JP2006205833A - Telescopic shaft for vehicle steering, and method for fixing shaft end portion - 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及び軸端部固定方法に関する。 The present invention relates to a telescopic shaft for vehicle steering and a shaft end fixing method in which a male shaft and a female shaft are fitted in a steering shaft of a vehicle so that the male shaft and the female shaft are mutually non-rotatable and slidable.
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. .
図4は、特許文献1に開示した車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。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。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering disclosed in
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、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。
A leaf spring 9 is provided between 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。
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。
A plurality of rigid cylindrical bodies 8 (sliding bodies) that slide between the
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。
In the telescopic shaft configured as described above, the
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、円柱体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。
A
このストッパープレート11は、軸方向予圧用弾性体12と、この軸方向予圧用弾性体12を挟持する1組の平板13,14と、からなる。
The
すなわち、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14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。
That is, the
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。また、ストッパープレート11は、平板13を円柱体8に当接させて、軸方向予圧用弾性体12により、円柱体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。
図4に示した従来例に於いては、小径部1aの段部16に、平板14を嵌合して、小径部1aの先端を加締めてある。
In the conventional example shown in FIG. 4, the
端面15から加締め受けまでの距離(L:図4参照)の間には、円柱体8、平板13、軸方向予圧用弾性体12と多数の部品が設けてある。加締め受けの位置を軸方向予圧用弾性体12の利用可能な撓み量の範囲(円柱体8をしっかりと固定できるだけの予圧を発生できる範囲)で使用するためには、距離(L)は、ある程度の狭い範囲の公差が必要となるといったことがある。
Between the distance from the
また、特許文献2では、雄軸の外周面と雌軸の内周面に形成した複数組の軸方向溝の間に、複数組のトルク伝達部材(円柱体)が嵌合してある。これにより、摺動時には、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、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。さらに、軸方向に並列した複数個の円柱体の間には、樹脂製の調整部材が設けてあり、これにより、複数個の円柱体間の隙間(遊び)を吸収するように構成してある。
Further, in
しかしながら、特許文献2では、軸方向に並列した複数個の円柱体間に設けた樹脂製の調整部材により、複数個の円柱体間の隙間を吸収するようにしているが、複数個の円柱体間には、隙間が存在することがあり、その結果、「コツコツ」といった異音が発生することがある。
However, in
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、公差の管理をラフ(粗雑)にして、加工工数を削減しながらも、円柱体に確実に予圧を与えて「コツコツ」といった異音を防止することができる、車両ステアリング用伸縮軸及び軸端部固定方法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 provides a preload to the cylindrical body with certainty while making the tolerance management rough (rough) and reducing the processing man-hours. An object of the present invention is to provide a vehicle steering telescopic shaft and a shaft end fixing method capable of preventing such abnormal noise.
なお、本明細書及び要約書に於いて、ラフ(粗雑)は、公差の管理は、必要だが、簡単でよいの意である。 In this specification and abstract, rough (rough) means that tolerance management is necessary, but simple.
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、
雄軸の縮径した先端部に、第1平板、皿バネ、及び第2平板が順次装着してあり、
当該雄軸の縮径した先端部に、加締め加工が施してあ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 first flat plate, a disc spring, and a second flat plate are sequentially attached to the reduced diameter tip of the male shaft,
A caulking process is performed on the reduced diameter of the male 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、を有することを特徴とする。
The telescopic shaft for vehicle steering according to
A preload torque transmission unit that transmits the steering torque while preloading between the two shafts when the steering torque is a predetermined value or less;
And a rigid torque transmission unit configured to transmit the steering torque between the two shafts when the steering torque exceeds a predetermined value by contact of the rigid bodies.
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、第1トルク伝達部材を介装してなり、
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溝方向の間に、第2トルク伝達部材を介装してなることを特徴とする。
In the telescopic shaft for vehicle steering according to
Between the outer circumferential surface of the male shaft and the inner circumferential surface of the female shaft, the first torque transmission member is interposed between the at least one row of axial grooves formed through the elastic body,
The rigid torque transmission part is
A second torque transmitting member is interposed between at least one other groove direction formed on the outer peripheral surface of the male shaft and the inner peripheral surface of the female shaft, respectively.
本発明の請求項4に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記第1トルク伝達部材は、前記両軸の軸方向相対移動の際に転動する転動体であり、
前記第2トルク伝達部材は、前記両輪の軸方向相対移動の際に滑り摺動する摺動体であることを特徴とする。
The telescopic shaft for vehicle steering according to
The second torque transmission member is a sliding body that slides and slides when the both wheels move in the axial direction relative to each other.
本発明の請求項5に係る軸端部固定方法は、軸の縮径した先端部に、第1平板、皿バネ、及び第2平板を順次装着する工程と、
当該雄軸の縮径した先端部に、加締め加工を施す工程と、を具備することを特徴とする。
The shaft end portion fixing method according to
And a step of caulking the tip of the male shaft with a reduced diameter.
本発明によれば、雄軸の縮径した先端部に、第1平板、皿バネ、及び第2平板が順次装着してあり、雄軸の縮径した先端部に、加締め加工が施してあることから、公差の管理をラフ(粗雑)にして、加工工数を削減しながらも、円柱体に確実に予圧を与えて「コツコツ」といった異音を防止することができる。 According to the present invention, the first flat plate, the disc spring, and the second flat plate are sequentially attached to the reduced diameter tip portion of the male shaft, and the crimped portion is applied to the reduced diameter tip portion of the male shaft. For this reason, it is possible to prevent abnormal noise such as “knacking” by applying a preload to the cylindrical body with certainty while reducing the number of processing steps by roughening the tolerance management.
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及び軸端部固定方法を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a telescopic shaft for vehicle steering and a shaft end fixing method 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
(実施の形態)
図2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縦断面図である。図3は、図2のII−II線に沿った横断面図である。
(Embodiment)
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the telescopic shaft for vehicle steering according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
図2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。
As shown in FIG. 2, the
図3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。
As shown in FIG. 3, three
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。
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。
A leaf spring 9 is provided between the
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。
The leaf spring 9 has a substantially arc-shaped spherical body-
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。
The urging
図3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。
As shown in FIG. 3, three
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
さて、本実施の形態では、雄軸1の端部には、縮径した小径部1aが形成してある。この小径部1aには、円柱体8の軸方向の移動を規制するストッパープレート21が設けてある。
In the present embodiment, a
このストッパープレート21は、皿バネ22と、この皿バネ22を挟持する1組の第1及び第2平板23,24(即ち、ワッシャ、平座金)と、からなる。本実施の形態では、第1及び第2平板23,24は、同じものを使用することができ、部品の種類を削減することができる。
The
すなわち、本実施の形態では、ストッパープレート21は、小径部1aに、第1平板23、皿バネ22、第2平板24の順に嵌合し、次いで、小径部1aに加締めにより堅固に固定してある。
That is, in the present embodiment, the
本実施の形態では、従来の段部16(図4)を廃止することにより、公差の管理をラフ(粗雑)にしている。そのための前提として、本実施の形態では、皿バネ22は、潰しきって使うこととしている。
In the present embodiment, the conventional step 16 (FIG. 4) is abolished, so that the tolerance management is rough (coarse). As a premise for this, in the present embodiment, the
また、皿バネ22を潰しきる手前で、止め、皿バネ22に弾性力が発生するようにしてもよい。
Alternatively, the
従来のようにゴムの弾性体を用いた場合どこでも潰れてしまうため、あるストローク以上潰れるとリジットとなる皿バネ22を使用することとしている。
When a rubber elastic body is used as in the prior art, it will be crushed everywhere, so a
また、皿バネ22は、平らになるまで潰しても割れないように、硬さをHV400以下とすることが望ましい。
Further, it is desirable that the
このように、本実施の形態では、公差の管理をラフ(粗雑)にして加工工数を削減しながらも、円柱体8に確実に予圧を与えて「コツコツ」といった異音を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, it is possible to prevent the abnormal noise such as “knack” by reliably applying a preload to the
すなわち、ストッパープレート21は、第1平板23を円柱体8に当接させて、潰した皿バネ22により、円柱体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。これにより、円柱体8に確実に予圧を与えることができ、摺動の際、円柱体8を軸方向に移動させることがなく、「コツコツ」といった異音を確実に防止することができる。
In other words, the
また、皿バネ22は、潰しきったところでも、弾性体として機能できる。もし、使用中に、端面15や第1平板23の円柱体8への接触部に、変形や摩耗が生起したとしても、皿バネ22の予圧により、異音を防止することができる。
Further, the
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17が嵌合してある。
Further, in the present embodiment, the six
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。
Further, a lubricant may be applied between the
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。
In the telescopic shaft configured as described above, the
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。
At the time of torque transmission, the leaf spring 9 is elastically deformed to constrain 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、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。
For example, when torque is input from the
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。
As the torque further increases, the clearance in the rotational direction of the
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。
As described above, according to the present embodiment, since the
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。 Thus, according to the present embodiment, it is possible to realize a stable sliding load, reliably prevent backlash in the rotational direction, and transmit torque in a highly rigid state.
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。
The
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。
Since the cylindrical body (hereinafter referred to as a needle roller) 8 receives the load by line contact, it has various effects such as a lower contact pressure than a ball that receives a load by point contact. Therefore, the following items are superior to the case where the entire row has a ball rolling structure.
・ The damping effect at the sliding part is larger than that of the ball rolling structure. Therefore, vibration absorption performance is high.
・ Since the needle roller is in minute contact with the male shaft and the female shaft, the fluctuation range of the sliding load can be kept low, and the vibration due to the fluctuation is not transmitted to the steering.
-If the same torque is transmitted, the needle roller can keep the contact pressure lower, so the axial length can be shortened and the space can be used effectively.
-If the same torque is transmitted, the contact pressure of the needle roller can be kept lower, so that an additional step for curing the axial groove surface of the female shaft by heat treatment or the like is unnecessary.
・ The number of parts can be reduced.
・ Assembly can be improved.
・ Assembly costs can be reduced.
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。
In this way, the needle roller serves as a key for torque transmission between the
・ Needle rollers are mass-produced products and are very low cost.
-Since the needle roller is polished after heat treatment, it has high surface hardness and excellent wear resistance.
-Since the needle roller is polished, the surface roughness is fine and the friction coefficient during sliding is low, so the sliding load can be kept low.
-Since the length and arrangement of the needle roller can be changed according to the use conditions, it can be used for various applications without changing the design concept.
・ Depending on the conditions of use, the friction coefficient during sliding may have to be further reduced. At this time, if only the needle roller is surface treated, its sliding characteristics can be changed, so the design philosophy is not changed. , Can correspond to various applications.
Since a needle roller having a different outer diameter can be manufactured at a cost of several microns, the gap between the male shaft, the needle roller, and the female shaft can be minimized by selecting the needle roller diameter. Therefore, it is easy to improve the torsional rigidity of the shaft.
また、板バネ9は、上述したように、球状体7に2点で接触する球状体側接触部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付勢部9cと、軸方向溝3の底面3bに対向した底面9dと、を左右に対で有している。
In addition, as described above, the leaf spring 9 is separated from the spherical body-
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。従って、板バネ9は、その球状体側接触部9aが付勢部9bを介して十分に撓むことができ、撓み量を十分に確保することができる。
The urging
従って、板バネ9は、球状体7に接触する球状体側接触部9aと、軸方向溝3に接触する溝面側接触部9bとの間に、空間が設けてあり、その間が弾性的に連結してある。そのため、セット時に、球状体7と板バネ9の接触部に発生する応力を緩和することができ、永久変形による板バネ9のへたりを防止して、長期にわたって所望の予圧性能を得ることができる。
Accordingly, the leaf spring 9 is provided with a space between the spherical body
また、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状に形成してあると、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、なお好ましい。
Further, if the spherical body
さらに、板バネ9は、撓み量を十分に確保することができると共に、球状体7及び板バネ9には、過大な負荷(応力)がかかることがないことから、トルク伝達時に、球状体7及び板バネ9との接触点に発生する応力を緩和することができ、これにより、高い応力が発生することがなく、永久変形による「へたり」を防止して、長期にわたり予圧性能を維持することができる。
Further, the leaf spring 9 can secure a sufficient amount of bending, and the
また、本実施の形態では、円柱体8が主としてトルク伝達を行うので、雄軸1、雌軸2、板バネ、球状体7間に更に過大な応力が発生しない構造となっている。
Further, in the present embodiment, the
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
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
14 平板
15 端面
16 段部
17 突起部
21 ストッパープレート
22 皿バネ
23 第1平板
24 第2平板
DESCRIPTION OF
8 Cylindrical body (needle roller, sliding body)
9 Leaf spring (elastic body)
9a Spherical body side contact part (transmission member side contact part)
9b Groove surface
Claims (5)
雄軸の縮径した先端部に、第1平板、皿バネ、及び第2平板が順次装着してあり、
当該雄軸の縮径した先端部に、加締め加工が施してあ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 first flat plate, a disc spring, and a second flat plate are sequentially attached to the reduced diameter tip of the male shaft,
A telescopic shaft for vehicle steering, characterized in that a caulking process is applied to a reduced diameter end portion of the male shaft.
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。 The telescopic shaft is
A preload torque transmission unit that transmits the steering torque while preloading between the two shafts when the steering torque is a predetermined value or less;
2. The vehicle steering expansion and contraction according to claim 1, further comprising: a rigid torque transmission unit configured to transmit the steering torque between the two shafts when the steering torque exceeds a predetermined value by contact of the rigid bodies. axis.
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、第1トルク伝達部材を介装してなり、
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溝方向の間に、第2トルク伝達部材を介装してな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。 The preload torque transmission unit is
Between the outer circumferential surface of the male shaft and the inner circumferential surface of the female shaft, the first torque transmission member is interposed between the at least one row of axial grooves formed through the elastic body,
The rigid torque transmission part is
The second torque transmission member is interposed between at least one other groove direction formed on the outer peripheral surface of the male shaft and the inner peripheral surface of the female shaft, respectively. Telescopic shaft for vehicle steering as described.
前記第2トルク伝達部材は、前記両輪の軸方向相対移動の際に滑り摺動する摺動体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。 The first torque transmission member is a rolling element that rolls in the axial relative movement of the two shafts,
The telescopic shaft for vehicle steering according to claim 3, wherein the second torque transmission member is a sliding body that slides and slides when the both wheels move in the axial direction relative to each other.
当該雄軸の縮径した先端部に、加締め加工を施す工程と、を具備することを特徴とする軸端部固定方法。 A step of sequentially attaching a first flat plate, a disc spring, and a second flat plate to a reduced diameter tip portion of the shaft;
And a step of caulking the tip of the male shaft with a reduced diameter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005018767A JP2006205833A (en) | 2005-01-26 | 2005-01-26 | Telescopic shaft for vehicle steering, and method for fixing shaft end portion |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101010827B1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-01-25 | 한국델파이주식회사 | Intermediate shaft for vehicle |
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2005
- 2005-01-26 JP JP2005018767A patent/JP2006205833A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
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KR101010827B1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-01-25 | 한국델파이주식회사 | Intermediate shaft for vehicle |
WO2011149212A2 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | 한국델파이주식회사 | Vehicle intermediate shaft |
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A761 | Written withdrawal of application |
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