JP2003240010A - 自在継手及び操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象となる軸へのヨークの仮止めを簡易に、
しかも確実に行わせ、正規の結合状態を容易に実現する
ことができるようにする。 【解決手段】 コラム軸５の軸端部が挿入されるヨーク
40の側板44，44に貫通形成されたボルト孔46，46の一方
に弾性材料製の抜け止めブッシュ47を嵌着し、これらの
ボルト孔46，46に挿通されるカムボルト７に抜け止めブ
ッシュ47を弾接させて、軸方向の移動及び軸回りの回転
に抵抗を加え、カムボルト７の挿通のみでコラム軸５へ
の仮止めがなされるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸心が交叉、又は
偏心した２軸を回転伝達可能に連結すべく用いられる自
在継手に関し、また、この種の自在継手をステアリング
ホイールに連なるコラム軸と舵取機構への入力軸との連
結部に備える車両用の操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の操舵装置は、車室の内部での運転
者によるステアリングホイールの回転操作を車室の外部
に配された舵取機構に伝え、該舵取機構の動作により操
向用の車輪（一般的には左右の前輪）を操向せしめる構
成となっている。このような操舵装置においては、ステ
アリングホイールに連なり車室外に延長されたコラム軸
の端部と、舵取機構の入力軸の端部とを回転伝達可能に
連結する必要があり、これらの軸端間に同心性を確保す
ることは難しいことから、この連結のために、図７に示
す如く構成された中間軸が用いられている。

【０００３】図示の如く中間軸１は、軸本体２の両側に
自在継手３，３を取付けて構成されている。自在継手３
は、一対のヨーク30，30を、二股のフォーク状をなす夫
々のピン受け部31，31が向き合うように組み合わせ、こ
れらの先端部を十字形のクロスピン33により連結した公
知の構成を備えており、一側のヨーク30のピン受け部31
に連設された軸保持部32を軸本体２の端部に嵌着せし
め、該軸本体２と共に中間軸１を構成している。

【０００４】このような中間軸１によるコラム軸５及び
入力軸６の連結は、両軸５，６の端部を、夫々の側の自
在継手３の残りのヨーク30の軸保持部32により保持させ
ることにより実現される。この連結に際しては、図７中
に２点鎖線により示す如く位置するコラム軸５と入力軸
６の軸端部に前記ヨーク30を後付けすることが必要とな
り、この後付けを可能とするため、コラム軸５及び入力
軸６の少なくとも一方の側の自在継手３が、図８に示す
如きヨーク30を備えている。

【０００５】図８は、自在継手３のヨーク30とコラム軸
５の軸端部との結合構造の説明図である。図示の如くヨ
ーク30の軸保持部32は、２枚の側板34，34の一側を底板
35により連絡してなり、他側が開放されたＵ字形断面を
有しており、前記側板34，34には、前記底板35から離れ
た位置を厚さ方向に貫通するボルト孔36，36が形成され
ている。

【０００６】このような軸保持部32に保持されるコラム
軸５の軸端部は、前記側板34，34間に受容可能な幅を有
する矩形断面を有しており、図８（ａ）に示す如く、前
記側板34，34間に開口側から挿入され、この挿入の後、
一方の側板34の外側から前記ボルト孔36，36にカムボル
ト７を通し、他方の側板34の外側に突出するカムボルト
７のねじ部に締め付けナット８を締め付けることによ
り、図８（ｂ）に示す如く軸保持部32に保持される。

【０００７】前記カムボルト７は、側板34，34間に位置
する部分に、本来の直径を長径とする楕円形のカム部70
を備えている。このカム部70は、前記ナット８の締め付
け前にカムボルト７を回転することにより、前記コラム
軸５の軸端部を押圧し、軸保持部32の底板35に押し付け
る作用をなし、これによりコラム軸５とヨーク30との同
心性が確保される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】さて、以上の如き自在
継手３，３を備える中間軸１を用いたコラム軸５と入力
軸６との連結は、まず、コラム軸５及び入力軸６の軸端
部に夫々の側の自在継手３，３のヨーク30，30を仮止め
しておき、この状態で両軸５，６間にて中間軸１の軸長
方向位置を調整し、最後に、前記ヨーク30，30をコラム
軸５及び入力軸６の軸端部に強固に固定する手順にて行
われる。

【０００９】この手順は、コラム軸５及び入力軸６の少
なくとも一方の側の自在継手３が図８に示すヨーク30を
備えることにより、コラム軸５及び入力軸６の軸間距離
を変えずに行える。ところが、前記ヨーク30の仮止め
が、これの側板34，34間にコラム軸５又は入力軸６の軸
端部を挿入するのみで行われている場合、前記手順の実
行中にヨーク30がコラム軸５又は入力軸６から抜け落ち
易く、コラム軸５及び入力軸６の連結作業に支障を来す
という問題があった。

【００１０】この問題を回避するためには、前記側板3
4，34にカムボルト７を通し、該カムボルト７のねじ部
に締め付けナット８を緩く螺合しておく必要があり、こ
れらの作業に手間を要する上、この場合においても、カ
ムボルト７による前述した押し付けがなされず、また側
板34，34間での挾圧がなされないことから、ヨーク30の
抜け落ちを確実に防止することは難しい。

【００１１】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、対象となる軸へのヨークの仮止めを簡易に、し
かも確実に行わせることができ、正規の結合状態を容易
に実現することができる自在継手を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明に係る
自在継手は、２枚の側板を一側の底板により連絡してな
るＵ字形断面の軸保持部を備え、前記側板間に挿入され
た軸の端部を、両側板の対応位置を貫通する支持孔に挿
通支持されたカム体と、前記底板との間に挾圧固定する
構成とした自在継手において、前記カム体と前記支持孔
との間に介装された弾性材料製の抜け止め部材を備える
ことを特徴とする。

【００１３】本発明においては、対象となる軸への仮止
めのために軸保持部の２枚の側板を貫通する支持孔に通
されるカム体に、前記支持孔との間に介装された弾性材
料製の抜け止め部材が弾接し、前記カム体の軸方向の移
動及び軸回りの回転に抵抗を加え、前記仮止め時におけ
るカム体の抜け出しを、簡易に、しかも確実に防止す
る。

【００１４】また本発明の第２発明に係る自在継手は、
第１発明におけるカム体が、前記軸端部を挾圧すべく２
枚の側板を締め付けるボルトの一部に一体形成してある
ことを特徴とし、また第３発明に係る自在継手は、第１
発明におけるカム体が、前記軸端部を挾圧すべく２枚の
側板を締め付けるナットの一部に一体形成してあること
を特徴とする。

【００１５】これらの発明においては、側板間に軸端部
を挾圧すべく用いるボルト又はナットの一部にカム体を
一体形成し、部品点数の削減を図る。

【００１６】更に本発明の第４発明に係る操舵装置は、
操舵に応じて回転するコラム軸と舵取機構の入力軸との
連結部に、第１〜第３発明の自在継手を備えることを特
徴とする。

【００１７】この発明においては、操舵のためのステア
リングホイールの操作に応じて回転するコラム軸と、舵
取機構への入力軸との連結部に、両軸に対する仮止め
を、容易に、しかも確実に行わせ得る本発明に係る自在
継手を用い、予め位置決めされた前記コラム軸と前記入
力軸との間での連結部の位置調整を容易化し、良好な連
結を少工数にて実現する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る自在
継手の側面図であり、前記図７と同様、車両のコラム軸
５と舵取機構への入力軸６とを連結すべく、両軸５，６
間に介装して用いられる中間軸１への適用例が示されて
いる。

【００１９】図１に示す中間軸１は、軸本体２の両側に
本発明に係る自在継手４，４を備えて構成されている。
自在継手４は、図７に示す自在継手３と同様、二股のフ
ォーク形をなすピン受け部41の一側に軸保持部42を連設
してなる一対のヨーク40，40を備え、これらを、夫々の
ピン受け部41，41の側が互いに向き合うように組み合わ
せ、略直交して位置する両ピン受け部41，41の二股の先
端を十字形のクロスピン43により連結した公知の構成を
備えており、一側のヨーク40の軸保持部42を軸本体２の
端部に嵌着し、該軸本体２と中間軸１を構成している。

【００２０】図１中には、ステアリングホイールに連な
るコラム軸５の端部と、舵取機構の入力軸（例えば、ラ
ックピニオン式舵取機構のピニオン軸）６の端部とが、
２点鎖線により示されており、このようなコラム軸５及
び入力軸６の前記中間軸１による連結は、両軸５，６の
端部を、夫々の側の自在継手４，４の残されたヨーク4
0，40の軸保持部42，42に保持させることにより実現さ
れている。

【００２１】図２は、本発明の第１の実施の形態を示す
自在継手４のヨーク40と軸（図においてはコラム軸５）
との結合構造の説明図である。図示の如くヨーク40は、
二股のフォーク形をなすピン受け部41の一側に、コラム
軸５との連結のための軸保持部42を備えている。この軸
保持部42は、軸心を挾んで略平行をなして対向する２枚
の側板44，44の一側を底板45により連絡し、他側が開放
されたＵ字形の断面形状を有している。

【００２２】軸保持部42の側板44，44には、前記底板45
から離れて互いに対向する位置に、夫々を厚さ方向に貫
通し、後述するカムボルト７の支持孔となるボルト孔4
6，46が形成されている。図示の自在継手４において、
一方の側板44のボルト孔46は、他方の側板44のボルト孔
46よりも大径としてあり、大径のボルト孔46には、軟質
樹脂、ゴム等の弾性材料からなる抜け止めブッシュ（抜
け止め部材）47が嵌合固定されている。

【００２３】このような軸保持部42に保持されるコラム
軸５の軸端部は、軸保持部42の側板44，44間に受容可能
な幅を有する矩形断面を有しており、コラム軸５とヨー
ク40との結合は、図２（ａ）中に矢符により示す如く、
コラム軸５の軸端部をヨーク40の側板44，44間に開口側
から挿入し、この挿入の後、前記抜け止めブッシュ47を
備える側板44の外側から前記ボルト孔46，46にカムボル
ト７を通し、他方の側板44の外側に突出するカムボルト
７のねじ部に締め付けナット８を螺合して締め付けるこ
とにより、図２（ｂ）に示す如く実現されている。

【００２４】前記カムボルト７は、前述した挿通により
前記側板44，44間に位置する中途部に、本来の直径を長
径とする楕円形のカム部70を備えている。図３は、カム
部70の動作説明図であり、カムボルト７の挿通位置にお
ける軸保持部42の要部の横断面が示されている。前記側
板44，44間に挿通されたカムボルト７のカム部70は、一
方の側板44の外側からのカムボルト７の回転操作によ
り、これの軸心回りに回転し、図３（ａ）に示す回転位
置にあるとき、前記側板44，44間に挿入されたコラム軸
５の軸端部から離れて位置し、図３（ｂ）に示す回転位
置にあるとき、前記軸端部に当接し、更なる回転操作が
行われた場合、この当接部を白抜矢符にて示す向きに押
圧する作用をなす。

【００２５】この押圧により前記コラム軸５の軸端部
は、軸保持部42の底板45内面に押し付けられ、該底板45
の内面と、前記カム部70のカム面との間に挾圧されて、
図の上下方向への変位不可に拘束され、更に、この状態
で行われる前記締め付けナット８の締め付けにより前記
側板44，44間に挾圧されて、図の左右方向への変位不可
に拘束されることとなり、高強度の結合状態が得られる
上、前記側板44，44及び底板45による３方向からの挾持
により、コラム軸５とヨーク40との間に高い同心性が確
保される。

【００２６】以上の如く構成された自在継手４，４を両
端に備える中間軸１の取付けに際しては、前述の如く、
コラム軸５及び入力軸６の軸端部に夫々の側の自在継手
４，４のヨーク40，40を仮止めし、両軸５，６間にて中
間軸１の位置調整を行う必要があるが、この仮止めは、
前述の如くコラム軸５の軸端部をヨーク40の側板44，44
間に挿入した後、これらの側板44，44に形成されたボル
ト孔46，46にカムボルト７を通して行われる。

【００２７】ここで、ヨーク40の一方の側板44に形成さ
れたボルト孔46には弾性材料製の抜け止めブッシュ47が
嵌着されており、この抜け止めブッシュ47は、前述した
仮止めのためにボルト孔46に通されたカムボルト７の周
面に弾接し、該カムボルト７の軸方向の移動及び軸回り
の回転に抵抗を加える作用をなす。これによりカムボル
ト７は、ボルト孔46，46から抜け出すことなく、またボ
ルト孔46，46内での回転位置を保って支持される。従っ
て、前記仮止めに際してカムボルト７を回転させ、前記
カム部70のカム作用が生じる回転位置を実現しておけ
ば、コラム軸５へのヨーク40の仮止めを簡易に、しかも
確実に行わせることができ、前述した中間軸１の位置調
整がコラム軸５からの抜け出しの虞れなく容易に行え、
この状態での締め付けナット８の締め付けにより、正規
の結合状態を確実に実現することが可能となる。

【００２８】なおこの実施の形態においては、ヨーク40
の側板44，44のうち、カムボルト７の頭部の側の側板44
に形成されたボルト孔46に抜け止めブッシュ47を嵌着し
た構成としてあるが、他方の側板44に形成されたボルト
孔46に抜け止めブッシュ47を嵌着してもよく、両方のボ
ルト孔46，46に抜け止めブッシュ47，47を嵌着してもよ
い。また、この実施の形態においては、コラム軸５の軸
端部に連結される自在継手４の構成について述べたが、
舵取機構の入力軸６の軸端部に連結される自在継手４に
おいても同様の構成となし得ることは言うまでもない。

【００２９】図４は、本発明の第２の実施の形態を示す
自在継手４のヨーク40とコラム軸５との結合構造の説明
図である。この図に示すヨーク40は、ピン受け部41及び
軸保持部42を備え、軸保持部42の側板44，44間に挿入さ
れたコラム軸５の軸端部を、前記側板44，44に形成され
たボルト孔46，46に通したカムボルト７と、該カムボル
ト７先端のねじ部に螺合する締め付けナット８とにより
挾圧固定する構成となっている。これらの各部の形状及
び構成は、図２に示すそれらと同様であり、対応する部
分に同一の参照符号を付して説明を省略し、以下には、
図２に示す第１の実施の形態と異なる点についてのみ説
明する。

【００３０】図４において、軸保持部42の側板44，44に
形成されたボルト孔46，46のうち、前記カムボルト７の
頭部が位置する側のボルト孔46は、他側のボルト孔46よ
りも大径としてあり、この大径のボルト孔46に嵌合する
カムボルト７のネック部外周には、ゴム、軟質樹脂等の
弾性材料からなる抜け止めリング（抜け止め部材）71が
一体に巻装されている。

【００３１】このように構成された自在継手４，４を両
端に備える中間軸１の取付けに際して前述の如く行われ
る仮止めは、コラム軸５の軸端部をヨーク40の側板44，
44間に挿入した後、これらの側板44，44に形成されたボ
ルト孔46，46にカムボルト７を通して行われるが、この
とき、カムボルト７のネック部に巻装された抜け止めリ
ング71が、同側のボルト孔46の周面に弾接し、該ボルト
孔46に対するカムボルト７の軸方向の移動及び軸回りの
回転に抵抗を加える作用をなす。

【００３２】従って、ボルト孔46，46にカムボルト７を
通して回転させ、前記カム部70のカム作用が生じる回転
位置を実現しておけば、該カムボルト７が、軸方向に抜
け出し、また軸回りに回転する虞れは殆どなく、コラム
軸５に対するヨーク40の仮止めを、簡易にしかも確実に
行わせることができ、この状態での中間軸１の位置調整
が容易となり、その後の締め付けナット８の締め付けに
より、正規の結合状態を確実に実現することが可能とな
る。

【００３３】図５は、本発明の第３の実施の形態を示す
自在継手４のヨーク40とコラム軸５との結合構造の説明
図である。この図に示すヨーク40は、ピン受け部41及び
軸保持部42を備え、軸保持部42の側板44，44間に挿入さ
れたコラム軸５の軸端部を、前記側板44，44に形成され
たボルト孔46，46に通した締め付けボルト7aと、該締め
付けボルト7a先端のねじ部に螺合するカムナット8aとに
より挾圧固定する構成となっている。

【００３４】図５において、軸保持部42の側板44，44に
形成されたボルト孔46，46のうち、前記カムナット8aが
位置する側のボルト孔46が他側のボルト孔46よりも大径
としてある。カムナット8aは、同側の大径のボルト孔46
に挿通可能なカム筒80を同軸的に備えており、該カム筒
80の基部近傍の外周には、ゴム、軟質樹脂等の弾性材料
からなる抜け止めリング81が一体に巻装されており、ま
た、ボルト孔46を経て側板44，44間に延びるカム筒80の
中途部には、本来の直径を長径とする楕円形のカム部82
が設けられている。

【００３５】このように構成された自在継手４，４を両
端に備える中間軸１の取付けに際して前述の如く行われ
る仮止めは、コラム軸５の軸端部をヨーク40の側板44，
44間に挿入した後、一方の側板44に形成された大径のボ
ルト孔46にカムナット8aのカム筒80を通して行われる。
このとき、カム筒80の基部に巻装された抜け止めリング
81が同側のボルト孔46の周面に弾接し、該ボルト孔46に
対するカム筒80の軸方向の移動及び軸回りの回転に抵抗
を加える作用をなす。

【００３６】従って、前記ボルト孔46にカム筒80を通し
て回転させ、前記カム部82のカム作用が生じる回転位置
を実現しておけば、該カム筒80が、軸方向に抜け出し、
また軸回りに回転する虞れは殆どなく、コラム軸５に対
するヨーク40の仮止めを、簡易にしかも確実に行わせる
ことができ、この状態での中間軸１の位置調整が容易と
なり、その後に他側の側板44から通した締め付けボルト
7aをカムナット8aに締め付けることにより、正規の結合
状態を確実に実現することができる。

【００３７】図６は、第３の実施の形態におけるヨーク
40とコラム軸５の軸端部の結合状態を示す横断面図であ
る。本図に示す如く、ヨーク40の軸保持部42の側板44，
44間に挿入された矩形断面を有するコラム軸５の軸端部
は、一側のボルト孔46に通されたカム筒80をカムナット
8aの操作により回転させることにより、該カム筒80の中
途に設けられたカム部82により白抜矢符にて示す向きに
押され、該カム部82と軸保持部42の底板45との間に挾圧
され、また、この状態で行われる締め付けボルト7aの締
め付けにより前記側板44，44間に挾圧される。この結
果、コラム軸５とヨーク40とは、高い同心性を有して高
強度に結合される。

【００３８】なおこの実施の形態においても、第１の実
施の形態に示す如く、一方の側板44の大径のボルト孔46
に弾性材料製のブッシュを嵌着し、このブッシュがカム
ナット8aとの間に介在する構成としてもよいことは言う
までもない。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る自在継手
においては、ヨークの底板との間に軸端部を挾圧するカ
ム体が、これの支持孔との間に介装された抜け止め部材
の弾接により、軸方向の移動及び軸回りの回転を拘束し
て支持されるから、対象となる軸へのヨークの仮止めを
簡易に、しかも確実に行わせることが可能となり、正規
の結合状態を容易に実現することができ、また前記カム
体を側板の締め付けのためのボルト又はナットの一部に
形成したから、部品点数の削減を図ることができる。

【００４０】また本発明に係る操舵装置においては、操
舵に応じて回転するコラム軸と舵取機構への入力軸との
連結に本発明に係る自在継手を用いたから、各別に位置
決めされたコラム軸と入力軸とを簡易に、しかも確実に
連結することができ、組立工数の削減に寄与することが
可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自在継手の側面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す自在継手のヨ
ークとコラム軸との結合構造の説明図である。

【図３】カム部の動作説明図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示す自在継手のヨ
ークとコラム軸との結合構造の説明図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態を示す自在継手のヨ
ークとコラム軸との結合構造の説明図である。

【図６】第３の実施の形態におけるヨークとコラム軸の
軸端部の結合状態を示す横断面図である。

【図７】コラム軸と入力軸との連結に用いる中間軸の側
面図である。

【図８】図７に示す中間軸に備えられた自在継手のヨー
クとコラム軸との結合構造の説明図である。

【符号の説明】

１ 中間軸 ２ 軸本体 ４ 自在継手 ５ コラム軸 ６ 入力軸 ７ カムボルト（カム体） 8a カムナット（カム体） 40 ヨーク 42 軸保持部 44 側板 45 底板 46 ボルト孔（支持孔） 47 抜け止めブッシュ（抜け止め部材） 70 カム部 71 抜け止めリング（抜け止め部材） 80 カム筒 81 抜け止めリング（抜け止め部材） 82 カム部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今垣 進 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 小谷 博憲 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D030 DC40

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の側板を一側の底板により連絡して
   なるＵ字形断面の軸保持部を備え、前記側板間に挿入さ
   れた軸の端部を、両側板の対応位置を貫通する支持孔に
   挿通支持されたカム体と、前記底板との間に挾圧固定す
   る構成とした自在継手において、 前記カム体と前記支持孔との間に介装された弾性材料製
   の抜け止め部材を備えることを特徴とする自在継手。
2. 【請求項２】 前記カム体は、前記軸端部を挾圧すべく
   ２枚の側板を締め付けるボルトの一部に一体形成してあ
   る請求項１記載の自在継手。
3. 【請求項３】 前記カム体は、前記軸端部を挾圧すべく
   ２枚の側板を締め付けるナットの一部に一体形成してあ
   る請求項１記載の自在継手。
4. 【請求項４】 操舵に応じて回転するコラム軸と舵取機
   構の入力軸との連結部に、請求項１乃至請求項３のいず
   れかに記載の自在継手を備えることを特徴とする操舵装
   置。