(57)【要約】      （修正有）【課題】ステアリング装置のインターミディエイトシャフトにかかる軸方向の力を低減して滑らかな操舵感を与えること。【解決手段】ステアリングシャフトの回転をステアリングギアのラックに伝達するピニオン軸が連結されたエクステンションシャフトを追設し、アッパー側エクステンションシャフト１８ｕに形成した中空円筒状の雌スプライン１９と、ロアー側エクステンションシャフト１８ｌに形成した中実の雄スプライン２０が構成するスライド構造によってアッパー側エクステンションシャフト１８ｕの雌スプライン１９が、ロアー側エクステンションシャフト１８ｌの雄スプライン２０に摺動可能に、かつ回転トルクを伝達可能に嵌合する。【選択図】図１
2013133004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの回転をステアリングギヤのラックに伝達するピニオン軸が連結されたエクステンションシャフトを備え、
前記エクステンションシャフトをインターミディエイトシャフト側のアッパー側と、前記ピニオン軸側のロアー側に分割し、前記エクステンションシャフトの前記アッパー側の下端および前記ロアー側の上端に雄スプラインおよび中空円筒状の雌スプラインによるスライド構造を形成して前記エクステンションシャフトの前記アッパー側の下端およびとロアー側の上端を摺動可能に嵌め合わせることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
前記スライド構造は、前記雄スプラインと前記雌スプラインの間に転動体を組み込んだ直動式のロールスライダーを設けることを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記スライド構造は、前記雄スプラインの外周または前記雌スプラインの内周のいずれかまたは双方を樹脂皮膜によってコーティングしたことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記スライド構造は、前記雄スプラインに径拡張調整手段を設けて前記雄スプラインの径方向の大きさを変化させ前記雄スプラインと前記雌スプラインの摺動抵抗力を調整することを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関し、特に、ステアリング装置の中間にあってステアリングホイールの回転を操舵機構に伝達するインターミディエイトシャフトに加わる軸方向の力をエクステンションシャフトにおいて緩和するステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、従来のステアリング装置６１は、中空円筒状のコラム６２が車体に固定され、このコラム６２にステアリングシャフト６３が回動可能に軸支されている。ステアリングシャフト６３には、ステアリングホイール６４が装着され、運転者がステアリングホイール６４を回転操作すると、ステアリングホィール６４からステアリングシャフト６３、上自在継手６５、インターミディエイトシャフト６６、下自在継手６７、エクステンションシャフト６８、継手６９およびピニオンシャフト７０のピニオン７１を介して、その回転力がステアリングギヤ７２のラック７３に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して車輪の操舵角を変えることができる。
【０００３】
インターミディエイトシャフト６６は、上自在継手６５に連結されるインターミディエイトインナーシャフト６６ｕと下自在継手６７に連結されるインターミディエイトアウターシャフト６６ｌで構成され、インターミディエイトインナーシャフト６６ｕに形成された中実の雄スプラインが、インターミディエイトアウターシャフト６６ｌに形成された中空円筒状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する。
【０００４】
本出願人は、エクステンションシャフト６８を下自在継手６７に連結されるアッパー側エクステンションシャフト６８ｕと、ピニオンシャフト７０に連結されるロアー側エクステンションシャフト６８ｌに分けて構成し、アッパー側エクステンションシャフト６８ｕの下端と、ピニオンシャフト７０に連結されるロアー側エクステンションシャフト６８ｌの上端を弾性軸継手６８ｅによって連結してインターミディエイトシャフト６６の振動を吸収するステアリング装置や（例えば、特許文献１参照）、弾性軸継手６８ｅの構造を変えてピニオンシャフト７０の振動を吸収するステアリング装置について特許出願を行っている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９０１１２号公報
【特許文献２】特開２００６−１９９２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のインターミディエイトシャフト６６のスライド構造および特許文献１および特許文献２のエクステンションシャフト６８の弾性軸継手による接続を実施しても、まだ、インターミディエイトシャフト６６を軸方向に引っ張る軸力が発生することがある。インターミディエイトシャフト６６に軸力が発生すると、インターミディエイトシャフト６６に連結されたコラム６１の中のコラム軸およびピニオンシャフト７０の継手６９および各シャフトが軸方向に繰り返し引っ張られ、コラム軸およびピニオンシャフト７０の継手６９およびシャフトの強度が弱くなり故障する危険性があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ステアリング装置のインターミディエイトシャフトにかかる軸方向の力を低減して滑らかな操舵感を与えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転をステアリングギヤのラックに伝達するピニオン軸が連結されたエクステンションシャフトを備え、前記エクステンションシャフトをインターミディエイトシャフト側のアッパー側と、前記ピニオン軸側のロアー側に分割し、前記エクステンションシャフトの前記アッパー側の下端および前記ロアー側の上端に雄スプラインおよび中空円筒状の雌スプラインによるスライド構造を形成して前記エクステンションシャフトの前記アッパー側の下端およびとロアー側の上端を摺動可能に嵌め合わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ステアリング装置のインターミディエイトシャフトにかかる軸方向の力を低減して滑らかな操舵感を与えることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るエクステンションシャフトの断面図
【図２】第２の実施形態に係るエクステンションシャフトの断面図
【図３】第３の実施形態に係るエクステンションシャフトの断面図
【図４】第４の実施形態に係るエクステンションシャフトの断面図
【図５】従来のステアリング装置の要部を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。第１の実施形態は、エクステンションシャフトにスライド機構を設けた例であり、第２の実施形態は、エクステンションシャフトにローラによるスライド機構を設けた例であり、第３の実施形態は、エクステンションシャフトに樹脂コートによるスライド機構を設けた例であり、第４の実施形態は、エクステンションシャフトに螺子調整式スライド機構を設けてスライド時の摺動抵抗力を与圧で調整した例である。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係るエクステンションシャフトの断面図である。図１に示すように、エクステンションシャフト１８は、図５の下自在継手６７に連結されるアッパー側エクステンションシャフト１８ｕと、ピニオンシャフト７０に連結されるロアー側エクステンションシャフト１８ｌによって構成される。
【００１３】
アッパー側エクステンションシャフト１８ｕに形成される中空円筒状の雌スプライン１９と、ロアー側エクステンションシャフト１８ｌに形成される中実の雄スプライン２０とが構成するスライド構造によって、アッパー側エクステンションシャフト１８ｕの雌スプライン１９が、ロアー側エクステンションシャフト１８ｌの雄スプライン２０に摺動可能に、かつ回転トルクを伝達可能に嵌合する。
【００１４】
車両の空間、及び、要求されるコラプスストロークによって、インターミディエイトシャフト６６の軸方向の長さ、及び、インターミディエイトシャフト６６を構成するインターミディエイトアウターシャフト６６ｌとインターミディエイトインナーシャフト６６ｕの嵌合部の長さを所定の長さに決め、通常使用時の伸縮距離によって、インターミディエイトインナーシャフト６６ｕ側軸方向溝の軸方向の長さを所定の長さに決める。
【００１５】
ラック７３が受ける推力がピニオン７１を介してピニオンシャフト７０に加わる最伸縮時の荷重を事前に測定し、最伸縮時、ピニオンシャフト７０に加わる荷重が「ゼロ」になるように、エクステンションシャフト１８の移動量すなわちストロークを決定し、エクステンションシャフト１８のストロークに従ってアッパー側エクステンションシャフト１８ｕとロアー側エクステンションシャフト１８ｌの嵌合部の長さを決定する。
【００１６】
第１の実施形態によれば、アッパー側エクステンションシャフト１８ｕの下端に形成した中空円筒状の雌スプライン１９とロアー側エクステンションシャフト１８ｌ上端に形成した中実の雄スプライン２０が構成するスライド機構によってインターミディエイトシャフト６６への負荷を低減することができる。
【００１７】
また、第１の実施形態によれば、最伸縮時のストロークの長さに従って、ピニオンシャフト７０に加わる荷重が「ゼロ」になるように、エクステンションシャフト１８の移動量すなわちストロークの長さを決めてアッパー側エクステンションシャフト１８ｕとロアー側エクステンションシャフト１８ｌの嵌合部の長さを決定したので、インターミディエイトシャフト６６への負荷が無くなり、滑らかな操舵感を与えることができる。
【００１８】
なお、スライド構造をアッパー側エクステンションシャフト１８ｕの下端を中実の雄スプライン２０およびロアー側エクステンションシャフト１８ｌ上端を中空円筒状の雌スプライン１９としてもよい。
【００１９】
図２は、第２の実施形態に係るエクステンションシャフトの断面図である。図２に示すように、エクステンションシャフト２８は、図５の下自在継手６７に連結されるアッパー側エクステンションシャフト２８ｕと、ピニオンシャフト７０に連結されるロアー側エクステンションシャフト２８ｌによって構成される。
【００２０】
アッパー側エクステンションシャフト２８ｕの下端の内周に雌スプライン側軸方向溝２９ｍが形成された雌スプライン２９と、ロアー側エクステンションシャフト２８ｌの上端の外周に雄スプライン側軸方向溝３０ｍが形成された雄スプライン３０と、雌スプライン側軸方向溝２９ｍと雄スプライン側軸方向溝３０ｍとの間の軸方向に転動可能に挿入された複数の転動体３１が構成する直動式のロールスライド構造によって、アッパー側エクステンションシャフト２８ｕの雌スプライン２９が、ロアー側エクステンションシャフト２８ｌの雄スプライン３０に摺動可能に、かつ回転トルクを伝達可能に嵌合する。
【００２１】
ロアー側エクステンションシャフト２８ｌとアッパー側エクステンションシャフト２８ｕの嵌合部の長さは、ステアリング装置６１の最伸時に、ロアー側エクステンションシャフト２８ｌの雄スプライン３０の先端がアッパー側エクステンションシャフト２８ｕの雌スプライン２９の底を押圧しないように、かつ最縮時にアッパー側エクステンションシャフト２８ｕの雌スプライン２９からロアー側エクステンションシャフト２８ｌの雄スプライン３０が外れないような長さに決定し、ステアリング装置６１の最伸時および最縮時におけるエクステンションシャフト２８のストロークに従って雄スプライン側軸方向溝３０ｍおよび雌スプライン側軸方向溝２９ｍの軸方向の長さを決定する。
【００２２】
第２の実施形態によれば、アッパー側エクステンションシャフト２８ｕの下端の雌スプライン３０の内周に形成した雌スプライン側軸方向溝３０ｍと、ロアー側エクステンションシャフト２８ｌの上端の雄スプライン３１の外周に形成した雄スプライン側軸方向溝３１ｍと、雌スプライン側軸方向溝３０ｍと雄スプライン側軸方向溝３１ｍとの間の複数の転動体３２が構成するスライド機構によってインターミディエイトシャフト６６への負荷を低減することができた。
【００２３】
また、第２の実施形態によれば、ステアリング装置６１の最伸縮時の長さに従ってロアー側エクステンションシャフト２８ｌとアッパー側エクステンションシャフト２８ｕの嵌合部の長さを決定し、最伸縮時におけるエクステンションシャフト２８のストロークに従って雄スプライン側軸方向溝３０ｍおよび雌スプライン側軸方向溝２９ｍの軸方向の長さを決定したので、インターミディエイトシャフト６６への負荷が無くなり、滑らかな操舵感を与えることができた。
【００２４】
なお、スライド構造をアッパー側エクステンションシャフト２８ｕの下端を雄スプライン３０およびロアー側エクステンションシャフト２８ｌ上端を中空円筒状の雌スプライン２９としてもよい。
【００２５】
図３は、第３の実施形態に係るエクステンションシャフトの断面図である。図３に示すように、エクステンションシャフト３８は、図５の下自在継手６７に連結されるアッパー側エクステンションシャフト３８ｕと、ピニオンシャフト７０に連結されるロアー側エクステンションシャフト３８ｌによって構成される。
【００２６】
アッパー側エクステンションシャフト３８ｕの雌スプライン３９の内周またはロアー側エクステンションシャフト２８ｌの雄スプライン４０の外周またはその双方に、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やポリアミド１１に代表されるポリアミド（ＰＡ）等の摩擦係数が小さく、自己潤滑性があり、耐摩耗性に優れた合成樹脂組成物を被覆する。そして、合成樹脂組成物を被覆された雌スプライン３９と雄スプライン４０が構成するスライド構造によって、アッパー側エクステンションシャフト３８ｕの雌スプライン３９が、ロアー側エクステンションシャフト３８ｌの雄スプライン４０に摺動可能に、かつ回転トルクを伝達可能に嵌合する。
【００２７】
ロアー側エクステンションシャフト３８ｌとアッパー側エクステンションシャフト３８ｕの嵌合部の長さは、ステアリング装置６１の最伸時に、ロアー側エクステンションシャフト３８ｌの雄スプライン４０の先端がアッパー側エクステンションシャフト３８ｕの雌スプライン３９の底を押圧しないように、かつ最縮時にアッパー側エクステンションシャフト３８ｕの雌スプライン３９からロアー側エクステンションシャフト３８ｌの雄スプライン４０が外れないような長さに決定し、ステアリング装置６１の最伸時および最縮時におけるエクステンションシャフト２８のストロークに従って合成樹脂組成物を被覆する雄スプラインの軸方向の長さおよび雌スプラインの軸方向の長さを決定する。
【００２８】
第３の実施形態によれば、双方または片方に合成樹脂組成物が被覆されたアッパー側エクステンションシャフト３８ｕの下端の雌スプライン３９の内周と、ロアー側エクステンションシャフト３８ｌの上端の雄スプライン４０の外周が構成するスライド構造によってインターミディエイトシャフト６６への負荷を低減することができた。
【００２９】
また、第３の実施形態によれば、ステアリング装置６１の最伸縮時の長さに従ってロアー側エクステンションシャフト３８ｌとアッパー側エクステンションシャフト３８ｕの嵌合部の長さを決定し、最伸縮時におけるエクステンションシャフト３８のストロークに従って雄スプラインおよび雌スプラインの軸方向に合成樹脂組成物を被覆したので、インターミディエイトシャフト６６への負荷が無くなり、滑らかな操舵感を与えることができた。
【００３０】
なお、スライド構造をアッパー側エクステンションシャフト３８ｕの下端を雄スプライン４０およびロアー側エクステンションシャフト３８ｌ上端を中空円筒状の雌スプライン３９としてもよい。
【００３１】
図４は、第４の実施形態に係るエクステンションシャフトの断面図である。図４に示すように、エクステンションシャフト４８には、アッパー側エクステンションシャフト４８ｕの中空円筒状の雌スプライン４９に軸方向にスライド自在に内嵌するロアー側エクステンションシャフト４８ｌの中空円筒状の雄スプライン５０によってスライド構造が形成される。
【００３２】
雌スプライン４９には調整孔４９ａが、調整孔４９ａに対向する雄スプライン５０の位置には調整ねじ孔５０ａがそれぞれ設けられ、雄スプライン５０には、雄スプライン５０の内径を拡張可能なＵ字形状の拡張部材５１が配置されている。
【００３３】
拡張部材５１には、その一方の腕部に設けたねじ孔５１ａに調整ねじ５２が螺合し、拡張部材６１は、この調整ねじ５２が雄スプライン５０の調整ねじ孔５０ａに嵌合する位置に配置され、この雌スプライン４９の調整孔４９ａ、雄スプライン５０の調整ねじ孔５０ａ、調整ねじ５２、拡張部材５１により径拡張調整手段が構成され、調整ねじ５２によって雄スプライン５０の径を拡張して雌スプライン４９と雄スプライン５０との摺動抵抗力を調整することができる。
【００３４】
第４の実施形態によれば、雄スプライン５０の内側に雄スプライン５０の内径を拡張可能なＵ字形状の拡張部材５１を配置して調整ねじ５２によって雄スプライン５０の径を拡張して雌スプライン４９と雄スプライン５０との摺動抵抗力を調整できるようにしたので、インターミディエイトシャフト６６への負荷を調整することができた。
【００３５】
なお、スライド構造をアッパー側エクステンションシャフト４８ｕの下端を雄スプライン５０およびロアー側エクステンションシャフト４８ｌの上端を中空円筒状の雌スプライン４９としてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１８、２８、３８、４８・・・エクステンションシャフト
１８ｌ、１８ｌ、２８ｌ、３８ｌ、４８ｌ・・・ロアー側エクステンションシャフト
１８ｕ、２８ｕ、３８ｕ、４８ｕ・・・アッパー側エクステンションシャフト
１９、２９、３９、４９・・・雌スプライン
２０、３０、４０、５０・・・雄スプライン
２９ｍ・・・雌スプライン側軸方向溝
３０ｍ・・・雄スプライン側軸方向溝
３１・・・転動体
４９ａ・・・調整孔
５０ａ・・・調整ねじ孔
５１・・・拡張部材
５２・・・調整ねじ
６１・・・ステアリング装置
６２・・・コラム
６３・・・ステアリングシャフト
６４・・・ステアリングホイール
６５・・・上自在継手
６６・・・インターミディエイトシャフト
６６ｕ・・・インターミディエイトインナーシャフト
６６ｌ・・・インターミディエイトアウターシャフト
６７・・・下自在継手
６８・・・エクステンションシャフト
６８ｅ・・・弾性軸継手
６８ｌ・・・ロアー側エクステンションシャフト
６８ｕ・・・アッパー側エクステンションシャフト
６９・・・継手
７０・・・ピニオンシャフト
７１・・・ピニオン
７２・・・ステアリングギヤ７２
７３・・・ラック
【図１】
2013133004.tif 000003
【図２】
2013133004.tif 000004
【図３】
2013133004.tif 000005
【図４】
2013133004.tif 000006
【図５】
2013133004.tif 000007