(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面にセレーションが形成されている割筒状の軸取付部を一端に有する自在継手のヨークと、
先端側外周にセレーションが形成されかつそのセレーション形成領域の所要位相位置に、セレーションの途中から先端端縁にまで延び、かつ軸方向に沿って平坦面となるキー状平坦部が設けられているとともに、キー状平坦部の先端側にストッパ用の凸部が設けられている軸と、
前記ヨークの軸取付部の一方分離端から他方分離端にまたがって取り付けられる締付ボルトとを含み、
前記軸は、パイプ材または棒材からなり、キー状平坦部およびストッパ用の凸部が絞り加工やプレス加工などの成形により形成されているとともに、
前記ヨークと軸とが、前記軸取付部の分離部分に軸のキー状平坦部を位置させた状態でセレーション結合されているとともに、前記締付ボルトが前記キー状平坦部に対して横切った状態にあてがわれ、前記ヨークと軸とを軸方向で相対変位可能とした上で、前記締付ボルトと前記ストッパ用の凸部との接当による位置規制により前記ヨークと軸との完全分離を阻止し、
かつ、前記ストッパ用の凸部の両脇には前記キー状平坦部のセレーション先端部に接する部分に該平坦部が残余している、ことを特徴とする自在継手のヨークと軸との結合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自在継手のヨークと軸との結合構造に係り、例えば自動車のステアリング装置における前記結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、一般的な自動車のステアリング装置の概略構成を示す側面図である。図中、１はステアリングホイール、２はステアリングコラム、３は、ステアリングホイール１と一体に回転するステアリングシャフト、４は中間軸、５は操向車輪側のステアリングギアである。
【０００３】
ステアリングホイール１に加えられる操作回転力は、ステアリングシャフト３から中間軸４を介してステアリングギア５の入力軸６に伝えられる。ここで、ステアリングシャフト３と中間軸４とステアリングギア５の入力軸６とは、同―直線上に配置できないので、それらの間にはそれぞれ自在継手７、８が設けられている。これらの自在継手は、図示しないが、一般的に、連結すべき一対の軸が個別に取り付けられる一対のヨークと、それらを結合する十字軸とからなる。
【０００４】
ここで、ステアリングギア５側の自在継手８の一方ヨーク９とステアリングギア５の入力軸６との取付構造の従来例を、図８ないし図１０に示す。
【０００５】
図中、１０はヨーク９の軸取付部である。この軸取付部１０は、軸方向と直交する側方に向けて開くよう、断面Ｕ字形の割筒状に成形されており、その分離部分には平行に対向する平板部１０ａ，１０ｂが設けられている。この軸取付部１０の湾曲部の内面には、セレーション１１が形成されており、一対の平板部１０ａ，１０ｂには締付ボルト１２が挿通されるようになっている。
【０００６】
ところで、ステアリングギヤ５の入力軸６は、先端側外周にヨーク９のセレーション１１に噛合するセレーション１３が設けられているとともに、このセレーション１３の長手方向途中で所要位相位置にキー状平坦部１４が設けられている。このようなキー状平坦部１４は、例えば実開平４−１１９２５号公報の第４図に示されている。
【０００７】
これらの組み立て動作は、入力軸６の先端を軸取付部１０内に軸方向に挿入することによりセレーション嵌合させてから、軸取付部１０の平板部間に締付ボルト１２を装着することにより軸取付部１０を縮径させて入力軸６を締め付ける。なお、締付ボルト１２は、入力軸６のキー状平坦部１４に対して横切った状態であてがわれるようになっている。この締付ボルト１２とキー状平坦部１４の両端の段壁とにより、入力軸６とヨーク９との軸方向相対変位を可能にしながらも、両者の完全分離を阻止するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ステアリング装置において、入力軸６の製作コストが高くつくことが指摘される。つまり、この入力軸６の製作は、セレーション１３を転造加工などにより形成してから、セレーション１３の一部をフライス加工により切削してキー状平坦部１４を形成するのであるが、このフライス加工は、加工時間が長く、セレーション１３の形成処理との連続性がないなど、コストアップにつながる。
【０００９】
したがって、本発明は、軸を、ヨークと結合状態で完全分離しない構成としながら簡単かつ安価に製作できる構造とし、結合構造全体のコスト低減を図ることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の自在継手のヨークと軸との結合構造は、内面にセレーションが形成されている割筒状の軸取付部を一端に有する自在継手のヨークと、先端側外周にセレーションが形成されかつそのセレーション形成領域の所要位相位置に、セレーションの途中から先端端縁にまで延び、かつ軸方向に沿って平坦面となるキー状平坦部が設けられているとともに、キー状平坦部の先端側にストッパ用の凸部が設けられている軸と、前記ヨークの軸取付部の一方分離端から他方分離端にまたがって取り付けられる締付ボルトとを含み、前記軸は、パイプ材または棒材からなり、キー状平坦部およびストッパ用の凸部が絞り加工やプレス加工などの成形により形成されているとともに、前記ヨークと軸とが、前記軸取付部の分離部分に軸のキー状平坦部を位置させた状態でセレーション結合されているとともに、前記締付ボルトが前記キー状平坦部に対して横切った状態にあてがわれ、前記ヨークと軸とを軸方向で相対変位可能とした上で、前記締付ボルトと前記ストッパ用の凸部との接当による位置規制により前記ヨークと軸との完全分離を阻止し、かつ、前記ストッパ用の凸部の両脇には前記キー状平坦部のセレーション先端部に接する部分に該平坦部が残余している。
【００１１】
なお、前述の軸は、パイプ材または棒材からなり、キー状平坦部およびストッパ用の凸部が絞り加工やプレス加工などの成形により形成されている。
【００１２】
つまり、本発明では、軸のキー状平坦部をセレーションの途中から先端端縁にまで延びるものとすることにより、このキー状平坦部を、フライス加工に比べて格段に簡単な絞り加工またはプレス加工などの成形で形成できるようにしている。そして、このようなキー状平坦部の場合、軸とヨークとの結合状態における完全分離を阻止するために、キー状平坦部の先端側にストッパとして例えば絞り加工またはプレス加工などの成形で簡単に形成できる凸部を設けている。つまり、本発明の場合では、キー状平坦部とストッパ用の凸部とを形成する必要があるものの、それらの加工そのものが簡単であるとともに、製作工程は連続性を持たせることができるから、加工コストを従来よりも大幅に低減できるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細を図１ないし図６に示す実施例に基づいて説明する。図１ないし図４は本発明の一実施例に係り、図１は、自在継手のヨークと軸との結合構造を示す分解斜視図、図２は、上記結合構造の結合状態の縦断側面図、図３は、図２の（３）―（３）線断面の矢視図、図４は、上記結合構造での入力軸単体の斜視図である。
【００１４】
ここでは、本発明を、図７に示すようなステアリング装置におけるステアリングギヤ５の入力軸６と、自在継手８の一方のヨーク９との結合構造に実施した形態で説明する。
【００１５】
本発明の結合構造は、入力軸６と、自在継手８の一方ヨーク９の軸取付部１０と、軸取付部１０を入力軸６に締め付ける締付ボルト１２とを含む。
【００１６】
入力軸６は、先端側外周にセレーション１３が形成されているとともに、このセレーション１３形成領域の所要位相位置にセレーション１３の途中から先端端縁にまで延びるキー状平坦部１４が形成されている。また、キー状平坦部１４の先端側にストッパ用の凸部１５が設けられている。
【００１７】
ヨーク９は、板金製で、本体部に軸取付部１０が一体に連成されている。つまり、軸取付部１０は、軸方向と直交する側方に向けて開くよう、断面Ｕ字形の割筒状に成形されており、その分離部分には平行に対向する平板部１０ａ，１０ｂが設けられている。一方の平板部１０ａには、ボルト挿通用の貫通孔１０ｃが、他方の平板部１０ｂには、ボルト螺着用のねじ孔１０ｄが設けられている。これら両平板部１０ａ、１０ｂにまたがって締付ボルト１２が取り付けられるようになっている。また、軸取付部１０の湾曲部は、入力軸６の外周面に沿う部分円弧状に湾曲しており、その湾曲部の内面には、入力軸６のセレーション１３に噛合するセレーション１１が形成されている。
【００１８】
そして、入力軸６とヨーク９とは、ヨーク９の軸取付部１０の分離部分に入力軸６のキー状平坦部１４を位置させた状態でセレーション結合されているとともに、軸取付部１０の一方平板部１０ａから他方平板部１０ｂにまたがって締付ボルト１２が取り付けられて、この締付ボルト１２がキー状平坦部１４に対して横切った状態であてがわれている。つまり、入力軸６に対してヨーク９の軸取付部１０がセレーションの嵌合により回転方向に一体化され、締付ボルト１２によるヨーク９の周方向締め付けにより入力軸６とヨーク９とが軸方向にも一体化されるようになっている。そして、締付ボルト１２とキー状平坦部１４の基端側の段壁およびストッパ用凸部１５とにより、入力軸６とヨーク９との軸方向相対変位を可能にしながらも、両者の完全分離を阻止するようになっている。これで、結合の信頼性を維持するようにしている。
【００１９】
次に、上述した入力軸６の製作手順を説明する。入力軸６は、パイプ材や丸棒材などを基に製作される。
【００２０】
例えば用意したパイプ材や丸棒材などの母材に対して、引き抜き加工によりキー状平坦部１４およびセレーション１３を同時に形成する。なお、キー状平坦部１４を絞り加工またはプレス加工により形成しておいてから、セレーション１３を転造加工により形成してもよい。この後、キー状平坦部１４に対してストッパ用の凸部１５を形成する。この凸部１５は、母材をパイプ材とする場合には、図４に示すように内径側から外径側へ押し広げて形成したり、あるいは図５に示すようにキー状平坦部１４の両端を圧縮するように押し潰して形成したりすることができ、一方の丸棒材の場合には、図６に示すようにキー状平坦部１４において近接する二カ所を陥没させるなどしてこれら陥没部分の間の領域を盛り上げることにより、形成することができる。なお、凸部１５の形状は、任意に設定することができる。
【００２１】
このように、入力軸６のキー状平坦部１４をセレーション１３の途中から先端端縁にまで延びるものとしているから、このキー状平坦部１４を、フライス加工に比べて格段に簡単な絞り加工またはプレス加工などの成形で形成できるようになる。このようなキー状平坦部１４では、その先端側に従来例のような段壁の代わりにストッパ用の凸部１５を別途設けているが、この凸部１５は上述したような成形処理で簡単に形成できる。これらキー状平坦部１４とストッパ用の凸部１５は、それらの加工そのものが簡単であるとともに、製作工程は連続性を持たせることができるから、加工コストを従来よりも大幅に低減できるようになる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明では、軸を、ヨークと結合状態で完全分離しない構成としながら、従来例に比べて大幅に簡単かつ安価に製作できる構成にしたから、結合の信頼性を維持しながら、ヨークと軸との結合構造の全体コストの低減に貢献できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る結合構造の分解斜視図
【図２】上記結合構造の結合状態の縦断側面図
【図３】図２の（３）―（３）線断面の矢視図
【図４】上記結合構造での入力軸単体の斜視図
【図５】入力軸のストッパ用凸部の他の例１を示す斜視図
【図６】入力軸のストッパ用凸部の他の例２を示す斜視図
【図７】一般的なステアリング装置の概略側面図
【図８】従来例の結合構造の分解斜視図
【図９】上記結合構造の結合状態の縦断側面図
【図１０】図９の（１０）―（１０）線断面の矢視図
【符号の説明】
６      入力軸
９      ヨーク
１０      ヨークの軸取付部
１１      軸取付部のセレーション
１２      締付ボルト
１３      入力軸のセレーション
１４      入力軸のキー状平坦部
１５      入力軸のストッパ用凸部
【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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