JP2007231993A - 伸縮軸 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな回転トルクが作用しても小さな摩擦抵抗で伸縮可能で、大きな回転トルクを伝達可能な伸縮軸、及び、その伸縮軸を有するステアリング装置を提供する。
【解決手段】雄中間シャフト１６Ｂと雌中間シャフト１６Ａとの間の回転トルクが所定のトルク以下の時には、板バネ５６の上面５６１と軸方向溝４１の側面４１１が、円柱状ピン５３の転動面となって、円柱状ピン５３が転動し、小さな摩擦抵抗で、伸縮動作を行うことができる。雄中間シャフト１６Ｂと雌中間シャフト１６Ａとの間の回転トルクが所定のトルクになると、板バネ５６の弾性変形量が、円柱状ピン５３とピンガイド溝５４の底面５４１との間の隙間δと同一になる。その結果、ピンガイド溝５４の底面５４１と軸方向溝４１の側面４１１が、円柱状ピン５３の転動面となって、円柱状ピン５３が転動する。
【選択図】図４

Description

本発明は伸縮軸、特に、回転トルクを伝達可能で軸方向に相対移動可能な伸縮軸、例えば、中間シャフトやステアリングシャフト等の伸縮軸、及び、伸縮軸を有するステアリング装置に関する。

ステアリング装置には、回転トルクを伝達可能に、かつ、軸方向に相対移動可能に連結された伸縮軸が、中間シャフトやステアリングシャフト等に組み込まれている。すなわち、中間シャフトは、ステアリングギヤのラック軸に噛合うピニオンシャフトに、自在継手を締結する際に、一旦縮めてからピニオンシャフトに嵌合させて締結するために、伸縮機能が必要である。

また、ステアリングシャフトは、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールの位置を軸方向に調整する必要があるため、伸縮機能が要求される。このような伸縮軸が、特許文献１及び特許文献２に開示されている。

特許文献１の伸縮軸は、雄シャフトの外周に形成された雄シャフト側軸方向溝と、雌シャフトの内周に形成された雌シャフト側軸方向溝の間に複数のボールを嵌合し、雄シャフトと雌シャフトの伸縮動作時にこのボールが転動して、中間シャフトの伸縮動作が円滑に行われるようにしている。

特許文献１に示す伸縮軸は、大きな回転トルクが作用した状態で伸縮軸が伸縮すると、雄シャフトの凸条と雌シャフトの凹条が直接接触し、滑り接触となる。従って、伸縮動作開始時の摩擦力（静摩擦力）が伸縮動作中の摩擦力（動摩擦力）よりも極端に大きくなるため、伸縮動作時にスティックスリップによる振動が発生し、運転者に不快感を与えるという問題があった。

特許文献２の伸縮軸は、特許文献１の伸縮軸と同様に、雄シャフトの外周に形成された雄シャフト側軸方向溝と、雌シャフトの内周に形成された雌シャフト側軸方向溝の間に複数のボールを嵌合し、雄シャフトと雌シャフトの伸縮動作時にこのボールが転動して、中間シャフトの伸縮動作が円滑に行われるようにしている。

また、特許文献２の伸縮軸は、ボールに予圧を付与するために、バネとボールとの間に二つの軌道輪を挿入している。そのため、回転トルクが作用すると一方の軌道輪に回転トルクが作用するため、一方の軌道輪に加わる応力が他方の軌道輪に加わる応力よりも大きくなるため、軌道輪の強度がネックとなって、大きな回転トルクを伝達する伸縮軸には適さないという問題があった。

特開２００５−１１４０６８号公報 特開２００１−５０２９３号公報

本発明は、大きな回転トルクが作用しても小さな摩擦抵抗で伸縮可能で、大きな回転トルクを伝達可能な伸縮軸、及び、その伸縮軸を有するステアリング装置を提供することを課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、雄シャフト、上記雄シャフトに軸方向に相対移動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する雌シャフト、上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか一方に、軸心から放射状に形成された複数の軸方向溝、上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか他方に、軸心から放射状に形成され、上記軸方向溝と同一位相位置に形成された複数の軸方向凸条、上記軸方向溝と軸方向凸条との間に転動可能に挿入された複数の円柱状ピン、上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか一方の転動面に陥没して形成され、上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか他方の転動面との間の間隔が、円柱状ピンの直径よりも大きく形成されたピンガイド溝、上記ピンガイド溝に陥没して形成され、ピンガイド溝よりも幅の狭いバネ収納溝、上記バネ収納溝に収納され、上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか他方の転動面に円柱状ピンを押圧して予圧を付与する付勢部材を備えたことを特徴とする伸縮軸である。

第２番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸において、上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか他方の転動面と円柱状ピンとの接触角、および、上記ピンガイド溝と円柱状ピンとの接触角が９０度であることを特徴とする伸縮軸である。

第３番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸において、上記軸方向溝と軸方向凸条との間には、上記複数の円柱状ピンの間隔を一定に保持する保持器が設けられていることを特徴とする伸縮軸である。

第４番目の発明は、第３番目の発明の伸縮軸において、上記保持器は、上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか一方に、軸方向に移動不能に取付けられていることを特徴とする伸縮軸である。

第５番目の発明は、第３番目の発明の伸縮軸において、上記保持器と円柱状ピンの軸方向端部との間には弾性体が介在していることを特徴とする伸縮軸である。

第６番目の発明は、第５番目の発明の伸縮軸において、上記弾性体は合成樹脂で成形されていることを特徴とする伸縮軸である。

第７番目の発明は、第６番目の発明の伸縮軸において、上記弾性体は、合成樹脂で成型された保持器と一体的に成形されていることを特徴とする伸縮軸である。

第８番目の発明は、第１番目から第７番目までのいずれかの発明の伸縮軸を有するステアリング装置である。

第１番目及び第８番目の発明の伸縮軸、及び、ステアリング装置では、ステアリング装置を構成する軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか一方の転動面に、軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか他方の転動面との間の間隔が、円柱状ピンの直径よりも大きく形成されたピンガイド溝を陥没して形成している。さらに、このピンガイド溝にピンガイド溝よりも幅の狭いバネ収納溝を陥没して形成し、このバネ収納溝に収納した付勢部材によって、軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか他方の転動面に円柱状ピンを押圧し、予圧を付与している。

従って、回転トルクが小さい時は円柱状ピンが付勢部材に沿って転動し、回転トルクが大きくなると円柱状ピンがピンガイド溝に沿って転動するので、小さな摩擦抵抗で、雄シャフトと雌シャフトとの間の伸縮動作を行うことが可能となる。

また、円柱状ピンを転動体として使用しているため、円柱状ピンと雄シャフト及び雌シャフトとの間の接触が線接触となる。そのため、転動体の接触面の面圧が小さくなるため、大きな回転トルクを伝達するテアリング装置に適用することが可能となる。

第２番目及び第８番目の発明の伸縮軸、及び、ステアリング装置では、軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか他方の転動面と円柱状ピンとの接触角、および、ピンガイド溝と円柱状ピンとの接触角が９０度に設定されている。従って、回転トルクが大きくなっても、円柱状ピンが円滑に転動し、小さな摩擦抵抗で、雄シャフトと雌シャフトとの間の伸縮動作を行うことが可能となる。

第３番目、第４番目及び第８番目の発明の伸縮軸、及び、ステアリング装置では、複数の円柱状ピンの間隔を一定に保持する保持器が設けられている。従って、雄シャフトと雌シャフトとの間の伸縮ストロークを長く確保することを可能にしている。

第５番目から第８番目までの発明の伸縮軸、及び、ステアリング装置では、保持器と円柱状ピンの軸方向端部との間に弾性体を介在させている。従って、円柱状ピンは、弾性体の弾性力によって保持器に保持され、円柱状ピン転動時の軸方向のガタが解消される。

以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例３を説明する。

図１は、本発明のステアリング装置の全体を示し、一部を断面した正面図であって、操舵補助部を有する電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。図２は、本発明の実施例１のステアリング装置を示す図１の要部の拡大図であって、（１）は中間シャフトの伸縮部の拡大縦断面図、（２）は（１）のＡ−Ａ断面図、図３は図２（２）の拡大断面図、図４は図２（２）のＰ部拡大断面図である。

図１に示すように、本発明のステアリング装置は、車体後方側（図１の右側）にステアリングホイール１１を装着可能なステアリングシャフト１２と、このステアリングシャフト１２を挿通したステアリングコラム１３と、このステアリングシャフト１２に補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）２０と、このステアリングシャフト１２の車体前方側（図１の左側）に、図示しないラック／ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ３０とを備えている。

ステアリングシャフト１２は、雌ステアリングシャフト１２Ａと雄ステアリングシャフト１２Ｂとを、回転トルクを伝達可能に、かつ軸方向に関して相対移動可能にスプライン嵌合している。従って、上記雌ステアリングシャフト１２Ａと雄ステアリングシャフト１２Ｂとは、衝突時に、このスプライン嵌合部が相対移動して、全長を縮めることができる。

また、上記ステアリングシャフト１２を挿通した筒状のステアリングコラム１３は、アウターコラム１３Ａとインナーコラム１３Ｂとをテレスコピック移動可能に組み合わせており、衝突時に軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプシブル構造としている。

そして、上記インナーコラム１３Ｂの車体前方側端部を、ギヤハウジング２１の車体後方側端部に圧入嵌合して固定している。また、上記雄ステアリングシャフト１２Ｂの車体前方側端部を、このギヤハウジング２１の内側に通し、アシスト装置２０の図示しない入力軸の車体後方側端部に連結している。

ステアリングコラム１３は、その中間部を支持ブラケット１４により、ダッシュボードの下面等、車体１８の一部に支承している。また、この支持ブラケット１４と車体１８との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット１４に車体前方側に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット１４が上記係止部から外れ、車体前方側に移動するようにしている。

また、上記ギヤハウジング２１の上端部も、上記車体１８の一部に支承している。また、本実施例の場合には、チルト機構及びテレスコピック機構を設けることにより、上記ステアリングホイール１１の車体前後方向位置、及び、高さ位置の調節を自在としている。このようなチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。

上記ギヤハウジング２１の車体前方側端面から突出した出力軸２３は、自在継手１５を介して、中間シャフト１６の後端部に連結している。また、この中間シャフト１６の前端部に、別の自在継手１７を介して、ステアリングギヤ３０の入力軸３１を連結している。中間シャフト１６は、雌中間シャフト（雌シャフト）１６Ａの車体前方側に、雄中間シャフト（雄シャフト）１６Ｂの車体後方側が外嵌し、回転トルクを伝達可能に、かつ、軸方向に関して相対移動可能に嵌合している。

図示しないピニオンが、入力軸３１に結合している。また、ステアリングギヤ３０に往復摺動可能に内嵌された図示しないラックが、このピニオンに噛み合っており、ステアリングホイールの回転が、タイロッド３２を移動させて、図示しない車輪を操舵する。

アシスト装置２０のギヤハウジング２１には、電動モータ２６のケース２６１が固定され、この電動モータ２６の図示しない回転軸にウォームが結合されている。出力軸２３には図示しないウォームホイールが取り付けられ、このウォームホイールに電動モータ２６の回転軸のウォームが噛合っている。

また、出力軸２３の軸方向長さの中間部の周囲には、図示しないトルクセンサが設けられている。上記ステアリングホイール１１からステアリングシャフト１２に加えられるトルクの方向と大きさを、トルクセンサで検出している。このトルクセンサの検出値に応じて、電動モータ２６を駆動し、ウォームとウォームホイールから成る減速機構を介して、出力軸２３に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。

図２から図４は、本発明の実施例１の伸縮軸の連結部を示し、図１の中間シャフト１６の雌中間シャフト１６Ａと雄中間シャフト１６Ｂとの連結部に適用した例を示す。図２から図４に示すように、雌中間シャフト（雌シャフト）１６Ａの車体前方側（図２（１）の左側）が、雄中間シャフト（雄シャフト）１６Ｂの車体後方側（図２（１）の右側）に外嵌して連結されている。

雌中間シャフト１６Ａは中空筒状に形成されており、その外径が円柱状で、その内径には、軸方向溝（雌シャフト側軸方向溝）４１、４１、４１が、伸縮ストロークの全長にわたって、等間隔（１２０度間隔）に３個形成されている。軸方向溝４１、４１、４１は、互いに平行な側面４１１、４１１と、この側面４１１、４１１をつなぐ底面によって軸直角断面が各々コの字形に形成され、雌中間シャフト１６Ａの軸心から半径方向外側に放射状に延びて形成されている。

また、雄中間シャフト１６Ｂの車体後方側は中実柱状に形成されており、車体前方側端部から、直径寸法が小径の前方側軸部５０と、前方側軸部５０よりも外形寸法の大きな後方側軸部５１の順に形成されている。

雄中間シャフト１６Ｂの後方側軸部５１の外周には、軸方向凸条（雄シャフト側軸方向凸条）５２、５２、５２が、後方軸部５１のほぼ軸方向全長にわたって、等間隔（１２０度間隔）に３個形成されている。軸方向凸条５２、５２、５２は軸直角断面が矩形で、、上記した雌中間シャフト１６Ａの軸方向溝４１、４１、４１よりも幅が狭く、雄中間シャフト１６Ｂの軸心から半径方向外側に放射状に延びて形成されている。

この雄中間シャフト１６Ｂの３個の軸方向凸条５２、５２、５２の側面５２１、５２１と、雌中間シャフト１６Ａの３個の軸方向溝４１の側面４１１、４１１とで形成される直方体状の空間に、転動体としての中実の円柱状ピン（針状ころ）５３が挿入されている。

図４に示すように、雄中間シャフト１６Ｂの３個の軸方向凸条５２、５２、５２の各側面５２１、５２１には、円柱状ピン５３の軸方向長さＬ１よりも若干広い幅Ｌ２のピンガイド溝５４が、軸方向凸条５２、５２、５２のほぼ軸方向全長にわたって、各側面５２１、５２１から陥没して形成されている。

円柱状ピン５３は、各々のピンガイド溝５４一箇所について１０個ずつ挿入されている。また、ピンガイド溝５４、５４の底面５４１、５４１には、ピンガイド溝５４、５４の幅Ｌ２よりも狭い幅Ｌ３のバネ収納溝５５、５５が、底面５４１、５４１から陥没して、ピンガイド溝５４、５４の軸方向全長にわたって形成されている。

このばね収納溝５５、５５と円柱状ピン５３、５３との間には、予圧付与部材としての板バネ（付勢部材）５６、５６が各々収納されている。板バネ５６、５６は、ばね収納溝５５、５５の軸方向の全長と略同一長さを有し、図４の軸直角断面で見て、左右方向に水平な水平部の上面５６１が円柱状ピン５３に接触している。この水平部の両端から下方に延びる傾斜部の両端がＵ字形に外側に折り曲げられて、ばね収納溝５５、５５の底面５５１に接触することにより、底面５５１と円柱状ピン５３、５３との間に、板バネ５６、５６が弾性変形して挿入されている。

矩形断面で薄板状の保持器５７が、軸方向凸条５２のほぼ軸方向全長にわたって形成されている。保持器５７には、円柱状ピン５３の軸方向長さＬ１よりも若干広い幅Ｌ４のピン保持溝５７１が、軸方向凸条５２の軸方向に等間隔に１０個形成され、このピン保持溝５７１に各円柱状ピン５３が保持されている。

雄中間シャフト１６Ｂの後方側軸部５１の軸方向両端には、軸方向凸条５２、５２、５２よりも半径方向外側に突出した拡径部５１１、５１２が形成されている。そして、この拡径部５１１、５１２に保持器５７の軸方向両端が挟持されている。従って、保持器５７は、軸方向に移動不能に後方側軸部５１に取付けられている。

円柱状ピン５３は、この保持器５７によって隣接する円柱状ピン５３との間の間隔が一定に保持される。また、円柱状ピン５３は、保持器５７のピン保持溝５７１内で円滑に転動する。これによって、保持器５７は、雄中間シャフト１６Ｂと雌中間シャフト１６Ａとの間の伸縮ストロークを長く確保することを可能にしている。

ピンガイド溝５４、５４の底面５４１、５４１と軸方向溝４１の側面４１１、４１１との間の間隔Ｈ１は、円柱状ピン５３の直径Ｄ１よりも若干大きく形成されている。従って、板バネ５６が円柱状ピン５３に付勢力（所定の予圧）を付与し、円柱状ピン５３を軸方向溝４１の側面４１１に押圧することで、ピンガイド溝５４の底面５４１と円柱状ピン５３との間に隙間δが形成されている。また、雄中間シャフト１６Ｂと雌中間シャフト１６Ａとの間に回転トルクが作用しない時でも、円柱状ピン５３はピンガイド溝５４に挿入されている。

そのため、雄中間シャフト１６Ｂと雌中間シャフト１６Ａとの間の回転トルクが所定のトルク以下の時には、雄中間シャフト１６Ｂに対して雌中間シャフト１６Ａが相対的に伸縮すると、板バネ５６の上面５６１と軸方向溝４１の側面４１１が、円柱状ピン５３の転動面となって、円柱状ピン５３が転動する。従って、小さな摩擦抵抗で、雄中間シャフト１６Ｂに対する雌中間シャフト１６Ａの相対的な伸縮動作を行うことができる。

このように、軸方向溝４１、円柱状ピン５３、軸方向凸条５２との間に、板バネ５６の弾性変形による付勢力（所定の予圧）を付与することにより、雌中間シャフト１６Ａと雄中間シャフト１６Ｂとの間に、回転方向及び半径方向のガタは生じない。また、雌中間シャフト１６Ａと雄中間シャフト１６Ｂとの間に、偏芯や傾きがあっても、板バネ５６の弾性力によって吸収することができる。

ピンガイド溝５４及びばね収納溝５５を形成する位置は、雄中間シャフト１６Ｂの軸方向凸条５２の側面５２１に限定されるものではなく、雌中間シャフト１６Ａの軸方向溝４１の側面４１１に形成してもよい。また、その場合には、保持器５７を、雌中間シャフト１６Ａの軸方向溝４１の側面４１１に取り付ければよい。

雄中間シャフト１６Ｂと雌中間シャフト１６Ａとの間に回転トルク（入力トルク）が加わり、その回転トルクが大きくなって所定のトルクになると、板バネ５６の弾性変形量が、円柱状ピン５３とピンガイド溝５４の底面５４１との間の隙間δと同一になる。その結果、円柱状ピン５３の外周が、ピンガイド溝５４の底面５４１と軸方向溝４１の側面４１１に同時に当接し、ピンガイド溝５４の底面５４１と軸方向溝４１の側面４１１が、円柱状ピン５３の転動面となって、円柱状ピン５３が転動する。

これによって、雄中間シャフト１６Ｂと雌中間シャフト１６Ａとの間の回転トルクが大きくなっても、雄中間シャフト１６Ｂに対して雌中間シャフト１６Ａが相対的に伸縮すると、ピンガイド溝５４の底面５４１と軸方向溝４１の側面４１１との間で、円柱状ピン５３が円滑に転動する。従って、小さな摩擦抵抗で、雄中間シャフト１６Ｂに対する雌中間シャフト１６Ａの相対的な伸縮動作を行うことができる。

上記実施例では、雌中間シャフト１６Ａの車体前方側に、雄中間シャフト１６Ｂの車体後方側が外嵌した例について説明したが、雌中間シャフト１６Ａの車体後方側に、雄中間シャフト１６Ｂの車体前方側が外嵌する構造の伸縮軸に適用してもよい。

上記したように、本発明の実施例では、円柱状ピン５３を転動体として使用しているため、雄中間シャフト１６Ｂと円柱状ピン５３、及び、雌中間シャフト１６Ａと円柱状ピン５３との間の接触が線接触となる。そのため、転動体の接触面の面圧が小さくなるため、大きな回転トルクを伝達する電動パワーステアリング装置に適用することが可能となる。

また、本発明の実施例では、円柱状ピン５３と軸方向溝４１の側面４１１との接触角、及び、円柱状ピン５３とピンガイド溝５４の底面５４１との接触角が９０度である。従って、雄中間シャフト１６Ｂと雌中間シャフト１６Ａとが、効率よくトルク伝達を行うことができる。

次に本発明の実施例２について説明する。図５は本発明の実施例２のステアリング装置を示す図１の要部の拡大図であって、（１）は中間シャフトの伸縮部の拡大縦断面図、（２）は（１）のＢ−Ｂ断面図である。図６は図５（２）のＱ部拡大断面図である。以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例１と同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例２は、実施例１の変形例であり、転動体として、中実の円柱状ピンと中空円筒状のコイルバネを併用した例である。すなわち、実施例１では、転動体として中実の円柱状ピン５３のみを使用している。これに対して、実施例２では、図５及び図６に示すように、各々のピンガイド溝５４一箇所について、中実の円柱状ピン５３と中空円筒状のコイルバネ５８を５個ずつ、交互に挿入している。

コイルバネ５８の直径Ｄ２は、円柱状ピン５３の直径Ｄ１と同一にしてもよいし、あるいは、若干小径に形成してもよい。実施例２の板バネ５６、５６は、図６の軸直角断面で見て、左右方向に水平な水平部の上面５６１が円柱状ピン５３、コイルバネ５８に接触している。この水平部の両端がＵ字形に内側に折り曲げられて、ばね収納溝５５、５５の底面５５１に接触することにより、底面５５１と円柱状ピン５３、コイルバネ５８との間に、板バネ５６、５６が弾性変形して挿入されている。実施例２に実施例１の板バネを適用してもよい。

次に本発明の実施例３について説明する。図７は本発明の実施例３のステアリング装置を示す図１の要部の拡大図であって、（１）は中間シャフトの伸縮部の拡大縦断面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図である。図８は図７（２）のＲ部拡大断面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例３は、実施例１の変形例であり、保持器５７のピン保持溝５７１と円柱状ピン５３との間の隙間に弾性体を介在させて、ピン保持溝５７１と円柱状ピン５３との間の軸方向のガタを減少させた例である。

すなわち、図７及び図８に示すように、実施例３では、円柱状ピン５３の軸方向長さＬ１よりも広い幅Ｌ２のピンガイド溝５４が、軸方向凸条５２、５２、５２のほぼ軸方向全長にわたって形成されている。円柱状ピン５３は、各々のピンガイド溝５４一箇所について１０個ずつ挿入されている。また、ピンガイド溝５４、５４の底面５４１、５４１には、ピンガイド溝５４、５４の幅Ｌ２よりも幅Ｌ３が狭いバネ収納溝５５、５５が、ピンガイド溝５４、５４の軸方向全長にわたって形成されている。

このばね収納溝５５、５５と円柱状ピン５３、５３との間には、予圧付与部材としての板バネ（付勢部材）５６、５６が挿入されている。板バネ５６、５６は、ばね収納溝５５、５５の軸方向の全長と略同一長さを有し、図８の軸直角断面で見て、左右方向に水平な水平部の上面５６１が円柱状ピン５３に接触している。

この水平部の両端がＵ字形に内側に折り曲げられて、ばね収納溝５５、５５の底面５５１に接触することにより、底面５５１と円柱状ピン５３、５３との間に、板バネ５６、５６が弾性変形して挿入されている。実施例３に実施例１の板バネを適用してもよい。また、雄中間シャフト１６Ｂと雌中間シャフト１６Ａとの間に回転トルクが作用しない時でも、円柱状ピン５３はピンガイド溝５４に挿入されている。

矩形断面で薄板状の保持器５７が、軸方向凸条５２のほぼ軸方向全長にわたって形成されている。保持器５７には、円柱状ピン５３の軸方向長さＬ１よりも幅Ｌ４が実施例１よりも広いピン保持溝５７１が、軸方向凸条５２の軸方向に等間隔に１０個形成されている。

このピン保持溝５７１と円柱状ピン５３の軸方向端部５３１との間の隙間βには、半球状の弾性体５９、５９が挿入され、弾性体５９、５９の間に円柱状ピン５３の軸方向端部５３１、５３１が挟持されている。回転トルクがかからない状態で、弾性体５９、５９の中心が、円柱状ピン５３の軸心５３２と同一軸線上に配置されるのが望ましい。

弾性体５９、５９の頂点間の間隔は、円柱状ピン５３の軸方向長さＬ１よりも狭く形成されている。従って、円柱状ピン５３は、弾性体５９、５９の弾性力によって保持器５７に保持され、円柱状ピン５３転動時の軸方向のガタが解消される。

弾性体５９、５９は、合成樹脂で成形した保持器５７と一体的に成形してもよい。また、保持器５７とは別体に成形したゴム製や板バネ製の弾性体５９を、ピン保持溝５７１と円柱状ピン５３の軸方向端部５３１との間に介在させてもよい。

上記実施例では、雌中間シャフト１６Ａ側に軸方向溝４１が形成され、雄中間シャフト１６Ｂ側に軸方向凸条５２が形成されているが、雌中間シャフト１６Ａ側に軸方向凸条を形成し、雄中間シャフト１６Ｂ側に軸方向溝４１を形成してもよい。

また、上記実施例では、軸方向溝４１及び軸方向凸条５２が、等間隔に３個形成されているが、３個に限定されるものではなく、複数であればよい。

さらに、上記実施例では、雌中間シャフト１６Ａの外径が円柱状に形成されているが、円柱状に限定されるものではなく、矩形柱状や、任意の多角形柱状に形成することができる。さらに、上記実施例では、中間シャフト１６に本発明を適用した例について説明したが、ステアリングシャフト１２等、ステアリング装置を構成する任意の伸縮軸に適用することができる。

また、上記実施例では、各々のピンガイド溝一箇所について、円柱状ピンを１０個ずつ挿入した例や、中実の円柱状ピンと中空円筒状のコイルバネを５個ずつ交互に挿入した例を示したが、これらの例に限定されるものではなく、各々のピンガイド溝一箇所について、円柱状ピンまたはコイルバネが２個以上あればよく、何個挿入してもよい。

本発明のステアリング装置の全体を示し、一部を断面した正面図であって、電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。 本発明の実施例１のステアリング装置を示す図１の要部の拡大図であって、（１）は中間シャフトの伸縮部の拡大縦断面図、（２）は（１）のＡ−Ａ断面図である。 図２（２）の拡大断面図である。 図２（２）のＰ部拡大断面図である。 本発明の実施例２のステアリング装置を示す図１の要部の拡大図であって、（１）は中間シャフトの伸縮部の拡大縦断面図、（２）は（１）のＢ−Ｂ断面図である。 図５（２）のＱ部拡大断面図である。 本発明の実施例３のステアリング装置を示す図１の要部の拡大図であって、（１）は中間シャフトの伸縮部の拡大縦断面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図である。 図７（２）のＲ部拡大断面図である。

符号の説明

１１ ステアリングホイール
１２ ステアリングシャフト
１２Ａ 雌ステアリングシャフト
１２Ｂ 雄ステアリングシャフト
１３ ステアリングコラム
１３Ａ アウターコラム
１３Ｂ インナーコラム
１４ 支持ブラケット
１５ 自在継手
１６ 中間シャフト
１６Ａ 雌中間シャフト
１６Ｂ 雄中間シャフト
１７ 自在継手
１８ 車体
２０ アシスト装置
２１ ギヤハウジング
２３ 出力軸
２６ 電動モータ
２６１ ケース
３０ ステアリングギヤ
３１ 入力軸
３２ タイロッド
４１ 軸方向溝（雌シャフト側軸方向溝）
４１１ 側面
５０ 前方側軸部
５１ 後方側軸部
５１１、５１２ 拡径部
５２ 軸方向凸条（雄シャフト側軸方向凸条）
５２１ 側面
５３ 円柱状ピン（針状ころ）
５３１ 軸方向端部
５３２ 軸心
５４ ピンガイド溝
５４１ 底面
５５ バネ収納溝
５５１ 底面
５６ 板バネ
５６１ 上面
５７ 保持器
５７１ ピン保持溝
５８ コイルバネ
５９ 弾性体

Claims (8)

1. 雄シャフト、
   上記雄シャフトに軸方向に相対移動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する雌シャフト、
   上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか一方に、軸心から放射状に形成された複数の軸方向溝、
   上記雌シャフトの内周、または、雄シャフトの外周のいずれか他方に、軸心から放射状に形成され、上記軸方向溝と同一位相位置に形成された複数の軸方向凸条、
   上記軸方向溝と軸方向凸条との間に転動可能に挿入された複数の円柱状ピン、
   上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか一方の転動面に陥没して形成され、上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか他方の転動面との間の間隔が、円柱状ピンの直径よりも大きく形成されたピンガイド溝、
   上記ピンガイド溝に陥没して形成され、ピンガイド溝よりも幅の狭いバネ収納溝、
   上記バネ収納溝に収納され、上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか他方の転動面に円柱状ピンを押圧して予圧を付与する付勢部材を備えたこと
   を特徴とする伸縮軸。
2. 請求項１に記載された伸縮軸において、
   上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか他方の転動面と円柱状ピンとの接触角、および、上記ピンガイド溝と円柱状ピンとの接触角が９０度であること
   を特徴とする伸縮軸。
3. 請求項１に記載された伸縮軸において、
   上記軸方向溝と軸方向凸条との間には、上記複数の円柱状ピンの間隔を一定に保持する保持器が設けられていること
   を特徴とする伸縮軸。
4. 請求項３に記載された伸縮軸において、
   上記保持器は、上記軸方向溝、または、軸方向凸条のいずれか一方に、軸方向に移動不能に取付けられていること
   を特徴とする伸縮軸。
5. 請求項３に記載された伸縮軸において、
   上記保持器と円柱状ピンの軸方向端部との間には弾性体が介在していること
   を特徴とする伸縮軸。
6. 請求項５に記載された伸縮軸において、
   上記弾性体は合成樹脂で成形されていること
   を特徴とする伸縮軸。
7. 請求項６に記載された伸縮軸において、
   上記弾性体は、合成樹脂で成型された保持器と一体的に成形されていること
   を特徴とする伸縮軸。
8. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載された伸縮軸を有するステアリング装置。

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