継手と軸の結合構造
【課題】結合筒部と軸との間の回転方向のガタを小さくして、ステアリングホイールの操舵感を向上させることを可能にした継手と軸の結合構造を提供する。
【解決手段】結合筒部７の内周面７１には、係合部としてのキー溝７７が形成されている。キー溝７７は、スリット７２に対して１８０度異なる位相に形成されている。軸８の外周面には、キー溝７７に係合する被係合部としてのキー８５が形成されている。結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー８５からキー溝７７に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、キー８５とキー溝７７との間にはガタが生じず、結合筒部７と軸８との間の回転方向の剛性は低下せず、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【解決手段】結合筒部７の内周面７１には、係合部としてのキー溝７７が形成されている。キー溝７７は、スリット７２に対して１８０度異なる位相に形成されている。軸８の外周面には、キー溝７７に係合する被係合部としてのキー８５が形成されている。結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー８５からキー溝７７に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、キー８５とキー溝７７との間にはガタが生じず、結合筒部７と軸８との間の回転方向の剛性は低下せず、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は継手と軸の結合構造、特に、ステアリング装置のステアリングシャフトの回転を伝達する自在継手と軸を連結する継手と軸の結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前輪を操舵するステアリング装置では、ステアリングホイールの操作で回転するステアリングシャフトの動きを、自在継手を介してステアリングギヤの入力軸に伝達している。
【０００３】
ステアリングホイールの動きは、ステアリングコラム内に回転自在に設けたステアリングシャフトおよび中間シャフトを介してステアリングギアに伝達され、ステアリングギアによって車輪の方向を操舵する。通常、ステアリングシャフトとステアリングギアの入力軸とは、互いに同一直線上に設けることが出来ない。
【０００４】
このため従来から、ステアリングシャフトとステアリングギアへの入力軸との間に中間シャフトを設け、この中間シャフトの端部とステアリングシャフト、および、中間シャフトの端部とステアリングギアの入力軸の端部とを、自在継手を介して結合することにより、同一直線上に存在しないステアリングシャフトと入力軸との間での動力伝達が行えるようにしている。
【０００５】
このような自在継手は、軸を嵌合するための内周面を備えた結合筒部と、この結合筒部の内周面に貫通するスリットを挟んで結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部を備えている。そして、フランジ部に形成されたボルト孔にボルトを内嵌して締付けることにより、結合筒部の内周面を縮径して、軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けて固定するようにしている。
【０００６】
また、軸の外周には軸方向の所定位置に略Ｕ字形の凹部が形成され、ボルトが凹部を挿通することにより、軸が結合筒部から抜け出そうとすると、ボルトの軸部外周が凹部に当接して、軸が結合筒部から抜け出すのを防止している。従って、軸を結合筒部に組み付ける際には、この凹部とボルト孔が整合するように組み付けることが必要で、組み付け作業時間を短縮するために、凹部とボルト孔の整合を容易に行うための工夫が行われている。
【０００７】
図６は特許文献１の継手と軸の結合構造を示し、凹部とボルト孔の整合を容易に行うようにした継手と軸の結合構造である。図６に示す継手と軸の結合構造は、自在継手５のヨーク６と軸８とから構成されている。図６（ｂ）に示すヨーク６には、筒状の結合筒部７が形成され、結合筒部７の右側には、図示しない二股状のアーム部が一体的に形成され、このアーム部に形成された円孔に、軸受を介して十字軸が挿入され、この十字軸を介して、他方の図示しないヨークが結合されている。
【０００８】
結合筒部７の円筒状の内周面７１に、図６（ｂ）の左側から、内周面７１の中心軸線７１１に平行に、円柱状の軸８を挿入する。結合筒部７には、結合筒部７の外周面７３から内周面７１に連通するスリット（切り割り）７２が形成されている。結合筒部７には、ボルト７４のボルト軸部７４１を挿入するためのボルト孔７５が形成されている。また、結合筒部７には、ボルト７４の雄ねじ７４２をねじ込むための雌ねじ（図示せず）が、ボルト孔７５と同心状に形成されている。
【０００９】
軸８の外周面には、上記スリット７２に係合するキー８１が形成されている。キー８１の幅Ｗ２は、スリット７２の溝幅Ｗ１よりも若干狭く形成されて、すきまばめ嵌合になっている。また、軸８の外周面には、略Ｕ字形の凹部８２が形成されている。凹部８２は、軸８の中心軸線８３に直交し、かつ、ボルト孔７５の中心軸線７５１に平行に形成され、キー８１を分断して形成されている。
【００１０】
軸８が結合筒部７の内周面７１の軸方向の正規位置（軸８の段差面８４が結合筒部７の左端面７６に当接した位置）に達していれば、ボルト軸部７４１が凹部８２を挿通する。従って、軸８が結合筒部７の内周面７１から抜け出そうとすると、ボルト軸部７４１の外周が凹部８２に当接して、軸８が結合筒部７の内周面７１から抜け出すのを防止する。
【００１１】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、ボルト孔７５に、図６の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、スリット７２にキー８１がガタ無く締付けられ、結合筒部７と軸８との間で回転トルクを伝達する。
【００１２】
特許文献１に示す継手と軸の結合構造は、結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー８１からスリット７２に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さいと、スリット７２の溝幅が大きくなって、スリット７２とキー８１との間にガタが生じる。そのため、結合筒部７と軸８との間に回転方向のガタが生じて、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２００９−５４５４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、結合筒部と軸との間の回転方向のガタを小さくして、ステアリングホイールの操舵感を向上させることを可能にした継手と軸の結合構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、軸を嵌合するための内周面を備えた結合筒部を有する継手、上記結合筒部の内周面に結合筒部の軸方向に平行に挿入され、結合筒部の内周面に回転トルクを伝達可能に内嵌する外周面を有する軸、上記結合筒部に形成され、結合筒部の外周面から内周面に貫通するスリット、上記結合筒部に形成されたボルト孔にボルト軸部を内嵌し、上記スリットの間隔を狭めて、上記結合筒部の内周面を縮径し、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルト、上記軸の外周面に上記ボルト孔の位相と同一の円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、上記ボルトに係合して軸が結合筒部から抜け出すのを防止する凹部、上記結合筒部の内周面に上記スリットの位相とは異なる円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、軸に回転トルクを伝達可能に係合する係合部、上記軸の外周面に上記係合部の位相と同一の円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、係合部に係合する被係合部を備えたことを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【００１６】
第２番目の発明は、第１番目の発明の継手と軸の結合構造において、上記結合筒部の係合部が、内周面の軸方向に平行に形成されたキー溝であり、上記軸の被係合部が、軸の軸方向に平行に形成され上記キー溝に係合するキーであることを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【００１７】
第３番目の発明は、第１番目の発明の継手と軸の結合構造において、上記結合筒部の係合部が、内周面の軸方向に平行に形成されたキーであり、上記軸の被係合部が、軸の軸方向に平行に形成され上記キーに係合するキー溝であることを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【００１８】
第４番目の発明は、第２番目から第３番目までのいずれかの発明の継手と軸の結合構造において、上記結合筒部の係合部は、上記スリットに対して１８０度異なる位相に形成され、上記結合筒部の内周面には、上記スリットの円周上の両側近傍にキー溝が形成され、上記軸の外周面には、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、上記キー溝に係合するキーが形成されていることを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【００１９】
第５番目の発明は、第４番目の発明の継手と軸の結合構造において、上記結合筒部は自在継手のヨークに一体的に形成されていることを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の継手と軸の結合構造は、結合筒部に形成されたボルト孔にボルト軸部を内嵌し、スリットの間隔を狭めて、結合筒部の内周面を縮径し、軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルトと、軸の外周面にボルト孔の位相と同一の円周上の位相に形成され、軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、ボルトに係合して軸が結合筒部から抜け出すのを防止する凹部と、結合筒部の内周面にスリットの位相とは異なる円周上の位相に形成され、軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、軸に回転トルクを伝達可能に係合する係合部と、軸の外周面に係合部の位相と同一の円周上の位相に形成され、軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、係合部に係合する被係合部を備えている。
【００２１】
従って、ボルトの締付け力が小さくてもスリットには回転トルクは作用しないため、内周面が軸の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、係合部と被係合部との間にはガタが生じず、結合筒部と軸との間の回転方向のガタが小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例の継手と軸の結合構造を有する自在継手を備えたステアリング装置の全体側面図である。
【図２】本発明の実施例１の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【図３】本発明の実施例２の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【図４】本発明の実施例３の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【図５】本発明の実施例４の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【図６】従来の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例４を説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例の継手と軸の結合構造を有する自在継手を備えたステアリング装置の全体側面図である。図１に示すように、本発明の実施例の継手と軸の結合構造を備えた自在継手を備えたステアリング装置は、車体後方側（図１の右側）にステアリングホイール１１を装着可能なステアリングシャフト１２と、このステアリングシャフト１２を挿通したステアリングコラム１３と、このステアリングシャフト１２に補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）２０と、このステアリングシャフト１２の車体前方側（図１の左側）に、図示しないラック／ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ３０とを備える。
【００２５】
ステアリングシャフト１２は、雌ステアリングシャフト１２Ａと雄ステアリングシャフト１２Ｂとを、回転トルクを伝達可能に、かつ軸方向に関して相対移動可能にスプライン嵌合している。従って、上記雌ステアリングシャフト１２Ａと雄ステアリングシャフト１２Ｂとは、衝突時に、このスプライン嵌合部が相対移動して、全長を縮めることができる。
【００２６】
また、上記ステアリングシャフト１２を挿通した筒状のステアリングコラム１３は、アウターコラム１３Ａとインナーコラム１３Ｂとをテレスコピック移動可能に組み合わせている。そのため、ステアリングコラム１３は、衝突時に軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギ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。
【００２７】
そして、上記インナーコラム１３Ｂの車体前方側端部を、ギヤハウジング２１の車体後方側端部に圧入嵌合して固定している。また、上記雄ステアリングシャフト１２Ｂの車体前方側端部を、このギヤハウジング２１の内側に通し、アシスト装置２０の図示しない入力軸の車体後方側端部に連結している。
【００２８】
ステアリングコラム１３は、その中間部を支持ブラケット１４により、ダッシュボードの下面等、車体１８の一部に支承している。また、この支持ブラケット１４と車体１８との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット１４に車体前方側に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット１４が上記係止部から外れ、車体前方側に移動するようにしている。
【００２９】
また、上記ギヤハウジング２１の上端部も、上記車体１８の一部に支承している。また、本実施例の場合には、チルト機構及びテレスコピック機構を設けることにより、上記ステアリングホイール１１の車体前後方向位置、及び、高さ位置の調節を自在としている。このようなチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。
【００３０】
上記ギヤハウジング２１の車体前方側端面から突出した出力軸２３は、自在継手（上側自在継手）４を介して、中間シャフト１５の後端部に連結している。また、この中間シャフト１５の前端部に、別の自在継手（下側自在継手）５を介して、ステアリングギヤ３０のピニオン軸（以下軸と呼ぶ）８を連結している。中間シャフト１５は、雄中間シャフト（雄シャフト）１５Ａの車体前方側に、雌中間シャフト（雌シャフト）１５Ｂの車体後方側が外嵌し、回転トルクを伝達可能に、かつ、軸方向に関して相対移動可能に嵌合している。
【００３１】
図示しないピニオンが、軸８の下端（車体前方側端部）に形成されている。また、図示しないラックが、このピニオンに噛み合っており、ステアリングホイール１１の回転が、タイロッド３１を移動させて、図示しない車輪を操舵する。
【００３２】
アシスト装置２０のギヤハウジング２１には、電動モータ２６のケース２６１が固定され、この電動モータ２６の図示しない回転軸にウォームが結合されている。出力軸２３には図示しないウォームホイールが取り付けられ、このウォームホイールに電動モータ２６の回転軸のウォームが噛合っている。
【００３３】
また、出力軸２３の中間部の周囲には、図示しないトルクセンサが設けられている。上記ステアリングホイール１１からステアリングシャフト１２に加えられるトルクの方向と大きさを、トルクセンサで検出し、この検出値に応じて、電動モータ２６を駆動し、ウォームとウォームホイールから成る減速機構を介して、出力軸２３に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。補助トルクを発生させるアシスト装置は、電動式に限定されるものではなく、油圧式のアシスト装置でもよい。
【００３４】
図２は、本発明の実施例１の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図を示し、図１の自在継手５の一方のヨーク６と軸８との結合部に適用した例を示す。図２に示すように、本発明の実施例１の継手と軸の結合構造を有する自在継手５のヨーク６には、筒状の結合筒部７が形成され、結合筒部７の右側には、図示しない二股状のアーム部が一体的に形成され、このアーム部に形成された円孔に、軸受を介して十字軸が挿入され、この十字軸を介して、図１のヨーク６が結合されている。
【００３５】
結合筒部７の円筒状の内周面７１に、図２（ｂ）の左側から、内周面７１の中心軸線７１１に平行に、円柱状の軸８を挿入する。結合筒部７には、結合筒部７の外周面７３から内周面７１に連通するスリット（切り割り）７２が形成されている。結合筒部７には、ボルト７４のボルト軸部７４１を挿入するためのボルト孔７５が形成されている。また、結合筒部７には、ボルト７４の雄ねじ７４２をねじ込むための雌ねじ（図示せず）が、ボルト孔７５と同心状に形成されている。
【００３６】
また、軸８の外周面には、略Ｕ字形の凹部８２が形成されている。凹部８２は、軸８の中心軸線８３に直交し、かつ、ボルト孔７５の中心軸線７５１に平行に形成されている。軸８が結合筒部７の内周面７１の軸方向の正規位置（軸８の段差面８４が結合筒部７の左端面７６に当接した位置）に達していれば、ボルト軸部７４１が凹部８２を挿通する。従って、軸８が結合筒部７の内周面７１から抜け出そうとすると、ボルト軸部７４１の外周が凹部８２に当接して、軸８が結合筒部７の内周面７１から抜け出すのを防止する。
【００３７】
結合筒部７の内周面７１には、係合部としてのキー溝７７が形成されている。キー溝７７は、スリット７２に対して１８０度異なる位相に形成されている。また、軸８の外周面には、キー溝７７に係合する被係合部としてのキー８５が形成されている。キー８５は、凹部８２に対して１８０度異なる位相に形成されている。キー８５の幅Ｗ４は、キー溝７７の溝幅Ｗ３よりも若干広く形成されて、しまりばめ嵌合になっている。キー８５の幅Ｗ４を、キー溝７７の溝幅Ｗ３よりも若干狭く形成し、キー８５が微少な隙間を有してキー溝７７と嵌合するようにしてもよい。なお、上では、キー溝７７がスリット７２に対して１８０度異なる位相をなすとしているが、これは１８０度に限らず９０度、４５度、１３５度などとすることも可能である。
【００３８】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、キー溝７７にキー８５を係合させた後、ボルト孔７５に、図２の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、結合筒部７の内周面７１が縮径して、軸８の外周面を締付ける。
【００３９】
結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー８５からキー溝７７に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、内周面７１が軸８の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、キー８５とキー溝７７との間にはガタが生じず、結合筒部７と軸８との間の回転方向のガタが小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【実施例２】
【００４０】
次に本発明の実施例２について説明する。図３は本発明の実施例２の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。実施例２は実施例１の変形例であって、結合筒部７の内周面７１に、スリット７２の円周上の両側近傍にキー溝を追加した例である。
【００４１】
図３に示すように、結合筒部７には、実施例１と同様に、スリット７２、ボルト孔７５、キー溝７７が形成され、軸８の外周面にも、実施例１と同様に、略Ｕ字形の凹部８２、キー８５が形成されている。実施例２では、結合筒部７の内周面７１に、キー溝７８、７８が形成されている。キー溝７８、７８は、スリット７２の円周上の両側近傍に形成されている。
【００４２】
また、軸８の外周面には、キー溝７８、７８に係合するキー８６、８６が形成されている。キー８６、８６は、凹部８２の円周上の両側近傍に形成されている。キー８６、８６の幅Ｗ６は、キー溝７８、７８の溝幅Ｗ５よりも若干広く形成されて、しまりばめ嵌合になっている。キー８６、８６の幅Ｗ６を、キー溝７８、７８の溝幅Ｗ５よりも若干狭く形成し、キー８６、８６が微少な隙間を有してキー溝７８、７８と嵌合するようにしてもよい。
【００４３】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、キー溝７７にキー８５を係合させ、キー溝７８、７８にキー８６、８６を係合させた後、ボルト孔７５に、図３の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、結合筒部７の内周面７１が縮径して、軸８の外周面を締付ける。
【００４４】
結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー８５からキー溝７７に力が加わり、キー８６、８６からもキー溝７８、７８に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、内周面７１が軸８の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、キー８５とキー溝７７との間にはガタが生じない。また、キー８５と対向した位置に配置されたキー８６、８６とキー溝７８、７８も係合しているため、結合筒部７と軸８との間のガタが極めて小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【実施例３】
【００４５】
次に本発明の実施例３について説明する。図４は本発明の実施例３の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。実施例３は実施例１の変形例であって、結合筒部７の内周面７１に、キー溝の代わりにキーを形成した例である。
【００４６】
図４に示すように、結合筒部７には、実施例１と同様に、スリット７２、ボルト孔７５が形成され、軸８の外周面にも、実施例１と同様に、略Ｕ字形の凹部８２が形成されている。実施例３では、結合筒部７の内周面７１には、係合部としてのキー７９が形成されている。キー７９は、スリット７２に対して１８０度異なる位相に形成されている。
【００４７】
また、軸８の外周面には、キー７９に係合する被係合部としてのキー溝８７が形成されている。キー溝８７は、凹部８２に対して１８０度異なる位相に形成されている。キー溝８７の溝幅Ｗ８は、キー７９の幅Ｗ７よりも若干狭く形成されて、しまりばめ嵌合になっている。キー溝８７の溝幅Ｗ８を、キー７９の幅Ｗ７よりも若干広く形成し、キー溝８７が微少な隙間を有してキー７９と嵌合するようにしてもよい。
【００４８】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、キー７９にキー溝８７を係合させた後、ボルト孔７５に、図４の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、結合筒部７の内周面７１が縮径して、軸８の外周面を締付ける。
【００４９】
結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー溝８７からキー７９に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、内周面７１が軸８の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、キー溝８７とキー７９との間にはガタが生じず、結合筒部７と軸８との間の回転方向のガタが小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【実施例４】
【００５０】
次に本発明の実施例４について説明する。図５は本発明の実施例４の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。実施例４は実施例３の変形例であって、結合筒部７の内周面７１に、スリット７２の円周上の両側近傍にキー溝を追加した例である。
【００５１】
図５に示すように、結合筒部７には、実施例３と同様に、スリット７２、ボルト孔７５、キー７９が形成され、軸８の外周面にも、実施例１と同様に、略Ｕ字形の凹部８２、キー溝８７が形成されている。実施例４では、結合筒部７の内周面７１に、キー溝７８、７８が形成されている。キー溝７８、７８は、スリット７２の円周上の両側近傍に形成されている。
【００５２】
また、軸８の外周面には、キー溝７８、７８に係合するキー８６、８６が形成されている。キー８６、８６は、凹部８２の円周上の両側近傍に形成されている。キー８６、８６の幅Ｗ６は、キー溝７８、７８の溝幅Ｗ５よりも若干広く形成されて、しまりばめ嵌合になっている。キー８６、８６の幅Ｗ６を、キー溝７８、７８の溝幅Ｗ５よりも若干狭く形成し、キー８６、８６が微少な隙間を有してキー溝７８、７８と嵌合するようにしてもよい。
【００５３】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、キー７９にキー溝８７を係合させ、キー溝７８、７８にキー８６、８６を係合させた後、ボルト孔７５に、図５の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、結合筒部７の内周面７１が縮径して、軸８の外周面を締付ける。
【００５４】
結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー溝８７からキー７９に力が加わり、キー８６、８６からもキー溝７８、７８に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、内周面７１が軸８の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、キー溝８７とキー７９との間にはガタが生じない。また、キー溝８７と対向した位置に配置されたキー８６、８６とキー溝７８、７８も係合しているため、結合筒部７と軸８との間のガタが極めて小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【００５５】
上記実施例では、結合筒部の一方にボルト孔７５が形成され、他方に雌ねじが形成された自在継手に適用した例について説明したが、結合筒部の両方にボルト孔７５、７５を形成し、ボルト７４の雄ねじ７４２にナットをねじ込むようにした自在継手に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１１ ステアリングホイール
１２ ステアリングシャフト
１２Ａ 雌ステアリングシャフト
１２Ｂ 雄ステアリングシャフト
１３ ステアリングコラム
１３Ａ アウターコラム
１３Ｂ インナーコラム
１４ 支持ブラケット
１５ 中間シャフト
１５Ａ 雄中間シャフト
１５Ｂ 雌中間シャフト
１８ 車体
２０ アシスト装置
２１ ギヤハウジング
２３ 出力軸
２６ 電動モータ
２６１ ケース
３０ ステアリングギヤ
３１ タイロッド
４ 自在継手（上側自在継手）
５ 自在継手（下側自在継手）
６ ヨーク
７ 結合筒部
７１ 内周面
７１１ 中心軸線
７２ スリット（切り割り）
７３ 外周面
７４ ボルト
７４１ ボルト軸部
７４２ 雄ねじ
７５ ボルト孔
７５１ 中心軸線
７６ 左端面
７７ キー溝
７８ キー溝
７９ キー
８ 軸（ピニオン軸）
８１ キー
８２ 凹部
８３ 中心軸線
８４ 段差面
８５ キー
８６ キー
８７ キー溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は継手と軸の結合構造、特に、ステアリング装置のステアリングシャフトの回転を伝達する自在継手と軸を連結する継手と軸の結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前輪を操舵するステアリング装置では、ステアリングホイールの操作で回転するステアリングシャフトの動きを、自在継手を介してステアリングギヤの入力軸に伝達している。
【０００３】
ステアリングホイールの動きは、ステアリングコラム内に回転自在に設けたステアリングシャフトおよび中間シャフトを介してステアリングギアに伝達され、ステアリングギアによって車輪の方向を操舵する。通常、ステアリングシャフトとステアリングギアの入力軸とは、互いに同一直線上に設けることが出来ない。
【０００４】
このため従来から、ステアリングシャフトとステアリングギアへの入力軸との間に中間シャフトを設け、この中間シャフトの端部とステアリングシャフト、および、中間シャフトの端部とステアリングギアの入力軸の端部とを、自在継手を介して結合することにより、同一直線上に存在しないステアリングシャフトと入力軸との間での動力伝達が行えるようにしている。
【０００５】
このような自在継手は、軸を嵌合するための内周面を備えた結合筒部と、この結合筒部の内周面に貫通するスリットを挟んで結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部を備えている。そして、フランジ部に形成されたボルト孔にボルトを内嵌して締付けることにより、結合筒部の内周面を縮径して、軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けて固定するようにしている。
【０００６】
また、軸の外周には軸方向の所定位置に略Ｕ字形の凹部が形成され、ボルトが凹部を挿通することにより、軸が結合筒部から抜け出そうとすると、ボルトの軸部外周が凹部に当接して、軸が結合筒部から抜け出すのを防止している。従って、軸を結合筒部に組み付ける際には、この凹部とボルト孔が整合するように組み付けることが必要で、組み付け作業時間を短縮するために、凹部とボルト孔の整合を容易に行うための工夫が行われている。
【０００７】
図６は特許文献１の継手と軸の結合構造を示し、凹部とボルト孔の整合を容易に行うようにした継手と軸の結合構造である。図６に示す継手と軸の結合構造は、自在継手５のヨーク６と軸８とから構成されている。図６（ｂ）に示すヨーク６には、筒状の結合筒部７が形成され、結合筒部７の右側には、図示しない二股状のアーム部が一体的に形成され、このアーム部に形成された円孔に、軸受を介して十字軸が挿入され、この十字軸を介して、他方の図示しないヨークが結合されている。
【０００８】
結合筒部７の円筒状の内周面７１に、図６（ｂ）の左側から、内周面７１の中心軸線７１１に平行に、円柱状の軸８を挿入する。結合筒部７には、結合筒部７の外周面７３から内周面７１に連通するスリット（切り割り）７２が形成されている。結合筒部７には、ボルト７４のボルト軸部７４１を挿入するためのボルト孔７５が形成されている。また、結合筒部７には、ボルト７４の雄ねじ７４２をねじ込むための雌ねじ（図示せず）が、ボルト孔７５と同心状に形成されている。
【０００９】
軸８の外周面には、上記スリット７２に係合するキー８１が形成されている。キー８１の幅Ｗ２は、スリット７２の溝幅Ｗ１よりも若干狭く形成されて、すきまばめ嵌合になっている。また、軸８の外周面には、略Ｕ字形の凹部８２が形成されている。凹部８２は、軸８の中心軸線８３に直交し、かつ、ボルト孔７５の中心軸線７５１に平行に形成され、キー８１を分断して形成されている。
【００１０】
軸８が結合筒部７の内周面７１の軸方向の正規位置（軸８の段差面８４が結合筒部７の左端面７６に当接した位置）に達していれば、ボルト軸部７４１が凹部８２を挿通する。従って、軸８が結合筒部７の内周面７１から抜け出そうとすると、ボルト軸部７４１の外周が凹部８２に当接して、軸８が結合筒部７の内周面７１から抜け出すのを防止する。
【００１１】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、ボルト孔７５に、図６の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、スリット７２にキー８１がガタ無く締付けられ、結合筒部７と軸８との間で回転トルクを伝達する。
【００１２】
特許文献１に示す継手と軸の結合構造は、結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー８１からスリット７２に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さいと、スリット７２の溝幅が大きくなって、スリット７２とキー８１との間にガタが生じる。そのため、結合筒部７と軸８との間に回転方向のガタが生じて、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２００９−５４５４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、結合筒部と軸との間の回転方向のガタを小さくして、ステアリングホイールの操舵感を向上させることを可能にした継手と軸の結合構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、軸を嵌合するための内周面を備えた結合筒部を有する継手、上記結合筒部の内周面に結合筒部の軸方向に平行に挿入され、結合筒部の内周面に回転トルクを伝達可能に内嵌する外周面を有する軸、上記結合筒部に形成され、結合筒部の外周面から内周面に貫通するスリット、上記結合筒部に形成されたボルト孔にボルト軸部を内嵌し、上記スリットの間隔を狭めて、上記結合筒部の内周面を縮径し、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルト、上記軸の外周面に上記ボルト孔の位相と同一の円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、上記ボルトに係合して軸が結合筒部から抜け出すのを防止する凹部、上記結合筒部の内周面に上記スリットの位相とは異なる円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、軸に回転トルクを伝達可能に係合する係合部、上記軸の外周面に上記係合部の位相と同一の円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、係合部に係合する被係合部を備えたことを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【００１６】
第２番目の発明は、第１番目の発明の継手と軸の結合構造において、上記結合筒部の係合部が、内周面の軸方向に平行に形成されたキー溝であり、上記軸の被係合部が、軸の軸方向に平行に形成され上記キー溝に係合するキーであることを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【００１７】
第３番目の発明は、第１番目の発明の継手と軸の結合構造において、上記結合筒部の係合部が、内周面の軸方向に平行に形成されたキーであり、上記軸の被係合部が、軸の軸方向に平行に形成され上記キーに係合するキー溝であることを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【００１８】
第４番目の発明は、第２番目から第３番目までのいずれかの発明の継手と軸の結合構造において、上記結合筒部の係合部は、上記スリットに対して１８０度異なる位相に形成され、上記結合筒部の内周面には、上記スリットの円周上の両側近傍にキー溝が形成され、上記軸の外周面には、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、上記キー溝に係合するキーが形成されていることを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【００１９】
第５番目の発明は、第４番目の発明の継手と軸の結合構造において、上記結合筒部は自在継手のヨークに一体的に形成されていることを特徴とする継手と軸の結合構造である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の継手と軸の結合構造は、結合筒部に形成されたボルト孔にボルト軸部を内嵌し、スリットの間隔を狭めて、結合筒部の内周面を縮径し、軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルトと、軸の外周面にボルト孔の位相と同一の円周上の位相に形成され、軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、ボルトに係合して軸が結合筒部から抜け出すのを防止する凹部と、結合筒部の内周面にスリットの位相とは異なる円周上の位相に形成され、軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、軸に回転トルクを伝達可能に係合する係合部と、軸の外周面に係合部の位相と同一の円周上の位相に形成され、軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、係合部に係合する被係合部を備えている。
【００２１】
従って、ボルトの締付け力が小さくてもスリットには回転トルクは作用しないため、内周面が軸の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、係合部と被係合部との間にはガタが生じず、結合筒部と軸との間の回転方向のガタが小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例の継手と軸の結合構造を有する自在継手を備えたステアリング装置の全体側面図である。
【図２】本発明の実施例１の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【図３】本発明の実施例２の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【図４】本発明の実施例３の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【図５】本発明の実施例４の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【図６】従来の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例４を説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例の継手と軸の結合構造を有する自在継手を備えたステアリング装置の全体側面図である。図１に示すように、本発明の実施例の継手と軸の結合構造を備えた自在継手を備えたステアリング装置は、車体後方側（図１の右側）にステアリングホイール１１を装着可能なステアリングシャフト１２と、このステアリングシャフト１２を挿通したステアリングコラム１３と、このステアリングシャフト１２に補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）２０と、このステアリングシャフト１２の車体前方側（図１の左側）に、図示しないラック／ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ３０とを備える。
【００２５】
ステアリングシャフト１２は、雌ステアリングシャフト１２Ａと雄ステアリングシャフト１２Ｂとを、回転トルクを伝達可能に、かつ軸方向に関して相対移動可能にスプライン嵌合している。従って、上記雌ステアリングシャフト１２Ａと雄ステアリングシャフト１２Ｂとは、衝突時に、このスプライン嵌合部が相対移動して、全長を縮めることができる。
【００２６】
また、上記ステアリングシャフト１２を挿通した筒状のステアリングコラム１３は、アウターコラム１３Ａとインナーコラム１３Ｂとをテレスコピック移動可能に組み合わせている。そのため、ステアリングコラム１３は、衝突時に軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギ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。
【００２７】
そして、上記インナーコラム１３Ｂの車体前方側端部を、ギヤハウジング２１の車体後方側端部に圧入嵌合して固定している。また、上記雄ステアリングシャフト１２Ｂの車体前方側端部を、このギヤハウジング２１の内側に通し、アシスト装置２０の図示しない入力軸の車体後方側端部に連結している。
【００２８】
ステアリングコラム１３は、その中間部を支持ブラケット１４により、ダッシュボードの下面等、車体１８の一部に支承している。また、この支持ブラケット１４と車体１８との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット１４に車体前方側に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット１４が上記係止部から外れ、車体前方側に移動するようにしている。
【００２９】
また、上記ギヤハウジング２１の上端部も、上記車体１８の一部に支承している。また、本実施例の場合には、チルト機構及びテレスコピック機構を設けることにより、上記ステアリングホイール１１の車体前後方向位置、及び、高さ位置の調節を自在としている。このようなチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。
【００３０】
上記ギヤハウジング２１の車体前方側端面から突出した出力軸２３は、自在継手（上側自在継手）４を介して、中間シャフト１５の後端部に連結している。また、この中間シャフト１５の前端部に、別の自在継手（下側自在継手）５を介して、ステアリングギヤ３０のピニオン軸（以下軸と呼ぶ）８を連結している。中間シャフト１５は、雄中間シャフト（雄シャフト）１５Ａの車体前方側に、雌中間シャフト（雌シャフト）１５Ｂの車体後方側が外嵌し、回転トルクを伝達可能に、かつ、軸方向に関して相対移動可能に嵌合している。
【００３１】
図示しないピニオンが、軸８の下端（車体前方側端部）に形成されている。また、図示しないラックが、このピニオンに噛み合っており、ステアリングホイール１１の回転が、タイロッド３１を移動させて、図示しない車輪を操舵する。
【００３２】
アシスト装置２０のギヤハウジング２１には、電動モータ２６のケース２６１が固定され、この電動モータ２６の図示しない回転軸にウォームが結合されている。出力軸２３には図示しないウォームホイールが取り付けられ、このウォームホイールに電動モータ２６の回転軸のウォームが噛合っている。
【００３３】
また、出力軸２３の中間部の周囲には、図示しないトルクセンサが設けられている。上記ステアリングホイール１１からステアリングシャフト１２に加えられるトルクの方向と大きさを、トルクセンサで検出し、この検出値に応じて、電動モータ２６を駆動し、ウォームとウォームホイールから成る減速機構を介して、出力軸２３に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。補助トルクを発生させるアシスト装置は、電動式に限定されるものではなく、油圧式のアシスト装置でもよい。
【００３４】
図２は、本発明の実施例１の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図を示し、図１の自在継手５の一方のヨーク６と軸８との結合部に適用した例を示す。図２に示すように、本発明の実施例１の継手と軸の結合構造を有する自在継手５のヨーク６には、筒状の結合筒部７が形成され、結合筒部７の右側には、図示しない二股状のアーム部が一体的に形成され、このアーム部に形成された円孔に、軸受を介して十字軸が挿入され、この十字軸を介して、図１のヨーク６が結合されている。
【００３５】
結合筒部７の円筒状の内周面７１に、図２（ｂ）の左側から、内周面７１の中心軸線７１１に平行に、円柱状の軸８を挿入する。結合筒部７には、結合筒部７の外周面７３から内周面７１に連通するスリット（切り割り）７２が形成されている。結合筒部７には、ボルト７４のボルト軸部７４１を挿入するためのボルト孔７５が形成されている。また、結合筒部７には、ボルト７４の雄ねじ７４２をねじ込むための雌ねじ（図示せず）が、ボルト孔７５と同心状に形成されている。
【００３６】
また、軸８の外周面には、略Ｕ字形の凹部８２が形成されている。凹部８２は、軸８の中心軸線８３に直交し、かつ、ボルト孔７５の中心軸線７５１に平行に形成されている。軸８が結合筒部７の内周面７１の軸方向の正規位置（軸８の段差面８４が結合筒部７の左端面７６に当接した位置）に達していれば、ボルト軸部７４１が凹部８２を挿通する。従って、軸８が結合筒部７の内周面７１から抜け出そうとすると、ボルト軸部７４１の外周が凹部８２に当接して、軸８が結合筒部７の内周面７１から抜け出すのを防止する。
【００３７】
結合筒部７の内周面７１には、係合部としてのキー溝７７が形成されている。キー溝７７は、スリット７２に対して１８０度異なる位相に形成されている。また、軸８の外周面には、キー溝７７に係合する被係合部としてのキー８５が形成されている。キー８５は、凹部８２に対して１８０度異なる位相に形成されている。キー８５の幅Ｗ４は、キー溝７７の溝幅Ｗ３よりも若干広く形成されて、しまりばめ嵌合になっている。キー８５の幅Ｗ４を、キー溝７７の溝幅Ｗ３よりも若干狭く形成し、キー８５が微少な隙間を有してキー溝７７と嵌合するようにしてもよい。なお、上では、キー溝７７がスリット７２に対して１８０度異なる位相をなすとしているが、これは１８０度に限らず９０度、４５度、１３５度などとすることも可能である。
【００３８】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、キー溝７７にキー８５を係合させた後、ボルト孔７５に、図２の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、結合筒部７の内周面７１が縮径して、軸８の外周面を締付ける。
【００３９】
結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー８５からキー溝７７に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、内周面７１が軸８の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、キー８５とキー溝７７との間にはガタが生じず、結合筒部７と軸８との間の回転方向のガタが小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【実施例２】
【００４０】
次に本発明の実施例２について説明する。図３は本発明の実施例２の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。実施例２は実施例１の変形例であって、結合筒部７の内周面７１に、スリット７２の円周上の両側近傍にキー溝を追加した例である。
【００４１】
図３に示すように、結合筒部７には、実施例１と同様に、スリット７２、ボルト孔７５、キー溝７７が形成され、軸８の外周面にも、実施例１と同様に、略Ｕ字形の凹部８２、キー８５が形成されている。実施例２では、結合筒部７の内周面７１に、キー溝７８、７８が形成されている。キー溝７８、７８は、スリット７２の円周上の両側近傍に形成されている。
【００４２】
また、軸８の外周面には、キー溝７８、７８に係合するキー８６、８６が形成されている。キー８６、８６は、凹部８２の円周上の両側近傍に形成されている。キー８６、８６の幅Ｗ６は、キー溝７８、７８の溝幅Ｗ５よりも若干広く形成されて、しまりばめ嵌合になっている。キー８６、８６の幅Ｗ６を、キー溝７８、７８の溝幅Ｗ５よりも若干狭く形成し、キー８６、８６が微少な隙間を有してキー溝７８、７８と嵌合するようにしてもよい。
【００４３】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、キー溝７７にキー８５を係合させ、キー溝７８、７８にキー８６、８６を係合させた後、ボルト孔７５に、図３の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、結合筒部７の内周面７１が縮径して、軸８の外周面を締付ける。
【００４４】
結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー８５からキー溝７７に力が加わり、キー８６、８６からもキー溝７８、７８に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、内周面７１が軸８の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、キー８５とキー溝７７との間にはガタが生じない。また、キー８５と対向した位置に配置されたキー８６、８６とキー溝７８、７８も係合しているため、結合筒部７と軸８との間のガタが極めて小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【実施例３】
【００４５】
次に本発明の実施例３について説明する。図４は本発明の実施例３の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。実施例３は実施例１の変形例であって、結合筒部７の内周面７１に、キー溝の代わりにキーを形成した例である。
【００４６】
図４に示すように、結合筒部７には、実施例１と同様に、スリット７２、ボルト孔７５が形成され、軸８の外周面にも、実施例１と同様に、略Ｕ字形の凹部８２が形成されている。実施例３では、結合筒部７の内周面７１には、係合部としてのキー７９が形成されている。キー７９は、スリット７２に対して１８０度異なる位相に形成されている。
【００４７】
また、軸８の外周面には、キー７９に係合する被係合部としてのキー溝８７が形成されている。キー溝８７は、凹部８２に対して１８０度異なる位相に形成されている。キー溝８７の溝幅Ｗ８は、キー７９の幅Ｗ７よりも若干狭く形成されて、しまりばめ嵌合になっている。キー溝８７の溝幅Ｗ８を、キー７９の幅Ｗ７よりも若干広く形成し、キー溝８７が微少な隙間を有してキー７９と嵌合するようにしてもよい。
【００４８】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、キー７９にキー溝８７を係合させた後、ボルト孔７５に、図４の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、結合筒部７の内周面７１が縮径して、軸８の外周面を締付ける。
【００４９】
結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー溝８７からキー７９に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、内周面７１が軸８の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、キー溝８７とキー７９との間にはガタが生じず、結合筒部７と軸８との間の回転方向のガタが小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【実施例４】
【００５０】
次に本発明の実施例４について説明する。図５は本発明の実施例４の継手と軸の結合構造を示す斜視図であり、（ａ）は軸の斜視図、（ｂ）は結合筒部の斜視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。実施例４は実施例３の変形例であって、結合筒部７の内周面７１に、スリット７２の円周上の両側近傍にキー溝を追加した例である。
【００５１】
図５に示すように、結合筒部７には、実施例３と同様に、スリット７２、ボルト孔７５、キー７９が形成され、軸８の外周面にも、実施例１と同様に、略Ｕ字形の凹部８２、キー溝８７が形成されている。実施例４では、結合筒部７の内周面７１に、キー溝７８、７８が形成されている。キー溝７８、７８は、スリット７２の円周上の両側近傍に形成されている。
【００５２】
また、軸８の外周面には、キー溝７８、７８に係合するキー８６、８６が形成されている。キー８６、８６は、凹部８２の円周上の両側近傍に形成されている。キー８６、８６の幅Ｗ６は、キー溝７８、７８の溝幅Ｗ５よりも若干広く形成されて、しまりばめ嵌合になっている。キー８６、８６の幅Ｗ６を、キー溝７８、７８の溝幅Ｗ５よりも若干狭く形成し、キー８６、８６が微少な隙間を有してキー溝７８、７８と嵌合するようにしてもよい。
【００５３】
結合筒部７の内周面７１に軸８を挿入し、キー７９にキー溝８７を係合させ、キー溝７８、７８にキー８６、８６を係合させた後、ボルト孔７５に、図５の右側からボルト７４を挿入し、雌ねじに雄ねじ７４２をねじ込む。すると、結合筒部７が弾性変形してスリット７２の溝幅が狭まり、軸８の外周面を結合筒部７の内周面７１で強く締付けて固定する。スリット７２の溝幅が狭まるため、結合筒部７の内周面７１が縮径して、軸８の外周面を締付ける。
【００５４】
結合筒部７と軸８との間に大きな回転トルクが作用すると、キー溝８７からキー７９に力が加わり、キー８６、８６からもキー溝７８、７８に力が加わる。ボルト７４の締付け力が小さくてもスリット７２には回転トルクは作用しないため、内周面７１が軸８の外周面を締付ける締付け力は低下しない。また、キー溝８７とキー７９との間にはガタが生じない。また、キー溝８７と対向した位置に配置されたキー８６、８６とキー溝７８、７８も係合しているため、結合筒部７と軸８との間のガタが極めて小さくなるため、ステアリングホイールの操舵感が低下する恐れはない。
【００５５】
上記実施例では、結合筒部の一方にボルト孔７５が形成され、他方に雌ねじが形成された自在継手に適用した例について説明したが、結合筒部の両方にボルト孔７５、７５を形成し、ボルト７４の雄ねじ７４２にナットをねじ込むようにした自在継手に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１１ ステアリングホイール
１２ ステアリングシャフト
１２Ａ 雌ステアリングシャフト
１２Ｂ 雄ステアリングシャフト
１３ ステアリングコラム
１３Ａ アウターコラム
１３Ｂ インナーコラム
１４ 支持ブラケット
１５ 中間シャフト
１５Ａ 雄中間シャフト
１５Ｂ 雌中間シャフト
１８ 車体
２０ アシスト装置
２１ ギヤハウジング
２３ 出力軸
２６ 電動モータ
２６１ ケース
３０ ステアリングギヤ
３１ タイロッド
４ 自在継手（上側自在継手）
５ 自在継手（下側自在継手）
６ ヨーク
７ 結合筒部
７１ 内周面
７１１ 中心軸線
７２ スリット（切り割り）
７３ 外周面
７４ ボルト
７４１ ボルト軸部
７４２ 雄ねじ
７５ ボルト孔
７５１ 中心軸線
７６ 左端面
７７ キー溝
７８ キー溝
７９ キー
８ 軸（ピニオン軸）
８１ キー
８２ 凹部
８３ 中心軸線
８４ 段差面
８５ キー
８６ キー
８７ キー溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を嵌合するための内周面を備えた結合筒部を有する継手、
上記結合筒部の内周面に結合筒部の軸方向に平行に挿入され、結合筒部の内周面に回転トルクを伝達可能に内嵌する外周面を有する軸、
上記結合筒部に形成され、結合筒部の外周面から内周面に貫通するスリット、
上記結合筒部に形成されたボルト孔にボルト軸部を内嵌し、上記スリットの間隔を狭めて、上記結合筒部の内周面を縮径し、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルト、
上記軸の外周面に上記ボルト孔の位相と同一の円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、上記ボルトに係合して軸が結合筒部から抜け出すのを防止する凹部、
上記結合筒部の内周面に上記スリットの位相とは異なる円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、軸に回転トルクを伝達可能に係合する係合部、
上記軸の外周面に上記係合部の位相と同一の円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、係合部に係合する被係合部を備えたこと
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【請求項２】
請求項１に記載された継手と軸の結合構造において、
上記結合筒部の係合部が、内周面の軸方向に平行に形成されたキー溝であり、
上記軸の被係合部が、軸の軸方向に平行に形成され上記キー溝に係合するキーであること
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【請求項３】
請求項１に記載された継手と軸の結合構造において、
上記結合筒部の係合部が、内周面の軸方向に平行に形成されたキーであり、
上記軸の被係合部が、軸の軸方向に平行に形成され上記キーに係合するキー溝であること
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【請求項４】
請求項２から請求項３までのいずれかに記載された継手と軸の結合構造において、
上記結合筒部の係合部は、上記スリットに対して１８０度異なる位相に形成され、
上記結合筒部の内周面には、上記スリットの円周上の両側近傍にキー溝が形成され、
上記軸の外周面には、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、上記キー溝に係合するキーが形成されていること
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【請求項５】
請求項４に記載された継手と軸の結合構造において、
上記結合筒部は自在継手のヨークに一体的に形成されていること
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【請求項１】
軸を嵌合するための内周面を備えた結合筒部を有する継手、
上記結合筒部の内周面に結合筒部の軸方向に平行に挿入され、結合筒部の内周面に回転トルクを伝達可能に内嵌する外周面を有する軸、
上記結合筒部に形成され、結合筒部の外周面から内周面に貫通するスリット、
上記結合筒部に形成されたボルト孔にボルト軸部を内嵌し、上記スリットの間隔を狭めて、上記結合筒部の内周面を縮径し、上記軸の外周面を結合筒部の内周面で締め付けるボルト、
上記軸の外周面に上記ボルト孔の位相と同一の円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、上記ボルトに係合して軸が結合筒部から抜け出すのを防止する凹部、
上記結合筒部の内周面に上記スリットの位相とは異なる円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、軸に回転トルクを伝達可能に係合する係合部、
上記軸の外周面に上記係合部の位相と同一の円周上の位相に形成され、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、係合部に係合する被係合部を備えたこと
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【請求項２】
請求項１に記載された継手と軸の結合構造において、
上記結合筒部の係合部が、内周面の軸方向に平行に形成されたキー溝であり、
上記軸の被係合部が、軸の軸方向に平行に形成され上記キー溝に係合するキーであること
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【請求項３】
請求項１に記載された継手と軸の結合構造において、
上記結合筒部の係合部が、内周面の軸方向に平行に形成されたキーであり、
上記軸の被係合部が、軸の軸方向に平行に形成され上記キーに係合するキー溝であること
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【請求項４】
請求項２から請求項３までのいずれかに記載された継手と軸の結合構造において、
上記結合筒部の係合部は、上記スリットに対して１８０度異なる位相に形成され、
上記結合筒部の内周面には、上記スリットの円周上の両側近傍にキー溝が形成され、
上記軸の外周面には、上記軸が結合筒部の所定の軸方向位置に挿入された時に、上記キー溝に係合するキーが形成されていること
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【請求項５】
請求項４に記載された継手と軸の結合構造において、
上記結合筒部は自在継手のヨークに一体的に形成されていること
を特徴とする継手と軸の結合構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１０７６５８（Ｐ２０１２−１０７６５８Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５５３８４（Ｐ２０１０−２５５３８４）
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
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