(57)【要約】【課題】衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を抑制することを目的とする。【解決手段】車体側に保持される外筒２２に回転自在に支持されたステアリングメインシャフト１８と、衝突時の操舵輪の動きに起因してステアリングメインシャフト１８が回転しようとした際に、該ステアリングメインシャフト１８に作用する遠心力によって、ステアリングメインシャフト１８に追従回転する可動爪部４２（ロック部材）が外筒２２に係止されるようにして、該ステアリングメインシャフト１８の回転を抑制する回転抑制機構１２（遠心クラッチ１４）と、を有している。【選択図】図２
2014184806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングメインシャフトと、
衝突時の操舵輪の動きに起因して前記ステアリングメインシャフトが回転しようとした際に、該ステアリングメインシャフトに作用する遠心力によって、該ステアリングメインシャフトの回転を抑制する回転抑制機構と、
を有する自動車用ステアリング装置。
【請求項２】
前記回転抑制機構は、前記ステアリングメインシャフトの回転を止める遠心クラッチを含む請求項１に記載の自動車用ステアリング装置。
【請求項３】
前記ステアリングメインシャフトは、車体側に保持される外筒に回転自在に支持され、
前記遠心クラッチは、前記ステアリングメインシャフトに追従回転するロック部材が前記外筒に係止される構造である請求項２に記載の自動車用ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングシャフトの一部を構成する中継シャフトをセラミックスで構成すると共に、該中継シャフトに破断部を設けた構造が開示されている（特許文献１参照）。破断部は、ステアリングシャフトに作用する軸線方向の荷重が所定値以上になると、曲げモーメント若しくは剪断荷重により破断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３７６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自動車がフロントサイドメンバよりも車幅方向外側で前面衝突（例えば、微小ラップ衝突）したときには、破断部が破断する前に、衝突側の操舵輪（前輪）の操舵角変化や位置変化によって、タイロッドが通常の可動範囲を超えて動かされることが考えられる。このようなタイロッドの動きに連動してステアリングメインシャフトが回転すると、該ステアリングメインシャフトに取り付けられているステアリングホイールも回転する。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明（自動車用ステアリング装置）は、ステアリングメインシャフトと、衝突時の操舵輪の動きに起因してステアリングメインシャフトが回転しようとした際に、該ステアリングメインシャフトに作用する遠心力によって、該ステアリングメインシャフトの回転を抑制する回転抑制機構と、を有している。
【０００７】
請求項１に記載の自動車用ステアリング装置では、衝突時に、衝突側の操舵輪に大きな操舵角変化や位置変化が生じてタイロッドが動かされ、これに連動してステアリングメインシャフトが回転しようとしても、その回転は回転抑制機構により抑制される。これに伴い、ステアリングメインシャフトに取り付けられたステアリングホイールの回転も抑制される。このため、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を抑制することができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自動車用ステアリング装置において、前記回転抑制機構は、前記ステアリングメインシャフトの回転を止める遠心クラッチを含んでいる。
【０００９】
請求項２に記載の自動車用ステアリング装置では、衝突時にステアリングメインシャフトが回転しようとしても、回転抑制機構としての遠心クラッチによりその回転が止められる。このため、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を、安定して停止させることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の自動車用ステアリング装置において、前記ステアリングメインシャフトは、車体側に保持される外筒に回転自在に支持され、前記遠心クラッチは、前記ステアリングメインシャフトに追従回転するロック部材が前記外筒に係止される構造である。
【００１１】
請求項３に記載の自動車用ステアリング装置では、遠心クラッチが、ステアリングメインシャフトに追従回転するロック部材が外筒に係止される構造となっているので、装置の大型化を抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、請求項１に記載の自動車用ステアリング装置によれば、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１３】
請求項２に記載の自動車用ステアリング装置によれば、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を、安定して停止させることができる、という優れた効果が得られる。
【００１４】
請求項３に記載の自動車用ステアリング装置によれば、装置の大型化を抑制できる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】自動車用ステアリング装置を示す部分破断側面図である。
【図２】（Ａ）遠心クラッチを示す、図１における２−２矢視拡大断面図である。（Ｂ）遠心クラッチの作動状態を示す断面図である。
【図３】（Ａ）遠心クラッチを示す、図１における３−３矢視拡大断面図である。（Ｂ）遠心クラッチの作動状態を示す断面図である。
【図４】（Ａ）変形例に係る遠心クラッチを示す、図２（Ａ）の断面位置に相当する断面図である。（Ｂ）遠心クラッチが作動した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図１，図２において、本実施形態に係る自動車用ステアリング装置１０は、ステアリングメインシャフト１８と、回転抑制機構１２とを有している。
【００１７】
ステアリングメインシャフト１８は、外筒２２に回転自在に支持されている。この外筒２２は、ステアリングコラムの外筒であり、車体側の一例たるインパネリインフォースメント２４に、例えば取付けブラケット２６を介して保持されている。外筒２２の後端部は、例えばコラムカバー２０により覆われる。
【００１８】
ステアリングメインシャフト１８の前端には、インターミディエイトシャフト２８が連結されている。インターミディエイトシャフト２８の前端（下端）には、エクステンション３０が連結されている。エクステンション３０の前端（下端）は、ステアリングギヤボックス３２に連結されている。ステアリングギヤボックス３２がラックアンドピニオン式の場合、その内部には、図示しないピニオンと、該ピニオンと噛合するラックシャフト３４とが設けられている。ラックシャフト３４の車幅方向両端部には、図示しないタイロッドの一端が連結され、該タイロッドの他端が左右の操舵輪１６に夫々連結されている。ステアリングメインシャフト１８の後端には、ステアリングホイール３６が取り付けられている。
【００１９】
回転抑制機構１２は、衝突時の操舵輪１６の動きに起因してステアリングメインシャフト１８が回転しようとした際に、該ステアリングメインシャフト１８に作用する遠心力によって、該ステアリングメインシャフト１８の回転を抑制するものである。この回転抑制機構１２は、ステアリングメインシャフト１８の回転を止めるための遠心クラッチ１４を含んでいる。
【００２０】
図２，図３において、遠心クラッチ１４は、ステアリングメインシャフト１８に追従回転するロック部材の一例たる可動爪部４２が外筒２２に係止される構造となっている。この遠心クラッチ１４は、例えば、外筒２２における前端部に設けられている。ステアリングメインシャフト１８の回転方向が左回転及び右回転のどちらであっても、その回転を止めることができるように、遠心クラッチ１４は、方向性を逆にして一対設けられている。具体的には、図２に示される遠心クラッチ１４は、ステアリングメインシャフト１８の左方向への高速回転時（矢印Ｌ方向への高速回転時）にその回転を止めることができるように構成されている。一方、図３に示される遠心クラッチ１４は、ステアリングメインシャフト１８の右方向への高速回転時（矢印Ｒ方向への高速回転時）にその回転を止めることができるように構成されている。なお、ステアリングメインシャフト１８の回転方向は、運転席（図示せず）から見たステアリングホイール３６の回転方向に対応している。
【００２１】
ここで、図２に示される遠心クラッチ１４の具体例について説明する。遠心クラッチ１４は、外筒２２の内周に固定爪部４０を設ける一方、ステアリングメインシャフト１８に可動爪部４２を設けて構成されている。固定爪部４０は、外筒２２の内周の全周に、例えば鋸刃形状に形成されている。鋸刃形状とは、外筒２２の径方向断面において、短辺４４と長辺４６が周方向に交互に形成された凹凸形状である。この鋸刃形状の向きにより、固定爪部４０に方向性を持たせることができる。なお、外筒２２とは別の筒状部材の内周に固定爪部４０を形成し、この筒状部材を外筒２２の前端に連結する構造であってもよい。
【００２２】
可動爪部４２は、ステアリングメインシャフト１８の周方向に対称となる位置、即ち点対称に２つ配置されている。各々の可動爪部４２は、通常時は、ステアリングメインシャフト１８に設けられた凹部４８に、引張ばね３８により付勢されて格納されている。また、可動爪部４２は、遠心力によって、ステアリングメインシャフト１８の略半径方向に出入り可能となっており、固定爪部４０に対して、例えば２山で係合するように構成されている。図２（Ｂ）において、凹部４８のうち、可動爪部４２に対して矢印Ｌ方向の後方側に位置する壁部５０は、ステアリングメインシャフト１８が高速回転し、可動爪部４２が固定爪部４０に係合したときに、該可動爪部４２に矢印Ｌ方向の後方側から当接するようになっている。これにより、ステアリングメインシャフト１８の高速回転を止めることができるようになっている。
【００２３】
図３に示される遠心クラッチ１４は、作動する回転方向を図２に示される遠心クラッチ１４と逆にするため、固定爪部４０の鋸刃形状の向きや可動爪部４２の配置が、図２に示される遠心クラッチ１４とは逆向きになっている。図３（Ｂ）において、凹部４８の壁部５０は、矢印Ｒ方向において可動爪部４２の後方側に位置している。
【００２４】
なお、遠心クラッチ１４（回転抑制機構１２）以外の構成は、図示の例に限定されるものではない。エクステンション３０を省略して、インターミディエイトシャフト２８をステアリングギヤボックス３２に連結してもよい。また、ステアリングギヤボックス３２は、ラックアンドピニオン式に限られるものではない。
【００２５】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、自動車の衝突時（例えば、微小ラップ衝突時）に、衝突側の操舵輪１６に大きな操舵角変化や位置変化が生じると、タイロッド、更にはラックシャフト３４が瞬間的に大きく動かされる。これに連動して、ステアリングメインシャフト１８が高速で回転しようとする場合がある。本実施形態に係る自動車用ステアリング装置１０によれば、そのようなステアリングメインシャフト１８の高速回転を、回転抑制機構１２により抑制することができる。
【００２６】
具体的には、例えば自動車の左前部への微小ラップ衝突により、ラックシャフト３４（図１）が車両左側に移動し、図２（Ｂ）に示されるように、ステアリングメインシャフト１８が矢印Ｌ方向に左回転しようとすると、回転抑制機構１２としての遠心クラッチ１４によりその回転が止められる。このとき、遠心クラッチ１４においては、可動爪部４２に作用する遠心力が引張ばね３８の付勢力を超えることにより、可動爪部４２が凹部４８から略半径方向にせり出し、外筒２２の固定爪部４０に係合する。更に、凹部４８の壁部５０が可動爪部４２に対して矢印Ｌ方向に当接する。これにより、ステアリングメインシャフト１８が外筒２２に係止された状態となり、該ステアリングメインシャフト１８の高速回転が止まる。
【００２７】
一方、例えば自動車の右前部への微小ラップ衝突により、ラックシャフト３４（図１）が車両右側に移動し、図３（Ｂ）に示されるように、ステアリングメインシャフト１８が矢印Ｒ方向に右回転しようとしても、遠心クラッチ１４によってその回転が止められる。このとき、可動爪部４２が外筒２２の固定爪部４０に係合し、凹部４８の壁部５０が可動爪部４２に対して矢印Ｒ方向に当接する。これにより、ステアリングメインシャフト１８の高速回転が止まる。
【００２８】
このように、本実施形態では、遠心クラッチ１４が、方向性を逆にして一対設けられているので、ステアリングメインシャフト１８の回転方向が左回転及び右回転のどちらであっても、その高速回転を安定して止めることができる。ステアリングホイール３６に運転席用のエアバッグ装置が設けられている場合、展開したエアバッグの回転も止めることができる。また、ステアリングメインシャフト１８が外筒２２に係止される構造となっているので、回転抑制機構１２を設けることによる自動車用ステアリング装置１０の大型化を抑制できる。
【００２９】
ステアリングメインシャフト１８の回転が遅くなったり停止したりして、可動爪部４２に作用する遠心力が引張ばね３８の付勢力を下回ると、可動爪部４２が固定爪部４０から離脱する。これにより、外筒２２に対するステアリングメインシャフト１８の係止状態が解除されるので、ステアリングホイール３６の操作が可能となる。
【００３０】
（変形例）
図４に示されるように、固定爪部４０の形状を、方向性のないセレーションのような等辺形状としてもよい。この場合、可動爪部４２の爪形状も、固定爪部４０に対応した等辺形状となる。図４における可動爪部４２の配置は、図２に示される例と同様に、ステアリングメインシャフト１８の左回転を止めるための配置となっている。ステアリングメインシャフト１８の右回転を止めるためには、図３に示される例と同様に可動爪部４２を配置する（図示せず）。遠心クラッチ１４が、方向性を逆にして一対設けられることとなるが、外筒２２の固定爪部４０は共用することができる。このため、製造コストの増加を抑制することができる。
【００３１】
［他の実施形態］
上記実施形態では、回転抑制機構１２が遠心クラッチ１４を有するものとしたが、回転抑制機構１２はこれに限られるものではない。例えば、遠心ブレーキのように、可動爪部４２と同様にステアリングメインシャフト１８から出入りする部材と、外筒２２の内周面との摩擦により、ステアリングメインシャフト１８の回転を抑制するものであってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０    自動車用ステアリング装置
１２    回転抑制機構
１４    遠心クラッチ
１６    操舵輪
１８    ステアリングメインシャフト
２２    外筒
４２    可動爪部（ロック部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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