(57)【要約】【課題】車両の運転中にボルトに生ずる曲げ応力を軽減して、ボルトに生ずる平均応力を小さくし、耐久性能を向上させた自在継手を提供することを課題とする。【解決手段】所定の締付けトルクでボルト８１を締め付けた時に、ボルト８１とフランジ部７２Ａ、７２Ｂとの接触位置の間の長さＬ２は、従来の自在継手の接触位置の間の長さＬ１から、ボルト頭部８１２の下面８１２Ａから大径軸部８１１Ｂの反開口部側端面までの長さＬ３を差し引いた長さに短縮される。テアリングホイール１１を操作し、軸６及びヨーク７に回転トルクが加わると、ボルト８１とフランジ部７２Ａ、７２Ｂとの接触位置の間の長さＬ２に比例した曲げ応力がボルト８１には作用するが、長さＬ２は大径軸部８１１Ｂの長さＬ３を差し引いた長さに短縮される。従って、ボルト８１に作用する曲げ応力が減少し、ボルト８１の耐久性能を向上させることが可能となる。【選択図】図５
2011169440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転トルクを伝達可能に軸を嵌合するための内周面を基端寄り部分に備えた結合筒部、
上記結合筒部に形成され、上記内周面に貫通する切り割り、
上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部、
上記内周面とは反対側で、上記結合筒部と一体に設けられ、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合アーム部、
上記一対のフランジ部のうちの一方のフランジ部に形成され、開口部側の大径孔部と反開口部側の小径孔部で構成された段付きボルト孔、
上記一対のフランジ部のうちの他方のフランジ部に上記段付きボルト孔と同心状に形成された雌ねじ、
上記段付きボルト孔にボルト軸部が内嵌されるとともに、ボルト軸部先端の雄ねじが上記雌ねじにねじ込まれて、上記一対のフランジ部の間の切り割りの間隔を狭め、上記結合筒部の内周面を縮径して、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルト、
上記一方のフランジ部の段付きボルト孔の開口部側に形成され、上記ボルトを所定の締め付けトルクで締め付けた時に、上記ボルト頭部の下面に当接する座面、
上記ボルト軸部に形成され、上記雄ねじよりも大径で、上記段付きボルト孔の小径孔部に締まりばめ嵌合する大径軸部を有すること
を特徴とする自在継手。
【請求項２】
請求項１に記載された自在継手において、
上記段付きボルト孔の小径孔部の開口部側端面には面取り部が形成されていること
を特徴とする自在継手。
【請求項３】
請求項２に記載された自在継手において、
上記大径軸部の反開口部側端面には面取り部が形成されていること
を特徴とする自在継手。
【請求項４】
請求項３に記載された自在継手において、
上記座面から上記小径孔部の開口部側端面までの長さＬ４よりも、上記ボルト頭部の下面から上記大径軸部の反開口部側端面までの長さＬ３のほうが大きく形成されていること
を特徴とする自在継手。
【請求項５】
請求項４に記載された自在継手において、
上記大径軸部はローレット加工により形成されていること
を特徴とする自在継手。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載された自在継手を有するステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自在継手、特に、ステアリング装置のステアリングシャフトの回転を伝達する軸同士を連結する自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前輪を操舵するステアリング装置では、ステアリングホイールの操作で回転するステアリングシャフトの動きを、自在継手を介してステアリングギヤの入力軸に伝達している。
【０００３】
ステアリングホイールの動きはステアリングコラム内に回転自在に設けたステアリングシャフトおよび中間シャフトを介してステアリングギアに伝達され、ステアリングギアによって車輪の方向を操舵する。通常、ステアリングシャフトとステアリングギアの入力軸とは互いに同一直線上に設けることが出来ない。
【０００４】
このため従来から、ステアリングシャフトとステアリングギアへの入力軸との間に中間シャフトを設け、この中間シャフトの端部とステアリングシャフト、および、中間シャフトの端部とステアリングギアの入力軸の端部とを、自在継手を介して結合し、同一直線上に存在しないステアリングシャフトと入力軸との間での動力伝達が行えるようにしている。
【０００５】
近年、ステアリングシャフトに操舵補助力を付与するアシスト装置を、中間シャフトとステアリングホイールとの間に設けたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置が多くなってきた。
【０００６】
このような、コラムアシスト式の電動パワーステアリングでは、中間シャフトに負荷される回転トルクが大きくなるため、中間シャフトと自在継手との結合部の結合剛性を大きくする必要がある。
【０００７】
中間シャフトを自在継手に結合するために、自在継手のヨークには中間シャフトを挿入するための円筒状の結合筒部が形成され、この結合筒部には、結合筒部から接線方向に延びる左右一対のフランジ部が形成されていて、フランジ部の間にはスリット（切り割り）が形成されている。中間シャフトと自在継手との結合剛性を大きくするために、フランジ部のボルト孔に挿入したボルトを強く締め付けると、フランジ部が弾性変形してスリットの溝幅が狭まり、中間シャフトを結合筒部に強く締付けて固定することができる。
【０００８】
しかし、ボルトを強く締め付けると、ボルト頭部の下面が当接するフランジ部の座面が、ボルト孔の中心軸線に直交する平面に対して傾斜するため、ボルトには曲げ応力と引っ張り応力の両方が作用する。その結果、ボルト軸部の軸方向長さの略中央部の応力が大きくなり、許容される応力振幅が小さくなって、ボルトが疲労破壊を起こしやすくなるため、大きな回転トルクを伝達することが困難になる。
【０００９】
図７から図９に示す自在継手は、ボルト軸部に作用する曲げ応力を低減するようにした特許文献１及び特許文献２に開示された自在継手である。すなわち、図７は、特許文献１及び特許文献２の自在継手にボルトを締め付ける前の状態を示し、（１）は自在継手のヨークの要部を示す正面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図である。図８は図７の自在継手にボルトを締め付けた状態を示し、（１）は自在継手のヨークの要部を示す正面図、（２）は（１）のＤ−Ｄ断面図である。図９は図８（２）の拡大断面図である。
【００１０】
図７に示すように、自在継手のヨーク５１の右側には略円筒状の結合筒部５３が形成され、この結合筒部５３の内周面に形成された雌セレーション５３１に、図８（１）の右側から、結合筒部５３の軸方向に平行に軸６を挿入する。そして、図８（２）に示すように、軸６の外周面に形成された雄セレーション６１を、雌セレーション５３１にセレーション係合させて、回転トルクを伝達可能に構成している。
【００１１】
ヨーク５１の結合筒部５３には、結合筒部５３から接線方向に延びた左右一対のフランジ部５４Ａ、５４Ｂが形成されている。フランジ部５４Ａ、５４Ｂの間には、雌セレーション５３１に連通するスリット（切り割り）５２が形成されている。スリット５２は、結合筒部５３の軸方向の全長にわたって形成されている。
【００１２】
フランジ部５４Ａには、ボルト５５を挿入するためのボルト孔５４１Ａが形成され、フランジ部５４Ｂにも、ボルト５５を挿入するためのボルト孔５４１Ｂが形成され、ボルト孔５４１Ａとボルト孔５４１Ｂは同心状に形成されている。また、ボルト孔５４１Ｂには雌ねじ５４２Ｂが部分的に形成されている。雌ねじ５４２Ｂは、ボルト孔５４１Ｂの右側に形成され、この例では、ボルト軸部５５１の雄ねじ５５１Ａの軸方向の長さの約半分の軸方向の長さに形成されている。
【００１３】
雌ねじ５４２Ｂは、ボルト孔５４１Ａ、ボルト孔５４１Ｂよりも小径で、ボルト孔５４１Ａ、ボルト孔５４１Ｂと同心状に形成されている。また、フランジ部５４Ａには、座面５４２Ａが形成されている。座面５４２Ａは、ボルト５５のボルト頭部５５２の下面５５２Ａに当接する。雌ねじ５４２Ｂには、ボルト５５のボルト軸部５５１の雄ねじ５５１Ａがねじ込まれる。
【００１４】
ボルト孔５４１Ａ、ボルト孔５４１Ｂ、雌ねじ５４２Ｂは同一中心軸線上（同心状）に形成されている。図７に示すように、ボルト５５を締め付ける前の状態では、ボルト孔５４１Ａ、雌ねじ５４２Ｂの中心軸線５６に直交する平面５７に対して座面５４２Ａが角度αだけ傾斜するように形成している。
【００１５】
この傾斜角度αは、ボルト５５の雄ねじ５５１Ａを雌ねじ５４２Ｂにねじ込み、図８に示すように、所定の締付けトルクでボルト５５を締め付けた時に、ボルト孔５４１Ａ、雌ねじ５４２Ｂの中心軸線５６に対して直交する平面５７に対して、座面５４２Ａが平行（換言すれば、座面５４２Ａがボルト孔５４１Ａ、雌ねじ５４２Ｂの中心軸線５６に対して直交）になるように形成している。従って、所定の締付けトルクでボルト５５を締め付けた時に、フランジ部５４Ａの座面５４２Ａが、ボルト孔５４１Ａの中心軸線５６に直交する平面５７に対して傾斜することに起因して生じるボルトの曲げ応力を低減している。
【００１６】
しかし、図８及び図９に示すように、特許文献１及び特許文献２に開示された自在継手は、所定の締付けトルクでボルト５５を締め付けた時に、ボルト孔５４１Ａ、５４１Ｂの内周面に対してボルト軸部５５１の外周面を非接触とする空隙部５４３Ａ、５４３Ｂができるように形成している。車両の運転中にステアリングホイールを操作すると、軸６及びヨーク５１に回転トルクが加わる。
【００１７】
しかし、所定の締付けトルクでボルト５５を締め付けた時に、座面５４２Ａをボルト孔５４１Ａ、雌ねじ５４２Ｂの中心軸線５６に対して完全に直交させることは困難であって、若干のずれが生じるため、ボルト５５には必ず曲げ応力が作用する。この曲げ応力は、
ボルト５５とフランジ部５４Ａ、５４Ｂとの接触位置の間の長さＬ１（図９）に比例して大きくなる。
【００１８】
特許文献１及び特許文献２に開示された自在継手では、ボルト孔５４１Ａ、５４１Ｂの内周面に対してボルト軸部５５１の外周面を非接触とする空隙部５４３Ａ、５４３Ｂが形成される。従って、ボルト５５とフランジ部５４Ａ、５４Ｂとの接触位置の間の距離Ｌ１が長くなり、車両の運転中の回転トルクによるボルト軸部５５１の曲げ応力が無視できない大きさになり、ボルトの耐久性能を向上させる上で問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００８−２９８２６７号公報
【特許文献２】特開２００９−８１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、車両の運転中にボルトに生ずる曲げ応力を軽減して、ボルトに生ずる平均応力を小さくし、耐久性能を向上させた自在継手を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、回転トルクを伝達可能に軸を嵌合するための内周面を基端寄り部分に備えた結合筒部、上記結合筒部に形成され、上記内周面に貫通する切り割り、上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部、上記内周面とは反対側で、上記結合筒部と一体に設けられ、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合アーム部、上記一対のフランジ部のうちの一方のフランジ部に形成され、開口部側の大径孔部と反開口部側の小径孔部で構成された段付きボルト孔、上記一対のフランジ部のうちの他方のフランジ部に上記段付きボルト孔と同心状に形成された雌ねじ、上記段付きボルト孔にボルト軸部が内嵌されるとともに、ボルト軸部先端の雄ねじが上記雌ねじにねじ込まれて、上記一対のフランジ部の間の切り割りの間隔を狭め、上記結合筒部の内周面を縮径して、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルト、上記一方のフランジ部の段付きボルト孔の開口部側に形成され、上記ボルトを所定の締め付けトルクで締め付けた時に、上記ボルト頭部の下面に当接する座面、上記ボルト軸部に形成され、上記雄ねじよりも大径で、上記段付きボルト孔の小径孔部に締まりばめ嵌合する大径軸部を有することを特徴とする自在継手である。
【００２２】
第２番目の発明は、第１番目の発明の自在継手において、上記段付きボルト孔の小径孔部の開口部側端面には面取り部が形成されていることを特徴とする自在継手である。
【００２３】
第３番目の発明は、第２番目の発明の自在継手において、上記大径軸部の反開口部側端面には面取り部が形成されていることを特徴とする自在継手である。
【００２４】
第４番目の発明は、第３番目の発明の自在継手において、上記座面から上記小径孔部の開口部側端面までの長さＬ４よりも、上記ボルト頭部の下面から上記大径軸部の反開口部側端面までの長さＬ３のほうが大きく形成されていることを特徴とする自在継手である。
【００２５】
第５番目の発明は、第４番目の発明の自在継手において、上記大径軸部はローレット加工により形成されていることを特徴とする自在継手である。
【００２６】
第６番目の発明は、第１番目から第５番目までのいずれかの発明に記載された自在継手を有するステアリング装置である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の自在継手は、切り割りを挟んで結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部のうちの一方のフランジ部に形成され、開口部側の大径孔部と反開口部側の小径孔部で構成された段付きボルト孔と、一対のフランジ部のうちの他方のフランジ部に段付きボルト孔と同心状に形成された雌ねじと、段付きボルト孔にボルト軸部が内嵌されるとともに、ボルト軸部先端の雄ねじが雌ねじにねじ込まれて、一対のフランジ部の間の切り割りの間隔を狭め、結合筒部の内周面を縮径して、軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルトと、ボルト軸部に形成され、雄ねじよりも大径で、段付きボルト孔の小径孔部に締まりばめ嵌合する大径軸部とから構成されている。
【００２８】
従って、所定の締付けトルクでボルトを締め付けた時に、ボルトとフランジ部との接触位置の間の長さが従来の自在継手よりも短縮されるため、ボルトに作用する曲げ応力が減少し、ボルトの耐久性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例の自在継手を備えたステアリング装置の全体側面図である。
【図２】本発明の実施例１の自在継手にボルトを締め付ける前の状態を示し、（１）は自在継手のヨークの要部を示す正面図、（２）は（１）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施例１の自在継手にボルトを締め付けた状態を示し、（１）は自在継手のヨークの要部を示す正面図、（２）は（１）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施例１の自在継手に締め付けられるボルトを示し、（１）は図３に示す自在継手に使用されるボルトの正面図、（２）は（１）の変形例のボルトを示す正面図である。
【図５】図３（２）の拡大断面図である。
【図６】本発明の実施例２の自在継手にボルトを締め付ける前の状態を示し、図２（２）相当図である。
【図７】従来の自在継手にボルトを締め付ける前の状態を示し、（１）は自在継手のヨークの要部を示す正面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】従来の自在継手にボルトを締め付けた状態を示し、（１）は自在継手のヨークの要部を示す正面図、（２）は（１）のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】図８（２）の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例２を説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は本発明の実施例の自在継手を備えたステアリング装置の全体側面図、図２は本発明の実施例１の自在継手にボルトを締め付ける前の状態を示し、（１）は自在継手のヨークの要部を示す正面図、（２）は（１）のＡ−Ａ断面図である。図３は本発明の実施例１の自在継手にボルトを締め付けた状態を示し、（１）は自在継手のヨークの要部を示す正面図、（２）は（１）のＢ−Ｂ断面図、図４は本発明の実施例１の自在継手に締め付けられるボルトを示し、（１）は図３に示す自在継手に使用されるボルトの正面図、（２）は（１）の変形例のボルトを示す正面図、図５は図３（２）の拡大断面図である。
【００３２】
図１に示すように、本発明の実施例の自在継手備えたステアリング装置は、車体後方側（図１の右側）にステアリングホイール１１を装着可能なステアリングシャフト１２と、このステアリングシャフト１２を挿通したステアリングコラム１３と、このステアリングシャフト１２に補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）２０と、このステアリングシャフト１２の車体前方側（図１の左側）に、図示しないラック／ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ３０とを備える。
【００３３】
ステアリングシャフト１２は、雌ステアリングシャフト１２Ａと雄ステアリングシャフト１２Ｂとを、回転トルクを伝達可能に、かつ軸方向に関して相対移動可能にスプライン嵌合している。従って、上記雌ステアリングシャフト１２Ａと雄ステアリングシャフト１２Ｂとは、衝突時に、このスプライン嵌合部が相対移動して、全長を縮めることができる。
【００３４】
また、上記ステアリングシャフト１２を挿通した筒状のステアリングコラム１３は、アウターコラム１３Ａとインナーコラム１３Ｂとをテレスコピック移動可能に組み合わせている。そのため、ステアリングコラム１３は、衝突時に軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプシブル構造としている。
【００３５】
そして、上記インナーコラム１３Ｂの車体前方側端部を、ギヤハウジング２１の車体後方側端部に圧入嵌合して固定している。また、上記雄ステアリングシャフト１２Ｂの車体前方側端部を、このギヤハウジング２１の内側に通し、アシスト装置２０の図示しない入力軸の車体後方側端部に連結している。
【００３６】
ステアリングコラム１３は、その中間部を支持ブラケット１４により、ダッシュボードの下面等、車体１８の一部に支承している。また、この支持ブラケット１４と車体１８との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット１４に車体前方側に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット１４が上記係止部から外れ、車体前方側に移動するようにしている。
【００３７】
また、上記ギヤハウジング２１の上端部も、上記車体１８の一部に支承している。また、本実施例の場合には、チルト機構及びテレスコピック機構を設けることにより、上記ステアリングホイール１１の車体前後方向位置、及び、高さ位置の調節を自在としている。このようなチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。
【００３８】
上記ギヤハウジング２１の車体前方側端面から突出した出力軸２３は、自在継手（上側自在継手）４１を介して、中間シャフト１５の後端部に連結している。また、この中間シャフト１５の前端部に、別の自在継手（下側自在継手）４２を介して、ステアリングギヤ３０のピニオン軸（以下軸と呼ぶ）６を連結している。中間シャフト１５は、雄中間シャフト（雄シャフト）１５Ａの車体前方側に、雌中間シャフト（雌シャフト）１５Ｂの車体後方側が外嵌し、回転トルクを伝達可能に、かつ、軸方向に関して相対移動可能に嵌合している。
【００３９】
図示しないピニオンが、軸６の下端（車体前方側端部）に形成されている。また、図示しないラックが、このピニオンに噛み合っており、ステアリングホイール１１の回転が、タイロッド３１を移動させて、図示しない車輪を操舵する。
【００４０】
アシスト装置２０のギヤハウジング２１には、電動モータ２６のケース２６１が固定され、この電動モータ２６の図示しない回転軸にウォームが結合されている。出力軸２３には図示しないウォームホイールが取り付けられ、このウォームホイールに電動モータ２６の回転軸のウォームが噛合っている。
【００４１】
また、出力軸２３の中間部の周囲には、図示しないトルクセンサが設けられている。上記ステアリングホイール１１からステアリングシャフト１２に加えられるトルクの方向と大きさを、トルクセンサで検出し、この検出値に応じて、電動モータ２６を駆動し、ウォームとウォームホイールから成る減速機構を介して、出力軸２３に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。補助トルクを発生させるアシスト装置は、電動式に限定されるものではなく、油圧式のアシスト装置でもよい。
【００４２】
図２から図５は、本発明の実施例１の自在継手を示し、図１の自在継手４２の一方のヨーク７と軸６との結合部に適用した例を示す。本発明の自在継手は、図１の自在継手４１と雄中間シャフト１５Ａとの結合部や、自在継手４１と出力軸２３との結合部に適用してもよい。
【００４３】
図２から図５は、本発明の実施例１の自在継手４２を構成する一対のヨーク７、７のうちの一方のヨーク７と、軸６との結合部を示している。ヨーク７の右側には略円筒状の結合筒部７１が形成され、この結合筒部７１の内周面に形成された雌セレーション７１１に、図３（１）の右側から、結合筒部７１の軸方向に平行に軸６を挿入する。そして、軸６の外周面に形成された雄セレーション６１を、雌セレーション７１１にセレーション係合させて、回転トルクを伝達可能に構成している。ヨーク７の左側には、結合筒部７１と一体に設けられた図示しない一対の結合アーム部が形成され、この結合アーム部には、図示しない十字軸を軸支するための軸受け孔が形成されている。
【００４４】
ヨーク７の結合筒部７１には、結合筒部７１から接線方向に延びた左右一対のフランジ部７２Ａ、７２Ｂが形成されている。フランジ部７２Ａ、７２Ｂの間には、雌セレーション７１１に連通するスリット（切り割り）７３が形成されている。スリット７３は、結合筒部７１の軸方向の全長にわたって形成されている。
【００４５】
一対のフランジ部７２Ａ、７２Ｂのうちの一方（図２（２）の左側のフランジ部）のフランジ部７２Ａには、図４（１）に示すボルト８１を挿入するための段付きボルト孔７４が形成され、フランジ部７２Ｂにも、ボルト８１を挿入するためのボルト孔７５が形成され、段付きボルト孔７４とボルト孔７５は同心状に形成されている。また、ボルト孔７５には雌ねじ７５１が部分的に形成されている。雌ねじ７５１は、ボルト孔７５の右側に形成され、この例では、ボルト軸部８１１先端の雄ねじ８１１Ａの軸方向の長さの約半分の軸方向の長さに形成されている。
【００４６】
雌ねじ７５１は、段付きボルト孔７４、ボルト孔７５よりも小径で、段付きボルト孔７４、ボルト孔７５と同心状に形成されている。雌ねじ７５１には、ボルト８１のボルト軸部８１１の雄ねじ８１１Ａがねじ込まれる。また、フランジ部７２Ａには、段付きボルト孔７４の開口部側（図２の左側）に座面７２１Ａが形成されている。図２に示すように、ボルト８１を締め付ける前の状態では、段付きボルト孔７４、ボルト孔７５、雌ねじ７５１の中心軸線７６に直交する平面７７に対して、座面７２１Ａが角度αだけ傾斜するように形成している。
【００４７】
この傾斜角度αは、ボルト８１の雄ねじ８１１Ａを雌ねじ７５１にねじ込み、図３に示すように、所定の締付けトルクでボルト８１を締め付けた時に、段付きボルト孔７４、ボルト孔７５、雌ねじ７５１の中心軸線７６に対して直交する平面７７に対して、座面７２１Ａが平行（換言すれば、座面７２１Ａが中心軸線７６に対して直交）になるように形成している。従って、所定の締付けトルクでボルト８１を締め付けた時に、フランジ部７２Ａの座面７２１Ａが、中心軸線７６に直交する平面７７に対して傾斜することに起因して生じるボルト８１の曲げ応力を低減することができる。
【００４８】
図２に示すように、段付きボルト孔７４は、開口部側の大径孔部７４１と反開口部側の小径孔部７４２で構成されている。フランジ部７２Ｂのボルト孔７５の内径寸法は、小径孔部７４２の内径寸法と同一寸法に形成されている。また、図４に示すように、ボルト８１のボルト軸部８１１には、ボルト軸部８１１先端の雄ねじ８１１Ａよりも大径で、上記小径孔部７４２に締まりばめ嵌合する大径軸部８１１Ｂが形成されている。
【００４９】
図４、図５に示すように、座面７２１Ａから小径孔部７４２の開口部側端面までの長さＬ４よりも、六角形のボルト頭部８１２の下面８１２Ａから大径軸部８１１Ｂの反開口部側端面までの長さＬ３のほうが大きく形成されている。従って、図５に示すように、所定の締付けトルクでボルト８１を締め付けた時に、ボルト８１の大径軸部８１１Ｂは、小径孔部７４２に長さＬ５だけ締まりばめ嵌合する。
【００５０】
図２に示すように、段付きボルト孔７４の小径孔部７４２の開口部側端面には面取り部７４３が形成されている。また、図４に示すように、ボルト８１の大径軸部８１１Ｂの反開口部側端面には面取り部８１１Ｃが形成されている。従って、ボルト８１を締め付けて、ボルト８１の大径軸部８１１Ｂを小径孔部７４２に締まりばめ嵌合する時に、大径軸部８１１Ｂが小径孔部７４２に円滑に嵌入し、大径軸部８１１Ｂと小径孔部７４２のカジリを防止することができる。
【００５１】
従って、図５に示すように、所定の締付けトルクでボルト８１を締め付けた時に、小径孔部７４２、ボルト孔７５の内周面に対してボルト軸部８１１の外周面を非接触とする空隙部７４４、７５２の軸方向の長さが、図９に示した従来の自在継手の空隙部５４３Ａ、５４３Ｂの軸方向の長さよりも短くなる。すなわち、所定の締付けトルクでボルト８１を締め付けた時に、ボルト８１とフランジ部７２Ａ、７２Ｂとの接触位置の間の長さＬ２は、図９に示した従来の自在継手の接触位置の間の長さＬ１から、ボルト頭部８１２の下面８１２Ａから大径軸部８１１Ｂの反開口部側端面までの長さＬ３を差し引いた長さに短縮される。
【００５２】
その結果、車両の運転中にテアリングホイール１１を操作し、軸６及びヨーク７に回転トルクが加わると、ボルト８１とフランジ部７２Ａ、７２Ｂとの接触位置の間の長さＬ２に比例した曲げ応力がボルト８１には作用するが、長さＬ２は大径軸部８１１Ｂの長さＬ３を差し引いた長さに短縮される。従って、ボルト８１に作用する曲げ応力が減少し、ボルト８１の耐久性能を向上させることが可能となる。
【００５３】
次にボルト８１の変形例について説明する。図４（２）はボルトの変形例を示す正面図である。変形例のボルト８２は、大径軸部をローレット加工により形成した例である。図４（２）に示すように、変形例のボルト８２は、上記したボルト８１と同一形状のボルト頭部８２２、ボルト軸部８２１、ボルト軸部８２１先端の雄ねじ８２１Ａを有している。ボルト８２のボルト軸部８２１には、ボルト軸部８２１先端の雄ねじ８２１Ａよりも大径で、上記結合筒部７１の小径孔部７４２に締まりばめ嵌合する大径軸部８２１Ｂが形成されている。変形例のボルト８２の大径軸部８２１Ｂは、ローレット加工により形成されている。
【００５４】
図４（２）に示すように、変形例のボルト８２のボルト頭部８２２の下面８２２Ａから大径軸部８２１Ｂの反開口部側端面までの長さＬ３は、図４（１）のボルト頭部８１２の下面８１２Ａから大径軸部８１１Ｂの反開口部側端面までの長さＬ３と同一長さに形成されている。従って、所定の締付けトルクでボルト８２を締め付けた時に、ボルト８２の大径軸部８２１Ｂは、結合筒部７１の小径孔部７４２に長さＬ５だけ締まりばめ嵌合する。また、ボルト８２の大径軸部８２１Ｂの反開口部側には面取り部８２１Ｃが形成されている。従って、ボルト８２を締め付けて、ボルト８２の大径軸部８２１Ｂを小径孔部７４２に締まりばめ嵌合する時に、大径軸部８２１Ｂが小径孔部７４２に円滑に嵌入し、大径軸部８２１Ｂと小径孔部７４２のカジリを防止することができる。
【００５５】
すなわち、所定の締付けトルクで変形例のボルト８２を締め付けた時にも、ボルト８１と同様に、ボルト８２とフランジ部７２Ａ、７２Ｂとの接触位置の間の長さＬ２に比例した曲げ応力がボルト８２には作用するが、長さＬ２は大径軸部８２１Ｂの長さＬ３を差し引いた長さに短縮される。従って、ボルト８２に作用する曲げ応力が減少し、ボルト８２の耐久性能を向上させることが可能となる。
【実施例２】
【００５６】
次に本発明の実施例２について説明する。図６は本発明の実施例２の自在継手にボルトを締め付ける前の状態を示し、実施例１の図２（２）相当図である。以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。
【００５７】
実施例２は、実施例１に対して、段付きボルト孔７４の中心軸線７６の傾斜及び座面７２１Ａの傾斜が変更されているだけである。
【００５８】
すなわち、図６に示すように、実施例２のヨーク７は、実施例１と同様に、大径孔部７４１と小径孔部７４２で構成される段付きボルト孔７４、段付きボルト孔７４と同心状に形成されたボルト孔７５、雌ねじ７５１を有している。フランジ部７２Ａには、段付きボルト孔７４の開口部側（図６の左側）に座面７２１Ａが形成されている。
【００５９】
図６に示すように、ボルトを締め付ける前の状態では、座面７２１Ａに直交する平面７８に対して、段付きボルト孔７４、ボルト孔７５、雌ねじ７５１の中心軸線７６が角度αだけ傾斜（座面７２１Ａはスリット７３と平行）するように形成されている。この傾斜角度αは、ボルトの雄ねじを雌ねじ７５１にねじ込み、所定の締付けトルクでボルトを締め付けた時に、座面７２１Ａが中心軸線７６に対して直交するように形成している。
【００６０】
従って、所定の締付けトルクでボルトを締め付けた時に、フランジ部７２Ａの座面７２１Ａに直交する平面７８に対して、段付きボルト孔７４、ボルト孔７５、雌ねじ７５１の中心軸線７６が傾斜することに起因して生じるボルトの曲げ応力を低減することができる。
【００６１】
上記実施例では、略円筒状の結合筒部７１が形成されたヨークに本発明を適用した例について説明したが、略コの字断面の結合筒部を有するヨークに本発明を適用してもよい。また、上記実施例では、フランジ部７２Ａ、７２Ｂの一方に雌ねじを形成し、ボルト軸部８１１の雄ねじ８１１Ａをこの雌ねじにねじ込んで、フランジ部７２Ａ、７２Ｂを締め付けるねじ込みボルト方式に本発明を適用した例について説明した。他の例として、ヨークのフランジ部７２Ａ、７２Ｂの両方にボルト孔（バカ孔）を形成し、ボルトとナットでフランジ部７２Ａ、７２Ｂを挟んで締め付ける通しボルト方式に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１１  ステアリングホイール
１２  ステアリングシャフト
１２Ａ  雌ステアリングシャフト
１２Ｂ  雄ステアリングシャフト
１３  ステアリングコラム
１３Ａ  アウターコラム
１３Ｂ  インナーコラム
１４  支持ブラケット
１５  中間シャフト
１５Ａ  雄中間シャフト
１５Ｂ  雌中間シャフト
１８  車体
２０  アシスト装置
２１  ギヤハウジング
２３  出力軸
２６  電動モータ
２６１  ケース
３０  ステアリングギヤ
３１  タイロッド
４１  自在継手（上側自在継手）
４２  自在継手（下側自在継手）
５１  ヨーク
５２  スリット（切り割り）
５３  結合筒部
５３１  雌セレーション
５４Ａ  フランジ部
５４１Ａ  ボルト孔
５４２Ａ  座面
５４３Ａ  空隙部
５４Ｂ  フランジ部
５４１Ｂ  ボルト孔
５４２Ｂ  雌ねじ
５４３Ｂ  空隙部
５５  ボルト
５５１  ボルト軸部
５５１Ａ  雄ねじ
５５２  ボルト頭部
５５２Ａ  下面
５６  中心軸線
５７  直交する平面
６  軸（ピニオン軸）
６１  雄セレーション
７  ヨーク
７１  結合筒部
７１１  雌セレーション
７２Ａ  フランジ部
７２１Ａ  座面
７２Ｂ  フランジ部
７３  スリット（切り割り）
７４  段付きボルト孔
７４１  大径孔部
７４２  小径孔部
７４３  面取り部
７４４  空隙部
７５  ボルト孔
７５１  雌ねじ
７５２  空隙部
７６  中心軸線
７７  直交する平面
７８  直交する平面
８１  ボルト
８１１  ボルト軸部
８１１Ａ  雄ねじ
８１１Ｂ  大径軸部
８１１Ｃ  面取り部
８１２  ボルト頭部
８１２Ａ  下面
８２  ボルト
８２１  ボルト軸部
８２１Ａ  雄ねじ
８２１Ｂ  大径軸部
８２１Ｃ  面取り部
８２２  ボルト頭部
８２２Ａ  下面
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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