(57)【要約】【課題】組み立てが容易でかつ雄スプラインシャフトのガタつきを抑制すること。【解決手段】ステアリング機構１０を構成するインターミディエイトシャフト１６は、雄スプラインシャフト１６１と雌スプラインシャフト１６２と成形体１６３ａとを備える。雌スプラインシャフト１６２は、雄スプラインシャフト１６１の外周面に嵌合する内周面を有する。成形体１６３ａは、フランジ部ＦＬ１ａを有して雄スプラインシャフト１６１の一方端に取り付けられる。雄スプラインシャフト１６１の一方端面の輪郭を“シャフト輪郭”と定義し、フランジ部ＦＬ１ａの外縁を描く輪郭を“フランジ輪郭”と定義すると、フランジ輪郭は、シャフト輪郭の外側をシャフト輪郭に沿って延びる。また、成形体１６３ａの剛性は、雌スプラインシャフト１６２の剛性を下回る。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のステアリング機構を構成するインターミディエイトシャフトであって、
端面が第１輪郭を描く一方端を有する雄軸、
前記雄軸の外周面に嵌合する内周面を有し、前記一方端側から前記雄軸が挿入される雌軸、および
フランジを有して前記一方端に取り付けられる成形体を備え、
前記フランジの外縁を描く第２輪郭の少なくとも一部は前記第１輪郭の外側を前記第１輪郭に沿って延び、
前記フランジの剛性は前記雌軸の剛性を下回る、インターミディエイトシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、雄軸と雌軸とを有して自動車のステアリング機構を構成するインターミディエイトシャフトに関し、特に、雄軸の外周面が雌軸の内周面と嵌合するように雄軸が雌軸に挿入される、インターミディエイトシャフトに関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のインターミディエイトシャフトの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１によれば、雄軸に形成された複数の溝と雌軸に形成された複数の溝との間に、複数のニードルローラが摺動自在に嵌合される。また、雄軸に形成された複数の溝の一部には板バネが設けられる。これによって、雄軸のガタつきが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４２６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のような構造では、部品点数が多くなるため、インターミディエイトシャフトの組み立てに手間がかかるという問題がある。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、組み立てが容易でかつ雄軸のガタつきを抑制できる、インターミディエイト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】
【０００６】
この発明のインターミディエイトシャフトは、自動車のステアリング機構を構成するインターミディエイトシャフトであって、端面が第１輪郭を描く一方端を有する雄軸、雄軸の外周面に嵌合する内周面を有し、一方端側から雄軸が挿入される雌軸、およびフランジを有して一方端に取り付けられる成形体を備え、フランジの外縁を描く第２輪郭の少なくとも一部は第１輪郭の外側を第１輪郭に沿って延び、フランジの剛性は雌軸の剛性を下回る。
【発明の効果】
【０００７】
雄軸の一方端の端面は第１輪郭を描き、この端面にはフランジを有する成形体が取り付けられるところ、フランジの外縁を描く第２輪郭の少なくとも一部は第１輪郭の外側を第１輪郭に沿って延び、かつフランジの剛性は雌軸の剛性を下回る。
【０００８】
したがって、雄軸の外周面が雌軸の内周面と嵌合するように、雄軸を一方端側から雌軸に挿入すると、フランジは、雌軸の内周面からの付勢力によって僅かに変形する。これによって、回転方向および径方向の各々における雄軸のガタつきが抑制される。また、成形体を雄軸に取り付けるだけでよいため、インターミディエイトシャフトの組み立てが容易になる。
【０００９】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この実施例のステアリング機構を横から眺めた状態を示す外観図である。
【図２】ステアリング機構を構成するインターミディエイトシャフトを横から眺めた状態を示す外観図である。
【図３】インターミディエイトシャフトを構成する雌軸の一例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は成形体の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は成形体の一例を示す正面図であり、（Ｃ）は成形体の一例を示す側面図である。
【図５】インターミディエイトシャフトを構成する雄軸の一方端に成形体を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図６】（Ａ）は雄軸を雌軸に挿入する前の状態を示す図解図であり、（Ｂ）は雄軸を雌軸に挿入した後の状態を示す図解図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示す構造のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ｂ）に示す構造の一部を拡大した拡大図である。
【図７】（Ａ）は成形体の他の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は成形体の他の一例を示す正面図であり、（Ｃ）は成形体の他の一例を示す側面図である。
【図８】インターミディエイトシャフトを構成する雄軸の一方端に他の成形体を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図９】（Ａ）は雄軸を雌軸に挿入する前の状態を示す図解図であり、（Ｂ）は雄軸を雌軸に挿入した後の状態を示す図解図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示す構造のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ｂ）に示す構造の一部を拡大した拡大図である。
【図１０】（Ａ）は成形体のその他の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は成形体のその他の一例を示す正面図であり、（Ｃ）は成形体のその他の一例を示す側面図である。
【図１１】インターミディエイトシャフトを構成する雄軸の一方端にその他の成形体を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１２】（Ａ）は雄軸を雌軸に挿入した後の状態を示す図解図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す構造の一部を拡大した拡大図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示す構造のＣ−Ｃ断面を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ｂ）に示す構造のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
図１を参照して、実施例１のステアリング機構１０は、車両の運転席に設けられかつ運転手によって操作されるステアリングホイール１２と、車両の前方に設けられた２つの操舵輪（図示せず）を操舵するためのラックアンドピニオン機構１８とを備える。
【００１２】
ステアリングホイール１２は、ステアリングコラム１４およびインターミディエイトシャフト１６を介して、ラックアンドピニオン機構１８と連結される。ステアリングコラム１４はステアリングホイール１２の回転に伴って回転し、この回転力は、インターミディエイトシャフト１６を介してラックアンドピニオン機構１８に伝達される。
【００１３】
以下では、説明の便宜上、インターミディエイトシャフト１６の長さ方向にＸ軸を割り当てる。このとき、ステアリングコラム１４側がＸ軸方向の正側に相当し、ラックアンドピニオン機構１８側がＸ軸方向の負側に相当する。
【００１４】
図２を参照して、インターミディエイトシャフト１６は、各々がＸ軸方向に延びる雄スプラインシャフト（雄軸）１６１および雌スプラインシャフト（雌軸）１６２を含む。雄スプラインシャフト１６１は中実のシャフトであり、その外周面には各々がＸ軸方向に延びる複数の溝ＳＰ１，ＳＰ１，…（図５参照）が切削加工によって形成される。
【００１５】
また、雌スプラインシャフト１６２は中空のシャフトであり、その外周面には各々がＸ軸方向に延びる複数の溝ＳＰ２，ＳＰ２，…がエンボス加工によって形成される（図３参照）。したがって、雌スプラインシャフト１６２の内周面には、複数の溝ＳＰ２，ＳＰ２，…にそれぞれ対応する複数の山が形成される。
【００１６】
雄スプラインシャフト１６１を雌スプラインシャフト１６２と接続するには、図６（Ａ）に示すように、雄スプラインシャフト１６１および雌スプラインシャフト１６２をＸ軸方向の負側および正側にそれぞれ配し、雌スプラインシャフト１６２の中心軸および山を雄スプラインシャフト１６１の中心軸および溝ＳＰ１に合わせた状態で、雄スプラインシャフト１６１をＸ軸方向の正側に移動させればよい。
【００１７】
すると、雄スプラインシャフト１６１はその一方端（Ｘ方向における正側端部）側から雌スプラインシャフト１６２に挿入され（図６（Ｂ）参照）、雄スプラインシャフト１６１の外周面が雌スプラインシャフト１６２の内周面に嵌合する。
【００１８】
ただし、雄スプラインシャフト１６１の外周面に形成された溝ＳＰ１と雌スプラインシャフト１６２の内周面に形成された山との間には、軸回り方向および径方向の各々に僅かな空隙が形成される。このような空隙は、雄スプラインシャフト１６１のガタつきを引き起こす。
【００１９】
そこで、この実施例では、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示す成形体１６３ａを図５に示す要領で雄スプラインシャフト１６１の一方端に取り付けるようにしている。ここで、成形体１６３ａの剛性は、雌スプラインシャフト１６２の剛性を下回る。
【００２０】
詳しく説明すると、成形体１６３ａは、溝ＳＰ１，ＳＰ１，…に相当する切り欠きＣＴ１ａ，ＣＴ１ａ，…が外周に形成された円形状のブランクに絞り加工を施すことで作製される。作製された成形体１６３ａは、フランジ部ＦＬ１ａ，テーパ部ＴＰ１ａおよび底部ＢＴ１ａによって構成される。なお、フランジ部ＦＬ１ａの外縁には、摩擦係数が低下するように、塗料が塗布されるか或いは面取り加工が施される。
【００２１】
このような構造を有する成形体１６３ａは、底部ＢＴ１ａの外底面が雄スプラインシャフト１６１の一方端面と対向し、かつフランジ部ＦＬ１ａの外縁が雄スプラインシャフト１６１の一方端面の外縁を囲むように、雄スプラインシャフト１６１の一方端に取り付けられる。
【００２２】
フランジ部ＦＬ１ａの外縁を描く輪郭を“フランジ輪郭”と定義し、雄スプラインシャフト１６１の一方端面の外縁を描く輪郭を“シャフト輪郭”と定義したとき、フランジ輪郭は、シャフト輪郭の外側をシャフト輪郭に沿って延びる（図６（Ｃ）参照）。
【００２３】
上述のように、成形体１６３ａの剛性は雌スプラインシャフト１６２の剛性を下回る。したがって、雄スプラインシャフト１６１をその一方端側から雌スプラインシャフト１６２に挿入すると、フランジ部ＦＬ１ａは雌スプラインシャフト１６２の内周面からの付勢力によって僅かに変形する（図６（Ｄ）参照）。
【００２４】
フランジ部ＦＬ１ａの外縁の寸法は雄スプラインシャフト１６１の一方端面の外縁の寸法を僅かに上回るため、回転方向および径方向の各々に対する雄スプラインシャフト１６１のガタつきは、成形体１６３ａを取り付けることで抑制される。また、雄スプラインシャフト１６１のガタつきを抑制するには、成形体１６３ａを雄スプラインシャフト１６１に取り付けるだけでよいため、部品点数の減少を通して低コスト化、軽量・コンパクト化が図られ、インターミディエイトシャフト１６の組み立てが容易になる。
［実施例２］
【００２５】
実施例２のインターミディエイトシャフト１６は、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示す成形体１６３ｂが雄スプラインシャフト１６１の一方端に図８に示す要領で取り付けられる点を除き、実施例１のインターミディエイトシャフト１６と同様であるため、同様の構造に関する重複した説明は省略する。
【００２６】
成形体１６３ｂは、雌スプラインシャフト１６２の剛性を下回る剛性を有する略十字状のブランクに絞り加工を施すことで作製される。作製された成形体１６３ｂは、フランジ部ＦＬ１ｂ，側壁部ＷＬ１ｂおよび底部ＢＴ１ｂによって構成される。フランジ部ＦＬ１ｂの外周には、溝ＳＰ１，ＳＰ１，…に相当する切り欠きＣＴ１ｂ，ＣＴ１ｂ，…が形成される。また、ブランクの外縁のうち９０°を隔てて隣り合う２つの縁部は、スリットＳＬ１ｂを構成する。なお、フランジ部ＦＬ１ｂの外縁には、摩擦係数が低下するように、塗料が塗布されるか或いは面取り加工が施される。
【００２７】
このような構造を有する成形体１６３ｂは、底部ＢＴ１ｂの外底面が雄スプラインシャフト１６１の一方端面と対向し、かつフランジ部ＦＬ１ｂの外縁のうちスリットＳＬ１ｂ以外の部分が雄スプラインシャフト１６１の一方端面の外縁からはみ出すように、雄スプラインシャフト１６１の一方端に取り付けられる。
【００２８】
換言すれば、成形体１６３ｂは、フランジ輪郭の一部がシャフト輪郭の外側をシャフト輪郭に沿って延びるように、雄スプラインシャフト１６１の一方端に取り付けられる（図９（Ｃ）参照）。
【００２９】
雄スプラインシャフト１６１を雌スプラインシャフト１６２と接続するには、図９（Ａ）に示すように、雄スプラインシャフト１６１および雌スプラインシャフト１６２をＸ軸方向の負側および正側にそれぞれ配し、雌スプラインシャフト１６２の中心軸および山を雄スプラインシャフト１６１の中心軸および溝ＳＰ１に合わせた状態で、雄スプラインシャフト１６１をＸ軸方向の正側に移動させればよい。
【００３０】
すると、雄スプラインシャフト１６１はその一方端（Ｘ方向における正側端部）側から雌スプラインシャフト１６２に挿入され（図９（Ｂ）参照）、雄スプラインシャフト１６１の外周面が雌スプラインシャフト１６２の内周面に嵌合する。
【００３１】
成形体１６３ｂの剛性は雌スプラインシャフト１６２の剛性を下回るため、フランジ部ＦＬ１ｂは雌スプラインシャフト１６２の内周面からの付勢力によって内側に僅かに変形する（図９（Ｄ）参照）。
【００３２】
フランジ部ＦＬ１ｂの外縁の寸法ないし形状と雄スプラインシャフト１６１の一方端面の外縁の寸法ないし形状との相違から、回転方向および径方向の各々に対する雄スプラインシャフト１６１のガタつきは、成形体１６３ｂを取り付けることで抑制される。また、雄スプラインシャフト１６１のガタつきを抑制するには、成形体１６３ｂを雄スプラインシャフト１６１に取り付けるだけでよいため、部品点数の減少を通して低コスト化、軽量・コンパクト化が図られ、インターミディエイトシャフト１６の組み立てが容易になる。
［実施例３］
【００３３】
実施例３のインターミディエイトシャフト１６は、中実の雄スプラインシャフト１６１の代わりに中空の雄スプラインシャフト１６１´が採用され、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示す成形体１６３ｃが図１１に示す要領で雄スプラインシャフト１６１´の一方端に取り付けられる点を除き、実施例１のインターミディエイトシャフト１６と同様であるため、同様の構造に関する重複した説明は省略する。
【００３４】
成形体１６３ｃは、雌スプラインシャフト１６２の剛性を下回る剛性を有する略十字状のブランクに絞り加工を施すことで作製される。ここで、ブランクが描く十字の各線の長さは、実施例２の成形体１６３ｂの基となるブランクが描く十字の各線の長さよりも長い。
【００３５】
作製された成形体１６３ｃは、フランジ部ＦＬ１ｃ，側壁部ＷＬ１ｃおよび底部ＢＴ１ｃによって構成される。フランジ部ＦＬ１ｂの外周には、溝ＳＰ１，ＳＰ１，…に相当する切り欠きＣＴ１ｃ，ＣＴ１ｃ，…が形成される。また、ブランクの外縁のうち９０°を隔てて隣り合う２つの縁部は、スリットＳＬ１ｃを構成する。なお、フランジ部ＦＬ１ｃの外縁には、摩擦係数が低下するように、塗料が塗布されるか或いは面取り加工が施される。
【００３６】
このような構造を有する成形体１６３ｃは、底部ＢＴ１ｃ側から雄スプラインシャフト１６１の中空部に挿入される。このとき、フランジ部ＦＬ１ｃの外縁のうちスリットＳＬ１ｃ以外の部分が雄スプラインシャフト１６１の一方端面の外縁からはみ出するように、成形体１６３ｃの回転角度が調整される。
【００３７】
換言すれば、成形体１６３ｃは、フランジ輪郭の一部がシャフト輪郭の外側をシャフト輪郭に沿って延びるように、雄スプラインシャフト１６１の一方端に取り付けられる（図１２（Ｃ），図１２（Ｄ）参照）。
【００３８】
雄スプラインシャフト１６１´を雌スプラインシャフト１６２と接続するには、雄スプラインシャフト１６１´および雌スプラインシャフト１６２をＸ軸方向の負側および正側にそれぞれ配し、雌スプラインシャフト１６２の中心軸および山を雄スプラインシャフト１６１´の中心軸および溝ＳＰ１に合わせた状態で、雄スプラインシャフト１６１´をＸ軸方向の正側に移動させればよい。
【００３９】
すると、雄スプラインシャフト１６１´はその一方端（Ｘ方向における正側端部）側から雌スプラインシャフト１６２に挿入され（図１２（Ａ）参照）、雄スプラインシャフト１６１´の外周面が雌スプラインシャフト１６２の内周面に嵌合する（図１２（Ｃ）参照）。
【００４０】
成形体１６３ｃの剛性は雌スプラインシャフト１６２の剛性を下回るため、フランジ部ＦＬ１ｃは雌スプラインシャフト１６２の内周面からの付勢力によって内側に僅かに変形する（図１２（Ｂ），図１２（Ｄ）参照）。
【００４１】
雄スプラインシャフト１６１´の一方端面の外縁の寸法ないし形状とフランジ部ＦＬ１ｃの外縁の寸法ないし形状との相違から、回転方向および径方向の各々に対する雄スプラインシャフト１６１´のガタつきが抑制される。また、成形体１６３ｃを雄スプラインシャフト１６１´に取り付けるだけでよいため、部品点数の減少を通して低コスト化、軽量・コンパクト化が図られ、インターミディエイトシャフト１６の組み立てが容易になる。
【００４２】
なお、上述の実施例では、スプラインシャフトを採用しているが、これに代えてセレーションシャフトを採用するようにしてもよい。また、上述の実施例では、雌スプラインシャフト１６２の外周面に溝ＳＰ２，ＳＰ２，…を形成するようにしているが、雌スプラインシャフト１６２の外周面は平坦面とするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  …ステアリング機構
１４  …ステアリングコラム
１６  …インターミディエイトシャフト
１８  …ラックアンドピニオン機構
１６１，１６１´  …雄スプラインシャフト
１６２  …雌スプラインシャフト
１６３ａ〜１６３ｃ  …成形体
【図１】
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【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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【図９】
2018052190.tif 000011
【図１０】
2018052190.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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