JP2021095929A - 伸縮軸及びステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が向上された伸縮軸を提供すること。【解決手段】伸縮軸１０は、内軸３０と、外軸２０と、摺動部材５０とを備える。内軸３０は、外周面３０ａに形成された外歯部３１を有し、外歯部３１は、周方向に並べられた複数の歯３２を含む。外軸２０は、内周面２０ａに形成された内歯部２１を有し、内歯部２１は、外歯部３１に噛み合う位置に配置された複数の歯２２を含む。摺動部材５０は、外歯部３１及び内歯部２１の間に配置され、かつ、外歯部３１に対して固定されており、内歯部２１に対して軸方向に摺動可能に配置されている。摺動部材５０は、摺動部材５０と、内歯部２１との間の、軸方向に延在する隙間５９における軸方向の端部に、内歯部２１に向けて突出する壁部５５を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、伸縮軸及び伸縮軸を備えるステアリング装置に関する。

従来、車両に搭載されるステアリング装置では、転舵輪の操舵のための回転トルクを伝達する軸部材が備えられており、軸部材は、軸方向に伸縮自在な伸縮軸を含んでいる。

例えば、特許文献１には、非円形の外周形状を有する雄シャフトと、雄シャフトの外周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非円形の内周形状を有する雌シャフトとを備える伸縮軸が開示されている。この伸縮軸において、非円形の内周と非円形の外周との間の隙間に複数の部分スリーブが配置されている。部分スリーブは雄シャフトに取り付けられており、部分スリーブの外周には凹溝状のグリース溜まりが設けられている。これにより部分スリーブの外周と雌シャフトの内周との間にグリースを供給することができる。

特開２００９−１９１９３６号公報

上記従来の伸縮軸のように、雄シャフト（内軸）及び雌シャフト（外軸）で構成される伸縮軸において、内軸の外周と外軸の内周との間に配置される部分スリーブのような摺動部材に、グリース溜まりを設けることは、摺動性の向上に有用である。しかしながら、従来の伸縮軸では、グリース溜まりが存在する場合であっても、グリースが摺動部材から軸方向外側に漏れ出すことで、いわゆるグリース切れが生じる場合がある。これにより、摺動部材と、その摺動相手（例えば外軸の内周面）との間の摩擦力が増加する。このことは、例えば、内軸と外軸との間のがたつき、または、摺動部材の損傷等の不具合の要因となる。

本発明は、本願発明者らが上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、信頼性が向上された伸縮軸、及び、その伸縮軸を備えるステアリング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に、本発明の一態様に係る伸縮軸は、軸方向に伸縮可能な伸縮軸であって、周方向に並べられた複数の歯を有する外歯部が外周面に形成された内軸と、前記外歯部に噛み合う位置に配置された複数の歯を有する内歯部が内周面に形成された外軸と、前記外歯部及び前記内歯部の間に配置され、かつ、前記外歯部及び前記内歯部の一方に対して固定された摺動部材であって、前記外歯部及び前記内歯部の他方に対して前記軸方向に摺動可能に配置された摺動部材と、を備え、前記摺動部材は、前記摺動部材と、前記外歯部及び前記内歯部の前記他方との間の、前記軸方向に延在する隙間における前記軸方向の端部に、前記他方に向けて突出する壁部を有する。

本発明の一態様に係るステアリング装置は、転舵輪の転舵に用いられる回転トルクを伝達する伸縮軸であって、本発明の一態様に係る伸縮軸を備える。

本発明によれば、信頼性が向上された伸縮軸及びその伸縮軸を備えるステアリング装置を提供することができる。

実施の形態に係るステアリング装置の構成概要を示す図である。 実施の形態に係る伸縮軸の外観斜視図である。 実施の形態に係る伸縮軸の分解斜視図である。 実施の形態に係る外軸の外観斜視図である。 実施の形態に係る摺動部材の外観斜視図である。 実施の形態に係る伸縮軸の第１の断面図である。 実施の形態に係る伸縮軸の第２の断面図である。 実施の形態に係る伸縮軸の第３の断面図である。 実施の形態の変形例に係る伸縮軸の部分断面図である。 実施の形態の変形例に係る摺動部材の軸方向の端部の一部を示す図である。

以下、実施の形態及びその変形例について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。

また、図面は、本発明を示すために適宜、強調、省略、または比率の調整等を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。さらに、以下の実施の形態及び特許請求の範囲において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行である、とは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

（実施の形態）
［１．ステアリング装置の構成概要］
まず、実施の形態に係るステアリング装置１００の構成概要について図１を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係るステアリング装置の構成概要を示す図である。図１に示すように、本実施の形態に係るステアリング装置１００は、ステアリングホイールなどの操作部材２００を運転者が操作することによる回転トルクに基づき転舵輪２１０を転舵させる装置である。

ステアリング装置１００は、一端に操作部材２００が連結されたステアリングコラムシャフト１９０と、伸縮軸１０と、ベルト伝動装置１０１と、軸体１１０と、ボールナット１２０と、ハウジング１４０とを備えている。ベルト伝動装置１０１は、アシスト用モータ１５０と、駆動プーリ１５３と、従動プーリ１３０と、ベルト１６０とを有している。

ステアリングコラムシャフト１９０は、運転者の操作による操作部材２００の回転トルクを伸縮軸１０を介して軸体１１０に機械的に伝達する部材である。軸体１１０は、軸方向の一部の外周面にネジ溝１１１を備える棒状の部材である。軸体１１０は、タイロッド２１１を介して転舵輪２１０に接続され、転舵輪２１０を転舵する転舵軸体として機能する。また、軸体１１０にはラック１１２が設けられており、ピニオンシャフト１９１のピニオンギアとラック１１２とが噛み合うラックアンドピニオン機構が形成される。ステアリング装置１００は、ステアリングコラムシャフト１９０を介して伝えられる回転トルクが軸体１１０の直動に変換されるとともに、アシスト用モータ１５０によるアシストトルクが軸体１１０の直動に変換されるいわゆる電動パワーステアリング装置である。なお、図１では、アシスト用モータ１５０によるアシストトルクが、駆動プーリ１５３、ベルト１６０、従動プーリ１３０及びボールナット１２０を介して軸体１１０に伝達されるよう図示されているが、アシストトルクの軸体１１０への伝達の手法に特に限定はない。例えば、アシスト用モータ１５０によるアシストトルクがピニオンギアを介して軸体１１０に伝達されてもよい。また、ステアリング装置１００は電動パワーステアリング装置ある必要はなく、ステアリングコラムシャフト１９０を介して伝えられる回転トルクのみで転舵輪２１０を転舵させる構造を有していてもよい。

ハウジング１４０は、軸体１１０を収容する部材である。本実施の形態では、ハウジング１４０は、一体に成形されたブラケットを用いて車体に固定され、内側に収容した軸体１１０を保持し、かつ、軸体１１０の移動をガイドする部材である。ハウジング１４０は、例えばアルミニウム合金により形成される。また、ハウジング１４０の両端部には、ゴム等で形成された蛇腹管状のブーツ１４２が取り付けられている。ブーツ１４２によりハウジング１４０の長手方向の両開口端部が封止されており、これにより、水及び泥などがハウジング１４０の内部に侵入することが防止されている。

伸縮軸１０は、本実施の形態では、例えばインターメディエイトシャフトと呼ばれる伸縮可能な軸部材であり、ステアリングコラムシャフト１９０と、ピニオンシャフト１９１とを機械的に接続する軸部材である。伸縮軸１０は、筒状の外軸２０と、中実の軸体である内軸３０とを備える。本実施の形態において、外軸２０及び内軸３０のそれぞれは、鉄等の金属製である。外軸２０及び内軸３０のそれぞれは、所定の剛性及び耐久性を有する材料で構成されていればよく、例えば一部または全部の材料として樹脂等の非金属材料が採用されてもよい。

内軸３０は、端部が外軸２０の内部に挿入された状態で外軸２０に取り付けられている。より詳細には、外軸２０と内軸３０とは、伸縮軸１０の軸方向において一方が他方に対して移動可能であり、かつ、一方が他方に対して軸周りに回転不可能な状態で嵌め合わされている。つまり、伸縮軸１０において、外軸２０及び内軸３０は、互いに軸方向に摺動し、かつ、周方向で係合する構造を有している。さらに、伸縮軸１０は、ステアリングコラムシャフト１９０と、自在継手２９を介して接続され、ピニオンシャフト１９１と、自在継手３９を介して接続されている。これにより、互いに軸方向が異なるステアリングコラムシャフト１９０とピニオンシャフト１９１とを機械的に接続し、かつ、ステアリングコラムシャフト１９０から受ける回転トルクを、ピニオンシャフト１９１に伝達することができる。なお、ステアリングコラムシャフト１９０と伸縮軸１０とを合わせて「ステアリングシャフト」を呼ばれる場合もある。この場合、伸縮軸１０は、ステアリングシャフトの一部である。以下、本実施の形態に係る伸縮軸１０についてより詳細に説明する。

［２．伸縮軸の構成］
図２は、実施の形態に係る伸縮軸１０の外観斜視図である。図２では、伸縮軸１０の軸方向の両端に自在継手２９及び３９が取り付けられた状態が図示されている。また、図２以降の図において、符号Ａが付された一点鎖線及び黒点は伸縮軸１０の回転軸Ａ（仮想軸）を表している。以下で「軸方向」という場合、特に断りのない限り回転軸Ａに平行な方向を意味し、本実施の形態ではＸ軸方向と一致させている。図３は、実施の形態に係る伸縮軸１０の分解斜視図である。図４は、実施の形態に係る外軸２０の外観斜視図である。図５は、実施の形態に係る摺動部材５０の外観斜視図である。図６は、実施の形態に係る伸縮軸１０の第１の断面図である。図６では、図２におけるＶＩ−ＶＩ線を通るＹＺ平面における伸縮軸１０の断面図が図示されている。

図２に示すように、伸縮軸１０は、内軸３０と外軸２０とを備える。内軸３０の外周面３０ａには、図３及び図６に示すように、周方向に並べられた複数の歯３２を有する外歯部３１が形成されている。本実施の形態では、周方向に等間隔に並べられた４つの歯３２によって外歯部３１が形成されている。外軸２０の内周面２０ａには、図４及び図６に示すように内歯部２１が形成されている。内歯部２１は、内軸３０の外歯部３１に噛み合う位置に配置された複数（本実施の形態では４つ）の歯２２を有している。外歯部３１の複数の歯３２のそれぞれは、内軸３０において軸方向に延在し、内歯部２１の複数の歯２２のそれぞれは、外軸２０において軸方向に延在する。

このように、本実施の形態に係る伸縮軸１０は、内軸３０に設けられた、径方向外側に凸の複数の歯３２を有する外歯部３１と、外軸２０に設けられた、径方向内側に凸の複数の歯２２を有する内歯部２１とが周方向に噛み合う（係合する）構造を有している。これにより、内軸３０及び外軸２０の一方に与えられた回転トルクは他方に伝達される。さらに、外歯部３１及び内歯部２１は軸方向に延在するため、伸縮軸１０は、軸方向の一端から他端への回転トルクの伝達機能を維持したまま、軸方向の全長を変化させることができる。

本実施の形態では、伸縮軸１０が伸縮する際に、外軸２０と内軸３０とは、直接的に摺動するのではなく、径方向における外軸２０と内軸３０との間に配置された摺動部材５０を介して摺動するよう構成されている。

具体的には、伸縮軸１０は、図３に示すように、外歯部３１及び内歯部２１の間に配置され、かつ、外歯部３１及び内歯部２１の一方に対して固定された摺動部材５０を備えている。本実施の形態では、摺動部材５０は内軸３０の外歯部３１に固定されている。固定の手法に特に限定はないが、接着剤、溶着、ネジ止め、かしめ、若しくは、ストッパの配置、またはこれらの組み合わせによって、摺動部材５０が内軸３０の外歯部３１に固定される。

摺動部材５０は、樹脂等の摺動摩擦が比較的に小さい材料で構成されており、これにより、内軸３０及び外軸２０の一方に対する他方の軸方向の滑りやすさが向上する。また、内軸３０、外軸２０及び摺動部材５０が径方向に並ぶ部分では、部材間の隙間が存在しており、このことによっても当該滑りやすさが向上する。

具体的には、図６に示すように、内軸３０の外歯部３１に固定された摺動部材５０は、外歯部３１（複数の歯３２）の外面に対しては、ほぼ密着するように配置されている。その一方で、摺動部材５０と、外軸２０の内歯部２１（複数の歯２２）との間には、複数の隙間５９が形成されている。より詳細には、内歯部２１の歯２２の歯先部２２ａと、摺動部材５０の、歯先部２２ａに対向する位置にある径方向内側に凹む凹条部５２との間に、軸方向に延在する隙間５９が形成されている。また、内歯部２１の隣り合う２つの歯２２の間に形成された歯底部２３と、摺動部材５０の、歯底部２３に対向する位置にある径方向外側に凸の凸条部５１との間に、軸方向に延在する隙間５９が形成されている。なお、隙間５９の軸方向の長さは、隙間５９の周方向の長さ（幅）よりも長い。つまり、本実施の形態において隙間５９は、軸方向（図６における奥行方向）に長尺状の空間である（後述する図７及び図８参照）。

このように、径方向における摺動部材５０と外軸２０の内歯部２１との間には、隙間５９が存在し、これにより、内軸３０に固定された摺動部材５０と内歯部２１との摩擦が過大になることが防止される。その結果、内歯部２１に対して、摺動部材５０が軸方向に摺動可能に噛み合わされる。また、摺動部材５０と外軸２０の内歯部２１とは、図６に示すように、周方向では互いに当接する関係にあるため、内軸３０及び外軸２０の一方の回転トルクは、確実に他方に伝達される。

また、摺動部材５０と内歯部２１との滑りやすさをさらに向上させるために、摺動部材５０と外軸２０の内歯部２１との間には、潤滑剤（例えばグリース）が配置される。グリースは、隙間５９だけでなく、互いに直接的に当接する摺動部材５０の凸条部５１の周方向の側面と、内歯部２１の歯２２の周方向の側面との間にも延び拡がる。これにより、摺動部材５０と内歯部２１とはより滑りやすくなり、その結果、伸縮軸１０は、軸方向により滑らかに伸縮する。

本実施の形態では、摺動部材５０と内歯部２１との間に配置するグリースの量をより多くするために、摺動部材５０には、グリースを貯留する部位（いわゆるグリース溜まり）として機能する周方向溝５８が複数設けられている（図５参照）。つまり、内軸３０に固定された摺動部材５０の外周面にグリースを塗布することで、周方向溝５８にもグリースが溜められる。その状態で、内軸３０の摺動部材５０が固定された端部が、外軸２０の内歯部２１の内方に挿入されることで、伸縮軸１０が組み立てられる。その後、伸縮軸１０が伸縮する際に、摺動部材５０が内歯部２１に対して軸方向に移動することで、周方向溝５８に溜められたグリースの一部が、摺動部材５０と内歯部２１との境界に供給される。

また、周方向溝５８は、図５に示すように、摺動部材５０の凹条部５２から凸条部５１まで延設されている。つまり、図６に示す、歯先部２２ａと凹条部５２との間の隙間５９と、歯底部２３と凸条部５１との間の隙間５９とを接続するように周方向溝５８が配置されている。これにより、これら２つの隙間５９、及び、２つの隙間５９の間に位置する摺動部材５０と内歯部２１とが周方向で当接する部分に、グリースが供給される。これにより、摺動部材５０と外軸２０の内歯部２１との間の広い範囲にグリースが行きわたる。

しかしながら、隙間５９は、摺動部材５０の軸方向の一端から他端まで延在するため、隙間５９の軸方向の端部からグリースが漏れ出すおそれがある。このグリースの漏れ出し量が多くなると、摺動部材５０と、摺動相手（本実施の形態では、外軸２０の内歯部２１）との間に保持しているグリースが減少し、これにより、摺動部材５０と内歯部２１との摺動摩擦が増加する。その結果、伸縮軸１０の伸縮動作の滑らかさが失われ、また、摺動部材５０の摩耗等による損傷も生じる場合がある。

そこで、本実施の形態では、図５、図７及び図８に示すように、摺動部材５０は、隙間５９の軸方向の端部の位置に壁部５５を有している。図７は、実施の形態に係る伸縮軸１０の第２の断面図であり、図８は、実施の形態に係る伸縮軸１０の第３の断面図である。図７では、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面の一部が図示されており、図８では、図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面の一部が図示されている。

これらの図に示すように、摺動部材５０は、隙間５９の軸方向の端部に、径方向に立設された壁部５５を有しており、これにより、隙間５９から軸方向外側へのグリースの漏れ出しが抑制される。なお、図５及び図７に示すように、歯底部２３と凸条部５１との間の隙間５９の端部に位置する壁部５５を、壁部５５ａと表記し、図５及び図８に示すように、歯先部２２ａと凹条部５２との間の隙間５９の端部に位置する壁部５５を、壁部５５ｂと表記する。

このように、本実施の形態に係る伸縮軸１０は、軸方向に伸縮可能であって、内軸３０と、外軸２０と、摺動部材５０とを備える。内軸３０は、外周面３０ａに形成された外歯部３１を有し、外歯部３１は、周方向に並べられた複数の歯３２を含む。外軸２０は、内周面２０ａに形成された内歯部２１を有し、内歯部２１は、外歯部３１に噛み合う位置に配置された複数の歯２２を含む。摺動部材５０は、外歯部３１及び内歯部２１の間に配置され、かつ、外歯部３１及び内歯部２１の一方である外歯部３１に対して固定されており、外歯部３１及び内歯部２１の他方である内歯部２１に対して軸方向に摺動可能に配置されている。摺動部材５０は、摺動部材５０と、内歯部２１との間の、軸方向に延在する隙間５９における軸方向の端部に、内歯部２１に向けて突出する壁部５５を有する。

この構成によれば、外軸２０と内軸３０とが、摺動部材５０を介して摺動することで伸縮軸１０が伸縮し、内歯部２１と外歯部３１とが摺動部材５０を介して噛み合うことで、外軸２０及び内軸３０の一方に与えられた回転トルクを他方に伝達することができる。さらに、摺動部材５０と内歯部２１との間には隙間５９が存在するため、隙間５９にグリース等の潤滑剤を配置することができ、かつ、摺動部材５０の壁部５５によって隙間５９からのグリースの漏れ出しが抑制される。これにより、グリースによる摺動性の向上効果を得ることができ、かつ、グリース切れに起因する、伸縮軸１０の伸縮動作の不具合、または、摺動部材５０の摩耗等による損傷が抑制される。従って、本態様に係る伸縮軸１０によれば信頼性を向上させることができる。

また、本実施の形態において、隙間５９は、図６に示すように、内歯部２１における歯先部２２ａと、摺動部材５０において、歯先部２２ａに対向する位置にある凹条部５２との間に形成されている。壁部５５ｂは、図５及び図８に示すように、凹条部５２の軸方向の端部に設けられている。

このように、本実施の形態に係る伸縮軸１０では、径方向で対向することで、回転トルクの伝達に実質的に関与しない歯先部２２ａと凹条部５２との間に、グリース漏れを抑制する壁部５５ｂが配置された隙間５９が形成される。これにより、伸縮軸１０は、回転トルクの伝達機能を損なうことなく伸縮動作の滑らかさの維持または向上を図ることができる。

また、本実施の形態において、隙間５９は、図６に示すように、内歯部２１における歯底部２３と、摺動部材５０において、歯底部２３に対向する位置にある凸条部５１との間に形成されている。壁部５５ａは、図５及び図７に示すように凸条部５１の軸方の端部に設けられている。

このように、本実施の形態に係る伸縮軸１０では、径方向で対向することで、回転トルクの伝達に実質的に関与しない歯底部２３と凸条部５１との間に、グリース漏れを抑制する壁部５５ａが配置された隙間５９が形成される。これにより、伸縮軸１０は、回転トルクの伝達機能を損なうことなく伸縮動作の滑らかさの維持または向上を図ることができる。

また、本実施の形態において、摺動部材５０は、図７及び図８に示すように、隙間５９における軸方向における摺動部材５０の両端部のそれぞれに壁部５５を有し、隙間５９は、これら両端部の壁部５５の間に連続して形成されている。具体的には、摺動部材５０は、凸条部５１の軸方向における両端に壁部５５ａを有し、凹条部５２の軸方向における両端に壁部５５ｂを有する。

このように、本実施の形態に係る摺動部材５０では、グリースが収容される隙間５９の軸方向の両端に壁部５５が配置されるため、グリース漏れがより確実に抑制される。これにより、伸縮軸１０の伸縮動作の滑らかさが長期に渡って維持される。なお、壁部５５が配置される摺動部材５０の端部とは、摺動部材５０の軸方向の端縁を含む軸方向の所定の範囲（例えば、端縁から数ｍｍの範囲、または、端縁から摺動部材５０の軸方向の長さの１／１０までの範囲等）である。すなわち、壁部５５は、摺動部材５０の軸方向の端縁から立設されている必要はなく、摺動部材５０の軸方向の端縁よりも内側（反対側の端縁に近づいた位置）の位置において、グリース漏れを阻害するように立設されていてもよい。

また、本実施の形態において、摺動部材５０の、隙間５９を挟んで内歯部２１と対向する面には、内歯部２１から離れる向きに凹状に設けられ、かつ、周方向に延設された周方向溝５８が形成されている。壁部５５は、摺動部材５０の、内歯部２１と対向する面から内歯部２１に向けて突出して設けられている。

この構成によれば、グリースが収容された隙間５９から、周方向で当接する２部材の間（凸条部５１の周方向の側面と、歯２２の周方向の側面との間）まで、周方向溝５８を介してグリースが供給され、これにより、外歯部３１と摺動部材５０との摺動性がさらに向上する。

以上のように、本実施の形態に係るステアリング装置１００は、車両の操舵を行うためのステアリング装置１００であって、転舵輪２１０の転舵に用いられる回転トルクを伝達する伸縮軸１０を備える。

すなわち、ステアリング装置１００は、転舵輪２１０の転舵のための回転トルクを伝達するという重要な役目を有する部材として、本実施の形態に係る伸縮軸１０を備えている。これにより、ステアリング装置１００としての信頼性を向上させることができる。

以上、実施の形態に係るステアリング装置１００について説明したが、ステアリング装置１００は、転舵輪２１０の転舵のための回転トルクを伝達する伸縮軸として、図１〜図８に示す構造とは異なる構造の伸縮軸を有してもよい。そこで、以下に、伸縮軸に関する変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。

（変形例）
図９は、実施の形態の変形例に係る伸縮軸１０ａの部分断面図である。図９における断面の位置は、図６における断面の位置に準じている。図１０は、実施の形態の変形例に係る摺動部材９０の軸方向の端部の一部を示す図である。

本変形例に係る伸縮軸１０ａは、実施の形態に係るステアリング装置１００（図１参照）において、伸縮軸１０と置き換え可能な部材である。伸縮軸１０ａは、実施の形態に係る伸縮軸１０と同じく、内軸３０と外軸２０とを備え、内軸３０の外歯部３１と、外軸２０の内歯部２１との間に、摺動部材９０が配置されている。摺動部材９０は、全体的な形状は、実施の形態に係る摺動部材５０（図５参照）と共通しているが、壁部９５の位置が、摺動部材５０とは異なる。

具体的には、本変形例において、摺動部材９０は、内軸３０の外歯部３１ではなく、外軸２０の内歯部２１に固定されている。なお、固定の手法に特に限定はないが、接着剤、溶着、ネジ止め、かしめ、若しくは、ストッパの配置、またはこれらの組み合わせ等によって、摺動部材９０が内歯部２１に固定される。

このように、摺動部材９０は内歯部２１に固定されているため、摺動部材９０は、内歯部２１（複数の歯２２）の外面にほぼ密着するように配置されている。その一方で、摺動部材９０と、内軸３０の外歯部３１（複数の歯３２）との間には、複数の隙間５９が形成されている。より詳細には、外歯部３１の歯３２の歯先部３２ａと、摺動部材９０の、歯先部３２ａに対向する位置にある径方向外側に凹む凹条部９２との間に隙間５９が形成されている。また、外歯部３１の隣り合う２つの歯３２の間に形成された歯底部３３と、摺動部材９０の、歯底部３３に対向する位置にある径方向内側に凸の凸条部９１との間に隙間５９が形成されている。

このような隙間５９に対し、本変形例に係る摺動部材９０は、図１０に示すように、隙間５９の軸方向の端部に壁部９５を有している。具体的には、摺動部材９０の凹条部９２の軸方向の端部に壁部９５ｂが配置され、摺動部材９０の凸条部９１の軸方向の端部に壁部９５ａが配置される。壁部９５ａ及び９５ｂは、摺動部材９０において径方向内側に向けて立設されている。これにより、摺動部材９０と外歯部３１との間に存在する複数の隙間５９それぞれからのグリース漏れは抑制される。従って、伸縮軸１０ａは、回転トルクの伝達機能を損なうことなく伸縮動作の滑らかさの維持または向上を図ることができる。

なお、壁部９５ａ及び９５ｂのそれぞれは、摺動部材９０の軸方向における両端部に設けられていてもよい。これにより、グリース漏れの抑制効果が向上する。また、摺動部材９０の、隙間５９を挟んで外歯部３１と対向する面には、周方向に延設された周方向溝が形成されていてもよい。これにより、グリースが収容された隙間５９から、周方向で当接する２部材の間（凹条部９２の周方向の内側面と、歯３２の周方向の側面の間）まで、周方向溝を介してグリースが供給され、これにより、内歯部２１と摺動部材５０との摺動性がさらに向上する。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係るステアリング装置について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、外歯部３１及び内歯部２１それぞれの歯の数は４以外であってもよい。外歯部３１及び内歯部２１は、互いに周方向で係合する複数の歯を有すればよい。なお、外歯部３１及び内歯部２１それぞれにおいて、２以上の歯が周方向に均等に並べられていることが好ましい。

また、摺動部材５０は、凸条部５１の軸方向の端部に設けられた壁部５５ａ、及び、凹条部５２の軸方向の端部に設けられた壁部５５ｂの少なくとも一方が設けられていればよい。さらに、凸条部５１の軸方向の両端の内の一方の端部のみに壁部５５ａが設けられてもよく、凹条部５２の軸方向の両端の内の一方の端部のみに壁部５５ｂが設けられてもよい。つまり、摺動部材５０と、摺動相手の部材との間に複数の隙間がある場合、少なくとも１つの隙間の軸方向の一端に壁部があれば、摺動部材５０と摺動相手の部材との間から漏れるグリースの量を抑制することは可能である。

また、実施の形態に係る伸縮軸１０は、ステアリングコラムシャフト１９０とピニオンシャフト１９１との間に配置されているが、ステアリングコラムシャフト１９０の全部または一部として、伸縮軸１０が採用されてもよい。ステアリングコラムシャフト１９０は、操作部材２００の位置調整などのために軸方向の伸縮機能を備える場合がある。従って、ステアリングコラムシャフト１９０の全部または一部として伸縮軸１０が採用されることで、運転者が操作部材２００を操作することによる回転トルクを下流のピニオンシャフト１９１等に伝達することができ、かつ、操作部材２００の移動の滑らかさの維持または向上を図ることができる。

また、伸縮軸１０は、操作部材２００と転舵輪とが機械的には接続されていないステアバイワイヤシステムに組み込まれてもよい。例えば、ステアバイワイヤシステムにおいても、操作部材２００を運転席の前方の所定の格納領域に格納するためなどの理由で、操作部材２００の軸方向への移動機能が必要な場合がある。従って、この場合、一端に操作部材２００が連結される軸部材として伸縮軸１０を採用することで、操作部材２００の操作による回転トルクに基づいた転舵動作を適切に行わせることができ、かつ、操作部材２００の移動の滑らかさの維持または向上を図ることができる。

また、周方向溝５８の形状及び数は、図５等に示す形状及び数である必要はない。例えば、周方向溝５８は、摺動部材５０の外周面を周方向に一周以上するように設けられてもよい。

また、周方向溝５８は、摺動部材５０に設けられなくてもよい。この場合であっても、摺動部材５０は、壁部５５を有することで、グリース漏れの抑制効果を得ることができる。

また、上記の、実施の形態に係る摺動部材５０についての各種の補足事項のそれぞれは、変形例に係る摺動部材９０に適用されてもよい。

本発明に係るステアリング装置は、自動車等の車両に備えられるステアリング装置として有用である。

１０，１０ａ…伸縮軸、２０…外軸、２０ａ…内周面、２１…内歯部、２２，３２…歯、２２ａ，３２ａ…歯先部、２３，３３…歯底部、２９，３９…自在継手、３０…内軸、３０ａ…外周面、３１…外歯部、５０，９０…摺動部材、５１，９１…凸条部、５２，９２…凹条部、５５，５５ａ，５５ｂ，９５，９５ａ，９５ｂ…壁部、５８…周方向溝、５９…隙間、１００…ステアリング装置、１０１…ベルト伝動装置、１１０…軸体、１１１…ネジ溝、１１２…ラック、１２０…ボールナット、１３０…従動プーリ、１４０…ハウジング、１４２…ブーツ、１５０…アシスト用モータ、１５３…駆動プーリ、１６０…ベルト、１９０…ステアリングコラムシャフト、１９１…ピニオンシャフト、２００…操作部材、２１０…転舵輪、２１１…タイロッド

Claims (6)

1. 軸方向に伸縮可能な伸縮軸であって、
   周方向に並べられた複数の歯を有する外歯部が外周面に形成された内軸と、
   前記外歯部に噛み合う位置に配置された複数の歯を有する内歯部が内周面に形成された外軸と、
   前記外歯部及び前記内歯部の間に配置され、かつ、前記外歯部及び前記内歯部の一方に対して固定された摺動部材であって、前記外歯部及び前記内歯部の他方に対して前記軸方向に摺動可能に配置された摺動部材と、を備え、
   前記摺動部材は、前記摺動部材と、前記外歯部及び前記内歯部の前記他方との間の、前記軸方向に延在する隙間における前記軸方向の端部に、前記他方に向けて突出する壁部を有する、
   伸縮軸。
2. 前記隙間は、前記外歯部及び前記内歯部の前記他方における歯先部と、前記摺動部材において、前記歯先部に対向する位置にある凹条部との間に形成されており、
   前記壁部は、前記凹条部の前記軸方向の端部に設けられている、
   請求項１記載の伸縮軸。
3. 前記隙間は、前記外歯部及び前記内歯部の前記他方における歯底部と、前記摺動部材において、前記歯底部に対向する位置にある凸条部との間に形成されており、
   前記壁部は、前記凸条部の前記軸方向の端部に設けられている、
   請求項１または２記載の伸縮軸。
4. 前記摺動部材は、前記軸方向における前記摺動部材の両端部のそれぞれに前記壁部を有し、
   前記隙間は、前記両端部の前記壁部の間に連続して形成されている、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の伸縮軸。
5. 前記摺動部材の、前記隙間を挟んで前記外歯部及び前記内歯部の前記他方と対向する面には、前記他方から離れる向きに凹状に設けられ、かつ、周方向に延設された周方向溝が形成されており、
   前記壁部は、前記面から前記他方に向けて突出して設けられている、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の伸縮軸。
6. 車両の操舵を行うためのステアリング装置であって、
   転舵輪の転舵に用いられる回転トルクを伝達する伸縮軸であって、請求項１〜５のいずれか一項に記載の伸縮軸を備える、
   ステアリング装置。

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