(57)【要約】【課題】第１シャフトの回転が自在継手を介して第２シャフトに伝達されるときの回転伝達効率が低下することを抑制する。【解決手段】自在継手８は、インターミディエイトシャフト７の端部に固定されて十字軸１９の第１軸部１９ａを回転可能に支持するヨーク２０と、ピニオンシャフト９の端部に回転可能に支持されるとともに十字軸１９の第２軸部１９ｂを回転可能に支持するヨーク１５と、を備える。ヨーク１５は、ボルト挿通孔１６にボルト１７を挿通して締結することにより、ピニオンシャフト９の端部に固定される。同シャフト９を支持する支持部１３には、ボルト１７を通すことが可能なボルト組み付け孔２４を有するハウジング１４が固定される。ボルト組み付け孔２４は、ヨーク１５がピニオンシャフト９の端部に支持された状態のもとで同シャフト９の回転方向及び軸線方向において正しい位置に配置されたとき、ボルト挿通孔１６の軸線と同軸上に位置する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シャフトを第２シャフトに対し傾斜させた状態で両者の端部同士を繋ぐ自在継手によって前記第１シャフトの回転を前記第２シャフトに伝達するステアリング装置に適用され、
前記自在継手は、
互いに直交する方向に延びる第１軸部及び第２軸部を有する十字軸と、
前記第１シャフトの端部に固定されて前記十字軸の第１軸部を回転可能に支持する第１ヨークと、
前記第２シャフトの端部に回転可能に支持されるとともに前記十字軸の第２軸部を回転可能に支持する第２ヨークと、
前記第２ヨークに設けられたボルト挿通孔に挿通されて締結されることにより、前記第２ヨークを前記第２シャフトの端部に固定するボルトと、
を備えるステアリング装置の連結装置において、
前記第２シャフトを回転可能に支持する支持部に前記自在継手を収容するハウジングが固定されており、
前記ハウジングには同ハウジングの内部と外部とを貫通して前記ボルトを通過させることが可能なボルト組み付け孔が設けられており、
前記ボルト組み付け孔は、前記第２ヨークが前記第２シャフトの端部に回転可能に支持された状態のもとで前記第２シャフトの回転方向及び軸線方向において正しい位置に配置されたとき、前記ボルト挿通孔の軸線と同軸上に位置するよう前記ハウジングに設けられている
ことを特徴とするステアリング装置の連結装置。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記第１ヨークを収容する第１ハウジングと、前記第２ヨークを収容する第２ハウジングとに分割されており、
前記第２ハウジングは、前記ボルト組み付け孔を有するとともに前記支持部に固定されるものであり、
前記第１ハウジングは、前記第２ハウジングに組み付けられるとともに、その組み付け状態のもとで前記第１シャフトを回転可能に支持するものである請求項１記載のステアリング装置の連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置の連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、車両に搭載されるステアリング装置は、ユーザーによってステアリングホイールが回転操作されたとき、その回転運動をラックアンドピニオン機構によって転舵シャフト（ラック軸）の軸線方向への直線運動に変換し、その転舵シャフトの直線運動を通じて車両における転舵輪の転舵角を変化させる。
【０００３】
同装置において、ステアリングホイールの回転をラックアンドピニオン機構に伝達する回転伝達経路上には、その回転伝達経路を屈曲させるために、次のような第１シャフト及び第２シャフト、並びに、自在継手を有する連結装置が設けられている。すなわち、第１シャフトを第２シャフトに対し傾斜させた状態で両者の端部同士を連結装置の自在継手（カルダンジョイント）で繋ぎ、そのカルダンジョイントによって第１シャフトの回転を第２シャフトに伝達するようにしている。
【０００４】
図５に示すように、上記カルダンジョイント６１は、支持部６９によって支持された第２シャフト６５に第１シャフト６３を繋ぐためのものであって、互いに直交する方向に延びる第１軸部６２ａ及び第２軸部６２ｂが形成された十字軸６２を備えている。十字軸６２の第１軸部６２ａは、第１シャフト６３の端部に固定された第１ヨーク６４に対し回転可能な状態で取り付けられている。また、十字軸６２の第２軸部６２ｂは、第２シャフト６５の端部に組み付けられた第２ヨーク６６によって回転可能に支持されている。第２ヨーク６６は、第２シャフト６５の端部に対し回転可能に支持された状態のもと、同第２ヨーク６６に形成されたボルト挿通孔６７にボルト６８を挿通して締結することにより、第２ヨーク６６の端部に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１４１９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記カルダンジョイント６１においては、第２ヨーク６６を第２シャフト６５の端部に固定したとき、第２ヨーク６６（十字軸６２）が第２シャフト６５を支持する上記支持部６９に対し第２シャフト６５の回転方向及び軸線方向において適正な位置に存在していないと、次のような問題が生じる。
【０００７】
十字軸６２に第１ヨーク６４を介して繋がる第１シャフト６３を第２シャフト６５に対し傾斜させたとき、第１シャフト６３が第２シャフト６５の回転方向及び軸線方向において適正な位置からずれた状態となる。この状態のもとで、第１シャフト６３をステアリング装置の回転伝達経路に組み込むと、第１シャフト６３の回転がカルダンジョイント６１を介して第２シャフト６５に伝達されるとき、第１ヨーク６４、第２ヨーク６６、及び十字軸６２が動作する際の抵抗が大きくなることは避けられない。そして、第１ヨーク６４、第２ヨーク６６、及び十字軸６２が動作する際の抵抗が大きくなると、第１シャフト６３の回転がカルダンジョイント６１を介して第２シャフト６５に伝達されるときの回転伝達効率が低下する。
【０００８】
なお、特許文献１には、第２シャフト６５に対する第２ヨーク６６の相対位置を適切に位置決めする技術が開示されてはいるものの、そうした技術を適用したとしても、第２ヨーク６６を（十字軸６２）を支持部６９に対し適正な相対位置に位置決めした状態で、第２シャフト６５の端部に固定することはできない。従って、上述した第１シャフト６３から第２シャフト６５への回転の伝達効率が低下するという問題を解決することはできない。
【０００９】
本発明の目的は、第１シャフトの回転が自在継手を介して第２シャフトに伝達されるときの回転伝達効率が低下することを抑制できるステアリング装置の連結装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する連結装置は、第１シャフトを第２シャフトに対し傾斜させた状態で両者の端部同士を繋ぐ自在継手によって第１シャフトの回転を第２シャフトに伝達するステアリング装置に適用される。上記自在継手は、互いに直交する方向に延びる第１軸部及び第２軸部を有する十字軸と、第１シャフトの端部に固定されて十字軸の第１軸部を回転可能に支持する第１ヨークと、第２シャフトの端部に回転可能に支持されるとともに十字軸の第２軸部を回転可能に支持する第２ヨークと、を備える。更に、自在継手は、第２ヨークに設けられたボルト挿通孔に挿通されて締結されることにより、第２ヨークを第２シャフトの端部に固定するボルトも備える。また、第２シャフトを回転可能に支持する支持部には上記自在継手を収容するハウジングが固定されており、ハウジングには同ハウジングの内部と外部とを貫通して上記ボルトを通過させることが可能なボルト組み付け孔が設けられる。このボルト組み付け孔は、第２ヨークが第２シャフトの端部に回転可能に支持された状態のもとで第２シャフトの回転方向及び軸線方向において正しい位置に配置されたとき、上記ボルト挿通孔の軸線と同軸上に位置するようハウジングに設けられる。
【００１１】
上記構成によれば、第２シャフトの端部に第２ヨークを固定する際、第２ヨークが第２シャフトの端部に回転可能に支持された状態のもとで、第２ヨークのボルト挿通孔がハウジングのボルト組み付け孔の軸線と同軸上に配置されるよう、第２シャフトの回転方向及び軸線方向についての第２ヨークの位置調整が行われる。こうしてハウジング（支持部）に対する第２ヨークの相対位置が正しい位置に調整される。その後、ボルトがハウジングのボルト組み付け孔を介して第２ヨークのボルト挿通孔に挿通されて締結される。これにより、第２ヨーク（十字軸）が、支持部に対し第２シャフトの回転方向及び軸線方向において正しい位置に配置された状態で、第２シャフトの端部に固定される。この場合、十字軸と第１ヨークを介して繋がる第１シャフトを第２シャフトに対し傾斜させたとき、その第１シャフトが第２シャフトの回転方向及び軸線方向において適正な位置からずれた状態となることはない。従って、第１シャフトが適正な位置からずれたまま、第１シャフトの回転が自在継手を介して第２シャフトに伝達されることによって、第１ヨーク、第２ヨーク、及び十字軸が動作する際の抵抗が大きくなり、上記回転の伝達効率が低下することを抑制できる。
【００１２】
なお、上記ハウジングは、第１ヨークを収容する第１ハウジングと、第２ヨークを収容する第２ハウジングとに分割されているものであってもよい。この場合、上記第２ハウジングは上記ボルト組み付け孔を有するとともに上記支持部に固定されるものとされる一方、上記第１ハウジングは第２ハウジングに組み付けられるとともに、その組み付け状態のもとで第１シャフトを回転可能に支持するものとされる。
【００１３】
この構成によれば、支持部に固定された第２ハウジングから第１ハウジングを分離した状態のもとで、自在継手の第２ヨークを第２シャフトの端部に固定し、その後に第１ハウジングを第２ハウジングに組み付けることにより、第１ハウジング及び第２ハウジングを通じて第１シャフトを支持部で支持することができる。このように第１シャフトを支持部で支持することができるため、第１シャフトをステアリング装置の回転伝達経路に組み込むことが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ステアリング装置の全体構成を示す略図。
【図２】同装置に設けられた連結装置の自在継手を示す側面図。
【図３】連結装置の自在継手を収容するハウジングを示す側面図。
【図４】同ハウジング内の自在継手を示す斜視図。
【図５】ステアリング装置に設けられた連結装置の従来例を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、ステアリング装置に適用した連結装置の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、車両に搭載されたステアリング装置１は、ユーザーによって操作されるステアリングホイール２と、そのステアリングホイール２に繋がるコラムシャフト３と、を備えている。そして、コラムシャフト３は、自在継手４を介してインターミディエイトシャフト５に接続されており、インターミディエイトシャフト５に対し傾斜している。インターミディエイトシャフト５は、自在継手６を介してインターミディエイトシャフト７に接続されており、インターミディエイトシャフト７に対し傾斜している。インターミディエイトシャフト７は、自在継手８を介してピニオンシャフト９に接続されており、ピニオンシャフト９に対し傾斜している。ピニオンシャフト９は、ラックアンドピニオン機構１０を介して転舵シャフト１１に接続されている。
【００１６】
そして、ユーザーがステアリングホイール２を回転操作すると、同ステアリングホイール２の回転に伴ってコラムシャフト３がその中心線周りに回転する。更に、コラムシャフト３の回転は、自在継手４、インターミディエイトシャフト５、自在継手６、インターミディエイトシャフト７、及び自在継手８を介して、ピニオンシャフト９に伝達される。そして、ピニオンシャフト９の回転は、ラックアンドピニオン機構１０により、転舵シャフト１１の軸線方向への直線運動に変換される。この転舵シャフト１１の軸線方向についての変位に伴って、車両における転舵輪１２の転舵角が変化する。
【００１７】
ステアリング装置１において、コラムシャフト３、自在継手４、インターミディエイトシャフト５、自在継手６、インターミディエイトシャフト７、自在継手８、及びピニオンシャフト９は、ステアリングホイール２の回転をラックアンドピニオン機構１０に伝達するための回転伝達経路となっている。なお、インターミディエイトシャフト７及びピニオンシャフト９はそれぞれ、上記回転伝達経路に組み込まれる第１シャフト及び第２シャフトとして機能する。また、自在継手８は、インターミディエイトシャフト７（第１シャフト）をピニオンシャフト９（第２シャフト）に対し傾斜させた状態で、両者の端部同士を繋ぐカルダンジョイントである。
【００１８】
次に、ステアリング装置１の連結装置の構造、すなわち自在継手８及びその周辺の構造について詳しく説明する。
図２及び図３に示す自在継手８は、ピニオンシャフト９を回転可能に支持する支持部１３に固定されたハウジング１４内に収容されている（図３）。なお、図２は、図３のハウジング１４を取り除いて自在継手８を露出させた状態を示している。
【００１９】
自在継手８は、ピニオンシャフト９の端部に固定されたヨーク１５を備えている。このヨーク１５にはピニオンシャフト９の軸線と直交する方向に延びるボルト挿通孔１６が形成されている。そして、ヨーク１５は、ピニオンシャフト９（第２シャフト）の端部に対し回転可能に支持された状態のもとで、上記ボルト挿通孔１６にボルト１７を挿通して締結することにより、ピニオンシャフト９の端部に固定されている。従って、ヨーク１５は、ボルト締結により第２シャフトの端部に固定される第２ヨークとしての役割を担っている。
【００２０】
また、ヨーク１５は、所定の間隔を置いて対向する一対のアーム１８を備えている。そして、一対のアーム１８の間には、互いに直交する方向に延びる第１軸部１９ａ及び第２軸部１９ｂを有する十字軸１９が設けられている。この十字軸１９の第２軸部１９ｂは、ヨーク１５の一対のアーム１８に回転可能な状態で支持されている。この十字軸１９は、ヨーク１５をインターミディエイトシャフト７の端部に固定されたヨーク２０に繋ぐためのものである。なお、インターミディエイトシャフト７は、ピニオンシャフト９（第２シャフト）に対し傾斜した状態のもとで自在継手８を介して接続される第１シャフトとしての役割を担う。また、上記ヨーク２０は、インターミディエイトシャフト７（第１シャフト）の端部に固定された第１ヨークとしての役割を担う。
【００２１】
ヨーク２０は、所定の間隔を置いて対向する一対のアーム２１（図２、図３には一方のみ図示）を備えている。そして、一対のアーム２１の間には上記十字軸１９が位置している。この十字軸１９の第１軸部１９ａは、上記一対のアーム２１に回転可能な状態で支持されている。そして、インターミディエイトシャフト７及びヨーク２０が回転すると、ヨーク２０の一対のアーム２１によって第１軸部１９ａが支持された十字軸１９も回転する。なお、このときの第１軸部１９ａは、ヨーク２０の回転に伴って、アーム２１に対し周方向に摺り合わされながら回動する。そして、上述したように十字軸１９が回転すると、十字軸１９の第２軸部１９ｂを支持する一対のアーム１８を介してヨーク１５及びピニオンシャフト９に回転が伝達される。なお、このときの第１軸部１９ａは、十字軸１９の上記回転に伴って、アーム１８に対し周方向に摺り合わされながら回動する。
【００２２】
次に、自在継手８を収容する上記ハウジング１４の詳細な構造について説明する。
図３に示すように、ハウジング１４は、自在継手８におけるヨーク２０（第１ヨーク）及びその周辺を収容する第１ハウジング２２と、ヨーク１５（第２ヨーク）及びその周辺を収容する第２ハウジング２３とに分割されており、第１ハウジング２２を第２ハウジング２３に対し組み付けることによって形成されている。なお、第２ハウジング２３に対する第１ハウジング２２の組み付けはボルト締結を通じて行われている。そして、第１ハウジング２２は、第２ハウジング２３に組み付けられた状態のもとで、インターミディエイトシャフト７を支持する構造を有している。すなわち、インターミディエイトシャフト７が第１ハウジング２２を貫通しており、その貫通した部分を第１ハウジング２２が回転可能に支持するようになっている。
【００２３】
図４は、第２ハウジング２３から第１ハウジング２２（図３）を分離してハウジング１４内の自在継手８を露出させた状態を示している。図４に示すように、第２ハウジング２３は、ピニオンシャフト９を支持する上記支持部１３に固定されている。第２ハウジング２３には、ハウジング１４（第２ハウジング２３）の内部と外部とを貫通するボルト組み付け孔２４が設けられている。このボルト組み付け孔２４は、自在継手８のヨーク１５がピニオンシャフト９の端部に回転可能に支持された状態のもとで、支持部１３に対しピニオンシャフト９の回転方向及び軸線方向において正しい相対位置に配置されたとき、ボルト挿通孔１６の軸線と同軸上に位置するよう、第２ハウジング２３に設けられている。また、ボルト組み付け孔２４の内径は、ボルト１７をヨーク１５のボルト挿通孔１６に挿通して締結する際、そのボルト１７がボルト組み付け孔２４を通過することができる大きさとされている。
【００２４】
次に、ピニオンシャフト９に対する自在継手８の組み付け手順について説明する。
上述したヨーク１５，２０及び十字軸１９を備えた自在継手８は、インターミディエイトシャフト７の端部にヨーク２０が固定されている。そして、支持部１３に固定された第２ハウジング２３から第１ハウジング２２を切り離した状態で、第２ハウジング２３内に位置するピニオンシャフト９の端部に上記自在継手８のヨーク１５を取り付ける。すなわち、ピニオンシャフト９の端部がヨーク１５に挿入されるようピニオンシャフト９に対するヨーク１５の取り付けを行う。このときのヨーク１５は、ピニオンシャフト９の端部に回転可能に支持された状態となる。その後、ヨーク１５のボルト挿通孔１６が第２ハウジング２３のボルト組み付け孔２４の軸線と同軸上に配置されるよう、ヨーク１５がピニオンシャフト９の回転方向及び軸線方向について位置調整される。
【００２５】
こうしてヨーク１５の第２ハウジング２３（支持部１３）に対する相対位置が正しい位置に調整される。その状態のもとで、ボルト１７が第２ハウジング２３のボルト組み付け孔２４を介してヨーク１５のボルト挿通孔１６に挿通されて締結される。これにより、ヨーク１５（十字軸１９）が、支持部１３に対しピニオンシャフト９の回転方向及び軸線方向において正しい位置に配置された状態で、ピニオンシャフト９の端部に固定される。この場合、十字軸１９とヨーク２０を介して繋がるインターミディエイトシャフト７をピニオンシャフト９に対し傾斜させたとき、そのインターミディエイトシャフト７がピニオンシャフト９の回転方向及び軸線方向において適正な位置からずれた状態となることはない。
【００２６】
ヨーク１５がピニオンシャフト９の端部に固定された後、第１ハウジング２２にインターミディエイトシャフト７を通し、その第１ハウジング２２が第２ハウジング２３にボルト締結される。このように第２ハウジング２３に対し第１ハウジング２２を組み付けることにより、インターミディエイトシャフト７が第１ハウジング２２によって支持される。より詳しくは、インターミディエイトシャフト７が第１ハウジング２２及び第２ハウジング２３を介して支持部１３によって支持される。その後、インターミディエイトシャフト７が、図１のステアリング装置１におけるインターミディエイトシャフト５に繋がる自在継手６と接続されることにより、インターミディエイトシャフト７、自在継手８、及びピニオンシャフト９がステアリング装置１の回転伝達経路に組み込まれる。
【００２７】
次に、ステアリング装置１の連結装置の作用について説明する。
自在継手８におけるヨーク１５をインターミディエイトシャフト７の端部に固定したとき、仮にヨーク１５（十字軸１９）がピニオンシャフト９を支持する支持部１３に対し同シャフト９の回転方向及び軸線方向において適正な位置に存在していないとすると、次のような問題が生じる。
【００２８】
すなわち、十字軸１９にヨーク２０を介して繋がるインターミディエイトシャフト７をピニオンシャフト９に対し傾斜させたとき、インターミディエイトシャフト７がピニオンシャフト９の回転方向及び軸線方向において適正な位置からずれた状態となる。そうした状態のもとで、インターミディエイトシャフト７をステアリング装置１の回転伝達経路に組み込むと、インターミディエイトシャフト７の回転が自在継手８によってピニオンシャフト９に伝達されるとき、ヨーク１５，２０（アーム１８，２０）及び十字軸１９が動作する際の抵抗が大きくなることは避けられない。そして、ヨーク１５，２０及び十字軸１９が動作する際の抵抗が大きくなると、インターミディエイトシャフト７の回転が自在継手８を介してピニオンシャフト９に伝達されるときの回転伝達効率が低下する。
【００２９】
しかし、自在継手８におけるヨーク１５のインターミディエイトシャフト７の端部に対する固定を上述したように行うことにより、ピニオンシャフト９の回転方向及び軸線方向において、ヨーク１５（十字軸１９）を支持部１３に対し適正な相対位置に位置調節した状態でピニオンシャフト９の端部に固定することができる。このため、十字軸１９にヨーク２０を介して繋がるインターミディエイトシャフト７をピニオンシャフト９に対し傾斜させたとき、インターミディエイトシャフト７がピニオンシャフト９の回転方向及び軸線方向において適正な位置からずれることは抑制される。従って、インターミディエイトシャフト７が適正な位置からずれたまま、ステアリング装置１の回転伝達経路に組み込まれることはない。
【００３０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）インターミディエイトシャフト７が適正な位置からずれたまま、インターミディエイトシャフト７の回転が自在継手８を介してピニオンシャフト９に伝達されることによって、ヨーク１５，２０及び十字軸１９が動作する際の抵抗が大きくなり、上記回転の伝達効率が低下することを抑制できる。
【００３１】
（２）自在継手８のヨーク１５をピニオンシャフト９の端部に固定した後、第１ハウジング２２を支持部１３に固定された第２ハウジング２３に組み付けることにより、インターミディエイトシャフト７が第１ハウジング２２及び第２ハウジング２３を介して支持部１３で支持されるようになる。このようにインターミディエイトシャフト７を支持部１３で支持しつつ、同シャフト７をステアリング装置１の回転伝達経路に組み込むことができるため、その組み込みが容易になる。
【００３２】
（３）自在継手８がハウジング１４内に収容されているため、そのハウジング１４によって車両の悪路走行時などにおける自在継手８の防塵を実現できる。
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
【００３３】
・連結装置が適用されるステアリング装置は、コラムシャフト３とピニオンシャフト９との間に二つのインターミディエイトシャフト５，７を有するものに限らず、一つのインターミディエイトシャフトを有するものであってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…ステアリング装置、２…ステアリングホイール、３…コラムシャフト、４…自在継手、５…インターミディエイトシャフト、６…自在継手、７…インターミディエイトシャフト、８…自在継手、９…ピニオンシャフト、１０…ラックアンドピニオン機構、１１…転舵シャフト、１２…転舵輪、１３…支持部、１４…ハウジング、１５…ヨーク、１６…ボルト挿通孔、１７…ボルト、１８…アーム、１９…十字軸、１９ａ…第１軸部、１９ｂ…第２軸部、２０…ヨーク、２１…アーム、２２…第１ハウジング、２３…第２ハウジング、２４…ボルト組み付け孔。
【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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