(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属から成る管状又は棒状の長尺部材と、
前記第１の金属と熱膨張係数が異なる第２の金属から成り前記長尺部材を内嵌するハウジングと、
前記長尺部材を前記ハウジングに長尺軸方向にスライド可能に締め付けるためのネジと、
前記第２の金属から成り、長手方向の断面形状が略長方形で、その長さが前記長尺部材の外径と等しいか又は略等しい押圧部材と、
前記押圧部材の長手方向の一端側が前記長尺部材を押圧可能とするために前記ハウジングに設けられた連通孔と、
前記第１の金属から成り、前記押圧部材をその長手方向にスライド可能に保持し、前記ネジで締め付けて前記押圧部材の長手方向の他端側を押圧するためのネジ孔を有していて、前記押圧部材が前記連通孔を利用可能な前記ハウジングの所定位置に固定された第２のハウジングと、
を備えていることを特徴とするガタ防止構造。
【請求項２】
前記第２のハウジングは、前記押圧部材の長手方向が前記長尺部材のスライド方向と略平行になるように前記ハウジングに固定されており、且つ、前記押圧部材の長手方向の押圧力を、これに略直交する方向の押圧力に替えて前記長尺部材に伝達する押圧力伝達部材を設けたことを特徴とする請求項１記載のガタ防止構造。
【請求項３】
前記第１の金属は鉄であることを特徴とする請求項１または２記載のガタ防止構造。
【請求項４】
前記第２の金属はアルミニウムであることを特徴とする請求項１からの３のいずれか１項に記載のガタ防止構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄パイプ等の長尺部材をハウジングに対してガタのない状態でスライド可能に固定するためのガタ防止構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金属製のハウジングの貫通孔に、断面が円形又は方形の鉄パイプ（中実も含む）を挿入しガタのある状態で内嵌した後、この鉄パイプをハウジングに対してガタのない状態でその軸方向にスライド可能とするような構成を有するガタ防止構造が考えられている。
【０００３】
例えば、図７に示すように、アルミニウム等から成るハウジング２０に内嵌した鉄パイプ２のガタを無くすために、ハウジング２０に設けられ、螺条が形成されたネジ孔２０ａに、パッド４及び皿バネ５を挿入してから、図８に示すように、ネジ７をねじ込んで鉄パイプ２をパッド４と皿バネ５を介して押圧し、ロックナット１１でネジ７を固定する方式がある。この際、ネジ７の先端部の力がパッド４によって分散し、パッド４の当接面全体が一定圧になるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の上記ガタ防止構造においては、常温では特に問題ないが、低温時には、ハウジング２０のアルミとスライド側の鉄パイプ２では熱膨張係数が異なるため、ハウジング２０の内径の縮小量に比べて鉄パイプ２の外径の縮小量は小さく、ハウジング２０と鉄パイプ２との間隔である隙間Ｂがより小さくなる。このため、ネジ７の鉄パイプ２に対する締め付け度が過度になって、鉄パイプ２がハウジング２０に対してスライドし難くなる、あるいは出来なくなるという問題点があった。
一方、高温になった時には、低温の場合と逆の現象が起きて隙間Ｂがより大きくなり、ネジ７の鉄パイプ２に対する締め付け度が過少になって鉄パイプ２のガタが大きくなってしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、低温時又は高温時であっても、スライド不可能になったり、逆にガタが大きくなり過ぎてしまうことがなく、スライド可能な適度な押圧力を保持することができる、簡単な構成のガタ防止構造を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明のガタ防止構造は、第１の金属から成る管状又は棒状の長尺部材と、前記第１の金属と熱膨張係数が異なる第２の金属から成り前記長尺部材を内嵌するハウジングと、前記長尺部材を前記ハウジングに長尺軸方向にスライド可能に締め付けるためのネジと、前記第２の金属から成り、長手方向の断面形状が略長方形で、その長さが前記長尺部材の外径と等しいか又は略等しい押圧部材と、前記押圧部材の長手方向の一端側が前記長尺部材を押圧可能とするために前記ハウジングに設けられた連通孔と、前記第１の金属から成り、前記押圧部材をその長手方向にスライド可能に保持し、前記ネジで締め付けて前記押圧部材の長手方向の他端側を押圧するためのネジ孔を有していて、前記押圧部材が前記連通孔を利用可能なハウジングの所定位置に固定された第２のハウジングと、を備えていることを特徴としている。
また、請求項２に係るガタ防止構造では、前記第２のハウジングは、前記押圧部材の長手方向が前記長尺部材のスライド方向と略平行になるように前記ハウジングに固定されており、且つ、前記押圧部材の長手方向の押圧力を、これに略直交する方向の押圧力に替えて前記長尺部材に伝達する押圧力伝達部材を設けたことを特徴としている。
また、請求項３に係るガタ防止構造では、前記第１の金属は鉄であることを特徴としている。
さらにまた、請求項４に係るガタ防止構造では、前記第２の金属はアルミニウムであることを特徴としている。
【０００７】
以上のように構成されたことで、低温時または高温時には、ハウジングの内径の変化量に比較して、長尺部材の外径の変化量は異なってくるが、押圧部材も同時にネジ孔軸方向に変化すると共に、第２のハウジングもネジ孔軸方向に変化する。この温度による長尺部材の外径の変化量と押圧部材の長手方向の変化量の合計は、第２のハウジングのネジ孔軸方向の変化とハウジング内径の変化量の合計と略等しく、これらは互いに相殺される結果になって、押圧部材の長尺部材に対する押圧力は常温時と略変わらない状態に保たれる。
【０００８】
したがって、低温時には、ハウジング内径の縮小に伴い、長尺部材が押圧部材で過度に押圧されて長尺部材がスライド不可能になることがなく、又、高温時には、ハウジングの内径の拡大に伴って押圧部材も同時に押圧方向に伸長するため、長尺部材に対する押圧が緩くなって長尺部材のガタが大きくなることもない。何れの場合も、押圧部材の長尺部材に対する押圧力は、温度に影響されることなくスライド可能な適度な状態に保たれる。
【０００９】
また、第２のハウジングを、押圧部材の長手方向が長尺部材のスライド方向と略平行になるようにハウジングに固定し、押圧力を伝達する押圧力伝達部材を設けたことにより第２のハウジングが突出しないので、スペースを有効利用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を示すガタ防止構造の断面図、図２は同じく第２の実施形態を示すガタ防止構造の断面図、図３は第３の実施形態を示すガタ防止構造の断面図、図４は第４の実施形態を示すガタ防止構造の断面図、図５は第５の実施形態を示すガタ防止構造の断面図である。
【００１１】
図１はガタ防止構造の第１の実施形態を示している。同図において、アルミニウム（第２の金属）製のアルミハウジング１に鉄（第１の金属）製の長尺部材である鉄パイプ２が内嵌している。一方、ネジ孔３ａ、及びこれに連続する貫通孔３ｂが設けられ、鉄（第１の金属）製で筒形状の第２のハウジングである鉄ハウジング３が、アルミハウジング１に設けた連通孔１ａに貫通孔３ｂが連通するように、即ち各孔の中心軸が同心となるように、アルミハウジング１側に固定されている。アルミハウジング１の連通孔１ａ及びこれに連続する貫通孔３ｂには、パッド４、皿バネ５、及びアルミニウム（第２の金属）製で円筒形状の押圧部材６が順に挿入されて、ネジ孔３ａに螺合するネジ７で締め付けることにより、これらが圧接収納されている。このネジ７の締め付けにより、押圧部材６の下端部がパッド４と皿バネ５を介して鉄パイプ２の外周面を押圧しており、ネジ７はロックナット１１により鉄ハウジング３に固定されている。この押圧部材６の長手方向の長さは、鉄パイプ２の外径Ａと等しいか又は略等しく設定されている。
この押圧部材６はこの実施形態では円筒形状であるが、これに限らず、その長手方向の断面形状が略長方形のものであれば良い。又、長尺部材として、この実施形態では鉄パイプ２の場合を考えるが、管状又は棒状の部材であれば他のものも適用できる。
【００１２】
この構成において、アルミハウジング１とスライド側の鉄パイプ２では熱膨張係数が異なるので、低温時には、アルミハウジング１の内径が縮小する量に比較して、鉄パイプ２の外径Ａが縮小する量はわずかである。しかし、同時に押圧部材６もネジ孔３ａ軸方向に縮小すると共に、鉄ハウジング３もわずかだけネジ孔３ａ軸方向に縮小する。このように、温度による鉄パイプ２と押圧部材６の寸法変化の合計は、鉄ハウジング３とアルミハウジング１の寸法変化の合計と略等しくなる。
【００１３】
例えば、押圧部材６の鉄パイプ２とのパッド４を介した当接部分における、各部材の押圧方向（矢印Ｃ方向、図１参照）の変化を（−）、その逆方向の変化を（＋）で表現し、数値を簡略化して示すことにした場合、低温時に、鉄パイプ２の外径Ａが縮小する量を−２、押圧部材６の縮小する量を＋３とすると、鉄ハウジング３の縮小する量は＋２、アルミハウジング１の内径が縮小する量が−３になると考えられる。鉄パイプ２と押圧部材６の変化量の合計は＋１、鉄ハウジング３とアルミハウジング１の変化量の合計は−１であるから、１−１＝０となって、結果として、低温時の各部材の総合変化量は０であって変化量が相殺されることになる。高温時も同様の作用が考えられる。
【００１４】
このため、低温時には、従来のように、アルミハウジング１内径の縮小に伴い、鉄パイプ２がネジによってパッド４等を介して過度に押圧され、鉄パイプ２がスライド不可能になることなく、押圧部材６の鉄パイプ２に対する押圧力は常温度時と略変わらない状態が保たれる。
【００１５】
一方、高温時には、アルミハウジング１の内径が拡大する量に比較して、鉄パイプ２の外径Ａが拡大する量はわずかであるが、押圧部材６も同時に押圧方向に伸長する。このため、従来のように、アルミハウジング１内径の拡大に伴って、ネジの鉄パイプ２に対するパッド４等を介した押圧が緩くなって鉄パイプ２のガタが大きくなることなく、押圧部材６の鉄パイプ２に対する押圧力は常温度時と略変わらない状態に保たれる。
したがって、低温又は高温何れの場合も、押圧部材６の鉄パイプ２に対する押圧力は、環境温度に影響されないでスライド可能な適度な状態に保たれる。
【００１６】
次に、第２の実施形態について図２を参照して説明する。この実施形態は第１の実施形態と略同様であり、同一部材には同一番号を付している。異なっているのは、鉄ハウジング３のネジ孔３ａ軸方向が鉄パイプ２の中心軸方向と略平行になるように、即ち、押圧部材６の長手方向が鉄パイプ２のスライド方向と略平行になるように、第１の実施形態の鉄ハウジング３を図中、時計方向に９０度回転させて、鉄ハウジング３の側面をアルミハウジング１に接合させた形とし、押圧力伝達部材であるカム８を介して、押圧部材６の押圧力を鉄パイプ２外周面に伝達するように構成している点である。
【００１７】
同図において、押圧部材６の長さは、鉄パイプ２の外径Ａと等しいか又は略等しく設定され（第１の実施形態と同じ）ている。鉄ハウジング３は斜線で示す固定部１ｂで、アルミハウジング１にボルト締め又は嵌合等により固定されている。カム８は、押圧部材６の図中左端部と当接板９に同時に当接する形状を有しており、押圧部材６の押圧に応じて矢印Ｄ方向に回動して連通孔１ａの当接板９を介して鉄パイプ２を押圧可能とされている。そのために、鉄ハウジング３はカム８が連通孔１ａを利用可能なように、アルミハウジング１の適切な位置に固定され、カム８は支持部８ａにて鉄ハウジング３の固定部１ｂ近傍にカム軸１０により回動自在に軸支されている。
【００１８】
この構成において、ネジ７を締め付けることによる押圧部材６の矢印Ｅ方向の押圧力は、カム８によって矢印Ｅ方向に略直交する矢印Ｆ方向の押圧力に変えられ、当接板９及びパッド４を介して鉄パイプ２外周面に伝達される。低温時と高温時の作用については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００１９】
したがって、第１の実施形態のように、鉄ハウジング３が鉄パイプ２のスライド方向に直交する方向に突出した形だと、その分だけ余分なスペースを取ることになって、設置の自由度が低くなるが、この第２の実施形態のように、鉄ハウジング３が鉄パイプ２のスライド方向と平行な形にすることにより、設置し易くなり、省スペース化を図ることができる。また、図示しないが、鉄ハウジング３を鉄パイプ２のスライド方向に対して自由な角度で取り付けることが出来る。
【００２０】
第３の実施形態について図３を参照して説明する。この実施形態は上記第２の実施形態と略同様であり、同一部材には同一番号を付している。異っているのは、鉄ハウジング３と押圧部材６の、押圧方向（矢印Ｅ方向）に直交する方向の断面積をより小さくする、即ち、押圧方向により細くした形で、鉄ハウジング３１と押圧部材６１を形成し、より細いネジ７１で締め付けることにより、さらに省スペース化を図った点である。ネジ７１はロックナット１２により鉄ハウジング３１に固定されている。
この構成において、押圧部材６１及びカム８の動作については第２の実施形態と同様であり、又、低温時と高温時の作用については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２１】
次に、第４の実施形態について図４を参照して説明する。この実施形態は上記第３の実施形態と略同様であり、同一部材には同一番号を付している。異っているのは、鉄ハウジング３１の一部を切除して略Ｌ字の断面形状とした鉄ハウジング３２を設置し、この鉄ハウジング３２が押圧部材６１を押圧方向にスライド可能に保持した構成にすることにより、さらに省スペース化を図った点である。この構成において、押圧部材６１及びカム８の動作については第２の実施形態と同様であり、又、低温時と高温時の作用については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２２】
さらに、第５の実施形態について図５を参照して説明する。この実施形態は上記第４の実施形態と略同様であり、同一部材には同一番号を付している。異っているのは、押圧部材６１の押圧方向の長さを鉄パイプ２の外径ＡのＫ倍にし、より短くして押圧部材６２とすることにより、さらなる省スペース化を図った点である。
但し、この定数Ｋは、同図に示すように、カム８１の、カム軸１０の軸中心から押圧部材６２との当接点までの押圧方向に直交する方向の距離をα、同じくカム軸１０の軸中心から当接板９との当接点までの押圧方向の距離をβとすると、Ｋ＝α／β  で表わされる。また、カム８１はカム８と同じ機能を有するが、短くなった押圧部材６２に応じた形状を有している。
この構成において、押圧部材６及びカム８の動作については第２の実施形態と同様であり、又、低温時と高温時の作用については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２３】
次に、第６の実施形態について図６を参照して説明する。この実施形態は前記第１の実施形態と略同様であり、同一部材には同一番号を付している。異なっているのは、第２のハウジングである鉄ハウジング３は片側が開口したキャップ形状であり、鉄ハウジング３の外周面にはアルミハウジング１に形成されたネジ１ｃ孔に螺合するネジ３ｃが形成されていることである。そして押圧部材６が内挿された鉄ハウジング３はアルミハウジング１のネジ孔１ｃにねじ込まれ、鉄ハウジング３の開口部から露出した押圧部材６の端面が皿バネ５、パッド４を介して鉄パイプ２の外周面を押圧する。その後、鉄ハウジング３はロックナット１１によってアルミハウジング１に固定される。この構成において、低温時と高温時の押圧部材の動作、作用については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
なお、第６の実施形態において、押圧部材６は鉄ハウジング３に嵌合したり、一端部を接合したりしても良い。また、第２の実施形態のように鉄ハウジング３を鉄パイプ２に略平行、または自由な角度に配置することも可能である。
【００２４】
上記各実施形態のガタ防止構造を、例えば、電動テレスコピックステアリングコラム等に適用することができる。この場合、温度によってテレスコ摺動力が変化しないという効果が期待できるので、装置の設計や操作が一層容易なものとなる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第２の金属から成り、長手方向の断面形状が略長方形で、その長さが第１の金属から成る長尺部材の外径と等しいか又は略等しい押圧部材と、この押圧部材の長手方向の一端部が長尺部材を間接的に押圧可能とするために前記第２の金属から成るハウジングに設けられた連通孔と、前記第１の金属から成り、前記押圧部材をその長手方向にスライド可能に保持し、ネジで締め付けて前記押圧部材の他端側を押圧するためのネジ孔を有していて、前記連通孔を利用可能なハウジングの所定位置に固定された第２のハウジングとを備えたので、低温時には、ハウジング内径の縮小に伴って押圧部材も縮小するため、長尺部材が押圧部材で過度に押圧されて長尺部材がスライド不可能になるのを防止することができる。また、高温時には、ハウジングの内径の拡大に伴って長尺部材も同時に押圧方向に伸長するため、長尺部材に対する押圧が緩くなって長尺部材のガタが大きくなるのを防止することができる。
したがって、何れの場合も、押圧部材の長尺部材に対する押圧力は、環境温度に影響されずにスライド可能な適度な状態に保たれる。
【００２６】
また、第２のハウジングを、押圧部材の長手方向が前記長尺部材のスライド方向と平行になるようにハウジングに固定し、且つ、押圧部材の長手方向の押圧力を、これに略直交する方向の押圧力に替えて前記長尺部材に伝達する押圧力伝達部材を設けたので、第２のハウジングが突出する形状が無くなって設置の自由度が高まり、省スペース化を図ることができる。
さらに、本発明のガタ防止構造を、例えば、電動テレスコピックステアリングコラムに適用するならば、温度によってテレスコ摺動力が変化しないので、設計や操作を一層容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すガタ防止構造の断面図。
【図２】第２の実施形態を示すガタ防止構造の断面図。
【図３】第３の実施形態を示すガタ防止構造の断面図。
【図４】第４の実施形態を示すガタ防止構造の断面図。
【図５】第５の実施形態を示すガタ防止構造の断面図。
【図６】第６の実施形態を示すガタ防止構造の断面図。
【図７】従来のガタ防止構造を示す一部分解した断面図。
【図８】従来のガタ防止構造を示す断面図。
【符号の説明】
１      アルミハウジング（ハウジング）
１ａ    連通孔
１ｃ    ネジ孔
２      鉄パイプ（長尺部材）
３      鉄ハウジング（第２のハウジング）
３ａ    ネジ孔
３ｂ    貫通孔
３ｃ    ネジ
６      押圧部材
７      ネジ
【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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