JPH0644673U - 伸縮自在シャフトのガタ防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転トルクを伝達する伸縮自在シャフトのガ
タ防止をきわめて簡単な構造で提供する。 【構成】 スプライン又はセレーション嵌合をする伸縮
自在シャフトにおいて、雄型のスプライン１３の両端部
近傍にそれぞれ周方向へ溝１５，１６を刻設して該溝１
５，１６にそれぞれ弾性リング１７を装着し、該弾性リ
ング１７には前記溝１５，１６の底部に摺接する接触部
と雌型のセレーション１１に摺接する接触部とを所定間
隔で形成して構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、スプライン又はセレーション嵌合等の、軸中心で回転可能かつ軸 方向へ伸縮可能に係合する出力シャフトと入力シャフトの曲げ方向のガタ防止構 造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

軸中心で回転可能かつ軸方向へ伸縮可能に係合する出力シャフトと入力シャフ トとして、例えば、自動車のテレスコピック機構付ステアリングコラム用のステ アリングシャフトやステアリングコラム用の中間シャフト及びドライブシャフト などがある。

【０００３】 例えば、中間シャフトは、図７に示すように、ステアリングコラムのロアーシ ャフト１の下端部に自在継手２を介して入力シャフト３が連結されており、さら にその入力シャフト３に軸方向伸縮自在にスプライン又はセレーション４，５を 介して嵌合する出力シャフト６の下端部には自在継手７を介しステアリングギヤ ボックスのシャフト８が連結されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記中間シャフトのように、スプライン又はセレーション４， ５を介し嵌合するシャフト３，６には、軸方向へ伸縮するために両シャフト３， ６間に半径方向の隙間がなければ伸縮できないことや、それぞれ自在継手２，８ が連結されていたり、軸受がラバーマウント式等であって剛体でない場合があり 、それらの場合において、スプライン又はセレーション４，５のこじれにより、 図８に示すように、入力シャフト１と出力シャフト６の軸線が交叉し、両者間に 曲げ方向のガタ(不整合)が発生する。

【０００５】 このような曲げ方向のガタを防止するためには、（イ）スプライン又はセレー ションの嵌合精度を向上させる、（ロ）スプライン又はセレーションの嵌合長さ を長くする、（ハ）スプライン又はセレーションを二分割してその間隔を大きく する（図９参照）、（ニ）スプライン又はセレーションに樹脂や金属をコーティ ングする、又は、（ホ）雄型と雌型のスプライン又はセレーションを嵌合して局 部的に潰し（図１０参照）雄型のスプライン又はセレーションと嵌合させること によりガタを抑える、などの方法が考えられる。

【０００６】 しかしながら、上記いずれの方法も、スプライン又はセレーションやコーティ ング材が摩耗してしまうと雄型と雌型のスプライン又はセレーション相互間に隙 間できてガタが発生する。さらに、（イ），（ロ），（ハ）の方法は加工が難し くてコスト面でも不利であり、また、（ロ），（ハ）の方法は重くなるために重 量面でも不利である。

【０００７】 そこでこの考案は、上記事情に鑑みて、回転トルクを伝達する伸縮自在シャフ トのガタ防止をきわめて簡単な構造で達成しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案にかかる伸縮シャフトのガタ防止構造は、請求項１の記載によれば、 軸中心で回転可能かつ軸方向へ伸縮可能に係合する入力シャフトと出力シャフト の嵌合部に、両シャフトのいずれか一方に係合して嵌合部の隙間に介在し他方の シャフトに摺接する少なくとも一対の弾性リングを離間して配設したことを特徴 とする。

【０００９】

【作用】

伸縮自在シャフトの嵌合部における隙間に、半径方向で両シャフトに接触する 弾性リングを、軸方向で離間して介在させたから、嵌合部に曲げ方向の力が作用 しても、ガタ(不整合)を生じさせない。

【００１０】

【実施例】 以下この考案をステアリングコラム用の中間シャフトに適用した実施例を説明 する。図１に示すように、内周面に軸方向へ所定の長さで雌型のセレーション１ １を形成したロアーシャフト（出力シャフト）１２に、外周面に軸方向へ所定の 長さで雄型のセレーション１３を形成したアッパーシャフト（入力シャフト）１ ４が嵌合している。そして、アッパーシャフト１４にはセレーション１３の両端 部で周方向へそれぞれ溝１５，１６が形成されている。この溝１５，１６にはそ れぞれの底部とロアーシャフト１２のセレーション１１に摺接する弾性リング１ ７が配置されている。

【００１１】 弾性リング１７は、図２に示すように、Ｃリングの変形タイプであって、ロア ーシャフト１２の内周面であるセレーション１１の山部に摺接する接触部１７ａ と、アッパーシャフト１４に形成した溝１５，１６の底部１５ａ（１６ａ）に摺 接する接触部１７ｂとを所定の間隔で形成し、かつ、両端部１７ｃ，１７ｄが底 部１５ａ（１６ａ）に摺接するように曲げた鋼線からなり、半径方向のばね力を 有する弾性体である。したがって、弾性リング１７はアッパーシャフト１４の溝 １５，１６に装着するとき、両端部１７ｃ，１７ｄ間が一定の距離で広げられる 。

【００１２】 なお、弾性リング１７は、溝１５，１６の深さよりも大なる直径の、換言する と、雄型と雌型間のセレーション１１，１３の隙間を充填し得る直径のゴム又は 樹脂製のＯリングとしてもよい。

【００１３】 そこで、アッパーシャフト１４の溝１５，１６に弾性リング１７をその両端部 １７ｃ，１７ｄを開いてそれぞれ装着し、ロアーシャフト１２に軸方向で挿入し 、接触部１７ａをセレーション１１の山に摺接するようにして押し込み、弾性リ ング１７の接触部１７ｂが溝１５，１６の底部１５ａ，１６ａに弾力をもって摺 接することにより、セレーション１１，１３間の隙間に介在させる。したがって 、アッパーシャフト１４とロアーシャフト１２は相互に軸方向へ摺動可能となる 一方、アッパーシャフト１４が軸中心で回転すれば、セレーション１１，１３の 係合により、ロアーシャフト１２が共に回転するからトルクを伝達できる。

【００１４】 そして、ロアーシャフト１２とアッパーシャフト１４の嵌合部に曲げ方向の力 が加わると、離間した溝１５，１６に装着された弾性リング１７，１７がセレー ション１１，１３間の隙間に弾力を有して介在しているから、ロアーシャフト１ ２又はアッパーシャフト１４を曲げる力が作用すると、それに抗する力が発生す るために、ロアーシャフト１２とアッパーシャフト１４は略く字型に曲がること なく保持されるようになり、アッパーシャフト１４とロアーシャフト１２の曲げ 方向のガタを吸収する。

【００１５】 なお、上記実施例では、セレーション１１，１３を例として説明したが、図３ に示すように、ロアーシャフト１２の内周面に雌型のスプライン１８を形成する とともに、アッパーシャフト１４の外周面に雄型のスプライン１９を形成して嵌 合する構造であってもよい。また、弾性リング１７，１７はアッパーシャフト１ ４の離間した一対の溝１５，１６に装着したが、図４に示すように、ロアーシャ フト１２のセレーション１１にそれぞれ溝２０，２１を離間し形成してそれらの 溝２０，２１に前記弾性リング１７を装着し、前記同様に、アッパーシャフト１ ４をロアーシャフト１２に嵌合したときに弾性リング１７の接触部１７ｂがアッ パーシャフト１４のセレーション１３に摺接する構成としてもよい。

【００１６】 さらに、図５に示すように、ロアーシャフト１２のセレーション１１の開口部 から離間した位置に溝２３を形成してその溝２３に弾性リング１７を装着すると ともに、アッパーシャフト１４のセレーション１３の他端部に溝２５を形成して その溝２５に弾性リング１７を装着し、前記同様に、アッパーシャフト１４の一 端部をロアーシャフト１３の開口部側から挿入してロアーシャフト１２の溝２３ に装着された弾性リング１７の接触部１７ｂをアッパーシャフト１４に摺接させ るとともに、アッパーシャフト１４の溝２５に装着された弾性リング１７の接触 部１７ａをロアーシャフト１３に摺接させる構成としてもよい。

【００１７】 また、図６に示すように、ロアーシャフト１２のセレーション１１の開口部側 に弾性リング１７を装着できる溝２６を形成するとともに、アッパーシャフト１ ４のセレーション１３の一端部に溝２７を形成してその溝２７に弾性リング１７ を装着し、前記同様に、アッパーシャフト１４の一端部をロアーシャフト１３の 開口部側から挿入してロアーシャフト１２の溝２６に装着された弾性リング１７ の接触部１７ｂをアッパーシャフト１４に摺接させるとともに、アッパーシャフ ト１４の溝２７に装着された弾性リング１７の接触部１７ａをロアーシャフト１ ２に摺接させる構成としてもよい。この場合、溝２６に装着する弾性リング１７ は、アッパーシャフト１４のセレーション部１３がロアーシャフト１２内に完全 に収納された後、アッパーシャフト１４側からロアーシャフト１２の開口部に押 し込んで装着する。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したこの考案によれば、軸中心で回転可能かつ軸方向へ伸縮可能に係 合する入力シャフトと出力シャフトの嵌合部に、両シャフトのいずれか一方に係 合して嵌合部の隙間に介在し他方のシャフトに摺接する少なくとも一対の弾性リ ングを離間して配設したことにより、両シャフト間の隙間をなくするようにした ので、両シャフトに曲げ方向の力が作用してもガタを生じさせない。しかも、構 成はきわめて簡素で、軽量、かつ、コスト安価であって頗る実用的なガタ防止構 造である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案をステアリングコラム用中間シャフト
に適用した実施例を示す断面側面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面拡大図。

【図３】他の例を示す図２同様の断面図。

【図４】この考案の他の例を示す断面側面図。

【図５】この考案の他の例を示す断面側面図。

【図６】この考案の他の例を示す断面側面図。

【図７】従来の伸縮自在シャフトの断面側面図。

【図８】従来の伸縮自在シャフトの屈曲作用説明図。

【図９】ガタ防止方法を想定した説明図。

【図１０】ガタ防止方法を想定した説明図。

【符号の説明】

１１，１３…スプライン １５，１６，２０，２１，２３，２５，２６，２７…溝 １７…弾性リング １７ａ，１７ｂ…接触部

フロントページの続き (72)考案者 田力 剛 静岡県湖西市鷲津2028番地 富士機工株式 会社鷲津工場内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸中心で回転可能かつ軸方向へ伸縮可能
   に係合する入力シャフトと出力シャフトの嵌合部に、両
   シャフトのいずれか一方に係合して嵌合部の隙間に介在
   し他方のシャフトに摺接する少なくとも一対の弾性リン
   グを離間して配設したことを特徴とする伸縮自在シャフ
   トのガタ防止構造。
2. 【請求項２】 スプライン又はセレーション嵌合をした
   伸縮自在シャフトにおいて、雄型のスプライン又はセレ
   ーションの両端部近傍に周方向へ溝を刻設して該溝に弾
   性リングを装着し、該弾性リングには前記溝の底部に摺
   接する接触部と雌型のスプライン又はセレーションに摺
   接する接触部とを所定間隔で形成してなることを特徴と
   する伸縮自在シャフトのガタ防止構造。
3. 【請求項３】 スプライン又はセレーション嵌合をした
   伸縮自在シャフトにおいて、雌型のスプライン又はセレ
   ーションに周方向へ溝を離間して刻設し該溝に弾性リン
   グを装着し、該弾性リングには前記溝の底部に摺接する
   接触部と雄型のスプライン又はセレーションに摺接する
   接触部とを所定間隔で形成してなることを特徴とする伸
   縮自在シャフトのガタ防止構造。
4. 【請求項４】 スプライン又はセレーション嵌合をした
   伸縮自在シャフトにおいて、雄型のスプライン又はセレ
   ーションの一端部に周方向へ溝を刻設して該溝に弾性リ
   ングを装着するとともに、前記一端部から軸方向へ離間
   した雌型のスプライン又はセレーションの一端部に周方
   向へ溝を刻設して該溝に弾性リングを装着し、前記弾性
   リングには前記溝の底部に摺接する接触部と、スプライ
   ン又はセレーションに摺接する接触部とを所定間隔で形
   成してなることを特徴とする伸縮自在シャフトのガタ防
   止構造。