JPS60252067A

JPS60252067A - 曲げモ−メントに耐える可撓性のスリツプ継手を備えた自動車用のステアリングコラム

Info

Publication number: JPS60252067A
Application number: JP60025371A
Authority: JP
Inventors: エツトーレ　コルデイアーノ
Original assignee: KORINTO ESU AARU ERU
Current assignee: KORINTO ESU AARU ERU
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1985-02-14
Publication date: 1985-12-12
Also published as: ES540043A0; BR8501954A; IT8467511A0; IT1179923B; KR850007958A; ES8601776A1; IT8467511A1; EP0162141A1; SU1324582A3

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】イ、産業上の利用分野本発明は、ステアリングホイールを担持しかつ車体に固
定された支持部材の少くとも一個所において支持された
軸と、ステアリングボックスのステアリング部材にステ
アリングコラムを連結する自在継手と、自在継手とステ
アリングホイールとの間に配置されかつ弾性変形可能な
ディスクおよび該ディスクのそれぞれの面に連結された
２個の駆動部材によって構成された可撓継手とを備え、
前記駆動部材の一方が前記自在継手のフォークに強固に
連結された第１軸要素に固定され、そして他方の駆動部
材がステアリングホイールに連結された第２軸要素に固
定されている型式の自動車用ステアリングコラムに関す
る。

口、従来の技術この型式のステアリングコラムは、しばしば、自在継手
と、ステアリングホイールを担持するシャフトとの間に
中間軸をも備えており、該中間軸は第２自在継手により
ステアリングホイール軸に連結されている。このような
場合には、可撓継手を中間軸に組み込むことができそれ
により第１軸要素および第２軸要素が中間軸の部分を構
成している。

ハ６発明が解決しようとする問題点最新の自動車では、エンジンから伝達される振動および
路面の凹凸によって激しく揺動する車輪から伝達される
振動からステアリングホイールおよび車体全体を遮断す
るために、ステアリングホイールとステアリングボック
スとの間でステアリングコラムに装着された可撓継手が
しばしば使用されている。これらの継手は、振動を遮断
する機能をはたずために可撓性でなければならず、かつ
過度の弾性屈曲を生ずることなくステアリングホイール
からのトルクをステアリングボックスに伝達するために
捩りに対して十分な剛性を有していなければならない。

これらの継手は、一般に、適当なゴムインサートにより
捩りに対して強化されたゴムディスクと、前記ディスク
の対向面に装着された２個の駆動フォークとにより構成
された型式になっている。ステアリングコラムは、通常
、相互に傾斜しかつステアリングボックスのビニオン、
ウオームまたはその他のステアリング部材に対して傾斜
した軸の二つの部分により構成されており、これらの二
つの部分は自在継手またはそれと同様な装置により相互
にかつビニオン軸に連結されている。これらの状態では
、フォークおよび軸の平面中で自在継手のフォークに対
して可成り大きいモーメントが作用して軸の相対傾斜角
を変更する傾向を生ずる。以下に「円錐モーメント」と
呼ぶこれらのモーメントは、軸の傾斜が増大するにつれ
て増大する。

もしも自在継手以外の可撓継手が設けられていなければ
、これらの円錐モーメントは、なんら問題を惹き起こさ
ないで、曲げモーメントとして軸により吸収される。し
かしながら、もしも上記の型式の可撓継手が軸のいずれ
か一方に装着されているとすれば、円錐モーメントはゴ
ムディスクに作用してゴムディスクを変形し、その結果
、ステアリングコラムが正しく作用することを阻止する
。

また、過大な円錐形屈曲を生じないでこれらの円錐モー
メントに耐えるような特性を有する、ディスクを備えて
いないその他の型式の可撓継手があるが、これらの可撓
継手ではディスク型継手の軸線方向の可撓性が得られな
い。

二３問題を解決するための手段本発明の目的は、この型式の通常の継手のように軸線方
向に可撓性を有しかつ屈曲を生じないで円錐モーメント
に耐えることができるディスク型可撓継手を備えた上記
型式のステアリングコラムを提供することである。

本発明によれば、この目的は、第１軸要素が変形可能な
ディスクの平面外の少くとも一個所において第２軸要素
により摺動しうるようにかつ回転しうるように支持され
それにより前記軸要素をすべての作動状態において相互
に共軸をなすように保持しかつ前記軸要素を相対回転せ
しめかつ軸線方向に変位せしめるようにしたことを特徴
とする上記型式のステアリングコラムにより達成される
。

本発明のさらに重要な特性は、必要であれば、駆動部材
を相互に相対して軸線方向に摺動させることができ、そ
れにより以下の説明から理解される利点を有する継手が
得られることである。

ホ、実施例および作用本発明のいくつかの好ましい実施例を添付図面について
以下説明する。

第１図は、ステアリングホイール１を例えばラック型の
ステアリングボックス９のビニオン８に連結する、三部
分からなるステアリングコラムを示している。ステアリ
ングホイール１を担持した１軸２は、例示していない既
知の態様で車体に固定された支持部材３により担持され
た２個のブツシュまたはころ軸受４により支持されてい
る。自在継手５の一方のフォークは、軸２の下端部に固
定され、また自在継手５の他方のフォークは、中間軸６
の一端部において担持されている。中間軸６の反対側の
端部は、第２自在継手７の一方のフォークを担持してい
る。第２自在継手７の第２フオークは、ステアリングボ
ックス９のビニオン８の軸に連結されている。

このステアリングコラムの機能は、明白であるので、こ
の明細書には記載しないことにする。

自在継手５および７のフォークには図面の平面に簡単に
示した円錐モーメント（Ｍ５）および（Ｍ７）が作用す
る。円錐モーメント（Ｍ５）および（Ｍ７）は、ステア
リングコラムが回転するときに可変であり、そして軸２
，６およびビニオン８に曲げモーメントを作用させる。

第２図は、中間軸６に組み込まれたディスク型可撓継手
１０を備えた第１図に示したステアリングコラムと類似
のステアリングコラムを示している。第１図および第２
図に共通の部分は同一符号で示しである。

第２図においては、ブツシュまたはころ軸受４の一方が
軸受１１と置き換えられている。軸受１１は軸２を軸線
方向に固定している。一方、第１図のステアリングコラ
ムにおいては、支持部材３は、自在継手５および７なら
びに軸６により軸２およびステアリングホイール１を軸
線方向に固定しているが、第２図のステアリングコラム
の軸２は、軸受１１に固定されていなければ、可撓継手
１０を設けであるために、軸線方向に移動することがで
きる。第２図の可撓継手１０は、円錐モーメント（Ｍ５
）および（Ｍ７）に耐えうるようになっている。

第３図および第４図は、本発明による可撓継手、例えば
、第２図の可撓継手１０が円錐モーメント（Ｍ５）およ
び（Ｍ７）に耐えうるように構成された態様を示してい
る。中間軸６は、管状軸１３により構成されている。管
状軸１３の一端部には、自在継手、例えば、第２図の自
在継手５のフォーク１２が固定されている。軸１３は、
その反対側の端部において、可撓継手の一方の駆動部材
１４を担持している。軸１８が可撓継手の第２駆動部材
１７および第２自在継手、例えば、第２図の自在継手７
のフォーク１９を担持し、かつ符号２０゜２１で示した
個所において管状軸要素１３により支持されている。駆
動部材１４および１７の間には、弾性ディスク１５がボ
ルト１６により装着されている。このように構成するこ
とにより、２個の軸１３および１８は軸線方向に自由に
相対移動してディスク１５の変形を生じかつディスク１
５により捩じれるように連結されている。

また、弾性ディスク１５の付近、すなわち、領域２１に
おいて２個の軸１３．１８の間の支持部分をならすこと
も可能である。その理由は、ディスク１５がこの領域２
１において軸１３．１８を心出しすることができるから
である。

第５図は、第４図に示した可撓継手に類似した可撓継手
を示している。この可撓継手においては、ディスク１５
が第４図に示したボルト１６のかわりにビン２２によっ
て駆動部材１４．１７に連結されている。ビン２２は２
個の金属製の駆動部材１４．１７に留められかつストッ
プリング２３を備えている。ストップリング２３の目的
は、継手のなんらかの偶然の離脱を阻止することのみで
ある。

この実施例においては、図面から明らかなように、軸１
３を軸１８に対してストップリング２３により許容され
る限度内で摺動させることができそれにより可撓継手の
機能をはたしている。

この特性は、二つの理由から重要である。まず、第一点
は、安全性からの観点である。実際に、この型式の継手
においては、ステアリングボックスがステアリングホイ
ールを回動しないで車両の内部に向かって所定距離移動
することができるので、車両が正面衝突した場合のステ
アリングホイールの後方移動が減少せしめられる。第二
の点として、この継手では、ステアリングボックスとス
テアリングコラムサポートの固定点との間の距離を調節
する必要がないので、ステアリングホイール・ステアリ
ングコラム・ステアリングボックス組立体の取りつけを
簡単化することができることである。

前記の距離の調節が必要でないということは、前記組立
体の生産ラインでの取りつけの自動化においても有用で
あろう。

摺動性はその他の装置、例えば、軸１３と軸１８との間
のスプライン継手によっても確実に得られるが、しかし
、この構造では、とりわけ継手の遊びを最小限にとどめ
るために歯の機械加工において可成り高い精度を要する
ので、製造コストの可成りの増大を伴なう。実際に、歯
の間に１ｍｍの１／１０程度の遊びがあると、かみ合う
歯の初期の直径が小さい場合に、ステアリングホイール
においては全体として許容できない程の遊びが生ずるこ
とになろう。

しかしながら、提案された型式の継手は次の利点を有し
ている。

（ａ　）　ビン２２の軸線の間の距離がいがなるがみ合
う歯の初期の直径よりも確実に大きい。

（ｂ）　いかなる遊びもビン２２と弾性ディスク１５と
を圧力ばめするようにビン２２とゴムディスクの穴との
間に僅かな干渉を発生させるかまたはビン２２の軸線間
の距離と穴の間の距離との間に僅かの差を残すことによ
り完全になくすことがそきる。後者の解決方法は、ゴム
とビン２２との間の摩擦により摺動が困難になることを
阻止するために便利であるかもしれない。ゴムと金属と
の接触を阻止するためにゴムディスク１５の穴の中に金
属製またはゴム製のブツシュを挿入することができる。

本発明において提案した装置は、また、車両が正面衝突
した場合のエネルギを吸収するために使用することがで
きる。実際に、２個の軸１３゜１８を所定距離だけ相対
変位させた後に、駆動部材１４．１７を相互に衝突させ
て変形させそれによりエネルギを吸収することができる
。このエネルギの量は２個の駆動部材１４．１７の強度
を変えることにより調節することができる。第６図およ
び第７図は、この型式の実施例を例示している。

この実施例は、とりわけ、この装置をさらに簡素化した
ものである。可撓継手の駆動部材２４は、自在継手のフ
ォーク１２に直接に連結され、従って第４図および第５
図の管状軸１３を構成している。軸１８は弾性ディスク
１５および同じフォーク１２に形成されたすべり座２７
により心出しされる。駆動部材２４の形状は、２個の軸
をビン２２の長さの如何により左右される所定距離だけ
相対物に摺動させた後に第２軸１８に固定された駆動部
材２５と接触するように形成されている。

２個の軸は、この点から再び相対的に摺動し７２個の駆
動部材２４．２５のみを変形させそれによりエネルギを
吸収することができる。第４図および第５図に示したよ
うに、駆動部材２４を中空軸上に配置することにより、
同一の結果が得られることは明らかである。

本発明の装置を添付図面に例示しかついくつかの好まし
い実施例について記載したが、当業者には、本発明の精
神および範囲から逸脱することなく装置の形状および細
部に関する変型、変更を実施しうろことは明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図はラック型のステアリングボックスを備えかつ可
撓継手を備えていない、三部分からなる従来技術のステ
アリングコラムを示した図、第２図は本発明による可撓
継手を備えたステアリングコラムを示した図、第３図は
本発明による可撓継手を軸線方向図、第４図は第３図を
Ｘ−Ｘ線に沿って裁った可撓継手の縦断面図、第５図は
本発明の別の実施例によるステアリングコラムの部分の
第４図に類似の断面図、第６図は本発明のさらに別の実
施例の第５図に類似の断面図、かつ第７図は第６図の可
撓継手の軸線方向図である。１・・・ステアリングホイール、２・・・ステアリングホイール軸、３・・・支持部材、４・・・ころ軸受、５・・・自在継
手、６・・・中間軸、７・・・自在継手、８・・・ステアリング部材、９・・・ステアリングボックス、１０・・・可撓継手、
１１・・・軸受、１２・・・フォーク、１３・・・第２
軸要素、１４・・・駆動部材、１５・・・ディスク、１
６・・・ボルト、１７・・・駆動部材、１８・・・第１
軸要素、１９・・・フォーク、２０．２１・・・支持箇
所、２２・・・ビン、２３・・・ストップリング、２４
．２５・・・駆動部材。代理人　浅　村　皓「１６．５］′ｅ３０６．６

Claims

【特許請求の範囲】（１）　ステアリングホイール（１）を担持しかつ車体
に固定された支持部材（４；１１）により少くとも一個
所において支持された軸（２）と、ステアリングコラム
をステアリングボックス（９）のステアリング部材（８
）に連結する自在継手（７）と、自在継手（７）とステ
アリングホイール（１）との間に配置されかつ弾性変形
可能なディスク（１５）および前記ディスクのそれぞれ
の面に連結された２個の駆動部材（１４，１７：２４．
２５）により構成された自在継手（１０）とを備え、前
記駆動部材の一方（１７：２５）が自在継手（７）のフ
ォーク（１９）に強固に連結された第１軸要素（１８）
に固定され、かつ他方の駆動部材（’１４；２４）がス
テアリングホイール（１）に連結された第２軸要素（１
３；２４）に固定されている型式の自動車用ステアリン
グコラムであって、第１軸要素（１８）が変形可能なデ
ィスク（１５）の平面外の少くとも一箇所（２０；　２
１　）において第２軸要素（１３）により回転しつるよ
うにかつ摺動しうるように支持されそれにより前記軸要
素（１３，１８）をすべての作動状態において相互に共
軸をなすように保持しかつ軸要素（１３，１８）を相対
回転せしめかつ軸線方向に変位せしめるようにしたこと
を特徴とする自動車用のステアリングコラム。（２、特許請求の範囲第１項に記載のステアリングコラ
ムであり、さらに、自在継手（７）とステアリングホイ
ール（１）を担持する軸（２）との間に配置された中間
軸（６）と、中間軸（６）をステアリングホイール軸（
２）に連結する第２自在継手（５）とを備えたステアリ
ングコラムにＪ５いて、可撓継手（１０）が中間軸（６
）に組み込まれかつ軸要素（１３，１８）が中間軸（６
）の部分を構成していることを特徴とするステアリング
コラム。（３）　特許請求の範囲第１項または第２項のいずれか
１項に記載のステアリングコラムにおいて、可撓継手（
１０）の一方の駆動部材が自在継手（５）のフォーク（
１２）に直接に連結されかつ前記軸要素（１３，１８＞
の一方を構成する形状に形成された金属製の部材（２４
）により構成されていることを特徴とするステアリング
コラム。（４）　特許請求の範囲第１項、第２項または第３項の
いずれか１項に記載のステアリングコラムにおいて、可
撓継手（１ｏ）の駆動部材（１４゜１７）がボルト（１
６）またはそれと同様な固定装置により変形可能なディ
スク（１５）に連結されていることを特徴とするステア
リングコラム。〈５）　特許請求の範囲第１項、第２項または第３項の
いずれか１項に記載のステアリングコラムにおいて、可
撓継手（１０）の駆動部材（２４゜２５）の少くとも一
方が前記駆動部材に強固に固定されかつ変形可能なディ
スク（１５）の相当した穴の中で摺動しうる２個または
それ以上のビン〈２２）によりディスク（１５）に連結
されていることを特徴とするステアリングコラム。（６）　特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれ
か１項に記載のステアリングコラムにおいて、駆動部材
（２４，２５）が車両が正面衝突したときに塑性変形し
てエネルギを吸収しうるように形成されていることを特
徴とするステアリングコラム。（７）　特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれ
か１項に記載のステアリングコラムにおいて、変形可能
なディスク（１５）が金属製インサートにより補強され
たゴム部材であって、ディスク（１５）を駆動部材（１
４，１７；　２４，２５）に連結するボルト（１６）ま
たはビン（２２）と係合せしめられる穴を有するゴム部
材によって構成されていることを特徴とするステアリン
グコラム。（８）　特許請求の範囲第７項に記載のステアリングコ
ラムにおいて、ディスク（１５）の穴の直径がビン（２
２）と前記穴との間の遊びをなくすと共に、ビン（２２
）を前記穴の中で摺動可能ならしめるようにビン（２２
）の直径よりも僅かに小さく形成されていることを特徴
とするステアリングコラム。（９）　特許請求の範囲第７項に記載のステアリングコ
ラムにおいて、駆動部材（２４，２５）の一方または両
方に固定されたビン（２２）の軸線の間の距離がディス
ク（１５）の穴の軸線の間の距離と僅かに異なって８５
りそれにより前記穴の中へのビン（２２）が圧力ばめを
生じかつビン（２２）＆前記穴との間のいかなる遊びを
もなくすようにしたことを特徴とするステアリングコラ
ム。（１０）　特許請求の範囲第５項から第８項までのいず
れか１項に記載のステアリングコラムにおいて、ディス
ク（１５）の穴の中で摺動しうるビン（２２）の少くと
も１個がストップリング（２３）を備えていることを特
徴とするステアリングコラム。