JP2000234627A - 自在継手と軸体との結合構造 - Google Patents

自在継手と軸体との結合構造

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JP2000234627A
JP2000234627A JP11038236A JP3823699A JP2000234627A JP 2000234627 A JP2000234627 A JP 2000234627A JP 11038236 A JP11038236 A JP 11038236A JP 3823699 A JP3823699 A JP 3823699A JP 2000234627 A JP2000234627 A JP 2000234627A
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shaft
fitting portion
yoke
shaft fitting
movement restricting
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JP11038236A
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Masanori Nakayama
昌則 中山
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Kuroishi Iron Works Co Ltd
Original Assignee
Kuroishi Iron Works Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸移動規制具を用いた自在継手と軸体との結
合構造において、製造コストの低廉化と取付作業の容易
化等を図る。 【解決手段】 上記自在継手3の一方のヨーク12に上
記凹部15と上記凹溝16,16をそれぞれ備える一
方、上記軸移動規制具40には、その底板部41に対し
て所定間隔をもって略平行に対向する固定爪46と、突
起部49を設けた側板部47,48とを備え、上記軸移
動規制具40の底板部41を上記軸嵌合部17の底壁外
面に衝合させるとともに上記固定爪46を上記凹部15
に嵌合させることで、これら両者により上記軸嵌合部1
7の底壁部分が挟持され該軸移動規制具40が上記ヨー
ク12側に固定されるとともに、上記突起部49,49
を上記凹溝16,16に嵌入させることで上記軸移動規
制具40の上記ヨーク12の軸方向への移動が規制され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自在継手と軸体と
の結合構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、車両のステアリング機構におい
ては、エンジンルーム内に配置されるラック&ピニオン
機構と車室内に配置されるステアリングシャフトとを回
転力伝達可能に連結するために、通常、上記ラック&ピ
ニオン機構とステアリングシャフトとの間に中間軸を配
置し、該ラック&ピニオン機構と中間軸の一端とを一方
の自在継手で、また上記ステアリングシャフトと上記中
間軸の他端とを他の自在継手で、それぞれ結合する構造
が採用される(図1を参照)。
【0003】ところで、自在継手の一方のヨークに中間
軸の端部を結合する場合、略「U」字形の断面形状をも
つ軸嵌合部に、その開口側から上記中間軸の端部を落と
し込み、しかる後、該軸嵌合部に結合ボルトを挿通し、
これを締め込むことで該軸嵌合部の部分で上記中間軸の
端部を挟持し、これにより両者を結合するようになって
いる。
【0004】この場合、上記自在継手の軸嵌合部に中間
軸の端部を落とし込み、この状態で上記軸嵌合部に上記
結合ボルトを挿通する際、上記自在継手がその自重によ
り回動し、その軸嵌合部から上記中間軸の端部が離脱方
向に移動し、上記結合ボルトの挿通をスムーズに行うこ
とができないという問題が生じる恐れがあった。かかる
問題は、特に、車両のステアリング機構の如く、自在継
手の配置位置が、車室最前端の下部であって作業スペー
スが非常に限られているような場合において顕著とな
る。
【0005】かかる問題を解決するための一つの手段と
して、従来より、図7に示すように、ヨーク61の端面
に軸移動規制具65を装着することが提案されている。
【0006】上記ヨーク61は、所定間隔をもって対向
する一対の側壁部61A,61Bとこれら両者を連続さ
れる底壁部61Cとから略「U」字形の断面形状をもつ
軸嵌合部63を備え、この軸嵌合部63内に中間軸の端
部(図示省略)をその開口側から落とし込んで嵌合させ
るが、その場合、上記軸嵌合部63の開口端面(上記中
間軸の軸方向端面)側に軸移動規制具65を装着する。
【0007】上記軸移動規制具65は、図9に示すよう
に、略「U」字形の平面形態をもつ板材を折曲させて構
成されるものであって、切り起こし孔で構成される突起
固定部71を備えた底板部66と、該底板部66に一端
縁に連続して立ち上がるとともにそれぞれその先端部に
掛止爪69,69を設けた端面板部67,67とを備え
てなる。尚、図中、符号70は結合ボルトの当部を押圧
してその抜け止めを行う押板部である。
【0008】そして、図7に示すように、上記ヨーク6
1の軸嵌合部63の端面側に上記軸移動規制具65を取
り付け、この状態で、上記軸嵌合部63の上方から上記
軸移動規制具65の一対の掛止爪69,69の間に中間
軸の端部を叩き込む。この結果、上記中間軸の端部は、
上記軸移動規制具65の掛止爪69,69によってその
離脱方向への移動が規制され、従って、上記ヨーク61
の軸嵌合部63に上記中間軸の端部を嵌合させた状態
で、該軸嵌合部63のボルト受穴64に結合ボルトを挿
通させる場合、これをよりスムーズに行うことができる
ものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来は、上
記ヨーク61の軸嵌合部63に上記軸移動規制具65を
取り付ける場合、図8に示すように、上記ヨーク61の
型鍛造による成形時に、同時に、その底壁部61Cにエ
ンボス加工により外面側に突出する突起62を形成し、
この突起62に上記軸移動規制具65の突起固定部71
を圧入固定するようにしていた。
【0010】ところが、このように上記突起62をエン
ボス加工により成形する場合には、該突起62の寸法精
度を維持する必要上、エンボス加工に供せられるパンチ
とダイスを短い周期でメンテナンスしなければならず、
成形型の短寿命化により加工コストが高くつくという問
題があった。
【0011】また、上記ヨーク61に対する上記軸移動
規制具65の固定は、該ヨーク61側に設けた上記突起
62に上記軸移動規制具65側の突起固定部71を圧入
することのみにより行われるものであるため、その組み
付けに際しては、上記軸移動規制具65を上記突起62
の軸心に合わせて取り付けないと、これが傾いて取り付
けられ、場合によっては該軸移動規制具65の上記掛止
爪69,69による中間軸の移動規制作用が損なわれ、
延いては上記結合ボルトのスムーズな挿通作業が損なわ
れることにもなる。
【0012】そこで本発明では、ヨークに対する軸移動
規制具の取り付けを、簡単で且つ安価な構造で実現して
製造コストの低廉化を図るとともに、該軸移動規制具の
ヨークへの取付作業を容易に且つ的確に行うことができ
るようにした自在継手と軸体との結合構造を提案するこ
とを目的としてなされたものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明ではかかる課題を
解決するための具体的手段として次のような構成を採用
している。即ち、一対のヨーク11,12を備えた自在
継手3の一方のヨーク12の略「U」字形の断面形状を
もつ軸嵌合部17の端面側に、所定間隔をもって対向す
る一対の掛止爪44,45を備えた軸移動規制具40を
装着するとともに、上記軸嵌合部17に対して上記軸体
4の一端4aを該軸嵌合部17の開口端側から上記一対
の掛止爪44,45の間を通して嵌合させ、該一対の掛
止爪44,45によって上記軸体4の一端4aの上記軸
嵌合部17からの離脱方向への移動を規制した状態で、
上記軸嵌合部17にこれを横切る方向に向けて結合ボル
ト31を装着し、該軸嵌合部17によって上記軸体4を
挟持してこれら両者を結合するようにした自在継手と軸
体との結合構造において、上記一方のヨーク12は、上
記軸嵌合部17の底壁内面に凹部15を、また該軸嵌合
部17の側壁外面には該軸嵌合部17の深さ方向に延び
る凹溝16,16をそれぞれ備える一方、上記軸移動規
制具40は、上記軸嵌合部17の底壁外面に衝合する底
板部41と、該底板部41に対して所定間隔をもって略
平行に対向し且つ上記凹部15に嵌合可能とされた固定
爪46と、上記軸嵌合部17の側壁外面に設けられた上
記凹溝16,16に嵌入する突起部49が形成された側
板部47,47とを備え、上記軸移動規制具40は、そ
の底板部41を上記軸嵌合部17の底壁外面に衝合させ
るとともに上記固定爪46を上記凹部15に嵌合させて
これら両者で上記軸嵌合部17の底壁部分を挟持するこ
とで上記ヨーク12側に固定されるとともに、上記突起
部49,49を上記軸嵌合部17側の上記凹溝16,1
6に嵌入させることで該軸嵌合部17に対してその軸方
向への移動が規制される構成とされていることを特徴と
している。
【0014】
【発明の効果】本発明にかかる自在継手と軸体との結合
構造によれば次のような効果が得られる。
【0015】即ち、上記自在継手3の一方のヨーク12
に上記凹部15と上記凹溝16,16がそれぞれ備えら
れる一方、上記軸移動規制具40には、その底板部41
に対して所定間隔をもって略平行に対向する固定爪46
と、突起部49を設けた側板部47,47とが備えられ
ているので、上記軸移動規制具40の底板部41を上記
軸嵌合部17の底壁外面に衝合させるとともに上記固定
爪46を上記凹部15に嵌合させることで、これら両者
により上記軸嵌合部17の底壁部分が挟持され該軸移動
規制具40が上記ヨーク12側に固定される。また、上
記突起部49,49を上記凹溝16,16に嵌入させる
ことで、上記軸移動規制具40の上記ヨーク12の軸方
向への移動が規制される。
【0016】従って、本発明の自在継手と軸体との結合
構造によれば、上記ヨーク12側に上記凹部15と上記
凹溝16,16とを設けることで、該ヨーク12の軸嵌
合部17部分に上記軸移動規制具40を取り付けること
ができ、しかもこの場合、これら凹部15と上記凹溝1
6,16は、例えば従来のようにエンボス加工によりヨ
ーク側に突起を形成する場合に比して、その成形加工が
容易であることから加工コストの低廉化が図れるととも
に、さほど高い成形精度を要求されないことから成形型
のメンテナンス周期を長くしてその長寿命化を図ること
ができるものである。
【0017】また、上記軸移動規制具40は、上記固定
爪46と突起部49,49とを、それぞれ上記ヨーク1
2側の上記凹部15と凹溝16,16に嵌合させること
で、該ヨーク12に対する位置決めが容易に且つ確実に
行われ、該軸移動規制具40による軸体4の移動規制作
用が確実に達成されるものであることから、例えば、従
来のように上記突起に対して軸移動規制具を正確に位置
決めして取り付けないとこれが傾いて取り付けられて該
軸移動規制具による軸体の移動規制作用が損なわれる恐
れがある場合に比して、上記軸移動規制具40の取付作
業の容易且つ迅速化が図られるとともに、作業上の信頼
性が高められることになる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる自在継手と
軸体との結合構造を、好適な実施形態に基づいて具体的
に説明する。
【0019】図1には、本発明にかかる結合構造が適用
された自動車のステアリング機構Z部分を示している。
このステアリング機構Zは、フロントアンダーパネル1
0により車体前後方向に区画されたエンジンルームAと
車室Bとの間に跨がって設けられており、同図において
符号1はエンジンルームA内に配置されたラック&ピニ
オン機構であり、符号2はステアリング支持メンバー9
に支持された状態で車室B側に配置されたステアリング
シャフトであり、このエンジンルームA側のラック&ピ
ニオン機構1と車室B側にチィルト操作可能に配置され
たステアリングシャフト2とを次述の回転伝達機構Xを
介して連結し、上記ステアリングシャフト2側の回転変
位を上記ラック&ピニオン機構1に伝達して操舵作用を
行わしめるとともに、上記ステアリングシャフト2のチ
ィルト操作に伴う上記ラック&ピニオン機構1と上記ス
テアリングシャフト2との間隔の変化を吸収し得るよう
になっている。
【0020】上記回転伝達機構Xは、次述の第1自在継
手3と第2自在継手5及びこれらの中間に位置する中間
軸4とで構成されている。
【0021】上記第1自在継手3は、一対の第1ヨーク
11と第2ヨーク12(特許請求の範囲中の「ヨーク1
2」に該当する)を自在ピン13により連結して構成さ
れ、該第1ヨーク11側には上記ラック&ピニオン機構
1側の入力軸1aが結合され、また上記第2ヨーク12
には上記中間軸4(特許請求の範囲中の「軸体4」に該
当する)の一端4aが結合ボルト31によって結合固定
されている。そして、この第1自在継手3の上記第2ヨ
ーク12と上記中間軸4の一端4aとの結合部分に本発
明に係る「結合構造」が適用されている。尚、この「結
合構造」については後に詳述する。
【0022】上記第2自在継手5は、一対の第1ヨーク
21と第2ヨーク22とを自在ピン23により連結して
構成される。そして、上記第1ヨーク21側には上記中
間軸4の他端4bが結合され、また上記第2ヨーク22
には上記ステアリングシャフト2の先端が結合される。
【0023】以下、上記第1自在継手3の上記第2ヨー
ク12と上記中間軸4の一端4aとの結合部分の構造
を、図2〜図6に示す実施形態に基づいて具体的に説明
する。
【0024】上記第1自在継手3の第2ヨーク12と上
記中間軸4の一端4aとの結合作業は、全結合作業の最
終段階にて行われ、この部分の結合が完了することで全
結合作業が完了する。即ち、この第1自在継手3の第2
ヨーク12と上記中間軸4の一端4aとの結合作業時に
は、図2に示すように、上記第1自在継手3側において
は、その第1ヨーク11が上記ラック&ピニオン機構1
の入力軸1aに結合されており、また上記第2ヨーク1
2は左右一対の側壁部12A,12Bとこれら両者を連
続させる底壁部12Cとにより略「U」字形の断面形状
を有する如く形成された軸嵌合部17が、その開口端を
上方へ向けた状態で待機している。
【0025】一方、上記中間軸4側においては、その他
端4bに上記第2自在継手5の第1ヨーク21が結合さ
れており、該中間軸4は上記第2自在継手5の自在ピン
23を中心として上下方向に揺動可能な状態(図2の実
線図示状態と鎖線図示(符号4′)状態とを参照)とさ
れている。
【0026】そして、上記第2ヨーク12への上記中間
軸4の一端4aの結合に際しては、図2に鎖線図示する
ように、上記中間軸4の一端4aを上記第2ヨーク12
の軸嵌合部17にその開口端側から落とし込み、しかる
後、上記各側壁部12A,12Bにそれぞれ設けた各ボ
ルト受穴14,14にその一側から結合ボルト31を挿
通し、該結合ボルト31の他側にナット32を掛けて締
め込んで該各側壁部12A,12Bの間で上記中間軸4
の一端4aをその両側面から挟着するとともに、上記底
壁部12Cと上記結合ボルト31とによって該中間軸4
の一端4aをその上下両面側から挟着する。かかる直交
する二方向からの挟着により、上記中間軸4の一端4a
と上記第2ヨーク12の軸嵌合部17部分とが結合され
る。
【0027】ところで、このように上記第2ヨーク12
の軸嵌合部17にその開口端側から上記中間軸4の一端
4aを落とし込み、この状態で上記結合ボルト31を挿
通する場合、上記第2ヨーク12がその自重によって上
記自在ピン13を中心として下方へ回動し、上記中間軸
4の一端4aとの相対位置がズレることが起こり得る。
このような相対位置のズレが生じると、上記ボルト受穴
14,14と上記中間軸4とが一部重合し、該ボルト受
穴14,14への上記結合ボルト31の挿通が困難にな
ることは既述の通りである。また、かかる場合に、上記
第2ヨーク12を作業者が手で持ち上げることも考えら
れるが、上記第1自在継手3の配置位置が作業スペース
の少ない部位であることからして、困難である。
【0028】このような事情から、上記中間軸4の一端
4aの落とし込みに先立って、上記第2ヨーク12の軸
嵌合部17の端面側には次述の軸移動規制具40が装着
されるものである。
【0029】そして、この実施形態においては、上記第
2ヨーク12への上記軸移動規制具40の装着を、簡単
且つ安価な構成にて容易且つ迅速に行えるように、上記
第2ヨーク12側及び上記軸移動規制具40に種々の新
規な構成を採用している。以下、この軸移動規制具40
の具体的構成、及び該軸移動規制具40を装着するため
の上記第2ヨーク12側の構成について詳述する。
【0030】上記第2ヨーク12は、図3〜図6に示す
ように、上記左右一対の側壁部12A,12Bの外面
(即ち、上記軸嵌合部17の側壁外面)にそれぞれ上下
方向(即ち、上記第2ヨーク12の軸方向に直交する方
向)に延びる凹溝16,16を形成するとともに、上記
底壁部12Cの内面(即ち、上記軸嵌合部17の内面)
には所定深さの凹部15を、上記第2ヨーク12の後端
面12aから前方へ向けて形成している。尚、この凹部
15と凹溝16は、上記第2ヨーク12を型鍛造により
製造する際、同時に型成形されるが、かかる凹部15及
び凹溝16の型成形は、例えば従来の如くエンボス加工
により突起を形成する場合に比して、その成形が容易で
ある。
【0031】一方、上記軸移動規制具40は、図3に示
すように、所定形状に切り出した板材を適宜折曲させて
構成されるものであって、平板状の底板部41と、該底
板部41の後端縁の左右両側からそれぞれ立ち上がる左
右一対の端面板部42,43と、上記一対の端面板部4
2,43の中間位置にあって上記底板部41に対して所
定間隔をもって略平行に延びる固定爪46と、上記底板
部41の両側縁から上方へ立ち上がる左右一対の側板部
47,48とを備えている。そして、上記一対の端面板
部42,43の上端部にはそれぞれ対向方向に延出する
楔状の掛止爪44,45が設けられるとともに、一方の
端面板部42にはさらに湾曲板状の押板部50が一体的
に設けられている。また、上記各側板部47,48に
は、外方から内方へ向かって突出する突起部49,49
がエンボス加工により形成されている。
【0032】上述の如く構成された上記軸移動規制具4
0は、上記第2ヨーク12の後端面12a(即ち、上記
軸嵌合部17の端面)側に装着される。即ち、図4〜図
6に示すように、上記軸移動規制具40は、上記底板部
41を上記第2ヨーク12の底面12b(即ち、上記底
壁部12Cの外面)に衝合させた状態で、該第2ヨーク
12の後端面12a側(即ち、上記各側壁部12A,1
2Bの端面側)から装着される。
【0033】この場合、上記固定爪46は、上記凹部1
5内に嵌入され、該固定爪46と上記底板部41の両者
によって上記第2ヨーク12の底壁部12Cは上下方向
から挟持されており、かかる挟持作用により、上記軸移
動規制具40の上記第2ヨーク12への固定が行われる
とともに、該軸移動規制具40の上記第2ヨーク12に
対する位置決めがなされる。また、上記各側板部47,
48に設けられた上記各突起部49,49は、それぞれ
上記第2ヨーク12の各側壁部12A,12Bに設けら
れた上記各凹溝16,16に嵌入しており、この両者の
係合により、上記軸移動規制具40が上記第2ヨーク1
2に対してその軸方向へ移動するのが規制される。そし
て、上記軸移動規制具40の上記第2ヨーク12への装
着状態においては、上記軸移動規制具40の左右一対の
掛止爪44,45が上記第2ヨーク12の軸嵌合部17
の内部側に適宜延出している。
【0034】以上のようにして上記軸移動規制具40が
装着された状態において、上記第2ヨーク12の上記軸
嵌合部17内にその上方の開口端側から上記中間軸4の
一端4aが叩き込まれると、該一端4aは上記各掛止爪
44,45を弾性変形させながらこれらの間を通って上
記軸嵌合部17内に嵌合される。そして、この嵌合状態
においては、図5に示すように、上記各掛止爪44,4
5が上記中間軸4の一端4aの上面側に位置しており、
該各掛止爪44,45が上記中間軸4の一端4aの上面
側に係合することで、上記第2ヨーク12がその自重に
よって下方へ回動し、該第2ヨーク12と上記中間軸4
の一端4aとの相対関係が変化するのが確実に阻止され
る。
【0035】従って、上記中間軸4の上記第2ヨーク1
2への嵌合状態が保持され、上記各ボルト受穴14,1
4は上記結合ボルト31の挿通が可能な状態を維持す
る。この結果、作業者は、上記結合ボルト31を上記第
2ヨーク12の各ボルト受穴14,14に対してスムー
ズに挿通させることができ、それだけ結合作業の容易且
つ迅速化が促進されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自在継手と軸体との結合構造が適
用された自動車のステアリング機構の構成説明図であ
る。
【図2】図1に示したステアリング機構の自在継手部分
の拡大図である。
【図3】図2に示した自在継手のヨークとこれに装着さ
れる軸移動規制具の構造を示す分解斜視図である。
【図4】図2に示した自在継手のヨークと軸体と軸移動
規制具の三者の取付状態を示す側面図である。
【図5】図4のV−V矢視図である。
【図6】図4のVI−VI矢視図である。
【図7】従来の自在継手のヨークに対する軸移動規制具
の取付状態を示す斜視図である。
【図8】図7に示したヨークの部分斜視図である。
【図9】図7に示した軸移動規制具の斜視図である。
【符号の説明】
1はラック&ピニオン機構、2はステアリングシャフ
ト、3は第1自在継手、4は中間軸、5は第2自在継
手、9はステアリング支持メンバー、10はフロントア
ンダーパネル、11及び12はヨーク、13は自在ピ
ン、17は軸嵌合部、21及び22はヨーク、23は自
在ピン、31は結合ボルト、32はナット、40は軸移
動規制具、41は底板部、42及び43は端面板部、4
4及び45は掛止爪、46は固定爪、47及び48は側
板部、49は突起部、50は押板部、Aはエンジンルー
ム、Bは車室、Xは回転伝達機構、Zはステアリング機
構である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のヨーク(11),(12)を備え
    た自在継手(3)の一方のヨーク(12)の略「U」字
    形の断面形状をもつ軸嵌合部(17)の端面側に、所定
    間隔をもって対向する一対の掛止爪(44),(45)
    を備えた軸移動規制具(40)を装着するとともに、上
    記軸嵌合部(17)に対して上記軸体(4)の一端(4
    a)を該軸嵌合部(17)の開口端側から上記一対の掛
    止爪(44),(45)の間を通して嵌合させ、該一対
    の掛止爪(44),(45)によって上記軸体(4)の
    一端(4a)の上記軸嵌合部(17)からの離脱方向へ
    の移動を規制した状態で、上記軸嵌合部(17)にこれ
    を横切る方向に向けて結合ボルト(31)を装着し、該
    軸嵌合部(17)によって上記軸体(4)を挟持してこ
    れら両者を結合するようにした自在継手と軸体との結合
    構造であって、 上記一方のヨーク(12)は、上記軸嵌合部(17)の
    底壁内面に凹部(15)を、また該軸嵌合部(17)の
    側壁外面には該軸嵌合部(17)の深さ方向に延びる凹
    溝(16),(16)をそれぞれ備える一方、 上記軸移動規制具(40)は、上記軸嵌合部(17)の
    底壁外面に衝合する底板部(41)と、該底板部(4
    1)に対して所定間隔をもって略平行に対向し且つ上記
    凹部(15)に嵌合可能とされた固定爪(46)と、上
    記軸嵌合部(17)の側壁外面に設けられた上記凹溝
    (16),(16)に嵌入する突起部(49)が形成さ
    れた側板部(47),(47)とを備え、 上記軸移動規制具(40)は、その底板部(41)を上
    記軸嵌合部(17)の底壁外面に衝合させるとともに上
    記固定爪(46)を上記凹部(15)に嵌合させてこれ
    ら両者で上記軸嵌合部(17)の底壁部分を挟持するこ
    とで上記ヨーク(12)側に固定されるとともに、上記
    突起部(49),(49)を上記軸嵌合部(17)側の
    上記凹溝(16),(16)に嵌入させることで該軸嵌
    合部(17)に対してその軸方向への移動が規制される
    ことを特徴とする自在継手と軸体との結合構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113212537A (zh) * 2021-05-14 2021-08-06 神龙汽车有限公司 一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构

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