JP7434820B2 - ステアリング装置用中間軸、及びステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング装置用中間軸、及びステアリング装置に関する。

大型トラック等の大型車両用のステアリング装置では、例えば図１５に示すように、運転者が操作するステアリングホイール１０１の動きを、ステアリング軸１０２及び中間軸１０３を含む複数本の軸を通じてステアリングギヤユニット１０５に伝達している。中間軸１０３は、軸端部が自在継手１０４ａ，１０４ｂを介して接続相手となる軸と連結されている。

中間軸１０３は、例えば、雌軸１０６の内周面に形成された雌スプライン部と、雄軸１０７の外周面に形成された雄スプライン部とを係合させて、軸方向に伸縮可能な構造を有している。これにより、雌軸１０６と雄軸１０７とは、トルク伝達と軸方向の相対移動とを可能に組み合わせられている。

一般的な大型トラックでは、図示しないシャシフレームに対してキャビン（運転室）１０８の前端部を回動可能に軸支するチルト軸１０９を備える。図１５に二点鎖線で示すように、チルト軸１０９を中心にキャビン１０８を前方に倒すように回動させることで、車両の機関部を外部に露出させたキャブチルト状態となる。
このようなキャブチルト状態にする際、中間軸１０３は、雌軸１０６と雄軸１０７とが軸方向に相対移動して全長が延びることにより、ステアリング軸１０２とステアリングギヤユニット１０５との間隔が拡がることを許容する。このキャブチルト状態を実現するには、中間軸１０３の伸縮ストロークを大きく確保する必要がある。

しかし、上記したような雌軸１０６，雄軸１０７との２本の分割軸を組み合わせた中間軸１０３では、伸縮ストロークを大きく確保するために各分割軸の軸長を大きくする必要がある。そうすると、特に雄軸１０７に関しては、生産性の高いプレス成形が困難になることや、長尺化に伴って曲がりやすくなるため、その曲がりを直状に矯正する工程が必要になること等、製造コストを増加させる要因が多くなる。

また、車両走行時に加わる外力によって、中間軸１０３に曲げモーメントが負荷されると、中間軸１０３は、雌軸１０６と雄軸１０７との連結部で最大の径方向変位を生じ、連結部が屈曲した状態で回転駆動される。その結果、中間軸１０３に振れ廻りが発生して、振動や異音が生じやすくなる。また、連結部での摺動抵抗が増加することも相俟って、スティックスリップが生じやすくなり、この点でも振動や異音の発生が助長される。

これに対して、特許文献１には、３本の分割軸を有する中間軸が記載されている。この中間軸は、筒状の大径軸と、外周面を大径軸の内周面にスプライン係合させた筒状の中径軸と、外周面を中径軸の内周面にスプライン係合させた小径軸とを備える。このような３本の分割軸（大径軸、中径軸、小径軸）を組み合わせた中間軸は、２本の分割軸（雌軸、雄軸）を組み合わせた中間軸に比べて、同じ大きさの伸縮ストロークを確保する場合でも、各分割軸の軸方向寸法を小さくできる。

特開２００３－１４６２２５号公報

しかしながら、特許文献１の中間軸においては、３本の分割軸のうち中間に配置される分割軸が、その両端に連結される他の分割軸と内周面及び外周面の両方で嵌合する構成である。そのため、スプライン等の連結部の精度と、その精度を確保するためのコストが嵩むという問題があった。

そこで本発明は、コストの増大を抑えつつ、外力を受けた場合でも中間軸の曲がりによる振れ廻りが抑えられ、振動や異音の発生を抑制できるステアリング装置用中間軸、及びステアリング装置を提供することを目的とする。

本発明は下記の構成からなる。
（１） 軸方向両側の端部が開口した筒状に構成され、軸方向一方部の内周面に第１雌スプライン部を有し、軸方向他方部の内周面に第２雌スプライン部を有する雌軸と、
軸方向他方部の外周面に第１雄スプライン部を有する第１雄軸と、
軸方向一方部の外周面に第２雄スプライン部を有する第２雄軸と、
を備え、
前記雌軸の前記第１雌スプライン部に前記第１雄軸の前記第１雄スプライン部がスプライン係合し、
前記雌軸の前記第２雌スプライン部に前記第２雄軸の前記第２雄スプライン部が圧入状態でスプライン係合し、
前記雌軸に対する前記第１雄軸の摺動荷重は、前記雌軸に対する前記第２雄軸の摺動荷重より小さい、
ステアリング装置用中間軸。
（２） ステアリングギヤユニットと、
ステアリングホイールと、
前記ステアリングギヤユニットと前記ステアリングホイールとの間に設けられ、（１）に記載のステアリング装置用中間軸と、
を備えるステアリング装置。

本発明によれば、コストの増大を抑えつつ、外力を受けた場合でも中間軸の曲がりによる振れ廻りを抑え、振動や異音の発生を抑制できる。

本実施形態に係るステアリング装置用中間軸の斜視図である。 本実施形態に係るステアリング装置用中間軸の軸方向に沿う断面図である。 雌軸を軸方向に断面視した斜視図である。 第１雄軸の斜視図である。 第２雄軸の斜視図である。 ステアリング装置用中間軸の軸方向の各位置での断面形状を示す図であって、（Ａ）は図２におけるＩ－Ｉ断面図、（Ｂ）は図２におけるII－II断面図、（Ｃ）は図２におけるIII－III断面図、（Ｄ）は図２におけるIV－IV断面図である。 ステアリング装置用中間軸のチルトアップ状態を示す軸方向に沿う断面図である。 ステアリング装置用中間軸の最短ノミナル状態を示す軸方向に沿う断面図である。 ステアリング装置用中間軸のフルコラプス状態を示す軸方向に沿う断面図である。 第２雄軸に設けられた抜け止めを説明する図であって、（Ａ）はステアリング装置用中間軸における雌軸本体の径方向の断面図、（Ｂ）はステアリング装置用中間軸における第２雄軸の軸方向一方部の端部付近の軸方向に沿う断面図である。 第２雌スプライン筒部への第２雄軸の挿入途中の状態を説明する図であって、（Ａ）はステアリング装置用中間軸における雌軸本体の径方向の断面図、（Ｂ）はステアリング装置用中間軸における第２雄軸の軸方向一方部の端部付近の軸方向に沿う断面図である。 ステアリング装置用中間軸の装着方向毎の動作等を説明する図であって、（Ａ）は第１雄軸をステアリングギヤユニット側に向けた状態を示す概略構成図、（Ｂ）は第１雄軸をステアリングホイール側に向けた状態を示す概略構成図である。 ステアリング装置用中間軸に生じる振れ廻りを説明する模式図である。 雌軸の第１雌スプライン部と第２雌スプライン部とが円周方向に関して異なる位相で配置されたステアリング装置用中間軸を示す図であって、（Ａ）は第１雄軸側からの正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は第２雄軸側からの正面図である。 従来から知られている大型トラック用のステアリング装置の１例を示す部分切断側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本実施形態に係るステアリング装置用中間軸の斜視図である。図２は本実施形態に係るステアリング装置用中間軸の軸方向に沿う断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るステアリング装置用中間軸１は、両端にヨーク３を備える。このステアリング装置用中間軸(以下、中間軸という)１は、大型トラック等のステアリング装置に組み込まれてステアリング軸１０２の動きをステアリングギヤユニット１０５に伝達する回転軸である（図１５参照）。ステアリング装置は、車両に搭載された状態で、中間軸１が車室内と車室外とを仕切るパネルに形成された通孔に挿通され、それぞれの端部が車室内及び車室外に配置される。つまり、ステアリング装置は、図１５に示されるステアリングギヤユニット１０５と、ステアリングホイール１０１と、ステアリングギヤユニット１０５とステアリングホイール１０１との間に設けられた中間軸１とを備える。

中間軸１は、雌軸１０と、第１雄軸３０と、第２雄軸４０とを備える。雌軸１０には、軸方向の一方部（図２における左側）に第１雄軸３０が組み付けられ、軸方向の他方部（図２における右側）に第２雄軸４０が組み付けられる。第１雄軸３０及び第２雄軸４０には、それぞれ可撓性を有する蛇腹形状のブーツ５が装着されていてもよく、これらのブーツ５によって、第１雄軸３０及び第２雄軸４０の外周側が覆われる。また、中間軸１が不図示のダッシュパネル等を貫通して配置される場合、中間軸１の外周面とダッシュパネルの貫通孔との間には、車室内と車室外とを隔てる密封部材としてのダストカバー（図示略）を配置することが好ましい。ダストカバーは、中間軸１の軸方向中央部に配置される。本構成の中間軸１の軸方向中央部には、伸縮を生じず、突起等が少ない雌軸１０が配置されるため、上記したダストカバーを自由に配置でき、ダストカバーのレイアウト性を向上できる。

図３は雌軸１０を軸方向に断面視した斜視図である。
雌軸１０は、軸方向両側の端部が開口した筒状に形成されている。雌軸１０は、雌軸本体１１と、第１雌スプライン筒部１３と、第２雌スプライン筒部１５とを有する。第１雌スプライン筒部１３は、雌軸本体１１の一方部に設けられ、第２雌スプライン筒部１５は、雌軸本体１１の他方部に一体に設けられている。

第１雌スプライン筒部１３及び第２雌スプライン筒部１５は、それぞれ雌軸本体１１よりも外径が小さく形成されている。本構成の第１雌スプライン筒部１３は、雌軸本体１１に溶接によって連結され、第２雌スプライン筒部１５は、雌軸本体１１に一体に成形されているが、第１雌スプライン筒部１３及び第２雌スプライン筒部１５の雌軸本体１１との接合形態はこれに限らない。

雌軸１０の雌軸本体１１は、円筒状に形成されている（図６の（Ｃ）参照）。また、第１雌スプライン筒部１３の内周面には、第１雌スプライン部１７が形成されている。第２雌スプライン筒部１５の内周面には、第２雌スプライン部１９が形成されている。これらの第１雌スプライン部１７及び第２雌スプライン部１９は、それぞれ軸方向に沿って形成されている。なお、上記の中間軸１では、雌軸１０は、第１雌スプライン部１７と第２雌スプライン部１９によって、第１雄軸３０と第２雄軸４０とを円周方向に関して同位相に配置可能になっている。

また、雌軸１０は、段付部２１を有する。この段付部２１は、第１雌スプライン部１７と第２雌スプライン部１９との間における第２雌スプライン部１９寄りに設けられている。具体的には、第１雌スプライン部１７を有する第１雌スプライン筒部１３と第２雌スプライン部１９を有する第２雌スプライン筒部１５との間の雌軸本体１１における、第２雌スプライン筒部１５側の端部に段付部２１が形成されている。この段付部２１は、第２雌スプライン筒部１５から軸方向一方部へ向かって拡径するテーパ面を有する。

図４は第１雄軸の斜視図である。
第１雄軸３０は、中実の棒状に形成され、軸方向一方部にヨーク３が溶接により固定される。第１雄軸３０は、軸方向他方部の外周面に、第１雄スプライン部３１を有する。この第１雄スプライン部３１の表面は、合成樹脂製の第１コーティング層によって覆われている。

図２に示すように、第１雄軸３０は、雌軸１０の第１雌スプライン筒部１３に挿し込まれて、雌軸１０の第１雌スプライン部１７に第１雄スプライン部３１がスプライン係合する。この第１雌スプライン部１７と第１雄スプライン部３１とが係合した第１スプライン係合部３５は、グリースによって潤滑されている。そして、第１雄軸３０は、雌軸１０の第１雌スプライン筒部１３に対して回り止めされつつ軸方向へスライド可能となる。このスライド可能となった第１スプライン係合部３５は、合成樹脂製の第１コーティング層が形成された第１雄スプライン部３１と第１雌スプライン部１７とがグリースによって潤滑されるので、軽荷重で摺動可能となる。

図５は第２雄軸の斜視図である。
第２雄軸４０は、中実の棒状に形成され、軸方向他方部にヨーク３ｂが溶接により固定される。第２雄軸４０は、その外周面に第２雄スプライン部４１を有する。第２雄スプライン部４１は、合成樹脂製の第２コーティング層によって覆われている。

図２に示すように、第２雄軸４０は、雌軸１０の第２雌スプライン筒部１５に嵌め込まれて、雌軸１０の第２雌スプライン部１９に第２雄スプライン部４１が圧入状態でスプライン係合する。この第２雌スプライン部１９と第２雄スプライン部４１とが係合した第２スプライン係合部４５には、グリースが塗布されている。グリースは、第２スプライン係合部４５における防錆及びフレッチング防止効果を奏する。また、第２雌スプライン筒部１５には、かしめ部２３（図３参照）が設けられている。

また、第２雄軸４０は、軸方向一方部の先端に抜け止め４７を有する。抜け止め４７は、ねじ４９等の締結部材によって第２雄軸４０に固定される。抜け止め４７についての詳細は後述する。

以上のように、中間軸１は図６の（Ａ）～（Ｄ）に示す断面を有する。
図６の（Ａ）は、図２のＩ－Ｉ線断面であり、図６の（Ｂ）は、図２のII－II線断面であり、図６の（Ｃ）は、図２のIII－III線断面であり、図６の（Ｄ）は、図２のIV－IV線断面である。

図６の（Ｄ）に示すように、かしめ部２３は、第２雌スプライン筒部１５の外周面を、不図示のかしめ具によって押圧して形成される。第２スプライン係合部４５のかしめ部２３の軸方向位置においては、第２雌スプライン筒部１５が僅かに楕円形に変形される。これにより、第２雌スプライン筒部１５に対する第２雄軸４０の摺動荷重が高められる。よって、第２雄軸４０は、雌軸１０の第２雌スプライン筒部１５に対して回り止めされつつ、軸方向に第１スプライン係合部３５のスライドが開始される荷重よりも大きい荷重が付与された場合にスライドが可能となる。かしめ部２３は、例えば、特開平８－９１２３０号公報に開示された円弧状の凹部と同様に、押圧によって形成するものである。

上記構成の中間軸１では、雌軸１０に対する第１雄軸３０の摺動荷重は、雌軸１０に対する第２雄軸４０の摺動荷重より小さい。雌軸１０に対する第１雄軸３０の摺動荷重は、例えば２０～２００Ｎの範囲であり、これに対して、雌軸１０に対する第２雄軸４０の摺動荷重は、例えば５００～３０００Ｎの範囲である。このように、第２雄軸４０は、第１雄軸３０の摺動荷重の１０倍以上、好ましくは２０倍以上、更に好ましくは３０倍以上の摺動荷重で雌軸１０に係合されている。第２雄軸４０は、通常時では摺動せず、中間軸１に大きな衝撃力が作用した際に、雌軸１０と摺動して衝撃を吸収するダンパーとなる。

次に、キャブチルト動作に伴う中間軸１の伸縮状態について説明する。
図７は中間軸のチルトアップ状態を示す軸方向に沿う断面図である。図８は中間軸の最短のノミナル状態を示す軸方向に沿う断面図である。図９は中間軸のフルコラプス状態を示す軸方向に沿う断面図である。

（ノミナル状態）
まず、図２に示すように、キャビン１０８（図１５参照）が定常位置にされたノミナル状態の中間軸１は、雌軸１０の第１雌スプライン部１７にスプライン係合された第１雄軸３０の一部が、軸方向一方側（図２の左側）へ突出している。同様に、ノミナル状態において、雌軸１０の第２雌スプライン部１９に係合された第２雄軸４０の一部が、軸方向他方側（図２の右側）へ突出している。このノミナル状態において、雌軸１０の雌軸本体１１内における第１雄軸３０の軸方向他方部の端部と、第２雄軸４０の軸方向一方部の端部との間には隙間が形成される。この隙間の軸方向長さＬｃは、雌軸１０の第１雌スプライン部１７からの第１雄スプライン部３１の突出寸法Ｌａと、雌軸１０の第２雌スプライン部１９からの第２雄スプライン部４１の突出寸法Ｌｂとの合計に等しいか、略等しい（Ｌｃ≒Ｌａ＋Ｌｂ）。

（チルトアップ状態）
次に、チルト軸１０９を中心にキャビン１０８を前方に倒すように回動させると（図１５参照）、図７に示すように、第１雄軸３０が、雌軸１０の第１雌スプライン筒部１３から軸方向一方側へ引き出され、第１雌スプライン部１７と第１雄スプライン部３１とがスライドされる。これにより、中間軸１は、軸方向に延ばされて最長状態、又は最長状態に近いチルトアップ状態となる。

このチルトアップ状態において、第１雌スプライン部１７と第１雄スプライン部３１との第１スプライン係合部３５の軸方向長さＬｄは、雌軸１０の第２雌スプライン部１９からの第２雄スプライン部４１の突出寸法Ｌｂよりも大きく（Ｌｄ＞Ｌｂ）設定されている。これにより、例えば、雌軸１０が軸方向他方部（図７の右側）へ変位して第２雄スプライン部４１の突出寸法Ｌｂが０となっていても、雌軸１０からの第１雄軸３０の抜け出しが抑制される。なお、第１スプライン係合部３５の軸方向長さＬｄは、少なくとも１０ｍｍ程度であれば、回転トルクの伝達に支障がない。

（ノミナル状態）
更に、チルトアップ状態からチルトダウンされると、前述した図２に示すように、中間軸１はノミナル状態に戻る。このとき、ステアリングホイール１０１の高さ調整や走行時に作用する外力によって中間軸１が縮められると、第１雄軸３０が雌軸１０の第１雌スプライン筒部１３に更に押し込まれる。この状態が図８に示す最短のノミナル状態となる。

このように、第１雌スプライン部１７と第１雄スプライン部３１とがスライドして、中間軸１が更に短くされる。この短縮された中間軸１の状態では、第１雄軸３０の軸方向他方部の端部から、第２雄軸４０の軸方向一方部の端部までの軸方向長さＬｃ１が、通常のノミナル状態のときの軸方向長さＬｃよりも短くなる。この最短のノミナル状態においても、雌軸１０の第２雌スプライン部１９と第２雄軸４０の第２雄スプライン部４１とはスライドしない。

（フルコラプス状態）
例えば、キャビン１０８（図１５参照）に大きな外力が加わり、その外力によってドライバーがステアリングホイールに衝突して生じる、いわゆる二次衝突による衝撃力が中間軸１に付与された場合、第１雄軸３０が雌軸１０に突き当たるまで押し込まれ、雌軸１０に対する第１雄軸３０のスライドが規制される。そして、この第１雄軸３０による変位吸収後は、第２雄軸４０が雌軸１０に押し込まれる。つまり、第２雌スプライン部１９と第２雄スプライン部４１とがスライドされる。このスライド動作に費やされるエネルギーによって、中間軸１に付与される衝撃力が吸収される。さらに、図９に示すように、雌軸１０の雌軸本体１１内において、第１雄軸３０の軸方向他方部の端部と第２雄軸４０の軸方向一方部の端部とが互いに突き当たり、フルコラプス状態となる。このフルコラプス状態では、中間軸１に付与される上記の二次衝突による圧縮力が第１雄軸３０と第２雄軸４０で受け止められる。

ここで、ノミナル状態における、第１雄軸３０の軸方向他方部の端部と第２雄軸４０の軸方向一方部の端部との隙間の軸方向長さＬｃは、雌軸１０の第１雌スプライン部１７からの第１雄スプライン部３１の突出寸法Ｌａと、雌軸１０の第２雌スプライン部１９からの第２雄スプライン部４１の突出寸法Ｌｂとの合計に等しいか、略等しく（Ｌｃ≒Ｌａ＋Ｌｂ）されている（図２参照）。したがって、フルコラプス状態となった際に、第１雄軸３０の軸方向他方部の端部と第２雄軸４０の軸方向一方部の端部とが突き当たり、中間軸１に付与される衝撃力を、第１雄軸３０と第２雄軸４０で高強度に受け止めることができる。さらに、これと同時に、雌軸１０の両端にヨーク３が突き当たることが望ましく、その場合には、より高強度に衝撃力を受け止められる。

次に、第２雄軸４０に設けられた抜け止め４７について詳述する。
図１０の（Ａ），（Ｂ）は第２雄軸４０に設けられた抜け止め４７の構成を示す説明図であり、（Ａ）は（Ｂ）に示すＸ－Ｘ線断面図で、（Ｂ）は雌軸１０と第２雄軸４０の軸方向断面図である。

図１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２雄軸４０における軸方向一方部の先端に固定された抜け止め４７は、基部５１と突出片５３とを有する。抜け止め４７は、基部５１がねじ４９によって第２雄軸４０の先端に固定される。突出片５３は、複数（本例では４つ）形成され、それぞれ基部５１から径方向外側に延在する。これらの突出片５３は、図１０の（Ａ）に示す軸方向正面視で周方向に等間隔で配置され、それぞれ第２雌スプライン部１９への挿入方向Ｄｉｎの後方に向けて傾斜する。抜け止め４７の突出片５３の外径Ｄは、雌軸１０の第２雌スプライン筒部１５の内径ｄａよりも大径であり、雌軸１０の雌軸本体１１の内径ｄｂよりも小径である。

図１１の（Ａ），（Ｂ）は第２雌スプライン筒部への第２雄軸の挿入途中の状態を説明する説明図であり、（Ａ）は（Ｂ）に示すXI－XI線断面図で、（Ｂ）は雌軸１０と第２雄軸４０の軸方向断面図である。
図１１の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、雌軸１０の第２雌スプライン筒部１５に第２雄軸４０を挿し込んで装着する際に、抜け止め４７の突出片５３は、第２雌スプライン部１９の内周面に接触して弾性変形する。これにより、抜け止め４７が第２雌スプライン筒部１５の内径ｄａと同じ径のＤａに縮径された状態となって、第２雌スプライン筒部１５に第２雄軸４０が挿し込まれる。その後、抜け止め４７が第２雌スプライン部１９を抜け出て、雌軸本体１１の段付部２１を越えると、弾性変形されていた突出片５３が弾性復帰し、抜け止め４７が第２雌スプライン部１９の内径ｄａよりも大きな外径Ｄに拡径される（図１０の（Ａ）参照）。これにより、雌軸１０から第２雄軸４０を軸方向に引き抜く力が第２雄軸４０に付与されても、抜け止め４７の突出片５３が段付部２１の内周面に当接して、抜け止め４７の第２雌スプライン部１９への再挿入が阻止される。よって、抜け止め４７は、第２雄軸４０の雌軸１０からの抜け止めとして機能する。

ここで、第２スプライン係合部４５は、第１スプライン係合部３５に対して１０倍以上の摺動荷重を有するため、通常のキャビン１０８の回動時や走行等における荷重の付加時にはスライドすることがない。しかし、何等かの要因により雌軸１０の第２雌スプライン筒部１５から第２雄軸４０の間に引抜力が付与されると、第２雌スプライン筒部１５から第２雄軸４０が抜け出すおそれがある。このような場合でも、第２雄軸４０には、雌軸１０の第２雌スプライン部１９を係止して抜け止めする抜け止め４７が設けられているので、雌軸１０の第２雌スプライン筒部１５からの第２雄軸４０の抜けを確実に阻止できる。

抜け止め４７の突出片５３は、ねじ４９に限らずリベット等で第２雄軸４０に固定してもよく、また、抜け止め４７を第２雄軸４０に一体に形成してもよい。抜け止め４７は、複数の突出片５３が周方向に均等に配置されていることが好ましく、例示した４つの突出片５３を有する“＋”状のものに限らない。さらに、抜け止め４７は、金属製に限らず、樹脂等で形成したものでもよい。

ところで、上記構成の中間軸１は、ステアリングホイール１０１側のステアリング軸１０２とステアリングギヤユニット１０５との間でいずれの向きにも装着可能である。

図１２は中間軸の装着方向毎の動作等を説明する図であって、（Ａ）は第１雄軸をステアリングギヤユニット側に向けた状態を示す概略構成図、（Ｂ）は第１雄軸をステアリングホイール側に向けた状態を示す概略構成図である。

図１２の（Ａ）では、中間軸１は、第１雄軸３０がステアリングギヤユニット１０５側に向けられ、第２雄軸４０がステアリングホイール１０１側に向けられて設置されている。そして、第１雄軸３０がステアリングギヤユニット１０５に連結され、第２雄軸４０がステアリングホイール１０１のステアリング軸１０２に連結されている。

この向きで中間軸１が装着された場合では、小さい荷重でスライドする第１雌スプライン部１７と第１雄スプライン部３１の係合箇所である第１スプライン係合部３５が、ステアリングギヤユニット１０５側に配置される。これによれば、運転者が操作するステアリングホイール１０１への走行時の振動や衝撃の伝達を抑制でき、運転性（ドライバビリティ）を向上できる。

図１２の（Ｂ）では、中間軸１は、第１雄軸３０がステアリングホイール１０１側に向けられ、第２雄軸４０がステアリングギヤユニット１０５側に向けられて設置されている。そして、第１雄軸３０がステアリングホイール１０１のステアリング軸１０２に連結され、第２雄軸４０がステアリングギヤユニット１０５に連結されている。

この向きで中間軸１が装着された場合では、小さい荷重でスライドする第１雌スプライン部１７と第１雄スプライン部３１の係合箇所である第１スプライン係合部３５が、ステアリングホイール１０１側に配置されている。これにより、チルト操作を行ってステアリングホイール１０１の高さを調整する際の、操作力を低減でき、運転者によるチルト操作を良好に行わせることができる。

次に、本構成の中間軸１に生じる振れ廻りについて説明する。
図１３は中間軸に生じる振れ廻りを説明する模式図である。

中間部分にスライド可能な箇所を備えた中間軸では、外力が付与された際に、スライド箇所で振れ廻りが生じることがある。

図１３に示すＰ１，Ｐ２は、中間軸１のヨーク３に相当する固定点であり、Ｓ１は、中間軸１の第１スプライン係合部３５に相当する最も軽荷重でスライド可能な軸連結部である。軸方向の一端寄りに軸連結部（第１スプライン係合部３５）がある本構成と同等の中間軸ＭＳ１の振れ廻りの様子を実線で示す。また、参考例として軸方向中央部に軸連結部がある中間軸ＭＳ２の振れ廻りの様子を点線で示す。

軸方向の一端寄りでスライド可能とされた中間軸ＭＳ１では、スライド箇所Ｓ１で振れ廻りが発生して軸線に対して傾斜角θの傾きが生じた場合でも、端部からスライド箇所Ｓ１までの長さＬ１を短くすることができる。長さＬ１が小さいと、スライド箇所Ｓ１に作用する曲げモーメントも小さくなる。したがって、この中間軸ＭＳ１では、曲げモーメントの影響が抑えられ、スライド箇所１における振れ幅δ１が大きくならず、振れ廻りが抑えられる。

これに対して、軸方向の中央付近でスライド可能とされた中間軸ＭＳ２では、スライド箇所Ｓ２で振れ廻りが発生し、中間軸ＭＳ１の場合と同じ傾斜角θの傾きが生じると、端部からスライド箇所Ｓ２までの長さＬ２が、上記した長さＬ１よりも大きくなる。この場合、スライド箇所Ｓ２に作用する曲げモーメントが中間軸ＭＳ１の場合よりも大きくなる。したがって、この中間軸ＭＳ２では、曲げモーメントの影響によってスライド箇所Ｓ２における振れ幅δ２が中間軸ＭＳ１の場合より大きくなり、大きな振れ廻りが生じてしまう。

本実施形態に係る中間軸１では、雌軸１０の両端に第１雄軸３０及び第２雄軸４０を備え、雌軸１０と第１雄軸３０とのスライド箇所が、中間軸１全長の一端寄りに配置されることとなる（図２参照）。したがって、中間軸１では、上記の中間軸ＭＳ１と同様に、スライド箇所に作用する曲げモーメントの影響を抑えて振れ幅を小さくすることができ、振れ廻りの発生を抑えることができる。さらに、本構成の中間軸１によれば、スライド箇所での曲げモーメントによる影響が抑えられるため、安定した摺動荷重が得られ、スティックスリップによる振動や異音に対しても優れた特性を備えた中間軸となる。

ここで、スライド箇所Ｓ１、例えば雌軸１０の第１雌スプライン部１７の軸方向中心位置は、中間軸１の全長をＬとしたとき、中間軸１の第１雄軸３０側の端部から軸方向中心位置（Ｌ／２）に向けて、Ｌ／３以下までの範囲に配置するのが好ましい。より好ましくはＬ／４までの範囲、更に好ましくはＬ／５までの範囲に配置するとよい。

以上、説明したように、本構成の中間軸１によれば、雌軸１０の一端側の内周面に形成された第１雌スプライン部１７と第１雄軸３０の外周面に形成された第１雄スプライン部３１とがスプライン係合し、雌軸１０の他端側の内周面に形成された第２雌スプライン部１９と第２雄軸４０の外周面に形成された第２雄スプライン部４１とがスプライン係合している。雌軸１０は、第１雌スプライン部１７を予め形成した第１雌スプライン筒部１３を、雌軸本体１１に溶接して一体化する構成であるため、一本の管体の両端にスプラインを形成する場合と比較して、第１雌スプライン部１７と第２雌スプライン部１９とを高精度に作製できる。このように、中間軸１は、雌軸１０の両端の内周面に第１雄軸３０及び第２雄軸４０の外周面を係合させる構造であるにもかかわらず、製造コストを抑えつつ、スプライン部の精度を高めることができる。

また、雌軸１０の第１雌スプライン部１７と第１雄スプライン部３１との低摺動荷重となるスライド箇所を、軸方向一端寄りに配置させることができ、スライド箇所で生じる振れ廻りを抑えることができる。また、スライド箇所での曲げモーメントによる影響が抑えられ、安定した摺動荷重となり、スティックスリップによる振動や異音が生じにくくなる。

なお、上記構成では、雌軸１０の第１雌スプライン部１７と第２雌スプライン部１９とを円周方向に関して同位相に配置させた場合を例示したが、図１４の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、第１雄軸３０のヨーク３と第２雄軸４０のヨーク３とを、軸線を中心に角度φだけ異なる位相に配置してもよい。その場合、第１雌スプライン部１７と第２雌スプライン部１９とを、周方向に任意のピッチ分だけずらして雌軸１０に係合させる以外にも、雌軸１０の第１雌スプライン部１７の歯と、第２雌スプライン部１９の歯とを、周方向に相互にずらしてもよい。これにより、位相の調整をピッチ幅よりも更に細かい角度に調整できる。

また、上記実施形態では、中実の第１雄軸３０及び第２雄軸４０を備える場合を例示したが、これらの第１雄軸３０及び第２雄軸４０は、両方又はいずれか一方が中空の円筒状に形成されたものでもよい。

このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 軸方向両側の端部が開口した筒状に構成され、軸方向一方部の内周面に第１雌スプライン部を有し、軸方向他方部の内周面に第２雌スプライン部を有する雌軸と、
軸方向他方部の外周面に第１雄スプライン部を有する第１雄軸と、
軸方向一方部の外周面に第２雄スプライン部を有する第２雄軸と、
を備え、
前記雌軸の前記第１雌スプライン部に前記第１雄軸の前記第１雄スプライン部がスプライン係合し、
前記雌軸の前記第２雌スプライン部に前記第２雄軸の前記第２雄スプライン部が圧入状態でスプライン係合し、
前記雌軸に対する前記第１雄軸の摺動荷重は、前記雌軸に対する前記第２雄軸の摺動荷重より小さい、ステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置用中間軸によれば、雌軸の一端側の内周面に形成された第１雌スプライン部と第１雄軸の外周面に形成された第１雄スプライン部とがスプライン係合し、雌軸の他端側の内周面に形成された第２雌スプライン部と第２雄軸の外周面に形成された第２雄スプライン部とがスプライン係合している。このように、この中間軸は、雌軸の両端における内周面と第１雄軸及び第２雄軸の外周面とが嵌合する構造であるため、製造する際のコストの嵩張りを抑えつつ、スプライン等の連結部の精度を高めることができる。
また、雌軸の第１雌スプライン部と第１雄スプライン部とのスライド箇所を一端寄りに配置させることができ、スライド箇所で生じる振れ廻りを抑えることができる。また、スライド箇所での曲げモーメントによる影響が抑えられるため、安定した摺動荷重が得られ、スティックスリップによる振動や異音に対しても優れた特性を持たせることができる。

（２） 前記第２雄軸は、前記第１雄軸の摺動荷重の１０倍以上の摺動荷重を有する衝撃吸収軸である、（１）に記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置用中間軸によれば、雌軸に対する第１雄軸のスライド後に、雌軸に対して第２雄軸が摺動することで、中間軸にかかる衝撃を第２雄軸で良好に吸収させることができる。

（３） 前記第１雄スプライン部を覆う合成樹脂製の第１コーティング層と、前記第２雄スプライン部を覆う合成樹脂製の第２コーティング層と、をさらに備え、
前記第１雌スプライン部と前記第１雄スプライン部とは、前記第１コーティング層を介してスプライン係合しており、
前記第２雌スプライン部と前記第２雄スプライン部とは、前記第２コーティング層を介してスプライン係合している、（１）又は（２）に記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置用中間軸によれば、第１雄スプライン部及び第２雄スプライン部に第１コーティング層及び第２コーティング層を設けることにより、第１雄スプライン部及び第２雄スプライン部を保護することができ、しかも、雌軸の第１雌スプライン部及び第２雌スプライン部との摺動時における耐久性を高めることができる。

（４） 前記第１雌スプライン部と前記第１雄スプライン部との第１スプライン係合部と、前記第２雌スプライン部と前記第２雄スプライン部との第２スプライン係合部とのそれぞれが、グリースにより潤滑されている、（１）～（３）のいずれか１つに記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置用中間軸によれば、第１スプライン係合部及び第２スプライン係合部をグリースにより潤滑させることにより、これらの係合部を保護することができ、しかも、荷重が付与された際に円滑にスライドさせることができる。

（５） 前記第１雄軸の軸方向他方部の端部と前記第２雄軸の軸方向一方部の端部との間の軸方向長さは、前記第１雌スプライン部からの前記第１雄スプライン部の突出寸法と、前記第２雌スプライン部からの前記第２雄スプライン部の突出寸法との合計に等しい、（１）～（４）のいずれか１つに記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置用中間軸によれば、中間軸に衝撃力が加わってフルコラプス状態となった際に、第１雄軸の軸方向他方部の端部と第２雄軸の軸方向一方部の端部とが突き当たる。これにより、中間軸に付与される衝撃力を第１雄軸と第２雄軸で良好に受け止めさせることができる。

（６） 前記雌軸は、前記第１雌スプライン部と前記第２雌スプライン部との間における前記第２雌スプライン部寄りに、前記第２雌スプライン部の内径より大きく拡径する段付部を有し、
前記第２雄軸は、軸方向一方部の先端に弾性変形が可能な抜け止めを有し、
前記抜け止めは、弾性変形により縮径した状態で前記第２雌スプライン部に挿入され、前記第２雌スプライン部を抜け出ると、前記段付部で前記第２雌スプライン部の内径よりも大径に弾性復帰して前記第２雌スプライン部への再挿入を阻止する、（１）～（５）のいずれか１つに記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置用中間軸によれば、雌軸に対する引き抜き力が第２雄軸に付与されても、抜け止めが第２雌スプライン部の端部を係止することとなる。したがって、第２雌スプライン部への再挿入が阻止され、雌軸に対して第２雄軸を良好に抜け止めさせることができる。

（７） 前記抜け止めは、
前記第２雄軸の前記先端に固定される基部と、
前記基部から径方向外側に延び、前記第２雌スプライン部への挿入方向の後方に向けて傾斜した複数の突出片と、
を備える、（６）に記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置用中間軸によれば、基部から径方向外側に延びて第２雌スプライン部への挿入方向後ろ側に向けて傾斜した複数の突出片が段付部を係止することにより、雌軸に対して第２雄軸を良好に抜け止めさせることができる。

（８） 前記第１雌スプライン部と前記第２雌スプライン部とが、円周方向に関して同位相に配置されている、（１）～（７）のいずれか１つに記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置用中間軸によれば、第１雄軸と第２雄軸とをステアリング装置の継手に同位相で連結することができる。

（９） 前記第１雌スプライン部と前記第２雌スプライン部とが、円周方向に関して異なる位相で配置されている、（１）～（８）のいずれか１つに記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置用中間軸によれば、第１雌スプライン部と第２雌スプライン部とが円周方向に関して異なる位相に配置された第１雄軸と第２雄軸をステアリング装置の継手に連結することにより、ステアリング装置への中間軸の配置自由度が高くなり、汎用性を高めることができる。

（１０） ステアリングギヤユニットと、
ステアリングホイールと、
前記ステアリングギヤユニットと前記ステアリングホイールとの間に設けられ、（１）～（９）のいずれか１つに記載のステアリング装置用中間軸と、
を備えるステアリング装置。
このステアリング装置によれば、コストの増大を抑えつつ、外力を受けた場合でも中間軸の曲がりによる振れ廻りが抑えられ、振動や異音の発生を抑制できる。

（１１） 前記第１雄軸はステアリングギヤユニット側に連結され、
前記第２雄軸はステアリングホイール側に連結されている、（１０）に記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置によれば、小さい荷重でスライドする第１雌スプライン部と第１雄スプライン部の係合箇所がステアリングギヤユニット側に設けられている。これにより、運転者が操作するステアリングホイールへの走行時の振動や衝撃の伝達を抑制することができ、ドライバビリティを向上させることができる。

（１２） 前記第１雄軸はステアリングホイール側に連結され、
前記第２雄軸はステアリングギヤユニット側に連結されている、（１０）に記載のステアリング装置用中間軸。
このステアリング装置によれば、小さい荷重でスライドする第１雌スプライン部と第１雄スプライン部の係合箇所がステアリングホイール側に設けられている。これにより、チルト操作を行ってステアリングホイールの高さを調整する際の操作力を低減させることができ、運転者によるチルト操作を良好に行わせることができる。

１ 中間軸（ステアリング装置用中間軸）
３ ヨーク
１０ 雌軸
１７ 第１雌スプライン部
１９ 第２雌スプライン部
２１ 段付部
３０ 第１雄軸
３１ 第１雄スプライン部
３５ 第１スプライン係合部
４０ 第２雄軸
４１ 第２雄スプライン部
４５ 第２スプライン係合部（圧入スプライン係合部）
４７ 抜け止め
５１ 基部
５３ 突出片
１０１ ステアリングホイール
１０５ ステアリングギヤユニット

Claims (12)

1. 軸方向両側の端部が開口した筒状に構成され、軸方向一方部の内周面に第１雌スプライン部を有し、軸方向他方部の内周面に第２雌スプライン部を有する雌軸と、
   前記雌軸の軸方向の一方部に組み付けられ、外周面に第１雄スプライン部を有する第１雄軸と、
   前記雌軸の軸方向の他方部に組み付けられ、外周面に第２雄スプライン部を有する第２雄軸と、
   を備え、
   前記雌軸の前記第１雌スプライン部に前記第１雄軸の前記第１雄スプライン部がスプライン係合し、
   前記雌軸の前記第２雌スプライン部に前記第２雄軸の前記第２雄スプライン部が圧入状態でスプライン係合し、
   前記雌軸に対する前記第１雄軸の摺動荷重は、前記雌軸に対する前記第２雄軸の摺動荷重より小さく、
   衝突による衝撃力によって、前記第１雄軸が前記雌軸内に入り切った後、前記雌軸内で前記第２雄軸の端部が前記第１雄軸の端部に突き当たる、
   ステアリング装置用中間軸。
2. 軸方向両側の端部が開口した筒状に構成され、軸方向一方部の内周面に第１雌スプライン部を有し、軸方向他方部の内周面に第２雌スプライン部を有する雌軸と、
   前記雌軸の軸方向の一方部に組み付けられ、外周面に第１雄スプライン部を有する第１雄軸と、
   前記雌軸の軸方向の他方部に組み付けられ、外周面に第２雄スプライン部を有する第２雄軸と、
   を備え、
   前記雌軸の前記第１雌スプライン部に前記第１雄軸の前記第１雄スプライン部がスプライン係合し、
   前記雌軸の前記第２雌スプライン部に前記第２雄軸の前記第２雄スプライン部が圧入状態でスプライン係合し、
   前記雌軸に対する前記第１雄軸の摺動荷重は、前記雌軸に対する前記第２雄軸の摺動荷重より小さく、
   前記雌軸内における前記第１雄軸の端部と前記第２雄軸の端部との間の軸方向長さは、前記第１雌スプライン部の軸方向一方部の端部からの前記第１雄スプライン部の突出寸法と、前記第２雌スプライン部の軸方向他方部の端部からの前記第２雄スプライン部の突出寸法との合計に常に等しい、
   ステアリング装置用中間軸。
3. 軸方向両側の端部が開口した筒状に構成され、軸方向一方部の内周面に第１雌スプライン部を有し、軸方向他方部の内周面に第２雌スプライン部を有する雌軸と、
   前記雌軸の軸方向の一方部に組み付けられ、外周面に第１雄スプライン部を有する第１雄軸と、
   前記雌軸の軸方向の他方部に組み付けられ、外周面に第２雄スプライン部を有する第２雄軸と、
   を備え、
   前記雌軸の前記第１雌スプライン部に前記第１雄軸の前記第１雄スプライン部がスプライン係合し、
   前記雌軸の前記第２雌スプライン部に前記第２雄軸の前記第２雄スプライン部が圧入状態でスプライン係合し、
   前記雌軸に対する前記第１雄軸の摺動荷重は、前記雌軸に対する前記第２雄軸の摺動荷重より小さく、
   前記雌軸は、前記第１雌スプライン部と前記第２雌スプライン部との間における前記第２雌スプライン部寄りに、前記第２雌スプライン部の内径より大きく拡径する段付部を有し、
   前記第２雄軸は、軸方向一方部の先端に弾性変形が可能な抜け止めを有し、
   前記抜け止めは、弾性変形により縮径した状態で前記第２雌スプライン部に挿入され、前記第２雌スプライン部を抜け出ると、前記段付部で前記第２雌スプライン部の内径よりも大径に弾性復帰して前記第２雌スプライン部への再挿入を阻止する、
   ステアリング装置用中間軸。
4. 前記抜け止めは、
   前記第２雄軸の前記先端に固定される基部と、
   前記基部から径方向外側に延び、前記第２雌スプライン部への挿入方向の後方に向けて傾斜した複数の突出片と、
   を備える、
   請求項３に記載のステアリング装置用中間軸。
5. 軸方向両側の端部が開口した筒状に構成され、軸方向一方部の内周面に第１雌スプライン部を有し、軸方向他方部の内周面に第２雌スプライン部を有する雌軸と、
   前記雌軸の軸方向の一方部に組み付けられ、外周面に第１雄スプライン部を有する第１雄軸と、
   前記雌軸の軸方向の他方部に組み付けられ、外周面に第２雄スプライン部を有する第２雄軸と、
   を備え、
   前記雌軸の前記第１雌スプライン部に前記第１雄軸の前記第１雄スプライン部がスプライン係合し、
   前記雌軸の前記第２雌スプライン部に前記第２雄軸の前記第２雄スプライン部が圧入状態でスプライン係合し、
   前記雌軸に対する前記第１雄軸の摺動荷重は、前記雌軸に対する前記第２雄軸の摺動荷重より小さく、
   前記第１雌スプライン部と前記第２雌スプライン部とが、円周方向に関して同位相に配置されている、
   ステアリング装置用中間軸。
6. 軸方向両側の端部が開口した筒状に構成され、軸方向一方部の内周面に第１雌スプライン部を有し、軸方向他方部の内周面に第２雌スプライン部を有する雌軸と、
   前記雌軸の軸方向の一方部に組み付けられ、外周面に第１雄スプライン部を有する第１雄軸と、
   前記雌軸の軸方向の他方部に組み付けられ、外周面に第２雄スプライン部を有する第２雄軸と、
   を備え、
   前記雌軸の前記第１雌スプライン部に前記第１雄軸の前記第１雄スプライン部がスプライン係合し、
   前記雌軸の前記第２雌スプライン部に前記第２雄軸の前記第２雄スプライン部が圧入状態でスプライン係合し、
   前記雌軸に対する前記第１雄軸の摺動荷重は、前記雌軸に対する前記第２雄軸の摺動荷重より小さく、
   前記第１雌スプライン部と前記第２雌スプライン部とが、円周方向に関して異なる位相で配置されている、
   ステアリング装置用中間軸。
7. 前記第２雄軸は、前記第１雄軸の摺動荷重の１０倍以上の摺動荷重を有する衝撃吸収軸である、
   請求項１～６のいずれか１項に記載のステアリング装置用中間軸。
8. 前記第１雄スプライン部を覆う合成樹脂製の第１コーティング層と、前記第２雄スプライン部を覆う合成樹脂製の第２コーティング層と、をさらに備え、
   前記第１雌スプライン部と前記第１雄スプライン部とは、前記第１コーティング層を介してスプライン係合しており、
   前記第２雌スプライン部と前記第２雄スプライン部とは、前記第２コーティング層を介してスプライン係合している、
   請求項１～７のいずれか１項に記載のステアリング装置用中間軸。
9. 前記第１雌スプライン部と前記第１雄スプライン部との第１スプライン係合部と、前記第２雌スプライン部と前記第２雄スプライン部との第２スプライン係合部とのそれぞれが、グリースにより潤滑されている、
   請求項１～８のいずれか１項に記載のステアリング装置用中間軸。
10. ステアリングギヤユニットと、
    ステアリングホイールと、
    前記ステアリングギヤユニットと前記ステアリングホイールとの間に設けられ、請求項１～９のいずれか１項に記載のステアリング装置用中間軸と、
    を備えるステアリング装置。
11. 前記第１雄軸はステアリングギヤユニット側に連結され、
    前記第２雄軸はステアリングホイール側に連結されている、
    請求項１０に記載のステアリング装置。
12. 前記第１雄軸はステアリングホイール側に連結され、
    前記第２雄軸はステアリングギヤユニット側に連結されている、
    請求項１０に記載のステアリング装置。

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