JP2009190423A - ステアリング装置用伸縮軸 - Google Patents

Abstract

【課題】回転方向に関するがたつきをなくし、しかも、小さな軸力で伸縮可能な構造を実現する。
【解決手段】雌スプライン部１６ａを構成する複数の雌スプライン歯２０ａ、２０ｂのうち、何れかの雌スプライン歯２０ａ、２０ａのピッチを残りの雌スプライン歯２０ｂ、２０ｂのピッチよりも大きくして、当該部分に円周方向空間部２１を形成する。又、雄スプライン部１４ａを構成する複数の雄スプライン歯２２ａ、２２ｂのうちの何れかの雄スプライン歯２２ａを、上記円周方向空間部２１の円周方向中間部に位置させる。そして、板ばね１９の円周方向中間部に設けた弾性変形部２４を上記何れかの雄スプライン歯２２ａに係止すると共に、上記板ばね１９の円周方向両端部に設けた突き当て部２５、２５を、上記円周方向空間部２４の円周方向両側に位置する１対の雌スプライン歯２０ａ、２０ａの円周方向側面に弾性的に当接させる。
【選択図】図２

Description

この発明は、自動車用操舵装置を構成するステアリングシャフト或いは中間シャフトとして使用される、ステアリング装置用伸縮軸の改良に関する。具体的には、回転方向に関するがたつきをなくし、しかも、小さな軸力で伸縮可能なステアリング装置用伸縮軸の実現を図るものである。

自動車の操舵装置は、例えば図７に示す様に構成して、ステアリングホイール１の動きをステアリングギヤ２に伝達する様にしている。このステアリングホイール１の動きは、ステアリングシャフト３と、自在継手４ａと、中間シャフト５と、自在継手４ｂとを介して、上記ステアリングギヤ２の入力軸６に伝達される。すると、このステアリングギヤ２が、タイロッド７、７を押し引きして、操舵輪に所望の舵角を付与する。尚、図７に示した例では、電動モータ８により上記ステアリングシャフト３に、運転者が上記ステアリングホイール１に加えた力に応じた補助力を付与する、電動式パワーステアリング装置を組み込んでいる。

上述の様な操舵装置で、運転者の体格や運転姿勢に応じてステアリングホイール１の前後位置を調節する際には、上記ステアリングシャフト３と、このステアリングシャフト３を回転自在に支持したステアリングコラム９とを伸縮させる。この為に、上記ステアリングシャフト３を、アウターシャフト１０とインナーシャフト１１とを、スプライン係合部により伸縮及び回転力の伝達を自在に組み合わせた、所謂テレスコピックステアリングシャフトとしている。又、上記ステアリングコラム９を、アウターコラム１２とインナーコラム１３とを伸縮自在に組み合わせたものとしている。

又、上記中間シャフト５に関しては、衝突事故の際に上記ステアリングホイール１が運転者側に突き上げられる事を防止する為に、伸縮式のものを使用している。図８は、従来から一般的に使用されている中間シャフト５の構造の１例を示している。この中間シャフト５は、先端部外周面に雄スプライン部１４を設けたインナーシャフト１５と、内周面にこの雄スプライン部１４を挿入自在な雌スプライン部１６を形成した円管状のアウターシャフト１７とから成る。そして、この雌スプライン部１６に上記雄スプライン部１４をスプライン係合する事で、上記インナーシャフト１５と上記アウターシャフト１７とを、伸縮自在に組み合わせている。又、これら両シャフト１５、１７の基端部に、それぞれ自在継手４ａ、４ｂを構成する一方のヨーク１８ａ、１８ｂの基端部を溶接固定している。

上述の様に構成する上記中間シャフト５は、通常時（衝突事故の発生前）には、図８に示す様に、上記インナーシャフト１５の先端部の雄スプライン部１４が、上記アウターシャフト１７の雌スプライン部１６の先端寄り部分に存在する。この状態から衝突事故（一次衝突）に基づいて車体の前部が押し潰される、前記ステアリングギヤ２（図７参照）が後方に押されると、上記雄スプライン部１４が上記雌スプライン部１６の奥部に入り込みつつ、上記中間シャフト５の全長が縮まる。そして、上記ステアリングギヤ２の後方移動に拘らず、前記ステアリングホイール１が後方に移動する（運転者に向けて突き上げられる）事を防止して、一次衝突時に於ける運転者の保護を図る。尚、前記ステアリングシャフト３は、二次衝突時に全長を縮める事で、上記ステアリングホイール１に衝突した運転者の保護を図る。又、上記ステアリングシャフト３は、運転者の体格や運転姿勢に応じて上記ステアリングホイール１の前後位置を調節する際にも伸縮する。これらの機能を果たす為の構造に就いては、従来から周知であり、本発明の要旨とも直接は関係しない為、詳しい図示並びに説明は省略する。

上述の様な中間シャフト５及びステアリングシャフト３等のステアリング装置用伸縮軸には、次の(1)(2)の様な機能が求められる。
(1) 操舵時には、アウターシャフトとインナーシャフトとの、回転伝達の為の係合部に存在するバックラッシュに拘らず、がたつきなくトルクを伝達させる。
(2) 伸縮時には、小さな力で伸縮する。
これら(1)(2)の機能を持たせる為の構造として従来から、例えば特許文献１に記載された様に、それぞれが断面小判形のインナーシャフトとアウターシャフトとを組み合わせると共に、これら両シャフトの周面に存在する平坦面同士の間に板ばねを設けた構造が知られている。この板ばねは、上記両シャフトの径方向に突っ張る事で、これら両方向の嵌合部に存在するがたつきをなくす。

この様な特許文献１に記載された従来構造の場合には、板ばねが上記両シャフトの径方向に突っ張る構造である為、上記嵌合部のがたつきを十分に抑える為には、上記板ばねの弾力を相当に大きくしなければならない。ところが、この板ばねの弾力を大きくすると、この板ばねと、上記インナーシャフトの外周面及び上記アウターシャフトの内周面との間に作用する摩擦力が大きくなり、これら両シャフトを軸方向に相対変位させる為に要する力が大きくなる。そして、この力が大きくなると、ステアリング装置用伸縮軸が中間シャフトである場合には、一次衝突の際のステアリングホイールの突き上げ防止の為の設計の自由度が損なわれる。又、ステアリング装置用伸縮軸がステアリングシャフトである場合には、ステアリングホイールの前後位置調節の為に要する力が大きくなる。何れの状態も好ましくはない。要するに、上記特許文献１に記載された従来構造は、上記(1)(2)の機能を、必ずしも十分に果たせるものではなかった。

実公平７−１４１０２号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、回転方向に関するがたつきをなくし、しかも、小さな軸力で伸縮可能なステアリング装置用伸縮軸を実現すべく発明したものである。

本発明のステアリング装置用伸縮軸は、インナーシャフトと、アウターシャフトと、板ばねとを備える。
このうちのインナーシャフトは、円杆状で、少なくとも先端部外周面に雄スプライン部を設けている。
又、上記アウターシャフトは、円管状で、内周面に上記雄スプライン部を挿入自在な雌スプライン部を形成している。
又、上記板ばねは、弾性金属板製で、上記アウターシャフトの内周面と上記インナーシャフトの外周面との間で円周方向に関して一部に、これら両周面同士の間で弾性的に圧縮された状態で設けられている。

特に、本発明のステアリング装置用伸縮軸の場合には、上記雄スプライン部と雌スプライン部とのうちの一方のスプライン部に関して、この一方のスプライン部を構成する複数の第一スプライン歯のうちの一部の第一スプライン歯のピッチを残部の第一スプライン歯のピッチよりも大きくして、当該部分に円周方向空間部を形成している。
又、上記雄スプライン部と雌スプライン部とのうちの他方のスプライン部を構成する複数の第二スプライン歯のうちの一部の第二スプライン歯を、上記円周方向空間部の円周方向中間部に位置させている。
そして、上記板ばねの円周方向中間部をこの一部の第二スプライン歯に、この一部の第二スプライン歯を跨ぐ状態で係止している。
更に、上記板ばねの円周方向両端部を、上記円周方向空間部の円周方向両側に位置する１対の第一スプライン歯の円周方向側面に、弾性的に当接させている。

上述の様な本発明のステアリング装置用伸縮軸を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した様に、上記一方のスプライン部を雌スプライン部とし、上記他方のスプライン部を雄スプライン部とすると共に、この雄スプライン部を上記インナーシャフトの先端部にのみ設ける。又、この雄スプライン部の外径を、雄スプライン歯の歯底部を含めて、上記インナーシャフトの中間部乃至基端部の外径よりも大きくする。
一方、上記インナーシャフトの軸方向に関して、板ばねの両端部に、このインナーシャフトの径方向に関して内方に折れ曲がった係止片を形成する。
そして、これら各係止片を上記雄スプライン部の軸方向両端部に係合させて、この雄スプライン部に対する上記板ばねの、軸方向のずれを防止する。

又、本発明のステアリング装置用伸縮軸を実施する場合に、例えば請求項３に記載した様に、上記板ばねの円周方向中間部に、一部の第二スプライン歯側を凹面とし、開口部に向かうに従って円周方向に関する幅寸法が大きくなる抱持部を形成する。
そして、この抱持部とこの一部の第二スプライン歯との間に隙間を介在させる。
この隙間を介在させる位置としては、例えば、上記抱持部の互いに対向する内側面とこの一部の第二スプライン歯の円周方向両側面との間、或は、上記抱持部の奥面と上記一部の第二スプライン歯の先端面との間とする。

又、本発明のステアリング装置用伸縮軸を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、前記雄スプライン部の外周面と前記雌スプライン部の内周面との間に固体潤滑剤製の摺動層を設ける。
或いは、請求項５に記載した様に、前記雄スプライン部の外周面と前記雌スプライン部の内周面との間の隙間に、ポリアミド樹脂（Ａ）、ポリ四弗化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の滑り易い合成樹脂を充填する。
一方のスプライン部と他方のスプライン部とのうちの何れを雄スプライン部、雌スプライン部とし、第一スプライン歯と第二スプライン歯との何れを雄スプライン歯、雌スプライン歯とするかは、請求項６、７の様に、自由に選択できる。又、板ばねの数に関しても、１以上で上記両スプライン部同士の間に設置可能な数あれば、スプライン係合部に必要とする捩る剛性等を勘案して、自由に選択できる。

上述の様に構成する本発明によれば、回転方向に関するがたつきをなくし、しかも、小さな軸力で伸縮可能なステアリング装置用伸縮軸を実現できる。
即ち、本発明のステアリング装置用伸縮軸の場合には、弾性金属板製の板ばねが、一部の第二スプライン歯と１対の第一スプライン歯との間で円周方向に関して弾性的に突っ張る。この為、上記板ばねの弾力をあまり大きくしなくても、インナーシャフトの雄スプライン部とアウターシャフトの雌スプライン部とのスプライン係合部の、円周方向に関するがたつきをなくせる。

上述の様に、上記スプライン係合部の円周方向に関するがたつきをなくす為に必要な、上記板ばねの弾力を小さく抑えられる為、この板ばねと、上記雄スプライン部及び上記雌スプライン部との各当接部の面圧を低く抑えられ、これら各当接部に作用する摩擦力を低く抑えられる。
この為、上記インナーシャフトと上記アウターシャフトとから成る、上記ステアリング装置用伸縮軸を伸縮させる為に要する力を小さく抑えられる。この結果、このステアリング装置用伸縮軸を中間シャフトとして使用した場合に、一次衝突の際にこの中間シャフトが縮まる為に要する力を小さく抑えられて、一次衝突の際に運転者を保護すべく、ステアリングホイールの突き上げを防止する為の設計の自由度が向上する。又、上記ステアリング装置用伸縮軸をステアリングシャフトとして利用した場合に、ステアリングホイールの前後位置を調節すべく、このステアリングシャフトを伸縮させる為に要する力を小さく抑えて、この前後位置調節の為に要する力を小さく抑えられる。

又、請求項２に記載した構造によれば、上記雄スプライン部と上記雌スプライン部との間に設置した上記板ばねが、上記ステアリング装置用伸縮軸の伸縮に伴って、これら両スプライン部同士のスプライン係合部から脱落する事を確実に防止できる。そして、このステアリング装置用伸縮軸が伸縮する全ストローク範囲に亙って、上記スプライン係合部の円周方向に関するがたつきを効果的になくす事ができる。
尚、前記一部の第二スプライン歯と前記１対の第一スプライン歯との間で上記板ばねが円周方向に突っ張る力の大きさは、この板ばねを構成する弾性金属板の剛性により調節できる他、抱持部と上記一部の第二スプライン歯との間に隙間を介在させるか否か、介在させた場合には、その位置、大きさによっても調節できる。
更に、請求項４に記載した様に、雄スプライン部の外周面と雌スプライン部の内周面との間に、固体潤滑剤製の摺動層を設けたり、請求項５に記載した様に、これら両周面同士の間の隙間に合成樹脂を充填すれば、上記ステアリング装置用伸縮軸の伸縮に要する力をより小さくできる。

［実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１、２、３、４、６に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。ステアリング装置用伸縮軸である中間シャフト５ａは、インナーシャフト１５ａと、アウターシャフト１７ａと、１対の板ばね１９、１９とを備える。このうちのインナーシャフト１５ａは、中実の円杆状で、先端部外周面に雄スプライン部１４ａを設けている。この雄スプライン部１４ａの外径は、後述する各雄スプライン歯２２ａ、２２ｂの歯底部を含めて、上記インナーシャフト１５ａの中間部乃至基端部の外径よりも大きい。
又、上記アウターシャフト１７ａは、中空の円管状で、内周面にこの雄スプライン部１４ａを挿入自在な雌スプライン部１６ａを形成している。
更に、上記両板ばね１９、１９は、ステンレスのばね鋼板等の弾性金属板製で、上記アウターシャフト１７ａの内周面と上記インナーシャフト１５ａの外周面との間で円周方向に関して一部に、これら両周面同士の間で弾性的に圧縮された状態で設けられている。

本例の場合には、上記雌スプライン部１６ａの内形（空間部の断面形状）を、上記雄スプライン部１４ａの外形（断面形状）よりも大きくしている。そして、この雄スプライン部１４ａを上記雌スプライン部１６ａ内に挿入し、これら両スプライン部１４ａ、１６ａ同士を同心にした状態で、これら両スプライン部１４ａ、１６ａ同士の間に隙間２３が存在する様にしている。
又、上記雌スプライン部１６ａを構成する複数の雌スプライン歯２０ａ、２０ｂのうち、１対の雌スプライン歯２０ａ、２０ａのピッチＰを、残部の雌スプライン歯２０ｂ、２０ｂ（２０ａ、２０ｂのピッチも同様）のピッチｐよりも大きく（Ｐ＞ｐ）している。そして、上記１対の雌スプライン歯２０ａ、２０ａ同士の間部分に、円周方向空間部２１、２１を形成している。
尚、上記両スプライン部１４ａ、１６ａのうちの少なくとも一方の表面には、固体潤滑剤である二硫化モリブデンの摺動層を設けて、これら両スプライン部１４ａ、１６ａ同士が、軸方向に関して小さな力で摺動する様にしている。

一方、上記雄スプライン部１４ａを構成する複数の雄スプライン歯２２ａ、２２ｂのうちの２個の雄スプライン歯２２ａ、２２ａの断面形状を、富士山の如きなだらかな形状としている。この為、円周方向に関する幅寸法は、上記２個の雄スプライン歯２２ａ、２２ａの基部が、残りの雄スプライン歯２２ｂ、２２ｂの基部よりも大きくなっている。この様な、なだらかな形状を有し、基部の幅寸法が大きくなった、上記２個の雄スプライン歯２２ａ、２２ａは、上記両スプライン部１４ａ、１６ａ同士をスプライン係合させた状態で、それぞれ上記円周方向空間部２１、２１の円周方向中間部に位置する。

更に、前記両板ばね１９は、短冊状の弾性金属板を曲げ形成して成るもので、富士山の如き断面形状を有する弾性変形部２４と、この弾性変形部２４の幅方向両端縁部から、上記両スプライン部１４ａ、１６ａの径方向外方に折れ曲がった、１対の突き当て部２５、２５とを備える。上記弾性変形部２４が、特許請求の範囲に記載した抱持部に相当する。又、これら両スプライン部１４ａ、１６ａの軸方向に関する、上記弾性変形部２４の、前記インナーシャフト１５ａの軸方向に関する長さは、このうちの雄スプライン部１４ａの長さとほぼ一致させている。そして、この弾性変形部２４の長さ方向両端縁部の幅方向両端寄り部分に、この長さ方向両端縁から軸方向に突出する状態で設けられた舌片を上記両スプライン部１４ａ、１６ａの径方向内方に折り曲げて成る係止片２６、２６を形成している。上記弾性変形部２４を上記１個の雄スプライン歯２２ａに、この雄スプライン歯２２ａを跨ぐ様に装着（外嵌）した状態で、上記各係止片２６、２６は、上記雄スプライン部１４ａの軸方向両端部に係合する。この結果、上記板ばね１９が、この雄スプライン部１４ａに対して軸方向にずれる事はなくなる。又、この状態で、上記弾性変形部２４の奥面と上記雄スプライン歯２２ａの先端面との間に隙間３０を介在させている。これらの構成は、上記両板ばね１９、１９に関して同じである。

これら両板ばね１９は、上述の様にして上記雄スプライン部１４ａに装着した状態で、この雄スプライン部１４ａと共に前記雌スプライン部１６ａに押し込まれる。この押し込みに伴って、これら両スプライン部１４ａ、１６ａ同士がスプライン係合すると同時に、上記両板ばね１９、１９が前記両円周方向空間部２１、２１に押し込まれる。そして、これら両円周方向空間部２１、２１に押し込まれた状態で、上記両板ばね１９、１９の幅方向両端縁部に設けた１対の突き当て部２５、２５が、上記両円周方向空間部２１、２１毎に、それぞれの円周方向両側に位置する１対の雌スプライン歯２０ａ、２０ａの円周方向側面に、弾性的に当接する。同時に、上記弾性変形部２４の内側面が、上記１個の雄スプライン歯２２ａの両側面に向け弾性的に押し付けられる（弾性変形部２４が雄スプライン歯２２ａを弾性的に抑え付ける）。

上述の様に構成する本例の構造によれば、回転方向に関するがたつきをなくし、しかも、小さな軸力で伸縮可能な中間シャフト５ａを実現できる。即ち、本例の中間シャフト５ａの場合には、上記両板ばね１９、１９の突き当て部２５、２５が、上記１対の雄スプライン歯２２ａ、２２ａと、上記両円周方向隙間２１、２１毎に１対ずつの雌スプライン歯２０ａ、２０ａとの間で、円周方向に関して弾性的に突っ張る。この状態で、上記板ばね１９の弾性変形部２４が、上記１個の雄スプライン歯２２ａを径方向内方に抑え付ける。この状態で、両スプライン部１４ａ、１６ａ同士の間に存在する前記隙間２３に拘らず、これら両スプライン部１４ａ、１６ａ同士のスプライン係合部が、径方向及び円周方向（トルク伝達方向）にがたつく事を防止する。このがたつき防止の為に、上記両板ばね１９、１９の弾力が、何れの方向に関しても、効率良く使用される。この為、これら両板ばね１９、１９の弾力をあまり大きくしなくても、インナーシャフト１５ａの雄スプライン部とアウターシャフト１７ａの雌スプライン部とのスプライン係合部の、径方向及び円周方向に関するがたつきをなくせる。

上述の様に、上記スプライン係合部の径方向及び円周方向に関するがたつきをなくす為に必要な、上記両板ばね１９、１９の弾力を小さく抑えられる為、これら両板ばね１９、１９と、上記雄スプライン部１４ａ及び上記雌スプライン部１６ｂとの各当接部の面圧を低く抑えられる。即ち、上記径方向に関するがたつきをなくす為に必要な、上記弾性変形部２４と上記両雄スプライン歯２２ａ、２２ａとの当接部の面圧をあまり大きくする必要はない。又、上記円周方向に関するがたつきをなくす為に必要な、前記各突き当て部２５、２５と上記１対の雌スプライン歯２０ａ、２０ａの側面との当接部の面圧をあまり大きくする必要もない。従って、これら各当接部に作用する摩擦力を低く抑えられる。

この為、上記インナーシャフト１５ａと上記アウターシャフト１７ａとから成る、前記中間シャフト５ａを伸縮させる為に要する力を小さく抑えられる。この結果、一次衝突の際にこの中間シャフト５ａが縮まる為に要する力を小さく抑えられて、一次衝突の際に運転者を保護すべく、ステアリングホイールの突き上げを防止する為の設計の自由度が向上する。尚、上記両板ばね１９、１９は、前記各係止片２６、２６の働きにより、上記中間シャフト５ａの収縮に伴って、上記領すプラン部１４ａ、１６ａ同士のスプライン係合部から脱落する事はない。そして、上記中間シャフト５ａが収縮する全ストローク範囲に亙って、上記スプライン係合部の径方向及び円周方向に関するがたつきを効果的になくす事ができる。更に、本例の場合には、上記スプライン係合部に二硫化モリブデン製の摺動層を設けているので、上記中間シャフト５ａの収縮に要する力をより小さくできる。

［実施の形態の第２例］
図３は、請求項１、２、３、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、板ばね１９の数を１個とする代わりに、雄スプライン部１４ａと雌スプライン部１６ａとの間に隙間２３に、ポリアミド樹脂、ポリ四弗化エチレン樹脂等、摩擦係数が低い合成樹脂２７を充填している。本例は、この様な構成を採用する事により、板ばね１９の数が１個だけでも、インナーシャフト１５ａとアウターシャフト１７ａとを同心に保持すると共に、中間シャフト５ａを収縮させる為に要する力の増大を抑えつつ、上記両スプライン部１４ａ、１６ａ同士のスプライン係合部のがたつきをより十分に抑える様にしている。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第３例］
図４は、請求項１〜４、６に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、アウターシャフト１７ｂの内周面に設けた雌スプライン部１６ｂのうちで円周方向等間隔３個所位置に、それぞれ円周方向隙間２１ａ、２１ａを形成している。一方、インナーシャフト１５ｂの端部に設けた雄スプライン部１４ｂを構成する各雄スプライン歯２２ｃ、２２ｃの形状及びピッチは、総て同じとしている。そして、これら各雄スプライン歯２２ｃ、２２ｃのうちの半分の雄スプライン歯２２ｃ、２２ｃを、上記各円周方向隙間２１ａ、２１ａの円周方向中間部に位置させている。

更に、それぞれが弾性変形部２４ａと１対の突き当て部２５ａ、２５ａとを備えた３個の板ばね１９ａ、１９ａを、上記各円周方向隙間２１ａ、２１ａ部分に配置した上記各雄スプライン歯２２ｃ、２２ｃと、これら各円周方向隙間２１ａ、２１ａの両側に位置する１対ずつの雌スプライン歯２０ｃ、２０ｃの円周方向側面との間に組み付けている。本例の場合、上記各板ばね１９ａ、１９ａを構成する弾性変形部２４ａの円周方向中間部分に、この部分から径方向外方に突出する突条２８を形成し、この突条２８を、上記各円周方向隙間２１ａ、２１ａの円周方向中央部で、上記アウターシャフト１７ｂの内周面に、弾性的に当接させている。又、上記各板ばね１９ａ、１９ａを構成する弾性変形部２４ａの内側面と上記半分の雄スプライン歯２２ｃ、２２ｃの円周方向両側面との間に隙間２９、２９を介在させている。

上述の様な構成を有する本例の構造の場合には、上記各板ばね１９ａ、１９ａを円周方向等間隔３個所位置に設置しているので、上記雄スプライン部１４ｂと上記雌スプライン部１６ｂとのスプライン係合部のバランスを良好にできる。具体的には、これら両スプライン部１４ｂ、１６ｂを設けたインナーシャフト１５ｂとアウターシャフト１７ｂとの同心性を確保して、ステアリング装置の操作感の向上を図り易くなる。上記各板ばね１９ａ、１９ａを３個設ける事により、トルク伝達方向の剛性が過度に上昇する場合には、これら各板ばね１９ａ、１９ａを構成する金属板の厚さを小さくしたり、上記各隙間２９、２９を大きくしたりする。尚、上記各板ばね１９ａ、１９ａの設置位置は、必ずしも円周方向等間隔位置でなくても良い（多少ピッチがずれても良い）。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第４例］
図５は、請求項１、４、７に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例は、前述の実施の形態の第１例に関して、アウターシャフトとインナーシャフトとを逆にした如き構造を有する。即ち、本例の場合には、インナーシャフト１５ｃの外周面に設けた雄スプライン部１４ｃの一部に、円周方向隙間２１ｂを設けている。この円周方向隙間２１ｂの円周方向両側部分は、第一スプライン歯である１対の雄スプライン歯２２ｄ、２２ｄにより仕切られている。又、アウターシャフト１７ｃの内周面に設けた雌スプライン部１６ｃを構成する、それぞれが第二スプライン歯である雌スプライン歯２０ｄ、２０ｅのうちの１本の雌スプライン歯２０ｄを、上記円周方向隙間２１ｂの円周方向中間部に位置させている。そして、この１本の雌スプライン歯２０ｄと上記１対の雄スプライン歯２２ｄ、２２ｄの側面との間に、板ばね１９ｂを装着している。この板ばね１９ｂは、前述した実施の形態の第１例の板ばね１９（図１〜２参照）の径方向位置を逆転した如き形状を有し、弾性変形部２４ｂと１対の突き当て部２５ｂ、２５ｂとを備える。又、この弾性変形部２４ｂの円周方向中間部分に形成した突条２８ａを、上記インナーシャフト１５ｃの外周面に、弾性的に当接させている。
この様な本例の構造も場合も、前述した実施の形態の第１例の場合と同様の機能により、上記雄スプライン部１４ｃと上記雌スプライン部１６ｃとの間のがたつき防止と、収縮の為に要する力の低減とを図れる。

［実施の形態の第５例］
図６も、請求項１、４、７に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、インナーシャフト１５ｄの外周面に設けた雄スプライン部１４ｄのうちで円周方向等間隔３個所位置に、それぞれ円周方向隙間２１ｃ、２１ｃを形成している。一方、アウターシャフト１７ｄの内周面に設けた雌スプライン部１６ｄを構成する各雌スプライン歯２０ｆ、２０ｆの形状及びピッチは、総て同じとしている。そして、これら各雌スプライン歯２０ｆ、２０ｆのうちの半分の雌スプライン歯２０ｆ、２０ｆを、上記各円周方向隙間２１ｃ、２１ｃの円周方向中間部に位置させている。

更に、それぞれが弾性変形部２４ｃと１対の突き当て部２５ｃ、２５ｃとを備えた板ばね１９ｃ、１９ｃを、上記各円周方向隙間２１ｃ、２１ｃ部分に配置した上記各雌スプライン歯２０ｆ、２０ｆと、これら各円周方向隙間２１ｃ、２１ｃの両側に位置する雄スプライン歯２２ｅ、２２ｅの円周方向側面との間に組み付けている。本例の場合も、上記各板ばね１９ｃ、１９ｃを構成する弾性変形部２４ｃの円周方向中間部分に、この部分から径方向内方に突出する突条２８ａを形成し、この突条２８ａを、上記各円周方向隙間２１ｃ、２１ｃの円周方向中央部で、上記インナーシャフト１５ｄの外周面に、弾性的に当接させている。又、上記各板ばね１９ｃ、１９ｃを構成する上記弾性変形部２４ｃの内側面と上記半分の雌スプライン歯２０ｆ、２０ｆの円周方向両側面との間に隙間２９ａ、２９ａを介在させている。

上述の様な構成を有する本例の構造の場合には、前述した実施の形態の第３例と同様に、上記各板ばね１９ｃ、１９ｃを円周方向等間隔３個所位置に設置しているので、前記雄スプライン部１４ｄと前記雌スプライン部１６ｄとのスプライン係合部のバランスを良好にできる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第４例と同様であるから、重複する説明は省略する。

本発明の実施の形態の第１例を示す、要部分解斜視図。 組み立てた状態で示す、図８のＡ−Ａ断面に相当する図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。 同第３例を示す、図２と同様の図。 同第４例を示す、図２と同様の図。 同第５例を示す、図２と同様の図。 自動車用ステアリング装置の１例を示す部分切断側面図。 中間シャフトを取り出して示す部分切断側面図。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ ステアリングギヤ
３ ステアリングシャフト
４ａ、４ｂ 自在継手
５、５ａ 中間シャフト
６ 入力軸
７ タイロッド
８ 電動モータ
９ ステアリングコラム
１０ アウターシャフト
１１ インナーシャフト
１２ アウターコラム
１３ インナーコラム
１４、１４ａ〜１４ｄ 雄スプライン部
１５、１５ａ〜１５ｄ インナーシャフト
１６、１６ａ〜１６ｄ 雌スプライン部
１７、１７ａ〜１７ｄ アウターシャフト
１８ａ、１８ｂ ヨーク
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ 板ばね
２０ａ〜２０ｆ 雌スプライン歯
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 円周方向空間部
２２ａ〜２２ｅ 雄スプライン部
２３ 隙間
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 弾性変形部
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 突き当て部
２６ 係止片
２７ 合成樹脂
２８、２８ａ 突条
２９、２９ａ 隙間
３０ 隙間

Claims (7)

1. 少なくとも先端部外周面に雄スプライン部を設けたインナーシャフトと、内周面にこの雄スプライン部を挿入自在な雌スプライン部を形成した円管状のアウターシャフトと、このアウターシャフトの内周面と上記インナーシャフトの外周面との間で円周方向に関して一部に、これら両周面同士の間で弾性的に圧縮された状態で設けられた板ばねとを備え、上記雄スプライン部と雌スプライン部とのうちの一方のスプライン部に関して、この一方のスプライン部を構成する複数の第一スプライン歯のうちの一部の第一スプライン歯のピッチを残部の第一スプライン歯のピッチよりも大きくして、当該部分に円周方向空間部を形成すると共に、上記雄スプライン部と雌スプライン部とのうちの他方のスプライン部を構成する複数の第二スプライン歯のうちの一部の第二スプライン歯を上記円周方向空間部の円周方向中間部に位置させ、上記板ばねの円周方向中間部をこの一部の第二スプライン歯に、この一部の第二スプライン歯を跨ぐ状態で係止すると共に、この板ばねの円周方向両端部を上記円周方向空間部の円周方向両側に位置する１対の第一スプライン歯の円周方向側面に弾性的に当接させたステアリング装置用伸縮軸。
2. 一方のスプライン部が雌スプライン部であり、他方のスプライン部が雄スプライン部であり、この雄スプライン部がインナーシャフトの先端部にのみ設けられていて、この雄スプライン部の外径が、雄スプライン歯の歯底部を含めて、上記インナーシャフトの中間部乃至基端部の外径よりも大きくなっており、このインナーシャフトの軸方向に関して、板ばねの両端部に、このインナーシャフトの径方向に関して内方に折れ曲がった係止片が形成されており、これら各係止片が上記雄スプライン部の軸方向両端部に係合して、この雄スプライン部に対する上記板ばねの、軸方向のずれを防止している、請求項１に記載したステアリング装置用伸縮軸。
3. 板ばねの円周方向中間部に、一部の第二スプライン歯側を凹面とし、開口部に向かうに従って円周方向に関する幅寸法が大きくなる抱持部を形成しており、この抱持部とこの一部の第二スプライン歯との間に隙間を介在させている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したステアリング装置用伸縮軸。
4. 雄スプライン部の外周面と雌スプライン部の内周面との間に固体潤滑剤製の摺動層を設けている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したステアリング装置用伸縮軸。
5. 雄スプライン部の外周面と雌スプライン部の内周面との間の隙間に合成樹脂を充填した、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したステアリング装置用伸縮軸。
6. 一方のスプライン部が雌スプライン部であり、第一スプライン歯が雌スプライン歯であり、他方のスプライン部が雄スプライン部であり、第二スプライン歯が雄スプライン歯である、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載したステアリング装置用伸縮軸。
7. 一方のスプライン部が雄スプライン部であり、第一スプライン歯が雄スプライン歯であり、他方のスプライン部が雌スプライン部であり、第二スプライン歯が雌スプライン歯である、請求項１、３〜５のうちの何れか１項に記載したステアリング装置用伸縮軸。

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