JP2020051534A - ストッパ付伸縮シャフト - Google Patents

Abstract

【課題】軸部とヨーク部との境界に位置する大径接続部の仕上がり形状の影響を受けることなく、収縮ストロークを制限することができる、ストッパ付伸縮シャフトの構造を実現する。【解決手段】中空円筒状のアウタチューブ３ａに対し、トルク伝達を可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に内嵌されたインナシャフト２ａに、ストッパ１１ａを外嵌する。ストッパ１１ａは、欠円環状の第１筒部３５と欠円環状の第２筒部３６とを備えており、このうちの第１筒部３５を、インナシャフト２ａを構成する軸部４ａの軸方向一方寄り部分に締り嵌めにより外嵌し、第２筒部３６を、軸部４ａの軸方向一方側の端部とヨーク部５ａとを接合した大径接続部である円環状の溶接ビード部７ａに、隙間嵌めにより外嵌する。また、第２筒部３６の軸方向一方側の端面をヨーク部５ａの基部２１に対して軸方向に当接させる。【選択図】図３

Description

本発明は、たとえば自動車の操舵装置を構成する中間シャフト（インターミディエイトシャフト）として使用する、ストッパ付伸縮シャフトに関する。

自動車用のステアリング装置においては、後端部にステアリングホイールが取り付けられたステアリングシャフトの前端部と、ステアリングギヤユニットを構成するピニオン軸とを、中間シャフトを介して連結することが行われている。このようなステアリング装置に組み込まれる中間シャフトとしては、走行時に路面から入力される振動がステアリングホイールにまで伝達されるのを防止することや車体への組み付け作業性などを考慮して、全長が伸縮可能な構造のものを使用する場合がある。

図１３は、特開２０１７−２５９６４号公報に記載された、従来構造の伸縮式の中間シャフト１を示している。中間シャフト１は、インナシャフト２と、アウタチューブ３とを備えている。インナシャフト２は、中間シャフト１の軸方向一方側（図１３の左側）に配置されており、アウタチューブ３は、中間シャフト１の軸方向他方側（図１３の右側）に配置されている。

インナシャフト２は、軸方向他方側に配された軸部４と、軸方向一方側に配されたヨーク部５とを備えている。軸部４の軸方向他方側部分の外周面には、雄スプライン部６が設けられている。ヨーク部５は、軸部４の軸方向一方側の端部に接合部である溶接ビード部７により溶接接合されている。アウタチューブ３は、軸方向一方側に配された筒部８と、軸方向他方側に配されたヨーク部９とを備えている。筒部８の軸方向他方側部分の内周面には、雌スプライン部１０が設けられている。ヨーク部９は、筒部８の軸方向他方側の端部に一体に設けられている。そして、インナシャフト２の軸部４をアウタチューブ３の筒部８の内側に挿入し、雄スプライン部６と雌スプライン部１０とをスプライン係合させることで、インナシャフト２とアウタチューブ３とを、トルク伝達を可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に組み合わせている。これにより、中間シャフト１を伸縮可能に構成している。

上述のような伸縮式の中間シャフトにおいては、中間シャフトの伸縮動作を円滑に行わせるとともに摺動部の摩耗を抑制するために、インナシャフトとアウタチューブとの所期の摺動範囲に、グリースなどの潤滑剤を塗布することが行われている。ただし、車体への組み付け前の搬送時や車体への組み付け作業時などに、中間シャフトの収縮ストロークが過大になると、所期の摺動範囲の外に潤滑剤を押し出してしまう可能性がある。この結果、中間シャフトの伸縮動作や摺動部の摩耗に悪影響を与える可能性がある。

そこで、中間シャフトの収縮ストローク（収縮量）を制限するために、中間シャフトにストッパを設けることが従来から考えられている。図１４は、特開２００７−１１８８１５号公報に記載された従来構造を示している。ストッパ１１は、円周方向１箇所に開口部１２を有しており、欠円環状に構成されている。そして、このようなストッパ１１を、インナシャフト２の軸部４の軸方向一方側部分に締り嵌めにより外嵌し、その軸方向一方側の端面を、軸部４とヨーク部５との境界に位置し、軸部４の軸方向一方側の端部よりも大きな外径を有する大径接続部である溶接ビード部７に突き当てている。

上記構造によれば、搬送時などに、中間シャフト１が意図せずに収縮した際にも、アウタチューブ３の筒部８の軸方向一方側の端面がストッパ１１の軸方向他方側の端面に突き当たることで、中間シャフト１の収縮ストロークを制限することができる。このため、ストッパ１１の軸方向他方側の端面の位置を規制することで、インナシャフト２とアウタチューブ３とが所期の摺動範囲を超えて摺動することを防止できる。

特開２０１７−２５９６４号公報 特開２００７−１１８８１５号公報 国際公開第２００３／０３１２５０号パンフレット

ところが、上述した従来構造では、溶接ビード部７の仕上がり形状によっては、中間シャフト１の収縮ストロークを、ストッパ１１により制限することが難しくなる可能性がある。すなわち、溶接ビード部７の母線形状がテーパ形状である場合、アウタチューブ３からストッパ１１に加わった荷重を溶接ビード部７で支承することが難しくなり、ストッパ１１の軸方向一方側の端部が溶接ビード部７に乗り上げる可能性がある。

本発明は、上述のような事情に鑑みて、軸部とヨーク部との境界に位置する大径接続部の仕上がり形状の影響を受けることなく、収縮ストロークを制限することができる、ストッパ付伸縮シャフトの構造を実現すべく発明したものである。

本発明のストッパ付伸縮シャフトは、雌軸と、雄軸と、ストッパとを備えている。
前記雌軸は、中空筒形状を有している。
前記雄軸は、前記雌軸に対してトルク伝達を可能に、かつ、軸方向の相対変位を可能に内嵌されている。
前記ストッパは、前記雄軸に外嵌されて、前記雌軸と前記雄軸とが互いに近づくように軸方向に相対変位した際に、前記雌軸の軸方向一方側の端面に当接して、前記雌軸と前記雄軸とのそれ以上の相対変位を阻止するものである。
さらに前記雄軸は、該雄軸の軸方向他方側に配された軸部と、前記雄軸の軸方向一方側に配されたヨーク部と、前記軸部の軸方向一方側の端部と前記ヨーク部の軸方向他方側の側面との境界に位置し、前記軸部の軸方向一方側の端部よりも外径が大きくなった環状の大径接続部部と、を有している。
また、前記ストッパは、円周方向一箇所に第１開口部を有する欠円環状の第１筒部と、該第１筒部よりも大きな内径を有しかつ円周方向に関する位相が前記第１開口部と一致する部分に第２開口部を有する欠円環状の第２筒部とを備えており、前記第１筒部を、前記軸部の軸方向一方寄り部分に締り嵌めにより外嵌し、かつ、前記第２筒部を、前記大径接続部に隙間嵌めにより外嵌（大径接続部の周囲に径方向隙間を介して配置）し、その軸方向一方側の端面を前記ヨーク部の軸方向他方側の側面に対して軸方向に当接させている。

本発明では、前記ストッパを、軸方向において対称形状とし、前記第１筒部の軸方向両側に前記第２筒部を備えたものとすることができる。そして、１対の前記第２筒部のうち、前記ストッパの軸方向一方側に配された前記第２筒部を、前記大径接続部に隙間嵌めにより外嵌する。

また、本発明では、前記ストッパを、たとえばポリアセタール、ポリプロピレン、ポリアミドなどの弾性を有する合成樹脂製とすることができる。
あるいは、前記ストッパを、ばね鋼などの金属製とすることもできる。

本発明では、前記大径接続部の外径を、軸方向一方側に向かうほど大きくすることができる。

また、本発明では、前記軸部と前記ヨーク部とを、互いに別体に構成し、前記大径接続部を、前記軸部の軸方向一方側の端部と前記ヨーク部とを接合する、溶接ビード部とすることができる。
あるいは、前記大径接続部を、ろう付け部や接着部とすることもできる。

また、本発明では、前記軸部と前記ヨーク部とを、互いに一体に構成し、前記大径接続部を、前記軸部の軸方向一方側の端部の外周面と前記ヨーク部の軸方向他方側の側面とを連続する鍔部とすることもできる。

本発明のストッパ付伸縮シャフトによれば、軸部とヨーク部との境界に位置する大径接続部の仕上がり形状の影響を受けることなく、収縮ストロークを制限することができる。

図１は、実施の形態の第１例にかかる伸縮式の中間シャフトを備えたステアリング装置の１例を示す部分断面模式図である。 図２は、実施の形態の第１例にかかる伸縮式の中間シャフトの部分断面模式図である。 図３は、実施の形態の第１例にかかる伸縮式の中間シャフトの斜視図である。 図４は、図３の右側部の拡大図である。 図５は、実施の形態の第１例にかかる伸縮式の中間シャフトからストッパを取り出して示す斜視図である。 図６は、実施の形態の第１例にかかる伸縮式の中間シャフトからストッパを取り出して示す図であり、（Ａ）は軸方向他方側から見た正面図であり、（Ｂ）は左側面図である。 図７は、実施の形態の第２例を示す、図２に相当する図である。 図８は、実施の形態の第２例を示す、図３に相当する図である。 図９は、実施の形態の第２例を示す、図４に相当する図である。 図１０は、実施の形態の第２例を示す、図５に相当する図である。 図１１は、実施の形態の第２例を示す、図６に相当する図である。 図１２は、実施の形態の第３例を示す、図２に相当する図である。 図１３は、伸縮式の中間シャフトの従来構造を示す断面図である。 図１４は、ストッパを備えた伸縮式の中間シャフトの従来構造を示す断面図である。

［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図６を用いて説明する。本例では、本発明のストッパ付伸縮シャフトを、自動車用のステアリング装置を構成する中間シャフトに適用した場合について説明する。

［ステアリング装置の概要］
自動車用のステアリング装置１３は、ステアリングホイール１４と、ステアリングシャフト１５と、ステアリングコラム１６と、１対の自在継手１７ａ、１７ｂと、伸縮式の中間シャフト１ａと、ステアリングギヤユニット１８と、１対のタイロッド１９とを備えている。

ステアリングシャフト１５は、車体に支持されたステアリングコラム１６の内径側に、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト１５の後端部には、運転者が操作するステアリングホイール１４が取り付けられており、ステアリングシャフト１５の前端部は、１対の自在継手１７ａ、１７ｂ及び中間シャフト１ａを介して、ステアリングギヤユニット１８のピニオン軸２０に接続されている。このため、運転者がステアリングホイール１４を回転させると、該ステアリングホイール１４の回転が、ステアリングギヤユニット１８のピニオン軸２０に伝達される。ピニオン軸２０の回転は、該ピニオン軸２０と噛合した図示しないラック軸の直線運動に変換され、１対のタイロッド１９を押し引きする。この結果、操舵輪にステアリングホイール１４の操作量に応じた舵角が付与される。
なお、前後方向とは、ステアリング装置が組み付けられる車体の前後方向をいう。また、中間シャフト１ａに関して軸方向一方側は、車体の後方側に対応し、中間シャフト１ａに関して軸方向他方側は、車体の前方側に対応する。

［中間シャフトの概要］
中間シャフト１ａは、雄軸に相当するインナシャフト２ａと、雌軸に相当する中空円筒状のアウタチューブ３ａと、ストッパ１１ａとを備えている。そして、中間シャフト１ａの軸方向一方側（図２及び図３の右側）に配されたインナシャフト２ａと、中間シャフト１ａの軸方向他方側（図２及び図３の左側）に配されたアウタチューブ３ａとを、トルク伝達を可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に組み合わせている。
なお、本発明を実施する場合、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとの前後方向の位置関係は、本例の構造とは逆にすることもできる。つまり、中間シャフト１ａに関する軸方向一方側を車体の前方側とし、中間シャフト１ａに関する軸方向他方側を車体の後方側とすることもできる。

インナシャフト２ａは、軸方向他方側に配された軸部４ａと、軸方向一方側に配されたヨーク部５ａとを備えている。本例では、軸部４ａとヨーク部５ａとは、互いに別体に構成されている。軸部４ａの軸方向他方側部分の外周面には、雄スプライン部６ａが設けられている。ヨーク部５ａは、軸部４ａの軸方向一方側の端部に、大径接続部である溶接ビード部７ａにより溶接接合されている。アウタチューブ３ａは、軸方向一方側に配された筒部８ａと、軸方向他方側に配されたヨーク部９ａとを備えている。筒部８ａの軸方向一方側部分の内周面には、雌スプライン部１０ａが設けられている。ヨーク部９ａは、筒部８ａの軸方向他方側の端部に固定されている。そして、インナシャフト２ａの軸部４ａをアウタチューブ３ａの筒部８ａの内側に挿入し、雄スプライン部６ａと雌スプライン部１０ａとをスプライン係合させることで、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとを、トルク伝達を可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に組み合わせている。これにより、中間シャフト１ａを伸縮可能に構成している。

中間シャフト１ａの伸縮動作を円滑に行わせるとともに、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとの摺動部の摩耗を抑制するために、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとの所期の摺動範囲に、グリースなどの潤滑剤を塗布している。また、雄スプライン部６ａの表面には、樹脂コーティング層を形成して、雌スプライン部１０ａに対する摺動性を高めても良い。

ヨーク部５ａは、後方側に配置された自在継手１７ａを構成するものであり、軸部４ａの軸方向一方側の端部に円環状の溶接ビード部７ａにより溶接接合されている。このために、ヨーク部５ａを構成する略円板状の基部２１の径方向中央部に挿通孔２２を形成している。そして、挿通孔２２に対し軸部４ａの軸方向一方側の端部を、締り嵌めにより内嵌するか、又は、スプライン係合などにより相対回転不能に凹凸係合させている。また、ヨーク部５ａの基部２１の軸方向他方側の側面と軸部４ａの軸方向一方側の端部との境界部を、溶接ビード部７ａにより全周にわたり溶接接合している。これにより、ヨーク部５ａを軸部４ａの軸方向一方側の端部に対して、トルク伝達を可能にかつ軸方向の相対変位を不能に固定している。溶接ビード部７ａは、たとえば略４分の１円形状や略三角形状の断面形状を有しており、ヨーク部５ａの基部２１と軸部４ａの軸方向一方側の端部外周面とを跨ぐように形成されている。このような溶接ビード部７ａは、軸部４ａの軸方向一方側の端部とヨーク部５ａの基部２１の軸方向他方側の側面との境界に位置し、軸部４ａの軸方向一方側の端部の外径（Ｄ_４ａ）よりも大きな外径（Ｄ_７ａ）を有している（Ｄ_４ａ＜Ｄ_７ａ）。また、溶接ビード部７ａの外径は、軸方向一方側に向かうほど大きくなっている。

ヨーク部５ａは、上述のような基部２１と、該基部２１の外周面の直径方向反対側となる２箇所位置から軸方向一方側に延出した１対の腕部２３とを備えている。１対の腕部２３の先端側部分には、円孔２４が互いに同軸に形成されている。自在継手１７ａを組み立てた状態で、円孔２４には、それぞれ軸受カップ２５が内嵌され、十字軸２６を構成する軸２７が回動自在に支持される。

ヨーク部９ａは、前方側に配置された自在継手１７ｂを構成するものである。筒部８ａの軸方向他方側の端部に対するヨーク部９ａの固定構造は、特に限定されず、ヨーク部５ａの軸部４ａに対する固定構造と同様に、溶接ビード部により溶接接合することができる。いずれの固定構造を採用した場合にも、ヨーク部９ａと筒部８ａの軸方向他方側の端部とを、トルク伝達を可能にかつ軸方向の相対変位を不能に固定する。ヨーク部９ａは、略円板状の基部２８と、該基部２８の外周面の直径方向反対側となる２箇所位置から軸方向他方側に延出した１対の腕部２９とを備えている。基部２８の径方向中央部には、筒部８ａの軸方向他方側の端部を挿通可能な挿通孔３０が設けられている。また、１対の腕部２９の先端側部分には、円孔３１が互いに同軸に形成されている。自在継手１７ｂを組み立てた状態で、円孔３１には、それぞれ軸受カップ３２が内嵌され、十字軸３３を構成する軸３４が回動自在に支持される。
なお、本例では、ヨーク部９ａと筒部８ａとを互いに別体とした場合について説明したが、図１２に示した構造のように、ヨーク部９ａと筒部８ａとを互いに一体に構成することもできる。

［ストッパの構造］
本例では、中間シャフト１ａの収縮ストロークを制限するために、インナシャフト２ａの軸方向一方寄り部分に、ストッパ１１ａを外嵌している。

ストッパ１１ａは、たとえばポリアセタール、ポリプロピレン、ポリアミドなどの弾性を有する合成樹脂製であり、互いに内径及び外径が異なる第１筒部３５及び第２筒部３６と、これら第１筒部３５及び第２筒部３６を軸方向に連結する１対の連結部３７とを一体に備えている。このようなストッパ１１ａは、小径の第１筒部３５を、軸部４ａの軸方向一方寄り部分に締り嵌めにより外嵌し、かつ、大径の第２筒部３６を、溶接ビード部７ａに隙間嵌めにより外嵌している。また、ストッパ１１ａの取り付け状態で、第２筒部３６の軸方向一方側の端面を、ヨーク部５ａの基部２１の軸方向他方側の側面に対して軸方向に当接させている。ストッパ１１ａの軸方向長さは、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとの所期の摺動範囲との関係で決定する。

第１筒部３５は、円周方向１箇所に不連続部である第１開口部３８を有しており、欠円環形状（略Ｃ字形状）を有している。ストッパ１１ａの自由状態で、第１筒部３５は、軸部４ａの軸方向一方寄り部分の外径Ｄ_４ａよりも少しだけ小さい内径ｄ_３５を有しており（ｄ_３５＜Ｄ_４ａ）、第１開口部３８は、軸部４ａの軸方向一方寄り部分の外径Ｄ_４ａよりも小さい開口幅Ｗ_３８を有している（Ｗ_３８＜Ｄ_４ａ）。また、第１筒部３５の内径ｄ_３５及び外径Ｄ_３５は、第１筒部３５の軸方向他方側の端面にアウタチューブ３ａを構成する筒部８ａの軸方向一方側の端面が、十分に大きな接触面積で当接できるように設定している。図示の例では、第１筒部３５の内径ｄ_３５は、筒部８ａの内径ｄ_８ａよりも小さくなっており、第１筒部３５の外径Ｄ_３５は、筒部８ａの内径ｄ_８ａよりも大きく、かつ、筒部８ａの外径Ｄ_８ａと同じかこれよりも少しだけ小さくなっている。

第１筒部３５を軸部４ａの軸方向一方寄り部分に外嵌するには、軸部４ａの外周面を第１開口部３８に対して第１筒部３５の径方向外方から押し付け、第１筒部３５を弾性変形させることで、第１開口部３８の開口幅を軸部４ａの外周面によって押し拡げる。軸部４ａが第１開口部３８を通過した後は、第１筒部３５が弾性復元し、軸部４ａの軸方向一方寄り部分に第１筒部３５が締り嵌めで外嵌される。つまり、第１筒部３５は、締め代を有する状態で、軸部４ａの軸方向一方寄り部分に外嵌される。なお、第１筒部３５を軸部４ａの軸方向一方寄り部分に外嵌する作業と、後述する第２筒部３６を溶接ビード部７ａに外嵌する作業とは、同時に行うことができる。

第２筒部３６は、第１筒部３５と同軸に配置されている。第２筒部３６は、円周方向に関する位相が第１開口部３８と一致する部分に第２開口部３９を有しており、やはり欠円環形状（略Ｃ字形状）を有している。また、第２筒部３６の肉厚（径方向厚さ）は、第１筒部３５の肉厚と同じである。ストッパ１１ａの自由状態で、第２筒部３６は、第１筒部３５の内径ｄ_３５よりも大きく、かつ、溶接ビード部７ａの外径Ｄ_７ａよりも大きい内径ｄ_３６を有しており（ｄ_３６＞ｄ_３５、ｄ_３６＞Ｄ_７ａ）、第２開口部３９は、第１開口部３８の開口幅Ｗ_３８よりも大きい開口幅Ｗ_３９を有している（Ｗ_３９＞Ｗ_３８）。また、ストッパ１１ａの自由状態で、第２筒部３６は、ヨーク部５ａを構成する基部２１の外径よりも十分に小さい外径を有している。

第２筒部３６を溶接ビード部７ａに外嵌するには、溶接ビード部７ａの外周面を第２開口部３９に対して第２筒部３６の径方向外方から押し付け、第２筒部３６を弾性変形させることで、第２開口部３９の開口幅を溶接ビード部７ａの外周面によって押し拡げる。溶接ビード部７ａが第２開口部３９を通過した後は、第２筒部３６が弾性復元し、溶接ビード部７ａに第２筒部３６が隙間嵌めで外嵌する。あるいは、第２筒部３６を、軸部４ａの軸方向一方寄り部分に隙間嵌めにより外嵌したのち、ストッパ１１ａ全体をインナシャフト２ａに対して軸方向一方側に相対変位させることで、第２筒部３６を、溶接ビード部７ａに隙間嵌めで外嵌する。いずれにしても、第２筒部３６を、溶接ビード部７ａとの間に隙間を介在させた状態で、溶接ビード部７ａの周囲に配置する。また、第２筒部３６を外嵌した状態で、第２筒部３６の軸方向一方側の端面を、基部２１の軸方向他方側の側面に対して全周にわたり軸方向に当接させる。また、第２筒部３６の軸方向一方側の端面を基部２１の軸方向他方側の側面に対して当接させた状態で、第１筒部３５の軸方向一方側の端面と溶接ビード部７ａとの間には軸方向の隙間が存在している。

第１筒部３５と第２筒部３６とは、軸方向に離隔した態様で、１対の連結部３７により軸方向に連結されている。連結部３７は、略Ｌ字形状を有しており、第１開口部３８及び第２開口部３９の円周方向両側に配置されている。このため、１対の連結部３７は、円周方向に離隔して配置されている。連結部３７は、第１筒部３５の軸方向一方側の端部外周面から径方向外方に向けて伸長した径方向板部４０と、該径方向板部４０の径方向外端部から軸方向一方側に向けて直角に折れ曲がり、その先端部が第２筒部３６の軸方向他方側の端面につながった軸方向板部４１とから構成されている。径方向板部４０の軸方向一方側の側面は、第１筒部３５の軸方向一方側の端面と同一仮想平面上に存在する。また、軸方向板部４１の径方向内側面は、凹曲面になっており、第２筒部３６の内周面と同一仮想円筒面上に存在する。

上述のような本例の中間シャフト１ａによれば、溶接ビード部７ａの仕上がり形状の影響を受けることなく、中間シャフト１ａの収縮ストロークを制限することができる。
すなわち、インナシャフト２ａに外嵌したストッパ１１ａにより、中間シャフト１ａの収縮ストロークを、筒部８ａの軸方向一方側の端面から第１筒部３５の軸方向他方側の端面までの長さＬに制限することができる。つまり、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとが互いに近づくように軸方向に相対変位した際に、筒部８ａの軸方向一方側の端面がストッパ１１ａに当接して、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとがそれ以上相対変位することを阻止する。このため、搬送時などに、中間シャフト１ａが意図せずに収縮した際にも、筒部８ａの軸方向一方側の端面が第１筒部３５の軸方向他方側の端面に突き当たることで、中間シャフト１ａの収縮ストロークを制限することができる。したがって、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとが所期の摺動範囲を超えて摺動することを防止できる。この結果、所期の摺動範囲の外に潤滑剤が押し出されることを有効に防止でき、中間シャフト１ａの伸縮動作を長期間にわたり円滑に行わせることが可能になるとともに、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとの摺動部の摩耗を抑制することができる。

しかも、本例では、ストッパ１１ａを構成する第２筒部３６の軸方向一方側の端面を、ヨーク部５ａを構成する基部２１に当接させることで、アウタチューブ３ａからストッパ１１ａに加わる荷重を、仕上がり形状に個体差が出やすい溶接ビード部７ａではなく、基部２１により支承するようにしている。このため、溶接ビード部７ａの仕上がり形状の影響を受けることなく、ストッパ１１ａがインナシャフト２ａに対して軸方向一方側に相対変位することを有効に防止できる。つまり、溶接ビード部７ａの外周面がテーパ形状である場合にも、ストッパ１１ａにストローク制限機能を発揮させることができる。したがって、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとが所期の摺動範囲を超えて摺動することを有効に防止できる。また、第２筒部３６の軸方向一方側の端面を、第２筒部３６よりも十分に大きい外径を有するヨーク部５ａの基部２１に当接させているため、第２筒部３６が基部２１に乗り上げることを防止できる。

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図７〜図１１を用いて説明する。本例では、ストッパ１１ｂの軸方向の方向性をなくすために、ストッパ１１ｂを、軸方向において対称形状としている。具体的には、ストッパ１１ｂは、軸方向中間部に配された第１筒部３５と、該第１筒部３５の軸方向両側に配された互いに同形及び同大の第２筒部３６ａ、３６ｂとを備えている。

第１筒部３５と第２筒部３６ａと第２筒部３６ｂとは、互いに同軸に配置されている。また、第１筒部３５の第１開口部３８と、第２筒部３６ａの第２開口部３９ａと、第２筒部３６ｂの第２開口部３９ｂとは、円周方向に関する位相が互いに一致している。第１筒部３５と第２筒部３６ａとは、軸方向に離隔した態様で、１対の連結部３７ａにより軸方向に連結されており、第１筒部３５と第２筒部３６ｂとは、軸方向に離隔した態様で、１対の連結部３７ｂにより軸方向に連結されている。

上述のようなストッパ１１ｂをインナシャフト２ａに外嵌した状態では、小径の第１筒部３５を、軸部４ａの軸方向一方寄り部分に締り嵌めにより外嵌する。また、ストッパ１１ｂのうち、軸方向一方側に配された大径の第２筒部３６ａ（又は第２筒部３６ｂ）を、溶接ビード部７ａに隙間嵌めにより外嵌する。また、第２筒部３６ａ（又は第２筒部３６ｂ）の軸方向一方側の端面をヨーク部５ａの基部２１の軸方向他方側の側面に対して軸方向に当接させる。さらに、ストッパ１１ｂのうち、軸方向他方側に配された大径の第２筒部３６ｂ（又は第２筒部３６ａ）を、軸部４ａの軸方向中間部に隙間嵌めにより外嵌する。

本例では、アウタチューブ３ａを構成する筒部８ａの軸方向一方側の端面を、第１筒部３５の軸方向他方側の端面に当接させることで、中間シャフト１ｂの収縮ストロークを制限する場合には、第２筒部３６ａ、３６ｂの内径を、筒部８ａの軸方向一方側の端部の外径よりも大きくしておく。また、第１筒部３５の軸方向他方側の端面から第２筒部３６ａ（又は第２筒部３６ｂ）の軸方向一方側の端面までの軸方向長さを、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとの所期の摺動範囲との関係で決定する。これに対し、アウタチューブ３ａを構成する筒部８ａの軸方向一方側の端面を、第２筒部３６ｂ（又は第２筒部３６ａ）の軸方向他方側の端面に当接させて、中間シャフト１ｂの収縮ストロークを制限する場合には、第２筒部３６ａ、３６ｂの内径を、筒部８ａの軸方向一方側の端部の外径よりも小さく、好ましくは、筒部８ａの軸方向一方側の端部の内径よりも小さく設定する。また、ストッパ１１ｂ軸方向長さ（第２筒部３６ａの軸方向端面から第２筒部３６ｂの軸方向端面までの軸方向長さ）を、インナシャフト２ａとアウタチューブ３ａとの所期の摺動範囲との関係で決定する。

以上のような本例では、ストッパ１１ｂの軸方向の方向性をなくせるため、取り付けミスを防止することができ、ストッパ１１ｂの取り付け作業性を向上できる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。

［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図１２を用いて説明する。本例では、インナシャフト２ｂを構成する軸部４ｂとヨーク部５ｂとを、互いに一体に構成している。そして、軸部４ｂの軸方向一方側の端部とヨーク部５ｂの基部２１の軸方向他方側の側面との境界に位置し、軸部４ｂの軸方向一方側の端部の外径（Ｄ_４ｂ）よりも大きな外径（Ｄ_４２）を有する部分（大径接続部）を、鍔部４２としている。鍔部４２は、軸部４ｂとヨーク部５ｂの基部２１との連続部に応力集中が生じることを防止するもので、たとえば凹円弧形の断面形状を有しており、軸部４ｂの軸方向一方側の端部外周面とヨーク部５ｂの基部２１の軸方向他方側の側面とを滑らかに連続している。また、本例の場合にも、ストッパ１１ａのうち、小径の第１筒部３５を、軸部４ｂの軸方向一方寄り部分に締り嵌めにより外嵌し、かつ、大径の第２筒部３６を、鍔部４２に隙間嵌めにより外嵌している。また、この状態で、第２筒部３６の軸方向一方側の端面を、ヨーク部５ｂの基部２１の軸方向他方側の側面に対して軸方向に当接させている。

以上のような本例の場合にも、鍔部４２の仕上がり形状の影響を受けることなく、中間シャフト１ａの収縮ストロークを制限することができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。

本発明のストッパ付伸縮シャフトとしては、実施の形態の各例の構造のように、内周面に雌スプライン部が形成された雌軸と、外周面に雄スプライン部が形成された雄軸とを、雌スプライン部と雄スプライン部とをスプライン係合させた状態で、トルク伝達を可能にかつ軸方向の相対変位を可能に組み合わせた構造に限らない。例えば特開２００７−１１８８１５号公報や国際公開第２００３／０３１２５０号パンフレットに記載されているような、雌軸の内周面と雄軸の外周面との間に玉やローラなどの中間部材を配置して、これら雌軸と雄軸とをトルク伝達可能にかつ軸方向の相対変位を可能に組み合わせた構造も対象になる。また、雄軸を構成する軸部とヨーク部とを互いに別体に構成し、これら軸部とヨーク部とを接合する場合の接合態様は、実施の形態の各例で示した、溶接による溶接ビード部に限定されず、ろう付け部や接着剤を用いた接着部など、従来から知られた各種の接合態様を採用することができる。

１、１ａ、１ｂ 中間シャフト
２、２ａ、２ｂ インナシャフト
３、３ａ アウタチューブ
４、４ａ、４ｂ 軸部
５、５ａ、５ｂ ヨーク部
６、６ａ 雄スプライン部
７、７ａ 溶接ビード部
８、８ａ 筒部
９、９ａ ヨーク部
１０、１０ａ 雌スプライン部
１１、１１ａ、１１ｂ ストッパ
１２ 開口部
１３ ステアリング装置
１４ ステアリングホイール
１５ ステアリングシャフト
１６ ステアリングコラム
１７ａ、１７ｂ 自在継手
１８ ステアリングギヤユニット
１９ タイロッド
２０ ピニオン軸
２１ 基部
２２ 挿通孔
２３ 腕部
２４ 円孔
２５ 軸受カップ
２６ 十字軸
２７ 軸
２８ 基部
２９ 腕部
３０ 挿通孔
３１ 円孔
３２ 軸受カップ
３３ 十字軸
３４ 軸
３５ 第１筒部
３６、３６ａ、３６ｂ 第２筒部
３７、３７ａ、３７ｂ 連結部
３８ 第１開口部
３９、３９ａ、３９ｂ 第２開口部
４０ 径方向板部
４１ 軸方向板部
４２ 鍔部

Claims (6)

1. 中空筒状の雌軸と、該雌軸に対してトルク伝達を可能にかつ軸方向の相対変位を可能に内嵌された雄軸と、該雄軸に外嵌されて、前記雌軸と前記雄軸とが互いに近づくように軸方向に相対変位した際に、前記雌軸の軸方向一方側の端面に当接して、前記雌軸と前記雄軸とのそれ以上の相対変位を阻止するストッパと、を備えたストッパ付伸縮シャフトであって、
   前記雄軸は、該雄軸の軸方向他方側に配された軸部と、前記雄軸の軸方向一方側に配されたヨーク部と、前記軸部の軸方向一方側の端部と前記ヨーク部の軸方向他方側の側面との境界に位置し、前記軸部の軸方向一方側の端部よりも外径が大きくなった環状の大径接続部と、を有しており、
   前記ストッパは、円周方向一箇所に第１開口部を有する欠円環状の第１筒部と、該第１筒部よりも大きな内径を有しかつ円周方向に関する位相が前記第１開口部と一致する部分に第２開口部を有する欠円環状の第２筒部と、を備え、前記第１筒部を、前記軸部の軸方向一方寄り部分に締り嵌めにより外嵌し、かつ、前記第２筒部を、前記大径接続部に隙間嵌めにより外嵌し、その軸方向一方側の端面を前記ヨーク部の軸方向他方側の側面に対して軸方向に当接させている、
   ストッパ付伸縮シャフト。
2. 前記ストッパは、軸方向において対称形状であり、前記第１筒部の軸方向両側に前記第２筒部を備えており、１対の前記第２筒部のうち、前記ストッパの軸方向一方側に配された前記第２筒部が、前記大径接続部に隙間嵌めにより外嵌している、請求項１に記載したストッパ付伸縮シャフト。
3. 前記ストッパは、合成樹脂製である、請求項１〜２のうちのいずれか１項に記載したストッパ付伸縮シャフト。
4. 前記大径接続部の外径は、軸方向一方側に向かうほど大きくなる、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載したストッパ付伸縮シャフト。
5. 前記軸部と前記ヨーク部とが、互いに別体に構成されており、前記大径接続部は、前記軸部の軸方向一方側の端部と前記ヨーク部とを接合する、溶接ビード部である、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載したストッパ付伸縮シャフト。
6. 前記軸部と前記ヨーク部とが、互いに一体に構成されており、前記大径接続部は、前記軸部の軸方向一方側の端部の外周面と前記ヨーク部の軸方向他方側の側面とを連続する鍔部である、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載したストッパ付伸縮シャフト。

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