JP2003054422A - 車両ステアリング用伸縮軸 - Google Patents
車両ステアリング用伸縮軸Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摺動抵抗を低減して安定した摺動荷重を実現
すると共に、耐摩耗性を向上してガタ付きを確実に防止
すること。 【解決手段】 車両ステアリング用伸縮軸は、相互にス
プライン嵌合した雄スプライン軸１と雌スプライン軸２
とからなり、雄スプライン軸１と雌スプライン軸２の間
には、潤滑性に優れ摩擦抵抗の低いブロンズメッシュと
樹脂層との複合材からなる緩衝体スリーブ３が介装して
ある。
すると共に、耐摩耗性を向上してガタ付きを確実に防止
すること。 【解決手段】 車両ステアリング用伸縮軸は、相互にス
プライン嵌合した雄スプライン軸１と雌スプライン軸２
とからなり、雄スプライン軸１と雌スプライン軸２の間
には、潤滑性に優れ摩擦抵抗の低いブロンズメッシュと
樹脂層との複合材からなる緩衝体スリーブ３が介装して
ある。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、摺動抵抗を低減し
て安定した摺動荷重を実現すると共に、耐摩耗性を向上
してガタ付きを確実に防止した車両ステアリング用伸縮
軸に関する。 【０００２】 【従来の技術】図６に、一般的な自動車の操舵機構部を
示す。図中のａとｂが伸縮軸である。伸縮軸ａは、雄軸
と雌軸とをスプライン嵌合したものであるが、このよう
な伸縮軸ａ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。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
定する部位ｃとステアリングラックｄが固定されている
フレームｅが別体となっておりその間がゴムなどの弾性
体ｆを介して締結固定されている構造の場合に要求され
ることが一般的である。また、その他のケースとして操
舵軸継手ｇをピニオンシャフトｈ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ｈ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伸縮軸ｂも、雄軸
と雌軸とをスプライン嵌合したものであるが、このよう
な伸縮軸ｂ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ｉ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、伸縮軸にはスプライン部のガタ音
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、軸方向摺動動作時における摺動抵抗を
低減することが要求される。 【０００３】従来、伸縮軸ａ，ｂの雄軸のスプライン部
に対して、ナイロン膜をコーティングし、さらに摺動部
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
減とを行ってきた。この場合、ナイロン膜を形成する工
程としてはシャフトの洗浄→プライマー塗布→加熱→ナ
イロン粉末コート→粗切削→仕上げ切削→雌軸との選択
嵌合が行われている。最終の切削加工は、既に加工済み
の雌軸の加工精度に合わせてダイスを選択して加工を行
う。伸縮軸の摺動荷重を最小に抑えつつ回転方向ガタを
も最小に抑えることが必要である為、最終の切削加工で
は数ミクロンづつオーバーピン径サイズの異なるダイス
を雌軸にあわせて選び出し加工することを余儀なくさ
れ、加工コストの高騰を招来してしまう。また、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。 【０００４】したがって、自動車用操舵軸に使用される
伸縮軸において、回転方向ガタによる異音の発生と操舵
感の悪化を長期に渡って抑制できる構造を簡単かつ安価
に提供したいといった要望がある。 【０００５】このようなことから、特開昭６２ー９１３
６４（特公平５ー７２２４）号公報、特開平１１ー２０
８４８４号公報、及び特開２０００−７４０８１号公報
では、前述のようなナイロン膜の代わりに、特殊な形状
の高分子材料からなる滑りスリーブを雄軸と雌軸との間
に介在させて、両者間の摺動抵抗を低減しつつ、ガタ付
きを防止している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来公報では、グリースなどの潤滑剤を塗布することを前
提としているため、伸縮軸を車両に取り付ける際に作業
者がグリース等の潤滑剤のついた伸縮軸を触り車内の他
の部分を汚すなどの不具合が起こりうる。 【０００７】また、上記従来公報では、ポリアセタール
などの低摩擦の高分子材料が使用されると推定される
が、スリーブ自体に積極的に自己潤滑性を持たせている
わけではないので、常時摺動することが求められる自動
車用伸縮軸においては、摩耗のために使用中にガタが発
生するという耐久性上の欠点がある。また、使用中にグ
リース等の潤滑剤が枯渇した場合は、摩耗がいっそう促
進され、大きなガタが発生して操舵フィーリングを著し
く損なう恐れがある。 【０００８】さらに、雄軸、雌軸、スリーブ間には、常
に隙間が存在する状態で嵌合しているため、回転方向ガ
タをなくすことができない。さらに、上記のように、ス
リーブの材質が高分子材料であることと、嵌合時に隙間
を持たせていることにより、高い捩り剛性を得ることが
できない。さらに、スリーブの材質は高分子材料を使用
しているため、使用温度範囲が限られ、一般的に−４０
℃から８０℃程度の使用条件に限られる。このため、エ
ンジンルーム内、特にエギゾーストパイプ近くでは＋１
６０℃の雰囲気中でも性能劣化しないことが求められる
条件では、高分子材料からなる滑りスリーブを使用する
ことが困難である。 【０００９】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、摺動抵抗を低減して安定した摺動
荷重を実現すると共に、耐摩耗性を向上してガタ付きを
確実に防止した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。 【００１０】 【課題を解決するための手段】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
おいて、雄軸と雌軸の間にブロンズメッシュと樹脂層と
の複合材からなる緩衝体スリーブを介装したことを特徴
とする。 【００１１】このように、本発明によれば、雄軸と雌軸
の間に、潤滑性に優れ摩擦抵抗の低いブロンズメッシュ
と樹脂層との複合材からなる緩衝体スリーブが介装して
あるため、摺動抵抗を低減して安定した摺動荷重を実現
することができと共に、耐摩耗性を向上してガタ付きを
確実に防止することができる。 【００１２】また、上記従来公報では、グリースなどの
潤滑剤を塗布することを前提としているため、伸縮軸を
車両に取り付ける際に作業者がグリース等の潤滑剤のつ
いた伸縮軸を触ると車内の他の部分を汚すなどの不具合
が起こりうる。これに対して、本発明では、グリースな
どの潤滑剤を嵌合部に塗布しなくても、スリーブ自体が
自己潤滑機能を有しているため、優れた摺動特性と耐摩
耗性を保持できるため、作業者の障害となるような潤滑
剤による手の汚れに気を使う心配が無く、作業効率の向
上を図ることができる。 【００１３】さらに、上記従来公報では、ポリアセター
ルなどの低摩擦の高分子材料が使用されると推定される
が、スリーブ自体に積極的に自己潤滑性を持たせている
わけではないので、常時摺動することが求められる自動
車用伸縮軸においては、摩耗のために使用中にガタが発
生するという耐久性上の欠点がある。また、使用中にグ
リース等の潤滑剤が枯渇した場合は、摩耗がいっそう促
進され、大きなガタが発生して操舵フィーリングを著し
く損なう恐れがある。これに対して、本発明では、スリ
ーブ自体に自己潤滑機能があり、高分子材料でできたス
リーブよりはるかに優れた耐摩耗性を有する。 【００１４】さらに、上記従来公報では、雄軸、雌軸、
スリーブ間には、常に隙間が存在する状態で嵌合してい
るため、ガタをなくすことができない。これに対して、
本発明では、雄軸、雌軸、スリーブの嵌合は０から１０
０μｍ程度の締め代を設けた状態で嵌合し、回転方向ガ
タつきを防いでいる。スリーブは締代で嵌合されてもブ
ロンズメッシュ及び樹脂層が弾性力をもっているため、
圧縮され雄軸及び雌軸の形状にならう形で変形すること
で隙間をなくし、適切な摺動荷重を得ることができる。 【００１５】さらに、上記従来公報では、スリーブの材
質が高分子材料であることと、嵌合時に隙間を持たせて
いることにより、高い捩り剛性を得ることができない。
これに対して、本発明では、高分子材料に対し、ブロン
ズメッシュと樹脂層の複合材を使用しているため、高分
子材料のみのスリーブと比較して高い剛性を保つことが
できる。 【００１６】さらに、上記従来公報では、スリーブの材
質は高分子材料を使用しているため、使用温度範囲が限
られ、一般的に−４０℃から８０℃程度の使用条件に限
られる。このため、エンジンルーム内、特にエギゾース
トパイプ近くでは＋１６０℃の雰囲気中でも性能劣化し
ないことが求められる条件では、高分子材料からなる滑
りスリーブを使用することが困難である。これに対し
て、本発明では、−２００℃から＋２８０℃の広い温度
範囲で使用可能であることから、エンジンルーム内の過
酷な条件下でもその性能を発揮することができる。 【００１７】 【発明の実施の形態】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。 【００１８】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の分解側面図である。図２（ａ）
は、図１に示した車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図
であり、図２（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った横断
面図である。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本
発明の実施の形態の変形例に係る伸縮軸の横断面図であ
る。図４は、図３（ｃ）の伸縮軸の分解斜視図である。
図５（ａ）は、緩衝体スリーブに使用するブロンズメッ
シュの形状を示す図であり、図５（ｂ）は、緩衝体スリ
ーブの断面図である。 【００１９】図１及び図２に示すように、車両ステアリ
ング用伸縮軸は、相互にスプライン嵌合した雄スプライ
ン軸１と雌スプライン軸２とからなる。雄スプライン軸
１と雌スプライン軸２の間には、潤滑性に優れ摩擦抵抗
の低いブロンズメッシュ６と樹脂層７との複合材５から
なる緩衝体スリーブ３が介装してある。 【００２０】両軸１，２は、回転不能であって、軸方向
に摺動自在に構成してあり、その横断面形状は、図２
（ｂ）に示すように、略十字形に形成してある。なお、
伸縮軸の横断面形状は、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す
ように、スプライン形状（ａ）、略四角形状（ｂ）、略
三角形状（ｃ）など、トルクを伝達し、かつ軸方向に摺
動可能であれば、いかなる異形であってもよい。 【００２１】製造時、緩衝体スリーブ３は、雄スプライ
ン軸１に嵌合してあり、軸方向に移動しないように、雄
スプライン軸１を局部的にかしめてある（符号４の箇
所）。この緩衝体スリーブ３を嵌合した状態の雄スプラ
イン軸１を、雌スプライン軸２内に挿入して嵌合してい
る。なお、雌スプライン軸２と緩衝体スリーブ３の間
は、摺動可能であり、グリースは塗布してもしなくても
よい。 【００２２】また、緩衝体スリーブ３の固定方法として
は、他に、雌スプライン軸２に接着固定して後に雄スプ
ライン軸１に嵌合する方法がある。さらに、他の固定方
法として、図４に示すように、緩衝体スリーブ３の端面
に、折返し部３ａを設け、雌スプライン軸２の端面２ａ
に突き当てて、緩衝体スリーブ３が雌スプライン軸２の
奥に入り過ぎないように固定すると共に雌スプライン軸
２に形成した孔２ｂに、緩衝体スリーブ３に形成した突
起３ｂを嵌合させて固定する。または、折返し部３ａを
設けず雌スプライン軸２に形成した孔２ｂに緩衝体スリ
ーブ３に形成した突起３ｂを嵌合させて固定する。 【００２３】さらに、ブロンズメッシュと樹脂層との複
合材からなる緩衝体スリーブ３の構造と特性は、下記の
通りである。 １）複合材５は、図５（ｂ）に示すように、ブロンズメ
ッシュ６の間に、ＰＴＦＥ（四ふっ化エチレン）等の低
摩擦特性（摩擦係数０．２５から０．１程度）を持つ樹
脂層７を有しており、ブロンズメッシュ６は、図５
（ａ）に示すような形状である。 ２）極小隙間からマイナスクリアランスの設定が可能で
あることから、ガタの防止が可能である。 ３）耐荷重性、耐摩耗性、耐食性に優れている。 ４）使用温度範囲が−２００℃から＋２８０℃である。 ５）相手面を傷つけることなく無潤滑油状態で使用可能
である。 ６）初期状態、複合材５の摺動面（外周面）は、ＰＴＦ
Ｅの樹脂層７に完全に覆われており、ブロンズメッシュ
６は、外表面に現れていない。摺動が数万サイクル単位
で行われ、摺動面（外周面）のＰＴＦＥの樹脂層７が摩
耗したとしても、ブロンズメッシュ６が摺動表面に現
れ、耐摩耗性を向上させ、更なる摩耗を食い止めること
ができる。 ７）スリーブ３の厚さは、約０．５ｍｍであり、スペー
スの制約を受けることなく使用することができる。 【００２４】このように、本実施の形態によれば、雄ス
プライン軸１と雌スプライン軸２の間に、潤滑性に優れ
摩擦抵抗の低いブロンズメッシュ６と樹脂層７との複合
材５からなる緩衝体スリーブ３が介装してあるため、摺
動抵抗を低減して安定した摺動荷重を実現することがで
きと共に、耐摩耗性を向上してガタ付きを確実に防止す
ることができる。 【００２５】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。 【００２６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
雄軸と雌軸の間に、潤滑性に優れ摩擦抵抗の低いブロン
ズメッシュと樹脂層との複合材からなる緩衝体スリーブ
が介装してあるため、摺動抵抗を低減して安定した摺動
荷重を実現することができと共に、耐摩耗性を向上して
ガタ付きを確実に防止することができる。 【００２７】また、グリースなどの潤滑剤を嵌合部に塗
布しなくても、スリーブ自体が自己潤滑機能を有してい
るため、優れた摺動特性と耐摩耗性を保持できるため、
作業者の障害となるような潤滑剤による手の汚れに気を
使う心配が無く、作業効率の向上を図ることができる。
さらに、スリーブ自体に自己潤滑機能があり、高分子材
料でできたスリーブよりはるかに優れた耐摩耗性を有す
る。さらに、雄軸、雌軸、スリーブの嵌合は０から１０
０μｍ程度の締め代を設けた状態で嵌合し、ガタつきを
防いでいる。スリーブは締代で嵌合されてもブロンズメ
ッシュ及び樹脂層が弾性力をもっているため圧縮され雄
軸及び雌軸の形状にならう形で変形することで隙間をな
くし、適切な摺動荷重を得ることができる。さらに、高
分子材料に対し、ブロンズメッシュと樹脂層の複合材を
使用しているため、高分子材料のみのスリーブと比較し
て高い剛性を保つことができる。さらに、−２００℃か
ら＋２８０℃の広い温度範囲で使用可能であることか
ら、エンジンルーム内の過酷な条件下でもその性能を発
揮することができる。
て安定した摺動荷重を実現すると共に、耐摩耗性を向上
してガタ付きを確実に防止した車両ステアリング用伸縮
軸に関する。 【０００２】 【従来の技術】図６に、一般的な自動車の操舵機構部を
示す。図中のａとｂが伸縮軸である。伸縮軸ａは、雄軸
と雌軸とをスプライン嵌合したものであるが、このよう
な伸縮軸ａ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。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
定する部位ｃとステアリングラックｄが固定されている
フレームｅが別体となっておりその間がゴムなどの弾性
体ｆを介して締結固定されている構造の場合に要求され
ることが一般的である。また、その他のケースとして操
舵軸継手ｇをピニオンシャフトｈ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ｈ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伸縮軸ｂも、雄軸
と雌軸とをスプライン嵌合したものであるが、このよう
な伸縮軸ｂ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ｉ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、伸縮軸にはスプライン部のガタ音
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、軸方向摺動動作時における摺動抵抗を
低減することが要求される。 【０００３】従来、伸縮軸ａ，ｂの雄軸のスプライン部
に対して、ナイロン膜をコーティングし、さらに摺動部
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
減とを行ってきた。この場合、ナイロン膜を形成する工
程としてはシャフトの洗浄→プライマー塗布→加熱→ナ
イロン粉末コート→粗切削→仕上げ切削→雌軸との選択
嵌合が行われている。最終の切削加工は、既に加工済み
の雌軸の加工精度に合わせてダイスを選択して加工を行
う。伸縮軸の摺動荷重を最小に抑えつつ回転方向ガタを
も最小に抑えることが必要である為、最終の切削加工で
は数ミクロンづつオーバーピン径サイズの異なるダイス
を雌軸にあわせて選び出し加工することを余儀なくさ
れ、加工コストの高騰を招来してしまう。また、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。 【０００４】したがって、自動車用操舵軸に使用される
伸縮軸において、回転方向ガタによる異音の発生と操舵
感の悪化を長期に渡って抑制できる構造を簡単かつ安価
に提供したいといった要望がある。 【０００５】このようなことから、特開昭６２ー９１３
６４（特公平５ー７２２４）号公報、特開平１１ー２０
８４８４号公報、及び特開２０００−７４０８１号公報
では、前述のようなナイロン膜の代わりに、特殊な形状
の高分子材料からなる滑りスリーブを雄軸と雌軸との間
に介在させて、両者間の摺動抵抗を低減しつつ、ガタ付
きを防止している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来公報では、グリースなどの潤滑剤を塗布することを前
提としているため、伸縮軸を車両に取り付ける際に作業
者がグリース等の潤滑剤のついた伸縮軸を触り車内の他
の部分を汚すなどの不具合が起こりうる。 【０００７】また、上記従来公報では、ポリアセタール
などの低摩擦の高分子材料が使用されると推定される
が、スリーブ自体に積極的に自己潤滑性を持たせている
わけではないので、常時摺動することが求められる自動
車用伸縮軸においては、摩耗のために使用中にガタが発
生するという耐久性上の欠点がある。また、使用中にグ
リース等の潤滑剤が枯渇した場合は、摩耗がいっそう促
進され、大きなガタが発生して操舵フィーリングを著し
く損なう恐れがある。 【０００８】さらに、雄軸、雌軸、スリーブ間には、常
に隙間が存在する状態で嵌合しているため、回転方向ガ
タをなくすことができない。さらに、上記のように、ス
リーブの材質が高分子材料であることと、嵌合時に隙間
を持たせていることにより、高い捩り剛性を得ることが
できない。さらに、スリーブの材質は高分子材料を使用
しているため、使用温度範囲が限られ、一般的に−４０
℃から８０℃程度の使用条件に限られる。このため、エ
ンジンルーム内、特にエギゾーストパイプ近くでは＋１
６０℃の雰囲気中でも性能劣化しないことが求められる
条件では、高分子材料からなる滑りスリーブを使用する
ことが困難である。 【０００９】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、摺動抵抗を低減して安定した摺動
荷重を実現すると共に、耐摩耗性を向上してガタ付きを
確実に防止した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。 【００１０】 【課題を解決するための手段】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
おいて、雄軸と雌軸の間にブロンズメッシュと樹脂層と
の複合材からなる緩衝体スリーブを介装したことを特徴
とする。 【００１１】このように、本発明によれば、雄軸と雌軸
の間に、潤滑性に優れ摩擦抵抗の低いブロンズメッシュ
と樹脂層との複合材からなる緩衝体スリーブが介装して
あるため、摺動抵抗を低減して安定した摺動荷重を実現
することができと共に、耐摩耗性を向上してガタ付きを
確実に防止することができる。 【００１２】また、上記従来公報では、グリースなどの
潤滑剤を塗布することを前提としているため、伸縮軸を
車両に取り付ける際に作業者がグリース等の潤滑剤のつ
いた伸縮軸を触ると車内の他の部分を汚すなどの不具合
が起こりうる。これに対して、本発明では、グリースな
どの潤滑剤を嵌合部に塗布しなくても、スリーブ自体が
自己潤滑機能を有しているため、優れた摺動特性と耐摩
耗性を保持できるため、作業者の障害となるような潤滑
剤による手の汚れに気を使う心配が無く、作業効率の向
上を図ることができる。 【００１３】さらに、上記従来公報では、ポリアセター
ルなどの低摩擦の高分子材料が使用されると推定される
が、スリーブ自体に積極的に自己潤滑性を持たせている
わけではないので、常時摺動することが求められる自動
車用伸縮軸においては、摩耗のために使用中にガタが発
生するという耐久性上の欠点がある。また、使用中にグ
リース等の潤滑剤が枯渇した場合は、摩耗がいっそう促
進され、大きなガタが発生して操舵フィーリングを著し
く損なう恐れがある。これに対して、本発明では、スリ
ーブ自体に自己潤滑機能があり、高分子材料でできたス
リーブよりはるかに優れた耐摩耗性を有する。 【００１４】さらに、上記従来公報では、雄軸、雌軸、
スリーブ間には、常に隙間が存在する状態で嵌合してい
るため、ガタをなくすことができない。これに対して、
本発明では、雄軸、雌軸、スリーブの嵌合は０から１０
０μｍ程度の締め代を設けた状態で嵌合し、回転方向ガ
タつきを防いでいる。スリーブは締代で嵌合されてもブ
ロンズメッシュ及び樹脂層が弾性力をもっているため、
圧縮され雄軸及び雌軸の形状にならう形で変形すること
で隙間をなくし、適切な摺動荷重を得ることができる。 【００１５】さらに、上記従来公報では、スリーブの材
質が高分子材料であることと、嵌合時に隙間を持たせて
いることにより、高い捩り剛性を得ることができない。
これに対して、本発明では、高分子材料に対し、ブロン
ズメッシュと樹脂層の複合材を使用しているため、高分
子材料のみのスリーブと比較して高い剛性を保つことが
できる。 【００１６】さらに、上記従来公報では、スリーブの材
質は高分子材料を使用しているため、使用温度範囲が限
られ、一般的に−４０℃から８０℃程度の使用条件に限
られる。このため、エンジンルーム内、特にエギゾース
トパイプ近くでは＋１６０℃の雰囲気中でも性能劣化し
ないことが求められる条件では、高分子材料からなる滑
りスリーブを使用することが困難である。これに対し
て、本発明では、−２００℃から＋２８０℃の広い温度
範囲で使用可能であることから、エンジンルーム内の過
酷な条件下でもその性能を発揮することができる。 【００１７】 【発明の実施の形態】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。 【００１８】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の分解側面図である。図２（ａ）
は、図１に示した車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図
であり、図２（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った横断
面図である。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本
発明の実施の形態の変形例に係る伸縮軸の横断面図であ
る。図４は、図３（ｃ）の伸縮軸の分解斜視図である。
図５（ａ）は、緩衝体スリーブに使用するブロンズメッ
シュの形状を示す図であり、図５（ｂ）は、緩衝体スリ
ーブの断面図である。 【００１９】図１及び図２に示すように、車両ステアリ
ング用伸縮軸は、相互にスプライン嵌合した雄スプライ
ン軸１と雌スプライン軸２とからなる。雄スプライン軸
１と雌スプライン軸２の間には、潤滑性に優れ摩擦抵抗
の低いブロンズメッシュ６と樹脂層７との複合材５から
なる緩衝体スリーブ３が介装してある。 【００２０】両軸１，２は、回転不能であって、軸方向
に摺動自在に構成してあり、その横断面形状は、図２
（ｂ）に示すように、略十字形に形成してある。なお、
伸縮軸の横断面形状は、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す
ように、スプライン形状（ａ）、略四角形状（ｂ）、略
三角形状（ｃ）など、トルクを伝達し、かつ軸方向に摺
動可能であれば、いかなる異形であってもよい。 【００２１】製造時、緩衝体スリーブ３は、雄スプライ
ン軸１に嵌合してあり、軸方向に移動しないように、雄
スプライン軸１を局部的にかしめてある（符号４の箇
所）。この緩衝体スリーブ３を嵌合した状態の雄スプラ
イン軸１を、雌スプライン軸２内に挿入して嵌合してい
る。なお、雌スプライン軸２と緩衝体スリーブ３の間
は、摺動可能であり、グリースは塗布してもしなくても
よい。 【００２２】また、緩衝体スリーブ３の固定方法として
は、他に、雌スプライン軸２に接着固定して後に雄スプ
ライン軸１に嵌合する方法がある。さらに、他の固定方
法として、図４に示すように、緩衝体スリーブ３の端面
に、折返し部３ａを設け、雌スプライン軸２の端面２ａ
に突き当てて、緩衝体スリーブ３が雌スプライン軸２の
奥に入り過ぎないように固定すると共に雌スプライン軸
２に形成した孔２ｂに、緩衝体スリーブ３に形成した突
起３ｂを嵌合させて固定する。または、折返し部３ａを
設けず雌スプライン軸２に形成した孔２ｂに緩衝体スリ
ーブ３に形成した突起３ｂを嵌合させて固定する。 【００２３】さらに、ブロンズメッシュと樹脂層との複
合材からなる緩衝体スリーブ３の構造と特性は、下記の
通りである。 １）複合材５は、図５（ｂ）に示すように、ブロンズメ
ッシュ６の間に、ＰＴＦＥ（四ふっ化エチレン）等の低
摩擦特性（摩擦係数０．２５から０．１程度）を持つ樹
脂層７を有しており、ブロンズメッシュ６は、図５
（ａ）に示すような形状である。 ２）極小隙間からマイナスクリアランスの設定が可能で
あることから、ガタの防止が可能である。 ３）耐荷重性、耐摩耗性、耐食性に優れている。 ４）使用温度範囲が−２００℃から＋２８０℃である。 ５）相手面を傷つけることなく無潤滑油状態で使用可能
である。 ６）初期状態、複合材５の摺動面（外周面）は、ＰＴＦ
Ｅの樹脂層７に完全に覆われており、ブロンズメッシュ
６は、外表面に現れていない。摺動が数万サイクル単位
で行われ、摺動面（外周面）のＰＴＦＥの樹脂層７が摩
耗したとしても、ブロンズメッシュ６が摺動表面に現
れ、耐摩耗性を向上させ、更なる摩耗を食い止めること
ができる。 ７）スリーブ３の厚さは、約０．５ｍｍであり、スペー
スの制約を受けることなく使用することができる。 【００２４】このように、本実施の形態によれば、雄ス
プライン軸１と雌スプライン軸２の間に、潤滑性に優れ
摩擦抵抗の低いブロンズメッシュ６と樹脂層７との複合
材５からなる緩衝体スリーブ３が介装してあるため、摺
動抵抗を低減して安定した摺動荷重を実現することがで
きと共に、耐摩耗性を向上してガタ付きを確実に防止す
ることができる。 【００２５】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。 【００２６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
雄軸と雌軸の間に、潤滑性に優れ摩擦抵抗の低いブロン
ズメッシュと樹脂層との複合材からなる緩衝体スリーブ
が介装してあるため、摺動抵抗を低減して安定した摺動
荷重を実現することができと共に、耐摩耗性を向上して
ガタ付きを確実に防止することができる。 【００２７】また、グリースなどの潤滑剤を嵌合部に塗
布しなくても、スリーブ自体が自己潤滑機能を有してい
るため、優れた摺動特性と耐摩耗性を保持できるため、
作業者の障害となるような潤滑剤による手の汚れに気を
使う心配が無く、作業効率の向上を図ることができる。
さらに、スリーブ自体に自己潤滑機能があり、高分子材
料でできたスリーブよりはるかに優れた耐摩耗性を有す
る。さらに、雄軸、雌軸、スリーブの嵌合は０から１０
０μｍ程度の締め代を設けた状態で嵌合し、ガタつきを
防いでいる。スリーブは締代で嵌合されてもブロンズメ
ッシュ及び樹脂層が弾性力をもっているため圧縮され雄
軸及び雌軸の形状にならう形で変形することで隙間をな
くし、適切な摺動荷重を得ることができる。さらに、高
分子材料に対し、ブロンズメッシュと樹脂層の複合材を
使用しているため、高分子材料のみのスリーブと比較し
て高い剛性を保つことができる。さらに、−２００℃か
ら＋２８０℃の広い温度範囲で使用可能であることか
ら、エンジンルーム内の過酷な条件下でもその性能を発
揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用
伸縮軸の分解側面図である。 【図２】（ａ）は、図１に示した車両ステアリング用伸
縮軸の縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に
沿った横断面図である。 【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本発明の実
施の形態の変形例に係る伸縮軸の横断面図である。 【図４】図３（ｃ）の伸縮軸の分解斜視図である。 【図５】（ａ）は、緩衝体スリーブに使用するブロンズ
メッシュの形状を示す図であり、（ｂ）は、緩衝体スリ
ーブの断面図である。 【図６】一般的な自動車の操舵機構部の側面図である。 【符号の説明】 １ 雄スプライン軸（雄軸） ２ 雌スプライン軸（雌軸） ２ａ 端面 ２ｂ 孔 ３ 緩衝体スリーブ ３ａ 折返し部 ３ｂ 突起 ４ かしめ箇所 ５ 複合材 ６ ブロンズメッシュ ７ 樹脂層
伸縮軸の分解側面図である。 【図２】（ａ）は、図１に示した車両ステアリング用伸
縮軸の縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に
沿った横断面図である。 【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本発明の実
施の形態の変形例に係る伸縮軸の横断面図である。 【図４】図３（ｃ）の伸縮軸の分解斜視図である。 【図５】（ａ）は、緩衝体スリーブに使用するブロンズ
メッシュの形状を示す図であり、（ｂ）は、緩衝体スリ
ーブの断面図である。 【図６】一般的な自動車の操舵機構部の側面図である。 【符号の説明】 １ 雄スプライン軸（雄軸） ２ 雌スプライン軸（雌軸） ２ａ 端面 ２ｂ 孔 ３ 緩衝体スリーブ ３ａ 折返し部 ３ｂ 突起 ４ かしめ箇所 ５ 複合材 ６ ブロンズメッシュ ７ 樹脂層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】車両のステアリングシャフトに組込み、雄
軸と雌軸を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おいて、 雄軸と雌軸の間にブロンズメッシュと樹脂層との複合材
からなる緩衝体スリーブを介装したことを特徴とする車
両ステアリング用伸縮軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241042A JP2003054422A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 車両ステアリング用伸縮軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241042A JP2003054422A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 車両ステアリング用伸縮軸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003054422A true JP2003054422A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19071559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001241042A Withdrawn JP2003054422A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 車両ステアリング用伸縮軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003054422A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001426A1 (ja) | 2004-06-29 | 2006-01-05 | Jtekt Corporation | スプライン継手および潤滑剤組成物 |
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| JP2009542997A (ja) * | 2006-07-11 | 2009-12-03 | バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト | トルク伝達装置 |
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-
2001
- 2001-08-08 JP JP2001241042A patent/JP2003054422A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |