JPH034031A - ステアリングシャフト用弾性継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明に係るステアリングシャフト用弾性継手は、自
動車のステアリングシャフトの端部に取り付ける事で、
操舵車輪に加わる振動がステアリングホイールに迄伝わ
らない様にする為のもので、特に自動車の衝突時に、よ
り多くの収縮量を確保して、運転者の安全を図るもので
ある。

（従来の技術） 自動車用の操舵装置は、ステアリングホイールの動きを
ステアリングシャフトを介してステアリングギヤに伝達
し、操舵車輪（−数的には前輪）に舵角を付与する様に
構成されている。

この様な操舵装置は、−数的には８！ａ械式の伝達機構
により構成されている為、そのままでは、悪路走行等に
よって操舵車輪に加わった振動が、ステアリングギヤや
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
迄伝達されてしまう。

この様に、悪路走行等に伴なう振動が、ステアリングホ
イールに迄伝達された場合、運転者に不快感を与える為
、ステアリングシャフトの端部に弾性継手を設ける事で
この振動を吸収し、操舵車輪の振動がそのままステアリ
ングホイールに迄伝わらない様にしている。

この様なステアリングシャフト用弾性継手として従来か
ら、例えば実開昭６１−１９１５２８号公報等に開示さ
れている様な構造のものが知られている。

この従来からのステアリングシャフト用弾性継手は、第
３図に示す様な部品を組み合わせる事で、第４図に示す
様に構成されている。

これら第３〜４図に於いて、１はフランジで、ステアリ
ングギヤに通じる軸２の端部に固定されている。又、３
は、ゴム等の弾性材製のカップリング部材で、弾性継手
は、このカップリング部材３の弾性により、振動を吸収
する様に構成されている。又、４は、このカップリング
部材３を介して前記フランジ１と対向したヨークで、こ
のヨーク４とステアリングシャフト（図示せず）の端部
とを、自在継手５（本発明の実施例を示す第１〜２図参
照）を介して結合自在としている。

前記フランジ１と前記カップリング部材３とは、直径方
向反対位置２箇所で、第一のボルト６．６、第一のナツ
ト７．７及び、直径方向反対位置２箇所に円弧状の切り
欠きを有する欠円状に形成された第一の抑え板已により
構成される、第一の結合手段によって結合されている。

即ち、フランジ１の両端部２箇所位置に形成した通孔９
．９を挿通した第一のボルト６．６は、カップリング部
材３に互いに等間隔に形成された４個の通孔１０．１１
の内、直径方向反対位置に存在する１対の通孔１０．１
０を貫通し、上記第一の抑え板８の両端部に形成した通
孔１２．１２を貫通してから、その先端部に第一のナツ
ト７．７を螺合し、緊締している。

一方、前記ヨーク４とカップリング部材３とは、やはり
直径方向反対位置２箇所で、第二のボルト１３．１３、
第二のナツト１４．１４及び、前記第一の抑え板８と同
様の欠円状に形成された第二の抑え板１５により構成さ
れる、第二の結合手段によって結合されている。即ち、
ヨーク４基端の両端部２！！ｉ所位置に形成した通孔！
６を挿通した第二のボルト１３．１３は、カップリング
部材３に形成された上記４個の通孔１０．１１の内、残
りの通孔１１．１１を貫通し、上記第二の抑え板１５の
両端部に形成した通孔１７．１７を貫通してから、その
先端部に第二のナツト１４．１４を螺合し、緊締してい
る。

この結果、軸２の端部に固定したフランジ１とヨーク４
とは、第４図に示す様に、弾性材製のカップリング部材
３を介して結合された状態となる。この状態で図示しな
いステアリングホイールを操作する事により、やはり図
示しないステアリングシャフトを回動させ、自在継手５
（第１〜２図）を介してヨーク４をｔ戻り方向に回転さ
せると、この回転がカップリング部材３を介してフラン
ジ１に伝わり、このフランジ１を固定した軸２が、捩り
方向に回転する。

カップリング部材３は、ゴム等の弾性材により造られて
いる為、ヨーク４の変位量（回転角度）が小さい場合に
は、カップリング部材３が弾性変形する事でこの変位量
を吸収し、フランジ１に迄回転運動が伝わらない様にす
るが、この吸収される変位量は、通常操舵装置に設けら
れる遊びとなる。操舵車輪から軸２に振動が伝わった場
合には、カップリング部材３がこの振動を吸収し、ステ
アリングシャフトに接続されるヨーク４が振動する事を
防止する。

尚、第一のボルト６．６が挿通された第一のスリーブ１
８．１８は、第二の抑え板１５に形成された第二の切り
欠き１９．１９に、第二のボルト１３．１３が挿通され
た第二のスリーブ２０．２０は、第一の抑え板８に形成
された第一の切り欠き２１．２１に、それぞれ係合して
おり、前記フランジ１とヨーク４との捩り方向に亙る変
位は、各スリーブ１８．２０が各切り欠き１９．２１の
内側で移動出来る範囲内でのみ、可能である為、前記カ
ップリング部材３の弾性変形量が過大となり、このカッ
プリング部材３が破損する様な事はない。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の様に構成され作用する、従来のステア
リングシャフト用弾性継手に於いては、次に述べる様な
課題が内在していた。

即ち、衝突事故によって自動車の前部が潰れた際にも、
ステアリングシャフトの後端部が（車室内に向けて）後
方に移動する事を防止し、このステアリングシャフトの
後端部に設けたステアリングホイールと運転者の身体と
が勢い良くぶつかる事を防止する為（二次衝突を軽くす
る為）、操舵装置を構成する部品を、衝撃力が加わった
場合に長さを収縮自在な構造とする事が行なわれている
が、前述した従来のステアリング用弾性継手の場合、長
さを収縮自在とする事が出来ないか、仮に収縮自在とし
ても、掻く少ない収縮量しか確保する事が出来ない。

弾性継手を収縮自在な構造とした場合でも、ステアリン
グシャフトを収縮自在な、所謂コラブシブルステアリン
グシャフトとする事で、成る程度の安全性を確保する事
は出来るが、より高度の安全性を確保する為（より高速
での衝突事故の際にも乗員の生命を救う為）には、より
多くの収縮量を確保する事が好ましい。

この為従来は、高度の安全性を確保する為には、ステア
リングシャフトの端部と、ステアリングギヤ等、他の部
品との結合部に、（弾性継手ではない）収縮自在な継手
を使用する事が行なわれていたが、この様に弾性継手以
外の継手を使用した場合、操舵車輪の振動がステアリン
グシャフトに伝わる事を十分に防止する事が出来ず、悪
路走行時等には、運転者に不快感を与える事が避けられ
ない。

本発明のステアリングシャフト用弾性継手は、上述の様
な不都合を解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明のステアリングシャフト用弾性継手は、前述した
従来のステアリングシャフト用弾性継手と同様に、軸の
端部に設けられ、この軸との間で回転力の伝達を自在と
されたフランジと、弾性材製のカップリング部材と、こ
のカップリング部材を介して前記フランジと対向したヨ
ークと、前記フランジと前記カップリング部材とを複数
箇所で結合した第一の結合手段と、前記ヨークと前記カ
ップリング部材とを、前記第一の結合手段とは異なる複
数箇所で結合した第二の結合手段とから構成されている
。

更に、本発明のステアリングシャフト用弾性継手に於い
ては、前記フランジの中央部にセレーション孔を形成す
ると共に、前記軸の端部をこのセレーション孔にセレー
ション係合させ、前記カップリング部材の中央部で、前
記軸の端面と対向する部分、並びに前記第一、第二の結
合手段を構成する部材の中央部で、前記軸の端面と対向
する部分に、この軸を挿通自在な通孔を形成している。

（作　　用） 上述の様に構成される本発明のステアリングシャフト用
弾性継手により、ステアリングシャフトからステアリン
グギヤ等の他の部材に、取り方向の回転運動を伝達する
際の作用、並びに、操舵車輪の振動がステアリングシャ
フトに伝わらない様にする際の作用は、前述した従来の
ステアリングシャフト用弾性継手と同様である。

但し、本発明のステアリングシャフト用弾性継手の場合
、衝突事故に伴なって軸方向の衝撃力（圧縮力）が加わ
った場合、弾性継手の全長が縮まり、この衝撃力を吸収
する。

即ち、衝突時に圧縮方向のｍ’！ｉ力が加わった場合、
フランジの中央部に形成したセレーション孔と、軸端部
に形成したセレーション部とが互いに摺動する事で、上
記軸が後方に移動する。そしてこの移動によって軸は、
前記カップリング部材及び第一、第二の結合手段を構成
する部材の中央部に形成した通孔の内側を通過する。

この様に、軸が上記各部材中央の通孔を通過する結果、
軸の変位１、即ち弾性継手の収縮量を十分に確保する事
が出来、衝突時に運転者に加わるｉｆｉ撃力を小さく抑
える事が可能となる。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。

第１〜２図は本発明のステアリングシャフト用弾性継手
の実施例を示しており、第１図は通常状態の、第２図は
ｆｉ撃が加わって全長が縮まった状態の、それぞれ部分
断面図である。

図示しない継手を介して、ステアリングギヤの入力＠笠
に結合される軸２２の端部にはセレーション部２３が形
成され、このセレーション部２３が、フランジ２４の中
央部に形成されたセレーション孔２５と係合している。

この結果、前記軸２２とフランジ２４との間では、捩り
方向の回転力の伝達が自在となる。

即ち、フランジ２４の中央部に形成さねた円筒部３０の
内側をセレーション孔２５とし、＠２２の端部に形成し
またセレーション部２３を係合させて、両部材２４．２
２間での、捩り方向に亙る回転力の伝達を自在としてい
る。又、前記セレーション部２３の中間部外周面に形成
した凹部３１と上記円筒部３０の内周面との間の空間３
３内には、この円筒部３０に形成した小孔３２から、合
成樹脂が充填されており、この合成樹脂により、軸２２
とフランジ２４とががたつきなく結合されている。但し
、この空間３３内の合成樹脂は、釉２２の軸方向に亙っ
て衝撃力が加わった場合には容易に破断し、フランジ２
４に対する軸２２の変位を許容する。

ゴム等の弾性材により造られたカップリング部材３は、
前記フランジ２４に対して、前述した従来のステアリン
グシャフト用弾性継手の場合と同様に、フランジ２４の
両端部２箇所位置に形成した通孔９を挿通した第一のボ
ルト６．６と、第の抑え板８と、第一のナツト７．７と
により結合している。第一のボルト６．６の中間部で、
フランジ２４と第一の抑え板８との間に位置する部分に
はスリーブ２６を外嵌し、更にこのスリーブ２６の半部
で５フランジ２４とカップリング部材３との間！、二位
置する部・分には、第一のスリーブ１８を外嵌している
。

方、前記カップリング部材３を介して前記フラン）゛・
２４ど対向したヨーク２７は、両端部に第、第二の二股
部２８．２９を形成しており、弾性継手の外端側（＠１
〜２図の右端側）に存在する第一の二股部２８に自在継
手５を設けて、ヨーク２７とステアリングシャフト端部
との接続を自在とし°Ｃいる。

そして、このヨーク２７の内端側に設けた第二の二股部
２９を、前記カップリング部材３に対して、前記した従
来のステアリングシャフト用弾性継手の場合と同様に、
この第二の二股部２９の両端部２箇所位置に形成した通
孔を挿通した第二のボルト１３と、第二の抑え板１５と
、第二のナツト１４とにより結合１ノている。

又、前記カップリング部材３の中央部ｊζは、通孔３４
を形成し、！ｖｆ記フランジ２４中火の円筒部３０の端
部を、この通孔３４内に挿入している。

更に、フランジ２４とカップリング部材３とを結合する
為の第一の抑え板８の中央部、ヨーク２７とカップリン
グ部材３とを結合する為の第二の抑え板１５の中央部、
ヨーク２７の中央部には、それぞれ軸２２を挿通自在な
通孔３５．３６．３７を形成して、これらの部材８．１
５．２７が、軸２２の後方（第１〜２図の右方）への８
動を妨げない様にしている。但し、第二の抑え板１５中
央の通孔３６内には、通常時（第１図に示した状態）か
ら、内側に＠２２を挿通した円筒部３０が挿通されてい
る。

上述の様に構成される本発明のステアリングシャフト用
弾性継手により、ステアリングシャフトからステアリン
グギヤ等の他の部材に、捩り方向の回転力を伝達する際
の作用、並びに、操舵車輪の振動がステアリングシャフ
トに伝わらない様にする際の作用は、前述した従来のス
テアリングシャフト用弾性継手と同様である。

即ち、自在継手５を介してヨーク２７を）戻り方向に回
転させると、この回転がカップリング部材３を介してフ
ランジ２４に伝わり、このフランジ２４とセレーション
係合した軸２２が、涙り方向に回転する。

カップリング部材３は、ゴム等の弾性材により造られて
いる為、操舵車輪から軸２２に振動が伝わりた場合には
、カップリング部材３がこの振動を吸収し、自在継手５
を介してステアリングシャフトに接続されるヨーク２７
が振動する事を防止する。この結果、ステアリングシャ
フトの端部に設けられるステアリングホイールが振動し
、運転者に不快感を与える事がなくなる。

ヨーク２７の変位量が小さい場合には、カップリング部
材３が弾性変形する事でこの変位量を遊びとして吸収す
る事、フランジ２４とヨーク２７との捩り方向に亙る変
位は、第一、第二のスリーブ１８．２０と第一、第二の
抑え板８．１５に形成した切り欠ぎ１９．２１との係合
により制限され、カップリング部材３の破損が防止され
る事も、前述した従来のステアリングシャフト用弾性継
手と同様である。

但し、本発明のステアリングシャフト用弾性継手の場合
、衝突事故に伴なって軸方向（第１〜２図の左右方向）
の衝撃力が加わった場合、軸２２がフランジ２４に対し
て変位する事で、弾性継手の全長が縮まり、この衝撃力
を吸収する。

即ち、衝突時に圧縮方向（第１〜２図の右方向）の衝撃
力が加わった場合、フランジ２４中央の円筒部３０と軸
２２とを結合する為、前記空間３３内に充填されている
合成樹脂が破断し、フランジ２４中央部の円筒部３０内
周面が構成するセレーション孔２５の内側で、軸２２の
端部に形成したセレーション部２３が摺動する。

この結果、前記軸２２が後方（第１〜２図の右方）に移
動する。この移動の際、前記軸２２は、カップリング部
材３の中央に形成した通孔３４の内側、第一の抑え板８
の中央部に形成した通孔３５の内側、ヨーク２７の中央
部に形成した通孔３７の内側を順番に通過し、第２図に
示した状態に迄変位する。

この様に軸２２が、上記各部材３．８．２７の中央部に
形成した通孔３４．３５．３７を通過しつつ変位する結
果、軸２２の変位量、即ち弾性継手の収縮量を十分に確
保する事が出来、衝突時に運転者に加わる衝撃力を小さ
く抑える事が可能となる。

尚、フランジ２４の中央部に形成され、内側にセレーシ
ョン孔２５を具えた円筒部３０は、弾性継手の外側（第
１図左方）に向けて形成する事も出来る。そしてこの場
合は、第二の抑え板１５及びカップリング部材３に設け
られる通孔３４．３６は、軸２２のセレーション部２３
が通過出来る大きさであれば良い。又、円筒部３０はフ
ランジ２４と別体に造り、互いに組み合わせ固定しても
良い。

（発明の効果） 本発明のステアリングシャフト用弾性継手は、以上に述
べた通り構成され作用する為、操舵車輪からステアリン
グホイールへの振動の伝達防止性能を確保したまま、全
長を十分に収縮可能とする事が出来、衝突時に於ける安
全性を、高度のレベルで確保出来る。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明のステアリングシャフト用弾性継手
の実施例を示しており、第１図は通常状態の、第２゛図
は衝撃が加わって全長が縮まった状態の、それぞれ部分
断面図、第３〜４図は従来のステアリングシャフト用弾
性継手を示しており、第３図は分解斜視図、第４図は組
み立てた状態を示す斜視図である。 １：フランジ、２：軸、３：カップリング部材、４：ヨ
ーク、５：自在継手、６：第一のボルト、７：第一のナ
ツト、８：第一の抑え板、９．１０．１１．１２：通孔
、１３：第二のボルト、１４：第二のナツト、１５：第
二の抑え板、１６．１７：通孔、１８：第一のスリーブ
、１９；第二の切り欠き、２０：第二のスリーブ、２１
：第一の切り欠き、２２：軸、２３：セレーション部、
２４：フランジ、２５：セレーション孔、２６：スリー
ブ、２７：ヨーク、２８：第一の二股部、 ２ 第二の二股部、３０：円筒部、３１： 凹部、 ：小孔、 空間、 ３４． ３５、 ６　、 通孔。 特 許 出 願 人 日 本 精 工 株 式 造（ばか１名） 第 図 第　２図 ＋８

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸の端部に設けられ、この軸との間で回転力の伝
   達を自在とされたフランジと、弾性材製のカップリング
   部材と、このカップリング部材を介して前記フランジと
   対向したヨークと、前記フランジと前記カップリング部
   材とを複数箇所で結合した第一の結合手段と、前記ヨー
   クと前記カップリング部材とを、前記第一の結合手段と
   は異なる複数箇所で結合した第二の結合手段とから成る
   ステアリングシャフト用弾性継手に於いて、前記フラン
   ジの中央部にセレーション孔を形成すると共に、前記軸
   の端部をこのセレーション孔にセレーション係合させ、
   前記カップリング部材の中央部で、前記軸の端面と対向
   する部分、並びに前記第一、第二の結合手段を構成する
   部材の中央部で、前記軸の端面と対向する部分に、この
   軸を挿通自在な通孔を形成した事を特徴とするステアリ
   ングシャフト用弾性継手。
2. （２）軸とフランジとの間に、軸方向に亙って衝撃力が
   加わつた場合に破断し、フランジに対する軸の摺動を自
   在とする結合部を設けた、請求項１に記載のステアリン
   グシャフト用弾性継手。