(57)【要約】【課題】円滑に伸縮可能なボールスライダ式インターミディエイトシャフトを提供する。【解決手段】ボールスライダ式インターミディエイトシャフトにおいて、雌軸１４には、軸方向へ伸びる挿通孔１４ａが形成されている。雄軸１２は、雌軸１４の挿通孔１４ａに挿通される。ボール３６は、雄軸１２の外面と雌軸１４の挿通孔１４ａ内面との間において軸方向へ転動可能に配置される。第１ストッパピン３０および第３ストッパピン３８は、雌軸１４と雄軸１２とが伸び方向へ相対的に移動するにしたがってボール３６の転動範囲が短縮するようボール３６の転動範囲を画定する。第２ストッパピン３２および係止部１２ｃは、転動範囲Ｙからボール合計長さＸを引いた値がゼロより大きな値となるよう、雌軸１４と雄軸１２との伸び方向への相対的な移動を規制する。【選択図】図３
2008279890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向へ伸びる挿通孔が形成された雌軸と、
前記雌軸の挿通孔に挿通される雄軸と、
前記雄軸の外面と前記雌軸の挿通孔内面との間において軸方向へ転動可能に配置されるボールと、
前記ボールの軸方向への転動範囲を画定するボール転動規制手段と、
前記雌軸から前記雄軸が抜ける方向である伸び方向への前記雌軸と前記雄軸との相対的な移動を規制する伸び規制手段と、
を備え、
前記ボール転動規制手段は、前記雌軸と前記雄軸とが伸び方向へ相対的に移動するにしたがって前記ボールの転動範囲が短縮するよう前記ボールの転動範囲を画定し、
前記伸び規制手段は、前記ボールが転動可能な転動範囲が残るよう前記雌軸と前記雄軸との伸び方向への相対的な移動を規制することを特徴とするボールスライダ式インターミディエイトシャフト。
【請求項２】
前記ボール転動規制手段は、雌軸に設けられた第１規制部材と、雄軸に設けられた第２規制部材と、を有し、
前記ボールは、前記第１規制部材と前記第２規制部材との間に配置され、
前記伸び規制手段は、前記第１規制部材と前記第２規制部材の間隔からボールが占める軸方向の長さを引いた値がゼロより大きな値となるよう前記雌軸と前記雄軸との伸び方向への相対的な移動を規制することを特徴とする請求項１に記載のボールスライダ式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】
本発明は、ボールスライダ式インターミディエイトシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、ステアリングホイールと車輪を転舵させる転舵機構との間に介在するインターミディエイトシャフトが一般的に設けられている。このようなインターミディエイトシャフトは、転舵機構の振動や変位がステアリングホイールに伝達することを回避すべく、通常は伸縮可能に設けられる。このようなインターミディエイトシャフトとして、良好な伸縮を実現するために雌軸の内面と雄軸の外面との間にボールを配置したボールスライダ式インターミディエイトシャフトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１３０９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなボールスライダ式インターミディエイトシャフトでは、雄軸と雌軸とが相対的に移動した場合においても、円滑なボールの転動を実現すべくボールの転動範囲を安定して確保する必要がある。
【０００４】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、円滑に伸縮可能なボールスライダ式インターミディエイトシャフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のボールスライダ式インターミディエイトシャフトは、軸方向へ伸びる挿通孔が形成された雌軸と、雌軸の挿通孔に挿通される雄軸と、雄軸の外面と雌軸の挿通孔内面との間において軸方向へ転動可能に配置されるボールと、ボールの軸方向への転動範囲を画定するボール転動規制手段と、雌軸から雄軸が抜ける方向である伸び方向への雌軸と雄軸との相対的な移動を規制する伸び規制手段と、を備える。ボール転動規制手段は、雌軸と雄軸とが伸び方向へ相対的に移動するにしたがってボールの転動範囲が短縮するようボールの転動範囲を画定し、伸び規制手段は、ボールが転動可能な転動範囲が残るよう雌軸と雄軸との伸び方向への相対的な移動を規制する。
【０００６】
この態様によれば、ボールの転動範囲が雌軸と雄軸とが伸び方向へ相対的に移動するにしたがって短縮する場合においても、ボールの転動を阻害することなく雌軸と雄軸との伸び方向への相対的な移動を規制することができる。このため、雌軸と雄軸との伸び方向への相対的な移動が規制された状態から、雌軸に雄軸を挿入する方向である縮み方向への雌軸と雄軸との相対的な移動を円滑なものとすることができる。
【０００７】
ボール転動規制手段は、雌軸に設けられた第１規制部材と、雄軸に設けられた第２規制部材と、を有してもよい。ボールは、第１規制部材と第２規制部材との間に配置され、伸び規制手段は、第１規制部材と第２規制部材の間隔からボールが占める軸方向の長さを引いた値がゼロより大きな値となるよう雌軸と雄軸との伸び方向への相対的な移動を規制してもよい。
【０００８】
この態様によれば、雌軸と雄軸との伸び方向への相対的な移動が規制されたときに第１規制部材と第２規制部材の間隔からボールが占める軸方向の長さを引いた値がゼロより大きな値となるよう、伸び規制手段による雌軸と雄軸の規制位置を設定すればよいため、雌軸と雄軸との相対的な移動を簡易な構成によって円滑なものとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、円滑に伸縮可能なボールスライダ式インターミディエイトシャフトを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係るボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０の全体構成図である。なお、理解を容易なものとするため、図１は、ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０の上部を断面図によって示している。
【００１２】
ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０は、雄軸１２および雌軸１４を有する。雌軸１４には、軸方向へ伸びる挿通孔１４ａが内部に設けられている。雄軸１２は雌軸１４のこの挿通孔１４ａに挿通される。挿通箇所における雄軸１２の外面と雌軸１４の挿通孔１４ａ内面との間には複数のボール３６が軸方向に並ぶように配置されている。
【００１３】
雄軸１２の雌軸１４に挿通されている側と反対側の端部は、第１自在継手１６を介して第１ステアリングシャフト（図示せず）の一端に接続されており、この第１ステアリングシャフトの他端にはステアリングホイールが取り付けられている。また、雌軸１４の雄軸１２が挿通されている側と反対側の端部は、第２自在継手１８を介して第２ステアリングシャフト（図示せず）の一端に接続されており、この第２ステアリングシャフトの他端は、車輪を転舵する転舵機構に接続されている。このように、ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０は、運転者によってステアリングホイールが操作されたときの回転運動を転舵機構に伝達して車輪を転舵させる。なお、第１および第２ステアリングシャフトや転舵機構は公知の技術であるため説明を省略する。
【００１４】
図２は、図１のＰ−Ｐ断面図である。ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０は、２つの第１ストッパピン３０を有する。雌軸１４は円筒形状に形成されており、径方向へ互いに１８０度の角度をなして貫通する２つの挿通孔が設けられている。雌軸１４の雄軸１２が挿通される側の端部には、端部周辺を覆うカバー３４が設けられており、カバー３４にも、雌軸１４に設けられた２つの挿通孔とそれぞれ同軸となる２つの挿通孔が設けられている。第１ストッパピン３０の各々は、挿通孔１４ａから先端が径内向きに突出するように、カバー３４および雌軸１４の各々の挿通孔に圧入などによって嵌め込まれている。図２は、ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０の軸方向と垂直且つこの第１ストッパピン３０の中心軸を含む平面による断面を示したものである。第１ストッパピン３０は、雌軸１４の雄軸１２が挿通される側の端部からボール３６が溢れ出ないよう、雌軸１４の雄軸１２が挿通される側の端部に向かう方向（以下、第１方向）へのボール３６の移動を規制する。
【００１５】
また、ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０は、２つの第２ストッパピン３２を有する。雌軸１４には、第１ストッパピン３０が挿通される挿通孔とそれぞれ９０度の角度をなし、且つ径方向へ互いに１８０度の角度をなして貫通する２つの挿通孔が更に設けられている。この２つの挿通孔は、第１ストッパピン３０が挿通される挿通孔と同じ軸方向位置に設けられている。カバー３４にも、雌軸１４に設けられたこの２つの挿通孔とそれぞれ同軸となる２つの挿通孔が設けられている。第２ストッパピン３２の各々は、第１ストッパピン３０と同様に挿通孔１４ａから先端が径内向きに突出するように、カバー３４および雌軸１４の各々の挿通孔に圧入などによって嵌め込まれている。
【００１６】
図３（ａ）は、図２のＱ−Ｑ断面図であり、図３（ｂ）は、図２のＲ−Ｒ断面図である。具体的には、図３（ａ）は、２つの第１ストッパピン３０の中心軸および雌軸１４の中心軸を含む平面によるボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０の断面図であり、図３（ｂ）は、２つの第２ストッパピン３２の中心軸および雌軸１４の中心軸を含む平面によるボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０の断面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）の双方において、右方向を上述の第１方向とし、左方向を第２方向として以下説明する。
【００１７】
図３（ａ）に示すように、本実施形態に係る雄軸１２には、第２方向側の端部から軸方向へ直線的に伸びる第１溝部１２ａが、雄軸１２の中心軸を中心に互いに１８０度をなす位置に２本設けられている。図３（ａ）では図示されていないが、第１溝部１２ａの各々は、雄軸１２の第１方向側の端部周辺まで延在している。
【００１８】
一方、雌軸１４の挿通孔１４ａには、雌軸１４の中心軸を中心に１８０度をなす位置に、雌軸１４の第１方向側の端部から第２方向側の端部まで軸方向へ直線的に伸びる溝部１４ｂが２本設けられている。雄軸１２は、第１溝部１２ａの各々がこれらの溝部１４ｂの各々と対向するように挿入される。このとき、第１溝部１２ａと溝部１４ｂとの間に複数のボール３６が配置される。ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０の伸縮時、すなわち、雌軸１４から雄軸１２が抜ける方向である伸び方向へ雌軸１４および雄軸１２が相対的に移動するとき、または雌軸１４に雄軸１２が挿入される方向である縮み方向へ雌軸１４および雄軸１２が相対的に移動するときに、ボール３６が雄軸１２の第１溝部１２ａおよび雌軸１４の溝部１４ｂの間で転動する。これによって、ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０の円滑な伸縮を可能としている。
【００１９】
２本の第１ストッパピン３０は、各々の先端が第１溝部１２ａのそれぞれの内部に入り込むよう、雌軸１４の挿通孔１４ａから径内向きに突出する。これによって、ボール３６が雌軸１４の第１方向側の端部から溢れ出ることを抑制している。
【００２０】
雄軸１２の第２方向側の端部には、２本の第１溝部１２ａを通過するように軸方向と垂直に貫通する挿通孔が設けられており、この挿通孔に第３ストッパピン３８が圧入などによって嵌め込まれている。第３ストッパピン３８は、両端部がそれぞれ第１溝部１２ａから径外向きに突出するように雄軸１２に嵌め込まれており、これによって、ボール３６が雄軸１２の第２方向側の端部から溢れ出ることを抑制している。
【００２１】
このように、ボール３６の軸方向の転動範囲は、第１ストッパピン３０と第３ストッパピン３８の間隔によって画定される。したがって、第１ストッパピン３０、および第３ストッパピン３８は、ボール３６の軸方向への転動範囲を規制するボール転動規制手段として機能する。以下、このように画定されるボール３６の転動範囲を「転動範囲Ｙ」とし、また、２列に配置された複数のボール３６の各々の列のボール３６が占める軸方向の長さを「ボール合計長さＸ」として説明する。
【００２２】
本実施形態に係るボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０では、第１ストッパピン３０が雌軸１４に設けられ、第３ストッパピン３８が雄軸１２に設けられる。このため、雌軸１４および雄軸１２が伸び方向へ相対的に移動したときは転動範囲Ｙが拡張し、雌軸１４および雄軸１２が縮み方向へ相対的に移動したときは転動範囲Ｙが短縮する。ここで、例えば雌軸１４および雄軸１２が縮み方向へ相対的に移動したときに、両者の相対的な移動を係止する手段がなければ、転動範囲Ｙがボール合計長さＸと同一の長さになるまで両者が縮み方向へ相対的に移動した時点で、両者の相対的な移動が係止される。
【００２３】
このとき、転動範囲Ｙからボール合計長さＸを引いた値がゼロとなり、ボール３６同士が接触した状態となってボール３６が転動可能な転動範囲Ｙが残らない。ボール３６が転動するときには、接触箇所においてボール３６の表面同士が互いに逆方向へ移動するため、この状態から雌軸１４および雄軸１２を伸び方向へ相対的に移動させようとすると、ボール３６の表面同士の摩擦力によってボール３６が大きな操作力が必要とされることが発明者の鋭意なる研究開発の結果明らかとなった。
【００２４】
ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０は、ダッシュボードの挿通孔に挿通して車両に設置される。この設置作業においてステアリングシャフトを転舵機構に接続する際などにおいて、ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０を伸長させる場合がある。上述のように一度伸長したボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０を縮ませるために大きな操作力が必要となると、ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０を設置する際の作業効率を低下させる恐れがある。
【００２５】
このため、ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０は、ボール３６が転動可能な転動範囲Ｙが残るよう雌軸１４と雄軸１２との伸び方向への相対的な移動を規制する。具体的に、図３（ｂ）に関連して詳細に説明する。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態に係る雄軸１２には、第２方向側の端部から所定の長さの位置から第１方向へ直線的に伸びる第２溝部１２ｂが、雄軸１２の中心軸を中心に互いに１８０度をなす位置であって第１溝部１２ａと９０度をなす位置に２本設けられている。図３（ｂ）では図示されていないが、第２溝部１２ｂの各々は雄軸１２の第１方向側の端部周辺まで延在している。第２溝部１２ｂの各々の第２方向側の端部には、軸方向と垂直な平面によって形成された係止部１２ｃが設けられている。２本の第２ストッパピン３２は、各々の先端が第２溝部１２ｂのそれぞれの内部に入り込むよう、雌軸１４の挿通孔１４ａから径内向きに突出する。
【００２７】
伸び方向へ雌軸１４および雄軸１２が相対的に移動したとき、第２ストッパピン３２の各々が係止部１２ｃの各々に当接し、雌軸１４および雄軸１２の伸び方向への相対的な移動が規制される。第２ストッパピン３２および雄軸１２の係止部１２ｃは、転動範囲Ｙからボール合計長さＸを引いた値がゼロより大きな値となるよう、雌軸１４と雄軸１２との伸び方向への相対的な移動を規制する。
【００２８】
ボールスライダ式インターミディエイトシャフト１０をこのように構成することにより、雌軸１４と雄軸１２との伸び方向への相対的な移動の規制時において、ボール３６の転動が阻害されることを抑制することができる。このため、その状態からの縮み方向への雌軸１４と雄軸１２との相対的な移動を円滑なものとすることができる。
【００２９】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
【００３０】
ある変形例において、第１ストッパピン３０は省略されてもよい。この場合、カバー３４と第３ストッパピン３８が、ボール３６の軸方向の転動範囲を規制する規制手段として機能してもよい。なお、この場合においても、第２ストッパピン３２および雄軸１２の係止部１２ｃは、転動範囲Ｙからボール合計長さＸを引いた値がゼロより大きな値となるよう、雌軸１４と雄軸１２との伸び方向への相対的な移動を規制する。これによって、第１ストッパピン３０にかかるコストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係るボールスライダ式インターミディエイトシャフトの全体構成図である。
【図２】図１のＰ−Ｐ断面図である。
【図３】（ａ）は、図２のＱ−Ｑ断面図であり、（ｂ）は、図２のＲ−Ｒ断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ボールスライダ式インターミディエイトシャフト、  １２  雄軸、  １２ａ  第１溝部、  １２ｂ  第２溝部、  １２ｃ  係止部、  １４  雌軸、  １４ａ  挿通孔、  １４ｂ  溝部、  １６  第１自在継手、  １８  第２自在継手、  ３０  第１ストッパピン、  ３２  第２ストッパピン、  ３４  カバー、  ３６  ボール、  ３８  第３ストッパピン。
【図１】
2008279890.tif 000003
【図２】
2008279890.tif 000004
【図３】
2008279890.tif 000005