专利名称：伸缩轴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种伸縮轴。尤其，本发明涉及可传递旋转扭矩并 可沿着轴方向相对移动的伸縮轴，例如中间轴或转向轴的伸縮轴。 另外，本发明涉及具有伸縮轴的转向装置。
背景技术：
在转向装置中，将可传递旋转扭矩并可沿着轴方向相对移动地 连接的伸缩轴，组装为中间轴或转向轴等。即，中间轴需要具有伸 縮功能，通过该功能当将万向联轴器缔结在与转向齿轮的齿条轴啮 合的小齿轮轴时，该中间轴暂时紧縮并在其后嵌合在小齿轮轴以加 固。
另外，由于需要将转向盘的操舵力传递到车轮，并且根据照驾 驶者体格或驾驶姿势而沿着轴方向调整转向盘的位置。因此要求伸
縮功能。
为了实现具有伸縮轴的转向盘的良好操作性，需要使雄轴与雌 轴之间的相对滑动在旋转方向上的松动微小，且雄轴与雌轴间的轴 方向的滑动阻力经过长时间后仍能维持为预定的滑动阻力。在曰本 专利文献1 GP-A-11-208484)及专利文献2 (JP-A-5-l 16633)中公 开了这种伸縮轴。
专利文献1的伸縮轴，由具有非圆形外周的雄轴、具有非圆形 内周的雌轴、及插入在雄轴外周与雌轴内周间的间隙中且具有恒定 壁厚的可弹性变形的滑动套筒构成。由于雄轴外周与雌轴内周间的
间隙沿着圆周方向变化。滑动套筒与雄轴外周及雌轴内周互相接触， 并且该滑动套筒以接触部为支点弯曲，在雄轴与雌轴间施加预压。
根据该专利文献1的伸縮轴，当雄轴外周及雌轴内周的制造误 差增大时，滑动套筒的弯曲量变化以致于预压力变动。因此雄轴与 雌轴间在旋转方向上的松动及滑动阻力偏离预定值。另外，当通过 雄轴与雌轴之间的伸縮动作，滑动套筒的接触部磨损时，预压力减 少，以致于雄轴与雌轴间在旋转方向上的松动增大。
专利文献2的伸縮轴，包括具有非圆形外周的雄轴；具有非圆 形内周的雌轴；以及两个楔片，插入在雄轴外周与雌轴内周之间。 另外，两个楔片插入与雄轴一体形成的两个滑动衬套(滑0 '〉 工)间的间隙中，并利用弹簧向互相分离的方向施力。
根据该专利文献2的伸縮轴，因许多部件很大以致于制造成本 上升，并且零部件制造误差积累。因此很难获得预定的旋转方向上 的松动或滑动阻力。另外，由于在雄轴轴方向的两端部分配置滑动 衬套并在其内侧配置楔片的构造，所以雄轴与雌轴嵌合部分轴方向 的两端部分，利用通过楔片的预压进行操作。因此，折弯方向(力 矩方向)的松动的排除并不充分，并且当为了排除折弯方向(力矩 方向)的松动而加强弹簧力时，滑动阻力就变得过大。
发明内容
本发明提供一种具有以下特点的伸縮轴。即，当存在雄轴及雌 轴的制造误差时，预压力的变动很小。将雄轴与雌轴间在旋转方向 上的松动或滑动阻力维持在预定值。即使当插入在雄轴与雌轴间的
间隙中的可弹性变形的套筒由于滑动时的摩擦力而磨损时，预压力 也不会降低。另外，本发明提供一种具有伸縮轴的转向装置。
上述问题通过下述方法解决。即，本发明的第一方面提供一种 伸缩轴，包括雄轴，具有非圆形的外周形状；雌轴，具有非圆形 的内周形状，能在轴方向上相对移动并能传递旋转扭矩地外嵌在所 述雄轴的外周上；倾斜间隙，在所述非圆形的外周与非圆形的内周 之间的间隙中形成，且以预定的倾斜度改变它们之间的间隔；倾斜 套筒部，插入在所述倾斜间隙中，并总是与所述雌轴的非圆形内周 及雄轴的非圆形外周两者接触；以及能够弹性变形的施力套筒部， 插入在所述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间隙中，并且从所 述倾斜间隙的最大间隙部侧向其最小间隙部侧对所述倾斜套筒部施 力以施加预压。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第二方面，优选在 所述雌轴的内周或雄轴的外周中的任意一个上，从轴心大致放射状 地形成多个轴方向沟槽，其中在所述雌轴的内周或雄轴的外周中的 任意另一个上，在与所述轴方向沟槽同一相位位置处，从轴心大致 放射状地形成在与轴方向沟槽之间具有间隙的多个轴方向凸键，并 且其中所述倾斜套筒部以及施力套筒部，插入在所述轴方向沟槽与 轴方向凸键之间的间隙中。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第三方面，优选由 作为二要素的所述倾斜套筒部及施力套筒部构成的部分套筒，在所 述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间隙中配置有多个，并且该 部分套筒的两端互相连续地连接，以形成为环状。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第四方面，优选所 述倾斜套筒部的楔角被设置为等于或小于所述倾斜套筒部的摩擦角。 本发明的第五方面提供一种伸缩轴，包括雄轴，具有非圆形 的外周形状；雌轴，具有非圆形的内周形状，能在轴方向上相对移 动并能传递旋转扭矩地外嵌在所述雄轴的外周上；平行间隙，在所 述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间隙中形成并且具有大致恒 定的间隔；倾斜间隙，在所述非圆形的外周与非圆形的内周之间的 间隙中形成，并且以预定的倾斜度改变它们之间的间隔，且最大间 隙部或最小间隙部的任意一个与所述平行间隙连续地连接；能够弹 性变形的平行套筒部，插入在所述平行间隙中，当作用有预定的旋 转扭矩时，与所述雌轴的非圆形内周及雄轴的非圆形外周两者接触； 能够弹性变形的倾斜套筒部，插入在所述倾斜间隙中，与所述平行 套筒部连续地连接，并总是与所述雌轴的非圆形内周及雄轴的非圆 形外周两者接触；以及能够弹性变形的施力套筒部，插入在所述非 圆形的外周与非圆形的内周之间的间隙中，与所述平行套筒部或倾 斜套筒部连续地连接，并从所述倾斜间隙的最大间隙部侧向最小间 隙部侧对所述倾斜套筒部施力以施加预压。
根据如在本发明的第五方面所述本发明的第六方面，优选上述 倾斜套筒部的楔形角度设定为大于倾斜套筒部的摩擦角。
根据如在本发明的第五方面所述的本发明的第七方面，优选所 述雄轴的外周及雌轴的内周形成为矩形，所述平行套筒部、倾斜套 筒部及施力套筒部，插入在形成于所述矩形的外周与矩形的内周之 间的间隙中。
根据如在本发明的第五方面所述的本发明的第八方面，优选在 所述雌轴的内周或雄轴的外周中的任意一个上，从轴心大致放射状 地形成多个轴方向沟槽，并且在所述雌轴的内周或雄轴的外周中的 任意另一个上，在与所述轴方向沟槽同一相位位置处，从轴心大致 放射状地形成在与轴方向沟槽之间具有间隙的多个轴方向凸键，所
述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部，插入在形成于所述轴方 向沟槽与轴方向凸键之间的间隙中。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第九方面，优选上
述倾斜套筒部和施力套筒部被固定在雄轴的外周上以不能在轴方向 上相对其移动。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第十方面，优选在 所述倾斜套筒部或施力套筒部的至少任意一个与上述雌轴内周的接 触面上，或在上述雌轴的内周上，形成用于储存润滑剂的凹部。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第十一方面，优选 上述平行套筒部、倾斜套筒部或施力套筒部被固定在雌轴的内周以 不能在轴方向上相对其移动。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第十二方面，优选 所述平行套筒部能够沿着所述平行间隙在圆周方向上移动，并且所 述倾斜套筒部能够沿着所述倾斜间隙在圆周方向上移动。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第十三方面，优选 所述施力套筒部被形成以与所述雄轴的外周或雌轴的内周中的至少 任意一个接触。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第十四方面，优选 所述施力套筒部形成为波形形状。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第十五方面，优选 所述施力套筒部被形成具有比所述倾斜套筒部更薄的壁。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第十六方面，优选
由作为三要素的所述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部构成的 多个部分套筒，设置在所述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间 隙，并且该部分套筒的两端互相连续地连接以形成为环状。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第十七方面，优选 将所述部分套筒外嵌在所述雄轴的外周上，并且接着将所述雌轴的 内周外嵌在所述雄轴的外周上，其后挤压雌轴的外周以压縮其直径。
本发明的第十八反面提供的伸縮轴，包括雄轴；雌轴，外嵌 在所述雄轴上以在轴方向上相对移动并能传递旋转扭矩地；多个轴 方向沟槽，从轴心大致放射状地形成在所述雌轴的内周或雄轴的外 周中的任意一个上；多个轴方向凸键，从轴心大致放射状地形成在 所述雌轴的内周或雄轴的外周中的任意另一个的与所述轴方向沟槽 同一相位位置处，并且具有所述轴方向沟槽之间的间隙；平行间隙， 在所述轴方向沟槽与轴方向凸键之间的间隙中形成，并且在放射方 向具有基本固定的间隔；倾斜间隙，形成在所述轴方向沟槽与轴方 向凸键之间的间隙中，在放射方向以预定的倾角改变间隔，且最大 间隙部或最小间隙部中的任意一个与所述平行间隙连续地连接；能 够弹性变形的平行套筒部，插入在所述平行间隙中，当作用有预定 的旋转扭矩时，与所述雌轴的内周及雄轴的外周两者接触；能够弹 性变形的倾斜套筒部，插入在所述倾斜间隙中，与所述平行套筒部 连续地连接，并总是与所述雌轴的内周及雄轴的外周两者接触；以 及能够弹性变形的施力套筒部，插入在所述轴方向沟槽与轴方向凸 键之间的间隙中，与所述平行套筒部或倾斜套筒部连续地连接，并 从所述倾斜间隙的最大间隙部侧向最小间隙部侧对所述倾斜套筒部 施力以施加预压。
根据如在本发明的第一方面所述的本发明的第十九方面，提供 一种包括伸縮轴的转向装置。
根据如在本发明的第二方面所述的本发明的第二十方面，优选 由作为两要素的所述倾斜套筒部和施力套筒部构成的多个部分套 筒，设置在上述轴方向沟槽与轴方向凸键之间的间隙中，并且该部 分套筒的两端互相连续地连接以形成为环状。
根据如在本发明的第五方面所述的本发明的第二十一方面，优 选上述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部，由如下材料形成 天然橡胶、合成橡胶、天然橡胶与合成橡胶的混合物中的任意一种； 或在天然橡胶、合成橡胶、天然橡胶与合成橡胶的混合物中的任意 一种中包含二硫化钼、石墨、氟化合物中的至少任意一种固体润滑 剂。
根据如在本发明的第五方面所述的本发明的第二十二方面，优 选上述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部，由如下材料成形-基于聚四氟乙烯、酚醛树脂、縮醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰 亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚苯硫醚树脂中的至少任意一种高分子材
料的材料，并且该材料包含二硫化钼、石墨、氟化合物中的至少任 意一种固体润滑剂。
根据如在本发明的第五方面所述的本发明的第二十三方面，优 选上述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部，由如下材料成形 基于聚四氟乙烯、酚醛树脂、縮醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰 亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚苯硫醚树脂中的至少任意一种高分子材 料的材料，并且该材料包含炭纤维、炭微球中的至少任意一个。
根据如在本发明的第二十方面所述的本发明的第二十四方面， 优选上述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部通过注塑成形形成。
根据如在本发明的第五方面所述的本发明的第二十五方面，优 选上述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部由弹簧钢形成。
根据如在本发明的第五方面所述的本发明的第二十六方面，优 选上述雌轴及雄轴由含有0.04%或更多碳的钢、铝合金、高分子材料 中的任意一种形成。
根据如在本发明的第五方面所述的本发明的第二十七方面，优 选上述雄轴及雌轴通过冷锻、热锻、冲压、型锻、拉伸成形、挤压 成形、切削加工中的任意一种形成。
根据如在本发明的第九方面所述的本发明的第二十八方面，优 选上述平行套筒部、倾斜套筒部或施力套筒部的至少任意一个的轴 方向上的两端，与在上述雄轴外周上向放射方向外侧通过被突出形 成的凸部相接触，以被固定在雄轴外周上从而不能在轴方向上相对 移动。
根据如在本发明的第十一方面所述的本发明的第二十九方面， 优选在上述平行套筒部、倾斜套筒部或施力套筒部的至少任意一个 与上述雄轴外周的接触面上，或在上述雄轴的外周上，形成用于储 存润滑剂的凹部。
根据如在本发明的第十一方面所述的本发明的第三十方面，优 选所述平行套筒部能够沿着所述平行间隙在放射方向上移动，并且 所述倾斜套筒部能够沿着所述倾斜间隙在放射方向上移动。
根据如在本发明的第八方面所述的本发明的第三十一方面，优 选由作为三要素的所述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部构成 的多个部分套筒，设置在上述轴方向沟槽与轴方向凸键之间的间隙 中，并且该部分套筒的两端互相连续地连接以形成为环状。
根据本发明的第一方面到第九方面，第十一方面到第十二方面，
以及第二十方面到第二十八方面的伸縮轴以及转向装置中，通过施 力套筒部的弹性变形，向倾斜间隙挤压倾斜套筒部。因此即使当存 在雄轴及雌轴的制造误差时，预压力的变动减小，并且因此当雄轴 与雌轴间转动方向上的松动及滑动阻力维持在预定值。另外，即使 当倾斜套筒部因滑动摩擦力而磨损时，通过施力套筒部的弹力，向 倾斜间隙挤压倾斜套筒部，并且因此预压力不降低。
根据本发明的第十方面和第二十九方面的伸縮轴，以及转向装 置，用于储存润滑剂的凹部形成在雌轴的内周与套筒部的接触面上、 或在雄轴的外周与套筒部的接触面上。因此，能长期稳定地供给润 滑剂，并且滑动阻力可长期维持为很小。
根据本发明的第十七方面的伸縮轴，以及转向装置，将套筒部 外嵌在雄轴外周上后，并且接着将雌轴内周外嵌在套筒部外周上， 其后挤压雌轴的外周以压縮直径。因此能够形成具有非常小松动的 伸縮轴。
图1是表示本发明的实施例1的转向装置整体并切断了一部分 的主视图，表示适用于具有操舵辅助部的电力转向装置的实施例。 图2是图1的主要部分的纵剖面图。
图3表示本发明的实施例1的伸縮轴，图3 (A)是图2的II一 II放大剖面图，图3 (B)是图3 (A)的U部放大剖面图。
图4是从图3(A)取下套筒而仅表示雄轴与雌轴的放大剖面图。
图5是表示在图3 (A)中在雄轴上安装套筒且外嵌雌轴前的状 态的放大剖面图。
图6A和6B是图3 (B)的V部放大剖面图，图6 (A)表示在 雄轴与雌轴间没有负载旋转扭矩的状态，图6 (B)表示在雄轴与雌
轴间负载了旋转扭矩的状态。
图7是表示在实施例1的雄轴上安装套筒且外嵌雌轴前的状态 的立体图。
图8A和8B表示图7的变形例，图8 (A)是表示将在外周形 成有积蓄润滑剂的凹部的套筒外嵌在雄轴外周的状态的立体图，图8 (B)是从P箭头方向观察图8 (A)的主视图。
图9 A至犯是表示倾斜间隙及平行间隙的各种示例的放大剖面图。
图10表示本发明的实施例2的伸縮轴，使雄轴、雌轴及套筒为
剖面，相当于图2的n—n放大剖面图。
图11表示本发明的实施例3的伸縮轴，使雄轴、雌轴及套筒为 剖面，相当于图2的II一II放大剖面图。
图12表示本发明的实施例4的伸縮轴，使雄轴、雌轴及套筒为
剖面，相当于图2的n—n放大剖面图。
图13表示本发明的实施例5的伸縮轴，使雄轴、雌轴及套筒为
剖面，相当于图2的n—n放大剖面图。
图14表示本发明的实施例6的伸缩轴，使雄轴、雌轴及套筒为 剖面，相当于图2的11 —II放大剖面图。
图15表示本发明的实施例7的伸縮轴，使雄轴、雌轴及套筒为 剖面，相当于图2的II一II放大剖面图。
图16表示本发明的实施例8的伸縮轴，使雄轴、雌轴及套筒为
剖面，相当于图2的n—n放大剖面图。
图17A和17B表示本发明的实施例9的伸縮轴，图17 (A)相 当于图(B)的n — II放大剖面图，图17 (b)是图17 (A)的W部 放大剖面图。
图18是从图17 (A)取下套筒而仅表示雄轴与雌轴的放大剖面图。
图19是表示在图17(A)中在雄轴上安装套筒且外嵌雌轴前的 状态的放大剖面图。
图20是图17 (B)的X部放大剖面图。
具体实施例方式
以下，参考
本发明的实施例1到实施例7。 实施例1
图1是表示本发明的实施例1的转向装置整体并切断了一部分 的主视图，表示适用于具有操舵辅助部的电力转向装置的实施例。 图2是图1的主要部分的纵剖面图。
图3表示本发明的实施例1的伸縮轴，图3 (A)是图2的II一 II放大剖面图，图3(B)是图3 (A)的U部放大剖面图。图4是 从图3 (A)取下套筒而仅表示雄轴与雌轴的放大剖面图。图5是表 示在图3 (A)中在雄轴上安装套筒且外嵌雌轴前的状态的放大剖面 图。
图6是图3 (B)的V部放大剖面图，图6 (A)表示在雄轴与 雌轴间没有负载旋转扭矩的状态，图6 (B)表示在雄轴与雌轴间负 载了旋转扭矩的状态。图7是表示在实施例1的雄轴上安装套筒且 外嵌雌轴前的状态的立体图。
如图l至图2所示，具有本发明实施例1的伸縮轴的转向装置， 包括可在车体后方侧(图l、图2的右侧)安装转向盘ll的转向 轴12;插通有该转向轴12的转向柱13;用于对转向轴2施加辅助
扭矩的辅助装置(操舵辅助部)20;经由未图示的齿条/小齿轮机构
与转向轴12的车体前方侧(图1、图2的左侧)连接的转向齿轮30。
转向轴12如下形成将外部轴(以下称"雌轴")12A及内部 轴(以下称"雄轴")12B，组装成能自由传递旋转扭矩并能沿着轴 方向相对移位。
艮P，如图2至图5所示，在雄轴12B的车体后方侧外周形成多 个轴方向凸键，在雌轴12A的车体前方侧内周，在与轴方向凸键相
同相位位置上，形成多个轴方向沟槽，与雄轴12B的轴方向凸键具 有预定间隙地外嵌在其上，且能自由地传递旋转扭矩并可沿着轴方
向相对移位地相扣合。因此，当上述雌轴12A与雄轴12B冲撞时，
该扣合部相对滑动，能够縮短全长。
另外，插通有上述转向轴12的筒状转向柱13是如下所谓折叠 伸縮式(collapsible)结构可伸縮移动地组合外部柱13A及内部柱 13B，当冲撞时轴方向冲击增加的情况下，吸收由该冲击产生的能量 的同时全长縮短。
并且，将上述内部柱13B的车体前方侧端部压入嵌合并固定在 齿轮箱21的车体后方侧端部。另外，将上述雄轴12B的车体前方侧 端部穿过该齿轮箱21的内侧，并与辅助装置20的输入轴22的车体 后方侧端部相结合。
艮P，在雄轴12B的车体前方侧(图2左侧)形成大直径轴部121B， 在该大直径轴部121B的车体前方侧形成小直径轴部122B。该小直 径轴部122B压入到在辅助装置20的输入轴22的车体后方侧(图2 右侧)形成的内径孔221内并与之结合，从而输入轴22与雄轴12B 在轴方向的位置得到固定。
转向柱13的中间部，通过支撑托架14支撑在仪表板的下面等、 车体18的一部分上。另外，在该支撑托架14与车体18之间设置未 图示的卡定部，当对该支撑托架14施加了朝向车体前方侧的方向的 冲击时，该支撑托架14就会从上述卡定部脱离，而向车体前方侧移 动。
另外，上述齿轮箱21上端部也支撑在上述车体18的一部分上。 另外，本实施例的情况下，通过设置倾斜机构及伸縮式机构，可以 自由地进行上述转向盘11的车体前后方向位置及高度位置的调节。
这种倾斜机构及伸縮式机构，是现有公知的结构，不是本发明的特 征部分，因此省略详细的说明。
从上述齿轮箱21的车体前方侧端面突出的输出轴23，经由万
向联轴器15与中间轴16的阴中间轴16A的后端部相连接。另外， 将转向轴30的输入轴31，经由其它万向联轴器17与该中间轴16 的阳中间轴16B的前端部相连接。阴中间轴16A与阳中间轴16B以 如下方式相结合可沿着轴方向相对移动并能传递旋转扭矩。未图 示小齿轮形成在该输入轴31的前端部。另外，未图示齿条与该小齿 轮啮合，从而转向盘11的转动使连接杆32移动，操舵未图示的车 轮。
如图2所示，在辅助装置20的齿轮箱21中，输入轴22与输出 轴23由轴承29A、 29B、 29C可旋转地轴支撑在同一轴线上，并且 输入轴22与输出轴23通过扭杆24连接。蜗轮25安装在输出轴23 上，并与蜗杆27相啮合。电动机26的箱体261固定在齿轮箱21上， 且蜗杆27与该电动机26未图示的转动轴相结合。
另外，在输入轴22中间部周围，设置有检测上述扭杆24的扭 转的扭矩传感器28。利用该扭矩传感器28检测出从上述转向盘11 向该转向轴12施加的扭矩的方向和大小。根据该检测信号驱动电动 机26，并通过由蜗杆27与蜗轮25构成的减速机构，在输出轴23 上向预定方向以预定大小产生辅助扭矩。
如图2至图5所示，本发明实施例l的伸縮轴，表示适用于转 向轴12雌轴12A与雄轴12B连接部的一个例子。雌轴12A的车体 前方侧(图2的左侧)外嵌连接在雄轴12B的车体后方侧(图2的 右侧)。
如图4所示，雌轴12A形成中空筒状，在其内周在整个伸縮行
程全长上，从雌轴12A的轴心19呈放射状等间隔(90度间隔)地
形成有四个轴方向沟槽41、 41、 41、 41。各个轴方向沟槽41具有外 侧面4U、 411，该外侧面411、 411,相对于经过轴心19并图3及 图4中左右水平的中心线191、或经过轴心19并在图3及图4中上 下垂直的中心线192，以角度ei形成。
因此，构成一个的轴方向沟槽41的外侧面411与411之间的间 隔，随着靠近放射方向外侧而变窄。另外，该外侧面411、 411的放 射方向外端，与朝向外侧凸出的圆弧状底面412平滑地连接，通过 外侧面411、 411与底面412，各个轴方向沟槽41的轴直角剖面形成 为大致"- "字形。
另外，从该外侧面411、 411的放射方向内端，以比ei大的角 度6 2，向放射方向内侧延伸形成内侧面413、 413。另外，该内侧面 413、 413的放射方向内端，通过朝向内侧凸出的圆弧状连接面414， 与相邻的内侧面413、 413的放射方向内端平滑地连接。
另外，如图4所示，雄轴12B的车体后方侧呈中间实体柱状， 并形成为比中间部稍大的大径。并且，在雄轴12B的车体后方侧的 大径部外周上,经大径部外周的轴方向全长，在与上述轴方向沟槽41 同一相位位置上，从轴心19呈放射状相等间隔(90度间隔)地形成 有四个轴方向凸键51、 51、 51、 51。
轴方向凸键51具有与上述轴方向沟槽41的外侧面411、411平 行的侧面511、 511。轴方向凸键51的侧面511大致平行于轴方向沟 槽41的外侧面411即可。因此，构成一个的轴方向凸键51的侧面 511与侧面511之间的间隔，随着靠近放射方向外侧而变窄。
另外，该侧面511、 511的放射方向外端，与朝向外侧凸出的圆 弧状顶面512连接，通过侧面511、 511与顶面512，各个轴方向凸
键51的轴直角剖面形成为大致"="字形。侧面511、 511的放射
方向内端，通过朝向外侧凸出的圆弧状的连接面514而与相邻的侧 面511、 511的放射方向内端连接。
因此，在雄轴12B的轴方向凸键51的侧面511、511与雌轴12A 的轴方向沟槽41的外侧面411、 411之间，形成间隔固定的平行间 隙61。另外，在雄轴12B的轴方向凸键51的侧面511、 511与雌轴 12A的轴方向沟槽41的外侧面411、 411之间，形成随着靠近放射 方向外侧间隔变窄的倾斜间隙62 ，倾斜间隙62的放射方向外端的最 小间隙与平行间隙61连续地连接。
如图3及图5所示，采用弹性部件成形的环状套筒71插入在雄 轴12B的外周与雌轴12A间的间隙中。将套筒71中由三要素的平 行套筒部711、倾斜套筒部712、施力套筒部713构成的部分套筒， 相对于中心线191及192线对称配置，且其两端与相邻的部分套筒 连接，形成为环状。
平行套筒部711插入在平行间隙61中，倾斜套筒部712插入在 倾斜间隙62中，施力套筒部713插入在圆弧状的连接面514与圆弧 状的连接面414间的内侧圆弧状间隙63中。另外，在平行套筒部711 的放射方向外端形成圆弧状的连接套筒部714，连接套筒部714插入 在圆弧状的底面412与圆弧状的顶面512间的外侧圆弧状间隙63状， 与相邻的平行套筒部7U的放射方向外端连接。
施力套筒部713及连接套筒部714，形成为比平行套筒部711 及倾斜套筒部712薄壁。因此，如图5所示，当套筒部71外嵌在雄 轴12B的外周上时，施力套筒部713及连接套筒部714向放射方向 外侧弹性地扩大直径，能容易地将套筒部71外嵌在雄轴12B的外周。
其次，如图5及图7所示，在雄轴12B的外周的、相位相差180
度的两处顶面512、 512 (图5的上下方向上的两处)上，且在套筒 71的轴方向两端部分处，通过铆接加工成形朝向放射方向外侧突出 的凸部515、 515。该凸部515、 515与套筒71在轴方向上的两端部 分抵接，将套筒71固定在雄轴12B上，以使其不能在轴方向上相对 移动。作为其他的例子，也可以将套筒71固定在雌轴12A上，以使 其不能在轴方向上相对移动。
接下来，如图3 (A) 、 (B)所示，在外嵌有套筒71的雄轴 12B上，外嵌雌轴12A。于是，倾斜套筒部712的外周相对于雌轴 12A的内侧面413具有预定的过盈量，所以当抵抗过盈量而将雌轴 12A外嵌在雄轴12B上时，倾斜套筒部712向图6 (B)的箭头D方 向移动。
当倾斜套筒部712向箭头D方向移动时，如图6 (B)所示，形 成为薄壁的施力套筒部713被倾斜套筒部712挤压，而向轴心19侧 弯折为凸状地弹性变形。
施力套筒部713的壁厚，形成为比圆弧状的连接面514与圆弧 状的连接面414间的内侧圆弧状间隙63的间隔薄，在连接面514及 连接面414之间总是存在间隙。因此，施力套筒部713向轴心19弯 折为凸状地弹性变形，倾斜套筒部712向箭头D方向圆滑地移动。 也可以不存在施力套筒部713与连接面514间的间隙、或施力套筒 部713与连接面414间的间隙中的一个间隙，而仅存在另一个间隙。
另外，形成为薄壁的连接套筒部714被倾斜套筒部712牵引并 向箭头E方向移动，并且向轴心19侧弯曲而弹性变形。连接套筒部 714的壁厚，形成为比圆弧状的底面412与圆弧状的顶面512间的外 侧圆弧状间隙64的间隔薄，在底面412及顶面512之间总是存在间 隙。因此，连接套筒部714向轴心19弯曲而弹性变形，倾斜套筒部 712向箭头D方向圆滑地移动。也可以不存在连接套筒部714与底
面412间的间隙、或连接套筒部714与顶面512间的间隙中的一个 间隙，而仅存在另一个间隙。
由于施力套筒部713弹性变形，因此通过施力套筒部713的弹 力，对倾斜套筒部712施加在向倾斜间隙62挤压倾斜套筒部712的 方向上的作用力。即，在图6 (B)中，由于从倾斜间隙62下方的 最大间隙部朝向上方的最小间隙部挤压倾斜套筒部712，所以雄轴 12B与雌轴12A间的松动不存在，并且对雄轴12B与雌轴12A之间 施加有预定的预压。
在此种状态下，调节转向盘11的车体前后方向位置时，外部柱 13A相对于内部柱13B伸縮移动，雌轴12A相对于雄轴12B在轴方 向上滑动。
该雌轴12A在轴方向上的滑动，在倾斜套筒部712的外周总是 与雌轴12A的内侧面413接触的同时滑动。因此倾斜套筒部712的 外周由于滑动时的摩擦力而逐渐磨损，但由于施力套筒部713的弹 力，总是对倾斜套筒部712施加在向倾斜间隙62挤压倾斜套筒部712 的方向上的作用力，所以预压力并不降低。
艮P，在连接面514以及连接面414之间总是存在间隙，施力套 筒部713插入在该间隙中，所以不会磨损。因此，即使倾斜套筒部 712的外周磨损，也只是通过施力套筒部713的弹力，从倾斜间隙 62下方的最大间隙部向上方的最小间隙部，将倾斜套筒部712进一 步挤压倾斜套筒部712的外周磨损了的部分。因此总是对倾斜套筒 部712施加预定的作用力。
图6 (A)表示在雄轴12B与雌轴12A间没有负载旋转扭矩的 状态，图6 (B)表示在雄轴12B与雌轴12A之间负载了旋转扭矩的 状态。在图6 (B)中，使转向盘11顺时针旋转，来操舵未图示的
车轮时，在雌轴12A与雄轴12B之间作用有旋转扭矩，如图6(B) 所示，负载F1作用在雌轴12A上，与负载F1大小相等方向相反负 载F2作用在雄轴12B上。
于是，如图6 (B)所示，通过负载Fl、 F2，倾斜套筒部712 向箭头D方向移动。连接套筒部714被倾斜套筒部712牵引并向箭 头E方向移动，从图6 (A)的C点移动到图6 (B)的C点位置， 并且向轴心19侧弯曲而弹性变形。此外，施力套筒部713被倾斜套 筒部712挤压，而向轴心19侧弯曲为凸状而弹性变形。
通过该施力套筒部713的弹性变形，维持对倾斜套筒部712施 加在向倾斜间隙62挤压倾斜套筒部712的方向上的固定作用力的状 态。因此，雄轴12B与雌轴12A之间不存在松动，并维持对雄轴12B 与雌轴12A之间施加预定的预压的状态。
通过负载F1、F2，倾斜套筒部712向箭头D方向移动，直至平 行套筒部711的外周的放射方向内端的B点与外侧面411的放射方 向内端的A点一致时，平行套筒部711的外圆与雌轴12A的外侧面 411紧贴。因此，平行套筒部711的外圆面与雌轴12A的外侧面411 之间的间隙S 1消失，在平行套筒部711的外周与雌轴12A的外侧 面411之间，从雌轴12A向雄轴12B传递旋转扭矩。
此时，与图6 (B)所示的平行间隙61及倾斜间隙62相比，夹 着中心线192位于线对称位置的平行间隙61及倾斜间隙62的间隔 增大。但是，通过与位于线对称位置的倾斜套筒712连接的施力套 筒部713的弹力，维持施加了在向倾斜间隙62挤压倾斜套筒部712 的方向上的作用力的状态，所以线对称位置的倾斜间隙62与倾斜套 筒部712维持紧贴状态。
上述套筒71的材料优选由天然橡胶、合成橡胶、或天然橡胶与 合成橡胶的混合物成形。另外，套筒71的材料，优选采用在天然橡 胶、合成橡胶、或天然橡胶与合成橡胶的混合物中含有二硫化钼、 石墨、氟化合物中的至少任意一个固体润滑剂的材料成形，能够采 用注塑成形方式来成形。
上述套筒部71的材料，优选采用以聚四氟乙烯、酚醛树脂、縮 醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚苯硫 醚树脂中的至少任意一个高分子材料为基础，包含二硫化钼、石墨、 氟化合物中的至少任意一个固体润滑剂的材料形成，能够采用注塑 成形方式成形。
上述套筒71的材料，优选釆用以聚四氟乙烯、酚醛树脂、縮醛 树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚苯硫醚 树脂中的至少任意一个高分子材料为基础，包含炭纤维、炭微球中 的至少任意一个的材料形成，能够采用注塑成形方式成形。
上述套筒71的材料也能够采用弹簧钢成形。另外，上述雌轴 12A及雄轴12B的材料可使用含有0.04%以上碳的钢、铝合金、高 分子材料中的任意一个成形。上述雌轴12A及雄轴12B上负载的旋 转扭矩较小时，可以使用高分子材料成形。
上述雌轴12A以及雄轴12B的成形方法，可以选用如下方法成 形冷锻、热锻、冲压、型锻、拉伸成形、挤压成形、切削加工中 的任意一个方法。
将套筒71外嵌在雄轴12B的外周后，将圆管状的雌轴的内周 外嵌在套筒71的外周上，其后采用冲压机挤压雌轴的外圆来压縮直 径，能够形成松动非常小的伸縮轴。
图8表示图7的变形例，图8 (A)是表示将在外周形成有积蓄
润滑剂的凹部的套筒外嵌在雄轴外周的状态的立体图，图8 (B)是
从P箭头方向观察图8 (A)的主视图。如图8所示，在套筒71的 外周上，多个积蓄润滑剂的凹部715在整个圆周形成为环状，并多 个配置在轴方向上。
若形成积蓄润滑剂的多个凹部715，则润滑剂能长期稳定地供 给到套筒71外周的滑动面，所以滑动阻力长期维持得较小，从而优 选。积蓄润滑剂多个的凹部715也可形成在雌轴12A的内周。另外， 将套筒71以不能在轴方向上移动的方式固定在雌轴12A上时，积蓄 润滑剂的多个凹部可以形成在套筒71的内周或雄轴12B的外周上。
积蓄润滑剂的多个凹部715的形状，可以是相对雄轴12B的轴 心倾斜并经全周螺旋状地形成在套筒71的外周。另外，也可以在套 筒71的外周，经全周形成相对雄轴12B的轴心螺旋状地倾斜、且互 相交叉的一对凹部。另外，积蓄润滑剂的凹部715的形状，也可以 是在套筒71外周等的滑动面上形成多个圆形、椭圆形、多边形等岛 状的凹部。
如图4以及图6所示，倾斜套筒部712的楔形角度6 3 (9 3= 6 2-6 1)设定为倾斜套筒部712的摩擦角(5.7度 23度)以上， 从而倾斜套筒部712不会在倾斜间隙62内自动锁紧。如图6 (A) 所示，倾斜套筒部712的楔形角度6 3，实际上是轴方向凸键51的 侧面511与轴方向沟槽41的内侧面413之间的角度。但是，由于轴 方向凸键51的侧面511与轴方向沟槽41的外侧面411平行，因此 即使考虑到0 3=6 2-9 1，实质上也不会改变。轴方向沟槽41的外 侧面411以角度e 1相对于中心线192倾斜形成，但外侧面411也可 与中心线192平行形成。即，楔形角度8 3是轴方向凸键51的侧面 511与轴方向沟槽41的内侧面413间的相对角度。
图9是表示倾斜间隙以及平行间隙的各种示例的放大剖面图。图9 (A)是图3至图7所示的实施例1的倾斜间隙62及平行间隙 61。图9 (B)是实施例1的变形例。
艮口，在图9(B)中，在雌轴12A的轴方向沟槽41上形成相 对于中心线192以角度6 1形成的侧面415。另夕卜，在雄轴12B的轴 方向凸键51上形成两种类型侧面与轴方向沟槽41的侧面415平 行的外侧面516;和内侧面517，从该外侧面516的放射方向内端， 以与角度e 1相反方向(向放射方向外侧且向远离中心线192的方向 倾斜)的角度，向放射方向内侧延伸形成。
因此，在轴方向凸键51的外侧面516与轴方向沟槽41的侧面 415之间形成间隔固定的平行间隙。另外，在轴方向凸键51的内侧 面517与轴方向沟槽41的侧面415之间，形成随着靠近放射方向外 侧间隔变窄的倾斜间隙，倾斜间隙的放射方向外端的最小间隙部与 平行间隙连续地连接。
平行套筒部711插入在平行间隙中，倾斜套筒部712插入在倾 斜间隙中，施力套筒部713插入在圆弧状的连接面514与圆弧状的 连接面414之间的内侧圆弧状间隙中。另外，在平行套筒部711的 放射方向外端形成连接套筒部714，连接套筒部714插入在圆弧状的 底面412与圆弧状的顶面512之间的外侧圆弧状间隙中，并与相邻 的平行套筒部711的放射方向外端相连接。
通过施力套筒部713的弹力，在向倾斜间隙上挤压倾斜套筒部 712的方向上对倾斜套筒部712施加作用力F3、 F3。即，在图9 (B) 中，从倾斜间隙下方的最大间隙部向上方的最小间隙部，通过作用 力F2、 F3挤压倾斜套筒部712。因此，雄轴12B与雌轴12A之间的 松动不存在，并且对雄轴12B与雌轴12A之间施加预定的预压。
图9 (C)是图9 (B)的变形例。即，在图9 (C)中，在雌
轴12A的轴方向沟槽41上形成一种类型侧面相对于中心线192
以角度e 1形成的侧面415。另外，在雄轴12B的轴方向凸键51上 形成两种类型侧面与轴方向沟槽41的侧面415平行的外侧面516; 和内侧面518，从该外侧面516的放射方向内端，以比角度ei大的 角度，向放射方向内侧延伸形成。
因此，在轴方向凸键51的外侧面516与轴方向沟槽41的侧面 415之间，形成间隔固定的平行间隙。另外，在轴方向凸键51的内 侧面518与轴方向沟槽41的侧面415之间，形成随着靠近放射方向 外侧间隔增大的倾斜间隙，倾斜间隙的放射方向外端的最大间隙部 与平行间隙连续地连接。
平行套筒部711插入在平行间隙中，倾斜套筒部712插入在倾 斜间隙中，施力套筒部713插入在圆弧状的连接面514与圆弧状的 连接面414之间的内侧圆弧状间隙中。另外，在平行套筒部711的 放射方向外端形成连接套筒部714，连接套筒部714插入在圆弧状的 底面412与圆弧状的顶面512之间的外侧圆弧状间隙中，并与相邻 的平行套筒部711的放射方向外端连接。
薄壁且弯曲为圆弧状的连接套筒部714，总是被挤压向轴方向 沟槽41的底面412，从而产生作用力F4，经由平行套筒部711对倾 斜套筒部712施加在向倾斜间隙挤压倾斜套筒部712的方向上的作 用力F4、 F4。即，在图9 (C)中，从倾斜间隙上方的最大间隙部向 下方的最小间隙部，以作用力F4、 F4挤压倾斜套筒部712。因此， 雄轴12B与雌轴12A之间的松动不存在，并且在雄轴12B与雌轴12A 之间施加预定的预压。
图9 (D)是图9 (C)的变形例。即，在图9 (D)中，在雌轴 12A的轴方向沟槽41上形成两种类型侧面相对于中心线192以角 度6 1形成的外侧面416;和从该外侧面416的放射方向内端相对于
中心线192平行地向放射方向内侧延伸形成的内侧面417。另外，在 雄轴12B的轴方向凸键51上形成两种类型侧面与轴方向沟槽41 的外侧面416平行的外侧面516;和内侧面518，从该外侧面516的 放射方向内端，以比角度ei大的角度，向放射方向内侧延伸形成。
因此，在轴方向凸键51的外侧面516与轴方向沟槽41的外侧 面416之间，形成间隔固定的平行间隙。另外，在轴方向凸键51的 内侧面518与轴方向沟槽41的侧面417之间，形成随着靠近放射方 向外侧间隔变窄的倾斜间隙，倾斜间隙的放射方向外端的最大间隙 部与平行间隙连续地连接。
平行套筒部711插入在平行间隙中，倾斜套筒部712插入在倾 斜间隙中，施力套筒部713插入在圆弧状的连接面514与圆弧状的 连接面414之间的内侧圆弧状间隙中。另外，在平行套筒部711的 放射方向外端形成连接套筒部714，连接套筒部714插入在圆弧状的 底面412与圆弧状的顶面512之间的外侧圆弧状间隙中，并与相邻 的平行套筒部711的放射方向外端连接。
薄壁且弯曲为圆弧状的连接套筒部714总是被挤压向轴方向沟 槽41的底面412，从而产生作用力F4，经由平行套筒部711对倾斜 套筒部712施加在向倾斜间隙挤压倾斜套筒部712的方向上的作用 力F4、 F4。即，在图9 (4)中，从倾斜间隙上方的最大间隙部向下 方的最小间隙部，以作用力F4、 F4挤压倾斜套筒部712。因此，雄 轴12B与雌轴12A之间的松动不存在，并在雄轴12B与雌轴12A之 间施加预定的预压。
图9 (E)是图9 (D)的变形例。艮P，在图9 (E)中，在雌 轴12A的轴方向沟槽41上形成两种类型侧面相对于中心线192 以角度e 1形成的外侧面416;和从该外侧面416的放射方向内端相 对于中心线192平行地向放射方向内侧延伸形成的内侧面417。另
外，在雄轴12B的轴方向凸键51上形成一种类型侧面与中心线
192平行的侧面519。
因此，在轴方向凸键51的侧面519与轴方向沟槽41的外侧面 416之间，形成随着靠近放射方向外侧间隔变窄的倾斜间隙。另外， 在轴方向凸键51的侧面519与轴方向沟槽41的内侧面417之间， 形成间隔固定的平行间隙，倾斜间隙的放射方向内端的最大间隙部 与平行间隙连续地连接。
平行套筒部711插入在平行间隙中，倾斜套筒部712插入在倾 斜间隙中，施力套筒部713插入在圆弧状的连接面514与圆弧状的 连接面414之间的内侧圆弧状间隙中。另外，在倾斜套筒部712的 放射方向外端形成连接套筒部714，连接套筒部714插入在圆弧状的 底面412与圆弧状的顶面512之间的外侧圆弧状间隙中，并与相邻 的倾斜套筒部712的放射方向外端连接。
通过施力套筒部713的弹力，经由平行套筒部711对倾斜套筒 部712，施加在向倾斜间隙挤压倾斜套筒部712的方向上的作用力 F5、 F5。即，在图9 (E)中，从倾斜间隙下方的最大间隙部向上方 的最小间隙部，以作用力F5、 F5挤压倾斜套筒部712。因此，雄轴 12B与雌轴12A之间的松动不存在，并且在雄轴12B与雌轴12A之 间施加预定的预压。
上述图9 (A)至图9 (E)中，为便于观察而表现为在插入 到倾斜间隙的倾斜套筒部712与雄轴12B之间、及倾斜套筒部712 与雌轴12A之间存在间隙。但实际上，倾斜套筒部712与倾斜间隙 总是接触地形成。
实施例2
接下来说明本发明的实施例2。图IO表示本发明的实施例2的
伸縮轴，使雄轴、雌轴及套筒为剖面，相当于图2的II一II放大剖 面图。以下说明中，只说明与上述实施例1不同的结构部分和作用， 省略重复的说明。另外，对与上述实施例1相同结构，标以同一标 号来说明。
实施例2是实施例1的变形例，使施力套筒部及连接套筒部呈 波形形状，连接套筒部与雄轴12B的外周部分接触，施力套筒部与
雌轴套筒部12A的内周部分接触。
艮口，在实施例1中将施力套筒部713的壁厚形成为比圆弧状的 连接面514与圆弧状的连接面414之间的内侧圆弧状间隙63的间隔 薄。进而，施力套筒部713与连接面514及连接面414间总是存在 间隙，可在内侧圆弧状间隙63内自由地弹性变形，并总是对倾斜套 筒部712施加作用力。
另外，在实施例1中将连接套筒部714的壁厚形成为比圆弧状 的底面412与圆弧状的顶面512之间的外侧圆弧状间隙64的间隔薄。 并且，连接套筒部714与底面412及顶面512之间总是存在间隙， 可在外侧圆弧状间隙64内自由地弹性变形，并能够追随倾斜套筒部 712的移动而圆滑地移动。
与此相对，在实施例2中，施力套筒部7131的壁厚，以比圆弧 状的连接面514与圆弧状的连接面414之间的内侧圆弧状间隙63的 间隔薄的薄壁，弯曲成一山波形而形成。并且，该波形的山峰顶点 总是与雌轴12A的连接面414接触。另外，施力套筒部7131的内周 的两端总是与雄轴12A的连接面514接触，施力套筒部7131的内周 的中央部与雄轴12 A的连接面514之间总是存在间隙。
由此，施力套筒部7131总是被连接面414挤压而产生作用力， 在雄轴12B与雌轴12A之间施加在将内侧圆弧状间隙63间隔增大
的方向上的作用力。因此，施力套筒部7131可在内侧圆弧状间隙63 内自由地弹性变形，并总是对倾斜套筒部712施加作用力。作为其 他例，施力套筒部7131，可使波形的山峰顶点总是与雄轴12B的连 接面514接触，并在与雌轴12A的连接面414之间总是存在间隙。 另外，进一步在其他例中，可使施力套筒部7131总是与雄轴12B的 连接面514及雌轴12A的连接面414 二者相接触。
另外，实施例2的连接套筒部7141的壁厚，形成为比实施例l 薄的薄壁，且弯曲为二山的波形而形成。并且，该波形的山峰顶点 总是与雄轴12B的顶面512接触，且在与雄轴12A的底面412之间 总是存在间隙。因此，连接套筒部7141，可在外侧圆弧状间隙64 内自由地弹性变形，并追随倾斜套筒部712的移动而圆滑地移动。
实施例3
接下来说明本发明的实施例3。图11表示本发明的实施例3的 伸缩轴，使雄轴、雌轴以及套筒为剖面，相当于图2的11 —II放大 剖面图。在以下说明中，只说明与上述实施例不同的结构部分和作 用，省略重复的说明。另外，对与上述实施例相同的结构标以相同 标号来说明。
实施例3是实施例1的变形例，使连接套筒部呈波形形状，连 接套筒部与雌轴12A的内周部分接触，施力套筒部在雌轴12A的内 周及雄轴12B的外周之间总是存在间隙。
艮P，在实施例3中，施力套筒部713的形状与实施例1相同， 在雌轴12A的连接面414及雄轴12B的连接面514之间总是存在间 隙。因此，可在内侧圆弧状间隙63内自由地弹性变形，并总是对倾 斜套筒部712施加作用力。
另外，实施例3的连接套筒部7142的壁厚，形成为比实施例1
薄的薄壁，且弯曲为一山波形而形成。并且，该波形的山峰顶点总
是与雌轴12A的底面接触，在与雄轴12B的顶面512之间总是存在 间隙。另外，连接套筒部7142内周的两端与雄轴12B的顶面512接 触。因此，连接套筒部7142，向放射方向外侧对雌轴12A施力。另 外，连接套筒部7142可在外侧圆弧状间隙64内自由地弹性变形， 并可追随倾斜套筒部712的移动而圆滑地移动。
实施例4
接下来说明本发明的实施例4。图12表示本发明的实施例4的
伸縮轴，使雄轴、雌轴以及套筒为剖面，相当于图2的n—n放大
剖面图。以下说明中，只说明与上述实施例不同的结构部分和作用， 省略重复的说明。另外，对与上述实施例相同的结构标以相同标号 来说明。
实施例4是实施例2的变形例，使施力套筒部及连接套筒部呈 波形形状，连接套筒部与雄轴12B的外周及雌轴12A的内周之间存 在间隙，施力套筒部与雌轴套筒部12A的内周部分接触。
艮口，在实施例4中，施力套筒部7132的壁厚形成为比圆弧状的 连接面514与圆弧状的连接面414之间的内侧圆弧状间隙63的间隔 薄，且弯曲为二山波形而形成。并且，该波形的山峰顶点总是与雌 轴12A的连接面414接触，与雄轴12B的连接面514之间总是存在 间隙。因此，施力套筒部7132可在内侧圆弧状间隙63内自由地弹 性变形，并长期地对倾斜套筒部712施加作用力。
另外，实施例2的连接套筒部7143的壁厚形成为比实施例2稍 薄，且弯曲为二山波形而形成。并且，该波形的山与雄轴12顶面512 及雌轴12A的底面412之间总是存在间隙。因此，连接套筒部7143 可在外侧圆弧状间隙64内自由地弹性变形，并追随倾斜套筒部712 的移动而圆滑地移动。 实施例5
接下来说明本发明的实施例5。图13表示本发明的实施例5的
伸縮轴，使雄轴、雌轴以及套筒为剖面，相当于图2的n — n放大 剖面图。以下说明中，只说明与上述实施例不同的结构部分和作用， 省略重复的说明。另外，对与上述实施例相同的结构标以相同标号 来说明。
实施例5是实施例2的变形例，使施力套筒部及连接套筒部呈 波形形状，连接套筒部与雄轴12B的外周部分接触，施力套筒部与 雌轴12A的内周及雄轴12B的外周二者部分接触。
艮P，实施例5的施力套筒部7131与实施例2同样，弯曲为一山 波形而形成。并且，该波形的山峰顶点总是与雌轴12A的连接面414 接触。另外，在雄轴12B上形成山形的连接面5141，施力套筒部7131 的波形的山的斜面总是与山形的连接面5141接触。因此，施力套筒 部7131可在内侧圆弧状间隙63内自由地弹性变形，且总是对倾斜 套筒部712施加作用力。
另外，实施例5的连接套筒部7141，与实施例2同样地，弯曲 为二山波形而形成。并且，在兖州12B上形成山形的顶面5121，连 接套筒部7141的波形的山的斜面总是与雄轴12B的山形顶面5121 接触，在与雌轴12A的底面412之间总是存在间隙。因此，连接套 筒部7141可在外侧圆弧状间隙64内自由地弹性变形，并追随倾斜 套筒部712的移动而圆滑地移动。
实施例6
接下来说明本发明的实施例6。图14表示本发明的实施例6的 伸縮轴，使雄轴、雌轴以及套筒为剖面，相当于图2的II一II放大 剖面图。以下说明中，只说明与上述实施例不同的结构部分和作用，
省略重复的说明。另外，对与上述实施例相同的结构标以相同标号 来说明。
实施例6，是在四个轴方向沟槽41和轴方向凸键51上分别配 置不同形状的四种施力套筒部及四种连接套筒部的例子。可从这些 的施力套筒部以及连接套筒部中各选一种，选择施力套筒部与连接 套筒部的任意组合。
艮P，在实施例6中，图14中右斜下方的施力套筒部7131与实 施例2同样地，弯曲为一山波形而形成。并且，该波形的山峰顶点 总是与雌轴12A的连接面接触。另外，施力套筒部7131内周的两端 总是与雄轴的连接面514接触，施力套筒部7131内周的中央部与雄 轴的连接面514之间总是存在间隙。因此，施力套筒部7131总是被 连接面414挤压而产生作用力，在雄轴12B与雌轴12A之间，施加 在将内侧圆弧状间隙6 3间隔增大的方向上的作用力。
另外,图14中下方的连接套筒部7141与实施例2同样地，弯曲 为二山波形而形成。并且，该波形的山峰顶点总是与雄轴12B的顶 面512接触，在与雌轴12A的底面412之间总是存在间隙。
图14中右斜上方的施力套筒部713与实施例3同样地，在与雌 轴12A的连接面414及雄轴12B的连接面514之间总是存在间隙。
另外，图14中右侧横向的连接套筒部7142与实施例3同样地， 弯曲为一山波形而形成。并且，该波形的山峰顶点总是与雌轴12A 的底面412相接触，在与雄轴的顶面512之间总是存在间隙。
在图14中左斜下方的施力套筒部7132与实施例4同样地，弯 曲为二山波形而形成。并且，该波形的山峰顶点总是与雌轴12A的 连接面414接触，在与雄轴的连接面514之间总是存在间隙。
另外，图14中左侧横向的连接套筒部7143与实施例4同样地， 弯曲为二山波形而形成。并且，该波形的山与雄轴12B的顶面512 及雌轴12A的底面412之间总是存在间隙。
图14中左斜上方的施力套筒部7133与雄轴12B的连接面514 之间存在大间隙，在与雌轴12A的连接面414之间总是存在微小间 隙。另外，图14中上方的连接套筒部7144形成为比实施例1薄， 在与底面412及顶面512之间总是存在间隙。
因此，施力套筒部713、 7131、 7132、 7133可在内侧圆弧状间 隙63内自由地弹性变形，且总是对倾斜套筒部712施加作用力。
另外，连接套筒部7141、 7142、 7143、 7144可在外侧圆弧状间 隙64内自由地弹性变形，并追随倾斜套筒部712的移动而圆滑地移 动。
实施例7
接下来说明本发明的实施例7。图15表示本发明的实施例7的
伸縮轴，使雄轴、雌轴以及套筒为剖面，相当于图2的n—n放大
剖面图。以下说明中，只说明与上述实施例不同的结构部分和作用， 省略重复的说明。另外，对与上述实施例相同的结构标以相同标号 来说明。
实施例7是实施例1的变形例，是适用于具有矩形外周的雄轴 和具有矩形内周的雌轴的例子。即，如图15所示，雌轴12C形成为
中空的矩形筒状。在该矩形内周中在四个角部附近分别形成两个平 行内周面421，该平行内周面421,与经过雌轴12C的轴心19而左 右水平的中心线191平行，或与经过轴心19而上下垂直的中心线192 平行。该平行内周面421相交的角部，利用R面422平滑地连接。
另外，在该平行内周面421上，从平行内周面421的中心线191 侧的端部或中心线192侧的端部，向中心线191或中心线192侧延 伸形成相对于平行内周面421以预定的角度倾斜的倾斜内周面423。 另外，该倾斜内周面423的中心线191侧的端部或中心线192侧的 端部，通过与中心线191或中心线192平行的平行连接面424，与相 邻的倾斜内周面423的中心线191侧的端部或中心线192侧的端部 平滑地连接。
另外，雄轴12D形成为中空矩形筒状。并且，在该矩形外周上 形成四个平行面521，该平行外周面521，与经过轴心19而左右水 平的中心线191、或与经过轴心19而上下垂直的中心线192平行。
因此，在雄轴12D的平行外周面521与雌轴12C的平行内周面 421间，形成有间隔固定的平行间隙65。另外，在雄轴12D的平行 外周面521与雌轴12C的倾斜内周面423之间，具有随着靠近角部 间隔变窄的倾斜间隙66，倾斜间隙66的角部侧的最小间隙部与平行 间隙65连续地连接。
采用弹性部件环状的套筒72插入在雄轴12D的外周与雌轴12C 的内周之间的间隙中。将套筒72中由三要素的平行套筒部721、倾 斜套筒部722、施力套筒部723构成的部分套筒，相对于中心线191 及192线对称地配置，且将其两端与相邻的部分套筒连接而形成为 环状。
平行套筒部721插入在平行间隙65中，倾斜套筒部722插入在 倾斜间隙66中，波形形状的施力套筒部723插入在雌轴12C的连接 面424与雄轴12D的平行内周面521间的矩形间隙67中。
当将套筒72外嵌在雄轴12D的外周上时，由于施力套筒部723
形成为比平行套筒部721及倾斜套筒部722薄，因此施力套筒部723 可弹性地扩大直径，能够将套筒72容易地外嵌在雄轴12D的外周。
接下来，在外嵌有套筒72的雄轴12D上外嵌雌轴12C。于是， 倾斜套筒部722的外周相对于雌轴12C的倾斜内周面423具有预定 的过盈量，当抵抗过盈量而将雌轴12C外嵌在雄轴12D上时，倾斜 套筒部722向箭头G方向移动。
当倾斜套筒部722朝向箭头G方向移动时，形成为薄壁的施力 套筒部723被挤压，并朝向中心线191及192侧折弯而弹性变形。
施力套筒部723的壁厚形成为比雌轴12C的连接面424和雄轴 12D的平行外周面521间的矩形间隙67的间隔薄，且在与连接面424 及平行外周面521之间总是存在间隙。因此，施力套筒部723可容 易地折弯而弹性变形，倾斜套筒部722能够圆滑地朝向箭头G方向 移动。
由于施力套筒部723弹性变形，因此通过施力套筒部723的弹 力，对倾斜套筒部722施加在向倾斜间隙66挤压倾斜套筒部722的 方向上的作用力。即，从倾斜间隙66的反角部侧的最大间隙部向角 部侧的最小间隙部，挤压倾斜套筒部722。因此，雄轴12D与雌轴 12C之间不存在松动，并且在雄轴12D与雌轴12C之间施加预定的 预压。
在此状态下，调节转向盘的车体前后方向位置时，外部柱相对 于内部柱伸縮移动，雌轴12C相对于雄轴12D在轴方向上滑动。
该雌轴12C在轴方向上的滑动，在倾斜套筒部722的外周总是 与雌轴12C的倾斜内周面423接触的同时滑动。因此，倾斜套筒部 722的外周因滑动时的摩擦力而逐渐磨损。但是，通过施力套筒部723的弹力，对倾斜套筒部722总是施加在向倾斜间隙66上挤压倾 斜套筒部722的方向上的作用力，所以预压力不降低。
艮口，在连接面424及平行外周面521之间总是存在间隙，施力 套筒部723插入在该间隙中，所以不会磨损。因此，即使倾斜套筒 部722的外周磨损，也只是从倾斜间隙66的最大间隙部向最小间隙 部，利用施力套筒部723的弹力，进一步地将倾斜套筒部722挤压 倾斜套筒部722的外周磨损的部分。因此总是对倾斜套筒部722施 加预定的作用力。
使转向盘顺时针旋转，来操舵未图示的车轮时，在雌轴12C与 雄轴12D间作用旋转扭矩，通过其负载，倾斜套筒部722向箭头G 方向移动。夹着角部的相反侧的平行套筒部721、倾斜套筒部722 被牵引，朝向箭头H方向移动。另外，施力套筒部723被倾斜套筒 部722挤压，折弯而弹性变形。
通过该施力套筒部723的弹性变形，维持对倾斜套筒部722施 加在向倾斜间隙66挤压倾斜套筒部722的方向上的预定作用力的状 态。因此，维持雄轴12D与雌轴12C之间不存在松动、并且在雄轴 12D与雌轴12C间施加预定预压的状态。
当旋转扭矩增大到预定值时，平行套筒部721的外周与雌轴12C 的平行内周面421紧贴。因此，在平行套筒部721的外周与雌轴12C 的平行内周面421之间，从雌轴12C向雄轴12D传递旋转扭矩。
此时，夹着角部而位于对称位置的平行间隙65及倾斜间隙66 的间隔增大。但是，通过与位于对称位置的倾斜套筒部722连接的 施力套筒部723的弹力，能维持在向倾斜间隙66挤压倾斜套筒部722 的方向上施加了作用力的状态。因此，对称位置的倾斜间隙66与倾 斜套筒部722维持在紧贴状态。 实施例8
接下来说明本发明的实施例8。图16表示本发明的实施例8的
伸縮轴，使雄轴、雌轴以及套筒为剖面，相当于图2的n—n放大 剖面图。在以下说明中，只说明与上述实施例不同结构部分和作用， 省略重复的说明。另外，对与上述实施例相同的结构标以相同标号 来说明。
实施例8是实施例1的变形例，使轴方向沟槽的侧面的间隔及 轴方向凸键的侧面的间隔随着朝向放射方向外侧而增大，并且轴方 向沟槽与轴方向凸键的数量分别为三个。
如图16所示，雌轴12A形成为中空筒状，在其内周在伸縮行 程的全长上，从雌轴12A轴心19呈放射状等间隔(120度间隔)地 形成有三个轴方向沟槽。各个轴方向沟槽具有相对于经过轴心19的 三根中心线193、 193、 193分别以角度6 1形成的外侧面431、 431。
构成一个的轴方向沟槽的外侧面431与431间的间隔，随着靠 近放射方向外侧而增大。另外，该外侧面431、 431的放射方向外端 与朝向外侧凸出的圆弧状底面432平滑地连接，通过外侧面431、431 与底面432，各个轴方向沟槽的轴直角剖面形成为大致"- "字形。
另外，从该外侧面431、 431的放射方向内端，相对于三根中心 线193、 193、 193以与上述角度9 1相反方向的角度6 2，向放射方 向内侧延伸形成内侧面433、 433。该内侧面433、 433之间的间隔， 随着靠近放射方向外侧而变窄。另外，该内侧面433、 433的放射方 向内端，通过朝向内侧凸起的圆弧状连接面434，与相邻的内侧面 433、 433的放射方向内端平滑地连接。
另外，在雄轴12B上，在与上述轴方向沟槽同一相位位置处，
从轴心19呈放射状等间隔(120度间隔)地形成有三个轴方向凸键。
轴方向凸键具有与上述轴方向沟槽的外侧面431、431平行的侧 面531、 531。轴方向凸键的侧面531可与轴方向沟槽的外侧面431 基本平行。因此，构成一个轴方向凸键的侧面531与侧面531之间 的间隔，随着靠近放射方向外侧而增大。
另外，该侧面531、 531的放射方向外端与朝向外侧凸出的圆弧 状顶面532相连接，通过侧面531、 531与顶面532，各个轴方向凸 键的轴直角剖面形成为大致"3 "字形。侧面531、 531的放射方向 内端，通过朝向外侧凸起的圆弧状连接面534，与相邻的侧面531、 531相连接。
因此，在雄轴12B的轴方向凸键的侧面531、 531与雌轴12A 的轴方向沟槽的外侧面431、 431之间，具有间隔固定的平行间隙。 另外，在雄轴12B的轴方向凸键的侧面531、 531与雌轴12A的轴 方向沟槽的内侧面433、 433之间，具有随着靠近放射方向外侧间隔 变窄的倾斜间隙，倾斜间隙的放射方向外端的最小间隙部与平行间 隙连续地连接。
由弹性部件成形的环状的套筒71插入在雌轴12B的外周与雌 轴12C之间的间隙轴。将套筒71中由三要素的平行套筒部711、倾 斜套筒部712、施力套筒部713构成的部分套筒，相对于中心线193、 193、 193线对称地配置，并将其两端与相邻的部分套筒连接并形成 为环状。
平行套筒部711插入在平行间隙中，倾斜套筒部712插入在倾 斜间隙中，施力套筒部713插入在圆弧状的连接面534与圆弧状的 连接面434之间的内侧圆弧状间隙中。另外，在平行套筒部711的 放射方向外端形成圆弧状的连接套筒部714，连接套筒部714插入在
圆弧状的底面432与圆弧状的顶面532之间的外侧圆弧状间隙中， 与相邻的平行套筒部711的放射方向外端相连接。
施力套筒部713及连接套筒部714形成为比平行套筒部711及 倾斜套筒部712薄的薄壁。因此，当将套筒71外嵌在雄轴12B的外 周上时，施力套筒部713及连接套筒部714朝向放射方向外侧弹性 地扩大直径，能够容易地将套筒71外嵌在雄轴12B的外周上。
施力套筒部713的壁厚，形成为比圆弧状的连接面534与圆弧 状的连接面434之间的内侧圆弧状间隙的间隔薄，朝向轴心19侧弯 折为凸状而弹性变形，弯曲为一山波形而形成。并且，该波形的山 峰顶点总是与雄轴12B的连接面534接触。因此，施力套筒部713 可以在内侧圆弧状间隙内自由地弹性变形，并总是对倾斜套筒部712 施加作用力。
另外，连接套筒部714的壁厚形成为比上述实施例薄，弯曲为 一山波形而形成。并且，该波形的山的顶点总是与雄轴12B的顶面 532接触，在与雌轴12A的底面432之间总是存在间隙。因此，连 接套筒部714可以在外侧圆弧状间隙内自由地弹性变形，并追随倾 斜套筒部712的移动而圆滑地移动。
施力套筒部713弹性变形，因此通过施力套筒部713的弹力， 对倾斜套筒部712施加在向倾斜间隙挤压倾斜套筒部712的方向上 的作用力。因此，雄轴12B与雌轴12A之间不存在松动，并且能够 在雄轴12B与雌轴12A之间施加预定的预压。倾斜套筒部712的楔 形角度6 3 (93=62+91)设定为倾斜套筒部712的摩擦角(5.7 度 23度)以上，从而倾斜套筒部712不会在倾斜间隙内自动锁紧。 轴方向沟槽的外侧面431相对于中心线193以角度9 l倾斜形成，外 侧面431也可与中心线193平行形成。另外，轴方向凸键的侧面531 可与轴方向沟槽的外侧面431基本平行。即，楔形角度8 3是轴方向
凸键的侧面531与轴方向沟槽的内侧面433之间的相对角度。
使转向盘顺时针旋转，来操舵未图示的车轮时，在雌轴12A与 雄轴12B之间作用有旋转扭矩，通过作用于雌轴12A与雄轴12B之 间的负载，平行套筒部711的外周与雌轴12A的外侧面431紧贴。 因此，在平行套筒部711的外周与雌轴12A的外侧面431之间，从 雌轴12A向雄轴12B上传递旋转扭矩。
传递负载的轴方向沟槽的外侧面431与轴方向凸键侧面531， 随着靠近放射方向外侧而增大。因此，从雌轴12A向雄轴12B传递 旋转扭矩时的负载的方向与承受负载的外侧面431以及侧面513垂 直，所以能够有效地承受负载。在实施例8中，轴方向沟槽与轴方 向凸键分别设置为三个，但也可以为两个以上。
实施例9
接下来说明本发明的实施例9。图17表示本发明的实施例9的 伸縮轴，图17 (A)相当于图2的II一n放大剖面图，图17 (B) 是图17 (A)的W部放大剖面图。图18是从图17 (A)取下套筒 而仅表示阳轴与阴轴的放大剖面图。
图19是表示在图17(A)中在阳轴上安装套筒且外嵌阴轴前的 状态的放大剖面图。图20是图17 (B)的X部放大剖面图。以下说 明中，仅说明与上述实施例不同的结构部分与作用，省略重复说明。 另外，对与上述实施例相同结构标以相同标号来说明。
实施例9是实施例1的变形例，省略了实施例1的平行间隙61 与平行套筒部711，从而简化伸縮轴的构造，并且使施力套筒部及连 接套筒部呈波形形状，连接套筒部与施力套筒部两者与雄轴12B的 外周部分接触。
如图18所示，雌轴12A形成为中空筒状，在其内周在伸縮行
程全长上，从雌轴12A轴心19呈放射状等间隔(90度间隔)地形 成四个轴方向沟槽44、 44、 44、 44。各个轴方向沟槽44，具有相对 于经过轴心19而在图17及图8中左右水平的中心线191、或经过轴 心19在图17及图18中上下垂直的中心线192以角度9 4形成的侧 面441、 441。
因此，构成一个的轴方向沟槽44的侧面441与441之间的间隔， 随着靠近放射方向外侧而变窄。另外，该侧面441、 441放射方向外 端与朝向外侧凸出的圆弧状底面442平滑地连接，通过外侧面441、 441与底面442，各个轴方向沟槽44的轴直角剖面形成为大致"- " 字形。
实施例1中的轴方向沟槽41，由角度不同的两种侧面(角度e 1的外侧面411与角度9 2的内侧面413)构成，但实施例9由一种 侧面441构成。该侧面441、 441的放射方向内端，通过朝向内侧凸 出的圆弧状连接面441平滑地与相邻的侧面441、 441的放射方向内 端相连接。
另外，如图18所示，在雄轴12B的车体后方侧的大径部外周 上，在大径部外周的轴方向全长上，在与上述轴方向沟槽同一相位 位置处，从轴心19呈放射状等间隔(90度间隔)地形成四个轴方向 凸键54、 54、 54、 54。
轴方向凸键54，具有与经过轴心19而左右水平的中心线191 或经过轴心19而上下垂直的中心线192平行的侧面541、541。因此， 构成一个的轴方向凸键的侧面541与侧面541之间的间隔固定。
另外，该侧面541、 541的放射方向外端与朝向外侧凸出的圆弧 状顶面542相连接，通过侧面541、 541与顶面542，各个轴方向凸
键的轴直角剖面形成为大致"3 "字形。侧面541、 541的放射方向
内端，通过朝向外侧凸出的圆弧状连接面544与相邻的侧面541、541 的放射方向内端相连接。
因此，在雄轴12B的轴方向凸键54的侧面541、541与雌轴12A 的轴方向沟槽44的侧面441、 441之间，形成随着靠近放射方向外 侧间隔变窄的倾斜间隙62。即，在实施例9中，省略了实施例l中 的间隔固定的平行间隔61。
如图17及图19所示，由弹性部件成形的环状套筒71插入在雄 轴12B的外周与雌轴12A之间的间隙中。将套筒71中由作为二要 素的倾斜套筒部7121、施力套筒部7134构成的部分套筒，相对于中 心线191及192线对称地配置，并将其两端与相邻的部分套筒连接 并形成为环状。在实施例9中省略了实施例1的平行套筒部711。
倾斜套筒部7121插入在倾斜间隙62中，施力套筒部7134插入 在圆弧状的连接面544与圆弧状的连接面444之间的内侧圆弧状间 隙63中。另外，在倾斜套筒部7121的放射方向外端形成波形形状 的连接套筒部7145，连接套筒部7145插入在圆弧状的底面442与圆 弧状的顶面542之间的外侧圆弧状间隙64中，并与相邻的倾斜套筒 部7121的放射方向外端相连接。
施力套筒部7134及连接套筒部7145形成为比倾斜套筒部7121 薄。因此，当将套筒71外嵌在雄轴12B的外周上时，施力套筒部 7134及连接套筒部7145朝向放射方向外侧弹性地扩张直径，从而能 够容易地将套筒71外嵌在雄轴12B的外周上。
施力套筒部7134的壁厚形成为比圆弧状的连接面544与圆弧状 的连接面444之间的内侧圆弧状间隙63的间隔薄，并朝向轴心19 侧弯折为凸状而弹性变形，弯曲为一山波形而形成。并且，该波形
的山峰顶点总是与雄轴12B的连接面544接触。因此，施力套筒部 7134可以在内侧圆弧状间隙63内自由地弹性变形，并总是对倾斜套 筒部7121施加作用力。
另外，连接套筒部7145的壁厚形成为比实施例1薄，弯曲为一 山波形而形成。并且，该波形的山峰顶点总是与雄轴12B的顶面542 接触，在与雌轴12A的底面442之间总是存在间隙。因此，连接套 筒部7145可以在外侧圆弧状间隙64内自由地弹性变形，并能够追 随倾斜套筒部7121的移动，而圆滑地弹性变形。
施力套筒部7134弹性变形，因此通过施力套筒部7134的弹力， 对倾斜套筒部7121施加在向倾斜间隙62挤压倾斜套筒部7121的方 向上的作用力。因此，雄轴12B与雌轴12A之间的松动不存在，并 且在雄轴12B与雌轴12A之间施加预定的预压。如图20所示，倾 斜套筒部7121的楔形角度e 4设定为倾斜套筒部7121的摩擦角(5.7 度 23度)以下。
其次，如图19所示，采用铆接加工将向放射方向外侧突出的凸 部545、 545，成形在雄轴12B的外周上相位相差180度的两处顶面 542、 542 (图19上下方向两处)、且套筒71的轴方向的两端部分 上。该凸部545、 545与套筒71在轴方向的两端部分相连接，从而 套筒71以无法在轴方向上相对移动的方式固定在雄轴12B上。在其 他例中，也可以将套筒71以无法在轴方向上移动的方式固定在雄轴 12A上。
接下来，如图17 (A) 、 (B)所示，在外嵌有套筒71的雄轴 12B上外嵌雌轴12A。于是，倾斜套筒部7121的外周相对于雌轴12A 侧面441具有预定的过盈量，所以当抵抗过盈量将雌轴12A外嵌在 雄轴12B上时，倾斜套筒部7121朝向图20的箭头D方向移动。
当倾斜套筒部7121朝向箭头D方向移动时，如图20所示，形 成为薄壁的施力套筒部7134被倾斜套筒部7121挤压，可以在内侧 圆弧状间隙63内自由地弹性变形，从而倾斜套筒部7121圆滑地向 箭头D方向移动。
另外，连接套筒部7145弯曲为一山波形而形成，该波形的山峰 顶点总是与雄轴12B的顶面542接触，在与雌轴12A的底面442之 间总是存在间隙。因此，连接套筒部7145可以在外侧圆弧状间隙64 内自由地弹性变形，从而倾斜套筒部7121圆滑地向箭头D方向移动。
施力套筒部7134弹性变形，因此通过施力套筒部7134的弹力， 对倾斜套筒部7121施加在向倾斜间隙62挤压倾斜套筒部7121的方 向上的作用力。因此，雄轴12B与雌轴12A之间的松动不存在，并 且在雄轴12B与雌轴12A之间施加预定的预压。
此种状态下，调节转向盘11的车体前后方向位置时，外部柱 13A相对于内部柱13B伸縮移动，雌轴12A相对于雄轴12B在轴方 向上滑动。
该雌轴12A在轴方向上的滑动，在倾斜套筒部7121总是与雌 轴12A的侧面441接触的同时滑动。因此，倾斜套筒部7121的外周 因滑动时的摩擦力逐渐磨损，但是通过施力套筒部7134的弹力，对 倾斜套筒部7121总是施加在向倾斜间隙62挤压倾斜套筒部7121的 方向上的作用力，所以预压力持续。
艮P，即使倾斜套筒部7121的外周磨损，也只是从倾斜间隙62 下方的最大间隙部向上方的最小间隙部，通过施力套筒部7134的弹 力，进一步地将倾斜套筒部7121挤压该倾斜套筒部7121的外周磨 损了的部分。因此，对倾斜套筒部7121总是施加预定的作用力。
使转向盘ll顺时针旋转，来操舵未图示的车轮时，在图20中
观察，旋转扭矩作用于雌轴12A与雄轴12B之间，如图20所示， 负载Fl作用于雌轴12A上，与负载Fl大小相等方向相反的负载F2 作用于雄轴12B上。
倾斜套筒部7121的楔形角度6 4设定为倾斜套筒部7121的摩 擦角以下，所以倾斜套筒部7121不向箭头D方向移动。因此，雄轴 12B与雌轴12A之间的松动并不存在，且维持在雄轴12B与雌轴12A 之间施加预定的预压的状态，并且在倾斜套筒部7121的外周与雌轴 12A的侧面441之间，从雌轴12A向雄轴12B传递旋转扭矩。
在实施例9的套筒71的外周上，如果积蓄润滑剂的多个凹部(参 照实施例1的图8) 715经整周形成为环状，则可长期稳定地将润滑 剂供给到套筒71外周的滑动面上,所以滑动阻力长期维持得较小，从 而优选。
实施例9中能省略实施例1的平行间隙61与平行套筒部711， 所以雌轴12A的内周形状以及套筒71的形状变得简单，可以降低伸 縮轴的制造成本。
在上述实施例，轴方向沟槽41形成在雌轴12A侧，轴方向凸 键51形成在雄轴12B侦ij，但也可以是轴方向凸键形成在雌轴12A 侧，轴方向沟槽形成在雄轴12B侧。
另外，在上述实施例，轴方向沟槽41及轴方向凸键51等间隔 地形成四个，但是并不仅限四个，为多个即可。
进而，在上述实施例，说明了将本发明适用于转向轴12的例子， 但也能够适用于中间轴16等构成转向装置的任意的伸縮轴。
另外，在上述实施例，具有轴方向沟槽的雌轴12A的外周表面 形状可以是圆形、矩形及多边形，不需要是与雌轴12A的轴方向沟 槽相似的形状。
另外，在上述实施例，施力套筒部从倾斜间隙的最大间隙部朝 向最小间隙部挤压倾斜套筒部，也可以是连接套筒部从倾斜间隙的 最大间隙部向最小间隙部牵引倾斜套筒部。另外，连接套筒部，在
将雄轴12B组装在雌轴12A上时弹性变形，可以作为施力套筒部发
挥功能。
进而，在实施例1说明的套筒71的材料、雌轴12A以及雄轴 12B的成形方法、积蓄润滑剂的多个凹部715，能够适用于其他所有 实施例。
权利要求
1.一种伸缩轴，具有雄轴，具有非圆形的外周形状；雌轴，具有非圆形的内周形状，外嵌在所述雄轴的外周上，使得在轴方向上相对于雄轴移动并传递旋转扭矩；倾斜间隙，形成在所述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间隙中，且以预定的倾斜改变该非圆形的外周与该非圆形的内周之间的间隔；倾斜套筒部，插入在所述倾斜间隙中，并且总是与所述雌轴的非圆形内周及雄轴的非圆形外周两者接触；以及能够弹性变形的施力套筒部，插入在所述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间隙中，并且从所述倾斜间隙的最大间隙部侧向其最小间隙部侧对所述倾斜套筒部施力，以施加预压。
2.根据权利要求1所述的伸縮轴，其中所述雌轴的内周或雄轴的外周中的任意一个形成有多个轴方 向沟槽，该多个轴方向沟槽从轴心大致放射状地形成，其中所述雌轴的内周或雄轴的外周中的另一个，在与从轴心大致 放射状地形成的轴方向沟槽的相位位置相同的相位位置处，形成有多 个轴方向凸键，其中所述倾斜套筒部以及施力套筒部插入在所述轴方向沟槽与轴 方向凸键之间的间隙中。
3. 根据权利要求1所述的伸縮轴，其中由所述倾斜套筒部及施力套筒部这两个元件所构成的多个部 分套筒，设置在所述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间隙处，该 部分套筒的两端互相连续地连接，以形成为环状。
4. 根据权利要求1所述的伸縮轴， 其中所述倾斜套筒部的楔形角度设定为等于或小于倾斜套筒部的 摩擦角。
5. —种伸縮轴，包括雄轴，具有非圆形的外周形状；雌轴，具有非圆形的内周形状，外嵌在所述雄轴的外周上，使得 在轴方向上相对于雄轴移动并传递旋转扭矩；平行间隙，形成在所述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间隙 处，并具有大致固定的间隔；倾斜间隙，形成在所述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间隙 中，且以预定的倾斜改变该非圆形的外周与该非圆形的内周之间的间 隔，并且连续地连接最大间隙部或最小间隙部中的任意一个；平行套筒部，能够弹性变形，其被插入在所述平行间隙中，并且 当预定的旋转扭矩作用于其上时，与所述雌轴的非圆形内周及雄轴的 非圆形外周两者接触；倾斜套筒部，能够弹性变形，其被插入在所述倾斜间隙中，与所 述平行套筒部连续地连接，并总是与所述雌轴的非圆形内周及雄轴的非圆形外周两者接触；以及施力套筒部，能够弹性变形，其被插入在所述非圆形的外周与非 圆形的内周之间的间隙中，与所述平行套筒部或倾斜套筒部连续地连 接，并从所述倾斜间隙的最大间隙部侧向最小间隙部侧对所述倾斜套 筒部施力，以施加预压。
6. 根据权利要求5所述的伸縮轴，其中所述倾斜套筒部的楔形角度设定为大于倾斜套筒部的摩擦角。
7. 根据权利要求5所述的伸縮轴， 其中所述雄轴的外周及雌轴的内周形成为矩形，并且 其中所述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部被插入在形成于 所述矩形的外周与矩形的内周之间的间隙中。
8. 根据权利要求5所述的伸缩轴，其中在所述雌轴的内周或雄轴的外周中的任意形成有从轴心大致 放射状地形成多个轴方向沟槽，其中所述雌轴的内周或雄轴的外周中的另一个，在与从轴心大致 放射状地形成的轴方向沟槽的相位位置相同的相位位置处，形成有多 个轴方向凸键，并且其中倾斜套筒部及施力套筒部，插入在形成于所述轴方向沟槽与 轴方向凸键之间的间隙中。
9. 根据权利要求1所述的伸縮轴，其中所述倾斜套筒部及施力套筒部固定在所述雄轴的外周上，以 不能在轴方向上相对其移动。
10. 根据权利要求l所述的伸縮轴，其中在所述倾斜套筒部或施力套筒部的至少任意一个与所述雌轴 的内周的接触面上、或在所述雌轴的内周，形成用于积蓄润滑剂的凹 部。
11. 根据权利要求1所述的伸缩轴，其中所述平行套筒部、所述倾斜套筒部及施力套筒部固定在所述 雌轴的内周上，以不能在轴方向上相对移动。
12. 根据权利要求5所述的伸縮轴，其中所述平行套筒部沿着所述平行间隙在圆周方向上可移动； 其中所述倾斜套筒部沿着所述倾斜间隙在圆周方向上可移动。
13. 根据权利要求1所述的伸缩轴，其中所述施力套筒部形成为至少与所述雄轴的外周或雌轴的内周中的任意一个相接触。
14. 根据权利要求1所述的伸縮轴， 其中所述施力套筒部形成为波形形状。
15. 根据权利要求1所述的伸縮轴， 其中所述施力套筒部形成为比所述倾斜套筒部薄。
16. 根据权利要求5所述的伸缩轴，其中由所述平行套筒部、倾斜套筒部及施力套筒部这三个元件构 成的多个部分套筒设置在所述非圆形的外周与非圆形的内周之间的间 隙中，并且该部分套筒的两端互相连续地连接，以形成为环状。
17. 根据权利要求1所述的伸缩轴，其中所述部分套筒外嵌在所述雄轴的外周上，然后所述雌轴的内 周外嵌在所述雄轴的外周上，其后挤压雌轴的外周以压縮直径。
18. —种伸縮轴，包括 雄轴；雌轴，外嵌在所述雄轴的外周上，使得在轴方向上相对于雄轴移动并传递旋转扭矩；多个轴方向沟槽，形成在所述雌轴的内周或雄轴的外周中的任意 一个上，从轴心大致放射状地形成；多个轴方向凸键，在与从轴心大致放射状地形成的轴方向沟槽的 相位位置相同的相位位置处，形成有多个轴方向凸键，并在所述轴方向沟槽之间具有间隙；平行间隙，在所述轴方向沟槽与轴方向凸键之间的间隙中形成， 并且在放射方向具有基本固定的间隔；倾斜间隙，形成在所述轴方向沟槽与轴方向凸键之间的间隙中， 以预定的倾斜改变放射方向上的间隔，且将最大间隙部或最小间隙部 中的任意一个与所述平行间隙连续地连接；平行套筒部，能够弹性变形，插入在所述平行间隙中，并且当对 其作用有预定的旋转扭矩时，与所述雌轴的内周及雄轴的外周两者接 触；倾斜套筒部，能够弹性变形，插入在所述倾斜间隙中，与所述平 行套筒部连续地连接，并总是与所述雌轴的内周及雄轴的外周两者接触；以及施力套筒部，能够弹性变形，插入在所述轴方向沟槽与轴方向凸 键之间的间隙中，与所述平行套筒部或倾斜套筒部连续地连接，并从 所述倾斜间隙的最大间隙部侧向最小间隙部侧对所述倾斜套筒部施 力，以施加预压。
19. 一种转向装置，具有权利要求l所述的伸縮轴。
全文摘要
本发明提供一种伸缩轴及具有该伸缩轴的转向装置，在该伸缩轴中，即使存在雄轴及雌轴的制造误差，也能够将转动方向的松动及滑动阻力维持在预定值，并且即使套筒因滑动时的摩擦力而磨损，预压力也并不降低。通过施力套筒部713弹性变形，倾斜套筒部712被挤压，所以雄轴12B与雌轴12A间的松动并不存在，并施加预定的预压。虽然倾斜套筒部712外周因滑动时的摩擦力而磨损，但通过施力套筒部713的弹力，该倾斜套筒部712进一步地被挤压该倾斜套筒部712的外周的磨损量。所以总是对倾斜套筒部712施加预定的作用力。
文档编号B62D1/18GK101096213SQ20071011248
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月28日 优先权日2006年6月29日
发明者黑川祥史 申请人:日本精工株式会社