JP2007512995A - 伸縮式操舵軸 - Google Patents

Abstract

内側ロッド（１）と、その上に捩れないように配置され、ころ軸受ユニット（３）によって縦方向にスライドすることができる外側チューブ（２）を有する、伸縮式操舵軸、特に中間操舵軸が提供される。一方、内側ロッド（１）および外側チューブ（２）に対して軸方向に相対運動することができるころ軸受ユニット（３）は、保持器（４）に保持された複数の回転要素（５）を有しており、少なくとも１つの駆動体（６）がころ軸受保持器（４）内に取り付けられ形状適合によって内側ロッド（１）および外側チューブ（２）の壁面とかみ合うように、構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内側ロッドと、ころ軸受ユニットにより長手方向に滑動可能であり且つ前記内側ロッドに捩れないように配置された外側チューブとを有する、特に中間操舵軸のような伸縮式の操舵軸であって、内側ロッドおよび外側チューブに対して軸線方向に相対運動することができるころ軸受ユニットが、保持器に保持された複数の回転要素を有する、操舵軸に関する。

かかる操舵軸は、例えば独国特許公開公報ＤＥ ３８ １３ ４２２ Ａ１から知られている。この操舵軸の内側ロッドおよび外側チューブは、２つの部品が互いに捩れないように、互いに一致する断面、好ましくは多角形の断面、を有している。

外側チューブと内側ロッドとの間にころ軸受ユニットが配置されているため、これらの部品は長手方向軸線方向に互いに移動することができる。ころ軸受ユニットは円筒形のころ要素を有しており、これらのころ要素は、移動方向に対して直角に広がっており、保持器内で互いに離れて回転できるように取り付けられている。この方法では、ころ要素は、内側ロッドと外側チューブの互いに向かい合う面に対して支持される。

しかし、通常の使用において、操舵軸は捩れひずみを受けやすく、捩り力はころ軸受ユニットによって伝えられる。

操舵軸が完全に機能するには、ころ軸受ユニットは恒久的に一定の方法で位置決めされる必要がある。内側ロッドに対して外側チューブが長手方向に相対移動している間の摩擦力のせいで、ころ軸受ユニットの制御されない、次第に伸展する運動が生じることがあり、その間、外側チューブが前方に押されるときのころ軸受ユニットの移動は、外側チューブが後方に押されるときの移動とは少し異なる。長期の使用では、個別に生じる移動の差異が累積されるため、操舵軸の機能を保証できない程のふらつきがころ軸受ユニットに発生する。

操舵軸は自動車の安全関連部品の１つであるというまさにその理由から、このような状況は特に重視すべきである。しかし、この問題の十分な解決策はまだ見出されていない。そこで、本発明の基本的な目的は、前述の種類の操舵軸を変更して、ころ軸受ユニットの制御されない運動を防止し、且つ、操舵軸の機能を強化することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する操舵軸によって達成される。

操舵軸のこの構造によって、ころ軸受ユニットの限定された案内を作ることができる。すなわち、ころ軸受ユニットの、制御されない軸線方向運動、従って前述の「ふらつき」を実質的に排除することができる。これは、操舵軸を意図的に伸縮式にすることにも当てはまるし、動作時の揺れおよび振動が原因で発生する、対応する長手方向運動につながることがあるころ軸受ユニットに作用する荷重にも当てはまる。

本発明の有利な一実施形態によれば、駆動体は歯車の形状をしており、ころ軸受保持器の凹部において回転できるように取り付けられており、一方では、一種の歯付きラックとして内側ロッド上に形成されたセレーションと係合し、他方では、外側チューブ上の同様のセレーションと係合するが、内側ロッドのセレーションは外面にあり、外側チューブのセレーションは内面にある。

前述のように、駆動体が内部ロッドおよび外側チューブと形状適合式で係合するため、一方では、内側ロッドおよび外側チューブに対するころ軸受ユニットの強制的相対運動が達成され、他方では、歯車の形状をした駆動体が回転するため、外側チューブに対する内側ロッドの軸線方向相対運動が非常に円滑に生じる。その結果、かかる駆動体を有しない、伸縮式操舵軸とほぼ同等の機能または動作性が得られる。

本発明の別の構想によれば、歯車は射出成形品としてプラスチック製であり、必要な耐摩耗性を有しているが、さらに同様にプラスチックから成ることが好ましいころ軸受保持器に取り付けるために特別な設計手段を必要としない。

ころ軸受保持器に歯車が緩く取り付けられているため、操舵軸全体を容易に組み立てることもできる。個々の部品、すなわちころ軸受ユニットが押し付けられていて、かつ歯車を収容している内側ロッドと、それに沿って案内される外側チューブとは、非常に容易に組み合わせることができる。

内側ロッドおよび外側チューブ上にセレーションを設けることも、容易である。なぜならば、必要なことは、長手方向軸線に対して直角に延びる溝をエンボス加工することだけであるからであり、歯車の歯は、歯車の回転とともにその溝と係合するであろう。

基本的には、セレーションを形成する溝を設けるには、比較的単純な型押し加工で十分である。重要なことは、歯車の歯に対応するギャップ間の間隔を均一にすることである。

本発明の他の有利な実施形態は、従属請求項に示している。

以下、本発明の具体的な実施形態を添付図面を参照して説明する。

図１は、伸縮式操舵軸、特に中間操舵軸を示し、管状の内側ロッド１と、捩れないように配置された、外側チューブ２とを有し、ころ外側チューブ２はころ軸受ユニット３によって軸線方向に滑動可能である。内側ロッド１、外側チューブ２、並びに、保持器４およびころ要素５（保持器内に軸受ころの形で取り付けられている）を有するころ軸受ユニット３は、概ね三角形の断面を有している。なお、これらの回転軸線は、内側ロッド１および外側チューブ２の移動方向に対して横方向に配置されている。

円筒形のころ要素５をそれぞれ収容する保持器４の２つの側面間には、駆動体６が中間面１２内に設けられ、この駆動体は、両端に結合されたジャーナル８を持つ歯車７という形となっている。

ジャーナル８によって、駆動体６は、中間面１２のジャーナルポケット１０内に、歯車７全体が延びる凹部９の両側に隣接して、取り付けられている。すなわち、凹部９はこの領域において窓を形成する。

歯車７の直径は、この領域におけるころ軸受保持器４の厚さよりも大きいため、歯車７の歯が、中間面１２よりも上および下に突き出ている。

ころ軸受ユニット３、内側ロッド１、および外側チューブ２の間の形状適合を実現するために、内側ロッド１は、中間面１２に相対する側の、両側が延伸面１３に隣接している面上にセレーション１１を有している。セレーションは、互いに同じ間隔の溝によって形成されており、内側ロッド１の長手方向軸線に対して横方向に設けられており、歯車７の歯と係合する。

外側チューブ２にも、前記意味におけるセレーション１１がその内面に設けられており、歯車７の歯と係合する。

この方法で実現される形状適合によって、外側チューブ２に対する内側ロッド１の相対的前後運動の間に、ころ軸受ユニット３が、内側ロッド１および外側チューブ２の長手方向移動に正確に釣合って動く。従来技術で記述されているような、ふらつきが防止される。

伸縮式操舵軸の一部分を示す斜視図である。 操舵軸の断面図である。 操舵軸の詳細縦断面図である。

Claims (7)

1. 内側ロッド（１）と、ころ軸受ユニット（３）により長手方向に滑動可能であり且つ前記内側ロッドに捩れないように配置された外側チューブ（２）とを有する、特に中間操舵軸のような伸縮式の操舵軸であって、前記内側ロッド（１）および前記外側チューブ（２）に対して軸線方向に相対運動することができる前記ころ軸受ユニット（３）が、保持器（４）に保持された複数の回転要素（５）を有する、前記操舵軸において、
   少なくとも一つの駆動体（６）が前記ころ軸受保持器（４）内に取り付けられており、形状適合によって前記内側ロッド（１）および前記外側チューブ（２）の壁と係合するようになっている、操舵軸。
2. 前記駆動体（６）が歯車（７）を有しており、前記歯が前記内側ロッド（１）のセレーション（１１）および前記外側チューブ（２）のセレーション（１１）と係合していることを特徴とする、請求項１に記載の操舵軸。
3. 前記歯車（７）に結合したジャーナル（８）によって回転できるように、前記駆動体（６）が前記ころ軸受保持器（４）内に設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の操舵軸。
4. 前記ジャーナル（８）を収容するために前記ころ軸受保持器（４）内にジャーナルポケット（１０）が設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の操舵軸。
5. 前記ころ軸受保持器（４）内に凹部（９）が窓の形態で設けられており、当該凹部から前記歯車（７）が両側において突出している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の操舵軸。
6. 前記内側ロッド（１）および前記外側チューブ（２）の前記セレーション（１１）が溝から形成されており、当該溝は、前記内側ロッド（１）および前記外側チューブ（２）の長手方向軸線に対して直角に延びし、前記歯車（７）の歯分割に対応して互いに間隔を設けて配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の操舵軸。
7. 前記駆動体（６）がプラスチック射出成形品から成る、請求項１〜６のいずれか一項に記載の操舵軸。

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