JP2016156431A - Connection structure of yoke of universal joint and shaft member, and steering device - Google Patents

Connection structure of yoke of universal joint and shaft member, and steering device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connection structure of a yoke of a universal joint and a shaft member, in which the yoke has sufficient shaft holding force, and which prevents abnormal abrasion of a female serration tooth and has excellent abrasion resistance, and provide a steering device having the connection structure.SOLUTION: In a state after an output shaft 7 is inserted into a connection part 30 and before the connection part 30 is fastened with a fastening bolt 45, a radial gap S is formed between a male serration 51 and a female serration 38. In the radial dimension of the gap S, a gap S1 of an axial insertion side end of the female serration 38 to be a side that the output shaft 7 is inserted is made larger than a gap S2 on an arm end side.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、自在継手のヨークと軸部材との結合構造、および該結合構造を有するステアリング装置に関する。   The present invention relates to a coupling structure between a yoke and a shaft member of a universal joint, and a steering apparatus having the coupling structure.

従来、電動パワーステアリング装置等において、トルク伝達可能に軸部材同士を連結するために、軸部材との嵌合部がセレーション加工され、ボルトの締め付け力によって該軸部材と結合される自在継手が用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric power steering apparatus or the like, in order to connect shaft members to each other so that torque can be transmitted, a joint joint with a shaft member is serrated and coupled to the shaft member by a bolt tightening force. It has been.

電動式パワーステアリング装置においては、操舵によってステアリングシャフトが回転すると、ステアリングシャフトに加わる操舵トルクをトルクセンサが検知し、検知した操舵トルクに応じて電動モータから発生された補助操舵トルクが減速機構を介して操舵補助機構の出力軸に伝達される。ステアリングホイールの切り戻し、あるいは切り出しの際には過大なトルクがステアリングシャフトに加わり、この過大なトルクは、操舵補助機構の出力軸を介して、自在継手の軸部材嵌合部すなわちセレーション歯に繰り返し入力される。特に、コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置においては、自在継手に入力されるトルクが大きい。したがって、自在継手のヨークには、高い耐磨耗性が要求される。   In the electric power steering apparatus, when the steering shaft is rotated by steering, the torque sensor detects the steering torque applied to the steering shaft, and the auxiliary steering torque generated from the electric motor according to the detected steering torque is transmitted via the speed reduction mechanism. Is transmitted to the output shaft of the steering assist mechanism. Excessive torque is applied to the steering shaft when the steering wheel is cut back or cut, and this excessive torque is repeatedly applied to the shaft member fitting portion of the universal joint, that is, the serration teeth via the output shaft of the steering assist mechanism. Entered. In particular, in a column assist type electric power steering apparatus, a large torque is input to the universal joint. Therefore, high wear resistance is required for the universal joint yoke.

図１０（ａ）は、コラムアシスト型電動パワーステアリング装置に用いられている従来の自在継手のヨーク４２０を軸方向から見た正面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のｃ−ｃ矢視断面図である。
図１０各図に示すヨーク４２０は、自在継手を構成する一対のヨークのうち、操舵補助機構の出力軸（図示省略）が嵌合される側のヨークである。図１０各図に示すように、軸部材嵌合孔４３６の内周面には雌セレーション４３８が設けられている。自在継手のヨーク４２０と操舵補助機構の図示しない出力軸との結合は、出力軸をヨーク４２０の軸部材嵌合孔４３６に差し込み、出力軸とヨーク４２０とが嵌合した状態から、ヨークに形成されたスリット４４２を貫通して設けられたボルト挿通孔４４４に挿通された締め付け用ボルト（図示省略）でヨーク４２０を締め付けることによりなされる。 FIG. 10A is a front view of a conventional universal joint yoke 420 used in a column-assist type electric power steering device as viewed from the axial direction, and FIG. -B arrow sectional drawing, FIG.10 (c) is cc arrow sectional drawing of Fig.10 (a).
A yoke 420 shown in each drawing of FIG. 10 is a yoke on a side to which an output shaft (not shown) of a steering assist mechanism is fitted, out of a pair of yokes constituting a universal joint. As shown in each drawing of FIG. 10, a female serration 438 is provided on the inner peripheral surface of the shaft member fitting hole 436. The coupling between the universal joint yoke 420 and the output shaft (not shown) of the steering assist mechanism is formed in the yoke from the state where the output shaft is inserted into the shaft member fitting hole 436 of the yoke 420 and the output shaft and the yoke 420 are fitted. This is done by tightening the yoke 420 with a tightening bolt (not shown) inserted through a bolt insertion hole 444 provided through the slit 442 formed therein.

コラムアシスト型電動パワーステアリング装置においては、上述したように自在継手に入力されるトルクが大きいので、自在継手のヨークは板材からのプレス成形品ではなく、冷間鍛造成形されたものを用いている。冷間鍛造成形の素材としては、炭素鋼鋳鋼材（ＳＣ材）等が用いられる。炭素鋼鋳鋼材は、プレス成形される板材に用いられる冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ、ＳＰＨＣ）等よりも伸びが低い。締め付け状態においては、プレス成形のものでは雌セレーション全体の歯が出力軸の雄セレーションと接触するが、冷間鍛造成形のものでは、伸びが少ないことから、主に図１０（ａ）、図１０（ｃ）の○部に示す範囲の雌セレーション４３８が操舵補助機構の出力軸の雄セレーションに接触する。したがってこの範囲の雌セレーション４３８の歯に応力が集中し、この範囲での噛み合いが強くなる傾向がある。その結果、当該部分の面圧が高くなり、この状態で操舵しヨーク４２０にトルクを与えていくと、嵌合している部分の雌セレーション４３８の歯にフレッティング磨耗等の異常磨耗が生じたり、歯が欠損したりしてしまう。   In the column assist type electric power steering apparatus, since the torque input to the universal joint is large as described above, the yoke of the universal joint is not a press-formed product from a plate material but a cold forged product. . As a material for cold forging, carbon steel cast steel (SC material) or the like is used. Carbon steel cast steel has a lower elongation than cold-rolled steel sheets (SPCC, SPHC) used for press-molded sheets. In the clamped state, the teeth of the entire female serration are in contact with the male serration of the output shaft in the press-molded one, but in the cold forged-molded one, the elongation is small. Therefore, mainly in FIG. 10 (a) and FIG. The female serration 438 in the range indicated by the circled portion (c) contacts the male serration of the output shaft of the steering assist mechanism. Therefore, stress concentrates on the teeth of the female serration 438 in this range, and the engagement in this range tends to be strong. As a result, the surface pressure of the portion increases, and if the steering is applied in this state and torque is applied to the yoke 420, abnormal wear such as fretting wear may occur on the teeth of the female serration 438 in the fitted portion. Or tooth loss.

このような雌セレーションの歯の異常摩耗や歯の欠損を防止するために、特許文献１には、自在継手のヨークと軸部材との結合構造であって、ヨークの軸部材嵌合孔の内周面に雌セレーション形成領域と雌セレーション非形成領域すなわち欠歯部とが設けられた結合構造が開示されている。   In order to prevent such abnormal wear and tooth loss of female serrations, Patent Document 1 discloses a coupling structure between a yoke of a universal joint and a shaft member. A coupling structure in which a female serration forming region and a female serration non-forming region, that is, a missing tooth portion is provided on the peripheral surface is disclosed.

また、特許文献２には、自在継手のヨークと軸部材との結合構造であって、軸部材である出力軸が、締め付けボルトよりも底部側の軸部材嵌合孔の部分に嵌合する第１の雄セレーションと、締め付けボルトよりも開口側の軸部材嵌合孔の部分に嵌合する第２の雄セレーションとを有し、第１の雄セレーションのモジュールが第２の雄セレーションのモジュールよりも大きく形成された結合構造が開示されている。   Patent Document 2 discloses a coupling structure of a universal joint yoke and a shaft member, in which an output shaft as a shaft member is fitted into a shaft member fitting hole portion on the bottom side of the tightening bolt. 1 male serration and a second male serration that fits into the shaft member fitting hole portion on the opening side of the tightening bolt, and the first male serration module is more than the second male serration module. A coupling structure which is formed to be large is disclosed.

特開２０１２−１９３７９８号公報JP 2012-193798 A 特開２０１２−９６６８１号公報JP 2012-96681 A

上記特許文献１のように、雌セレーションが形成されていない欠歯部を設けることによって雌セレーションの歯の異常磨耗を防止することができるが、上記特許文献１のように、軸部材嵌合孔の軸方向全長に亘って欠歯部を設けると、ヨーク全体として、軸部材の雄セレーションと噛み合う歯数が少なくなってしまう。その結果、トルク伝達時に雌セレーションの歯１枚当たりに発生する接線力は、欠歯部を設けていない場合と比べて大きくなり、軸部材と噛み合っている雌セレーションの歯の磨耗が早まる虞がある。   As described in Patent Document 1, it is possible to prevent abnormal wear of the teeth of the female serration by providing a missing tooth portion in which the female serration is not formed. If the missing tooth portion is provided over the entire length in the axial direction, the number of teeth meshing with the male serration of the shaft member is reduced as a whole yoke. As a result, the tangential force generated per tooth of the female serration during torque transmission is greater than when no missing teeth are provided, and there is a risk that the wear of the female serration teeth meshing with the shaft member will be accelerated. is there.

また、特許文献２によれば、締め付けボルトよりも底部側の軸部材嵌合孔の部分に嵌合する第１の雄セレーションと、締め付けボルトよりも開口側の軸部材嵌合孔の部分に嵌合する第２の雄セレーションとの双方を、対応する雌セレーションにタイトに噛み合わせることができる。しかしながら、一般的にステアリングシャフトの雄セレーションは転造加工によって成形されるので、雄セレーションを軸方向に均一の形状にすることにより雄セレーションの精度が確保される。言い換えると、軸方向で雄セレーションの歯の形状が異なると、転造加工時に異なる形状の歯のそれぞれの部分に作用する加工応力が異なるものとなってしまう。その結果、転造加工の精度が低下してしまい、ヨークは出力軸との結合状態において、出力軸に対する所望の軸保持力を得られなくなってしまう可能性がある。   According to Patent Document 2, the first male serration that fits into the shaft member fitting hole portion on the bottom side of the fastening bolt and the shaft member fitting hole portion on the opening side of the fastening bolt are fitted. Both mating second male serrations can be tightly meshed with the corresponding female serrations. However, since the male serration of the steering shaft is generally formed by rolling, the male serration is ensured by making the male serration uniform in the axial direction. In other words, if the shape of the male serration tooth is different in the axial direction, the processing stress acting on each portion of the tooth having a different shape during the rolling process will be different. As a result, the accuracy of the rolling process is lowered, and the yoke may not be able to obtain a desired shaft holding force with respect to the output shaft in a coupled state with the output shaft.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、軸部材との結合状態においてヨークが充分な軸保持力を備え、雌セレーション歯の異常な磨耗を防止し、耐摩耗性に優れた、自在継手のヨークと軸部材との結合構造、および該結合構造を有するステアリング装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and the yoke has a sufficient shaft holding force in a coupled state with the shaft member, prevents abnormal wear of the female serration teeth, and has excellent wear resistance. It is an object of the present invention to provide a coupling structure between a universal joint yoke and a shaft member, and a steering device having the coupling structure.

上記課題を解決するために、本発明に係る自在継手のヨークと軸部材との結合構造は、外周面に雄セレーションが形成された軸部材と、自在継手のヨークであって、前記軸部材が挿入され、前記雄セレーションと噛み合う雌セレーションが内周面に形成された筒状の連結部を有し、前記連結部は、軸方向に延在するスリットを形成する一対の対向部を有し、ねじ部材によって前記一対の対向部が近づく方向に前記連結部が締め付けられることにより前記軸部材と結合する前記自在継手のヨークとの結合構造であって、前記連結部に前記軸部材が挿入された後、前記ねじ部材によって前記連結部が締め付けられる前の状態において、前記雄セレーションと前記雌セレーションとの間には径方向の隙間が形成され、前記隙間の径方向寸法は、前記軸部材が挿入される側である前記雌セレーションの一方端側のほうが、前記雌セレーションの他方端側よりも大きく形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a coupling structure between a universal joint yoke and a shaft member according to the present invention includes a shaft member having a male serration on an outer peripheral surface, and a universal joint yoke, wherein the shaft member is A female serration that is inserted and meshed with the male serration has a cylindrical connecting portion formed on an inner peripheral surface, and the connecting portion has a pair of opposing portions that form a slit extending in the axial direction, A coupling structure of the universal joint that is coupled to the shaft member by tightening the coupling portion in a direction in which the pair of opposed portions approach each other by a screw member, and the shaft member is inserted into the coupling portion Thereafter, in a state before the connecting portion is tightened by the screw member, a radial gap is formed between the male serration and the female serration, and the radial dimension of the gap is Member more of one end side of the female serration which is the side to be inserted, characterized in that the formed larger than the other end side of the female serration.

また、本発明の好ましい態様は、前記雌セレーションは、前記雄セレーションの歯を正転位させた歯形に対応する歯溝となるように形成され、前記雄セレーションの歯に対する前記雌セレーションの転位係数は、前記雌セレーションの前記一方端側のほうが、前記他方端側よりも大きいことを特徴とする。   In a preferred aspect of the present invention, the female serration is formed to have a tooth gap corresponding to a tooth profile obtained by forwardly shifting the male serration tooth, and the female serration dislocation coefficient with respect to the male serration tooth is The one end side of the female serration is larger than the other end side.

また、本発明の好ましい態様は、前記雄セレーションの歯に対する前記雌セレーションの転位係数は、前記雌セレーションの前記一方端から前記他方端に向かうに従い小さく徐変していることを特徴とする。   In a preferred aspect of the present invention, the dislocation coefficient of the female serration relative to the teeth of the male serration is gradually changed gradually from the one end to the other end of the female serration.

また、本発明の好ましい態様は、前記雄セレーションの歯に対する前記雌セレーションの転位係数は、前記雌セレーションの複数の異なる軸方向範囲対して、それぞれ異なる値の転位係数が用いられていることを特徴とする。   In a preferred aspect of the present invention, the dislocation coefficient of the female serration relative to the teeth of the male serration is different from each other for a plurality of different axial ranges of the female serration. And

また、本発明の好ましい態様は、前記雄セレーションは、前記連結部に挿入された状態において前記雌セレーションの前記一方端側に対応する部分の転位係数が、前記雌セレーションの前記他方端側に対応する部分の転位係数よりも大きいことを特徴とする。   In a preferred aspect of the present invention, the male serration has a dislocation coefficient corresponding to the one end side of the female serration in the state of being inserted into the connecting portion, and corresponds to the other end side of the female serration. The dislocation coefficient is larger than the dislocation coefficient.

また、本発明の好ましい態様は、前記雌セレーションは、前記一方端側から前記他方端側に向かうに従い、歯先円の径が小さくなる方向に傾斜したテーパ状であることを特徴とする。   In a preferred aspect of the present invention, the female serration has a tapered shape inclined in a direction in which the diameter of the tooth tip circle decreases from the one end side toward the other end side.

また、本発明の好ましい態様は、前記雌セレーションは、前記一方端側部分の第１の雌セレーションと、前記他方端側の第２の雌セレーションとから構成され、前記第１の雌セレーションの歯先円は前記第２の雌セレーションの歯先円よりも大きく形成されていることを特徴とする。   In a preferred aspect of the present invention, the female serration comprises a first female serration at the one end side portion and a second female serration at the other end side, and the teeth of the first female serration The tip circle is formed to be larger than the tip circle of the second female serration.

また、本発明の好ましい態様は、前記雄セレーションは、前記連結部に挿入された状態において前記雌セレーションの前記一方端側に対応する部分から前記雌セレーションの前記他方端側に対応する部分に向かうに従い、歯先円が小さくなる方向に傾斜したテーパ状であることを特徴とする。   In a preferred aspect of the present invention, the male serration is directed from a portion corresponding to the one end side of the female serration to a portion corresponding to the other end side of the female serration in a state of being inserted into the connecting portion. And the taper shape is inclined in the direction in which the tip circle becomes smaller.

また、本発明に係るステアリング装置は、上記の自在継手のヨークと軸部材との結合構造を備えたことを特徴とする。   In addition, a steering device according to the present invention includes a coupling structure between the yoke of the universal joint and the shaft member.

本発明によれば、軸部材との結合状態においてヨークが充分な軸保持力を備え、雌セレーション歯の異常な磨耗を防止し、耐摩耗性に優れた、自在継手のヨークと軸部材との結合構造、および該結合構造を有するステアリング装置を提供することができる。   According to the present invention, the yoke has a sufficient shaft holding force in the coupled state with the shaft member, prevents abnormal wear of the female serration teeth, and has excellent wear resistance. A coupling structure and a steering apparatus having the coupling structure can be provided.

図１は第１実施形態に係る自在継手のヨークと軸部材との結合構造を有するステアリング装置の全体構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a steering apparatus having a coupling structure of a universal joint yoke and a shaft member according to the first embodiment. 図２は第１実施形態に係るアッパー側自在継手の側面図である。FIG. 2 is a side view of the upper side universal joint according to the first embodiment. 図３は（ａ）は第１実施形態に係るアッパー側ヨークをアッパー側端面から見た状態を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のｃ−ｃ矢視図であり、図３（ｄ）は図３（ａ）のｄ−ｄ矢視図であり、図３（ｅ）は図３（ａ）のｅ−ｅ矢視図であり、図３（ｆ）は図３（ｃ）のｆ−ｆ矢視図である。3A shows a state in which the upper side yoke according to the first embodiment is viewed from the upper side end surface, and FIG. 3B is a view taken along the line bb in FIG. (C) is a cc arrow view of FIG. 3 (a), FIG.3 (d) is a dd arrow view of FIG.3 (a), FIG.3 (e) is FIG.3 (a). ) Of FIG. 3 is an ee arrow view, and FIG. 3F is an ff arrow view of FIG. 3C. 図４（ａ）はアッパー側ヨークの断面図であり、図４（ｂ）は出力軸の端部の側面図である。4A is a cross-sectional view of the upper side yoke, and FIG. 4B is a side view of the end of the output shaft. 図５はアッパー側ヨークに出力軸を差し込んだ状態の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the output shaft is inserted into the upper yoke. 図６は雄セレーションの歯および雌セレーションの歯溝の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the teeth of the male serration and the tooth gap of the female serration. 図７（ａ）はアッパー側ヨークを軸方向から見た正面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）のｃ−ｃ矢視断面図である。7A is a front view of the upper side yoke as viewed from the axial direction, FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 7A, and FIG. 7C is FIG. It is cc arrow sectional drawing of (a). 図８は第２実施形態に係る自在継手のアッパー側ヨークの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the upper side yoke of the universal joint according to the second embodiment. 図９（ａ）は第３実施形態に係る自在継手のアッパー側ヨークの断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のアッパー側ヨークに結合される出力軸の端部の側面図である。FIG. 9A is a cross-sectional view of the upper side yoke of the universal joint according to the third embodiment, and FIG. 9B is a side view of the end portion of the output shaft coupled to the upper side yoke of FIG. 9A. FIG. 図１０（ａ）は従来の自在継手のヨークを軸方向から見た正面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のｃ−ｃ矢視断面図である。10A is a front view of a conventional universal joint yoke as viewed from the axial direction, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 10A, and FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書中においては、ステアリング装置および自在継手に係る方向は、特に明記しない限り車体に取り付けられた状態における当該車体の前後、左右方向と同様とする。また、アッパー側と後方側とは同じ方向をいい、ロアー側と前方側とは同じ方向をいう。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification, the directions related to the steering device and the universal joint are the same as the front-rear and left-right directions of the vehicle body when attached to the vehicle body unless otherwise specified. Further, the upper side and the rear side refer to the same direction, and the lower side and the front side refer to the same direction.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る自在継手のヨークと軸部材との結合構造を有するステアリング装置の全体構成を示す斜視図である。本実施形態に係るステアリング装置は、ラックアンドピニオン式のコラムアシスト型電動パワーステアリング装置である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a steering apparatus having a coupling structure between a yoke and a shaft member of a universal joint according to a first embodiment of the present invention. The steering device according to the present embodiment is a rack and pinion type column assist type electric power steering device.

図１に示すように、ステアリング装置１００は、後方側端部にステアリングホイール１が装着されたステアリングシャフト２と、ステアリングシャフト２が内径側に回転自在に支持された筒状のステアリングコラム３と、ステアリングシャフト２の前方側端部に連結された操舵補助機構４とを備えている。   As shown in FIG. 1, the steering device 100 includes a steering shaft 2 having a steering wheel 1 mounted on a rear end, a cylindrical steering column 3 in which the steering shaft 2 is rotatably supported on the inner diameter side, And a steering assist mechanism 4 connected to the front end portion of the steering shaft 2.

操舵補助機構４は、図示しないトルクセンサと、トルクセンサが検知した操舵トルクに応じて補助操舵トルクを発生する電動モータ５と、電動モータ５と連結されハウジング６Ａに収容された減速機構６とを備え、電動モータ５で発生された補助操舵トルクを、減速機構６を介して操舵補助機構４の出力軸７に付与している。   The steering assist mechanism 4 includes a torque sensor (not shown), an electric motor 5 that generates an auxiliary steering torque according to the steering torque detected by the torque sensor, and a speed reduction mechanism 6 that is connected to the electric motor 5 and accommodated in a housing 6A. The auxiliary steering torque generated by the electric motor 5 is applied to the output shaft 7 of the steering auxiliary mechanism 4 via the speed reduction mechanism 6.

ステアリングシャフト２は、アッパーシャフトであるアウタシャフト８とロアーシャフトであるインナシャフト９とを有し、アウタシャフト８とインナシャフト９とは、衝突時に全長を縮めることができる構造となっている。また、ステアリングコラム３は、アッパーコラムであるアウタコラム１０とロアーコラムであるインナコラム１１とをテレスコープ状に組み合わせてなり、軸方向の衝撃が加わった場合に、衝撃エネルギーを吸収しつつ全長が縮まるコラプシブル構造となっている。   The steering shaft 2 has an outer shaft 8 that is an upper shaft and an inner shaft 9 that is a lower shaft, and the outer shaft 8 and the inner shaft 9 have a structure that can reduce the overall length in the event of a collision. Further, the steering column 3 is formed by combining an outer column 10 as an upper column and an inner column 11 as a lower column in a telescope shape, and when an axial impact is applied, the steering column 3 absorbs impact energy and has a total length. It has a collapsible structure that shrinks.

ステアリングコラム３のアウタコラム１０は、アッパー車体側ブラケット１２Ｕによって車体側部材１３にチルト位置およびテレスコピック位置調整可能に支持されている。また、減速機構６のハウジング６Ａは、車体側部材１３に取り付けられたロアー車体側ブラケット１２Ｌに回転自在に設けられたピボット軸１４ｐを中心として上下方向に回動可能に支持されている。   The outer column 10 of the steering column 3 is supported on the vehicle body side member 13 by the upper vehicle body side bracket 12U so that the tilt position and the telescopic position can be adjusted. The housing 6A of the speed reduction mechanism 6 is supported so as to be pivotable in the vertical direction about a pivot shaft 14p that is rotatably provided on a lower vehicle body side bracket 12L attached to the vehicle body side member 13.

操舵補助機構４の出力軸７には、アッパー側自在継手１５を介して中間シャフト１６の後方端が連結されている。中間シャフト１６の前方端は、ロアー側自在継手１７を介してラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構１８のピニオン軸１９に連結されている。アッパー側自在継手１５は、アッパー側のヨーク２０とロアー側のヨーク２２と、これら一対のヨーク２０、２２を連結する十字軸２４とから構成されている。   The rear end of the intermediate shaft 16 is connected to the output shaft 7 of the steering assist mechanism 4 via the upper side universal joint 15. A front end of the intermediate shaft 16 is connected to a pinion shaft 19 of a rack and pinion type steering gear mechanism 18 via a lower side universal joint 17. The upper side universal joint 15 includes an upper side yoke 20, a lower side yoke 22, and a cross shaft 24 that couples the pair of yokes 20, 22.

ピニオン軸１９は、上端部にロアー側自在継手１７のロアー側のヨーク２６が連結されている。ギヤハウジング１８Ａ内にはラック軸（図示省略）が車幅方向に移動可能に支持され、ピニオン軸１９のピニオン（図示省略）がラック軸のラック歯（図示省略）と噛合している。ラック軸の両端部は、それぞれタイロッド２８、２８を介して図示しない転舵輪に連結されている。   The pinion shaft 19 is connected to the lower end yoke 26 of the lower universal joint 17 at the upper end. A rack shaft (not shown) is supported in the gear housing 18A so as to be movable in the vehicle width direction, and a pinion (not shown) of the pinion shaft 19 is engaged with rack teeth (not shown) of the rack shaft. Both ends of the rack shaft are connected to steered wheels (not shown) via tie rods 28 and 28, respectively.

ステアリング装置１００はこのような構成なので、運転者がステアリングホイール１を回転操作すると、図示しないトルクセンサがステアリングシャフト２に加わる操舵トルクを検知し、検知した操舵トルクに応じて電動モータ５から発生された補助操舵トルクが減速機構６を介して出力軸７に伝達され、さらに中間シャフト１６を介してピニオン軸１９に伝達される。ピニオン軸１９が回転すると、ピニオン軸１９と噛合したラック軸（図示省略）が軸方向すなわち車幅方向に駆動され、タイロッド２８、２８に連結された左右の転舵輪が転舵される。   Since the steering device 100 has such a configuration, when a driver rotates the steering wheel 1, a torque sensor (not shown) detects a steering torque applied to the steering shaft 2, and is generated from the electric motor 5 in accordance with the detected steering torque. The auxiliary steering torque is transmitted to the output shaft 7 via the speed reduction mechanism 6 and further transmitted to the pinion shaft 19 via the intermediate shaft 16. When the pinion shaft 19 rotates, a rack shaft (not shown) engaged with the pinion shaft 19 is driven in the axial direction, that is, the vehicle width direction, and the left and right steered wheels connected to the tie rods 28 and 28 are steered.

図２は、本発明の第１実施形態に係るアッパー側自在継手１５の側面図である。
図３は、アッパー側自在継手１５のアッパー側ヨーク２０の６面図であり、図３（ａ）はアッパー側ヨーク２０をアッパー側端面すなわちステアリングシャフト２側の端面側から見た状態を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のｃ−ｃ矢視図であり、図３（ｄ）は図３（ａ）のｄ−ｄ矢視図であり、図３（ｅ）は図３（ａ）のｅ−ｅ矢視図であり、図３（ｆ）は図３（ｃ）のｆ−ｆ矢視図である。
図４（ａ）はアッパー側ヨーク２０の断面図であり、図４（ｂ）は出力軸７の端部の側面図である。なお、図４（ｂ）において、紙面右方がヨーク２０側すなわち出力軸７の下端であり、紙面左方が操舵補助機構４側である。 FIG. 2 is a side view of the upper side universal joint 15 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a six-side view of the upper side yoke 20 of the upper side universal joint 15, and FIG. 3A shows a state where the upper side yoke 20 is viewed from the upper side end surface, that is, the end surface side on the steering shaft 2 side. 3 (b) is a view taken along the line bb in FIG. 3 (a), FIG. 3 (c) is a view taken along the line cc in FIG. 3 (a), and FIG. It is a dd arrow view of (a), Drawing 3 (e) is an ee arrow view of Drawing 3 (a), and Drawing 3 (f) is an ff arrow of Drawing 3 (c). FIG.
4A is a cross-sectional view of the upper yoke 20, and FIG. 4B is a side view of the end of the output shaft 7. As shown in FIG. 4B, the right side of the drawing is the yoke 20 side, that is, the lower end of the output shaft 7, and the left side of the drawing is the steering assist mechanism 4 side.

図２に示すように、本実施形態に係るアッパー側自在継手１５は、アッパー側ヨーク２０と、ロアー側ヨーク２２と、これら一対のヨーク２０、２２を連結する十字軸２４とから構成されている。アッパー側ヨーク２０およびロアー側ヨーク２２には、それぞれ操舵補助機構４の出力軸７および中間シャフト１６が連結されている（図１参照）。   As shown in FIG. 2, the upper side universal joint 15 according to this embodiment includes an upper side yoke 20, a lower side yoke 22, and a cross shaft 24 that couples the pair of yokes 20 and 22. . The output shaft 7 and the intermediate shaft 16 of the steering assist mechanism 4 are connected to the upper side yoke 20 and the lower side yoke 22, respectively (see FIG. 1).

図３の各図に示すように、アッパー側ヨーク２０（以後、単に「ヨーク２０」とも記載する。）は、操舵補助機構４の出力軸７の下端が差し込まれ締め付けられる筒状の連結部３０と、連結部３０のロアー側端部から連結部３０の軸方向外方に延在し十字軸２４を介してロアー側ヨーク２２と連結される一対のアーム部３２、３２とを備えている。一対のアーム部３２、３２は、対向して配置された一対の板状部材であり、各アーム部３２には十字軸２４が支持される貫通孔３４が形成されている。   As shown in each drawing of FIG. 3, the upper side yoke 20 (hereinafter also simply referred to as “yoke 20”) is a cylindrical connecting portion 30 into which the lower end of the output shaft 7 of the steering assist mechanism 4 is inserted and tightened. And a pair of arm portions 32, 32 that extend from the lower end of the connecting portion 30 in the axial direction of the connecting portion 30 and are connected to the lower yoke 22 through the cross shaft 24. The pair of arm portions 32 and 32 are a pair of plate-like members arranged to face each other, and each arm portion 32 is formed with a through hole 34 for supporting the cross shaft 24.

ヨーク２０の連結部３０の内周面は円筒状に形成され、その内径側は出力軸７の下端が挿入され嵌合される嵌合孔３６となっている。つまり、連結部３０の内周面は嵌合孔３６の周壁として嵌合孔３６を形成している。嵌合孔３６は、連結部３０のアッパー側端からロアー側端まで貫通している。出力軸７は、連結部３０のアッパー側端から嵌合孔３６に挿入されている。連結部３０の内周面すなわち嵌合孔３６の周壁には、雌セレーション３８が設けられている。なお、以後の説明においては、連結部３０および嵌合孔３６の方向について、アッパー側を「軸部材挿入側」といい、ロアー側を「アーム側」という。   The inner peripheral surface of the connecting portion 30 of the yoke 20 is formed in a cylindrical shape, and the inner diameter side thereof is a fitting hole 36 into which the lower end of the output shaft 7 is inserted and fitted. That is, the inner peripheral surface of the connecting portion 30 forms a fitting hole 36 as a peripheral wall of the fitting hole 36. The fitting hole 36 penetrates from the upper side end of the connecting portion 30 to the lower side end. The output shaft 7 is inserted into the fitting hole 36 from the upper side end of the connecting portion 30. A female serration 38 is provided on the inner peripheral surface of the connecting portion 30, that is, on the peripheral wall of the fitting hole 36. In the following description, with respect to the direction of the connecting portion 30 and the fitting hole 36, the upper side is referred to as the “shaft member insertion side” and the lower side is referred to as the “arm side”.

連結部３０の外周側の部分には、径方向に厚みを有し軸方向に延在して対向する一対の肉厚部４０、４０が設けられている。肉厚部４０、４０間に形成されるスリット４２は、連結部３０の外周面から嵌合孔３６まで径方向に貫通し、連結部３０の軸部材挿入側端からアーム側端近傍まで、軸方向に延在している。つまり、スリット４２は、図４（ａ）に示すように、径方向に関しては連結部３０の外周面および嵌合孔３６に開放しており、軸方向に関しては軸部材挿入側端は開放であるが、アーム側端は開放しておらず、閉じている。   A pair of thick portions 40, 40 having a thickness in the radial direction and extending in the axial direction and facing each other are provided on the outer peripheral portion of the connecting portion 30. The slit 42 formed between the thick portions 40, 40 penetrates in a radial direction from the outer peripheral surface of the connecting portion 30 to the fitting hole 36, and extends from the shaft member insertion side end of the connecting portion 30 to the vicinity of the arm side end. Extends in the direction. That is, as shown in FIG. 4A, the slit 42 is open to the outer peripheral surface of the connecting portion 30 and the fitting hole 36 in the radial direction, and the shaft member insertion side end is open in the axial direction. However, the arm side end is not open and closed.

図３（ｃ）、図３（ｄ）、および図４（ａ）に示すように、肉厚部４０、４０の軸部材挿入側端部近傍には、スリット４２を横切る方向、すなわちスリット４２が連結部３０を貫通する径方向と直交し、且つ連結部３０の軸方向と直交する方向に肉厚部４０、４０を貫通してボルト挿通孔４４がスリット４２に交差して形成されている。ボルト挿通孔４４には、締め付け用のボルト４５（図１参照）が挿通される。ボルト挿通孔４４は、嵌合孔３６のスリット４２側の一部に開いている。すなわち、ボルト挿通孔４４と嵌合孔３６とは、図４（ａ）に示すように、互いに一部分が交差している。一方の肉厚部４０の外側面には、図３（ｃ）に示すように、ボルト４５の頭部が当接する座ぐり５０が設けられている。   As shown in FIG. 3C, FIG. 3D, and FIG. 4A, in the vicinity of the shaft member insertion side end of the thick portions 40, 40, there is a direction across the slit 42, that is, the slit 42. Bolt insertion holes 44 are formed so as to intersect the slits 42 through the thick portions 40, 40 in a direction perpendicular to the radial direction penetrating the coupling portion 30 and perpendicular to the axial direction of the coupling portion 30. A bolt 45 (see FIG. 1) for tightening is inserted into the bolt insertion hole 44. The bolt insertion hole 44 is opened in a part of the fitting hole 36 on the slit 42 side. That is, the bolt insertion hole 44 and the fitting hole 36 partially intersect each other as shown in FIG. As shown in FIG. 3C, a counterbore 50 against which the head of the bolt 45 abuts is provided on the outer surface of one thick portion 40.

図４（ｂ）に示すように、ヨーク２０の連結部３０と結合する出力軸７の端部には、ヨーク２０に結合された状態においてボルト挿通孔４４に対応する位置に溝４７が形成されている。また、出力軸７の端部の外周面には、連結部３０の雌セレーション３８と噛み合う雄セレーション５１が形成されている。雄セレーション５１は、軸方向の全域に亘ってピッチ円すなわち基準円の径が一様に形成されている。雄セレーション５１よりも操舵補助機構４側（図４（ｂ）の左方）の出力軸７の部分は、雄セレーション５１の歯先円よりも大きな径の大径部５３となっている。   As shown in FIG. 4 (b), a groove 47 is formed at the end of the output shaft 7 coupled to the coupling portion 30 of the yoke 20 at a position corresponding to the bolt insertion hole 44 when coupled to the yoke 20. ing. A male serration 51 that meshes with the female serration 38 of the connecting portion 30 is formed on the outer peripheral surface of the end portion of the output shaft 7. The male serration 51 is formed such that the pitch circle, that is, the diameter of the reference circle is uniform over the entire area in the axial direction. The portion of the output shaft 7 closer to the steering assist mechanism 4 than the male serration 51 (left side in FIG. 4B) is a large-diameter portion 53 having a larger diameter than the tooth tip circle of the male serration 51.

ボルト挿通孔４４に挿入されたボルト４５を締め付けることにより、一対の肉厚部４０、４０が互いに近づく方向に連結部３０が締め付けられ、嵌合孔３６に挿入された出力軸７（図１参照）の雄セレーション５１と嵌合孔３６の雌セレーション３８とが噛み合うことにより、出力軸７と連結部３０とが結合される。なお、連結部３０の締め付けによる雄セレーション５１と雌セレーション３８との噛み合いについては、後で詳述する。   By tightening the bolt 45 inserted into the bolt insertion hole 44, the connecting portion 30 is tightened in a direction in which the pair of thick portions 40, 40 approach each other, and the output shaft 7 inserted into the fitting hole 36 (see FIG. 1). ) And the female serration 38 of the fitting hole 36 are engaged with each other, whereby the output shaft 7 and the connecting portion 30 are coupled. Note that the engagement between the male serration 51 and the female serration 38 by tightening the connecting portion 30 will be described in detail later.

本実施形態においては、図４（ａ）に示すように、連結部３０の内周面すなわち嵌合孔３６の周壁に形成された雌セレーション３８は、軸部材挿入側端から最も奥側すなわちアーム側端に向かうに従い、歯先円の径および歯底円の径が小さくなる方向に傾斜したテーパ状に形成されている。また、雌セレーション３８は、軸部材挿入側端からアーム側端に至る全域に亘ってモジュールは一定である。したがって雌セレーション３８は、軸部材挿入側端からアーム側端に至るまで歯の形状および大きさは同じで、歯先円および歯底円の径が軸部材挿入側端からアーム側端に向かうに従い、徐々に小さくなるように形成されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 4A, the female serration 38 formed on the inner peripheral surface of the connecting portion 30, that is, the peripheral wall of the fitting hole 36, is the innermost side, that is, the arm from the shaft member insertion side end. As it goes to the side end, it is formed in a tapered shape inclined in a direction in which the diameter of the tip circle and the diameter of the root circle become smaller. The female serration 38 has a constant module over the entire region from the shaft member insertion side end to the arm side end. Therefore, the female serration 38 has the same tooth shape and size from the shaft member insertion side end to the arm side end, and the diameters of the tip circle and root circle move from the shaft member insertion side end to the arm side end. It is formed to become gradually smaller.

図５は、アッパー側ヨーク２０と出力軸７とを結合するために、ヨーク２０の連結部３０に出力軸７を差し込んだ状態の拡大断面図である。この状態においては、ボルト挿通孔４４にはまだ締め付け用のボルト４５（図１参照）は挿通されていない。したがって連結部３０は締め付けられておらず自然状態であり、出力軸７と連結部３０とは結合していない。なお、出力軸７は嵌合孔３６と同軸に差し込まれるものとする。   FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the output shaft 7 is inserted into the connecting portion 30 of the yoke 20 in order to connect the upper side yoke 20 and the output shaft 7. In this state, the bolt 45 for tightening (see FIG. 1) has not yet been inserted into the bolt insertion hole 44. Accordingly, the connecting portion 30 is not tightened and is in a natural state, and the output shaft 7 and the connecting portion 30 are not coupled. The output shaft 7 is inserted coaxially with the fitting hole 36.

出力軸７を連結部３０の内周面すなわち嵌合孔３６に軸部材挿入側端から差し込む際、雄セレーション５１の歯が雌セレーション３８の歯に噛み合うように回転方向位置を合わせて差し込む。そして出力軸７をアーム側端方向に軸方向に移動させると、出力軸７の大径部５３の端部が連結部３０の軸部材挿入側端面に当接し、出力軸７の連結部３０に対する軸方向の位置決めがなされる。この状態において、出力軸７の端面は、スリット４２の嵌合孔３６側開放部のアーム側端（以後、当該スリット４２の端を「スリット４２のアーム側端５５」という。）よりも奥側すなわちアーム側に位置しているが、嵌合孔３６からアーム側に突出はしていない。つまり、出力軸７の端面は、スリット４２のアーム側端５５と嵌合孔３６のアーム側端との間に位置している。   When the output shaft 7 is inserted into the inner peripheral surface of the connecting portion 30, that is, the fitting hole 36 from the end on the shaft member insertion side, the rotational direction position is aligned so that the teeth of the male serration 51 mesh with the teeth of the female serration 38. When the output shaft 7 is moved in the axial direction toward the arm side end, the end of the large-diameter portion 53 of the output shaft 7 contacts the shaft member insertion side end surface of the connecting portion 30, and the output shaft 7 is connected to the connecting portion 30. Axial positioning is performed. In this state, the end surface of the output shaft 7 is located behind the arm side end of the slit 42 on the fitting hole 36 side opening (hereinafter, the end of the slit 42 is referred to as “arm side end 55 of the slit 42”). That is, although it is located on the arm side, it does not protrude from the fitting hole 36 to the arm side. That is, the end surface of the output shaft 7 is located between the arm side end 55 of the slit 42 and the arm side end of the fitting hole 36.

このように出力軸７が自然状態の連結部３０に対して軸方向に位置決めされた状態において、出力軸７の雄セレーション５１と連結部３０の雌セレーション３８との間には、図５に示すように、所定の径方向の隙間Ｓが形成されている。雌セレーション３８は上述したようにテーパ状に形成されているので、雄セレーション５１と雌セレーション３８との間の径方向の隙間Ｓは、雌セレーション３８の軸部材挿入側端における隙間Ｓ１の寸法が最も大きく、アーム側端に向かうに従い徐々に小さくなる。具体的には、本実施形態においては、雌セレーション３８の軸部材挿入側端における隙間Ｓ１の径方向寸法を０．２〜０．３ｍｍとしている。そしてアーム側端に向かうに従い、隙間Ｓは徐々に小さくなり、スリット４２のアーム側端５５に対応する位置と出力軸７の端面に対応する位置との間の範囲Ａにおける寸法を０．０〜０．１ｍｍとしている。言い換えると、連結部３０の雌セレーション３８は、出力軸７が自然状態の連結部３０に対して軸方向に位置決めされた状態において、出力軸７の雄スプライン５１との間に上記の径方向寸法の隙間ができる大きさに形成されている。   When the output shaft 7 is positioned in the axial direction with respect to the connecting portion 30 in the natural state as described above, the gap between the male serration 51 of the output shaft 7 and the female serration 38 of the connecting portion 30 is shown in FIG. As described above, a predetermined radial gap S is formed. Since the female serration 38 is formed in a tapered shape as described above, the radial gap S between the male serration 51 and the female serration 38 is equal to the dimension of the gap S1 at the shaft member insertion side end of the female serration 38. Largest and gradually decreases toward the arm end. Specifically, in the present embodiment, the radial dimension of the gap S1 at the shaft member insertion side end of the female serration 38 is set to 0.2 to 0.3 mm. The gap S gradually decreases toward the arm side end, and the dimension in the range A between the position corresponding to the arm side end 55 of the slit 42 and the position corresponding to the end face of the output shaft 7 is 0.0 to 0.0. 0.1 mm. In other words, the female serration 38 of the connecting portion 30 is the above-mentioned radial dimension between the male spline 51 of the output shaft 7 in a state where the output shaft 7 is axially positioned with respect to the connecting portion 30 in the natural state. The gap is formed in such a size that can be formed.

ここで、出力軸７の雄スプライン５１に対して上記所定の径方向の隙間Ｓができるようなテーパ状の雌スプライン３８の形成方法について説明する。本実施形態に係る雌スプライン３８は、所定のブローチツール（図示省略）を用いて、ブローチ加工によって形成される。   Here, a method of forming the tapered female spline 38 that creates the predetermined radial gap S with respect to the male spline 51 of the output shaft 7 will be described. The female spline 38 according to the present embodiment is formed by broaching using a predetermined broach tool (not shown).

図６は雄セレーション５１の歯および雌セレーション３８の歯溝の拡大断面図である。
図６中に「標準」として示すように、出力軸７の雄セレーション５１の歯形を標準歯形とし、雄セレーション５１の歯形に対応する歯溝の雌セレーション３８を形成するためのブローチツールの刃を標準刃とすると、標準歯形に対応する雌セレーション３８を形成するためには、ブローチツールの刃を転位させる必要はなく、標準刃で加工すれば良い。 FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the teeth of the male serration 51 and the tooth gap of the female serration 38.
As shown as “standard” in FIG. 6, the tooth profile of the male serration 51 of the output shaft 7 is the standard tooth profile, and the blade of the broach tool for forming the female serration 38 of the tooth gap corresponding to the tooth profile of the male serration 51 is provided. When the standard blade is used, in order to form the female serration 38 corresponding to the standard tooth profile, it is not necessary to displace the blade of the broach tool, and it may be processed with the standard blade.

一方、標準歯形である雄セレーション５１の歯を正転位させた歯形に対応する歯溝の雌セレーション３８を形成するためには、ブローチツールの刃を雄セレーション５１の正転位量に対応させて正転位させれば良い。このように雄セレーション５１の歯形に対して正転位させたブローチツールの刃で形成された雌セレーション３８は、図６中に「正転位」として示すように、雄セレーション５１とはすきまばめとなり、雄セレーション５１との間に隙間Ｓができる。図６に示すように、ブローチツールの刃の転位量が形成される隙間Ｓの径方向寸法に相当する。雄セレーション５１の歯形に対するブローチツールの刃の転位係数を大きくすれば、雄セレーション５１と雌セレーション３８との間の隙間Ｓは大きくなる。   On the other hand, in order to form the female serration 38 of the tooth gap corresponding to the tooth profile in which the tooth of the male serration 51 which is the standard tooth profile is forwardly displaced, the blade of the broach tool is adjusted in accordance with the amount of normal displacement of the male serration 51. It may be rearranged. The female serration 38 formed by the blade of the broach tool forwardly displaced with respect to the tooth profile of the male serration 51 in this way is a clearance fit with the male serration 51 as shown as “normal displacement” in FIG. A gap S is formed between the male serration 51 and the male serration 51. As shown in FIG. 6, the amount of dislocation of the blade of the broach tool corresponds to the radial dimension of the gap S in which it is formed. If the dislocation coefficient of the blade of the broach tool with respect to the tooth profile of the male serration 51 is increased, the gap S between the male serration 51 and the female serration 38 is increased.

また、標準歯形である雄セレーション５１の歯を負転位させた歯形に対応する歯溝の雌セレーション３８を形成するためには、ブローチツールの刃を雄セレーション５１の負転位量に対応させて負転位させれば良い。このように雄セレーション５１の歯形に対して負転位させたブローチツールの刃で形成された雌セレーション３８は、図７中に「負転位」として示すように、雄セレーション５１とはしまりばめとなり、出力軸７の雄セレーション５１は圧入により雌セレーション３８に結合される。   In addition, in order to form the female serration 38 of the tooth gap corresponding to the tooth profile obtained by negatively shifting the teeth of the male serration 51 which is a standard tooth profile, the blade of the broach tool is negatively matched with the negative displacement amount of the male serration 51. It may be rearranged. The female serration 38 formed with the blade of the broach tool negatively displaced with respect to the tooth profile of the male serration 51 in this way is an interference fit with the male serration 51 as shown as “negative dislocation” in FIG. The male serration 51 of the output shaft 7 is coupled to the female serration 38 by press fitting.

本実施形態に係る雌スプライン３８は、標準歯形である雄セレーション５１の歯に対し、正転位させた刃を備えたブローチツールを用いて、ヨーク２０となるワーク（図示省略）の連結部３０となる部分の軸部材挿入側からアーム側に向けてブローチ加工を施すことによって形成される。ブローチツールの刃は、形成される雌スプライン３８の軸部材挿入側部分に対応する部分の転位係数を大きくし、形成される雌スプライン３８の奥側すなわちアーム側に向かうに従い転位係数が徐々に小さくなるようにしたテーパ形状となっている。すなわちブローチツールの刃は、雌スプライン３８の軸部材挿入側部分に対応する部分からアーム側に向かって、転位係数を小さく徐変させている。また、ブローチツールの刃の形状は、モジュールが一定に形成されている。従って、当該ブローチツールで形成される雌スプライン３８のモジュールは、軸部材挿入側からアーム側に亘って一定となる。すなわち軸部材挿入側からアーム側端に亘って同一歯形で、雄セレーション５１の歯に対する転位係数が軸部材挿入側端からアーム側端に向かうに従い小さく徐変している、テーパ状の雌スプライン３８が形成される。   The female spline 38 according to the present embodiment uses a broach tool provided with a blade that is forwardly displaced with respect to the teeth of the male serration 51, which is a standard tooth profile, and a connecting portion 30 of a workpiece (not shown) serving as the yoke 20. This part is formed by performing broaching from the shaft member insertion side to the arm side. The blade of the broach tool increases the dislocation coefficient of the portion corresponding to the shaft member insertion side portion of the formed female spline 38, and the dislocation coefficient gradually decreases toward the back side of the formed female spline 38, that is, the arm side. It has a tapered shape. That is, the blade of the broach tool gradually changes the dislocation coefficient from the portion corresponding to the shaft member insertion side portion of the female spline 38 toward the arm side. Further, the shape of the blade of the broach tool is such that the module is formed constant. Accordingly, the module of the female spline 38 formed by the broach tool is constant from the shaft member insertion side to the arm side. That is, a tapered female spline 38 having the same tooth profile from the shaft member insertion side to the arm side end, and the dislocation coefficient of the male serration 51 with respect to the teeth gradually changes gradually from the shaft member insertion side end toward the arm side end. Is formed.

このように、ブローチツールの刃の変位係数を徐変させたブローチツールを用いれば、変位係数を変えることにより、微小な隙間変化領域においても、雌スプライン３８の歯形を維持したまま形成される隙間の大きさを調整することができる。   Thus, if a broach tool in which the displacement coefficient of the blade of the broach tool is gradually changed is used, the gap formed while maintaining the tooth profile of the female spline 38 even in a minute gap change region by changing the displacement coefficient. The size of can be adjusted.

次に、出力軸７を嵌合孔３６に差し込んだ状態、すなわち図５に示す状態からの連結部３０の締め付けについて説明する。
図５に示すように出力軸７を嵌合孔３６に差し込んだ後、ボルト挿通孔４４に締め付け用のボルト４５（図１参照）を挿通し、締め付けボルト４５を締め付ける。一対の肉厚部４０、４０は、ボルト４５の締め付けに伴い、スリット４２のアーム側端５５を挟んだ各肉厚部４０、４０の基部を支点として、締め付けボルト４５の軸線方向に互いに近づくように撓む。連結部３０は、肉厚部４０、４０の撓み動作に伴い、嵌合孔３６が締め付けボルト４５の軸線方向に潰されるように、すなわち締め付けボルト４５の軸線方向に対向する周壁が互いに近づく方向に撓む。詳細には、嵌合孔３６の周壁は、周方向の全周のうち、スリット４２側の略半分の円弧に対応する部分が軸方向のほぼ全域に亘って、スリット４２を中心とする両側部分が互いに近づく方向に撓むこととなる。 Next, tightening of the connecting portion 30 from the state where the output shaft 7 is inserted into the fitting hole 36, that is, the state shown in FIG. 5 will be described.
As shown in FIG. 5, after the output shaft 7 is inserted into the fitting hole 36, a tightening bolt 45 (see FIG. 1) is inserted into the bolt insertion hole 44, and the tightening bolt 45 is tightened. The pair of thick portions 40, 40 come closer to each other in the axial direction of the tightening bolt 45 with the base portion of each thick portion 40, 40 sandwiching the arm side end 55 of the slit 42 as the bolt 45 is tightened. Bend. The connecting portion 30 is formed so that the fitting hole 36 is crushed in the axial direction of the tightening bolt 45 in accordance with the bending operation of the thick portions 40, 40, that is, in the direction in which the peripheral walls facing the axial direction of the tightening bolt 45 approach each other. Bend. Specifically, the peripheral wall of the fitting hole 36 has both side portions with the slit 42 as the center, with a portion corresponding to a substantially half arc on the slit 42 side of the entire circumference in the circumferential direction extending over almost the entire area in the axial direction. Will bend in the direction approaching each other.

嵌合孔３６の周壁には雌セレーション３８が形成されており、締め付けボルト４５の軸線方向に対向する周壁が互いに近づく方向に撓むことにより、雌セレーション３８が出力軸７の雄セレーション５１に噛み合うこととなる。ここで雌セレーション３８はテーパ状に形成されているので、嵌合孔３６の周壁が上記のように、周方向の全周のうち、スリット４２側の略半分の円弧に対応する部分が軸方向のほぼ全域に亘って、スリット４２を中心とする両側部分が互いに近づく方向に撓むことにより、嵌合孔３６の周壁が撓む範囲の雄セレーション５１と雌セレーション３８との間の隙間Ｓがなくなり、雌セレーション３８は雄セレーション５１と平行に延在する状態で雄セレーション５１と噛み合うこととなる。従って、雌セレーション３８と雄セレーション５１とは広い範囲で噛み合い、この噛み合いによってヨーク２０と出力軸７とが結合される。   A female serration 38 is formed on the peripheral wall of the fitting hole 36, and the female serration 38 meshes with the male serration 51 of the output shaft 7 when the peripheral walls opposed to each other in the axial direction of the tightening bolt 45 are bent toward each other. It will be. Here, since the female serration 38 is formed in a taper shape, the peripheral wall of the fitting hole 36 has a portion corresponding to a substantially half arc on the slit 42 side in the circumferential direction as described above. The gap S between the male serration 51 and the female serration 38 in a range in which the peripheral wall of the fitting hole 36 bends by bending both side portions centering on the slit 42 toward each other over almost the entire area. The female serration 38 meshes with the male serration 51 in a state of extending in parallel with the male serration 51. Therefore, the female serration 38 and the male serration 51 mesh with each other over a wide range, and the yoke 20 and the output shaft 7 are coupled by this meshing.

図７（ａ）は第１実施形態に係るアッパー側ヨーク２０を軸方向から見た正面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）のｃ−ｃ矢視断面図である。
図７（ａ）、図７（ｃ）中の長円で示す部分は、本実施形態に係るヨーク２０において出力軸７の雄セレーション５１に噛み合う雌セレーション３８の範囲を示している。このように、本実施形態によれば、図１０に示した従来の結合構造に比べて、広い範囲で雌セレーション３８が雄セレーション５１に噛み合うことがわかる。 FIG. 7A is a front view of the upper yoke 20 according to the first embodiment viewed from the axial direction, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 7 (c) is a cross-sectional view taken along the line cc of FIG. 7 (a).
7 (a) and 7 (c) indicate the range of the female serration 38 that meshes with the male serration 51 of the output shaft 7 in the yoke 20 according to this embodiment. Thus, according to this embodiment, it can be seen that the female serration 38 meshes with the male serration 51 in a wider range than the conventional coupling structure shown in FIG.

本実施形態によれば、このように広い範囲で雌セレーション３８が雄セレーション５１に噛み合うので、雌セレーション３８への応力集中を緩和でき、雌セレーション３８の歯のフレッティング磨耗等の異常磨耗の発生を防止することができ、優れた耐摩耗性を発揮する。さらに、出力軸７の雄セレーション５１の歯は軸方向に均一の形状に形成されているので精度良く形成することができ、出力軸７との結合状態においてヨーク２０は充分な軸保持力を備えることができる。   According to the present embodiment, since the female serration 38 meshes with the male serration 51 in such a wide range, stress concentration on the female serration 38 can be alleviated, and abnormal wear such as fretting wear on the teeth of the female serration 38 is generated. Can be prevented, and exhibits excellent wear resistance. Further, since the teeth of the male serration 51 of the output shaft 7 are formed in a uniform shape in the axial direction, the teeth can be formed with high accuracy, and the yoke 20 has a sufficient shaft holding force when coupled with the output shaft 7. be able to.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については重複する説明は省略する。また、第１実施形態と同一の部材については同一の符号を用いて説明する。第２実施形態は、ヨークの連結部に形成される雌セレーションの構成を第１実施形態と異なる構成とした形態である。他の構成は第１実施形態と同様である。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment will be described with a focus on a different configuration from the first embodiment, and a redundant description of the same configuration as the first embodiment will be omitted. The same members as those in the first embodiment will be described using the same reference numerals. In the second embodiment, the configuration of the female serration formed in the connecting portion of the yoke is different from that of the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図８は、第２実施形態に係る自在継手のアッパー側ヨーク２２０の断面図である。
図８に示すように、本実施形態に係るヨーク２２０の連結部３０の内周面すなわち嵌合孔２３６の周壁には、雌セレーション２３８が形成されている。 FIG. 8 is a cross-sectional view of the upper side yoke 220 of the universal joint according to the second embodiment.
As shown in FIG. 8, a female serration 238 is formed on the inner peripheral surface of the connecting portion 30 of the yoke 220 according to this embodiment, that is, on the peripheral wall of the fitting hole 236.

雌セレーション２３８は、スリット４２のアーム側端５５よりも軸部材挿入側部分の第１雌セレーション２３８ａと、スリット４２のアーム側端５５よりもアーム側の第２雌セレーション２３８ｂとから構成されている。第１雌セレーション２３８ａと第２雌セレーション２３８ｂとは、テーパ形状部２３９を介して連結されている。第１雌セレーション２３８ａおよび第２雌セレーション２３８ｂは、標準歯形である雄セレーション５１（図４参照）の歯を正転位させた歯形に対応する歯溝に形成されている。すなわち、軸部材７が嵌合孔２３６に差し込まれた状態において、第１雌セレーション２３８ａと雄スプライン５１との間、および第２雌セレーション２３８ｂと雄スプライン５１との間に、径方向の隙間が形成される。   The female serration 238 includes a first female serration 238a that is closer to the shaft member insertion side than the arm side end 55 of the slit 42, and a second female serration 238b that is closer to the arm side than the arm side end 55 of the slit 42. . The first female serration 238a and the second female serration 238b are connected via a tapered portion 239. The first female serration 238a and the second female serration 238b are formed in a tooth gap corresponding to a tooth profile obtained by normally shifting the teeth of the male serration 51 (see FIG. 4) which is a standard tooth profile. That is, in the state where the shaft member 7 is inserted into the fitting hole 236, there is a radial gap between the first female serration 238 a and the male spline 51 and between the second female serration 238 b and the male spline 51. It is formed.

また、本実施形態においては、第１雌セレーション２３８ａは、軸方向の全域に亘ってピッチ円すなわち基準円の径が一様に形成されている。同様に、第２雌セレーション２３８ｂも、軸方向の全域に亘ってピッチ円すなわち基準円の径が一様に形成されている。従って、軸部材７が嵌合孔２３６に差し込まれた状態において第１雌セレーション２３８ａと雄スプライン５１との間、および第２雌セレーション２３８ｂと雄スプライン５１との間に形成される隙間の大きさは、それぞれ軸方向に亘って一様となる。   Further, in the present embodiment, the first female serration 238a is formed so that the diameter of the pitch circle, that is, the reference circle is uniform over the entire area in the axial direction. Similarly, in the second female serration 238b, the diameter of the pitch circle, that is, the reference circle is uniformly formed over the entire area in the axial direction. Accordingly, the size of the gap formed between the first female serration 238a and the male spline 51 and between the second female serration 238b and the male spline 51 in a state where the shaft member 7 is inserted into the fitting hole 236. Are uniform in the axial direction.

雄セレーション５１の歯形に対する第１雌セレーション２３８ａの歯溝の形状の転位係数は、雄セレーション５１の歯形に対する第２雌セレーション２３８ｂの歯溝の形状の転位係数よりも大きい。したがって、第１雌セレーション２３８ａの歯先円のほうが第２雌セレーション２３８ｂの歯先円よりも大きく形成されている。また、第１雌セレーション２３８ａと雄スプライン５１との間に形成される径方向の隙間の方が、第２雌セレーション２３８ｂと雄スプライン５１との間に形成される径方向の隙間よりも大きくなる。具体的には、本実施形態においては、第１雌セレーション２３８ａと雄スプライン５１との間の隙間の径方向寸法は０．２〜０．３ｍｍであり、第２雌セレーション２３８ｂと雄スプライン５１との間の隙間の径方向寸法は０．０〜０．１ｍｍとなっている。   The dislocation coefficient of the tooth groove shape of the first female serration 238a with respect to the tooth profile of the male serration 51 is larger than the dislocation coefficient of the tooth groove shape of the second female serration 238b with respect to the tooth shape of the male serration 51. Therefore, the tooth tip circle of the first female serration 238a is formed larger than the tooth tip circle of the second female serration 238b. Further, the radial gap formed between the first female serration 238a and the male spline 51 is larger than the radial gap formed between the second female serration 238b and the male spline 51. . Specifically, in this embodiment, the radial dimension of the gap between the first female serration 238a and the male spline 51 is 0.2 to 0.3 mm, and the second female serration 238b and the male spline 51 are The radial dimension of the gap between them is 0.0 to 0.1 mm.

このような構成のヨーク２２０においても、出力軸７を嵌合孔２３６に差し込んだ状態から、ボルト挿通孔４４に挿通された締め付け用のボルト４５（図１参照）を締め付ければ、一対の肉厚部４０、４０は、第１実施形態と同様に、ボルト４５の締め付けに伴い、スリット４２のアーム側端５５を挟んだ各肉厚部４０、４０の基部を支点として、締め付けボルト４５の軸線方向に互いに近づくように撓む。連結部３０も第１実施形態と同様に、肉厚部４０、４０の撓み動作に伴い、嵌合孔２３６の周壁が周方向の全周のうち、スリット４２側の略半分の円弧に対応する部分が軸方向のほぼ全域に亘って、スリット４２を中心とする両側部分が互いに近づく方向に撓む。肉厚部４０、４０および嵌合孔２３６の周壁のこのような撓みにより、雄セレーション５１と第１雌セレーション２３８ａとの間の隙間がなくなり、雌セレーション３８は雄セレーション５１と噛み合うこととなる。従って、雌セレーション２３８と雄セレーション５１とは第１実施形態と同様に広い範囲で噛み合い、この噛み合いによってヨーク２２０と出力軸７とが結合される。   Also in the yoke 220 having such a configuration, if the bolt 45 for tightening (see FIG. 1) inserted through the bolt insertion hole 44 is tightened from the state where the output shaft 7 is inserted into the fitting hole 236, a pair of meat As in the first embodiment, the thick portions 40, 40 are axially connected to the bolts 45 with the base portions of the thick portions 40, 40 sandwiching the arm side end 55 of the slit 42 as the bolt 45 is tightened. Flex to approach each other in the direction. As in the first embodiment, the connecting portion 30 also corresponds to a substantially half arc on the slit 42 side of the circumferential wall of the fitting hole 236 in accordance with the bending operation of the thick portions 40, 40. The portions bend in a direction in which both side portions centering on the slit 42 approach each other over substantially the entire axial direction. Due to such bending of the thick portions 40 and 40 and the peripheral wall of the fitting hole 236, there is no gap between the male serration 51 and the first female serration 238 a, and the female serration 38 meshes with the male serration 51. Accordingly, the female serration 238 and the male serration 51 mesh with each other over a wide range as in the first embodiment, and the yoke 220 and the output shaft 7 are coupled by this meshing.

本実施形態においても、このように広い範囲で雌セレーション２３８が雄セレーション５１に噛み合うので、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。   Also in this embodiment, since the female serration 238 meshes with the male serration 51 in such a wide range, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については重複する説明は省略する。また、第１実施形態と同一の部材については同一の符号を用いて説明する。第３実施形態は、ヨークの連結部に形成される雌セレーションの構成および出力軸の雄セレーションの構成を第１実施形態と異なる構成とした形態である。他の構成は第１実施形態と同様である。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment will be described with a focus on a different configuration from the first embodiment, and redundant description of the same configuration as the first embodiment will be omitted. The same members as those in the first embodiment will be described using the same reference numerals. In the third embodiment, the configuration of the female serration formed in the connecting portion of the yoke and the configuration of the male serration of the output shaft are different from those of the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図９（ａ）は第３実施形態に係る自在継手のアッパー側ヨークの断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のアッパー側ヨークに結合される本実施形態に係る出力軸の端部の側面図である。
図９（ａ）に示すように、本実施形態に係るヨーク３２０の連結部３０の内周面すなわち嵌合孔３３６の周壁には、雌セレーション３３８が形成されている。また、図９（ｂ）に示すように、本実施形態に係る出力軸３０７の外周面には、連結部３０の雌セレーション３３８と噛み合う雄セレーション３５１が形成されている。 9A is a cross-sectional view of the upper side yoke of the universal joint according to the third embodiment, and FIG. 9B is an output shaft according to the present embodiment coupled to the upper side yoke of FIG. 9A. It is a side view of the edge part.
As shown in FIG. 9A, a female serration 338 is formed on the inner peripheral surface of the connecting portion 30 of the yoke 320 according to this embodiment, that is, on the peripheral wall of the fitting hole 336. As shown in FIG. 9B, a male serration 351 that meshes with the female serration 338 of the connecting portion 30 is formed on the outer peripheral surface of the output shaft 307 according to this embodiment.

本実施形態においては、雄セレーション３５１は、大径部５３側からヨーク３２０側端に向かうに従い、歯先円および歯底円の径が小さくなる方向に傾斜したテーパ状に形成されている。つまり、雄セレーション３５１は、大径部５３側の転位係数が大きく、ヨーク３２０側端に向かうに従い転位係数を小さく徐変させて形成されている。また、雄セレーション３５１は、大径部５３側端からヨーク３２０側端に至る全域に亘ってモジュールは一定である。したがって雄セレーション３５１は、大径部５３側端からヨーク３２０側端に至るまで歯の形状および大きさは同じで、歯先円および歯底円の径が大径部５３側端からヨーク３２０側端に向かうに従い、徐々に小さくなるように形成されている。   In the present embodiment, the male serration 351 is formed in a tapered shape that is inclined in a direction in which the diameters of the tooth tip circle and the root circle become smaller from the large diameter portion 53 side toward the yoke 320 side end. That is, the male serration 351 has a large dislocation coefficient on the large diameter portion 53 side, and is formed by gradually changing the dislocation coefficient toward the yoke 320 side end. The male serration 351 has a constant module over the entire region from the end on the large diameter portion 53 side to the end on the yoke 320 side. Therefore, the male serration 351 has the same tooth shape and size from the end on the large diameter portion 53 side to the end on the yoke 320 side, and the diameters of the tip circle and root circle are the same on the yoke 320 side from the large diameter portion 53 side end. It is formed so as to gradually become smaller toward the end.

雌セレーション３３８は、第１実施形態と同様にテーパ状に形成されている。本実施形態においても、軸部材３０７が嵌合孔３３６に差し込まれた状態において、雌セレーション３３８と雄スプライン３５１との間に、径方向の隙間Ｓ（図５参照）が形成される。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、雌セレーション３３８の軸部材挿入側端における隙間Ｓ１（図５参照）の径方向寸法を０．２〜０．３ｍｍとしている。そしてアーム側端に向かうに従い、隙間Ｓは徐々に小さくなり、スリット４２のアーム側端５５に対応する位置と出力軸７の端面に対応する位置との間の範囲における寸法を０．０〜０．１ｍｍとしている。従って雌セレーション３３８は、第１実施形態の雌セレー
ション３８とはテーパ状部の傾斜角度が異なるものとなっている。 The female serration 338 is formed in a tapered shape as in the first embodiment. Also in the present embodiment, a radial gap S (see FIG. 5) is formed between the female serration 338 and the male spline 351 in a state where the shaft member 307 is inserted into the fitting hole 336. Also in the present embodiment, the radial dimension of the gap S1 (see FIG. 5) at the shaft member insertion side end of the female serration 338 is set to 0.2 to 0.3 mm, as in the first embodiment. The gap S gradually decreases toward the arm side end, and the dimension in the range between the position corresponding to the arm side end 55 of the slit 42 and the position corresponding to the end face of the output shaft 7 is 0.0 to 0. .1 mm. Therefore, the female serration 338 differs from the female serration 38 of the first embodiment in the inclination angle of the tapered portion.

このような構成のヨーク３２０においても、出力軸３０７を嵌合孔３３６に差し込んだ状態から、ボルト挿通孔４４に挿通された締め付け用のボルト４５（図１参照）を締め付ければ、一対の肉厚部４０、４０は、第１実施形態と同様に、ボルト４５の締め付けに伴い、スリット４２のアーム側端５５を挟んだ各肉厚部４０、４０の基部を支点として、締め付けボルト４５の軸線方向に互いに近づくように撓む。連結部３０も第１実施形態と同様に、肉厚部４０、４０の撓み動作に伴い、嵌合孔３３６の周壁が周方向の全周のうち、スリット４２側の略半分の円弧に対応する部分が軸方向のほぼ全域に亘って、スリット４２を中心とする両側部分が互いに近づく方向に撓む。肉厚部４０、４０および嵌合孔３３６の周壁のこのような撓みにより、雄セレーション３５１と雌セレーション３３８との間の隙間がなくなり、雌セレーション３３８は雄セレーション３５１と噛み合うこととなる。従って、雌セレーション３３８と雄セレーション３５１とは広い範囲で噛み合い、この噛み合いによってヨーク３２０と出力軸３０７とが結合される。   Also in the yoke 320 having such a configuration, if the bolt 45 for tightening (see FIG. 1) inserted through the bolt insertion hole 44 is tightened from the state where the output shaft 307 is inserted into the fitting hole 336, a pair of meat As in the first embodiment, the thick portions 40, 40 are axially connected to the bolts 45 with the base portions of the thick portions 40, 40 sandwiching the arm side end 55 of the slit 42 as the bolt 45 is tightened. Flex to approach each other in the direction. Similarly to the first embodiment, the connecting portion 30 corresponds to a substantially half arc on the slit 42 side of the circumferential wall of the fitting hole 336 in accordance with the bending operation of the thick portions 40, 40. The portions bend in a direction in which both side portions centering on the slit 42 approach each other over substantially the entire axial direction. Due to such bending of the thick portions 40, 40 and the peripheral wall of the fitting hole 336, there is no gap between the male serration 351 and the female serration 338, and the female serration 338 meshes with the male serration 351. Therefore, the female serration 338 and the male serration 351 mesh with each other over a wide range, and the yoke 320 and the output shaft 307 are coupled by this meshing.

本実施形態においても、このように広い範囲で雌セレーション３３８が雄セレーション３５１に噛み合うので、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。   Also in this embodiment, since the female serration 338 meshes with the male serration 351 in such a wide range, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.

以上説明したように、上記各実施形態に係る自在継手のヨークと出力軸との結合構造によれば、広い範囲で雌セレーションが雄セレーションに噛み合うので、雌セレーションへの応力集中を緩和できる。その結果、雌セレーションの歯のフレッティング磨耗等の異常磨耗の発生を防止することができ、優れた耐摩耗性を発揮する。さらに、出力軸の雄セレーションの歯は軸方向に均一の形状に形成されているので精度良く形成することができ、出力軸との結合状態においてヨークは充分な軸保持力を備えることができる。   As described above, according to the coupling structure of the universal joint yoke and the output shaft according to each of the above embodiments, since the female serration meshes with the male serration in a wide range, the stress concentration on the female serration can be reduced. As a result, the occurrence of abnormal wear such as fretting wear of female serration teeth can be prevented, and excellent wear resistance is exhibited. Furthermore, since the teeth of the male serration of the output shaft are formed in a uniform shape in the axial direction, the teeth can be formed with high precision, and the yoke can have a sufficient shaft holding force in the coupled state with the output shaft.

なお、上記各実施形態では、本発明をステアリング装置１００のアッパー側自在継手に適用したが、本発明は、ロアー側自在継手に適用することもできる。また、第２実施形態において、軸部材７の雄セレーション５１を第３実施形態の軸部材３０７と同様に、テーパ状としても良い。   In the above embodiments, the present invention is applied to the upper universal joint of the steering device 100. However, the present invention can also be applied to a lower universal joint. In the second embodiment, the male serration 51 of the shaft member 7 may be tapered like the shaft member 307 of the third embodiment.

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 電動モータ
６ 減速機構
６Ａ ハウジング
７ 出力軸
８ アウタシャフト
９ インナシャフト
１０ アウタコラム
１１ インナコラム
１２Ｕ アッパーブラケット
１２Ｌ ロアーブラケット
１３ 車体側部材
１４Ｐ ピボット軸
１５ アッパー側自在継手
１６ 中間シャフト
１７ ロアー側自在継手
１８ ステアリングギヤ機構
１８Ａ ギヤハウジング
１９ ピニオン軸
２０、２２０、３２０ アッパー側ヨーク
２２ ロアー側ヨーク
２４ 十字軸
２８ タイロッド
３０ 連結部
３２ アーム部
３４ 貫通孔
３６、２３６、３３６ 嵌合孔
３８、２３８、３３８ 雌セレーション
４０ 肉厚部
４２ スリット
４４ ボルト挿通孔
４５ 締め付けボルト
５０ 座ぐり
５１、３５１ 雄セレーション
５３ 大径部
５５ スリットのアーム側端
１００ ステアリング装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Steering column 4 Steering assist mechanism 5 Electric motor 6 Deceleration mechanism 6A Housing 7 Output shaft 8 Outer shaft 9 Inner shaft 10 Outer column 11 Inner column 12U Upper bracket 12L Lower bracket 13 Car body side member 14P Pivot shaft 15 Upper side universal joint 16 Intermediate shaft 17 Lower side universal joint 18 Steering gear mechanism 18A Gear housing 19 Pinion shafts 20, 220, 320 Upper side yoke 22 Lower side yoke 24 Cross shaft 28 Tie rod 30 Connecting portion 32 Arm portion 34 Through hole 36, 236, 336 Fitting hole 38, 238, 338 Female serration 40 Thick part 42 Slit 44 Bolt insertion hole 45 Tightening bolt 50 Counterbore 51, 351 Male serration 5 3 Large diameter portion 55 Arm end 100 of the slit Steering device

Claims (9)

外周面に雄セレーションが形成された軸部材と、
自在継手のヨークであって、前記軸部材が挿入され、前記雄セレーションと噛み合う雌セレーションが内周面に形成された筒状の連結部を有し、前記連結部は、軸方向に延在するスリットを形成する一対の対向部を有し、ねじ部材によって前記一対の対向部が近づく方向に前記連結部が締め付けられることにより前記軸部材と結合する前記自在継手のヨークとの結合構造であって、
前記連結部に前記軸部材が挿入された後、前記ねじ部材によって前記連結部が締め付けられる前の状態において、前記雄セレーションと前記雌セレーションとの間には径方向の隙間が形成され、前記隙間の径方向寸法は、前記軸部材が挿入される側である前記雌セレーションの一方端側のほうが、前記雌セレーションの他方端側よりも大きく形成されていることを特徴とする自在継手のヨークと軸部材との結合構造。 A shaft member with male serrations formed on the outer peripheral surface;
A universal joint yoke having a cylindrical connecting portion in which the shaft member is inserted and a female serration meshing with the male serration is formed on an inner peripheral surface, and the connecting portion extends in the axial direction. It has a pair of opposing portions that form a slit, and is a coupling structure with the universal joint yoke that is coupled to the shaft member by tightening the connecting portion in a direction in which the pair of opposing portions approach by a screw member. ,
A radial gap is formed between the male serration and the female serration after the shaft member is inserted into the connecting portion and before the connecting portion is tightened by the screw member. The universal dimension of the yoke of the universal joint is characterized in that one end side of the female serration, which is the side into which the shaft member is inserted, is formed larger than the other end side of the female serration. Connection structure with shaft member. 前記雌セレーションは、前記雄セレーションの歯を正転位させた歯形に対応する歯溝となるように形成され、前記雄セレーションの歯に対する前記雌セレーションの転位係数は、前記雌セレーションの前記一方端側のほうが、前記他方端側よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の自在継手のヨークと軸部材との結合構造。   The female serration is formed to have a tooth gap corresponding to a tooth profile obtained by forwardly shifting the teeth of the male serration, and the dislocation coefficient of the female serration with respect to the teeth of the male serration is the one end side of the female serration. The coupling structure between the yoke and the shaft member of the universal joint according to claim 1, wherein is larger than the other end side. 前記雄セレーションの歯に対する前記雌セレーションの転位係数は、前記雌セレーションの前記一方端から前記他方端に向かうに従い小さく徐変していることを特徴とする請求項２に記載の自在継手のヨークと軸部材との結合構造。   3. The universal joint yoke according to claim 2, wherein a dislocation coefficient of the female serration with respect to the male serration tooth is gradually changed gradually from the one end of the female serration toward the other end. Connection structure with shaft member. 前記雄セレーションの歯に対する前記雌セレーションの転位係数は、前記雌セレーションの複数の異なる軸方向範囲対して、それぞれ異なる値の転位係数が用いられていることを特徴とする請求項２に記載の自在継手のヨークと軸部材との結合構造。   The dislocation coefficient of the female serration with respect to the teeth of the male serration is a dislocation coefficient having a different value for a plurality of different axial ranges of the female serration, respectively. A coupling structure of a joint yoke and a shaft member. 前記雄セレーションは、前記連結部に挿入された状態において前記雌セレーションの前記一方端側に対応する部分の転位係数が、前記雌セレーションの前記他方端側に対応する部分の転位係数よりも大きいことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の自在継手のヨークと軸部材との結合構造。   In the male serration, the dislocation coefficient of the portion corresponding to the one end side of the female serration in the state inserted in the connecting portion is larger than the dislocation coefficient of the portion corresponding to the other end side of the female serration. The joint structure of the yoke and shaft member of the universal joint according to any one of claims 1 to 4. 前記雌セレーションは、前記一方端側から前記他方端側に向かうに従い、歯先円の径が小さくなる方向に傾斜したテーパ状であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の自在継手のヨークと軸部材との結合構造。   4. The female serration has a tapered shape that is inclined in a direction in which the diameter of the tooth tip circle decreases from the one end side toward the other end side. 5. A coupling structure of the universal joint yoke and the shaft member. 前記雌セレーションは、前記一方端側部分の第１の雌セレーションと、前記他方端側の第２の雌セレーションとから構成され、前記第１の雌セレーションの歯先円は前記第２の雌セレーションの歯先円よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１、２または４の何れか一項に記載の自在継手のヨークと軸部材との結合構造。   The female serration is composed of a first female serration on the one end side portion and a second female serration on the other end side, and the tip circle of the first female serration is the second female serration. The joint structure between the yoke and the shaft member of the universal joint according to any one of claims 1, 2, and 4, wherein the joint structure is formed to be larger than the tooth tip circle. 前記雄セレーションは、前記連結部に挿入された状態において前記雌セレーションの前記一方端側に対応する部分から前記雌セレーションの前記他方端側に対応する部分に向かうに従い、歯先円が小さくなる方向に傾斜したテーパ状であることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の自在継手のヨークと軸部材との結合構造。   In the state where the male serration is inserted into the connecting portion, the tooth tip circle becomes smaller from the portion corresponding to the one end side of the female serration toward the portion corresponding to the other end side of the female serration. The joint structure of a yoke and a shaft member of a universal joint according to any one of claims 1 to 7, wherein the coupling structure is a tapered shape that is inclined in a straight line. 請求項１から８の何れか一項に記載の自在継手のヨークと軸部材との結合構造を有することを特徴とするステアリング装置。   A steering apparatus having a coupling structure between a yoke and a shaft member of the universal joint according to any one of claims 1 to 8.
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