JP2014077537A

JP2014077537A - 回転伝達装置、車両用ステアリング装置およびインターミディエイトシャフト

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Publication number: JP2014077537A
Application number: JP2013062252A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nabeshima; 弘一鍋島; Eiji Kaneda; 栄治鉦打; Yoshimasa Yamada; 芳正山田; Ryosuke Imai; 亮介今井
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2033-03-25
Also published as: EP2711575B1; US9005038B2; JP6205778B2; CN103671590A; US20140080614A1; EP2711575A1; CN103671590B

Abstract

【課題】第１回転軸および第２回転軸間で滑らかに回転を伝えることのできる回転伝達装置を提供する。
【解決手段】外径方向に突出しかつ軸方向に延びる外歯部２９を円周方向に複数形成した第１回転軸２８と、内径方向に突出しかつ軸方向に延びる内歯部２７を円周方向に複数形成した第２回転軸２６とからなり、外歯部２９および内歯部２７を利用して第１回転軸２８に対し第２回転軸２６を軸方向に摺動可能にかつ回転方向に係合可能に嵌合させた回転伝達装置において、外歯部２９および内歯部２７は、互いに回転方向に係合する歯面を有し、外歯部２９および内歯部２７の一方の歯面に、外歯部２９および内歯部２７の他方の歯面側へ突出しかつ軸方向に伸びる突起部２９ｃを形成し、突起部２９ｃを歯面よりも弾性変形可能な樹脂で形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、２つの回転軸を互いに軸方向に摺動可能にかつ回転方向に係合可能に嵌合させた回転伝達装置、車両用ステアリング装置およびインターミディエイトシャフトに関する。

特許文献１に示す回転伝達装置は、スプラインスリーブにスプラインシャフトを軸方向に摺動可能にかつ回転方向に係合可能に嵌合させたものである。特許文献１には、尾根部の外径方向先端に軸方向に沿って突起物Ａを形成したことと、尾根部の軸方向両端に円周方向に連続したリブ状の突起物Ｂを形成したことの２つが開示されている。

突起部Ａおよび突起部Ｂは、スプラインスリーブおよびスプラインシャフト間の径方向のガタを無くし、スプラインスリーブに対しスプラインシャフトを円滑に摺動させる効果が得られる。

特開２００９−１６８１４４号公報

突起物Ａは、回転方向のガタを吸収する機能は無く、第２回転軸の回転を第１回転軸に滑らかに伝えることができない。突起部Ｂは、回転方向のガタを吸収する力が非常に弱いため、第２回転軸の回転を第１回転軸に滑らかに伝えることができない。本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、第１回転軸および第２回転軸間で滑らかに回転を伝えることのできる回転伝達装置を提供する。

請求項１に記載の発明は、外径方向に突出しかつ軸方向に延びる外歯部を円周方向に複数形成した第１回転軸と、内径方向に突出しかつ軸方向に延びる内歯部を円周方向に複数形成した第２回転軸とからなり、前記外歯部および前記内歯部を利用して前記第１回転軸に対し前記第２回転軸を軸方向に摺動可能にかつ回転方向に係合可能に嵌合させた回転伝達装置において、前記外歯部および前記内歯部は、互いに回転方向に係合する歯面を有し、前記外歯部および前記内歯部の一方の前記歯面に、前記外歯部および前記内歯部の他方の前記歯面側へ突出しかつ軸方向に伸びる突起部を形成し、前記突起部を前記歯面よりも弾性変形可能な樹脂で形成したことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、第１回転軸および第２回転軸間で滑らかに回転を伝えることのでき、第１回転軸および第２回転軸間の相対摺動抵抗を最適なものにすることができる回転伝達装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、前記外歯部および前記内歯部の他方の前記歯面に対する前記突起部の接触面積を、前記外歯部および前記内歯部の両歯面同士の接触面積よりも小さくすることによって、前記突起部を弾性変形しやすくしたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明によれば、第１回転軸および第２回転軸間で滑らかに回転を伝えることのでき、第１回転軸および第２回転軸間の相対摺動抵抗を最適なものにすることができる回転伝達装置を提供することができる。

請求項３に記載の発明は、前記第１回転軸および前記第２回転軸間で正方向および逆方向に相対回転させることによって、前記突起部が、前記外歯部および前記内歯部の他方の前記歯面による弾性圧縮量を減らした状態で使用したことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明によれば、突起部は適度な弾性力を有するので第１回転軸および第２回転軸間でより滑らかに回転を伝えることのでき、前記第１回転軸および前記第２回転軸間の相対摺動抵抗をより最適なものにすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の回転伝達装置を備えた車両用ステアリング装置であって、前記第１回転軸が、インターミディエイトシャフト側に回転連結されたインナーシャフトであり、前記第２回転軸が、ハンドルに回転連結されたアウターシャフトであることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明によれば、第１回転軸および第２回転軸間で滑らかに回転を伝えることのでき、第１回転軸および第２回転軸間の相対摺動抵抗を最適なものにすることができる車両用ステアリング装置のステアリングシャフトを提供することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の回転伝達装置を備えた車両用ステアリング装置であって、前記第１回転軸が、ハンドルに回転連結されたアウターシャフトであり、前記第２回転軸が、インターミディエイトシャフト側に回転連結されたインナーシャフトであることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明によれば、第１回転軸および第２回転軸間で滑らかに回転を伝えることのでき、第１回転軸および第２回転軸間の相対摺動抵抗を最適なものにすることができる車両用ステアリング装置のステアリングシャフトを提供することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の回転伝達装置を備えたインターミディエイトシャフトであって、前記第１回転軸が、ピニオンシャフト側の第２の自在継手に回転連結されたロアーシャフトであり、前記第２回転軸が、ステアリングシャフト側の第１の自在継手に回転連結されたアッパーシャフトであることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明によれば、第１回転軸および第２回転軸間で滑らかに回転を伝えることのでき、第１回転軸および第２回転軸間の相対摺動抵抗を最適なものにすることができるインターミディエイトシャフトを提供することができる。

本発明によれば、第１回転軸および第２回転軸間で滑らかに回転を伝えることのでき、第１回転軸および第２回転軸間の相対摺動抵抗を最適なものにすることができる回転伝達装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における車両用ステアリング装置の縦断面図本発明の第１の実施形態における図１のＡ−Ａ線断面図本発明の第１の実施形態における図２の一部拡大断面図本発明の第１の実施形態におけるインナーシャフトの一部拡大斜視図本発明の第１の実施形態におけるダイスを使った成形状態断面図本発明の第２の他の実施形態におけるインターミディエイトシャフトの正面図本発明の第２の実施形態における図６のＢ−Ｂ線断面図本発明の第２の実施形態における図７の一部拡大図本発明の第３の実施形態における図３相応の一部拡大断面図で、圧縮された例本発明の第４の実施形態における図３相応の一部拡大断面図で、アウターシャフトおよびインナーシャフト間の相対回転量を明記した状態図本発明の第４の実施形態における図１０の一部拡大図で、相対回転させる前の突起部の弾性変形量を明記した状態図本発明の第４の実施形態における図１０の一部拡大図で、相対回転させた後の突起部の弾性変形量を明記した状態図本発明の第４の実施形態における図１０の一部拡大図で、相対回転させたときの突起部の変形量を明記した状態図

本発明の第１の実施形態である車両用ステアリング装置について、図１乃至図５にもとづいて説明する。図１は、車両用ステアリング装置の縦断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、図２の一部拡大断面図、図４は、インナーシャフトの一部拡大斜視図、図５は、ダイスを使った成形状態断面図である。

図１および図２に示すように、車両用ステアリング装置１０は、ステアリングチューブ２０と、ステアリングチューブ２０に転がり軸受２２、２４を介して回転可能に支持されるステアリングシャフト２５とを有する。車両用ステアリング装置１０は、図略のブラケットを介して車体に固定される。ステアリングシャフト２５の一端には図略のハンドルが回転連結され、ステアリングシャフト１５の他端には図略のインターミディエイトシャフトが回転連結されている。

前記ステアリングチューブ２０は、円筒形状のアウターチューブ２１と、円筒形状のインナーチューブ２３とからなり、アウターチューブ２１にインナーチューブ２３が遊嵌されている。アウターチューブ２１に図略のブラケットが固定され、このアウターチューブ２１に転がり軸受２２を介して後述するアウターシャフト２６が回転可能に軸承されている。インナーチューブ２３に転がり軸受２４を介して後述するインナーシャフト２８が回転可能に軸承されている。

前記ステアリングシャフト２５は、円筒形状のアウターシャフト２６と、円柱形状のインナーシャフト２８とからなり、アウターシャフト２６にインナーシャフト２８が軸方向に摺動可能にかつ回転方向に係合可能に嵌合されている。アウターシャフト２６の一端には図略のハンドルが連結され、インナーシャフト２８の他端には図略のインターミディエイトシャフトが連結されている。インターミディエイトシャフトは、さらに図略のピニオンシャフト、ラックシャフトを介してタイヤに連結されている。

図３乃至図５に示すように、アウターシャフト２６の内周およびインナーシャフト２８の外周にスプラインが形成されている。アウターシャフト２６のスプラインは、内径側へ突出し、断面台形形状の内歯部２７を有し、インナーシャフト２８のスプラインは、外径側へ突出し、断面台形形状の外歯部２９を有する。内歯部２７は、アウターシャフト２６の内周に円周方向に等間隔に設けられ、軸方向に延びている。外歯部２９は、インナーシャフト２８の外周に円周方向に等間隔に設けられ、軸方向に延びている。

内歯部２７および外歯部２９は、互いに回転方向に係合する歯面を有する。内歯部２７の歯面の断面は、直線を有し、外歯部２９の歯面の断面は、インボリュート曲線を有する。図２乃至図５に示すように、外歯部２９は、鉄系材料に転造等により断面台形形状の元外歯部２９ａを形成し、元外歯部２９ａに所定の肉厚を持つ樹脂コート２９ｂを形成し、樹脂コート２９ｂの外周をダイス等で成形することによって作られている（図５）。

外歯部２９の左右両側の歯面に断面半円形状の突起部２９ｃが形成されている。突起部２９ｃは、内歯部２７の歯面に接触する位置まで突出し、インナーシャフト２８の軸線と平行に延びている。インナーシャフト２８のスプラインの一端から中間までは、樹脂コート２９ｂを有する外歯部２９であり、インナーシャフト２８のスプラインの中間以降の残り部分は、樹脂コート２９ｂを有しない元外歯部２９ａである。全ての外歯部２９に突起部２９ｃを形成する必要がなく、上述した実施形態では、２つ置きの外歯部２９に突起部２９ｃを形成した。内歯部２７および外歯部２９の両歯面同士の接触面積に比べて、内歯部２７の歯面に対する突起部２９ｃの接触面積の方が小さい。従って、両歯面が弾性変形するに比べて突起部２９ｃの方が弾性変形しやす。

次に上述した構成にもとづいて、インナーシャフト２８のスプラインの形成方法について説明する。

インナーシャフト２８の外周に、転造あるいはホブ切りあるいはプレス成形によって断面台形形状の元外歯部２９ａを円周方向に等間隔に形成する。元外歯部２９ａの内、一端から中間までを、樹脂が入ったタンクにどぶ付けする。これによって、元外歯部２９ａの内、一端から中間までに、樹脂コート２９ｂが形成される。樹脂コート２９ｂが硬化したら、これをダイス９５に通す。ダイス９５には、荒削り用のダイスと、仕上げ用のダイスがあり、荒削り用のダイスで樹脂コート２９ｂを荒削りし、この後、仕上げ用のダイスで樹脂コート２９ｂを仕上げ削りする。ダイス９５によって、歯面と突起部２９ｃが同時に形成される。こうして、インナーシャフト２８のスプラインは、一端から中間まで、外歯部２９を有し、中間から残り部分は、元外歯部２９ａを有する。タンクに入った樹脂は、熱溶融型の樹脂を使用する。他の変形例として、２液硬化型の樹脂を使用しても良い。

続いて、ステアリングチューブの組付け動作について説明する。

アウターシャフト２６にインナーシャフト２８をスプライン嵌合させる。このとき、突起部２９ｃが歯面に比べて柔らかいので、径方向のガタの無い状態で、スムーズに嵌合させ、軸方向に摺動させることができる。アウターチューブ２１に転がり軸受２２を嵌合させ、アウターチューブ２１の一部をかしめることによって、アウターチューブ２１に転がり軸受２２を固定する。インナーチューブ２３に転がり軸受２４を嵌合させ、インナーチューブ２３の一部をかしめることによって、インナーチューブ２３に転がり軸受２４を固定する。ステアリングシャフト２５に転がり軸受２２を嵌合させ、止め輪を嵌めて抜け止めする。ステアリングシャフト２５に転がり軸受２４を嵌合させ、止め輪を嵌めて抜け止めする。こうして、ステアリングチューブ２０内にステアリングシャフト２５が回転可能に組み付けられる。

さらに続いて、アウターチューブ２１およびアウターシャフト２６の軸方向移動について説明する。

インナーチューブ２３に対しアウターチューブ２１を前後方向に移動させると同時にインナーシャフト２８に対しアウターシャフト２６を前後方向に移動させることができる。

アウターシャフト２６の内歯部２７の歯面に、インナーシャフト２８の外歯部２９の突起部２９ｃが柔らかく当たっているので、インナーシャフト２８に対しアウターシャフト２６を滑らかに摺動させることができる。突起部２９ｃがインナーシャフト２８の軸線と平行に所定の長さに渡って設けられているので、インナーシャフト２８に対しアウターシャフト２６に傾きを抑えることができ、インナーシャフト２８に対するアウターシャフト２６のこじりつきを防ぐことができる。

次に、ハンドル回転操作について説明する。

ハンドルを回転操作すると、ハンドルの回転は、アウターシャフト２６、インナーシャフト２８を経てインターミディエイトシャフトに伝えられる。アウターシャフト２６の内歯部２７の歯面に、インナーシャフト２８の外歯部２９の突起部２９ｃが当接し、突起部２９ｃがインナーシャフト２８の軸線と平行に所定の長さに渡って設けれ、突起部２９ｃは回転力を伝えるのに十分な弾性力を有するので、アウターシャフト２６の回転はインナーシャフト２８に滑らかに伝えられる。

本発明の第２の実施形態であるインターミディエイトシャフトについて、図６乃至図８にもとづいて説明する。図６は、インターミディエイトシャフトの正面図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ線断面図、図８は、図７の一部拡大断面図である。

図６および図７に示すようにインターミディエイトシャフト５０は、アッパーシャフト５１と、アッパーシャフト５１に対し伸縮可能にかつ回転連結されたロアーシャフト５５と、アッパーシャフト５１の一端に設けられた第１の自在継手６０と、ロアーシャフト５５の他端に設けられた第２の自在継手７０とからなる。

第１の自在継手６０は、第１のヨーク６１と、図略の第１の十字部材と、第２のヨーク６５とからなる。第１のヨーク６１および第１の十字部材は、互いに相対回転可能に連結され、第１の十字部材および第２のヨーク６５は、互いに相対回転可能に連結される。第１の十字部材に対する第１のヨーク６１の回転軸線と、第１の十字部材に対する第２のヨーク６５の回転軸線は、互いに直交している。第１のヨーク６１には車両用ステアリング装置のステアリングシャフト８０が連結され、第２のヨーク６５にはアッパーシャフト５１が一体形成されている。第１のヨーク６１にはネジ穴６２が形成され、ステアリングシャフト８０を第１のヨーク６１に締め付け固定するときに使用される。

第２の自在継手７０は、第３のヨーク７１と、図略の第２の十字部材と、第４のヨーク７５とからなる。第３のヨーク７１および第２の十字部材は、互いに相対回転可能に連結され、第２の十字部材および第４のヨーク７５は、互いに相対回転可能に連結される。第２の十字部材に対する第３のヨーク７１の回転軸線と、第２の十字部材に対する第４のヨーク７５の回転軸線は、互いに直交している。第３のヨーク７１にはピニオンシャフト８５が連結され、第４のヨーク７５にはロアーシャフト５５が一体形成されている。第３のヨーク７１にはネジ穴７２が形成され、ピニオンシャフト８５を第３のヨーク７１に締め付け固定するときに使用される。

図７および図８に示すように、アッパーシャフト５１の内周およびロアーシャフト５５の外周にスプラインが形成されている。アッパーシャフト５１のスプラインは、内径側へ突出し、断面台形形状の内歯部５２を有し、ロアーシャフト５５のスプラインは、外径側へ突出し、断面台形形状の外歯部５６を有する。内歯部５２は、アッパーシャフト５１の内周に円周方向に等間隔に設けられ、軸方向に延びている。外歯部５６は、ロアーシャフト５５の外周に円周方向に等間隔に設けられ、軸方向に延びている。

内歯部５２および外歯部５６は、互いに回転方向に係合する歯面を有する。内歯部５２の歯面の断面は、インボリュート曲線を有し、外歯部５６の歯面の断面は、インボリュート曲線を有する。外歯部５６は、鉄系材料に転造等により断面台形形状の元外歯部５６ａを形成し、元外歯部５６ａに所定の肉厚を持つ樹脂コート５６ｂを形成し、樹脂コート５６ｂの外周をダイス等で成形することによって作られている。外歯部５６の左右両側の歯面に断面半円形状の突起部５６ｃが形成されている。突起部５６ｃは、内歯部５２の歯面に対し隙間５６ｄを形成する位置まで突出し、ロアーシャフト５５の軸線と平行に延びている。全ての外歯部５６に突起部５６ｃを形成する必要がなく、上述した実施形態では、２つ置きの外歯部５６に突起部５６ｃを形成した。

アッパーシャフト５１に対するロアーシャフト５５の軸方向移動について説明する。

アッパーシャフト５１の内歯部５２の歯面に、ロアーシャフト５５の外歯部５６の突起部５６ｃが柔らかく当たっているので、ロアーシャフト５５に対しアッパーシャフト５１を滑らかに摺動させることができる。突起部５６ｃがロアーシャフト５５の軸線と平行に所定の長さに渡って設けられているので、ロアーシャフト５５に対しアッパーシャフト５１の傾きを抑えることができ、ロアーシャフト５５に対するアッパーシャフト５１のこじりつきを防ぐことができる。

次に、回転伝達について説明する。

ステアリングシャフト８０の回転は、第１の自在継手６０、アッパーシャフト５１、ロアーシャフト５５、第２の自在継手７０を経てピニオンシャフト８５に伝えられる。アッパーシャフト５１の内歯部５２の歯面に、ロアーシャフト５５の外歯部５６の突起部５６ｃが当接し、突起部５６ｃがロアーシャフト５５の軸線と平行に所定の長さに渡って設けられ、突起部５６ｃは回転力を伝えるのに十分な弾性力を有するので、アッパーシャフト５１の回転はロアーシャフト５５に滑らかに伝えられる。複数の外歯部５６間にピッチ誤差、歯形誤差等のバラツキがあっても突起部５６ｃは外歯部５６の歯面より弱い弾力性を有するので、隙間５６ｄをできるだけ少なくすることができ、アッパーシャフト５１の回転をロアーシャフト５５に直ぐに伝えることができる。

第４の実施形態について、図１０乃至図１３にもとづいて説明する。第４の実施形態は、第１の実施形態である車両用ステアリング装置において、突起部の位置ならびに形状を変え、突起部の弾性変形量をコントロールしたものである。突起部以外の部品および部位は、ほぼ同一であるので、同一番号を付与して説明を割愛する。

図１０は、図３相応の一部拡大断面図で、アウターシャフトおよびインナーシャフト間の相対回転量を明記した状態図、図１１は、図１０の一部拡大図で、相対回転させる前の突起部の弾性変形量を明記した状態図、図１２は、図１０の一部拡大図で、相対回転させた後の突起部の弾性変形量を明記した状態図、図１３は、図１０の一部拡大図で、相対回転させたときの突起部の変形量を明記した状態図である。

外歯部２９の左右両側の歯面に断面台形形状の突起部２９ｆが形成されている。突起部２９ｆは、内歯部２７の歯面に接触する位置まで突出し、インナーシャフト２８の軸線と平行に延びている。突起部２９ｆは、外歯部２９の歯たけ方向の中間で、内歯部２７の歯先に近い位置に形成されている。全ての外歯部２９に突起部２９ｆを形成する必要がなく、上述した実施形態では、２つ置きの外歯部２９に突起部２９ｆを形成した。

アウターシャフト２６にインナーシャフト２８をスプライン嵌合させる前の突起部２９ｆの断面形状は、図１１の一点鎖線で示すように、山が高い台形形状である。アウターシャフト２６にインナーシャフト２８をスプライン嵌合させた後の突起部２９ｆの断面形状は、図１１の実線で示すように、山が低くなり、山幅が大きくなり、樽状に膨らみを持った台形形状である。かかる状態で、インナーシャフト２８からアウターシャフト２６を除くと、突起部２９ｆの断面形状は、図１１の一点鎖線で示すように、山が高い台形形状にほぼ復帰する。

アウターシャフト２６にインナーシャフト２８をスプライン嵌合させた後、アウターシャフト２６の内歯部２７に対しインナーシャフト２８の外歯部２９を図１０および図１３の二点鎖線に示す位置まで時計方向（正方向）および反時計方向（逆方向）に相対回転させる。図１３の一点鎖線で示す山が高い台形形状が、相対回転によって、点線で示す位置へ移動し、スプライン嵌合による圧縮のみならず、相対回転の圧縮が加わり、より大きく圧縮されることとなる。その結果、図１２のスプライン嵌合した状態から、アウターシャフト２６を除くと、突起部２９ｆは、図１２の一点鎖線で示すように、山が低く、山幅が大きい台形形状となる。すなわち、突起部２９ｆは、図１１の一点鎖線で示すように、山が高い台形形状から、図１２の一点鎖線で示すように、山が低く、山幅が大きい台形形状に塑性変形したこととなる。

図１２の一点鎖線で示す突起部２９ｆの状態で、アウターシャフト２６にインナーシャフト２８をスプライン嵌合させると、突起部２９ｆの断面形状は、図１２の実線で示すように、山が低くなり、山幅が大きくなり、樽状に膨らみを持った台形形状となる。図１２に示すように、弾性変形量が小さく、弾性係数が大きい突起部２９ｆの持つ弾性力は、図１１に示すように、弾性変形量が大きく、弾性係数が小さい突起部２９ｆの持つ弾性力に比べて小さいので、インナーシャフト２８に対しアウターシャフト２６を小さい摺動抵抗で持って滑らかに摺動させることができる。

第４の実施形態におけるインナーシャフト２８のスプラインの形成方法は、第１の実施形態と同様であるので、説明は割愛する。

アウターシャフト２６にインナーシャフト２８をスプライン嵌合させる。突起部２９ｆは、図１１の一点鎖線で示すように、山が高い台形形状から、図１１の実線で示すように、山が低くなり、山幅が大きくなり、樽状に膨らみを持った台形形状に弾性変形する。続いて、アウターシャフト２６の内歯部２７に対しインナーシャフト２８の外歯部２９を図１０および図１３の二点鎖線に示す位置まで時計方向（正方向）に相対回転させ、反時計方向（逆方向）に相対回転させる。突起部２９ｆは、図１３の一点鎖線で示す山が高い台形形状から、図１２の一点鎖線で示すように、山が低く、山幅が大きい台形形状に塑性変形する。スプライン嵌合によって、突起部９ｆは、図１２の一点鎖線で示すように、山が低く、山幅が大きい台形形状から、図１２の実線で示すように、山が低くなり、山幅が大きくなり、樽状に膨らみを持った台形形状に弾性変形する。

塑性変形前の図１１の突起部２９ｆの弾性変形量に比べて、塑性変形後の図１２の突起部２９ｆの弾性変形量が小さいので、塑性変形前の図１１の突起部２９ｆの弾性力に比べて、塑性変形後の図１２の突起部２９ｆの弾性力が小さい。この結果、塑性変形後の突起部２９ｆによって、径方向のガタの無い状態で、アウターシャフト２６の回転をインナーシャフト２８に滑らかに伝えることができ、インナーシャフト２８に対しアウターシャフト２６を低い荷重でもって軸方向に摺動させることができる。

複数の外歯部２９間にピッチ誤差、歯形誤差等のバラツキがあり、塑性変形前の図１１の複数の突起部２９間に弾性変形量のバラツキがあっても、塑性変形後の図１２の突起部２９間における弾性変形量のバラツキを小さくすることができる。

アウターチューブ２１に転がり軸受２２を嵌合させ、アウターチューブ２１の一部をかしめることによって、アウターチューブ２１に転がり軸受２２を固定する。インナーチューブ２３に転がり軸受２４を嵌合させ、インナーチューブ２３の一部をかしめることによって、インナーチューブ２３に転がり軸受２４を固定する。ステアリングシャフト２５に転がり軸受２２を嵌合させ、止め輪を嵌めて抜け止めする。ステアリングシャフト２５に転がり軸受２４を嵌合させ、止め輪を嵌めて抜け止めする。こうして、ステアリングチューブ２０内にステアリングシャフト２５が回転可能に組み付けられる。

続いて、アウターチューブ２１およびアウターシャフト２６の軸方向移動について説明する。

アウターシャフト２６の内歯部２７の歯面に、インナーシャフト２８の外歯部２９の突起部２９ｆが柔らかく当たっており、突起部２９ｆの弾性力を塑性変形によって下げているので、インナーシャフト２８に対しアウターシャフト２６を滑らかにかつ低い荷重でもって摺動させることができる。突起部２９ｆがインナーシャフト２８の軸線と平行に所定の長さに渡って設けられているので、インナーシャフト２８に対しアウターシャフト２６に傾きを抑えることができ、インナーシャフト２８に対するアウターシャフト２６のこじりつきを防ぐことができる。

次に、ハンドル回転操作について説明する。

ハンドルを回転操作すると、ハンドルの回転は、アウターシャフト２６、インナーシャフト２８を経てインターミディエイトシャフトに伝えられる。アウターシャフト２６の内歯部２７の歯面に、インナーシャフト２８の外歯部２９の突起部２９ｆが当接し、突起部２９ｆがインナーシャフト２８の軸線と平行に所定の長さに渡って設けれ、突起部２９ｆは回転力を伝えるのに十分な弾性力を有し、塑性変形によって突起部２９ｆの弾性力を下げているので、アウターシャフト２６の回転はインナーシャフト２８により滑らかに伝えられる。

このようなものにおいても、第１回転軸に第２回転軸を嵌合させるときに、滑らかに嵌合させることができる。第１回転軸の回転は、滑らかに第２回転軸に伝えることができる。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

第１の実施形態では、図３に示すように突起部２９ｃを内歯部２７の歯面に接触する位置まで突出させた。第３の実施形態では、図９に示すように突起部２９ｆを内歯部２７の歯面で圧縮される位置まで突出させても良い。図９はアウターシャフト２６に対しインナーシャフト２８が中立にある状態を示し、二点鎖線の突起部が圧縮前の状態であり、実線の突起部が圧縮後の状態である。中立状態で圧縮されている突起部２９ｃは、さらに圧縮可能な弾力性を有する。内歯部２７の歯面および外歯部２９の歯面間を圧縮された突起部２９ｃで詰めることができ、アウターシャフト２６およびインナーシャフト２８間のガタを無くすことができる。

上述した第１の実施形態および第２の実施形態は、インナーシャフト２８の外歯部２９の歯面に、アウターシャフト２６の内歯部２７の歯面に当接する突起部２９ｃを形成した。他の実施形態として、アウターシャフト２６の内歯部２７の歯面に、インナーシャフト２８の外歯部２９の歯面に当接する突起部を形成しても良い。

上述した第１の実施形態は、外歯部２９の左右両側の歯面に断面半円形状の突起部２９ｃを形成した。他の実施形態として、円弧の両側を直線で繋いだ断面形状を有する突起部２９ｃを、外歯部２９の左右両側の歯面に形成しても良い。

上述した第１の実施形態は、一つの外歯部２９の左右両側の歯面に断面半円形状の突起部２９ｃを形成した。他の実施形態として、隣り合う一方の外歯部２９の左側の歯面に断面半円形状の突起部２９ｃを形成し、隣り合う他方の外歯部２９の右側の歯面に断面半円形状の突起部２９ｃを形成しても良い。

上述した第１の実施形態は、１８個の外歯部２９に対し、６個の外歯部２９に突起部２９ｃを形成した。これに限らず、外歯部２９の個数と、突起部２９ｃを形成した外歯部２９の個数は、任意に設定できる。

上述した第１の実施形態は、外歯部２９に突起部２９ｃを外径側の位置に形成した。これに限らず、外歯部２９に突起部２９ｃを径方向の任意の位置に形成することができる。

２５：ステアリングシャフト、２６：アウターシャフト（第２回転軸）、２７：内歯部、２８：インナーシャフト（第１回転軸）、２９：外歯部、２９ａ：元外歯部、２９ｂ：樹脂コート、２９ｃ：突起部

Claims

外径方向に突出しかつ軸方向に延びる外歯部を円周方向に複数形成した第１回転軸と、
内径方向に突出しかつ軸方向に延びる内歯部を円周方向に複数形成した第２回転軸とからなり、前記外歯部および前記内歯部を利用して前記第１回転軸に対し前記第２回転軸を軸方向に摺動可能にかつ回転方向に係合可能に嵌合させた回転伝達装置において、
前記外歯部および前記内歯部は、互いに回転方向に係合する歯面を有し、前記外歯部および前記内歯部の一方の前記歯面に、前記外歯部および前記内歯部の他方の前記歯面側へ突出しかつ軸方向に伸びる突起部を形成し、前記突起部を前記歯面よりも弾性変形可能な樹脂で形成したことを特徴とする回転伝達装置。
前記外歯部および前記内歯部の他方の前記歯面に対する前記突起部の接触面積を、前記外歯部および前記内歯部の両歯面同士の接触面積よりも小さくすることによって、前記突起部を弾性変形しやすくしたことを特徴とする請求項１に記載の回転伝達装置。
前記第１回転軸および前記第２回転軸間で正方向および逆方向に相対回転させることによって、前記突起部は、前記外歯部および前記内歯部の他方の前記歯面による弾性圧縮量を減らした状態で使用したことを特徴とする請求項１または２に記載の回転伝達装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転伝達装置を備えた車両用ステアリング装置であって、前記第１回転軸は、インターミディエイトシャフト側に回転連結されたインナーシャフトであり、前記第２回転軸は、ハンドルに回転連結されたアウターシャフトであることを特徴とする車両用ステアリング装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転伝達装置を備えた車両用ステアリング装置であって、前記第１回転軸は、ハンドルに回転連結されたアウターシャフトであり、前記第２回転軸は、インターミディエイトシャフト側に回転連結されたインナーシャフトであることを特徴とする車両用ステアリング装置。
請求項１または２に記載の回転伝達装置を備えたインターミディエイトシャフトであって、前記第１回転軸は、ピニオンシャフト側の第２の自在継手に回転連結されたロアーシャフトであり、前記第２回転軸は、ステアリングシャフト側の第１の自在継手に回転連結されたアッパーシャフトであることを特徴とするインターミディエイトシャフト。