JP2009029301A - 車両操舵用伸縮軸およびこれを備える車両用操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】内軸と外軸とが相対摺動する車両操舵用伸縮軸に関して、軸方向の相対摺動の抵抗を小さくするとともに周方向の連結の剛性感を確保でき、且つコスト安価であること。
【解決手段】操舵軸3の内軸10および外軸11に形成された三対の軸方向溝31,32;33,34;35,36のそれぞれに、樹脂棒41,42,43が跨っている。内軸10および外軸11の相対位相が所定範囲内にあるとき、両軸10,11は、樹脂棒41,42,43によって周方向に弾性的に連結される。上記相対位相が所定範囲を超えたとき、両軸10,11は、セレーションによって周方向に剛的に連結される。内軸10および外軸11の軸線A,Bを互いに傾斜させるように、樹脂棒41と樹脂棒42,43とが相異なる仕様を有している。
【選択図】図3
【解決手段】操舵軸3の内軸10および外軸11に形成された三対の軸方向溝31,32;33,34;35,36のそれぞれに、樹脂棒41,42,43が跨っている。内軸10および外軸11の相対位相が所定範囲内にあるとき、両軸10,11は、樹脂棒41,42,43によって周方向に弾性的に連結される。上記相対位相が所定範囲を超えたとき、両軸10,11は、セレーションによって周方向に剛的に連結される。内軸10および外軸11の軸線A,Bを互いに傾斜させるように、樹脂棒41と樹脂棒42,43とが相異なる仕様を有している。
【選択図】図3
Description
本発明は、車両操舵用伸縮軸およびこれを備える車両用操舵装置に関する。
車両用操舵装置は、ステアリングホイール等の操舵部材の操舵に応じて回転する操舵軸を備えている(例えば、特許文献1〜4参照)。
特表2002−539033号公報
米国特許第6620050号明細書
特開2006−273128号公報
特許第3797304号明細書
操舵軸には、伸縮動作(テレスコ調整動作)が可能となっているものがある。具体的には、互いに嵌め合わされた雄軸と筒状の雌軸とを有しており、これらの雄軸および雌軸がセレーション結合されている。これにより、雄軸および雌軸が、軸方向に相対摺動可能且つ同行回転可能となっている。
雄軸のセレーションの歯と雌軸のセレーションの歯との間には、周方向に隙間(ガタ)が設けられており、両軸がスムーズに相対摺動するようになっている。しかしながら、ガタが大きいと、操舵部材が操舵中立位置にあるときに、操舵部材の回転の遊びが大きくなりすぎる。その結果、操舵の手ごたえに欠け、操舵フィーリングが悪化する。そこで、雄軸のセレーションの歯にナイロン等をコーティングして樹脂膜を形成することにより、両軸間の低い摺動抵抗を維持しつつ、上記隙間を詰めることが考えられる。
雄軸のセレーションの歯と雌軸のセレーションの歯との間には、周方向に隙間(ガタ)が設けられており、両軸がスムーズに相対摺動するようになっている。しかしながら、ガタが大きいと、操舵部材が操舵中立位置にあるときに、操舵部材の回転の遊びが大きくなりすぎる。その結果、操舵の手ごたえに欠け、操舵フィーリングが悪化する。そこで、雄軸のセレーションの歯にナイロン等をコーティングして樹脂膜を形成することにより、両軸間の低い摺動抵抗を維持しつつ、上記隙間を詰めることが考えられる。
しかしながら、両軸のスムーズな相対摺動を達成し、且つ周方向の連結の剛性感を確保できるようにするためには、樹脂の公差を極めて小さくする必要がある。このため、製造に手間がかかるとともに製造コストが高い。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、製造が容易で且つ安価な車両操舵用伸縮軸およびこれを備える車両用操舵装置を提供することを目的とする。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、製造が容易で且つ安価な車両操舵用伸縮軸およびこれを備える車両用操舵装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、操舵部材(2)の操舵に応じて回転する車両操舵用伸縮軸(3)において、軸方向(S)に相対摺動可能に且つ互いにトルク伝達可能に嵌め合わされた内軸(10)および筒状の外軸(11)と、内軸および外軸の相対位相が所定範囲を超えたときに、両軸を周方向(C)に剛的に連結する剛性連結要素(25)と、内軸の外周面(26)および外軸の内周面(28)のそれぞれに形成されて互いに対向する少なくとも三対の軸方向溝(31,32,33,34,35,36)と、上記対をなす軸方向溝間にそれぞれ跨り、内軸および外軸の相対位相が上記所定範囲内にあるときに、両軸を周方向に弾性的に連結する複数の弾性連結要素としての長尺の樹脂棒(41,42,43;41A,42A,43A;41B,42B,43B;41C,42C,43C;41D,42D,43D;41E,42E;41F,42F;41G,42G;41H,42H;41J)と、を含み、上記内軸および外軸の軸線(A,B)を互いに傾斜させるように、少なくとも1つの樹脂棒と他の樹脂棒とが異なる仕様を有していることを特徴とする車両操舵用伸縮軸を提供するものである(請求項1)。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施の形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
本発明によれば、内軸と外軸の軸線が互いに傾斜している結果、少なくとも1つの樹脂棒を両軸間で十分に圧縮して弾性変形することができる。その結果、内軸と外軸との間の周方向の隙間を、樹脂棒によって確実に詰めることができる。これにより、内軸および外軸の相対位相が所定の範囲内にあるときでも、樹脂棒を介した両軸の周方向の連結の剛性を高くできるので、両軸間で回転の伝達遅れを生じることなく、両軸を同行回転することができる。したがって、内軸と外軸との連結の剛性感を確保でき、良好な操舵フィーリングを達成できる。また、内軸と外軸との間に、摩擦抵抗の低い樹脂棒を介在させている。これにより、両軸が軸方向に相対摺動するときの摺動抵抗を格段に少なくできるので、テレスコピック調整時等に両軸を少ない力でスムーズに相対摺動できる。さらに、比較的形成し易い樹脂棒を用いることができることにより、樹脂棒の歩留まりをよくでき、製造コストを少なくできる。
本発明によれば、内軸と外軸の軸線が互いに傾斜している結果、少なくとも1つの樹脂棒を両軸間で十分に圧縮して弾性変形することができる。その結果、内軸と外軸との間の周方向の隙間を、樹脂棒によって確実に詰めることができる。これにより、内軸および外軸の相対位相が所定の範囲内にあるときでも、樹脂棒を介した両軸の周方向の連結の剛性を高くできるので、両軸間で回転の伝達遅れを生じることなく、両軸を同行回転することができる。したがって、内軸と外軸との連結の剛性感を確保でき、良好な操舵フィーリングを達成できる。また、内軸と外軸との間に、摩擦抵抗の低い樹脂棒を介在させている。これにより、両軸が軸方向に相対摺動するときの摺動抵抗を格段に少なくできるので、テレスコピック調整時等に両軸を少ない力でスムーズに相対摺動できる。さらに、比較的形成し易い樹脂棒を用いることができることにより、樹脂棒の歩留まりをよくでき、製造コストを少なくできる。
また、本発明において、上記樹脂棒の少なくとも1つは、樹脂棒の長手方向(L)の長さ(G1,G2;G1A,G2A;G1B,G2B;G1C,G2C;G1D,G2D;G1E,G2E;G1F,G2F;G1G,G2G;G1H,G2H)が異なる場合がある(請求項2)。この場合、樹脂棒の長さを異ならせるという簡易な構成により、内軸および外軸の軸線を互いに傾斜させることができる。また、相対的に短い樹脂棒は、両軸との接触面積を少なくでき、その結果、両軸の相対摺動時の摺動荷重をより少なくできる。さらに、樹脂棒の長さを適宜設定することによって、内軸および外軸の軸線の互いの傾斜量を所望の値に設定することができる。
また、本発明において、少なくとも1つの上記樹脂棒は、肉抜き部(59;59A;59B;59C;59D;59E;59F;59G;59H)を備える場合がある(請求項3)。この場合、肉抜き部のある樹脂棒を設けるという簡易な構成により、内軸および外軸の軸線を互いに傾斜させることができる。また、肉抜き部が設けられた樹脂棒は、両軸との接触面積を少なくでき、その結果、両軸の相対摺動時の摺動荷重をより少なくできる。
また、本発明において、上記複数の樹脂棒は、互いに同じ仕様を有する2つの樹脂棒と、これら2つの樹脂棒とは異なる仕様を有する1つの樹脂棒とを含み、内軸の周方向に関して、上記2つの樹脂棒は、上記1つの樹脂棒を挟んでおり且つ上記1つの樹脂棒との間の間隔(M)が互いに等しくされている場合がある(請求項4)。この場合、車両操舵用伸縮軸を回転方向の何れに回転したときでも、3つの樹脂棒による内軸および外軸の支持の態様を同じにできる。したがって、右操舵のときと左操舵のときとで同様の操舵フィーリングを実現できる。
また、本発明において、上記内軸および外軸の何れか一方の一端に固定され、上記複数の樹脂棒を連結した連結部材(44;44J)を含む場合がある(請求項5)。この場合、各樹脂棒を内軸または外軸に対して位置決めすることができる。さらに、各樹脂棒が対応する一対の軸方向溝内で回転(自転)することを防止できる。これにより、両軸の相対位相が所定範囲内にあるときに、内軸と外軸との間のねじり剛性に不要な変動が生じることを防止でき、その結果、操舵にがたつき感が生じることを防止できる。
また、本発明は、操舵部材の操舵に応じて回転する上記の車両操舵用伸縮軸を含むことを特徴とする車両用操舵装置(1)を提供するものである(請求項6)。本発明によれば、良好な操舵フィーリングを達成できるとともに、内軸および外軸を少ない力でスムーズに相対摺動でき、さらに製造コストの少ない車両用操舵装置を実現できる。
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施の形態にかかる車両操舵用伸縮軸を備える車両用操舵装置1の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、車両用操舵装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2の位置を、運転者に対して略上下に調節するためのチルト調節機能、および操舵部材2の位置を運転者に対して略前後に調整するためのテレスコ調節機能の双方を備えている。
図1は、本発明の一実施の形態にかかる車両操舵用伸縮軸を備える車両用操舵装置1の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、車両用操舵装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2の位置を、運転者に対して略上下に調節するためのチルト調節機能、および操舵部材2の位置を運転者に対して略前後に調整するためのテレスコ調節機能の双方を備えている。
車両用操舵装置1は、操舵部材2と、操舵部材2に連結されて操舵部材2の操舵に応じて回転する車両操舵用伸縮軸としての操舵軸3とを備えている。
操舵部材2は、操舵軸3の一端部に取り付けられている。操舵軸3は、操舵部材2が取り付けられている一端部が上側(アッパ側)となるように傾けて配置されている。操舵軸3の他端部は、自在継手4、中間軸5および自在継手6を介して舵取り機構7に連結されている。
操舵部材2は、操舵軸3の一端部に取り付けられている。操舵軸3は、操舵部材2が取り付けられている一端部が上側(アッパ側)となるように傾けて配置されている。操舵軸3の他端部は、自在継手4、中間軸5および自在継手6を介して舵取り機構7に連結されている。
舵取り機構7は、自在継手6に連なるピニオン軸8と、ピニオン軸8の一端のピニオン8aに噛み合うラック歯9aを有するラック軸9とを備えている。操舵部材2を回転操作して操舵軸3を回転したとき、舵取り機構7のピニオン8aが回転し、この回転運動がラック軸9の長手方向への直線運動に変換される。これにより、ラック軸9に連結された図示しないタイロッドを介してナックルアームを回動させ、転舵輪を操向する。
操舵軸3は、操舵部材2が取り付けられている筒状の外軸11と、外軸11の一端部とトルク伝達可能且つ軸方向に相対摺動可能に嵌合する一端部を有する棒状の内軸10とを有している。内軸10の他端部には、自在継手4が連結されている。
操舵軸3は、コラムチューブ12によって回転自在に支持されている。コラムチューブ12は、外軸11を取り囲む外筒13と、外筒13と軸方向に相対摺動可能に嵌合されて内軸10を取り囲む内筒14とを含んでいる。外筒13は、軸受15を介して外軸11を回転自在に且つ軸方向に同行移動可能に支持している。内筒14は、軸受16を介して、内軸10を回転自在に且つ軸方向に相対移動不能に支持している。
操舵軸3は、コラムチューブ12によって回転自在に支持されている。コラムチューブ12は、外軸11を取り囲む外筒13と、外筒13と軸方向に相対摺動可能に嵌合されて内軸10を取り囲む内筒14とを含んでいる。外筒13は、軸受15を介して外軸11を回転自在に且つ軸方向に同行移動可能に支持している。内筒14は、軸受16を介して、内軸10を回転自在に且つ軸方向に相対移動不能に支持している。
内筒14には第1のブラケット17が固定されており、車体18に固定された第2のブラケット19に、支軸20を介して支持されている。内筒14は、支軸20回りに揺動可能である。
外筒13には第3のブラケット21が固定されており、車体18に固定された第4のブラケット22と対向している。第3のブラケット21は、ロック機構23によって第4のブラケット22にロックされる。
外筒13には第3のブラケット21が固定されており、車体18に固定された第4のブラケット22と対向している。第3のブラケット21は、ロック機構23によって第4のブラケット22にロックされる。
ロック機構23の操作レバー24を操作することにより、上記ロックを解除することができる。ロックを解除することにより、外筒13および外軸11を、対応する内筒14および内軸10に対して軸方向に相対移動するテレスコ動作をすることができる。また、ロックを解除することにより、操舵軸3およびコラムチューブ12を支軸20回りに揺動させるチルト動作をすることができる。
図2は、操舵軸3の要部の分解斜視図である。図3は、操舵軸3の要部の断面図である。図4は、図3のIV−IV線に沿う断面図である。図5は、図3のV−V線に沿う断面図である。
図2を参照して、操舵軸3の内軸10および外軸11は、それぞれ、金属製の高剛性部材である。これら内軸10および外軸11には、剛性連結要素としてのセレーション25が設けられている。セレーション25は、内軸10および外軸11の相対位相(内軸10の周方向Cに関する相対位置)が所定範囲を超えたときに、両軸10,11を内軸10の周方向Cに剛的に連結するものである。
図2を参照して、操舵軸3の内軸10および外軸11は、それぞれ、金属製の高剛性部材である。これら内軸10および外軸11には、剛性連結要素としてのセレーション25が設けられている。セレーション25は、内軸10および外軸11の相対位相(内軸10の周方向Cに関する相対位置)が所定範囲を超えたときに、両軸10,11を内軸10の周方向Cに剛的に連結するものである。
セレーション25は、内軸10の一端部の外周面26に設けられた雄セレーション部27と、外軸11の一端部の内周面28に設けられた雌セレーション部29と、を含んでいる。これらのセレーション部27,29は、それぞれ、対応する内軸10および外軸11の軸方向と平行に延びている。外軸11に内軸10を挿入することにより、これら雄セレーション部27および雌セレーション部29が、互いに噛み合わされる。
図3および図4を参照して、内軸10の外周面26および外軸11の内周面28のそれぞれには、互いに対向する少なくとも三対(本実施の形態において、三対)の軸方向溝31,32;33,34;35,36が形成されている。各軸方向溝31〜36は、対応する内軸10および外軸11の軸方向と平行に延びている。
外軸11の一端部の内周面28には、外軸11の周方向に沿って等間隔に3つの軸方向溝32,34,36が形成されている。また、内軸10の一端部の外周面26には、内軸10の周方向Cに沿って等間隔に3つの軸方向溝31,33,35が形成されている。
外軸11の一端部の内周面28には、外軸11の周方向に沿って等間隔に3つの軸方向溝32,34,36が形成されている。また、内軸10の一端部の外周面26には、内軸10の周方向Cに沿って等間隔に3つの軸方向溝31,33,35が形成されている。
外軸11の軸方向溝32,34,36は、それぞれ、内軸10の対応する軸方向溝31,33,35に対して、内軸10の径方向に相対向している。
外軸11の各軸方向溝32,34,36は、滑らかに湾曲した円弧面を含んでいる。内軸10の各軸方向溝31,33,35は、内軸10の周方向Cに対向する一対の壁面37,38を有している。これらの壁面37,38は、平坦とされている。これらの壁面37,38間の間隔(溝幅)は、内軸10の径方向内方に進むに従い狭くなっている。
外軸11の各軸方向溝32,34,36は、滑らかに湾曲した円弧面を含んでいる。内軸10の各軸方向溝31,33,35は、内軸10の周方向Cに対向する一対の壁面37,38を有している。これらの壁面37,38は、平坦とされている。これらの壁面37,38間の間隔(溝幅)は、内軸10の径方向内方に進むに従い狭くなっている。
図2および図3を参照して、内軸10と外軸11との間に、合成樹脂製の樹脂体39が介装されている。樹脂体39は、一体成形品であり、複数の弾性連結要素としての長尺の樹脂棒41,42,43と、これらの樹脂棒41,42,43を連結した連結部材としての連結部44とを含んでいる。
連結部44は、円板状をなす主体部45を含んでいる。主体部45には、挿通孔46が形成されている。挿通孔46には、内軸10の一端面に突設された円柱状の突部47が挿通している。突部47には、プッシュナット48が取り付けられており、このプッシュナット48と内軸10の一端面とによって、連結部44の主体部45が挟持されて固定されている。
連結部44は、円板状をなす主体部45を含んでいる。主体部45には、挿通孔46が形成されている。挿通孔46には、内軸10の一端面に突設された円柱状の突部47が挿通している。突部47には、プッシュナット48が取り付けられており、このプッシュナット48と内軸10の一端面とによって、連結部44の主体部45が挟持されて固定されている。
プッシュナット48は、円板状をなしており、径方向中央部に形成された挿通孔49の周縁部が隆起している。この挿通孔49に突部47が挿通されている。挿通孔49の周縁部が、突部47に係止されている。突部47の先端は先太り形状とされている。
図2および図4を参照して、各樹脂棒41,42,43は、連結部44の主体部45から内軸10の軸方向Sに平行に延びている。これらの樹脂棒41,42,43は、対応する一対の軸方向溝31,32;33,34;35,36間にそれぞれ跨っている。
図2および図4を参照して、各樹脂棒41,42,43は、連結部44の主体部45から内軸10の軸方向Sに平行に延びている。これらの樹脂棒41,42,43は、対応する一対の軸方向溝31,32;33,34;35,36間にそれぞれ跨っている。
各樹脂棒41,42,43には、溝50が形成されている。溝50は、当該溝50が形成されている樹脂棒41,42,43の長手方向Lに平行に延びており、当該溝50が形成されている樹脂棒41,42,43を長手方向Lに貫通している。各樹脂棒41,42,43の溝50の断面は、内軸10の径方向外方に向けて開放するU字形形状をなしている。
図6は、図4の一部拡大図である。図6を参照して、各溝50(図6において、樹脂棒41の溝50のみを図示)の周面は、滑らかに湾曲する円弧状の面を含む底部51と、底部51を挟んで互いに略平行に対向する一対の壁部52,53とを含んでいる。一対の壁部52,53は、内軸10の径方向と概ね平行に延びている。一対の壁部52,53間の間隔Mは、内軸10の径方向に関する何れの箇所においても、略一定とされている。
各樹脂棒41,42,43の外周面は、円弧面54を含んでいる(図6において、樹脂棒41のみを図示)。この円弧面54の周方向の両端は、溝50の対応する壁部52,53にそれぞれ連なっている。
円弧面54は、対応する一対の軸方向溝31,32;33,34;35,36にそれぞれ接触することにより、接触部55,56,57,58を形成している。接触部55は、対応する壁面37に線接触している。接触部56は、対応する壁面38に線接触している。接触部57,58は、対応する軸方向溝32,34,36に線接触している。
円弧面54は、対応する一対の軸方向溝31,32;33,34;35,36にそれぞれ接触することにより、接触部55,56,57,58を形成している。接触部55は、対応する壁面37に線接触している。接触部56は、対応する壁面38に線接触している。接触部57,58は、対応する軸方向溝32,34,36に線接触している。
図7に示す断面において、接触部57,58は、外軸10の軸線Bを中心とし且つ所定の曲率半径Rを有する円D上に並んでいる。これらの接触部57,58は、それぞれ、外軸11の対応する軸方向溝32,34,36(図7において、軸方向溝32のみ図示)に対して、所定の接触角αをなして接触している。
接触角αとは、接触部57(58)における、円Dの接線と、対応する軸方向溝32,4,36の接線Eとがなす角をいう。
接触角αとは、接触部57(58)における、円Dの接線と、対応する軸方向溝32,4,36の接線Eとがなす角をいう。
換言すると、接触角αは、接触部57(58)において、対応する軸方向溝32,34,36から円弧面54に作用する力の作用線γと、外軸11の軸線Bを含み且つ接触部57(58)を通る仮想の平面Fとのなす角に相当する。上記接触角αの値は、30°〜60°の範囲に設定されることが好ましく、40°〜50°の範囲に設定されることがより好ましい。
図2および図3を参照して、内軸10および外軸11のそれぞれの軸線A,Bを互いに傾斜させるように、少なくとも1つの樹脂棒(本実施の形態において、例えば樹脂棒41)と他の樹脂棒(本実施の形態において、例えば樹脂棒42,43)とが相異なる仕様を有している。内軸10および外軸11の軸線A,Bは、傾斜角βをなして互いに傾斜している。傾斜角βは可変となっている。
上記異なる仕様として、樹脂棒41,42,43の長手方向Lの長さ(以下、単に「長さ」という。)と、樹脂棒41,42,43における肉抜き部59の有無の、2種類を例示することができる。
図3および図4を参照して、上記樹脂棒41,42,43は、互いに同じ仕様を有する2つの樹脂棒42,43と、これら2つの樹脂棒42,43とは異なる仕様を有する1つの樹脂棒41とを構成している。内軸10の周方向Cに関して、上記2つの樹脂棒42,43は、上記樹脂棒41を挟んでおり且つ当該樹脂棒41との間の間隔が互いに等しい値Mとされている。
図3および図4を参照して、上記樹脂棒41,42,43は、互いに同じ仕様を有する2つの樹脂棒42,43と、これら2つの樹脂棒42,43とは異なる仕様を有する1つの樹脂棒41とを構成している。内軸10の周方向Cに関して、上記2つの樹脂棒42,43は、上記樹脂棒41を挟んでおり且つ当該樹脂棒41との間の間隔が互いに等しい値Mとされている。
樹脂棒41の長さG1は、相対的に長くされており、内軸10の軸方向溝31の長手方向の略全域に亘って延びている。樹脂棒42,43の長さG2は、相対的に短くされており、内軸10の対応する軸方向溝33,35の長手方向の半分以下の範囲に亘って延びている。
肉抜き部59は、樹脂棒41,42,43のうちの、相対的に長い樹脂棒41に形成されている。この肉抜き部59は、樹脂棒41が外軸11に当接することを避けるように形成されている。肉抜き部59は、内軸10の径方向に関する樹脂棒41の外径側の一部に逃がし部71を形成してなり、樹脂棒41の基端から先端側に向けて延びている。肉抜き部59には、接触部55,56,57,58のうちの接触部55,56のみが形成されている。肉抜き部59は、内軸10および外軸11の片方である内軸10にのみ当接する片当たり部とされている。
肉抜き部59は、樹脂棒41,42,43のうちの、相対的に長い樹脂棒41に形成されている。この肉抜き部59は、樹脂棒41が外軸11に当接することを避けるように形成されている。肉抜き部59は、内軸10の径方向に関する樹脂棒41の外径側の一部に逃がし部71を形成してなり、樹脂棒41の基端から先端側に向けて延びている。肉抜き部59には、接触部55,56,57,58のうちの接触部55,56のみが形成されている。肉抜き部59は、内軸10および外軸11の片方である内軸10にのみ当接する片当たり部とされている。
樹脂棒41の先端には、内軸10および外軸11の両方に当接する両当たり部60が図3に示すように形成されている。この両当たり部60は、一対の軸方向溝31,32の双方に接触しており、前記接触部55,56,57,58が形成されている。樹脂棒42,43は、それぞれ、内軸10および外軸11の両方に当接する両当たり部とされている。
長手方向Lに関して、樹脂棒42,43の中央位置H2と、樹脂棒41の両当たり部60の中央位置H1とは、オフセットして配置されている。これにより、内軸10が外軸11に対して傾斜することが促進される。
長手方向Lに関して、樹脂棒42,43の中央位置H2と、樹脂棒41の両当たり部60の中央位置H1とは、オフセットして配置されている。これにより、内軸10が外軸11に対して傾斜することが促進される。
上記の構成により、内軸10の一端部を含む第1の領域61は、2つの樹脂棒42,43を介して外軸11とトルク伝達可能とされている。第1の領域61の2つの軸方向溝33,35に、対応する樹脂棒42,43からの外力がそれぞれ作用することとなる。
また、図3および図5に示すように、内軸10のうち、第1の領域61から内軸10の他端側に離隔した位置にある第2の領域62は、1つの樹脂棒41を介して外軸11とトルク伝達可能とされている。これにより、第2の領域62の1つの軸方向溝31に、樹脂棒41からの外力が作用することとなる。
また、図3および図5に示すように、内軸10のうち、第1の領域61から内軸10の他端側に離隔した位置にある第2の領域62は、1つの樹脂棒41を介して外軸11とトルク伝達可能とされている。これにより、第2の領域62の1つの軸方向溝31に、樹脂棒41からの外力が作用することとなる。
図8(A)を参照して、各樹脂棒42,43の基端部および先端部には、それぞれ、面取り部63,64,65,66が形成されている。面取り部63は、各樹脂棒42,43の先端部のうち、径方向外側の端部に形成されており、滑らかな傾斜面を構成している。面取り部63は、所定の傾斜角K1を有している。面取り部64は、樹脂棒42,43の先端部のうち、径方向内側の端部に形成されており、滑らかな傾斜面を構成している。面取り部64は、所定の傾斜角K2を有している。
面取り部65は、樹脂棒42,43の基端部のうち、径方向外側の端部に形成されており、滑らかな傾斜面を構成している。面取り部65は、所定の傾斜角K3を有している。面取り部66は、樹脂棒42,43の基端部のうち、径方向内側の端部に形成されており、滑らかな傾斜面を構成している。面取り部66は、所定の傾斜角K4を有している。
図3および図8(A)を参照して、上記の構成により、連結部44から延設している各樹脂棒42,43は、内軸10へ組み付けられる際に、対応する一対の軸方向溝33,34;35,36間に挿入されるとき、対応する軸方向溝33,34;35,36に引っ掛かり難くされている。そして、上記傾斜面63,64を設けていることにより、傾斜角βがあるにも拘らず、樹脂棒42,43の挿入完了時に、内軸10と外軸11とに起因する樹脂体39の応力分布を均一なものに近づけることが期待できる。また、摺動抵抗の増大を抑制できる。傾斜角K1,K2は、組み付け時にかかる予圧(初期予圧)が均一となるように設定される。これにより、摺動抵抗が異常に大きい箇所が生じることを抑制できる。
図3および図8(A)を参照して、上記の構成により、連結部44から延設している各樹脂棒42,43は、内軸10へ組み付けられる際に、対応する一対の軸方向溝33,34;35,36間に挿入されるとき、対応する軸方向溝33,34;35,36に引っ掛かり難くされている。そして、上記傾斜面63,64を設けていることにより、傾斜角βがあるにも拘らず、樹脂棒42,43の挿入完了時に、内軸10と外軸11とに起因する樹脂体39の応力分布を均一なものに近づけることが期待できる。また、摺動抵抗の増大を抑制できる。傾斜角K1,K2は、組み付け時にかかる予圧(初期予圧)が均一となるように設定される。これにより、摺動抵抗が異常に大きい箇所が生じることを抑制できる。
なお、各上記傾斜角K1〜K4は互いに同じ値にされていてもよいし、少なくとも1つの傾斜角が異なるようにされていてもよい。傾斜角K1とK2とが、相異なっていることが、傾斜面63,64に生じる応力を均一に近づけることができる点で好ましい。また、傾斜面63〜66に代えて、クラウニング加工を施してなる湾曲面を設けてもよい。この湾曲面は、所定の曲率半径を有するものである。
図8(B)を参照して、樹脂棒41の両当たり部60に面取り部67,68,69が形成されているとともに、樹脂棒41の基端部に面取り部70が形成されている。面取り部67は、樹脂棒41の両当たり部60の一端のうち、径方向外側の端部に形成されており、滑らかな傾斜面を構成している。面取り部67は、所定の傾斜角K5を有している。面取り部68は、樹脂棒41の両当たり部60の一端のうち、径方向内側の端部に形成されており、滑らかな傾斜面を構成している。面取り部68は、所定の傾斜角K6を有している。
面取り部69は、樹脂棒41の両当たり部60の他端のうち、径方向外側の端部に形成されており、滑らかな傾斜面を構成している。面取り部69は、所定の傾斜角K7を有している。面取り部70は、樹脂棒41の基端部のうち、径方向内側の端部に形成されており、滑らかな傾斜面を構成している。面取り部70は、所定の傾斜角K8を有している。
図3および図8(B)を参照して、上記の構成により、連結部44から延設している樹脂棒41は、内軸10へ組み付けられる際に、対応する一対の軸方向溝31,32間に挿入されるとき、対応する軸方向溝31,32に引っ掛かり難くされている。そして、上記傾斜面69を設けていることにより、傾斜角βがあるにも拘らず、樹脂棒41の挿入完了時に、内軸10と外軸11とに起因する樹脂体39の応力分布を均一なものに近づけることが期待できる。また、摺動抵抗の増大を抑制できる。傾斜角K7は、組み付け時にかかる予圧(初期予圧)が均一となるように設定される。これにより、摺動抵抗が異常に大きい箇所が生じることを抑制できる。
図3および図8(B)を参照して、上記の構成により、連結部44から延設している樹脂棒41は、内軸10へ組み付けられる際に、対応する一対の軸方向溝31,32間に挿入されるとき、対応する軸方向溝31,32に引っ掛かり難くされている。そして、上記傾斜面69を設けていることにより、傾斜角βがあるにも拘らず、樹脂棒41の挿入完了時に、内軸10と外軸11とに起因する樹脂体39の応力分布を均一なものに近づけることが期待できる。また、摺動抵抗の増大を抑制できる。傾斜角K7は、組み付け時にかかる予圧(初期予圧)が均一となるように設定される。これにより、摺動抵抗が異常に大きい箇所が生じることを抑制できる。
なお、各上記傾斜角K5〜K8は互いに同じ値にされていてもよいし、少なくとも1つの傾斜角が異なるようにされていてもよい。また、傾斜面67〜70に代えて、クラウニング加工を施してなる湾曲面を設けてもよい。この湾曲面は、所定の曲率半径を有するものである。
図3および図4を参照して、上記の構成により、操舵部材の操舵角θが−θ1≦θ≦θ1(θ1は、所定の操舵角であり、例えば、数分程度)のとき、両軸10,11の相対位相は、所定の範囲内にある。なお、操舵角θがゼロのときは、操舵中立状態となっている。また、操舵角θは、周方向Cの一方に関して正であり、周方向Cの他方に関して負である。
図3および図4を参照して、上記の構成により、操舵部材の操舵角θが−θ1≦θ≦θ1(θ1は、所定の操舵角であり、例えば、数分程度)のとき、両軸10,11の相対位相は、所定の範囲内にある。なお、操舵角θがゼロのときは、操舵中立状態となっている。また、操舵角θは、周方向Cの一方に関して正であり、周方向Cの他方に関して負である。
このとき、各樹脂棒41,42,43によって、両軸10,11が互いに弾性支持されている。すなわち、各樹脂棒41,42,43によって、両軸10,11がフローティング支持されている。
このとき、内軸10の雄セレーション部27および外軸11の雌セレーション部29は、互いに噛み合っていない。各樹脂棒41,42,43が、両軸10,11を周方向Cに弾性的に連結している。
このとき、内軸10の雄セレーション部27および外軸11の雌セレーション部29は、互いに噛み合っていない。各樹脂棒41,42,43が、両軸10,11を周方向Cに弾性的に連結している。
また、内軸10の軸線Aが、外軸11の軸線Bに対して傾斜している。これにより、各樹脂棒41,42,43の少なくとも1つ(図3および図4に示す状態のとき、樹脂棒42,43)が、内軸10と外軸11との間で圧縮されて弾性変形する。
これにより、少なくとも一対の軸方向溝について、周方向Cに関する隙間(ガタ)が、対応する樹脂棒41,42,43によって詰められる。例えば、図3および図4に示す状態のとき、二対の軸方向溝33,34;35,36のそれぞれについて、周方向Cの隙間が、対応する樹脂棒42,43によって詰められる。図7を参照して、両軸10,11間に作用するトルクTは、接触部57,58における円Dの接線方向に作用し、内軸10と外軸11の相対回転に抵抗が付与される。
これにより、少なくとも一対の軸方向溝について、周方向Cに関する隙間(ガタ)が、対応する樹脂棒41,42,43によって詰められる。例えば、図3および図4に示す状態のとき、二対の軸方向溝33,34;35,36のそれぞれについて、周方向Cの隙間が、対応する樹脂棒42,43によって詰められる。図7を参照して、両軸10,11間に作用するトルクTは、接触部57,58における円Dの接線方向に作用し、内軸10と外軸11の相対回転に抵抗が付与される。
図6を参照して、操舵部材の操舵角θが−θ1≦θ≦θ1のとき、各セレーション部27,29間には、内軸10の周方向Cに関して所定の隙間Jが設けられている。これにより、操舵角θが−θ1≦θ≦θ1のとき、雄セレーション部27と、雌セレーション部29とは、互いに噛み合わない。
操舵部材の操舵に伴って操舵角θの絶対値が増すに従い、各樹脂棒41,42,43が内軸10の周方向Cに圧縮されて弾性変形する。これに従い、各セレーション部27,29間の隙間Jが狭まる。
操舵部材の操舵に伴って操舵角θの絶対値が増すに従い、各樹脂棒41,42,43が内軸10の周方向Cに圧縮されて弾性変形する。これに従い、各セレーション部27,29間の隙間Jが狭まる。
θ<−θ1となるか、または、θ1<θとなることにより、両軸10,11の相対位相が所定の範囲を超えると、対応するセレーション部27,29間の隙間がなくなり、例えば、図9に示すように、雄セレーション部27と、雌セレーション部29とが互いに噛み合って剛的に連結される。これにより、両軸10,11は、セレーション部27,29を介して互いにトルク伝達可能となる。
操舵角θと操舵部材に生じるトルクとの関係は、図10に示すものとなる。図10に示すように、本実施の形態における操舵角θと操舵軸3に作用するトルクとの関係を、略線形的なものにでき、その結果、1点鎖線で示す理想のグラフに近いものにできる。
したがって、操舵角θの絶対値がゼロから増すにしたがい、トルクが略線形的に増すこととなり、自然な操舵フィーリングを実現できる。操舵角θが−θ1≦θ≦θ1のときにはトルクが略ゼロであり、θ<−θ1、またはθ1<θとなったときに急にトルクが大きくなるといった特性とならない。その結果、操舵中立付近での操舵のふらつきを生じないようにすることができる。
したがって、操舵角θの絶対値がゼロから増すにしたがい、トルクが略線形的に増すこととなり、自然な操舵フィーリングを実現できる。操舵角θが−θ1≦θ≦θ1のときにはトルクが略ゼロであり、θ<−θ1、またはθ1<θとなったときに急にトルクが大きくなるといった特性とならない。その結果、操舵中立付近での操舵のふらつきを生じないようにすることができる。
操舵軸3の製造に関して、内軸10の外軸11への挿入は、例えば、図11に示すようにして行われる。すなわち、まず、図11(A)に示すように、外軸11と、一端に樹脂体39が固定された内軸10とを用意する。そして、これら内軸10および外軸11の軸線A,Bを、互いに傾斜させる。このとき、樹脂棒41,42,43のうち、樹脂棒41が、外軸11に最も近接するように両軸10,11が相対的に傾斜される。これにより、樹脂棒42,43が、外軸11の径方向に関する外軸11の内周面の内側に位置することとなる。
この状態で、図11(B)に示すように、内軸10を外軸11に挿入する。樹脂棒41,42,43のうち、相対的に短い樹脂棒42,43が外軸11内に挿入された後、図11(C)に示すように、内軸10および外軸11の軸線A,Bの互いの向きを変える。これにより、樹脂棒41が、外軸11の径方向に関する外軸11の内周面の内側に位置することとなる。
この状態で、図11(D)に示すように、内軸10をさらに挿入する。これにより、内軸10の外軸11への挿入が完了する。
本実施の形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、各樹脂棒41,42,43の溝50の断面が、内軸10の径方向外方に向けて開放するU字形形状をなしている。その結果、溶融樹脂を金型に射出して樹脂体39を成形した後に、当該金型のうち各溝50の内側に位置している部分のそれぞれを、対応する樹脂棒41,42,43の径方向に沿ってスムーズに引き抜くことができ、無理抜きをする必要がない。
本実施の形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、各樹脂棒41,42,43の溝50の断面が、内軸10の径方向外方に向けて開放するU字形形状をなしている。その結果、溶融樹脂を金型に射出して樹脂体39を成形した後に、当該金型のうち各溝50の内側に位置している部分のそれぞれを、対応する樹脂棒41,42,43の径方向に沿ってスムーズに引き抜くことができ、無理抜きをする必要がない。
また、内軸10と外軸11の軸線A,Bが互いに傾斜している結果、少なくとも1つの樹脂棒41,42,43を両軸10,11間で十分に圧縮して弾性変形することができる。その結果、内軸10と外軸11との間の周方向Cの隙間を、圧縮された樹脂棒41,42,43によって確実に詰めることができる。これにより、操舵角θが−θ1≦θ≦θ1であるとき(内軸10および外軸11の相対位相が所定の範囲内にあるとき)でも、樹脂棒41,42,43を介した両軸10,11の周方向の連結の剛性を高くできる。
その結果、両軸10,11間で回転の伝達遅れを生じることなく、両軸10,11を同行回転することができる。したがって、内軸10と外軸11との連結の剛性感を確保でき、良好な操舵フィーリングを達成できる。
また、内軸10と外軸11との間に、摩擦抵抗の低い樹脂棒41,42,43を介在させている。これにより、両軸10,11が軸方向に相対摺動するときの摺動抵抗を格段に少なくできるので、テレスコピック調整時等に両軸10,11を少ない力でスムーズに相対摺動できる。さらに、比較的形成し易い樹脂棒41,42,43を用いることができることにより、樹脂棒41,42,43(樹脂体39)の歩留まりをよくでき、製造コストを少なくできる。
また、内軸10と外軸11との間に、摩擦抵抗の低い樹脂棒41,42,43を介在させている。これにより、両軸10,11が軸方向に相対摺動するときの摺動抵抗を格段に少なくできるので、テレスコピック調整時等に両軸10,11を少ない力でスムーズに相対摺動できる。さらに、比較的形成し易い樹脂棒41,42,43を用いることができることにより、樹脂棒41,42,43(樹脂体39)の歩留まりをよくでき、製造コストを少なくできる。
また、樹脂棒41の長さG1と、樹脂棒42,43の長さG2を相異ならせるという簡易な構成により、内軸10および外軸11の軸線A,Bを互いに傾斜させることができる。さらに、相対的に短い樹脂棒42,43は、両軸10,11との接触面積を少なくでき、その結果、両軸10,11の相対摺動時の摺動荷重をより少なくできる。さらに、各樹脂棒41,42,43の長さを適宜設定することによって、内軸10および外軸11の軸線A,Bの互いの傾斜量を所望の値に設定することができる。
また、肉抜き部59のある樹脂棒41を設けるという簡易な構成により、内軸10および外軸11の軸線A,Bを互いに傾斜させることができる。さらに、肉抜き部59が設けられた樹脂棒41は、両軸10,11との接触面積を少なくでき、その結果、両軸10,11の相対摺動時の摺動荷重をより少なくできる。
さらに、内軸10の周方向Cに関して、2つの樹脂棒42,43で樹脂棒41を挟み、且つ樹脂棒41との間の間隔Mを互いに等しくしている。これにより、操舵軸3を回転方向の何れに回転したときでも、3つの樹脂棒41,42,43による内軸10および外軸11の支持の態様を同じにできる。したがって、右操舵のときと左操舵のときとで同様の操舵フィーリングを実現できる。
さらに、内軸10の周方向Cに関して、2つの樹脂棒42,43で樹脂棒41を挟み、且つ樹脂棒41との間の間隔Mを互いに等しくしている。これにより、操舵軸3を回転方向の何れに回転したときでも、3つの樹脂棒41,42,43による内軸10および外軸11の支持の態様を同じにできる。したがって、右操舵のときと左操舵のときとで同様の操舵フィーリングを実現できる。
さらに、各樹脂棒41,42,43の形状や配置場所等の仕様に合わせて、内軸10の軸線Aと外軸11の軸線Bとが互いに傾斜することにより、両軸10,11の傾斜の度合いに幅を持たすことができる。その結果、各樹脂棒41,42,43の寸法の公差を大きくでき、各樹脂棒41,42,43の製造がより容易なものとなる。また、樹脂棒41,42,43の温度変化による膨張・収縮に伴い、内軸10と外軸11の傾斜の度合いを変化することができる。これにより、各樹脂棒41,42,43の温度変化に伴い体積変化が生じたとき、両軸10,11の軸線A,Bの傾斜角βが変化する結果、外軸11との摺動荷重が変化することを防止できる。内軸10と外軸11の相対摺動の荷重を低い状態に維持できる。
また、内軸10の一端に連結部44が固定されている結果、各樹脂棒41,42,43を内軸10に対して位置決めすることができる。さらに、各樹脂棒41,42,43が対応する一対の軸方向溝31,32;33,34;35,36内で回転(自転)することを防止できる。その結果、両軸10,11の相対位相が所定の範囲内にあるときに、内軸10と外軸11との間のねじり剛性に不要な変動が生じることを防止でき、操舵角θが小さいときでも、操舵にがたつき感が生じることを防止できる。
さらに、軸方向Sに関して、3本の樹脂棒41,42,43の全てが内軸10および外軸11の双方に接触する箇所を設けないようにしている。これにより、外軸11は、軸方向Sの何れの箇所においても、3つの樹脂棒41,42,43の全てから摺動抵抗を受けることはなく、摺動抵抗が大きくならないようにできる。また、両軸10,11の自重を利用して、内軸10の軸線Aと外軸11の軸線Bとを相対的に傾斜させることができる。
さらに、各樹脂棒41,42,43の円弧面54を、外軸11の対応する軸方向溝32,34,36に所定の接触角αをもった状態で線接触させている。これにより、各樹脂棒41,42,43と上記対向する軸方向溝32,34,36との摺動摩擦(面圧)を可及的に少なくでき、各樹脂棒41,42,43の摩耗を確実に抑制できる。
また、内軸10を外軸11に挿入する際、内軸10は、樹脂体39が固定された製造中間体の状態で外軸11に挿入される。このとき、樹脂棒39に肉抜き部59が形成されていることにより、製造中間体を外軸11に対して傾けた状態でこじるように容易に挿入できる。
また、内軸10を外軸11に挿入する際、内軸10は、樹脂体39が固定された製造中間体の状態で外軸11に挿入される。このとき、樹脂棒39に肉抜き部59が形成されていることにより、製造中間体を外軸11に対して傾けた状態でこじるように容易に挿入できる。
また、操舵角θが−θ1≦θ≦θ1のときに、各樹脂棒41,42,43によって両軸10,11を周方向Cに弾性的に連結している。操舵角θが−θ1≦θ≦θ1のときでも、樹脂棒41,42,43によって内軸10と外軸11とを周方向Cに連結することにより、操舵部材2を操舵したときに操舵角θに応じた入力トルクに等しい反作用としての反力トルクを生じさせることができる。その結果、操舵不足または操舵過剰を防止でき、運転者の操舵のふらつきを防止できる。
さらに、操舵角θがθ<−θ1、またはθ1<θとなる前には、操舵反力がある程度生じているので、操舵角θがθ<−θ1、またはθ1<θとなる前後における伝達トルクの急峻な変化を防止でき、滑らかに入力トルクに等しい反作用としての反力トルクを上昇できる。したがって、運転者に無用なトルク変動を与えず、路面状態・車両挙動等の運転者が必要とする情報のみを伝えることができる。その結果、操舵角θがゼロである操舵中立付近での操舵のふらつきがなくなり、操舵部材2から得られる操舵装置1の安定感を向上できる。
また、操舵部材2を操舵中立状態から急操舵したときには、内軸10外軸11の間の各樹脂棒41,42,43が圧縮されつつ、内軸10の雄セレーション部27と外軸11の雌セレーション部29とが互いに接触することとなる。このとき、各樹脂棒41,42,43が緩衝作用を発揮することとなり、各セレーション部27,29の剛的な接触の際に大きな衝突音が出ることを防止できる。
以上のように、無理抜きをすることなく樹脂棒41〜43を形成でき、また、良好な操舵フィーリングを達成できるとともに、内軸10および外軸11を少ない力でスムーズに相対摺動でき、さらに製造コストの少ない車両用操舵装置1を実現できる。
本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。なお、以下では、図1〜図11に示す上記実施の形態と異なる点について主に説明し、同様の構成については図に同様の符号を付してその説明を省略する。
本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。なお、以下では、図1〜図11に示す上記実施の形態と異なる点について主に説明し、同様の構成については図に同様の符号を付してその説明を省略する。
例えば、図12(A)に示す樹脂体39Aを用いてもよい。樹脂体39Aにおいて、樹脂棒41Aの長さG1Aが相対的に長くされ、樹脂棒42A,43Aのそれぞれの長さG2Aが相対的に短くされている。
なお、本実施の形態以降では、「長さ」というときは、長手方向Lに沿う方向であって、連結部44の一側面44aを基準とする長さをいうものとする。長さG2Aは、長さG1Aの半分とされている。樹脂棒42A,43Aの長さG2Aと、樹脂棒41Aの肉抜き部59Aの長さHAとは、互いに揃えられている。
なお、本実施の形態以降では、「長さ」というときは、長手方向Lに沿う方向であって、連結部44の一側面44aを基準とする長さをいうものとする。長さG2Aは、長さG1Aの半分とされている。樹脂棒42A,43Aの長さG2Aと、樹脂棒41Aの肉抜き部59Aの長さHAとは、互いに揃えられている。
また、図12(B)に示す樹脂体39Bを用いてもよい。樹脂体39Bは、樹脂体39Aと以下の点で異なっている。すなわち、樹脂棒42B,43Bの長さG2Bと、樹脂棒41Bの肉抜き部59Bの長さHBとが所定の調整幅δだけ異ならされている。
具体的には、樹脂棒42B,43Bのそれぞれの長さG2BがG2A(図12(A)参照)と比べて短くされている。肉抜き部59Bの長さHB(=δ+G2B)は相対的に長く、樹脂棒42B,43Bの長さG2Bは相対的に短い。調整幅δの値は、肉抜き部59Bの長さHBと樹脂棒42B,43Bの長さG2Bとから決まる。すなわち、δ=HB−G2B(δ≧0)となる。調整幅δの値に対応して、内軸10と外軸11との傾斜角βが決まる。δを変えることで、傾斜角βを容易に調整できる。
具体的には、樹脂棒42B,43Bのそれぞれの長さG2BがG2A(図12(A)参照)と比べて短くされている。肉抜き部59Bの長さHB(=δ+G2B)は相対的に長く、樹脂棒42B,43Bの長さG2Bは相対的に短い。調整幅δの値は、肉抜き部59Bの長さHBと樹脂棒42B,43Bの長さG2Bとから決まる。すなわち、δ=HB−G2B(δ≧0)となる。調整幅δの値に対応して、内軸10と外軸11との傾斜角βが決まる。δを変えることで、傾斜角βを容易に調整できる。
なお、図12(C)に示すように、樹脂棒42C,43Cの長さG2Cを、樹脂棒42Aの長さG2A(図12(A)参照)と同じにしたままで、樹脂棒41Cの肉抜き部59Cの長さHCを、樹脂棒41Aの肉抜き部59Aの長さHA(図12(A)参照)と比べて長くしてもよい。これにより、樹脂棒42C,43Cの長さG2Cと、樹脂棒41Cの肉抜き部59Cの長さHCとを調整幅δだけずらすことができる。
また、図12(D)に示すように、樹脂棒41Dの肉抜き部59Dの長さHDを、樹脂棒41Aの肉抜き部59Aの長さHA(図12(A)参照)と比べて長くし、且つ樹脂棒42D,43Dのそれぞれの長さG2Dを、樹脂棒42A,43Aの長さG2A(図12(A)参照)と比べて短くしてもよい。これにより、樹脂棒42D,43Dの長さG2Dと、樹脂棒41Dの肉抜き部59Dの長さHDとを調整幅δだけずらすことができる。
また、図13(A)に示す樹脂体39Eを用いてもよい。樹脂体39Eは、互いに同じ仕様を有する2つの樹脂棒41E,41Eと、これら2つの樹脂棒41Eとは異なる仕様を有する樹脂棒42Eとを含んでいる。
樹脂棒41Eの長さG1Eが相対的に長くされ、樹脂棒42Eの長さG2Eが相対的に短くされている。長さG2Eは、長さG1Eの半分とされている。樹脂棒42Eの長さG2Eと、樹脂棒41Eの肉抜き部59Eの長さHEとが揃えられている。
樹脂棒41Eの長さG1Eが相対的に長くされ、樹脂棒42Eの長さG2Eが相対的に短くされている。長さG2Eは、長さG1Eの半分とされている。樹脂棒42Eの長さG2Eと、樹脂棒41Eの肉抜き部59Eの長さHEとが揃えられている。
また、図13(B)に示す樹脂体39Fを用いてもよい。樹脂体39Fは、図13(A)に示す樹脂体39Eと以下の点で異なっている。すなわち、樹脂棒42Fの長さG2Fと、樹脂棒41Fの肉抜き部59Fの長さHFとが所定の調整幅δだけ異ならされている。
具体的には、樹脂棒41Fの肉抜き部59Fの長さHFが樹脂棒41Eの肉抜き部59Eの長さHE(図13(A)参照)と比べて長くされている。調整幅δの値に対応して、内軸10と外軸11との傾斜角βが決まる。
具体的には、樹脂棒41Fの肉抜き部59Fの長さHFが樹脂棒41Eの肉抜き部59Eの長さHE(図13(A)参照)と比べて長くされている。調整幅δの値に対応して、内軸10と外軸11との傾斜角βが決まる。
なお、図13(C)に示すように、樹脂棒41Gの長さG1Gを樹脂棒41Eの長さG1E(図13(A)参照)と同じにしたままで、樹脂棒42Gの長さG2Gを、樹脂棒42Eの長さG2E(図13(A)参照)と比べて短くしてもよい。これにより、樹脂棒42Gの長さG2Gと、樹脂棒41Gの肉抜き部59Gの長さHGとを調整幅δだけずらすことができる。
また、図13(D)に示すように、樹脂棒41Hの肉抜き部59Hの長さHHを、樹脂棒41Eの肉抜き部59Eの長さHE(図13(A)参照)と比べて長くし、且つ樹脂棒42Hの長さG2Hを、樹脂棒42Eの長さG2E(図13(A)参照)と比べて短くしてもよい。これにより、樹脂棒42Hの長さG2Hと、樹脂棒41Hの肉抜き部59Hの長さHHとを調整幅δだけずらすことができる。
また、図14に示すように、外軸11に固定される連結部44Jを含む樹脂体39Jを用いてもよい。連結部44Jは、円環状をなしており、外軸11の一端面に接着剤等を用いて固定されている。各樹脂棒(図14において、1つの樹脂棒41Jのみを図示)は、連結部44Jから、内軸10の一端部に向けて延びている。
さらに、各上記実施の形態において、連結部に連結されていない単品の樹脂棒を用いてもよい。また、各樹脂棒に肉抜き部を設け、少なくとも1つの樹脂棒の長さを異ならしてもよい。
さらに、各上記実施の形態において、連結部に連結されていない単品の樹脂棒を用いてもよい。また、各樹脂棒に肉抜き部を設け、少なくとも1つの樹脂棒の長さを異ならしてもよい。
さらに、セレーション25に代えて、スプラインを設けてもよい。この場合、スプラインの雄スプライン部は、内軸10の外周面26に形成され、雌スプライン部は、外軸11の内周面28に形成される。
また、内軸10と外軸11の相対向する軸方向溝は、4対以上設けられていてもよい。
さらに、電動モータで操舵軸に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置や、油圧シリンダでラック軸に操舵補助力を付与する油圧パワーステアリング装置等のパワーステアリング装置に、本発明を適用することができる。
また、内軸10と外軸11の相対向する軸方向溝は、4対以上設けられていてもよい。
さらに、電動モータで操舵軸に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置や、油圧シリンダでラック軸に操舵補助力を付与する油圧パワーステアリング装置等のパワーステアリング装置に、本発明を適用することができる。
この場合、操舵補助力の付与が開始される操舵角θの絶対値は、上記所定の操舵角θ1に相当するように設定される。すなわち、操舵角θが−θ1≦θ≦θ1である領域は、操舵部材2の操舵にかかわらず操舵補助力が生じない、いわゆる不感帯領域とされる。操舵補助力が付与されない程度の微小な操舵角(不感帯領域)のとき、各樹脂棒のみを介して内軸10と外軸11との間でトルクが伝達される。
また、本発明を、操舵部材と舵取り機構との間に配置される中間軸に適用してもよい。
1…車両用操舵装置、2…操舵部材、3…操舵軸(車両操舵用伸縮軸)、10…内軸、11…外軸、25…セレーション(剛性連結要素)、26…(内軸の)外周面、28…(外軸の)内周面、31,32,33,34,35,36…軸方向溝、41,41A,41B,41C,41D,41E,41F,41G,41H…樹脂棒、42,42A,42B,42C,42D,42E,42F,42G,42H…樹脂棒、43,43A,43B,43C,43D…樹脂棒、44,44J…連結部(連結部材)、59,59A,59B,59C,59D,59E,59F,59G,59H…肉抜き部、A…(内軸の)軸線、B…(外軸の)軸線、C…周方向、G1,G1A,G1B,G1C,G1D,G1E,G1F,G1G,G1H…(樹脂棒の長手方向の)長さ、G2,G2A,G2B,G2C,G2D,G2E,G2F,G2G,G2H…(樹脂棒の長手方向の)長さ、L…長手方向、、M…間隔、S…軸方向。
Claims (6)
- 操舵部材の操舵に応じて回転する車両操舵用伸縮軸において、
軸方向に相対摺動可能に且つ互いにトルク伝達可能に嵌め合わされた内軸および筒状の外軸と、
内軸および外軸の相対位相が所定範囲を超えたときに、両軸を周方向に剛的に連結する剛性連結要素と、
内軸の外周面および外軸の内周面のそれぞれに形成されて互いに対向する少なくとも三対の軸方向溝と、
上記対をなす軸方向溝間にそれぞれ跨り、内軸および外軸の相対位相が上記所定範囲内にあるときに、両軸を周方向に弾性的に連結する複数の弾性連結要素としての長尺の樹脂棒と、を含み、
上記内軸および外軸の軸線を互いに傾斜させるように、少なくとも1つの樹脂棒と他の樹脂棒とが異なる仕様を有していることを特徴とする車両操舵用伸縮軸。 - 請求項1において、上記樹脂棒の少なくとも1つは、樹脂棒の長手方向の長さが異なることを特徴とする車両操舵用伸縮軸。
- 請求項1または2において、少なくとも1つの上記樹脂棒は、肉抜き部を備えることを特徴とする車両操舵用伸縮軸。
- 請求項1〜3の何れか1項において、上記複数の樹脂棒は、互いに同じ仕様を有する2つの樹脂棒と、これら2つの樹脂棒とは異なる仕様を有する1つの樹脂棒とを含み、
内軸の周方向に関して、上記2つの樹脂棒は、上記1つの樹脂棒を挟んでおり且つ上記1つの樹脂棒との間の間隔が互いに等しくされていることを特徴とする車両操舵用伸縮軸。 - 請求項1〜4の何れか1項において、上記内軸および外軸の何れか一方の一端に固定され、上記複数の樹脂棒を連結した連結部材を含むことを特徴とする車両操舵用伸縮軸。
- 操舵部材の操舵に応じて回転する請求項1〜5の何れか1項に記載の車両操舵用伸縮軸を含むことを特徴とする車両用操舵装置。
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