JPH11303881A - 回転シャフトの結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外装シャフトと内装シャフトの嵌合部にて外
装シャフトと弾性体間及び内装シャフトと弾性体間の径
方向及び回転方向のガタツキを防止すること。 【解決手段】 非円形断面の孔部１１ａを有する外装シ
ャフト１１と、この外装シャフト１１の非円形断面の孔
部１１ａに軸方向へ摺動可能かつトルク伝達可能に嵌合
される軸部１２ａを有する内装シャフト１２と、これら
両シャフト１１，１２の嵌合部に介装されて内装シャフ
トの軸部１２ａの一部分を外装シャフトの非円形断面の
孔部１１ａの一部分に圧接させる弾性体とを備えた回転
シャフトの結合構造において、前記弾性体として両シャ
フト１１，１２の何れか一方に軸方向移動不能に組付け
られて他方に摩擦係合し内装シャフト１２及び外装シャ
フト１１のそれぞれに径方向及び回転方向の付勢力を与
える弾性体（線ばね１３）を採用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のス
テアリングシャフトとして採用される回転シャフトの結
合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転シャフトの結合構造の一つとして、
非円形断面の孔部を有する外装シャフトと、この外装シ
ャフトの非円形断面の孔部に軸方向へ摺動可能かつトル
ク伝達可能に嵌合される軸部を有する内装シャフトと、
これら両シャフトの嵌合部に介装されて前記内装シャフ
トの軸部の一部分を前記外装シャフトの非円形断面の孔
部の一部分に圧接させる弾性体とを備えたものがあり、
例えば特開平６−５８３４１号公報に示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報に示され
ている回転シャフトの結合構造では、内装シャフトの外
周に少なくとも３つの弾性体が周方向に分散配置して組
付けられていて、各弾性体にて外装シャフトを径方向外
方へ押圧するとともに内装シャフトを径方向内方へ押圧
するようになっているため、外装シャフトの中心軸と内
装シャフトの中心軸とを高精度にて一致させることがで
きるとともに、両シャフト間に径方向のガタツキが生じ
ないようにすることができるものの、弾性体が両シャフ
トに形成した断面矩形の溝の底面に係合するようにして
組付けられていて、外装シャフトと内装シャフトにそれ
ぞれ径方向の付勢力を与えるのみで回転方向の付勢力を
与えないため、両シャフトの相対回転時には、各弾性体
を内装シャフト及び外装シャフトに組付けるに必要な回
転方向の隙間に起因して、外装シャフトと弾性体間およ
び内装シャフトと弾性体間にてそれぞれ回転方向のガタ
ツキが生じることとなる。また、弾性体が少なくとも３
つ必要であるため、構成部品点数が多くて組付性やコス
ト面において問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した各問
題に対処すべくなされたものであり、非円形断面の孔部
を有する外装シャフトと、この外装シャフトの非円形断
面の孔部に軸方向へ摺動可能かつトルク伝達可能に嵌合
される軸部を有する内装シャフトと、これら両シャフト
の嵌合部に介装されて前記内装シャフトの軸部の一部分
を前記外装シャフトの非円形断面の孔部の一部分に圧接
させる弾性体とを備えた回転シャフトの結合構造におい
て、前記弾性体として前記両シャフトの何れか一方に軸
方向移動不能に組付けられて他方に摩擦係合し前記内装
シャフト及び前記外装シャフトのそれぞれに径方向及び
回転方向の付勢力を与える弾性体を採用したことに特徴
がある。

【０００５】この場合において、前記弾性体が、前記内
装シャフトに軸方向移動不能で一体的に組付けられて、
前記外装シャフトの孔部に形成した径内方に向けて拡開
するテーパ部に一部にて弾撥的に係合し、他の一部にて
前記内装シャフトの軸部に形成した径外方に向けて拡開
するテーパ部に弾撥的に係合する単一の線ばねであるこ
と、或いは前記両シャフトの嵌合がスプライン嵌合であ
ることが望ましい。

【０００６】

【発明の作用・効果】本発明による回転シャフトの結合
構造においては、内装シャフトと外装シャフトの嵌合部
に介装される弾性体として、両シャフトの何れか一方に
軸方向移動不能に組付けられて他方に摩擦係合し内装シ
ャフト及び外装シャフトのそれぞれに径方向及び回転方
向の付勢力を与える弾性体を採用したため、弾性体が両
シャフトに対して径方向及び回転方向に移動することが
なくて、外装シャフトと弾性体間および内装シャフトと
弾性体間にそれぞれ径方向及び回転方向のガタツキが生
じないようにすることができ、両シャフトを弾性体を介
して的確に結合することができる。

【０００７】また、本発明の実施に際して、内装シャフ
トに軸方向移動不能で一体的に組付けられて、外装シャ
フトの孔部に形成した径内方に向けて拡開するテーパ部
に一部にて弾撥的に係合し、他の一部にて内装シャフト
の軸部に形成した径外方に向けて拡開するテーパ部に弾
撥的に係合する単一の線ばねを弾性体として採用した場
合には、内装シャフトに線ばねを予め組付けた状態でこ
れらと外装シャフトを単に嵌合することによって組付け
ることができて、各構成部材を容易に組付けることがで
きるとともに、構成部品点数が少なくてコスト面におい
て極めて有利である。また、両シャフトの嵌合をスプラ
イン嵌合とした場合には、両シャフトの嵌合を二面幅部
の嵌合や多角形の嵌合とする場合に比して、両シャフト
の回転方向の精度（組付精度）を高精度とすることが可
能である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明による回転
シャフトの結合構造をステアリングシャフト１０に実施
した例を示していて、このステアリングシャフト１０に
おいては、図１及び図２に示すように、外装シャフト１
１と内装シャフト１２が軸方向へ摺動可能かつトルク伝
達可能にスプライン嵌合されており、このスプライン嵌
合部には断面円形の線ばね１３が所定量圧縮変形された
状態にて介装されている。

【０００９】外装シャフト１１は、スプライン成形した
非円形断面の孔部１１ａを有するシャフトであって、図
示を省略した端部には自在継手（図示省略）が一体的に
組付けられており、また孔部１１ａに対応して線ばね１
３を収容するための収容溝１１ｂが形成されている。収
容溝１１ｂは、軸方向に形成されていて、径内方に向け
て拡開するテーパ面Ｓ１１（図３参照）を有しており、
図１の右端にて右方に開口している。

【００１０】内装シャフト１２は、外装シャフト１１の
非円形断面の孔部１１ａに軸方向へ摺動可能かつトルク
伝達可能にスプライン嵌合される非円形断面の軸部１２
ａを有していて、図示を省略した端部には自在継手（図
示省略）が一体的に組付けられており、また軸部１２ａ
に対応して線ばね１３を収容するための収容溝１２ｂが
形成されるとともに、線ばね１３を組付けるための径方
向孔１２ｃと軸方向孔１２ｄが設けられている。収容溝
１２ｂは、軸方向に形成されていて、径外方に向けて拡
開するテーパ面Ｓ１２（図３参照）を有しており、図１
の左端にて左方に開口している。

【００１１】線ばね１３は、外装シャフト１１と内装シ
ャフト１２のスプライン嵌合部に介装されていて、外装
シャフト１１の収容溝１１ｂと内装シャフト１２の収容
溝１２ｂに収容された波状中央部１３ａと、内装シャフ
ト１２の径方向孔１２ｃに嵌着されたＬ字状取付端部１
３ｂと、内装シャフト１２の軸方向孔１２ｄに嵌着され
たＪ字状取付端部１３ｃによって構成されており、波状
中央部１３ａの二箇所４点にて外装シャフト１１のテー
パ面Ｓ１１に弾撥的に係合するとともに波状中央部１３
ａの一箇所２点にて内装シャフト１２のテーパ面Ｓ１２
に弾撥的に係合している。この線ばね１３は、内装シャ
フト１２に軸方向移動不能で一体的に組付けられてい
て、外装シャフト１１に軸方向移動可能に摩擦係合して
おり、外装シャフト１１及び内装シャフト１２のそれぞ
れに径方向及び回転方向の付勢力を与えていて、内装シ
ャフト１２の軸部１２ａの一部分（図１及び図２の下方
部分）を外装シャフト１１の孔部１１ａの一部分（図１
及び図２の下方部分）に圧接させている。

【００１２】上記のように構成した本実施形態において
は、内装シャフト１２と外装シャフト１１の嵌合部に介
装される弾性体として、内装シャフト１２に組付けられ
て外装シャフト１１に摩擦係合し内装シャフト１２及び
外装シャフト１１のそれぞれに径方向及び回転方向の付
勢力を与える線ばね１３を採用したため、線ばね１３が
両シャフト１１，１２に対して径方向及び回転方向に移
動することがなくて、外装シャフト１１と線ばね１３間
および内装シャフト１２と線ばね１３間にそれぞれ径方
向及び回転方向のガタツキが生じないようにすることが
でき、両シャフト１１，１２を線ばね１３を介して的確
に結合することができる。

【００１３】また、線ばね１３が内装シャフト１２に軸
方向移動不能で一体的に組付けられて、外装シャフト１
１の孔部１１ａに形成した径内方に向けて拡開するテー
パ面Ｓ１１に一部（二箇所４点）にて弾撥的に係合し、
他の一部（一箇所２点）にて内装シャフト１２の軸部１
２ａに形成した径外方に向けて拡開するテーパ面Ｓ１２
に弾撥的に係合する単一物であるため、内装シャフト１
２に線ばね１３を予め組付けた状態でこれらと外装シャ
フト１１を単に嵌合することによって組付けることがで
きて、各構成部材を容易に組付けることができるととも
に、構成部品点数が少なくてコスト面において極めて有
利である。また、両シャフト１１，１２の嵌合がスプラ
イン嵌合であるため、両シャフト１１，１２の嵌合を二
面幅部の嵌合や多角形の嵌合とする場合に比して、両シ
ャフト１１，１２の回転方向の精度（組付精度）を高精
度とすることが可能である。

【００１４】上記実施形態においては、両シャフト１
１，１２の嵌合部に介装されて内装シャフト１２の軸部
１２ａの一部分を外装シャフト１１の孔部１１ａの一部
分に圧接させる弾性体として単一の線ばね１３を採用し
たが、この弾性体は線ばね１３に限定されず、適宜変更
が可能であり複数個で構成することも可能である。

【００１５】また、上記実施形態においては、線ばね１
３を外装シャフト１１のテーパ面Ｓ１１に弾撥的に係合
させるとともに、内装シャフト１２のテーパ面Ｓ１２に
弾撥的に係合させて、両シャフト１１，１２のそれぞれ
に径方向及び回転方向の付勢力を与えるようにしたが、
線ばね１３等の弾性体によって両シャフト１１，１２の
それぞれに径方向及び回転方向の付勢力を与える構成は
適宜変更して実施し得るものである。

【００１６】また、上記実施形態においては、ステアリ
ングシャフト１０に本発明を実施したが、本発明は非円
形断面の孔部を有する外装シャフトと、この外装シャフ
トの非円形断面の孔部に軸方向へ摺動可能かつトルク伝
達可能に嵌合される軸部を有する内装シャフトと、これ
ら両シャフトの嵌合部に介装されて前記内装シャフトの
軸部の一部分を前記外装シャフトの非円形断面の孔部の
一部分に圧接させる弾性体とを備えた回転シャフトであ
れば同様に実施可能であり、上記実施形態に限定される
ものではない。

【００１７】また、上記実施形態においては、線ばね１
３を内装シャフト１２に軸方向移動不能で一体的に組付
けて実施したが、線ばね１３の形状を変更して線ばね
（弾性体）を外装シャフトに軸方向移動不能で一体的に
組付けて実施することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による回転シャフトの結合構造の一実
施形態を示す要部縦断正面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】 図２のＢ部拡大断面図である。

【符号の説明】

１０…ステアリングシャフト（回転シャフト）、１１…
外装シャフト、１１ａ…スプライン成形した略円形断面
の孔部、１１ｂ…収容溝、１２…内装シャフト、１２ａ
…スプライン嵌合される非円形断面の軸部、１２ｂ…収
容溝、１２ｃ，１２ｄ…取付孔、１３…線ばね（弾性
体）、１３ａ…波状中央部、１３ｂ，１３ｃ…取付端
部、Ｓ１１…テーパ面、Ｓ１２…テーパ面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 信行 富山県新湊市奈呉の江12番地の３ アイシ ン軽金属株式会社内 (72)発明者 北野 亮一 富山県新湊市奈呉の江12番地の３ アイシ ン軽金属株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非円形断面の孔部を有する外装シャフト
   と、この外装シャフトの非円形断面の孔部に軸方向へ摺
   動可能かつトルク伝達可能に嵌合される軸部を有する内
   装シャフトと、これら両シャフトの嵌合部に介装されて
   前記内装シャフトの軸部の一部分を前記外装シャフトの
   非円形断面の孔部の一部分に圧接させる弾性体とを備え
   た回転シャフトの結合構造において、前記弾性体として
   前記両シャフトの何れか一方に軸方向移動不能に組付け
   られて他方に摩擦係合し前記内装シャフト及び前記外装
   シャフトのそれぞれに径方向及び回転方向の付勢力を与
   える弾性体を採用したことを特徴とする回転シャフトの
   結合構造。
2. 【請求項２】 前記弾性体が、前記内装シャフトに軸方
   向移動不能で一体的に組付けられて、前記外装シャフト
   の孔部に形成した径内方に向けて拡開するテーパ部に一
   部にて弾撥的に係合し、他の一部にて前記内装シャフト
   の軸部に形成した径外方に向けて拡開するテーパ部に弾
   撥的に係合する単一の線ばねであることを特徴とする請
   求項１記載の回転シャフトの結合構造。
3. 【請求項３】 前記両シャフトの嵌合がスプライン嵌合
   であることを特徴とする請求項１または２記載の回転シ
   ャフトの結合構造。