CN111065835A - 扭矩传递轴 - Google Patents

Abstract

本发明实现一种能够抑制与扭矩传递轴连接的轴的振摆回转的扭矩传递轴的构造。扭矩传递轴(22)具备：轴体(23)，其具有形成为一体且配备于轴向一端部的轭部(25)和配备于轴向另一端部的内周面的母细齿(32)；以及夹具(24)，其与轴体(23)分体，且用于使轴体(23)的轴向另一端部缩径，轴体(23)和夹具(24)被焊接固定。

Description

扭矩传递轴

技术领域

本发明涉及一种装入汽车用的转向装置等的扭矩传递轴。

背景技术

图21示出了日本特开2017-25964号公报所记载的已知的汽车用的转向装置。转向装置具备方向盘1、转向轴2、转向柱3、一对万向接头4a、4b、中间轴5、转向器单元6以及一对拉杆7。

方向盘1安装于旋转自如地支撑于转向柱3的内侧的转向轴2的后端部。转向轴2的前端部经由一对万向接头4a、4b及中间轴5与转向器单元6的小齿轮轴8连接。于是，通过将小齿轮轴8的旋转转换成未图示的齿条的直线运动，推拉一对拉杆7，对转向轮赋予与方向盘1的操作量相应的转向角。此外，前后方向是指组装有转向装置的车体的前后方向。

万向接头4a、4b将作为彼此不存在于同一直线上的旋转轴的转向轴2和中间轴5之间以及中间轴5和小齿轮轴8之间以彼此能够扭矩传递的方式连接。作为万向接头4a、4b，使用了在日本特开2011-220398号公报等中记载的具备一对轭和十字轴的十字轴式的万向接头。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-25964号公报

专利文献2：日本特开2011-220398号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在搭载于大型的汽车的转向装置中，从转向轴到转向器单元的距离变长。因此考虑相对于构成万向接头的轭，将转向轴、小齿轮轴等轴不直接固定，而是经由称为延伸轴(延长轴)的扭矩传递轴固定。

图22(A)～图22(C)示出了本发明者们之前考虑的扭矩传递轴9。扭矩传递轴9配置于轭10与转向轴、小齿轮轴等轴11之间，将轭10和轴11之间能够传递扭矩地连接。另外，扭矩传递轴9在轴向一端部的外周面具有公细齿12，且在轴向另一端部的内周面具有母细齿13。在扭矩传递轴9的轴向另一端部一体地设有用于将扭矩传递轴9的轴向另一端缩径的夹紧部14。具体来说，在扭矩传递轴9的轴向另一端部的圆周方向一处形成有不连续部15，在不连续部15的两侧配置有一对凸缘部16。凸缘部16分别具有用于供未图示的紧固部件插入的安装孔17。

扭矩传递轴9的轴向一端部插入到构成轭10的基部18的内侧，公细齿12与形成于基部18的内周面的母细齿19细齿卡合。另外，通过焊道部20遍及整周地将扭矩传递轴9与基部18之间焊接固定。

在扭矩传递轴9的轴向另一端部的内侧插入有轴11的轴向一端部，母细齿13与形成于轴11的外周面的公细齿21细齿卡合。通过将紧固部件的前端部与安装孔17或未图示的螺母螺纹结合，轴11的外周面被扭矩传递轴9的内周面强力紧固。

扭矩传递轴9大多情况下通过冷锻加工制造，相比通过热锻加工制造的情况，形状精度及尺寸精度更高，但由于金属材料的流动复杂的夹紧部14一体设置等，因此难以高度确保设于扭矩传递轴9的轴向两端部的公细齿12与母细齿13的同轴度。另外，由于将扭矩传递轴9和轭10焊接固定，因此容易因热变形等而扭矩传递轴9与轭10的同轴度降低。因此，如图22(C)所示，与扭矩传递轴9连接的轴，即经由轭10连接的轴11a或与母细齿13连接的轴11的振摆回转可能变大。其结果，在转向装置的一部分可能产生轴的振摆回转引起的旋转方向的滑动异响、粘滑振动异响等异响。

本发明鉴于上述的情况，目的在于提供一种扭矩传递轴，其具有能够抑制与扭矩传递轴连接的轴的振摆回转的构造。

用于解决课题的方案

本发明的扭矩传递轴具备轴体和夹具。

上述轴体是中空状，且具有于配备于轴向一端部的轭部、配备于轴向另一端部且沿轴向伸长的狭缝、以及配备于上述轴向另一端部的内周面的母细齿。上述轭部与该轴体为一体。另一方面，上述夹具与上述轴体分体。

上述夹具为带缺口圆筒状，具有配置于圆周方向一处的不连续部和隔着该不连续部配置于圆周方向的两侧，且分别具有供紧固部件插入的安装孔的一对凸缘部。上述夹具外嵌于上述轴体的上述轴向另一端部，将上述不连续部的宽度尺寸缩小，由此使上述轴体的上述轴向另一端部缩径。

在本发明中，例如上述轴体和上述夹具被焊接固定，由此上述轴体和上述夹具不能沿轴向移动地固定。在该情况下，上述母细齿在轴向一端部具有越朝向轴向一侧母细齿槽的槽深度越小的不完全细齿部，能够使上述轴体与上述夹具的焊接固定部位于上述不完全细齿部的外径侧。

或者，通过将上述轴体压入(轻压入)上述夹具，能够将上述轴体和上述夹具不能沿轴向移动地固定。

上述狭缝能够在轴向一端部即进深端部具备应力缓和部，该应力缓和部具有比与轴向另一侧相邻的部分大的宽度尺寸。上述应力缓和部例如能够具有俯视圆形状、椭圆形状、水滴形状等形状，且具有由凹曲面构成的内表面。

或者，上述狭缝的上述轴向一端部即进深端部能够位于比上述母细齿的轴向一端缘靠轴向一侧。在该情况下，上述轴体在上述轴向另一端部具有小径筒部，上述母细齿仅设于上述小径筒部的内周面，上述狭缝的上述轴向一端部即进深端部能够存在于比上述小径筒部靠轴向一侧，且位于外径尺寸及内径尺寸比上述小径筒部大的部分。而且，上述轴体在与上述小径筒部的轴向一侧相邻的部分具有越朝向轴向一侧外径尺寸及内径尺寸越大的圆锥筒部，上述狭缝的上述轴向一端部能够位于比上述圆锥筒部靠轴向一侧。

上述轴体能够在上述内周面中的在圆周方向上与上述狭缝的两侧相邻的部分具有未设置上述母细齿的无齿部。

上述轴体能够在外周面中的与上述安装孔的各个开口部对置的部分具有沿与上述轴体的中心轴正交的方向伸长，且在其内侧配置上述紧固部件的卡合凹槽。

能够使上述狭缝与上述不连续部的圆周方向位置互相一致，且将上述轴体及上述夹具的自由状态下的上述狭缝的宽度尺寸和上述不连续部的宽度尺寸设为互相相同。

上述夹具具有比上述轴体高的硬度，且具有突起部，该突起部设于上述夹具中的供上述轴体插入的插入孔的内周面，且陷入上述轴体的外周面。

上述突起部能够配置于上述插入孔的内周面中的在上述插入孔的直径方向上与上述不连续部相反的一侧的部分。

上述轴体的外周面和上述夹具中的供上述轴体插入的插入孔的内周面能够不能相对旋转地进行非圆形嵌合。

在该情况下，上述轴体能够在外周面的至少圆周方向一部分和上述插入孔的内周面的至少圆周方向一部分具有平面部(直线部)。

上述轴体在外周面具有朝向轴向另一侧的台阶面，通过使上述夹具抵碰于上述台阶面，能够实现上述夹具相对于上述轴体的轴向的定位。

发明效果

通过本发明的扭矩传递轴，能够有效地抑制与该扭矩传递轴连接的轴的振摆回转。

附图说明

图1是表示实施方式的第一例的扭矩传递轴的立体图。

图2是表示实施方式的第一例的扭矩传递轴的分解立体图。

图3是表示从轴向另一侧观察到的实施方式的第一例的扭矩传递轴的端面图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是表示实施方式的第一例的扭矩传递轴的轴体的俯视图。

图6是表示实施方式的第一例的扭矩传递轴的夹具的剖视图。

图7是表示实施方式的第一例的扭矩传递轴和与该扭矩传递轴连接的轴的分解立体图。

图8是表示实施方式的第一例的扭矩传递轴和与该扭矩传递轴连接的轴的连接状态的剖视图。

图9是表示实施方式的第二例的扭矩传递轴的夹具的端面图。

图10是表示实施方式的第二例的扭矩传递轴的夹具的立体图。

图11是表示从轴向另一侧观察到的实施方式的第三例的扭矩传递轴的端面图。

图12是表示实施方式的第三例的扭矩传递轴的夹具的立体图。

图13是表示实施方式的第四例的扭矩传递轴的轴体的俯视图。

图14是表示实施方式的第五例的扭矩传递轴和与该扭矩传递轴连接的轴的连接状态的剖视图。

图15是表示实施方式的第五例的扭矩传递轴的轴体的俯视图。

图16是表示实施方式的第五例的扭矩传递轴的轴体的局部剖视图。

图17是表示从轴向另一侧观察到的实施方式的第五例的扭矩传递轴的轴体的端面图。

图18是表示实施方式的第六例的扭矩传递轴的轴体的俯视图。

图19是表示实施方式的第七例的扭矩传递轴和与该扭矩传递轴连接的轴的连接状态的剖视图。

图20是表示实施方式的第八例的扭矩传递轴和与该扭矩传递轴连接的轴的连接状态的剖视图。

图21是表示现有的转向装置的局部侧视剖视图。

图22中，图22(A)是表示本发明者们之前考虑的利用扭矩传递轴将轭与旋转轴之间连接的构造的立体图，图22(B)是图22(A)所示的构造的分解立体图，图22(C)是用于说明在图22(A)所示的构造中，与扭矩传递轴连接的轴产生振摆回转的状态的示意图。

具体实施方式

[实施方式的第一例]

使用图1～图8对本发明的实施方式的第一例进行说明。本例的扭矩传递轴22用于将例如作为装入大型的汽车的转向装置，且彼此不存在于同一直线上的旋转轴的转向轴和中间轴之间或中间轴和小齿轮轴之间可传递扭矩地连接。

扭矩传递轴22具备互相分体构成的中空筒状的轴体23和带缺口圆筒状(大致U字状)的夹具24。此外，在以下的说明中，除非另有说明，轴向是指扭矩传递轴22的轴向。另外，关于轴向，一端侧是指存在轭部25的一侧，在图1、图2、图4、图5、图7以及图8中为左端侧。关于轴向，另一端侧是指配置有夹具24的一侧，在图1、图2、图4、图5、图7以及图8中为右端侧。

轴体23是通过对碳钢铸钢材(SC材料)等原料实施锻造加工(冷锻加工或热锻加工)及切削加工等，整体一体制造。轴体23在轴向一端部具备二叉状的轭部25，在轴向另一端部及中间部具备筒部26。

轭部25构成十字轴式的万向接头，具备一对腕部27a、27b。腕部27a、27b从筒部26的轴向一端缘的成为直径方向相反侧的两处位置向轴向一侧伸长。腕部27a、27b分别具有互相同轴的圆孔28。圆孔28分别在内侧配置有用于旋转自如地支撑构成十字轴的轴部的未图示的轴承杯及滚针。

构成轴体23的筒部26整体为中空筒状，从轴向一侧起，依次具备大径筒部29、圆锥筒部30以及小径筒部31。

大径筒部29为带阶梯圆筒状，大径筒部29的轴向另一端缘与圆锥筒部30的轴向一端缘相连。大径筒部29的外径尺寸及内径尺寸比小径筒部31的外径尺寸及内径尺寸大。

圆锥筒部30为局部圆锥筒状，圆锥筒部30的外径尺寸及内径尺寸越朝向轴向另一侧越小。圆锥筒部30的轴向另一端缘与小径筒部31的轴向一端缘相连。

小径筒部31为圆筒状，配置于从轴体23的轴向中间部到轴向另一端部的范围。小径筒部31的外周面为在整个轴向上外径尺寸不变的圆筒面状，与之相对，小径筒部31的内周面遍及全长具备母细齿32。在小径筒部31的内侧，如图7及图8所示地，插入有转向轴、小齿轮轴等轴47的端部，形成于轴47的外周面的公细齿48与母细齿32细齿卡合。

小径筒部31在与构成轭部25的一方的腕部27a周向位置(相位)一致的部分具备沿轴向伸长的狭缝33。狭缝33将小径筒部31的内周面和外周面连通。狭缝33的轴向一端部即进深端部X位于小径筒部31的轴向中间部，狭缝33的轴向另一端缘部在小径筒部31(轴体23)的轴向另一端缘开口。在狭缝33的进深端部X具备应力缓和部34，该应力缓和部34具有比与轴向另一侧相邻的部分大的宽度尺寸，且俯视呈大致圆形的开口形状(参照图5)。这样，通过在轴体23的轴向另一端部具备狭缝33，轴体23的轴向另一端部(小径筒部31的轴向另一半部)构成为能够缩径。另外，通过在狭缝33的进深端部X具备应力缓和部34，能够防止在将轴体23缩径时在应力容易集中的狭缝33的进深端部X产生龟裂等损伤。

轴体23在小径筒部31的靠轴向另一端部分的外周面中的与构成轭部25的一方的腕部27a周向位置一致的部分还具备沿与轴体23的中心轴正交的方向伸长的卡合凹槽35。即，卡合凹槽35形成为与狭缝33交叉。卡合凹槽35与狭缝33的交叉部为宽度尺寸比狭缝33中的与交叉部的轴向两侧相邻的部分大的大宽度部。另外，卡合凹槽35构成为局部圆筒面状，其曲率半径与形成于夹具24的安装孔40a(40b)的曲率半径大致相同。

夹具24外嵌于轴体23的轴向另一端部，具有使轴体23的轴向另一端部缩径的功能。具体来说，夹具24外嵌于轴体23的小径筒部31的轴向另一端部，使小径筒部31的轴向另一半部缩径。夹具24是通过对比构成轴体23的材料硬度高的作为机械构造用碳钢的S35C等原料实施热锻加工或切削加工等，或者通过对作为机械构造用碳钢的S10C、S15C等原料实施产生加工固化的冷锻加工而制造。

就夹具24而言，整体为带缺口圆筒状(大致U字状)，且具有：半圆筒状的基部36；一对凸缘部37，其配置于基部36的圆周方向两端部，分别为大致矩形板状；以及不连续部38，其设于圆周方向一处，该圆周方向一处位于一对凸缘部37彼此之间的部分。换句话说，在隔着不连续部38的两侧配置有一对凸缘部37。在轴体23的轴向另一端部固定有夹具24的状态下，不连续部38与轴体23的狭缝33的周向位置互相一致。在本例中，夹具24的自由状态下的不连续部38的宽度尺寸和轴体23(小径筒部31)的自由状态下的狭缝33的宽度尺寸彼此相同。另外，一对凸缘部37的厚度尺寸彼此相同。

夹具24具有用于供轴体23的小径筒部31插入的插入孔39。插入孔39具有由基部36的内周面和一对凸缘部37的径向内侧面构成的带缺口圆筒面。插入孔39的内径尺寸在夹具24的自由状态下与小径筒部31的自由状态下的外径尺寸相同或比其稍大。

一对凸缘部37在相互整合的部分分别具备同轴的安装孔40a、40b。安装孔40a、40b分别形成于相对于插入孔39的中心轴扭曲的位置，且在插入孔39开口。另外，一对安装孔40a、40b中的一方的安装孔40a为通孔，另一方的安装孔40b为螺纹孔。卡合凹槽35位于如下位置：在轴体23的轴向另一端部固定有夹具24的状态下，与一对安装孔40a、40b中的在插入孔39开口的部分分别对置。

在本例中，在将夹具24焊接固定于轴体23的轴向另一端部之前的状态下，作为紧固部件的紧固螺栓49插入一对安装孔40a、40b的内侧，且配置于卡合凹槽35的内侧。具体来说，紧固螺栓49的靠基端的部分插入作为通孔的一方的安装孔40a的内侧，且紧固螺栓49的中间部配置于卡合凹槽35的内侧。在该状态下，紧固螺栓49的前端部与作为螺纹孔的另一方的安装孔40b略微、即以不使小径筒部31缩径的程度螺纹结合。通过设为这样的结构，将卡合凹槽35和两端部支撑于夹具24的紧固螺栓49键卡合，因此能够实现轴体23与夹具24的轴向的定位。另外，能够防止轴体23和夹具24相对旋转。

在本例中，将轴体23和夹具24被焊接固定。具体来说，在夹具24的插入孔39的轴向一侧的开口缘与轴体23的外周面之间的部分中的在轴体23的直径方向上与狭缝33相反的一侧的圆周方向一处通过点焊形成焊接部41，由此轴体23和夹具24被焊接固定。在本例中，在轴体23的直径方向上与狭缝33相反的一侧的部分形成有焊接部41，因此能够防止因设有焊接部41而影响夹紧时的一对凸缘部37的挠曲量(挠曲量的平衡变差)。

为了制造具有上述的结构的扭矩传递轴22，首先，将轴体23的轴向另一端部从轴向一侧插入夹具24的插入孔39的内侧。此时，为了进行轴体23与夹具24的周向上的定位(相位对齐)，使夹具24的不连续部38和轴体23的狭缝33的周向位置互相一致，且向不连续部38及狭缝33的内侧插入例如板状的相位对齐部件。接下来，使轴体23和夹具24沿轴向相对移动，直至一对安装孔40a、40b和卡合凹槽35的轴向位置一致为止。接下来，通过在一对安装孔40a、40b和卡合凹槽35的内侧配置紧固螺栓49，实现轴体23与夹具24的轴向上的定位，同时防止轴体23与夹具24的相对旋转。最后，将轴体23和夹具24焊接固定。

在扭矩传递轴22的使用状态下，配置于扭矩传递轴22的轴向一端部的轭部25与未图示的其它轭及十字轴组合。由此，扭矩传递轴22与具备其它轭的中间轴等轴能够传递扭矩地连接。与此相对，在小径筒部31的内侧插入有转向轴、小齿轮轴等轴47，形成于轴47的外周面的公细齿48与形成于小径筒部31的内周面的母细齿32细齿卡合。由此，扭矩传递轴22与轴47的相对旋转被防止。另外，紧固螺栓49的中间部穿过卡合凹槽35与狭缝33的交叉部即大宽度部进入以沿周向横切公细齿48的方式配置于轴47的前端部外周面的环状凹槽50的内侧，使环状凹槽50和紧固螺栓49键卡合。由此，可防止轴47和扭矩传递轴22沿轴向相对移动。进一步地，通过增加紧固螺栓49相对于另一方的安装孔40b的螺纹结合量，不连续部38的宽度尺寸变小，小径筒部31缩径，因此轴47的外周面被小径筒部31的内周面强力紧固。由此，扭矩传递轴22和转向轴、小齿轮轴等轴47能够传递扭矩地结合。

根据本例的扭矩传递轴22，能够抑制与扭矩传递轴22连接的轴的振摆回转。即，在本例的扭矩传递轴22中，夹具24与轴体23不是一体，而是焊接固定于轴体23。因此，高度确保了配置于轴体23的轴向两端部的轭部25与母细齿32的同轴度。而且，轴体23和轭部25并不是作为单体被焊接固定，而是一体形成。因此，能够不受焊接时的热变形的影响而完成，高度确保了轭部25相对于轴体23(筒部26)的同轴度。因此，能够抑制与轭部25连接的轴及与母细齿32连接的轴47的振摆回转。其结果，防止在转向装置的一部分产生轴的振摆回转引起的异响(旋转方向的滑动异响、粘滑振动异响等)。另外，轴体23为中空状，因此也实现了扭矩传递轴22整体的轻量化。

[实施方式的第二例]

使用图9及图10对本发明的实施方式的第二例进行说明。在本例中，夹具24a在插入孔39的内周面的一部分具有朝向径向内方突出的突起部42。突起部42具有防止在将夹具24a焊接固定于轴体23(参照图1)的轴向另一端部之前的状态下夹具24a相对于轴体23相对旋转的功能。

突起部42具有大致三角形的截面形状，配置于插入孔39的内周面中的在插入孔39的直径方向上与不连续部38相反的一侧部分。另外，突起部42遍及插入孔39的轴向全域伸长。

在本例中，在向夹具24a的插入孔39的内侧插入(压入)轴体23的轴向另一端部之前，进行轴体23与夹具24a的周向上的定位。于是，在向插入孔39的内侧插入轴体23的轴向另一端部时，使突起部42的至少前端部陷入轴体23的外周面。由此，可防止轴体23和夹具24a在焊接固定之前的状态下相对旋转。在本例中，在与不连续部38相反的一侧部分配置有突起部42，因此可防止在向插入孔39的内侧插入轴体23的轴向另一端部时因突起部42的存在而夹具24a扩径。因此，能够使突起部42有效地陷入轴体23的外周面。包括轴体23和夹具24a焊接固定的点，其它结构及作用效果与实施方式的第一例相同。

[实施方式的第三例]

使用图11及图12对本发明的实施方式的第三例进行说明。在本例中，为了防止在将夹具24b焊接固定于轴体23a的轴向另一端部之前的状态下夹具24b相对于轴体23a相对旋转，使轴体23a的外周面和夹具24b的插入孔39a的内周面进行非圆形嵌合。

轴体23a在轴向另一端部的外周面中的在轴体23的直径方向上与狭缝33相反的一侧部分具有平坦面状的轴体侧平面部43。因此，轴体23a的轴向另一端部的外周面的轮廓形状为由圆弧部和直线部构成的大致D字状。夹具24b在插入孔39a的内周面中的在插入孔39a的直径方向上与不连续部38相反的一侧部分具有平坦面状的夹具侧平面部44。因此，夹具24b的插入孔39a的内周面的轮廓形状也为由圆弧部和直线部构成的大致D字状。

在本例中，在向夹具24b的插入孔39a的内侧插入轴体23a的轴向另一端部时，平坦面状的轴体侧平面部43和平坦面状的夹具侧平面部44面接触。由此，轴体23a的外周面和夹具24b的插入孔39a的内周面进行非圆形嵌合，可防止轴体23a和夹具24b相对旋转。包括轴体23a和夹具24b焊接固定的点，其它结构及作用效果与实施方式的第一例相同。

[实施方式的第四例]

使用图13对本发明的实施方式的第四例进行说明。在本例中，轴体23b在外周面的靠轴向另一端的部分(小径筒部31的外周面的轴向中间部)具有朝向轴向另一侧的大致圆环状(C字状)的台阶面45。具体来说，在小径筒部31的轴向另一端部具备外径尺寸小于与轴向一侧相邻的部分的嵌合筒部46，台阶面45配置于嵌合筒部46的轴向一端部。在本例中，嵌合筒部46通过对小径筒部31的轴向另一端部的外周面实施切削加工而形成。在将夹具24(参照图1)外嵌于嵌合筒部46时，通过将夹具24的轴向一侧的端面抵碰于台阶面45，可实现夹具24相对于轴体23b的轴向上的定位。包括轴体23b和夹具24焊接固定的点，其它结构及作用效果与实施方式的第一例相同。

[实施方式的第五例]

使用图14～图17对实施方式的第五例进行说明。在本例中，轴体23c的筒部26a从轴向一侧起依次包括大径筒部29a、大径侧圆锥筒部51、中径筒部52、小径侧圆锥筒部53以及小径筒部31a。

大径筒部29a配置于筒部26a的轴向一端部。大径筒部29a的轴向另一端缘与大径侧圆锥筒部51的轴向一端缘相连。另外，大径筒部29a的外径尺寸及内径尺寸大于存在于大径筒部29a的轴向另一侧且构成筒部26a的其它部分的外径尺寸及内径尺寸。即，大径筒部29a在筒部26a之中具有最大的外径尺寸及内径尺寸。

大径侧圆锥筒部51具有外径尺寸及内径尺寸越朝向轴向另一侧越小的局部圆锥筒状。大径侧圆锥筒部51的轴向另一端缘与中径筒部52的轴向一端缘相连。

中径筒部52配置于筒部26a的轴向中间部。中径筒部52的外径尺寸及内径尺寸在遍及轴向恒定。另外，中径筒部52的轴向另一端缘与小径侧圆锥筒部53的轴向一端缘相连。

小径侧圆锥筒部53具有外径尺寸及内径尺寸越朝向轴向另一侧越小的局部圆锥筒状。小径侧圆锥筒部53的轴向另一端缘与小径筒部31a的轴向一端缘相连。

小径筒部31a配置于筒部26a的轴向另一端部，为大致圆筒状。小径筒部31a通过对筒部26a的轴向另一端部实施缩径加工而形成。小径筒部31a的外径尺寸及内径尺寸小于存在于小径筒部31a的轴向一侧且构成筒部26a的其它部分的外径尺寸及内径尺寸。即，小径筒部31a在筒部26a之中具有最小的外径尺寸及内径尺寸。

在小径筒部31a的外周面的轴向中间部具备朝向轴向另一侧的大致圆环状(C字状)的台阶面45。因此，在本例中，通过将夹具24抵碰于台阶面45，可实现夹具24相对于轴体23c的轴向上的定位。因此，在将轴体23c和夹具24焊接固定时，不需要将紧固螺栓49配置于卡合凹槽35的内侧。在本例中，与实施方式的第一例的构造相同地，在夹具24的插入孔39的轴向一侧的开口缘与轴体23c的外周面之间的部分中的在轴体23c的直径方向上与狭缝33相反的一侧的圆周方向一处通过点焊形成焊接部41，由此轴体23c和夹具24被焊接固定。

在小径筒部31a的内周面具备遍及小径筒部31a的全长伸长的母细齿32a。在本例中，仅在筒部26a的内周面中的小径筒部31a的内周面设有母细齿32a。母细齿32a在轴向一端部具有不完全细齿部55，就该不完全细齿部55而言，越朝向轴向一侧，构成母细齿32a的母细齿槽的槽深度(内径尺寸)越小。如图14所示，在小径筒部31a的内侧插入有转向轴、小齿轮轴等轴47的端部，形成于轴47的外周面的公细齿48相对于母细齿32a细齿卡合。但是，母细齿32a中的不完全细齿部55具有与公细齿48不能顺畅地卡合的构造。在本例中，台阶面45配置于小径筒部31a的外周面的轴向中间部，因此在通过将夹具24相对于台阶面45抵碰而实现了夹具24相对于轴体23c的轴向上的定位的状态下，不完全细齿部55位于比夹具24的轴向一端面靠轴向一侧。而且，焊接部41在轴向上存在于不完全细齿部55与轴47的轴向一端面之间。因此，可防止母细齿32a中的与轴47的公细齿48细齿卡合的部分因焊接而热变形，能够将夹具24和轴47顺畅地结合。

在本例中，设有位于上述的筒部26a的从轴向中间部位到轴向另一端部且在从中径筒部52到小径筒部31a的范围沿轴向伸长的狭缝33a。狭缝33a的轴向一端部即进深端部X位于存在于比小径筒部31a靠轴向一侧的中径筒部52的轴向另一端部，狭缝33a的轴向另一端缘部在小径筒部31a(轴体23c)的轴向另一端缘开口。狭缝33a中的与进深端部X的轴向另一侧相邻的部分即轴向一侧部分位于小径侧圆锥筒部53。因此，在筒部26a中的狭缝33a的进深端部X所处的部分的内周面未设置母细齿32a。因此，狭缝33a的进深端部X位于比母细齿32a的轴向一端缘靠轴向一侧。

在本例中，在狭缝33a的进深端部X未设置应力缓和部34(参照图1等)，狭缝33a的圆周方向上的宽度尺寸遍及全长恒定。这样的狭缝33a通过使用了刀具等旋转切削工具的切削加工而形成。因此，如图16所示，狭缝33a的进深端部X(轴向一端缘)的截面形状为局部圆弧状。但是，也能够在狭缝33a的进深端部X设置应力缓和部34，该应力缓和部34具有比与轴向另一侧相邻的部分大的宽度尺寸。另外，在相位与构成轭部25的一对腕部27a、27b错开90度的位置配置有狭缝33a。

在本例中，在小径筒部31a的内周面中的圆周方向上与狭缝33a的两侧相邻的部分设有未形成母细齿32a的无齿部54。即，无齿部54具有局部圆筒面，该局部圆筒面具有与母细齿32a的谷部的内切圆径大致相同的内径尺寸。

在本例中，狭缝33a的进深端部X位于外径尺寸及内径尺寸大于小径筒部31a的中径筒部52，因此能够使在将轴体23c的轴向另一端部缩径时在狭缝33a的进深端部X产生的应力比使进深端部位于小径筒部31a时小。而且，在比狭缝33a的进深端部X靠轴向一侧不存在母细齿32a，因此防止了狭缝33a的进深端部X和母细齿32a的谷部成为沿轴向连续的状态(进深端部X中的与母细齿32a的谷部的交点成为薄壁)。因此，能够缓和狭缝33a的进深端部X的应力集中。而且，在本例中，能够省略用于在狭缝33a的进深端部X形成应力缓和部的加工，因此可抑制狭缝33a的加工成本。而且，不需要对狭缝33a的进深端部实施去毛刺加工，因此从这方面出发，也可抑制加工成本。

在本例中，在小径筒部31a的内周面中的圆周方向上位于狭缝33a的两侧的部分设有无齿部54，因此可防止在将轴体23c的轴向另一端部缩径时，形成于轴47的外周面的公细齿48局部抵碰。因此，可防止在狭缝33a的周向两侧形成有母细齿的情况下可能成为问题的因过大的应力集中而引起的细齿的齿的破损、缺口的产生。

在本例的轴体23c中，筒部26a具有由小径筒部31a、中径筒部52以及大径筒部29a构成的三段构造。因此，相比实施方式的第一例那样的通过锻造加工制造将筒部26做成具有小径筒部31及大径筒部29的两段构造的轴体23的情况，能够使通过对金属材料实施锻造加工而制造轴体23c的作业容易化。

在本例的轴体23c中，筒部26具有三段构造，且母细齿32a仅设于小径筒部31a的内周面。因此，相比实施方式的第一例那样的筒部26具有两段构造，且在筒部26中的小径筒部31的内周面遍及轴向设有母细齿32的轴体23，本例的轴体23c能够缩短母细齿32a的轴向长度。因此，在本例的轴体23c中，通过拉削加工、冲压加工等形成母细齿32a时的加工成本比实施方式的第一例中的轴体23抑制得低。其它结构及作用效果与实施方式的第一例相同。

[实施方式的第六例]

使用图18对本发明的实施方式的第六例进行说明。在本例中，轴体23d的筒部26b具有将小径筒部31b和大径筒部29b利用圆锥筒部30a连接而成的两段构造。但是，在本例的轴体23d中，使小径筒部31b的轴向长度小于实施方式的第一例中的轴体23的小径筒部31的轴向长度。换句话说，轴体23d将圆锥筒部30a的轴向位置设为比实施方式的第一例的轴体23中的圆锥筒部30的轴向位置靠轴向另一侧。由此，使形成于小径筒部31b的内周面的母细齿32b的轴向长度小于实施方式的第一例中的母细齿32地轴向长度，抑制了形成母细齿32b时的加工成本。

此外，在本例的轴体23d中，狭缝33a的轴向一端部即进深端部X位于大径筒部29b的轴向另一端部。换句话说，狭缝33a中的与进深端部X的轴向另一侧相邻的部分即轴向一侧部分位于圆锥筒部30a。另外，在小径筒部31b的外周面的轴向中间部存在朝向轴向另一侧的大致圆环状的台阶面45。其它结构及作用效果与实施方式的第一例及第五例相同。

[实施方式的第七例]

使用图19对本发明的实施方式的第七例进行说明。在本例中，使台阶面45a的轴向位置位于比实施方式的第五例的构造靠轴向一侧。因此，嵌合筒部46a的轴向长度比实施方式的第五例的嵌合筒部46的轴向长度更长。在本例中，台阶面45a的轴向位置与配置于母细齿32a的轴向一端部的不完全细齿部55的轴向位置一致。即，台阶面45a位于不完全细齿部55的径向外方。

在将夹具24c外嵌于嵌合筒部46a时，将夹具24c的轴向一侧的端面抵碰于台阶面45a，由此可实现夹具24c相对于轴体23e的轴向上的定位。在本例中，根据将嵌合筒部46a的轴向长度设定为比实施方式的第五例的嵌合筒部46的轴向长度更长，也使夹具24c的轴向长度比实施方式的第五例中的夹具24的轴向长度更长。

在本例中，与实施方式的第一例的构造相同地，在夹具24a的插入孔39的轴向一侧的开口缘与轴体23e的外周面之间的部分中的在轴体23e的直径方向上与狭缝33相反的一侧的圆周方向一处通过点焊形成焊接部41，由此轴体23e和夹具24c被焊接固定。在本例中，台阶面45位于不完全细齿部55的径向外方，因此焊接部41的轴向位置与不完全细齿部55的轴向位置一致。即，焊接部41位于不完全细齿部55的径向外方。

在本例中，焊接部41位于与轴47的公细齿48不进行细齿卡合的不完全细齿部55的径向外方，因此可防止母细齿32a中的与轴47的公细齿48细齿卡合的部分因焊接而热变形，可使夹具24c和轴47顺畅地结合。另外，嵌合筒部46a的轴向长度大于实施方式的第五例的嵌合筒部46的轴向长度，因此能够充分地确保轴体23e与夹具24c的嵌合长度，使嵌合强度稳定。其它结构及作用效果与实施方式的第一例及第五例相同。

[实施方式的第八例]

使用图20对本发明的实施方式的第八例进行说明。本例的轴体23f与实施方式的第一例的轴体23相同地在狭缝33的进深端部X具有应力缓和部34。另外，轴体23f与实施方式的第五例的轴体23c相同地在小径筒部31的内周面中的在圆周方向上位于狭缝33的两侧的部分具备无齿部54。由此，可防止在将轴体23f的轴向另一端部缩径时，形成于轴47的外周面的公细齿48局部抵碰。包括轴体23e和夹具24焊接固定的点，其它结构及作用效果与实施方式的第一例及第五例相同。

在实施本发明的情况下，设于轴体的狭缝的圆周方向位置不限于在实施方式的各例中示出的位置。狭缝的数量也不限于一个，也能够设置多个狭缝。形成于狭缝的进深端部的应力缓和部的形状也不限于在实施方式的各例中示出的形状，也能够采用椭圆形状、水滴形状等任意的形状。也能够将设于夹具的一对安装孔分别设为通孔，与螺母组合使用。关于轴体与夹具的固定构造，也能够代替焊接固定，而通过将轴体压入(轻压入)夹具，由此将轴体和夹具沿轴向不能移动地固定。而且，在实施本发明的情况下，能够将实施方式的各例的构造适当地组合而实施。例如，能够同时实施能够防止轴体与夹具的相对旋转的实施方式的第二例或第三例的构造和实现夹具相对于轴体的轴向的定位的实施方式的第四例的构造。

符号说明

1—方向盘，2—转向轴，3—转向柱，4a、4b—万向接头，5—中间轴，6—转向器单元，7—拉杆，8—小齿轮轴，9—扭矩传递轴，10—轭，11、11a—轴，12—公细齿，13—母细齿，14—夹紧部，15—不连续部，16—凸缘部，17—安装孔，18—基部，19—母细齿，20—焊道部，21—公细齿，22—扭矩传递轴，23、23a、23b、23c、23d、23e、23f—轴体，24、24a、24b、24c—夹具，25—轭部，26、26a、26b—筒部，27a、27b—腕部，28—圆孔，29、29a、29b—大径筒部，30、30a—圆锥筒部，31、31a、31b—小径筒部，32、32a、32b—母细齿，33、33a—狭缝，34—应力缓和部，35—卡合凹槽，36—基部，37—凸缘部，38—不连续部，39、39a—插入孔，40a、40b—安装孔，41—焊接部，42—突起部，43—轴体侧平面部，44—夹具侧平面部，45—台阶面，46—嵌合筒部，47—轴，48—公细齿，49—紧固螺栓，50—环状凹槽，51—大径侧圆锥筒部，52—中径筒部，53—小径侧圆锥筒部，54—无齿部，55—不完全细齿部，X—进深端部。

Claims (14)

1.一种扭矩传递轴，其特征在于，具备：

中空状的轴体，其具有配备于轴向一端部的轭部、配备于轴向另一端部且沿轴向伸长的狭缝、以及配备于上述轴向另一端部的内周面的母细齿；以及

带缺口圆筒状的夹具，其具有不连续部和一对凸缘部，上述不连续部配置于圆周方向一处，上述一对凸缘部隔着该不连续部配置于圆周方向的两侧，且分别具有供紧固部件插入的安装孔，

上述夹具外嵌于上述轴体的上述轴向另一端部，将上述不连续部的宽度尺寸缩小，由此使上述轴体的上述轴向另一端部缩径。

2.根据权利要求1所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述轴体和上述夹具以不能沿轴向移动的方式被固定。

3.根据权利要求2所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述轴体和上述夹具被焊接固定。

4.根据权利要求3所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述母细齿在轴向一端部具有越朝向轴向一侧母细齿槽的槽深度越小的不完全细齿部，上述轴体与上述夹具的焊接固定部位于上述不完全细齿部的外径侧。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述狭缝在轴向一端部具备应力缓和部，该应力缓和部具有比与轴向另一侧相邻的部分的宽度尺寸大的宽度尺寸。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述狭缝的上述轴向一端部位于比上述母细齿的轴向一端缘靠轴向一侧。

7.根据权利要求6所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述轴体在上述轴向另一端部具有小径筒部，上述母细齿仅设于上述小径筒部的内周面，上述狭缝的上述轴向一端部存在于比上述小径筒部靠轴向一侧，且位于外径尺寸及内径尺寸比上述小径筒部大的部分。

8.根据权利要求7所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述轴体在与上述小径筒部的轴向一侧相邻的部分具有越朝向轴向一侧外径尺寸及内径尺寸越大的圆锥筒部，上述狭缝的上述轴向一端部存在于比上述圆锥筒部靠轴向一侧。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述轴体在内周面中的在圆周方向上与上述狭缝的两侧相邻的部分具有未设置上述母细齿的无齿部。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述轴体在外周面中的与上述安装孔的开口部对置的部分具有卡合凹槽，该卡合凹槽沿与上述轴体的中心轴正交的方向伸长，且供上述紧固部件配置于内侧。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述狭缝和上述不连续部的周向位置互相一致，且上述轴体及上述夹具的自由状态下的上述狭缝的宽度尺寸和上述不连续部的宽度尺寸互相相同。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述夹具具有比上述轴体高的硬度，且具有突起部，该突起部设于上述夹具中的供上述轴体插入的插入孔的内周面，且陷入上述轴体的外周面。

13.根据权利要求1～11中任一项所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述轴体的外周面和上述夹具中的供上述轴体插入的插入孔的内周面不能相对旋转地进行非圆形嵌合。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的扭矩传递轴，其特征在于，

上述轴体在外周面具有朝向轴向另一侧的台阶面，通过使上述夹具相对于上述台阶面抵碰，实现了上述夹具相对于上述轴体的轴向的定位。

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