JP2015000701A - 操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過大トルクによって損傷した部材の交換作業を容易にした操舵装置を提供する。
【解決手段】複数の回転軸の一つを第１軸４７および第２軸４８で構成し、第１軸４７および第２軸４８に、第１軸４７および第２軸４８を相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結する回転許容機構と、第１回転伝達機構８０と、第１軸４７および第２軸４８の所定の相対回転後に第１軸４７および第２軸４８を回転伝達可能に連結する第２回転伝達機構８４を設け、第１回転伝達機構は、第１軸側に穿孔された第１穴８１と、この第１穴に対応する位置で第２軸側に穿孔された第２穴８２と、第１穴および前記第２穴のまたがる位置に配置され、所定の回転トルク以上の時に破断する第１干渉部材８３とからなり、第１干渉部材８３を交換するために第１穴８１および第２穴８２のいずれか一方は、外部に開口している。
【選択図】図４

Description

本発明は、過大トルクを吸収するとともに過大トルク後も操舵できるようにした操舵装置に関する。

このような操舵装置として、図９（特許文献１）に示すようなものがある。

このものは、ハンドル１００の回転をステアリングシャフト１１０、中間軸１２０、ピニオンシャフト１５０に伝え、ピニオンギヤ１５０ａおよびラックギヤ１５１ａによって、ピニオンシャフト１５０の回転運動をラック軸１５１の直線運動に変換し、転蛇輪１６０の向きを変えている。

中間軸１２０は、第１軸１２１と、第２軸１３０とを有し、第１軸１２１および第２軸１３０は互いに軸方向にずれている。第１軸１２１の穴に二面取りされた規制部１２２が形成され、第２軸１３０の軸に二面取りされた被規制部１３１が形成されている。第１軸１２１の回転は、規制部１２２および被規制部１３１を介して第２軸１３０に伝えられる。

転蛇輪１６０が縁石１７０に乗り上げるなど過大トルクがかかると、第２軸１３０の強度低減部１３２が剪断される。その後、第１軸１２１の回転は、第１軸１２１および第２軸１３０間に配置されたトレランスリング１４０を介して第２軸１３０に伝えることができる。このように、操舵装置で転蛇輪１６０を操舵できる状態で、整備工場に車両が搬送され、整備工場にて車両の操舵装置の損傷具合を確認する。

特開２０１２−６２９９１号公報

第２軸１３０の強度低減部１３２以外に操舵装置の損傷が確認されなければ、第２軸１３０を交換する作業を行う。操舵装置のコラム機構およびラックアンドピニオン機構に対し中間軸１２０を取り外し、中間軸１２０を分解して第２軸１３０を交換し、中間軸１２０を再組立し、コラム機構およびラックアンドピニオン機構に対し中間軸１２０を取付ける。このように、操舵装置から中間軸１２０を取り外し、中間軸１２０を分解組立しなければ、第２軸１３０を交換できず、この作業が大変であった。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、過大トルクによって損傷した部材の交換作業を容易にした操舵装置を提供することである。

上記課題を解決する回転伝達装置は、ハンドルの回転によって操舵輪の操舵が行われるように前記ハンドルおよび前記操舵輪の間に複数の回転軸および直動軸を設けた操舵装置において、前記複数の回転軸の一つを第１軸および第２軸で構成し、前記第１軸および前記第２軸を相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結する回転許容機構と、前記第１軸および前記第２軸を回転伝達可能に連結し、所定の回転トルク以上の時に破断して第１軸および第２軸の相対回転を許容する第１回転伝達機構と、前記第１軸および前記第２軸の所定の相対回転後に前記第１軸および前記第２軸を回転伝達可能に連結する第２回転伝達機構とを備え、前記第１回転伝達機構は、前記第１軸側に穿孔された第１穴と、この第１穴に対応する位置で前記第２軸側に穿孔された第２穴と、前記第１穴および前記第２穴のまたがる位置に配置され、前記所定の回転トルク以上の時に破断する第１干渉部材とからなり、前記第１干渉部材を交換するために前記第１穴および前記第２穴のいずれか一方は、外部に開口していることを特徴とするものである。

上記構成によれば、第１軸および第２軸を操舵装置から取り外さなくても、外部に開口している前記第１穴および前記第２穴のいずれか一方から、第１干渉部材を取り出すことができる。この結果、過大トルクによって損傷した部材の交換作業を容易にした操舵装置を提供することができる。

上記課題を解決する回転伝達装置は、請求項１に記載の前記第２回転伝達機構が、前記第１軸側に穿孔された第３穴と、前記第１軸および前記第２軸の前記所定の相対回転後の前記第３穴に対応する位置で前記第２軸側に穿孔された第４穴と、前記第３穴および前記第４穴のいずれか一方に配置され、前記第３穴および前記第４穴が対応したときに、前記第３穴および前記第４穴のまたがる位置に配置される第２干渉部材と、前記第３穴および前記第４穴のいずれか一方の外部に開口する位置に着脱可能に取付けられる詰栓とからなることを特徴とするものである。

上記構成によれば、過大トルクによって損傷した部材の交換作業を容易にした操舵装置を提供することができる。さらに、詰栓を外して第２干渉部材を、第３穴および第４穴のまたがる位置から、第３穴および第４穴のいずれか一方に配置される位置へ動かすことができるので、第２干渉部材の復帰作業を容易にした操舵装置を提供することができる。

上記課題を解決する回転伝達装置は、請求項１に記載の前記複数の回転軸の一部によってインターミディエイトシャフトを構成し、前記インターミディエイトシャフトの一部品である前記回転軸を前記第1軸および前記第２軸で構成したことを特徴とするものである。

上記構成によれば、インターミディエイトシャフトはサービスマンがアプローチしやすい位置に配置され、インターミディエイトシャフトに第１干渉部材および第２干渉部材が設けられているので、過大トルクによって損傷した部材の交換作業をより容易にし、第２干渉部材の復帰作業をより容易にした操舵装置を提供することができる。

上述した構成によれば、第１軸および第２軸を操舵装置から取り外さなくても、外部に開口している前記第１穴および前記第２穴のいずれか一方から、第１干渉部材を取り出すことができる。この結果、過大トルクによって損傷した部材の交換作業を容易にした操舵装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態にかかる操舵装置の全体構成図である。 本発明の第１実施形態にかかる図１のコラム機構側の一部拡大図である。 本発明の第１実施形態にかかる図１のギヤ機構側の一部拡大図である。 本発明の第１実施形態にかかる図３の第２軸部側の一部拡大図である。 本発明の第１実施形態にかかる図４のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる図４のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる図４相当の拡大図である。 本発明の第２実施形態にかかる図７のＣ−Ｃ線断面図である。 従来における操舵装置の全体構成図である。

本発明の第１実施形態について、図１乃至図４を参酌しつつ説明する。図１は操舵装置の全体構成図であり、図２は図１のコラム機構側の一部拡大図であり、図３は図１のギヤ機構側の一部拡大図であり、図４は第２軸部側の一部拡大図であり、図５は図４のＡ−Ａ線断面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線断面図である。

図１に示すように操舵装置は、一端にハンドルを取付けるコラム機構１０と、両端にボールジョイントを介して転舵輪を連結するギヤ機構７５と、コラム機構１０の出力軸２２およびギヤ機構７５のピニオンシャフト７６を互いに回転連結するインターミディエイトシャフト４０とを有する。

図１および図２に示すようにコラム機構１０は、円筒形状のステアリングチューブ１１と、このステアリングチューブ１１に回転可能に支持されたステアリングシャフト１５と、ステアリングチューブの他端に嵌合固定されたロアーハウジング２０と、ロアーハウジング２０に回転可能に支持された入力軸２１と、ロアーハウジング２０に回転可能に支持された出力軸２２と、入力軸２１および出力軸２２を回転連結したトーションバー２３と、入力軸２１および出力軸２２の相対回転からトルクを検出する図略のトルクセンサと、トルクに応じて作動する図略の電動モータと、電動モータの回転を減速して出力軸２２に伝える減速機構２８とを有する。

ステアリングシャフト１５の一端には図略のハンドルが取付けられ、ステアリングシャフト１５の他端に入力軸２１が回転連結されている。入力軸２１および出力軸２２はトーションバー２３を介して回転連結されている。出力軸２２の他端にはインターミディエイトシャフト４０が回転連結されている。こうしてハンドルの回転は、ステアリングシャフト１５、入力軸２１、トーションバー２３、出力軸２２を介してインターミディエイトシャフト４０に伝えられる。

ステアリングチューブ１１は、アッパーチューブ１２と、ロアーチューブ１３とからなり、ロアーチューブ１３はアッパーチューブ１２に対し軸方向に伸縮可能に嵌合されている。アッパーチューブ１２にアッパーブラケット３０が取付けられ、ロアーハウジング２０にロアーブラケット３５が一体形成されている。アッパーブラケット３０およびロアーブラケット３５は車体に固定され、こうすることでコラム機構１０が車体に固定される。

減速機構２８は、ウォームギヤと、ウォームホィールギヤとからなり、ウォームギヤは電動モータの駆動軸に回転連結され、ウォームホィールギヤは出力軸２２の外周に嵌合固定されている。

出力軸２２は、玉軸受２６を介してロアーハウジング２０に回転可能に支持され、入力軸２１の他端は、樹脂シート２７を介して出力軸２２に回転可能に支持されている。トーションバー２３の他端は、ピン２５を介して出力軸２２に回転連結されている。出力軸２２、入力軸２１およびトーションバー２３は、互いに同軸に配置されている。

出力軸２２の他端外周には、雄セレーション２２ｂ、おねじ２２ｃが他端から順に形成されている。雄セレーション２２ｂは、第１ヨーク５１の雌セレーション５２にセレーション嵌合される。

図１および図３に示すようにギヤ機構７５は、ピニオンシャフト７６と、ピニオンシャフト７６に噛合する図略のラック軸と、ピニオンシャフト７６を回転可能に支持する図略のギヤハウジングと、ラック軸を挿通可能に支持する図略のラックハウジングとを有する。ギヤ機構７５は、ピニオンシャフト７６の回転をラック軸の軸方向の移動に変換する機能を有する。ピニオンシャフト７６の一端は、インターミディエイトシャフト４０に回転連結され、ラック軸の両端は図略のボールジョイントを介して転舵輪に連結されている。

ピニオンシャフト７６の一端外周には、雄セレーション７７が形成されている。雄セレーション７７は、第４ヨーク７１の雌セレーション７２にセレーション嵌合される。

図１乃至図３に示すようにインターミディエイトシャフト４０は、コラム機構１０側の第１自在継手５０と、ギヤ機構７５側の第２自在継手７０と、第１自在継手５０および第２自在継手７０を軸方向に伸縮可能にかつ回転伝達可能に繋ぐ伸縮機構４３とを有する。インターミディエイトシャフト４０は、コラム機構１０の回転をギヤ機構７５に伝達する機能を有するとともに、車両衝突時に伸縮機構４３が縮小方向に作動することによって衝撃を吸収する機能を有する。

図１および図２に示すように第１自在継手５０は、出力軸２２に回転連結された第１ヨーク５１と、第２ヨーク４１と、第１ヨーク５１および第２ヨーク４１を直交する２軸線回りに旋回可能に連結する十字軸６０とを有する。

第１ヨーク５１は、二股形状の部分と、軸状の部分とからなり、二股形状の部分に係止穴が径方向に貫通して形成され、二股形状の部分の係止穴には、十字軸６０のカップ６２が嵌合されている。軸状の部分の内周には、雌セレーション５２が一端より軸方向に形成されている。軸状の部分には、円周上１カ所で外周から雌セレーション５２まで半径方向に貫通するスリット５３が形成されている。また、スリット５３は軸状の部分の一端より軸方向に形成されている。軸状の部分には、スリット５３を挟んで両側に貫通する貫通穴が形成され、貫通穴に締め付けボルトが挿入されるようなっている。締め付けボルトによって、スリット５３の幅が狭くなる方向に軸状の部分の一部分を締め付けると、雌セレーション５２の内径が小さくなり、軸状の部分に出力軸２２が締め付け固定されるようになっている。

第２ヨーク４１は、二股形状の部分と、軸状の部分とからなり、二股形状の部分に係止穴が径方向に貫通して形成され、二股形状の部分の係止穴には、十字軸６０のカップ６２が嵌合されている。軸状の部分の内周には、伸縮機構４３の第１軸部４４が一体形成されている。

十字軸６０は、十字形状の十字本体６１と、円筒ころと、カップ６２とを有する。十字本体６１は９０度毎に等間隔に配置された４つの軸部を有し、カップ６２は円筒状のカップ形状を有する。カップ６２は係止穴に嵌合され、回り止めされている。カップ６２および軸部間には、複数の円筒ころが配置され、カップ６２に対し十字本体６１が回転可能に支持される。

図１および図３に示すように第２自在継手７０は、第３ヨーク４６と、ピニオンシャフト７６に回転連結された第４ヨーク７１と、第３ヨーク４６および第４ヨーク７１を直交する２軸線回りに旋回可能に連結する十字軸６０とを有する。

第４ヨーク７１は、二股形状の部分と、軸状の部分とからなり、二股形状の部分に係止穴７２ａが径方向に貫通して形成され、二股形状の部分の係止穴７２ａには、十字軸６０のカップ６２が嵌合されている。軸状の部分の内周には、雌セレーション７２が他端より軸方向に形成されている。軸状の部分には、円周上１カ所で外周から雌セレ−ション７２まで貫通するスリット７３が形成されている。スリット７３は軸状の部分の他端より軸方向に形成されている。軸状の部分には、スリット７３を挟んで両側に貫通する貫通穴７４が形成され、貫通穴７４に締め付けボルトが挿入されるようなっている。締め付けボルトによって、スリット７３の幅が狭くなる方向に軸状の部分の一部分を締め付けると、雌セレ−ション７２の内径が小さくなり、軸状の部分にピニオンシャフト７６が締め付け固定される。

第３ヨーク４６は、二股形状の部分４８と、軸状の部分４７とからなり、二股形状の部分４８に係止穴４８ｂが径方向に貫通して形成され、二股形状の部分４８の係止穴４８ｂには、十字軸６０のカップ６２が嵌合されている。二股形状の部分４８および軸状の部分４７の間には、二股形状の部分４８および軸状の部分４７を相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結する回転許容機構が設けられている。二股形状の部分４８および軸状の部分４７の間には、第１回転伝達機構８０および第２回転伝達機構８４が設けられている。第１回転伝達機構８０は、所定の回転トルク以上の時に破断して二股形状の部分４８および軸状の部分４７の相対回転を許容する機能を有している。第２回転伝達機構９４は、所定の相対回転後に二股形状の部分４８および軸状の部分４７を回転伝達可能に連結する機能を有している。軸状の部分４７には、伸縮機構４３の第２軸部４５が一体形成されている。

軸状の部分４７の外周には、円筒形状の嵌合外周面４７ａが他端より軸方向に形成され、嵌合外周面４７ａの一端より外径方向に延びる段面４７ｂが形成されている。軸状の部分４７には、他端より軸方向に第１盲穴が形成され、第１盲穴の内周に奥側でめねじ４７ｃが形成されている。嵌合外周面４７ａおよび第１盲穴は、軸状の部分４７と同軸に形成されている。二股形状の部分４８の内周には、円筒形状の嵌合内周面４８ａが一端より軸状の部分４７の軸方向に形成されている。嵌合内周面４８ａには嵌合外周面４７ａが回転可能に嵌合され、二股形状の部分４８の一端面に段面４７ｂが摺動可能に当接している。第１盲穴に連結ボルト４９が嵌合され、連結ボルト４９の軸部の一端側の外周にめねじ４７ｃに螺合するおねじ４９ｂが形成されている。連結ボルト４９の他端側には、外径方向に延びる頭部４９ａが形成されている。二股形状の部分４８の一部分である板状部分が、段面４７ｂおよび頭部４９ａによって軸方向に挟み込まれている。

嵌合内周面４８ａと、嵌合外周面４７ａと、段面４７ｂと、連結ボルト４９とによって、二股形状の部分４８および軸状の部分４７を相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結する回転許容機構が構成される。

図４に示すように、軸状の部分４７には、嵌合外周面４７ａから内径方向に第２盲穴８１が円周上２カ所で穿孔されている。二股形状の部分４８の一部分である板状部分には、第２盲穴８１と対応する位置で第２取付穴８２が貫通して形成されている。第２盲穴８１および第２取付穴８２に円筒状の第１干渉ピン８３が圧入嵌合されている。

第２盲穴８１と、第２取付穴８２と、第１干渉ピン８３とによって、所定の回転トルク以上の時に破断して二股形状の部分４８および軸状の部分４７の相対回転を許容する第１回転伝達機構８０が構成される。第１干渉ピン８３は樹脂製であり、第１干渉ピン８３は所定の回転トルク以上の時に剪断される強度を有するものが使用される。

図４乃至図６に示すように、軸状の部分４７には、嵌合外周面４７ａから内径方向に第３盲穴８５が円周上２カ所で穿孔されている。二股形状の部分４８の一部分である板状部分には、第３盲穴８５と軸方向に対応し、円周方向に９０度ずれた位置で第３取付穴８６が貫通して形成されている。第３取付穴８６に円筒状の第２干渉ピン８７が移動可能に嵌合され、第３取付穴８６に詰栓８９が螺合されることによって、第３取付穴８６の外径側が閉塞されている。第２干渉ピン８７および詰栓８９間には圧縮ばね８８が介挿され、二股形状の部分４８および軸状の部分４７の間に相対回転が生じて第３盲穴８５および第３取付穴８６が対応したときに、第２干渉ピン８７の一部を第３盲穴８５に挿入する機能を持っている。

第３盲穴８５と、第３取付穴８６と、第２干渉ピン８７、圧縮ばね８８とによって、二股形状の部分４８および軸状の部分４７の所定の相対回転後に二股形状の部分４８および軸状の部分４７を回転伝達可能に連結する第２回転伝達機構８４が構成される。第２干渉ピン８７は鉄製であり、第２干渉ピン８７は所定の回転トルク以上になっても剪断されない強度を有するものが使用される。

図１乃至図３に示すように伸縮機構４３は、第２ヨーク４１に一体形成された円筒形状の第１軸部４４と、第３ヨーク４６に一体形成された軸状の第２軸部４５とを有する。第１軸部４４の内周には、雌セレーション４４ａが形成され、第２軸部４５の外周には、雄セレーション４５ａが形成され、雌セレーション４４ａに雄セレーション４５ａがセレーション嵌合されている。伸縮機構４３は、車両の衝突時に収縮して衝突時の衝撃を吸収する機能を有する。

続いて、第１実施形態の操舵装置の動作を説明する。

図１に示すように、ハンドルの回転は、ステアリングシャフト１５、入力軸２１、トーションバー２３、出力軸２２を介してインターミディエイトシャフト４０の第１ヨーク５１に伝えられる。さらに、十字軸６０、第２ヨーク４１、第１軸部４４、第２軸部４５、第３ヨーク４６、十字軸６０、第４ヨーク７１を介してピニオンシャフト７６に伝えられる。ピニオンシャフト７６の回転は、ラック軸の軸方向の移動に変換され、転舵輪の向きを変えることができる。

図３および図４に示すように、第２軸部４５の回転は、軸状の部分４７、第１干渉ピン８３を介して第３ヨーク４６の二股形状の部分４８に伝えられる。転蛇輪が縁石に乗り上げるなど過大トルクがかかると、第１干渉ピン８３に剪断力が作用し、過大トルクが所定の回転トルク以上になると第１干渉ピン８３が剪断される。第１干渉ピン８３で剪断されることによって、操舵装置の第１干渉ピン８３以外に大きな回転トルクが作用するのを防止することができ、操舵装置の第１干渉ピン８３以外に損傷を与えることを防止できる。

第１干渉ピン８３の剪断後、転蛇輪の動きあるいはハンドルの回転によって、軸状の部分４７および二股形状の部分４８間で相対回転が生ずる。第３盲穴８５に第３取付穴８６が対応すると、第３取付穴８６に配置された第２干渉ピン８７が、圧縮ばね８８によって第３盲穴８５および第３取付穴８６にまたがる位置へ移動する（図６）。第２軸部４５の回転は、軸状の部分４７、第２干渉ピン８７を介して第３ヨーク４６の二股形状の部分４８に伝えられる。第１干渉ピン８３の剪断前、第３盲穴８５および第３取付穴８６間に所定の位相のずれを有し、第１干渉ピン８３の剪断後、第３盲穴８５および第３取付穴８６が互いに対応し、ハンドルに所定の位相のずれが発生する。運転手は、これを見て、車両を整備工場へ搬送する。

整備工場のサービスマンは、ハンドルの所定の位相のずれを見て、操舵装置の点検を実施する。操舵装置の第１干渉ピン８３以外の損傷の有無を確認し、損傷があれば部品を交換し、損傷が確認されなければ、第１干渉ピン８３を交換する。

続いて、第１干渉ピン８３の交換作業および第２干渉ピン８７の復帰作業について、説明する。

第２取付穴８２に残っている第１干渉ピン８３を工具を使って抜き出す。詰栓８９を緩め、詰栓８９を取り除くことによって、第３取付穴８６の外径側を開口させる。第３取付穴８６から圧縮ばね８８および第２干渉ピン８７を抜き取る。軸状の部分４７および二股形状の部分４８間で相対回転させ、第２盲穴８１および第２取付穴８２を互いに対応させる。第２盲穴８１に残っている第１干渉ピン８３を工具を使って抜き出す。新しい第１干渉ピン８３を第２盲穴８１および第２取付穴８２に圧入嵌合する。第３取付穴８６に第２干渉ピン８７、圧縮ばね８８の順に挿入し、第３取付穴８６の外径側に詰栓８９を螺合させ、第３取付穴８６の外径側を閉塞する。こうして、第１干渉ピン８３の交換作業および第２干渉ピン８７の復帰作業が完了する。

図面作成の便宜上、出力軸２２、第１軸部４４、第２軸部４５、ピニオンシャフト７６を互いに同軸に配置したが、出力軸２２および第１軸部４４間で所定の角度を有し、第２軸部４５およびピニオンシャフト７６間で所定の角度を有する。この結果、出力軸２２に対しピニオンシャフト７６が同速度で回転するために、第１自在継手５０および第２自在継手７０間で回転方向に所定の位相差を有する。

本発明の第２実施形態について、図７および図８を参酌しつつ説明する。図７は図４相当の拡大図であり、図８は図７のＣ−Ｃ線断面図である。

第１実施形態は、第１干渉ピン８３および第２干渉ピン８７を軸状の部分４７および二股形状の部分４８に第２軸部４５の半径方向に配置した。第２実施形態は、第１干渉ピン９３および第２干渉ピン９７を連結ボルト４９の頭部４９ｃおよび二股形状の部分４８に軸状の部分４７の軸線と平行に配置した。第２実施形態の第1実施形態と同一の部品および部位については、第１実施形態と同一の説明となるので、同一番号を付与するとともに説明を割愛する。

第２実施形態における連結ボルト４９の頭部４９ｃは、第１干渉ピン９３および第２干渉ピン９７を収容するため、第１実施形態における連結ボルト４９の頭部４９ａよりも、径が大きく、軸方向に厚さが大きい。

二股形状の部分４８の一部分である板状部分には、頭部４９ｃ側の端面から軸方向に第２盲穴９１が円周上２カ所で穿孔されている。頭部４９ｃには、第２盲穴９１と対応する位置で第２取付穴９２が貫通して形成されている。第２盲穴９１および第２取付穴９２に円筒状の第１干渉ピン９３が圧入嵌合されている。

第２盲穴９１と、第２取付穴９２と、第１干渉ピン９３とによって、所定の回転トルク以上の時に破断して二股形状の部分４８および軸状の部分４７の相対回転を許容する第１回転伝達機構９０が構成される。第１干渉ピン９３は樹脂製であり、第１干渉ピン９３は所定の回転トルク以上の時に剪断される強度を有するものが使用される。

二股形状の部分４８の一部分である板状部分には、頭部４９ｃ側の端面から軸方向に第３盲穴９５が円周上２カ所で穿孔されている。頭部４９ｃには、第３盲穴９５と同一円上に配置され、円周方向に９０度ずれた位置で第３取付穴９６が貫通して形成されている。第３取付穴９６に円筒状の第２干渉ピン８７が軸方向移動可能に嵌合され、第３取付穴９６に詰栓９９が螺合されることによって、第３取付穴９６の外径側が閉塞されている。第２干渉ピン９７および詰栓９９間には圧縮ばね９８が介挿され、二股形状の部分４８および軸状の部分４７の間に相対回転が生じて第３盲穴９５および第３取付穴９６が対応したときに、第２干渉ピン９７の一部を第３盲穴９５に挿入する機能を持っている。

第３盲穴９５と、第３取付穴９６と、第２干渉ピン９７、圧縮ばね９８とによって、二股形状の部分４８および軸状の部分４７の所定の相対回転後に二股形状の部分４８および軸状の部分４７を回転伝達可能に連結する第２回転伝達機構９４が構成される。第２干渉ピン９７は鉄製であり、第２干渉ピン９７は所定の回転トルク以上になっても剪断されない強度を有するものが使用される。

続いて、第２実施形態の操舵装置の動作を説明する。

図１に示すように、ハンドルの回転は、ステアリングシャフト１５、入力軸２１、トーションバー２３、出力軸２２を介してインターミディエイトシャフト４０の第１ヨーク５１に伝えられる。さらに、十字軸６０、第２ヨーク４１、第１軸部４４、第２軸部４５、第３ヨーク４６、十字軸６０、第４ヨーク７１を介してピニオンシャフト７６に伝えられる。ピニオンシャフト７６の回転は、ラック軸の軸方向の移動に変換され、転舵輪の向きを変えることができる。

第２軸部４５の回転は、図７に示すように、軸状の部分４７、第１干渉ピン９３を介して第３ヨーク４６の二股形状の部分４８に伝えられる。転蛇輪が縁石に乗り上げるなど過大トルクがかかると、第１干渉ピン９３に剪断力が作用し、過大トルクが所定の回転トルク以上になると第１干渉ピン９３が剪断される。第１干渉ピン９３で剪断されることによって、操舵装置の第１干渉ピン９３以外に大きな回転トルクが作用するのを防止することができ、操舵装置の第１干渉ピン９３以外に損傷を与えることを防止できる。

第１干渉ピン９３の剪断後、転蛇輪の動きあるいはハンドルの回転によって、軸状の部分４７および二股形状の部分４８間で相対回転が生ずる。第３盲穴９５に第３取付穴９６が対応すると、第３取付穴９６に配置された第２干渉ピン９７が、圧縮ばね９８によって第３盲穴９５および第３取付穴９６にまたがる位置へ移動する。第２軸部４５の回転は、軸状の部分４７、第２干渉ピン９７を介して第３ヨーク４６の二股形状の部分４８に伝えられる。第１干渉ピン９３の剪断前、第３盲穴９５および第３取付穴９６間に所定の位相のずれを有し、第１干渉ピン９３の剪断後、第３盲穴９５および第３取付穴９６が互いに対応し、ハンドルに所定の位相のずれが発生する。運転手は、これを見て、車両を整備工場へ搬送する。

整備工場のサービスマンは、ハンドルの所定の位相のずれを見て、操舵装置の点検を実施する。操舵装置の第１干渉ピン９３以外の損傷の有無を確認し、損傷があれば部品を交換し、損傷が確認されなければ、第１干渉ピン９３を交換する。

続いて、第１干渉ピン９３の交換作業および第２干渉ピン９７の復帰作業について、説明する。

第２取付穴９２に残っている第１干渉ピン９３を工具を使って抜き出す。詰栓９９を緩め、詰栓９９を取り除くことによって、第３取付穴９６の外径側を開口させる。第３取付穴９６から圧縮ばね９８および第２干渉ピン９７を抜き取る。軸状の部分４７および二股形状の部分４８間で相対回転させ、第２盲穴９１および第２取付穴９２を互いに対応させる。第２盲穴９１に残っている第１干渉ピン９３を工具を使って抜き出す。新しい第１干渉ピン９３を第２盲穴９１および第２取付穴９２に圧入嵌合する。第３取付穴９６に第２干渉ピン９７、圧縮ばね９８の順に挿入し、第３取付穴９６の外径側に詰栓９９を螺合させ、第３取付穴９６の外径側を閉塞する。こうして、第１干渉ピン９３の交換作業および第２干渉ピン９７の復帰作業が完了する。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した実施形態は、第３ヨーク４６に、二股形状の部分４８および軸状の部分４７を相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結する回転許容機構と、所定の回転トルク以上の時に破断して二股形状の部分４８および軸状の部分４７の相対回転を許容する第１回転伝達機構８０と、所定の相対回転後に二股形状の部分４８および軸状の部分４７を回転伝達可能に連結する第２回転伝達機構８４とを設けた例について述べた。
他の実施形態として、第２ヨーク４１を二股形状の部分および軸状の部分に分割し、二股形状の部分および軸状の部分に上述した回転許容機構と、第１回転伝達機構８０と、第２回転伝達機構８４とを設けても良い。

上述した実施形態は、第３ヨーク４６に、二股形状の部分４８および軸状の部分４７を相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結する回転許容機構と、所定の回転トルク以上の時に破断して二股形状の部分４８および軸状の部分４７の相対回転を許容する第１回転伝達機構８０と、所定の相対回転後に二股形状の部分４８および軸状の部分４７を回転伝達可能に連結する第２回転伝達機構８４とを設けた例について述べた。
他の実施形態として、ピニオンシャフト７６を第１軸および第２軸に分割し、第１軸および第２軸に上述した回転許容機構と、第１回転伝達機構８０と、第２回転伝達機構８４とを設けても良い。

上述した実施形態は、第２盲穴８１および第２取付穴８２に円筒状の第１干渉ピン８３が圧入嵌合された例について述べた。他の実施形態として、第２盲穴８１および第２取付穴８２に円筒状の第１干渉ピン８３が移動可能に嵌合され、第２取付穴８２に詰栓が螺合されることによって、第２取付穴８２からの第１干渉ピン８３の抜けを防止しても良い。

上述した実施形態は、第３盲穴８５および第３取付穴８６が対応したときに、圧縮ばね８８によって第２干渉ピン８７を第３盲穴８５および第３取付穴８６にまたがる位置へ移動させていた。他の実施形態として、第３盲穴８５に磁石の一方の極を配置し、第２干渉ピン８７に磁石の他方の極を取付け、第３盲穴８５および第３取付穴８６が対応したときに、磁石の磁力によって第２干渉ピン８７を第３盲穴８５および第３取付穴８６にまたがる位置へ移動させて良い。

４６：第３ヨーク（回転軸）、４７：軸状の部分（第１軸）、４７ａ：嵌合外周面（回転許容機構）、４７ｂ：段面（回転許容機構）、４８：二股形状の部分（第２軸）、４８ａ：嵌合内周面（回転許容機構）、４９：連結ボルト（回転許容機構）、８０：第１回転伝達機構、８１：第２盲穴（第１穴）、８２：第２取付穴（第２穴）、８３：第１干渉ピン（第１干渉部材）、８４：第２回転伝達機構、８５：第３盲穴（第３穴）、８６：第３取付穴（第４穴）、８７：第２干渉ピン（第２干渉部材）、８８：圧縮ばね、８９：詰栓

Claims (3)

1. ハンドルの回転によって操舵輪の操舵が行われるように前記ハンドルおよび前記操舵輪の間に複数の回転軸および直動軸を設けた操舵装置において、前記複数の回転軸の一つを第１軸および第２軸で構成し、前記第１軸および前記第２軸を相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結する回転許容機構と、前記第１軸および前記第２軸を回転伝達可能に連結し、所定の回転トルク以上の時に破断して第１軸および第２軸の相対回転を許容する第１回転伝達機構と、前記第１軸および前記第２軸の所定の相対回転後に前記第１軸および前記第２軸を回転伝達可能に連結する第２回転伝達機構とを備え、前記第１回転伝達機構は、前記第１軸側に穿孔された第１穴と、この第１穴に対応する位置で前記第２軸側に穿孔された第２穴と、前記第１穴および前記第２穴のまたがる位置に配置され、前記所定の回転トルク以上の時に破断する第１干渉部材とからなり、前記第１干渉部材を交換するために前記第１穴および前記第２穴のいずれか一方は、外部に開口していることを特徴とする操舵装置。
2. 前記第２回転伝達機構は、前記第１軸側に穿孔された第３穴と、前記第１軸および前記第２軸の前記所定の相対回転後の前記第３穴に対応する位置で前記第２軸側に穿孔された第４穴と、前記第３穴および前記第４穴のいずれか一方に配置され、前記第３穴および前記第４穴が対応したときに、前記第３穴および前記第４穴のまたがる位置に配置される第２干渉部材と、前記第３穴および前記第４穴のいずれか一方の外部に開口する位置に着脱可能に取付けられる詰栓とからなることを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
3. 前記複数の回転軸の一部によってインターミディエイトシャフトを構成し、前記インターミディエイトシャフトの一部品である前記回転軸を前記第1軸および前記第２軸で構成したことを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。

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