JP2016008640A - 十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部 - Google Patents

Abstract

【課題】スプライン孔の軸方向片側開口の周縁部に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止できる構造を実現する。
【解決手段】スプライン軸部２８を、軸方向片半部に設けた小径スプライン軸部３０と、軸方向他半部に設けた、この小径スプライン軸部３０よりも大径の大径スプライン軸部２９とから構成する。具体的には、この小径スプライン軸部３０の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径（ＯＰＤ）、歯先円直径及び歯底円直径を、前記大径スプライン軸部２９の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径よりもそれぞれ小さくする。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば自動車用ステアリング装置を構成する回転軸同士をトルク伝達可能に接続する為の十字軸式自在継手（カルダンジョイント）を構成するヨークと回転軸との結合部の改良に関する。

自動車のステアリング装置は、図１２に示す様に構成している。運転者が操作するステアリングホイール１の動きは、ステアリングシャフト２、自在継手３ａ、中間シャフト４、別の自在継手３ｂを介して、ステアリングギヤユニット５の入力軸６に伝達される。そして、このステアリングギヤユニット５に内蔵したラックアンドピニオン機構により左右１対のタイロッド７、７を押し引きし、左右１対の操舵輪に、前記ステアリングホイール１の操作量に応じた、適切な舵角を付与する様に構成している。尚、図示の例の場合、電動パワーステアリング装置を組み込んでいる。この為に、内側に前記ステアリングシャフト２を回転自在に支持したステアリングコラム８の前端部に、補助力付与の為の動力源として電動モータ９を、このステアリングコラム８の前端部に固定したハウジング１０に支持する事により設けている。そして、前記電動モータ９の出力トルク（補助力）をこのハウジング１０内に設けたギヤユニット等を介して、前記ステアリングシャフト２に付与する様にしている。

図１３は、上述の様なステアリング装置に組み込む中間シャフト４の構造の１例を示している。図示の例の場合、この中間シャフト４を、衝突事故の際に前記ステアリングホイール１が運転者側に突き上げられる事を防止する為に、伸縮式としている。前記中間シャフト４は、先端部（図１３の左端部）外周面に雄スプライン部１１を設けたインナシャフト１２と、内周面にこの雄スプライン部１１を挿入可能な雌スプライン部１３を形成した円管状のアウタチューブ１４とから成る。そして、これら雄スプライン部１１と雌スプライン部１３とをスプライン係合する事で、前記インナシャフト１２と前記アウタチューブ１４とを、伸縮自在に組み合わせている。又、これらインナシャフト１２とアウタチューブ１４との基端部に、それぞれ自在継手３ａ、３ｂを構成する一方のヨーク１５、１５の基端部を溶接固定している。

上述の様なステアリング装置に組み込む自在継手３ａ、３ｂとして、例えば特許文献１〜２に記載される様に、十字軸式自在継手が使用されている。図１４〜１５は、このうちの特許文献１に記載された十字軸式自在継手の１例を示している。自在継手３は、十分な剛性を有する金属材によりそれぞれが二又状に形成された１対のヨーク１５ａ、１５ｂを、軸受鋼の如き合金鋼等の硬質金属により造られた十字軸１６を介して、トルク伝達自在に結合して成る。前記両ヨーク１５ａ、１５ｂはそれぞれ、基部１７ａ、１７ｂと、これら両ヨーク１５ａ、１５ｂ毎に１対ずつの結合腕部１８、１８とを備える。このうちの基部１７ａ、１７ｂは、回転軸１９の端部（インナシャフト１２若しくはアウタチューブ１４の基端部、或いは、ステアリングシャフト２の前端部若しくは入力軸６の後端部、図１２参照）をトルクの伝達を自在に支持固定する。この為に、前記両ヨーク１５ａ、１５ｂのうち、本発明の対象となる一方（図１４〜１５の左方）のヨーク１５ａの基部１７ａは、全体を略円環状に造られており、この基部１７ａの径方向中心部に、この基部１７ａを軸方向に貫通する状態で、スプライン孔２０が形成されている。そして、前記回転軸１９の端部に設けられたスプライン軸部を前記スプライン孔２０に圧入し、前記基部１７ａと前記回転軸１９の端部のうち、この基部１７ａから外れた部分とを、全周に亙り溶接する所謂全周溶接により結合している。これに対し、前記両ヨーク１５ａ、１５ｂのうち、本発明の対象からは外れる他方（図１４〜１５の右方）のヨーク１５ｂの基部１７ｂは、図示しない回転軸の端部を挿入する為、円周方向１箇所を不連続部とした欠円筒状に形成して、内径を拡縮可能としている。又、前記基部１７ｂには、この不連続部を円周方向両側から挟む状態で、１対のフランジ部２１ａ、２１ｂが設けられている。そして、前記基部１７ｂの内周面に形成した雌スプライン部２２と、図示しない別の回転軸の端部に設けたスプライン軸部とをスプライン係合させた状態で、一方のフランジ部２１ａに形成した通孔２３ａに杆部を挿通した図示しないボルトの先端部を、他方のフランジ部２１ｂに形成した通孔２３ｂに圧入固定したナット２４に螺合させて締め付ける。これにより、前記両フランジ部２１ａ、２１ｂ同士の間隔を縮め、前記基部１７ｂを縮径させる事に基づき、この基部１７ｂに対して前記別の回転軸の端部を結合固定する。尚、本明細書及び特許請求の範囲に於いて、ヨークの基部と回転軸との結合部に関して用いる「スプライン」の語には、ピッチの細かい、所謂「セレーション」と呼ばれるものも含む。

又、前記両結合腕部１８、１８は、前記基部１７ａ（１７ｂ）の軸方向片端縁のうちの直径方向反対側２箇所位置から軸方向片側に延出しており、互いの内側面同士を対向させている。又、前記両結合腕部１８、１８の先端寄り部分には、互いに同心の円孔２５、２５を形成している。

又、前記十字軸１６は、互いに直交する状態で設けられた１対の軸部２６ａ、２６ｂのうち、一方の軸部２６ａの両端部を、前記一方のヨーク１５ａの結合腕部１８、１８に形成した円孔２５、２５の内側に、同じく他方の軸部２６ｂの両端部を、前記他方のヨーク１５ｂの結合腕部１８、１８に形成した円孔２５、２５の内側に、それぞれラジアルニードル軸受２７、２７を介して枢支する事により、前記十字軸１６に対して前記両ヨーク１５ａ、１５ｂが、軽い力で揺動変位する様にしている。この様に構成する為、これら両ヨーク１５ａ、１５ｂの中心軸同士が一致しない状態で、これら両ヨーク１５ａ、１５ｂの間での回転力の伝達を、伝達ロスを抑えた状態で行える。

上述の様な十字軸式の自在継手３を構成する、前記両ヨーク１５ａ、１５ｂ同士の間で回転力を伝達する場合、一方のヨーク１５ａの基部１７ａに形成したスプライン孔２０ののうち、軸方向片側開口の周縁部に、大きなフープ応力（円周方向の引っ張り応力）が発生し易い。即ち、前記両ヨーク１５ａ、１５ｂ同士の間で回転力を伝達する際には、図１６〜１７に誇張して示す様に、前記両結合腕部１８、１８が捩れ方向（基部１７ａに結合固定した回転軸１９の中心軸周りに回転する方向）に弾性変形する傾向となる。これにより、図１８に鎖線αで示す様に、前記スプライン孔２０の軸方向片側開口が非円形（楕円形）に歪む。特に、前述の図１２に示す様なコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置を組み込んだステアリング装置の場合、自在継手３の伝達する回転力が大きくなり、上述の様なスプライン孔２０の歪みが著しくなる。そして、この様な歪みにより、このスプライン孔２０の軸方向片側開口の内周縁のうち、内径寸法が小さくなった部分（図１８の鎖線βで囲んだ部分）と、前記回転軸１９の外周面との当接圧が大きくなって、この内径寸法が小さくなった部分に、この回転軸１９の円周方向に関する大きな引っ張り応力が集中して発生し易くなる。この様な大きな引っ張り応力の発生は、前記一方のヨーク１５ａ、延いては、前記自在継手３の耐久性の確保の面から不利となる。

特開平１０−２０５５４７号公報 特開２００８−１９６６５０号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、ヨークを構成する基部に形成した結合孔の軸方向片端部の周縁部に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止できる、十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部の構造を実現すべく発明したものである。

本発明の十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部は、十字軸式自在継手を構成するヨークと、使用時に回転する回転軸とを備える。
このうちのヨークは、径方向中心部に軸方向に形成された結合孔を有する基部と、この基部の軸方向片端縁のうちで、前記回転軸に関する直径方向反対側２箇所位置から軸方向片側に延出する状態で設けられた１対の結合腕部とを有する。
前記回転軸は、軸方向片端部に設けた圧入部を前記結合孔の軸方向他側からこの結合孔の内側に圧入する事により、前記基部に結合固定されている。

特に、本発明の十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部に於いては、前記結合孔の内周面に対する前記圧入部の軸方向片端寄り部分の締め代を、同じく軸方向他端寄り部分の締め代よりも小さくしている（結合孔の内周面に対する圧入部の軸方向片端寄り部分の締め代が負、即ち、この圧入部の軸方向片端寄り部分の外周面と前記結合孔の内周面とを隙間を介して近接対向させた状態を含む）。

上述の様な本発明の十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記圧入部のうち、少なくとも軸方向片半部の前記結合孔の内周面に対する締め代を、軸方向片側に向かう程小さくする。

又、上述の様な本発明を実施する場合に、例えば請求項３〜４に記載した発明の様に、前記結合孔を、内周面に雌スプライン部を設けたスプライン孔とし、前記圧入部を、外周面に雄スプライン部を設けたスプライン軸部とする。
そして、請求項３に記載した発明の場合には、前記雄スプライン部のオーバーピン径と、歯先円直径と、歯底円直径とのうちの少なくとも１つの直径を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくする。
これに対し、請求項４に記載した発明の場合には、前記雄スプライン部の歯厚を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくする。

又、上述の様な本発明を実施する場合に、好ましくは請求項５に記載した発明の様に、前記結合孔を、前記基部を軸方向に貫通する状態で設け、この結合孔に前記圧入部を、この圧入部の軸方向片端部がこの結合孔の軸方向片側開口から突出する状態で圧入する。そして、この圧入部の軸方向片端部の円周方向１乃至複数箇所を径方向外方に塑性変形させ、かしめ部を設ける事で、前記結合孔から前記圧入部が抜け出る事を防止する。

上述の様に構成する本発明の十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部によれば、ヨークを構成する基部に形成した結合孔の軸方向片端部の周縁部に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止できる。
即ち、本発明の場合、前記結合孔に圧入固定する、回転軸の軸方向片端部に設けた圧入部のうち、軸方向片端寄り部分の締め代を、同じく軸方向他端寄り部分の締め代よりも小さくしている。従って、十字軸式の自在継手により回転力を伝達する際に、前記ヨークを構成する１対の結合腕部が捩れ方向に弾性変形する傾向となった場合であっても、前記結合孔の軸方向片端部の周縁部と、前記回転軸（圧入部）の外周面との当接圧が過度に大きくなる事を防止できる。この為、前記周縁部の一部に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止できて、前記ヨーク、延いては、前記自在継手の耐久性の向上を図れる。

本発明の実施の形態の第１例を示す、部分切断側面図。 同じく回転軸を取り出して示す、要部拡大側面図。 雄スプライン部を設ける以前の状態で示す、図２と同様の図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。 同第３例を示す、図２と同様の図。 同第４例を示す、図２と同様の図。 同第５例を示す、図１と同様の図。 同第６例を示す、図２と同様の図。 同第７例を示す、図１と同様の図（Ａ）と、（Ａ）のＸ部拡大図（Ｂ）。 同第８例を示す、図１と同様の図。 本発明と組み合わせて実施可能な構造を説明する為のヨークを軸方向片側から見た状態を示す端面図。 従来から知られているステアリング装置の１例を示す部分切断側面図。 中間シャフトを取り出して示す部分切断側面図。 従来から知られている十字軸式自在継手の１例を示す側面図。 一部を切断した状態で示す、図１４の下方から見た図。 回転力の伝達に伴ってヨークが弾性変形した状態を誇張して示す斜視図。 図１６の上方から見た端面図。 回転力を伝達しない状態で示す、図１７と同様の図。

［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含め、本発明の特徴は、ヨーク１５ａを構成する基部１７ａのスプライン孔２０のうち、軸方向片側（図１の右側）開口の周縁部に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１４〜１５に示した従来構造を含め、従来から知られている構造と同様であるから、重複する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の場合も、前述の図１４〜１５に示した従来構造と同様に、前記ヨーク１５ａの基部１７ａは、全体を略円環状に造られており、この基部１７ａの径方向中心部に、この基部１７ａを軸方向に貫通する状態で、前記スプライン孔２０が形成されている。このスプライン孔２０の直径（オーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径）は、軸方向に亙って同じとしている。そして、中実状又は中空状の回転軸１９ａの軸方向片端部に設けた、外周面を雄スプライン部としたスプライン軸部２８を、前記スプライン孔２０に軸方向他側開口から圧入し、前記基部１７ａの軸方向他端面（図１の左端面）と、前記回転軸１９ａの中間部（スプライン軸部２８に隣接する部分）の外周面とを全周に亙り溶接する事により、前記ヨーク１５ａを前記回転軸１９ａに対し結合固定している。尚、本例の場合、前記スプライン軸部２８の軸方向片端部を、前記スプライン孔２０の軸方向片側開口から突出させている。

特に本例の場合、前記スプライン軸部２８を、先半部（軸方向片半部であり、図１〜２の右半部）に設けた小径スプライン軸部３０と、基半部（軸方向他半部であり、図１〜２の左半部）に設けた、この小径スプライン軸部３０よりも大径の大径スプライン軸部２９とから構成している。具体的には、この小径スプライン軸部３０の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径（ＯＰＤ）、歯先円直径及び歯底円直径を、前記大径スプライン軸部２９の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径よりもそれぞれ小さくしている。これにより、前記スプライン孔２０の内周面に対する前記小径スプライン軸部３０の径方向に関する締め代を、同じく前記大径スプライン軸部２９の径方向に関する締め代よりも小さくしている。又、前記スプライン軸部２８のうち、このスプライン軸部２８の全長の５０〜８０％の範囲を前記大径スプライン軸部２９とし、２０〜５０％の範囲を前記小径スプライン軸部３０としている。これにより、前記スプライン孔２０と前記スプライン軸部２８との嵌合部（スプライン係合部）のうち、このスプライン孔２０の全長の５０〜８０％の範囲が前記大径スプライン軸部２９と嵌合し、２０〜５０％の範囲が前記小径スプライン軸部３０と嵌合している。この様なスプライン軸部２８を形成する作業は、例えば次の様にして行う。先ず、図３に示す様に、前記回転軸１９ａの素材となる金属製の棒材３１に切削加工を施して、この棒材３１の端部を、軸方向片半部の外径が軸方向他半部の外径よりも小さい、段付軸部３２とする。そして、この段付軸部３２の軸方向片半部外周面と軸方向他半部外周面とにそれぞれ転造加工を施す事で、前記スプライン軸部２８とする。或いは、単一円筒面状の棒材の端部を、前記スプライン軸部２８の外面形状に見合う形状を有する｛奥半部の内径（オーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径）が開口側半部の内径よりも小さい｝ダイス内に押し込むプレス加工により、前記スプライン軸部２８とする事もできる。

尚、本例を実施する場合、前記スプライン孔２０の内周面に対する前記小径スプライン軸部３０の締め代を、同じく前記大径スプライン軸部２９の締め代よりも小さくできれば、雄スプライン部のオーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径のうちの何れか１つ或いは何れか２つの直径を、前記小径スプライン軸部３０で前記大径スプライン軸部２９よりも小さくする様に構成する事もできる。
又、前記スプライン孔２０の内周面に対する前記小径スプライン軸部３０の締め代を負にする（小径スプライン軸部３０の外周面とスプライン孔２０の内周面とを隙間を介して近接対向させる）事もできる。
但し、何れの場合にも、前記スプライン軸部２８のうちの大径スプライン軸部２９は、前記スプライン孔２０の内側に十分な締め代を持った状態（締り嵌めによる圧入状態）で内嵌固定（スプライン係合）する。

上述の様な本例の自在継手用ヨークと回転軸との結合部によれば、前記スプライン孔２０のうち、軸方向片側開口の周縁部に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止できる。
即ち、本例の場合、前記スプライン孔２０と前記スプライン軸部２８との嵌合部（スプライン係合部）のうち、このスプライン軸部２８の軸方向片半部に設けた前記小径スプライン軸部３０の前記スプライン孔２０の内周面に対する締め代を、軸方向他半部に設けた前記大径スプライン軸部２９のこのスプライン孔２０の内周面に対する締め代よりも小さくしている。従って、自在継手により回転力を伝達する事に伴い、前記ヨーク１５ａを構成する１対の結合腕部１８、１８が捩れ方向（回転軸１９ａの中心軸周りに回転する方向）に弾性変形する傾向となって、前記スプライン孔２０の軸方向片側開口が非円形に歪んだ場合であっても、この軸方向片側開口の周縁部のうちの内径が小さくなった部分と、前記スプライン軸部２８（の小径スプライン軸部３０）の外周面との当接圧が過度に大きくなる事を防止できる。この結果、前記周縁部のうちの内径が小さくなった部分に、円周方向に関する大きな引っ張り応力が発生する事を防止できて、前記ヨーク１５ａ、延いては、前記自在継手の耐久性の向上を図る事ができる。

又、本例の場合には、前記スプライン孔２０内に前記スプライン軸部２８を圧入する作業の容易化を図れる。即ち、前記スプライン軸部２８のうち、軸方向片半部に設けた小径スプライン軸部３０の直径を、軸方向他半部に設けた大径スプライン軸部２９の直径よりも小さくしている為、前記スプライン軸部２８を前記スプライン孔２０内に圧入する作業の初期段階で、前記小径スプライン軸部３０を前記スプライン孔２０に挿入する事により、前記スプライン軸部２８とこのスプライン孔２０との心合わせを行える。従って、このスプライン軸部２８を、このスプライン孔２０の軸方向他側からこのスプライン孔２０の内側に正しい姿勢で圧入する作業の容易化を図れる。尚、前記ヨーク１５ａと前記回転軸１９ａとの結合部は、前記大径スプライン軸部２９を前記長さの範囲に規制している為、使用上十分な結合強度を確保できる。
尚、本発明を実施する場合に、ヨークを構成する基部の径方向中心部に形成する結合孔を単なる円孔とし、この円孔に、回転軸１９ａのスプライン軸部２８を圧入する様に構成する事もできる。この場合には、このスプライン軸部２８の外周面に設けた雄スプライン部を構成する各歯が、前記円孔の内周面に締め代を有する状態で嵌合する。

［実施の形態の第２例］
図４は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、回転軸１９ｂの端部に設けたスプライン軸部２８ａのうち、先半部（図４の右半部）３３の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径を軸方向片側（図４の右側）に向かう程小さくしている。これにより、ヨーク１５ａのスプライン孔２０（図１参照）の内周面に対する、前記スプライン軸部２８ａの先半部３３の径方向に関する締め代を、軸方向片側に向かう程小さくしている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第３例］
図５も、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合、回転軸１９ｃの端部に設けたスプライン軸部２８ｂ全体の直径を、軸方向片側（図５の右側）に向かう程小さくしている（スプライン軸部２８ｂの外周面に形成した雄スプライン部の歯先円直径及び歯底円直径を軸方向片側に向かう程小さくする事により、オーバーピン径を軸方向片側に向かう程小さくしている）。そして、前記スプライン軸２８ｂの外周面に形成した雄スプライン部の歯先面及び歯底面の軸方向に亙る断面形状（母線形状）を部分円弧状としている。これにより、ヨーク１５ａのスプライン孔２０（図１参照）の内周面に対する、前記スプライン軸部２８ｂの径方向に関する締め代を、軸方向片側に向かう程小さくしている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第４例］
図６も、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合、回転軸１９ｄのスプライン軸部２８ｃの外周面に形成した雄スプライン部の歯底円直径を、軸方向片側に向かう程小さくする事により、オーバーピン径を軸方向片側に向かう程小さくしており、歯先円直径を軸方向に亙り一定としている。この様な本例によれば、前記スプライン軸部２８ｃを、ヨーク１５ａのスプライン孔２０（図１参照）に圧入する作業の容易化を図れる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第３例と同様である。

［実施の形態の第５例］
図７は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合、ヨーク１５ｃを構成する基部１７ｃに、この基部１７ｃの基端面（軸方向他端面であり、図７の左端面）にのみ開口する状態で、有底円筒状のスプライン孔２０ａを形成し、このスプライン孔２０ａに回転軸１９ａのスプライン軸部２８を圧入している。この様な本例によれば、このスプライン孔２０ａの底部の存在に基づき、このスプライン孔２０ａの奥端部の周縁部に発生する円周方向に関する引っ張り応力が発生する事を抑える事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第６例］
図８は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合、回転軸１９ｅの端部に、外周面を単一円筒面状とした基半部３４と、先端側に向かう程外径が小さくなる部分円すい台状の先半部３５とから成る、圧入部３６を設けている。即ち、本例の場合には、この圧入部３６の外周面に雄スプライン部を形成していない。そして、この様な圧入部３６を、ヨークの基部に形成された、内周面が単一円筒面状の（円周方向に関する凹凸がない）結合孔に圧入する。これにより、この結合孔の内周面に対する前記圧入部３６の径方向に関する締め代を、前記先半部３５で前記基半部３４よりも小さくすると共に、この先半部３５の径方向に関する締め代を、先端側に向かう程小さくする事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第７例］
図９は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の場合、回転軸１９ｆのスプライン軸部２８ｄの先半部（軸方向片半部）に設けた、小径スプライン軸部３０ａの、スプライン孔２０の内周面に対する締め代を負としている（小径スプライン軸部３０ａの外周面とスプライン孔２０の内周面とを隙間を介して近接対向させている）。そして、前記スプライン軸部２８ｄのうち、前記スプライン孔２０の軸方向片側開口から突出した先端部の円周方向２箇所位置を径方向外方に塑性変形させ、かしめ部３７、３７を設けている。これにより、前記スプライン軸部２８ｄが前記スプライン孔２０から抜け出る事を防止している。

上述の様に構成する本例によれば、前記かしめ部３７、３７を形成する事に伴って、これら両かしめ部３７、３７の軸方向他側面と前記小径スプライン軸部３０ａの外周面との連続部にダレ３８が生じた場合であっても、前記スプライン孔２０の軸方向片側開口の周縁部に応力が集中する事を防止できる。即ち、本例の場合とは異なり、回転軸の端部に設けたスプライン軸部を、ヨークの基部に設けたスプライン孔に、このスプライン孔の軸方向全体に亙って大きな締め代を持った状態で内嵌固定した場合、かしめ部を形成する事に伴って発生したダレが、前記スプライン孔の開口の内周縁に押し付けられ、当該部分に応力が発生する可能性がある。これに対し、本例の場合には、前記小径スプライン軸部３０ａの、前記スプライン孔２０の内周面に対する締め代を負としており、圧入部分（大径スプライン軸部２９）とかしめ部３７、３７とを軸方向に離隔させられる為、前記ダレ３８が発生した場合でも、このダレ３８が、前記スプライン孔２０の軸方向片側開口の内周縁に押し付けられる事を防止できる（逃げる事ができる）。又、スプライン孔２０の軸方向片側開口の周縁部に引っ張り応力が集中し難くできる為、前記両かしめ部２７、２７を前記基部１７ａの軸方向片端面に押し付けた際のかしめ強度を高くできる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第８例］
図１０は、請求項１、４に対応する、本発明の実施の形態の第８例を示している。上述した実施の形態の各例のうち、第１〜５、７例は、スプライン軸部の外周面に形成した雄スプライン部のオーバーピン径、歯先円直径及び歯底円直径のうちの少なくとも１つの直径を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくする事により、スプライン孔の内周面に対する前記スプライン軸部の径方向に関する締め代を、軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくしている。これに対し、本例の場合には、スプライン軸部２８ｅの外周面に形成した雄スプライン部の歯厚を、先半部（軸方向片半部であり、図１０の右半部）３９で、基半部（軸方向他半部であり、図１０の左半部）４０よりも小さくしている。これにより、スプライン孔２０の内周面に対する前記スプライン軸部２８ｅの円周方向に関する締め代を、前記先半部３９で基半部４０よりも小さくする様に構成している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。尚、本例の様に、雄スプライン部の歯厚を小さくする事で、スプライン孔の内周面に対するスプライン軸部の円周方向に関する締め代を小さくする構造は、前述の実施の形態の第１〜５、７例の構造と組み合わせて実施する事もできる。

上述した本発明の実施の形態の各例のうち、第１〜５、７、８例に係る構造は、特許文献２に記載の構造と組み合わせて実施する事もできる。即ち、図１１に示す様に、自在継手による回転力の伝達の際に、１対の結合腕部１８、１８が捩れ方向に弾性変形する傾向となった場合に応力が集中し易い部分、即ち、スプライン孔２０ｂの内周面のうち、円周方向に関して、このスプライン孔２０ｂの中心軸と結合腕部１８の周方向端縁とを結んだ仮想直線と、このスプライン孔２０ｂの開口縁との交点を含む部分（図１１に鎖線γで囲んだ部分）に、雌スプライン部を設けない様にする事もできる。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３、３ａ、３ｂ 自在継手
４ 中間シャフト
５ ステアリングギヤユニット
６ 入力軸
７ タイロッド
８ ステアリングコラム
９ 電動モータ
１０ ハウジング
１１ 雄スプライン部
１２ インナシャフト
１３ 雌スプライン部
１４ アウタチューブ
１５ ヨーク
１６ 十字軸
１７ａ、１７ｂ 基部
１８ 結合腕部
１９、１９ａ〜１９ｆ 回転軸
２０、２０ａ スプライン孔
２１ａ、２１ｂ フランジ部
２２ 雌セレーション部
２３ａ、２３ｂ 通孔
２４ ナット
２５ 円孔
２６ａ、２６ｂ 軸部
２７ ラジアルニードル軸受
２８、２８ａ〜２８ｅ スプライン軸部
２９ 小径スプライン軸部
３０、３０ａ 大径スプライン軸部
３１ 棒材
３２ 段付軸部
３３ 先半部
３４ 基半部
３５ 先半部
３６ 圧入部
３７ かしめ部
３８ ダレ
３９ 先半部
４０ 基半部

Claims (5)

1. 十字軸式自在継手を構成するヨークと、使用時に回転する回転軸とを備え、
   このうちのヨークは、径方向中心部に軸方向に形成された結合孔を有する基部と、この基部の軸方向片端縁のうちで、直径方向反対側２箇所位置から軸方向片側に延出する状態で設けられた１対の結合腕部とを有するものであり、
   前記回転軸は、軸方向片端部に設けた圧入部を前記結合孔の軸方向他側からこの結合孔の内側に圧入する事により、前記基部に結合固定されているものである、十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部に於いて、
   前記結合孔の内周面に対する前記圧入部の軸方向片端寄り部分の締め代を、同じく軸方向他端寄り部分の締め代よりも小さくしている事を特徴とする十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。
2. 前記圧入部のうち、少なくとも軸方向片半部の前記結合孔の内周面に対する締め代を、軸方向片側に向かう程小さくしている、請求項１に記載した十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。
3. 前記結合孔が、内周面に雌スプライン部を設けたスプライン孔であり、前記圧入部が、外周面に雄スプライン部を設けたスプライン軸部であり、この雄スプライン部のオーバーピン径と、歯先円直径と、歯底円直径とのうちの少なくとも１つの直径を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくしている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。
4. 前記結合孔が、内周面に雌スプライン部を設けたスプライン孔であり、前記圧入部が、外周面に雄スプライン部を設けたスプライン軸部であり、この雄スプライン部の歯厚を、前記スプライン軸部の軸方向片端寄り部分で軸方向他端寄り部分よりも小さくしている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。
5. 前記結合孔が、前記基部を軸方向に貫通する状態で設けられており、この結合孔に前記圧入部を、この圧入部の軸方向片端部がこの結合孔の軸方向片側開口から突出する状態で圧入しており、この圧入部の軸方向片端部の円周方向１乃至複数箇所を径方向外方に塑性変形させ、かしめ部を設ける事で、前記結合孔から前記圧入部が抜け出る事を防止している、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した十字軸式自在継手用ヨークと回転軸との結合部。

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