JPWO2018021443A1 - 伸縮シャフト - Google Patents
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Abstract
Description
前記インナシャフトと前記アウタチューブとは、前記雄スプライン部と前記雌スプライン部とのスプライン係合により、トルク伝達可能に、かつ、全長を伸縮可能な状態に組み合わされている。
前記インナシャフトは、前記雄スプライン部の軸方向他端縁よりも軸方向他方側に位置する軸方向中間部あるいは該インナシャフトの軸方向他方側の軸方向中間部に、軸方向両側に隣接した部分よりも外径寸法が小さい小径部を備える。
前記小径部の外周面は、軸方向に関して外径寸法が変化しない円筒面部と、該円筒面部の軸方向両側に隣接した部分に形成された1対の連続曲面部とを有する。
前記1対の連続曲面部のそれぞれは、前記円筒面部に近づくほど外径寸法が小さくなっており、該円筒面部に近い側の軸方向端縁が該円筒面部の軸方向端縁と滑らかに連続している。
前記インナシャフトのうちで、前記雄スプライン部を備えている部分は、軸方向一端部に設けられた薄肉部と、該薄肉部よりも軸方向他方側に設けられ、かつ、該薄肉部の径方向に関する厚さ寸法よりも大きい径方向に関する厚さ寸法を有する厚肉部とにより構成することができる。
前記インナシャフトは、該インナシャフトの内周面に、軸方向一方側から、大径孔部と、該大径孔部よりも軸方向他方側に存在する中径孔部と、該中径孔部よりも軸方向他方側に存在する小径孔部とが備えられ、前記中径孔部と前記小径孔部との間に存在する連続段部が、軸方向に関して前記雄スプライン部の軸方向他端縁よりも軸方向一方側に位置することにより、前記雄スプライン部の内周面の軸方向他端部に、全周にわたり径方向内方に張り出した内向張出部が備えられた構成を採ることができる。
この場合には、使用時における前記インナシャフトと前記アウタチューブとの伸縮ストロークの範囲で、前記雄スプライン部のうちの前記厚肉部の外周面に形成された部分の少なくとも一部と、前記アウタチューブの雌スプライン部とを、常にスプライン係合させることができる。
また、前記厚肉部の断面積と、前記小径部と前記雄スプライン部を備えている部分との間に存在する部分の断面積とを同じにすることができる。
図1および図2は、本発明の実施の形態の第1例を示している。なお、本例では、ステアリング装置を構成する中間シャフトに本発明が適用されている。ただし、本発明は、図示のような中間シャフト以外にも、伸縮式の構造を備えたシャフトに広く適用することができる。本例の中間シャフト4aを組み込んだステアリング装置は、図11に示したステアリング装置と同様の構造を有している。ただし、本例の中間シャフト4aは、図11に示したステアリング装置の構造に限らず、各種構造のステアリング装置に組み込み可能である。
薄肉部76の、インナシャフト9aの中心軸に直交する仮想平面に関する断面積は、厚肉部77のこの仮想平面に関する断面積よりも小さくなっている。
図3および図4は、本発明の実施の形態の第2例を示している。なお、本例では、インナシャフト9aを構成するインナ側小径筒部41の外周面に、合成樹脂製で、円周方向の一部に不連続部71を有する断面C字形状のストッパ部材70が外嵌されている。
図5〜図7は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の中間シャフト4bも、インナシャフト9bとアウタチューブ10bとを、トルク伝達可能に、かつ、全長を伸縮可能に組み合わせることにより構成される。
図8は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の中間シャフト4cを構成するアウタチューブ10cは、軸方向他方側から順に、アウタ側小径筒部17bと、アウタ側連続部72と、アウタ側大径筒部19aと、アウタ側ヨーク部15aとを備える。
図9は、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の中間シャフト4dを構成するアウタチューブ10dは、軸方向他方側から順に、アウタ側小径筒部17cと、アウタ側連続部72と、アウタ側大径筒部19aと、アウタ側ヨーク部15aとを備える。
材料:STKM12B
素材径:16.8mm(公差:0〜0.2mm)
小径部外径:15mm(公差:−0.05〜0.05mm)
小径部長さ:15mm
小径部内径:9.4mm(公差:−0.1〜0.1mm)
素材板厚:3.7mm
小径部板厚:2.8mm
両端R:R8(8mm)
小径部の加工方法:切削加工
小径部の算術平均粗さ:Ra3.2
材料:STKM材(STKM12B、STKM13A、STKM15Aなど)
素材径:15〜18mm
小径部外径:14〜16mm
小径部長さ:10〜50mm
小径部内径:9〜15mm
素材板厚:1.5〜4.5mm
小径部板厚:1.5〜3.0mm
両端R:2mm(R2)以上
小径部の算術平均粗さ:Ra15以下、好ましくはRa6.3以下
2 ステアリングシャフト
3a、3b、3c、3d 自在継手
4、4a、4b、4c 中間シャフト
5 ステアリングギヤユニット
6 入力軸
7 タイロッド
8、8a 雄スプライン部
9、9a、9b インナシャフト
10、10a、10b、10c、10d アウタチューブ
11 第一のヨーク
12 雌スプライン部
13 第二のヨーク
14 低剛性シャフト
15、15a アウタ側ヨーク部
16、16a インナ側ヨーク部
17、17a、17b、17c アウタ側小径筒部
18 アウタ側第一傾斜部
19、19a アウタ側大径筒部
20 アウタ側第二傾斜部
21 アウタ側嵌合筒部
22 凸部
23 雌スプライン部
24 雄セレーション
25 アウタ側段部
26 基部
27、27a 腕部
28 筒状部
29 円輪状部
30 円孔
31 軸受カップ
32 ニードル
33 十字軸
34 軸部
35 ヨーク
36 腕部
37a、37b 溶接部
38 雌セレーション
39、39a スプライン形成筒部
40、40a インナ側第一大径筒部
41 インナ側小径筒部
42 インナ側第二大径筒部
43、43a インナ側嵌合筒部
44 凸部
45、45a 雄スプライン部
46、46a 大径円筒面
47、47a 第一の連続段部
48、48a 中径円筒面
49 第二の連続段部
50 小径円筒面
51 第一曲面
52 小径円筒面部
53 第二曲面
55 雄セレーション
56 インナ側段部
57、57a 基部
58 腕部
59 筒状部
60 円輪状部
61 円孔
62 雌セレーション
63 軸受カップ
64 ニードル
65 十字軸
66 軸部
67 ヨーク
68 腕部
69、69a コーティング層
70 ストッパ部材
71 不連続部
72 アウタ側連続部
74 凹部
76 薄肉部
77、77a 厚肉部
78 内向張出部
79 凹部
80 凸部
81 不完全スプライン部
82 嵌合小径部
83 インナ側段部
84 外向鍔部
85 雄セレーション
86 第二の薄肉部
87 中心孔
88 雌セレーション
89、89a 大径筒部
90、90a 小径筒部
91、91a アウタ側段部
前記インナシャフトのうちで、前記雄スプライン部を備えている部分は、軸方向一端部に設けられた薄肉部と、該薄肉部よりも軸方向他方側に設けられ、かつ、該薄肉部の径方向に関する厚さ寸法よりも大きい径方向に関する厚さ寸法を有する厚肉部とにより構成することができる。
前記インナシャフトは、該インナシャフトの内周面に、軸方向一方側から、大径孔部と、該大径孔部よりも軸方向他方側に存在する中径孔部と、該中径孔部よりも軸方向他方側に存在する小径孔部とが備えられ、前記中径孔部と前記小径孔部との間に存在する連続段部が、軸方向に関して前記雄スプライン部の軸方向他端縁よりも軸方向一方側に位置することにより、前記雄スプライン部の内周面の軸方向他端部に、全周にわたり径方向内方に張り出した内向張出部が備えられた構成を採ることができる。
この場合には、使用時における前記インナシャフトと前記アウタチューブとの伸縮ストロークの範囲で、前記雄スプライン部のうちの前記厚肉部の外周面に形成された部分の少なくとも一部と、前記アウタチューブの雌スプライン部とを、常にスプライン係合させることができる。
また、前記厚肉部の断面積と、前記小径部と前記雄スプライン部を備えている部分との間に存在する部分の断面積とを同じにすることができる。
Claims (7)
- 軸方向一方側に配置された中空状のアウタチューブと、軸方向他方側に配置された中空状のインナシャフトとを備え、
前記インナシャフトは、外周面と、内周面と、前記外周面の軸方向一方側に設けられた雄スプライン部とを備え、
前記アウタチューブは、外周面と、内周面と、内周面の軸方向他方側に設けられた雌スプライン部とを備え、
前記インナシャフトと前記アウタチューブとは、前記雄スプライン部と前記雌スプライン部とのスプライン係合により、トルク伝達可能に、かつ、全長を伸縮可能な状態に組み合わされており、
前記インナシャフトは、前記雄スプライン部の軸方向他端縁よりも軸方向他方側に位置する軸方向中間部あるいは該インナシャフトの軸方向他方側の軸方向中間部に、軸方向両側に隣接した部分よりも外径寸法が小さい小径部を備え、
前記小径部の外周面は、軸方向に関して外径寸法が変化しない円筒面部と、該円筒面部の軸方向両側に隣接した部分に形成された1対の連続曲面部とを有しており、および、
前記1対の連続曲面部のそれぞれは、前記円筒面部に近づくほど外径寸法が小さくなっており、該円筒面部に近い側の軸方向端縁が該円筒面部の軸方向端縁と滑らかに連続している、
伸縮シャフト。 - 前記インナシャフトは、前記小径部の周囲に、前記アウタチューブの軸方向他端部と直接または他の部材を介して軸方向に係合可能なストッパ部材を備える、請求項1に記載の伸縮シャフト。
- 前記インナシャフトは、前記雄スプライン部の外周面を覆うコーティング層をさらに備え、前記雄スプライン部と前記雌スプライン部との前記スプライン係合は、前記コーティング層を介しており、
前記インナシャフトのうちで、前記雄スプライン部を備えている部分は、軸方向一端部に設けられた薄肉部と、該薄肉部よりも軸方向他方側に設けられ、かつ、該薄肉部の径方向に関する厚さ寸法よりも大きい径方向に関する厚さ寸法を有する厚肉部とを有し、
前記インナシャフトの前記内周面には、前記薄肉部の内周面である大径孔部と、該大径孔部よりも軸方向他方側に存在する中径孔部と、該中径孔部よりも軸方向他方側に存在する小径孔部とが備えられており、
前記中径孔部と前記小径孔部との間に存在する連続段部が、軸方向に関して前記雄スプライン部の軸方向他端縁よりも軸方向一方側に位置することにより、前記雄スプライン部の内周面の軸方向他端部に、全周にわたり径方向内方に張り出した内向張出部を備えられている、請求項1に記載の伸縮シャフト。 - 使用時における前記インナシャフトと前記アウタチューブとの伸縮ストロークの範囲で、前記雄スプライン部のうちの前記厚肉部の外周面に形成された部分の少なくとも一部と、前記雌スプライン部とが、常にスプライン係合している、請求項3に記載の伸縮シャフト。
- 前記厚肉部の断面積と、前記小径部と前記雄スプライン部との間に存在する部分の断面積とが同じである、請求項3に記載の伸縮シャフト。
- ヨーク部が、前記インナシャフトの軸方向他端部に設けられた外向鍔部により、該インナシャフトに結合固定されている、請求項1に記載の伸縮シャフト。
- 前記インナシャフトが、炭素含有量が0.35質量%以下の機械構造用炭素鋼からなり、
前記小径部の軸方向両側に隣接した部分の外径が15mm〜18mmであり、前記円筒面部の外径が14mm〜16mmであり、前記小径部の軸方向長さが10mm〜50mmであり、前記小径部の内径が9mm〜15mmであり、前記小径部の軸方向両側に隣接した部分の径方向厚さが1.5mm〜3.0mmであり、前記連続曲面部の断面形状の曲率半径が2mm以上である、請求項1に記載の伸縮シャフト。
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