JP4121054B2

JP4121054B2 - 伸縮自在シャフトの結合構造

Info

Publication number: JP4121054B2
Application number: JP2000001587A
Authority: JP
Inventors: 多恵上川; 順哉渡辺
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2020-01-07
Also published as: JP2001193750A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、異形形状のスリーブとシャフトとを軸方向に伸縮自在に結合している伸縮自在シャフトにおける前記スリーブとシャフトとの結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の操舵装置には、ステアリングホイールに連結されたコラムシャフトと、ステアリングギヤに連結されたステアリングシャフトとの間に、ステアリングジョイントが介在されている。このステアリングジョイントは、図５に示すように、中間シャフト１０１の両端に十字軸形の自在継手１０２，１０３を設け、一方の自在継手１０２にコラムシャフト１０４を接続し、他方の自在継手１０３に筒状の軸継手１０５を介してステアリングシャフト１０６を接続するものである。
【０００３】
上記中間シャフト１０１は、ステアリングシャフト１０６とコラムシャフト１０４とを車体に取り付けた状態で、その全体を連結する際に、軸方向に一旦収縮させた後、筒状の軸継手１０５をステアリングシャフト１０６に導入するために、再び中間シャフト１０１を伸長させる必要がある。このため、前記中間シャフト１０１は、スリーブ１０１ａの内部に軸方向への相対移動を許容した状態でシャフト１０１ｂを嵌入した伸縮自在シャフトにより構成されている。また、前記中間シャフト１０１は、コラムシャフト１０４のトルクをステアリングシャフト１０６に伝達する必要があるので、スリーブ１０１ａとシャフト１０１ｂとを、セレーションによって連結したり、スリーブ１０１ａとシャフト１０１ｂの断面を異形形状にしたりすることが行われている。
【０００４】
前記ステアリングジョイントにおいては、スリーブ１０１ａとシャフト１０１ｂとの間でがたつきが生じると、操舵フィーリングを損ねたり、振動や異音が発生したりするおそれがある。そこで前記スリーブ１０１ａの端部に軸方向に伸びるスリット１０１ｃを形成することにより、当該端部を径方向に弾性収縮可能とし、この端部に締め付けリング１０１ｄを巻き付けて、当該端部を弾性収縮させることにより、シャフト１０１を締め付けて、スリーブ１０１ａとシャフト１０１ｂとの間でがたつきが生じるのを防止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記中間シャフト１０１のうち、スリーブ１０１ａとシャフト１０１ｂの断面が異形形状のものについては、図６に示すように、スリーブ１０１ａの外周と締め付けリング１０１ｄとの間に大きな隙間Ｓが構成されるので、締め付けリング１０１ｄによってスリーブ１０１を締め付けても、その締め付け力が十分にスリーブ１０１に作用せず、締め付け不足が生じてスリーブ１０１ａとシャフト１０１ｂとががたつくのを確実に防止することができないという問題があった。
【０００６】
この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、異形形状のスリーブとシャフトとの間でがたつきが生じるのを確実に防止することができ、振動や異音が発生するのをより効果的に防止することができる伸縮自在シャフトの結合構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためのこの発明の伸縮自在シャフトの結合構造は、周方向に沿って一定間隔毎に山部と谷部とを交互に形成することで内外周が異形形状とされたスリーブの端部内周に、外周が前記スリーブの内周に合致するシャフトを軸方向に移動可能に嵌入しているとともに、前記スリーブの各山部に形成され軸方向に沿って軸端面まで延びる複数のスリットによって前記スリーブの端部を弾性収縮可能とし、この端部を環状の締め付け部材によって締め付けて弾性収縮させることにより、当該端部でシャフトを締め付ける伸縮自在シャフトの結合構造において、前記スリーブの端部を全周にわたって均一に弾性収縮させるべく、前記スリーブの端部の外周と締め付け部材との間に、内周を前記スリーブの端部の外周に、外周を前記締め付け部材の内周にそれぞれ合致させた状態で、弾性素材からなる環状のスペーサを介在しており、このスペーサは、その内周形状が前記スリーブの外周の異形形状に対応した形状に形成され、当該異形形状の内周の一部で前記スリーブの端部、及び前記スリーブの端部から軸方向に延びて露出している前記シャフトの外周を覆って、前記スリーブのスリット及び当該スリーブの端面におけるスリーブ内周とシャフトとの間の隙間を覆っているものであることを特徴とする（請求項１）。
前記の構成の伸縮自在シャフトの結合構造によれば、前記スリーブの外周と締め付け部材との間に介在した環状のスペーサによって、締め付け部材の締め付け力を、スリーブの全周に作用させることができる。このためスリーブの端部によってシャフトを確実に締め付けることができる。
【０００８】
前記伸縮自在シャフトの結合構造は、スぺーサによって、スリーブのスリット及び当該スリーブの端面におけるスリーブ内周とシャフトとの間の隙間を覆っていてもよく、この場合には、前記スリット及び隙間を通して水、泥、埃等の異物がスリーブの内部に入り込むのを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２はこの発明の伸縮自在シャフトの結合構造を適用した自動車の操舵装置におけるステアリングジョイントを示す正面図である。
このステアリングジョイントは、自動車の操舵装置において、ステアリングシャフトＡとコラムシャフトＢとを連結するものであり、中間シャフトとしての伸縮自在シャフトＣの両端部のそれぞれに、自在継手Ｘが設けられている。前記伸縮自在シャフトＣの一端には、互いに対をなして一方の自在継手Ｘの十字軸４を支持する第１のヨークＹ１及び第２のヨークＹ２が設けられており、中間シャフト３の他端には、互いに対をなして他方の自在継手Ｘの十字軸４を支持する第３のヨークＹ３及び第４のヨークＹ４が設けられている。
【００１０】
前記第２のヨークＹ２及び第３のヨークＹ３は、伸縮自在シャフトＣの一端及び他端にそれぞれ溶接されている。また、前記第１のヨークＹ１は筒状の軸継手５に溶接されており、この軸継手５にステアリングシャフトＡの一端部が導入されてクランプされている。さらに、前記第４のヨークＹ４は、コラムシャフトＢの一端部に溶接されている。
【００１１】
前記伸縮自在シャフトＣは、一端に第２のヨークＹ２が溶接された異形断面のスリーブ１と、一端に第３のヨークＹ３が溶接され、前記スリーブ１の内周に嵌入されたシャフト２と、前記スリーブ１を締め付けて弾性収縮させるための締め付けバンド３（締め付け部材）と、この締め付けバンド３と前記スリーブ１の外周の間に介在させた筒状のスペーサ４とによって構成されている。
【００１２】
図１及び図３も参照して、前記スリーブ１は、その周方向に沿って一定間隔毎に山部１１と谷部１２とを交互に形成した異形断面形状のものであり、その端部の各凸１１には、軸方向に伸びるスリット１３がそれぞれ形成されており、このスリット１３によって、当該端部は径方向に弾性収縮可能になっている。このスリーブ１は金属製のパイプ材を例えば引き抜き加工することによって形成されたものであり、その内周の断面形状は、外周の断面形状に対応した異形形状になっている。
【００１３】
シャフト２は、その外周が前記スリーブ１の内周に対応した異形形状の中実体からなり、前記スリーブ１の端部を自由状態に維持した場合に、軸方向に摺動自在である。
締め付けバンド３は、金属製のベルトからなり、スペーサ４に巻き付けた状態で、係止爪３１にて先端部を挟み込むことにより環状に維持されている（図４参照）。
【００１４】
スペーサ４は、ゴム又はプラスチック等の弾性素材からなる筒状のものであり、その内周はスリーブ１の外周の異形形状に対応する形状に形成されており、外周は円形断面に形成されている。このスペーサ４の外周には、前記締め付けバンド３を巻回するための環状溝４１が形成されている。また、上記スペーサ４は、その内周をスリーブ１の端部の外周に合致させた状態で、且つ外周を前記締め付けバンド３の内周に合致させた状態で、当該締め付けバンド３とスリーブ１との間に隙間なく介在されている。
【００１５】
さらに、前記スペーサ４は、締め付けバンド３とスリーブ１との間に介在した状態で、スリーブ１のスリット１３を覆っているとともに、その内周の一部でシャフト２の外周を覆って、スリーブ１の端面における当該スリーブ１の内周とシャフト２の外周との間の隙間を閉塞している。このため、前記スリット１３及び隙間を通して水、泥、埃等の異物がスリーブ１の内部に入り込むのを防止することができる。すなわち、スペーサ４をダストカバーと兼用することができる。
【００１６】
前記スリーブ１は、スペーサ４を介して締め付けバンド３の締め付け力を受けて、径方向に弾性収縮されており、これにより前記シャフト２がスリーブ１の端部によって締め付けられている。この際、前記締め付けバンド３の締め付け力が、スペーサ４を介してスリーブ１の端面の全周にわたってほぼ均等に作用することになる。このためスリーブ１をその全周にわたって均一に弾性収縮させることができる。この結果スリーブ１とシャフト２との間でがたつきが生じるのを確実に防止することができる。
【００１７】
この発明の伸縮自在シャフトの結合構造は、前記実施の形態に限定されるものでなく、例えば、スリーブ１及びシャフト２の断面形状については図示したほぼ十字状の断面形状だけでなく、他の断面形状に形成して実施することができる。
また、前記伸縮自在シャフトの結合構造は、自動車の操舵装置におけるステアリングジョイント以外の種々の伸縮自在シャフトの結合構造に適用して実施することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の伸縮自在シャフトの結合構造によれば、スリーブの外周と締め付け部材との間に介在したスペーサによって、締め付け部材の締め付け力を、スリーブの全周にほぼ均等に作用させて、当該スリーブを径方向にほぼ均等に収縮させることができるので、スリーブとシャフトとの間にがたつきが生じるのを効果的に防止することができ、ひいては、振動や異音が発生するのを効果的に防止することができる
【００１９】
また、前記スペーサによってスリーブの内部に水や埃が入るのを防止することができるので、スリーブの内部に錆びが生じたり、スリーブとシャフトとの軸方向の相対移動が阻害されたりするのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の伸縮自在シャフトの結合構造を示す斜視図である。
【図２】この発明の伸縮自在シャフトの結合構造を適用したステアリングジョイントの正面図である。
【図３】図１のII−II線断面図である。
【図４】伸縮自在シャフトの分解斜視図である
【図５】従来の伸縮自在シャフトを適用したステアリングジョイントの正面図である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【符号の説明】
１スリーブ
１３スリット
２シャフト
３締め付けバンド（締め付け部材）
４スペーサ
Ｃ伸縮自在シャフト

Claims

周方向に沿って一定間隔毎に山部と谷部とを交互に形成することで内外周が異形形状とされたスリーブの端部内周に、外周が前記スリーブの内周に合致するシャフトを軸方向に移動可能に嵌入しているとともに、前記スリーブの各山部に形成され軸方向に沿って軸端面まで延びる複数のスリットによって前記スリーブの端部を弾性収縮可能とし、この端部を環状の締め付け部材によって締め付けて弾性収縮させることにより、当該端部でシャフトを締め付ける伸縮自在シャフトの結合構造において、
前記スリーブの端部を全周にわたって均一に弾性収縮させるべく、前記スリーブの端部の外周と締め付け部材との間に、内周を前記スリーブの端部の外周に、外周を前記締め付け部材の内周にそれぞれ合致させた状態で、弾性素材からなる環状のスペーサを介在しており、このスペーサは、その内周形状が前記スリーブの外周の異形形状に対応した形状に形成され、当該異形形状の内周の一部で前記スリーブの端部、及び前記スリーブの端部から軸方向に延びて露出している前記シャフトの外周を覆って、前記スリーブのスリット及び当該スリーブの端面におけるスリーブ内周とシャフトとの間の隙間を覆っているものであることを特徴とする伸縮自在シャフトの結合構造。