(57)【要約】【課題】ヨークの耐久性の向上を図りつつ、ヨークに対するシャフトの着脱作業の容易化を図ることができる自在継手のヨークとシャフトとの結合構造を提供すること。【解決手段】雌セレーション４０が形成された内周面２８を有し、自在継手６を構成するヨーク２０と、雄セレーション１５が形成された外周面７Ｂを有し、ヨーク２０の内周面２８に圧入されるピニオンシャフト７との結合構造８０は、補助部材９０を含む。補助部材９０は、雄セレーション１５および雌セレーション４０から外れた位置に設けられ、ヨーク２０とピニオンシャフト７との結合および分離を補助する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌セレーションが形成された内周面を有し、自在継手を構成するヨークと、雄セレーションが形成された外周面を有し、前記ヨークの内周面に圧入されるシャフトとの結合構造であって、
前記雄セレーションおよび雌セレーションから外れた位置に設けられ、前記ヨークと前記シャフトとの結合および分離を補助する補助部材を含むことを特徴とする、自在継手のヨークとシャフトとの結合構造。
【請求項２】
前記補助部材は、前記シャフトに設けられたラックと、前記ヨークにおいて前記シャフトを前記内周面へ導き入れる開口部に回転可能に設けられて前記ラックと噛み合う歯車とを含み、
前記歯車が回転されることによって、前記ヨークと前記シャフトとの結合および分離が補助されることを特徴とする、請求項１記載の自在継手のヨークとシャフトとの結合構造。
【請求項３】
前記補助部材は、前記ヨークと前記シャフトとが結合されるときの前記雄セレーションと前記雌セレーションとの圧入を補助し、前記ヨークと前記シャフトとが分離されるときの前記雄セレーションと前記雌セレーションとの引き抜きを補助することを特徴とする、請求項１または２記載の自在継手のヨークとシャフトとの結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車のステアリング装置等に用いられる自在継手のヨークとシャフトとの結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特許文献１に開示された自動車のステアリング装置は、ステアリングホイールと、ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトと、ステアリングシャフトにつながった中間シャフトと、中間シャフトにつながった入力軸と、入力軸につながったステアリングギヤユニットとを備えている。ステアリングホイールを操舵すると、操舵により生じたトルク（ステアリングホイールの回転力）は、ステアリングシャフト、中間シャフトおよび入力軸を順に経てステアリングギヤユニットに伝えられ、ステアリングギヤユニットは、この操舵トルクに応じて車輪を転舵させる。ステアリングシャフトと中間シャフトと入力軸とは同一直線上に存在しておらず、ステアリングシャフトと中間シャフトとが自在継手によって連結され、中間シャフトと入力軸とが別の自在継手によって連結されている。
【０００３】
中間シャフトと入力軸とを連結する自在継手に着目すると、この自在継手は、中間シャフトの端部に連結されたヨークと、入力軸の端部に連結されたヨークと、十字軸とを含んでいる。各ヨークは、基部と、基部の軸方向先端縁から延出した１対の腕部とを備えている。基部は、中間シャフトや入力軸（以下では「シャフト」と総称する）の端部が挿通される挿通孔が形成された円筒状であり、基部の周上１箇所には、基部の軸線方向に延びて当該箇所を切断するスリットが形成されている。基部において挿通孔を区画する内周面には、雌セレーションが形成されており、シャフトの端部の外周面には、雄セレーションが形成されている。また、基部には、スリットを挟む１対のフランジが一体的に設けられている。各フランジには、基部の軸線方向と直交する方向に延びるボルト挿入孔が形成されている。
【０００４】
ヨークとシャフトとを連結する場合、まず、基部の挿通孔にシャフトを挿通することで基部の雌セレーションとシャフトの端部の雄セレーションとをセレーション嵌合させてから、各フランジのボルト挿入孔に共通のボルトを組み付ける。すると、スリットの幅を狭めるように１対のフランジが互いに接近する方向へ撓み、これに応じて、挿通孔が狭まる。これにより、挿通孔に挿通されたシャフトの端部における雄セレーションと基部の雌セレーションとが密着して、これらのセレーションでのセレーション嵌合が強固になる。その結果、シャフトとヨークとの間において前記トルクの伝達が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９９７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で示されたような自在継手では、各フランジのボルト挿入孔にボルトを組み付ける前の状態では、ヨークの基部の挿通孔に対してシャフトを簡単に抜き差しできるようにするために、セレーション嵌合した雌セレーションと雄セレーションとの間には、遊び（嵌合隙間）が設けられることが一般的である。また、ヨークの基部にスリットが形成されている構成上、基部の内周面では、スリットが形成された領域に雌セレーションが存在しない。
【０００７】
この場合、各フランジのボルト挿入孔にボルトを組み付けて１対のフランジを撓ませると、雌セレーションにおいてスリットの周囲の領域に存在する部分に対して応力が集中し易くなるので、雌セレーションでは当該領域における強度上の負担が大きくなる。
また、周上１箇所にスリットが形成された基部の内周面では、周方向における全域に亘ってトルクを受け持つこと（トルクをシャフトに伝達したりシャフトからトルクを受け取ったりすること）ができない。そのため、基部の内周面の雌セレーションでは、局所的にトルクが集中する部分が存在し得るので、先ほどの応力の問題と同様に、ヨークの耐久性の向上を図ることが困難である。
【０００８】
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ヨークの耐久性の向上を図りつつ、ヨークに対するシャフトの着脱作業の容易化を図ることができる自在継手のヨークとシャフトとの結合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、雌セレーション（４０）が形成された内周面（２８）を有し、自在継手（４，６）を構成するヨーク（２０）と、雄セレーション（１５）が形成された外周面（７Ｂ）を有し、前記ヨークの内周面に圧入されるシャフト（３，５，７）との結合構造（８０）であって、前記雄セレーションおよび雌セレーションから外れた位置に設けられ、前記ヨークと前記シャフトとの結合および分離を補助する補助部材（９０）を含むことを特徴とする、自在継手のヨークとシャフトとの結合構造である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記補助部材は、前記シャフトに設けられたラック（１６）と、前記ヨークにおいて前記シャフトを前記内周面へ導き入れる開口部（２７）に回転可能に設けられて前記ラックと噛み合う歯車（３１）とを含み、前記歯車が回転されることによって、前記ヨークと前記シャフトとの結合および分離が補助されることを特徴とする、請求項１記載の自在継手のヨークとシャフトとの結合構造である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記補助部材は、前記ヨークと前記シャフトとが結合されるときの前記雄セレーションと前記雌セレーションとの圧入を補助し、前記ヨークと前記シャフトとが分離されるときの前記雄セレーションと前記雌セレーションとの引き抜きを補助することを特徴とする、請求項１または２記載の自在継手のヨークとシャフトとの結合構造である。
【００１２】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、シャフトをヨークの内周面に圧入する構成なので、ヨークの内周面の周方向全域に雌セレーションを形成し、シャフトの外周面の周方向全域に雄セレーションを形成することができる。これにより、ヨークの雌セレーションとシャフトの雄セレーションとは、当該周方向全域に亘って均一にセレーション嵌合する。そのため、ヨークの雌セレーションにおいて、当該周方向における一部の領域に応力やトルクが集中することを抑制できるので、ヨークの耐久性の向上を図ることができる。
【００１４】
また、シャフトをヨークの内周面に圧入する構成では、ヨークの内周面に対するシャフトの抜き差し（ヨークとシャフトとの結合および分離）に比較的強い力が必要となる。しかし、補助部材がヨークとシャフトとの結合および分離を補助するので、ヨークに対するシャフトの着脱作業の容易化を図ることができる。
請求項２記載の発明によれば、補助部材ではラックと歯車とがラックアンドピニオン機構を構成している。そのため、歯車を回転させれば、ヨークとシャフトとの結合および分離を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、補助部材は、雄セレーションと雌セレーションとの圧入を補助することでヨークとシャフトとの結合を補助できる。一方、補助部材は、雄セレーションと雌セレーションとの引き抜きを補助することでヨークとシャフトとの分離を補助できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１の自在継手６周辺における要部の分解斜視図である。
【図３】図３は、自在継手６を構成するヨーク２０とピニオンシャフト７とが分離した状態を示す模式的な側面図であって、一部を断面で示している。
【図４】図４は、図３においてヨーク２０とピニオンシャフト７とが組み合わさった状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、この実施形態におけるステアリング装置１は、操舵部材２と、ステアリングシャフト３と、自在継手４と、中間シャフト５と、自在継手６と、ピニオンシャフト７と、ラックバー８と、ラックハウジング９とを主に含んでいる。
【００１８】
操舵部材２として、たとえば、ステアリングホイールを用いることができる。操舵部材２には、ステアリングシャフト３の一端が連結されている。ステアリングシャフト３の他端と中間シャフト５の一端とが自在継手４によって連結されている。中間シャフト５の他端とピニオンシャフト７の一端とが自在継手６によって連結されている。ステアリングシャフト３と、中間シャフト５と、ピニオンシャフト７とは、同一直線上に存在しない。
【００１９】
ピニオンシャフト７の他端にはピニオン７Ａが一体的に設けられている。ラックバー８は、車幅方向（図１の左右方向）に長手の棒状である。ラックバー８には、ピニオン７Ａと噛み合うラック８Ａが形成されており、ピニオンシャフト７およびラックバー８によってラックアンドピニオン機構が構成されている。
ラックハウジング９は、車幅方向に長手の中空体であり、車体（図示せず）に固定されている。ラックバー８は、ラックハウジング９内に挿通され、ラックハウジング９によって、軸受等（図示せず）を介して支持されている。この状態で、ラックバー８は、車幅方向にスライド可能である。ラックバー８の両端部は、ラックハウジング９の両外側へ突出しており、ラックバー８の各端部には、タイロッド１０が連結されている。タイロッド１０は、ナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪１１に連結されている。
【００２０】
このようなステアリング装置１において、操舵部材２が操舵されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン７Ａおよびラック８Ａによって、車幅方向に沿ったラックバー８のスライド（直線運動）に変換される。これにより、ラックバー８の両側の転舵輪１１の転舵が達成される。
図２は、図１の自在継手６周辺における要部の分解斜視図である。
【００２１】
以下では、ステアリング装置１における自在継手６およびその周辺について詳しく説明する。なお、この実施形態では、自在継手４と自在継手６とは同じ構成である。
図２では、ピニオンシャフト７と、自在継手６と、中間シャフト５の一部とが図示されている。ピニオンシャフト７および中間シャフト５のそれぞれと、自在継手６（厳密には、後述するヨーク２０）とは、結合された状態で、結合構造８０を構成する。
【００２２】
ピニオンシャフト７は、細長い円柱をなす軸状体であって、図２におけるピニオンシャフト７の左端部にピニオン７Ａが一体的に連結されている。ピニオンシャフト７の外周面７Ｂにおいてピニオン７Ａが連結された側とは反対側の端部（図２における右端部）には、雄セレーション１５が形成されている。雄セレーション１５は、ピニオンシャフト７の外周面７Ｂから径方向外側へ突出しつつピニオンシャフト７の軸方向Ｊへ直線状に延びるセレーション歯１５Ａを多数有している。これらのセレーション歯１５Ａは、ピニオンシャフト７の外周面７Ｂの周方向に沿って並びつつ、外周面７Ｂの周方向全域に亘って設けられている。
【００２３】
ピニオンシャフト７の外周面７Ｂにおいて、ピニオン７Ａと雄セレーション１５とに挟まれた領域の周上１箇所（図２では上端部）には、ラック１６が設けられている。ラック１６は、ピニオンシャフト７の外周面７Ｂから径方向外側へ突出しつつピニオンシャフト７の軸方向Ｊへ直線的に延びるブロック状である。ラック１６においてピニオンシャフト７の外周面７Ｂから最も離れた外側面（図２における上面）には、ピニオンシャフト７の径方向外側へ突出しつつピニオンシャフト７の軸方向Ｊと直交する方向へ直線状に延びるラック歯１６Ａが複数形成されている。これらのラック歯１６Ａは、ピニオンシャフト７の軸方向Ｊに沿って並んでいる。
【００２４】
ピニオンシャフト７の径方向を基準として、セレーション歯１５Ａの歯先（先端）は、ラック歯１６Ａの根元（歯底）よりも（当該径方向における）内側に位置している（後述する図３も参照）。つまり、雄セレーション１５の歯先円よりもラック歯１６Ａの歯底が径方向外側にある。
ピニオンシャフト７の外周面７Ｂでピニオン７Ａと雄セレーション１５とに挟まれた領域では、周方向においてラック１６から１８０°ずれた位置（図２における下面）に位置決め溝１７が形成されている。位置決め溝１７は、ピニオンシャフト７の外周面７Ｂからピニオンシャフト７の径方向内側へ半円弧状に窪みつつ、ピニオンシャフト７の軸方向Ｊと直交する方向（各ラック歯１６Ａと平行に延びる方向）へ直線状に延びている（後述する図３も参照）。
【００２５】
自在継手６は、１対のヨーク２０と、十字軸２１と、軸受カップ２２とを含んでいる。
以下では、１対のヨーク２０、十字軸２１および軸受カップ２２をこの順番で個別に説明する。
１対のヨーク２０は、互いに等しい形態を有しているので、片方のヨーク２０についてのみ説明する。なお、図２では、説明の便宜上、右側のヨーク２０については簡略化して図示しているので、左側のヨーク２０に着目して説明する。
【００２６】
ヨーク２０は、たとえば金属の鋳造によって形成されている。ヨーク２０は、基部２５と、１対の腕部２６とを一体的に含んでいる。
基部２５は、中空体であり、この実施形態では、略円筒状である。図２に示すように基部２５がヨーク２０において最も左側に位置する状態を基準として、ヨーク２０の左端面を一端面２５Ａということにし、ヨーク２０の右端（一端面２５Ａ側とは反対側の端部）を他端２５Ｂということにする。基部２５には、その中心軸が通る位置に挿通孔２９が形成されている。
【００２７】
挿通孔２９は、丸穴であり、基部２５の中空部分を構成しており、一端面２５Ａから露出されている。挿通孔２９は、基部２５を貫通して、基部２５における他端２５Ｂ側の端面から露出されていてもよい。この実施形態では、挿通孔２９は、基部２５を貫通している。丸い挿通孔２９の中心軸と基部２５の中心軸とは一致している。基部２５における一端面２５Ａ付近（一端面２５Ａおよびその周辺）において挿通孔２９を区画する部分は、開口部２７を構成している。
【００２８】
図３は、自在継手６を構成するヨーク２０とピニオンシャフト７とが分離した状態を示す模式的な側面図であって、一部を断面で示している。図４は、図３においてヨーク２０とピニオンシャフト７とが組み合わさった状態を示している。
図３を参照して、基部２５は、挿通孔２９を区画する円筒状の内周面２８を有している。挿通孔２９は、一端面２５Ａ側の第１領域２９Ａと、他端２５Ｂ側の第２領域２９Ｂとを有している。第１領域２９Ａにおける内周面２８の直径は、第２領域２９Ｂにおける内周面２８の直径よりも大きい。図３では、内周面２８は、第１領域２９Ａと第２領域２９Ｂとの境界において、第１領域２９Ａから第２領域２９Ｂへ向かって徐々に縮径する円錐面になっている。これに代え、内周面２８は、当該境界において、第１領域２９Ａから第２領域２９Ｂに向かって階段状に縮径してもよい。
【００２９】
基部２５の一端面２５Ａ側における外周面の周上１箇所（図２における開口部２７の上端部）には、基部２５から径方向外側へ突出する中空の凸部３０が一体的に設けられている。図３に示すように基部２５の径方向外側から見ると、凸部３０は、一端面２５Ａと面一になる１辺を有する台形状をなしている。凸部３０の中空部分３０Ａは、一端面２５Ａから外部に露出されているとともに、径方向外側から挿通孔２９の第１領域２９Ａに連通している。凸部３０は、前述した開口部２７の一部になっている。中空部分３０Ａには、歯車３１が収容されている。つまり、歯車３１は、開口部２７に設けられている。
【００３０】
歯車３１は、ヨーク２０の一部である。歯車３１は、円板状または円柱状であって、その外周面に、複数（この実施形態では６つ）のギヤ歯３１Ａが形成されている。これらのギヤ歯３１Ａは、歯車３１の外周面から径方向外側へ突出しつつ、当該外周面の周方向に沿って並んでいる。歯車３１は、前述した外周面以外に、歯車３１の軸方向における両端面をなす略円形状の第１端面３１Ｂ（図２参照）および第２端面３１Ｃを有している。図３では、第２端面３１Ｃが見えているが、第１端面３１Ｂは、第２端面３１Ｃの裏側に位置しているため、見えない。
【００３１】
第１端面３１Ｂの円中心位置には、歯車３１の軸方向に沿って凸部３０（凸部３０における最寄りの部分であって第１端面３１Ｂと対向する部分）へ突出する支持軸（図示せず）が一体的に設けられている。この支持軸が凸部３０に支持されていることによって、歯車３１は、凸部３０の中空部分３０Ａ内で回転可能である。歯車３１の回転軸Ｘは、基部２５の軸方向Ｋに直交する方向（図３の紙面に垂直な方向であって、歯車３１の軸方向）に沿って延びている。歯車３１が回転すると、回転方向上流側のギヤ歯３１Ａが順に挿通孔２９の第１領域２９Ａに臨むようになっている。
【００３２】
第２端面３１Ｃの円中心位置には、第１端面３１Ｂ側（図３における紙面奥側）へ凹状に窪む工具穴３２が形成されている。この実施形態の工具穴３２は、回転軸Ｘから見たときに、六角形状の断面を有している。図３に示すように基部２５の径方向外側から見ると、六角形状の工具穴３２の中心と歯車３１の回転軸Ｘとは一致している。
図２を参照して、凸部３０において第２端面３１Ｃの工具穴３２に直接臨む側壁３０Ｂ（図２において第２端面３１Ｃの右側の部分）には、側壁３０Ｂを肉厚方向に貫通する丸い差込孔３３が形成されている。差込孔３３から第２端面３１Ｃの工具穴３２が露出されている。
【００３３】
基部２５において、凸部３０から周方向に１８０°ずれた位置（図２における下端部）には、挿通孔３４とねじ穴３５とが形成されている。挿通孔３４とねじ穴３５とは、基部２５の軸方向Ｋに直交する方向に延びる同一直線上に配置されており、挿通孔２９の第１領域２９Ａを挟みつつ、当該第１領域２９Ａに連通している。挿通孔３４は、基部２５の周壁を貫通している。基部２５では、ねじ穴３５における内周面にだけ、螺旋状のねじ部が形成されている。ねじ穴３５は、基部２５の周壁を貫通していてもよいし貫通していなくてもよい。基部２５の外周面において挿通孔３４を取り囲む部分は、挿通孔３４の周囲に平坦面３６が形成されるように凹状に切り欠かれている。
【００３４】
図３を参照して、挿通孔２９の第２領域２９Ｂにおける内周面２８には、雌セレーション４０が形成されている。雌セレーション４０は、第２領域２９Ｂにおける内周面２８から径方向内側へ突出しつつ基部２５の軸方向Ｋへ直線状に延びるセレーション歯４０Ａを多数有している。これらのセレーション歯４０Ａは、内周面２８の周方向に沿って並びつつ、第２領域２９Ｂにおける内周面２８の周方向全域に亘って設けられている。
【００３５】
１対の腕部２６のそれぞれは、薄板状であり、基部２５の他端２５Ｂに対して一体的に設けられている。腕部２６は、基部２５の外周部分において、周方向に１８０°隔てた位置に１つずつ設けられている。１対の腕部２６は、基部２５の径方向に沿って互いに離れるように少し延びてから略直角に折れ曲り、軸方向Ｋに沿って基部２５の他端２５Ｂから離れる方向（図３における右側であって、一端面２５Ａ側とは逆の方向）へ向けて平行に延び出ている。そのため、基部２５の他端２５Ｂおよび１対の腕部２６のまとまり（換言すれば、ヨーク２０の全体）を、基部２５の径方向外側から見ると、当該まとまりは、略Ｕ字状をなしている。基部２５の他端２５Ｂでは、１対の腕部２６の間の位置において、挿通孔２９の第２領域２９Ｂが露出されている。
【００３６】
１対の腕部２６は、前述したように平行に延びていて、それぞれの長さ方向における同じ位置（基部２５側とは反対側の先端部）には、嵌合穴４１が形成されている。嵌合穴４１は、基部２５の径方向（腕部２６の厚さ方向）において腕部２６を貫通する丸穴である。
図２を参照して、十字軸２１は、ブロック状の中心部４５と、中心部４５から放射状に延び出た４つの軸部４６とを一体的に含んでいる。各軸部４６は円柱状であり、４つの軸部４６のうち、１対の軸部４６Ａは同一直線上にあり、残り１対の軸部４６Ｂは、軸部４６Ａと直交する方向に延びる同一直線上にある。そのため、４つの軸部４６は、全体で十字をなしている。
【００３７】
図３を参照して、軸受カップ２２は、円筒状の蓋をなすカップ４８と、カップ４８内に嵌め込まれた環状の軸受４９とを含んでいる。軸受４９として、環状に配置された複数のころやニードル（図示せず）を用いることができる。軸受カップ２２は、１対のヨーク２０のそれぞれにおける２つの腕部２６の嵌合穴４１に対応して設けられており、自在継手６全体で４つある（図２参照）。
【００３８】
このような自在継手６を組み立てつつ、ピニオンシャフト７および中間シャフト５と連結する手順について説明する。
まず、ヨーク２０を２つ準備し、腕部２６側で向かい合うように、図２に示すように略同軸状に並べる。
そして、図２におけるどちらか（ここでは左側）のヨーク２０において各腕部２６の先端に治具（図示せず）を引っ掛けてこれらの腕部２６の間隔を一時的に広げる。その際、十字軸２１における１対の軸部４６Ａのうち、一方の軸部４６を、一方の腕部２６の嵌合穴４１に対して、１対の腕部２６の間から挿通し、他方の軸部４６を、他方の腕部２６の嵌合穴４１に対して、１対の腕部２６の間から挿通する。
【００３９】
そして、各腕部２６の嵌合穴４１に対して、軸受カップ２２を外側から対向させる。このとき、軸受カップ２２では、カップ４８から露出された軸受４９（図３参照）が嵌合穴４１に対向するようにする。この状態で、軸受カップ２２を嵌合穴４１に接近させて、嵌合穴４１に嵌め込む。軸受カップ２２は、嵌合穴４１に対して圧入される。この際、各腕部２６の先端部には治具（図示せず）が引っ掛けられていて、各腕部２６が、軸受カップ２２の圧入に応じて撓まないようになっている。
【００４０】
軸受カップ２２の圧入が完了した状態では、各嵌合穴４１に嵌め込まれた軸受カップ２２の軸受４９の環状部分の内側に、対応する軸部４６Ａが挿通されており、十字軸２１は、図２における左側のヨーク２０の各腕部２６によって回転自在に支持されている。
次いで、左側のヨーク２０と同じ手順で、治具（図示せず）を用いて右側のヨーク２０の１対の腕部２６の間隔を一時的に広げる。その際、十字軸２１における残り１対の軸部４６Ｂのうち、一方の軸部４６を、一方の腕部２６の嵌合穴４１に対して、１対の腕部２６の間から挿通し、他方の軸部４６を、他方の腕部２６の嵌合穴４１に対して、１対の腕部２６の間から挿通する。
【００４１】
そして、各腕部２６の嵌合穴４１に軸受カップ２２を圧入によって嵌め込む。圧入が完了した状態では、各嵌合穴４１に嵌め込まれた軸受カップ２２の軸受４９の内側に、対応する軸部４６Ｂが挿通されており、十字軸２１は、右側のヨーク２０の各腕部２６によって回転自在に支持されている。
以上によって、１対のヨーク２０が十字軸２１によって連結され、図２に示すように自在継手６が完成する。
【００４２】
以上のように完成した自在継手６では、１対のヨーク２０が十字軸２１を中心に相対変位自在となるように十字軸２１によって結合されている。そのため、各ヨーク２０は、十字軸２１の軸部４６を中心に自在に回動することができる。
そして、完成した自在継手６において、図２における左側のヨーク２０の挿通孔２９に対して、基部２５の一端面２５Ａの開口部２７からピニオンシャフト７の端部（雄セレーション１５）を挿通する（図２の破線矢印参照）。このとき、開口部２７は、ピニオンシャフト７を挿通孔２９における内周面２８へ導き入れている。また、このとき、ピニオンシャフト７の軸方向Ｊと、ヨーク２０の基部２５の軸方向Ｋとが一致している（平行になっている）。
【００４３】
雄セレーション１５は、挿通孔２９の第１領域２９Ａに受け入れられる。ここで、雄セレーション１５の最大直径（セレーション歯１５Ａの歯先円の直径）は、挿通孔２９の第２領域２９Ｂにおける雌セレーション４０の最大直径（セレーション歯４０Ａの歯底円の直径）よりも大きい。または、雌セレーション４０の最小直径（セレーション歯４０Ａの歯先円の直径）は、雄セレーション１５の最小直径（セレーション歯１５Ａの歯底円の直径）よりも小さい。そのため、図３を参照して、雄セレーション１５は、第１領域２９Ａと第２領域２９Ｂとの境界において、雌セレーション４０に対して一端面２５Ａ側から当接し、これによって挿通孔２９に対するピニオンシャフト７の挿通が一時停止する。この状態から、人の力で雄セレーション１５を第２領域２９Ｂに押し込むには、相当の力が要る。
【００４４】
ピニオンシャフト７の挿通が一時停止したとき、歯車３１において第１領域２９Ａに臨んでいるギヤ歯３１Ａが、ピニオンシャフト７のラック１６において雄セレーション１５に最も近いラック歯１６Ａと噛み合う。これにより、互いに噛み合う歯車３１およびラック１６によってラックアンドピニオン機構が構成される。
この状態で、図２に示すように、工具６０（ここでは六角レンチ）の先端を、ヨーク２０の凸部３０における差込孔３３に挿通し（図２の１点鎖線矢印参照）、歯車３１の六角形状の工具穴３２に嵌め込む。そして、工具６０を操作して（捻って）歯車３１を回転させる。この場合、図３における反時計回りに歯車３１を回転させる。すると、回転する歯車３１のギヤ歯３１Ａがラック歯１６Ａを第２領域２９Ｂ側へ向けて押圧するので、今まで一時停止していたピニオンシャフト７は、ヨーク２０に対して相対移動し、ピニオンシャフト７の雄セレーション１５は、第２領域２９Ｂにおける内周面２８に対して第１領域２９Ａ側から圧入される。
【００４５】
そして、図４に示すように、歯車３１がラック１６において雄セレーション１５に最も遠いラック歯１６Ａ（図４では左端のラック歯１６Ａ）に噛み合うまで歯車３１を引き続き回転させる。すると、雄セレーション１５は、ピニオンシャフト７の軸方向Ｊ（ヨーク２０の基部２５の軸方向Ｋでもある）における全域において第２領域２９Ｂの雌セレーション４０と噛み合い、ヨーク２０とピニオンシャフト７とが結合する。このとき、ヨーク２０の挿通孔３４およびねじ穴３５と、ピニオンシャフト７の位置決め溝１７とが同一直線上に配置されるので（図２も参照）、ボルト６１を挿通孔３４、位置決め溝１７に対してこの順番で挿通し、ねじ穴３５に組み付ける（図２の２点鎖線矢印参照）。図２に示すボルト６１は、六角穴付ボルトなので、先程の工具６０を用いて組み付けることができる。ボルト６１の頭部が、前述した平坦面３６に当接すると、ボルト６１の組み付けが完了する。
【００４６】
これにより、ピニオンシャフト７は、図４に示すように、自在継手６のヨーク２０に対して外れ不能に連結される。このとき、ピニオンシャフト７は、挿通孔２９（つまり、ヨーク２０の基部２５）と同軸状になっていて、ピニオンシャフト７の軸中心とヨーク２０の基部２５の軸中心とが完全に一致している（同一直線上にある）。
ヨーク２０からピニオンシャフト７を取り外す場合には、今まで説明した手順とは逆の手順を踏めばよい。具体的には、まずボルト６１（図２参照）を外し、その後、工具６０を歯車３１の工具穴３２に嵌め込んでから、先程とは逆向きに操作して、図４における時計回りに歯車３１を回転させる。すると、回転する歯車３１のギヤ歯３１Ａがラック歯１６Ａを挿通孔２９の外側（図４における左側）へ向けて押圧するので、ピニオンシャフト７がヨーク２０に対して相対移動し、雄セレーション１５は、第２領域２９Ｂにおける内周面２８から第１領域２９Ａ側に外れる。その後、ピニオンシャフト７全体を引っ張って、挿通孔２９から取り出せば、ヨーク２０とピニオンシャフト７とが分離される。ここで、前述したように雄セレーション１５の歯先円よりもラック歯１６Ａの歯底が径方向外側にあるので、ラック歯１６Ａと噛み合う歯車３１のギヤ歯３１Ａが雄セレーション１５に接触することはない（ヨーク２０にピニオンシャフト７を取り付ける場合も同様）。
【００４７】
以上のように、ピニオンシャフト７に設けられたラック１６と、ヨーク２０に設けられた歯車３１とは、ヨーク２０とピニオンシャフト７との結合および分離を補助する補助部材９０を構成している。具体的に、補助部材９０は、歯車３１がラック１６に噛合した状態で回転されることによって、ヨーク２０とピニオンシャフト７とが結合されるときの雄セレーション１５と雌セレーション４０との圧入を補助する。また、補助部材９０は、歯車３１が結合時とは逆向きに回転されることによって、ヨーク２０とピニオンシャフト７とが分離されるときの雄セレーション１５と雌セレーション４０との引き抜きを補助する。このように、歯車３１が回転されることによって、ヨーク２０とピニオンシャフト７との結合および分離が補助される。
【００４８】
ここで、補助部材９０がヨーク２０とピニオンシャフト７との結合および分離を「補助」しているとしているが、これらの結合および分離が人の手では無理な場合には、補助部材９０が、単独で（主体となって）これらの結合および分離を行っていることになる。
また、補助部材９０では、歯車３１は、雌セレーション４０が設けられた第２領域２９Ｂから離れた開口部２７に設けられていて、ラック１６は、雄セレーション１５からピニオン７Ａ側へ離れた位置に設けられている。つまり、補助部材９０は、雄セレーション１５と雌セレーション４０とが圧入された状態（図４参照）および引き抜かれた状態（図３参照）のいずれにおいても、雄セレーション１５および雌セレーション４０から軸方向Ｊ，Ｋに外れた位置に設けられている。
【００４９】
また、ピニオンシャフト７と自在継手６のヨーク２０との結合構造８０は、ピニオンシャフト７と、ピニオンシャフト７に連結されるヨーク２０と、補助部材９０とを含んでいる。
この構成によれば、ピニオンシャフト７をヨーク２０の内周面２８に圧入する構成なので、ヨーク２０の内周面２８の周方向全域に雌セレーション４０を形成し、ピニオンシャフト７の外周面７Ｂの周方向全域に雄セレーション１５を形成することができる（図２参照）。これにより、ヨーク２０の雌セレーション４０とピニオンシャフト７の雄セレーション１５とは、当該周方向全域に亘って均一にセレーション嵌合する。そのため、ヨーク２０の雌セレーション４０において、当該周方向における一部の領域に応力やトルクが集中することを抑制できるので、ヨーク２０の耐久性および信頼性の向上を図ることができる。
【００５０】
また、ピニオンシャフト７をヨーク２０の内周面２８に圧入する構成では、ヨーク２０の内周面２８に対するピニオンシャフト７の抜き差し（ヨーク２０とピニオンシャフト７との結合および分離）に比較的強い力が必要となる。しかし、補助部材９０がヨーク２０とピニオンシャフト７との結合および分離を補助する。具体的に、補助部材９０は、雄セレーション１５と雌セレーション４０との圧入を補助することでヨーク２０とピニオンシャフト７との結合を補助する。一方、補助部材９０は、雄セレーション１５と雌セレーション４０との引き抜きを補助することでヨーク２０とピニオンシャフト７との分離を補助する。これにより、ヨーク２０に対するピニオンシャフト７の着脱作業の容易化を図ることができる。
【００５１】
よって、たとえば、中間シャフト５が連結された自在継手６とピニオンシャフト７とが車両内に組み込まれた状態（図２参照）で、自在継手６に対してピニオンシャフト７を着脱することができる。
また、前述したように、補助部材９０ではラック１６と歯車３１とがラックアンドピニオン機構を構成している。そのため、歯車３１を回転させれば、ヨーク２０とピニオンシャフト７との結合および分離を容易に行うことができる。
【００５２】
そして、図２を参照して、ピニオンシャフト７と同様の手順で、中間シャフト５を、自在継手６における残りのヨーク２０（図２における右側のヨーク２０）に連結すれば、自在継手６に対するピニオンシャフト７および中間シャフト５の連結が完了する。
なお、先に１対のヨーク２０におけるそれぞれに対して、ピニオンシャフト７および中間シャフト５の対応する方を連結してから、両方のヨーク２０を十字軸２１で連結して自在継手６を完成させてもよい。
【００５３】
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述した実施形態では、自在継手４および６における両方を同じ構成とする（当該両方のヨーク２０に補助部材９０を設ける）こととしている。これに代え、自在継手４および６のいずれか一方に補助部材９０（つまり、本願発明の結合構造８０）を設けてもよいし、自在継手４および６のそれぞれにおける２つのヨーク２０において片方のヨーク２０だけに補助部材９０を設けても構わない。
【００５４】
また、歯車３１に設けた六角形状の工具穴３２に工具６０（六角レンチ）を差し込んで操作することで歯車３１を回転させているが、他の構成を用いてもよい。たとえば、歯車３１にプラス溝を形成して、このプラス溝に工具６０（ここでは、プラスドライバー）を差し込んで操作することで歯車３１を回転させてもよい。さらに、工具６０を手で操作せずに、モータ（図示せず）等によって歯車３１を自動回転させてもよい。そうすれば、工具６０を操作する手間を省くことができる。
【００５５】
また、中間シャフト５が省略されて、ステアリングシャフト３とピニオンシャフト７とが自在継手４または６を介して連結される構成のステアリング装置１もありえる。
また、以上のヨーク２０および自在継手４（６）は、ステアリング装置１に限らず、同一直線上に存在しない２つの軸の少なくとも一方に対して着脱可能に連結されるどのようなトルク伝達装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
３…ステアリングシャフト、４…自在継手、５…中間シャフト、６…自在継手、７…ピニオンシャフト、７Ｂ…外周面、１５…雄セレーション、１６…ラック、２０…ヨーク、２７…開口部、２８…内周面、３１…歯車、４０…雌セレーション、８０…結合構造、９０…補助部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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