(57)【要約】【課題】雄シャフト及び雌シャフトの製造誤差があっても回転方向のガタや摺動抵抗が所定の値に維持されると共に、スリーブが摺動時の摩擦力によって摩耗しても、予圧力が低下しない伸縮軸、及び、その伸縮軸を有するステアリング装置を提供する。【解決手段】付勢スリーブ部７１３の弾性変形で傾斜スリーブ部７１２が押圧されるため、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間のガタが無く、所定の予圧が付与される。傾斜スリーブ部７１２の外周は、摺動時の摩擦力によって摩耗するが、傾斜スリーブ部７１２の外周が摩耗した分だけ、付勢スリーブ部７１３の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２をさらに押圧するため、傾斜スリーブ部７１２には所定の付勢力が常に作用する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非円形の外周形状を有する雄シャフト、
上記雄シャフトの外周に軸方向に相対移動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、
上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に形成され、間隔が所定の傾斜で変化する傾斜隙間、
上記傾斜隙間に介挿されて、上記雌シャフトの非円形の内周及び雄シャフトの非円形の外周の両方に常時接触する弾性変形可能な傾斜スリーブ部、
上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に介挿されて、上記傾斜スリーブ部に連続的に接続し、上記傾斜スリーブ部を上記傾斜隙間の最大隙間部側から最小隙間部側に向かって付勢して予圧を付与する弾性変形可能な付勢スリーブ部を備えたこと
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２】
請求項１に記載された伸縮軸において、
上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか一方には、軸心から略放射状に複数の軸方向溝が形成され、
上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか他方には、軸心から略放射状に上記軸方向溝と同一位相位置に、軸方向溝との間に隙間を有する複数の軸方向凸条が形成され、
上記軸方向溝と軸方向凸条との間に形成された隙間に、上記傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部が介挿されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項３】
請求項１に記載された伸縮軸において、
上記傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の二要素で構成される部分スリーブが、上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に複数配置され、この部分スリーブの両端が互いに連続的に接続されて環状に形成されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項４】
請求項２に記載された伸縮軸において、
上記傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の二要素で構成される部分スリーブが、上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に複数配置され、この部分スリーブの両端が互いに連続的に接続されて環状に形成されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記傾斜スリーブ部のくさび角度が傾斜スリーブ部の摩擦角以下に設定されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項６】
非円形の外周形状を有する雄シャフト、
上記雄シャフトの外周に軸方向に相対移動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、
上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に形成され、間隔が略一定の平行隙間、
上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に形成され、間隔が所定の傾斜で変化し、最大隙間部または最小隙間部のいずれか一方が上記平行隙間に連続的に接続する傾斜隙間、
上記平行隙間に介挿され、所定の回転トルクが作用した時に、上記雌シャフトの非円形の内周及び雄シャフトの非円形の外周の両方に接触する弾性変形可能な平行スリーブ部、
上記傾斜隙間に介挿されて上記平行スリーブ部に連続的に接続し、上記雌シャフトの非円形の内周及び雄シャフトの非円形の外周の両方に常時接触する弾性変形可能な傾斜スリーブ部、
上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に介挿されて、上記平行スリーブ部または傾斜スリーブ部に連続的に接続し、上記傾斜スリーブ部を上記傾斜隙間の最大隙間部側から最小隙間部側に向かって付勢して予圧を付与する弾性変形可能な付勢スリーブ部を備えたこと
を特徴とする伸縮軸。
【請求項７】
請求項６に記載された伸縮軸において、
上記傾斜スリーブ部のくさび角度が傾斜スリーブ部の摩擦角以上に設定されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項８】
請求項６に記載された伸縮軸において、
上記雄シャフトの外周及び雌シャフトの内周は矩形に形成され、
上記矩形の外周と矩形の内周との間に形成された隙間に、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部が介挿されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項９】
請求項６に記載された伸縮軸において、
上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか一方には、軸心から略放射状に複数の軸方向溝が形成され、
上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか他方には、軸心から略放射状に上記軸方向溝と同一位相位置に、軸方向溝との間に隙間を有する複数の軸方向凸条が形成され、
上記軸方向溝と軸方向凸条との間に形成された隙間に、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部が介挿されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１０】
請求項６から請求項９までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、
天然ゴム、合成ゴム、天然ゴムと合成ゴムの混合物のうちのいずれか一つ、
又は、天然ゴム、合成ゴム、天然ゴムと合成ゴムの混合物のうちのいずれか一つに、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で成形されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１１】
請求項６から請求項９までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、
ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料を基本にし、
二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で成形されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１２】
請求項６から請求項９までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、
ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料を基本にし、
炭素繊維、カーボンビーズのうちの少なくともいずれか一つを含有させた材質で成形されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１３】
請求項１０から請求項１２までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は射出成形で成形されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１４】
請求項６から請求項９までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、
ばね鋼で成形されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１５】
請求項６から請求項９までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記雌シャフト及び雄シャフトは、
炭素を０．０４％以上含有する鋼、アルミニウム合金、高分子材料のうちのいずれか一つで成形されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１６】
請求項６から請求項９までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記雌シャフト及び雄シャフトは、冷間鍛造、熱間鍛造、プレス、スウェージング、引き抜き成形、押し出し成形、切削加工のうちのいずれか一つで成形されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１７】
請求項６から請求項９までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、上記雄シャフトの外周に軸方向に相対移動不能に固定されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１８】
請求項１７に記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、または、付勢スリーブ部の少なくともいずれか一方の上記雌シャフトの内周との接触面、または、上記雌シャフトの内周には、潤滑剤を溜める凹部が形成されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項１９】
請求項１７に記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の少なくともいずれか一方の軸方向の両端が、上記雄シャフトの外周に放射方向外側に突出して形成した凸部に当接して、雄シャフトの外周に軸方向に相対移動不能に固定されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２０】
請求項６から請求項９までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、上記雌シャフトの内周に軸方向に相対移動不能に固定されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２１】
請求項２０に記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、または、付勢スリーブ部の少なくともいずれか一方の上記雄シャフトの外周との接触面、または、上記雄シャフトの外周には、潤滑剤を溜める凹部が形成されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２２】
請求項６または請求項８のいずれかに記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部は上記平行隙間に沿って周方向に移動可能であり、
上記傾斜スリーブ部は上記傾斜隙間に沿って周方向に移動可能であること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２３】
請求項９に記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部は上記平行隙間に沿って放射方向に移動可能であり、
上記傾斜スリーブ部は上記傾斜隙間に沿って放射方向に移動可能であること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２４】
請求項６から請求項９までのいずれかに記載された伸縮軸において、
上記付勢スリーブ部は、少なくとも上記雄シャフトの外周または雌シャフトの内周のいずれか一方に対して接触して形成されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２５】
請求項２４に記載された伸縮軸において、
上記付勢スリーブ部は波形形状に形成されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２６】
請求項２４に記載された伸縮軸において、
上記付勢スリーブ部は、上記傾斜スリーブ部よりも薄肉に形成されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２７】
請求項６または請求項８のいずれかに記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の三要素で構成される部分スリーブが、上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に複数配置され、この部分スリーブの両端が互いに連続的に接続されて環状に形成されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２８】
請求項９に記載された伸縮軸において、
上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の三要素で構成される部分スリーブが、上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に複数配置され、この部分スリーブの両端が互いに連続的に接続されて環状に形成されていること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項２９】
請求項２７または請求項２８のいずれかに記載された伸縮軸において、
上記部分スリーブを上記雄シャフトの外周に外嵌した後、上記雄シャフトの外周に上記雌シャフトの内周を外嵌し、その後、雌シャフトの外周を押圧して縮径すること
を特徴とする伸縮軸。
【請求項３０】
雄シャフト、
上記雄シャフトに軸方向に相対移動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する雌シャフト、
上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか一方に、軸心から略放射状に形成された複数の軸方向溝、
上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか他方に、軸心から略放射状に上記軸方向溝と同一位相位置に形成され、上記軸方向溝との間に隙間を有する複数の軸方向凸条、
上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に形成され、放射方向の間隔が略一定の平行隙間、
上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に形成され、放射方向の間隔が所定の傾斜で変化し、最大隙間部または最小隙間部のいずれか一方が上記平行隙間に連続的に接続する傾斜隙間、
上記平行隙間に介挿され、所定の回転トルクが作用した時に、上記雌シャフトの内周及び雄シャフトの外周の両方に接触する弾性変形可能な平行スリーブ部、
上記傾斜隙間に介挿されて上記平行スリーブ部に連続的に接続し、上記雌シャフトの内周及び雄シャフトの外周の両方に常時接触する弾性変形可能な傾斜スリーブ部、
上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に介挿されて、上記平行スリーブ部または傾斜スリーブ部に連続的に接続し、上記傾斜スリーブ部を上記傾斜隙間の最大隙間部側から最小隙間部側に向かって付勢して予圧を付与する弾性変形可能な付勢スリーブ部を備えたこと
を特徴とする伸縮軸。
【請求項３１】
請求項１から請求項３０までのいずれかに記載された伸縮軸を有するステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は伸縮軸、特に、回転トルクを伝達可能で軸方向に相対移動可能な伸縮軸、例えば、中間シャフトやステアリングシャフト等の伸縮軸、及び、伸縮軸を有するステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリング装置には、回転トルクを伝達可能に、かつ、軸方向に相対移動可能に連結された伸縮軸が、中間シャフトやステアリングシャフト等に組み込まれている。すなわち、中間シャフトは、ステアリングギヤのラック軸に噛合うピニオンシャフトに、自在継手を締結する際に、一旦縮めてからピニオンシャフトに嵌合させて締結するために、伸縮機能が必要である。
【０００３】
また、ステアリングシャフトは、ステアリングホイールの操舵力を車輪に伝達すると共に、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールの位置を軸方向に調整する必要があるため、伸縮機能が要求される。
【０００４】
このような伸縮軸で、ステアリングホイールの良好な操作性を実現するためには、相対的に摺動可能な雄シャフトと雌シャフトとの間の回転方向のガタが小さく、かつ、雄シャフトと雌シャフトとの間の軸方向の摺動抵抗が、長期間にわたって所定の摺動抵抗に維持される必要がある。このような伸縮軸が、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献１の伸縮軸は、非円形の外周を有する雄シャフト、非円形の内周を有する雌シャフト、及び、雄シャフトの外周と雌シャフトの内周との間の隙間に介挿され、肉厚が一定の弾性変形可能なスライドスリーブで構成されている。雄シャフトの外周と雌シャフトの内周との間の隙間が周方向に沿って変化するため、スライドスリーブは雄シャフトの外周と雌シャフトの内周に交互に接触し、接触部を支点としてスライドスリーブが撓み、雄シャフトと雌シャフトとの間に予圧を付与している。
【０００６】
この特許文献１の伸縮軸では、雄シャフトの外周及び雌シャフトの内周の製造誤差が大きくなると、スライドスリーブの撓み量が変化して予圧力が変動するため、雄シャフトと雌シャフトとの間の回転方向のガタや摺動抵抗が所定の値から外れてしまう。また、雄シャフトと雌シャフトとの間の伸縮動作によって、スライドスリーブの接触部が摩耗すると、予圧力が減少して、雄シャフトと雌シャフトとの間の回転方向のガタが大きくなってしまう。
【０００７】
特許文献２の伸縮軸は、非円形の外周を有する雄シャフト、非円形の内周を有する雌シャフト、及び、雄シャフトの外周と雌シャフトの内周との間、かつ、雄シャフトに一体成形された２つの滑りブッシュの間の隙間に介挿され、ばねにより、互いに離間する方向に付勢された２個の楔片で構成されている。
【０００８】
この特許文献２の伸縮軸では、部品点数が多いため製造コストが上昇すると共に、部品の製造誤差が積み重なって、所定の回転方向のガタや摺動抵抗を得るのが難しい。また、雄シャフトの軸方向の両端部分には滑りブッシュが配置され、その内側に楔片が配置される構造であるため、雄シャフトと雌シャフトの嵌合部分の軸方向の両端部分には、楔片による予圧が作用しない。従って、折り曲げ方向（モーメント方向）のガタの排除が不十分であり、折り曲げ方向（モーメント方向）のガタを排除するためにばね力を強くすると、摺動抵抗が過大になってしまう。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２０８４８４号公報
【特許文献２】特開平５−１１６６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、雄シャフト及び雌シャフトの製造誤差があっても予圧力の変動が小さく、雄シャフトと雌シャフトとの間の回転方向のガタや摺動抵抗が所定の値に維持されると共に、雄シャフトと雌シャフトとの間の隙間に介挿された弾性変形可能なスリーブが、摺動時の摩擦力によって摩耗しても、予圧力が低下しない伸縮軸、及び、その伸縮軸を有するステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、非円形の外周形状を有する雄シャフト、上記雄シャフトの外周に軸方向に相対移動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に形成され、間隔が所定の傾斜で変化する傾斜隙間、上記傾斜隙間に介挿されて、上記雌シャフトの非円形の内周及び雄シャフトの非円形の外周の両方に常時接触する弾性変形可能な傾斜スリーブ部、上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に介挿されて、上記傾斜スリーブ部に連続的に接続し、上記傾斜スリーブ部を上記傾斜隙間の最大隙間部側から最小隙間部側に向かって付勢して予圧を付与する弾性変形可能な付勢スリーブ部を備えたことを特徴とする伸縮軸である。
【００１２】
第２番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸において、上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか一方には、軸心から略放射状に複数の軸方向溝が形成され、上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか他方には、軸心から略放射状に上記軸方向溝と同一位相位置に、軸方向溝との間に隙間を有する複数の軸方向凸条が形成され、上記軸方向溝と軸方向凸条との間に形成された隙間に、上記傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部が介挿されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００１３】
第３番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸において、上記傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の二要素で構成される部分スリーブが、上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に複数配置され、この部分スリーブの両端が互いに連続的に接続されて環状に形成されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００１４】
第４番目の発明は、第２番目の発明の伸縮軸において、上記傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の二要素で構成される部分スリーブが、上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に複数配置され、この部分スリーブの両端が互いに連続的に接続されて環状に形成されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００１５】
第５番目の発明は、第１番目から第４番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記傾斜スリーブ部のくさび角度が傾斜スリーブ部の摩擦角以下に設定されていること
を特徴とする伸縮軸である。
【００１６】
第６番目の発明は、非円形の外周形状を有する雄シャフト、上記雄シャフトの外周に軸方向に相対移動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に形成され、間隔が略一定の平行隙間、上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に形成され、間隔が所定の傾斜で変化し、最大隙間部または最小隙間部のいずれか一方が上記平行隙間に連続的に接続する傾斜隙間、上記平行隙間に介挿され、所定の回転トルクが作用した時に、上記雌シャフトの非円形の内周及び雄シャフトの非円形の外周の両方に接触する弾性変形可能な平行スリーブ部、上記傾斜隙間に介挿されて上記平行スリーブ部に連続的に接続し、上記雌シャフトの非円形の内周及び雄シャフトの非円形の外周の両方に常時接触する弾性変形可能な傾斜スリーブ部、上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に介挿されて、上記平行スリーブ部または傾斜スリーブ部に連続的に接続し、上記傾斜スリーブ部を上記傾斜隙間の最大隙間部側から最小隙間部側に向かって付勢して予圧を付与する弾性変形可能な付勢スリーブ部を備えたことを特徴とする伸縮軸である。
【００１７】
第７番目の発明は、第６番目の発明の伸縮軸において、上記傾斜スリーブ部のくさび角度が傾斜スリーブ部の摩擦角以上に設定されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００１８】
第８番目の発明は、第６番目の発明の伸縮軸において、上記雄シャフトの外周及び雌シャフトの内周は矩形に形成され、上記矩形の外周と矩形の内周との間に形成された隙間に、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部が介挿されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００１９】
第９番目の発明は、第６番目の発明の伸縮軸において、上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか一方には、軸心から略放射状に複数の軸方向溝が形成され、上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか他方には、軸心から略放射状に上記軸方向溝と同一位相位置に、軸方向溝との間に隙間を有する複数の軸方向凸条が形成され、上記軸方向溝と軸方向凸条との間に形成された隙間に、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部が介挿されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２０】
第１０番目の発明は、第６番目から第９番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、天然ゴム、合成ゴム、天然ゴムと合成ゴムの混合物のうちのいずれか一つ、又は、天然ゴム、合成ゴム、天然ゴムと合成ゴムの混合物のうちのいずれか一つに、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で成形されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２１】
第１１番目の発明は、第６番目から第９番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料を基本にし、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で成形されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２２】
第１２番目の発明は、第６番目から第９番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料を基本にし、炭素繊維、カーボンビーズのうちの少なくともいずれか一つを含有させた材質で成形されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２３】
第１３番目の発明は、第１０番目から第１２番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は射出成形で成形されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２４】
第１４番目の発明は、第６番目から第９番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、ばね鋼で成形されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２５】
第１５番目の発明は、第６番目から第９番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記雌シャフト及び雄シャフトは、炭素を０．０４％以上含有する鋼、アルミニウム合金、高分子材料のうちのいずれか一つで成形されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２６】
第１６番目の発明は、第６番目から第９番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記雌シャフト及び雄シャフトは、冷間鍛造、熱間鍛造、プレス、スウェージング、引き抜き成形、押し出し成形、切削加工のうちのいずれか一つで成形されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２７】
第１７番目の発明は、第６番目から第９番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、上記雄シャフトの外周に軸方向に相対移動不能に固定されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２８】
第１８番目の発明は、第１７番目の発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、または、付勢スリーブ部の少なくともいずれか一方の上記雌シャフトの内周との接触面、または、上記雌シャフトの内周には、潤滑剤を溜める凹部が形成されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００２９】
第１９番目の発明は、第１７番目の発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の少なくともいずれか一方の軸方向の両端が、上記雄シャフトの外周に放射方向外側に突出して形成した凸部に当接して、雄シャフトの外周に軸方向に相対移動不能に固定されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００３０】
第２０番目の発明は、第６番目から第９番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部は、上記雌シャフトの内周に軸方向に相対移動不能に固定されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００３１】
第２１番目の発明は、第２０番目の発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、または、付勢スリーブ部の少なくともいずれか一方の上記雄シャフトの外周との接触面、または、上記雄シャフトの外周には、潤滑剤を溜める凹部が形成されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００３２】
第２２番目の発明は、第６番目または第８番目のいずれかの発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部は上記平行隙間に沿って周方向に移動可能であり、上記傾斜スリーブ部は上記傾斜隙間に沿って周方向に移動可能であることを特徴とする伸縮軸である。
【００３３】
第２３番目の発明は、第９番目の発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部は上記平行隙間に沿って放射方向に移動可能であり、上記傾斜スリーブ部は上記傾斜隙間に沿って放射方向に移動可能であることを特徴とする伸縮軸である。
【００３４】
第２４番目の発明は、第６番目から第９番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記付勢スリーブ部は、少なくとも上記雄シャフトの外周または雌シャフトの内周のいずれか一方に対して接触して形成されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００３５】
第２５番目の発明は、第２４番目の発明の伸縮軸において、上記付勢スリーブ部は波形形状に形成されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００３６】
第２６番目の発明は、第２４番目の発明の伸縮軸において、上記付勢スリーブ部は、上記傾斜スリーブ部よりも薄肉に形成されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００３７】
第２７番目の発明は、第６番目または第８番目のいずれかに記載された伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の三要素で構成される部分スリーブが、上記非円形の外周と非円形の内周との間の隙間に複数配置され、この部分スリーブの両端が互いに連続的に接続されて環状に形成されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００３８】
第２８番目の発明は、第９番目の発明の伸縮軸において、上記平行スリーブ部、傾斜スリーブ部、及び、付勢スリーブ部の三要素で構成される部分スリーブが、上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に複数配置され、この部分スリーブの両端が互いに連続的に接続されて環状に形成されていることを特徴とする伸縮軸である。
【００３９】
第２９番目の発明は、第２７番目または第２８番目のいずれかの発明の伸縮軸において、上記部分スリーブを上記雄シャフトの外周に外嵌した後、上記雄シャフトの外周に上記雌シャフトの内周を外嵌し、その後、雌シャフトの外周を押圧して縮径することを特徴とする伸縮軸である。
【００４０】
第３０番目の発明は、雄シャフト、上記雄シャフトに軸方向に相対移動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する雌シャフト、上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか一方に、軸心から略放射状に形成された複数の軸方向溝、上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか他方に、軸心から略放射状に上記軸方向溝と同一位相位置に形成され、上記軸方向溝との間に隙間を有する複数の軸方向凸条、上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に形成され、放射方向の間隔が略一定の平行隙間、上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に形成され、放射方向の間隔が所定の傾斜で変化し、最大隙間部または最小隙間部のいずれか一方が上記平行隙間に連続的に接続する傾斜隙間、上記平行隙間に介挿され、所定の回転トルクが作用した時に、上記雌シャフトの内周及び雄シャフトの外周の両方に接触する弾性変形可能な平行スリーブ部、上記傾斜隙間に介挿されて上記平行スリーブ部に連続的に接続し、上記雌シャフトの内周及び雄シャフトの外周の両方に常時接触する弾性変形可能な傾斜スリーブ部、上記軸方向溝と軸方向凸条との間の隙間に介挿されて、上記平行スリーブ部または傾斜スリーブ部に連続的に接続し、上記傾斜スリーブ部を上記傾斜隙間の最大隙間部側から最小隙間部側に向かって付勢して予圧を付与する弾性変形可能な付勢スリーブ部を備えたことを特徴とする伸縮軸である。
【００４１】
第３１番目の発明は、第１番目から第３０番目までのいずれかの発明の伸縮軸を有するステアリング装置である。
【発明の効果】
【００４２】
第１番目から第第１７番目の発明、第１９番目から第２０番目の発明、第２２番目から第２８番目の発明、及び、第３０番目から第３１番目の発明の伸縮軸、及び、ステアリング装置では、付勢スリーブ部の弾性変形で傾斜スリーブ部が傾斜隙間に押圧されるため、雄シャフト及び雌シャフトの製造誤差があっても予圧力の変動が小さく、雄シャフトと雌シャフトとの間の回転方向のガタや摺動抵抗が所定の値に維持される。また、傾斜スリーブ部が摺動時の摩擦力によって摩耗しても、付勢スリーブ部の弾性力によって、傾斜スリーブ部が、傾斜隙間に押圧されるため、予圧力が低下しない。
【００４３】
第１８番目及び第２１番目の発明の伸縮軸、及び、ステアリング装置では、雌シャフトの内周とスリーブ部との接触面、または、雄シャフトの外周とスリーブ部との接触面に、潤滑剤を溜める凹部が形成されているため、長期間にわたって潤滑剤が安定して供給され、摺動抵抗が長期間小さく維持される。
【００４４】
第２９番目の発明の伸縮軸、及び、ステアリング装置では、スリーブ部を雄シャフトの外周に外嵌した後、スリーブ部の外周に雌シャフトの内周を外嵌し、その後、雌シャフトの外周を押圧して縮径するため、ガタの非常に少ない伸縮軸を成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例７を説明する。
【実施例１】
【００４６】
図１は本発明の実施例１のステアリング装置の全体を示し、一部を切断した正面図であって、操舵補助部を有する電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。図２は図１の要部の縦断面図である。
【００４７】
図３は本発明の実施例１の伸縮軸を示し、（１）は図２のII−II拡大断面図、（２）は図３（１）のＵ部拡大断面図である。図４は図３（１）からスリーブを取り外して、雄シャフトと雌シャフトだけを示す拡大断面図である。図５は図３（１）で、雄シャフトにスリーブを取り付け、雌シャフトを外嵌する前の状態を示す拡大断面図である。
【００４８】
図６は図３（２）のＶ部拡大断面図であって、（１）は雄シャフトと雌シャフトとの間にトルクが負荷されていない状態を示し、（２）は雄シャフトと雌シャフトとの間にトルクが負荷された状態を示す。図７は実施例１の雄シャフトにスリーブを取り付け、雌シャフトを外嵌する前の状態を示す斜視図である。
【００４９】
図１から図２に示すように、本発明の実施例１の伸縮軸を有するステアリング装置は、車体後方側（図１、図２の右側）にステアリングホイール１１を装着可能なステアリングシャフト１２と、このステアリングシャフト１２を挿通したステアリングコラム１３と、ステアリングシャフト１２に補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）２０と、ステアリングシャフト１２の車体前方側（図１、図２の左側）に、図示しないラック／ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ３０とを備える。
【００５０】
ステアリングシャフト１２は、アウターシャフト（以下雌シャフトと呼ぶ）１２Ａとインナーシャフト（以下雄シャフトと呼ぶ）１２Ｂとを、回転トルクを伝達自在に、かつ軸方向に関して相対変位可能に組み合わせて成る。
【００５１】
すなわち、図２から図５に示すように、雄シャフト１２Ｂの車体後方側外周には、複数の軸方向凸条が形成され、雌シャフト１２Ａの車体前方側内周には、複数の軸方向溝が、軸方向凸条と同一位相位置に形成されて、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条と所定の隙間を有して外嵌し、回転トルクを伝達自在に、かつ軸方向に関して相対変位可能に係合している。従って、上記雌シャフト１２Ａと雄シャフト１２Ｂとは、衝突時に、この係合部が相対摺動して、全長を縮めることができる。
【００５２】
また、上記ステアリングシャフト１２を挿通した筒状のステアリングコラム１３は、アウターコラム１３Ａとインナーコラム１３Ｂとをテレスコピック移動可能に組み合わせており、衝突時に軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプシブル構造としている。
【００５３】
そして、上記インナーコラム１３Ｂの車体前方側端部を、ギヤハウジング２１の車体後方側端部に圧入嵌合して固定している。また、上記雄シャフト１２Ｂの車体前方側端部を、このギヤハウジング２１の内側に通し、アシスト装置２０の入力軸２２の車体後方側端部に結合している。
【００５４】
すなわち、雄シャフト１２Ｂの車体前方側（図２の左側）には、大径軸部１２１Ｂが形成され、この大径軸部１２１Ｂの車体前方側に小径軸部１２２Ｂが形成されている。この小径軸部１２２Ｂが、アシスト装置２０の入力軸２２の車体後方側（図２の右側）に形成された内径孔２２１に圧入されて結合され、入力軸２２と雄シャフト１２Ｂの軸方向の位置が固定される。
【００５５】
ステアリングコラム１３は、その中間部を支持ブラケット１４により、ダッシュボードの下面等、車体１８の一部に支承している。また、この支持ブラケット１４と車体１８との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット１４に車体前方側に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット１４が上記係止部から外れ、車体前方側に移動するようにしている。
【００５６】
また、上記ギヤハウジング２１の上端部も、上記車体１８の一部に支承している。また、本実施例の場合には、チルト機構及びテレスコピック機構を設けることにより、上記ステアリングホイール１１の車体前後方向位置、及び、高さ位置の調節を自在としている。このようなチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。
【００５７】
上記ギヤハウジング２１の車体前方側端面から突出した出力軸２３は、自在継手１５を介して、中間シャフト１６の雌中間シャフト１６Ａの後端部に連結している。また、この中間シャフト１６の雄中間シャフト１６Ｂの前端部に、別の自在継手１７を介して、ステアリングギヤ３０の入力軸３１を連結している。雌中間シャフト１６Ａは、雄中間シャフト１６Ｂに対して、軸方向に相対移動可能に、かつ、回転トルクを伝達可能に結合している。図示しないピニオンが、この入力軸３１の前端部に形成されている。また、図示しないラックが、このピニオンに噛み合っており、ステアリングホイール１１の回転が、タイロッド３２を移動させて、図示しない車輪を操舵する。
【００５８】
図２に示すように、アシスト装置２０のギヤハウジング２１には、入力軸２２と出力軸２３が同一軸線上に、軸受２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃによって回転可能に軸支され、入力軸２２と出力軸２３は、トーションバー２４によって連結されている。出力軸２３にはウォームホイール２５が取り付けられ、ウォームホイール２５にウォーム２７が噛合っている。電動モータ２６のケース２６１がギヤハウジング２１に固定され、この電動モータ２６の図示しない回転軸にウォーム２７が結合されている。
【００５９】
また、入力軸２２の中間部の周囲には、上記トーションバー２４の捩れを検出するトルクセンサ２８が設けられている。上記ステアリングホイール１１からこのステアリングシャフト１２に加えられるトルクの方向と大きさを、このトルクセンサ２８で検出する。この検出信号に応じて、電動モータ２６を駆動し、ウォーム２７とウォームホイール２５から成る減速機構を介して、出力軸２３に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。
【００６０】
図２から図５に示すように、本発明の実施例１の伸縮軸は、ステアリングシャフト１２の雌シャフト１２Ａと雄シャフト１２Ｂとの連結部に適用した例を示す。雌シャフト１２Ａの車体前方側（図２の左側）が、雄シャフト１２Ｂの車体後方側（図２の右側）に外嵌して連結されている。
【００６１】
図４に示すように、雌シャフト１２Ａは中空筒状に形成されており、その内周には、雌シャフト１２Ａの軸心１９から放射状に、軸方向溝４１、４１、４１、４１が、伸縮ストロークの全長にわたって、等間隔（９０度間隔）に４個形成されている。各軸方向溝４１は、軸心１９を通り、図３及び図４で左右に水平な中心線１９１、または、軸心１９を通り、図３及び図４で上下に垂直な中心線１９２に対して、角度θ１で形成された外側面４１１、４１１を有している。
【００６２】
従って、一つの軸方向溝４１を構成する外側面４１１と４１１との間の間隔は、放射方向外側に向かって狭くなる。また、この外側面４１１、４１１の放射方向外端が、外側に向かって凸の円弧状の底面４１２に滑らかに接続され、外側面４１１、４１１と底面４１２によって、各軸方向溝４１は、軸直角断面が略コの字形に形成されている。
【００６３】
また、この外側面４１１、４１１の放射方向内端から、角度θ１よりも大きな角度θ２で、内側面４１３、４１３が放射方向内側に延びて形成されている。また、この内側面４１３、４１３の放射方向内端が、隣接する内側面４１３、４１３の放射方向内端と、内側に向かって凸の円弧状の接続面４１４によって、滑らかに接続されている。
【００６４】
また、図４に示すように、雄シャフト１２Ｂの車体後方側は中実柱状で、中間部よりも若干大径に形成されている。そして、雄シャフト１２Ｂの車体後方側の大径部外周には、軸方向凸条５１、５１、５１、５１が、大径部外周の軸方向全長にわたって、軸心１９から放射状に、上記軸方向溝４１と同一位相位置に、等間隔（９０度間隔）に４個形成されている。
【００６５】
軸方向凸条５１は、上記した軸方向溝４１の外側面４１１、４１１と平行な側面５１１、５１１を有している。軸方向凸条５１の側面５１１は、軸方向溝４１の外側面４１１に対して、ほぼ平行であればよい。従って、一つの軸方向凸条５１を構成する側面５１１と側面５１１との間の間隔は、放射方向外側に向かって狭くなる。
【００６６】
また、この側面５１１、５１１の放射方向外端が、外側に向かって凸の円弧状の頂面５１２に接続され、側面５１１、５１１と頂面５１２によって、各軸方向凸条５１は、軸直角断面が略コの字形に形成されている。側面５１１、５１１の放射方向内端は、隣接する側面５１１、５１１の放射方向内端と、外側に向かって凸の円弧状の接続面５１４によって接続されている。
【００６７】
従って、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条５１の側面５１１、５１１と、雌シャフト１２Ａの軸方向溝４１の外側面４１１、４１１との間には、間隔が一定の平行隙間６１が形成されている。また、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条５１の側面５１１、５１１と、雌シャフト１２Ａの軸方向溝４１の内側面４１３、４１３との間には、放射方向外側に向かって間隔が狭くなる傾斜隙間６２が形成され、傾斜隙間６２の放射方向外端の最小隙間部が、平行隙間６１に連続的に接続している。
【００６８】
図３及び図５に示すように、雄シャフト１２Ｂの外周と雌シャフト１２Ａとの間の隙間には、弾性部材で成形された環状のスリーブ７１が介挿されている。スリーブ７１は、平行スリーブ部７１１、傾斜スリーブ部７１２、付勢スリーブ部７１３の三要素で構成される部分スリーブを、中心線１９１及び１９２に対して線対称に配置し、その両端を、隣接する部分スリーブに接続して、環状に形成している。
【００６９】
平行スリーブ部７１１は平行隙間６１に介挿され、傾斜スリーブ部７１２は傾斜隙間６２に介挿され、付勢スリーブ部７１３は、円弧状の接続面５１４と円弧状の接続面４１４との間の内側円弧状隙間６３に介挿されている。また、平行スリーブ部７１１の放射方向外端には、円弧状の連結スリーブ部７１４が形成されて、連結スリーブ部７１４は、円弧状の底面４１２と円弧状の頂面５１２との間の外側円弧状隙間６３に介挿されて、隣接する平行スリーブ部７１１の放射方向外端に接続している。
【００７０】
付勢スリーブ部７１３及び連結スリーブ部７１４は、平行スリーブ部７１１及び傾斜スリーブ部７１２よりも薄肉に形成されている。従って、図５に示すように、雄シャフト１２Ｂの外周にスリーブ７１を外嵌すると、付勢スリーブ部７１３及び連結スリーブ部７１４が放射方向外側に弾性的に拡径して、雄シャフト１２Ｂの外周にスリーブ７１を容易に外嵌することができる。
【００７１】
次に、図５及び図７に示すように、雄シャフト１２Ｂの外周の、１８０度位相の異なる２箇所の頂面５１２、５１２（図５の上下方向の２箇所）に、かつ、スリーブ７１の軸方向の両端部分に、放射方向外側に突出して、凸部５１５、５１５をカシメ加工で成形する。この凸部５１５、５１５がスリーブ７１の軸方向の両端部分に当接して、スリーブ７１が雄シャフト１２Ｂに対して軸方向に相対移動しないように固定している。他の例として、スリーブ７１を雌シャフト１２Ａに軸方向移動不能に固定してもよい。
【００７２】
続いて、図３（１）、（２）に示すように、スリーブ７１が外嵌された雄シャフト１２Ｂに、雌シャフト１２Ａを外嵌する。すると、傾斜スリーブ部７１２の外周は、雌シャフト１２Ａの内側面４１３に対して所定の締代を有しているので、締代に抗して雄シャフト１２Ｂに雌シャフト１２Ａを外嵌すると、図６（２）の矢印Ｄ方向に傾斜スリーブ部７１２が移動する。
【００７３】
傾斜スリーブ部７１２が矢印Ｄ方向に移動すると、図６（２）に示すように、薄肉に形成された付勢スリーブ部７１３は傾斜スリーブ部７１２に押されて、軸心１９側に向かって凸状に折り曲げられて弾性変形する。
【００７４】
付勢スリーブ部７１３の肉厚は、円弧状の接続面５１４と円弧状の接続面４１４との間の内側円弧状隙間６３の間隔よりも薄肉に形成されて、接続面５１４及び接続面４１４との間に常時隙間を有している。従って、付勢スリーブ部７１３は、軸心１９側に向かって凸状に折り曲げられて弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２が矢印Ｄ方向に円滑に移動するようにしている。付勢スリーブ部７１３と接続面５１４との間の隙間、または、付勢スリーブ部７１３と接続面４１４との間の隙間の内の一方の隙間を無くし、他方のみ隙間を有するようにしてもよい。
【００７５】
また、薄肉に形成された連結スリーブ部７１４は傾斜スリーブ部７１２に引っ張られて矢印Ｅ方向に移動すると共に、軸心１９側に折り曲げられて弾性変形する。連結スリーブ部７１４の肉厚は、円弧状の底面４１２と円弧状の頂面５１２との間の外側円弧状隙間６４の間隔よりも薄肉に形成されて、底面４１２及び頂面５１２との間に常時隙間を有している。従って、連結スリーブ部７１４は、軸心１９側に曲げられて弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２が矢印Ｄ方向に円滑に移動するようにしている。連結スリーブ部７１４と底面４１２との間の隙間、または、連結スリーブ部７１４と頂面５１２との間の隙間の内の一方の隙間を無くし、他方のみ隙間を有するようにしてもよい。
【００７６】
付勢スリーブ部７１３が弾性変形するため、付勢スリーブ部７１３の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２には、傾斜隙間６２に傾斜スリーブ部７１２を押圧する方向の付勢力が作用する。すなわち、図６（２）で、傾斜隙間６２の下方の最大隙間部から上方の最小隙間部に向かって傾斜スリーブ部７１２が押圧されるため、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間のガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与される。
【００７７】
この状態で、ステアリングホイール１１の車体前後方向位置を調節すると、アウターコラム１３Ａがインナーコラム１３Ｂに対してテレスコピック移動し、雌シャフト１２Ａが雄シャフト１２Ｂに対して軸方向に摺動する。
【００７８】
この雌シャフト１２Ａの軸方向の摺動で、傾斜スリーブ部７１２の外周が雌シャフト１２Ａの内側面４１３に対して常に接触しながら摺動する。従って、傾斜スリーブ部７１２の外周は、摺動時の摩擦力によって徐々に摩耗するが、付勢スリーブ部７１３の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２には、傾斜隙間６２に傾斜スリーブ部７１２を押圧する方向の付勢力が常に作用しているため、予圧力は低下しない。
【００７９】
すなわち、付勢スリーブ部７１３は、接続面５１４及び接続面４１４との間に常時隙間を有して介挿されているため、摩耗することが無い。従って、傾斜スリーブ部７１２の外周が摩耗しても、傾斜スリーブ部７１２の外周が摩耗した分だけ、傾斜隙間６２の下方の最大隙間部から上方の最小隙間部に向かって、付勢スリーブ部７１３の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２をさらに押圧する。従って、傾斜スリーブ部７１２には所定の付勢力が常に作用する。
【００８０】
図６（１）は雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に回転トルクが負荷されていない状態を示し、図６（２）は雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に回転トルクが負荷された状態を示す。図６（２）で見て、ステアリングホイール１１を時計方向回りに回転させて、図示しない車輪を操舵すると、雌シャフト１２Ａと雄シャフト１２Ｂとの間には回転トルクが作用し、図６（２）に示すように、雌シャフト１２Ａには荷重Ｆ１が作用し、雄シャフト１２Ｂには、荷重Ｆ１と大きさが同じで方向が反対の荷重Ｆ２が作用する。
【００８１】
すると、図６（２）に示すように、荷重Ｆ１、Ｆ２によって、矢印Ｄ方向に傾斜スリーブ部７１２が移動する。連結スリーブ部７１４は傾斜スリーブ部７１２に引っ張られて、矢印Ｅ方向に移動して、図６（１）のＣ点が図６（２）のＣ点の位置まで移動すると共に、軸心１９側に折り曲げられて弾性変形する。また、付勢スリーブ部７１３は傾斜スリーブ部７１２に押されて、軸心１９側に向かって凸状に折り曲げられて弾性変形する。
【００８２】
この付勢スリーブ部７１３の弾性変形によって、傾斜スリーブ部７１２には、傾斜隙間６２に傾斜スリーブ部７１２を押圧する方向の一定の付勢力が作用した状態が維持される。従って、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間にはガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与された状態が維持される。
【００８３】
荷重Ｆ１、Ｆ２によって、平行スリーブ部７１１の外周の放射方向内端のＢ点が、外側面４１１の放射方向内端のＡ点に一致するまで、矢印Ｄ方向に傾斜スリーブ部７１２が移動すると、平行スリーブ部７１１の外周と雌シャフト１２Ａの外側面４１１とが密着する。従って、平行スリーブ部７１１の外周と雌シャフト１２Ａの外側面４１１との間の隙間δ１が無くなり、平行スリーブ部７１１の外周と雌シャフト１２Ａの外側面４１１との間で、雌シャフト１２Ａから雄シャフト１２Ｂへ回転トルクが伝達される。
【００８４】
この時、図６（２）に示す、平行隙間６１及び傾斜隙間６２に対して、中心線１９２を挟んで線対称位置にある平行隙間６１及び傾斜隙間６２の間隔は大きくなる。しかし、線対称位置にある傾斜スリーブ部７１２に接続された付勢スリーブ部７１３の弾性力によって、傾斜隙間６２に傾斜スリーブ部７１２を押圧する方向の付勢力が作用した状態が維持されるため、線対称位置の傾斜隙間６２と傾斜スリーブ部７１２は密着状態が維持される。
【００８５】
上記スリーブ７１の材質は、天然ゴム、合成ゴム、または、天然ゴムと合成ゴムの混合物で成形することが好ましい。また、スリーブ７１の材質は、天然ゴム、合成ゴム、または、天然ゴムと合成ゴムの混合物に、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で成形することが好ましく、射出成形で成形することができる。
【００８６】
上記スリーブ７１の材質は、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料を基本にし、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で成形することが好ましく、射出成形で成形することができる。
【００８７】
上記スリーブ７１の材質は、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料を基本にし、炭素繊維、カーボンビーズのうちの少なくともいずれか一つを含有させた材質で成形することが好ましく、射出成形で成形することができる。
【００８８】
上記スリーブ７１の材質は、ばね鋼で成形することもできる。また、上記雌シャフト１２Ａ及び雄シャフト１２Ｂの材質は、炭素を０．０４％以上含有する鋼、アルミニウム合金、高分子材料のうちのいずれか一つで成形することができる。上記雌シャフト１２Ａ及び雄シャフト１２Ｂに負荷される回転トルクが小さい場合には、雌シャフト１２Ａ及び雄シャフト１２Ｂを、高分子材料で成形してもよい。
【００８９】
上記雌シャフト１２Ａ及び雄シャフト１２Ｂの成形方法は、冷間鍛造、熱間鍛造、プレス、スウェージング、引き抜き成形、押し出し成形、切削加工のうちのいずれか一つの方法を選択して成形すればよい。
【００９０】
スリーブ７１を雄シャフト１２Ｂの外周に外嵌した後、スリーブ７１の外周に円管状の雌シャフトの内周を外嵌し、その後、雌シャフトの外周をプレスで押圧して縮径すれば、ガタの非常に少ない伸縮軸を成形することができる。
【００９１】
図８に図７のスリーブの変形例を示し、（１）は潤滑剤を溜める凹部をその外周に形成したスリーブを取り付けた雄シャフトを示す斜視図、（２）は（１）をＰ矢印方向から見た正面図である。図８に示すように、スリーブ７１の外周には、潤滑剤を溜める複数の凹部７１５が、全周にわたって環状に形成され、軸方向に複数配置されている。
【００９２】
潤滑剤を溜める複数の凹部７１５を形成すれば、スリーブ７１の外周の摺動面に、長期間にわたって潤滑剤が安定して供給されるため、摺動抵抗が長期間小さく維持されて好ましい。潤滑剤を溜める複数の凹部７１５は、雌シャフト１２Ａの内周に形成してもよい。また、スリーブ７１を雌シャフト１２Ａに軸方向移動不能に固定した場合には、潤滑剤を溜める複数の凹部は、スリーブ７１の内周、または、雄シャフト１２Ｂの外周に形成すればよい。
【００９３】
潤滑剤を溜める複数の凹部７１５の形状は、スリーブ７１の外周に、雄シャフト１２Ｂの軸心に対して傾斜させて、螺旋状に、全周にわたって形成してもよい。また、スリーブ７１の外周に、雄シャフト１２Ｂの軸心に対して螺旋状に傾斜し、互いに交差する一対の凹部を、全周にわたって形成してもよい。また、潤滑剤を溜める凹部７１５の形状は、円形、楕円形、多角形等の島状の凹部を、スリーブ７１の外周等の摺動面に複数形成してもよい。
【００９４】
図４及び図６（１）に示すように、傾斜スリーブ部７１２のくさび角度θ３（θ３＝θ２−θ１）は、傾斜スリーブ部７１２の摩擦角（５．７度〜２３度）以上に設定されていて、傾斜スリーブ部７１２が傾斜隙間６２内でセルフロックしないようにしている。傾斜スリーブ部７１２のくさび角度θ３は、実際には、図６（１）に示すように、軸方向凸条５１の側面５１１と軸方向溝４１の内側面４１３との間の角度である。しかし、軸方向凸条５１の側面５１１と軸方向溝４１の外側面４１１が平行なので、θ３＝θ２−θ１と考えても実質的には変わらない。軸方向溝４１の外側面４１１は、中心線１９２に対して角度θ１で傾斜して形成されているが、外側面４１１は中心線１９２に対して平行に形成してもよい。すなわち、くさび角度θ３は、軸方向凸条５１の側面５１１と軸方向溝４１の内側面４１３との間の相対的な角度である。
【００９５】
図９は、傾斜隙間及び平行隙間の種々の例を示す拡大断面図である。図９（１）は、図３から図７に示した実施例１の傾斜隙間６２及び平行隙間６１である。図９（２）は、実施例１の変形例である。
【００９６】
すなわち、図９（２）では、雌シャフト１２Ａの軸方向溝４１には、中心線１９２に対して、角度θ１で形成された１種類の側面４１５が形成されている。また、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条５１には、軸方向溝４１の側面４１５と平行な外側面５１６と、この外側面５１６の放射方向内端から、角度θ１とは逆方向（放射方向外側に向かって中心線１９２から離れる方向に傾斜した）の角度で放射方向内側に延びて形成された内側面５１７の２種類の側面が形成されている。
【００９７】
従って、軸方向凸条５１の外側面５１６と軸方向溝４１の側面４１５との間には、間隔が一定の平行隙間が形成されている。また、軸方向凸条５１の内側面５１７と軸方向溝４１の側面４１５との間には、放射方向外側に向かって間隔が狭くなる傾斜隙間が形成され、傾斜隙間の放射方向外端の最小隙間部が、平行隙間に連続的に接続している。
【００９８】
平行スリーブ部７１１は平行隙間に介挿され、傾斜スリーブ部７１２は傾斜隙間に介挿され、付勢スリーブ部７１３は、円弧状の接続面５１４と円弧状の接続面４１４との間の内側円弧状隙間に介挿されている。また、平行スリーブ部７１１の放射方向外端には、連結スリーブ部７１４が形成されて、連結スリーブ部７１４は、円弧状の底面４１２と円弧状の頂面５１２との間の外側円弧状隙間に介挿されて、隣接する平行スリーブ部７１１の放射方向外端に接続している。
【００９９】
付勢スリーブ部７１３の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２には、傾斜隙間に傾斜スリーブ部７１２を押圧する方向の付勢力Ｆ３、Ｆ３が作用する。すなわち、図９（２）で、傾斜隙間の下方の最大隙間部から上方の最小隙間部に向かって傾斜スリーブ部７１２が付勢力Ｆ３、Ｆ３で押圧される。従って、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間のガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与される。
【０１００】
図９（３）は、図９（２）の変形例である。すなわち、図９（３）では、雌シャフト１２Ａの軸方向溝４１には、中心線１９２に対して、角度θ１で形成された１種類の側面４１５が形成されている。また、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条５１には、軸方向溝４１の側面４１５と平行な外側面５１６と、この外側面５１６の放射方向内端から、角度θ１よりも大きな角度で放射方向内側に延びて形成された内側面５１８の２種類の側面が形成されている。
【０１０１】
従って、軸方向凸条５１の外側面５１６と軸方向溝４１の側面４１５との間には、間隔が一定の平行隙間が形成されている。また、軸方向凸条５１の内側面５１８と軸方向溝４１の側面４１５との間には、放射方向外側に向かって間隔が広くなる傾斜隙間が形成され、傾斜隙間の放射方向外端の最大隙間部が、平行隙間に連続的に接続している。
【０１０２】
平行スリーブ部７１１は平行隙間に介挿され、傾斜スリーブ部７１２は傾斜隙間に介挿され、付勢スリーブ部７１３は、円弧状の接続面５１４と円弧状の接続面４１４との間の内側円弧状隙間に介挿されている。また、平行スリーブ部７１１の放射方向外端には、連結スリーブ部７１４が形成されて、連結スリーブ部７１４は、円弧状の底面４１２と円弧状の頂面５１２との間の外側円弧状隙間に介挿されて、隣接する平行スリーブ部７１１の放射方向外端に接続している。
【０１０３】
薄肉で円弧状に曲げられた連結スリーブ部７１４が軸方向溝４１の底面４１２に常時押圧されることで付勢力Ｆ４が生じ、平行スリーブ部７１１を介して傾斜スリーブ部７１２には、傾斜隙間に傾斜スリーブ部７１２を押圧する方向の付勢力Ｆ４、Ｆ４が作用する。すなわち、図９（３）で、傾斜隙間の上方の最大隙間部から下方の最小隙間部に向かって傾斜スリーブ部７１２が付勢力Ｆ４、Ｆ４で押圧される。従って、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間のガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与される。
【０１０４】
図９（４）は、図９（３）の変形例である。すなわち、図９（４）では、雌シャフト１２Ａの軸方向溝４１には、中心線１９２に対して、角度θ１で形成された外側面４１６と、この外側面４１６の放射方向内端から、中心線１９２に対して平行に放射方向内側に延びて形成された内側面４１７の２種類の側面が形成されている。また、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条５１には、軸方向溝４１の外側面４１６と平行な外側面５１６と、この外側面５１６の放射方向内端から、角度θ１よりも大きな角度で放射方向内側に延びて形成された内側面５１８の２種類の側面が形成されている。
【０１０５】
従って、軸方向凸条５１の外側面５１６と軸方向溝４１の外側面４１６との間には、間隔が一定の平行隙間が形成されている。また、軸方向凸条５１の内側面５１８と軸方向溝４１の内側面４１７との間には、放射方向外側に向かって間隔が広くなる傾斜隙間が形成され、傾斜隙間の放射方向外端の最大隙間部が、平行隙間に連続的に接続している。
【０１０６】
平行スリーブ部７１１は平行隙間に介挿され、傾斜スリーブ部７１２は傾斜隙間に介挿され、付勢スリーブ部７１３は、円弧状の接続面５１４と円弧状の接続面４１４との間の内側円弧状隙間に介挿されている。また、平行スリーブ部７１１の放射方向外端には、連結スリーブ部７１４が形成されて、連結スリーブ部７１４は、円弧状の底面４１２と円弧状の頂面５１２との間の外側円弧状隙間に介挿されて、隣接する平行スリーブ部７１１の放射方向外端に接続している。
【０１０７】
薄肉で円弧状に曲げられた連結スリーブ部７１４が軸方向溝４１の底面４１２に常時押圧されることで付勢力Ｆ４が生じ、平行スリーブ部７１１を介して傾斜スリーブ部７１２には、傾斜隙間に傾斜スリーブ部７１２を押圧する方向の付勢力Ｆ４、Ｆ４が作用する。すなわち、図９（４）で、傾斜隙間の上方の最大隙間部から下方の最小隙間部に向かって傾斜スリーブ部７１２が付勢力Ｆ４、Ｆ４で押圧される。従って、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間のガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与される。
【０１０８】
図９（５）は、図９（４）の変形例である。すなわち、図９（５）では、雌シャフト１２Ａの軸方向溝４１には、中心線１９２に対して、角度θ１で形成された外側面４１６と、この外側面４１６の放射方向内端から、中心線１９２に対して平行に放射方向内側に延びて形成された内側面４１７の２種類の側面が形成されている。また、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条５１には、中心線１９２に対して平行な側面５１９が１種類形成されている。
【０１０９】
従って、軸方向凸条５１の側面５１９と軸方向溝４１の外側面４１６との間には、放射方向外側に向かって間隔が狭くなる傾斜隙間が形成されている。また、軸方向凸条５１の側面５１９と軸方向溝４１の内側面４１７との間には、間隔が一定の平行隙間が形成され、傾斜隙間の放射方向内端の最大隙間部が、平行隙間に連続的に接続している。
【０１１０】
平行スリーブ部７１１は平行隙間に介挿され、傾斜スリーブ部７１２は傾斜隙間に介挿され、付勢スリーブ部７１３は、円弧状の接続面５１４と円弧状の接続面４１４との間の内側円弧状隙間に介挿されている。また、傾斜スリーブ部７１２の放射方向外端には、連結スリーブ部７１４が形成されて、連結スリーブ部７１４は、円弧状の底面４１２と円弧状の頂面５１２との間の外側円弧状隙間に介挿されて、隣接する傾斜スリーブ部７１２の放射方向外端に接続している。
【０１１１】
付勢スリーブ部７１３の弾性力によって、平行スリーブ部７１１を介して傾斜スリーブ部７１２には、傾斜隙間に傾斜スリーブ部７１２を押圧する方向の付勢力Ｆ５、Ｆ５が作用する。すなわち、図９（５）で、傾斜隙間の下方の最大隙間部から上方の最小隙間部に向かって傾斜スリーブ部７１２が付勢力Ｆ５、Ｆ５で押圧される。従って、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間のガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与される。
【０１１２】
上記図９（１）から図９（５）では、見やすくするために、傾斜隙間に介挿された傾斜スリーブ部７１２と雄シャフト１２Ｂとの間、及び、傾斜スリーブ部７１２と雌シャフト１２Ａとの間に隙間があるように表現している。しかし、実際には、傾斜スリーブ部７１２と傾斜隙間とは常時接触して形成されている。
【実施例２】
【０１１３】
次に本発明の実施例２について説明する。図１０は本発明の実施例２の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例１と同一部品には同一番号を付して説明する。
【０１１４】
実施例２は、実施例１の変形例であり、付勢スリーブ部及び連結スリーブ部を波形形状にして、連結スリーブ部は雄シャフト１２Ｂの外周に一部分が接触し、付勢スリーブ部は雌シャフト１２Ａの内周に一部分が接触するようにした例である。
【０１１５】
すなわち、実施例１では、付勢スリーブ部７１３の肉厚は、円弧状の接続面５１４と円弧状の接続面４１４との間の内側円弧状隙間６３の間隔よりも薄肉に形成されている。さらに、付勢スリーブ部７１３は、接続面５１４及び接続面４１４との間に常時隙間を有し、内側円弧状隙間６３内で自由に弾性変形して、傾斜スリーブ部７１２に常時付勢力を付与することを可能にしている。
【０１１６】
また、実施例１では、連結スリーブ部７１４の肉厚は、円弧状の底面４１２と円弧状の頂面５１２との間の外側円弧状隙間６４の間隔よりも薄肉に形成されている。そして、連結スリーブ部７１４は、底面４１２及び頂面５１２との間に常時隙間を有し、外側円弧状隙間６４内で自由に弾性変形して、傾斜スリーブ部７１２の移動に追従して、円滑に移動するようにしている。
【０１１７】
これに対し、実施例２では、付勢スリーブ部７１３１の肉厚は、円弧状の接続面５１４と円弧状の接続面４１４との間の内側円弧状隙間６３の間隔よりも薄肉で、一山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雌シャフト１２Ａの接続面４１４に常時接触している。また、付勢スリーブ部７１３１の内周の両端は雄シャフト１２Ａの接続面５１４に常時接触し、付勢スリーブ部７１３１の内周の中央部は、雄シャフト１２Ａの接続面５１４との間には常時隙間を有している。
【０１１８】
これによって、付勢スリーブ部７１３１は、接続面４１４に常時押圧されて付勢力が生じ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に、内側円弧状隙間６３の間隔を拡げる方向の付勢力を付与している。従って、付勢スリーブ部７１３１は、内側円弧状隙間６３内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２に常時付勢力を付与することを可能にしている。他の例として、付勢スリーブ部７１３１は、波形の山の頂点を雄シャフト１２Ｂの接続面５１４に常時接触させ、雌シャフト１２Ａの接続面４１４には常時隙間を有してもよい。また、さらに他の例として、雄シャフト１２Ｂの接続面５１４及び雌シャフト１２Ａの接続面４１４の両方に、付勢スリーブ部７１３１を常時接触させてもよい。
【０１１９】
また、実施例２の連結スリーブ部７１４１の肉厚は、実施例１よりも更に薄肉に形成されて、二山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雄シャフト１２Ｂの頂面５１２に常時接触し、雌シャフト１２Ａの底面４１２との間には常時隙間を有している。従って、連結スリーブ部７１４１は、外側円弧状隙間６４内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２の移動に追従して、連結スリーブ部７１４１が円滑に移動することを可能にしている。
【実施例３】
【０１２０】
次に本発明の実施例３について説明する。図１１は本発明の実施例３の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
【０１２１】
実施例３は、実施例１の変形例であり、連結スリーブ部を波形形状にして、連結スリーブ部は雌シャフト１２Ａの内周に一部分が接触し、付勢スリーブ部は、雌シャフト１２Ａの内周及び雄シャフト１２Ｂの外周との間に常時隙間を有するようにした例である。
【０１２２】
すなわち、実施例３では、付勢スリーブ部７１３の形状は実施例１と同一で、雌シャフト１２Ａの接続面４１４及び雄シャフト１２Ｂの接続面５１４との間には常時隙間を有している。従って、内側円弧状隙間６３内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２に常時付勢力を付与することを可能にしている。
【０１２３】
また、実施例３の連結スリーブ部７１４２の肉厚は、実施例１よりも更に薄肉に形成されて、一山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雌シャフト１２Ａの底面４１２に常時接触し、雄シャフト１２Ｂの頂面５１２との間には常時隙間を有している。また、連結スリーブ部７１４２の内周の両端だけは、雄シャフト１２Ｂの頂面５１２に接触している。従って、連結スリーブ部７１４２は、雌シャフト１２Ａを放射方向外側に向かって付勢している。また、連結スリーブ部７１４２は、外側円弧状隙間６４内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２の移動に追従して、連結スリーブ部７１４２が円滑に移動することを可能にしている。
【実施例４】
【０１２４】
次に本発明の実施例４について説明する。図１２は本発明の実施例４の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
【０１２５】
実施例４は、実施例２の変形例であり、付勢スリーブ部及び連結スリーブ部を波形形状にして、連結スリーブ部は雄シャフト１２Ｂの外周及び雌シャフト１２Ａの内周との間に隙間を有し、付勢スリーブ部は雌シャフト１２Ａの内周に一部分が接触するようにした例である。
【０１２６】
すなわち、実施例４では、付勢スリーブ部７１３２の肉厚は、円弧状の接続面５１４と円弧状の接続面４１４との間の内側円弧状隙間６３の間隔よりも薄肉で、二山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雌シャフト１２Ａの接続面４１４に常時接触し、雄シャフト１２Ｂの接続面５１４との間には常時隙間を有している。従って、付勢スリーブ部７１３２は、内側円弧状隙間６３内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２に常時付勢力を付与することを可能にしている。
【０１２７】
また、実施例２の連結スリーブ部７１４３の肉厚は、実施例２よりも若干薄厚に形成されて、二山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山は、雄シャフト１２Ｂの頂面５１２、及び、雌シャフト１２Ａの底面４１２との間に常時隙間を有している。従って、連結スリーブ部７１４３は、外側円弧状隙間６４内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２の移動に追従して、連結スリーブ部７１４３が円滑に移動することを可能にしている。
【実施例５】
【０１２８】
次に本発明の実施例５について説明する。図１３は本発明の実施例５の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
【０１２９】
実施例５は、実施例２の変形例であり、付勢スリーブ部及び連結スリーブ部を波形形状にして、連結スリーブ部は雄シャフト１２Ｂの外周に一部分が接触し、付勢スリーブ部は雌シャフト１２Ａの内周と雄シャフト１２Ｂの外周の両方に一部分が接触するようにした例である。
【０１３０】
すなわち、実施例５では、付勢スリーブ部７１３１は、実施例２と同様に一山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雌シャフト１２Ａの接続面４１４に常時接触している。また、雄シャフト１２Ｂには山形の接続面５１４１が形成され、付勢スリーブ部７１３１の波形の山の斜面が山形の接続面５１４１に常時接触している。従って、内側円弧状隙間６３内で付勢スリーブ部７１３１は自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２に常時付勢力を付与することを可能にしている。
【０１３１】
また、実施例５の連結スリーブ部７１４１は、実施例２と同様に二山の波形に屈曲して形成されている。そして、雄シャフト１２Ｂには山形の頂面５１２１が形成され、連結スリーブ部７１４１の波形の山の斜面が雄シャフト１２Ｂの山形の頂面５１２１に常時接触し、雌シャフト１２Ａの底面４１２との間には常時隙間を有している。従って、外側円弧状隙間６４内で連結スリーブ部７１４１は自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２の移動に追従して、連結スリーブ部７１４１が円滑に移動することを可能にしている。
【実施例６】
【０１３２】
次に本発明の実施例６について説明する。図１４は本発明の実施例６の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
【０１３３】
実施例６は、４箇所の軸方向溝４１と軸方向凸条５１の各々に、形状の異なる４種類の付勢スリーブ部及び４種類の連結スリーブ部を配置した例である。これらの付勢スリーブ部及び連結スリーブ部の中から１種類ずつ選んで、付勢スリーブ部と連結スリーブ部の任意の組み合わせを選択してもよい。
【０１３４】
すなわち、実施例６では、図１４で右斜め下の付勢スリーブ部７１３１は、実施例２と同様に一山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雌シャフト１２Ａの接続面４１４に常時接触している。また、付勢スリーブ部７１３１の内周の両端は雄シャフトの接続面５１４に常時接触し、付勢スリーブ部７１３１の内周の中央部は、雄シャフトの接続面５１４との間に常時隙間を有している。これによって、付勢スリーブ部７１３１は、接続面４１４に常時押圧されて付勢力が生じ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に、内側円弧状隙間６３の間隔を拡げる方向の付勢力を付与している。
【０１３５】
また、図１４で下の連結スリーブ部７１４１は、実施例２と同様に二山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雄シャフト１２Ｂの頂面５１２に常時接触し、雌シャフト１２Ａの底面４１２との間には常時隙間を有している。
【０１３６】
図１４で右斜め上の付勢スリーブ部７１３は、実施例３と同様に雌シャフト１２Ａの接続面４１４及び雄シャフト１２Ｂの接続面５１４との間に常時隙間を有している。
【０１３７】
また、図１４で右横の連結スリーブ部７１４２は、実施例３と同様に一山の波形に屈曲して形成され、この波形の山の頂点が雌シャフト１２Ａの底面４１２に常時接触し、雄シャフト１２Ｂの頂面５１２との間には常時隙間を有している。
【０１３８】
図１４で左斜め下の付勢スリーブ部７１３２は、実施例４と同様に二山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雌シャフト１２Ａの接続面４１４に常時接触し、雄シャフトの接続面５１４との間には常時隙間を有している。
【０１３９】
また、図１４で左横の連結スリーブ部７１４３は、実施例４と同様に二山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山は、雄シャフト１２Ｂの頂面５１２、及び、雌シャフト１２Ａの底面４１２との間に常時隙間を有している。
【０１４０】
図１４で左斜め上の付勢スリーブ部７１３３は、雄シャフト１２Ｂの接続面５１４との間に大きな隙間を有し、雌シャフト１２Ａの接続面４１４との間にわずかな隙間を常時有している。また、図１４で上の連結スリーブ部７１４４は、実施例１よりも薄肉に形成されて、底面４１２及び頂面５１２との間に常時隙間を有している。
【０１４１】
従って、内側円弧状隙間６３内で付勢スリーブ部７１３、７１３１、７１３２、７１３３は自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２に常時付勢力を付与することを可能にしている。
【０１４２】
また、外側円弧状隙間６４内で連結スリーブ部７１４１、７１４２、７１４３、７１４４は自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２の移動に追従して、連結スリーブ部７１４１、７１４２、７１４３、７１４４が円滑に移動することを可能にしている。
【実施例７】
【０１４３】
次に本発明の実施例７について説明する。図１５は本発明の実施例７の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
【０１４４】
実施例７は、実施例１の変形例であって、矩形の外周を有する雄シャフトと、矩形の内周を有する雌シャフトに適用した例である。すなわち、図１５に示すように、雌シャフト１２Ｃは中空の矩形筒状に形成されている。その矩形の内周には、雌シャフト１２Ｃの軸心１９を通り、左右に水平な中心線１９１、または、軸心１９を通り上下に垂直な中心線１９２に対して、平行な平行内周面４２１が、４箇所の角部近傍に各々２個形成されている。この平行内周面４２１が交わる角部は、Ｒ面４２２によって滑らかに接続されている。
【０１４５】
また、この平行内周面４２１には、平行内周面４２１の中心線１９１側の端部、または、中心線１９２側の端部から、平行内周面４２１に対して所定の角度だけ傾斜した傾斜内周面４２３が中心線１９１または中心線１９２側に延びて形成されている。また、この傾斜内周面４２３の中心線１９１側の端部、または、中心線１９２側の端部が、隣接する傾斜内周面４２３の中心線１９１側の端部、または、中心線１９２側の端部と、中心線１９１または中心線１９２に対して平行な接続面４２４によって滑らかに接続されている。
【０１４６】
また、雄シャフト１２Ｄは中空の矩形筒状に形成されている。そして、この矩形の外周には、平行外周面５２１が４個形成され、軸心１９を通り、左右に水平な中心線１９１、または、軸心１９を通り上下に垂直な中心線１９２に対して、この平行外周面５２１は平行に形成されている。
【０１４７】
従って、雄シャフト１２Ｄの平行外周面５２１と、雌シャフト１２Ｃの平行内周面４２１との間には、間隔が一定の平行隙間６５が形成されている。また、雄シャフト１２Ｄの平行外周面５２１と、雌シャフト１２Ｃの傾斜内周面４２３との間には、角部に向かって間隔が狭くなる傾斜隙間６６が形成され、傾斜隙間６６の角部側の最小隙間部が、平行隙間６５に連続的に接続している。
【０１４８】
雄シャフト１２Ｄの外周と雌シャフト１２Ｃの内周との間の隙間には、弾性部材で成形された環状のスリーブ７２が介挿されている。スリーブ７２は、平行スリーブ部７２１、傾斜スリーブ部７２２、付勢スリーブ部７２３の三要素で構成される部分スリーブを、中心線１９１及び１９２に対して線対称に配置し、その両端を、隣接する部分スリーブに接続して、環状に形成している。
【０１４９】
平行スリーブ部７２１は平行隙間６５に介挿され、傾斜スリーブ部７２２は傾斜隙間６６に介挿され、波形形状の付勢スリーブ部７２３は、雌シャフト１２Ｃの接続面４２４と雄シャフト１２Ｄの平行外周面５２１との間の矩形隙間６７に介挿されている。
【０１５０】
雄シャフト１２Ｄの外周にスリーブ７２を外嵌すると、付勢スリーブ部７２３は、平行スリーブ部７２１及び傾斜スリーブ部７２２よりも薄肉に形成されているため、付勢スリーブ部７２３は弾性的に拡径し、雄シャフト１２Ｄの外周にスリーブ７２を容易に外嵌することができる。
【０１５１】
続いて、スリーブ７２が外嵌された雄シャフト１２Ｄに、雌シャフト１２Ｃを外嵌する。すると、傾斜スリーブ部７２２の外周は、雌シャフト１２Ｃの傾斜内周面４２３に対して所定の締代を有しているので、締代に抗して雄シャフト１２Ｄに雌シャフト１２Ｃを外嵌すると、矢印Ｇ方向に傾斜スリーブ部７２２が移動する。
【０１５２】
傾斜スリーブ部７２２が矢印Ｇ方向に移動すると、薄肉に形成された付勢スリーブ部７２３は押されて、中心線１９１及び１９２側に向かって折り曲げられて弾性変形する。
【０１５３】
付勢スリーブ部７２３の肉厚は、雌シャフト１２Ｃの接続面４２４と雄シャフト１２Ｄの平行外周面５２１との間の矩形隙間６７の間隔よりも薄肉に形成されて、接続面４２４及び平行外周面５２１との間に常時隙間を有している。従って、付勢スリーブ部７２３は、容易に折り曲げられて弾性変形し、傾斜スリーブ部７２２が矢印Ｇ方向に円滑に移動できるようにしている。
【０１５４】
付勢スリーブ部７２３が弾性変形するため、付勢スリーブ部７２３の弾性力によって、傾斜スリーブ部７２２には、傾斜隙間６６に傾斜スリーブ部７２２を押圧する方向の付勢力が作用する。すなわち、傾斜隙間６６の反角部側の最大隙間部から角部側の最小隙間部に向かって傾斜スリーブ部７２２が押圧される。従って、雄シャフト１２Ｄと雌シャフト１２Ｃとの間のガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｄと雌シャフト１２Ｃとの間に所定の予圧が付与される。
【０１５５】
この状態で、ステアリングホイールの車体前後方向位置を調節すると、アウターコラムがインナーコラムに対してテレスコピック移動し、雌シャフト１２Ｃが雄シャフト１２Ｄに対して軸方向に摺動する。
【０１５６】
この雌シャフト１２Ｃの軸方向の摺動で、傾斜スリーブ部７２２の外周が雌シャフト１２Ｃの傾斜内周面４２３に対して常に接触しながら摺動する。従って、傾斜スリーブ部７２２の外周は、摺動時の摩擦力によって徐々に摩耗する。しかし、付勢スリーブ部７２３の弾性力によって、傾斜スリーブ部７２２には、傾斜隙間６６に傾斜スリーブ部７２２を押圧する方向の付勢力が常に作用するため、予圧力は低下しない。
【０１５７】
すなわち、付勢スリーブ部７２３は、接続面４２４及び平行外周面５２１との間に常時隙間を有して介挿されているため、摩耗することが無い。従って、傾斜スリーブ部７２２の外周が摩耗しても、傾斜スリーブ部７２２の外周が摩耗した分だけ、傾斜隙間６６の最大隙間部から最小隙間部に向かって、付勢スリーブ部７２３の弾性力によって、傾斜スリーブ部７２２をさらに押圧する。従って、傾斜スリーブ部７２２には所定の付勢力が常に作用する。
【０１５８】
ステアリングホイールを時計方向回りに回転させて、図示しない車輪を操舵すると、雌シャフト１２Ｃと雄シャフト１２Ｄとの間には回転トルクが作用し、その荷重によって、矢印Ｇ方向に傾斜スリーブ部７２２が移動する。角部を挟んで反対側の平行スリーブ部７２１、傾斜スリーブ部７２２が引っ張られて、矢印Ｈ方向に移動する。また、付勢スリーブ部７２３は傾斜スリーブ部７２２に押されて、折り曲げられて弾性変形する。
【０１５９】
この付勢スリーブ部７２３の弾性変形によって、傾斜スリーブ部７２２には、傾斜隙間６６に傾斜スリーブ部７２２を押圧する方向の一定の付勢力が作用した状態が維持される。従って、雄シャフト１２Ｄと雌シャフト１２Ｃとの間にガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｄと雌シャフト１２Ｃとの間に所定の予圧が付与された状態が維持される。
【０１６０】
回転トルクが所定の値まで大きくなると、平行スリーブ部７２１の外周と雌シャフト１２Ｃの平行内周面４２１とが密着する。従って、平行スリーブ部７２１の外周と雌シャフト１２Ｃの平行内周面４２１との間で、雌シャフト１２Ｃから雄シャフト１２Ｄへ回転トルクが伝達される。
【０１６１】
この時、角部を挟んで対称位置にある平行隙間６５及び傾斜隙間６６の間隔は大きくなる。しかし、対称位置にある傾斜スリーブ部７２２に接続された付勢スリーブ部７２３の弾性力によって、傾斜隙間６６に傾斜スリーブ部７２２を押圧する方向の付勢力が作用した状態が維持される。従って、対称位置の傾斜隙間６６と傾斜スリーブ部７２２は密着状態が維持される。
【実施例８】
【０１６２】
次に本発明の実施例８について説明する。図１６は本発明の実施例８の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
【０１６３】
実施例８は、実施例１の変形例であって、軸方向溝の側面の間隔及び軸方向凸条の側面の間隔を、放射方向外側に向かって広くなるように形成するとともに、軸方向溝と軸方向凸条の数を各々３個にした例である。
【０１６４】
図１６に示すように、雌シャフト１２Ａは中空筒状に形成されており、その内周には、雌シャフト１２Ａの軸心１９から放射状に、軸方向溝が伸縮ストロークの全長にわたって、等間隔（１２０度間隔）に３個形成されている。各軸方向溝は、軸心１９を通る３本の中心線１９３、１９３、１９３に対して、各々角度θ１で形成された外側面４３１、４３１を有している。
【０１６５】
一つの軸方向溝を構成する外側面４３１と４３１との間の間隔は、放射方向外側に向かって広くなる。また、この外側面４３１、４３１の放射方向外端が、外側に向かって凸の円弧状の底面４３２に滑らかに接続され、外側面４３１、４３１と底面４３２によって、各軸方向溝は、軸直角断面が略コの字形に形成されている。
【０１６６】
また、この外側面４３１、４３１の放射方向内端から、３本の中心線１９３、１９３、１９３に対して、上記角度θ１とは逆方向の角度θ２で、内側面４３３、４３３が放射方向内側に延びて形成されている。この内側面４３３、４３３との間の間隔は、放射方向外側に向かって狭くなる。また、この内側面４３３、４３３の放射方向内端が、隣接する内側面４３３、４３３の放射方向内端と、内側に向かって凸の円弧状の接続面４３４によって、滑らかに接続されている。
【０１６７】
また、雄シャフト１２Ｂには、軸方向凸条が、軸心１９から放射状に、上記軸方向溝と同一位相位置に、等間隔（１２０度間隔）に３個形成されている。
【０１６８】
軸方向凸条は、上記した軸方向溝の外側面４３１、４３１と平行な側面５３１、５３１を有している。軸方向凸条の側面５３１は、軸方向溝の外側面４３１に対して、ほぼ平行であればよい。従って、一つの軸方向凸条を構成する側面５３１と側面５３１との間の間隔は、放射方向外側に向かって広くなる。
【０１６９】
また、この側面５３１、５３１の放射方向外端が、外側に向かって凸の円弧状の頂面５３２に接続され、側面５３１、５３１と頂面５３２によって、各軸方向凸条は、軸直角断面が略コの字形に形成されている。側面５３１、５３１の放射方向内端は、隣接する側面５３１、５３１の放射方向内端と、外側に向かって凸の円弧状の接続面５３４によって接続されている。
【０１７０】
従って、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条の側面５３１、５３１と、雌シャフト１２Ａの軸方向溝の外側面４３１、４３１との間には、間隔が一定の平行隙間が形成されている。また、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条の側面５３１、５３１と、雌シャフト１２Ａの軸方向溝の内側面４３３、４３３との間には、放射方向外側に向かって間隔が狭くなる傾斜隙間が形成され、傾斜隙間の放射方向外端の最小隙間部が、平行隙間に連続的に接続している。
【０１７１】
雄シャフト１２Ｂの外周と雌シャフト１２Ａとの間の隙間には、弾性部材で成形された環状のスリーブ７１が介挿されている。スリーブ７１は、平行スリーブ部７１１、傾斜スリーブ部７１２、付勢スリーブ部７１３の三要素で構成される部分スリーブを、中心線１９３、１９３、１９３に対して線対称に配置し、その両端を、隣接する部分スリーブに接続して、環状に形成している。
【０１７２】
平行スリーブ部７１１は平行隙間に介挿され、傾斜スリーブ部７１２は傾斜隙間に介挿され、付勢スリーブ部７１３は、円弧状の接続面５３４と円弧状の接続面４３４との間の内側円弧状隙間に介挿されている。また、平行スリーブ部７１１の放射方向外端には、円弧状の連結スリーブ部７１４が形成されて、連結スリーブ部７１４は、円弧状の底面４３２と円弧状の頂面５３２との間の外側円弧状隙間に介挿されて、隣接する平行スリーブ部７１１の放射方向外端に接続している。
【０１７３】
付勢スリーブ部７１３及び連結スリーブ部７１４は、平行スリーブ部７１１及び傾斜スリーブ部７１２よりも薄肉に形成されている。従って、雄シャフト１２Ｂの外周にスリーブ７１を外嵌すると、付勢スリーブ部７１３及び連結スリーブ部７１４が放射方向外側に弾性的に拡径して、雄シャフト１２Ｂの外周にスリーブ７１を容易に外嵌することができる。
【０１７４】
付勢スリーブ部７１３の肉厚は、円弧状の接続面５３４と円弧状の接続面４３４との間の内側円弧状隙間の間隔よりも薄肉に形成されて、軸心１９側に向かって凸状に折り曲げられて弾性変形し、一山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雄シャフト１２Ｂの接続面５３４に常時接触している。従って、付勢スリーブ部７１３は、内側円弧状隙間内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２に常時付勢力を付与することを可能にしている。
【０１７５】
また、連結スリーブ部７１４の肉厚は、上記実施例よりも更に薄肉に形成されて、一山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雄シャフト１２Ｂの頂面５３２に常時接触し、雌シャフト１２Ａの底面４３２との間には常時隙間を有している。従って、連結スリーブ部７１４は、外側円弧状隙間内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２の移動に追従して、連結スリーブ部７１４が円滑に移動することを可能にしている。
【０１７６】
付勢スリーブ部７１３が弾性変形するため、付勢スリーブ部７１３の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２には、傾斜隙間に傾斜スリーブ部７１２を押圧する方向の付勢力が作用する。従って、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間のガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与される。傾斜スリーブ部７１２のくさび角度θ３（θ３＝θ２＋θ１）は、傾斜スリーブ部７１２の摩擦角（５．７度〜２３度）以上に設定されていて、傾斜スリーブ部７１２が傾斜隙間内でセルフロックしないようにしている。軸方向溝の外側面４３１は、中心線１９３に対して角度θ１で傾斜して形成されているが、外側面４３１は中心線１９３に対して平行に形成してもよい。また、軸方向凸条の側面５３１は、軸方向溝の外側面４３１に対して、ほぼ平行であればよい。すなわち、くさび角度θ３は、軸方向凸条の側面５３１と軸方向溝の内側面４３３との間の相対的な角度である。
【０１７７】
ステアリングホイール１１を時計方向回りに回転させて、図示しない車輪を操舵すると、雌シャフト１２Ａと雄シャフト１２Ｂとの間に回転トルクが作用し、雌シャフト１２Ａと雄シャフト１２Ｂとの間に作用する荷重によって、平行スリーブ部７１１の外周と雌シャフト１２Ａの外側面４３１とが密着する。従って、平行スリーブ部７１１の外周と雌シャフト１２Ａの外側面４３１との間で、雌シャフト１２Ａから雄シャフト１２Ｂへ回転トルクが伝達される。
【０１７８】
荷重を伝達する軸方向溝の外側面４３１と軸方向凸条の側面５３１は、放射方向外側に向かって広くなっている。従って、雌シャフト１２Ａから雄シャフト１２Ｂへ回転トルクが伝達される時の荷重の方向と、荷重を受ける外側面４３１及び側面５１３が直交するため、荷重を効果的に受けることができる。実施例８で、軸方向溝と軸方向凸条の数は各々３個に設定されているが、２個以上あればよい。
【実施例９】
【０１７９】
次に本発明の実施例９について説明する。図１７は本発明の実施例９の伸縮軸を示し、（１）は図２のII−II拡大断面図相当、（２）は（１）のＷ部拡大断面図である。図１８は図１７（１）からスリーブを取り外して、雄シャフトと雌シャフトだけを示す拡大断面図である。
【０１８０】
図１９は図１７（１）で、雄シャフトにスリーブを取り付け、雌シャフトを外嵌する前の状態を示す拡大断面図である。図２０は図１７（２）のＸ部拡大断面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
【０１８１】
実施例９は、実施例１の変形例であって、実施例１の平行隙間６１と平行スリーブ部７１１を省略することで、伸縮軸の構造を簡素にすると共に、付勢スリーブ部及び連結スリーブ部を波形形状にして、連結スリーブ部と付勢スリーブ部の両方が、雄シャフト１２Ｂの外周に一部分が接触するようにした例である。
【０１８２】
図１８に示すように、雌シャフト１２Ａは中空筒状に形成されており、その内周には、雌シャフト１２Ａの軸心１９から放射状に、軸方向溝４４、４４、４４、４４が、伸縮ストロークの全長にわたって、等間隔（９０度間隔）に４個形成されている。各軸方向溝４４は、軸心１９を通り、図１７及び図１８で左右に水平な中心線１９１、または、軸心１９を通り、図１７及び図１８で上下に垂直な中心線１９２に対して、角度θ４で形成された側面４４１、４４１を有している。
【０１８３】
従って、一つの軸方向溝４４を構成する側面４４１と４４１との間の間隔は、放射方向外側に向かって狭くなる。また、この側面４４１、４４１の放射方向外端が、外側に向かって凸の円弧状の底面４４２に滑らかに接続され、側面４４１、４４１と底面４４２によって、各軸方向溝４４は、軸直角断面が略コの字形に形成されている。
【０１８４】
実施例１の軸方向溝４１は、角度の異なる二種類の側面（角度θ１の外側面４１１と、角度θ２の内側面４１３）で構成されているが、実施例９は、一種類の側面４４１で構成されている。この側面４４１、４４１の放射方向内端が、隣接する側面４４１、４４１の放射方向内端と、内側に向かって凸の円弧状の接続面４４４によって、滑らかに接続されている。
【０１８５】
また、図１８に示すように、雄シャフト１２Ｂの車体後方側の大径部外周には、軸方向凸条５４、５４、５４、５４が、大径部外周の軸方向全長にわたって、軸心１９から放射状に、上記軸方向溝４４と同一位相位置に、等間隔（９０度間隔）に４個形成されている。
【０１８６】
軸方向凸条５４は、軸心１９を通り、左右に水平な中心線１９１、または、軸心１９を通り上下に垂直な中心線１９２に対して平行な側面５４１、５４１を有している。従って、一つの軸方向凸条５４を構成する側面５４１と側面５４１との間の間隔は一定である。
【０１８７】
また、この側面５４１、５４１の放射方向外端が、外側に向かって凸の円弧状の頂面５４２に接続され、側面５４１、５４１と頂面５４２によって、各軸方向凸条５４は、軸直角断面が略コの字形に形成されている。側面５４１、５４１の放射方向内端は、隣接する側面５４１、５４１の放射方向内端と、外側に向かって凸の円弧状の接続面５４４によって接続されている。
【０１８８】
従って、雄シャフト１２Ｂの軸方向凸条５４の側面５４１、５４１と、雌シャフト１２Ａの軸方向溝４４の側面４４１、４４１との間には、放射方向外側に向かって間隔が狭くなる傾斜隙間６２が形成されている。すなわち、実施例９では、実施例１のような間隔が一定の平行隙間６１は省略されている。
【０１８９】
図１７及び図１９に示すように、雄シャフト１２Ｂの外周と雌シャフト１２Ａとの間の隙間には、弾性部材で成形された環状のスリーブ７１が介挿されている。スリーブ７１は、傾斜スリーブ部７１２１、付勢スリーブ部７１３４の二要素で構成される部分スリーブを、中心線１９１及び１９２に対して線対称に配置し、その両端を、隣接する部分スリーブに接続して、環状に形成している。実施例９では、実施例１のような平行スリーブ部７１１は省略されている。
【０１９０】
傾斜スリーブ部７１２１は傾斜隙間６２に介挿され、付勢スリーブ部７１３４は、円弧状の接続面５４４と円弧状の接続面４４４との間の内側円弧状隙間６３に介挿されている。また、傾斜スリーブ部７１２１の放射方向外端には、波形形状の連結スリーブ部７１４５が形成されて、連結スリーブ部７１４５は、円弧状の底面４４２と円弧状の頂面５４２との間の外側円弧状隙間６４に介挿されて、隣接する傾斜スリーブ部７１２１の放射方向外端に接続している。
【０１９１】
付勢スリーブ部７１３４及び連結スリーブ部７１４５は、傾斜スリーブ部７１２１よりも薄肉に形成されている。従って、雄シャフト１２Ｂの外周にスリーブ７１を外嵌すると、付勢スリーブ部７１３４及び連結スリーブ部７１４５が放射方向外側に弾性的に拡径して、雄シャフト１２Ｂの外周にスリーブ７１を容易に外嵌することができる。
【０１９２】
付勢スリーブ部７１３４の肉厚は、円弧状の接続面５４４と円弧状の接続面４４４との間の内側円弧状隙間６３の間隔よりも薄肉に形成されて、軸心１９側に向かって凸状に折り曲げられて弾性変形し、一山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雄シャフト１２Ｂの接続面５４４に常時接触している。従って、付勢スリーブ部７１３４は、内側円弧状隙間６３内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２１に常時付勢力を付与することを可能にしている。
【０１９３】
また、連結スリーブ部７１４５の肉厚は、実施例１よりも薄肉に形成されて、一山の波形に屈曲して形成されている。そして、この波形の山の頂点が雄シャフト１２Ｂの頂面５４２に常時接触し、雌シャフト１２Ａの底面４４２との間には常時隙間を有している。従って、連結スリーブ部７１４５は、外側円弧状隙間６４内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２１の移動に追従して、連結スリーブ部７１４５が円滑に弾性変形することを可能にしている。
【０１９４】
付勢スリーブ部７１３４が弾性変形するため、付勢スリーブ部７１３４の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２１には、傾斜隙間６２に傾斜スリーブ部７１２１を押圧する方向の付勢力が作用する。従って、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間のガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与される。図２０に示すように、傾斜スリーブ部７１２１のくさび角度θ４は、傾斜スリーブ部７１２１の摩擦角（５．７度〜２３度）以下に設定されている。
【０１９５】
次に、図１９に示すように、雄シャフト１２Ｂの外周の、１８０度位相の異なる２箇所の頂面５４２、５４２（図１９の上下方向の２箇所）に、かつ、スリーブ７１の軸方向の両端部分に、放射方向外側に突出して、凸部５４５、５４５をカシメ加工で成形する。この凸部５４５、５４５がスリーブ７１の軸方向の両端部分に当接して、スリーブ７１が雄シャフト１２Ｂに対して軸方向に相対移動しないように固定している。他の例として、スリーブ７１を雌シャフト１２Ａに軸方向移動不能に固定してもよい。
【０１９６】
続いて、図１７（１）、（２）に示すように、スリーブ７１が外嵌された雄シャフト１２Ｂに、雌シャフト１２Ａを外嵌する。すると、傾斜スリーブ部７１２１の外周は、雌シャフト１２Ａの側面４４１に対して所定の締代を有しているので、締代に抗して雄シャフト１２Ｂに雌シャフト１２Ａを外嵌すると、図２０の矢印Ｄ方向に傾斜スリーブ部７１２１が移動する。
【０１９７】
傾斜スリーブ部７１２１が矢印Ｄ方向に移動すると、図２０に示すように、薄肉に形成された付勢スリーブ部７１３４は、傾斜スリーブ部７１２１に押されて、内側円弧状隙間６３内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２１が矢印Ｄ方向に円滑に移動するようにしている。
【０１９８】
また、連結スリーブ部７１４５は、一山の波形に屈曲して形成され、この波形の山の頂点が雄シャフト１２Ｂの頂面５４２に常時接触し、雌シャフト１２Ａの底面４４２との間には常時隙間を有している。従って、連結スリーブ部７１４５は、外側円弧状隙間６４内で自由に弾性変形し、傾斜スリーブ部７１２１が矢印Ｄ方向に円滑に移動するようにしている。
【０１９９】
付勢スリーブ部７１３４が弾性変形するため、付勢スリーブ部７１３４の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２１には、傾斜隙間６２に傾斜スリーブ部７１２１を押圧する方向の付勢力が作用する。従って、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間のガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与される。
【０２００】
この状態で、ステアリングホイール１１の車体前後方向位置を調節すると、アウターコラム１３Ａがインナーコラム１３Ｂに対してテレスコピック移動し、雌シャフト１２Ａが雄シャフト１２Ｂに対して軸方向に摺動する。
【０２０１】
この雌シャフト１２Ａの軸方向の摺動で、傾斜スリーブ部７１２１の外周が雌シャフト１２Ａの側面４４１に対して常に接触しながら摺動する。従って、傾斜スリーブ部７１２１の外周は、摺動時の摩擦力によって徐々に摩耗するが、付勢スリーブ部７１３４の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２１には、傾斜隙間６２に傾斜スリーブ部７１２１を押圧する方向の付勢力が常に作用しているため、予圧力が持続する。
【０２０２】
すなわち、傾斜スリーブ部７１２１の外周が摩耗しても、傾斜スリーブ部７１２１の外周が摩耗した分だけ、傾斜隙間６２の下方の最大隙間部から上方の最小隙間部に向かって、付勢スリーブ部７１３４の弾性力によって、傾斜スリーブ部７１２１をさらに押圧する。従って、傾斜スリーブ部７１２１には所定の付勢力が常に作用する。
【０２０３】
ステアリングホイール１１を時計方向回りに回転させて、図示しない車輪を操舵すると、図２０で見て、雌シャフト１２Ａと雄シャフト１２Ｂとの間には回転トルクが作用し、図２０に示すように、雌シャフト１２Ａには荷重Ｆ１が作用し、雄シャフト１２Ｂには、荷重Ｆ１と大きさが同じで方向が反対の荷重Ｆ２が作用する。
【０２０４】
傾斜スリーブ部７１２１のくさび角度θ４は、傾斜スリーブ部７１２１の摩擦角以下に設定されているため、傾斜スリーブ部７１２１は矢印Ｄ方向には動かない。従って、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間にはガタが無く、かつ、雄シャフト１２Ｂと雌シャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与された状態が維持されると共に、傾斜スリーブ部７１２１の外周と雌シャフト１２Ａの側面４４１との間で、雌シャフト１２Ａから雄シャフト１２Ｂへ回転トルクが伝達される。
【０２０５】
実施例９のスリーブ７１の外周に、潤滑剤を溜める複数の凹部（実施例１の図８参照）７１５を、全周にわたって環状に形成すれば、スリーブ７１の外周の摺動面に、長期間にわたって潤滑剤が安定して供給されるため、摺動抵抗が長期間小さく維持されて好ましい。
【０２０６】
実施例９は、実施例１の平行隙間６１と平行スリーブ部７１１を省略できるので、雌シャフト１２Ａの内周形状、及び、スリーブ７１の形状が簡単になるため、伸縮軸の製造コストを低減することが可能となる。
【０２０７】
上記実施例では、雌シャフト１２Ａ側に軸方向溝４１が形成され、雄シャフト１２Ｂ側に軸方向凸条５１が形成されているが、雌シャフト１２Ａ側に軸方向凸条を形成し、雄シャフト１２Ｂ側に軸方向溝を形成してもよい。
【０２０８】
また、上記実施例では、軸方向溝４１及び軸方向凸条５１が、等間隔に４個形成されているが、４個に限定されるものではなく、複数であればよい。
【０２０９】
さらに、上記実施例では、ステアリングシャフト１２に本発明を適用した例について説明したが、中間シャフト１６等、ステアリング装置を構成する任意の伸縮軸に適用することができる。
【０２１０】
また、上記実施例において、軸方向溝を有する雌シャフト１２Ａの外周面の形状は、円形、矩形及び多角形にしてもよく、雌シャフト１２Ａの軸方向溝と相似形状にする必要はない。
【０２１１】
また、上記実施例においては、付勢スリーブ部が傾斜スリーブ部を、傾斜隙間の最大隙間部から最小隙間部に向かって押して付勢しているが、連結スリーブが傾斜スリーブ部を、傾斜隙間の最大隙間部から最小隙間部に向かって引いて付勢するようにしてもよい。また、連結スリーブ部は、雌シャフト１２Ａに雄シャフト１２Ｂを組み付ける際に弾性変形させて、付勢スリーブ部として機能させてもよい。
【０２１２】
さらに、実施例１で説明したスリーブ７１の材質、雌シャフト１２Ａ及び雄シャフト１２Ｂの成形方法、潤滑剤を溜める複数の凹部７１５は、他の実施例全てに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１３】
【図１】本発明の実施例１のステアリング装置の全体を示し、一部を切断した正面図であって、操舵補助部を有する電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。
【図２】図１の要部の縦断面図である。
【図３】本発明の実施例１の伸縮軸を示し、（１）は図２のII−II拡大断面図、（２）は図３（１）のＵ部拡大断面図である。
【図４】図３（１）からスリーブを取り外して、雄シャフトと雌シャフトだけを示す拡大断面図である。
【図５】図３（１）で、雄シャフトにスリーブを取り付け、雌シャフトを外嵌する前の状態を示す拡大断面図である。
【図６】図３（２）のＶ部拡大断面図であって、（１）は雄シャフトと雌シャフトとの間に回転トルクが負荷されていない状態を示し、（２）は雄シャフトと雌シャフトとの間に回転トルクが負荷された状態を示す。
【図７】実施例１の雄シャフトにスリーブを取り付け、雌シャフトを外嵌する前の状態を示す斜視図である。
【図８】図７の変形例を示し、（１）は、潤滑剤を溜める凹部が外周に形成されたスリーブを雄シャフトの外周に外嵌した状態を示す斜視図、（２）は（１）をＰ矢印方向から見た正面図である。
【図９】傾斜隙間及び平行隙間の種々の例を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の実施例２の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。
【図１１】本発明の実施例３の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。
【図１２】本発明の実施例４の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。
【図１３】本発明の実施例５の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。
【図１４】本発明の実施例６の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。
【図１５】本発明の実施例７の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。
【図１６】本発明の実施例８の伸縮軸を示し、雄シャフト、雌シャフト及びスリーブを断面にした、図２のII−II拡大断面図相当である。
【図１７】本発明の実施例９の伸縮軸を示し、（１）は図２のII−II拡大断面図相当、（２）は図１７（１）のＷ部拡大断面図である。
【図１８】図１７（１）からスリーブを取り外して、雄シャフトと雌シャフトだけを示す拡大断面図である。
【図１９】図１７（１）で、雄シャフトにスリーブを取り付け、雌シャフトを外嵌する前の状態を示す拡大断面図である。
【図２０】図１７（２）のＸ部拡大断面図である。
【符号の説明】
【０２１４】
１１  ステアリングホイール
１２  ステアリングシャフト
１２Ａ  アウターシャフト（雌シャフト）
１２Ｂ  インナーシャフト（雄シャフト）
１２Ｃ  アウターシャフト（雌シャフト）
１２Ｄ  インナーシャフト（雄シャフト）
１２１Ｂ  大径軸部
１２２Ｂ  小径軸部
１３  ステアリングコラム
１３Ａ  アウターコラム
１３Ｂ  インナーコラム
１４  支持ブラケット
１５  自在継手
１６  中間シャフト
１６Ａ  雌中間シャフト
１６Ｂ  雄中間シャフト
１７  自在継手
１８  車体
１９  軸心
１９１、１９２、１９３  中心線
２０  アシスト装置
２１  ギヤハウジング
２２  入力軸
２２１  内径孔
２３  出力軸
２４  トーションバー
２５  ウォームホイール
２６  電動モータ
２６１  ケース
２７  ウォーム
２８  トルクセンサ
２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ  軸受
３０  ステアリングギヤ
３１  入力軸
３２  タイロッド
４１  軸方向溝
４１１  外側面
４１２  底面
４１３  内側面
４１４  接続面
４１５  側面
４１６  外側面
４１７  内側面
４２１  平行内周面
４２２  Ｒ面
４２３  傾斜内周面
４２４  接続面
４３１  外側面
４３２  底面
４３３  内側面
４３４  接続面
４４  軸方向溝
４４１  側面
４４２  底面
４４４  接続面
５１  軸方向凸条
５１１  側面
５１２  頂面
５１２１  山形の頂面
５１４  接続面
５１４１  山形の接続面
５１５  凸部
５１６  外側面
５１７  内側面
５１８  内側面
５１９  側面
５２１  平行外周面
５３１  側面
５３２  頂面
５３４  接続面
５４  軸方向凸条
５４１  側面
５４２  頂面
５４４  接続面
５４５  凸部
６１  平行隙間
６２  傾斜隙間
６３  内側円弧状隙間
６４  外側円弧状隙間
６５  平行隙間
６６  傾斜隙間
６７  矩形隙間
７１  スリーブ
７１１  平行スリーブ部
７１２  傾斜スリーブ部
７１２１  傾斜スリーブ部
７１３  付勢スリーブ部
７１３１、７１３２、７１３３、７１３４  付勢スリーブ部
７１４  連結スリーブ部
７１４１、７１４２、７１４３、７１４４、７１４５  連結スリーブ部
７１５  潤滑剤を溜める凹部
７２  スリーブ
７２１  平行スリーブ部
７２２  傾斜スリーブ部
７２３  付勢スリーブ部
【図１】
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【図２】
2008032216.tif 000004
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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