JP4586983B2 - 車両ステアリング用伸縮軸 - Google Patents

Description

本発明は、車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸に関する。

自動車の操舵機構部の伸縮軸には、自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収し、ステアリングホイール上にその変位や振動を伝えない性能が要求される。さらに、運転者が自動車を運転するのに最適なポジションを得るためにステアリングホイールの位置を軸方向に移動し、その位置を調整する機能が要求される。

これら何れの場合にも、伸縮軸は、ガタ音を低減することと、ステアリングホイール上のガタ感を低減することと、軸方向の摺動動作時における摺動抵抗を低減することとが要求される。

このようなことから、従来、伸縮軸の雄軸に、ナイロン膜をコーティングし、摺動部にグリースを塗布し、金属騒音、金属打音等を吸収または緩和するとともに、摺動抵抗の低減と回転方向ガタの低減を行ってきた。

しかし、使用経過によりナイロン膜の摩耗が進展して回転方向ガタが大きくなるといったことがある。また、エンジンルーム内の高温にさらされる条件下では、ナイロン膜は、体積変化し、摺動抵抗が著しく大きくなったり、摩耗が著しく促進されたりするため、回転方向ガタが大きくなるといったことがある。

このようなことから、特許文献１では、雄軸の外周面と雌軸の内周面とに夫々形成した複数対の軸方向溝の間に、両軸の軸方向相対移動の際に転動する球状体が嵌合してある。

さらに、球状体の径方向内方又は外方と、各対の軸方向溝との間に、球状体を介して雄軸と雌軸に予圧を付与するための予圧用の弾性体である板バネが設けてある。

これにより、トルク非伝達時には、板バネにより、球状体を雌軸に対してガタ付きのない程度に予圧しているため、雄軸と雌軸の間のガタ付きを防止することができ、雄軸と雌軸は、ガタ付きのない安定した摺動荷重で軸方向に摺動することができる。

また、トルク伝達時には、板バネにより、球状体を周方向に拘束できるようになっているため、雄軸と雌軸は、その回転方向のガタ付きを防止して、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。

しかも、特許文献１に於いては、雄軸の端部には、球状体の軸方向の移動を規制するストッパープレートが設けてある。また、雄軸の内方部の外周面に、軸方向溝と同軸に形成した突起部（ストッパー）が形成してある。

加えて、これら軸方向溝の深さ（径方向寸法）は、軸方向にわたって一定である。
特開２００４−１０６５９９号公報

しかしながら、特許文献１の図２の場合、上記のように、軸方向溝の深さ（径方向寸法）は、軸方向にわたって一定である。

自動車の組立てラインに於いて、伸縮軸を組立てる場合、組立時の軸長は、通常使用時の軸長よりも、短くしなければならない。

通常、雄軸の軸方向溝の長さは、通常使用領域でボールが転がるように設計されている為、通常使用領域よりも短くしようとすると、球状体は、軸方向溝のストッパーに当接して、雌軸の軸方向溝の内面に対して、滑り摺動する。

その結果、組立時の伸縮荷重が高くなってしまい、組立て作業の効率が悪くなってしまうといったことがある。

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、伸縮軸を収縮又は伸長する場合、球状体が軸方向溝の内面に対して滑り摺動したとしても、収縮・伸長荷重の増大を防止することができ、ひいては、組立作業の高効率化を図ることができる、車両ステアリング用伸縮軸を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る車両ステアリング用伸縮軸は、車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸をトルク伝達可能に且つ軸方向に相対移動可能に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、
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、転動体を介装してなり、
前記雌軸の軸方向溝と前記雄軸の軸方向溝との少なくとも一方は、段差を介して、その溝深さが異なる拡径溝部又は縮径溝部を有し、
前記雌軸の軸方向溝と前記雄軸の軸方向溝との間で、前記転動体が転がり摺動する領域は、通常使用領域であり、
当該通常使用領域に前記段差を介して隣接し、前記雌軸と雄軸の少なくとも一方の前記拡径溝部又は前記縮径溝部に対して、転動体が滑り摺動する領域は、通常使用領域外であることを特徴とする。

また、好適には、前記雌軸の軸方向溝と前記雄軸の軸方向溝との少なくとも他方は、転動体の軸方向移動を規制するストッパーを有することを特徴とする。

好適には、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を有する。

好適には、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少なくとも一列の軸方向溝の間に介装し、滑り摺動する摺動体であり、又は
前記両軸に夫々形成したスプラインである。

本発明によれば、伸縮軸を収縮又は伸長する場合、球状体が軸方向溝の拡径溝部の内面に対して滑り摺動したとしても、収縮・伸長荷重の増大を防止することができ、ひいては、組立作業の高効率化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を図面を参照しつつ説明する。

（車両用ステアリングシャフトの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。

図１において、車体側のメンバ１００にアッパブラケット１０１とロアブラケット１０２とを介して取り付けられたアッパステアリングシャフト部１２０（ステアリングコラム１０３と、ステアリングコラム１０３に回転自在に保持されたスアリングシャフト１０４を含む）と、ステアリングシャフト１０４の上端に装着されたステアリングホイール１０５と、ステアリングシャフト１０４の下端にユニバーサルジョイント１０６を介して連結されたロアステアリングシャフト部１０７と、ロアステアリングシャフト部１０７に操舵軸継手１０８を介して連結されたピニオンシャフト１０９と、ピニオンシャフト１０９に連結したステアリングラック軸１１２と、このステアリングラック軸１１２を支持して車体の別のフレーム１１０に弾性体１１１を介して固定されたステアリングラック支持部材１１３とから操舵機構部が構成されている。

ここで、アッパステアリングシャフト部１２０とロアステアリングシャフト部１０７が本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸（以後、伸縮軸と記す）を用いている。ロアステアリングシャフト部１０７は、雄軸と雌軸とを嵌合したものであるが、このようなロアステアリングシャフト部１０７には自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収し、ステアリングホイール１０５上にその変位や振動を伝えない性能が要求される。このような性能は、車体がサブフレーム構造となっていて、操舵機構上部を固定するメンバ１００とステアリングラック支持部材１１３が固定されているフレーム１１０が別体となっておりステアリングラック支持部材１１３がゴムなどの弾性体１１１を介してフレーム１１０に締結固定されている構造の場合に要求される。また、その他のケースとして操舵軸継手１０８をピニオンシャフト１０９に締結する際に作業者が、伸縮軸をいったん縮めてからピニオンシャフト１０９に嵌合させ締結させるため伸縮機能が必要とされる場合がある。さらに、操舵機構の上部にあるアッパステアリングシャフト部１２０も、雄軸と雌軸とを嵌合したものであるが、このようなアッパステアリングシャフト部１２０には、運転者が自動車を運転するのに最適なポジションを得るためにステアリングホイール１０５の位置を軸方向に移動し、その位置を調整する機能が要求されるため、軸方向に伸縮する機能が要求される。前述のすべての場合において、伸縮軸には嵌合部のガタ音を低減することと、ステアリングホイール１０５上のガタ感を低減することと、軸方向摺動時における摺動抵抗を低減することが要求される。

（第１実施の形態）
図２は、本発明の第１実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。

図３は、本発明の第１実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の半断面図である。

図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。

図２及び図３に示すように、車両ステアリング用の伸縮軸は、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。雄軸１と雌軸２とには、夫々、自在継手ＵＪが連結してある。

図５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。

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。

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。

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。

この板バネ９は、球状体７に２点で接触する略円弧形状の球状体側接触部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折り曲げてあると共に雄軸１の軸方向溝３の平面状側面３ａに接触可能である溝面側接触部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ように折り曲げられた付勢部９ｃと、軸方向溝３の平坦な底面３ｂに対向した平坦な底面９ｄと、を有している。

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。

これは、板バネ９の折り曲げ部分（付勢部９ｃ又は溝面側接触部９ｂ）の厚みをどの箇所も一定にする為である。もし、折り曲げ部分（付勢部９ｃ又は溝面側接触部９ｂ）の先端が各箇所でばらばらに当たると、予圧部分の捩り剛性が安定しないためである。

なお、図５に示すように、本実施の形態では、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形状に形成してある。これにより、平面形状よりも球状体７との接触面圧を下げることができる。

図５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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
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。

さて、本実施の形態では、雌軸２の軸方向溝５は、段差２０を介して、その溝深さを深くした（即ち、径方向に拡径した）拡径溝部２１，２２を有している。

このように、雌軸２の軸方向溝５は、拡径溝部２１を有することから、自動車の組立てラインに於いて、伸縮軸を組立てる場合、組立時の軸長を通常使用時の軸長よりも収縮する場合、球状体７が軸方向溝５の拡径溝部２１の内面に対して滑り摺動したとしても、収縮荷重の増大を防止することができ、ひいては、組立作業の高効率化を図ることができる。

また、雌軸２の軸方向溝５は、拡径溝部２２を有することから、自動車の組立てラインに於いて、伸縮軸を組立てる場合、組立時の軸長を通常使用時の軸長よりも伸長する場合、球状体７が軸方向溝５の拡径溝部２２の内面に対して滑り摺動したとしても、伸長荷重の増大を防止することができ、ひいては、組立作業の高効率化を図ることができる。

さらに、雌軸２の軸方向溝５は、拡径溝部２１，２２を有することから、通常使用領域から、溝を深くした（拡径した）拡径溝部２１の通常使用領域外に入ると、板バネ９による球状体７の付勢力が弱くなってしまう。そのため、変化させる拡径溝部２１，２２の深さは、この通常使用領域外でも、板バネ９による付勢力が働く程度が望ましく、例えば、半径で２ｍｍ以下程度である。

図４（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ、雌軸の軸方向溝の通常使用領域とその領域外との間の段差の形状を示す例の断面図である。

図４（ａ）のように、段差２０は、略直角に形成してあってもよく、図４（ｂ）のように、テーパー形状に形成してあってもよく、図４（ｃ）のように、テーパーで波状に形成してあってもよい。

また、拡径溝部２１，２２の深さ（径方向寸法）は、軸方向で徐々に変化する勾配を特たせても良い。例えば、通常使用領域から遠ざかるにしたがって、球状体７ヘの付勢力が徐々に低減するように構成してあってもよい。

図６は、第１実施の形態の変形例に係り、図３のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。

本変形例では、トルク伝達部材としての円柱体８を廃止し、複数の球状体７のみによるトルク伝達の構成としている。その他の構成、作用、及び効果は、上述した第１実施の形態と同様である。

図７は、第１実施の形態の他の変形例に係り、図３のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。

本変形例では、トルク伝達部材としての円柱体８を廃止し、それに代えて、雄軸１と雌軸２とに、それぞれ、雄スプライン３１と、雌スプライン３２とが形成してある。その他の構成、作用、及び効果は、上述した第１実施の形態と同様である。

（第２実施の形態）
図８（ａ）は、本発明の第２実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の半断面図である。

図９は、図８（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った横断面図である。

本実施の形態は、その基本的構造が上述した実施の形態と同様であり、相違する点について説明する。

本実施の形態では、板バネ９は、雌軸２の軸方向溝５の内面と、球状体７との間に介装してある。そのため、軸方向溝５の形状は、上記第１の実施の形態に於ける雄軸１の軸方向溝３の形状と略同様に形成してある。軸方向溝５は、平面状側面５ａと、底面５ｂとを有し、その構成及び作用は、軸方向溝３の平面状側面３ａと、底面３ｂと略同様である。

また、本実施の形態では、雄軸１の軸方向溝３は、段差４０を介して、その溝深さを深くした（即ち、径方向に縮径した）縮径溝部４１を有している。

このように、雄軸１の軸方向溝３は、縮径溝部４１を有することから、自動車の組立てラインに於いて、伸縮軸を組立てる場合、組立時の軸長を通常使用時の軸長よりも収縮する場合、球状体７が軸方向溝３の縮径溝部４１の内面に対して滑り摺動したとしても、収縮荷重の増大を防止することができ、ひいては、組立作業の高効率化を図ることができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した第１実施の形態と同様である。

図８（ｂ）は、本発明の第２実施の形態の変形例に係る車両ステアリング用伸縮軸の半断面図である。

本変形例では、雄軸１の軸方向溝３は、軸端側に、段差４０を介して、その溝深さを深くした（即ち、径方向に縮径した）縮径溝部４２を有している。

このように、雄軸１の軸方向溝３は、縮径溝部４２を有することから、自動車の組立てラインに於いて、伸縮軸を組立てる場合、組立時の軸長を通常使用時の軸長よりも伸長する場合、球状体７が軸方向溝３の縮径溝部４２の内面に対して滑り摺動したとしても、伸長荷重の増大を防止することができ、ひいては、組立作業の高効率化を図ることができる。

図１０は、第２実施の形態の他の変形例に係り、図８（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った横断面図である。

本変形例では、トルク伝達部材としての円柱体８を廃止し、複数の球状体７のみによるトルク伝達の構成としている。その他の構成、作用、及び効果は、上述した第２実施の形態と同様である。

図１１は、第２実施の形態の更に他の変形例に係り、図８（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った横断面図である。

本変形例では、トルク伝達部材としての円柱体８を廃止し、それに代えて、雄軸１と雌軸２とに、それぞれ、雄スプライン３１と、雌スプライン３２とが形成してある。その他の構成、作用、及び効果は、上述した第２実施の形態と同様である。

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。

例えば、図１２は、本発明に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図であり、本図に示すように、円柱体は、軸長の短いニードルローラ８ａ…から構成してあってもよい。その場合にも、図１２に示すように、雌軸２の軸方向溝５は、段差２０を介して、その溝深さを深くした（即ち、径方向に拡径した）拡径溝部２１を有している。

雄軸１又は雌軸２の円柱体又は球状体を摺動（軸動）する軸方向溝（５，６，３）は、熱処理を施しても良いし、施さなくても良い。

本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。 本発明の第１実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。 本発明の第１実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の半断面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ、雌軸の軸方向溝の通常使用領域とその領域外との間の段差の形状を示す例の断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。 第１実施の形態の変形例に係り、図３のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。 第１実施の形態の他の変形例に係り、図３のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。 （ａ）は、本発明の第２実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の半断面図である。（ｂ）は、本発明の第２実施の形態の変形例に係る車両ステアリング用伸縮軸の半断面図である。 図８（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った横断面図である。 第２実施の形態の他の変形例に係り、図８（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った横断面図である。 第２実施の形態の更に他の変形例に係り、図８（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った横断面図である。 本発明に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。

符号の説明

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
５ａ 平面状側面
５ｂ 底面
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）
８ａ 軸長の短いニードルローラ
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 底面
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
１５ 突起部
２０ 段差
２１，２２ 拡径溝部
３１ 雄スプライン
３２ 雌スプライン
４０ 段差
４１，４２ 縮径溝部
１００ メンバ
１０１ アッパブラケット
１０２ ロアブラケット
１０３ ステアリングコラム
１０４ ステアリングシャフト
１０５ ステアリングホイール
１０６ ユニバーサルジョイント
１０７ ロアステアリングシャフト部
１０８ 操舵軸継手
１０９ ピニオンシャフト
１１０ フレーム
１１１ 弾性体
１１２ ステアリングラック
１２０ アッパステアリングシャフト部

Claims (4)

1. 車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸をトルク伝達可能に且つ軸方向に相対移動可能に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、
   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、転動体を介装してなり、
   前記雌軸の軸方向溝と前記雄軸の軸方向溝との少なくとも一方は、段差を介して、その溝深さが異なる拡径溝部又は縮径溝部を有し、
   前記雌軸の軸方向溝と前記雄軸の軸方向溝との間で、前記転動体が転がり摺動する領域は、通常使用領域であり、
   当該通常使用領域に前記段差を介して隣接し、前記雌軸と雄軸の少なくとも一方の前記拡径溝部又は前記縮径溝部に対して、転動体が滑り摺動する領域は、通常使用領域外であることを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
2. 前記雌軸の軸方向溝と前記雄軸の軸方向溝との少なくとも他方は、転動体の軸方向移動を規制するストッパーを有することを特徴とする請求項１に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
3. 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を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
4. 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少なくとも一列の軸方向溝の間に介装し、滑り摺動する摺動体であり、又は
   前記両軸に夫々形成したスプラインであることを特徴とする請求項３に記載の車両ステアリング用伸縮軸。

Images