JP2007137214A - 車両用ステアリング装置およびそれを構成するシャフトアッセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】伸縮可能なシャフトを有するステアリング装置の操作の円滑性を向上させる。
【解決手段】ステアリングコラムに保持されるメインシャフトと、転舵装置に保持される入力シャフトと、それらに自在継手２２，２４を介して連結されるインタミディエイトシャフト（Ｉ／Ｍシャフト）２０とによってシャフトアッセンブリが構成されている場合に、そのアッセンブリのコラムによって保持される部分と転舵装置によって保持される部分との間に引張力あるいは圧縮力を付与する。具体的には、パイプ部材１５０とそれに挿入されるロッド部材１５２によって構成されたＩ／Ｍシャフトの内部に、スプリング１５６を配設し、そのスプリングの弾性力によってＩ／Ｍシャフトを伸長あるいは収縮させる力を付与する。シャフトアッセンブリの各所に存在するガタが消失することで、操舵操作の円滑性が担保される。
【選択図】 図７

Description

本発明は、車両用ステアリング装置、および、それに用いられてステアリング操作部材と転舵装置とに連結されるシャフトアッセンブリに関する。

一般的な車両用ステアリング装置は、運転者によるステアリングホイール等のステアリング操作部材の操舵力を転舵装置に伝達するためのステアリングシャフトを有している。このステアリングシャフトを始めとする操舵力伝達系においては、円滑な操舵力の伝達を阻害する等の理由から、各構成要素間のガタが嫌われる。そのことに関連する技術として、下記特許文献１には、ステアリングギヤ比を変更可能とするための機構における遊星ギヤのバックラシュを消失させる技術が、下記特許文献２には、転舵装置とシャフトとの連結を緊密化させる技術が、それぞれ記載されている。
特開２００３−３１２４８６号公報 特開平８−６１３８１号公報

上記特許文献に記載の技術は、ある１つの箇所に特化して、その箇所のガタをなくする技術であるが、多くのステアリング装置では、操舵力伝達系における種々の箇所でガタが発生する。また、例えば、ステアリング操作部材の操作位置を変更するためのチルト機構，テレスコピック機構を実現する目的や、車両衝突時においてステアリング操作部材の車両前方側への移動を許容する機構，転舵装置の車両後方側への移動を担保する機構等を実現する目的等で、ステアリング操作部材と転舵装置との相対位置関係を変動させることが要求され、そのような機構を備えるステアリング装置では、その要求に応じるべく、複数の部材を連結してシャフトアッセンブリを構成し、そのシャフトアッセンブリにおいて、その軸方向長を変化させる機能を有するように構成される。具体的には、シャフトアッセンブリに、例えば、シャフト部材どうしを軸方向に相対移動可能な構造の伸縮部を設け、その伸縮部によって、そのシャフトアッセンブリのそれが保持される箇所間の長さの変化を吸収するようにされる。このようなステアリング装置では、ガタは各所で発生し、そのガタは比較的大きいものとなる。上記特許文献に記載の技術は、特定の１箇所のガタをなくすための技術であり、ここで説明したようなステアリング装置に対して有効的な手段とはなり難い。つまり、従来のステアリング装置は、ガタの解消，軽減という観点において、改善の余地を多分に残すものとなっており、種々の改善を施すことにより、そのステアリング装置の実用性を向上させることができるのである。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いステアリング装置、実用性の高いステアリング装置を構成することができるシャフトアッセンブリを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の車両用ステアリング装置は、伸縮部を有するシャフトアッセンブリを有するステアリング装置であって、そのシャフトアッセンブリの上記伸縮部を挟んで車体に固定的に保持される２つの箇所の間の部分に軸方向の引張力あるいは圧縮力を作用させる装置を有するように構成される。また、本発明のシャフトアッセンブリは、上記本発明の車両用ステアリング装置において好適に用いることのできるシャフトアッセンブリであって、複数のシャフトが連結されてなり、その複数のシャフトのうちの１つが伸縮可能とされるとともに、その伸縮可能とされた部分にその部分を伸長あるいは収縮させる力を付与する機構を有するように構成される。

本発明のステアリング装置によれば、シャフトアッセンブリが伸縮部を有するようなものであっても、上記引張力，圧縮力によって、そのシャフトアッセンブリの上記保持される箇所の間に存在するガタが効果的に解消されることになる。また、本発明のシャフトアッセンブリによれば、それが車体に保持されてステアリング装置を構成する場合に、伸縮部に付与される上記伸長あるいは収縮させる力によって、そのシャフトアッセンブリの車体に保持される箇所の間に引張力あるいは収縮力が付与されることになり、ステアリング装置を構成した場合における上記ガタが、効果的に解消あるいは軽減されることになる。したがって、本発明のステアリング装置および本発明のステアリングシャフトが採用されるステアリング装置によれば、操舵力伝達系における種々の箇所のガタが少なく、ステアリング操作の円滑性が担保され、ステアリング操作時に運転者の手に伝わる振動，走行時における異音等が抑制されたステアリング装置が実現する。そのような観点において、本発明のステアリング装置およびシャフトアッセンブリは、実用的なものとなるのである。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、下記の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、（４）項が請求項４に、（６）項が請求項５に、それぞれ相当する。また、（２１）項が請求項６に、（２３）項が請求項７に、（２４）項が請求項８に、それぞれ相当する。

（１）運転者によって操作されるステアリング操作部材と、
車輪を転舵する転舵装置と、
前記ステアリング操作部材と前記転舵装置とを連結して操舵力を伝達するシャフトアッセンブリであって、(a)前記ステアリング操作部材側の一部分をなし、車体に対して固定的に設けられた操作部材側保持部に回転可能に保持された操作部材側被保持部と、(b)前記転舵装置側の一部分をなし、車体に対して固定的に設けられた転舵装置側保持部に回転可能に保持された転舵装置側被保持部と、(c)前記操作部材側被保持部と前記転舵装置側被保持部との間に設けられ、軸方向に伸縮可能に構成された伸縮部とを有するシャフトアッセンブリと、
そのシャフトアッセンブリの前記操作部材側被保持部と前記転舵装置側被保持部との間部分に軸方向の引張力と圧縮力との一方である軸方向力を付与する軸方向力付与装置と
を備えた車両用ステアリング装置。

本項の態様のステアリング装置は、平たく言えば、主たる構成要素としてのシャフトアッセンブリに伸縮部を設け、そのシャフトアッセンブリを、その伸縮部を挟んだ２つの被保持部において車体に取り付けるとともに、それら２つの被保持部の間の部分に、軸方向における引張力あるいは圧縮力（いわゆるテンションである）を作用させるように構成されている。

先に説明したように、シャフトアッセンブリでは、２つの被保持部の間の部分に存在する構成部材の連結部のガタ（がたつき、遊間、遊隙等と呼ぶことも可能である）や、被保持部とそれを保持する保持部とのガタ、保持部のガタ等、種々の箇所においてガタが発生する。また、シャフトアッセンブリが伸縮可能な部分を有しているような構造である場合には、シャフトアッセンブリ全体のガタは、比較的大きなものとなる。例えば、路面から車輪が拾う振動は、転舵装置からシャフトアッセンブリを伝播してステアリング操作部材にまで伝達されるが、シャフトアッセンブリにガタが存在する場合、そのガタの影響によって共振的な振動として伝達されることがあり、そのときには、操作部材に伝達された振動は相当に大きなものとなる。この振動は、ステアリング操作に対する不快感を運転者に与えることになる。また、ガタが大きい場合には、路面からの振動によってガタが存在する部分において打音等の異音が発生することもあり、このような異音も、ドライビングの快適性を阻害する一因となる。さらに、ガタが大きい場合には、ステアリング操作の円滑性を悪化させる原因ともなり得る。そのような観点からすれば、シャフトアッセンブリに存在するガタ、シャフトアッセンブリを保持する部分のガタ等を、解消あるいは軽減させること望ましいのである。

本項の態様によれば、上記構成により、伸縮部が設けられたシャフトアッセンブリを採用するステアリング装置であっても、上記種々の箇所に存在するガタが効果的に解消あるいは軽減されたステアリング装置が実現する。したがって、本項の態様によれば、操舵操作の円滑性が担保され、ステアリング操作に伴なって運転者が感じる振動，車体振動に伴う異音等が抑制されることとなる。

本項の態様における「ステアリング操作部材（以下、単に「操作部材」と略する場合がある）」は、いわゆるステアリングホイール等、それの操作力がシャフトアッセンブリの回転力となるようなステアリング操作を可能とする操作部材が広く含まれる。また、「転舵装置」は、その構造が特に限定されるものではなく、シャフトアッセンブリの回転力によって車輪を転舵するような装置が広く含まれる。例えば、ラックが形成されるとともに左右の車輪を連結する転舵ロッド（リンクロッド）と、シャフトアッセンブリが連結されるとともに上記ラックと噛合するピニオンとを有し、シャフトアッセンブリの回転力によってピニオンが回転させられて転舵ロッドを軸方向に動作させるような構造の装置が、本項における転舵装置に相当する。

「シャフトアッセンブリ」は、複数の構成部材が組み合わされたものであって上記伸縮部を有するものであれば、その構造が特に限定されるものではない。例えば、後に説明するように、複数のシャフトが互い連結されて構成されるようなものであってもよく、１つのシャフトによって構成されるものであってもよい。「伸縮部」は、それが伸縮することによって、シャフトアッセンブリの長さが変化するように構成された部分であり、例えば、後に説明するように、１つのシャフトが２つのシャフト部材、具体的には例えば、筒状の部材とそれに挿入されるロッド状の部材とを含み、それらが軸方向に相対移動可能にかつ相対回転不能に連結された構造とすることが可能である。シャフトアッセンブリが複数のシャフトが連結されて構成される場合には、それら複数のシャフトのいずれかにおいて伸縮部が設けられればよく、また、１つのシャフトによって構成される場合には、それの中間部に、例えば、そのシャフトを上記２つの部材によって構成される伸縮部を設けるような構造とすることが可能である。

また、シャフトアッセンブリは、操作部材および転舵装置と直接的に連結されることを必ずしも要しない。つまり、何らかの部材，他のシャフト等を介して、それらと連結されるものであってもよい。具体的に言えば、例えば、当該ステアリング装置が、シャフトとそれを回転可能に保持するチューブとを含んで構成されるステアリングコラムを備えてなるものである場合、そのコラムが、軸線方向に相対移動可能な２つのシャフト部材からなり、それらの１つが操作部材に連結され、他の１つが転舵装置側に位置する場合において、シャフトアッセンブリが前者である操作部材に連結されるシャフト部材を含まずに構成されるような態様であってもよいのである。

２つの「被保持部」は、概して言えば、シャフトアッセンブリの両端部の各々あるいはそれに比較的近い部分に位置する部分とすることが可能である。また、被保持部の各々を保持する２つの「保持部」は、車体の一部に対して固定的に設けられるものであるが、車体の一部に直接的に固定されるものであってもよく、車体の一部に対して間接的に固定されるものであってもよい。具体的に言えば、例えば、操作部材側被保持部がステアリングコラムを構成するシャフトに設けられるとともに、その被保持部がコラムを構成するチューブに回転可能に保持されるような場合には、そのチューブの被保持部を保持する部分が操作部材側保持部として機能する。また、例えば、転舵装置側被保持部が転舵装置が有するピニオン軸と連結あるいは一体化されたシャフトに設けられており、その被保持部が転舵装置を構成するハウジングに回転可能に保持される場合には、転舵装置の一部が転舵装置側保持部として機能する。

本項の態様における「軸方向力付与装置」は、シャフトアッセンブリの２つの被保持部の間に軸方向の引張力（テンション）あるいは圧縮力（コンプレッション）を作用させるものである。それら引張力，圧縮力の作用によって、伸縮部や、例えば、シャフトアッセンブリが複数のシャフトが連結されている場合におけるそれらシャフト相互の連結部に生じるガタを効果的に解消しあるいは軽減させることが可能となる。また、２つの被保持部の各々を保持する２つの保持部は、上記引張力あるいは圧縮力の反作用力を発揮する状態となるため、被保持部と保持部との間のガタ，被保持部あるいは保持部自体に存在するガタ等も、効果的に解消等させることが可能となる。なお、本項における「軸方向」は、単一の方向ではない場合もあり得る。例えば、後に説明するように、シャフトアッセンブリが、複数のシャフトが自在継手を介して連結されて構成されたものである場合には、複数のシャフトの各々の軸線が必ずしも一直線上に位置するとは限らない。その場合において、軸方向は、複数のシャフトの各々について存在し、その場合のシャフトアッセンブリの軸方向は、それら各々の軸方向を含む概念となる。

（２）前記軸方向力付与装置が、弾性体を有してその弾性体の弾性力に依拠する前記軸方向力を付与するものとされた(1)項に記載の車両用ステアリング装置。

本項の態様によれば、弾性力を利用することにより、シャフトアッセンブリに対して、容易に引張力若しくは圧縮力を付与することが可能である。本項における「弾性体」は、特に限定されるものではないが、例えば、各種のばねを用いることができる。具体的には、例えば、シャフトアッセンブリを構成するシャフトと同軸的に配設された圧縮コイルスプリングあるいは引張コイルスプリングを用いることができ、それらを用いれば、軸方向力付与装置の構造を簡素化することができる。

（３）当該車両用ステアリング装置が、
前記操作部材側保持部と前記転舵装置側保持部との少なくとも一方の位置変動であって前記シャフトアッセンブリを収縮させる方向の位置変動に対して、前記伸縮部が収縮可能とされた(1)項または(2)項に記載の車両用ステアリング装置。

本項の態様は、シャフトアッセンブリに設けられた伸縮部の機能に関する限定を加えた態様である。ステアリング装置は、車両の衝突に起因する運転者の操作部材への二次衝突に対応して、操作部材を車両前方側へ退避させる機構や、エネルギ吸収荷重（いわゆるＥＡ荷重である）が発生する状態で操作部材の車両前方側への移動を許容する衝撃エネルギ吸収機構が設けられる。その場合、操作部材に連結されたシャフトあるいはシャフトの一部分を操作部材とともに（ステアリングコラムを有する場合にはそのコラムごと）車両前方側に移動可能であることが求められる。本項の態様において、上記収縮部は、上記退避機構や衝撃エネルギ吸収機構の機能を担保するためのものとなり得る。また、車両衝突の際、転舵装置の車両後方側への移動によって、シャフトアッセンブリが車両後方に移動し、操作部材が運転者に向かって移動することが考えられる。その場合において、操作部材の運転者側への移動を制限した状態での転舵装置の車両後方側への移動を許容することが望まれる。本項の態様において、上記収縮部は、その転舵装置の移動を許容する機構の機能を担保するためのものとなり得る。

（４）前記シャフトアッセンブリが、操作部材側シャフトと、転舵装置側シャフトと、それらの間に位置する中間シャフトと、その中間シャフトと前記操作部材側シャフトとを連結する操作部材側自在継手および前記中間シャフトと前記転舵装置側シャフトとを連結する転舵装置側自在継手とを含んで構成され、
前記操作部材側被保持部が前記操作部材側シャフトに、前記転舵装置側被保持部が前記転舵装置側シャフトに、それぞれ設けられ、かつ、前記中間シャフトと、前記操作部材側シャフトの前記操作部材側被保持部と前記操作部材側自在継手との間の部分と、前記転舵装置側シャフトの前記転舵装置側被保持部と前記転舵装置側自在継手との間の部分とのいずれかが、相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能とされた２つのシャフト部材を含んで構成されて前記伸縮部として機能する(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の車両用ステアリング装置。

本項の態様は、シャフトアッセンブリの構造を具体的に限定した態様である。本項に記載のシャフトアッセンブリは、いわゆる２つの間接部を有する構造をなすとともに、上記３つのシャフトのうちのいずれかが伸縮可能とされた構造をなしている。したがって、操作部材の操作位置を変更するための機構、すなわち、テレスコピック機構，チルト機構等によって、操作部材の変位に伴って操作部材側のシャフトが変位させられるような構成のステアリング装置であっても、上記２つの自在継手および伸縮部の機能により、その操作部材側のシャフトを比較的自由に変位させることができる。なお、本項における「自在継手」として、いわゆるユニバーサルジョイント，カルバンジョイント等を採用することが可能である。また、伸縮部が設けられたシャフトは、例えば、上記２つのシャフト部材の一方がパイプ状のものされ、他方がロッド状のものとされ、それらがスプライン嵌合等させられた構造のものとすることができる。

（５）前記中間シャフトが、前記２つのシャフト部材を含んで構成されて前記伸縮部として機能する(6)項に記載の車両用ステアリング装置。

本項にいう中間シャフトには、いわゆるインタミディエイトシャフトと呼ばれるシャフト等が含まれる。ステアリング装置は、インタミディエイトシャフトが例えばステアリングコラムと転舵装置との離間距離の多くの部分を占めるように構成することができ、そのような構成では、インタミディエイトシャフトは、比較的長くすることが可能である。本項の態様のように、中間シャフトに伸縮部を設ければ、伸縮部の伸縮代を比較的長くすることが可能であり、例えば、上述した伸縮部の機能、つまり、２つの保持部の位置変動を許容する機能を、十分に担保することが可能となる。

（６）軸方向における前記転舵装置側被保持部から前記操作部材側被保持部に向かう方向を操作部材側方向と、前記操作部材側被保持部から前記転舵装置側被保持部に向かう方向を転舵装置側方向と、それぞれ定義した場合において、
前記軸方向力付与装置が、
前記操作部材側被保持部の前記操作部材側保持部に対する前記操作部材側方向と前記転舵装置側方向との一方への移動を禁止する操作部材側移動禁止機構と、
前記転舵装置側被保持部の前記転舵装置側保持部に対する前記操作部材側方向と前記転舵装置側方向との他方への移動を禁止する転舵装置側移動禁止機構と、
前記伸縮部に対して、前記操作部材側移動禁止機構が前記操作部材側被保持部の前記操作部材側方向への移動を禁止するとともに前記転舵装置側移動禁止機構が前記転舵装置側被保持部の前記転舵装置側方向への移動を禁止するものである場合には、前記伸縮部を伸長させる方向の力を、前記操作部材側移動禁止機構が前記操作部材側被保持部の前記転舵装置側方向への移動を禁止するとともに前記転舵装置側移動禁止機構が前記転舵装置側被保持部の前記操作部材側方向への移動を禁止するものである場合には、前記伸縮部を収縮させる方向の力を、それぞれ伸縮方向力として付与する伸縮方向力付与機構と
を含んで構成された(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の車両用ステアリング装置。

本項に記載の態様は、簡単にいえば、２つの被保持部の移動が禁止された状態とされ、その状態において、伸縮部にそれが収縮あるいは伸長する力を作用させることによって、シャフトアッセンブリに、詳しくは、２つの被保持部間に軸方向力を作用させる態様である。本項の態様は、本来的に軸方向の動きが許容されている伸縮部を利用して軸方向力を付与する構成であるため、本項の態様によれば、ステアリング装置の構成の単純化を図ることが可能である。

（７）前記操作部材側移動禁止機構が、前記操作部材側被保持部の前記操作部材側方向への移動を禁止するものであり、前記転舵装置側移動禁止機構が前記転舵装置側被保持部の前記転舵装置側方向への移動を禁止するものであり、かつ、前記伸縮方向力付与機構が、前記伸縮方向力として前記伸縮部を伸長させる方向の力を付与するものである(6)項に記載の車両用ステアリング装置。

（８）前記操作部材側移動禁止機構が、前記操作部材側被保持部の前記転舵装置側方向への移動を禁止するものであり、前記転舵装置側移動禁止機構が前記転舵装置側被保持部の前記操作部材側方向への移動を禁止するものであり、かつ、前記伸縮方向力付与機構が、前記伸縮方向力として前記伸縮部を収縮させる方向の力を付与するものである(6)項に記載の車両用ステアリング装置。

上記２つの態様は、それぞれ、伸縮部に力を付与することによってシャフトアッセンブリに軸方向力を作用させる態様において、その伸縮部へ付与される力の方向を限定した態様である。伸縮部にそれが収縮する方向の力を付与する場合には、シャフトアッセンブリの２つの被保持部の間には引張力が作用した状態となり、伸長する方向の力を付与する場合には、圧縮力が作用した状態となる。なお、伸縮部に収縮する方向の力を付与する態様の場合、例えば、上述したように、伸縮部が２つの保持部の位置変動を許容する機能を有するときには、伸縮部に付与された力は、その位置変動に伴う伸縮部の収縮を助勢するものとなることから、上述した伸縮部の機能が十分に担保されることになる。

（９）前記軸方向力付与装置が、弾性体を有してその弾性体の弾性力に依拠する前記軸方向力を付与するものとされ、
前記伸縮方向力付与機構が、前記弾性体を含んで構成され、その弾性体の弾性力に依拠する前記伸縮方向力を付与するものとされた(6)項ないし(8)項のいずれかに記載の車両用ステアリング装置。

本項の態様は、平たく言えば、伸縮部において弾性体を配設して伸縮方向力を付与する態様である。本項の態様によれば、先に説明したように、軸方向力付与装置の構造の簡素化を図ることが可能である。

（１０）前記軸方向力付与装置が、
前記伸縮部の前記伸縮方向力が作用しない状態での伸縮を許容すべく前記伸縮方向力付与機構による前記伸縮方向力の付与を禁止する機構であって、その禁止を解除可能に構成された伸縮方向力付与禁止機構を有する(6)項ないし(9)項のいずれかに記載の車両用ステアリング装置。

本項の態様は、簡単に言えば、上記伸縮方向力の発生を禁止可能な機構が設けられた態様である。例えば、シャフトアッセンブリを転舵装置および操作部材に連結する際、具体的に言えば、例えば、シャフトアッセンブリの一部をステアリングコラムとして組み立て、そのステアリングコラムを車体に固定し、その後に、ステアリングシャフトの他の部分を既に車体に固定されている転舵装置に組み付けるような作業を行う際には、伸縮部に作用する伸縮方向力は、その組付作業を行い難くする一因となる。そこで、本項の態様のように、その伸縮方向力の付与を禁止可能とすれば、上記組付作業の簡便化が図れることになる。そのような目的で上記伸縮方向力付与禁止機構を設ける場合においては、その機構は、組付作業においてのみ機能し、当該ステアリング装置が完成した後には一度も機能しない、あるいは、機能し得ないようなものであってもよい。

本項における「伸縮方向力付与禁止機構」は、その構成が特に限定されるものではないが、例えば、伸縮部が、一方が他方に挿入される２つのシャフト部材を含み、弾性体としての圧縮コイルスプリングによって、それら２つのシャフトを相互に弾性支持するような構成とされている場合に、その圧縮コイルスプリングを圧縮状態に維持する機構を設けることによって、その機構を上記伸縮方向力付与禁止機構として機能させるような構成とすることが可能である。

（１１）前記操作部材側被保持部と前記転舵装置側被保持部との一方を一方側被保持部と、他方を他方側被保持部と、前記一方側被保持部を回転可能に保持する前記操作部材側保持部と前記転舵装置側保持部との一方を一方側保持部と、前記他方側被保持部を回転可能に保持する前記操作部材側保持部と前記転舵装置側保持部との他方を他方側保持部と、それぞれ定義し、軸方向における前記一方側被保持部から前記他方側被保持部に向かう方向を他方側方向と定義した場合において、
前記軸方向力付与装置が、
前記一方側被保持部の前記一方側保持部に対する前記他方側方向への移動を禁止する一方側被保持部移動禁止機構と、
前記伸縮部の伸長を禁止する伸長禁止機構と、
前記他方側被保持部の前記他方側保持部に対しての軸方向の移動を許容するとともに、前記他方側保持部に支持されて前記他方側被保持部を前記他方側方向に付勢する他方側被保持部付勢機構と
を有する(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の車両用ステアリング装置。

本項に記載の態様は、簡単に言えば、例えば、２つの保持部のうちの一方において、その一方が保持する被保持部の軸方向の移動を制限し、その制限した状態において、２つの保持部のうちの他方において、その他方が保持する被保持部を軸方向に付勢することで、シャフトアッセンブリに、詳しくは、２つの被保持部間に引張力を作用させる態様である。本項の態様では、例えば、伸縮部が２つの保持部の位置変動を許容する機能を有するときには、その位置変動に伴う伸縮部の収縮を担保した状態で、２つの被保持部の一方に作用する付勢力によってシャフトアッセンブリに軸方向力を作用させることが可能である。なお、ステアリング装置が、前述したところの操作部材の変位に伴う操作部材側のシャフトの変位を許容する機能を有する場合には、上記付勢機構において一方の被保持部の移動が許容される構造によって、その機能を担保することができる。

（１２）前記軸方向力付与装置が、弾性体を有してその弾性体の弾性力に依拠する前記軸方向力を付与するものとされ、
前記他方側被保持部付勢機構が、前記弾性体を含んで構成され、その弾性体の弾性力に依拠して前記他方側被保持部を付勢するものとされた(11)項に記載の車両用ステアリング装置。

本項の態様は、平たく言えば、上記付勢機構が設けられる側の保持部に弾性体を配設し、その弾性体によって、その保持部が保持する被保持部を付勢する態様である。本項の態様によれば、先に説明したように、軸方向力付与装置の構造の簡素化を図ることが可能である。

（２１）車両用ステアリング装置の一部を構成し、運転者によって操作される操作部材と車輪を転舵する転舵装置とを連結して操舵力を伝達するシャフトアッセンブリであって、
前記ステアリング操作部材に連結され、車体に対して固定的に設けられた操作部材側保持部に回転可能に保持される操作部材側シャフトと、
前記転舵装置に連結され、車体に対して固定的に設けられた転舵装置側保持部に回転可能に保持される転舵装置側シャフトと、
前記操作部材側シャフトと前記転舵装置側シャフトとの間に位置する中間シャフトと、
その中間シャフトと前記操作部材側シャフトとを連結する操作部材側自在継手と、前記中間シャフトと前記転舵装置側シャフトとを連結する転舵装置側自在継手と備え、
前記中間シャフトと、前記操作部材側シャフトと、前記転舵装置側シャフトとのいずれかが、相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能とされた２つのシャフト部材を含んで伸縮可能に構成されるとともに、自身を伸長させる方向の力と収縮させる方向の力との一方である伸縮方向力を前記２つのシャフト部材に対して付与可能な伸縮方向力付与機構を有するシャフトアッセンブリ。

（２２）前記中間シャフトが前記２つのシャフト部材を含んで伸縮可能に構成されるとともに、前記伸縮方向力付与機構を有する(21)項に記載のシャフトアッセンブリ。

（２３）前記伸縮方向力付与機構が、弾性体を有してその弾性体の弾性力に依拠する前記伸縮方向力を付与可能なものとされた(21)項または(22)項に記載のシャフトアッセンブリ。

（２４）前記中間シャフトと、前記操作部材側シャフトと、前記転舵装置側シャフトとのいずれかであって前記伸縮方向力付与機構を有するものが、
前記２つのシャフト部材の前記伸縮方向力の作用しない状態での軸方向の相対移動を許容すべく前記伸縮方向力付与機構による前記伸縮方向力の付与を禁止する機構であって、その禁止を解除可能に構成された伸縮方向力付与禁止機構を有する(21)項ないし(23)項のいずれかに記載のシャフトアッセンブリ。

上記４つの項は、カテゴリをシャフトアッセンブリとした請求可能発明の態様である。それらの態様のシャフトアッセンブリを採用すれば、先に説明したように、操舵力伝達系における種々の箇所のガタが解消あるいは軽減されたステアリング装置が実現される。なお、上記４つの項に関する説明は、ステアリング装置に関する態様の項における説明と重複するため、省略する。

（３１）車両用ステアリング装置の一部を構成し、ステアリング操作部材に連結されるとともに車体に対して固定的に設けられた操作部材側保持部に回転可能に保持される操作部材側シャフトと、転舵装置に連結されるとともに車体に対して固定的に設けられた転舵装置側保持部に回転可能に保持される転舵装置側シャフトとに、それぞれ自在継手を介して連結される中間シャフトであって、
相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能とされた２つのシャフト部材を含んで伸縮可能に構成されるとともに、自身を伸長させる方向の力と収縮させる方向の力との一方である伸縮方向力を前記２つのシャフト部材に対して付与可能な伸縮方向力付与機構を有する中間シャフト。

本項に記載の態様は、カテゴリを中間シャフトとした請求可能発明の態様である。本項の態様の中間シャフトを採用すれば、先に説明したように、操舵力伝達系における種々の箇所のガタが解消あるいは軽減されたステアリング装置が実現される。本項の態様の中間シャフトは、上記自在継手を含んで構成されるものであってもよく、自在継手を含まずに構成されるものであってもよい。なお、本項に関する説明は、ステアリング装置に関する態様の項における説明と重複するため、省略する。また、先のシャフトアッセンブリに関する態様において採用可能な技術的特徴は、本項の態様においても採用可能である。

以下、請求可能発明のいくつかの実施例および変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

＜第１実施例＞
図１に、第１実施例の車両用ステアリング装置の全体構成を示す。本ステアリング装置は、運転者によって操作されるステアリング操作部材としてのステアリングホイール１０と、一端部においてステアリングホイール１０を保持するステアリングメインシャフト（以下、単に「メインシャフト」という場合がある）１２と、車輪を転舵する転舵装置１４の一部を構成するギヤボックス１６と、一端部においてギヤボックス１６と連結されてそれへ操舵力を入力するための入力シャフト１８と、メインシャフト１２と入力シャフト１８との間に位置する中間シャフトとしてのインタミディエイトシャフト（以下、「Ｉ／Ｍシャフト」と略す場合がある）２０とを含んで構成されている。さらに、メインシャフト１２の他端部とＩ／Ｍシャフト２０の一端部とは、自在継手として機能するユニバーサルジョイント２２によって連結され、入力シャフト１８の他端部とＩ／Ｍシャフト２０の他端部とは、もう１つのユニバーサルジョイント２４によって連結されている。

本ステアリング装置は、図１において右側、つまり、ステアリングホイール１０側が車両後方を、左側、つまり、ギヤボックス１６側が車両前方を向くように配設されており、Ｉ／Ｍシャフト２０の中間部分において、車室とエンジン室とを区画するダッシュボード２６に設けられたブーツ２８を挿通するように配設されている。なお、各々のシャフト１２，１８，２０は、ユニバーサルジョイント（以下、単に「ジョイント」という場合がある）２２，２４によって折り曲げるように連結されており、それら各シャフト１２，１８，２０は、一直線上に位置せず、それらの軸方向は単一の方向とはなっていない。それらのことを考慮し、本実施例では、説明を簡略化するため、特に断りのない限り、操作部材側であるステアリングホイール１０側を後方側と、転舵装置側であるギヤボックス１６側を前方側とし、また、各々のシャフト１２，１８，２０の軸方向において、操作部材側方向であるステアリングホイール１０に向かう方向を後方と、転舵装置側方向であるギヤボックス１６に向かう方向を前方と呼んで、説明を行う。

メインシャフト１２は、両端部がコラムチューブ３０の両端部から突出するようにしてそれに回転可能に保持されており、それらメインシャフト１２およびコラムチューブ３０を含んでステアリングコラム３２が構成されている。図２に示すように、メインシャフト１２は、後方側（上方側）に位置して概してパイプ状をなすアッパシャフト３４と、前方側（下方側）に位置して概してロッド状をなすロアシャフト３６とを含んで構成されており、ロアシャフト３６の後方側の部分がアッパシャフト３４の前方側の部分に挿入された状態でそれらがスプライン嵌合されており、アッパシャフト３４とロアシャフト３６とは、軸方向に相対移動が可能な状態かつ相対回転が不能な状態で接続されている。

また、コラムチューブ３０は、後方側（上方側）に位置するアッパチューブ３８と、前方側に位置するロアチューブ４０とを含んで構成されている。アッパチューブ３８およびロアチューブ４０は、ロアチューブ４０の後方側の部分がアッパチューブ３８の前方側の部分に挿入されており、それらは軸方向に相対移動することが可能とされている。また、アッパチューブ３８の後方側の端部およびロアチューブ４０の前方側の端部には、それぞれラジアルベアリング（以下、単に「ベアリング」という場合がある）４４，４６が設けられ、それらを介して、アッパシャフト３４，ロアシャフト３６の各々は、アッパチューブ３８，ロアチューブ４０の各々に回転可能に保持されている。

図３に、ロアチューブ４０がロアシャフト３６を保持する構造を示す。ロアチューブ４０の前方側端部の内面は段付形状に形成されており、ラジアルベアリング４６の外輪５０は、段差面５２に係止される状態でロアシャフト３６に嵌め込まれている。また、ロアチューブ４０の前方側端の一部は曲げ起こされており、その曲げ起こされた部分（曲起部）５４と段差面５２とによって外輪５０が挟まれることで、ベアリング４６は、ロアチューブ４０に対する軸方向の変位が禁止されている。一方、ロアシャフト３６も段差状に形成されており、ロアシャフト３６は、段差面５６を内輪５８の後方側端面に当接させた状態で、内輪５８に挿入されている。ロアシャフト３６には、断面がＶ字形状に形成された係止溝６０が設けられており、その係止溝６０に係止される状態で、スナップリング６２が嵌められている。このスナップリング６２は、内周部が部分的に曲げられることで概してＪ字形状に形成された付勢片部６４を有しており、その付勢片部６４が、内輪５８を後方に向かって付勢している。この付勢片部６４の付勢力によって、ロアシャフト３６の内輪５８に対する軸方向の変位が禁止されている。なお、後に説明するが、車両衝突等に起因してロアシャフト３６に後方へ向かう設定荷重以上の荷重が作用した場合、係止溝６０によるスナップリング６２の係止が解かれ、ロアシャフト３６の後方への移動が許容される。

ロアチューブ４０には、前方ブラケット７０が固定的に設けられており、その前方ブラケット７０が車体の一部であるインストゥルメントパネルのリインフォースメント（以下、「インパネＲ／Ｆ」と略す場合がある）７２に設けられたサポート７４に軸部材７６を利用して軸支されることで、ステアリングコラム３２は、揺動可能に車体に支持されている。さらに、アッパチューブ３８は、ブレークアウェイブラケット（以下、「Ｂ.Ａ.ＢＫＴ」と略す場合がある）７８に保持され、そのＢ.Ａ.ＢＫＴ７８がサポート７４に支持されている。詳しく説明すれば、図４に示すように、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ７８は、アッパチューブ３８に固定された被保持部材８０を保持する保持部材８２と、その保持部材８２に固定されてサポート７４に取り付けられる取付プレート８４とを有しており、その取付プレート８４に設けられたスロット８６を利用してサポート７４に締結されている。被保持部材８０，保持部材８２には、それぞれ長穴８８，９０が穿設され、それらにはロッド９２が貫通されられており、図では省略するが、そのロッド９２を利用して保持部材８２が被保持部材８０を挟持するようにされている。この挟持力によって、アッパチューブ３８、つまり、ステアリングコラム３２の変位が禁止される構造とされている。操作レバー９４を操作することによって、その挟持力を弱めることが可能とされており、挟持力が弱められた状態では、ロッド９２の長穴８８，９０に沿った移動が許容されることで、アッパチューブ３８のロアチューブ４０に対する軸方向の移動が、アッパシャフト３４のロアシャフト３６に対する軸方向の移動とともに許容され、つまり、ステアリングコラム３２の伸縮が許容され、また、前方ブラケット７０に配設された軸部材７６を中心としたステアリングコラム３２の揺動が許容されることになる。つまり、ステアリングコラム３２は、そのような構造のチルト・テレスコピック機構９６を備えているのである。

車両の衝突に起因して運転者がステアリングホイール１０に二次衝突した場合には、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ７８がサポート７４から離脱するとともに、ステアリングコラム３２が収縮させられる。本ステアリング装置には、二次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収機構９８が設けられており、ステアリングコラム３２の収縮に伴ってＥＡプレート１００が変形させられることによって、二次衝突の衝撃が効果的に吸収される。

次に、入力シャフト１８は、図５に示すように、一端部がギヤボックス１６の構成部材であるハウジング１１０に、ラジアルベアリング（以下、単に「ベアリング」という場合がある）１１２を介して回転可能に保持されている。詳しく言えば、ハウジング１１０の後方端部（上方端部）の内面は、段差状に形成されており、段差面１１４とハウジングに螺合する係止リング１１６とによって外輪１１８が挟持されることによって、ベアリング１１２は、ハウジング１１０に対する軸方向の変位が禁止されている。一方、入力シャフト１８も段付形状をなしており、それの段差面１２０と入力シャフト１８に螺合する係止ナット１２２とによって内輪１２４が挟持されることによって、入力シャフト１８のベアリング１１２に対する軸方向の変位が禁止されている。このようにして、入力シャフト１８は、軸方向の移動が禁止されるとともに、ハウジング１１０に回転可能に保持されている。

ギヤボックス１６には、ピニオンが形成されたピニオン軸１３０が、ハウジング１１０に回転可能に保持されて配設されている。また、転舵装置１４は、ギヤボックス１６に保持されるとともにそれを貫通して車幅方向に延びる転舵ロッド１３２を有しており、その転舵ロッド１３２に形成されたラックが、ピニオンと噛合するようにされている。また、ピニオン軸１３０と入力シャフト１８とは同軸的に配設され、それらは、トーションバー１３４によって連結されている。このような構造から、入力シャフト１８を回転させれば、転舵ロッド１３２が車幅方向に移動させられ、転舵ロッド１３２の両端部の各々が連結されたステアリングナックルが回動させられて車輪が転舵されるのである。なお、転舵装置１４は、車輪の転舵をアシストするための油圧アクチュエータ（図示省略）を有しており、ギヤボックス１６には、そのアクチュエータを制御するための制御弁機構１３６、詳しく言えば、トーションバー１３４の捩れ、つまり、入力シャフト１８とピニオン軸１３０との相対回転位置に応じて油圧アクチュエータへの作動油の流れる方向および流量を調整するための機構が設けられている。

上記ロアシャフト３６と入力シャフト１８とは、Ｉ／Ｍシャフト２０を介して接続されており、ロアシャフト３６とＩ／Ｍシャフト２０との連結部と、入力シャフト１８とＩ／Ｍシャフト２０との連結部との各々に配設されたジョイント２２，２４は、図６（ａ）に分解図で、図６（ｂ）に断面図で示すような構造をなしている。具体的に言えば、ジョイント２２，２４は、１対のヨーク１４０，１４２が、２対の軸部を有して十字形状をなすクロススパイダ１４４によって連結された構造をなしている。軸部の各々は、ニードルベアリング１４６を介してヨーク１４０，１４２に設けられた軸穴に軸支されるとともに、、ニードルベアリング１４６の各々とクロススパイダ１４４の中央部分との間には介装リング１４８が介装されている。このような構造によって、ロアシャフト３６の軸線とＩ／Ｍシャフト２０との軸線のなす角度、あるいは、入力シャフト１８の軸線とＩ／Ｍシャフト２０の軸線とのなす角度が変化しても、それらの間の円滑な回転伝達が担保されるようになっている。なお、ヨーク１４２は、ジョイント２２ではＩ／Ｍシャフト２０の後方側端部に、ジョイント２４では入力シャフト１８の後方側端部に、それぞれ接合されており、ヨーク１４０は、ジョイント２２ではロアシャフト３６の前方側端部が、ジョイント２４ではＩ／Ｍシャフト２０の前方側端部が、それぞれ挿入された状態でそれらと締結されている。

ロアシャフト３６と入力シャフト１８との間に配設されたＩ／Ｍシャフト２０は、図７に示すように、それぞれがシャフト部材である後方側に位置するパイプメンバ１５０と、前方側に位置するロッドメンバ１５２とを含んで構成されている。先に説明したように、パイプメンバ１５０の後方側端部には、ジョイント２２のヨーク１４２が接合されており、ロッドメンバ１５２の前方側端部は、ジョイント２４のヨーク１４０に挿入して締結される。一方、ロッドメンバ１５２の後方側の部分は、パイプメンバ１５０の前方側の部分に挿入されており、それらがスプライン嵌合されていることで、パイプメンバ１５０とロッドメンバ１５２とは、相対回転不能にかつ軸方向に相対移動可能とされている。このような構造により、Ｉ／Ｍシャフト２０は、伸縮可能とされているのである。なお、パイプメンバ１５２の前方側端には、ロッドメンバ１５０の抜け出しを防止するためのストッパ環１５４が付設されている。

また、パイプメンバ１５０の後方側端部は他の部分より肉厚とされており、パイプメンバ１５０の内部には、圧縮コイルスプリング（以下、単に「スプリング」という場合がある）１５６が、パイプメンバ１５０の後方側端部とロッドメンバの後方側端面とに両端の各々を支持された状態で配設されている。スプリング１５６は、Ｉ／Ｍシャフト２０が最も伸びた状態であっても圧縮させられており、Ｉ／Ｍシャフト２０の伸縮状態がどのような状態であっても、弾性力に依拠する力、詳しくは、Ｉ／Ｍシャフト２０に対して伸長させる方向の力を付与している。

以上の構造から、本ステアリング装置は、ステアリングホイール１０が回転操作された場合に、その回転操作が、メインシャフト１２，Ｉ／Ｍシャフト２０，入力シャフト１８を介してギヤボックス１６に入力される。本ステアリング装置では、これらのシャフト１２，２０，１８、詳しくは、ロアシャフト３６，Ｉ／Ｍシャフト２０，入力シャフト１８は、それらがジョイント２２，２４によって連結されることによりシャフトアッセンブリ１６０とされており、そのシャフトアッセンブリ１６０は、操作部材側シャフトであるロアシャフト３６の一部分を操作部材側被保持部として、その部分が、操作部材側保持部として機能するロアチューブ４０の前方端部によって回転可能に保持され、また、転舵装置側シャフトである入力シャフト１８の一部分を転舵装置側被保持部として、その部分が、転舵装置側保持部として機能するギヤボックス１６のハウジング１１０の端部によって回転可能に保持されている。また、Ｉ／Ｍシャフト２０は伸縮可能なものとされており、上記シャフトアッセンブリ１６０は、その伸縮可能な部分を伸縮部として有するものとなっている。

図８に示すように、上述のチルト・テレスコピック機構９６によって、ステアリングコラム３２が揺動させられた場合には、ロアシャフト３６のロアチューブ４０に保持されている部分と、入力シャフト１８のギヤボックス１６によって保持されている部分との相対位置が変動する。この変動は、シャフトアッセンブリ１６０が２つのジョイント２２，２４による連結構造とされていること、および、Ｉ／Ｍシャフト２０が伸縮可能とされていることによって吸収され、チルト動作によっても操舵操作の伝達に対して影響を与えず、円滑な操舵操作が担保される。また、図９に示すように、車両の衝突によって、転舵装置１４が後方側に変位させられた場合には、Ｉ／Ｍシャフト２０が収縮させられ、メインシャフト１２の後方側への変位が効果的に防止あるいは抑制される。

上述のように、伸縮部を有するシャフトアッセンブリ１６０を備えることで、本ステアリング装置において、そのシャフトアッセンブリ１６０の種々の箇所およびそれを保持する箇所において、ガタが存在し得る。具体的には、例えば、ロアシャフト３６がロアチューブ４０に保持される箇所においては、ベアリング４６とロアチューブ４０との間、ベアリング４６自体等に存在し、また、入力シャフト１８がギヤボックス１６に保持される箇所においては、ギヤボックス１６のハウジング１１０とベアリング１１２との間、ベアリング１１２と入力シャフト１８との間、ベアリング１１２自体等に存在する。さらに、ジョイント２２，２４の各々においては、クロススパイダ１４４の各軸部とニードルベアリング１４６のニードルおよびケーシングとの間等に、ガタが存在し得る。

ところが、本ステアリング装置では、スプリング１５６によってＩ／Ｍシャフト２０に伸長させる方向の力が付与されている。つまり、本ステアリング装置は、シャフトアッセンブリ１６０の伸縮部に伸縮方向の力を付与する伸縮方向力付与機構を有するものとされている。その一方で、前述のように、ロアシャフト３６はロアチューブ４０に対して軸方向に移動不能とされ、入力シャフト１８はギヤボックス１６に対して軸方向に移動不能とされていることから、本ステアリング装置は、操作部材側シャフト，転舵装置側シャフトの各々に対しての軸線方向への移動を禁止する操作部材側移動禁止機構、転舵装置側移動禁止機構を備えるものとなっている。したがって、シャフトアッセンブリ１６０は、ロアチューブ４０に保持される部分とギヤボックス１６に保持される部分との間において圧縮力が作用する状態となっており、また、ロアチューブ４０，ギヤボックス１６のそれぞれのシャフト３６，１８を保持する部分は、その圧縮力を受けた状態となっている。つまり、本ステアリング装置では、上記伸縮方向力付与機構，操作部材側移動禁止機構、転舵装置側移動禁止機構を含んで構成される軸方向力付与装置を備えるものなっており、その装置による軸方向力、言い換えれば、上記圧縮力の作用によって、前述の各所のガタが効果的に解消あるいは軽減させられることとなる。したがって、本ステアリング装置では、それらのガタがすくなく、円滑な操舵が担保されるとともに、車両の振動に起因してガタが存在する部分において発生する異音が効果的に防止あるいは抑制されているのである。

なお、上記スプリング１５６の弾性力は、シャフトアッセンブリ１６０をコラムチューブ３０，ギヤボックス１６に組み付ける作業において、邪魔な存在となる。具体的に言えば、例えば、シャフトアッセンブリ１６０を、コラムチューブ３０とギヤボックス１６との一方に組み付けた状態において、それらの他方に組み付ける際、その弾性力によってその組付作業が困難なものとなる。そのことに考慮して、本ステアリング装置では、スプリング１５６によるＩ／Ｍシャフト２０に対してそれが伸長する方向の力の付与を禁止する機構、つまり、伸縮方向力付与禁止機構が設けられている。具体的に言えば、図１０に示すように、パイプメンバ１５０には、それの中間部において軸方向と直交する方向にそのパイプメンバ１５０を貫通する貫通穴１７０が設けられており、シャフトアッセンブリ１６０が組付に供される前おいて、スプリング１５６が後方側に圧縮させられてそれの前方側端がロッドメンバ１５２の後方側端から離れた状態で、貫通穴１７０を貫通して規制ピン１７２が配設されている。この規制ピン１７２によって、スプリング１５６の伸長が規制され、Ｉ／Ｍシャフト２０に対してそれを伸長させる方向の力が付与されない状態とされる。本ステアリング装置では、規制ピン１７２が貫通穴１７０に挿し込まれた状態で、シャフトアッセンブリ１６０を組付に供することができるため、その組付に対する作業は容易なものとなる。なお、シャフトアッセンブリ１６０が組み付けられた後に規制ピン１７２を抜くことによって、スプリング１５６の弾性力は、Ｉ／Ｍシャフト２０を伸長させる方向の力として作用し、シャフトアッセンブリ１６０に圧縮力が付与されることとなる。

本ステアリング装置では、上記Ｉ／Ｍシャフト２０に代えて、図１１に示すＩ／Ｍシャフト１８０を採用することが可能である。概して言えば、先のＩ／Ｍシャフト２０が、スプリング１５６の弾性力によって、Ｉ／Ｍシャフト２０に対してそれを軸方向に伸長させる方向の力を付与する構造とされていたのに対して、本Ｉ／Ｍシャフト１８０は、弾性体としてスプリングの配置を変更することで、Ｉ／Ｍシャフト１８０を軸方向に収縮させる方向の力を付与する構造とされている。

詳しく説明すれば、Ｉ／Ｍシャフト１８０は、先のＩ／Ｍシャフト２０と同様に、パイプメンバ１８２と、ロッドメンバ１８４とを含んで構成されている。本Ｉ／Ｍシャフト１８０では、パイプメンバ１８２が比較的大きな径のものとされ、ロッドメンバ１８４のスプラインが形成されているスプライン部１８６が他の部分よりも大きくされている。パイプメンバ１８２の前方側端には、支持環１８８が付設されており、その支持環１８８とスプライン部１８６の前方側端面とに両端の各々を支持された状態で、圧縮コイルスプリング１９０が配設されている。本Ｉ／Ｍシャフト１８０では、それがどのような伸縮状態にあっても、スプリング１９０が圧縮された状態とされており、そのスプリング１９０の弾性力が、Ｉ／Ｍシャフト１８０を収縮させる方向の力として作用する構造とされている。本Ｉ／Ｍシャフト１８０を採用する場合、先のＩ／Ｍシャフト２０を採用する場合と異なり、シャフトアッセンブリ１６０のロアチューブ４０によって保持された部分とギヤボックス１６によって保持された部分との間には、引張力が、軸方向力として付与されることになる。したがって、本Ｉ／Ｍシャフト１８０を採用する場合であっても、同様に、その引張力の作用によって、各所に存在するガタが、効果的に解消あるいは軽減させられることとなる。

本Ｉ／Ｍシャフト１８０においても、組付作業に考慮して、スプリング１９０の弾性力を作用させない機構が設けられている。具体的に言えば、図１２に示すように、パイプメンバ１８２の壁面を貫通する２つの穴１９２が、一直線上に穿設されており、シャフトアッセンブリ１６０が組付に供される前においては、それら穴１９２の各々に、規制ピン１９４が離脱可能に挿入されている。それら規制ピン１９４は、スプリング１９０を圧縮状態に維持して、スプリング１９０の後方側端がロッドメンバ１８４のスプライン部１８６に接しないようにしているのである。シャフトアッセンブリ１６０が組み付けられた後、それら規制ピン１９４を穴１９２から抜くことにより、先のＩ／Ｍシャフト２０と同様に、スプリング１９０の弾性力が、Ｉ／Ｍシャフト１８０を軸方向に収縮させる方向の力として作用し、シャフトアッセンブリ１６０に引張力が付与されることになる。

＜第２実施例＞
本実施例のステアリング装置は、第１実施例のステアリング装置がＩ／Ｍシャフト２０において軸方向力の発生源を設けた構成であるのに対して、ロアチューブがロアシャフトを保持する構造内に発生源を配設した構成を有するステアリング装置とされている。本実施例のステアリング装置の全体構成は、第１実施例のステアリング装置と同様であるため、全体図は省略するとともに、同じ機能を有する構成要素については、第１実施例における符号と同じ符号を用いて説明を省略するものとする。

本実施例のステアリング装置に採用されているステアリングコラム２００は、図１３に示すような構造とされており、概して言えば、ロアシャフト２０２およびそれをロアチューブ４０に保持させる構造のみが異なるものとなっている。ロアシャフト２０２は、それの中間部に他の部分より大きな径とされたスプリング支持部２０４が設けられている。また、ロアシャフト２０２のベアリング４６の内輪５８に挿入される部分は、その内輪５８との間に僅かに大きなクリアランスを有するように、若干小さな外径とされている。また、ベアリング４６とスプリング支持部２０４との間には、スプリング支持環２０６が緩やかに嵌められており、圧縮コイルスプリング２０８が、スプリング支持部２０４とスプリング支持環２０６との間に配設されている。このスプリング２０８は、両端の一方が、スプリング支持環２０６を介してベアリング４６の内輪５８に支持され、他端が、スプリング支持部２０２に支持されている。

本実施例のステアリング装置に採用されているＩ／Ｍシャフト２１０は、図１４に示すように、概して言えば、先の実施例のおけるＩ／Ｍシャフト２０から、スプリング１５６を外した構造とされている。

上記ステアリングコラム２００，Ｉ／Ｍシャフト２１０を採用した本実施例のステアリング装置では、入力シャフト１８のギヤボックス１６に対しての後方への移動を禁止する機構を有するとともに、Ｉ／Ｍシャフト２１０のある限度を超えた伸長を禁止する機構を有している。そして、ロアシャフト２０２がロアチューブ４０に保持される構造内において、上記スプリング２０８によって、ロアシャフト２０２がロアチューブ４０に対して後方側に付勢する機構を備えるものとなっている。したがって、それらの機構により、シャフトアッセンブリ１６０は、ロアチューブ４０に保持される部分とギヤボックス１６に保持される部分との間において引張力が作用する状態となっており、また、ロアチューブ４０，ギヤボックス１６のそれぞれのシャフト２０２，１８を保持する部分は、その引張力を受けた状態となっている。つまり、本ステアリング装置においても、第１実施例のステアリング装置と同様に、軸方向力付与装置が設けられており、その装置によって付与される上記引張力によって、前述の各所のガタが効果的に解消あるいは軽減させられることとなる。

なお、本実施例のステアリング装置でも、図８に示すところのステアリングコラム２００のチルト動作が行われる場合、ロアシャフト２０２のロアチューブ４０に保持されている部分と、入力シャフト１８のギヤボックス１６によって保持されている部分との相対位置が変動する。本実施例のステアリング装置においては、ロアシャフト２０２とロアチューブ４０との軸方向の相対移動が許容されている構造によって、上記変動に対応している。また、図９に示すように、車両の衝突によって、転舵装置１４が後方側に変位させられた場合には、第１実施例のステアリング装置と同様に、Ｉ／Ｍシャフト２１０が収縮させられることになる。

第１実施例のステアリング装置の全体構成を示す図である。 図１のステアリング装置を構成するステアリングコラムの断面図である。 図２に示すステアリングコラムにおいてロアシャフトがロアチューブに保持されている部分の拡大断面図である。 図１に示すステアリングコラムのブレークアウェイブラケットの部分を示す斜視図である。 図１のステアリング装置を構成する入力シャフトとギヤボックスとの断面図である。 図１のステアリング装置を構成するユニバーサルジョイントの分解図および断面図である。 図１のステアリング装置を構成するインタミディエイトシャフトの断面図である。 図１のステアリング装置のチルト機構による挙動を示した図である。 図１のステアリング装置の車両衝突時の挙動を示した図である。 図７に示すインタミディエイトシャフトの組付前の状態を示す断面図である。 図１に示すステアリング装置において採用可能な別のインタミディエイトシャフトの断面図である。 図１１に示すインタミディエイトシャフトの組付前の状態を示す断面図である。 第２実施例のステアリング装置を構成するステアリングコラムの断面図である。 第２実施例のステアリング装置を構成するインタミディエイトシャフトの断面図である。

符号の説明

１０：ステアリングホイール（ステアリング操作部材） １２：ステアリングメインシャフト １４：転舵装置 １６：ギヤボックス １８：入力シャフト（転舵装置側シャフト，転舵装置側被保持部） ２０：インタミディエイトシャフト（中間シャフト，伸縮部） ２２：ユニバーサルジョイント（操作部材側自在継手） ２４：ユニバーサルジョイント（転舵装置側自在継手） ３２：ステアリングコラム ３６：ロアシャフト（操作部材側シャフト，操作部材側被保持部） ４０：ロアチューブ（操作部材側保持部） ９６：チルト・テレスコピック機構 １１０：ハウジング（転舵装置側保持部） １５０：パイプメンバ（シャフト部材） １５２：ロッドメンバ（シャフト部材） １５６：圧縮コイルスプリング（弾性体，伸縮方向力付与機構） １６０：シャフトアッセンブリ １７０：貫通孔（伸縮方向力付与禁止機構） １７２：規制ピン（伸縮方向力付与禁止機構） １８０：インタミディエイトシャフト（中間シャフト，伸縮部） １８２：パイプメンバ（シャフト部材） １８４：ロッドメンバ（シャフト部材） １９０：圧縮コイルスプリング（弾性体，伸縮方向力付与機構） １９２：穴（伸縮方向力付与禁止機構） １９４：規制ピン（伸縮方向力付与禁止機構） ２００：ステアリングコラム ２０２：ロアシャフト（操作部材側シャフト，操作部材側被保持部） ２０８：圧縮コイルスプリング（弾性体，他方側被保持部付勢機構） ２１０：インタミディエイトシャフト（中間シャフト，伸縮部）

Claims (8)

1. 運転者によって操作されるステアリング操作部材と、
   車輪を転舵する転舵装置と、
   前記ステアリング操作部材と前記転舵装置とを連結して操舵力を伝達するシャフトアッセンブリであって、(a)前記ステアリング操作部材側の一部分をなし、車体に対して固定的に設けられた操作部材側保持部に回転可能に保持された操作部材側被保持部と、(b)前記転舵装置側の一部分をなし、車体に対して固定的に設けられた転舵装置側保持部に回転可能に保持された転舵装置側被保持部と、(c)前記操作部材側被保持部と前記転舵装置側被保持部との間に設けられ、軸方向に伸縮可能に構成された伸縮部とを有するシャフトアッセンブリと、
   そのシャフトアッセンブリの前記操作部材側被保持部と前記転舵装置側被保持部との間部分に軸方向の引張力と圧縮力との一方である軸方向力を付与する軸方向力付与装置と
   を備えた車両用ステアリング装置。
2. 前記軸方向力付与装置が、弾性体を有してその弾性体の弾性力に依拠する前記軸方向力を付与するものとされた請求項１に記載の車両用ステアリング装置。
3. 当該車両用ステアリング装置が、
   前記操作部材側保持部と前記転舵装置側保持部との少なくとも一方の位置変動であって前記シャフトアッセンブリを収縮させる方向の位置変動に対して、前記伸縮部が収縮可能とされた請求項１または請求項２に記載の車両用ステアリング装置。
4. 前記シャフトアッセンブリが、操作部材側シャフトと、転舵装置側シャフトと、それらの間に位置する中間シャフトと、その中間シャフトと前記操作部材側シャフトとを連結する操作部材側自在継手および前記中間シャフトと前記転舵装置側シャフトとを連結する転舵装置側自在継手とを含んで構成され、
   前記操作部材側被保持部が前記操作部材側シャフトに、前記転舵装置側被保持部が前記転舵装置側シャフトに、それぞれ設けられ、かつ、前記中間シャフトと、前記操作部材側シャフトの前記操作部材側被保持部と前記操作部材側自在継手との間の部分と、前記転舵装置側シャフトの前記転舵装置側被保持部と前記転舵装置側自在継手との間の部分とのいずれかが、相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能とされた２つのシャフト部材を含んで構成されて前記伸縮部として機能する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用ステアリング装置。
5. 軸方向における前記転舵装置側被保持部から前記操作部材側被保持部に向かう方向を操作部材側方向と、前記操作部材側被保持部から前記転舵装置側被保持部に向かう方向を転舵装置側方向と、それぞれ定義した場合において、
   前記軸方向力付与装置が、
   前記操作部材側被保持部の前記操作部材側保持部に対する前記操作部材側方向と前記転舵装置側方向との一方への移動を禁止する操作部材側移動禁止機構と、
   前記転舵装置側被保持部の前記転舵装置側保持部に対する前記操作部材側方向と前記転舵装置側方向との他方への移動を禁止する転舵装置側移動禁止機構と、
   前記伸縮部に対して、前記操作部材側移動禁止機構が前記操作部材側被保持部の前記操作部材側方向への移動を禁止するとともに前記転舵装置側移動禁止機構が前記転舵装置側被保持部の前記転舵装置側方向への移動を禁止するものである場合には、前記伸縮部を伸長させる方向の力を、前記操作部材側移動禁止機構が前記操作部材側被保持部の前記転舵装置側方向への移動を禁止するとともに前記転舵装置側移動禁止機構が前記転舵装置側被保持部の前記操作部材側方向への移動を禁止するものである場合には、前記伸縮部を収縮させる方向の力を、それぞれ伸縮方向力として付与する伸縮方向力付与機構と
   を含んで構成された請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車両用ステアリング装置。
6. 車両用ステアリング装置の一部を構成し、運転者によって操作される操作部材と車輪を転舵する転舵装置とを連結して操舵力を伝達するシャフトアッセンブリであって、
   前記ステアリング操作部材に連結され、車体に対して固定的に設けられた操作部材側保持部に回転可能に保持される操作部材側シャフトと、
   前記転舵装置に連結され、車体に対して固定的に設けられた転舵装置側保持部に回転可能に保持される転舵装置側シャフトと、
   前記操作部材側シャフトと前記転舵装置側シャフトとの間に位置する中間シャフトと、
   その中間シャフトと前記操作部材側シャフトとを連結する操作部材側自在継手と、前記中間シャフトと前記転舵装置側シャフトとを連結する転舵装置側自在継手と備え、
   前記中間シャフトと、前記操作部材側シャフトと、前記転舵装置側シャフトとのいずれかが、相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能とされた２つのシャフト部材を含んで伸縮可能に構成されるとともに、自身を伸長させる方向の力と収縮させる方向の力との一方である伸縮方向力を前記２つのシャフト部材に対して付与可能な伸縮方向力付与機構を有するシャフトアッセンブリ。
7. 前記伸縮方向力付与機構が、弾性体を有してその弾性体の弾性力に依拠する前記伸縮方向力を付与可能なものとされた請求項６に記載のシャフトアッセンブリ。
8. 前記中間シャフトと、前記操作部材側シャフトと、前記転舵装置側シャフトとのいずれかであって前記伸縮方向力付与機構を有するものが、
   前記２つのシャフト部材の前記伸縮方向力の作用しない状態での軸方向の相対移動を許容すべく前記伸縮方向力付与機構による前記伸縮方向力の付与を禁止する機構であって、その禁止を解除可能に構成された伸縮方向力付与禁止機構を有する請求項６または請求項７に記載のシャフトアッセンブリ。
   
   

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