JP6939125B2

JP6939125B2 - Steering device and intermediate shaft

Info

Publication number: JP6939125B2
Application number: JP2017120449A
Authority: JP
Inventors: 誠一森山; 圭佑中尾
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2037-06-20
Also published as: JP2019006132A

Description

本発明は、ステアリング装置及び中間シャフトに関する。 The present invention relates to a steering device and an intermediate shaft.

車両には、操作者（運転者）のステアリングホイールに対する操作を車輪に伝えるための装置としてステアリング装置が設けられている。車両の衝突が生じた時に衝撃をステアリングホイールに伝えにくくするステアリング装置が知られている。例えば特許文献１には、管状のベローズを備える中間シャフトが記載されている。特許文献１によれば、１次衝突時においてベローズが変形することで衝撃が吸収される。 The vehicle is provided with a steering device as a device for transmitting the operation of the operator (driver) to the steering wheel to the wheels. A steering device is known that makes it difficult to transmit an impact to a steering wheel when a vehicle collision occurs. For example, Patent Document 1 describes an intermediate shaft provided with a tubular bellows. According to Patent Document 1, the impact is absorbed by the deformation of the bellows at the time of the first collision.

特開２００５−１４５１６４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-145164

しかしながら、管状のベローズの作製には専用且つ高額な設備が必要となる。さらに、個別に求められる衝撃吸収性能に応じてベローズの変形特性を変更するためには、金型の変更が必要となる。このため、容易に製造でき且つ容易に変形特性を変更することができる中間シャフトが求められていた。 However, the production of tubular bellows requires dedicated and expensive equipment. Further, in order to change the deformation characteristics of the bellows according to the impact absorption performance individually required, it is necessary to change the mold. Therefore, there has been a demand for an intermediate shaft that can be easily manufactured and whose deformation characteristics can be easily changed.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、容易に製造でき且つ容易に変形特性を変更することができる中間シャフトにより衝撃を吸収するステアリング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a steering device that absorbs an impact by an intermediate shaft that can be easily manufactured and whose deformation characteristics can be easily changed.

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係るステアリング装置は、第１ユニバーサルジョイントと、前記第１ユニバーサルジョイントより前方側に配置される第２ユニバーサルジョイントと、前記第１ユニバーサルジョイントと前記第２ユニバーサルジョイントとを連結する中実部材である中間シャフトと、を備え、前記中間シャフトは、外周面に第１溝及び第２溝を有する衝撃吸収部を備え、前記第２溝の底に対応する位置における前記衝撃吸収部の直径は、前記第１溝の底に対応する位置における前記衝撃吸収部の直径とは異なる。 In order to achieve the above object, the steering device according to one aspect of the present invention includes a first universal joint, a second universal joint arranged on the front side of the first universal joint, the first universal joint, and the above. An intermediate shaft, which is a solid member for connecting the second universal joint, is provided, and the intermediate shaft is provided with a shock absorbing portion having a first groove and a second groove on the outer peripheral surface, and is provided at the bottom of the second groove. The diameter of the shock absorbing portion at the corresponding position is different from the diameter of the shock absorbing portion at the position corresponding to the bottom of the first groove.

これにより、衝撃吸収部の形成に際して金型が不要であるので、衝撃吸収部の形成が容易となる。また、衝撃吸収部の変形特性は、衝撃吸収部の溝の形状に応じて変化する。溝の形状を変更することは容易であるため、衝撃吸収部の変形特性の調整は容易である。したがって、ステアリング装置は、容易に製造でき且つ容易に変形特性を変更することができる中間シャフトにより衝撃を吸収することができる。 As a result, a mold is not required to form the shock absorbing portion, so that the shock absorbing portion can be easily formed. Further, the deformation characteristics of the shock absorbing portion change according to the shape of the groove of the shock absorbing portion. Since it is easy to change the shape of the groove, it is easy to adjust the deformation characteristics of the shock absorbing portion. Therefore, the steering device can absorb the impact by the intermediate shaft which can be easily manufactured and whose deformation characteristics can be easily changed.

さらに、ステアリング装置においては、衝撃吸収部の第１溝に対応する部分の断面係数と、第２溝に対応する部分の断面係数とを異ならせることが可能である。このため、衝撃吸収部の各断面における曲げ応力の調整が可能である。 Further, in the steering device, it is possible to make the cross-sectional coefficient of the portion corresponding to the first groove of the shock absorbing portion different from the cross-sectional coefficient of the portion corresponding to the second groove. Therefore, the bending stress in each cross section of the impact absorbing portion can be adjusted.

ステアリング装置の望ましい態様として、前記第２溝は、前記第１溝に対して、前記中間シャフトの軸方向において前記中間シャフトの中央側に位置し、前記第２溝の底に対応する位置における前記衝撃吸収部の直径は、前記第１溝の底に対応する位置における前記衝撃吸収部の直径よりも大きいことが望ましい。 As a desirable aspect of the steering device, the second groove is located on the central side of the intermediate shaft in the axial direction of the intermediate shaft with respect to the first groove, and is located at a position corresponding to the bottom of the second groove. It is desirable that the diameter of the shock absorbing portion is larger than the diameter of the shock absorbing portion at the position corresponding to the bottom of the first groove.

このため、衝撃吸収部の第１溝に対応する部分を曲げるために要する荷重と、衝撃吸収部の第２溝に対応する部分を曲げるために要する荷重との差が小さくなる。したがって、中間シャフトを変形させるために要する荷重のバラツキが抑制される。 Therefore, the difference between the load required to bend the portion corresponding to the first groove of the shock absorbing portion and the load required to bend the portion corresponding to the second groove of the shock absorbing portion becomes small. Therefore, the variation in the load required to deform the intermediate shaft is suppressed.

本発明の他態様に係るステアリング装置は、第１ユニバーサルジョイントと、前記第１ユニバーサルジョイントより前方側に配置される第２ユニバーサルジョイントと、前記第１ユニバーサルジョイントと前記第２ユニバーサルジョイントとを連結する中実部材である中間シャフトと、を備え、前記中間シャフトは、外周面に第１溝及び第２溝を備える衝撃吸収部を備え、径方向に対して垂直な平面で前記中間シャフトを切った断面において、前記第１溝に面する前記衝撃吸収部の表面の少なくとも一部は第１円弧を描き、前記第２溝に面する前記衝撃吸収部の表面の少なくとも一部は第２円弧を描き、前記第２円弧の曲率半径は、前記第１円弧の曲率半径とは異なる。 The steering device according to another aspect of the present invention connects the first universal joint, the second universal joint arranged on the front side of the first universal joint, the first universal joint, and the second universal joint. The intermediate shaft is provided with an intermediate shaft which is a solid member, the intermediate shaft is provided with a shock absorbing portion having a first groove and a second groove on the outer peripheral surface, and the intermediate shaft is cut in a plane perpendicular to the radial direction. In the cross section, at least a part of the surface of the shock absorbing portion facing the first groove draws a first arc, and at least a part of the surface of the shock absorbing portion facing the second groove draws a second arc. , The radius of curvature of the second arc is different from the radius of curvature of the first arc.

これにより、衝撃吸収部の第１溝の隅角に対応する部分に生じる曲げ応力と、第２溝の隅角に対応する部分に生じる曲げ応力とを異ならせることが可能である。このため、衝撃吸収部の各断面における曲げ応力の調整が可能である。 Thereby, it is possible to make the bending stress generated in the portion corresponding to the corner angle of the first groove of the shock absorbing portion different from the bending stress generated in the portion corresponding to the corner angle of the second groove. Therefore, the bending stress in each cross section of the impact absorbing portion can be adjusted.

ステアリング装置の望ましい態様として、前記第２溝は、前記第１溝に対して、前記中間シャフトの軸方向において前記中間シャフトの中央側に位置し、前記第２円弧の曲率半径は、前記第１円弧の曲率半径よりも大きいことが望ましい。 As a desirable aspect of the steering device, the second groove is located on the central side of the intermediate shaft in the axial direction of the intermediate shaft with respect to the first groove, and the radius of curvature of the second arc is the first. It is desirable that it is larger than the radius of curvature of the arc.

ステアリング装置の望ましい態様として、前記第１溝及び前記第２溝は、環状であることが望ましい。 As a desirable aspect of the steering device, it is desirable that the first groove and the second groove are annular.

これにより、中間シャフトの曲がる方向が限定されにくくなる。 This makes it difficult to limit the bending direction of the intermediate shaft.

ステアリング装置の望ましい態様として、前記第１溝及び前記第２溝は、螺旋状であることが望ましい。 As a desirable aspect of the steering device, it is desirable that the first groove and the second groove have a spiral shape.

ステアリング装置の望ましい態様として、前記第１溝及び前記第２溝の最大幅は１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、径方向に対して垂直な平面で前記中間シャフトを切った断面において、前記第１溝に面する前記衝撃吸収部の表面の少なくとも一部、及び前記第２溝に面する前記衝撃吸収部の表面の少なくとも一部は、曲率半径が０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である円弧を描くことが望ましい。 As a desirable aspect of the steering device, the maximum width of the first groove and the second groove is 1 mm or more and 3 mm or less, and in a cross section obtained by cutting the intermediate shaft in a plane perpendicular to the radial direction, the first groove is formed. At least a part of the surface of the shock absorbing portion facing the surface and at least a part of the surface of the shock absorbing portion facing the second groove shall draw an arc having a radius of curvature of 0.2 mm or more and 1.0 mm or less. Is desirable.

これにより、衝撃吸収部において極端な応力集中が生じなくなり、且つ衝撃吸収部が曲がり易くなる。 As a result, extreme stress concentration does not occur in the shock absorbing portion, and the shock absorbing portion is easily bent.

ステアリング装置の望ましい態様として、前記第１溝の幅は、前記第１溝の底に向かって小さくなっており、前記第２溝の幅は、前記第２溝の底に向かって小さくなっていることが望ましい。 As a desirable aspect of the steering device, the width of the first groove decreases toward the bottom of the first groove, and the width of the second groove decreases toward the bottom of the second groove. Is desirable.

これにより、中間シャフトに曲げ応力が作用した時に、応力集中が生じやすくなる。 As a result, stress concentration is likely to occur when bending stress is applied to the intermediate shaft.

本発明の一態様に係る中間シャフトは、ステアリング装置に用いられる中実部材である中間シャフトであって、外周面に第１溝及び第２溝を有する衝撃吸収部を備え、前記第２溝の底に対応する位置における前記衝撃吸収部の直径は、前記第１溝の底に対応する位置における前記衝撃吸収部の直径とは異なる。 The intermediate shaft according to one aspect of the present invention is an intermediate shaft which is a solid member used in a steering device, and includes a shock absorbing portion having a first groove and a second groove on the outer peripheral surface of the second groove. The diameter of the shock absorbing portion at the position corresponding to the bottom is different from the diameter of the shock absorbing portion at the position corresponding to the bottom of the first groove.

これにより、衝撃吸収部の形成に際して金型が不要であるので、衝撃吸収部の形成が容易となる。また、衝撃吸収部の変形特性は、衝撃吸収部の溝の形状に応じて変化する。溝の形状を変更することは容易であるため、衝撃吸収部の変形特性の調整は容易である。したがって、中間シャフトは、容易に製造でき且つ容易に変形特性を変更することができる。 As a result, a mold is not required to form the shock absorbing portion, so that the shock absorbing portion can be easily formed. Further, the deformation characteristics of the shock absorbing portion change according to the shape of the groove of the shock absorbing portion. Since it is easy to change the shape of the groove, it is easy to adjust the deformation characteristics of the shock absorbing portion. Therefore, the intermediate shaft can be easily manufactured and its deformation characteristics can be easily changed.

さらに、中間シャフトにおいては、衝撃吸収部の第１溝に対応する部分の断面係数と、第２溝に対応する部分の断面係数とを異ならせることが可能である。このため、衝撃吸収部の各断面における曲げ応力の調整が可能である。 Further, in the intermediate shaft, it is possible to make the cross-sectional coefficient of the portion corresponding to the first groove of the shock absorbing portion different from the cross-sectional coefficient of the portion corresponding to the second groove. Therefore, the bending stress in each cross section of the impact absorbing portion can be adjusted.

本発明の他態様に係る中間シャフトは、ステアリング装置に用いられる中実部材である中間シャフトであって、外周面に第１溝及び第２溝を備える衝撃吸収部を備え、径方向に対して垂直な平面で前記中間シャフトを切った断面において、前記第１溝に面する前記衝撃吸収部の表面の少なくとも一部は第１円弧を描き、前記第２溝に面する前記衝撃吸収部の表面の少なくとも一部は第２円弧を描き、前記第２円弧の曲率半径は、前記第１円弧の曲率半径とは異なる。 The intermediate shaft according to another aspect of the present invention is an intermediate shaft which is a solid member used in a steering device, has a shock absorbing portion having a first groove and a second groove on an outer peripheral surface, and is provided with a shock absorbing portion in the radial direction. In a cross section of the intermediate shaft cut in a vertical plane, at least a part of the surface of the shock absorbing portion facing the first groove draws a first arc, and the surface of the shock absorbing portion facing the second groove. At least a part of the second arc is drawn, and the radius of curvature of the second arc is different from the radius of curvature of the first arc.

本発明によれば、容易に製造でき且つ容易に変形特性を変更することができる中間シャフトにより衝撃を吸収するステアリング装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a steering device that absorbs an impact by an intermediate shaft that can be easily manufactured and whose deformation characteristics can be easily changed.

図１は、第１実施形態のステアリング装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of the steering device of the first embodiment. 図２は、第１実施形態のステアリング装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the steering device of the first embodiment. 図３は、第１実施形態の中間シャフトの側面図である。FIG. 3 is a side view of the intermediate shaft of the first embodiment. 図４は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図５は、図４における溝の周辺部の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of the peripheral portion of the groove in FIG. 図６は、曲がった後の中間シャフトの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the intermediate shaft after bending. 図７は、比較例の中間シャフトが曲がる時の変位と荷重の関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the displacement and the load when the intermediate shaft of the comparative example bends. 図８は、第１実施形態の中間シャフトが曲がる時の変位と荷重の関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the displacement and the load when the intermediate shaft of the first embodiment is bent. 図９は、第１実施形態の第１変形例の中間シャフトにおける衝撃吸収部の側面図である。FIG. 9 is a side view of the impact absorbing portion in the intermediate shaft of the first modification of the first embodiment. 図１０は、第１実施形態の第２変形例の中間シャフトにおける溝の周辺部の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of a peripheral portion of the groove in the intermediate shaft of the second modification of the first embodiment. 図１１は、第１実施形態の第３変形例の中間シャフトを示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing an intermediate shaft of the third modification of the first embodiment. 図１２は、図１１におけるＢ−Ｂ断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 図１３は、第２実施形態の中間シャフトの側面図である。FIG. 13 is a side view of the intermediate shaft of the second embodiment. 図１４は、図１３におけるＣ−Ｃ断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 図１５は、衝撃吸収部の中央に位置する溝の断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of a groove located at the center of the shock absorbing portion. 図１６は、衝撃吸収部の端部に位置する溝の断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of a groove located at the end of the shock absorbing portion.

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments for carrying out the following inventions (hereinafter referred to as embodiments). In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, that is, those in a so-called equal range. Further, the components disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.

（実施形態）
図１は、第１実施形態のステアリング装置の模式図である。図２は、第１実施形態のステアリング装置の斜視図である。図１に示すように、ステアリング装置８０は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、第１ユニバーサルジョイント８４と、中間シャフト８５と、第２ユニバーサルジョイント８６と、を備えピニオンシャフト８７に接合されている。以下の説明においては、ステアリング装置８０が搭載された車両における前方は単に前方と記載され、車両における後方は単に後方と記載される。 (Embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of the steering device of the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the steering device of the first embodiment. As shown in FIG. 1, in the steering device 80, the steering wheel 81, the steering shaft 82, the steering force assist mechanism 83, the first universal joint 84, and the intermediate shaft 85 are transmitted in the order in which the force given by the operator is transmitted. And a second universal joint 86 are provided and joined to the pinion shaft 87. In the following description, the front of the vehicle equipped with the steering device 80 is simply referred to as the front, and the rear of the vehicle is simply referred to as the rear.

図１に示すように、ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂとを備える。入力軸８２ａの一方の端部がステアリングホイール８１に連結され、入力軸８２ａの他方の端部が出力軸８２ｂに連結される。また、出力軸８２ｂの一方の端部が入力軸８２ａに連結され、出力軸８２ｂの他方の端部が第１ユニバーサルジョイント８４に連結される。 As shown in FIG. 1, the steering shaft 82 includes an input shaft 82a and an output shaft 82b. One end of the input shaft 82a is connected to the steering wheel 81 and the other end of the input shaft 82a is connected to the output shaft 82b. Further, one end of the output shaft 82b is connected to the input shaft 82a, and the other end of the output shaft 82b is connected to the first universal joint 84.

図１に示すように、中間シャフト８５は、第１ユニバーサルジョイント８４と第２ユニバーサルジョイント８６とを連結している。中間シャフト８５の一方の端部が第１ユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部が第２ユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７の一方の端部が第２ユニバーサルジョイント８６に連結され、ピニオンシャフト８７の他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。第１ユニバーサルジョイント８４及び第２ユニバーサルジョイント８６は、例えばカルダンジョイントである。ステアリングシャフト８２の回転が中間シャフト８５を介してピニオンシャフト８７に伝わる。すなわち、中間シャフト８５はステアリングシャフト８２に伴って回転する。 As shown in FIG. 1, the intermediate shaft 85 connects the first universal joint 84 and the second universal joint 86. One end of the intermediate shaft 85 is connected to the first universal joint 84 and the other end is connected to the second universal joint 86. One end of the pinion shaft 87 is connected to the second universal joint 86, and the other end of the pinion shaft 87 is connected to the steering gear 88. The first universal joint 84 and the second universal joint 86 are, for example, cardan joints. The rotation of the steering shaft 82 is transmitted to the pinion shaft 87 via the intermediate shaft 85. That is, the intermediate shaft 85 rotates with the steering shaft 82.

図１に示すように、ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを備える。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。ラック８８ｂは、タイロッド８９に連結される。ラック８８ｂが移動することで車輪の角度が変化する。 As shown in FIG. 1, the steering gear 88 includes a pinion 88a and a rack 88b. The pinion 88a is connected to the pinion shaft 87. The rack 88b meshes with the pinion 88a. The steering gear 88 converts the rotational motion transmitted to the pinion 88a into a straight motion by the rack 88b. The rack 88b is connected to the tie rod 89. The angle of the wheel changes as the rack 88b moves.

図１に示すように、操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ９３とを備える。減速装置９２は、例えばウォーム減速装置である。電動モータ９３で生じたトルクは、減速装置９２の内部のウォームを介してウォームホイールに伝達され、ウォームホイールを回転させる。減速装置９２は、ウォーム及びウォームホイールによって、電動モータ９３で生じたトルクを増加させる。そして、減速装置９２は、出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、ステアリング装置８０はコラムアシスト方式である。 As shown in FIG. 1, the steering force assist mechanism 83 includes a speed reducing device 92 and an electric motor 93. The speed reducer 92 is, for example, a worm speed reducer. The torque generated by the electric motor 93 is transmitted to the worm wheel via the worm inside the speed reducer 92 to rotate the worm wheel. The speed reducer 92 increases the torque generated by the electric motor 93 by the worm and the worm wheel. Then, the reduction gear 92 applies an auxiliary steering torque to the output shaft 82b. That is, the steering device 80 is a column assist system.

図１に示すように、ステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０と、トルクセンサ９４と、車速センサ９５と、を備える。電動モータ９３、トルクセンサ９４及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。トルクセンサ９４は、入力軸８２ａに伝達された操舵トルクをＣＡＮ（Controller Area Network）通信によりＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、ステアリング装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に備えられ、車速をＣＡＮ通信によりＥＣＵ９０に出力する。 As shown in FIG. 1, the steering device 80 includes an ECU (Electronic Control Unit) 90, a torque sensor 94, and a vehicle speed sensor 95. The electric motor 93, the torque sensor 94, and the vehicle speed sensor 95 are electrically connected to the ECU 90. The torque sensor 94 outputs the steering torque transmitted to the input shaft 82a to the ECU 90 by CAN (Controller Area Network) communication. The vehicle speed sensor 95 detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle body on which the steering device 80 is mounted. The vehicle speed sensor 95 is provided on the vehicle body and outputs the vehicle speed to the ECU 90 by CAN communication.

ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９４及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９３へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９３から誘起電圧の情報又は電動モータ９３に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ＥＣＵ９０が電動モータ９３を制御することで、ステアリングホイール８１の操作に要する力が小さくなる。 The ECU 90 controls the operation of the electric motor 93. The ECU 90 acquires signals from each of the torque sensor 94 and the vehicle speed sensor 95. Electric power is supplied to the ECU 90 from the power supply device 99 (for example, an in-vehicle battery) with the ignition switch 98 turned on. The ECU 90 calculates the auxiliary steering command value based on the steering torque and the vehicle speed. The ECU 90 adjusts the electric power value supplied to the electric motor 93 based on the auxiliary steering command value. The ECU 90 acquires information on the induced voltage from the electric motor 93 or information output from a resolver or the like provided in the electric motor 93. By controlling the electric motor 93 by the ECU 90, the force required to operate the steering wheel 81 is reduced.

図３は、第１実施形態の中間シャフトの側面図である。図４は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。図５は、図４における溝の周辺部の拡大図である。 FIG. 3 is a side view of the intermediate shaft of the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of the peripheral portion of the groove in FIG.

中間シャフト８５は、略円柱状の中実部材である。例えば、中間シャフト８５は、機械構造用炭素鋼（ＳＣ材（Carbon Steel for Machine Structural Use））であるＳ３５Ｃで形成される。図３に示すように、中間シャフト８５は、基部１１と、衝撃吸収部１５と、基部１９と、を備える。 The intermediate shaft 85 is a substantially cylindrical solid member. For example, the intermediate shaft 85 is made of S35C, which is a carbon steel for machine structural use (SC material). As shown in FIG. 3, the intermediate shaft 85 includes a base portion 11, a shock absorbing portion 15, and a base portion 19.

基部１１は、第１ユニバーサルジョイント８４に接続される。基部１１の直径は一定である。衝撃吸収部１５は、基部１１の前方に位置する。衝撃吸収部１５は、中間シャフト８５の軸方向において、中間シャフト８５の中央に位置する。基部１９は、第２ユニバーサルジョイント８６に接続される。基部１９の直径は一定であり、基部１１の直径に等しい。 The base 11 is connected to the first universal joint 84. The diameter of the base 11 is constant. The shock absorbing portion 15 is located in front of the base portion 11. The shock absorbing portion 15 is located at the center of the intermediate shaft 85 in the axial direction of the intermediate shaft 85. The base 19 is connected to the second universal joint 86. The diameter of the base 19 is constant and equal to the diameter of the base 11.

以下の説明において、中間シャフト８５の軸方向は単に軸方向と記載され、軸方向に対して直交する方向は径方向と記載される。図４及び図５は、径方向に対して直交する平面で中間シャフト８５を切った断面である。 In the following description, the axial direction of the intermediate shaft 85 is simply described as the axial direction, and the direction orthogonal to the axial direction is described as the radial direction. 4 and 5 are cross sections of the intermediate shaft 85 cut in a plane orthogonal to the radial direction.

図４に示すように、衝撃吸収部１５は、複数の溝３と、複数の凸部４と、を備える。溝３は環状である。溝３は、例えば切削により形成される。複数の溝３は、軸方向で等間隔に配置されている。凸部４は、２つの溝３の間に位置する。凸部４に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径Ｄ１は、基部１１及び基部１９の直径に等しい。 As shown in FIG. 4, the shock absorbing portion 15 includes a plurality of grooves 3 and a plurality of convex portions 4. The groove 3 is annular. The groove 3 is formed by cutting, for example. The plurality of grooves 3 are arranged at equal intervals in the axial direction. The convex portion 4 is located between the two grooves 3. The diameter D1 of the shock absorbing portion 15 at the position corresponding to the convex portion 4 is equal to the diameters of the base portion 11 and the base portion 19.

図４に示すように、複数の溝３は、溝３ａと、溝３ｂと、溝３ｃと、溝３ｄと、溝３ｅと、溝３ｆと、溝３ｇと、溝３ｈと、溝３ｉと、溝３ｊと、溝３ｋと、を含む。衝撃吸収部１５の後方端部から前方端部に向かって溝３ａから溝３ｋが並んでいる。溝３ｆは、軸方向において衝撃吸収部１５の中央に位置する。 As shown in FIG. 4, the plurality of grooves 3 include a groove 3a, a groove 3b, a groove 3c, a groove 3d, a groove 3e, a groove 3f, a groove 3g, a groove 3h, a groove 3i, and a groove. Includes 3j and groove 3k. Grooves 3a to 3k are lined up from the rear end to the front end of the shock absorbing portion 15. The groove 3f is located at the center of the shock absorbing portion 15 in the axial direction.

溝３ｋの形状は、溝３ａの形状と同じである。溝３ｊの形状は、溝３ｂの形状と同じである。溝３ｉの形状は、溝３ｃの形状と同じである。溝３ｈの形状は、溝３ｄの形状と同じである。溝３ｇの形状は、溝３ｅの形状と同じである。図４に示すように、溝３ａから溝３ｋの底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径を、直径Ｄａから直径Ｄｋとする。直径Ｄａから直径Ｄｋのうち、直径Ｄｆが最も大きく、直径Ｄａ及び直径Ｄｋが最も小さい。１つの溝３の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径は、当該溝３よりも軸方向で中間シャフト８５の中央側に位置する他の溝３の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径よりも小さい。 The shape of the groove 3k is the same as the shape of the groove 3a. The shape of the groove 3j is the same as the shape of the groove 3b. The shape of the groove 3i is the same as the shape of the groove 3c. The shape of the groove 3h is the same as the shape of the groove 3d. The shape of the groove 3g is the same as the shape of the groove 3e. As shown in FIG. 4, the diameter of the shock absorbing portion 15 at the position corresponding to the bottom of the groove 3a to the groove 3k is defined as the diameter Da to the diameter Dk. Of the diameters Da to Dk, the diameter Df is the largest, and the diameter Da and the diameter Dk are the smallest. The diameter of the shock absorbing portion 15 at the position corresponding to the bottom of one groove 3 is the shock absorbing portion at the position corresponding to the bottom of the other groove 3 located on the central side of the intermediate shaft 85 in the axial direction from the groove 3. It is smaller than the diameter of 15.

図５に示すように、衝撃吸収部１５は、溝３に面する表面として、第１側面３１と、第２側面３３と、底面３５と、第１接続面３６と、第２接続面３７と、を含む。図５は溝３ｆを示すが、溝３ａから溝３ｅ及び溝３ｇから溝３ｋについても深さを除き同様の構成を有する。第１側面３１及び第２側面３３は、軸方向に対して垂直である。すなわち、第２側面３３は、第１側面３１と平行である。底面３５は、第１側面３１と第２側面３３との間に位置する。第１側面３１が底面３５に対して後方に位置し、第２側面３３が底面３５に対して前方に位置する。底面３５は曲面である。第１接続面３６は、第１側面３１と底面３５とを繋ぐ曲面である。第２接続面３７は、第２側面３３と底面３５とを繋ぐ曲面である。 As shown in FIG. 5, the shock absorbing portion 15 has a first side surface 31, a second side surface 33, a bottom surface 35, a first connection surface 36, and a second connection surface 37 as surfaces facing the groove 3. ,including. Although FIG. 5 shows the groove 3f, the groove 3a to the groove 3e and the groove 3g to the groove 3k have the same configuration except for the depth. The first side surface 31 and the second side surface 33 are perpendicular to the axial direction. That is, the second side surface 33 is parallel to the first side surface 31. The bottom surface 35 is located between the first side surface 31 and the second side surface 33. The first side surface 31 is located rearward with respect to the bottom surface 35, and the second side surface 33 is located forward with respect to the bottom surface 35. The bottom surface 35 is a curved surface. The first connecting surface 36 is a curved surface connecting the first side surface 31 and the bottom surface 35. The second connecting surface 37 is a curved surface connecting the second side surface 33 and the bottom surface 35.

溝３の最大幅Ｗは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。図５に示す断面において、第１接続面３６及び第２接続面３７は同じ円弧を描く。第１接続面３６及び第２接続面３７が描く円弧の曲率半径Ｃ１は、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。例えば、本実施形態における曲率半径Ｃ１は０．３ｍｍである。 The maximum width W of the groove 3 is preferably 1 mm or more and 3 mm or less. In the cross section shown in FIG. 5, the first connecting surface 36 and the second connecting surface 37 draw the same arc. The radius of curvature C1 of the arc drawn by the first connecting surface 36 and the second connecting surface 37 is preferably 0.2 mm or more and 1.0 mm or less. For example, the radius of curvature C1 in this embodiment is 0.3 mm.

衝撃吸収部１５は、例えば３００（Ｎｍ）のトルクを伝達できるように設計される。中間シャフト８５がＳ３５Ｃで形成される場合、直径Ｄａ及び直径Ｄｋは、１４ｍｍ以上１６ｍｍ以下程度となる。 The shock absorbing unit 15 is designed to transmit a torque of, for example, 300 (Nm). When the intermediate shaft 85 is formed of S35C, the diameter Da and the diameter Dk are about 14 mm or more and 16 mm or less.

図６は、曲がった後の中間シャフトの斜視図である。車両の１次衝突時においてステアリングギヤ８８に荷重が加わる。ステアリングギヤ８８に加わった荷重により中間シャフト８５には曲げ応力が生じる。この時、第１接続面３６及び第２接続面３７に応力集中が生じることで、第１接続面３６及び第２接続面３７を起点として衝撃吸収部１５が曲がる。溝３の径方向における一方側が拡がり、溝３の径方向における他方側が縮む。溝３が縮む側においては、凸部４が隣接する凸部４に接する。曲がった中間シャフト８５は、中間シャフト８５の周辺部品の隙間に入り込む。衝撃吸収部１５が曲がることにより、衝突による衝撃が吸収される。その結果、ステアリングホイール８１に伝わる衝撃が低減する。 FIG. 6 is a perspective view of the intermediate shaft after bending. A load is applied to the steering gear 88 at the time of the first collision of the vehicle. Bending stress is generated in the intermediate shaft 85 due to the load applied to the steering gear 88. At this time, stress concentration occurs on the first connection surface 36 and the second connection surface 37, so that the shock absorbing portion 15 bends starting from the first connection surface 36 and the second connection surface 37. One side of the groove 3 in the radial direction expands, and the other side of the groove 3 in the radial direction contracts. On the side where the groove 3 contracts, the convex portion 4 comes into contact with the adjacent convex portion 4. The bent intermediate shaft 85 enters the gap between the peripheral parts of the intermediate shaft 85. By bending the shock absorbing portion 15, the shock caused by the collision is absorbed. As a result, the impact transmitted to the steering wheel 81 is reduced.

衝撃吸収部１５は複数の溝３を備えるので、中間シャフト８５に曲げ応力が作用すると、衝撃吸収部１５の複数の部分で応力集中が生じる。このため、衝撃吸収部１５の変形する部分の範囲が大きくなりやすいので、中間シャフト８５の衝撃吸収能力が向上する。 Since the shock absorbing portion 15 includes a plurality of grooves 3, when bending stress acts on the intermediate shaft 85, stress concentration occurs in the plurality of portions of the shock absorbing portion 15. Therefore, the range of the deformable portion of the shock absorbing portion 15 tends to be large, so that the shock absorbing capacity of the intermediate shaft 85 is improved.

図７は、比較例の中間シャフトが曲がる時の変位と荷重の関係を示すグラフである。図８は、第１実施形態の中間シャフトが曲がる時の変位と荷重の関係を示すグラフである。なお、図７及び図８は、比較例と第１実施形態との相違を説明するための概念図である。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the displacement and the load when the intermediate shaft of the comparative example bends. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the displacement and the load when the intermediate shaft of the first embodiment is bent. 7 and 8 are conceptual diagrams for explaining the difference between the comparative example and the first embodiment.

比較例は、全ての溝３が同じ形状を有する点で第１実施形態と異なる。すなわち、比較例においては、溝３の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径が一定である。ステアリングギヤ８８に加わる荷重により中間シャフト８５に作用する曲げモーメントの大きさは、軸方向の位置によって異なる。曲げモーメントは、軸方向における中間シャフト８５の中央で最大となり、端部に向かうにしたがって小さくなる。このため、比較例においては、衝撃吸収部１５の中央を曲げるために要する荷重よりも、衝撃吸収部１５の端部を曲げるために要する荷重の方が大きくなる。その結果、図７に示すように、衝撃吸収部１５の中央が曲がった後、衝撃吸収部１５の変位が大きくなるにつれて衝撃吸収部１５を曲げるために要する荷重が大きくなる。 The comparative example is different from the first embodiment in that all the grooves 3 have the same shape. That is, in the comparative example, the diameter of the shock absorbing portion 15 at the position corresponding to the bottom of the groove 3 is constant. The magnitude of the bending moment acting on the intermediate shaft 85 due to the load applied to the steering gear 88 differs depending on the position in the axial direction. The bending moment is maximum at the center of the intermediate shaft 85 in the axial direction and decreases toward the end. Therefore, in the comparative example, the load required to bend the end portion of the shock absorbing portion 15 is larger than the load required to bend the center of the shock absorbing portion 15. As a result, as shown in FIG. 7, after the center of the shock absorbing portion 15 is bent, the load required to bend the shock absorbing portion 15 increases as the displacement of the shock absorbing portion 15 increases.

これに対して、第１実施形態においては、１つの溝３の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径は、当該溝３よりも軸方向で中間シャフト８５の中央側に位置する他の溝３の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径よりも小さい。したがって、衝撃吸収部１５の中央を曲げるために要する荷重と、衝撃吸収部１５の端部を曲げるために要する荷重との差が小さくなる。その結果、図８に示すように、衝撃吸収部１５の一部が曲がった後、衝撃吸収部１５の他の部分を曲げるために要する荷重に変化が生じにくい。すなわち、中間シャフト８５を変形させるために要する荷重のバラツキが抑制される。 On the other hand, in the first embodiment, the diameter of the shock absorbing portion 15 at the position corresponding to the bottom of one groove 3 is the other one located on the central side of the intermediate shaft 85 in the axial direction with respect to the groove 3. It is smaller than the diameter of the shock absorbing portion 15 at the position corresponding to the bottom of the groove 3. Therefore, the difference between the load required to bend the center of the shock absorbing portion 15 and the load required to bend the end portion of the shock absorbing portion 15 becomes small. As a result, as shown in FIG. 8, after a part of the shock absorbing portion 15 is bent, the load required for bending the other part of the shock absorbing portion 15 is unlikely to change. That is, the variation in the load required to deform the intermediate shaft 85 is suppressed.

なお、衝撃吸収部１５の溝３は、必ずしも上述した形状を有していなくてもよい。例えば、第１接続面３６及び第２接続面３７が底面３５を介さずに繋がっていてもよい。すなわち、径方向に対して垂直な平面で中間シャフト８５を切った断面において、溝３の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の表面が半円を描いていてもよい。また、第１接続面３６及び第２接続面３７がなくてもよい。すなわち、第１側面３１及び第２側面３３が底面３５に直接繋がっていてもよい。 The groove 3 of the shock absorbing portion 15 does not necessarily have the above-mentioned shape. For example, the first connecting surface 36 and the second connecting surface 37 may be connected without passing through the bottom surface 35. That is, in a cross section of the intermediate shaft 85 cut in a plane perpendicular to the radial direction, the surface of the shock absorbing portion 15 at a position corresponding to the bottom of the groove 3 may be a semicircle. Further, the first connection surface 36 and the second connection surface 37 may not be provided. That is, the first side surface 31 and the second side surface 33 may be directly connected to the bottom surface 35.

なお、衝撃吸収部１５が備える溝３の数は、必ずしも図に示すような数でなくてもよい。衝撃吸収部１５は少なくとも２つの溝３を有していればよい。 The number of grooves 3 provided in the shock absorbing unit 15 does not necessarily have to be the number shown in the figure. The shock absorbing portion 15 may have at least two grooves 3.

なお、凸部４に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径Ｄ１は、必ずしも基部１１の直径に等しくなくてもよい。直径Ｄ１は、少なくとも溝３ｆの底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径Ｄｆよりも大きければよい。直径Ｄ１は、基部１１の直径よりも小さくてもよいし、基部１１の直径よりも大きくてもよい。 The diameter D1 of the shock absorbing portion 15 at the position corresponding to the convex portion 4 does not necessarily have to be equal to the diameter of the base portion 11. The diameter D1 may be larger than the diameter Df of the shock absorbing portion 15 at least at a position corresponding to the bottom of the groove 3f. The diameter D1 may be smaller than the diameter of the base 11 or larger than the diameter of the base 11.

以上で説明したように、ステアリング装置８０は、第１ユニバーサルジョイント８４と、第１ユニバーサルジョイント８４より前方側に配置される第２ユニバーサルジョイント８６と、第１ユニバーサルジョイント８４と第２ユニバーサルジョイント８６とを連結する中実部材である中間シャフト８５と、を備える。中間シャフト８５は、外周面に第１溝（例えば溝３ａ）及び第２溝（例えば溝３ｆ）を有する衝撃吸収部１５を備える。第２溝の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径（例えば直径Ｄｆ）は、第１溝の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径（例えば直径Ｄａ）とは異なる。 As described above, the steering device 80 includes the first universal joint 84, the second universal joint 86 arranged on the front side of the first universal joint 84, the first universal joint 84, and the second universal joint 86. The intermediate shaft 85, which is a solid member for connecting the above, is provided. The intermediate shaft 85 includes a shock absorbing portion 15 having a first groove (for example, groove 3a) and a second groove (for example, groove 3f) on the outer peripheral surface. The diameter of the shock absorbing portion 15 (for example, diameter Df) at the position corresponding to the bottom of the second groove is different from the diameter of the shock absorbing portion 15 (for example, diameter Da) at the position corresponding to the bottom of the first groove.

これにより、衝撃吸収部１５の形成に際して金型が不要であるので、衝撃吸収部１５の形成が容易となる。また、衝撃吸収部１５の変形特性は、衝撃吸収部１５の溝３の形状に応じて変化する。溝３の形状を変更することは容易であるため、衝撃吸収部１５の変形特性の調整は容易である。したがって、ステアリング装置８０は、容易に製造でき且つ容易に変形特性を変更することができる中間シャフト８５により衝撃を吸収することができる。 As a result, a mold is not required to form the shock absorbing portion 15, so that the shock absorbing portion 15 can be easily formed. Further, the deformation characteristics of the shock absorbing portion 15 change according to the shape of the groove 3 of the shock absorbing portion 15. Since it is easy to change the shape of the groove 3, it is easy to adjust the deformation characteristics of the shock absorbing portion 15. Therefore, the steering device 80 can absorb the impact by the intermediate shaft 85 which can be easily manufactured and whose deformation characteristics can be easily changed.

さらに、ステアリング装置８０においては、衝撃吸収部１５の第１溝に対応する部分の断面係数と、第２溝に対応する部分の断面係数とを異ならせることが可能である。このため、衝撃吸収部１５の各断面における曲げ応力の調整が可能である。 Further, in the steering device 80, it is possible to make the cross-sectional coefficient of the portion corresponding to the first groove of the shock absorbing portion 15 different from the cross-sectional coefficient of the portion corresponding to the second groove. Therefore, the bending stress in each cross section of the shock absorbing portion 15 can be adjusted.

また、ステアリング装置８０においては、第２溝（例えば溝３ｆ）は、第１溝（例えば溝３ａ）に対して、中間シャフト８５の軸方向において中間シャフト８５の中央側に位置する。第２溝の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径（例えば直径Ｄｆ）は、第１溝の底に対応する位置における衝撃吸収部１５の直径（例えば直径Ｄａ）よりも大きい。 Further, in the steering device 80, the second groove (for example, groove 3f) is located on the central side of the intermediate shaft 85 in the axial direction of the intermediate shaft 85 with respect to the first groove (for example, groove 3a). The diameter of the shock absorbing portion 15 (for example, diameter Df) at the position corresponding to the bottom of the second groove is larger than the diameter of the shock absorbing portion 15 (for example, diameter Da) at the position corresponding to the bottom of the first groove.

このため、衝撃吸収部１５の第１溝に対応する部分を曲げるために要する荷重と、衝撃吸収部１５の第２溝に対応する部分を曲げるために要する荷重との差が小さくなる。したがって、中間シャフト８５を変形させるために要する荷重のバラツキが抑制される。 Therefore, the difference between the load required to bend the portion corresponding to the first groove of the shock absorbing portion 15 and the load required to bend the portion corresponding to the second groove of the shock absorbing portion 15 becomes small. Therefore, the variation in the load required to deform the intermediate shaft 85 is suppressed.

また、ステアリング装置８０においては、第１溝（例えば溝３ａ）及び第２溝（例えば溝３ｆ）は、環状である。 Further, in the steering device 80, the first groove (for example, groove 3a) and the second groove (for example, groove 3f) are annular.

これにより、中間シャフト８５の曲がる方向が限定されにくくなる。 This makes it difficult to limit the bending direction of the intermediate shaft 85.

また、ステアリング装置８０においては、第１溝（例えば溝３ａ）及び第２溝（例えば溝３ｆ）の最大幅Ｗは１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。径方向に対して垂直な平面で中間シャフト８５を切った断面において、第１溝に面する衝撃吸収部１５の表面の少なくとも一部、及び第２溝に面する衝撃吸収部１５の表面の少なくとも一部は、曲率半径が０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である円弧を描く。 Further, in the steering device 80, the maximum width W of the first groove (for example, groove 3a) and the second groove (for example, groove 3f) is 1 mm or more and 3 mm or less. In a cross section of the intermediate shaft 85 cut in a plane perpendicular to the radial direction, at least a part of the surface of the shock absorbing portion 15 facing the first groove and at least a surface of the shock absorbing portion 15 facing the second groove. A part draws an arc having a radius of curvature of 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.

これにより、衝撃吸収部１５において極端な応力集中が生じなくなり、且つ衝撃吸収部１５が曲がり易くなる。 As a result, extreme stress concentration does not occur in the shock absorbing portion 15, and the shock absorbing portion 15 is easily bent.

（第１実施形態の第１変形例）
図９は、第１実施形態の第１変形例の中間シャフトにおける衝撃吸収部の側面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 (First Modified Example of First Embodiment)
FIG. 9 is a side view of the impact absorbing portion in the intermediate shaft of the first modification of the first embodiment. The same components as those described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図９に示すように、第１実施形態の第１変形例の衝撃吸収部１５Ａは、複数の溝３Ａを備える。複数の溝３Ａは、溝３ａＡと、溝３ｂＡと、溝３ｃＡと、溝３ｄＡと、溝３ｅＡと、を含む。溝３ａＡから溝３ｅＡは、それぞれ螺旋状である。溝３ａＡから溝３ｅＡは、繋がっていてもよいし、別々の溝であってもよい。図９に示すように、溝３ａＡから溝３ｅＡの底に対応する位置における衝撃吸収部１５Ａの半径を、半径ＲａＡから半径ＲａＡとする。半径ＲａＡから半径ＲｅＡのうち、半径ＲｃＡが最も大きく、半径ＲａＡ及び半径ＲｅＡが最も小さい。１つの溝３Ａの底に対応する位置における衝撃吸収部１５Ａの直径は、当該溝３Ａよりも軸方向で中間シャフト８５の中央側に位置する他の溝３Ａの底に対応する位置における衝撃吸収部１５Ａの直径よりも小さい。上述した溝３の最大幅Ｗ及び曲率半径Ｃ１の説明は、溝３ａＡから溝３ｅＡに対しても適用できる。 As shown in FIG. 9, the shock absorbing portion 15A of the first modification of the first embodiment includes a plurality of grooves 3A. The plurality of grooves 3A include a groove 3aA, a groove 3bA, a groove 3cA, a groove 3dA, and a groove 3eA. The grooves 3aA to 3eA are spiral, respectively. The groove 3aA to the groove 3eA may be connected or may be separate grooves. As shown in FIG. 9, the radius of the shock absorbing portion 15A at the position corresponding to the bottom of the groove 3aA from the groove 3aA is changed from the radius RaA to the radius RaA. Of the radius RaA to the radius ReA, the radius RcA is the largest, and the radius RaA and the radius ReA are the smallest. The diameter of the shock absorbing portion 15A at the position corresponding to the bottom of one groove 3A is the shock absorbing portion at the position corresponding to the bottom of the other groove 3A located on the central side of the intermediate shaft 85 in the axial direction with respect to the groove 3A. It is smaller than the diameter of 15A. The above description of the maximum width W and the radius of curvature C1 of the groove 3 can also be applied to the grooves 3aA to 3eA.

（第１実施形態の第２変形例）
図１０は、第１実施形態の第２変形例の中間シャフトにおける溝の周辺部の拡大図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 (Second modification of the first embodiment)
FIG. 10 is an enlarged view of a peripheral portion of the groove in the intermediate shaft of the second modification of the first embodiment. The same components as those described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

第１実施形態の第２変形例の衝撃吸収部１５Ｂは、複数の溝３Ｂを備える。図１０に示すように、衝撃吸収部１５Ｂは、溝３Ｂに面する表面として、第１側面３１Ｂと、第２側面３３Ｂと、底面３５Ｂと、第１接続面３６Ｂと、第２接続面３７Ｂと、を含む。底面３５Ｂは、第１側面３１Ｂと第２側面３３Ｂとの間に位置する。第１接続面３６Ｂは、第１側面３１Ｂと底面３５Ｂとを繋ぐ曲面である。第２接続面３７Ｂは、第２側面３３Ｂと底面３５Ｂとを繋ぐ曲面である。第１側面３１Ｂと第２側面３３Ｂとの間の距離は、底面３５Ｂに向かって小さくなっている。すなわち、溝３Ｂの幅は、溝３Ｂの底に向かって小さくなっている。 The shock absorbing portion 15B of the second modification of the first embodiment includes a plurality of grooves 3B. As shown in FIG. 10, the shock absorbing portion 15B has a first side surface 31B, a second side surface 33B, a bottom surface 35B, a first connection surface 36B, and a second connection surface 37B as surfaces facing the groove 3B. ,including. The bottom surface 35B is located between the first side surface 31B and the second side surface 33B. The first connecting surface 36B is a curved surface connecting the first side surface 31B and the bottom surface 35B. The second connecting surface 37B is a curved surface connecting the second side surface 33B and the bottom surface 35B. The distance between the first side surface 31B and the second side surface 33B decreases toward the bottom surface 35B. That is, the width of the groove 3B decreases toward the bottom of the groove 3B.

これにより、中間シャフト８５に曲げ応力が作用した時に、応力集中が生じやすくなる。 As a result, stress concentration is likely to occur when bending stress is applied to the intermediate shaft 85.

（第１実施形態の第３変形例）
図１１は、第１実施形態の第３変形例の中間シャフトを示す側面図である。図１２は、図１１におけるＢ−Ｂ断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 (Third variant of the first embodiment)
FIG. 11 is a side view showing an intermediate shaft of the third modification of the first embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. The same components as those described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図１１に示すように、第１実施形態の第３変形例における衝撃吸収部１５Ｃは、軸方向において中間シャフト８５Ｃの中央よりも後方側に寄っている。より具体的には、衝撃吸収部１５Ｃの前方端部が、軸方向において中間シャフト８５Ｃの中央よりも後方側に位置する。衝撃吸収部１５Ｃは、複数の溝３Ｃを備える。 As shown in FIG. 11, the shock absorbing portion 15C in the third modification of the first embodiment is closer to the rear side than the center of the intermediate shaft 85C in the axial direction. More specifically, the front end portion of the shock absorbing portion 15C is located on the rear side of the center of the intermediate shaft 85C in the axial direction. The shock absorbing unit 15C includes a plurality of grooves 3C.

図１２に示すように、複数の溝３Ｃは、溝３ａＣと、溝３ｂＣと、溝３ｃＣと、溝３ｄＣと、溝３ｅＣと、溝３ｆＣと、を含む。衝撃吸収部１５Ｃの後方端部から前方端部に向かって溝３ａＣから溝３ｆＣが並んでいる。図１２に示すように、溝３ａＣから溝３ｆＣの底に対応する位置における衝撃吸収部１５Ｃの直径を、直径ＤａＣから直径ＤｆＣとする。直径ＤａＣから直径ＤｆＣのうち、直径ＤｆＣが最も大きく、直径Ｄａが最も小さい。１つの溝３Ｃの底に対応する位置における衝撃吸収部１５Ｃの直径は、当該溝３Ｃよりも軸方向で中間シャフト８５Ｃの中央側に位置する他の溝３Ｃの底に対応する位置における衝撃吸収部１５Ｃの直径よりも小さい。 As shown in FIG. 12, the plurality of grooves 3C include a groove 3aC, a groove 3bC, a groove 3cC, a groove 3dC, a groove 3eC, and a groove 3fC. Grooves 3aC to 3fC are lined up from the rear end to the front end of the shock absorbing portion 15C. As shown in FIG. 12, the diameter of the shock absorbing portion 15C at the position corresponding to the bottom of the groove 3aC to the groove 3fC is changed from the diameter DaC to the diameter DfC. Of the diameters DaC to DfC, the diameter DfC is the largest and the diameter Da is the smallest. The diameter of the shock absorbing portion 15C at the position corresponding to the bottom of one groove 3C is the shock absorbing portion at the position corresponding to the bottom of the other groove 3C located on the central side of the intermediate shaft 85C in the axial direction from the groove 3C. It is smaller than the diameter of 15C.

（第２実施形態）
図１３は、第２実施形態の中間シャフトの側面図である。図１４は、図１３におけるＣ−Ｃ断面図である。図１５は、衝撃吸収部の中央に位置する溝の断面図である。図１６は、衝撃吸収部の端部に位置する溝の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 13 is a side view of the intermediate shaft of the second embodiment. FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view of a groove located at the center of the shock absorbing portion. FIG. 16 is a cross-sectional view of a groove located at the end of the shock absorbing portion. The same components as those described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図１３に示すように、第２実施形態の衝撃吸収部１５Ｄは、軸方向において中間シャフト８５Ｄの中央に位置する。衝撃吸収部１５Ｄは、複数の溝３Ｄを備える。 As shown in FIG. 13, the shock absorbing portion 15D of the second embodiment is located at the center of the intermediate shaft 85D in the axial direction. The shock absorbing unit 15D includes a plurality of grooves 3D.

図１４に示すように、複数の溝３Ｄは、溝３ａＤと、溝３ｂＤと、溝３ｃＤと、溝３ｄＤと、溝３ｅＤと、溝３ｆＤと、溝３ｇＤと、溝３ｈＤと、溝３ｉＤと、溝３ｊＤと、溝３ｋＤと、を含む。衝撃吸収部１５Ｄの後方端部から前方端部に向かって溝３ａＤから溝３ｋＤが軸方向に並んでいる。溝３ｆＤは、軸方向において衝撃吸収部１５Ｄの中央に位置する。 As shown in FIG. 14, the plurality of groove 3Ds include a groove 3aD, a groove 3bD, a groove 3cD, a groove 3dD, a groove 3eD, a groove 3fD, a groove 3gD, a groove 3hD, a groove 3iD, and a groove. Includes 3jD and groove 3kD. Grooves 3aD to 3kD are arranged in the axial direction from the rear end to the front end of the shock absorbing portion 15D. The groove 3fD is located at the center of the shock absorbing portion 15D in the axial direction.

溝３ｋＤの形状は、溝３ａＤの形状と同じである。溝３ｊＤの形状は、溝３ｂＤの形状と同じである。溝３ｉＤの形状は、溝３ｃＤの形状と同じである。溝３ｈＤの形状は、溝３ｄＤの形状と同じである。溝３ｇＤの形状は、溝３ｅＤの形状と同じである。 The shape of the groove 3kD is the same as the shape of the groove 3aD. The shape of the groove 3jD is the same as the shape of the groove 3bD. The shape of the groove 3iD is the same as the shape of the groove 3cD. The shape of the groove 3hD is the same as the shape of the groove 3dD. The shape of the groove 3gD is the same as the shape of the groove 3eD.

図１５に示すように、衝撃吸収部１５Ｄは、溝３ｆＤに面する表面として、第１接続面３６ｆＤと、第２接続面３７ｆＤと、を含む。図１６に示すように、衝撃吸収部１５Ｄは、溝３ａＤに面する表面として、第１接続面３６ａＤと、第２接続面３７ａＤと、を含む。溝３ｂＤから溝３ｅＤ及び溝３ｇＤから溝３ｋＤについても第１接続面及び第２接続面の形状を除き同様の構成を有する。 As shown in FIG. 15, the shock absorbing portion 15D includes a first connecting surface 36fD and a second connecting surface 37fD as surfaces facing the groove 3fD. As shown in FIG. 16, the shock absorbing portion 15D includes a first connecting surface 36aD and a second connecting surface 37aD as surfaces facing the groove 3aD. The groove 3bD to the groove 3eD and the groove 3gD to the groove 3kD have the same configuration except for the shapes of the first connection surface and the second connection surface.

図１５に示す断面において、第１接続面３６ｆＤ及び第２接続面３７ｆＤは同じ円弧を描く。第１接続面３６ｆＤ及び第２接続面３７ｆＤが描く円弧の曲率半径を曲率半径Ｃｆとする。図１６に示す断面において、第１接続面３６ａＤ及び第２接続面３７ａＤは同じ円弧を描く。第１接続面３６ａＤ及び第２接続面３７ａＤが描く円弧の曲率半径を曲率半径Ｃａとする。同様に、溝３ｂＤ、溝３ｃＤ、溝３ｄＤ、溝３ｅ、溝３ｇＤ、溝３ｈＤ、溝３ｉＤ、溝３ｊＤ、溝３ｋＤにおける第１接続面及び第２接続面が描く円弧の曲率半径を、曲率半径Ｃｂ、曲率半径Ｃｃ、曲率半径Ｃｄ、曲率半径Ｃｅ、曲率半径Ｃｇ、曲率半径Ｃｈ、曲率半径Ｃｉ、曲率半径Ｃｊ、曲率半径Ｃｋとする。 In the cross section shown in FIG. 15, the first connecting surface 36fD and the second connecting surface 37fD draw the same arc. The radius of curvature of the arc drawn by the first connecting surface 36fD and the second connecting surface 37fD is defined as the radius of curvature Cf. In the cross section shown in FIG. 16, the first connecting surface 36aD and the second connecting surface 37aD draw the same arc. The radius of curvature of the arc drawn by the first connecting surface 36aD and the second connecting surface 37aD is defined as the radius of curvature Ca. Similarly, the radius of curvature of the arc drawn by the first connection surface and the second connection surface in the groove 3bD, the groove 3cD, the groove 3dD, the groove 3e, the groove 3gD, the groove 3hD, the groove 3iD, the groove 3jD, and the groove 3kD is the radius of curvature Cb. , Radius of curvature Cc, radius of curvature Cd, radius of curvature Ce, radius of curvature Cg, radius of curvature Ch, radius of curvature Ci, radius of curvature Cj, radius of curvature Ck.

曲率半径Ｃａから曲率半径Ｃｋのうち、曲率半径Ｃｆが最も大きく、曲率半径Ｃａ及び曲率半径Ｃｋが最も小さい。図１４に示す断面において、１つの溝３Ｄに面する衝撃吸収部１５Ｄの表面が描く円弧の曲率半径は、当該溝３Ｄよりも軸方向で中間シャフト８５Ｄの中央側に位置する他の溝３Ｄに面する衝撃吸収部１５Ｄの表面が描く円弧の曲率半径よりも小さい。例えば、曲率半径Ｃａから曲率半径Ｃｋは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。 Of the radius of curvature Ca to the radius of curvature Ck, the radius of curvature Cf is the largest, and the radius of curvature Ca and the radius of curvature Ck are the smallest. In the cross section shown in FIG. 14, the radius of curvature of the arc drawn by the surface of the shock absorbing portion 15D facing one groove 3D is the other groove 3D located on the central side of the intermediate shaft 85D in the axial direction from the groove 3D. It is smaller than the radius of curvature of the arc drawn by the surface of the facing shock absorbing portion 15D. For example, the radius of curvature Ca to the radius of curvature Ck is preferably 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.

衝撃吸収部１５Ｄは、例えば３００（Ｎｍ）のトルクを伝達できるように設計される。中間シャフト８５ＤがＳ３５Ｃで形成される場合、直径Ｄ２は、１４ｍｍ以上１６ｍｍ以下程度となる。直径Ｄ２は、溝３Ｄの底に対応する位置における衝撃吸収部１５Ｄの直径である。第２実施形態において、直径Ｄ２は一定である。 The shock absorbing unit 15D is designed to transmit a torque of, for example, 300 (Nm). When the intermediate shaft 85D is formed of S35C, the diameter D2 is about 14 mm or more and 16 mm or less. The diameter D2 is the diameter of the shock absorbing portion 15D at a position corresponding to the bottom of the groove 3D. In the second embodiment, the diameter D2 is constant.

以上で説明したように、第２実施形態のステアリング装置８０は、第１ユニバーサルジョイント８４と、第１ユニバーサルジョイント８４より前方側に配置される第２ユニバーサルジョイント８６と、第１ユニバーサルジョイント８４と第２ユニバーサルジョイント８６とを連結する中実部材である中間シャフト８５Ｄと、を備える。中間シャフト８５Ｄは、外周面に第１溝（例えば溝３ａＤ）及び第２溝（例えば溝３ｆＤ）を備える衝撃吸収部１５Ｄを備える。径方向に対して垂直な平面で中間シャフト８５Ｄを切った断面において、第１溝に面する衝撃吸収部１５Ｄの表面の少なくとも一部（例えば第１接続面３６ａＤ）は第１円弧を描き、第２溝に面する衝撃吸収部１５Ｄの表面の少なくとも一部（例えば第１接続面３６ｆＤ）は第２円弧を描く。第２円弧の曲率半径（例えば曲率半径Ｃｆ）は、第１円弧の曲率半径（例えば曲率半径Ｃａ）とは異なる。 As described above, the steering device 80 of the second embodiment includes the first universal joint 84, the second universal joint 86 arranged in front of the first universal joint 84, the first universal joint 84, and the first universal joint 84. 2 An intermediate shaft 85D, which is a solid member for connecting the universal joint 86, is provided. The intermediate shaft 85D includes a shock absorbing portion 15D having a first groove (for example, groove 3aD) and a second groove (for example, groove 3fD) on the outer peripheral surface. In a cross section of the intermediate shaft 85D cut in a plane perpendicular to the radial direction, at least a part of the surface of the shock absorbing portion 15D facing the first groove (for example, the first connecting surface 36aD) draws a first arc, and the first arc is drawn. At least a part of the surface of the shock absorbing portion 15D facing the two grooves (for example, the first connecting surface 36fD) draws a second arc. The radius of curvature of the second arc (for example, radius of curvature Cf) is different from the radius of curvature of the first arc (for example, radius of curvature Ca).

これにより、第２実施形態においては、衝撃吸収部１５Ｄの第１溝の隅角に対応する部分に生じる曲げ応力と、第２溝の隅角に対応する部分に生じる曲げ応力とを異ならせることが可能である。このため、衝撃吸収部１５Ｄの各断面における曲げ応力の調整が可能である。 As a result, in the second embodiment, the bending stress generated in the portion corresponding to the corner angle of the first groove of the shock absorbing portion 15D and the bending stress generated in the portion corresponding to the corner angle of the second groove are made different. Is possible. Therefore, the bending stress in each cross section of the shock absorbing portion 15D can be adjusted.

また、第２実施形態においては、第２溝（例えば溝３ｆＤ）は、第１溝（例えば溝３ａＤ）に対して、軸方向において中間シャフト８５Ｄの中央側に位置する。第２円弧の曲率半径（例えば曲率半径Ｃｆ）は、第１円弧の曲率半径（例えば曲率半径Ｃａ）よりも大きい。 Further, in the second embodiment, the second groove (for example, groove 3fD) is located on the central side of the intermediate shaft 85D in the axial direction with respect to the first groove (for example, groove 3aD). The radius of curvature of the second arc (for example, radius of curvature Cf) is larger than the radius of curvature of the first arc (for example, radius of curvature Ca).

このため、衝撃吸収部１５Ｄの第１溝に対応する部分を曲げるために要する荷重と、衝撃吸収部１５Ｄの第２溝に対応する部分を曲げるために要する荷重との差が小さくなる。したがって、中間シャフト８５Ｄを変形させるために要する荷重のバラツキが抑制される。 Therefore, the difference between the load required to bend the portion corresponding to the first groove of the shock absorbing portion 15D and the load required to bend the portion corresponding to the second groove of the shock absorbing portion 15D becomes small. Therefore, the variation in the load required to deform the intermediate shaft 85D is suppressed.

１１、１９基部
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ衝撃吸収部
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｊ、３ｋ）、３Ａ（３ａＡ、３ｂＡ、３ｃＡ、３ｄＡ、３ｅＡ）、３Ｂ、３Ｃ（３ａＣ、３ｂＣ、３ｃＣ、３ｄＣ、３ｅＣ、３ｆＣ）、３Ｄ（３ａＤ、３ｂＤ、３ｃＤ、３ｄＤ、３ｅＤ、３ｆＤ、３ｇＤ、３ｈＤ、３ｉＤ、３ｊＤ、３ｋＤ）溝
３１、３１Ｂ第１側面
３３、３３Ｂ第２側面
３５、３５Ｂ底面
３６、３６Ｂ、３６ａＤ、３６ｆＤ第１接続面
３７、３７Ｂ、３７ａＤ、３７ｆＤ第２接続面
４凸部
８０ステアリング装置
８１ステアリングホイール
８２ステアリングシャフト
８２ａ入力軸
８２ｂ出力軸
８３操舵力アシスト機構
８４第１ユニバーサルジョイント
８５、８５Ｃ、８５Ｄ中間シャフト
８６第２ユニバーサルジョイント
８７ピニオンシャフト
８８ステアリングギヤ
８８ａピニオン
８８ｂラック
８９タイロッド
９０ＥＣＵ
９２減速装置
９３電動モータ
９４トルクセンサ
９５車速センサ
９８イグニッションスイッチ
９９電源装置 11, 19 Bases 15, 15A, 15B, 15C, 15D Shock absorber 3 (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i, 3j, 3k), 3A (3aA, 3bA, 3cA, 3dA) , 3eA), 3B, 3C (3aC, 3bC, 3cC, 3dC, 3eC, 3fC), 3D (3aD, 3bD, 3cD, 3dD, 3eD, 3fD, 3gD, 3hD, 3iD, 3jD, 3kD) Grooves 31, 31B 1 Side 33, 33B Second side 35, 35B Bottom surface 36, 36B, 36aD, 36fD First connection surface 37, 37B, 37aD, 37fD Second connection surface 4 Convex 80 Steering device 81 Steering wheel 82 Steering shaft 82a Input shaft 82b Output shaft 83 Steering force assist mechanism 84 1st universal joint 85, 85C, 85D Intermediate shaft 86 2nd universal joint 87 Pinion shaft 88 Steering gear 88a Pinion 88b Rack 89 Tie rod 90 ECU
92 Speed reducer 93 Electric motor 94 Torque sensor 95 Vehicle speed sensor 98 Ignition switch 99 Power supply

Claims

With the first universal joint
A second universal joint arranged on the front side of the first universal joint,
An intermediate shaft, which is a solid member connecting the first universal joint and the second universal joint,
With
The intermediate shaft
A first base located on the first universal joint side, a second base located on the second universal joint side, and located between the first base and the second base, and e Bei a shock absorber having a first groove and a second groove in the outer periphery, and
The first groove and the second groove of the shock absorbing portion are formed so as to be recessed inward in the radial direction from the outer peripheral surface, and the outer side in the radial direction is opened.
The diameter of the first base, the diameter of the second base, and the diameter of the outer peripheral surface of the shock absorbing portion are the same.
A steering device in which the diameter of the shock absorbing portion at a position corresponding to the bottom of the second groove is different from the diameter of the shock absorbing portion at a position corresponding to the bottom of the first groove.

The second groove is located on the central side of the intermediate shaft in the axial direction of the intermediate shaft with respect to the first groove.
The steering device according to claim 1, wherein the diameter of the shock absorbing portion at a position corresponding to the bottom of the second groove is larger than the diameter of the shock absorbing portion at a position corresponding to the bottom of the first groove.

With the first universal joint
A second universal joint arranged on the front side of the first universal joint,
An intermediate shaft, which is a solid member connecting the first universal joint and the second universal joint,
With
The intermediate shaft includes a shock absorbing portion having a first groove and a second groove on the outer peripheral surface.
In a cross section obtained by cutting the intermediate shaft in a plane perpendicular to the radial direction, at least a part of the surface of the shock absorbing portion facing the first groove draws a first arc and faces the second groove. At least a part of the surface of the shock absorber draws a second arc
Said second arc of curvature radius Unlike the first arc radius of curvature,
The second groove is located on the central side of the intermediate shaft in the axial direction of the intermediate shaft with respect to the first groove.
The radius of curvature of the second arc is larger than the radius of curvature of the first arc.
Steering device.

The steering device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the first groove and the second groove are annular.

The steering device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the first groove and the second groove are spiral.

The maximum width of the first groove and the second groove is 1 mm or more and 3 mm or less.
In a cross section of the intermediate shaft cut in a plane perpendicular to the radial direction, at least a part of the surface of the shock absorbing portion facing the first groove and the surface of the shock absorbing portion facing the second groove. The steering device according to any one of claims 1 to 5 , wherein at least a part of the steering device draws an arc having a radius of curvature of 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.

The width of the first groove decreases toward the bottom of the first groove.
The steering device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the width of the second groove decreases toward the bottom of the second groove.

An intermediate shaft that connects the first universal joint arranged on the steering wheel side and the second universal joint arranged on the steering gear side and is a solid member used in the steering device.
A first base located on the first universal joint side, a second base located on the second universal joint side, and located between the first base and the second base, and e Bei a shock absorber having a first groove and a second groove in the outer periphery, and
The first groove and the second groove of the shock absorbing portion are formed so as to be recessed inward in the radial direction from the outer peripheral surface, and the outer side in the radial direction is opened.
The diameter of the first base, the diameter of the second base, and the diameter of the outer peripheral surface of the shock absorbing portion are the same.
An intermediate shaft in which the diameter of the shock absorbing portion at a position corresponding to the bottom of the second groove is different from the diameter of the shock absorbing portion at a position corresponding to the bottom of the first groove.

An intermediate shaft that is a solid member used in steering equipment.
A shock absorbing part having a first groove and a second groove on the outer periphery is provided.
The second groove is located on the central side of the intermediate shaft in the axial direction of the intermediate shaft with respect to the first groove.
In a cross section obtained by cutting the intermediate shaft in a plane perpendicular to the radial direction, at least a part of the surface of the shock absorbing portion facing the first groove draws a first arc and faces the second groove. At least a part of the surface of the shock absorber draws a second arc
The radius of curvature of the second arc is larger than the radius of curvature of the first arc.
Intermediate shaft.