(57)【要約】【課題】ヨークの軸受孔に十字軸の軸部を挿入した状態としてから、この軸部と軸受孔との間に、内周に複数のニードルローラを配列させた軸受カップを押し込んで組み立てる必要がなく、転動体と軸部とがその軸方向から強く接触して転動体や軸部を損傷させてしまうことを防止できる自在継手の製造方法を提供する。【解決手段】ステアリング軸３１の端部から延びる一対の対向したヨーク２１，２２のそれぞれを、軸受カップ５の外周面の一部に外嵌する抱持部１１と、この抱持部１１を軸方向の外側に向かって開口させた開口部１２とを有したＵ字形とする。軸受カップ５の内周面に沿って配列した複数のニードルローラ６を、十字軸１の軸部３に外嵌させた後、この軸受カップ５を前記軸方向に押圧して、当該軸受カップ５をヨーク２１，２２の開口部１２を通して抱持部１１に嵌入する。【選択図】      図１
2007327593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる一対の対向したヨークを端部にそれぞれ有する第一軸と第二軸と、これら第一軸と第二軸とを前記ヨークにおいて連結する十字軸継手と、を備え、
前記十字軸継手は、胴体部の側周面から四方へ突出した四つの軸部を有する十字軸と、前記軸部の外周面を転走する複数の転動体と、これら転動体に外嵌している有底円筒状の軸受カップと、を有し、
前記ヨークのそれぞれは、前記軸受カップの外周面の一部に外嵌している抱持部と、この抱持部を前記軸方向の外側に向かって開口させ当該抱持部へ前記軸受カップを嵌入させるための開口部と、を有することを特徴とする自在継手。
【請求項２】
前記開口部の開口寸法の拡大を規制する規制部材をさらに備えている請求項１に記載の自在継手。
【請求項３】
ステアリング軸と、コラム軸と、前記ステアリング軸と前記コラム軸とを繋ぐための継手とを備え、前記継手が請求項１又は２に記載の自在継手であることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
四つの軸部を有する十字軸、前記軸部の外周面を転走する複数の転動体、及び、これら転動体に外嵌する有底円筒状の軸受カップを有する十字軸継手を用いて、軸方向に延びる一対の対向したヨークを端部にそれぞれ有する第一軸と第二軸とを、当該ヨークにおいて連結する自在継手の製造方法において、
前記一対のヨークとして、前記軸受カップの外周面の一部に外嵌する抱持部と、この抱持部を前記軸方向の外側に向かって開口させた開口部とを有するものを用い、
前記軸受カップの内周面に沿って配列した前記複数の転動体を、前記十字軸の前記軸部に外嵌させた後、
この軸受カップを前記軸方向に押圧して当該軸受カップを前記ヨークの前記開口部を通して前記抱持部に嵌入することを特徴とする自在継手の製造方法。
【請求項５】
前記軸受カップの内周面に沿って配列した前記複数の転動体を、前記十字軸の前記軸部に隙間をもって外嵌させ、
この軸受カップを前記ヨークの前記抱持部に嵌入した状態で当該軸受カップを縮径させ、前記転動体におけるラジアル隙間を負乃至ゼロとする請求項４に記載の自在継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自在継手、この自在継手を備えた車両用操舵装置、及び自在継手の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の操舵装置において、コラム軸とステアリング軸とを繋ぐために、胴体部の側周面から四方へ突出した四つの軸部を有する十字軸と、前記軸部の外周面を転走する複数の転動体と、これら複数の転動体に外嵌した有底円筒状の軸受カップとを有した十字軸継手が用いられている。コラム軸とステアリング軸とのそれぞれの端部には一対の対向するヨークが設けられており、各ヨークに形成した軸受孔に、内周に複数の転動体を配列した軸受カップを介して、十字軸の軸部がその軸線回りに回動自在に支持されている。
このような十字軸継手を備えた継手構造において伝達トルクが大きくなると、転動体に滑りが生じトルク伝達不良によるガタツキが発生したり、脈動が発生したりする。
そこでこれを解決するために、例えば特許文献１、特許文献２に示しているように、従来では転動体と十字軸の軸部との間を締り嵌め状態とした構造が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００３−０６４８７７号
【特許文献２】特開平１１−１４８５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、特許文献２の十字軸継手を備えた継手構造の組み立ては、図１１に示しているように、ヨーク４１の軸受孔４２に十字軸４３の軸部４４を挿入した状態で、この軸部４４の軸方向の外側から、内周に複数の転動体４５を配列した軸受カップ４６を軸部４４に接近させ、軸受カップ４６を軸受孔４２に圧入しながら当該軸受カップ４６内の転動体４５を軸部４４の先端部から外嵌させることで行う。この際、軸受カップ５は軸受孔４２への圧入により縮径し、その内側にある転動体４５と軸部４４とが圧接した状態、つまり、前記締り嵌め状態としている。
【０００５】
このように、ヨーク４１の軸受孔４２に十字軸４３の軸部４４を先に挿入した状態としてから、この軸部４４と軸受孔４２との間の環状の空間に、内周に複数の転動体４５を配列した軸受カップ４６を押し込んで組み立てる作業は、前記環状の空間が狭く、また、軸部４４と軸受孔４２とを同心に配置する必要があるため困難であり、軸受カップ４６内にある転動体４５と、軸部４４の先端の角部４７とが接触しやすい。さらに、軸受カップ４６内の転動体４５を軸部４４に外嵌させる際に、軸受カップ４６は軸受孔４２への圧入によって縮径するため、その軸受カップ４６内にある転動体４５と、軸部４４の先端の角部４７とがさらに強く接触しやすく、転動面となる軸部４４の外周面や転動体４５に傷（圧痕）が付いたり変形したりするおそれがある。このように、軸部４４の転動面や、転動体４５に傷が生じると、継手構造の性能、耐久性を低下させてしまうおそれがある。
【０００６】
そこでこの発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、組み立てが容易で、転動体と軸部とがその軸方向から強く接触して軸部や転動体を損傷させてしまうことを防止できる自在継手及び車両用操舵装置、並びに自在継手の製造方法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】
前記目的を達成するためのこの発明の自在継手は、軸方向に延びる一対の対向したヨークを端部にそれぞれ有する第一軸と第二軸と、これら第一軸と第二軸とを前記ヨークにおいて連結する十字軸継手とを備え、前記十字軸継手は、胴体部の側周面から四方へ突出した四つの軸部を有する十字軸と、前記軸部の外周面を転走する複数の転動体と、これら転動体に外嵌している有底円筒状の軸受カップとを有し、前記ヨークのそれぞれは、前記軸受カップの外周面の一部に外嵌している抱持部と、この抱持部を前記軸方向の外側に向かって開口させ当該抱持部へ前記軸受カップを嵌入させるための開口部とを有するものである。
【０００８】
この自在継手によれば、軸受カップの内周面に沿って配列した複数の転動体を、十字軸の軸部に外嵌させてから、この軸受カップの中心線に直交する方向と第一軸（第二軸）の軸方向とを同じにして当該軸受カップをヨークの開口部を通じて抱持部に嵌入することで、軸受カップをヨークに簡単に取り付けることができる。したがって、従来のようにヨークの軸受孔に十字軸の軸部を先に挿入してから、この軸部と軸受孔との間に、内周に複数の転動体を配列した軸受カップを押し込んで組み立てる必要がなく、転動体と軸部とがその軸方向から強く接触して軸部や転動体を損傷させてしまうことを防止できる。
【０００９】
また、前記自在継手において、前記開口部の開口寸法の拡大を規制する規制部材をさらに備えているのが好ましい。
これによれば、規制部材がヨークの開口部の開口寸法の拡大を規制することで、抱持部の拡大を防ぐことができる。これにより、抱持部における軸受カップの締め付け力が弱まることを防止でき、十字軸継手に作用するラジアル荷重をヨークに効果的に伝達できる。
【００１０】
また、この発明の車両用操舵装置は、ステアリング軸と、コラム軸と、前記ステアリング軸と前記コラム軸とを繋ぐための継手とを備え、前記継手が前記自在継手である。
これによれば、十字軸の軸部及びこの軸部の外周面を転走する転動体の損傷を防ぐことができることから、車両用操舵装置の品質、耐久性を向上させることができ、また、組み立てが容易となる。
【００１１】
そして、この発明の自在継手の製造方法は、四つの軸部を有する十字軸、前記軸部の外周面を転走する複数の転動体、及び、これら転動体に外嵌する有底円筒状の軸受カップを有する十字軸継手を用いて、軸方向に延びる一対の対向したヨークを端部にそれぞれ有する第一軸と第二軸とを、当該ヨークにおいて連結する自在継手の製造方法において、前記一対のヨークとして、前記軸受カップの外周面の一部に外嵌する抱持部と、この抱持部を前記軸方向の外側に向かって開口させた開口部とを有するものを用い、前記軸受カップの内周面に沿って配列した前記複数の転動体を、前記十字軸の前記軸部に外嵌させた後、この軸受カップを前記軸方向に押圧して当該軸受カップを前記ヨークの前記開口部を通して前記抱持部に嵌入することにより行う。
これにより、転動体と軸部とがその軸方向から強く接触して軸部や転動体を損傷させてしまうことを防止でき、また、組み立てが容易となる。
【００１２】
また、この製造方法において、前記軸受カップの内周面に沿って配列した前記複数の転動体を、前記十字軸の前記軸部に隙間をもって外嵌させ、この軸受カップを前記ヨークの前記抱持部に嵌入した状態で当該軸受カップを縮径させ、前記転動体におけるラジアル隙間を負乃至ゼロとするのが好ましい。
このような方法によれば、転動体を軸部に対して隙間がある状態で外嵌させることから、転動体が軸部の端面の外周縁部などに強く接触することを抑制でき、軸部及び転動体の損傷をより一層効果的に防ぐことができる。そして、軸受カップを抱持部に嵌入することで当該軸受カップを縮径させ、この軸受カップ内にある転動体におけるラジアル隙間を負又はゼロの状態にできる。このようにして得られた自在継手は、伝達トルクが大きくなっても、転動体における滑りを抑えることができ、ガタツキや脈動の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、先に軸受カップ内の複数の転動体を十字軸の軸部に外嵌させ、その後、この軸受カップをヨークに取り付けることができることから、転動体と軸部とがその軸方向から強く接触して転動体や軸部を損傷させてしまうことを防止でき、十字軸継手における品質、耐久性を向上させることができるとともに、自在継手の組み立てが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の十字軸継手を備えた自在継手の実施の一形態を示す側面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面における断面図である。なお、図１の破線内は自在継手の組み立てを説明する図である。この自在継手Ｊは、例えば自動車の操舵装置において、ステアリング軸３１とコラム軸３２とを繋ぐために用いることができる。図１の形態では、両軸３１，３２の間に中間軸３３が介在し、この中間軸３３とステアリング軸３１とを端部において連結、及び、中間軸３３とコラム軸３２とを端部において連結するために、それぞれ十字軸継手１０が設けられている。
【００１５】
ステアリング軸３１の端部には、その軸方向に延びる一対の対向したヨーク２１，２２が設けられており、中間軸３３の端部には、その軸方向に延びる一対の対向したヨーク２３，２４が設けられている。そして、これらヨーク２１，２２，２３，２４において中間軸３３とステアリング軸３１とを十字軸継手１０を用いて連結している
十字軸継手１０は、胴体部２の側周面から四方へ突出した四つの軸部３を有する十字軸１と、前記軸部３の外周面３ａを転走する複数の転動体としてのニードルローラ６と、これら複数のニードルローラ６に外嵌している有底円筒状の軸受カップ５とを有している。
【００１６】
十字軸１は鋼製であり、胴体部２と四つの軸部３とは鍛造により一体成形されている。軸受カップ５は、円筒部８ａと、この円筒部８ａの端部と連続している段付き形状の円板部８ｂとを有して、有底円筒状である。そして、円筒部８ａの内周面が軌道面となる。ニードルローラ６及び軸受カップ５は鋼製である。
【００１７】
そして、前記ヨーク２１，２２，２３，２４のそれぞれにおいて、内周に複数のニードルローラ６を配列した有底円筒状の軸受カップ５を介して、十字軸１の各軸部３がその軸線回りに回動自在に支持されている。なお、中間軸３３とコラム軸３２との間における構造も同様であり、説明を省略する。
【００１８】
図３は、ステアリング軸３１の端部における一対のヨーク２１，２２と、これらに取り付けられた十字軸継手１０とを説明する斜視図である。また、図４と図５は、これら一対のヨーク２１，２２と、十字軸継手１０との取り付け方法を説明する図である。
一対のヨーク２１，２２は、ステアリング軸３１の端部から軸方向の外側へ向かって突出し、所定間隔を有して対向するように形成されている。そして、ヨーク２１，２２のそれぞれの縦断面形状をＵ字形としている。具体的に説明すると、ヨーク２１，２２のそれぞれは、基端側に、軸受カップ５を抱持（支持）する内面１１ａを有した抱持部１１を備えており、さらに、その先端側に、前記抱持部１１の内面１１ａを軸方向外側（図３では上側）に向かって開口させている開口部１２を有し、Ｕ字形としている。なお、中間軸３２側の一対のヨーク２３，２４についても同じ形状である。
【００１９】
抱持部１１は、十字軸継手１０の軸受カップ５の外周面の一部に外嵌することで当該軸受カップ５を抱持する部分であり、開口部１２は、軸受カップ５を抱持部１１へ嵌入させるためにヨーク２１，２２のそれぞれの先端側を開口させた部分である。図４と図５に示しているように、抱持部１１の内面１１ａは、軸受カップ５の外周面に密着して嵌合する円弧形状を有している。この内面１１ａは、軸受カップ５の外周面の全周のうちの、開口部１２側を除いて、５０％よりも大きくかつ７５％以下の範囲で密着し、この範囲で抱持部１１は軸受カップ５の外周面に外嵌する。また、抱持部１１における内面１１ａは、一対のヨーク２１，２２において、同一の円弧面上に形成されている。
【００２０】
ヨーク２１，２２のそれぞれの先端側の開口部１２は、一対の対向する開口面１２ａを有している。そして、抱持部１１の内面１１ａの周方向両端部のそれぞれが、開口部１２の開口面１２ａのそれぞれと連続している。
このように、ヨーク２１，２２のそれぞれにおいて、前記内面１１ａを形成している部分を抱持部１１とし、この抱持部１１の左右両側に離れて存在し一対の前記開口面１２ａをそれぞれ形成している部分を第一先端部１６及び第二先端部１７とし、これら第一先端部１６と第二先端部１７との間を開口部１２としている。
【００２１】
図４の組み立て前の状態において、開口部１２における一対の対向する開口面１２ａ，１２ａ間の開口寸法Ｌ１は、抱持部１１の内面１１ａの直径Ｄ１よりも小さい（Ｌ１＜Ｄ１）。また、この内面１１ａの直径Ｄ１と、軸受カップ５の直径ｄ１とは、略同一、乃至、内面１１ａの直径Ｄ１を軸受カップ５の直径ｄ１よりも僅かに小さくしている（Ｄ１＜ｄ１）。なお、内面１１ａの直径Ｄ１を軸受カップ５の直径ｄ１よりも僅かに小さくしている場合（Ｄ１＜ｄ１の場合）、軸受カップ５が抱持部１１に取り付けられた状態で、軸受カップ５と抱持部１１との間を締り嵌めの状態とできる。
【００２２】
また、この自在継手は、組み立て後の状態において、ヨーク２１，２２のそれぞれにおける開口部１２の開口寸法Ｌ２（図５参照）の拡大を規制する規制部材７を備えている。
図３〜図５に示している規制部材７は、ヨーク２１，２２のそれぞれの第一先端部１６及び第二先端部１７に形成した貫通孔１３ａ，１３ｂを挿通するピン部材２６である。ピン部材２６は一本の金属部材を折り返して形成したものであり、ピン部材２６の折り返し部分である一端部２６ｂは、寸法が拡大している（膨出している）ことで第二先端部１７の外側面１７ａに引っ掛かり、ピン部材２６は抜け止めされる。折り返し部分と反対の他端部２６ａについては、当該ピン部材２６の挿通後に寸法を拡大させる（巻回する）ことで、その拡大部が第一先端部１６の外側面１６ａに引っ掛かりピン部材２６は抜け止めされる。そして、第一先端部１６及び第二先端部１７を挿通したピン部材２６の両端部２６ａ，２６ｂが、当該第一先端部１６の外側面１６ａ及び第二先端部１７の外側面１７ａに引っ掛かることで、開口部１２の開口寸法Ｌ２の拡大を規制している。
【００２３】
以上の実施の形態による自在継手の製造方法について説明する。
まず図６に示しているように、軸受カップ５の内周面に沿って複数のニードルローラ６を配列し、これを十字軸１の軸部３に外嵌させる。この際、軸受カップ５内の複数のニードルローラ６を、十字軸１の軸部３に隙間ｇをもって外嵌させる。
次に、図１と図４に示しているように、この軸受カップ５を、ステアリング軸３１の軸方向に押圧して、当該軸受カップ５を、ヨーク２１，２２のそれぞれの開口部１２を通して抱持部１１に嵌入する。すなわち、この軸受カップ５の径方向（中心線Ｃ１に直交する方向：矢印Ａ方向）とステアリング軸３１の軸方向（矢印Ｂ方向）とを同じ方向に向けて、当該軸受カップ５を、ヨーク２１，２２のそれぞれの開口部１２を通して抱持部１１に嵌入する。この際、開口部１２における開口寸法Ｌ１は軸受カップ５の直径ｄ１よりも小さくされているため、第一先端部１６と第二先端部１７とが相互離れる方向へ弾性変形させることによって、軸受カップ５を開口部１２から抱持部１１へ押し入れる。
【００２４】
これにより、軸受カップ５の外周面のうち開口部１２側を除いた部分を抱持部１１が抱持した状態となる。そして、前記ピン部材２６をヨーク２１，２２の先端側に取り付ける。つまり、ピン部材２６を貫通孔１３ｂ，１３ａに挿通させ、その一端部２６ｂを第二先端部１７の外側面１７ａに当接させ、他端部２６ａを巻回により拡大させる。これにより、第一先端部１６及び第二先端部１７を貫通したピン部材２６の両端部２６ａ，２６ｂが、当該第一先端部１６の外側面１６ａ及び第二先端部１７の外側面１７ａに引っ掛かることで、開口部１２の開口寸法の拡大を規制する。
【００２５】
さらに、ピン部材２６の他端部２６ａ側の巻回量を増やすことで、開口部１２を所定の開口寸法Ｌ２まで狭くすることにより、ヨーク２１，２２の抱持部１１に嵌入した軸受カップ５をその内面１１ａによって径方向から締め付け、当該軸受カップ５を縮径させる。これにより、図６において、十字軸１の軸部３にニードルローラ６を外嵌させる際に、両者の間に隙間ｇを持たせていたが、軸受カップ５を縮径させることで、その内周側にあるニードルローラ６におけるラジアル隙間を負とし、当該ラジアル隙間を所望の値とできる。つまり、ニードルローラ６と十字軸１の軸部３の外周面との間、及びニードルローラ６と軸受カップ５の内周面との間を締り嵌めの状態とできる。
【００２６】
そして、ニードルローラ６におけるラジアル隙間を所望の値とした状態で、ピン部材２６の他端部２６ａ側の巻回部を溶接（スポット溶接）等によって固定することで、開口部１２の開口寸法Ｌ２が維持され、開口寸法Ｌ２の拡大が規制される。これにより、十字軸継手１０にラジアル荷重が作用しても、抱持部１１における軸受カップ５の締め付け力が弱まることを防止でき、当該ラジアル荷重をヨーク２１，２２に効果的に伝達できる。
【００２７】
さらに、図２に示しているように、ヨーク２１，２２のそれぞれにおいて、軸受カップ５を抱持部１１へ嵌入した状態としてから、抱持部１１の一部において内面１１ａから径方向内方へ突出させるようにかしめ加工を行い（塑性変形させ）、そのかしめ部１９ａを軸受カップ５の軸方向外側の端面の外周縁部に接触させる。これにより、軸受カップ５が抱持部１１の内面１１ａから軸方向外側へ抜け出ることを防止できる。
または、前記かしめ加工を行う他に、ヨーク２１，２２のそれぞれにおいて、抱持部１１の内面１１ａから径方向内方へ突出させた突出部１９ｂを予め形成しておき、その後、前記のとおり、この抱持部１１に軸受カップ５を開口部１２から嵌入してもよい。この場合、軸受カップ５をヨーク２１，２２に取り付けてからかしめ加工を行う必要がなく、組み立てが容易となり、また、かしめ加工の際に、大きな荷重が軸受カップ５に作用して当該軸受カップ５が破損してしまうことを防止できる。
【００２８】
また、抱持部１１はその内面１１ａにおいて、軸受カップ５の外周面の全周のうち開口部１２側を除いた範囲であって、５０％よりも大きい範囲で当該軸受カップ５に外嵌していることから、軸受カップ５が開口部１２から外へ抜け出ることを防ぎ、さらに、ピン部材２６（規制部材７）が開口部１２の口開きを抑制していることから、軸受カップ５が開口部１２から外へ抜け出ることを、より一層効果的に防ぐことができる。
以上のように、十字軸継手１０をステアリング軸３１のヨーク２１，２２に取り付けることができる。なお、この十字軸継手１０と中間軸３２のヨーク２３，２４との取り付け方法は前記と同様であり、その説明を省略する。
【００２９】
図７と図８は、この発明の自在継手の他の実施の形態を示す図である。この実施の形態は前記実施の形態と比べて規制部材７の形態が異なり、その他については同じである。すなわち、図７と図８の規制部材７を、ヨーク２１，２２のそれぞれの第一先端部１６と第二先端部１７との先端部間を連結している金属製の連結部材２７としている。
具体的に説明すると、図８において、第一先端部１６の先端と第二先端部１７の先端とに、軸方向外側へ開口した孔部１４ａ，１４ｂを形成している。そして、連結部材２７は、第一先端部１６の孔部１４ａに圧入して固定する第一片２７ａと、第二先端部１７の孔部１４ｂに圧入して固定する第二片２７ｂと、これら第一片２７ａと第二片２７ｂとを連結した連結片２７ｃとを有している。
【００３０】
この実施の形態における自在継手の製造方法についても、前記実施形態と同様であり、軸受カップ５の内周面に沿って配列した複数のニードルローラ６を、十字軸１の軸部３に外嵌させてから（図６参照）、この軸受カップ５をステアリング軸３１の軸方向に押圧して当該軸受カップ５をヨーク２１，２２の開口部１２を通して抱持部１１に嵌入する。そして、ヨーク２１，２２のそれぞれにおいて、前記連結部材２７を第一先端部１６と第二先端部１７とに跨って取り付ける。
【００３１】
連結部材２７における第一片２７ａと第二片２７ｂとの間隔は、ヨーク２１，２２のそれぞれにこの連結部材２７を取り付けることで、開口部１２の開口寸法を、取り付ける前の状態よりも小さくでき、これにより、抱持部１１の内面１１ａによって軸受カップ５を締め付けて当該軸受カップ５を縮径させ、ニードルローラ６におけるラジアル隙間を所望の値とできるように設定されているのが好ましい。これにより、連結部材２７をヨーク２１，２２に取り付けることで、ニードルローラ６におけるラジアル隙間を所望の値として付与することができ、製造が容易となる。
【００３２】
図９と図１０は、この発明の自在継手の別の実施の形態を示す図である。この実施の形態は図７と図８の実施の形態と比べて規制部材７の形態が異なり、その他については同じである。すなわち、図９と図１０の規制部材７を、ヨーク２１，２２のそれぞれの第一先端部１６と第二先端部１７とを連結しているブロック形状の蓋部材２８としている。
具体的に説明すると、この蓋部材２８は、第一先端部１６に外嵌する第一孔部２８ａと、第二先端部１７に外嵌する第二孔部２８ｂとを有している。なお、第一孔部２８ａ、第二孔部２８ｂに対して、第一先端部１６、第二先端部１７を圧入して固定する。
【００３３】
この実施の形態における自在継手の製造方法についても、前記実施形態と同様であり、軸受カップ５の内周面に沿って配列した複数のニードルローラ６を、十字軸１の軸部３に外嵌させてから（図６参照）、この軸受カップ５をステアリング軸３１の軸方向に押圧して当該軸受カップ５をヨーク２１，２２の開口部１２を通して抱持部１１に嵌入する。そして、ヨーク２１，２２のそれぞれにおいて、前記蓋部材２８を第一先端部１６と第二先端部１７とに跨って取り付ける。
【００３４】
蓋部材２８の第一孔部２８ａと第二孔部２８ｂとの間隔は、ヨーク２１，２２のそれぞれにこの蓋部材２８を取り付けることで、開口部１２の開口寸法を、取り付ける前の状態よりも小さくでき、これにより、抱持部１１の内面１１ａによって軸受カップ５を締め付けて当該軸受カップ５を縮径させ、ニードルローラ６におけるラジアル隙間を所望の値とできるように設定されているのが好ましい。これにより、蓋部材２８をヨーク２１，２２に取り付けることで、ニードルローラ６におけるラジアル隙間を所望の値として付与することができ、製造が容易となる。
【００３５】
さらに図９と図１０の実施の形態では、蓋部材２８を金属製とし、蓋部材２８における第一と第二孔部２８ａ，２８ｂ間の部分の横断面積を大きくすると、具体的には、抱持部１１における最薄部３０（図１０参照）における横断面積以上とすることで、当該蓋部材２８の剛性をヨーク２１，２２と同程度乃至それ以上に高めることができる。これにより、十字軸継手１０に大きなラジアル荷重が作用して、ヨーク２１，２２における開口部１２の開口寸法が広がる変形が生じようとしても、この蓋部材２８によって前記変形を抑制することができ、ニードルローラ６における締り嵌めの状態を維持することができる。
【００３６】
以上の前記各実施の形態によれば、自在継手の組み立てにおいて、まず、図６に示したように、軸受カップ５の内周面に沿って配列した複数のニードルローラ６を、十字軸１の軸部３に対して隙間ｇがある状態で外嵌させ、その後、図１に示したように、この軸受カップ５を、ステアリング軸３１の軸方向に押圧してヨーク２１，２２の開口部１２を通して抱持部１１に嵌入することで、軸受カップ５をヨーク２１，２２に取り付けることができる。このように、先に軸受カップ５内に複数配列したニードルローラ６を十字軸１の軸部３に外嵌させてから、この軸受カップ５をヨーク２１，２２に取り付けることができるため、図１１で示した従来のように、ヨーク４１の軸受孔４２に十字軸４３の軸部４４を先に挿入した状態としてから、この軸部４４と軸受孔４２との間の狭い環状の空間に、内周に複数のニードルローラ４５を配列した軸受カップ４６を押し込んで組み立てる必要がなく、さらに、軸受孔４２に圧入することで縮径する軸受カップ４６内にある複数のニードルローラ４５を、軸部４４にむりやり外嵌させる必要がなく、この発明によれば、ニードルローラ６と軸部３とがその軸方向から強く接触してニードルローラ６や軸部３を損傷させてしまうことを防止できる。
【００３７】
さらに、この発明によれば、十字軸１の軸部３に、軸受カップ５内のニードルローラ６を外嵌させる際、これらの間に隙間ｇ（図６参照）を設けていることから、軸部３にニードルローラ６を外嵌する作業は容易となる。また、ヨークの先端側の開口部１２を拡大させるように弾性変形させて、十字軸継手１０の軸受カップ５を抱持部１１へ嵌入することで、当該十字軸継手１０をヨークの所定位置に取り付けることができる。このように、この発明によれば、十字軸継手１０の組み立てが簡単となり、また、大きなプレスなどの大型設備は不要であり、製造コストの低減が図れる。
【００３８】
そして、軸受カップ５を抱持部１１に嵌入した状態で、前記規制部材７をヨークに取り付けることで当該軸受カップ５を縮径させ、この軸受カップ５内にあるニードルローラ６におけるラジアル隙間を負の状態にできる。したがって、図１に示しているように、このような自在継手を用いて、ステアリング軸３１と中間軸２３とを連結し、この中間軸２３とコラム軸３２とを連結した車両用操舵装置によれば、ニードルローラ６におけるラジアル隙間を負の状態にできることから、ニードルローラ６と十字軸１の軸部３との間、ニードルローラ６と軸受カップ５との間において滑りが生じることを抑制でき、トルク伝達不良によるガタツキや脈動の発生を防止でき、良好な操舵感を得ることができる。そして、組み立ての際に、軸部３やニードルローラ６を損傷させてしまうことを防止できることから、車両用操舵装置の品質、耐久性を向上させることができる。
【００３９】
また、本発明は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。前記実施の形態では、ニードルローラ６におけるラジアル隙間を負とする場合について説明したが、このラジアル隙間をゼロとする構成であってもよい。また、前記規制部材７を、図５で示したピン部材２６の代わりにボルトナット（図示せず）とすることができる。さらに、軸受カップ５がヨークから抜け出ることを防止するために、図２の実施の形態では、ヨークにかしめ部１９ａや突出部１９ｂを形成する場合について説明したが、これ以外として、規制部材７（連結部材２７または蓋部材２８）に、軸受カップ５側へ延びる（図７と図９の二点鎖線で示している）抜け止め部２９を形成してもよい。この抜け止め部２９は、軸受カップ５がその軸方向の外側へ抜け出ようとすると、当該軸受カップ５と接触することができ、当該軸受カップ５がヨークから抜け出ることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の十字軸継手を備えた自在継手の実施の一形態を示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面における断面図である
【図３】ヨークと十字軸継手とを示す斜視図である。
【図４】ヨークと十字軸継手との取り付け方法を説明する図である。
【図５】ヨークと十字軸継手との取り付け方法を説明する図である。
【図６】十字軸継手の組み立て方法を説明する図である。
【図７】この発明の自在継手の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図８】図７の自在継手の要部を示す断面図である。
【図９】この発明の自在継手の別の実施の形態を示す斜視図である。
【図１０】図９の自在継手の要部を示す断面図である。
【図１１】従来の自在継手の組み立てを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  十字軸
２  胴体部
３  軸部
３ａ  外周面
５  軸受カップ
６  ニードルローラ（転動体）
７  規制部材
１０  十字軸継手
１１  抱持部
１２  開口部
２１，２２，２３，２４  ヨーク
３１  ステアリング軸（第二軸）
３２  コラム軸（第二軸）
３３  中間軸（第一軸）
【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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