JPH07165087A - ステアリングメインシャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ステアリングメインシャフトのロック時に過大
なトルクが付与された場合に、ロック部への過大なトル
クの伝達を遮断して同シャフトのロック部の損傷を防止
する。 【構成】ステアリングメインシャフトをロック機構によ
るロック部を含みステアリングギヤ側に連結されるロア
シャフト１１と、ステアリングホィールが組付けられる
アッパシャフト１２と、両シャフト１１，１２間に介在
してアッパシャフト１２をロアシャフト１１にトルク伝
達可能に連結する連結機構１０ａとにより構成し、かつ
連結機構１０ａをアッパシャフト１２に所定以上のトル
クが作用したとき同シャフト１２のロアシャフト１１に
対するトルク伝達可能な連結を解除するように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用ステアリング装
置を構成するステアリングメインシャフトに関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリング装置を構成するステアリン
グメインシャフトは、一般に、ステアリングコラムに挿
通状態で回転可能に支持されているとともに前記ステア
リングコラムに対してロック機構により解除可能にロッ
クされるように構成されていて、上端側に組付けたステ
アリングホイールの操舵トルクをステアリングギヤ側に
伝達して車両を操舵し、かつ車両の停車時にはロック機
構によりステアリングメインシャフトをステアリングコ
ラムにロックしてその回転を規制し、操舵を不能にして
車両の盗難を防止する構成になっている。

【０００３】ところで、かかる形式のステアリング装置
においては、ステアリングメインシャフトがステアリン
グコラムにロックされている場合にステアリングホィー
ルに過大なトルクが付与されると、この過大なトルクが
ステアリングメインシャフトのロック部に付与されてロ
ック機構を破損してロック機能を解除させ、車両を操舵
可能状態にするおそれがある。このような問題に対処す
べく、特開昭５９−７３３５０号公報には、ステアリン
グ装置におけるロック機構の破壊防止装置が提案されて
いる。

【０００４】当該破壊防止装置は、ステアリングメイン
シャフト上に嵌合して一端を掛止したスプリングと、同
シャフト上に嵌合してスプリングの他端側に位置し同ス
プリングにより軸方向へ付勢されるパイプと、同シャフ
ト上に植設されて前記パイプの先端に設けたラックが弾
撥的に当接するピンとを備えてなり、ステアリングメイ
ンシャフトのロック時にステアリングホィールを回転操
作する場合に大きな回転抵抗を発生させて、同シャフト
の回転を規制するように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した破壊防止装置
を備えたステアリング装置においては、ステアリングメ
インシャフトは少なくともステアリングホィールの組付
け部位からロック部までは１本のシャフトにて構成され
ているもので、同シャフトのロック状態に付与されるト
ルクが極めて過大な場合には大きな回転抵抗を受けるも
のの同シャフトは回転を許容され、車両を操舵可能とす
るという不具合がある。従って、本発明の目的は、この
ような不具合を解消し得るステアリングメインシャフト
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るステアリン
グメインシャフトは、ステアリングコラムに挿通状態で
回転可能に支持されているとともに前記ステアリングコ
ラムに対してロック機構により解除可能にロックされ、
上端側に組付けたステアリングホイールの操舵トルクを
ステアリングギヤ側に伝達するステアリングメインシャ
フトにおいて、当該ステアリングメインシャフトを前記
ロック機構によるロック部を含み前記ステアリングギヤ
側に連結されるロアシャフトと、前記ステアリングホィ
ールが組付けられるアッパシャフトと、これら両シャフ
ト間に介在して前記アッパシャフトを前記ロアシャフト
にトルク伝達可能に連結する連結機構とにより構成し、
かつ同連結機構を前記アッパシャフトに所定以上のトル
クが作用したとき同アッパシャフトの前記ロアシャフト
に対するトルク伝達可能な連結を解除するように構成し
たことを特徴とするものである。

【０００７】本発明における連結機構としては、下記の
構成の連結機構が好適に採用される。（１）前記ロアシ
ャフトの上端部に固着されて前記アッパシャフトの下端
部が嵌合する筒体と、前記アッパシャフトの径方向に進
退可能に組付けられて前記筒体の内周面に設けた係合凹
所に係脱可能に係合する係合部材と、同係合部材を前記
筒体の内周面側へ所定の力で弾撥的に付勢して同ホルダ
と前記アッパシャフトの相対回転を規制するバネ部材と
からなる構成の連結機構。（２）前記ロアシャフトの上
端部に固着されて前記アッパシャフトの下端部が嵌合す
る筒体と、同筒体と前記アッパシャフト間に介在されて
所定の摩擦力にてこれら両者の相対回転を規制する摩擦
部材とからなる連結機構。（３）前記ロアシャフトの上
端部に固着されて前記アッパシャフトの下端部が嵌合す
る筒体と、同筒体と前記アッパシャフト間に介在されて
所定の弾撥力でこれら両者の相対回転を規制する波形状
のバネ部材とからなる連結機構。

【０００８】

【発明の作用・効果】このように構成したステアリング
メインシャフトにおいては、ロック機構によるステアリ
ングコラムに対するロックが解除されている場合には、
ステアリングホィールの回転操作によってはアッパシャ
フトには過大なトルクが発生することはなく、このため
連結機構に対しても過大なトルクが伝達されることはな
い。従って、連結機構はアッパシャフトをロアシャフト
に所定の力で連結させていて、アッパシャフトのトルク
が全てロアシャフトに伝達されて車両が操舵される。

【０００９】一方、ステアリングメインシャフトがロッ
ク機構によりロックされている場合にステアリングホィ
ールを過大な力で回転操作すると、ステアリングメイン
シャフトを構成するアッパシャフトに過大なトルクが伝
達されて連結機構に作用し、アッパシャフトのロアシャ
フトに対する連結が解除される。このため、ロック機構
によりロック状態にあるロアシャフト側への過大なトル
クの伝達が遮断され、ロアシャフト側に位置するロック
部の破損が阻止される。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
るに、図１には本発明の第１実施例に係るステアリング
メインシャフトを備えたステアリング操装置の一部が示
されている。当該ステアリング装置を構成するステアリ
ングメインシャフト１０Ａは上端部にステアリングホイ
ールＷが組付けられているとともに、下端部が図示しな
いインタミディエイトシャフト、ユニバーサルジョイン
トを介してステアリングギヤボツクスに連結されるもの
で、ステアリングコラムＣに挿通された状態で軸回りへ
回転可能に支持されている。また、ステアリングコラム
Ｃには側方へ突出するロックハウジングＨが設けられて
いて、ロックハウジングＨ内にはシリンダキーの操作で
進退するロックバーＢが挿通されている。ロックバーＢ
はステアリングメインシャフト１０Ａをステアリングコ
ラムＣに対して解除可能にロックするロック機構を構成
するので、車両の停車時にはシリンダキーの操作により
ステアリングメインシャフト１０をステアリングコラム
Ｃにロックして車両の操舵を不能にして盗難の防止を図
る。

【００１１】しかして、ステアリングメインシャフト１
０Ａは図２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、連結機構１
０ａと、連結機構１０ａにて連結されたロアシャフト１
１およびアッパシャフト１２を備えている。ロアシャフ
ト１１はステアリングギヤボックス側に連結されるもの
であり、またアッパシャフト１２はステアリングホィー
ル２１が組付けられるものであって、連結機構１０ａは
ロアシャフト１１の上端部とアッパシャフト１２の下端
部間に介在している。

【００１２】連結機構１０ａは、筒体１３と、一対の係
合ボール１４ａ，１４ｂと、圧縮スプリング１５にて構
成されている。筒体１３はロアシャフト１１の上端部に
嵌合した状態で溶接されて上方へ所定長さ延びており、
その内孔はアッパシャフト１２が嵌合される寸法に形成
され、かつ内孔の周面には円弧状の係合凹所１３ａが多
数形成されている。一方、アッパシャフト１２の下端部
には径方向に貫通する組付孔１２ａが形成されており、
この組付孔１２ａ内には圧縮スプリング１５と、その両
端側に係合ボール１４ａ，１４ｂがそれぞれ挿入されて
いる。アッパシャフト１２はかかる状態で筒体１３内に
挿入されていて、圧縮スプリング１５の付勢力にて各係
合ボール１４ａ，１４ｂが筒体１３の係合凹所１３ａの
１つにそれぞれ弾撥的に係合している。なお、連結機構
１０ａを構成する筒体１３の周壁には、ロック機構のロ
ックバーＢの先端が進退するロック孔１３ｂが形成され
ていて、筒体１３が本実施例におけるステアリングメイ
ンシャフト１０Ａのロック部に構成されている。

【００１３】このように構成したステアリングメインシ
ャフト１０Ａを採用したステアリング装置においては、
連結機構１０ａの係合ボール１４ａ，１４ｂの係合凹所
１３ａに対する所定の係合力によりアッパシャフト１２
がロアシャフト１１にトルク伝達可能に連結している。
このため、ステアリングホィールＷの操作トルクが上記
係合力より小さい通常の操舵時にはアッパシャフト１２
はロアシャフト１１と一体の状態にあって、ステアリン
グホィールＷの操舵トルクをロアシャフト１１に伝達
し、車両は円滑に操舵される。

【００１４】一方、ステアリングメインシャフト１０Ａ
がロック機構によりロックされている場合、すなわちロ
ックバーＢが筒体１３のロック孔１３ｂに挿入された状
態においては、ロアシャフト１１のみがステアリングコ
ラムＣにロックされた状態にあってアッパシャフト１２
はステアリングコラムＣに対してはロック状態にはな
い。このため、ステアリングホィールＷに過大な操舵ト
ルクが付与されると、同操舵トルクがアッパシャフト１
２に伝達されて連結機構１０ａに付与され、同操舵トル
クが係合ボール１４ａ，１４ｂの係合凹所１３ａに対す
る係合力以上になると、連結機構１０ａによるアッパシ
ャフト１２のロアシャフト１１に対する連結が解除され
る。この結果、アッパシャフト１２はロアシャフト１１
に対して相対回転して、ロック機構によりロック状態に
あるロアシャフト１１に対する過大な操舵トルクの伝達
が遮断され、ロアシャフト１１側に位置するロック部の
破損が阻止される。

【００１５】なお、当該ステアリングメインシャフト１
０Ａを採用したステアリング装置においては、車両が悪
路走行時、縁石乗り越え時等にタイヤ側からステアリン
グ系に過大なトルクが伝達されることがあっても、ステ
アリングメインシャフト１０Ａを構成する連結機構１０
ａに過大なトルクが伝達されてロアシャフト１１とアッ
パシャフト１２との連結が解除されるため、タイヤ側か
らの過大なトルクに起因するステアリング装置の損傷が
防止される。

【００１６】図３〜図５には上記第１実施例の変形例が
示されている。図３に示す第１変形例のステアリングメ
インシャフト１０Ｂにおいては、ロアシャフト１１の上
端部に同軸的に支持孔１１ａが形成されているととも
に、アッパシャフト１２の下端部に同軸的に支持軸１２
ｂが形成されている。従って、当該ステアリングメイン
シャフト１０Ｂにおいては、アッパシャフト１２を連結
機構１０ｂの筒体１３内に嵌合した状態では、支持軸１
２ｂが支持孔１１ａ内に挿入されて支持されるため、ロ
アシャフト１１とアッパシャフト１２の連結状態での同
軸度を向上させることができる。

【００１７】図４に示す第２変形例のステアリングメイ
ンシャフト１０Ｃにおいては、ロアシャフト１１の支持
孔１１ａ内に低摩擦材からなるブッシュ１１ｂが挿入さ
れていて、このブッシュ１１ｂを介してアッパシャフト
１２の支持軸１２ｂがロアシャフト１１の支持孔１１ａ
に支持されるように構成されている。従って、当該ステ
アリングメインシャフト１０Ｃにおいては、アッパシャ
フト１２から連結機構１０ｃを介してロアシャフト１１
へ伝達される操舵トルクの伝達限界を安定化させること
ができる。

【００１８】図５に示す第３変形例のステアリングメイ
ンシャフト１０Ｄは第２変形例のステアリングメインシ
ャフト１０Ｃを基本的構成とするもので、連結機構１０
ｄを構成する筒体１３の上端開口部に環状の内向フラン
ジ部１３が形成されているものである。従って、当該ス
テアリングメインシャフト１０Ｄにおいては、アッパシ
ャフト１２がロアシャフト１１に連結している状態、す
なわち連結機構１０ｄの各係合ボール１４ａ，１４ｂが
係合凹所１３ａに係合している連結状態において、アッ
パシャフト１２のロアシャフト１１からの抜け止めが図
られている。

【００１９】図６の（ａ），（ｂ）には、本発明の第２
実施例に係るステアリングメインシャフト２０が示され
ている。当該ステアリングメインシャフト２０は第１実
施例のステアリングメインシャフト１０Ａを基本的構成
とするもので、連結機構２０ａが連結機構１０ａとは相
違する。連結機構２０ａは筒体２３と、１個の係合ボー
ル２４と、圧縮スプリング２５とからなり、アッパシャ
フト２２に設けた有底の組付孔２２ａ内に圧縮スプリン
グ２５を介して係合ボール２４が組付けられている。従
って、連結機構２０ａにおいては、１個の係合ボール２
４が筒体２３の係合凹所２３ａに弾撥的に係合してアッ
パシャフト２２をロアシャフト２１に連結している。そ
の他の構成および作用効果は第１実施例に係るステアリ
ングメインシャフトと略同様である。

【００２０】なお、本実施例のステアリングメインシャ
フト２０においては、ロアシャフト２１およびアッパシ
ャフト２２を図３および図４に示す変形例のステアリン
グメインシャフト１０Ｂ，１０Ｃのごとく変形すること
ができ、かつ図５に示す変形例のステアリングメインシ
ャフト１０Ｄの筒体１３のごとく変形するこどができ
る。

【００２１】図７の（ａ），（ｂ）には本発明の第３実
施例に係るステアリングメインシャフト３０が示されて
いる。当該ステアリングメインシャフト３０は第１実施
例のステアリングメインシャフト１０Ａを基本的構成と
するもので、連結機構３０ａが連結機構１０ａとは相違
する。連結機構３０ａは筒体３３と、筒状の摩擦部材３
４とからなるもので、摩擦部材３４は筒体３３とアッパ
シャフト３２との間に介在して、摩擦部材３４による静
摩擦によりアッパシャフト３２はロアシャフト３１に連
結されている。これにより、アッパシャフト３２はステ
アリングホィールＷの操舵トルクをロアシャフト３１に
伝達するが、アッパシャフト３２に過大な操舵トルクが
付与された場合には、アッパシャフト３２は摩擦部材３
４の静摩擦に抗して空転してロアシャフト３１側へのト
ルク伝達を遮断する。なお、本実施例のステアリングメ
インシャフト３０においても、ロアシャフト３１および
アッパシャフト３２を図３および図４に示す変形例のス
テアリングメインシャフト１０Ｂ，１０Ｃのごとく変形
することができる。

【００２２】図８の（ａ），（ｂ）には、本発明の第４
実施例に係るステアリングメインシャフト４０Ａが示さ
れている。当該ステアリングメインシャフト４０Ａは第
１実施例のステアリングメインシャフト１０Ａを基本的
構成とするもので、連結機構４０ａが連結機構１０ａと
は相違する。連結機構４０ａは筒体４３と、波形状の板
バネ４４とからなるもので、板バネ４４は筒体４３とア
ッパシャフト３２の間に介在していて、板バネ４４の弾
撥力によりアッパシャフト４２はロアシャフト４１に連
結されている。これにより、アッパシャフト４２はステ
アリングホィールＷの操舵トルクをロアシャフト４１に
伝達するが、アッパシャフト４２に過大な操舵トルクが
付与された場合には、アッパシャフト４２は板バネ４４
の弾撥力に抗して空転してロアシャフト４１側へのトル
ク伝達を遮断する。なお、本実施例のステアリングメイ
ンシャフト４０Ａにおいても、ロアシャフト４１および
アッパシャフト４２を図３および図４に示す変形例のス
テアリングメインシャフト１０Ｂ，１０Ｃのごとく変形
することができるとともに、図９〜図１１に示すステア
リングメインシャフトのごとく変形することができる。

【００２３】図９に示す第１変形例のステアリングメイ
ンシャフト４０Ｂにおいては、アッパシャフト４２の下
端部の外周に環状の係合凹所４２ａが形成されていて、
この係合凹所４２ａ内に板バネ４４が弾撥的に係合して
いる。従って、当該ステアリングメインシャフト４０Ｂ
においては、アッパシャフト４２がロアシャフト４１に
連結している状態、すなわち連結機構４０ｂの板バネ４
４が係合凹所４２ａに係合している連結状態において、
アッパシャフト４２のロアシャフト４１からの抜け止め
が図られている。図１０に示す第２変形例のステアリン
グメインシャフト４０Ｃにおいては、連結機構４０ｃを
構成する筒体４３をロアシャフト４１と一体に形成した
ものであり、また図１１に示す第３変形例のステアリン
グメインシャフト４０Ｄの連結機構４０ｄにおいては、
ロック機構を構成するロック部４１ｃを別部材で形成し
てロアシャフト４１の外周に嵌合して溶接したものであ
り、その他の構成は連結機構４０ｃと同様に構成されて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るステアリングメイン
シャフトの平面図である。

【図２】同ステアリングメインシャフトの側面図
（ａ）、同ステアリングメインシャフトの連結部の縦断
側面図（ｂ）、および同連結部における矢印２−２線切
断面図（ｃ）である。

【図３】同ステアリングメインシャフトの第１変形例を
示す連結部の縦断側面図である。

【図４】同ステアリングメインシャフトの第２変形例を
示す連結部の縦断側面図である。

【図５】同ステアリングメインシャフトの第３変形例を
示す連結部の縦断側面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係るステアリングメイン
シャフトの連結部の縦断側面図（ａ）、および矢印６−
６線切断面図（ｂ）である。

【図７】本発明の第３実施例に係るステアリングメイン
シャフトの連結部の縦断側面図（ａ）、および矢印７−
７線切断面図（ｂ）である。

【図８】本発明の第４実施例に係るステアリングメイン
シャフトの連結部の縦断側面図（ａ）、および矢印８−
８線切断面図（ｂ）である。

【図９】同ステアリングメインシャフトの第１変形例を
示す連結部の縦断側面図である。

【図１０】同ステアリングメインシャフトの第２変形例
を示す連結部の縦断側面図である。

【図１１】同ステアリングメインシャフトの第３変形例
を示す連結部の縦断側面図である。

【符号の説明】

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，２０，３０，４０
Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ…ステアリングメインシャ
フト、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，２０ａ，３０
ａ，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ…連結機構、１
１，２１，３１，４１…ロアシャフト、１２，２２，３
２，４２…アッパシャフト、１３，２３，３３，４３…
筒体、１４ａ，１４ｂ，２４…ボール、３４…摩擦部
材、４４…板バネ、１５，２５…圧縮スプリング、Ｂ…
ロックバー、Ｃ…ステアリングコラム、Ｈ…ロックハウ
ジング、Ｗ…ステアリングホィール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングコラムに挿通状態で回転可能
   に支持されているとともに前記ステアリングコラムに対
   してロック機構により解除可能にロックされ、上端側に
   組付けたステアリングホイールの操舵トルクをステアリ
   ングギヤ側に伝達するステアリングメインシャフトにお
   いて、当該ステアリングメインシャフトを前記ロック機
   構によるロック部を含み前記ステアリングギヤ側に連結
   されるロアシャフトと、前記ステアリングホィールが組
   付けられるアッパシャフトと、これら両シャフト間に介
   在して前記アッパシャフトを前記ロアシャフトにトルク
   伝達可能に連結する連結機構とにより構成し、かつ同連
   結機構を前記アッパシャフトに所定以上のトルクが作用
   したとき同アッパシャフトの前記ロアシャフトに対する
   トルク伝達可能な連結を解除するように構成したことを
   特徴とするステアリングメインシャフト。