JP2007270912A - 自在継手のヨークとシャフトとの結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスに手間がかからず、しかも安価な自在継手のヨークとシャフトとの結合構造を提供する。
【解決手段】本結合構造２２は、自在継手１０のヨーク１８の嵌合部２４の第１および第２のタブ２５，２６間に、シャフト３を固定機構２８により締め付けて固定する。固定機構２８は、ボルト２９と締め付け軸線Ｃ１上で螺合するナット３０を有する。結合構造２２は、保持部材３１と、カバー３２とを有する。保持部材３１は、ボルト２９への螺合前のナット３０を締め付け軸線Ｃ１上に保持するようにナット３０に係止する係止片３１ｂを有し、カバー３２を係止する弾性舌片３１ｄを有する。カバー３２は、保持部材３１によって保持され、ナット３０の周囲で少なくとも係止片３１ｂを覆う。カバー３２は、ナット３０の近傍に異物が溜まることを防止できる。
【選択図】図５

Description

この発明は、自在継手のヨークとシャフトとの結合構造に関する。

自在継手のヨークとシャフトとの結合構造は、例えば自動車のステアリング装置に適用されている。ステアリング装置では、ハンドルが端部に接続されたステアリングシャフトと、操舵機構のピニオンシャフトとが、インターミディエイトシャフトを介して連結されている。インターミディエイトシャフトの両端部には、自在継手が設けられている。自在継手のヨークが、これに対応するシャフトの端部に結合されている。

例えば、自在継手のヨークは、Ｕ字形形状の嵌合部を有している。この嵌合部に、ステアリングシャフトの端部が嵌め込まれている。Ｕ字状の開放側の端部においてヨークの嵌合部をボルトが貫通し、このボルトがナットにねじ込まれて、ステアリングシャフトの端部が両側から締め付けられている。
また、ナットに取り付けられてこのナットを覆うカバーが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
登録実用新案第３０２３４６４号公報

しかし、上述の結合構造が自動車の乗員室内部に配置される場合に、乗員室内にあるカーペットの繊維等の異物が、ナットや、その近傍にありナットを係止する係止部に付着して溜まり易い傾向にある。ナット等に異物が溜まると、メンテナンスに手間がかかる。
そこで、異物の付着を防止するために、ナットに特許文献１のカバーを取り付けることが考えられる。

しかし、このカバーは、ナットしか覆うことができないので、異物がナットの周囲の係止部に付着して溜まることを防止できない。また、特許文献１のカバーでは、固定用の板ばねが必要であり、部品点数が多くなり、製造コストが高くなる。
そこで、この発明の目的は、ナット等への異物の付着を防止できて、しかも安価な自在継手のヨークとシャフトとの結合構造を提供することである。

本発明の自在継手のヨークとシャフトとの結合構造は、互いに平行な第１および第２のタブを有してＵ字形形状をなす嵌合部を含む自在継手のヨークと、このヨークの嵌合部に組み入れられたシャフトと、第１および第２のタブを貫通するボルト、並びにこのボルトと締め付け軸線上で螺合するナットを含み、第１および第２のタブ間にシャフトを締め付けて固定するための固定機構と、上記第２のタブに係止され、ボルトへの螺合前のナットを上記締め付け軸線上に保持するようにナットに係止する係止片を有する保持部材と、保持部材によって保持されナットの周囲で少なくとも係止片を覆うカバーとを備えることを特徴とする。

この発明によれば、例えば、上述の結合構造が自動車の乗員室内に配置される場合に、係止片に乗員室のカーペット等がひっかかったり、ステアリング操作に伴って、カーペットが巻き込まれることがない。また、ナットと係止片との間に、異物が溜まることを防止できる。ナットのための保持部材によってカバーを保持しているので、ナットのための保持部材とは別個にカバー専用の保持部材を設ける場合と比較して、部品点数を削減でき、製造コストを安価にできる。

また、上記カバーが、保持部材に取り外し可能に取り付けられている場合には、カバーの脱落を防止しつつ、カバーを取り外すことで、メンテナンスし易くできる。
また、本発明において、上記保持部材は、カバーを保持するための弾性突部を有し、上記カバーは、ナットの周囲を取り囲む筒状部を含み、この筒状部は、上記弾性突部が弾性的に嵌合する嵌合凹部を有している場合がある。この場合、弾性突部と嵌合凹部とが互いに弾性的に嵌合することにより、カバーの脱落を防止できる。また、弾性突部を弾性的に変形させて、弾性突部と嵌合凹部との嵌合を解除できるので、カバーを容易に着脱することができる結果、メンテナンスに手間がかからずにすむ。また、カバーを保持するための構造を、弾性突部および筒状部の嵌合凹部により簡素化できるので、製造コストを低減できる。

また、本発明において、上記カバーが、筒状部の軸線の周りに回されるかまたは上記軸線に沿って引っ張られることにより、カバーの筒状部の嵌合凹部と保持部材の弾性突部との嵌合が解除されるようになっている場合がある。この場合、カバーをねじるか、または引っ張ることにより、取り外すことができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、自在継手のヨークとシャフトとの結合構造を、パワーステアリング装置に適用する場合に則して説明するが、上述の結合構造を、例えば、マニュアル操舵のステアリング装置や、これ以外の装置に適用することもできる。
図１は、本発明の実施形態のステアリング装置の概略構成の模式図である。図１を参照して、ステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２を回転自在に支持して操舵トルクを伝達するステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３からの操舵トルクにより車輪（図示せず）を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構４と、ステアリングシャフト３および操舵機構４の間に設けられてこの間において回転を伝達するための軸継手としての中間軸５とを有している。

ステアリングシャフト３は、ステアリングコラム６の内部を挿通して、ステアリングコラム６により回転自在に支持されている。ステアリングコラム６はブラケット７を介して車体８に支持されている。ステアリングシャフト３の一方の端部３ａにステアリングホイール２が連結され、ステアリングシャフト３の他方の端部３ｂに、中間軸５を介して上述の操舵機構４の入力軸９（例えば、ピニオン軸）が連結されている。中間軸５の一方の端部には、自在継手１０が設けられている。中間軸５の他方の端部には、自在継手１１が設けられている。ステアリングホイール２が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト３、中間軸５を介して操舵機構４の入力軸９に伝達される。これにより車輪を操舵することができる。

後述するように中間軸５の両端の自在継手１０，１１と、対応する軸としてのステアリングシャフト３および入力軸９とが、本結合構造２２，２３により結合されている。
また、ステアリング装置１は、パワーステアリング装置として構成され、ステアリングコラム６に支持された電動モータ１２により、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、ステアリング装置１は、ステアリングシャフト３に関連して設けられて操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１３と、このトルクセンサ１３からの出力信号、車速信号等に基づいて操舵補助力を発生させる電動モータ１２と、この電動モータ１２の出力軸の回転を減速するための減速機１４と、減速機１４およびトルクセンサ１３を収容して支持し且つ電動モータ１２を支持しステアリングコラム６の一部を形成するハウジング１５とを有している。

ステアリングホイール２が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ１３により検出され、このトルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ１２が操舵補助力を発生する。操舵補助力は、減速機１４を介してステアリングシャフト３に伝達され、ステアリングホイール２の動きとともにステアリングシャフト３から中間軸５を介して操舵機構４に伝わり、車輪が操舵される。

中間軸５は、インターミディエイトシャフトとも呼ばれていて、ステアリングシャフト３の他方の端部３ｂと入力軸９とを互いに連結している。中間軸５は、車輪を操舵するためにステアリングホイール２に加えられる操舵トルクと、電動モータ１２による操舵補助力とを、ステアリングシャフト３から操舵機構４の入力軸９へ伝達する働きをする。
図２は、図１のステアリング装置１の要部の正面図であり、主に中間軸５を図示している。図２を参照して、中間軸５は、伸縮自在シャフトとして互いに嵌合された内軸１６および筒状の外軸１７と、当該中間軸５の一方の端部としての外軸１７の端部１７ｂに設けられた自在継手１０と、当該中間軸５の他方の端部としての内軸１６の端部１６ｂに設けられた自在継手１１とを有している。自在継手１０が、ステアリングシャフト３の端部３ｂと、外軸１７の端部１７ｂとを連結している。自在継手１１は、内軸１６の端部１６ｂと、入力軸９とを連結している。

内軸１６および外軸１７は、互いに同心に配置されている。外軸１７の一方の端部１７ａと内軸１６の一方の端部１６ａとは、トルク伝達可能に互いに嵌合され、且つ内軸１６の軸方向Ｓ１に所定量相対移動できるようにされている。
自在継手１０は、ステアリングシャフト３の他方の端部３ｂに分離可能に結合されたヨーク１８と、外軸１７の端部１７ｂに溶接、かしめ等によって固定されたヨーク１９と、両ヨーク１８，１９間を連結する十字軸２０とを有している。

自在継手１１は、自在継手１０と同様に構成されている。自在継手１１は、入力軸９の端部に分離可能に結合されたヨーク１８と、内軸１６の端部１６ｂに溶接、かしめ等によって固定されたヨーク１９と、両ヨーク１８，１９間を連結する十字軸２０とを有している。
十字軸２０は、図示しないが、十字形形状の中央部に配置される胴部と、この胴部から十字形形状をなして突出する４つの軸部としてのトラニオンとを有している。各トラニオンには、それぞれ軸受が取り付けられている。

各ヨーク１８，１９はＵ字状をなし、それぞれ一対のアーム部２１（一部のみ図示。）を有している。各アーム部２１には、軸受を介して十字軸２０の対応するトラニオンが回転自在に支持されている。
本実施形態では、自在継手１０のヨーク１８が、対応する軸としてのステアリングシャフト３の端部３ｂに結合構造２２により連結されている。また、自在継手１１のヨーク１８が、対応する軸としての入力軸９に結合構造２３により連結されている。結合構造２２，２３は、全く同様の構成である。以下、結合構造２２に則して説明する。

図３は、図２の要部としての結合構造２２を拡大した一部断面図であり、図４の III− III断面を示す。図４は、図３に示すIV−IV断面の結合構造２２の断面図である。図５は、図２の要部としての固定前状態の結合構造２２の分解斜視図である。
結合構造２２は、自在継手１０のヨーク１８と、連結対象のシャフトとしてのステアリングシャフト３（以下、シャフト３ともいう。）の端部３ｂとを有している。

ヨーク１８は、十字軸２０に連結するための上述の一対のアーム部２１と、シャフト３の端部３ｂに嵌合しＵ字形形状をなす嵌合部２４とを有している。嵌合部２４は、一対のアーム部２１を互いに接続している。一対のアーム部２１と嵌合部２４とは、プレス成形により一体に形成されている。
嵌合部２４は、互いに平行な一対の平板状の第１および第２のタブ２５，２６と、これらの第１および第２のタブ２５，２６の端部間をＵ字状に接続する接続部２７とを有している。シャフト３が、Ｕ字の内側にある接続部２７の底であり且つ受け部としての内側面２７ａに押しつけられるように、嵌合部２４に組み入れられている。

第１のタブ２５は、ボルト２９の挿通用の挿通孔２５ｃを有している。第２のタブ２６は、ボルト２９の挿通用であり且つナット３０の保持用の挿通孔２６ｃを有している。これらの挿通孔２５ｃ，２６ｃは同心に配置されている。
図４および図５を参照して、結合構造２２は、ヨーク１８の第１および第２のタブ２５，２６間にシャフト３を締め付けてヨーク１８に固定するための固定機構２８を有している。固定機構２８は、第１および第２のタブ２５，２６を貫通する軸部材としてのボルト２９と、このボルト２９と締め付け軸線Ｃ１上で螺合するナット３０とを有している。締め付け軸線Ｃ１は、挿通孔２５ｃ，２６ｃの中心軸線であり、この中心軸線に沿って、ボルト２９の中心軸線およびナット３０のねじ孔の中心軸線が配置されている。また、本実施形態の結合構造２２は、ボルト２９に螺合前のナット３０を締め付け軸線Ｃ１上に保持するための保持部材３１と、ナット３０を覆うカバー３２とを有している。

ボルト２９は頭部２９ａおよびねじ軸２９ｂを有している。ねじ軸２９ｂに雄ねじが形成されている。
ナット３０は、ボルト２９と締め付け軸線Ｃ１上で螺合することにより、ボルト２９によってシャフト３を嵌合部２４の底へ押しつけるようにしていて、カムナットとして機能する。ナット３０は、ナット本体３０ａと、このナット本体３０ａから延設され第２のタブ２６の挿通孔２６ｃを通して両タブ２５，２６間に進出可能な筒状部３０ｂとを有している。ナット本体３０ａと筒状部３０ｂとは、一体に形成されている。

ナット本体３０ａは、筒状部３０ｂよりも大径に形成されている。ナット本体３０ａは、保持部材３１に当接する座面３０ｅを有している。この座面３０ｅは、保持部材３１に代えて第２のタブ２６の外側面２６ｂに当接できるようにしてもよい。本実施形態では、座面３０ｅが保持部材３１に当接する場合に則して説明する。
ナット３０は、ねじ孔３０ｃと、挿通孔３０ｄとを有している。ねじ孔３０ｃは、雌ねじを有している。ねじ孔３０ｃと挿通孔３０ｄとは、互いに連通し、同一軸線上に配置され、ナット３０を貫通して形成されている。

図６は、図２の要部としての結合構造２２の固定前の状態の拡大図であり、カバー３２（一点鎖線で図示。）を取り外した状態を図示している。図７および図８は、図３に示すIV−IV断面に相当する断面の要部としての結合構造２２の断面図であり、図７に固定前の状態を、図８に固定作業の途中の状態を図示している。
ナット本体３０ａの周面は、ナット３０のねじ孔３０ｃの中心軸線に平行な一対の平坦面３０ｆと、一対の平坦面３０ｆの端縁同士を互いに接続する２つの凸湾曲面３０ｇとを有している。

筒状部３０ｂの外周面は、締め付け軸線Ｃ１に平行な方向についてナット本体３０ａに隣接した被保持部３０ｈと、被保持部３０ｈに隣接したカム部３０ｉとを有している。被保持部３０ｈは、ねじ孔３０ｃと同心の円筒面により形成されている。被保持部３０ｈは、第２のタブ２６の挿通孔２６ｃに嵌合し、締め付け軸線Ｃ１に沿って相対移動自在に且つ締め付け軸線Ｃ１の回りに相対回動自在に保持されている。カム部３０ｉは、被保持部３０ｈに対して偏心した断面円形の外周面を有している。カム部３０ｉは、後述するように筒状部３０ｂの回転に伴ってシャフト３の周面を押圧でき、これにより、ナット３０の回り止めを達成できる。

ナット３０は、セルフロック機能を有している。セルフロック機能のための構造としては、ナット３０のねじ孔３０ｃの一端にボルト径よりも小さい内径を有する合成樹脂のプレートを持つ構造を例示することができる。他の公知のセルフロック構造を採用することができる。
保持部材３１は、ヨーク１８の第１および第２のタブ２５，２６に係止されている。保持部材３１は、ボルト２９への螺合前のナット３０を締め付け軸線Ｃ１上に保持し、組み立てのときにナット３０を仮保持する仮保持部材として機能する。

図５および図６を参照して、保持部材３１は、嵌合部２４を取り囲むようにＵ字形形状に形成された本体３１ａと、ナット３０を係止するための係止部としての複数の係止片３１ｂと、当該保持部材３１を嵌合部２４に引っ掛けて係止するための係止部としての複数の係止アーム３１ｃと、カバー３２を係止するための係止部としての複数の弾性舌片３１ｄとを有している。係止片３１ｂと、係止アーム３１ｃと、弾性舌片３１ｄとは、本体３１ａからそれぞれ屈曲状に延設されている。本体３１ａと、係止片３１ｂと、係止アーム３１ｃと、弾性舌片３１ｄとは、一体に形成されていて、単一の板金成形品からなる。

係止アーム３１ｃは、第１のタブ２５に引っ掛ける係止アーム３１ｃと、第２のタブ２６に引っ掛ける係止アーム３１ｃとを含んでいる。
係止片３１ｂは、一対が締め付け軸線Ｃ１を挟んで対向して配置されている。一対の係止片３１ｂの間に、ボルト２９への螺合前のナット３０が締め付け軸線Ｃ１上に押圧状態で弾力的に保持される。係止片３１ｂは、ナット本体３０ａに係合する先端部と、先端部よりも締め付け軸線Ｃ１から遠ざかった基端部とを有している。

係止片３１ｂの先端部は、平坦面を有している。この平坦面は、ボルト２９がねじ込まれる前のナット３０のナット本体３０ａの周面の平坦面３０ｆに係合する。これにより、一対の係止片３１ｂが、ボルト２９に螺合する前のナット３０、およびボルト２９がねじ込まれる途中のナット３０を仮保持し、仮保持している間、締め付け軸線Ｃ１の回りの第２のタブ２６に対するナット３０の相対回動を規制し、ボルト２９の軸方向Ｓ２についての第２のタブ２６に対するナット３０の相対移動を許容する。このように係止片３１ｂは、ナット３０の仮保持部として機能する。

係止片３１ｂの基端部は、ナット３０の筒状部３０ｂが第２のタブ２６の挿通孔２６ｃから嵌合部２４の内側へ突出したとき（図８参照）のナット本体３０ａの回動を許容する回動許容部として機能する。後述するように、ボルト２９がねじ込まれると、ナット３０が締め付け軸線Ｃ１に沿って移動する。これにより、筒状部３０ｂが第２のタブ２６の挿通孔２６ｃから嵌合部２４の内側へ突出し、これとともに、係止片３１ｂの先端部によるナット３０の係止が解除されて、ナット３０はボルト２９に連れ回りするようになる。このときのナット３０の回動を、係止片３１ｂの基端部が妨げないようにしている。

図６および図７を参照して、複数の弾性舌片３１ｄは、本実施形態では一対が、締め付け軸線Ｃ１上に配置されたナット３０の両側に対向して配置されている。各弾性舌片３１ｄは、本体３１ａに切り起こし状に板金曲げ加工により形成された板部からなる。この板部は、本体３１ａから湾曲しながら突出している。
図５を参照して、弾性舌片３１ｄは、その板厚方向が締め付け軸線Ｃ１に交差するように本体３１ａから延び出している。弾性舌片３１ｄの板厚方向に沿って当該弾性舌片３１ｄを見たときに、弾性舌片３１ｄは、本体３１ａに沿う方向に相対的に長く、突出方向に相対的に短く形成されている。弾性舌片３１ｄは、本体３１ａに片持ち状に支持されていて、弾性曲げ変形することにより、弾性舌片３１ｄの先端部が締め付け軸線Ｃ１に近接したり遠ざかったりするようになっている。

図６および図７を参照して、各弾性舌片３１ｄは、カバー３２を保持するための弾性突部３１ｆと、カバー３２を着脱するための傾斜面３１ｇ、３１ｈとを有している。
弾性突部３１ｆは、弾性舌片３１ｄに形成された屈曲状の角部からなり、締め付け軸線Ｃ１に平行な方向についての弾性舌片３１ｄの中間部に設けられ、締め付け軸線Ｃ１から遠ざかる向き（ナット３０の径方向外方に相当する。）に突出している。また、弾性突部３１ｆは、弾性舌片３１ｄの長手方向の両端縁に、面取り部３１ｅを有している。この面取り部３１ｅは、アール面としての凸湾曲面からなる。

傾斜面３１ｇは、弾性舌片３１ｄの一方の面に弾性突部３１ｆよりも弾性舌片３１ｄの先端側に配置されている。傾斜面３１ｈは、弾性舌片３１ｄの一方の面に弾性突部３１ｆよりも弾性舌片３１ｄの基端側に配置されている。傾斜面３１ｇ，３１ｈは、締め付け軸線Ｃ１に平行な方向に対して、互いに逆向きに傾斜している。締め付け軸線Ｃ１に平行な方向は、カバー３２を装着する方向およびカバー３２の取り外し方向に相当する。傾斜面３１ｇは、カバー３２の取付用の案内部として機能し、傾斜面３１ｈは、カバー３２の取り外し用の案内部として機能する。

図５を参照して、カバー３２は、有底円筒形状をなす金属製部材からなり、具体的には板金成形品からなる。カバー３２としては、合成樹脂製部材であってもよい。カバー３２は、ナット３０の周囲を取り囲む筒状部３２ａと、筒状部３２ａの一方の端縁から径方向内方へ延びる底部３２ｂとを含んでいる。底部３２ｂの中央部に貫通孔が形成されている。筒状部３２ａの他方の端縁は、ナット３０の入口として開放されている。

図９Ａおよび図９Ｂは、カバー３２と弾性舌片３１ｄの一部断面図であり、図９Ａに係合状態を、図９Ｂに係合が解除される途中の状態を示す。図５および図９Ａを参照して、筒状部３２ａは、互いに対向して配置された複数の嵌合凹部３２ｃを有している。嵌合凹部３２ｃは、弾性突部３１ｆに対応して一対が設けられている。嵌合凹部３２ｃには後述するように弾性突部３１ｆが弾性的に嵌合している。嵌合凹部３２ｃは、矩形をなす開口と、この開口を取り囲む縁部とを有している。この縁部のうちで、入口側にある一部分３２ｄが、平坦に形成されていて、嵌合された弾性突部３１ｆに係合することより、カバー３２の抜け止め部として機能する。

図７および図９Ａを参照して、取付状態のカバー３２の内部に弾性舌片３１ｄが配置されている。弾性舌片３１ｄの弾性突部３１ｆがカバー３２の内側から嵌合凹部３２ｃに弾性的に嵌合し、これにより、カバー３２を保持している。また、弾性突部３１ｆはカバー３２の外周面よりも径方向外側へ突出しないようにされている。
弾性舌片３１ｄは、弾性変形していない状態で、一対の弾性突部３１ｆの先端同士の間隔が、カバー３２の一対の嵌合凹部３２ｃの部分３２ｄ同士の間隔と等しい寸法か、またはこの寸法よりも大きい寸法に設定されている。また、カバー３２が保持部材３１に保持されたときには、弾性舌片３１ｄが弾性曲げ変形し、その弾性復元力により、弾性突部３１ｆがカバー３２の嵌合凹部３２ｃに自律的に嵌合するようになっている。また、弾性舌片３１ｄの弾性突部３１ｆおよび傾斜面３１ｈが、カバー３２の嵌合凹部３２ｃの縁部の一部分３２ｄを、保持部材３１の本体３１ａへ弾力的に押し付けている。弾性突部３１ｆが嵌合凹部３２ｃに弾力的に嵌合しているので、振動や衝撃がカバー３２に作用したとしても、カバー３２の脱落が生じることを抑制できる。

図６と図７を参照して、保持部材３１により保持されたカバー３２は、保持部材３１の一対の係止片３１ｂと、ナット３０のナット本体３０ａと、その間の隙間とを一括して、取り囲むようにして覆っている。カバー３２により覆われるナット本体３０ａとしては、ねじ込み前の位置にあるナット本体３０ａと、ねじ込み後の位置にあるナット本体３０ａと、その間を移動中のナット本体３０ａとを含んでいる。

図５を参照して、カバー３２の取り付けは、カバー３２を締め付け軸線Ｃ１に沿って移動させて、保持部材３１の弾性舌片３１ｄに嵌め込むことにより達成される。このとき、弾性舌片３１ｄの傾斜面３１ｇがカバー３２の入口側縁部に沿うことにより、弾性舌片３１ｄが弾性曲げ変形するので、弾性突部３１ｆがカバー３２の嵌合凹部３２ｃの縁部を容易に乗り越えて嵌合凹部３２ｃに嵌合することができる。

図９Ａおよび図９Ｂを参照して、カバー３２を取り外すには、カバー３２を、締め付け軸線Ｃ１の周りに保持部材３１に対して回しながら、締め付け軸線Ｃ１に沿って保持部材３１から引き抜くようにする。カバー３２が回されると、カバー３２の嵌合凹部３２ｃの縁部が弾性舌片３１ｄの面取り部３１ｅに乗り上げて、弾性舌片３１ｄが径方向内方へ弾力的に撓む。撓んだ弾性舌片３１ｄの傾斜面３１ｈは、カバー３２の嵌合凹部３２ｃの縁部の一部３２ｄを容易に乗り越えることができ、弾性突部３１ｆと嵌合凹部３２ｃとの嵌合を容易に解除できる。なお、カバー３２を回さずに取り外しても構わない。

図４および図５に戻って、嵌合部２４の第１および第２のタブ２５，２６は、嵌合部２４の内側に、挟持部としての内側面２５ａ，２６ａを有している。これら一対のタブ２５，２６の内側面２５ａ，２６ａと接続部２７の内側面２７ａによって、シャフト３をＵ字の開放側から組み入れるための収容溝が区画されている。
図３および図５を参照して、シャフト３の端部３ｂの横断面形状は、シャフト３の一つの径方向に沿って長い形状である小判形形状をなしている。シャフト３の端部３ｂの周面は、互いの間に二面幅を形成する一対の平坦な被挟持部としての側面３ｄ，３ｅと、一対の側面３ｄ，３ｅの一方の縁部を接続する対向部としての底面３ｇと、一対の側面３ｄ，３ｅの他方の縁部を接続する頂面３ｈとを有している。底面３ｇは、凸湾曲形状、例えば断面円弧形状をなす。頂面３ｈは、凸湾曲した円弧形状に形成されていて、その一部が平坦面に形成されている。

図５および図６を参照して、組立手順を説明する。先ず、ヨーク１８の嵌合部２４に、保持部材３１が組み付けられる。次に、ナット３０の筒状部３０ｂが嵌合部２４内に進出しないようにして、また、ナット３０のナット本体３０ａの座面３０ｅが保持部材３１から離隔するようにして、ナット３０が保持部材３１の係止片３１ｂにより保持される。次に、カバー３２が保持部材３１により保持される。

図６および図７を参照して、次に、嵌合部２４にシャフト３が嵌め入れられる。次に、保持されたナット３０にボルト２９がねじ込まれる。
図７および図８を参照して、ボルト２９がねじ込まれると、ナット３０が保持部材３１により回転を規制されつつボルト２９の軸方向Ｓ２に沿って移動する。そして、ナット３０の筒状部３０ｂが嵌合部２４内に進出し、ナット本体３０ａが、保持部材３１による係止を解除される。この状態で、ボルト２９がさらにねじ込まれると、ナット３０はボルト２９に連れ回りする。

図３および図４を参照して、ボルト２９がねじ込まれるのに伴って、ナット３０の筒状部３０ｂのカム部３０ｉが、締め付け軸線Ｃ１からの距離がより大きな部分で、シャフト３の周面の頂面３ｈの平坦部に対向し、当接するようになる。その結果、シャフト３は、ナット３０により内側面２７ａに押しつけられて、ナット３０のカム部３０ｉと内側面２７ａの間に挟持される。また、ボルト２９の頭部２９ａとナット３０のナット本体３０ａとの間に一対のタブ２５，２６を介してシャフト３の端部３ｂが締め付けられる。

本実施形態の自在継手１０のヨーク１８とシャフト３との結合構造２２は、互いに平行な第１および第２のタブ２５，２６を有してＵ字形形状をなす嵌合部２４を含む自在継手１０のヨーク１８を備え、このヨーク１８の嵌合部２４に組み入れられたシャフト３を備え、第１および第２のタブ２５，２６を貫通するボルト２９、並びにこのボルト２９と締め付け軸線Ｃ１上で螺合するナット３０を含み、第１および第２のタブ２５，２６間にシャフト３を締め付けて固定するための固定機構２８を備え、上記第２のタブ２６に係止され、ボルト２９への螺合前のナット３０を上記締め付け軸線Ｃ１上に保持するようにナット３０に係止する係止片３１ｂを有する保持部材３１を備え、保持部材３１によって保持されナット３０の周囲で少なくとも係止片３１ｂを覆うカバー３２を備えるようにしている。

本実施の形態によれば、例えば、上述の結合構造２２が自動車の乗員室内に配置される場合に、係止片３１ｂに乗員室のカーペット等がひっかかったり、ステアリング操作に伴って、カーペットが巻き込まれることがない。また、ナット３０と係止片３１ｂとの間に、異物が溜まることを防止できる。ナット３０のための保持部材３１によってカバー３２を保持しているので、ナット３０のための保持部材３１とは別個にカバー３２専用の保持部材（図示せず）を設ける場合と比較して、部品点数を削減でき、製造コストを安価にできる。

また、カバー３２が保持部材３１に固定されることも考えられるが、本実施形態では、カバー３２が、保持部材３１に取り外し可能に取り付けられている。すなわち、カバー３２は、所定の状態（本実施形態では弾性突部３１ｆと嵌合凹部３２ｃとの嵌合状態）が解除されたときには保持部材３１からの取り外しを許容されるとともに、上記所定の状態で保持部材３１からの取り外しを規制されて取り付けられている。カバー３２を取り外すことで、メンテナンスし易くできる。しかも、カバー３２は、取り外しが規制されることにより、不用意に脱落することが防止される。

また、本実施形態では、保持部材３１は、カバー３２を保持するための弾性突部３１ｆを有し、上記カバー３２は、ナット３０の周囲を取り囲む筒状部３２ａを含み、この筒状部３２ａは、上記弾性突部３１ｆが弾性的に嵌合する嵌合凹部３２ｃを有している。これにより、弾性突部３１ｆと嵌合凹部３２ｃとが互いに弾性的に嵌合することにより、カバー３２の脱落を防止できる。また、弾性突部３１ｆを弾性的に変形させて、弾性突部３１ｆと嵌合凹部３２ｃとの嵌合を解除できるので、カバー３２をかしめや圧入により取り付ける場合に比べて、カバー３２を容易に着脱することができる結果、メンテナンスに手間がかからずにすむ。また、カバー３２を保持するための構造を、弾性突部３１ｆおよび筒状部３２ａの嵌合凹部３２ｃにより簡素化できる。また、弾性突部３１ｆは、ナット３０の保持用の保持部材３１に一体に形成され、嵌合凹部３２ｃが、カバー３２に一体に形成されている。その結果、製造コストを低減できる。

また、本実施形態では、カバー３２が、筒状部３２ａの軸線（締め付け軸線Ｃ１に一致している。）の周りに回されるかまたは上記軸線に沿って引っ張られることにより、カバー３２の筒状部３２ａの嵌合凹部３２ｃと保持部材３１の弾性突部３１ｆとの嵌合が解除されるようになっている。これにより、カバー３２をねじって引っ張るか、またはそのまま引っ張ることにより、取り外すことができる。

また、自在継手２２は、自動車の乗員室内に配置され、乗員室内のカーペットがひっかかり易い傾向にあり、また、カーペットの繊維等が自在継手に付着し易い傾向にあるが、これらの課題を上述のカバー３２によって解決できる。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。

例えば、保持部材３１は、ナット３０が設けられる側の第２のタブ２６だけに係止されて、これに保持されるようにしてもよい。また、カバー３２は、ナット３０の周囲で少なくとも係止片３１ｂを覆っていればよく、互いに別体に形成された複数の部分を有していてもよい。また、カバー３２の底部３２ｂの貫通孔は塞がれていてもよい。
また、結合構造２２，２３のいずれか一方のみが、上述の実施形態で説明した結合構造により構成されていてもよい。要は、結合構造２２，２３の少なくとも一方が、上述の実施形態で説明した結合構造により構成されていればよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の実施形態のステアリング装置の概略構成の模式図である。 図１のステアリング装置の要部の正面図であり、主に中間軸を示す。 図２の要部としての結合構造を拡大した一部断面図であり、図４の III− III断面を示す。 図３に示すIV−IV断面の要部としての結合構造の断面図である。 図２の要部としての固定前の結合構造の分解斜視図である。 図２の要部としての固定前の結合構造の拡大図である。 図３に示すIV−IV断面に相当する断面の要部としての結合構造の断面図であり、固定前の状態を図示している。 図３に示すIV−IV断面に相当する断面の要部としての結合構造の断面図であり、固定作業の途中の状態を図示している。 図９Ａおよび図９Ｂは、カバーと弾性突部の一部断面図であり、図９Ａに係合状態を、図９Ｂに係合が解除される途中の状態を示す。

符号の説明

３…ステアリングシャフト（シャフト）、９…入力軸（シャフト）、１０，１１…自在継手、１８…ヨーク、２２，２３…結合構造、２４…嵌合部、２５…第１のタブ、２６…第２のタブ、２８…固定機構、２９…ボルト、３０…ナット、３１…保持部材、３１ｂ…係止片、３１ｆ…弾性突部、３２…カバー、３２ａ…筒状部、３２ｃ…嵌合凹部、Ｃ１…締め付け軸線（筒状部の軸線）

Claims (4)

1. 互いに平行な第１および第２のタブを有してＵ字形形状をなす嵌合部を含む自在継手のヨークと、
   このヨークの嵌合部に組み入れられたシャフトと、
   第１および第２のタブを貫通するボルト、並びにこのボルトと締め付け軸線上で螺合するナットを含み、第１および第２のタブ間にシャフトを締め付けて固定するための固定機構と、
   上記第２のタブに係止され、ボルトへの螺合前のナットを上記締め付け軸線上に保持するようにナットに係止する係止片を有する保持部材と、
   保持部材によって保持されナットの周囲で少なくとも係止片を覆うカバーと
   を備えることを特徴とする自在継手のヨークとシャフトとの結合構造。
2. 請求項１において、上記カバーは、保持部材に取り外し可能に取り付けられていることを特徴とする自在継手のヨークとシャフトとの結合構造。
3. 請求項２において、上記保持部材は、カバーを保持するための弾性突部を有し、
   上記カバーは、ナットの周囲を取り囲む筒状部を含み、この筒状部は、上記弾性突部が弾性的に嵌合する嵌合凹部を有していることを特徴とする自在継手のヨークとシャフトとの結合構造。
4. 請求項３において、上記カバーが、筒状部の軸線の周りに回されるかまたは上記軸線に沿って引っ張られることにより、カバーの筒状部の嵌合凹部と保持部材の弾性突部との嵌合が解除されるようになっていることを特徴とする自在継手のヨークとシャフトとの結合構造。

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