(57)【要約】【課題】テレスコピックストロークを大きくしながら、アウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗の低減を図ったテレスコピックシャフトを提供する。【解決手段】アウタチューブ２３は鋼管を素材としているために全長に亘って孔を有し、ヨーク２１の溶接部位近傍が素材鋼管のままとされ、雌スプライン３１の形成部位がハイドロフォーム等の塑性成形により縮径されている。そのため、ヨーク２１の溶接部位近傍の内径Ｄ１は、雌スプライン３１の外径Ｄ２より有意に大きくなっている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌スプラインが内周面に形成されると共にその一端に継手要素が接合されたアウタチューブと、前記雌スプラインに摺動自在に嵌合する雄スプラインが外周面に形成されたインナシャフトとを有するテレスコピックシャフトであって、
前記継手要素の接合部位における前記アウタチューブと前記インナシャフトとの摺動抵抗が、当該継手要素の接合部位以外の雌スプラインの形成部位における当該アウタチューブと当該インナシャフトとの摺動抵抗に対して同一もしくは低くく設定されたことを特徴とするテレスコピックシャフト。
【請求項２】
前記継手要素の接合部位におけるアウタチューブの内径が前記雄スプラインの外径以上に設定されたことを特徴とする、請求項１記載のテレスコピックシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリング装置等に用いられるテレスコピックシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のステアリング装置は、運転者の操舵に供されるステアリングホイールや、車輪の操向を行うステアリングギヤ、ステアリングホイールとステアリングギヤとの連結に供されるステアリングシャフト等から構成されている。そして、自動車用ステアリング装置では、ステアリングホイールの中心軸線上にステアリングギヤが位置することが少ないため、自在継手により連結された複数本のステアリングシャフトが用いられることが多い。ステアリングシャフト用の自在継手としては、一対のヨーク（継手要素）間にクロスピース（十字軸）を揺動自在に介装させたものが一般的である。
【０００３】
一方、自動車のステアリング装置は、不特定多数の運転者により使用（操舵）されるため、個人の体格や運転姿勢等に対応してステアリングホイールの位置を調整できることが望ましい。このような要望に答えるべく、近年、チルト機構やテレスコピック機構を採用するものが多くなっている。テレスコピック機構は、ステアリングホイールの位置を前後方向（ステアリングシャフトの軸方向）に調整するための機構であり、ステアリングシャフトを伸縮自在なテレスコピックシャフトとし、所望の位置（伸縮量）でテレスコピックシャフトを固定するテレスコ固定手段等からなっている。また、テレスコピックシャフトは、自動車が他の自動車や建造物等に衝突した際にステアリングシャフトの突き上げを防止する緩衝機構や、運転者が慣性でステアリングホイールに二次衝突した際における衝撃エネルギー吸収機構を兼ねる場合も多い。
【０００４】
図９に示したように、インタミシャフト（テレスコピックシャフト）９は、通常、雌スプライン３１を有するアウタチューブ２３と、雄スプライン３５を有するインナシャフト２７とを嵌合させ、操舵トルクの確実な伝達を実現しながら軸方向の相対摺動が円滑に行われるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したインタミシャフト９のアウタチューブ２３では、その端部に自在継手１３を構成するヨーク（継手要素）２１が外嵌・溶接されているため、溶接部の雌スプライン３１に熱歪みや縮径が生じることが多い。そのため、テレスコピックストロークを大きくするべく、図１０に示したように、アウタチューブ２３の端部付近までインナシャフト２７を摺動させる構成とした場合、雌スプライン３１と雄スプライン３５との摺動抵抗が非常に大きくなって円滑なテレスコピック動が得られなくなったり、雌スプライン３１と雄スプライン３５とが焼付いて固着する虞があった。尚、アウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗が小さいテレスコピックシャフトの例としては、ヨークチューブとアウタチューブとの間にＣＮＩ緩衝ジョイントを介装させたものがある（例えば、特許文献１参照）。ところが、このテレスコピックシャフトでは、構成部品点数が多くなって製造工数や製造コストが上昇する等の問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
独国特許出願ＤＥ１９９０５３５０Ａ１号  （第１頁、図１）
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、テレスコピックストロークを大きくしながら、アウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗の低減を図ったテレスコピックシャフトを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するべく、請求項１の発明では、雌スプラインが内周面に形成されると共にその一端に継手要素が接合されたアウタチューブと、前記雌スプラインに摺動自在に嵌合する雄スプラインが外周面に形成されたインナシャフトとを有するテレスコピックシャフトであって、前記継手要素の接合部位における前記アウタチューブと前記インナシャフトとの摺動抵抗が、当該継手要素の接合部位以外の雌スプラインの形成部位における当該アウタチューブと当該インナシャフトとの摺動抵抗に対して同一もしくは低くく設定されたものを提案する。
【０００９】
また、請求項２の発明では、請求項１のテレスコピックシャフトにおいて、前記継手要素の接合部位におけるアウタチューブの内径が前記雄スプラインの外径以上に設定されたものを提案する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、いくつかの実施形態に基づいて、本発明に係るテレスコピックシャフトを説明する。
図１は本発明に係る油圧式パワーステアリング装置を示す斜視図であり、図２は同要部側面図である。図中に符号１で示した部材はチルト・テレスコピック式のステアリングコラムであり、アッパステアリングシャフト３を回動自在に支持している。アッパステアリングシャフト３には、その上端にステアリングホイール５が装着される一方、下端に自在継手７を介してテレスコピックシャフトであるインタミディエートステアリングシャフト（以下、インタミシャフトと略称する）９が連結されている。インタミシャフト９には、その下端に更にラック＆ピニオン機構や油圧パワーアシスト機構等から構成されたステアリングギヤ１１が自在継手１３を介して連結されている。
【００１１】
図３は第１実施形態に係るインタミシャフト９の縦断面図である。同図に示したように、インタミシャフト９は、端部に自在継手１３を構成するヨーク２１が溶接接合されたアウタチューブ２３と、端部に自在継手７を構成するヨーク２５が溶接接合されたインナシャフト２７とから構成されている。アウタチューブ２３の内周面には雌スプライン３１が形成される一方、インナシャフト２７の先端部３３の外周面には雌スプライン３１に嵌合する雄スプライン３５が形成されている。尚、自在継手１３は、ヨーク２１とジョイントヨーク３７とスパイダ３９とを主要構成部材としている。また、雌スプライン３１の表面と雄スプライン３５の表面の少なくとも一方には、ＰＴＦＥ（四弗化エチレン樹脂）やナイロン等の低摩擦材がコーティングされている。
【００１２】
図４に示したように、第１実施形態のアウタチューブ２３は鋼管を素材としているために全長に亘って孔を有し、ヨーク２１の溶接部位近傍が素材鋼管のままとされ、雌スプライン３１の形成部位がプレス成形やスエージング加工等の塑性成形により縮径されている。そのため、ヨーク２１の溶接部位近傍の内径Ｄ１は、雌スプライン３１の外径Ｄ２より有意に大きくなっている。尚、アウタチューブ２３における内径Ｄ１の範囲（図４中にＡで示す）は、ヨーク２１とアウタチューブ２３との接合長（図４中にＢで示す）以上であることが望ましい。
【００１３】
第１実施形態では、このような構成を採ったことにより、図５に示したように、ステアリングコラム１のテレスコピック動に伴って、インナシャフト２７の先端部３３がアウタチューブ２３のヨーク２１の溶接部位を通過する際にも、従来装置のように摺動抵抗が増大したり、雌スプライン３１と雄スプライン３５とが焼付くことが無くなった。
【００１４】
図６は、第２実施形態に係るアウタチューブ２３の縦断面図である。本実施形態もその全体構成は上述した第１実施形態と略同様であるが、アウタチューブ２３は、素材鋼管のヨーク２１の溶接部位近傍に切削加工による中ぐり４１を形成した後、ブローチ等により雌スプライン３１が形成されている。本実施形態においても、インナシャフト２７の先端部３３はアウタチューブ２３のヨーク２１の溶接部位を抵抗無く通過するため、第１実施形態と同様に、摺動抵抗の増大や雌スプライン３１と雄スプライン３５との焼付きが無くなった。尚、本実施形態においては、アウタチューブ２３における中ぐり４１の範囲（図６中にＡで示す）は、ヨーク２１とアウタチューブ２３との接合長（図６中にＢで示す）以上であることが望ましい。
【００１５】
図７は、第３実施形態に係るアウタチューブ２３の加工方法を示す縦断面図である。本実施形態もその全体構成は上述した第２実施形態と略同様であるが、アウタチューブ２３には端部まで雌スプライン３１が形成されており、ヨーク２１を溶接する際には雄スプライン４３が外周に形成されたマンドレル４５がアウタチューブ２３に嵌挿される。これにより、ヨーク２１の溶接が行われても、アウタチューブ２３に雌スプライン３１の熱歪みや縮径が抑えられ、ヨーク２１の溶接部位における摺動抵抗の増大や雌スプライン３１と雄スプライン３５との焼付きが無くなった。尚、マンドレル４５に形成する雄スプライン４３を雌スプライン３１より大きくしておくことで、ヨーク２１の溶接部位における摺動抵抗を他の部位に較べて小さくすることができる。尚、本実施形態においては、マンドレル４５の嵌挿長（図７中にＡで示す）は、ヨーク２１とアウタチューブ２３との接合長（図７中にＢで示す）以上であることが望ましい。
【００１６】
図８は、第４実施形態に係るアウタチューブ２３の縦断面図である。本実施形態もその構成は上述した第２実施形態と略同様であり、アウタチューブ２３には端部まで雌スプライン３１が形成されているが、アウタチューブ２３へのヨーク２１の溶接が雌スプライン３１の加工に先立って行われている。これにより、雌スプライン３１が一様なプロフィールを有するものとなり、他の実施形態と同様に、摺動抵抗の増大や雌スプライン３１と雄スプライン３５との焼付きが無くなった。
【００１７】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態はステアリング装置のインタミシャフトに本発明を適用したものであるが、インタミシャフト以外のステアリングシャフトに適用してもよい。また、上記実施形態では継手要素とアウタチューブとを溶接接合するようにしたが、圧入や加締め等により接合するようにしてもよいし、溶接や圧入、加締めを適宜組み合わせて接合するようにしてもよい。その他、アウタチューブやインナシャフトの具体的形状や製造方法等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るテレスコピックシャフトによれば、雌スプラインが内周面に形成されると共にその一端に継手要素が接合されたアウタチューブと、前記雌スプラインに摺動自在に嵌合する雄スプラインが外周面に形成されたインナシャフトとを有するテレスコピックシャフトであって、前記継手要素の接合部位における前記アウタチューブと前記インナシャフトとの摺動抵抗が、当該継手要素の接合部位以外の雌スプラインの形成部位における当該アウタチューブと当該インナシャフトとの摺動抵抗に対して同一もしくは低くく設定されたものとしたため、継手要素の接合部位におけるアウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗の増大や雌スプラインと雄スプラインとの焼付きが無くなり、円滑なテレスコピック動が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧式パワーステアリング装置を示す斜視図である。
【図２】同要部側面図である。
【図３】第１実施形態に係るインタミシャフトの縦断面図である。
【図４】第１実施形態のアウタチューブの要部拡大図である。
【図５】第１実施形態のインタミシャフトの短縮時の状態を示す断面図である。
【図６】第２実施形態に係るアウタチューブの縦断面図である。
【図７】第３実施形態に係るアウタチューブの加工方法を示す縦断面図である。
【図８】第４実施形態に係るアウタチューブの縦断面図である。
【図９】従来のインタミシャフトの縦断面図である。
【図１０】従来のインタミシャフトの短縮時の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
９‥‥インタミディエートステアリングシャフト
１３‥‥自在継手
２１‥‥ヨーク
２３‥‥アウタチューブ
２７‥‥インナシャフト
３１‥‥雌スプライン
３５‥‥雄スプライン
４１‥‥中ぐり
４５‥‥マンドレル
Ｄ１‥‥ヨークの溶接部位近傍の内径
Ｄ２‥‥雌スプラインの外径
【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】
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【図１０】
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