JP4428117B2 - 車両ステアリング用伸縮軸 - Google Patents

Description

本発明は、車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸に関する。

従来、自動車の操舵機構部では、自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収し、ステアリングホイール上にその変位や振動を伝えないために雄軸と雌軸とをスプライン嵌合した伸縮軸を操舵機構部の一部に使用している。伸縮軸にはスプライン部のガタ音を低減することと、ステアリングホイール上のガタ感を低減することと、軸方向摺動時における摺動抵抗を低減することが要求される。

このようなことから、伸縮軸の雄軸のスプライン部に対して、ナイロン膜をコーティングし、さらに摺動部にグリースを塗布し、金属騒音、金属打音等を吸収または緩和すると共に摺動抵抗の低減と回転方向ガタの低減を行ってきた。この場合、ナイロン膜を形成する工程としてはシャフトの洗浄→プライマー塗布→加熱→ナイロン粉末コート→粗切削→仕上げ切削→雌軸との選択嵌合が行われている。最終の切削加工は、既に加工済みの雌軸の精度に合わせてダイスを選択して加工を行っている。

また、特許文献１の請求項６では、ある遊びをもった組み合わせ断面を有する雄部および雌部が内側軸および外側軸に設けられ、その結果、ボールの破損時でも、内側軸と外側軸との間でトルクの伝達を行なうことができるようになっている。

さらに、特許文献２では、スプライン部に、コーティングをすることで、ガタなく、スライド時の摺動抵抗を低く抑えようとしている。
特開２００１−５０２９３号公報 特開２０００−９１４８号公報

特許文献１では、通常使用時は、複数のボールが転がりによる伸縮運動とトルク伝達を行なっている。このため、構造上、入力トルクに耐えるだけのボール数を備えていなければならず、システムとしてのコンパクト化が困難である。

よって、車両衝突時に、十分なコラプス・ストロークをとることが困難であるという構造上の不利な点がある。

そのため、フェイル・セーフ機能として、このような、ボールが破損した際にシャフトの空転を防止するためのあるあそびをもった組み合わせ断面が必要になると推察される。

また、特許文献１の本構造の場合、ボールに予圧を与えてガタつきを防止しているが、本構造の場合、摺動荷重が変動するといったステアリング用シャフトとしては、好ましくない特性が現れてしまう。

さらに、特許文献２では、トルクが負荷された瞬間から、スライド荷重が急激に上昇するといった問題がある。

特に、ジョイントに角度がついた状態（車両で使われる通常の使用状態）で、トルクが負荷されると、雄軸と雌軸には、こじれが生じて、スプラインの端面が雌軸の摺動面に食いついて、スライド荷重を上昇させる原因となり得る。

さらに、このような伸縮軸では、システムのコンパクト化を図り、車両衝突時のコラプス・ストロークが十分とれること、摺動変動を低減して、転がりと滑り摺動特性の優れた両特性（低摺動荷重と低荷重変動）を有すること、及び、軽量にできること等の要望もある。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、例えば、トルク伝達時に軸直角方向の力が作用して、雄軸と雌軸にこじれが生じても、トルク伝達部である滑り摺動面がスティック・スリップを生起することなく、スムーズにスライドすることができる、車両ステアリング用伸縮軸を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る車両ステアリング用伸縮軸は、車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、
前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部にそれぞれ設けられ、回転の際には互いに接触してトルクを伝達するトルク伝達部と、
前記トルク伝達部とは周方向に異なる位置の前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部の間に設けられ、前記雄軸と前記雌軸との軸方向相対移動の際には転動する転動体と、該転動体に径方向に隣接して配置され、該転動体を介して前記雄軸と前記雌軸とに予圧を与える弾性体とからなる予圧部と、を具備し、
前記トルク伝達部は、前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とのいずれか一方に形成された軸方向凸条と、前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とのいずれか他方で前記軸方向凸条と対向する位置に形成された軸方向溝とからなり、
前記軸方向凸条外周部と前記軸方向溝内周部とは微小な所定間隔の隙間を維持しており、
前記軸方向凸条は軸方向に延びていて、軸方向両端部に前記隙間をそれぞれ端面に向かって増大するテーパー部と、当該テーパー部間を軸方向に一様に延びる中間本体部とからなり、
前記テーパー部と前記中間本体部との境界部分外周が曲面状に形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る車両ステアリング用伸縮軸は、請求項１に記載の車両ステアリング用伸縮軸において、前記軸方向凸条は周方向に対向して軸方向に延びる二つの側面と、該側面間をつなぐ頂面とを有し、
前記軸方向溝は前記軸方向凸条の前記側面に対応する二つの側面と、前記軸方向凸条の前記頂面に対応し前記側面をつなぐ底面とを有しており、
前記軸方向凸条の前記中間本体部における前記側面と前記頂面の境界部分外周は曲面状に形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る車両ステアリング用伸縮軸は、請求項１または２に記載の車両ステアリング用伸縮軸において、前記軸方向凸条は前記雄軸の外周面に、前記軸方向溝は前記雌軸の内周面にそれぞれ形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る車両ステアリング用伸縮軸は、請求項１に記載の車両ステアリング用伸縮軸において、前記軸方向凸条は前記雄軸の外周面に、前記軸方向溝は前記雌軸の内周面にそれぞれ形成されており、
前記軸方向凸条は周方向に対向して軸方向に延びる二つの側面と、該側面間をつなぐ頂面とを有し、
前記軸方向溝は前記軸方向凸条の前記側面に対応する二つの側面と、前記軸方向凸条の前記頂面に対応し前記側面をつなぐ底面とを有しており、
前記軸方向凸条の前記中間本体部における前記側面と前記頂面との境界部分外周と、前記テーパー部と前記雄軸の端面との境界部分外周とはそれぞれ曲面状に形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る車両ステアリング用伸縮軸は、請求項１または４に記載の車両ステアリング用伸縮軸において、前記トルク伝達部を周方向に複数有し、
前記トルク伝達部のそれぞれは、二つの前記軸方向凸条とこれに対向する二つの前記軸方向溝とからなり、
前記軸方向凸条は前記雄軸の外周面に、前記軸方向溝は前記雌軸の内周面にそれぞれ形成されており、
前記各軸方向凸条は周方向に対向して軸方向に延びる二つの側面と、該側面間をつなぐ頂面とを有し、
前記各軸方向溝は前記軸方向凸条の前記側面に対応する二つの側面と、前記軸方向凸条の前記頂面に対応し前記側面をつなぐ底面とを有しており、
前記軸方向凸条の前記中間本体部における前記側面と前記頂面との境界部分外周と、前記各軸方向溝の前記側面と前記雌軸の内周面との境界部分外周とはそれぞれ曲面状に形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項６に係る車両ステアリング用伸縮軸は、請求項１から５のいずれか１項に記載の車両ステアリング用伸縮軸において、前記雄軸の外周面に、低摩擦の固体潤滑皮膜が形成されていることを特徴とする。

転動体と予圧部の組合せと、トルク伝達部の組合せの場合、トルク伝達部である滑り摺動面は、雄軸と雌軸との間に、スムーズにスライドできるだけの微少な所定間隔の隙間を設ける必要がある。しかし、このような隙間を設けることにより、雄軸と雌軸は、倒れ角が大きくなるため、例えば、トルク伝達時に軸直角方向の力が作用した場合、雄軸と雌軸にこじれが生じ易くなるといったことがある。

これを防止するため、本発明によれば、トルク伝達部の雄軸は、曲面形状を有している。これにより、こじれが生じたときの接触面のくさび効果が低減され、かじりによるスライド荷重の上昇を抑えることができる。従って、トルク伝達部である滑り摺動面がスティック・スリップを生起することなく、スムーズにスライドすることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を図面を参照しつつ説明する。

（車両用ステアリングシャフトの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。

図１において、車体側のメンバ１００にアッパブラケット１０１とロアブラケット１０２とを介して取り付けられたアッパステアリングシャフト部１２０（ステアリングコラム１０３と、ステアリングコラム１０３に回転自在に保持されたスアリングシャフト１０４を含む）と、ステアリングシャフト１０４の上端に装着されたステアリングホイール１０５と、ステアリングシャフト１０４の下端にユニバーサルジョイント１０６を介して連結されたロアステアリングシャフト部１０７と、ロアステアリングシャフト部１０７に操舵軸継手１０８を介して連結されたピニオンシャフト１０９と、ピニオンシャフト１０９に連結したステアリングラック軸１１２と、このステアリングラック軸１１２を支持して車体の別のフレーム１１０に弾性体１１１を介して固定されたステアリングラック支持部材１１３とから操舵機構部が構成されている。

ここで、アッパステアリングシャフト部１２０とロアステアリングシャフト部１０７が本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸（以後、伸縮軸と記す）を用いている。ロアステアリングシャフト部１０７は、雄軸と雌軸とを嵌合したものであるが、このようなロアステアリングシャフト部１０７には自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収し、ステアリングホイール１０５上にその変位や振動を伝えない性能が要求される。このような性能は、車体がサブフレーム構造となっていて、操舵機構上部を固定するメンバ１００とステアリングラック支持部材１１３が固定されているフレーム１１０が別体となっておりステアリングラック支持部材１１３がゴムなどの弾性体１１１を介してフレーム１１０に締結固定されている構造の場合に要求される。また、その他のケースとして操舵軸継手１０８をピニオンシャフト１０９に締結する際に作業者が、伸縮軸をいったん縮めてからピニオンシャフト１０９に嵌合させ締結させるため伸縮機能が必要とされる場合がある。さらに、操舵機構の上部にあるアッパステアリングシャフト部１２０も、雄軸と雌軸とを嵌合したものであるが、このようなアッパステアリングシャフト部１２０には、運転者が自動車を運転するのに最適なポジションを得るためにステアリングホイール１０５の位置を軸方向に移動し、その位置を調整する機能が要求されるため、軸方向に伸縮する機能が要求される。前述のすべての場合において、伸縮軸には嵌合部のガタ音を低減することと、ステアリングホイール１０５上のガタ感を低減することと、軸方向摺動時における摺動抵抗を低減することが要求される。

（第１実施の形態）
図２は、本発明の第１実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

図４は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であって、雄軸に、時計回り方向に「こじれ」が生じた時の作用図である。図５は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であって、雄軸に、反時計回り方向に「こじれ」が生じた時の作用図である。図６は、雄軸の端部の部分的拡大斜視図である。

図２、図３に示すように、車両ステアリング用伸縮軸（以後、伸縮軸と記す）は、相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した雄軸１と雌軸２とからなる。

本実施の形態では、雄軸１の外周面には、複数個の軸方向凸条４が延在して形成してある。これら軸方向凸条４は、スプライン嵌合の雄部であるが、セレーション嵌合の雄部であっても、又は単に凸凹嵌合用であってもよい。

雌軸２の内周面には、雄軸１の軸方向凸条４に対向する位置に、複数個の軸方向溝６が延在して形成してある。これら軸方向溝６は、スプライン嵌合の雌部であるが、セレーション嵌合の雌部であっても、又は単に凸凹嵌合用であってもよい。

なお、上述した軸方向凸条４と軸方向溝６とは、特許請求の範囲の請求項１に記載した本発明の構成要件であるトルク伝達部を構成している。

雄軸１の外周面には、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝３が延在して形成してある。これに対応して、雌軸２の内周面にも、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝５が延在して形成してある。

雄軸１の軸方向溝３と、雌軸２の軸方向溝５との間に、両軸１，２の軸方向相対移動の際に転動する複数の剛体の球状体７（転動体、ボール）が転動自在に介装してある。なお、雌軸２の軸方向溝５は、断面略円弧状若しくはゴシックアーチ状である。

雄軸１の軸方向溝３は、傾斜した一対の平面状側面３ａと、これら一対の平面状側面３ａの間に平坦に形成した底面３ｂとから構成してある。

雄軸１の軸方向溝３と、球状体７との間には、球状体７に接触して予圧するための弾性体８が介装してある。

この弾性体８は、球状体７に２点で略円弧形状で接触する球状体側接触部８ａと、球状体側接触部８ａに対して略周方向に所定間隔をおいて離間してあると共に雄軸１の軸方向溝３の平面状側面３ａに接触する溝面側接触部８ｂと、球状体側接触部８ａと溝面側接触部８ｂを相互に離間する方向に弾性的に付勢する付勢部８ｃと、軸方向溝３の底面３ｂに対向した底部８ｄと、を有している。

この付勢部８ｃは、略Ｕ字形状で略円弧状に折曲した折曲形状であり、この折曲形状の付勢部８ｃによって、球状体側接触部８ａと溝面側接触部８ｂを相互に離間するように弾性的に付勢することができる。

雄軸１が雌軸２に挿入される側の端部には、弾性体８が脱落しない様に微少すきまをもって、弾性体８を係止して軸方向に固定するストッパープレート９が加締め部１０により雄軸１に加締められている。このストッパープレート９は転動体７ａ，７ｎが雄軸１の軸方向溝３から外れないようにする働きもしている。このようにして本実施の形態の車両ステアリング用伸縮軸が構成されている。

上記のような伸縮軸に於いて、軸回転時（高トルク伝達時）には、軸方向凸条４と、軸方向溝６とは、互いに接触してトルク伝達部を構成する。

本実施の形態の伸縮軸は、このような構造であるので、予圧部の存在によりそれぞれのトルク伝達部において雄軸１と雌軸２は常時摺動可能に接触しており、雄軸１と雌軸２との軸方向の相対移動の際には互いに摺動し、且つ転動体７は転動することが出来る。

なお、雄軸に形成されている軸方向凸条４が雌軸側に、雌軸に形成されている軸方向溝６が雄軸側に形成されていても本実施の形態と同様の作用、効果が得られる。また、軸方向溝５の曲率と転動体７の曲率が異なっていて、両者は点接触するように形成されていても良い。また、転動体７は球状体であっても良い。さらに、弾性体８は板バネであっても良い。また、摺動面および転動面にグリースを塗布することによりさらに低い摺動荷重を得ることが出来る。

このように構成された本実施の形態の伸縮軸は、以下の点が従来技術に比べ優れている。

従来技術のように摺動面が純粋な滑りによるものであれば、ガタつき防止のための予圧荷重をある程度の荷重で留めておくことしかできなかった。それは、摺動荷重は、摩擦係数に予圧荷重を乗じたものであり、ガタつき防止や伸縮軸の剛性を向上させたいと願って予圧荷重を上げてしまうと摺動荷重が増大してしまうという悪循環に陥ってしまうためである。

その点、本実施の形態では、予圧部は軸方向の相対移動の際には、転動体７の転動機構を採用しているため、著しい摺動荷重の増大を招くことなく予圧荷重を上げることができる。これにより、従来なし得なかったガタつきの防止と剛性の向上を摺動荷重の増大を招くことなく達成することができる。

そして、高トルク伝達時には、トルク伝達部の軸方向凸条４が軸方向溝６に接触することによってトルク伝達の役割を果たし、予圧部では弾性体８が弾性変形して球状体７を雄軸１と雌軸２の間で周方向に拘束してガタつきを防止すると共に、低トルクを伝達する。

例えば、雄軸１からトルクが入力された場合、初期の段階では、弾性体８の予圧が加わっているため、ガタつきを防止する。

さらにトルクが増大していくと、トルク伝達部の軸方向凸条４と軸方向溝６の側面が強く接触し、軸方向凸条４の方が球状体７より反力を強く受け、トルク伝達部が主にトルクを伝達する。そのため、本実施の形態では、雄軸１と雌軸２の回転方向ガタを確実に防止すると共に、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。

また、軸方向凸条４と軸方向溝６とは、トルク伝達時には、軸方向に連続して接触してその荷重を受けるため、点接触で荷重を受ける転動体７よりも接触圧を低く抑えることができるなど、さまざまな効果がある。したがって、全列をボール転がり構造とした従来例に比べ下記の項目が優れている。
・摺動部での減衰能効果が、ボール転がり構造に比べて大きい。よって振動吸収性能が高い。
・同じトルクを伝達するならば、軸方向凸条４の方が接触圧を低く抑えることができるため、トルク伝達部の軸方向の長さを短くできスペースを有効に使うことができる。
・同じトルクを伝達するならば、軸方向凸条４の方が接触圧を低く抑えることができるため、熱処理等によって雌軸の軸方向溝表面を硬化させるための追加工程が不要である。
・部品点数を少なくすることができる。
・組立性をよくすることができる。
・組立コストを抑えることができる。
・トルクの伝達を主にトルク伝達部で担っているため、転動体７の数を少なくすることが出来、コラプス・ストロークを大きくとることが出来る。

また、転動体７を部分的に採用したという点では、全列がスプライン嵌合で且つ、全列が摺動する構造の従来例と比較して、下記の項目が優れている。
・転がりを利用しているため、摺動荷重を低く抑えられる。
・予圧荷重を高くすることができ、長期にわたるガタつきの防止と高剛性が同時に得られる。

さて、本実施の形態では、トルク伝達部に於ける雄軸１の外周部と雌軸２の内周部とは、微少な所定間隔の隙間を維持している。即ち、軸方向凸条４の外周部と、軸方向溝６の内周部とは、微少な所定間隔の隙間を維持して、スムーズな摺動を実現している。しかし、このような微少な所定間隔の隙間を設けることにより、雄軸１と雌軸２は、倒れ角が大きくなるため、例えばトルク伝達時に軸直角方向の力が作用した場合、雄軸１と雌軸２に、こじれが生じ易くなるといったことがある。

このようなことから、本実施の形態では、図２及び図６に示すように、雄軸１の軸方向凸条４は、その両端部に、テーパー形状部Ｔを有している。また、軸方向凸条４の両端部及び中間本体部では、その角部に、曲面形状部Ｒを有している。

なお、図２に示すように、雌軸２も、二つの軸方向溝６の間に形成される凸条６ａと、軸方向溝６の端側の立壁部６ｂとにも、その角部に、曲面形状部Ｒを有している。

従って、図４に示すように、雄軸１が矢印Ｘ１方向にスライドしながらトルク伝達をする際に、矢印Ｙ１のように時計回り方向にモーメントが発生し、雄軸１に「こじれ」方向の力が作用して、図示したように「こじれ」た場合であっても、スティック・スリップを生起することなく、スムーズにスライドすることができる。

これは、「こじれ」によってトルク伝達の荷重が、軸方向凸条４の端の角部に集中しても、この部分はテーパー形状部Ｔと曲面形状部Ｒを有しているため、かかる荷重を分散できるからである。即ち、こじれが生じたときの接触面のくさび効果（エッジが食い込んでいくような現象）が起こらず、かじりによるスライド荷重の上昇やスティック・スリップの発生を抑えることができる。

また、図５に示すように、雄軸１が矢印Ｘ２方向にスライドしながらトルク伝達する際に、矢印Ｙ２のように反時計回り方向にモーメントが発生し、雄軸１に「こじれ」方向の力が作用して、図示したように「こじれ」た場合であっても、スティック・スリップを生起することなく、スムーズにスライドすることができる。

これも、「こじれ」によってトルク伝達の荷重が、軸方向凸条４の端の角部に集中しても、この部分はテーパー形状部Ｔと曲面形状部Ｒを有しているため、かかる荷重を分散できるからである。即ち、こじれが生じたときの接触面のくさび効果（エッジが食い込んでいくような現象）が起こらず、かじりによるスライド荷重の上昇やスティック・スリップの発生を抑えることができる。

なお、本実施の形態に係る伸縮軸の各構成部品は、上記の説明に加えて、以下の表１及び表２のように構成してあることが好ましい。

（第２実施の形態）
図７は、本発明の第２実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。なお、本実施の形態では、第１実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付して、その説明を省略する。

本実施の形態は、雄軸１の外周面に、固体潤滑膜１１を形成したことに、その特徴がある。このように、雄軸１の外周面に固体潤滑膜１１を形成することによって、トルク伝達部の軸方向凸条４と軸方向溝６との接触抵抗を低くすることが出来るため、総摺動荷重（転がりと滑りが両方作用している本発明の構造において、通常使用時に発生する摺動荷重を言う）を、第１実施の形態の場合に比べて低くすることが出来る。固体潤滑皮膜としては、二硫化モリブデンの紛体を樹脂中に分散混合し、それを吹き付けまたは浸漬後に焼き付けて皮膜を形成したものや、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）を樹脂中に分散混合し、それを吹き付けまたは浸漬後に焼き付けて皮膜を形成したもの等が用いられる。また、固体潤滑皮膜のかわりに樹脂をコーティングしてもよい。その他の構成、作用、及び効果は、上述した第１実施の形態と同様である。

（第３実施の形態）
図８は、本発明の第３実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。なお、本実施の形態では、第１実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付して、その説明を省略する。

本実施の形態では、雄軸１の外周面において周方向に１２０度間隔で等配した３個のそれぞれ略円弧状の断面形状を有する軸方向凸条４が延在して形成され、これに対応して雌軸２の内周面に雄軸１の３個の軸方向凸条４に対向する位置に３個の略円弧状の断面形状を有する軸方向溝６が延在して形成されている。摺動時には、軸方向凸条４と軸方向溝６とは、原則として互いに非接触であるが、高トルク伝達時には、互いに接触して、トルク伝達部を構成する。なお、軸方向凸条４及び軸方向溝６は、断面略円弧状、若しくはゴシックアーチ状であるが、その他の形状であってもよい。その他の構成、作用、及び効果は、上述した第１実施の形態と同様である。

但し、軸方向凸条４の外周面が略円弧形状であり、軸方向溝６の内周面も略円弧形状であることから、凹凸部（軸方向凸条６と軸方向溝６）の角部は、曲面形状Ｒに形成しなくても、その曲面形状（円弧形状）であることから、トルク伝達部である滑り摺動面の凹凸部（軸方向凸条６と軸方向溝６）は、スティック・スリップを生起することなく、スムーズにスライドすることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。

本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。 本発明の第１実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であって、雄軸に、時計回り方向に「こじれ」が生じた時の作用図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であって、雄軸に、反時計回り方向に「こじれ」が生じた時の作用図である。 雄軸の端部の部分的拡大斜視図である。 本発明の第２実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。 本発明の第３実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の横断面図である。

符号の説明

１ 雄軸
２ 雌軸
３ 軸方向溝
３ａ 平面状側面
３ｂ 底面
４ 軸方向凸条
５ 軸方向溝
６ 軸方向溝
６ａ 凸条
６ｂ 立壁部
７ 球状体（ボール、転動体）
８ 弾性体
８ａ 球状体側接触部（伝達部材側接触部）
８ｂ 溝面側接触部
８ｃ 付勢部
８ｄ 底部
９ ストッパープレート
１０ 加締め部
１１ 固体潤滑皮膜
１００ メンバ
１０１ アッパブラケット
１０２ ロアブラケット
１０３ ステアリングコラム
１０４ ステアリングシャフト
１０５ ステアリングホイール
１０６ ユニバーサルジョイント
１０７ ロアステアリングシャフト部
１０８ 操舵軸継手
１０９ ピニオンシャフト
１１０ フレーム
１１１ 弾性体
１１２ ステアリングラック
１２０ アッパステアリングシャフト部

Claims (6)

1. 車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、
   前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部にそれぞれ設けられ、回転の際には互いに接触してトルクを伝達するトルク伝達部と、
   前記トルク伝達部とは周方向に異なる位置の前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部の間に設けられ、前記雄軸と前記雌軸との軸方向相対移動の際には転動する転動体と、該転動体に径方向に隣接して配置され、該転動体を介して前記雄軸と前記雌軸とに予圧を与える弾性体とからなる予圧部と、を具備し、
   前記トルク伝達部は、前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とのいずれか一方に形成された軸方向凸条と、前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とのいずれか他方で前記軸方向凸条と対向する位置に形成された軸方向溝とからなり、
   前記軸方向凸条外周部と前記軸方向溝内周部とは微小な所定間隔の隙間を維持しており、
   前記軸方向凸条は軸方向に延びていて、軸方向両端部に前記隙間をそれぞれ端面に向かって増大するテーパー部と、当該テーパー部間を軸方向に一様に延びる中間本体部とからなり、
   前記テーパー部と前記中間本体部との境界部分外周が曲面状に形成されていることを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
2. 前記軸方向凸条は周方向に対向して軸方向に延びる二つの側面と、該側面間をつなぐ頂面とを有し、
   前記軸方向溝は前記軸方向凸条の前記側面に対応する二つの側面と、前記軸方向凸条の前記頂面に対応し前記側面をつなぐ底面とを有しており、
   前記軸方向凸条の前記中間本体部における前記側面と前記頂面の境界部分外周は曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
3. 前記軸方向凸条は前記雄軸の外周面に、前記軸方向溝は前記雌軸の内周面にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
4. 前記軸方向凸条は前記雄軸の外周面に、前記軸方向溝は前記雌軸の内周面にそれぞれ形成されており、
   前記軸方向凸条は周方向に対向して軸方向に延びる二つの側面と、該側面間をつなぐ頂面とを有し、
   前記軸方向溝は前記軸方向凸条の前記側面に対応する二つの側面と、前記軸方向凸条の前記頂面に対応し前記側面をつなぐ底面とを有しており、
   前記軸方向凸条の前記中間本体部における前記側面と前記頂面との境界部分外周と、前記テーパー部と前記雄軸の端面との境界部分外周とはそれぞれ曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
5. 前記トルク伝達部を周方向に複数有し、
   前記トルク伝達部のそれぞれは、二つの前記軸方向凸条とこれに対向する二つの前記軸方向溝とからなり、
   前記軸方向凸条は前記雄軸の外周面に、前記軸方向溝は前記雌軸の内周面にそれぞれ形成されており、
   前記各軸方向凸条は周方向に対向して軸方向に延びる二つの側面と、該側面間をつなぐ頂面とを有し、
   前記各軸方向溝は前記軸方向凸条の前記側面に対応する二つの側面と、前記軸方向凸条の前記頂面に対応し前記側面をつなぐ底面とを有しており、
   前記軸方向凸条の前記中間本体部における前記側面と前記頂面との境界部分外周と、前記各軸方向溝の前記側面と前記雌軸の内周面との境界部分外周とはそれぞれ曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１または４に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
6. 前記雄軸の外周面に、低摩擦の固体潤滑皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両ステアリング用伸縮軸。

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