JP2013092195A

JP2013092195A - 摺動シャフト

Info

Publication number: JP2013092195A
Application number: JP2011234297A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Iwasaki; 信明岩崎; Yuichi Nakamichi; 祐一中道
Original assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Current assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-05-16

Abstract

【課題】雌形スプライン軸部にスリット加工を必要とせず、したがって、雌形スプライン軸部の強度を弱めることなく、ガタのないトルク伝達を行える摺動シャフトを得る。
【解決手段】互いにスプライン嵌合する雄形スプライン軸部２および雌形スプライン軸部３を有する摺動シャフト１において、雌形スプライン軸部３の端部の外周に形成した雄ねじ部３ｂと、雄ねじ部ｂに螺合するよう内面に雌ねじ部４ｂを形成したナットリング４とを備え、雌形スプライン軸部３は、雄ねじ部３ｂを設ける軸部端縁から反対側軸部端縁に向かって、ねじ部の外径が軸線方向に徐々に拡大する部分を有する形状３ｃ，３ｃ′，３ｃ″に形成し、ナットリング４の雌ねじ部４ｂは、軸線方向に徐々に拡大する雄ねじ部３ｂに係合して、スリットを設けることなく、雌形スプライン軸部３の端部を半径方向に収縮させる半径方向内方押圧力が発生する形状に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いにスプライン嵌合する雄形スプライン軸部および雌形スプライン軸部を有する摺動シャフトに関する。

このような摺動シャフトとしては、例えば、駆動軸、またはステアリングコラムに使用されるものがある。このような摺動シャフトは、スプライン嵌合の軸線方向に摺動抵抗が少なく、かつ回転方向にガタが少なく、互いに摺動可能にトルクを伝達することが必要となる。回転方向のガタを少なくするものとしては、特許文献１または特許文献２に記載のように、雌形スプライン軸部の軸端部に、周方向に等間隔離して形成した軸線方向に延びるスリットを複数個形成し、スリットを設けた軸端部の周囲に、軸端部の外径よりも小径の締め付け部材（スプリットリング）を取り付け、雌形スプライン軸部におけるスリット間断片をすぼませることにより、雄形スプライン軸部の外面に対してガタをなくす手法がある。

特開２００５− ４２７６１号公報特開２００５−１２７３６３号公報

しかし、これら従来の摺動シャフトにあっては、雌形スプライン軸部の端部に周方向に互いに４箇所もスリットを設ける必要があり、このようなスリットは、雌形スプライン軸部の強度を脆弱にしてしまうという欠点がある。

したがって、本願発明の目的は、スリット加工を必要とせず、したがって、雌形スプライン軸部の強度を弱めることなく、ガタのないトルク伝達を行える摺動シャフトを得るにある。

この目的を達成するため、本発明は、互いにスプライン嵌合する雄形スプライン軸部および雌形スプライン軸部を有する摺動シャフトにおいて、前記雌形スプライン軸部の端部の外周に形成した雄ねじ部と、前記雄ねじ部に螺合するよう内面に雌ねじ部を形成したナットリングとを備え、前記雌形スプライン軸部は、雄ねじ部を設ける軸部端縁から反対側軸部端縁に向かって、ねじ部の外径が軸線方向に徐々に拡大する部分を有する形状に形成し、前記ナットリングの雌ねじ部は、前記軸線方向に徐々に拡大する前記雄ねじ部に係合して、前記雌形スプライン軸部の端部を半径方向に収縮させる半径方向内方押圧力が発生する形状に形成したことを特徴とする。

本発明摺動シャフトによれば、ナットリングの雌ねじ部が、軸線方向に徐々に拡大する雄ねじ部に係合して、スリットがなくとも雌形スプライン軸部の端部を半径方向に収縮させて、ガタをなくすことができるとともに、雄ねじ部全周をカバーして雌形スプライン軸部の軸端部を補強することができるという効果が得られる。

本発明の好適な実施形態においては、雌形スプライン軸部の雄ねじ部のねじ終端部近傍から反対側軸部端縁に向かって半径方向に拡大する雄テーパを設け、ナットリングの対応する先端側部分に雄テーパに補完し合う形状の雌テーパを設ける。
この構成によれば、ナットリングを雌形スプライン軸部の軸端部にねじ込むとき、雌テーパが雄テーパに係合することにより、スリットがなくとも、雌形スプライン軸部の端部を半径方向に収縮させることができ、ガタをなくすことができる。

本発明の他の好適な実施形態においては、ナットリングの雌ねじ部は一定の直径にし、雌形スプライン軸部の雄ねじ部の山径部を、雄ねじ部を設ける軸部端縁から雄ねじ部の中央部分に向かって、初期直径から前記ナットリングの雌ねじ部の谷径より僅かに大きい最大直径部まで徐々に拡大させ、その後ねじ終端部まで徐々に前記初期直径となるよう縮小させるコブ形状にする。
この構成によれば、ナットリングを雌形スプライン軸部の軸端部にねじ込むとき、ナットリングの雌ねじ谷部が雌形スプライン軸部における雄ねじ部のコブ状に隆起する山径部に係合することにより、スリットがなくとも、雌形スプライン軸部の端部を半径方向に収縮させることができ、ガタをなくすことができる。

本発明のさらに他の好適な実施形態においては、ナットリングの前記雌ねじ部は一定の直径にし、前記雌形スプライン軸部の雄ねじ部の山径部を、雄ねじ部を設ける軸部端縁からねじ終端部に至るまで、初期直径から前記雌ねじ部の谷径よりも大きい直径に徐々に拡大する。
この構成によれば、ナットリングを雌形スプライン軸部の軸端部にねじ込むとき、ナットリングの雌ねじ谷部が雌形スプライン軸部における雄ねじ部の徐々に拡大する山径部に係合することにより、スリットがなくとも、雌形スプライン軸部の端部を半径方向に収縮させることができ、ガタをなくすことができる。
以下図面につき、本発明の好適な実施形態を説明する。

雄形スプライン軸部と雌形スプライン軸部を分解し、雌形スプライン軸部を縦断面で示した摺動シャフトであり、（ａ）は従来の摺動シャフト、（ｂ）は本発明の第１実施形態、（ｃ）は本発明の第２実施形態、（ｄ）は本願発明の第３実施形態を示す。（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１における（ｂ）〜（ｄ）の本発明による第１〜３の実施形態における雌形スプライン軸部の軸端部およびナットリングの詳細を示す、拡大縦断面図である。（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図２における（ａ）〜（ｃ）における雌形スプライン軸部の軸端部およびナットリングに雄形スプライン軸部を組み立てた状態の、本発明による第１〜３の実施形態を示す。

図１（ａ）は、一般的な普通の摺動シャフト１を分解した状態で示し、摺動シャフト１は、図示のように、互いにスプライン嵌合する雄形スプライン軸部２および雌形スプライン軸部３を有する。雄形スプライン軸部２は少なくとも一方の端部側の外周に軸線方向に延在する雄形スプライン２ａを有する。雌形スプライン軸部３は、一方の端部が開放した中空形状にし、中空内面の内周に雌形スプライン３ａを有する。これら雄形スプライン２ａと雌形スプライン３ａとが互いに摺動可能に嵌合し、摺動シャフト１を構成する。

本発明による摺動シャフト１は、図１〜３の好適な第１〜第３の実施形態に示すように、雌形スプライン軸部３の開放した一方の端部の外周に形成した雄ねじ部３ｂと、雄ねじ部３ｂに螺合するよう内面に雌ねじ部４ｂを形成したナットリング４とを備える。

本発明によれば、雌形スプライン軸部３は、雄ねじ部３ｂを設ける軸部端縁から反対側軸部端縁に向かって、ねじ部の外径が軸線方向に徐々に拡大する部分を有する形状に形成し、ナットリング４の雌ねじ部４ｂは、軸線方向に徐々に拡大する雄ねじ部３ｂに係合して、雌形スプライン軸部３の端部を半径方向に収縮させる半径方向内方押圧力が発生する形状に形成する。

本発明の好適な第１実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、雌形スプライン軸部３の雄ねじ部３ｂは、ねじ終端部近傍から前記反対側軸部端縁に向かって半径方向に拡大する雄テーパ３ｃを設け、ナットリング４の対応する先端側部分に雄テーパ３ｃに補完し合う形状の雌テーパ４ｃを設ける。図２（ａ）にこの部分を拡大して示す。図３（ａ）に示すように、ナットリング４を雌形スプライン軸部３の軸端部にねじ込むとき、雌テーパ４ｃが雄テーパ３ｃに係合することにより、スリットがなくとも、雌形スプライン軸部の端部を半径方向に収縮させる押圧力を発生し、これにより、雄形スプライン軸部２の雄形スプライン２ｂに対するガタをなくすことができる。

本発明の好適な第２実施形態においては、図１（ｃ）に示すように、ナットリング４の雌ねじ部４ｂは一定の直径にし、雌形スプライン軸部３の雄ねじ部３ｂの山径部３ｃを、雄ねじ部３ｂを設ける軸部端縁から雄ねじ部の中央部分に向かって、初期直径から前記ナットリングの雌ねじ部の谷径より僅かに大きい最大直径部３ｐまで徐々に拡大させ、その後ねじ終端部まで徐々に初期直径となるよう縮小させるコブ形状にする。図２（ｂ）にこの部分を拡大して示す。図３（ｂ）に示すように、ナットリング４を雌形スプライン軸部３の軸端部にねじ込むとき、ナットリング４の雌ねじ部４ｂの谷部が雌形スプライン軸部３における雄ねじ部３ｂのコブ状に隆起する山径部３ｃ′に係合することにより、スリットがなくとも、雌形スプライン軸部の端部を半径方向に収縮させる押圧力を発生し、これにより、雄形スプライン軸部２の雄形スプライン２ｂに対するガタをなくすことができる。

本発明の好適な第３実施形態においては、図１（ｄ）に示すように、ナットリング４の雌ねじ部４ｂは一定の直径にし、雌形スプライン軸部３の雄ねじ部３ｂの山径部３ｃ″は、雄ねじ部３ｂを設ける軸部端縁からねじ終端部に至るまで、初期直径からナットリング４の雌ねじ部４ｂの谷径よりも大きい直径に徐々に拡大させる。図２（ｃ）にこの部分を拡大して示す。図３（ｃ）に示すように、ナットリング４を雌形スプライン軸部３の軸端部にねじ込むとき、ナットリング４の雌ねじ部の谷部が雌形スプライン軸部３における雄ねじ部３ｂの徐々に拡大する山径部３ｃ″に係合することにより、スリットがなくとも、雌形スプライン軸部の端部を半径方向に収縮させる押圧力を発生し、これにより、雄形スプライン軸部２の雄形スプライン２ｂに対するガタをなくすことができる。

１摺動シャフト
２雄形スプライン軸部
２ａ雄形スプライン
３雌形スプライン軸部
３ａ雌形スプライン
３ｂ雄ねじ部
３ｃ雄テーパ
３ｃ′山径部
３ｃ″山径部
３ｐ最大直径部
４ナットリング
４ｂ雌ねじ部
４ｃ雌テーパ

Claims

互いにスプライン嵌合する雄形スプライン軸部および雌形スプライン軸部を有する摺動シャフトにおいて、
前記雌形スプライン軸部の端部の外周に形成した雄ねじ部と、
前記雄ねじ部に螺合するよう内面に雌ねじ部を形成したナットリングと
を備え、
前記雌形スプライン軸部は、雄ねじ部を設ける軸部端縁から反対側軸部端縁に向かって、ねじ部の外径が軸線方向に徐々に拡大する部分を有する形状に形成し、
前記ナットリングの雌ねじ部は、前記軸線方向に徐々に拡大する前記雄ねじ部に係合して、前記雌形スプライン軸部の端部を半径方向に収縮させる半径方向内方押圧力が発生する形状に形成した
ことを特徴とする摺動シャフト。
請求項１記載の摺動シャフトにおいて、前記雌形スプライン軸部の雄ねじ部のねじ終端部近傍から前記反対側軸部端縁に向かって半径方向に拡大する雄テーパを設け、前記ナットリングの対応する先端側部分に前記雄テーパに補完し合う形状の雌テーパを設けた、摺動シャフト。
請求項１記載の摺動シャフトにおいて、前記ナットリングの前記雌ねじ部は一定の直径にし、前記雌形スプライン軸部の雄ねじ部の山径部を、雄ねじ部を設ける軸部端縁から雄ねじ部の中央部分に向かって、初期直径から前記ナットリングの雌ねじ部の谷径より僅かに大きい最大直径部まで徐々に拡大させ、その後ねじ終端部まで徐々に前記初期直径となるよう縮小させるコブ形状にした、摺動シャフト。
請求項１記載の摺動シャフトにおいて、前記ナットリングの前記雌ねじ部は一定の直径にし、前記雌形スプライン軸部の雄ねじ部の山径部を、雄ねじ部を設ける軸部端縁からねじ終端部に至るまで、初期直径から前記雌ねじ部の谷径よりも大きい直径に徐々に拡大した、摺動シャフト。