JP2618767B2 - ステアリングカップリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明はステアリングカップリングに係
り、特にステアリングの操作フィーリングと防振性能と
を、高度に両立せしめ得る、新規な構造のステアリング
カップリングに関するものである。

【０００２】

【背景技術】一般に、ステアリングホイールから入力さ
れる操舵力（回転駆動力）をステアリングギヤに伝達せ
しめる、複数本のシャフト等から成る車両のステアリン
グ系においては、ステアリングギヤや路面、或いは懸架
系からの入力振動や異音のステアリングホイール側への
伝達を低減するために、その操舵力伝達経路上に、ステ
アリングカップリングと称される防振連結体が介装され
る。

【０００３】そして、かかるステアリングカップリング
としては、従来、実公昭６３−１８８３７号公報等に示
されている如く、ステアリングシャフトとギヤボックス
とを連結するインタミディエイトシャフトに防振ゴムを
組み込んで成る、所謂インタミタイプのものや、実公昭
５６−３５５３９号公報等に示されている如く、略円盤
状のゴム弾性板に対して、各複数の入力側取付孔と出力
側取付孔とを、回転中心軸周りの円周上に交互に設ける
と共に、周方向に隣接する取付孔の外周部間に跨がっ
て、所定の繊維材料から成るコード部材を巻回せしめて
成る、所謂コード入円盤タイプのものが、用いられてき
ている。

【０００４】ところで、このようなステアリングカップ
リングにおいては、優れたステアリングの操作フィーリ
ング（車両のハンドリング感）を実現するために、ステ
アリング系の回転軸回りの捩り特性として、或る程度大
きな剛性が要求されると共に、ステアリングホイールへ
の振動伝達を低減するために、ステアリング系の回転軸
方向の特性として、柔らかいばね特性が要求されること
となる。

【０００５】ところが、従来のインタミタイプのものに
あっては、その構造上、捩り剛性に対して軸方向ばね特
性を充分に柔らかく設定することが極めて困難であり、
軸方向ばね定数：Ａ（kg/mm)と捩り剛性：Ｂ（kg・cm/d
eg) との比（Ａ／Ｂ）が、通常、５程度となるために、
前述の如き、ステアリングの操作フィーリングと防振性
能との両立に関する要求特性は、到底、実現され得るも
のではなかったのである。

【０００６】また一方、従来のコード入円盤タイプのも
のにあっては、コード部材の引張強度によって捩り剛性
を有利に確保することが出来ると共に、軸方向ではゴム
弾性板の剪断変形によって柔らかいばね特性が発揮され
得ることから、ステアリングの操作フィーリングと防振
性能との両立に関する要求特性を有利に実現せしめるこ
とが可能となるものの、その製造に際して、コード部材
の巻回やゴム弾性板内への埋設など、極めて面倒で複雑
な作業が必要となるために、コスト的に問題があったの
である。

【０００７】しかも、かかるコード入円盤タイプのもの
は、コード部材が巻回された複数の取付孔を備え、それ
ら各取付孔に対して、それぞれ、ステアリング系におけ
る入力側部材と出力側部材とを取り付けなければならな
いために、構造の複雑化と大型化が避けられず、特に、
居住空間の拡大や各種制御機器等の増加などによって配
設スペースの制限が厳しくなってきている近年の車両で
は、その採用が、スペース的乃至は構造的に難しい場合
もあったのである。

【０００８】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、ステアリングの操作フィーリングと防振性
能との要求特性を、何れも高度に両立せしめ得る、コン
パクトで且つ簡略な構造のステアリングカップリングを
提供することにある。

【０００９】

【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明にあっては、内筒金具と、該内筒金具の軸直角方向
外側に所定距離を隔てて同一軸心上に配された外筒金具
とを、それらの間に介装されたゴム弾性体にて連結する
と共に、該内筒金具を挟んで軸直角方向一方向に対向位
置する部位に、それぞれ、前記内外筒金具間を軸方向に
延びる肉抜部を設けて成る筒型ブッシュを用い、該筒型
ブッシュを、車両のステアリング系における操舵力伝達
経路上に介装せしめて、そのブッシュ軸が該ステアリン
グ系の回転軸に対して略直交し、且つ前記肉抜部が該ス
テアリング系の回転軸方向において略対向位置せしめら
れる配設形態をもって配置せしめ、前記内筒金具および
前記外筒金具を、かかるステアリング系の入力側および
出力側の各一方に取り付けることによって構成されたス
テアリングカップリングを、その特徴とするものであ
る。

【００１０】

【作用・効果】すなわち、このような本発明に従う構造
とされたステアリングカップリングにあっては、ステア
リング系における捩り方向および回転軸方向の入力が、
何れも、筒型ブッシュのゴム弾性体を介して伝達される
こととなるが、捩り方向の入力に対しては、かかるゴム
弾性体の肉抜部が設けられていない部分が圧縮変形せし
められることによって、硬いばね特性が有利に発揮され
得ることとなる一方、回転軸方向の入力に対しては、か
かるゴム弾性体における圧縮／引張変形が肉抜部によっ
て軽減乃至は回避され、主に剪断変形が生ぜしめられる
ことから、充分に柔らかいばね特性が発揮され得るので
ある。

【００１１】そして、それ故、このようなステアリング
カップリングによれば、ステアリング系の捩り方向にお
ける剛性と、回転軸方向における柔らかいばね特性と
が、共に有利に発揮され得るのであり、それによって、
ステアリングの良好なる操作フィーリングと優れた防振
性能とが、高度に両立せしめられ得ることとなるのであ
る。

【００１２】しかも、本発明に係るステアリングカップ
リングにあっては、内外筒金具をゴム弾性体にて連結せ
しめて成る、極めて簡略な構造の筒型ブッシュを利用す
るものであり、ステアリング系に対する取付構造が簡略
であると共に、コード部材等を用いる必要もないことか
ら、そのコンパクト化による配設スペースの縮小が有利
に図られ得ることに加え、低コスト性と良好なる製作性
をもって製造することができるのである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明することとする。

【００１４】先ず、図１乃至図３には、本発明に係るス
テアリングカップリングの一具体例が示されている。こ
れらの図において、１０は、ステアリング系を構成する
メインシャフトであり、図示はされていないが、その一
端側において、ステアリングホイールに連結されてお
り、該ステアリングホイールの回動操作に従って、軸心
回りに回転駆動せしめられるようになっている。

【００１５】また、図中、１２は、ステアリング系を構
成する中間シャフトであり、図示はされていないが、そ
の一端側において、ステアリングギヤのギヤシャフトに
対して、自在継手等を介して連結されている。そして、
この中間シャフト１２を通じて、上記メインシャフト１
０の回転駆動力（操舵力）がステアリングギヤに伝達せ
しめられることにより、車両の舵取りが行なわれること
となるのである。

【００１６】そこにおいて、それらメインシャフト１０
と中間シャフト１２との連結部間には、所謂筒型ブッシ
ュ構造のカップリング１４が介装されており、このカッ
プリング１４を介して、操舵力の伝達が為されるように
なっている。

【００１７】すなわち、かかるカップリング１４は、図
示されている如く、厚肉円筒形状の内筒金具１６と、大
径円筒形状の外筒金具１８とが、互いに径方向に所定距
離を隔てて、同一軸心上に配置されると共に、それら内
筒金具１６と外筒金具１８とが、両金具１６，１８間に
介装された略厚肉円筒形状のゴム弾性体２０によって、
一体的に連結されてなる構造とされている。なお、特
に、本実施例におけるカップリング１４にあっては、所
定の成形キャビティ内に内外筒金具１６，１８を配置せ
しめた状態下、それら両金具１６，１８間に所定のゴム
材料を射出充填してゴム弾性体２０を形成すること等に
よって製作されたものであって、ゴム弾性体２０の内周
面および外周面に、内筒金具１６および外筒金具１８
が、それぞれ加硫接着されてなる一体加硫成形品にて構
成されている。

【００１８】また、このカップリング１４におけるゴム
弾性体２０には、内筒金具１６を挟んで径方向一方向に
対向位置する部位において、それぞれ、肉抜部としての
肉抜孔２２，２４が形成されている。これらの肉抜孔２
２，２４は、内外筒金具１６，１８に沿って周方向に所
定長さ（本実施例では、周方向に略１／４周の長さ）を
もって、それら内外筒金具１６，１８間を軸方向に貫通
して形成されているのである。

【００１９】一方、このようなカップリング１４を介し
て互いに連結せしめられる、前記メインシャフト１０お
よび中間シャフト１２の連結側端部には、取付部２６，
２８が、それぞれ一体的に設けられている。

【００２０】かかるメインシャフト１０の取付部２６に
あっては、軸方向外方に向かって突出する一対の取付片
３０，３０を有する、全体として略コ字型形状をもって
形成されている。また、各取付片３０には、ボルト挿通
孔３１が設けられており、取付ボルト３４が、それら挿
通孔３１，３１に挿通配置されることにより、両取付片
３０，３０間に跨がって、メインシャフト１０の軸心に
対して直角な方向に延びる状態で、配設支持せしめられ
るようになっている。なお、図中、３６は、取付ボルト
３４に螺着されて、該取付ボルト３４をメインシャフト
１０の取付部２６に固定するナットである。

【００２１】また、中間シャフト１２の取付部２８は、
厚肉円筒形状をもって形成されている。そして、この取
付部２８は、その外周面において中間シャフトの端部に
溶着されることにより、その軸心が、該中間シャフト１
２の軸心に対して直角となる状態で、一体的に取り付け
られている。

【００２２】そうして、前述の如きカップリング１４
は、その内筒金具１６の内孔３２に対して、上記メイン
シャフト１０の取付部２６によって支持される取付ボル
ト３４が挿通されることにより、該内筒金具１６が、メ
インシャフト１０側に固定的に取り付けられている一
方、かかるカップリング１４の外筒金具１８に対して、
上記中間シャフト１２の取付部２８が圧入、嵌着される
ことにより、該外筒金具１８が、中間シャフト１２側に
固定的に取り付けられている。それによって、かかるカ
ップリング１４にあっては、内外筒金具１６，１８の軸
心が、ステアリングシャフト１０，１２の軸方向（回転
軸）に対して、略直交する状態で、メインシャフト１０
と中間シャフト１２との間に介装されているのである。

【００２３】また、そのような配設状態下、かかるカッ
プリング１４にあっては、図１に明示されている如く、
ゴム弾性体２０に設けられた肉抜孔２２，２４が、ステ
アリングシャフト１０，１２の軸方向において対向位置
せしめられている。換言すれば、かかるカップリング１
４は、ゴム弾性体２０における中実部（肉抜孔２２，２
４が設けられていない部分）３８，３８が、ステアリン
グシャフト１０，１２の軸直角方向において対向位置す
る状態で、装着されているのである。

【００２４】従って、前述の如き構造のカップリング１
４が、このような配設形態をもって介装されて成るステ
アリング系においては、メインシャフト１０側から内筒
金具１６に及ぼされるシャフト軸回り（捩り方向）の操
舵力が、ゴム弾性体２０を介して、外筒金具１８から中
間シャフト１２側に伝達されることとなるが、そこにお
いて、かかる捩り方向の操舵力は、内筒金具１６を、外
筒金具１８に対し、中実部３８，３８の対向方向におい
てこじる方向（図３中、Ｘ方向）の力として及ぼされる
ことから、かかる中実部３８，３８に対して圧縮／引張
変形が有利に惹起されて、硬いばね特性が有利に発揮さ
れ得ることとなるのである。

【００２５】また一方、中間シャフト１２側から外筒金
具１８に入力される振動は、主にシャフト軸方向に及ぼ
されることとなるが、かかる軸方向の振動入力は、外筒
金具１８を、内筒金具１６に対し、肉抜孔２２，２４の
対向方向における軸直方向（図１中、Ｙ方向）に変位せ
しめる力として及ぼされることから、かかる肉抜部２
２，２４によって、ゴム弾性体２０における圧縮／引張
応力の発生が防止されて、柔らかいばね特性が有利に発
揮され得ることとなるのである。

【００２６】そして、それ故、上述の如きカップリング
構造によれば、ステアリング系の捩り方向における剛性
と、回転軸方向における柔らかいばね特性とが、共に有
利に発揮され得るのであり、それによって、ステアリン
グの良好なる操作フィーリングと優れた防振性能とが、
高度に両立され得るのである。

【００２７】因みに、本実施例のカップリング構造にお
いては、ステアリング系の回転軸方向におけるばね定
数：Ａ（kg/mm)と、ステアリング系の回転軸回りにおけ
る捩り剛性：Ｂ（kg・cm/deg) との比（Ａ／Ｂ）を、
０．２〜０．４程度に設定することが可能であること
が、確認されている。

【００２８】しかも、かかるカップリング構造は、内外
筒金具１６，１８をゴム弾性体２０にて連結せしめて成
る、簡単な構造の筒型ブッシュを、特別な配設形態をも
って、ステアリング系の操舵力伝達経路上に介装せしめ
ることによって実現され得たものであり、ステアリング
系の捩り方向における剛性を確保するためにコード部材
等を付加する必要もないことから、従来のコード入円盤
タイプのものに比して、構造が極めて簡略であり、製作
が容易でコスト的にも優れているのである。

【００２９】また、かかるカップリング構造において
は、カップリング１４の内筒金具１６と外筒金具１８と
を、メインシャフト１０および中間シャフト１２の各一
方に取り付けるだけで装着することができることから、
シャフトに対する複数の取付部を有する従来のコード入
円盤タイプのカップリングに比して、そのコンパクト化
と配設スペースの縮小化が、有効に達成され得るといっ
た利点をも有しているのである。

【００３０】以上、本発明の一実施例について詳述して
きたが、これは文字通りの例示であって、本発明は、か
かる具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

【００３１】例えば、フラッタ等の防振のためには、カ
ップリングにおけるステアリング系の捩り方向の剛性
を、ステアリング系の軸回りの微小振幅（角度）の範囲
内で低く設定することが望ましい場合があるが、そのよ
うな場合には、図４に示す如く、ゴム弾性体２０におけ
る中実部３８，３８に対して、それぞれ、軸方向両側か
ら所定深さで延びる切欠き４０，４０を、設けることも
有効である。なお、図４においては、その理解を容易と
するために、前記実施例と同様な構造とされた部材およ
び部位に対して、それぞれ、前記実施例と同一の符号を
付しておくこととする。

【００３２】また、カップリングを構成する内筒金具や
外筒金具を、矩形筒形状や楕円形状等をもって形成せし
め、内外筒金具間の間隔（ゴム弾性体の肉厚）を、周方
向において変化させることにより、カップリングにおけ
るばね特性を、ステアリング系の捩り方向と軸方向とに
おいて調節することも可能である。

【００３３】更にまた、ゴム弾性体の中実部に対して補
強金具等を配することによって、カップリングにおける
ばね特性を、ステアリング系の捩り方向と軸方向とにお
いて調節することも可能である。

【００３４】さらに、前記実施例では、ゴム弾性体にお
ける肉抜部が、軸方向に貫通して形成されていたが、軸
方向に貫通しない所定深さの穴形状をもって形成しても
良い。或いは、かかる肉抜部内に、内筒金具側乃至は外
筒金具側からゴム弾性体を突出せしめることにより、緩
衝ストッパ機能を持たせることも可能である。

【００３５】また、前記実施例では、カップリング１４
の内筒金具１６がメインシャフト１０側に、外筒金具１
８が中間シャフト１２側に、それぞれ取り付けられてい
たが、それとは逆に、内筒金具１６を中間シャフト１２
側に、外筒金具１８をメインシャフト１０側に取り付け
ても、本発明の効果が有効に発揮され得ることは、勿論
である。

【００３６】更にまた、カップリングの内外筒金具に対
するステアリング系の取付構造は、前記実施例のものに
限定されるものでは決してなく、例えば、外筒金具１８
に対して、ステアリングシャフトに取り付けるためのブ
ラケットを一体的に形成することも可能である。

【００３７】或いはまた、カップリングの内筒金具また
は外筒金具に対するステアリング系の取付部位に対し
て、内外筒金具の軸心回りにおける所定角度の変位許容
機能を付与せしめることにより、かかるカップリングに
対して、自在継手の如き機能をもたせることも可能であ
る。

【００３８】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもないところである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るステアリングカップリングの一実
施例を示す断面図であって、図２におけるＩ−Ｉ断面に
相当する図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】図１における III−III 断面図である。

【図４】本発明に係るステアリングカップリングの別の
実施例を示す、図３に対応する断面図である。

【符号の説明】

１０ メインシャフト １２ 中間シャフト １４ カップリング １６ 内筒金具 １８ 外筒金具 ２０ ゴム弾性体 ２２，２４ 肉抜孔 ２６ 取付部（メインシャフト側） ２８ 取付部（中間シャフト側） ３４ 取付ボルト ３８ 中実部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内筒金具と、該内筒金具の軸直角方向外
   側に所定距離を隔てて同一軸心上に配された外筒金具と
   を、それらの間に介装されたゴム弾性体にて連結すると
   共に、該内筒金具を挟んで軸直角方向一方向に対向位置
   する部位に、それぞれ、前記内外筒金具間を軸方向に延
   びる肉抜部を設けて成る筒型ブッシュを用い、該筒型ブ
   ッシュを、車両のステアリング系における操舵力伝達経
   路上に介装せしめて、そのブッシュ軸が該ステアリング
   系の回転軸に対して略直交し、且つ前記肉抜部が該ステ
   アリング系の回転軸方向において略対向位置せしめられ
   る配設形態をもって配置せしめ、前記内筒金具および前
   記外筒金具を、かかるステアリング系の入力側および出
   力側の各一方に取り付けたことを特徴とするステアリン
   グカップリング。