(57)【要約】【課題】  走行時の車輪や車体の振動により、エクステンションシャフト下端のピニオンシャフトやピニオンに加わる振動と曲げモーメントを低減して、操縦安定性を向上し、ピニオンシャフトへの大きな負荷を防止するようにしたステアリング装置を提供する。【解決手段】  走行時の車輪や車体の振動により、重量の重いダブルカルダン型等速自在継手４が振動するが、エクステンションシャフト５の軸方向長さの略中間位置に弾性軸継手７が介在しているため、ダブルカルダン型等速自在継手４の振動が弾性軸継手７の弾性体７２により吸収される。従って、ピニオンシャフト５３、ピニオン５４に加わる振動及び曲げモーメントが低減されるため、操縦安定性が向上し、ピニオンシャフト５３への大きな負荷を防止することができる。【選択図】        図２
2006199249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体後方側にステアリングホイールを装着したステアリングシャフトを回転自在に軸承するコラム、
上記ステアリングシャフトのロアー側に連結された中間シャフト、
アッパー側が等速自在継手を介して上記中間シャフトに連結され、ロアー側にステアリングギヤのラックに噛合うピニオンが形成されたエクステンションシャフト、
上記エクステンションシャフトのアッパー側に形成されたアッパー側エクステンションシャフト、
上記エクステンションシャフトのロアー側に形成されたロアー側エクステンションシャフト、
上記アッパー側エクステンションシャフトの下端とロアー側エクステンションシャフトの上端を連結する弾性軸継手を備えたこと
を特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記アッパー側エクステンションシャフトには、その上端と下端との間に、ステアリングホイールの操舵角と操向車輪の転舵角の割合を変化させるための可変舵角比操舵装置が取付けられていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記弾性軸継手は、上記エクステンションシャフトの軸方向長さの略中間位置に取付けられていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記弾性軸継手は、上記アッパー側エクステンションシャフトの下端とロアー側エクステンションシャフトの上端を連結する弾性体とストッパーピンを備え、
上記ステアリングホイールからステアリングシャフトに加えられる回転トルクが所定値よりも大きくなると、上記ストッパーピンを介して回転トルクが伝達されること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記中間シャフトは、互いに軸方向に相対的に摺動可能で、回転トルクを伝達可能な中間インナーシャフトと中間アウターシャフトで構成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記等速自在継手は、ダブルカルダン型等速自在継手またはツェッパー型等速自在継手のうちのいずれかであること
を特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステアリング装置、特に、ステアリングホイールの回転をステアリングギヤのラックに伝達するエクステンションシャフトのピニオンに加わる振動と曲げモーメントを緩和するようにしたステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなエクステンションシャフトを有するステアリング装置として特許文献１に示すステアリング装置がある。特許文献１のステアリング装置は、一直線上に無いステアリングホイールの回転をエクステンションシャフトに伝達するために、ステアリングホイールに連結したステアリングシャフトの下端に中間シャフトを連結し、この中間シャフトの下端に、自在継手を介してエクステンションシャフトを連結している。
【０００３】
このステアリング装置に、走行時の車輪や車体の振動が加わると、エクステンションシャフト上端の自在継手が振動し、この自在継手の振動でエクステンションシャフト下端のピニオンシャフトに大きな曲げモーメントと振動が加わる。そのため、ステアリングホイールの操縦安定性が低下するだけでなく、ピニオンシャフトに大きな負荷が加わる場合があった。特に重量の大きなダブルカルダン型等速自在継手を使用したステアリング装置では、ピニオンシャフトに加わる曲げモーメントが大きくなるため、問題が大きくなる傾向があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７２５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、車輪や車体の振動により、エクステンションシャフト下端のピニオンシャフトやピニオンに加わる振動と曲げモーメントを低減して、操縦安定性を向上し、ピニオンシャフトへの大きな負荷を防止するようにしたステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、車体後方側にステアリングホイールを装着したステアリングシャフトを回転自在に軸承するコラム、上記ステアリングシャフトのロアー側に連結された中間シャフト、アッパー側が等速自在継手を介して上記中間シャフトに連結され、ロアー側にステアリングギヤのラックに噛合うピニオンが形成されたエクステンションシャフト、上記エクステンションシャフトのアッパー側に形成されたアッパー側エクステンションシャフト、上記エクステンションシャフトのロアー側に形成されたロアー側エクステンションシャフト、上記アッパー側エクステンションシャフトの下端とロアー側エクステンションシャフトの上端を連結する弾性軸継手を備えたことを特徴とするステアリング装置である。
【０００７】
第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記アッパー側エクステンションシャフトには、その上端と下端との間に、ステアリングホイールの操舵角と操向車輪の転舵角の割合を変化させるための可変舵角比操舵装置が取付けられていることを特徴とするステアリング装置である。
【０００８】
第３番目の発明は、第１番目または第２番目のいずれかの発明のステアリング装置において、上記弾性軸継手は、上記エクステンションシャフトの軸方向長さの略中間位置に取付けられていることを特徴とするステアリング装置である。
【０００９】
第４番目の発明は、第１番目から第３番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記弾性軸継手は、上記アッパー側エクステンションシャフトの下端とロアー側エクステンションシャフトの上端を連結する弾性体とストッパーピンを備え、上記ステアリングホイールからステアリングシャフトに加えられる回転トルクが所定値よりも大きくなると、上記ストッパーピンを介して回転トルクが伝達されることを特徴とするステアリング装置である。
【００１０】
第５番目の発明は、第１番目から第４番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記中間シャフトは、互いに軸方向に相対的に摺動可能で、回転トルクを伝達可能な中間インナーシャフトと中間アウターシャフトで構成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１１】
第６番目の発明は、第１番目から第５番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記等速自在継手は、ダブルカルダン型等速自在継手またはツェッパー型等速自在継手のうちのいずれかであることを特徴とするステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のステアリング装置では、エクステンションシャフトをアッパー側エクステンションシャフトとロアー側エクステンションシャフトで構成し、アッパー側エクステンションシャフトの下端とロアー側エクステンションシャフトの上端を弾性軸継手で連結するようにしたため、等速自在継手の振動が弾性軸継手により吸収される。従って、ピニオンシャフトやピニオンに加わる振動及び曲げモーメントが低減されるため、操縦安定性が向上し、ピニオンシャフトやピニオンへの大きな負荷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＊  第１の実施形態
以下、図面に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本発明のステアリング装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態のステアリング装置の要部を示す一部を断面した側面図である。図３は図２のダブルカルダン型等速自在継手を示すＡ−Ａ拡大断面図である。図４は図３の状態からステアリングシャフトが９０度回転した状態を示す断面図である。図５は図２の弾性軸継手を示す拡大断面図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、中空円筒状のコラム１が車体に固定され、このコラム１にステアリングシャフト１２が回動可能に軸支されている。ステアリングシャフト１２には、その右端（車体後方側）にステアリングホイール１３が装着され、ステアリングシャフト１２の左端（車体前方側）には、カルダンジョイント２を介して中間シャフト３が連結されている。
【００１５】
中間シャフト３には、その左端に等速自在継手としてのダブルカルダン型等速自在継手４が連結され、ダブルカルダン型等速自在継手４には、エクステンションシャフト５が連結されている。等速自在継手としては、バーフィールド型、トリポート型、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、ダブルカルダン型、ツェッパー型等があるが、第１の実施形態ではダブルカルダン型の等速自在継手を使用した例について説明する。
【００１６】
エクステンションシャフト５の下端（ロアー側）に連結されたピニオンシャフト５３のピニオン５４が、ステアリングギヤ６のラック６１に噛合っている。エクステンションシャフト５は、アッパー側エクステンションシャフト５１の下端と、ロアー側エクステンションシャフト５２の上端を、弾性軸継手７で連結して構成している。弾性軸継手７は、エクステンションシャフト５の軸方向の長さの略中間位置に設けられている。ピニオンシャフト５３及びピニオン５４はエクステンションシャフト５とは別体で構成され、ロアー側エクステンションシャフト５２の下端に形成された継手５２３に締付けられて固定されている。
【００１７】
運転者がステアリングホイール１３を回転操作すると、ステアリングシャフト１２、カルダンジョイント２、中間シャフト３、ダブルカルダン型等速自在継手４、エクステンションシャフト５、ピニオンシャフト５３のピニオン５４を介して、その回転力がステアリングギヤ６に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して、タイロッド６２を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。
【００１８】
中間シャフト３は、車体後方側（アッパー側）で雄スプラインが形成された中実の中間インナーシャフト３１と、車体前方側（ロアー側）で雌スプラインが形成された中空円筒状の中間アウターシャフト３２で構成され、中間インナーシャフト３１の雄スプラインが、中間アウターシャフト３２の雌スプラインに摺動可能に、かつ回転トルクを伝達可能に嵌合している。そして、中間インナーシャフト３１の車体後方側が上記カルダンジョイント２に連結され、中間アウターシャフト３２の車体前方側が上記ダブルカルダン型等速自在継手４に連結されている。
【００１９】
図３、図４にダブルカルダン型等速自在継手４の詳細を示す。このダブルカルダン型等速自在継手４は、中間ハウジング４１と、第１、第２ヨーク４２、４３と、第１ヨーク４２と中間ハウジング４１とを結合する第１十字軸４４と、第２ヨーク４３と中間ハウジング４１とを結合する第２十字軸４５とを備えている。そして、芯出しディスク４６が摺動することにより、第１、第２ヨーク４２、４３と中間ハウジング４１との位置関係の変化を吸収する形式のダブルカルダン型等速自在継手である。
【００２０】
このうちの中間ハウジング４１は、軸方向一端（図３〜４の右端）に一対の第１支持腕４１１、４１１を、軸方向他端（図３〜４の左端）に一対の第２支持腕４１２、４１２を、互いに同位相でそれぞれ設けている。そして、上記各第１支持腕４１１、４１１の先端部に互いに同心の第１支持孔４１３、４１３を、上記各第２支持腕４１２、４１２の先端部に互いに同心の第２支持孔４１４、４１４を、それぞれ形成している。
【００２１】
又、上記第１ヨーク４２は、上記した中間アウターシャフト３２の車体前方側の端部を固定可能な結合筒部４２１の軸方向一端（図３〜４の左端）に、一対の第３支持腕４２２、４２２を設けている。そして、これら各第３支持腕４２２、４２２の先端寄り部分に、互いに同心の第３支持孔４２３、４２３を、それぞれ形成している。更に、上記各第３支持腕４２２、４２２の先端同士を連結する第１連結部４２４の中間部に、上記結合筒部４２１と反対側に突出する、球形の第１係合突部４２５を形成している。
【００２２】
又、上記第２ヨーク４３は、上記したアッパー側エクステンションシャフト５１の上端部を固定自在な結合筒部４３１の軸方向一端（図３〜４の右端）に、一対の第４支持腕４３２、４３２を設けている。そして、これら各第４支持腕４３２、４３２の先端寄り部分に互いに、同心の第４支持孔４３３、４３３を、それぞれ形成している。更に、上記各第４支持腕４３２、４３２の先端同士を連結する第２連結部４３４の中間部に、上記結合筒部４３１と反対側に突出する、球形の第２係合突部４３５を形成している。
【００２３】
そして、互いに直交する状態で前記第１十字軸４４を構成する第１、第２軸部４４１、４４２のうち、第１軸部４４１の両端部は前記第１支持孔４１３、４１３の内側に、第２軸部４４２の両端部は前記第３支持孔４２３、４２３の内側に、それぞれラジアルニードル軸受４１５、４１５により、回転自在に支持している。
【００２４】
一方、互いに直交する状態で前記第２十字軸４５を構成する第３、第４軸部４５１、４５２のうち、第３軸部４５１の両端部は前記第２支持孔４１４、４１４の内側に、第４軸部４５２の両端部は前記第４支持孔４３３、４３３の内側に、それぞれラジアルニードル軸受４１５、４１５により、回転自在に支持している。
【００２５】
更に、前記中間ハウジング４１は、前記第１支持腕４１１、４１１を含む第１中間ハウジング素子４１６と、前記第２支持腕４１２、４１２を含む第２中間ハウジング素子４１７とを、複数本のボルト４１８、４１８により結合して成る。上記第１、第２中間ハウジング素子４１６、４１７同士の間に設けたスライド空間４１９内には、芯出しディスク４６を、上記中間ハウジング４１の中心軸に対して直交する平面内で変位自在に設けている。
【００２６】
上記芯出しディスク４６の軸方向両端部には球面状の第１、第２係合孔４６１、４６２を、互いに同位相（同心）で形成している。そして、前記第１係合突部４２５を上記第１係合孔４６１に、前記第２係合突部４３５を上記第２係合孔４６２に、それぞれ揺動変位自在に係合している。これら第１、第２係合突部４２５、４３５と第１、第２係合孔４６１、４６２との係合に基づき、上記中間ハウジング４１に対する前記第１、第２ヨーク４２、４３の傾斜角度を互いに一致させている。
【００２７】
従って、前記第１ヨーク４２を回転させると、この回転力は、前記第１十字軸４４、上記中間ハウジング４１、前記第２十字軸４５を介して、前記第２ヨーク４３にまで伝達される。この回転力伝達に基づいて、上記第１、第２ヨーク４２、４３と中間ハウジング４１との位置関係が変化するが、この変化は、前記芯出しディスク４６が上記中間ハウジング４１の内部に設けたスライド空間４１９内で、この中間ハウジング４１の中心軸に対して直交する平面内を摺動する事により吸収する。
【００２８】
次に、弾性軸継手７について説明する。この弾性軸継手７は、図５に示すように、内側スリーブ７１、弾性体７２、外側スリーブ７３、ストッパーピン７４で構成されている。ストッパーピン７４は金属製で、上記ロアー側エクステンションシャフト５２の上端部に、直径方向にわたり固定している。この為、このロアー側エクステンションシャフト５２の上端部で直径方向反対側２個所位置に、一対の通孔５２１、５２１を、それぞれ直径方向に貫通する状態で形成している。
【００２９】
そして、これら両通孔５２１、５２１内に上記ストッパーピン７４の中間部２個所位置を支持している。なお、このストッパーピン７４の両端部の外径は、上記各通孔５２１、５２１の内径よりも若干大きくしている。又、この状態で上記ストッパーピン７４の両端寄り部分は、上記ロアー側エクステンションシャフト５２の外周面から直径方向外方に突出している。
【００３０】
上記弾性体７２は、ゴム等のエラストマー材料で、円筒状に形成されている。また、それぞれが金属製で円筒状に形成した内側スリーブ７１と外側スリーブ７３とを、互いに同心に配置している。そして、上記内側スリーブ７１の外周面と上記弾性体７２の内周面とを焼き付け若しくは接着により結合し、上記外側スリーブ７３の内周面と上記弾性体７２の外周面とを同様に結合している。
【００３１】
そして、上記内側スリーブ７１を上記ロアー側エクステンションシャフト５２の上端部外周５２２に外嵌固定し、上記外側スリーブ７３を、上記アッパー側エクステンションシャフト５１の内周５１２に内嵌固定している。
【００３２】
また、上記内側スリーブ７１、弾性体７２、外側スリーブ７３、アッパー側エクステンションシャフト５１の円筒部５１３の一部で、上述したロアー側エクステンションシャフト５２に形成した各通孔５２１、５２１と整合する、直径方向反対側２個所位置には、それぞれ１対ずつの通孔７１１、７２１、７３１、５１１を、直径方向に貫通する状態で形成している。そして、上記ロアー側エクステンションシャフト５２に支持した前記ストッパーピン７４の両端寄り部分を、内側スリーブ７１、弾性体７２、外側スリーブ７３、アッパー側エクステンションシャフト５１に形成した上記各通孔７１１、７２１、７３１、５１１内に挿入している。
【００３３】
なお、上記内側スリーブ７１に形成された通孔７１１の内径は、上記ロアー側エクステンションシャフト５２に形成した各通孔５２１、５２１の内径とほぼ同一径にしている。これに対して、上記弾性体７２と外側スリーブ７３とに形成した通孔７２１、７３１の内径、及び上記アッパー側エクステンションシャフト５１の円筒部５１３に形成した通孔５１１の内径は、上記ロアー側エクステンションシャフト５２に形成した各通孔５２１、５２１の内径よりも大きくしている。
【００３４】
従って、上記ストッパーピン７４の両端部外周面と、上記弾性体７２と外側スリーブ７３とに形成する部分の通孔７２１、７３１、及び上記アッパー側エクステンションシャフト５１に形成する通孔５１１の内周面との間には、隙間が形成される。
【００３５】
上述の様に構成する弾性軸継手７の作用は次の通りである。ステアリングホイール１３からステアリングシャフト１２に加えられる回転トルクが小さい場合には、ストッパーピン７４の両端部は、アッパー側エクステンションシャフト５１の通孔５１１内で中立位置若しくは中立位置から少しだけ片寄った位置に存在する。この状態では、上記ストッパーピン７４の両端部外周面と、上記各通孔５１１、５１１の内周面との間に、全周にわたり隙間が形成されて、上記ストッパーピン７４の両端部が上記各通孔５１１、５１１の内面に接触する事はない。
【００３６】
このとき、上記小さな回転トルクは、上記外側スリーブ７３、弾性体７２、内側スリーブ７１を介して、上記ロアー側エクステンションシャフト５２からピニオンシャフト５３、ピニオン５４、ラック６１、ステアリングギヤ６に伝達される。
【００３７】
走行時の車輪や車体の振動により、重量の重いダブルカルダン型等速自在継手４が振動するが、エクステンションシャフト５の軸方向長さの略中間位置に弾性軸継手７が介在しているため、ダブルカルダン型等速自在継手４の振動が弾性軸継手７の弾性体７２により吸収される。
【００３８】
従って、ピニオンシャフト５３、ピニオン５４に加わる振動及び曲げモーメントが低減されるため、操縦安定性が向上し、ピニオンシャフト５３への大きな負荷を防止することができる。本発明の実施形態に示すように、エクステンションシャフト５の軸方向長さの略中間位置に弾性軸継手７を介在させれば、ピニオンシャフト５３に加わる振動の振幅と曲げモーメントの両方を適度に抑制することが可能となる。
【００３９】
前輪に大きな舵角を付与する場合等の様に、ステアリングホイール１３からステアリングシャフト１２に加えられる回転トルクが大きい場合には、上記ストッパーピン７４の両端部外周面と上記各通孔５１１、７３１、７２１の内周面とが当接する。この結果、ステアリングホイール１３から上記ステアリングシャフト１２に加えられた回転トルクのうちの多くの部分が、上記ストッパーピン７４を介して上記ロアー側エクステンションシャフト５２に伝達される。この状態では、上記弾性体７２を介して伝達される回転トルクは限られたものとなり、この弾性体７２に無理な力が作用する事はない。
【００４０】
上記した第１の実施形態では、ピニオンシャフト５３及びピニオン５４はエクステンションシャフト５とは別体で構成され、ロアー側エクステンションシャフト５２の下端にピニオンシャフト５３が連結されているが、ピニオンシャフト５３及びピニオン５４をロアー側エクステンションシャフト５２と一体に構成してもよい。また、上記した第１の実施形態では、弾性軸継手７はエクステンションシャフト５の軸方向の長さの略中間位置に設けられているが、ピニオンシャフト５３に近い箇所、または、ダブルカルダン型等速自在継手４に近い箇所等、エクステンションシャフト５の軸方向の長さの任意の箇所に設けることができる。
【００４１】
＊  第２の実施形態
次に本発明の第２の実施形態について説明する。図６は本発明の第２の実施形態のステアリング装置の要部を示す一部を断面した側面図であり、第１の実施形態の図２相当図である。図７は図６の弾性軸継手の分解斜視図である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略し、上記実施形態と同一部品には同一番号を付して説明する。第１の実施形態は、ストッパーピンタイプの弾性軸継手であるが、第２の実施形態はカップリングタイプの弾性軸継手の例である。
【００４２】
図６、図７に示すように、第２の実施形態のステアリング装置では、円筒状のコラム１が車体に固定され、このコラム１にステアリングシャフト１２が回動可能に軸支されている。ステアリングシャフト１２には、その右端（車体後方側）に第１の実施形態で図示したステアリングホイール１３が装着され、ステアリングシャフト１２の左端（車体前方側）には、カルダンジョイント２を介して中間シャフト３が連結されている。
【００４３】
中間シャフト３には、その左端に第１の実施形態と同一構造のダブルカルダン型等速自在継手４が連結され、ダブルカルダン型等速自在継手４には、エクステンションシャフト５が連結され、エクステンションシャフト５の下端（ロアー側）に連結されたピニオンシャフト５３のピニオン５４が、ステアリングギヤ６のラック６１に噛合っている。
【００４４】
エクステンションシャフト５は、アッパー側エクステンションシャフト５１の下端と、ロアー側エクステンションシャフト５２の上端を、カップリングタイプの弾性軸継手７で連結して構成されている。カップリングタイプの弾性軸継手７は、エクステンションシャフト５の軸方向の長さの中間位置よりもアッパー側に寄って設けられている。ピニオンシャフト５３及びピニオン５４はエクステンションシャフト５とは別体で構成され、ロアー側エクステンションシャフト５２の下端に形成された継手５２３に締付けられて固定されている。
【００４５】
図６及び図７に示すように、第２の実施形態のカップリングタイプの弾性軸継手７は、ゴム等のエラストマー材料で形成された円盤状の防振ラバー７５を使用している。防振ラバー７５には、図７の左右方向に貫通する４個のボルト挿通孔が９０度間隔で形成され、このボルト挿通孔に、金属製の円筒部材７５１ａ、７５１ｂ、７５１ｃ、７５１ｄが装着される。
【００４６】
対向する一対の円筒部材７５１ａ、７５１ｂは、防振ラバー７５の左端面から突出させ、対向する一対の円筒部材７５１ｃ、７５１ｄは、防振ラバー７５の右端面から突出させた状態で装着する。そしてこれらの円筒部材７５１ａ、７５１ｂ、７５１ｃ、７５１ｄの突出部分の外周には、突出部分と略同一高さのプラスチックカラー７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄを嵌合する。
【００４７】
このプラスチックカラー７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄに対応する部位に切欠き部７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃ、７６１ｄが形成された金属製のストッパープレート７６ａ、７６ｂを介装させてから、ロアー側エクステンションシャフト５２及びアッパー側エクステンションシャフト５１を結合する。
【００４８】
一方のストッパープレート７６ａの切欠き部７６１ａ、７６１ｂの両側には、一対の円筒部材７５１ｃ、７５１ｄに対応したボルト孔７６２ｃ、７６２ｄが形成され、他方のストッパープレート７６ｂの切欠き部７６１ｃ、７６１ｄの両側には、一対の円筒部材７５１ａ、７５１ｂに対応したボルト孔７６２ａ、７６２ｂが形成されている。
【００４９】
このストッパープレート７６ａ、７６ｂは、エクステンションシャフト５が回転した時に、防振ラバー７５が捩れるのを防止するためのもので、切欠き部７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃ、７６１ｄをプラスチックカラー７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄに当接させて、回転を規制している。
【００５０】
ロアー側エクステンションシャフト５２のアッパー側（図７の右側）には、防振ラバー７５に取付けるためのフランジ５２４が一体形成されており、このフランジ５２４の両端部には一対のボルト挿通孔５２５ａ、５２５ｂが形成されている。またアッパー側エクステンションシャフト５１のロアー側（図７の左側）には、防振ラバー７５に取付けるためのフランジ５１４が一体形成されており、このフランジ５１４の両端部には一対のボルト挿通孔５１５ｃ、５１５ｄが形成されている。
【００５１】
従って、ロアー側エクステンションシャフト５２とアッパー側エクステンションシャフト５１を防振ラバー７５にボルトで固定するには、まず防振ラバー７５の左端面から突出する円筒部材７５１ａ、７５１ｂにロアー側エクステンションシャフト５２のフランジ５２４を位置決めし、フランジ５２４のボルト挿通孔５２５ａ、５２５ｂにボルト７９ａ、７９ｂを挿通する。そして、このボルト７９ａ、７９ｂを防振ラバー７５の円筒部材７５１ａ、７５１ｂ、及び、防振ラバー７５の右端面に配置したトッパープレート７６ｂのボルト孔７６２ａ、７６２ｂに貫通させ、このボルト７９ａ、７９ｂの先端ねじ部にナット７８ａ、７８ｂを螺合させて固定する。
【００５２】
次に、防振ラバー７５の右端面から突出する円筒部材７５１ｃ、７５１ｄに、アッパー側エクステンションシャフト５１のフランジ５２４のボルト挿通孔５１５ｃ、５１５ｄを位置決めし、ボルト挿通孔５１５ｃ、５１５ｄにボルト７９ｃ、７９ｄを挿通する。そして、このボルト７９ｃ、７９ｄを防振ラバー７５の円筒部材７５１ｃ、７５１ｄ、及び、防振ラバー７５の左端面に配置したトッパープレート７６ａのボルト孔７６２ｃ、７６２ｄに貫通させ、このボルト７９ｃ、７９ｄの先端ねじ部にナット７８ｃ、７８ｄを螺合させて固定する。
【００５３】
このように構成された第２の実施形態のカップリングタイプの弾性軸継手７では、走行時の車輪や車体の振動により、重量の重いダブルカルダン型等速自在継手４が振動するが、ダブルカルダン型等速自在継手４の振動が防振ラバー７５の捩れ動作により吸収される。従って、ピニオンシャフト５３、ピニオン５４に加わる振動及び曲げモーメントが低減されるため、操縦安定性が向上し、ピニオンシャフト５３への大きな負荷を防止することができる。
【００５４】
前輪に大きな舵角を付与する場合等の様に、ステアリングホイール１３からステアリングシャフト１２に加えられる回転トルクが大きい場合には、上記ストッパープレート７６ａ、７６ｂの切欠き部７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃ、７６１ｄがプラスチックカラー７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄに当接する。
【００５５】
この結果、ステアリングホイール１３から上記ステアリングシャフト１２に加えられた回転トルクのうちの多くの部分が、上記ストッパープレート７６ａ、７６ｂとプラスチックカラー７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄを介して上記ロアー側エクステンションシャフト５２に伝達される。この状態では、上記防振ラバー７５を介して伝達される回転トルクは限られたものとなり、この防振ラバー７５に無理な力が作用する事はない。
【００５６】
＊  第３の実施形態
次に本発明の第３の実施形態について説明する。図８は本発明の第３の実施形態のステアリング装置の一部を断面した側面図であり、第１の実施形態の図２相当図である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略し、上記実施形態と同一部品には同一番号を付して説明する。
【００５７】
第３の実施形態は、ダブルカルダン型等速自在継手４とエクステンションシャフト５との間に、自動車の走行速度に応じて、ステアリングホイールの操舵角と操向車輪の転舵角の割合、すなわち舵角比を変化させるための可変舵角比操舵装置（ＶＧＲＳ）を介在させた例である。
【００５８】
図８に示すように、第３の実施形態のステアリング装置では、円筒状のコラム１が車体に固定され、このコラム１にステアリングシャフト１２が回動可能に軸支されている。ステアリングシャフト１２には、その右端（車体後方側）に第１の実施形態で図示したステアリングホイール１３が装着され、ステアリングシャフト１２の左端（車体前方側）には、カルダンジョイント２を介して中間シャフト３が連結されている。
【００５９】
中間シャフト３には、その左端に第１の実施形態と同一構造のダブルカルダン型等速自在継手４が連結され、ダブルカルダン型等速自在継手４には、エクステンションシャフト５が連結され、エクステンションシャフト５の下端（ロアー側）にはピニオン５４が一体的に形成され、このピニオン５４がステアリングギヤ６のラック６１に噛合っている。
【００６０】
エクステンションシャフト５は、アッパー側エクステンションシャフト５１の下端と、ロアー側エクステンションシャフト５２の上端を、第２の実施形態の弾性軸継手７と同一構造のカップリングタイプの弾性軸継手７で連結して構成されている。カップリングタイプの弾性軸継手７は、エクステンションシャフト５の軸方向の長さの中間位置よりもロアー側に寄って設けられている。
【００６１】
アッパー側エクステンションシャフト５１の軸方向長さの略中間位置には、可変舵角比操舵装置（ＶＧＲＳ）８が装着されている。可変舵角比操舵装置（ＶＧＲＳ）８は、例えば特開２０００−２１１５４１号公報に記載された波動歯車減速機構や、遊星歯車機構等の差動伝達機構を内蔵し、車速の大小に応じて、低速走行時はステアリングホイールの回転角を減少させ、高速走行時はステアリングホイールの回転角を増大させるように舵角比を連続的に変化させる装置である。
【００６２】
このように構成された第３の実施形態のステアリング装置では、走行時の車輪や車体の振動により、重量の重いダブルカルダン型等速自在継手４、及び、可変舵角比操舵装置８が振動するが、ダブルカルダン型等速自在継手４や可変舵角比操舵装置８の振動が防振ラバー７５の捩れ動作により吸収される。従って、ピニオン５４に加わる振動及び曲げモーメントが低減されるため、操縦安定性が向上し、ピニオン５４への大きな負荷を防止することができる。
【００６３】
＊  第４の実施形態
次に本発明の第４の実施形態について説明する。図９は本発明の第４の実施形態のステアリング装置の一部を断面した側面図であり、第１の実施形態の図２相当図である。図１０は図９の等速自在継手を示す断面図である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略し、上記実施形態と同一部品には同一番号を付して説明する。第４の実施形態は、上記した等速自在継手としてのダブルカルダン型等速自在継手４に代えて、ツェッパー型等速自在継手を使用した例である。
【００６４】
図９に示すように、第４の実施形態のステアリング装置では、円筒状のコラム１が車体に固定され、このコラム１にステアリングシャフト１２が回動可能に軸支されている。ステアリングシャフト１２には、その右端（車体後方側）に第１の実施形態で図示したステアリングホイール１３が装着され、ステアリングシャフト１２の左端（車体前方側）には、カルダンジョイント２を介して中間シャフト３が連結されている。
【００６５】
中間シャフト３には、その左端にツェッパー型等速自在継手４７が連結され、ツェッパー型等速自在継手４７には、エクステンションシャフト５が連結され、エクステンションシャフト５の下端（ロアー側）にはピニオン５４が一体的に形成され、このピニオン５４がステアリングギヤ６のラック６１に噛合っている。
【００６６】
エクステンションシャフト５は、アッパー側エクステンションシャフト５１の下端と、ロアー側エクステンションシャフト５２の上端を、第２の実施形態の弾性軸継手７と同一構造のカップリングタイプの弾性軸継手７で連結して構成されている。カップリングタイプの弾性軸継手７は、エクステンションシャフト５の軸方向の長さの略中間位置に設けられている。第４の実施形態において、カルダンジョイント２を廃止し、中間シャフト３、または、エクステンションシャフト５に、オルダム継手を配置してもよい。
【００６７】
図１０にツェッパー型等速自在継手４７の詳細な断面図を示す。アッパー側エクステンションシャフト５１のアッパー側（上端）には、球状の内側継手部材４７１が一体的に形成され、この内側継手部材４７１の球面にボール案内溝４７２が形成されている。中間シャフト３の中間アウターシャフト３２のロアー側（下端）には、球状の凹所を備えた外側継手部材４７３が一体的に形成され、この凹所にボール案内溝４７４が形成されている。
【００６８】
このボール案内溝４７２、４７４内に、複数のトルク伝達ボール４７５が転動可能に嵌合することにより、内側継手部材４７１と外側継手部材４７３との間で回転力を伝達する。内側継手部材４７１の球面と相補的内面を備えたボール保持器４７６は、トルク伝達ボール４７５を保持しながら、内側継手部材４７１の球面の中心回りに回転可能となっている。
【００６９】
上記実施形態では、ステアリングシャフト１２と中間インナーシャフト３１をカルダンジョイント２で連結しているが、ステアリングシャフト１２と中間インナーシャフト３１が組付け誤差が無く一直線上に配置される場合には、カルダンジョイント２を省略することができる。また、上記実施形態では、運転者の体格に応じてステアリングホイール１３の位置調整を行わないステアリング装置に適用した例について説明したが、ステアリングホイール１３のチルト位置またはテレスコ位置の少なくとも一方の調整が可能なステアリング装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明のステアリング装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のステアリング装置の要部を示す一部を断面した側面図である。
【図３】図２のダブルカルダン型等速自在継手を示すＡ−Ａ拡大断面図である。
【図４】図３の状態から９０度回転した状態を示す断面図である。
【図５】図２の弾性軸継手を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のステアリング装置の要部を示す一部を断面した側面図である。
【図７】図６の弾性軸継手の分解斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態のステアリング装置の要部を示す一部を断面した側面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態のステアリング装置の要部を示す一部を断面した側面図である。
【図１０】図９の等速自在継手を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  コラム
１２  ステアリングシャフト
１３  ステアリングホイール
２  カルダンジョイント
３  中間シャフト
３１  中間インナーシャフト
３２  中間アウターシャフト
４  ダブルカルダン型等速自在継手
４１  中間ハウジング
４１１  第１支持腕
４１２  第２支持腕
４１３  第１支持孔
４１４  第２支持孔
４１５  ラジアルニードル軸受
４１６  第１中間ハウジング素子
４１７  第２中間ハウジング素子
４１８  ボルト
４１９  スライド空間
４２  第１ヨーク
４２１  結合筒部
４２２  第３支持腕
４２３  第３支持孔
４２４  第１連結部
４２５  第１係合突起
４３  第２ヨーク
４３１  結合筒部
４３２  第４支持腕
４３３  第４支持孔
４３４  第２連結部
４３５  第２係合突起
４４  第１十字軸
４４１  第１軸部
４４２  第２軸部
４５  第２十字軸
４５１  第３軸部
４５２  第４軸部
４６  芯出しディスク
４６１  第１係合孔
４６２  第２係合孔
４７  ツェッパー型等速自在継手
４７１  内側継手部材
４７２  ボール案内溝
４７３  外側継手部材
４７４  ボール案内溝
４７５  トルク伝達ボール
４７６  ボール保持器
５  エクステンションシャフト
５１  アッパー側エクステンションシャフト
５１１  通孔
５１２  内周
５１３  円筒部
５１４  フランジ
５１５ｃ、５１５ｄ  ボルト挿通孔
５２  ロアー側エクステンションシャフト
５２１  通孔
５２２  外周
５２３  継手
５２４  フランジ
５２５ａ、５２５ｂ  ボルト挿通孔
５３  ピニオンシャフト
５４  ピニオン
６  ステアリングギヤ
６１  ラック
６２  タイロッド
７  弾性軸継手
７１  内側スリーブ
７１１  通孔
７２  弾性体
７２１  通孔
７３  外側スリーブ
７３１  通孔
７４  ストッパーピン
７５  防振ラバー
７５１ａ、７５１ｂ、７５１ｃ、７５１ｄ  円筒部材
７６ａ、７６ｂ  ストッパープレート
７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃ、７６１ｄ  切欠き部
７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃ、７６２ｄ  ボルト孔
７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄ  プラスチックカラー
７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ  ナット
７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄ  ボルト
８  可変舵角比操舵装置（ＶＧＲＳ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006199249.tif 000007
【図６】
2006199249.tif 000008
【図７】
2006199249.tif 000009
【図８】
2006199249.tif 000010
【図９】
2006199249.tif 000011
【図１０】
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