角が付与される。
一方(図2〜3の右方)のヨーク7cは、基部9cと、基部9cの軸方向一端縁(図2〜3の左端縁)から延出した1対の結合腕部10c、10cとを備える。基部9cは、電動アシスト装置16を構成する出力軸17の端部を挿入する為、全体を略円筒状に形成している。又、結合腕部10c、10cは、基部9cの軸方向一端部で径方向反対側となる2個所位置から、基部9cの軸方向に延出しており、互いの内側面同士を対向させている。又、結合腕部10c、10cの先端部には、互いに同心の円孔11c、11cを形成している。
先ず、本実施形態の場合には、かしめ部14aの形成工程に先立って、結合腕部10c(10d)に形成された円孔11c(11d)と、この円孔11c(11d)の内側に挿入された十字軸8aを構成する軸部12aの端部との間部分に、カップ軸受13aを組み込んでおく。この様なカップ軸受13aの組み込み作業は、従来から知られた各種方法を採用する事ができるが、例えば、圧入パンチを用いて、結合腕部10c(10d)の外側から円孔11c(11d)内に押し込む方法を採用できる。そして、カップ軸受13aを所期の軸方向位置まで圧入した状態で、該カップ軸受13aには適正な予圧が付与される。
即ち、本実施形態の場合には、結合腕部10c(10d)の外側面のうち、円孔11c(11d)の周囲部分にノッチ25、25を形成した後、円孔11c(11d)の開口縁部のうち、ノッチ25、25の径方向内側部分にそれぞれ形成された薄肉部27、27を、径方向内方に塑性変形させてかしめ部14a、14aを得る。この為、本実施形態の様なノッチを形成しない場合に比べて、塑性変形させる部分である薄肉部27、27の断面形状を十分に小さくできる為、かしめ部14a、14aを形成する際のかしめ荷重を十分に低減する事ができる。従って、これらかしめ部14a、14を形成する際に、薄肉部27、27に対してかしめ工具を勢い良く衝突させる事なく(ゆっくりと静的に当接させた場合にも)、所望のかしめ形状を得る事ができる。この為、本実施形態の場合には、かしめ部14a、14aを形成する際に、結合腕部10c(10d)を内側に撓み変形させずに済む為、カップ軸受13aと結合腕部10c(10d)とを抑えるなどの対策を施さずとも、円孔11c(11d)とカップ軸受13aとの軸方向位置がずれる事を有効に防止できる。この為、かしめ作業が煩雑になる事を防止でき、自在継手6aの組立作業時間の短縮化を図れる。又、本実施形態の場合には、ノッチ25の形状、深さ、及び、形成位置等を規制する事で、かしめ部14aの形状や形成位置等にばらつきが生じる事を有効に防止できる。更に、本実施形態の場合には、上述した様にかしめ荷重を低減できる為、2つの薄肉部27、27を同時にかしめ変形させる事が可能であり、この面からも組立作業時間(サイクルタイム)の短縮化を図る事ができる。
本発明の第2実施形態に就いて、図8を参照しつつ説明する。本実施形態の場合には、結合腕部10c(10d)の外側面のうち、円孔11c(11d)の周囲近傍部分に、この円孔11c(11d)を取り囲む様に、円環状のノッチ25aを形成している。これにより、このノッチ25aの径方向内側部分で、円孔11c(11d)の開口縁部に、円環状の薄肉部27aを形成している。そして、本実施形態の場合には、薄肉部27aを径方向内方に塑性変形させる事により、かしめ部14a{図2、図6(A)等参照}を形成する。
その他の構成及び作用効果に就いては、第1実施形態の場合と同様である。
本発明の第3実施形態に就いて、図9及び図10を参照しつつ説明する。本実施形態の場合には、ノッチ25の加工工程に前後して、又は、ノッチ25の加工工程と同時に、円孔11c(11d)の開口縁部のうち、ノッチ25の形成位置と円周方向に関する位相が一致する部分に、円孔11c(11d)内周面及び結合腕部10c(10d)の外側面にそれぞれ開口した切り欠き部(凹み部)28を形成する。図示の例では、切り欠き部28は、円孔11c(11d)の中心軸を含む仮想平面に関する断面形状が略矩形状であり、その深さ寸法はノッチ25の深さ寸法とほぼ同じである。又、円孔11c(11d)の円周方向に関する切り欠き部28の開口幅は、ノッチ25の同方向に関する開口幅と同じである。
その他の構成及び作用効果に就いては、第1実施形態の場合と同様である。
本発明の第4実施形態に就いて、図11を参照しつつ説明する。図5に示した結合腕部10c(10d)の外側面に対して開口するノッチ25の形状が矩形状であるのに対して、本実施形態の場合には、ノッチ25bの同形状を三角形状としている。三角形状とすることによって、矩形状よりも面積が小さくなってノッチ25bの加工時の抵抗を小さくできる。更に、三角形状の2つの斜辺によってノッチ25bの加工時に、徐肉部分が円孔11c側に寄り易くなり、次の工程である薄肉部27の径方向内方に塑性変形させる際の変形を容易に行うことができる。
例えば、上記実施形態では、ノッチ25、25の形成は、円孔11c(11d)と軸部12aの端部との間部分に、カップ軸受13aを組み込んだ後に行われているが、本発明は、これに限定されない。
即ち、ノッチ25、25の形成は、円孔11c(11d)と軸部12aの端部との間部分に、カップ軸受13aを組み込む前に行われてもよい。
2、2a ステアリングシャフト
3、3a 中間シャフト
4 ステアリングギヤユニット
5 入力軸
6、6a、6b 自在継手
7a、7b、7c、7d ヨーク
8、8a 十字軸
9a、9b、9c、9d 基部
10a、10b、10c、10d 結合腕部
11a、11b、11c、11d 円孔
12、12a 軸部
13、13a カップ軸受
14、14a かしめ部
15 ステアリングコラム
16 電動アシスト装置
17 出力軸
18a、18b 側板部
19 通孔
20 カップ
21 ニードル
22 円筒部
23 底部
24 内向鍔部
25、25a、25b ノッチ
26 径方向外側面
27、27a、27b、27c 薄肉部
28 切り欠き部
Claims (5)
- ヨークを構成する結合腕部に形成された円孔と、該円孔の内側に挿入された十字軸を構成する軸部の端部との間部分に、カップ軸受を組み込んだ後、前記結合腕部の外側面のうち前記円孔の開口縁部を径方向内方に塑性変形させてかしめ部を形成する、十字軸式自在継手の組立方法であって、
前記結合腕部の外側面のうち前記円孔の周囲近傍部分に、前記結合腕部の外側面に対して開口する形状が三角形状であるノッチを形成した後、前記円孔の開口縁部のうち前記ノッチの径方向内側部分に形成された薄肉部を、径方向内方に塑性変形させて前記かしめ部とし、
前記ノッチを構成する径方向外側面は、前記結合腕部の外側面に向けて径方向外側に傾斜する傾斜面を構成する、
事を特徴とする十字軸式自在継手の組立方法。 - 前記ノッチの形成は、前記円孔と前記軸部の端部との間部分に、前記カップ軸受を組み込んだ後に行われる、請求項1に記載した十字軸式自在継手の組立方法。
- 前記ノッチの形成は、前記円孔と前記軸部の端部との間部分に、前記カップ軸受を組み込む前に行われる、請求項1に記載した十字軸式自在継手の組立方法。
- 前記結合腕部の外側面のうち前記円孔の周囲近傍部分に複数のノッチを形成した後、前記円孔の開口縁部のうち前記複数のノッチの径方向内側部分にそれぞれ形成された複数の薄肉部を、径方向内方に同時に塑性変形させる、請求項1〜3のいずれか1項に記載した十字軸式自在継手の組立方法。
- 一対のヨークと、前記ヨーク同士を揺動変位自在に結合する十字軸と、を備え、
前記一対のヨークは、基部と、該基部の軸方向一端部で径方向反対側となる2箇所位置から軸方向に延出する1対の結合腕部と、前記1対の結合腕部の先端部に互いに同心に形成された1対の円孔と、を備え、
前記十字軸は、隣り合う軸部の中心軸同士が互いに直交する状態で設けられた4本の軸部を備え、
前記結合腕部に形成された前記円孔と、前記十字軸の軸部の端部との間部分には、カップ軸受が組み込まれる十字軸式自在継手であって、
前記結合腕部の外側面のうち前記円孔の周囲近傍部分には、前記結合腕部の外側面に対して開口する形状が三角形状であり、且つ断面形状がV字形のノッチが形成されており、
前記結合腕部の外側面のうち前記円孔の開口縁部で、且つ、前記ノッチの径方向内側部分には、前記円孔よりも径方向内側に延出し、前記カップ軸受が前記円孔から外方に抜け出る事を防止するかしめ部が形成され、
前記ノッチを構成する径方向外側面は、前記結合腕部の外側面に向けて径方向外側に傾斜する傾斜面を構成する、
事を特徴とする十字軸式自在継手。
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