JP3605438B2

JP3605438B2 - Vehicle steering device

Info

Publication number: JP3605438B2
Application number: JP14712795A
Authority: JP
Inventors: 英明中道; 健一成毛
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JPH08337170A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ステアリングホイールの操作をステアリングギヤボックスに伝達するステアリングシャフトが、同一軸線上に配置されて一体に接続された一対のロッドを備えてなる車両のステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の衝突によってステアリングギヤボックスが後退したとき、そのステアリングギヤボックスの動きがステアリングシャフトを介してステアリングホイールに伝達されるのを防止すべく、ステアリングシャフトに蛇腹状や波板状の座屈部を設けたものが従来より知られている。またステアリングシャフトが相互に摺動自在に嵌合する内外の２部材を備えており、ステアリングギヤボックスが後退したときに、前記２部材間の摺動によりステアリングシャフトを収縮させてステアリングギヤボックスの突き上げを回避するものも従来より知られている。
【０００３】
また、一般にステアリングシャフトは、ステアリングギヤボックスから後方に延びるピニオンシャフトと、ステアリングホイールから前方に延びるステアリングコラムシャフトと、前記ピニオンシャフト及びステアリングコラムシャフトを前後一対のユニバーサルジョイントを介して接続する中間シャフトとから構成される。車両の組立ラインにおいて中間シャフトの前後両端部をピニオンシャフト及びステアリングコラムシャフトに一対のユニバーサルジョイントを介して接続する作業を行う際に、中間シャフトの長さを微調整する必要があるため、従来は中間シャフトを前後に２分割して長さを調整できるようにし、それらをボルトで一体に結合していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものは、車両の衝突時にステアリングギヤボックスとステアリングホイールとを完全に切り離すことができないため、衝撃吸収のためにステアリングホイールを自由に二次ストロークさせるのが難しいという問題があった。また、中間シャフトの組み付け時にも、狭隘な車体内でのボルトの締め付け作業が必要であるため、作業性が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の衝突時にステアリングギヤボックスとステアリングホイールとを完全に切り離すことが可能であり、しかもステアリングシャフトの組付性に優れた車両のステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、ステアリングホイールの操作をステアリングギヤボックスに伝達するステアリングシャフトが、同一軸線上に配置されて一体に接続された第１ロッド及び第２ロッドを備えてなる車両のステアリング装置において、第１ロッドに軸部と該軸部に連なる角断面部とを設けるとともに、第２ロッドに前記角断面部が相対回転不能かつ前記軸線に沿って摺動可能に嵌合するガイド部を設け、両ロッドが相互に摺動したときに前記第１ロッドを前記軸線から外れる方向に移動させて前記第２ロッドから分離させるべく、前記第２ロッドのガイド部に前記角断面部を案内するカム面と該ガイド部の壁面に相互に連通するように開口する第１、第２開口部とを形成し、第１ロッドに近い側に位置する第１開口部は第１ロッドの軸部が通過可能で角断面部が通過不能な幅を持ち、第１ロッドから遠い側に位置する第２開口部は第１ロッドの軸部及び角断面部が共に通過可能な幅を持つことを特徴とする。
【０００７】
また請求項２に記載された発明は、ステアリングホイールの操作をステアリングギヤボックスに伝達するステアリングシャフトが、同一軸線上に配置されて一体に接続された第１ロッド及び第２ロッドを備えてなる車両のステアリング装置において、第１ロッドに軸部と該軸部に連なる角断面部とを設けるとともに、第２ロッドに前記角断面部が相対回転不能かつ前記軸線から傾斜した方向に沿って摺動可能に嵌合するガイド部を設け、両ロッドが相互に摺動したときに前記第１ロッドを前記第２ロッドから分離させるべく、前記第２ロッドのガイド部の壁面に相互に連通するように開口する第１、第２開口部を形成し、第１ロッドに近い側に位置する第１開口部は第１ロッドの軸部が通過可能で角断面部が通過不能な幅を持ち、第１ロッドから遠い側に位置する第２開口部は第１ロッドの軸部及び角断面部が共に通過可能な幅を持つことを特徴とする。
【０００８】
また請求項３に記載された発明は、請求項１又は２の構成に加えて、前記角断面部及びガイド部間に、両者間のガタを吸収すべくバネ板を介装したことを特徴とする。
【０００９】
また請求項４に記載された発明は、請求項１又は２の構成に加えて、前記角断面部及びガイド部間に、両者間のガタを吸収すべく合成樹脂を充填したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
請求項１の構成によれば、車両の衝突によりステアリングギヤボックスが後退して一対のロッド間に圧縮力が作用すると、第１ロッドの角断面部が第２ロッドのガイド部に沿って摺動することにより、角断面部がガイド部に形成したカム面に当接して側方に押圧され、第１ロッドの軸部及び角断面部がガイド部に形成した開口部を通過する。その結果、一対のロッドが分離し、ステアリングギヤボックスの移動がステアリングホイールに伝達されることが防止される。
【００１１】
このとき、第２ロッドのガイド部の壁面に相互に連通するように開口する第１、第２開口部のうち、第１ロッドに近い第１開口部は第１ロッドの軸部が通過可能で角断面部が通過不能な幅を持ち、第１ロッドから遠い第２開口部は第１ロッドの軸部及び角断面部が共に通過可能な幅を持つので、第１、第２ロッドを特別な部材で結合することなく、第１ロッドが摺動する前は第１ロッド及び第２ロッドを分離不能に結合し、第１ロッドが摺動した後は第１ロッドを第２ロッドから分離することができる。
【００１２】
また、ステアリングシャフトの組付時に、第１ロッド及び第２ロッドを相互に嵌合させるだけで中間シャフトの長さを微調整することができるので、組付性が向上する。
【００１３】
請求項２の構成によれば、車両の衝突によりステアリングギヤボックスが後退して一対のロッド間に圧縮力が作用すると、第１ロッドの角断面部が第２ロッドのガイド部に沿って側方に摺動することにより、第１ロッドの軸部及び角断面部がガイド部に形成した開口部を通過する。その結果、一対のロッドが分離し、ステアリングギヤボックスの移動がステアリングホイールに伝達されることが防止される。
【００１４】
このとき、第２ロッドのガイド部の壁面に相互に連通するように開口する第１、第２開口部のうち、第１ロッドに近い第１開口部は第１ロッドの軸部が通過可能で角断面部が通過不能な幅を持ち、第１ロッドから遠い第２開口部は第１ロッドの軸部及び角断面部が共に通過可能な幅を持つので、第１、第２ロッドを特別な部材で結合することなく、第１ロッドが摺動する前は第１ロッド及び第２ロッドを分離不能に結合し、第１ロッドが摺動した後は第１ロッドを第２ロッドから分離することができる。
【００１５】
また、ステアリングシャフトの組付時に、第１ロッド及び第２ロッドを相互に嵌合させるだけで中間シャフトの長さを微調整することができるので、組付性が向上する。
【００１６】
請求項３又は４の構成によれば、角断面部及びガイド部間のガタが、両者間に介装したバネ板、或いは両者間に充填した合成樹脂により防止される。
【００１７】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００１８】
図１〜図４は本発明の第１実施例を示すもので、図１は車両のステアリング装置の斜視図、図２は中間軸の分解斜視図、図３は図１の３−３線断面図、図４は作用の説明図である。
【００１９】
図１に示すように、車両のステアリング装置は、車体前部に搭載された図示せぬエンジンの後方に車体左右方向に配置された概略円筒状のステアリングギヤボックスＧを備える。ステアリングギヤボックスＧの内部においてラック及びピニオンが噛合しており、ラックに接続された一対のタイロッド１，１がステアリングギヤボックスＧの左右両端から外部に延出するとともに、ピニオンに接続されたピニオンシャフト２がステアリングギヤボックスＧの右端から斜め上方に延出する。
【００２０】
車体前下方から後上方に延びるコラムチューブ３の内部に回転自在に支持されたステアリングコラムシャフト４は、その後端にステアリングホイール５を備えるとともに、その前端が中間シャフト６を介して前記ピニオンシャフト２の後端に連結される。中間シャフト６は前側の第１ロッド７と後側の第２ロッド８とを一体に結合したもので、第１ロッド７の前端がピニオンシャフト２の後端にユニバーサルジョイントよりなるロアジョイント１０を介して接続されるとともに、第２ロッド８の後端がステアリングコラムシャフト４の前端にユニバーサルジョイントよりなるアッパージョイント１１を介して接続される。前記ピニオンシャフト２、ステアリングコラムシャフト４及び中間シャフト６は、本発明のステアリングシャフトを構成する。
【００２１】
コラムチューブ３は、図示せぬインストルメントパネルの内部で上下２個の衝撃吸収ブラケット１２，１３を介して支持される。衝撃吸収ブラケット１２，１３は、荷重がステアリングホイール５に作用したとき、ステアリングホイール５及びステアリングコラムシャフト４と共に前方に二次ストロークするコラムチューブ３に所定の摺動抵抗を与え、エネルギーを吸収する機能を有する。
【００２２】
次に、図２及び図３を併せて参照しながら前記中間シャフト６の構造を説明する。
【００２３】
中間シャフト６の前半部を構成する第１ロッド７は、前記ロアジョイント１０の一部をなす二股フォーク状のジョイント部１６と、このジョイント部１６の後側に連なる断面円形の軸部１７と、この軸部１７の後側に連なる断面矩形の角断面部１８とを備える。角断面部１８は軸部１７よりも大きな断面積を持ち、その後端には４面に亘って面取り１８₁…が施される。
【００２４】
一方、第２ロッド８は、第１ロッド７の角断面部１８が嵌合するガイド部１９と、このガイド部１９の後側に連なって前記アッパージョイント１１の一部をなす二股フォーク状のジョイント部２０とを備える。
【００２５】
ガイド部１９の一つの壁面に、軸線Ｌ（図３参照）の方向に延びて相互に連通する第１開口部１９₁及び第２開口部１９₂が形成される。第１開口部１９₁の位置においてガイド部１９は概略「Ｃ」字状の断面を有しており、そこに第１ロッド７の角断面部１８が軸方向摺動可能かつ相対回転不能に嵌合する。第１開口部１９₁の幅は、第１ロッド７の軸部１７は通過可能であり、角断面部１８は通過不能である幅に設定される。
【００２６】
第２開口部１９₂の位置においてガイド部１９は概略「コ」字状の断面を有しており、そこに進入した第１ロッド７の角断面部１８は前記第２開口部１９₂を通過して側方に離脱可能である。角断面部１８よりも細い軸部１７は、勿論前記第２開口部１９₂を通過して側方に離脱可能である。ガイド部１９には軸線Ｌに対して傾斜したカム面１９₃が形成されており、このカム面１９₃に第２開口部１９₂が連なっている。第１ロッド７の角断面部１８が第２ロッド８のガイド部１９に案内されて後方に摺動したとき、角断面部１８の面取り１８₁が前記カム面１９₃に当接する。
【００２７】
第１ロッド７の角断面部１８を第２ロッド８のガイド部１９に嵌合させるとき、ガタを防止するためのバネ板２１が両者間に介装される。バネ板２１は、第１開口部１９₁に臨むガイド部１９の二つの内壁に沿って配置される一対の板状部２１₁，２１₁を備える。それぞれの板状部２１₁，２１₁には角断面部１８に弾発的に当接する膨出部２１₂，２１₂と、ガイド部１９の入口に当接してバネ板２１の移動を規制するとともに角断面部１８の挿入を案内する舌片２１₃，２１₃とが形成される。更に、一方の板状部２１₁には、ガイド部１９の第１開口部１９₁及び第２開口部１９₂間の段部１９₄（図２参照）に当接してバネ板２１の抜けを規制する舌片２１₄が形成される。
【００２８】
次に、前述の構成を備えた本発明の第１実施例の作用について説明する。
【００２９】
ステアリングホイール５を操作すると、ステアリングホイール５の回転はステアリングコラムシャフト４、アッパージョイント１１、中間シャフト６、ロアジョイント１０及びピニオンシャフト２を介してステアリングギヤボックスＧに伝達される。このとき、ステアリングホイール５のトルクは中間シャフト６の第２ロッド８から第１ロッド７に伝達されるが、両ロッド７，８間に介装されたバネ板２１によりガタの発生が防止され、ステアリングホイール５の操作フィーリングの低下が回避される。
【００３０】
また、車両の組立ライン上で中間シャフト６を組み付ける際に、狭隘な車体内でのボルト締め作業が不要であり、予めバネ板２１を装着した第２ロッド８のガイド部１９に第１ロッド７の角断面部１８を挿入するだけで良いため、作業性を大幅に向上させることができる。
【００３１】
更に、第１ロッド７及び第２ロッド８が相互に摺動自在に嵌合しているため、ステアリングホイール５をチルトさせるときに該ステアリングホイール５とステアリングギヤボックスＧとの距離が変化しても、或いは製作時の寸法誤差により前記距離が変化しても、その変化を第１ロッド７及び第２ロッド８間の摺動により容易に吸収することができる。
【００３２】
さて、車両の衝突時にエンジンに押圧されてステアリングギヤボックスＧが後退すると、ステアリングギヤボックスＧに連なるピニオンシャフト２、中間シャフト６及びステアリングコラムシャフト４よりなるステアリングシャフトに押圧されてステアリングホイール５が車室内に向けて後退しようとする。しかしながら、中間シャフト６に圧縮力が作用すると、第１ロッド７の角断面部１８が第２ロッド８のガイド部１９に案内されて図３の矢印ａ方向に摺動する。すると、角断面部１８の面取り１８₁…の一つが、第２ロッド８のガイド面１９₃に当接して図３の矢印ｂ方向に案内されるため、第１ロッド７の軸部１７及び角断面部１８が、それぞれ第２ロッド８の第１開口部１９₁及び第２開口部１９₂を通過し、第１ロッド７が第２ロッド８から分離される。
【００３３】
その結果、ステアリングギヤボックスＧとステアリングホイール５とが切り離され、後退するステアリングギヤボックスＧの動きがステアリングホイール５に伝達されなくなるばかりか、ステアリングコラムシャフト４と共にステアリングホイール５及びコラムチューブ３が前方に二次ストロークできるようになり、コラムチューブ３及び衝撃吸収ブラケット１２，１３間の摺動抵抗によってエネルギーの吸収を行うことができる。
【００３４】
図５〜図７は本発明の第２実施例を示すもので、図５は中間シャフトの分解斜視図、図６は中間シャフトの側面図、図７は作用の説明図である。尚、第２実施例において、第１実施例の部材に対応する部材には、第１実施例と同じ符号が付してある。
【００３５】
第２実施例は、前記第１ロッド７及び第２ロッド８に加えて第３ロッド２３を備えており、それら３本のロッド７，８，２３により中間シャフト６が構成される。第３ロッド２３前端にはロアジョイント１０の一部を構成するジョイント部１６が形成されており、また第３ロッド２３の後端と第１ロッド７の前端に、相互に摺動自在に嵌合するスプライン２４，２５が形成される。
【００３６】
第２実施例は前記バネ板２１を備えておらず、その代わりに第１ロッド７の角断面部１８の一側面に２本の溝１８₂，１８₂が刻設され、その溝１８₂，１８₂に対応する第２ロッド８のガイド部１９に２個の孔１９₅，１９₅が穿設される。第１ロッド７の角断面部１８と第２ロッド８のガイド部１９との嵌合部には予め合成樹脂接着剤２２が注入されており、その接着剤２２により第１ロッド７及び第２ロッド８間のガタが防止されるとともに、前記溝１８₂，１８₂及び孔１９₅，１９₅に入り込んで硬化した接着剤２０により合成樹脂製のシアピンが構成される。
【００３７】
而して、車両の衝突時に中間シャフト６に圧縮力が作用すると、先ず第３ロッド２３のスプライン２４と第１ロッド７のスプライン２５とが相互に摺動して限界位置まで縮んだ後に、前記接着剤２２よりなるシアピンが破断して第１ロッド７の角断面部１８が第２ロッド８のガイド部１９に対して摺動し、両ロッド７，８を分離させることができる。
【００３８】
この第２実施例は、中間シャフト６の長さの調節を第１ロッド７及び第２ロッド８間の摺動で行う代わりに、第３ロッド２３及び第１ロッド７間の摺動で行う点で前記第１実施例と異なっているが、それ以外の機能は第１実施例と同じであり、第１実施例と同じ作用効果を奏することができる。勿論、第２実施例において、第１ロッド７と第３ロッド２３とを、従来の如くセレーション嵌合させてボルトで固定することも可能である。
【００３９】
図８〜図１０は本発明の第３実施例を示すもので、図８は中間シャフトの分解斜視図、図９は中間シャフトの側面図、図１０は作用の説明図である。尚、第３実施例において、第１実施例の部材に対応する部材には、第１実施例と同じ符号が付してある。
【００４０】
第３実施例は、第１ロッド７の角断面部１８及び第２ロッド８のガイド部１９の軸線Ｌ₁が中間ロッド６の軸線Ｌに対して所定角度傾斜している。そして、第２ロッド８のガイド部１９は第１開口部１９₁及び第２開口部１９₂を備えているが、ガイド面１９₃は備えていない。
【００４１】
而して、車両の衝突時に中間シャフト６に圧縮力が作用すると、第１ロッド７の角断面部１８が第２ロッド８のガイド部１９に対して軸線Ｌ₁方向に摺動することにより、軸部１７及び角断面部１８がそれぞれ第１開口部１９₁及び第２開口部１９₂を通過して両ロッド７，８が分離される。
【００４２】
この第３実施例によれば、前記第１実施例と同じ作用効果を奏することができる。尚、第３実施例は第１ロッド７及び第２ロッド８間のガタを防止する手段を備えていないが、第１実施例のバネ板２１或いは第２実施例の接着剤２２を第３実施例に適用することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４４】
例えば、実施例では第１ロッド７及び第２ロッド８を中間シャフト６に設けているが、それらを中間シャフト６以外のステアリングシャフトの任意の部分（ステアリングコラムシャフト４あるいはピニオンシャフト２に設けることも可能である。また、第１ロッド７及び第２ロッド８の位置関係を前後反転し、第２ロッド８を車体前方に、第１ロッド７を車体後方に配置することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１又は２に記載された発明によれば、第１ロッドの角断面部と第２ロッドのガイド部とが摺動可能に嵌合しているので、ステアリングギヤボックスとステアリングホイールとの距離が変化しても、その変化を第１ロッド及び第２ロッドの相対的な摺動によって吸収することができるばかりか、組立ライン上で中間シャフトを組み付ける際にボルト締めを行う必要がなくなって組付性が向上する。
【００４６】
また、車両の衝突によりステアリングギヤボックスが後退した場合に、第１ロッドの角断面部が第２ロッドのガイド部に沿って摺動することにより両ロッドが分離するため、ステアリングギヤボックスの移動がステアリングホイールに伝達されることが無いばかりか、ステアリングホイールを車体前方に自由に二次ストロークさせて衝撃の吸収を行うことができる。
【００４７】
このとき、第２ロッドのガイド部の壁面に相互に連通するように開口する第１、第２開口部のうち、第１ロッドに近い第１開口部は第１ロッドの軸部が通過可能で角断面部が通過不能な幅を持ち、第１ロッドから遠い第２開口部は第１ロッドの軸部及び角断面部が共に通過可能な幅を持つので、第１、第２ロッドを特別な部材で結合することなく、第１ロッドが摺動する前は第１ロッド及び第２ロッドを分離不能に結合し、第１ロッドが摺動した後は第１ロッドを第２ロッドから分離することができる。
【００４８】
また請求項３に記載された発明によれば、角断面部及びガイド部間に両者間のガタを吸収すべくバネ板を介装したので、ステアリングホイールを操作したときに第１ロッド及び第２ロッドにガタが発生するのを防止して操舵フィーリングの低下を回避することができる。
【００４９】
また請求項４に記載された発明によれば、角断面部及びガイド部間に両者間のガタを吸収すべく合成樹脂を充填したので、ステアリングホイールを操作したときに第１ロッド及び第２ロッドにガタが発生するのを防止して操舵フィーリングの低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両のステアリング装置の斜視図
【図２】中間軸の分解斜視図
【図３】図１の３−３線断面図
【図４】作用の説明図
【図５】第２実施例に係る、中間シャフトの分解斜視図
【図６】中間シャフトの側面図
【図７】作用の説明図
【図８】第３実施例に係る、中間シャフトの分解斜視図
【図９】中間シャフトの側面図
【図１０】作用の説明図
【符号の説明】
Ｇステアリングギヤボックス
２ピニオンシャフト（ステアリングシャフト）
４ステアリングコラムシャフト（ステアリングシャフト）
５ステアリングホイール
６中間シャフト（ステアリングシャフト）
７第１ロッド
８第２ロッド
１７軸部
１８角断面部
１９ガイド部
１９₁ 第１開口部（開口部）
１９₂ 第２開口部（開口部）
１９₃ カム面
２１バネ板
２２接着剤（合成樹脂）[0001]
[Industrial applications]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steering apparatus for a vehicle, in which a steering shaft for transmitting an operation of a steering wheel to a steering gear box includes a pair of rods arranged on the same axis and connected integrally.
[0002]
[Prior art]
When the steering gear box retreats due to a vehicle collision, a bellows-like or corrugated buckling portion is provided on the steering shaft to prevent the movement of the steering gear box from being transmitted to the steering wheel via the steering shaft. The one provided is conventionally known. Further, the steering gear box includes two members inside and outside of which the steering shaft is slidably fitted to each other. When the steering gear box is retracted, the steering shaft is contracted by sliding between the two members to push up the steering gear box. The one that avoids the above is conventionally known.
[0003]
Generally, a steering shaft includes a pinion shaft extending rearward from a steering gear box, a steering column shaft extending forward from a steering wheel, and an intermediate shaft connecting the pinion shaft and the steering column shaft via a pair of front and rear universal joints. Consists of When connecting the front and rear ends of the intermediate shaft to the pinion shaft and the steering column shaft via a pair of universal joints on the vehicle assembly line, it is necessary to fine-tune the length of the intermediate shaft. The intermediate shaft was divided into two parts so that the length could be adjusted, and they were joined together by bolts.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned prior art, since the steering gear box and the steering wheel cannot be completely separated at the time of a collision of the vehicle, there is a problem that it is difficult to freely make the steering wheel a second stroke for absorbing shock. . Further, even when the intermediate shaft is assembled, there is a problem that workability is low because a bolt tightening operation in a narrow vehicle body is required.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a vehicle steering apparatus that can completely separate a steering gear box and a steering wheel at the time of a vehicle collision, and that is excellent in assembling a steering shaft. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a first rod and a first rod, which are arranged on the same axis and are integrally connected, have a steering shaft that transmits an operation of a steering wheel to a steering gear box. In a steering apparatus for a vehicle including two rods, a first rod is provided with a shaft portion and a square cross-section portion connected to the shaft portion, and the second rod is not rotatable relative to the second cross-section along the axis. A guide portion slidably fitted is provided, and when the two rods slide with each other, the first rod is moved in a direction deviating from the axis to separate from the second rod. first to open so as to communicate with each other on a wall surface of the cam surface and the guide portion for guiding the angle cross section to the guide section, forming a second opening, positioned closer to the first rod The first opening has a width which allows the shaft of the first rod to pass therethrough and the angular cross section does not allow passage, and the second opening located on the far side from the first rod has the shaft and the square cross section of the first rod. It is characterized in that both parts have a width that allows them to pass through .
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle in which a steering shaft for transmitting an operation of a steering wheel to a steering gear box includes a first rod and a second rod which are arranged on the same axis and are integrally connected. In the steering device of the first aspect, the first rod is provided with a shaft portion and an angular cross section connected to the shaft portion, and the second rod is slidable along a direction in which the angular cross section is relatively non-rotatable and inclined from the axis. The first rod is separated from the second rod when the two rods slide with each other, and the opening is formed so as to communicate with the wall surface of the guide part of the second rod. first, a second opening is formed, having a first opening non width passage capable angular cross section through which the shaft portion of the first rod located closer to the first rod, the first rod The second opening located in La far side is characterized as having together passable width shank and angular cross section of the first rod.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, a spring plate is interposed between the angular cross-section and the guide to absorb backlash between the two. I do.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, a synthetic resin is filled between the square cross-section and the guide to absorb backlash between the two. .
[0010]
[Action]
According to the configuration of claim 1, when the steering gear box retreats due to the collision of the vehicle and a compressive force acts between the pair of rods, the angular cross-section of the first rod slides along the guide of the second rod. By doing so, the angular cross section abuts against the cam surface formed in the guide section and is pressed to the side, and the shaft section and the angular cross section of the first rod pass through the opening formed in the guide section. As a result, the pair of rods are separated, and the movement of the steering gear box is prevented from being transmitted to the steering wheel.
[0011]
At this time, of the first and second openings, which are opened so as to communicate with each other on the wall surface of the guide portion of the second rod, the first opening close to the first rod can pass through the shaft of the first rod. The first and second rods have special widths because the angular section has a width that cannot pass and the second opening far from the first rod has a width that allows both the shaft portion and the angular section of the first rod to pass. Before the first rod slides, the first rod and the second rod are inseparably connected without being connected by a member, and after the first rod slides, the first rod is separated from the second rod. Can be.
[0012]
In addition, when the steering shaft is assembled, the length of the intermediate shaft can be finely adjusted only by fitting the first rod and the second rod to each other, so that the assemblability is improved.
[0013]
According to the configuration of claim 2, when the steering gear box retreats due to the collision of the vehicle and a compressive force acts between the pair of rods, the angular cross-section of the first rod is laterally moved along the guide of the second rod. As a result, the shaft portion and the angular section of the first rod pass through the opening formed in the guide portion. As a result, the pair of rods are separated, and the movement of the steering gear box is prevented from being transmitted to the steering wheel.
[0014]
At this time, of the first and second openings, which are opened so as to communicate with each other on the wall surface of the guide portion of the second rod, the first opening close to the first rod can pass through the shaft of the first rod. The first and second rods have special widths because the angular section has a width that cannot pass and the second opening far from the first rod has a width that allows both the shaft portion and the angular section of the first rod to pass. Before the first rod slides, the first rod and the second rod are inseparably connected without being connected by a member, and after the first rod slides, the first rod is separated from the second rod. Can be.
[0015]
In addition, when the steering shaft is assembled, the length of the intermediate shaft can be finely adjusted only by fitting the first rod and the second rod to each other, so that the assemblability is improved.
[0016]
According to the configuration of the third or fourth aspect, the play between the angular cross section and the guide portion is prevented by the spring plate interposed between the two or the synthetic resin filled between the two.
[0017]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a steering device of a vehicle, FIG. 2 is an exploded perspective view of an intermediate shaft, and FIG. FIG. 4 and FIG. 4 are explanatory diagrams of the operation.
[0019]
As shown in FIG. 1, the steering device of the vehicle includes a generally cylindrical steering gear box G disposed in the left-right direction of the vehicle body behind an engine (not shown) mounted on the front part of the vehicle body. A rack and a pinion are meshed with each other inside the steering gear box G, and a pair of tie rods 1, 1 connected to the rack extend outside from both left and right ends of the steering gear box G, and a pinion shaft connected to the pinion. 2 extends obliquely upward from the right end of the steering gear box G.
[0020]
A steering column shaft 4 rotatably supported inside a column tube 3 extending from the lower front to the upper rear of the vehicle body includes a steering wheel 5 at a rear end thereof, and a front end of the steering column shaft 2 is connected to the pinion shaft 2 via an intermediate shaft 6. Connected to the rear end. The intermediate shaft 6 is formed by integrally connecting a first rod 7 on the front side and a second rod 8 on the rear side. The front end of the first rod 7 is connected to the rear end of the pinion shaft 2 via a lower joint 10 composed of a universal joint. The rear end of the second rod 8 is connected to the front end of the steering column shaft 4 via an upper joint 11 made of a universal joint. The pinion shaft 2, the steering column shaft 4, and the intermediate shaft 6 constitute a steering shaft of the present invention.
[0021]
The column tube 3 is supported inside an instrument panel (not shown) via upper and lower two shock absorbing brackets 12 and 13. The shock absorbing brackets 12, 13 provide a predetermined sliding resistance to the column tube 3 which makes a forward secondary stroke together with the steering wheel 5 and the steering column shaft 4 when a load acts on the steering wheel 5, and absorbs energy. Having.
[0022]
Next, the structure of the intermediate shaft 6 will be described with reference to FIGS.
[0023]
The first rod 7 constituting the front half of the intermediate shaft 6 includes a forked joint 16 forming a part of the lower joint 10, a shaft 17 having a circular cross section connected to the rear side of the joint 16, A square section 18 having a rectangular section is provided on the rear side of the shaft section 17. The angular cross-section 18 has a larger cross-sectional area than the shaft 17, and the rear end thereof is chamfered 18 ₁ .
[0024]
On the other hand, the second rod 8 has a guide portion 19 in which the angular cross-section portion 18 of the first rod 7 is fitted, and a fork-like fork-like joint that is connected to the rear side of the guide portion 19 and forms a part of the upper joint 11. Unit 20.
[0025]
One of the walls of the guide portion 19, the axis L first opening 19 ₁ and the second opening 19 communicating with each other extends in the direction (see FIG. 3) ₂ is formed. Guide portion 19 at the first position of the opening portion 19 ₁ has a schematic "C" shaped cross section, the corner section 18 of the first rod 7 fitted possible and relatively unrotatably axially slidable therein Combine. The first width of the opening 19 _1, the shaft portion 17 of the first rod 7 is capable of passing through the corner section 18 is set to a width which is not pass through.
[0026]
The guide portion 19 at the position of the second opening 19 ₂ has a schematic "U" shaped cross section, the corner section 18 of the first rod 7 entering therein is passed through the second opening portion 19 ₂ And can be removed to the side. Thin shaft portion than the corner section 18 17, of course disengageable laterally through the second opening 19 _2. The guide portion 19 has a cam surface 19 _3, which is inclined relative to the axis L is formed, the second opening 19 ₂ is continuous with the cam surface 19 _3. When the corner section 18 of the first rod 7 is slid rearward by being guided by the guide portion 19 of the second rod 8, the chamfer 18 ₁ angular cross section 18 comes into contact with the cam surface 19 _3.
[0027]
When the angular section 18 of the first rod 7 is fitted to the guide 19 of the second rod 8, a spring plate 21 for preventing backlash is interposed between the two. The spring plate 21 includes a pair of plate-like portions 21 ₁ , 21 ₁ arranged along two inner walls of the guide portion 19 facing the first opening 19 ₁ . The bulging portions 21 ₂ , 21 ₂ resiliently abut the angular cross-section 18, and the plate-like portions 21 ₁ , 21 ₁ abut on the entrance of the guide portion 19 to restrict the movement of the spring plate 21. At the same time, tongue pieces 21 ₃ , 21 ₃ for guiding the insertion of the angular section 18 are formed. Further, to the one of the plate-shaped portion 21 _1, omission of the spring plate 21 abuts against the first opening 19 ₁ and the second stepped portion 19 between the opening 19 ₂ ₄ of the guide portion 19 (see FIG. 2) tongue 21 ₄ are formed to regulate.
[0028]
Next, the operation of the first embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described.
[0029]
When the steering wheel 5 is operated, the rotation of the steering wheel 5 is transmitted to the steering gear box G via the steering column shaft 4, the upper joint 11, the intermediate shaft 6, the lower joint 10, and the pinion shaft 2. At this time, the torque of the steering wheel 5 is transmitted from the second rod 8 of the intermediate shaft 6 to the first rod 7, but play is prevented by the spring plate 21 interposed between the two rods 7, 8. Deterioration in the operation feeling of the steering wheel 5 is avoided.
[0030]
Further, when the intermediate shaft 6 is assembled on the assembly line of the vehicle, it is not necessary to perform a bolting operation in a narrow vehicle body, and the first rod 7 is attached to the guide portion 19 of the second rod 8 to which the spring plate 21 is mounted in advance. It is only necessary to insert the square cross-section 18 of FIG.
[0031]
Further, since the first rod 7 and the second rod 8 are slidably fitted to each other, even when the distance between the steering wheel 5 and the steering gear box G changes when the steering wheel 5 is tilted. Alternatively, even if the distance changes due to a dimensional error during manufacture, the change can be easily absorbed by sliding between the first rod 7 and the second rod 8.
[0032]
When the steering gear box G is retracted by being pushed by the engine at the time of a vehicle collision, the steering wheel 5 is pushed by the steering shaft composed of the pinion shaft 2, the intermediate shaft 6, and the steering column shaft 4 connected to the steering gear box G, and the steering wheel 5 is moved. Trying to retreat indoors. However, when a compressive force acts on the intermediate shaft 6, the angular section 18 of the first rod 7 is guided by the guide 19 of the second rod 8 and slides in the direction of arrow a in FIG. Then, one chamfer 18 ₁ ... of the corner section 18 is to be guided in the direction of the arrow b in FIG. 3 in contact with the guide surface 19 ₃ of the second rod 8, the shaft portion 17 and the corner of the first rod 7 cross section 18, respectively pass through the first opening 19 ₁ and the second opening 19 of the _second rod 8, the first rod 7 is separated from the second rod 8.
[0033]
As a result, the steering gear box G and the steering wheel 5 are separated from each other, so that not only the movement of the retreating steering gear box G is not transmitted to the steering wheel 5, but also the steering wheel 5 and the column tube 3 are moved forward together with the steering column shaft 4. The secondary stroke can be performed, and energy can be absorbed by sliding resistance between the column tube 3 and the shock absorbing brackets 12 and 13.
[0034]
5 to 7 show a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is an exploded perspective view of the intermediate shaft, FIG. 6 is a side view of the intermediate shaft, and FIG. In the second embodiment, members corresponding to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.
[0035]
In the second embodiment, a third rod 23 is provided in addition to the first rod 7 and the second rod 8, and the three rods 7, 8, and 23 constitute the intermediate shaft 6. A joint 16 that forms part of the lower joint 10 is formed at the front end of the third rod 23, and is slidably fitted to the rear end of the third rod 23 and the front end of the first rod 7. Splines 24 and 25 are formed.
[0036]
The second embodiment is not provided with the spring plate 21, the groove 18 _2, 18 ₂ of the two on one side of the corner section 18 of the first rod 7 is engraved Instead, the groove 18 _2, 18 of the second rod 8 corresponding to the _second guide portion 19 into two holes 19 _5, 19 ₅ is bored. A synthetic resin adhesive 22 is injected in advance into a fitting portion between the angular section 18 of the first rod 7 and the guide portion 19 of the second rod 8, and the first rod 7 and the second rod with backlash is prevented between 8, the groove 18 _2, 18 ₂ and the hole 19 _5, 19 ₅ to enter in shear pins made of synthetic resin by cured adhesive 20 is formed.
[0037]
Thus, when a compressive force acts on the intermediate shaft 6 at the time of a vehicle collision, first, the splines 24 of the third rod 23 and the splines 25 of the first rod 7 slide with each other and shrink to a limit position. The shear pin made of the adhesive 22 is broken, and the angular cross-section 18 of the first rod 7 slides with respect to the guide 19 of the second rod 8, so that the two rods 7, 8 can be separated.
[0038]
The second embodiment is different from the first embodiment in that the length of the intermediate shaft 6 is adjusted by sliding between the third rod 23 and the first rod 7 instead of sliding between the first rod 7 and the second rod 8. Although the third embodiment is different from the first embodiment, the other functions are the same as those of the first embodiment, and the same functions and effects as those of the first embodiment can be obtained. Of course, in the second embodiment, the first rod 7 and the third rod 23 can be serrated and fixed with bolts as in the conventional case.
[0039]
8 to 10 show a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is an exploded perspective view of the intermediate shaft, FIG. 9 is a side view of the intermediate shaft, and FIG. In the third embodiment, members corresponding to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.
[0040]
In the third embodiment, the axis L ₁ of the angular section 18 of the first rod 7 and the guide 19 of the second rod 8 are inclined at a predetermined angle with respect to the axis L of the intermediate rod 6. The guide portion 19 of the second rod 8 is provided with a first opening 19 ₁ and the second opening _{19. 2,} the guide surface 19 ₃ is not provided.
[0041]
Thus, when a compressive force acts on the intermediate shaft 6 at the time of a vehicle collision, the angular section 18 of the first rod 7 slides in the direction of the axis L _{1 with} respect to the guide 19 of the second rod 8. shank 17 and the corner section 18 is the first opening 19 ₁ and the second opening portion 19 ₂ the rods 7, 8 through the respective are separated.
[0042]
According to the third embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. Although the third embodiment does not include means for preventing backlash between the first rod 7 and the second rod 8, the spring plate 21 of the first embodiment or the adhesive 22 of the second embodiment is used for the third embodiment. Applicable to the example.
[0043]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, various design changes can be made in the present invention without departing from the gist thereof.
[0044]
For example, in the embodiment, the first rod 7 and the second rod 8 are provided on the intermediate shaft 6, but they may be provided on any part of the steering shaft other than the intermediate shaft 6 (the steering column shaft 4 or the pinion shaft 2). It is also possible to reverse the positional relationship between the first rod 7 and the second rod 8 and to arrange the second rod 8 in front of the vehicle body and the first rod 7 in rear of the vehicle body.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the first or second aspect of the invention, since the angular cross-section of the first rod and the guide of the second rod are slidably fitted, the steering gear box and Even if the distance to the steering wheel changes, the change can be absorbed not only by relative sliding of the first rod and the second rod, but also by bolting when assembling the intermediate shaft on the assembly line. This eliminates the need and improves the ease of assembly.
[0046]
Further, when the steering gear box is retracted due to the collision of the vehicle, the two rods are separated by the angular cross section of the first rod sliding along the guide part of the second rod, so that the steering gear box cannot move. Not only is it not transmitted to the steering wheel, but also the shock can be absorbed by freely making a secondary stroke of the steering wheel forward of the vehicle body.
[0047]
At this time, of the first and second openings, which are opened so as to communicate with each other on the wall surface of the guide portion of the second rod, the first opening close to the first rod can pass through the shaft of the first rod. The first and second rods have special widths because the angular section has a width that cannot pass and the second opening far from the first rod has a width that allows both the shaft portion and the angular section of the first rod to pass. The first rod and the second rod are inseparably connected before the first rod slides without being connected by a member, and the first rod is separated from the second rod after the first rod slides. Can be.
[0048]
According to the third aspect of the present invention, since the spring plate is interposed between the angular cross-section and the guide to absorb backlash therebetween, the first rod and the second rod are operated when the steering wheel is operated. It is possible to prevent rattling of the rod and avoid a reduction in steering feeling.
[0049]
According to the invention described in claim 4, since the synthetic resin is filled between the angular cross section and the guide portion to absorb backlash therebetween, the first rod and the second rod are operated when the steering wheel is operated. Therefore, it is possible to prevent the backlash from occurring, thereby avoiding a decrease in the steering feeling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a steering device of a vehicle; FIG. 2 is an exploded perspective view of an intermediate shaft; FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1 FIG. FIG. 6 is a side view of the intermediate shaft. FIG. 7 is an explanatory view of the operation. FIG. 8 is an exploded perspective view of the intermediate shaft according to the third embodiment. FIG. Side view [FIG. 10] Description of operation [Description of reference numerals]
G steering gear box 2 pinion shaft (steering shaft)
4 Steering column shaft (steering shaft)
5 Steering wheel 6 Intermediate shaft (steering shaft)
7 First rod 8 Second rod 17 Shaft section 18 Square cross section 19 Guide section 19 ₁ First opening (opening)
19 ₂ Second opening (opening)
19 _third cam surface 21 the spring plate 22 adhesive (synthetic resin)

Claims

A first rod (7), which is arranged on the same axis (L) and integrally connected, with a steering shaft (2, 4, 6) for transmitting the operation of the steering wheel (5) to the steering gear box (G); In a steering device for a vehicle including a second rod (8),
The first rod (7) is provided with a shaft (17) and an angular section (18) connected to the shaft (17), and the second rod (8) is unable to rotate relative to the angular section (18). A guide portion (19) is provided for slidably fitting along the axis (L), and the first rod (7) is connected to the axis (7) when both rods (7, 8) slide with each other. is moved in a direction out of the L) in order to separate from the second rod (8), the second said angle cross section in the guide section of the rod (8) (19) (18) cam surface for guiding (19 ₃ ) And first and second openings (19 ₁ , 19 ₂ ) that open to communicate with the wall surface of the guide portion (19), and are located on the side closer to the first rod (7). the first opening (19 ₁₎ is not pass through the shaft part (17) can pass through an angular cross section (18) of the first rod (7) The has a second opening (19 ₂₎ the shaft portion (17) and angular cross section (18) both passable width of the first rod (7) which is located remote from the first rod (7) A steering device for a vehicle, comprising:

A first rod (7), which is arranged on the same axis (L) and integrally connected, with a steering shaft (2, 4, 6) for transmitting the operation of the steering wheel (5) to the steering gear box (G); In a steering device for a vehicle including a second rod (8),
The first rod (7) is provided with a shaft (17) and an angular section (18) connected to the shaft (17), and the second rod (8) is unable to rotate relative to the angular section (18). And a guide portion (19) fitted slidably along a direction inclined from the axis (L), and the first rod (7) when the rods (7, 8) slide with each other. The first and second openings (19 ₁ , 19 ₂ ) which open so as to communicate with each other on the wall surface of the guide portion (19) of the second rod (8) so as to separate them from the second rod (8). ) Is formed, and the first opening (19 ₁ ) located on the side close to the first rod (7) allows the shaft (17) of the first rod (7) to pass therethrough and the square cross section (18) to pass therethrough. have non width, the second opening section located remote from the first rod (7) (19 ₂₎ of the shaft portion of the first rod (7) (1 ) And wherein the corner section portion (18) with both passable width, steering system of the vehicle.

The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2, wherein a spring plate (21) is interposed between the corner section (18) and the guide section (19) to absorb backlash therebetween. .

3. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein a synthetic resin (22) is filled between the corner section (18) and the guide section (19) to absorb backlash therebetween.