JP2000203435A - ステアリングシャフト組付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セレーション部の精度や円滑なスライド動作
を確保しつつ、セレーション部のサビ防止が可能なステ
アリングシャフト組付構造を提供する。 【解決手段】 ジョイント２４で中間シャフトアッパー
１３とステアリングシャフト９とを保持し、２本のボル
ト２５、２６にて連結が外れないように固定する。仮止
め状態では、中間シャフトアッパー１３の平面部３２の
平らな表面上を中間シャフトアッパー１３の軸方向に摺
動することができ、中間シャフトアッパー１３上をジョ
イント２４がスライドさせることが可能である。雄セレ
ーション部４２は、中間シャフトアッパー１３を移動端
までスライドさせても、露出しない。小径部４３は、雄
セレーション部４２に連設している。この小径部４３
は、雄セレーション部４２の谷径と同じ又はそれよりも
小さい直径に形成されており、その軸方向寸法は、スラ
イド長さよりも大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両例えば自動車
のステアリングシャフトを連結部材で中間シャフトと連
結して組付けるステアリングシャフト組付構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のステアリング装置に関しては、
一般的には、特開平６ー１０７１８７号公報に開示され
ているように、ステアリングコラムの一部である中間シ
ャフトを２分割構造としている。詳しくは、ステアリン
グコラムはフロントボンネット内において、まず、一方
の中間シャフトを前輪を操舵する操舵機構に連結するス
テアリングギアに連結し、フロントボンネット内からダ
ッシュパネルにて仕切られた運転室内に、その中間シャ
フトの一部を臨ませている。そして、他方の中間シャフ
トと、運転室内のステアリングシャフトとを予め連結さ
せておき、その後この２分割された中間シャフトを、運
転室内で、ジョイントにて連結している。また、２分割
された中間シャフト部を連結するジョイントの締め付け
は、運転室内前側端部において、このジョイントのボル
ト穴に、車両の幅方向からボルトを挿入し、このボルト
を締め付けることで２分割された中間シャフトを連結し
ている。

【０００３】このような連結部において、中間シャフト
とステアリングシャフトの各端部は、予め同一のセレー
ション加工され、ジョイントは、予め雌セレーション加
工されている。そして、組付けする際には、各セレーシ
ョン部を別方向から雌セレーション部に嵌合させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ジョイントは、事前に
一方のシャフトに組付けておき、他方のシャフトを組付
ける。すなわち、ジョイントがシャフトに対して軸方向
にスライド（摺動）する構造になっている。したがっ
て、セレーション部の精度確保や円滑なスライド動作確
保のために、セレーション部には塗装やメッキを施さな
い。しかしながら、ジョイントによる連結状態では、セ
レーション部のすべてがジョイントの雌セレーション部
と嵌合しない。すなわち、セレーション部の一部は、ジ
ョイントに隠れることなく露出している。このため、例
えば室外に設置する場合には、露出した部分が錆びてし
まうおそれがあり、見栄えが悪くなる。また、分解整備
時には、一方のシャフトとジョイントとの間の摺動抵抗
が大きくて障害となり、作業性も低下させてしまう。本
発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、セレ
ーション部の精度や円滑なスライド動作を確保しつつ、
セレーション部のサビ防止が可能で、作業性に優れたス
テアリングシャフト組付構造を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するためになされたものであり、前輪を操舵する操
舵機構と、該操舵機構に連結したステアリングギアを内
蔵するステアリングギアボックスと、車室内側のステア
リングホイールに加えられた操作力を上記ステアリング
ギアに伝えるステアリングコラムとを備え、該ステアリ
ングコラムは、中間シャフトとステアリングシャフトと
を有し、該中間シャフトは、一端部に雄セレーション部
が形成されて他端部で上記ステアリングギアと連結し、
該ステアリングシャフトは、一端部に雄セレーション部
が形成されて他端部で上記ステアリングホイールと連結
しており、上記雄セレーション部と摺動可能な雌セレー
ション部を有するジョイントを用いて上記ステアリング
シャフトを上記中間シャフトに連結して組付けるステア
リングシャフト組付構造において、組付けの際に雄セレ
ーション部を摺動させるときに、該雄セレーション部は
その全範囲で雌セレーション部と摺動するものであり、
かつ、該雄セレーション部の谷径と同径又は小径の小径
部が該雄セレーション部に連設され、該小径部の軸方向
長さが該雄セレーション部の必要摺動長さ以上としてい
る。雄セレーション部はその全範囲で雌セレーション部
と摺動するので、連結状態で雄セレーション部がジョイ
ントから露出することはなく、雄セレーション部のサビ
を防止できる。また、雄セレーション部に連設の小径部
は、雄セレーション部の谷径と同径又はそれよりも小径
であり、雌セレーション部と摺動しないので、防錆処理
を施すことができる。すなわち、防錆処理を施しても、
摺動抵抗を増大させることはなく、雄セレーション部の
精度や円滑なスライド動作を確保することができる。本
発明での雄セレーション部は、従来の場合よりも軸方向
長さが短くて足りる。また、小径部は、雄セレーション
部の谷径と同径又はそれよりも小径であるとともに、そ
の軸方向長さが雄セレーション部の必要摺動長さ以上で
あるので、摺動時にシャフトと雌セレーション部とが相
互に干渉することはなく、円滑な摺動動作を行うことが
できる。本発明では、ステアリングシャフトと中間シャ
フトとをジョイントで連結させるものであるが、例えば
中間シャフトを２分割した場合に、そのような分割中間
シャフト同士を連結させる構造にも適用することができ
る。

【０００６】上記小径部は、上記他端部まで連続して形
成しても良い。このように構成すると、摺動可能範囲の
大小に影響されることなく使用することができ、部品の
汎用性を高めることができる。また、断面形状が急激に
変化する段付け部をなくすことができるので、応力集中
を防止することができる。また、段付け部をなくすこと
により、段付け部を防錆処理する必要がなくなり、処理
作業を円滑かつ容易に行うことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るステアリング
シャフト組付構造の実施の形態について図面に基づいて
説明する。本発明の一実施例のステアリング装置を搭載
した自動車においては、図１、図２、図３に示すよう
に、車両の前部にエンジン７やラジエター２０等のエン
ジン補器類を配置し、この車両前部と運転室２２とをダ
ッシュパネル１８で仕切っている。そして、このダッシ
ュパネル１８にて仕切られた車両前部空間であるフロン
トボンネット１９内に、運転室２２からステアリングコ
ラム１が延びている。詳しくは、このステアリングコラ
ム１は、車両側面から見て、フロントボンネット１９内
のエンジン７の前方から運転室２２内に向けて斜め上が
りに延設されるとともに、車両平面において見て、エン
ジン７の前方からこのエンジン７とシャシフレームのサ
イドメンバー３とで挟まれた空間を経由して運転室内に
向けて延設されている。このステアリングコラム１は、
運転者のステアリングホイール２８に対する操作力を、
ステアリングシャフト９および中間シャフト１０を介し
てステアリングギア２３に伝達している。そして、この
ステアリングギア２３は、ステアリングギアボックス８
に内蔵され、シャシフレームのサイドメンバー２、３を
連結するクロスメンバー５にステアリングギアボックス
８を介して取り付けられている。少なくとも前輪１５よ
り車両前側では、クロスメンバー４、５の２本がサイド
メンバー２、３を連結し、前輪１５より車両後ろ側であ
って、エンジン７の下方に、クロスメンバー６が配置さ
れる。

【０００８】フロントボンネット１９内の車両部品につ
いてさらに詳しく説明すると、エンジン７は、シャシフ
レームのサイドメンバー２、３の間であって、しかも前
輪１５に挟まれた位置にある。エンジン７の前方には、
ラジエター２０がクロスメンバー５に取り付けられてい
る。

【０００９】ステアリングシャフト９は、サイドメンバ
ー３のシャシフレーム内側を車両前方に延びて一端を運
転室２２内のステアリングホイール２８に、他端を中間
シャフト１０に連結してある。この、中間シャフト１０
とステアリングシャフト９とは、ジョイント２４にて連
結されている。また、このジョイント２４は、フロント
ボンネット１９内で、エンジン７の側方に配置されてい
る。

【００１０】中間シャフト１０は、２つの第１と第２の
ユニバーサルジョイント１１、１２を持ち、この２つの
ユニバーサルジョイント１１、１２の位置は、一方の第
２ユニバーサルジョイント１２をステアリングギア２３
の入力部延長線上に配置し、他方の第１ユニバーサルジ
ョイント１１をサイドメンバー３のシャシフレーム内側
を車両前方に延びるステアリングシャフト９の延長線上
に配置したものである。

【００１１】エンジン７下方の車両部品については、ス
テアリングギアボックス８は、前輪１５を操舵する操舵
機構２１をステアリングギア２３に連結し、このステア
リングギアボックス８はクロスメンバー５に取り付けら
れている。このクロスメンバー５はラジエター２０も同
時に支持しており、その車両前方方向には、クロスメン
バー４が配置されている。このラジエター２０は、クロ
スメンバー５の車両前側とし、ステアリングギアボック
ス８とは反対の位置にあり、ラジエター２０とは一定の
間隔が確保されている。ディファレンシャルギアケース
１６は、ステアリングギアボックス８の車両後方側に配
置されており、エンジン７のほぼ真下の位置となってい
る。

【００１２】中間シャフト１０の詳細は、図４に示すよ
うに、ユニバーサルジョイント１１を介して中間シャフ
トロア１４と中間シャフトアッパー１３の２分割構造に
なっており、中間シャフトアッパー１３はフロントボン
ネット１９内でステアリングシャフト９に連結してい
る。そして、同じくフロントボンネット内で、中間シャ
フトロア１４をユニバーサルジョイント１２を介してス
テアリングギア２３に連結している。また、この中間シ
ャフトロア１４には振動を吸収するダンパー２７を配置
するのが好ましい。この中間シャフトロア１４は、この
ダンパー２７の働きによりステアリングシャフト９を伝
わりステアリングホイール２８を介して運転者に伝わる
車両の振動を防止している。

【００１３】中間シャフトロア１４とステアリングギア
２３の嵌合、およびその嵌合部に設けた係合部５０の詳
細を、図５、図６に示す。この両部品の連結は、中間シ
ャフトロア１４のユニバーサルジョイント１２をステア
リングギア２３の入力部に挿入し、ボルト４０にて両部
品を締め付けることで行う。また、ユニバーサルジョイ
ント１２の、ステアリングギア２３の入力部の軸回転方
向の位置決めをするため、この嵌合部には、係合部５０
が設けられている。この係合部５０は、ステアリングギ
ア２３側に係合凸部３０と、ユニバーサルジョイント１
２側に係合凹部３１としたものである。なお、この係合
部５０については、本実施例では、ステアリングギア２
３側に係合凸部３０、ユニバーサルジョイント１２側に
係合凹部３１としたが、勿論、係合凸部３０と係合凹部
３１をそれぞれ逆にしてもよい。また本実施例では、こ
の嵌合部において、さらに、セレーション４１にてもユ
ニバーサルジョイント１２のステアリングギアの入力部
の軸回転方向の回り止めを実施している。

【００１４】中間シャフトアッパー１３とステアリング
シャフト９との連結詳細部を図７に示す。この連結部
は、ジョイント２４で中間シャフトアッパー１３とステ
アリングシャフト９とを保持し、２本のボルト２５、２
６にて連結が外れないように固定するものである。詳し
くは、上述したように、中間シャフト１０の中間シャフ
トロア１４は、ステアリングギア２３の入力部の回転軸
方向に位置決めされている。この結果、ステアリングギ
ア２３は、中間シャフトロア１４と連結し、この中間シ
ャフトロア１４と同位相で回転する。そして、この中間
シャフトロア１４と共に回転する中間シャフトアッパー
１３の端部において、端縁部から所定の間隔をおいてシ
ャフト方向に延びる、シャフトの一部を切削することに
より平面部３２を形成する。この平面部３２も同時に回
転する。この平面部３２の向きは、上向きである。この
ような位置関係において、この平面部３２と、ステアリ
ングシャフト９の端部を、上方を向いたボルト締め付け
穴を持つジョイント２４にボルト２５を挿入し、このボ
ルト２５を中間シャフトアッパー１３の平面部３２の表
面に臨ませてジョイント２４を仮止めし、中間シャフト
アッパー１３とステアリングシャフト９とを連結する。
そして、このボルト２５は、仮止め状態では、中間シャ
フトアッパー１３の平面部３２の平らな表面上を中間シ
ャフトアッパー１３の軸方向に摺動することができるの
で、中間シャフトアッパー１３上をジョイント２４がス
ライドさせることが可能である。また、本実施例ではこ
の連結部において、さらに、雄セレーション部４２に
て、中間シャフトアッパー１３とステアリングシャフト
９のシャフト回転方向の回り止めを実施している。

【００１５】この中間シャフトアッパー１３と、ステア
リングシャフト９との組み付けの具体的方法を、図８に
示す。まず、ボルト２５を本締めせずに取りつけて、ジ
ョイント２４を中間シャフトアッパー１３に仮り組み付
けしておく。その後、ジョイント２４を、ステアリング
シャフト９側である矢印Ｃ方向にスライドさせてステア
リングシャフト９に嵌合させ、ボルト２６にて締め付け
る。そして、このジョイント２４は、中間シャフトアッ
パー１３とステアリングシャフト９の結合の際に、両シ
ャフト９、１３の相対位置関係が一直線上で、中間シャ
フトアッパー１３に対してスライド可能にしておけるの
で、このジョイント２４の締め付け位置に自由度を持た
せて、ステアリングコラム１全体の長さ調整が可能であ
るなお、ステアリングシャフト９の中間シャフト側端部
には、その円周方向に溝３３が切ってあり、ボルト２６
がジョイント２４に取り付けられると、ボルト２６とこ
の溝３３がかみ合ってジョイント２４がステアリングシ
ャフト９から抜けない構造になっている。

【００１６】中間シャフトアッパー１３の端部を、図９
に示す。この中間シャフトアッパー１３の雄セレーショ
ン部４２は、軸方向長さが従来よりも短くなっている。
具体的には、図７及び図８に示すように、ジョイント２
４を平面部３２の移動端までスライドさせても、雄セレ
ーション部４２がジョイント２４から露出しないように
している。すなわち、雄セレーション部４２のすべてが
ジョイント２４の雌セレーション４５と嵌合しており、
嵌合していない部分がない。このため、防錆処理しなく
てもサビを防止することができる。また、中間シャフト
アッパー１３の軸径φｄは、図９に示すように、雄セレ
ーション部４２を除いて均一であり、小径部４３が他端
（図示省略）まで連続して形成されている。また、中間
シャフトアッパー１３の軸径φｄは、図１０に示すよう
に、雄セレーション部４２の谷径φＤと同じ又はそれよ
りも小さい。このように、中間シャフトアッパー１３の
軸径φｄは、セレーション加工した雄セレーション部４
２の谷径φＤと同じ又はそれよりも小さいので、雄セレ
ーション部４２を除く部分（小径部４３）に防錆用の塗
装を施しても、ジョイント２４（図７又は図８参照）の
スライドを妨げることはない。このように、スライドす
る構造のまま、塗装することができる。なお、上述した
ように、従来よりもセレーション加工する長さが短くな
る。

【００１７】本実施形態では、図９に示すように、小径
部４３の径を均一としているが、これ以外に、図１２の
（ｃ）に示すように、雄セレーション部４２’に連設の
所定区間のみに小径部４３’を形成しても良い。この場
合においても、雄セレーション部４２’の長さは、ジョ
イント２４（図７又は図８参照）を平面部３２’の移動
端までスライドさせても、雄セレーション部４２’が露
出しないように設定されている。すなわち、雄セレーシ
ョン部４２’の長さは嵌合長さと一致している。小径部
４３’の長さは、スライド長さと同一寸法である。中間
シャフトアッパー１３’の成形方法について、図１２の
（ａ）乃至（ｃ）により説明する。素材として、縮径の
段付け部を有する中実丸棒を用いる（（ａ）参照）。す
なわち、小径部４３’の径φｄは、加工するセレーショ
ンの谷径φＤと同じ又はそれよりも小さな寸法で、その
軸方向長さは、スライド長さと同一寸法である。セレー
ション転造下径の先端部を転造でセレーション加工し、
雄セレーション部４２’を形成する（（ｂ）参照）。そ
して、ブローチ加工により平面部３２’を成形する
（（ｃ）参照）。このように成形した後、雄セレーショ
ン部４２’と小径部４３’との境でマスキングし、小径
部４３’を防錆塗装する。なお、小径部４３’の軸方向
長さは、少なくともスライド長さと同一であれば良く、
それ以上に長くしても良い。

【００１８】ジョイント２４の全体形状を、図１３に示
す。このジョイント２４の内径部には、中間シャフトア
ッパー１３とステアリングシャフト９との雄セレーショ
ン部４２と嵌合する雌セレーション４５が加工されてい
る。そして、外表面の一部には、中間シャフトアッパー
１３とステアリングシャフト９とを締め付けるボルト２
５、２６の締め付け座面４６が設けられている。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、前輪を操舵する操舵機構と、
該操舵機構に連結したステアリングギアを内蔵するステ
アリングギアボックスと、車室内側のステアリングホイ
ールに加えられた操作力を上記ステアリングギアに伝え
るステアリングコラムとを備え、該ステアリングコラム
は、中間シャフトとステアリングシャフトとを有し、該
中間シャフトは、一端部に雄セレーション部が形成され
て他端部で上記ステアリングギアと連結し、該ステアリ
ングシャフトは、一端部に雄セレーション部が形成され
て他端部で上記ステアリングホイールと連結しており、
上記雄セレーション部と摺動可能な雌セレーション部を
有するジョイントを用いて上記ステアリングシャフトを
上記中間シャフトに連結して組付けるステアリングシャ
フト組付構造において、組付けの際に雄セレーション部
を摺動させるときに、該雄セレーション部はその全範囲
で雌セレーション部と摺動するものであり、かつ、該雄
セレーション部の谷径と同径又は小径の小径部が該雄セ
レーション部に連設され、該小径部の軸方向長さが該雄
セレーション部の摺動可能長さ以上であるので、セレー
ション部の精度や円滑なスライド動作を確保しつつ、セ
レーション部のサビを防止することができる。

【００２０】上記小径部が上記他端部まで連続して形成
されるように構成すると、防錆処理を行う場合の作業性
を向上させることができるとともに、部品の汎用性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るステアリングシャフ
ト組付構造を適用した自動車の全体を表した側面図であ
る。

【図２】図１の前部構造を表した側面図である。

【図３】エンジン下方の構造を表した図２の平面図であ
る。

【図４】中間シャフト全体図である。

【図５】図３に示すＡ部拡大図である。

【図６】図５のステアリングギアの入力部と中間シャフ
トロアのユニバーサルジョイントとの嵌合部における係
合部詳細図である。

【図７】図３に示すＢ部拡大図である。

【図８】組付け時における中間シャフトアッパーとジョ
イントとの仮り組み付け状態図である。

【図９】図７の中間シャフトアッパーの端部拡大図であ
る。

【図１０】図９の線Ｃ−Ｃによる断面図である。

【図１１】図１０のＤ部拡大図である。

【図１２】図７の中間シャフトアッパーの変形例を成形
する段階を表した端部拡大図であり、（ａ）は素材の状
態、（ｂ）はセレーション加工した状態、（ｃ）は小径
部に平面部を成形した状態をそれぞれ表す。

【図１３】図７のジョイントの全体形状を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ ステアリングコラム ２、３ サイドメンバー ４、５、６ クロスメンバー ７ エンジン ８ ステアリングギアボックス ９ ステアリングシャフト １０ 中間シャフト １１、１２ ユニバーサルジョイント １３、１３’ 中間シャフトアッパー １４ 中間シャフトロア １５ 前輪 １６ ディファレンシャルギアケース １８ ダッシュパネル １９ フロントボンネット ２０ ラジエター ２１ 操舵機構 ２２ 運転室 ２３ ステアリングギア ２４ ジョイント ２５、２６、４０ ボルト ２７ ダンパー ２８ ステアリングホイール ３０ 係合凸部 ３１ 係合凹部 ３２、３２’ 平面部 ３３ 溝 ４１ セレーション ４２、４２’ 雄セレーション部 ４３、４３’ 小径部 ４５ 雌セレーション ４６ 締め付け座面 ５０ 係合部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪を操舵する操舵機構と、該操舵機構
   に連結したステアリングギアを内蔵するステアリングギ
   アボックスと、車室内側のステアリングホイールに加え
   られた操作力を上記ステアリングギアに伝えるステアリ
   ングコラムとを備え、該ステアリングコラムは、中間シ
   ャフトとステアリングシャフトとを有し、該中間シャフ
   トは、一端部に雄セレーション部が形成されて他端部で
   上記ステアリングギアと連結し、該ステアリングシャフ
   トは、一端部に雄セレーション部が形成されて他端部で
   上記ステアリングホイールと連結しており、上記雄セレ
   ーション部と摺動可能な雌セレーション部を有するジョ
   イントを用いて上記ステアリングシャフトを上記中間シ
   ャフトに連結して組付けるステアリングシャフト組付構
   造において、組付けの際に雄セレーション部を摺動させ
   るときに、該雄セレーション部はその全範囲で雌セレー
   ション部と摺動するものであり、かつ、該雄セレーショ
   ン部の谷径と同径又は小径の小径部が該雄セレーション
   部に連設され、該小径部の軸方向長さが該雄セレーショ
   ン部の摺動可能長さ以上であることを特徴とするステア
   リングシャフト組付構造。
2. 【請求項２】 上記小径部が上記他端部まで連続して形
   成されたことを特徴とする請求項１に記載のステアリン
   グシャフト組付構造。