JP7523336B2 - Steering shaft - Google Patents
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Description
本開示は、ステアリングシャフトに関する。 This disclosure relates to a steering 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(例えば、特許文献1参照)。ステアリング装置は、回転トルクを伝えるステアリングシャフトを備える。ステアリングシャフトは、外周に第1歯部を有するインナーシャフトと、内周に第2歯部を有するアウターシャフトと、第1歯部の外周面に設けられた樹脂層と、を備える。樹脂層を設けることにより、第1歯部と第2歯部との摺動抵抗が小さくなる。なお、樹脂層の外周面にグリースを塗布して更に摺動抵抗を小さくする場合がある。 A vehicle is provided with a steering device as a device for transmitting the operation of the steering wheel by the operator (driver) to the wheels (see, for example, Patent Document 1). The steering device includes a steering shaft that transmits rotational torque. The steering shaft includes an inner shaft having a first tooth portion on its outer circumference, an outer shaft having a second tooth portion on its inner circumference, and a resin layer provided on the outer circumferential surface of the first tooth portion. By providing the resin layer, the sliding resistance between the first tooth portion and the second tooth portion is reduced. Note that grease may be applied to the outer circumferential surface of the resin layer to further reduce the sliding resistance.
樹脂層は、高温になると熱変形しやすい。特許文献1に記載のステアリングシャフトが高温の環境に晒されると、第1歯部に設けられた樹脂層が熱変形する可能性がある。さらに近年は、例えばターボ過給機等の輻射熱によってステアリングシャフトがより高温環境下におかれる状況にある。これにより、樹脂層が熱変形を起こし、第1歯部と第2歯部との摺動抵抗が大きくなる可能性がある。
The resin layer is susceptible to thermal deformation at high temperatures. If the steering shaft described in
本開示は、前記の課題に鑑みてなされたものであって、インナーシャフトの歯部とアウターシャフトの歯部との間の摺動抵抗をより低減することが可能なステアリングシャフトを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a steering shaft that can further reduce the sliding resistance between the teeth of the inner shaft and the teeth of the outer shaft.
前記の目的を達成するため、本開示の一態様のステアリングシャフトは、外周面に第1歯部を有し且つ中心軸に沿った軸方向に延びるインナーシャフトと、内周面に第2歯部を有し且つ前記第1歯部の外周側に配置されるアウターシャフトと、前記第1歯部と前記第2歯部との間に配置される樹脂層と、前記アウターシャフトの外周側に設けられる環状のホールカバーと、を備え、前記ホールカバーは、中空部を挟んで配置される複数のベローズを備え、且つ径方向から見た場合に前記樹脂層と重なるように配置される。 To achieve the above object, a steering shaft according to one embodiment of the present disclosure includes an inner shaft having a first tooth portion on its outer circumferential surface and extending in an axial direction along a central axis, an outer shaft having a second tooth portion on its inner circumferential surface and disposed on the outer circumferential side of the first tooth portion, a resin layer disposed between the first tooth portion and the second tooth portion, and an annular hole cover provided on the outer circumferential side of the outer shaft, the hole cover having a plurality of bellows disposed on either side of a hollow portion, and disposed so as to overlap the resin layer when viewed from the radial direction.
ホールカバーは、中空部を挟んで配置される複数のベローズを備える。中空部には空気が収納されるため、ホールカバーは、断熱効果を有する。このため、特許文献1に記載のステアリングシャフトと比較すると、ステアリングシャフトに対して熱が加わった場合に、ホールカバーによって樹脂層の温度の上昇を抑制することができる。従って、本開示では、樹脂層の熱変形が抑えられ、インナーシャフトの第1歯部とアウターシャフトの第2歯部との間の摺動抵抗をより低減することが可能となる。なお、インナーシャフトおよびアウターシャフトが金属製の場合は、ステアリングシャフトに熱が加わった場合、インナーシャフトおよびアウターシャフトよりも樹脂層の方が大きく熱膨張し、樹脂層と第1歯部または第2歯部との摺動抵抗が大きくなる。従って、ホールカバーによって樹脂層の温度の上昇を抑制することで、樹脂層と第1歯部または第2歯部との摺動抵抗をさらに低減することができる。
The hole cover includes a plurality of bellows arranged on either side of the hollow portion. Since air is stored in the hollow portion, the hole cover has a heat insulating effect. Therefore, compared to the steering shaft described in
前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、前記アウターシャフトの外周側に設けられる断熱材と、前記断熱材の外周側に設けられ且つ前記断熱材の熱の反射率よりも高い反射率を有する遮熱材と、を備え、前記ホールカバーは、前記遮熱材の外周側に設けられ、前記遮熱材および前記断熱材は、径方向から見た場合に前記樹脂層と重なる。 A desirable aspect of the steering shaft is that it comprises a heat insulating material provided on the outer periphery of the outer shaft, and a heat shielding material provided on the outer periphery of the heat insulating material and having a higher heat reflectance than the heat insulating material, the hole cover is provided on the outer periphery of the heat shielding material, and the heat shielding material and the heat insulating material overlap with the resin layer when viewed from the radial direction.
このように、ホールカバーに加えて、遮熱材および断熱材を樹脂層の径方向外側に配置すると、樹脂層の熱変形がさらに抑えられ、インナーシャフトの第1歯部とアウターシャフトの第2歯部との間の摺動抵抗をより低減することが可能となる。 In this way, by arranging the heat shield and heat insulating material radially outside the resin layer in addition to the hole cover, thermal deformation of the resin layer is further suppressed, and it is possible to further reduce the sliding resistance between the first tooth portion of the inner shaft and the second tooth portion of the outer shaft.
前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、前記断熱材および前記遮熱材は、接着剤で前記アウターシャフトの外周面に固定される。これによれば、断熱材および遮熱材のアウターシャフトに対する固定強度がより高くなる。 In a preferred embodiment of the steering shaft, the heat insulating material and the heat shielding material are fixed to the outer circumferential surface of the outer shaft with an adhesive. This increases the fixing strength of the heat insulating material and the heat shielding material to the outer shaft.
前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、前記遮熱材は、ステンレス鋼板である。これによれば、遮熱材の耐食性をより向上させることが可能となる。 In a preferred embodiment of the steering shaft, the heat shield is a stainless steel plate. This makes it possible to further improve the corrosion resistance of the heat shield.
前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、前記遮熱材は、メッキ鋼板である。これによれば、遮熱材の耐食性をより向上させることが可能となる。 In a preferred embodiment of the steering shaft, the heat shield is a plated steel sheet. This makes it possible to further improve the corrosion resistance of the heat shield.
前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、前記遮熱材は、表面に陽極酸化皮膜を備えたアルミニウム板である。これによれば、遮熱材の耐食性をより向上させることが可能となる。また、陽極酸化皮膜を備えたアルミニウム板の表面にグリースを塗布した場合、陽極酸化皮膜(アルマイト層)に形成されるポア(気孔)にグリースが溜まることによりグリースの保持と供給がされるため、樹脂層と第1歯部または第2歯部との摺動抵抗をより低減することができる。さらに、陽極酸化皮膜を備えたアルミニウム板は、皮膜のないアルミニウム板に対して、熱伝導率が大幅に低くなるため、樹脂層の熱膨張をさらに抑制でき、樹脂層と第1歯部または第2歯部との摺動抵抗をより低減することができる。 In a preferred embodiment of the steering shaft, the heat shield is an aluminum plate having an anodized coating on its surface. This can further improve the corrosion resistance of the heat shield. In addition, when grease is applied to the surface of the aluminum plate having an anodized coating, the grease is retained and supplied by being accumulated in the pores formed in the anodized coating (alumite layer), so that the sliding resistance between the resin layer and the first tooth portion or the second tooth portion can be further reduced. Furthermore, the thermal conductivity of the aluminum plate having an anodized coating is significantly lower than that of an aluminum plate without a coating, so that the thermal expansion of the resin layer can be further suppressed, and the sliding resistance between the resin layer and the first tooth portion or the second tooth portion can be further reduced.
本開示によれば、インナーシャフトの歯部とアウターシャフトの歯部との間の摺動抵抗をより低減することが可能なステアリングシャフトを提供することができる。 This disclosure makes it possible to provide a steering shaft that can further reduce the sliding resistance between the teeth of the inner shaft and the teeth of the outer shaft.
発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、図面において、FRは車体における前方側を示し、RRは車体における後方側を示す。 A detailed description of the form (embodiment) for carrying out the invention will be given with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiment. Furthermore, the components described below include those that a person skilled in the art can easily imagine and those that are substantially the same. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate. In the drawings, FR indicates the front side of the vehicle body, and RR indicates the rear side of the vehicle body.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係るステアリング装置の概略を示す模式図である。図2は、第1実施形態に係るステアリング装置の概略を示す斜視図である。
[First embodiment]
Fig. 1 is a schematic diagram showing an outline of a steering device according to a first embodiment. Fig. 2 is a perspective view showing an outline of the steering device according to the first embodiment.
図1及び図2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、アッパーシャフト82と、操舵力アシスト機構83と、ユニバーサルジョイント84と、ロアシャフト(ステアリングシャフト)1と、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。また、ステアリング装置80は、ECU(Electronic Control Unit)90と、トルクセンサ94とを備える。車速センサ95は、車体に備えられ、CAN(Controller Area Network)通信により車速信号VをECU90に出力する。
As shown in Figures 1 and 2, the
アッパーシャフト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の他方の端部がユニバーサルジョイント84に連結される。本実施形態では、入力軸82a及び出力軸82bは、機械構造用炭素鋼(SC材(Carbon Steel for Machine Structural Use))又は機械構造用炭素鋼鋼管(いわゆるSTKM材(Carbon Steel Tubes for Machine Structural Purposes))等の一般的な鋼材等から形成される。
The
ロアシャフト(ステアリングシャフト)1は、ユニバーサルジョイント84を介して出力軸82bに連結される部材である。ロアシャフト1の外周には、ホールカバー7が取り付けられる。ロアシャフト1の一方の端部がユニバーサルジョイント84に連結され、他方の端部が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。
The lower shaft (steering shaft) 1 is a member that is connected to the
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。すなわち、ステアリング装置80は、ラックアンドピニオン式である。
The
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。電動モータ93は、例えばブラシレスモータであるが、ブラシ(摺動子)及びコンミテータ(整流子)を備えるモータであってもよい。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。
The steering force assist
トルクセンサ94は、ステアリングホイール81を介して入力軸82aに伝達された操作者の操舵力を操舵トルクとして検出する。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。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。
The
ECU90は、電動モータ93の動作を制御する。また、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。すなわち、ECU90は、トルクセンサ94から操舵トルクTを取得し、且つ車速センサ95から車体の車速信号Vを取得する。ECU90は、イグニッションスイッチ98がオンの状態で、電源装置(例えば車載のバッテリ)99から電力が供給される。ECU90は、操舵トルクTと車速信号Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された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X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動作情報Yとして取得する。
The
ステアリングホイール81に入力された操作者(運転者)の操舵力は、入力軸82aを介して操舵力アシスト機構83の減速装置92に伝わる。この時、ECU90は、入力軸82aに入力された操舵トルクTをトルクセンサ94から取得し、且つ車速信号Vを車速センサ95から取得する。そして、ECU90は、電動モータ93の動作を制御する。電動モータ93が作り出した補助操舵トルクは、減速装置92に伝えられる。
The steering force of the operator (driver) input to the
出力軸82bを介して出力された操舵トルク(補助操舵トルクを含む)は、ユニバーサルジョイント84を介してロアシャフト(ステアリングシャフト)1に伝達され、さらにユニバーサルジョイント86を介してピニオンシャフト87に伝達される。ピニオンシャフト87に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ88を介してタイロッド89に伝達され、車輪を変位させる。
The steering torque (including auxiliary steering torque) output through the
図3は、図2のロアシャフト、ホールカバーおよびユニバーサルジョイントを示す斜視図である。図4は、図3の側面図である。図5は、図4のV-V線による断面図である。 Figure 3 is a perspective view showing the lower shaft, hole cover, and universal joint of Figure 2. Figure 4 is a side view of Figure 3. Figure 5 is a cross-sectional view taken along line V-V of Figure 4.
図3に示すように、ロアシャフト(ステアリングシャフト)1は、インナーシャフト2と、アウターシャフト3と、樹脂層4(図5参照)と、を備える。インナーシャフト2とアウターシャフト3とは、中心軸Axの軸方向に沿って延びる。ロアシャフト(ステアリングシャフト)1における軸方向の一方側は、車体における後方側(車内側)であり、軸方向の他方側は、車体における前方側(車外側)である。
As shown in FIG. 3, the lower shaft (steering shaft) 1 includes an
ユニバーサルジョイント86は、アウターシャフト3の前方側(車外側)端部に連結される。具体的には、ユニバーサルジョイント86の端部には、貫通孔が設けられる。また、アウターシャフト3の端部は、ヨーク部31を備える。ヨーク部31は二股に分岐して分岐した部分には貫通孔が設けられる。ユニバーサルジョイント84の端部の貫通孔およびヨーク部31の貫通孔に、スパイダー311が挿入および嵌合されることにより、ユニバーサルジョイント86がアウターシャフト3に連結される。
The
図5に示すように、インナーシャフト2は、小径部23と、大径部22と、を備える。インナーシャフト2は、例えば炭素鋼などの金属を広く適用することができる。インナーシャフト2は、筒状の中空部材であり、中心軸Axの軸方向に沿って貫通孔21が設けられる。小径部23の直径は、大径部22の直径よりも小さい。インナーシャフト2は、大径部22の外周面に、第1歯部24を備える。第1歯部24は、大径部22の外周面に周方向に沿って等間隔に複数配置されている。第1歯部24の外周面には、樹脂層4が設けられる。樹脂層4は、例えば80度以下の温度環境で使用されることが望ましい。
As shown in FIG. 5, the
アウターシャフト3は、小径部32と、傾斜部34と、大径部33と、を備える。アウターシャフト3は、例えば炭素鋼などの金属を広く適用することができる。アウターシャフト3は、筒状の中空部材であり、中心軸Axの軸方向に沿って延びる。
The
小径部32は、車体における後方側(車内側)の端320から前方側の端321まで延びている。傾斜部34は、端321から端341まで延びている。大径部33は、端341からヨーク部31まで延びている。小径部32の内径は、大径部33の内径よりも小さい。傾斜部34の内径は、端321から端341まで向かうに従って大きくなる。
The
小径部32の内周面には、第2歯部35が周方向に沿って等間隔に複数配置されている。第2歯部35は、第1歯部24の外周側に配置される。なお、樹脂層4は、第1歯部24の外周面に設けられるが、第2歯部35の内周側に設けてもよい。
A plurality of
また、アウターシャフト3の小径部32の端320には、リップ部材9が設けられる。リップ部材9は、中心軸Axを中心とする円環状である。リップ部材9は、リップ部91と、径方向部96と、屈曲部97と、を備える。リップ部材9は、具体的には、ダストシールである。屈曲部97は、軸方向および周方向に延びる。径方向部96は、屈曲部97の軸方向端から径方向内側に向けて(内周側に向けて)延びる。リップ部91は、インナーシャフト2の小径部23の外周面に接している。これにより、リップ部91は、インナーシャフト2とアウターシャフト3との隙間を塞ぐ。
A
アウターシャフト3の小径部32の外周側には、環状のホールカバー7が設けられる。具体的には、ホールカバー7は、径方向から見た場合に、軸方向の位置が、第1歯部24の外周面の樹脂層4と重なる位置に設けられる。換言すると、径方向から見た場合の軸方向の位置について、ホールカバー7の位置と第1歯部24の外周面の樹脂層4の位置とが重なっている。具体的には、径方向から見た場合に、後述する第1シール部材73から第2シール部材74までの軸方向に沿った範囲と、樹脂層4とが重なっている。ここで、「重なる」「重なっている」とは、少なくとも一部が重なればよいことを意味する。
A ring-shaped
ホールカバー7は、ベローズ71と、ブッシュ72と、第1シール部材73と、第2シール部材74と、ブラケット75と、を備える。ベローズ71は、軸方向に間隔をおいて2枚設けられる。2枚のベローズ71の間には中空部70が設けられる。換言すると、2枚のベローズ71は、中空部70を挟んで配置される。ベローズ71なお、ベローズ71は、3枚以上の複数枚設けてもよい。ブッシュ72は、例えば円環状の樹脂製部品であり、小径部32の外周側に配置される。ベローズ71の径方向内側端部は、ブラケット75を介してブッシュ72に固定される。第1シール部材73および第2シール部材74は、可撓性を有する。第1シール部材73は、ブッシュ72の軸方向端部に固定される。第1シール部材73の先端には、リップ部731が設けられる。リップ部731は、大径部33の外周面に接している。第2シール部材74は、ブラケット75に固定される。第2シール部材74の先端には、リップ部741が設けられる。リップ部741は、小径部32の外周面に接している。
The
以上の構成を有する第1実施形態のステアリングシャフト1は、外周面に第1歯部24を有し且つ中心軸Axに沿った軸方向に延びるインナーシャフト2と、内周面に第2歯部35を有し且つ第1歯部24の外周側に配置されるアウターシャフト3と、第1歯部24と第2歯部との間に配置される樹脂層4と、アウターシャフト3の外周側に設けられる環状のホールカバー7と、を備え、ホールカバー7は、中空部70を挟んで配置される2枚(複数)のベローズ71を備え、且つ径方向から見た場合に樹脂層4と重なる。
The steering
ホールカバー7は、中空部70を挟んで配置される2枚のベローズ71を備える。中空部70には空気が収納されるため、ホールカバー7は、断熱効果を有する。このため、特許文献1に記載のステアリングシャフトと比較すると、ステアリングシャフト1に対して熱が加わった場合に、ホールカバー7によって樹脂層4の温度の上昇を抑制することができる。従って、第1実施形態では、樹脂層4の熱変形が抑えられ、インナーシャフト2の第1歯部24とアウターシャフト3の第2歯部35との間の摺動抵抗をより低減することが可能となる。なお、インナーシャフト2およびアウターシャフト3が金属製のため、ステアリングシャフト1に熱が加わった場合、インナーシャフト2およびアウターシャフト3よりも樹脂層4の方が大きく熱膨張し、樹脂層4と第1歯部24または第2歯部35との摺動抵抗が大きくなる。従って、ホールカバー7によって樹脂層4の温度の上昇を抑制することで、樹脂層4と第1歯部24または第2歯部35との摺動抵抗をさらに低減することができる。
The
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明するが、前述した第1実施形態と同一構造の部位には、同一符号を付けて説明を省略する。図6は、第2実施形態に係るステアリング装置の概略を示す側面図である。図7は、図6のVII-VII線による断面図である。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described, but the same reference numerals will be used to designate parts having the same structure as those in the first embodiment, and description thereof will be omitted. Fig. 6 is a side view showing an outline of a steering device according to the second embodiment. Fig. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in Fig. 6.
第2実施形態に係るステアリングシャフト1Aでは、第1実施形態に係るステアリングシャフト1に対して断熱材5および遮熱材6を設けた点が異なる。以下、詳細に説明する。
The
アウターシャフト3は、小径部32と、傾斜部34と、大径部33と、を備える。小径部32の外周側には、断熱材5および遮熱材6が設けられる。断熱材5は、内周面51と、外周面52と、軸方向端53と、軸方向端54と、を備える。断熱材5は、例えばガラスウールまたはセルロースファイバーなどが適用可能である。断熱材5は、中心軸Axの軸回りの周方向に沿って延びる円筒形状を有する。第2実施形態では、断熱材5の内周面51は小径部32の外周面に接しているが、断熱材5の内周面51と小径部32の外周面との間に間隙があってもよい。断熱材5は、アウターシャフト3の外周側で且つ径方向から見た場合に、樹脂層4と重なった位置に設けられる。
The
断熱材5の外周側には、遮熱材6が設けられる。換言すると、径方向から見て、遮熱材6が樹脂層4と重なっている。遮熱材6は、内周面および外周面と、軸方向端61と、軸方向端62と、を備える。遮熱材6は、例えば種々の金属板が適用可能である。具体的には、遮熱材6は、例えばステンレス鋼板、メッキ鋼板、または、表面に陽極酸化皮膜を備えたアルミニウム板(即ち、表面にアルマイトを施したアルミニウム板)などが適用可能である。なお、アルマイトとしては、硬質アルマイトが好ましい。遮熱材6の熱の反射率は、断熱材5の熱の反射率よりも高い。断熱材5の軸方向端53と遮熱材6の軸方向端61とは軸方向で同一の位置に配置され、断熱材5の軸方向端54と遮熱材6の軸方向端62とは軸方向で同一の位置に配置される。このように、断熱材5と遮熱材6とは、径方向に二層構造に形成されている。
The
また、アウターシャフト3の小径部32の端320には、リップ部材9が設けられる。断熱材5の軸方向端53および遮熱材6の軸方向端61は、アウターシャフト3の端320よりも車体における前方側に配置される。そして、軸方向端53、61とリップ部材9の屈曲部97との間には、接着剤110が設けられる。従って、断熱材5および遮熱材6は、接着剤110でアウターシャフト3の外周面に固定される。
A
さらに、断熱材5の軸方向端54および遮熱材6の軸方向端62は、アウターシャフト3の端321よりも車体における後方側に配置される。そして、軸方向端54、62とアウターシャフト3の外周面との間には、接着剤100が設けられる。従って、断熱材5および遮熱材6は、接着剤100でアウターシャフト3の外周面に固定される。なお、接着剤100、110は、例えば熱硬化性接着剤が適用可能である。熱硬化性接着剤は、熱硬化性樹脂を主剤とする接着剤である。
Furthermore, the
断熱材5および遮熱材6の組付手順を簡単に説明する。まず、断熱材5および遮熱材6を、図7の後方側からアウターシャフト3の小径部32に挿入する。このとき、リップ部材9の屈曲部97は、前方側に延びているため、断熱材5および遮熱材6の挿入が阻害されない。次に、断熱材5および遮熱材6を前方側に向けて移動させる。その後、軸方向端53、61とリップ部材9の屈曲部97との間に接着剤110を塗布する。また、軸方向端54、62とアウターシャフト3の外周面との間に周方向の全周に亘って接着剤190を塗布する。これにより、断熱材5および遮熱材6は、接着剤100、110でアウターシャフト3の外周面に固定される。なお、接着剤110によって、断熱材5および遮熱材6とアウターシャフト3の外周面との隙間を封止して水等の侵入を抑制するシール機能を有する。なお、断熱材5および遮熱材6とアウターシャフト3の外周面との隙間から水が多めに浸入した場合、断熱材5の体積が減少し、断熱材5とアウターシャフト3の外周面との間に隙間が形成され、ホールカバー7と断熱材5および遮熱材6とが供回りする可能性がある。
The procedure for assembling the
以上の構成を有する第2実施形態のステアリングシャフト1Aは、アウターシャフト3の外周側に設けられる断熱材5と、断熱材5の外周側に設けられ且つ断熱材5の熱の反射率よりも高い反射率を有する遮熱材6と、を備え、ホールカバー7は、遮熱材6の外周側に設けられ、遮熱材6および断熱材5は、径方向から見た場合に樹脂層4と重なる。
The
第2実施形態では、ホールカバー7に加えて、遮熱材6および断熱材5を樹脂層4の径方向外側に配置している。従って、第2実施形態では、樹脂層4の熱変形がさらに抑えられ、インナーシャフト2の第1歯部24とアウターシャフト3の第2歯部35との間の摺動抵抗をより低減することが可能となる。なお、インナーシャフト2およびアウターシャフト3が金属製のため、ステアリングシャフト1に熱が加わった場合、インナーシャフト2およびアウターシャフト3よりも樹脂層4の方が大きく熱膨張し、樹脂層4と第1歯部24または第2歯部35との摺動抵抗がより大きくなる。従って、ホールカバー7によって樹脂層4の温度の上昇をさらに抑制することで、樹脂層4と第1歯部24または第2歯部35との摺動抵抗をより低減することができる。
In the second embodiment, in addition to the
断熱材5および遮熱材6は、接着剤100、110でアウターシャフト3の外周面に固定される。従って、断熱材5および遮熱材6のアウターシャフト3に対する固定強度がより高くなる。
The
遮熱材6としてステンレス鋼板、メッキ鋼板または表面に陽極酸化皮膜を備えたアルミニウム板を用いると、遮熱材6の耐食性をより向上させることが可能となる。特に、陽極酸化皮膜(アルマイト層)を備えたアルミニウム板の表面にグリースを塗布した場合、陽極酸化皮膜に形成されるポア(気孔)にグリースが溜まることによりグリースの保持と供給がされるため、樹脂層4と第1歯部24または第2歯部35との摺動抵抗をより低減することができる。さらに、陽極酸化皮膜を備えたアルミニウム板は、皮膜のないアルミニウム板に対して、熱伝導率が大幅に低くなるため、樹脂層4の熱膨張をさらに抑制でき、樹脂層4と第1歯部24または第2歯部35との摺動抵抗をより低減することができる。
When a stainless steel plate, a plated steel plate, or an aluminum plate with an anodized film on the surface is used as the
なお、ホールカバー7は、車体に取り付けられた場合に、樹脂層4よりも車体における後方側に設けてもよい。換言すると、樹脂層4は、ホールカバー7よりも車体における前方側に設けてもよい。以下に具体的に説明する。まず、ホールカバー7は、車体の一部であるダッシュパネルに取り付けられている。ダッシュパネルは、車内と車外とを分けているパネルである。よって、ダッシュパネルよりも車体の前方側はエンジンルームであり、ダッシュパネルよりも車体の後方側は車室内である。エンジンルームは、車室内よりも高温となる場合がある。従って、樹脂層4がエンジンルームに配置された場合に樹脂層4を熱から保護するため、断熱材5および遮熱材6を樹脂層4の径方向外側に配置している。
When the
1、1A ロアシャフト(ステアリングシャフト)
2 インナーシャフト
21 貫通孔
22 大径部
23 小径部
3 アウターシャフト
31 ヨーク部
32 小径部
321 端
33 大径部
34 傾斜部
341 端
4 樹脂層
5 断熱材
51 内周面
52 外周面
53、54軸方向端
6 遮熱材
61、62軸方向端
7 ホールカバー
70 中空部
71 ベローズ
72 ブッシュ
73 第1シール部材
731、741 リップ部
74 第2シール部材
75 ブラケット
80 ステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 アッパーシャフト
82a 入力軸
82b 出力軸
83 操舵力アシスト機構
84、86 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
90 ECU
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
9 リップ部材
91 リップ部
96 径方向部
97 屈曲部
1, 1A Lower shaft (steering shaft)
2
92
Claims (6)
内周面に第2歯部を有し且つ前記第1歯部の外周側に配置されるアウターシャフトと、
前記第1歯部と前記第2歯部との間に配置される樹脂層と、
前記アウターシャフトの外周側に設けられる環状のホールカバーと、を備え、
前記ホールカバーは、中空部を挟んで配置される複数のベローズを備え、且つ径方向から見た場合に前記樹脂層と重なるように配置される
ステアリングシャフト。 an inner shaft having a first tooth portion on an outer circumferential surface thereof and extending in an axial direction along a central axis;
an outer shaft having a second tooth portion on an inner peripheral surface thereof and disposed on an outer peripheral side of the first tooth portion;
a resin layer disposed between the first tooth portion and the second tooth portion;
an annular hole cover provided on an outer circumferential side of the outer shaft,
The hole cover includes a plurality of bellows disposed to sandwich a hollow portion, and is disposed so as to overlap the resin layer when viewed from a radial direction.
前記断熱材の外周側に設けられ且つ前記断熱材の熱の反射率よりも高い反射率を有する遮熱材と、を備え、
前記ホールカバーは、前記遮熱材の外周側に設けられ、
前記遮熱材および前記断熱材は、径方向から見た場合に前記樹脂層と重なる
請求項1に記載のステアリングシャフト。 A heat insulating material provided on an outer circumferential side of the outer shaft;
A heat shielding material is provided on the outer periphery of the heat insulating material and has a heat reflectance higher than the heat insulating material,
The hole cover is provided on an outer circumferential side of the heat shielding material,
The steering shaft according to claim 1 , wherein the heat shielding material and the heat insulating material overlap with the resin layer when viewed in a radial direction.
請求項2に記載のステアリングシャフト。 The heat insulating material and the heat shielding material are fixed to the outer circumferential surface of the outer shaft with an adhesive.
3. A steering shaft according to claim 2.
請求項2または3に記載のステアリングシャフト。 The heat shield is a stainless steel plate.
4. A steering shaft according to claim 2 or 3.
請求項2または3に記載のステアリングシャフト。 The heat shielding material is a plated steel sheet.
4. A steering shaft according to claim 2 or 3.
請求項2または3に記載のステアリングシャフト。
The heat shield is an aluminum plate having an anodized coating on its surface.
4. A steering shaft according to claim 2 or 3.
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