JP2009040302A - ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト - Google Patents

Abstract

【課題】衝突事故の際に、中間部に設けた小断面積部１１を折り曲げつつ衝撃を吸収するステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトに関して、製造が容易な構造を実現する。
【解決手段】第一アウタチューブ９と組み合わされるインナシャフト８ａを構成する、１対の大径部１７ａ、１７ｂを、互いに別体とする。この構成により、これら両大径部１７ａ、１７ｂの外周面に形成した雄セレーション部や上記小断面積部１１を損傷する事なく、上記インナシャフト８ａを容易、且つ、能率良く造れる。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車用操舵装置を構成する中間シャフトのうち、衝突事故の際に衝撃エネルギを吸収しつつ折れ曲がる事で運転者を保護する、ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの改良に関する。

自動車用操舵装置は、図７に示す様に、運転者が操作するステアリングホイール１の動きを、ステアリングシャフト２及び中間シャフト３等の複数本のシャフトと、これら各シャフト２、３の端部同士を結合した自在継手４ａ、４ｂとを介して、図示しないステアリングギヤユニットに伝達する様に構成している。尚、図示の例では、電動モータ５を補助動力源とするパワーステアリング装置６を組み込んでいるが、このパワーステアリング装置６に関しては、本発明の要旨とは関係しない為、説明は省略する。

上述の様に構成される自動車用操舵装置では、衝突時に運転者を保護する為、上記ステアリングシャフト２及びこのステアリングシャフト２を挿通したステアリングコラム７、或いは上記中間シャフト３を、衝撃に伴って、この衝撃のエネルギを吸収しつつ全長が縮まるエネルギ吸収式のものとする事が一般的に行なわれている。又、上記中間シャフト３に関しては、衝撃に伴って、この衝撃のエネルギを吸収しつつ軸方向中間部で「く」字形に折れ曲がる構造（中折れ式構造）とする事も、例えば特許文献１〜３に記載される等により、従来から広く行なわれている。

図８〜９は、上述の様な、中折れ式のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの１例を示している。このステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトである中間シャフト３ａは、インナシャフト８に対して第一、第二両アウタチューブ９、１０を、大きな力が加わった場合にのみ軸方向移動可能に、セレーション係合させて成る。これら各部材８〜１０は、インナシャフト８の外周面に形成した雄セレーションと上記第一、第二両アウタチューブ９、１０の内周面に形成した雌セレーションとをセレーション係合させる事で、トルク伝達と軸方向に関する相対変位とを可能に組み合わせている。尚、上記第一アウタチューブ９が、特許請求の範囲に記載したアウタチューブに相当する。

但し、上記インナシャフト８と上記第一、第二両アウタチューブ９、１０とは、上記雄セレーションと上記雌セレーションとを強く摩擦係合させる事により、軸方向に強い衝撃が加わった場合にのみ、軸方向に関して相対変位可能に組み合わせている。この為に、上記インナシャフト８と上記第一アウタチューブ９との嵌合部（セレーション係合部）に関しては、例えば特願２００７−４６９５０に開示されている様に、上記第一、第二両アウタチューブ９、１０の一部で上記インナシャフト８に外嵌する部分を、外嵌作業に先立って径方向に少し押し潰す事で、断面形状を非円形（例えば、楕円形、おむすび形、多角形状等）に塑性変形させておく。その後、上記第一アウタチューブ９の断面形状を円形に向け弾性変形させつつ、上記インナシャフト８に外嵌する事により、上記雄セレーションと上記雌セレーションとを強く摩擦係合させている。これら雄セレーションと雌セレーションとが強く摩擦係合した部分が、特許請求の範囲に記載した変位制限部となる。

これに対して、上記インナシャフト８と上記第二アウタチューブ１０との嵌合部（セレーション係合部）に関しては、このインナシャフト８の端部の断面形状を非円形にしている。この為に、このインナシャフト８の端面に開口する凹孔１２を形成して、このインナシャフト８の端部を円筒状とし、この円筒状部分を、上記第二アウタチューブ１０への内嵌作業に先立って径方向に少し押し潰す事で、断面形状を非円形に塑性変形させておく。その後、上記インナシャフト８の断面形状を円形に向け弾性変形させつつ、上記第二アウタチューブ１０に内嵌する事により、上記雄セレーションと上記雌セレーションとを強く摩擦係合させている。

又、インナシャフト８の中間部で上記第一アウタチューブ９の軸方向中間部内径側に位置する部分には、このインナシャフト８の他の部分に比べて十分に小径な小断面積部１１を設けている。この小断面積部１１は、衝突事故に伴って前記中間シャフト３ａに加わる衝撃エネルギを吸収する為の、ヒューズ部として機能する。更に、上記第二アウタチューブ１０の前端縁（図８〜９の左端縁）に対向する、上記第一アウタチューブ９の後端縁（図８〜９の右端縁）を、その片半部側が他半部側よりも上記第二アウタチューブ１０の前端縁から離れる向きに傾斜させている。尚、第一アウタチューブ９の後端縁に代えて、或はこの後端縁と共に、第二アウタチューブ１０の前端縁を傾斜させる場合もある。又、本明細書中での前後方向に関する記載は、自動車用操舵装置への組み付け状態で車体の前後方向で言うが、この前後方向は逆であっても良く、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。

上述の様なステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトは、自動車の操舵装置に組み込まれ、ステアリングホイール１（図７）の動きを、図示しないステアリングギアに伝える。この為に、上記第二アウタチューブ１０の後端部を自在継手４ａを構成するヨーク１３に溶接固定すると共に、上記インナシャフト８の前端部を、別の自在継手４ｂを構成するヨーク１４に、このヨーク１４の基部を挿通したボルト１５の締め付けにより、結合固定している。尚、上記インナシャフト８の前端部一部外周面には、このボルト１５との干渉を防止する為の切り欠き部１６を形成している。通常時には、上記小断面積部１１の周囲に第一アウタチューブ９が、上記雄セレーションと上記雌セレーションとの摩擦力に基づいて存在する。この為、上記インナシャフト８がこの小断面積部１１で折れ曲がる事はない。又、操舵の為のトルクは、主として上記第一アウタチューブ９によって、上記インナシャフト８の後部（図８〜９の右部）から前部（同左部）に伝達される。

衝突時に（一次衝突又は二次衝突に伴って）上記ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトに、軸方向に亙る強い圧縮力が加わると、先ず、上記第二アウタチューブ１０の内周面の雌セレーションと、上記インナシャフト８の外周面の雄セレーションとのセレーション係合部に作用している摩擦力に抗して、このインナシャフト８が上記第二アウタチューブ１０に押し込まれる。同時に、上記第一アウタチューブ９がこの第二アウタチューブ１０に押される様にして、上記インナシャフト８の前部に向け、図８→図９に示す様に、軸方向に移動する。そして、上記第一アウタチューブ９の前端面が上記別の自在継手４ｂを構成するヨーク１４の基端面に突き当たり、それ以上、このインナシャフト８に対し軸方向に移動しない様になる。この状態で、上記第一、第二両アウタチューブ９、１０の突き合わせ部が、上記小断面積部１１の周囲に位置する。

この様な図９に示した状態から、更に上記圧縮力が加わると、上記第一アウタチューブ９による折れ曲がり阻止力を喪失した上記インナシャフト８が折れ曲がる。例えば図示の様に、上記第一アウタチューブ９の前端面を上記ヨーク１４の基端面に突き当てる構造の場合には、傾斜したこの第一アウタチューブ９の後端縁と、上記第二アウタチューブ１０の前端縁との係合に基づいて、これら両アウタチューブ９、１０の中心軸同士を曲げる方向の力が加わる。そして、上記インナシャフト８の小断面積部１１が、前記特許文献１〜３に記載されている様に、塑性変形する事で折れ曲がる。この様に小断面積部１１を折り曲げる方向に塑性変形させる事により、ステアリング用シャフトの全長を縮めつつ、衝突に基づくエネルギを吸収し、運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。

上述の様な中間シャフト３ａを構成するインナシャフト８は、従来は一体に形成していた。即ち、図１０に示す様に、それぞれの外周面に雄セレーションを形成した１対の大径部１７ａ、１７ｂと上記小断面積部１１とを、鋼材等の金属製で円柱状の素材に、上記雄セレーションを形成する為のブローチ加工の如き削り加工或いは転造加工等の塑性加工、及び、上記小断面積部１１を形成する為の旋削等の削り加工を施す事により、一体に造っていた。そして、この小断面積部１１の周囲に、前述した様に、第一アウタチューブ９を外嵌している。ところが、上述の様な一体型のインナシャフト８を造る事は面倒で、このインナシャフト８を含む上記中間シャフト３ａの製造コストを高くする原因となる。この理由は、次の通りである。

先ず第一に、１対の大径部１７ａ、１７ｂにより軸方向両側から挟まれた上記小断面積部１１を、旋削加工する作業は面倒である。即ち、上記インナシャフト８となるべき素材の軸方向一端部を旋盤のチャックにより把持した状態で、この素材の軸方向中間部に上記小断面積部１１を形成する際、この素材の軸方向他端部の振れを十分に抑えつつ旋削を行なう必要がある。この振れが過大になると、上記素材が、上記小断面積部１１となるべき部分で折れ曲がったり、著しい場合には破断する等の損傷を生じる可能性がある為である。

第二に、上記両大径部１７ａ、１７ｂの外周面に雄セレーションを形成する作業が面倒である。即ち、この雄セレーションを、上記小断面積部１１を形成した後、ブローチ加工の如き削り加工により形成する際には、この削り加工に伴うスラスト荷重により、上記小断面積部１１が座屈しない様に、十分に注意する必要がある。上記雄セレーションを転造加工により形成する場合にも、上記小断面積部１１に捩れ等の変形が生じない様に、十分に注意する必要がある。これに対して、上記雄セレーションを上記小断面積部１１の加工前に形成する場合には、上記問題を生じない代わりに、形成済の雄セレーションの頂部が、旋盤のチャックへの把持に伴って潰されない様に注意する必要がある。

特開平７−３０９２４１号公報 特開平８−２５８７２７号公報 実用新案登録第２５８６５６９号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、衝突事故の際に、中間部を「く」字形に折り曲げつつ衝撃を吸収する構造を有するステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトに関して、製造が容易な構造を実現すべく発明したものである。

本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトは、インナシャフトと、アウタチューブと、変位制限部とを備える。
このうちのインナシャフトは、軸方向中間部に小断面積部を、外周面に雄セレーションを、それぞれ形成している。
又、上記アウタチューブは、内周面に形成した雌セレーションと上記雄セレーションとをセレーション係合させた状態で上記インナシャフトの周囲に、上記小断面積部を跨ぐ状態で外嵌されている。
又、上記変位制限部は、上記インナシャフトと上記アウタチューブとの間に設けられ、これらインナシャフトとアウタチューブとの間に軸方向に強い力が加わった場合にのみ、これらインナシャフトとアウタチューブとの軸方向に関する相対変位を可能にする。この様な変位制限部としては、前述した様な、上記雌セレーションと上記雄セレーションとを大きな摩擦力でセレーション係合させる構造の他、前述の特許文献１〜３に記載された様な、インナシャフトとアウタチューブとの間に合成樹脂を掛け渡す構造を採用する事もできる。
更に、上記インナシャフトと上記アウタチューブとは、炭素鋼等の鉄系合金の他、アルミニウム合金の如き軽合金等の、非鉄金属製とする事もできる。但し、熱膨張量の差により、温度変化に伴って嵌合状態が変化しない様にすべく、上記インナシャフトと上記アウタチューブとで、鉄系合金同士、アルミニウム合金同士の様に、同種金属同士を組み合わせる事が好ましい。

上述の様なステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトに於いては、上記インナシャフトを、少なくとも２本のシャフト素子を軸方向に結合する事で構成する。そして、上記小断面積部を構成する部分と、この小断面積部を軸方向両側から挟む位置に設けられて、それぞれの外周面に上記雄セレーションを形成した１対の大径部のうちの少なくとも一方の大径部とを、互いに別体とする。
この様な本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトを実施する場合に、より具体的には、次の(A) 〜(F) の様な構造を採用できる。
(A) 上記１対の大径部の互いに対向する軸方向端面のうち、一方の大径部の軸方向端面に小断面積部を、この一方の大径部と同心に、且つ、この一方の大径部から他方の大径部に向け突出する状態で形成する。又、この他方の大径部の軸方向端面に凹孔を、この他方の大径部と同心に設ける。そして、上記小断面積部の先端部をこの凹孔に嵌合する。尚、これら小断面積部の先端部と凹孔との嵌合状態は、隙間嵌でも、或いは締り嵌めでも良い（請求項２に記載した発明）。
(B) 上記１対の大径部の互いに対向する軸方向端面のうち、一方の大径部の軸方向端面に小断面積部を、この一方の大径部と同心に、且つ、この一方の大径部から他方の大径部に向け突出する状態で形成する。又、この他方の大径部の軸方向端面にねじ孔を、この他方の大径部と同心に設ける。そして、上記小断面積部の先端部に設けた雄ねじ部を、上記ねじ孔に螺合する（請求項３に記載した発明）。
(C) 上記１対の大径部の互いに対向する軸方向端面に１対の凹孔を、互いに同心に設ける。そして、杆状に形成された小断面積部の両端部をこれら両凹孔に嵌合する。尚、これら小断面積部の両端部と両凹孔との嵌合状態に関しても、隙間嵌でも、或いは締り嵌めでも良い（請求項４に記載した発明）。
(D) 上記１対の大径部の互いに対向する軸方向端面に１対のねじ孔を、互いに同心に設ける。そして、杆状に形成された小断面積部の両端部に設けた雄ねじ部を、上記両ねじ孔に螺合する（請求項５に記載した発明）。
(E) 上記１対の大径部の互いに対向する軸方向端面に、それぞれが小断面積部の外径よりも大きな内径を有する挿入孔を、これら両挿入孔の奥端面にそれぞれ凹孔を、互いに同心にそれぞれ設ける。そして、杆状に形成された小断面積部の両端部をこれら両凹孔に嵌合する。尚、これら小断面積部の両端部と両凹孔との嵌合状態に関しても、隙間嵌でも、或いは締り嵌めでも良い（請求項６に記載した発明）。
(F) 上記１対の大径部の互いに対向する軸方向端面に、それぞれが小断面積部の外径よりも大きな内径を有する挿入孔を、これら両挿入孔の奥端面にそれぞれねじ孔を、互いに同心にそれぞれ設ける。そして、杆状に形成された小断面積部の両端部に設けた雄ねじ部を、上記両ねじ孔に螺合する（請求項７に記載した発明）。

上述の様に構成する本発明によれば、衝突事故の際に、中間部を「く」字形に折り曲げつつ衝撃を吸収する構造を有するステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの製造を容易にできる。
即ち、小断面積部を挟んで軸方向両側に存在する１対の大径部が互いに別体である為、この小断面積部を形成する作業も、これら両大径部の外周面に雄セレーションを形成する作業も、何れも容易に行なえる。

［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて、本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの特徴は、インナシャフト８ａを構成する１対の大径部１７ａ、１７ｂを互いに別体とする事で、このインナシャフト８ａの加工を容易にする点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図８〜９に示した構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の場合には、上記１対の大径部１７ａ、１７ｂの互いに対向する軸方向端面のうち、前側の大径部１７ａの軸方向端面（後端面）に小断面積部１１を、この前側の大径部１７ａと同心に、且つ、この前側の大径部１７ａから後側の大径部１７ｂに向け突出する状態で、この前側の大径部１７ａと一体に形成している。又、この後側の大径部１７ｂの軸方向端面（前端面）に凹孔１８を、この後側の大径部１７ｂと同心に設けている。この凹孔１８の自由状態での内径は、上記小断面積部１１の自由状態での外径よりも、僅かに小さくしている。そして、この小断面積部１１の先端部を上記凹孔１８に、締り嵌めにより嵌合固定する事で、上記両大径部１７ａ、１７ｂ同士を結合固定して、インナシャフト８ａとしている。

尚、上記小断面積部１１の先端部を上記凹孔１８に嵌合してこのインナシャフト８ａとする作業と、上記インナシャフト８ａに第一アウタチューブ９を外嵌する作業との前後は問わない。但し、上記小断面積部１１の先端部を上記凹孔１８に嵌合する作業を先に行なう場合には、上記両大径部１７ａ、１７ｂの外周面にそれぞれ形成した雄セレーションの、円周方向に関する位相を合わせる。これに対して、上記両大径部１７ａ、１７ｂを上記第一アウタチューブ９に、この第一アウタチューブ９の両端開口から内嵌しつつ、上記小断面積部１１の先端部を上記凹孔１８に嵌合する事もできる。そして、この場合には、上記両大径部１７ａ、１７ｂの外周面にそれぞれ形成した雄セレーションの、円周方向に関する位相は、自動的に合致する。

上述の様に構成する本例の構造によれば、ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトを構成する、上記インナシャフト８ａの製造を容易にできる。即ち、上記小断面積部１１を挟んで軸方向両側に存在する上記１対の大径部１７ａ、１７ｂが互いに別体である為、上記小断面積部１１を形成する作業も、これら両大径部１７ａ、１７ｂの外周面に雄セレーションを形成する作業も、何れも容易に行なえる。
先ず、上記小断面積部１１を形成する作業は、上記前側の大径部１７ａを構成する為の素材を旋盤のチャックに把持した状態で、この素材の先端部に旋削加工を施す事により、容易に行なえる。この素材のうちで上記小断面積部１１とすべき部分よりも先端寄り部分には、質量となる部分（後側の大径部１７ｂとなる部分）が存在しないので、上記素材の回転速度を速くしても、特に問題を生じる事はなく、上記小断面積部１１の形成作業を、容易、且つ、能率良く行なえる。
尚、上記小断面積部１１を含む各部の加工方法は、旋削加工に限らず、例えば軸方向成形による冷間鍛造加工とする事もできる。本例の構造の場合には、前述した従来構造とは異なり、軸方向中間部に、軸方向荷重により座屈変形し易い小径部が存在しない為、上述の様な冷間鍛造加工を採用できる。

又、上記両大径部１７ａ、１７ｂの外周面に雄セレーションを形成する作業も、これら両大径部１７ａ、１７ｂ毎に行なえる。この為、この形成作業に伴って上記小断面積部１１を破損する事がなくなる。従って、上記前側の大径部１７ａに関しては、この小断面積部１１を形成した後、外周面に雄セレーションを形成すれば、これら小断面積部１１及び雄セレーションを、何れも、容易、且つ、能率良く形成できる。後側の大径部１７ｂの外周面の雄セレーションに関しても、容易、且つ、能率良く形成できる。
尚、以上の説明は、上記小断面積部１１の先端部と前記凹孔１８とを締り嵌めで嵌合させる場合に就いて行なった。これに対して、これら小断面積部１１の先端部と凹孔１８とを隙間嵌で嵌合させる事もできる。隙間嵌で嵌合させる場合には、上記両大径部１７ａ、１７ｂを前記第一アウタチューブ９に、この第一アウタチューブ９の両端開口から内嵌しつつ、上記小断面積部１１の先端部を上記凹孔１８に嵌合させる。上記両大径部１７ａ、１７ｂの外周面に形成した雄セレーションの位相を合わせる為の作業は不要である。
又、本例の場合には、上記第一アウタチューブ９｛及び第二アウタチューブ１０（図８参照）｝と上記両大径部１７ａ、１７ｂとをトルクの伝達を可能に係合させる構造として、セレーション係合を採用しているが、セレーション係合に代えて、多角形同士の嵌合とする事もできる。多角形同士の嵌合による構造を採用する場合、各部材を引き抜き材により造る事で、加工コストの低減を図れる。

［実施の形態の第２例］
図２は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合も上述した実施の形態の第１例の場合と同様に、前側の大径部１７ａの軸方向端面（後端面）に小断面積部１１を、この前側の大径部１７ａと同心に形成している。本例の場合には、この小断面積部１１の先端部に雄ねじ部１９を形成している。又、後側の大径部１７ｂの軸方向端面（前端面）にねじ孔２０を、この後側の大径部１７ｂと同心に設けている。そして、このねじ孔２０に上記雄ねじ部１９を螺合させる事で、これら両大径部１７ａ、１７ｂを、上記小断面積部１１を介して結合固定している。本例の場合には、これら両大径部１７ａ、１７ｂ同士を結合固定した後、第一アウタチューブ９を、これら両大径部１７ａ、１７ｂに掛け渡す状態で外嵌する。この際、上記雄ねじ部１９と上記ねじ孔２０とを相対回転させて、上記両大径部１７ａ、１７ｂの外周面に形成した雄セレーションの位相を一致させる。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第３例］
図３は、請求項１、４に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、１対の大径部１７ａ、１７ｂの互いに対向する軸方向端面に１対の凹孔１８、１８を、互いに同心に設けている。そして、杆状に形成された小断面積部１１の両端部をこれら両凹孔１８、１８に、締り嵌めにより嵌合固定している。
この様な構造の場合には、上記小断面積部１１の材質を、上記両大径部１７ａ、１７ｂと独立して選定できる。例えば、この小断面積部１１を構成する鋼材として、これら両大径部１７ａ、１７ｂを構成する鋼材よりも炭素含有量の少ないものを使用したり、更には、上記小断面積部１１を、銅系合金、アルミニウム系合金の様に、上記両大径部１７ａ、１７ｂを構成する鋼材に比べて軟質のものを使用する事もできる。この様に、上記小断面積部１１を構成する金属材料の選定の自由度が高くなる結果、衝突事故に伴って上記小断面積部１１が折れ曲がる際に衝撃エネルギを吸収する性能に関する自由度を向上させる事ができる。その他の部分の構成及び作用は、上記小断面積部１１の両端部と上記両凹孔１８、１８との嵌合状態を隙間嵌にできる事を含め、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第４例］
図４は、請求項１、５に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、１対の大径部１７ａ、１７ｂの互いに対向する軸方向端面に１対のねじ孔２０、２０を、互いに同心に設けている。そして、杆状に形成された小断面積部１１の両端部に設けた雄ねじ部１９、１９を、上記両ねじ孔２０、２０に螺合させる事で、上記両大径部１７ａ、１７ｂを、上記小断面積部１１を介して結合固定している。本例の場合には、これら両大径部１７ａ、１７ｂを結合固定した後、第一アウタチューブ９を、これら両大径部１７ａ、１７ｂに掛け渡す状態で外嵌する。この際、何れか又は両方の雄ねじ部１９、１９と何れか又は両方のねじ孔２０、２０とを相対回転させて、上記両大径部１７ａ、１７ｂの外周面に形成した雄セレーションの位相を一致させる。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第３例と同様であるから、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第５例］
図５は、請求項１、６に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、１対の大径部１７ａ、１７ｂの互いに対向する軸方向端面に、それぞれが小断面積部１１の外径よりも大きな内径を有する挿入孔２１、２１を、これら両挿入孔２１、２１の奥端面にそれぞれ凹孔１８、１８を、互いに同心に設けている。そして、杆状に形成された上記小断面積部１１の両端部に設けた小径段部２２、２２を上記両凹孔１８、１８に、それぞれ締り嵌めで嵌合している。この様な構造の場合、上記小断面積部１１の軸方向寸法を長くできる為、衝突事故の際にこの小断面積部１１を折れ曲がり易くできる等、衝撃エネルギを吸収する性能に関する自由度を向上させる事ができる。又、通常時に、上記小断面積部１１が舵角付与の為のトルクの一部を伝達する構造を採用した場合に、この小断面積部１１の捩り方向の弾性変形量を少なく抑えて、この小断面積部１１の耐久性向上を図れる。その他の部分の構成及び作用は、上記小断面積部１１の両端部（小径段部２２、２２）と上記両凹孔１８、１８との嵌合状態を隙間嵌にできる事を含め、前述した実施の形態の第３例と同様であるから、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第６例］
図６は、請求項１、７に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合には、１対の大径部１７ａ、１７ｂの互いに対向する軸方向端面に形成した両挿入孔２１、２１の奥端面にそれぞれねじ孔２０、２０を、互いに同心に設けている。そして、杆状に形成した小断面積部１１の両端部に設けた雄ねじ部１９、１９を、上記両ねじ孔２０、２０に螺合させている。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第５例と同様であるから、重複する説明は省略する。

本発明の実施の形態の第１例を示す部分切断側面図。 同第２例を示す部分切断側面図。 同第３例を示す部分切断側面図。 同第４例を示す部分切断側面図。 同第５例を示す部分切断側面図。 同第６例を示す部分切断側面図。 自動車用操舵装置の１例を示す略側面図。 中間シャフト及び１対の自在継手を取り出して、衝突事故の未発生時の状態で示す、部分切断側面図。 同じく衝突開始直後の状態で示す、図８と同様の図。 中間シャフトからインナシャフト及び第一アウタチューブを取り出して示す、部分切断側面図。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３、３ａ 中間シャフト
４ａ、４ｂ 自在継手
５ 電動モータ
６ パワーステアリング装置
７ ステアリングコラム
８、８ａ インナシャフト
９ 第一アウタチューブ
１０ 第二アウタチューブ
１１ 小断面積部
１２ 凹孔
１３ ヨーク
１４ ヨーク
１５ ボルト
１６ 切り欠き部
１７ａ、１７ｂ 大径部
１８ 凹孔
１９ 雄ねじ部
２０ ねじ孔
２１ 挿入孔
２２ 小径段部

Claims (7)

1. 軸方向中間部に小断面積部を、外周面に雄セレーションを、それぞれ形成したインナシャフトと、内周面に形成した雌セレーションとこの雄セレーションとをセレーション係合させた状態で上記インナシャフトの周囲に、上記小断面積部を跨ぐ状態で外嵌されたアウタチューブと、これらインナシャフトとアウタチューブとの間に設けられ、これらインナシャフトとアウタチューブとの間に軸方向に強い力が加わった場合にのみ、これらインナシャフトとアウタチューブとの軸方向に関する相対変位を可能にする変位制限部とを備えたステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトに於いて、上記インナシャフトが、少なくとも２本のシャフト素子を軸方向に結合して成るものであり、上記小断面積部を構成する部分と、この小断面積部を軸方向両側から挟む位置に設けられて、それぞれの外周面に上記雄セレーションを形成した１対の大径部のうちの少なくとも一方の大径部とが別体である事を特徴とするステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
2. １対の大径部の互いに対向する軸方向端面のうち、一方の大径部の軸方向端面に小断面積部が、この一方の大径部と同心に且つこの一方の大径部から他方の大径部に向け突出する状態で形成されており、この他方の大径部の軸方向端面に凹孔が、この他方の大径部と同心に設けられており、上記小断面積部の先端部がこの凹孔に嵌合している、請求項１に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
3. １対の大径部の互いに対向する軸方向端面のうち、一方の大径部の軸方向端面に小断面積部が、この一方の大径部と同心に且つこの一方の大径部から他方の大径部に向け突出する状態で形成されており、この他方の大径部の軸方向端面にねじ孔が、この他方の大径部と同心に設けられており、上記小断面積部の先端部に設けられた雄ねじ部が上記ねじ孔に螺合している、請求項１に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
4. １対の大径部の互いに対向する軸方向端面に１対の凹孔が、互いに同心に設けられており、杆状に形成された小断面積部の両端部がこれら両凹孔に嵌合している、請求項１に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
5. １対の大径部の互いに対向する軸方向端面に１対のねじ孔が、互いに同心に設けられており、杆状に形成された小断面積部の両端部に設けられた雄ねじ部が上記両ねじ孔に螺合している、請求項１に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
6. １対の大径部の互いに対向する軸方向端面に、それぞれが小断面積部の外径よりも大きな内径を有する挿入孔が、これら両挿入孔の奥端面にそれぞれ凹孔が、互いに同心にそれぞれ設けられており、杆状に形成された小断面積部の両端部がこれら両凹孔に嵌合している、請求項１に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
7. １対の大径部の互いに対向する軸方向端面に、それぞれが小断面積部の外径よりも大きな内径を有する挿入孔が、これら両挿入孔の奥端面にそれぞれねじ孔が、互いに同心にそれぞれ設けられており、杆状に形成された小断面積部の両端部に設けられた雄ねじ部が上記両ねじ孔に螺合している、請求項１に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。

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