JP2014105773A

JP2014105773A - シャフトと自在継手ヨークの結合構造及び結合方法並びにインターミディエイトシャフト

Info

Publication number: JP2014105773A
Application number: JP2012258943A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Yoshida; 充宏吉田; Naoji Kawasoko; 直司川底; Osamu Honda; 修本田; Nobukoto Shibata; 延言柴田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-09
Also published as: EP2735752A2; EP2735752A3; CN103836084A; US20140147197A1; US9469332B2

Abstract

【課題】フェール発生を運転者に早期に認知させることができて安価なシャフトと自在継手ヨークの結合構造を提供。
【解決手段】結合構造Ｐでは、シャフト３５の挿入部５５が自在継手ヨーク４３の挿通孔４９に挿通されている。シャフト３５の先端部５３の外向突起５４が、挿通孔４９の第１開口５１の周縁５１ａと軸方向Ｘ１に隙間ＡＳを設けて対向する。挿入部５５に隣接する固定部５７が、挿通孔４９の第２開口５２の周縁５２ａに溶接により固定される。挿入部５５の外周５５ａに設けられた係合部が、挿通孔４９の内周４９ａに設けられた被係合部に対して、位相調整用の回転許容隙間を設けて回転方向Ｙ１，Ｙ２に係合可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は、シャフトと自在継手ヨークの結合構造及び結合方法並びにインターミディエイトシャフトに関する。

一般に、自動車では、ステアリングホイール（操舵部材）に連結されたステアリングシャフト（操舵軸）と、ステアリングギヤ軸としての例えばピニオン軸とをインターミディエイトシャフトを介して連結している。
通例、インターミディエイトシャフトとして、内軸と筒状の外軸とを軸方向に相対摺動可能に連結した伸縮可能軸が用いられている。インターミディエイトシャフトの内軸および外軸の端部が、それぞれ自在継手を介して、対応するステアリングシャフトおよびピニオン軸に連結されている。

従来、各自在継手のヨークは、インターミディエイトシャフトの対応する軸を溶接により一体に固定している。特許文献１では、万一、溶接部が破断したときに、操舵が可能となるように、ヨークと対応する軸をセレーション嵌合している。また、シャフトの抜け止めのために、シャフトの挿入管状先端部を径方向外側に拡げた加締め部をヨークに対して非接触状態で設けている。

特開２０１２−１１２５０９号公報

セレーション歯どうしの嵌合では、歯のピッチ毎（例えば１０°毎）の段階的な粗い調整しか行えない。例えばインターミディエイトシャフトにおいて、シャフトの一端に対する一方の自在継手ヨークの取付角度位置を変更して、当該一方の自在継手ヨークと、シャフトの他端に固定された自在継手ヨークとの位相を調整する場合に、段階的な粗い調整しか行えない。したがって、共通のパーツを用いて実現できるインターミディエイトシャフトの仕様数が限られる。このため、量産効果が得られず、全体としての製造コストが高くなる。

また、溶接部が破断する等のフェールが発生したときに、セレーション歯どうしが噛み合っているので、インターミディエイトシャフトによるトルク伝達は可能であって、フェールセーフは達成できる。しかしながら、運転者は、フェール発生当初には、フェール発生に気づかず、セレーション歯の歯飛び等が生じて初めてフェールを認識することになる。

本発明の目的は、フェール発生を運転者に早期に認知させることができて安価なシャフトと自在継手ヨークの結合構造及び結合方法並びにインターミディエイトシャフトを提供することである。

請求項１の発明は、中心軸線（Ｃ１）回りに回転可能なシャフト（３５）と、前記シャフトが挿通された挿通孔（４９）を有する自在継手ヨーク（４３）と、を備え、前記挿通孔は、第１開口（５１）と、前記第１開口とは反対側に開口する第２開口（５２）と、を含み、前記シャフトは、前記挿通孔に挿通されて前記第１開口から突出した先端部（５３）と、前記先端部から径方向外方に延びて前記第１開口の周縁（５１ａ）と軸方向に隙間を設けて対向する抜止め用の外向突起（５４）と、前記先端部に隣接し前記挿通孔内に配置された挿入部（５５）と、前記挿入部に隣接し前記第２開口の周縁（５２ａ）に溶接により固定された固定部（５７）と、を含み、前記挿通孔の内周（４９ａ）および前記挿入部の外周（５５ａ）の一方は、係合部（５８ａ，５８ｂ）を含み、前記挿通孔の内周および前記挿入部の外周の他方は、被係合部（５９ａ，５９ｂ）を含み、前記係合部と前記被係合部とは、前記シャフトと前記自在継手ヨークとの位相調整用の回転許容隙間（Ｓ１，Ｓ２）を設けて回転方向に係合可能である、シャフトと自在継手ヨークとの結合構造（Ｐ）を提供する。

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２のように、前記結合構造において、前記回転許容隙間による前記位相の調整範囲は、前記シャフトと前記自在継手ヨークとの相対回転角（θ）で５°以上３０°以下の範囲に設定されていてもよい。

また、請求項３の発明は、請求項１または２に係る結合構造を用いて第１自在継手ヨークが結合されたシャフトと、前記シャフトにスプライン嵌合され、第２自在継手ヨークが固定されたスリーブと、を備えるインターミディエイトシャフトを提供する。
また、請求項４の発明は、係合部または被係合部の何れか一方が形成されたシャフト製造用中間体の挿入部を、前記係合部または前記被係合部の他方が形成された自在継手ヨークの挿通孔の第２開口から挿入し、前記シャフト製造用中間体の先端部を前記挿通孔の第１開口から突出させる工程と、前記自在継手ヨークと前記シャフト製造用中間体とを相対回転させて前記係合部と前記被係合部との回転許容隙間を調整することにより、前記自在継手ヨークと前記シャフト製造用中間体との位相を調整する工程と、前記シャフト製造用中間体の先端部から径方向外方に突出し、前記第１開口の周縁と軸方向に隙間を設けて対向する外向突起を形成する工程と、前記挿通孔の第２開口の周縁に近接する前記シャフト製造用中間体の部分を溶接により前記第２開口の周縁に固定して固定部を形成する工程と、を含む、シャフトの自在継手ヨークの結合方法を提供する。

また、請求項５のように、前記結合方法において、前記位相を調整する工程における前記回転許容隙間は、前記シャフトの前記自在継手ヨークとの相対回転角で５°以上３０°以下の範囲に設定されていてもよい。

請求項１の結合構造の発明では、挿通孔の内周および挿入部の外周の一方の係合部と、他方の被係合部とが、位相調整用の回転許容隙間を設けて係合可能であるので、製造時において、その調整範囲内で無段階で自在継手ヨークとシャフトとの位相調整が行える。したがって、共通のパーツ（シャフトと自在継手ヨーク）を用いて多数の仕様の位相を実現することができ、量産効果により製造コストを安くすることができる。

また、溶接部が破断するフェールが発生した場合、トルク伝達時に、シャフトと自在継手ヨークとの間で、回転許容隙間分のガタが生ずるので、運転者がフェール発生を早期に認知することができる。また、シャフトの先端部の外向突起が、自在継手ヨークの挿通孔の第１開口の周縁と係合することにより、自在継手ヨークからのシャフトの離脱を抑制することができる。

また、請求項２の発明によれば、位相の調整範囲を５°以上とすることで、運転者に確実にフェール発生を認知させることができる。また、位相の調整範囲を５°以上でしかも３０°以下とすることで、位相に関して十分な数の仕様を実現しつつ、フェール発生時のトルク伝達においてガタの過大化を防いで良好なトルク伝達操作が可能である。
また、請求項３の発明によれば、インターミディエイトシャフトにおいて、請求項１ないし２と同じ効果を実現することができる。

また、請求項４の結合方法の発明によれば、シャフト製造用中間体と自在継手ヨークとを相対回転させて位相を調整した後、シャフト製造用中間体の先端部に外向突起を形成し、次いで、シャフト製造用中間体を溶接により前記第２開口の周縁に固定して固定部を形成する。シャフト製造用中間体の先端部に抜け止め用の外向突起を形成する前に、位相調整を行うので、位相調整をスムーズに行うことができる。また、得られた結合構造により、請求項１〜３と同じ効果を奏することができる。

また、請求項５の結合方法の発明によれば、位相の調整範囲を５°以上とすることで、運転者に確実にフェール発生を認知させることができる結合構造を得ることができる。また、位相の調整範囲を５°以上でしかも３０°以下とすることで、位相に関して十分な数の仕様を実現しつつ、フェール発生時のトルク伝達においてガタの過大化を防いで良好なトルク伝達操作が可能な結合構造を得ることができる。

本発明の一実施形態のシャフトと自在継手ヨークの結合構造がインターミディエイトシャフトに適用されたステアリング装置の概略構成を示す模式図図である。図１のインターミディエイトシャフトの概略側面図である。図２のインターミディエイトシャフトのシャフトと自在継手ヨークの結合構造の断面図である。図５のIII −III 線に沿う断面に相当する。図３の結合構造の一部を拡大した拡大断面図である。結合構造の横断面図である。図５の結合構造の一部を拡大した拡大断面図である。回転許容隙間の調整によってシャフトと自在継手ヨークとの位相を調整するときの調整範囲を説明するための、結合構造の概略断面図であり、（ａ）はシャフトが調整範囲の一端にある状態を示し、（ｂ）はシャフトが調整範囲の他端にある状態を示している。（ａ）〜（ｃ）は、シャフトと自在継手ヨークの結合方法を順次に示す工程図である。（ａ），（ｂ）は、シャフトと自在継手ヨークの結合方法において、図８（ｃ）の工程に続く工程を示す工程図である。

本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施形態のシャフトと自在継手ヨークの結合構造Ｐが適用されたインターミディエイトシャフト５を備えるステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。本実施形態では、ステアリング置１が電動パワーステアリング装置である場合に則して説明するが、本発明のシャフトと自在継手ヨークの結合構造Ｐおよびインターミディエイトシャフト５をマニュアルステアリングのステアリング装置に適用するようにしてもよい。

図１を参照して、ステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結された操舵軸３と、操舵軸３に自在継手４を介して連結されたインターミディエイトシャフト５と、インターミディエイトシャフト５に自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有する転舵軸としてのラック軸８とを備えている。

ピニオン軸７およびラック軸８を含むラックアンドピニオン機構によって、転舵機構Ａ１が構成されている。ラック軸８は、車体側部材９に固定されたハウジング１０によって、車両の左右方向に沿う軸方向（紙面とは直交する方向）に移動可能に支持されている。ラック軸８の各端部は、図示していないが、対応するタイロッドおよび対応するナックルアームを介して対応する転舵輪に連結されている。

操舵軸３は、同軸上に連結された第１操舵軸１１と第２操舵軸１２とを備えている。第１操舵軸１１は、スプライン結合を用いて、同伴回転可能に且つ軸方向に相対摺動可能に嵌合されたアッパーシャフト１３およびロアーシャフト１４を有している。アッパーシャフト１３およびロアーシャフト１４の何れか一方が内軸を構成し、他方が筒状の外軸を構成している。

また、第２操舵軸１２は、ロアーシャフト１４と同伴回転可能に連結された入力軸１５と、自在継手４を介して中間軸５に連結された出力軸１６と、入力軸１５および出力軸１６を相対回転可能に連結するトーションバー１７とを有している。
操舵軸３は、車体側部材１８，１９に固定されたステアリングコラム２０によって、図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。

ステアリングコラム２０は、軸方向に相対移動可能に嵌め合わされた筒状のアッパージャケット２１および筒状のロアージャケット２２と、ロアージャケット２２の軸方向下端に連結されたハウジング２３とを備えている。ハウジング２３内には、操舵補助用の電動モータ２４の動力を減速して出力軸１６に伝達する減速機構２５が収容されている。
減速機構２５は、電動モータ２４の回転軸（図示せず）と同行回転可能に連結された駆動ギヤ２６と、駆動ギヤ２６に噛み合い出力軸１６と同伴回転する被動ギヤ２７とを有している。駆動ギヤ２６は例えばウォーム軸からなり、従動ギヤ２７は例えばウォームホイールからなる。

ステアリングコラム２０は、車両後方側のアッパーブラケット２８および車両前方側のロアーブラケット２９を介して車体側部材１８，１９に固定されている。アッパーブラケット２８は、図示しないコラムブラケットを介してステアリングコラム２０のアッパージャケット２１に固定可能とされている。アッパーブラケット２８は、車体側部材１８から下方に突出する固定ボルト（スタッドボルト）３０と、当該固定ボルト３０に螺合するナット３１と、アッパーブラケット２８に離脱可能に保持されたカプセル３２とを用いて、車体側部材１８に固定されている。

ロアーブラケット２９は、ステアリングコラム２０のハウジング２３に固定されている。また、ロアーブラケット２９は、車体側部材１９から突出する固定ボルト（スタッドボルト）３３と当該固定ボルト３３に螺合するナット３４とを用いて、車体側部材１９に固定されている。
図１および図２を参照して、インターミディエイトシャフト５は、例えばロアーシャフトを構成するシャフト３５と例えばアッパーシャフトを構成するスリーブ３６とを軸方向Ｘ１に沿って摺動可能に且つトルク伝達可能にスプライン嵌合させて形成されている。

シャフト３５は一端３５１（軸方向下端）を有し、その一端３５１は、自在継手６に連結されている。スリーブ３６は一端３６１（軸方向上端）を有し、その一端３６１は、自在継手４に連結されている。
自在継手４は、一対の自在継手ヨーク３７，３８と、一対の自在継手ヨーク３７，３８を連結する十字軸３９とを備えている。一方の自在継手ヨーク３７は、第２操舵軸１２の出力軸１６と一体回転可能に固定されている。他方の自在継手ヨーク３８（第２自在継手ヨークに相当）は、十字軸３９の対応する一対のトラニオンが連結される一対のアーム４０，４１と、一対のアーム４０，４１間をＵ字状に連結する連結部４２とを備えている。連結部４２は、インターミディエイトシャフト５のスリーブ３６の一端３６１と、例えば溶接により一体回転可能に固定されている。

自在継手６は、一対の自在継手ヨーク４３，４４と、一対の自在継手ヨーク４３，４４を連結する十字軸４５とを備えている。一方の自在継手ヨーク４３（第１自在継手ヨークに相当）は、十字軸４５の対応する一対のトラニオンが連結される一対のアーム４６，４７と、一対のアーム４６，４７間をＵ字状に連結する連結部４８とを備えている。連結部４８は、インターミディエイトシャフト５のシャフト３５の一端３５１に一体回転可能に固定されている。他方の自在継手ヨーク４４は、ピニオン軸７の一端に一体回転可能に固定されている。

結合構造Ｐの拡大断面図である図３、および図３の一部を拡大した拡大断面図である図４を参照して、シャフト３５が連結された（第１）自在継手ヨーク４３の一対のアーム４６，４７の基端間をＵ字状に連結する連結部４８には、シャフト３５が挿通される挿通孔４９が形成されている。連結部４８の端面４８ａは、十字軸４５側に対向する環状凹部５０を形成している。挿通孔４９は、環状凹部５０の底５０ａに開口する第１開口５１と、第１開口５１とは反対側に開口する第２開口５２とを有している。

シャフト３５は、挿通孔４９に挿通されて第１開口５１の周縁５１ａから突出した先端部５３と、先端部５３から径方向外方に延びて第１開口５１の周縁５１ａと軸方向Ｘ１に隙間ＡＳ（図４参照）を設けて対向する抜止め用の外向突起５４とを備えている。また、シャフト３５は、先端部５３に隣接し挿通孔４９内に配置された挿入部５５と、挿入部５５に隣接し第２開口５２の周縁５２ａに溶接部５６を介して固定された固定部５７とを備えている。

シャフト３５の先端部５３は、環状凹部５０の内空間に収容されており、連結部４８の端面４８ａから突出していない。これにより、先端部５３が、他方の自在継手ヨーク４４と干渉して、自在継手６の軸交差角が制限を受けることがないようにされている。
外向突起５４は、第１開口５１の周縁５１に対して非接触であり、また、環状凹部５０の内周に対しても非接触であるので、自在継手ヨーク４３に負荷される応力を低減することができる。

また、図５に示すように、挿通孔４９の内周４９ａおよび挿入部５５の外周５５ａの一方、本実施形態では、挿入部５５の外周５５ａに係合突起５８が設けられ、挿通孔４９の内周４９ａおよび挿入部５５の外周５５ａの他方、本実施形態では、挿通孔４９の内周４９ａに被係合凹部５９が設けられている。
図６に示すように、回転方向に対向する係合突起５８の一対の外側面によって一対の係合部５８ａ，５８ｂが形成され、被係合凹部５９の一対の内壁面によって一対の被係合部５９ａ，５９ｂが設けられている。

シャフト３５の一方の係合部５８ａは、対応する被係合部５９ａに対して、第１回転方向Ｙ１に、シャフト３５と（第１）自在継手ヨーク４３との位相調整用の回転許容隙間Ｓ１を設けて係合可能である。シャフト３５の他方の係合部５８ｂは、対応する被係合部５９ｂに対して、第２回転方向Ｙ２に、シャフト３５と（第１）自在継手ヨーク４３との位相調整用の回転許容隙間Ｓ２を設けて係合可能である。

図７（ａ）は、シャフト３５の第１回転方向Ｙ１への回転許容隙間Ｓ１がゼロになって、係合部５８ａと被係合部５９ａとが係合した状態を示している。図７（ｂ）は、シャフト３５の第２回転方向Ｙ２への回転許容隙間Ｓ２がゼロになって、係合部５８ｂと被係合部５９ｂとが係合した状態を示している。両回転許容隙間Ｓ１，Ｓ２によって達成される位相の調整範囲は、シャフト３５と（第１）自在継手ヨーク４３との相対回転角θで５°以上３０°以下の範囲（５°≦θ≦３０°）に設定されている。

次いで、図８（ａ）〜（ｃ）、図９（ａ），（ｂ）を参照しつつ、シャフトと自在継手ヨークの結合方法を説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、係合部５８ａ，５８ｂ［図８（ａ）では示さず。図６参照］が形成されたシャフト製造用中間体３５Ｐの挿入部５５を、被係合部５９ａ，５９ｂ［図８（ａ）では示さず。図６参照］が形成された自在継手ヨーク４３の挿通孔４９の第２開口５２から挿入し、図８（ｂ）に示すように、シャフト製造用中間体３５Ｐの先端部５３を挿通孔４９の第１開口５１の周縁５１ａから突出させる。

次いで、図８（ｃ）に示すように、自在継手ヨーク４３をシャフト製造用中間体３５Ｐに対して第１回転方向Ｙ１または第２回転方向Ｙ２に回転させて、図７（ａ）および図７（ｂ）に示したように、係合部５８ａ，５８ｂと被係合部５９ａ，５９ｂとの回転許容隙間Ｓ１，Ｓ２を調整することにより、自在継手ヨーク４３に対するシャフト製造用中間体３５Ｐの位相を調整する。

次いで、図９（ａ）に示すように、シャフト製造用中間体３５Ｐの先端部５３Ｐに例えばローリングかしめ等の加工を施して、先端部５３Ｐから径方向外方に突出する外向突起５４を形成する。形成された外向突起５４は、第１開口５１の周縁５１ａと軸方向Ｘ１に隙間ＡＳ（図４参照）を設けて対向する。
次いで、図９（ｂ）に示すように、挿通孔４９の第２開口５２の周縁５２ａに近接するシャフト製造用中間体３５Ｐの部分を溶接により第２開口５２の周縁５２ａに固定して固定部５７を形成し結合構造Ｐを得る。

本実施形態の結合構造Ｐおよびインターミディエイトシャフト５によれば、シャフト３５の挿入部５５の外周５５ａの係合部５８ａ，５８ｂと、（第１）自在継手ヨーク４３の挿通孔４９の内周４９ａの被係合部５９ａ，５９ｂとが、位相調整用の回転許容隙間Ｓ１，Ｓ２を設けて回転方向に係合可能であるので、製造時において、回転許容隙間Ｓ１，Ｓ２による位相の調整範囲内で無段階で（第１）自在継手ヨーク４３に対するシャフト３５の位相調整が行える。したがって、共通のパーツ（シャフト３５と自在継手ヨーク４３）を用いて多数の仕様の位相を実現することができ、量産効果により製造コストを安くすることができる。

また、溶接部５６が破断するフェールが発生した場合、トルク伝達時に、シャフト３５と（第１）自在継手ヨーク４３との間で、回転方向に回転許容隙間Ｓ１，Ｓ２分のガタが生ずるので、運転者がフェール発生を早期に認知することができる。また、シャフト３５の先端部５３の外向突起５４が、（第１）自在継手ヨーク４３の挿通孔４９の第１開口５１の周縁５１ａと係合することにより、（第１）自在継手ヨーク４３からのシャフト３５の離脱を抑制することができる。

また、位相の調整範囲を５°以上とすることで、運転者に確実にフェール発生を認知させることができる。また、位相の調整範囲を５°以上でしかも３０°以下とすることで、位相に関して十分な数の仕様を実現しつつ、フェール発生時のトルク伝達においてガタの過大化を防いで良好なトルク伝達操作（操舵）が可能である。
また、本実施形態の結合方法によれば、自在継手ヨーク４３とシャフト製造用中間体３５Ｐとを相対回転させて位相を調整した後、シャフト製造用中間体３５Ｐの先端部５３Ｐに外向突起５４を形成し、次いで、シャフト製造用中間体３５Ｐを溶接により第２開口５２の周縁５２ａに固定して固定部５７を形成し、シャフトと自在継手ヨークの結合構造Ｐを得る。シャフト製造用中間体３５Ｐの先端部５３Ｐに抜け止め用の外向突起５４を形成する前に、位相調整を行うので、位相調整をスムーズに行うことができる。また、得られた結合構造Ｐによって、上述の結合構造Ｐの効果と同じ効果を奏することができる。

本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、図４に示すように、挿通孔４９の第１開口５１が、連結部４８の端面４８ａに設けられた環状凹部５０の底５０ａに開口しているが、これに限らない。すなわち、図示していないが、環状凹部５０を廃止し、第１開口５０を、連結部４８の端面４８ａに開口させてもよい。
また、前記実施形態では、図６に示すように、シャフト３５の挿入部５５の外周５５ａに、一対の係合部５８ａ，５８ｂを有する係合突起５８を形成し、自在継手ヨーク４３の挿入孔４９の内周４９ａに、一対の被係合部５９ａ，５９ｂを有する被係合凹部５９を形成しているが、これに限らない。すなわち、図示していないが、シャフト３５の挿入部５５の外周５５ａに、一対の被係合部４９ａ，４９ｂを有する被係合凹部４９を形成し、自在継手ヨーク４３の挿入孔４９の内周４９ａに、一対の係合部４８ａ，４８ｂを有する係合突起４８を形成していてもよい。その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１…ステアリング装置、３…操舵軸、４…自在継手、５…インターミディエイトシャフト、６…自在継手、１２…第２操舵軸、１６…出力軸、３５…シャフト、３５１…一端、３６…スリーブ、３６１…一端、３８…（第２）自在継手ヨーク、３９…十字軸、４０，４１…アーム、４２…連結部、４３…（第１）自在継手ヨーク、４５…十字軸、４６，４７…アーム、４８…連結部、４８ａ…端面、４９…挿通孔、４９ａ…内周、５０…環状凹部、５０ａ…底、５１…第１開口、５１ａ…周縁、５２…第２開口、５２ａ…周縁、５３…先端部、５４…外向突起、５５…挿入部、５５ａ…外周、５６…溶接部、５７…固定部、５８…係合突起、５８ａ，５８ｂ…係合部、５９…被係合凹部、５９ａ，５９ｂ…被係合部、Ｃ１…中心軸線、Ｓ１，Ｓ２…回転許容隙間、Ｘ１…軸方向、Ｙ１…第１回転方向、Ｙ２…第２回転方向、３５Ｐ…シャフト製造用中間体、５３Ｐ…（シャフト製造用中間体の）先端部

Claims

中心軸線回りに回転可能なシャフトと、
前記シャフトが挿通された挿通孔を有する自在継手ヨークと、を備え、
前記挿通孔は、第１開口と、前記第１開口とは反対側に開口する第２開口と、を含み、前記シャフトは、前記挿通孔に挿通されて前記第１開口から突出した先端部と、前記先端部から径方向外方に延びて前記第１開口の周縁と軸方向に隙間を設けて対向する抜止め用の外向突起と、前記先端部に隣接し前記挿通孔内に配置された挿入部と、前記挿入部に隣接し前記第２開口の周縁に溶接により固定された固定部と、を含み、
前記挿通孔の内周および前記挿入部の外周の一方は、係合部を含み、
前記挿通孔の内周および前記挿入部の外周の他方は、被係合部を含み、
前記係合部と前記被係合部とは、前記シャフトと前記自在継手ヨークとの位相調整用の回転許容隙間を設けて回転方向に係合可能である、シャフトと自在継手ヨークの結合構造。
請求項１において、前記回転許容隙間による前記位相の調整範囲は、前記シャフトと前記自在継手ヨークとの相対回転角で５°以上３０°以下の範囲に設定されている、シャフトと自在継手ヨークの結合構造。
請求項１または２に係る結合構造を用いて第１自在継手ヨークが結合されたシャフトと、
前記シャフトにスプライン嵌合され、第２自在継手ヨークが固定されたスリーブと、を備えるインターミディエイトシャフト。
係合部または被係合部の何れか一方が形成されたシャフト製造用中間体の挿入部を、前記係合部または前記被係合部の他方が形成された自在継手ヨークの挿通孔の第２開口から挿入し、前記シャフト製造用中間体の先端部を前記挿通孔の第１開口から突出させる工程と、
前記自在継手ヨークと前記シャフト製造用中間体とを相対回転させて前記係合部と前記被係合部との回転許容隙間を調整することにより、前記自在継手ヨークと前記シャフト製造用中間体との位相を調整する工程と、
前記シャフト製造用中間体の先端部から径方向外方に突出し、前記第１開口の周縁と軸方向に隙間を設けて対向する外向突起を形成する工程と、
前記挿通孔の第２開口の周縁に近接する前記シャフト製造用中間体の部分を溶接により前記第２開口の周縁に固定して固定部を形成する工程と、を含む、シャフトと自在継手ヨークの結合方法。
請求項４において、前記位相を調整する工程における前記位相の調整範囲は、前記シャフトの前記自在継手ヨークとの相対回転角で５°以上３０°以下の範囲に設定されている、シャフトと自在継手ヨークの結合方法。