(57)【要約】【課題】内スプライン部が形成されたアウターシャフトと外スプライン部が形成されたインナーシャフトとからなる軸方向に伸縮するステアリングシャフトにおいて、内スプライン部の形成範囲を短くすることができるとともに、搬送時や組立時又は衝突時にもっとも収縮した状態でも外スプライン部とアウターシャフトとの係合が維持されること。【解決手段】軸部の先端に外スプライン部６が形成されたインナーシャフトＢと、軸方向の一端側よりほぼ中間箇所に亘って形成された内スプライン部２と，外周側から内周側に向かって突出する膨出部３ａに内歯３ｂが形成されたアウターシャフトＡとからなること。前記内スプライン部２と係合内歯部３とは、離間して設けられること。【選択図】　　　図１
2004051024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸本体の先端に外スプライン部が形成されたインナーシャフトと、軸方向の一端側よりほぼ中間箇所に亘って形成された内スプライン部と，外周側から内周側に向かって突出する膨出部に内歯が形成され且つ前記内スプライン部と離間して設けられる係合内歯部とを有するアウターシャフトとからなることを特徴とするステアリングシャフト。
【請求項２】
請求項１において、前記内スプライン部と係合内歯部との間隔は、前記外スプライン部の軸方向長さよりも短くしてなることを特徴とするステアリングシャフト。
【請求項３】
請求項２において、前記インナーシャフトの軸本体の軸方向長さは前記内スプライン部の軸方向長さより長く形成されてなることを特徴とするステアリングシャフト。
【請求項４】
請求項１，２又は３において、前記係合内歯部の膨出部は、前記アウターシャフトの軸方向に沿って筋状としてなることを特徴とするステアリングシャフト。
【請求項５】
請求項１，２又は３において、前記係合内歯部の膨出部は、前記アウターシャフトの軸周方向に形成されてなることを特徴とするステアリングシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内スプライン部が形成されたアウターシャフトと外スプライン部が形成されたインナーシャフトとからなる軸方向に伸縮するステアリングシャフトにおいて、内スプライン部の形成範囲を短くすることができるとともに、搬送時や組立時又は衝突時にもっとも収縮した状態でも外スプライン部とアウターシャフトとの係合が維持されるステアリングシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ステアリングシャフトにおいて、２本のシャフトがスプラインを介して連結され、ハンドル位置を軸方向に伸縮させてテレスコ調整できるようにしたものがある。このようなステアリングシャフトにおいて、そのスプラインは、軸方向に伸縮するストローク長さ又はそれ以上の長さで形成されている。
【０００３】
その具体的な構造としては、アウターシャフトとインナーシャフトとから構成され、中空のアウターシャフトの内周面において、その軸端から軸方向に伸縮ストロークに相当する長さとした内スプライン部が形成されている。また、そのアウターシャフトには、軸方向に沿ってシャフト内孔空間が形成されている。このシャフト内孔空間は、テレスコ調整時には使用されないが、衝突時にステアリングシャフトが軸方向に収縮する際に、インナーシャフトがより深く挿入するための逃げ空間となっており、アウターシャフトとインナーシャフトとの収縮動作時における相対的移動を妨げることなく、シャフトを収縮させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような軸方向に伸縮するステアリングシャフトには、上述したようにアウターシャフトの内スプライン部と、インナーシャフト側の外スプライン部とが係合し、軸方向における伸縮を行うものであるが、インナーシャフトがアウターシャフトに対して一杯に収縮した状態で、外スプライン部が内スプライン部から脱落し、相互に係合していない状態となることがある。
【０００５】
そのシャフト内孔空間は内スプライン部の非形成領域である。そして、そのインナーシャフトの逃げ部として、アウターシャフトにシャフト内孔空間が設けられたステアリングシャフトの場合、テレスコ調整をするためのスプライン構造によって、アウターシャフトとインナーシャフトとが連結係合されているが、そのシャフトの搬送時又は組立時においてアウターシャフトとインナーシャフトとが相対的に収縮移動してインナーシャフトの外スプライン部がシャフト内孔空間に達してしまった場合に、内スプライン部から脱落してスプライン係合が外れて、元のスプライン係合に戻すことが厄介になり、作業性を悪くする。また、衝突時に、スプライン連結されているアウターシャフトとインナーシャフトとが相対的に収縮移動してインナーシャフトの外スプライン部がシャフト内孔空間に達すると、内スプライン部から脱落しスプライン係合が外れて、異常事態の場合のステアリングシャフトの回転操作が不可能又は困難となる。
【０００６】
また、アウターシャフトに対してインナーシャフトが軸方向に収縮しても、外スプライン部と内スプライン部との係合が維持できるように、アウターシャフトの全長に亘って内スプラインが形成されることも考えられるが、その内スプライン加工が極めて長くなり、成形時におけるスプライン加工精度を全体に維持することが難しくなり、生産性が悪く、ひいては、コストが高くなる。また、ステアリングハンドル位置の軸方向調整のスプラインが、そのままシャフト全長にあると、外スプライン部と内スプライン部とは常に連結係合された状態にすることができるが、その反面、スプラインの摺動性を全長に亘って良好に維持することは極めて高い工作精度が要求される。
【０００７】
また、内スプライン部と外スプライン部との軸方向の相対的移動が円滑に行われなくなるおそれがある。そして、衝突時にスプライン連結されているシャフトが相対的に収縮移動ができるようにするためには、極めて高い精度加工が要求される。さらにまた、アウターシャフトの全長に内スプライン部を成形した場合、スプライン加工が長くなるので、スプライン加工精度を全体に維持しつつ成形することは、困難となり、生産性が悪く、コストが高くなる。本発明の目的は、伸縮自在のステアリングシャフトのスプライン構造において、短いスプライン形成領域でありながら、シャフトの収縮時においてアウターシャフトと外スプライン部とのスプライン係合を維持することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を行った結果、本発明を、外スプライン部を有するインナーシャフトと、軸方向の一端側よりほぼ中間箇所に亘って形成された内スプライン部と，筋状の内側膨出部に形成された係合内歯部とを有するアウターシャフトとからなり、前記内スプライン部と係合内歯部との間隔は前記外スプライン部の軸方向長さよりも短くしてなるステアリングシャフトとしたことにより、内スプライン部が形成されたアウターシャフトと外スプライン部が形成されたインナーシャフトとからなる軸方向に伸縮するステアリングシャフトにおいて、内スプライン部の形成範囲を短くすることができるとともに、搬送時や組立時又は衝突時にもっとも収縮した状態でも外スプライン部とアウターシャフトとの係合が維持され、上記課題を解決したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明のステアリングシャフトの構成はアウターシャフトＡとインナーシャフトＢとからなる。このステアリングシャフトは、図１（Ａ）に示すように、ハンドル位置を軸方向に調整するもので、いわゆるテレスコ調整できるように伸縮自在なスプライン連結部が設けられている。そのアウターシャフトＡには、管本体１は、軸方向において内周側に内スプライン部２が形成された係合筒状部１ａと、該係合筒状部１ａよりも僅かに大きな直径を有する収納筒状部１ｂとが形成されている。前記係合筒状部１ａの内周には内スプライン部２が形成されている。
【００１０】
また、収納筒状部１ｂの中空内部には、後述するインナーシャフトＢの外スプライン部６の衝突時の逃げ領域として、前記内スプライン部２よりも大きな内径を有する逃げ空隙部４となっている。前記アウターシャフトＡは、その係合筒状部１ａが素材管部の外周部をスウェージング加工，絞り加工等の塑性加工により、外形方向が縮小され、係合筒状部１ａに厚肉管部が形成されて、その内周に内スプライン部２が形成される。
【００１１】
アウターシャフトＡの管本体１において、前記内スプライン部２の形成領域の端部から適宜離間した位置に係合内歯部３が形成されている。該係合内歯部３は、膨出部３ａに内歯３ｂが形成されたものである。前記膨出部３ａは、前記管本体１の外方から内方に向かって筋状に膨出形成されたものである。すなわち、管本体１の内径中心に向かって突出する部位である。この係合内歯部３には、２つの実施形態が存在し、その第１実施形態では、前記収納筒状部１ｂ側の適宜の位置に軸方向に沿って形成された筋状膨出部３ａ１　が形成され、該筋状膨出部３ａ１　に内歯３ｂが形成されたものである。
【００１２】
その筋状膨出部３ａ１　は、収納筒状部１ｂの外周側面から見るとほぼ凹み溝形状のように見える部位であり、収納筒状部１ｂの内周側では、筋状に突出する形状に見える。このような筋状膨出部３ａ１　は収納筒状部１ｂの軸方向に直交する断面において、等角度となるように形成されている。図に開示されたものでは、その収納筒状部１ｂの円周断面において、４個の筋状膨出部３ａ１　が形成されている。この筋状膨出部３ａ１　は、バランス良く配置されるものであれば、４個に限定されることはなく、４個以下でもよく或いは４個以上であってもよい。
【００１３】
そして、その筋状膨出部３ａ１　には、内歯３ｂが形成されている。該内歯３ｂは、前記内スプライン部２の歯形と同様であり、インナーシャフトＢの外スプライン部６と噛み合うことができるものである。すなわち、内スプライン部２を係合しつつ、移動する外スプライン部３がそのまま、係合内歯部３に係合し、インナーシャフトＢとアウターシャフトＡとの軸周方向の係合状態が維持されるようにしたものである。
【００１４】
次に、係合内歯部３の第２実施形態としては、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記膨出部３ａが収納筒状部１ｂにおいて、軸周方向に沿って円周状に形成された円周状膨出部３ａ２　としたもので、該円周状膨出部３ａ２　に内歯３ｂが形成されたものである。該円周状膨出部３ａ２　は、収納筒状部１ｂの内周側に周方向に沿ってリング状となる突起条としたもので、円周方向に沿って連続形成されたものである。この円周状膨出部３ａ２　は、図に開示されたものでは収納筒状部１ｂの軸方向に沿って２個形成されているが、必ずしも２個に限定されるものではなく、１個又は複数個としてもかまわない。
【００１５】
そして、この円周状膨出部３ａ２　に形成される内歯３ｂは、円周方向に沿って複数形成されることになる。また、第２実施形態の変形例としては、図４（Ｃ）に示すように、２つの円周状膨出部３ａ２　，３ａ２　を連続形成して、その膨出部３ａの軸方向における領域を拡げて内歯３ｂが形成されることもある。これによって、係合内歯部３の形成領域を拡げることができ、前記外スプライン部６との係合領域を長くすることができる。
【００１６】
係合内歯部３の第１，第２実施形態において、前記筋状膨出部３ａ１　及び円周状膨出部３ａ２　は、部分的に押し出して形成される。また、内歯３ｂの形成は、内スプライン部２を形成する際に同時に形成することで、同一軸心上で加工することができ、加工精度を高くすることができ、内スプライン部２と係合内歯部３とがほぼ同一のスプライン歯形を有することができる。また、係合内歯部３の内歯３ｂは、外スプライン部６と完全に噛み合って嵌合する必要はなく、少なくとも外スプライン部６の歯先部が係合して回転方向に引っ掛かる程度の歯形で形成されていればよいものである。
【００１７】
次に、インナーシャフトＢは、軸本体５と外スプライン部６とから構成されている。そのインナーシャフトＢは、ハンドル軸にジョイント材を介して連結するために、フランジ部７が形成されている。前記外スプライン部６は、アウターシャフトＡの内スプライン部２と係合するとともに、前記係合内歯部３とも係合するものである。
【００１８】
前記軸本体５の長さＳ１　は内スプライン部２の軸方向の長さＬ１　よりも長く形成されている。さらに、前記アウターシャフトＡの内スプライン部２の軸方向端部と、係合内歯部３との間隔Ｌ０　は、前記外スプライン部６の軸方向長さＳ２　よりも短くなっている。これは、外スプライン部６が内スプライン部２に係合しつつ、収縮方向に摺動したときに、外スプライン部６が内スプライン部２から脱落することなく、係合内歯部３に噛み合うことができるからである。
【００１９】
【作用】搬送時又は組立時に、アウターシャフトＡとインナーシャフトＢの連結係合された状態からアウターシャフトＡとインナーシャフトＢとが相対的に収縮移動してインナーシャフトＢの外スプライン部６がアウターシャフトＡの内スプライン部２の係合領域から外れた状態になった場合、外スプライン部６は内スプライン部２と同一軸心上で加工された係合内歯部３と係合して、元の内スプライン部２の係合領域に戻されることが容易にできる。
【００２０】
次に、通常のテレスコ調整では、アウターシャフトＡとインナーシャフトＢとは、内スプライン部２と外スプライン部６との係合範囲内にて摺動して伸縮し、調整が行われる。また、衝突時においては、その衝撃で、アウターシャフトＡに対してインナーシャフトＢが収縮方向に移動し、インナーシャフトＢの外スプライン部６がアウターシャフトＡの内スプライン部２との係合領域から一部が外れる状態となる。
【００２１】
しかし、その摺動方向には係合内歯部３が存在しており、且つ前記内スプライン部２と係合内歯部３との間隔は前記外スプライン部６の軸方向長さよりも短くすることで、外スプライン部６は内スプライン部２から完全に外れる前に係合内歯部３と係合状態となる。これによって、アウターシャフトＡとインナーシャフトＢとは軸周方向の係合状態を維持することができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、軸部の先端に外スプライン部６が形成されたインナーシャフトＢと、軸方向の一端側よりほぼ中間箇所に亘って形成された内スプライン部２と，外周側から内周側に向かって突出する膨出部３ａに内歯３ｂが形成され且つ前記内スプライン部２と離間して設けられる係合内歯部３とを有するアウターシャフトＡとからなるステアリングシャフトとしたことにより、搬送時や組立時又は衝突時においてステアリングシャフトが最も収縮した状態でもアウターシャフトＡとインナーシャフトＢとの軸周方向における係合状態を維持し、搬送後又は組立時に元の内スプライン部２の係合状態に容易に戻すことができ、又衝突時では、ハンドル操作を行うことができる。
【００２３】
上記効果を詳述すると、前記アウターシャフトＡにおける内スプライン部２には、インナーシャフトＢの外スプライン部６が係合し、スプライン連結部が構成される。そして、搬送時や組立時又は衝突時にはインナーシャフトＢがアウターシャフトＡに対して相対的に収縮して移動したり、又は移動し、内スプライン部２と外スプライン部６との係合が外れる方向に移動するが、外スプライン部６は前記内スプライン部２と適宜の間隔をおいて設けられている係合内歯部３と係合することができ、インナーシャフトＢとアウターシャフトＡとの軸周方向における係合が維持され、搬送後又は組立時に元の内スプライン部２の係合状態に容易に戻すことができ、又衝突時では、ハンドル操作によりステアリングシャフトの回転伝達ができ、安全性を確保することができる。
【００２４】
請求項２の発明は、請求項１において、前記内スプライン部２と係合内歯部３との間隔Ｌ０　は、前記外スプライン部６の軸方向長さＳ２　よりも短くしてなるステアリングシャフトとしたことにより、前記内スプライン部２の形成領域を短くすることができるとともに、搬送時や組立時又は衝突時にもっとも収縮した状態でも外スプライン部６とアウターシャフトＡとの軸周方向における係合を維持することができる。
【００２５】
上記効果を詳述すると、インナーシャフトＢがアウターシャフトＡに対して相対的に収縮して移動すると、内スプライン部２と外スプライン部６との係合状態が外れる方向に移動するが、前記内スプライン部２と係合内歯部３との間隔Ｌ０　は、前記外スプライン部６の軸方向長さＳ２　よりも短くしている。そのために、外スプライン部６が内スプライン部２から完全に外れる前に、外スプライン部６は係合内歯部３と係合することができ、インナーシャフトＢとアウターシャフトＡとの軸周方向における係合が維持され、搬送後又は組立時に元の内スプライン部２との係合状態に戻すことができ、又衝突時では、ステアリングシャフトの回転伝達ができる。
【００２６】
また、内スプライン部２の長さは、テレスコ調整に必要な範囲だけ形成されればよい。すなわち、係合内歯部３を設けたことにより、内スプライン部２の加工長さは、外スプライン部６がテレスコ調整時に移動する必要な長さにすればよいので、容易にスプライン加工精度が得ることができる。またアウターシャフトＡの係合筒状部１ａの内スプライン部２を形成する際に収納筒状部１ｂの係合内歯部３を形成することができる。
【００２７】
そのため、収納筒状部１ｂの膨出部３ａの内歯３ｂ形成は、特別な加工を必要とせずに容易に加工することができる。さらに、係合内歯部３は、アウターシャフトＡの外周側から内周側に向かって突出する膨出部３ａに内歯３ｂが形成されたものであり、その成形領域は極めて少なく、係合内歯部３の形成が簡単で、且つ成形領域が小さいことから加工精度も容易に得ることができ、ひいては生産性を損なうことなく、また製造コストを高めることなく、簡単に新たな構造を付加させることができる。
【００２８】
請求項３の発明は、請求項２において、前記インナーシャフトＢの軸部の軸方向長さＳ１　は前記内スプライン部２の軸方向長さＬ１　より長く形成されてなるステアリングシャフトとしたことにより、アウターシャフトＡにおける内スプライン部２の形成領域を短く形成することができ、内スプライン部２の成形工程及びコストを少なくすることができる。
【００２９】
請求項４の発明は、請求項１，２又は３において、前記係合内歯部３の膨出部３ａは、前記アウターシャフトＡの軸方向に沿って筋状としてなるステアリングシャフトとしたことにより、係合内歯部３の成形が極めて簡単にできる。これは、アウターシャフトＡに、軸周方向に適宜の間隔をおいて軸方向に沿って筋状とした膨出部３ａ（筋状膨出部３ａ１　）が形成されるものであり、その成形は、アウターシャフトＡに形成された筋状の膨出部３ａに、内スプライン部２とともに同時に成形することで簡単にできる。また、膨出部３ａは軸方向に沿って筋状に形成されているので、内歯３ｂは、軸方向に沿って適宜の長さを有するものであり、外スプライン部６とある程度の範囲長さで係合することができ、よって軸方向に沿って安定したスプライン係合とすることができる。
【００３０】
請求項５の発明は、請求項１，２又は３において、前記係合内歯部３の膨出部３ａは、前記アウターシャフトＡの軸周方向に形成されてなるステアリングシャフトとしたことにより、係合内歯部３には、内スプライン部２の歯数と同等の内歯３ｂ，３ｂ，…を形成することができ、外スプライン部６との係合状態を良好にできる。
【００３１】
これは、アウターシャフトＡに、軸周方向に適宜の間隔をおいて軸周方向に沿って筋状とした膨出部３ａ（円周状膨出部３ａ２　）が形成されるものであり、その成形は、アウターシャフトＡに形成された筋状の膨出部３ａに、内スプライン部２とともに同時に成形することで、該内スプライン部２の歯数と同等歯数を有する係合内歯部３を簡単にできる。また、膨出部３ａが軸周方向に沿って円周状に形成されているので、多数の内歯３ｂ，３ｂ，…の成形が可能となり、外スプライン部６との係合状態は極めて強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
（Ａ）は本発明が装着されたステアリング装置の側面図
（Ｂ）はアウターシャフトの縦断側面図
（Ｃ）はインナーシャフトの側面図
【図２】
（Ａ）はアウターシャフトの内スプライン部とインナーシャフトの外スプライン部とが噛み合っている縦断側面図
（Ｂ）はアウターシャフトの内スプライン部と係合内歯部にインナーシャフトの外スプライン部が噛み合っている縦断側面図
（Ｃ）はアウターシャフトの係合内歯部にインナーシャフトの外スプライン部が噛み合っている縦断側面図
【図３】
（Ａ）は第１実施形態におけるアウターシャフトの一部切除した斜視図
（Ｂ）は（Ａ）の要部縦断側面図
（Ｃ）は（Ａ）の要部縦断正面図
（Ｄ）は係合内歯部に外スプライン部が係合している断面図
【図４】
（Ａ）は第２実施形態におけるアウターシャフトの一部切除した斜視図
（Ｂ）は（Ａ）の要部縦断側面図
（Ｄ）は第２実施形態の変形例の断面図
【符号の説明】
Ａ…アウターシャフト
Ｂ…インナーシャフト
２…内スプライン部
３…係合内歯部
３ａ…膨出部
３ｂ…内歯
５…軸本体
６…外スプライン部
【図１】
2004051024.tif 000003
【図２】
2004051024.tif 000004
【図３】
2004051024.tif 000005
【図４】
2004051024.tif 000006