JP2020024005A - シャフトとのクランプ部材との結合部、および、シャフトとクランプ部材との結合部の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトの切り欠き部とクランプ部材の取付孔との軸方向に関する位置合わせを容易に行うことができ、かつ、クランプ部材の雌スプライン部が、シャフトの雄スプライン部の基端側の端部とセレーション係合するのを防止することができる構造を実現する。【解決手段】インナシャフト２９の係止溝４０に、合成樹脂製の止め輪４１を係止し、止め輪４１の突出部４４の端面に、クランプ部材３０の端面を突き当てることにより、インナシャフト２９に対するクランプ部材３０の軸方向位置を規制する。【選択図】図３

Description

本発明は、外周面に雄セレーション部を有するシャフトと、内周面に雌セレーション部を有するクランプ部材との結合部に関する。

図１６は、自動車用のステアリング装置の１例を示している。ステアリングホイール１の回転は、ステアリングギヤユニット２の入力軸３に伝達され、入力軸３の回転に伴って左右１対のタイロッド４が押し引きされて、前車輪に舵角が付与される。ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト５の後端部に支持固定されており、ステアリングシャフト５は、ステアリングコラム６の内側を軸方向に挿通し、かつ、ステアリングコラム６に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト５の前端部は、自在継手７ａを介して中間シャフト８の後端部に接続され、中間シャフト８の前端部は、別の自在継手７ｂを介して、入力軸３に接続されている。

ステアリング装置では、同一直線上に存在しないシャフトである、ステアリングシャフト５と中間シャフト８と入力軸３とは、十字軸式の自在継手７ａ、７ｂにより接続される。図１７は、特開２０１１−２１４６８５公報に記載された、十字軸式の自在継手７ｃを示している。

自在継手７ｃは、それぞれがクランプ部材である１対のヨーク９ａ、９ｂを、十字軸１０を介して、トルクの伝達を可能に結合してなる。ヨーク９ａ、９ｂのそれぞれは、基部１１ａ、１１ｂと、１対の結合腕部１２ａ、１２ｂとを備える。基部１１ａ、１１ｂのそれぞれは、円周方向１箇所に存在する不連続部１３ａ、１３ｂと、不連続部１３ａ、１３ｂを挟むように配置された第１のフランジ部１４ａ、１４ｂおよび第２のフランジ部１５ａ、１５ｂと、第１のフランジ部１４ａ、１４ｂと第２のフランジ部１５ａ、１５ｂとの互いに整合する部分に、基部１１ａ、１１ｂの軸方向に対してねじれの方向に形成された取付孔とを備える。基部１１ａ、１１ｂのそれぞれは、内周面に雌セレーション部をさらに備える。

ヨーク９ａ、９ｂにそれぞれ１対ずつ備えられた結合腕部１２ａ、１２ｂは、基部１１ａ、１１ｂの先端部のうち、径方向反対側２箇所位置から軸方向に延出しており、先端部に、互いに同軸となるように形成された円孔１６ａ、１６ｂを備える。円孔１６ａ、１６ｂのそれぞれの内側には、十字軸１０の４本の軸部が、シェル型ニードル軸受５０ａ、５０ｂにより回転自在に支持されている。このようにして、１対のヨーク９ａ、９ｂを、それぞれの基部１１ａ、１１ｂの中心軸同士が傾斜した場合でも、トルクの伝達を可能に組み合わせることにより、自在継手７ｃを構成している。

このような自在継手７ｃにより、同一直線上に存在しない１対のシャフト５１ａ、５１ｂがトルクの伝達を可能に接続される。シャフト５１ａ、５１ｂのそれぞれは、先端部を基部１１ａ、１１ｂの径方向内側に挿入して、外周面に形成された雄セレーション部を、基部１１ａ、１１ｂの内周面に形成された雌セレーション部にセレーション係合させる。次いで、第１のフランジ部１４ａ、１４ｂと第２のフランジ部１５ａ、１５ｂとに形成された取付孔に挿通したボルト５２ａ、５２ｂの先端部に、ナット５３ａ、５３ｂを螺合し、さらに締め付けることにより、シャフト５１ａ、５１ｂとヨーク９ａ、９ｂとを結合する。

特開２０１１−２１４６８５号公報には、ボルトとシャフトとの干渉を防止しつつ、ボルトの締め付けが緩んだ場合でも、ヨークとシャフトとの分離防止を図れる構造が記載されている。図１８は、特開２０１１−２１４６８５号公報に記載された、従来構造の第２例を示している。シャフト５１ｃは、先端部のうち、ヨーク９ｃの基部１１ｃへの挿入状態で、円周方向に関する位相が不連続部１３ｃと一致し、かつ、軸方向に関する位相が、第１のフランジ部１４ｃおよび第２のフランジ部１５ｃに形成された取付孔５７ａ、５７ｂと一致する部分に、凹部に相当する切り欠き部５４を有する。シャフト５１ｃとヨーク９ｃとをボルト５２ｃにより結合した状態で、ボルト５２ｃの中間部を切り欠き部５４の内側に配置することにより、ボルト５２ｃとシャフト５１ｃとの干渉を防止しつつ、ボルト５２ｃの締め付けが緩んだ場合でも、ヨーク９ｃとシャフト５１ｃとが分離することを防止している。なお、図示の例では、ボルト５２ｃの首部を、第１のフランジ部１４ｃに形成した取付孔５７ａに挿通し、かつ、ボルト５２ｃの先端部を、第２のフランジ部１５ｃに形成した取付孔５７ｂに螺合するようにしている。

特開２０１１−２１４６８５号公報

図１８に示す従来構造の第２例では、シャフト５１ｃの切り欠き部５４と、ヨーク９ｃの取付孔５７ａ、５７ｂとの軸方向に関する位置合わせが面倒で、組立性が損なわれる可能性がある。

また、シャフト５１ｃの先端部外周面に雄セレーション部５５を、例えば転造加工により形成すると、雄セレーション部５５のうちの基端側の端部において、セレーション歯の形状が設計通りの所望形状にならなかったり、バリを十分に除去できなかったりする可能性がある。したがって、雄セレーション部５５のうちの基端側の端部は、ヨーク９ｃの基部１１ｃの内周面に形成された雌セレーション部５６とセレーション係合させないようにすることが好ましい。

本発明は、上述のような事情に鑑みて、シャフトの切り欠き部とクランプ部材の取付孔との軸方向に関する位置合わせを容易に行うことができ、かつ、クランプ部材の雌スプライン部が、シャフトの雄スプライン部の基端側の端部とセレーション係合するのを防止することができる、シャフトとクランプ部材との結合部を実現することを目的としている。

本発明のシャフトとクランプ部材との結合部は、シャフトと、止め輪と、クランプ部材と、ボルトとを備える。
前記シャフトは、先端部と、該先端部の外周面に形成された雄セレーション部と、該先端部に、自身の中心軸に対し直角な方向または周方向（好ましくは全周にわたって）に形成された凹部と、外周面に円周方向に形成された係止溝とを有する。
前記止め輪は、円周方向１箇所に存在する不連続部を有し、かつ、径方向内側部が前記係止溝に係止された側板部と、該側板部の径方向外側部の軸方向側面から軸方向に突出し、かつ、前記雄セレーション部の外径寸法よりも大きい内径寸法を有する突出部とを有する。
前記シャフトは、前記突出部の先端面に突き当てられた軸方向端面と、軸方向伸長するスリットと、該スリットを挟む両側部分に固設された１対のフランジ部と、該１対のフランジ部のうちで互いに整合し、かつ、前記凹部と軸方向に関する位置が一致する部分に形成された１対の取付孔と、内周面に形成され、かつ、前記雄セレーション部のうちの基端側の端部を除く部分とセレーション係合する雌セレーション部とを有する。
前記ボルトは、前記１対の取付孔に挿通または螺合される。

前記止め輪は、前記突出部を１対備えることができる。すなわち、前記突出部を、前記側板部の軸方向両側面からそれぞれ軸方向に突出するように形成することができる。

前記側板部が、円周方向両端部に、前記突出部の円周方向両端面よりも円周方向に突出したパイロット部を有することが好ましい。この場合、前記パイロット部のそれぞれの円周方向端面に接し、かつ、前記係止溝の底面の外径寸法と同じ大きさの直径寸法を有する第１の仮想円筒面の中心軸を中心とし、前記突出部の円周方向両端面に接する第２の仮想円筒面の直径寸法を、前記雄セレーション部の外径寸法よりも大きくすることができる。

本発明のシャフトとクランプ部材との結合部の製造方法は、
前記止め輪の前記側板部の径方向内側部を、前記シャフトの前記係止溝に係止する工程と、
前記雄セレーション部と前記雌セレーション部とをセレーション係合させつつ、前記クランプ部材の内径側に、前記シャフトの前記先端部を挿入する工程と、
前記クランプ部材の軸方向端面を、前記突出部の先端面に突き当てることにより、前記１対の取付孔と前記凹部との軸方向に関する位置合わせを図り、かつ、前記雌セレーション部のうちの前記シャフトの軸方向に関する基端側の端部を、前記雄セレーション部のうちの前記シャフトの軸方向に関する基端側の端部よりも、前記シャフトの軸方向に関して先端側に位置させる工程と、
前記ボルトを前記１対の取付孔のそれぞれに挿通し、前記ボルトの先端部にナットを螺合することにより、または、前記ボルトを前記１対の取付孔の一方に挿通し、かつ、他方に螺合することにより、前記クランプ部材の内径を縮径させて、前記クランプ部材に対し前記シャフトの前記端部を結合固定する工程と
を含む。

上述のような本発明によれば、シャフトの凹部とクランプ部材の取付孔との軸方向に関する位置合わせを容易に行うことができ、かつ、クランプ部材の雌スプライン部が、シャフトの雄スプライン部の基端側の端部とセレーション係合するのを防止することができる。

図１は、ステアリング装置の１例を示す部分切断側面図である。 図２は、本発明の実施の形態の第１例に係る止め輪を使用した中間シャフトを示す側面図である。 図３は、ボルトを省略して示す、図２のＡ部拡大断面図である。 図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。 図５は、図３のＣ−Ｃ断面図である。 図６（Ａ）は、本発明の実施の形態の第１例に係る止め輪を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、止め輪を示す端面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。 図７は、止め輪を係止溝に係止する作業の途中の様子を示す斜視図である。 図８は、止め輪を係止溝に係止する作業の途中の様子を示す断面図である。 図９（Ａ）は、係止溝に止め輪が係止されたインナシャフトを示す斜視図であり、図９（Ｂ）は、係止溝に止め輪が係止されたインナシャフトを示す断面図である。 図１０は、インナシャフトとクランプ部材とを結合する以前の様子を示す断面図である。 図１１は、止め輪の別例を示す断面図である。 図１２は、欠円環状の止め輪を使用せずに、インナシャフトに対する筒状部材の軸方向変位を規制する構造の第１例を示す側面図である。 図１３（Ａ）は、欠円環状の止め輪を使用せずに、インナシャフトに対する筒状部材の軸方向変位を規制する構造の第２例を示す側面図であり、図１３（Ｂ）は、リングを取り付ける前の様子を示す斜視図である。 図１４は、本発明の実施の形態の第２例について、インナシャフトと止め輪とを取り出して示す断面図である。 図１５は、本発明の実施の形態の第３例について、インナシャフトと止め輪とを取り出して示す断面図である。 図１６は、ステアリング装置の従来構造の１例を示す、部分切断側面図である。 図１７は、十字軸式自在継手の従来構造の第１例を示す側面図である。 図１８は、十字軸式自在継手の従来構造の第２例を示す、図１７のＥ−Ｅ断面に相当する図である。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１〜図１０を用いて説明する。図１は、自動車用のステアリング装置の１例を示している。ステアリングホイール１７の回転は、ステアリングギヤユニット１８の入力軸１９に伝達され、入力軸１９の回転に伴って左右１対のタイロッド２０が押し引きされて、前車輪に舵角が付与される。ステアリングホイール１７は、ステアリングシャフト２１の後端部に支持固定されており、ステアリングシャフト２１は、ステアリングコラム２２の内側を軸方向に挿通し、かつ、ステアリングコラム２２に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト２１の前端部は、第１の自在継手２３を介して中間シャフト２４の後端部に接続され、中間シャフト２４の前端部は、第２の自在継手２５を介して、入力軸１９に接続されている。

中間シャフト２４は、後側のアッパシャフト２６と、前側のロアシャフト２７とを備える。アッパシャフト２６は、後側のアウタチューブ２８の前端部と前側のインナシャフト２９の後端部とを、トルクの伝達を可能に、かつ、全長の伸縮を可能に組み合わせることにより構成されている。アウタチューブ２８は、後端部を、第１の自在継手２３を介してステアリングシャフト２１の前端部に接続している。ロアシャフト２７は、前端部を、第２の自在継手２５を介して、ステアリングギヤユニット１８の入力軸１９に接続している。

アッパシャフト２６のインナシャフト２９の前端部と、ロアシャフト２７の後端部とは、クランプ部材３０を介してトルクの伝達を可能に結合されている。

クランプ部材３０は、全体が略円筒状に構成され、内周面に、軸方向全長にわたって形成された雌セレーション部３１を有し、かつ、後側部に、軸方向に伸長し、かつ、後端面に開口するスリット３２を有する。クランプ部材３０は、スリット３２の後端部を挟む両側部分に、１対のフランジ部３３ａ、３３ｂと、１対のフランジ部３３ａ、３３ｂの互いに整合する部分に形成された、それぞれが取付孔である通孔３４およびねじ孔３５とをさらに有する。

ロアシャフト２７は、後端部に、前側に隣接する部分よりも外径が小さい小径部３６を有する。小径部３６は、後端部外周面に雄セレーション部３７を有する。本例では、雄セレーション部３７を雌セレーション部３１の前端部に圧入することにより、ロアシャフト２７の後端部とクランプ部材３０の前端部とを結合している。

シャフトであるインナシャフト２９は、炭素鋼などの金属材料製であり、前端部外周面に雄セレーション部３８を有し、かつ、雄セレーション部３８の円周方向の一部に、凹部に相当する切り欠き部３９を有する。本例では、切り欠き部３９は、円弧形の断面形状を有し、かつ、雄セレーション部３８の円周方向の一部に、インナシャフト２９の中心軸に対し直角な方向に形成されている。インナシャフト２９は、外周面のうちで雄セレーション部３８の後側に隣接する部分に、全周にわたって形成された係止溝４０をさらに有する。係止溝４０には、合成樹脂製で欠円環状の止め輪４１が係止されている。

止め輪４１は、円周方向１箇所に不連続部４２を有する欠円輪状の側板部４３と、この側板部４３の径方向外側部のうち、円周方向両端部を除く部分の軸方向両側面からそれぞれ軸方向に突出する、部分円筒状の１対の突出部４４とを備える。換言すれば、側板部４３は、円周方向両側の端部に、１対の突出部４４の円周方向両端面よりも円周方向に突出したパイロット部４９を有する。また、止め輪４１は、Ｔ字形の断面形状を有する。

止め輪４１は、側板部４３の径方向内側部を係止溝４０内に挿入することにより、係止溝４０に係止される。止め輪４１を係止溝４０に係止した状態で、１対の突出部４４の内周面の内径寸法は、雄セレーション部３８の外径寸法、および、インナシャフト２９の外周面のうちで係止溝４０の後側に隣接する部分の外径寸法よりも大きくなっている。これにより、突出部４４の内周面が雄セレーション部３８に干渉（接触）することを防止している。また、１対の突出部４４の内周面の内径寸法は、クランプ部材３０の後端面の外径寸法よりも小さくなっている。なお、本例では、雄セレーション部３８の外径寸法と、インナシャフト２９の外周面のうちで係止溝４０の後側に隣接する部分の外径寸法とを、互いに同じとしている。

なお、本例では、止め輪４１の不連続部４２と、クランプ部材３０のスリット３２の円周方向に関する位相を一致させることにより、止め輪４１の側板部４３と係止溝４０との係合部の円周方向長さを十分確保するようにしている。ただし、止め輪４１の不連続部４２と、クランプ部材３０のスリット３２の円周方向に関する位相をずらすこともできる。

本例では、インナシャフト２９の雄セレーション部３８のうちの後端部を除く前側部を、クランプ部材３０の雌セレーション部３１の後側部にセレーション係合させている。換言すれば、雄セレーション部３８の後端部を、雌セレーション部３１とセレーション係合しないようにしている。また、クランプ部材３０の通孔３４およびねじ孔３５と、インナシャフト２９の切り欠き部３９との、中間シャフト２４の軸方向に関する位置を一致させている。すなわち、クランプ部材３０の後端面を、止め輪４１の１対の突出部４４のうち、前側の突出部４４の前端面に突き当てた状態で、通孔３４およびねじ孔３５と切り欠き部３９との軸方向に関する位置が一致し、かつ、雌セレーション部３１の後端部が雄セレーション部３８の後端部よりも前側に位置するように、止め輪４１の突出部４４の軸方向寸法を規制している。そして、クランプ部材３０の後端面を前側の突出部４４の前端面に突き当てた状態で、ボルト４５の軸部４６の基端部を通孔３４に挿通し、軸部４６の中間部を切り欠き部３９に係合し、かつ、軸部４６の先端部をねじ孔３５に螺合しさらに締め付けている。これにより、インナシャフト２９の前端部とクランプ部材３０の後端部とを結合している。

ステアリング装置を車体に取り付ける際には、たとえば、まず、ステアリングコラム２２の内側に回転自在に支持されたステアリングシャフト２１の前端部に、アッパシャフト２６のアウタチューブ２８の後端部を、第１の自在継手２３を介して接続する。また、アッパシャフト２６のインナシャフト２９の係止溝４０に、止め輪４１を係止する。そして、アッパシャフト２６の全長を収縮させた状態で、ステアリングコラム２２を車体の所定位置に支持固定する。

ロアシャフト２７の雄セレーション部３７をクランプ部材３０の雌セレーション部３１の前端部に圧入し、ロアシャフト２７の後端部にクランプ部材３０を結合固定する。また、ステアリングギヤユニット１８の入力軸１９に、ロアシャフト２７の前端部を、第２の自在継手２５を介して接続する。そして、ステアリングギヤユニット１８を、車体の所定位置に支持固定する。

次いで、アッパシャフト２６の全長を伸長させ、インナシャフト２９の前端部をクランプ部材３０の後端部に挿入し、インナシャフト２９の雄セレーション部３８の後端部を除く前側部と、クランプ部材３０の雌セレーション部３１の後側部とをセレーション係合させる。そして、クランプ部材３０の後端面を、インナシャフト２９の係止溝４０に係止された止め輪４１の前側の突出部４４の前端面に突き当てることにより、中間シャフト２４の軸方向に関するクランプ部材３０とインナシャフト２９との位置合わせを行う。これにより、中間シャフト２４の軸方向に関して、クランプ部材３０の通孔３４およびねじ孔３５と、インナシャフト２９の切り欠き部３９との位置合わせを行い、かつ、雌セレーション部３１の後端部を雄セレーション部３８の後端部よりも前側に位置させている。この状態で、ボルト４５の軸部４６の基端部を通孔３４に挿通し、軸部４６の中間部を切り欠き部３９に係合し、かつ、軸部４６の先端部をねじ孔３５に螺合しさらに締め付ける。これにより、アッパシャフト２６の前端部とロアシャフト２７の後端部とを、クランプ部材３０を介して結合することにより、中間シャフト２４を構成する。

本例では、インナシャフト２９の係止溝４０に、合成樹脂製の止め輪４１を係止することにより、インナシャフト２９に対するクランプ部材３０の軸方向位置を規制している。すなわち、インナシャフト２９の係止溝４０に係止した止め輪４１の突出部４４の前端面に、クランプ部材３０の後端面を突き当てることにより、インナシャフト２９に対するクランプ部材３０の軸方向位置を規制している。具体的には、クランプ部材３０の通孔３４およびねじ孔３５と、インナシャフト２９の切り欠き部３９との、中間シャフト２４の軸方向に関する位置合わせを行い、かつ、雌セレーション部３１の後端部を雄セレーション部３８の後端部よりも前側に位置させている。

これに対し、インナシャフト２９に対するクランプ部材３０の軸方向位置を規制する手段を設けない場合、切り欠き部３９と、通孔３４およびねじ孔３５との、中間シャフト２４の軸方向に関する位置を一致させる作業が面倒になり、中間シャフト２４の組立コストが増大する。

また、止め輪４１によらずに、インナシャフトに対するクランプ部材の軸方向位置を規制する場合、たとえば、図１２に示すように、インナシャフト２９ａのうちで、雄セレーション部３８の後側に隣接する部分に、前方を向いた段差面４７を形成することが考えられる。この場合、段差面４７に、クランプ部材３０の後端面を突き当てることにより、インナシャフト２９ａに対するクランプ部材３０の軸方向位置を規制することができる。このようなインナシャフト２９ａは、円柱状の金属素材の前端部に切削加工して小径部を形成し、さらに、転造加工などにより雄セレーション部３８を形成することにより造られる。このため、インナシャフト２９ａの製造コストが増大し、かつ、インナシャフト２９ａの重量も増大する。

あるいは、図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示すように、金属製のリング４８を、インナシャフト２９ｂに溶接により固定することにより、インナシャフト２９ｂに対するクランプ部材３０の軸方向位置を規制するための手段を設けることが考えられる。この場合には、溶接作業が面倒で、組立コストが増大する。

本例では、インナシャフト２９の係止溝４０に、合成樹脂製の止め輪４１を係止することにより、インナシャフト２９に対するクランプ部材３０の軸方向位置を規制するようにしているため、組立コストや製造コストを低減することができる。

また、雌セレーション部３１の後端部を雄セレーション部３８の後端部よりも前側に位置させているため、雄セレーション部３８のうちで、形状精度が悪化しやすい後端部に、雌セレーション部３１がセレーション係合するのを防止することができる。したがって、雌セレーション部３１と雄セレーション部３８とを円滑にセレーション係合させることができる。

また、本例の止め輪４１はＴ字形の断面形状を有するため、止め輪４１の前側の突出部４４の前端面にクランプ部材３０の後端面を突き当てることにより、止め輪４１の前側の突出部４４に軸方向の力が加わると、側板部４３に径方向内方に向いた分力が作用する。この結果、止め輪４１を係止溝４０から抜け出しにくくすることができる。

さらに、本例では、インナシャフト２９の係止溝４０に、止め輪４１を係止する際に、突出部４４の円周方向端面が、インナシャフト２９の外周面に押し付けられるのを防止できるようにすべく、止め輪４１の形状を規制している。

具体的には、側板部４３の円周方向両端面に接し、かつ、係止溝４０の底面の外径寸法Ｄ_４０と同じ大きさの直径寸法を有する第１の仮想円筒面αの中心軸Ｃを中心とし、突出部４４の円周方向両端面に接する第２の仮想円筒面βの直径寸法ｄ_４４を、インナシャフト２９の外周面のうちで係止溝４０と軸方向に隣接する部分の外径寸法Ｄ_２９、すなわち、雄セレーション部３８の外径寸法およびインナシャフト２９の外周面のうちで係止溝４０の後側に隣接する部分の外径寸法よりも大きくしている。

本例では、止め輪４１の軸方向から見た場合、突出部４４の円周方向両端面の延長線同士は、止め輪４１の中心軸Ｏ_４１で交差するのに対し、側板部４３の円周方向両端面の延長線同士は、止め輪４１の径方向に関して中心軸Ｏ_４１に対し不連続部４２と反対側にオフセットした点Ｘで交差する。また、止め輪４１の軸方向から見た場合に、突出部４４の円周方向両端面の延長線同士のなす角度θを、側板部４３の円周方向両端面の延長線同士のなす角度φよりも大きくしている（θ＞φ）。

止め輪４１の中心軸Ｏ_４１に対する点Ｘのオフセット量Ｌ、並びに、角度θおよび角度φは、インナシャフト２９の外周面のうちで係止溝４０と軸方向に隣接する部分の外径寸法Ｄ_２９および係止溝４０の深さｈ（＝（Ｄ_２９−Ｄ_４０）／２）に応じて適切に規制される。具体的には、たとえば、外径寸法Ｄ_２９を１６ｍｍ〜２０ｍｍとし、かつ、係止溝４０の深さｈを１ｍｍ〜２ｍｍとした場合には、止め輪４１の中心軸Ｏ_４１に対する点Ｘのオフセット量Ｌを５ｍｍ〜６ｍｍとし、かつ、角度θを９０度〜１１０度とし、角度φを５０度〜７０度とすることが好ましい。

止め輪４１を、インナシャフト２９の係止溝４０に係止する際には、止め輪４１の側板部４３の円周方向両端面、すなわち、パイロット部４９の先端面を、係止溝４０の底面に押し付けることにより、止め輪４１の不連続部４２の幅を拡げる。そして、インナシャフト２９のうち、係止溝４０が形成された部分を、止め輪４１の径方向外側から不連続部４２を通過させ、止め輪４１の径方向内側に移動させる。その後、止め輪４１を弾性的に復元させることに伴い、不連続部４２の幅を縮め、側板部４３の径方向内側部を係止溝４０に係合させる。

本例では、止め輪４１の形状を上述のように規制しているため、止め輪４１を係止溝４０に係止すべく、止め輪４１の側板部４３の円周方向両端面、すなわち、パイロット部４９の先端面を、係止溝４０の底面に押し付けても、止め輪４１の突出部４４のそれぞれの円周方向両端面が、雄セレーション部３８や、インナシャフト２９の外周面のうち、係止溝４０の後側に隣接する部分に押し付けられることがない。したがって、止め輪４１を係止溝４０に係止する際に、雄セレーション部３８のセレーション歯が押し潰されたり、係止溝４０の後側に隣接する部分に圧痕が形成されたりするのを防止することができる。

本例では、止め輪４１として、Ｔ字形の断面形状を有するものを使用している。要するに、止め輪４１は、軸方向に関して対称な形状を有し、設置方向に関する制約がないため、止め輪４１を係止溝４０に係止する作業の効率化を図れる。ただし、止め輪４１ａを、図１１に示すように、側板部４３の径方向外側部のうち、円周方向両端部を除く部分の軸方向片側面のみから軸方向に突出する突出部４４とを備えた、Ｌ字形の断面形状を有するものとすることもできる。

本例は、止め輪４１を、中間シャフト２４のアッパシャフト２６とロアシャフト２７とを結合するためのクランプ部材３０の、インナシャフト２９に対する軸方向位置を規制するのに使用した例について説明したが、本発明は、これに限らず、シャフトに対する筒状部材の軸方向位置を規制する構造であれば、各種構造に適用可能である。たとえば、図１７および図１８に示すような、シャフトに結合固定されるヨークの軸方向変位を規制する構造に適用することができる。あるいは、テレスコピック機構を備えるステアリングコラム装置のステアリングシャフトのインナシャフトに対するアウタシャフトの軸方向変位を規制する構造に適用することもできる。この場合、二次衝突に伴い、アウタコラムから加わる軸方向の衝撃荷重に伴って、係止溝との係合が外れるように、止め輪を係止溝に係止することが好ましい。

［実施の形態の第２例］
図１４は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例では、係止溝４０ａを、インナシャフト２９ｃの外周面のうち、雄セレーション部３８の後側部に形成されている。すなわち、係止溝４０ａの軸方向両側に、雄セレーション部３８が存在している。このような本例の場合でも、係止溝４０ａに係止した止め輪４１の前側の突出部４４の前端面に、クランプ部材３０（図３など参照）の後端面を突き当てて、インナシャフト２９ｃに対するクランプ部材３０の軸方向位置を規制することにより、雌セレーション部３１の後端部を雄セレーション部３８の後端部よりも前側に位置させることができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第３例］
図１５は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例では、インナシャフト２９ｄは、前端部外周面に雄セレーション部３８ａを有し、かつ、雄セレーション部３８ａの軸方向中間部に、凹部に相当する凹溝５８を有する。凹溝５８は、雄セレーション部３８ａの軸方向中間部に、全周にわたって形成されている。また、インナシャフト２９ｄは、外周面のうちで雄セレーション部３８ａの後側に隣接する部分に、全周にわたって形成された係止溝４０をさらに有する。係止溝４０に、合成樹脂製で欠円環状の止め輪４１が係止されている。

本例のインナシャフト２９ｄに、クランプ部材３０（図３参照）を結合する際には、雄セレーション部３８ａの後端部を除く前側部と、クランプ部材３０の雌セレーション部３１の後側部とをセレーション係合させる。そして、クランプ部材３０の後端面を、インナシャフト２９ｄの係止溝４０に係止された止め輪４１の前側の突出部４４の前端面に突き当てることにより、クランプ部材３０とインナシャフト２９ｄとの軸方向に関する位置合わせを行う。これにより、クランプ部材３０の通孔３４およびねじ孔３５と、インナシャフト２９ｄの凹溝５８との軸方向に関する位置合わせを行い、かつ、雌セレーション部３１の後端部を雄セレーション部３８ａの後端部よりも前側に位置させる。この状態で、ボルト４５（図４参照）の軸部４６の基端部を通孔３４に挿通し、軸部４６の中間部を凹溝５８に係合し、かつ、軸部４６の先端部をねじ孔３５に螺合しさらに締め付けることで、インナシャフト２９ｄとクランプ部材３０とを結合する。

本例によれば、インナシャフト２９ｄとクランプ部材３０との周方向に関する位相合わせを行う必要がないため、インナシャフト２９ｄとクランプ部材３０との結合作業を容易化することができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングギヤユニット
３ 入力軸
４ タイロッド
５ ステアリングシャフト
６ ステアリングコラム
７ａ、７ｂ、７ｃ 自在継手
８ 中間シャフト
９ａ、９ｂ、９ｃ ヨーク
１０ 十字軸
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 基部
１２ａ、１２ｂ 結合腕部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 不連続部
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 第１のフランジ部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ 第２のフランジ部
１６ａ、１６ｂ 円孔
１７ ステアリングホイール
１８ ステアリングギヤユニット
１９ 入力軸
２０ タイロッド
２１ ステアリングシャフト
２２ ステアリングコラム
２３ 第１の自在継手
２４ 中間シャフト
２５ 第２の自在継手
２６ アッパシャフト
２７ ロアシャフト
２８ アウタチューブ
２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ インナシャフト
３０ クランプ部材
３１ 雌セレーション部
３２ スリット
３３ａ、３３ｂ フランジ部
３４ 通孔
３５ ねじ孔
３６ 小径部
３７ 雄セレーション部
３８、３８ａ 雄セレーション部
３９ 切り欠き部
４０、４０ａ 係止溝
４１ 止め輪
４２ 不連続部
４３ 側板部
４４ 突出部
４５ ボルト
４６ 軸部
４７ 段差面
４８ リング
４９ パイロット部
５０ａ、５０ｂ シェル型ニードル軸受
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ シャフト
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ ボルト
５３ａ、５３ｂ ナット
５４ 切り欠き部
５５ 雄セレーション部
５６ 雌セレーション部
５７ａ、５７ 取付孔
５８ 凹溝

Claims (4)

1. 先端部と、該先端部の外周面に形成された雄セレーション部と、該先端部に、自身の中心軸に対し直角な方向または周方向に形成された凹部と、外周面に円周方向に形成された係止溝とを有するシャフトと、
   円周方向１箇所に存在する不連続部を有し、かつ、径方向内側部が前記係止溝に係止された側板部と、該側板部の径方向外側部の軸方向側面から軸方向に突出し、かつ、前記雄セレーション部の外径寸法よりも大きい内径寸法を有する突出部とを有する止め輪と、
   前記突出部の先端面に突き当てられた軸方向端面と、軸方向伸長するスリットと、該スリットを挟む両側部分に固設された１対のフランジ部と、該１対のフランジ部のうちで互いに整合し、かつ、前記凹部と軸方向に関する位置が一致する部分に形成された１対の取付孔と、内周面に形成され、かつ、前記雄セレーション部のうちの基端側の端部を除く部分とセレーション係合する雌セレーション部とを有するクランプ部材と、
   前記１対の取付孔に挿通または螺合されたボルトと、
   を備える、
   シャフトとクランプ部材との結合部。
2. 前記止め輪が、前記突出部を１対備える、請求項１に記載のシャフトとクランプ部材との結合部。
3. 前記側板部が、円周方向両端部に、前記突出部の円周方向両端面よりも円周方向に突出したパイロット部を有する、請求項１または２に記載のシャフトとクランプ部材との結合部。
4. 請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のシャフトとクランプ部材との結合部の製造方法であって、
   前記止め輪の前記側板部の径方向内側部を、前記シャフトの前記係止溝に係止する工程と、
   前記雄セレーション部と前記雌セレーション部とをセレーション係合させつつ、前記クランプ部材の内径側に、前記シャフトの前記先端部を挿入する工程と、
   前記クランプ部材の軸方向端面を、前記突出部の先端面に突き当てることにより、前記１対の取付孔と前記凹部との軸方向に関する位置合わせを図り、かつ、前記雌セレーション部のうちの前記シャフトの軸方向に関する基端側の端部を、前記雄セレーション部のうちの前記シャフトの軸方向に関する基端側の端部よりも、前記シャフトの軸方向に関して先端側に位置させる工程と、
   前記ボルトを前記１対の取付孔のそれぞれに挿通し、前記ボルトの先端部にナットを螺合することにより、または、前記ボルトを前記１対の取付孔の一方に挿通し、かつ、他方に螺合することにより、前記クランプ部材の内径を縮径させて、前記クランプ部材に対し前記シャフトの前記端部を結合固定する工程と、
   を含む、
   シャフトとクランプ部材との結合部の製造方法。

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