JP2018128139A - 自在継手用ヨーク - Google Patents

Abstract

【課題】ねじりの力に対する剛性を確保するとともに、たわみに対する剛性を小さくすることができる自在継手用ヨークの提供。【解決手段】基部２１と基部２１の軸方向他方の端部から軸方向に延びる１対の腕部２２，２３とを有する自在継手用ヨーク１１Ａであって、基部２１は、連結孔２１５が軸方向に貫通し、軸方向一方の端部からシャフトが連結孔２１５に挿入される筒状部２１１と、筒状部２１１の内周面と外周側面とを貫通するスリット２４を挟むように対向して配置され、筒状部２１１の外周側面から径方向外方に突出する１対の締付板２１３，２１４と、基部２１の径方向外方の面に形成された凹部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、自在継手用ヨークに関し、さらに詳しくは、十字軸式自在継手（カルダンジョイント）に用いられる自在継手用ヨークに関する。

自在継手は、異なる角度に配置された２つのシャフトの間に設けられ、一方のシャフトの回転を他方のシャフトに伝達する。自在継手は、２つのヨークを有しており、ヨーク同士が十字軸によって連結される。

自在継手用ヨークは、例えば、略円筒形状の基部と、基部における軸方向一方の端部から軸方向一方に延びる１対の腕部とを備える。基部は、セレーション孔とスリットとを有する。セレーション孔が基部を軸方向に貫通している。スリットが、径方向に延びるとともにセレーション孔と基部の外周側面とを貫通している。

自在継手用ヨークにおいて、セレーション孔の中心軸に対してねじれの位置にあり、かつ、セレーション孔の中心軸に対して略垂直な方向に延びるねじ孔が形成されている。シャフトの一端をセレーション孔に挿入した状態で、ボルトをねじ孔に挿入する。ボルトがねじ孔に挿入されることにより、基部は、スリットの間隔が狭まるように弾性変形する。この結果、セレーション孔に挿入されたシャフトの一端が基部により締め付けられるため、シャフトがヨークに接合される。

自在継手用ヨークにおいて、基部におけるたわみに対する剛性が大きくなるにつれて、基部の弾性変形量が小さくなる。通常、セレーション孔の内径はシャフトの外径よりも大きい。このため、基部の弾性変形量が小さい場合、基部は、セレーション孔の内径が小さくなるように変形することが難しくなる。つまり、基部は、基部とシャフトとの接触面積を十分に得ることができず、シャフトを十分に締め付けることができない。この結果、ヨークとシャフトとの接合強度が不十分となる虞がある。

一方で、ヨークは、シャフトとともに回転するため、シャフトの回転によって発生するねじりの力に対する剛性を高めることが要求される。

特開２０１６−３８０３３号公報（特許文献１）には、自在継手用ヨークが開示されている。この自在継手用ヨークには、凹部が形成されている。凹部は、基部の外周側面から、１対の腕部のうちスリットが形成されている側の腕部にかけて形成されている。凹部は、スリットの径方向外方の開口部に形成されており、軸方向に延びている。凹部を形成することにより、基部におけるたわみに対する剛性を低下させて締付力を上げることができるとともに、基部におけるねじりの力に対する剛性を確保することができる。

特開２０１６−３８０３３号公報

本発明の目的は、ねじりの力に対する剛性を確保するとともに、たわみに対する剛性を小さくすることができる自在継手用ヨークを提供することである。

本開示の自在継手用ヨークは、基部と前記基部の軸方向他方の端部から軸方向に延びる１対の腕部とを有する自在継手用ヨークであって、前記基部は、連結孔が軸方向に貫通し、軸方向一方の端部からシャフトが前記連結孔に挿入される筒状部と、前記筒状部の内周面と前記筒状部の外周側面とを貫通するスリットを挟むように対向して配置され、前記筒状部の外周側面から径方向外方に突出する１対の締付板と、前記基部の径方向外方の面に形成された凹部とを備える。

これによれば、凹部が基部の外周の面に形成されることにより、筒状部におけるシャフトへの締付力が上がり、自在継手用ヨークのねじりに対する剛性を確保しつつ、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性を低くすることができる。

また、軸方向に延びる前記スリットの軸方向一方側の端部は、前記筒状部の軸方向一方の端面で開口し、軸方向他方の端部は、１対の腕部の間の懐面よりも他方側で閉じており、前記凹部の軸方向他方の端部は、前記懐面よりも一方側に位置してもよい。

これによれば、基部と腕部との接合部分の剛性を高く維持しつつ、締付ボルトの締め付けにより発生する軸力による筒状部のたわみに対する剛性を低くすることができる。

また、前記連結孔の内周面は、軸方向に延びるセレーションが設けられ、前記連結孔の軸方向他方の端部の内周には、セレーションのない座ぐり部が設けられ、前記凹部の軸方向他方の端部は、前記座ぐり部よりも一方側に位置してもよい。

これによれば、連結孔よりも大径である座ぐり部に発生する応力の集中を緩和することが可能となる。

また、前記凹部は、前記基部の軸方向一方の端面において開口してもよい。これによれば、凹部を備える自在継手用ヨークを鍛造で容易に製造できる。

また、前記凹部の１つである第１の凹部は、前記締付板の径方向外方の面に形成されてもよい。また、前記第１の凹部は、１対の前記締付板の両方に形成され、前記締付板の対向する面において開口してもよい。

これによれば、筒状部の剛性を高く維持してねじりの力に対する剛性を確保しつつ、締付ボルトの軸力により筒状部の内径を容易に小さくすることが可能となる。

また、前記筒状部から前記締付板に形成されたボルト挿入孔をさらに備え、前記第１の凹部は、前記ボルト挿入孔の中心軸よりも他方側から軸方向他方に向かって徐々に深さが減少してもよい。

これによれば、締付ボルトの軸力により１対の締付板の間隔を狭める際に発生する歪を抑制することができる。

本開示に係る自在継手用ヨークによれば、自在継手用ヨークのねじりに対する剛性を確保しつつ、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性を低くすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るヨークを用いたステアリング装置の構成を示す模式図である。 図１に示すインターミディエイトシャフトの接続状態を示す図である。 図２に示すステアリングシャフトと接合されるヨークの斜視図である。 図３に示すヨークの正面図である。 図３に示すヨークの平面図である。 図３に示すヨークを軸方向一方から軸方向他方に見た側面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るヨークの斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係るヨークの斜視図である。 図８に示すヨークを軸方向一方から軸方向他方に見た側面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分に
は同一符号を付してその説明は繰り返さない。説明の便宜上、各図において、構成を簡略
化又は模式化して示したり、一部の構成を簡略化して示したりする場合がある。

また、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。

｛１．ステアリング装置１００の構成｝
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るヨークが用いられたステアリング装置１００の模式図である。図１を参照して、ステアリング装置１００は、自動車等の車両に搭載される。ステアリング装置１００は、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２と、インターミディエイトシャフト３と、ピニオンシャフト４と、ピニオン５と、ラック６と、タイロッド７，７と、自在継手１０Ａ，１０Ｂとを備える。

以下の説明において、インターミディエイトシャフト３の延びる方向を上下方向と定義する。上方向は、インターミディエイトシャフト３から見てステアリングシャフト２の位置する方向である。下方向は、インターミディエイトシャフト３から見てピニオンシャフト４の位置する方向である。

ステアリングシャフト２の上方の端部は、ステアリングホイール１に接続され、ステアリングシャフト２の下方の端部は、自在継手１０Ａによりインターミディエイトシャフト３の上方の端部と接続される。インターミディエイトシャフト３の下方の端部は、自在継手１０Ｂによりピニオンシャフト４の上方の端部と接続される。

ピニオンシャフト４の下方の端部には、ピニオン５が接続される。ピニオン５は、車両の運転手によるステアリングホイール１の操作に連動して回転する。ラック６は、車両の横方向（ラック６の延びる方向）に延びており、ピニオン５に噛み合っている。

ピニオンシャフト４の回転運動は、ピニオン５及びラック６によって、ラック６の直線運動に変換される。つまり、ラック６は、ピニオンシャフト４の回転によって、車両の横方向に移動する。タイロッド７，７が、ラック６の横方向の移動に応じて車両の転蛇輪８，８を押し引きすることにより、車両の転舵が行われる。

｛２．自在継手１０Ａ，１０Ｂの構成｝
図２は、図１に示すステアリングシャフト２とインターミディエイトシャフト３との接続状態、及び、インターミディエイトシャフト３とピニオンシャフト４との接続状態を示す図である。

図２を参照して、自在継手１０Ａは、十字軸式自在継手（カルダンジョイント）であり、ヨーク１１Ａ，１２Ａと、十字軸１３Ａとを備える。ヨーク１１Ａは、締付ボルト１４Ａにより締め付けられることによって、ステアリングシャフト２の下方の端部と接合される。ヨーク１２Ａは、インターミディエイトシャフト３の上方の端部と接合される。ヨーク１２Ａとインターミディエイトシャフト３との接合は、例えば、溶接により行われる。ヨーク１１Ａ，１２Ａは、十字軸１３Ａにより連結される。

自在継手１０Ｂは、十字軸式自在継手であり、ヨーク１１Ｂ，１２Ｂと、十字軸１３Ｂとを備える。本実施の形態では、自在継手１０Ｂは、ヨーク１１Ｂ，１２Ｂの２種類のヨークを使用しているが、このうち、ヨーク１１Ｂが本発明に係るヨークである。ヨーク１１Ｂは、締付ボルト１４Ｂにより締め付けられることによって、ピニオンシャフト４の上方の端部と接合される。ヨーク１２Ｂは、インターミディエイトシャフト３の下方の端部と接合される。ヨーク１２Ｂとインターミディエイトシャフト３との接合は、例えば、溶接により行われる。ヨーク１１Ｂ，１２Ｂは、十字軸１３Ｂにそれぞれ連結される。

自在継手１０Ｂに用いられるヨーク１１Ｂの構造は、自在継手１０Ａに用いられているヨーク１１Ａの構造と同じである。従って、以下の説明では、ヨーク１１Ａについて詳細に説明し、ヨーク１１Ｂについての説明を省略する。

［第１の実施の形態］
｛３．自在継手用ヨーク１１Ａの構成｝
図３は、図２に示すヨーク１１Ａの斜視図である。図３を参照して、ヨーク１１Ａは、基部２１と、腕部２２，２３とを備える。

図３を参照して、中心軸線ＣＬの延びる方向を軸方向と称し、中心軸線ＣＬに対して垂直な方向を径方向と定義する。軸方向のうち、図３における紙面右方を軸方向一方と定義し、図３における紙面左方を軸方向他方と定義する。つまり、軸方向一方は、基部２１から腕部２２，２３が延びる方向と反対の方向であり、軸方向他方は、基部２１から腕部２２，２３が延びる方向である。また、径方向のうち、腕部２２と腕部２３とが対向する方向を対向方向と定義する。

基部２１は、ステアリングシャフト２の下方の端部と接合される。腕部２２，２３は、基部２１の軸方向他方の端部から軸方向他方に延びており、十字軸１３Ａと連結される。基部２１と、腕部２２，２３とは、例えば、冷間鍛造により一体的に形成されている。

図３を参照して、基部２１は、筒状部２１１と、締付部２１２とを有する。

筒状部２１１は、軸方向に延びる筒形状である。筒状部２１１は、連結孔２１５を有する。連結孔２１５は、筒状部２１１を軸方向に貫通する孔である。連結孔２１５の中心軸は、中心軸線ＣＬに一致している。筒状部２１１の内周面には、雌セレーション２１７が形成されている。

筒状部２１１の軸方向他方側の端面である懐面２１８（図５参照）であり、筒状部２１１の軸方向他方側の内周面には、懐面２１８から一方側に向かって拡径した座ぐり部２１９が設けられている。座ぐり部２１９には雌セレーション２１７は形成されていない。座ぐり部２１９を設けることにより、連結孔２１５の他方側端部に発生する応力を緩和することができる。

締付部２１２は、基部２１において締付ボルト１４Ａにより締め付けられる部分であり、筒状部２１１の外周側面から、径方向外方（対向方向）に突出している。言い換えれば、締付部２１２が筒状部２１１の外周側面から突出する方向は、腕部２３から腕部２２を見た方向である。

図４は、図２に示すヨーク１１Ａの正面図である。図４を参照して、ヨーク１１Ａは、さらに、スリット２４を有する。スリット２４は、図３に示すように、筒状部２１１の内周面と、締付部２１２における径方向外側の面との間を貫通する。つまり、スリット２４は、筒状部２１１の内周面と外周側面との間を貫通するとともに、締付部２１２を軸方向及び対向方向に垂直な方向に貫通している。スリット２４は、図４に示すように軸方向に延びており、筒状部２１１及び締付部２１２の軸方向一方の端面で開口している。一方、スリット２４の軸方向他方の端部は、閉じている。また、スリット２４の軸方向他方の端部は、連結孔２２１が形成される場所まで延びておらず、１対の腕部２２，２３の間の懐面２１８よりも他方側で閉じている。これにより、連結孔２２１の形状変化を防ぐことができる。

締付部２１２は、１対の締付板２１３，２１４を有する。締付板２１３，２１４は、軸方向及び対向方向の両者に略平行な板状であり、筒状部２１１の外周側面から径方向外方（対向方向）に延びる。締付板２１３，２１４は、スリット２４を挟んで対向している。

図５は、図２に示すヨーク１１Ａの平面図である。図５を参照して、基部２１は、接続部２１６を有する。接続部２１６は、中心軸線ＣＬを基準として締付板２１３，２１４の反対側に位置しており、筒状部２１１の軸方向他方の端部から径方向外方（対向方向）に突出している。接続部２１６の軸方向他方の端部から、腕部２３が軸方向他方に延びている。

図３を参照して、基部２１は、さらに、ボルト挿入孔２６を有する。ボルト挿入孔２６は、筒状部２１１から締付板２１３，２１４に形成されており、連結孔２１５と繋がっている。締付板２１３，２１４に形成されたボルト挿入孔２６の中心軸は、中心軸線ＳＬに一致する。中心軸線ＳＬは、軸方向及び対向方向の両者に対して垂直であり、かつ、中心軸線ＣＬとねじれの位置にある。

図３を参照して、基部２１は、さらに、第１の凹部２７，２７を有する。第１の凹部２７，２７は、締付板２１３，２１４における径方向外方の面２１３ａ，２１４ａに形成されている窪みである。第１の凹部２７，２７は、軸方向に延びている。第１の凹部２７は、スリット２４を基準にして線対称となるように形成されている。

図６は、図３に示すヨーク１１Ａを軸方向一方から軸方向他方に見た図である。図６において、雌セレーション２１７を省略してヨーク１１Ａを示している。

図６を参照して、第１の凹部２７，２７は、ステアリングシャフト２が挿入される軸方向一方端部から１対の腕部２２，２３が延在する軸方向他端に向かって延在し、締付板２１３，２１４の径方向外方の面に連結孔２１５に向かって陥凹状に形成されている。第１の凹部２７，２７は、締付板２１３，２１４の軸方向一方の端面において開口している。これにより、鍛造時に基部２１、腕部２２，２３等と同時に第１の凹部２７，２７を形成することができ、鍛造用金型と鍛造後の自在継手用ヨーク１１Ａとを軸方向に相互に取り外すことができる。

第１の凹部２７，２７における軸方向他方の端は、スリット２４の軸方向他方の端よりも、締付板２１３，２１４の軸方向一方の端部に近い。本実施の形態の場合、凹部の１つである第１の凹部２７，２７の軸方向他方の端部は、１対の腕部２２，２３の間にある懐面２１８よりも一方側に位置している。これにより、基部２１と腕部２２との間の剛性を確保している。さらに、第１の凹部２７，２７の軸方向他方の端部は、座ぐり部２１９よりも一方側に位置する。これにより、応力の集中が生じやすい座ぐり部２１９近傍の剛性を高く維持することができる。また、座ぐり部２１９は、２つの腕部２２，２３の付け根に位置することから、２つの腕部２２，２３からの捩れ力を受ける箇所である。仮に第１の凹部２７，２７を座ぐり部２１９の近くに配置すると、座ぐり部２１９周辺の剛性が低下し、２つの腕部２２，２３からの捩れ力を受けると、座ぐり部２１９に応力が集中する。そのため、座ぐり部２１９周辺の剛性を維持するために凹部２７，２７は座ぐり部２１９から離して配置されている。

また、締付板２１３に形成されている第１の凹部２７，２７は、締付板２１３が締付板２１４に対向する面においてそれぞれ開口している。締付板２１３に形成されている第１の凹部２７，２７の深さは、締付板２１３が締付板２１４に対向する面において最大となっている。第１の凹部２７，２７は、締付板２１３，２１４の外側の面においてはそれぞれ開口しておらず、三方で囲まれた状態となっている。

第１の凹部２７，２７は、締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａとボルト挿入孔２６との内周面とを貫通しない。つまり、締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａを基準にした場合における第１の凹部２７，２７の最大深さは、径方向における締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａからボルト挿入孔２６の内周面との最短距離よりも小さい。また、第１の凹部２７，２７の最大深さは、径方向における締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａからボルト挿入孔２６に挿入される締付ボルト１４Ａ用のボルト座ぐり部２６１（図５参照）までの最短距離よりも長い。第１の凹部２７，２７は、ボルト挿入孔２６の中心軸に一致する中心軸線ＳＬよりも他方側から軸方向の他方に向かって徐々に深さが減少している。

第１の実施の形態の場合、凹部として第１の凹部２７，２７が締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａに設けられているが、筒状部２１１には凹部が設けられていない。これにより、筒状部２１１の剛性を高い状態で維持しつつ、締付ボルト１４Ａの軸力により締付板２１３，２１４の間隔を狭めることにより、筒状部２１１がステアリングシャフト２の先端部を包み込むように弾性変形し、雄セレーション２ａと雌セレーション２１７とを強く係合させることができる。

腕部２２，２３は、対をなしており、中心軸線ＣＬを挟んで対向して配置される。腕部２２，２３は、軸方向に見て、筒状部２１１の外周側面よりも径方向外方に位置するように配置される。腕部２２は、基部２１における締付部２１２の軸方向他方の端部から軸方向他方に延びる。腕部２３は、基部２１における接続部２１６の軸方向他方の端部から軸方向他方に延びる。腕部２２，２３の各々には、十字軸１３Ａを連結するための連結孔２２１，２３１が形成されている。

｛４．ヨーク１１Ａとステアリングシャフト２との接合｝
ヨーク１１Ａとステアリングシャフト２との接合について、図５を参照しながら説明する。なお、図５において、軸方向一方が、図１に示す上方に対応し、軸方向他方が図１に示す下方に対応している。図５では、ステアリングシャフト２のうち、ヨーク１１Ａと接合される下方の端部のみが示されている。

図５を参照して、ステアリングシャフト２の下方の端部が、ヨーク１１Ａにおける筒状部２１１の軸方向一方の端部から連結孔２１５に挿入される。このとき、ステアリングシャフト２の外周面に形成されている雄セレーション２ａが、ヨーク１１Ａにおける筒状部２１１の連結孔２１５に形成された雌セレーション２１７と噛み合うように、ステアリングシャフト２が連結孔２１５に挿入される。

次に、連結孔２１５に挿入されたステアリングシャフト２の位置合わせを行う。図５に示すように、ステアリングシャフト２の下方の端部において、周方向に沿って連続した溝２ｂが形成されている。溝２ｂは、雄セレーション２ａを軸方向において２分割する位置に形成されており、径方向外方に向かって開口している。ステアリングシャフト２の位置合わせでは、ヨーク１１Ａに形成されたボルト挿入孔２６の位置と、ステアリングシャフト２の溝２ｂの位置とを、軸方向において一致させる。

ステアリングシャフト２の位置合わせの後に、締付ボルト１４Ａをボルト挿入孔２６に挿入することにより、締付板２１３，２１４を締め付ける。締付ボルト１４Ａの締め付けにより発生する軸力により、締付板２１３，２１４は、スリット２４の幅（中心軸線ＳＬ方向のサイズ）が狭くなるように弾性変形する。

スリット２４の幅が狭くなるにつれて、筒状部２１１は、連結孔２１５の内径が小さくなるように弾性変形する。この結果として、筒状部２１１の内周面と、ステアリングシャフト２の下方の端部の外周面との接触面積が大きくなり、締付力が上がるため、ヨーク１１Ａとステアリングシャフト２の下方の端部とが強固に接合される。

また、ボルト挿入孔２６に挿入された締付ボルト１４Ａは、ステアリングシャフト２の溝２ｂに嵌まっている。従って、ステアリングシャフト２が連結孔２１５から脱落することが防止される。

ヨーク１１Ａにおいて、第１の凹部２７，２７が、締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａに形成されている。これにより、基部２１全体のたわみに対する剛性を小さくすることができる。つまり、第１の凹部２７，２７が、締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａに形成することにより、連結孔２１５の内径が小さくなるように筒状部２１１が弾性変形しやすくなる。

結果として、第１の凹部２７，２７を締付板２１３，２１４に形成しない従来のヨークに比べて、ヨーク１１Ａは、締付ボルト１４Ａの締め付けにより発生する軸力の損失低下を防ぐことができる。基部２１の内周面と、ステアリングシャフト２の下方の端部の外周面との接触面積が大きくなり、締付力があがるため、ヨーク１１Ａとステアリングシャフト２の下方の端部との接合をより強固にすることができる。

また、基部２１の内周面と、ステアリングシャフト２の下方の端部の外周面との接触面積を大きくすることができるため、ヨーク１１Ａは、雌セレーション２１７と雄セレーション２ａとの間に隙間が発生することを防止できる。ステアリングシャフト２の回転に応じてヨーク１１Ａが回転するたびに、雌セレーション２１７と雄セレーション２ａとが接触を繰り返すことが防止される。この結果として、異音の発生や、雌セレーション２１７及び雄セレーション２ａの摩耗の進行を抑制できるため、ヨーク１１Ａの耐久性を向上させることができる。

なお、第１の実施の形態において、締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａの両者に第１の凹部２７，２７が形成されていたが、これに限られない。締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａのいずれか一方に第１の凹部２７が形成されていてもよい。この場合であっても、基部２１全体のたわみに対する剛性を小さくすることができるため、ヨーク１１Ａとステアリングシャフト２の下方の端部とを強固に接合することができる。

また、締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａに形成される第１の凹部２７，２７が、スリット２４を基準にして線対称に形成されている例を説明したが、これに限られない。第１の凹部２７，２７は、線対称でなくてもよい。この場合であっても、基部２１全体のたわみに対する剛性を小さくすることができるため、ヨーク１１Ａとステアリングシャフト２の下方の端部とを強固に接合することができる。

上述のように、ヨーク１１Ｂは、ヨーク１１Ａと同様の構成を有している。このため、ヨーク１１Ｂは、筒状部２１１とピニオンシャフト４との接合を強固にすることができ、ヨーク１１Ｂの耐久性を向上させることができる。また、ヨーク１１Ｂにおけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク１１Ｂがピニオンシャフト４の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。

［第２の実施の形態］
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るヨーク３０の斜視図である。図７を参照して、ヨーク３０は、上記第１の実施の形態に係るヨーク１１Ａ（図２参照）と同様に、ステアリングシャフト２の下方の端部と接合される。なお、ヨーク３０は、図２に示すヨーク１１Ｂと同様に、ピニオンシャフト４の上方の端部と接合されてもよい。

図７を参照して、ヨーク３０は、基部３１と、腕部２２，２３とを備える。つまり、ヨーク３０は、図３に示す基部２１に代えて、図７に示す基部３１を備えている点でヨーク１１Ａと異なる。

基部３１は、基部２１が有する第１の凹部２７，２７（図３参照）に代えて第２の凹部３７（図７参照）を有する点を除き、基部２１と同様の構成を有する。つまり、ヨーク３０では、第１の凹部２７，２７が、締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａに形成されていない。

以下、基部３１については、上記第１の実施の形態の基部２１と異なる点を中心に説明し、基部２１と共通の構成についての説明を省略する。

凹部の１つである第２の凹部３７は、基部３１の径方向外方の面であって筒状部２１１の外周側面及び接続部２１６の外周側面に連続して形成される窪みである。第２の凹部３７は、連結孔２１５を基準にして、締付板２１３，２１４と反対側に位置する。第２の凹部３７は、筒状部２１１の外周側面と筒状部２１１の内周面との間を貫通しておらず、接続部２１６の外周側面と筒状部２１１の内周面との間を貫通していない。

第２の凹部３７は、軸方向に延びており、径方向外方に開口している。第２の凹部３７は、筒状部２１１の軸方向一方の端部まで延びており、筒状部２１１の軸方向一方の端部において開口している。第２の凹部３７の軸方向他方の端は、接続部２１６において閉じている。

筒状部２１１及び接続部２１６に連続して第２の凹部３７を形成することにより、筒状部２１１の周方向の一部において、筒状部２１１における外周側面と内周側面との厚さを小さくすることができる。第２の凹部３７が形成された筒状部２１１は、第２の凹部３７が形成されていない筒状部２１１に比べて、たわみに対する剛性を低下させることができる。この結果、ヨーク３０は、第１の実施の形態に係るヨーク１１Ａと同様に、筒状部２１１とステアリングシャフト２とを強固に接合することができ、ヨーク３０の耐久性を向上させることができる。第１の実施の形態に係るヨーク１１Ａと同様に、ヨーク３０におけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク３０がステアリングシャフト２の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。

第２の実施の形態に係るヨーク３０をピニオンシャフト４の上方の端部と接合するヨークとして使用することもできる。この場合であっても、筒状部２１１とピニオンシャフト４とを強固に接合することができ、ヨーク３０の耐久性を向上させることができる。また、ヨーク３０におけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク３０がピニオンシャフト４の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。

［第３の実施の形態］
図８は、本発明の第３の実施の形態に係るヨーク４０の斜視図である。図８を参照して、ヨーク４０は、上記第１の実施の形態に係るヨーク１１Ａ（図２参照）と同様に、ステアリングシャフト２の下方の端部と接合される。なお、ヨーク４０は、図２に示すヨーク１１Ｂと同様に、ピニオンシャフト４の上方の端部と接合されてもよい。

図８を参照して、ヨーク４０は、基部４１と、腕部２２，２３とを備える。つまり、ヨーク４０は、図３に示す基部２１に代えて、図８に示す基部４１を備えている点でヨーク１１Ａと異なる。

図９は、図８に示すヨーク４０を軸方向一方から軸方向他方に見た側面図である。図９において、雌セレーション２１７を省略している。図８及び図９を参照して、基部４１は、基部２１が有する第１の凹部２７，２７に代えて、凹部の１つである第３の凹部４７，４７を有する点を除き、基部２１と同様の構成を有する。つまり、ヨーク４０において、第１の凹部２７，２７が、締付板２１３，２１４の径方向外方の面２１３ａ，２１４ａに形成されていない。以下、基部４１については、上記第１の実施の形態の基部２１と異なる点を中心に説明し、基部２１と共通の構成についての説明を省略する。

第３の凹部４７，４７は、筒状部２１１の外周側面に形成される溝であり、軸方向に延びており、径方向に見て腕部２２と腕部２３の間に位置している。また、第３の凹部４７，４７は、径方向に関して重なるように配置されている。また、第３の凹部４７，４７は、中心軸線ＳＬの延びる方向に関して、スリット２４を挟んで配置されている。つまり、第３の凹部４７，４７は、軸方向及び対向方向の両者に直交する方向に関して、中心軸線ＣＬを基準に対称に配置されている。第３の凹部４７，４７の各々は、筒状部２１１の外周側面と筒状部２１１の内周面との間を貫通していない。

第３の凹部４７，４７は、筒状部２１１の軸方向一方の端部において開口している。第３の凹部４７，４７は、筒状部２１１の軸方向他方の端部において開口している。

筒状部２１１に第３の凹部４７，４７を形成することにより、筒状部２１１の周方向の一部において、外周側面と内周側面との厚さを小さくすることができる。第３の凹部４７，４７が形成された筒状部２１１は、第３の凹部４７、４７が形成されていない筒状部２１１に比べて、たわみに対する剛性を低下させることができる。この結果、ヨーク４０は、第１の実施の形態に係るヨーク１１Ａと同様に、筒状部２１１とステアリングシャフト２との接合を強固にすることができ、耐久性を向上させることができる。第１の実施の形態に係るヨーク１１Ａと同様に、ヨーク４０におけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク４０がステアリングシャフト２の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、第３の凹部４７，４７が筒状部２１１に形成される例を説明したが、これに限られない。筒状部２１１に形成される第３の凹部４７の数は１つであってもよい。この場合であっても、基部４１のたわみに対する剛性を低下させることができる。

また、本実施の形態では、第３の凹部４７が筒状部２１１の軸方向一方の端部及び筒状部２１１の軸方向他方の端部で開口している例を説明したが、これに限られない。第３の凹部４７は、筒状部２１１の軸方向一方の端部及び筒状部２１１の軸方向他方の端部の少なくとも一方で開口していればよい。あるいは、第３の凹部４７は、筒状部２１１の軸方向一方の端部及び筒状部２１１の軸方向他方の端部において開口していなくてもよい。この場合であっても、基部４１のたわみに対する剛性を低下させることができる。また、応力の集中が生じやすい座ぐり部２１９近傍の剛性を高く維持するため、第３の凹部４７の軸方向他方の端部は、１対の腕部２２，２３の間にある懐面２１８よりも一方側に位置し、さらに、第１の凹部２７，２７の軸方向他方の端部は、座ぐり部２１９よりも一方側に位置してもかまわない。

第３の実施の形態に係るヨーク４０をピニオンシャフト４の上方の端部と接合するヨークとして使用することもできる。この場合であっても、ヨーク４０とピニオンシャフト４とを強固に接合することができ、ヨーク４０の耐久性を向上させることができる。また、ヨーク４０におけるねじれに対する剛性が低下しないため、ヨーク４０がピニオンシャフト４の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。

［変形例］
上記第１の実施の形態では、ヨーク１１Ａにおける基部２１が、第１の凹部２７を有しており、その他の凹部を有していない例を説明したが、これに限られない。ヨーク１１Ａにおける基部２１は、第１の凹部２７に加えて、第２の凹部３７及び第３の凹部４７の少なくとも一方を有してもよい。この場合であっても、ヨーク１１Ａにおけるたわみに対する剛性をさらに低下させることができるため、ヨーク１１Ａにおける筒状部２１１とステアリングシャフト２との接合をさらに強固にすることができる。

また、図２に示すヨーク１１Ｂにおける基部２１が、第１の凹部２７に加えて、第２の凹部３７及び第３の凹部４７の少なくとも一方を有してもよい。この場合であっても、ヨーク１１Ｂにおけるたわみに対する剛性をさらに低下させることができるため、ヨーク１１Ｂにおける筒状部２１１とステアリングシャフト２との接合をさらに強固にすることができる。

また、上記第１の実施の形態では、ヨーク１１Ａにおいて、第１の凹部２７，２７が締付板２１３，２１４の径方向外方の面に軸方向に延びている例を説明したが、これに限られない。例えば、第１の凹部２７，２７における軸方向のサイズが、径方向のサイズよりも小さくてもよい。この場合であっても、筒状部２１１とステアリングシャフト２とを強固に接合することができ、ヨーク１１Ａの耐久性を向上させることができる。また、ヨーク１１Ａにおけるねじりに対する剛性が低下しないため、ヨーク１１Ａがピニオンシャフト４の回転に伴って回転する際に発生する変形を抑制することができる。

上記実施の形態では、ヨーク１１Ａにおける基部２１が接続部２１６を有する例を説明したが、基部２１が接続部２１６を有していなくてもよい。この場合、腕部２３は、筒状部２１１の軸方向他方における端面から軸方向他方に延びていればよい。

上記実施の形態では、ヨーク１１Ａがステアリングシャフト２に接合され、ヨーク１１Ｂがピニオンシャフト４の上方の端部に接合される例を説明したが、これに限られない。ヨーク１１Ａを、ステアリングシャフト２だけでなく、インターミディエイトシャフト３の上方及び下方の少なくとも一方の端部に接合してもよい。

シャフトと接合される自在継手用ヨークは、筒状部と、１対の腕部と、１対の締付板と、第１の凹部とを備える。筒状部において、連結孔が軸方向に貫通する。筒状部における軸方向一方の端部からシャフトが連結孔に挿入される。１対の腕部は、筒状部の軸方向他方の端部から軸方向に延び、連結孔を挟んで対向する。１対の締付板は、筒状部の内周面と筒状部の外周側面とを貫通するスリットを挟むように対向して配置され、筒状部の外周側面から径方向外方に突出する。第１の凹部は、１対の締付板の少なくとも一方における径方向外方の面に形成される。

これによれば、第１の凹部が１対の締付板の少なくとも一方の径方向外方の面に形成されることにより、基部とシャフトとの締付力が上がり、自在継手用ヨークのねじりに対する剛性を確保しつつ、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性を低くすることができる。

また、自在継手用ヨークは、さらに、第２の凹部を備える。第２の凹部は、筒状部の外周側面に形成され、連結孔を挟んで１対の締付板と反対に位置し、軸方向に延びる。

また、自在継手用ヨークは、さらに、第３の凹部を備える。第３の凹部は、筒状部の外周側面に形成され、軸方向に延びる溝である。

これらによれば、第２の凹部が形成され、第３の凹部が形成される。これらにより、基部とシャフトとの締付力が上がり、自在継手用ヨークのねじりに対する剛性を確保しつつ、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性をさらに低くすることができる。

また、第１の凹部は、１対の締付板の少なくとも一方における径方向外方の面において、軸方向に延びる。

これによれば、１対の締付板の少なくとも一方において、たわみに対する剛性を軸方向にわたって小さくすることができる。このため、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性をさらに低くすることができる。

また、自在継手用ヨークは、さらに、接続部を備える。接続部は、連結孔を挟んで１対の締付板と反対に位置し、筒状部の軸方向他方の端部から径方向外方に突出する。１対の腕部のうち一方の腕部は、接続部から軸方向に延びる。第２の凹部は、筒状部の外周側面から接続部の外周側面にかけて連続して形成されている。

この構成によれば、自在継手用ヨークが接続部を備える場合において、第２の凹部が形成される領域を広く確保することができる。従って、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性をさらに低くすることができる。

また、第３の凹部は、筒状部の軸方向一方の端部及び軸方向他方の端部において開口している。

この構成によれば、第３の凹部の軸方向における長さを大きくすることができるため、自在継手用ヨークのたわみに対する剛性をさらに低くすることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

１００ ステアリング装置
１ ステアリングホール
２ ステアリングシャフト
３ インターミディエイトシャフト
４ ピニオンシャフト
１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ，３０，４０ ヨーク
２１，３１，４１ 基部
２２，２３ 腕部
２７ 第１の凹部
３７ 第２の凹部
４７ 第３の凹部
２１１ 筒状部
２１２ 締付部
２１３，２１４ 締付板
２１５ 連結孔
２１６ 接続部

Claims (7)

1. 基部と前記基部の軸方向他方の端部から軸方向に延びる１対の腕部とを有する自在継手用ヨークであって、
   前記基部は、
   連結孔が軸方向に貫通し、軸方向一方の端部からシャフトが前記連結孔に挿入される筒状部と、
   前記筒状部の内周面と前記筒状部の外周側面とを貫通するスリットを挟むように対向して配置され、前記筒状部の外周側面から径方向外方に突出する１対の締付板と、
   前記基部の径方向外方の面に形成された凹部と、
   を備える、自在継手用ヨーク。
2. 軸方向に延びる前記スリットの軸方向一方側の端部は、前記筒状部の軸方向一方の端面で開口し、軸方向他方の端部は、１対の腕部の間の懐面よりも他方側で閉じており、
   前記凹部の軸方向他方の端部は、前記懐面よりも一方側に位置する
   請求項１に記載の自在継手用ヨーク。
3. 前記連結孔の内周面は、軸方向に延びるセレーションが設けられ、前記連結孔の軸方向他方の端部の内周には、セレーションのない座ぐり部が設けられ、
   前記凹部の軸方向他方の端部は、前記座ぐり部よりも一方側に位置する
   請求項２に記載の自在継手用ヨーク。
4. 前記凹部は、前記基部の軸方向一方の端面において開口している
   請求項１から３のいずれか一項に記載の自在継手用ヨーク。
5. 前記凹部の１つである第１の凹部は、前記締付板の径方向外方の面に形成される
   請求項１から４のいずれか一項に記載の自在継手用ヨーク。
6. 前記第１の凹部は、１対の前記締付板の両方に形成され、前記締付板の対向する面において開口している
   請求項５に記載の自在継手用ヨーク。
7. 前記筒状部から前記締付板に形成されたボルト挿入孔をさらに備え、
   前記第１の凹部は、前記ボルト挿入孔の中心軸よりも他方側から軸方向他方に向かって徐々に深さが減少する
   請求項５または６に記載の自在継手用ヨーク。

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