JP2861758B2 - メカニカルヒューズ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二つの部材の連結構造
に係り、更に詳細には二つの部材の連結状態を制御する
メカニカルヒューズ装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】メカニカルヒューズ装置の一つとして、
例えば特開昭６１−２２０９６８号公報に記載されてい
る如く、自動車等の車輌の電動式パワーステアリング装
置に於て、ステアリングシャフトと共に一体的に回動す
る補助部材とモータにより駆動される出力歯車とがシェ
アピンを介して連結され、補助部材と出力歯車との間に
過大な負荷が作用することによりシェアピンに所定値以
上の荷重が作用するとシェアピンが折れることにより補
助部材と出力歯車との間の駆動連結状態を解除するよう
構成されたメカニカルヒューズ装置が従来より知られて
いる。

【０００３】かかるメカニカルヒューズ装置によれば、
例えばモータにロック等の異常が生じモータが全く回転
できなくなった場合にも、車輌の運転者はステアリング
ホイールを操作してステアリングシャフトを回転駆動し
シェアピンに高い荷重を与えることによってシェアピン
を折損させ、これによりモータのロック等に起因して操
舵不能の状態になることを確実に回避することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】シェアピンの如き連結
部材は従来より一般に耐衝撃性に優れた金属や樹脂にて
構成されている。しかし金属や樹脂はそれらに繰返し荷
重が加えられると疲労により強度が比較的大きく低下す
る。従って上述の如き従来のメカニカルヒューズ装置に
於ては、パワーステアリング装置が長期間に亘り使用さ
れる過程に於てシェアピンの強度が疲労により低下し、
その結果シェアピンに作用する実際の荷重が設計上の設
定破断荷重未満であってもシェアピンが折損し、そのた
め電動式パワーステアリング装置がその本来の作動状態
を維持すべき状況にあるにも拘らず補助部材と出力歯車
との間に於てトルクの伝達が行われなくなり、パワース
テアリング装置が不必要にマニュアルステアリング装置
に切換ってしまうという問題がある。

【０００５】またシェアピンの疲労による強度低下に起
因してシェアピンに作用する実際の荷重が設定破断荷重
未満の状況に於てシェアピンが折損することを防止すべ
く、疲労による強度低下分を見込んでシェアピンの設定
破断荷重を低く設定しようとすると、パワーステアリン
グ装置を正常に作動させるためにシェアピンが耐えなけ
ればならない荷重よりもシェアピンの設定破断荷重が低
くなり、従ってこの場合にも例えば車輪の縁石当りの如
き状況に於て補助部材と出力歯車との間の伝達トルクが
高くなると、パワーステアリング装置がその本来の作動
状態を維持すべき状況にあるにも拘らずシェアピンが折
損し、パワーステアリング装置が不必要にマニュアルス
テアリング装置に切換ってしまう。

【０００６】一方セラミックスは金属や樹脂に比して耐
衝撃性に劣るため、従来より二つの部材を連結するため
のキーの如き連結部材の構成材料としては不適当である
と考えられているが、セラミックスは金属や樹脂に比し
て疲労による強度低下が極めて小さいという優れた特徴
を有している。

【０００７】本発明は、従来のメカニカルヒューズ装置
に於ける上述の如き問題に鑑み、またセラミックスは疲
労による強度低下が極めて小さいという優れた特徴を有
していることに着目し、メカニカルヒューズ装置が長期
間に亘り使用されても連結部材がその疲労による強度低
下に起因して不必要に破壊することがなく、これにより
長期間に亘り正常に作動することができるよう改良され
たメカニカルヒューズ装置を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、請求項１の構成、即ち第一の部材と第二の
部材とが連結部材を介して連結され、前記二つの部材の
間に所定値以上の荷重が作用すると前記連結部材が破壊
することにより前記二つの部材の連結状態を解除するメ
カニカルヒューズ装置に於て、前記連結部材はセラミッ
クスにて構成されていることを特徴とするメカニカルヒ
ューズ装置によって達成される。

【０００９】また本発明によれば、メカニカルヒューズ
装置は第一のキー溝を有するステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトに嵌合し電動モータにより駆
動される駆動歯車と噛合し前記第一のキー溝に整合する
第二のキー溝を有する従動歯車と、前記第一及び第二の
キー溝に挿入され前記ステアリングシャフト及び前記従
動歯車をトルク伝達可能に連結するキーとを有し、前記
キーはセラミックスにて構成され前記ステアリングシャ
フトと前記従動歯車との間の伝達トルクが所定値以上に
なると破断して前記ステアリングシャフトと前記従動歯
車との間の連結状態を解除するよう構成される（請求項
２の構成）。

【００１０】また本発明によれば、請求項１の構成に於
て、前記連結部材は前記二つの部材の連結部の対向面に
沿って延在する切欠き溝を有し、前記切欠き溝は前記二
つの部材の前記対向面に対する前記切欠き溝の相対変位
が生じても前記二つの部材の前記対向面が前記切欠き溝
の幅の範囲内に収まるよう設定された溝幅を有するよう
構成される（請求項３の構成）。

【００１１】

【作用】図１８はセラミックス（窒化ケイ素）の遅れ破
壊強度及び疲労強度を金属（合金鋼、ＪＩＳ規格ＳＣＭ
４１５）の疲労強度と対比して示すグラフである。この
図１８より、金属の疲労による強度低下は比較的大きい
のに対し、セラミックスの１０⁸ 回経過後の疲労強度は
その初期強度の約８０％であり、セラミックスの疲労に
よる強度低下は極めて小さいことが解る。

【００１２】上述の請求項１の構成によれば、第一及び
第二の部材の連結状態を制御する連結部材は、疲労によ
る強度低下が極めて小さいセラミックスにて構成される
ので、メカニカルヒューズ装置が長期間に亘り使用され
ても、連結部材の疲労による強度低下に起因して連結部
材がそれに作用する荷重が設定荷重を大幅に下まわる状
況に於て破壊することがなく、メカニカルヒューズ装置
を長期間に亘り所期の設計通りに作動させることが可能
になる。

【００１３】また上述の請求項２の構成によれば、キー
はセラミックスにて構成されるので、キーの疲労による
強度低下に起因してキーが設定荷重を大幅に下まわる状
況に於て破断しステアリングシャフト及び従動歯車の連
結状態が解除されることがなく、従ってパワーステアリ
ング装置が不必要にマニュアルステアリング装置に切換
えられることがなくなる。

【００１４】また上述の請求項３の構成によれば、第一
及び第二の部材や連結部材の熱膨張の差等に起因して連
結部材が第一及び第二の部材に対し相対的に変位して
も、第一及び第二の部材による連結部材に対する着力点
が常に切欠き溝の側縁部となるので、連結部材が破壊す
る際の荷重が連結部材の相対変位に起因して設定荷重よ
り大幅にずれることが確実に防止される。

【００１５】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【００１６】図１は本発明によるメカニカルヒューズ装
置が適用された電動式パワーステアリング装置を示す概
略構成図、図２は図１の歯車とシャフトとの間に適用さ
れたメカニカルヒューズ装置の第一の実施例を示す拡大
部分縦断面図、図３は図２に示された第一の実施例の平
断面図である。

【００１７】図１に於て、１０は上端にステアリングホ
イール１２が固定されたステアリングシャフトを示して
いる。ステアリングシャフト１０は途中に操舵トルクを
検出するトルクセンサ１４を有し、下端にてラック・ア
ンド・ピニオン式ステアリング装置１６のピニオンシャ
フトに連結されている。またステアリングシャフト１２
にはトルクセンサ１４と下端との間にて後述の如く従動
歯車１８が固定されており、従動歯車１８はモータ２０
により駆動される駆動歯車２２と噛合している。モータ
２０の回転はトルクセンサ１４及び図には示されていな
い他のセンサによる検出結果に基づき電子制御装置２４
によって制御され、これにより少なくとも操舵トルクに
応じて補助操舵力を発生するようになっている。

【００１８】図２及び図３に示されている如く、ステア
リングシャフト１０にはその軸線２６に沿って第一のキ
ー溝としての半月形の窪み２８が設けられている。また
従動歯車１８はそのボス部１８Ａにてステアリングシャ
フト１０に嵌合し、ボス部の内面には軸線２６に沿って
延在する第二のキー溝としてのキー溝３０が設けられて
いる。窪み２８及びキー溝３０内には連結部材としての
半月形のセラミックス製のキー３２が挿入されており、
これにより従動歯車１８はキー３２によりステアリング
シャフト１０に連結固定されている。

【００１９】図示の実施例に於ては、図４及び図５に示
されている如く、キー３２の両側面３２Ａ及び３２Ｂに
はそれぞれ互いに整合する断面Ｖ形の切欠き溝３４及び
３６が設けられている。切欠き溝３４及び３６はキー３
２が窪み２８及びキー溝３０内に適正に挿入されると、
ステアリングシャフト１０及び従動歯車１８の連結部の
対向面、即ちステアリングシャフトの表面３８と従動歯
車のボス部１８Ａの内面４０に整合して延在するよう平
面状の端面３２Ｃに平行に延在している。

【００２０】また図４及び図６に示されている如く、切
欠き溝３４及び３６はステアリングシャフトの表面３８
とボス部１８Ａの内面４０との間の間隔よりも遥かに大
きい幅を有しており、これによりステアリングシャフト
１０、従動歯車１８、キー３２の熱膨張の差等に起因し
てステアリングシャフト及び従動歯車に対し切欠き溝３
４及び３６が図４及び図６で見て左右の方向に相対変位
しても、表面３８及び内面４０が必ず切欠き溝の幅の範
囲内に収まるようになっている。

【００２１】図示の第一の実施例に於て、ステアリング
シャフト１０と従動歯車１８との間に伝達されるトルク
が所定値未満であり、これによりステアリングシャフト
及び従動歯車によりキー３２に与えられる剪断荷重がキ
ーを構成するセラミックスの種類及び切欠き溝３４、３
６の大きさや形状等により決定される設定破断荷重未満
であるときには、キーは破断せず、これにより従動歯車
はステアリングシャフトと一体の状態に維持される。

【００２２】これに対しステアリングシャフト１０と従
動歯車１８との間に於ける伝達トルクが所定値以上にな
り、これらによりキー３２に与えられる剪断荷重が設定
破断荷重以上になると、キーは切欠き溝３４及び３６に
対応する位置に於て破断し、これによりステアリングシ
ャフト及び従動歯車の連結状態が解除され、二つの部材
は軸線２６の周りに自由に相対回転し得るようになる。

【００２３】この場合図７に示されている如く、ステア
リングシャフトの表面３８とボス部１８Ａの内面４０と
の間の間隔に対するキー溝３４及び３６の幅の比が比較
的小さい場合には、各部材の熱膨張の差等に起因してス
テアリングシャフト及び従動歯車に対する切欠き溝の相
対変位が生じると、ステアリングシャフト及び従動歯車
によるキー３２に対する着力点（図に於て三角にて示さ
れている）が切欠き溝の側縁以外の位置になり、従って
キーに設定破断荷重以上の剪断荷重が作用してもキーが
破断しない場合がある。

【００２４】これに対し図示の実施例によれば、ステア
リングシャフト及び従動歯車に対する切欠き溝３４及び
３６の相対変位が生じても表面３８及び内面４０は切欠
き溝の幅の範囲内に収まるので、ステアリングシャフト
及び従動歯車によるキーに対する着力点は必ず切欠き溝
の側縁になり、これによりキーはそれに与えられる剪断
荷重が設定破断荷重以上になると必ず破断する。

【００２５】図８はモータの回転軸と歯車軸との間に適
用されたメカニカルヒューズ装置の第二の実施例を示す
拡大部分断面図である。尚図８に於て、図１に示された
部分に対応する部分には図１に於て付された符号と同一
の符号が付されている。

【００２６】この実施例に於ては、出力歯車２２の回転
軸４４は連結部材としての短冊形のセラミックス製のト
ルクリミッタ４６を介してモータ２０の回転軸４８に連
結されている。回転軸４４及び４８はそれぞれ軸受５０
及び５２により軸線５４の周りに回転可能に支持されて
おり、それらの互いに対向する端面には軸線５４に整合
する溝５６及び５８が設けられ、トルクリミッタ４６の
端部はこれらの溝内に挿入されている。

【００２７】この第二の実施例に於て、回転軸４４と４
８との間に伝達されるトルクが所定値未満であり、これ
により回転軸４４及び４８によりトルクリミッタ４６に
与えられる捩り荷重がキーを構成するセラミックスの種
類及びキーの断面形状、断面積により決定される設定破
断荷重未満であるときには、トルクリミッタは破断せ
ず、これにより二つの回転軸は一体的に連結された状態
に維持される。

【００２８】これに対し回転軸４４と４８との間に於け
る伝達トルクが所定値以上になり、これらの回転軸によ
りトルクリミッタ４６に与えられる捩り荷重が設定破断
荷重以上になると、トルクリミッタは破断し、これによ
り二つ回転軸の連結状態が解除され、二つの回転軸は軸
線５４の周りに自由に相対回転し得るようになる。

【００２９】図９は本発明によるメカニカルヒューズ装
置が適用されたマニュアルステアリング装置のコラムシ
ャフト支持構造を示す側面図、図１０は図９の車体とコ
ラムブラケットとの間に適用されたメカニカルヒューズ
装置の第三の実施例を示す拡大部分斜視図、図１１は図
１０に示された第三の実施例の拡大断面図である。

【００３０】図９に於て、６２はコラムシャフトを示し
ており、コラムシャフト６２はアッパコラムチューブ６
４と、アッパコラムチューブの下端部に圧入により連結
されたロアコラムチューブ６６とよりなっている。上端
にステアリングホイール６８が固定されたアッパステア
リングシャフト７０及びロアステアリングシャフト７２
は、それぞれアッパコラムチューブ６４及びロアコラム
チューブ６６内に回転可能に挿通されており、互いにセ
レーション結合により連結されている。

【００３１】コラムシャフト６２は、アッパコラムチュ
ーブ６４の中央部にてコラムブラケット７４を介して車
体７６に固定されており、ロアコラムチューブ６６の下
端部にてジャケットブラケット７８を介して車体に固定
されている。コラムブラケット７４は、図１０に示され
ている如く、アッパコラムチューブ６４を支持する本体
部７４Ａと、該本体部と一体をなすベース部７４Ｂとよ
りなっており、ベース部７４Ｂにはステアリングホイー
ル６８の側に向けて開口する一対の切欠き８０が設けら
れている。

【００３２】各切欠き８０には実質的に六角形のブロッ
ク状をなす支持部材８２が嵌込まれている。図１１に示
されている如く、支持部材８２は中央に設けられたボル
ト挿通孔８３と両側部外縁に設けられた溝８４とを有し
ている。ボルト挿通孔８３にはボルト８６が挿通され、
該ボルトがナット８８によって車体７６に固定されるこ
とにより支持部材８２は車体に固定されている。溝８４
にはコラムブラケット７４のベース部７４Ｂの切欠き８
０の周縁部が挿入されており、支持部材８２及びベース
部７４Ｂにそれぞれ互いに整合するよう設けられた四つ
の孔９０及び９２には連結部材としての円柱状のセラミ
ックス製のシェアピン９４が挿入され、これにより支持
部材及びコラムブラケットは互いに一体的に連結されて
いる。

【００３３】この第三の実施例に於て、コラムシャフト
６４及びブラケット７４と車体７６との間に作用する荷
重が所定値未満であり、これにより支持部材８２を介し
てブラケット及び車体によりシェアピン９４に与えられ
る剪断荷重がシェアピンを構成するセラミックスの種類
及びシェアピンの断面形状、断面積により決定される設
定破断荷重未満であるときには、シェアピンは破断せ
ず、これによりブラケット７４は車体７６に一体的に固
定された状態に維持される。

【００３４】これに対しコラムシャフト６４及びブラケ
ット７４と車体７６との間に作用する荷重が所定値以上
になり、これらによりシェアピン９４に与えられる剪断
荷重が設定破断荷重以上になると、シェアピンはブラケ
ットのベース部７４Ｂの上下面に対応する位置に於て破
断し、これによりブラケット及び車体の連結状態が解除
され、コラムシャフト６４及びブラケットは車体に対し
自由に相対変位し得るようになる。

【００３５】図１２は本発明によるメカニカルヒューズ
装置が適用された電気自動車の下面を示す斜視図、図１
３は図１２に示されたバッテリキャリアを示す斜視図、
図１４は図１３のバッテリキャリアと車体との間に適用
されたメカニカルヒューズ装置の第四の実施例を示す拡
大部分斜視図、図１５は図１４に示された第四の実施例
を車輌前後方向に見た断面図、図１６は図１４に示され
た第四の実施例を車輌横方向に見た拡大断面図である。

【００３６】これらの図に於て、１１０は車体１００の
下部に固定されたバッテリキャリア１１２に収納された
電源バッテリを示している。図１３に示されている如
く、バッテリキャリア１１２の側面１１２Ａには車輌横
方向に延在する水平部１１６を有する複数個のブラケッ
ト１１４が固定されている。各水平部１１６には車輌後
方へ切開かれた切欠き１１８が設けられている。

【００３７】図１４に示されている如く、水平部１１６
の切欠き１１８の周囲の部分は、実質的に直方体の形態
をなす支持部材１２０の車輌横方向の側面に形成された
溝１２２に係止されている。溝１２２は車輌の長手方向
に沿って形成されており、これによりブラケット１１４
は車輌の前方（図１４に於て矢印Ａの方向）へ支持部材
２０より抜出し得るようになっている。また切欠き１１
８の周囲の部分及び支持部材１２０の両端部にはそれぞ
れ互いに整合する貫通孔１２４及び１２６が設けられて
いる。これらの貫通孔１２４及び１２６には円柱形のセ
ラミックス製のシャアピン１２８が挿入され、シェアピ
ンにより支持部材１２０及びブラケット１１４は互いに
一体的に連結されている。

【００３８】支持部材１２０の中央部にはボルト挿通孔
１３０が設けられている。図１４及び図１５に示されて
いる如く、ボルト挿通孔１３０には車体の下方よりボル
ト１３２が挿通され、ボルト１３２は車体の一部をなす
ロッカー１３４のインナプレート１３４Ａに固定された
ウェルドナット１３６に締結固定されている。かくして
バッテリキャリア１１２は支持部材１２０及びブラケッ
ト１１４を介してロッカー１３４に固定されている。ま
たボルト１３２は塑性変形可能な薄板状のエネルギ吸収
ベルト１３８の端部に設けられた孔１３９にも挿通され
ており、これによりエネルギ吸収ベルト１３８の端部が
支持部材１２０等と共にロッカー１３４に固定されてい
る。

【００３９】図１３に示されている如く、バッテリキャ
リア１１２の側面１１２Ａには実質的にＵ形をなすベル
トガイド１４０がエネルギ吸収ベルト１３８の固定位置
より車輌前方側に固定されている。図１４に示されてい
る如く、ベルトガイド１４０は互いに平行な支持部１４
０Ａ及び１４０Ｂを有し、上側の支持部１４０Ａは下側
の支持部１４０Ｂより車輌後方側に位置している。支持
部１４０Ａ及び１４０Ｂの間にはエネルギ吸収ベルト１
３８が支持部の外面に当接した状態にて挿通されてい
る。

【００４０】また図１３に示されている如く、バッテリ
キャリア１１２の側面１１２Ａには複数個のピン１４２
が固定されている。ピン１４２はリンク１４４の下端に
設けられた長孔１４６に挿通されており、これによりリ
ンク１４４の下端はピン１４２により枢動可能に支持さ
れており、リンク１４４の上端は図には示されていない
がロッカー１３４に枢動可能に支持されている。

【００４１】この第四の実施例に於て、バッテリキャリ
ア１１２及びブラケット１１４と車体１００との間に作
用する荷重が所定値未満であり、これにより支持部材１
２０を介してブラケット及びロッカー１３４によりシェ
アピン１２８に与えられる剪断荷重がシェアピンを構成
するセラミックスの種類及びシェアピンの断面形状、断
面積により決定される設定破断荷重未満であるときに
は、シェアピンは破断せず、これによりブラケット１１
４はロッカー１３４に一体的に固定された状態に維持さ
れる。

【００４２】これに対し電気自動車の衝突時の如く、ブ
ラケット１１４とロッカー１３４との間に作用する荷重
が所定値以上になり、これによりシェアピン１２８に与
えられる剪断荷重が設定破断荷重以上になると、シェア
ピンはブラケットの水平部１６の上下面に対応する位置
に於て破断し、これによりブラケット及びロッカーの連
結状態が解除され、バッテリキャリア１１２及びブラケ
ット１１４はロッカー１３４に対し車輌前方へ相対変位
し得るようになる。

【００４３】従って電気自動車の衝突時にはバッテリキ
ャリア１１２が車体に対し相対的に前方側へ変位し、ベ
ルトガイド１４０はその支持部１４０Ａ及び１４０Ｂが
エネルギ吸収ベルト１３８の両面と摺動した状態にてベ
ルトを順次屈曲させつつ車輌の前方へ移動し、これによ
りバッテリ１１０及びバッテリキャリア１１２の運動エ
ネルギが吸収され、車体及び車輌の乗員に与えられる衝
突時の衝撃が緩和される。またこの場合バッテリキャリ
ア１１２はリンク１４４を介してロッカー１３４により
懸垂支持された状態に維持されるので、地上に落下する
ことはない。またバッテリキャリア１１２に固定された
ピン１４２はリンク１４４の下端に設けられた長孔１４
６に挿通されているので、車輌の衝突初期に於けるバッ
テリキャリア１１２の車輌前方への移動がリンクにより
阻害されることもない。

【００４４】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００４５】例えば第一の実施例のキー３２に設けられ
た切欠き溝３４及び３６の断面形状はＶ形であるが、連
結部材に設けられる切欠き溝は図１７に示された二重Ｖ
形を含む任意の断面形状のものであってよい。また第三
及び第四の実施例に於けるシェアピン９４、１２８は円
柱形をなしているが、シェアピンは任意の断面形状のも
のであってよく、また第一の実施例の場合と同様これら
のシェアピンにもそれらが連結する二つの部材の連結部
の対向面に整合して切欠き溝が設けられてもよく、その
場合にも切欠き溝の幅はシェアピン及び二つの部材の熱
膨張の差等に起因して二つの部材に対し切欠き溝がシェ
アピンの軸線方向に相対変位しても、二つの部材の連結
部の対向面が必ず切欠き溝の幅の範囲内に収まるよう設
定されることが好ましい。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の請求項１の構成によれば、第一及び第二の部材の連
結状態を制御する連結部材は、疲労による強度低下が極
めて小さいセラミックスにて構成されるので、メカニカ
ルヒューズ装置が長期間に亘り使用されても、連結部材
の疲労による強度低下に起因して連結部材がそれに作用
する荷重が設定荷重を大幅に下まわる状況に於て破壊す
ることがなく、従ってメカニカルヒューズ装置を長期間
に亘り所期の設計通りに作動させることができる。

【００４７】また上述の請求項２の構成によれば、キー
はセラミックスにて構成されるので、キーの疲労による
強度低下に起因してキーが設定荷重を大幅に下まわる状
況に於て破断しステアリングシャフト及び従動歯車の連
結状態が解除されることがなく、従ってパワーステアリ
ング装置が不必要にマニュアルステアリング装置に切換
えられることを確実に防止することができ、またステア
リングシャフトと従動歯車との間の連結部の構造を大幅
に変更したり部品を追加したりする必要もない。

【００４８】また上述の請求項３の構成によれば、第一
及び第二の部材や連結部材の熱膨張の差等に起因して連
結部材が第一及び第二の部材に対し相対的に変位して
も、第一及び第二の部材による連結部材に対する着力点
が常に切欠き溝の側縁部となる状態を確保することがで
き、これにより連結部材が破壊する際の荷重が連結部材
の相対変位に起因して設定荷重より大幅にずれることを
確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるメカニカルヒューズ装置が適用さ
れた電動式パワーステアリング装置を示す概略構成図で
ある。

【図２】図１の歯車とシャフトとの間に適用されたメカ
ニカルヒューズ装置の第一の実施例を示す拡大部分縦断
面図である。

【図３】図２に示された第一の実施例の平断面図であ
る。

【図４】図３の要部を示す拡大部分平断面図である。

【図５】第一の実施例のキーを示す正面図である。

【図６】第一の実施例のメカニカルヒューズ装置に於て
位置ずれが生じた場合に於けるキーに対する着力点を示
す説明図である。

【図７】比較例のメカニカルヒューズ装置に於て位置ず
れが生じた場合に於けるキーに対する着力点を示す説明
図である。

【図８】モータの回転軸と歯車軸との間に適用されたメ
カニカルヒューズ装置の第二の実施例を示す拡大部分断
面図である。

【図９】本発明によるメカニカルヒューズ装置が適用さ
れたマニュアルステアリング装置のコラムシャフト支持
構造を示す側面図である。

【図１０】図９の車体とコラムブラケットとの間に適用
されたメカニカルヒューズ装置の第三の実施例を示す拡
大部分斜視図である。

【図１１】図１０に示された第三の実施例の拡大断面図
である。

【図１２】本発明によるメカニカルヒューズ装置が適用
された電気自動車の下面を示す斜視図である。

【図１３】図１２に示されたバッテリキャリアを示す斜
視図である。

【図１４】図１３のバッテリキャリアと車体との間に適
用されたメカニカルヒューズ装置の第四の実施例を示す
拡大部分斜視図である。

【図１５】図１４に示された第四の実施例を車輌前後方
向に見た断面図である。

【図１６】図１４に示された第四の実施例を車輌横方向
に見た拡大断面図である。

【図１７】第一の実施例のキーに設けられる切欠き溝の
他の一つの実施例を示す拡大部分断面図である。

【図１８】セラミックスの疲労強度を金属の疲労強度と
比較して示すグラフである。

【符号の説明】

１０…ステアリングシャフト １６…ラック・アンド・ピニオン式ステアリング装置 １８…従動歯車 ２２…駆動歯車 ３２…キー ４４、４８…回転軸 ４６…トルクリミッタ ６２…コラムシャフト ７４…コラムブラケット ８２…支持部材 ９４…シェアピン １１２…バッテリキャリア １１４…ブラケット １２０…支持部材 １２８…シェアピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 晃 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 香川 和則 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動 車株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/04 F16H 35/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の部材と第二の部材とが連結部材を介
   して連結され、前記二つの部材の間に所定値以上の荷重
   が作用すると前記連結部材が破壊することにより前記二
   つの部材の連結状態を解除するメカニカルヒューズ装置
   に於て、前記連結部材はセラミックスにて構成されてい
   ることを特徴とするメカニカルヒューズ装置。
2. 【請求項２】第一のキー溝を有するステアリングシャフ
   トと、前記ステアリングシャフトに嵌合し電動モータに
   より駆動される駆動歯車と噛合し前記第一のキー溝に整
   合する第二のキー溝を有する従動歯車と、前記第一及び
   第二のキー溝に挿入され前記ステアリングシャフト及び
   前記従動歯車をトルク伝達可能に連結するキーとを有
   し、前記キーはセラミックスにて構成され前記ステアリ
   ングシャフトと前記従動歯車との間の伝達トルクが所定
   値以上になると破断して前記ステアリングシャフトと前
   記従動歯車との間の連結状態を解除するよう構成された
   メカニカルヒューズ装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載のメカニカルヒューズ装置
   に於て、前記連結部材は前記二つの部材の連結部の対向
   面に沿って延在する切欠き溝を有し、前記切欠き溝は前
   記二つの部材の前記対向面に対する前記切欠き溝の相対
   変位が生じても前記二つの部材の前記対向面が前記切欠
   き溝の幅の範囲内に収まるよう設定された溝幅を有して
   いることを特徴とするメカニカルヒューズ装置。