JP2009250282A - 伸縮軸及び伸縮軸を備えたステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】雄シャフトと雌シャフトとの間の半径方向と回転方向の両方のガタを抑制することを可能にした伸縮軸及び伸縮軸を備えたステアリング装置を提供する。
【解決手段】第１の板ばね６１Ａと第２の板ばね６１Ｂを、軸方向溝４１と軸方向溝５１にまたがって挿入する。挿入の際には、第２の板ばね６１Ｂは第１の板ばね６１Ａに対して、軸方向に直交する平面内で９０度位相を変えて挿入する。従って、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間には、半径方向の予圧力を付与する第１の板ばね６１Ａと、回転方向の予圧力を付与する第２の板ばね６１Ｂによって、半径方向の予圧力と、回転方向の予圧力の両方が作用し、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間の、半径方向と回転方向の両方のガタを抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明はステアリング装置、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として組み込まれている。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。

このような伸縮軸で、ステアリングホイールの良好な操作性を実現するためには、相対的に摺動可能な雄シャフトと雌シャフトとの間の回転方向のガタが小さく、かつ、雄シャフトと雌シャフトとの間の軸方向の摺動抵抗が、長期間にわたって所定の摺動抵抗に維持される必要がある。このような伸縮軸が、特許文献１に開示されている。

特許文献１の伸縮軸は、雄シャフトと雌シャフトとの間に板ばねを挿入し、この板ばねの付勢力によって、雄シャフトと雌シャフトとの間のガタを抑制している。しかし、特許文献１の伸縮軸では、板ばねの付勢力が、雄シャフトと雌シャフトとの間の半径方向にだけ作用するため、雄シャフトと雌シャフトとの間の回転方向のガタを抑制することができなかった。

実公平７−１４１０２号公報

本発明は、雄シャフトと雌シャフトとの間の半径方向と回転方向の両方のガタを抑制することを可能にした伸縮軸及び伸縮軸を備えた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、上記雄シャフトの外周と雌シャフトの内周に各々形成され、互いに係合して回転トルクを伝達可能な回転トルク伝達部、上記雄シャフトの外周に形成された雄シャフト側軸方向溝、上記雌シャフトの内周に上記雄シャフト側軸方向溝と円周上の同一角度位置に整合して形成された雌シャフト側軸方向溝、上記雄シャフト側軸方向溝と雌シャフト側軸方向溝にまたがって挿入され、雄シャフト側軸方向溝の底壁と雌シャフト側軸方向溝の底壁に当接して半径方向の付勢力を付与する第１のばね、上記雄シャフト側軸方向溝と雌シャフト側軸方向溝にまたがって、上記第１のばねと直列に挿入され、雄シャフト側軸方向溝の側壁と雌シャフト側軸方向溝の側壁に当接して回転方向の付勢力を付与する第２のばね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、上記第１のばねと第２のばねは同一部品で構成され、第２のばねは第１のばねに対して、軸方向に直交する平面内で９０度位相を変えて挿入されていることを特徴とする伸縮軸である。

第３番目の発明は、第２番目の発明の伸縮軸において、上記第１のばねと第２のばねは板ばねであ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、上記回転トルク伝達部は、上記雄シャフトの外周に形成された雄スプラインまたは雄セレーションと、上記雌シャフトの内周に形成され、上記雄スプラインまたは雄セレーションと係合して回転トルクを伝達可能な雌スプラインまたは雌セレーションであることを特徴とする伸縮軸である。

第５番目の発明は、第４番目の発明の伸縮軸において、上記雄シャフトの外周と雌シャフトの内周のいずれか一方または両方には、摩擦係数を軽減する被膜が被覆され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１番目から第５番目までのいずれかの発明の伸縮軸を備えたことを特徴とするステアリング装置である。

第７番目の発明は、第１番目から第５番目までのいずれかの発明の伸縮軸において、上記雄シャフトが雄中間シャフトであり、上記雌シャフトが雌中間シャフトであることを特徴とする伸縮軸である。

第８番目の発明は、第７番目の発明の伸縮軸を備えたことを特徴とするステアリング装置である。

本発明の伸縮軸及びステアリング装置では、雄シャフトの外周と雌シャフトの内周に各々形成され、互いに係合して回転トルクを伝達可能な回転トルク伝達部と、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雄シャフト側軸方向溝と円周上の同一角度位置に整合して形成された雌シャフト側軸方向溝と、雄シャフト側軸方向溝と雌シャフト側軸方向溝にまたがって挿入され、雄シャフト側軸方向溝の底壁と雌シャフト側軸方向溝の底壁に当接して半径方向の付勢力を付与する第１のばねと、雄シャフト側軸方向溝と雌シャフト側軸方向溝にまたがって、第１のばねと直列に挿入され、雄シャフト側軸方向溝の側壁と雌シャフト側軸方向溝の側壁に当接して回転方向の付勢力を付与する第２のばねを備えている。

従って、雄シャフトと雌シャフトとの間には、半径方向の予圧力と回転方向の予圧力の両方の予圧力が作用するため、半径方向と回転方向の両方のガタを抑制することが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例４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、一部を断面した側面図であって、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の伸縮軸の雌シャフトと雄シャフトが嵌合した状態を示す正面図である。図３は図２のＰ部拡大図、図４は図３のＱ矢視図であって、雌シャフトを取り外した状態を示す平面図、図５は図４のＡ−Ａ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の高さ位置、及び、車体前後方向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、雄中間シャフト（雄シャフト）１６Ａの車体前方側に、雌中間シャフト（雌シャフト）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１１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。このアシスト装置２０は電動式のアシスト装置に限られるものではなく、ステアリングギヤ３０等に設けられる油圧式のアシスト装置でもよい。

図２から図５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の雄中間シャフト１６Ａと雌中間シャフト１６Ｂとの連結部に適用した例を示す。図２、図３に示すように、雌中間シャフト１６Ｂは中空円筒状に形成されており、その内径孔には、雌中間シャフト１６Ｂの全長にわたって、雌スプライン４０が３０度間隔で形成されている。

また、雌中間シャフト１６Ｂの内径孔には、雌中間シャフト１６Ｂの全長にわたって、軸直角断面が略台形の軸方向溝（雌シャフト側軸方向溝）４１が、１２０度間隔で３個形成されている。すなわち、軸方向溝４１は、雌スプライン４０の歯３枚毎に、３等配で形成されている。また、雌スプライン４０の内周面及び軸方向溝４１の内周面には、摩擦係数を軽減するための樹脂被膜４２が被覆されている。

また、雄中間シャフト１６Ａは中実円柱状に形成されており、その外周上には、雌スプライン４０と同一ピッチ円直径で、雌スプライン４０と同一モジュールの雄スプライン５０が、３０度間隔で形成されている。この雄スプライン５０と雌スプライン４０が、互いに係合して回転トルクを伝達可能な回転トルク伝達部を構成している。回転トルク伝達部は、雄セレーションと雌セレーションで構成してもよい。

また、雄中間シャフト１６Ａの外周上には、軸直角断面が略台形の３個の軸方向溝（雄シャフト側軸方向溝）５１が、１２０度間隔で３個形成されている。すなわち、軸方向溝５１は、雄スプライン５０の歯３枚毎に、３等配で形成されている。また、雄スプライン５０の外周面及び軸方向溝５１の外周面には、摩擦係数を軽減するための樹脂被膜５２が被覆されている。

このようにして、雌中間シャフト１６Ｂの雌スプライン４０に、雄中間シャフト１６Ａの雄スプライン５０が、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。また、雌中間シャフト１６Ｂの３個の軸方向溝４１と雄中間シャフト１６Ａの３個の軸方向溝５１が、円周上の同一角度位置に整合して形成されている。

図３に示すように、雄中間シャフト１６Ａの３個の軸方向溝５１は同一形状を有し、底壁５１１と、この底壁５１１の両端からＶ字形に半径方向外側に延びる側壁５１２、５１２で構成されている。同様に、雌中間シャフト１６Ｂの３個の軸方向溝４１は同一形状を有し、底壁４１１と、この底壁４１１の両端からＶ字形に半径方向内側に延びる側壁４１２、４１２で構成されている。

図４、図５に示すように、この軸方向溝４１と軸方向溝５１とで形成される３個の空間の各々に、軸方向溝４１と軸方向溝５１にまたがって、２個の第１の板ばね（第１のばね）６１Ａ、６１Ａが挿入されている。また、２個の第１の板ばね６１Ａ、６１Ａと直列に、２個の第１の板ばね６１Ａ、６１Ａに軸方向の両端が挟まれて、１個の第２の板ばね（第２のばね）６１Ｂが挿入され、この第１の板ばね６１Ａと第２の板ばね６１Ｂが、雄中間シャフト１６Ａと雌中間シャフト１６Ｂとの間で予圧を付与する予圧付与部材として作用している。

この第１の板ばね６１Ａと第２の板ばね６１Ｂは、軸方向溝４１の軸方向の長さの略１／３の長さを有し、平板状のバネ鋼を折り曲げて形成され、軸方向溝４１と軸方向溝５１とで形成される空間に、弾性変形して挿入されている。

また、第１の板ばね６１Ａと第２の板ばね６１Ｂは同一部品で構成され、第２の板ばね６１Ｂを第１の板ばね６１Ａに対して、軸方向に直交する平面内で９０度位相を変えて挿入している。それによって、第１の板ばね６１Ａは半径方向の付勢力を付与する予圧付与部材として作用し、第２の板ばね６１Ｂは回転方向の付勢力を付与する予圧付与部材として作用する。第１の板ばね６１Ａと第２の板ばね６１Ｂの数は、少なくとも１個ずつあればよい。

図４、図５に示すように、第１の板ばね６１Ａ、第２の板ばね６１Ｂは、軸方向に平行に延びる直線部６２と、この直線部６２の両端から折り返すように円弧状に折り曲げられ、外側に凸の円弧状部６３、６３で構成されている。また、円弧状部６３、６３の先端には、円弧状部６３、６３の凸部の頂点よりも内側に折り曲げられた逃げ部６４が形成されている。

このように形成された第１の板ばね６１Ａを、軸方向溝４１の底壁４１１に直線部６２が当接し、軸方向溝５１の底壁５１１に円弧状部６３、６３が当接するように挿入する。すると、円弧状部６３、６３が弾性変形して挿入され、軸方向溝４１の底壁４１１と軸方向溝５１の底壁５１１との間に半径方向の付勢力を付与する。

また第２の板ばね６１Ｂを、軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２に直線部６２が当接し、他方の側壁４１２、５１２に円弧状部６３、６３が当接するように挿入する。すると、円弧状部６３、６３が弾性変形して挿入され、軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２と他方の側壁４１２、５１２との間に回転方向の付勢力を付与する。すなわち、第２の板ばね６１Ｂは第１の板ばね６１Ａに対して、軸方向に直交する平面内で９０度位相を変えて挿入される。

従って、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間には、第１の板ばね６１Ａと第２の板ばね６１Ｂによって、半径方向の予圧力と、回転方向の予圧力の両方が作用し、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間の、半径方向と回転方向の両方のガタを抑制することができる。

また、軸方向溝４１、５１は、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａの円周上に３等配で形成されているため、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間には、半径方向の予圧力と、回転方向の予圧力がバランス良く作用する。従って、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間の、半径方向と回転方向の両方のガタをバランス良く抑制することができる。

また、上記したように、円弧状部６３、６３の内端には、円弧状部６３、６３の凸部の頂点よりも内側に折り曲げられた逃げ部６４が形成されている。従って、雌中間シャフト１６Ｂに対して雄中間シャフト１６Ａを軸方向に相対移動させた時に、第１の板ばね６１Ａ、第２の板ばね６１Ｂは、底壁５１１、側壁４１２、５１２に引っ掛かることがなく、安定した摺動抵抗で軸方向に相対移動させることが可能となる。

図４に示すように、第１の板ばね６１Ａの幅Ｗ３は、軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２と他方の側壁４１２、５１２との間の間隔Ｗ１よりも小さく形成されていて、第１の板ばね６１Ａの側面６５、６５と軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２と他方の側壁４１２、５１２との間には、隙間が形成されている。

また、図５に示すように、第２の板ばね６１Ｂの幅Ｗ３は、軸方向溝４１の底壁４１１と軸方向溝５１の底壁５１１との間の間隔Ｗ２よりも小さく形成されていて、第２の板ばね６１Ｂの側面６５、６５と軸方向溝４１の底壁４１１と軸方向溝５１の底壁５１１との間には、隙間が形成されている。

従って、雌中間シャフト１６Ｂに対して雄中間シャフト１６Ａを軸方向に相対移動させた時に、第１の板ばね６１Ａ、第２の板ばね６１Ｂは、その側面６５、６５が、側壁４１２、５１２、底壁４１１、５１１に強く接触することがなく、小さな摺動抵抗で軸方向に相対移動させることが可能となる。

また、同一部品の板ばねを、軸方向溝４１と軸方向溝５１とで形成される空間に、軸方向に直交する平面内で９０度位相を変えて挿入するだけで、半径方向の付勢力を付与する予圧付与部材と回転方向の付勢力を付与する予圧付与部材に併用するため、部品点数が削減され、板ばねの形状も簡素になる。

次に本発明の実施例２について説明する。図６（１）は本発明の実施例２の板ばねを示す平面図であり、実施例１の図４相当図であって、回転方向の付勢力を付与する第２の板ばね６１Ｂのみを示し、半径方向の付勢力を付与する第１の板ばね６１Ａは、図示を省略する。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。

図６（１）に示すように、実施例２の第２の板ばね６１Ｂ（図示しないが第１の板ばね６１Ａも同一形状）は、軸方向に平行に延びる２本の直線部６２１、６２２と、この直線部６２１、６２２の軸方向の一方の端部から折り返すように円弧状に折り曲げられ、外側に凸の半円弧状部６６で構成されている。従って、この半円弧状部６６は、直線部６２１、６２２の軸方向の一方の端部を連結している。

このように形成された第２の板ばね６１Ｂを、軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２に一方の直線部６２１が当接し、他方の側壁４１２、５１２に他方の直線部６２２が当接するように挿入する。すると、半円弧状部６６が弾性変形して挿入され、軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２と他方の側壁４１２、５１２との間に回転方向の付勢力を付与する。

また、図示はしないが、第１の板ばね６１Ａは第２の板ばね６１Ｂに対して、軸方向に直交する平面内で９０度位相を変え、第２の板ばね６１Ｂと直列に、第２の板ばね６１Ｂに隣接して挿入する。すると、第１の板ばね６１Ａは、軸方向溝４１の底壁４１１に一方の直線部６２１が当接し、軸方向溝５１の底壁５１１に他方の直線部６２２が当接する。その結果、半円弧状部６６が弾性変形して挿入され、軸方向溝４１の底壁４１１と軸方向溝５１の底壁５１１との間に、半径方向の付勢力を付与することができる。

従って、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間には、第１の板ばね６１Ａと第２の板ばね６１Ｂによって、半径方向の予圧力と、回転方向の予圧力の両方が作用し、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間の、半径方向と回転方向の両方のガタを抑制することができる。

次に本発明の実施例３について説明する。図６（２）は本発明の実施例３の板ばねを示す平面図であり、実施例１の図４相当図であって、回転方向の付勢力を付与する第２の板ばね６１Ｂのみを示し、半径方向の付勢力を付与する第１の板ばね６１Ａは、図示を省略する。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。

図６（２）に示すように、実施例３の第２の板ばね６１Ｂ（図示しないが第１の板ばね６１Ａも同一形状）は、軸方向に平行に延びる直線部６２３と、この直線部６２３の軸方向の中央部から右側に円弧状に折り曲げられ、外側に凸の半円弧状部６７を有している。また、直線部６２３の両端には、大きな曲率半径で右側に折り曲げられた円弧状部６３１、６３１が形成され、この円弧状部６３１、６３１の両端には、右側に直角に折り曲げられた直線折り曲げ部６８、６８が形成されている。

このように形成された第２の板ばね６１Ｂを、軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２に直線部６２３が当接し、他方の側壁４１２、５１２に半円弧状部６７、直線折り曲げ部６８、６８の端面が当接するように挿入する。すると、半円弧状部６７、円弧状部６３１、６３１が弾性変形して挿入され、軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２と他方の側壁４１２、５１２との間に回転方向の付勢力を付与する。

また、図示はしないが、第１の板ばね６１Ａは第２の板ばね６１Ｂに対して、軸方向に直交する平面内で９０度位相を変え、第２の板ばね６１Ｂと直列に、第２の板ばね６１Ｂに隣接して挿入する。すると、第１の板ばね６１Ａは、軸方向溝４１の底壁４１１に直線部６２３が当接し、軸方向溝５１の底壁５１１に半円弧状部６７、直線折り曲げ部６８、６８の端面が当接する。その結果、半円弧状部６７、円弧状部６３１、６３１が弾性変形して挿入され、軸方向溝４１の底壁４１１と軸方向溝５１の底壁５１１との間に半径方向の付勢力を付与することができる。

従って、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間には、第１の板ばね６１Ａと第２の板ばね６１Ｂによって、半径方向の予圧力と、回転方向の予圧力の両方が作用し、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間の、半径方向と回転方向の両方のガタを抑制することができる。

次に本発明の実施例４について説明する。図６（３）は本発明の実施例４の板ばねを示す平面図であり、実施例１の図４相当図であって、回転方向の付勢力を付与する第２の板ばね６１Ｂのみを示し、半径方向の付勢力を付与する第１の板ばね６１Ａは、図示を省略する。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。

図６（３）に示すように、実施例４の第２の板ばね６１Ｂ（図示しないが第１の板ばね６１Ａも同一形状）は、軸方向に平行に延びる直線部６２３と、この直線部６２３の軸方向の中央部から右側に円弧状に折り曲げられ、外側に凸の半円弧状部６７を有している。また、直線部６２３の両端から折り返すように円弧状に折り曲げられ、外側に凸の円弧状部６３、６３が形成されている。また、円弧状部６３、６３の先端には、円弧状部６３、６３の凸部の頂点よりも内側に折り曲げられた逃げ部６４が形成されている。

このように形成された第２の板ばね６１Ｂを、軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２に直線部６２３が当接し、他方の側壁４１２、５１２に半円弧状部６７、円弧状部６３、６３が当接するように挿入する。すると、半円弧状部６７、円弧状部６３、６３が弾性変形して挿入され、軸方向溝４１、５１の一方の側壁４１２、５１２と他方の側壁４１２、５１２との間に回転方向の付勢力を付与する。

また、図示はしないが、第１の板ばね６１Ａは第２の板ばね６１Ｂに対して、軸方向に直交する平面内で９０度位相を変え、第２の板ばね６１Ｂと直列に、第２の板ばね６１Ｂに隣接して挿入する。すると、第１の板ばね６１Ａは、軸方向溝４１の底壁４１１に直線部６２３が当接し、軸方向溝５１の底壁５１１に半円弧状部６７、円弧状部６３、６３が当接する。その結果、半円弧状部６７、円弧状部６３、６３が弾性変形して挿入され、軸方向溝４１の底壁４１１と軸方向溝５１の底壁５１１との間に半径方向の付勢力を付与することができる。

従って、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間には、第１の板ばね６１Ａと第２の板ばね６１Ｂによって、半径方向の予圧力と、回転方向の予圧力の両方が作用し、雌中間シャフト１６Ｂと雄中間シャフト１６Ａとの間の、半径方向と回転方向の両方のガタを抑制することができる。

上記実施例では、回転トルク伝達部として、雌シャフトの内径孔に雌スプラインが形成され、雄シャフトの外周に雄スプラインが形成された例について説明したが、雌シャフトの内径孔に雌セレーションを形成し、雄シャフトの外周に雄セレーションを形成してもよく、回転トルク伝達部として、任意の形状の軸方向凸条を雌シャフトと雄シャフトに各々形成すればよい。

上記実施例は、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、雌中間シャフト１６Ｂの車体後方側が、雄中間シャフト１６Ａの車体前方側に外嵌して連結されているが、雌中間シャフト１６Ｂの車体前方側に、雄中間シャフト１６Ａの車体後方側を内嵌して連結してもよい。

本発明のステアリング装置の全体を示し、一部を断面した側面図であって、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。 本発明の実施例１の伸縮軸の雌シャフトと雄シャフトが嵌合した状態を示す正面図である。 図２のＰ部拡大図である。 図３のＱ矢視図であって、雌シャフトを取り外した状態を示す平面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施例２から実施例４の板ばねを示す平面図である。

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 雄中間シャフト
１６Ｂ 雌中間シャフト
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
４０ 雌スプライン
４１ 軸方向溝（雌シャフト側軸方向溝）
４１１ 底壁
４１２ 側壁
４２ 樹脂被膜
５０ 雄スプライン
５１ 軸方向溝（雄シャフト側軸方向溝）
５１１ 底壁
５１２ 側壁
５２ 樹脂被膜
６１Ａ 第１の板ばね
６１Ｂ 第２の板ばね
６２ 直線部
６２１、６２２、６２３ 直線部
６３ 円弧状部
６３１ 円弧状部
６４ 逃げ部
６５ 側面
６６ 半円弧状部
６７ 半円弧状部
６８ 直線折り曲げ部

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、
   上記雄シャフトの外周と雌シャフトの内周に各々形成され、互いに係合して回転トルクを伝達可能な回転トルク伝達部、
   上記雄シャフトの外周に形成された雄シャフト側軸方向溝、
   上記雌シャフトの内周に上記雄シャフト側軸方向溝と円周上の同一角度位置に整合して形成された雌シャフト側軸方向溝、
   上記雄シャフト側軸方向溝と雌シャフト側軸方向溝にまたがって挿入され、雄シャフト側軸方向溝の底壁と雌シャフト側軸方向溝の底壁に当接して半径方向の付勢力を付与する第１のばね、
   上記雄シャフト側軸方向溝と雌シャフト側軸方向溝にまたがって、上記第１のばねと直列に挿入され、雄シャフト側軸方向溝の側壁と雌シャフト側軸方向溝の側壁に当接して回転方向の付勢力を付与する第２のばねを備えたこと
   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、
   上記第１のばねと第２のばねは同一部品で構成され、第２のばねは第１のばねに対して、軸方向に直交する平面内で９０度位相を変えて挿入されていること
   を特徴とする伸縮軸。
3. 請求項２に記載された伸縮軸において、
   上記第１のばねと第２のばねは板ばねであること
   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、
   上記回転トルク伝達部は、
   上記雄シャフトの外周に形成された雄スプラインまたは雄セレーションと、
   上記雌シャフトの内周に形成され、上記雄スプラインまたは雄セレーションと係合して回転トルクを伝達可能な雌スプラインまたは雌セレーションであること
   を特徴とする伸縮軸。
5. 請求項４に記載された伸縮軸において、
   上記雄シャフトの外周と雌シャフトの内周のいずれか一方または両方には、摩擦係数を軽減する被膜が被覆されていること
   を特徴とする伸縮軸。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載された伸縮軸を備えたこと
   を特徴とするステアリング装置。
7. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載された伸縮軸において、
   上記雄シャフトが雄中間シャフトであり、
   上記雌シャフトが雌中間シャフトであること
   を特徴とする伸縮軸。
8. 請求項７に記載された伸縮軸を備えたこと
   を特徴とするステアリング装置。

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