２つのスライディングシャフトの関節を保持するボール結合装置
【課題】伝達されるトルクに関連付けられない軸力を必要とするスライディングシャフト結合装置を提供する。
【解決手段】共通の軸方向に滑り、２つのシャフト間に配置されるボールを伴う内側のシャフトと外側のシャフトを結合する装置である。ボールは内側のシャフトの軸方向の溝と外側のシャフトの軸方向の溝に配置される。それぞれのボールの列は、溝上に位置し、及び２つの転がりトラック上で溝と接触するボールを押す２重バネ部材により保持される。２つの転がりトラックは溝と内側シャフトの接合部で関節をなす。
【解決手段】共通の軸方向に滑り、２つのシャフト間に配置されるボールを伴う内側のシャフトと外側のシャフトを結合する装置である。ボールは内側のシャフトの軸方向の溝と外側のシャフトの軸方向の溝に配置される。それぞれのボールの列は、溝上に位置し、及び２つの転がりトラック上で溝と接触するボールを押す２重バネ部材により保持される。２つの転がりトラックは溝と内側シャフトの接合部で関節をなす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の軸に沿って滑る２つのシャフトを回転させて結合する装置に関する。本発明による結合装置は、特に、自動車のステアリング支柱に適用され、その際、結合装置はステアリングボックスに結合される中間支柱部分又はハンドルに結合される先端支柱部分に取り付けられる。
【背景技術】
【０００２】
中間シャフトについてさらに具体的に言えば、後者は各端部に自在継ぎ手を有する。１つの自在継ぎ手はステアリングボックスの運動入力に結合され、もう一方の自在継ぎ手は支柱先端部に結合される。最新自動車の正しいステアリングのためには、中間シャフトの長さが、可変であること及びその自動車の前輪駆動車両の振動に適合することが必要であり、その振動は、道路の外被の外郭及び表面状態により引き起こされる。この特徴はまた、ラックアンドピニオンのピニオンの組立てを容易にする及び自動車の正面衝突の際の動きを吸収するのにも必要とされる。
【０００３】
従って中間シャフトは可変する長さを有しなければならない、つまり、中間部分の軸である共通の軸に沿って互いに対して２つのシャフトが滑る機能を有しなければならない。さらに、２つのシャフト間の回転運動の伝達機能及びステアリング操作に必要な回転トルクの伝達機能が存在しなければならない。
【０００４】
２つのシャフトのそれぞれに形成される共役外郭を伴うスプラインの使用により、２つのシャフト間の回転トルクの通過に関連する多くのスライディングシャフト結合装置が存在する。しかし、この型の装置は、最新自動車に求められる車両の耐用年数に相当する耐久テストサイクル後に遊びを示す。この遊びの始まりを遅らせるために、製造段階で２つのシャフトの滑り嵌合を比較的きつくし、それは製造ライン上での組立ての間に比較的高い軸力を必要とし、それが嵌め込み時間を増大させ、及び嵌め込みを更に困難にする。
【０００５】
この嵌合は、軸方向の動きが動作中に正しく吸収されるのを可能にするために誤差のないようにしなければならない。回転トルクを伝達する間の軸力は、伝達されるトルクの関数であり、及び伝達されるトルクと摩擦係数に結び付けられる滑り力が増大し、それに続いて突然の軸方向の解除が起こり、それにより削減された遊びでの良好な滑り嵌合の維持を脅かす急な動きが引き起こされ、未熟な運転「感覚」につながる。
【０００６】
また、プラスチック材料を金属製の雄シャフトと金属製の雌管のスプライン部分一面に注入する結合装置も存在する。この解決策は、高いトルク下で軸方向の動きを吸収する、つまり滑り力が２つの部分の間の摩擦力に比例して増大するという問題を生じさせる。さらに、遊びが、注入されたプラスチック材料の磨耗に続いて発生する。最終的な既存の解決策は、シャフトと管の間の転がり要素と応力バネの導入である。トルク下の滑りに対して満足できるこの解決策は、バネの剛性及び圧縮応力に直接比例するように、角度剛性の問題を引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記で言及された不利益を回避するスライディングシャフト結合装置、つまり、伝達されるトルクに関連付けられない軸力を必要とする装置を提供することである。従って、伝達される回転トルクが増大するときに軸力がほとんど増大しないこと、及び角度のある伝達剛性が高いことが必要である。さらに、耐久性テストサイクル後に遊びが存在してはならず、及び２つのシャフトを結合する装置は、既存の自動車の利用できる空間に、より少ない軸方向の嵌め込み力で容易に嵌め込まれなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、２つのシャフトを結合する、つまりそれらに共通する軸方向に１つのシャフトがもう一方のシャフト内に滑る内側のシャフトと外側のシャフトを結合する装置に関する。２つのシャフトを結合する前記装置は、内側のシャフトと外側のシャフトの間に配置されるボールを含む。
【０００９】
結合装置において、前記ボールのそれぞれが、一方で内側のシャフトの凹型部分に配置され、及び他方では外側のシャフトの凹型部分に配置される。
【００１０】
前記ボールのそれぞれは共通の軸と前記ボールの中心を通過する正中面のそれぞれの側に１つ配置された２つの転がりトラック上を動く。２つの転がりトラックのそれぞれは、２つのシャフトのうちの１つの凹型部分と協働し、及び関節軸に関して旋回する。転がりトラック及び対応する関節軸は、共通の軸に並行である。２つの転がりトラックのそれぞれは、前記凹型部分に配置された及びそこに位置するバネ部材により前記ボールのそれぞれに対して押される。２つのバネ部材は、２重バネ部材を構成することができる。前記ボールのそれぞれはもう一方のシャフトの凹型部分に対して直接転がる。
【００１１】
停止時、つまりトルク伝達がないとき、及び動作時、つまりトルク伝達があるときに、前記ボールのそれぞれが常に正中面のそれぞれの側で、１つの軸受領域を介して、２つのシャフトのうちの１つに配置される対応する転がりトラックに接触し、及び別の軸受領域を通ってもう一方のシャフトの凹型部分と接触し、そして前記ボールのそれぞれの中心、転がりトラックを伴う軸受領域の中心及び前記転がりトラックの関節軸の対応する中心が、常に一直線になるように組立てが実行される。
【００１２】
本発明１つの組立てタイプでは、関節軸は２つのシャフトのうちの１つの滑り表面と前記シャフトの凹型部分との間に置かれ、それにより各転がりトラックは、滑り表面と凹型部分の接合部で旋回する。
【００１３】
別の組立てタイプでは、関節軸は２つのシャフトのうちの１つの凹型部分の内部に置かれ、それにより各転がりトラックは前記凹型部分で旋回する。
【００１４】
本発明による結合装置の動作安全性を増大させるために、一定の遊びを有する共役外郭を伴う雄溝及び雌溝が内側のシャフトと外側のシャフト上に形成され、それにより、ボールが破損した場合でも、トルクは内側のシャフトと外側のシャフト間で依然伝達される。
【００１５】
複数の構造の結合装置が実施されうる。１つの構造では、バネ部材が内側のシャフトに配置される。別の構造では、１つ又は複数のバネ部材が外側のシャフトに配置される。
【００１６】
別の構造では、いくつかのバネ部材が内側のシャフトに配置され、その他のバネ部材が外側のシャフトに配置される。
【００１７】
本発明の特定の構成では、本装置は複数の軸方向の列に配置されるボールを有する。
【００１８】
ボールのそれぞれの列に対して、外側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボールと接触する２つの凹型表面を含む。
【００１９】
ボールのそれぞれの列に対して、内側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部と２つの側面を含み、その底部は共通の軸と前記列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直である。
【００２０】
ボールのそれぞれの列に対して、２つの転がりトラックが正中面のそれぞれの側に１つ配置され、内側のシャフトの軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働する。各転がりトラックは軸方向のバーの形状を取り、その断面は軸受部分と旋回部分を有する。
【００２１】
軸受部分は、ボールと接触するように適合された表面を有する。旋回部分は凹型表面を伴うフォーク形状であり、その凹型表面は、内側のシャフトの滑り表面と軸方向の溝の対応する側面との間に配置される共役凸型形状の接合表面と協働し、凹型表面及び接合表面は、軸が関節軸である実質上円筒型の形状を有する。２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押される。
【００２２】
本発明による別の特定の構成では、結合装置は複数の軸方向の列に配置されるボールを有する。
【００２３】
ボールのそれぞれの列に対して、内側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボールと接触する２つの凹型表面を含む。
【００２４】
ボールのそれぞれの列に対して、外側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部と２つの側面を有し、その底部は、共通する軸と前記列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直である。
【００２５】
ボールのそれぞれの列に対して、２つの転がりトラックは正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び外側のシャフトの軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働する。各転がりトラックは軸方向のバーの形状を取り、その断面は軸受部分と旋回部分を有する。
【００２６】
軸受部分はボールと接触するように適合された表面を有する。旋回部分は凹型表面を伴うフォークの形状をとり、その凹型表面は外側のシャフトの滑り表面と軸方向の溝の対応する側面との間に配置された共役凸型形状の接合表面と協働し、凹型表面と接合表面は、軸が関節軸である実質上円筒型の形状を有する。２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押される。
【００２７】
本発明による別の特定の構成では、結合装置は複数の軸方向の列に配置されるボールを有する。
【００２８】
ボールのそれぞれの列に対して、外側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボールと接触する２つの凹型表面を含む。
【００２９】
ボールのそれぞれの列に対して、内側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部と２つの側面を含み、その底部は共通の軸と前記列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直である。
【００３０】
ボールのそれぞれの列に対して、２つの転がりトラックが正中面のそれぞれの側に１つ配置され、内側のシャフトの軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働する。各転がりトラックは軸方向のバーの形状を取り、その断面は軸受部分と旋回部分を有する。
【００３１】
軸受部分はボールと接触するように適合された表面を有する。丸みを帯びた旋回部分は凸型表面で形作られ、その凸型表面は軸方向の溝の底部と対応する側面との間に配置された共役凹型形状の接合表面と協働し、凸型表面及び接合表面は、軸が関節軸である実質上一部円筒型の形状を有する。２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押される。
【００３２】
本発明による別の特定の構成では、装置は複数の軸方向の列に配置されるボールを有する。
【００３３】
ボールのそれぞれの列に対して、内側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボールと接触する２つの凹型表面を含む。
【００３４】
ボールのそれぞれの列に対して、外側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部と２つの側面を有し、その底部は共通する軸と前記列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直である。
【００３５】
ボールのそれぞれの列に対して、２つの転がりトラックは正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び外側のシャフトの軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働する。各転がりトラックは軸方向のバーの形状を取り、その断面は軸受部分と旋回部分を有する。
【００３６】
軸受部分はボールと接触するように適合された表面を有する。丸みを帯びた旋回部分は凸型表面で形作られ、その凸型表面は、軸方向の溝の底部と対応する側面との間に配置された共役凹型形状の接合表面と協働し、凸型表面及び接合表面は、軸が関節軸である実質上一部円筒型の形状を有する。２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押される。
【００３７】
本発明による異なる実施形態によると、２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置し、及び軸方向のコイルバネの形状又は軸方向のバネ部材の形状をしたバネ部材により押される。
【００３８】
本発明によるその他の実施形態では、２つの転がりトラックが２つのバネ部材により押され、その２つのバネ部材は、薄い厚さの断面を有する軸方向の２重バネ部材の形状をした２重バネ部材を構成するように結合される。１つの実施形態では、軸方向の軸の底部に位置する丸みを帯びた中心部分と、前記転がりトラック上で動作する２つの湾曲した端部が存在する。別の実施形態では、屈曲した中心部分が存在し、その屈曲部は軸方向の溝の底部の軸方向のハウジングに嵌め込まれ及びそこに位置し、及びその湾曲した端部が前記転がりトラック上で動作する。
【００３９】
特に十分に釣り合いのとれた結合装置の組立てでは、ボールは３つの軸方向の列に配置される。軸方向の列は、互いに１２０°で交差する。内側のシャフトは互いに１２０°で交差する３つの軸方向の溝を有する。外側のシャフトは互いに１２０°で交差する３つの軸方向の溝を有する。
【００４０】
特に十分に釣り合いのとれた結合装置の別の組立てでは、ボールは２つの全く正反対の軸方向の列に配置される。内側のシャフトは２つの全く正反対の軸方向の溝を有する。外側のシャフトは２つの全く正反対の軸方向の溝を有する。
【００４１】
本発明による装置の完全な構造では、内側のシャフトは、互いに１２０°で交差する３つの軸方向の溝を有する。軸方向のバネ部材と軸方向のバー形状をした２つの転がりトラックが、それぞれの軸方向の溝に取り付けられる。
【００４２】
ボールは、互いに１２０°で交差する３つの軸方向の列に配置され、そのボールはスリーブ形状のケージにより所定の位置に保持される。
【００４３】
ボール、転がりトラック及びバネ部材の組み合わせは、肩及び止め輪によりそれぞれの端部で閉じられる。止め輪は内側のシャフトの軸方向の溝のそれぞれに嵌め込まれる。
【００４４】
外側のシャフトは、互いに１２０°で交差し、それぞれボールの列上を滑る３つの軸方向の溝を有する。軸方向の溝は、外側のシャフトと内側のシャフトの必要な軸方向の滑りを可能にするのに必要な長さを有する。
【００４５】
本発明による結合装置は、自動車のステアリング支柱の中間部分又は自動車のステアリング支柱の先端部分に適用される。
【００４６】
従って、共通する軸に沿って２つのシャフトを結合する本発明による結合装置は、回転トルクが伝達されないときでさえ、内側及び外側のシャフトのそれぞれ、及びボールのそれぞれの列に対して常に接触する２つの軸受領域が常に存在するという利点を有する。
【００４７】
さらに、削減された軸力は、生産ライン上で適合させるときに必要である。本発明による結合装置の正確な適合は、自動車を運転するときの軸方向の急な動きを回避し、及び結合での遊びを回避することによる耐久性における良い結果を保証する。さらに、軸力は、回転トルクが転がり及び滑り接触のために伝達されるときに相当削減される。最後に、結合装置は自動車のステアリング支柱の既存の空間内に容易に適合する。
【００４８】
本発明の別の特徴及び利点は、非限定的な例示として提供され、対応する添付の図面を参照して与えられる以下の本発明のいくつかの好ましい実施形態の記述を読むことで更にはっきりと明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
本発明は、共通の軸に沿って一方のシャフトがもう一方のシャフト内に滑る２つのシャフトを回転させて結合する装置に関する。
【００５０】
本結合装置は、図１に図式的に示されたような自動車のステアリングシステムに特によく適用する。
【００５１】
示されたステアリングシステムは、支柱先端部とも呼ばれる先端支柱部分６及び中間シャフトとも呼ばれる中間支柱部分７を伴うステアリング支柱を含む。
【００５２】
先端支柱部分６は、その上方端部によりハンドル５と結合され、及びその下方端部により中間支柱部分７と結合される。
【００５３】
中間支柱部分７は、その上方端部により先端支柱部分６と結合され、及びその下方端部によりステアリングラック９のステアリングボックス８に結合される。
【００５４】
中間支柱部分７は、そのそれぞれの端部で、１０で表される自在継ぎ手により先端支柱部分６及びステアリングボックス８の両方に結合される。
【００５５】
本記述の残りは、中間支柱部分７の結合装置に関する。本発明による結合装置は、先端支柱部分６にも提供される。
【００５６】
内側のシャフト１及び外側のシャフト２は、図２及び図３に示される共通の軸４の方向に１つのシャフトがもう一方のシャフト内に滑る。この後記載される２つのシャフトを結合する装置の様々な実施形態は、ボール３を含む。ボール３は、内側のシャフト１と外側のシャフト２の間に配置される。本発明による結合装置では、前記ボール３のそれぞれは内側のシャフト１の凹型部分及び外側のシャフト２の凹型部分に配置される。
【００５７】
前記ボール３のそれぞれは、２つのシャフトのうちの１の凹型部分と協働し、及び関節軸に関して旋回する２つの転がりトラック上を転がる。各転がりトラック及び対応する関節軸は、共通の軸４に並行である。２つの転がりトラックのそれぞれは、前記凹型部分に配置され、及びそこに位置するバネ部材により押される。前記ボール３のそれぞれは、もう一方のシャフトの凹型部分に対して直接転がる。
【００５８】
本発明による結合装置は、ボール３が停止中、つまりトルク伝達が無いときも及び動作中、つまりトルク伝達が存在するときも常に接触するように適合される。ボール３の中心及び共通の軸４を通る正中面のそれぞれの側で、ボール３のそれぞれは、１つの軸受領域を通じて２つのシャフトのうちの１つに配置される対応する転がりトラックと、及び別の軸受領域を通じてもう一方のシャフトの凹型部分と常に接触する。本発明の最も重要な特徴によると、ボール３のそれぞれの中心、関係する転がりトラックとの軸受結合領域の中心及び前記転がりトラックの関節軸の対応する中心は、常に一直線である。
【００５９】
図２は、中間支柱部分７の全体を軸方向に示している。内側のシャフト１及び外側のシャフト２は、共通の軸４に沿ってボール３とともに滑る。中間支柱部分７は、１つの自在継ぎ手１０によりステアリングボックス８に結合され、及びもう一方の自在継ぎ手１０により先端支柱部分６に結合される。
【００６０】
その分解組み立て図が図３で見られ、及びその断面図が図４及び図５で見られる結合装置は、３つの軸方向の列２０に配置されるボール３を含む。軸方向の列２０は、互いに１２０°で横方向に置かれる。内側のシャフト１は、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝３１を有する。外側のシャフト２は、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝３２を有する。
【００６１】
ボール３の各列２０に対して、外側のシャフト２に、軸方向の溝３２形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボール３と接触する２つの凹型表面３３、３４を含む。
【００６２】
ボール３の各列２０に対して、内側のシャフト１に、軸方向の溝３１形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部３５と２つの側面３６、３７を含む。底部３５は、共通の軸４及び前記列２０のボール３の中心の軸を通る正中面３０に実質上垂直である。
【００６３】
ボール３の各列２０に対して、正中面３０のそれぞれの側に１つ配置される２つの転がりトラック４０が存在する。転がりトラック４０は、軸方向の溝３１の形状をした内側のシャフト１の凹型部分と協働する。
【００６４】
それぞれの転がりトラック４０は軸方向のバーの形状をとり、その断面は軸受部分４１及び旋回部分４２を有する。
【００６５】
軸受部分４１は、ボール３と接触するように適合された表面４３を有する。旋回部分４２は凹型表面４４を伴うフォーク形状であり、凹型表面４４は、内側のシャフト１の滑り表面２１と軸方向の溝３１の対応する側面３６、３７の間に配置される共役凸型形状の接合表面３８、３９と協働する。凹型表面４４及び接合表面３８、３９は、軸が関節軸４５である実質上一部円筒型の形状を有する。
【００６６】
２つの転がりトラック４０のそれぞれは、軸方向の溝３１の底部３５上に位置するバネ部材により押される。
【００６７】
図６の断面で示される結合装置は、３つの軸方向の列２０に配置されるボール３を含む。
【００６８】
軸方向の列２０は、互いに１２０°で横方向に置かれる。内側のシャフト１には、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝５１が提供される。外側のシャフト２には、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝５２が提供される。
【００６９】
ボール３の各列２０に対して、内側のシャフト１に軸方向の溝５１の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボール３に接触する２つの凹型表面５３、５４を含む。
【００７０】
ボール３の各列２０に対して、外側のシャフト２に軸方向の溝５２の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部５５及び２つの側面５６、５７を含む。底部５５は、共通の軸４及び前記列２０のボール３の中心軸を通る正中面３０に実質上垂直である。
【００７１】
ボール３の各列２０に対して、２つの転がりトラック６０は、正中面３０のそれぞれの側に１つ配置される。転がりトラック６０は、軸方向の溝５２の形状をした外側のシャフト２の凹型部分と協働する。各転がりトラック６０は軸方向のバーの形状をとり、その断面は軸受部分６１と旋回部分６２を有する。
【００７２】
軸受部分６１は、ボール３と接触するように適合された表面６３を有する。旋回部分６２は凹型表面６４を伴うフォーク形状をとり、凹型表面６４は、外側のシャフト２の滑り表面２２と軸方向の溝５２の対応する側面５６、５７の間に配置される共役凹型形状の接合表面５８、５９と協働する。凹型表面６４及び接合表面５８、５９は、軸が関節軸６５である実質上一部円筒型の形状を有する。
【００７３】
２つの転がりトラック６０のそれぞれは、軸方向の溝５２の底部５５に位置するバネ部材により押される。
【００７４】
図７及び図８の断面で示される結合装置は、３つの軸方向の列２０に配置されるボール３を含む。
【００７５】
軸方向の列２０は、互いに１２０°で横方向に置かれる。内側のシャフト１は互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝７１を有する。外側のシャフト２は、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝７２を有する。
【００７６】
ボール３の各列２０に対して、外側のシャフト２に軸方向の溝７２の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボール３と接触する２つの凹型表面７３、７４を含む。
【００７７】
ボール３の各列２０に対して、内側のシャフト１に軸方向の溝７１の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部７５及び２つの側面７６、７７を含む。底部７５は、共通の軸４と前記列２０のボール３の中心軸を通る正中面３０に実質上垂直である。
【００７８】
ボール３の各列２０に対して、２つの転がりトラック８０が正中面３０のそれぞれの側に１つ配置される。転がりトラック８０は、軸方向の溝７１の形状をした内側のシャフト１の凹型部分と協働する。各転がりトラック８０は軸方向のバーの形状をとり、その断面は軸受部分８１及び旋回部分８２を有する。
【００７９】
軸受部分８１は、ボール３と接触するように適合された表面８３を有する。旋回部分８２は凸型表面８４を伴う丸みを帯びた形状であり、凸型表面８４は、軸方向の溝７１の底部７５と対応する側面７６、７７の間に配置される共役凹型形状の接合表面７８、７９と協働する。凸型表面８４と接合表面７８、７９は、軸が関節軸８５である実質上一部円筒型の形状を有する。
【００８０】
２つの転がりトラック８０のそれぞれは、軸方向の溝７１の底部７５に位置するバネ部材により押される。
【００８１】
図９の断面で示される結合装置は、複数の軸方向の列２０に配置されるボール３を含む。
【００８２】
軸方向の列２０は、互いに１２０°で横方向に置かれる。内側のシャフト１には、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝９１が提供される。外側のシャフト２には、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝９２が提供される。
【００８３】
ボール３の各列２０に対して、内側のシャフト１に軸方向の溝９１の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボール３と接触する２つの凹型表面９３、９４を含む。
【００８４】
ボール３の各列２０に対して、外側のシャフト２に軸方向の溝９２の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部９５と２つの側面９６、９７を含む。底部９５は、共通の軸４と前記列２０のボール３の中心軸を通る正中面３０に実質上垂直である。
【００８５】
ボール３の各列２０に対して、２つの転がりトラック１００が正中面３０のそれぞれの側に１つ配置される。転がりトラック１００は、軸方向の溝９２の形状をした外側のシャフト２の凹型部分と協働する。各転がりトラック１００は軸方向のバーの形状をとり、その断面は軸受部分１０１と旋回部分１０２を有する。
【００８６】
軸受部分１０１はボール３に接触するように適合された表面１０３を有する。旋回部分１０２は凸型表面１０４を伴う丸みを帯びた形状であり、凸型表面１０４は、軸方向の溝９２の底部９５と対応する側面９６、９７の間に配置される共役凹型形状接合表面９８、９９と協働する。凸型表面１０４及び接合表面９８、９９は、軸が関節軸１０５である実質上一部円筒型の形状を有する。
【００８７】
２つの転がりトラック１００のそれぞれは、軸方向の溝９２の底部９５に位置するバネ部材により押される。
【００８８】
図面、特に図１０及び図１１に示される任意の実施形態では、２つの転がりトラック４０、６０、８０、１００のそれぞれが、軸方向の溝３１、５２、７１、９２の底部３５、５５、７５、９５上に位置する軸方向のコイルバネ１１１の形状をしたバネ部材により押される。
【００８９】
全ての実施形態では、２つの転がりトラック４０、６０、８０、１００のそれぞれは、軸方向の溝３１、５２、７１、９２の底部３５、５５、７５、９５上に位置する軸方向のバネ部材１２０の形状をしたバネ部材により押される。
【００９０】
図面、特に図４、図５、図６及び図１０に示される実施形態では、２つの転がりトラック４０、６０、８０、１００のそれぞれは、それぞれのバネ部材により押される。前記２つのバネ部材は、軸方向の２重バネ部材１１３の形状をした２重バネ部材を構成するように結合される。２重バネ部材１１３は、軸方向の溝３１、５２、７１、９２の底部３５、５５、７５、９５に位置する丸みを帯びた中心部分１１４と前記転がりトラック上で動作する２つの湾曲した端部を伴う薄い断面を有する。
【００９１】
図面、特に図７、図８及び図９に示される実施形態では、２つの転がりトラック４０、６０、８０、１００のそれぞれは、それぞれのバネ部材により押される。２つのバネ部材は、軸方向の２重バネ部材１１６の形状をした２重バネ部材を構成するように結合される。２重バネ部材１１６は、屈曲部１１９が軸方向の溝３１、５２、７１、９２の底部３５、５５、７５、９５の軸方向のハウジング１１０に嵌め込まれる及びそこに位置する屈曲した中心部分１１７と、前記転がりトラック上で動作する２つの湾曲した端部１１８を伴う薄い断面を有する。
【００９２】
図３から図９に示されるように、ボール３は３つの軸方向の列２０に配置され、軸方向の列２０は互いに１２０°で横方向に配置される。内側のシャフト１には、３つの軸方向の溝３１、５１、７１、９１が提供され、その軸方向の溝３１、５１、７１、９１は互いに１２０°で横方向に配置される。外側のシャフト２には、３つの軸方向の溝３２、５２、７２、９２が提供され、その軸方向の溝３２、５２、７２、９２は互いに１２０°で横方向に配置される。
【００９３】
図１０の場合のように、ボール３は２つの全く正反対の軸方向の列２０に配置される。内側のシャフト１には、２つの全く正反対の軸方向の溝３１、５１、７１、９１が提供され、及び外側のシャフト２には、２つの全く正反対の軸方向の溝３２、５２、７２、９２が提供される。
【００９４】
図９に示されるように、一定の遊びを伴う共役外郭を有する雄溝２３及び雌溝２４が、内側のシャフト１及び外側のシャフト２に提供される。従って、ボール３が損失した場合でも、トルクは依然内側のシャフト１と外側のシャフト２の間で伝達される。
【００９５】
特に図４、図５、図７、図８及び図１１の場合のように、バネ部材１１１、１１３、１１６、１２０は内側のシャフト１に配置され、及び内側のシャフトと協働する２つの転がりトラック４０、８０により押される。
【００９６】
特に図６、図９及び図１２に関して、バネ部材１１１、１１３、１１６、１２０は外側のシャフト２に配置され、及び外側のシャフトと協働する２つの転がりトラック６０、１００を押す。
【００９７】
本発明の範囲から離れることなく、いくつかのバネ部材１１１、１１３、１１６、１２０は内側のシャフト１にも配置され、及び他のものは外側のシャフト２に配置される。前記バネ部材は、関連するシャフトと協働する対応する２つの転がりトラックを押す。
【００９８】
図３、図４及び図５及び図７及び図８の実施形態では、内側のシャフト１に３つの軸方向の溝３１、７１が提供される。軸方向の溝３１、７１は、互いに１２０°で交差する。各軸方向の溝３１、７１には軸方向のバネ部材１１３、１１６及び軸方向のバーの形状をした２つの転がりトラック４０、８０が取り付けられる。
【００９９】
ボール３は、互いに１２０°で交差する３つの軸方向の列２０に配置される。
【０１００】
ボール３、転がりトラック４０、８０及びバネ部材１１３、１１６の組み合わせは、各軸方向の端部で、肩１５及び止め輪１２により閉じられる。止め輪１２は内側のシャフト１の軸方向の溝３１、７１のそれぞれに嵌め込まれる。スリーブ１７は内側のシャフト１の平坦な部分を越えて嵌め込まれ、肩１９を押し付ける。
【０１０１】
外側のシャフト２は互いに１２０°で交差し、ボール３の列２０上を滑る３つの軸方向の溝３２、７２を有する。軸方向の溝３２、７２は、外側のシャフト２及び内側のシャフト１の必要な軸方向への滑りを可能とするのに必要な長さを有しなければならない。
【０１０２】
本発明の特徴に特有の利点が以下に要約されている。
【０１０３】
ボールはシャフトの１つ及び２つの転がりトラックと接触する。転がりトラックはもう一方のシャフトと接触し、シャフト上で旋回できる。転がりトラックはバネ部材と接触し、その目的は転がりトラックとボール間の接触を１箇所で維持することである。転がりトラックの形状は、ボールの中心と転がりトラックの旋回箇所を結合する線上に接触箇所を維持することを目的としている。
【０１０４】
装置を組み立てる間、バネ部材は、様々な部品の寸法の偏差を補正する（言ってみれば、それらがバネ部材の歪みによる公差を吸収する）。
【０１０５】
トルクを印加すると、負荷がボールと転がりトラックを通じて管からシャフトに伝達される。負荷を印加する線は、ボールの中心と転がりトラックの旋回箇所を通る。従って、負荷はバネ部材を取り付けることなくシャフトにより直接引き上げられる。角度剛性は非常に高く、バネ部材の剛性とは無関係である。
【０１０６】
シャフトに対する管の軸方向の移動の間、システムの滑り力はバネ部材によりボールに印加された負荷の関数である。
【０１０７】
トルクを印加する間、システムの滑り力はバネ部材によりボールに印加された負荷とシステムに印加されたトルクの関数である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の結合装置が中間支柱部分に適用される自動車のステアリングシステムの斜視図である。
【図２】図１の自動車のステアリングシステムの中間部分の軸方向図であり、本発明の１つの実施形態が一部軸方向の断面で示される。
【図３】図２の結合装置全体の分解組立透視図である。
【図４】図２の線IV−IVに沿った断面図である。
【図５】図４の一部を大きい縮尺で示している。
【図６】本発明の別の実施形態を図４の平面での断面図で示している。
【図７】本発明の更なる実施形態を図４の平面での断面図で示している。
【図８】図７の一部を大きい縮尺で示している。
【図９】本発明の別の実施形態を図８に類似した一部断面図で示している。
【図１０】本発明の更なる実施形態を図４の平面での断面図で示している。
【図１１】本発明の別の実施形態を図５に類似した一部断面図で示している。
【図１２】本発明の別の実施形態を図６に類似した一部断面図で示している。
【図１３】本発明による軸方向のバネ部材の１つの実施形態を示している。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 内側のシャフト
２ 外側のシャフト
３ ボール
４ 共通の軸
５ ハンドル
６ 先端支柱部分
７ 中間支柱部分
８ ステアリングラック
９ ステアリングボックス
１０ 自在継ぎ手
１２ 止め輪
１５ 肩
１７ スリーブ
１９ 肩
２０ ３つの軸方向の列
２３ 雄溝
２４ 雌溝
３０ 正中面
３１ ３つの軸方向の溝
３２ ３つの軸方向の溝
３３ 凹型表面
３４ 凸型表面
３５ 底部
３６ 側面
３７ 側面
３８ 接合表面
３９ 接合表面
４０ 転がりトラック
４１ 軸受部分
４２ 旋回部分
４３ 表面
４４ 凹型表面
４５ 関節軸
５１ ３つの軸方向の溝
５２ ３つの軸方向の溝
５３ 凹型表面
５４ 凸型表面
５５ 底部
５６ 側面
５７ 側面
５８ 接合表面
５９ 接合表面
６０ 転がりトラック
６１ 軸受部分
６２ 旋回部分
６３ 表面
６４ 凹型表面
６５ 関節軸
７１ ３つの軸方向の溝
７２ ３つの軸方向の溝
７３ 凹型表面
７４ 凸型表面
７５ 底部
７６ 側面
７７ 側面
８０ 転がりトラック
８１ 軸受部分
８２ 旋回部分
８３ 表面
８４ 凸型表面
８５ 関節軸
９１ ３つの軸方向の溝
９２ ３つの軸方向の溝
９３ 凹型表面
９４ 凹型表面
９５ 底部
９６ 側面
９７ 側面
９８ 接合表面
９９ 接合表面
１００ 転がりトラック
１０１ 軸受部分
１０２ 旋回部分
１０３ 表面
１０４ 凸型表面
１０５ 関節軸
１１０ ハウジング
１１１ 軸方向のコイルバネ
１１３ 軸方向の２重バネ部材
１１４ 丸みを帯びた中心部分
１１６ 軸方向の２重バネ部材
１１７ 屈曲した中心部分
１１８ 湾曲した端部
１１９ 屈曲部
１２０ 軸方向のバネ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の軸に沿って滑る２つのシャフトを回転させて結合する装置に関する。本発明による結合装置は、特に、自動車のステアリング支柱に適用され、その際、結合装置はステアリングボックスに結合される中間支柱部分又はハンドルに結合される先端支柱部分に取り付けられる。
【背景技術】
【０００２】
中間シャフトについてさらに具体的に言えば、後者は各端部に自在継ぎ手を有する。１つの自在継ぎ手はステアリングボックスの運動入力に結合され、もう一方の自在継ぎ手は支柱先端部に結合される。最新自動車の正しいステアリングのためには、中間シャフトの長さが、可変であること及びその自動車の前輪駆動車両の振動に適合することが必要であり、その振動は、道路の外被の外郭及び表面状態により引き起こされる。この特徴はまた、ラックアンドピニオンのピニオンの組立てを容易にする及び自動車の正面衝突の際の動きを吸収するのにも必要とされる。
【０００３】
従って中間シャフトは可変する長さを有しなければならない、つまり、中間部分の軸である共通の軸に沿って互いに対して２つのシャフトが滑る機能を有しなければならない。さらに、２つのシャフト間の回転運動の伝達機能及びステアリング操作に必要な回転トルクの伝達機能が存在しなければならない。
【０００４】
２つのシャフトのそれぞれに形成される共役外郭を伴うスプラインの使用により、２つのシャフト間の回転トルクの通過に関連する多くのスライディングシャフト結合装置が存在する。しかし、この型の装置は、最新自動車に求められる車両の耐用年数に相当する耐久テストサイクル後に遊びを示す。この遊びの始まりを遅らせるために、製造段階で２つのシャフトの滑り嵌合を比較的きつくし、それは製造ライン上での組立ての間に比較的高い軸力を必要とし、それが嵌め込み時間を増大させ、及び嵌め込みを更に困難にする。
【０００５】
この嵌合は、軸方向の動きが動作中に正しく吸収されるのを可能にするために誤差のないようにしなければならない。回転トルクを伝達する間の軸力は、伝達されるトルクの関数であり、及び伝達されるトルクと摩擦係数に結び付けられる滑り力が増大し、それに続いて突然の軸方向の解除が起こり、それにより削減された遊びでの良好な滑り嵌合の維持を脅かす急な動きが引き起こされ、未熟な運転「感覚」につながる。
【０００６】
また、プラスチック材料を金属製の雄シャフトと金属製の雌管のスプライン部分一面に注入する結合装置も存在する。この解決策は、高いトルク下で軸方向の動きを吸収する、つまり滑り力が２つの部分の間の摩擦力に比例して増大するという問題を生じさせる。さらに、遊びが、注入されたプラスチック材料の磨耗に続いて発生する。最終的な既存の解決策は、シャフトと管の間の転がり要素と応力バネの導入である。トルク下の滑りに対して満足できるこの解決策は、バネの剛性及び圧縮応力に直接比例するように、角度剛性の問題を引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記で言及された不利益を回避するスライディングシャフト結合装置、つまり、伝達されるトルクに関連付けられない軸力を必要とする装置を提供することである。従って、伝達される回転トルクが増大するときに軸力がほとんど増大しないこと、及び角度のある伝達剛性が高いことが必要である。さらに、耐久性テストサイクル後に遊びが存在してはならず、及び２つのシャフトを結合する装置は、既存の自動車の利用できる空間に、より少ない軸方向の嵌め込み力で容易に嵌め込まれなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、２つのシャフトを結合する、つまりそれらに共通する軸方向に１つのシャフトがもう一方のシャフト内に滑る内側のシャフトと外側のシャフトを結合する装置に関する。２つのシャフトを結合する前記装置は、内側のシャフトと外側のシャフトの間に配置されるボールを含む。
【０００９】
結合装置において、前記ボールのそれぞれが、一方で内側のシャフトの凹型部分に配置され、及び他方では外側のシャフトの凹型部分に配置される。
【００１０】
前記ボールのそれぞれは共通の軸と前記ボールの中心を通過する正中面のそれぞれの側に１つ配置された２つの転がりトラック上を動く。２つの転がりトラックのそれぞれは、２つのシャフトのうちの１つの凹型部分と協働し、及び関節軸に関して旋回する。転がりトラック及び対応する関節軸は、共通の軸に並行である。２つの転がりトラックのそれぞれは、前記凹型部分に配置された及びそこに位置するバネ部材により前記ボールのそれぞれに対して押される。２つのバネ部材は、２重バネ部材を構成することができる。前記ボールのそれぞれはもう一方のシャフトの凹型部分に対して直接転がる。
【００１１】
停止時、つまりトルク伝達がないとき、及び動作時、つまりトルク伝達があるときに、前記ボールのそれぞれが常に正中面のそれぞれの側で、１つの軸受領域を介して、２つのシャフトのうちの１つに配置される対応する転がりトラックに接触し、及び別の軸受領域を通ってもう一方のシャフトの凹型部分と接触し、そして前記ボールのそれぞれの中心、転がりトラックを伴う軸受領域の中心及び前記転がりトラックの関節軸の対応する中心が、常に一直線になるように組立てが実行される。
【００１２】
本発明１つの組立てタイプでは、関節軸は２つのシャフトのうちの１つの滑り表面と前記シャフトの凹型部分との間に置かれ、それにより各転がりトラックは、滑り表面と凹型部分の接合部で旋回する。
【００１３】
別の組立てタイプでは、関節軸は２つのシャフトのうちの１つの凹型部分の内部に置かれ、それにより各転がりトラックは前記凹型部分で旋回する。
【００１４】
本発明による結合装置の動作安全性を増大させるために、一定の遊びを有する共役外郭を伴う雄溝及び雌溝が内側のシャフトと外側のシャフト上に形成され、それにより、ボールが破損した場合でも、トルクは内側のシャフトと外側のシャフト間で依然伝達される。
【００１５】
複数の構造の結合装置が実施されうる。１つの構造では、バネ部材が内側のシャフトに配置される。別の構造では、１つ又は複数のバネ部材が外側のシャフトに配置される。
【００１６】
別の構造では、いくつかのバネ部材が内側のシャフトに配置され、その他のバネ部材が外側のシャフトに配置される。
【００１７】
本発明の特定の構成では、本装置は複数の軸方向の列に配置されるボールを有する。
【００１８】
ボールのそれぞれの列に対して、外側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボールと接触する２つの凹型表面を含む。
【００１９】
ボールのそれぞれの列に対して、内側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部と２つの側面を含み、その底部は共通の軸と前記列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直である。
【００２０】
ボールのそれぞれの列に対して、２つの転がりトラックが正中面のそれぞれの側に１つ配置され、内側のシャフトの軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働する。各転がりトラックは軸方向のバーの形状を取り、その断面は軸受部分と旋回部分を有する。
【００２１】
軸受部分は、ボールと接触するように適合された表面を有する。旋回部分は凹型表面を伴うフォーク形状であり、その凹型表面は、内側のシャフトの滑り表面と軸方向の溝の対応する側面との間に配置される共役凸型形状の接合表面と協働し、凹型表面及び接合表面は、軸が関節軸である実質上円筒型の形状を有する。２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押される。
【００２２】
本発明による別の特定の構成では、結合装置は複数の軸方向の列に配置されるボールを有する。
【００２３】
ボールのそれぞれの列に対して、内側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボールと接触する２つの凹型表面を含む。
【００２４】
ボールのそれぞれの列に対して、外側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部と２つの側面を有し、その底部は、共通する軸と前記列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直である。
【００２５】
ボールのそれぞれの列に対して、２つの転がりトラックは正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び外側のシャフトの軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働する。各転がりトラックは軸方向のバーの形状を取り、その断面は軸受部分と旋回部分を有する。
【００２６】
軸受部分はボールと接触するように適合された表面を有する。旋回部分は凹型表面を伴うフォークの形状をとり、その凹型表面は外側のシャフトの滑り表面と軸方向の溝の対応する側面との間に配置された共役凸型形状の接合表面と協働し、凹型表面と接合表面は、軸が関節軸である実質上円筒型の形状を有する。２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押される。
【００２７】
本発明による別の特定の構成では、結合装置は複数の軸方向の列に配置されるボールを有する。
【００２８】
ボールのそれぞれの列に対して、外側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボールと接触する２つの凹型表面を含む。
【００２９】
ボールのそれぞれの列に対して、内側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部と２つの側面を含み、その底部は共通の軸と前記列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直である。
【００３０】
ボールのそれぞれの列に対して、２つの転がりトラックが正中面のそれぞれの側に１つ配置され、内側のシャフトの軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働する。各転がりトラックは軸方向のバーの形状を取り、その断面は軸受部分と旋回部分を有する。
【００３１】
軸受部分はボールと接触するように適合された表面を有する。丸みを帯びた旋回部分は凸型表面で形作られ、その凸型表面は軸方向の溝の底部と対応する側面との間に配置された共役凹型形状の接合表面と協働し、凸型表面及び接合表面は、軸が関節軸である実質上一部円筒型の形状を有する。２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押される。
【００３２】
本発明による別の特定の構成では、装置は複数の軸方向の列に配置されるボールを有する。
【００３３】
ボールのそれぞれの列に対して、内側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボールと接触する２つの凹型表面を含む。
【００３４】
ボールのそれぞれの列に対して、外側のシャフトに軸方向の溝の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部と２つの側面を有し、その底部は共通する軸と前記列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直である。
【００３５】
ボールのそれぞれの列に対して、２つの転がりトラックは正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び外側のシャフトの軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働する。各転がりトラックは軸方向のバーの形状を取り、その断面は軸受部分と旋回部分を有する。
【００３６】
軸受部分はボールと接触するように適合された表面を有する。丸みを帯びた旋回部分は凸型表面で形作られ、その凸型表面は、軸方向の溝の底部と対応する側面との間に配置された共役凹型形状の接合表面と協働し、凸型表面及び接合表面は、軸が関節軸である実質上一部円筒型の形状を有する。２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押される。
【００３７】
本発明による異なる実施形態によると、２つの転がりトラックのそれぞれは、軸方向の溝の底部に位置し、及び軸方向のコイルバネの形状又は軸方向のバネ部材の形状をしたバネ部材により押される。
【００３８】
本発明によるその他の実施形態では、２つの転がりトラックが２つのバネ部材により押され、その２つのバネ部材は、薄い厚さの断面を有する軸方向の２重バネ部材の形状をした２重バネ部材を構成するように結合される。１つの実施形態では、軸方向の軸の底部に位置する丸みを帯びた中心部分と、前記転がりトラック上で動作する２つの湾曲した端部が存在する。別の実施形態では、屈曲した中心部分が存在し、その屈曲部は軸方向の溝の底部の軸方向のハウジングに嵌め込まれ及びそこに位置し、及びその湾曲した端部が前記転がりトラック上で動作する。
【００３９】
特に十分に釣り合いのとれた結合装置の組立てでは、ボールは３つの軸方向の列に配置される。軸方向の列は、互いに１２０°で交差する。内側のシャフトは互いに１２０°で交差する３つの軸方向の溝を有する。外側のシャフトは互いに１２０°で交差する３つの軸方向の溝を有する。
【００４０】
特に十分に釣り合いのとれた結合装置の別の組立てでは、ボールは２つの全く正反対の軸方向の列に配置される。内側のシャフトは２つの全く正反対の軸方向の溝を有する。外側のシャフトは２つの全く正反対の軸方向の溝を有する。
【００４１】
本発明による装置の完全な構造では、内側のシャフトは、互いに１２０°で交差する３つの軸方向の溝を有する。軸方向のバネ部材と軸方向のバー形状をした２つの転がりトラックが、それぞれの軸方向の溝に取り付けられる。
【００４２】
ボールは、互いに１２０°で交差する３つの軸方向の列に配置され、そのボールはスリーブ形状のケージにより所定の位置に保持される。
【００４３】
ボール、転がりトラック及びバネ部材の組み合わせは、肩及び止め輪によりそれぞれの端部で閉じられる。止め輪は内側のシャフトの軸方向の溝のそれぞれに嵌め込まれる。
【００４４】
外側のシャフトは、互いに１２０°で交差し、それぞれボールの列上を滑る３つの軸方向の溝を有する。軸方向の溝は、外側のシャフトと内側のシャフトの必要な軸方向の滑りを可能にするのに必要な長さを有する。
【００４５】
本発明による結合装置は、自動車のステアリング支柱の中間部分又は自動車のステアリング支柱の先端部分に適用される。
【００４６】
従って、共通する軸に沿って２つのシャフトを結合する本発明による結合装置は、回転トルクが伝達されないときでさえ、内側及び外側のシャフトのそれぞれ、及びボールのそれぞれの列に対して常に接触する２つの軸受領域が常に存在するという利点を有する。
【００４７】
さらに、削減された軸力は、生産ライン上で適合させるときに必要である。本発明による結合装置の正確な適合は、自動車を運転するときの軸方向の急な動きを回避し、及び結合での遊びを回避することによる耐久性における良い結果を保証する。さらに、軸力は、回転トルクが転がり及び滑り接触のために伝達されるときに相当削減される。最後に、結合装置は自動車のステアリング支柱の既存の空間内に容易に適合する。
【００４８】
本発明の別の特徴及び利点は、非限定的な例示として提供され、対応する添付の図面を参照して与えられる以下の本発明のいくつかの好ましい実施形態の記述を読むことで更にはっきりと明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
本発明は、共通の軸に沿って一方のシャフトがもう一方のシャフト内に滑る２つのシャフトを回転させて結合する装置に関する。
【００５０】
本結合装置は、図１に図式的に示されたような自動車のステアリングシステムに特によく適用する。
【００５１】
示されたステアリングシステムは、支柱先端部とも呼ばれる先端支柱部分６及び中間シャフトとも呼ばれる中間支柱部分７を伴うステアリング支柱を含む。
【００５２】
先端支柱部分６は、その上方端部によりハンドル５と結合され、及びその下方端部により中間支柱部分７と結合される。
【００５３】
中間支柱部分７は、その上方端部により先端支柱部分６と結合され、及びその下方端部によりステアリングラック９のステアリングボックス８に結合される。
【００５４】
中間支柱部分７は、そのそれぞれの端部で、１０で表される自在継ぎ手により先端支柱部分６及びステアリングボックス８の両方に結合される。
【００５５】
本記述の残りは、中間支柱部分７の結合装置に関する。本発明による結合装置は、先端支柱部分６にも提供される。
【００５６】
内側のシャフト１及び外側のシャフト２は、図２及び図３に示される共通の軸４の方向に１つのシャフトがもう一方のシャフト内に滑る。この後記載される２つのシャフトを結合する装置の様々な実施形態は、ボール３を含む。ボール３は、内側のシャフト１と外側のシャフト２の間に配置される。本発明による結合装置では、前記ボール３のそれぞれは内側のシャフト１の凹型部分及び外側のシャフト２の凹型部分に配置される。
【００５７】
前記ボール３のそれぞれは、２つのシャフトのうちの１の凹型部分と協働し、及び関節軸に関して旋回する２つの転がりトラック上を転がる。各転がりトラック及び対応する関節軸は、共通の軸４に並行である。２つの転がりトラックのそれぞれは、前記凹型部分に配置され、及びそこに位置するバネ部材により押される。前記ボール３のそれぞれは、もう一方のシャフトの凹型部分に対して直接転がる。
【００５８】
本発明による結合装置は、ボール３が停止中、つまりトルク伝達が無いときも及び動作中、つまりトルク伝達が存在するときも常に接触するように適合される。ボール３の中心及び共通の軸４を通る正中面のそれぞれの側で、ボール３のそれぞれは、１つの軸受領域を通じて２つのシャフトのうちの１つに配置される対応する転がりトラックと、及び別の軸受領域を通じてもう一方のシャフトの凹型部分と常に接触する。本発明の最も重要な特徴によると、ボール３のそれぞれの中心、関係する転がりトラックとの軸受結合領域の中心及び前記転がりトラックの関節軸の対応する中心は、常に一直線である。
【００５９】
図２は、中間支柱部分７の全体を軸方向に示している。内側のシャフト１及び外側のシャフト２は、共通の軸４に沿ってボール３とともに滑る。中間支柱部分７は、１つの自在継ぎ手１０によりステアリングボックス８に結合され、及びもう一方の自在継ぎ手１０により先端支柱部分６に結合される。
【００６０】
その分解組み立て図が図３で見られ、及びその断面図が図４及び図５で見られる結合装置は、３つの軸方向の列２０に配置されるボール３を含む。軸方向の列２０は、互いに１２０°で横方向に置かれる。内側のシャフト１は、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝３１を有する。外側のシャフト２は、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝３２を有する。
【００６１】
ボール３の各列２０に対して、外側のシャフト２に、軸方向の溝３２形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボール３と接触する２つの凹型表面３３、３４を含む。
【００６２】
ボール３の各列２０に対して、内側のシャフト１に、軸方向の溝３１形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部３５と２つの側面３６、３７を含む。底部３５は、共通の軸４及び前記列２０のボール３の中心の軸を通る正中面３０に実質上垂直である。
【００６３】
ボール３の各列２０に対して、正中面３０のそれぞれの側に１つ配置される２つの転がりトラック４０が存在する。転がりトラック４０は、軸方向の溝３１の形状をした内側のシャフト１の凹型部分と協働する。
【００６４】
それぞれの転がりトラック４０は軸方向のバーの形状をとり、その断面は軸受部分４１及び旋回部分４２を有する。
【００６５】
軸受部分４１は、ボール３と接触するように適合された表面４３を有する。旋回部分４２は凹型表面４４を伴うフォーク形状であり、凹型表面４４は、内側のシャフト１の滑り表面２１と軸方向の溝３１の対応する側面３６、３７の間に配置される共役凸型形状の接合表面３８、３９と協働する。凹型表面４４及び接合表面３８、３９は、軸が関節軸４５である実質上一部円筒型の形状を有する。
【００６６】
２つの転がりトラック４０のそれぞれは、軸方向の溝３１の底部３５上に位置するバネ部材により押される。
【００６７】
図６の断面で示される結合装置は、３つの軸方向の列２０に配置されるボール３を含む。
【００６８】
軸方向の列２０は、互いに１２０°で横方向に置かれる。内側のシャフト１には、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝５１が提供される。外側のシャフト２には、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝５２が提供される。
【００６９】
ボール３の各列２０に対して、内側のシャフト１に軸方向の溝５１の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボール３に接触する２つの凹型表面５３、５４を含む。
【００７０】
ボール３の各列２０に対して、外側のシャフト２に軸方向の溝５２の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部５５及び２つの側面５６、５７を含む。底部５５は、共通の軸４及び前記列２０のボール３の中心軸を通る正中面３０に実質上垂直である。
【００７１】
ボール３の各列２０に対して、２つの転がりトラック６０は、正中面３０のそれぞれの側に１つ配置される。転がりトラック６０は、軸方向の溝５２の形状をした外側のシャフト２の凹型部分と協働する。各転がりトラック６０は軸方向のバーの形状をとり、その断面は軸受部分６１と旋回部分６２を有する。
【００７２】
軸受部分６１は、ボール３と接触するように適合された表面６３を有する。旋回部分６２は凹型表面６４を伴うフォーク形状をとり、凹型表面６４は、外側のシャフト２の滑り表面２２と軸方向の溝５２の対応する側面５６、５７の間に配置される共役凹型形状の接合表面５８、５９と協働する。凹型表面６４及び接合表面５８、５９は、軸が関節軸６５である実質上一部円筒型の形状を有する。
【００７３】
２つの転がりトラック６０のそれぞれは、軸方向の溝５２の底部５５に位置するバネ部材により押される。
【００７４】
図７及び図８の断面で示される結合装置は、３つの軸方向の列２０に配置されるボール３を含む。
【００７５】
軸方向の列２０は、互いに１２０°で横方向に置かれる。内側のシャフト１は互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝７１を有する。外側のシャフト２は、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝７２を有する。
【００７６】
ボール３の各列２０に対して、外側のシャフト２に軸方向の溝７２の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボール３と接触する２つの凹型表面７３、７４を含む。
【００７７】
ボール３の各列２０に対して、内側のシャフト１に軸方向の溝７１の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部７５及び２つの側面７６、７７を含む。底部７５は、共通の軸４と前記列２０のボール３の中心軸を通る正中面３０に実質上垂直である。
【００７８】
ボール３の各列２０に対して、２つの転がりトラック８０が正中面３０のそれぞれの側に１つ配置される。転がりトラック８０は、軸方向の溝７１の形状をした内側のシャフト１の凹型部分と協働する。各転がりトラック８０は軸方向のバーの形状をとり、その断面は軸受部分８１及び旋回部分８２を有する。
【００７９】
軸受部分８１は、ボール３と接触するように適合された表面８３を有する。旋回部分８２は凸型表面８４を伴う丸みを帯びた形状であり、凸型表面８４は、軸方向の溝７１の底部７５と対応する側面７６、７７の間に配置される共役凹型形状の接合表面７８、７９と協働する。凸型表面８４と接合表面７８、７９は、軸が関節軸８５である実質上一部円筒型の形状を有する。
【００８０】
２つの転がりトラック８０のそれぞれは、軸方向の溝７１の底部７５に位置するバネ部材により押される。
【００８１】
図９の断面で示される結合装置は、複数の軸方向の列２０に配置されるボール３を含む。
【００８２】
軸方向の列２０は、互いに１２０°で横方向に置かれる。内側のシャフト１には、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝９１が提供される。外側のシャフト２には、互いに１２０°で横方向に置かれる３つの軸方向の溝９２が提供される。
【００８３】
ボール３の各列２０に対して、内側のシャフト１に軸方向の溝９１の形状をした凹型部分が形成され、その断面は互いに傾斜してボール３と接触する２つの凹型表面９３、９４を含む。
【００８４】
ボール３の各列２０に対して、外側のシャフト２に軸方向の溝９２の形状をした凹型部分が形成され、その断面は底部９５と２つの側面９６、９７を含む。底部９５は、共通の軸４と前記列２０のボール３の中心軸を通る正中面３０に実質上垂直である。
【００８５】
ボール３の各列２０に対して、２つの転がりトラック１００が正中面３０のそれぞれの側に１つ配置される。転がりトラック１００は、軸方向の溝９２の形状をした外側のシャフト２の凹型部分と協働する。各転がりトラック１００は軸方向のバーの形状をとり、その断面は軸受部分１０１と旋回部分１０２を有する。
【００８６】
軸受部分１０１はボール３に接触するように適合された表面１０３を有する。旋回部分１０２は凸型表面１０４を伴う丸みを帯びた形状であり、凸型表面１０４は、軸方向の溝９２の底部９５と対応する側面９６、９７の間に配置される共役凹型形状接合表面９８、９９と協働する。凸型表面１０４及び接合表面９８、９９は、軸が関節軸１０５である実質上一部円筒型の形状を有する。
【００８７】
２つの転がりトラック１００のそれぞれは、軸方向の溝９２の底部９５に位置するバネ部材により押される。
【００８８】
図面、特に図１０及び図１１に示される任意の実施形態では、２つの転がりトラック４０、６０、８０、１００のそれぞれが、軸方向の溝３１、５２、７１、９２の底部３５、５５、７５、９５上に位置する軸方向のコイルバネ１１１の形状をしたバネ部材により押される。
【００８９】
全ての実施形態では、２つの転がりトラック４０、６０、８０、１００のそれぞれは、軸方向の溝３１、５２、７１、９２の底部３５、５５、７５、９５上に位置する軸方向のバネ部材１２０の形状をしたバネ部材により押される。
【００９０】
図面、特に図４、図５、図６及び図１０に示される実施形態では、２つの転がりトラック４０、６０、８０、１００のそれぞれは、それぞれのバネ部材により押される。前記２つのバネ部材は、軸方向の２重バネ部材１１３の形状をした２重バネ部材を構成するように結合される。２重バネ部材１１３は、軸方向の溝３１、５２、７１、９２の底部３５、５５、７５、９５に位置する丸みを帯びた中心部分１１４と前記転がりトラック上で動作する２つの湾曲した端部を伴う薄い断面を有する。
【００９１】
図面、特に図７、図８及び図９に示される実施形態では、２つの転がりトラック４０、６０、８０、１００のそれぞれは、それぞれのバネ部材により押される。２つのバネ部材は、軸方向の２重バネ部材１１６の形状をした２重バネ部材を構成するように結合される。２重バネ部材１１６は、屈曲部１１９が軸方向の溝３１、５２、７１、９２の底部３５、５５、７５、９５の軸方向のハウジング１１０に嵌め込まれる及びそこに位置する屈曲した中心部分１１７と、前記転がりトラック上で動作する２つの湾曲した端部１１８を伴う薄い断面を有する。
【００９２】
図３から図９に示されるように、ボール３は３つの軸方向の列２０に配置され、軸方向の列２０は互いに１２０°で横方向に配置される。内側のシャフト１には、３つの軸方向の溝３１、５１、７１、９１が提供され、その軸方向の溝３１、５１、７１、９１は互いに１２０°で横方向に配置される。外側のシャフト２には、３つの軸方向の溝３２、５２、７２、９２が提供され、その軸方向の溝３２、５２、７２、９２は互いに１２０°で横方向に配置される。
【００９３】
図１０の場合のように、ボール３は２つの全く正反対の軸方向の列２０に配置される。内側のシャフト１には、２つの全く正反対の軸方向の溝３１、５１、７１、９１が提供され、及び外側のシャフト２には、２つの全く正反対の軸方向の溝３２、５２、７２、９２が提供される。
【００９４】
図９に示されるように、一定の遊びを伴う共役外郭を有する雄溝２３及び雌溝２４が、内側のシャフト１及び外側のシャフト２に提供される。従って、ボール３が損失した場合でも、トルクは依然内側のシャフト１と外側のシャフト２の間で伝達される。
【００９５】
特に図４、図５、図７、図８及び図１１の場合のように、バネ部材１１１、１１３、１１６、１２０は内側のシャフト１に配置され、及び内側のシャフトと協働する２つの転がりトラック４０、８０により押される。
【００９６】
特に図６、図９及び図１２に関して、バネ部材１１１、１１３、１１６、１２０は外側のシャフト２に配置され、及び外側のシャフトと協働する２つの転がりトラック６０、１００を押す。
【００９７】
本発明の範囲から離れることなく、いくつかのバネ部材１１１、１１３、１１６、１２０は内側のシャフト１にも配置され、及び他のものは外側のシャフト２に配置される。前記バネ部材は、関連するシャフトと協働する対応する２つの転がりトラックを押す。
【００９８】
図３、図４及び図５及び図７及び図８の実施形態では、内側のシャフト１に３つの軸方向の溝３１、７１が提供される。軸方向の溝３１、７１は、互いに１２０°で交差する。各軸方向の溝３１、７１には軸方向のバネ部材１１３、１１６及び軸方向のバーの形状をした２つの転がりトラック４０、８０が取り付けられる。
【００９９】
ボール３は、互いに１２０°で交差する３つの軸方向の列２０に配置される。
【０１００】
ボール３、転がりトラック４０、８０及びバネ部材１１３、１１６の組み合わせは、各軸方向の端部で、肩１５及び止め輪１２により閉じられる。止め輪１２は内側のシャフト１の軸方向の溝３１、７１のそれぞれに嵌め込まれる。スリーブ１７は内側のシャフト１の平坦な部分を越えて嵌め込まれ、肩１９を押し付ける。
【０１０１】
外側のシャフト２は互いに１２０°で交差し、ボール３の列２０上を滑る３つの軸方向の溝３２、７２を有する。軸方向の溝３２、７２は、外側のシャフト２及び内側のシャフト１の必要な軸方向への滑りを可能とするのに必要な長さを有しなければならない。
【０１０２】
本発明の特徴に特有の利点が以下に要約されている。
【０１０３】
ボールはシャフトの１つ及び２つの転がりトラックと接触する。転がりトラックはもう一方のシャフトと接触し、シャフト上で旋回できる。転がりトラックはバネ部材と接触し、その目的は転がりトラックとボール間の接触を１箇所で維持することである。転がりトラックの形状は、ボールの中心と転がりトラックの旋回箇所を結合する線上に接触箇所を維持することを目的としている。
【０１０４】
装置を組み立てる間、バネ部材は、様々な部品の寸法の偏差を補正する（言ってみれば、それらがバネ部材の歪みによる公差を吸収する）。
【０１０５】
トルクを印加すると、負荷がボールと転がりトラックを通じて管からシャフトに伝達される。負荷を印加する線は、ボールの中心と転がりトラックの旋回箇所を通る。従って、負荷はバネ部材を取り付けることなくシャフトにより直接引き上げられる。角度剛性は非常に高く、バネ部材の剛性とは無関係である。
【０１０６】
シャフトに対する管の軸方向の移動の間、システムの滑り力はバネ部材によりボールに印加された負荷の関数である。
【０１０７】
トルクを印加する間、システムの滑り力はバネ部材によりボールに印加された負荷とシステムに印加されたトルクの関数である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の結合装置が中間支柱部分に適用される自動車のステアリングシステムの斜視図である。
【図２】図１の自動車のステアリングシステムの中間部分の軸方向図であり、本発明の１つの実施形態が一部軸方向の断面で示される。
【図３】図２の結合装置全体の分解組立透視図である。
【図４】図２の線IV−IVに沿った断面図である。
【図５】図４の一部を大きい縮尺で示している。
【図６】本発明の別の実施形態を図４の平面での断面図で示している。
【図７】本発明の更なる実施形態を図４の平面での断面図で示している。
【図８】図７の一部を大きい縮尺で示している。
【図９】本発明の別の実施形態を図８に類似した一部断面図で示している。
【図１０】本発明の更なる実施形態を図４の平面での断面図で示している。
【図１１】本発明の別の実施形態を図５に類似した一部断面図で示している。
【図１２】本発明の別の実施形態を図６に類似した一部断面図で示している。
【図１３】本発明による軸方向のバネ部材の１つの実施形態を示している。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 内側のシャフト
２ 外側のシャフト
３ ボール
４ 共通の軸
５ ハンドル
６ 先端支柱部分
７ 中間支柱部分
８ ステアリングラック
９ ステアリングボックス
１０ 自在継ぎ手
１２ 止め輪
１５ 肩
１７ スリーブ
１９ 肩
２０ ３つの軸方向の列
２３ 雄溝
２４ 雌溝
３０ 正中面
３１ ３つの軸方向の溝
３２ ３つの軸方向の溝
３３ 凹型表面
３４ 凸型表面
３５ 底部
３６ 側面
３７ 側面
３８ 接合表面
３９ 接合表面
４０ 転がりトラック
４１ 軸受部分
４２ 旋回部分
４３ 表面
４４ 凹型表面
４５ 関節軸
５１ ３つの軸方向の溝
５２ ３つの軸方向の溝
５３ 凹型表面
５４ 凸型表面
５５ 底部
５６ 側面
５７ 側面
５８ 接合表面
５９ 接合表面
６０ 転がりトラック
６１ 軸受部分
６２ 旋回部分
６３ 表面
６４ 凹型表面
６５ 関節軸
７１ ３つの軸方向の溝
７２ ３つの軸方向の溝
７３ 凹型表面
７４ 凸型表面
７５ 底部
７６ 側面
７７ 側面
８０ 転がりトラック
８１ 軸受部分
８２ 旋回部分
８３ 表面
８４ 凸型表面
８５ 関節軸
９１ ３つの軸方向の溝
９２ ３つの軸方向の溝
９３ 凹型表面
９４ 凹型表面
９５ 底部
９６ 側面
９７ 側面
９８ 接合表面
９９ 接合表面
１００ 転がりトラック
１０１ 軸受部分
１０２ 旋回部分
１０３ 表面
１０４ 凸型表面
１０５ 関節軸
１１０ ハウジング
１１１ 軸方向のコイルバネ
１１３ 軸方向の２重バネ部材
１１４ 丸みを帯びた中心部分
１１６ 軸方向の２重バネ部材
１１７ 屈曲した中心部分
１１８ 湾曲した端部
１１９ 屈曲部
１２０ 軸方向のバネ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが内側のシャフトの凹型部分と外側のシャフトの凹型部分の間に配置され、及び共通の軸とボールの中心を通る正中面のそれぞれの側に１つ配置される２つの転がりトラック上を移動する前記ボールを含み、
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記シャフトのうちの１つの凹型部分と協働し、及び前記共通の軸と並行する関節軸に関して旋回し、
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記凹型部分に配置され及びそれ上に位置するバネ部材により前記ボールのそれぞれに対して押され、
前記ボールのそれぞれが、もう一方のシャフトの凹型部分に対して直接転がり、それにより
停止時、つまりトルク伝達がないとき、及び動作時、つまりトルク伝達があるときに、
前記ボールのそれぞれが、前記正中面のそれぞれの側で、１つの軸受領域を介して、前記２つのシャフトのうちの１つに配置される対応する転がりトラックと、及び別の軸受領域を通じて前記もう一方のシャフトの凹型部分と常に接触し、及び
前記ボールのそれぞれの中心、前記転がりトラックを伴う前記軸受領域の中心、及び前記転がりトラックの前記関節軸の対応する中心が常に一直線であることを特徴とする、共通の軸方向に前記１つのシャフトが前記もう一方のシャフト内に滑る前記内側のシャフトと前記外側のシャフトを結合する装置。
【請求項２】
前記２つの転がりトラックのそれぞれがそれぞれのバネ部材により押され、前記２つのバネ部材が２重バネ部材を構成するために互いに結合されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項３】
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの滑り表面と前記凹型部分との間に置かれる前記関節軸に関して旋回し、それにより各転がりトラックが前記滑り表面及び前記凹型部分の接合部で旋回することを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項４】
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記２つのシャフトのうちの１つの凹型部分内部に置かれる前記関節軸に関して旋回し、それにより各転がりトラックが前記凹型部分で旋回することを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項５】
一定の遊びを有する共役外郭を伴う雄溝及び雌溝が前記内側シャフトと前記外側シャフト上に形成され、それにより前記ボールが損失した場合でもトルクは依然前記内側シャフトと前記外側のシャフト間で伝達されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項６】
前記バネ部材が前記内側のシャフトに配置され、及び前記内側のシャフトと協働する前記２つの転がりトラックを押すことを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項７】
前記バネ部材が前記外側のシャフトに配置され、及び前記外側のシャフトと協働する前記２つの転がりトラックを押すことを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項８】
前記いくつかのバネ部材が前記内側のシャフトに配置され、及びその他のバネ部材が前記外側のシャフトに配置され、前記バネ部材が前記関連するシャフトと協働する２つの対応する転がりトラックを押すことを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項９】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記外側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトの前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が、
前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と、
凹型表面を伴うフォーク形状の旋回部分を有し、前記凹型表面が前記内側のシャフトの滑り表面と前記軸方向の溝の対応する側面との間に配置された共役凸型形状の接合表面と協働し、前記凹型表面と前記接合表面が、軸が関節軸である実質上円筒型の形状を有し、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトの前記軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押されることを特徴とする、請求項３に記載の結合装置。
【請求項１０】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記ボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記外側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が、
前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と、
凹型表面を伴うフォーク形状の旋回部分を有し、前記凹型表面が前記外側のシャフトの滑り表面と前記軸方向の溝の対応する側面との間に配置された共役凸型形状の接合表面と協働し、前記凹型表面と前記接合表面が、軸が関節軸である実質上円筒型の形状を有し、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押されることを特徴とする、請求項３に記載の結合装置。
【請求項１１】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記外側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトの前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が、
前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と、
凸型表面を伴う丸みを帯びた形状の旋回部分を有し、前記凸型表面が前記軸方向の溝の前記底部と前記対応する側面との間に配置された共役凹型形状の接合表面と協働し、前記凸型表面と前記接合表面が、軸が関節軸である実質上一部円筒型の形状を有し、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押されることを特徴とする、請求項４に記載の結合装置。
【請求項１２】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記外側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が、
前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と、
凸型表面を伴う丸みを帯びた形状の旋回部分を有し、前記凸型表面が前記軸方向の溝の前記底部と前記対応する側面との間に配置された共役凹型形状の接合表面と協働し、前記凸型表面と前記接合表面が、軸が関節軸である実質上一部円筒型の形状を有し、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押されることを特徴とする、請求項４に記載の結合装置。
【請求項１３】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の前記軸方向の溝の底部に位置する軸方向のコイルバネ形状をしたバネ部材により押されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１４】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の底部に位置する軸方向のバネ部材形状をしたバネ部材により押されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１５】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、及び
前記２つの旋回する転がりトラックのそれぞれがそれぞれのバネ部材により押され、前記２つのバネ部材が２重バネ部材形状の２重バネ部材を構成するように結合され、前記バネ部材が前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の底部に位置する丸みを帯びた中心部分と前記２つの旋回する転がりトラック上で動作する２つの湾曲した端部を伴う薄い断面を有することを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１６】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、及び
２つの旋回する転がりトラックのそれぞれが、それぞれのバネ部材により押され、前記２つのバネ部材が２重バネ部材形状の２重バネ部材を構成するように結合され、前記２重バネ部材が屈曲した中心部分を伴う薄い断面を有し、その屈曲部が前記内側のシャフト及び前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の底部の軸方向のハウジングに嵌め込まれ及び前記ハウジングに位置し、及びその湾曲した端部が前記２つの旋回する転がりトラック上で動作することを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１７】
前記ボールが互いに１２０°で横方向の３つの軸方向の列に配置され、
前記３つの軸方向のボールの列が、互いに１２０°で横方向に前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの３つの軸方向の溝にそれぞれ配置され、前記３つの軸方向のボールの列のそれぞれの軸方向の溝が、互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含む断面を有し、
前記３つの軸方向のボールの列が、互いに１２０°で横方向に前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の３つの軸方向の溝にそれぞれ配置され、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の３つの軸方向のボールの列の各軸方向の溝が、底部と２つの側面を含む断面を有し、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直であり、及び
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフト及び前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取ることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１８】
前記ボールが全く正反対の軸方向の列に配置され、
前記２つの軸方向のボールの列が、前記内側のシャフト及び前記外側のシャフトのうちの１つの２つの全く正反対の軸方向の溝にそれぞれ配置され、前記２つの軸方向のボールの列のそれぞれの軸方向の溝が、互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含む断面を有し、
前記２つの軸方向のボールの列が、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の２つの全く正反対の軸方向の溝にそれぞれ配置され、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトの前記２つの軸方向のボールの列のそれぞれの軸方向の溝が、底部と２つの側面を含む断面を有し、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直であり、及び
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取ることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１９】
前記ボールが、互いに１２０°で横方向に３つの軸方向の列に配置され、
前記外側のシャフトが、互いに１２０°で横方向に前記ボールの列上をそれぞれ滑る３つの軸方向の溝を有し、前記軸方向の溝が前記外側のシャフトと前記内側のシャフトの必要な軸方向の滑りを可能にするのに必要な長さを有し、
前記外側のシャフトの各軸方向の溝が、互いに傾斜して前記それぞれの列のボールと接触する２つの凹型表面を含む断面を有し、
前記内側のシャフトが、互いに１２０°で横方向に３つの軸方向の溝を有し、及び軸方向のバネ部材と軸方向のバー形状の２つの転がりトラックが前記内側のシャフトの各軸方向の溝に取り付けられ、
前記内側のシャフトの各軸方向の溝が、底部と２つの側面を含む断面を有し、前記底部が前記共通の軸と前記それぞれの列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトの軸方向の溝形状をした凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と旋回部分を有し、
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトの前記軸方向の溝の１つの前記底部に位置する前記バネ部材のうちの１つにより押され、及び
前記ボール、前記転がりトラック及び前記バネ部材の組み合わせが、肩及び前記内側のシャフトの軸方向の溝のそれぞれに嵌め込まれる止め輪により各端部で閉じられることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項２０】
自動車のステアリング支柱の中間部分に適用されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項２１】
自動車のステアリング支柱の先端部分に適用されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１】
それぞれが内側のシャフトの凹型部分と外側のシャフトの凹型部分の間に配置され、及び共通の軸とボールの中心を通る正中面のそれぞれの側に１つ配置される２つの転がりトラック上を移動する前記ボールを含み、
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記シャフトのうちの１つの凹型部分と協働し、及び前記共通の軸と並行する関節軸に関して旋回し、
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記凹型部分に配置され及びそれ上に位置するバネ部材により前記ボールのそれぞれに対して押され、
前記ボールのそれぞれが、もう一方のシャフトの凹型部分に対して直接転がり、それにより
停止時、つまりトルク伝達がないとき、及び動作時、つまりトルク伝達があるときに、
前記ボールのそれぞれが、前記正中面のそれぞれの側で、１つの軸受領域を介して、前記２つのシャフトのうちの１つに配置される対応する転がりトラックと、及び別の軸受領域を通じて前記もう一方のシャフトの凹型部分と常に接触し、及び
前記ボールのそれぞれの中心、前記転がりトラックを伴う前記軸受領域の中心、及び前記転がりトラックの前記関節軸の対応する中心が常に一直線であることを特徴とする、共通の軸方向に前記１つのシャフトが前記もう一方のシャフト内に滑る前記内側のシャフトと前記外側のシャフトを結合する装置。
【請求項２】
前記２つの転がりトラックのそれぞれがそれぞれのバネ部材により押され、前記２つのバネ部材が２重バネ部材を構成するために互いに結合されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項３】
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの滑り表面と前記凹型部分との間に置かれる前記関節軸に関して旋回し、それにより各転がりトラックが前記滑り表面及び前記凹型部分の接合部で旋回することを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項４】
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記２つのシャフトのうちの１つの凹型部分内部に置かれる前記関節軸に関して旋回し、それにより各転がりトラックが前記凹型部分で旋回することを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項５】
一定の遊びを有する共役外郭を伴う雄溝及び雌溝が前記内側シャフトと前記外側シャフト上に形成され、それにより前記ボールが損失した場合でもトルクは依然前記内側シャフトと前記外側のシャフト間で伝達されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項６】
前記バネ部材が前記内側のシャフトに配置され、及び前記内側のシャフトと協働する前記２つの転がりトラックを押すことを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項７】
前記バネ部材が前記外側のシャフトに配置され、及び前記外側のシャフトと協働する前記２つの転がりトラックを押すことを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項８】
前記いくつかのバネ部材が前記内側のシャフトに配置され、及びその他のバネ部材が前記外側のシャフトに配置され、前記バネ部材が前記関連するシャフトと協働する２つの対応する転がりトラックを押すことを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項９】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記外側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトの前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が、
前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と、
凹型表面を伴うフォーク形状の旋回部分を有し、前記凹型表面が前記内側のシャフトの滑り表面と前記軸方向の溝の対応する側面との間に配置された共役凸型形状の接合表面と協働し、前記凹型表面と前記接合表面が、軸が関節軸である実質上円筒型の形状を有し、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトの前記軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押されることを特徴とする、請求項３に記載の結合装置。
【請求項１０】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記ボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記外側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が、
前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と、
凹型表面を伴うフォーク形状の旋回部分を有し、前記凹型表面が前記外側のシャフトの滑り表面と前記軸方向の溝の対応する側面との間に配置された共役凸型形状の接合表面と協働し、前記凹型表面と前記接合表面が、軸が関節軸である実質上円筒型の形状を有し、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押されることを特徴とする、請求項３に記載の結合装置。
【請求項１１】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記外側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトの前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が、
前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と、
凸型表面を伴う丸みを帯びた形状の旋回部分を有し、前記凸型表面が前記軸方向の溝の前記底部と前記対応する側面との間に配置された共役凹型形状の接合表面と協働し、前記凸型表面と前記接合表面が、軸が関節軸である実質上一部円筒型の形状を有し、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押されることを特徴とする、請求項４に記載の結合装置。
【請求項１２】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記外側のシャフトの凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が、
前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と、
凸型表面を伴う丸みを帯びた形状の旋回部分を有し、前記凸型表面が前記軸方向の溝の前記底部と前記対応する側面との間に配置された共役凹型形状の接合表面と協働し、前記凸型表面と前記接合表面が、軸が関節軸である実質上一部円筒型の形状を有し、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記外側のシャフトの前記軸方向の溝の底部に位置するバネ部材により押されることを特徴とする、請求項４に記載の結合装置。
【請求項１３】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の前記軸方向の溝の底部に位置する軸方向のコイルバネ形状をしたバネ部材により押されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１４】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の前記軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、及び
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の底部に位置する軸方向のバネ部材形状をしたバネ部材により押されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１５】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、及び
前記２つの旋回する転がりトラックのそれぞれがそれぞれのバネ部材により押され、前記２つのバネ部材が２重バネ部材形状の２重バネ部材を構成するように結合され、前記バネ部材が前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の底部に位置する丸みを帯びた中心部分と前記２つの旋回する転がりトラック上で動作する２つの湾曲した端部を伴う薄い断面を有することを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１６】
前記ボールが複数の軸方向の列に配置され、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの凹型部分に配置され、その断面が互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含み、
前記ボールの各列が軸方向の溝の形状をした前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の凹型部分に配置され、その断面が底部と２つの側面を含み、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る前記正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の形状をした前記凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、及び
２つの旋回する転がりトラックのそれぞれが、それぞれのバネ部材により押され、前記２つのバネ部材が２重バネ部材形状の２重バネ部材を構成するように結合され、前記２重バネ部材が屈曲した中心部分を伴う薄い断面を有し、その屈曲部が前記内側のシャフト及び前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の底部の軸方向のハウジングに嵌め込まれ及び前記ハウジングに位置し、及びその湾曲した端部が前記２つの旋回する転がりトラック上で動作することを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１７】
前記ボールが互いに１２０°で横方向の３つの軸方向の列に配置され、
前記３つの軸方向のボールの列が、互いに１２０°で横方向に前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの１つの３つの軸方向の溝にそれぞれ配置され、前記３つの軸方向のボールの列のそれぞれの軸方向の溝が、互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含む断面を有し、
前記３つの軸方向のボールの列が、互いに１２０°で横方向に前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の３つの軸方向の溝にそれぞれ配置され、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の３つの軸方向のボールの列の各軸方向の溝が、底部と２つの側面を含む断面を有し、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直であり、及び
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフト及び前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取ることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１８】
前記ボールが全く正反対の軸方向の列に配置され、
前記２つの軸方向のボールの列が、前記内側のシャフト及び前記外側のシャフトのうちの１つの２つの全く正反対の軸方向の溝にそれぞれ配置され、前記２つの軸方向のボールの列のそれぞれの軸方向の溝が、互いに傾斜して前記各列のボールと接触する２つの凹型表面を含む断面を有し、
前記２つの軸方向のボールの列が、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちのもう一方の２つの全く正反対の軸方向の溝にそれぞれ配置され、前記内側のシャフトと前記外側のシャフトの前記２つの軸方向のボールの列のそれぞれの軸方向の溝が、底部と２つの側面を含む断面を有し、前記底部が前記共通の軸と前記各列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直であり、及び
前記ボールの各列に対する２つの旋回する転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトと前記外側のシャフトのうちの前記もう一方の軸方向の溝の形状をした凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取ることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項１９】
前記ボールが、互いに１２０°で横方向に３つの軸方向の列に配置され、
前記外側のシャフトが、互いに１２０°で横方向に前記ボールの列上をそれぞれ滑る３つの軸方向の溝を有し、前記軸方向の溝が前記外側のシャフトと前記内側のシャフトの必要な軸方向の滑りを可能にするのに必要な長さを有し、
前記外側のシャフトの各軸方向の溝が、互いに傾斜して前記それぞれの列のボールと接触する２つの凹型表面を含む断面を有し、
前記内側のシャフトが、互いに１２０°で横方向に３つの軸方向の溝を有し、及び軸方向のバネ部材と軸方向のバー形状の２つの転がりトラックが前記内側のシャフトの各軸方向の溝に取り付けられ、
前記内側のシャフトの各軸方向の溝が、底部と２つの側面を含む断面を有し、前記底部が前記共通の軸と前記それぞれの列のボールの中心軸を通る正中面に実質上垂直であり、
前記ボールの各列に対する２つの転がりトラックが、前記正中面のそれぞれの側に１つ配置され、及び前記内側のシャフトの軸方向の溝形状をした凹型部分と協働し、及び各転がりトラックが軸方向のバーの形状を取り、その断面が前記各列のボールと接触するように適合された表面を伴う軸受部分と旋回部分を有し、
前記２つの転がりトラックのそれぞれが、前記内側のシャフトの前記軸方向の溝の１つの前記底部に位置する前記バネ部材のうちの１つにより押され、及び
前記ボール、前記転がりトラック及び前記バネ部材の組み合わせが、肩及び前記内側のシャフトの軸方向の溝のそれぞれに嵌め込まれる止め輪により各端部で閉じられることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項２０】
自動車のステアリング支柱の中間部分に適用されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【請求項２１】
自動車のステアリング支柱の先端部分に適用されることを特徴とする、請求項１に記載の結合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−８４０２８（Ｐ２００６−８４０２８Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００５−２６５２００（Ｐ２００５−２６５２００）
【出願日】平成１７年９月１３日（２００５．９．１３）
【出願人】（５０４４６０８２１）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６５２００（Ｐ２００５−２６５２００）
【出願日】平成１７年９月１３日（２００５．９．１３）
【出願人】（５０４４６０８２１）
【Ｆターム（参考）】
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