JP2009204007A - 自在継手のヨークとシャフトとの締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で自在継手のヨークにシャフトを組付け作業を容易に行うことができるシャフトと自在継手のヨークとの締結構造を提供する。
【解決手段】シャフト４０と、該シャフト４０を抱き締める自在継手１７Ａのヨーク３０とを備え、前記ヨーク３０は前記シャフト４０を抱き締める一対の締付板部３１ａ及び３１ｂとこれら締付板部３１ａ及び３１ｂを連結する連結板部３１ｃとからＵ字状に形成された連結部３１と、該連結部３１の締付板部３１ａ及び３１ｂから突出して十字軸を支持するアーム部３２ａ及び３２ｂと、前記連結部３１の一対の締付板部間３１ａ及び３１ｂに橋架されて前記シャフト４０を締付ける締付ボルト３３とを備え、前記シャフト４０は、先端部に前記ヨーク３０の連結部３１に対して位置決めを行う位置決め部材５０が装着されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自在継手のヨークでシャフトを抱き締めるようにした自在継手のヨークとシャフトとの締結構造に関する。

この種の自在継手のヨークとシャフトとの締結構造としては、例えば特許文献１に記載されている構成が知られている。すなわち。ヨークが備える軸結合部を被うようにカバー部材を取付けて、このカバー部材に軸結合部の内方向へ突出するＬ字状の突出片を設ける。ピニオンシャフトは二面幅部に溝部を形成する。溝部は、二面幅部が軸結合部の内部の規定位置に配設された場合に、突出片が対向する位置を中心に軸長方向の両側へ広がる幅を有する。ピニオンシャフトの二面幅部を軸連結部の開口部分から挿入する場合、突出片が溝部に挿入されないとき以外は挿入不可能となり、挿入位置不良を解消するように構成されている。
特開２００４−１５０５８３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、自在継手のヨークとシャフトとの挿入位置を決めるために、自在継手のヨークの軸結合部に設けられたカバー部材と、このカバー部材に形成された突出片と、ピニオンシャフトに突出片と対向する箇所に形成された溝部とを設けるようにしているので、構造が複雑となり、部品点数が増加すると共に、製造コストが嵩むという未解決の課題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、簡易な構成で、シャフトを自在継手のヨークに対して組付ける作業を容易に行うことができる自在継手のヨークとシャフトとの締結構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係るシャフトと自在継手のヨークとの締結構造は、シャフトと、該シャフトを抱き締める自在継手のヨークとを備えた自在継手のヨークとシャフトとの締結構造であって、前記ヨークは前記シャフトを抱き締める一対の締付板部とこれら締付板部を連結する連結板部とからＵ字状に形成された連結部と、該連結部の締付板部から突出して十字軸を支持するアーム部と、前記連結部の一対の締付板部間に橋架されて前記シャフトを締付ける締付ボルトとを備え、前記シャフトは、先端部に前記ヨークの連結部に対して位置決めを行う位置決め部材が装着され、当該シャフトを、前記連結部に対して前記位置決め部材で位置決めを行った状態で、前記締付ボルトを締付けることにより前記一対の締付板部で前記シャフトを抱き締めることを特徴としている。

また、請求項２に係るシャフトと自在継手のヨークとの締結構造は、請求項１に係る発明において、前記シャフトは、前記連結部に位置決めした状態で、前記一対の締付板部と係合する二面幅が形成されていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係るシャフトと自在継手のヨークとの締結構造は、請求項１又は２に係る発明において、前記位置決め部材は、前記シャフトの先端部にねじ留めされていることを特徴としている。

さらにまた、請求項４に係るシャフトと自在継手のヨークとの締結構造は、請求項３に係る発明において、前記位置決め部材は、前記シャフトの二面幅より外方に突出して前記締付板部の軸方向端部に係合する係合部を有することを特徴としている。
なおさらに、請求項５に係るシャフトと自在継手のヨークとの締結構造は、請求項１乃至４の何れか１つに係る発明において、前記位置決め部材は、前記シャフトを前記連結部に位置決めした状態で、前記締付ボルトと対向する突出部が形成されていることを特徴としている。

また、請求項６に係るシャフトと自在継手のヨークとの締結構造は、請求項５に係る発明において、前記シャフトの先端に前記位置決め部材の装着位置を決定する位置決め部が形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、シャフトの軸に締付板部と係合する二面幅を形成すると共に、シャフトの先端部に締付板部の軸方向端部と係合する二面幅より外方に突出した位置決め部材を装着するようにしたので、シャフトを自在継手のヨークに対して組付ける際の位置決めを位置決め部材で行うことができ、簡易な構成で、シャフトを自在継手のヨークに対して組付ける作業を容易に行うことができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合の全体構成図、図２は、自在継手のヨークとシャフトとの分解斜視図、図３は、第１の実施形態を示す平面図、図４は、第１の実施形態を示す側面図、図５は、シャフトに位置決め部材をねじ留めした状態を示す断面図である。

図１において、２は車両後端（図１において右端）側にステアリングホイール１を装着したステアリングシャフトであって、このステアリングシャフト２がステアリングコラム３に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト２の車両前端（図１において左側）には、ステアリングシャフト２に操舵補助トルクを付与するウォーム減速機１１と、このウォーム減速機１１に結合されて操舵補助トルクを発生する電動モータ１２とで構成される操舵補助機構４が連結されている。

ウォーム減速機１１の出力軸１４には、自在継手１７Ａを介して中間シャフト１８が連結され、この中間シャフト１８が自在継手１７Ｂを介してラックピニオン式のステアリングギア機構６のピニオン軸１９に連結されている。
このステアリングギア機構６のラック軸（図示せず）は、タイロッド５を介して図示しない転舵輪に連結されている。

ここで、ステアリングシャフト２は、アウタシャフト７とインナシャフト８とを有し、アウタシャフト７の前端部とインナシャフト８の後端部とをスプライン結合させると共に、合成樹脂８ａを介して結合される。したがって、アウタシャフト７とインナシャフト８とは、衝突時に上記合成樹脂８ａを破断させて、全長を縮めることができる。
また、ステアリングシャフト２を挿通した筒状のステアリングコラム３は、アウタコラム９とインナコラム１０とをテレスコープ状に組み合わせてなり、軸方向向きの衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギーを吸収しつつ全長が縮まる所謂コラプシブル構造としている。

そして、インナコラム１０の前端側を、ウォーム減速機１１のハウジング１１ａの後端側に固定し、インナシャフト８をウォーム減速機１１のハウジング１１ａ内に挿通して、このインナシャフト８の前端部がウォーム減速機１１のハウジング１１ａの前端面から突出する出力軸１４に連結されている。
また、ステアリングコラム３のアウタコラム９がアッパ車体側ブラケット１５によって車体側部材２０にチルト及びテレスコ位置調整可能に支持されていると共に、操舵補助機構４におけるウォーム減速機１１のハウジング１１ａが車体側部材２０に取付けられたロア車体側ブラケット１６に回転自在に支持されたピボット軸１６ａを中心として上下方向に揺動可能に支持されている。

中間シャフト１８は、図１に示すように、自在継手１７Ａに連結された雄軸４０と、この雄軸４０の外周側に圧入外嵌され且つ自在継手１７Ｂに連接された雌軸６２とを備えている。
ここで、自在継手１７Ａは、図１に示すように、一対のヨーク２９及び３０と、これら一対のヨーク２９及び３０を連結する十字軸２８と、シャフトとしての前述した雄軸４０とで構成されている。

ヨーク３０は、図２に示すように、雄軸４０を抱き締める一対の締付板部３１ａ及び３１ｂと、これら締付板部３１ａ及び３１ｂの下端部を連結する連結板部３１ｃとからＵ字状に形成された連結部３１と、連結部３１の締付板部３１ａ及び３２ｂから軸方向に突出して十字軸２８を支持する一対のアーム部３２ａ及び３２ｂと、締付板部３１ａ及び３１ｂ間に橋架されて雄軸４０を連結部３１に対して締付ける締付ボルト３３とで構成されている。

ここで、一対の締付板部３１ａ及び３１ｂの夫々は、図２に示すように、連結板部３１ｃに連結する軸方向長さが長い長方形状の基部３４ａと、この基部３４ａに連接して上方に延長し、アーム部３２ａ及び３２ｂ側の上端がアーム部３２ａ及び３２ｂから離れるに従い徐々に高くなる台形部３４ｂとで形成されている。そして、締付板部３１ａ及び３１ｂの基部３４ａと台形部３４ｂとの境界位置における軸方向の略中央部に、互いに対向して締付ボルト３３を挿通する挿通孔３１ｅ及び締付ボルト３３が螺合する雌ねじ部３１ｄが個別に軸直角方向に延長して形成されている。また、締付板部３１ａ及び３１ｂの基部３４ａにアーム部３２ａ及び３２ｂが連結されている。

そして、締付ボルト３３は、図３に示すように、締付板部３１ｂの挿通孔３１ｅに挿通されて締付板部３１ｂの外側面に係合する頭部３３ａと、この頭部３３ａに連設された締付板部３１ａの雌ねじ部３１ｄに螺合し締付板部３１ａの外側に突出する雄ねじ部３３ｂとで構成されている。
雄軸４０には、図３及び図４に示すように、先端部にＣ面取部４１が形成されていると共に、後述するように雄軸４０の位置決め係合部５６を締付板部３１ａ及び３１ｂ間に挿通して位置決めした状態で、前記締付ボルト３３に対向する上側位置に軸直角方向に延長するボルト係合凹部４２が形成されている。

さらに、雄軸４０には、一対の締付板部３１ａ及び３１ｂと対向する側面位置にこれら締付板部３１ａ及び３１ｂの対向内面に係合し、且つＣ面取部４１の最小径と略等しい厚みとなるように二面幅４３が形成されている。さらに、雄軸４０の先端面に中心軸に沿って内方に延長する雌ねじ部４４が形成されている。
ボルト係合凹部４２及び二面幅４３は、フライス盤によって締付ボルト３３の雄ねじ部３３ｂの外径と略等しい外径のフライスで軸方向に所定長さだけ切削することにより形成されるフライス溝で構成されている。

また、雄軸４０の先端には、Ｃ面取部４１の最小径と略等しい外径の小径部５０ａと、前記雄軸４０と略等しい外径の大径部５０ｂと、小径部５０ａ及び大径部５０ｂ間に形成された傾斜段部５０ｃとを有する位置決め部材５０が固定ボルト５３によって装着されている。
この位置決め部材５０は、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、合成樹脂材等を成形して形成されている。また、位置決め部材５０には、中心軸線に沿って小径部５０ａの端面に開放する小径透孔部５１と、この小径透孔部５１と連通して大径部５０ｂの端面に開放する大径透孔部５２とが形成されている。小径透孔部５１は、固定ボルト５３の雄ねじ部５３ａの外径と等しいか僅かに大きい内径とされている。大径透孔部５２は小径透孔部５１より大きな内径とされている。

この位置決め部材５０は、小径透孔部５１内に固定ボルト５３の雄ねじ部５３ａを挿通してその先端を雄軸４０の端面に形成した雌ねじ部４４に螺合させ、固定ボルト５３の頭部５３ｂを小径透孔部５１及び大径透孔部５２との間の段部に当接させることにより、雄軸４０に装着固定されている。

また、雄軸４０に形成された二面幅４３の内方側端部と雄軸４０の外周面との間に傾斜段部５４が形成されている。そして、この傾斜段部５４と位置決め部材５０の小径部５０ａ及び大径部５０ｂ間に形成された傾斜段部５０ｃとの間の二面幅４３及び小径部５０ａで位置決め係合部５６が形成されている。この位置決め係合部５６の軸方向長さは、一対の締付板部３１ａ及び３１ｂの軸方向長さと等しいか又は僅かに長く選定されている。
そして、雄軸４０のボルト係合凹部４２を上方に向けた状態で、位置決め係合部５６はヨーク３０の締付板部３１ａ及び３１ｂ間に係合されている。

次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
自在継手１７Ａのヨーク３０と雄軸４０とを組付けるには、先ず、図２に示すように、雄軸４０の雌ねじ部４４と位置決め部材５０の小径透孔部５１とを軸方向に対向させる。この状態で、固定ボルト５３の雄ねじ部５３ａを位置決め部材５０の大径透孔部５２、小径透孔部５１の順に挿通して、雄軸４０の雌ねじ部４４に螺合させる。そして、固定ボルト５３の頭部５３ｂを位置決め部材５０の小径透孔部５１及び大径透孔部５２間の段部に当接させて締付けることにより、雄軸４０の先端部に位置決め部材５０を装着する。

このとき、固定ボルト５３の頭部５３ｂは、大径透孔部５２内に収納されて外部に露出しない状態となる。また、雄軸４０の二面幅４３の延長面に位置決め部材５０の外周面が内接する状態となり、これら二面幅４３と位置決め部材５０の小径部５０ａの外周面とで位置決め係合部５６が形成される。

次いで、図２に示すように、位置決め部材５０を装着した雄軸４０のボルト係合凹部４２を上方に向けた状態で、ヨーク３０の締付板部３１ａ及び３１ｂ間に位置決め係合部５６を上方から対向させる。
この状態で、位置決め部材５０を装着した雄軸４０を下降させて、位置決め係合部５６を連結部３１の締付板部３１ａ及び３１ｂ間に係合させ、底部を連結板部３１ｃの上面に当接させる。

このとき、雄軸４０のボルト係合凹部４２の底面と締付板部３１ａ及び３１ｂに形成された雌ねじ部３１ｄ及び挿通孔３１ｅの底部側とを略一致させることができ、締付板部３１ａ及び３１ｂ間に対して雄軸４０の位置決めを容易に行うことができる。このため、締付ボルト３３を、その雄ねじ部３３ｂを挿通孔３１ｅに挿通して、ボルト係合凹部４２内を通って、雌ねじ部３１ｄに容易に螺合させることができる。

そして、締付ボルト３３の頭部３３ａが締付板部３１ｂの外側面に当接した後も、締付ボルト３３をさらに雄ねじ部３１ｄに締付け、締付板部３１ａ及び３１ｂ間を狭くさせる。これにより、締付板部３１ａ及び３１ｂで位置決め係合部５６を挟持して、雄軸４０を抱き締め固定し、自在継手１７Ａのヨーク３０と雄軸４０との組付けを完了する。
このように、上記第１の実施形態によると、雄軸４０の先端部に位置決め部材５０を装着することで、雄軸４０の二面幅４３と位置決め部材５０の小径部５０ａとで、締付板部３１ａ及び３１ｂの内側面の軸方向長さと略同一長さに選定された位置決め係合部５６を形成することができる。このため、雄軸４０を締付板部３１ａ及び３１ｂに対して組付ける際に、締付板部３１ａ及び３１ｂに位置決め係合部５６を係合させるだけで、雌ねじ部３１ｄ及び挿通孔３ｅの底部側とボルト係合凹部４２の底部とを略一致させることができる。この結果、締付板部３１ａ及び３１ｂ間に対して雄軸４０の位置決めを容易に行うことができ、簡易な構成で、雄軸４０を自在継手１７Ａのヨーク３０に対して組付ける作業を容易に行うことができる。

また、雄軸４０に位置決め部材５０を装着するので、ヨーク３０の締付板部３１ａ及び３１ｂの軸方向長さが異なる場合には小径部５０ａの軸方向長さの異なる位置決め部材５０を複数用意することができる。そして、これらから締付板部３１ａ及び３１ｂの軸方向長さに適合する位置決め部材５０を選択して雄軸４０に装着することにより、ヨーク３０との位置決めを容易に行うことができる。

次に、本発明の第２の実施形態を図６〜図９について説明する。
ここで、図６は第２の実施形態を示す平面図、図７は第２の実施形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部を断面とした側面図、図８は自在継手のヨークと第２の実施形態のシャフトとの正規の組付け状態を示す側面図、図９は自在継手のヨークと第２の実施形態のシャフトとの誤組付け状態を示す側面図である。

この第２の実施形態では、ヨーク３０の連結部３１に対する雄軸４０の誤組付けを防止するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、図６〜図８に示すように、位置決め部材５０に上方に延長して締付ボルト３３と対向する突出部５７が形成されていることを除いては前述した第１の実施形態と同様の構成を有し、図３及び図４との対応部分に同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。

ここで、位置決め部材５０は、図６〜図８に示すように、小径部５０ａ及び大径部５０ｂの下端部が雄軸４０のボルト係合凹部４２とは反対側の底面と面一となるように形成されている。また、位置決め部材５０には、小径部５０ａ、大径部５０ｂ及び傾斜段部５０ｃの上部側に、それらの外径と同じ幅で上方に延長する突出部５７が形成されている。このため、位置決め部材５０は、正面から見て、半円部と方形部とが連設されて外周縁が馬蹄形状に形成され、突出部５７を雄軸４０の上端部より上方に突出させている。そして、位置決め部材５０を、その突出部５７を雄軸４０のボルト係合凹部４２と対向させた状態で、固定ボルト５３によって雄軸４０に装着されている。

この第２の実施形態によると、位置決め部材５０を雄軸４０に装着する際に、雄軸４０のボルト係合凹部４２と位置決め部材５０の突出部５７とを対向させて二面幅４３と小径部５０ａ及びその上部側の突出部５７とを面一とさせる。この状態で、雌ねじ部４４と小径透孔部５１とを対向させ、固定ボルト５３によって雄軸４０の先端部に位置決め部材５０を正規の状態で装着する。

このように、雄軸４０の先端に位置決め部材５０を装着した状態で、図８に示すように、突出部５７を上方に向けて、二面幅４３、小径部５０ａ及びその上部側の突出部５７で形成される位置決め係合部５６を締付板部３１ａ及び３１ｂ間に係合させる。これにより、図８に示すように、雄軸４０のボルト係合凹部４２の底部と雌ねじ部３１ｄ及び挿通孔３１ｅの底部側とを略一致させることができ、締付板部３１ａ及び３１ｂ間に対して雄軸４０の位置決めを容易に行うことができる。このため、締付ボルト３３を、その雄ねじ部３３ｂを挿通孔３１ｅに挿通して、ボルト係合凹部４２内を通って、雌ねじ部３１ｄに螺合させることによって、突出部５７を雄ねじ部３３ｂに対向させる。この結果、締付ボルト３３の雄ねじ部３３ｂと締付板部３１ａ及び３１ｂとによる抱き締めが弱い状態で、雄軸４０が連結部３１から右方に抜け出す方向の外力が作用したときに、突出部５７が締付ボルト３３に当接して雄軸４０の抜け出しを防止することができる。

この正規の組付状態とは逆に、図９に示すように、位置決め部材５０を装着した雄軸４０のボルト係合凹部４２を下方に向けた状態で、連結部３１に対して雄軸４０を組付けようとすると、突出部５７が連結板部３１ｃに当接することになる。このため、雌ねじ部３１ｄと挿通孔３１ｅ及びボルト係合凹部４２の底部とが略一致することがなく、締付ボルト３３の雄ねじ部３３ｂの挿通が阻止されるので、連結部３１に対する雄軸４０の誤組付けを防止することができる。

なお、上記第２の実施形態においては、小径部５０ａに対向する突出部５７の側面が締付板部３１ａ及び３１ｂの内側面に係合して雄軸４０の回転が阻止されるので、二面幅４３を省略して雄軸４０の外径を締付板部３１ａ及び３１ｂ間の幅と一致させることができる。
また、上記第２の実施形態においては、小径部５０ａ、大径部５０ｂ及び傾斜段部５０ｃの上部側にそれらの外径と同じ幅で上方に延長する突出部５７を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、小径部５０ａ、大径部５０ｂ及び傾斜段部５０ｃの外径より狭い幅の突出部を形成するようにしてもよい。

さらに、雄軸４０に位置決め部材５０を装着した際に、突出部５７は雄軸４０の上端部より上方に突出されていればよく、突出部５７の断面形状を円形、三角形、四角形等の任意の形状とすることができる。
さらにまた、小径部５０ａ、大径部５０ｂ、傾斜段部５０ｃの何れか一つに突出部５７を形成することで、雄軸４０が連結部３１から右方向に抜け出すことを防止することができる。

なおさらに、連結部３１に対して雄軸４０を組付けた状態で、連結板部３１ｃと対向する小径部５０ａ及び傾斜段部５０ｃの何れか一方の上部側に突出部を形成することで、連結部３１に対して雄軸４０の誤組付けを防止することができると共に、雄軸４０が連結部３１から抜け出すことを防止することができる。
また、図１０に示すように、突出部５７を係合ピン６１で構成するようにしてもよく、この場合には、係合ピン６１を連結板部３１ｃと対向する小径部５０ａの上端部に形成することで、突出部５７と同様の作用効果を得ることができる。

次に、本発明の第３の実施形態を図１１及び図１２について説明する。
ここで、図１１は第３の実施形態を示す平面図、図１２は第３の実施形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
この第３の実施形態では、上述した第２の実施形態において、雄軸４０に対する位置決め部材５０の誤装着を防止するようにしたものである。

すなわち、第３の実施形態では、図１１及び図１２に示すように、雄軸４０の外径をヨーク３０の締付板部３１ａ及び３１ｂ間の幅と略一致するように選定している。この雄軸４０の位置決め部材５０を装着する側の端部におけるボルト係合凹部４２とは反対側位置を断面形状が弓状に切欠して位置決め部となるボルト係合凹部４２と平行な係合凹部５９が形成されている。

一方、位置決め部材５０の小径部５０ａの突出部５７とは反対側に雄軸４０の係合凹部５９と係合する断面形状が弓状の係合凸部６０が形成されている。
そして、位置決め部材５０が、雄軸４０に、係合凸部６０を係合凹部５９に係合させた状態で、突出部５７をボルト係合凹部４２と対向させて固定ボルト５３によって固定されている。

ここで、係合凹部５９の軸方向長さは係合凸部６０の軸方向長さ以上となるように設定されている。
この第３の実施形態によると、雄軸４０の先端部に位置決め部材５０を装着する際に、雄軸４０のボルト係合凹部４２と位置決め部材５０の突出部５７とを上方に向けた状態で、係合凹部５９と係合凸部６０とを係合させる。このように、係合凹部５９に係合凸部６０を係合させるだけで、雄軸４０のボルト係合凹部４２と位置決め部材５０の突出部５７とを対向させることができるので、雄軸４０の先端部に位置決め部材５０を誤組付することなく容易に接合することができる。

この位置決め部材５０の接合状態で、固定ボルト５３の雄ねじ部５３ａを大径透孔部５２及び小径透孔部５１を通って、雌ねじ部４４に螺合させる。そして、固定ボルト５３の頭部５３ｂを位置決め部材５０の小径透孔部５１及び大径透孔部５２の間の段部に当接させて締付けることにより、雄軸４０の先端部に位置決め部材５０を装着する。このとき、係合凹部５９に係合凸部６０が係合しているので、固定ボルト５３の回転による雄軸４０と位置決め部材５０との円周方向のずれを抑制することができる。

そして、位置決め部材５０を装着した雄軸４０を、突出部５７及びボルト係合凹部４２を上方にして、雄軸４０の先端及び位置決め部材５０の小径部５０ａの下面を締付板部３１ａ及び３１ｂの上方から対向させる。この状態で、位置決め部材５０を装着した雄軸４０を下降させるかヨーク３０を上昇させて、位置決め部材５０の傾斜段部５０ｃを締付板部３１ａ及び３１ｂのアーム部３２ａ及び３２ｂの付け根位置に係合させ、雄軸４０の底部を連結板部３１ｃの上面に当接させる。

この状態では、ボルト係合凹部４２の底面と雌ねじ部３１ｄ及び挿通孔３１ｅの底部側とを略一致させることができると共に、ボルト係合凹部４２を締付板部３１ａ及び３１ｂの雌ねじ３１ｄ及び透孔３１ｅの下側として、ヨーク３０に対する雄軸４０の位置決めを容易に行うことができる。
また、雄軸４０の先端部に位置決め部材５０を装着させる際に、突出部５７及びボルト係合凹部４２が異なる方向を向いた状態で装着しようとしたときには、係合凹部５９と係合凸部６０とが係合しなくなり、雄軸４０の外周面に係合凸部６０を接触させることになるので、雌ねじ部４４と小径透孔部５１とを対向させることができなくなる。このため、固定ボルト５３の挿通が阻止されるので、雄軸４０に対する位置決め部材５０の誤装着を防止することができる。

なお、上記第３の実施形態においては、雄軸４０に係合凹部５９を形成すると共に、位置決め部材５０に係合凸部６０を形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、雄軸に係合凸部６０を形成すると共に、位置決め部材５０に係合凹部５９を形成するようにしてもよい。
また、上記第３の実施形態においては、雄軸４０及び位置決め部材５０の下側位置に係合凹部５９及び係合凸部６０を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、係合凹部５９及び係合凸部６０は雄軸４０の円周上の任意の位置に形成することができ、要は、係合凹部５９及び係合凸部６０を係合させた状態で、雄軸４０のボルト係合凹部４２と位置決め部材５０の突出部５７とが上方に向いた状態となればよい。

さらに、上記第３の実施形態においては、係合凹部５９及び係合凸部６０の断面形状が弓状である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、断面形状が円形状、三角形状、四角形状等の任意の形状とすることができる。

次に、本発明の第４の実施形態を図１３及び図１４について説明する。
ここで、図１３は第４の実施形態を示す平面図、図１４は第４の実施形態を示す側面図である。
この第４の実施形態では、第１の実施形態の位置決め部材を使用して、連結部３１に対する雄軸４０の位置決め及び誤組付けを防止するようにしたものである。

すなわち、第４の実施形態では、図１３及び図１４に示すように、締付板部３１ｂのアーム部３２ａ，３２ｂとは反対側の端面を締付板部３１ａの同様の端面より内側となるように幅広に形成し、これに応じて、雄軸４０に形成した二面幅４３の締付板部３１ｂに対向する面４３ｂを他方の面４３ａに対して長く形成し、締付板部３１ａ及び３１ｂに対向する位置決め係合部５６ａ及び５６ｂの軸方向長さを異ならせたことを除いては前述した第１の実施形態と同様の構成を有し、図３〜図４との対応部分に同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。

この第４の実施形態によると、位置決め部材５０を装着した雄軸４０を、ボルト係合凹部４２を上方に向けた状態で、締付板部３１ａ及び３１ｂ間に位置決め係合部５６ａ及び５６ｂを上方から対向させる。この状態で、雄軸４０を下降させて、位置決め係合部５６ａ及び５６ｂを締付板部３１ａ及び３１ｂ間に係合させ、底部を連結板部３１ｃの上面に当接させる。これにより、雄軸４０のボルト係合凹部４２の底部と雌ねじ部３１ｄ及び挿通孔３１ｅの底部側とを略一致させることができ、締付板部３１ａ及び３１ｂ間に対して雄軸４０の位置決めを容易に行うことができる。

逆に、位置決め部材５０を装着した雄軸４０を、ボルト係合凹部４２を下方に向けた状態で、締付板部３１ａ及び３１ｂに対して組付けようとすると、締付板部３１ｂの上端部に傾斜段部５４が当接することになる。このため、締付板部３１ａ及び３１ｂ間への雄軸４０の挿通が阻止されるので、連結部３１に対する雄軸４０の誤組付けを防止することができる。

なお、上記第４の実施形態においては、位置決め部材５０に締付板部３１ｂのアーム部３２ａ及び３２ｂの付け根位置と係合する傾斜段部５０ｃを形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、アーム部３２ａ及び３２ｂの何れか一方に係合する傾斜段部５０ｃを形成したり、大径部５０ｂ及び傾斜段部５０ｃを省略するようにしてもよい。

また、上記第４の実施形態においては、締付板部３１ｂの軸方向長さを締付板部３１ａより長くして、締付板部３１ａ及び３１ｂのアーム部３２ａ及び３２ｂとは反対側の端面の軸方向位置を異ならせた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、締付板部３１ａの軸方向長さを締付板部３１ｂの軸方向長さより長くして、締付板部３１ａの方が幅広となるようにしてもよい。この場合には、雄軸４０に形成する二面幅４３の締付板部３１ａに対向する面４３ａの長さを締付板部３１ｂに対向する面４３ｂの長さより長く設定する。

さらに、上記第１〜第４の実施形態においては、位置決め部材５０を固定ボルト５３によって雄軸４０に固定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、位置決め部材５０の小径部５０ａ側端面に中心軸に沿って外方に突出する雄ねじ部を形成し、この雄ねじ部を雄軸４０の雌ねじ部４４に螺合させるようにしてもよく、さらには雄軸４０の先端面に中心軸に沿って外方に突出する雄ねじ部を形成し、位置決め部材５０に中心軸線に沿って形成した雌ねじ部を形成して、両者を螺合させるようにしてもよく、螺合に代えて圧入や溶接等の任意の固定手段を適用して位置決め部材５０を雄軸４０に固定するようにしてもよい。

さらにまた、上記第１〜第４の実施形態においては、ボルト係合凹部４２を備えた雄軸４０に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ボルト係合凹部４２を省略した雄軸４０にも本発明を適用することができる。
なおさらに、上記第１〜第４の実施形態においては、締付ボルト３３の雄ねじ部３３ｂを締付板部３１ａの雌ねじ部３１ｄに螺合させた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、雌ねじ部３１ｄを単なる挿通孔とし締付板部３１ａの外側に突出した雄ねじ部３３ｂにナットを螺合させるようにしてもよい。

また、上記第１〜第４の実施形態においては、中間シャフト１８の雄軸４０に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、雌軸６２に本発明を適用するようにしてもよい。
さらに、上記第１〜第４の実施形態においては、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操舵補助機構４を省略した通常のステアリング装置に本発明を適用することもできる。

さらにまた、上記第１〜第４の実施形態においては、雄軸４０に位置決め部材５０を着脱自在に装着する場合について説明したが、図１５〜図２０に示すように、雄軸４０に位置決め部材５０を一体成形するようにしてもよい。
つまり、図１５及び図１６に示すように、前述した第２の実施形態と同様の形状としたり、図１７及び図１８に示すように、前述した第２の実施形態の変形例を示す図１０と略同様の形状としたり、図１９及び図２０に示すように、第４の実施形態と同様の形状とすることができる。

本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合の全体構成図である。 自在継手のヨークとシャフトとの分解斜視図である。 第１の実施形態を示す平面図である。 第１の実施形態を示す側面図である。 シャフトに位置決め部材をねじ留めした状態を示す断面図である。 第２の実施形態を示す平面図である。 第２の実施形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部を断面とした側面図である。 自在継手のヨークと第２の実施形態のシャフトとの正規の組付け状態を示す側面図である。 自在継手のヨークと第２の実施形態のシャフトとの誤組付け状態を示す側面図である。 第２の実施形態の変形例を示す側面図である。 第３の実施形態を示す平面図である。 第３の実施形態を示す図であって（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 第４の実施形態を示す平面図である。 第４の実施形態を示す側面図である。 シャフトの変形例を示す平面図である。 シャフトの変形例を示す側面図である。 シャフトの他の変形例を示す平面図である。 シャフトの他の変形例を示す側面図である。 シャフトのさらに他の変形例を示す平面図である。 シャフトのさらに他の変形例を示す側面図である。

符号の説明

１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…ステアリングコラム、４…操舵補助機構、５…タイロッド、６…ステアリングギア機構、１１…ウォーム減速機、１２…電動モータ、１７Ａ，１７Ｂ…自在継手、１８…中間シャフト、２０…車体側部材、２９，３０…ヨーク、３１…連結部、３１ａ，３１ｂ…締付板部、３１ｂ´…締付板部、３１ｃ…連結板部、３２ｄ…雌ねじ部、３１ｅ…挿通孔、３２ａ，３２ｂ…アーム部、３３…締付ボルト、３３ｂ…雄ねじ部、４０…雄軸、４２…ボルト係合凹部、４３…二面幅、４４…雌ねじ部、５０…位置決め部材、５０ａ…小径部、５０ｂ…大径部、５０ｃ…傾斜段部、５１…小径透孔部、５２…大径透孔部、５３…固定ボルト、５４…斜面段部、５６…位置決め係合部、５６ａ，５６ｂ…位置決め係合部、５７…突出部、５９…係合凹部、６０…係合凸部、６１…係合ピン、６２…雌軸

Claims (6)

1. シャフトと、該シャフトを抱き締める自在継手のヨークとを備えた自在継手のヨークとシャフトとの締結構造であって、
   前記ヨークは前記シャフトを抱き締める一対の締付板部とこれら締付板部を連結する連結板部とからＵ字状に形成された連結部と、該連結部の締付板部から突出して十字軸を支持するアーム部と、前記連結部の一対の締付板部間に橋架されて前記シャフトを締付ける締付ボルトとを備え、前記シャフトは、先端部に前記ヨークの連結部に対して位置決めを行う位置決め部材が装着され、当該シャフトを、前記連結部に対して前記位置決め部材で位置決めを行った状態で、前記締付ボルトを締付けることにより前記一対の締付板部で前記シャフトを抱き締めることを特徴とする自在継手のヨークとシャフトとの締結構造。
2. 前記シャフトは、前記連結部に位置決めした状態で、前記一対の締付板部と係合する二面幅が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自在継手のヨークとシャフトとの締結構造。
3. 前記位置決め部材は、前記シャフトの先端部にねじ留めされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自在継手のヨークとシャフトとの締結構造。
4. 前記位置決め部材は、前記シャフトの二面幅より外方に突出して前記締付板部の軸方向端部に係合する係合部を有することを特徴とする請求項３に記載の自在継手のヨークとシャフトとの締結構造。
5. 前記位置決め部材は、前記シャフトを前記連結部に位置決めした状態で、前記締付ボルトと対向する突出部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の自在継手のヨークとシャフトとの締結構造。
6. 前記シャフトの先端に前記位置決め部材の装着位置を決定する位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の自在継手のヨークとシャフトとの締結構造。

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