万向联轴器用叉头以及万向联轴器制造技术

一种万向联轴器用叉头（４），其具有筒状的基部（９）、和一对从基部（９）的一端（９ａ）与基部（９）的中心轴线（１０）平行地延伸的一对臂（１１）。在各臂（１１）上形成有用于经由轴承（８）支承十字轴（６）的对应的耳轴（７）的支承孔（１２）。各臂（１１）的支承孔（１２）具有沿与基部（９）的中心轴线（１０）垂直的方向延伸的中心轴线（１３）。在所述基部（９）的所述一端（９ａ）上形成有含有凹弯曲面的退让部（１４）。所述退让部（１４）的所述凹弯曲面的曲率中心（Ａ１）配置在从联轴器中心（Ｃ１）向所述臂（１１）的顶端侧偏移的位置上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及万向联轴器用叉头(yoke)以及万向联轴器。
技术介绍
在例如汽车的转向装置中，用于连结转向轴和齿条齿条机构等的转向齿轮的中间轴，具有在车辆与前方物体冲撞时(一次冲撞时)，随着转向齿轮的后退而收缩的功能。由此，可防止一次冲撞的冲击传递到转向盘等转向部件侧。在一次冲撞时，若中间轴收缩，则作为将中间轴连结到转向齿轮或转向轴的万向联轴器，变为比行驶中时大的折角(折れ角)(例如60度左右的折角)。由于一次冲撞时的转向部件的操作角不特定，所以作为万向联轴器，需要在全部的旋转角下确保所述折角。一方面，作为万向联轴器的叉头，提出有将金属板冲裁并冲压成形而得到的叉头(例如，参照特开2005-163866号公报)。另一方面，在将转向辅助用的电动马达配置在转向柱上的电动动力转向装置中，中间轴的负荷变高，因此，作为万向联轴器用叉头，要求高刚性。作为万向联轴器用叉头，在使用冲压成形而得到的叉头时，若为了增大折角而使叉头的壁厚变薄，则有刚性变低的弊端。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种刚性高且可确保大折角的万向联轴器用叉头以及万向联轴器。为了实现所述目的，本专利技术的优选实施方式提供一种将金属板冲裁并冲压成形而构成的万向联轴器用叉头。所述万向联轴器用叉头具有轴固定用的筒状的基部；一对臂，其从所述基部的一端与所述基部的中心轴线平行地延伸，并经由十字轴而能摆动地与对方侧叉头连结。在各所述臂上形成有用于经由轴承支承所述十字轴的对应的耳轴的支承孔。各所述臂的所述支承孔具有沿与所述基部的所述中心轴线垂直的方向延伸的中心轴线。在所述基部的所述一端形成有含有凹弯曲面的退让部。所述基部的所述一端的所述退让部的所述凹弯曲面的曲率中心配置在从联轴器中心向所述臂的顶端侧偏移的位置上。为了避免所述万向联轴器用叉头的基部的一端和对方侧叉头的顶端部的干涉，考虑在基部的一端上设置与联轴器中心同心的凹球面状的退让部，并使该凹球面的半径大于对方侧叉头的摆动半径。但是，该情况下，退让部相对于基部呈锐角而交叉，所以基部的一端变薄。因此，存在叉头的刚性低的缺点。相对于此，在本实施方式中，形成在基部的一端上的含有凹弯曲面的退让部的曲率中心配置在从联轴器中心向臂顶端侧偏移的位置上。即，采用了使退让部的凹弯曲面与联轴器中心非同心的布置，所以，可消除所述缺点，可得到增大折角并提高刚性的优点。另外，退让部的凹弯曲面的曲率中心可配置在也可不配置在基部的中心轴线上。在退让部的凹弯曲面的曲率中心没有配置在基部的中心轴线上时，退让部的凹弯曲面的法线最接近基部的中心轴线的位置从联轴器中心向臂顶端侧偏移即可。附图说明图1是表示将含有本专利技术的一实施方式的叉头的万向联轴器结合在轴上的状态的万向联轴器的主视图。图2是叉头的概要立体图。图3是叉头的局部剖视主视图。图4是叉头的纵剖视图。图5是叉头的臂的要部剖视图。图6是沿图4的VI-VI线的剖视图。图7A、图7B、图7C以及图7D是顺次表示由金属板制造叉头的工序的概要立体图。图8是叉头的制造用中间体的概要立体图。图9是最大的折角时的万向联轴器的概要立体图。图10是最大的折角时的叉头的对应的臂的要部概要图。具体实施例方式参照附图说明本专利技术的优选实施方式。图1是使用了本专利技术的一实施方式的万向联轴器用叉头的万向联轴器的概要侧视图。参照图1，万向联轴器1连结第一轴2和第二轴3。第一轴2例如由汽车的转向轴构成，第二轴3例如由用于连结转向轴和齿条齿轮机构等转向机构的中间轴构成。万向联轴器1具有作为结合有第一轴2的万向联轴器用叉头的第一叉头4、作为结合有第二轴3的另一叉头(对方侧叉头)的第二叉头5、相互连结第一叉头4以及第二叉头5的十字轴6。第一以及第二叉头4、5为相同的结构，经由针状滚子轴承等轴承8支承分别对应的一对耳轴7。以下，根据第一叉头4进行说明。图2是第一叉头4的立体图。图3是第一叉头4的局部剖视主视图，图4是第一叉头4的纵剖视图。参照图1以及图3，第一叉头4例如通过将厚度6～9mm的金属板作为原料冲裁、冲压成形而构成。第一叉头4具有轴固定用的筒状的基部9；和从该基部9的一端9a与基部9的中心轴线10平行地延伸而设置并相互对置的一对臂11。在各臂11上，形成有用于经由轴承8而支承十字轴6的对应的耳轴7的支承孔12。各支承孔12具有沿与基部9的中心轴线10垂直的方向延伸的中心轴线13。参照图2以及图4，在筒状的基部9的一端9a上，形成有含有凹弯曲面的第一退让部14。具体而言，第一退让部14呈凹球面状。例如，第一退让部14的局部或者全部由与联轴器中心C1非同心的球面(曲率半径R1)构成。第一退让部14所呈的凹球面的曲率中心A1，在基部9的中心轴线10上配置在联轴器中心C1和臂11的顶端部之间的位置上。即，构成第一退让部14的凹球面(凹弯曲面)的曲率中心A1配置在从联轴器中心C1向臂11的顶端部偏移的位置上。各臂11含有外侧面15、内侧面16、呈倒U字状的缘部17。各臂11的缘部17含有与基部9的中心轴线10大致平行地延伸的一对侧缘部17a。在内侧面16上，形成有与基部9的中心轴线10平行地延伸的流槽状的凹槽16a。在各侧缘部17a上，设置有含有呈平行四边形状的平坦面的第二退让部18。第二退让部18的平坦面和对应的臂11的对应的侧缘部17a在与基部9的中心轴线10平行地延伸的第一以及第二交线19、20交叉。这些交线19、20构成平行四边形的对置的两边。第一交线19距基部9的中心轴线10相对近，第二交线20距基部9的中心轴线10相对远。此外，在与基部9的中心轴线10平行的方向上，第一交线19距联轴器中心C1相对远，第二交线20距联轴器中心C1相对近。由此，为了避免与对方侧的叉头5干涉，仅在臂11的必要部分上设置退让部，从而联轴器1可在确保臂11的强度的同时实现较大的折角(例如60度)。各臂11的倒U字状的缘部17和外侧面15的棱线21的整体上，如图5所示，形成有用于退让的倒角部22，以缓和向臂11的应力集中。此外，倒角部22与基部9的一端9a的第一退让部14连续，缓和在臂11的根部发生的应力集中，提高强度、耐久性。此外，从联轴器中心C1到基部9的一端9a的距离L1不超过所述基部9的最大旋转半径R2(即，L1≤R2)。通过这样使臂11的长度较短，可确保臂11的刚性。此外，臂11的最大壁厚T1(参照图6)为基部9的最大旋转直径D1(D1＝2×R2)的15％以上(即，T1≥0.15×D1)。由此，可确保臂11所需要的强度，可确保操纵稳定性。如表示沿图4的VI-VI线的剖视图的图6所示，在与垂直于基部9的中心轴线10以及支承孔12的中心轴线13的方向K1平行的方向上，臂11的一对侧缘部17a的第二退让部18之间的宽度W1越接近基部9的中心轴线10越小。由此，可有效地防止两叉头4、5的对应的侧缘部17a的干涉，可实现较大的折角(例如60度)。接着，参照图7A～图7D以及图8说明第一叉头4的冲裁、冲压成形的顺序的一例。首先，如图7A所示，一边通过内缘翻边加工来扩张在长尺寸的金属板31上加工的底孔32，一边向一个方向挤压底孔32的周边，形成筒状部33。也可取代内缘翻边加工而使用拉深加工。接着，如图7B所示，通过冲裁加工(修边加工)，形成作为具有规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种万向联轴器用叉头，其通过冲裁、冲压成形金属板而构成，其特征在于，具有：　　　　轴固定用的筒状的基部；　　　　一对臂，其从所述基部的一端与所述基部的中心轴线平行地延伸，并经由十字轴而能摆动地与对方侧叉头连结，　　　　在各所述臂上形成有用于经由轴承支承所述十字轴的对应的耳轴的支承孔，　　　　各所述臂的所述支承孔具有沿与所述基部的所述中心轴线垂直的方向延伸的中心轴线，　　　　在所述基部的所述一端形成有含有凹弯曲面的退让部，　　　　所述基部的所述一端的所述退让部的所述凹弯曲面的曲率中心配置在从联轴器中心向所述臂的顶端侧偏移的位置上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：时冈良一，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：JP[日本]