(57)【要約】【課題】軸方向寸法を短くすると共に径方向寸法を小さくしてコンパクト化を図ること。【解決手段】雄軸１と雌軸２との３組の軸方向溝３，５の間に、３組のボール７（球状体）が転動自在に嵌合してある。雄軸１と雌軸２との３組の軸方向溝４，６の間に、３組のニードルローラ８（円柱体）が摺動自在に嵌合してある。雌軸２の６個の軸方向溝５，６に、径方向に隙間を介して、雄軸１の外周面に６個の軸方向溝３，４と軸方向に同軸に形成した６個の略円弧状の突起部４０が嵌合してある。【選択図】　図６
2004142605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面に形成した少なくとも１組の軸方向溝に、少なくとも１組のトルク伝達部材を介装し、
前記雌軸の少なくとも１個の前記軸方向溝に、径方向に隙間を介して、前記雄軸の外周面に前記少なくとも１個の軸方向溝と軸方向に同軸に形成した少なくとも１個の突起部が嵌合してあることを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項２】
前記トルク伝達部材の周方向における組数と、前記突起部の周方向における個数とが同一であることを特徴とする請求項１に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項３】
前記雌軸の端部は、その内方に向けて変形した内方変形部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項４】
前記トルク伝達部材は、少なくとも１組の球状体と、少なくとも１組の円柱体とからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定した摺動荷重を実現すると共に、ガタ付きを確実に防止して、高剛性の状態でトルクを伝達できる車両ステアリング用伸縮軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に、一般的な自動車の操舵機構部を示す。図中のａとｂが伸縮軸である。伸縮軸ａは、雄軸と雌軸とをスプライン嵌合したものであるが、このような伸縮軸ａには自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収し、ステアリングホイール上にその変位や振動を伝えない性能が要求される。このような性能は、車体がサブフレーム構造となっていて、操舵機構上部を固定する部位ｃとステアリングラックｄが固定されているフレームｅが別体となっておりその間がゴムなどの弾性体ｆを介して締結固定されている構造の場合に要求されることが一般的である。また、その他のケースとして操舵軸継手ｇをピニオンシャフトｈに締結する際に作業者が、伸縮軸をいったん縮めてからピニオンシャフトｈに嵌合させ締結させるため伸縮機能が必要とされる場合がある。さらに、操舵機構の上部にある伸縮軸ｂも、雄軸と雌軸とをスプライン嵌合したものであるが、このような伸縮軸ｂには、運転者が自動車を運転するのに最適なポジションを得るためにステアリングホイールｉの位置を軸方向に移動し、その位置を調整する機能が要求されるため、軸方向に伸縮する機能が要求される。前述のすべての場合において、伸縮軸にはスプライン部のガタ音を低減することと、ステアリングホイール上のガタ感を低減することと、軸方向摺動動作時における摺動抵抗を低減することが要求される。
【０００３】
このようなことから、特許文献１の図１乃至図６では、雄軸の外周面と雌軸の内周面に形成した３組の軸方向溝の間に、３組のトルク伝達部材（球状体、ボール）が嵌合してある。
【０００４】
これにより、トルク非伝達時（摺動時）には、雄軸と雌軸の間のガタ付きを防止することができ、雄軸と雌軸は、ガタ付きのない安定した摺動荷重で軸方向に摺動することができる。また、トルク伝達時には、雄軸と雌軸は、その回転方向のガタ付きを防止して、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。
【０００５】
また、特許文献１の図１２（請求項６）では、雄軸の外周面と雌軸の内周面に形成した３組の軸方向溝の間に、３組のトルク伝達部材（球状体、ボール）が介装してある一方、この雌軸の３個の軸方向溝の周方向間に、３個の別途の軸方向溝が等配して形成してあると共に、雄軸の３個の軸方向溝の周方向間に、３個の突起部が等配して形成してある。これら３個の別途の軸方向溝には、これら３個の突起部が嵌合してある。但し、３個の別途の軸方向溝と、３個の突起部との間には、径方向に所定の隙間（遊び）が設けてある。
【０００６】
これにより、トルク伝達部材（球状体、ボール）の破損時でも、３個の別途の軸方向溝に、３個の突起部が嵌合して、雄軸と雌軸はトルクを伝達することができ、フェイルセーフ機能の役割を果たすことができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−５０２９３号公報（請求項６、段落番号０１３２、図１乃至図６、及び図１２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１では、３組のトルク伝達部材（球状体、ボール）と、３個の別途の軸方向溝や３個の突起部とは、同一断面（周方向に同一面）に配置してあることから、雄軸と雌軸の径方向寸法が大きくなり、コンパクト化を図れないといったことがある。
【０００９】
また、上記特許文献１では、トルク伝達部材は、球状体（ボール）のみから構成してあるため、球状体（ボール）にかかる面圧に耐えるだけの個数の球状体（ボール）が必要であり、その結果、軸方向溝が長くなり、雄軸と雌軸の軸方向寸法が長くなり、コンパクト化が図れないといったことがある。
【００１０】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、安定した摺動荷重を実現すると共に、回転方向ガタ付きを確実に防止して、高剛性の状態でトルクを伝達でき、しかも、軸方向寸法を短くすると共に径方向寸法を小さくしてコンパクト化を図ることができる車両ステアリング用伸縮軸を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る車両ステアリング用伸縮軸は、車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面に形成した少なくとも１組の軸方向溝に、少なくとも１組のトルク伝達部材を介装し、
前記雌軸の少なくとも１個の前記軸方向溝に、径方向に隙間を介して、前記雄軸の外周面に前記少なくとも１個の軸方向溝と軸方向に同軸に形成した少なくとも１個の突起部が嵌合してあることを特徴とする。
【００１２】
このように、請求項１によれば、雌軸の軸方向溝に、径方向に隙間を介して、雄軸の外周面に軸方向溝と軸方向に同軸に形成した突起部が嵌合してある。
【００１３】
従って、トルク伝達部材が何らかの原因によって雄軸から脱落し又は破損した場合等には、雌軸の軸方向溝に、雄軸の突起部が嵌合し、これにより、雄軸と雌軸とは、トルクを伝達することができ、フェイルセーフ機能の役割を果たすことができる。
【００１４】
また、この際、軸方向溝と突起部との間には、隙間が設けてあるため、運転者は、ステアリングホイール上に大きなガタ付きを感じることができ、ステアリング系の故障等を察知することができる。
【００１５】
さらに、雄軸の突起部は、雄軸の軸方向溝と軸方向に同軸に形成してあり、トルク伝達部材とも軸方向に同軸であることから、トルク伝達部材の軸方向の移動を規制するストッパーの役割も果たし、トルク伝達部材の抜けの可能性を減少して、フェイルセーフ機能をより一層向上することができる。
【００１６】
さらに、雄軸の突起部は、雄軸の軸方向溝と軸方向に同軸に形成してあり、トルク伝達部材とも軸方向に同軸であることから、雄軸と雌軸の径方向寸法を小さくしてコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
また、請求項２に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記トルク伝達部材の周方向における組数と、前記突起部の周方向における個数とが同一であることを特徴とする。
【００１８】
このように、請求項２によれば、雄軸の突起部は、上記のように、トルク伝達部材と軸方向に同軸であり、その上、トルク伝達部材の周方向における組数と、突起部の周方向における個数とが同一に設定してあることから、トルク伝達部材の軸方向の移動を規制するストッパーの役割を確実に果たすことができ、トルク伝達部材の抜けの可能性をより一層減少することができる。
【００１９】
さらに、請求項３に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記雌軸の端部は、その内方に向けて変形した内方変形部を有することを特徴とする。
【００２０】
このように、請求項３によれば、雄軸を雌軸から抜ける方向に相対移動させた時、雌軸の端部に形成した内方変形部（例えば、加締め部）に、雄軸の突起部が係止（干渉）する。これにより、雄軸は、雌軸からむやみに分離できない構造になっている。
【００２１】
さらに、請求項４に係る車両ステアリング用伸縮軸は、前記トルク伝達部材は、少なくとも１組の球状体と、少なくとも１組の円柱体とからなることを特徴とする。
【００２２】
このように、請求項４によれば、トルク伝達部材は、少なくとも１組の球状体と、少なくとも１組の円柱体とからなる。球状体（ボール）による転がり摺動と、円柱体（ニードルローラ）による滑り摺動との両方を機能させるスライド機構を有しており、トルク伝達時には、主に円柱体（ニードルローラ）が負荷を受け持つ構造となっている。従って、点接触でトルクを伝達しなければならない従来構造（ボールのみでトルク伝達させる構造）と比較して、軸方向に短くして、コンパクト化を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿った横断面図である。
【００２５】
図１に示すように、車両ステアリング用伸縮軸（以後、伸縮軸と記す）は、相互に回転不能に且つ摺動自在に嵌合した雄軸１と雌軸２とからなる。
【００２６】
図２に示すように、雄軸１の外周面には、周方向に１２０度間隔で等配した３個の軸方向溝３が延在して形成してある。また、この雄軸１の外周面には、これら３個の軸方向溝３の周方向の間であって、周方向に１２０度間隔で等配した３個の略円弧状の軸方向溝４が延在して形成してある。
【００２７】
雌軸２の内周面には、周方向に１２０度間隔で等配した３個の略円弧状の軸方向溝５が延在して形成してある。また、この雌軸２の内周面には、これら３個の軸方向溝５の周方向の間であって、周方向に１２０度間隔で等配した３個の略円弧状の軸方向溝６が延在して形成してある。
【００２８】
軸方向溝３，５は、後述する３組の球状体７のための３組の第１介装部を構成しており、軸方向溝４，６は、後述する３組の円柱体８のための３組の第２介装部を構成している。これら３組の軸方向溝３，５（第１介装部）と、３組の軸方向溝４，６（第２介装部）とは、周方向に交互に配置してあり、周方向に６０度間隔で等配してある。
【００２９】
第１トルク伝達装置は、雄軸１の３個の軸方向溝３と、雌軸２の３個の軸方向溝５との間に、予圧用の波形形状の３個の弾性体（板バネ）９を介して、雄軸１と雌軸２との軸方向相対移動の際には転動し、回転の際には板バネ９に拘束されてトルクを伝達する３組の第１トルク伝達部材（球状体）７が転動自在に介装して構成されている。
【００３０】
第２トルク伝達装置は、雄軸１の３個の軸方向溝４と、雌軸２の３個の軸方向溝６との間に、夫々、雄軸１と雌軸２との軸方向相対移動を許し、回転の際にはトルクを伝達するための３組の第２トルク伝達部材（円柱体）８が摺動自在に介装して構成されている。
【００３１】
板バネ９は、トルク非伝達時には、球状体７と円柱体８を雌軸２に対してガタ付きのない程度に予圧する一方、トルク伝達時には、弾性変形して球状体７を雄軸１と雌軸２の間で周方向に拘束する働きをするようになっている。
【００３２】
以上のように構成した伸縮軸では、雄軸１と雌軸２の間に球状体７と円柱体８を介装し、板バネ９により、球状体７と円柱体８を雌軸２に対してガタ付きのない程度に予圧してあるため、トルク非伝達時は、雄軸１と雌軸２の間のガタ付きを確実に防止することができると共に、雄軸１と雌軸２が軸方向に相対移動する際には、雄軸１と雌軸２は、ガタ付きのない安定した摺動荷重で軸方向に摺動することができる。
【００３３】
なお、従来技術のように摺動面が純粋な滑りによるものであれば、ガタつき防止のための予圧荷重をある程度の荷重で留めておくことしかできなかった。それは、摺動荷重は、摩擦係数に予圧荷重を乗じたものであり、ガタつき防止や伸縮軸の剛性を向上させたいと願って予圧荷重を上げてしまうと摺動荷重が増大してしまうという悪循環に陥ってしまっていたのである。
【００３４】
その点、本実施の形態では一部に転がりによる機構を採用しているために著しい摺動荷重の増大を招くことなく予圧荷重を上げることができた。これにより、従来なし得なかったガタつきの防止と剛性の向上を摺動荷重の増大を招くことなく達成することができた。
【００３５】
トルク伝達時には、３組の板バネ９が弾性変形して３組の球状体７を雄軸１と雌軸２の間で周方向に拘束すると共に、雄軸１と雌軸２の間に介装されている３組の円柱体８が主なトルク伝達の役割を果たす。
【００３６】
例えば、雄軸１からトルクが入力された場合、初期の段階では、板バネ９の予圧がかかっているため、ガタ付きはなく、板バネ９がトルクに対する反力を発生させてトルクを伝達する。この時は、雄軸１・板バネ９・球状体７・雌軸２間のトルク伝達荷重と、雄軸１・円柱体８・雌軸２間のトルク伝達荷重がつりあった状態で全体的なトルク伝達がされる。
【００３７】
さらにトルクが増大していくと、円柱体８を介した雄軸１、雌軸２の回転方向のすきまの方が、球状体７を介した雄軸１・板バネ９・球状体７・雌軸２間のすきまより小さいすきまの設定としてあるため、円柱体８の方が球状体７より反力を強く受け、円柱体８が主にトルクを雌軸２に伝える。そのため、雄軸１と雌軸２の回転方向ガタを確実に防止するとともに、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。
【００３８】
なお、球状体７はボールであっても良い。また、円柱体８はニードルローラであってもよい。
【００３９】
ニードルローラ８は、線接触でその荷重を受けるため、点接触で荷重を受けるボール７よりも接触圧を低く抑えることができるなど、さまざまな効果がある。したがって、全列をボール転がり構造とした場合よりも下記の項目が優れている。
・摺動部での減衰能効果が、ボール転がり構造に比べて大きい。よって振動吸収性能が高い。
・同じトルクを伝達するならば、ニードルローラの方が接触圧を低く抑えることができるため、軸方向の長さを短くできスペースを有効に使うことができる。
・同じトルクを伝達するならば、ニードルローラの方が接触圧を低く抑えることができるため、熱処理等によって雌軸の軸方向溝表面を硬化させるための追加工程が不要である。
・部品点数を少なくすることができる。
・組立て性をよくすることができる。
・組立てコストを抑えることができる。
【００４０】
このようにニードルローラ８は、雄軸１と雌軸２の間のトルク伝達のためのキーの役割をするとともに、雌軸２の内周面とすべり接触する。従来のスプライン嵌合と比較して、優れている点は下記のとおりである。
・ニードルローラは大量生産品であり、非常に低コストである。
・ニードルローラは熱処理後、研磨されているので、表面硬度が高く、耐摩耗性に優れている。
・ニードルローラは研磨されているので、表面粗さがきめ細かく摺動時の摩擦係数が低いため、摺動荷重を低く抑えることができる。
・使用条件に応じて、ニードルローラの長さや配置を変えることができるため、設計思想を変えること無く、さまざまなアプリケーションに対応することができる。
・使用条件によっては、摺動時の摩擦係数をさらにさげなければならない場合がある、この時ニードルローラだけに表面処理をすればその摺動特性を変えることができるため、設計思想を変えること無く、さまざまなアプリケーションに対応することができる。
・ニードルローラの外径違い品を安価に数ミクロン単位で製造することができるため、ニードルローラ径を選択することによって雄軸・ニードルローラ・雌軸間のすきまを最小限に抑えることができる。よって軸の捩り方向の剛性を向上させることが容易である。
【００４１】
一方、ボールを部分的に採用したという点では、全列ニードルローラでかつ、全列が摺動する構造と比較して、下記の項目が優れている。
・摩擦抵抗が低いため、摺動荷重を低く抑えられる。
・予圧荷重を高くすることができ、長期にわたるガタつきの防止と高剛性が同時に得られる。
【００４２】
図３は、図１のＹ−Ｙ線に沿った横断面図である。図４は、連結部により連結した弾性体（板バネ）の斜視図である。図５は、図１の矢印Ａの矢視図である。
【００４３】
図１に示すように、雄軸１の端部には、小径部１ａが形成してある。この小径部１ａには、ニードルローラ８の軸方向の移動を規制するストッパープレート１０が設けてある。このストッパープレート１０は、軸方向予圧用弾性体１１と、この軸方向予圧用弾性体１１を挟持する１組の平板１２，１３とからなる。
【００４４】
すなわち、本実施の形態では、ストッパープレート１０は、小径部１ａに、平板１３、軸方向予圧用弾性体１１、平板１２の順に嵌合し、小径部１ａに堅固に固定してある。
【００４５】
本実施の形態では、雄軸１の小径部１ａに、周方向溝３１が形成してあり、この周方向溝３１に、止め輪３２が嵌合してある。これにより、ストッパープレート１０が軸方向に固定してある。なお、ストッパープレート１０の固定方法は、止め輪３２に限らず、加締め、螺合手段、プッシュナット等であってもよい。
【００４６】
これにより、ストッパープレート１０は、平板１３をニードルローラ８に当接させて、軸方向予圧用弾性体１１により、ニードルローラ８を軸方向に動かないように適度に予圧できるようになっている。
【００４７】
軸方向予圧用弾性体１１は、ゴム、樹脂、または鋼板製の板バネなどからできている。軸方向予圧用弾性体１１と平板１２，１３とは、別体でも良いが、組立てやすさを考えて、一体成形品であることが好ましい。
【００４８】
例えば、軸方向予圧用弾性体１１がゴムであれば、平板１２，１３に加硫成形するなどして作れば、一体化ができるので、組立てやすく低コストな製品をつくることができる。
【００４９】
また、軸方向予圧用弾性体１１を樹脂でつくる場合には、波型の形状としたものを、平板１２，１３と一体成形することで一体化することができ、同様のメリットが得られる。
【００５０】
さらに、平板１２，１３は、鋼板、樹脂、または鋼板に樹脂皮膜を形成したものを使用する。
【００５１】
また、雄軸１の軸方向溝３，４は、軸方向に略直角であって、ボール７やニードルローラ８に当接する軸方向直角面１４，１５を有している。
【００５２】
以上のように、ニードルローラ８の一側は、雄軸１の小径部１ａに設けたストッパープレート１０により、軸方向の移動が規制してある一方、ニードルローラ８の他側は、軸方向直角面１５に当接して、軸方向の移動が規制してある。
【００５３】
また、ストッパープレート１０は、平板１３をニードルローラ８に当接させて、軸方向予圧用弾性体１１により、ニードルローラ８を軸方向に動かないように適度に予圧している。
【００５４】
従って、ニードルローラ８を適度に予圧して、軸方向に隙間なく固定することができ、雄軸１と雌軸２が相互に摺動する際、ニードルローラ８を軸方向に移動させることがなく、「コツコツ」といった不快な異音の発生を確実に防止することができる。
【００５５】
また、雄軸１の軸方向溝３，４は、軸方向に略直角であって、ボール７やニードルローラ８に当接する軸方向直角面１４，１５を有していることから、この軸方向直角面１５により、別途の部材を設けることなく、ボール７やニードルローラ８の軸方向の移動を規制することができる。そのため、部品点数を削減して、製造コストの低減を図ることができ、しかも、別途の部材を用いていないことから、軽量・コンパクト化が可能である。
【００５６】
次に、本実施の形態では、図１、図３及び図４に示すように、３組のボール７を予圧するための３個の板バネ９は、リング状の連結部２０によって連結してある。
【００５７】
すなわち、図１に示すように、雄軸１の端部の小径部１ａには、その段差の環状面２１が形成してある。小径部１ａに、リング状の連結部２０が嵌合してあり、この段差の環状面２１に沿って、リング状の連結部２０が配置してある。
【００５８】
段差の環状面２１は、雄軸１の軸方向に面する軸方向環状面であれば、その形状等は問わない。
【００５９】
リング状の連結部２０は、その周縁の３箇所で、３個の板バネ９の軸方向端部に連結してある。即ち、図４に示すように、リング状の連結部２０は、軸方向に延在した３個の板バネ９と一体的に構成してある。
【００６０】
従って、ボール７とニードルローラ８を複合させた構造でありながら、転動面である３個の板バネ９を一体化して、実質上の部品点数を３個から１個に減らすことができ、部品点数を削減し、組立性を向上させて、組立時間を短縮して、製造コストを低減することができる。
【００６１】
また、リング状の連結部２０は、従来のような周方向に延びる円弧状の連結部でないことから、雌軸２を径方向に拡径することなく、コンパクト化を図ることができる。
【００６２】
さらに、リング状の連結部２０に、雄軸１の端部に形成した小径部１ａが貫通してある。従って、３個の板バネ９の組み込み時、雄軸１の端部の小径部１ａは、リング状の連結部２０に通挿することにより、この組み込み時のガイドの役割を果たすことから、組み込み作業を容易にでき、組み込み時間を短縮して、製造コストの低減を図ることができる。
【００６３】
さらに、リング状の連結部２０は、ストッパープレート１０の平板１３と、段差の環状面２１との間の軸方向隙間に配置してある。この軸方向隙間は、例えば、約０．３〜２．０ｍｍである。
【００６４】
この軸方向隙間の存在により、リング状の連結部２０は、３個の板バネ９がトルク入力により変形した際にも、これら板バネ９の動きを拘束しないようになっている。
【００６５】
さらに、図３及び図４に示すように、各板バネ９の断面形状は、雄軸１の軸方向溝３の形状とほぼ平行な直線形状に形成してあり、中心部分の平面部に、リング状の連結部２０の周縁箇所が連結してある。各板バネ９の両端部は、中心側から外側に向けて折り返して形成してある。
【００６６】
さらに、リング状の連結部２０に、雄軸１の端部に形成した小径部１ａが貫通してある。雄軸１の小径部１ａと、リング状の連結部２０との間には、径方向隙間が形成してある。この径方向隙間は、例えば、０．２〜１．０ｍｍである。上記の軸方向隙間と同様に、この径方向隙間の存在により、リング状の連結部２０は、３個の板バネ９がトルク入力により変形した際にも、これら板バネ９の動きを拘束しないようになっている。
【００６７】
次に、図１及び図６に示すように、本実施の形態では、雌軸２の６個の軸方向溝５，６に、径方向に隙間を介して、雄軸１の外周面に６個の軸方向溝３，４と軸方向に同軸に形成した６個の略円弧状の突起部４０が嵌合してある。
【００６８】
従って、ボール７やニードルローラ８が何らかの原因によって雄軸１から脱落し又は破損した場合等には、雌軸２の軸方向溝５，６に、雄軸１の突起部４０が嵌合し、これにより、雄軸１と雌軸２とは、トルクを伝達することができ、フェイルセーフ機能の役割を果たすことができる。
【００６９】
また、この際、図６に示すように、軸方向溝５，６と、突起部４０との間には、隙間が設けてあるため、運転者は、ステアリングホイール上に大きなガタ付きを感じることができ、ステアリング系の故障等を察知することができる。
【００７０】
さらに、図１に示すように、雄軸１の突起部４０は、雄軸１の軸方向溝３，４と軸方向に同軸に形成してあり、ボール７やニードルローラ８とも軸方向に同軸であることから、ボール７やニードルローラ８の軸方向の移動を規制するストッパーの役割も果たし、ボール７やニードルローラ８の抜けの可能性を減少して、フェイルセーフ機能をより一層向上することができる。
【００７１】
さらに、雄軸１の突起部４０は、雄軸１の軸方向溝３，４と軸方向に同軸に形成してあり、ボール７やニードルローラ８とも軸方向に同軸であることから、雄軸１と雌軸２の径方向寸法を小さくして、コンパクト化を図ることができる。
【００７２】
また、雄軸１の突起部４０は、上記のように、ボール７やニードルローラ８と軸方向に同軸であり、その上、ボール７やニードルローラ８の周方向における組数と、突起部４０の周方向における個数とが同一に設定してあることから、ボール７やニードルローラ８の軸方向の移動を規制するストッパーの役割を確実に果たすことができ、ボール７やニードルローラ８の抜けの可能性をより一層減少することができる。
【００７３】
さらに、雌軸２の端部は、その内方に向けて変形した内方変形部４１を有している。この内方変形部４１は、具体的には、雌軸２の端部を加締めて形成してある。
【００７４】
これにより、雄軸１を雌軸２から抜ける方向に相対移動させた時、雌軸２の端部に形成した内方変形部４１（例えば、加締め部）に、雄軸１の突起部４０が係止（干渉）する。これにより、雄軸１は、雌軸２からむやみに分離できない構造になっている。
【００７５】
次に、図７は、本発明の実施の形態の第１変形例に係り、図１のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【００７６】
本変形例では、雌軸２の３個の軸方向溝５に、径方向に隙間を介して、雄軸１の外周面に３個の軸方向溝３と軸方向に同軸に形成した３個の略円弧状の突起部４０が嵌合してある。
【００７７】
即ち、３組のボール７の車両後方側にのみ、３個の突起部４０が設けてある。
【００７８】
従って、ボール７が何らかの原因によって雄軸１から脱落し又は破損した場合等には、雌軸２の軸方向溝５に、雄軸１の突起部４０が嵌合し、これにより、雄軸１と雌軸２とは、トルクを伝達することができ、フェイルセーフ機能の役割を果たすことができる。
【００７９】
また、この際、図７に示すように、軸方向溝５と、突起部４０との間には、隙間が設けてあるため、運転者は、ステアリングホイール上に大きなガタ付きを感じることができ、ステアリング系の故障等を察知することができる。
【００８０】
さらに、図１に示すように、雄軸１の突起部４０は、雄軸１の軸方向溝３と軸方向に同軸に形成してあり、ボール７とも軸方向に同軸であることから、ボール７の軸方向の移動を規制するストッパーの役割も果たし、ボール７の抜けの可能性を減少して、フェイルセーフ機能をより一層向上することができる。
【００８１】
さらに、雄軸１の突起部４０は、雄軸１の軸方向溝３と軸方向に同軸に形成してあり、ボール７とも軸方向に同軸であることから、雄軸１と雌軸２の径方向寸法を小さくして、コンパクト化を図ることができる。
【００８２】
また、雄軸１の突起部４０は、上記のように、ボール７と軸方向に同軸であり、その上、ボール７の周方向における組数と、突起部４０の周方向における個数とが同一に設定してあることから、ボール７の軸方向の移動を規制するストッパーの役割を確実に果たすことができ、ボール７の抜けの可能性をより一層減少することができる。
【００８３】
次に、図８は、本発明の実施の形態の第２変形例に係り、図１のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【００８４】
本変形例では、雌軸２の３個の軸方向溝６に、径方向に隙間を介して、雄軸１の外周面に３個の軸方向溝４と軸方向に同軸に形成した３個の略円弧状の突起部４０が嵌合してある。
【００８５】
即ち、３組のニードルローラ８の車両後方側にのみ、３個の突起部４０が設けてある。
【００８６】
従って、ニードルローラ８が何らかの原因によって雄軸１から脱落し又は破損した場合等には、雌軸２の軸方向溝６に、雄軸１の突起部４０が嵌合し、これにより、雄軸１と雌軸２とは、トルクを伝達することができ、フェイルセーフ機能の役割を果たすことができる。
【００８７】
また、この際、図８に示すように、軸方向溝６と、突起部４０との間には、隙間が設けてあるため、運転者は、ステアリングホイール上に大きなガタ付きを感じることができ、ステアリング系の故障等を察知することができる。
【００８８】
さらに、図１に示すように、雄軸１の突起部４０は、雄軸１の軸方向溝４と軸方向に同軸に形成してあり、ニードルローラ８とも軸方向に同軸であることから、ニードルローラ８の軸方向の移動を規制するストッパーの役割も果たし、ニードルローラ８の抜けの可能性を減少して、フェイルセーフ機能をより一層向上することができる。
【００８９】
さらに、雄軸１の突起部４０は、雄軸１の軸方向溝４と軸方向に同軸に形成してあり、ニードルローラ８とも軸方向に同軸であることから、雄軸１と雌軸２の径方向寸法を小さくして、コンパクト化を図ることができる。
【００９０】
また、雄軸１の突起部４０は、上記のように、ニードルローラ８と軸方向に同軸であり、その上、ニードルローラ８の周方向における組数と、突起部４０の周方向における個数とが同一に設定してあることから、ニードルローラ８の軸方向の移動を規制するストッパーの役割を確実に果たすことができ、ニードルローラ８の抜けの可能性をより一層減少することができる。
【００９１】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、雌軸の軸方向溝に、径方向に隙間を介して、雄軸の外周面に軸方向溝と軸方向に同軸に形成した突起部が嵌合してある。
【００９３】
従って、トルク伝達部材が何らかの原因によって雄軸から脱落し又は破損した場合等には、雌軸の軸方向溝に、雄軸の突起部が嵌合し、これにより、雄軸と雌軸とは、トルクを伝達することができ、フェイルセーフ機能の役割を果たすことができる。
【００９４】
また、この際、軸方向溝と突起部との間には、隙間が設けてあるため、運転者は、ステアリングホイール上に大きなガタ付きを感じることができ、ステアリング系の故障等を察知することができる。
【００９５】
さらに、雄軸の突起部は、雄軸の軸方向溝と軸方向に同軸に形成してあり、トルク伝達部材とも軸方向に同軸であることから、トルク伝達部材の軸方向の移動を規制するストッパーの役割も果たし、トルク伝達部材の抜けの可能性を減少して、フェイルセーフ機能をより一層向上することができる。
【００９６】
さらに、雄軸の突起部は、雄軸の軸方向溝と軸方向に同軸に形成してあり、トルク伝達部材とも軸方向に同軸であることから、雄軸と雌軸の径方向寸法を小さくしてコンパクト化を図ることができる。
【００９７】
また、請求項２によれば、雄軸の突起部は、上記のように、トルク伝達部材と軸方向に同軸であり、その上、トルク伝達部材の周方向における組数と、突起部の周方向における個数とが同一に設定してあることから、トルク伝達部材の軸方向の移動を規制するストッパーの役割を確実に果たすことができ、トルク伝達部材の抜けの可能性をより一層減少することができる。
【００９８】
さらに、請求項３によれば、雄軸を雌軸から抜ける方向に相対移動させた時、雌軸の端部に形成した内方変形部（例えば、加締め部）に、雄軸の突起部が係止（干渉）する。これにより、雄軸は、雌軸からむやみに分離できない構造になっている。
【００９９】
さらに、請求項４によれば、トルク伝達部材は、少なくとも１組の球状体と、少なくとも１組の円柱体とからなる。球状体（ボール）による転がり摺動と、円柱体（ニードルローラ）による滑り摺動との両方を機能させるスライド機構を有しており、トルク伝達時には、主に円柱体（ニードルローラ）が負荷を受け持つ構造となっている。従って、点接触でトルクを伝達しなければならない従来構造（ボールのみでトルク伝達させる構造）と比較して、軸方向に短くして、コンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った横断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ線に沿った横断面図である。
【図４】連結部により連結した弾性体（板バネ）の斜視図である。
【図５】図１の矢印Ａの矢視図である。
【図６】図１のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の第１変形例に係り、図１のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の第２変形例に係り、図１のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【図９】一般的な自動車の操舵機構部の側面図である。
【符号の説明】
１　雄軸
１ａ　小径部
２　雌軸
３，４　軸方向溝（第１介装部）
５，６　軸方向溝（第２介装部）
７　球状体（ボール、トルク伝達部材）
８　円柱体（ニードルローラ、トルク伝達部材）
９　弾性体（板バネ）
１０　ストッパープレート
１１　軸方向予圧用弾性体
１２，１３　平板
１４，１５　軸方向直角面
２０　リング状の連結部
２１　段差の環状面（軸方向環状面）
３１　周方向溝
３２　止め輪
４０　突起部
４１　内方変形部（加締め部）
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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