JP3645083B2 - ステアリングシャフト装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントが用いられたステアリングシャフト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステアリングシャフト装置としては、ステアリング側のシャフトの軸とステアリングギアボックス側のシャフトの軸とが所定の交差角(以下、ジョイント角という)にて、両シャフトを連結するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントを用いたものがあり、このステアリングシャフト装置は自動車に広く使用されている。図９は上記ピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントが組み込まれたステアリングシャフト装置の概略構成図である。また、図１０は図９に示す等速ジョイント１６の部分断面図である。
【０００３】
図９に示すように、ステアリング１１が一端に取り付けられたアッパシャフト１２の他端と、ステアリングギアボックス１３のピニオンギアシャフト１４が一端に接続されたロアシャフト１５の他端とを、所定のジョイント角でピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイント１６により連結している。この等速ジョイント１６は、図１０に示すように、アッパシャフト１２(図９に示す)に接続されるピンヨーク１７と、ロアシャフト１５(図９に示す)に接続されるソケットヨーク１８と、環状のカップリングヨーク１９とで構成されている。上記環状のカップリングヨーク１９に軸方向外向かつ両方向に延びるアーム部２２,２３を夫々設けて、そのアーム部２２,２３にピンヨーク１７とソケットヨーク１８とをクロスピン２０,２１により夫々取り付けている。そして、上記環状のカップリングヨーク１９内で、ピンヨーク１７に設けられた球状ピン部２４をソケットヨーク１８のソケット部１８ａに取り付けられたブッシュ２５に嵌合している。
【０００４】
上記ステアリングシャフト装置において、ステアリング１１を回転させると、アッパシャフト１２に接続されたピンヨーク１７に回転が伝達され、カップリングヨーク１９を介して所定のジョイント角でソケットヨーク１８を回転させる。そうすると、上記ソケットヨーク１８に接続されたロアシャフト１５によりピニオンギアシャフト１４が回転し、ステアリングギアボックス１３を介して車輪(図示せず)の方向を変化させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ステアリングシャフト装置では、自動車等の通常走行時にステアリング１１の操作により車輪の操舵を行うが、万一衝突事故が発生した場合には、図９の点線で示すように、ステアリングギアボックス１３が後方に押しやられるため、矢印Ｒ２の方向にジョイント角αが大きくなろうとする。このとき、上記カップリングヨーク１９のアーム部２２,２３が形成される部分では、カップリングヨーク１９と、ソケットヨーク１８のソケット部１８ａまたはピンヨーク１７のピン２４とが干渉して、ジョイント角が大きくなれないため、ステアリング１１が突き上げられる。このため、上記ステアリング１１の突き上げにより運転者に与える衝撃が大きくなり、被害を大きくするという安全上の問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、車両の衝突時の衝撃力を吸収して、ステアリングの突き上げを防止できるステアリングシャフト装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、上記ステアリングギアボックス側にジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ソケットヨークの先端のソケット部または上記ピンヨークの先端のピン部が上記環状のカップリングヨークのアームに干渉することなく、上記カップリングヨークの内側から外れるように寸法構成したことを特徴としている。
【０００８】
上記請求項１のステアリングシャフト装置によれば、上記ステアリングがニュートラル位置のときに、例えば、上記ステアリングギアボックス側のクロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車両の左右方向に延びるように、すなわち、上記ステアリング側のシャフトの軸とステアリングギアボックス側のシャフトの軸とを含む平面に対して略垂直になるようにする。そうすることによって、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ステアリングギアボックス側にジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、ソケットヨークの先端のソケット部またはピンヨークの先端のピン部が環状のカップリングヨークのアームに干渉することなく、カップリングヨークの内側から容易に外れて、上記ステアリングギアボックス側のクロスピンのカップリングヨークに支持された軸を中心にステアリングギアボックス側のシャフトがジョイント角が大きくなる方向に回動する。また、上記ステアリング側またはステアリング側とステアリングボックス側の両方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車両の左右方向に延びるようにしても同様に作用する。したがって、上記ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとのジョイント角が変化するので、ステアリング側に衝撃力が伝達されず、ステアリングの突き上げを防止できる。
【０００９】
また、請求項２のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部が上記球状ピン部および上記ピンヨーク本体よりも曲げ強度を低くすることによって、上記ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、上記球状ピン部および上記ピンヨーク本体よりも曲げ強度が低い上記付根部で上記ピンヨークの上記球状ピン部が折れ曲がるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
上記請求項２のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、球状ピン部およびピンヨーク本体よりも曲げ強度が低い付根部でピンヨークの球状ピン部が容易に折れ曲がって、ジョイント角を容易に大きくできる。
【００１１】
また、請求項３のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のと き、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部が上記球状ピン部および上記ピンヨーク本体よりも靱性を低くし、上記ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチが設けられていることを特徴としている。
【００１２】
上記請求項３のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、球状ピン部およびピンヨーク本体よりも靱性が低い付根部でピンヨークの球状ピン部が容易に折損して、ピンヨークとソケットヨークとの接続が解除されるので、ジョイント角を容易に大きくできる。また、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、上記ピンヨークの球状ピン部が付根部のノッチで容易に折損して、ピンヨークとソケットヨークとの接続が解除されるので、ジョイント角を容易に大きくできる。
【００１３】
また、請求項４のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、上記ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチが設けられていることを特徴としている。
【００１４】
上記請求項４のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、上記ピンヨークの球状ピン部が付根部のノッチで容易に折損して、ピンヨークとソケットヨークとの接続が解除されるので、ジョイント角を容易に大きくできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のステアリングシャフト装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としてのステアリングシャフト装置に用いられるピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントの部分断面を示している。なお、上記ステアリングシャフト装置は、図９のステアリングシャフト装置と同様の構成をしており、図９を援用する。
【００１７】
図１に示すように、この等速ジョイント１０は、ステアリング側のアッパシャフト１２の一端が接続されたピンヨーク１と、ステアリングギアボックス側のロアシャフト１５の一端が接続されたソケットヨーク２と、環状のカップリングヨーク３とで構成されている。上記環状のカップリングヨーク３の対向する両側の部分に軸方向外向かつ両方向に延びるアーム部３ａ,３ｂを夫々設けて、そのアーム部３ａ,３ｂにピンヨーク１とソケットヨーク２とをクロスピン４,５により夫々取り付けている。また、上記ソケットヨーク２に設けられたソケット部２ａ内にブッシュ９を嵌挿している。上記環状のカップリングヨーク３の内側で、ピンヨーク１に設けられた球状ピン部１ａがソケットヨーク２のソケット部２ａ内のブッシュ９に嵌合している。また、上記ブッシュ９内に、球状ピン部１ａを付勢するばね８を介装している。そして、上記ピンヨーク１の球状ピン部１ａがソケットヨーク２のソケット部２ａに嵌合した状態で、ピンヨーク１の球状ピン部１ａとソケットヨーク２のソケット部２ａとが、環状のカップリングヨーク３の内側で回転する。
【００１８】
また、図３に示すように、上記等速ジョイント１０によって、ステアリング１１側のアッパシャフト１２とステアリングギアボックス１３側のロアシャフト１５とを連結しているステアリングシャフト装置を車輌３０に取り付けている。この場合、図３の実線で示すように、ステアリング１１がニュートラル位置で、図１に示すクロスピン４,５のカップリングヨーク３に支持された軸の軸線の方向(紙面に垂直な方向)が、車両３０の左右方向に延びるようにしている。すなわち、上記ピンヨーク１に接続されるアッパシャフト１２の軸とソケットヨーク２に接続されるロアシャフト１５の軸とを含む平面に対して略垂直になるようにするのである。
【００１９】
次に、上記ステアリングシャフト装置が取り付けられた車両の衝突時の動作について説明する。
【００２０】
図３において、上記ステアリング１１がニュートラル位置で車輌３０が走行中に例えば他の車輌に正面から衝突すると、衝突時の衝撃で車輪３１が後方に押しやられて、ステアリングギアボックス１３とロアシャフト１５とが等速ジョイント１０を略中心に後方向に向かって力が働く。そうすると、図２に示すように、上記ソケットヨーク２にジョイント角が大きくなる方向に力が働き、クロスピン５のカップリングヨーク３に支持された軸を中心にソケットヨーク２とロアシャフト１５とが矢印Ｒ１の方向に回動する。そして、上記ソケットヨーク２の先端のソケット部２ａは、ピンヨーク１の球状ピン部１ａから外れると共に、環状のカップリングヨーク３のアーム部３ｂに干渉することなく、カップリングヨーク３の内側からも外れる。このため、図３に示すように、ステアリングシャフト装置のステアリングギアボックス１３側が想像線で示す状態になって、ステアリング１１側のアッパシャフト１２とステアリングギアボックス１３側のロアシャフト１５とのジョイント角が大きくなり、このジョイント角の変化で、ステアリング１１側に衝撃が伝達されない。
【００２１】
このように、上記ピンヨーク１が接続されたアッパシャフト１２とソケットヨーク２が接続されたロアシャフト１５とのジョイント角の変化により、ステアリング１１側に衝撃力が伝達されず、ステアリング１１の突き上げを防止することができる。
【００２２】
また、上記ソケットヨーク２のソケット部２ａがカップリングヨーク３の内側から外れた場合について説明したが、カップリングヨーク３の位置をソケットヨーク２側にずらせて配置した構造のステアリングシャフト装置にしてもよい。この場合、上記ピンヨーク１の先端部の球状ピン部１ａを環状のカップリングヨーク３の内側から外れるようにしても同様の効果が得られる。
【００２３】
（第２実施形態）
図４はこの発明の第２実施形態としてのステアリングシャフト装置に用いられるピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントの部分断面を示している。上記ステアリングシャフト装置の構成は、上述した第１実施形態と略同じであり、ピンヨーク６のみが異なるものである。したがって、全体の構成についての説明は省略し、ピンヨーク６の構成について説明する。なお、上記等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置は、図９のステアリングシャフト装置と同様の構成をしており、図９を援用する。
【００２４】
図４に示すように、上記等速ジョイントのピンヨーク６は、先端の球状ピン部６ａとピンヨーク本体６ｂとの間の付根部６ｃを熱処理により硬化させずに、生材のままの柔軟性を残すことによって、付根部６ｃの曲げ強度を低くしている。
【００２５】
上記構成の等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置において、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられると、図５に示すように、ソケットヨーク２にジョイント角が大きくなる方向に力が働き、ピンヨーク６の先端部のピン６ａは、ソケットヨーク２およびカップリングヨーク３を介して加えられる衝撃力により付根部６ｃで折れ曲がって、ジョイント角が容易に大きくなるため、衝突時の衝撃力が吸収されて、ステアリング側に伝達されない。さらに、上記等速ジョイントは、ジョイント角を大きくする手段がピンヨーク６の球状ピン部６ａやソケットヨーク２のソケット部２ａをカップリングヨーク３から外すだけでなく、ステアリングがニュートラル位置近傍から外れていてもジョイント角を大きくできる。したがって、このステアリングシャフト装置に用いることによって、急ハンドルで衝突した場合でもジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００２６】
上記第２実施形態では、ピンヨーク６の付根部６ｃを熱処理せずに曲げ強度を低くした等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置について説明したが、曲げ強度を低下させる手段は、この第２実施形態に限定されず、例えば、付根部６ｃの断面積を小さくして、生材のカラーを接合被覆する等の方法で曲げ強度を低くしてもよい。
【００２７】
（第３実施形態）
図６はこの発明の第３実施形態としてのステアリングシャフト装置に用いられるピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントの部分断面を示している。上記ステアリングシャフト装置の構成は、上述した第１実施形態と略同じであり、ピンヨーク７のみが異なるものである。したがって、全体の構成についての説明は省略し、ピンヨーク７の構成について説明する。なお、上記等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置は、図９のステアリングシャフト装置と同様の構成をしており、図９を援用する。
【００２８】
図６に示すように、上記等速ジョイントのピンヨーク７は、先端の球状ピン部７ａとピンヨーク本体７ｂとの間の付根部７ｃのみをサブゼロあるいは高温テンパ等の熱処理により再硬化させ、付根部７ｃの靱性を低くしている。
【００２９】
上記構成の等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置において、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられると、図７に示すように、ソケットヨーク２にジョイント角が大きくなる方向に力が働く。その場合、ピンヨーク７の先端の球状ピン部７ａは、ソケットヨーク２およびカップリングヨーク３を介して加えられる衝撃力により、付根部７ｃで折損して、ピンヨーク本体７ｂから分離して、ジョイント角が容易に大きくなるため、衝突時の衝撃力は吸収され、ステアリング側に伝達しない。さらに、上述の第２実施形態と同様に、この第３実施形態のステアリングシャフト装置も、ジョイント角を大きくする手段が、ピンヨーク７の球状ピン部７ａまたはソケットヨーク２のソケット部２ａをカップリングヨーク３から外すだけでなく、ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を大きくできる。したがって、このステアリングシャフト装置によれば、急ハンドルで衝突した場合でもジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００３０】
上記第３実施形態では、ピンヨーク７の付根部７ｃを熱処理により再硬化した等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置について説明したが、例えば、図８に示すように、ピンヨーク２７の球状ピン部２７ａとピンヨーク本体２７ｂとの間の付根部２７ｃにＶ字状のノッチ２７ｄを施す等の形状によって折損を誘発する手段を採用してもよい。
【００３１】
なお、上記第１〜第３実施形態では、ステアリング１１側のアッパシャフト１２にピンヨーク１を接続し、ステアリングギアボックス１３側のロアシャフト１５にソケットヨーク２を接続したが、ステアリング側のシャフトにソケットヨークを接続し、ステアリングギアボックス側のシャフトにピンヨークを接続してもよいのは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びているものであり、ステアリングギアボックス側にジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、ソケットヨークの先端のソケット部またはピンヨークの先端のピン部が環状のカップリングヨークのアームに干渉することなく、カップリングヨークの内側から外れるように寸法構成したものである。
【００３３】
したがって、請求項１の発明のステアリングシャフト装置によれば、ステアリングがニュートラル位置のときに車輌正面から衝撃を受けて、その衝撃で車輪が後方に押しやられ、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、ソケットヨークの先端のソケット部またはピンヨークのピン部が、カップリングヨークのアーム部等に干渉することなく、カップリングヨークの内側から容易に外れて、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸を中心にステアリングギアボックス側のシャフトがジョイント角が大きくなる方向に回動するため、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。
【００３４】
また、請求項２の発明のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びているものであり、上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部の曲げ強度を球状ピン部およびピンヨーク本体よりも低くすることによって、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、球状ピン部およびピンヨーク本体よりも曲げ強度が低い付根部でピンヨークの球状ピン部が折れ曲がるようにしたものである。
【００３５】
したがって、請求項２の発明のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、上記ステアリングギアボックス側のシャフトにジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ピンヨークの球状ピン部が曲げ強度が低い付根部で容易に折れ曲がりジョイント角が大きくなるため、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。さらに、上記ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を容易に大きくできる。したがって、急ハンドルで衝突した場合でも、ジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００３６】
また、請求項３の発明のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた 環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びているものであり、上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部の靱性を球状ピン部およびピンヨーク本体よりも低くし、ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチが設けられているものである。
【００３７】
したがって、請求項３の発明のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、上記ステアリングギアボックス側のシャフトにジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ピンヨークの球状ピン部が靱性が低い付根部で容易に折損して、ソケットヨークとの接続が解除されるので、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。さらに、上記ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を容易に大きくできる。したがって、急ハンドルで衝突した場合でも、ジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。また、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、上記ステアリングギアボックス側のシャフトにジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ピンヨークの球状ピン部が付根部のノッチで容易に折損して、ソケットヨークとの接続が解除されるので、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。さらに、上記ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を容易に大きくできる。したがって、急ハンドルで衝突した場合でも、ジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００３８】
また、請求項４の発明のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びているものであり、上記ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチを設けたものである。
【００３９】
したがって、請求項４の発明のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、上記ステアリングギアボックス側のシャフトにジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ピンヨークの球状ピン部が付根部のノッチで容易に折損して、ソケットヨークとの接続が解除されるので、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。さらに、上記ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を容易に大きくできる。したがって、急ハンドルで衝突した場合でも、ジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の第１実施形態のステアリングシャフト装置の部分断面図である。
【図２】 図２はこの発明の第１実施形態のステアリングシャフト装置の衝突時の動作を示す部分断面図である。
【図３】 図３は上記ステアリングシャフト装置が取り付けられた車輌の衝突前と衝突後の状態を説明する概略図である。
【図４】 図４はこの発明の第２実施形態のステアリングシャフト装置の部分断面図である。
【図５】 図５はこの発明の第２実施形態のステアリングシャフト装置の衝突時の動作を示す部分断面図である。
【図６】 図６はこの発明の第３実施形態のステアリングシャフト装置の部分断面図である。
【図７】 図７はこの発明の第３実施形態のステアリングシャフト装置の衝突時の動作を示す部分断面図である。
【図８】 図８はこの発明のステアリングシャフト装置に用いられる等速ジョイントの付根部にノッチが形成されたピンヨークの部分断面図である。
【図９】 図９は自動車のステアリングシャフト装置の概略構成図である。
【図１０】 図１０は従来のステアリングシャフト装置の部分断面図である。
【符号の説明】
１,６,７…ピンヨーク、
１ａ,６ａ,７ａ…球状ピン部、
２…ソケットヨーク、
２ａ…ソケット部、
３…カップリングヨーク、
３ａ,３ｂ…アーム部、
４,５…クロスピン、
６ｂ,７ｂ…ピンヨーク本体、
６ｃ,７ｃ…付根部、
８…ばね、
９…ブッシュ、
１０…等速ジョイント。
【発明の属する技術分野】
この発明は、ピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントが用いられたステアリングシャフト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステアリングシャフト装置としては、ステアリング側のシャフトの軸とステアリングギアボックス側のシャフトの軸とが所定の交差角(以下、ジョイント角という)にて、両シャフトを連結するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントを用いたものがあり、このステアリングシャフト装置は自動車に広く使用されている。図９は上記ピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントが組み込まれたステアリングシャフト装置の概略構成図である。また、図１０は図９に示す等速ジョイント１６の部分断面図である。
【０００３】
図９に示すように、ステアリング１１が一端に取り付けられたアッパシャフト１２の他端と、ステアリングギアボックス１３のピニオンギアシャフト１４が一端に接続されたロアシャフト１５の他端とを、所定のジョイント角でピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイント１６により連結している。この等速ジョイント１６は、図１０に示すように、アッパシャフト１２(図９に示す)に接続されるピンヨーク１７と、ロアシャフト１５(図９に示す)に接続されるソケットヨーク１８と、環状のカップリングヨーク１９とで構成されている。上記環状のカップリングヨーク１９に軸方向外向かつ両方向に延びるアーム部２２,２３を夫々設けて、そのアーム部２２,２３にピンヨーク１７とソケットヨーク１８とをクロスピン２０,２１により夫々取り付けている。そして、上記環状のカップリングヨーク１９内で、ピンヨーク１７に設けられた球状ピン部２４をソケットヨーク１８のソケット部１８ａに取り付けられたブッシュ２５に嵌合している。
【０００４】
上記ステアリングシャフト装置において、ステアリング１１を回転させると、アッパシャフト１２に接続されたピンヨーク１７に回転が伝達され、カップリングヨーク１９を介して所定のジョイント角でソケットヨーク１８を回転させる。そうすると、上記ソケットヨーク１８に接続されたロアシャフト１５によりピニオンギアシャフト１４が回転し、ステアリングギアボックス１３を介して車輪(図示せず)の方向を変化させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ステアリングシャフト装置では、自動車等の通常走行時にステアリング１１の操作により車輪の操舵を行うが、万一衝突事故が発生した場合には、図９の点線で示すように、ステアリングギアボックス１３が後方に押しやられるため、矢印Ｒ２の方向にジョイント角αが大きくなろうとする。このとき、上記カップリングヨーク１９のアーム部２２,２３が形成される部分では、カップリングヨーク１９と、ソケットヨーク１８のソケット部１８ａまたはピンヨーク１７のピン２４とが干渉して、ジョイント角が大きくなれないため、ステアリング１１が突き上げられる。このため、上記ステアリング１１の突き上げにより運転者に与える衝撃が大きくなり、被害を大きくするという安全上の問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、車両の衝突時の衝撃力を吸収して、ステアリングの突き上げを防止できるステアリングシャフト装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、上記ステアリングギアボックス側にジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ソケットヨークの先端のソケット部または上記ピンヨークの先端のピン部が上記環状のカップリングヨークのアームに干渉することなく、上記カップリングヨークの内側から外れるように寸法構成したことを特徴としている。
【０００８】
上記請求項１のステアリングシャフト装置によれば、上記ステアリングがニュートラル位置のときに、例えば、上記ステアリングギアボックス側のクロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車両の左右方向に延びるように、すなわち、上記ステアリング側のシャフトの軸とステアリングギアボックス側のシャフトの軸とを含む平面に対して略垂直になるようにする。そうすることによって、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ステアリングギアボックス側にジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、ソケットヨークの先端のソケット部またはピンヨークの先端のピン部が環状のカップリングヨークのアームに干渉することなく、カップリングヨークの内側から容易に外れて、上記ステアリングギアボックス側のクロスピンのカップリングヨークに支持された軸を中心にステアリングギアボックス側のシャフトがジョイント角が大きくなる方向に回動する。また、上記ステアリング側またはステアリング側とステアリングボックス側の両方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車両の左右方向に延びるようにしても同様に作用する。したがって、上記ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとのジョイント角が変化するので、ステアリング側に衝撃力が伝達されず、ステアリングの突き上げを防止できる。
【０００９】
また、請求項２のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部が上記球状ピン部および上記ピンヨーク本体よりも曲げ強度を低くすることによって、上記ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、上記球状ピン部および上記ピンヨーク本体よりも曲げ強度が低い上記付根部で上記ピンヨークの上記球状ピン部が折れ曲がるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
上記請求項２のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、球状ピン部およびピンヨーク本体よりも曲げ強度が低い付根部でピンヨークの球状ピン部が容易に折れ曲がって、ジョイント角を容易に大きくできる。
【００１１】
また、請求項３のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のと き、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部が上記球状ピン部および上記ピンヨーク本体よりも靱性を低くし、上記ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチが設けられていることを特徴としている。
【００１２】
上記請求項３のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、球状ピン部およびピンヨーク本体よりも靱性が低い付根部でピンヨークの球状ピン部が容易に折損して、ピンヨークとソケットヨークとの接続が解除されるので、ジョイント角を容易に大きくできる。また、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、上記ピンヨークの球状ピン部が付根部のノッチで容易に折損して、ピンヨークとソケットヨークとの接続が解除されるので、ジョイント角を容易に大きくできる。
【００１３】
また、請求項４のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、上記ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチが設けられていることを特徴としている。
【００１４】
上記請求項４のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、上記ピンヨークの球状ピン部が付根部のノッチで容易に折損して、ピンヨークとソケットヨークとの接続が解除されるので、ジョイント角を容易に大きくできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のステアリングシャフト装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としてのステアリングシャフト装置に用いられるピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントの部分断面を示している。なお、上記ステアリングシャフト装置は、図９のステアリングシャフト装置と同様の構成をしており、図９を援用する。
【００１７】
図１に示すように、この等速ジョイント１０は、ステアリング側のアッパシャフト１２の一端が接続されたピンヨーク１と、ステアリングギアボックス側のロアシャフト１５の一端が接続されたソケットヨーク２と、環状のカップリングヨーク３とで構成されている。上記環状のカップリングヨーク３の対向する両側の部分に軸方向外向かつ両方向に延びるアーム部３ａ,３ｂを夫々設けて、そのアーム部３ａ,３ｂにピンヨーク１とソケットヨーク２とをクロスピン４,５により夫々取り付けている。また、上記ソケットヨーク２に設けられたソケット部２ａ内にブッシュ９を嵌挿している。上記環状のカップリングヨーク３の内側で、ピンヨーク１に設けられた球状ピン部１ａがソケットヨーク２のソケット部２ａ内のブッシュ９に嵌合している。また、上記ブッシュ９内に、球状ピン部１ａを付勢するばね８を介装している。そして、上記ピンヨーク１の球状ピン部１ａがソケットヨーク２のソケット部２ａに嵌合した状態で、ピンヨーク１の球状ピン部１ａとソケットヨーク２のソケット部２ａとが、環状のカップリングヨーク３の内側で回転する。
【００１８】
また、図３に示すように、上記等速ジョイント１０によって、ステアリング１１側のアッパシャフト１２とステアリングギアボックス１３側のロアシャフト１５とを連結しているステアリングシャフト装置を車輌３０に取り付けている。この場合、図３の実線で示すように、ステアリング１１がニュートラル位置で、図１に示すクロスピン４,５のカップリングヨーク３に支持された軸の軸線の方向(紙面に垂直な方向)が、車両３０の左右方向に延びるようにしている。すなわち、上記ピンヨーク１に接続されるアッパシャフト１２の軸とソケットヨーク２に接続されるロアシャフト１５の軸とを含む平面に対して略垂直になるようにするのである。
【００１９】
次に、上記ステアリングシャフト装置が取り付けられた車両の衝突時の動作について説明する。
【００２０】
図３において、上記ステアリング１１がニュートラル位置で車輌３０が走行中に例えば他の車輌に正面から衝突すると、衝突時の衝撃で車輪３１が後方に押しやられて、ステアリングギアボックス１３とロアシャフト１５とが等速ジョイント１０を略中心に後方向に向かって力が働く。そうすると、図２に示すように、上記ソケットヨーク２にジョイント角が大きくなる方向に力が働き、クロスピン５のカップリングヨーク３に支持された軸を中心にソケットヨーク２とロアシャフト１５とが矢印Ｒ１の方向に回動する。そして、上記ソケットヨーク２の先端のソケット部２ａは、ピンヨーク１の球状ピン部１ａから外れると共に、環状のカップリングヨーク３のアーム部３ｂに干渉することなく、カップリングヨーク３の内側からも外れる。このため、図３に示すように、ステアリングシャフト装置のステアリングギアボックス１３側が想像線で示す状態になって、ステアリング１１側のアッパシャフト１２とステアリングギアボックス１３側のロアシャフト１５とのジョイント角が大きくなり、このジョイント角の変化で、ステアリング１１側に衝撃が伝達されない。
【００２１】
このように、上記ピンヨーク１が接続されたアッパシャフト１２とソケットヨーク２が接続されたロアシャフト１５とのジョイント角の変化により、ステアリング１１側に衝撃力が伝達されず、ステアリング１１の突き上げを防止することができる。
【００２２】
また、上記ソケットヨーク２のソケット部２ａがカップリングヨーク３の内側から外れた場合について説明したが、カップリングヨーク３の位置をソケットヨーク２側にずらせて配置した構造のステアリングシャフト装置にしてもよい。この場合、上記ピンヨーク１の先端部の球状ピン部１ａを環状のカップリングヨーク３の内側から外れるようにしても同様の効果が得られる。
【００２３】
（第２実施形態）
図４はこの発明の第２実施形態としてのステアリングシャフト装置に用いられるピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントの部分断面を示している。上記ステアリングシャフト装置の構成は、上述した第１実施形態と略同じであり、ピンヨーク６のみが異なるものである。したがって、全体の構成についての説明は省略し、ピンヨーク６の構成について説明する。なお、上記等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置は、図９のステアリングシャフト装置と同様の構成をしており、図９を援用する。
【００２４】
図４に示すように、上記等速ジョイントのピンヨーク６は、先端の球状ピン部６ａとピンヨーク本体６ｂとの間の付根部６ｃを熱処理により硬化させずに、生材のままの柔軟性を残すことによって、付根部６ｃの曲げ強度を低くしている。
【００２５】
上記構成の等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置において、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられると、図５に示すように、ソケットヨーク２にジョイント角が大きくなる方向に力が働き、ピンヨーク６の先端部のピン６ａは、ソケットヨーク２およびカップリングヨーク３を介して加えられる衝撃力により付根部６ｃで折れ曲がって、ジョイント角が容易に大きくなるため、衝突時の衝撃力が吸収されて、ステアリング側に伝達されない。さらに、上記等速ジョイントは、ジョイント角を大きくする手段がピンヨーク６の球状ピン部６ａやソケットヨーク２のソケット部２ａをカップリングヨーク３から外すだけでなく、ステアリングがニュートラル位置近傍から外れていてもジョイント角を大きくできる。したがって、このステアリングシャフト装置に用いることによって、急ハンドルで衝突した場合でもジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００２６】
上記第２実施形態では、ピンヨーク６の付根部６ｃを熱処理せずに曲げ強度を低くした等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置について説明したが、曲げ強度を低下させる手段は、この第２実施形態に限定されず、例えば、付根部６ｃの断面積を小さくして、生材のカラーを接合被覆する等の方法で曲げ強度を低くしてもよい。
【００２７】
（第３実施形態）
図６はこの発明の第３実施形態としてのステアリングシャフト装置に用いられるピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントの部分断面を示している。上記ステアリングシャフト装置の構成は、上述した第１実施形態と略同じであり、ピンヨーク７のみが異なるものである。したがって、全体の構成についての説明は省略し、ピンヨーク７の構成について説明する。なお、上記等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置は、図９のステアリングシャフト装置と同様の構成をしており、図９を援用する。
【００２８】
図６に示すように、上記等速ジョイントのピンヨーク７は、先端の球状ピン部７ａとピンヨーク本体７ｂとの間の付根部７ｃのみをサブゼロあるいは高温テンパ等の熱処理により再硬化させ、付根部７ｃの靱性を低くしている。
【００２９】
上記構成の等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置において、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられると、図７に示すように、ソケットヨーク２にジョイント角が大きくなる方向に力が働く。その場合、ピンヨーク７の先端の球状ピン部７ａは、ソケットヨーク２およびカップリングヨーク３を介して加えられる衝撃力により、付根部７ｃで折損して、ピンヨーク本体７ｂから分離して、ジョイント角が容易に大きくなるため、衝突時の衝撃力は吸収され、ステアリング側に伝達しない。さらに、上述の第２実施形態と同様に、この第３実施形態のステアリングシャフト装置も、ジョイント角を大きくする手段が、ピンヨーク７の球状ピン部７ａまたはソケットヨーク２のソケット部２ａをカップリングヨーク３から外すだけでなく、ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を大きくできる。したがって、このステアリングシャフト装置によれば、急ハンドルで衝突した場合でもジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００３０】
上記第３実施形態では、ピンヨーク７の付根部７ｃを熱処理により再硬化した等速ジョイントを用いたステアリングシャフト装置について説明したが、例えば、図８に示すように、ピンヨーク２７の球状ピン部２７ａとピンヨーク本体２７ｂとの間の付根部２７ｃにＶ字状のノッチ２７ｄを施す等の形状によって折損を誘発する手段を採用してもよい。
【００３１】
なお、上記第１〜第３実施形態では、ステアリング１１側のアッパシャフト１２にピンヨーク１を接続し、ステアリングギアボックス１３側のロアシャフト１５にソケットヨーク２を接続したが、ステアリング側のシャフトにソケットヨークを接続し、ステアリングギアボックス側のシャフトにピンヨークを接続してもよいのは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びているものであり、ステアリングギアボックス側にジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、ソケットヨークの先端のソケット部またはピンヨークの先端のピン部が環状のカップリングヨークのアームに干渉することなく、カップリングヨークの内側から外れるように寸法構成したものである。
【００３３】
したがって、請求項１の発明のステアリングシャフト装置によれば、ステアリングがニュートラル位置のときに車輌正面から衝撃を受けて、その衝撃で車輪が後方に押しやられ、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、ソケットヨークの先端のソケット部またはピンヨークのピン部が、カップリングヨークのアーム部等に干渉することなく、カップリングヨークの内側から容易に外れて、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸を中心にステアリングギアボックス側のシャフトがジョイント角が大きくなる方向に回動するため、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。
【００３４】
また、請求項２の発明のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びているものであり、上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部の曲げ強度を球状ピン部およびピンヨーク本体よりも低くすることによって、ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、球状ピン部およびピンヨーク本体よりも曲げ強度が低い付根部でピンヨークの球状ピン部が折れ曲がるようにしたものである。
【００３５】
したがって、請求項２の発明のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、上記ステアリングギアボックス側のシャフトにジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ピンヨークの球状ピン部が曲げ強度が低い付根部で容易に折れ曲がりジョイント角が大きくなるため、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。さらに、上記ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を容易に大きくできる。したがって、急ハンドルで衝突した場合でも、ジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００３６】
また、請求項３の発明のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた 環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びているものであり、上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部の靱性を球状ピン部およびピンヨーク本体よりも低くし、ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチが設けられているものである。
【００３７】
したがって、請求項３の発明のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、上記ステアリングギアボックス側のシャフトにジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ピンヨークの球状ピン部が靱性が低い付根部で容易に折損して、ソケットヨークとの接続が解除されるので、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。さらに、上記ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を容易に大きくできる。したがって、急ハンドルで衝突した場合でも、ジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。また、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、上記ステアリングギアボックス側のシャフトにジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ピンヨークの球状ピン部が付根部のノッチで容易に折損して、ソケットヨークとの接続が解除されるので、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。さらに、上記ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を容易に大きくできる。したがって、急ハンドルで衝突した場合でも、ジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００３８】
また、請求項４の発明のステアリングシャフト装置は、ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、上記ステアリングがニュートラル位置のとき、ステアリング側とステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方のクロスピンの環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びているものであり、上記ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチを設けたものである。
【００３９】
したがって、請求項４の発明のステアリングシャフト装置によれば、衝突時の衝撃で車輪が後方に押しやられて、上記ステアリングギアボックス側のシャフトにジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ピンヨークの球状ピン部が付根部のノッチで容易に折損して、ソケットヨークとの接続が解除されるので、ステアリング側に衝撃力を伝達せず、ステアリングの突き上げを防止することができる。さらに、上記ステアリングがニュートラル近傍から外れていてもジョイント角を容易に大きくできる。したがって、急ハンドルで衝突した場合でも、ジョイント角を大きくすることができ、さらに安全性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の第１実施形態のステアリングシャフト装置の部分断面図である。
【図２】 図２はこの発明の第１実施形態のステアリングシャフト装置の衝突時の動作を示す部分断面図である。
【図３】 図３は上記ステアリングシャフト装置が取り付けられた車輌の衝突前と衝突後の状態を説明する概略図である。
【図４】 図４はこの発明の第２実施形態のステアリングシャフト装置の部分断面図である。
【図５】 図５はこの発明の第２実施形態のステアリングシャフト装置の衝突時の動作を示す部分断面図である。
【図６】 図６はこの発明の第３実施形態のステアリングシャフト装置の部分断面図である。
【図７】 図７はこの発明の第３実施形態のステアリングシャフト装置の衝突時の動作を示す部分断面図である。
【図８】 図８はこの発明のステアリングシャフト装置に用いられる等速ジョイントの付根部にノッチが形成されたピンヨークの部分断面図である。
【図９】 図９は自動車のステアリングシャフト装置の概略構成図である。
【図１０】 図１０は従来のステアリングシャフト装置の部分断面図である。
【符号の説明】
１,６,７…ピンヨーク、
１ａ,６ａ,７ａ…球状ピン部、
２…ソケットヨーク、
２ａ…ソケット部、
３…カップリングヨーク、
３ａ,３ｂ…アーム部、
４,５…クロスピン、
６ｂ,７ｂ…ピンヨーク本体、
６ｃ,７ｃ…付根部、
８…ばね、
９…ブッシュ、
１０…等速ジョイント。
Claims (4)
- ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、
上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、
上記ステアリングギアボックス側にジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合、上記ソケットヨークの先端のソケット部または上記ピンヨークの先端のピン部が上記環状のカップリングヨークのアームに干渉することなく、上記カップリングヨークの内側から外れるように寸法構成したことを特徴とするステアリングシャフト装置。 - ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、
上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、
上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部が上記球状ピン部および上記ピンヨーク本体よりも曲げ強度を低くすることによって、
上記ジョイント角が大きくなる方向に力が働いた場合に、上記球状ピン部および上記ピンヨーク本体よりも曲げ強度が低い上記付根部で上記ピンヨークの上記球状ピン部が折れ曲がるようにしたことを特徴とするステアリングシャフト装置。 - ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、
上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、
上記ピンヨークは同一材料で形成され、かつ、球状ピン部とピンヨーク本体との間の付根部が上記球状ピン部および上記ピンヨーク本体よりも靱性を低くし、
上記ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチが設けられていることを特徴とするステアリングシャフト装置。 - ピンヨークと、ソケットヨークと、上記ピンヨークとソケットヨークとがクロスピンを介して両端に夫々取り付けられた環状のカップリングヨークとを有するピンソケットタイプのダブルカルダン式の等速ジョイントによって、ステアリング側のシャフトとステアリングギアボックス側のシャフトとを連結しているステアリングシャフト装置において、
上記ステアリングがニュートラル位置のとき、上記ステアリング側と上記ステアリングギアボックス側とのうちの少なくとも一方の上記クロスピンの上記環状のカップリングヨークに支持された軸の軸線が、車輌の左右方向に延びており、
上記ピンヨークの球状ピン部とピンヨークとの間の付根部にノッチが設けられていることを特徴とするステアリングシャフト装置。
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1998
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