(57)【要約】【課題】スプライン結合構造において、組み立て易くて静粛であり、しかも摺動抵抗の増加を抑制できる安価であること。【解決手段】軸部材２の雄スプライン歯４が、スリット８に対応する第１雄スプライン歯４ａと、スリット８に対応しない第２雄スプライン歯４ｂ（通常のスプライン歯に相当）とを含む。第１雄スプライン歯４ａの歯たけＬ１を第２雄スプライン歯４ｂの歯たけＬ２よりも低い。スリーブ３の端部にスリット８を形成するときにスリット８近傍に生ずるバリや変形部と軸部材２との干渉を回避する。スリット８をスリーブ３の雌スプライン歯５の欠歯領域Ｂに対応して形成する。【選択図】  図４
2005048840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に雄スプライン歯を有する軸部材と、上記雄スプライン歯に回動不能且つ摺動可能に係合する雌スプライン歯を内周に有するスリーブと、上記スリーブの端部の外周に嵌合されて該端部を締め付ける締め付け部材と、上記スリーブの端部に形成されスリーブの軸線方向に延びるスリットとを備えるスプライン結合構造において、
上記雄スプライン歯は、スリットに対応する第１雄スプライン歯とスリットに対応しない第２雄スプライン歯とを含み、
第１雄スプライン歯の歯たけが第２雄スプライン歯の歯たけに比べて低くされていることを特徴とするスプライン結合構造。
【請求項２】
外周に雄スプライン歯を有する軸部材と、上記雄スプライン歯に回動不能且つ摺動可能に係合する雌スプライン歯を内周に有するスリーブと、上記スリーブの端部の外周に嵌合されて該端部を締め付ける締め付け部材と、上記スリーブの端部に形成されスリーブの軸線方向に延びるスリットとを備えるスプライン結合構造において、上記スリットに対応して軸部材に欠歯領域を設けたことを特徴とするスプライン結合構造。
【請求項３】
外周に雄スプライン歯を有する軸部材と、上記雄スプライン歯に回動不能且つ摺動可能に係合する雌スプライン歯を内周に有するスリーブと、上記スリーブの端部の外周に嵌合されて該端部を締め付ける締め付け部材と、上記スリーブの端部に形成されスリーブの軸線方向に延びるスリットとを備えるスプライン結合構造において、上記スリットに対応してスリーブに欠歯領域を設けたことを特徴とするスプライン結合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、伸縮自在シャフトに用いられるスプライン結合構造に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
上記の伸縮自在シャフトは、例えば自動車のステアリングシャフトとして用いられる。
また、伸縮自在シャフトは、例えば自動車のステアリングシャフトとラックアンドピニオン機構等の舵取り機構とを接続するインターミディエイトシャフトとして用いられる。この場合、伸縮機能は、車両走行時のステアリングギヤとコラムの相対変位を吸収するためのインターミディエイトシャフトの長さ調整、あるいは、組付時のインターミディエイトシャフトの長さ調整に用いられる。
【０００３】
伸縮自在シャフトに含まれる軸部材およびスリーブを嵌合させる構造として、一般的には、スプライン結合構造が採用されている。
しかしながら、この種のスプライン結合構造では、軸部材およびスリーブの互いに嵌合するスプライン歯の間にクリアランスがなければ、組み付け時に軸部材をスリーブに挿入することができない。しかしながら、このクリアランスが災いして、使用時において、軸部材とスリーブが径方向や周方向に相対的に変位し、がたつき音（ｒａｔｔｌｅ）  による不快な騒音を運転乗員に与える原因となる。
【０００４】
そこで、スリーブの端部の軸方向に延びるスリットを設けて弾性的に縮径可能とし、スリーブの端部に環状の締め付け部材を被せて締め付けるスプライン結合構造が提案されている（例えば特許文献１および特許文献２）。
この場合、締め付け部材を取り外した状態で軸部材をスリーブにスムーズに挿入して組み立てた後に、スリーブの端部に締め付け部材を装着するようにすることで、組み立て易さと組立後の騒音発生の防止とを両立できるという利点がある。
【０００５】
【特許文献１】
実公昭６３−１７８６２号公報
【特許文献２】
特開昭６２−１０６１２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のスプライン結合構造では、スリーブに上記のスリットを切削加工あるいはプレスによる打ち抜き加工するときに、スリーブの内径側にバリが生じるおそれがあり、生じたバリやカエリが軸部材と干渉すると、軸部材とスリーブが摺動するときの摺動抵抗が大きくなるという問題がある。
この摺動抵抗の低減のためにはバリを完全に除去しなければならないが、そのために多大な手作業工数を必要とするため、製造コストが高くなっていた。
【０００７】
また、スリットをプレスで打ち抜き加工する場合、スリーブの変形が大きくなり、軸部材のスリーブへの挿入が困難になる等の問題があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、組み立て易くて静粛であり、しかも摺動抵抗の増加を抑制できる安価なスプライン結合構造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】
上記目的を達成するため、本発明は、外周に雄スプライン歯を有する軸部材と、上記雄スプライン歯に回動不能且つ摺動可能に係合する雌スプライン歯を内周に有するスリーブと、上記スリーブの端部の外周に嵌合され且つ該端部を締め付ける締め付け部材と、上記スリーブの端部に形成されスリーブの軸線方向に延びるスリットとを備えるスプライン結合構造において、上記雄スプライン歯は、スリットに対応する第１雄スプライン歯とスリットに対応しない第２雄スプライン歯とを含み、第１雄スプライン歯の歯たけが第２雄スプライン歯の歯たけに比べて低くされていることを特徴とするものである。
【０００９】
この場合、仮に、スリーブのスリット近傍にスリーブ内方へ突出するバリや変形が生じていたとしても、このスリットに対応する軸部材の第１雄スプライン歯の歯たけを低くして、スリーブの内周から逃げているので、摺動時にバリ等が軸部材と干渉することがない。したがって、摺動抵抗が増加するおそれがない。結果として、手間のかかるバリ取り作業を簡素化でき、製造コストを安くできる。
第１雄スプライン歯の歯たけの調整は、軸部材の雄スプライン歯の形成時に同時に実施すれば良く、この点での製造コストの増加はない。また、締め付け部材を外した状態で軸部材をスリーブに容易に挿入して組み立てることができ、組立後に締め付け部材を装着することでガタ殺しを達成して、騒音発生を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明は、外周に雄スプライン歯を有する軸部材と、上記雄スプライン歯に回動不能且つ摺動可能に係合する雌スプライン歯を内周に有するスリーブと、上記スリーブの端部の外周に嵌合され且つ該端部を弾性的に締め付ける締め付け部材と、上記スリーブの端部に形成されスリーブの軸線方向に延びる複数のスリットとを備えるスプライン結合構造において、上記スリットに対応して軸部材に欠歯領域を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
この場合、仮に、スリーブのスリット近傍にスリーブ内方へ突出するバリや変形が生じていたとしても、このスリットに対応する軸部材の領域が欠歯領域となっているので、摺動時にバリ等が軸部材と干渉することがない。したがって、摺動抵抗が増加するおそれがない。結果として、手間のかかるバリ取り作業を簡素化でき、製造コストを安くできる。欠歯領域は、軸部材の雄スプライン歯の形成時に同時に形成でき、製造コストの増加はない。また、締め付け部材を外した状態で軸部材をスリーブに容易に挿入して組み立てることができ、組立後に締め付け部材を装着することでガタ殺しを達成して、騒音発生を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明は、外周に雄スプライン歯を有する軸部材と、上記雄スプライン歯に回動不能且つ摺動可能に係合する雌スプライン歯を内周に有するスリーブと、上記スリーブの端部の外周に嵌合されて該端部を締め付ける締め付け部材と、上記スリーブの端部に形成されスリーブの軸線方向に延びるスリットとを備えるスプライン結合構造において、上記スリットに対応してスリーブに欠歯領域を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
仮に、スリーブの雌スプラインの歯の一部を切り欠くようなスリットを形成しようとすると、大きなバリが生じ、これを除去するバリ取り作業が必要になるが、本発明では、スリットをスリーブの欠歯領域に対応付けて形成することで、スリット縁部に生ずるバリ等を格段に小さくできるので、摺動時にバリ等が軸部材と干渉することがない。したがって、摺動抵抗が増加するおそれがない。結果として、手間のかかるバリ取り作業を簡素化でき、製造コストを安くできる。欠歯領域は、スリーブの雌スプライン歯の形成時に同時に形成でき、製造コストの増加はない。また、締め付け部材を外した状態で軸部材をスリーブに容易に挿入して組み立てることができ、組立後に締め付け部材を装着することでガタ殺しを達成して、騒音発生を抑制することができる。
【００１４】
【発明を実施する最良の形態】
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態のスプライン結合構造が適用された伸縮自在シャフトの要部の概略側面図である。図１を参照して、本スプライン構造１は、軸部材２とスリーブ３とを嵌め合わせてなる。軸部材２の外周２ａには雄スプライン歯４が軸方向に延びて形成されている。スリーブ３の内周３ａには、上記雄スプライン歯４に回動不能且つ摺動可能に係合する雌スプライン歯５が形成されている。
【００１５】
上記スリーブ３の端部６には、開口端７から所定長さでスリーブ３の軸線方向に延びる複数のスリット８が形成されている。これら複数のスリット８は、図２Ａに示すように、スリーブ３の周方向に等間隔で配置されており、例えば図示の例のように４つのスリット８を設ける場合は９０°間隔で配置される。仮に２つのスリット８を設けるとすると、１８０°間隔で配置することになる。上記のスリット８の働きで、スリーブ３の端部６が弾性的に縮径できるようになっている。
【００１６】
図２Ｂに示すように、スリーブ３の内周３ａには、本来、雌スプライン歯５を設けるべきところの歯を無くした欠歯領域Ｂが形成されており、スリット８はスリーブ３の欠歯領域Ｂに対応して形成されている。具体的には、スリット８が欠歯領域Ｂを包含して形成されるようになっており、スリーブ３にスリット８を形成するときに、同時に欠歯領域Ｂも形成されることになる。
再び図１を参照して、スリーブ３の端部６の外周３ｂには、端部６を弾性的に締め付ける環状の締め付け部材９が装着されている。締め付け部材９はスリーブ３の端部６の外周３ｂに形成される周方向に延びる保持溝１０に嵌められて保持される。
【００１７】
図３を参照して、締め付け部材９の周方向の第１端部９ａは二股状に分かれると共に、第２端部９ｂは二股の間に延びており、各端部９ａ，９ｂの先端はそれぞれ径方向外方へ直角状に折り曲げられた操作部１１，１２となっている。これら操作部１１，１２に対してこれらが周方向に互いに近づくように力を付加することで、締め付け部材９を弾力的に拡径できるようになっている。
締め付け部材９を取り外した状態のスリーブ３に対して軸部材２を容易に挿入することができるように、両スプライン歯４，５間のクリアランスが設定されている。
【００１８】
図４を参照して、軸部材２の雄スプライン歯４が、スリット８に対応する第１雄スプライン歯４ａと、スリット８に対応しない第２雄スプライン歯４ｂ（通常のスプライン歯に相当）とを含み、第１雄スプライン歯４ａの歯たけＬ１が第２雄スプライン歯４ｂの歯たけＬ２に比べて低くされている。これにより、第１雄スプライン歯４ａの歯先円直径Ｄ１が第２雄スプライン歯４ｂの歯先円直径Ｄ２よりも小さくなっている。
【００１９】
本実施の形態によれば、締め付け部材９を取り外した状態のスリーブ３に対して軸部材２を容易に挿入して組み立てることができる。また、組立後に、締め付け部材９を装着することで、両スプライン歯４，５間のクリアランスを詰めてガタ殺しを達成でき、その結果、ガタに起因する騒音発生を確実に抑制することができる。
さらに、仮に、スリーブ３のスリット８近傍にスリーブ３の内方へ突出するバリや変形が生じていたとしても、このスリット８に対応する軸部材２の第１雄スプライン歯４ａの歯たけＬ１を低くして、スリーブ３の内周３ａから逃げているので、摺動時にバリ等が軸部材２と干渉することがない。したがって、摺動抵抗が増加するおそれがない。
【００２０】
多少のバリは許容できることから、バリ取り作業を簡素化でき、製造コストを安くすることができる。しかも、第１雄スプライン歯４の歯たけＬ１の調整は、軸部材２に雄スプライン歯４を形成するときに同時に実施すれば良く、この点での製造コストの増加はない。例えば第１雄スプライン歯４の歯先円直径Ｄ１を、雄スプライン歯４の形成時の転造下径に設定しておけば良い。
さらには、スリット８をスリーブ３の欠歯領域Ｂに対応付けて形成することで、スリット８の縁部に生ずるバリ等を格段に小さくできるので、摺動時にバリ等が軸部材２と干渉することをより確実に防止することができる。また、欠歯領域Ｂは、スリーブ３の雌スプライン歯５の形成時に同時に形成でき、この点での製造コストの増加はない。
【００２１】
次いで、図５は本発明の別の実施の形態を示している。図５を参照して、本実施の形態では、軸部材２の雄スプライン歯４のうち、スリット８に対応する部分の雄スプライン歯を無くして欠歯領域Ａにしてあることである。
本実施の形態においても、図４の実施の形態と同様の作用効果を奏することができ、スリーブ３のスリット８近傍にバリや変形が生じていたとしても、スリット８に対応して欠歯領域Ａを設けることで、摺動時にバリ等が軸部材２と干渉することがなく、その結果、摺動抵抗が増加するおそれがない。多少のバリは許容できることから、バリ取り作業を簡素化でき、製造コストを安くすることができる。また、欠歯領域Ａは、軸部材２の雄スプライン歯４の形成時に同時に形成でき、この点での製造コストの増加はない。
【００２２】
さらには、スリット８をスリーブ３の欠歯領域Ｂに対応付けて形成することで、スリット８の縁部に生ずるバリ等を格段に小さくできるので、摺動時にバリ等が軸部材２と干渉することをより確実に防止することができる。また、欠歯領域Ｂは、スリーブ３の雌スプライン歯５の形成時に同時に形成でき、この点での製造コストの増加はない。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、締め付け部材９としては、本実施の形態のような有端のものに限らず、無端状のリングを用いることもできる。また、スリーブ３の外周３ｂに、保持溝１０に隣接する周溝を設け、端部６がより撓み易くなるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のスプライン結合構造の一部破断分解斜視図である。
【図２】図２Ａは図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、図２Ｂは図２Ａの要部の拡大図である。
【図３】締め付け部材の概略斜視図である。
【図４】スプライン結合部の要部の模式的断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態においてスプライン結合部の模式的断面図である。
【符号の説明】
１    スプライン構造
２    軸部材
２ａ  外周
３    スリーブ
３ａ  内周
３ｂ  外周
４    雄スプライン歯
４ａ  第１雄スプライン歯
４ｂ  第２雄スプライン歯
５    雌スプライン歯
６    端部
７    開口端
８    スリット
９    締め付け部材
９ａ  第１端部
９ｂ  第２端部
１０  保持溝
１１，１２  操作部
Ｌ１，Ｌ２  歯たけ
Ｄ１，Ｄ２  歯先円直径
Ａ    欠歯領域
Ｂ    欠歯領域
【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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