JP4770193B2 - 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トルク伝達部材（球状体）が嵌合してある。

さらに、特許文献１では、トルク伝達部材である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、トルク伝達部材である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、トルク伝達部材である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、トルク伝達部材である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の図１乃至図５に開示した構造では、一組のトルク伝達部材（球状体）を予圧する一つの板バネと、周方向に隣接する他の一組のトルク伝達部材（球状体）を予圧する他の板バネとは、周方向に延びる円弧状の連結部であるウェブによって、周方向に連結してある。

この連結部（ウェブ）は、上記の二つの板バネに互いに引張力又は圧縮力を与えて、二つの板バネに予圧を発生させるためである。

なお、特許文献１の図６及び図７に開示した構造では、二つの板バネを連結部（ウェブ）により連結することなく、板バネと軸方向溝との間に、別途の弾性体が介装してあり、これにより、径方向に予圧を発生させている。

さらに、特許文献２では、スプライン部に、コーティングをすることで、ガタなく、スライド時の摺動抵抗を低く抑えようとしている。
独国特許発明ＤＥ３７３０３９３Ｃ２号公報 特開２０００−９１４８号公報

上述したような伸縮軸では、操舵軸が大きなトルクを伝達すると、車両のステアリングギアとステアリングコラムの間に相対変位が発生し、スライド部は高いトルクを伝達しながら、スムースに摺動することが必要となる。

しかしながら、特許文献１では、ボールと弾性体によるトルク伝達に限界があり、特にコラムタイプＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）のように、据切り操舵の際に、中間軸に過大なトルク（例：７０〜１００Ｎｍ）が入るようなシステムには、耐えることができない。

また、特許文献１では、コーティングされたスプライン部が、高い面圧にさらされながら、摺動しなけばならないため、使用中にコーティングが剥げてしまう。コーティングが剥げてしまうとスムースに摺動できず、スティックスリップが発生して不快な振動や異音を発生させる要因となる。

つまり、高トルク伝達を行いながらも、トルク伝達部の劣化を最小限に抑え、スムースな摺動を維持する必要がある。

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、高トルク伝達を行いながらも、トルク伝達部の劣化を最小限に抑え、スムースな摺動を維持することができる、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、本発明の請求項１に係る車両ステアリング用伸縮軸は、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てあり、車両の電動パワーステアリング装置の出力軸にロアステアリングシャフトとして連結される車両ステアリング用伸縮軸において、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、を有し、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、前記両軸の軸方向相対移動の際に転動する転動体を介装してなり、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軸方向溝の間に、前記両軸の軸方向相対移動の際に滑り摺動する摺動体を介装してなり、該摺動体の表面粗さはＲａ０．８以下であり、前記剛体的トルク伝達部の前記軸方向溝と前記摺動体との接触部の表面硬さは、夫々、ビッカーズ硬さでＨｖ４００以上であることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記摺動体と接触する前記雌軸のレース面は、表面硬化処理が施してあり、前記摺動体も、表面硬化処理が施してあることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記摺動体には、表面硬化処理に加え、ショットピーニング又はタンブリングによる微細且つ均一な凹凸が施してあることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記摺動体と接触する前記雌軸のレース面は、表面硬化処理に加え、ショットピーニングによる微細且つ均一な凹凸が施してあることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記雌軸のレース面には、特に表面硬化処理は行わず、前記摺動体には、表面硬化処理に加え、ショットピーニング又はタンブリングによる微細且つ均一な凹凸が施してあることを特徴とする。

本発明によれば、剛体的トルク伝達部の接触部の表面硬さは、夫々、Ｈｖ４００以上であることから、高トルク伝達を行いながらも、トルク伝達部の劣化を最小限に抑え、スムースな摺動を維持することができる。すなわち、高トルクが負荷された状態でも、スムースに摺動することを可能にすることができる。

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り、（ａ）は、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置を装着したものを、（ｂ）は、当該電動パワーステアリング装置を備えていないものを示す。

図１（ａ）（ｂ）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。

なお、図１（ａ）には、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置を装着した自動車の操舵機構部を示す。本操舵機構部は、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置１３０を、ロアブラケット１０２又はその近傍に、備えていてもよい。後述する本発明又は実施の形態は、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置１３０による高トルク伝達を要求されるシステムに適している。

（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縦断面図である。

図４は、図３のＩＶ−ＩＶ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。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４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４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４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のレース面（内側）に、表面硬化処理を施し、硬化層Ｈａが形成してある。その表面硬度は、Ｈｖ４００以上である。

硬化層Ｈａの厚みは、１０〜１００μｍであり、表面硬化処理の方法として、例えばガス軟窒化処理を行う。

円柱体８の表面にも、熱処理による表面硬化処理を施し、硬化層Ｈｂが形成してある。

これらにより、高面圧下でのレース面の変形や磨耗を防ぎ、スムースな摺動を行うことができる。

なお、グリースには、二硫化モリブデンを添加した低摩擦タイプのグリースを使用する。

また、円柱体８の表面粗さは、Ｒａ０．４以下が好ましい。さらに、雌軸２のレース面の表面粗さは、Ｒａ０．４以下が好ましい。

（第２実施の形態）
図５（ａ）は、本発明の第２実施の形態に係り、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面図であり、（ｂ）は、円柱体の外表面の部分的拡大断面図である。

本実施の形態では、上記第１実施の形態と同様に、雌軸２のレース面（内側）に、表面硬化処理を施し、硬化層Ｈａが形成してある。円柱体８の表面にも、熱処理による表面硬化処理を施し、硬化層Ｈｂが形成してある。

円柱体８の外表面に、表面硬化処理の硬化層Ｈｂに加え、ショットピーニングまたはタンブリングによる微細且つ均一な凹凸が施してある。これにより、グリースが保持され、よりスムースな摺動が可能となる。

なお、この際、円柱体８の表面粗さは、Ｒａ０．８以下が好ましい。また、雌軸２のレース面の表面粗さは、Ｒａ０．４以下が好ましい。

（第３実施の形態）
本実施の形態では、上記第１実施の形態と同様に、雌軸２のレース面（内側）に、表面硬化処理を施し、硬化層Ｈａが形成してある。円柱体８の表面にも、熱処理による表面硬化処理を施し、硬化層Ｈｂが形成してある。

円柱体８に接触する雌軸２のレース面に、表面硬化処理の硬化層Ｈａに加え、ショットピーニングによる微細且つ均一な凹凸が施してある。

これにより、グリースが保持され、よりスムースな摺動が可能となる。

なお、この際、円柱体８の表面粗さは、Ｒａ０．４以下が好ましい。また、雌軸２のレース面の表面粗さは、Ｒａ０．８以下が好ましい。

（参考例）
本参考例では、上記第１実施の形態と同様に、雌軸２のレース面（内側）に、表面硬化処理を施し、硬化層Ｈａが形成してある。円柱体８の表面にも、熱処理による表面硬化処理を施し、硬化層Ｈｂが形成してある。

円柱体８の外表面に、表面硬化処理の硬化層Ｈｂに加え、ショットピーニングまたはタンブリングによる微細且つ均一な凹凸が施してある。

また、円柱体８に接触する雌軸２のレース面に、表面硬化処理の硬化層Ｈａに加え、ショットピーニングによる微細且つ均一な凹凸が施してある。

これらにより、グリースが保持され、よりスムースな摺動が可能となる。

（第４実施の形態）
特に図示しないが、本実施の形態は、第２実施の形態の雌軸２のレース面に、表面硬化処理を施していないケースである。

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が、付加的な効果としては、コストダウンを図れ、雌軸２を鍛造など、加工硬化が十分に期待できる工法で作られた場合、第２トルク伝達部材へのみ表面硬化処理と凹凸とが施してあればよい。

なお、この際、円柱体８の表面粗さは、Ｒａ０．８以下が好ましい。また、雌軸２のレース面の表面粗さは、Ｒａ０．８以下が好ましい。

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。

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り、（ａ）は、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置を装着したものを、（ｂ）は、当該電動パワーステアリング装置を備えていないものを示す。 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縦断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面図である。 （ａ）は、本発明の第２実施の形態に係り、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面図であり、（ｂ）は、円柱体の外表面の部分的拡大断面図である。

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
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
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
１３０ コラムアシスト式電動パワーステアリング装置
Ｈａ，Ｈｂ 硬化層

Claims (5)

1. 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てあり、
   車両の電動パワーステアリング装置の出力軸にロアステアリングシャフトとして連結される車両ステアリング用伸縮軸において、
   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、を有し、
   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、前記両軸の軸方向相対移動の際に転動する転動体を介装してなり、
   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軸方向溝の間に、前記両軸の軸方向相対移動の際に滑り摺動する摺動体を介装してなり、
   該摺動体の表面粗さはＲａ０．８以下であり、
   前記剛体的トルク伝達部の前記軸方向溝と前記摺動体との接触部の表面硬さは、夫々、ビッカーズ硬さでＨｖ４００以上であることを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
2. 前記摺動体と接触する前記雌軸のレース面は、表面硬化処理が施してあり、
   前記摺動体も、表面硬化処理が施してあ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. 前記摺動体には、表面硬化処理に加え、ショットピーニング又はタンブリングによる微細且つ均一な凹凸が施してあることを特徴とする請求項２に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
4. 前記摺動体と接触する前記雌軸のレース面は、表面硬化処理に加え、ショットピーニングによる微細且つ均一な凹凸が施してあることを特徴とする請求項２に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
5. 前記雌軸のレース面には、特に表面硬化処理は行わず、前記摺動体には、表面硬化処理に加え、ショットピーニング又はタンブリングによる微細且つ均一な凹凸が施してあ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。

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