JP2563560Y2 - 衝撃吸収式ステアリングシャフト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係る衝撃吸収式ステア
リングシャフトは、自動車のステアリング装置に組み込
んで、ステアリングホイールの動きをステアリングギヤ
に伝達する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用操舵装置に於いて、ステアリン
グホイールの動きをステアリングギヤに伝達する為、図
４に示す様な機構が使用されている。この図４に於いて
１は、上端部にステアリングホイール２を固定した第一
のステアリングシャフト、３は、上部、下部両ブラケッ
ト４、５により、インスツルメントパネル６の下面に固
定されたステアリングコラムで、上記第一のステアリン
グシャフト１は、このステアリングコラム３の内側を、
回転自在に挿通されている。

【０００３】前記第一のステアリングシャフト１の下端
部で、前記ステアリングコラム３の下端開口から突出し
た部分には、第一の自在継手７を介して、第二のステア
リングシャフト８の上端部を連結している。更に、この
第二のステアリングシャフト８の下端部は、第二の自在
継手９を介して、ステアリングギヤ（図示せず）に通じ
る第三のステアリングシャフト１０に連結されている。

【０００４】この様に形成される為、ステアリングホイ
ール２の動きは、ステアリングコラム３を挿通した第一
のステアリングシャフト１、第一の自在継手７、第二の
ステアリングシャフト８、第二の自在継手９、第三のス
テアリングシャフト１０を介してステアリングギヤに伝
達され、車輪に舵角が付与される。

【０００５】ところで、この様に構成されるステアリン
グ機構に於いて、衝突時に運転者を保護する為、ステア
リングコラム３、及び各ステアリングシャフト１、８
を、衝撃に伴なって全長が縮まる衝撃吸収式のものとす
る事が、一般的に行なわれており、衝撃吸収式ステアリ
ングシャフトとして従来から、例えば、特開平２−２８
６４６８号公報に記載されたものが知られている。

【０００６】この公報に記載された、従来構造の第１例
である衝撃吸収式ステアリングシャフトは、図５〜６に
示す様に、内周面に雌セレーション溝１１を形成したア
ウターシャフト１２と、外周面にこの雌セレーション溝
１１と係合する雄セレーション溝１３を形成したインナ
ーシャフト１４とを、雌セレーション溝１１の内側に雄
セレーション溝１３を挿入した状態に組み合わせる事で
構成されている。

【０００７】又、インナーシャフト１４の外周面に形成
された凹部１５、１５と、アウターシャフト１２の内周
面との間の空間１６、１６に、このアウターシャフト１
２に形成した通孔１９、１９を通じて合成樹脂１７、１
７を注入し固化する事で、アウターシャフト１２とイン
ナーシャフト１４とを互いに結合し、衝撃吸収式ステア
リングシャフト１８としている。

【０００８】衝突事故に伴ない、この衝撃吸収式ステア
リングシャフト１８の軸方向に亙って大きな力が作用す
ると、前記合成樹脂１７、１７が、前記空間１６、１６
と通孔１９、１９との連続部分で剪断され、前記アウタ
ーシャフト１２とインナーシャフト１４との相対的変位
を自在として、前記衝撃吸収式ステアリングシャフト１
８の全長が縮まるのを許容する。

【０００９】又、実公昭５８−５１０９６号公報には、
図７〜８に示す様な構造の衝撃吸収式ステアリングシャ
フトが記載されている。この第２例の従来構造の場合、
前記第１例の構造に加え、インナーシャフト１４の中間
部に小径部２０を形成し、この小径部２０の周囲に配置
した鋼球２１、２１を、アウターシャフト１２内周面に
形成した雌セレーション溝１１の谷部２２、２２に嵌合
させている。

【００１０】この第２例の構造の場合、衝突に伴なっ
て、この衝撃吸収式ステアリングシャフト１８の軸方向
に亙り大きな力が作用すると、合成樹脂１７が空間１６
と通孔１９との連続部分で剪断され、前記アウターシャ
フト１２とインナーシャフト１４との相対的変位を自在
として、前記衝撃吸収式ステアリングシャフト１８の全
長が縮まるのを許容する。そして、この衝撃吸収式ステ
アリングシャフト１８の全長が縮まる際には、前記鋼球
２１、２１が雌セレーション溝１１の内側面を塑性変形
させつつ、前記アウターシャフト１２とインナーシャフ
ト１４との相対的変位を許容する。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】ところが、これら従来
から知られた衝撃吸収式ステアリングシャフトの場合、
次に述べる様な、解決すべき問題点が存在する。

【００１２】即ち、前記第１例の構造の場合、アウター
シャフト１２とインナーシャフト１４との結合支持を合
成樹脂１７、１７のみで行なっている為、耐熱性が不足
し、高温になり易いエンジンルーム内に設置する場合
等、使用条件によっては十分な支持力を得られない事が
考えられる。

【００１３】又、前記第２例の構造の場合、雌セレーシ
ョン溝１１の谷部２２の内側面に対して、各鋼球２１、
２１がそれぞれ２個所で当接しており、衝突時にはこの
２個所位置を塑性変形させつつ、アウターシャフト１２
とインナーシャフト１４との相対的変位を許容する構造
としている為、衝撃吸収式ステアリングシャフト１８の
全長を縮める為に要する力（所謂コラプス荷重）が大き
くなりがちである。

【００１４】コラプス荷重が大きくなると、衝突事故の
際、衝突によるステアリングギヤの後退が途中で吸収さ
れなかったり、或は運転者の身体がステアリングホイー
ルに衝突する事に伴なってこのステアリングホイールに
加わる前向きの衝撃が吸収されず、ステアリングホイー
ルに衝突した運転者の体に大きな衝撃が加わり、運転者
に重大な障害を及ぼし易くなる為、好ましくない。

【００１５】本考案の衝撃吸収式ステアリングシャフト
は、上述の様な不都合を何れも解消するものである。

【００１６】

【課題を解決する為の手段】本考案の衝撃吸収式ステア
リングシャフトは、内周面に雌セレーション溝を形成し
たアウターシャフトと、外周面にこの雌セレーション溝
と係合する雄セレーション溝を形成したインナーシャフ
トと、このインナーシャフトの外周面で、前記雄セレー
ション溝の谷部に対応する部分に形成した凹部と、この
凹部に挿入された硬質部材とから成り、前記雌セレーシ
ョン溝と雄セレーション溝とを係合させると共に、前記
硬質部材の一部を、前記雌セレーション溝の山部の頂部
に食い込ませる事により構成されている。

【００１７】

【作用】上述の様に構成される本考案の衝撃吸収式ステ
アリングシャフトの場合、インナーシャフト外周面の凹
部に挿入された硬質部材の一部が、アウターシャフト内
周面の雌セレーション溝の山部の頂部に食い込む事で、
アウターシャフトとインナーシャフトとが互いに結合さ
れる。

【００１８】又、衝突時に軸方向に亙って強い力が加わ
った場合には、前記硬質部材が前記雌セレーション溝の
山部の頂部を塑性変形させつつ、アウターシャフトとイ
ンナーシャフトとの相対的変位を許容し、衝撃吸収式ス
テアリングシャフトの全長を縮める。前記硬質部材は、
前記雌セレーション溝の山部の頂部に於いて、この雌セ
レーション溝と当接している為、衝撃吸収式ステアリン
グシャフトの全長を縮める為に要するコラプス荷重が大
きくなる事はない。

【００１９】

【実施例】図１〜２は本考案の第一実施例を示してい
る。本考案の衝撃吸収式ステアリングシャフト２３は、
前述した従来の衝撃吸収式ステアリングシャフト１８
（図５〜８）と同様に、アウターシャフト１２とインナ
ーシャフト１４とを軸方向に亙る相対的変位自在に組み
合わせる事で、軸方向に亙る衝撃力が加わった場合に全
長が縮まる様に構成している。

【００２０】前記アウターシャフト１２は、全体を円管
状とされており、一端部内周面に雌セレーション溝１１
を形成している。又、インナーシャフト１４は、全体を
円杆状とされており、一端部外周面に、前記アウターシ
ャフト１２内周面の雌セレーション溝１１と係合する雄
セレーション溝１３を形成している。

【００２１】上記インナーシャフト１４の一端部外周面
で、前記雄セレーション溝１３の谷部２４に対応する部
分には凹部２５を形成し、この凹部２５内に硬質部材で
ある鋼球２６を挿入している。そして、前記雌セレーシ
ョン溝１１と雄セレーション溝１３とを係合させる事
で、アウターシャフト１２とインナーシャフト１４とを
組み合わせると共に、前記鋼球２６の一部を、前記雌セ
レーション溝１１の山部の頂部２７に食い込ませてい
る。

【００２２】上述の様に構成される本考案の衝撃吸収式
ステアリングシャフト２３の場合、インナーシャフト１
４の一端部外周面に形成した凹部２５に挿入された鋼球
２６の一部が、アウターシャフト１２の内周面に形成し
た雌セレーション溝１１の山部の頂部２７に食い込む事
で、アウターシャフト１２とインナーシャフト１４とが
互いに結合される。

【００２３】この様に、アウターシャフト１２とインナ
ーシャフト１４との結合を鋼球２６により行なう為、結
合部の耐熱性が十分となり、使用条件によって結合部の
支持力が不足する事がなくなる。

【００２４】又、衝突時に軸方向に亙って強い力が加わ
った場合には、前記鋼球２６が前記雌セレーション溝１
１の山部の頂部２７を塑性変形させつつ、アウターシャ
フト１２とインナーシャフト１４との相対的変位を許容
し、衝撃吸収式ステアリングシャフト２３の全長を縮め
る。

【００２５】本考案の衝撃吸収式ステアリングシャフト
２３の場合、前記鋼球２６は、前記雌セレーション溝１
１の山部の頂部２７に於いて、この雌セレーション溝１
１と当接している為、前記塑性変形を生じさせる為に要
する力は比較的（前記従来の第２例に比べて）小さいも
ので済む。従って、衝撃吸収式ステアリングシャフト２
３の全長を縮める為に要するコラプス荷重が大きくなる
事がなく、衝突事故の際、ステアリングホイールに衝突
した運転者の身体に大きな衝撃力が加わるのを有効に防
止出来る。

【００２６】尚、図示の実施例に於いては、凹部２５と
鋼球２６とを軸方向１個所にのみ設けているが、セレー
ション係合部が長い場合には、これらを複数個所設けて
も良い。又、衝突時に前記衝撃吸収式ステアリングシャ
フト２３の全長を縮める為に要する、所謂コラプス荷重
を安定させる為に、この衝撃吸収式ステアリングシャフ
ト２３をステアリングコラム３の内側に組み込む以前
に、この衝撃吸収式ステアリングシャフト２３を一度伸
縮させ、前記鋼球２６を前記頂部２７上を移動させてお
いても良い。

【００２７】更に、図３に示す第二実施例の様に、凹部
２５、２５と鋼球２６、２６とを、円周方向複数個所に
設ける事も出来る。この様に凹部２５、２５と鋼球２
６、２６とを、円周方向複数個所に設けると、アウター
シャフト１２の内周面とインナーシャフト１４の外周面
との間に作用する支持力が、円周方向に亙ってほぼ均一
となり、衝突時に於ける両シャフト１２、１４同士の変
位が、より円滑に行なわれる。

【００２８】

【考案の効果】本考案の衝撃吸収式ステアリングシャフ
トは、以上に述べた通り構成され作用する為、十分な耐
熱性を確保しつつ、コラプス荷重を十分に低くして、衝
突事故の際に於ける運転者の安全確保を有効に図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す縦断側面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】本考案の第二実施例を示す、図２と同様の断面
図。

【図４】本考案の対象となる衝撃吸収式ステアリングシ
ャフトを組み込んだ、ステアリング機構の１例を示す側
面図。

【図５】従来構造の第１例を示す縦断側面図。

【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。

【図７】従来構造の第２例を示す半部縦断側面図。

【図８】図７のＣ−Ｃ断面図。

【符合の説明】

１ 第一のステアリングシャフト ２ ステアリングホイール ３ ステアリングコラム ４ 上部ブラケット ５ 下部ブラケット ６ インスツルメントパネル ７ 第一の自在継手 ８ 第二のステアリングシャフト ９ 第二の自在継手 １０ 第三のステアリングシャフト １１ 雌セレーション溝 １２ アウターシャフト １３ 雄セレーション溝 １４ インナーシャフト １５ 凹部 １６ 空間 １７ 合成樹脂 １８ 衝撃吸収式ステアリングシャフト １９ 通孔 ２０ 小径部 ２１ 鋼球 ２２ 谷部 ２３ 衝撃吸収式ステアリングシャフト ２４ 谷部 ２５ 凹部 ２６ 鋼球 ２７ 頂部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に雌セレーション溝を形成したア
   ウターシャフトと、外周面にこの雌セレーション溝と係
   合する雄セレーション溝を形成したインナーシャフト
   と、このインナーシャフトの外周面で、前記雄セレーシ
   ョン溝の谷部に対応する部分に形成した凹部と、この凹
   部に挿入された硬質部材とから成り、前記雌セレーショ
   ン溝と雄セレーション溝とを係合させると共に、前記硬
   質部材の一部を、前記雌セレーション溝の山部の頂部に
   食い込ませた衝撃吸収式ステアリングシャフト。