(57)【要約】【課題】  比較的低コストで造れる構造で、しかもヨーク２４とステアリングシャフト２３との各方向に関する位置決めを正確に行なえる構造を実現する。【解決手段】  上記ステアリングシャフト２３の先端部外周面に、第一、第二の凹部５０、５１を形成する。上記ヨーク２４の基端部２８を構成する抑え板部２９ｂにナット２６を、抑え面３１から突出する方向の弾力を付与した状態で設置する。上記ステアリングシャフト２３は、上記ナット２６の先端部と上記第二の凹部５１とが整合した場合にのみ、上記基端部２８の奥にまで押し込める。そして、押し込んだ後には、上記ナット２６の先端部と上記第一の凹部５０とが係合して、上記ステアリングシャフト２３と上記ヨーク２４との位置関係がずれる事を防止する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時に回転するシャフトと、継手を構成するヨークと、これらシャフトとヨークとを結合する抑えボルト及びナットとを備え、このうちのシャフトは、その先端部外周面に１対の外側平面を形成しており、上記ヨークは、側方が開口した基端部を有し、この基端部は、互いに離隔して配置されてそれぞれの内側面を上記各外側平面と対向する抑え面とした１対の抑え板部と、これら両抑え板部同士を上記基端部の開口と反対側部分で互いに連結する連結部と、上記両抑え板部のうちの一方の抑え板部に形成された、上記抑えボルトの杆部を挿通自在でこの抑えボルトの頭部を通過させない通孔とを備え、上記両抑え板部のうちの他方の抑え板部に上記ナットを組み付けたものであり、上記シャフトの先端部を上記両抑え板部同士の間に挿入した状態で、上記通孔を挿通した上記抑えボルトの雄ねじ部を上記ナットに螺合する事により、上記両抑え板部の抑え面を上記両外側平面に押し付けて成るシャフトとヨークとの結合部に於いて、上記ナットは、軸方向中間部外周面に上記他方の抑え板部の外側面に対向する状態で形成された段差面よりも先端寄り部分を、上記他方の抑え板部の一部に上記通孔と同心に形成された円形の取付孔の内側に、この取付孔の中心軸の方向の変位及びこの中心軸回りの揺動を可能に嵌合されると共に、先端部を上記他方の抑え板部の抑え面から突出させる方向の弾力を付与されたものであり、上記シャフトの先端部外周面のうち、上記連結部と反対側の面及び上記他方の抑え板部の抑え面に対向する面の一部で、このシャフトの軸方向に関する位置が、組み付け状態で上記通孔及び取付孔に整合すべき部分に、この軸方向に関する幅寸法が上記ナットの先端縁部の同方向に関する幅寸法よりも大きな第一、第二の凹部が形成されており、上記ナットの先端部のうち、上記連結部と反対側部分に、この連結部に近づく程上記一方の抑え板部に近づく方向に傾斜した傾斜面が形成されており、上記ナットの先端部がこのシャフトの先端部から退避する方向に変位する変位量を制限して、このナットの先端縁部と、上記シャフトの先端部外周面のうちで他方の抑え板部の抑え面に対向する面に形成した上記第二の凹部とが整合した状態でのみ、上記シャフトの先端部を上記ナットの先端縁部よりも上記連結部側に移動させ、このナットの先端縁部と上記第一の凹部とを係合させる事を特徴とするシャフトとヨークとの結合部。
【請求項２】
ナットの先端部のうちの連結部に対向する部分に、このナットの回転に伴い、シャフトの先端部外周面のうちでこの連結部と反対側の面に形成した第一の凹部の底面との係合に基づいて、上記シャフトの先端部を上記連結部に向けて押し付けるカム部が形成されており、上記ナットに形成した雌ねじと抑えボルトに形成した雄ねじとの螺合部の一部に、これら雌ねじと雄ねじとの螺合部の摺動抵抗を増大させる為の抵抗部を設けている、請求項１に記載したシャフトとヨークとの結合部。
【請求項３】
段差面が、ナットの軸方向中間部外周面に設けられた外向フランジ状の鍔部の軸方向片側面であり、他方の抑え板部の外側面に固定されたカバーの内面とこの鍔部の軸方向他側面との間に設けられたばねにより、上記ナットの先端部を上記他方の抑え板部の抑え面から突出させる方向の弾力を付与している、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したシャフトとヨークとの結合部。
【請求項４】
ナットの基端部がカバーに形成した透孔の内側に、このナットの軸方向の変位を可能に挿通されており、このカバーの内面でこの透孔の周縁部分とこのナットの軸方向中間部に形成した係合段差面との係合に基づき、このナットの先端部がシャフトの先端部から退避する方向に変位する変位量を制限している、請求項３に記載したシャフトとヨークとの結合部。
【請求項５】
第一、第二の凹部が、それぞれシャフトの先端部の直径方向反対側２個所位置ずつに形成されている、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載したシャフトとヨークとの結合部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車用のステアリング装置に於いて、このステアリング装置を構成する各種シャフトの端部と自在継手のヨークとを結合する為に利用するシャフトとヨークとの結合部の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図１６に示す様な、シャフトと自在継手のヨークとの結合部の構造が記載されている。この図１６に示した構造は、自動車の前輪に舵角を付与する為のステアリング装置の一部であって、ステアリングホイールの操作に伴って回転するステアリングシャフトの動きを、十字軸式の自在継手１を介して、ステアリングギヤの入力軸に伝達する部分に組み込まれる。この自在継手１は、１対のヨーク２、３同士を十字軸４を介して結合して成る。この十字軸４に設けられた４個所の端部は、それぞれ上記各ヨーク２、３の先端部に、軸受カップ５、５内に設けられたニードル軸受を介して揺動自在に支持している。従って、上記両ヨーク２、３の中心が同一直線上に位置しなくても、両ヨーク２、３同士の間で回転力の伝達を行なえる。
【０００３】
この様な自在継手１を使用してステアリング装置を組み付ける場合、例えば一方（図１６の右方）のヨーク２をステアリングシャフト等の一方のシャフト６の端部に、溶接或はねじ止め等により予め結合固定し、他方（図１６の左方）のヨーク３を他方のシャフト７の端部に結合する。この様な組み付け作業を行なうのに通常は、上記一方のシャフト６を車体に支持した後、このシャフト６と他方のシャフト７とを、上記自在継手１により結合する。
【０００４】
従って、ステアリング装置を構成する自在継手１のヨーク２、３のうち、少なくとも上記他方のヨーク３は、シャフト６を軸方向に動かす事なく接続作業を行なえる、所謂横入れ式のものが好ましい。例えば図１６に示した自在継手１の場合、一方のヨーク２は一方のシャフト６の端部に溶接固定しているが、他方のヨーク３は、図１７に示す様に、断面がＵ字形の基端部８を有する、横入れ式のものとしている。
【０００５】
この横入れ式のヨーク３の基端部８は、１対の抑え板部９ａ、９ｂを含んで構成する。互いに離隔して配置されたこれら抑え板部９ａ、９ｂは、それぞれの内側面を、互いに平行な抑え面１０、１０としている。そして、一方（図１７の左方）の抑え板部９ａの開口側端部にナット１１を内嵌固定する事によりねじ孔１２を設けている。又、他方の抑え板部９ｂの開口側端部に、このねじ孔１２と同心でこのねじ孔１２よりも大径の通孔１３を、それぞれ形成している。
【０００６】
一方、上述の様に構成されるヨーク３に、その先端部を結合するシャフト７は、少なくとも先端部の断面形状を、図１８に示す様な小判形としている。即ち、このシャフト７の先端部外周面に、互いに平行な１対の外側平面１４、１４を形成し、接続時にはこの外側平面１４、１４と上記抑え面１０、１０とを密接させる事により、上記ヨーク３に対するシャフト７の回転防止を図る。
【０００７】
上述の様な形状を有するシャフト７の端部を前述の様なヨーク３の基端部８に接続固定する場合には、先ず、図１６に実線で示す様に、上記シャフト７の端部を上記基端部８の開口側に配置する。そして、この状態から、例えば上記ヨーク３を十字軸４を中心に回動させる事により、このヨーク３を図１６の実線状態から鎖線状態にまで、同図で時計方向に揺動させて、上記シャフト７の端部をヨーク３の基端部８内に挿入する。尚、ヨーク３を動かさずにシャフト７の端部を動かす事により、シャフト７の端部をヨーク３の基端部８内に挿入する場合もある。何れにしても、シャフト７の端部を基端部８内に挿入する以前には、上記通孔１３に抑えボルト（図示省略）を挿入しない。
【０００８】
上述の様にしてシャフト７の端部をヨーク３の基端部８内に挿入し、上記各抑え面１０、１０と外側平面１４、１４（図１７〜１８）とを対向させたならば、上記通孔１３に挿通した抑えボルトの先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔１２に螺合し、更に緊締する。この緊締に基づき、上記１対の抑え面１０、１０同士の間隔が狭まり、これら各抑え面１０、１０と上記各外側平面１４、１４とが強く当接して、上記シャフト７の先端部が上記基端部８に結合固定される。尚、上記シャフト７の端部片縁部には凹部１５を形成して、このシャフト７と上記抑えボルトの杆部との干渉を防止すると共に、万一この抑えボルトが緩んだ場合にも、上記ヨーク３がシャフト７の軸方向に抜けるのを防止している。
【０００９】
上述の様な特許文献１に記載された構造の場合、上記ヨーク３と上記シャフト７との結合作業の能率化を図る事に就いては、特に意図してはいない。従って、限られた空間内でのこの結合作業が面倒になる可能性がある。即ち、この結合作業は、自動車のエンジンルーム内の様な、限られた空間内に、作業員が手を差し込んだ状態で行なう必要があるが、上記ヨーク３と上記シャフト７とを正規の位置関係に保持したまま、上記抑えボルトと前記ナット１１とを螺合し、更に緊締しなければならない。これに対して、上記ヨーク３の基端部８に上記シャフト７の先端部を挿入した後、未だ上記抑えボルトをこの基端部８に組み付けていない状態では、このシャフト７の先端部がこの基端部８から脱落し易い。又、これらシャフト７とヨーク３との軸方向に関する取付位置が適正でない場合には、組み立てられたステアリング装置に本来の性能を発揮させられなくなる可能性もある。
【００１０】
これに対して特許文献２には、ヨークの基端部に装着した金属板製のカバー部材に形成した突出片と、シャフトの先端部側面に形成した溝部との位相が合致した場合にのみ、このシャフトの先端部を上記ヨークの基端部に挿入可能とする構造が記載されている。又、特許文献３、４には、シャフトの先端部を一度ヨークの基端部に挿入した後には、この先端部がこの基端部から不用意に抜け出ない様にする為の構造が記載されている。但し、上記特許文献２に記載された構造の場合には、カバー部材の加工及びシャフトへの組み付けが面倒で、コストが嵩むだけでなく、このシャフトに対する上記カバー部材の位置決め、延てはこのシャフトと上記ヨークとの位置決めを必ずしも正確に行なえない可能性がある。又、上記特許文献３、４に記載された構造の場合には、上記シャフトと上記ヨークとの、軸方向に関する位置決めに就いては考慮されていない。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−９２８１号公報
【特許文献２】特開２００４−１５０５８３号公報
【特許文献３】特許第２７３５２６０号公報
【特許文献４】米国特許第５０９０８３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、比較的低コストで造れる構造で、しかもヨークとシャフトとの各方向に関する位置決めを正確に行なえる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のシャフトとヨークとの結合部は、前述の従来から知られているシャフトとヨークとの結合部と同様に、使用時に回転するシャフトと、継手を構成するヨークと、これらシャフトとヨークとを結合する抑えボルト及びナットとを備える。
このうちのシャフトは、その先端部外周面に１対の外側平面を形成している。
又、上記ヨークは、側方が開口した基端部を有し、この基端部は、互いに離隔して配置されてそれぞれの内側面を上記各外側平面と対向する抑え面とした１対の抑え板部と、これら両抑え板部同士を上記基端部の開口と反対側部分で互いに連結する連結部と、上記両抑え板部のうちの一方の抑え板部に形成された、上記抑えボルトの杆部を挿通自在でこの抑えボルトの頭部を通過させない通孔とを備える。更に、上記両抑え板部のうちの他方の抑え板部に、上記ナットを組み付けている。
そして、上記シャフトの先端部を上記両抑え板部同士の間に挿入した状態で、上記通孔を挿通した上記抑えボルトの雄ねじ部を上記ナットに螺合する事により、上記両抑え板部の抑え面を上記両外側平面に押し付けて成る。
【００１４】
特に、本発明のシャフトとヨークとの結合部に於いては、上記ナットは、軸方向中間部外周面に上記他方の抑え板部の外側面に対向する状態で形成された段差面よりも先端寄り部分を、上記他方の抑え板部の一部に上記通孔と同心に形成された円形の取付孔の内側に、この取付孔の中心軸の方向の変位及びこの中心軸回りの揺動を可能に嵌合されると共に、先端部を上記他方の抑え板部の抑え面から突出させる方向の弾力を付与されている。
又、上記シャフトの先端部外周面のうち、上記連結部と反対側の面及び上記他方の抑え板部の抑え面に対向する面の一部で、このシャフトの軸方向に関する位置が、組み付け状態で上記通孔及び取付孔に整合すべき部分に、この軸方向に関する幅寸法が上記ナットの先端縁部の同方向に関する幅寸法よりも大きな第一、第二の凹部が形成されている。
又、上記ナットの先端部のうち、上記連結部と反対側部分に、この連結部に近づく程上記一方の抑え板部に近づく方向に傾斜した傾斜面が形成されている。
更に、上記ナットの先端部が上記シャフトの先端部から退避する方向に変位する変位量を制限している。そして、上記ナットの先端縁部と、上記シャフトの先端部外周面のうちで他方の抑え板部の抑え面に対向する面に形成した上記第二の凹部とが整合した状態でのみ、上記シャフトの先端部を上記ナットの先端縁部よりも上記連結部側に移動させ、このナットの先端縁部と上記第一の凹部とを係合させる様に構成している。
【発明の効果】
【００１５】
上述の様に構成する本発明のシャフトとヨークとの結合部は、次の様に作用して、シャフトとヨークとが正規の位置関係で組み合わされる様に、これら両部材の位置関係を規制する。そして、組み合わされた後は、これら両部材が不用意に分離したり、互いの位置関係がずれ動く事を防止する。
【００１６】
先ず、シャフトの先端部をヨークの基端部の側方開口に、両外側平面と両抑え板部の抑え面とを平行にした状態で対向させる。そして、この状態から、上記シャフトの先端部を上記両抑え板部の間に押し込む。この押し込みに伴って、このシャフトの先端部の一部外周面とナットの傾斜面とが係合し、このナットを、上記ヨークを構成する一方の抑え板部から遠ざかる方向に退避させる。この結果、これらナットの先端縁と一方の抑え板部の抑え面との間隔が広がり、上記シャフトの先端部を、より上記基端部内に押し込める様になる。
【００１７】
但し、上記ナットの退避方向への変位量は制限されており、このナットの先端縁が他方の抑え板部の抑え面から完全に引っ込む（この抑え面から突出しなくなる）事はない。一方、上記シャフトの先端部に形成した、上記両外側平面同士の間隔（このシャフトの先端部の幅寸法）は、上記ヨークの基端部を構成する１対の抑え板部の抑え面同士の間隔（このヨークの基端部の内寸）よりも僅かに小さいだけである。又、上記ナットを最も退避させた状態で、このナットの先端縁と上記一方の抑え板部の抑え面との間隔は、第二の凹部の底面と、この第二の凹部と反対側の外側平面との間隔よりも大きい。従って、上記シャフトの先端部は、上記ナットの先端縁部と上記第二の凹部とが整合した状態でのみ、このナットの先端縁部よりも上記ヨークの基端部の奥、即ち、連結部側に移動する。そして、上記シャフトの先端部がこのヨークの奥に迄移動し切った状態で、上記ナットの先端部の上記他方の抑え板部の抑え面からの突出量が増大し、このナットの先端縁部と上記シャフトの先端部に形成した第一の凹部とが係合する。
【００１８】
この状態では、上記シャフトとヨークとが正規の位置関係で組み合わされた状態となり、これら両部材が不用意に分離したり、互いの位置関係がずれ動く事が防止される。即ち、上記ナットの先端縁部と上記第一の凹部との係合に基づいて、上記シャフトが上記ヨークに対し、軸方向に変位する事を阻止する。又、上記ナットの先端部の、上記他方の抑え板部の抑え面からの突出量が増大するのに伴って、このナットの先端縁と上記一方の抑え板部の抑え面との間隔が、上記第二の凹部の底面と、この第二の凹部と反対側の外側平面との間隔よりも小さくなる。この結果、上記シャフトが上記ヨークの基端部に対し、軸方向にずれ動く事も、この基端部から抜け出る事もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、ナットの先端部のうちの連結部に対向する部分に、このナットの回転に伴い、シャフトの先端部外周面のうちでこの連結部と反対側の面に形成した第一の凹部の底面との係合に基づいて、上記シャフトの先端部を上記連結部に向けて押し付けるカム部を形成する。又、上記ナットに形成した雌ねじと抑えボルトに形成した雄ねじとの螺合部の一部に、これら雌ねじと雄ねじとの螺合部の摺動抵抗を増大させる為の抵抗部を設ける。
この様に構成すれば、上記抑えボルトの回転に伴って上記ナットが、大きなトルクで揺動する傾向になり、上記カム部により上記シャフトの先端部を上記連結部に向けて押し付ける。この結果、このシャフトの先端部の姿勢が、この連結部の内面に倣って矯正され、このシャフトの中心軸とヨークの中心軸とを一致させられる。
【００２０】
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、段差面を、ナットの軸方向中間部外周面に設けられた外向フランジ状の鍔部の軸方向片側面とする。そして、他方の抑え板部の外側面に固定されたカバーの内面とこの鍔部の軸方向他側面との間に設けられたばねにより、上記ナットの先端部を上記他方の抑え板部の抑え面から突出させる方向の弾力を付与する。
この様に構成すれば、比較的簡単な構成で、上記ナットに対し、先端部を上記他方の抑え板部の抑え面から突出させる方向の弾力を付与できる。
【００２１】
又、上述の様な請求項３に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、上記ナットの基端部を上記カバーに形成した透孔の内側に、このナットの軸方向の変位を可能に挿通する。そして、このカバーの内面でこの透孔の周縁部分とこのナットの軸方向中間部に形成した係合段差面との係合に基づき、このナットの先端部がシャフトの先端部から退避する方向に変位する変位量を制限する。
この様に構成すれば、比較的簡単な構成で、上記ナットの先端部の退避量を適正に規制できる。
【００２２】
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した様に、第一、第二の凹部を、それぞれシャフトの先端部の直径方向反対側２個所位置ずつに形成する。
この様に構成すれば、ヨークの基端部に対する、上記シャフトの先端部の挿入方向の自由度が向上する（１８０度反対側でも良くなる）。この為、狭いエンジンルーム内等で行なう、上記シャフトと上記ヨークとの結合作業の、より一層の容易化を図れる。
【実施例１】
【００２３】
図１〜１１は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例１を示している。先ず、図１は、本発明によるシャフトとヨークとの結合部を組み込んだ、ステアリング装置用回転伝達装置を示している。この回転伝達装置は、アウターシャフト１６とインナーシャフト１７とをスプライン係合部１８により全長を伸縮自在に組み合わせた中間シャフト１９の両端部を、それぞれ自在継手２０、２１により、別のステアリングシャフト２２、２３に接続している。このうち、図１の左下に記載した自在継手２１を構成するヨーク２４とステアリングシャフト２３との結合部が、本発明の構造となっている。右上の自在継手２０に関する結合構造は、本発明とは関係ない、軸方向差し込み式である。
【００２４】
上述の図１に示す様なステアリング装置用回転伝達装置の場合、上記中間シャフト１９の伸縮に伴って、上記左下側の自在継手２１の位置が不安定になる。言い換えれば、この自在継手２１を構成するヨーク２４の位置の自由度が高くなる。この為、上記ステアリングシャフト２３の軸方向に関する、これらヨーク２４とステアリングシャフト２３との嵌合長さが不安定になり易い。そして、この嵌合長さが規定値よりも短くなった場合には、上記ヨーク２４と上記ステアリングシャフト２３との結合強度が不足する可能性がある。これに対して、上記嵌合長さが上記規定値よりも長くなった場合には、上記ステアリングシャフト２３の端部が、上記自在継手２１を構成する十字軸等と干渉し、この自在継手２１の動作が不良になる可能性がある。この為に従来は、上記嵌合長さを規定値にすべく、十分な確認作業を行ないつつ、上記ヨーク２４と上記ステアリングシャフト２３とを組み合わせていたが、狭いエンジンルーム内で上記確認作業を行なう事は面倒であった。本実施例は、上記ヨーク２４と上記ステアリングシャフト２３との結合部に本発明を適用する事により、上記確認作業を不要にする事を意図している。以下、この結合部に就いて、詳細に説明する。
【００２５】
上記結合部は、図２〜４に示す様に、特許請求の範囲に記載したシャフトである、上記ステアリングシャフト２３と、上記ヨーク２４と、これらステアリングシャフト２３とヨーク２４とを結合する抑えボルト２５及びナット２６とを備える。
このうちのステアリングシャフト２３は、図１〜５、１０、１１に示す様に、その先端部外周面の直径方向反対側２個所位置に、互いに平行な１対の外側平面２７、２７を形成して、この先端部の断面形状を小判形としている。
【００２６】
又、上記ヨーク２４は、側方が開口した基端部２８を有する。この基端部２８の断面形状はＵ字形で、１対の抑え板部２９ａ、２９ｂと連結部３０とを有する。このうちの両抑え板部２９ａ、２９ｂは、平板状で、互いに離隔してほぼ平行に配置されており、それぞれの内側面を、上記各外側平面２７、２７と対向する抑え面３１、３１としている。又、上記連結部３０は、断面円弧形で、上記両抑え板部２９ａ、２９ｂの幅方向片端縁同士を、上記基端部２８の開口と反対側部分で、互いに連結している。又、上記両抑え板部２９ａ、２９ｂのうちの一方（図３の上方、図４、５、１０、１１の左方）の抑え板部２９ａに、円形の通孔３２を形成している。この通孔３２の内径は、上記抑えボルト２５の杆部３３を挿通自在であるが、この抑えボルト２５の頭部３４を通過させない大きさとしている。更に、上記両抑え板部２９ａ、２９ｂのうちの他方（図３の下方、図４、５、１０、１１の右方）の抑え板部２９ｂに、上記ナット２６を組み付けている。
【００２７】
そして、図４に示す様に、上記ステアリングシャフト２３の先端部を上記両抑え板部２９ａ、２９ｂ同士の間に挿入した状態で、上記通孔３２を挿通した上記抑えボルト２５の雄ねじ部３５を上記ナット２６に螺合している。更に、この抑えボルト２５の緊締に基づいて上記両抑え板部２９ａ、２９同士の間隔を縮める事により、これら両抑え板部２９ａ、２９ｂの抑え面３１、３１を上記両外側平面２７、２７に押し付け、これら各面３１、２７同士の摩擦係合により、上記ステアリングシャフト２３と上記ヨーク２４とを結合固定している。
【００２８】
本実施例の場合、上記ナット２６は、全体を略円筒状に形成すると共に、軸方向中間部外周面に、外向フランジ状の鍔部３６を形成している。又、上記他方の抑え板部２９ｂの一部に、上記通孔３２と同心で円形の取付孔３７を形成している。そして、請求項１に記載した段差面である上記鍔部３６の片側面（図４、５、６、１０、１１の左側面）よりも突出した、上記ナット２６の先端部（図４、５、６、１０、１１の左端部）を、上記取付孔３７内に、隙間嵌により内嵌している。従って上記ナット２６は上記他方の抑え板部２９ｂに、上記取付孔３７の中心軸の方向（図４、５、１０、１１の左右方向）の変位、及び、この中心軸回りの揺動を可能に支持されている。
【００２９】
又、上記他方の抑え板部２９ｂの外側面に、カバー３８を固定している。このカバー３８は、ステンレス鋼板等の金属板に絞り等の塑性加工を施して成るもので、円筒状の主部３９を備える。この主部３９の軸方向一端（図４、５、１０、１１の右端）縁には、径方向内方に折れ曲がった内向鍔部４０を、全周に亙り設けている。又、上記主部３９の軸方向他端（図４、５、１０、１１の左端）縁には、径方向外方に折れ曲がった外向鍔部４１ａ、４１ｂ、４１ｃを、円周方向に関して間欠的に設けている。又、上記主部３９の軸方向他端縁の一部で円周方向に隣り合う外向鍔部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ同士の間部分には、Ｌ字形の脚片４２、４２を、上記軸方向他端縁から軸方向に突出する状態で形成している。そして、これら各脚片４２、４２を、上記他方の抑え板部２９ｂの外側面複数個所（図示の実施例では３個所）に形成した凹孔４３、４３内に挿入した状態で、これら各凹孔４３、４３の開口縁部を上記各脚片４２、４２の折れ曲がり部に向けかしめ付けている。この様な構造により、上記カバー３８を上記他方の抑え板部２９ｂの外側面で上記取付孔３７の開口部を囲む位置に固定している。
【００３０】
この様にして上記他方の抑え板部２９ｂの外側面に固定した、上記カバー３８の軸方向一端縁に形成した上記内向鍔部４０と、前記ナット２６の軸方向中間部外周面に形成した鍔部３６の他側面（図４、５、６、１０、１１の右側面）との間に、圧縮コイルばね４４を設けている。そして、この圧縮コイルばね４４により上記ナット２６に、このナット２６の先端部を上記他方の抑え板部２９ｂの抑え面３１から突出させる方向の弾力を付与している。
【００３１】
又、上記ナット２６の基端部（図４、５、１０、１１の右端部）を、上記カバー３８の内向鍔部４０の内径側部分に形成した透孔４５の内側に、上記ナット２６の軸方向の変位を可能に挿通している。この透孔４５の形状は、図２に示す様に、円形の一部を凹ませて当該部分を直線縁４６とした形状としている。又、上記ナット２６の基端部外周面は、円筒面の一部を径方向内方に凹ませて平坦面４７とした形状としている。上記透孔４５のうちで円弧形部分の直径は、上記ナット２６の基端部外周面のうちで円筒状部分の直径よりも僅かに大きい。これに対して、それぞれの中心から上記直線縁４６或いは平坦面４７迄の距離の差は、上記両直径同士の差よりも大きい。従って、これら直線縁４６と平坦面４７とを互いに平行にした状態では、これら直線縁４６と平坦面４７との間に、図２に示した、幅寸法がＳ分の隙間が生じる。上記ナット２６は上記カバー３８を固定した前記ヨーク２４に対し、このＳ分だけ揺動可能である。
【００３２】
又、上記ナット２６の中間部外周面の基端寄り部分には、上記平坦面４７を形成する事に伴って形成された、係合段差面４８が存在する。この係合段差面４８は、上記カバー３８の内向鍔部４０のうちで上記直線縁４６に対応する部分の内面と対向している。そして、上記ナット２６の先端部が、前記ヨーク２４に挿入された前記ステアリングシャフト２３の先端部から退避する方向に変位する変位量を、図５に示したｍ分に制限している。この変位量の上限値ｍは、この図５に示す様に、前記鍔部３６の片側面と上記他方の抑え板部２９ｂの外側面とを当接させた状態での、この他方の抑え板部２９ｂの抑え面３１からの上記ナット２６の先端部の突出量Ｍよりも小さく（Ｍ＞ｍ）している。
【００３３】
更に、上記ナット２６の先端部のうち、上記ヨーク２４の基端部２８への組み付け状態で前記連結部３０と反対側（この基端部２８の開口側）に位置する部分に、この連結部３０に近づく程前記一方の抑え板部２９ａに近づく方向に傾斜した、傾斜面４９を形成している。この傾斜面４９は、上記ナット２６の先端面径方向中間部と、軸方向中間部先端寄り部分との間に形成されている。このうちの軸方向中間部先端寄り部分は、図５に示す様に、上記ナット２６の先端部を上記他方の抑え板部２９ｂの抑え面３１から最も突出させた状態でも、この抑え面３１から突出しない位置に存在する。
【００３４】
一方、上記ステアリングシャフト２３の先端部外周面のうちで、円周方向に互いに隣接する２個所の面に、第一、第二の凹部５０、５１を形成している。このうちの第一の凹部５０は、上記ステアリングシャフト２３の先端部外周面のうち、上記ヨーク２４の基端部２８への組み付け状態で、上記連結部３０と反対側の面に、この面を幅方向に横切る状態で形成している。これに対して、上記第二の凹部５１は、上記他方の抑え板部２９ｂの抑え面３１に対向する面の一部で、上記ステアリングシャフト２３の軸方向に関する位置が上記第一の凹部５０と一致し、且つ、組み付け状態で上記両抑え板部２９ａ、２９ｂに形成した通孔３２及び取付孔３７に整合すべき部分に形成している。又、上記第一、第二の両凹部５０、５１同士の間に、これら第一、第二の両凹部５０、５１の底面に対し凡そ４５度傾斜した連続凹部５２を形成して、これら第一、第二の両凹部５０、５１同士を、比較的滑らかに連続させている。これら第一、第二の両凹部５０、５１の、上記ステアリングシャフト２３の軸方向に関する幅寸法Ｗ50、Ｗ51（及び連続凹部５２の幅寸法、図９参照）は、上記ナット２６の先端縁部の同方向に関する幅寸法Ｗ26（図８参照）よりも、少し（例えば０．５〜２mm程度）だけ大きく（Ｗ50≒Ｗ51＞Ｗ26）している。
【００３５】
尚、上記第二の凹部５１の深さＮ（図１０参照）は、上記ステアリングシャフト２３の先端部を上記ヨーク２４の基端部２８に、上記ナット２６を押し除けつつ挿入可能な深さに、このナット２６の先端部が上記ステアリングシャフト２３の先端部から退避する方向に変位する変位量との関係で規制している。そして、上記ナット２６の先端縁部と上記第二の凹部５１とが整合した状態でのみ、上記ステアリングシャフト２３の先端部を上記ナット２６の先端縁部よりも前記連結部３０側に移動させ、このナット２６の先端縁部と上記第一の凹部５０とを係合させる様に構成している。従ってこの第一の凹部５０の深さは、この様に、ナット２６の先端縁部と上記第一の凹部５０とが係合できる深さに規制している。
【００３６】
更に、上記ナット２６の先端部のうちで、上記ヨーク２４への組み付け状態で上記連結部３０に対向する部分に、カム部５３を形成している。このカム部５３を形成する為に、本実施例の場合には、上記ナット２６の先端部外周面のうちで上記連結部３０に対向する部分に、中立状態でこの連結部３０と平行になる、平坦面５４を形成している。上記ナット２６の回転中心からの距離は、このナット２６の回転方向に関して、上記平坦面５４の中央部で短く、この平坦面５４の両端部で長くなっている。又、上記ステアリングシャフト２３の先端部を上記ヨーク２４の基端部２８の奥にまで挿入し、上記第一の凹部５０と上記平坦面５４とを平行にした状態で、これら第一の凹部５０の底面と上記平坦面５４とが当接若しくは近接対向する様にしている。そして、この状態から上記ナット２６を回転させると、上記平坦面５４の端部である、上記カム部５３が、上記第一の凹部５０の底面と係合して、上記ステアリングシャフト２３の先端部を上記連結部３０に向け押し付ける様にしている。この際、上記カム部５３が上記第一の凹部５０の底面を押圧する力を大きくする為に、上記ナット２６に形成した雌ねじ５５と前記抑えボルト２５に形成した雄ねじ５６との螺合部の一部に、これら雌ねじ５５と雄ねじ５６との螺合部の摺動抵抗を増大させる為の抵抗部を設けている。本実施例の場合、図５〜７に示す様に、上記雌ねじ５５の開口端部の円周方向複数個所（図示の例では３個所）を径方向内方に塑性変形して成るかしめ部５７、５７により、上記抵抗部を構成している。
【００３７】
上述の様に構成する本実施例の構造を組み立てるには、先ず、図５に鎖線で示す様に、上記ステアリングシャフト２３の先端部を上記ヨーク２４の基端部２８の側方開口に、前記両外側平面２７、２７と前記両抑え板部２９ａ、２９ｂの抑え面３１、３１とをほぼ平行にした状態で対向させる。そして、この状態から、図１０に示す様に、上記ステアリングシャフト２３の先端部を上記両抑え板部２９ａ、２９ｂ同士の間に押し込む。この押し込みに伴って、このステアリングシャフト２３の先端部の一部外周面と上記ナット２６の先端面に形成した前記傾斜面４９とが係合し、このナット２６を、上記ヨーク２４を構成する一方の抑え板部２９ａから遠ざかる方向（図１０の右方）に退避させる。この結果、図１０に示す様に、これらナット２６の先端縁と一方の抑え板部２９ａの抑え面３１との間隔が広がり、上記ステアリングシャフト２３の先端部をより上記基端部２８内に押し込める様になる。
【００３８】
但し、前記カバー３８の内向鍔部４０と前記係合段差面４８との係合により、上記ナット２６の退避方向への変位量は制限されており、このナット２６の先端縁が他方の抑え板部２９ｂの抑え面３１から完全に引っ込む（この抑え面３１から突出しなくなる）事はない。より具体的には、上記ナット２６の先端縁の上記他方の抑え板部２９ｂの抑え面３１からの突出量が、上記両抑え板部２９ａ、２９ｂの内側面同士の（自由状態での）間隔と上記ステアリングシャフト２３の先端部の幅寸法との差に基づいて生じる隙間の厚さδ（図１０参照）以下になる事はない。一方、上記ステアリングシャフト２３の先端部に形成した、上記両外側平面２７、２７同士の間隔（このステアリングシャフト２３の先端部の幅寸法）は、上記ヨーク２４の基端部２８を構成する１対の抑え板部２９ａ、２９ｂの抑え面３１、３１同士の間隔（このヨーク２４の基端部２８の内寸）よりも僅かに（上記δ分）小さいだけである。これに対して、上記ナット２６を最も退避させた状態で、このナット２６の先端縁と上記一方の抑え板部２９ａの抑え面３１との間隔は、第二の凹部５１の底面と、この第二の凹部５１と反対側の外側平面２７との間隔よりも大きい。従って、上記ステアリングシャフト２３の先端部は、上記ナット２６の先端縁部と上記第二の凹部５１とが整合した状態でのみ、このナット２６の先端縁部よりも上記ヨーク２４の基端部２８の奥、即ち、連結部３０側に移動する。そして、上記ステアリングシャフト２３の先端部がこのヨーク２４の奥に迄移動した状態で、図１１に示す様に、上記ナット２６の先端部の上記他方の抑え板部２９ｂの抑え面３１からの突出量が増大し、このナット２６の先端縁部と上記ステアリングシャフト２３の先端部に形成した第一の凹部５０とが係合する。
【００３９】
この状態では、上記ステアリングシャフト２３とヨーク２４とが正規の位置関係で組み合わされた状態となり、これら両部材２３、２４が不用意に分離したり、互いの位置関係がずれ動く事が防止される。即ち、上記ナット２６の先端縁部と上記第一の凹部５０との係合に基づいて、上記ステアリングシャフト２３が上記ヨーク２４に対し、軸方向に変位する事を阻止する。又、この状態では、上記ナット２６の先端部の、上記他方の抑え板部２９ｂの抑え面３１からの突出量が増大し、このナット２６の先端縁と上記一方の抑え板部２９ａの抑え面３１との間隔が、上記第二の凹部５１の底面と、この第二の凹部５１と反対側の外側平面２７との間隔よりも小さくなる。この結果、上記ステアリングシャフト２３が上記ヨーク２４の基端部２８に対し、軸方向にずれ動く事も、この基端部２８から抜け出る事もなくなる。この様に、上記ステアリングシャフト２３と上記ヨーク２４の基端部２８とを正規の位置関係で組み合わせ、且つ、そのままの状態に保持する作業は、作業員が組み合わせ部を目視する事なく行なえる。従って、エンジンルームの様な狭い空間内でも、（手先で上記ステアリングシャフト２３と上記ヨーク２４とを組み合わせるのみで）容易に行なえる。
【００４０】
上述の作業に基づき、図１１に示す様に、上記ステアリングシャフト２３と上記ヨーク２４の基端部２８とを正規の位置関係で組み合わせた後、上記一方の抑え板部２９ａに形成した前記通孔３２を挿通した、前記抑えボルト２５の杆部３３に形成した前記雄ねじ５６を、上記ナット２６の前記雌ねじ５５に螺合し、更に緊締する。この螺合、緊締作業の進行に伴って、上記雄ねじ５６がこの雌ねじ５５の開口端部に形成した前記かしめ部５７、５７部分に達し、上記抑えボルト２５の緊締作業に伴って上記ナット２６が、大きなトルクで揺動する傾向になる。そして、このナット２６の先端部外周面に設けた前記カム部５３が上記ステアリングシャフト２３の先端部を、上記ヨーク２４の基端部２８に設けた前記連結部３０の内面に向けて押し付ける。この結果、上記ステアリングシャフト２３の先端部の姿勢が、上記連結部３０の内面に倣って矯正される。この連結部３０の内面の形状及び設置位置は、予め適正に規制してあるので、この矯正に基づいて、上記ステアリングシャフト２３の中心軸と、上記ヨーク２４の中心軸とを一致させられる。
【００４１】
尚、図示の例では、上記抑えボルト２５と上記ナット２６とを緊締する以前の状態で、前記両抑え面３１、３１と前記両外側平面２７、２７との間に存在する隙間の厚さを、これら各面３１、２７の幅方向（図４〜５の上下方向）に関してほぼ一定（上記両抑え面３１、３１と上記両外側平面２７、２７とを互いに平行）としている。これに対して、上記緊締する以前の状態で、上記両抑え面３１、３１同士の間隔を、上記基端部２８の開口部に向う程（図４〜５の上方程）広くなる様に、前記両抑え板部２９ａ、２９同士を僅かに傾斜させても良い。この様な構成を採用すれば、上記抑えボルト２５と上記ナット２６との緊締に伴って、上記両抑え面３１、３１と上記両外側平面２７、２７との当接圧を向上させると共に当接圧を均一にして、上記ステアリングシャフト２３と上記ヨーク２４との結合強度の向上を図れる。
【実施例２】
【００４２】
図１２は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例２を示している。上述した実施例１が、自在継手のヨークとステアリングシャフトとの結合部に本発明を適用しているのに対して、本実施例の場合には、１対のシャフト５８ａ、５８ｂ同士の直線接続部に本発明を適用している。この為に本実施例の場合には、円管状に形成した一方（図１２の右方）のシャフト５８ａの端部にヨーク２４ａの先端部（図１２の右端部）を溶接固定し、このヨーク２４ａの基端部２８ａと他方（図１２の左方）のシャフト５８ｂとを、本発明の構造により結合している。これら基端部２８ａと他方のシャフト５８ｂとの結合部の構造は、上述した実施例１の場合と同様である。
【実施例３】
【００４３】
図１３は、請求項５に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、第一、第二の凹部５０ａ、５１ａを、それぞれシャフト５９の先端部の直径方向反対側２個所位置ずつに形成し、これら第一、第二の各凹部５０ａ、５１ａ同士を、周方向４個所位置に形成した各連続凹部５２ａ、５２ａにより連続させている。上記各第一、第二の凹部５０ａ、５１ａの、上記シャフト５９の軸方向に関する幅寸法Ｗ50a 、Ｗ51a は、互いに同じとするか、或いは、第一の凹部５０ａの幅寸法Ｗ50a を、第二の凹部５１ａの幅寸法Ｗ51a よりも少しだけ大きく（Ｗ50a ≧Ｗ51a ）している。
【００４４】
本実施例の場合には、この様な構成により、ヨークの基端部に対する、上記シャフト５９の先端部の挿入方向の自由度が向上する（１８０度反対側でも良くなる）。この為、狭いエンジンルーム内等で行なう、上記シャフト５９と上記ヨークとの結合作業の、より一層の容易化を図れる。又、上記第一の凹部５０ａの幅寸法Ｗ50a を上記第二の凹部５１ａの幅寸法Ｗ51a よりも少しだけ大きくしている為、上記シャフト５９をヨークの基端部の奥にまで押し込み切った状態で、ナットの先端部が上記第一の凹部５０ａ内に入り込み易くなる。これに対して、図示の場合とは逆に、第一の凹部５０ａの幅寸法Ｗ50a を第二の凹部５１ａの幅寸法Ｗ51a よりも少しだけ小さくした場合には、上記シャフト５９を上記ヨークの基端部に挿入する際の作業性（挿入し易さ）を確保しつつ、組立完了後の状態で、これらシャフト５９とヨークとの、軸方向に関する位置決め精度を向上させられる。この様に上記幅寸法を図示の場合とは逆に互いに異ならせる場合には、上記第一、第二両凹部５０ａ、５１ａ同士を連続させる連続凹部５２ａの、幅方向（シャフト５９の軸方向）両内側面を、この軸方向に直交する仮想平面に対し傾斜させる事が好ましい。尚、この様に、第一、第二両凹部の幅寸法を変えると共に、連続凹部の幅方向両内側面を傾斜させる構造は、前述の実施例１、２の構造に適用する事もできる。
【実施例４】
【００４５】
図１４〜１５は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例の場合には、ヨークと結合するシャフト６０の断面形状を矩形として、このシャフト６０の加工を容易にしている。この様なシャフト６０の先端部とヨークの基端部との結合部の構造は、前述した実施例１の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ステアリング装置中の結合部に限らず、各種機械装置に組み込まれるシャフトとヨークとの結合部に適用できる。又、ステアリング装置に適用する場合も、ラバーカップリング等の緩衝機構、衝突事故の際の変位吸収機構等と組み合わせたり、これらを組み合わせた中間シャフト組立体に適用する事もできる。又、本発明をステアリング装置に適用する場合にしても、ステアリング装置の型式に就いては、コラム型その他の電動式パワーステアリング装置、油圧式パワーステアリング装置、非パワーステアリング装置等、各種ステアリング装置が対象となる。
【００４７】
又、各部の寸法、材質に就いても、特に限定する事はない。例えば、図１〜１１に示した実施例１の場合、抑えボルト２５に形成した雄ねじ５６と、ナット２６に形成した雌ねじ５５とは、Ｍ１０×１．２５、ステアリングシャフト２３の外径は１６．６mm、ヨーク２４の基端部２８を構成する１対の抑え板部２９ａ、２９ｂの抑え面３１、３１同士の間隔は１３．５mm、自在継手を構成する十字軸の４個所の端部の外径は１０mm、これら各端部を構成するラジアルニードル軸受（を構成するシェル）の外径は１６mmであるが、これら各寸法を大幅に変更して実施する事もできる。又、上記実施例の場合、上記ヨーク２４は、熱間圧延鋼板、自動車構造用圧延鋼板等で、厚さが６〜６．５程度の鋼板にプレス加工を施して成るものであるが、ヨークの寸法、材質、加工法に就いても、これに限定されない。例えば、鉄系合金、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金等の金属材料に、熱間鍛造、冷間鍛造、温間鍛造等の塑性加工を施したり、この様な金属材料の鋳造により造る事もできる。
【００４８】
又、シャフトの先端部に形成する第一、第二の両凹部に関しても、実施例１、３に示す様に、間に連続凹部５２、５２ａを設ける（図４、９〜１１、１３参照）事が好ましいが、実施例４の様に、連続凹部を設けない（図１４〜１５参照）でも良い。又、ヨークとシャフトとを組立完了後の正規の位置関係に規制する作業が多少面倒になるが、第一の凹部と第二の凹部とを連続させない（シャフトの軸方向に関して互いにずらせる）事もできる。この場合には、第一の凹部を、組み立て完了後の正規位置に対応した位置に形成する。更には、上記第二の凹部の底面は、必ずしもシャフトの外側平面と平行にする必要はなく、多少傾斜していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例１を説明する為の、シャフトとヨークとの結合部を組み込んだステアリング装置用回転伝達装置の側面図。
【図２】一部を切断した状態で示す、図１のＡ部拡大図。
【図３】図２の上方から見た図。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図５】シャフト及びボルトを組み付ける以前の状態で示す、図４と同様の図。
【図６】ナットを取り出して図４〜５と同方向から見た、部分切断側面図。
【図７】図６の右方から見た図。
【図８】同じく左方から見た図。
【図９】ステアリングシャフトを取り出して図２と同方向から見た側面図。
【図１０】ヨークの基端部にステアリングシャフトを押し込む途中の状態を示す、図４と同様の図。
【図１１】ヨークの基端部にステアリングシャフトを押し込み切った状態を示す、図４と同様の図。
【図１２】本発明の実施例２を示す、部分切断側面図。
【図１３】同実施例３を示す、シャフトの先端部の側面図。
【図１４】同実施例４を示す、シャフトの先端部の側面図。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ断面図。
【図１６】従来構造の１例を示す側面図。
【図１７】図１６のＤ−Ｄ断面図。
【図１８】同Ｅ−Ｅ断面図。
【符号の説明】
【００５０】
１  自在継手
２、３  ヨーク
４  十字軸
５  軸受カップ
６、７  シャフト
８  基端部
９ａ、９ｂ  抑え板部
１０  抑え面
１１  ナット
１２  ねじ孔
１３  通孔
１４  外側平面
１５  凹部
１６  アウターシャフト
１７  インナーシャフト
１８  スプライン係合部
１９  中間シャフト
２０  自在継手
２１  自在継手
２２  ステアリングシャフト
２３  ステアリングシャフト
２４、２４ａ  ヨーク
２５  抑えボルト
２６  ナット
２７  外側平面
２８、２８ａ  基端部
２９ａ、２９ｂ  抑え板部
３０  連結部
３１  抑え面
３２  通孔
３３  杆部
３４  頭部
３５  雄ねじ部
３６  鍔部
３７  取付孔
３８  カバー
３９  主部
４０  内向鍔部
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ  外向鍔部
４２  脚片
４３  凹孔
４４  圧縮コイルばね
４５  透孔
４６  直線縁
４７  平坦面
４８  係合段差面
４９  傾斜面
５０、５０ａ  第一の凹部
５１、５１ａ  第二の凹部
５２、５２ａ  連続凹部
５３  カム面
５４  平坦面
５５  雌ねじ
５６  雄ねじ
５７  かしめ部
５８ａ、５８ｂ  シャフト
５９  シャフト
６０  シャフト
【図１】
2006300085.tif 000003
【図２】
2006300085.tif 000004
【図３】
2006300085.tif 000005
【図４】
2006300085.tif 000006
【図５】
2006300085.tif 000007
【図６】
2006300085.tif 000008
【図７】
2006300085.tif 000009
【図８】
2006300085.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006300085.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006300085.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2006300085.tif 000020