JP2006070981A - シャフトと自在継手のヨークとの結合部 - Google Patents

Abstract

【課題】 １対の抑え板部３０ａ、３０ｂの抑え面１０ｂ、１０ｂとシャフト７の外側平面１４、１４との当接面積を確保して、これらシャフト７とヨーク３ｂとの結合部でがたつきが発生する事を防止する。
【解決手段】 上記隙間１６ａ、１６ａの幅の最小値をＳ（mm）、上記各抑え面１０ｂ、１０ｂと上記各外側平面１４、１４との成す角度をθ（゜）、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの板厚をｔ（mm）とした場合に、この板厚ｔが５．５〜７．５mmの範囲内で、θ／Ｓ≧−８．５ｔ＋６７．２を満たす様に、上記θとＳとを規制する。これにより、抑えボルトにより上記両抑え板部３０ａ、３０ｂを締め付けた状態で、上記各抑え面１０ｂ、１０ｂと上記各外側平面１４、１４とがほぼ全面で当接させられる為、上記課題を解決できる。
【選択図】 図１

Description

この発明に係るシャフトと自在継手のヨークとの結合部は、例えばステアリング装置に於いて、このステアリング装置を構成する各種シャフトの端部と自在継手のヨークとを結合する為に利用する。

自動車の前輪に舵角を付与する為のステアリング装置では、ステアリングホイールの操作に伴って回転するステアリングシャフトの動きを、図７に示す様な十字軸式の自在継手１を介して、ステアリングギヤの入力軸に伝達する。この自在継手１は、１対のヨーク２、３同士を十字軸４を介して結合したものである。この十字軸４に設けられた４個所の端部は、それぞれ上記各ヨーク２、３の先端部に、軸受カップ５、５内に設けられたころ転動体を介して揺動自在に支持している。従って、上記両ヨーク２、３の中心が同一直線上に位置しなくても、両ヨーク２、３同士の間で回転力の伝達を行なえる。

この様な自在継手１を使用してステアリング装置を組み付ける場合、例えば一方（図７の右方）のヨーク２をステアリングシャフト等の一方のシャフト６の端部に、溶接或はねじ止め等により予め結合固定し、他方（図７の左方）のヨーク３を他方のシャフト７の端部に結合する。この様な組み付け作業を行なうのに通常は、上記一方のシャフト６を車体に支持した後、このシャフト６と他方のシャフト７とを自在継手１により結合する。

従って、ステアリング装置を構成する自在継手１のヨーク２、３のうち、少なくとも上記他方のヨーク３は、例えば、特許文献１に記載されている様に、シャフト６を軸方向に動かす事なく接続作業を行なえる、所謂横入れ式のものが好ましい。例えば図７に示した自在継手１の場合、一方のヨーク２は一方のシャフト６の端部に溶接固定しているが、他方のヨーク３は、図８に示す様に、断面がＵ字形の基端部８を有する、横入れ式のものとしている。

この横入れ式のヨーク３の基端部８は、１対の抑え板部９ａ、９ｂを含んで構成される。互いに離隔して配置されたこれら両抑え板部９ａ、９ｂは、それぞれの内側面を、互いに平行な抑え面１０、１０としている。そして、一方（図８の左方）の抑え板部９ａの開口側端部にナット１１を内嵌固定する事によりねじ孔１２を設けている。又、他方の抑え板部９ｂの開口側端部に、このねじ孔１２と同心でこのねじ孔１２よりも大径の通孔１３を形成している。尚、ねじ孔１２は、後述する図１０に示す様に、上記抑え板部９ａに直接形成する場合もある。又、ナット１１をヨーク３に内嵌固定しない構造のものもある。

一方、上述の様に構成されるヨーク３に、その先端部を結合されるシャフト７は、少なくとも先端部の断面形状を、図９に示す様な小判形としている。即ち、このシャフト７の先端部外周面に、互いに平行な１対の外側平面１４、１４を形成し、接続時にはこの外側平面１４、１４と上記抑え面１０、１０とを密接させる事により、上記ヨーク３に対するシャフト７の回転防止を図る。

上述の様な形状を有するシャフト７の端部を前述の様なヨーク３の基端部８に接続固定する場合には、先ず、図７に実線で示す様に、上記シャフト７の端部を上記基端部８の開口側に配置する。そして、この状態から、例えば上記ヨーク３を十字軸４を中心に回動させる事により、このヨーク３を図７の実線状態から鎖線状態にまで、同図で時計方向に揺動させて、上記シャフト７の端部をヨーク３の基端部８内に挿入する。尚、ヨーク３を動かさずにシャフト７の端部を動かす事で、シャフト７の端部をヨーク３の基端部８内に挿入する場合もある。何れにしても、シャフト７の端部を基端部８内に挿入する以前には、上記通孔１３に抑えボルト（図示省略）を挿入しない。

上述の様にしてシャフト７の端部をヨーク３の基端部８内に挿入し、上記各抑え面１０、１０と外側平面１４、１４（図８〜９）とを対向させたならば、上記通孔１３に挿通した抑えボルトの先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔１２に螺合し、更に緊締する。この緊締に基づき、上記１対の抑え面１０、１０同士の間隔が狭まり、これら各抑え面１０、１０と上記各外側平面１４、１４とが強く当接して、上記シャフト７の先端部が上記基端部８に結合固定される。尚、上記シャフト７の端部片縁部には切り欠き１５を形成して、このシャフト７と上記抑えボルトの杆部との干渉を防止すると共に、万一この抑えボルトが緩んだ場合にも、上記ヨーク３がシャフト７の軸方向に抜けるのを防止している。又、抑え板部９ａ、９ｂ同士を締め付ける為の手段は、上述した様な構造以外に、例えば特許文献２〜４に記載された構造もある。

又、エンジンルーム内の様な狭い空間で、１対の抑え板部９ａ、９ｂ同士の間にシャフト７の端部を挿入する作業を容易に行なわせる為、図１０に示す様に、各抑え面１０、１０と各外側平面１４、１４との間にそれぞれ隙間１６、１６を設ける場合がある。即ち、上記抑えボルトを緊締する以前の状態で、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂの抑え面１０、１０同士の間隔Ｄ₁₀を、上記シャフト７の外側平面１４、１４同士の間隔である、このシャフト７の幅Ｗ₇ よりも大きく（Ｄ₁₀＞Ｗ₇ ）している。そして、上記各抑え面１０、１０と上記各外側平面１４、１４とのそれぞれの間に上記隙間１６、１６を存在させている。又、この構造の場合、１対の抑え板部９ａ、９ｂの各抑え面１０、１０と、これら各抑え面１０、１０と対向する上記各外側平面１４、１４とをそれぞれ互いに平行としている。この為、これら各抑え面１０、１０とこれら各外側平面１４、１４との成す角度は０゜である。

この様な構造でねじ孔１２に抑えボルトを緊締し、上記各抑え面１０、１０を上記各外側平面１４、１４に当接させた場合には、これら各抑え面１０、１０とこれら各外側平面１４、１４とが、上記ねじ孔１２及び通孔１３が存在する、上記基端部８の開口側（図８、１０の上側）部分で当接する。これに対して、上記各抑え面１０、１０と上記各外側平面１４、１４との、上記１対の抑え板部９ａ、９ｂ同士を上記基端部８の開口側と反対側部分で互いに連結する連結部１７側（図８、１０の下側）部分は当接しない。この為、上記抑えボルトを緊締した状態で、上記各抑え面１０、１０と上記各外側平面１４、１４との間の上記連結部１７側部分には、隙間が存在する。

即ち、上記抑えボルトを上記ねじ孔１２に緊締していくと、上記両抑え板部９ａ、９ｂ同士が、上記基端部８の開口側から互いに近付き合う。この為、上記各抑え面１０、１０と上記各外側平面１４、１４とは、この開口側部分で最初に当接する。そして、この開口側部分が当接する一方で、上記連結部１７側では上記各面１０、１４同士が、それ以上互いに近付かなくなる為、この部分に隙間が生じる。この様に、抑えボルトを緊締した状態で、上記各面１０、１４同士の間の上記連結部１７側部分に隙間が存在する場合には、上記シャフト７に大きな捩りトルクが加わった場合に、このシャフト７がこの隙間分動き、がたつきが生じる場合がある。この様なシャフト７のがたつきは、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える為、好ましくない。

又、前記特許文献２に記載された構造の場合、図１１に示す様に、１対の抑え板部９ｃ、９ｄを連結部１７ａに向かう程互いに近付く方向に傾斜させ、ヨーク３ａの基端部８ａの断面形状を、略台形としている。又、シャフト７ａの先端部の断面形状も同様としている。この様な構造の場合にも、抑えボルト１８を緊締する以前の状態で、上記両抑え板部９ｃ、９ｄの抑え面１０ａ、１０ａと、上記シャフト７ａの先端部に形成した外側平面１４ａ、１４ａとの間に隙間が存在する場合には、上述した図７〜１１に示した構造と同様の問題が生じる。

これに対して、特許文献５には、抑えボルトを緊締する以前の状態で、１対の抑え板部の抑え面とシャフトの外側平面との成す角度を１〜２゜とした構造が記載されている。即ち、これら各抑え面同士の間隔が、上記抑えボルトを挿通及び螺合する為の通孔及びねじ孔が存在する、基端部の開口側に向かう程大きくなる方向に、上記両抑え板部を傾斜させる事により、上記各抑え面と上記外側平面との成す角度を１〜２゜としている。この様に構成すれば、抑えボルトを緊締した状態で、これら各抑え面とこれら各外側平面とを、上記基端部の開口側と連結部側とで当接させ易くなる。即ち、上記ボルトの緊締に伴って、これら各抑え面同士の間隔が徐々に狭まり、これら各抑え面と上記各外側平面とが当接した状態で、これら各抑え面同士が平行となる。この為、これら各抑え面と上記各外側平面との開口側部分ばかりでなく、この開口側部分と反対側部分である連結部側部分も当接させ易くなる。

しかし、上記特許文献５に記載された構造の場合にも、抑えボルトを緊締する以前の状態で、各抑え面と各外側平面との間の隙間が大きい場合には、前述の図７〜１０に示した構造と同様の問題が生じる可能性がある。即ち、上記各面同士の隙間が大きい場合には、これら各面同士の成す角度を１〜２゜に規制しても、抑えボルトの緊締後には、これら各面同士の連結部側部分に隙間が生じる可能性がある。従って、この様な場合には、上記角度を大きくする必要があるが、上記特許文献３には、上記隙間と角度との関係に就いては、具体的な記載はない。又、板厚によって上記両抑え板部の剛性は変化する為、上記各抑え面と上記各外側平面とを、常に、開口側と連結部側とで当接させる為には、この板厚に就いても考慮する必要があるが、この点に就いての記載もない。

米国特許第５３５８３５０号明細書 特許第２７３５２６０号公報 米国特許第５０９０８３３号明細書 欧州特許出願公開第３０９３４４号明細書 特開平９−２９１９１０号公報

本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部は、上述の様な事情に鑑みて、抑えボルトを緊締した状態で、１対の抑え板部の抑え面とシャフトの外側平面とを、これら各面同士の隙間の大きさや、これら両抑え板部の板厚に拘らず、基端部の開口側と連結部側とで当接させる事により、このシャフトに大きな捩りトルクが加わった場合でもがたつきが発生する事を防止できる構造を実現すべく発明したものである。

本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部は何れも、前述した従来のシャフトと自在継手のヨークとの結合部と同様に、シャフトと、１対の外側平面と、ヨークと、１対の抑え板部と、連結部と、通孔若しくはねじ孔と、抑えボルトとを備える。
このうちのシャフトは、使用時に回転する。
又、上記各外側平面は、このシャフトの先端部外周面に形成されている。
又、上記ヨークは、金属製で、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成する。
又、上記各抑え板部は、互いに離隔して配置され、それぞれの内側面を上記各外側平面と対向する抑え面として、上記基端部を構成する。
又、上記連結部は、これら両抑え板部同士を上記基端部の開口と反対側部分で互いに連結する。
又、上記通孔若しくはねじ孔は、上記両抑え板部に互いに略同心に形成されている。
又、上記抑えボルトは、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる。

特に、請求項１に記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いては、上記抑えボルトを緊締する以前の状態で、上記両抑え板部同士の間に存在する把持部を幅方向に２分割する仮想の中心線と、上記シャフトの先端部でこの把持部に挿入された部分を幅方向に２分割する仮想の中心線とを一致させると共に、上記シャフトの外面と上記連結部の内面とを当接させたと仮定した場合に、上記各外側平面と上記各抑え面との間に、これら各面同士の間隔が、上記連結部側で狭く、上記通孔若しくはねじ孔を形成した上記基端部の開口側で広くなる隙間がそれぞれ存在する。そして、これら両隙間の幅の最小値をＳ（mm）、上記各外側平面と上記各抑え面とが互いに非平行である部分の、これら各面同士が成す角度をθ（゜）、上記両抑え板部の板厚をｔ（mm）とした場合に、この板厚ｔが５．５〜７．５mmの範囲内で、θ／Ｓ≧−８．５ｔ＋６７．２を満たす。

又、請求項２に記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いては、上記抑えボルトを緊締する以前の状態で、上記両抑え板部同士の間に存在する把持部を幅方向に２分割する仮想の中心線と、上記シャフトの先端部でこの把持部に挿入された部分を幅方向に２分割する仮想の中心線とを一致させると共に、上記シャフトの先端部外面と上記連結部の内面とを当接させたと仮定した場合に、上記各外側平面と上記各抑え面との間にそれぞれ隙間が存在する。そして、上記各外側平面のうちの上記シャフトの中心よりも上記連結部側に存在する第一の平面と、これら各第一の平面よりも上記通孔若しくはねじ孔を形成した上記基端部の開口側に存在する第二の平面との間に段差を設けて、上記各第一の平面と上記各抑え面との間隔よりも、これら各第二の平面とこれら各抑え面との間隔を大きくする。これと共に、上記各外側平面とこれら各抑え面との間に存在する隙間の幅の最小値をＳ（mm）、上記段差部分と上記各第一の平面との連続部と上記各第二の平面の開口側端縁部とを結ぶ仮想平面と、上記各抑え面との成す角度をθ（゜）、上記両抑え板部の板厚をｔ（mm）とした場合に、この板厚ｔが５．５〜７．５mmの範囲内で、θ／Ｓ≧−８．５ｔ＋６７．２を満たす。

上述の様に構成される本発明のシャフトと自在継手のヨークとの結合部によれば、各外側平面と各抑え面との間に存在する隙間の幅の最小値Ｓと、これら各外側平面とこれら各抑え面との非平行部分の成す角度θ（請求項１の場合）、或は、段差部分と各第一の平面との連続部と各第二の平面の開口側端縁部とを結ぶ仮想平面と、上記各抑え面との成す角度θ（請求項２の場合）とを、１対の抑え板部の板厚ｔとの関係で規制している為、上記各外側平面とこれら各抑え面とを、上記隙間やこれら両抑え板部の板厚に拘らず、基端部の開口側と連結部側とで当接させる事ができる。即ち、本発明者は、上記両抑え板部の板厚ｔを一定とした場合に、上記各外側平面と上記各抑え面とを、上記基端部の開口側と連結部側とで当接させる為の、上記隙間の最小値Ｓと角度θとの関係を、実験と有限要素法による解析とにより求めた。そして、この求めた関係から、θ／Ｓ≧−８．５ｔ＋６７．２を導き出した。

そして、θ／Ｓとｔとの関係が上式を満たせば、上記各外側平面と上記各抑え面とを、上記基端部の開口側と連結部側とで当接させられる。但し、上記両抑え板部の板厚ｔは、通常使用される範囲である、５．５〜７．５mm（より好ましくは６．０〜７．０mm）の範囲とする。又、ヨークの材料としては、熱間圧延軟鋼板等の鉄系金属材料（鋼材）とする。上述の様に、各外側平面と各抑え面とを、基端部の開口側と連結部側とで当接させる事ができれば、シャフトに大きな捩りトルクが加わった場合でも、がたつきが発生する事を防止できる。

本発明を実施する為に好ましくは、請求項３に記載した様に、上記両抑え板部の板厚ｔが６mmの場合には、θ／Ｓ＞１６．２とする。
又、請求項４に記載した様に、上記両抑え板部の板厚ｔが６．５mmの場合には、θ／Ｓ＞１２とする。
更に、請求項５に記載した様に、上記両抑え板部の板厚ｔが７mmの場合には、θ／Ｓ＞７．７とする。
上述の様に構成すれば、各外側平面と各抑え面との当接部のうち、基端部の連結部側の接触面圧を大きくでき、シャフトとヨークとの結合部でがたつきが発生する事をより抑える事ができる。尚、上記各板厚ｔと各θ／Ｓとの関係が、前述した式θ／Ｓ≧−８．５ｔ＋６７．２を満たすのは勿論である。

図１〜３は、請求項１、３〜５に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本発明の特徴は、シャフト７とヨーク３ｂとの結合部の構造を工夫する事により、これらシャフト７とヨーク３ｂとの間に大きな捩りトルクが加わった場合でも、この結合部にがたつきが生じる事を防止する（剛性を確保する）点にある。具体的には、上記シャフト７の先端部外周面に形成された１対の外側平面１４、１４と、上記ヨーク３ｂの基端部８ｂを構成する１対の抑え板部３０ａ、３０ｂの内側面である１対の抑え面１０ｂ、１０ｂとの間に存在する隙間１６ａ、１６ａの寸法を規制する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図７〜１０に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示及び説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

本実施例の場合、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂ同士の間に存在し、上記シャフト７の先端部を把持する部分を把持部３１としている。又、この把持部３１を幅方向（図１、２の左右方向）に２分割する仮想の中心線Ｎと、上記シャフト７の先端部でこの把持部３１に挿入された部分を幅方向に２分割する仮想の中心線Ｍとを規定する。抑えボルト１８を緊締する以前の状態で、これら中心線Ｎ、Ｍ同士を、図１に示す様に一致させると共に、上記シャフト７の外面と上記把持部３１の内面とを当接させた場合には、上記各外側平面１４、１４と上記各抑え面１０ｂ、１０ｂとの間に、上記両隙間１６ａ、１６ａが存在する。これら両隙間１６ａ、１６ａは、それぞれの幅（上記各面１４、１０ｂ同士の間隔）が、上記基端部８ｂを構成する連結部１７側（図１、２の下側）で狭く、通孔１３ａ、１３を形成した上記基端部８ｂの開口側（図１、２の上側）で広くなる様な楔状である。

この為に本実施例の場合には、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの自由状態で、上記各抑え面１０ｂ、１０ｂを、これら各抑え面１０ｂ、１０ｂ同士の間隔が、上記連結部１７側で狭く、上記基端部８ｂの開口側で広くなる様に傾斜させている。即ち、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂを、上記基端部８ｂの開口側に向かう程、互いの間隔が広がる方向に傾斜させる事により、上記各抑え面１０ｂ、１０ｂ同士を上述の様に傾斜させている。これに対して、上記各外側平面１４、１４は、これら各外側平面１４、１４同士が互いに平行となる様に形成されている。この結果、上記抑えボルト１８を緊締する以前の、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの自由状態で、上記各抑え面１０ｂ、１０ｂとこれら各外側平面１４、１４同士の間に、上述した様な楔状の隙間１６ａ、１６ａが存在する。

又、本実施例の場合、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの開口側にそれぞれ形成された、上記抑えボルト１８を挿通する為の通孔１３ａ、１３は、これら各通孔１３ａ、１３の中心軸が、上記シャフト７の各外側平面１４、１４に直交する仮想線に対して平行となる様に形成されている。従って、これら各通孔１３ａ、１３の中心軸は、各抑え面１０ｂ、１０ｂにそれぞれ直交する仮想線に対しては傾斜している。即ち、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂは、上述の様に、自由状態では、シャフト７の各外側平面１４、１４に対して傾斜している。この為、上記各通孔１３ａ、１３を、それぞれの中心軸が上記各抑え面１０ｂ、１０ｂに直交する仮想線と平行に形成した場合には、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの自由状態で、上記各通孔１３ａ、１３同士の中心軸が一致しない。この様に中心軸が一致しない場合には、上記抑えボルト１８をこれら各通孔１３ａ、１３に挿通しづらくなる。これに対して、本実施例の場合には、これら各通孔１３ａ、１３を、上記各外側平面１４、１４に直交する仮想線と平行に形成する事により、これら各通孔１３ａ、１３の中心軸同士を一致させている。

尚、これら各通孔１３ａ、１３の中心軸は、必ずしも一致させる（同心とする）必要はない。即ち、これら各通孔１３ａ、１３に上記抑えボルト１８を挿通し、ナット１１により螺合緊締する際に、これら抑えボルト１８の外周面は、これら各通孔１３ａ、１３の内周面のうちの、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの開口側の周面と当接すれば良い。従って、図２に示す様に、上記抑えボルト１８の、通孔１３ａに嵌合する部分の直径をＤ₁ 、通孔１３に嵌合する部分の直径をＤ₂ とした場合に、これら各部分同士の段差の大きさ｛（Ｄ₁ −Ｄ₂ ）／２｝と、これら各通孔１３ａ、１３の、図１〜２の上下方向に関する、上記開口側周縁部の高さの差Ｑ（図１）とがほぼ同一であれば、これら各通孔１３ａ、１３の中心軸同士が一致しなくても良い。但し、これら各通孔１３ａ、１３の中心軸同士は、互いに平行とする事が好ましい。これにより、上記抑えボルト１８を挿通した状態で、この抑えボルト１８の外周面が、上記各通孔１３ａ、１３の上記開口側周面と当接し、この抑えボルト１８により上記シャフト７を連結部１７側に抑え付ける事ができ、このシャフト７が図１〜２の上下方向にがたつく事を防止できる。

又、本実施例の場合、上記各通孔１３ａ、１３を上記各抑え面１０ｂ、１０ｂに直交する仮想線に対して傾斜させるのに伴い、上記抑えボルト１８を挿通する側（図１、２の左側）の通孔１３ａに形成した、この抑えボルト１８を案内する為の面取り２０も、上記仮想線に対して傾斜させている。この為、図示の様に、この面取り２０の幅を、上記基端部８ｂの開口側で広く、この基端部８ｂの連結部１７側で狭くしている。又、本実施例の場合、上記連結部１７の幅方向（図１、２の左右方向）両端部と上記両抑え板部３０ａ、３０ｂとのそれぞれの連続部の内側面には、これら各連続部の内側面を凹ませる事により、逃げ１９、１９を設けている。これにより、後述する様に、ヨーク３ｂの基端部８ｂにシャフト７を結合した際に、上記各連続部の内側面とこのシャフト７の外周面とが干渉する事を防止している。

又、本実施例の場合、上記隙間１６ａ、１６ａの幅の最小値をＳ（mm）、上記各外側平面１４、１４と上記各抑え面１０ｂ、１０ｂとが成す角度をθ（゜）、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの板厚をｔ（mm）とした場合に、この板厚ｔを６．５mmとし、θ／Ｓが１２よりも大きな値（θ／Ｓ＞１２）となる様に、上記角度θ及び上記最小値Ｓを規制している。尚、この最小値Ｓは、０．２５mm以下とする事が好ましい。即ち、上記隙間１６ａ、１６ａの最小値Ｓが小さい程、上記シャフト７と上記ヨーク３ｂとの結合強度を大きくできるが、隙間１６ａ、１６ａの寸法が負の値になると、組み立て作業を行ないにくくなる。従って、上記各外側平面１４、１４と上記各抑え面１０ｂ、１０ｂとの製造誤差を考慮すると、上記最小値Ｓは、０．２５mm（より好ましくは、０．１５mm）以下とする事が好ましい。尚、この最小値Ｓを０．１５mmよりも小さくし、しかも製造誤差に拘らず上記隙間１６ａ、１６ａの寸法が負にならない程度の寸法精度を確保する場合には、製造コストが高くなり、好ましくない。

又、上記最小値Ｓを０．２５mmとした場合には、上記角度θは３゜よりも大きくする。これに対して、この最小値Ｓを０．１５mmとした場合には、上記角度θは１．８゜よりも大きくする。但し、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの開口側に上記各通孔１３ａ、１３を形成する為の加工を容易にする為、及び、自在継手の機能を確保する為に上記角度θは４゜以下とする事が好ましい。即ち、これら各通孔１３ａ、１３は、上記各抑え面１０ｂ、１０ｂに直交する仮想線に対して傾斜させた状態で、機械加工により形成する。この為、これら各抑え面１０ｂ、１０ｂの傾斜角度が大きいと、この機械加工をしにくくなり、製造コストが増大する原因となる。又、上記各通孔１３ａ、１３に抑えボルト１８を挿通し、ナット１１により螺合緊締した場合には、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂが互いに近付く方向に変形するのに伴い、ヨーク３ｂの十字軸４と結合するアーム部３２（図７参照）も変形する。この為、上記各抑え面１０ｂ、１０ｂの傾斜角度が大きいと、この十字軸４と軸受カップ５内に設けられたころ転動体とが強く当接し、この部分の作動の円滑性が悪化する可能性がある。従って、上記各抑え面１０ｂ、１０ｂの傾斜角度θを４゜以下とする事が好ましい。

上述の様に構成される本実施例の場合も、前述した各従来構造と同様に、上記シャフト７の先端部を、上記ヨーク３ｂの基端部８ｂを構成する両抑え板部３０ａ、３０ｂの間に挿入する。この状態で、図１に示す様に、上記シャフト７の先端部に形成した上記各外側平面１４、１４と、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂに形成した抑え面１０ｂ、１０ｂとの間に、上述した楔状の隙間１６ａ、１６ａが存在する。そして、これら両抑え板部３０ａ、３０ｂに形成した上記各通孔１３ａ、１３に、前記抑えボルト１８を挿通し、この抑えボルト１８の先端部に設けた雄ねじ部にナット１１を螺合緊締する。本実施例の場合、この抑えボルト１８としてカムボルトを使用している。又、この抑えボルト１８を螺合するナット１１として、螺合部の回転抵抗が大きなかしめナットを使用している。尚、前述の図１０に示した構造の様に、上記各通孔１３ａ、１３のうちの一方の通孔をねじ孔とし、このねじ孔に、上記抑えボルト１８の先端部を螺合緊締する構造としても良い。但し、この場合には、抑えボルト１８として、カムボルトを使用する事ができない。

何れにしても、上記抑えボルト１８と上記ナット１１との螺合緊締により、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂが互いに近付く方向に変位する。本実施例の場合、上記各外側平面１４、１４と上記各抑え面１０ｂ、１０ｂとの間に存在する上記隙間１６ａ、１６ａの寸法を前述の様に規制している為、上記抑えボルト１８と上記ナット１１との螺合緊締により、これら各面１４、１０ｂ同士が、上記基端部８ｂの開口側と連結部１７側とでそれぞれ当接する。即ち、図２に示す様に、これら各面１４、１０ｂ同士がほぼ全面に亙って当接した状態となる。

即ち、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの板厚ｔが６．５mmで、上記隙間１６ａ、１６ａのθとＳとの関係がθ／Ｓ＞１２の場合、上記抑えボルト１８と上記ナット１１との螺合緊締に伴い、上記各面１４、１０ｂ同士の互いに対向する部分のうち、上記シャフト７の中心軸Ｇに対して上記基端部８ｂの連結部１７側のＡ部が、最初に当接する。続いて、上記ナット１１の締め付けトルクを増大させると、上記各面１４、１０ｂ同士の当接面積が増大して、これら各面１４、１０ｂ同士の互いに対向する部分がほぼ全面で当接した状態となる。そして、更に上記ナット１１の締め付けトルクを所定の大きさまで増大させると、上記各面１４、１０ｂ同士の互いに対向する部分のうちの上記基端部８ｂの開口側のＢ部で、上記各面１４、１０ｂ同士の接触面圧が最大となる。この場合にも、上記Ａ部での、これら各面１４、１０ｂ同士の接触は保たれる。この結果、上記シャフト７に大きな捩りトルクが加わった場合でも、このシャフト７と上記ヨーク３ｂとの結合部でがたつきが発生する事を防止できる。

尚、上記隙間１６ａ、１６ａのθとＳとの関係がθ／Ｓ≒１２の場合も、上記各面１４、１０ｂ同士の、上記Ａ部及びＢ部での接触が保たれる為、上記シャフト７と上記ヨーク３ｂとの結合部のがたつきを、前述の図７〜１１に示した構造と比べて抑える事はできる。即ち、上記θ／Ｓ≒１２の場合、上記抑えボルト１８と上記ナット１１との螺合緊締に伴い、上記各面１４、１０ｂ同士の互いに対向する部分のうちのＡ部とＢ部とがほぼ同時に接触する。そして、上記ナット１１の締め付けトルクを所定の大きさまで増大させると、上記各面１４、１０ｂ同士の接触面圧が、Ｂ部で最大となる。この場合も、これら各面１４、１０ｂ同士の、上記Ａ部での接触は保たれる。但し、上記θ／Ｓ≒１２とした場合、上記抑えボルト１８と上記ナット１１との螺合緊締に伴い、上記各面１４、１０ｂ同士が、Ａ部とＢ部とで同時に接触する為、その後のナット１１の締め付けトルクの増大により、Ａ部側の接触面圧が増大しにくい。この為、上記θ／Ｓ＞１２とした場合と比べて、上記シャフト７に加わる捩りトルクに対する剛性が低くなる。従って、本実施例の様に、θ／Ｓ＞１２とする事が好ましい。尚、θ／Ｓ≒１２及びθ／Ｓ＞１２は、後述する、θ／Ｓ≧−８．５ｔ＋６７．２を満たす。

上述した様に、θ／Ｓ＞１２とする事により、上記シャフト７とヨーク３ｂとの結合部でのがたつきを抑える事ができる理由に就いて説明する。本発明者は、上記各外側平面１４、１４と上記各抑え面１０ｂ、１０ｂとの互いに対向する部分のうち、上記シャフト７の中心軸Ｇに対して、上記連結部１７側をＡ部、上記開口側をＢ部とした場合に、上記各面１４、１０ｂ同士が、これらＡ部とＢ部とで接触する条件を、実験と有限要素法による解析とにより求めた。この結果、上記板厚ｔが６．５mmの場合には、θ／Ｓ≒１２で、上記抑えボルト１８の締め付けに伴い、上記各面１４、１０ｂ同士が、上記Ａ部とＢ部とで同時に当接する事が分かった。

上記実験及び解析に使用したヨーク３ｂは、ＪＩＳに規定する熱間圧延軟鋼板である、自動車構造用熱間圧延鋼板（JIS G 3113）を、プレス加工により形成し、抑え板部３０ａ、３０ｂの開口側の所定個所に、それぞれ通孔１３ａ、１３を機械加工により形成した。又、上記ヨーク３ｂの板厚は、（逃げ１９、１９部分を除く）全体に亙ってほぼ６．５mmとした。この為、上記抑え板部３０ａ、３０ｂの板厚ｔも６．５mmである。尚、この板厚は、±０．２mm程度の誤差を有する。又、上記ヨーク３ｂとヨーク２とを接続する十字軸４の中心からこのヨーク３ｂの基端部８ｂの端面までの長さＬ（図７参照）は、６５mmとした。又、上記シャフト７の外側平面１４、１４の幅Ｗを１３mmとした。更に、抑えボルト１８としてＭ１０のものを使用した。更に、この抑えボルト１８に螺合するナット１１の締付トルクは最大で５０Ｎｍとした。

上述の様な条件により行なった実験及び解析により、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの板厚ｔが６．５mmの場合には、上記θ／Ｓ≒１２で、上記各外側平面１４、１４と上記各抑え面１０ｂ、１０ｂとが互いに対向する部分のＡ部とＢ部とで同時に、これら各面１４、１０ｂ同士が当接する事が分かった。そして、上記θ／Ｓの値を１２よりも大きくすれば、上記各面１４、１０ｂが、先ず上記Ａ部で当接し、上記ナット１１の締め付けトルクの増大により、このＡ部の接触面圧を大きくできる事が分かった。従って、本実施例の場合、上記θ／Ｓ＞１２としている。尚、θ／Ｓ≒１２とした場合でも、従来構造に比べれば、上記シャフト７とヨーク３ｂとの結合強度を大きくできるのは、前述した通りである。

又、本発明者は、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの板厚ｔを変えた場合に就いても、上述した場合と同様に、上記各面１４、１０ｂ同士がＡ部とＢ部とで同時に当接する、θとＳとの関係を求めた。この結果、板厚ｔが６．０mmの場合は、θ／Ｓ≒１６．２で、板厚ｔが７．０mmの場合は、θ／Ｓ≒７．７で、それぞれ、上記各面１４、１０ｂ同士がＡ部とＢ部とで同時に当接する事が分かった。そして、板厚ｔが６．０mmの場合は、θ／Ｓ＞１６．２で、板厚ｔが７．０mmの場合は、θ／Ｓ＞７．７で、それぞれシャフト７とヨーク３ｂとの結合強度を大きくできる事が分かった。

上述した各値をプロットしたグラフを、図３に示す。この図３には、横軸をｔ、縦軸をθ／Ｓとした直交座標に、ｔ＝６．０の場合はθ／Ｓ＝１６．２、ｔ＝６．５の場合はθ／Ｓ＝１２、ｔ＝７．０場合はθ／Ｓ＝７．７となる各点をプロットしている。そして、プロットした各点を通る近似式を最小二乗法により求めると、θ／Ｓ＝−８．５ｔ＋６７．２という式を導き出せる。従って、θ／Ｓとｔとの関係が、θ／Ｓ≧−８．５ｔ＋６７．２を満たせば、上記各外側平面１４、１４と上記各抑え面１０ｂ、１０ｂとを、上記基端部８ｂの開口側と連結部１７ａ側とで当接させられる事が分かる。特に、θ／Ｓ＞−８．５ｔ＋６７．２を満たせば、上記シャフト７とヨーク３ｂとの結合部の強度をより向上させる事ができる。但し、上記両抑え板部３０ａ、３０ｂの板厚ｔは、通常使用される範囲である、５．５〜７．５mm（好ましくは６．０〜７．０mm）の範囲とする。

上述の様に構成され作用する本実施例の構造は、コラムタイプの電動パワーステアリング装置に適する。即ち、このコラムタイプの電動パワーステアリング装置の場合、シャフトに大きな捩りトルクが加わり易い為、本実施例の構造の様に、シャフトとヨークとの結合強度が高ければ、がたつきが発生しにくく、運転者がステアリングの操作をする際の違和感をなくす（剛性感を確保する）事ができる。尚、本発明の構造と、シャフトを伸縮させる為の構造で使用するスプライン嵌合等のスライダー、或は、ステアリングホイールへの振動の伝達を抑える為のラバーカップリング等の緩衝装置とを組み合わせるのは自由である。又、本実施例では、抑え板部同士を締め付ける手段として、カムボルトとかしめナットとを組み合わせた構造を採用したが、前記特許文献２〜４に記載された構造を採用しても良い。

図４は、やはり請求項１、３〜５に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合、ヨーク３の抑え板部３０ｃ、３０ｄに形成した抑え面１０、１０を互いに平行に形成し、シャフト７ｂの先端部に形成した外側平面１４ｂ、１４ｂを非平行としている。即ち、このシャフト７ｂの先端部の幅が、上記ヨーク３の基端部８の開口側（図４の上側）に向かう程小さくなる方向に、上記各外側平面１４ｂ、１４ｂを傾斜させている。この為、上記両抑え板部３０ｃ、３０ｄの自由状態で、上記各抑え面１０、１０とこれら各外側平面１４ｂ、１４ｂとの間に、それぞれ楔状の隙間１６ｂ、１６ｂが存在する。上記両抑え板部３０ｃ、３０ｄの板厚ｔ（mm）に対する、これら隙間１６ｂ、１６ｂの幅の最小値Ｓ（mm）と、上記各抑え面１０、１０と上記各外側平面１４ｂ、１４ｂとの成す角度θ（゜）との関係は、上述した実施例１と同様である。

上述の様な本実施例の構造の場合、上記シャフト７ｂの先端部に形成する上記各外側平面１４ｂ、１４ｂの寸法管理が面倒になる為、製造コストが高くなる。これに対して、前述の実施例１の構造の場合、抑え面１０ｂ、１０ｂを傾斜させるべく、抑え板部３０ａ、３０ｂを折り曲げる角度を調整すれば良い為、寸法管理が比較的容易である。又、本実施例の構造の場合、上記シャフト７ｂの先端部の形状が、図４の上下方向に関して非対称となっている為、このシャフト７ｂの先端部に切り欠き１５を機械加工により形成する際に、このシャフト７ｂを加工装置に設置しづらい。この点からも製造コストが高くなる。但し、上記両抑え面１０、１０がこのシャフト７ｂの先端部を、連結部１７に向け抑え付ける（包み込む）様になるので、結合強度（剛性）を高くできる。その他の構造及び作用は、前述の実施例１と同様である。

図５は、やはり請求項１、３〜５に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、ヨーク３の抑え板部３０ｃ、３０ｄに形成した抑え面１０、１０を互いに平行とし、シャフト７ｃの先端部に形成した外側平面１４ｃ、１４ｃの一部を非平行としている。即ち、本実施例の場合、これら各外側平面１４ｃ、１４ｃのうちの、上記シャフト７ｃの中心軸Ｇよりも上記ヨーク３の基端部８を構成する連結部１７側に寄った部分のうちで、更に、この連結部１７側の部分を、平行部２１、２１とし、残部を傾斜部２２、２２としている。これら各傾斜部２２、２２と上記各平行部２１、２１との交点Ｐ、Ｐは、上記中心軸Ｇよりも上記連結部１７側に存在する。又、これら各傾斜部２２、２２の傾斜方向は、上記基端部８の開口側（図５の上側）に向かう程、上記シャフト７ｃの先端部の幅が小さくなる方向としている。又、本実施例の場合も、上記両抑え板部３０ｃ、３０ｄの板厚ｔ（mm）に対する、これら各傾斜部２２、２２と、上記各抑え面１０、１０との成す角度θ（゜）と、上記各外側平面１４ｃ、１４ｃとこれら各抑え面１０、１０との隙間１６ｃ、１６ｃの幅の最小値Ｓ（mm）との関係は、前述した実施例１と同様である。尚、本実施例の場合、上記各平行部２１、２１と上記各抑え面１０、１０との間部分が上記隙間１６ｃ、１６ｃの幅の最小値Ｓとなる。

本実施例の場合、抑えボルト１８とナット１１との螺合緊締に伴い（図２参照）、上記各抑え面１０、１０と上記各交点Ｐ、Ｐ及び上記各傾斜部２２、２２とが同時に、或は、これら各抑え面１０、１０がこれら各交点Ｐ、Ｐに、これら各傾斜部２２、２２に対するよりも先に、当接し始める。そして、更に上記ナット１１を所定の締め付けトルクまで締め付ける事により、上記各抑え面１０、１０と、上記各交点Ｐ、Ｐ及び上記各傾斜部２２、２２とが確実に当接する。これに対して、上記各平行部２１、２１と上記各抑え面１０、１０とは当接せず、この部分には隙間が存在する状態となる。この為、本実施例の場合、前述の実施例１及び実施例２と異なり、上記両抑え板部３０ｃ、３０ｄと上記連結部１７との連続部の内側面には逃げを形成していない。

上述の様に構成する本実施例の場合、上記各平行部２１、２１部分で、上記各外側平面１４ｃ、１４ｃと上記各抑え面１０、１０とが当接しないが、当接部の面圧は高くなる。又、これら各抑え面１０、１０が上記各外側平面１４ｃ、１４ｃを、上記連結部１７に向け抑え付ける。この為、前述した実施例２と同様に、上記シャフト７ｃと上記ヨーク３との結合強度を確保できる。特に、上記各交点Ｐ、Ｐがこのシャフト７ｃの中心軸Ｇよりも上記連結部１７側に存在する為、前述の図７〜１１に示した各従来構造よりも当接面積を広くして、結合強度を確保できる。その他の構造及び作用は、前述した実施例２と同様である。

図６は、請求項２〜５に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例の場合、シャフト７ｄの先端部に形成した外側平面１４ｄ、１４ｄを、それぞれ第一、第二の平面２３、２４により構成している。このうちの第一の平面２３、２３は、上記各外側平面１４ｄ、１４ｄのうちの上記シャフト７ｄの中心軸Ｇよりも、ヨーク３の基端部８を構成する連結部１７側（図６の下側）に存在する。又、上記第二の平面２４、２４は、上記各第一の平面２３、２３よりも、上記基端部８の開口側（図６の上側）に存在する。そして、上記各第一の平面２３、２３と、上記各第二の平面２４、２４との間にそれぞれ段差２５、２５を設けている。

又、上記両抑え板部３０ｃ、３０ｄの間に存在し、上記シャフト７ｄの先端部を把持する部分を把持部３１としている。又、この把持部３１を幅方向（図４の左右方向）に２分割する仮想の中心線Ｎと、上記シャフト７ｄの先端部でこの把持部３１に挿入された部分を幅方向に２分割する仮想の中心線Ｍとを規定する。そして、上記抑えボルト１８を緊締する以前の状態で、これら中心線Ｎ、Ｍ同士を、図４に示す様に一致させると共に、上記シャフト７ｄの外面と上記把持部３１の内面とを当接させた場合に、上記各外側平面１４ｄ、１４ｄと上記両抑え板部３０ｃ、３０ｄに形成した各抑え面１０、１０との間に、それぞれ第一、第二の隙間２６、２７が存在する。このうちの第一の隙間２６、２６は、上記各第一の平面２３、２３と上記各抑え面１０、１０との間に存在する。又、上記第二の隙間２７、２７は、上記各第二の平面２４、２４と上記各抑え面１０、１０との間に存在する。従って、これら第二の隙間２７、２７の大きさは、上記第一の隙間２６、２６よりも大きい。即ち、上記各第一の平面２３、２３と上記各抑え面１０、１０との間隔よりも、上記各第二の平面２４、２４とこれら各抑え面１０、１０との間隔が大きい。尚、上記第一、第二の平面２３、２４は、それぞれ上記各抑え面１０、１０と平行としている。

本実施例の場合、前述した各実施例とは異なり、上記各外側平面１４ｄ、１４ｄと上記各抑え面１０、１０とは、互いに平行に形成されている為、これら各面１４ｄ、１０同士の間の上記第一、第二の隙間２６、２７は、楔状となっていない。そこで、本実施例の場合、上記各段差２５、２５部分と上記各第一の平面２３、２３との連続部２８、２８と、上記各第二の平面２４、２４の開口側端縁部２９、２９とを結ぶ仮想平面Ｘと、上記各抑え面１０、１０との成す角度をθと規定する。そして、上記両抑え板部３０ｃ、３０ｄの板厚ｔ（mm）に対して、この角度θ（゜）と、上記各外側平面１４ｄ、１４ｄと上記各抑え面１０、１０との隙間の幅の最小値をＳ（mm）（本実施例の場合は、第一の隙間２６、２６の間隔）とを、前述の実施例１と同様に規制している。従って、上記第一、第二の平面２３、２４及び上記段差２５、２５は、上記角度θが実施例１に記載した様な条件を満たす様にそれぞれ形成されている。

上述の様に構成する本実施例の場合、上記抑えボルト１８とナット１１との螺合緊締に伴い（図２参照）、上記各抑え面１０、１０と当接するのは、上記各外側平面１４ｄ、１４ｄのうちの上記各連続部２８、２８部分及び上記各端縁部２９、２９部分のみである。但し、これら各連続部２８、２８と上記各抑え面１０、１０との当接部は、上記基端部８の上記連結部１７側に、上記各端縁部２９、２９とこれら各抑え面１０、１０との当接部は、上記基端部８の開口側に、それぞれ存在する。この為、これら各抑え面１０、１０と上記各外側平面１４ｄ、１４ｄとが、図６の上下方向に離隔した位置で、大きな面圧で当接する。又、上記各抑え面１０、１０が前記シャフト７ｄを、上記連結部１７に押し付ける様に（包み込む様に）抑え付ける。この為、上記シャフト７ｄに加わる捩りトルクに対する剛性を確保できる。その他の構造及び作用は前述した実施例３と同様である。

本発明の実施例１を、抑えボルトを緊締する以前の状態で示す、シャフトの端部とヨークの基端部との結合部の断面図。 同じく、抑えボルトにより緊締した状態で示す断面図。 抑え面と外側平面とが基端部の開口側と連結部側とで当接する条件を、抑え板部の板厚ｔと、抑え面と外側平面との成す角度θをこれら抑え面と外側平面との隙間の幅の最小値Ｓで割った値（θ／Ｓ）との関係で示すグラフ。 本発明の実施例２を示す、図１と同様の図。 同実施例３を示す、図１と同様の図。 同実施例４を示す、図１と同様の図。 本発明の対象となる構造で、シャフトの端部とヨークの基端部とを結合する状態を示す側面図。 図７のＡ−Ａ断面図。 同Ｂ−Ｂ断面図。 ヨークの基端部とシャフトの端部との寸法関係を示す断面図。 従来構造の別例を示す、シャフトの端部とヨークの基端部とを結合した状態を示す断面図。

符号の説明

１ 自在継手
２ ヨーク
３、３ａ、３ｂ ヨーク
４ 十字軸
５ 軸受カップ
６ シャフト
７、７ａ〜７ｄ シャフト
８、８ａ、８ｂ 基端部
９ａ〜９ｄ 抑え板部
１０、１０ａ、１０ｂ 抑え面
１１ ナット
１２ ねじ孔
１３、１３ａ 通孔
１４、１４ａ〜１４ｄ 外側平面
１５ 切り欠き
１６、１６ａ、１６ｂ 隙間
１７、１７ａ 連結部
１８ 抑えボルト
１９ 逃げ
２０ 面取り
２１ 平行部
２２ 傾斜部
２３ 第一の平面
２４ 第二の平面
２５ 段差
２６ 第一の隙間
２７ 第二の隙間
２８ 連結部
２９ 端縁部
３０ａ〜３０ｄ 抑え板部
３１ 把持部
３２ アーム部

Claims (5)

1. 使用時に回転するシャフトと、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成する金属製のヨークと、互いに離隔して配置され、それぞれの内側面を上記各外側平面と対向する抑え面として、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部同士を上記基端部の開口と反対側部分で互いに連結する連結部と、これら両抑え板部に形成された通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いて、この抑えボルトを緊締する以前の状態で、上記両抑え板部同士の間に存在する把持部を幅方向に２分割する仮想の中心線と、上記シャフトの先端部でこの把持部に挿入された部分を幅方向に２分割する仮想の中心線とを一致させると共に、上記シャフトの先端部外面と上記連結部の内面とを当接させたと仮定した場合に、上記各外側平面と上記各抑え面との間に、これら各面同士の間隔が、上記連結部側で狭く、上記通孔若しくはねじ孔を形成した上記基端部の開口側で広くなる隙間がそれぞれ存在し、これら両隙間の幅の最小値をＳ（mm）、上記各外側平面と上記各抑え面とが互いに非平行である部分の、これら各面同士が成す角度をθ（゜）、上記両抑え板部の板厚をｔ（mm）とした場合に、この板厚ｔが５．５〜７．５mmの範囲内で、θ／Ｓ≧−８．５ｔ＋６７．２を満たす事を特徴とする、シャフトと自在継手のヨークとの結合部。
2. 使用時に回転するシャフトと、このシャフトの先端部外周面に形成された１対の外側平面と、断面略Ｕ字形で側方が開口した基端部を有し、自在継手を構成する金属製のヨークと、互いに離隔して配置され、それぞれの内側面を上記各外側平面と対向する抑え面として、上記基端部を構成する１対の抑え板部と、これら両抑え板部同士を上記基端部の開口と反対側部分で互いに連結する連結部と、これら両抑え板部に形成された通孔若しくはねじ孔と、このうちの通孔を挿通した状態で、その先端部に形成した雄ねじ部を上記ねじ孔若しくはナットに螺合させる抑えボルトとを備えたシャフトと自在継手のヨークとの結合部に於いて、この抑えボルトを緊締する以前の状態で、上記両抑え板部同士の間に存在する把持部を幅方向に２分割する仮想の中心線と、上記シャフトの先端部でこの把持部に挿入された部分を幅方向に２分割する仮想の中心線とを一致させると共に、上記シャフトの先端部外面と上記連結部の内面とを当接させたと仮定した場合に、上記各外側平面と上記各抑え面との間にそれぞれ隙間が存在し、上記各外側平面のうちの上記シャフトの中心よりも上記連結部側に存在する第一の平面と、これら各第一の平面よりも上記通孔若しくはねじ孔を形成した上記基端部の開口側に存在する第二の平面との間に段差を設けて、上記各第一の平面と上記各抑え面との間隔よりも、これら各第二の平面とこれら各抑え面との間隔を大きくすると共に、上記各外側平面とこれら各抑え面との間に存在する両隙間の幅の最小値をＳ（mm）、上記段差部分と上記各第一の平面との連続部と上記各第二の平面の開口側端縁部とを結ぶ仮想平面と、上記各抑え面との成す角度をθ（゜）、上記両抑え板部の板厚をｔ（mm）とした場合に、この板厚ｔが５．５〜７．５mmの範囲内で、θ／Ｓ≧−８．５ｔ＋６７．２を満たす事を特徴とする、シャフトと自在継手のヨークとの結合部。
3. 両抑え板部の板厚ｔが６mmの場合に、θ／Ｓ＞１６．２である、請求項１〜２の何れかに記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
4. 両抑え板部の板厚ｔが６．５mmの場合に、θ／Ｓ＞１２である、請求項１〜２の何れかに記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部。
5. 両抑え板部の板厚ｔが７mmの場合に、θ／Ｓ＞７．７である、請求項１〜２の何れかに記載したシャフトと自在継手のヨークとの結合部。

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