(57)【要約】  【課題】がたつきが抑制され且つ移動抵抗が小さい伸縮自在シャフトを提供する。  【解決手段】本伸縮自在シャフトとしての中間軸５は、筒状の外軸１４と、外軸１４に円筒ころ２０を介してスライド自在に嵌め合わされた内軸１５と、外軸１４の一端１４ａから外軸１４の軸方向Ｓ１に延びるスリット２２と、スリット２２の隙間２２ａを狭めるように外軸１４を締め付ける締め付け軸２３Ａ，２３Ｂとを備える。円筒ころ２０の転がりを利用するので、外軸１４と内軸１５との移動抵抗を小さくできる。また、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂによりスリット２２の隙間２２ａを狭くして、外軸１４を縮径できるので、外軸１４と内軸１５との間における円筒ころ２０の径方向の遊びを抑制できる結果、がたつきを抑制することができる。円筒ころ２０を用いるので、剛性を高くできる。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の外軸と、
外軸に転動部材を介してスライド自在に嵌め合わされた内軸と、
外軸の一端から軸方向に切り込まれたスリットと、
スリットの隙間を狭めるように外軸を締め付ける締め付け部材とを備えることを特徴とする伸縮自在シャフト。
【請求項２】
請求項１に記載の伸縮自在シャフトにおいて、
上記外軸および内軸は、転動部材を挟んで対向する軌道面をそれぞれ含み、
これら軌道面間の間隔は、スリットの隙間が狭められることにより狭められるようにしてあることを特徴とする伸縮自在シャフト。
【請求項３】
請求項１または２に記載の伸縮自在シャフトにおいて、
上記締め付け部材は、外軸および内軸を径方向に挿通し、その両端間で外軸を締め付ける締め付け軸を含むことを特徴とする伸縮自在シャフト。
【請求項４】
請求項３に記載の伸縮自在シャフトにおいて、
上記締め付け軸は、外軸および内軸の軸方向の相対移動量を規制するための移動量規制軸を含むことを特徴とする伸縮自在シャフト。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の伸縮自在シャフトにおいて、
上記転動部材は、円筒ころを含むことを特徴とする伸縮自在シャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車のステアリング装置等に用いられる伸縮自在シャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の第１の伸縮自在シャフトとしては、互いに嵌合される筒状の外軸と内軸とを有し、外軸と内軸との間にスプライン継手が設けられるものがある。スプライン継手は、外軸の内周および内軸の外周にそれぞれ形成されたスプライン歯を有する。このスプライン歯同士を、互いに噛み合わせて相対摺動させ、両軸を軸方向に相対移動させる。
また、従来の第２の伸縮自在シャフトとしては、互いに嵌合される筒状の外軸と内軸とを有し、外軸と内軸との間の隙間に配置されて転動するローラを有するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、特許文献１の伸縮自在シャフトでは、ローラの遊びを除去するために、内軸の軌道を薄板状の板ばねにより形成し、この板ばねを内軸に対して径方向に移動可能に設け、板ばねによりローラを付勢するようにしている。
【特許文献１】実用新案登録第２５３８３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の第１の伸縮自在シャフトでは、スプライン歯同士の相対摺動の移動抵抗が大きい。また、スプライン歯同士を相対移動させるためには、スプライン歯同士の間の隙間が必要であり、この隙間に起因して伸縮自在シャフトにがたつきが生じてしまう。一方で、このがたつきを抑制しようとして、スプライン歯同士の間の隙間量を小さくすると、移動抵抗が大きくなる。
【０００５】
また、従来の第２の伸縮自在シャフトでは、通例、外軸と内軸との間の隙間において、転動体に遊びが設けられ、この遊びに起因して伸縮自在シャフトにがたつきが生じてしまう。
また、特許文献１では、板ばねを弾性変形させるために、板ばねと内軸との間に隙間が必要であるので、伸縮自在シャフトにトルクを負荷するときのねじり剛性が低下する。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、がたつきを抑制できるとともに、移動抵抗を小さくできる伸縮自在シャフトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の伸縮自在シャフトは、筒状の外軸と、外軸に転動部材を介してスライド自在に嵌め合わされた内軸と、外軸の一端から軸方向に切り込まれたスリットと、スリットの隙間を狭めるように外軸を締め付ける締め付け部材とを備えることを特徴とする。本発明によれば、転動部材の転がりを利用するので、外軸と内軸との移動抵抗を小さくできる。また、締め付け部材によって外軸を締め付けて縮径できるので、転動部材と各軸との間の隙間をほとんどなくすことができる。その結果、転動部材の遊びに起因するがたつきを抑制することができ、また、ねじり剛性を向上することができる。
【０００８】
また、本発明において、上記外軸および内軸は、転動部材を挟んで対向する軌道面をそれぞれ含み、これら軌道面間の間隔は、スリットの隙間が狭められることにより狭められるようにしてある場合がある。この場合は、軌道面間における転動部材の遊びを小さく抑制できるので、伸縮自在シャフトのがたつきを確実に抑制できる。
また、本発明において、上記締め付け部材は、外軸および内軸を径方向に挿通し、その両端間で外軸を締め付ける締め付け軸を含む場合がある。この場合、締め付け軸の延びる方向について、締め付け軸の軸力を利用して、外軸を確実に締め付けることができる。
【０００９】
また、この場合において、上記締め付け軸は、外軸および内軸の軸方向の相対移動量を規制するための移動量規制軸を含むことが好ましい。この場合、締め付け軸を用いて、外軸および内軸の相対移動量も規制できるので、構造を簡素化できる。
また、本発明において、上記転動部材が、円筒ころを含む場合には、伸縮自在シャフトの剛性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、本伸縮自在シャフトが車両用操舵装置の中間軸である場合に則して説明するが、本発明はこれに限らず、車両用操舵装置以外の各種の装置に適用することもできる。
図１は、本発明の一実施形態の伸縮自在シャフトを適用する車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照する。
【００１１】
車両用操舵装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２を回転自在に支持して操舵トルクを伝達するステアリング装置３と、ステアリング装置３からの操舵トルクにより車輪（図示せず）を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構４と、ステアリング装置３および操舵機構４の間に設けられてこの間において回転を伝達するための伸縮自在シャフトとしての中間軸５とを有する。
【００１２】
ステアリング装置３は、操舵トルクを伝達するステアリングシャフト６と、このステアリングシャフト６を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム７とを有している。ステアリングシャフト６は、互いに軸方向に相対移動可能且つトルク伝達可能に嵌合されたアッパーシャフト８およびロアーシャフト９を有する。ステアリングシャフト６の一方の端部６ａであるアッパーシャフト８の端部にステアリングホイール２が連結され、他方の端部６ｂであるロアーシャフト９の端部に、中間軸５を介して上述の操舵機構４の入力軸１０が連結されている。ステアリングホイール２が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト６、自在継手１６、中間軸５、および自在継手１７を介して操舵機構４の入力軸１０に伝達され、これにより車輪を操舵することができる。
【００１３】
また、車両用操舵装置１は、ステアリングコラム４に支持された電動モータ１１により、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、ステアリング装置３は、ステアリングシャフト６に関連して設けられて操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１２と、このトルクセンサ１２からの出力信号等に基づいて操舵補助力を発生させる電動モータ１１と、この電動モータ１１の出力軸の回転を減速するための減速機１３とを有している。
【００１４】
ステアリングホイール２が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ１２により検出され、このトルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ１１が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機１３を介してステアリングシャフト６に伝達され、ステアリングホイール２の動きとともに操舵機構４に伝わり、車輪が操舵される。
また、車両用操舵装置１では、走行時または組付時に生じる操舵機構４の位置の変化を吸収できるように、中間軸５は伸縮自在に構成されている。
【００１５】
中間軸５は、インターミディエイトシャフトとも呼ばれて、ステアリングシャフト６の他方の端部６ｂに連結された自在継手１６と操舵機構４の入力軸１０に連結された自在継手１７とを互いに連結する。中間軸５は、車輪を操舵するためにステアリングホイール２に加えられる操舵トルクを、ステアリングシャフト６から操舵機構４の入力軸１０へ伝達する働きをする。中間軸５は、筒状の外軸１４と、内軸１５とを有する。
【００１６】
外軸１４および内軸１５は、軸線に沿ってそれぞれ延び、互いに同心に配置されている。外軸１４の一端１４ａと内軸１５の一端１５ａとは、外軸１４の軸方向Ｓ１にスライド自在に且つトルク伝達可能に互いに嵌合されている。外軸１４の他端１４ｂに、第１の自在継手１６の一方の端部が連結され、第１の自在継手１６の他方の端部に、ステアリングシャフト６の他方の端部６ｂが連結されている。また、内軸１５の他端１５ｂに、第２の自在継手１７の一方の端部が連結され、第２の自在継手１７の他方の端部に、操舵機構４の入力軸１０が連結されている。
【００１７】
図２は、中間軸の要部としての外軸および内軸の嵌合部の分解斜視図である。図３は、外軸および内軸の嵌合部の横断面図であり、図４の III− III断面を示す。図４は、図３のIV−IV断面における外軸および内軸の縦断面図である。図２と図３を参照する。
中間軸２は、外軸１４の内周面１４ｃに設けられた複数の軌道面１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄと、内軸１５の外周面１５ｄに設けられた複数の軌道面１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄと、転動部材としての複数の円筒ころ２０と、複数の円筒ころ２０を保持する保持器２１とを有する。
【００１８】
外軸１４の各軌道面１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄは、外軸１４の内周面１４ｃに平坦面をなして形成され、外軸１４の軸方向Ｓ１にそれぞれ延びている。内軸１５の各軌道面１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄは、内軸１５の外周面１５ｄに平坦面をなして形成され、外軸１４の軸方向Ｓ１にそれぞれ延びている。
外軸１４の軌道面１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄと内軸１５の軌道面１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄとは、横断面において、周方向と交差する部分をそれぞれ含んでいる。外軸１４の軌道面１８Ａと、内軸１５の軌道面１９Ａとは、対をなしていて、所定間隔を開けて互いに平行とされて、複数の円筒ころ２０を挟んで互いに対向するように配置される。これと同様に、外軸１４の軌道面１８Ｂと内軸１５の軌道面１９Ｂとは対をなし、また、外軸１４の軌道面１８Ｃと内軸１５の軌道面１９Ｃとは対をなし、外軸１４の軌道面１８Ｄと内軸１５の軌道面１９Ｄとは対をなしている。
【００１９】
円筒ころ２０は、円柱形状をなす。円筒ころ２０は、外軸１４の軸方向Ｓ１についての外軸１４および内軸１５の相対移動に伴って、外軸１４の軌道面１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄおよび内軸１５の軌道面１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄを転がるようにされている。円筒ころ２０は、転がることにより、外軸１４の軸方向Ｓ１に沿って移動するようにされている。互いに対をなす各組の外軸１４の軌道面１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄおよび内軸１５の軌道面１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄの間に、本実施形態では２つ以上の円筒ころ２０が、保持器２１により転動自在に保持された状態で介在している。保持器２１は、外軸１４の軸方向Ｓ１について円筒ころ２０同士の間隔を規制している。
【００２０】
図２および図４を参照する。本実施形態の中間軸５は、外軸１４の一端１４ａから外軸１４の軸方向Ｓ１に所定長さＬ１で切り込まれた複数のスリット２２と、スリット２２の隙間２２ａを狭めるように外軸１４を締め付ける締め付け部材としての複数の締め付け軸２３Ａ，２３Ｂとを備える。
外軸１４には、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂをそれぞれ挿通させる複数の挿通孔２４Ａ，２４Ｂが形成されている。内軸１５には、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂを挿通させる長孔からなる挿通孔２５が形成されている。保持器２１には、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂを挿通させる長孔からなる複数の挿通孔２６が形成されている。
【００２１】
複数のスリット２２は、周方向に均等に配置されている。各スリット２２は、外軸１４の内周面１４ｃおよび外周面１４ｄを貫通し、外軸１４の軸方向Ｓ１に沿って直線状に延びている。各スリット２２の一端２２ｂは、外軸１４の一端１４ａに位置し、開放端からなる。スリット２２の他端２２ｃは、切り込み端からなる。
複数のスリット２２が外軸１４の一端１４ａに形成されることにより、複数の変位可能部２７が形成されている。各変位可能部２７は、外軸１４の軸方向Ｓ１について、スリット２２の一端２２ｂから他端２２ｃまでの所定長さＬ１の領域内にある外軸１４の部分からなる。締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの締め付けによりスリット２２の幅が狭くされたときに、変位可能部２７の全体が、径方向内方に変位するようにされている。また、変位可能部２７に隣接して、周方向に連続した筒部２８が形成されている。筒部２８には、スリット２２は形成されない。筒部２８は複数の変位可能部２７同士を互いに接続している。
【００２２】
本実施形態では、２つのスリット２２が内軸１５を挟んで互いに反対側にある外軸１４の部分に形成され、２つの変位可能部２７が、筒部２８から片持ち状に外軸１４の軸方向Ｓ１に沿って延設され、スリット２２を挟んで周方向に並んでいる。変位可能部２７は、スリット２２が狭められることにより、互いに接近するようにされている。
図２と図３を参照して、スリット２２は、各軌道面１８Ａ〜１８Ｄを避けて、互いに隣接する２つの軌道面１８Ａ，１８Ｂの間に配置され、また、互いに隣接する２つの軌道面１８Ｃ，１８Ｄの間に配置されている。
【００２３】
外軸１４の挿通孔２４Ａ，２４Ｂは、周方向についてスリット２２から離れた位置に配置され、好ましくは、隣接する２つのスリット２２から互いに等しい距離で離れて配置される。外軸１４の軸方向Ｓ１について、挿通孔２４Ａ，２４Ｂは、スリット２２の一端２２ｂの位置と他端２２ｃの位置との間であって、スリット２２の一端２２ｂの位置および他端２２ｃの位置から所定距離を離して配置されている。挿通孔２４Ａ，２４Ｂは、軌道面１８Ａ〜１８Ｄを避けて配置されている。
【００２４】
内軸１５の挿通孔２５は、外軸１４の軸方向Ｓ１に沿って直線状に延び、内軸１５を径方向Ｒに沿って貫通している。挿通孔２５の長手方向の両端部は外軸１４の軸方向Ｓ１に向けて閉じられている。挿通孔２５は軌道面１９Ａ〜１９Ｄを避けて配置されている。
保持器２１は、互いに対向する一対の挿通孔２６を有する。挿通孔２６は、外軸１４の軸方向Ｓ１に直線状に所定長さで延びる長孔からなる。挿通孔２６は、挿通孔２４Ａ，２４Ｂ，２５と連通している。
【００２５】
外軸１４の挿通孔２４Ａは、一対が互いに対向して配置される。この一対の挿通孔２４Ａと、保持器２１の一対の挿通孔２６と、内軸１５の挿通孔２５とが連通する。これら互いに連通する挿通孔２４Ａ，２５，２６を、締め付け軸２３Ａが挿通している。
外軸１４の挿通孔２４Ｂは、一対が互いに対向して配置される。この一対の挿通孔２４Ｂと、保持器２１の一対の挿通孔２６と、内軸１５の挿通孔２５とが連通する。これら互いに連通する挿通孔２４Ｂ，２５，２６を、締め付け軸２３Ｂが挿通している。また、本実施形態では、２つの締め付け軸２３Ａ，２３Ｂが一つの挿通孔２５内を挿通し、一対の挿通孔２６をそれぞれ挿通している。
【００２６】
締め付け軸２３Ａと、締め付け軸２３Ｂとは、同様に構成されている。各締め付け軸２３Ａ，２３Ｂは、外軸１４および内軸１５を挿通する細径部２９と、細径部２９の両端に設けられ細径部２９よりも大径の２つの太径部３０とをそれぞれ有する。２つの太径部３０が締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの両端部を形成している。
具体的には、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂは、剛性部材としてのリベットにより構成され、少なくとも一方の太径部３０は、細径部２９が挿通孔２４Ａ，２５，２６（または挿通孔２４Ｂ，２５，２６）を挿通した状態で、塑性加工されることにより、細径部２９よりも太く形成される。また、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂは、ボルトおよびナットにより構成されることも考えられる。
【００２７】
図３を参照して、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの締め付け方向（締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの軸線Ｃ１の延びる方向に相当する。）は、各軌道面１８Ａ〜１８Ｄ，１９Ａ〜１９Ｄと交差する方向に設定されている。締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの一対の太径部３０の間に、外軸１４の一方の変位可能部２７、円筒ころ２０、内軸１５、円筒ころ２０、および外軸１４の他方の変位可能部２７が締め付け方向に沿って順に並んで、挟まれている。
【００２８】
具体的には、外軸１４は中空軸からなり、その断面形状は、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの軸線Ｃ１を挟んだ線対称形状をなしている。
外軸１４は、断面６角形形状をなしている。この６角形形状の相対向する二辺部１４ｅ，１４ｈが、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの締め付け方向に対向する。この二辺部１４ｅ，１４ｈを挿通孔２４Ａ，２４Ｂが貫通している。また、上述の二辺部１４ｅ，１４ｈ以外の６角形形状の残りの４辺部１４ｆ，１４ｇ，１４ｉ，１４ｊに、軌道面１８Ａ〜１８Ｄがそれぞれ形成されている。
【００２９】
締め付け軸２３Ａ，２３Ｂを挟んで両側に、一方の二辺部１４ｆ，１４ｇと、他方の二辺部１４ｉ，１４ｊとが配置されている。一対の軌道面１８Ａ，１８Ｂがある二辺部１４ｆ，１４ｇ間に形成される隅部に、一方のスリット２２が形成されている。一対の軌道面１８Ｃ，１８Ｄがある他方の二辺部１４ｉ，１４ｊ間に形成される隅部に、他方のスリット２２が形成されている。
【００３０】
外軸１４は締め付け方向に偏平となる形状をなしている。外軸１４の外周面には、上述の締め付け方向と直交する方向に対向する角部に面取りが施され、これにより、外軸１４の外周面は断面８角形形状をなしている。二辺部１４ｅ，１４ｈが対向する方向についての外軸１４の外形寸法Ｌ３は、この二辺部１４ｅ，１４ｈが対向する方向と直交する方向の外形寸法Ｌ４よりも小さく（Ｌ３＜Ｌ４）されている。
【００３１】
内軸１５は、中実軸からなり、その断面形状は、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの軸線Ｃ１（挿通孔２５の軸線に相当する。）を挟んだ線対称形状をなしている。
内軸１５の外周面１５ｄは、断面６角形形状をなし、この６角形形状は、外軸１４の内周面１４ｃと相似形をなしている。この６角形形状の相対向する二辺部１５ｅが、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの締め付け方向に対向し、この二辺部１５ｅに挿通孔２５が貫通して形成されている。また、上述の二辺部１５ｅ以外の６角形形状の残りの４辺部に、軌道面１９Ａ〜１９Ｄがそれぞれ形成されている。締め付け軸２３Ａ，２３Ｂを挟んで両側に、一方の二辺部と、他方の二辺部とが配置されている。一方の二辺部に、一対の軌道面１９Ａ，１９Ｂが互いに隣接して形成されている。他方の二辺部に、一対の軌道面１９Ｃ，１９Ｄが互いに隣接して形成されている。
【００３２】
内軸１５の外周面１５ｄにおいて、挿通孔２５が形成される二辺部１５ｅの間隔Ｌ５は、この二辺部１５ｅが対向する方向と直交する方向についての最大外形寸法Ｌ６よりも小さく（Ｌ５＜Ｌ６）され、内軸１５は締め付け方向に偏平な形状をなしている。
図５Ａと図５Ｂは、図１に示す中間軸の動作を示す模式図であり、図５Ａに締め付け軸により締め付けられていない状態を図示し、図５Ｂに締め付け軸により締め付けられている状態を図示している。ここでは、締め付け軸２３Ｂに則して説明するが、締め付け軸２３Ａについても同様である。
【００３３】
締め付け軸２３Ｂは、外軸１４および内軸１５を径方向Ｒに挿通し、その両端間、すなわち、一対の太径部３０同士の間で、外軸１４を締め付けるようにされている。すなわち、太径部３０同士の間隔が、図５Ａに示す締め付け力の作用しない長さＭ１よりも短く図５Ｂに示す所定の締め付け力の作用する長さＭ２（Ｍ２＜Ｍ１）に設定されると、スリット２２の隙間２２ａが、図５Ａの幅寸法Ｍ３よりも狭い図５Ｂの幅寸法Ｍ４（Ｍ４＜Ｍ３）に設定されて、これにより、対をなす軌道面、例えば軌道面１８Ｄ，１９Ｄの間の間隔は、図５Ａの距離Ｍ５よりも狭くされた図５Ｂの距離Ｍ６（Ｍ６＜Ｍ５）に設定されるようにしてある。
【００３４】
例えば距離Ｍ６は、円筒ころ２０の外径の直径と等しい値である。その結果、図５Ａに示す締め付けられていない状態では、円筒ころ２０が対をなす各組の軌道面同士の間に遊びをもって介在しているが、図５Ｂに示すように締め付けられている状態では、円筒ころ２０は対をなす各組の軌道面同士の間に遊びがほとんど零の状態で介在している。
図６Ａと図６Ｂは、図１に示す中間軸の要部の動作を模式的に示す縦断面図であり、図６Ａに、内軸１５が外軸１４外に最も延び出した状態を示し、図６Ｂに、内軸１５が外軸１４内に最も押し込まれた状態を示す。
【００３５】
図６Ａの状態から図６Ｂの状態へ内軸１５が外軸１４内により深く押し込まれる場合、または逆向きに内軸１５が引き出される場合には、円筒ころ２０は軌道面１８Ａ〜１８Ｂ，１９Ａ〜１９Ｄを転がりつつ、内軸１５の移動方向と同じ向きに、半分の距離を移動する。外軸１４の軸方向Ｓ１について、スリット２２の一端２２ｂの位置および他端２２ｃの位置の間（寸法Ｌ１で示した領域）の内側において、円筒ころ２０が転がって移動するようにされている。
【００３６】
図７Ａと図７Ｂは、図１に示す中間軸の締め付け軸２３Ａ，２３Ｂと内軸１５の挿通孔２５の位置を示す一部断面平面図であり、図７Ａに、内軸１５が外軸１４外に最も延び出した状態を示し、図７Ｂに、内軸１５が外軸１４内に最も押し込まれた状態を示す。
締め付け軸２３Ａ，２３Ｂは、外軸１４の軸方向Ｓ１についての外軸１４および内軸１５の相対移動量を規制するための移動量規制軸を構成している。
【００３７】
図７Ａを参照して、内軸１５が外軸１４外に最も延び出した状態では、締め付け軸２３Ｂの細径部２９が、内軸１５の挿通孔２５の端部２５ａの周縁部と当接するようにされている。これにより、内軸１５が外軸１４から抜けることが防止される。この場合、締め付け軸２３Ｂは、外軸１４の軸方向Ｓ１について、外軸１４および内軸１５の相対移動量を規制するための移動量規制軸を構成し、特に、外軸１４からの内軸１５の抜脱を防止するための軸として機能する。
【００３８】
図７Ｂを参照して、内軸１５が外軸１４内に最も押し込まれた状態では、締め付け軸２３Ａの細径部２９が、内軸１５の挿通孔２５の端部２５ｂの周縁部と当接するようにされている。これにより、内軸１５が外軸１４の内奥部へ過度に挿入されることが防止される。この場合、締め付け軸２３Ａは、外軸１４の軸方向Ｓ１について、外軸１４および内軸１５の相対移動量を規制するための移動量規制軸を構成し、特に、外軸１４と内軸１５の最大嵌合長を所定長さＬ２に規制するための軸として機能する。
【００３９】
このように本実施形態によれば、転動部材としての円筒ころ２０の転がりを利用するので、外軸１４と内軸１５との移動抵抗を小さくできる。また、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂにより外軸１４を外側から締め付けて縮径できるので、外軸１４および内軸１５の径方向に関する円筒ころ２０の遊びを抑制できる結果、伸縮自在シャフトとしての中間軸５のがたつきを抑制することができる。また、伸縮自在シャフトとしての中間軸５にトルクを負荷するときのねじり剛性が低下することを抑制できる。
【００４０】
スリット２２の隙間２２ａが狭められることにより、対をなす軌道面１８Ａ〜１８Ｄおよび軌道面１９Ａ〜１９Ｄの間隔が確実に狭められるようにしてある。これにより、対をなす軌道面１８Ａ〜１８Ｄと軌道面１９Ａ〜１９Ｄとの間における円筒ころ１０の遊びをより小さく抑制できるので、中間軸５のがたつきを確実に抑制できる。
また、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂを用いることにより、その延びる方向について、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの軸力を利用して、外軸１４を締め付けることができる。
【００４１】
また、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂが、円筒ころ２０の遊びの抑制機能と、内軸１５および外軸１４の相対移動量規制機能とを果たすので、各機能のために別部材を設ける場合に比べて構造を簡素化できる。
また、転動部材として円筒ころ２０を用いることにより、転動部材としてボール（図示せず）を用いる場合に比べて、中間軸５の剛性を高めることができる。
【００４２】
また、外軸１４および内軸１５にそれぞれ、軌道面１８Ａ〜１８Ｄ，１９Ａ〜１９Ｄが一体に形成される場合には、軌道面の少なくとも一部が各軸と別体とされた弾性部材により形成される従来の構造に比べて、中間軸５の剛性を高くできる。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００４３】
例えば、締め付け軸２３Ａ，２３Ｂは、外軸１４と内軸１５との相対移動量を規制するものに限定されない。また、締め付け部材としては、上述の締め付け軸２３Ａ，２３Ｂの他、図８に示すように、円筒形状の外軸１４の外周面１４ｄに巻かれて外軸１４を締め付ける輪ばね３１であってもよい。
スリット２２は、少なくとも一本が形成されていればよいが、対をなす各組の軌道面同士を平行に維持する点では、複数本が好ましい。スリット２２は、開放端を有していたが、一端２２ｂが閉じられている場合も考えられる。
【００４４】
内軸１５の挿通孔２５は、一方の端部２５ａが開放される場合も考えられる。また、内軸１５は、中空軸とされてもよい。
また、軌道面１８Ａ〜１８Ｄおよび軌道面１９Ａ〜１９Ｄが、外軸１４および内軸１５と別体とされた剛性部材（図示せず）によりそれぞれ形成されて、これらの剛性部材が、外軸１４および内軸１５に剛的に支持されるように固定される場合も考えられる。この場合にも、軌道面の少なくとも一部が各軸と別体とされた弾性部材により形成される従来の構造に比べて、中間軸５の剛性を高くできる。
【００４５】
また、互いに対をなす各組の外軸１４の軌道面１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄおよび内軸１５の軌道面１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄの間に介在する円筒ころ２０は、図２および図６には３つを図示したが、２つとしてもよく、少なくとも２つがあればよい。
また、本発明の伸縮自在シャフトを、ステアリングシャフト６に適用してもよい。例えばアッパーシャフト８が外軸および内軸の一方を構成し、ロアーシャフト９が外軸および内軸の他方を構成し、上述の転動部材、保持器、締め付け部材を設けるようにしてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態の伸縮自在シャフトを適用する車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す中間軸の要部の分解斜視図である。
【図３】図１に示す中間軸の要部の断面図であり、図４の III− III断面を示す。
【図４】図３のIV−IV断面における中間軸の断面図である。
【図５】図１に示す中間軸の動作を示す模式図であり、図５Ａに締め付けられていない状態を図示し、図５Ｂに締め付けられている状態を図示している。
【図６】図１に示す中間軸の転動部材の要部の動作を示す縦断面図であり、図６Ａに、内軸と外軸との嵌合長が最小である状態を示し、図６Ｂに、嵌合長が最大である状態を示す。
【図７】図１に示す中間軸の締め付け軸と内軸の挿通孔の位置を示す一部断面平面図であり、図７Ａに、内軸と外軸との嵌合長が最小である状態を示し、図７Ｂに、嵌合長が最大である状態を示す。
【図８】本発明の締め付け部材の変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
５    中間軸（伸縮自在シャフト）
１４  外軸
１４ａ  外軸の一端
１５  内軸
１８Ａ〜１８Ｄ  （外軸の）軌道面
１９Ａ〜１９Ｄ  （内軸の）軌道面
２０  円筒ころ（転動部材）
２２  スリット
２２ａ  （スリットの）隙間
２３Ａ，２３Ｂ  締め付け軸（締め付け部材、移動量規制軸）
３０    太径部（締め付け軸の両端）
３１  輪ばね（締め付け部材）
Ｓ１  （外軸の）軸方向
Ｍ５，Ｍ６  軌道面間の間隔
Ｒ  径方向
【図１】
2006125441.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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