JP4179683B2 - 自動車のステアリング装置用ステアリングシャフト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同軸に配置された、円形と異なる形の少なくとも２個の形材を備え、この形材の少なくとも一方が管片として形成され、この管片に他方の形材の端部分が挿入され、この他方の形材がこの管片内で軸方向に摺動可能に支承され、かつトルクを伝達するために形状補完的に保持され、内側の形材の外周輪郭と外側の形材の内周輪郭が少なくとも部分的に互いにほぼ一致するように形成され、周方向において閉じたこの輪郭の少なくとも一部が連続する弧状の区間によって形成され、この弧状の区間の曲率半径がそれぞれの周囲輪郭に沿ってそれぞれの形材の内側と外側に交互に設けられ、この両形材の間に、場合によっては周方向に沿って変化する幅を有する周方向に延びる隙間室が形成され、この周 方向に延びる隙間室（４）内に、高分子材料で作られたスライドスリーブが収容されている、自動車のステアリング装置用の長さ変更可能なステアリングシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
類似の装置が例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第２９２５３９８号公報、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１５３０９７１号公報、英国特許第１５４２１２７号公報、英国特許第１３２８２００号公報、米国特許第２７７２１０４号明細書および米国特許第２２７２９００号明細書によって知られている。
【０００３】
自動車のステアリング装置用の長さ変更可能なステアリングシャフトは特にドイツ連邦共和国特許第３６２４４７３号公報に記載されている。両形材の間に設けられたスライドスリーブは、それと相対的に軸方向に摺動可能な形材に直接対向する側に、スライドスリーブの縦方向に延びるリブ状の条片を備えている。この条片は、対をなした部分の間に穿設され（ ausgesparten ）、軸の軸方向に延びる自由空間内に突出している。条片はその壁部に変形されて接触している。対をなす各々２個の条片の間には、弾性を持続する材料からなるインサートが設けられている。このインサートは通常はゴムコードまたはばね条片である。この公知の構造により、両形材の間の遊隙が補償されるがしかし、対をなした部分の間の静止摩擦が大きく、形材の軸方向の摺動のために設定された値を確実に維持することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この技術水準から出発して、本発明の課題は、必然的に存在する、形材の間の遊隙が補償され、それにもかかわらず形材の軸方向の摺動のために設定された値が確実にかつ永久的に維持されるように、長さ変更可能なステアリングシャフトを形成することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、スライドスリーブがこのスライドスリーブの周囲輪郭に沿って、隙間室を画成する形材の壁部に、部分的にのみかつ交互に接触し、スライドスリーブが内側の形材の凸形区間と外側の形材の凹形区間に交互に接触していること、および、
ステアリングシャフトにトルクが加わらないときに、スライドスリーブとそれぞれの形材との接触部（ Anlage ）と、それに続く遊隙（ nachfolgendem Spiel ）との間の、半径方向において隣接して位置する移行領域（ Uebergangazonen ）が、互いに角度的にずれており、周方向に見てこの両移行領域の間にあるスライドスリーブの区間が、これら隣接して位置する形材に対してそれぞれ遊隙を有していることによって解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、図に基づいて本発明の合目的な実施の形態を詳しく説明する。
図１〜３のステアリングシャフトは中実の横断面を有する第１の形材（プロフィル）１を備えている。この形材はその一端に成形片３を支持している。この成形片には、本発明にとって重要ではない、ステアリング装置の部品が固定される。棒状の形材１は中実の材料から圧延、冷間押出しまたは引抜きされ、その横断面は図３から明らかである。この横断面は丸められた角範囲を示し、この角範囲の間には押圧形成された溝が設けられている。この場合、丸められた角と押圧形成された溝は互いに連続して弧状に接続している。
【０００７】
同様に端部にジョイント片６を支持する第２の形材２は管として形成され、図３から明らかなその横断面形状は、最初に述べた形材１にほぼ対応するように形成されている。すなわち、中空形材が丸められた角範囲と、その間の押圧された溝を有し、この角範囲と溝はすべて、互いに連続して接続している。
両形材１，２の横断面形状または周囲輪郭はそれぞれ、互いに連続する弧状の区間によって形成されている。それぞれの周囲輪郭に沿ったこの弧状の区間の曲率半径は、それぞれの形材１または２の内側または外側に交互に位置している。更に、個々の曲率半径は異なる大きさである。これは特に図３からはっきりと判る。
【０００８】
外側の形材２の内側寸法と、内側の形材１の外側寸法は、この両形材の間に少なからぬ遊隙が存在するように、互いに異なっている。この遊隙は周方向の隙間室を形成または画成している。この隙間室はその外周に沿って変化する幅を有する。この遊隙すなわち隙間を部分的に架橋するためおよび両形材の相対的な滑りを良好にするために、摩擦係数の小さな適当な合成樹脂材料から作られたスライドスリーブ７が内側の形材１に固定されている。このスライドスリーブはこのスライドスリーブの周囲輪郭がそれを支持する形材１の周囲輪郭にほぼ一致している。スライドスリーブ７が規定通りに取付けられると、このスライドスリーブの周囲輪郭は組み込まれていない状態におけるこのスライドスリーブの周囲輪郭に対して少しだけしか異ならない。組み込みによってスライドスリーブ７は幾分変形し、それによって締付けられる。このスライドスリーブ７の壁厚はその周囲にわたってほぼ同じである。このようなスライドスリーブ７をステアリングシャフト７の長さにわたって複数個、特に２個配置することができる。この場合、このスライドスリーブ７は互いに離隔されている。
【０００９】
スライドスリーブ７が両形材１，２の周囲輪郭に沿って内側形材１の凸形区間１０と外側形材２の凹形区間１１に交互に接触し、更に内側形材１の凹形区間１１に沿って遊隙および間隔をおいて延びるようにすることが、スライドスリーブ７にとって重要である。それによって、内側形材１にも外側形材２にもそれぞれ、接線方向範囲である移行領域（接続領域）１２，１３が形成される。この接線方向範囲では、スライドスリーブ７がそれぞれの形材１または２上の接触部から、この形材１または２に対して遊隙を有する延長部に移行している。この遊隙はそれぞれ狭くて湾曲したくさびの形を有する。ステアリングシャフトに回転モーメントが作用しない場合（図３）、半径方向に見て隣接して位置する、スライドスリーブとそれぞれの形材１，２との接触部と、それに続く遊隙との間の移行領域１２，１３は互いに角度的にずれており、周方向に見てこれら両移行領域１２，１３の間にあるスライドスリーブ７の区間は、これら隣接して位置する形材１，２に対してそれぞれ遊隙を有する。半径方向において隣接して位置する両移行領域１２，１３の角度的なずれは約１０度である。スライドスリーブ７が外側形材２の凹形区間に接触する範囲には、縦方向に延びる溝８がスライドスリーブに形成されている。
【００１０】
縦方向に延びる溝８はスライドスリーブ７の長さにわたって異なる寸法を有していてもよい。スライドスリーブ７の縦方向中央平面内において、この溝の寸法はスライドスリーブ７の端面の方に延びるこの溝の区間と比べて大きくなっている。形材１，２またはその表面は製作によって寸法誤差を有する。溝８の採寸に関する最後に述べた手段により、ステアリングコラムの運転による長さ調節時に、小さな摩擦力が作用する。この溝採寸によって生じる、上記範囲での壁厚の縮小により、スライドスリーブはつりあいばねとして作用する範囲において曲がりやすくなっている。
【００１１】
この提案により、内側および外側形材１，２とスライドスリーブ７の間の接触領域は上記の手段よりも減少するので、両形材の相互の軸方向摺動が一層良好になる。更に、スライドスリーブ７は両移行領域１２，１３の間にあるその区間が板ばねのように作用する。この板ばねの作用により、ステアリングホイールの回転運動は実際に遊隙なしに始まる或る程度の操向抵抗を伴う。必要な構造的遊隙はステアリング装置によって操作される車両リンクについてはもはや感じられない。
【００１２】
技術水準と比べて、本発明の本質は、半径方向において互いに隣接して位置する接線方向の移行領域１２，１３が、スライドスリーブ７の接触部と遊隙を有する延長部との間で、スライドスリーブのそれぞれの外面と内面上で互いに角度的にずれているので、互いに隣接して位置するこれら両移行領域１２，１３の間にあるスライドスリーブ７の区間が、隙間室４内で自由に延長し、ステアリングコラムに回転モーメントを加えたときに、ばねのように作用し得ることにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ステアリングシャフトを示す図である。
【図２】 図１のステアリングシャフトの断面図である。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、図１，２のステアリングシャフトの拡大横断面図である。
【符号の説明】
１ 第１の形材
２ 第２の形材
３ 成形片
４ 隙間室
５ 溝
６ ジョイント片
７ スライドスリーブ
８ 溝
１０ 凸形区間
１１ 凹形区間
１２ 移行領域
１３ 移行領域

Claims (7)

1. 同軸に配置された、円形と異なる形の少なくとも２個の形材（１，２）を備え、この形材の少なくとも一方が管片として形成され、この管片に他方の形材（１）の端部分が挿入され、この他方の形材がこの管片内で軸方向に摺動可能に支承され、かつトルクを伝達するために形状補完的に保持され、内側の形材（１）の外周輪郭と外側の形材（２）の内周輪郭が少なくとも部分的に互いにほぼ一致するように形成され、周方向において閉じたこの輪郭の少なくとも一部が連続する弧状の区間によって形成され、この弧状の区間の曲率半径がそれぞれの周囲輪郭に沿ってそれぞれの形材（１，２）の内側と外側に交互に設けられ、この両形材（１，２）の間に、周方向に沿って変化する幅を有する周方向に延びる隙間室（４）が形成され、この周方向に延びる隙間室（４）内に、高分子材料で作られたスライドスリーブ（７）が収容されている、自動車のステアリング装置用の長さ変更可能なステアリングシャフトにおいて、
   スライドスリーブ（７）が、このスライドスリーブの周囲輪郭に沿って、隙間室（４）を画成する形材（１，２）の壁部に、部分的にのみかつ交互に接触し、その際、このスライドスリーブ（７）が、内側の形材（１）の凸形区間と、外側の形材（２）の凹形区間とに、交互に接触していること、および、
   ステアリングシャフトにトルクが加わらないときに、スライドスリーブ（７）とそれぞれの形材（１，２）との接触部と、それに続く遊隙との間の、半径方向において隣接して位置する接線方向の移行領域（１２，１３）は、互いに角度的にずれており、周方向に見て、これら両移行領域（１２，１３）の間にあるスライドスリーブ（７）の区間が、これら隣接して位置する形材（１，２）に対してそれぞれ遊隙を有すること、
   を特徴とする長さ変更可能なステアリングシャフト。
2. スライドスリーブ（７）がその周方向に沿ってほぼ同じ壁厚を有することを特徴とする請求項１に記載の長さ変更可能なステアリングシャフト。
3. 移行領域（１２，１３）の角度的なずれが約１０°であることを特徴とする請求項１に記載の長さ変更可能なステアリングシャフト。
4. ステアリングシャフトの長さにわたって複数のスライドスリーブ（７）が配置されていることを特徴とする請求項１記載の長さ変更可能なステアリングシャフト。
5. ステアリングシャフトに沿って設けられたスライドスリーブ（７）が互いに離隔されていることを特徴とする請求項４に記載の長さ変更可能なステアリングシャフト。
6. 外側の形材（２）の凹形区間に接触するスライドスリーブ（７）の範囲において、縦方向に延びる溝（８）がスライドスリーブ（７）に穿設されていることを特徴とする請求項１に記載の長さ変更可能なステアリングシャフト。
7. 溝（８）がその長さにわたって異なる寸法を有することを特徴とする請求項６に記載の長さ変更可能なステアリングシャフト。

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