(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対で中心箇所に挿通孔を有するストッパープレートと、該ストッパープレートにて挟持され中心箇所に貫通孔を有する防振用弾性板材と、前記一対のストッパープレートの一方側のストッパープレートに装着され，アウターシャフトとインナーシャフトからなり軸方向に収縮する収縮軸部材と、他方側のストッパープレートに装着される接続部材と、前記一方側のストッパープレートの挿通孔と前記収縮軸部材のアウターシャフトとを連結する一方側の筒状部と、前記他方側のストッパープレートの挿通孔と前記接続部材の接続孔とを連結する他方側の筒状部とからなり、前記収縮軸部材のインナーシャフトは前記一方側の筒状部及び前記他方側の筒状部の両方を挿通可能としてなることを特徴とする弾性軸継手装置。
【請求項２】
請求項１において、前記一方側の筒状部は、前記一方側のストッパープレートの挿通孔と、前記収縮軸部材のアウターシャフトとのいずれかに一体形成もしくは予め固着されると共に、前記他方側の筒状部は、前記他方側のストッパープレートの挿通孔と、前記接続部材の接続孔とのいずれかに一体形成もしくは予め固着されることを特徴とする弾性軸継手装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記一方側の筒状部は、前記一方側のストッパープレートの挿通孔の内周に一方側の輪状弾性材を介して挿入装着され、前記他方側の筒状部は前記他方側のストッパープレートの挿通孔の内周に他方側の輪状弾性材を介して挿入装着してなることを特徴とする弾性軸継手装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、前記一方側の筒状部は、前記一方側のストッパープレートに一体形成もしくは予め固着され、前記他方側の筒状部は前記他方側のストッパープレートに一体形成もしくは予め固着され、前記一方側の筒状部と前記収縮軸部材及び他方側の筒状部と接続部材との接続箇所にそれぞれ前記輪状弾性材を配置してなることを特徴とする弾性軸継手装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力側部材と出力側部材との弾性的に連結し、振動遮断性を良好とするとともに、軸方向に対する曲がりを最小限とし，且つその構造を小型，軽量簡単化することができるようにした弾性軸継手装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりステアリングにおける弾性軸継手装置は、種々開発されている。そして、それぞれの機種において、走行中のタイヤからステアリングホィールに向かって伝わる振動を大幅に減少させるように種々の手段が施されている。特に、特開平３−４０３１号公報では、振動の伝達防止性能を高め、且つ全長を十分に収縮可能なる構造としていることが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平３−４０３１号公報では、連結軸を弾性継手内に挿通させる挿通孔が設けられ、自動車の衝突時に連結軸が弾性継手内に収縮移動する際に、その収縮する軸方向に対して曲げ方向の力が掛かった場合、弾性継手の弾性材のカップリング部材によりその弾性継手が曲がって、連結軸の収縮移動がスムーズにできなくなり、所定の収縮量を確保することが困難となるおそれがある。また、上記問題点を低減させるのに弾性継手内に設けられる挿通孔をかなり大きくする必要があるため、弾性継手が大型化することになる。
【０００４】
さらに、上記のような曲げに対して弾性継手を曲がりにくくするために、カップリング部材をより硬質性の弾性材を使用すると、操舵車輪に加わる振動が伝わりやすくなり、即ち振動の遮断能力が低下することとなり、弾性継手の目的とする振動の遮断性を大きく損ない、且つ衝突時の連結部材の収縮作動を安定させることが極めて困難となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、一対で中心箇所に挿通孔を有するストッパープレートと、該ストッパープレートにて挟持され中心箇所に貫通孔を有する防振用弾性板材と、前記一対のストッパープレートの一方側のストッパープレートに装着され，アウターシャフトとインナーシャフトからなり軸方向に収縮する収縮軸部材と、他方側のストッパープレートに装着される接続部材と、前記一方側のストッパープレートの挿通孔と前記収縮軸部材のアウターシャフトとを連結する一方側の筒状部と、前記他方側のストッパープレートの挿通孔と前記接続部材の接続孔とを連結する他方側の筒状部とからなり、前記収縮軸部材のインナーシャフトは前記一方側の筒状部及び前記他方側の筒状部の両方を挿通可能としてなる弾性軸継手装置としたことにより、入力側部材と出力側部材との弾性的に連結し、振動遮断性を良好とするとともに、軸方向に対する曲がりを最小限とし，且つその構造を小型，軽量且つ簡単化することができ、上記課題を解決したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の構成は、主に一対のストッパープレート１，１と、収縮軸部材Ａ，接続部材Ｂ，筒状部２，輪状弾性材３及び防振用弾性板材１０等から構成されている〔図１（Ａ），（Ｂ）及び図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）等参照〕。そのストッパープレート１，１は、ステアリング装置の入力側（ステアリングホィール側）と出力側（タイヤ操舵側）にそれぞれ位置するものであり、両方とも同形状をなしている。
【０００７】
その一方側のストッパープレート１に収縮軸部材Ａが連結される。具体的には、出力側（タイヤ操舵側）に位置するストッパープレート１に収縮軸部材Ａが装着される。その収縮軸部材Ａのアウターシャフト５が筒状部２と輪状弾性材３を介してストッパープレート１に連結される構造となっている。
【０００８】
その入力側及び出力側に位置するそれぞれのストッパープレート１は、略円板状をなした平板部１ａに両ストッパープレート１，１が防振用弾性板材１０を挟持しつつ接合するための固着用貫通孔１ｂ，１ｂが平板部１ａの中心に対して左右対称に形成されている（図３参照）。
【０００９】
また、前記両固着用貫通孔１ｂ，１ｂに対して直交する方向に切除部１ｃ，１ｃが形成されている。その固着用貫通孔１ｂ，１ｂの周囲は平板部１ａに対して段差を介して小平坦面１ｂ1 が形成され、前記平板部１ａと段違いなるものとなっている。
【００１０】
また、その切除部１ｃ，１ｃは、略コ字形状に切除された切欠き形状をなしている。その中心位置には、挿通孔１ｄが形成されている。該挿通孔１ｄには、その内周側に輪状弾性材３が装着され、且つ後述する収縮軸部材Ａの筒状部２が挿通するようになっている。
【００１１】
その収縮軸部材Ａは、前述したように、アウターシャフト５とインナーシャフト６とから構成されている〔図１（Ａ），（Ｂ）参照〕。そして、収縮軸部材Ａは、入力側或いは出力側に装着され、入力側としてステアリングホィールからの回転運動を伝達する役目をなしたり、或いは、出力側として操舵側にステアリングホィールからの回転運動を伝達するものである。
【００１２】
その収縮軸部材Ａは、アウターシャフト５内にインナーシャフト６が挿入され、スプライン構造により、軸方向に沿って摺動自在且つ軸周方向には相互に非回転構造なる構成となっている〔図４（Ｂ）参照〕。さらに、上記軸周方向に沿って相互に非回転構造なる構成において上記スプライン構造以外の別の実施例として、アウターシャフト５及びインナーシャフト６との摺動する範囲の断面形状を非円形状としたものが存在する〔図４（Ｃ）参照〕。
【００１３】
その断面形状の具体例としては、略小判形状としたものが好適である。そのアウターシャフト５とインナーシャフト６の挿入重合範囲の適宜の箇所にはインジェクション７が充填される構造となっており、一定の衝撃荷重以下では収縮作動をしないように固定されている〔図１（Ａ）参照〕。
【００１４】
その出力側の筒状部２は、アウターシャフト５側に連続形成され、具体的には、同一金属材から一体的に切削加工されて形成されたものである〔図２（Ｃ）参照〕。そして、出力側の筒状部２が輪状弾性材３を介して挿通孔１ｄに連結固定される〔図２（Ａ）参照〕。
【００１５】
その収縮軸部材Ａのインナーシャフト６は、アウターシャフト５の内部を軸方向に沿って摺動自在なる構造で、インナーシャフト６の先端には先端がスプライン軸部６ａとしたり〔図１（Ａ）参照〕、或いは二股継手等のヨーク部６ｂとして構成されている〔図１（Ｂ）参照〕。そのアウターシャフト５とストッパープレート１とが筒状部２を介して連結されている。
【００１６】
該筒状部２は、アウターシャフト５と一体的に形成されている。具体的には、筒状部２の外径は、アウターシャフト５の外径より僅かに小さく形成され、アウターシャフト５と筒状部２とが段差部を介してサイズ的に異なるようにしている〔図２（Ｃ）参照〕。そして、筒状部２の軸方向とアウターシャフト５の軸方向とが一致し、両者の内部は、共に同一軸芯を共有している。
【００１７】
その筒状部２は、ストッパープレート１の挿通孔１ｄに輪状弾性材３を介してアウターシャフト５の軸端部が挿入固定される。該輪状弾性材３は、ゴム，弾性を有する合成樹脂等の材質からリング状に形成されたものであり、耐久性，防振性等を有するものである。さらに具体的には、ポリウレタン系の樹脂材が使用され、その材質の種類としては、ポリウレタンエラストマーが好適である。
【００１８】
その外周側面が挿通孔１ｄの外周縁に装着され、その輪状弾性材３の内周面側に筒状部２が挿入固着されるものである。具体的には、輪状弾性材３の外周に溝が形成され、該溝にストッパープレート１の挿通孔１ｄの内周縁が嵌着することにより、固定されるものである。また、筒状部２と輪状弾性材３との固着手段としては、筒状部２の圧入による固着としたり、或いは筒状部２と輪状弾性材３との間に接着剤が充填されて固着されることもある。
【００１９】
次に、他方側のストッパープレート１には、接続部材Ｂが接続される〔図１（Ａ）及び図２（Ａ），（Ｂ）参照〕。該接続部材Ｂは、前記収縮軸部材Ａの反対側の装置に連結されるものであって、前記収縮軸部材Ａが入力側（ステアリングホィール側）であれば、その接続部材Ｂは出力側となり、操舵側にステアリングホィールからの回転運動を伝達するものである。
【００２０】
その接続部材Ｂの具体的な構造としては、前記収縮軸部材Ａと同様に、その軸端をヨーク部としたりスプライン軸部等種々の連結接続部８が存在している。該連結接続部８には、筒状部２が設けられている〔図２（Ａ），（Ｂ）参照〕。該筒状部２は、前記収縮軸部材Ａに形成された筒状部２と同様に、ストッパープレート１の挿通孔１ｄに輪状弾性材３を介して挿通固定されるようになっている。
【００２１】
その輪状弾性材３は、入力側及び出力側のストッパープレート１，１の挿通孔１ｄ，１ｄに装着されるもので、入力側及び出力側の輪状弾性材３，３は、実質的に同一形状及び同一材質である。また、収縮軸部材Ａ側の筒状部２と，接続部材Ｂ側の筒状部２との直径が異なる場合には、入力側の輪状弾性材３と，出力側の輪状弾性材３もその外形及び内径が異る場合もある。
【００２２】
また、前記収縮軸部材Ａのアウターシャフト５には、フランジ部５ａが形成されており、後述するカラー部材１１を介して前記ストッパープレート１に連結固定される〔図１（Ａ），図２（Ａ）及び図４（Ａ）等参照〕。両ストッパープレート１，１の間には、防振用弾性板材１０が配置され、該防振用弾性板材１０が両ストッパープレート１，１により挟持される構造となる。
【００２３】
その防振用弾性板材１０は、円板形状に形成され、適宜の厚みを有しており、その中心部には貫通孔１０ａが形成され、外周付近には、両ストッパープレート１，１と固着するための４つの固着用孔１０ｂ，１０ｂ，…が形成されている（図３参照）。その収縮軸部材Ａ側と接続部材Ｂ側には、前記カラー部材１１が配置され、該カラー部材１１を介してストッパープレート１とフランジ部５ａ及び連結接続部８とが離間状態に固定される〔図１（Ａ），図４（Ａ）等参照〕。
【００２４】
そして、両ストッパープレート１，１にて防振用弾性板材１０が挟持され、且つ両ストッパープレート１，１の外方側に収縮軸部材Ａと接続部材Ｂがそれぞれ配置され、ボルト１２ａ及びナット１２ｂからなる固着具１２，１２，…により締め付けられる〔図４（Ａ）参照〕。
【００２５】
また、筒状部２は、それぞれのストッパープレート１，１側に一体的に形成されたり、或いは予め固着され、その筒状部２の他端側が収縮軸部材Ａ及び接続部材Ｂに前記輪状弾性材３，３を介して装着されることもある。
【００２６】
この実施例では、特に接続部材Ｂに適応されるもので、接続部材Ｂの連結接続部８には接続孔８ａが形成され、該接続孔８ａに筒状部２が輪状弾性材３を介して挿通固着される。ストッパープレート１に一体的に設けた筒状部２の先端が連結接続部８の接続孔８ａに輪状弾性材３を介して連結される〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。
【００２７】
勿論、上記実施例は、収縮軸部材Ａ側でも同様の構造とすることが可能であり、具体的には筒状部２はアウターシャフト５から別部材として形成され、その筒状部２がストッパープレート１に予め固着され、アウターシャフト５の外周側に装着した輪状弾性材３に筒状部２の内周側を装着するものである〔図５（Ｃ），（Ｄ）参照〕。
【００２８】
以上に記載された筒状部２は、収縮軸部材Ａと接続部材Ｂとストッパープレート１，１とを連結して、衝突時に収縮軸部材Ａのインナーシャフト６がアウターシャフト５の内部軸方向へ摺動して、ストッパープレート１，防振用弾性板材１０，ストッパープレート１，接続部材Ｂを通過する際、軸方向の案内孔を構成することができる。
【００２９】
また、収縮軸部材Ａと接続部材Ｂについて、上述されたものでは、収縮軸部材Ａが出力側（タイヤ操舵側）に位置し、接続部材Ｂが入力側（ステアリングホィール側）に位置していることが前提とされているが、このことに限定されることなく、収縮軸部材Ａを入力側に位置させ、接続部材Ｂを出力側に位置させてもかまわない。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、一対で中心箇所に挿通孔１ｄ，１ｄを有するストッパープレート１，１と、該ストッパープレート１，１にて挟持され中心箇所に貫通孔１０ａを有する防振用弾性板材１０と、前記一対のストッパープレート１，１の一方側のストッパープレート１に装着され，アウターシャフト５とインナーシャフト６からなり軸方向に収縮する収縮軸部材Ａと、他方側のストッパープレート１に装着される接続部材Ｂと、前記一方側のストッパープレート１の挿通孔１ｄと前記収縮軸部材Ａのアウターシャフト５とを連結する一方側の筒状部２と、前記他方側のストッパープレート１の挿通孔１ｄと前記接続部材Ｂの接続孔とを連結する他方側の筒状部２とからなり、前記収縮軸部材Ａのインナーシャフト６は前記一方側の筒状部２及び前記他方側の筒状部２の両方を挿通可能としてなる弾性軸継手装置としたことにより、軸方向に，曲がり方向に荷重がかかっても、その曲がり量を最小限に押さえることができ、しかも両ストッパープレート１，１と収縮軸部材Ａとは輪状弾性材３，３を介して弾性的に連結されているので多少の柔軟性を有しておりまた防振用弾性板材１０の弾性とともに、曲げ荷重から弾性継手本体を保護することができるものである。
【００３１】
さらに請求項１の発明は、収縮軸部材Ａが収縮性を有する場合には、曲げ荷重がかかっても、その収縮動作を始めから終わりまで安定した状態のもとに行わせることができるし、第２に小型，軽量化且つ構造の簡単化を実現することができるし、第３に防振用弾性板材１０の材質を特に柔軟で防振性の良好なものとしても、軸方向に対する大きな曲がりを防止することができるし、第４に、種々のステアリングシャフト装置に適応し、その装着性に優れたものにすることができる。
【００３２】
上記効果を詳述すると、収縮軸部材Ａは、ストッパープレート１に対して筒状部２を介して装着されているものであり、該筒状部２が収縮軸部材Ａのアウターシャフト５とストッパープレート１との連結部材としての役目をなし、アウターシャフト５がそのストッパープレート１に対して曲がりにくい構造としている。これによって軸方向以外からかかる荷重を最小限に押さえることができ、収縮軸部材Ａが収縮動作を行う場合に、インナーシャフト６はアウターシャフト５及び筒状部２さらにストッパープレート１の挿通孔１ｄを通過して軸方向に摺動し、安定した収縮動作を確保することができる。
【００３３】
さらに、収縮軸部材Ａはアウターシャフト５とインナーシャフト６とが初期には所定長さとなるようにインジェクション７にて固定され、車両の衝突時等に収縮性して衝撃吸収を行うものとして使用されるものである。このような収縮軸部材Ａと同様な収縮機構を備えた装置に対して、筒状部２を一体加工したり、別材として形成する等の工作を行うことにより、種々のステアリングシャフト装置への装着する際に、その構造にそれほど大幅な加工を施すことなく容易に弾性継手をステアリングシャフト装置に組み込むことができる。これによって、生産過程にある装置のみならず、既製品への対応も容易にできるものである。
【００３４】
さらに、本発明では、曲がり防止性が良好なために、防振用弾性板材１０は軟質性に比例して防振性が向上するが、軟質度合が増すために、曲がり易くなるが、本発明は、装置全体の曲げ強度を向上させることにより軟質な材質から構成される防振用弾性板材１０が使用可能となり、防振性を向上させることができる。また請求項２の発明は、請求項１において、前記一方側の筒状部は、前記一方側のストッパープレートの挿通孔と、前記収縮軸部材のアウターシャフトとのいずれかに一体形成もしくは予め固着されると共に、前記他方側の筒状部は、前記他方側のストッパープレートの挿通孔と、前記接続部材の接続孔とのいずれかに一体形成もしくは予め固着されてなる弾性軸継手装置としたことにより、請求項１の効果と略同等の効果を奏する。
【００３５】
次に、請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記一方側の筒状部２は、前記一方側のストッパープレート１の挿通孔１ｄの内周に一方側の輪状弾性材３を介して挿入装着され、前記他方側の筒状部２は前記他方側のストッパープレート１の挿通孔１ｄの内周に他方側の輪状弾性材３を介して挿入装着してなる弾性軸継手装置としたことにより、振動に対する防振性をより一層，良好にすることができる。
【００３６】
上記効果については、本発明では、一対のストッパープレート１，１が防振用弾性板材１０を挟持し、該防振用弾性板材１０によってステアリング装置における出力側即ち走行中のタイヤから伝わる振動を吸収し、ステアリングホィールに伝わる振動を極めて小さくしている。
【００３７】
これに加えて、前記筒状部２とストッパープレート１の挿通孔１ｄとの間には、輪状弾性材３が装着されており、該輪状弾性材３にて収縮軸部材Ａからストッパープレート１の間において伝達される振動を減少させることができる。このように防振用弾性板材１０と輪状弾性材３との相乗的な作用によって防振性能をより一層向上させることができる。
【００３８】
次に、請求項４の発明は、請求項１又は２において、前記一方側の筒状部２は、前記一方側のストッパープレート１に一体形成もしくは予め固着され、前記他方側の筒状部２は前記他方側のストッパープレート１に一体形成もしくは予め固着され、前記一方側の筒状部２と前記収縮軸部材Ａ及び他方側の筒状部２と接続部材Ｂとの接続箇所にそれぞれ前記輪状弾性材３を配置してなる弾性軸継手装置としたことにより、ステアリングシャフト装置への装着を特に容易に行うことができ、その装着適応性に優れたものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の要部縦断側面図
（Ｂ）は別の実施例の収縮軸部材を装着した本発明の要部縦断側面図
【図２】（Ａ）は本発明の要部分解断面図
（Ｂ）は接続部材側の分解断面図
（Ｃ）は収縮軸部材側の分解断面図
【図３】本発明の要部の分解斜視図
【図４】（Ａ）は本発明の要部側面図
（Ｂ）は収縮軸部材のアウターシャフトとインナーシャフトとをスプライン構造とした実施例の断面図
（Ｃ）は収縮軸部材のアウターシャフトとインナーシャフトとを断面非円形状とした実施例の断面図
（Ｄ）は収縮軸部材が収縮した状態の要部縦断側面図
【図５】（Ａ）は接続部材側における別の実施例を示す要部縦断側面図
（Ｂ）は接続部材側における別の実施例を示す要部分解縦断側面図
（Ｃ）は収縮軸部材側における別の実施例を示す要部縦断側面図
（Ｄ）は収縮軸部材側における別の実施例を示す要部分解縦断側面図
【図６】本発明の作用を示す要部拡大断面図
【符号の説明】
Ａ…収縮軸部材
１…ストッパープレート
１ｄ…挿通孔
２…筒状部
３…輪状弾性材
５…アウターシャフト
６…インナーシャフト
１０…防振用弾性板材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004247943.tif 000005
【図５】
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【図６】
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