JP4487041B2 - 荷重制御滑動システムを備えた自動車のステアリングコラム用のテレスコピックシャフト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリングコラムに使用するテレスコピックシャフトのための滑動制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
そのようなテレスコピックシャフトは、一方が他方に挿入された管片の形をなす雌部材及び雄部材を備えている。雌部材及び雄部材は、夫々との対向面、即ち、雄部材の内周面及び雌部材の外周面に、相互に係合する多数のリブ及び長手方向溝を備えている。
【０００３】
本発明は、運転者に対するステアリングホイールの高さを変更すべく、若しくは自動車の組立を促進すべくテレスコピック調整機構を作動させる際、又は最終的には、ステアリングシステムが取り付けられた車両の安全システムとして、ステアリングシステムが受けた衝撃にその動作を提供する際のいずれかに発生し得る調節可能な荷重条件下で、一方の部材の他方の部材に対する長手方向変位（雌部材に対する雄部材の変位）を許容するテレスコピックシステムを提供する。
【０００４】
前述の技術要件を満たすために、前記雄部材の内周面と前記雌部材の外周面とに設けた長手方向溝を備えている。また、前述の技術要件を満たすために、対応する調節要素によって長手方向溝内に位置決めされた１群のローラも備えている。
【０００５】
本発明のシステムは、荷重の調節を可能とすると同時に、雄部材と雌部材との間の遊びの除去を容易にする。更に、これらの部材の滑動の抑制程度を調節可能とする。
【０００６】
本発明のシステムは、加えられた荷重に対する特定の制動又は減衰動作が組立体に提供されるような方法で、テレスコピックシャフトの２つの部品間の相対変位に必要な応力が、（同一出願人名義の特許第９２０２６５４号、第９３００６５４号、第９５００１７７号、及び第９６００８７１号のような）適宜の適用分野にて、また全ての変位経路に沿って一定に保たれるようにする。
【０００７】
本発明のシステムは、直接的には特に自動車のステアリングコラムに使用するように計画されたものである。しかしながら、その単純さ及び取扱いの容易さにより、他の適用分野にも適合させることができる。
【０００８】
本発明のシステムは、伸長又は収縮のいずれかの状態にあるとき、制動又は減衰性能を持つことができ、衝突の発生時に解放されるエネルギーを吸収し、更にテレスコピックシャフトの部材間の相対変位のために必要な応力を、変位経路に沿って一定に維持するという特徴によって、自動車の安全システムとして使用することが可能となる。
【０００９】
更に、本発明はまた、テレスコピックシャフトの雄部材と雌部材との間に通常現れる遊びを、車両の運転時に雑音及び振動を発生させない程度に調節する可能性を提供する。雑音及び振動の発生は、組立て時の簡易な操作によって回避され、ステアリングホイール、及びステアリングホイールを操作する使用者に伝わらない。
【００１０】
本発明のテレスコピックシャフトは、前述した滑動荷重の下で相対変位する雄部材と雌部材とに、全体の回転のために加えられるトルクの重要性を考慮に入れている。このトルクは、軸方向荷重の作用による雄部材と雌部材との相対変位の方向かからほぼ完全に分離される。従って、このトルクの影響は最小になる。
【００１１】
本発明は、組立の容易さを高める。組立は、少数の補助及び付属要素を使用することによって達成される。組立の容易さは、前述した利点を重量及び費用の増加を伴わずに実現する。
【００１２】
本発明は、テレスコピックシャフトの部品間での相対変位の間に応力を調節するのに適した荷重制御システムを提供する。本発明は更に、全ての動部品（live parts）を、回転に関するトルクの影響と同様に、相互間の遊びをも最小化して一体的に結合することによって、運動の良好な発展を許容する。それは更に、簡素であり、しかも対費用効果が高い効果的な機械的配置をも提供する。
【００１３】
本願発明の更なる特徴は、好適な詳細を概略的に表す添付の図面を参照する以下の説明から明らかになるであろう。以下の説明は、実施可能な参照事例として挙げるものであって、本願発明は、以下に開示する詳細に限定されない。従ってこの説明は、いかなる種類の制限もなく考慮されねばならない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態の１つにおいて、テレスコピックシャフトは、図１から明らかなように、その一端部に一体形成されたフォーク（１４）を備える管状の雌部材（１０）と、その一端部にフォーク（１８）が固定された管状の雄部材（１１）とを備えている。
【００１５】
雌部材（１０）の内周面には、他端に設けた開口部（１２）に断面形状が示されているように、多数の長手方向溝（１３）によって分離された多数の長手方向リブ（１５）が設けてある。雄部材（１１）の外周面には、多数の長手方向溝（１７）によって分離された多数の長手方向リブ（１６）が設けてある。
【００１５】
テレスコピックシャフトは、雌部材（１０）と雄部材（１１）とを嵌め合わせ、両部材（１０），（１１）の嵌合部に、調節要素（２４）とローラ（２７）とを介在させて構成される。このように嵌め合わされた雌部材（１０）と雄部材（１１）とは、軸長方向に相対的に滑動することができる。
【００１６】
調節要素（２４）は、図１に示すように、角柱形をなす長寸のボディ（２５）と、円筒形をなす複数のスタンプ（２６）とを備えている。調節要素（２４）は、望ましくはプラスチック材料製であり、複数のスタンプ（２６）は、ボディ（２５）の幅方向両側に、長手方向に等配に並べて設けてある。
【００１７】
雌部材（１０）と雄部材（１１）とは、嵌合周上において長手方向リブ（１５），（１６）が相互に合致し、長手方向溝（１３），（１７）が相互に合致するように嵌め合わせてある。調節要素（２４）のボディ（２５）は、雌部材（１０）の長手方向リブ（１５）と雄部材（１１）の長手方向リブ（１６）との間に縦置きしてある。ボディ（２５）の両側の複数のスタンプ（２６）は、雌部材（１０）の長手方向溝（１３）と雄部材（１１）の長手方向溝（１７）とが形成する空洞部内で自己整列し、等間隔に並んで配置される。このように配置されるスタンプ（２６）は、雌部材（１０）と雄部材（１１）との間に存在し得る遊びを吸収し、雌部材（１０）から雄部材（１１）への、又は雄部材（１１）から雌部材（１０）への回転トルクの伝達を可能とする。
【００１８】
ローラ（２７）は、例えば、鏡面仕上された硬鋼製の円柱体であり、調節要素（２４）のボディ（２５）は、雌部材（１０）の長手方向溝（１３）と雄部材（１１）の長手方向溝（１７）とが形成する空洞部内に並ぶ複数のスタンプ（２６）の間に夫々配置される。このように配置されるローラ（２７）は、雌部材（１０）と雄部材（１１）との間で相対回転することができる。
【００１９】
テレスコピックシャフトは、調整器（１９）を更に備える。調整器（１９）は、雄部材（１１）の端部開口に嵌め込まれる円筒部分（２１）と、該円筒部分（２１）を拡大してなる円板形のヘッド部（２０）とを有している。該ヘッド部（２０）は、雄部材（１１）の外周よりも外側に張り出し、調節要素（２４）の同側端部を円筒部分（２１）の嵌め込み荷重に対応する力により押圧して、調節要素（２４）にプリセット荷重を加え、折りたたみ、又はたるみ状態を強制する目的のために働く。
【００２０】
調節要素（２４）に前述したプリセット荷重を加えるために、テレスコピックシャフトは、雄部材（１１）の外側に嵌め合わせたスリーブ（２２）を備えている。スリーブ（２２）は、プラスチック製であり、一方の端をフォーク（１８）に当接させ、他方の端に設けた隆起部（２３）を調整器（１９）の逆側から調節要素（２４）に当接させてある。調節要素（２４）のプリセット荷重は、調整器（１９）とスリーブ（２２）との間に挾持することで加えられ、プリセット荷重の大きさは、調整器（１９）の嵌め込み荷重によって変更することができる。
【００２１】
図１にはまた、調節要素（２４）が、簡単な要素（２５−２６）の適宜の組み合わせによって形成し得ることが詳しく示されている。それらの組合せは、夫々が可能な事例のうちで最も適切な形を組立体に提供することができる。
【００２２】
従って調節要素（２４）は、個数、形状及び大きさの夫々が事例に応じて変更されるローラ（２７）を適切に保持することができ、雄部材（１１）と雌部材（１０）との間での回転の伝達は、何らの問題も無く実現される。
【００２３】
雄部材（１１）と雌部材（１０）との間の軸長方向の滑動は、両者間に介在する調節要素（２４）のスタンプ（２６）との間の摩擦抵抗に抗して生じる。この摩擦抵抗は、調整器（１９）の嵌め込み程度によって容易に調整することができ、雄部材（１１）と雌部材（１０）とを、調整された摩擦抵抗の下で滑動させることができる。
【００２４】
調節要素（２４）のスタンプ（２６）は、材料に固有の弾性により変形した状態で雌部材（１０）と雄部材（１１）との間に介在し、両者間の遊びを排除する弾性歯として機能する。このことは、図２を参照して推定できるように、雄部材（１１）と雌部材（１０）との間で、ローラ（２７）と一緒になって堅固なユニットを形成する調節要素（２４）によって実現される。
【００２５】
図３には、テレスコピックシャフト組立体の縦断面が示してある。本図に示すように雌部材（１０）の端部には、クロージャ（２８）が装着してある。クロージャ（２８）は、雌部材（１０）の端部外周に一側を嵌め合わせたスリーブ状の部材である。クロージャ（２８）の他側は、内向きに曲げてあり、雄部材（１１）の外周面、より詳しくは、雄部材（１１）の外周に嵌め合わせたスリーブ（２２）の外周面に着座させてある。
【００２６】
クロージャ（２８）は、組立体全体を閉鎖し、雌部材（１０）と雄部材（１１）とがばらばらになるのを防止すると同時に、滑動部品間に存在する潤滑グリースの漏れ出しを防止するシャッタとして作用する。クロージャ（２８）は、適宜の治具を使用した圧入により雌部材（１０）の端部に固定することができる。
【００２７】
システム内の様々な部品の材料は、適用形態に応じて適宜に選定することができる。調節要素（２４）、調整器（１９）、スリーブ（２２）及びクロージャ（２８）は、それらが割り当てられた機能を適切な方法で果たすように設計され、また、組立体全体が可能な限り軽量となり、しかも安価となるように設計される。
【００２８】
本発明は添付の図面に従って充分に説明されたので、請求の範囲にまとめられた発明の本質を変えない限り、いかなる変形をも適宜導入され得ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のシステムの主要部品が示されている拡大斜視図である。
【図２】 最も重要な部品が分離して示されたテレスコピックシャフト組立体の斜視図である。
【図３】 テレスコピックシャフト組立体の縦断面図である。
【符合の説明】
１０ 雌部材
１１ 雄部材
１２ 開口部
１３ 長手方向溝
１４ フォーク
１５ 長手方向リブ
１６ 長手方向リブ
１７ 長手方向溝
１８ フォーク
１９ 調整器
２０ ヘッド
２１ 円筒部分
２２ スリーブ
２３ 隆起部
２４ 調節要素
２５ ボディ
２６ スタンプ
２７ ローラ
２８ クロージャ

Claims (5)

1. その一端にフォーク（１４）を有する円筒形の雌部材（１０）と、その一端にフォーク（１８）を有し、前記雌部材（１０）に嵌め合わされる雄部材（１１）とを備えた自動車のステアリングコラム用のテレスコピックシャフトにおいて、前記雌部材（１０）の内周面に形成した長手方向溝（１３）及び長手方向リブ（１５）と、前記雄部材（１１）の外周面に形成した長手方向溝（１７）及び長手方向リブ（１６）とが、前記雌部材（１０）及び雄部材（１１）の嵌合周上にて合致しており、前記雌部材（１０）の長手方向リブ（１５）と前記雄部材（１１）の長手方向リブ（１６）との間に、角柱形状をなす縦置きされたボディ（２５）、及び該ボディ（２５）の幅方向両側に設けてあり、前記雌部材（１０）の長手方向溝（１３）と前記雄部材（１１）の長手方向溝（１７）との間に長手方向に等配された複数の円筒形スタンプ（２６）とを有する調節要素（２４）と、前記スタンプ（２６）夫々の間に配置された円筒形をなすローラ（２７）と、前記雄部材（１１）の端部開口に嵌め込まれた円筒部分（２１）、及び該円筒部分（２１）を拡大してなり、前記調節要素（２４）の同側端部を押圧するヘッド部（２０）を有し、前記雌部材（１０）と前記雄部材（１１）との回転方向の遊びを防ぎ、前記雌部材（１０）に対する前記雄部材（１１）の滑動を抑制する調整器（１９）とを備えることを特徴とする荷重制御滑動システムを備えた自動車のステアリングコラム用のテレスコピックシャフト。
2. 前記ボディ（２５）の長手方向の両端部付近に円筒形のスタンプ（２６）が設けられた複数の調節要素（２４）を有する調節組立体を備えていることを特徴とする請求項１記載の荷重制御滑動システムを備えた自動車のステアリングコラム用のテレスコピックシャフト。
3. 前記調節要素（２４）は、プラスチック材料製であり、前記調節要素（２４）のスタンプ（２６）は、鏡面仕上された硬鋼製のローラ（２７）を保持していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の荷重制御滑動システムを備えた自動車のステアリングコラム用のテレスコピックシャフト。
4. 前記調整器（１９）は、前記雄部材（１１）の端部開口に前記円筒部分（２１）を嵌め込む際のプリセット荷重によって、前記調節要素（２４）が、前記雌部材（１１）及び雌部材（１０）との接触部に発生する摩擦荷重を調節することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の荷重制御滑動システムを備えた自動車のステアリングコラム用のテレスコピックシャフト。
5. 前記雌部材（１０）の端部に装着され、前記雄部材（１１）の外周面に着座させてあるクロージャ（２８）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の荷重制御滑動システムを備えた自動車のステアリングコラム用のテレスコピックシャフト。

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