(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びるスリットを形成する筒状部、並びに上記スリットを挟んで相対向する第１および第２のタブを含むヨーク本体と、上記筒状部の軸方向に沿って筒状部に挿入されたシャフトを、第１および第２のタブを互いに近づけることにより、筒状部に固定するための固定部材とを有し、上記固定部材は、第１のタブの挿通孔を通して第２のタブのねじ孔にねじ込まれるボルトを含む自在継手に適用され、上記シャフトが筒状部の軸方向の正規位置に挿入されない状態で上記ボルトの締め付けによってシャフトが筒状部に固定されることを防止するための誤組付防止具であって、
上記第１のタブの外側面に沿わされた第１の板部と、この第１の板部から折り曲げられて第２のタブ側へ延びる第２の板部と、この第２の板部から折り曲げられて第１の板部とは平行に延び上記スリット内に進入した第３の板部と、を備え、
上記第１の板部には、ヨーク本体に固定された固定部が設けられ、
上記第３の板部には、スリット内に配置され、第１のタブのボルト挿通孔から挿通されたボルトの先端に当接することにより、ボルトが第２のタブのねじ孔に挿通されることを阻止可能な阻止位置および阻止を解除する解除位置に変位可能な阻止部と、筒状部に挿通されたシャフトの端部により押されることにより、阻止部を解除位置に変位させるように阻止部を駆動するための駆動部と、が設けられており、
上記第２の板部は、第３の板部の阻止部を阻止位置に弾性的に付勢するための弾性を有しており、
上記第２の板部は、第１の板部に接続された第１の端部と、第３の板部に接続された第２の端部と、を有し、第１の端部での第２の板部の板幅が、第２の端部での第２の板部の板幅よりも狭くされていることを特徴とする誤組付防止具。
【請求項２】
請求項１において、上記第２の板部は、第１の板部に対して鋭角をなし且つ第３の板部に対して鈍角をなすように、第１および第３の板部に対して傾斜状に交差している誤組付防止具。
【請求項３】
請求項１または２において、上記阻止位置にある阻止部がボルトの先端により第２のタブの内側面に押圧されたときに、第２のタブのねじ孔に進入し、ボルトの回動に伴って第２のタブのねじ孔の縁部に係合することにより阻止部の変位を規制するための突起を含む誤組付防止具。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１項に記載の誤組付防止具を備える自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誤組付防止具およびこれを含む自在継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の自在継手は、軸方向に延びるスリットを形成する筒状部および上記スリットを挟んで相対向する第１および第２のタブを含むヨーク本体を備えている。そして、第１のタブのボルト挿通孔から挿通したボルトを第２のタブのねじ孔にねじ込むことにより、筒状部によってシャフトを締め付けて、ヨーク本体にシャフトを固定するようにしている。  通例、シャフトの外周には軸方向の所定位置に断面円弧状の逃がし部が設けられ、ボルトはその逃がし部を挿通することにより、シャフトを軸方向に正規位置に規制できるようになっている。また、筒状部へのシャフトの挿入量が不足し、シャフトが正規位置に達していない（いわゆる半嵌合の状態である）場合には、ボルトの先端がシャフトと干渉することで、ボルトを第２のタブのねじ孔側へ挿入できなくなっている。これにより、正規位置にないシャフトがヨーク本体に組み付けられるという、誤組み付けを防止するようにしている。
【０００３】
しかしながら、シャフトの先端がボルトの位置まで達していないような半嵌合の状態では、シャフトがボルト挿通を許容するおそれがあり、その場合、誤組み付けが発生してしまうという問題がある。
そこで、上記の誤組み付けを防止するために、下記の特許文献１，２，３が提案されている。特許文献１では、シャフトが半嵌合のときに、ボルトの挿入を誤組付防止具としてのワイヤによって阻止する。また、特許文献２では、シャフトが半嵌合のときに、ボルトの挿入を誤組付防止具としての板のエッジによって阻止する。しかし、ワイヤや板のエッジでは、ボルトの先端と当接できる面積が狭いので、ボルトの挿入阻止が不確実になるおそれがある。
【０００４】
一方、特許文献３では、シャフトが半嵌合のときに、ボルトの先端を誤組付防止具としての板の面で受けて、ボルトの挿入を阻止する。この場合、ボルトの先端と板とが広い面積で当接できるので、ボルトの挿入阻止が確実であるという利点がある。
【特許文献１】特表平１１−５０５９１７号公報
【特許文献２】特開昭６０−１１７１７号公報
【特許文献３】特開２００６−２２６４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献３では、誤組付防止具が、自在継手のヨーク本体に固定された第１の板部とヨーク本体の筒状部のスリット内に進入している第４の板部とを、互いに折り返し状に接続された第２および第３の板部を介して連結している。
このため、筒状部内にシャフトを挿入されて第４の板部がシャフトによって持ち上げられたときに、上記折り返し状に接続された第２および第３の板部の一部が大きく持ち上げられるおそれがある。このため、車両へのレイアウトのためのスペースを大きくとり、車両への搭載性が悪くなる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、シャフトの誤組み付けを確実に防止することができ且つ車両への搭載性に優れた誤組付防止具およびこれを含む自在継手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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、軸方向に延びるスリット（１１）を形成する筒状部（８）、並びに上記スリットを挟んで相対向する第１および第２のタブ（１２，１３）を含むヨーク本体（５）と、上記筒状部の軸方向に沿って筒状部に挿入されたシャフト（１）を、第１および第２のタブを互いに近づけることにより、筒状部に固定するための固定部材（６）とを有し、上記固定部材は、第１のタブの挿通孔（１４）を通して第２のタブのねじ孔（１５）にねじ込まれるボルトを含む自在継手（Ｐ）に適用され、上記シャフトが筒状部の軸方向の正規位置に挿入されない状態で上記ボルトの締め付けによってシャフトが筒状部に固定されることを防止するための誤組付防止具（７）であって、上記第１のタブの外側面（１２ａ）に沿わされた第１の板部（７１）と、この第１の板部から折り曲げられて第２のタブ側へ延びる第２の板部（７２）と、この第２の板部から折り曲げられて第１の板部とは平行に延び上記スリット内に進入した第３の板部（７３）と、を備え、上記第１の板部には、ヨーク本体に固定された固定部（７５）が設けられ、上記第３の板部には、スリット内に配置され、第１のタブのボルト挿通孔から挿通されたボルトの先端に当接することにより、ボルトが第２のタブのねじ孔に挿通されることを阻止可能な阻止位置および阻止を解除する解除位置に変位可能な阻止部（７６）と、筒状部に挿通されたシャフトの端部により押されることにより、阻止部を解除位置に変位させるように阻止部を駆動するための駆動部（７７）と、が設けられており、上記第２の板部は、第３の板部の阻止部を阻止位置に弾性的に付勢するための弾性を有しており、上記第２の板部は、第１の板部に接続された第１の端部（７２ａ）と、第３の板部に接続された第２の端部（７２ｂ）と、を有し、第１の端部での第２の板部の板幅（Ｗ１）が、第２の端部での第２の板部の板幅（Ｗ２）よりも狭くされている誤組付防止具を提供する（請求項１）。
【０００８】
本発明では、シャフトが筒状部の正規位置まで挿入されない状態（いわゆる半嵌合の状態）で、第１のタブのボルト挿通孔を通してボルトを挿入したときは、そのボルトの先端が阻止位置にある第３の板部の阻止部に当接する。これにより、第２のタブのねじ孔へのボルトのねじ込みが阻止されるので、当該ボルトによりシャフトを固定することができなくなる。その結果、シャフトが半嵌合のままでヨーク本体に固定されてしまうという誤組み付けを防止することができる。
【０００９】
一方、シャフトが筒状部の正規位置まで挿入されると、その挿入に伴ってシャフトの端部により押された第３の板部の駆動部が押されることにより、阻止部が解除位置に変位される。これにより、第１のタブのボルト挿通孔を挿通したボルトを第２のタブのねじ孔にねじ込むことが許容され、その結果、当該ボルトによって正規位置にあるシャフトをヨーク本体に固定することができる。
【００１０】
また、固定部を含む第１の板部と阻止部を含む第３の板部との間を、単一の板部としての第２の板部で接続しているので、挿入されたシャフトによって第３の板部が持ち上げられたときにも、第２の板部や第３の板部が過度に持ち上げられることがない。したがって、車両へのレイアウトが容易であり、車両への搭載性がよい。
一方、上記のように単一の板部である第２の板部で第１および第３の板部間を接続している場合、当該第２の板部の負荷が大きくなるという新たな課題が予測されるが、本発明では、第２の板部への応力集中を避けることができる。すなわち、挿入されたシャフトによって第３の板部が斜めに持ち上げられときに、第２の板部は、固定部を有する第１の板部に接続された第１の端部を支点として弾性的に曲げ変形するが、その第１の端部での板幅が相対的に狭くされているので、第２の板部の全体が曲げ変形し易く、その結果、応力集中を避けることができる。
【００１１】
また、第２の板部は、第１の板部に対して鋭角をなし且つ第３の板部に対して鈍角をなすように、第１および第３の板部に対して傾斜状に交差している場合がある（請求項２）。この場合、シャフトが挿入される前における、スリットからの第３の板部の突出量を少なくでき、また、挿入されたシャフトによって第３の板部が斜めに持ち上げられるときの第３の板部の回転半径を小さくできるので、持ち上げられた第３の板部がスリットから過度に突出することがない。結果として、第２および第３の板部が過度に持ち上げられることがなく、車両への搭載性をより向上することができる。
【００１２】
また、本発明において、上記阻止位置にある阻止部がボルトの先端により第２のタブの内側面に押圧されたときに、第２のタブのねじ孔に進入し、ボルトの回動に伴って第２のタブのねじ孔の縁部に係合することにより阻止部の変位を規制するための突起（７８）を含む場合がある（請求項３）。ボルトの先端が阻止位置にある阻止部を第２のタブの内側面に押圧した状態で、ボルトを回動操作すると、ボルトの先端による摩擦トルクによって阻止部が解除位置側へ変位されるおそれがある。これに対して、本発明では、ボルトの先端により阻止部が摩擦トルクを受けたとしても、誤組付防止具の突起が第２のタブのねじ孔の縁部に係合することにより、阻止部の解除位置側への変位を規制することができる。その結果、誤組み付けを確実に防止することができる。
【００１３】
上記誤組付防止具を備える自在継手であれば（請求項４）、自在継手に対するシャフトの誤組み付けを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る誤組付防止具が適用された自在継手Ｐとシャフトとの結合構造の正面図である。図１を参照して、自動車の例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構２１においてラックバー２２に係合するピニオン２３を有するピニオンシャフト１が、自在継手ヨーク２に嵌合されており、この自在継手ヨーク２は十字軸３を介して他の自在継手ヨーク４に連結されている。他の自在継手ヨーク４は例えばインターミディエイトシャフト２４に連結されている。
【００１５】
自在継手ヨーク２は、ヨーク本体５と、このヨーク本体５にピニオンシャフト１を固定するための固定部材としてのボルト６と、ピニオンシャフト１がヨーク本体５の後述する筒状部８の軸方向Ｘ１の正規位置に挿入されない状態でボルト６の締め付けによってピニオンピニオンシャフト１がヨーク本体５の筒状部８に固定されることを防止するための誤組付防止具７とを備えている。
【００１６】
上記ヨーク本体５は、ピニオンシャフト１を軸方向Ｘ１に沿って挿通させて保持するための筒状部８と、この筒状部８の一端から二股に分かれて延び、十字軸３の一対のトラニオン９を軸受（図示せず）を介して支持するためのフォーク１０とを備えている。
上記筒状部８は軸方向Ｘ１に沿って延びるスリット１１を形成しており、ヨーク本体５は、上記スリット１１を挟んで相対向する第１のタブ１２および第２のタブ１３を備えている。
【００１７】
上記ボルト６の軸線を含む断面図である図２を参照して、ボルト６は第１のタブ１２に形成されたボルト挿通孔１４を通して、第２のタブ１３に形成されたねじ孔１５にねじ込まれるようになっている。これにより、第１および第２のタブ１２，１３を互いに近接させて筒状部８を縮径させてピニオンシャフト１を締めつけて筒状部８に固定するようになっている。
【００１８】
第１のタブ１２のボルト挿通孔１４の入口には、誤組付防止具７の後述する環状の固定部７５を第１のタブ１２の外側面１２ａに沿わせて固定するための固定具１６のスリーブ１６ａが圧入されている。スリーブ１６ａはボルト６を挿通させるボルト挿通孔１６ｂを有している。また、固定具１６は、スリーブ１６ａの一端に環状フランジ１６ｃを有している。この環状フランジ１６ｃはスリーブ１６ａに外嵌された固定部を第１のタブ１２の外側面１２ａとの間に挟持して固定する。
【００１９】
結合構造の分解斜視図である図３を参照して、ピニオンシャフト１の端部１ａの外周面には、互いの間に二面幅を形成する相対向する一対の平坦部１ｂが形成されているとともに、一対の平坦部１ｂと直交する態様にて、ボルト６のための逃がし溝１ｃが形成されている。図示していないが、筒状部８の内周面は、二面幅を形成するピニオンシャフト１の端部形状に合致する形状に形成され、組み付け時にピニオンシャフト１と筒状部８との相対回転が規制されるようになっている。
【００２０】
図４を参照して、この誤組付防止具７は、その全体を一体の板金により形成されており、所定の弾性を有している。
図１、図３、図４および図５を参照して、誤組付防止具７は、第１の板部７１と、第２の板部７２と、第３の板部７３とを有している。第１の板部７１は、第１のタブ１２の外側面１２ａに沿わされて固定されている。図２および図４を参照して、第１の板部２１には、固定具１６の環状フランジ１６ｃによって押さえられて第１のタブ１２の外側面１２ａに固定される環状の固定部７５が設けられている。
【００２１】
図４および図５を参照して、第２の板部７２は、第１の板部７１の端部７１ａから折り曲げられ第２のタブ１３側へ延びている。図５に示すように、第１の板部７１と第２の板部７２との交差角θ１は、鋭角をなしている。第２の板部７２は、第１の板部７１に接続された第１の端部７２ａと、第３の板部７３に接続された第２の端部７２ｂとを有している。第１の端部７２ａでの第２の板部７２の板幅Ｗ１が、第２の端部７２ｂでの第２の板部７２の板幅Ｗ２よりも狭くされている（Ｗ２＜Ｗ１）。具体的には、第２の端部７２ｂから第１の端部７２ａに向かうにしたがって、第２の板部７２の板幅が漸減するようにされている。
【００２２】
第３の板部７３は、第２の板部７２の第２の端部７２ｂから鈍角をなすように折り曲げられて上記スリット１１内に進入している。
第３の板部７３には、所定の条件下においてボルト６の挿入を阻止するための阻止位置（図６Ａを参照）および阻止を解除するための解除位置（図６Ｃを参照）に変位可能な阻止部７６が設けられている。また、図４および図６Ｂに示すように、第３の板部７３には、筒状部８に挿通されたピニオンシャフト１の端部により押されることにより、阻止部７６を解除位置に変位させるための駆動部７７が設けられている。駆動部７７は第３の板部７４の傾斜状の縁部により構成されている。
【００２３】
また、図４および図７Ａを参照して、第３の板部７３の縁部から第２のタブ１３のねじ孔１５側へ近接するように折り曲げられた折り曲げ片からなる突起７８が形成されている。
本実施の形態によれば、ピニオンシャフト１が図６Ｃに示すような筒状部８の軸方向Ｘ１の正規位置まで挿入されない状態、すなわち図６Ａに示すような、いわゆる半嵌合の状態では、ボルト６の挿通方向から見て、誤組付防止具７の阻止位置にある阻止部７６が第２のタブ１３のねじ孔１５の一部と重なっている。したがって、第１のタブ１２のボルト挿通孔１４を通してボルト６を挿入したときに、当該ボルト６の先端が阻止位置にある阻止部７６に当接する。これにより、第２のタブ１３のねじ孔１５へのボルト６のねじ込みが阻止されるので、当該ボルト６によりピニオンシャフト１を固定することができなくなる。その結果、ピニオンシャフト１が半嵌合のままでヨーク本体５に固定されてしまうという誤組み付けを確実に防止することができる。
【００２４】
一方、ピニオンシャフト１が図６Ｃに示すように筒状部８の軸方向Ｘ１の正規位置まで挿入されると、その挿入の際にその挿入に伴って図６Ｂに示すようにピニオンシャフト１の端部１ａにより押された誤組付防止具７の駆動部７７が押されることにより、誤組付防止具７の阻止部７６が図６Ｃに示す解除位置に変位される。これにより、第１のタブ１２のボルト挿通孔１４を挿通したボルト６を第２のタブ１３のねじ孔１５にねじ込むことが許容され、その結果、当該ボルト６によって正規位置にあるピニオンシャフト１をヨーク本体５に固定することができる。
【００２５】
また、固定部７５を含む第１の板部７１と阻止部７６を含む第３の板部７３との間を、単一の板部である第２の板部７２で接続しているので、挿入されたピニオンシャフト１によって第３の板部７３が持ち上げられたときにも、第２の板部７２や第３の板部７３が過度に持ち上げられることがない。したがって、車両へのレイアウトが容易であり、車両への搭載性がよい。
【００２６】
一方、上記のように単一の板部である第２の板部７２によって、第１の板部７１と第３の板部７３との間を接続している場合、第２の板部７２の負荷が大きくなるという新たな課題が予測されるが、本実施の形態では、第２の板部７２への応力集中を避けることができる。すなわち、挿入されたピニオンシャフト１によって第３の板部７３が斜めに持ち上げられときに、第２の板部７２は、固定部７５を有する第１の板部７１に接続された第１の端部７２ａを支点として弾性的に曲げ変形するが、その第１の端部７２ａでの板幅Ｗ１が第２の端部７２ｂでの板幅Ｗ２よりも狭くされているので、第２の板部７２の全体が曲げ変形し易く、その結果、応力集中を避けることができる。
【００２７】
また、第２の板部７２は第１の板部７１および第３の板部７３と傾斜状に交差しており、第１の板部７２と第２の板部７２との交差角θ１が鋭角とされ、第２の板部７２と第３の板部７３との交差角θ２は鈍角とされている。したがって、ピニオンシャフト１が挿入される前における、スリット１１からの第３の板部７３の突出量を少なくできるので、挿入されたピニオンシャフト１によって第３の板部７３が斜めに持ち上げられても、斜めに持ち上げられるときの第３の板部７３の回転半径を小さくでき、その結果、第３の板部７３がスリット１１から過度に突出することがない。結果として、第２の板部７２および第３の板部７３が過度に持ち上げられることがなく、車両への搭載性をより向上することができる。
【００２８】
また、誤組付防止具７はその全体を一体の板金により形成されているので、製造コストを安くすることができる。しかも、板金成形された誤組付防止具７は、阻止部７６を阻止位置に弾性的に付勢するための弾性を有しているので、下記の利点がある。すなわち、メンテナンス等のために自在継手ヨーク２からピニオンシャフト１をいったん取り外したときに、誤組付防止具７の阻止部７６が阻止位置に弾性的に復帰するので、再組み付け時にも誤組み付けを防止することが可能となる。
【００２９】
また、上記突起７８によってピニオンシャフト１の誤組付をより確実に防止することができる。すなわち、図６Ａおよび図７Ａに示すにように阻止位置にある阻止部７６が、図７Ｂに示すように、ボルト６の先端により第２のタブ１３の内側面１３ａに押圧されたときに、突起７８が第２のタブ１３のねじ孔１５内に進入する。この状態で、ボルト６を回動操作したときに、ボルト６の先端により阻止部７６が摩擦トルクを受けたとしても、図７Ｃに示すように突起７８が第２のタブ１３のねじ孔１５の縁部に係合することにより、阻止部７６の解除位置側への変位を規制することができる。その結果、誤組み付けを確実に防止することができる。
【００３０】
次いで、図８および図９は本発明の別の実施の形態を示している。図８および図９を参照し、本実施の形態の自在継手Ｐ１が図１および図５の実施の形態と異なるのは、誤組付防止具７に代えて誤組付防止具７Ａを用いており、その誤組付防止具７Ａでは、第１の板部７１１および第３の板部７３１に対して第２の板部７２１が直交している。すなわち、第１の板部７１１と第２の板部７２１との交差角θ３が直角にされており、第２の板部７２１と第３の板部７３１との交差角θ４が直角にされている。他の構成については、図１および図５の実施の形態と同じであるので、図に同一符号を付して、その説明を省略する。本実施の形態においても、第２の板部７２１および第３の板部７３１が過度に持ち上げられることを防止でき、車両への搭載性を向上することができる。
【００３１】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、突起７８を廃止するようにしてもよい。また、ピニオンシャフト１と筒状部８とをスプライン嵌合させて両者の相対回転を規制するようにしてもよい。また、誤組付防止具７をヨーク本体５にビス止めするようにしてもよい。また、本発明の自在継手をインターミディエイトシャフトとスプラインシャフトの端部との結合に適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態の誤組付防止具を含む自在継手とシャフトとの結合構造の正面図である。
【図２】結合構造の要部の断面図である。
【図３】結合構造の分解斜視図である。
【図４】結合構造の要部の分解断面図である。
【図５】筒状部の軸方向から見た結合構造の略図である。
【図６】図６Ａはピニオンシャフトが半嵌合の状態のときの結合構造の断面図であり、図６Ｂはピニオンシャフトを正規位置まで挿入する過程を示す結合構造の断面図であり、図６Ｃはピニオンシャフトが正規位置にあるときの結合構造の断面である。
【図７】図７Ａ，図７Ｂおよび図７Ｃは誤組付を確実に防止するための突起の働きを説明するための結合構造の断面図である。
【図８】本発明の別の実施の形態の誤組付防止具を含む自在継手とシャフトとの結合構造の正面図である。
【図９】図８の結合構造を筒状部の軸方向から見た略図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ｐ，Ｐ１…自在継手、１…ピニオンシャフト、１ａ…端部、１ｃ…逃がし溝、２…自在継手ヨーク、５…ヨーク本体、６…ボルト（固定部材）、７，７Ａ…誤組付防止具、８…筒状部、Ｘ１…（筒状部の）軸方向、１１…スリット、１２…第１のタブ、１２ａ…外側面、１３…第２のタブ、１４…ボルト挿通孔、１５…ねじ孔、１６…固定具、２１…操舵機構、２２…ラックバー、２３…ピニオン、２４…インターミディエイトシャフト、７１，７１１…第１の板部、７２，７２１…第２の板部、７２ａ…第１の端部、７２ｂ…第２の端部、Ｗ１…第１の端部での第２の板部の板幅、Ｗ２…第１の端部での第２の板部の板幅、７３，７３１…第３の板部、θ１，θ３…第１の板部と第２の板部との交差角、θ２，θ４…第２の板部と第３の板部との交差角、７５…固定部、７６…阻止部、７７…駆動部、７８…突起
【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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