JP2009029346A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両などの操舵系に用いるステアリング装置、特に、ステアリングホイールなどからの操舵力を入力されるステアリングコラムシャフトと、操舵力を出力するステアリングギヤボックスとの間を相互に連結する中間シャフトのスライド構造に関するものである。 The present invention relates to a steering device used in a steering system of a vehicle or the like, and in particular, an intermediate shaft that interconnects between a steering column shaft that receives a steering force from a steering wheel and a steering gear box that outputs a steering force. This relates to the slide structure.
ステアリング装置は、その操舵系を構成する軸部分が安全上、自動車の衝突時に軸方向へ変位して車室内に突き出すことのないようにする必要があり、他方では自動車の品質向上のため、通常の車両走行時において操舵車輪から上記の軸部分を経てステアリングホイールに振動が進入するのを防止する必要がある。 In order to ensure safety, the steering system must be such that the shaft part constituting the steering system is not displaced in the axial direction and protrudes into the passenger compartment in the event of a car collision. When the vehicle is traveling, it is necessary to prevent vibration from entering the steering wheel from the steering wheel through the shaft portion.
これらの要求に鑑み従来、特許文献1に記載のように、ステアリングコラムシャフトと、ステアリングギヤボックスとの間を、ユニバーサルジョイントを介して相互に連結する中間シャフトにスライド構造を設定し、上記の要求を満足するようにしたステアリング装置が提案されている。 In view of these requirements, conventionally, as described in Patent Document 1, a slide structure is set on an intermediate shaft that interconnects a steering column shaft and a steering gear box via a universal joint, and the above requirements are met. There has been proposed a steering device that satisfies the above.
当該中間シャフトのスライド構造は、中間シャフトを、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分と、ステアリングギヤボックス側シャフト部分とに分割すると共に、これらシャフト部分の隣接端部を相互に、環状隙間をもって嵌め合わせる。 In the slide structure of the intermediate shaft, the intermediate shaft is divided into a steering column shaft side shaft portion and a steering gear box side shaft portion, and adjacent end portions of the shaft portions are fitted to each other with an annular gap.
そして、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分の相互嵌め合わせ部（隣接端部）において、これらシャフト部分のうち、雄軸となるシャフト部分の端部の外周面および雌軸となるシャフト部分の端部の内周面にそれぞれ、相互に径方向に対向した複数組の縦溝を円周方向等間隔に形成する。 And in the mutual fitting part (adjacent end part) of a steering column shaft side shaft part and a steering gear box side shaft part, it becomes an outer peripheral surface and a female axis of the end part of the shaft part which becomes a male axis among these shaft parts. A plurality of sets of longitudinal grooves facing each other in the radial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the end portion of the shaft portion.
これら各縦溝組内に円柱体を介在させ、一つおきの縦溝組内における円柱体を、雄軸となるシャフト部分の端部の外周面に設けた縦溝内の板バネにより、雌軸となるシャフト部分の端部の内周面に設けた縦溝に向け附勢して両シャフト部分間の回転方向におけるガタを防止する。
雄軸となるシャフト部分と雌軸となるシャフト部分との間でのトルク（操舵力の伝達）伝達（操舵力の伝達）に際しては、該トルクにより上記の板バネが弾性変形されて雄軸となるシャフト部分と雌軸となるシャフト部分との間に若干の相対回転を発生させることで、他の一つおきの縦溝組内における円柱体が上記のトルク伝達を行う。
A cylindrical body is interposed in each of these longitudinal groove groups, and the cylindrical body in every other longitudinal groove group is female by a leaf spring in the longitudinal groove provided on the outer peripheral surface of the end portion of the shaft portion serving as the male shaft. The shaft portion is biased toward a longitudinal groove provided on the inner peripheral surface of the end portion of the shaft portion to prevent backlash in the rotational direction between the shaft portions.
When transmitting torque (transmission of steering force) between the shaft portion serving as the male shaft and the shaft portion serving as the female shaft (transmission of steering force), the plate spring is elastically deformed by the torque, and the male shaft and By generating a slight relative rotation between the shaft portion that becomes the female shaft portion and the shaft portion that becomes the female shaft, the cylindrical body in every other vertical groove group performs the above torque transmission.
自動車の衝突などでステアリングギヤボックスが車両後方へ変位される時は、ステアリングギヤボックス側シャフト部分が円柱体および縦溝組による案内下で、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分に対し相対的に軸線方向へ変位して上記の変位ストロークを吸収し、ステアリングコラムシャフトが車室内に突き出すのを防止することができる。
一方、通常走行時において操舵車輪からステアリングギヤボックス側シャフト部分に達した振動は、上記の板バネの弾性変形により吸収され、ステアリングギヤボックス側シャフト部分に達することがないため、上記通常走行時の振動がステアリングコラムシャフトを経てステアリングホイールに進入するのを防止して自動車の品質向上を図ることができる。
On the other hand, vibrations that reach the steering gear box side shaft portion from the steering wheel during normal traveling are absorbed by the elastic deformation of the leaf spring and do not reach the steering gear box side shaft portion. It is possible to prevent the vibration from entering the steering wheel through the steering column shaft and improve the quality of the automobile.
ところで、上記した衝突時安全対策や操舵系の品質向上対策のため中間シャフトに設定する従来のスライド構造は、上記したごとく、
ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分の相互嵌め合わせ部に、相互に径方向に対向した複数組の縦溝を円周方向等間隔に形成し、
これら各縦溝組内に円柱体を介在させると共に、一つおきの縦溝組内における円柱体を、雄軸となるシャフト部分の端部の外周面に設けた縦溝内の板バネにより、雌軸となるシャフト部分の端部の内周面に設けた縦溝に向け附勢するといった複雑な構成になるものであった。
By the way, as described above, the conventional slide structure set on the intermediate shaft for the safety measures at the time of collision and the quality improvement measures of the steering system is as described above.
A plurality of sets of longitudinal grooves that are opposed to each other in the radial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction at the mutual fitting portions of the steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion,
While interposing a cylindrical body in each of these vertical groove sets, the cylindrical body in every other vertical groove set is provided by a leaf spring in the vertical groove provided on the outer peripheral surface of the end portion of the shaft portion serving as the male shaft, The configuration is such that the urging is performed toward the longitudinal groove provided on the inner peripheral surface of the end portion of the shaft portion serving as the female shaft.
このため従来のステアリング装置は、中間シャフトの上記複雑なスライド構造に起因して、円柱体や板バネを追加する必要があり、部品点数が多くなるのを免れず、そのためもあって重量増や、組み立て作業性の悪化を招き、ひいてはコスト高になるという問題を避けられない。
また、トルク（操舵力）の伝達に際しては、板バネの弾性変形後にトルク（操舵力）の伝達が行われるが、この板バネが、中間シャフトを構成する両シャフト部分間の回転方向におけるガタを防止するためのものであることから、トルク（操舵力）伝達時の板バネの弾性変形量が大きくて、板バネの大きな弾性変形中に中間シャフトの捻れ剛性（操舵系の捻り剛性）が低下したと感じる時間が長くなるという別の問題も生じていた。
For this reason, the conventional steering device requires the addition of a cylindrical body and a leaf spring due to the complicated slide structure of the intermediate shaft, and it is inevitable that the number of parts increases. Therefore, it is inevitable that the assembly workability is deteriorated and the cost is increased.
In transmitting torque (steering force), torque (steering force) is transmitted after the elastic deformation of the leaf spring. This leaf spring causes a backlash in the rotational direction between both shaft portions constituting the intermediate shaft. Because this is to prevent, the amount of elastic deformation of the leaf spring during transmission of torque (steering force) is large, and the torsional rigidity of the intermediate shaft (the torsional rigidity of the steering system) decreases during the large elastic deformation of the leaf spring. Another problem was that it took a longer time to feel like it was.
本発明は、前記した衝突時安全対策や操舵系の品質向上対策のため中間シャフトに設定するスライド構造を、上記した従来のものよりも簡単で、安価な構成にすると共に、中間シャフトの捻れ剛性（操舵系の捻り剛性）が低下したと感じさせないような構成にして、上記の諸問題を解消したステアリング装置を提案することを目的とする。 The present invention makes the slide structure set on the intermediate shaft for the safety measures at the time of collision and the quality improvement measures of the steering system simpler and cheaper than the above-described conventional structure, and the torsional rigidity of the intermediate shaft. It is an object of the present invention to propose a steering apparatus that eliminates the above-mentioned problems by adopting a configuration that does not feel that (the torsional rigidity of the steering system) has decreased.
この目的のため、本発明によるステアリング装置は、請求項１に記載のごとく、
操舵力を入力されるステアリングコラムシャフトと、操舵力を出力するステアリングギヤボックスとの間を相互に連結する中間シャフトを、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分と、ステアリングギヤボックス側シャフト部分とに分割すると共に、これらシャフト部分を相互に、軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌め合わせ、
ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分間の回転伝動が弾性体を介して行われるよう構成したものである。
For this purpose, the steering device according to the invention is as described in claim 1,
The intermediate shaft that interconnects the steering column shaft that receives the steering force and the steering gear box that outputs the steering force is divided into the steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion. , These shaft portions are fitted to each other so as to be rotationally engaged so as to be axially displaceable,
The rotation transmission between the steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion is performed via an elastic body.
本発明によるステアリング装置においては、中間シャフトのスライド構造を上記の構成とするため、つまり、
中間シャフトをステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分に分割して、これらを相互に、軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌め合わせ、これらシャフト部分間での回転伝動が弾性体を介して行われるよう構成したため、以下の作用効果が奏し得られる。
In the steering device according to the present invention, the intermediate shaft slide structure is configured as described above, that is,
The intermediate shaft is divided into a steering column shaft side shaft portion and a steering gear box side shaft portion, and these are fitted together so as to be rotationally engaged with each other so that they can be displaced relative to each other in the axial direction, and the rotational transmission between these shaft portions is elastic. Since it is configured to be performed through the body, the following effects can be obtained.
つまり、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分の軸線方向相対変位可能回転係合嵌合部で、車両衝突時におけるステアリングギヤボックス側シャフト部分の変位を吸収することができ、
この変位がステアリングコラムシャフト側シャフト部分に至ることがなくて、車両衝突時にステアリングコラムシャフトが車室内に突き出すのを防止することができる。
In other words, the rotation engagement fitting portion capable of axial relative displacement of the steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion can absorb the displacement of the steering gear box side shaft portion at the time of a vehicle collision,
This displacement does not reach the steering column shaft side shaft portion, and the steering column shaft can be prevented from protruding into the vehicle compartment at the time of a vehicle collision.
また、通常走行時において操舵車輪からステアリングギヤボックス側シャフト部分に達した振動は、上記の弾性体の弾性変形により吸収され、ステアリングギヤボックス側シャフト部分に達することがないため、
上記通常走行時の振動がステアリングコラムシャフトを経て車室内に進入するのを防止することができる。
In addition, vibration that has reached the steering gear box side shaft portion from the steering wheel during normal travel is absorbed by the elastic deformation of the elastic body, and does not reach the steering gear box side shaft portion.
It is possible to prevent the vibration during the normal traveling from entering the vehicle compartment via the steering column shaft.
よって、車両衝突時にステアリングコラムシャフトが車室内に突き出すのを防止する安全対策と、通常走行時における操舵車輪からの振動が車室内に進入するのを防止する品質対策とを従来におけるステアリング装置と同様に実現することができる。 Therefore, safety measures to prevent the steering column shaft from protruding into the vehicle compartment in the event of a vehicle collision and quality measures to prevent vibration from the steering wheel from entering the vehicle compartment during normal driving are the same as in conventional steering devices. Can be realized.
しかも、これらの目的を達成するための中間シャフトのスライド構造が上記のようなものであることから、つまり、
中間シャフトのステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分を相互に、軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌め合わせ、これらシャフト部分間での回転伝動が弾性体を介して行われるよう構成するだけのものであることから、
前記した従来の中間シャフトのスライド構造に比べて、部品点数が少ないと共に、そのためもあって軽量であり、且つ、組み立て作業性に優れ、ひいてはステアリング装置のコスト低減を図ることができる。
Moreover, since the slide structure of the intermediate shaft for achieving these purposes is as described above, that is,
The steering shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion of the intermediate shaft are fitted to each other so as to be rotationally engaged so as to be capable of relative displacement in the axial direction, and rotational transmission between these shaft portions is performed via an elastic body. Because it is only to be configured,
Compared with the above-described conventional intermediate shaft slide structure, the number of parts is small, and for that reason, the weight is light, the assembly workability is excellent, and the cost of the steering device can be reduced.
また、弾性体を介してトルク（操舵力）の伝達が行われることになるものの、この弾性体は、操舵車輪からステアリングギヤボックス側シャフト部分に達した振動がステアリングギヤボックス側シャフト部分に達することのないよう、弾性変形して吸収するものであることから、
トルク（操舵力）伝達時の弾性体の弾性変形量が小さくて、この弾性変形中に中間シャフトの捻れ剛性が低下したと感じる時間の短縮により、ほとんど中間シャフトの捻れ剛性（操舵系の捻り剛性）が低下したと感じさせないようにすることができる。
In addition, although torque (steering force) is transmitted through the elastic body, this elastic body has the vibration that reaches the steering gear box side shaft portion from the steering wheel reaches the steering gear box side shaft portion. Because it absorbs by elastic deformation so that there is no
The amount of elastic deformation of the elastic body when transmitting torque (steering force) is small, and the torsional rigidity of the intermediate shaft (the torsional rigidity of the steering system) is almost reduced by reducing the time it takes to feel that the torsional rigidity of the intermediate shaft has decreased during this elastic deformation ) Can be made not to feel lowered.
以下、本発明の実施例を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になるステアリング装置を示す。
1はステアリングコラムシャフトで、該ステアリングコラムシャフト1の車室内側における上端にステアリングホイール2を結合し、これを運転者が操作して操舵力をステアリングコラムシャフト1に入力するものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows a steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
Reference numeral 1 denotes a steering column shaft. A steering wheel 2 is coupled to an upper end of the steering column shaft 1 on the vehicle interior side, and a driver operates the steering wheel 2 to input a steering force to the steering column shaft 1.
エンジンルーム側におけるステアリングコラムシャフト1の下端には、ユニバーサルジョイント3を介して中間シャフト4の上端を結合し、この中間シャフト4に、図2，3のごとき後述するスライド構造を設定して、本発明が狙いとする目的を達成する。
中間シャフト4の下端には、ユニバーサルジョイント5を介してステアリングギヤボックス6を結合する。
The upper end of the
A
ステアリングギヤボックス6は、周知のラック・アンド・ピニオン式のステアリングギヤボックスとし、車幅方向に延在するラック軸7と、このラック軸7に噛合するピニオン8と、該ピニオン8を形成したスタブシャフト9とより成るものとする。
中間シャフト4の下端にステアリングギヤボックス6を結合するに当たっては、中間シャフト4の下端とスタブシャフト9との間をユニバーサルジョイント5により連結することにより当該結合を行う。
車幅方向に延在するラック軸7の両端にはそれぞれ、左右操舵輪（通常は前輪）10（図1では、左操舵輪のみが見えている）のナックルアーム11を、サイドロッド12を介して連節する。
The
In connecting the
At both ends of the
ステアリングホイール2からステアリングコラムシャフト1への操舵力はユニバーサルジョイント3を介して中間シャフト4に至り、その後、ユニバーサルジョイント5を介してステアリングギヤボックス6のスタブシャフト9へ入力される。
スタブシャフト9に入力された操舵力でピニオン8が回転され、その回転方向に応じた方向へラック軸7がストロークすることにより、サイドロッド12およびナックルアーム11を介して左右操舵輪10を対応方向へ転舵することができる。
The steering force from the steering wheel 2 to the steering column shaft 1 reaches the
The
以下、中間シャフトに設定するスライド構造を、図2，3に基づき以下に詳述する。
中間シャフト4をステアリングコラムシャフト側シャフト部分21と、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22とに2分割し、
ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21はユニバーサルジョイント3を介してステアリングコラムシャフト1に結合し、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22はユニバーサルジョイント5を介してステアリングギヤボックス6のスタブシャフト9に結合する。
The slide structure set for the intermediate shaft will be described in detail below with reference to FIGS.
The
The steering column shaft
ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22は相互に、軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌め合わせ、
ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22間での回転伝動が弾性体23を介して行われるよう構成する。
The steering column shaft
The rotation transmission between the steering column shaft
これがため、ユニバーサルジョイント5から遠いステアリングギヤボックス側シャフト部分22の端部を、例えば図示のごとき八角断面形状を可とする非円形断面形状の中空とするが、内筒22aおよび外筒22bより成る二重筒構造にすると共にこれら内外筒22a,22b間に筒状弾性体23を挟着して、これら内外筒22a,22bおよび弾性体23を一体構造となす。
そして、内筒22aの八角断面形状となした中空孔内に、同じ断面形状となしたステアリングコラムシャフト側シャフト部分21の対応端部を軸線方向相対変位可能に密に嵌合させる。
For this reason, the end portion of the steering gear box
Then, the corresponding end of the steering column shaft
なお図示例では、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21の内周も八角断面形状としたが、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21は、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22（内筒22a）の内周と接する外周のみが八角断面形状であればよく、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21の内周は円形を含む如何なる断面形状であってもよいし、また、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21は全長に亘って中空孔を持たない中実構造にしてもよい。
In the illustrated example, the inner periphery of the steering column shaft
また図示例では、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22（外筒22b）の外周も八角断面形状としたが、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22は、内筒22aの内周のみが八角断面形状であればよく、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22（外筒22b）の外周は円形を含む如何なる断面形状であってもよい。
In the illustrated example, the outer periphery of the steering gear box side shaft portion 22 (
上記の構成になる中間シャフト4を有したステアリング装置の作用を以下に説明する。
ステアリングホイール2からステアリングコラムシャフト1への操舵力はユニバーサルジョイント3を介して中間シャフト4のステアリングコラムシャフト側シャフト部分21に至る。
ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21は、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22（内筒22a）との非円形（八角形）断面形状嵌合部を経てステアリングギヤボックス側シャフト部分22の内筒22aへ上記の操舵力を伝達する。
The operation of the steering apparatus having the
The steering force from the steering wheel 2 to the steering column shaft 1 reaches the steering column shaft
The steering column shaft
ステアリングギヤボックス側シャフト部分22の内筒22aへ達した操舵力は、該内筒22aの非円形（八角形）断面形状を持つ外周面、および、外筒22bの非円形（八角形）断面形状を持つ内周面に嵌着された弾性体23を介して外筒22bに至り、
外筒22bへ達した操舵力は、ユニバーサルジョイント5を介してステアリングギヤボックス6のスタブシャフト9へ入力される。
スタブシャフト9に入力された操舵力でピニオン8が回転され、その回転方向に応じた方向へラック軸7がストロークすることにより、サイドロッド12およびナックルアーム11を介して左右操舵輪10を対応方向へ転舵することができる。
The steering force that has reached the
The steering force reaching the
The
なお、走行時に操舵車輪10からナックルアーム11，サイドロッド12およびステアリングギヤボックス6を経てステアリングギヤボックス側シャフト部分22に達した振動は、弾性体23の弾性変形により吸収され、ステアリングギヤボックス側シャフト部分21に達することがないため、上記走行時の振動がステアリングコラムシャフト1を経て車室内に進入するのを防止することができる。
In addition, vibrations that reach the steering gear box
車両の衝突などでステアリングギヤボックス6が車両後方へ変位すると、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22が同方向（図2の右方向）へ変位される。
ステアリングギヤボックス側シャフト部分22は当該変位時に、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21との八角断面形状の軸線方向相対変位可能回転係合嵌合部において、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21に対し軸線方向へ相対変位し、上記ステアリングギヤボックス側シャフト部分22の車両後方への変位がステアリングコラムシャフト側シャフト部分21に至ることがない。
よって、車両の衝突などでステアリングギヤボックス6が車両後方へ変位することがあっても、ステアリングコラムシャフト1が車室内に突き出すのを防止することができる。
When the
The steering gear box
Therefore, even if the
ところで、上記のように操舵車輪10からの振動が車室内に進入するのを防止する品質対策と、車両衝突などでステアリングコラムシャフト1が車室内に突き出すのを防止する安全対策とを実現するに際し本実施例においては、
中間シャフト4のステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22を相互に、軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌め合わせ、これらシャフト部分21，22間での回転伝動が弾性体23を介して行われるよう構成しただけのものであるため、
前記した従来の中間シャフトのスライド構造に比べ、部品点数が少ないと共に組み立て作業性に優れ、また軽量であり、且つ、コスト低減を図ることができる。
By the way, when realizing the quality measures for preventing the vibration from the
The steering column shaft
Compared with the above-described conventional intermediate shaft slide structure, the number of parts is small, the assembly workability is excellent, the weight is low, and the cost can be reduced.
また本実施例においては、弾性体23を介してトルク（操舵力）の伝達を行うも、この弾性体23は、操舵車輪10からステアリングギヤボックス側シャフト部分22に達した振動がステアリングギヤボックス側シャフト部分21に達することのないよう弾性変形により吸収するものであることから、トルク（操舵力）伝達時の弾性体23の弾性変形量が小さくて、この弾性変形中に中間シャフト4の捻れ剛性が低下したと感じる時間の短縮により、ほとんど中間シャフトの捻れ剛性（操舵系の捻り剛性）が低下したと感じさせないようにすることができる。
In the present embodiment, torque (steering force) is transmitted through the
更に本実施例においては、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22を軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌合させるに際し、これらシャフト部分21,22の相互嵌合部を非円形断面形状とし、非円形断面形状部においてこれらシャフト部分21，22を相互に軸線方向相対変位可能に直接嵌め合わせることにより所期の目的を達成することから、
ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22を簡単な加工で、安価に軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌合させることができる。
Furthermore, in this embodiment, when the steering column shaft
The steering column shaft
また弾性体23の設置に際しても、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22を、非円形断面形状となした内外筒22a,22bの相互嵌着になる径方向多重筒構造とし、これら内外筒22a,22b間に弾性体23を介在させ、この弾性体23を介し内外筒22a,22bの上記相互嵌着を行うようにして弾性体23の設置を行うことから、
弾性体23がステアリングギヤボックス側シャフト部分22と一体構造にされ、この点でも部品点数を少なくし得て前記の作用効果を一層顕著なものにすることができる。
Also, when installing the
The
なお上記では、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21を雄軸とし、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22を雌軸としたが、逆に、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21を雌軸とし、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22を雄軸としてもよいのは言うまでもない。
In the above, the steering column shaft
図4は、本発明の他の実施例を示す、図3と同様な横断面図で、上記の実施例においては弾性体23をステアリングギヤボックス側シャフト部分22と一体構造にしたが、本実施例においては弾性体23を、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21と一体構造にする。
FIG. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 3, showing another embodiment of the present invention. In the above embodiment, the
つまり、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22を、図3とは異なる図示のごとき非円形断面形状の単筒構造とし、
ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21を、シャフト部分22と同じ非円形断面形状の内筒21aおよび外筒21bより成る二重筒構造にすると共にこれら内外筒21a,21b間に筒状弾性体23を挟着して、これら内外筒21a,21bおよび弾性体23を一体構造となす。
That is, the steering gear box
The steering column shaft
そして、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22の非円形断面形状となした中空孔内に、同じ非円形断面形状となしたステアリングコラムシャフト側シャフト部分21（外筒21b）の外周面を軸線方向相対変位可能に密に嵌合させ、
内筒21aをユニバーサルジョイント3でステアリングコラムシャフト1に結合する。
Then, the outer peripheral surface of the steering column shaft side shaft portion 21 (
The
本実施例の構成になる中間シャフト4を有したステアリング装置も、図1〜3につき前述した実施例と同様に機能し、同様な作用効果を達成することができる。
つまり、操舵力はステアリングコラムシャフト側シャフト部分21の内筒21aに至った後、弾性体23を経て外筒21bに達し、その後操舵力は、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22を経てステアリングギヤボックス6のスタブシャフト9へ入力され、サイドロッド12およびナックルアーム11を介して左右操舵輪10を対応方向へ転舵することができる。
The steering device having the
That is, after the steering force reaches the
なお、走行時に操舵車輪10からナックルアーム11，サイドロッド12およびステアリングギヤボックス6を経てステアリングギヤボックス側シャフト部分22および外筒21bに達した振動は、弾性体23の弾性変形により吸収され、内筒21aに達することがないため、上記走行時の振動がステアリングコラムシャフト1を経て車室内に進入するのを防止することができる。
It should be noted that vibrations that reach the steering gear box
車両の衝突などでステアリングギヤボックス6が車両後方へ変位すると、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22が同方向へ変位される。
ステアリングギヤボックス側シャフト部分22は当該変位時に、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21（外筒21b）との非円形断面形状の軸線方向相対変位可能回転係合嵌合部において、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21（外筒21b）に対し軸線方向へ相対変位し、上記ステアリングギヤボックス側シャフト部分22の車両後方への変位がステアリングコラムシャフト側シャフト部分21（外筒21b）に至ることがない。
よって、車両の衝突などでステアリングギヤボックス6が車両後方へ変位することがあっても、ステアリングコラムシャフト1が車室内に突き出すのを防止することができる。
When the
When the steering gear box
Therefore, even if the
ところで、上記のように操舵車輪10からの振動が車室内に進入するのを防止する品質対策と、車両衝突などでステアリングコラムシャフト1が車室内に突き出すのを防止する安全対策とを実現するに際し本実施例においても、
中間シャフト4のステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22を相互に、軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌め合わせ、これらシャフト部分21，22間での回転伝動が弾性体23を介して行われるよう構成しただけのものであるため、
前記した従来の中間シャフトのスライド構造に比べ、部品点数が少ないと共に組み立て作業性に優れ、また軽量であり、且つ、コスト低減を図ることができる。
By the way, when realizing the quality measures for preventing the vibration from the
The steering column shaft
Compared with the above-described conventional intermediate shaft slide structure, the number of parts is small, the assembly workability is excellent, the weight is low, and the cost can be reduced.
また本実施例においては、弾性体23を介してトルク（操舵力）の伝達を行うも、この弾性体23は、操舵車輪10からステアリングギヤボックス側シャフト部分22に達した振動がステアリングギヤボックス側シャフト部分21（内筒21a）に達することのないよう弾性変形により吸収するものであることから、トルク（操舵力）伝達時の弾性体23の弾性変形量が小さくて、この弾性変形中に中間シャフト4の捻れ剛性が低下したと感じる時間の短縮により、ほとんど中間シャフトの捻れ剛性（操舵系の捻り剛性）が低下したと感じさせないようにすることができる。
In the present embodiment, torque (steering force) is transmitted through the
更に弾性体23の設置に際し、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21を、非円形断面形状となした内外筒21a,21bの相互嵌着になる径方向多重筒構造とし、これら内外筒21a,21b間に弾性体23を介在させ、この弾性体23を介し内外筒21a,21bの上記相互嵌着を行って弾性体23の設置を行うことから、
弾性体23がステアリングコラムシャフト側シャフト部分21と一体構造にされ、この点でも部品点数を少なくし得て前記の作用効果を一層顕著なものにすることができる。
Further, when installing the
The
なお図3のような非円形断面形状、および、図4のような非円形断面形状、或いは、その他いかなる非円形断面形状を採用するにしても、
図4の非円形断面形状を採用した場合につき図5に示すごとく、トルク（操舵力）伝達時に弾性体23が圧潰した時も外筒21bの内周面および内筒21aの外周面が直接衝合してそれ以上は外筒21bおよび内筒21aが相対回転し得ないような相関関係で外筒21bの内周面および内筒21aの外周面を形成するのがよい。
この場合、弾性体23を介してトルク（操舵力）伝達を行うといえども、弾性体23の圧潰によって操舵に支承を来すことのないようにして、保安対策を完全なものにすることができる。
In addition, even if a non-circular cross-sectional shape as shown in FIG. 3, a non-circular cross-sectional shape as shown in FIG. 4, or any other non-circular cross-sectional shape is adopted,
When the non-circular cross-sectional shape of FIG. 4 is adopted, as shown in FIG. 5, the inner peripheral surface of the
In this case, even if torque (steering force) is transmitted through the
上記実施例ではいずれも、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22を、軸線方向相対変位可能に回転係合して相互に嵌合させるに際し、非円形断面形状部の直接的な嵌合のみにより目的を達成したが、
図3のような非円形断面形状を採用した場合につき図6に示すごとく、非円形断面形状部の直接的な嵌合と、スプライン嵌合24とにより、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22を、軸線方向相対変位可能に回転係合して相互に嵌合させるのがよい。
この場合、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22間の軸線方向相対変位可能転係合嵌合部が、トルク（操舵力）伝達可能容量を増大される共に二重安全対策による安全性の向上をも望めて大いに有利である。
In any of the above embodiments, when the steering column shaft
When the non-circular cross-sectional shape as shown in FIG. 3 is adopted, as shown in FIG. 6, the steering column shaft
In this case, the axially displaceable rolling engagement between the steering column shaft
なお、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22を、軸線方向相対変位可能に回転係合して相互に嵌合させるに際し、非円形断面形状部に頼らず、
図7に示すごとくスプライン嵌合25のみにより、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22を、軸線方向相対変位可能に回転係合して相互に嵌合させることもできる。
When the steering column shaft
As shown in FIG. 7, by only the spline fitting 25, the steering column shaft
この場合、スプライン嵌合25は例えば、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21の外周に突設したスプライン外歯25aと、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22の内周に突設したスプライン内歯25bとで構成する。
そして、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21のスプライン外歯25aと、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22のスプライン内歯25bとの間に弾性体23を介在させ、この弾性体23をスプライン外歯25aまたはスプライン内歯25b（図示例ではスプライン外歯25a）に固着する。
In this case, the spline fitting 25 includes, for example, spline
An
本実施例においては、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21に至った操舵力が、スプライン外歯25a、弾性体23およびスプライン内歯25bを介してステアリングギヤボックス側シャフト部分22に達し、その後ステアリングギヤボックス6のスタブシャフト9へ入力され、サイドロッド12およびナックルアーム11を介して左右操舵輪10を対応方向へ転舵することができる。
In this embodiment, the steering force reaching the steering column shaft
なお、走行時に操舵車輪10からナックルアーム11，サイドロッド12およびステアリングギヤボックス6を経てステアリングギヤボックス側シャフト部分22に達した振動は、弾性体23の弾性変形により吸収され、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21に達することがないため、上記走行時の振動がステアリングコラムシャフト1を経て車室内に進入するのを防止することができる。
In addition, vibrations that reach the steering gear box
車両の衝突などでステアリングギヤボックス6が車両後方へ変位すると、ステアリングギヤボックス側シャフト部分22が同方向へ変位される。
ステアリングギヤボックス側シャフト部分22は当該変位時に、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21とのスプライン嵌合部25において、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21に対し軸線方向へ相対変位し、上記ステアリングギヤボックス側シャフト部分22の車両後方への変位がステアリングコラムシャフト側シャフト部分21に至ることがない。
よって、車両の衝突などでステアリングギヤボックス6が車両後方へ変位することがあっても、ステアリングコラムシャフト1が車室内に突き出すのを防止することができる。
When the
The steering gear box
Therefore, even if the
ところで、上記のように操舵車輪10からの振動が車室内に進入するのを防止する品質対策と、車両衝突などでステアリングコラムシャフト1が車室内に突き出すのを防止する安全対策とを実現するに際し本実施例においても、
中間シャフト4のステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22を相互にスプライン嵌合25で、軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌め合わせ、これらシャフト部分21，22間での回転伝動が弾性体23を介して行われるよう構成しただけのものであるため、
前記した従来の中間シャフトのスライド構造に比べ、部品点数が少ないと共に組み立て作業性に優れ、また軽量であり、且つ、コスト低減を図ることができる。
By the way, when realizing the quality measures for preventing the vibration from the
The steering shaft
Compared with the above-described conventional intermediate shaft slide structure, the number of parts is small, the assembly workability is excellent, the weight is low, and the cost can be reduced.
また本実施例においては、弾性体23を介してトルク（操舵力）の伝達を行うも、この弾性体23は、操舵車輪10からステアリングギヤボックス側シャフト部分22に達した振動がステアリングギヤボックス側シャフト部分21に達することのないよう弾性変形により吸収するものであることから、トルク（操舵力）伝達時の弾性体23の弾性変形量が小さくて、この弾性変形中に中間シャフト4の捻れ剛性が低下したと感じる時間の短縮により、ほとんど中間シャフトの捻れ剛性（操舵系の捻り剛性）が低下したと感じさせないようにすることができる。
In the present embodiment, torque (steering force) is transmitted through the
更に弾性体23の設置に際し、スプライン外歯25aの回転方向両側に弾性体23を添設することから、
弾性体23がステアリングコラムシャフト側シャフト部分21と一体構造にされ、この点でも部品点数を少なくし得て前記の作用効果を一層顕著なものにすることができる。
Further, when installing the
The
ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22間を軸線方向相対変位可能に回転係合して相互に嵌合させるに当たっては、
これらを前記各実施例のごとく直接嵌合させる代わりに、図8，9に例示するごとく弾性体23を介して間接的に嵌合させることができる。
図8，9の例では、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分21の非円形断面形状の外周を環状弾性体23の同様な非円形断面形状の中空孔内に軸線方向摺動自在に嵌合させ、環状弾性体23の外周をステアリングギヤボックス側シャフト部分22の内周に結着する。
In rotating and engaging the steering column shaft
Instead of fitting them directly as in the above embodiments, they can be fitted indirectly through the
In the examples of FIGS. 8 and 9, the outer periphery of the non-circular cross-sectional shape of the
環状弾性体23の外周とステアリングギヤボックス側シャフト部分22の内周との結着に当たっては、図9に示すごとくこれら環状弾性体23の外周およびステアリングギヤボックス側シャフト部分22の内周も非円形断面形状とするのが、結着強度を高める上で有利である。
When binding the outer periphery of the annular
なお図8，9では、環状弾性体23の内周にステアリングコラムシャフト側シャフト部分21を軸線方向摺動自在に嵌合し、環状弾性体23の外周をステアリングギヤボックス側シャフト部分22に結着したが、
逆に、環状弾性体23の内周にステアリングコラムシャフト側シャフト部分21を結着し、環状弾性体23の外周をステアリングギヤボックス側シャフト部分22に軸線方向摺動自在に嵌合してもよいのは言うまでもない。
8 and 9, the steering column shaft
Conversely, the steering column shaft
１ ステアリングコラムシャフト
２ ステアリングホイール
３ ユニバーサルジョイント
４ 中間シャフト
５ ユニバーサルジョイント
６ ステアリングギヤボックス
７ ラック軸
８ ピニオン
９ スタブシャフト
10 操舵車輪
11 ナックルアーム
12 サイドロッド
21 ステアリングコラムシャフト側シャフト部分
21a 内筒
21b 外筒
22 ステアリングギヤボックス側シャフト部分
22a 内筒
22b 外筒
23 弾性体
24,25 スプライン
25a スプライン外歯
25b スプライン内歯
1 Steering column shaft 2
10 Steering wheel
11 Knuckle arm
12 Side rod
21 Steering column shaft side shaft
21a Inner cylinder
21b outer cylinder
22 Steering gear box side shaft
22a inner cylinder
22b outer cylinder
23 Elastic body
24,25 spline
25a Spline external teeth
25b Spline internal teeth
Claims (8)
前記中間シャフトを、ステアリングコラムシャフト側シャフト部分と、ステアリングギヤボックス側シャフト部分とに分割すると共に、これらシャフト部分を相互に、軸線方向相対変位可能に回転係合するよう嵌め合わせ、
前記ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分間での回転伝動が弾性体を介して行われるよう構成したことを特徴とするステアリング装置。 In a steering device in which a steering column shaft to which a steering force is input and a steering gear box that outputs a steering force are interconnected by an intermediate shaft,
The intermediate shaft is divided into a steering column shaft side shaft portion and a steering gear box side shaft portion, and these shaft portions are fitted to each other so as to be rotationally engaged with each other so as to be axially displaceable.
A steering device characterized in that rotation transmission between the steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion is performed via an elastic body.
前記ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分の軸線方向相対変位可能回転係合嵌合部を非円形断面形状とし、該非円形断面形状部においてこれらシャフト部分を相互に軸線方向相対変位可能に直接嵌め合わせたことを特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to claim 1,
The rotational engagement fitting portion capable of axial relative displacement of the steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion has a non-circular cross-sectional shape, and the shaft portions can be axially displaced relative to each other in the non-circular cross-sectional shape portion. A steering device characterized by being fitted directly onto the steering wheel.
前記ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分の軸線方向相対変位可能回転係合嵌合部よりも径方向外方または径方向内方に位置する該ステアリングコラムシャフト側シャフト部分の嵌合箇所またはステアリングギヤボックス側シャフト部分の嵌合箇所を、少なくとも外筒および内筒の相互嵌着になる径方向多重筒構造とし、これら外筒および内筒間に前記弾性体を介在させて該弾性体を介し前記外筒および内筒の相互嵌着を行ったことを特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to claim 2,
Fitting of the steering column shaft side shaft portion located radially outward or radially inward from the axially relative displaceable rotational engagement fitting portion of the steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion The fitting portion of the shaft portion on the steering gear box side is at least a radial multiple cylinder structure in which the outer cylinder and the inner cylinder are fitted together, and the elastic body is interposed between the outer cylinder and the inner cylinder so that the elasticity A steering apparatus characterized in that the outer cylinder and the inner cylinder are fitted to each other through a body.
前記径方向多重筒構造を成す外筒および内筒は、前記弾性体との結着部を非円形断面形状となし、弾性体の圧潰時も外筒の内周面および内筒の外周面が直接衝合してそれ以上は外筒および内筒が相対回転し得ないよう構成したことを特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to claim 3,
The outer cylinder and the inner cylinder that form the radial multi-cylinder structure have a non-circular cross-sectional shape as a binding portion with the elastic body, and the inner peripheral surface of the outer cylinder and the outer peripheral surface of the inner cylinder are also compressed when the elastic body is crushed. A steering apparatus characterized in that the outer cylinder and the inner cylinder cannot be rotated relative to each other after direct collision.
前記ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分の軸線方向相対変位可能回転係合嵌合部にスプライン嵌合部を設け、該スプライン嵌合部によっても前記ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分間を軸線方向相対変位可能に回転係合させるよう構成したことを特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to any one of claims 2 to 4,
A spline fitting portion is provided in a rotational engagement fitting portion capable of relative displacement in the axial direction of the steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion, and the steering column shaft side shaft portion and the steering are also provided by the spline fitting portion. A steering device characterized in that the gear box side shaft portion is rotationally engaged so as to be capable of relative displacement in the axial direction.
前記ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分の軸線方向相対変位可能回転係合嵌合部をスプライン嵌合部により構成したことを特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to claim 1,
A steering device characterized in that the rotational engagement fitting portion capable of relative displacement in the axial direction of the steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion is constituted by a spline fitting portion.
前記スプライン嵌合部を成す内周スプライン歯および外周スプライン歯との間に前記弾性体を介在させたことを特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to claim 6,
A steering apparatus, wherein the elastic body is interposed between an inner peripheral spline tooth and an outer peripheral spline tooth forming the spline fitting portion.
前記ステアリングコラムシャフト側シャフト部分およびステアリングギヤボックス側シャフト部分の軸線方向相対変位可能回転係合嵌合部は、
これらシャフト部分にそれぞれ設定されて相互に環状隙間をもって挿貫し合う筒部および軸部と、該環状隙間内に密に配置された環状の前記弾性体とを具え、
該環状弾性体の内外周の一方に、対応する前記軸部または筒部を軸線方向相対変位可能に嵌合し、他方に、対応する前記筒部または軸部を結着して構成したことを特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to claim 1,
The steering column shaft side shaft portion and the steering gear box side shaft portion can be displaced relative to each other in the axial direction.
A cylindrical portion and a shaft portion that are respectively set in these shaft portions and are inserted through each other with an annular gap; and the annular elastic body closely arranged in the annular gap,
The corresponding shaft portion or tube portion is fitted to one of the inner and outer circumferences of the annular elastic body so as to be axially displaceable, and the other tube portion or shaft portion is connected to the other. Steering device characterized.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007197684A JP2009029346A (en) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022098847A (en) * | 2020-12-22 | 2022-07-04 | 井関農機株式会社 | Work vehicle |
-
2007
- 2007-07-30 JP JP2007197684A patent/JP2009029346A/en not_active Withdrawn
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