JPH11291923A - 衝撃吸収式ステアリングシャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常時のがたつきを防止し、且つ、コラプス
荷重を安定させると共に、コラプス量とコラプス荷重と
の関係の調整を容易にする。 【解決手段】 インナーシャフト２０の一端部に形成し
た雄セレーション２５と、アウターシャフト２１の一端
部に形成した雌セレーション２３とを係合させる。イン
ナーシャフト２０の一部で、通常時に上記アウターシャ
フト２１から露出している部分に凸部２７を設ける。衝
突時には、この凸部２７がアウターシャフト２１の内周
面に食い込みつつ、衝撃吸収式ステアリングシャフト１
９の全長を縮める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車のステア
リング装置に組み込んで、ステアリングホイールの動き
をステアリングギヤに伝達する為に利用する衝撃吸収式
ステアリングシャフトの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用操舵装置に於いて、ステアリン
グホイールの動きをステアリングギヤに伝達する為、図
９に示す様な伝達機構を使用している。この図９に示し
た様に、第一のステアリングシャフト１の上端部には、
ステアリングホイール２を固定している。又、ステアリ
ングコラム３は、上部、下部両ブラケット４、５によ
り、インスツルメントパネル６の下面等に於いて、車体
に固定している。上記第一のステアリングシャフト１
は、このステアリングコラム３の内側を、回転自在に挿
通している。又、上記第一のステアリングシャフト１の
下端部で上記ステアリングコラム３の下端開口から突出
した部分は、第一の自在継手７を介して、第二のステア
リングシャフト８の上端部に連結している。更に、この
第二のステアリングシャフト８の下端部は、第二の自在
継手９を介して、ステアリングギヤ（図示せず）に通じ
る第三のステアリングシャフト１０に連結している。

【０００３】自動車用操舵装置の伝達機構は、上述の様
に構成する為、上記ステアリングホイール２の動きは、
ステアリングコラム３を挿通した第一のステアリングシ
ャフト１、第一の自在継手７、第二のステアリングシャ
フト８、第二の自在継手９、第三のステアリングシャフ
ト１０を介して、ステアリングギヤに伝達される。そし
て、このステアリングギヤが車輪に、上記ステアリング
ホイール２の動きに対応した舵角を付与する。

【０００４】ところで、この様に構成される自動車用操
舵装置に於いて、衝突時に運転者を保護する為、ステア
リングコラム３、及び各ステアリングシャフト１、８
を、衝撃に伴なって全長が縮まる衝撃吸収式のものとす
る事が、一般的に行なわれてる。この様な、衝撃吸収式
のステアリングシャフトとして従来から、例えば、特開
平８−９１２３１号公報、同９−２６７７５３号公報、
同９−２６７７５４号公報、同９−２７２４４７号公
報、特公昭４７−４６０９２号公報、実開平１−５８３
７３号公報、同５−３５５４２号公報、同５−３７６４
２号公報、同６−８１５０号公報、実公昭５７−１６７
７３号公報、同５８−５１０９６号公報等に記載された
ものが知られている。

【０００５】図１０〜１１は、このうちの実公昭５７−
１６７７３号公報に記載された衝撃吸収式ステアリング
シャフト１１を示している。この衝撃吸収式ステアリン
グシャフト１１は、インナーシャフト１２とアウターシ
ャフト１３とを、回転力の伝達自在に、且つ、これらイ
ンナーシャフト１２とアウターシャフト１３との間に、
大きな軸方向荷重が加わった場合に軸方向寸法を収縮自
在に組み合わせている。この為に、上記インナーシャフ
ト１２の一端部（図１０の左端部）及び上記アウターシ
ャフト１３の一端部（図１０の右端部）の断面形状を小
判形に形成すると共に、これら両シャフト１２、１３の
一端部同士をテレスコープ状に組み合わせている。又、
上記インナーシャフト１２の一端部外周面の２個所位置
には凹溝１４、１４を、上記アウターシャフト１３の一
端部でこれら各凹溝１４、１４と整合する部分には通孔
１５、１５を、それぞれ形成している。そして、これら
各凹溝１４、１４と通孔１５、１５との内側に合成樹脂
１６、１６を、これら各凹溝１４、１４と通孔１５、１
５とに掛け渡す状態で充填している。

【０００６】更に、上記インナーシャフト１２の中間部
で、通常時（衝突事故発生以前）に上記アウターシャフ
ト１３の一端縁（図１０の右端縁）から露出した部分
に、硬球１７を支持固定している。即ち、上記インナー
シャフト１２の中間部に形成した係止凹部１８に、上記
鋼球１７を内嵌固定している。この状態でこの鋼球１７
の一部は、上記インナーシャフト１２の中間部外周面か
ら突出し、上記衝撃吸収式ステアリングシャフト１１の
収縮に伴って、上記アウターシャフト１３の内周面と衝
合自在としている。

【０００７】上述の様に構成する衝撃吸収式ステアリン
グシャフト１１の作用は、次の通りである。先ず、通常
時には、上記インナーシャフト１２の一端部外周面とア
ウターシャフト１３の一端部内周面との非円形嵌合に基
づき、これら両シャフト１２、１３との間で回転力の伝
達を行なわせる。この様な通常時には、上記合成樹脂１
６、１６が、上記各凹部１４、１４と通孔１５、１５と
の係合に基づき、上記両シャフト１２、１３同士の変位
を阻止して、上記衝撃吸収式ステアリングシャフト１１
の全長が不用意に縮む事を防止する。

【０００８】又、衝突時（一次衝突或は二次衝突時）に
軸方向に亙る衝撃的な荷重が加わると、上記合成樹脂１
６、１６が、上記各凹部１４、１４と通孔１５、１５と
の連続部で裂断し、上記両シャフト１２、１３の相対変
位が開始されて、上記衝撃吸収式ステアリングシャフト
１１の全長が縮む。そして、上記鋼球１７が上記アウタ
ーシャフト１３の一端縁に達した後、更に上記衝撃吸収
式ステアリングシャフト１１の全長が縮む際には、上記
鋼球１７が上記アウターシャフト１３の内周面に食い込
む。この為、上記衝撃吸収式ステアリングシャフト１１
の全長を縮める為に要する荷重が大きくなる。図１２
は、この様な衝撃吸収式ステアリングシャフト１１の全
長を縮める為に要する、所謂コラプス荷重と、この衝撃
吸収式ステアリングシャフト１１の収縮量（コラプス
量）との関係を示している。この図１２に表れた初期の
ピーク荷重は、上記合成樹脂１６、１６を裂断する瞬間
に対応しており、終期に荷重が大きくなっているのは、
上記鋼球１７が上記アウターシャフト１３の内周面に食
い込む部分に対応している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１０〜１１に示す様
な従来の衝撃吸収式ステアリングシャフト１１の場合、
次のの様な点で、改良すべき余地がある。 コラプス荷重を安定させる事が難しい。 コラプス量の増大に伴って、コラプス荷重を徐々に
大きくする事ができない。この為、コラプス荷重が小さ
いと、衝撃吸収式ステアリングシャフト１１が収縮し切
り（フルコラプスＬ）、収縮し切った、所謂底突き時に
大きな抵抗が生じる。これに対して、コラプス荷重が大
きいと、鋼球１７がアウターシャフト１３の内周面に食
い込み始める瞬間に大きな抵抗が生じ、運転者の保護充
実を図りにくくなる。

【００１０】先ず、上記の問題は、互いに嵌合するイ
ンナーシャフト１２の一端部及びアウターシャフト１３
の一端部の断面形状を小判形に形成する事に伴って生じ
る。即ち、これら両シャフト１２、１３間での回転力の
伝達時にこれら両シャフト１２、１３の嵌合部ががたつ
く事を防止する為には、嵌合部に隙間が生じない様にす
る必要がある。一方、断面小判形の嵌合部にがたつきが
生じない様にする為には、寸法並びに形状の管理が難し
く、上記アウターシャフト１３の内面への鋼球１７の食
い込み時には、概略平面を塑性変形させる為に、僅かな
締め代変化でも嵌合抵抗のばらつきにつながり、上記コ
ラプス荷重が大きく変動してしまう。

【００１１】次に、上記の問題は、鋼球１７による上
記アウターシャフト１３の内周面の塑性変形状態並びに
上記両シャフト１２、１３同士の摩擦係合状態が、コラ
プス量の増大に拘らず、変化しない事に基づいて生じ
る。これに対して、衝突事故の際に衝撃エネルギを効果
的に吸収し、運転者の保護を有効に図る為には、上記コ
ラプス荷重がコラプス量の増大に伴って大きくなる事が
好ましい。図１０〜１１に示す様な従来の衝撃吸収式ス
テアリングシャフト１１の場合にはこの様な要求に対応
できず、運転者の保護充実を十分に図れる自動車用操舵
装置の設計が難しい。前述した他の公報に記載された衝
撃吸収式のステアリングシャフトも、ほぼ同様の問題を
有する。本発明の衝撃吸収式ステアリングシャフトは、
この様な事情に鑑みて発明したものである。

【００１２】

【課題を解決する為の手段】本発明の衝撃吸収式ステア
リングシャフトは何れも、前述した従来の衝撃吸収式ス
テアリングシャフトと同様に、少なくとも一端部外周面
に雄セレーションを形成したインナーシャフトと、少な
くとも一端部内周面に雌セレーションを形成したアウタ
ーシャフトとを備える。そして、上記雄セレーションと
雌セレーションとを係合させる事により上記インナーシ
ャフトとアウターシャフトとを、回転力の伝達自在に組
み合わせると共に、これらインナーシャフトとアウター
シャフトとの間に、大きな軸方向荷重が加わった場合に
のみ軸方向寸法を収縮自在とする衝撃吸収部を設けてい
る。尚、本明細書で言うセレーションには、山と谷との
ピッチが大きい、スプライン状のものも含む。

【００１３】特に、本発明の衝撃吸収式ステアリングシ
ャフトのうち、請求項１に記載した衝撃吸収式ステアリ
ングシャフトに於いては、上記衝撃吸収部は、上記雄セ
レーションと雌セレーションとのうちの少なくとも一方
のセレーションの谷部の一部で、通常時に相手セレーシ
ョンとは係合せず、衝突事故に伴うステアリングシャフ
トの収縮時に相手セレーションと係合する部分に固設し
た凸部を含んで構成している。そして、この凸部は、上
記衝撃吸収式ステアリングシャフトの収縮に伴って、相
手セレーションの山部との係合によりこの山部を変形さ
せるものである。尚、この様な凸部は、上記一方のセレ
ーションの谷部の一部を他の部分よりも浅くする事によ
り、当該セレーションを形成したシャフトと一体に形成
する他、上記一方のセレーションの谷部の一部に嵌合固
定した鋼球等の他の硬質部材により構成する事もでき
る。

【００１４】更に、請求項２に記載した衝撃吸収式ステ
アリングシャフトに於いては、上記衝撃吸収部は、上記
雄セレーションと雌セレーションとのうちの少なくとも
一方のセレーションの一部で、通常時に相手セレーショ
ンとは係合せず、衝突事故に伴うステアリングシャフト
の収縮時に相手セレーションと係合する部分の形状を、
相手セレーションと円滑に係合する事のない形状とし
た、不完全係合部を含んで構成している。

【００１５】

【作用】上述の様に構成する、本発明の衝撃吸収式ステ
アリングシャフトの場合、コラプス荷重を安定させると
共に、コラプス量の増大に伴って、コラプス荷重を徐々
に大きくする事ができる。即ち、インナーシャフトの一
端部とアウターシャフトの一端部とを、雄セレーション
と雌セレーションとの嵌合により、回転力の伝達自在に
組み合わせている。これら雄セレーションと雌セレーシ
ョンとの嵌合強度は、多少寸法精度並びに形状精度がず
れた程度で大きく変化する事はない。この為、嵌合部に
がたつきが発生する事を防止しつつ、上記コラプス荷重
を安定させる事ができる。

【００１６】又、衝突事故の発生に伴う上記衝撃吸収式
ステアリングシャフトの収縮時に、凸部又は不完全係合
部が相手セレーションと係合すると、この相手セレーシ
ョンが、塑性変形、むしれ、かじり、削れ等の変形をす
る。そして、更に上記衝撃吸収式ステアリングシャフト
が収縮するのに伴って、この相手セレーションの変形部
が、上記凸部又は不完全係合部を形成した一方のセレー
ションと摩擦係合する。この様な、変形部を含む摩擦係
合部での変位に要する荷重は、当接圧の増大、或はむし
れ等により生じた細片のかみ込み等に基づいて大きく、
しかもこの摩擦係合部は、コラプス量の増大に伴って次
第に長くなる。この結果、上記コラプス荷重が、コラプ
ス量の増大に伴って大きくなる。この様なコラプス荷重
の大きさは、上記雄セレーションと雌セレーションとの
嵌合強度に関係なく、自由に設定できる。従って、上記
コラプス荷重が、コラプス量の増大に伴って大きくなる
事とあいまって、衝突事故の際に於ける運転者の保護充
実を図る為の設計が容易になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１〜３は、請求項１に対応す
る、本発明の実施の形態の第１例を示している。本発明
の衝撃吸収式ステアリングシャフト１９は、インナーシ
ャフト２０とアウターシャフト２１とを、軸方向（図１
の左右方向）に亙る相対的変位自在に組み合わせる事に
より、軸方向に亙る衝撃力が加わった場合に全長が縮ま
る様に構成している。このうちのアウターシャフト２１
は、全体を円管状としており、一端部（図１の左端部）
に絞り加工を施す事により、この一端部に小径部２２を
形成している。そして、この小径部２２の内周面に、雌
セレーション２３を形成している。一方のインナーシャ
フト２０も、全体を円管状としており、やはり一端部
（図１の右端部）に絞り加工を施す事により、小径部２
４を形成している。そして、この小径部２４の外周面
に、上記アウターシャフト２１の内周面に形成した雌セ
レーション２３と係合する、雄セレーション２５を形成
している。

【００１８】尚、上記雌セレーション２３と雄セレーシ
ョン２５とは、一般的なセレーションと同様に、それぞ
れの山部の頂部をそれぞれの谷部の底部に迄は進入させ
ず、これら雌セレーション２３と雄セレーション２５と
を係合させた場合に、これら頂部と底部との間に、図３
に示す様に、直径方向に亙る高さ寸法がｈである隙間２
８、２８が形成される様にしている。

【００１９】特に、本発明の衝撃吸収式ステアリングシ
ャフト１９に於いては、図１〜２に示す様に、上記雄セ
レーション２５を構成する１乃至複数の谷部２６の底部
のうちの軸方向一部に、凸部２７を形成している。この
凸部２７を形成する軸方向位置は、通常時には上記雌セ
レーション２３とは係合せず、衝突事故に伴う上記衝撃
吸収式ステアリングシャフト１９の収縮時に上記雌セレ
ーション２３と係合する部分としている。上記凸部２７
の高さ寸法Ｈは、上記各隙間２８、２８の高さ寸法ｈよ
りも大きくしている（Ｈ＞ｈ）。尚、上述の様に、谷部
２６の一部に凸部２７を設けた雄セレーション２５は、
転造加工により造れる為、インナーシャフト２０の製作
費が嵩む事はない。又、図示の例では、上記凸部２７の
軸方向両端面を緩やかに傾斜させて、この凸部２７の軸
方向寸法が、上記雄セレーション２５の谷部２６の底面
に向かう程大きくなる様にしている。

【００２０】それぞれが上述の様な雌セレーション２３
と雄セレーション２５とを有するインナーシャフト２０
とアウターシャフト２１とを組み合わせて、上記本発明
の衝撃吸収式ステアリングシャフト１９を構成するに
は、上記雄セレーション２５の先半部（図１の右半部）
を上記雌セレーション２３に押し込む。この様にして上
記両セレーション２３、２５同士を係合させた状態で、
これら両セレーション２３、２５同士の係合部ががたつ
くのを防止する為に、適宜のがたつき防止手段を設け
る。このがたつき防止手段としては、例えば上記インナ
ーシャフト２０とアウターシャフト２１との一方又は双
方の断面形状を楕円形に変形させた後、上記雄セレーシ
ョン２５の先半部を上記雌セレーション２３に押し込む
等が考えられる。例えば、実開平６−８１５０号公報に
記載されている様に、上記雌セレーション２３と雄セレ
ーション２５との嵌合部の軸方向一端部（図１の左端
部）に存在するアウターシャフト２１の先端部、並びに
上記嵌合部の軸方向他端部（図１の右端部）に存在する
インナーシャフト２０の先端部の断面形状を楕円形に変
形させた後、これら両シャフト２１、２０同士を嵌合さ
せれば、嵌合部を軸方向にずらせる為に要する荷重を小
さくし、且つ、曲げ剛性を確保できる等、好ましい特性
を得られる。

【００２１】上述の様に構成する、本発明の衝撃吸収式
ステアリングシャフト１９の場合、コラプス荷重を安定
させると共に、コラプス量の増大に伴って、コラプス荷
重を徐々に大きくする事ができる。即ち、上記インナー
シャフト２０の一端部とアウターシャフト２１の一端部
とを、上記雄セレーション２５と雌セレーション２３と
の嵌合により、回転力の伝達自在に組み合わせている。
これら雄セレーション２５と雌セレーション２３との嵌
合強度は、寸法精度並びに形状精度が多少ずれた程度で
大きく変化する事はない。言い換えれば、嵌合強度が多
少緩くても、大きながたつきに結び付きにくく、嵌合強
度の許容値が広い。この為、上記雄セレーション２５と
雌セレーション２３との嵌合部にがたつきが発生する事
を防止しつつ、上記コラプス荷重を安定させる事ができ
る。特に、上述した様に、上記インナーシャフト２０と
アウターシャフト２１との一方又は双方の断面形状を楕
円形に変形させた後、上記雄セレーション２５の先半部
を上記雌セレーション２３に押し込む構造を採用した場
合には、上記がたつき防止とコラプス荷重の安定化と
を、より有効に図れる。

【００２２】又、衝突事故の際には、上記衝撃吸収式ス
テアリングシャフト１９が、上記インナーシャフト２０
の一端部とアウターシャフト２１の一端部との嵌合部に
作用する摩擦力に抗して収縮を開始する。そして、上記
衝撃吸収式ステアリングシャフト１９が、所定量（図１
のＬ分）だけ収縮すると、前記凸部２７が上記雌セレー
ション２３の山部と係合し、この雌セレーション２３の
山部の頂部を塑性変形させる。図示の例の場合には、上
記凸部２７の軸方向両端面を傾斜させている為、この凸
部２７による上記雌セレーション２３の山部の頂部の塑
性変形は円滑に行なわれ、塑性変形開始時にコラプス荷
重に好ましくないピーク値が生じる事はない。尚、この
ピーク値の発生を防止する為には、上記凸部２７の両端
面のうち、上記雌セレーション２３の山部の頂部と係合
する側（図１の右側）の端面を傾斜させれば足りる。上
述の様にして形成される、上記山部の頂部の塑性変形部
の軸方向長さは、上記衝撃吸収式ステアリングシャフト
１９の収縮量が増大するのに伴って長くなる。そして、
上記塑性変形部は、この衝撃吸収式ステアリングシャフ
ト１９が収縮するのに伴って、上記雄セレーション２５
と摩擦係合する。

【００２３】即ち、上記凸部２７により頂部を潰され
た、上記雌セレーション２３の山部の頂部の、円周方向
に亙る幅寸法は広くなる。この為、この頂部と上記雄セ
レーション２５の谷部内側面との間の摩擦係合部に作用
する摩擦力は、上記山部の頂部が塑性変形する以前に比
べて相当に大きくなる。この様に、上記山部の頂部の塑
性変形部を含む摩擦係合部での変位に要する荷重は大き
く、しかもこの摩擦係合部は、コラプス量の増大に伴っ
て次第に長くなる。この結果、上記コラプス荷重が、コ
ラプス量の増大に伴って大きくなる。図４は、本発明の
衝撃吸収式ステアリングシャフト１９の全長を縮める為
に要するコラプス荷重と、この衝撃吸収式ステアリング
シャフト１９の収縮量（コラプス量）との関係を示して
いる。この図４と、前述の図１２に示した、従来構造の
場合に於けるコラプス荷重とコラプス量との関係とを比
較すれば明らかな通り、本発明の構造によれば、コラプ
ス量の増大に伴ってコラプス荷重が増大すると言った、
運転者保護の面から見て好ましい特性を得られる。この
為、コラプス量が小さくても、衝突事故の際に上記衝撃
吸収式ステアリングシャフト１９に加わった衝撃エネル
ギを有効に吸収する構造を実現できる。

【００２４】しかも、本発明の衝撃吸収式ステアリング
シャフト１９の場合には、上記コラプス荷重の大きさ
を、上記雄セレーション２５の一端部と雌セレーション
２３の一端部との嵌合部の嵌合強度に関係なく、自由に
設定できる。この嵌合部の嵌合強度がコラプス荷重に及
ぼす影響は、上記衝撃吸収式ステアリングシャフト１９
の収縮開始直後の初期値のみである。従って、上述の様
に、コラプス荷重がコラプス量の増大に伴って大きくな
る事とあいまって、衝突事故の際に於ける運転者の保護
充実を図る為の設計が容易になる。この事は、特に小型
自動車の操舵装置に於いて、運転者の保護充実を図る為
の設計の容易化に結び付く。尚、上記コラプス荷重をよ
り安定させる為に、上記雄セレーション２５と雌セレー
ション２３との少なくとも一方の表面に、金属石鹸等の
表面処理を施せば、上記凸部２７による雌セレーション
２３の山部の頂部の塑性変形時、或はこの結果生じた塑
性変形部と雄セレーション２５の谷部の内側面との摩擦
係合時に、かじり等、変形若しくは変位に要する荷重を
著しく増大させる現象が発生するのを防止できる。

【００２５】次に、図５は、請求項１に対応する、本発
明の実施の形態の第２例を、衝突事故が発生して衝撃吸
収式ステアリングシャフト１９が既に縮んだ状態で示し
ている。本例の場合には、雄セレーション２５の谷部２
６の軸方向２個所位置に凸部２７、２７を形成して、コ
ラプス量とコラプス荷重との関係をより任意に調整自在
とした例を示している。本例の場合も、上記各凸部２
７、２７の軸方向両端面を傾斜させて、これら各凸部２
７による雌セレーション２３の山部の頂部の塑性変形を
円滑に行なわせる様に構成している。尚、図示の例で
は、上記各凸部２７、２７を同一の谷部２６に形成した
例を示している。但し、上記コラプス量とコラプス荷重
との関係の調整をより任意に行なわせる為には、異なる
谷部にそれぞれ凸部２７、２７を、軸方向位置を互いに
ずらせて形成する事もできる。その他の構成及び作用
は、上述した第１例の場合と同様である。

【００２６】次に、図６は、請求項１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、雄セレーション２５の谷部の一部に形成する凸部２
７ａを、鋼球２９により構成している。即ち、この雄セ
レーション２５の谷部２６の一部に凹孔３０を形成する
と共に、この凹孔３０に上記鋼球２９を、一部がこの凹
孔３０から突出する状態で嵌合固定している。この為
に、この凹孔３０の内径を上記鋼球２９の外径よりも少
し小さくして、この鋼球２９を凹孔３０内に圧入した
り、或はこの鋼球２９を凹孔３０内に挿入後、この凹孔
３０の開口部をかしめ付ける。この様な本例の構造の場
合、衝突事故の際には、上記鋼球２９の一部で上記凹孔
３０から突出した部分が雌セレーション２３の山部の頂
部を塑性変形させる。その他の部分の構成及び作用は、
前述した第１例の場合と同様である。

【００２７】次に、図７は、請求項１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、雄セレーション２５の複数個所（図示の例では３個
所）の谷部２６、２６の一部にそれぞれ凹孔３０、３０
を形成し、これら各凹孔３０、３０にそれぞれ鋼球２
９、２９を内嵌固定して、凸部２７ａ、２７ａとしてい
る。鋼球２９、２９の数が増えた以外の構成及び作用
は、上述した第３例の場合と同様である。尚、本例を実
施する場合に、上記各凸部２７ａ、２７ａの軸方向位置
を互いに異ならせれば、コラプス量とコラプス荷重との
関係の調整を、より任意に行なう事ができる。

【００２８】次に、図８は、請求項２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、前述した実施の形態の第１例を示す図１のＢ−Ｂ線
部分、即ち、インナーシャフト２０の一端部外周面に形
成した雄セレーション２５の一部で、通常時にアウター
シャフト２１の一端部内周面に形成した雌セレーション
２３とは係合せず、衝突事故に伴う衝撃吸収式ステアリ
ングシャフト１９の収縮時に上記雌セレーション２３と
係合する部分の形状を、この雌セレーション２３と円滑
に係合する事のない形状とした、不完全係合部としてい
る。この為に本例の場合には、上記部分の形状を楕円形
としている。

【００２９】衝突事故に伴って上記衝撃吸収式ステアリ
ングシャフト１９が収縮し、上記アウターシャフト２１
が上記楕円形の断面形状を有する不完全係合部に達する
と、上記雌セレーション２３と雄セレーション２５との
間に作用する摩擦力が大きくなり、上記衝撃吸収式ステ
アリングシャフト１９を収縮させる為に要するコラプス
荷重が大きくなると同時に、上記アウターシャフト２１
が塑性変形する。この結果、相対変位に要する荷重を大
きくする摩擦係合部が、コラプス量の増大に伴って次第
に長くなり、上記コラプス荷重が、コラプス量の増大に
伴って大きくなる。その他の構成及び作用は、前述した
第１例の場合と同様である。

【００３０】尚、上記不完全係合部としては、図示の様
に中空のインナーシャフト２０の断面形状を楕円形にす
るものの他、充実体のインナーシャフトを押し潰して断
面形状を楕円形に押し潰したもの、或は雄セレーション
と雌セレーションとの少なくとも一方の谷部の一部を埋
めたもの、又はこれら雄セレーションと雌セレーション
との少なくとも一方の山部の中間部を円周方向に変形さ
せたもの等が考えられる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の衝撃吸収式ステアリングシャフ
トは、以上に述べた通り構成され作用する為、通常時に
於けるがたつき防止を十分に図りつつ、コラプス荷重を
安定させ、更に、コラプス量の増大に伴ってコラプス荷
重を増大させる等、これらコラプス量とコラプス荷重と
の関係を所望通りに調整する設計が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す要部断面
図。

【図２】インナーシャフトの部分拡大斜視図。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図。

【図４】第１例の構造でのコラプス量とコラプス荷重と
の関係を示す線図。

【図５】本発明の実施の形態の第２例を、衝突事故発生
後の状態で示す、要部断面図。

【図６】同第３例を示す、図３と同様の図。

【図７】同第４例を示す、図３と同様の図。

【図８】同第５例を示す、図１のＢ−Ｂ断面に相当する
図。

【図９】本発明の対象となる衝撃吸収式ステアリングシ
ャフトを組み込んだ、ステアリング機構の１例を示す側
面図。

【図１０】従来構造の１例を示す要部断面図。

【図１１】図１０の拡大Ｃ−Ｃ断面図。

【図１２】従来構造でのコラプス量とコラプス荷重との
関係を示す線図。

【符号の説明】

１ 第一のステアリングシャフト ２ ステアリングホイール ３ ステアリングコラム ４ 上部ブラケット ５ 下部ブラケット ６ インスツルメントパネル ７ 第一の自在継手 ８ 第二のステアリングシャフト ９ 第二の自在継手 １０ 第三のステアリングシャフト １１ 衝撃吸収式ステアリングシャフト １２ インナーシャフト １３ アウターシャフト １４ 凹溝 １５ 通孔 １６ 合成樹脂 １７ 鋼球 １８ 係止凹部 １９ 衝撃吸収式ステアリングシャフト ２０ インナーシャフト ２１ アウターシャフト ２２ 小径部 ２３ 雌セレーション ２４ 小径部 ２５ 雄セレーション ２６ 谷部 ２７、２７ａ 凸部 ２８ 隙間 ２９ 鋼球 ３０ 凹孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一端部外周面に雄セレーショ
   ンを形成したインナーシャフトと、少なくとも一端部内
   周面に雌セレーションを形成したアウターシャフトとを
   備え、上記雄セレーションと雌セレーションとを係合さ
   せる事により上記インナーシャフトとアウターシャフト
   とを、回転力の伝達自在に組み合わせると共に、これら
   インナーシャフトとアウターシャフトとの間に、大きな
   軸方向荷重が加わった場合にのみ軸方向寸法を収縮自在
   とする衝撃吸収部を設けた衝撃吸収式ステアリングシャ
   フトに於いて、この衝撃吸収部は、上記雄セレーション
   と雌セレーションとのうちの少なくとも一方のセレーシ
   ョンの谷部の一部で、通常時に相手セレーションとは係
   合せず、衝突事故に伴うステアリングシャフトの収縮時
   に相手セレーションと係合する部分に固設した凸部を含
   んで構成したものであり、この凸部は、上記衝撃吸収式
   ステアリングシャフトの収縮に伴って、相手セレーショ
   ンの山部との係合によりこの山部を変形させるものであ
   る事を特徴とする衝撃吸収式ステアリングシャフト。
2. 【請求項２】 少なくとも一端部外周面に雄セレーショ
   ンを形成したインナーシャフトと、少なくとも一端部内
   周面に雌セレーションを形成したアウターシャフトとを
   備え、上記雄セレーションと雌セレーションとを係合さ
   せる事により上記インナーシャフトとアウターシャフト
   とを、回転力の伝達自在に組み合わせると共に、これら
   インナーシャフトとアウターシャフトとの間に、大きな
   軸方向荷重が加わった場合にのみ軸方向寸法を収縮自在
   とする衝撃吸収部を設けた衝撃吸収式ステアリングシャ
   フトに於いて、この衝撃吸収部は、上記雄セレーション
   と雌セレーションとのうちの少なくとも一方のセレーシ
   ョンの一部で、通常時に相手セレーションとは係合せ
   ず、衝突事故に伴うステアリングシャフトの収縮時に相
   手セレーションと係合する部分の形状を、相手セレーシ
   ョンと円滑に係合する事のない形状とした、不完全係合
   部を含んで構成したものである事を特徴とする衝撃吸収
   式ステアリングシャフト。