JPS6343863A - 車両ステアリングコラムにおいてトルクを取上げる連結組立体 - 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〕 本発明は、車両のステアリングコラム及び車両のステア
リングコラム組立体においてトルクを取上げる連結部材
に関するものである。

〔従来の技術〕

車両のステアリングコラムの種類によっては振動と車両
ボディのミスアラインメントを吸収できる型の連結部材
を組込んでいるものがある。

一つの公知の形の連結部材は、円板の形になっていて、
硬質ゴムでできており、その円板は、円板の各面から伸
びる四つのボスを備えてｉ−Ｂ、各ボスはリベットを収
容しており、二つの直径上で向合ったボスのリベットが
アダプタピースを円板の一方の面に固定し、アダプタピ
ースそのものは、ある長さのステアリングコラムの端に
固く固定されている。円板の他方の面には、他方の直径
上に向かい合った二つのボスのリベットがスプライン付
フランジを円板のこの他方の面に固定し、スプライン付
フランジは、連結部材をステアリングコラム集合体のも
う一つの構成要素に固定する働きをしている。直径上で
向かｂ合った１対のボスのうちの一つは、円板の一方の
面から他方の而よシも高く突き出ておシ、他方の直径上
で向かい合った１対のボスについては、その逆が当ては
まる。

各ボスは、補強するために円筒形ベグを組入れており、
ゴム円板に埋込んだ繊維またはナイロン紐がベグの周り
及びベグとベグの間にすなわちリベットが連結部材を通
過する場所の周り及びその場所の間にぴんと巻かれてい
る。この紐は、トルクを取上げるように設計されておシ
、スプライン付フランジが接続される構成要素に対して
作用するステアリングコラムを通る回転モーメントが１
対の隣接ボスの間でゴム円板に埋込まれた紐をしめるよ
うに働き、一方それらのボスの一つとその他方の隣接ボ
スとの間の紐がゆるむように働き、このことの鏡像がデ
ィスクの直径上向かい合った側に起る。用途によっては
、紐はまた連結部材の中心ブシュの周りにも巻かれる。

この周知の型の連結部材がゴムが破損した場合にフェー
ルセーフの特徴を示すものとして作用するためには、二
つの金属の帯板が設けられる。これらの金属帯板の１枚
は、アダプタピースを連結部材に固定する１対の向かい
合ったボスにリベット留めされているが、円板の反対面
ではアダプタピースに固定されている。他方の金属帯板
は、スフライン付フランジを連結部材に固定する他方の
対のボスにリベット留めされ、またこの金属帯′板は、
円板の反対側の面でスプライン付フランジに固定されて
いる。これの結果は、金属帯板が円板の両面に互いに直
角に固定されるということである。

上述のようなゴム連結部材は、比較的高価で、工具を揃
えるコストが高くなる可能性がある。さらに、ある状況
においては、紐が露出状態になって、そのために、例え
ば、湿度の変化に敏感になる可能性がある。そのような
ことは、連結部材の特性をトルクを取上げる能力につい
て変化させる可能性がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って、本発明の目的は、上述の従来の連結部材におけ
る欠点をもたずに、振動や車両ボディのミスアラインメ
ントを吸収するステアリングコラムの連結部材を提供す
ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、車両のステアリングコラムにおけるト
ルクを取上げる連結部材が提供され、その連結部材は両
面からボスが伸びている円板として形成され、前記円板
には隣接ボスの間に切除部分が存在し、各切除部分は、
前記円板−のほぼ半径方向に伸びて、それを使用すると
き、連結部材のたワミに適応するように働く。

好ましくは、連結部材は熱可塑性材料で作られ、中実プ
ラスチックの一体部材として成形されるのがよい。

この連結部材は、その周辺の周りに四つの等間隔に配置
されたボスを備えてもよく、各ボスは、円板の両側から
ほぼ直角に伸びて１対の直径方向に向かい合ったボスが
円板の一方の面から円板の他方の面よシもよシ高く突き
出ているように構成される。他方の対の直径方向に向か
い合ったボスは、それらが円板の他方の面からその一方
の面からよシ高く突き出る点で、逆の形で配置されるの
が好ましい。複数のボスは、それぞれ連結部材に金属を
用いる必要をなくす段付リベットを受けるように考えら
れておシ、リベットは、連結部材をステアリングコラム
の構成要素に結合する。

指定された負荷たわみ曲線に一致するようにするために
、連結部材の材料は、最初にたわむことができることが
必要であシ、次によシ高いトルクにおいて、各スラスト
面が圧縮され、そのことが連結部材をたわませる必要な
トルクを大きくする。

この目的のために、連結部材は、切除部分を設けられて
いる。これらの切除部分は、隣接ボスの間から円板の外
周辺へまっすぐに伸びて長穴を形成してもよいし、また
はそれらが連結されるべきボスの間から互いの方へ円板
の中央の軸方向の穴においてほぼ半径方向に内側に伸び
ていてもよい。

どちらの場合にも、切除部分は、それぞれ円板を平面図
で見たとき隣接ボスの直接の間にある領域において、は
ぼ円形であることができ、この円形の形状は、連結部材
が応力を受けていないとき、事実上平行な側面の長穴を
生じさせる。

この連結部材を高い負荷条件に適用するときに、向かい
合ったボスに反作用を与えることによって、推力を取上
げるように配置されているいわゆるフェールセーフたわ
み板を円板の各面に設けることができる。応力を受けて
いるたわみ板をささえるように意図されているナイロン
または金属のブシュを各連結ボスにはめることができ、
ブシュは、たわみ板がボスの外側にくい込まないように
する働きをする。そのたわみ板は、平らなものであるか
またはボスをささえるように意図されている折曲げたふ
ちをたわみ板の各部分に設けることができる。

〔実施例〕

本発明をよシよ〈理解するため及び本発明をいかにして
実施することができるかを示すために、例として添付図
面を参照する。

各図面は、ステアリングコラムにおけるトルクを取上げ
る連結部材を示しておフ、この連結部材は、振動や自動
車のボディのミスアラインメントから生ずるステアリン
グコラムを通るトルクを吸収するように設計されている
。

第１図及び第２図にそれぞれ示された連結部材の二つの
形は、熱可塑性材料で作られ、かつ中実プラスチック一
体部材として成形される。材料は「ハイトレルｊ　（Ｈ
ｙｔｒｅｉ）という商品名で知られておシ、かつ売られ
ているものであるのが好ましい。

各連結部材には二つの面１ａ及び１ｂを有すると共に周
辺の周りに等間隔にある四つのボス２を備えた円板１が
ある。各ボスは円盤１０両面からほぼ垂直に伸び、二つ
のボス２ａは直径方向に向かい合っていて、円板１の一
方の面１ａから突き出ている高さの方が他方の面１ｂか
らのものよシも高い。他方の二つのボス２ｂも、直径方
向に向かい合っていて、反対に円板１の他方の面１ｂか
ら突出ている高さの方がその一方の面１ａからのものよ
シ高い。

第１図に示した実施例においては、円板１は、各ボス２
の外側の周りにふくらむように輪郭をつげられている外
側周辺を有し、かつさらに各ボス２の間の領域において
ふくらまされている。円板１には各隣接ボスの間に切除
部分３が設けられ、各切除部分３は、二つの隣接ボス２
の間からほぼ半径方向に内方に伸び、各切除部分３は、
中心軸方向穴４においてぶつかっている。各切除部分３
の最も外側の部分、すなわち二つのボス２の間の部分は
、平面図で見るとき、はぼ円形である。

第２図に示した実施例では、切除部分５が各隣接ボス２
の間に設けられているが、この場合には切除部分は、隣
接ボスの間から円板１の外周辺の方へほぼ半径方向に真
直ぐに伸びている。切除部分５の最も内側の端５ａは、
それぞれ平面図で見たときほとんど円形である。第２図
に示した実施例については、円板を弱めた部分として作
用するとともに、材料の費用を節約する中央穴６を円板
１に設げることができる。

両方の実施例の構成は、二つのボス２ａが円板１の一方
の面１ａに固く保持されていること及びトルクが円板の
反対側の面１ｂにおいて、他方の二つのボス２ｂに加え
られると仮定すると、連結部材がトルクを吸収するため
に歪むというようなものである。

第１図に示した実施例において、例えば、ボス２ａが保
持されて、トルクが矢印の方向にボス２ｂに加えられれ
ば、各ボス２ｂと図面で見たときの右回シ方向に隣シの
ボス２ａと゛の間のふくらみがよシ著しくなるが、各ボ
ス２ａと右回シに見たときに隣シのボス２ｂとの間のふ
くらみは、わかシにくくなる傾向がある。切除部分３も
つれに応じてたわむ。

第２図に示した実施例については、円板１の典型的なた
わみが第４図に示されている。トルクを最初に加えると
、プラスチックにたわみを生じさせ、終いには、向かい
合った切除部分５の二つの最も外側の先端５ｂが互いに
接触するようになって互いに押合い、他方の二つの向か
い合った切除部分５が広げられている第４図に示した点
に達する。

第５図及び第６図は、第４図に示した状態を作るトルク
を超えてそれ以上に加えられたトルクを吸収するために
連結部材にはめることのできるいわゆるフェールセーフ
たわみ板７の一つの形を示している。

第５図及び第６図は、たわみ板７が向かい合ったボス２
の二つの間に、例えば、面１ａの上で伸びている中央部
分７ａを有し、リベット８によって面１ａにリベット留
めされ、中央部分７ａからそれぞれ伸びる二つの端ささ
れ部分７ｂを有し、ささえ部分７ｂには、而１ａにある
他方の二つの向かい合ったボス２がもたれることができ
る。図示のたわみ板７の形においては、ささえ部分７ｂ
は、折曲げ部分として形成されているが、代シにたわみ
板７は、ささえ部分７ｂがたわみ板７０両端ふちによっ
て簡単に構成されるように全体にわたってほぼ平らであ
ってもよい。

第８図及び第９図に最もよく示されているように、二つ
のたわみ板７は、円板１の各面に一つ設けられている。

二つのたわみ板７の一つは、二つの向かい合ったボス２
ａにリベット留めされ、円板の同じ面にある他方の二つ
の向かい合ったボス２ｂをそのたわみ板７にもたれかげ
させることのでるようにし、一方他方のたわみ板７は、
円板１の他方の面にあるボス２ｂにリベット留めされて
、円板１のその面にあるボス２ａが他方のたわみ板７に
もたれることができるようにしている。

第８図及び第９図は、基本的には円板１の直径にまたが
って金属帯板の形になっているアダプタピース１０が固
く取付けられているステアリングコラム９の一端をさら
に示している。アダプタピース１０は、ステアリングコ
ラム９の端を受けるカラー１０ａを有し、かつ両端に穴
を有してｉＪ、これらの穴は円板１の一方の面１ａから
の方が他方からよりもよシ長く突き出ている二つの向か
い合ったボス２ａと一線に並んで、それらのボスの上を
覆ってはまっている。円板１のその面１ａの上のたわみ
板７は、それに応じて他方の二つの向かい合ったボス２
ｂの上のアダプタピース１０の下にはまっており、他方
の二つのボス２ｂは、アダプタピース１０が取付けられ
ているボス２ａはど円板の面１ａから高く突き出ていな
いものである。

円板１０反対側の面１ｂ、すなわちステアリングコラム
９から遠くに面している面の上に、対応するたわみ板７
は、アダプタピース１０が固定されている二つのボス２
に固定されている。スプライン付フランジ１１がこのた
わみ板７の上にはめられ、他方の二つのボス２ｂに固定
され、スプライン付フランジ１１は、ステアリングコラ
ム組立体のもう一つの構成要素に接続するのに用いられ
る。

従って、二つのたわみ板７が互いにほぼ直角に交差し、
それらの一方は、たわみ板を覆って伸びるアダプタピー
ス１０を有し、他方は、それを核って伸びるスプライン
付フランジ１１を有するととが分るであろう。

この組立体全体は、４本のリベット８を用いてリベット
留めすることによって一つに固定され、１本のリベット
８が各ボス２を通過している。第７図は、リベットの好
ましい形を示しておシ、そのリベットは、各ボスにおい
て金属スリーブを用いる必要をなくすように段が付けら
れている。

たわみ板７は、トルクが連結部材に加えられたとき及び
向かい合った切除部分５の先端５ｂを互いにもたれかげ
させたあとで、向かい合ったボスに反作用を及ぼすこと
によって推力を取上げるととがわかるであろう。この連
結部材が高い負荷またはトルク条件のもとで用いられる
ことを意図されている場合、応力を受けているたわみ板
７にもたれかげさせるべき各ボス２の周りにナイロンま
たは金属のブシュ１２（第５図に示したもの）をはめる
ことができることが分るであろう。ブシュ１２は、たわ
み板７のささえ部分７ｂがボス２に切込まないようにす
る働きをする。

たわみ板７は、トルクがどの方向に加えられても反作用
がたわみ板７によって取上げられるように、連結部材の
両面において同じ角度方向にそれらのささえ部分７ｂが
面するように向けられていることがわかるであろう。た
わみ板７は、連結部材の故障の場合に、組立体を一つに
保持するためにフェールセーフを特徴とするものとして
作用するとともに正常な使い方において組立体を強化す
る作用をする。

第１０図は、本発明による連結部材を用いた代表的たわ
み試験の結果を示しているグラフであり、負荷（トルク
）が増加するとき、たわみ角度の変化の割合が減ること
が見出されたことがわかるであろう。最適曲線は、連結
部材を「調和させること」及び連結部材の彫刻された形
をもつとも都合よく利用することによって達成される。

同じ目的のために、異なる硬さのプラスチック材料を利
用できる。曲がった形状５ａに関する限シ、これらはト
ルクを最初に加えたときに生ずる最初のたわみを与え、
それらはまた切除部分５のちぎれるのを防止するのに役
立つ。トルクをさらに加えていくと、最も外側の先端５
ｂに互いにもたれかげさせ、なおトルクをさらに加える
とボス２にたわみ板７にもたれかげさせ、組立体全体が
それ自身に対する反作用の形で作用する。

ある条件においては、ボスの内側における摩耗を減する
ために各ボスの内側にブシュを設けるのが好ましいこと
があシ、リベット８がブシュを通過する。

【図面の簡単な説明】

第１図はステアリングコラム組立体におけるトルクを取
上げる本発明による連結部材の第１の形の平面図、 第２図は、本発明による連結部材の第２の形の平面図、 第３図は、第２図におげろ線ｍ−ｍに沿ってとった断面
図、 第４図は、第２図に示した連結部材の一部分の平面図で
、トルクが加えられたときの連結部材の状態を示すもの
であシ、 第５図は、連結部材にはめられたフエールセー（２工） フたわみ板を示す一部分切離した平面図、第６図は、第
５図に示したたわみ板の側面図、第７図は、連結部材と
ともに用いるリベットの好ましい形の一部分断面で示し
た側面図、第８図は、第２図に示した連結部材の一方の
側から見た斜視図であシ、それがステアリングコラム及
びもう一つの構成要素に固定されたものを示すものであ
シ、 第９図は、連結部材の他方の側から見た斜視図であって
、第８図に示したと同じ構成要素に固定されたものを示
すものであり、 第１０図は、第２図の連結部材に加えられた代表的たわ
み試験を示すグラフであって、連結部材に加えられた負
荷またはトルクから生ずるたわみの角度を示すものであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両のステアリングコラムにおけるトルクを取上げ
   る連結部材において、前記連結部材が両面からボスが伸
   びている円板として形成され、前記円板に隣接するボス
   の間に切除部分が存在し、各切除部分が前記円板のほぼ
   半径方向に伸びて連結部材を使用するときに連結部材の
   たわみに適応する働きをしていることを特徴とする連結
   部材。 ２、前記円板の周辺の周りに四つの等間隔に並んだボス
   が存在し、各ボスが円板の両側からほぼ垂直に伸びてお
   り、二つのボスが直径上に向き合つていて円板の一方の
   面から突き出ている高さが他方の面からのものよりも高
   いことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の連結
   部材。 ３、他方の二つのボスが直径方向に向かい合つており、
   前記円板の前記他方の面からの高さが前記一方の面から
   のものよりも高く突き出ていることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載の連結部材。 ４、各前記切除部分が隣接ボスの間から前記円板のほぼ
   半径方向に内方に伸びて、前記円板内の中央軸方向穴に
   おいて互いに結合されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２項または第３項に記載の連結部材。 ５、各前記切除部分が隣接ボスの間から円板の外周辺に
   まで伸びていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項または第３項に記載の連結部材。 ６、各前記切除部分が隣接ボスの直接の間の領域におい
   て円板を平面図で見たとき殆ど円の形をしており、この
   円の形が連結部材が応力を受けていないとき事実上平行
   な側面の長穴につながつていることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項または第５項に記載の連結部材。 ７、各前記長穴が前記円板の外周辺まで広つていること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項に基づく特許請求の
   範囲第６項に記載の連結部材。 ８、トルクが前記ボスを通して前記円板に加えられると
   き一方の１対の向かい合つた長穴がついに長穴の二つの
   先端が互いにもたれ合うまで互いの方へ近づき、他方の
   １対の長穴が対応して広がるように配置されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項または第７項に記載
   の連結部材。 ９、前記円板が中央の軸方向の穴を備えている特許請求
   の範囲第１項、第２項、第３項、第５項、第６項、第７
   項、または第８項のいずれかに記載の連結部材。 １０、前記円板が熱可塑性物質で形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれ
   かに記載の連結部材。 １１、前記円板の各々の面にフエールセーフたわみ板が
   設けられ、前記たわみ板が、トルクが前記ボスを介して
   加えられているとき、向かい合つたボスに対して反作用
   を及ぼすことによつて推力を取上げるように配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１
   ０項のいずれかに記載の連結部材。 １２、各前記たわみ板が円板のそれぞれの面にある前記
   １対の直径方向に向かい合つたボスの一つに固定され、
   かつ前記円板のその面にある他方の対の直径方向に向か
   い合つたボスがもたれる部分を有し、前記両方のたわみ
   板の前記各部分が円板上で同じ角度方向に面しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の連結部
   材。 １３、各前記たわみ板が事実上平らであり、前記各たわ
   み板の前記部分が前記たわみ板の自由へりによつて構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１２項に
   記載の連結部材。 １４、各前記たわみ板が事実上平らであるが各前記たわ
   み板の各前記部分がたわみ板の自由へりにある曲げられ
   た部分として形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１２項に記載の連結部材。 １５、前記たわみ板の一つが前記円板の一方の面にある
   前記一方の１対のボスに固定され、前記他方のたわみ板
   が前記円板の他方の面にある前記１対のボスの他方に固
   定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
   、第１３項または第１４項に記載の連結部材。 １６、前記ボスに固定されかつある長さのステアリング
   コラムの一端を受けるように配置されたアダプタピース
   をさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第１５項のいずれかに記載の連結部材。 １７、前記アダプタピースは、そのたわみ板が前記円板
   と前記アダプタピースの間にあるように前記たわみ板の
   一方の上に載るように配置され、前記アダプタピースが
   前記たわみ板を取付けてないボスに固定されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項に基づく第１６項
   に記載の連結部材。 １８、前記円板に固定されたスプライン付フランジをさ
   らに含み、前記スプライン付フランジが連結部材をもう
   一つのステアリングコラム構成要素に接続する働きをし
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   １８項のいずれかに記載の連結部材。 １９、前記スプライン付フランジが前記アダプタピース
   を取付けられていない円板の面に固定され、前記スプラ
   イン付フランジが他方の前記たわみ板の上に載つており
   、かつそのたわみ板が取付けられていないボスに固定さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１７項また
   は第１８項に記載の連結部材。 ２０、前記たわみ板、アダプタピース及びスプライン付
   フランジが前記円板内のそれぞれのボスを通過するリベ
   ットによつて前記円板に固定されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１７項、第１８項または第１９項に
   記載の連結部材。 ２１、各前記リベットが段付リベットであることを特徴
   とする特許請求の範囲第２０項に記載の連結部材。