JPS63231010A - 過負荷保護されたトルク伝達用の入れ子式軸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入れ子穴のトルク伝達装置に、より詳しくは
、軸とスリーブとを含み、これらが、その間のトルクの
伝達を可能とするように、互に対して移動可能に、また
互に対して回動可能に連結されている、トルク伝達装置
に関する。

〔従来の技術〕

すべり摩擦のみと共に作動する入れ子穴のガ・ｆドは、
トルク伝達の間遊びを少（するためにガイドの部分が狭
い公差と共に形成された場合には特に、比較的大きな軸
方向の摩擦を有し、そのｊに・、゛比較的わずかな軸方
向の摩擦を与えるように意図された場合には、比較的大
きな遊びを有する。ガイドの各部がどのように形成され
たかとは係りなく、成る時間の摩耗の後には遊びが生ず
る。また、既知のトルク伝達装置は、大きな摩耗を受け
、一般に苛酷なそして粗いトルク伝達結合を与え、それ
に付随した問題を生ずる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、自動車のステアリングホイールカラムに関連
した次の問題、即ち、 −スリーブに対する軸の軸方向の移動の間摩擦をできる
だけ低く保ち、゛ −軸とスリーブとの間にできるだけ遊びのないトルク伝
達を行なわせ、 −それと同時に、入れ子穴のトルク伝達装置に含まれる
各エレメントの過負荷のリスクを除く問題の解決のため
に特別に開発されたものである。

入れ子穴に作動するガイ１′は、直接のすべり摩擦のた
めに、例えば、特別の場合として、スプライン連結とし
て形成しても、軸とスリーブとの間の摩擦減少手段特に
すべり軸受又はころがり軸受と共に形成してもよい。

摩擦減少手段を備えたい（つかの形式の入れ子穴のガイ
ドは、すべりの原理又はころがり原理かのいずれかに基
づいている。

すべり摩擦型の入れ子式継手は、軸とスリーブとの間に
配されて軸とスリーブとのどららかに固定的に連結され
たすべり軸受と共に形成されることが多い、すべり軸受
は、時間の経過と共に摩耗し、その結果として継手に遊
びが生ずる。またこれらの継手は、非常に苛酷なため、
径方向に一時的に過負荷されると、継手部分が損傷を受
ける。

ころがり型の入れ子式継手は、一般に、ボール又は転動
体と共に形成され、これらのボール又は転動体は、互に
対して相対的に移動可能なスリーブ部分と軸との間に配
置されている。

ドイツ公開特許第２６５６８２２号は、トルクの伝達の
問わずかな軸方向の摩耗とわずかな遊びとを得る問題の
いくつかの異なった解決策を示している。この公開特許
に示された実施例の大部分において、ボールのための軸
方向案内径路又は案内床は、軸部分とスリーブ部分との
どららか一方又は両方に配設され、これらの案内径路は
、相互からできるだけ遠隔に、好ましくは、実質的に多
角形の断面形状、例えば正方形、矩形、三角形その他の
断面形状を備えた軸及びスリーブの縁部又は隅部に配置
されている。

いくつかの実施例において、ボールの案内径路は苛酷す
ぎるトルクの伝達に起因したいろいろの問題を除くため
に、トルク伝達用のボールとボール径路との間の中間層
の形の弾性材料層と共に形成されている。

これらの以前から知られたころがり摩擦型のトルク伝達
装置において、ボール自体が全トルクを伝達するので、
過負荷の際にボールとボール径路との両方が損傷するこ
とがあった。これらの損傷は、各部が相対的に移動する
際に摩擦及び圧力を増大させ、またトルクの伝達の間に
遊びを増大ささせる。

〔課題を解決するための手段〕

従って、本発明の目的は、各部の入れ子式の作動時の最
適の低抵抗と、トルク伝達の間の最適のわずかな遊びと
、過負荷に依存した損傷の除去と長期間の使用時の最適
のわずかな摩耗とを与えるようにした、トルク伝達能力
を備えた入れ子式のガイドを提供することにある。

〔作用〕

この目的のために、本発明により、共に回動可能でトル
クの伝達を可能とするように互いに対して軸方向に移動
可能に連結されている軸及びスリーブを含む入れ子式の
トルク伝達装置であって、スリーブ及び／又は軸が、ス
リーブと軸との多角形の断面形状の共働する各月の側面
において、少くとも３つの部分即ち中央部分又は溝と、
この中央部の溝の各側の、軸とスリーブとの間の過大な
トルクを受けるようになった外側部分と共に形成され、
該中央部分又は溝が他のエレメントの整合共働面より狭
く、該共働面には、軸とスリーブとの間の通常のトルク
力を伝達するために転動体又はボールが作用するように
したトルク伝達装置が提供される。

転子又はボールは、通常の力のトルクの伝達に際して、
遊びを減少させ、共働する軸とスリーブとの表面の摩耗
と損傷のリスクを少くするように、好ましくばばね負荷
されている。転動体又はボールは、この目的のために、
ばね板の形の転動径路又は転動床又は他の任意の仕方で
ばね負荷された接触面に対して相対的に摺動可能な保持
器中に取付けることができる。

本発明のその他の特徴及び利点は、図面に示した実施例
についての以下の詳細な説明によって明らかとされよう
。

しかし、以下に説明する実施例は、単に例示的であり、
本発明の範囲内において種々の変形がなされうろことは
言うまでもない。

〔実施例〕

第１．２図に示した軸装置は、全体として、はぼ正方形
の１ｌＩＴ面形状を備えた軸１と、軸１に整合した通し
軸孔３を備えたスリーブ２とを備えている。スリーブ２
の通し軸孔３は、軸１とスリーブ２との間の転動手段を
受入れるようにした、径方向外方に指向する中心溝４を
、軸１の各々の表面に対して備えている０図面を簡単に
するために、転動手段は、１つの中心溝４のみについて
図示されている。中心溝４の各側において、スリーブ２
の各々の共働する表面は、入れ子式のガイドに過大な負
荷が生じた場合に軸ｌの最も外側の表面部分と直接に接
触するようになった支持面５．６を形成する。

第２図に最も良く示すように、各々の転動手段は、転動
床７の形態を有し、この転動床は、板ばね８又は他の任
意の既知のばね手段を介して、軸ｌの案内面９と接触し
ている。転動床７上において、数個の転動体１０は、長
い中心溝４の東内面と接触して転動するようになってい
る。転動体１０は、通常のように保持器１１によって所
定の整列状態に保持されている。

スリーブ２に対する軸１のどんな軸方向の変位も、転動
接触の下に行なわれるため、摩擦はほと、　んど生じな
い、軸ｌとスリーブ２とから成るユニットがトルク伝達
の目的のために回動した場合、転動床７及びばね８と共
働する転動体１０によって、いかなる遊びも除かれる。

軸１とスリーブ２とが回動と同時に入れ子式の運動をす
る場合も同様となる。

ばね８の諸元は、伝達するべき通常のトルクを勘案して
、また軸１とスリーブ２との間の全ての接触が転動体１
０を介してなされるように計算される。軸１がスリーブ
２に対して、又は、スリーブ２．が軸１に対して、強す
ぎる回り１をした場合には、仮ばね７は圧縮され、軸１
はそれによって、その案内面９の縁端９ａのところでス
リーブ２の支持面５．６と接触する。この接触のため、
中心溝４と転動体１０とは過負荷による損傷に対して保
護される。

第３図には、転動床７、板ぽね８、転動体１０及び転動
体１０の保持器１１を有する転動手段が、別々に図示さ
れている。板ばね８は、転動床７の底面上に相互から適
宜の距Ｆｉｌｌ　ｃこ配されたピン■２（概略的に図示
する）によって、正確に位置決めされた状態に保持する
ことができる。

明らかなように、転動体１０のためのいくつかの別々の
溝と、必要ならばいくつかの保持面とを、互に平行に配
置し、又は、転動体１０（又はボール）のための溝を、
第１．２図に示すようにスリーブ２に形成し、又はその
代りに軸ｌに形成し、又はその両方に形成し、更に、軸
ｌとスリーブ２とに共働する溝部分を形成することも可
能である。

第４図には、転動体の代りにボールを転動手段として使
用した本発明による入れ子式のガイドの変形実施例が図
示されている。これらのボール１３は、図示しない保持
器中に取付けてあり、径方向外方に偏位された円錐状の
ボール径路即らボール床１４によって、２つの点、即ち
、溝４の内面上の°点とその側面上の点とにおいて、溝
４と付勢されるように付勢されている。この実施例の作
用は、第１−３図に示した実施例と同様である。

第５図は、ボール１３ａがスリーブ２の溝４に向って外
側にではな（、軸ｌに向って内側に指向している点で第
４図の実施例と相違した、本発明の変形実施例が図示さ
れている。

第６図には、前述した各実施例と基本的には同一の構造
をもつが軸ｌとスリーブ２とがそれぞれ三角形の断面形
状を有するようにした、本発明の別の変形実施例が図示
されている。明らかなように、この断面形状は、広汎に
変更してよ（、どんな多角形の形状としてもよい。

第７図には、各々案内盲孔中に収容されてばね及びボー
ル保持器を備えている多数のボールの形状の別々の転動
手段を使用する可能性が示されている。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。即ち、入れ子穴ト
ルク伝達装置に於いて低抵抗下における作動が期待出来
、最適のわずかな遊びを与えることにより過負荷に依存
する部品の損傷を除、去し、長寿命を保証するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１ｆｆｌは、大体において正方形の軸とそれに対応し
たスリーブの案内溝とを備えた本発明による入れ子式の
ガイドを示す一部断面斜視図、第２図は、第１図の実施
例の一部の詳細を示す断面図、第３図は、第１図の実施
例の一部の詳細を示す平面図、第４図は、本発明の変形
実施例を示す第２図と同様の断面図、第５図は、本発明
の更に別の変形実施例を示す第２図と同様の断面図、第
６図は、本発明の更に別の変形実施例を示す断面図、第
７図は、本発明の更に別の変形実施例を示す第６図と同
様の断面図である。 ｌ・・・・・・・・・軸、２・・・・・・・・・スリー
ブ、４・・・・・・・・・溝、５．６・・・・・・・・
・支持面（外側部分）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）共に回動可能でトルクの伝達を可能とするように互
   に対して軸方向に移動可能に連結されている軸（１）及
   びスリーブ（２）を含む入れ子式のトルク伝達装置であ
   って、スリーブ（２）及び／又は軸（１）が、スリーブ
   と軸との多角形の断面形状の共働する各対の側面におい
   て、少くとも３つの部分、即ち、中央部分又は溝（４）
   とこの中央部の溝の各側の、軸（１）とスリーブ（２）
   との間の過大なトルクを受けるようになった外側部分（
   ５、６）と共に形成され、該中央部分又は溝（４）が、
   他のエレメントの整合共働面より狭く、該共働面には、
   軸（１）とスリーブ（２）との間の通常のトルク力を伝
   達するために転動体（１０）又はボール（１３）が作用
   するようにされたことを特徴とするトルク伝達装置。 ２）転動体（１０）又はボール（１３）がスリーブ（２
   ）と軸（１）との共働する案内面（４、９）の間のばね
   付勢手段上に取付けられたことを特徴とする第１項記載
   のトルク伝達装置。 ３）転動体（１０）又はボール（１３）が軸（１）又は
   スリーブ（２）に対して軸方向に移動不可能に取付けら
   れた転動床（７）上において転動するようにしたことを
   特徴とする第１項又は第２項記載のトルク伝達装置。 ４）転動床（７）が予め計算されたばね力の１個又は複
   数の付勢手段（８）上において軸（１）又はスリーブ（
   ２）上に取付けられたことによって、転動体（１０）又
   はボール（１３）が、通常のトルク力の場合に、どんな
   トルクをも受け、過大なトルク力の場合には、軸（１）
   の表面部分とスリーブ（２）の軸孔（３）の部分との間
   の直接の接触に依存することを特徴とする第３項記載の
   トルク伝達装置。 ５）付勢手段が板ばね（８）であり、これらの板ばねが
   転動床（７）の下方に相互から適宜の距離に固定的に取
   付けられたことを特徴とする請求項第３項記載のトルク
   伝達装置。 ６）互に平行に配された転動体又はボールのための複数
   のトルク伝達面（４、９）を含むことを特徴とする第１
   −５項のいずれか１項記載のトルク伝達装置。 ７）転動床が、円錐形のみね形の長い棚（１４）であり
   、その円錐面が、スリーブ（２）と軸（１）との各対の
   共働面について、２つの別々のボールの組を径方向外方
   及び側方に隔だてるように押圧するための力伝達面とし
   て作用することを特徴とする第３−５項のいずれか１項
   記載のトルク伝達装置。 ８）円錐状の長い棚（１４）がボールを径方向外方に中
   心部の溝（４）の両側に向って付勢するように軸（１）
   に向ってばね付勢されるように取付けられたことを特徴
   とする第７項記載のトルク伝達装置。 ９）長い棚（１４）がボール（１３ａ）を径方向内方に
   軸（１）の案内面（９）と接触するように中心部の溝（
   ４）の両側に向って径方向内方にボール（１３ａ）を付
   勢するように中心部の溝（１４）の底部に向ってばね付
   勢されるように取付けられたことを特徴とする第７項記
   載のトルク伝達装置。 １０）中心部の溝（４）がスリーブ（２）又は軸（１）
   又はその両方に形成されたことを特徴とする第１−９項
   のいずれか１項記載のトルク伝達装置。