JP2007255639A - 伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置 - Google Patents
伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007255639A JP2007255639A JP2006083181A JP2006083181A JP2007255639A JP 2007255639 A JP2007255639 A JP 2007255639A JP 2006083181 A JP2006083181 A JP 2006083181A JP 2006083181 A JP2006083181 A JP 2006083181A JP 2007255639 A JP2007255639 A JP 2007255639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- female
- male
- axial
- steering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/12—Arrangements for adjusting play
- F16C29/123—Arrangements for adjusting play using elastic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
- F16C3/03—Shafts; Axles telescopic
- F16C3/035—Shafts; Axles telescopic with built-in bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/20—Land vehicles
- F16C2326/24—Steering systems, e.g. steering rods or columns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Steering Controls (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
Abstract
【課題】シミーに対する制振効果を発揮することができる伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置を提供する。
【解決手段】雄軸11と雌軸12をトルク伝達可能に且つ軸方向に相対移動可能に嵌合し、前記雄軸11の外周面と前記雌軸12の内周面とに形成した第1の軸方向溝21a〜21c,22a〜22c間に設けられ、前記雄軸11及び前記雌軸12の相対移動時に転動する転動体18a〜18cと、該転動体18a〜18cに接触して配置され、当該転動体18a〜18cを介して前記雄軸11及び雌軸12に予圧を与える弾性体17a〜17cとを有する予圧部13を備えた伸縮軸において、前記雌軸12の先端部に前記雄軸11に形成した前記第1の軸方向溝15a〜15cとは異なる第2の軸方向溝11cに係合する突出部25cを有する制振用キャップ25を固定した。
【選択図】図3
【解決手段】雄軸11と雌軸12をトルク伝達可能に且つ軸方向に相対移動可能に嵌合し、前記雄軸11の外周面と前記雌軸12の内周面とに形成した第1の軸方向溝21a〜21c,22a〜22c間に設けられ、前記雄軸11及び前記雌軸12の相対移動時に転動する転動体18a〜18cと、該転動体18a〜18cに接触して配置され、当該転動体18a〜18cを介して前記雄軸11及び雌軸12に予圧を与える弾性体17a〜17cとを有する予圧部13を備えた伸縮軸において、前記雌軸12の先端部に前記雄軸11に形成した前記第1の軸方向溝15a〜15cとは異なる第2の軸方向溝11cに係合する突出部25cを有する制振用キャップ25を固定した。
【選択図】図3
Description
本発明は、雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合した伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置に関する。
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。これらの何れの場合にも、伸縮軸は、ガタ音を低減すること、ステアリングホイール上のガタ感を低減すること、及び軸方向の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。
このようなことから、本出願人は先に、雄軸の外周部及び雌軸の内周部に夫々設けられ、互いに接触して回転の際にはトルクを伝達するトルク伝達部と、このトルク伝達部とは異なる位置の雄軸の外周部と雌軸の内周部の間に設けられ、雄軸と雌軸との軸方向相対移動の際には転動する転動体と、この転動体に径方向に隣接して配置され、この転動体を介して前記雄軸及び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た車両ステアリング用伸縮軸を提案している(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第2004/024535号パンフレット
しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、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、トルク伝達部を例えば雄軸に形成した軸方向突条と雌軸に形成した軸方向溝とを接触させることにより構成し、予圧部を球状体と弾性体とで構成するようにしているが、一般的に雌軸、雄軸、球状体及び軸方向突条は強度を必要としているため、鉄鋼材で形成されているので、例えば雌軸にラック軸側からシミーが入力されると、その振動が球状体及び軸方向突条を通じて雄軸に伝達され、この雄軸からステアリングホイールにそのまま伝達されてしまい、伸縮軸での制振効果が期待できないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、シミーに対する制振効果を発揮することができる伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置を提供することを目的としている。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、シミーに対する制振効果を発揮することができる伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項1に係る伸縮軸は、雄軸と雌軸をトルク伝達可能に且つ軸方向に相対移動可能に嵌合し、前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに形成した第1の軸方向溝間に設けられ、前記雄軸及び前記雌軸の相対移動時に転動する転動体と、該転動体に接触して配置され、当該転動体を介して前記雄軸及び雌軸に予圧を与える弾性体とを有する予圧部を備えた伸縮軸において、
前記雌軸の先端部に前記雄軸に形成した前記第1の軸方向溝とは異なる第2の軸方向溝に係合する突出部を有する制振用キャップを固定したことを特徴としている。
前記雌軸の先端部に前記雄軸に形成した前記第1の軸方向溝とは異なる第2の軸方向溝に係合する突出部を有する制振用キャップを固定したことを特徴としている。
また、請求項2に係る伸縮軸は、請求項1に係る発明において、前記予圧部とは異なる回転方向位置における前記雄軸及び雌軸間に設けられたトルクを伝達するトルク伝達部が設けられていることを特徴としている。
さらに、請求項3に係る伸縮軸は、請求項1又は2に係る発明において、前記キャップは内部摩擦を発生する樹脂材で構成されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項4に係るステアリング装置は、ステアリングシャフトに連結されたステアリング用中間軸に請求項1乃至3の何れか1項に記載された伸縮軸を使用したことを特徴としている。
さらに、請求項3に係る伸縮軸は、請求項1又は2に係る発明において、前記キャップは内部摩擦を発生する樹脂材で構成されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項4に係るステアリング装置は、ステアリングシャフトに連結されたステアリング用中間軸に請求項1乃至3の何れか1項に記載された伸縮軸を使用したことを特徴としている。
本発明によれば、雌軸の先端部に前記雄軸に形成した前記第1の軸方向溝とは異なる第2の軸方向溝に係合する突出部を有する制振用キャップを固定したので、雌軸側にシミーが伝達されると、制振用キャップが変形して適度な内部摩擦を発生して制振することができ、雌軸及び雄軸間の相対移動により軸方向振動を吸収する制振効果に加えてシミーを制振することができ、制振効果をより向上させることができるという効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(車両用ステアリングシャフトの全体構成)
図1は、本発明に係る車両ステアリング用伸縮軸を自動車のステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す側面図である。
図1において、図中、1は、ステアリング装置である。このステアリング装置1は、円筒状のステアリングコラム2と、このステアリングコラム2の内部を貫通するステアリングシャフト3と、このステアリングシャフト3の上端に取付けられた運転者から操舵力が作用されるステアリングホイール4と、ステアリングシャフト3の下端にユニバーサルジョイント5を介して連結され他端がユニバーサルジョイント6を介して図示しないステアリングギヤに連結された中間シャフト7とを備えている。
(車両用ステアリングシャフトの全体構成)
図1は、本発明に係る車両ステアリング用伸縮軸を自動車のステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す側面図である。
図1において、図中、1は、ステアリング装置である。このステアリング装置1は、円筒状のステアリングコラム2と、このステアリングコラム2の内部を貫通するステアリングシャフト3と、このステアリングシャフト3の上端に取付けられた運転者から操舵力が作用されるステアリングホイール4と、ステアリングシャフト3の下端にユニバーサルジョイント5を介して連結され他端がユニバーサルジョイント6を介して図示しないステアリングギヤに連結された中間シャフト7とを備えている。
ステアリングコラム2は、ユニバーサルジョイント5側端部に形成されたロアブラケット8と、軸方向の中央部に固定したチルト機構(位置調整機構)9とによって図示しない車体側部材に支持されている。
ここで、中間シャフト7に本発明の実施の形態に係る伸縮軸を用いている。中間シャフト7は、雄軸と雌軸とを嵌合したものであるが、このような中間シャフト7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4上にその変位や振動を伝えない性能が要求される。
この中間シャフト7に適用される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4上のガタ感及び振動を低減することと、軸方向摺動時における摺動抵抗を低減することとが要求される。
ここで、中間シャフト7に本発明の実施の形態に係る伸縮軸を用いている。中間シャフト7は、雄軸と雌軸とを嵌合したものであるが、このような中間シャフト7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4上にその変位や振動を伝えない性能が要求される。
この中間シャフト7に適用される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4上のガタ感及び振動を低減することと、軸方向摺動時における摺動抵抗を低減することとが要求される。
図2は、本発明の第1の実施形態に係るカルダン軸継手付き伸縮軸の縦断面図である。図3は、図2に示した伸縮軸の拡大断面図、図4は図2のA−A線拡大断面図である。
図2に示すように、伸縮軸10は、トルク伝達可能に且つ軸方向に相対移動可能に嵌合した雄軸11と雌軸12とから構成されている。
雄軸11は、ステアリングホイール4側のカルダン軸継手30(ユニバーサルジョイント5)のヨーク31に連結してあり、雌軸12は、ステアリングギヤ側のカルダン軸継手32(ユニバーサルジョイント6)のヨーク33に連結してある。ここで、雄軸11とヨーク31とは、ヨーク31に形成した一対のタブ31a,31bによって断面U字状に形成されたU字状溝31c内に雄軸11の先端部に形成した二平面の嵌合部11aを嵌合した状態で、タブ31a,31b間にボルト34を挿通してそのタブ31bから突出する先端にナット35を螺合して締付けることにより、連結されている。
図2に示すように、伸縮軸10は、トルク伝達可能に且つ軸方向に相対移動可能に嵌合した雄軸11と雌軸12とから構成されている。
雄軸11は、ステアリングホイール4側のカルダン軸継手30(ユニバーサルジョイント5)のヨーク31に連結してあり、雌軸12は、ステアリングギヤ側のカルダン軸継手32(ユニバーサルジョイント6)のヨーク33に連結してある。ここで、雄軸11とヨーク31とは、ヨーク31に形成した一対のタブ31a,31bによって断面U字状に形成されたU字状溝31c内に雄軸11の先端部に形成した二平面の嵌合部11aを嵌合した状態で、タブ31a,31b間にボルト34を挿通してそのタブ31bから突出する先端にナット35を螺合して締付けることにより、連結されている。
雄軸11の外周面及び雌軸12の内周面間には、図4に示すように、周方向に120度間隔で等配分して設けられた予圧部13と、この予圧部13間の円周方向中央部に同様に周方向に120度間隔で等配分して設けられたトルク伝達部14とが設けられている。
予圧部13は、雄軸11の外周面に、周方向に120度間隔で等配分した断面を略逆台形状とした第1の軸方向溝として3つの転動体用軸方向溝15a〜15cが延在して形成されている。これに対応して雌軸12の内周面にも、周方向に120度間隔で等配分した断面をゴシックアーク形状とした前記転動体用軸方向溝15a〜15cと対をなす転動体軸方向溝16a〜16cが軸方向に延在して形成されている。ここで、雄軸11の転動体用軸方向溝15a〜15cは、外周面から径方向内方に行くに従って順次幅狭となる逆ハの字状のテーパー側面部15dと、これらテーパー側面部15dの内周側を連接する底面部15eとで逆台形状に形成されている。
予圧部13は、雄軸11の外周面に、周方向に120度間隔で等配分した断面を略逆台形状とした第1の軸方向溝として3つの転動体用軸方向溝15a〜15cが延在して形成されている。これに対応して雌軸12の内周面にも、周方向に120度間隔で等配分した断面をゴシックアーク形状とした前記転動体用軸方向溝15a〜15cと対をなす転動体軸方向溝16a〜16cが軸方向に延在して形成されている。ここで、雄軸11の転動体用軸方向溝15a〜15cは、外周面から径方向内方に行くに従って順次幅狭となる逆ハの字状のテーパー側面部15dと、これらテーパー側面部15dの内周側を連接する底面部15eとで逆台形状に形成されている。
そして、雄軸11の転動体用軸方向溝15a〜15c内に、板バネ17a〜17cが介装され、これら板バネ17a〜17cと雌軸12の転動体用軸方向溝16a〜16c間に複数のボールを直列に連接させたボール列18a〜18cが介挿されている。これら板バネ17a〜17c及びボール列18a〜18cは、図3に示すように雄軸1の先端部に嵌合されたスチールなどの金属製のストッパプレート19aとこのストッパプレート19aを押圧する板バネ等で構成された弾性体19bと雄軸1の軸方向溝21a〜21cの後端部に形成された外方に突出する段部20とによって保持されている。ここで、ストッパプレート19aは、弾性体19bを軸方向に押圧しながらカシメることにより、軸方向に固定されている。
ここで、板バネ17a〜17cの夫々は、図4及び図5に示すように、ボール列18a〜18cのボールに2点で接触するボール側接触部17dと、このボール側接触部17dに対して略周方向に所定間隔をおいて離間していると共に雄軸1の軸方向溝15a〜15cのテーパー側面部15dに接触する溝面側接触部17eと、ボール側接触部17dと溝面側接触部17eとを相互に離間する方向に弾性的に付勢する付勢部17fと、軸方向溝15a〜15cの底面部15eに接触する底部17gとを有している。ここで、付勢部17fは、略U字形状で略円弧状に折れ曲がりした折曲形状を有し、この折曲形状の付勢部17fによって、ボール側接触部17dと溝面側接触部17eと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。
トルク伝達部14は、雄軸11の転動体用軸方向溝15a〜15c間の円周方向中央部に夫々形成された軸方向に延在する断面円弧状のトルク伝達用軸方向溝21a〜21cと、雌軸12の転動体用軸方向溝16a〜16c間の円周方向中央部に形成夫々形成されたトルク伝達用軸方向溝21a〜21cと対をなすトルク伝達用軸方向溝22a〜22cとを有する。
そして、雄軸11の軸方向溝21a〜21cと雌軸12の軸方向溝22a〜22cとの間に、ニードルローラ23a〜23cが雌軸12に対して摺動自在に嵌合されている。これらニードルローラ23a〜23cも雄軸11の先端部に嵌合されたストッパプレート19a及び弾性体19bと雄軸1の軸方向溝21a〜21cの後端部に形成された外方に突出する段部20とによって保持されている。
また、雌軸12の先端部には、制振用キャップ25が固定されている。この制振用キャップ25は、図3、キャップ断面図である図6及びこの図6のB−B矢視図である図7に示すように、雌軸12の先端部外周面に形成した小径部12aに外嵌される薄肉円筒部25aと、この薄肉円筒部25aと一体に形成された厚肉円筒部25bとで構成されている。そして、厚肉円筒部25bの内周面に、円周方向に例えば90度間隔で径方向に延長する突出部としての4つの突条25cが形成され、これら突条25cが雄軸11の段部20よりカルダン軸継手30のヨーク31側に形成された円周方向に例えば90度間隔で軸方向に延長する第2の軸方向溝11cに係合されている。この場合の突条25cの第2の軸方向溝11cへの係合は、圧入としてもよく、中間バメとしてもよい。ここで、制振用キャップ25は、内部摩擦が大きく制振効果が高い材料が望ましく、例えばアクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)フッ素ゴム、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム(H−NBR)、熱可塑性エラストマ(ポリエステル系エラストマ,ポリアミドエラストマ)等の合成樹脂材で形成されている。また、制振用キャップ25と雌軸12の小径部12aとは接着剤で固定するか又は締まりバメで固定されている。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
上記構成を有する伸縮軸10では、前述したステアリングホイール4に運転者から操舵トルクが付与されていない操舵トルク非伝達時や所定値以下のトルク伝達時には、板バネ17a〜17cによってボール列18a〜18cをガタ付きのない程度に予圧しているため、雄軸11と雌軸12と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11と雌軸12とは、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。このとき、図4に示すように雄軸11の軸方向溝21a〜21c及び雌軸12の軸方向溝22a〜22cとニードルローラ23a〜23cとの間に隙間があり、雄軸11と雌軸12とはトルクが入力されていないときに周方向に微少相対回転可能とされている。そして、ニードルローラ23a〜23cは雄軸11にストッパプレート19a,弾性体19b及び段部20によって軸方向に固定されているので、ニードルローラ23a〜23cが雄軸11の軸方向溝21a〜21c又は雌軸12の軸方向溝22a〜22cの内周面或いは両者の内周面の一部に摺接しながら摺動する。
上記構成を有する伸縮軸10では、前述したステアリングホイール4に運転者から操舵トルクが付与されていない操舵トルク非伝達時や所定値以下のトルク伝達時には、板バネ17a〜17cによってボール列18a〜18cをガタ付きのない程度に予圧しているため、雄軸11と雌軸12と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11と雌軸12とは、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。このとき、図4に示すように雄軸11の軸方向溝21a〜21c及び雌軸12の軸方向溝22a〜22cとニードルローラ23a〜23cとの間に隙間があり、雄軸11と雌軸12とはトルクが入力されていないときに周方向に微少相対回転可能とされている。そして、ニードルローラ23a〜23cは雄軸11にストッパプレート19a,弾性体19b及び段部20によって軸方向に固定されているので、ニードルローラ23a〜23cが雄軸11の軸方向溝21a〜21c又は雌軸12の軸方向溝22a〜22cの内周面或いは両者の内周面の一部に摺接しながら摺動する。
一方、ステアリングホイール4に運転者から所定値以上の操舵トルクが付与された操舵トルク伝達時には、図4に示すように、雄軸11と雌軸12の間に介装されているニードルローラ23a〜23cがトルク伝達の役割を果たす。例えば、雄軸11からトルクが入力された場合、初期の段階では、板バネ17a〜17cによってボール列18a〜18cに予圧が与えられているので、ガタ付きを防止する。
さらにトルクが増大していくと、トルク伝達部14のニードルローラ23a〜23cが雄軸11の軸方向溝21a〜21cと雌軸12の軸方向溝22a〜22cの側面に強く接触し、ニードルローラ23a〜23cの方がボール列18a〜18cより反力を強く受け、トルク伝達部14が主にトルクを伝達する。そのため、雄軸11と雌軸12と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。このとき、ニードルローラ23a〜23cと軸方向溝21a〜21c及び22a〜22cとは主に軸方向に連続に接触して荷重を受けるので、点接触で荷重を受けるボール列18a〜18cよりも接触圧を低く抑えることができる利点がある。したがって、全列をボール転がり構造とする場合に比べて、下記の利点がある。
・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く、振動吸収性能が高い。
・同じトルクを伝達するならば、ニードルローラ23a〜23c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14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、ニードルローラ23a〜23cの方が接触圧を低く抑えることができるので、熱処理等によって雌軸12の軸方向溝22a〜22cを硬化させるための熱処理が不要である。
・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、ボール列18a〜18cのボール数を少なくすることができ、コラプスストロークを大きくとることができる。
・同じトルクを伝達するならば、ニードルローラ23a〜23c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14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、ニードルローラ23a〜23cの方が接触圧を低く抑えることができるので、熱処理等によって雌軸12の軸方向溝22a〜22cを硬化させるための熱処理が不要である。
・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、ボール列18a〜18cのボール数を少なくすることができ、コラプスストロークを大きくとることができる。
また、上記実施形態では、雌軸12の先端部に制振用キャップ25が形成され、この制振用キャップ25の内周面に形成した突条25cが雄軸11の外周面に形成された第2の軸方向溝11cに係合されているので、車両のステアリングギヤ側から雌軸12に円周方向の振動であるシミーが伝達されると、このシミーによって制振用キャップ25が変形することにより、適度な内部摩擦が発生して、シミーに対する制振効果を発揮することができる。
このように上記実施形態によると、制振用キャップ25によってタイヤからステアリングギヤを介して中間軸7に伝わってくるシミーを確実に制振してキレのある操舵感を得ることができる。
したがって、トルク伝達、摺動機構がシミー制振機構も兼ねることから、スペースの有効利用、部品点数削減、及び製造コストの低減を図りつつ、二段階の捩じり剛性特性を備えた伸縮軸を提供することができる。
したがって、トルク伝達、摺動機構がシミー制振機構も兼ねることから、スペースの有効利用、部品点数削減、及び製造コストの低減を図りつつ、二段階の捩じり剛性特性を備えた伸縮軸を提供することができる。
また、上記実施形態では、雄軸11の軸方向溝15a〜15cは、テーパー側面部15d及び底面部15eの双方が平面で構成されている。軸方向溝15a〜15cの中心線は、雄軸11の中心点に向かっており、テーパー側面部15dは軸方向溝15a〜15cの中心から左右対称のくさび形状をなしている。くさびの角度(接触角)は、軸方向溝15a〜15cの中心に対して、40〜70度が好ましい。これにより、軸方向溝15a〜15cのくさび面に板バネ17a〜17cがしっかり固定されるので、操舵トルクが付加された際に、板バネ17a〜17c全体が横滑りを起こし難いことから、伝達トルクの低下を招くことがなく、また、ヒステリシスが過大に発生することを防止することができる。
なお、上記実施形態では、制振用キャップ25を雌軸12の外側に固定させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、雌軸12の内側や端面に固定させるようにしてもよい。また、制振用キャップ25の突条25cを4つから3つに変更すると共に、雄軸11の第2の軸方向溝11cも120度間隔の3つとして、雄軸11の軸方向溝15a〜15c又は21a〜21cの周方向位相と一致させるようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、雄軸11の軸方向溝15a〜15cに板バネ17a〜17cを配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、雌軸の軸方向溝16a〜16cに板バネ17a〜17cを配置するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態では、ボール列18a〜18c及びニードルローラ23a〜23cを雄軸11の軸方向溝15a〜15c及び21a〜21cに保持する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ボール列18a〜18c及びニードルローラ23a〜23cを雌軸12の軸方向溝16a〜16c及び22a〜22c内に保持するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態では、ボール列18a〜18c及びニードルローラ23a〜23cを雄軸11の軸方向溝15a〜15c及び21a〜21cに保持する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ボール列18a〜18c及びニードルローラ23a〜23cを雌軸12の軸方向溝16a〜16c及び22a〜22c内に保持するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態では、トルク伝達部14をニードルローラ23a〜23cとこれらを収容する軸方向溝21a〜21c及び22a〜22cで構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図8に示すように、トルク伝達部材としてのニードルローラ23a〜23cとこれらを収容する雄軸11の軸方向溝21a〜21c及び雌軸12の軸方向溝22a〜22cを省略し、これらに代えてトルク伝達部材としてのセレーション40a〜40cを形成するようにしてもよい。ここで、セレーション40a〜40cは、雄軸11に形成したセレーション軸部41a〜41cと雌軸12に形成したセレーション溝部42a〜42cとで構成され、セレーション軸部41a〜41cトセレーション溝部42a〜42cとの間には円周方向に僅かな隙間が形成され、雄軸11と雌軸12とがトルクが入力されていないときに円周方向に微少相対回転可能とされている。このようにトルク伝達部14としてセレーション40a〜40cを設けることにより、操舵トルク伝達時には、セレーション軸部41a〜41cとセレーション溝部42a〜42cとが、板バネ17a〜17cに過大な負荷(応力)がかかるより先に接触し、セレーション40a〜40cが主としてトルクを伝達することになるため、ボール列18a〜18c及び板バネ17a〜17cには、過大な負荷(応力)がかかることがない。
このように、板バネ17a〜17cは、撓み量を十分に確保することができると共に、ボール列18a〜18cのボール及び板バネ17a〜17cには、過大な負荷(応力)が係ることがないことから、操舵トルク伝達時に、ボール列18a〜18cと板バネ17a〜17c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、永久変形により「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。なお、トルク伝達部材としてセレーション40a〜40cに限らず、セレーション部40a〜40cに代えてスプライン溝部とスプライン軸部とで構成されるスプラインを設けるようにしても良い。
また、上記実施形態においては、予圧部13のボール列18a〜18c及びトルク伝達部14のニードルローラ23a〜23c又はセレーション40a〜40cを夫々3組ずつ設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ボール列及びニードルローラ又はセレーション,スプラインは任意の組数設けることができる他、トルク伝達部14を省略して予圧部13のみで構成することもできる。
さらに、上記実施形態においては、予圧部13の転動体としてボール列18a〜18cを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、雄軸11及び雌軸12の軸方向に転動する複数のコロを配置したコロ列を適用することもできる。
さらに、上記実施形態においては、予圧部13の転動体としてボール列18a〜18cを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、雄軸11及び雌軸12の軸方向に転動する複数のコロを配置したコロ列を適用することもできる。
1…ステアリング装置、2…ステアリングコラム、3…ステアリングシャフト、4…ステアリングホイール、5,6…ユニバーサルジョイント、7…中間シャフト、11…雄軸、12…雌軸、13…予圧部、14…トルク伝達部、15a〜15c…軸方向溝、16a〜16c…軸方向溝、17a〜17c…板バネ、18a〜18c…ボール列、21a〜21c…軸方向溝、22a〜22c…軸方向溝、23a〜23c…ニードルローラ、25…制振用キャップ、30…カルダン軸継手、31…ヨーク、32…カルダン軸継手、33…ヨーク、40a〜40c…セレーション
Claims (4)
- 雄軸と雌軸をトルク伝達可能に且つ軸方向に相対移動可能に嵌合し、前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに形成した第1の軸方向溝間に設けられ、前記雄軸及び前記雌軸の相対移動時に転動する転動体と、該転動体に接触して配置され、当該転動体を介して前記雄軸及び雌軸に予圧を与える弾性体とを有する予圧部を備えた伸縮軸において、
前記雌軸の先端部に前記雄軸に形成した前記第1の軸方向溝とは異なる第2の軸方向溝に係合する突出部を有する制振用キャップを固定したことを特徴とする伸縮軸。 - 前記予圧部とは異なる回転方向位置における前記雄軸及び雌軸間に設けられたトルクを伝達するトルク伝達部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の伸縮軸。
- 前記キャップは内部摩擦を発生する樹脂材で構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の伸縮軸。
- ステアリングシャフトに連結されたステアリング用中間軸に請求項1乃至3の何れか1項に記載された伸縮軸を使用したことを特徴とするステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006083181A JP2007255639A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | 伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006083181A JP2007255639A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | 伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007255639A true JP2007255639A (ja) | 2007-10-04 |
Family
ID=38630083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006083181A Pending JP2007255639A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | 伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007255639A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010084915A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Nsk Ltd | 伸縮式回転伝達軸 |
JP2011073543A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Nsk Ltd | 車両ステアリング用伸縮軸 |
CN101463871B (zh) * | 2007-12-21 | 2012-02-22 | 比亚迪股份有限公司 | 一种轴机构 |
JP2013027921A (ja) * | 2011-01-19 | 2013-02-07 | Nippon Light Metal Co Ltd | 回転ツールユニット、摩擦攪拌接合方法、ダブルスキンパネルの組立体及びダブルスキンパネルの摩擦攪拌接合方法 |
CN104401382A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-11 | 重庆长风机器有限责任公司 | 一种具有消音塞的转向轴花键副 |
KR20170079712A (ko) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | 남양공업주식회사 | 스티어링 장치의 인터미디에이트 샤프트 |
WO2021060863A1 (ko) * | 2019-09-28 | 2021-04-01 | 남양넥스모 주식회사 | 차량 조향시스템의 인터미디어트 샤프트 |
-
2006
- 2006-03-24 JP JP2006083181A patent/JP2007255639A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101463871B (zh) * | 2007-12-21 | 2012-02-22 | 比亚迪股份有限公司 | 一种轴机构 |
JP2010084915A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Nsk Ltd | 伸縮式回転伝達軸 |
JP2011073543A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Nsk Ltd | 車両ステアリング用伸縮軸 |
JP2013027921A (ja) * | 2011-01-19 | 2013-02-07 | Nippon Light Metal Co Ltd | 回転ツールユニット、摩擦攪拌接合方法、ダブルスキンパネルの組立体及びダブルスキンパネルの摩擦攪拌接合方法 |
CN104401382A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-11 | 重庆长风机器有限责任公司 | 一种具有消音塞的转向轴花键副 |
KR20170079712A (ko) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | 남양공업주식회사 | 스티어링 장치의 인터미디에이트 샤프트 |
KR102105339B1 (ko) | 2015-12-31 | 2020-04-28 | 남양넥스모 주식회사 | 스티어링 장치의 인터미디에이트 샤프트 |
WO2021060863A1 (ko) * | 2019-09-28 | 2021-04-01 | 남양넥스모 주식회사 | 차량 조향시스템의 인터미디어트 샤프트 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4258470B2 (ja) | 車両ステアリング用伸縮軸、及びカルダン軸継手付き車両ステアリング用伸縮軸 | |
JP4190905B2 (ja) | 車両用ステアリング装置 | |
US20060181069A1 (en) | Telescopic shaft | |
US7559267B2 (en) | Extendable shaft for vehicle steering | |
JP4196642B2 (ja) | 車両ステアリング用伸縮軸 | |
JP2007255639A (ja) | 伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置 | |
WO2004062981A1 (ja) | 車両ステアリング用伸縮軸 | |
JP2004130928A (ja) | 車両ステアリング用伸縮軸 | |
JP2007016901A (ja) | 伸縮自在シャフトおよび車両ステアリング用伸縮自在シャフト | |
JP4586983B2 (ja) | 車両ステアリング用伸縮軸 | |
JP4061948B2 (ja) | 車両ステアリング用伸縮軸 | |
JP2007315516A (ja) | 車両ステアリング用伸縮軸 | |
JP2009192064A (ja) | 伸縮軸及びこれを使用したステアリング装置 | |
JP2007131088A (ja) | 車両ステアリング用伸縮軸 | |
KR20130008964A (ko) | 자동차 조향장치의 랙바 지지장치 및 이를 구비한 자동차 조향장치 | |
JP5245534B2 (ja) | 伸縮軸及び伸縮軸を備えたステアリング装置 | |
JP2011073543A5 (ja) | ||
JP2005349964A (ja) | 車両ステアリング用伸縮軸 | |
WO2006030858A1 (ja) | 固定型等速自在継手 | |
KR20130053180A (ko) | 자동차 조향장치의 랙바 지지장치 | |
JP2022121843A (ja) | 中間シャフト及びステアリング装置 | |
JP2009156402A (ja) | 摺動式等速自在継手 | |
JP2004306919A (ja) | 車両のステアリング用伸縮軸 | |
KR101450324B1 (ko) | 자동차 조향장치의 랙바 지지장치 | |
JP2007191149A5 (ja) |