JP2008208923A - ヨークシャフト結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組付け作業性を向上でき、ボルトの誤組付けを防止でき、ボルト締結後のボルト突出量を抑制できる、ヨークシャフト結合構造を提供する。
【解決手段】ボルト６０がヨーク部材３０のボルト孔５１に挿通されてボルト６０の小径ネジ部６１の先端部がネジ孔５２に螺合された仮組みナット７０に螺合された仮組み状態で、小径ネジ部６１がヨーク部材３０のシャフト挿入孔３０ａに臨んでヨーク部材３０にシャフト１２を挿入可能に構成され、本組み時、ボルト６０を締め付け回動させることで、仮組みナット７０に対してボルト３０を先端側へ移動させるとともに、仮組みナット７０を回動させてネジ孔５２の先端側へ移動させてボルト６０の大径ネジ部６２をネジ孔５２に螺合させ、ボルト６０をヨーク部材３０に締結可能に構成されている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、所定の可動部材とシャフトとを回転力を伝達可能に連結する継手のヨーク部材の切割筒状部に、前記シャフトの端部を内嵌状に結合するヨークシャフト結合構造に関するものである。

従来、自動車のステアリング装置は、ステアリングホイール、ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト、ステアリングシャフトに連動連結されたステアリングギヤ機構、ステアリングギヤ機構により車幅方向へ移動駆動される左右１対のタイロッドを備えている。ステアリングシャフトとして、直列状に連結された２本のシャフトを有し、これらシャフトは非同軸状に且つ軸交差状に配設されて、回転力を伝達可能な継手であるユニバーサルジョイントにより連結されている。

この種のユニバーサルジョイントでは、連結する２本のシャフトの端部が１対のヨーク部材の切割筒状部に夫々内嵌状に結合され、これらヨーク部材の２股部が中間連結部材に、シャフトの軸心と直交し且つ互いに直交する軸心回りに夫々軸部材を介して回転自在に連結されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、自動車のステアリング装置において、ステアリングシャフトは車室とエンジンルームとを仕切るダッシュパネルを貫通して延び、そのダッシュパネルの直ぐ後側にユニバーサルジョイントを配設し、そのユニバーサルジョイントの周囲の少なくとも一部をカバーするカバー部材をダッシュパネルに取付けた構造が周知である。

従来、図１０に示すように、ヨーク部材の切割筒状部にシャフトの端部を内嵌状に結合するヨークシャフト結合構造においては、ヨーク部材１００の切割筒状部１０１にボルト孔１０２が形成され、そのボルト孔１０２の先端側部分がネジ孔１０３に形成され、ボルト１０４がボルト孔１０２に挿通され、ボルト１０４の先端側部分がネジ孔１０２に螺合されて、ボルト１０４がヨーク部材１００に締結され、そのボルト１０４がヨーク部材１００に挿入されたシャフト１０５の端部に形成された係合凹部１０６に係合している。

このヨークシャフト結合構造では、ヨーク部材１００の内周面とシャフト１０５の端部に形成された断面非円弧部１０７及びボルト１０４により、シャフト１０５に対してヨーク部材１００が回り止めされ、また、ボルト１０４によりシャフト１０５に対してヨーク部材１００が抜け止めされている。尚、ヨーク部材の内周面とシャフトの端部とをスプライン結合したヨークシャフト結合構造も周知である。

ところで、自動車にステアリング装置を組付ける際、組付けライン上で、車室側のステアリングホイール等と共にシャフト及びユニバーサルジョイントを組付ける一方で、エンジンルーム側のステアリングギヤ機構等と共にシャフトを組付け、最終的に、エンジンルーム側のシャフトの端部をダッシュパネル近傍のユニバーサルジョイントのヨーク部材に挿入し、その状態で、ボルトをヨーク部材に挿通締結して、エンジンルーム側のシャフトの端部とヨーク部材とを結合する、という組付け作業が行われる。

尚、最近の自動車には、ステアリングホイールの回動操作をアシストする電動モータや油圧シリンダを有するパワーステアリング機構が一般的に装備され、このパワーステアリング機構としては、アシスト力をステアリングホイール側のシャフトに入力する方式と、アシスト力をステアリングギヤ機構側に入力する方式とに大別され、ユニバーサルジョイントを介して伝達される回転力は、前者方式の方が後者方式の方よりも大きくなる。

特開２００５−１１３９３６号公報

図１０のような従来のヨークシャフト結合構造では、ヨーク部材にシャフトの端部を結合する組付け作業を行う場合、作業者がボルトをピックアップしてヨーク部材のボルト孔に挿入させる必要があるので、組付け作業負荷が大きくなり、特に、自動車の組付けラインにおいて、ステアリング装置における前記組付けに複数種のボルトを必要とする複数車種を混流生産する場合に、その同一組付けライン上での前記同作業について、作業者が車種毎に専用のボルトを複数種のボルトの中から間違いなくピックアップして、ヨーク部材のボルト孔に挿入させる必要があるので、組付け作業負荷が一層大きくなる。

ここで、ある車種のヨーク部材とシャフトとを結合する作業を行う場合に、間違ったボルトをピックアップした場合、そのボルトの形状・サイズが組付けるべきボルトと同じ又は類似している場合には、そのボルトを誤って組付けてしまう虞があり、この両ボルトの許容トルクが異なっている場合、特に、誤って組付けたボルトの許容トルクが組付けるべきボルトの許容トルクよりも小さい場合には、作動信頼性に問題が生じる。

例えば、自動車の組付けラインにおいて、パワーステアリング機構として、アシスト力をステアリングホイール側のシャフトに入力する方式を備えた車種と、アシスト力をステアリングギヤ機構側に入力する方式を備えた車種とを混流生産する場合に、前記理由により、前者方式の場合のボルトの許容トルクよりも後者方式の場合のボルトの許容トルクを小さくすることができ、この場合、これら両ボルトの形状・サイズが同じ又は類似している場合に、上記問題が発生する虞がある。

そこで、図１１、図１２に示すように、本願発明者が提案したヨークシャフト結合構造では、ボルト１１０が、先端仮ネジ部１１１、小径部１１２、中間本ネジ部１１３を有し、先ず、図１１のようにボルト１１０を仮組みしておく。即ち、ボルト１１０がヨーク部材１００のボルト孔１０２に挿通され、先端仮ネジ部１１１がボルト孔１０２のネジ孔１０３に螺合され、小径部１１２がヨーク部材１００のシャフト挿入孔１００ａに臨んでシャフト挿入孔１００ａにシャフト１０５を挿入することができる、仮組み状態になる。

そして、本組み時、図１２に示すように、ヨーク部材１００にシャフト１０５を挿入した後、ボルト１１０を締め付け回動させることで、中間本ネジ部１１３をネジ孔１０３に螺合させ、ボルト１１０をヨーク部材１００に締結し、そのボルト１１０がシャフト１０５の係合凹部１０６に係合される。

しかし、このヨークシャフト結合構造では、ボルトが長くなり過ぎて、ボルトをヨーク部材に締結した状態で、ボルトがヨーク部材（ボルト孔）から突出する突出量が大きくなり、そのボルト突出部分がヨーク部材の周辺の他部材に悪影響を与える虞がある。例えば、ダッシュパネルの直ぐ後側にユニバーサルジョイントを配設し、そのユニバーサルジョイントの周囲の少なくとも一部をカバー部材でカバーするような場合、既存のカバー部材では、このカバー部材にボルト突出部分が干渉する虞もあり、このカバー部材等の設計変更、配置変更を余儀なくされる虞もある。

本発明の目的は、組付け作業性を向上でき、ボルトの誤組付けを防止でき、ボルト締結後のボルト突出量を抑制できる、ヨークシャフト結合構造を提供することである。

請求項１のヨークシャフト結合構造は、所定の可動部材とシャフトとを回転力を伝達可能に連結する継手のヨーク部材の切割筒状部に前記シャフトの端部を内嵌状に結合するために、ヨーク部材の切割筒状部に形成されたボルト孔であって先端側部分がネジ孔に形成されたボルト孔と、このボルト孔に挿通され先端側部分がネジ孔に螺合されるボルトと、シャフトの端部に形成されボルト孔に挿通されたボルトが係合する係合凹部とを備えたヨークシャフト結合構造において、前記ボルトが、先端部に形成され前記ネジ孔よりも小径の小径ネジ部と、この小径ネジ部よりも基端側に形成され前記ネジ孔に螺合される大径ネジ部とを有し、前記ネジ孔に内嵌状に螺合され且つ前記小径ネジ部に外嵌状に螺合される仮組みナットを設け、前記ボルトがボルト孔に挿通されて前記小径ネジ部の先端部がネジ孔に螺合された仮組みナットに螺合された仮組み状態で、前記小径ネジ部がヨーク部材のシャフト挿入孔に臨んでヨーク部材にシャフトを挿入可能に構成され、本組み時、前記ボルトを締め付け回動させることで、仮組みナットに対してボルトを先端側へ移動させるとともに、仮組みナットを回動させてネジ孔の先端側へ移動させて前記大径ネジ部をネジ孔に螺合させ、ボルトをヨーク部材に締結可能に構成されたことを特徴とする。

このヨークシャフト結合構造では、ヨーク部材の切割筒状部にボルト孔が形成され、そのボルト孔の先端側部分がネジ孔に形成されている。ボルトが小径ネジ部と大径ネジ部とを有し、小径ネジ部はボルトの先端部に形成されてネジ孔よりも小径であり、大径ネジ部はボルトの小径ネジ部よりも基端側に形成されてネジ孔に螺合される。また、仮組みナットが設けられ、この仮組みナットはネジ孔に内嵌状に螺合され且つ小径ネジ部に外嵌状に螺合される。そして、ボルトがボルト孔に挿通されて、小径ネジ部の先端部がネジ孔に螺合された仮組みナットに螺合されて仮組み状態になり、この仮組み状態で、小径ネジ部がヨーク部材のシャフト挿入孔に臨んで、ヨーク部材にシャフトを挿入することができる。

本組み時、シャフトの端部をヨーク部材に挿入してから、シャフトの端部に形成された係合凹部をボルト孔に一致させた状態で、ボルトを締め付け回動させることで、ボルトが仮組みナットに対して相対的に回転すること、仮組みナットが回転すること、の少なくとも一方により、ボルトが先端側へ移動して、大径ネジ部がシャフトの係合凹部に係合していき、ここで、ボルトが仮組みナットに対して相対的に回転することで、仮組みナットに対してボルトが先端側へ移動して、ボルトと仮組みナットの全長が短くなり、また、仮組みナットが回動してネジ孔の先端側へ移動し、大径ネジ部がネジ孔に螺合され、最終的に、ボルトがヨーク部材に締結され、そのボルトがシャフトの係合凹部に係合された状態で、ヨーク部材の切割筒状部にシャフトの端部が内嵌状に結合される。

尚、請求項１の従属請求項として次の構成を採用してもよい。
前記仮組みナットの外周ネジ部が、仮組みナットのボルト孔先端側部分に設けられる（請求項２）。前記本組み時、仮組みナットがネジ孔から外れてから、大径ネジ部がネジ孔に螺合されるように構成される（請求項３）。前記本組み時、ボルトの小径ネジ部と大径ネジ部との間の段部に仮組みナットが当接して、ボルトと共に仮組みナットが一体的に回転するように構成される（請求項４）。

前記ボルトがヨーク部材に締結された状態で、ボルトに対する仮組みナットの回転を規制する回転規制部を設ける（請求項５）。前記可動部材及びシャフトが車両のステアリング装置のステアリングホイールに直列状に連結された２本のシャフトからなり、前記ヨーク部材の周囲の少なくとも一部がカバー部材でカバーされる（請求項６）。

請求項１のヨークシャフト結合構造によれば、ヨーク部材の切割筒状部にボルト孔を形成し、そのボルト孔の先端側部分をネジ孔に形成し、特に、ボルトが、先端部に形成されネジ孔よりも小径の小径ネジ部と、この小径ネジ部よりも基端側に形成されネジ孔に螺合される大径ネジ部とを有し、ネジ孔に内嵌状に螺合され且つ小径ネジ部に外嵌状に螺合される仮組みナットを設けた。そして、ボルトがボルト孔に挿通されて小径ネジ部の先端部がネジ孔に螺合された仮組みナットに螺合された仮組み状態で、小径ネジ部がヨーク部材のシャフト挿入孔に臨んでヨーク部材にシャフトを挿入可能に構成し、本組み時、ボルトを締め付け回動させることで、仮組みナットに対してボルトを先端側へ移動させるとともに、仮組みナットを回動させてネジ孔の先端側へ移動させて大径ネジ部をネジ孔に螺合させ、ボルトをヨーク部材に締結可能に構成した。

従って、ヨーク部材に仮組みナットを介してボルトを仮組みでき、その仮組み状態で、ヨーク部材にシャフトを挿入でき、その後、ボルトを締め付け回動させることで、シャフトの係合凹部にボルトを係合させることができ、つまり、本組み時、作業者がボルトをピックアップしてボルト孔に挿入させる従来の作業が不要になり、ボルトを締め付け回動させるだけで、ボルトをヨーク部材に確実に締結でき、シャフトの係合凹部に確実に係合させることができるので、ヨーク部材にシャフトを結合する組付け作業性が向上する。更に、本組み時、ボルトを締め付け回動させることで、仮組みナットに対してボルトを先端側へ移動させて、ボルトと仮組みナットの全長を短くできるので、ボルトをヨーク部材に締結した状態で、ボルト及び仮組みナットがヨーク部材から突出する突出量を抑制することができ、コンパクトな構成とすることができる。例えば、ヨーク部材の周辺に他部材が存在するような場合においては、その突出部分がヨーク部材の周辺の他部材に悪影響を与える（例えば、ヨーク部材の周囲の少なくとも一部をカバーするカバー部材と干渉する）ことを防止できるように構成することができる。

また、自動車の組付けラインにおいて、ステアリング装置における前記組付けに複数種のボルトを必要とする複数車種を混流生産する場合においては、以下のような付随的な効果を期待できる。即ち、その同一組付けライン上での前記同作業について、仮組みされた状態では、作業者が車種毎に専用のボルトを複数種のボルトの中から間違いなくピックアップして、ヨーク部材のボルト孔に挿入させる作業が不要になるので、組付け作業性の一層の向上を実現できて生産性の向上を期待できる。しかも、自動車の組付けラインにおいて、パワーステアリング機構として、アシスト力をステアリングホイール側のシャフトに入力する方式を備えた車種と、アシスト力をステアリングギヤ機構側に入力する方式を備えた車種とを混流生産する場合に、ボルトの誤組付けを確実に防止できるので、誤って組付けたボルトの許容トルクが組付けるべきボルトの許容トルクよりも小さくなって作動信頼性に問題が生じることもなくなる。

請求項２のヨークシャフト結合構造によれば、仮組みナットの外周ネジ部を、仮組みナットのボルト孔先端側部分に設けたので、ヨーク部材に組付ける仮組みナットの組付け代を少なくして、仮組みナットの仮組み作業の負荷を軽減でき、また、仮組みナットを小型化し外周ネジ部の加工部位も少なくなるので仮組みナットの製造費を安価にできる。

請求項３のヨークシャフト結合構造によれば、本組み時、仮組みナットがネジ孔から外れてから、大径ネジ部がネジ孔に螺合されるように構成したので、仮組みナットがネジ孔から外れる前に大径ネジ部がネジ孔に螺合されるような場合、仮組みナットの外周ネジ部と大径ネジ部のネジ位相が異なった場合に、大径ネジ部がネジ孔にスムーズに螺合しない虞があるが、それを解消でき、大径ネジ部をネジ孔にスムーズに確実に螺合させることができる。

請求項４のヨークシャフト結合構造によれば、本組み時、ボルトの小径ネジ部と大径ネジ部との間の段部に仮組みナットが当接して、ボルトと共に仮組みナットが一体的に回転するように構成したので、仮組みナットに対してボルトを極力先端側へ移動させて、ボルトと仮組みナットの全長、つまり、ボルトをヨーク部材に締結した状態で、ボルト及び仮組みナットがヨーク部材から突出する突出量を極力抑制でき、また、仮組みナットを確実に回動させてボルト孔の先端側へ確実に移動させることができる。

請求項５のヨークシャフト結合構造によれば、ボルトがヨーク部材に締結された状態で、ボルトに対する仮組みナットの回転を規制する回転規制部を設けたので、ボルト締結後の仮組みナットのガタツキ及びボルトからの脱落を防止できる。

請求項６のヨークシャフト結合構造によれば、可動部材及びシャフトが車両のステアリング装置のステアリングホイールに直列状に連結された２本のシャフトからなる結合部において、このシャフトに対するヨーク部材の組み付け作業性を向上でき、また、ヨーク部材の周囲の少なくとも一部をカバー部材でカバーしたので、既存のカバー部材にボルトが干渉しないようにして、このカバー部材でヨーク部材を含む継手をカバーできる。

本発明のヨークシャフト結合構造は、所定の可動部材とシャフトとを回転力を伝達可能に連結する継手のヨーク部材の切割筒状部にシャフトの端部を内嵌状に結合するために、ヨーク部材の切割筒状部に形成されたボルト孔であって先端側部分がネジ孔に形成されたボルト孔と、このボルト孔に挿通され先端側部分がネジ孔に螺合されるボルトと、シャフトの端部に形成されボルト孔に挿通されたボルトが係合する係合凹部とを備えたものであり、自動車のステアリング装置において、ステアリングホイールに直列状に連結された２本のシャフトを連結する継手であるユニバーサルジョイントのヨーク部材と、所定の可動部材としてのシャフトの端部とを結合する構造に適用されたものである。

図１〜図３に示すように、自動車Ｖに装備されたステアリング装置１は、ステアリングホイール２、ステアリングホイール２に連結されたステアリングシャフト３、ステアリングシャフト３に連動連結されたラックピニオン機構等からなるステアリングギヤ機構４、ステアリングギヤ機構４により車幅方向へ移動駆動される左右１対のタイロッド５、ステアリングホイール２の回動操作をアシストする電動モータを有するパワーステアリング機構６を備えている。

ステアリングシャフト３として、直列状に連結された３本のシャフト１０〜１２を有し、これらシャフト１０〜１２は非同軸状に配設され、２本のシャフト１０，１１と、２本のシャフト１１，１２は、夫々、軸交差状に配設されて、回転力を伝達可能な継手であるユニバーサルジョイント１４，１５により連結されている。

ステアリングシャフト３は車室ＶａとエンジンルームＶｂとを仕切るダッシュパネルＶｃを貫通して延び、ダッシュパネルＶｃの直ぐ後側にユニバーサルジョイント１５が配設され、ユニバーサルジョイント１５の周囲の少なくとも一部がカバー部材７でカバーされ、カバー部材７はダッシュパネルＶｃに取付けられている。

ユニバーサルジョイント１５は、１対のヨーク部材２０，３０、中間連結部材４０を有する。ヨーク部材２０，３０は、夫々、切割筒状部２１，３１、２股部２５，３５を有し、切割筒状部２１，３１にシャフト１１，１２の端部が内嵌状に結合され、２股部２５，３５が中間連結部材４０を４方から挟むようにして、夫々、シャフト１１，１２の軸心と直交し且つ互いに直交する軸心回りに軸部材２６，３６を介して中間連結部材４０に回転自在に連結されている。

ここで、パワーステアリング機構６は、アシスト力をステアリングホイール２側のシャフト１０に入力する方式のものであり、アシスト力をステアリングギヤ機構４側に入力する方式のものと比べると、シャフト１０〜１２によりユニバーサルジョイント１４，１５を介して伝達される回転力は大きくなる。

自動車Ｖにステアリング装置１を組付ける場合には、組付けライン上で、車室Ｖａ側のステアリングホイール２等と共にシャフト１０，１１及びユニバーサルジョイント１４，１５を組付ける一方で、エンジンルームＶｂ側のステアリングギヤ機構４等と共にシャフト１２を組付け、最終的に、エンジンルームＶｂ側のシャフト１２の端部をダッシュパネルＶｃ近傍のユニバーサルジョイント１５のヨーク部材３０に挿入結合する。

次に、ユニバーサルジョイント１５のヨーク部材３０の切割筒状部３１にシャフト１２の端部を内嵌状に結合するヨークシャフト結合構造５０に詳細に説明する。

図４〜図９に示すように、ヨークシャフト結合構造５０は、ヨーク部材３０の切割筒状部３１に形成されたボルト孔５１であって先端側部分がネジ孔５２に形成されたボルト孔５１、ボルト孔５１に挿通され先端側部分がネジ孔５２に螺合されるボルト６０、シャフト１２の端部に形成されボルト孔５１に挿通されたボルト６０が係合する係合凹部６７を備えている。

このヨークシャフト結合構造５０では、切割筒状部３１のシャフト挿入孔３０ａの内周面とシャフト１２の端部に断面非円弧部５５が形成され、切割筒状部３１にシャフト１２の端部が挿入された状態で、断面非円弧部５５及びとボルト６０により、シャフト１２に対してヨーク部材３０が回り止めされ、また、ボルト６０によりシャフト１２に対してヨーク部材３０が抜け止めされている。

切割筒状部３１は、その軸心と平行方向へ細長い切割部３１ａを挟んで相対向する１対のボルト取付部３１ｂ，３１ｃを有し、ボルト孔５１はボルト取付部３１ｂ，３１ｃにこれらの相対向方向へ延びるように形成され、ボルト取付部３１ｃに形成されボルト孔５１の先端側約半部がネジ孔５２に形成され、ボルト孔５１に挿通されたボルト６０の大径ネジ部６２が、切割部３１ａの近傍位置でシャフト挿入孔３０ａへ張り出した状態になる。尚、２股部３５は、ヨーク部材３０の軸心と切割部３０ａとを通る面に対して対称に配置され、切割筒状部３１から相手側のヨーク部材２０の方へ延びている。

ボルト６０は、先端部に形成されネジ孔５１よりも小径の小径ネジ部６１、小径ネジ部６１よりも基端側の長さ方向中央部分に形成されネジ孔５２に螺合される大径ネジ部６２、基端側部分に形成された軸部６３、基端部に形成されボルト締め付け工具（図示略）が係合するヘッド部６４を有し、小径ネジ部６１と大径ネジ部６２との間に、先端側程小径化するテーパ状の段部６５が形成されている。

このヨークシャフト結合構造５０には、ネジ孔５２に内嵌状に螺合され且つ小径ネジ部６１に外嵌状に螺合される仮組みナット７０が設けられている。ネジ孔５２に内嵌螺合される仮組みナット７０の外周ネジ部７１が、仮組みナット７０のボルト孔先端側部分に設けられ、小径ネジ部６１に外嵌螺合される仮組みナット７０の内周ネジ部７２は、仮組みナット７０の全長に亙って設けられている。仮組みナット７０の基端部に、仮組みナット７０の仮組みのために工具（図示略）が係合する工具係合溝７３が形成されている。

そして、このヨークシャフト結合構造５０は、図５に示すように、ボルト６０がボルト孔５１に挿通されて小径ネジ部６１の先端部がネジ孔５２に螺合された仮組みナット７０に螺合された仮組み状態で、小径ネジ部６１がヨーク部材３０のシャフト挿入孔３０ａに臨んでヨーク部材３０にシャフト１２を挿入可能に構成され、図６〜図９に示すように、本組み時、ボルト６０を締め付け回動させることで、仮組みナット７０に対してボルト６０を先端側へ移動させるとともに、仮組みナット７０を回動させてネジ孔５２の先端側へ移動させて大径ネジ部６２をネジ孔５２に螺合させ、ボルト６０をヨーク部材３０に締結可能に構成されている。

この場合、本組み時、仮組みナット７０がネジ孔５２から外れてから、ボルト６０の大径ネジ部６２がネジ孔５２に螺合されるように構成され、また、本組み時、ボルト６０の小径ネジ部６１と大径ネジ部６２との間の段部６５に仮組みナット７０が当接して、ボルト６０と共に仮組みナット７０が一体的に回転するように構成されている。

次に、ヨークシャフト結合構造５０の組付け方法について詳細に説明し、併せて、ヨークシャフト結合構造５０の上記構成を実現する具体的構成について説明する。

先ず、仮組み時、図５に示すように、仮組みナット７０の外周ネジ部７１をネジ孔５２に先端側から螺合させ、仮組みナット７０の先端部がネジ孔５２に少し入り込む位置となるように、仮組みナット７０を組付け、次に、ボルト６０をボルト孔５１に基端側から挿入し、小径ネジ部６１の先端部を仮組みナット７０の内周ネジ部７２の基端部に螺合させて、仮組み状態とする。ここで、仮組みナット７０の基端部はネジ孔５２よりも基端側へ突出し、ボルト６０の小径ネジ部６１が切割部３１ａを通過し、仮組みナット７０の基端部とボルト６０の小径ネジ部６１及び段部６５が、シャフト挿入孔３０ａに張り出さないように臨んだ状態になる。

次に、本組み時、図５の状態のボルト６０を締め付け回動させる。ここで、当初、小径ネジ部６１から仮組みナット７０へは、仮組みナット７０を回動させる迄の力は作用しないものとし、そのために、例えば、仮組みナット７０をネジ孔５２に組付ける前に、ネジ孔５２のネジ部分に摩擦剤を塗布しておいてもよい。

即ち、ボルト６０を締め付け回動させると、先ず、図６に示すように、ボルト６０が仮組みナット７０に対して回転して先端側へ移動して、大径ネジ部６２がシャフト１２の係合凹部６７に係合していき、ボルト６０と仮組みナット７０の全長が短くなり、段部６５に仮組みナット７０の基端部が当接する。ここで、大径ネジ部６２はネジ孔５２に接近し、小径ネジ部６１は仮組みナット７０よりも先端側へ突出し、故に、ボルト６０と仮組みナット７０の全長はボルト６０の全長となる。

更に、ボルト６０を締め付け回動させると、図７に示すように、ボルト６０と共に仮組みナット７０が一体的に回転して先端側へ移動し、仮組みナット７０の外周ネジ部７１がネジ孔５２から先端側へ外れる。ここで、外周ネジ部７１がネジ孔５２から外れた時、大径ネジ部６２はネジ孔５２にかなり接近した位置になる。その後、図８に示すように、ボルト６０と共に仮組みナット７０が一体的に先端側へ移動して、仮組みナット７０（外周ネジ部７１）がネジ孔５２から外れてから、大径ネジ部６２がネジ孔５２に螺合される。

続いて、ボルト６０を締め付け回動させると、図９に示すように、ネジ孔５２の大部分に大径ネジ部６２が螺合され、ボルト６０がヨーク部材３０に締結され、大径ネジ部６２がシャフト１２の係合凹部６７に係合された状態で、ヨーク部材３０の切割筒状部３１にシャフト１２の端部が内嵌状に結合される。ここで、ステアリング装置１の作動時、ボルト６０と仮組みナット７０はシャフト１２の軸心回りに回動するが、ボルト６０の基端部及び先端部（ヘッド部６４）と仮組みナット７０の回動軌跡の最大半径は略同じになる。

以上説明したヨークシャフト結合構造５０によれば次の効果を奏する。
ヨーク部材３０に仮組みナット７０を介してボルト６０を仮組みでき、その仮組み状態で、ヨーク部材３０にシャフト１２を挿入でき、その後、ボルト６０を締め付け回動させることで、シャフト１２の係合凹部６７にボルト６０を係合させることができ、つまり、本組み時、作業者がボルト６０をピックアップしてボルト孔５１に挿入させる従来の作業が不要になり、ボルト６０を締め付け回動させるだけで、ボルト６０をヨーク部材３０に確実に締結でき、シャフト１２の係合凹部６７に確実に係合させることができるので、ヨーク部材３０にシャフト１２を結合する組付け作業性が向上する。

特に、自動車の組付けラインにおいて、ステアリング装置における前記組付けに複数種のボルトを必要とする複数車種を混流生産する場合に、その同一組付けライン上での前記同作業について、仮組みされた状態では、作業者が車種毎に専用のボルトを複数種のボルトの中から間違いなくピックアップして、ヨーク部材のボルト孔に挿入させる作業が不要になるので、組付け作業性の一層の向上を実現できて生産性の向上を期待できる。

しかも、自動車の組付けラインにおいて、パワーステアリング機構として、アシスト力をステアリングホイール側のシャフトに入力する方式を備えた車種と、アシスト力をステアリングギヤ機構側に入力する方式を備えた車種とを混流生産する場合に、ボルトの誤組付けを確実に防止できるので、誤って組付けたボルトの許容トルクが組付けるべきボルトの許容トルクよりも小さくなって作動信頼性に問題が生じることもなくなる。

更に、本組み時、ボルト６０を締め付け回動させることで、仮組みナット７０に対してボルト６０を先端側へ移動させて、ボルト６０と仮組みナット７０の全長を短くできるので、ボルト６０をヨーク部材３０に締結した状態で、ボルト６０及び仮組みナット７０がヨーク部材３０から突出する突出量を抑制することができ、その突出部分が、ヨーク部材３０の周囲の少なくとも一部をカバーするカバー部材７と干渉することを防止できる。尚、既存のヨーク部材３０を使用して、上記効果を達成できる。

また、仮組みナット７０の外周ネジ部７１を、仮組みナット７０のボルト孔先端側部分に設けたので、ヨーク部材３０に組付ける仮組みナット７０の組付け代を少なくして、仮組みナット７０の仮組み作業の負荷を軽減でき、また、仮組みナット７０を小型化し外周ネジ部７１の加工部位も少なくなるので仮組みナット７０の製造費を安価にできる。

また、本組み時、仮組みナット７０がネジ孔５２から外れてから、大径ネジ部６２がネジ孔５２に螺合されるように構成したので、仮に、仮組みナット７０がネジ孔５２から外れる前に大径ネジ部６２がネジ孔５２に螺合されるような場合、仮組みナット７０の外周ネジ部７１と大径ネジ部６２のネジ位相が異なった場合に、大径ネジ部６２がネジ孔５２にスムーズに螺合しない虞があるが、それを解消できる。

また、本組み時、ボルト６０の小径ネジ部６１と大径ネジ部６２との間の段部６５に仮組みナット７０が当接して、ボルト６０と共に仮組みナット７０が一体的に回転するように構成したので、仮組みナット７０に対してボルト６０を極力先端側へ移動させて、ボルト６０と仮組みナット７０の全長、つまり、ボルト６０をヨーク部材３０に締結した状態で、ボルト６０及び仮組みナット７０がヨーク部材３０から突出する突出量を極力抑制でき、また、仮組みナット７０を確実に回動させてボルト孔５２の先端側へ確実に移動させることができる。

尚、前記実施例の変形例として次の形態を採用可能である。
１］仮組みナット７０の外周ネジ部７１を仮組みナット７０の全長に亙って設ける。この場合、本組み時、仮組みナット７０がネジ孔５２から外れる前に、大径ネジ部６２がネジ孔５２に螺合されるが、その螺合について問題はないものとする。
２］仮組みナット７０の内周ネジ部７２を仮組みナット７０の基端部にのみ設ける。

３］図５の状態のボルト６０を締め付け回動させた場合に、ボルト６０は仮組みナット７０に対して相対的に回転するが、仮組みナット７０もボルト６０から回動力を受けて回動するように構成してもよい。但し、仮組みナット７０の外周ネジ部７１がネジ孔５２から外れる迄に、段部６５に仮組みナット７０の基端部が当接して、ボルト６０及び仮組みナット７０の全長が極力小さくなるように構成することが好ましい。

４］ボルト６０がヨーク部材３０に締結された状態で、ボルト６０に対する仮組みナット７０の回転を規制する回転規制部を設ける。この回転規制部は、例えば、ボルト６０の締結後、小径ネジ部６１と仮組みナット７０との間に塗布される接着剤からなり、この回転規制部によって、仮組みナット７０のガタツキ及びボルト６０からの脱落を防止できる。尚、ボルト６０の小径ネジ部６１と仮組みナット７０の内周ネジ部７２との間に摩擦剤を塗布しておくようにしてもよい。
５］ユニバーサルジョイン１５のヨーク部材２０に対しても本発明を適用可能であり、また、ユニバーサルジョイン１４に対しても本発明を適用可能であり、更に、種々のステアリング装置に対して本発明を適用可能である。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、追加を行って実施可能である。

以上説明したように、本発明のヨークシャフト結合構造は、自動車のステアリング装置において、ステアリングホイールに直列状に連結された２本のシャフトを連結する継手であるユニバーサルジョイントのヨーク部材と、所定の可動部材としてのシャフトの端部とを結合する構造に好適であるが、自動車に限らず種々の分野で用いられる継手（ユニバーサルジョイン）のヨーク部材とシャフトとを結合する構造にも適用可能である。

自動車のステアリング装置の側面図である。 ステアリング装置の要部の斜視図である。 ステアリング装置の要部の斜視図である。 ヨークシャフト結合構造の分解断面図である。 ヨークシャフト結合構造の仮組み状態の断面図である。 ヨークシャフト結合構造の本組み時の断面図である。 ヨークシャフト結合構造の本組み時の断面図である。 ヨークシャフト結合構造の本組み時の断面図である。 ヨークシャフト結合構造の本組み状態の断面図である。 従来技術のヨークシャフト結合構造の断面図である。 提案技術のヨークシャフト結合構造の仮組み状態の断面図である。 提案技術のヨークシャフト結合構造の本組み状態の断面図である。

符号の説明

１ ステアリング装置
２ ステアリングホイール
７ カバー部材
１１，１２ シャフト
１５ ユニバーサルジョイン
３０ ヨーク部材
３０ａ シャフト挿入孔
３１ 切割筒状部
５０ ヨークシャフト結合構造
５１ ボルト孔
５２ ネジ孔
６０ ボルト
６１ 小径ネジ部
６２ 大径ネジ部
６５ 段部
６７ 係合凹部
７０ 仮組みナット

Claims (6)

1. 所定の可動部材とシャフトとを回転力を伝達可能に連結する継手のヨーク部材の切割筒状部に前記シャフトの端部を内嵌状に結合するために、ヨーク部材の切割筒状部に形成されたボルト孔であって先端側部分がネジ孔に形成されたボルト孔と、このボルト孔に挿通され先端側部分がネジ孔に螺合されるボルトと、シャフトの端部に形成されボルト孔に挿通されたボルトが係合する係合凹部とを備えたヨークシャフト結合構造において、
   前記ボルトが、先端部に形成され前記ネジ孔よりも小径の小径ネジ部と、この小径ネジ部よりも基端側に形成され前記ネジ孔に螺合される大径ネジ部とを有し、
   前記ネジ孔に内嵌状に螺合され且つ前記小径ネジ部に外嵌状に螺合される仮組みナットを設け、
   前記ボルトがボルト孔に挿通されて前記小径ネジ部の先端部がネジ孔に螺合された仮組みナットに螺合された仮組み状態で、前記小径ネジ部がヨーク部材のシャフト挿入孔に臨んでヨーク部材にシャフトを挿入可能に構成され、本組み時、前記ボルトを締め付け回動させることで、仮組みナットに対してボルトを先端側へ移動させるとともに、仮組みナットを回動させてネジ孔の先端側へ移動させて前記大径ネジ部をネジ孔に螺合させ、ボルトをヨーク部材に締結可能に構成されたことを特徴とするヨークシャフト結合構造。
2. 前記仮組みナットの外周ネジ部が、仮組みナットのボルト孔先端側部分に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のヨークシャフト結合構造。
3. 前記本組み時、仮組みナットがネジ孔から外れてから、大径ネジ部がネジ孔に螺合されるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載のヨークシャフト結合構造。
4. 前記本組み時、ボルトの小径ネジ部と大径ネジ部との間の段部に仮組みナットが当接して、ボルトと共に仮組みナットが一体的に回転するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載のヨークシャフト結合構造。
5. 前記ボルトがヨーク部材に締結された状態で、ボルトに対する仮組みナットの回転を規制する回転規制部を設けたことを特徴とする請求項３に記載のヨークシャフト結合構造。
6. 前記可動部材及びシャフトが車両のステアリング装置のステアリングホイールに直列状に連結された２本のシャフトからなり、前記ヨーク部材の周囲の少なくとも一部がカバー部材でカバーされたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のヨークシャフト結合構造。