JP2006082612A - Steering shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリング系の構造に関し、特に、ステアリングホイールの回転をステアリングギヤボックスへと伝達するステアリングシャフトに関する。 The present invention relates to a structure of a steering system, and more particularly to a steering shaft that transmits rotation of a steering wheel to a steering gear box.
運転席に配置されるステアリングホイールの回転を操舵輪へと伝達するために、ステアリングホイールと、ステアリングギヤボックスとの間には、ステアリングシャフトが配置されている。 A steering shaft is disposed between the steering wheel and the steering gear box in order to transmit the rotation of the steering wheel disposed in the driver's seat to the steering wheel.
ステアリングシャフトを軸方向に2分割し、衝突時の衝撃等により軸方向に荷重がかかると分離して縮むか曲がることで乗員への衝撃を緩和する構造が知られている(特許文献1参照)。このようなステアリングシャフトにおいては、分割される両シャフトが小さな軸方向荷重でも確実に分離するとともに、回転力を確実に伝達する構造を有する必要がある。特許文献1の技術は、両シャフトの対向端部を所定の軸方向隙間をもって同軸的に対向配置し、対向端部の外周に両シャフトの曲がりを規制する保持部材を配置した上で、保持部剤と両シャフトを連結し、所定の軸方向荷重でその連結を解除する連結部材を設けている。
ところで、操舵時には、路面からの反力でメインシャフトに2次偶力が発生し、この2次偶力によってメインシャフトに曲げ応力がかかる。上述したような2分割シャフトでは、この曲げ応力によって分割部分に応力がかかり、実際に変形が生ずる。この変形が微少なものであっても、ステアリングホイールで拡大されることにより、運転者は操舵の際に違和感を感ずることがある。特許文献1の技術では、この変形を十分に抑制することはできず、これを抑制しようとすると、小さい軸方向荷重で確実にシャフトを分離させることが困難になる。
By the way, during steering, a secondary couple is generated on the main shaft by a reaction force from the road surface, and a bending stress is applied to the main shaft by the secondary couple. In the two-divided shaft as described above, a stress is applied to the divided portion by this bending stress, and the deformation actually occurs. Even if this deformation is slight, the driver may feel uncomfortable during steering by being enlarged by the steering wheel. In the technique of
そこで本発明は、両シャフトの曲がりを効果的に規制して、運転者が操舵時に感ずる違和感を軽減した軸方向2分割式のステアリングシャフトを提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an axially-divided two-part steering shaft in which the bending of both shafts is effectively regulated to reduce the uncomfortable feeling felt by the driver during steering.
上記課題を解決するため、本発明にかかるステアリングシャフトは、ステアリングホイールの回転をステアリングギヤボックスへと伝達するステアリングシャフトの一部を分離可能に二分割して、分割した両シャフトの一方の端部を他方の端部内に挿入して一方が他方に対して軸方向にスライド可能に保持したステアリングシャフトにおいて、分割した両シャフトの両端付近と、両シャフトの結合部近傍の3カ所に配置された支持手段により、両シャフトの軸中心を固定しつつ、回転可能に支持していることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a steering shaft according to the present invention divides a part of a steering shaft that transmits rotation of a steering wheel to a steering gear box into two parts so as to be separable, and one end of both divided shafts. Is inserted into the other end, and one is held slidably in the axial direction with respect to the other, and the support is arranged at three locations near both ends of the divided shafts and near the joint of both shafts. By means, the shaft centers of both shafts are fixed and supported rotatably.
すなわち、両シャフトの結合部近傍と両端の3カ所にベアリング等を配置して、2分割されたステアリングシャフトを分割可能に支持する。これにより、少なくとも一方のシャフトは両端をベアリング等により回転可能に支持されることになる。 That is, bearings and the like are arranged in the vicinity of the coupling portion of both shafts and at three positions on both ends to support the bifurcated steering shaft so as to be split. As a result, at least one shaft is rotatably supported at both ends by bearings or the like.
支持手段のうち中央に配置される支持手段は、外側に配置されるシャフトの中央側端部を支持していることが好ましい。この場合は、外側に配置されるシャフトの両端がベアリング等により回転可能に支持されるだけでなく、内側に配置されるシャフトも外側に配置されるシャフトを介して両端が支持される。 Of the supporting means, the supporting means arranged at the center preferably supports the central end of the shaft arranged outside. In this case, both ends of the shaft arranged outside are supported not only rotatably by bearings and the like, but both ends are also supported via the shaft arranged outside.
本発明によれば、2分割されたシャフトの少なくとも一方の両端をベアリング等により軸中心を固定しつつ、回転可能に支持することで、シャフトへ発生する2次偶力によるシャフトの変形を効果的に抑制することができる。このため、ステアリングホイールへと2次偶力が伝達されるのを抑制し、操舵の際に感ずる違和感を軽減することができる。 According to the present invention, at least one end of each of the two divided shafts is rotatably supported while the center of the shaft is fixed by a bearing or the like, so that the shaft can be effectively deformed by the secondary couple generated on the shaft. Can be suppressed. For this reason, it is possible to suppress the transmission of the secondary couple to the steering wheel, and to reduce the uncomfortable feeling felt during steering.
特に、外側に配置されるシャフトの中央側端部を支持すると、両方のシャフトを両端で支持することができるため、シャフトの変形をさらに効果的に抑制することができ、好ましい。 In particular, it is preferable to support the central side end portion of the shaft disposed on the outer side, because both shafts can be supported at both ends, so that deformation of the shaft can be further effectively suppressed.
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same reference numerals are given to the same components in the drawings as much as possible, and duplicate descriptions are omitted.
図1は、本発明にかかるステアリングシャフトを含むステアリング系の構成図である。図2は、本発明にかかるステアリングシャフトの第1の実施形態を含むコラムアセンブリの構成図であり、図3は、図2中のステアリングシャフトの構成図である。このステアリング系は、ステアリングホイール1、ステアリングコラム部2、ステアリングギヤ3、タイロッド4a、4bから構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a steering system including a steering shaft according to the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a column assembly including the first embodiment of the steering shaft according to the present invention, and FIG. 3 is a configuration diagram of the steering shaft in FIG. The steering system includes a
ステアリングホイール1は、車室内にその軸中心を中心として回転可能に配置されており、運転者による操舵操作入力を受け付ける。ステアリングコラム部2は、ステアリングホイール1の回転入力をステアリングギヤ3へと伝達する機構であり、ステアリングメインシャフト21を内蔵しているステアリングメインチューブ20と、2つの連結シャフト28、29を備えており、メインチューブ20は、2つのブラケット26、27によって車体に支持されている。メインチューブ20のステアリングホイール1側には、コラムカバー25が配置されている。
The
ステアリングギヤ3は、例えば、ラックアンドピニオン型のギヤ機構であって、連結シャフト29の回転運動をタイロッド4a、4bの水平移動へと切り替える機構である。タイロッド4a、4bはこの水平移動により図示していない転舵輪を転舵させる。
The steering gear 3 is, for example, a rack and pinion type gear mechanism, and is a mechanism that switches the rotational movement of the connecting
メインチューブ20内には、ステアリングメインシャフト21が3つのベアリング22a〜22cによってその軸中心を中心として回転可能に支持されている(図2、図3参照)。メインシャフト21は、ステアリングホイール1に接続される第1のメインシャフト21aと、連結シャフト28に連結される第2のメインシャフト21bからなる軸方向2分割シャフトである。第2のメインシャフト21bは、第1のメインシャフト21aより太い筒状に形成されており、第2のメインシャフト21bのステアリングホイール1側に、第1のメインシャフト21aの連結シャフト28側の先端が挿入されている。ステアリングホイール1の回転は、摩擦によって第1のメインシャフト21aから第2のメインシャフト21bへと伝達される。
In the
ベアリング22aは、第1のメインシャフト21aのステアリングホイール1側を支持するよう配置され、ベアリング22bは、第1のメインシャフト21aの連結シャフト28側、つまり、第2のメインシャフト21b側を支持するよう配置され、ベアリング22cは、第2のメインシャフト21bの連結シャフト28側を支持するよう配置されている。
The bearing 22a is arranged to support the
このステアリング系においては、車両の衝突時等にメインシャフト21に圧縮方向の力が加わると、第1のメインシャフト21aが、第2のメインシャフト21b内へと挿入されることで、メインシャフト21としての全長が圧縮される。このとき、ブラケット26、27がはずれ、連結シャフト28、29との位置関係が変化することで、車室内へのステアリングホイール1、ひいては、メインシャフト21の突出を抑制することで、運転者を保護する。
In this steering system, when a force in the compression direction is applied to the
メインシャフト21はこのような分割型の構成とされており、安全性を確保するため、比較的小さな圧縮力でもメインシャフト21が圧縮される必要がある。この結果、分割型のメインシャフト21は固定されていない状況においては、全体が一体的に構成されているメインシャフトに比較して、捩れや折れ、曲がりが発生しやすい。そして、メインシャフト21aとメインシャフト21bとの接合部で発生した変形は、メインシャフト21aの反対側に接続されるステアリングホイール1部分ではホイールの振動として拡大されて運転者に伝えられるため、接合部自体においては数十μm程度の微少な変形であっても、運転者に操舵時に違和感を感じさせるおそれがある。
The
本実施形態では、接合部付近にベアリング22bを配置して、ステアリングホイール1に接続されているメインシャフト21aのステアリングホイール1とは反対側の端部付近を支持している。ベアリング22bを用いることで、メインシャフト21aの軸中心を中心とする回転を自由にするとともに、その軸中心を高精度に固定することができるから、メインシャフト21a、21bのそれぞれの反対側の端部に配置されたベアリング22a、22cとともに、メインシャフト21の軸中心をほぼその全長にわたって高精度に固定することができる。これにより、メインシャフト21の捩れ、折れ、曲がりといった変形を抑制することができ、運転者の操舵の違和感を軽減ないし除去することが可能である。
In the present embodiment, a
図4は、本発明にかかるステアリングシャフトの第2の実施形態を含むコラムアセンブリの構成図であり、図5は、図4中のステアリングシャフトの構成図である。 FIG. 4 is a configuration diagram of a column assembly including a second embodiment of the steering shaft according to the present invention, and FIG. 5 is a configuration diagram of the steering shaft in FIG.
この実施形態は、基本的な構成は図1〜図3に示される第1の実施形態と同様であり、中間に配置されるベアリング22bの配置位置のみが異なっている。具体的には、ベアリング22bは、メインシャフト21aとメインシャフト21bとの接合部において、連結シャフト28側のメインシャフト21bのメインシャフト21a側の端部付近を支持するよう配置されている。
In this embodiment, the basic configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, and only the arrangement position of the bearing 22b arranged in the middle is different. Specifically, the bearing 22b is disposed so as to support the vicinity of the end of the
この実施形態では、接合部において、メインシャフト21a、21bの両方の軸中心を固定しているため、メインシャフト21a、21bのそれぞれの反対側の端部に配置されたベアリング22a、22cとともに、メインシャフト21の軸中心をほぼその全長にわたって、より高精度に固定することができる。これにより、メインシャフト21の捩れ、折れ、曲がりといった変形を抑制することができ、運転者の操舵の違和感を軽減ないし除去することが可能である。
In this embodiment, since the shaft centers of both the
なお、本発明は、油圧式あるいは電動式のパワーステアリング装置を配置したステアリング系においても好適に適用可能である。また、ステアリング系の形式は、図1に図示した形式に限られるものではなく、各社の形式のステアリング系に対して適用することが可能である。 The present invention can also be suitably applied to a steering system in which a hydraulic or electric power steering device is arranged. Further, the type of the steering system is not limited to the type shown in FIG. 1, but can be applied to the type of steering system of each company.
1…ステアリングホイール、2…ステアリングコラム部、3…ステアリングギヤ、4a、4b…タイロッド、20…ステアリングメインチューブ、21、21a、21b…ステアリングメインシャフト、22a〜22c…ベアリング、25…コラムカバー、26…ブラケット、27、28…連結シャフト。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
分割した両シャフトの両端付近と、両シャフトの結合部近傍の3カ所に配置された支持手段により、両シャフトの軸中心を固定しつつ、回転可能に支持していることを特徴とするステアリングシャフト。 A part of the steering shaft that transmits the rotation of the steering wheel to the steering gear box is divided in two so as to be separable, and one end of each of the divided shafts is inserted into the other end, and one is relative to the other In the steering shaft that is slidable in the axial direction,
Steering shaft characterized in that the shaft centers of both shafts are fixed and rotatably supported by supporting means arranged at three locations near both ends of both divided shafts and near the joint portion of both shafts. .
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JP2004267245A JP2006082612A (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Steering shaft |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007276516A (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Honda Motor Co Ltd | Steering device |
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2004
- 2004-09-14 JP JP2004267245A patent/JP2006082612A/en active Pending
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