JP2008290702A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトとステアリングギヤ機構とを両端側に配設した自在継手を介して連結する中間シャフトを備えたステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering apparatus including an intermediate shaft that connects a steering shaft on which a steering wheel is mounted and a steering gear mechanism via universal joints disposed on both ends.
この種のステアリング装置としては、ステアリングギヤ部の連結軸部にロアジョイントを介して連結されるステアリングコラムシャフトの連結軸部に形成された切欠溝に締結ボルトを係合させ、締付けにより上部ロアジョイントを固定すると共に、連結軸部に形成された切欠凹所に締結ボルトを係合させ、締付けにより下部ロアジョイントを連結軸部に固定するものにおいて、切欠溝に仮止め用段差溝部を延長して設け、締結ボルトには仮止め用段差溝部と係合して上部ロアジョイントを連結軸部に仮止めする小径部と、切欠溝に係合して上部ロアジョイントを連結軸部に本固定する大径部とを形成したステアリングコラムロアジョイント部の取付け構造が知られている(例えば、特許文献1参照)
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、ステアリングコラムシャフトとステアリングギヤ部とをロアジョイントで連結する際に、ステアリングコラムシャフトのロアジョイント側の端部に端面近傍に切欠溝を形成すると共に、この切欠溝の端面とは反対側に続けて仮止め用段差溝部を形成するようにしているので、昨今のように電動モータで操舵補助力を発生させてこれを減速機構を介してステアリングコラムシャフトに伝達するようにした電動パワーステアリング装置を装備した場合には、ステアリングコラムシャフトに伝達されるトルクが大きくなり、切欠溝及び仮止め用段差溝部によってステアリングコラムシャフトの断面積が小さくなることにより、剛性が低下してしまうという未解決の課題がある。 However, in the conventional example described in Patent Document 1, when the steering column shaft and the steering gear portion are connected by the lower joint, a notch groove is formed in the vicinity of the end surface at the end of the steering column shaft on the lower joint side. In addition to the formation of the notch groove, the temporary fixing step groove is formed on the side opposite to the end face of the notch groove. If the electric power steering device is installed to transmit to the steering column shaft, the torque transmitted to the steering column shaft increases, and the cross-sectional area of the steering column shaft decreases due to the notch groove and the temporary fixing step groove portion. As a result, there is an unsolved problem that the rigidity is lowered.
このステアリングコラムシャフトの剛性低下を抑制するために、最弱部となる切欠溝の深さを浅くすることが考えられるが、この場合には、切欠溝と締結ボルトとの係合力が小さくなり、ステアリングコラムシャフトに軸を短縮させる方向の衝撃力が伝達されたときに、ストッパーとしての機能を十分に発揮することができなくなるという新たな課題がある。 In order to suppress the rigidity reduction of the steering column shaft, it is conceivable to reduce the depth of the notch groove which is the weakest part, but in this case, the engagement force between the notch groove and the fastening bolt becomes small, There is a new problem that when the impact force in the direction of shortening the shaft is transmitted to the steering column shaft, the function as a stopper cannot be fully exhibited.
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、簡易な構造で剛性を低下させることなく中間シャフトの組付け作業を容易に行うことができるステアリング装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned unsolved problems of the conventional example, and a steering device that can easily perform the assembly work of the intermediate shaft without reducing the rigidity with a simple structure. It is intended to provide.
上記目的を達成するために、請求項１に係るステアリング装置は、ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトとステアリングギヤ機構とを両端側に配設した自在継手を介して連結する中間シャフトを備えたステアリング装置であって、前記中間シャフトは、軸部の外周面に軸方向と交差する方向に延長して形成されたボルト係合凹部と、端部外周面に形成された抜け止め凸部とを有し、前記自在継手の一方のヨークと前記中間シャフトの軸部とを締付ける部材として、先端部側から前記中間シャフトの外周面に係合する小径部及び前記ボルト係合凹部に係合する大径部を順に形成した段付きボルトを備え、当該段付きボルトの前記小径部と前記ボルト係合凹部に隣接する外周面とを係合させることにより前記自在継手の一方のヨークと前記中間シャフトの軸部とを仮止めし、前記段付きボルトの前記大径部と前記ボルト係合凹部とを係合させることにより前記自在継手の一方のヨークと前記中間シャフトの軸部を本締めするようにした。 In order to achieve the above object, a steering apparatus according to claim 1 is provided with an intermediate shaft that connects a steering shaft on which a steering wheel is mounted and a steering gear mechanism via universal joints arranged on both ends. The intermediate shaft has a bolt engaging recess formed by extending in the direction intersecting the axial direction on the outer peripheral surface of the shaft portion, and a retaining protrusion formed on the outer peripheral surface of the end portion. As a member for fastening one yoke of the universal joint and the shaft portion of the intermediate shaft, a small-diameter portion that engages with the outer peripheral surface of the intermediate shaft from the tip end side and a large-diameter portion that engages with the bolt engaging recess Are formed in order, and one of the joints of the universal joint is engaged by engaging the small diameter portion of the stepped bolt with the outer peripheral surface adjacent to the bolt engaging recess. And temporarily connecting the shaft portion of the intermediate shaft and engaging the large-diameter portion of the stepped bolt with the bolt engaging recess portion, the one yoke of the universal joint and the shaft portion of the intermediate shaft Was tightened.
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載のステアリング装置において、前記自在継手の他方のヨークと中間シャフトの軸とは通常運転時には相対移動が規制されるが、衝撃荷重の入力時に所定のコラプスストロークを確保可能に構成されている。
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のステアリング装置において、前記中間シャフトの軸部に小径部が形成され、該小径部の外周に当該小径部を挟む軸部間を連結する摺動可能な連結筒体を嵌合し、衝撃吸収時に前記他方の自在継手のヨークが連結筒体を軸方向に押して前記小径部を挟む軸部間の連結状態が解除されるように構成されている。
According to a second aspect of the present invention, in the steering device according to the first aspect, the relative movement between the other yoke of the universal joint and the shaft of the intermediate shaft is restricted during normal operation, but when an impact load is input. A predetermined collapse stroke can be secured.
According to a third aspect of the present invention, in the steering device according to the first or second aspect, a small-diameter portion is formed on the shaft portion of the intermediate shaft, and a space between the shaft portions sandwiching the small-diameter portion between the small-diameter portions is arranged. The slidable connecting cylinders to be connected are fitted so that when the shock is absorbed, the yoke of the other universal joint pushes the connecting cylinder in the axial direction so that the connection state between the shaft parts sandwiching the small diameter part is released. It is configured.
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記段付きボルトの小径部先端にボルト抜け防止部が形成されている。
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記ボルト係合凹部が、底部が軸方向に所定の長さを有するフライス溝で構成されている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the steering device according to any one of the first to third aspects, a bolt drop prevention portion is formed at the tip of the small diameter portion of the stepped bolt.
According to a fifth aspect of the present invention, in the steering apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the bolt engaging recess is a milling groove having a bottom portion having a predetermined length in the axial direction. ing.
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記段付きボルトが、前記ステアリングギヤ機構側の前記自在継手のヨークと前記中間シャフトの軸部との間を締付けるようにした。
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記段付きボルトが、前記小径部の外周に形成した雄ねじと、前記大径部の前記小径部側に形成され、当該小径部に向かうに従い徐々に縮径されたテーパ外周面とを備え、前記自在継手の一方のヨークは、スリットを設けて縮径自在な環状部材であり前記中間シャフトの前記軸部を嵌合保持する軸保持部と、この軸保持部の前記スリットを挟む位置から互いに所定距離をあけて延在している一対のフランジ部と、これら一対のフランジ部の一方のフランジ部に形成した前記小径部の前記雄ねじが螺合する雌ねじと、この雌ねじに向かって貫通するように他方のフランジ部に形成され、前記段付きボルトの前記大径部が係合するボルト挿通孔とを備えており、前記段付きボルトを前記他方のフランジ部側から挿通し、前記小径部の前記雄ねじを前記軸保持部が縮径しない程度に仮止め状態で前記一方のフランジ部の前記雌ねじに螺合したときに、前記大径部の前記小径部側に形成した前記テーパ外周面の一部が、前記他方のフランジ部の前記ボルト挿通孔内に遊挿されるようにした。
According to a sixth aspect of the present invention, in the steering device according to any one of the first to fifth aspects, the stepped bolt is configured to connect the yoke of the universal joint on the steering gear mechanism side and the shaft of the intermediate shaft. Tighten between the parts.
The invention according to claim 7 is the steering device according to any one of claims 1 to 6, wherein the stepped bolt includes a male screw formed on an outer periphery of the small diameter portion, and the large diameter portion. A tapered outer peripheral surface formed on the small diameter portion side and gradually reduced in diameter toward the small diameter portion, and one yoke of the universal joint is an annular member having a reduced diameter by providing a slit, and the intermediate shaft A shaft holding portion that fits and holds the shaft portion, a pair of flange portions extending a predetermined distance from a position sandwiching the slit of the shaft holding portion, and one of the pair of flange portions A female screw into which the male screw of the small diameter portion formed in the flange portion is screwed, and a bolt insertion formed in the other flange portion so as to penetrate toward the female screw and engage with the large diameter portion of the stepped bolt With a hole The stepped bolt is inserted from the other flange portion side, and the male screw of the small diameter portion is screwed to the female screw of the one flange portion in a temporarily fixed state so that the shaft holding portion does not reduce the diameter. In this case, a part of the tapered outer peripheral surface formed on the small diameter side of the large diameter part is loosely inserted into the bolt insertion hole of the other flange part.
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載のステアリング装置において、前記段付きボルトが、前記小径部とボルト頭部との間に軸方向の外径が同一のストレート部を備えており、このストレート部に、前記小径部側に前記テーパ外周面を設けた大径カラー部が外嵌されている。
さらに、請求項９記載の発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記ボルト係合凹部が前記段付きボルトの前記大径部に係合する位置に配置されるように、前記自在継手の一方のヨークに対する前記軸部の周方向の位相を合わせる位相合わせ部を設けている。
According to an eighth aspect of the present invention, in the steering device according to the seventh aspect, the stepped bolt includes a straight portion having the same outer diameter in the axial direction between the small diameter portion and the bolt head. The large-diameter collar portion provided with the tapered outer peripheral surface on the small-diameter portion side is externally fitted to the straight portion.
The invention according to
さらにまた、請求項１０記載の発明は、請求項９記載のステアリング装置において、前記中間シャフトの前記軸部及び前記自在継手の前記一方のヨークが、セレーション嵌合又はスプライン嵌合で連結しており、前記位相合わせ部は、前記ボルト係合凹部が前記段付きボルトの前記大径部に係合する位置に配置されたときのみに互いに嵌まり込む、前記軸部及び前記ヨークの一方のセレーション歯又はスプライン歯の一部を欠いて形成した凸部と、前記軸部及び前記ヨークの他方のセレーション歯又はスプライン歯の一部を欠いて形成した凹部とで構成した。
Furthermore, the invention according to claim 10 is the steering device according to
本発明によれば、中間シャフトの軸にボルト係合凹部及び抜け止め凸部を形成する共に、段付きボルトの小径部を中間シャフトの軸の外周部に係合させ、大径部をボルト係合凹部に係合させるようにしたので、中間シャフトの軸の断面積を低下させることなく仮止めと本締めとを行うことができると共に、仮止め時の自由ストローク長を長くすることができ、ステアリング装置の組付作業を容易に行うことができるという効果が得られる。 According to the present invention, the bolt engaging recess and the retaining protrusion are formed on the shaft of the intermediate shaft, the small diameter portion of the stepped bolt is engaged with the outer peripheral portion of the shaft of the intermediate shaft, and the large diameter portion is engaged with the bolt. Since it is made to engage with the joint recess, it is possible to perform temporary fixing and final tightening without reducing the cross-sectional area of the shaft of the intermediate shaft, and to increase the free stroke length at the time of temporary fixing, The effect that the assembly work of the steering device can be easily performed is obtained.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明のステアリング装置を電動パワーステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す全体構成図、図２は本締め状態の中間シャフトの側面図、図３は図２のＡ−Ａ線上の拡大断面図、図４は図２の要部を断面とした側面図、図５は中間シャフトのインナーシャフトを示す斜視図、図６は段付きボルトを示す斜視図、図７は自在継手の中間シャフト側ヨークを示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線上の断面図、図８は仮止め状態の中間シャフトの側面図、図９は図８のＣ−Ｃ線上の断面図、図１０は図８の要部を断面とした側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 is an overall configuration diagram showing an embodiment in which the steering device of the present invention is applied to an electric power steering device, FIG. 2 is a side view of an intermediate shaft in a final tightening state, and FIG. 3 is an AA of FIG. FIG. 4 is a side view with the main part of FIG. 2 taken as a cross section, FIG. 5 is a perspective view showing an inner shaft of an intermediate shaft, FIG. 6 is a perspective view showing a stepped bolt, and FIG. FIG. 8A is a side view of the intermediate shaft side yoke, FIG. 8B is a cross-sectional view of the intermediate shaft on the BB line, FIG. 8 is a side view of the intermediate shaft in a temporarily fixed state, and FIG. FIG. 10 is a side view with the main part of FIG. 8 taken as a cross section.
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に回転自在に保持されている。ステアリングシャフト２の車両前端（図１において左端）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。
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a steering shaft having a steering wheel 1 mounted on the vehicle rear end (right end in FIG. 1). The steering shaft 2 is rotatably held by a steering column 3. On the vehicle front end (left end in FIG. 1) side of the steering shaft 2, a worm speed reducer 11 that applies steering assist torque to the steering shaft 2 and an
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ヤ機構６のピニオン軸１９に連結されている。
ステアリングギヤ機構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操舵輪に連結されている。
An
A rack shaft (not shown) of the
ここで、ステアリングシャフト２は、アウターシャフト７とインナーシャフト８とを有し、アウターシャフト７の前端部とインナーシャフト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を介して結合されている。したがって、アウターシャフト７とインナーシャフト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。
Here, the steering shaft 2 includes an outer shaft 7 and an
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、アウターコラム９とインナーコラム１０とをテレスコープ状に組み合わせてなり、軸方向き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。
そして、インナーコラム１０の前端部を、ウォーム減速機１１のハウジング１１ａの後端面に固定し、インナーシャフト８をウォーム減速機１１のハウジング１１ａ内に挿通して、このインナーシャフト８の前端部をウォーム減速機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。
In addition, the cylindrical steering column 3 inserted through the steering shaft 2 is formed by combining the
The front end portion of the inner column 10 is fixed to the rear end surface of the housing 11a of the worm speed reducer 11, the
また、ステアリングコラム３のアウターコラム９がアッパブラケット１５Ｕによって車体側部材１６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１６に取付けられたロアブラケット１５Ｌに回動自在に支持されたピボットピン１５ｐを中心として上下方向に揺動可能に支持されている。
The
中間シャフト１８は、図２に示すように、両端に自在継手１７Ａ及び１７Ｂが連結された円柱状の雄軸２２で構成されている。この雄軸２２の自在継手１７Ｂ側の端面部に、図４及び図５に示すように基準外径の外周面から外方に突出する抜け止め凸部２２ａが形成され、この抜け止め凸部２２ａより自在継手１７Ａ側に連接して軸方向と交差する軸直角方向に延長するボルト係合凹部２２ｂが形成されている。ここで、ボルト係合凹部２２ｂはフライス盤で後述する段付きボルトの大径部と略等しい外径のフライスで軸方向に所定長さＬ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。
As shown in FIG. 2, the
そして、雄軸２２の自在継手１７Ａ側端部が自在継手１７Ａの中間シャフト側ヨーク２３に圧入嵌合されている。この雄軸２２と中間シャフト側ヨーク２３との圧入嵌合は、通常操舵時には雄軸２２と中間シャフト側ヨーク２３との相対移動が規制されるが、ステアリングホイール１に軸方向の車両前方への衝撃荷重が入力され、この衝撃荷重がコラプス荷重以上となると雄軸２２及び中間シャフト側ヨーク２６との間の相対移動が許容されて、所定のコラプスストロークが確保されるように設定されている。
The end of the
自在継手１７Ａは、図２に示すように、中間シャフト１８の雄軸２２に外嵌するＵ字状の中間シャフト側ヨーク２３と、ウォーム減速機１１の出力軸１４が連結されるＵ字状のコラム側ヨーク２４と、これらヨーク２３及び２４を連結する十字軸２５とで構成されている。ここで、中間シャフト側ヨーク２３は中間シャフト１８側端部に中間シャフト１８の雄軸２２が圧入内嵌される円筒部２３ａが形成されている。
As shown in FIG. 2, the universal joint 17 </ b> A includes a U-shaped intermediate shaft-
一方、自在継手１７Ｂも、自在継手１７Ａと同様の構成を有し、中間シャフト１８の雄軸２２に連結されたＵ字状の中間シャフト側ヨーク２６と、ステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９に連結されるＵ字状のラック側ヨーク２７と、これらヨーク２６及び２７を連結する十字軸２８とを備えている。
ここで、中間シャフト側ヨーク２６は、図２及び図３に示すように、中間シャフト１８を構成する雄軸２２を段付きボルト３０によって嵌合保持する連結部２６ａと、この連結部２６ａからＵ字状に突出するＵ字状部２６ｂとで構成されている。
On the other hand, the universal joint 17B has the same configuration as the universal joint 17A, and is connected to the U-shaped intermediate
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the intermediate
段付きボルト３０は、図６に示すように、鍔部３０ａを有する頭部３０ｂと、この頭部３０ｂから突出延長する大径部３０ｃと、この大径部３０ｃの端部から突出する小径部３０ｄとから構成され、小径部３０ｄに雄ねじ３０ｅが形成されている。
また、連結部２６ａは、図７（ａ）及び（ｂ）で特に明らかなように、雄軸２２を嵌合保持する上端部に軸方向のスリット２６ｃを有する開円環状の軸保持部２６ｄと、この軸保持部２６ｄのスリット２６ｃを挟む左右両端部から上方に一体に延長するフランジ部２６ｅ及び２６ｆとで構成されている。そして、一方のフランジ部２６ｆに前述した段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅが螺合する雌ねじ２６ｇが軸直角方向に貫通形成されていると共に、この雌ねじ２６ｇの内側に同軸的に段付きボルト３０の大径部３０ｃを挿通するボルト挿通孔２６ｈが形成され、他方のフランジ部２６ｅには段付きボルト３０の大径部３０ｃを挿通するボルト挿通孔２６ｉが軸直角方向に貫通形成されていると共に、このボルト挿通孔２６ｉの外側に段付きボルト３０の鍔部３０ａが係合する大径部２６ｊが形成されている。
As shown in FIG. 6, the stepped
7A and 7B, the connecting
そして、中間シャフト側ヨーク２６の連結部２６ａにおける軸保持部２６ｄに雄軸２２をその抜け止め凸部２２ａ及びボルト係合凹部２２ｂがスリット２６ｃ側となり、且つ抜け止め凸部２２ａが図４で拡大図示するように、スリット２６ｃ内を通ってボルト挿通孔２６ｈよりもＵ字状部２６ｂ側となるように挿通する。この状態で、段付きボルト３０をフランジ部２６ｅ側から挿入して雄ねじ３０ｅをフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇに螺合させる。
Then, the
このとき、段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅと中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇとの螺合状態が浅い状態では、図８〜図１０に示すように、雄軸２２を軸保持部２６ｄから抜き出そうとしたときに雄ねじ３０ｅが抜け止め凸部２２ａに係合して抜け出しが阻止される仮止め状態となる。
そして、段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅを中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇにさらに螺合させることにより、段付きボルト３０の大径部３０ｃが雄軸２２に形成したボルト係合凹部２２ｂに係合した状態で、フランジ部２６ｅをフランジ部２６ｆ側に締付けて軸保持部２６ｄで雄軸２２を抱き締めて本締め状態となる。
At this time, in a state where the screwed state of the
Then, the
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
先ず、図１に示す上記構成を有する電動パワーステアリング装置を車体に組付けるには、アッパブラケット１５Ｕ及びロアブラケット１５Ｌを車体側部材１６に取付けることにより、ステアリングシャフト２、ステアリングコラム３及び操舵補助機構４を車体に組付けると共に、ステアリングギヤ機構６を図示しない車体側部材に取付けてタイロッド５を図示しない操舵輪に連結する。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
First, in order to assemble the electric power steering apparatus having the above-described configuration shown in FIG. 1, the
この状態で、両端に自在継手１７Ａ及び１７Ｂを装着した中間シャフト１８をウォーム減速機１１の出力軸１４及びステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９間に装着する。
このとき、中間シャフト１８の雄軸２２と自在継手１７Ａの中間シャフト側ヨーク２３の円筒部２３ａとを所定位置で通常状態では相対移動が規制されるように嵌合させる。一方、中間シャフト１８の雄軸２２と自在継手１７Ｂの中間シャフト側ヨーク２６とは、中間シャフト側ヨーク２６の連結部２６ａにおける軸保持部２６ｄに、雄軸２２を挿通する。このとき、雄軸２２の抜け止め凸部２２ａをスリット２６ｃ内を通過させながら、図１０に示すように、抜け止め凸部２２ａがフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇよりＵ字状部２６ｂ側となるように挿通する。この状態で、段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅを中間シャフト側ヨーク２６の連結部２６ａにおけるフランジ部２６ｅ側からボルト挿通孔２６ｉ及び２６ｈを通じてフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇに螺合させる。
このとき、段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅの雌ねじ２６ｇへの螺合長さＬａを図９に示すように、大径部３０ｃが軸保持部２６ｄの内周面に達してない程度の長さとすることにより、雄軸２２に中間シャフト側ヨーク２６を仮止め状態とする。この場合、雄軸２２の抜け止め凸部２２ａがスリット２６ｃ内に係合しているので、雄軸２２と中間シャフト側ヨーク２６との円周方向の相対回転が規制されると共に、抜け止め凸部２２ａが図１０に示すように段付きボルト３０の小径部３０ｄとなる雄ねじ３０ｅよりＵ字状部２６ｂ側であるので、雄軸２２を中間シャフト側ヨーク２６から引き抜いた場合に、抜け止め凸部２２ａが段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅの外周面に係合してその抜け出しが阻止されて仮止め状態となる。
In this state, the
At this time, the
At this time, as shown in FIG. 9, the screwing length La of the
この仮止め状態では、雄軸２２と中間シャフト側ヨーク２６との相対移動距離は、図１０で実線図示のように、雄軸２２の抜け止め凸部２２ａが段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅと当接している位置から雄軸２２をＵ字状部２６ｂ側に押し込んで、鎖線図示の雄軸２２の端面が十字軸２８に当接する位置までの比較的長い距離Ｌｂとされている。
In this temporarily fixed state, the relative movement distance between the
このため、例えば自在継手１７Ａのコラム側ヨーク２４をウォーム減速機１１の出力軸１４に挿通して締付ボルト２９で締め付け固定した後に、自在継手１７Ｂの中間シャフト側ヨーク２６の十字軸２８に当接するように中間シャフト１８の雄軸２２を挿通して自在継手１７Ａ及び１７Ｂ間の距離を最短距離とした状態で、ラック側ヨーク２７をステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９の上部に移動させ、この状態でラック側ヨーク２７内にピニオン軸１９が挿通されるように自在継手１７Ｂを下降させる。このとき、前述したように雄軸２２と中間シャフト側ヨーク２６の仮止め状態では、比較的長い相対移動距離Ｌｂが設定されているので、ラック側ヨーク２７内にピニオン軸１９を容易に挿通させることができる。このとき、ステアリング装置の組付時にウォーム減速機１１の出力軸１４の取付位置及びステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９の取付位置に誤差が生じても仮止め状態で大きな相対移動ストロークを確保することができるので、取付誤差を吸収して自在継手１７Ｂをステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９に容易に装着することができる。
For this reason, for example, after the
そして、ピニオン軸１９をラック側ヨーク２７内の所定の位置まで挿通した状態で、締め付けボルト３１でラック側ヨーク２７を締め付けることにより、ピニオン軸１９とラック側ヨーク２７とを強固に連結することができる。
Then, the
このピニオン軸１９とラック側ヨーク２７との連結が完了すると、この状態では、図９及び図１０に示すように、雄軸２２のボルト係合凹部２２ｂが段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅと対向している。すなわち、ボルト係合凹部２２ｂが軸方向に長いフライス溝として形成されているので、ウォーム減速機１１の出力軸１４及びステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９の位置決め誤差がある場合でも、この誤差をボルト係合凹部２２ｂで吸収して、ボルト係合凹部２２ｂと段付きボルト３０の大径部３０ｃとを確実に係合させることができる。
When the connection between the
この状態で、段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅを中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇにさらに螺合させてねじ込むことにより、図３及び図４に示すように、段付きボルト３０の大径部３０ｃが雄軸２２のボルト係合凹部２２ｂに係合し、且つフランジ部２６ｅをフランジ部２６ｆ側に押圧して、軸保持部２６ｄで雄軸２２を抱き締め固定する本締めを行って、中間シャフト１８のウォーム減速機１１の出力軸１４とステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９との間への連結を完了する。
In this state, the
このように、第１の実施形態によると、中間シャフト１８の雄軸２２に基準外径より突出する抜け止め凸部２２ａ及びボルト係合凹部２２ｂを形成すると共に、ステアリングギヤ機構６に連結される自在継手１７Ｂの中間シャフト側ヨーク２６の締付けボルトをボルト係合凹部２２ｂに係合する大径部３０ｃ及び雄軸２２の基準外径の外周部に接触する小径部３０ｄを有する段付きボルト３０としている。このため、雄軸２２と中間シャフト側ヨーク２６とを連結する際に、段付きボルト３０の小径部３０ｄに形成した雄ねじ３０ｅを中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇに浅く螺合させることにより、雄軸２２を中間シャフト側ヨーク２６から引き抜く場合に抜け止め凸部２２ａが小径部３０ｄに当接して抜け止めされる仮止め状態とすることができる。この仮止め状態で、雄軸２２及び中間シャフト側ヨーク２６との相対ストロークを大きくとることができ、中間シャフト１８をウォーム減速機１１及びステアリングギヤ機構６間に装着する際の装着作業を容易に行うことができる。その後、段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅを中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇに深くまで螺合させて、雄軸２２のボルト係合凹部２２ｂに段付きボルト３０の大径部３０ｃを係合させる。このとき、ボルト係合凹部２２ｂをフライス溝とすることにより、軸方向の長さが長くして、ウォーム減速機１１の出力軸１４及びステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９の位置決め誤差が生じた場合でも、ボルト係合凹部２２ｂと段付きボルト３０の大径部３０ｃとを確実に係合させることができる。
Thus, according to the first embodiment, the
しかも、雄軸２２には抜け止め凸部２２ａとボルト係合凹部２２ｂとを設けるだけでよく、簡易な構造とすることができ、仮止め用の凹部を別途形成する必要がないので、雄軸２２即ち中間シャフト１８の剛性が低下することなく、中間シャフト１８の組付けを容易に行うことができる。
また、第１の実施形態のように中間シャフト１８の雄軸２２と自在継手１７Ａの中間シャフト側ヨーク２３とを圧入嵌合して、衝撃荷重が入力されたときのコラプスストロークを確保することにより、中間シャフト１８のコラプスストロークを確保する嵌合部を形成する必要がなく、部品点数を減少させることができる。
In addition, the
Further, as in the first embodiment, the
そして、ステアリング装置の組立完了状態で、運転者がステアリングホイール１を操舵すると、ステアリングホイール１に伝達された操舵トルクを図示しない操舵トルクセンサで検出すると共に、車速を図示しない車速センサで検出し、操舵トルクと車速とに基づいて図示しない操舵補助制御装置で、操舵状態での最適な操舵補助力を発生するように電動モータ１２を駆動制御する。
Then, when the driver steers the steering wheel 1 in the assembled state of the steering device, the steering torque transmitted to the steering wheel 1 is detected by a steering torque sensor (not shown), and the vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor (not shown), Based on the steering torque and the vehicle speed, the
このため、電動モータ１２で発生された操舵補助力がウォーム減速機１１を介してステアリングシャフト２に伝達される。このように操舵補助力がステアリングシャフト２に伝達されることにより、ウォーム減速機１１の出力軸１４から大きな操舵トルクが出力され、これが自在継手１７Ａ、中間シャフト１８、自在継手１７Ｂを介してステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９に伝達される。ステアリングギヤ機構６では、ピニオン軸１９に伝達された回転運動を、ステアリングギヤを構成するピニオン及びこれに噛合するラックによって車幅方向の直線運動に変換し、タイロッド５を介して図示しない操舵輪に伝達してこの操舵輪を転舵させる。
Therefore, the steering assist force generated by the
この場合、操舵補助機構４の電動モータ１２でステアリングホイール１に伝達された操舵トルクに応じた最適な操舵補助力を発生させるので、ステアリングホイール１を軽く操舵することができる。
In this case, since the optimum steering assist force corresponding to the steering torque transmitted to the steering wheel 1 is generated by the
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図１１及び図１２を参照して説明する。
この第２の実施形態は、ステアリングホイール１に衝撃荷重が伝達されて、これがステアリングシャフト２を介して中間シャフト１８に伝達されたときに衝撃荷重を確実に吸収するようにしたものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, when an impact load is transmitted to the steering wheel 1 and transmitted to the
すなわち、第２の実施形態では、中間シャフト１８を構成する雄軸２２の中間部に衝撃
荷重が伝達されたときに折れ曲がり可能な小径部２２ｄが形成されていると共に、この小径部２２ｄを覆って小径部２２ｄを挟む両端部に圧入嵌合される連結円筒体２２ｅが配設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２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。
That is, in the second embodiment, a small-
ここで、連結円筒体２２ｅは、図１１及び図１２に示すように、自在継手１７Ａ側の端面が上端部を残して斜めに切り落とした形状とされ、上端部が自在継手１７Ａの中間シャフト側ヨーク２３における円筒部２３ａに当接している状態で、下端部が小径部２２ｄの自在継手１７Ａ側端部より自在継手１７Ａ側に比較的短い所定距離Ｌｃだけ嵌合されている。
Here, as shown in FIGS. 11 and 12, the connecting
この第２の実施形態によると、中間シャフト１８をウォーム減速機１１の出力軸１４及びステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９間に装着は前述した第１の実施形態と同様に、雄軸２２と自在継手１７Ｂの中間シャフト側ヨーク２６とを段付きボルト３０で仮止め状態で行ない、中間シャフト１８の装着が終了した時点で段付きボルト３０を本締めすることにより、雄軸２２と自在継手１７Ｂの中間シャフト側ヨーク２６とを連結することができる。
According to the second embodiment, the
そして、ステアリング装置を組立てた状態で、通常状態では、ステアリングホイール１に操舵力が伝達されたときに、この操舵力がステアリングシャフト２を介して操舵補助機構４に伝達され、この操舵補助機構４の電動モータ１２で操舵力に応じた操舵補助力を発生し、この操舵補助力をウォーム減速機１１を介して出力軸１４に伝達することにより、大きな操舵力が中間シャフト１８に伝達されるが、この状態では、雄軸２２の小径部２２ｄがその両端の大径部に嵌合された連結円筒体２２ｅで覆われているので、小径部２２ｄが屈曲することなく自在継手１７Ａに伝達された操舵力が雄軸２２を介して自在継手１７Ｂに伝達されてステアリングギヤ機構６に伝達される。
When the steering force is transmitted to the steering wheel 1 in the assembled state with the steering device assembled, this steering force is transmitted to the steering assist mechanism 4 via the steering shaft 2, and this steering assist mechanism 4. A large steering force is transmitted to the
ところが、ステアリングホイール１に軸方向で車両前方側の衝撃荷重が伝達されて、この衝撃荷重によって、ステアリングシャフト２及び出力軸１４が車両前方側に移動されてこの移動量が自在継手１７Ａに伝達されると、この自在継手１７Ａの中間シャフト側ヨーク２３が車両前方側に移動することになる。このため、中間シャフト側ヨーク２３の円筒部２３ａによって連結円筒体２２ｅが車両前方側に摺動されて、連結円筒体２２ｅの自在継手１７Ａ側の下端部が大径部から外れて小径部２２ｄが露出される状態となる。このように小径部２２ｄが露出される状態となると、この小径部２２ｄで衝撃荷重を受けたときに、小径部２２ｄが屈曲して衝撃エネルギを吸収することができ、衝撃エネルギの反力がステアリングホイール１側に伝達されることを確実に防止することができる。
However, an impact load on the front side of the vehicle is transmitted to the steering wheel 1 in the axial direction, and by this impact load, the steering shaft 2 and the output shaft 14 are moved to the front side of the vehicle, and this amount of movement is transmitted to the universal joint 17A. Then, the intermediate
しかも、衝撃エネルギの吸収を小径部２２ｄの屈曲により行うので、自在継手１７Ａ及び１７Ｂ間の寸法が短い場合でも長いコラプスストロークを得ることができる。
Moreover, since the impact energy is absorbed by bending the
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図１３及び図１４を参照して説明する。
この第３の実施形態は、中間シャフト側ヨーク２６の軸保持部２６ｄに嵌合される中間シャフト１８の雄軸２２の周方向の位相を正規の位置に合わせるようにしたものである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, the phase in the circumferential direction of the
図１３に示すように、軸保持部２６ｄの内周面にはセレーション部４５が形成されており、雄軸２２の外周面には、軸保持部２６ｄのセレーション部４５に嵌合するセレーション部４６が形成されている。
ここで、軸保持部２６ｄのセレーション部４５及び雄軸２２のセレーション部４６の一部に、雄軸２２のボルト係合凹部２２ｂが正規の位置（軸保持部２６ｄの左右両端部から延長している一対のフランジ部２６ｅ，２６ｆの間の位置）に位置するように、雄軸２２の周方向の位相を合わせる位相合わせ部４７が形成されている。
As shown in FIG. 13, a
Here, the
この位相合わせ部４７は、図１４に示すように、軸保持部２６ｄのセレーション部４５を構成している一部のセレーション歯を切り欠いて形成した台形状の位相合わせ凹部４７ａと、雄軸２２のボルト係合凹部２２ｂが正規の位置に位置したときに、前記位相合わせ凹部４７ａに嵌まり込む台形状の位相合わせ凸部４７ｂとで構成されている。
本実施形態によると、軸保持部２６ｄの位相合わせ凹部４７ａ及び雄軸２２の位相合わせ凸部４７ｂを合わせて雄軸２２及び軸保持部２６ｄをセレーション嵌合するだけで、雄軸２２のボルト係合凹部２２ｂを、段付きボルト３０の大径部３０ｃが係合する正規の位置に確実に配置することができるので、中間シャフト側ヨーク２６及び中間シャフト１８の連結作業を簡単、且つ正確に行うことができる。
As shown in FIG. 14, the
According to this embodiment, the
なお、本実施形態では、図１３において軸保持部２６ｄ及び雄軸２２のセレーション嵌合部の下部に位相合わせ部４７を設けたが、他の位置に位相合わせ部４７を設けてもよい。
また、本実施形態は、軸保持部２６ｄの内周面にセレーション部４５を形成し、雄軸２２の外周面にセレーション部４６を形成したが、軸保持部２６ｄの内周面及び雄軸２２の外周面に、互いにスプライン嵌合するスプライン部を形成してもよい。
In the present embodiment, the
In this embodiment, the
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について図１５から図１８を参照して説明する。
この第４の実施形態は、自在継手１７Ｂのスイングサークルを小さくすることで自在継手１７Ｂの周囲のデッドスペースを狭くするものである。なお、スイングサークルとは、中間シャフト１８の雄軸２２の軸心を中心とし、軸心に対して直交する方向に延在して最も離間した自在継手１７Ｂの外周位置までの距離を半径とした円である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the fourth embodiment, the dead circle around the universal joint 17B is narrowed by reducing the swing circle of the universal joint 17B. Note that the swing circle is centered on the axis of the
本実施形態の段付きボルト５０は、図１５に示すように、鍔部５０ａを有する頭部５０ｂから突出延長している大径部５０ｃの小径部５０ｄ側に、小径部５０ｄに向かうに従い徐々に縮径したテーパ外周面５０ｃ１が形成されている。
As shown in FIG. 15, the stepped
本実施形態も、段付きボルト５０の小径部５０ｄの雄ねじ５０ｅを中間シャフト側ヨーク１６の一方のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇに螺合し、他方のフランジ部２６ｅを一方のフランジ部２６ｆ側に締付けていくことで、軸保持部２６ｄで雄軸２２を抱き締めて本締めするようになっている。
Also in this embodiment, the
段付きボルト５０は、図１６に示すように、仮止め時、雄ねじ５０ｅの先端が一方のフランジ部２６ｆの雄ねじ２６ｇに浅く螺合したときに、大径部５０ｃの小径部５０ｄ側に形成したテーパ外周面５０ｃ１の一部が他方のフランジ部２６ｅに形成したボルト挿通孔２６ｉ内に遊挿されるようになっている。
As shown in FIG. 16, the stepped
ここで、図１７は、第１の実施形態の段付きボルト３０を使用したものである。第１の実施形態の段付きボルト３０は、大径部３０ｃの軸方向長さをＬｅとし、大径部３０ｃの端部から突出している小径部３０ｄの軸方向長さをＬｆ２としている。小径部３０ｄの軸方向長さＬｆ２は、大径部３０ｃの小径部５０ｄ側の端面が他方のフランジ部２６ｅに形成した大径部２６ｊに当接する前に、雄ねじ３０ｅの先端が一方のフランジ部２６ｆの雄ねじ２６ｇに浅く螺合する長さに設定されている。
Here, FIG. 17 uses the stepped
これに対して、本実施形態の段付きボルト５０は、図１６に示すように、小径部５０ｄ側にテーパ外周面５０ｃ１を形成した大径部５０ｃの軸方向長さをＬｅとしているが、テーパ外周面５０ｃ１の一部が他方のフランジ部２６ｅのボルト挿通孔２６ｉ内に遊挿されながら雄ねじ５０ｅの先端が一方のフランジ部２６ｆの雄ねじ２６ｇに浅く螺合するので、段付きボルト５０の小径部５０ｄの軸方向長さＬｆ１は、第１の実施形態の段付きボルト３０の小径部３０ｄの軸方向長さＬｆ２より短い寸法となる（Ｌｆ１＜Ｌｆ２）。
In contrast, in the stepped
このため、本実施形態の段付きボルト５０の首下長さ（鍔部５０ａから小径部５０ｄの先端までの長さ）Ｌｄ１は、第１の実施形態の段付きボルト３０の首下長さＬｄ２より短い寸法となる（Ｌｄ１＜Ｌｄ２）。
そして、図１５及び図１７から明らかなように、首下長さＬｄ１が短い段付きボルト５０を使用した本実施形態の自在継手１７ＢのスイングサークルＳＲ１は、首下長さＬｄ２が長い段付きボルト３０を使用した自在継手１７ＢのスイングサークルＳＲ２より小さな直径となる（ΦSR1＜ΦSR2）。
For this reason, the neck length (length from the
As apparent from FIGS. 15 and 17, the swing circle SR1 of the universal joint 17B of the present embodiment using the stepped
したがって、本実施形態によると、大径部５０ｃの小径部５０ｄ側に小径部５０ｄに向かうに従い徐々に縮径したテーパ外周面５０ｃ１を形成した段付きボルト５０を使用することで、仮止め時にテーパ外周面５０ｃ１の一部が他方のフランジ部２６ｅのボルト挿通孔２６ｉ内に遊挿されて雄ねじ５０ｅの先端が一方のフランジ部２６ｆの雄ねじ２６ｇに浅く螺合するので確実に仮止めすることができるとともに、首下長さＬｄ１が短い段付きボルト５０としたことで自在継手１７ＢのスイングサークルＳＲ１の直径ΦSR1が小さくなり、自在継手１７Ｂの周囲のデッドスペースを狭くすることができる。
Therefore, according to the present embodiment, by using the stepped
また、本実施形態の段付きボルト５０は、他方のフランジ部２６ｅのボルト挿通孔２６ｉに大径部５０ｃが挿通する前に、大径部５０ｃ及び小径部５０ｄの間に形成したテーパ外周面５０ｃ１がボルト挿通孔２６ｉの開口周縁に係合するので、ボルト挿通孔２６ｉの開口周縁に大径部５０ｃが当接して応力が集中するのを回避することができる。
Further, the stepped
ここで、本実施形態の軸保持部２６ｄの内周面及び雄軸２２の外周面を、第３の実施形態のようにセレーション嵌合しているものとし、段付きボルト５０の小径部５０ｄのねじサイズをＭ８とし、大径部５０ｃの軸方向寸法を１２mm以下とし、軸保持部２６ｄ及び雄軸２２のセレーション嵌合のＰ.Ｃ.Ｄを１７mm以下、段付きボルト５０の軸心とセレーション嵌合位置の中心位置までの距離を１４mm以下とすると、本実施形態のスイングサークルＳＲ１の直径ΦSR1は５４mm以下となる（図１８参照）。この際、図１８に示すように、他方のフランジ部２６ｅの大径部２６ｊから一方のフランジ部２６ｆに対向する位置までの距離Ｌｇ１に対して大径部２６ｊから段付きボルト５０のテーパ外周面５０ｃ１の最大径までの距離Ｌｇ２が小さく、大径部２６ｊから一方のフランジ部２６ｆの他方のフランジ部２６ｅに対向する位置までの距離Ｌｇ４に対して大径部２６ｊから段付きボルト５０のテーパ外周面５０ｃ１の最小径までの距離Ｌｇ３が大きくなることが望ましい。
Here, it is assumed that the inner peripheral surface of the
このような第１実施形態のスイングサークルＳＲ１の直径ΦSR1（５４mm以下）に対して、他の仕様を同一として第１の実施形態の段付きボルト３０を使用すると、スイングサークルＳＲ２の直径ΦSR2は５６mm以上になる。
When the stepped
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態を図１９及び図２０を参照して説明する。
第５の実施形態も、自在継手１７Ｂのスイングサークルを小さくすることで自在継手１７Ｂの周囲のデッドスペースを狭くするものである。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The fifth embodiment also narrows the dead space around the universal joint 17B by reducing the swing circle of the universal joint 17B.
本実施形態は、図１９に示すように、鍔部６０ａを有する頭部６０ｂから突出延長し、他方のフランジ部２６ｅのボルト挿通孔２６ｉの内径より直径が小さいストレート部６０ｃと、このストレート部６０ｃの端部から同一直径で連続し、外周に雄ねじ６０ｅを形成している小径部６０ｄとを備えたボルト６０を使用しているとともに、このボルト６０のストレート部６０ｃの外周に大径カラー部６０ｆを装着している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 19, a
大径カラー部６０ｆは、他方のフランジ部２６ｅのボルト挿通孔２６ｉの内径と略同一寸法の外径とストレート部６０ｃの外径と略同一寸法の内径とを有する筒形状の部材であり、ストレート部６０ｃの外周に嵌め込まれている。
この大径カラー部６０ｆの小径部６０ｄ側の外周には、小径部６０ｄに向かうに従い徐々に縮径したテーパ外周面６０ｆ１が形成されている。
The large-
A tapered outer peripheral surface 60f1 that is gradually reduced in diameter toward the
本実施形態も、ボルト６０の小径部６０ｄの雄ねじ６０ｅを中間シャフト側ヨーク１６の一方のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇに螺合し、他方のフランジ部２６ｅを一方のフランジ部２６ｆ側に締付けていくことで、軸保持部２６ｄで雄軸２２を抱き締めて本締めするようになっている。
本実施形態のボルト６０は、図２０に示すように、雄ねじ６０ｅの先端が一方のフランジ部２６ｆの雄ねじ２６ｇに浅く螺合したときに、大径カラー部６０ｆのテーパ外周面６０ｆ１の一部が他方のフランジ部２６ｅのボルト挿通孔２６ｉ内に遊挿されるようになっている。
Also in this embodiment, the
As shown in FIG. 20, the
また、本実施形態のボルト６０は、図１７で示した第１の実施形態の段付きボルト３０と比較して、大径カラー部６０ｆの軸方向長さＬｅが大径部３０ｃと同一であるが、大径カラー部６０ｆのテーパ外周面６０ｆ１の一部が他方のフランジ部２６ｅのボルト挿通孔２６ｉ内に遊挿されながら雄ねじ６０ｅの先端が一方のフランジ部２６ｆの雄ねじ２６ｇに浅く螺合するので、ボルト６０の小径部６０ｄの軸方向長さＬｆ１は、第１の実施形態の段付きボルト３０の小径部３０ｄの軸方向長さＬｆ２より短い寸法となる（Ｌｆ１＜Ｌｆ２）。
Further, the
このため、本実施形態のボルト６０の首下長さＬｄ１も、第１の実施形態の段付きボルト３０の首下長さＬｄ２より短い寸法となる（Ｌｄ１＜Ｌｄ２）。
このように、首下長さＬｄ１が短いボルト６０を使用した自在継手１７ＢのスイングサークルＳＲ１の直径ΦSR1は、図１７で示した首下長さＬｄ２が長い段付きボルト３０を使用した自在継手１７ＢのスイングサークルＳＲ２の直径ΦSR2より小さくなる（ΦSR1＜ΦSR2）。
For this reason, the neck length Ld1 of the
Thus, the diameter Φ SR1 of the swing circle SR1 of the universal joint 17B using the
したがって、本実施形態は、ストレート部６０ｃの外周に嵌め込んだ大径カラー部６０ｆに、小径部５０ｄに向かうに従い徐々に縮径したテーパ外周面６０ｆ１を形成したボルト６０を使用することで、仮止め時にテーパ外周面６０ｆ１の一部が他方のフランジ部２６ｅのボルト挿通孔２６ｉ内に遊挿されて雄ねじ６０ｅの先端が一方のフランジ部２６ｆの雄ねじ２６ｇに浅く螺合するので確実に仮止めすることができるとともに、首下長さＬｄ１が短いボルト６０としたことで自在継手１７ＢのスイングサークルＳＲ１の直径ΦSR1が小さくなり、自在継手１７Ｂの周囲のデッドスペースを狭くすることができる。
Therefore, in the present embodiment, a
また、本実施形態のボルト６０は、他方のフランジ部２６ｅのボルト挿通孔２６ｉに大径カラー部６０ｆが挿通する前に、テーパ外周面６０ｆ１がボルト挿通孔２６ｉの開口周縁に係合するので、ボルト挿通孔２６ｉの開口周縁に大径カラー部６０ｆが当接して応力が集中するのを回避することができる。
さらに、本実施形態は、段付きを設けていない通常のボルト６０を使用し、このボルト６０のストレート部６０ｃに大径カラー部６０ｆを外嵌した簡便な構造としているので、部品コストの低減化を図ることができる。
Moreover, since the taper outer peripheral surface 60f1 engages with the opening peripheral edge of the bolt insertion hole 26i before the large
Furthermore, since the present embodiment uses a
なお、上述した第１及び第２の実施形態においては、段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅを中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇに浅く螺合させた仮止め状態で段付きボルト３０の抜け落ちについては何ら考慮していない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、図２１（ａ）及び（ｂ）に示すように、段付きボルト３０の小径部３０ｄの長さを、前述した仮止め状態で小径部３０ｄの先端が中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆより外方に突出する長さとすると共に、その小径部３０ｄの突出端に抜け出し防止ピン４０を挿通するピン挿通孔４１を形成し、段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅを中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇに浅く螺合させた仮止め状態で、ピン挿通孔４１に抜け落ち防止ピン４０を挿入することによって、仮止め状態で段付きボルト３０が中間シャフト側ヨーク２６から抜け落ちることを防止するようにしてもよい。さらには、抜け落ち防止ピン４０を設ける場合に代えて、図２２に示すように、段付きボルト３０の雄ねじ３０ｅを中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆに形成した雌ねじ２６ｇに浅く螺合させて雄ねじ３０ｅの中間シャフト側ヨーク２６のフランジ部２６ｆより外方に突出する端部のねじ山を潰したねじ山潰し部４２を形成することにより、段付きボルト３０の抜け落ちを防止するようにしてもよい。また、図２１及び図２２に示した構成は、第４の実施形態で示した段付きボルト５０及び第５の実施形態で示した大径カラー部６０ｆを装着したボルト６０に採用してもよい。
In the first and second embodiments described above, the stepped bolt in a temporarily fixed state in which the
また、第１〜第５の実施形態においては、雄軸２２のボルト係合凹部２２ｂをフライス溝で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、ウォーム減速機１１の出力軸１４及びステアリングギヤ機構６のピニオン軸１９の位置決め精度が高い場合には、雄軸２２のボルト係合凹部２２ｂを段付きボルト３０の大径部３０ｃを挿通可能な円弧状凹部とすることもでき、ボルト係合凹部２２ｂの断面形状は段付きボルト３０の大径部３０ｃに係合可能であれば任意形状とすることができる。
In the first to fifth embodiments, the case where the
また、第３の実施形態においては、中間シャフト１８の雄軸２２と自在継手１７Ａの中間シャフト側ヨーク２３とがセレーション結合する場合について説明したが、両者を通常時は相対摺動を拘束し、衝撃荷重が所定のコラプス荷重以上となったときに、セレーション結合部が相対摺動を許容してコラプスストロークを確保するようにしてもよい。
また、第１〜第５の実施形態においては、自在継手１７Ａの中間シャフト側ヨーク２３を円筒状に形成し、中間シャフト１８の雄軸２２を円柱状に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２２を三角形、四角形等の多角形状とし、これに応じて中間シャフト側ヨーク２３に雄軸２２を係合させる多角形状の孔部を形成するようにしてもよい。
Further, in the third embodiment, the case where the
In the first to fifth embodiments, the case where the intermediate
さらに、第１〜第５の実施形態においては、自在継手１７Ｂの中間シャフト側ヨーク２６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、自在継手１７Ａの中間シャフト側ヨーク２３に本発明を適用するようにしてもよい。
さらにまた、第１〜５の実施形態においては、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。
Further, in the first to fifth embodiments, the case where the present invention is applied to the intermediate
In the first to fifth embodiments, the case where the present invention is applied to an electric power steering apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a normal steering apparatus in which the steering assist mechanism 4 is omitted. It can also be applied.
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…ステアリングギヤ機構、７…アウターシャフト、８…インナーシャフト、８ａ…合成樹脂、９…アウターコラム、１０…インナーコラム、１１…ウォーム減速機、１１ａ…ハウジング、１２…電動モータ、１４…出力軸、１５Ｌ…ロアブラケット、１５Ｕ…アッパブラケット、１５ｐ…ピボットピン、１６…車体側部材、１６…中間シャフト側ヨーク、１７Ａ，１７Ｂ…自在継手、１８…中間シャフト、１９…ピニオン軸、２２…雄軸（中間シャフトの軸部）、２２ａ…抜け止め凸部、２２ｂ…ボルト係合凹部、２２ｄ…小径部、２２ｅ…連結円筒体、２３…中間シャフト側ヨーク、２３ａ…円筒部、２４…コラム側ヨーク、２５…十字軸、２６…中間シャフト側ヨーク、２６ａ…連結部、２６ｂ…Ｕ字状部、２６ｃ…スリット、２６ｄ…軸保持部、２６ｅ…他方のフランジ部、２６ｆ…一方のフランジ部、２６ｉ…ボルト挿通孔、２７…ラック側ヨーク、２７ａ…凹部、２８…十字軸、２９…締付けボルト、３０…段付きボルト、３０ｂ…頭部、３０ｃ…大径部、３０ｄ…小径部、３０ｅ…雄ねじ、３１…締付けボルト、４０…防止ピン、４１…ピン挿通孔、４２…ねじ山潰し部、４５…セレーション部、４６…セレーション部、４７…位相合わせ部、４７ａ…位相合わせ凹部、４７ｂ…位相合わせ凸部、５０…段付きボルト、５０ａ…鍔部、５０ｂ…頭部、５０ｃ…大径部、５０ｃ１…テーパ外周面、５０ｄ…小径部、５０ｅ…雄ねじ、６０…ボルト、６０ａ…鍔部、６０ｂ…頭部、６０ｃ…ストレート部、６０ｄ…小径部、６０ｅ…雄ねじ、６０ｆ…大径カラー部、６０ｆ１…テーパ外周面、ＳＲ１…スイングサークル、ΦSR1…スイングサークルの直径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering wheel, 2 ... Steering shaft, 3 ... Steering column, 4 ... Steering assist mechanism, 5 ... Tie rod, 6 ... Steering gear mechanism, 7 ... Outer shaft, 8 ... Inner shaft, 8a ... Synthetic resin, 9 ... Outer column DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inner column, 11 ... Worm speed reducer, 11a ... Housing, 12 ... Electric motor, 14 ... Output shaft, 15L ... Lower bracket, 15U ... Upper bracket, 15p ... Pivot pin, 16 ... Car body side member, 16 ... Middle Shaft side yoke, 17A, 17B ... universal joint, 18 ... intermediate shaft, 19 ... pinion shaft, 22 ... male shaft (shaft portion of intermediate shaft), 22a ... retaining projection, 22b ... bolt engaging recess, 22d ... small diameter Part, 22e ... connecting cylindrical body, 23 ... intermediate shaft side yoke, 23a ... cylindrical part, 24 ... column Yoke, 25 ... cross shaft, 26 ... intermediate shaft side yoke, 26a ... coupling part, 26b ... U-shaped part, 26c ... slit, 26d ... shaft holding part, 26e ... other flange part, 26f ... one flange part, 26i ... Bolt insertion hole, 27 ... Rack side yoke, 27a ... Recess, 28 ... Cross shaft, 29 ... Tightening bolt, 30 ... Stepped bolt, 30b ... Head, 30c ... Large diameter part, 30d ... Small diameter part, 30e ...
Claims (10)
前記中間シャフトは、軸部の外周面に軸方向と交差する方向に延長して形成されたボルト係合凹部と、端部外周面に形成された抜け止め凸部とを有し、
前記自在継手の一方のヨークと前記中間シャフトの軸部とを締付ける部材として、先端部側から前記中間シャフトの外周面に係合する小径部及び前記ボルト係合凹部に係合する大径部を順に形成した段付きボルトを備え、
当該段付きボルトの前記小径部と前記ボルト係合凹部に隣接する外周面とを係合させることにより前記自在継手の一方のヨークと前記中間シャフトの軸部とを仮止めし、前記段付きボルトの前記大径部と前記ボルト係合凹部とを係合させることにより前記自在継手の一方のヨークと前記中間シャフトの軸部を本締めすることを特徴とするステアリング装置。 A steering device comprising an intermediate shaft for connecting a steering shaft equipped with a steering wheel and a steering gear mechanism via universal joints arranged on both ends,
The intermediate shaft has a bolt engaging recess formed by extending in a direction crossing the axial direction on the outer peripheral surface of the shaft portion, and a retaining protrusion formed on the outer peripheral surface of the end portion,
As a member for fastening one yoke of the universal joint and the shaft portion of the intermediate shaft, a small-diameter portion that engages with the outer peripheral surface of the intermediate shaft and a large-diameter portion that engages with the bolt engaging recess from the tip side. With stepped bolts formed in order,
By engaging the small diameter portion of the stepped bolt with the outer peripheral surface adjacent to the bolt engaging recess, one yoke of the universal joint and the shaft portion of the intermediate shaft are temporarily fixed, and the stepped bolt A steering apparatus characterized in that one yoke of the universal joint and a shaft portion of the intermediate shaft are finally tightened by engaging the large-diameter portion and the bolt engaging recess.
前記自在継手の一方のヨークは、スリットを設けて縮径自在な環状部材であり前記中間シャフトの前記軸部を嵌合保持する軸保持部と、この軸保持部の前記スリットを挟む位置から互いに所定距離をあけて延在している一対のフランジ部と、これら一対のフランジ部の一方のフランジ部に形成した前記小径部の前記雄ねじが螺合する雌ねじと、この雌ねじに向かって貫通するように他方のフランジ部に形成され、前記段付きボルトの前記大径部が係合するボルト挿通孔とを備えており、
前記段付きボルトを前記他方のフランジ部側から挿通し、前記小径部の前記雄ねじを前記軸保持部が縮径しない程度に仮止め状態で前記一方のフランジ部の前記雌ねじに螺合したときに、前記大径部の前記小径部側に形成した前記テーパ外周面の一部が、前記他方のフランジ部の前記ボルト挿通孔内に遊挿されるようにしたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のステアリング装置。 The stepped bolt includes a male screw formed on the outer periphery of the small diameter portion and a tapered outer peripheral surface formed on the small diameter portion side of the large diameter portion and gradually reduced in diameter toward the small diameter portion,
One yoke of the universal joint is an annular member that can be reduced in diameter by providing a slit, and a shaft holding portion that fits and holds the shaft portion of the intermediate shaft, and a position that sandwiches the slit of the shaft holding portion from each other. A pair of flange portions extending at a predetermined distance, a female screw into which the male screw of the small diameter portion formed on one flange portion of the pair of flange portions is screwed, and so as to penetrate toward the female screw A bolt insertion hole formed on the other flange portion and engaged with the large diameter portion of the stepped bolt,
When the stepped bolt is inserted from the other flange portion side and the male screw of the small diameter portion is screwed to the female screw of the one flange portion in a temporarily fixed state so that the diameter of the shaft holding portion is not reduced. 7. A part of the tapered outer peripheral surface formed on the small diameter side of the large diameter portion is loosely inserted into the bolt insertion hole of the other flange portion. The steering device according to any one of the above.
前記位相合わせ部は、前記ボルト係合凹部が前記段付きボルトの前記大径部に係合する位置に配置されたときのみに互いに嵌まり込む、前記軸部及び前記ヨークの一方のセレーション歯又はスプライン歯の一部を欠いて形成した凸部と、前記軸部及び前記ヨークの他方のセレーション歯又はスプライン歯の一部を欠いて形成した凹部とで構成したことを特徴とする請求項９記載のステアリング装置。 The shaft portion of the intermediate shaft and the one yoke of the universal joint are connected by serration fitting or spline fitting,
The phase matching portion is inserted into the shaft portion and one serration tooth of the yoke only when the bolt engagement recess is disposed at a position where the bolt engagement recess engages with the large diameter portion of the stepped bolt. The convex part formed without a part of the spline teeth, and the concave part formed with a part of the other serration tooth or spline tooth of the shaft part and the yoke. Steering device.
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