JPH04123775U - 伸縮自在シヤフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽い力で伸縮し、かつ、遊びが少なくて、し
かも構造が簡単で低コストの伸縮自在シャフトを提供す
る。 【構成】 多角形断面のアウター軸３とインナー軸４を
入れ子式に軸方向で互いに嵌合可能に形成し、インナー
軸４にその端部から所定長さの部位に角環１９を嵌合
し、その角環１９に一端部を係合し他端部をインナー軸
４の端部に固定した弾性部材１１を設け、その弾性部材
１１の一端部近傍にインナー軸４の端部から所定長さの
部位において角穴１７を形成し、その角穴１７に嵌入す
るニードルベアリング１６を有するローラー１２をその
一端部を前記弾性部材１１とともにインナー軸４の端部
に固定し、かつ、そのローラー１２の一端部近傍にイン
ナー軸４の端部近傍においてスリット２１を形成して保
持器１５が２体に分離可能に構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は伸縮自在シャフト、特に自動車等車両における操向装置に用いるも のである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、自動車における操向装置は、ステアリングホイールを軸着したステア リングコラムが、車体の前部に固定されたステアリングギヤボックスと自在接手 を介して連結されてなるが、キャビン(車室)を回動させて機関を露出させ、その 点検・修理を行うことができるようにしたトラック等の大型車両にあっては、ス テアリングコラムとステアリングギヤボックスとの間が伸縮可能な構成でなけれ ばならないから、例えば、ステアリングシャフトに自在接手を介して中間シャフ トを連結し、中間シャフトをアッパーシャフト（アウター軸）とロアーシャフト （インナー軸）に分けて構成するとともに、それらにスプラインとスプラインス リーブを形成して両者を入れ子式に嵌合させるようにし、トルク伝達を可能、か つ、軸方向で収縮可能な構成としている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のスプライン係合によるアッパーシャフトとロアーシ ャフトの構成では、その係合構造において互いに摺動するのに十分なクリアラン スを有するので、車両走行中における振動等で両者ががたつくことにより、不快 な騒音を発生する不都合がある。このようながたつき音を消滅させるために、ア ッパーシャフトとロアーシャフト間にボールを介在させて両者間のがたつきを可 及的に消滅せしめる手段も提供されているが(特開昭６１−２１１５２７号公報 参照)、それはボールに当接する内軸と外軸をそれぞれ特殊の異形断面に形成し なければならないのでコストアップをもたらす。

【０００４】 そこで、この考案は軽い力で伸縮し、かつ、遊びが少なくて、しかも構造が簡 単で低コストの伸縮自在シャフトを目的としてなされた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案にかかる伸縮自在シャフトは、角形断面のアウター軸とインナー軸を 入れ子式に軸方向で互いに嵌合し、その少なくとも２辺部におけるアウター軸と インナー軸間に、所定長さの弾性部材とそれに摺接するローラーを介在してなり 、かつ、前記弾性部材はその一端部がインナー軸に固定され、他端部はインナー 軸に嵌合した角環に係止するとともに、前記一端部近傍に角穴が形成されてなり 、また、前記ローラーは弾性部材の前記一端部とともにインナー軸の端部近傍に 固定され、かつ、その端部近傍で破断して２体に分離可能な保持器にニードルベ アリングを保持してなることを特徴とする。

【０００６】

【作用】

上記構成に係るこの考案によれば、アウター軸をインナー軸に嵌合すると、ロ ーラーのニードルベアリングが弾性部材の角穴に嵌入して挿入を容易にし、更に 挿入を続けると弾性部材が撓むことによりアウター軸とインナー軸の伸縮可能な 嵌合ができ、更に強大なる力を掛けると保持器がスリットから２体に分離して固 定が解除され、ローラーが弾性部材上を摺動可能となる。かくして、アウター軸 とインナー軸間にローラーが介在しているので、両者は軽い力で軸方向へ摺動し 、また、弾性部材を介在しているので、両者間のがたつきを吸収する。

【０００７】

【実施例】

次に、この考案の一実施例を図面に基づき説明する。図１は使用状態における 断面正面図、図２は最大伸長状態における断面正面図で、図示のように、ステア リングシャフト１に自在継手２を介してアウター軸３が連結され、そのアウター 軸３はインナー軸４を軸方向に摺動可能に嵌合して入れ子式に係合し軸方向伸縮 可能な構成である。図３に示したように、アウター軸３は、略正八角形断面の、 また、インナー軸４は正四角形断面の、それぞれチューブからなり、両者は、ア ウター軸３の各斜辺部５にインナー軸４の頂角部６を摺接させるガイド部７を形 成して係合している。したがって、インナー軸４の各辺部８に相対向するアウタ ー軸３の各辺部９間には、それぞれ一定の間隙１０が形成されている。

【０００８】 間隙１０内には、図４に示したように、板ばねからなる弾性部材１１とローラ ー１２が軸方向へ所定の長さで挿入されている。弾性部材１１は図７に示したよ うに、その一端部に丸穴１３を穿設するとともに、その近傍に後記のニードルベ アリング１６が嵌入する角穴１７を幅方向で形成し、他端部に後記の角環１９の 凹部１８より幅広の係合部１４と凹部１８に嵌合する嵌合部１４ａを形成してあ る。角穴１７はニードルベアリング１６の長さより若干長い長辺と、ニードルベ アリング１６の外径より若干小さい短辺である。係合部１４が係止し、嵌合部１ ４ａが嵌合する凹部１８を形成した角環１９がインナー軸４に嵌合される。ロー ラー１２は図７に示したように、所定長さで板状の樹脂からなる保持器１５に所 定の間隔で複数のニードルベアリング１６を嵌め込んで回転可能に保持し、一端 部片面に直交して突出し前記丸穴１３に挿入できる突起２０が形成され、かつ、 その端部近傍に幅方向でスリット２１が形成されている。スリット２１は、ニー ドルベアリング１６が存する保持器１５に強大な力が掛かるとそのスリット２１ から破断して突起２０を有する部分とニードルベアリング１６を有する部分との ２体に分離するためのものである。突起２０を挿入する丸穴２２がインナー軸４ の先端部に穿設されている。

【０００９】 なお、弾性部材１１の断面形状はインナー軸４側へ湾曲した形状であるが、弾 性部材１１にローラー１２が当接してニードルベアリング１６の回転を促進させ るために、弾性部材１１の断面形状は、ローラー１２がアウター軸３に押されて 保持器１５と略平行な面を形成してなる略屋根形を呈することができるように構 成するのがよい。また、上記弾性部材１１とローラー１２は、４個の間隙１０に それぞれ介装したが、辺部９の少なくとも２つに介装してもよい。

【００１０】 上記実施例の作用につき説明すると、アウター軸３をインナー軸４に嵌合する 組付け作業に際し、初めに、弾性部材１１の丸穴１３にローラー１２の突起２０ を挿入して両者重ね合わせ、突起２０をインナー軸４の丸穴２２に挿入するとと もに、弾性部材１１の係合部１４を角環１９の凹部１８に係止させることにより 、インナー軸４の４辺に弾性部材１１とローラー１２を装着する。そこで、アウ ター軸３をインナー軸４に嵌合すると、図５に示したように、第１番目のニード ルベアリング１６ａが角穴１７に嵌入してインナー軸４からのローラー１２の高 さを低くするので、アウター軸３にインナー軸４を挿入する作業を容易にする。 このようにしてアウター軸３がインナー軸４に挿入され、第２番目以降のニード ルベアリング１６は挿入の抵抗となるが、これに抗して強く挿入することにより 、弾性部材１１が撓んでローラー１２をアウター軸３とインナー軸４との間に介 在させる。そのとき、第２番目のニードルベアリング１６がアウター軸３に押さ れて保持器１５が軸方向（矢印方向）へ移動するため、図６に示したように、ス リット２１から保持器１５が破断して２体に分離し、ニードルベアリング１６を 有する保持器１５部分と突起２０を有する部分１５ａとに別れ、このとき第１番 目のニードルベアリング１６ａが弾性部材１１の角穴１７から抜け出てローラー １２は軸方向へ移動できるようになる。

【００１１】 かくして構成されたアウター軸３が軸中心で回転すると、ガイド部７と弾性部 材１１に摺接するインナー軸４が軸中心で回転することによりトルク伝達がなさ れる。このトルク伝達は、軽い力の場合には、アウター軸３の辺部９とローラー １２、弾性部材１１、及びインナー軸４の辺部８によってなされ、更に重い力の 場合には、アウター軸３のガイド部７と、インナー軸４の頂角部６との係合によ ってなされる。また、アウター軸３が軸方向の図１の矢印方向へ引かれると、ニ ードルベアリング１６が回転することにより、保持器１５が移動しながらアウタ ー軸３に追従して軸方向へ移動する。そして、アウター軸３とインナー軸４とは 、互いに弾性部材１１を介在しているので、両者間のがたつきを生じることなく 、車両走行中に異音を発生することがない。加えて、アウター軸３とインナー軸 ４間のクリアランスに変化が生じたとき(例えば、アウター軸３とインナー軸４ の軸線が交叉するような状態)、ローラー１２は弾性部材１１に弾性的に支持さ れているので、アウター軸３とインナー軸４に無理な力を掛けることなく緩衝す る。保持器１５部分から別れた突起２０を有する部分１５ａはローラー１２の抜 け止めとして作用する。また、弾性部材をリベット等で固定する必要がなく、さ らに、インナー軸の中央部に穴を設ける必要がないため、強度的に有利で、組付 け性が良好である。

【００１２】 なお、この考案は上記実施例の他に、ステアリングホイールを軸方向に伸縮で きるようにしたテレスコピックステアリングコラムのアッパーシャフトとロアー シャフトにも適用できる。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明したこの考案によれば、角形断面のアウター軸とインナー軸を入れ子 式に軸方向で互いに嵌合し、その少なくとも２辺部におけるアウター軸とインナ ー軸間に、所定長さの板ばねとローラーを介在してなるので、軽い力で伸縮し、 かつ、遊びが少なくてがたつく恐れがなく、しかも構造簡単で低コストの伸縮自 在シャフトを得ることができる。したがって、操向装置の中間シャフトとして、 若しくはテレスコピック・ステアリングコラム用のシャフトとして利用できる。

【００１４】 そして、アウター軸をインナー軸に嵌合するとき、１番目のニードルベアリン グが弾性部材の角穴に入り込んで高さを低くするから、アウター軸の挿入が容易 であり、特別の治具を使用することなく組み込みができるから、実用性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す断面正面図。

【図２】最大伸張状態を示す断面正面図。

【図３】図２のＢ−Ｂ拡大断面図。

【図４】図２のＣ−Ｃ拡大断面図。

【図５】要部作用説明図

【図６】要部作用説明図。

【図７】要部分解斜視図。

【符号の説明】

３…アウター軸、４…インナー軸、１０…間隙、１１…
弾性部材、１２…ローラー、１３，２２…丸穴、１４…
係合部、１５…保持器、１６…ニードルベアリング、１
７…角穴、１８…凹部、１９…角環、２０…突起、２１
…スリット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 角形断面のアウター軸とインナー軸を入
   れ子式に軸方向で互いに嵌合し、その少なくとも２辺部
   におけるアウター軸とインナー軸間に、所定長さの弾性
   部材とそれに摺接するローラーを介在してなり、かつ、
   前記弾性部材はその一端部がインナー軸に固定され、他
   端部はインナー軸に嵌合した角環に係止するとともに、
   前記一端部近傍に角穴が形成されてなり、また、前記ロ
   ーラーは弾性部材の前記一端部とともにインナー軸の端
   部近傍に固定され、かつ、その端部近傍で破断して２体
   に分離可能な保持器にニードルベアリングを保持してな
   ることを特徴とする伸縮自在シャフト。