車両ステアリング用伸縮軸
【課題】雌軸から雄軸が抜け出すことを確実に防止すること。
【解決手段】雌軸６は、嵌合する雄軸５の雄スプライン嵌合部の大径よりも大きく拡径された軸端内周面に、その端部を入口とする螺旋溝６ｃと、それと連続した円周溝６ｂを備え、略一周の螺旋状のＣ字形の止め輪３０を前記螺旋溝６ｃから捩じりながら装入し、前記円周溝６ｂに装着することで、止め輪３０が圧縮されて円周溝６ｂの内部で突っ張りながら固定される。止め輪３０の内径が雄軸５の雄スプライン摺動部の外径より小さいので、雄軸５が前記雌軸６から抜け出ることを防止することができる。
【解決手段】雌軸６は、嵌合する雄軸５の雄スプライン嵌合部の大径よりも大きく拡径された軸端内周面に、その端部を入口とする螺旋溝６ｃと、それと連続した円周溝６ｂを備え、略一周の螺旋状のＣ字形の止め輪３０を前記螺旋溝６ｃから捩じりながら装入し、前記円周溝６ｂに装着することで、止め輪３０が圧縮されて円周溝６ｂの内部で突っ張りながら固定される。止め輪３０の内径が雄軸５の雄スプライン摺動部の外径より小さいので、雄軸５が前記雌軸６から抜け出ることを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雄軸と雌軸を相互に嵌合して車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸は、雌軸に対して相対回転不能に且つ摺動自在に嵌合する、例えば、車両ステアリング用中間シャフトである車両ステアリング用伸縮軸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵機構部の伸縮軸、例えば、中間シャフトには、自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収して、ステアリングホイール上にその変位や振動を伝えないといった性能が要求される。
【０００３】
このようなことから、伸縮軸（中間シャフト）では、雄軸と雌軸を相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合してあり、例えば、スプライン嵌合、セレーション嵌合してある。
【０００４】
この場合、伸縮軸（中間シャフト）は、ガタ音を低減することと、ステアリングホイール上のガタ感を低減することと、軸方向の摺動動作時における摺動抵抗を低減することとが要求されている。
【０００５】
また、特許文献１に開示してあるように、中間シャフト（伸縮軸）では、雌軸の端部に、抜止め用部材であるクリップを装着して、このクリップに、雄軸のスプライン摺動部の端部が係止するようにし、これにより、雄軸が雌軸から抜け出て脱落するといったことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２３０１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の開示例では、雌軸の端部外周面に外周溝があり、そこにクリップを装着し、クリップの内周の突起が雄軸大径に当接することで軸の抜け止めを行っている。しかし、雌軸外周溝の加工時に、外周からの加工負荷によりスプライン内周が縮径してしまい、摺動力が変動する場合があり、外周溝の加工条件の設定が難しい。また、止め輪が雌軸外周面に装着されるため、組み付け作業中の衝突によるクリップの脱落が頻繁に発生する。
【０００８】
本発明は、上述したような事情を鑑みてなされたものであって、スプライン摺動部の抜止めに用いる止め輪を雌軸内周面に装着させることで、摺動性を損なわず、組み付け搬送中に止め輪が脱落しにくいという特徴を備えた車両ステアリング用伸縮軸を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る車両ステアリング用伸縮軸は、雄軸と雌軸を相互に嵌合して車両のステアリングシャフトに組込み、当該雄軸は、雌軸に対して相対回転不能に且つ摺動自在に嵌合する車両ステアリング用伸縮軸において、前記雌軸は、前記嵌合部の前記雄軸の大径よりも大きく拡径された軸端内周面に、その端部を入口とする螺旋溝と、それと連接した円周溝を備え、略一周の螺旋状のＣ字形止め輪を前記螺旋溝から捩じりながら装入し、前記円周溝に装着することで、前記雄軸が前記雌軸から抜け出ることを防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
雌軸端部の内径を、雄軸の摺動部の外径よりも大きく拡径した部分に、螺旋溝と内周溝を設けているので、加工時に発生するバリが影響し雄軸との摺動を悪化させることを防止できる。また、拡径した部分に螺旋溝と内周溝を設けているので、溝加工時の変形が、雌スプライン形状に及ぼす影響が少なくなるので、摺動力が悪化することを防止できる。
更に、本発明においては、止め輪は雌軸内周面に装着されるため、車両への組み付け作業中の衝突による脱落が発生しないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。
【図２】図１のＸ部の中間シャフト（伸縮軸）を示す第一の実施例の部分縦断面図である。
【図３】第一の実施例の雌軸の拡管成形された端部内周部を示す部分斜視図である。
【図４】各種止め輪を示す斜視図である。
【図５】雌軸への止め輪の組付け方法を記した全体斜視図である。
【図６】第一の実施例を示す要部拡大図である。
【図７】第二の実施例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。
【００１４】
図１において、ステアリングコラム１に、ステアリングシャフト２が回転自在に支持してあり、このステアリングシャフト２の後端に、ステアリングホイール３が装着してある。
【００１５】
ステアリングシャフト３の前端には、自在継手４を介して、雄軸５と雌軸６を相対回転不能且つ摺動自在に嵌合した中間シャフト（伸縮軸）７が連結してある。
【００１６】
この中間シャフト（伸縮軸）７の前端には、自在継手８を介して、ステアリングギヤ９が連結してある。また、中間シャフト（伸縮軸）７の雌軸６は、ダッシュボード１０にシール部材１１等を介して取付けてある。
【００１７】
図２は、図１のＸ部の中間シャフト（伸縮軸）を示す第一の実施例の部分縦断面図である。図３は、図２の中間シャフト（伸縮軸）の第一の実施例の雌軸の拡管成形された端部内周部を示す部分斜視図である。図４は、各種止め輪を示す斜視図である。
【００１８】
図５は、雌軸への止め輪の組付け方法を記した全体斜視図である。図６は、止め輪の装着状態を示す第一の実施例を示す要部拡大図である。図７は、第二の実施例を示す要部拡大図であるである。
【００１９】
図２、図３及び図５に示すように、雌軸６の内周面には、雌スプライン６ａが形成してあると共に、雄軸５は、その外周面に雄スプラインを形成したスプライン摺動部２０と、このスプライン摺動部２０より小径の軸部２１とを備えており、また、雄軸５のスプライン摺動部２０は樹脂コーティングされ、さらに、スプライン形状の露出部２０ａを有している。この露出部２０ａに樹脂がコーティングにより、ステアリングシャフト系の強度を確保しながら摺動力を軽くしつつ、ステアリングシャフト系の回転方向のガタの伝達を防止している。ここで、雄軸５は露出部２０ａが無くスプライン全体が樹脂コーティングされていても良い。
【００２０】
雌軸６は、雄軸５が抜け出ることを防止するための抜止め部材として、雌軸６の拡管成形された拡径部６２の端部内周面に形成された円周溝６ｂに、止め輪３０が装着されている。図４に示すように、止め輪３０は略一周の螺旋状のＣ字形であって、その内径は雄軸５のスプライン摺動部２０の外径よりも小さいため、雄軸５を雌軸６から引く抜く際には雄軸５スプライン外径がクリップ３０の内径に当接して、軸抜けを防止することができる。
【００２１】
図３、図５に示すように、雌軸６の拡管成形された拡径部６２の端部内周面には、円周溝６ｂに向かって、その端部を入口とする螺旋溝６ｃが連続するように設けてある。螺旋溝６ｃの溝外径は止め輪３０が通過可能な高さであって、止め輪３０が雌軸６端部より螺旋溝６ｃへ装入される。
【００２２】
螺旋溝６ｃと円周溝６ｂは、小径部６１を拡管して拡径部６２成形した後に切削加工される。その後、雌スプライン６ａを成形加工（引き抜き加工、押し出し加工等）するので、摺動を阻害する溝周辺の大きなバリを除去しながら加工することができる。また、小さなバリは、雌軸６を拡径していることで摺動に影響しない。
【００２３】
図５に示すように、止め輪３０は、雌軸６端部より螺旋溝６ｃへ装入されてＴ方向に回転させると、止め輪３０が円周溝６ｂに到達し、更にＴ方向に回転させると、止め輪３０は円周溝６ｂの軸方向面６ｂ’、６ｂ’の間で自由長Ｓ（図４参照）が圧縮されて突っ張りながら固定される。これにより、振動による位置ズレ、組み付け作業中の衝突による脱落を防止することができる。
【００２４】
また図６に示すように、本実施例の止め輪３０は板材をプレス打ち抜きした断面長方形の止め輪３０ｂであるが、図４のように、線材を丸めた断面円形の止め輪３０ａ、線材を上下に潰し加工した断面長丸の止め輪３０ｃを用いても良い。これらの止め輪３０と円周溝６ｂの軸方向面６ｂ’、６ｂ’の間隔とを適当に組み合わせることで、円周溝内での止め輪３０の固定力を調整することが可能である。
【００２５】
図７は、第二の実施例を示す要部拡大図である。第二の実施例は、雌軸端部に拡径部６２を設ける代わりに、雄スプライン摺動部２０の外径よりも大きな径で中ぐり加工する拡大内径部６３を設けている。
【００２６】
第二の実施例も、第一の実施例と同様に、拡大内径部６３の加工後に雌スプライン６ａを成形加工するので、摺動を阻害する溝周辺の大きなバリを除去しながら加工することができる。また、小さなバリは、雌軸６を拡径していることで摺動に影響しない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、摺動可能な伸縮軸の抜け出しを防止するものであり、主に自動車の操舵機構部に適応することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１ ステアリングコラム
２ ステアリングシャフト
３ ステアリングホイール
４ 自在継手
５ 雄軸
６ 雌軸
６ａ 雌スプライン
６ｂ 円周溝
６ｃ 螺旋溝
６１ 小径部
６２ 拡径部
６３ 拡大内径部
７ 中間シャフト（伸縮軸）
８ 自在継手
９ ステアリングギヤ
１０ ダッシュボード
１１ シール部材
２０ 雄スプライン摺動部
２０ａ 露出部（地肌部分）
２１ 軸部
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 止め輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雄軸と雌軸を相互に嵌合して車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸は、雌軸に対して相対回転不能に且つ摺動自在に嵌合する、例えば、車両ステアリング用中間シャフトである車両ステアリング用伸縮軸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵機構部の伸縮軸、例えば、中間シャフトには、自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収して、ステアリングホイール上にその変位や振動を伝えないといった性能が要求される。
【０００３】
このようなことから、伸縮軸（中間シャフト）では、雄軸と雌軸を相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合してあり、例えば、スプライン嵌合、セレーション嵌合してある。
【０００４】
この場合、伸縮軸（中間シャフト）は、ガタ音を低減することと、ステアリングホイール上のガタ感を低減することと、軸方向の摺動動作時における摺動抵抗を低減することとが要求されている。
【０００５】
また、特許文献１に開示してあるように、中間シャフト（伸縮軸）では、雌軸の端部に、抜止め用部材であるクリップを装着して、このクリップに、雄軸のスプライン摺動部の端部が係止するようにし、これにより、雄軸が雌軸から抜け出て脱落するといったことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２３０１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の開示例では、雌軸の端部外周面に外周溝があり、そこにクリップを装着し、クリップの内周の突起が雄軸大径に当接することで軸の抜け止めを行っている。しかし、雌軸外周溝の加工時に、外周からの加工負荷によりスプライン内周が縮径してしまい、摺動力が変動する場合があり、外周溝の加工条件の設定が難しい。また、止め輪が雌軸外周面に装着されるため、組み付け作業中の衝突によるクリップの脱落が頻繁に発生する。
【０００８】
本発明は、上述したような事情を鑑みてなされたものであって、スプライン摺動部の抜止めに用いる止め輪を雌軸内周面に装着させることで、摺動性を損なわず、組み付け搬送中に止め輪が脱落しにくいという特徴を備えた車両ステアリング用伸縮軸を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る車両ステアリング用伸縮軸は、雄軸と雌軸を相互に嵌合して車両のステアリングシャフトに組込み、当該雄軸は、雌軸に対して相対回転不能に且つ摺動自在に嵌合する車両ステアリング用伸縮軸において、前記雌軸は、前記嵌合部の前記雄軸の大径よりも大きく拡径された軸端内周面に、その端部を入口とする螺旋溝と、それと連接した円周溝を備え、略一周の螺旋状のＣ字形止め輪を前記螺旋溝から捩じりながら装入し、前記円周溝に装着することで、前記雄軸が前記雌軸から抜け出ることを防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
雌軸端部の内径を、雄軸の摺動部の外径よりも大きく拡径した部分に、螺旋溝と内周溝を設けているので、加工時に発生するバリが影響し雄軸との摺動を悪化させることを防止できる。また、拡径した部分に螺旋溝と内周溝を設けているので、溝加工時の変形が、雌スプライン形状に及ぼす影響が少なくなるので、摺動力が悪化することを防止できる。
更に、本発明においては、止め輪は雌軸内周面に装着されるため、車両への組み付け作業中の衝突による脱落が発生しないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。
【図２】図１のＸ部の中間シャフト（伸縮軸）を示す第一の実施例の部分縦断面図である。
【図３】第一の実施例の雌軸の拡管成形された端部内周部を示す部分斜視図である。
【図４】各種止め輪を示す斜視図である。
【図５】雌軸への止め輪の組付け方法を記した全体斜視図である。
【図６】第一の実施例を示す要部拡大図である。
【図７】第二の実施例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。
【００１４】
図１において、ステアリングコラム１に、ステアリングシャフト２が回転自在に支持してあり、このステアリングシャフト２の後端に、ステアリングホイール３が装着してある。
【００１５】
ステアリングシャフト３の前端には、自在継手４を介して、雄軸５と雌軸６を相対回転不能且つ摺動自在に嵌合した中間シャフト（伸縮軸）７が連結してある。
【００１６】
この中間シャフト（伸縮軸）７の前端には、自在継手８を介して、ステアリングギヤ９が連結してある。また、中間シャフト（伸縮軸）７の雌軸６は、ダッシュボード１０にシール部材１１等を介して取付けてある。
【００１７】
図２は、図１のＸ部の中間シャフト（伸縮軸）を示す第一の実施例の部分縦断面図である。図３は、図２の中間シャフト（伸縮軸）の第一の実施例の雌軸の拡管成形された端部内周部を示す部分斜視図である。図４は、各種止め輪を示す斜視図である。
【００１８】
図５は、雌軸への止め輪の組付け方法を記した全体斜視図である。図６は、止め輪の装着状態を示す第一の実施例を示す要部拡大図である。図７は、第二の実施例を示す要部拡大図であるである。
【００１９】
図２、図３及び図５に示すように、雌軸６の内周面には、雌スプライン６ａが形成してあると共に、雄軸５は、その外周面に雄スプラインを形成したスプライン摺動部２０と、このスプライン摺動部２０より小径の軸部２１とを備えており、また、雄軸５のスプライン摺動部２０は樹脂コーティングされ、さらに、スプライン形状の露出部２０ａを有している。この露出部２０ａに樹脂がコーティングにより、ステアリングシャフト系の強度を確保しながら摺動力を軽くしつつ、ステアリングシャフト系の回転方向のガタの伝達を防止している。ここで、雄軸５は露出部２０ａが無くスプライン全体が樹脂コーティングされていても良い。
【００２０】
雌軸６は、雄軸５が抜け出ることを防止するための抜止め部材として、雌軸６の拡管成形された拡径部６２の端部内周面に形成された円周溝６ｂに、止め輪３０が装着されている。図４に示すように、止め輪３０は略一周の螺旋状のＣ字形であって、その内径は雄軸５のスプライン摺動部２０の外径よりも小さいため、雄軸５を雌軸６から引く抜く際には雄軸５スプライン外径がクリップ３０の内径に当接して、軸抜けを防止することができる。
【００２１】
図３、図５に示すように、雌軸６の拡管成形された拡径部６２の端部内周面には、円周溝６ｂに向かって、その端部を入口とする螺旋溝６ｃが連続するように設けてある。螺旋溝６ｃの溝外径は止め輪３０が通過可能な高さであって、止め輪３０が雌軸６端部より螺旋溝６ｃへ装入される。
【００２２】
螺旋溝６ｃと円周溝６ｂは、小径部６１を拡管して拡径部６２成形した後に切削加工される。その後、雌スプライン６ａを成形加工（引き抜き加工、押し出し加工等）するので、摺動を阻害する溝周辺の大きなバリを除去しながら加工することができる。また、小さなバリは、雌軸６を拡径していることで摺動に影響しない。
【００２３】
図５に示すように、止め輪３０は、雌軸６端部より螺旋溝６ｃへ装入されてＴ方向に回転させると、止め輪３０が円周溝６ｂに到達し、更にＴ方向に回転させると、止め輪３０は円周溝６ｂの軸方向面６ｂ’、６ｂ’の間で自由長Ｓ（図４参照）が圧縮されて突っ張りながら固定される。これにより、振動による位置ズレ、組み付け作業中の衝突による脱落を防止することができる。
【００２４】
また図６に示すように、本実施例の止め輪３０は板材をプレス打ち抜きした断面長方形の止め輪３０ｂであるが、図４のように、線材を丸めた断面円形の止め輪３０ａ、線材を上下に潰し加工した断面長丸の止め輪３０ｃを用いても良い。これらの止め輪３０と円周溝６ｂの軸方向面６ｂ’、６ｂ’の間隔とを適当に組み合わせることで、円周溝内での止め輪３０の固定力を調整することが可能である。
【００２５】
図７は、第二の実施例を示す要部拡大図である。第二の実施例は、雌軸端部に拡径部６２を設ける代わりに、雄スプライン摺動部２０の外径よりも大きな径で中ぐり加工する拡大内径部６３を設けている。
【００２６】
第二の実施例も、第一の実施例と同様に、拡大内径部６３の加工後に雌スプライン６ａを成形加工するので、摺動を阻害する溝周辺の大きなバリを除去しながら加工することができる。また、小さなバリは、雌軸６を拡径していることで摺動に影響しない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、摺動可能な伸縮軸の抜け出しを防止するものであり、主に自動車の操舵機構部に適応することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１ ステアリングコラム
２ ステアリングシャフト
３ ステアリングホイール
４ 自在継手
５ 雄軸
６ 雌軸
６ａ 雌スプライン
６ｂ 円周溝
６ｃ 螺旋溝
６１ 小径部
６２ 拡径部
６３ 拡大内径部
７ 中間シャフト（伸縮軸）
８ 自在継手
９ ステアリングギヤ
１０ ダッシュボード
１１ シール部材
２０ 雄スプライン摺動部
２０ａ 露出部（地肌部分）
２１ 軸部
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 止め輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄軸と雌軸を相互に嵌合して車両のステアリングシャフトに組込み、当該雄軸は、雌軸に対して相対回転不能に且つ摺動自在に嵌合する摺動部を有する車両ステアリング用伸縮軸において、前記雌軸は、前記嵌合部の前記雄軸の大径よりも大きく拡径された軸端内周面に、その端部を入口とする螺旋溝と、それと連接した円周溝を備え、略一周の螺旋状のＣ字形止め輪を前記螺旋溝から捩じりながら装入し前記円周溝に装着することで、前記雄軸が前記雌軸から抜け出ることを防止することを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項１】
雄軸と雌軸を相互に嵌合して車両のステアリングシャフトに組込み、当該雄軸は、雌軸に対して相対回転不能に且つ摺動自在に嵌合する摺動部を有する車両ステアリング用伸縮軸において、前記雌軸は、前記嵌合部の前記雄軸の大径よりも大きく拡径された軸端内周面に、その端部を入口とする螺旋溝と、それと連接した円周溝を備え、略一周の螺旋状のＣ字形止め輪を前記螺旋溝から捩じりながら装入し前記円周溝に装着することで、前記雄軸が前記雌軸から抜け出ることを防止することを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５１３８４（Ｐ２０１２−５１３８４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９３０５０（Ｐ２０１０−１９３０５０）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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