JP6187635B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に搭載されるステアリング装置に関する。

従来、車両等の盗難を防ぐために、ステアリングホイールの回転を制限するステアリングロック機構を備えたステアリング装置がある。ステアリングロック機構は、ステアリングシャフトに外嵌されたキーロックカラーと、その外側のコラムに取り付けられたステアリングロック装置とからなり、ステアリングロック装置に設けられたロックバーがキーロックカラーに形成された溝等と嵌合することでシャフトの回転を制限し、車両盗難時などに操舵できないようにするものである。

従来のステアリングロック機構においては、ステアリングがロックされた状態において、ステアリングホイールが強い力で回転されると、ステアリングロック機構が破損し、ロック機能が損なわれることがあった。

そこで、所定以上の力でステアリングホイールを回転させる力が加わったときにキーロックカラーがステアリングシャフトに対して回転することで、破損を防ぎながら、操舵できない程度の適度なフリクションを与え、車両盗難を防ぐように構成されたものがある。

このようなステアリングロック機構においては、ステアリングシャフト外周面とキーロックカラー内周面との間のスリップ特性の安定と、ステアリングロック機構が破壊されない程度のスリップ荷重の両立が求められる。そのため、ステアリングシャフトの外周面とキーロックカラーの内周面が非接触の部分を形成することにより、安定した所定のすべりトルク（摩擦力）を得るものがある（例えば、特開２０１０−１６３１１５号公報参照）。

また、ステアリングシャフトにグリース溝を加工し、当該グリース溝にグリースを保持させることで、キーロックカラーとステアリングシャフトの摩擦面にグリースが供給され、過度の摩擦抵抗が生じないようにしたものがある（例えば、特開平７−２９１０９５号公報参照）。

さらに、ステアリングロック機構の保護を目的として、キーロックカラーとステアリングシャフトの嵌合部にスリップリングが装着されたものがある（例えば、特開２００５−３５１４５７号公報参照。）

特開２０１０−１６３１１５号公報 特開平７−２９１０９５号公報 特開２００５−３５１４５７号公報

上記のようにステアリングシャフトとキーロックカラーとの間に非接触部分を形成する構成やグリースを用いる構成の場合、寸法精度の管理負担は軽減されるものの、キーロックカラーをステアリングシャフトに圧入する必要があるため、その部分については寸法精度をある程度厳しく管理しなければならず、その分加工コストが高くなるという問題があった。

また、ステアリングシャフトとキーロックカラーの嵌合部にスリップリングを装着する場合、スリップリングのスリップトルク（スリップリングが滑り始めるトルク）はスリップリングのバネ力とシャフトとカラーの隙間によるシメシロによって決まるが、スリップリングは板バネであることからバネ定数が高く、シメシロ変化に対して敏感である。したがって、スリップリングを装着する部分の寸法精度を厳しく管理しなければならず、また、シメシロ変化に対して敏感であるとスリップリングの残留応力による影響が大きくなるため、スリップリングにセッチングや焼きなましを施さなければならない等、加工コストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、キーロックカラーのスリップトルクをより安定させ、寸法許容範囲を拡大させたステアリング装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では、ステアリングシャフトに外嵌され、ステアリングロック時にステアリングロック機構によって回転が制限されるキーロックカラーと、
径方向において前記ステアリングシャフトと前記キーロックカラーの間に介在する円筒状のスリップリングとを備えたステアリング装置において、
前記ステアリングシャフトが、前記スリップリングの変位（径方向の変形量）に対する荷重変化を小さくする形状を有することを特徴とするステアリング装置を提供する。これにより、ステアリングシャフトとキーロックカラーの寸法許容差を拡大させることができる。

より具体的には、前記ステアリングシャフトが、軸方向の複数の部分で前記スリップリングに接触するようにする。または、前記ステアリングシャフトが前記スリップリングの変位を許容する逃げを構成するようにする。

「ステアリングロック機構」とは、車両の盗難防止などのため、必要に応じてステアリングシャフトの回転を制限する機構を言う。「キーロックカラー」とは、ステアリングシャフトに外嵌し、ステアリングロック機構と係合することで、ステアリングシャフトの回転を制限する部材を言う。「スリップリング」とは、略円筒状をしており、ばね効果によって寸法誤差を吸収する部材を言う。具体的には、「スリップリング」とは、略円筒状をしており、内径側に接触して配置された部材（内側部材）と外径側に接触して配置された部材（外側部材）のラジアル方向の寸法誤差をラジアル方向の変形よって吸収し、内側部材と外側部材の相対回転におけるスリップトルクを安定させる部材を言う。本願においては、上記キーロックカラーが外側部材に該当し、上記ステアリングシャフトが内側部材に該当する。

上記課題を解決するために本発明では、ステアリングシャフトに外嵌され、ステアリングロック時にステアリングロック機構によって回転が制限されるキーロックカラーと、
径方向において前記ステアリングシャフトと前記キーロックカラーの間に介在する円筒状のスリップリングとを備えたステアリング装置であって、
前記スリップリングは、径方向の外方に向けて突出した突部を周方向に複数備え、
前記スリップリングに覆われる前記ステアリングシャフトの軸方向部分に大径部と小径部が形成されていることにより、前記スリップリングが撓むためのスペースが設けられており、
前記大径部の前記小径部側の端部は、前記突部が配置された軸方向の範囲の内側に配置されていることを特徴とするステアリング装置を提供する。
また、上記課題を解決するために本発明では、ステアリングシャフトに外嵌され、ステアリングロック時にステアリングロック機構によって回転が制限されるキーロックカラーと、
径方向において前記ステアリングシャフトと前記キーロックカラーの間に介在する円筒状のスリップリングとを備えたステアリング装置であって、
前記スリップリングは、径方向の外方に向けて突出した突部を周方向に複数備え、
前記スリップリングに覆われる前記ステアリングシャフトの軸方向部分に大径部と小径部が形成されていることにより、前記スリップリングが撓むためのスペースが設けられており、
前記スリップリングにおいて、周方向における前記突部同士の間の部分は、軸方向の一部が前記小径部に対向していることを特徴とするステアリング装置を提供する。
本発明において好ましくは、前記小径部は前記スリップリングが外嵌する範囲において、少なくとも１周以上の螺旋に形成され、
前記大径部は軸方向の３箇所で前記スリップリングに接触している。

このように構成することにより、スリップリングが変形するための逃げが形成され、スリップリングが変形し易くなり、スリップリングの変位に対する荷重変化を小さくすることができる。

好ましくは、前記スリップリングが外嵌する前記大径部の表面積と前記小径部により前記スリップリングが非接触となる表面積は１：１となっている。
このように構成することにより、スリップリングがより変形しやすくなる。

また、本発明において好ましくは、前記大径部のうち前記スリップリングに接触する部分の軸方向で前記小径部側の端部は、前記突部の軸方向の端部付近に配置されている。

このように構成することにより、スリップリングが変形するための逃げが形成され、スリップリングが変形し易くなり、スリップリングの変位に対する荷重変化を小さくすることができる。また、スリップリングのバネ特性を弱くすることができ、スリップトルク特性の変化を緩やかにして、シャフト径寸法の変化に対するスリップ特性の変化を緩やかにすることができる。
また、本発明において好ましくは、前記スリップリングに覆われる前記ステアリングシャフトの軸方向部分には、２以上の前記大径部が形成されている。
これにより、スリップリングの座りがよくなり、安定した回転を得ることができるようになる。大径部がステアリングシャフトの軸方向に３以上形成される場合には、大径部を軸方向に等間隔に配置することで、安定した回転を得ることが可能となる。

また、本発明において好ましくは、前記大径部と前記小径部は、滑らかな曲面によって軸方向に連続して形成されている。

このように構成することにより、スリップリングが変形するための逃げが形成され、スリップリングが変形し易くなり、スリップリングの変位に対する荷重変化を小さくすることができる。また、組付けの際の作業性が向上し、また、引っ掛かり無く、スムーズな回転が可能となり、各部材が軸方向にずれるのを防止することもできる。

また、本発明において好ましくは、前記大径部と前記小径部とは前記ステアリングシャフトの軸方向に対して傾斜した斜面を介して連続して形成されている。

このように構成することにより、スリップリングが変形するための逃げが形成され、スリップリングが変形し易くなり、スリップリングの変位に対する荷重変化を小さくすることができる。また、組付けの際の作業性が向上し、また、引っ掛かり無く、スムーズな回転が可能となり、各部材が軸方向にずれるのを防止することもできる。
また、本発明において好ましくは、前記突部は、径方向外方に向けて突出しており、同一円周上に前記突部が形成されていないリング部を挟んで軸方向の２箇所に配置されており、
前記小径部が軸方向に２つ形成されている。
また、本発明において好ましくは、前記突部は、径方向外方に向けて突出しており、
前記小径部と前記突部は、径方向に互いに対向する位置に配置されている。

本発明によれば、キーロックカラーのスリップトルクをより安定させ、寸法許容範囲を拡大させたステアリング装置を提供することができる。

図１は、本願の第１実施形態に係るステアリング装置を示す側面図である。 図２は、本願の第１実施形態に係るステアリング装置の拡大断面図である。 図３Ａ、図３Ｂは、本願の第１実施形態に係るキーロックカラーを示す図である。図３Ａは平面図、図３Ｂは図３Ａに示す３Ｂ−３Ｂ切断面を示す断面図である。 図４Ａ、図４Ｂは、本願の第１実施形態に係るスリップリングを示す図である。図４Ａは平面図、図４Ｂは図４Ａに示す４Ｂ−４Ｂ切断面を示す断面図である。 図５Ａ、図５Ｂは、本願の第１実施形態に係るステアリング装置のキーロックカラーと嵌合するステアリングシャフトの部分を示す図である。図５Ａは平面図、図５Ｂは波型部の拡大図である。 図６Ａ、図６Ｂは、本願の第１実施形態に係るステアリング装置のステアリングシャフト、キーロックカラー、及びスリップリングを示す図である。図６Ａはステアリングシャフトの側面と、キーロックカラー及びスリップリングの断面を示している。図６Ｂは図６Ａのスリップリング周辺の拡大図である。 図７は、シャフト外径に対するスリップトルクの大きさを、本願の第１実施形態に係るステアリング装置と従来のステアリング装置との間で比較した表である。 図８は、本願の第２実施形態に係るステアリング装置のステアリングシャフトの側面と、キーロックカラー及びスリップリングの断面を示す図である。 図９Ａ、図９Ｂは、本願の第２実施形態に係るステアリング装置のスリップリングを示す図である。図９Ａは平面図、図９Ｂは図９Ａに示す９Ｂ−９Ｂ断面図である。 図１０Ａ、図１０Ｂは、本願の第３実施形態に係るステアリング装置のステアリングシャフト、キーロックカラー、及びスリップリングを示す図である。図１０Ａはステアリングシャフトの側面を示している。図１０Ｂはステアリングシャフトの側面、スリップリングの断面、及びキーロックカラーの断面を示している。 図１１Ａ、図１１Ｂは、本願の第４実施形態に係るステアリング装置のステアリングシャフト、キーロックカラー、及びスリップリングを示す図である。図１１Ａはステアリングシャフトの側面を示している。図１１Ｂはステアリングシャフトの側面、スリップリングの断面、及びキーロックカラーの断面を示している。 図１２Ａ、図１２Ｂは、本願の第５実施形態に係るステアリング装置のステアリングシャフト、キーロックカラー、及びスリップリングを示す図である。図１２Ａはステアリングシャフトの側面を示している。図１２Ｂはステアリングシャフトの側面、スリップリングの断面、及びキーロックカラーの断面を示している。 図１３Ａ、図１３Ｂは、本願の第６実施形態に係るステアリング装置のステアリングシャフト、キーロックカラー、及びスリップリングを示す図である。図１３Ａはステアリングシャフトの側面を示している。図１３Ｂはステアリングシャフトの側面、スリップリングの断面、及びキーロックカラーの断面を示している。 図１４Ａ、図１４Ｂは、本願の第７実施形態に係るステアリング装置のステアリングシャフト、キーロックカラー、及びスリップリングを示す図である。図１４Ａはステアリングシャフトの側面を示している。図１４Ｂはステアリングシャフトの側面、スリップリングの断面、及びキーロックカラーの断面を示している。 図１５Ａ、図１５Ｂは、本願の第８実施形態に係るステアリング装置のステアリングシャフト、キーロックカラー、及びスリップリングを示す図である。図１５Ａはステアリングシャフトの側面を示している。図１５Ｂはステアリングシャフトの側面、スリップリングの断面、及びキーロックカラーの断面を示している。 図１６Ａ、図１６Ｂは、本願の第９実施形態に係るステアリング装置のキーロックカラーと嵌合するステアリングシャフトの部分を示す図である。図１６Ａは平面図、図１６Ｂは螺旋部の拡大図である。 図１７Ａ、図１７Ｂは、本願の第９実施系形態に係るステアリング装置のステアリングシャフト、キーロックカラー、及びスリップリングを示す図である。図１７Ａはステアリングシャフトの側面と、キーロックカラー及びスリップリングを示す図である。図１７Ｂは図１７Ａのスリップリング周辺の拡大図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１ないし図６Ｂを参照して説明する。図１は本願の第１実施形態に係るステアリング装置１を示す側面図である。

ステアリング装置１は、主として、車両後方側（図１に向かって右側）に取り付けられるステアリングホイール（不図示）の回転を車両前方側（図１に向かって左側）へ伝達するステアリングシャフト２と、ステアリングシャフト２を軸支するコラム３と、ステアリング装置１の車両後方側部分を車体に固定し、チルト位置調整及びテレスコピック位置調整を可能とする位置調整機構４とから構成されている。

図２は本願の第１実施形態に係るステアリング装置１の位置調整機構４付近の拡大断面図である。

位置調整機構４の車両後方側のステアリングシャフト２の部分には、ステアリングロック機構を構成するキーロックカラー５が外嵌固定されている。

図３Ａ、図３Ｂは、本願の第１実施形態に係るキーロックカラー５を示す図である。図３Ａはキーロックカラー５の平面図、図３Ｂは図３Ａに示す３Ｂ−３Ｂ切断面を示す断面図である。

キーロックカラー５は円筒状をしており、軸方向の中央部付近から車両後方側に向かって軸方向に延びる長孔６が形成されている。長孔６は、ステアリングホイールの回転をロックする際に、コラム３に取り付けられる不図示のステアリングロック装置から突出するロックバーが挿入され、係合する部分である。キーロックカラー５は、機械構造用炭素鋼などの材料から形成することができる。

キーロックカラー５の車両前方側の内周部は拡径しており、この拡径部内側に後述のスリップリング７が配置される。長孔６が形成される部分とスリップリング７が内嵌する部分とを軸方向の異なる位置とすることで、長孔６を形成する過程でスリップリング７を内嵌する部分が変形して真円度が低下するのを防ぎ、安定したスリップトルクを得ることが出来る。

なお、本発明において、長孔６は、スリップリング７よりも車両後方側に配置することが好ましいが、車両前方側に長孔を配置し、車両後方側にスリップリングを配置してもよい。

図４Ａ、図４Ｂは、本願の第１実施形態に係るスリップリング７を示す図である。図４Ａは平面図、図４Ｂは図４Ａに示す４Ｂ−４Ｂ切断面を示す断面図である。

上述のようにスリップリング７はキーロックカラー５の内径側に配置され、ステアリングシャフト２とキーロックカラー５との間に介在する。スリップリング７は、断面が略Ｃ字型をしており、径方向外側に突出して軸方向に延びる突部８が、車両前方側と車両後方側の２箇所で周方向に複数配置されている。突部８を軸方向で２箇所に分けることで、スリップトルクを高めることができる。スリップリング７は、ばね鋼などから形成された市販のものを用いる事ができる。市販のものを用いる事で、製造コストの増大を防ぐことができる。

スリップリング７は、車両前方側の端部、車両後方側の端部、及び中間部分に、同一円周上に突部８を有さないリング部９ａ、９ｂ、９ｃを備えている。

突部８は、図４Ｂに示すように、軸方向と垂直な方向で切断した断面が円弧状になっている。これにより、キーロックカラー５との接触面で引っ掛かりが生じるのを防ぎ、スムーズで安定した回転を得ることができる。

図５Ａ、図５Ｂは、本願の第１実施形態に係るステアリング装置１のキーロックカラー５と嵌合するステアリングシャフト２の部分を示す図である。図５Ａは平面図、図５Ｂは波型部１０の拡大図である。

ステアリングシャフト２のスリップリング７が外嵌する部分には、径の大きい部分と径の小さい部分が軸方向に交互に形成された波型部１０が形成されている。波型部１０は、軸方向の位置に応じて外径面が滑らかに拡径と縮径を繰り返しており、最も拡径した部分でも、波型部１０に隣接するステアリングシャフト２の他の部分よりも径が小さい。波型部１０において、大径部１０ａは３箇所、小径部１０ｂは２箇所形成されている。

波型部１０は、図５Ｂに示すように、最大半径Ａを有する大径部１０ａが左右２箇所とその中間に形成されており、これらの部分は、軸方向の一定の長さにわたり同一の径を有している。大径部１０ａと大径部１０ａとの間には、大径部１０ａよりも径の小さい小径部１０ｂが２箇所配置されている。小径部１０ｂは、大径部１０ａの最大半径Ａから軸方向の位置に応じて寸法Ｂだけ縮径しており、中間位置において最も寸法Ｂが大きくなっている。大径部１０ａと小径部１０ｂは、曲面によって滑らかに軸方向に連続している。波型部１０は、切削加工によって容易に形成することができる。

図６Ａ、図６Ｂは、本願の第１実施形態に係るステアリング装置１のステアリングシャフト２とキーロックカラー５を示す図である。図６Ａはステアリングシャフト２の側面とキーロックカラー５の断面を示している。図６Ｂは図６Ａのスリップリング７周辺の拡大図である。

キーロックカラー５の車両前方側の嵌合部は、上述のようにステアリングシャフト２の外周面に波型部１０が形成されていることにより、ステアリングシャフト２とスリップリング７とが軸方向の３箇所で接触している。キーロックカラー５の車両後方側の嵌合部は、すき間嵌めとしている。

スリップリング７は板材から成形される板バネであるため、比較的バネ定数が高く、変位（径方向の変形量）に対する荷重変化が大きい。ステアリングシャフト２とスリップリング７とが軸方向の３箇所で接触する構成とすることで、スリップリング７が撓むためのスペースができるため、スリップリング７の撓み特性を緩やかにすることができる。その結果、ステアリングシャフト２の外径公差やキーロックカラー５の内径公差を拡大しても適切なスリップ特性が得られる。

また、本第１実施形態のように、スリップリング７と接触するステアリングシャフト２の軸方向部分を波型とすることで、スリップリング７を軸方向から引っ掛かり無く組み込むことが可能となり、作業性が向上する。また、波型とすることで、回転時に引っ掛かりなくスムーズに回転することができるようになる。

図６Ｂに示すように、スリップリング７の突部８と波型部１０の小径部１０ｂは、径方向に対向する位置に設けられている。これによりスリップリング７の反力のバランスが良くなり、スリップ時にスリップリング７が軸方向に動くことなく安定して回転することが可能となる。より具体的には、大径部１０ａのうちスリップリング７と接触している部分から縮径してスリップリング７と非接触になり始める基点１１が、突部８の軸方向の端部付近に配置されている。これにより、軸方向の広い範囲に亘って突部８の弾性を利用することができるため、スリップリング７のバネ特性を弱めることができる。

ステアリングシャフト２は、その波型部１０において、スリップリング７のリング部９ａ、９ｂ、９ｃにのみ接している。これにより、スリップリング７が変形し易くなり、より高い効果を得ることができるが、本発明においては、これに限らず、波型部の一部がリング部以外の部分に接しても良い。

図７は、シャフト外径に対するスリップトルクの大きさを、本願の第１実施形態に係るステアリング装置１と従来のステアリング装置で比較した表である。

許容されるスリップトルクの範囲を１４０Ｎｍから１８０Ｎｍの間とすると、従来のステアリング装置において、ステアリングシャフト外径がこれに含まれる範囲Ａは、基準径ａよりも僅かに小さい径から、＋０．０３ｍｍ程度までである。

これに対し、本第１実施形態に係るステアリング装置１において、スリップトルクが上記許容範囲に含まれるステアリングシャフト外径の範囲Ｂは、＋０．０５ｍｍから＋０．１２ｍｍ程度である。本発明に係るステアリング装置１は、ステアリングシャフト２の許容外径公差が従来品の約２倍になっていることが分かる。

（第２実施形態）
次に、図８及び図９Ａ、図９Ｂを参照しつつ本願の第２実施形態に係るステアリング装置について説明する。本第２実施形態に係るステアリング装置は、第１実施形態に係るステアリング装置とはステアリングシャフトの形状及びスリップリングの形状のみが異なり、その他は第１実施形態と同様である。したがって、本第２実施形態の説明においては、ステアリングシャフトとスリップリングの形状についてのみ説明し、その他の説明を省略する。

図８は、本願の第２実施形態に係るステアリング装置のステアリングシャフト２０の側面と、キーロックカラー２１及びスリップリング２２の断面を示す図である。

本第２実施形態においては、スリップリング２２と径方向に対向するステアリングシャフト２０の軸方向部分には、ステアリングシャフト２０の隣接する他の部分よりも縮径した縮径部２３が形成されている。縮径部２３は、その軸方向の両側に、隣接するステアリングシャフト２０の他の部分よりも僅かに縮径した一対の肩部２３ａを有し、一対の肩部２３ａの間には、一対の肩部２３ａから滑らかな曲面によって軸方向に連続し、軸方向の一定の範囲にわたって肩部２３ａよりも小さい一定の径寸法を有する底部２３ｂを有している。

図９Ａ、図９Ｂは、本願の第２実施形態に係るステアリング装置のスリップリング２２を示す図である。図９Ａは平面図、図９Ｂは図９Ａに示す９Ｂ−９Ｂ断面図である。

スリップリング２２は、断面が略Ｃ字型をしており、径方向外側に突出して、スリップリング２２の軸方向の一端近傍から他端近傍まで軸方向に延びた突部２４が周方向に複数配置されている。

スリップリング２２は、車両前方側の端部、及び車両後方側の端部に、同一円周上に突部２４を有さないリング部２５ａ、及び２５ｂを備えている。

本第２実施形態によれば、上記第１実施形態よりもスリップトルクが小さくなり、ステアリングシャフト２０とキーロックカラー２１の寸法許容差が大きくなる。したがって、更にキーロックカラー２１のスリップトルクが安定する。

（第３実施形態）
本願の第３実施形態について図１０Ａ、図１０Ｂを参照して説明する。図１０Ａは本願の第３実施形態に係るステアリングシャフト３０の側面、図１０Ｂは本願の第３実施形態に係るステアリングシャフト３０の側面と、ステアリングシャフト３０に外嵌したスリップリング３２及びキーロックカラー３１の断面を示している。

本願の第３実施形態に係るステアリング装置は、第１実施形態に係るステアリング装置とはステアリングシャフト３０の形状のみが異なり、その他は第１実施形態と同様である。したがって、本第３実施形態の説明においては、ステアリングシャフト３０の形状についてのみ説明し、その他の説明を省略する。

図１０Ａに示すように、本第３実施形態に係るステアリングシャフト３０のうちスリップリング３２が外嵌する部分には、径の大きい大径部３０ａが３箇所と、大径部３０ａの間に径の小さい小径部３０ｂが２箇所形成されている。ステアリングシャフト３０をこのように形成することで、図１０Ｂに示すように、スリップリング３２とステアリングシャフト３０とが軸方向で３箇所に分かれて接触することとなり、スリップリング３２が撓みやすくなり、スリップリング３２のバネ特性が低くなり、変位に対する荷重変化を少なくすることができる。なお、大径部３０ａの小径部３０ｂ側の端部は、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように面取り加工が施されると良い。

（第４実施形態）
本願の第４実施形態について図１１Ａ、図１１Ｂを参照して説明する。図１１Ａは本願の第４実施形態に係るステアリングシャフト４０の側面、図１１Ｂは本願の第４実施形態に係るステアリングシャフト４０の側面と、ステアリングシャフト４０に外嵌したスリップリング４２及びキーロックカラー４１の断面を示している。

本願の第４実施形態に係るステアリング装置は、第１実施形態に係るステアリング装置とはステアリングシャフト４０の形状及びスリップリング４２の形状のみが異なり、その他は第１実施形態と同様である。また、スリップリング４２は第２実施形態のスリップリング２２と同様である。したがって、本第４実施形態の説明においては、ステアリングシャフト４０の形状についてのみ説明し、その他の構成の説明を省略する。

図１１Ａに示すように、本第４実施形態に係るステアリングシャフト４０のうちスリップリング４２が外嵌する部分には、径の大きい大径部４０ａが２箇所と、大径部４０ａの間に径の小さい小径部４０ｂが１箇所形成されている。ステアリングシャフト４０をこのように形成することで、図１１Ｂに示すように、スリップリング４２とステアリングシャフト４０とが軸方向で２箇所に分かれて接触することとなり、スリップリング４２が撓みやすくなり、スリップリング４２のバネ特性が低くなり、変位に対する荷重変化を少なくすることができる。また、上記第３実施形態と比較してスリップトルクが低くなり、シャフトの寸法許容差を更に大きくすることができる。なお、大径部４０ａの小径部４０ｂ側の端部は、図１１Ａ、図１１Ｂに示すように面取り加工が施されると良い。

（第５実施形態）
本願の第５実施形態について図１２Ａ、図１２Ｂを参照して説明する。図１２Ａは本願の第５実施形態に係るステアリングシャフト５０の側面、図１２Ｂは本願の第５実施形態に係るステアリングシャフト５０の側面と、ステアリングシャフト５０に外嵌したスリップリング５２及びキーロックカラー５１の断面を示している。

本願の第５実施形態に係るステアリング装置は、第１実施形態に係るステアリング装置とはステアリングシャフト５０の形状のみが異なり、その他は第１実施形態と同様である。したがって、本第５実施形態の説明においてはステアリングシャフト５０の形状についてのみ説明し、その他の説明を省略する。

図１２Ａに示すように、本第５実施形態に係るステアリングシャフト５０のうちスリップリング５２が外嵌する部分には、径の大きい大径部５０ａが３箇所と、大径部５０ａの間で、両側の大径部５０ａからテーパー状に縮径した谷部５０ｂが２箇所形成されている。ステアリングシャフト５０をこのように形成することで、図１２Ｂに示すように、スリップリング５２とステアリングシャフト５０とが軸方向で３箇所に分かれて接触することとなり、スリップリング５２が撓みやすくなり、スリップリング５２のバネ特性が低くなり、変位に対する荷重変化を少なくすることができる。また、大径部５０ａの間を緩い傾斜面から構成される谷部５０ｂで形成することにより、ステアリングシャフト５０にスリップリング５２を圧入する際に、引っ掛かることなく、スムーズに圧入することができるようになる。

ステアリングシャフト５０には、スリップリング５２の軸方向の両端部に対向して段部５３がそれぞれ設けられている。これにより、スリップリングの軸方向の位置ズレを防止し、大径部５０ａとスリップリング５２との適切な位置における接触を保つことで、スリップ特性を安定させることができる。

（第６実施形態)
本願の第６実施形態について図１３Ａ、図１３Ｂを参照して説明する。図１３Ａは本願の第６実施形態に係るステアリングシャフトの側面、図１３Ｂは本願の第６実施形態に係るステアリングシャフト６０の側面と、ステアリングシャフト６０に外嵌したスリップリング６２及びキーロックカラー６１の断面を示している。

本願の第６実施形態に係るステアリング装置は、第１実施形態に係るステアリング装置とはステアリングシャフト６０の形状及びスリップリング６２の形状のみが異なり、その他は第１実施形態と同様である。また、スリップリング６２は第２実施形態のスリップリング２２と同様である。したがって、本第６実施形態の説明においては、ステアリングシャフト６０の形状についてのみ説明し、その他の構成の説明を省略する。

図１３Ａに示すように、本第６実施形態に係るステアリングシャフト６０のうちスリップリング６２が外嵌する部分には、径の大きい大径部６０ａが２箇所と、大径部６０ａの間で、両側の大径部６０ａからテーパー状に縮径した谷部６０ｂが１箇所形成されている。ステアリングシャフト６０をこのように形成することで、図１３Ｂに示すように、スリップリング６２とステアリングシャフト６０とが軸方向で２箇所に分かれて接触することとなり、スリップリング６２が撓みやすくなり、スリップリング６２のバネ特性が低くなり、変位に対する荷重変化を少なくすることができる。

また、上記第５実施形態と比較して、スリップトルクが低くなり、ステアリングシャフト６０の寸法許容差を更に大きくすることができるとともに、大径部６０ａの間を更に緩い傾斜面から構成される谷部６０ｂで形成することにより、ステアリングシャフト６０にスリップリング６２を圧入する際に、引っ掛かることなく、更にスムーズに圧入することができるようになる。

（第７実施形態）
本願の第７実施形態について図１４Ａ、図１４Ｂを参照して説明する。図１４Ａは本願の第７実施形態に係るステアリングシャフト７０の側面、図１４Ｂは本願の第７実施形態に係るステアリングシャフト７０の側面と、ステアリングシャフト７０に外嵌したスリップリング７２及びキーロックカラー７１の断面を示している。

本願の第７実施形態に係るステアリング装置は、第１実施形態に係るステアリング装置とはステアリングシャフト７０の形状のみが異なり、その他は第１実施形態と同様である。したがって、本第７実施形態の説明においてはステアリングシャフト７０の形状についてのみ説明し、その他の説明を省略する。

図１４Ａに示すように、本第７実施形態に係るステアリングシャフト７０のうちスリップリング７２が外嵌する部分には、径の大きい大径部７０ａが３箇所と、大径部７０ａの間で、車両前方側（図１４Ａ、図１４Ｂに向かって左側）の大径部７０ａから隣り合う車両後方側（図１４Ａ、図１４Ｂに向かって右側）の大径部７０ａに向かってテーパー状に縮径したテーパー部７０ｂが２箇所形成されている。ステアリングシャフト７０ａをこのように形成することで、図１４Ｂに示すように、スナップリング７２とステアリングシャフト７０とが軸方向で３箇所に分かれて接触することとなり、スリップリング７２が撓みやすくなり、スリップリング７２のバネ特性が低くなり、変位に対する荷重変化を少なくすることができる。

また、本第７実施形態においては、車両後方側（図１４Ａ、図１４Ｂに向かって右側）からスリップリングを圧入することで、緩やかな斜面によって、引っ掛かりなく、スムーズな圧入が可能となる。なお、車両前方側（図１４Ａ、図１４Ｂに向かって左側）からスリップリングを圧入する場合には、テーパー部７０ｂが車両後方側から車両前方側に向かうにつれて縮径するように構成することもできる。

（第８実施形態）
本願の第８実施形態について図１５Ａ、図１５Ｂを参照して説明する。図１５Ａは本願の第８実施形態に係るステアリングシャフト８０の側面、図１５Ｂは本願の第８実施形態に係るステアリングシャフト８０の側面と、ステアリングシャフト８０に外嵌したスリップリング８２及びキーロックカラー８１の断面を示している。

本願の第８実施形態に係るステアリング装置は、第１実施形態に係るステアリング装置とはステアリングシャフトの形状及びスリップリング８０の形状のみが異なり、その他は第１実施形態と同様である。また、スリップリング８２は第２実施形態のスリップリング２２と同様である。したがって、本第８実施形態の説明においては、ステアリングシャフト８０の形状についてのみ説明し、その他の説明を省略する。

図１５Ａに示すように、本第８実施形態に係るステアリングシャフト８０のうちスリップリング８２が外嵌する部分には、径の大きい大径部８０ａが２箇所と、大径部８０ａの間で、車両前方側（図１５Ａ、図１５Ｂに向かって左側）の大径部８０ａから車両後方側（図１５Ａ、図１５Ｂに向かって右側）の大径部８０ａに向かってテーパー状に縮径したテーパー部８０ｂが形成されている。ステアリングシャフト８０をこのように形成することで、図１５Ｂに示すように、スリップリング８２が撓みやすくなり、スリップリング８２のバネ特性が低くなり、変位に対する荷重変化を少なくすることができる。

また、上記第７実施形態と比較して、スリップトルクが低くなり、ステアリングシャフト８０の寸法許容差を更に大きくすることができるとともに、大径部８０ａの間を更に緩い傾斜面から構成されるテーパー部８０ｂで形成することにより、ステアリングシャフト８０にスリップリング８２を圧入する際に、引っ掛かることなく、更にスムーズに圧入することができるようになる。

（第９実施形態）
本願の第９実施形態について図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７Ａ、図１７Ｂを参照しつつ説明する。図１６Ａは平面図、図１６Ｂは螺旋部９０の拡大断面図である。

本願の第９実施形態に係るステアリング装置は、第１実施形態に係るステアリング装置とはステアリングシャフト２の形状のみが異なり、その他は第１実施形態と同様である。したがって、本第９実施形態の説明においては、ステアリングシャフト２の形状のみについて説明し、その他の説明を省略する。

ステアリングシャフト２のスリップリング７が外嵌する部分には、径の大きい部分と径の小さい部分が軸方向に交互に形成されるように螺旋部９０が形成されている。螺旋部９０は、軸方向の位置に応じて外径面が拡径した大径部９０ａと縮径を繰り返す溝部９０ｂで形成され、大径部９０ａは最も拡径した部分でも、螺旋部９０に隣接するステアリングシャフト２の他の部分よりも径が小さい。螺旋部９０において、スリップリング７が外嵌する範囲において溝部９０ｂは少なくとも１周以上形成されている。

螺旋部９０は、図１６Ｂに示すように、最大半径Ａを有する大径部９０ａが遠隔２箇所とその中間に形成されており、これらの部分は、軸方向の一定の長さにわたり同一の径を有している。大径部９０ａと大径部９０ａとの間には、大径部９０ａよりも径の小さく、螺旋に加工された小径部である溝部９０ｂが配置されている。溝部９０ｂは、大径部９０ａの最大半径Ａから軸方向の位置に応じて寸法Ｂへ縮径しており、中間位置において最も寸法Ｂが小さくなっている。また、大径部９０ａと溝部９０ｂは連続している。さらに、スリップリング７が外嵌する大径部９０ａの面積と溝部９０ｂによりスリップリング７が非接触となる表面積は１：１となっている。また、螺旋部９０は、切削加工によって容易に形成することができる。

大径部９０ａは、図１６Ｂに示すように、ステアリングシャフト２の素材径よりも小さくすることで、スリップリング７が外嵌する部分に軸方向に、スリップリング７が軸方向に移動することを規制する壁部Ｄを設けることができる。なお、ステアリングシャフト２の外径寸法の許容公差が、スリップリング７による所定のスリップトルクを満足できなければ、大径部９０ａをステアリングシャフト２の素材径そのままとし、壁部Ｄを設けなくても良い。

図１７Ａ、図１７Ｂは、本願の第９実施形態に係るステアリング装置１のステアリングシャフト２とキーロックカラー５を示す図である。図１７Ａはステアリングシャフト２の側面とキーロックカラー５の断面を示している。図１７Ｂは図１７Ａのスリップリング７周辺の拡大図である。

キーロックカラー５の車両前方側の嵌合部は、上述のようにステアリングシャフト２の外周面に螺旋部９０が形成されていることにより、ステアリングシャフト２とスリップリング７とが常に軸方向の３箇所で接触している。キーロックカラー５の車両後方側の嵌合部は、すき間嵌めとしている。

スリップリング７は板材から成形される板バネであるため、比較的バネ定数が高く、変位に対する荷重変化が大きい。ステアリングシャフト２とスリップリング７とが軸方向の３箇所で接触する構成とすることで、スリップリング７が撓むためのスペースができるため、スリップリング７のゆがみ特性を緩やかにすることができる。その結果、ステアリングシャフト２の大径部９０ａの外径公差やキーロックカラー５の内径公差を拡大しても適切なスリップ特性が得られる。

また、本実施形態のように、スリップリング７と接触するステアリングシャフト２の軸方向部分を螺旋型とすることで、スリップリング７を軸方向から引っ掛かり無く組み込むことが可能となり、作業性が向上する。また、螺旋型とすることで、回転時に引っ掛かりなくスムーズに回転することができるようになる。

図１７Ｂに示すように、スリップリング７の突部８の軸方向長さに対して、螺旋部９０の溝部９０ｂが１周に渡って設けられている。これによりスリップリング７の反力のバランスが良くなり、スリップ時にスリップリング７が軸方向に動くことなく安定して回転することが可能となる。

ステアリングシャフト２は、その螺旋部９０において、スリップリング７のリング部９ａ、９ｂ、９ｃにのみ接している。これにより、スリップリング７が変形し易くなり、その結果、ステアリングシャフト２の大径部９０ａの外径公差やキーロックカラー５の内径公差を拡大しても適切なスリップ特性が得られる。

本第９実施形態に係るステアリング装置においては、スリップリング７の代わりに第２実施系形態で示したスリップリング２２を用いることもできる。

以上、本発明の説明のため、第１実施形態ないし第９実施形態として具体的な構成を示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の実施においては種々の変更、改良を施すことが可能である。

例えば、スリップリングは上記のものに限られず、突部の数、形状、配置等が異なるものであってもよい。

また、スリップリングに対向するステアリングシャフトの部分の形状は、スリップリングの形状等に応じて大径部と小径部の数、軸方向の幅、径寸法等を変更することができる。

キーロックカラーとスリップリングとの接触部、スリップリングとステアリングシャフトとの接触部には、グリースを塗布することで、スリップトルクをさらに安定させることもできる。

ロックバーが挿入されるキーロックカラーの部分は、上述の長孔の代わりに、キーロックカラーの外周部に軸方向に延びる有底の溝部を形成した構成としてもよく、当該溝部は周方向に複数形成されていてもよい。又は、径方向外方へ突出し、軸方向に延びる突出部を周方向に複数配置した構成としてもよい。実施形態においてキーロックカラーの内周部のうちスリップリングに外嵌する部分は拡径しているが、拡径しないものとしてもよく、軸方向にストレートなものとしてもよい。

上記第５実施形態において示した段部５３は、他の実施形態にも適用することができる。

以上のように、本発明のステアリング装置によれば、キーロックカラーのスリップトルクをより安定させ、寸法許容範囲を拡大させたステアリング装置を提供することができる。

なお、上記課題を解決するため、ステアリングシャフトに外嵌され、ステアリングロック時にステアリングロック機構によって回転が制限されるキーロックカラーと、
径方向において前記ステアリングシャフトと前記キーロックカラーの間に介在する円筒状のスリップリングとを備えたステアリング装置において、
前記スリップリングは、径方向の外方に向けて突出した突部を周方向に複数備え、
前記スリップリングに覆われる前記ステアリングシャフトの軸方向部分に大径部と小径部が形成されていることにより、前記スリップリングが撓むためのスペースが設けられていることを特徴とするステアリング装置とすることもできる。

このように構成することにより、スリップリングが変形するための逃げが形成され、スリップリングが変形し易くなり、スリップリングの変位に対する荷重変化を小さくすることができる。

好ましくは、前記軸方向部分の両端に、前記スリップリングの軸方向の移動を制限する段部が形成されている。

このように構成することで、スリップリングのリング部の位置ズレを防止し、スリップ特性を安定させることができる。

好ましくは、前記スリップリングは、同一円周上に前記突部が形成されていないリング部を有し、
前記ステアリングシャフトは、前記突部又は前記リング部の何れか一方にのみ接する。

これにより、スリップリングが更に変形し易くなり、より高い効果を得ることができる。リング部は、少なくとも車両前方側と車両後方側の端部に設けられることが好ましい。

また、好ましくは、前記突部は、軸方向に延びており、軸方向に垂直に切断した断面が円弧状をしている。

これにより、引っ掛かり無く、スムーズで安定した回転を得ることができる。なお、「軸方向」とは、ステアリングシャフトの回転中心となる軸線方向を言う。

また、好ましくは、前記スリップリングに覆われる前記ステアリングシャフトの軸方向部分には、２以上の前記大径部が形成されている。

これにより、スリップリングの座りがよくなり、安定した回転を得ることができるようになる。大径部がステアリングシャフトの軸方向に３以上形成される場合には、大径部を軸方向に等間隔に配置することで、安定した回転を得ることが可能となる。

各大径部は軸方向の一定の範囲にわたって同一の径寸法を有しており、各小径部は軸方向の中央において最も径が小さいことが好ましい。これにより、大径部において安定した接触を得ることができ、また、スリップリングの変位を許容する逃げを効率的に形成することができる。

好ましくは、前記突部は、径方向外方に向けて突出しており、同一円周上に前記突部が形成されていないリング部を挟んで軸方向の２箇所に配置されており、
前記小径部が軸方向に２つ形成されている。

これにより、突部を軸方向の２箇所に配置しなかった場合と比較して、スリップトルクを大きくすることができる。軸方向の２箇所に配置された突部は、軸方向で同じ長さとすることで、安定した回転を得ることができる。

好ましくは、前記キーロックカラーは、前記ステアリングロック機構が回転を制限するためにロックバーを挿入する孔部を有しており、
該孔部は、前記スリップリングに径方向に対向しない部分に形成されている。

長孔が形成される部分とスリップリングが内嵌する部分とを軸方向の異なる位置とすることで、長孔を形成する過程でスリップリングを内嵌する部分が変形して真円度が低下するのを防ぎ、安定したスリップトルクを実現している。

ロックバーと係合する部分は、キーロックカラーが回転しないようにロックバーと係合すれば良いため、孔部以外の係合部とすることもできる。例えば、上述の孔部の代わりに、キーロックカラーの外周部に軸方向に延びる有底の溝部を形成した構成としてもよく、当該溝部は周方向に複数形成されていてもよい。しかしながら、孔部とすることで当該係合部の形成が容易になる。

前記孔部は、軸方向に延びる長孔とすることで、軸方向の位置の変化に対応することが可能となる。スリップリングに対向しないキーロックカラーの部分は、ステアリングシャフトに対してすき間嵌めとすることで、寸法精度の管理を軽減することができる。

好ましくは、前記突部は、径方向外方に向けて突出しており、
前記小径部と前記突部は、径方向に互いに対向する位置に配置されている。

これにより、スリップリングが変形するための逃げが効率よく形成され、スリップリングが更に変形しやすくなる。

キーロックカラーとスリップリングとの接触部、スリップリングとステアリングシャフトとの接触部には、グリースを塗布してもよい。これにより、スリップトルクをさらに安定させることができる。

Claims (10)

1. ステアリングシャフトに外嵌され、ステアリングロック時にステアリングロック機構によって回転が制限されるキーロックカラーと、
   径方向において前記ステアリングシャフトと前記キーロックカラーの間に介在する円筒状のスリップリングとを備えたステアリング装置であって、
   前記スリップリングは、径方向の外方に向けて突出した突部を周方向に複数備え、
   前記スリップリングに覆われる前記ステアリングシャフトの軸方向部分に大径部と小径部が形成されていることにより、前記スリップリングが撓むためのスペースが設けられており、
   前記大径部の前記小径部側の端部は、前記突部が配置された軸方向の範囲の内側に配置されていることを特徴とするステアリング装置。
2. ステアリングシャフトに外嵌され、ステアリングロック時にステアリングロック機構によって回転が制限されるキーロックカラーと、
   径方向において前記ステアリングシャフトと前記キーロックカラーの間に介在する円筒状のスリップリングとを備えたステアリング装置であって、
   前記スリップリングは、径方向の外方に向けて突出した突部を周方向に複数備え、
   前記スリップリングに覆われる前記ステアリングシャフトの軸方向部分に大径部と小径部が形成されていることにより、前記スリップリングが撓むためのスペースが設けられており、
   前記スリップリングにおいて、周方向における前記突部同士の間の部分は、軸方向の一部が前記小径部に対向していることを特徴とするステアリング装置。
3. 前記小径部は前記スリップリングが外嵌する範囲において、少なくとも１周以上の螺旋に形成され、
   前記大径部は軸方向の３箇所で前記スリップリングに接触していることを特徴とする請求項２に記載のステアリング装置。
4. 前記スリップリングが外嵌する前記大径部の表面積と前記小径部により前記スリップリングが非接触となる表面積は１：１となっていることを特徴とする請求項３に記載のステアリング装置。
5. 前記大径部のうち前記スリップリングに接触する部分の軸方向で前記小径部側の端部は、前記突部の軸方向の端部付近に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング装置。
6. 前記スリップリングに覆われる前記ステアリングシャフトの軸方向部分には、２以上の前記大径部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング装置。
7. 前記大径部と前記小径部は、滑らかな曲面によって軸方向に連続して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング装置。
8. 前記大径部と前記小径部とは前記ステアリングシャフトの軸方向に対して傾斜した斜面を介して連続して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング装置。
9. 前記突部は、径方向外方に向けて突出しており、同一円周上に前記突部が形成されていないリング部を挟んで軸方向の２箇所に配置されており、
   前記小径部が軸方向に２つ形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング装置。
10. 前記突部は、径方向外方に向けて突出しており、
    前記小径部と前記突部は、径方向に互いに対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング装置。

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