JP2005306216A - Steering system for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure high steering stability by using a telescopic shaft of a hybrid structure employing advantage of rolling or sliding having none of backlash. <P>SOLUTION: A lower yoke of a cross shaft coupling 25 is constituted unitarily in a female shaft 2 of the telescopic shaft 10 of the hybrid structure having the advantage of rolling and sliding having none of backlash. A steering angle sensor 29 is attached to the upside of the cross shaft coupling 25. The lower end of a male shaft 1 of the telescopic shaft 10 is connected to a variable gear ratio unit 30 for varying the transmission ratio of the steering torque while being variably controlled by an electronic control unit 30a (namely, ECU). Information such as the steering angle, vehicle speed, rudder angle of a turning wheel, and speed of the turning wheel is incorporated into the electronic control unit 30. The lower end of the variable gear ratio unit 30 is connected to a steering gear 32 via the cross shaft coupling 31. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ステアリングホイールと転舵輪を連結する操舵伝達系の途中に、車両状態に応じて電子制御ユニットにより可変制御されながら、操舵トルクの伝達比を可変する可変ギア比ユニットを備えた車両用ステアリングシステムに関する。   The present invention is for a vehicle including a variable gear ratio unit that varies a steering torque transmission ratio while being variably controlled by an electronic control unit according to a vehicle state in the middle of a steering transmission system that connects a steering wheel and a steered wheel. It relates to a steering system.

従来の車両用ステアリングシステムとして、特許文献１及び２に示すように、可変ギア比ユニットを用いた構造が知られている。可変ギア比ユニットは、様々な車両の走行状態に応じて、ギア比を変化させる構造であり、車速に応じて操舵角を変化させることで、運転者の負担を軽減し、快適な車両の操縦を実現するものである。   As a conventional vehicle steering system, as shown in Patent Documents 1 and 2, a structure using a variable gear ratio unit is known. The variable gear ratio unit is a structure that changes the gear ratio according to the driving conditions of various vehicles. By changing the steering angle according to the vehicle speed, the burden on the driver can be reduced and the vehicle can be operated comfortably. Is realized.

このシステムに加え、より運転時の快適性を高めるため、車両の相対変位による軸方向振動の吸収や、走行中に発生するあらゆる操舵軸上の軸方向荷重をキャンセルし、フリクションの少ない操舵トルクを得るために、操舵軸上に伸縮軸を設ける場合がある。   In addition to this system, in order to improve driving comfort, the absorption of axial vibration due to relative displacement of the vehicle and the axial load on any steering shaft that occurs during traveling are canceled, and steering torque with less friction is achieved. In order to obtain this, there is a case where an extension shaft is provided on the steering shaft.

しかしながら、特許文献３に知られるように、従来のスプライン嵌合構造の伸縮機構（即ち、スライド機構）であると、雄軸と雌軸の隙間を完全に無くすことは、不可能であり、雄軸と雌軸間に存在する隙間によるガタを無くすことができなかった。   However, as known from Patent Document 3, it is impossible to completely eliminate the gap between the male shaft and the female shaft with the conventional expansion / contraction mechanism (that is, the slide mechanism) of the spline fitting structure. The play due to the gap existing between the shaft and the female shaft could not be eliminated.

また、可変ギア比ユニットを使用すると、低速走行時は、オーバー・オール・ステアリング・ギア比（即ち、操舵角と前輪タイヤの回転面の旋回角との比）を小さくできるため、操舵角が小さくても、タイヤの回転角が大きくとれ、可変ギア比ユニットがついていない車両に比べて少ない操舵角で、操舵することができる。   In addition, when the variable gear ratio unit is used, the overall steering gear ratio (that is, the ratio between the steering angle and the turning angle of the rotating surface of the front wheel tire) can be reduced during low speed traveling, so the steering angle is reduced. However, the tire can be steered with a smaller steering angle than a vehicle having a large rotation angle and no variable gear ratio unit.

さらに、高速走行時は、オーバー・オール・ステアリング・ギア比を大きくとり、走行時のレーンチェンジの際など、操舵角に対して、タイヤの回転角を小さくできる。これにより、高速走行時は、操舵角に対し、車両の挙動が敏感になり過ぎないように制御している。   In addition, when driving at high speeds, the overall steering gear ratio can be increased to reduce the tire rotation angle relative to the steering angle during lane changes during driving. As a result, during high-speed traveling, control is performed so that the behavior of the vehicle does not become too sensitive to the steering angle.

なお、図４は、従来に係る車両用ステアリングシステムの側面図である。ステアリングシャフト２０の上端には、ステアリングホイール２１が装着してあり、ステアリングシャフト２０は、ステアリングコラム２２内に回転自在に支持してある。なお、ステアリングコラム２２は、チルト等の位置調整式になっている。   FIG. 4 is a side view of a conventional vehicle steering system. A steering wheel 21 is mounted on the upper end of the steering shaft 20, and the steering shaft 20 is rotatably supported in the steering column 22. The steering column 22 is a position adjustment type such as a tilt.

ステアリングコラム２２は、アッパーブラケット２３と、ロアーブラケット２４とにより、車体に装着してある。ステアリングシャフト２０の下端には、十字軸継手２５が連結してあり、この十字軸継手２５の下側ヨークは、スプライン嵌合構造の伸縮軸２６の雌軸２７に一体的に構成してある。なお、十字軸継手２５の上側には、操舵角センサー２９が取付けてある。操舵角センサー２９の取付けられる位置は図４に示した位置に限らず、ステアリングコラム２２内や、車両の方向指示等をするコンビネーションスイッチ（図示せず）と組み合わせたものでも可能である。操舵角を検出するという機能を満足すれば、どの位置や方法でも構わない。   The steering column 22 is attached to the vehicle body by an upper bracket 23 and a lower bracket 24. A cross shaft joint 25 is connected to the lower end of the steering shaft 20, and the lower yoke of the cross shaft joint 25 is integrally formed with the female shaft 27 of the telescopic shaft 26 of the spline fitting structure. A steering angle sensor 29 is attached to the upper side of the cross shaft joint 25. The position at which the steering angle sensor 29 is attached is not limited to the position shown in FIG. 4, but may be combined with the steering column 22 or a combination switch (not shown) for instructing the direction of the vehicle. Any position and method may be used as long as the function of detecting the steering angle is satisfied.

伸縮軸２６の雄軸２８の下端部は、車両状態に応じて、電子制御ユニット３０ａ（即ち、ＥＣＵ）により可変制御されながら、操舵トルクの伝達比を可変する可変ギア比ユニット３０に連結してある。なお、電子制御ユニット３０には、操舵角、車速、転舵輪の舵角、及び転舵輪の速度等の情報が取り込まれるようになっている。   The lower end portion of the male shaft 28 of the telescopic shaft 26 is connected to a variable gear ratio unit 30 that varies the steering torque transmission ratio while being variably controlled by an electronic control unit 30a (ie, ECU) according to the vehicle state. is there. The electronic control unit 30 is configured to capture information such as the steering angle, the vehicle speed, the steering angle of the steered wheels, and the speed of the steered wheels.

可変ギア比ユニット３０の下端は、十字軸継手３１を介して、ステアリングギア３２に連結してある。なお、このステアリングギア３２は、振動の変位を吸収できるように、ラバーマウント３３を介して、車体に装着してある。
特開平１１−４９００３号公報 特開平１１−３４８９４号公報 特開２０００−９１４８号公報 The lower end of the variable gear ratio unit 30 is connected to a steering gear 32 via a cross shaft joint 31. The steering gear 32 is attached to the vehicle body via a rubber mount 33 so that vibration displacement can be absorbed.
JP 11-49003 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-34894 JP 2000-9148 A

しかしながら、従来の技術では、下記の問題がある。   However, the conventional techniques have the following problems.

低速走行時は、可変ギア比ユニットにより、操舵角が小さくなるように作用するが、伸縮軸に回転方向ガタがあると、操舵をしても、反応しない領域ができてしまう。   During low-speed running, the variable gear ratio unit acts to reduce the steering angle. However, if there is a backlash in the rotational direction on the telescopic shaft, an area that does not react even when steering is created.

このため、操舵角を小さくする目的で、せっかく可変ギア比ユニットを採用しても、回転方向ガタの分は、操舵角が増えてしまい、その効果を十分に発揮できないといった問題がある。   For this reason, even if a variable gear ratio unit is employed for the purpose of reducing the steering angle, there is a problem in that the steering angle increases by the amount of play in the rotational direction and the effect cannot be fully exhibited.

また、高速走行時のレーンチェンジという状況において、微小にしか操舵しない場合、伸縮軸に回転方向ガタがあると、車両が反応せず、応答性の悪い状態となってしまう。これは、路面の摩擦係数が低い場合、例えば雨で濡れた路面や、凍結した路面等でも同様のことが言える。   Also, in the situation of lane change during high-speed driving, if the steering is made only minutely, if there is a backlash in the rotational direction on the telescopic shaft, the vehicle will not react and the response will be poor. The same can be said for a road surface wet with rain, a frozen road surface, or the like when the friction coefficient of the road surface is low.

さらに、操舵軸には、十字軸継手を使用しており、このスパイダーの軸部とニードル軸受の間の隙間が、過大であると、やはり回転方向ガタとして、操舵特性を損なう要因となり、異音の発生原因ともなり得る。   Furthermore, a cross shaft joint is used for the steering shaft, and if the gap between the spider shaft and the needle bearing is excessive, it will still be a play in the rotational direction, which will impair the steering characteristics. Can also be a cause of

このように、可変ギア比ユニットを有するステアリングシステムにおいて、相対変位による振動を吸収しようと願って、あるいは軸方向に発生する荷重をキャンセルして、滑らかな操舵トルクを得たいと願って伸縮軸を採用すると、ガタが発生してしまい、可変ギア比ユニットの効果、及び、操縦安定性能が損なわれてしまう。   In this way, in a steering system having a variable gear ratio unit, the telescopic shaft is moved in the hope of absorbing vibration due to relative displacement or canceling the load generated in the axial direction to obtain a smooth steering torque. If it is adopted, play will occur and the effect of the variable gear ratio unit and the steering stability performance will be impaired.

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、ガタの全くない転がりと滑りの長所を採用したハイブリッド構造の伸縮軸を使うことで、優れた操縦安定性を確保することができる、車両用ステアリングシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and ensures excellent handling stability by using a telescopic shaft having a hybrid structure that employs the advantages of rolling and sliding without any play. An object of the present invention is to provide a vehicle steering system.

上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る車両用ステアリングシステムは、ステアリングホイールと転舵輪を連結する操舵伝達系の途中に、
車両状態に応じて電子制御ユニットにより可変制御されながら、操舵トルクの伝達比を可変する可変ギア比ユニットと、
雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合した伸縮軸と、を備えた車両用ステアリングシステムに於いて、
前記伸縮軸は、
操舵トルクが所定値以下の時に、前記両軸の間で、予圧しながら、操舵トルクを伝達する予圧的トルク伝達部と、
操舵トルクが所定値を超えると、前記両軸の間で、剛体の接触により、操舵トルクを伝達する剛体的トルク伝達部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a vehicle steering system according to claim 1 of the present invention is provided in the middle of a steering transmission system that connects a steering wheel and a steered wheel.
A variable gear ratio unit that varies the steering torque transmission ratio while being variably controlled by the electronic control unit according to the vehicle state;
In a vehicle steering system comprising a telescopic shaft in which a male shaft and a female shaft are non-rotatably and slidably fitted,
The telescopic shaft is
A preload torque transmission unit that transmits the steering torque while preloading between the two shafts when the steering torque is a predetermined value or less;
And a rigid torque transmission unit configured to transmit the steering torque between the two shafts when the steering torque exceeds a predetermined value by contact of the rigid bodies.

本発明の請求項２に係る車両用ステアリングシステムは、前記予圧的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに夫々形成した少なくとも一列の軸方向溝の間に、弾性体を介して、第１トルク伝達部材を介装してなり、
前記剛体的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに夫々形成した他の少なくとも一列の溝方向の間に、第２トルク伝達部材を介装してなることを特徴とする。 In the vehicle steering system according to claim 2 of the present invention, the preload torque transmission unit includes:
Between the outer circumferential surface of the male shaft and the inner circumferential surface of the female shaft, the first torque transmission member is interposed between the at least one row of axial grooves formed through the elastic body,
The rigid torque transmission part is
A second torque transmitting member is interposed between at least one other groove direction formed on the outer peripheral surface of the male shaft and the inner peripheral surface of the female shaft, respectively.

本発明の請求項３に係る車両用ステアリングシステムは、前記第１トルク伝達部材は、前記両軸の軸方向相対移動の際に転動する転動体であり、
前記第２トルク伝達部材は、前記両輪の軸方向相対移動の際に滑り摺動する摺動体であることを特徴とする。 In the vehicle steering system according to claim 3 of the present invention, the first torque transmission member is a rolling element that rolls in the axial relative movement of the two shafts.
The second torque transmission member is a sliding body that slides and slides when the both wheels move in the axial direction relative to each other.

本発明の請求項４に係る車両用ステアリングシステムは、前記剛体的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部にそれぞれ設けられ、回転の際には互いに接触してトルクを伝達し、
前記予圧的トルク伝達部は、
前記剛体的トルク伝達部とは異なる位置の前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部の間に設けられ、前記雄軸と前記雌軸との軸方向相対移動の際には転動する転動体と、該転動体に径方向に隣接して配置され、該転動体を介して前記雄軸と前記雌軸とに予圧を与える弾性体と、からなることを特徴とする。 In the vehicle steering system according to a fourth aspect of the present invention, the rigid torque transmission unit includes:
Provided on the outer peripheral part of the male shaft and the inner peripheral part of the female shaft, respectively, and in contact with each other during rotation, transmit torque;
The preload torque transmission unit is
Provided between the outer peripheral portion of the male shaft and the inner peripheral portion of the female shaft at a position different from the rigid torque transmitting portion, and rolls when the male shaft and the female shaft move in the axial direction. And an elastic body that is arranged adjacent to the rolling element in the radial direction and applies a preload to the male shaft and the female shaft via the rolling element.

本発明の請求項５に係る車両用ステアリングシステムは、前記剛体的トルク伝達部は、前記雄軸の外周面に形成された軸方向凸条と、前記雌軸の内周面に形成された軸方向溝と、からなることを特徴とする。   In the vehicle steering system according to claim 5 of the present invention, the rigid torque transmitting portion includes an axial ridge formed on the outer peripheral surface of the male shaft and a shaft formed on the inner peripheral surface of the female shaft. And a directional groove.

本発明の請求項６に係る車両用ステアリングシステムは、ステアリングホイールと転舵輪を連結する操舵伝達系の途中に、更に、十字軸継手を備えており、
当該十字軸継手は、ヨークの軸受孔に、ベアリングカップ及び当該カップ内の複数のコロを含むニードル軸受を介して、スパイダー軸部を回転自在に嵌合することにより、ヨークにスパイダーを係合した構成の十字軸継手であって、
前記ニードル軸受と前記スパイダー軸部とが前記コロを介してシメシロ嵌合とし、前記コロは、その径が中央部近傍から両端部にかけて徐々に小さくなる形状に成形されていることを特徴とする。 The vehicle steering system according to claim 6 of the present invention further includes a cross joint in the middle of the steering transmission system that couples the steering wheel and the steered wheels,
The cross shaft joint engages the spider with the yoke by rotatably fitting the spider shaft portion to the bearing hole of the yoke via a needle bearing including a bearing cup and a plurality of rollers in the cup. A cross joint of the composition,
The needle bearing and the spider shaft portion are fitted to each other through the roller, and the roller is formed in a shape in which the diameter gradually decreases from the vicinity of the center to both ends.

以上説明したように、本発明によれば、スプライン嵌合等の剛体的トルク伝達部に加えて、予圧的トルク伝達部を設けていることから、ガタの全くない転がりと滑りの長所を有するハイブリッド構造の伸縮軸を提供することができ、優れた操縦安定性を確保することができる。   As described above, according to the present invention, the preload torque transmitting portion is provided in addition to the rigid torque transmitting portion such as the spline fitting, so that the hybrid having the advantages of rolling and slipping without any play is provided. A telescopic shaft having a structure can be provided, and excellent steering stability can be ensured.

このように、本発明によると、全くガタのない伸縮軸と、可変ギア比ユニットを組み合わせることで、下記の効果が得られる。
ａ）操舵時の車両のコントロール性が向上する。
・低速走行時は、可変ギア比ユニットにより、操舵角が小さくなるように作用するが、伸縮軸に回転方向ガタがあると、操舵をしても反応しない領域ができてしまう。このため、操舵角を小さくする目的で、せっかく可変ギア比ユニットを採用しても、回転方向ガタの分は、操舵角が増えてしまい、その効果を十分に発揮できないといった問題がある。全くガタのない伸縮軸と可変ギア比ユニットを組み合わせることで、本来目的とする操舵角を得ることができ、可変ギア比ユニットの効果を十分に発揮することができる。
・高速走行時のレーンチェンジという状況において、微小にしか操舵しない場合、伸縮軸に回転方向ガタがあると、車両が反応せず、応答性の悪い状態となってしまう。これは、路面の摩擦係数が低い場合、例えば雨で濡れた路面や、凍結した路面等でも同様のことが言える。全くガタのない伸縮軸と可変ギア比ユニットを組み合わせることで、車両の応答性を劇的に向上させることができ、一体感のあるステアリングを実現することができる。操舵角が小さいと、総操舵角に対する回転方向ガタ分の角度の割合が大きくなるため、その効果が大きい。
ｂ）操舵軸の捩り剛性にあわせて、可変ギア比ユ二ットによるオーバー・オール・ステアリング・ギア比の制御をし易くできる。即ち、ガタのような不感帯があると、制御が非常に困難となる。なお、操舵軸は、リニアな捩り剛性を有することが好ましい。
ｃ）車両に発生する振動を吸収できる。
ｄ）操舵軸上に発生するあらゆる軸方向荷重をキャンセルし、フリクションの少ない操舵トルクを得ることできる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained by combining the telescopic shaft having no backlash and the variable gear ratio unit.
a) The controllability of the vehicle during steering is improved.
-During low-speed running, the variable gear ratio unit acts to reduce the steering angle, but if there is a backlash in the rotational direction on the telescopic shaft, an area that does not react even when steering is created. For this reason, even if a variable gear ratio unit is employed for the purpose of reducing the steering angle, there is a problem in that the steering angle increases by the amount of play in the rotational direction and the effect cannot be fully exhibited. By combining a telescopic shaft with no backlash and a variable gear ratio unit, the intended steering angle can be obtained, and the effects of the variable gear ratio unit can be fully exhibited.
-In the situation of a lane change during high-speed driving, if the steering is performed only minutely, if there is a backlash in the rotational direction on the telescopic shaft, the vehicle will not react and the response will be poor. The same can be said for a road surface wet with rain, a frozen road surface, or the like when the friction coefficient of the road surface is low. Combining a telescopic shaft with no play and a variable gear ratio unit can dramatically improve vehicle responsiveness and realize a steering with a sense of unity. If the steering angle is small, the ratio of the angle corresponding to the rotation direction backlash with respect to the total steering angle becomes large, so the effect is great.
b) In accordance with the torsional rigidity of the steering shaft, the overall steering gear ratio can be easily controlled by the variable gear ratio unit. That is, if there is a dead zone such as a backlash, control becomes very difficult. The steering shaft preferably has linear torsional rigidity.
c) The vibration generated in the vehicle can be absorbed.
d) It is possible to cancel any axial load generated on the steering shaft and obtain a steering torque with less friction.

また、ガタのない十字軸継手を採用することで、更に優れた操縦安定性を確保することができる。すなわち、全くガタのない伸縮軸と、十字軸継手と可変ギア比ユニットを組み合わせることで、上述した（ａ）（ｂ）項と同様の効果が得られる。   Further, by adopting a cross shaft joint without backlash, it is possible to ensure further excellent steering stability. That is, by combining the telescopic shaft having no backlash, the cross shaft joint, and the variable gear ratio unit, the same effect as the above-described items (a) and (b) can be obtained.

以下、本発明の実施の形態に係る車両用ステアリングシステムを図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a vehicle steering system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（車両用ステアリングシステムの実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態の第１例に係る車両用ステアリングシステムの側面図である。 (Embodiment of vehicle steering system)
FIG. 1 is a side view of a vehicle steering system according to a first example of an embodiment of the present invention.

ステアリングシャフト２０の上端には、ステアリングホイール２１が装着してあり、ステアリングシャフト２０は、ステアリングコラム２２内に回転自在に支持してある。なお、ステアリングコラム２２は、チルト等の位置調整式になっている。   A steering wheel 21 is mounted on the upper end of the steering shaft 20, and the steering shaft 20 is rotatably supported in the steering column 22. The steering column 22 is a position adjustment type such as a tilt.

ステアリングコラム２２は、アッパーブラケット２３と、ロアーブラケット２４とにより、車体に装着してある。ステアリングシャフト２０の下端には、十字軸継手２５が連結してある。   The steering column 22 is attached to the vehicle body by an upper bracket 23 and a lower bracket 24. A cross joint 25 is connected to the lower end of the steering shaft 20.

この十字軸継手２５の下側ヨークは、ガタの全くない転がりと滑りの長所を有するハイブリッド構造の伸縮軸１０の雌軸２に一体的に構成してある。なお、十字軸継手２５の上側には、操舵角センサー２９が取付けてある。   The lower yoke of the cross shaft joint 25 is formed integrally with the female shaft 2 of the telescopic shaft 10 having a hybrid structure having the advantages of rolling and sliding without any play. A steering angle sensor 29 is attached to the upper side of the cross shaft joint 25.

伸縮軸１０の雄軸１の下端部は、車両状態に応じて、電子制御ユニット３０ａ（即ち、ＥＣＵ）により可変制御されながら、操舵トルクの伝達比を可変する可変ギア比ユニット３０に連結してある。なお、電子制御ユニット３０には、操舵角、車速、転舵輪の舵角、及び転舵輪の速度等の情報が取り込まれるようになっている。   The lower end portion of the male shaft 1 of the telescopic shaft 10 is connected to a variable gear ratio unit 30 that varies the steering torque transmission ratio while being variably controlled by an electronic control unit 30a (ie, ECU) according to the vehicle state. is there. The electronic control unit 30 is configured to capture information such as the steering angle, the vehicle speed, the steering angle of the steered wheels, and the speed of the steered wheels.

可変ギア比ユニット３０の下端は、十字軸継手３１を介して、ステアリングギア３２に連結してある。なお、このステアリングギア３２は、振動の変位を吸収できるように、ラバーマウント３３を介して、車体に装着してある。   The lower end of the variable gear ratio unit 30 is connected to a steering gear 32 via a cross shaft joint 31. The steering gear 32 is attached to the vehicle body via a rubber mount 33 so that vibration displacement can be absorbed.

さて、本実施の形態では、上記のように、十字軸継手２５と、可変ギヤ比ユニット３０との間に、ガタの全くない転がりと滑りの長所を有するハイブリッド構造の伸縮軸１０が介装してある。   In the present embodiment, as described above, between the cross joint 25 and the variable gear ratio unit 30, the telescopic shaft 10 having a hybrid structure having the advantages of rolling and sliding without any play is interposed. It is.

このように、本実施の形態によると、全くガタのない伸縮軸１０と、可変ギア比ユニット３０を組み合わせることで、下記の効果が得られる。
ａ）操舵時の車両のコントロール性が向上する。
・低速走行時は、可変ギア比ユニット３０により、操舵角が小さくなるように作用するが、従来の伸縮軸２６に回転方向ガタがあると、操舵をしても反応しない領域ができてしまう。このため、操舵角を小さくする目的で、せっかく可変ギア比ユニット３０を採用しても、回転方向ガタの分は、操舵角が増えてしまい、その効果を十分に発揮できないといった問題がある。全くガタのない伸縮軸１０と可変ギア比ユニット３０を組み合わせることで、本来目的とする操舵角を得ることができ、可変ギア比ユニット３０の効果を十分に発揮することができる。
・高速走行時のレーンチェンジという状況において、微小にしか操舵しない場合、従来の伸縮軸２６に回転方向ガタがあると、車両が反応せず、応答性の悪い状態となってしまう。これは、路面の摩擦係数が低い場合、例えば雨で濡れた路面や、凍結した路面等でも同様のことが言える。全くガタのない伸縮軸１０と可変ギア比ユニット３０を組み合わせることで、車両の応答性を劇的に向上させることができ、一体感のあるステアリングを実現することができる。操舵角が小さいと、総操舵角に対する回転方向ガタ分の角度の割合が大きくなるため、その効果が大きい。
ｂ）操舵軸の捩り剛性にあわせて、可変ギア比ユ二ット３０によるオーバー・オール・ステアリング・ギア比の制御をし易くできる。即ち、ガタのような不感帯があると、制御が非常に困難となる。なお、操舵軸は、リニアな捩り剛性を有することが好ましい。
ｃ）車両に発生する振動を吸収できる。
ｄ）操舵軸上に発生するあらゆる軸方向荷重をキャンセルし、フリクションの少ない操舵トルクを得ることできる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained by combining the telescopic shaft 10 having no backlash and the variable gear ratio unit 30.
a) The controllability of the vehicle during steering is improved.
During low-speed running, the variable gear ratio unit 30 acts to reduce the steering angle. However, if the conventional telescopic shaft 26 has backlash in the rotational direction, a region that does not react even when steering is created. For this reason, even if the variable gear ratio unit 30 is employed for the purpose of reducing the steering angle, there is a problem that the steering angle increases by the amount of play in the rotational direction, and the effect cannot be fully exhibited. By combining the telescopic shaft 10 having no backlash and the variable gear ratio unit 30, the intended steering angle can be obtained, and the effects of the variable gear ratio unit 30 can be fully exhibited.
In the situation of lane change during high-speed driving, if the steering is performed only minutely, if there is a backlash in the rotational direction of the conventional telescopic shaft 26, the vehicle will not react and the response will be poor. The same can be said for a road surface wet with rain, a frozen road surface, or the like when the friction coefficient of the road surface is low. By combining the telescopic shaft 10 having no backlash and the variable gear ratio unit 30, the responsiveness of the vehicle can be dramatically improved, and steering with a sense of unity can be realized. If the steering angle is small, the ratio of the angle corresponding to the rotation direction backlash with respect to the total steering angle becomes large, so the effect is great.
b) The overall gear ratio can be easily controlled by the variable gear ratio unit 30 in accordance with the torsional rigidity of the steering shaft. That is, if there is a dead zone such as a backlash, control becomes very difficult. The steering shaft preferably has linear torsional rigidity.
c) The vibration generated in the vehicle can be absorbed.
d) It is possible to cancel any axial load generated on the steering shaft and obtain a steering torque with less friction.

図２は、本発明の実施の形態の第２例に係る車両用ステアリングシステムの側面図である。上記第１例と相違する点についてのみ説明する。   FIG. 2 is a side view of a vehicle steering system according to a second example of the embodiment of the present invention. Only differences from the first example will be described.

本例では、全くガタのない伸縮軸１０の雄軸１の下端に、十字軸継手３１が連結してあり、この十字軸継手３１に、可変ギヤ比ユニット３０が連結してあり、この可変ギヤ比ユニット３０は、ステアリングギア３２に連結してある。   In this example, a cross shaft joint 31 is connected to the lower end of the male shaft 1 of the telescopic shaft 10 having no play at all, and a variable gear ratio unit 30 is connected to the cross shaft joint 31. The ratio unit 30 is connected to a steering gear 32.

本例では、上述した作用・効果に加えて、それぞれの部品・ユニットが分離しているので、組付けが容易である。   In this example, in addition to the operations and effects described above, each component / unit is separated, so assembly is easy.

図３は、本発明の実施の形態の第３例に係る車両用ステアリングシステムの側面図である。上記第１例と相違する点についてのみ説明する。   FIG. 3 is a side view of a vehicle steering system according to a third example of the embodiment of the present invention. Only differences from the first example will be described.

本例では、可変ギヤ比ユニット３０とステアリングギア３２とが一体的に構成してある。これにより、本例では、上述した作用・効果に加えて、これら部品・ユニットの車両への組付けが容易になっている。   In this example, the variable gear ratio unit 30 and the steering gear 32 are integrally formed. Thereby, in this example, in addition to the above-mentioned operation and effect, the assembly of these parts and units to the vehicle is facilitated.

（全くガタのない伸縮軸と捩り剛性）
図５（ａ）は、従来構造の伸縮軸又はガタのある十字軸継手を使用した場合に於ける、回転角度とトルクの特性線図であり、（ｂ）は、全くガタのない伸縮軸に於ける、回転角度とトルクの特性線図である。 (Extension shaft with no play and torsional rigidity)
FIG. 5 (a) is a characteristic diagram of the rotation angle and torque when using a conventional cross shaft joint with a telescopic shaft or backlash, and FIG. 5 (b) shows a telescopic shaft with no backlash. FIG. 6 is a characteristic diagram of a rotation angle and torque in FIG.

図５（ａ）に、従来の伸縮軸又はガタのある十字軸継手の場合の特性を示しているが、スプライン構造の場合、必ずニュートラル付近に周方向ガタが存在する。ガタとは、予圧機構を特たず、隙間が存在することによって、全くトルク伝達を行わない領域が存在することである。従って、理論上は、この部分の捩り剛性は、０Ｎｍ／ｄｅｇということになる。但し、実際のケースでは、隙間があっても、雄軸・雌軸間に、「こじれ」や「倒れ」が生じるので、捩り剛性は、安定せず、０〜数Ｎｍ／ｄｅｇという安定しない特性を示すことになる。この特性のばらつきは、操縦安定性を悪化させる要因となっており、好ましくない。   FIG. 5A shows the characteristics of a conventional cross shaft joint with a telescopic shaft or backlash. In the case of a spline structure, a circumferential backlash always exists in the vicinity of neutral. The backlash means that there is a region where torque transmission is not performed at all due to the existence of a gap without using a preload mechanism. Therefore, theoretically, the torsional rigidity of this portion is 0 Nm / deg. However, in an actual case, even if there is a gap, “twist” or “falling” occurs between the male shaft and the female shaft, so that the torsional rigidity is not stable, and an unstable characteristic of 0 to several Nm / deg. Will be shown. This variation in characteristics is a factor that deteriorates steering stability and is not preferable.

これに対して、図５（ｂ）に示す本発明に係る特性では、ニュートラル付近の予圧域において、所定の捩り剛性（Ｋ１）Ｎｍ／ｄｅｇを維持できているため、操舵をした際には必ずトルクが伝達される。すなわち、後述するように、雄軸１・雌軸２の間で、弾性体９を介して予圧しながら、転動体７により、操舵トルクを伝達することができる。これにより、ガタの全くない転がりと滑りの長所を有するハイブリッド構造の伸縮軸を提供することができ、操舵時の車両挙動の遅れを感じることなく、安定した操縦性能を維持することができる。   On the other hand, in the characteristic according to the present invention shown in FIG. 5 (b), the predetermined torsional rigidity (K1) Nm / deg can be maintained in the preload region near the neutral position. Torque is transmitted. That is, as will be described later, the steering torque can be transmitted by the rolling element 7 while preloading between the male shaft 1 and the female shaft 2 via the elastic body 9. As a result, it is possible to provide a telescopic shaft having a hybrid structure having the advantages of rolling and sliding without any play, and it is possible to maintain stable steering performance without feeling a delay in vehicle behavior during steering.

また、操舵トルクが所定値以上の場合には、剛体の接触により、所定の捩り剛性（Ｋ２）Ｎｍ／ｄｅｇを維持できているため、操舵トルクを伝達することができる。すなわち、後述するように、雄軸１・雌軸２の間で、柱状体８又は軸方向凸条１４により、操舵トルクを伝達することができる。   When the steering torque is equal to or greater than a predetermined value, the predetermined torsional rigidity (K2) Nm / deg can be maintained by the contact of the rigid body, so that the steering torque can be transmitted. That is, as will be described later, the steering torque can be transmitted between the male shaft 1 and the female shaft 2 by the columnar body 8 or the axial ridge 14.

（全くガタのない伸縮軸の実施の形態）
図６（ａ）は、本発明の実施の形態の第１例に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った縦断面図である。 (Embodiment of telescopic shaft with no backlash)
FIG. 6A is a transverse sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to a first example of an embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a longitudinal sectional view taken along line bb in FIG. It is.

図６に示すように、車両ステアリング用の伸縮軸１０は、相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した雄軸１と雌軸２とからなる。   As shown in FIG. 6, the telescopic shaft 10 for vehicle steering includes a male shaft 1 and a female shaft 2 that are non-rotatable and slidably fitted to each other.

図６（ａ）に示すように、雄軸１の外周面には、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝３が延在して形成してある。これに対応して、雌軸２の内周面にも、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝５が延在して形成してある。   As shown in FIG. 6 (a), three axial grooves 3 that are equally arranged at intervals of 120 degrees (phase) in the circumferential direction are formed on the outer peripheral surface of the male shaft 1 so as to extend. Correspondingly, three axial grooves 5 that are equally arranged at intervals of 120 degrees (phase) in the circumferential direction are formed to extend on the inner peripheral surface of the female shaft 2.

雄軸１の軸方向溝３と、雌軸２の軸方向溝５との間に、両軸１，２の軸方向相対移動の際に転動する複数の剛体の球状体７（転動体、ボール）が転動自在に介装してある。なお、雌軸２の軸方向溝５は、断面略円弧状若しくはゴシックアーチ状である。   Between the axial groove 3 of the male shaft 1 and the axial groove 5 of the female shaft 2, a plurality of rigid spherical bodies 7 (rolling bodies, which roll when the two shafts 1 and 2 move in the axial direction relative to each other). Ball) is installed to roll freely. The axial groove 5 of the female shaft 2 has a substantially arc-shaped cross section or a Gothic arch shape.

雄軸１の軸方向溝３は、傾斜した一対の平面状側面３ａと、これら一対の平面状側面３ａの間に平坦に形成した底面３ｂとから構成してある。   The axial groove 3 of the male shaft 1 is composed of a pair of inclined planar side surfaces 3a and a bottom surface 3b formed flat between the pair of planar side surfaces 3a.

雄軸１の軸方向溝３と、球状体７との間には、球状体７に接触して予圧するための板バネ９が介装してある。   A leaf spring 9 is provided between the axial groove 3 of the male shaft 1 and the spherical body 7 so as to contact and preload the spherical body 7.

この板バネ９は、球状体７に２点で接触する球状体側接触部９ａと、球状体側接触部９ａに対して略周方向に所定間隔をおいて離間してあると共に雄軸１の軸方向溝３の平面状側面３ａに接触する溝面側接触部９ｂと、球状体側接触部９ａと溝面側接触部９ｂを相互に離間する方向に弾性的に付勢する付勢部９ｃと、軸方向溝３の底面３ｂに対向した底部９ｄと、を有している。   The leaf spring 9 is in contact with the spherical body 7 at two points, and is separated from the spherical body side contact portion 9a by a predetermined distance in the circumferential direction with respect to the spherical body side contact portion 9a and the axial direction of the male shaft 1 A groove surface side contact portion 9b that contacts the planar side surface 3a of the groove 3, a biasing portion 9c that elastically biases the spherical body side contact portion 9a and the groove surface side contact portion 9b away from each other, and a shaft And a bottom portion 9d facing the bottom surface 3b of the directional groove 3.

この付勢部９ｃは、略Ｕ字形状で略円弧状に折曲した折曲形状であり、この折曲形状の付勢部９ｃによって、球状体側接触部９ａと溝面側接触部９ｂを相互に離間するように弾性的に付勢することができる。   The urging portion 9c has a substantially U shape and is bent in a substantially arc shape, and the spherical body side contact portion 9a and the groove surface side contact portion 9b are mutually connected by the bent urging portion 9c. Can be elastically biased so as to be separated from each other.

図６（ａ）に示すように、雄軸１の外周面には、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝４が延在して形成してある。これに対応して、雌軸２の内周面にも、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝６が延在して形成してある。   As shown in FIG. 6 (a), three axial grooves 4 that are equally arranged at intervals of 120 degrees (phase) in the circumferential direction are formed on the outer peripheral surface of the male shaft 1 so as to extend. Correspondingly, three axial grooves 6 that are equally arranged at intervals of 120 degrees (phase) in the circumferential direction are formed to extend on the inner peripheral surface of the female shaft 2.

雄軸１の軸方向溝４と、雌軸２の軸方向溝６との間に、両軸１，２の軸方向相対移動の際に滑り摺動する複数の剛体の円柱体８（摺動体、ニードルローラ）が微小隙間をもって介装してある。なお、これら軸方向溝４，６は、断面略円弧状若しくはゴシックアーチ状である。   A plurality of rigid cylindrical bodies 8 (sliding bodies) that slide between the axial grooves 4 of the male shaft 1 and the axial grooves 6 of the female shaft 2 when the two shafts 1 and 2 move relative to each other in the axial direction. , A needle roller) is interposed with a minute gap. The axial grooves 4 and 6 have a substantially circular arc shape or a Gothic arch shape in cross section.

また、雄軸１の端部には、小径部１ａが形成してある。この小径部１ａには、ニードルローラ８の軸方向の移動を規制するストッパープレート１１が設けてある。このストッパープレート１１は、軸方向予圧用弾性体１２（即ち、皿バネ）と、この軸方向予圧用弾性体１２を挟持する１組の平板１３，１３（即ち、平座金）とからなる。   A small diameter portion 1 a is formed at the end of the male shaft 1. The small diameter portion 1 a is provided with a stopper plate 11 that restricts the axial movement of the needle roller 8. The stopper plate 11 includes an axial preload elastic body 12 (that is, a disc spring) and a pair of flat plates 13 and 13 (that is, plain washers) that sandwich the axial preload elastic body 12.

すなわち、本実施の形態では、ストッパープレート１１は、小径部１ａに、平板１３、軸方向予圧用弾性体１２、平板１３の順に嵌合し、小径部１ａに加締めにより堅固に固定してある。   That is, in the present embodiment, the stopper plate 11 is fitted to the small diameter portion 1a in the order of the flat plate 13, the axial preloading elastic body 12, and the flat plate 13, and is firmly fixed to the small diameter portion 1a by caulking. .

これにより、ストッパープレート１１が軸方向に固定してある。なお、ストッパープレート１１の固定方法は、加締めに限らず、止め輪、螺合手段、プッシュナット等であってもよい。また、ストッパープレート１１は、平板１３をニードルローラ８に当接させて、軸方向予圧用弾性体１２により、ニードルローラ８を軸方向に動かないように適度に予圧できるようになっている。   Thereby, the stopper plate 11 is being fixed to the axial direction. The fixing method of the stopper plate 11 is not limited to caulking, and may be a retaining ring, a screwing means, a push nut, or the like. Further, the stopper plate 11 is configured such that the flat plate 13 is brought into contact with the needle roller 8 and the needle roller 8 can be appropriately preloaded by the axial preload elastic body 12 so as not to move in the axial direction.

また、本実施の形態では、雌軸２の６個の軸方向溝５，６に、径方向に隙間を介して、雄軸１の外周面に６個の軸方向溝３，４と軸方向に同軸に形成した６個の略円弧状の突起部１５が嵌合してある。   Further, in the present embodiment, the six axial grooves 3 and 4 and the axial direction are formed on the outer peripheral surface of the male shaft 1 through gaps in the radial direction in the six axial grooves 5 and 6 of the female shaft 2. Six substantially arc-shaped protrusions 15 that are coaxially formed are fitted.

従って、球状体７，円柱体８が何らかの原因によって雄軸１から脱落し又は破損した場合等には、雌軸２の軸方向溝５，６に、雄軸１の突起部１５が嵌合し、これにより、雄軸１と雌軸２とは、トルクを伝達することができ、フェイルセーフ機能の役割を果たすことができる。   Therefore, when the spherical body 7 and the cylindrical body 8 are dropped or broken from the male shaft 1 for some reason, the protruding portion 15 of the male shaft 1 is fitted in the axial grooves 5 and 6 of the female shaft 2. Thereby, the male shaft 1 and the female shaft 2 can transmit torque and can play a role of a fail-safe function.

また、この際、軸方向溝５，６と、突起部１５との間には、隙間が設けてあるため、運転者は、ステアリングホイール上に大きなガタ付きを感じることができ、ステアリング系の故障等を察知することができる。   At this time, since a gap is provided between the axial grooves 5 and 6 and the projection 15, the driver can feel a large backlash on the steering wheel, and the steering system fails. Etc. can be detected.

さらに、雄軸１の突起部１５は、球状体７，円柱体８と軸方向に同軸であることから、球状体７，円柱体８の軸方向の移動を規制するストッパーの役割も果たし、球状体７，円柱体８の抜けの可能性を減少して、フェイルセーフ機能をより一層向上することができる。   Furthermore, since the protrusion 15 of the male shaft 1 is coaxial with the spherical body 7 and the cylindrical body 8 in the axial direction, it also serves as a stopper for restricting the movement of the spherical body 7 and the cylindrical body 8 in the axial direction. The possibility of the body 7 and the columnar body 8 coming off can be reduced, and the fail-safe function can be further improved.

さらに、雄軸１の突起部１５は、球状体７，円柱体８と軸方向に同軸であることから、雄軸１と雌軸２の径方向寸法を小さくして、コンパクト化を図ることができる。   Furthermore, since the protrusion 15 of the male shaft 1 is coaxial with the spherical body 7 and the cylindrical body 8 in the axial direction, the radial dimension of the male shaft 1 and the female shaft 2 can be reduced to achieve compactness. it can.

さらに、雄軸１の軸方向溝３、雌軸２の軸方向溝５、板バネ９、及び球状体７の間には、潤滑剤が塗布してあってもよい。また、雄軸１の軸方向溝４、円柱体８、及び雌軸２の軸方向溝６の間にも、潤滑剤が塗布してあってもよい。   Further, a lubricant may be applied between the axial groove 3 of the male shaft 1, the axial groove 5 of the female shaft 2, the leaf spring 9, and the spherical body 7. A lubricant may also be applied between the axial groove 4 of the male shaft 1, the cylindrical body 8, and the axial groove 6 of the female shaft 2.

以上のように構成した伸縮軸では、雄軸１と雌軸２の間に球状体７を介装し、板バネ９により、球状体７を雌軸２に対してガタ付きのない程度に予圧してあるため、雄軸１と雌軸２の間のガタ付きを確実に防止することができると共に、雄軸１と雌軸２は軸方向に相対移動する際には、ガタ付きのない安定した摺動荷重で摺動することができる。   In the telescopic shaft configured as described above, the spherical body 7 is interposed between the male shaft 1 and the female shaft 2, and the spherical body 7 is preloaded to the extent that the female shaft 2 is not rattled by the leaf spring 9. Therefore, the play between the male shaft 1 and the female shaft 2 can be reliably prevented, and when the male shaft 1 and the female shaft 2 move relative to each other in the axial direction, there is no stable play. It is possible to slide with the sliding load.

トルク伝達時には、板バネ９が弾性変形して球状体７を周方向に拘束すると共に、雄軸１と雌軸２の間に介装した３列の円柱体８が主なトルク伝達の役割を果たす。   At the time of torque transmission, the leaf spring 9 is elastically deformed to constrain the spherical body 7 in the circumferential direction, and the three rows of cylindrical bodies 8 interposed between the male shaft 1 and the female shaft 2 play a main role in torque transmission. Fulfill.

例えば、雄軸１からトルクが入力された場合、初期の段階では、板バネ９の予圧がかかっているため、ガタ付きはなく、板バネ９がトルクに対する反力を発生させてトルクを伝達する。この時は、雄軸１・板バネ９・球状体７・雌軸２間の伝達トルクと入力トルクがつりあった状態で全体的なトルク伝達がなされる。   For example, when torque is input from the male shaft 1, since the preload of the leaf spring 9 is applied in the initial stage, there is no backlash, and the leaf spring 9 generates a reaction force against the torque and transmits the torque. . At this time, overall torque transmission is performed in a state where the transmission torque and the input torque between the male shaft 1, the leaf spring 9, the spherical body 7, and the female shaft 2 are balanced.

さらにトルクが増大していくと、円柱体８を介した雄軸１、雌軸２の回転方向の隙間がなくなり、以後のトルク増加分を、雄軸１、雌軸２を介して、円柱体８が伝達する。そのため、雄軸１と雌軸２の回転方向ガタを確実に防止するとともに、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。   As the torque further increases, the clearance in the rotational direction of the male shaft 1 and female shaft 2 via the cylindrical body 8 disappears, and the subsequent torque increase is transmitted via the male shaft 1 and female shaft 2 to the cylindrical body. 8 communicates. Therefore, it is possible to reliably prevent backlash in the rotational direction of the male shaft 1 and the female shaft 2 and to transmit torque in a highly rigid state.

以上から、本実施の形態によれば、球状体７以外に、円柱体８を設けているため、大トルク入力時、負荷量の大部分を円柱体８で支持することができる。従って、雌軸２の軸方向溝５と球状体７との接触圧力を低下して、耐久性を向上することができると共に、大トルク負荷時には、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the cylindrical body 8 is provided in addition to the spherical body 7, most of the load can be supported by the cylindrical body 8 when a large torque is input. Therefore, the contact pressure between the axial groove 5 of the female shaft 2 and the spherical body 7 can be reduced to improve durability, and torque can be transmitted in a highly rigid state at the time of a large torque load. .

また、円柱体８が雄軸１及び雌軸２に接触していることから、球状体７への捩りトルクを低減し、板バネ９の横滑りを抑えて、その結果、ヒステリシスが過大となることを抑えることができる。   Further, since the cylindrical body 8 is in contact with the male shaft 1 and the female shaft 2, the torsional torque to the spherical body 7 is reduced and the side slip of the leaf spring 9 is suppressed, resulting in excessive hysteresis. Can be suppressed.

このように、本実施の形態によれば、安定した摺動荷重を実現すると共に、回転方向ガタ付きを確実に防止して、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to realize a stable sliding load, reliably prevent backlash in the rotational direction, and transmit torque in a highly rigid state.

なお、球状体７は、剛体のボールが好ましい。また剛体の円柱体８は、ニードルローラが好ましい。   The spherical body 7 is preferably a rigid ball. The rigid cylindrical body 8 is preferably a needle roller.

円柱体（以後、ニードルローラと記す）８は、線接触でその荷重を受けるため、点接触で荷重を受けるボールよりも接触圧を低く抑えることができるなど、さまざまな効果がある。したがって、全列をボール転がり構造とした場合よりも下記の項目が優れている。
・摺動部での減衰能効果が、ボール転がり構造に比べて大きい。よって振動吸収性能が高い。
・ニードルローラが雄軸と雌軸に微小に接触していることにより、摺動荷重変動幅を低く抑えることができ、その変動による振動がステアリングまで伝わらない。
・同じトルクを伝達するならば、ニードルローラの方が接触圧を低く抑えることができるため、軸方向の長さを短くできスペースを有効に使うことができる。
・同じトルクを伝達するならば、ニードルローラの方が接触圧を低く抑えることができるため、熱処理等によって雌軸の軸方向溝表面を硬化させるための追加工程が不要である。
・部品点数を少なくすることができる。
・組立性をよくすることができる。
・組立コストを抑えることができる。 Since the cylindrical body (hereinafter referred to as a needle roller) 8 receives the load by line contact, it has various effects such as a lower contact pressure than a ball that receives a load by point contact. Therefore, the following items are superior to the case where the entire row has a ball rolling structure.
・ The damping effect at the sliding part is larger than that of the ball rolling structure. Therefore, vibration absorption performance is high.
・ Since the needle roller is in minute contact with the male shaft and the female shaft, the fluctuation range of the sliding load can be kept low, and the vibration due to the fluctuation is not transmitted to the steering.
-If the same torque is transmitted, the needle roller can keep the contact pressure lower, so the axial length can be shortened and the space can be used effectively.
-If the same torque is transmitted, the contact pressure of the needle roller can be kept lower, so that an additional step for curing the axial groove surface of the female shaft by heat treatment or the like is unnecessary.
・ The number of parts can be reduced.
・ Assembly can be improved.
・ Assembly costs can be reduced.

このようにニードルローラは、雄軸１と雌軸２の間のトルク伝達のためのキーの役割をするとともに、雌軸２の内周面とすべり接触する。ニードルローラの使用が従来のスプライン嵌合と比較して、優れている点は下記のとおりである。
・ニードルローラは大量生産品であり、非常に低コストである。
・ニードルローラは熱処理後、研磨されているので、表面硬度が高く、耐摩耗性に優れている。
・ニードルローラは研磨されているので、表面粗さがきめ細かく摺動時の摩擦係数が低いため、摺動荷重を低く抑えることができる。
・使用条件に応じて、ニードルローラの長さや配置を変えることができるため、設計思想を変えること無く、さまざまなアプリケーションに対応することができる。
・使用条件によっては、摺動時の摩擦係数をさらに下げなければならない場合がある、この時ニードルローラだけに表面処理をすればその摺動特性を変えることができるため、設計思想を変えること無く、さまざまなアプリケーションに対応することができる。
・ニードルローラの外径違い品を安価に数ミクロン単位で製造することができるため、ニードルローラ径を選択することによって雄軸・ニードルローラ・雌軸間の隙間を最小限に抑えることができる。よって軸の捩り方向の剛性を向上させることが容易である。 In this way, the needle roller serves as a key for torque transmission between the male shaft 1 and the female shaft 2, and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the female shaft 2. The use of the needle roller is superior to the conventional spline fitting as follows.
・ Needle rollers are mass-produced products and are very low cost.
-Since the needle roller is polished after heat treatment, it has high surface hardness and excellent wear resistance.
-Since the needle roller is polished, the surface roughness is fine and the friction coefficient during sliding is low, so the sliding load can be kept low.
-Since the length and arrangement of the needle roller can be changed according to the use conditions, it can be used for various applications without changing the design concept.
・ Depending on the conditions of use, the friction coefficient during sliding may have to be further reduced. At this time, if only the needle roller is surface treated, its sliding characteristics can be changed, so the design philosophy is not changed. , Can correspond to various applications.
-Since needle rollers with different outer diameters can be manufactured at low cost in units of several microns, the gap between the male shaft, needle roller, and female shaft can be minimized by selecting the needle roller diameter. Therefore, it is easy to improve the torsional rigidity of the shaft.

また、板バネ９は、上述したように、球状体７に２点で接触する球状体側接触部９ａと、球状体側接触部９ａに対して略周方向に所定間隔をおいて離間してあると共に雄軸１の軸方向溝３の平面状側面３ａに接触する溝面側接触部９ｂと、球状体側接触部９ａと溝面側接触部９ｂを相互に離間する方向に弾性的に付勢する付勢部９ｃと、軸方向溝３の底面３ｂに対向した底部９ｄと、を左右に対で有している。   In addition, as described above, the leaf spring 9 is separated from the spherical body-side contact portion 9a that contacts the spherical body 7 at two points, and is spaced apart from the spherical body-side contact portion 9a by a predetermined interval in a substantially circumferential direction. The groove surface side contact portion 9b that contacts the planar side surface 3a of the axial groove 3 of the male shaft 1, and the spherical body side contact portion 9a and the groove surface side contact portion 9b are elastically biased in a direction away from each other. The urging portion 9c and the bottom portion 9d facing the bottom surface 3b of the axial groove 3 are provided in a pair on the left and right.

この付勢部９ｃは、略Ｕ字形状で略円弧状に折曲した折曲形状であり、この折曲形状の付勢部９ｃによって、球状体側接触部９ａと溝面側接触部９ｂを相互に離間するように弾性的に付勢することができる。従って、板バネ９は、その球状体側接触部９ａが付勢部９ｂを介して十分に撓むことができ、撓み量を十分に確保することができる。   The urging portion 9c has a substantially U shape and is bent in a substantially arc shape, and the spherical body side contact portion 9a and the groove surface side contact portion 9b are mutually connected by the bent urging portion 9c. Can be elastically biased so as to be separated from each other. Therefore, the spherical spring side contact portion 9a of the leaf spring 9 can be sufficiently bent through the biasing portion 9b, and a sufficient amount of bending can be ensured.

好適には、板バネ９の球状体７に接触する球状体側接触部９ａは、表面硬さが高く（Ｈｖ４００以上が望ましい）、それ以外の箇所（即ち、溝面側接触部９ｂ、付勢部９ｃ、及び底部９ｄ）は、その表面硬さが低く（Ｈｖ３００〜４００が望ましい）なるように設定してある。なお、表面硬さを高くする球状体側接触部９ａの箇所は、軸方向に長く延びる長方形状の部分であって平坦な部分であり、勿論、左右対称の２対の部分である。   Preferably, the spherical body side contact portion 9a that contacts the spherical body 7 of the leaf spring 9 has high surface hardness (preferably Hv400 or higher), and other locations (that is, the groove surface side contact portion 9b, the urging portion) 9c and the bottom portion 9d) are set so that their surface hardness is low (Hv 300 to 400 is desirable). In addition, the location of the spherical-body-side contact portion 9a that increases the surface hardness is a rectangular portion that is long in the axial direction and is a flat portion, and of course, two pairs of symmetrical portions.

これにより、球状体７に接触する球状体側接触部９ａは、強固であるため、球状体７との接触点で発生する応力に十分に耐え得るものとなる。   Thereby, since the spherical body side contact part 9a which contacts the spherical body 7 is strong, it can fully withstand the stress generated at the contact point with the spherical body 7.

これに対して、表面硬さの低い箇所は、変位を受けるとたわみ易く、球状体７との接触点に過大な応力が発生するのを防ぐことができる。   On the other hand, a portion having a low surface hardness is easily deflected when subjected to displacement, and an excessive stress can be prevented from being generated at a contact point with the spherical body 7.

すなわち、硬度（硬さ）の差を設けることは、接触点の面圧（応力）と付勢部９ｃで発生する予圧のバランスを取ることを目的としている。従来の一体成形品や、均一な板厚の板バネを使ったのでは、そのバランスをとることが非常に困難であった。   That is, providing a difference in hardness (hardness) aims to balance the surface pressure (stress) at the contact point and the preload generated in the urging portion 9c. If a conventional integrally molded product or a leaf spring having a uniform plate thickness was used, it was very difficult to achieve a balance.

従って、板バネ９は、球状体７に接触する球状体側接触部９ａと、軸方向溝３に接触する溝面側接触部９ｂとの間に、空間が設けてあり、その間が弾性的に連結してある。そのため、セット時に、球状体７と板バネ９の接触部に発生する応力を緩和することができ、永久変形による板バネ９のへたりを防止して、長期にわたって所望の予圧性能を得ることができる。   Accordingly, the leaf spring 9 is provided with a space between the spherical body side contact portion 9a that contacts the spherical body 7 and the groove surface side contact portion 9b that contacts the axial groove 3, and the space is elastically connected therebetween. It is. Therefore, the stress generated at the contact portion between the spherical body 7 and the leaf spring 9 can be relieved at the time of setting, and the desired preload performance can be obtained over a long period by preventing the leaf spring 9 from sag due to permanent deformation. it can.

さらに、板バネ９は、撓み量を十分に確保することができると共に、球状体７及び板バネ９には、過大な負荷（応力）がかかることがないことから、トルク伝達時に、球状体７及び板バネ９との接触点に発生する応力を緩和することができ、これにより、高い応力が発生することがなく、永久変形による「へたり」を防止して、長期にわたり予圧性能を維持することができる。   Further, the leaf spring 9 can secure a sufficient amount of bending, and the spherical body 7 and the leaf spring 9 are not subjected to an excessive load (stress). In addition, the stress generated at the contact point with the leaf spring 9 can be relieved, so that high stress is not generated, “sagging” due to permanent deformation is prevented, and preload performance is maintained over a long period of time. be able to.

さらに、球状体７との接触点は、強固に、バネ性を発揮している部分は、たわみ易くすることで、単一部材でレース面とばね性をもつことを両立させている。また、本実施の形態では、柱状体８が主としてトルク伝達を行うので、雄軸１、雌軸２、板バネ、球状体７間に更に過大な応力が発生しない構造となっている。   Furthermore, the contact point with the spherical body 7 is strong, and the portion exhibiting the spring property is easily bent so that the race surface and the spring property can be achieved with a single member. Further, in this embodiment, since the columnar body 8 mainly transmits torque, the structure is such that no excessive stress is generated between the male shaft 1, the female shaft 2, the leaf spring, and the spherical body 7.

従って、板バネ９での過大な応力発生を防止して、板バネ９のへたりを防止し、長期にわたって所望の予圧性能を維持することができ、加えて、寸法精度を厳しく管理する必要がなく、且つ、板バネ９とレース部分とを単一素材から形成することができ、その組立容易化を図って製造コストの低減を図ることができる。   Accordingly, it is necessary to prevent excessive stress from being generated in the leaf spring 9 to prevent the leaf spring 9 from sag, to maintain desired preload performance over a long period of time, and to strictly control the dimensional accuracy. In addition, the leaf spring 9 and the race portion can be formed from a single material, and the manufacturing cost can be reduced by facilitating the assembly.

また、球状体７に接触する球状体側接触部９ａは、球状体７の半径より大きい略円弧状に形成してあると、平面形状よりも球状体７との接触面圧をさげることができ、なお好ましい。この場合、板バネ９の硬さは、Ｈｖ３００〜４００で全体を均一な硬さにすることが可能である。   Further, if the spherical body side contact portion 9a that contacts the spherical body 7 is formed in a substantially arc shape larger than the radius of the spherical body 7, the contact surface pressure with the spherical body 7 can be reduced rather than the planar shape. Further preferred. In this case, the hardness of the leaf spring 9 can be made uniform as a whole with Hv 300 to 400.

図７（ａ）は、本発明の実施の形態の第２例に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った縦断面図である。   FIG. 7A is a transverse sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to a second example of the embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a longitudinal sectional view taken along line bb in FIG. It is.

車両ステアリング用の伸縮軸１０は、相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した雄軸１と雌軸２とからなる。   A telescopic shaft 10 for steering a vehicle includes a male shaft 1 and a female shaft 2 that are slidably fitted to each other so as not to rotate.

本実施の形態では、雄軸１の外周面において周方向に１２０度間隔で等配した３個のそれぞれ略円弧状の断面形状を有する軸方向凸条１４が延在して形成され、これに対応して雌軸２の内周面に雄軸１の３個の軸方向凸条１４に対向する位置に３個の略円弧状の断面形状を有する軸方向溝６が延在して形成されている。   In the present embodiment, three axial ridges 14 each having a substantially arc-like cross-sectional shape that are equally spaced at 120 degree intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the male shaft 1 are formed to extend. Correspondingly, three axial grooves 6 having a substantially arc-shaped cross section are formed on the inner peripheral surface of the female shaft 2 so as to face the three axial ridges 14 of the male shaft 1. ing.

なお、軸方向凸条１４及び軸方向溝６は、断面略円弧状、若しくはゴシックアーチ状であるが、その他の形状であってもよい。   The axial ridges 14 and the axial grooves 6 are substantially arc-shaped in cross section or Gothic arch shape, but may have other shapes.

雄軸１の外周面には、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝３が延在して形成してある。これに対応して、雌軸２の内周面にも、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝５が延在して形成してある。   On the outer peripheral surface of the male shaft 1, three axial grooves 3 that are equally arranged at intervals of 120 degrees (phase) in the circumferential direction are formed to extend. Correspondingly, three axial grooves 5 that are equally arranged at intervals of 120 degrees (phase) in the circumferential direction are formed to extend on the inner peripheral surface of the female shaft 2.

雄軸１の軸方向溝３と、雌軸２の軸方向溝５との間に、両軸１，２の軸方向相対移動の際に転動する複数の剛体の球状体７（転動体、ボール）が転動自在に介装してある。なお、雌軸２の軸方向溝５は、断面略円弧状若しくはゴシックアーチ状である。   Between the axial groove 3 of the male shaft 1 and the axial groove 5 of the female shaft 2, a plurality of rigid spherical bodies 7 (rolling bodies, which roll when the two shafts 1 and 2 move in the axial direction relative to each other). Ball) is installed to roll freely. The axial groove 5 of the female shaft 2 has a substantially arc-shaped cross section or a Gothic arch shape.

雄軸１の軸方向溝３は、傾斜した一対の平面状側面３ａと、これら一対の平面状側面３ａの間に平坦に形成した底面３ｂとから構成してある。   The axial groove 3 of the male shaft 1 is composed of a pair of inclined planar side surfaces 3a and a bottom surface 3b formed flat between the pair of planar side surfaces 3a.

雄軸１の軸方向溝３と、球状体７との間には、球状体７に接触して予圧するための弾性体９が介装してある。   Between the axial groove 3 of the male shaft 1 and the spherical body 7, an elastic body 9 for contacting and preloading the spherical body 7 is interposed.

この弾性体９は、球状体７に２点で略円弧形状で接触する球状体側接触部９ａと、球状体側接触部９ａに対して略周方向に所定間隔をおいて離間してあると共に雄軸１の軸方向溝３の平面状側面３ａに接触する溝面側接触部９ｂと、球状体側接触部９ａと溝面側接触部９ｂを相互に離間する方向に弾性的に付勢する付勢部９ｃと、軸方向溝３の底面３ｂに対向した底部９ｄと、を有している。   The elastic body 9 has a spherical body-side contact portion 9a that contacts the spherical body 7 in a substantially arc shape at two points, and is spaced apart from the spherical body-side contact portion 9a by a predetermined distance in the circumferential direction, and is a male shaft. A groove surface side contact portion 9b that contacts the planar side surface 3a of one axial groove 3, and a biasing portion that elastically biases the spherical body side contact portion 9a and the groove surface side contact portion 9b away from each other. 9c and a bottom portion 9d facing the bottom surface 3b of the axial groove 3.

この付勢部９ｃは、略Ｕ字形状で略円弧状に折曲した折曲形状であり、この折曲形状の付勢部９ｃによって、球状体側接触部９ａと溝面側接触部９ｂを相互に離間するように弾性的に付勢することができる。   The urging portion 9c has a substantially U shape and is bent in a substantially arc shape, and the spherical body side contact portion 9a and the groove surface side contact portion 9b are mutually connected by the bent urging portion 9c. Can be elastically biased so as to be separated from each other.

また、球状体７に接触する球状体側接触部９ａは、球状体７の半径より大きい略円弧状に形成してあると、平面形状よりも球状体７との接触面圧をさげることができ、なお好ましい。この場合、板バネ９の硬さは、Ｈｖ３００〜４００で全体を均一な硬さにすることが可能である。   Further, if the spherical body side contact portion 9a that contacts the spherical body 7 is formed in a substantially arc shape larger than the radius of the spherical body 7, the contact surface pressure with the spherical body 7 can be reduced rather than the planar shape. Further preferred. In this case, the hardness of the leaf spring 9 can be made uniform as a whole with Hv 300 to 400.

雄軸１が雌軸２に挿入される側の端部には、弾性体９が脱落しない様に微少隙間をもって、弾性体９を係止して軸方向に固定するストッパープレート１１（即ち、平座金１３）が小径部１ａにより雄軸１に加締められている。このストッパープレート１１（即ち、平座金１３）は、転動体７が雄軸１の軸方向溝３から外れないようにする働きもしている。このようにして本実施の形態の車両ステアリング用伸縮軸が構成されている。   At the end where the male shaft 1 is inserted into the female shaft 2, a stopper plate 11 (that is, a flat plate) that locks the elastic body 9 and fixes it in the axial direction with a slight gap so that the elastic body 9 does not fall off. A washer 13) is crimped to the male shaft 1 by a small diameter portion 1a. The stopper plate 11 (that is, the flat washer 13) also serves to prevent the rolling element 7 from being removed from the axial groove 3 of the male shaft 1. Thus, the telescopic shaft for vehicle steering according to the present embodiment is configured.

上記のような伸縮軸に於いて、軸回転時（高トルク伝達時）には、軸方向凸条１４と、軸方向溝６とは、互いに接触してトルク伝達部を構成する。   In the telescopic shaft as described above, when the shaft rotates (when high torque is transmitted), the axial ridge 14 and the axial groove 6 come into contact with each other to form a torque transmitting portion.

本実施の形態の伸縮軸は、このような構造であるので、予圧部の存在によりそれぞれのトルク伝達部において雄軸１と雌軸２は常時摺動可能に接触しており、雄軸１と雌軸２との軸方向の相対移動の際には互いに摺動し、且つ転動体７は転動することが出来る。   Since the telescopic shaft of the present embodiment has such a structure, the male shaft 1 and the female shaft 2 are slidably in contact with each other at each torque transmitting portion due to the presence of the preload portion. During relative movement in the axial direction with respect to the female shaft 2, they slide with each other and the rolling element 7 can roll.

なお、雄軸に形成されている軸方向凸条１４が雌軸側に、雌軸に形成されている軸方向溝６が雄軸側に形成されていても本実施の形態と同様の作用、効果が得られる。また、軸方向溝５の曲率と転動体７の曲率が異なっていて、両者は点接触するように形成されていても良い。また、転動体７は球状体であっても良い。さらに、弾性体９は板バネであっても良い。また、摺動面および転動面にグリースを塗布することによりさらに低い摺動荷重を得ることが出来る。   In addition, even if the axial ridges 14 formed on the male shaft are formed on the female shaft side and the axial grooves 6 formed on the female shaft are formed on the male shaft side, the same action as in the present embodiment, An effect is obtained. Moreover, the curvature of the axial direction groove | channel 5 and the curvature of the rolling element 7 differ, and both may be formed so that a point contact may be carried out. Further, the rolling element 7 may be a spherical body. Further, the elastic body 9 may be a leaf spring. Further, a lower sliding load can be obtained by applying grease to the sliding surface and the rolling surface.

このように構成された本実施の形態の伸縮軸は、以下の点が従来技術に比べ優れている。   The telescopic shaft of the present embodiment configured as described above is superior to the prior art in the following points.

従来技術のように摺動面が純粋な滑りによるものであれば、ガタつき防止のための予圧荷重をある程度の荷重で留めておくことしかできなかった。それは、摺動荷重は、摩擦係数に予圧荷重を乗じたものであり、ガタつき防止や伸縮軸の剛性を向上させたいと願って予圧荷重を上げてしまうと摺動荷重が増大してしまうという悪循環に陥ってしまうためである。   If the sliding surface is purely sliding as in the prior art, the preload load for preventing rattling could only be kept at a certain level. That is, the sliding load is the friction coefficient multiplied by the preload, and if the preload is increased to prevent rattling and improve the rigidity of the telescopic shaft, the sliding load will increase. This is because it falls into a vicious circle.

その点、本実施の形態では、予圧部は軸方向の相対移動の際には、転動体７の転動機構を採用しているため、著しい摺動荷重の増大を招くことなく予圧荷重を上げることができる。これにより、従来なし得なかったガタつきの防止と剛性の向上を摺動荷重の増大を招くことなく達成することができる。   In this respect, in the present embodiment, the preload portion employs a rolling mechanism of the rolling element 7 during the relative movement in the axial direction, so that the preload is increased without causing a significant increase in sliding load. be able to. As a result, it is possible to achieve the prevention of rattling and the improvement of rigidity that could not be achieved conventionally without increasing the sliding load.

そして、高トルク伝達時には、トルク伝達部の軸方向凸条１４が軸方向溝６に接触することによってトルク伝達の役割を果たし、予圧部では弾性体９が弾性変形して球状体７を雄軸１と雌軸２の間で周方向に拘束してガタつきを防止すると共に、低トルクを伝達する。   At the time of high torque transmission, the axial ridge 14 of the torque transmission portion plays a role of torque transmission by contacting the axial groove 6, and the elastic body 9 is elastically deformed in the preload portion so that the spherical body 7 is deformed into the male shaft. 1 and the female shaft 2 are restrained in the circumferential direction to prevent rattling and transmit low torque.

例えば、雄軸１からトルクが入力された場合、初期の段階では、弾性体９の予圧が加わっているため、ガタつきを防止する。   For example, when torque is input from the male shaft 1, rattling is prevented because the preload of the elastic body 9 is applied in the initial stage.

さらにトルクが増大していくと、トルク伝達部の軸方向凸条１４と軸方向溝６の側面が強く接触し、軸方向凸条１４の方が球状体７より反力を強く受け、トルク伝達部が主にトルクを伝達する。そのため、本実施の形態では、雄軸１と雌軸２の回転方向ガタを確実に防止すると共に、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。   As the torque further increases, the axial ridge 14 of the torque transmitting portion and the side surface of the axial groove 6 come into strong contact with each other, and the axial ridge 14 receives a stronger reaction force than the spherical body 7, thereby transmitting torque. The part mainly transmits torque. Therefore, in this embodiment, it is possible to reliably prevent backlash in the rotational direction of the male shaft 1 and the female shaft 2, and to transmit torque in a highly rigid state.

また、軸方向凸条１４と軸方向溝６とは、トルク伝達時には、軸方向に連続して接触してその荷重を受けるため、点接触で荷重を受ける転動体７よりも接触圧を低く抑えることができるなど、さまざまな効果がある。したがって、全列をボール転がり構造とした従来例に比べ下記の項目が優れている。
・摺動部での減衰能効果が、ボール転がり構造に比べて大きい。よって振動吸収性能が高い。
・同じトルクを伝達するならば、軸方向凸条１４の方が接触圧を低く抑えることができるため、トルク伝達部の軸方向の長さを短くできスペースを有効に使うことができる。
・同じトルクを伝達するならば、軸方向凸条１４の方が接触圧を低く抑えることができるため、熱処理等によって雌軸の軸方向溝表面を硬化させるための追加工程が不要である。
・部品点数を少なくすることができる。
・組立性をよくすることができる。
・組立コストを抑えることができる。
・トルクの伝達を主にトルク伝達部で担っているため、転動体７の数を少なくすることが出来、コラプスストロークを大きくとることが出来る。 Further, since the axial ridge 14 and the axial groove 6 are continuously contacted in the axial direction and receive the load during torque transmission, the contact pressure is kept lower than that of the rolling element 7 that receives the load by point contact. There are various effects. Therefore, the following items are superior to the conventional example in which the entire row has a ball rolling structure.
・ The damping effect at the sliding part is larger than that of the ball rolling structure. Therefore, vibration absorption performance is high.
-If the same torque is transmitted, the axial ridge 14 can keep the contact pressure lower, so that the axial length of the torque transmitting portion can be shortened and the space can be used effectively.
-If the same torque is transmitted, the contact pressure of the axial ridge 14 can be kept lower, so that an additional step for curing the axial groove surface of the female shaft by heat treatment or the like is unnecessary.
・ The number of parts can be reduced.
・ Assembly can be improved.
・ Assembly costs can be reduced.
-Since the torque transmission is mainly performed by the torque transmission part, the number of rolling elements 7 can be reduced and the collapse stroke can be increased.

また、転動体７を部分的に採用したという点では、全列がスプライン嵌合で且つ、全列が摺動する構造の従来例と比較して、下記の項目が優れている。
・転がりを利用しているため、摺動荷重を低く抑えられる。
・予圧荷重を高くすることができ、長期にわたるガタつきの防止と高剛性が同時に得られる。 Further, in terms of partially adopting the rolling elements 7, the following items are superior to the conventional example in which all the rows are spline fitted and all the rows slide.
・ Since rolling is used, sliding load can be kept low.
・ Preload can be increased, and long-term rattling and high rigidity can be achieved at the same time.

なお、本実施の形態に係る伸縮軸の各構成部品は、上記の説明に加えて、以下の表１及び表２のように構成してあることが好ましい。   In addition to the above description, the components of the telescopic shaft according to the present embodiment are preferably configured as shown in Table 1 and Table 2 below.

Figure 2005306216
Figure 2005306216

Figure 2005306216
図８（ａ）は、本発明の実施の形態の第３例に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。
Figure 2005306216
 FIG. 8A is a cross-sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering according to the third example of the embodiment of the present invention.

本例は、図面から明らかなように、その基本的構造は、上述した第２例と同様であり、相違する点についてのみ説明する。   As is apparent from the drawings, the basic structure of this example is the same as that of the second example described above, and only differences will be described.

本例では、雄軸１の外周面には、複数個の軸方向凸条１４が延在して形成してある。これら軸方向凸条１４は、スプライン嵌合の雄部であるが、セレーション嵌合の雄部であっても、又は単に凸凹嵌合用であってもよい。   In this example, a plurality of axial ridges 14 are formed on the outer peripheral surface of the male shaft 1 so as to extend. These axial ridges 14 are spline-fitting male parts, but may be serration-fitting male parts or simply for convex-concave fittings.

雌軸２の内周面には、雄軸１の軸方向凸条１４に対向する位置に、複数個の軸方向溝６が延在して形成してある。これら軸方向溝６は、スプライン嵌合の雌部であるが、セレーション嵌合の雌部であっても、又は単に凸凹嵌合用であってもよい。その他の構成、作用、及び効果は、上述した第２例と同様である。   On the inner peripheral surface of the female shaft 2, a plurality of axial grooves 6 are formed extending at positions facing the axial ridges 14 of the male shaft 1. These axial grooves 6 are female parts for spline fitting, but may be female parts for serration fitting or simply for uneven fitting. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the second example described above.

図８（ｂ）は、本発明の実施の形態の第４例に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。   FIG. 8B is a cross-sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering according to the fourth example of the embodiment of the present invention.

本例は、図面から明らかなように、その基本的構造は、上述した第２例又は第３例と同様であり、相違する点についてのみ説明する。   As is apparent from the drawings, the basic structure of this example is the same as that of the second or third example described above, and only differences will be described.

本例でも、雄軸１の外周面には、複数個の軸方向凸条１４が延在して形成してある。これら軸方向凸条１４は、スプライン嵌合の雄部であるが、セレーション嵌合の雄部であっても、又は単に凸凹嵌合用であってもよい。雌軸２の内周面には、雄軸１の軸方向凸条１４に対向する位置に、複数個の軸方向溝６が延在して形成してある。これら軸方向溝６は、スプライン嵌合の雌部であるが、セレーション嵌合の雌部であっても、又は単に凸凹嵌合用であってもよい。   Also in this example, a plurality of axial ridges 14 extend from the outer peripheral surface of the male shaft 1. These axial ridges 14 are spline-fitting male parts, but may be serration-fitting male parts or simply for convex-concave fittings. On the inner peripheral surface of the female shaft 2, a plurality of axial grooves 6 are formed extending at positions facing the axial ridges 14 of the male shaft 1. These axial grooves 6 are female parts for spline fitting, but may be female parts for serration fitting or simply for uneven fitting.

雄軸１の外周面に、固体潤滑膜１６を形成したことに、その特徴がある。このように、雄軸１の外周面に固体潤滑膜１６を形成することによって、トルク伝達部の軸方向凸条１４と軸方向溝６との接触抵抗を低くすることが出来るため、総摺動荷重（転がりと滑りが両方作用している本発明の構造において、通常使用時に発生する摺動荷重を言う）を、第３例に比べて低くすることが出来る。固体潤滑皮膜としては、二硫化モリブデンの紛体を樹脂中に分散混合し、それを吹き付けまたは浸漬後に焼き付けて皮膜を形成したものや、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）を樹脂中に分散混合し、それを吹き付けまたは浸漬後に焼き付けて皮膜を形成したもの等が用いられる。また、固体潤滑皮膜のかわりに樹脂をコーティングしてもよい。その他の構成、作用、及び効果は、上述した第２例又は第３例と同様である。   The solid lubricant film 16 is formed on the outer peripheral surface of the male shaft 1. Thus, by forming the solid lubricating film 16 on the outer peripheral surface of the male shaft 1, the contact resistance between the axial ridge 14 and the axial groove 6 of the torque transmitting portion can be lowered, so that the total sliding The load (referred to as a sliding load generated during normal use in the structure of the present invention in which both rolling and sliding are applied) can be made lower than in the third example. Solid lubricant coatings can be obtained by dispersing and mixing molybdenum disulfide powder in a resin and then spraying or dipping it to form a coating, or by dispersing and mixing PTFE (tetrafluoroethylene) in a resin. A film or the like formed by baking or dipping is used. Further, a resin may be coated instead of the solid lubricating film. Other configurations, operations, and effects are the same as those in the second or third example described above.

（十字軸継手の実施の形態）
図９は、本発明の実施形態の第１例を示す十字軸継手の部分切欠き断面を含む側面図である。図１０は、図９の十字軸継手のＡ部を示す部分拡大図である。 (Cross shaft joint embodiment)
FIG. 9 is a side view including a partially cutaway section of a cross joint that shows a first example of an embodiment of the present invention. 10 is a partially enlarged view showing a portion A of the cross joint of FIG.

図１１は、実施形態の第２例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。   FIG. 11 is a partially cutaway cross-sectional view of a cruciform joint showing a second example of the embodiment.

図１２は、実施形態の第３例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。   FIG. 12 is a partially cutaway cross-sectional view of a cross joint that shows a third example of the embodiment.

図１３は、実施形態の第４例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。   FIG. 13 is a partially cutaway cross-sectional view of a cruciform joint showing a fourth example of the embodiment.

図１４は、実施形態の第５例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。   FIG. 14 is a partially cutaway cross-sectional view of a cruciform joint showing a fifth example of the embodiment.

先ず、実施の形態の第１例について、図９及び図１０を参照して説明する。   First, a first example of the embodiment will be described with reference to FIGS.

図９及び図１０に示すように、十字軸継手（ステアリング用ジョイント）２５，３１は、一対の板金製のヨーク４７、４８間に、十字状のスパイダー４２を介装した構成である。ヨーク４７は、筒状基部４７ａと該筒状基部から軸方向に延び直径方向に対向する一対のアーム４７ｂ、４７ｂを一体に有している。この筒状基部４７ａは、軸４６に緩衝部５９を介して連結されている。緩衝部５９は、外筒６１と内筒６０及びこれらに挟持されたゴムより成るラバーブッシュ４９から構成されている。   As shown in FIGS. 9 and 10, the cross shaft joints (steering joints) 25 and 31 are configured such that a cross-shaped spider 42 is interposed between a pair of sheet metal yokes 47 and 48. The yoke 47 integrally has a cylindrical base portion 47a and a pair of arms 47b and 47b extending in the axial direction from the cylindrical base portion and facing each other in the diametrical direction. The cylindrical base portion 47 a is connected to the shaft 46 via a buffer portion 59. The buffer portion 59 includes an outer cylinder 61, an inner cylinder 60, and a rubber bush 49 made of rubber sandwiched between them.

内筒６０は、軸４６に外嵌・固定され、この内筒６０にピン５０が固定されている。軸４６の内周面にはメススプライン６５が形成されている。   The inner cylinder 60 is externally fitted and fixed to the shaft 46, and the pin 50 is fixed to the inner cylinder 60. A female spline 65 is formed on the inner peripheral surface of the shaft 46.

なお、軸４６は、図示例では、筒状又は雌軸であるが、中実又は雄軸から構成されていてもよい。   In the illustrated example, the shaft 46 is a cylinder or a female shaft, but may be a solid or male shaft.

一方、ヨーク４８は、略筒状周面を形成し、周方向の一部で対向する一対の締付部を有する基部４８ａと、該基部から軸方向に延び直径方向に対向する一対のアーム４８ｂを一体に有している。   On the other hand, the yoke 48 forms a substantially cylindrical peripheral surface, and has a base portion 48a having a pair of fastening portions opposed in part in the circumferential direction, and a pair of arms 48b extending in the axial direction from the base portion and facing the diametrical direction. Is integrated.

ヨーク４７の各アーム４７ｂの端部およびヨーク４８のアーム４８ｂの端部には、それぞれ対向して円形の軸受孔５８が形成されている。ヨーク４７、４８の軸受孔５８にはスパイダー４２の端部の軸部５４がそれぞれ挿入されており、スパイダー軸部５４はそれぞれヨーク４７、４８の対応する軸受孔５８内にニードル軸受４３を介して回転自在に支持されている。   A circular bearing hole 58 is formed at the end of each arm 47b of the yoke 47 and the end of the arm 48b of the yoke 48 so as to face each other. The shaft portions 54 at the ends of the spiders 42 are respectively inserted into the bearing holes 58 of the yokes 47 and 48, and the spider shaft portions 54 are respectively inserted into the corresponding bearing holes 58 of the yokes 47 and 48 via the needle bearings 43. It is supported rotatably.

ヨーク４７、４８の円形の軸受孔５８とそれぞれニードル軸受４３を介して回転自在に支持されたスパイダー４２の端部の軸部５４との構成は、すべて同じであるので、本明細書では、そのうち１つについて以下に詳細に説明する。   Since the configurations of the circular bearing holes 58 of the yokes 47 and 48 and the shaft portion 54 at the end of the spider 42 rotatably supported via the needle bearings 43 are all the same, in this specification, One will be described in detail below.

図１０に示すように、スパイダー４２のスパイダー軸部５４が、ヨーク４７の軸受孔５８に、複数のコロ転動体５２を含むニードル軸受４３を介して回転自在に嵌合されている。スパイダー軸部５４の先端部外周辺には、先細りテーパ形状の面取り部５５が形成されている。この面取り部５５は、その軸方向の幅はＬで、そのテーパ面は軸心方向に対して０.５°〜１.２°の角度θをなすように設定されている。   As shown in FIG. 10, the spider shaft portion 54 of the spider 42 is rotatably fitted to the bearing hole 58 of the yoke 47 via a needle bearing 43 including a plurality of roller rolling elements 52. A tapered chamfered chamfered portion 55 is formed around the outer periphery of the tip portion of the spider shaft portion 54. The chamfered portion 55 has an axial width L, and the tapered surface is set to form an angle θ of 0.5 ° to 1.2 ° with respect to the axial direction.

スパイダー軸部５４の軸径は９〜１０mm、その真円度、円筒度はそれぞれ０．００５ｍｍ以下、好適には０．００２ｍｍ以下である。また対向する２カ所の軸部５４の同軸度は０．０５ｍｍ以下、好適には０．０２ｍｍ以下である。面取り部５５の幅Ｌは０.５〜３.０mmで、好適には１.０〜２.０mmである。尚、面取り部５５の断面形状は直線であるが、曲線形状であっても良い。   The spider shaft portion 54 has an axial diameter of 9 to 10 mm, and its roundness and cylindricity are each 0.005 mm or less, preferably 0.002 mm or less. Further, the concentricity of the two shaft portions 54 facing each other is 0.05 mm or less, preferably 0.02 mm or less. The width L of the chamfered portion 55 is 0.5 to 3.0 mm, and preferably 1.0 to 2.0 mm. The cross-sectional shape of the chamfered portion 55 is a straight line, but may be a curved shape.

スパイダー軸部５４の軸心に形成した軸方向孔５６にはスラストピース５７が挿入されている。スパイダー軸部５４の下部外周囲には、シール部材４４が設けられている。   A thrust piece 57 is inserted into an axial hole 56 formed in the axial center of the spider shaft portion 54. A seal member 44 is provided on the outer periphery of the lower portion of the spider shaft portion 54.

スラストピース５７は、ポリアセタール樹脂又はポリアミド樹脂等の合成樹脂製のピンである。スラストピース５７は、軸方向孔５６に挿入された状態では、スラストピース５７の端部が軸部５４の端面から突出するとともに、ベアリングカップ５１の底面に係合する。ベアリングカップ５１を圧入する際、スラストピース５７に圧縮弾塑性変形を生じさせるので、スパイダー２の軸部５４に軸方向の中心に向かう予圧が付与され、ヨーク４７のアーム４７ｂ、４７ｂに挟まれたスパイダー２を軸方向の所定位置に保持することができる。   The thrust piece 57 is a pin made of a synthetic resin such as polyacetal resin or polyamide resin. When the thrust piece 57 is inserted into the axial hole 56, the end portion of the thrust piece 57 protrudes from the end surface of the shaft portion 54 and engages with the bottom surface of the bearing cup 51. When the bearing cup 51 is press-fitted, compressive elasto-plastic deformation occurs in the thrust piece 57, so that a preload toward the axial center is applied to the shaft portion 54 of the spider 2 and is sandwiched between the arms 47b and 47b of the yoke 47. The spider 2 can be held at a predetermined position in the axial direction.

ニードル軸受４３は、ベアリングカップ５１、複数のコロ転動体５２、ベアリングカップ５１とスパイダー軸部５４間に充填されたグリース５３から成っている。グリース５３として、二硫化モリブデンを添加したものを用いることにより、より滑らかな操舵感が得られる。ベアリングカップ５１は有底筒状体であり、外径は１５〜１６mmである。ベアリングカップ５１はヨークのアームに形成された円形の軸受孔５８内に圧入され、カシメ部によりヨーク４７に抜け防止されている。ベアリングカップ５１の筒状部内周面とスパイダー軸部５４の外周面との間には複数のコロ転動体５２が介装されている。このような構成により、スパイダー軸部５４はヨークアームの対応する軸受孔５８内にニードル軸受４３を介して回転自在に支持されている。   The needle bearing 43 includes a bearing cup 51, a plurality of roller rolling elements 52, and grease 53 filled between the bearing cup 51 and the spider shaft portion 54. By using the grease 53 to which molybdenum disulfide is added, a smoother steering feeling can be obtained. The bearing cup 51 is a bottomed cylindrical body and has an outer diameter of 15 to 16 mm. The bearing cup 51 is press-fitted into a circular bearing hole 58 formed in the arm of the yoke, and is prevented from coming off into the yoke 47 by a caulking portion. A plurality of roller rolling elements 52 are interposed between the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the bearing cup 51 and the outer peripheral surface of the spider shaft portion 54. With such a configuration, the spider shaft portion 54 is rotatably supported through the needle bearing 43 in the corresponding bearing hole 58 of the yoke arm.

コロ転動体５２（以後、コロ５２と言う）は、その径Ｒが中央部近傍から両端部にかけて徐々に微小量だけ小さくなる形状に成形されている。径Ｒの減少量は、コロ５２の端面より中央部に向かって０.８mmの位置で０.００４〜０.０２２mmである。コロ５２は、その中央部近傍、即ち、コロ５２全長の１３〜７０％の領域Ｍで、スパイダー軸部５４及びニードル軸受４３とシメシロ嵌合するように設定されている。   The roller rolling element 52 (hereinafter referred to as the roller 52) is formed in a shape in which the diameter R gradually decreases by a minute amount from the vicinity of the center to both ends. The reduction amount of the diameter R is 0.004 to 0.022 mm at a position of 0.8 mm from the end face of the roller 52 toward the center. The roller 52 is set so as to be fitted with the spider shaft portion 54 and the needle bearing 43 in the vicinity of the central portion thereof, that is, in a region M of 13 to 70% of the entire length of the roller 52.

このため、ニードル軸受４３にスパイダー軸部５４を組み込む際の荷重を小さくすることができ、組立作業が容易となる。コロ５２の数は１６〜２５本であり、その材料はＪＩＳ ＳＵＪ１〜ＳＵＪ５である。   For this reason, the load at the time of incorporating the spider shaft portion 54 into the needle bearing 43 can be reduced, and the assembling work is facilitated. The number of rollers 52 is 16 to 25, and the material is JIS SUJ1 to SUJ5.

この構成において、スパイダー軸部５４の面取り部５５は、切削でも設けることが出来るが、スパイダー軸部５４と同時研削により設けることが出来、高精度のものが低コストで得られる。   In this configuration, the chamfered portion 55 of the spider shaft portion 54 can be provided by cutting, but can be provided by simultaneous grinding with the spider shaft portion 54, and a highly accurate one can be obtained at low cost.

ニードル軸受４３にスパイダー軸部５４を組み込む際、コロ５２の先細り形状、及びスパイダー軸部５４の面取り部５５が、互いに挿入スペースを許容し、案内することになるため、コロ５２、ベアリングカップ５１、スパイダー軸部５４に傷が付き難く、付いたとしても微小なものに留めることができる。   When the spider shaft portion 54 is incorporated into the needle bearing 43, the tapered shape of the roller 52 and the chamfered portion 55 of the spider shaft portion 54 allow and guide each other, so that the roller 52, the bearing cup 51, The spider shaft portion 54 is difficult to be scratched, and even if it is attached, it can be kept to a minute one.

また、スパイダー軸部５４は、ニードル軸受４３と共に、コロ５２の中央部の領域Ｍにてシメシロ嵌合しているため、車輪から振動が伝わっても、コロ５２の両端部近傍で、スパイダー軸部５４とコロ５２との間及びベアリングカップ５１内径とコロ５２との間にできる微小隙間が一様に維持され、両者の干渉による異音の発生を防止することができる。   Further, since the spider shaft portion 54 is fitted together with the needle bearing 43 in the region M in the center portion of the roller 52, even if vibration is transmitted from the wheel, the spider shaft portion is near the both end portions of the roller 52. The minute gaps formed between the roller 54 and the roller 52 and between the inner diameter of the bearing cup 51 and the roller 52 are maintained uniformly, and the generation of abnormal noise due to the interference between the two can be prevented.

本実施形態の十字軸継手を採用したステアリング装置は、高速走行時ステアリングホイールを操舵した時、敏速に操舵でき操縦安定性が向上する。さらに、領域Ｍが従来のコロ５２より小さいので、シメシロ嵌合にも拘わらず転がり抵抗の増加が小さく、そのため折り曲げトルクが小さく滑らかな操舵感を得ることができる。   The steering device employing the cross shaft joint according to the present embodiment can be quickly steered when the steering wheel is steered during high speed running, and the steering stability is improved. Further, since the region M is smaller than the conventional roller 52, the increase in rolling resistance is small regardless of the fitting of the scissors, so that the bending torque is small and a smooth steering feeling can be obtained.

尚、この実施形態では、緩衝部５９を示したが、代わりにラバーカップリングを組み付けても良い。又、本実施形態を適用したステアリング装置の任意の部位に、ラバーカップリング、この実施形態の緩衝部、他の形式の緩衝機構、スプライン嵌合に代表されるスライド機構、あるいは衝突時の変位吸収機構等を設けても良い。   In addition, in this embodiment, although the buffer part 59 was shown, you may assemble | attach a rubber coupling instead. In addition, a rubber coupling, a buffer portion of this embodiment, another type of buffer mechanism, a slide mechanism typified by spline fitting, or a displacement absorption at the time of collision may be applied to any part of the steering device to which this embodiment is applied. A mechanism or the like may be provided.

また、このようなガタの無い十字軸継手と、前記スライド機構のガタの無いものを併用することにより、ステアリング装置の全体系として異音発生をより効果的に防止することができる。また、一つの十字軸継手はそれぞれ４個のニードル軸受４３，スパイダー軸部５４を有しているが、本例の十字軸継手は少なくともその１カ所以上に適用する。さらに、本例の十字軸継手を採用するステアリング装置は、油圧式パワーステアリング、電動式パワーステアリング、その他いずれの形式のものでも良い。   Further, by using such a cross shaft joint without backlash and a slide mechanism without backlash, noise generation can be more effectively prevented in the entire system of the steering device. Each cross joint has four needle bearings 43 and spider shafts 54, and the cross joint of this example is applied to at least one of the joints. Furthermore, the steering device employing the cross shaft joint of this example may be of any type such as hydraulic power steering, electric power steering.

さらに、ガタのない十字軸継手を採用することで、優れた操縦安定性を確保することができる。すなわち、全くガタのない伸縮軸と、ガタのない十字軸継手と、可変ギア比ユニットとを組み合わせることで、本来目的とする操舵角を得ることができ、可変ギア比ユニット３０の効果を十分に発揮することができ、また、車両の応答性を劇的に向上させることができ、一体感のあるステアリングを実現することができる。さらに、操舵軸の捩り剛性にあわせて、可変ギア比ユ二ット３０によるオーバー・オール・ステアリング・ギア比の制御をし易くできる。   Further, by adopting a cross shaft joint without backlash, excellent steering stability can be ensured. In other words, by combining the telescopic shaft having no backlash, the cross shaft joint without backlash, and the variable gear ratio unit, the originally intended steering angle can be obtained, and the effect of the variable gear ratio unit 30 can be sufficiently achieved. In addition, the responsiveness of the vehicle can be dramatically improved, and a steering with a sense of unity can be realized. Furthermore, the overall steering gear ratio can be easily controlled by the variable gear ratio unit 30 in accordance with the torsional rigidity of the steering shaft.

図１１は、実施形態の第２例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。   FIG. 11 is a partially cutaway cross-sectional view of a cruciform joint showing a second example of the embodiment.

本例は、上記第１例と略同様であり、同一部材には同一番号を付しており、その部分の説明は省略する。異なっているのは、ニードル軸受７２のベアリングカップ７６底面の内側中央部に形成された内向き突起７３と、スパイダー軸部７４の端面が接触する形式のシェル型の十字軸継手に、本発明を適用している点である。   This example is substantially the same as the first example described above, and the same members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The difference is that the present invention is applied to a shell-type cross shaft joint of a type in which an inward projection 73 formed on the inner center portion of the bottom surface of the bearing cup 76 of the needle bearing 72 and an end surface of the spider shaft portion 74 are in contact with each other. It is a point that is applied.

本例においても、コロ５２は、その径Ｒが中央部近傍から両端部にかけて徐々に小さくなる形状とされ、スパイダー軸部７４の先端部外周辺には、幅Ｌの先細リテーパ形状の面取り部５５が形成されている。この第２例においても、第１例と同様の効果を期待することができる。   Also in this example, the roller 52 has a shape in which the diameter R gradually decreases from the vicinity of the central portion to both ends, and a tapered chamfered portion 55 having a tapered taper shape having a width L is formed around the tip end portion of the spider shaft portion 74. Is formed. In the second example, the same effect as in the first example can be expected.

尚、この第２例では、シェル型の十字軸継手を示したが、ソリッド型のものにも適用することができる。   In the second example, a shell-type cross shaft joint is shown, but it can also be applied to a solid-type joint.

図１２は、実施形態の第３例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。   FIG. 12 is a partially cutaway cross-sectional view of a cross joint that shows a third example of the embodiment.

本例は、上記第１例と略同様であり、同一部材には同一番号を付しており、その部分の説明は省略する。コロ５２は、上記第１例と同様に、その径Ｒが中央部近傍から両端部にかけて徐々に小さくなる形状とされている。本例が上記第１例と異なっているのは、スパイダー軸部５４の面取り部５５を設けず、コロ５２の、ベアリングカップ５１内でのスパイダー５４軸方向の移動可能な合計量を０.６mm とした点である。但し、この移動可能合計量は少なくとも０.６mmであって、０.６mm以上あることが望ましい。即ち、コロ５２の長さをＴ、ベアリングカップ５１内のスパイダー軸部５４の軸心方向の内側スペースの幅をＳとすると、(Ｓ−Ｔ)≧０.６mm である。   This example is substantially the same as the first example described above, and the same members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As with the first example, the roller 52 has a shape in which the diameter R gradually decreases from the vicinity of the center to both ends. This example is different from the first example in that the chamfered portion 55 of the spider shaft portion 54 is not provided, and the total amount of the roller 52 movable in the axial direction of the spider 54 within the bearing cup 51 is 0.6 mm. This is the point. However, the total movable amount is at least 0.6 mm, and preferably 0.6 mm or more. That is, when the length of the roller 52 is T and the width of the inner space in the axial direction of the spider shaft portion 54 in the bearing cup 51 is S, (ST) ≧ 0.6 mm.

したがって、コロ５２がベアリングカップ５１スペース内のスパイダー５４軸心方向の中央に配置されているとすると、コロ５２はスパイダー５４軸心方向に０.３mm 移動可能になる。   Therefore, if the roller 52 is disposed at the center of the bearing cup 51 in the axial direction of the spider 54, the roller 52 can move 0.3 mm in the axial direction of the spider 54.

Ｍは、スパイダー軸部５４がニードル軸受４３と共にコロ５２の中央部でシメシロ嵌合している範囲である。コロ５２の転動面５２′の表面粗さはＪＩＳによる１０点平均の粗さでＲz０.４μm程度、スパイダー軸５４の表面５４′はＲz１μm程度である。   M is a range in which the spider shaft portion 54 is fitted together with the needle bearing 43 at the center portion of the roller 52. The surface roughness of the rolling surface 52 'of the roller 52 is an average roughness of 10 points according to JIS, about Rz 0.4 μm, and the surface 54' of the spider shaft 54 is about Rz 1 μm.

この構成の場合、上記第１例よりも組み立て時間が長くなり、コスト高となる場合があるが、コロ５２がベアリングカップ５１内側端面に接触しなくなるので、折り曲げトルクがより小さくなり、滑らかな操舵感を得ることができる。   In this configuration, the assembly time may be longer than in the first example and the cost may be high. However, since the roller 52 does not contact the inner end surface of the bearing cup 51, the bending torque becomes smaller and smooth steering is possible. A feeling can be obtained.

図１３は、実施形態の第４例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。   FIG. 13 is a partially cutaway cross-sectional view of a cruciform joint showing a fourth example of the embodiment.

本例は、上記第２例と略同様であって、同一部材には同一番号を付しており、その部分の説明は省略する。   This example is substantially the same as the second example described above, and the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

異なっているのは、スパイダー軸部７４の面取り部５５は設けず、コロ５２の列を複数列（本例の場合２列）として、コロ８１列及びコロ８２列を配置している点である。コロ８１，８２は、上記第２例同様、その径Ｒが中央部近傍から両端部にかけて徐々に小さくなる形状とされている。コロ８１,８２のそれぞれの長さをＴ1,Ｔ2とすると、上記第２例と同様に、Ｓ−(Ｔ1＋Ｔ2)≧０.６mm としている。   The difference is that the chamfered portion 55 of the spider shaft portion 74 is not provided, and the rollers 52 are arranged in a plurality of rows (two rows in this example), and the rollers 81 and 82 are arranged. . As with the second example, the rollers 81 and 82 have a shape in which the diameter R gradually decreases from the vicinity of the center to both ends. Assuming that the lengths of the rollers 81 and 82 are T1 and T2, respectively, S− (T1 + T2) ≧ 0.6 mm as in the second example.

Ｍ1,Ｍ2は、スパイダー軸部７４がニードル軸受７２と共にコロ８１,８２の中央部でシメシロ嵌合している範囲である。コロ８１,８２の長さＴ1,Ｔ2は、異なる長さでも良いが、同じ長さの方が低コストになる。   M1 and M2 are ranges in which the spider shaft 74 is fitted with the needle bearing 72 at the center of the rollers 81 and 82. The lengths T1 and T2 of the rollers 81 and 82 may be different, but the same length is lower in cost.

この構成においても、上記第２例と同様の効果を期待することができるが、コロ数が増加することと、コロをベアリングカップ７６に組み付ける時間が長くなることからコスト高となる。   Even in this configuration, the same effect as in the second example can be expected, but the cost increases because the number of rollers increases and the time for assembling the rollers to the bearing cup 76 becomes longer.

しかし、本例ではコロ８１径とコロ８２径は略同一にしているが、コロ８２径（カップ７６開放端側）をコロ８１径よりもやや大きくすると効果的である。そのコロ８１とコロ８２の径差は０.００２〜０.０１０mm に設定するのが好適である。この場合、コストは増加することになるが、捩じりトルクが負荷された場合のスパイダー軸部７４、コロ８１、及びベアリングカップ７２の互いの接触面圧が低下するため、耐久性や使用寿命を向上させることができる。   However, in this example, the roller 81 diameter and the roller 82 diameter are substantially the same, but it is effective to make the roller 82 diameter (cup 76 open end side) slightly larger than the roller 81 diameter. The diameter difference between the roller 81 and the roller 82 is preferably set to 0.002 to 0.010 mm. In this case, the cost increases, but the contact surface pressure of the spider shaft 74, the roller 81, and the bearing cup 72 when a torsional torque is applied is reduced. Can be improved.

また、コロ８１列,８２列の一方の列を隙間嵌合、他方の列をシメシロ嵌合の構成としても良い。   Moreover, it is good also as a structure of clearance fitting to the one row | line | column of the roller 81 row | line | column and 82 row | line | column, and the other row | line | column.

尚、上記４つの例において、ヨーク４７、４８は板金製としたが、鍛造、鋳造の何れで作っても良く、その材料は鉄系、アルミ系の何れであっても良い。   In the above four examples, the yokes 47 and 48 are made of sheet metal. However, the yokes 47 and 48 may be made by either forging or casting, and the material may be either iron or aluminum.

図１４は、実施形態の第５例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。   FIG. 14 is a partially cutaway cross-sectional view of a cruciform joint showing a fifth example of the embodiment.

本例は、上記第２例と略同様であって、同一部材には同一番号を付しており、その部分の説明は省略する。   This example is substantially the same as the second example described above, and the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本例においても、コロ５２は、上記第２例同様、その径Ｒが中央部近傍から両端部にかけて徐々に小さくなる形状とされている。本例では、ニードル軸受７２にケージ８３が設けてある。   Also in this example, the roller 52 has a shape in which the diameter R gradually decreases from the vicinity of the central portion to both end portions as in the second example. In this example, the needle bearing 72 is provided with a cage 83.

この場合、カップ両端内面間隔をＭ、コロ５２の中央部を支えるケージ８３の枠部分の軸方向幅をそれぞれＳ１，Ｓ２，そしてコロ５２の長さをＮとするとき、Ｍ−Ｎ−Ｓ１−Ｓ２≧０．６ｍｍとしている。   In this case, when the distance between the inner surfaces of both ends of the cup is M, the axial width of the frame portion of the cage 83 that supports the central portion of the roller 52 is S1, S2, and the length of the roller 52 is N, MN-S1- S2 ≧ 0.6 mm.

本例では、ケージ８３付きであるため、他例に比べコスト高である。しかし、コロ５２は互いに関係なく傾くため、総コロ型のように傾きが一方向になる場合は少ない。このため、スパイダー軸部７４が軸方向に動こうとする力は小さく、カップ７６の底壁の中央突起部７３とスパイダー軸部７４の端面との接触部の耐摩耗性が向上する。   In this example, since the cage 83 is provided, the cost is higher than in other examples. However, since the rollers 52 are tilted independently of each other, there are few cases where the tilt is in one direction as in the case of the total roller type. For this reason, the force that the spider shaft portion 74 tends to move in the axial direction is small, and the wear resistance of the contact portion between the central projection 73 of the bottom wall of the cup 76 and the end surface of the spider shaft portion 74 is improved.

以上説明したように、本発明によれば、十字軸継手において、ニードル軸受とスパイダー軸部とがコロ転動体を介してシメシロ嵌合となっているので、スパイダー軸部はコロ転動体（すなわちニードル軸受）の中央部近傍のみにてシメシロ嵌合しているため、車輪から振動が伝わっても、コロ転動体の両端部近傍で、スパイダー軸部とコロ転動体との間及びカップ内径とコロ転動体との間の各々の微小隙間が一様に維持され、両者の干渉による異音の発生が防止される。また、本発明によれば、コロ転動体は、その径が中央部近傍から両端部にかけて徐々に小さくなる形状に成形されているので、ニードル軸受にスパイダー軸部を組み込む際、コロ転動体の先細り形状、コロ転動体、カップ、スパイダー軸部に傷が付き難く、付いたとしても微小なものに留めることができ、又その挿入荷重を小さくすることができる。したがって、滑らかな操蛇感を得ることができ、又製作コストの高騰を招くことなく、組み付け作業を容易に、短時間で行うことができる。   As described above, according to the present invention, in the cross shaft joint, the needle bearing and the spider shaft portion are fitted with each other through the roller rolling element, so that the spider shaft portion is the roller rolling element (that is, the needle). The bearing is fitted only in the vicinity of the center of the bearing, so even if vibration is transmitted from the wheel, near the both ends of the roller rolling element, between the spider shaft and roller rolling element, and between the cup inner diameter and roller rolling. The minute gaps between the moving bodies are maintained uniformly, and the generation of abnormal noise due to the interference between the two is prevented. Further, according to the present invention, the roller rolling element is formed in a shape that gradually decreases in diameter from the vicinity of the center to both ends, so that when the spider shaft is incorporated into the needle bearing, the roller rolling element is tapered. The shape, the roller rolling element, the cup, and the spider shaft are hardly damaged, and even if they are attached, they can be kept small and the insertion load can be reduced. Accordingly, it is possible to obtain a smooth sensation of snakes and to perform the assembling work easily and in a short time without causing an increase in production cost.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible.

本発明の実施の形態の第１例に係る車両用ステアリングシステムの側面図である。It is a side view of the steering system for vehicles concerning the 1st example of an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態の第２例に係る車両用ステアリングシステムの側面図である。It is a side view of the steering system for vehicles concerning the 2nd example of an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態の第３例に係る車両用ステアリングシステムの側面図である。It is a side view of the steering system for vehicles concerning the 3rd example of an embodiment of the invention. 従来に係る車両用ステアリングシステムの側面図である。It is a side view of the steering system for vehicles concerning the former. （ａ）は、従来構造の伸縮軸又はガタのある十字軸継手を使用した場合に於ける、回転角度とトルクの特性線図であり、（ｂ）は、全くガタのない伸縮軸に於ける、回転角度とトルクの特性線図である。(A) is a characteristic diagram of rotation angle and torque when using a conventional joint shaft with a telescopic shaft or backlash, and (b) is a telescopic shaft with no backlash. FIG. 6 is a characteristic diagram of a rotation angle and torque. （ａ）は、本発明の実施の形態の第１例に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った縦断面図である。(A) is a cross-sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering according to the first example of the embodiment of the present invention, and (b) is a vertical cross-sectional view along the line bb of (a). . （ａ）は、本発明の実施の形態の第２例に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った縦断面図である。(A) is a cross-sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering according to the second example of the embodiment of the present invention, and (b) is a vertical cross-sectional view along the line bb of (a). . （ａ）は、本発明の実施の形態の第３例に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態の第４例に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。(A) is a cross-sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to the third example of the embodiment of the present invention, and (b) is a telescopic shaft for vehicle steering according to the fourth example of the embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view of an axis. 本発明の実施形態の第１例を示す十字軸継手の部分切欠き断面を含む側面図である。It is a side view including the partial notch section of the cross joint which shows the 1st example of embodiment of this invention. 図９の十字軸継手のＡ部を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the A section of the cross joint of FIG. 実施形態の第２例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。It is a partial notch sectional view of the cross joint which shows the 2nd example of embodiment. 実施形態の第３例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。It is a partially notched sectional view of a cross shaft joint showing the third example of the embodiment. 実施形態の第４例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。It is a partial notch sectional view of the cross shaft coupling which shows the 4th example of embodiment. 実施形態の第５例を示す十字軸継手の部分切欠き断面図である。It is a partial notch sectional view of the cross joint which shows the 5th example of an embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 雄軸
１ａ 小径部
２ 雌軸
３ 軸方向溝
３ａ 平面状側面
３ｂ 底面
４ 軸方向溝
５ 軸方向溝
６ 軸方向溝
７ 球状体（ボール、転動体）
８ 円柱体（ニードルローラ、摺動体）
９ 板バネ（弾性体）
９ａ 球状体側接触部（伝達部材側接触部）
９ｂ 溝面側接触部
９ｃ 付勢部
９ｄ 底部
１０ 伸縮軸
１１ ストッパープレート
１２ 軸方向予圧用弾性体
１３ 平板
１４ 軸方向凸条
１５ 突起部
１６ 固体潤滑膜
２０ ステアリングシャフト
２１ ステアリングホイール
２２ ステアリングコラム
２３ アッパーブラケット
２４ ロアーブラケット
２５ 十字軸継手
２６ 伸縮軸
２７ 雌軸
２８ 雄軸
２９ 操舵角センサー
３０ 可変ギア比ユニット
３０ａ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３１ 十字軸継手
３２ ステアリングギア
３３ ラバーマウント
４２ スパイダー
４３ ニードル軸受
４４ シール部材
４６ 軸
４７ ヨーク
４７ａ 筒状基部
４７ｂ アーム
４８ ヨーク
４８ａ 基部
４８ｂ アーム
４９ ラバーブッシュ
５０ ピン
５１ ベアリングカップ
５２ コロ転動体
５３ グリース
５４ 軸部
５５ 面取り部
５６ 軸方向孔
５７ スラストピース
５８ 軸受孔
５９ 緩衝部
６０ 内筒
６１ 外筒
６５ メススプライン
７２ ニードル軸受
７３ 突起
７４ 軸部
７６ ベアリングカップ
８１，８２ コロ転動体
８３ ケージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Male shaft 1a Small diameter part 2 Female shaft 3 Axial groove 3a Planar side surface 3b Bottom face 4 Axial groove 5 Axial groove 6 Axial groove 7 Spherical body (ball, rolling element)
8 Cylindrical body (needle roller, sliding body)
9 Leaf spring (elastic body)
9a Spherical body side contact part (transmission member side contact part)
9b Groove surface side contact portion 9c Energizing portion 9d Bottom portion 10 Telescopic shaft 11 Stopper plate 12 Axial preload elastic body 13 Flat plate 14 Axial ridge 15 Protrusion 16 Solid lubricant film 20 Steering shaft 21 Steering wheel 22 Steering column 23 Upper Bracket 24 Lower bracket 25 Cross shaft joint 26 Telescopic shaft 27 Female shaft 28 Male shaft 29 Steering angle sensor 30 Variable gear ratio unit 30a Electronic control unit (ECU)
31 Cross shaft joint 32 Steering gear 33 Rubber mount 42 Spider 43 Needle bearing 44 Seal member 46 Shaft 47 Yoke 47a Cylindrical base 47b Arm 48 Yoke 48a Base 48b Arm 49 Rubber bush 50 Pin 50 Bearing roller 52 Rolling roller 53 Grease 54 Shaft Part 55 Chamfered part 56 Axial hole 57 Thrust piece 58 Bearing hole 59 Buffer part 60 Inner cylinder 61 Outer cylinder 65 Female spline 72 Needle bearing 73 Protrusion 74 Shaft part 76 Bearing cup 81, 82 Rolling rolling element 83 Cage

Claims (6)

ステアリングホイールと転舵輪を連結する操舵伝達系の途中に、
車両状態に応じて電子制御ユニットにより可変制御されながら、操舵トルクの伝達比を可変する可変ギア比ユニットと、
雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合した伸縮軸と、を備えた車両用ステアリングシステムに於いて、
前記伸縮軸は、
操舵トルクが所定値以下の時に、前記両軸の間で、予圧しながら、操舵トルクを伝達する予圧的トルク伝達部と、
操舵トルクが所定値を超えると、前記両軸の間で、剛体の接触により、操舵トルクを伝達する剛体的トルク伝達部と、を有することを特徴とする車両用ステアリングシステム。 In the middle of the steering transmission system that connects the steering wheel and steered wheel,
A variable gear ratio unit that varies the steering torque transmission ratio while being variably controlled by the electronic control unit according to the vehicle state;
In a vehicle steering system comprising a telescopic shaft in which a male shaft and a female shaft are non-rotatably and slidably fitted,
The telescopic shaft is
A preload torque transmission unit that transmits the steering torque while preloading between the two shafts when the steering torque is a predetermined value or less;
A vehicular steering system comprising: a rigid torque transmission unit configured to transmit a steering torque between the two shafts when the steering torque exceeds a predetermined value by contact of a rigid body. 前記予圧的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに夫々形成した少なくとも一列の軸方向溝の間に、弾性体を介して、第１トルク伝達部材を介装してなり、
前記剛体的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに夫々形成した他の少なくとも一列の溝方向の間に、第２トルク伝達部材を介装してなることを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングシステム。 The preload torque transmission unit is
Between the outer circumferential surface of the male shaft and the inner circumferential surface of the female shaft, the first torque transmission member is interposed between the at least one row of axial grooves formed through the elastic body,
The rigid torque transmission part is
The second torque transmission member is interposed between at least one other groove direction formed on the outer peripheral surface of the male shaft and the inner peripheral surface of the female shaft, respectively. The vehicle steering system described. 前記第１トルク伝達部材は、前記両軸の軸方向相対移動の際に転動する転動体であり、
前記第２トルク伝達部材は、前記両輪の軸方向相対移動の際に滑り摺動する摺動体であることを特徴とする請求項２に記載の車両用ステアリングシステム。 The first torque transmission member is a rolling element that rolls in the axial relative movement of the two shafts,
3. The vehicle steering system according to claim 2, wherein the second torque transmission member is a sliding body that slides and slides when the two wheels move in the axial direction relative to each other. 前記剛体的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部にそれぞれ設けられ、回転の際には互いに接触してトルクを伝達し、
前記予圧的トルク伝達部は、
前記剛体的トルク伝達部とは異なる位置の前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部の間に設けられ、前記雄軸と前記雌軸との軸方向相対移動の際には転動する転動体と、該転動体に径方向に隣接して配置され、該転動体を介して前記雄軸と前記雌軸とに予圧を与える弾性体と、からなることを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングシステム。 The rigid torque transmission part is
Provided on the outer peripheral part of the male shaft and the inner peripheral part of the female shaft, respectively, and in contact with each other during rotation, transmit torque;
The preload torque transmission unit is
Provided between the outer peripheral portion of the male shaft and the inner peripheral portion of the female shaft at a position different from the rigid torque transmitting portion, and rolls when the male shaft and the female shaft move in the axial direction. 2. A rolling element that is disposed adjacent to the rolling element in a radial direction, and an elastic body that applies preload to the male shaft and the female shaft via the rolling element. A vehicle steering system according to claim 1. 前記剛体的トルク伝達部は、前記雄軸の外周面に形成された軸方向凸条と、前記雌軸の内周面に形成された軸方向溝と、からなることを特徴とする請求項４に記載の車両用ステアリングシステム。   5. The rigid torque transmitting portion includes an axial ridge formed on an outer peripheral surface of the male shaft and an axial groove formed on an inner peripheral surface of the female shaft. A vehicle steering system according to claim 1. ステアリングホイールと転舵輪を連結する操舵伝達系の途中に、更に、十字軸継手を備えており、
当該十字軸継手は、ヨークの軸受孔に、ベアリングカップ及び当該カップ内の複数のコロを含むニードル軸受を介して、スパイダー軸部を回転自在に嵌合することにより、ヨークにスパイダーを係合した構成の十字軸継手であって、
前記ニードル軸受と前記スパイダー軸部とが前記コロを介してシメシロ嵌合とし、前記コロは、その径が中央部近傍から両端部にかけて徐々に小さくなる形状に成形されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用ステアリングシステム。 In the middle of the steering transmission system that connects the steering wheel and the steered wheel, a cross shaft joint is further provided.
The cross shaft joint engages the spider with the yoke by rotatably fitting the spider shaft portion to the bearing hole of the yoke via a needle bearing including a bearing cup and a plurality of rollers in the cup. A cross joint of the composition,
The needle bearing and the spider shaft portion are fitted to each other through the roller, and the roller is formed in a shape in which the diameter gradually decreases from the vicinity of the center to both ends. Item 6. The vehicle steering system according to any one of Items 1 to 5.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191976A (en) * 2008-02-15 2009-08-27 Nsk Ltd Cross shaft universal coupling
JP2011036635A (en) * 2009-07-16 2011-02-24 Panasonic Corp Hand dryer
JP2013123949A (en) * 2011-12-13 2013-06-24 Jtekt Corp Vehicular steering device
CN103538624A (en) * 2012-07-09 2014-01-29 株式会社捷太格特 Steering system
CN110953256A (en) * 2018-09-27 2020-04-03 日本精工株式会社 Telescopic shaft with stopper
CN112776870A (en) * 2019-11-06 2021-05-11 株式会社万都 Steering adjusting pipe column and vehicle
US11648347B2 (en) 2011-01-24 2023-05-16 Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. Medical device containing a cake composition comprising aripiprazole as an active ingredient, and a cake composition comprising aripiprazole as an active ingredient

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191976A (en) * 2008-02-15 2009-08-27 Nsk Ltd Cross shaft universal coupling
JP2011036635A (en) * 2009-07-16 2011-02-24 Panasonic Corp Hand dryer
US11648347B2 (en) 2011-01-24 2023-05-16 Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. Medical device containing a cake composition comprising aripiprazole as an active ingredient, and a cake composition comprising aripiprazole as an active ingredient
JP2013123949A (en) * 2011-12-13 2013-06-24 Jtekt Corp Vehicular steering device
CN103538624A (en) * 2012-07-09 2014-01-29 株式会社捷太格特 Steering system
JP2014015130A (en) * 2012-07-09 2014-01-30 Jtekt Corp Steering device
CN110953256A (en) * 2018-09-27 2020-04-03 日本精工株式会社 Telescopic shaft with stopper
CN110953256B (en) * 2018-09-27 2023-12-26 日本精工株式会社 Telescopic shaft with stopper
CN112776870A (en) * 2019-11-06 2021-05-11 株式会社万都 Steering adjusting pipe column and vehicle
CN112776870B (en) * 2019-11-06 2024-05-28 汉拿万都株式会社 Steering adjustment tubular column and vehicle

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