JP6642551B2 - Torque transmission shaft - Google Patents

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Description

本発明は、自動車用のステアリング装置などに組み込まれるトルク伝達軸に関する。   The present invention relates to a torque transmission shaft incorporated in a steering device for an automobile or the like.

図１３は、特開２０１７−２５９６４号公報に記載され、従来から知られた自動車用のステアリング装置を示している。ステアリング装置は、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２と、ステアリングコラム３と、１対の自在継手４ａ、４ｂと、中間シャフト５と、ステアリングギヤユニット６と、１対のタイロッド７とを備えている。   FIG. 13 shows a conventionally known automobile steering apparatus described in JP-A-2017-25959. The steering device includes a steering wheel 1, a steering shaft 2, a steering column 3, a pair of universal joints 4a, 4b, an intermediate shaft 5, a steering gear unit 6, and a pair of tie rods 7. .

ステアリングホイール１は、ステアリングコラム３の内側に回転自在に支持されたステアリングシャフト２の後端部に取り付けられている。ステアリングシャフト２の前端部は、１対の自在継手４ａ、４ｂ及び中間シャフト５を介して、ステアリングギヤユニット６のピニオン軸８に接続されている。そして、ピニオン軸８の回転を図示しないラックの直線運動に変換することで、１対のタイロッド７を押し引きし、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を付与する。なお、前後方向とは、ステアリング装置が組み付けられる車体の前後方向をいう。   The steering wheel 1 is attached to a rear end of a steering shaft 2 rotatably supported inside a steering column 3. The front end of the steering shaft 2 is connected to a pinion shaft 8 of a steering gear unit 6 via a pair of universal joints 4a, 4b and an intermediate shaft 5. Then, by converting the rotation of the pinion shaft 8 into a linear motion of a rack (not shown), the pair of tie rods 7 are pushed and pulled, and a steering angle corresponding to the operation amount of the steering wheel 1 is given to the steered wheels. Note that the front-back direction refers to the front-back direction of the vehicle body to which the steering device is assembled.

自在継手４ａ、４ｂは、互いに同一直線上に存在しない回転軸である、ステアリングシャフト２と中間シャフト５並びに中間シャフト５とピニオン軸８を、互いにトルク伝達可能に接続するものであり、例えば特開２０１１−２２０３９８号公報に記載されているように、従来から１対のヨークと十字軸とを備えた十字軸式の自在継手が使用されている。   The universal joints 4a and 4b connect the steering shaft 2 and the intermediate shaft 5, and the intermediate shaft 5 and the pinion shaft 8, which are rotary shafts that do not exist on the same straight line, so that torque can be transmitted to each other. As described in Japanese Patent Application Publication No. 2011-220398, a cross shaft type universal joint having a pair of yokes and a cross shaft has been used.

特開２０１７−２５９６４号公報JP 2017-25964 A 特開２０１１−２２０３９８号公報JP 2011-220398 A

ところで、大型の自動車に搭載されるステアリング装置にあっては、ステアリングシャフトからステアリングギヤユニットまでの距離が長くなる。このため、複数の軸（トルク伝達軸）同士を連結して中間シャフトを構成したり、自在継手を構成するヨークと、ステアリングシャフトやピニオン軸などの軸との間に、別の軸（いわゆるエクステンションシャフト）を介在させたりすることが考えられている。   By the way, in a steering device mounted on a large vehicle, the distance from the steering shaft to the steering gear unit is long. Therefore, a plurality of shafts (torque transmission shafts) are connected to each other to form an intermediate shaft, or another shaft (a so-called extension) is provided between a yoke forming a universal joint and a shaft such as a steering shaft or a pinion shaft. Shaft).

図１４は、本発明者等が先に考えた中間シャフトを構成するトルク伝達軸９を示している。トルク伝達軸９は、蛇腹部を有する第一軸１０と、第二軸１１との間に配置され、これら第一軸１０及び第二軸１１に対してそれぞれトルク伝達可能に接続される。トルク伝達軸９には、軸方向一端部の外周面に、接続部に相当する雄セレーション１２が設けられており、軸方向他端部の内周面に雌セレーション１３が設けられている。トルク伝達軸９の軸方向他端部には、トルク伝達軸９の軸方向他端部を縮径するためのクランプ部１４が一体に設けられている。具体的には、トルク伝達軸９の軸方向他端部の円周方向１箇所に不連続部が設けられており、該不連続部の両側に１対のフランジ部１５が設けられている。フランジ部１５には、図示しない締付部材を挿入するための取付孔１６が設けられている。   FIG. 14 shows the torque transmission shaft 9 constituting the intermediate shaft considered by the present inventors. The torque transmission shaft 9 is disposed between a first shaft 10 having a bellows portion and a second shaft 11, and is connected to the first shaft 10 and the second shaft 11 so as to be capable of transmitting torque. The torque transmission shaft 9 is provided with a male serration 12 corresponding to a connection portion on an outer peripheral surface of one end in the axial direction, and a female serration 13 on an inner peripheral surface of the other end in the axial direction. The other end of the torque transmission shaft 9 in the axial direction is integrally provided with a clamp portion 14 for reducing the diameter of the other end of the torque transmission shaft 9 in the axial direction. Specifically, a discontinuous portion is provided at one location in the circumferential direction at the other end in the axial direction of the torque transmission shaft 9, and a pair of flange portions 15 are provided on both sides of the discontinuous portion. The flange portion 15 is provided with a mounting hole 16 for inserting a fastening member (not shown).

トルク伝達軸９の軸方向一端部は、第一軸１０の軸方向他端部の内側に挿入し、雄セレーション１２を第一軸１０の内周面に形成された雌セレーション１７にセレーション係合させる。また、トルク伝達軸９と第一軸１０とを溶接固定する。   One end of the torque transmission shaft 9 in the axial direction is inserted inside the other end of the first shaft 10 in the axial direction, and the male serration 12 is engaged with the female serration 17 formed on the inner peripheral surface of the first shaft 10. Let it. Further, the torque transmission shaft 9 and the first shaft 10 are fixed by welding.

トルク伝達軸９の軸方向他端部の内側には、第二軸１１の軸方向一端部を挿入し、雌セレーション１３に第二軸１１の外周面に形成された雄セレーション１８をセレーション係合させる。また、前記締付部材の先端部を取付孔１６又は図示しないナットに螺合することで、トルク伝達軸９の内周面により第二軸１１の外周面を強く締め付ける。   One axial end of the second shaft 11 is inserted inside the other axial end of the torque transmission shaft 9, and the male serration 18 formed on the outer peripheral surface of the second shaft 11 is engaged with the female serration 13. Let it. Further, the outer peripheral surface of the second shaft 11 is strongly tightened by the inner peripheral surface of the torque transmission shaft 9 by screwing the distal end of the tightening member into the mounting hole 16 or a nut (not shown).

上述のような構成を有するトルク伝達軸９は、冷間鍛造加工により造られる場合が多く、熱間鍛造加工により造られる場合に比べて形状精度及び寸法精度は高いが、金属材料の流動が複雑になるクランプ部１４を一体に設けていることなどに起因して、トルク伝達軸９の軸方向両端部に設ける雄セレーション１２と雌セレーション１３との同軸度を高度に確保することが難しくなる。また、トルク伝達軸９と第一軸１０とを溶接固定しているため、熱変形などに起因して、トルク伝達軸９と第一軸１０との同軸度が低くなりやすい。このため、図１４の（Ｃ）に示すように、トルク伝達軸９に接続される軸（第一軸１０又は第二軸１１）の振れ回りが大きくなる可能性がある。この結果、ステアリング装置の一部で、振れ回りに起因した異音（回転方向の摺動異音、スティックスリップ振動異音など）を発生させる可能性がある。   The torque transmission shaft 9 having the above-described configuration is often manufactured by cold forging, and has higher shape accuracy and dimensional accuracy than that manufactured by hot forging, but the flow of the metal material is complicated. In this case, it is difficult to ensure a high degree of coaxiality between the male serrations 12 and the female serrations 13 provided at both ends in the axial direction of the torque transmission shaft 9. Further, since the torque transmission shaft 9 and the first shaft 10 are fixed by welding, the coaxiality between the torque transmission shaft 9 and the first shaft 10 tends to be low due to thermal deformation or the like. Therefore, as shown in FIG. 14C, the whirling of the shaft (first shaft 10 or second shaft 11) connected to the torque transmission shaft 9 may increase. As a result, there is a possibility that a part of the steering device may generate abnormal noise due to whirling (sliding noise in the rotating direction, stick-slip vibration noise, etc.).

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、トルク伝達軸に接続される軸の振れ回りを抑えられる構造を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to realize a structure capable of suppressing whirling of a shaft connected to a torque transmission shaft.

本発明のトルク伝達軸は、シャフトと、クランプと、係止部材と、回り止め部とを備える。
前記シャフトは、中空状に構成され、軸方向一端部には、他の部材に対してトルク伝達可能に接続される接続部が設けられており、軸方向他端部には、軸方向に伸長したスリットが設けられている。また、前記シャフトのうち、内周面の軸方向他端部には、雌セレーションが設けられており、外周面には、周方向に伸長した係止凹溝が設けられている。
前記クランプは、例えば欠円筒状に構成されており、前記シャフトの軸方向他端部に外嵌されて、前記シャフトの軸方向他端部を縮径させるものである。前記クランプには、円周方向１箇所に不連続部が設けられ、かつ、前記不連続部を挟んで両側に、締付部材を挿入するための取付孔をそれぞれ有する１対のフランジ部が設けられている。さらに、前記クランプのうち、前記係止凹溝と対向する部分に係止スリットが設けられている。
前記係止部材は、前記係止凹溝と前記係止スリットとに架け渡すように設けられている。
前記回り止め部は、前記シャフトと前記クランプとの間に設けられ、周方向に係合することにより、前記シャフトと前記クランプとの相対回転を阻止する。
本発明では、前記シャフトの軸方向他端部に、前記スリットを挟んで両側に存在する周方向両端面をそれぞれシャフト側係合面部とした係合筒部を設けるとともに、前記クランプのうちで、前記係合筒部が挿入される挿入孔の内周面に１対のクランプ側係合面部を設けている。そして、前記１対のシャフト側係合面部と前記１対のクランプ側係合面部とをそれぞれ周方向に係合させることで、前記回り止め部を構成している。 The torque transmission shaft of the present invention includes a shaft, a clamp, a locking member, and a rotation preventing portion.
The shaft is formed in a hollow shape, and a connection portion is provided at one end in the axial direction so as to be capable of transmitting torque to another member, and the other end in the axial direction extends in the axial direction. Slits are provided. In the shaft, a female serration is provided at the other end in the axial direction of the inner peripheral surface, and a locking groove extending in the peripheral direction is provided on the outer peripheral surface.
The clamp is formed, for example, in a partially cylindrical shape, and is externally fitted to the other axial end of the shaft to reduce the diameter of the other axial end of the shaft. The clamp is provided with a discontinuous portion at one circumferential position, and a pair of flange portions each having a mounting hole for inserting a fastening member on both sides of the discontinuous portion. Have been. Further, a locking slit is provided in a portion of the clamp facing the locking groove.
The locking member is provided so as to bridge the locking groove and the locking slit.
The detent portion is provided between the shaft and the clamp and engages in a circumferential direction to prevent relative rotation between the shaft and the clamp.
In the present invention, the other end in the axial direction of the shaft is provided with an engagement cylinder portion having shaft-side engagement surface portions at both circumferential end surfaces present on both sides of the slit, and among the clamps, A pair of clamp-side engaging surfaces are provided on the inner peripheral surface of the insertion hole into which the engaging cylinder is inserted. Then, the pair of shaft-side engaging surface portions and the pair of clamp-side engaging surface portions are circumferentially engaged with each other to constitute the rotation preventing portion.

本発明では、前記係止部材を、前記係止凹溝に弾性的に装着（係止）され、前記係止凹溝から径方向外方に突出した部分を前記係止スリットの内側に配置した、例えばＥリングやＣリングなどの欠円環状の止め輪とすることができる。
あるいは、前記係止部材を、前記係止凹溝に弾性的に装着（係止）されない、例えばＵ字形やＣ字形のキー部材とすることもできる。このようなキー部材を使用する場合には、その全体を前記係止スリットの内側に配置し、前記係止スリットの開口縁部に、前記係止スリットの開口幅を小さくするための塑性変形部を設けることができる。 In the present invention, the locking member is elastically attached (locked) to the locking groove, and a portion protruding radially outward from the locking groove is arranged inside the locking slit. For example, a non-circular retaining ring such as an E-ring or a C-ring may be used.
Alternatively, the locking member may be a U-shaped or C-shaped key member that is not elastically mounted (locked) in the locking groove. When such a key member is used, the entirety thereof is disposed inside the locking slit, and a plastic deformation portion for reducing an opening width of the locking slit is provided at an opening edge of the locking slit. Can be provided.

本発明の技術的範囲から外れるが、前記シャフトの外周面の軸方向他端部に軸方向に伸長した突条又は凹溝であるシャフト側係合部を設けるとともに、前記クランプのうちで、前記シャフトが挿入される挿入孔の内周面に軸方向に伸長した凹溝又は突条であるクランプ側係合部を設けることができる。そして、前記シャフト側係合部と前記クランプ側係合部とを凹凸係合させることで、前記回り止め部を構成することもできる。 Departing from the technical scope of the present invention, a shaft-side engaging portion that is a ridge or a concave groove extending in the axial direction is provided at the other axial end of the outer peripheral surface of the shaft, and the clamp, A clamp-side engaging portion which is a concave groove or a protrusion extending in the axial direction can be provided on the inner peripheral surface of the insertion hole into which the shaft is inserted. And the detent | rotation prevention part can also be comprised by making the said shaft side engaging part and the said clamp side engaging part unevenly engage.

本発明では、前記スリットの軸方向一端部である奥端部に、軸方向他方側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きい応力緩和部を設けることができる。前記応力緩和部としては、例えば円形状や楕円形状、滴形状など、内面を凹曲面により構成した形状を採用することができる。   According to the present invention, a stress relaxing portion having a larger width dimension than a portion adjacent to the other side in the axial direction can be provided at a far end portion which is one axial end portion of the slit. As the stress relaxation portion, a shape having an inner surface formed by a concave curved surface, such as a circular shape, an elliptical shape, or a drop shape, can be adopted.

本発明では、前記接続部を、自在継手を構成する二股状のヨーク部とすることができる。
あるいは、前記接続部を、セレーション部若しくはスプライン部、又はキー係合部とすることもできる。 In the present invention, the connecting portion may be a forked yoke portion forming a universal joint.
Alternatively, the connection portion may be a serration portion or a spline portion, or a key engagement portion.

本発明によれば、トルク伝達軸に接続される軸の振れ回りを抑えることができる。   According to the present invention, whirling of a shaft connected to a torque transmission shaft can be suppressed.

図１は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a torque transmission shaft according to a first example of the embodiment. 図２は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a torque transmission shaft according to a first example of the embodiment. 図３は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸の側面図である。FIG. 3 is a side view of the torque transmission shaft according to the first example of the embodiment. 図４は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸を軸方向他方側から見た端面図である。FIG. 4 is an end view of the torque transmission shaft according to the first example of the embodiment as viewed from the other side in the axial direction. 図５の（Ａ）は、図３のＡ−Ａ断面に相当する図であり、図５の（Ｂ）は、比較例として示すクランプの断面図である。FIG. 5A is a view corresponding to a cross section taken along line AA of FIG. 3, and FIG. 5B is a cross-sectional view of a clamp shown as a comparative example. 図６は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸と該トルク伝達軸に接続される軸とを示す分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view showing a torque transmission shaft according to a first example of the embodiment and a shaft connected to the torque transmission shaft. 図７は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸と該トルク伝達軸に接続される軸との接続状態を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a connection state between a torque transmission shaft according to a first example of the embodiment and a shaft connected to the torque transmission shaft. 図８は、参考例に係るトルク伝達軸を、止め輪を省略して示す分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view showing the torque transmission shaft according to the reference example without a retaining ring. 図９は、参考例に係るトルク伝達軸を構成するシャフトを取り出して示す平面図である。FIG. 9 is a plan view of a shaft constituting a torque transmission shaft according to a reference example . 図１０は、実施の形態の第２例に係るトルク伝達軸の分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view of a torque transmission shaft according to a second example of the embodiment. 図１１は、実施の形態の第２例に係るトルク伝達軸の側面図である。FIG. 11 is a side view of a torque transmission shaft according to a second example of the embodiment. 図１２は、図１１のＢ−Ｂ断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line BB of FIG. 図１３は、従来から知られているステアリング装置を示す部分断面側面図である。FIG. 13 is a partial cross-sectional side view showing a conventionally known steering device. 図１４の（Ａ）は、本発明者等が先に考えたトルク伝達軸を、第一軸及び第二軸にそれぞれ接続した状態を示す断面図であり、図１４の（Ｂ）は（Ａ）の分解図であり、図１４の（Ｃ）は、第一軸及び第二軸に振れ回りが生じる状態を説明するための模式図である。FIG. 14A is a cross-sectional view showing a state where the torque transmission shaft considered by the present inventors has been connected to the first shaft and the second shaft, respectively, and FIG. FIG. 14C is a schematic view for explaining a state in which whirling occurs on the first axis and the second axis.

［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図７を用いて説明する。
本例のトルク伝達軸１９は、例えば大型の自動車のステアリング装置に組み込まれて、互いに同一直線上に存在しない回転軸である、ステアリングシャフトと中間シャフト、又は、中間シャフトとピニオン軸をトルク伝達可能に接続するために使用する。 [First Example of Embodiment]
A first example of the embodiment will be described with reference to FIGS.
The torque transmission shaft 19 of the present embodiment can be torque-transmitted to a steering shaft and an intermediate shaft, or an intermediate shaft and a pinion shaft, which are built-in, for example, in a steering apparatus of a large automobile and are rotating shafts that do not exist on the same straight line. Used to connect to.

トルク伝達軸１９は、互いに別体に構成された、中空筒状のシャフト２０と欠円筒状（略Ｕ字状）のクランプ２１とから構成されている。なお、以下の説明において、軸方向とは、特に断らない限り、トルク伝達軸１９の軸方向をいう。また、軸方向に関して一端側とは、図１〜図３、図６及び図７の左端側をいい、軸方向に関して他端側とは、図１〜図３、図６及び図７の右端側をいう。   The torque transmission shaft 19 is composed of a hollow cylindrical shaft 20 and a clamp 21 having a substantially cylindrical shape (substantially U-shape), which are formed separately from each other. In the following description, the axial direction refers to the axial direction of the torque transmission shaft 19, unless otherwise specified. Also, one end in the axial direction refers to the left end in FIGS. 1 to 3, 6 and 7, and the other end in the axial direction refers to the right end in FIGS. 1 to 3, 6 and 7. Say.

シャフト２０は、例えば炭素鋼鋳鋼材（ＳＣ材）などの素材に、鍛造加工（冷間鍛造加工又は熱間鍛造加工）及び切削加工等を施すことにより造られている。シャフト２０は、軸方向一端部に設けられた接続部に相当する二股状のヨーク部２２と、軸方向他端部乃至中間部に設けられた筒部２３とを備えている。   The shaft 20 is manufactured by performing forging (cold forging or hot forging), cutting, or the like on a material such as a carbon steel cast steel material (SC material). The shaft 20 includes a forked yoke portion 22 corresponding to a connection portion provided at one end in the axial direction, and a cylindrical portion 23 provided at the other end to the intermediate portion in the axial direction.

ヨーク部２２は、十字軸式の自在継手を構成するもので、１対の腕部２４ａ、２４ｂから構成されている。これら各腕部２４ａ、２４ｂは、筒部２３の軸方向一端縁の直径方向反対側となる２個所位置から軸方向一方側に伸長する状態で設けられている。これら各腕部２４ａ、２４ｂの先端部には、円孔２５が互いに同軸に形成されている。円孔２５の内側には、図示しない軸受カップ及びニードルが配置され、十字軸を構成する軸部が回転自在に支持される。   The yoke portion 22 constitutes a cross-shaft universal joint, and includes a pair of arm portions 24a and 24b. Each of the arms 24a and 24b is provided so as to extend to one axial side from two diametrically opposite sides of one axial end of the cylindrical portion 23. A circular hole 25 is formed coaxially at the tip of each of the arms 24a and 24b. A bearing cup and a needle (not shown) are arranged inside the circular hole 25, and a shaft constituting a cross shaft is rotatably supported.

シャフト２０を構成する筒部２３は、全体が中空筒状に構成されており、軸方向一方側から順に、大径筒部２６と、円すい筒部２７と、小径筒部２８とを備えている。   The cylindrical portion 23 constituting the shaft 20 is entirely formed in a hollow cylindrical shape, and includes, in order from one axial side, a large-diameter cylindrical portion 26, a conical cylindrical portion 27, and a small-diameter cylindrical portion 28. .

大径筒部２６は、図示の例では段付円筒状に構成されており、その軸方向他端縁が、円すい筒部２７の軸方向一端縁につながっている。また、大径筒部２６の外径寸法及び内径寸法は、小径筒部２８の外径寸法及び内径寸法よりも大きくなっている。   The large-diameter tube portion 26 is formed in a stepped cylindrical shape in the illustrated example, and the other end in the axial direction is connected to one end in the axial direction of the conical tube portion 27. The outer diameter and the inner diameter of the large-diameter cylindrical portion 26 are larger than the outer diameter and the inner diameter of the small-diameter cylindrical portion 28.

円すい筒部２７は、外径寸法及び内径寸法が、軸方向他方側に向かうほど小さくなる部分円すい筒状に構成されており、その軸方向他端縁が、小径筒部２８の軸方向一端縁につながっている。   The conical cylindrical portion 27 is formed in a partially conical cylindrical shape in which the outer diameter and the inner diameter decrease toward the other side in the axial direction, and the other end in the axial direction is the one end in the axial direction of the small diameter cylindrical portion 28. Is connected to

小径筒部２８は、円筒状に構成されており、シャフト２０の軸方向他端部乃至中間部にわたる範囲に設けられている。小径筒部２８の外周面は、後述する係止凹溝３４を除き、軸方向にわたり外径寸法が変化しない円筒面状（又は部分円筒面状）に構成されているのに対し、小径筒部２８の内周面には、雌セレーション２９がその全長にわたり形成されている。小径筒部２８の内側には、図６及び図７に示すように、例えばステアリングシャフトやピニオン軸などの軸５０の端部が挿入され、該軸５０の端部外周面に形成された雄セレーション５１を、雌セレーション２９に対しセレーション係合させる。   The small-diameter cylindrical portion 28 is formed in a cylindrical shape, and is provided in a range from the other end in the axial direction of the shaft 20 to an intermediate portion. The outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 28 has a cylindrical surface (or a partial cylindrical surface) whose outer diameter does not change in the axial direction, except for a locking groove 34 described later. On the inner peripheral surface of 28, a female serration 29 is formed over its entire length. As shown in FIGS. 6 and 7, an end of a shaft 50 such as a steering shaft or a pinion shaft is inserted into the small-diameter cylindrical portion 28, and a male serration formed on an outer peripheral surface of the end of the shaft 50 is provided. 51 is serrated with female serration 29.

小径筒部２８のうち、ヨーク部２２を構成する一方の腕部２４ａと周方向位置（位相）が一致する部分には、軸方向に伸長したスリット３０が形成されている。スリット３０は、小径筒部２８の内外両周面同士を連通させる。スリット３０の軸方向一端部である奥端部は、小径筒部２８の軸方向中間部に位置しており、スリット３０の軸方向他端縁部は、小径筒部２８（シャフト２０）の軸方向他端縁に開口している。このように、シャフト２０の軸方向他端部にスリット３０を設けることで、シャフト２０の軸方向他端部（小径筒部２８の軸方向他半部）を縮径可能に構成している。   A slit 30 extending in the axial direction is formed in a portion of the small-diameter cylindrical portion 28 where a position (phase) in the circumferential direction coincides with one of the arms 24a constituting the yoke portion 22. The slit 30 allows the inner and outer peripheral surfaces of the small-diameter cylindrical portion 28 to communicate with each other. The rear end, which is one end in the axial direction of the slit 30, is located at the axial middle part of the small-diameter cylindrical portion 28, and the other end in the axial direction of the slit 30 is the axis of the small-diameter cylindrical portion 28 (the shaft 20). It is open at the other end edge in the direction. In this manner, by providing the slit 30 at the other end in the axial direction of the shaft 20, the other end in the axial direction of the shaft 20 (the other half in the axial direction of the small-diameter cylindrical portion 28) can be reduced in diameter.

本例では、上述のようにシャフト２０の軸方向他端部（小径筒部２８の軸方向他半部）にスリット３０を形成することで、軸方向に関してスリット３０と整合するシャフト２０の軸方向他端部に、軸方向から見た形状が略Ｃ字形の係合筒部３１を設けている。また、スリット３０を挟んで両側に存在する係合筒部３１の周方向両端面を、それぞれが平坦面状のシャフト側係合面部３２としている。本例では、１対のシャフト側係合面部３２が、シャフト２０の中心軸に対して平行な同一仮想平面上に位置している。また、シャフト２０の軸方向中間部には、シャフト側係合面部３２の軸方向一端部につながる状態で、それぞれが部分円弧状でかつ軸方向他方側に向いた突き当て面３３を有している。このため、後述するように、クランプ２１を係合筒部３１に外嵌する際に、クランプ２１の軸方向一方側の端面を突き当て面３３に突き当てることで、シャフト２０に対するクランプ２１の軸方向に関する位置決めを図るようにしている。なお、シャフト側係合面部３２と突き当て面３３との連続部に応力が集中することを防止するため、前記連続部にＲ加工や面取り加工を施すこともできる。   In this example, as described above, the slit 30 is formed at the other end in the axial direction of the shaft 20 (the other half in the axial direction of the small-diameter cylindrical portion 28), so that the axial direction of the shaft 20 is aligned with the slit 30 in the axial direction. At the other end, an engagement cylinder 31 having a substantially C-shape as viewed from the axial direction is provided. In addition, both circumferential end surfaces of the engagement cylinder portions 31 present on both sides of the slit 30 are formed as flat shaft-side engagement surface portions 32, respectively. In this example, the pair of shaft-side engagement surface portions 32 are located on the same virtual plane parallel to the central axis of the shaft 20. In the axially intermediate portion of the shaft 20, each has a contact surface 33 which is partially arc-shaped and faces the other side in the axial direction, in a state of being connected to one axial end of the shaft side engaging surface portion 32. I have. For this reason, as described later, when the clamp 21 is externally fitted to the engagement cylindrical portion 31, the end surface of the clamp 21 on one side in the axial direction is abutted against the abutting surface 33, so that the axis of the clamp 21 with respect to the shaft 20 is adjusted. Positioning in the direction is attempted. In order to prevent stress from being concentrated on a continuous portion between the shaft-side engaging surface portion 32 and the abutting surface 33, the continuous portion may be subjected to a rounding process or a chamfering process.

また、シャフト２０の外周面のうち、係合筒部３１の軸方向一端寄り部分の外周面には、周方向に伸長した係止凹溝３４が全周にわたり設けられている。このため、係止凹溝３４の周方向両端部はそれぞれ、シャフト側係合面部３２に開口している。係止凹溝３４は、断面矩形状で、全長にわたり深さ寸法が一定である。   On the outer peripheral surface of the shaft 20, an engaging concave groove 34 extending in the circumferential direction is provided on the entire outer peripheral surface of the engaging cylindrical portion 31 near the one end in the axial direction. For this reason, both ends in the circumferential direction of the locking concave groove 34 are respectively opened to the shaft side engaging surface 32. The locking groove 34 has a rectangular cross section and a constant depth over the entire length.

クランプ２１は、シャフト２０の軸方向他端部に外嵌されて、シャフト２０の軸方向他端部を縮径させるものである。具体的には、クランプ２１は、シャフト２０を構成する係合筒部３１に外嵌されて、小径筒部２８の軸方向他半部を縮径させる。このようなクランプ２１は、シャフト２０を構成する材料よりも硬度の高い、例えばＳ３５Ｃ（機械構造用炭素鋼）などの素材に熱間鍛造加工もしくは切削加工等を施すことにより、あるいは、例えばＳ１０Ｃ又はＳ１５Ｃ（機械構造用炭素鋼）などの素材に加工硬化を生じる冷間鍛造加工を施すことにより造られている。   The clamp 21 is fitted around the other end of the shaft 20 in the axial direction to reduce the diameter of the other end of the shaft 20 in the axial direction. Specifically, the clamp 21 is externally fitted to the engagement cylindrical portion 31 constituting the shaft 20, and reduces the diameter of the other half of the small-diameter cylindrical portion 28 in the axial direction. Such a clamp 21 is formed by subjecting a material having a higher hardness than the material forming the shaft 20, for example, to a material such as S35C (carbon steel for machine structure) by hot forging or cutting, or for example, to S10C or It is manufactured by subjecting a material such as S15C (carbon steel for machine structure) to cold forging that causes work hardening.

クランプ２１は、全体が欠円筒状（略Ｕ字状）に構成されており、半円筒状の基部３５と、該基部３５の円周方向両端部に設けられたそれぞれが略矩形板状の１対のフランジ部３６とを有している。また、１対のフランジ部３６同士の間部分に位置するクランプ２１の円周方向１箇所には、不連続部３７が設けられている。したがって、不連続部３７を挟んで両側には、１対のフランジ部３６が設けられている。また、係合筒部３１にクランプ２１を固定した状態で、不連続部３７とシャフト２０に設けられたスリット３０との周方向位置は互いに一致している。   The clamp 21 is entirely formed in a partially cylindrical shape (substantially U-shape), and has a semi-cylindrical base 35 and two substantially rectangular plate-shaped bases 35 provided at both ends in the circumferential direction of the base 35. And a pair of flange portions 36. A discontinuous portion 37 is provided at one circumferential position of the clamp 21 located between the pair of flange portions 36. Therefore, a pair of flange portions 36 is provided on both sides of the discontinuous portion 37. Further, in a state where the clamp 21 is fixed to the engagement cylindrical portion 31, the circumferential positions of the discontinuous portion 37 and the slit 30 provided in the shaft 20 coincide with each other.

クランプ２１には、シャフト２０の係合筒部３１を挿入するための挿入孔３８が設けられている。挿入孔３８は、基部３５の内周面と１対のフランジ部３６の径方向内側面とにより構成されており、内周面の輪郭形状は、円弧部と１対の直線部とを備えた略Ｄ字状である。本例では、挿入孔３８の内周面のうち、１対のフランジ部３６の径方向内側面により構成される部分（直線部）を、それぞれ平坦面状のクランプ側係合面部３９としている。なお、挿入孔３８の内径寸法（幅寸法）は、クランプ２１の自由状態で、係合筒部３１の自由状態での外径寸法（幅寸法）と同じかこれよりも僅かに大きい。   The clamp 21 is provided with an insertion hole 38 into which the engagement cylinder 31 of the shaft 20 is inserted. The insertion hole 38 is constituted by an inner peripheral surface of the base 35 and a radially inner side surface of the pair of flange portions 36, and the contour of the inner peripheral surface includes an arc portion and a pair of linear portions. It is substantially D-shaped. In this example, portions (linear portions) formed by the radially inner side surfaces of the pair of flange portions 36 on the inner peripheral surface of the insertion hole 38 are each a flat surface-side clamp-side engaging surface portion 39. The inner diameter (width) of the insertion hole 38 in the free state of the clamp 21 is equal to or slightly larger than the outer diameter (width) of the engagement cylinder 31 in the free state.

１対のフランジ部３６のうち、互いに整合する部分には、それぞれ取付孔４０ａ、４０ｂが同軸に形成されている。これら各取付孔４０ａ、４０ｂは、挿入孔３８の中心軸に対し捩れの位置に形成されている。また、１対の取付孔４０ａ、４０ｂのうち、一方の取付孔４０ａは通孔で、他方の取付孔４０ｂはねじ孔である。   Mounting holes 40a and 40b are formed coaxially in portions of the pair of flange portions 36 that match each other. These mounting holes 40 a and 40 b are formed at positions twisted with respect to the center axis of the insertion hole 38. One of the mounting holes 40a and 40b is a through hole, and the other mounting hole 40b is a screw hole.

本例では、挿入孔３８の内周面を１対のフランジ部３６の径方向内側面（クランプ側係合面部３９）により構成している。このため、本実施形態を示す図５（Ａ）と、フランジ部３６ａの径方向内側面により挿入孔３８ａの内周面を構成しない（平坦面状のクランプ側係合面部３９を有しない）比較例を示す図５（Ｂ）とを対比すれば明らかな通り、本例では、取付孔４０ａ、４０ｂの軸方向長さを確保しやすくなる。このため、本例のクランプ２１では、図５（Ｂ）の比較例の構造のように、係合寸法（有効ねじ長さ）を確保すべく、フランジ部３６ａの幅方向外側面を基部３５ａの外周面に対して幅方向外側に突出させる必要がない。それゆえ、１対のフランジ部３６の幅方向外側面同士の寸法ｈが、比較例の構造の同寸法Ｈに比べて小さくなる（ｈ＜Ｈ）。したがって、クランプ２１の外形（体格）を小さくすることが可能になり、軽量化を図れる。また、トルク伝達軸１９を回転させた際に、クランプ２１の外周縁部が描く円形の軌跡（スイングサークル）を小さくすることもできる。   In this example, the inner peripheral surface of the insertion hole 38 is formed by the radially inner side surfaces (clamp-side engaging surface portions 39) of the pair of flange portions 36. For this reason, FIG. 5A showing the present embodiment is compared with FIG. 5A in which the inner peripheral surface of the insertion hole 38a is not formed by the radially inner side surface of the flange portion 36a (having no flat surface-shaped clamp-side engaging surface portion 39). As is clear from comparison with FIG. 5B showing an example, in this example, it is easy to secure the axial lengths of the mounting holes 40a and 40b. For this reason, in the clamp 21 of the present example, as in the structure of the comparative example of FIG. 5B, the widthwise outer surface of the flange portion 36a is connected to the base 35a in order to secure the engagement dimension (effective screw length). There is no need to project outward in the width direction with respect to the outer peripheral surface. Therefore, the dimension h between the widthwise outer surfaces of the pair of flange portions 36 is smaller than the same dimension H of the structure of the comparative example (h <H). Therefore, the outer shape (physique) of the clamp 21 can be reduced, and the weight can be reduced. Further, when the torque transmission shaft 19 is rotated, a circular locus (swing circle) drawn by the outer peripheral edge of the clamp 21 can be reduced.

本例では、クランプ２１のうち、シャフト２０に形成された係止凹溝３４と対向する軸方向一端寄り部分に、係止スリット４１を設けている。係止スリット４１は、図示しない切削工具を、クランプ２１構成する基部３５の頂部（図３及び図４の下端部）から１対のフランジ部３６の径方向中間部（図３及び図４の上下方向中間部）にわたる範囲に、クランプ２１の中心軸に対し直交する方向に移動させることで形成されており、クランプ２１の内外両面同士（基部３５の内外両周面同士及びフランジ部３６の幅方向内外両側面同士）を連通させる。係止スリット４１の幅寸法は、係止凹溝３４の幅寸法と同じであり、後述する止め輪４２の厚さ寸法よりも僅かに大きい。   In the present example, a locking slit 41 is provided in a portion of the clamp 21 near one end in the axial direction facing the locking concave groove 34 formed in the shaft 20. The locking slit 41 is used to move a cutting tool (not shown) from the top (the lower end in FIGS. 3 and 4) of the base 35 constituting the clamp 21 to a radially intermediate portion of the pair of flanges 36 (up and down in FIGS. 3 and 4). In the direction perpendicular to the center axis of the clamp 21 in a range extending in the middle direction of the clamp 21, the inner and outer surfaces of the clamp 21 (the inner and outer peripheral surfaces of the base 35 and the width direction of the flange 36). Internal and external sides). The width dimension of the locking slit 41 is the same as the width dimension of the locking groove 34, and is slightly larger than the thickness dimension of a retaining ring 42 described later.

特に本例では、シャフト２０の軸方向他端部をクランプ２１の挿入孔３８の内側に挿入し、係合筒部３１にクランプ２１を外嵌した状態で、１対のシャフト側係合面部３２と１対のクランプ側係合面部３９とを、それぞれ周方向に係合（当接）させて、シャフト２０とクランプ２１とが相対回転するのを防止している。つまり、１対のシャフト側係合面部３２と１対のクランプ側係合面部３９とを、それぞれ周方向に係合させることで、シャフト２０とクランプ２１との相対回転を阻止する、回り止め部を構成している。さらに、係止凹溝３４と係止スリット４１とに架け渡すように、係止部材である止め輪４２を設ける。   In particular, in the present example, the other end of the shaft 20 in the axial direction is inserted into the insertion hole 38 of the clamp 21, and the clamp 21 is fitted to the engagement cylinder 31. The shaft 20 and the clamp 21 are prevented from rotating relative to each other by engaging (abutting) the and the pair of clamp-side engaging surfaces 39 in the circumferential direction. In other words, the pair of shaft-side engaging surface portions 32 and the pair of clamp-side engaging surface portions 39 are circumferentially engaged with each other, thereby preventing relative rotation between the shaft 20 and the clamp 21. Is composed. Further, a retaining ring 42 as a locking member is provided so as to bridge between the locking groove 34 and the locking slit 41.

止め輪４２は、図示の例ではＥリングであり、ばね鋼、ステンレスばね鋼などの弾性材製の金属板にプレスによる打ち抜き加工等を施すことにより、円周方向の１箇所に開口部を有する欠円環状に造られている。また、止め輪４２の厚さ寸法は、係止凹溝３４及び係止スリット４１の幅寸法よりも僅かに小さい。このような止め輪４２は、内径側部分を係止凹溝３４に係止することで、係止凹溝３４に弾性的に装着（外嵌）している。また、止め輪４２のうちで、係止凹溝３４から径方向外方に突出した部分（径方向中間部）を、係止スリット４１の内側に配置し、クランプ２１と軸方向に係合させている。これにより、シャフト２０とクランプ２１とが軸方向に相対変位することを防止している。   The retaining ring 42 is an E-ring in the illustrated example, and has an opening at one location in the circumferential direction by performing punching or the like by pressing a metal plate made of an elastic material such as spring steel or stainless spring steel. It is made in a ring shape. The thickness dimension of the retaining ring 42 is slightly smaller than the width dimension of the locking groove 34 and the locking slit 41. Such a retaining ring 42 is elastically attached (fitted) to the locking groove 34 by locking the inner diameter side portion to the locking groove 34. Further, a portion (radially middle portion) of the retaining ring 42 protruding radially outward from the locking concave groove 34 is disposed inside the locking slit 41 and engaged with the clamp 21 in the axial direction. ing. This prevents the shaft 20 and the clamp 21 from being relatively displaced in the axial direction.

上述のような構成を有するトルク伝達軸１９を製造するには、先ず、クランプ２１の挿入孔３８の内側にシャフト２０を軸方向他端側から挿入する。この際、１対のシャフト側係合面部３２と１対のクランプ側係合面部３９とをそれぞれ周方向に係合させることで、シャフト２０とクランプ２１との周方向に関する位置決め（位相合わせ）を行う。次いで、クランプ２１の軸方向一方側の端面が突き当て面３３に突き当たるまで、シャフト２０とクランプ２１とを軸方向に相対移動させて、係止凹溝３４と係止スリット４１との軸方向位置を一致させる。次いで、係止凹溝３４と係止スリット４１とに架け渡すように止め輪４２を取り付ける。そして最後に、１対の取付孔４０ａ、４０ｂの内側に、締付部材である締付ボルト４３を挿入する。具体的には、締付ボルト４３の基端寄り部分を通孔である一方の取付孔４０ａの内側にがたつきなく挿入するとともに、締付ボルト４３の先端部を、ねじ孔である他方の取付孔４０ｂに螺合させる。   In order to manufacture the torque transmission shaft 19 having the above-described configuration, first, the shaft 20 is inserted into the insertion hole 38 of the clamp 21 from the other axial end. At this time, by positioning the pair of shaft-side engaging surface portions 32 and the pair of clamp-side engaging surface portions 39 in the circumferential direction, positioning (phase matching) of the shaft 20 and the clamp 21 in the circumferential direction is performed. Do. Next, the shaft 20 and the clamp 21 are relatively moved in the axial direction until the end surface on one axial side of the clamp 21 abuts against the abutting surface 33, and the axial position of the locking groove 34 and the locking slit 41 is shifted. To match. Next, a retaining ring 42 is attached so as to bridge the retaining groove 34 and the retaining slit 41. Finally, a tightening bolt 43 as a tightening member is inserted inside the pair of mounting holes 40a and 40b. Specifically, the base portion of the tightening bolt 43 is inserted without looseness into one of the mounting holes 40a, which are through holes, and the distal end of the tightening bolt 43 is inserted into the other screw hole. Screw it into the mounting hole 40b.

トルク伝達軸１９の使用状態では、トルク伝達軸１９の軸方向一端部に設けられたヨーク部２２を図示しない別のヨーク及び十字軸と組み合わせて、トルク伝達軸１９を、前記別のヨークを備えた中間シャフトなどの軸にトルク伝達可能に接続する。これに対して、小径筒部２８の内側には、ステアリングシャフトやピニオン軸などの軸５０を挿入し、該軸５０の外周面に形成された雄セレーション５１を、小径筒部２８の内周面に形成された雌セレーション２９にセレーション係合させる。これにより、トルク伝達軸１９と軸５０との相対回転を防止する。また、軸５０の先端部外周面に雄セレーション５１を周方向に横切るように形成された環状凹溝５２の内側に、締付ボルト４３の中間部を進入させて、環状凹溝５３と締付ボルト４３とをキー係合させる。これにより、軸５０とトルク伝達軸１９とが軸方向に相対移動することを防止する。また、締付ボルト４３の螺合量を増やして不連続部３７の幅寸法を小さくし、小径筒部２８を縮径することで、小径筒部２８の内周面により軸５０の外周面を強く締め付ける。これにより、トルク伝達軸１９とステアリングシャフトやピニオン軸などの軸５０とをトルク伝達可能に結合する。   When the torque transmission shaft 19 is in use, the yoke portion 22 provided at one axial end of the torque transmission shaft 19 is combined with another yoke (not shown) and a cross shaft to provide the torque transmission shaft 19 with the other yoke. Connected to a shaft such as an intermediate shaft that can transmit torque. On the other hand, a shaft 50 such as a steering shaft or a pinion shaft is inserted inside the small-diameter cylindrical portion 28, and the male serration 51 formed on the outer peripheral surface of the shaft 50 is inserted into the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 28. The serrations are engaged with the female serrations 29 formed in the above. This prevents the relative rotation between the torque transmission shaft 19 and the shaft 50. Further, the intermediate portion of the tightening bolt 43 is inserted into an annular concave groove 52 formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the shaft 50 so as to cross the male serration 51 in the circumferential direction. The bolt 43 is keyed. This prevents the shaft 50 and the torque transmission shaft 19 from relatively moving in the axial direction. Further, by increasing the screwing amount of the tightening bolt 43 to reduce the width of the discontinuous portion 37 and reducing the diameter of the small-diameter cylindrical portion 28, the outer peripheral surface of the shaft 50 is formed by the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 28. Tighten strongly. Thus, the torque transmission shaft 19 and the shaft 50 such as a steering shaft and a pinion shaft are coupled so as to be capable of transmitting torque.

以上のような構成を有する本例のトルク伝達軸１９によれば、トルク伝達軸１９に接続される軸の振れ回りを抑えることができる。
すなわち、本例のトルク伝達軸１９は、クランプ２１を、シャフト２０に対して一体に設けずに、クランプ２１に設けた１対のクランプ側係合面部３９と、シャフト２０に設けた１対のシャフト側係合面部３２とを、それぞれ周方向に係合させることで、シャフト２０とクランプ２１との円周方向に関する相対変位を防止している。さらに、係止凹溝３４と係止スリット４１とに架け渡すように止め輪４２を設けることで、シャフト２０とクランプ２１との軸方向に関する相対変位を防止している。本例ではこのようにして、シャフト２０に対してクランプ２１を固定している。このため、シャフト２０の軸方向両端部に設けるヨーク部２２と雌セレーション２９との同軸度を高く確保できる。さらに、シャフト２０とヨーク部２２とを一体に設けているため、溶接時の熱変形の影響を受けずに済み、シャフト２０（筒部２３）に対するヨーク部２２の同軸度を高く確保できる。したがって、ヨーク部２２に接続される軸及び雌セレーション２９に接続される軸５０の振れ回りを抑えることができる。この結果、ステアリング装置の一部で、軸の振れ回りに起因した異音（回転方向の摺動異音、スティックスリップ振動異音など）が発生することを防止できる。また、シャフト２０を中空状に構成しているため、トルク伝達軸１９全体としての軽量化を図る上で有利になる。 According to the torque transmission shaft 19 of the present example having the above-described configuration, the whirling of the shaft connected to the torque transmission shaft 19 can be suppressed.
That is, the torque transmission shaft 19 of the present embodiment is configured such that the clamp 21 is not provided integrally with the shaft 20, but a pair of clamp-side engaging surface portions 39 provided on the clamp 21 and a pair of clamp-side engagement surface portions 39 provided on the shaft 20. By engaging the shaft side engaging surface portion 32 in the circumferential direction, relative displacement of the shaft 20 and the clamp 21 in the circumferential direction is prevented. Furthermore, by providing the retaining ring 42 so as to bridge between the retaining groove 34 and the retaining slit 41, relative displacement of the shaft 20 and the clamp 21 in the axial direction is prevented. In this example, the clamp 21 is fixed to the shaft 20 in this manner. Therefore, a high degree of coaxiality between the yoke portions 22 provided at both axial ends of the shaft 20 and the female serrations 29 can be ensured. Further, since the shaft 20 and the yoke portion 22 are integrally provided, the shaft 20 and the yoke portion 22 are not affected by thermal deformation during welding, and a high degree of coaxiality of the yoke portion 22 with the shaft 20 (the cylindrical portion 23) can be ensured. Therefore, whirling of the shaft connected to the yoke portion 22 and the shaft 50 connected to the female serration 29 can be suppressed. As a result, it is possible to prevent generation of an abnormal noise (such as a sliding noise in the rotating direction and a stick-slip vibration noise) due to the whirling of the shaft in a part of the steering device. Further, since the shaft 20 is formed in a hollow shape, it is advantageous in reducing the weight of the torque transmission shaft 19 as a whole.

［参考例］
本発明に関する参考例について、図８及び図９を用いて説明する。
本参考例では、シャフト２０とクランプ２１との円周方向に関する相対変位を防止するために、シャフト２０の外周面にシャフト側係合部４４を設けるとともに、クランプ２１の挿入孔３８の内周面にクランプ側係合部４５を設け、これらシャフト側係合部４４とクランプ側係合部４５とを凹凸係合させている。つまり、シャフト側係合部４４とクランプ側係合部４５とを凹凸係合させることで、シャフト２０とクランプ２１との相対回転を阻止する、回り止め部を構成している。 [ Reference example ]
A reference example of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present reference example, in order to prevent relative displacement of the shaft 20 and the clamp 21 in the circumferential direction, the shaft-side engaging portion 44 is provided on the outer peripheral surface of the shaft 20 and the inner peripheral surface of the insertion hole 38 of the clamp 21 is provided. The shaft side engaging portion 44 and the clamp side engaging portion 45 are unevenly engaged with each other. In other words, the shaft-side engaging portion 44 and the clamp-side engaging portion 45 are engaged with each other so as to form a rotation preventing portion that prevents relative rotation between the shaft 20 and the clamp 21.

シャフト側係合部４４は、軸方向に伸長した突条であり、シャフト２０の外周面のうち、軸方向他端部乃至中間部にわたる範囲、具体的には、小径筒部２８の軸方向他端部から円すい筒部２７の軸方向中間部にわたる範囲に設けられている。シャフト側係合部４４は、シャフト２０の外周面のうち、シャフト２０の直径方向に関してスリット３０ａとは反対側部分に設けられている。また、シャフト側係合部４４は、断面半円形状で、シャフト２０の中心軸から頂部までの高さ寸法及び幅寸法が全長にわたり一定である。また、シャフト側係合部４４は、係止凹溝３４と交差する部分で、軸方向に分断されている。   The shaft-side engaging portion 44 is a ridge extending in the axial direction, and extends in the outer peripheral surface of the shaft 20 from the other end to the intermediate portion in the axial direction, specifically, in the axial direction of the small-diameter cylindrical portion 28. It is provided in a range extending from the end to the axially intermediate portion of the conical cylindrical portion 27. The shaft-side engaging portion 44 is provided on a portion of the outer peripheral surface of the shaft 20 opposite to the slit 30 a in the diametrical direction of the shaft 20. The shaft-side engaging portion 44 has a semicircular cross section, and the height and width from the central axis to the top of the shaft 20 are constant over the entire length. Further, the shaft side engaging portion 44 is divided in the axial direction at a portion intersecting with the locking concave groove 34.

クランプ側係合部４５は、軸方向に伸長した凹溝であり、挿入孔３８の内周面のうち、挿入孔３８の直径方向に関して不連続部３７とは反対側部分に設けられている。また、クランプ側係合部４５は、挿入孔３８の軸方向全幅にわたり設けられており、クランプ２１の軸方向両端面にそれぞれ開口している。クランプ側係合部４５は、断面半円形状で、深さ寸法及び幅寸法が全長にわたり一定である。また、クランプ側係合部４５は、係止スリット４１と交差する部分で、軸方向に分断されている。   The clamp side engaging portion 45 is a concave groove extending in the axial direction, and is provided on a portion of the inner peripheral surface of the insertion hole 38 opposite to the discontinuous portion 37 in the diameter direction of the insertion hole 38. The clamp-side engaging portions 45 are provided over the entire width of the insertion hole 38 in the axial direction, and are opened at both axial end surfaces of the clamp 21. The clamp side engaging portion 45 has a semicircular cross section, and the depth dimension and the width dimension are constant over the entire length. Further, the clamp side engaging portion 45 is divided in the axial direction at a portion intersecting with the locking slit 41.

本参考例では、シャフト２０に設ける軸方向に伸長したスリット３０ａの幅寸法を、実施の形態の第１例の場合に比べて小さく（例えば１／６〜１／３程度に小さく）している。また、スリット３０ａの奥端部には、軸方向他方側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きくなった、平面視略円形状の応力緩和部４６を設けている。このように、スリット３０ａの奥端部に応力緩和部４６を設けることで、シャフト２０を縮径した際に、応力が集中しやすいスリット３０ａの奥端部に亀裂などの損傷が生じることを防止している。 In the present reference example, the width dimension of the slit 30a provided in the shaft 20 and extending in the axial direction is made smaller (for example, about 1/6 to 1/3) than in the first example of the embodiment. . In addition, a stress relaxing portion 46 having a substantially circular shape in a plan view, having a larger width dimension than a portion adjacent to the other side in the axial direction, is provided at a far end portion of the slit 30a. As described above, by providing the stress relaxation portion 46 at the back end of the slit 30a, when the diameter of the shaft 20 is reduced, damage such as a crack is prevented from occurring at the back end of the slit 30a where stress tends to concentrate. are doing.

小径筒部２８の軸方向他端寄り部分の外周面のうちで、ヨーク部２２を構成する一方の腕部２４ａと周方向位置が一致する部分には、シャフト２０の中心軸に対し直交する方向に伸長した係合凹溝４７を設けている。係合凹溝４７は、スリット３０ａと交差するように形成されており、これら係合凹溝４７とスリット３０ａとの交差部には、スリット３０ａのうちで交差部の軸方向両側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きくなった幅広部が形成されている。また、係合凹溝４７は、部分円筒面状に構成されており、その曲率半径はクランプ２１に設けられた取付孔４０ａ（４０ｂ）の曲率半径とほぼ同じである。このような係合凹溝４７の内側には、締付ボルト４３（図３及び図４参照）の中間部ががたつきなく配置される。このため、本参考例では、係合凹溝４７と締付ボルト４３とのキー係合によっても、シャフト２０とクランプ２１との軸方向に関する位置決めを図ることができる。また、小径筒部２８の内側に挿入される軸５０（図７及び図８参照）の先端部外周面に形成した環状凹溝５２と、係合凹溝４７とスリット３０ａとの交差部を通じて環状凹溝５２の内側に進入した締付ボルト４３とをキー係合させることで、軸５０とトルク伝達軸１９との軸方向に関する相対移動を防止することもできる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。 A portion of the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 28 near the other end in the axial direction has a portion in the circumferential direction coinciding with one of the arms 24a constituting the yoke portion 22 in a direction orthogonal to the central axis of the shaft 20. Is provided with an extended engagement groove 47. The engagement groove 47 is formed so as to intersect with the slit 30a, and the intersection between the engagement groove 47 and the slit 30a is a portion of the slit 30a that is adjacent to both sides in the axial direction of the intersection. A wide portion having a larger width dimension than that of the first embodiment is formed. The engagement groove 47 is formed in a partially cylindrical shape, and has a radius of curvature substantially equal to the radius of curvature of the mounting hole 40 a (40 b) provided in the clamp 21. An intermediate portion of the tightening bolt 43 (see FIGS. 3 and 4) is arranged inside the engagement groove 47 without rattling. For this reason, in the present reference example, the axial positioning of the shaft 20 and the clamp 21 can be achieved also by the key engagement between the engagement concave groove 47 and the tightening bolt 43. Further, an annular groove 52 formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the shaft 50 (see FIGS. 7 and 8) inserted inside the small-diameter cylindrical portion 28 and an annular groove through the intersection of the engagement groove 47 and the slit 30 a. By making key engagement with the tightening bolt 43 that has entered the inside of the concave groove 52, relative movement of the shaft 50 and the torque transmission shaft 19 in the axial direction can also be prevented.
Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment.

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図１０〜図１２を用いて説明する。
本例では、シャフト２０とクランプ２１との軸方向に関する相対変位を防止するために、シャフト２０の外周面に形成した係止凹溝３４ａとクランプ２１に形成した係止スリット４１ａとに架け渡すように、係止部材である、Ｕ字形状のキー部材４８を設けている。キー部材４８は、断面矩形状の板状部材をＵ字形に曲げ変形することにより造られたもので、止め輪とは異なり、係止凹溝３４ａに対して弾性的に装着（外嵌）されない。キー部材４８の幅寸法は、係止凹溝３４ａ及び係止スリット４１ａの幅寸法よりも僅かに小さい。また、キー部材４８の厚さ寸法は、係止凹溝３４ａの深さ寸法よりも大きく、かつ、取付け状態で、キー部材４８の外面が係止スリット４１ａの開口部よりも奥側（係止凹溝３４ａ側）に位置する大きさに規制されている。このため、本例では、キー部材４８の全体が、係止スリット４１ａの内側に配置されている。 [ Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment will be described with reference to FIGS.
In this example, in order to prevent relative displacement of the shaft 20 and the clamp 21 in the axial direction, the shaft 20 is bridged between the locking groove 34a formed on the outer peripheral surface of the shaft 20 and the locking slit 41a formed on the clamp 21. In addition, a U-shaped key member 48 as a locking member is provided. The key member 48 is formed by bending and deforming a plate-like member having a rectangular cross section into a U-shape. Unlike the retaining ring, the key member 48 is not elastically attached (fitted) to the locking groove 34a. . The width of the key member 48 is slightly smaller than the width of the locking groove 34a and the locking slit 41a. Further, the thickness of the key member 48 is larger than the depth of the locking groove 34a, and the outer surface of the key member 48 is deeper than the opening of the locking slit 41a (locking state). It is restricted to the size located on the concave groove 34a side). For this reason, in this example, the entire key member 48 is disposed inside the locking slit 41a.

また、係止スリット４１ａの開口縁部の１乃至複数個所（図示の例では３個所）を、係止スリット４１ａの開口幅が小さくなるように塑性変形（かしめ変形）させて、当該部分に塑性変形部であるかしめ変形部４９を形成している。これにより、キー部材４８が、係止スリット４１ａの内側から外部に脱落するのを防止している。また、本例では、上述のようなかしめ変形部４９を、係止スリット４１ａのうちで、基部３５に形成された範囲（図１２の矢印Ｃの範囲）に形成している。このような範囲にかしめ変形部４９を形成すれば、キー部材４８の内周側部分を係止凹溝３４ａの底部に向けて押し付けることができるため、シャフト２０とクランプ２１との軸方向に関する相対変位を有効に防止できる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。 Further, one or more (three in the illustrated example) of the opening edge of the locking slit 41a is plastically deformed (caulked) so that the opening width of the locking slit 41a is reduced, and plastic deformation is performed on the portion. A caulking deformation portion 49 as a deformation portion is formed. This prevents the key member 48 from dropping from the inside of the locking slit 41a to the outside. Further, in the present example, the caulking deformation portion 49 as described above is formed in the range formed in the base 35 (the range indicated by the arrow C in FIG. 12) in the locking slit 41a. By forming the caulked deformation portion 49 in such a range, the inner peripheral side portion of the key member 48 can be pressed toward the bottom of the locking groove 34a. Displacement can be effectively prevented.
Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment.

本発明を実施する場合に、シャフトとクランプとの軸方向に関する相対変位を阻止するために使用する止め輪及びキー部材は、実施の形態及び参考例の各例の構造に限定されず、従来から知られた各種構造を採用できる。また、本発明を実施する場合に、シャフトに形成するスリットの円周方向位置は、実施の形態及び参考例の各例で示した位置に限定されない。また、スリットの数も、１つに限らず、複数設けることもできる。さらに、スリットの奥端部に形成する応力緩和部の形状も、参考例に示した形状に限定されず、楕円形状や滴形状などのその他の形状を採用することもできる。 When carrying out the present invention, the retaining ring and the key member used to prevent the relative displacement of the shaft and the clamp in the axial direction are not limited to the structures of the embodiments and the reference examples , and are conventionally used. Various known structures can be employed. In practicing the present invention, the circumferential position of the slit formed in the shaft is not limited to the position shown in each example of the embodiment and the reference example . Further, the number of slits is not limited to one, and a plurality of slits can be provided. Further, the shape of the stress relieving portion formed at the back end of the slit is not limited to the shape shown in the reference example, and other shapes such as an elliptical shape and a drop shape can be adopted.

また、参考例では、シャフトに突条のシャフト側係合部を形成し、クランプに凹溝のクランプ側係合部を形成した例を示したが、これとは反対に、シャフトに凹溝のシャフト側係合部を形成し、クランプに突条のクランプ側係合部を形成することもできる。また、突条の高さ寸法、及び、凹溝の深さ寸法は、軸方向にわたり一定としなくても良い。例えば、シャフト側係合部を突条とし、クランプ側係合部を凹溝とする場合には、シャフト側係合部の高さ寸法を軸方向一方側に向かう程大きくする、又は、クランプ側係合部の溝深さを軸方向他方側に向かう程小さくすることで、シャフトとクランプとを軸方向に相対移動させた際に、適切な固定位置にて、シャフト側係合部とクランプ側係合部との係合力が高まる（きつくなる）ような構成とし、軸方向に関する位置決めに利用することもできる。同じように、突条及び凹溝の幅寸法を軸方向に関して変化させることで、シャフトとクランプとの軸方向に関する位置決めに利用することもできる。 Also, in the reference example , an example is shown in which the shaft-side engaging portion of the ridge is formed on the shaft, and the clamp-side engaging portion of the concave groove is formed on the clamp. The shaft-side engaging portion may be formed, and the clamp may be formed with a projection-side clamp-side engaging portion. Further, the height dimension of the ridge and the depth dimension of the concave groove need not be constant in the axial direction. For example, when the shaft-side engaging portion is a ridge and the clamp-side engaging portion is a concave groove, the height dimension of the shaft-side engaging portion is increased toward one axial side, or By making the groove depth of the engaging portion smaller toward the other side in the axial direction, when the shaft and the clamp are relatively moved in the axial direction, the shaft-side engaging portion and the clamp side are appropriately fixed. A configuration in which the engaging force with the engaging portion is increased (tightened) can be used for positioning in the axial direction. Similarly, by changing the width dimension of the ridge and the concave groove in the axial direction, it can be used for positioning the shaft and the clamp in the axial direction.

また、実施の形態及び参考例の各例では、シャフトの軸方向一端部に、接続部としてヨーク部を設けた例を示したが、本発明を実施する場合には、ヨーク部に代えて、セレーション部若しくはスプライン部又はキー係合部などの円周方向に関する凹凸部を設けることもできる。さらに、クランプに設ける１対の取付孔をそれぞれ通孔とし、ナットと組み合わせて使用することもできる。 Further, in each example of the embodiment and the reference example , an example is shown in which a yoke portion is provided as a connection portion at one axial end portion of the shaft.However, in the case where the present invention is practiced, instead of the yoke portion, Irregularities in the circumferential direction, such as serrations, splines, or key engagements, may be provided. Further, a pair of mounting holes provided in the clamp may be respectively formed as through holes and used in combination with a nut.

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ ステアリングコラム
４ａ、４ｂ 自在継手
５ 中間シャフト
６ ステアリングギヤユニット
７ タイロッド
８ ピニオン軸
９ トルク伝達軸
１０ 第一軸
１１ 第二軸
１２ 雄セレーション
１３ 雌セレーション
１４ クランプ部
１５ フランジ部
１６ 取付孔
１７ 雌セレーション
１８ 雄セレーション
１９ トルク伝達軸
２０ シャフト
２１ クランプ
２２ ヨーク部
２３ 筒部
２４ａ、２４ｂ 腕部
２５ 円孔
２６ 大径筒部
２７ 円すい筒部
２８ 小径筒部
２９ 雌セレーション
３０、３０ａ スリット
３１ 係合筒部
３２ シャフト側係合面部
３３ 突き当て面
３４、３４ａ 係止凹溝
３５、３５ａ 基部
３６、３６ａ フランジ部
３７ 不連続部
３８、３８ａ 挿入孔
３９ クランプ側係合面部
４０ａ、４０ｂ 取付孔
４１、４１ａ 係止スリット
４２ 止め輪
４３ 締付ボルト
４４ シャフト側係合部
４５ クランプ側係合部
４６ 応力緩和部
４７ 係合凹溝
４８ キー部材
４９ かしめ変形部
５０ 軸
５１ 雄セレーション
５２ 環状凹溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Steering column 4a, 4b Universal joint 5 Intermediate shaft 6 Steering gear unit 7 Tie rod 8 Pinion shaft 9 Torque transmission shaft 10 First shaft 11 Second shaft 12 Male serration 13 Female serration 14 Clamp part 15 Flange part 16 Mounting Hole 17 Female Serration 18 Male Serration 19 Torque Transmission Shaft 20 Shaft 21 Clamp 22 Yoke 23 Tube 24a, 24b Arm 25 Round Hole 26 Large Diameter Tube 27 Conical Tube 28 Small Diameter Tube 29 Female Serration 30, 30a Slit 31 Engagement cylinder part 32 Shaft side engagement surface part 33 Abutment surface 34, 34a Locking concave groove 35, 35a Base part 36, 36a Flange part 37 Discontinuous part 38, 38a Insertion hole 39 Clamp side engagement surface part 40 , 40b mounting holes 41, 41a locking slits 42 retaining rings 43 tightening bolts 44 shaft side engaging portions 45 clamp side engaging portions 46 stress relieving portions 47 engaging concave grooves 48 key members 49 swaging deformation portions 50 shaft 51 male serration 52 annular groove

Claims (5)

軸方向一端部に他の部材に対してトルク伝達可能に接続される接続部が設けられ、かつ、軸方向他端部に軸方向に伸長したスリットが設けられており、内周面の軸方向他端部に雌セレーションが設けられ、かつ、外周面に周方向に伸長した係止凹溝が設けられた、中空状のシャフトと、
前記シャフトの軸方向他端部に外嵌されて前記シャフトの軸方向他端部を縮径させるもので、円周方向１箇所に不連続部が設けられ、かつ、前記不連続部を挟んで両側に、締付部材を挿入するための取付孔をそれぞれ有する１対のフランジ部が設けられており、前記係止凹溝と対向する部分に係止スリットが設けられたクランプと、
前記係止凹溝と前記係止スリットとに架け渡すように設けられた係止部材と、
前記シャフトと前記クランプとの間に設けられ、周方向に関する係合により、前記シャフトと前記クランプとの相対回転を阻止する回り止め部と、
を備え、
前記シャフトの軸方向他端部に、前記スリットを挟んで両側に存在する周方向両端面をそれぞれシャフト側係合面部とした係合筒部が設けられており、前記クランプのうちで、前記係合筒部が挿入される挿入孔の内周面に１対のクランプ側係合面部が設けられており、前記１対のシャフト側係合面部と前記１対のクランプ側係合面部とをそれぞれ周方向に係合させることで、前記回り止め部を構成している、トルク伝達軸。 A connection portion is provided at one end in the axial direction so as to be capable of transmitting torque to another member, and a slit extending in the axial direction is provided at the other end in the axial direction. A hollow shaft, provided with female serrations at the other end, and a locking groove extending in the circumferential direction on the outer peripheral surface,
The other end in the axial direction of the shaft is externally fitted to the other end in the axial direction of the shaft to reduce the diameter of the other end in the axial direction. A discontinuous portion is provided at one location in the circumferential direction, and the discontinuous portion is sandwiched therebetween. On both sides, a pair of flanges each having a mounting hole for inserting a fastening member are provided, and a clamp provided with a locking slit in a portion facing the locking groove,
A locking member provided so as to bridge the locking groove and the locking slit,
A detent portion provided between the shaft and the clamp, which prevents relative rotation between the shaft and the clamp by engagement in a circumferential direction;
Equipped with a,
At the other end in the axial direction of the shaft, there is provided an engagement cylinder portion having both ends in the circumferential direction existing on both sides of the slit with the shaft-side engagement surface portions provided therebetween. A pair of clamp-side engaging surface portions is provided on an inner peripheral surface of the insertion hole into which the mating tube portion is inserted, and the pair of shaft-side engaging surface portions and the pair of clamp-side engaging surface portions are respectively provided. A torque transmission shaft that forms the detent portion by engaging in a circumferential direction . 前記係止部材が、前記係止凹溝に弾性的に装着され、前記係止凹溝から径方向外方に突出した部分を前記係止スリットの内側に配置した、欠円環状の止め輪である、請求項１に記載したトルク伝達軸。   The locking member is elastically mounted in the locking groove, and a portion protruding radially outward from the locking groove is arranged inside the locking slit. The torque transmission shaft according to claim 1, wherein: 前記係止部材が、前記係止凹溝に弾性的に装着されないキー部材であり、前記係止スリットの開口縁部に、前記係止スリットの開口幅を小さくするための塑性変形部が設けられている、請求項１に記載したトルク伝達軸。   The locking member is a key member that is not elastically mounted in the locking groove, and a plastic deformation portion for reducing an opening width of the locking slit is provided at an opening edge of the locking slit. The torque transmission shaft according to claim 1, wherein: 前記スリットの軸方向一端部である奥端部には、軸方向他方側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きい応力緩和部が設けられている、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載したトルク伝達軸。 The inner end an axial end portion of the slit, the stress relaxing portion is larger width dimension than the portion adjacent the other axial direction is provided, any one of claims 1-3 1 The torque transmission shaft described in the section. 前記接続部が、ヨーク部である、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載したトルク伝達軸。 The torque transmission shaft according to any one of claims 1 to 4 , wherein the connection portion is a yoke portion.
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