(57)【要約】【課題】  自在継手を構成するヨーク３の抑え面１０、１０と、シャフト７の外側平面１４、１４との接触状態を改善し、このシャフト７が上記ヨーク３に対し軸方向に変位するのを防止する為の力を大きくする。【解決手段】  上記外側平面１４、１４の端縁部に段部１６、１６を形成し、この外側平面１４、１４と抑え面１０、１０との当接面の端縁を、抑えボルトを挿通する孔１２、１３から遠ざける。この結果、この端縁と上記抑え面１０、１０との当接部に大きな面圧が作用して、上記力が大きくなる。【選択図】  図１
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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、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互いに離隔して配置され、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て、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いて、上記１対ずつの外側平面と抑え面とが当接する面の中心を、上記シャフトの中心よりも上記通孔若しくはねじ孔と反対側にずらせる事により、上記当接する面の両端縁のうち上記通孔若しくはねじ孔側の端縁とこれら通孔若しくはねじ孔との距離を大きくした事を特徴とするシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
【請求項２】
使用時に回転するシャフトと、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互いに離隔して配置され、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て、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いて、上記シャフトとヨークとをシャフトの軸方向に亙って互いに変位させる方向の力を付与した場合に互いに擦れ合う面のうちの少なくとも１個の面に、上記シャフトの軸方向に亙る凹凸部を形成し、この凹凸部を形成した面と相手面との係合により、上記シャフトとヨークとがシャフトの軸方向に変位するのを防止した事を特徴とするシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
【請求項３】
使用時に回転するシャフトと、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互いに離隔して配置され、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て、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いて、上記シャフトとヨークとの互いに当接する面同士の間に、摩擦係数の大きい材料により造られた薄膜を介在させた事を特徴とするシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
【請求項４】
使用時に回転するシャフトと、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互いに離隔して配置され、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て、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いて、上記抑えボルトを緊締する以前に於ける上記１対の抑え板部と外側平面との関係を、この抑えボルトの緊締力の影響を強く受ける程度に応じて互いに非平行とし、上記抑えボルトの緊締に伴ってこれら各抑え板部の抑え面と外側平面とを均一に当接させる事を特徴とするシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るシャフトと自在継手のヨークとの結合部は、例えば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。
【背景技術】
【０００２】
自動車の前輪に舵角を付与する為のステアリング装置では、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、図１６に示す様な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。この自在継手１は、１対のヨーク２、３同士を十字軸４を介して結合したものである。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を含んで構成される。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。尚、ねじ孔１２は、上記抑え板部９ａに直接形成する場合もある。又、ナット１１をヨーク３に嵌合固定しない構造のものもある。
【０００６】
一方、上述の様に構成されるヨーク３に、その先端部を結合されるシャフト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の端部を動かす事で、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１７〜１８参照）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の端部片縁部には切り欠き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】
上述の様に構成される従来構造の場合には、シャフト７とヨーク３とが軸方向にずれる事を防止する為の力は、シャフト７側の外側平面１４、１４とヨーク３側の抑え面１０、１０との間に作用する摩擦力のみで得ている。切り欠き１５と抑えボルトとの係合は、シャフト７がヨーク３の基端部から抜け出る事を防止するが、これらシャフト７とヨーク３とが軸方向に亙って細かく変位する事は防止できない。ステアリング装置部分で発生するがたつきをなくし、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与えない様にする為には、上記シャフト７とヨーク３とが軸方向に亙って細かく変位する事を有効に防止する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、シャフトとヨークとが軸方向に亙って細かく変位する事を有効に防止でき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】
【００１１】
本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部は何れも、前述した従来のシャフトと自在継手の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、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互いに離隔して配置され、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て、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えている。
【００１２】
特に、本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部のうち、請求項１に記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いては、上記１対ずつの外側平面と抑え面とが当接する面の中心を、上記シャフトの中心よりも上記通孔若しくはねじ孔と反対側にずらせる事により、上記当接する面の両端縁のうち上記通孔若しくはねじ孔側の端縁とこれら通孔若しくはねじ孔との距離を大きくしている。
【００１３】
又、請求項２に記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いては、上記シャフトとヨークとをシャフトの軸方向に亙って互いに変位させる方向の力を付与した場合に互いに擦れ合う面のうちの少なくとも１個の面に、上記シャフトの軸方向に亙る凹凸部を形成し、この凹凸部を形成した面と相手面との係合により、上記シャフトとヨークとがシャフトの軸方向に変位するのを防止している。
【００１４】
又、請求項３に記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いては、上記シャフトとヨークとの互いに当接する面同士の間に、摩擦係数の大きい材料により造られた薄膜を介在させている。
【００１５】
更に、請求項４に記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いては、上記抑えボルトを緊締する以前に於ける上記１対の抑え板部と外側平面との関係を、この抑えボルトの緊締力の影響を強く受ける程度に応じて互いに非平行とし、上記抑えボルトの緊締に伴ってこれら各抑え板部の抑え面と外側平面とを均一に当接させる。
【発明の効果】
【００１６】
上述の様に構成される本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部によれば、シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力を大きくして、これらシャフトとヨークとが軸方向に亙って細かく変位する事を防止できる。
【００１７】
先ず、請求項１に記載した構造の場合には、１対ずつの外側平面と抑え面とが当接する面の両端縁のうち上記ねじ孔及び通孔側の端縁とこれらねじ孔及び通孔との距離を大きくした事に伴ない、抑えボルトの緊締に伴って上記端縁と抑え面との当接部の面圧が高くなる。この結果、この当接部に大きな摩擦力が作用して、上記シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【００１８】
又、請求項２に記載した構造の場合には、シャフトの軸方向に亙る凹凸部を形成した面と相手面との係合により、シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【００１９】
又、請求項３に記載した構造の場合には、シャフトとヨークとの互いに当接する面同士の間に介在した、摩擦係数の大きい材料により造られた薄膜の存在により、外側平面と抑え面との間に大きな摩擦力が作用して、上記シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【００２０】
更に、請求項４に記載した構造の場合には、抑えボルトの緊締に伴って各抑え板部の抑え面と１対の外側平面とが均一に当接する様になって、外側平面と抑え面との間に大きな摩擦力が作用し、上記シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【００２１】
本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部は、以上に述べた通り構成され作用するので、シャフトとヨークとが軸方向に亙って細かく変位する事を有効に防止して、ステアリング装置部分で発生するがたつきをなくし、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える事を防止できる。
【実施例１】
【００２２】
図１〜３は、請求項１に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本発明の特徴は、ヨーク３とシャフト７との間に軸方向に亙る大きな力が加わった場合にも、これら両部材３、７同士が軸方向にずれる事を防止する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示及び説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２３】
シャフト７に形成された互いに平行な１対の外側平面１４、１４の両端縁部のうち、ヨーク３の抑え板部９ａ、９ｂに形成したねじ孔１２及び通孔１３に近い側の端縁（図１〜２の上端縁）部分には段部１６、１６を、上記各外側平面１４、１４から凹入する状態で形成している。従って、上記各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０のうち、上記１対の段部１６、１６と対向する部分は、上記通孔１３を挿通し、上記ねじ孔１２に螺合した抑えボルトの緊締に拘らず、相手面である外側平面１４、１４に当接する事はない。この結果、上記１対ずつの外側平面１４、１４と抑え面１０、１０とが互いに当接する当接面の両端縁のうち、上記ねじ孔１２及び通孔１３側の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３の中心線との距離Ｌが、上記段部１６、１６の幅寸法Ｗ16（図１参照）分だけ大きくなる。
【００２４】
上述の様に構成される本実施例のシャフトと自在継手のヨークとの結合部の場合には、上記１対ずつの外側平面１４、１４と抑え面１０、１０とが当接する当接面の両端縁のうち、上記ねじ孔１２及び通孔１３側の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３との距離を大きくした事に伴ない、抑えボルトの緊締に伴って上記端縁と抑え面１０、１０との当接部の面圧が高くなる。この結果、この当接部に大きな摩擦力が作用して、上記シャフト７とヨーク３との軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【００２５】
尚、上述の様に、上記当接面の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３の中心線との距離Ｌを大きくする為の段部１６、１６の幅寸法Ｗ16は、ヨーク３及びシャフト７の大きさにより設計的に定める。例えば、一般的にステアリング装置用の自在継手に組み込む構造の場合には、上記距離Ｌを５．５〜８．５mm程度、より好ましくは６．５〜７．５mm程度とする様に、上記幅寸法Ｗ16を規制する。ちなみに、従来構造の場合には、上記距離Ｌは４．５mmである。尚、上記距離Ｌの適正値を求めた条件は、次の通りである。
ヨーク３の材質  ：  熱間圧延軟鋼板
抑え板部９ａ、９ｂ部分の板厚  ：  ５．７〜６．０mm
抑え面１０、１０及び外側平面１４、１４同士の間隔Ｄ10  ：  １３mm
外側平面１４、１４を形成する以前のシャフト７の素材の半径Ｒ7 ：  ８．７５mm
抑えボルトのねじ部の直径  ：  ８mm  
抑えボルトの締め付けトルク  ：  ２．４kgf・m 
【００２６】
上述の条件で複数の試料を作成し、ヨーク３を固定した状態でシャフト７に軸方向の力を加え、上記ヨーク３によりシャフト７を軸方向に保持する力（軸保持力）を測定した。この結果を、図３に示す。この図３に示した黒点は、各試料毎に、上記距離Ｌと軸保持力との関係を示している。この図３から明らかな通り、上記距離Ｌを７mm程度にすべく、上記幅寸法Ｗ16を規制（２．５mm程度に）すれば、上記ヨーク３によりシャフト７を軸方向に保持する力が最も大きくなる。又、上記距離Ｌを５．５〜８．５mm程度、より好ましくは６．５〜７．５mm程度とする様に、上記幅寸法Ｗ16を規制すれば、従来構造に比べて軸保持力の向上を図れる。
【実施例２】
【００２７】
図４は、請求項１に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、シャフト７に形成した１対の外側平面１４、１４の片端縁部に傾斜面１７、１７を形成する事により、上記１対ずつの外側平面１４、１４とヨーク３の抑え面１０、１０とが互いに当接する当接面の両端縁のうち、ねじ孔１２及び通孔１３（図１参照）側の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３との距離を大きくしている。その他の構成及び作用は、上述した実施例１の場合と同様である。
【実施例３】
【００２８】
図５は、請求項１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、ヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂの中間部に段差部１８、１８を形成し、これら各抑え板部９ａ、９ｂの内側面同士の間隔を、これら各段差部１８、１８よりも先端寄り（図５の上寄り）部分で大きくしている。従って本実施例の場合には、上記各抑え板部９ａ、９ｂの内側面のうち、上記各段差部１８、１８よりも基端寄り（図５の下寄り）部分が、シャフト７に形成した外側平面１４、１４を抑え付ける為の抑え面１０、１０として機能する。この様な本実施例の場合も、上記各段差部１８、１８を形成する位置を規制する事により、上記１対ずつの外側平面１４、１４とヨーク３の抑え面１０、１０とが互いに当接する当接面の両端縁のうち、ねじ孔１２及び通孔１３（図１参照）側の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３との距離を大きくして、軸保持力の向上を図れる。その他の構成及び作用は、前述した実施例１の場合と同様である。
【実施例４】
【００２９】
次に、図６は、請求項２に対応する、本発明の実施例４を示している。図６は、ヨーク３を構成する一方の抑え板部９ｂに形成した通孔１３から他方の抑え板部９ａに形成した別の通孔（図１のねじ孔１２に代えて設けられる）に向けて挿通する、抑えボルト１９を示している。この抑えボルト１９は、カムボルトと称されるもので、先端部（図６の右端部）には雄ねじ部２０を、中間部にはカム柱部２１を、それぞれ形成している。このカム柱部２１の断面形状は楕円形であり、上記通孔１３及び別の通孔の内側に回転自在に挿通される。又、上記雄ねじ部２０の先端部は、上記別の通孔から他方の抑え部９ａの外側に突出し、図示しないナットと螺合する。尚、このナットとしては、上記雄ねじ部２０との摩擦を大きくした、かしめナット等を使用する。ヨーク３とシャフト７（図１参照）とを結合すべく、上記ナットを緊締すると、上記抑えボルト１９が上記各通孔１３の内側で回転し、長径側の外周面が、シャフト７に形成した切り欠き１５の底面部分（図１参照）に押し付けられる。
【００３０】
本実施例の場合には、この様にナットの緊締に伴って上記切り欠き１５の底面部分に押し付けられる、カム柱部２１の外周面のうちの長径側部分に、ローレット加工による凹凸部２３、２３を形成している。上記ナットの緊締に伴って上記抑えボルト１９が回転し、上記長径部分が上記切り欠き１５の底面部分に押し付けられると、上記凹凸部２３、２３のうちの何れかの凹凸部２３が、上記底面部分と係合する。この凹凸部２３は、上記シャフト７の軸方向に亙って凹凸を繰り返す形状である為、上記シャフト７とヨーク３との軸方向に亙る保持力は、機械的な噛み合いに基づく制止力により、十分に大きくなる。
【実施例５】
【００３１】
図７は、請求項２に対応する、本発明の実施例５を示している。本実施例の場合には、シャフト７の先端部外周面で切り欠き１５と反対側部分に、このシャフト７の軸方向に亙る凹凸部である、洗濯板状の凹凸部２４を形成している。上記シャフト７とヨーク３（図１参照）とを結合すべく、抑えボルトを緊締した場合には、上記凹凸部２４とヨーク３の内面とが機械的に係合して、軸方向に亙る保持力を十分に大きくする。
【実施例６】
【００３２】
図８は、請求項２に対応する、本発明の実施例６を示している。本実施例の場合には、ヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂを連結する連結部２５の内面に、このヨーク３に結合されるシャフト７（図１参照）の軸方向に亙る凹凸である、洗濯板状の凹凸部２４ａを形成している。上記シャフト７とヨーク３とを結合すべく、抑えボルトを緊締した場合には、上記凹凸部２４ａとシャフト７の外周面とが機械的に係合して、軸方向に亙る保持力を十分に大きくする。
【実施例７】
【００３３】
図９は、請求項２に対応する、本発明の実施例７を示している。本実施例の場合には、シャフト７の先端部に形成した１対の外側平面１４、１４のうち、少なくとも一方（好ましくは両方）の外側平面の一部で、ヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂに形成したねじ孔１２又は通孔１３（図１参照）に対向する部分に、このシャフト７の軸方向に亙る凹凸部である、洗濯板状の凹凸部２４ｂを形成している。上記シャフト７とヨーク３とを結合すべく、抑えボルトを緊締した場合には、上記凹凸部２４ｂと上記抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０（図１参照）とが機械的に係合して、軸方向に亙る保持力を十分に大きくする。
【００３４】
尚、図７〜９に示した実施例５〜７の場合には、シャフト７又はヨーク３の一部に洗濯板状の凹凸部２４、２４ａ、２４ｂを形成しているが、この様な凹凸部２４、２４ａ、２４ｂは、好ましくはシャフト７の側に形成する。この理由は、ヨーク３を構成する材料に比べてシャフト７を構成する材料が硬く、従って、シャフト７の側に凹凸部を形成した場合の方が、ヨーク３の側に凹凸部を形成した場合に比べて、相手面への係合が十分に行なわれる為である。又、凹凸部は、凹部を他の部分よりも凹ませる状態に形成するのではなく、凸部が他の部分よりも突出する状態に形成するのが好ましい。
【実施例８】
【００３５】
図１０は、請求項３に対応する、本発明の実施例８を示している。本実施例の場合には、シャフト７の先端部で、このシャフト７とヨーク３（図１参照）とを結合した場合に、このヨーク３の内面と当接する部分に、摩擦係数の大きい材料により造られた薄膜である、ゴム層２６を設けている。このゴム層２６の厚さ寸法は、シャフト７とヨーク３とを結合した場合に当接面同士の摩擦力を十分に大きくできるだけの厚さを有し、且つ面方向へのずれを発生させる程大きな厚さを持たない程度に規制する。この為には、上記シャフト７の先端部に、厚さが０．０５〜０．２mm程度のゴム層を、焼き付けにより形成する事が好ましい。
【００３６】
上述の様に構成される本実施例の場合には、上記シャフト７とヨーク３との互いに当接する面同士の間に介在したゴム層２６の存在により、上記シャフト７の外側平面１４、１４と上記ヨーク３の抑え面１０、１０（図１参照）との間に大きな摩擦力が作用する。この結果、上記シャフト７とヨーク３との軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【００３７】
図１１は、シャフト７の先端部外周面にゴム層２６を形成する事による効果を確認する為、本発明者が行なった実験の結果を示している。実験の条件、並びに黒点の意味は、前記図３にその結果を表した実験の場合と同様である。この図１１から明らかな通り、シャフト７の先端部外周面にゴム層２６を形成する事により、このシャフト７とヨーク３との軸方向に亙る保持力を、十分に大きくできる。
【実施例９】
【００３８】
図１２〜１３は、請求項４に対応する、本発明の実施例９を示している。本実施例の場合には、ヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂを、抑えボルトを緊締する以前に於いては互いに非平行にしている。即ち、図１２に示す様にヨーク３と十字軸４とを組み合わせた状態で、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂ同士の間隔を抑えボルトにより縮めると、この抑えボルトの緊締力の影響は、この抑えボルトを挿通した通孔１３及びねじ孔１２の近傍部分で強くなり、上記十字軸４に近い側では弱くなる。この為、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂを、抑えボルトの緊締以前から平行にしていると、これら各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０とシャフト７の外側平面１４、１４（図１参照）との当接圧が不均一になる。特に、長期間に亙る使用に伴って、上記各抑え板部９ａ、９ｂがへたると、当接圧が不均一となる程度が大きくなり、シャフト７とヨーク３との軸方向に亙る保持力が弱くなる。
【００３９】
そこで、本実施例の場合には、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂを、上記抑えボルトによる緊締力の影響を強く受ける部分程間隔が広くなる方向に、互いに非平行としている。そして、上記抑えボルトの緊締に伴ってこれら各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０同士が平行になり、これら各抑え面１０、１０と上記シャフト７に形成した１対の外側平面１４、１４とを均一に当接させる様にしている。又、長期間に亙る使用により、上記各抑え板部９ａ、９ｂがへたった場合でも、当接圧が不均一となる程度を少なくし、シャフト７とヨーク３との軸方向に亙る保持力を確保する様にしている。
【００４０】
本実施例の場合、より具体的には、上記１対の抑え面１０、１０同士の間隔を、上記通孔１３及びねじ孔１２側で広く、上記十字軸４側で狭くしている。尚、上記通孔１３及びねじ孔１２側端部に於ける抑え面１０、１０同士の間隔Ｄ1 （図１２参照）と、これら両孔１３、１２の中心線から１０mmだけ上記十字軸４側に寄った部分の間隔Ｄ2 （図１２参照）との差（Ｄ1 −Ｄ2 ）は、各部の剛性に応じて設計的に定めるが、下記の条件で０．０８〜０．２３mm程度にすれば、上記各抑え面１０、１０と外側平面１４、１４との接触状態を均一にして、軸保持力を十分に大きくできる。
【００４１】
ヨーク３の材質  ：  熱間圧延軟鋼板
抑え板部９ａ、９ｂ部分の板厚  ：  ５．７〜６．０mm
抑え面１０、１０の間隔Ｄ10  ：  約１３mm
外側平面１４、１４を形成する以前のシャフト７の素材の半径  ：  ８．７５mm
抑えボルトの締め付けトルク  ：  ２．４kgf・m 
上記両孔１２、１３の中心線と十字軸４の中心との距離Ｌ0   ：  ４４mm
ヨーク３の基端縁と十字軸４の中心点との距離Ｌ1   ：  ５６mm
【実施例１０】
【００４２】
次に、図１４は、請求項４に対応する、本発明の実施例１０を示している。本実施例の場合にも、上述した実施例９の場合と同様に、ヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂを、抑えボルトを緊締する以前に於いては互いに非平行にしている。即ち、図１４に示す様に断面コ字形のヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂ同士の間隔を抑えボルトにより縮めると、この抑えボルトの緊締力の影響は、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂの先端側で強くなり、基端側で弱くなる。この為、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂを、抑えボルトの緊締以前から平行にしていると、これら各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０とシャフト７の外側平面１４、１４との当接圧が不均一になる。
【００４３】
そこで、本実施例の場合も、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂを、上記抑えボルトによる緊締力の影響を強く受ける部分程間隔が広くなる方向に、互いに非平行としている。そして、上記抑えボルトの緊締に伴ってこれら各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０同士が平行になり、これら各抑え面１０、１０と上記シャフト７に形成した１対の外側平面１４、１４とを均一に当接させる様にしている。
【００４４】
本実施例の場合に、より具体的には、上記１対の抑え面１０、１０同士の間隔を、上記ヨーク３の開口側で広く、連結部２５側で狭くしている。尚、上記シャフト７をヨーク３に挿入すると共に、これら両部材７、３の断面の中心線を互いに一致させた状態では、上記抑え面１０、１０と外側平面１４、１４との間にくさび状の隙間２７、２７が形成される。この隙間２７、２７の傾斜角度θは、各部の剛性に応じて設計的に定めるが、上述した実施例９の場合と同様の条件で１〜２°程度にすれば、上記各抑え面１０、１０と外側平面１４、１４との接触状態を均一にして、軸保持力を十分に大きくできる。
【実施例１１】
【００４５】
次に、図１５は、請求項４に対応する、本発明の実施例１１を示している。上述した実施例１０の場合が、ヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂの形状（図１４参照）を工夫する事により、各抑え面１０、１０と外側平面１４、１４との接触状態（図１４参照）を均一にしていたのに対して、本実施例の場合には、シャフト７の外周面に形成した外側平面１４の形状を、抑えボルトの緊締に伴う上記抑え板部９ａ、９ｂのたわみ状態に応じて変える事により、上記各抑え面１０、１０と外側平面１４、１４との接触状態を均一にして、軸保持力を十分に大きくする様にしている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１を示す部分断面図。
【図２】実施例１に使用するシャフトの端部斜視図。
【図３】実施例１の構造の効果を確認する為に行なった実験の結果を示すグラフ。
【図４】本発明の実施例２を示す、シャフトの端部斜視図。
【図５】同実施例３を示す部分断面図。
【図６】同実施例４を示す、抑えボルトの側面図及び平面図。
【図７】同実施例５を示す、シャフトの部分斜視図。
【図８】同実施例６を示す、ヨークの部分斜視図。
【図９】同実施例７を示す、シャフトの端部斜視図。
【図１０】同実施例８を示す、シャフトの端部斜視図。
【図１１】実施例８の構造の効果を確認する為に行なった実験の結果を示すグラフ。
【図１２】本発明の実施例９を示す、自在継手の部分側面図。
【図１３】本発明の対象となるヨークを図１２の右方から見た図。
【図１４】本発明の実施例１０を示す部分断面図。
【図１５】同実施例１１を示す、シャフトの半部断面図。
【図１６】本発明の対象となる構造で、シャフトの端部とヨークの基端部とを結合する状態を示す側面図。
【図１７】図１６のＡ−Ａ断面図。
【図１８】同Ｂ−Ｂ断面図。
【符号の説明】
【００４７】
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  切り欠き
１６  段部
１７  傾斜面
１８  段差部
１９  抑えボルト
２０  雄ねじ部
２１  カム柱部
２３、２４、２４ａ、２４ｂ  凹凸部
２５  連結部
２６  ゴム層
２７  隙間
【図１】
2004257565.tif 000003
【図２】
2004257565.tif 000004
【図３】
2004257565.tif 000005
【図４】
2004257565.tif 000006
【図５】
2004257565.tif 000007
【図６】
2004257565.tif 000008
【図７】
2004257565.tif 000009
【図８】
2004257565.tif 000010
【図９】
2004257565.tif 000011
【図１０】
2004257565.tif 000012
【図１１】
2004257565.tif 000013
【図１２】
2004257565.tif 000014
【図１３】
2004257565.tif 000015
【図１４】
2004257565.tif 000016
【図１５】
2004257565.tif 000017
【図１６】
2004257565.tif 000018
【図１７】
2004257565.tif 000019
【図１８】
2004257565.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月28日(2004.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時に回転するシャフトと、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互いに離隔して配置され、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て、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いて、上記ヨークは熱間圧延軟鋼板製であり、上記１対ずつの外側平面と抑え面とが当接する面の中心を、上記シャフトの中心よりも上記通孔若しくはねじ孔と反対側にずらせる事により、上記当接する面の両端縁のうち上記通孔若しくはねじ孔側の端縁とこれら通孔若しくはねじ孔との距離を大きくした事を特徴とするシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
【請求項２】
使用時に回転するシャフトと、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互いに離隔して配置され、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て、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いて、上記抑えボルトを緊締する以前に於ける上記１対の抑え板部の抑え面同士の間隔を、この抑えボルトの緊締力の影響を強く受ける側方の開口側で広く、上記各抑え板部同士を連結する連結部の側で狭くし、上記抑えボルトの緊締に伴って上記各抑え板部の抑え面同士の間隔を縮めた状態で、これら各抑え面と上記各外側平面とを均一に当接させる事を特徴とするシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るシャフトと自在継手のヨークとの結合部は、例えば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。
【背景技術】
【０００２】
自動車の前輪に舵角を付与する為のステアリング装置では、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、図９に示す様な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。この自在継手１は、１対のヨーク２、３同士を十字軸４を介して結合したものである。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９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９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９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１０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を含んで構成される。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１０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。尚、ねじ孔１２は、上記抑え板部９ａに直接形成する場合もある。又、ナット１１をヨーク３に嵌合固定しない構造のものもある。
【０００６】
一方、上述の様に構成されるヨーク３に、その先端部を結合されるシャフト７は、少なくとも先端部の断面形状を、図１１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９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９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の端部を動かす事で、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１０〜１１参照）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の端部片縁部には切り欠き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】
上述の様に構成される従来構造の場合には、シャフト７とヨーク３とが軸方向にずれる事を防止する為の力は、シャフト７側の外側平面１４、１４とヨーク３側の抑え面１０、１０との間に作用する摩擦力のみで得ている。切り欠き１５と抑えボルトとの係合は、シャフト７がヨーク３の基端部から抜け出る事を防止するが、これらシャフト７とヨーク３とが軸方向に亙って細かく変位する事は防止できない。ステアリング装置部分で発生するがたつきをなくし、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与えない様にする為には、上記シャフト７とヨーク３とが軸方向に亙って細かく変位する事を有効に防止する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、シャフトとヨークとが軸方向に亙って細かく変位する事を有効に防止でき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】
【００１１】
本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部は何れも、前述した従来のシャフトと自在継手の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、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成するヨークと、互いに離隔して配置され、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て、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部に形成された、互いに同心の通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えている。
【００１２】
特に、本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部のうち、請求項１に記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いては、上記ヨークは熱間圧延軟鋼板製であり、上記１対ずつの外側平面と抑え面とが当接する面の中心を、上記シャフトの中心よりも上記通孔若しくはねじ孔と反対側にずらせる事により、上記当接する面の両端縁のうち上記通孔若しくはねじ孔側の端縁とこれら通孔若しくはねじ孔との距離を大きくしている。  
【００１３】
又、請求項２に記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いては、上記抑えボルトを緊締する以前に於ける上記１対の抑え板部の抑え面同士の間隔を、この抑えボルトの緊締力の影響を強く受ける側方の開口側で広く、上記各抑え板部同士を連結する連結部の側で狭くし、上記抑えボルトの緊締に伴って上記各抑え板部の抑え面同士の間隔を縮めた状態で、これら各抑え面と上記各外側平面とを均一に当接させている。
【００１４】
【００１５】
【発明の効果】
【００１６】
上述の様に構成される本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部によれば、シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力を大きくして、これらシャフトとヨークとが軸方向に亙って細かく変位する事を防止できる。
【００１７】
先ず、請求項１に記載した構造の場合には、１対ずつの外側平面と抑え面とが当接する面の両端縁のうち上記ねじ孔及び通孔側の端縁とこれらねじ孔及び通孔との距離を大きくした事に伴ない、抑えボルトの緊締に伴って上記端縁と抑え面との当接部の面圧が高くなる。この結果、この当接部に大きな摩擦力が作用して、上記シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
又、請求項２に記載した構造の場合には、抑えボルトの緊締に伴って各抑え板部の抑え面と１対の外側平面とが均一に当接する様になって、外側平面と抑え面との間に大きな摩擦力が作用し、上記シャフトとヨークとの軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【００２１】
この為、シャフトとヨークとが軸方向に亙って細かく変位する事を有効に防止して、ステアリング装置部分で発生するがたつきをなくし、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える事を防止できる。
【実施例１】
【００２２】
図１〜３は、請求項１に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本発明の特徴は、ヨーク３とシャフト７との間に軸方向に亙る大きな力が加わった場合にも、これら両部材３、７同士が軸方向にずれる事を防止する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示及び説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２３】
シャフト７に形成された互いに平行な１対の外側平面１４、１４の両端縁部のうち、熱間圧延軟鋼板製のヨーク３の抑え板部９ａ、９ｂに形成したねじ孔１２及び通孔１３に近い側の端縁（図１〜２の上端縁）部分には段部１６、１６を、上記各外側平面１４、１４から凹入する状態で形成している。従って、上記各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０のうち、上記１対の段部１６、１６と対向する部分は、上記通孔１３を挿通し、上記ねじ孔１２に螺合した抑えボルトの緊締に拘らず、相手面である外側平面１４、１４に当接する事はない。この結果、上記１対ずつの外側平面１４、１４と抑え面１０、１０とが互いに当接する当接面の両端縁のうち、上記ねじ孔１２及び通孔１３側の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３の中心線との距離Ｌが、上記段部１６、１６の幅寸法Ｗ16（図１参照）分だけ大きくなる。
【００２４】
上述の様に構成される本実施例のシャフトと自在継手のヨークとの結合部の場合には、上記１対ずつの外側平面１４、１４と抑え面１０、１０とが当接する当接面の両端縁のうち、上記ねじ孔１２及び通孔１３側の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３との距離を大きくした事に伴ない、抑えボルトの緊締に伴って上記端縁と抑え面１０、１０との当接部の面圧が高くなる。この結果、この当接部に大きな摩擦力が作用して、上記シャフト７とヨーク３との軸方向に亙る保持力が大きくなる。
【００２５】
尚、上述の様に、上記当接面の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３の中心線との距離Ｌを大きくする為の段部１６、１６の幅寸法Ｗ16は、ヨーク３及びシャフト７の大きさにより設計的に定める。例えば、一般的にステアリング装置用の自在継手に組み込む構造の場合には、上記距離Ｌを５．５〜８．５mm程度、より好ましくは６．５〜７．５mm程度とする様に、上記幅寸法Ｗ16を規制する。ちなみに、従来構造の場合には、上記距離Ｌは４．５mmである。尚、上記距離Ｌの適正値を求めた条件は、次の通りである。
ヨーク３の材質  ：  熱間圧延軟鋼板
抑え板部９ａ、９ｂ部分の板厚  ：  ５．７〜６．０mm
抑え面１０、１０及び外側平面１４、１４同士の間隔Ｄ10  ：  １３mm
外側平面１４、１４を形成する以前のシャフト７の素材の半径Ｒ7 ：  ８．７５mm
抑えボルトのねじ部の直径  ：  ８mm  
抑えボルトの締め付けトルク  ：  ２．４kgf・m 
【００２６】
上述の条件で複数の試料を作成し、ヨーク３を固定した状態でシャフト７に軸方向の力を加え、上記ヨーク３によりシャフト７を軸方向に保持する力（軸保持力）を測定した。この結果を、図３に示す。この図３に示した黒点は、各試料毎に、上記距離Ｌと軸保持力との関係を示している。この図３から明らかな通り、上記距離Ｌを７mm程度にすべく、上記幅寸法Ｗ16を規制（２．５mm程度に）すれば、上記ヨーク３によりシャフト７を軸方向に保持する力が最も大きくなる。又、上記距離Ｌを５．５〜８．５mm程度、より好ましくは６．５〜７．５mm程度とする様に、上記幅寸法Ｗ16を規制すれば、従来構造に比べて軸保持力の向上を図れる。
【実施例２】
【００２７】
図４は、請求項１に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、シャフト７に形成した１対の外側平面１４、１４の片端縁部に傾斜面１７、１７を形成する事により、上記１対ずつの外側平面１４、１４と、熱間圧延軟鋼板製のヨーク３の抑え面１０、１０とが互いに当接する当接面の両端縁のうち、ねじ孔１２及び通孔１３（図１参照）側の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３との距離を大きくしている。その他の構成及び作用は、上述した実施例１の場合と同様である。
【実施例３】
【００２８】
図５は、請求項１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、熱間圧延軟鋼板製のヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂの中間部に段差部１８、１８を形成し、これら各抑え板部９ａ、９ｂの内側面同士の間隔を、これら各段差部１８、１８よりも先端寄り（図５の上寄り）部分で大きくしている。従って本実施例の場合には、上記各抑え板部９ａ、９ｂの内側面のうち、上記各段差部１８、１８よりも基端寄り（図５の下寄り）部分が、シャフト７に形成した外側平面１４、１４を抑え付ける為の抑え面１０、１０として機能する。この様な本実施例の場合も、上記各段差部１８、１８を形成する位置を規制する事により、上記１対ずつの外側平面１４、１４とヨーク３の抑え面１０、１０とが互いに当接する当接面の両端縁のうち、ねじ孔１２及び通孔１３（図１参照）側の端縁とこれらねじ孔１２及び通孔１３との距離を大きくして、軸保持力の向上を図れる。その他の構成及び作用は、前述した実施例１の場合と同様である。
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【実施例４】
【００３８】
図６〜７は請求項２に係る発明に関する参考例を、図８は請求項２に対応する、本発明の実施例４を、それぞれ示している。先ず、図６〜７に示した参考例の場合には、ヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂを、抑えボルトを緊締する以前に於いては互いに非平行にしている。即ち、図６に示す様にヨーク３と十字軸４とを組み合わせた状態で、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂ同士の間隔を抑えボルトにより縮めると、この抑えボルトの緊締力の影響は、この抑えボルトを挿通した通孔１３及びねじ孔１２の近傍部分で強くなり、上記十字軸４に近い側では弱くなる。この為、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂを、抑えボルトの緊締以前から平行にしていると、これら各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０とシャフト７の外側平面１４、１４（図１参照）との当接圧が不均一になる。特に、長期間に亙る使用に伴って、上記各抑え板部９ａ、９ｂがへたると、当接圧が不均一となる程度が大きくなり、シャフト７とヨーク３との軸方向に亙る保持力が弱くなる。
【００３９】
そこで、参考例の場合には、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂを、上記抑えボルトによる緊締力の影響を強く受ける部分程間隔が広くなる方向に、互いに非平行としている。そして、上記抑えボルトの緊締に伴ってこれら各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０同士が平行になり、これら各抑え面１０、１０と上記シャフト７に形成した１対の外側平面１４、１４とを均一に当接させる様にしている。又、長期間に亙る使用により、上記各抑え板部９ａ、９ｂがへたった場合でも、当接圧が不均一となる程度を少なくし、シャフト７とヨーク３との軸方向に亙る保持力を確保する様にしている。
【００４０】
参考例の場合、より具体的には、上記１対の抑え面１０、１０同士の間隔を、上記通孔１３及びねじ孔１２側で広く、上記十字軸４側で狭くしている。尚、上記通孔１３及びねじ孔１２側端部に於ける抑え面１０、１０同士の間隔Ｄ1 （図６参照）と、これら両孔１３、１２の中心線から１０mmだけ上記十字軸４側に寄った部分の間隔Ｄ2 （図６参照）との差（Ｄ1 −Ｄ2 ）は、各部の剛性に応じて設計的に定めるが、下記の条件で０．０８〜０．２３mm程度にすれば、上記各抑え面１０、１０と外側平面１４、１４との接触状態を均一にして、軸保持力を十分に大きくできる。
【００４１】
ヨーク３の材質  ：  熱間圧延軟鋼板
抑え板部９ａ、９ｂ部分の板厚  ：  ５．７〜６．０mm
抑え面１０、１０の間隔Ｄ10  ：  約１３mm
外側平面１４、１４を形成する以前のシャフト７の素材の半径  ：  ８．７５mm
抑えボルトの締め付けトルク  ：  ２．４kgf・m 
上記両孔１２、１３の中心線と十字軸４の中心との距離Ｌ0   ：  ４４mm
ヨーク３の基端縁と十字軸４の中心点との距離Ｌ1   ：  ５６mm
【００４２】
次に、図８に示した実施例４の場合にも、上述した参考例の場合と同様に、ヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂを、抑えボルトを緊締する以前に於いては互いに非平行にしている。即ち、図８に示す様に断面コ字形のヨーク３を構成する１対の抑え板部９ａ、９ｂ同士の間隔を抑えボルトにより縮めると、この抑えボルトの緊締力の影響は、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂの先端側で強くなり、基端側で弱くなる。この為、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂを、抑えボルトの緊締以前から平行にしていると、これら各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０とシャフト７の外側平面１４、１４との当接圧が不均一になる。
【００４３】
そこで、本実施例の場合も、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂを、上記抑えボルトによる緊締力の影響を強く受ける部分程間隔が広くなる方向に、互いに非平行としている。そして、上記抑えボルトの緊締に伴ってこれら各抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０同士が平行になり、これら各抑え面１０、１０と上記シャフト７に形成した１対の外側平面１４、１４とを均一に当接させる様にしている。
【００４４】
本実施例の場合に、より具体的には、上記１対の抑え面１０、１０同士の間隔を、上記ヨーク３の開口側で広く、連結部２５側で狭くしている。尚、上記シャフト７をヨーク３に挿入すると共に、これら両部材７、３の断面の中心線を互いに一致させた状態では、上記抑え面１０、１０と外側平面１４、１４との間にくさび状の隙間２７、２７が形成される。この隙間２７、２７の傾斜角度θは、各部の剛性に応じて設計的に定めるが、上述した参考例の場合と同様の条件で１〜２°程度にすれば、上記各抑え面１０、１０と外側平面１４、１４との接触状態を均一にして、軸保持力を十分に大きくできる。
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１を示す部分断面図。
【図２】実施例１に使用するシャフトの端部斜視図。
【図３】実施例１の構造の効果を確認する為に行なった実験の結果を示すグラフ。
【図４】本発明の実施例２を示す、シャフトの端部斜視図。
【図５】同実施例３を示す部分断面図。
【図６】請求項２に記載した発明に関する参考例を示す、自在継手の部分側面図。
【図７】本発明の対象となるヨークを図６の右方から見た図。
【図８】本発明の実施例４を示す部分断面図。
【図９】本発明の対象となる構造で、シャフトの端部とヨークの基端部とを結合する状態を示す側面図。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面図。
【図１１】同Ｂ−Ｂ断面図。
【符号の説明】
【００４７】
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  切り欠き
１６  段部
１７  傾斜面
１８  段差部
２５ 連結部
２７  隙間                                                                    
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図１０】
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【図１１】
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