JP2005299779A - Flexible shaft used for steering gear of vehicle - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a telescopic shaft for vehicle steering that is incorporated in a steering shaft of a vehicle and has a male shaft and a female shaft that are non-rotatable and slidably fitted to each other.
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。 The telescopic shaft of the steering mechanism portion of the automobile is required to absorb the axial displacement generated when the automobile travels and to transmit the displacement and vibration on the steering wheel. Further, in order to obtain an optimum position for the driver to drive the automobile, a function of moving the position of the steering wheel in the axial direction and adjusting the position is required.
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。 In any of these cases, the telescopic shaft is required to reduce the rattling noise, to reduce the rattling on the steering wheel, and to reduce the sliding resistance during the sliding operation in the axial direction. The
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。 For this reason, conventionally, the male shaft of the telescopic shaft is coated with a nylon film, and grease is applied to the sliding portion to absorb or alleviate metal noise, metal hitting sound, etc., and to reduce sliding resistance. The rotation direction play has been reduced.
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。 However, there is a case where wear of the nylon film progresses with the progress of use and the play in the rotational direction increases. In addition, under conditions where the engine room is exposed to high temperatures, the nylon membrane changes in volume, and the sliding resistance may increase remarkably or wear may be significantly accelerated, resulting in increased rotational play. .
このようなことから、特許文献1乃至3では、雄軸の外周面と雌軸の内周面との間に、転動体と、両軸に予圧を付与するための予圧用の弾性体とが介装してある。これにより、摺動時には、弾性体により、転動体を雌軸等に対してガタ付きのない程度に予圧し、両軸の間のガタ付きを防止することができ、また、トルク伝達時には、弾性体により、転動体を周方向に拘束でき、雄軸と雌軸は、その回転方向のガタ付きを防止することができる。
For this reason, in
ところで、特許文献1乃至3では、何れも、転動体に予圧を与える為の弾性体の部分と、転動体に接触するレースの部分とを、それぞれ、異なる材質、形状のものを使っている。
By the way, in
その理由は、転動体に接触する部分は、高い接触面圧に耐えなければならないからである。これは、トルク伝達を、転動体を介して行わなければならないため、転動体に接触するレース部分の接触面は、硬く強固な部材にする必要があるのに対し、付勢力を発生させる弾性体の部分は、バネのように、たわみ易い素材から形成する必要があるからである。
しかしながら、上述したように、特許文献1乃至3では、転動体に予圧を与える弾性体の部分と、転動体に接触するレースの部分とを、それぞれ、異なる材質、形状のものを使う必要があり、その結果、製造コストの高騰を招来している。
However, as described above, in
また、特許文献1の実施例の中には、レースの接触面と、付勢部分とが単一素材の板バネから構成してある例も示されている。しかし、板バネ同士をウェブでつないでいる為、その形状が複雑になり、組立コストの高騰を招来することになっている。
Moreover, in the Example of
さらに、上述したように、転動体を介してトルク伝達をしているため、板バネは、転動体の接触面圧に耐えることと、転動体を付勢することとを、両立しなければならないが、このような両立は、実用上困難である。 Furthermore, as described above, since torque is transmitted through the rolling elements, the leaf spring must be compatible with withstanding the contact surface pressure of the rolling elements and urging the rolling elements. However, such compatibility is difficult in practice.
さらに、特許文献3の実施例に於いても、弾性体とレース面とが一体的に構成してある。しかし、上記と同様に、転動体を介してトルク伝達をしているため、板バネは、転動体の接触面圧に耐えることと、転動体を付勢することとを、両立しなければならないが、このような両立は、実用上困難である。
Furthermore, also in the Example of
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、組立が容易であり、製造コストを著しく低減しながら、全ての転動体と板バネにかかる応力を均一化して、過大な応力の発生を防止することにより、板バネのへたりを防止して、長期にわたって求める予圧性能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。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is easy to assemble, while significantly reducing the manufacturing cost, and uniformizing the stress applied to all the rolling elements and the leaf springs. An object of the present invention is to provide a telescopic shaft for vehicle steering that prevents the occurrence of stress and prevents the leaf spring from sag and maintains the preload performance required over a long period of time.
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、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、
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するトルク伝達部と、
前記トルク伝達部とは異なる位置の前記雄軸の外周部の軸方向溝と前記雌軸の内周部の軸方向溝の間に設けられ、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予圧部と、を具備し、
同一の軸方向溝内にある転動体は、異なる直径の組み合わせからなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a telescopic shaft for vehicle steering according to
A torque transmitting portion provided on each of the outer peripheral portion of the male shaft and the inner peripheral portion of the female shaft, and in contact with each other at the time of rotation;
An axial relative movement between the male shaft and the female shaft is provided between an axial groove in the outer peripheral portion of the male shaft and an axial groove in the inner peripheral portion of the female shaft at a position different from the torque transmitting portion. A rolling element that rolls, and a preload portion that is arranged radially adjacent to the rolling element and that provides an elastic body that preloads the male shaft and the female shaft via the rolling element. , And
The rolling elements in the same axial groove are characterized by a combination of different diameters.
本発明の請求項2に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記異なる直径の組み合わせは、配列の、一番端の転動体が他の転動体の直径より小さいことを特徴とする。
The telescopic shaft for vehicle steering according to
本発明の請求項3に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記異なる直径の組み合わせは、配列の中央から端にいくに連れて直径が小さくなることを特徴とする。
The telescopic shaft for vehicle steering according to
本発明の請求項4に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記隣り合う転動体の直径の差は、1〜20μmの範囲内にあることを特徴とする。
The telescopic shaft for vehicle steering according to
以上説明したように、本発明によれば、同一の軸方向溝内にある第1トルク伝達部材である転動体は、異なる直径の組み合わせからなることから、全ての転動体と板バネにかかる応力を均一化して、過大な応力の発生を防止することにより、板バネのへたりを防止して、長期にわたって求める予圧性能を維持することができ、長寿命化を図ることができる。 As described above, according to the present invention, since the rolling elements that are the first torque transmission members in the same axial groove are a combination of different diameters, the stress applied to all the rolling elements and the leaf springs. By preventing the occurrence of excessive stress by preventing the occurrence of excessive stress, it is possible to prevent sag of the leaf spring, maintain the preload performance required over a long period of time, and extend the life.
また、寸法精度を厳しくする必要がなく、かつ予圧部品と転動体のレース面とを単一素材(一体成形品)にすることができることから、組立が容易であり、製造コストを著しく低減することもできる。 In addition, it is not necessary to tighten the dimensional accuracy, and since the preload component and the race surface of the rolling element can be made of a single material (integral molded product), assembly is easy and manufacturing costs are significantly reduced. You can also.
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。 Hereinafter, a telescopic shaft for vehicle steering 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。
(Overall configuration of vehicle steering shaft)
FIG. 1 is a side view of a steering mechanism portion of an automobile to which a vehicle steering telescopic shaft according to an embodiment of the present invention is applied.
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。
In FIG. 1, an upper steering shaft portion 120 (a
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。
Here, the upper
(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横断面図である。図3は、図2のIII−III線に沿った断面図である。図4は、第1実施の形態に係る板バネと転動体の斜視図である。図5は、本発明の第1実施の形態に係る軸の端部の部分的拡大斜視図である。
(First embodiment)
FIG. 2 is a transverse sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a perspective view of the leaf spring and the rolling element according to the first embodiment. FIG. 5 is a partially enlarged perspective view of the end portion of the shaft according to the first embodiment of the present invention.
図2、図3に示すように、車両ステアリング用伸縮軸(以後、伸縮軸と記す)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 FIGS. 2 and 3, the telescopic shaft for vehicle steering (hereinafter referred to as the telescopic shaft) includes a
本実施の形態では、雄軸1の外周面には、複数個の軸方向凸条4が延在して形成してある。これら軸方向凸条4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 the present embodiment, a plurality of
雌軸2の内周面には、雄軸1の軸方向凸条4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。
A plurality of
なお、上述した軸方向凸条4と軸方向溝6とは、特許請求の範囲の請求項1に記載した本発明の構成要件であるトルク伝達部を構成している。
In addition, the
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
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7a,7n(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
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
雄軸1の軸方向溝3と、球状体7a,7nとの間には、球状体7a,7nに接触して予圧するための弾性体8が介装してある。
Between the
この弾性体8は、球状体7a,7nに2点で略円弧形状で接触する球状体側接触部8aと、球状体側接触部8a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8bと、球状体側接触部8aと溝面側接触部8bを相互に離間する方向に弾性的に付勢する付勢部8cと、軸方向溝3の底面3bに対向した底部8dと、を有している。
The
この付勢部8c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8cによって、球状体側接触部8aと溝面側接触部8b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
なお、図3及び図4に示すように、本実施の形態では、球状体7a,7nに接触する弾性体側接触部8aは、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7a,7nとの接触面圧を下げることができる。なお、表面硬さは、全体的に均一であっても、部分的に硬さを変更しても良い。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, the elastic body
雄軸1が雌軸2に挿入される側の端部には、弾性体8が脱落しない様に微少すきまをもって、弾性体8を係止して軸方向に固定するストッパープレート9が加締め部10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9は転動体7a,7n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。
A stopper plate 9 that locks the
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4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 (at the time of high torque transmission), the
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7a,7nは転動することが出来る。
Since the telescopic shaft of the present embodiment has such a structure, the
なお、雄軸に形成されている軸方向凸条4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7a,7nの曲率が異なっていて、両者はだ円形の点接触するように形成されていても良い。また、転動体7a,7nは球状体であっても良い。さらに、弾性体8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。
Even if the
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7a,7n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
そして、高トルク伝達時には、トルク伝達部の軸方向凸条4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8が弾性変形して球状体7a,7n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
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8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
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4と軸方向溝6の側面が強く接触し、軸方向凸条4の方が球状体7a,7n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
また、軸方向凸条4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7a,7n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4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4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7a,7n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
・ 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, since the
-If the same torque is transmitted, since the
・ 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 unit, the number of
また、転動体7a,7n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。
In addition, the following items are superior to the conventional example in which all the rows are spline-fitted and all the rows slide in that the rolling
・ 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.
さて、従来、球状体(転動体)は、その直径が全て同一に形成してある。これに対して、本実施の形態では、図3及び図4に示すように、球状体7a,7a,7nは、異なる直径の組み合わせからなり、しかも、異なる直径の組み合わせは、配列の、一番端の球状体7n,7nの直径が他の中央付近の球状体7a,7a,7aの直径より若干小さくなるように設定してある。
Conventionally, the spherical bodies (rolling bodies) are all formed with the same diameter. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the
即ち、中央付近の球状体7aの直径をφDaとし、一番端の球状体7nの直径をφDnすると、
φDa>φDn
になるように、設定してある。なお、隣り合う球状体7aと球状体7nとの直径の差は、1〜20μmの範囲内にあることが好ましい。
That is, if the diameter of the
φDa> φDn
It is set to be. In addition, it is preferable that the difference of the diameter of the adjacent
一番端の球状体7n,7nは、板バネ9との接触応力が中央付近の球状体7a,7a…よりも高くなっている。これは、板バネ9の図3のA及びB領域では、球状体を配列していないので、一番端の球状体7n,7nは、板バネ9が自由な状態にあるA及びB領域からの反力を受けなければならないからである。
The
そこで、本実施の形態では、一番端の球状体7n,7nの直径が他の中央付近の球状体7a,7a…の直径より若干小さくなるように設定し、これにより、板バネ9から受ける反力を低減し、全ての球状体7a,…7nと板バネ9とにかかる応力を均一化して、過大な応力の発生を防止することにより、板バネ9のへたりを防止して、長期にわたって求める予圧性能を維持することができ、長寿命化を図ることができる。
Therefore, in the present embodiment, the diameters of the
また、寸法精度を厳しくする必要がなく、且つ、予圧部品(板バネ9)と球状体7a、…7nのレース面とを、単一素材(一体成形品)にすることができることから、組立が容易であり、製造コストを著しく低減することもできる。
In addition, since it is not necessary to tighten the dimensional accuracy and the preload component (leaf spring 9) and the race surface of the
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.
なお、図2に示すように、雌軸2も、二つの軸方向溝6の間に形成される凸条6aと、軸方向溝6の端側の立壁部6bとにも、その角部に、曲面形状部Rを有している。
As shown in FIG. 2, the
(第2実施の形態)
図6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縦断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to the second embodiment of the present invention.
本第2実施の形態は、図面から明らかなように、その基本的構造は、上述した第1実施の形態と同様であり、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 the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and only differences will be described.
本実施の形態では、一番端の球状体7n,7nの直径が他の中央付近の球状体7a,7a…の直径より若干小さくなるように設定してあると共に、これら径の異なる全ての球状体7a,…7nを保持するケージ(保持器)20が設けてある。
In the present embodiment, the diameters of the most
これにより、ケージ(保持器)20は、径の異なる全ての球状体7a,…7nがバラバラになることを防止して、より均一な応力分布を得ることができる。
Thereby, the cage (retainer) 20 can prevent all the
(第3実施の形態)
図7は、本発明の第3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。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to a third embodiment of the present invention.
本第3実施の形態は、図面から明らかなように、その基本的構造は、上述した第1実施の形態と同様であり、相違する点についてのみ説明する。 As is apparent from the drawings, the third embodiment has the same basic structure as the above-described first embodiment, and only differences will be described.
本実施の形態では、球状体7a,7b,7nの異なる直径の組み合わせは、その中央から端にいくに連れて、球状体7a,7b,7nの直径が順次小さくなるように設定してある。
In the present embodiment, combinations of different diameters of the
即ち、中央付近の球状体7aの直径をφDaとし、その隣の球状体7bの直径をφDbとし、一番端の球状体7nの直径をφDnすると、
φDa>φDb>φDn
になるように、設定してある。なお、球状体7aと、球状体7bと、球状体7nとの直径の差は、それぞれ、1〜20μmの範囲内にあることが好ましい。
That is, if the diameter of the
φDa>φDb> φDn
It is set to be. In addition, it is preferable that the difference of the diameter of the
この場合には、全ての球状体7a,7b…7nと板バネ9とにかかる応力を、より一層均一化して、過大な応力の発生を防止することができる。
In this case, the stress applied to all the
(第4実施の形態)
図8は、本発明の第4実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering according to the fourth embodiment of the present invention.
本第4実施の形態は、図面から明らかなように、その基本的構造は、上述した第1実施の形態と同様であり、相違する点についてのみ説明する。 As is apparent from the drawings, the fourth embodiment has the same basic structure as that of the first embodiment described above, and only differences will be described.
本実施の形態は、雄軸1の外周面に、固体潤滑膜11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11を形成することによって、トルク伝達部の軸方向凸条4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1実施の形態の場合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1実施の形態と同様である。
This embodiment is characterized in that the
(第5実施の形態)
図9は、本発明の第5実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to a fifth embodiment of the present invention.
本第5実施の形態は、図面から明らかなように、その基本的構造は、上述した第1実施の形態と同様であり、相違する点についてのみ説明する。 As is clear from the drawings, the fifth embodiment has the same basic structure as that of the first embodiment described above, and only differences will be described.
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4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4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。摺動時には、軸方向凸条4と軸方向溝6とは、原則として互いに非接触であるが、高トルク伝達時には、互いに接触して、トルク伝達部を構成する。なお、軸方向凸条4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。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。
In the present embodiment, three
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.
1 雄軸
2 雌軸
3 軸方向溝
3a 平面状側面
3b 底面
4 軸方向凸条
5 軸方向溝
6 軸方向溝
7a,7b,7n 球状体(ボール、転動体)
8 弾性体
8a 球状体側接触部(伝達部材側接触部)
8b 溝面側接触部
8c 付勢部
8d 底部
9 ストッパープレート
10 加締め部
11 固体潤滑皮膜
20 保持器(ケージ)
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
DESCRIPTION OF
8
8b Groove surface
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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するトルク伝達部と、
前記トルク伝達部とは異なる位置の前記雄軸の外周部の軸方向溝と前記雌軸の内周部の軸方向溝の間に設けられ、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予圧部と、を具備し、
同一の軸方向溝内にある転動体は、異なる直径の組み合わせからなることを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。 In the telescopic shaft for vehicle steering, which is incorporated in the steering shaft of the vehicle and the male shaft and the female shaft are slidably fitted to each other,
A torque transmitting portion provided on each of the outer peripheral portion of the male shaft and the inner peripheral portion of the female shaft, and in contact with each other at the time of rotation;
An axial relative movement between the male shaft and the female shaft is provided between an axial groove in the outer peripheral portion of the male shaft and an axial groove in the inner peripheral portion of the female shaft at a position different from the torque transmitting portion. A rolling element that rolls, and a preload portion that is arranged radially adjacent to the rolling element and that provides an elastic body that preloads the male shaft and the female shaft via the rolling element. , And
A telescopic shaft for vehicle steering, wherein the rolling elements in the same axial groove are a combination of different diameters.
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- 2004-04-09 JP JP2004115788A patent/JP2005299779A/en active Pending
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