(57)【要約】【課題】衝突事故の際に、中間部を「く」字形に折り曲げつつ衝撃を吸収する構造で、製造作業を容易に行なえる様にできてコスト低減を図れ、しかも優れた耐熱性を有する構造を実現する。【解決手段】インナシャフト７と第一のアウタチューブ６との間に、軸方向に強い力が加わった場合にのみ、これらインナシャフト７と第一のアウタチューブ６との軸方向に関する相対変位を可能にする変位制限部を設ける。この変位制限部は、上記インナシャフト７及び上記第一のアウタチューブ６とは独立して造られた、阻止環１７等の阻止具を、このインナシャフト７に係止する事で構成する。この阻止具は、上記強い力に基づいて破断若しくは上記インナシャフト７に対し軸方向に変位する事で、上記第一のアウタチューブ６がこのインナシャフト７の中間部に形成した小断面積部１２から外れる位置に迄軸方向に相対変位するのを可能にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向中間部に小断面積部を、外周面に雄セレーション溝を、それぞれ形成したインナシャフトと、内周面に形成した雌セレーション溝とこの雄セレーション溝とをセレーション係合させた状態で上記インナシャフトの軸方向の一部で上記小断面積部を設けた部分の周囲に、この小断面積部を跨ぐ状態で外嵌された第一のアウタチューブと、このインナシャフトの軸方向の残部で上記小断面積部から外れた部分の周囲に、内周面に形成した雌セレーション溝と上記雄セレーション溝とをセレーション係合させた状態で外嵌された第二のアウタチューブと、上記インナシャフトと上記第一のアウタチューブとの間に設けられ、これらインナシャフトと第一のアウタチューブとの間に軸方向に強い力が加わった場合にのみ、これらインナシャフトと第一のアウタチューブとの軸方向に関する相対変位を可能にする変位制限部とを備えたステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトに於いて、この変位制限部は、上記インナシャフト及び上記第一のアウタチューブとは独立して造られ、このうちのインナシャフトの一部に係止された状態でこの第一のアウタチューブの一部と係合する事により、少なくともこの第一のアウタチューブが上記小断面積部から外れる位置に迄上記インナシャフトに対し軸方向に関して相対変位する事を制限する阻止具により構成されており、この阻止具は、上記強い力に基づいて破断若しくは上記インナシャフトに対し軸方向に変位する事で、上記第一のアウタチューブが上記小断面積部から外れる位置に迄軸方向に相対変位するのを可能にするものである事を特徴とするステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
【請求項２】
阻止具が、内径を弾性的に拡縮可能な阻止環であり、この阻止環が、インナシャフトの外周面のうち、第二のアウタチューブと反対側で第一のアウタチューブから露出した部分に、この第二のアウタチューブからこの第一のアウタチューブに、軸方向に加わる強い力に基づいて、この第二のアウタチューブと反対側に軸方向の変位可能に係止されている、請求項１に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
【請求項３】
阻止環の内周縁部が、インナシャフトの外周面のうち、第二のアウタチューブと反対側で第一のアウタチューブから露出した部分に形成された係止溝に係止されており、軸方向に加わる強い力に基づいて、この係止溝から上記阻止環の内周縁部が脱落する、請求項２に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
【請求項４】
阻止環の内周縁部が、インナシャフトの外周面のうち、第二のアウタチューブと反対側で第一のアウタチューブから露出した部分に摩擦係合しており、軸方向に加わる強い力に基づいて、この第一のアウタチューブの外周面に対し上記阻止環の内周縁部が摺動する、請求項２に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
【請求項５】
阻止具が、軸方向に加わる強い力に基づいて破断可能な材料により直径を拡縮可能に造られた阻止環であり、この阻止環の内径寄り部分が、インナシャフトの外周面のうち、第二のアウタチューブと反対側で第一のアウタチューブから露出した部分に形成された係止溝に係止されており、軸方向に加わる強い力に基づいて、上記阻止環の外径寄り部分を同じく内径寄り部分から破断し、上記第一のアウタチューブが第二のアウタチューブと反対側に変位する事を許容可能としている、請求項１に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
【請求項６】
阻止具が、軸方向に加わる強い力に基づいて破断可能な材料により造られた阻止ピンであり、この阻止ピンの長さ方向中間部が、インナシャフトのうち、第二のアウタチューブと反対側で第一のアウタチューブから露出した部分に、このインナシャフトを径方向に貫通する状態で形成された係止孔に係止されており、軸方向に加わる強い力に基づいて、上記阻止ピンの長さ方向両端部を同じく中間部から破断し、上記第一のアウタチューブが第二のアウタチューブと反対側に変位する事を許容可能としている、請求項１に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用操舵装置を構成する中間シャフトのうち、衝突事故の際に衝撃エネルギを吸収しつつ折れ曲がる事で運転者を保護する、ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用操舵装置は、図１１に示す様に、運転者が操作するステアリングホイール１の動きを、ステアリングシャフト２及び中間シャフト３等の複数本のシャフトと、これら各シャフト２、３の端部同士を結合した自在継手４ａ、４ｂとを介して、図示しないステアリングギヤに伝達する様に構成している。この様に構成される自動車用操舵装置では、衝突時に運転者を保護する為、上記ステアリングシャフト２及びこのステアリングシャフト２を挿通したステアリングコラム５、或いは上記中間シャフト３を、衝撃に伴って、この衝撃のエネルギを吸収しつつ全長が縮まるエネルギ吸収式のものとする事が一般的に行なわれている。又、上記中間シャフト３に関しては、衝撃に伴って、この衝撃のエネルギを吸収しつつ軸方向中間部で「く」字形に折れ曲がる構造とする事も、従来から広く行なわれている。
【０００３】
この様な、衝撃のエネルギを吸収しつつ軸方向中間部で折れ曲がるステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトとして従来から、例えば特許文献１〜３に記載されたものが知られている。図１２〜１６は、これら各特許文献に記載された、ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの１例を示している。このステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトは、第一のアウタチューブ６と、インナシャフト７と、第二のアウタチューブ８とを備える。これら各部材６〜８は、インナシャフト７の外周面に形成した雄セレーション溝と上記第一、第二の両アウタチューブ６、８の内周面に形成した雌セレーション溝とをセレーション係合させる事で、トルク伝達と軸方向に関する相対変位とを可能に組み合わせている。
【０００４】
但し、上記インナシャフト７と上記第一、第二の両アウタチューブ６、８とは、このうちのインナシャフト７の外周面複数個所（図示の例では３個所）に形成した小径部９ａ、９ｂ、９ｃと、上記両アウタチューブ６、８に形成した通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃとの間に掛け渡した合成樹脂１１ａ、１１ｂ、１１ｃにより結合している。従って上記インナシャフト７と上記第一、第二の両アウタチューブ６、８とは、軸方向に強い衝撃が加わり、上記合成樹脂１１ａ、１１ｂ、１１ｃが裂断した場合にのみ、軸方向に関して相対変位可能になる。又、インナシャフト７の中間部で上記第一のアウタチューブ６の軸方向中間部内径側に位置する部分には、このインナシャフト７の他の部分に比べて十分に小径な小断面積部１２を設けている。更に、上記第一のアウタチューブ６の一端縁で、上記第二のアウタチューブ８の一端縁（図１２の左下端縁）に対向する部分（図１２の右上部分）を、その片半部側が他半部側よりも上記第二のアウタチューブ８の一端縁から離れる向きに傾斜させている。尚、第一のアウタチューブ６の一端縁に代えて、或はこの一端縁と共に、第二のアウタチューブ８の一端縁を傾斜させる場合もある。
【０００５】
上述の様なステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトは、自動車の操舵装置に組み込まれ、ステアリングホイール１（図１１）の動きを、図示しないステアリングギアに伝える。通常時には、上記小断面積部１２の周囲に第一のアウタチューブ６が、上記合成樹脂１１ｂ、１１ｃの係止力に基づいて存在する。この為、インナシャフト７がこの小断面積部１２で折れ曲がる事はない。又、操舵の為のトルクは、主として上記第一のアウタチューブ６によって、上記インナシャフト７の後部（図１２の右上部）から前部（同左下部）に伝達される。
【０００６】
衝突時に（一次衝突又は二次衝突に伴って）上記ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトに、軸方向に亙る強い圧縮力が加わると、先ず、上記第二のアウタチューブ８と上記インナシャフト７との間に掛け渡された合成樹脂１１ａが裂断し、この合成樹脂１１ａによる係止力が喪失する。そして、このインナシャフト７と上記第二のアウタチューブ８とが図１２→図１３の様に軸方向に変位し、この第二のアウタチューブ８の一端縁上半部と第一のアウタチューブ６の一端縁上半部とが当接する。この状態から更に上記インナシャフト７が、上記第二のアウタチューブ８に対し後方（図１２の右上方向）に移動すると、上記第一のアウタチューブ６と上記インナシャフト７との間に掛け渡された合成樹脂１１ｂ、１１ｃも裂断し、この第一のアウタチューブ６が上記第二のアウタチューブ８により、上記インナシャフト７の一端（図１２の左下端）に向け押される。そして、図１３→図１４に示す様に、第一のアウタチューブ６と第二のアウタチューブ８との突き合わせ面が軸方向に移動し、この突き合わせ面が、上記小断面積部１２の中間部周囲に存在する様になる。同時に、上記第一のアウタチューブ６の一端面が上記インナシャフト７の一端部に設けた段差面１４に突き当たり、それ以上、このインナシャフト７に対し軸方向に移動しない様になる。尚、上記段差面１４を省略する代わりに、上記インナシャフト７の他端面（図１２の右上端面）を、上記第二のアウタチューブ８と自在継手のヨーク１５とを結合する結合ピン１６に突き当てる構造を採用する事もできる。この様な構造も、前記特許文献１に記載されているが、何れにしても、上記インナシャフト７が、上記図１４に示した状態から、それ以上軸方向に移動しなくなる。
【０００７】
この様な図１４に示した状態から、更に上記圧縮力が加わると、上記第一のアウタチューブ６による折れ曲がり阻止力を喪失した上記インナシャフト７が折れ曲がる。例えば図示の様に、上記第一のアウタチューブ６の一端面を上記段差面１４に突き当てる構造の場合には、傾斜したこの第一のアウタチューブ６の一端縁と、上記第二のアウタチューブ８の一端縁との係合に基づいて、これら両アウタチューブ６、８の中心軸同士を曲げる方向の力が加わる。そして、上記インナシャフト７の小断面積部１２が、図１４→図１５→図１６に示す様に、塑性変形する事で折れ曲がる。この様に小断面積部１２を折り曲げる方向に塑性変形させる事により、ステアリング用シャフトの全長を縮めつつ、衝突に基づくエネルギを吸収し、運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。上記インナシャフト７の他端面を上記結合ピン１６に突き当てる構造の場合には、上記第一のアウタチューブ６の一端縁を傾斜させる必要はない（傾斜させる事は自由である）が、この場合でも、上記圧縮力に基づき、上記小断面積部１２が折れ曲がる。
【０００８】
何れの構造にしても、上述の様なステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトは、上記インナシャフト７と上記第一、第二の両アウタチューブ６、８との間に上記各合成樹脂１１ａ、１１ｂ、１１ｃを掛け渡す事により造られる。この様に、各合成樹脂１１ａ、１１ｂ、１１ｃを掛け渡す作業は面倒である為、上記ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの製造コストが相当に嵩んでしまう。
【０００９】
又、上述の様なステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトは、前述の図１１に示した中間シャフト３として利用する場合が多い。そして、この中間シャフト３は、エンジンルーム内に設置される場合が多い為、使用時に高温に曝される場合がある。この為、通常時に上記インナシャフト７と上記第一、第二の両アウタチューブ６、８との軸方向変位を阻止する為の合成樹脂１１ａ、１１ｂ、１１ｃとして、十分な耐熱性を有するものを使用する必要がある。十分な耐熱性を有する合成樹脂は高価であり、上記ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトを造る為の材料費が嵩む。
【００１０】
【特許文献１】特開平７−３０９２４１号公報
【特許文献２】特開平８−２５８７２７号公報
【特許文献３】実用新案登録第２５８６５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、衝突事故の際に、中間部を「く」字形に折り曲げつつ衝撃を吸収する構造で、少なくとも製造作業を容易に行なえる様にできて、コスト低減を図れる構造を実現すべく発明したものである。更に、必要に応じて、優れた耐熱性を有する構造を実現する事も意図している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトは、インナシャフトと、第一のアウタチューブと、第二のアウタチューブと、変位制限部とを備える。
このうちのインナシャフトは、軸方向中間部に小断面積部を、外周面に雄セレーション溝を、それぞれ形成している。
又、上記第一のアウタチューブは、内周面に形成した雌セレーション溝と上記雄セレーション溝とをセレーション係合させた状態で上記インナシャフトの軸方向の一部で上記小断面積部を設けた部分の周囲に、この小断面積部を跨ぐ状態で外嵌されている。
又、上記第二のアウタチューブは、上記インナシャフトの軸方向の残部で上記小断面積部から外れた部分の周囲に、内周面に形成した雌セレーション溝と上記雄セレーション溝とをセレーション係合させた状態で外嵌されている。
又、上記変位制限部は、上記インナシャフトと上記第一のアウタチューブとの間に設けられ、これらインナシャフトと第一のアウタチューブとの間に軸方向に強い力が加わった場合にのみ、これらインナシャフトと第一のアウタチューブとの軸方向に関する相対変位を可能にする。
【００１３】
特に、本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトに於いては、上記変位制限部を、上記インナシャフト及び上記第一のアウタチューブとは独立して造られた阻止具により構成している。即ち、この阻止具を、前述した従来構造の様に、インナシャフトと第一のアウタチューブとを組み合わせた状態でこれらインナシャフトと第一のアウタチューブとの間に合成樹脂を掛け渡す（これらインナシャフト及び第一のアウタチューブを利用して射出成形する）のではなく、これらインナシャフト及び第一のアウタチューブとは別個独立して造られる部品としている。
本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの場合には、上述の様な阻止具を上記インナシャフトの一部に係止する。そして、この阻止具を、上記第一のアウタチューブの一部と係合させる事により、少なくともこの第一のアウタチューブが、上記小断面積部から外れる位置に迄上記インナシャフトに対し軸方向に関して相対変位する事を制限する。
更に、上記阻止具は、上記強い力に基づいて破断若しくは上記インナシャフトに対し軸方向に変位する事で、上記第一のアウタチューブが上記小断面積部から外れる位置に迄軸方向に相対変位するのを可能にするものである。
【００１４】
上述の様な本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトを実施する場合に、例えば請求項２に記載した様に、上記阻止具を、内径を弾性的に拡縮可能な阻止環とする。そして、この阻止環を、上記インナシャフトの外周面のうち、前記第二のアウタチューブと反対側で上記第一のアウタチューブから露出した部分に、この第二のアウタチューブからこの第一のアウタチューブに、上記軸方向に加わる強い力に基づいて、この第二のアウタチューブと反対側に軸方向の変位可能に係止する。
この様な請求項２に記載したステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトを実施する場合に、例えば請求項３に記載した様に、上記阻止環の内周縁部を、インナシャフトの外周面のうち、第二のアウタチューブと反対側で第一のアウタチューブから露出した部分に形成された係止溝に係止する。そして、上記軸方向に加わる強い力に基づいて、この係止溝から上記阻止環の内周縁部を脱落させる。
或いは、請求項４に記載した様に、上記阻止環の内周縁部を、インナシャフトの外周面のうち、第二のアウタチューブと反対側で第一のアウタチューブから露出した部分に摩擦係合させる。そして、上記軸方向に加わる強い力に基づいて、この第一のアウタチューブの外周面に対し上記阻止環の内周縁部を摺動させる。
【００１５】
又、前述の様な本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトを実施する場合に、例えば請求項５に記載した様に、前記阻止具を、軸方向に加わる強い力に基づいて破断可能な材料により直径を拡縮可能に造られた阻止環とする。又、この阻止環の内径寄り部分を、前記インナシャフトの外周面のうち、前記第二のアウタチューブと反対側で前記第一のアウタチューブから露出した部分に形成された係止溝に係止する。そして、上記軸方向に加わる強い力に基づいて、上記阻止環の外径寄り部分を同じく内径寄り部分から破断させ、上記第一のアウタチューブが第二のアウタチューブと反対側に変位する事を許容可能とする。
【００１６】
更に、前述の様な本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトを実施する場合に、例えば請求項６に記載した様に、前記阻止具を、前記軸方向に加わる強い力に基づいて破断可能な材料により造られた阻止ピンとする。又、この阻止ピンの長さ方向中間部を、前記インナシャフトのうち、前記第二のアウタチューブと反対側で前記第一のアウタチューブから露出した部分に、このインナシャフトを径方向に貫通する状態で形成された係止孔に係止する。そして、上記軸方向に加わる強い力に基づいて、上記阻止ピンの長さ方向両端部を同じく中間部から破断させ、上記第一のアウタチューブが第二のアウタチューブと反対側に変位する事を許容可能とする。
【発明の効果】
【００１７】
上述の様に構成する本発明のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトによれば、衝突事故の際に、中間部を「く」字形に折り曲げつつ衝撃を吸収する構造で、製造作業を容易に行なえる様にできて、コスト低減を図れる。更に、必要に応じて、優れた耐熱性を有する構造を実現する事もできる。
即ち、軸方向に強い力が加わった場合にのみ、インナシャフトと第一のアウタチューブとの軸方向に関する相対変位を可能にする為の変位制限部を、これらインナシャフト及び第一のアウタチューブとは独立して造られた阻止具により構成する為、上記変位制限部を容易に構成できて、コスト低減を図れる。
特に、上記阻止具を、金属等の耐熱性を有する材料により造れば、優れた耐熱性を有する構造を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第１例として、本発明の構造を中間シャフト３ａに適用した場合に就いて示している。尚、本例を含め、本発明の特徴は、インナシャフト７の軸方向中間部に外嵌した第一のアウタチューブ６を、通常時にこのインナシャフト７の軸方向中間部に形成した小断面積部１２を跨ぐ部分に位置させ、衝突事故の際に上記第一のアウタチューブ６をこの小断面積部１２の周囲部分から退避させるべく、この第一のアウタチューブ６と上記インナシャフト７との間に設ける、変位制限部の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１２〜１６に示した従来構造と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００１９】
本例の場合には、上記変位制限部を、図２の（Ａ）に示す様な阻止環１７の内周縁部を、上記インナシャフト７の中間部外周面に形成した係止溝１８に係止する事により構成している。上記阻止環１７は、弾性を有する断面円形の線材を曲げ形成する事により欠円環状に造ったもので、環状部１９の両端部に１対の係止部２０、２０を、それぞれが径方向外側に突出する状態で設けて成る。このうちの環状部１９は、弾性的に拡縮自在であり、自由状態での内径は、上記インナシャフト７の外径（雄セレーションの歯先円の直径）よりも、更に好ましくは、このインナシャフト７のうちで上記係止溝１８の溝底部での外径よりも小さい。又、上記係止溝１８は、軸方向に関する幅寸法が開口部から底部に向かうに従って漸次減少する形状を有する。この様な係止溝１８としては、例えば図２の（Ｂ）に示す様な断面Ｖ字形のもの、或いは、図２の（Ｃ）に示す様な断面円弧形のものが採用可能である。又、図示は省略するが、係止溝として、断面コ字形で、深さが上記阻止環１７を構成する線材の外径（径方向に関する高さ）よりも十分に小さい（例えば１／３未満である）係止溝を採用する事もできる。
【００２０】
何れの形状を採用する場合でも、上述の様な係止溝１８は、上記インナシャフト７の中間部外周面で、第二のアウタチューブ８と反対側（図１、３、４の左側）で第一のアウタチューブ６から露出した部分に形成している。又、上記係止溝１８の深さは、上記阻止環１７を構成する線材の外径の１／２以下である。従って、この上記係止溝１８にこの阻止環１７を係止した状態で、この阻止環１７を構成する上記環状部１９のうち、径方向外側半分以上が上記インナシャフト７の外周面から径方向外方に突出し、上記第一のアウタチューブ６の軸方向一端面（図１、３、４の左端面）に対向する。
【００２１】
この結果、上記第一のアウタチューブ６は、上記第二のアウタチューブ８の先端面（図１、３、４の左端面）と上記阻止環１７の環状部１９との間に挟持された状態となり、上記インナシャフト７に対する軸方向の変位量を制限される。そして、上記環状部１９が上記係止溝１８から脱落しない限り、前記小断面積部１２が上記第一のアウタチューブ６から露出する事はない。この為に本例の場合には、各部の寸法を、次の様に規制している。先ず、図３に示す様に、上記小断面積部１２の軸方向両端縁部と上記第一のアウタチューブ６の両端面との軸方向距離（この第一のアウタチューブ６と上記インナシャフト７との重なり長さ）を、ぞれぞれＬ1 、Ｌ2 と規定する。又、やはり図３に示す様に、上記第一のアウタチューブ６の両端面と上記第二のアウタチューブ８の先端面と上記環状部１９との間の隙間の軸方向に関する幅を、それぞれδ1 、δ2 と規定する。そして、Ｌ1 ＞δ1 ＋δ2 、且つ、Ｌ2 ＞δ1 ＋δ2 となる様に、各部の寸法を規制（上記重なり長さを十分に確保すると共に、上記各隙間の幅を狭く）する。従って、通常状態（衝突事故の未発生時）では、上記第一のアウタチューブ６が、上記インナシャフト７のうちで上記小断面積部１２を跨ぐ位置に存在する。そして、この状態では、操舵の為のトルクの大部分を上記第一のアウタチューブ６により伝達し、操舵に伴って上記小断面積部１２に大きな応力が発生する事を防止する。
【００２２】
一方、衝突事故に伴って、前記中間シャフト３ａの両端部に設けた１対の自在継手４ａ、４ｂ同士の間に圧縮方向（互いに近づく方向）の衝撃荷重が加わると、上記第二のアウタチューブ８が上記第一のアウタチューブ６の軸方向他端面（図１、３、４の右端面）を強く押す。すると、この第一のアウタチューブ６が、軸方向一端側に向けて変位し、この第一のアウタチューブ６の軸方向一端面が前記阻止環１７の環状部１９を軸方向に強く押圧する。この結果、この環状部１９が前記係止溝１８から脱落し、上記第一のアウタチューブ６の軸方向移動が可能になり、この第一のアウタチューブ６が、上記第二のアウタチューブ８に押されて、上記小断面積部１２の周囲から退避する方向に移動する。
【００２３】
尚、図示の例では、この環状部１９の内径寄り部分が係止されている、前記係止溝１８は、幅寸法が開口部から底部に向かうに従って漸次減少する形状を有する為、上記環状部１９が軸方向に押圧されると、この環状部１９の内周縁と上記係止溝１８の底面との係合に基づいてこの環状部１９に、直径を広げる方向の力が加わる。又、この係止溝１８の深さを、上記阻止環１７を構成する線材の外径の１／２以下に抑えているので、上記第一のアウタチューブ６の軸方向一端面は、上記環状部１９の軸方向片側面のうちで径方向中央位置に突き当たる（径方向外径寄り部分に突き当たる事はない）。従って、上記第一のアウタチューブ６の軸方向一端面と上記環状部１９の軸方向片側面との衝合に基づき、この環状部１９に、直径を縮める方向の力が加わる事はない。この為、上記第二のアウタチューブ８から上記第一のアウタチューブ６に、軸方向に向いた衝撃荷重が加わると、上記阻止環１７が上記係止溝１８から円滑に脱落する。
【００２４】
何れにしても、上記第一のアウタチューブ６が上記小断面積部１２の周囲から退避する方向に移動すると、図４に示す様に、この小断面積部１２が上記第一のアウタチューブ６から露出し、この第一のアウタチューブ６と上記第二のアウタチューブ８との突き合わせ部の内径側に存在する状態となる。この状態から更に前記両自在継手４ａ、４ｂ同士の間に圧縮方向の力が加わると、前述した従来構造の場合と同様、図１４→図１５→図１６に示す様な過程で上記小断面積部１２が折れ曲がり、衝突事故に伴って上記両自在継手４ａ、４ｂ同士の間に加わった衝撃エネルギを吸収しつつ、これら両自在継手４ａ、４ｂ同士が互いに近づく事を許容する。
【００２５】
上述の様に構成する本例の中間シャフト３ａは、前記インナシャフト７と上記第一のアウタチューブ６との軸方向に関する相対変位を可能にする為の変位制限部を、これらインナシャフト７及び第一のアウタチューブ６とは独立して造られた阻止環１７により構成している。この阻止環１７は、弾性を有する金属製の線材を曲げ形成する事により容易に造れる為、上記変位制限部を容易に構成できて、コスト低減を図れる。又、金属製の線材により造られる上記阻止環１７は、十分な耐熱性を有する為、上記中間シャフト３ａの耐熱性を十分に確保して、この中間シャフト３ａを高温になるエンジンルーム内に設置しても、十分な信頼性及び耐久性を確保できる。
【００２６】
［実施の形態の第２例］
図５も、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、阻止具である阻止環２１として、金属板を打ち抜き形成して欠円環状として成るものを使用している。この様な阻止環２１としては、例えば図５の（Ａ）に示す様なＣ型リングと呼ばれるもの、或いは（Ｂ）に示す様なＥ型リングと呼ばれるものが使用可能である。何れの構造であっても、内径が拡縮可能である為、上記阻止環２１の内径寄り部分を、図５の（Ｃ）に示す様に、インナシャフト７の軸方向中間部外周面に形成した係止溝２２に係止する事ができる。但し、何れの構造であっても、上記阻止環２１の断面形状は矩形である為、上記係止溝２２の形状を工夫しないと、衝突事故の際に、この阻止環２１がこの係止溝２２から脱落しにくくなる。そこで本例の場合には、この係止溝２２の底面の一部で、上記阻止環２１が離脱すべき側｛図５の（Ｃ）の左側｝を、この係止溝２２の開口縁部に向かうに従って漸次浅くなる方向に傾斜した傾斜面２３としている。この様な傾斜面２３を設ける事により、衝突事故の際に上記阻止環２１が、上記係止溝２２から、円滑に且つ確実に脱落する様にしている。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００２７】
［実施の形態の第３例］
図６は、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、阻止具である阻止環２１として、金属板を打ち抜き形成して円環状として成るものを使用している。この阻止環２１は、円環部２４の内径側に複数の舌片２５、２５を、径方向内方に突出し、且つ、軸方向に対し傾斜した状態で形成している。この様な保持環２１は、図６の（Ｂ）に示す様に、上記各舌片２５、２５をインナシャフト７の外周面に摩擦係合させた状態で、このシャフト７の中間部外周面に係止する。尚、請求項３にも対応する構造として、図６の（Ｃ）に示す様に、上記インナシャフト７の中間部外周面に、上述した実施の形態の第２例の場合と同様の係止溝２２を形成し、上記各舌片２５、２５をこの係止溝２２の底面に摩擦係合させても良い。何れにしても、衝突事故の際には、上記各舌片２５、２５の先端縁が上記インナシャフト７の外周面に対して滑り、このインナシャフト７に対して第一のアウタチューブ６（図１、３、４参照）が変位する事を許容する。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００２８】
［実施の形態の第４例］
図７は、請求項１、５に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、阻止具である阻止環２６として、合成樹脂、銅又は銅系合金、アルミニウム又はアルミニウム系合金、鉛又は鉛系合金等の、剪断抵抗の小さい（鉄系材料に比べて破断し易い）材料により欠円環状に形成したものを使用している。何れの材料により造る場合でも、断面矩形で全体を、図７の（Ａ）に示す様に、Ｃ字形に形成している。一方、インナシャフト７の中間部外周面には、断面コ字形の係止溝２７を形成している。この係止溝２７の深さは、上記阻止環２６の径方向に関する幅よりも小さい。従って、この係止溝２７にこの阻止環２６を係止した状態では、図７の（Ｂ）に示す様に、この阻止環２６の外径寄り部分が、上記インナシャフト７の外周面よりも径方向外方に突出する。衝突事故の際には、上記阻止環２６の外径寄りで上記インナシャフト７の外周面よりも径方向外方に突出した部分が、図７の（Ｃ）に示す様に第一のアウタシャフト６により破断させられて、上記インナシャフト７に対してこの第一のアウタチューブ６が変位する事を許容する。本例の場合も、上記阻止環２６を金属材料により造れば、十分な耐熱性を確保できる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００２９】
［実施の形態の第５例］
図８は、請求項１、６に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、阻止具である阻止ピン２８として、合成樹脂、銅又は銅系合金、アルミニウム又はアルミニウム系合金、鉛又は鉛系合金等の、剪断抵抗の小さい材料によりヘアピン状に形成したものを使用している。何れの材料により造る場合でも、断面矩形の線材の中間部を曲げ形成する事により、先端｛図２の（Ａ）の上端｝に向かう程幅寸法が大きくなる様に折り返すと共に、基端部を反対側に折り曲げて、１対の係止部２９、２９を形成している。この様な阻止ピン２８の長さ寸法は、インナシャフト７の外径よりも大きい。
【００３０】
一方、このインナシャフト７の中間部には係止孔３０を、このインナシャフト７を径方向に貫通する状態で形成している。この係止孔３０の内径は、上記阻止ピン２８の先端部の自由状態での外接円の直径よりも小さくしている。従って、この阻止ピン２８を上記係止孔３０に、その先端部を弾性的に圧縮しつつ押し込み、上記両係止部２９、２９を上記インナシャフト７の外周面に当接させた状態では、図８の（Ｂ）に示す様に、上記阻止ピン２８の長さ方向両端部が、上記インナシャフト７の外周面よりも径方向外方に突出する。衝突事故の際には、上記阻止ピン２８の長さ方向両端部で上記インナシャフト７の外周面よりも径方向外方に突出した部分が、図８の（Ｃ）に示す様に第一のアウタチューブ６により破断させられて、上記インナシャフト７に対してこの第一のアウタチューブ６が変位する事を許容する。本例の場合も、上記阻止ピン２８を金属材料により造れば、十分な耐熱性を確保できる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００３１】
［実施の形態の第６例］
図９〜１０は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合には、第一のアウタチューブ６が第二のアウタチューブ８と反対方向に退避するのを阻止する為の阻止具である、阻止環２１に加えて、第二の阻止環３１を、インナシャフト７の中間部外周面で上記第一のアウタチューブ６と上記第二のアウタチューブ８との間に係止している。衝突事故の際に上記第二の阻止環３１は、この第二のアウタチューブ８が上記第一のアウタチューブ６を押圧するのに先立って、上記インナシャフト７の外周面に設けた係止溝から脱落する。この様な本例の構造の場合には、図１０に示す様に、小断面積部１２の軸方向両端縁部と上記第一のアウタチューブ６の両端面との軸方向距離Ｌ1 、Ｌ2 と、上記第一のアウタチューブ６の両端面と上記両阻止環２１、３１との間の隙間の軸方向に関する幅δ1 、δ2 との関係が、Ｌ1 ＞δ1 ＋δ2 、且つ、Ｌ2 ＞δ1 ＋δ2 となる様に、各部の寸法を規制する。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、衝突事故の未発生時の状態で示す、ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの側面図（Ａ）及び部分切断側面図（Ｂ）。
【図２】第１例に組み込む阻止環の正面図（Ａ）と、この阻止環を係止する係止溝の形状の２例を示す側面図（Ｂ）（Ｃ）。
【図３】各部の寸法関係を説明する為の、図１の（Ｂ）と同様の図。
【図４】本発明の実施の形態の第１例を、衝突事故の発生時の状態で示す、図１と同様の図。
【図５】本発明の実施の形態の第２例に組み込む阻止環の構造の２例を示す正面図（Ａ）（Ｂ）と、この阻止環を係止する構造を示す部分切断側面図（Ｃ）。
【図６】本発明の実施の形態の第３例に組み込む阻止環の正面図（Ａ）と、この阻止環を係止する構造の２例を示す部分切断側面図（Ｂ）（Ｃ）。
【図７】本発明の実施の形態の第４例に組み込む阻止環の正面図（Ａ）と、この阻止環をインナシャフトに係止して衝突事故の未発生時の状態で示す部分切断側面図（Ｂ）と、同じく衝突事故の発生時の状態で示す部分切断側面図（Ｃ）。
【図８】本発明の実施の形態の第５例に組み込む阻止ピンの側面図（ａ）及び正面図（ｂ）を示す（Ａ）と、この阻止ピンをインナシャフトに係止して衝突事故の未発生時の状態で示す側面図（Ｂ）と、同じく衝突事故の発生時の状態で示す部分切断側面図（Ｃ）。
【図９】本発明の実施の形態の第６例を、衝突事故の未発生時の状態で示す、ステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの側面図（Ａ）及び部分切断側面図（Ｂ）。
【図１０】各部の寸法関係を説明する為の、図９の（Ｂ）と同様の図。
【図１１】自動車用操舵装置の１例を示す略側面図。
【図１２】従来のステアリング装置用エネルギ吸収式シャフトの１例を示す、図１１のＢ部に相当する縦断側面図。
【図１３】衝突開始直後の状態を示す、図１２の中央部に相当する図。
【図１４】更に衝突が進行した状態を示す、図１３と同様の図。
【図１５】更に衝突が進行した状態を示す、図１３と同様の図。
【図１６】更に衝突が進行した状態を示す、図１３と同様の図。
【符号の説明】
【００３３】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングシャフト
３、３ａ  中間シャフト
４ａ、４ｂ  自在継手
５    ステアリングコラム
６    第一のアウタチューブ
７    インナシャフト
８    第二のアウタチューブ
９ａ、９ｂ、９ｃ  小径部
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  通孔
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  合成樹脂
１２    小断面積部
１４    段差面
１５    ヨーク
１６    結合ピン
１７    阻止環
１８    係止溝
１９    環状部
２０    係止部
２１    阻止環
２２    係止溝
２３    傾斜面
２４    円環部
２５    舌片
２６    阻止環
２７    係止溝
２８    阻止ピン
２９    係止部
３０    係止孔
３１    第二の阻止環
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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