JP2008208865A - 軸継手およびステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異音の発生を抑制できて組み込み易い軸継手とステアリング装置を提供する。
【解決手段】本軸継手としてのステアリング装置１の中間軸５は、一端１６ａ，１７ａが互いに嵌合された軸方向Ｓ１に所定量相対移動可能な筒状の外軸１７および内軸１６を有し、内軸１６の他端１６ｂに固定された自在継手１１のヨーク２１を有し、外軸１７およびヨーク２１の間に介在する弾性部材２４を有する。弾性部材２４は、自在継手１１のヨーク２１を外軸１７から離れる方向に付勢する。転舵のときの伸縮に際して、ひっかかりに起因する衝撃を弾性部材２４によって緩和することができるので、異音の発生を抑制することができる。中間軸５を伸長させるときに、弾性部材２４の付勢力を利用できるので、中間軸５を容易に組み込むことができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、軸継手およびこれを備えるステアリング装置に関する。

ステアリング装置においては、例えば、インターミディエイトシャフトと呼ばれる中間軸が、端部にステアリングホイールが連結されるステアリングシャフトと、車輪を操舵するラックアンドピニオン機構等の操舵機構との間に設けられている。中間軸は、ステアリングホイールに加わる回転操作力を操舵機構側へ伝達するようにしている。中間軸は、筒状の外軸と、この外軸にボールを介して嵌合する内軸とを有している。内軸の端部は、自在継手を介して操舵機構のピニオン軸に接続されている。また、外軸の端部は、自在継手を介してステアリングシャフトに接続されている。

また、互いに軸方向に相対移動可能に嵌合された筒および軸と、緩衝用のばねとを有する自転車用のサスペンション（例えば、特許文献１参照）や、防振装置（例えば、特許文献２参照）が知られている。
特開平９−２４９１７５号公報 特開平８−９３８４６号公報

ところで、ステアリング装置の中間軸では、転舵のときに異音が生じることがある。この異音の原因としては、中間軸がトルクを受けた状態で伸縮しようとするときに、内軸および外軸間の摺動部にひっかかりが生じるからと考えられる。
また、異音の発生を抑制するために、外軸および内軸の間に、動粘度が高いグリースを充填することが考えられている。しかし、グリースの動粘度が高いので、中間軸の両軸を相対移動させるときの移動抵抗が大きくなり、その結果、例えば中間軸を車両に組み込む際の作業性が悪い。すなわち、中間軸を車両に組み込む際には、中間軸の一端をステアリングシャフトの端部に連結して位置規制した状態で、中間軸の他端を操舵機構のピニオン軸に連結するために、中間軸を伸縮させている。このときに、多大な力を要し、所要の伸縮量に調整するのに手間がかかる。

そこで、この発明の目的は、異音の発生を抑制できて、しかも組み込み易い軸継手およびこれを有するステアリング装置を提供することである。

本発明の軸継手は、一端同士が互いにトルク伝達可能に嵌合され、ボールを介して軸方向に所定量相対移動可能な筒状の外軸および内軸と、内軸の他端に固定された自在継手のヨークと、外軸およびヨークの間に介在し、ヨークを外軸から離れる方向に付勢する弾性部材とを備えることを特徴とする。この発明によれば、例えば転舵のときの収縮に際して、ひっかかりに起因する衝撃を弾性部材によって緩和することができるので、異音の発生を抑制することができる。軸継手を伸長させるときに、弾性部材の付勢力を利用できるので、軸継手を容易に組み込むことができる。しかも、異音の抑制のためにグリースの動粘度を高くせずにすむので、グリースによる軸継手の伸縮抵抗を少なくでき、この点からも軸継手の組付性がよい。

また、上記弾性部材が、内軸を取り囲むコイルスプリングを含む場合がある。この場合、コイルスプリングであれば、弾性伸縮量を長く確保できるので、内軸および外軸の相対移動の広い範囲で異音の発生を抑制することができる。
また、上記ヨークと弾性部材との間に介在する中間部材が備えられ、この中間部材は、弾性部材の座となる平坦部を有する場合がある。この場合、弾性部材は、中間部材により安定して保持されるので、ひっかかりに起因する衝撃を確実に緩和することができる。また、ヨークは、弾性部材を受けるのに、中間部材を介しているので、弾性部材を直接に受けるための部分、例えば平坦部を設けずに済ますことが可能である。その結果、例えばヨークとして、端面が湾曲面で形成された鍛造品を利用することができる。

また、上記ヨークが外軸の一端に最も近づく状態にヨークを仮保持する仮保持部材を備える場合には、仮保持部材によりヨークを仮保持した状態で、軸継手を組み付けておき、その後、仮保持された状態を解除して、ヨークを弾力的に付勢して外軸から自律的に遠ざけることができる。従って、軸継手を容易に組み込むことができる。
また、本発明のステアリング装置は、操舵部材に連なるステアリングシャフトを操舵機構に連結する中間軸が備えられたステアリング装置において、上記中間軸が、上記本発明の軸継手を含むことを特徴とする。この発明によれば、本発明の軸継手の上述の効果をステアリング装置の中間軸において得ることができる。すなわち、転舵するときの中間軸の収縮に際して、ひっかかりに起因する衝撃を緩和できるので、異音の発生を抑制することができる。また、中間軸をステアリング装置に組み込むときに、弾性部材の付勢力を利用して中間軸を伸長させることができるので、中間軸を容易に組み込むことができる。

また、この発明において、上記軸継手の弾性部材の一方の端部は、外軸の一端に一体に移動できるように係止され、弾性部材の他方の端部は、ヨークに一体に移動できるように係止されていて、上記操舵部材が中立状態にあるときに、上記軸継手の弾性部材のセット長が、非拘束状態の自由長と等しい長さになる場合がある。この場合、中間軸が収縮しようとするときに加えて、中間軸が伸長しようとするときにも、ひっかかりに起因する衝撃を弾性部材によって緩和することができる。従って、操舵部材を中立状態から転舵するときに、転舵の向きに応じて中間軸が伸長または収縮するとしても、転舵の向きにかかわらず、異音の発生を抑制することができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、軸継手をパワーステアリング装置に適用する場合に則して説明するが、上述の軸継手を、例えば、マニュアル操舵のステアリング装置や、これ以外の装置に適用することもできる。
図１は、本発明の第１の実施形態のステアリング装置の概略構成の模式図である。図１を参照して、ステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２を回転自在に支持して操舵トルクを伝達するステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３からの操舵トルクにより車輪（図示せず）を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構４と、ステアリングシャフト３および操舵機構４の間に設けられてこの間において回転を伝達するための軸継手としての中間軸５とを有している。

ステアリングシャフト３は、ステアリングコラム６の内部を挿通して、ステアリングコラム６により回転自在に支持されている。ステアリングコラム６は車体Ｂ０に支持されている。ステアリングシャフト３は、その軸方向に互いに相対移動可能且つトルク伝達可能に嵌合されたアッパーシャフト７およびロアーシャフト８を有する。ステアリングシャフト３の一方の端部３ａであるアッパーシャフト７の端部にステアリングホイール２が連結され、他方の端部３ｂであるロアーシャフト８の端部に、中間軸５を介して上述の操舵機構４の入力軸９（例えば、ピニオン軸）が連結されている。中間軸５の一方の端部には、自在継手１０が設けられている。中間軸５の他方の端部には、自在継手１１が設けられている。ステアリングホイール２が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト３、中間軸５を介して操舵機構４の入力軸９に伝達され、これにより車輪を操舵することができる。

また、ステアリング装置１は、パワーステアリング装置として構成され、ステアリングコラム６に支持された電動モータ１２により、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、ステアリング装置１は、ステアリングシャフト３に関連して設けられて操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１３と、このトルクセンサ１３からの出力信号、車速信号等に基づいて操舵補助力を発生させる電動モータ１２と、この電動モータ１２の出力軸の回転を減速するための減速機１４と、減速機１４およびトルクセンサ１３を収容して支持し且つ電動モータ１２を支持しステアリングコラム６の一部を形成するハウジング１５とを有している。減速機１４は、駆動側に配置されるウォームと、従動側に配置されるウォームホイールとを含む。ウォームホイールがステアリングシャフト３の端部３ｂに一体移動できるように取り付けられている。

ステアリングホイール２が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ１３により検出され、このトルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ１２が操舵補助力（アシスト力ともいう。）を発生する。操舵補助力は、減速機１４を介してステアリングシャフト３に伝達され、ステアリングホイール２の動きとともにステアリングシャフト３から中間軸５を介して操舵機構４に伝わり、車輪が操舵される。

中間軸５は、ステアリングシャフト３の他方の端部３ｂと入力軸９とを互いに連結している。中間軸５は、車輪を操舵するためにステアリングホイール２に加えられる操舵トルクと、電動モータ１２によるアシスト力とを、ステアリングシャフト３から操舵機構４の入力軸９へ伝達する働きをする。
図２は、図１のステアリング装置１の要部の一部断面正面図であり、主に中間軸５を図示している。図２を参照して、中間軸５は、伸縮自在シャフトとして互いに嵌合された内軸１６および筒状の外軸１７と、当該中間軸５の一方の端部としての外軸１７の端部１７ｂに設けられた自在継手１０と、当該中間軸５の他方の端部としての内軸１６の端部１６ｂに設けられた自在継手１１とを有している。自在継手１０が、ステアリングシャフト３の端部３ｂと、外軸１７の端部１７ｂとを連結している。自在継手１１は、内軸１６の端部１６ｂと、操舵機構４の入力軸９とを連結している。

内軸１６および外軸１７は、互いに同心に配置され、外軸１７の一端１７ａと内軸１６の一端１６ａとは、トルク伝達可能に互いに嵌合され、且つボール１８を介して内軸１６の軸方向Ｓ１に所定量相対移動できるようにされている。
また、内軸１６の一端１６ａの外周面には、係合部としての複数のスプライン歯（図示せず）が、設けられている。また、外軸１７の一端１７ａの内周面には、係合部として複数のスプライン歯（図示せず）が設けられている。これらのスプライン歯同士は、互いに軸方向に相対摺動可能に且つ互いに噛み合って係合することにより、内軸１６と外軸１７との間でトルクを伝達することができる。

内軸１６および外軸１７間にトルクがかかっていないときや、所定値以下のトルクがかかるときには、ボール１８を介して、内軸１６および外軸１７間にトルクが伝達され、一方で、スプライン歯の歯面間に周方向に関して遊びが設けられている。所定値を超えて大きなトルクがかかる場合には、両軸１６，１７が微小量相対回転することで、スプライン歯同士が噛み合い、ボール１８およびスプライン歯によりトルクが伝達される。

また、外軸１７の一端１７ａと内軸１６の一端１６ａとの間には、グリースが充填されている。外軸１７の一端１７ａには、端部材としての環状のキャップ１９が固定されている。このキャップ１９は、外軸１７と内軸１６との間の嵌合部に異物が侵入することを防止し、また、嵌合部からのボール１８の脱落を防止する。
自在継手１０は、ステアリングシャフト３の他端３ｂに分離可能に結合されたヨーク２０と、中間軸５の一端としての外軸１７の他端１７ｂに溶接、かしめ等によって固定されたヨーク２１と、両ヨーク２０，２１間を連結する十字軸２２とを有している。

自在継手１１は、自在継手１０と同様に構成されている。自在継手１１は、入力軸９の端部に分離可能に結合されたヨーク２０と、中間軸５の他端としての内軸１６の他端１６ｂに溶接、かしめ等によって固定されたヨーク２１と、両ヨーク２０，２１間を連結する十字軸２２とを有している。
十字軸２２は、図示しないが、十字形形状の中央部に配置される胴部と、この胴部から十字形形状をなして突出する４つの軸部としてのトラニオンとを有している。各トラニオンには、それぞれ軸受が取り付けられている。

各ヨーク２０，２１はＵ字状をなし、それぞれ一対のアーム部２３を有している。なお、図２には、自在継手１０のヨーク２０のアーム部２３は一つのみが図示され、自在継手１１のヨーク２０のアーム部２３も一つのみが図示されている。一対のアーム部２３は互いに平行である。各アーム部２３には、十字軸２２の対応するトラニオンのための嵌合孔（図示せず）が形成されている。軸受が、嵌合孔に嵌合し、これにより嵌合孔に保持されている。軸受を介して十字軸２２の対応するトラニオンが回転自在に支持されている。

図３は、図２の要部の一部断面拡大図である。図２および図３を参照して、本実施形態では、中間軸５は、弾性部材２４と、中間部材２５とを有している。弾性部材２４は、外軸１７の一端１７ａおよび自在継手１１のヨーク２１の間に介在している。中間部材２５は、ヨーク２１および弾性部材２４の間に介在している。
弾性部材２４は、コイルスプリングからなり、内軸１６を取り囲んでいて、コイルの中心軸線２４ｃが軸方向Ｓ１に平行に配置されている。コイルスプリングは、非拘束状態の自由長よりも短くなるように、弾性圧縮変形を受けた状態で、外軸１７の一端１７ａおよび自在継手１１のヨーク２１の間に組み付けられている。軸方向Ｓ１についての内軸１６および外軸１７の相対位置にかかわらず、コイルスプリングは、ヨーク２１を外軸１７の一端１７ａから離れる方向に付勢している。

キャップ１９は、弾性部材２４と外軸１７の端部１７ａとの間に介在する中間部材として機能する。キャップ１９は、ヨーク２１に対向する側の端面に、弾性部材２４の座となる平坦部１９ａを有している。平坦部１９ａは、軸方向Ｓ１に直角に交差するような環状の平面からなり、弾性圧縮状態の弾性部材２４に接してこれを受けている。
中間部材２５は、内軸１６を取り囲む環状部材からなる。中間部材２５は、一方の端面に弾性部材２４の座となる平坦部２５ａを有する。平坦部２５ａは、軸方向Ｓ１に直角に交差するような環状の平面からなる。平坦部２５ａは、弾性圧縮状態の弾性部材２４に接してこれを受けている。また、中間部材２５は、他方の端面にヨーク２１の端部２１ａに接する当接部２５ｂを有する。当接部２５ｂは、ヨーク２１に少なくとも３箇所以上の互いに離隔した部位で接する形状に形成されていて、ヨーク２１によって安定して受けられている。中間部材２５が弾性部材２４の付勢力を受けることにより、当接部２５ｂがヨーク２１に接している。

本実施形態では、中間軸５がトルクを受けた状態で、中間軸５が収縮するように内軸１６および外軸１７が相対移動しようとするときには、弾性部材２４の弾性付勢力により、、内軸１６および外軸１７のひっかかりに起因する衝撃が緩和されて、その結果、異音の発生が抑制される。
本実施形態の中間軸５は、中間軸５が縮むときに異音が生じ易いステアリング装置１に好適である。なお、異音が発生し易い状況は、自動車の車種やこれに対応するステアリング装置の機種に応じて異なるので、後述するように弾性部材２４の弾性付勢力を異ならせてもよい。

図４は、図２に示す中間軸５の組込み途中の状態を示す正面図である。図４を参照して、本実施形態の中間軸５は、自在継手１１のヨーク２１を仮保持状態に仮保持する仮保持部材２６を有している。仮保持状態は、自在継手１１のヨーク２１が外軸１７の一端１７ａに最も近づいた状態であり、このとき仮保持部材２６は、弾性部材２４の付勢力に抗して、ヨーク２１が外軸１７の一端１７ｂから遠ざかることを阻止する。仮保持部材２６は、図示しないがステアリング装置１への組み込み前の単品の中間軸５、または、組み込みの途中状態（図４に示す状態）にある中間軸５に取り付けられていて、中間軸５がステアリング装置１に組み付けられた後に、中間軸５から取り外されるようになっている。

仮保持部材２６は、外軸１７に固定される第１の部分２６ａと、ヨーク２１のアーム部２３に係止される第２の部分２６ｂと、第１の部分２６ａおよび第２の部分２６ｂを接続する第３の部分２６ｃとを有している。仮保持部材２６は、弾性変形可能な例えば合成樹脂部材からなり、その弾性変形を利用して、第２の部分２６ｂをヨーク２１のアーム部２３に対して容易に着脱することができる。

例えば、第１の部分２６ａを外軸１７に固定し、且つ第２の部分２６ｂをヨーク２１に係止することにより、仮保持状態を達成することができる。また、第２の部分２６ｂをヨーク２１から離脱させることで、仮保持状態を解除することができる。
図１と図４を参照して、ステアリング装置１への中間軸５の組み込みは、以下のように行われる。すなわち、ステアリングシャフト３と中間軸５と操舵機構４とは、組み込み前には互いに分離している。先ず、ステアリングシャフト３が、ステアリングコラム６を介して車体Ｂ０に取り付けられ、これとともに、操舵機構４が車体Ｂ０に取り付けられる。車体Ｂ０に取り付けられたステアリングシャフト３の端部３ｂに、中間軸５の自在継手１０のヨーク２０が取り付けられる。このとき、中間軸５の自在継手１１のヨーク２１は、仮保持状態である。図４には、この状態が図示されている。次に、仮保持状態が解除される。これに伴い、中間軸５は、弾性部材２４の付勢力により、自律的に所定量伸びる。必要に応じて、内軸１６と外軸１７とを軸方向Ｓ１に所定量で相対移動させることより、中間軸５の両端の自在継手１０，１１の十字軸２２の中心間距離を所定長さに調節する。図２を参照して、自在継手１１のヨーク２０と、操舵機構４の入力軸９とを連結する。

このように本実施形態では、軸継手としての中間軸５は、一端１６ａ，１７ａ同士が互いにトルク伝達可能に嵌合され、ボール１８を介して軸方向Ｓ１に所定量相対移動可能な筒状の外軸１７および内軸１６を備え、内軸１６の他端１６ｂに固定された自在継手１１のヨーク２１を備え、外軸１７およびヨーク２１の間に介在し、自在継手１１のヨーク２１を外軸１７から離れる方向に付勢する弾性部材２４を備えるようにしている。

本実施形態によれば、転舵のときの収縮に際して、ひっかかりに起因する衝撃を弾性部材２４によって緩和することができるので、異音の発生を抑制することができる。中間軸５を伸長させるときに、弾性部材２４の付勢力を利用できるので、中間軸５を容易に組み込むことができる。しかも、異音の抑制のためにグリースの動粘度を高くせずにすむので、グリースによる中間軸５の伸縮抵抗を少なくでき、この点からも中間軸５の組付性がよい。

また、弾性部材２４として、内軸１６を取り囲むコイルスプリングを用いるようにしている。コイルスプリングであれば、弾性伸縮量を長く確保できるので、内軸１６および外軸１７の相対移動の広い範囲で異音の発生を抑制することができる。
また、本実施形態では、自在継手１１のヨーク２１と弾性部材２４との間に介在する中間部材２５が、弾性部材２４の座となる平坦部２５ａを有するようにしている。この場合、弾性部材２４は、中間部材２５により安定して保持されるので、ひっかかりに起因する衝撃を確実に緩和することができる。また、ヨーク２１は、弾性部材２４を受けるのに、中間部材２５を介しているので、弾性部材２４を直接に受けるための部分、例えば平坦部を設けずに済ますことが可能である。その結果、例えばヨーク２１として、端面が湾曲面で形成された鍛造品を利用することができる。

また、本実施形態では、自在継手１１のヨーク２１が外軸１７の一端１７ａに最も近づく状態に、ヨーク２１を仮保持する仮保持部材２６を備えている。この場合、仮保持部材２６によりヨーク２１を仮保持した状態で、中間軸５を組み付けておき、その後、仮保持された状態を解除して、ヨーク２１を弾力的に付勢して外軸１７から自律的に遠ざけることができる。従って、ステアリング装置１に中間軸５を容易に組み込むことができる。

また、本実施形態のステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２に連なるステアリングシャフト３を操舵機構４に連結する本実施形態の中間軸５が備えられている。これにより、本実施形態の中間軸５による上述の効果をステアリング装置１において得ることができる。すなわち、転舵するときの中間軸５の収縮に際して、ひっかかりに起因する衝撃を緩和できるので、異音の発生を抑制することができる。また、中間軸５をステアリング装置１に組み込むときに、弾性部材２４の付勢力を利用して中間軸５を伸長させることができるので、中間軸５を容易に組み込むことができる。

ところで、従来の電動パワーステアリング装置では、転舵のための大きなトルクが中間軸にかかるときに、異音が生じることがある。
これに対して、本実施形態のステアリング装置１では、上述の弾性部材２４を備えた中間軸５が、ステアリングホイール２に連なるステアリングシャフト３と操舵機構４との間に介在し、電動モータ１２によるアシスト力を伝達するようにしている。上述のように、異音が生じ易い傾向にあるアシスト力がかかるときであっても、弾性部材２４を用いて、内軸１６および外軸１７の異音の発生を抑制することができる。

また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図５は、本発明の第２の実施形態の中間軸５の要部の一部断面図である。図５を参照して、第２実施形態では、弾性部材２４の一方の端２４ａは、外軸１７の一端１７ａに一体に移動できるように固定部材でありかつ中間部材としてのキャップ１９を介して外軸１７に係止されている。具体的には、弾性部材２４の端部２４ａが、キャップ１９内に埋設されて固定されている。キャップ１９が、外軸１７の一端１７ａに固定されている。

弾性部材２４の他方の端部２４ｂは、自在継手１１のヨーク２１に一体に移動できるように、固定部材としての中間部材２５を介してヨーク２１に係止されている。すなわち、弾性部材２４の端部２４ｂが、中間部材２５に埋設されて固定され、この中間部材２５がヨーク２１に固定されている。
また、中間軸５の自在継手１０，１１の十字軸２２の中心間距離が後述する設計芯間距離を実現しているときに、弾性部材２４のセット長Ｌ１が、非拘束状態の弾性部材２４の自由長と等しい長さになるようにされている。

自在継手１０，１１の十字軸２２の中心間距離が設計芯間距離よりも短くなり、かつヨーク２１が外軸１７の一端１７ａに近づく向きに、内軸１６および外軸１７が相対移動しようとするときには、弾性部材２４は、ヨーク２１が外軸１７の一端１７ａから遠ざかる向きに弾性付勢力を発生させる。
また、自在継手１０，１１の十字軸２２の中心間距離が設計芯間距離よりも長くなり、かつヨーク２１が外軸１７の一端１７ａから遠ざかる向き、内軸１６および外軸１７が相対移動するときには、弾性部材２４は、ヨーク２１が外軸１７の一端１７ａに近づく向きに弾性付勢力を発生させる。

従って、上述したような両軸１６，１７のひっかかりに起因する衝撃が緩和され、異音の発生が抑制される。本実施形態の中間軸５は、両軸１６，１７の伸縮の両方の向きの相対移動時にともに、異音が発生しやすい機種に適用するのが、効果的である。
ここで、上述の設計芯間距離は、中間軸５の両端の自在継手１０，１１の十字軸２２の中心位置同士の距離であって、予め定めた値である。この予め定めた値は、車両が標準的な運転状態とされ、且つステアリングホイールが操舵力を受けずに静的に釣り合った状態とされて直進するときの値に相当する。このときには、例えば、内軸１６と外軸１７との相対移動量のとり得る範囲の中間値、例えば中央値となるように、内軸１６および外軸１７が位置していて、かつ、ステアリングホイール２が中立状態（車両が直進するときのステアリングホイールの状態）にある。

セット長Ｌ１は、中間軸５に組み付けられた状態での弾性部材２４の長さである。非拘束状態の弾性部材２４の自由長としては、当該弾性部材２４が、弾性圧縮変形を受けず且つ弾性引っ張り変形を受けない自由状態のときの、弾性部材２４の長さである。
また、弾性部材２４の長さとしては、中間軸に組み込まれたときに内軸１６の軸方向Ｓ１に沿って測ったときの弾性部材２４の端部２４ａ，２４ｂ同士の間の長さである。なお、弾性部材２４の長さとしては、弾性部材２４の一部となる弾性変形可能な部分の長さ、例えばキャップ１９と中間部材２５との間にある部分の長さであってもよく、図５には、この場合のセット長Ｌ１が図示されている。

本実施形態では、軸継手としての中間軸５の弾性部材２４の一方の端部２４ａは、外軸１７の一端１７ａに一体に移動できるように係止され、弾性部材２４の他方の端部２４ｂは、ヨーク２１に一体に移動できるように係止されていて、操舵部材としてのステアリングホイール２が中立状態にあるときに、中間軸５の弾性部材２４のセット長が、非拘束状態の自由長と等しい長さになるようにされている。

これにより、中間軸５が収縮しようとするときに加えて、中間軸５が伸長しようとするときにおいても、ひっかかりに起因する衝撃を弾性部材２４によって緩和することができる。従って、ステアリングホイール２を中立状態から転舵するときに、転舵の向きに応じて中間軸５が伸長または収縮するとしても、転舵の向きにかかわらず、異音の発生を抑制することができる。しかも、ステアリング装置１に中間軸５を容易に組み込むことができる。

また、図２と図３を参照して、第１の実施形態において、内軸１６および外軸１７が相対移動範囲の一部のみで、弾性部材２４の弾性付勢力を受けるようにしてもよい。このような場合にも、異音の発生を抑制する効果を、部分的に得ることができる。この場合、弾性部材２４は、ヨーク２１および外軸１７のいずれか一方に係止するのが好ましい。
また、第１の実施形態において、中間部材２５は、内軸１６の他端１６ｂに受けられてもよく、この場合、弾性部材２４は、中間部材２５および内軸１６の他端１６ｂを介して、自在継手１１のヨーク２１に受けられる。また、中間部材２５が廃止され、ヨーク２１の端部２１ａが直接に弾性部材２４の端部２４ｂを受けてもよい。また、外軸１７の一端１７ａが弾性部材２４の端部２４ａを直接に受けてもよい。

また、図４を参照して、仮保持部材２６の少なくとも一部が、組込み後の中間軸５に残されていてもよい。また、仮保持部材２６を廃止することも考えられる。
また、図５を参照して、第２の実施形態において、中間部材２５は、内軸１６の他端１６ｂに固定されてもよく、この場合、弾性部材２４は、中間部材２５および内軸１６の他端１６ｂを介して、自在継手１１のヨーク２１に固定される。また、中間部材２５が廃止され、ヨーク２１の端部２１ａが弾性部材２４の端部２４ｂを直接に係止してもよい。また、外軸１７の一端１７ａが弾性部材２４の端部２４ａを直接に係止してもよい。また、設計芯間距離が実現されていないときに、弾性部材２４のセット長が、その自由長になるようにすることも考えられる。

また、上述の各実施形態において、内軸１６および外軸１７の急激な相対移動を抑制するための弾性部材としては、コイルスプリングの他、ヨーク２１と外軸１７の一端１７ａとの間に介在するゴムや硬質スポンジ等の弾性を有する弾性体からなる筒状部材を用いることも考えられる。
また、上述の各実施形態では、外軸１７が、内軸１６よりもステアリングホイール２寄りに配置されていたが、逆に、内軸１６が、外軸１７よりもステアリングホイール２寄りに配置される場合もある。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の第１の実施形態のステアリング装置の概略構成の模式図である。 図１のステアリング装置の要部の一部断面正面図である。 図２の要部の一部断面拡大図である。 図１に示すステアリング装置への中間軸の組み込み途中の状態を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態のステアリング装置の要部の一部断面正面図である。

符号の説明

１…ステアリング装置、２…ステアリングホイール（操舵部材）、３…ステアリングシャフト、４…操舵機構、５…中間軸（軸継手）、１１…自在継手、１６…内軸、１６ａ…（内軸の）一端、１６ｂ…（内軸の）他端、１７…外軸、１７ａ…（外軸の）一端、１８…ボール、２１…ヨーク、２４…弾性部材（コイルスプリング）、２４ａ…端部（弾性部材の一方の端部）、２４ｂ…端部（弾性部材の他方の端部）、２５…中間部材、２５ａ…平坦部、２６…仮保持部材、Ｌ１…弾性部材のセット長、Ｓ１…軸方向

Claims (6)

1. 一端同士が互いにトルク伝達可能に嵌合され、ボールを介して軸方向に所定量相対移動可能な筒状の外軸および内軸と、
   内軸の他端に固定された自在継手のヨークと、
   外軸およびヨークの間に介在し、ヨークを外軸から離れる方向に付勢する弾性部材とを備えることを特徴とする軸継手。
2. 請求項１において、
   上記弾性部材は、内軸を取り囲むコイルスプリングを含むことを特徴とする軸継手。
3. 請求項１または２において、
   上記ヨークと弾性部材との間に介在する中間部材が備えられ、この中間部材は、弾性部材の座となる平坦部を有することを特徴とする軸継手。
4. 請求項１から３の何れか１項において、
   上記ヨークが外軸の一端に最も近づく状態に、ヨークを仮保持する仮保持部材を備えることを特徴とする軸継手。
5. 操舵部材に連なるステアリングシャフトを操舵機構に連結する中間軸が備えられたステアリング装置において、
   上記中間軸が、上記請求項１から３の何れか１項に記載の軸継手を含むことを特徴とするステアリング装置。
6. 請求項５において、
   上記軸継手の弾性部材の一方の端部は、外軸の一端に一体に移動できるように係止され、弾性部材の他方の端部は、ヨークに一体に移動できるように係止されていて、
   上記操舵部材が中立状態にあるときに、上記軸継手の弾性部材のセット長が、非拘束状態の自由長と等しい長さになることを特徴とするステアリング装置。

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