(57)【要約】【課題】十字軸との間の軸方向におけるガタツキを十分に抑制することができるヨークを提供する。【解決手段】ボルトヨーク６は、基部２２と、十字軸４の軸体１２の両端部をそれぞれ支持するための一対の腕部２４ａ，２４ｂであって、基部２２からそれぞれ所定の方向に延び、各々の側面が互いに対向するように配置された一対の腕部２４ａ，２４ｂとを備える。一対の腕部２４ａ，２４ｂの各々は、当該腕部２４ａ，２４ｂの側面に形成され、十字軸４の軸体１２の端部が圧入される溝部３６ａ，３６ｂと、溝部３６ａ，３６ｂの所定の方向における一端部に形成された開口部３８ａ，３８ｂと、溝部３６ａ，３６ｂの底面に形成され、十字軸４の軸体１２の端部を当該軸体１２の軸方向に押圧するための第１の被圧入部４２ａ，４２ｂとを有する。【選択図】図２
2020056411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の軸体が十字状に交差する十字軸を備えた自在継手に用いられるヨークであって、
基部と、
前記十字軸の前記軸体の両端部をそれぞれ支持するための一対の腕部であって、前記基部からそれぞれ所定の方向に延び、各々の側面が互いに対向するように配置された一対の腕部と、を備え、
前記一対の腕部の各々は、
当該腕部の前記側面に形成され、前記十字軸の前記軸体の端部が圧入される溝部と、
前記溝部の前記所定の方向における一端部に形成された開口部と、
前記溝部の底面に形成され、前記十字軸の前記軸体の前記端部を当該軸体の軸方向に押圧するための第１の被圧入部と、を有する
ヨーク。
【請求項２】
前記一対の腕部の各々は、さらに、
前記溝部の前記所定の方向における他端部に形成された閉塞部と、
前記溝部に形成され、前記十字軸の前記軸体の前記端部を前記閉塞部との間で固定するためのカシメ部と、を有する
請求項１に記載のヨーク。
【請求項３】
前記腕部の前記開口部及び前記カシメ部は、当該腕部の先端部に配置されている
請求項２に記載のヨーク。
【請求項４】
前記一対の腕部の各々は、さらに、前記溝部の内周面に形成され、前記十字軸の前記軸体の前記端部を当該軸体の径方向内側に押圧するための第２の被圧入部を有する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のヨーク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の一対のヨークと、
十字状に交差する一対の軸体を有し、前記一対のヨークを相対的に変位可能に連結する十字軸と、を備える
自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨーク及びこれを備えた自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
同一直線上に存在しない一対のシャフトの間で回転力を伝達するための自在継手が知られている（例えば、特許文献１参照）。自在継手は、一対のヨークと、一対のヨークを相対的に変位可能に連結する十字軸とを備えている。
【０００３】
ヨークは、シャフトの一端部に固定される基部と、基部から互いに対向するように延びる一対の腕部とを有している。一対の腕部の各々には、当該腕部をその厚み方向に貫通する貫通孔が形成されている。
【０００４】
十字軸は、十字状に交差する一対の軸体を有している。十字軸の軸体の両端部はそれぞれ、ヨークの一対の腕部の各貫通孔に圧入されている。これにより、十字軸の軸体の両端部はそれぞれ、一対の腕部の各貫通孔によって当該軸体の径方向内側に押圧される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６２７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、自在継手では、ヨークと十字軸との間にガタツキが無いことが求められる。しかしながら、上述した従来の自在継手では、ヨークと十字軸との間の軸方向におけるガタツキを十分に抑制することができないという課題がある。
【０００７】
具体的には、従来の自在継手では、十字軸の軸体の端部は、ヨークの腕部の貫通孔に圧入され、当該貫通孔の内周面から径方向内側への力を受けることにより保持される。そのため、十字軸の軸体は、径方向にはガタつきにくいが、軸方向への保持力を与えられていないため軸方向にガタつきやすくなる。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、十字軸との間の軸方向におけるガタツキを十分に抑制することができるヨーク及びこれを備えた自在継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るヨークは、一対の軸体が十字状に交差する十字軸を備えた自在継手に用いられるヨークであって、基部と、前記十字軸の前記軸体の両端部をそれぞれ支持するための一対の腕部であって、前記基部からそれぞれ所定の方向に延び、各々の側面が互いに対向するように配置された一対の腕部と、を備え、前記一対の腕部の各々は、当該腕部の前記側面に形成され、前記十字軸の前記軸体の端部が圧入される溝部と、前記溝部の前記所定の方向における一端部に形成された開口部と、前記溝部の底面に形成され、前記十字軸の前記軸体の前記端部を当該軸体の軸方向に押圧するための第１の被圧入部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係るヨークによれば、十字軸の軸体の端部は、溝部の底面に形成された第１の被圧入部により当該軸体の軸方向に圧縮荷重を受けて保持される。これにより、十字軸との間の軸方向におけるガタツキを十分に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る自在継手を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る自在継手を示す分解斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による、実施の形態１に係る自在継手の断面図である。
【図４】実施の形態１に係る十字軸を示す分解斜視図である。
【図５Ａ】実施の形態１に係るボルトヨークを示す斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａとは異なる角度から見た状態での、実施の形態１に係るボルトヨークを示す斜視図である。
【図６Ａ】実施の形態１に係るウエルドヨークを示す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａとは異なる角度から見た状態での、実施の形態１に係るウエルドヨークを示す斜視図である。
【図７Ａ】実施の形態１に係る自在継手を組み立てる手順を説明するための図である。
【図７Ｂ】実施の形態１に係る自在継手を組み立てる手順を説明するための図である。
【図８】比較例に係る自在継手を示す斜視図である。
【図９】比較例に係る自在継手の一部を分解して示す分解斜視図である。
【図１０】実施の形態２に係る自在継手を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態２に係る自在継手を示す分解斜視図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線による、実施の形態２に係る自在継手の断面図である。
【図１３Ａ】実施の形態３に係るボルトヨークを示す斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａとは異なる角度から見た状態での、実施の形態３に係るボルトヨークを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明に係るヨーク及び自在継手の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１３】
また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。
【００１４】
（実施の形態１）
まず、図１〜図６Ｂを参照しながら、実施の形態１に係る自在継手２の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る自在継手２を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係る自在継手２を示す分解斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による、実施の形態１に係る自在継手２の断面図である。図４は、実施の形態１に係る十字軸４を示す分解斜視図である。図５Ａは、実施の形態１に係るボルトヨーク６を示す斜視図である。図５Ｂは、図５Ａとは異なる角度から見た状態での、実施の形態１に係るボルトヨーク６を示す斜視図である。図６Ａは、実施の形態１に係るウエルドヨーク８を示す斜視図である。図６Ｂは、図６Ａとは異なる角度から見た状態での、実施の形態１に係るウエルドヨーク８を示す斜視図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施の形態の自在継手２は、十字軸４と、ボルトヨーク６（ヨークの一例）と、ウエルドヨーク８（ヨークの一例）とを備えている。
【００１６】
なお、図示しないが、自在継手２は、例えば自動車等の車両に搭載される車両用操舵装置に用いられる。車両用操舵装置は、車両のステアリングホイールからの回転力を、ステアリングシャフト及びインターミディエイトシャフトを介して転舵機構（ラックアンドピニオン機構）に伝達するための装置である。インターミディエイトシャフトの上端部は、自在継手２を介してステアリングシャフトの下端部と連結される。また、インターミディエイトシャフトの下端部は、別の自在継手２を介して転舵機構のピニオンシャフトの上端部と連結される。
【００１７】
図１に示すように、十字軸４は、ボルトヨーク６とウエルドヨーク８とを相対的に変位可能に連結するためのクロスベアリングである。図２〜図４に示すように、十字軸４は、十字状に交差する一対の軸体１０，１２を有している。一方の軸体１０はＸ軸方向に沿って延び、他方の軸体１２はＹ軸方向に沿って延びている。
【００１８】
具体的には、図２〜図４に示すように、十字軸４は、軸本体１４と、４つのシェルカップ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ（１６ａ〜１６ｄ）とを有している。
【００１９】
図３及び図４に示すように、軸本体１４は、胴体部１８と、胴体部１８の側面から四方に突出した４つの軸部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ（２０ａ〜２０ｄ）とを有している。４つの軸部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄはそれぞれ、胴体部１８からＸ軸のプラス方向、Ｙ軸のプラス方向、Ｘ軸のマイナス方向、Ｙ軸のマイナス方向に突出している。軸本体１４は例えば鋼製であり、胴体部１８及び４つの軸部２０ａ〜２０ｄは鍛造により一体成形されている。
【００２０】
４つのシェルカップ１６ａ〜１６ｄの各々は、例えば鋼製であり、有底円筒状に形成されている。４つのシェルカップ１６ａ〜１６ｄの各内周面には、複数のニードル（図示せず）が回転可能に配置されている。４つのシェルカップ１６ａ〜１６ｄはそれぞれ、軸本体１４の４つの軸部２０ａ〜２０ｄと嵌合されている。これにより、４つの軸部２０ａ〜２０ｄはそれぞれ、複数のニードルを介して、４つのシェルカップ１６ａ〜１６ｄに回転可能に支持されている。
【００２１】
なお、Ｘ軸に沿って配置された２つの軸部２０ａ，２０ｃ及び当該２つの軸部２０ａ，２０ｃとそれぞれ嵌合された２つのシェルカップ１６ａ，１６ｃは、上述した一方の軸体１０を構成する。また、Ｙ軸に沿って配置された２つの軸部２０ｂ，２０ｄ及び当該２つの軸部２０ｂ，２０ｄとそれぞれ嵌合された２つのシェルカップ１６ｂ，１６ｄは、上述した他方の軸体１２を構成する。
【００２２】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ボルトヨーク６は、基部２２と、一対の腕部２４ａ，２４ｂとを有している。ボルトヨーク６は例えば鋼製であり、基部２２及び一対の腕部２４ａ，２４ｂは鍛造により一体成形されている。
【００２３】
基部２２は、筒状に形成されている。基部２２には、基部２２の軸方向（Ｚ軸方向）に延びる貫通孔２６、及び、上記軸方向に対して略垂直な方向（Ｘ軸方向）に延びるボルト孔２８が形成されている。ボルト孔２８の内周面には、ネジ加工が施されている。基部２２の貫通孔２６には、例えば車両用操舵装置のインターミディエイトシャフトの上端部が挿入される。また、図５Ａに示すように、基部２２には、ボルト孔２８を分断するように上記軸方向に延びるスリット３０が形成されている。基部２２のスリット３０の両側にはそれぞれ、一対の締付片３２，３４が形成されている。基部２２のボルト孔２８にボルト（図示せず）を締め付けることにより、一対の締付片３２，３４が互いに近接する。これにより、基部２２の貫通孔２６が縮径し、例えばインターミディエイトシャフトの上端部が基部２２の貫通孔２６に固定される。
【００２４】
一対の腕部２４ａ，２４ｂは、基部２２の軸方向における一端部から所定の方向（Ｚ軸方向）に二股状に延び、互いに対向するように配置されている。一対の腕部２４ａ，２４ｂの互いに対向する各側面にはそれぞれ、一対の溝部３６ａ，３６ｂが形成されている。一対の溝部３６ａ，３６ｂはそれぞれ、ＸＺ平面視で、一対の腕部２４ａ，２４ｂの各先端部から上記所定の方向（基部２２に近付く方向）に略Ｕ字状に延びている。
【００２５】
図５Ａに示すように、溝部３６ａの上記所定の方向における一端部（すなわち、腕部２４ａの先端部）には開口部３８ａが形成され、溝部３６ａの上記所定の方向における他端部には閉塞部４０ａが形成されている。また、溝部３６ａの底面（すなわち、腕部２４ｂに対向する面）には第１の被圧入部４２ａが形成され、溝部３６ａの内周面（閉塞部４０ａを含む）には第２の被圧入部４４ａが形成されている。
【００２６】
図５Ｂに示すように、溝部３６ｂの上記所定の方向における一端部（すなわち、腕部２４ｂの先端部）には開口部３８ｂが形成され、溝部３６ｂの上記所定の方向における他端部には閉塞部４０ｂが形成されている。また、溝部３６ｂの底面（すなわち、腕部２４ａに対向する面）には第１の被圧入部４２ｂが形成され、溝部３６ｂの内周面（閉塞部４０ｂを含む）には第２の被圧入部４４ｂが形成されている。
【００２７】
図１及び図３に示すように、ボルトヨーク６の一対の腕部２４ａ，２４ｂにはそれぞれ、十字軸４の軸体１２の軸方向（Ｙ軸方向）における両端部が支持されている。具体的には、一対の溝部３６ａ，３６ｂにはそれぞれ、シェルカップ１６ｂ，１６ｄ（すなわち、軸体１２の両端部）が圧入されている。図２に示すように、溝部３６ａの上記所定方向における一端部（すなわち、腕部２４ａの先端部）には、金属のカシメ加工によるカシメ部４６ａが複数形成されている。カシメ部４６ａは、シェルカップ１６ｂの外周面に係合される。同様に、溝部３６ｂの上記所定方向における一端部（すなわち、腕部２４ｂの先端部）には、金属のカシメ加工によるカシメ部４６ｂが複数形成されている。カシメ部４６ｂは、シェルカップ１６ｄの外周面に係合される。これにより、シェルカップ１６ｂ（すなわち、軸体１２の一端部）は、溝部３６ａの閉塞部４０ａとカシメ部４６ａとの間で固定され、シェルカップ１６ｄ（すなわち、軸体１２の他端部）は、溝部３６ｂの閉塞部４０ｂとカシメ部４６ｂとの間で固定されている。なお、本実施の形態では、カシメ部４６ａ，４６ｂをそれぞれ複数設けたが、これに限定されず、カシメ部４６ａ，４６ｂをそれぞれ１つずつ設けてもよい。
【００２８】
図３に示すように、シェルカップ１６ｂの端面は、溝部３６ａの第１の被圧入部４２ａにより軸体１２の軸方向（Ｙ軸のマイナス方向）に押圧され、シェルカップ１６ｄの端面は、溝部３６ｂの第１の被圧入部４２ｂにより軸体１２の軸方向（Ｙ軸のプラス方向）に押圧される。また、シェルカップ１６ｂの外周面は、溝部３６ａの第２の被圧入部４４ａにより軸体１２の径方向内側に押圧され、シェルカップ１６ｄの外周面は、溝部３６ｂの第２の被圧入部４４ｂにより軸体１２の径方向内側に押圧される。
【００２９】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ウエルドヨーク８は、基部４８と、一対の腕部５０ａ，５０ｂとを有している。ウエルドヨーク８は例えば鋼製であり、基部４８及び一対の腕部５０ａ，５０ｂは鍛造により一体成形されている。
【００３０】
基部４８は、筒状に形成されている。基部４８には、基部４８の軸方向（Ｚ軸方向）に延びる貫通孔５２が形成されている。基部４８の貫通孔５２には、例えば車両用操舵装置のステアリングシャフトの下端部が挿入され、溶接等により両者が固定される。
【００３１】
一対の腕部５０ａ，５０ｂは、基部４８の軸方向における一端部から上記所定の方向（Ｚ軸方向）に二股状に延び、互いに対向するように配置されている。一対の腕部５０ａ，５０ｂの互いに対向する各側面にはそれぞれ、一対の溝部５４ａ，５４ｂが形成されている。一対の溝部５４ａ，５４ｂはそれぞれ、一対の腕部５０ａ，５０ｂの各先端部から上記所定の方向（基部４８に近付く方向）に略Ｕ字状に延びている。
【００３２】
図６Ａに示すように、溝部５４ａの上記所定の方向における一端部（すなわち、腕部５０ａの先端部）には開口部５６ａが形成され、溝部５４ａの上記所定の方向における他端部には閉塞部５８ａが形成されている。また、溝部５４ａの底面（すなわち、腕部５０ｂに対向する面）には第１の被圧入部６０ａが形成され、溝部５４ａの内周面（閉塞部５８ａを含む）には第２の被圧入部６２ａが形成されている。
【００３３】
図６Ｂに示すように、溝部５４ｂの上記所定の方向における一端部（すなわち、腕部５０ｂの先端部）には開口部５６ｂが形成され、溝部５４ｂの上記所定の方向における他端部には閉塞部５８ｂが形成されている。また、溝部５４ｂの底面（すなわち、腕部５０ａに対向する面）には第１の被圧入部６０ｂが形成され、溝部５４ｂの内周面（閉塞部５８ｂを含む）には第２の被圧入部６２ｂが形成されている。
【００３４】
図１及び図３に示すように、ウエルドヨーク８の一対の腕部５０ａ、５０ｂにはそれぞれ、十字軸４の軸体１０の軸方向（Ｘ軸方向）における両端部が支持されている。具体的には、一対の溝部５４ａ，５４ｂにはそれぞれ、シェルカップ１６ａ，１６ｃ（すなわち、軸体１０の両端部）が圧入されている。図２に示すように、溝部５４ａの上記所定方向における一端部（すなわち、腕部５０ａの先端部）には、金属のカシメ加工によるカシメ部６４ａが複数形成されている。カシメ部６４ａは、シェルカップ１６ａの外周面に係合される。同様に、溝部５４ｂの上記所定方向における一端部（すなわち、腕部５０ｂの先端部）には、金属のカシメ加工によるカシメ部６４ｂが複数形成されている。カシメ部６４ｂは、シェルカップ１６ｃの外周面に係合される。これにより、シェルカップ１６ａ（すなわち、軸体１０の一端部）は、溝部５４ａの閉塞部５８ａとカシメ部６４ａとの間で固定され、シェルカップ１６ｃ（すなわち、軸体１０の他端部）は、溝部５４ｂの閉塞部５８ｂとカシメ部６４ｂとの間で固定されている。なお、本実施の形態では、カシメ部６４ａ，６４ｂをそれぞれ複数設けたが、これに限定されず、カシメ部６４ａ，６４ｂをそれぞれ１つずつ設けてもよい。
【００３５】
図３に示すように、シェルカップ１６ａの端面は、溝部５４ａの第１の被圧入部６０ａにより軸体１０の軸方向（Ｘ軸のマイナス方向）に押圧され、シェルカップ１６ｃの端面は、溝部５４ｂの第１の被圧入部６０ｂにより軸体１０の軸方向（Ｘ軸のプラス方向）に押圧される。また、シェルカップ１６ａの外周面は、溝部５４ａの第２の被圧入部６２ａにより軸体１０の径方向内側に押圧され、シェルカップ１６ｃの外周面は、溝部５４ｂの第２の被圧入部６２ｂにより軸体１０の径方向内側に押圧される。
【００３６】
次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら、上述した自在継手２を組み立てる手順について説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、実施の形態１に係る自在継手２を組み立てる手順を説明するための図である。
【００３７】
まず、図７Ａの（ａ）及び（ｂ）に示すように、４つのシェルカップ１６ａ〜１６ｄをそれぞれ、軸本体１４の４つの軸部２０ａ〜２０ｄと嵌合させることにより、十字軸４を予め組み立てておく。
【００３８】
その後、図７Ａの（ｃ）及び図７Ｂの（ａ）に示すように、十字軸４の軸体１２の両端部（すなわち、シェルカップ１６ｂ，１６ｄ）をそれぞれ、ボルトヨーク６の一対の腕部２４ａ，２４ｂに支持させる。具体的には、シェルカップ１６ｂを開口部３８ａから閉塞部４０ａに向けて（すなわち、Ｚ軸のマイナス方向に）溝部３６ａに圧入するとともに、シェルカップ１６ｄを開口部３８ｂから閉塞部４０ｂに向けて（すなわち、Ｚ軸のマイナス方向に）溝部３６ｂに圧入する。これにより、シェルカップ１６ｂの外周面が溝部３６ａの閉塞部４０ａに接触し、シェルカップ１６ｄの外周面が溝部３６ｂの閉塞部４０ｂに接触する。
【００３９】
その後、図７Ｂの（ｂ）に示すように、溝部３６ａの上記所定方向における一端部（すなわち、腕部２４ａの先端部）に金属のカシメ加工によりカシメ部４６ａを形成するとともに、溝部３６ｂの上記所定方向における一端部（すなわち、腕部２４ｂの先端部）に金属のカシメ加工によりカシメ部４６ｂを形成する。これにより、十字軸４とボルトヨーク６とが連結される。
【００４０】
その後、図示しないが、上述と同様の手順で、十字軸４の軸体１０の両端部（すなわち、シェルカップ１６ａ，１６ｃ）をそれぞれ、ウエルドヨーク８の一対の腕部５０ａ，５０ｂに支持させる。具体的には、シェルカップ１６ａを開口部５６ａから閉塞部５８ａに向けて溝部５４ａに圧入するとともに、シェルカップ１６ｃを開口部５６ｂから閉塞部５８ｂに向けて溝部５４ｂに圧入する。これにより、シェルカップ１６ａの外周面が溝部５４ａの閉塞部５８ａに接触し、シェルカップ１６ｃの外周面が溝部５４ｂの閉塞部５８ｂに接触する。
【００４１】
その後、溝部５４ａの上記所定方向における一端部（すなわち、腕部５０ａの先端部）に金属のカシメ加工によりカシメ部６４ａを形成するとともに、溝部５４ｂの上記所定方向における一端部（すなわち、腕部５０ｂの先端部）に金属のカシメ加工によりカシメ部６４ｂを形成する。これにより、十字軸４とウエルドヨーク８とが連結される。
【００４２】
以上のようにして、ボルトヨーク６及びウエルドヨーク８が十字軸４を介して相互に連結され、自在継手２の組み立てが完了する。
【００４３】
なお、本実施の形態では、十字軸４とボルトヨーク６とを連結させた後に、十字軸４とウエルドヨーク８とを連結させたが、これに限定されず、十字軸４とウエルドヨーク８とを連結させた後に、十字軸４とボルトヨーク６とを連結させてもよい。あるいは、十字軸４とボルトヨーク６とを連結させると同時に、十字軸４とウエルドヨーク８とを連結させてもよい。
【００４４】
次に、比較例に係る自在継手１００と比較しながら、実施の形態１に係る自在継手２により得られる効果について説明する。そこで、まず、図８及び図９を参照しながら、比較例に係る自在継手１００の構成について説明する。図８は、比較例に係る自在継手１００を示す斜視図である。図９は、比較例に係る自在継手１００の一部を分解して示す分解斜視図である。
【００４５】
図８に示すように、比較例に係る自在継手１００は、十字軸１０２と、ボルトヨーク１０４と、ウエルドヨーク１０６とを備えている。なお、説明の都合上、図９では、ウエルドヨーク１０６の図示を省略してある。
【００４６】
図８及び図９に示すように、十字軸１０２は、本実施の形態の十字軸４と同様に、十字状に交差する一対の軸体１０８を有している。具体的には、十字軸１０２は、４つの軸部１１０を有する軸本体１１２と、４つの軸部１１０にそれぞれ嵌合される４つのシェルカップ１１４とを有している。すなわち、軸体１０８は、同一直線上に位置する２つの軸部１１０と、当該２つの軸部１１０にそれぞれ嵌合される２つのシェルカップ１１４とで構成される。なお、説明の都合上、図９では、２つのシェルカップ１１４のみ図示している。
【００４７】
図８及び図９に示すように、ボルトヨーク１０４は、基部１１６と、一対の腕部１１８とを有している。一対の腕部１１８の各々には、当該腕部１１８の厚み方向に貫通する貫通孔１２０が形成されている。一対の腕部１１８の各貫通孔１２０には、シェルカップ１１４が圧入されている。これにより、シェルカップ１１４の外周面は、貫通孔１２０の内周面によりシェルカップ１１４の径方向内側に押圧される。すなわち、シェルカップ１１４の外周面と貫通孔１２０の内周面との間のラジアル隙間が詰められている。なお、図８に示すように、貫通孔１２０の周縁部には、シェルカップ１１４の抜け止め用のカシメ部１２２が形成されている。
【００４８】
図８に示すように、ウエルドヨーク１０６は、基部１２４と、一対の腕部１２６とを有している。一対の腕部１２６の各々には、当該腕部１２６の厚み方向に貫通する貫通孔１２８が形成されている。一対の腕部１２６の各貫通孔１２８には、シェルカップ１１４が圧入されている。これにより、シェルカップ１１４の外周面は、貫通孔１２８の内周面によりシェルカップ１１４の径方向内側に押圧される。すなわち、シェルカップ１１４の外周面と貫通孔１２８の内周面との間のラジアル隙間が詰められている。なお、図８に示すように、貫通孔１２８の周縁部には、シェルカップ１１４の抜け止め用のカシメ部１３０が形成されている。
【００４９】
上述した比較例に係る自在継手１００では、十字軸１０２の軸体１０８には、貫通孔１２０，１２８により当該軸体１０８の径方向内側に（すなわち、ラジアル方向に）圧縮荷重が加わっている。しかしながら、このようなラジアル方向の圧縮荷重だけでは、十字軸１０２とボルトヨーク１０４との間のガタツキ、及び、十字軸１０２とウエルドヨーク１０６との間のガタツキを十分に抑制することができない。
【００５０】
これに対して、本実施の形態の自在継手２では、ボルトヨーク６の腕部２４ａの溝部３６ａにはシェルカップ１６ｂが圧入され、腕部２４ｂの溝部３６ｂにはシェルカップ１６ｄが圧入されている。これにより、シェルカップ１６ｂの端面は溝部３６ａの第１の被圧入部４２ａにより軸体１２の軸方向に押圧され、シェルカップ１６ｄの端面は溝部３６ｂの第１の被圧入部４２ｂにより軸体１２の軸方向に押圧される。すなわち、シェルカップ１６ｂの端面と第１の被圧入部４２ａとの間のアキシャル隙間が詰められるとともに、シェルカップ１６ｄの端面と第１の被圧入部４２ｂとの間のアキシャル隙間が詰められている。
【００５１】
したがって、十字軸４の軸体１２には、第１の被圧入部４２ａ，４２ｂにより軸体１２の軸方向（すなわち、アキシャル方向に）に圧縮荷重が加わっている。このように、軸体１２にアキシャル方向の圧縮荷重が加わることにより、軸体１２にラジアル方向の圧縮荷重のみが加わる場合と比べて、十字軸４とボルトヨーク６との間のアキシャル方向におけるガタツキを十分に抑制することができる。
【００５２】
同様に、十字軸４の軸体１０には、第１の被圧入部６０ａ，６０ｂにより軸体１０の軸方向（すなわち、アキシャル方向に）に圧縮荷重が加わっている。このように、軸体１０にアキシャル方向の圧縮荷重が加わることにより、軸体１０にラジアル方向の圧縮荷重のみが加わる場合と比べて、十字軸４とウエルドヨーク８との間のアキシャル方向におけるガタツキを十分に抑制することができる。
【００５３】
また、本実施の形態の自在継手２では、シェルカップ１６ｂの外周面は、溝部３６ａの第２の被圧入部４４ａにより軸体１２の径方向内側に押圧され、シェルカップ１６ｄの外周面は、溝部３６ｂの第２の被圧入部４４ｂにより軸体１２の径方向内側に押圧される。すなわち、シェルカップ１６ｂの外周面と第２の被圧入部４４ａとの間のラジアル隙間が詰められるとともに、シェルカップ１６ｄの外周面と第２の被圧入部４４ｂとの間のラジアル隙間が詰められている。
【００５４】
これにより、十字軸４の軸体１２には、第２の被圧入部４４ａ，４４ｂにより軸体１２の径方向内側（すなわち、ラジアル方向に）に圧縮荷重が加わっている。このように、軸体１２にアキシャル方向の圧縮荷重に加えてラジアル方向の圧縮荷重が加わることにより、十字軸４とボルトヨーク６との間のラジアル方向におけるガタツキを十分に抑制することができる。
【００５５】
同様に、十字軸４の軸体１０には、第２の被圧入部６２ａ，６２ｂにより軸体１０の径方向内側（すなわち、ラジアル方向に）に圧縮荷重が加わっている。このように、軸体１０にアキシャル方向の圧縮荷重に加えてラジアル方向の圧縮荷重が加わることにより、十字軸４とウエルドヨーク８との間のラジアル方向におけるガタツキを十分に抑制することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、シェルカップ１６ｂの外周面と第２の被圧入部４４ａとの間のラジアル隙間を詰めるとともに、シェルカップ１６ｄの外周面と第２の被圧入部４４ｂとの間のラジアル隙間を詰めたが、これに限定されず、第２の被圧入部４４ａ，４４ｂを省略してもよい。すなわち、シェルカップ１６ｂの外周面と溝部３６ａの内周面との間、及び、シェルカップ１６ｄの外周面と溝部３６ｂの内周面との間にそれぞれ、例えば５０〜１００μｍ程度の大きさの隙間を形成してもよい。同様に、第２の被圧入部６２ａ，６２ｂを省略し、シェルカップ１６ａの外周面と溝部５４ａの内周面との間、及び、シェルカップ１６ｃの外周面と溝部５４ｂの内周面との間にそれぞれ、例えば５０〜１００μｍ程度の大きさの隙間を形成してもよい。
【００５７】
また、本実施の形態の自在継手２では、ボルトヨーク６の溝部３６ａの開口部３８ａは腕部２４ａの先端部に配置され、溝部３６ｂの開口部３８ｂは腕部２４ｂの先端部に配置されている。これにより、十字軸４の軸体１２の両端部をそれぞれ、ボルトヨーク６の一対の腕部２４ａ，２４ｂの各先端部から、一対の溝部３６ａ，３６ｂに圧入することができる。同様に、十字軸４の軸体１０の両端部をそれぞれ、ウエルドヨーク８の一対の腕部５０ａ，５０ｂの各先端部から、一対の溝部５４ａ，５４ｂに圧入することができる。その結果、自在継手２の組み立ての作業性を高めることができ、例えばロボットアーム等を用いて自在継手２を自動で組み立てることも可能となる。
【００５８】
（実施の形態２）
次に、図１０〜図１２を参照しながら、実施の形態２に係る自在継手２Ａの構成について説明する。図１０は、実施の形態２に係る自在継手２Ａを示す斜視図である。図１１は、実施の形態２に係る自在継手２Ａを示す分解斜視図である。図１２は、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線による、実施の形態２に係る自在継手２Ａの断面図である。なお、以下の各実施の形態において、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５９】
図１０及び図１１に示すように、本実施の形態の自在継手２Ａでは、ウエルドヨーク８Ａの一対の溝部５４Ａａ，５４Ａｂの各構成が上記実施の形態１と異なっている。十字軸４及びボルトヨーク６の各構成は、上記実施の形態１と同一である。なお、説明の都合上、図１０及び図１１では、ボルトヨーク６及びシェルカップ１６ｂ，１６ｄの図示を省略してある。
【００６０】
図１０〜図１２に示すように、ウエルドヨーク８Ａの腕部５０ａの溝部５４Ａａは、腕部５０ａの先端部の近傍から上記所定の方向（基部４８に近付く方向）に延び、基部４８の貫通孔５２Ａと連通されている。溝部５４Ａａの上記所定の方向における一端部には、基部４８の貫通孔５２Ａと連通する開口部５６Ａａが形成され、溝部５４Ａａの上記所定の方向における他端部（すなわち、腕部５０ａの先端部）には閉塞部５８Ａａが形成されている。また、溝部５４Ａａの底面には第１の被圧入部６０Ａａが形成され、溝部５４Ａａの内周面（閉塞部５８Ａａを含む）には第２の被圧入部６２Ａａが形成されている。また、図１２に示すように、溝部５４Ａａの内周面には、金属のカシメ加工による一対のカシメ部６４Ａａが形成されている。これにより、シェルカップ１６ａは、溝部５４Ａａの閉塞部５８Ａａと一対のカシメ部６４Ａａとの間で固定される。
【００６１】
また、図示しないが、ウエルドヨーク８Ａの腕部５０ｂの溝部５４Ａｂは、腕部５０ｂの先端部の近傍から上記所定の方向（基部４８に近付く方向）に延び、基部４８の貫通孔５２Ａと連通されている。溝部５４Ａｂの構成は、上述した溝部５４Ａａの構成と同様であるので、その説明を省略する。
【００６２】
なお、自在継手２Ａを組み立てる際には、シェルカップ１６ａ，１６ｃの圧入方向が上記実施の形態１とは逆になる。すなわち、シェルカップ１６ａを開口部５６Ａａから閉塞部５８Ａａに向けて溝部５４Ａａに圧入するとともに、シェルカップ１６ｃを開口部（図示せず）から閉塞部（図示せず）に向けて溝部５４Ａｂに圧入する。
【００６３】
したがって、本実施の形態のような構成であっても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（実施の形態３）
次に、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照しながら、実施の形態３に係るボルトヨーク６Ｂの構成について説明する。図１３Ａは、実施の形態３に係るボルトヨーク６Ｂを示す斜視図である。図１３Ｂは、図１３Ａとは異なる角度から見た状態での、実施の形態３に係るボルトヨーク６Ｂを示す斜視図である。
【００６５】
上記実施の形態１のボルトヨーク６（図５Ａ参照）は、例えば鋼等の金属の鍛造により形成されたが、本実施の形態のボルトヨーク６Ｂは、例えば鋼等の金属のプレス加工により形成されている。
【００６６】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、ボルトヨーク６Ｂは、基部２２Ｂと、一対の腕部２４Ｂａ，２４Ｂｂとを有している。ボルトヨーク６Ｂは、例えばプレート状の金属に対して折り曲げ加工等のプレス加工を行うことにより形成される。これにより、本実施の形態では、上記実施の形態１と比べて、ボルトヨーク６Ｂを容易に成形することができる。
【００６７】
なお、図示しないが、ボルトヨーク６Ｂと同様に、ウエルドヨークも例えば鋼等の金属のプレス加工により形成してもよい。
【００６８】
（変形例等）
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記各実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、特許請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思い付く各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
【００６９】
上記実施の形態１では、自在継手２がボルトヨーク６及びウエルドヨーク８を備えたが、これに限定されず、同じ種類の２つのヨークを備えてもよい。例えば、自在継手２は、一対のボルトヨーク６を備えてもよいし、一対のウエルドヨーク８を備えてもよい。
【００７０】
上記各実施の形態では、シェルカップ１６ａ〜１６ｄを有底円筒状に形成したが、これに限定されず、例えば底の無い円筒状に形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係るヨークは、例えば車両用操舵装置等に用いられる自在継手に適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
２，２Ａ，１００：自在継手、４，１０２：十字軸、６，６Ｂ，１０４：ボルトヨーク、８，８Ａ，１０６：ウエルドヨーク、１０，１２，１０８：軸体、１４，１１２：軸本体、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１１４：シェルカップ、１８：胴体部、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，１１０：軸部、２２，２２Ｂ，４８，１１６，１２４：基部、２４ａ，２４ｂ，２４Ｂａ，２４Ｂｂ，５０ａ，５０ｂ，１１８，１２６：腕部、２６，５２，５２Ａ，１２０，１２８：貫通孔、２８：ボルト孔、３０：スリット、３２，３４：締付片、３６ａ，３６ｂ，５４ａ，５４ｂ，５４Ａａ，５４Ａｂ：溝部、３８ａ，３８ｂ，５６ａ，５６ｂ，５６Ａａ：開口部、４０ａ，４０ｂ，５８ａ，５８ｂ，５８Ａａ：閉塞部、４２ａ，４２ｂ，６０ａ，６０ｂ，６０Ａａ：第１の被圧入部、４４ａ，４４ｂ，６２ａ，６２ｂ，６２Ａａ：第２の被圧入部、４６ａ，４６ｂ，６４ａ，６４ｂ，６４Ａａ，１２２，１３０：カシメ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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