JP2006300260A

JP2006300260A - 伸縮軸

Info

Publication number: JP2006300260A
Application number: JP2005125208A
Authority: JP
Inventors: Shinya Nakatani; 真也中谷; Yasunobu Fujita; 安伸藤田; Atsushi Yokouchi; 敦横内; Yasuhisa Yamada; 康久山田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】摺動部分の耐摩耗性を高め、耐久性に優れる伸縮軸を提供する。
【解決手段】車両のステアリングシャフトに組み込み、雄軸と雌軸とを回転不能に且つ摺動自在に嵌合し、前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部とが互いに接触して回転の際にトルクを伝達する伸縮軸において、前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部との間隙に、ウレア化合物を増ちょう剤とし、二硫化モリブデン及び有機モリブデン化合物の少なくとも１種を含有するグリース、またはウレア化合物を増ちょう剤とし、金属石けんをグリース全量の３〜１０質量％の割合で含有するグリースを封入した伸縮軸。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のステアリングシャフト等に組み込まれる伸縮軸に関する。

従来、自動車の操縦機構部では、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ために雄軸と雌軸とをスプライン嵌合した伸縮軸を操舵機構部の一部に使用している。伸縮軸にはスプライン部の軸方向摺動時における摺動抵抗を低減することが要求される。

このようなことから、伸縮軸の雄軸のスプライン部に対して、ナイロン膜をコーティングし、更に摺動部にグリースを塗布して摺動抵抗の低減を行ってきている。また、内側シャフトの外周部と外側シャフトの内周部とに設けられた溝部に、内側シャフトの溝部とボールとの間に弾性体を介してボールを配置し、軸方向の移動の際にはボールを転動させることによって雄軸と雌軸の摺動荷重を減少させるとともに、回転の際にはボールを拘束してトルクを伝達する車両ステアリング用伸縮軸が知られている（特許文献1参照）。この車両ステアリング用伸縮軸ではさらに、ボールの破損時でもトルクの伝達を可能とするために、ある遊びを持った組合せ断面を有する雄溝及び雌溝が、内側シャフト及び外側シャフトに設けられている。

特開２００１−５０２９３号公報

しかしながら、このようなスプライン嵌合した伸縮軸でも軸方向へ伸縮する際に摺動部分が摩耗して、回転方向にガタが発生することがあり、操舵感に悪影響を及ぼすことがある。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、摺動部分の耐摩耗性を高め、耐久性に優れる伸縮軸を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は下記の伸縮軸を提供する。
（１）車両のステアリングシャフトに組み込み、雄軸と雌軸とを回転不能に且つ摺動自在に嵌合し、前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部とが互いに接触して回転の際にトルクを伝達する伸縮軸において、
前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部との間隙に、ウレア化合物を増ちょう剤とし、二硫化モリブデン及び有機モリブデン化合物の少なくとも１種を含有するグリースを封入したことを特徴とする伸縮軸。
（２）車両のステアリングシャフトに組み込み、雄軸と雌軸とを回転不能に且つ摺動自在に嵌合し、前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部とが互いに接触して回転の際にトルクを伝達する伸縮軸において、
前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部との間隙に、ウレア化合物を増ちょう剤とし、金属石けんをグリース全量の３〜１０質量％の割合で含有するグリースを封入したことを特徴とする伸縮軸。
（３）前記ウレア化合物が、下記一般式〔Ｉ〕で表されるウレア化合物であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の伸縮軸。

（式中、Ｒ_１、Ｒ_３は、Ｒ_１とＲ_３の合計の５０モル％以上が脂環式脂肪族炭化水素及び芳香族炭化水素基であり、Ｒ_２は炭素数６〜１５の芳香族単価水素基である。）

本発明の伸縮軸は、封入グリースが特定の増ちょう剤及び添加剤を含むことから、摺動部の摩耗が少なく、耐久性に優れたものとなり、操舵感の悪化を防ぐことができる。

以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。図１において、車体側のメンバ１００にアッパブラケット１０１とロアブラケット１０２とを介して取り付けられたアッパステアリングシャフト部１２０（ステアリングコラム１０３と、ステアリングコラム１０３に回転自在に保持されたステアリングシャフト１０４を含む）と、ステアリングシャフト１０４の上端に装着されたステアリングホイール１０５と、ステアリングシャフト１０４の下端にユニバーサルジョイント１０６を介して連結されたロアステアリングシャフト部１０７と、ロアステアリングシャフト部１０７に操舵軸継手１０８を介して連結されたピニオンシャフト１０９と、ピニオンシャフト１０９に連結したステアリングラック軸１１２と、このステアリングラック軸１１２を支持して車体の別のフレーム１１０に弾性体１１１を介して固定されたステアリングラック支持部材１１３とから操舵機構部が構成されている。

また、ロアステアリングシャフト部１０７及びアッパステアリングシャフト部１２０は伸縮軸を備えている。伸縮軸としては、例えば図２及び図３に示すように、雌軸６の内周面には、雌スプラインが形成してあると共に、雄軸５は、その外周面に雄スプラインを形成したスプライン摺動部２０と、このスプライン摺動部２０より小径の軸部２１とを備えている。雌軸６は、その端部に、雄軸５の摺動部２０が抜け出ることを防止するための抜止め部３０を備えている。また、スプライン摺動部２０の抜止め部側の部位２０ａを除いてポリアミド膜がコーティングしてある。

伸縮軸は、図４及び図５に示す構成にすることもできる。この伸縮軸では、雄軸４１に、雌軸４２がスプラインまたはセレーション嵌合してある。雄軸４１の端部内周面には、拡径部材４６を挿入するための円筒状の座部４３が形成してあるとともに、この座部４３の一部に調整ネジ４７を通挿するための貫通孔４４が径方向に形成してある。雌軸４２の端部には、貫通孔４４に対応して、調整ネジ４７を通挿するための貫通孔４５が径方向に形成してある。また、雄軸４１の座部４３には、雄軸４１を径方向に押圧するための拡径部材４６が挿入してあるとともに、この拡径部材４６には、この拡径部材４６を拡径するための調整ネジ４７が径方向に螺合してある。そして、拡径部材４６には、調整ネジ４７に螺合するための雌ネジを径方向に有する螺合部４８が設けてあるとともに、この螺合部４８に対向するようにして、調整ネジ４７の先端部を支持する受け部４９が設けてある。これら螺合部４８と受け部４９とは外径側に雄軸４１の内側円筒状座部４３に接触する凸円周状部をそれぞれ有している。更に、拡径部材４６には、螺合部４８と受け部４９とを径方向に弾性変形可能に一体に連結する連結部５０が設けてある。

この伸縮軸では、雄軸４１に雌軸４２をスプライン嵌合して組み付けた後、貫通孔４４と４５とを径方向に揃えて貫通孔４４，４５を介して調整ネジ４７を締め付けながら径方向内方に移動すると、拡径部材４６の螺合部４８と受け部４９との径方向の間隔が拡がり、雄軸４１を雌軸４２に対して径方向外方に押圧する。そして、調整ネジ４７の締め付け力を調整することにより、雌軸４２に対する雄軸４１の径方向の押圧力を調整することができ、これにより、両軸４１，４２の摺動抵抗を容易に調整できるとともに、両軸４１，４２のガタ付きを確実に防止することができる。また、両軸４１，４２の組み付け後であっても、摺動抵抗の調整を容易に行うことができるため、作業効率を向上することができる。尚、拡径部材４６の螺合部４８の符号５１で示す箇所には、調整ネジ４７の緩み防止のため、加締めが予め形成してある。

また、伸縮軸は、図６及び図７に示す構成にすることもできる。雄軸６１の外周面には、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝６３が延在して形成してある。これに対応して、雌軸６２の内周面にも、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝６５が延在して形成してある。雄軸６１の軸方向溝６３と、雌軸６２の軸方向溝６５との間に、両軸６１、６２の軸方向相対移動の際に転動する複数の剛体の球状体６７（転動体、ボール）が転動自在に介装してある。尚、雌軸６２の軸方向溝６５は、断面略円弧状若しくはゴシックアーチ状である。また、雄軸６１の軸方向溝６３は、傾斜した一対の平面状側面６３ａと、これら一対の平面状側面６３ａの間に平坦に形成した底面６３ｂとから構成されている。

雄軸６１の軸方向溝６３と、球状体６７との間には、球状体６７に接触して予圧するための板バネ６９が介装してある。この板バネ６９は、図６（Ｂ）に示すように、球状体６７に２点で接触する球状体側接触部６９ａと、球状体側接触部６９ａに対して略周方向に所定間隔をおいて離間してあるとともに雄軸６１の軸方向溝６３の平面状側面６３ａに接触する溝面側接触部６９ｂと、球状体側接触部６９ａと溝面側接触部６９ｂを相互に離間する方向に弾性的に付勢する付勢部６９ｃと、軸方向溝６３の底面６３ｂに対向した底部６９ｄと、を有している。この付勢部６９ｃは、略Ｕ字形状で略円弧状に折曲した折曲形状であり、この折曲形状の付勢部６９ｃによって、球状体側接触部６９ａと溝面側接触部６９ｂを相互に離間するように弾性的に付勢することができる。

図７に示すように、雄軸６１の外周面には、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝６４が延在して形成してある。これに対応して、雌軸６２の内周面にも、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝６６が延在して形成してある。雄軸６１の軸方向溝６４と、雌軸６２の軸方向溝６６との間に、両軸６１、６２の軸方向相対移動の際に滑り摺動する複数の剛体の円柱体６８（摺動体、ニードルローラ）が微小隙間をもって介装してある。尚、これら軸方向溝６４、６６は、断面略円弧状若しくはゴシックアーチ状である。

また、図６に示すように、雄軸６１の端部には、弾性体付ストッパープレート７０が設けてあり、この弾性体付ストッパープレート７０により、球状体６７、円柱体６８、板バネ６９の脱落を防止している。

この伸縮軸では、雄軸６１と雌軸６２の間に球状体６７を介装し、板バネ６９により、球状体６７を雌軸６２に対してガタ付きのない程度に予圧してあり、トルク非伝達時は、雄軸６１と雌軸６２との間のガタ付きを確実に防止することができるとともに、雄軸６１と雌軸６２は軸方向に相対移動する際には、ガタ付きのない安定した摺動荷重で摺動することができる。トルク伝達時には、板バネ６９が弾性変形して球状体６７を周方向に拘束するとともに、雄軸６１と雌軸６２との間に介装した３列の円柱体６８が主なトルク伝達の役割を果たす。例えば、雄軸４１からトルクが入力された場合、初期の段階では、板バネ６９の予圧がかかっているため、ガタ付きはなく、板バネ６９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６１・板バネ６９・球状体６７・雌軸６２間の伝達トルクと入力トルクがつりあった状態で全体的なトルク伝達がなされる。更にトルクが増大していくと、円柱体６８を介した雄軸６１、雌軸６２の回転方向の隙間がなくなり、以後のトルク増加分を、雄軸６１、雌軸６２を介して、円柱体６８が伝達する。そのため、雄軸６と雌軸６２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。

上記の如く構成される各伸縮軸の雄軸の外周部と雌軸の内周部との間隙には、下記に示す第１のグリースまたは第２のグリースが封入される。

（第１のグリース）
第１のグリースは、ウレア化合物を増ちょう剤とし、二硫化モリブデン及び有機モリブデン化合物の少なくとも１種を必須添加剤として含有するものである。

グリースの基油は、その種類を制限されるものではないが、鉱油系潤滑油及び合成潤滑油を好適に使用することができる。鉱油系潤滑油は制限されるものではないが、例えば、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油及びそれらの混合油を使用することができ、特に減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を適宜組み合わせて精製したものが好ましい。また、合成潤滑油も制限されるものでないが、例えば、合成炭化水素油、エーテル油、エステル油及びフッ素油を使用することができる。具体的には、合成炭化水素油としてはポリα−オレフィン油等を、エーテル油としてはジアルキルジフェニルエーテル油、アルキルトリフェニルエーテル油、アルキルテトラフェニルエーテル油等を、エステル油としてはジエステル油、ネオペンチル型ポリオールエステル油、またはこれらのコンプレックスエステル油、芳香族エステル油等をそれぞれ挙げることができる。これらの潤滑油は、単独でも、複数種を適宜組み合わせて使用してもよい。

また、基油は、４０℃における動粘度が２０〜１８５ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、２４〜１３２ｍｍ^２／ｓであることがより好ましい。動粘度が２０ｍｍ^２／ｓ（４０℃）未満では耐摩耗性の改善に効果が得られず、１８５ｍｍ^２／ｓ（４０℃）を越えると摺動接触部に基油が入り込み難く、雄軸の外周部と雌軸の内周部とが互いに接触する摺動面でのスティックスリップ現象を抑制し難くなる。

増ちょう剤のウレア化合物として、モノウレア系、ジウレア系、トリウレア系、テトラウレア系、ウレタン系、ナトリウムテレフタラメート系の有機化合物等が挙げられる。これらの増ちょう剤は、それぞれ単独でも、２種以上を混合して配合してもよい。ウレア化合物は、摺動時に金属表面に保護膜を形成し、より良好な摩擦特性を付与することができる。

増ちょう剤の含有量は、グリース全量の５〜３０質量％が好ましい。５質量％より少ないとグリース状態を維持することが困難となり、３０質量％より多くなると硬くなりすぎて十分な潤滑状態が得られない。特に、１５質量％以上であると、保護膜形成が一層強固となりスティックスリップ現象を抑制できる。

ウレア化合物の中ではジウレア化合物が耐熱性を有し、油保持性に優れ、安価であるため、車両ステアリング用伸縮軸に好適に使用できる増ちょう剤である。中でも、下記一般式〔Ｉ〕で表されるジウレア化合物が好ましい。

式中、Ｒ_２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基を表し、Ｒ_１、Ｒ_３は炭化水素基または縮合炭化水素基を表す。縮合炭化水素基の好ましい炭素数は９〜１９である。また、Ｒ_１、Ｒ_３において炭化水素基は脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基の何れでもよく、脂肪族炭化水素基は脂環式脂肪族炭化水素基であってもよい。更に、Ｒ_１、Ｒ_３は同一でも、異なっていてもよい。

更には、Ｒ_１、Ｒ_３において、脂環式脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基の合計が５０モル％以上であることが好ましい。このようなウレア化合物は、他のウレア化合物と比べて結晶当たりの面積及び体積が小さいため、伸縮軸に封入された場合、境界潤滑状態においても摺動面表面に密に存在してより強固な保護膜となる。

この一般式〔Ｉ〕で表されるジウレア化合物は、基油中で、Ｒ_２を骨格中に含むジイソシアネート１モルに対して、Ｒ_１またはＲ_３を骨格中に含むモノアミンを合計で２モルの割合で反応させることにより得られる。

Ｒ_２を骨格中に含むジイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビフェニレンジイソシアネート、ジメチルジフェニレンジイソシアネート、あるいはこれらのアルキル置換体等を好適に使用できる。

Ｒ_１またはＲ_３として炭化水素基（芳香族炭化水素基、脂環式脂肪族炭化水素基含む）を骨格中に含むモノアミンとしてはアニリン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミン、トルイジン、ドデシルアニリン、オクタデシルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ノニルアミン、エチルヘキシルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ナノデシルアミン、エイコデシルアミン、オレイルアミン、リノレイルアミン、リノレニルアミン、メチルシクロヘキシルアミン、エチルシクロヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、ブチルシクロヘキシルアミン、プロピルシクロヘキシルアミン、アミルシクロヘキシルアミン、シクロオクチルアミン、ベンジルアミン、ベンズヒドリルアミン、フェネチルアミン、メチルベンジルアミン、ビフェニルアミン、フェニルイソプロピルアミン、フェニルヘキシルアミン等を好適に使用できる。

また、Ｒ_１またはＲ_３として縮合環炭化水素基を骨格中に含むモノアミンとして、例えばアミノインデン、アミノインダン、アミノ−１−メチレンインデン等のインデン系アミン化合物、アミノナフタレン（ナフチルアミン）、アミノメチルナフタレン、アミノエチルナフタレン、アミノジメチルナフタレン、アミノカダレン、アミノビニルナフタレン、アミノフェニルナフタレン、アミノベンジルナフタレン、アミノジナフチルアミン、アミノビナフチル、アミノ−１，２−ジヒドロナフタレン、アミノ−１，４−ジヒドロナフタレン、アミノテトラヒドロナフタレン、アミノオクタリン等のナフタレン系アミノ化合物、アミノペンタレン、アミノアズレン、アミノヘプタレン等の縮合二環系アミン化合物、アミノフルオレン、アミノ−９−フェニルフルオレン等のアミノフルオレン系アミン化合物、アミノアントラレン、アミノメチルアントラセン、アミノジメチルアントラセン、アミノフェニルアントラセン、アミノ−９，１０−ジヒドロアントラセン等のアントラセン系アミン化合物、アミノフェナントレン、アミノ−１，７−ジメチルフェナントレン、アミノレテン等のフェナントレンアミン化合物、アミノビフェニレン、アミノ−ｓ−インダセン、アミノ−ａｓ−インダセン、アミノアセナフチレン、アミノアセナナフテン、アミノフェナレン等の縮合三環系アミン化合物、アミノナフタセン、アミノクリセン、アミノピレン、アミノトリフェニレン、アミノベンゾアントラセン、アミノアセアントリレン、アミノアセアントレン、アミノアセフェナントリレン、アミノアセフェナントレン、アミノフルオランテン、アミノプレイアデン等の縮合四環系アミン化合物、アミノペンタセン、アミノペンタフェン、アミノピセン、アミノペリレン、アミノジベンゾアントラセン、アミノベンゾピレン、アミノコラントレン等の縮合五環系アミン化合物、アミノコロネン、アミノピラントレン、アミノドオラントレン、アミノイソビオラントレン、アミノオバレン等の縮合多環系（六環以上）アミン化合物等が好適に用いられる。

二硫化モリブデン及び有機モリブデン化合物は、何れも極圧添加剤として機能するものであり、グリース全量の０．５〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％添加される。二硫化モリブデンは固体潤滑剤として広く使用されているものである。この二硫化モリブデンは層状格子構造をしており、滑り運動によって容易に薄層状にせん断され、金属接触を防ぐことが可能である。０．５質量％未満では効果が期待できず、１０質量％を超えて添加しても効果が飽和する。

また、有機モリブデン化合物は、摺動面である金属面に吸着して反応性に富む被膜（反応膜層）を形成し、耐摩耗性を向上させることができる。有機モリブデン化合物の中でも、モリブデンジチオフォスフェート（Ｍｏ−ＤＴＰ）、モリブデンジチオカーバメート（Ｍｏ−ＤＴＣ）等がこのような効果が高く、好ましい。

同様の反応膜層を形成する金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類、金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類、ナフテン酸塩類等の有機金属化合物を、必要に応じて併用することもできる。金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類としては、各ヒドロカルビル基がＣ_４〜Ｃ_２０である金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェートで、例えばジンクジメチルジチオフォスフェート、ジンクブチルイソオクチルジチオフォスフェート、ジンクジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオフォスフェート、ジンクジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオフォスフェート、ジンク（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオフォスフェート、ジンク（イソオクチル）ジチオフォスフェート、ジンク（エチルフェニル）ジチオフォスフェート、ジンク（アミル）ジチオフォスフェート、ジンクジ（ヘキシル）ジチオフォスフェート、あるいは金属として上記亜鉛（ジンク）の他、鉛、カドミウム、アンチモンなどのものが好ましい。

上記金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類は、各ヒドロカルビル基がＣ_４〜Ｃ_２０である金属ジヒドロカルビルジチオカーバメートで、例えばジンクジメチルジチオカーバメート、ジンクブチルイソオクチルジチオカーバメート、ジンクジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオカーバメート、ジンクジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオカーバメート、ジンク（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオカーバメート、ジンク（イソオクチル）ジチオカーバメート、ジンク（エチルフェニル）ジチオカーバメート、ジンク（アミル）ジチオカーバメート、ジンクジ（ヘキシル）ジチオカーバメート、或いは金属として上記亜鉛（ジンク）の他、鉛、カドミウム、アンチモン、ニッケル、鉄等のものが好ましい。

その他、同様の効果が得られるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）も使用できる。ポリテトラフルオロエチレンの凝集エネルギーは他の高分子化合物に較べて小さく、しかも臨界界面張力が非常に低いため、摺動部に存在するポリテトラフルオロエチレン粒子が摺動によるせん断応力によって微小薄片となり、摺動部の相手材に展着しやすく、これにより摺動部に優れた潤滑性を付与する。中でも、分子量が数千〜数１０万のポリテトラフルオロエチレンが好ましい。

グリースには、必要に応じて、耐荷重添加剤、酸化防止剤、錆止め剤、防食剤等、通常グリースに添加される添加剤を含有させることができる。その添加量は、合計でグリース全量の１０質量％以下が好ましい。

また、グリースは、適度の流動性を確保するために、混和ちょう度で２２０〜３４０とすることが好ましい。

（第２のグリース）
第２のグリースは、ウレア化合物を増ちょう剤とし、金属石けんをグリース全量の３〜１０質量％の割合で添加したものである。

尚、基油は、動粘度が２０〜２００ｍｍ^２／ｓ（４０℃）が好ましく、３０〜１５０ｍｍ^２／ｓ（４０℃）がより好ましい事意外は、第１のグリースと同様である。また、ウレア化合物は第１のグリースと同様である。更に、二硫化モリブデン及び有機モリブデン化合物以外の添加剤を同様に添加することができる。

金属石けんは金属表面保護剤として機能し、中でも、ステアリン酸リチウム、１２−ヒドロキシスエテアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、１２−ヒドロキシステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、１２−ヒドロキシステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、１２−ヒドロキシステアリン酸バリウム、ステアリン酸ナトリウム、１２−ヒドロキステアリン酸ナトリウム等が好ましく、ステアリン酸リチウムは摩擦係数低減効果に優れることから特に好ましい。

金属石けんの添加量は、グリース全量の３〜１０質量％が好ましく、５〜１０質量％がより好ましい。添加量が３質量％未満では摩擦摩耗に対する効果が低く、１０質量％を越えると相対的に基油量が減り、潤滑性能が低下する。

以下に試験例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。尚、添加量はグリース全量に対する値である。

（試験−１：第１のグリースの検証）
表１に示す配合にて試験グリースを調製した。尚、極圧添加剤の添加量は、実施例１では単独で３質量％し、実施例２、実施例３及び比較例２では、それぞれを当量ずつ合計で３質量％とした。そして、各試験グリースを用い、ステアリング機構をシミュレートした試験機にて、温度サイクルを与えながら、ジョイント角度を３０°で固定して、時計回り及び反時計回りに交互にトルクを短波形で入力し、規定回数繰り返しスライドさせた。そのときの伸縮軸の初期遊び量と試験後の遊び量との差分（増加量）を求め、増加量が一定値を超えたものを不合格とした。結果を表１の摩耗試験の欄に示すが、不合格に「×」、合格に「○」を付した。

また、試験グリースを用い、同ステアリング機構に、ジョイント角度を３０°で固定して、回転方向にトルクを入力し、繰り返しスライドさせた。そして、伸縮軸外径部の加速度を測定することでスティックスリップの発生の有無を評価した。結果を表１のスティックスリップ試験の欄に示すが、スティックスリップが発生した場合に「有り」、発生しない場合に「無し」を付した。

上記試験結果から、本発明に従い、ジウレア化合物を増ちょう剤とし、二硫化モリブデンまたは有機モリブデン化合物を添加したグリースを封入することで、耐摩耗性が高まり、スティックスリップの発生が抑えられることがわかる。

（試験−２：第２のグリースの検証）
表２に示す配合にて試験グリースを調製した。そして、試験−１と同様にして、スティックスリップの発生の有無を評価した。結果を表２に示す。

上記試験結果から、本発明に従い、ジウレア化合物を増ちょう剤とし、金属石けんを３〜１０質量％添加したグリースを封入することで、スティックスリップの発生が抑えられることがわかる。

（試験−３：ウレア化合物の検証）
表３に示す配合にて試験グリースを調製した。尚、何れの試験グリースにも、ジアルキルジフェニルアミン（酸化防止剤）を１質量％、カルシウムスルフォネート（防錆剤）を１質量、二硫化モリブデン（極圧添加剤）を２質量％添加した。そして、試験−１と同様にして、摩耗試験を行った。結果を表３に示す。

上記試験結果から、本発明に従い、一般式〔Ｉ〕で表されるジウレア化合物を増ちょう剤に用いることで、耐摩耗性が高まることがわかる。

本発明の伸縮軸を適用した自動車の操舵機構部の側面図である。ロアステアリングシャフト部及びアッパステアリングシャフト部における、伸縮軸の一例を示す縦断面図である。図２に示す伸縮軸の雌軸端部に沿った横断面図である。伸縮軸の他の例を示す縦断面図である。図４のＡＡ断面図である。伸縮軸の更に他の例を示す縦断面図である。図７のＸＸ断面図である。

符号の説明

５，４１，６１雄軸
６，４２，６２雌軸
２０スプライン摺動部
４６拡径部材
４７調整ネジ
６３，６５軸方向溝
６７球状体
６９板バネ
１０４ステアリングシャフト
１０７ロアステアリングシャフト部（伸縮軸）
１２０アッパステアリングシャフト部

Claims

車両のステアリングシャフトに組み込み、雄軸と雌軸とを回転不能に且つ摺動自在に嵌合し、前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部とが互いに接触して回転の際にトルクを伝達する伸縮軸において、
前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部との間隙に、ウレア化合物を増ちょう剤とし、二硫化モリブデン及び有機モリブデン化合物の少なくとも１種を含有するグリースを封入したことを特徴とする伸縮軸。
車両のステアリングシャフトに組み込み、雄軸と雌軸とを回転不能に且つ摺動自在に嵌合し、前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部とが互いに接触して回転の際にトルクを伝達する伸縮軸において、
前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部との間隙に、ウレア化合物を増ちょう剤とし、金属石けんをグリース全量の３〜１０質量％の割合で含有するグリースを封入したことを特徴とする伸縮軸。
前記ウレア化合物が、下記一般式〔Ｉ〕で表されるウレア化合物であることを特徴とする請求項１または２記載の伸縮軸。

（式中、Ｒ_１、Ｒ_３は、Ｒ_１とＲ_３の合計の５０モル％以上が脂環式脂肪族炭化水素及び芳香族炭化水素基であり、Ｒ_２は炭素数６〜１５の芳香族単価水素基である。）