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Technischer
Bereich
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Kopplungsstruktur
ausziehbarer Wellen, die bevorzugterweise für eine Lenkvorrichtung usw.
eines Kraftfahrzeugs verwendet wird und bezieht sich insbesondere
auf eine Kopplungsstruktur von ausziehbaren Wellen, die auf einfache
Weise ein Einstellen eines Gleitwiderstandes zwischen einer inneren
Welle und einer äußeren Welle
auch dann ermöglicht,
nachdem die äußere Welle
mit der inneren Welle durch eine Keilprofilverbindung montiert wurde.
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Hintergrund
des Standes der Technik
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Eine
Art einer Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs ist eine teleskopartige
Lenkvorrichtung, mit der es möglich
ist, eine Axiallänge
einer Lenkwelle entsprechend einer Sitzhaltung und einer Konstitution
des Fahrers einzustellen.
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Bei
dieser teleskopartigen Lenkwelle ist eine äußere Welle, die über eine
Gelenkkupplung mit einem Lenkrad verbunden ist, über eine Keilprofilverbindung
mit einer inneren Welle verbunden, die über eine Gelenkwelle usw. mit
einem Zahnrad usw. auf der Seite der Räder verbunden ist. Bei dieser
Konfiguration kann eine Länge
der Lenkwelle auf eine solche Weise eingestellt werden, dass die äußere Welle auf
der inneren Welle in Axialrichtung gleitet.
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Die
teleskopartige Lenkwelle weist Nachteile dahingehend auf, dass eine
Streuung hinsichtlich des Gleitwiderstandes zwischen der inneren
Welle und der äußeren Welle
in Abhängigkeit
von den Wellen als Erzeugnissen vorhanden ist, wenn die äußere Welle über eine
Keilprofilverbindung mit der inneren Welle verbunden wird und somit
diese Wellen montiert werden, und ein "Spiel" tritt zwischen der inneren und äußeren Welle
auf. Daher wird im allgemeinen der Gleitwiderstand zwischen den
beiden Wellen durch Steuern einer Schubkraft, die in Radialrichtung auf
die innere Welle entgegen der äußeren Welle wirkt,
eingestellt, und somit wird ein "Spiel" zwischen den beiden
Wellen verhindert.
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Entsprechenderweise
sind z.B. in der japanischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer
11-198822 , eine Einstellschraube
und ein keilförmiges
Durchmessererweiterungselement innerhalb der inneren Welle vorgesehen.
Wenn die Einstellschraube in der Axialrichtung eindringt, erweitert
sich das keilförmige
Durchmessererweiterungselement in seinem Durchmesser in Radialrichtung,
und die Druckkraft, die in der Radialrichtung auf die innere Welle entgegen
der äußeren Welle
wirkt, wird somit eingestellt. Der Gleitwiderstand zwischen der
inneren und äußeren Welle
kann dadurch eingestellt werden, und das "Spiel" zwischen diesen beiden Wellen kann auch
verhindert werden.
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Außerdem wird
entsprechend der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer
2-87116 in gleicher Weise,
wenn die Einstellschraube in Axialrichtung in die innere Welle eindringt,
ein Durchmesser eines konischen Abschnitts eines Bunds (Durchmessererweiterungselement)
in der Radialrichtung erweitert, wodurch die Schubkraft, die in
der Radialrichtung auf die innere Welle gegenüber der äußeren Welle wirkt, erweitert
wird. Mit dieser Einstellung kann. der Gleitwiderstand zwischen
den beiden Wellen eingestellt werden, und das "Spiel" zwischen diesen beiden Wellen kann
auch verhindert werden.
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Bei
der teleskopartigen Lenkwelle, die in beiden Veröffentlichungen offenbart ist,
wird jedoch die Schubkraft durch Bewegen der Einstellschraube in Axialrichtung
gesteuert, die innerhalb der inneren Welle vorgesehen ist, und der
Gleitwiderstand wird somit eingestellt. Da die äußere Welle in Keilprofilverbindung
mit der inneren Welle gebracht wird, nachdem diese Wellen montiert
wurden, ist ein Arbeitsvorgang der Bewegung der Einstellschraube
in der Axialrichtung innerhalb der inneren Welle vergleichsweise
schwer, was zu einem schlechten Arbeitswirkungsgrad führt. Außerdem ist
es, auch wenn die Einstellung der Schubkraft vor der Montage erfolgt, es
vergleichsweise schwierig, die eingestellte Schubkraft nach der
Montage zu verändern.
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Offenbarung
der Erfindung
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Es
ist wünschenswert,
eine Kopplungsstruktur ausziehbarer Wellen zu schaffen, mit der
es möglich
ist, auf einfache Weise einen Gleitwiderstand zwischen einer inneren
Welle und einer äußeren Welle
auch nach Montage der inneren Welle und äußeren Welle mittels einer Keilprofilverbindung
der äußeren Welle
mit der inneren Welle vorzunehmen und mit der auf sichere Weise
ein "Spiel" zwischen den beiden
Wellen verhindert wird.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Kopplungsstruktur ausziehbarer
Wellen, die in einer axialen Richtung ausgezogen werden können und
so verbunden sind, dass sie keine relative Drehung ausführen können und
die umfasst: eine innere Welle, eine äußere Welle, die auf die innere
Welle so aufgesetzt ist, dass sie keine relative Drehung zueinander
ausführen
können
und in der axialen Richtung verschoben werden kann, gekennzeichnet
durch eine Einstellschraube, die in radialer Richtung der beiden Wellen
bewegt werden kann, wobei die Einstellschraube in der radialen Richtung
bewegt werden kann, nachdem die äußere Welle
auf die innere Welle aufgesetzt ist und so eine Schubkraft in der
radialen Richtung zwischen den beiden Wellen eingestellt werden
kann.
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Die
Kopplungsstruktur kann so angeordnet sein, dass die äußere Welle
hohl ist und dass ein Durchgangsloch in der radialen Richtung ausgebildet ist,
dass die innere Welle hohl ist und ein Innengewinde aufweist, das
in der radialen Richtung dem Durchgangsloch zugewandt ist, und die
Einstellschraube in das Durchgangsloch eindringt, mit dem Innengewinde
in Eingriff kommt, sich in der radialen Richtung der inneren Welle
bewegt, dann einen Innenumfangsabschnitt der inneren Welle schiebt
und so eine Schubkraft zwischen den zwei Wellen einstellt.
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Die
Kopplungsstruktur kann so angeordnet sein, dass die äußere Welle
hohl ist und ein Durchgangsloch aufweist, das in der radialen Richtung
ausgebildet ist, wobei die innere Welle hohl ist und ein Durchgangsloch
aufweist, das in der radialen Richtung dem Durchgangsloch zugewandt
ausgebildet ist, wobei ein Schraubenelement, das mit einem Innengewinde
in der radialen Richtung ausgebildet ist und das mit der Einstellschraube
in Eingriff kommt, innerhalb der inneren Welle vorgesehen ist und
dass die Einstellschraube das Durchgangsloch durchdringt, mit dem
Innengewinde des Schraubenelements in Eingriff kommt, sich in der
radialen Richtung der inneren Welle bewegt, dann einen Innenumfangsabschnitt
der inneren Welle schiebt und so eine Schubkraft zwischen den beiden
Wellen einstellt.
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Das
Aufnahmeelement kann so ausgebildet sein, dass es ein vorderes Ende
der Einstellschraube stützt.
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Die
Kopplungsstruktur kann so angeordnet sein, dass das Schraubenelement
und das Aufnahmeelement integral durch einen Verbindungsabschnitt
hindurch ausgebildet sind, der in der radialen Richtung der inneren
Welle elastisch verformbar ist.
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Die
Kopplungsstruktur kann so angeordnet sein, dass das Aufnahmeelement
zwei Seitenwände enthält, die
einander in der axialen Richtung der inneren Welle zugewandt sind
und sich in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zu der Axialrichtung
erstrecken, sowie einen unteren Abschnitt mit einer Verdickung enthält, die
in seiner Mitte in der axialen Richtung ausgebildet ist, um die
Seitenwände
integral zu verbinden, und auf die ein vorderes Ende der Einstellschraube
auftrifft, wobei die beiden Seitenwände das Schraubenelement halten,
wobei die Verdickung mit einer Bewegung der Einstellschraube in der
radialen Richtung geschoben wird, sich die beiden Seitenwände in der
radialen Richtung der inneren Welle bewegen, wobei sie beide Seitenflächen des
Schraubenelements in der axialen Richtung verschiebbar halten, das
Schraubenelement und das Aufnahmeelement den Innenumfangsabschnitt
der inneren Welle schieben und eine Schubkraft zwischen den beiden
Wellen so eingestellt wird.
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Die
Kopplungsstruktur kann so angeordnet sein, dass das Schraubenelement
eine Verstrebung aufweist, die sich auf beide Seiten zu der axialen Richtung
von dem Mittelabschnitt aus erstreckt, der mit dem Innengewinde
ausgebildet ist, dann in der radialen Richtung nach außen gebogen
wird und auf eine Innenumfangsfläche
der inneren Welle auftrifft, wobei das Aufnahmeelement eine Verstrebung
aufweist, die sich auf beide Seiten zu der in der axialen Richtung
von dem Mittelabschnitt aus erstreckt, um das vordere Ende der Einstellschraube
zu stützen, dann
in der radialen Richtung auf der gegenüberliegenden Seite zur Verstrebung
des Schraubenelements gebogen ist und auf eine Innenumfangsfläche der
inneren Welle auftrifft, wobei beide Verstrebungen Federfähigkeit
haben.
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Ein
Paar aus dem Schraubenelement und dem Aufnahmeelement kann in einem
vorgegebenen Abstand in der axialen Richtung der inneren Welle vorgesehen
sein, wobei das Schraubenelement und das Aufnahmeelement integral
in dem vorgegebenen Abstand durch einen elastisch verformbaren Verbindungsabschnitt
hindurch ausgebildet sind.
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Die
innere Welle kann wenigstens ein Paar länglicher Löcher aufweisen, die in der
Nähe eines Abschnitts
ausgebildet sind, der mit der Einstellschraube versehen ist und
sich in der Richtung parallel zu der axialen Richtung der inneren
Welle erstreckt, wobei die länglichen
Löcher
eine Steifigkeit der inneren Welle verringern können.
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Die
Kopplungsstruktur kann so angeordnet sein, dass die äußere Welle
hohl ist und dass die innere Welle in die äußere Welle eingesetzt ist,
dass ein ringartiges Element mit einem Schraubenabschnitt, der mit
einem Innengewinde in der radialen Richtung versehen ist, das mit
der Einstellschraube in Eingriff ist und mit einem Aufnahmeabschnitt,
der an einer Position in der radialen Richtung dem Schraubenabschnitt
zugewandt ist, vorhanden ist, um die äußere Welle zu stützen, entlang
eines Umfangs der äußeren Welle
an einem Abschnitt versehen ist, an dem die innere Welle und die äußere Welle
zusammengesetzt sind und dass die Einstellschraube mit dem Innengewinde
des Schraubenabschnitt des ringartigen Elements in Eingriff ist
und so in der radialen Richtung der äußeren Welle bewegt werden kann,
wobei ein vorderes Ende der Einstellschraube und der Aufnahmeabschnitt
so die äußere Welle
in einer Innendurchmesserrichtung schieben und so eine Schubkraft,
die innerhalb der radialen Richtung der äußeren Welle wirkt, eingestellt
werden kann.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Damit
die vorliegende Erfindung besser verständlich ist, werden nun sieben
Ausführungsformen derselben
auf dem Beispielswege unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine vertikale Schnittansicht
ist, die eine Lenkwelle für
ein Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur von ausziehbaren
Wellen einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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2 eine Querschnittsansicht
ist, die entlang der Linie A-A in 1 verläuft;
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3 eine vertikale Schnittansicht
ist, die eine Lenkwelle für
ein Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur ausziehbarer
Wellen einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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4 eine Querschnittsansicht
ist, die entlang der Linie B-B in 3 verläuft;
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5 eine Seitenansicht ist,
die ein Durchmessererweiterungselement, das in 3 gezeigt ist, zeigt;
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6 eine vertikale Schnittansicht
ist, die eine Lenkwelle für
ein Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur ausziehbarer
Wellen einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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7 eine Querschnittsansicht
ist, die entlang der Linie C-C in 6 verläuft;
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8 eine vertikale Schnittansicht
ist, die eine Lenkwelle für
ein Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur ausziehbarer
Wellen einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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9 eine Querschnittsansicht
ist, die entlang der Linie D-D in 8 verläuft;
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10 eine vertikale Schnittansicht
ist, die eine Lenkwelle für
ein Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur ausziehbarer
Wellen einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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11 eine Querschnittsansicht
ist, die entlang der Linie E-E in 10 verläuft;
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12 eine vertikale Schnittansicht
ist, die eine Lenkwelle für
ein Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur ausziehbarer
Wellen einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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13 eine Querschnittsansicht
ist, die entlang der Linie F-F in 12 verläuft;
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14 eine vertikale Schnittansicht
ist, die eine Lenkwelle für
ein Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur ausziehbarer
Wellen einer siebenten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
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15 eine Querschnittsansicht
ist, die entlang der Linie G-G in 15 verläuft.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Ausführungsformen
einer Kopplungsstruktur ausziehbarer Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung
werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nachstehend beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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1 ist eine vertikale Schnittansicht,
die eine Lenkwelle für
ein Fahrzeug zeigt, bei der die Kopplungsstruktur der ausziehbaren
Wellen einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang
der Linie A-A in 1 verläuft.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, ist eine äußere Welle 2 mit
einem Keilprofil oder einer Keilverzahnung mit der inneren Welle 1 verbunden.
Ein zylindrischer Sitzabschnitt 3 zum Einsetzen eines Durchmessererweiterungselements 6,
welches später
erläutert
werden wird, ist auf einer Innenumfangsfläche des Endabschnitts der inneren
Welle 1 ausgebildet, und ein Durchgangsloch 4,
durch welches eine Einstellschraube 7, die später beschrieben
werden wird, eingesetzt wird, ist in einer radialen Richtung in einem
Teil des Sitzbereiches 3 ausgebildet. Ein Durchgangsloch 5,
durch welches die Einstellschraube 7, die nachstehend erläutert wird,
eingesetzt wird, ist so ausgebildet, dass sie dem Durchgangsloch 4 in der
radialen Richtung in einem Endabschnitt der äußeren Welle 2 zugewandt
ist.
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Das
Durchmessererweiterungselement 6 zum Schieben der inneren
Welle 1 nach außen
in der radialen Richtung ist in den Sitzbereich 3 der inneren Welle 1 eingesetzt.
Die Einstellschraube 7 zum Erweitern eines Durchmessers
des Durchmessererweiterungselements 6 wird mit diesem Durchmessererweiterungselement 6 in
der radialen Richtung verschraubt.
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Insbesondere
ist das Durchmessererweiterungselement 6 mit einem Schraubenelement 8 versehen,
das mit einem Innengewinde in der radialen Richtung zum Verschrauben
mit der Einstellschraube 7 ausgebildet ist. Das Durchmessererweiterungselement 6 ist
außerdem
mit einem Aufnahmeelement 9 zum Stützen eines vorderen Endes der
Einstellschraube 7 in einer solchen Weise vorgesehen, dass diese
dem Schraubenelement 8 zugewandt ist. Das Schraubenelement 8 und
das Aufnahmeelement 9 haben jeweils einen hervorstehenden
Umfangsabschnitt, der auf der Seite eines Außendurchmessers ausgebildet
ist und in Kontakt mit dem zylindrischen Sitzbereich 3,
der an der Innenseite der Innenwelle 1 ausgebildet ist,
steht. Außerdem
ist das Durchmessererweiterungselement 6 mit einem Verbindungsabschnitt 10 zum
integralen Verbinden des Schraubenelements 8 mit dem Aufnahmeelement 9 so
verbunden, dass es in der radialen Richtung elastisch verformbar
ist.
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Mit
diesem Aufbau ist die äußere Welle 2 in Keilprofilverbindung
mit der inneren Welle 1, und somit wird nach der Montage
dieser Wellen die Einstellschraube 7 festgedreht und so
nach innen in der radialen Richtung durch die Durchgangslöcher 4, 5,
die in der radialen Richtung ausgerichtet sind, bewegt. Dann wird
ein radialer Abstand zwischen dem Aufnahmeelement 9 und
dem Schraubenelement 8 des Durchmessererweiterungselements 6 erweitert,
wodurch die innere Welle 1 gegen die äußere Welle 2 nach
außen
in der radialen Richtung verschoben wird.
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Die
Schubkraft, die in der radialen Richtung auf die innere Welle 1 gegen
die äußere Welle 2 wirkt,
kann durch Steuern der Befestigungskraft der Einstellschraube 7 eingestellt
werden. Mit dieser Einstellung kann der Gleitwiderstand zwischen
den beiden Wellen 1 und 2 auf einfache Weise eingestellt werden,
und ein "Spiel" zwischen den beiden
Wellen 1 und 2 kann auf sichere Weise vehindert
werden.
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Außerdem kann,
wie oben beschrieben, auch nach der Montage der beiden Wellen 1, 2 der Gleitwiderstand
auf einfache Weise eingestellt werden, und daher kann, verglichen
mit dem Stand der Technik, ein Arbeitswirkungsgrad verbessert werden.
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Es
ist anzumerken, dass das Schraubenelement 8 des Durchmessererweiterungselements 6 zuvor
mit einer Abdichtung 11 ausgebildet ist, um eine Lockerung
der Einstellschraube 7 zu verhindern.
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[Zweite Ausführungsform]
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3 ist eine Vertikalschnittansicht,
die eine Lenkwelle für
das Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur einer ausziehbaren
Welle einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 4 ist eine Seitenansicht, die ein Durchmesserrweiterungselement
zeigt, das in 3 dargestellt
ist.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
sind ein Paar Schraubenelemente 8 und ein Paar Aufnahmeelemente 9 in
dem Durchmessererweiterungselement 6 jeweils mit einem
vor bestimmten Abstand (d) beabstandet, und ein Verbindungsabschnitt 10 ist
in einer X-Form
so ausgebildet, dass er in der radialen Richtung elastisch verformbar
ist. Das Schraubenelement 8 und das Aufnahmeelement 9 werden
mit dem Sitzbereich 3 der inneren Welle in der gleichen Weise,
wie bei der ersten Ausführungsform
in Kontakt gebracht.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
kann ebenfalls die Schubkraft, die in der radialen Richtung auf
die innere Welle 1 gegen die äußere Welle 2 wirkt,
durch Steuern der Befestigungskraft der Einstellschraube 7 durch
jedes der beiden Schraubenlöcher 4, 5 eingestellt
werden. Der Gleitwiderstand zwischen den beiden Wellen 1 und 2 kann
dabei auf einfache Weise eingestellt werden, und das "Spiel" zwischen den beiden
Wellen 1 und 2 kann auf sichere Weise verhindert
werden. Der Arbeitswirkungsgrad kann gegenüber dem Stand der Technik weiter
verbessert werden.
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Außerdem ist
das Paar der Schraubenelemente 8 und das Paar der Aufnahmeelemente 9 jeweils
mit dem vorbestimmten Abstand (d) beabstandet, und der Verbindungsabschnitt 10 ist
in der X-Form ausgebildet. Auch wenn daher eine Biegebeanspruchung
auf die beiden Längen
der Wellen 1, 2 wirkt, kann vehindert werden,
dass die beiden Wellen 1, 2 wirksam "wie durch einen Rührflügel verdreht werden", und das "Spiel" zwischen den beiden
Wellen 1 und 2 aufgrund des "Verdrehens" kann auf sichere Weise verhindert werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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6 ist eine vertikale Schnittansicht,
die eine Lenkwelle für
das Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur einer ausziehbaren
Welle einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 7 ist eine Querschnittsansicht, die entlang
der Linie C-C in 6 verläuft.
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Die
dritte Ausführungsform
nimmt eine solche Konfiguration ein, dass das Durchmessererweiterungselement 6 nicht
vorgesehen ist, und dass die Einstellschraube 7 direkt
in das Innengewinde, das in dem Durchgangsloch 4, der inneren
Welle 1 ausgebildet ist, eingeschraubt ist.
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Bei
der dritten Ausführungsform
kann die Schubkraft, die in der radialen Richtung auf die innere
Welle 1 gegen die äußere Welle 2 wirkt,
durch Steuern der Befestigungskraft der Einstellschraube 7 eingestellt
werden. Der Gleitwiderstand zwischen den beiden Wellen 1 und 2 kann
auf einfache Weise eingestellt werden, und das "Spiel" zwischen den beiden Wellen 1 und 2 kann
auf sichere Weise verhindert werden. Verglichen mit dem Stand der
Technik kann der Arbeitswirkungsgrad verbessert werden.
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Es
ist anzumerken, dass ein Paar der Einstellschrauben 7,
wie in der zweiten Ausführungsform
mit dem vorbestimmten Abstand (d) beabstandet sein kann, wobei das "Verdrehen" der beiden Wellen 1, 2 auf
wirksame Weise verhindert werden kann.
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[Vierte Ausführungsform]
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8 ist eine vertikale Schnittansicht,
die eine Lenkwelle für
das Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur einer ausziehbaren
Welle einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 9 ist eine Querschnittsansicht, die entlang
der Linie D-D in 8 verläuft.
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Ein
ringförmiges
Durchmesserverringerungselement 12 zum Verringern eines
Durchmessers der äußeren Welle 2 ist
bei der vierten Ausführungsform
vorgesehen. Das Durchmesserverringerungselement 12 ist
mit einem Schraubenelement versehen, das mit einem Innengewinde
ausgebildet ist, das mit der Einstellschraube 7 in Eingriff
ist, und ist auch mit einem Aufnahmeelement 14 zum Stützen der äußeren Welle 12 in
einer solchen Weise vorgesehen, dass diese in der radialen Richtung
dem Schraubenelement 13 zugewandt ist. Das Schraubenelement 13 und
das Aufnahmeelement 14 werden jeweils in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche der äußeren Welle 2 an
ihren hohlen zylindrischen Abschnitten, die einwärts ausgebildet sind, gebracht.
Außerdem
ist das Durchmesserverringerungselement 12 mit einem Verbindungsabschnitt 15 zum
Verbinden des Schraubenelements 13 mit dem Aufnahmeelement 14 so
versehen, dass es elastisch verformbar ist. Ein Spalt 16 ist
zwischen einer inneren Umfangsfläche
dieses Verbindungsabschnitts 15 und einer äußeren Umfangsfläche der äußeren Welle 2 ausgebildet.
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Mit
dieser Konfiguration ist die äußere Welle 2 mit
der inneren Welle 1 über
ein Keilprofil verbunden, und somit wird nach Montage dieser Wellen
die Einstellschraube 7 festgeschraubt und somit nach innen
in der radialen Richtung bewegt. Dann wird ein vorderes Ende der
Einstellschraube 7 in Kontakt mit der äußeren Welle 2 gebracht,
und die Einstellschraube 7 wird weiter festgedreht mit
dem Ergebnis, dass die äußere Welle 2,
deren Durchmesser in der Radialrichtung verringert ist (in der Richtung
entlang der axialen Linie der Einstellschraube 7) die innere Welle 1 nach
innen in der radialen Richtung schiebt.
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Die
Schubkraft der äußeren Welle 2,
die in der radialen Richtung auf die innere Welle 1 wirkt, kann
durch Steuern der Befestigungskraft der Einstellschraube 7 gesteuert
werden. Mit dieser Einstellung kann der Gleitwiderstand zwischen
den beiden Wellen 1 und 2 auf einfache Weise eingestellt
werden, und das "Spiel" zwischen den beiden
Wellen 1 und 2 kann auf sichere Weise verhindert
werden. Ferner kann, wie oben beschrieben, auch nach der Montage
der beiden Wellen 1, 2 der Gleitwiderstand auf
einfache Weise eingestellt werden, und daher kann, verglichen mit
dem Stand der Technik, der Arbeitswirkungsgrad verbessert werden.
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Es
ist anzumerken, dass ein Paar Durchmesserverringerungselemente 12,
wie in der zweiten Ausführungsform,
mit dem vorbestimmten Abstand (d) beabstandet sind, und das "Verdrehen" kann wirksam verhindert
werden. Außerdem
kann die innere Welle 1 entweder massiv oder hohl sein.
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[Fünfte Ausführungsform]
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10 ist eine vertikale Schnittansicht,
die eine Lenkwelle für
das Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur einer ausziehbaren
Welle einer fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 11 ist eine Querschnittsansicht, die
entlang der Linie E-E in 10 verläuft.
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Die
Konfigurationen der Durchgangslöcher 4,5,
des Durchmessererweiterungselements 6 und der Einstellschraube 7 in
der fünften
Ausführungsform
sind die gleichen, wie die der ersten Ausführungsform. Zusätzlich zu
der Struktur der ersten Ausführungsform
ist jedoch die innere Welle mit einem Paar länglicher Löcher 17 ausgebildet,
die nebeneinander in der radialen Richtung ausgebildet sind und in
einer Richtung rechtwinklig zu einer Richtung erstrecken, in der
die Einstellschraube 7 eindringt, d.h. in der axialen Richtung
der inneren Welle 1.
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Gemäß der fünften Ausführungsform
wird, wenn die Befestigungskraft der Einstellschraube 7 eingestellt
wird, eine Steifigkeit der inneren Welle 1 aufgrund der
Funktion der länglichen
Löcher 17 verringert,
wodurch die innere Welle 1 sich leichter in der axialen
Richtung mit Hilfe der Einstellschraube 7 erweitert. Damit
ist das Verringern der Befestigungskraft der Einstellschraube 7 und
die Verbesserung des Arbeitswirkungsgrades ausführbar.
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[Sechste Ausführungsform]
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12 ist eine vertikale Schnittansicht,
die eine Lenkwelle für
das Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur einer ausziehbaren
Welle einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 13 ist eine Querschnittsansicht, die
entlang der Linie F-F in 12 verläuft.
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Die
Konfigurationen des Sitzelements 3 und des Durchgangslochs 4,
die in der inneren Welle 1 ausgebildet sind, und des Durchgangslochs, 5 das
in der äußeren Welle 2 in
der sechsten Ausführungsform
ausgebildet ist, sind denen in der ersten Ausführungsform gleich. Das Durchmessererweiterungselement 6 in
der sechsten Ausführungsform
nimmt jedoch eine Struktur ein, die sich von der ersten Ausführungsform
unterscheidet.
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In
der sechsten Ausführungsform
ist das Durchmessererweiterungselement 6 aufgebaut aus dem
Schraubenelement 8, das in der radialen Richtung mit einem
Innengewinde ausgebildet ist, in das die Einstellschraube 7 eingeschraubt
wird, aus dem Aufnahmeelement 9 zum Stützen des vorderen Endes der
Einstellschraube 7, und aus dem Verbindungsabschnitt 10 zum
integralen Verbinden des Schraubenelements 8 mit dem Aufnahmeelement, um
in der radialen Richtung elastisch verformbar zu sein.
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Bei
der sechsten Ausführungsform
erstreckt sich sowohl das Schraubenelement 8 als auch das Aufnahmeelement 9,
wie in 12 gezeigt ist,
auf beiden Seiten in der Axialrichtung von seinem mittleren Abschnitt,
das mit einem Schraubenloch ausgebildet ist oder von seinem mittleren
Abschnitt, der in Kontakt mit dem vorderen Ende der Einstellschraube 7 kommt,
dann werden die verlängerten
Enden nach außen
in der radialen Richtung gebogen, um eine Verstrebung zu bilden,
und jedes der Elemente 8, 9 wird in Kontakt mit
dem Sitzbereich 3 der inneren Welle 1 an einer
hervorstehenden Kreisendfläche
eines vorderen Endes jeder Verstrebung gebracht. Gemäß der sechsten
Ausführungsform
wird dem Schraubenelement 8 und dem Aufnahmeelement 9 eine
Federfähigkeit
bei einer solchen Konfiguration verliehen.
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Wegen
dieses Aufbaus ist die äußere Welle 2 mit
der inneren Welle 1 über
ein Keilprofil verbunden, und somit wird nach der Montage dieser
Wellen die Einstellschraube 7 festgezogen und somit nach innen
in der Radialrichtung durch die Durchgangslöcher 4, 5,
die in der radialen Richtung ausgerichtet sind, bewegt. Dann wird
ein radialer Abstand zwischen dem Aufnahmeelement 9 und
dem Schraubenelement 8 des Durchmesserer weiterungselements 6 erweitert,
wodurch die innere Welle 1 gegen die äußere Welle 2 nach
außen
in der radialen Richtung schiebt.
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Besonders
in der sechsten Ausführungsform wird
sowohl dem Schraubenelement 8 als auch dem Aufnahmeelement 9 eine
Federfähigkeit
verliehen, und daher verformen sie sich auf einfache Weise durch
eine leichte Erhöhung
eines Befestigungsmoments der Einstellschraube 7, was zu
einem Ansteigen eines Betrags führt,
mit dem die Einstellschraube 7 in der radialen Richtung
eindringt. Es ist daher möglich,
einen breiteren Toleranzbereich des Befestigungsdrehwinkels der
Einstellschraube 7 einzunehmen. Somit ist gemäß der sechsten
Ausführungsform der
Gleitwiderstand zwischen den beiden Längen der inneren und äußeren Welle 1, 2 leicht
einzustellen und zu handhaben.
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[Siebente Ausführungsform]
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14 ist eine vertikale Schnittansicht,
die eine Lenkwelle für
das Fahrzeug zeigt, bei der eine Kopplungsstruktur einer ausziehbaren
Welle einer siebenten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 15 ist eine Querschnittsansicht, die
entlang der Linie G-G in 14 verläuft.
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Bei
der siebenten Ausführungsform
sind die Strukturen des Durchgangslochs 4, das in der inneren
Welle 1 ausgebildet ist und des Durchgangslochs 5,
das in der äußeren Welle 2 ausgebildet
ist, denen in der ersten Ausführungsform
gleich. Die Konfiguration des Durchmessererweiterungselements 6 unterscheidet
sich jedoch von der der ersten Ausführungsform. Zusätzlich zur
Struktur der ersten Ausführungsform
ist die innere Welle 1 mit zwei Teilen aus länglichen
Löchern 17a, 17b ausgebildet,
die sich in der axialen Richtung in zwei oberen und unteren Positionen
erstrecken, die sich in der Eindringrichtung der Einstellschraube 7 schneiden,
und aus zwei Teilen länglicher
Löcher 17c, 17d ausgebildet,
die sich in der axialen Richtung erstrecken und nebeneinander in
der radialen Richtung in der Mitte zwischen den beiden länglichen
Löchern 17a und 17b angeordnet sind.
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Entsprechend
der siebenten Ausführungsform
ist das Durchmessererweiterungselement aufgebaut aus einem Schraubenelement 6a,
das ein Innengewindeloch aufweist, das in der radialen Richtung
ausgebildet ist, in das die Einstellschraube 7 eingeschraubt
wird, und aus einem Aufnahmeelement 6b aufgebaut, dem eine
Federfähigkeit
verliehen wurde, die ausreicht, einen Kontakt mit der vorderen Seite
der Einstellschraube 7 herzustellen. Das Schraubenelement 6 nimmt
eine viereckige säulenartige
Form ein, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und enthält zwei
obere Kanten 6a-1, 6a-2, die sich in der axialen
Richtung erstrecken und in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der
inneren Welle 1 gebracht werden, um somit die innere Welle 1 zu schieben.
Andererseits ist das Aufnahmeelement 6b aufgebaut aus zwei
Seitenwänden 6c, 6d,
die in der axialen Richtung einander zugewandt sind und sich in
der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zu der Axialrichtung erstrecken,
und aus einer unteren Wand 6e aufgebaut, die eine Verdickung 6f an
ihrem mittleren Abschnitt in der Axialrichtung aufweist und eine
im wesentlichen umgedrehte M-Form im Schnitt in der Längsrichtung
der inneren Welle als Ganzes einnimmt. Das Aufnahmeelement 6b ist
so aufgebaut, dass es die innere Welle 1 mit den Druckpunkten 6b-1, 6b-2 schickt,
die mit der inneren Umfangsfläche
der inneren Welle an einem Paar der beiden Seitenenden, die sich
in der axialen Richtung der unteren Wand 6e erstrecken,
in Kontakt kommen. Das Innengewindeloch des Schraubenelements 6a ist
im wesentlichen in der Mitte des Schraubenelements 6a ausgebildet,
und ein unteres Ende der Einstellschraube 7 trifft auf
die Verdickung 6f der unteren Wand 6e des Aufnahmeelements 6b auf.
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Beide
der Seitenflächen
des Schraubenelements 6a werden in der axialen Richtung
in Kontakt mit den inneren Flächen
der beiden Seitenwände 6c, 6d des
Aufnahmeelements 6b gebracht. Dem Aufnahmeelement wurde
eine Federfähigkeit
verliehen, die ausreicht, eine Federkraft zu erzeugen, wenn die Verdickung 6f der
unteren Wand 6e nach unten durch die Einstellschraube 7 geschoben
wird.
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Es
ist anzumerken, dass das Durchmessererweiterungselement 6 eine
solche Struktur einnehmen kann, dass das einzeln ausgebildete Schraubenelement 6a und
das einzeln ausgebildete Aufnahmeelement 6b, wenn sie in
die innere Welle 1 eingebaut werden, zusammengebaut sind,
oder dass das Schraubenelement 6a und das Aufnahmeelement 6b integral
durch Presspassen oder Verstemmen usw. zusammengebaut sind.
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Mit
dieser Konfiguration ist die äußere Welle 2 über ein
Keilprofil mit der inneren Welle 1 verbunden, und somit
wird nach Montage dieser Wellen die Einstellschraube 7 festgezogen
und somit nach innen in der radialen Richtung durch die Durchgangslöcher 4, 5,
die in der radialen Richtung ausgerichtet sind, bewegt. Dann wird
ein radialer Abstand erweitert, währenddessen beide Seitenflächen des Schraubenelements 6a des
Durchmessererweiterungselements 6 in der axialen Richtung
durch die Innenflächen
der beiden Wände
des Aufnahmeelements 6b gehalten werden. Dann schieben,
wie in 15 gezeigt ist,
die Druckpunkte 6a-1, 6a-2, 6b-1, 6b-2 des
Durchmessererweiterungselements 6 auf der inneren Welle 1 die
innere Welle 1 nach außen
in der radialen Richtung gegen die äußere Welle 2.
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Besonders
in der siebenten Ausführungsform
wurde dem Aufnahmeelement 6b eine Federfähigkeit
verliehen und verformt sich daher auf einfache Weise durch ein leichtes
Ansteigen des Drehmoments der Einstellschraube 7. Damit
wird die Einnahme eines breiteren Toleranzbereichs des Befestigungsdrehwinkels
der Einstellschraube 7 wegen eines Anstiegs des radial
eindringenden Betrags der Einstellschraube 7 ausführbar.
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Ferner
wird gemäß der siebenten
Ausführungsform,
wenn die Befestigungskraft der Einstellschraube 7 eingestellt
wird, eine Steifigkeit der inneren Welle 1 aufgrund einer
Funktion der länglichen Löcher 17a, 17b, 17c, 17d verringert,
wodurch es für die
innere Welle 1 leichter wird, sich in der axialen Richtung
durch die Druckpunkte 6a-1, 6a-2, 6b-1, 6b-2 zu
erweitern. Eine Verringerung der Befestigungskraft der Einstellschraube 7 und
die Verbesserung des Arbeitswirkungsgrads ist somit ausführbar. Es
ist anzumerken, dass die gleiche Wirkung, wie bei der oben erläuterten
Ausführungsform,
wie bei der fünften
Ausführungsform,
durch Schaffung mindestens eines Paares länglicher Löcher 17 in der inneren Welle 1 erzielt
wird.
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Daher
ist entsprechend der siebenten Ausführungsform der Gleitwiderstand
zwischen den beiden Längen
der inneren und äußeren Welle 1, 2 leicht
einzustellen als auch zu handhaben.
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Es
ist anzumerken, dass die Keilprofil- oder Keilverzahnungsverbindungsabschnitte
der inneren und äußeren Welle 1, 2 einer
Oberflächenhärtebehandlung
(Wärmebehandlung,
Hartbeschichtung usw.) oder einem Beschichtungsprozess unter Verwendung
von Molybdän-Dioxid,
einem Harz usw. unterworfen wird, wobei eine Erweiterungslebensdauer bei
allen oben erläuterten
Ausführungsformen
verbessert werden kann.
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Es
ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben
erläuterten
Ausführungsformen
beschränkt
ist und in einer Vielzahl von Formen modifiziert werden kann.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Wie
oben erläutert,
kann entsprechend den Ausführungsformen
wegen des Vorsehens der Einstellschraube, die sich in den radialen
Richtungen der beiden Wellen bewegt, die Schubkraft auch nach Einpassen
und Montage der äußeren Welle
auf die innere Welle in der radialen Richtung zwischen den beiden
Wellen durch Bewegen der Einstellschraube in der radialen Richtung
auf einfache Weise eingestellt werden. Mit dieser Einstellung kann
der Gleitwiderstand zwischen den beiden Wellen auf einfache Weise
eingestellt werden, und das "Spiel" zwischen den beiden
Wellen kann auf sichere Weise verhindert werden.
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Darüber hinaus
kann auch nach der Montage der beiden Wellen der Gleitwiderstand
auf einfache Weise eingestellt werden, und daher kann, verglichen
mit dem Stand der Technik, der Arbeitswirkungsgrad verbessert werden.