(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要以上の衝撃荷重を受けたときに軸方向に短縮して衝撃吸収するステアリング装置の中間軸であって、
中空軸と、この中空軸の内部に軸方向変位可能に挿入される挿入軸とからなり、かつ、前記挿入軸の端部が前記中空軸の端部に対して圧入されているとともに、この圧入荷重が前記衝撃荷重に基づき設定され、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入される部分の外周は圧入されていない部分よりも拡径され、さらに、前記挿入軸の前記中空軸への圧入部分は中空となっており、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入されていない部分が中実となっている、ことを特徴とするステアリング装置の中間軸。
【請求項２】
所要以上の衝撃荷重を受けたときに軸方向に短縮して衝撃吸収するステアリング装置の中間軸であって、
内周に雌セレーションを有する中空軸と、外周に前記中空軸の雌セレーションに噛合する雄セレーションを有する挿入軸とからなり、
かつ、前記挿入軸の端部が拡径されていて、この挿入軸の拡径部が中空軸の端部に対して圧入されているとともに、圧入荷重が前記衝撃荷重に基づき設定され、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入される部分の外周は圧入されていない部分よりも拡径され、さらに、前記挿入軸の前記中空軸への圧入部分は中空となっており、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入されていない部分が中実となっている、ことを特徴とするステアリング装置の中間軸。
【請求項３】
所要以上の衝撃荷重を受けたときに軸方向に短縮して衝撃吸収するステアリング装置の中間軸であって、
中空軸と、この中空軸の内部に軸方向変位可能に挿入される挿入軸とからなり、かつ、挿入軸が前記中空軸の一端側から所定長さ圧入されているとともに、この圧入荷重が前記衝撃荷重に基づき設定され、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入される部分の外周は圧入されていない部分よりも拡径され、さらに、前記挿入軸の前記中空軸への圧入部分は中空となっており、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入されていない部分が中実となっている、ことを特徴とするステアリング装置の中間軸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリング装置において、ステアリングシャフトとステアリングギアとの間に設けられる中間軸に係り、特に、所要以上の衝撃荷重を受けたときに軸方向に短縮して衝撃吸収する構成の中間軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、自動車の一般的なステアリング装置の構成を示している。図中、１はステアリングホイール、２はステアリングコラム、３はステアリングシャフト、４はステアリングギア、５，６は自在継手、７は中間軸である。
【０００３】
中間軸７は、ステアリングホイール１に加わる回転操作力をステアリングギア４側に伝達するだけでなく、衝突時等に過大な衝撃が加わったとき、その衝撃が運転者側に伝わらないよう、短縮して衝撃を吸収する構造になっている。
【０００４】
図４は、中間軸の要部破断の側面図である。中間軸７は、互いに軸方向変位可能に連結される中空軸８と挿入軸９とからなる。中空軸８の内周には雌セレーション８ａが設けられており、挿入軸９の先端側の外周には前記雌セレーション８ａに噛合する雄セレーション９ａが設けられている。この挿入軸９の雄セレーション８ａの形成領域の途中部分の外周には、周溝１０が形成されている。一方、中空軸８において前記周溝１０に対応する領域で１８０度対向する二箇所には、径方向に貫通する孔１１が設けられている。そして、この孔１１を通じて周溝１０と中空軸８との間の間隙に樹脂１２が充填されており、この充填樹脂１２の固化により、中空軸８と挿入軸９とが一体的に結合されている。
【０００５】
このような構成の中間軸７では、過大な衝撃が加わると、充填樹脂１２の軸方向の引っ掛かり部分が剪断されることになり、中空軸８内に挿入軸９が入り込んで中間軸７全体が短縮し、これによって衝撃を吸収するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例では、組立時に、充填樹脂１２の注入、硬化作業が必要であるために手間がかかるなど、作業効率が悪く、製作費が嵩むことが指摘される。
【０００７】
また、使用場所が高温になりやすいエンジンルーム内であるため、充填樹脂１２の強度が低下して所要の剪断抵抗が得られなくなるおそれがあるなど、抜け荷重がばらつくおそれがある。なお、抜け荷重とは、中間軸７を短縮するときの衝撃荷重のことである。
【０００８】
したがって、本発明は、ステアリング装置の中間軸において、製造工程や組立工程での無駄を無くし、コスト低減を図ることを目的とする。また、本発明は、雰囲気温度に関係なく抜け荷重を一定に管理できるようにすることも目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所要以上の衝撃荷重を受けたときに軸方向に圧縮して衝撃吸収するステアリング装置の中間軸において、次のように構成する。
【００１０】
本発明の第１のステアリング装置の中間軸は、所要以上の衝撃荷重を受けたときに軸方向に短縮して衝撃吸収するステアリング装置の中間軸であって、中空軸と、この中空軸の内部に軸方向変位可能に挿入される挿入軸とからなり、かつ、前記挿入軸の端部が前記中空軸の端部に対して圧入されているとともに、この圧入荷重が前記衝撃荷重に基づき設定され、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入される部分の外周は圧入されていない部分よりも拡径され、さらに、前記挿入軸の前記中空軸への圧入部分は中空となっており、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入されていない部分が中実となっている、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の中間軸は、内周に雌セレーションを有する中空軸と、外周に前記中空軸の雌セレーションに噛合する雄セレーションを有する挿入軸とからなり、かつ、前記挿入軸の端部が拡径されていて、この挿入軸の拡径部が中空軸の端部に対して圧入されているとともに、圧入荷重が前記衝撃荷重に基づき設定され、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入される部分の外周は圧入されていない部分よりも拡径され、さらに、前記挿入軸の前記中空軸への圧入部分は中空となっており、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入されていない部分が中実となっている。本発明の第３の中間軸は、中空軸と、この中空軸の内部に軸方向変位可能に挿入される挿入軸とからなり、かつ、挿入軸が前記中空軸の一端側から所定長さ圧入されているとともに、この圧入荷重が前記衝撃荷重に基づき設定され、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入される部分の外周は圧入されていない部分よりも拡径され、さらに、前記挿入軸の前記中空軸への圧入部分は中空となっており、前記挿入軸の前記中空軸へ圧入されていない部分が中実となっている。
【００１３】
上記本発明では、中空軸と挿入軸とを圧入による摩擦抵抗でもって結合している。このため、組立は圧入作業だけと簡単になる上、抜け荷重（衝撃荷重）が使用雰囲気温度に影響されて変化することがない。しかも、圧入時のしめしろや圧入幅などによって、圧入荷重を簡単に可変設定できるようになる。
【００１４】
そして、圧入のために挿入軸の端部を拡径する構造とした場合には、場所的に加工が簡単になり、しかも圧入荷重を設定するための寸法管理が高精度に行えるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図１および図２に示す実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１および図２は本発明の一実施例にかかり、図１は、中間軸の要部破断の側面図、図２は、中間軸の分解図である。
【００１７】
図中、５および６は自在継手、７は中間軸である。中間軸７は、互いに軸方向変位可能に連結される中空軸８と挿入軸９とからなる。
【００１８】
中空軸８は、内周に雌セレーション８ａが形成されている。挿入軸９は、外周に中空軸８の雌セレーション８ａに噛合する雄セレーション９ａが形成されており、さらに中空軸８への挿入側端部は、他の部分よりも拡径されている。この拡径部に符号９ｂを付してある。この拡径部９ｂの外周にも、雄セレーション９ａが設けられている。なお、挿入軸９は、例えば母材となる軸体の外周に雄セレーション９ａを形成した後、その一方軸端を必要に応じて内径から加工型を押し込むなどして拡径部９ｂを簡単に形成することができ、しかも寸法管理が高精度に行える。本実施例の挿入軸９の場合、拡径部９ｂを設けているものの、従来例の周溝が無いので、製作工程数は同じとなる。
【００１９】
そして、挿入軸９の拡径部９ｂが、中空軸８の端部に対して圧入嵌合されている。この圧入部分では、中空軸８と挿入軸９の各セレーションの山部分が谷部分に食い込んだ形態になっている。この圧入荷重は、要求される衝撃荷重に基づき、圧入時のしめしろと圧入幅とにより任意に可変設定することができる。なお、圧入荷重は、挿入軸９が中空軸８の内方へ入り込んで中間軸７を短縮するときの衝撃荷重つまり抜け荷重と一定の関係が成り立つものである。例えば、圧入荷重を５００Ｋｇｆに設定した場合、５００Ｋｇｆ以上の衝撃荷重を受けると、中空軸８と挿入軸９との結合が解除されることになり、それで衝撃が吸収されることになる。これ以降、挿入軸９が中空軸８の内方へ各セレーション８ａ，９ａによって抵抗少なく入り込んで所要量短縮することになる。この場合、従来例の樹脂の剪断を利用した衝撃吸収構造のように、使用雰囲気温度による劣化がなく、抜け荷重が一定に維持されるので、信頼性が高い。
【００２０】
このような中間軸７の場合、それを構成する中空軸８については従来例のような樹脂の引っ掛かかりとなる孔を設ける必要がないので製作工数を少なくでき、また、挿入軸９については従来例のものとほぼ同じ工数にできる。しかも、組立作業としては、中空軸８に対して挿入軸９を単に圧入するだけの簡単なもので済み、従来のような充填樹脂の注入、硬化工程が不要となる。したがって、組立作業を簡略化できてコストを低減できるようになる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば中空軸８と挿入軸９とはセレーション嵌合せずにスプライン嵌合とするものであってもよい。また、挿入軸９は、中空軸８との圧入部分のみを中空として、他の部分を中実としたものである。さらに、挿入軸９は、拡径部９ｂの内径寸法を他の部分の内径寸法と同一に設定して外周のみを膨出させたもの、つまり拡径部９ｂを他の部分よりも厚肉としたものでもよい。この他、挿入軸９の拡径部９ｂに雄セレーション９ａを設けていないものも含む。
【００２２】
【発明の効果】
本発明では、使用雰囲気温度の影響による劣化がなく、抜け荷重を一定に維持できるので、高い信頼性が得られる。また、圧入部分を寸法管理することによって抜け荷重を任意に設定することができるので、要求される衝撃荷重に応じて簡単かつ正確に幅広く対応できるようになる。しかも、組立時に、従来のような手間のかかる作業を必要としないから、コスト低減に貢献できて、比較的安価に実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の中間軸の要部破断の側面図
【図２】図１の中間軸の分解図
【図３】一般的なステアリング装置の構成を示す側面図
【図４】従来の中間軸の要部破断の側面図
【符号の説明】
７      中間軸
８      中空軸
８ａ    中空軸の雌セレーション
９      挿入軸
９ａ    挿入軸の雄セレーション
９ｂ    挿入軸の拡径部
【図１】
0003614554.tif 000002
【図２】
0003614554.tif 000003
【図３】
0003614554.tif 000004
【図４】
0003614554.tif 000005