JP2005349964A - Telescopic shaft for vehicle steering - 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.
従来、自動車の操舵機構部では、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ために雄軸と雌軸とをスプライン嵌合した伸縮軸を操舵機構部の一部に使用している。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、軸方向摺動時における摺動抵抗を低減することが要求される。 Conventionally, the steering mechanism part of an automobile absorbs the displacement in the axial direction that occurs when the automobile travels, and the expansion and contraction is a spline fit between the male shaft and the female shaft in order not to transmit the displacement or vibration on the steering wheel. The shaft is used as part of the steering mechanism. The telescopic shaft is required to reduce the rattling noise of the spline part, to reduce the rattling on the steering wheel, and to reduce the sliding resistance when sliding in the axial direction.
このようなことから、伸縮軸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共に摺動抵抗の低減と回転方向ガタの低減を行ってきた。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精度に合わせてダイスを選択して加工を行っている。 Because of this, the nylon spline part of the telescopic shaft is coated with nylon film, and grease is applied to the sliding part to absorb or reduce metal noise, metal hitting sound, etc., and sliding resistance Have been reduced and the play in the rotational direction has been reduced. In this case, as a process of forming the nylon film, cleaning of the shaft → primer application → heating → nylon powder coating → rough cutting → finish cutting → selective fitting with the female shaft is performed. The final cutting process is performed by selecting a die in accordance with the accuracy of the already processed female shaft.
しかし、このようなナイロン膜をコーティングしたスプライン方式の伸縮軸では、滑り摺動であることから、摺動力が高く、また、ガタ付きが発生し易いといったことがある。さらに、初期組立時に選択切削をする必要があり、そのくらいにガタ付きと摺動力の調整が困難である。 However, such a spline-type telescopic shaft coated with a nylon film is sliding and has a high sliding force and is likely to be loose. Furthermore, it is necessary to perform selective cutting at the time of initial assembly, and it is difficult to adjust the sliding force and the backlash.
このようなことから、特許文献1では、内側シャフトの外周部と外側シャフトの内周部とに設けられた溝部に、内側シャフトの溝部とボールとの間に弾性体を介してボールを配置して、軸方向の移動の際にはボールを転動させることによって雄軸と雌軸の摺動荷重を減少させると共に、回転の際にはボールを拘束してトルクを伝達する車両ステアリング用伸縮軸が開示されている。
For this reason, in
しかし、トルクの伝達もボールによって行っているため、トルクに耐えるだけのボールの個数を設けなければならない。従って、小型化が困難であり、また、車両衝突時に、十分なコラプスストロークをとることができないといったことがある。 However, since torque is also transmitted by balls, it is necessary to provide a number of balls that can withstand the torque. Therefore, it is difficult to reduce the size, and a sufficient collapse stroke cannot be taken at the time of a vehicle collision.
そこで、特許文献2乃至4では、雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合し、雄軸の外周面と雌軸の内周面とに夫々形成した複数列の軸方向溝の間に、板バネを介して、複数列の転動体を介装する一方、雄軸の外周面と雌軸の内周面とに夫々形成した他の複数列の軸方向溝の間に、複数個の円柱体を介装し、これにより、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できるようになっている。
Thus, in
これら特許文献2乃至4のうち、特許文献3では、雄軸は、中空であって、スリットが形成してあり、この雄軸の中空部に、雄軸を径方向外方に拡径するように弾性的に付勢する予圧手段(例えば、スプリングピン)が挿入してある。これにより、ガタ付きを抑制している。
しかしながら、特許文献3では、予圧手段は、雄軸の中空の内部に配置してあったり、雄軸と雌軸との間に介装した転動体と、その溝との間に配置してあったりすることから、設置スペースが小さいという問題がある。
However, in
また、設置スペースが小さいというのは、予圧部材、即ち、バネにとって、設計上の自由度が少ないという問題がある。さらに、設置スペースが小さいため、組立てが困難であるという問題がある。 Further, the small installation space has a problem that the preload member, that is, the spring, has a low degree of design freedom. Furthermore, since the installation space is small, there is a problem that assembly is difficult.
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、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、高剛性から低剛性まで、設計自由度の大きな予圧をかけることができ、組立性を改善することができる、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 above-described circumstances, and realizes a stable sliding load and reliably prevents backlash in the rotational direction, thereby allowing a high degree of freedom in design from high rigidity to low rigidity. An object of the present invention is to provide a telescopic shaft for vehicle steering that can apply a large preload and can improve assemblability.
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於いて、
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、
当該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との間に設けられ、前記両軸の軸方向相対移動の際には転動する転動体と、
前記雌軸の外周側に設けられ、当該雌軸を介して、前記転動体又は前記トルク伝達部に予圧を付与する予圧付与手段と、を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a vehicle steering telescopic shaft 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;
A rolling element that 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 torque transmitting portion, and rolls when the two shafts move in the axial direction;
Preload applying means provided on the outer peripheral side of the female shaft and applying preload to the rolling element or the torque transmitting portion via the female shaft.
本発明の請求項2に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記予圧付与手段の内径側に位置する前記雌軸の部位には、スロット又はスリットが形成してあることを特徴とする。
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、前記トルク伝達部は、前記雄軸の外周部に形成された軸方向凸条と、前記雌軸の内周部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 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、前記トルク伝達部は、前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部とに夫々形成した少なくとも一列の溝方向と、当該軸方向溝の間に介装され、前記両軸の軸方向相対移動の際には滑り摺動する円柱体と、からなることを特徴とする。 The telescopic shaft for vehicle steering according to claim 4 of the present invention is characterized in that the torque transmission portion is formed in at least one row of groove directions formed on the outer peripheral portion of the male shaft and the inner peripheral portion of the female shaft, respectively, and the axial direction. And a cylindrical body that is interposed between the grooves and slides and slides in the axial relative movement of the two shafts.
本発明の請求項5に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記予圧付与手段は、径方向内方に向かって予圧を付与することを特徴とする。
The telescopic shaft for vehicle steering according to
本発明の請求項6に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記予圧付与手段は、前記雌軸の外側に配設した外環と、当該外輪と前記雌軸との間に介装した弾性体と、から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7に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記予圧付与手段は、前記雌軸の外側に配設した楔状環と、当該楔状環を軸方向に付勢する弾性体と、からなり、当該弾性体が前記楔状環を軸方向に付勢すると、前記雌軸を介して前記トルク伝達部と前記転動体とに予圧を付与することを特徴とする。
The telescopic shaft for vehicle steering according to
本発明によれば、雄軸と雌軸の間に転動体を介装し、転動体をガタ付きのない程度に予圧してあるため、雄軸と雌軸の間のガタ付きを確実に防止することができると共に、雄軸と雌軸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、トルク伝達時には、雄軸と雌軸の間に介装した円柱体が主なトルク伝達の役割を果たす。 According to the present invention, since the rolling element is interposed between the male shaft and the female shaft, and the rolling element is preloaded to such an extent that there is no backlash, the backlash between the male shaft and the female shaft is reliably prevented. In addition, when the male and female shafts move relative to each other in the axial direction, they can slide with a stable sliding load without rattling. The cylindrical body interposed between the two plays the main role of torque transmission.
しかも、雌軸の外周に設けられ雌軸を介して転動体とトルク伝達部とに予圧を付与する予圧付与手段を具備していることから、高剛性から低剛性まで、設計自由度の大きな予圧をかけることができ、組立性を改善することができる。 In addition, since preload applying means is provided on the outer periphery of the female shaft to apply preload to the rolling elements and the torque transmitting portion via the female shaft, the preload has a high degree of design freedom from high rigidity to low rigidity. As a result, the assemblability can be improved.
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.
(第1実施の形態)
図1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2は、図1のII−II線に沿った横断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
図3(a)は、本発明の第1実施の形態に係り、雌軸の側面図であり、(b)は、当該雌軸の弾性変形時の部分断面図であり、(c)は、変形例に係る雌軸の側面図であり、(d)は、当該雌軸の弾性変形時の部分断面図である。 3A is a side view of the female shaft according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3B is a partial cross-sectional view of the female shaft during elastic deformation, and FIG. It is a side view of the female shaft which concerns on a modification, (d) is a fragmentary sectional view at the time of the elastic deformation of the said female shaft.
図1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。
As shown in FIG. 1, the telescopic shaft for vehicle steering includes a
図2に示すように、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。
As shown in FIG. 2, a plurality of
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。
On the inner peripheral surface of 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。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。
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7(転動体、ボール)が転動自在に介装してある。
Between the
雄軸1を雌軸2に挿入する側の端部の小径部1aは、球状体7が脱落しない様に、止め輪11を介装して、加締めにより固定してある。
The small-diameter portion 1a at the end on the side where the
雄軸1の端部には、自在継手15のヨーク15aが溶接等により連結してあると共に、雌軸2の端部には、自在継手16のヨーク16aが溶接等により連結してある。
A
さて、本実施の形態では、雌軸2の外周側に、円筒状の外環20が設けてある。また、この外環20の内径側に位置する雌軸2の部位には、スロット2aが形成してある。このスロット2aは、図3(a)に示すように、軸方向に平行に形成した形状のものであってもよく、また、図3(c)に示すように、軸方向に平行に形成したものを繋ぐような形状であってもよい。このようなスロット2aを設けたことにより、図3(b)(d)に示すように、雌軸2は、予圧時、径方向内方に撓むことができる。
In the present embodiment, a cylindrical
また、外環20と、雌軸2との間には、複数個の弾性体30が介装してある。この弾性体30は、例えば、コイルスプリング、板バネ、棒状バネ、エラストマー、合成樹脂等である。
A plurality of
このように構成してあることから、弾性体30は、雌軸2を介して、球状体7や軸方向凸条4に予圧を付与することができる。即ち、この予圧時、雌軸2は、スロット2aにより径方向内方に撓み、これにより、雌軸2は、弾性体30の付勢力により、球状体7や軸方向凸条4を雄軸1に対して弾性的に押圧することができる。
Since the
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。なお、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。
Thus, the telescopic shaft for vehicle steering according to the present embodiment is configured. In the telescopic shaft as described above, when the shaft rotates (during 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
なお、雄軸1に形成されている軸方向凸条14が雌軸2側に、雌軸2に形成されている軸方向溝6が雄軸1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、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。さらに、組立時にも、グリースを塗布することが望ましい。さらに、雄軸1は、耐摩耗を目的とした熱処理や表面処理を施してもよい。さらに、摺動抵抗を下げるために、PTFE(四フッ化エチレン)や二硫化モリブデン等のコーティングが施してあってもよい。
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、球状体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
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、予圧部では雌軸2が弾性変形して球状体7を周方向に拘束してガタつきを防止すると共に、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30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
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
・ 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
-If the same torque is transmitted, the contact pressure of 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 part, the number of
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
・ Since rolling is used, sliding load can be kept low.
-Preload can be increased, and long-term rattling can be prevented and high rigidity can be obtained 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.
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4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断面図である(図1のII−II線に沿った横断面図に相当)。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering according to the second embodiment of the present invention (corresponding to a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1).
本実施の形態は、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 this 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、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。摺動時には、軸方向凸条14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。
In the present embodiment, three
また、軸方向凸条14の外周面が略円弧形状であり、軸方向溝6の内周面も略円弧形状であり、3箇所等配してあることから、凹凸部(軸方向凸条14と軸方向溝6)の角部は、その接触部がエッジ当たりにならず、偏摩耗を防止することができる。さらに、軸方向凸条14を3箇所等配にすることにより、3箇所の円弧状突起が均等に荷重を受けてトルクを伝達することができる。よって、凹凸部(軸方向凸条14と軸方向溝6)の摩耗を抑制することができ、長期に渡って性能を維持することができる。
Moreover, since the outer peripheral surface of the
さらに、凹凸部(軸方向凸条14と軸方向溝6)の角部は、曲面形状Rに形成しなくても、その曲面形状(円弧形状)であることから、トルク伝達部である滑り摺動面の凹凸部(軸方向凸条14と軸方向溝6)は、スティック・スリップを生起することなく、スムーズにスライドすることができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
Furthermore, since the corners of the concavo-convex portions (the
(第3実施の形態)
図5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断面図である(図1のII−II線に沿った横断面図に相当)。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering according to the third embodiment of the present invention (corresponding to a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1).
本実施の形態は、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 this 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、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。
In the present embodiment, 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
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
このような伸縮軸に於いて、軸回転時(高トルク伝達時)には、円柱体8と、軸方向溝4,6とは、互いに接触してトルク伝達部を構成する。
In such a telescopic shaft, when the shaft rotates (when high torque is transmitted), the
なお、軸方向凸条14に代えて、円柱体8を設けていることにより、選択的に寸法調整が可能であり、また、円柱体8のみを熱処理や表面処理を施すことができ、低コスト化を図ることができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
In addition, by providing the
(第4実施の形態)
図6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縦断面図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to a fourth embodiment of the present invention.
本実施の形態は、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 this 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、複数の球状体7を保持するための保持器40が設けてある。これにより、組立性を向上させ、組立時間の短縮によるコストダウンが可能である。また、保持器40を使うことで、球状体7同士の接触がなくなり、球状体7の滑り現象を少なくすることができる。よって、安定した低スライド荷重を得ることができる。さらに、球状体7を保持器40によって整列させることができるため、常に安定して、転がりスライド・ストローク量を得ることができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
In the present embodiment, a holder 40 for holding a plurality of
(第5実施の形態)
図7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縦断面図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to a fifth embodiment of the present invention.
図8(a)は、本発明の第5実施の形態に係る雌軸の側面図であり、(b)は、変形例に係る雌軸の側面図である。 Fig.8 (a) is a side view of the female shaft which concerns on 5th Embodiment of this invention, (b) is a side view of the female shaft which concerns on a modification.
図9は、図7のIX−IX線に沿った断面図である。 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG.
本実施の形態は、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 this 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、外環20には、この外環20を拡径又は縮径して締め付け力を調整する調整手段が設けてある。即ち、この調整手段は、雌軸2の外周に設けた筒状の本体21と、これら本体から突出した一対のフランジ22,22と、これら一対のフランジ22,22の間隔を調整する調整ボルト23と、を備えている。
In the present embodiment, the
弾性体30は、周方向にわたって、複数個の厚肉部31を備えている。この厚肉部30のある箇所のみに、予圧をかけることができ、即ち、球状体7のある位相のみに、この厚肉部30により、予圧をかけることができる。
The
また、外環20の内径側に位置する雌軸2の部位には、スリット2b又はスロット2aが形成してある。スリット2bは、図8(a)に示すように、雌軸2の端部から切り込みをいれて軸方向に平行に形成した形状のものであってもよい。スロット2aは、図8(b)に示すように、軸方向に平行に形成したものを繋ぐような形状であってもよい。
In addition, a
このように構成してあることから、弾性体30の厚肉部31は、雌軸2を介して、球状体7に予圧を付与することができる。即ち、この予圧時、雌軸2は、スロット2a(スリット2b)により径方向内方に撓み、これにより、雌軸2は、弾性体30の厚肉部31の付勢力により、球状体7を雄軸1に対して弾性的に押圧することができる。
Since it is configured in this way, the
この際、調整ボルト23を回転することにより、外環20の本体21を縮径又は拡径することができ、これにより、締め付け力(予圧)を調整することができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
At this time, by rotating the
(第6実施の形態)
図10は、本発明の第6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。
(Sixth embodiment)
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to the sixth embodiment of the present invention.
図11は、図10のXI−XI線に沿った断面図である。 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG.
本実施の形態は、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 this 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、外環20には、この外環20を拡径又は縮径して締め付け力を調整する調整手段が設けてある。即ち、この調整手段は、雌軸2の外周に設けた筒状の本体21と、これら本体から突出した一対のフランジ22,22と、これら一対のフランジ22,22の間隔を調整する調整ボルト23と、を備えている。
In the present embodiment, the
また、雌軸2は、周方向にわたって、複数個の膨出部2cを備えている。この膨出部2cのある箇所のみに、予圧をかけることができ、即ち、球状体7のある位相のみに、この膨出部2cにより、予圧をかけることができる。
Moreover, the
さらに、本実施の形態では、弾性体が無く、上記の膨出部2cにより、予圧をかけることができ、また、上記調整手段により、予圧力を調整することができる。
Further, in the present embodiment, there is no elastic body, preload can be applied by the bulging
このように構成してあることから、弾性体30は、雌軸2の膨出部2cを介して、球状体7に予圧を付与することができる。即ち、この予圧時、雌軸2の膨出部2cは、スロット2a(スリット2b)により径方向内方に撓み、これにより、雌軸2の膨出部2cは、球状体7を雄軸1に対して押圧することができる。
Since it is configured in this way, the
この際、調整ボルト23を回転することにより、外環20の本体21を縮径又は拡径することができ、これにより、締め付け力(予圧)を調整することができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
At this time, by rotating the
(第7実施の形態)
図12は、本発明の第7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。
(Seventh embodiment)
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to a seventh embodiment of the present invention.
図13は、図12のXIII−XIII線に沿った断面図である。 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
図14は、本発明の第7実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の分解斜視図である。 FIG. 14 is an exploded perspective view of a telescopic shaft for vehicle steering according to the seventh embodiment of the present invention.
本実施の形態は、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 this embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and only differences will be described.
雌軸2は、周方向にわたって、複数個の膨出部2cを備えている。この膨出部2cのある箇所のみに、予圧をかけることができ、即ち、球状体7のある位相のみに、この膨出部2cにより、予圧をかけることができる。
The
雌軸2の外周には、外環20が軸方向移動不能に固定してあると共に、楔状環50が軸方向に摺動自在に設けてある。この楔状環50と、外環20とには、互いに摺接する傾斜面51,24が形成してある。なお、楔状環50は、縮径できるように、スリット52が形成してある。
An
また、雌軸2の外周には、コイルバネ32が巻回してあり、このコイルバネ32の一側には、止め輪33が溶接等により固定してある。なお、符号「34」で示す部位は、溶接であってもよく、止め輪であってもよい。
A
コイルバネ32の他側は、楔状環50を軸方向右方(図12)に付勢してある。これにより、楔状環50が軸方向右方(図12)に弾性的に押圧されると、楔状環50と外環20の傾斜面51,24を摺接しながら、楔状環50は、径方向内方に縮径される。
The other side of the
その結果、予圧時、雌軸2の膨出部2cは、スロット2a(スリット2b)により径方向内方に撓み、これにより、雌軸2の膨出部2cは、球状体7を雄軸1に対して押圧することができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
As a result, the bulging
(第8実施の形態)
図15は、本発明の第8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。
(Eighth embodiment)
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to an eighth embodiment of the present invention.
図16(a)は、図15のXVI−XVI線に沿った断面図である。 FIG. 16A is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
本実施の形態は、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 this embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and only differences will be described.
雌軸2は、周方向にわたって、複数個の膨出部2cを備えている。この膨出部2cのある箇所のみに、予圧をかけることができ、即ち、球状体7のある位相のみに、この膨出部2cにより、予圧をかけることができる。
The
雌軸2の外周には、外環20が軸方向移動不能に固定してあると共に、楔状環50が軸方向に摺動自在に設けてある。この楔状環50と、外環20とには、互いに摺接する傾斜面51,24が形成してある。なお、楔状環50は、縮径できるように、スリット52が形成してある。また、符号「34」で示す部位は、溶接であってもよく、止め輪であってもよい。
An
また、雄軸1の端部には、止め輪35が固定してあり、この止め輪35と、楔状環50との間に、コイルバネ32が介装してある。
A retaining
このように、本実施の形態では、雌軸2に雄軸1が挿入されて組立てられ、車体に取付けられた状態において、コイルバネ32の予圧が発生するように構成してある。
As described above, in the present embodiment, the
以上から、楔状環50がコイルバネ32により軸方向左方(図15)に弾性的に押圧されると、楔状環50と外環20の傾斜面51,24を摺接しながら、楔状環50は、径方向内方に縮径される。
From the above, when the wedge-shaped
その結果、予圧時、雌軸2の膨出部2cは、スロット2a(スリット2b)により径方向内方に撓み、これにより、雌軸2の膨出部2cは、球状体7を雄軸1に対して押圧することができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
As a result, the bulging
図16(b)は、第8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断面図である(図15のXVI−XVI線に沿った断面図に相当)。 FIG. 16B is a cross-sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to a modification of the eighth embodiment (corresponding to a cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG. 15).
本変形例では、雌軸2に、膨出部2cを設けることなく、楔状環50の内周面に、周方向にわたって、平坦面53が形成してある。この平坦面53のある箇所のみに、予圧をかけることができ、即ち、球状体7のある位相のみに、この平坦面53により、予圧をかけることができる。
In this modification, the
(第9実施の形態)
図17は、本発明の第9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。
(Ninth embodiment)
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to the ninth embodiment of the present invention.
本実施の形態は、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又は第3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 basic structure of this embodiment is the same as that of the first or third embodiment described above, and only differences will be described.
本実施の形態では、雌軸2の端部に、折曲片2dが形成してあると共に、雄軸1の端部に、バネ取付部36が設けてあり、これら折曲片2dと、バネ取付部36との間に、コイルバネ37が介装してある。
In the present embodiment, a
このように、本実施の形態では、雌軸2に雄軸1が挿入されて組立てられ、車体に取付けられた状態において、コイルバネ37の予圧が発生するように構成してある。
As described above, in the present embodiment, the
以上から、雌軸2の折曲片2dがコイルバネ37により弾性的に引っ張られると、折曲片2dは、円弧状の矢印で示すように、若干径方向内方に向けて引っ張られる。
From the above, when the
その結果、予圧時、雌軸2は、スロット2a(スリット2b)により径方向内方に撓み、これにより、雌軸2は、球状体7を雄軸1に対して押圧することができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
As a result, during preloading, the
図18は、本発明の第9実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を装着したステアリング装置の模式的側面図である。 FIG. 18 is a schematic side view of a steering apparatus equipped with a vehicle steering telescopic shaft according to a ninth embodiment of the present invention.
ステアリングコラム61には、後端にステアリングホイール62を装着したステアリングシャフト63が回転自在に支持してある。
On the
ステアリングシャフト63の前端には、自在継手16を介して、伸縮可能な本発明に係る中間シャフト65が連結してある。この中間シャフト65の下端には、自在継手15を介して、ラック・ピニオン式のステアリングギヤ67が連結してあり、ステアリングギヤ67には、タイロッド(図示略)等を介して車輪(図示略)が連結してあり、これにより、車輪が操舵できるようになっている。
An
また、ステアリングコラム61は、車体側ブラケット71により支持してあり、テレスコピック調整できるようになっている。また、電動パワーステアリング装置であって、電動モータ72、ギヤボックス73等を備えている。
The
(第10実施の形態)
図19は、本発明の第10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。
(Tenth embodiment)
FIG. 19 is a longitudinal sectional view of a telescopic shaft for vehicle steering according to the tenth embodiment of the present invention.
本実施の形態に係る伸縮軸は、外環20を備えておらず、車体に取付けられた状態で、雄軸1と雌軸2が軸方向にバネ定数をもつ構造を備えている。
The telescopic shaft according to the present embodiment does not include the
また、球状体7は、雄軸1の軸方向溝3に設けた板バネ9により、径方向外方に付勢してあり、これにより、球状体7のガタ付き等を防止している。
The
このように、伸縮軸は、球状体7の転がりを利用するなど、極めて低い摺動力により、伸縮動作をすることができる。
Thus, the telescopic shaft can be expanded and contracted with an extremely low sliding force, such as using the rolling of the
本実施の形態では、加えて、雌軸2の端部のヨーク16aと、雄軸1の端部との間に、コイルバネ81が介装してある。なお、コイルバネ81は、引っ張りであっても、圧縮であってもよい。
In the present embodiment, in addition, a coil spring 81 is interposed between the
これにより、摺動力の極めて低い伸縮軸に、ダンピング機構を付加することができる。 Thereby, a damping mechanism can be added to the telescopic shaft with extremely low sliding force.
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
1a 小径部
2 雌軸
2a スロット
2a スリット
2c 膨出部
2d 折曲片
3 軸方向溝
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(摺動体、ニードルローラ)
11 止め輪
14 軸方向凸条
15,16 自在継手
15a,16a ヨーク
20 外環
21 本体
22 フランジ
23 調整ボルト
24 傾斜面
30 弾性体
31 厚肉部
32 コイルバネ
33 止め輪
34 溶接箇所
35 止め輪
36 バネ取付部
37 コイルバネ
40 保持器
50 楔状環
51 傾斜面
52 スリット
53 平坦面
61 ステアリングコラム
62 ステアリングホイール
63 ステアリングシャフト
65 中間シャフト
67 ステアリングギヤ
71 車体側ブラケット
72 電動モータ
73 ギヤボックス
1 male shaft 1a
8 Cylindrical body (sliding body, needle roller)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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、
当該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との間に設けられ、前記両軸の軸方向相対移動の際には転動する転動体と、
前記雌軸の外周側に設けられ、当該雌軸を介して、前記転動体又は前記トルク伝達部に予圧を付与する予圧付与手段と、を具備することを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。 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.
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;
A rolling element that 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 torque transmission portion, and rolls in the axial relative movement of the two shafts;
A telescopic shaft for vehicle steering, comprising: a preload applying means which is provided on an outer peripheral side of the female shaft and applies a preload to the rolling element or the torque transmitting portion via the female shaft.
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