JPH031187B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明はパツドを不回動とするための遊星歯
車機構を備えたステアリングホイールに関するも
のである。

（従来の技術） パツド不回動型ステアリングホイールは、パ
ツド部にクラクシヨンホーン、定速走行装置、通
信機、ラジオ、ヘツドライト等に係るスイツチ、
発音器、表示器等の電子機器を装着し、パツド不
回動の利点を生かして該電子機器の操作性を高め
ること、高級感を与えて商品価値を高めること
等に目的がおかれて開発が進められている。

このパツド不回動機構の一つとして遊星歯車機
構によるものがあるが、同機構の場合、遊星歯車
と太陽歯車の間にバツクラツシが必然的に存在す
ることは勿論、寸法誤差、組付誤差等によつてさ
らに大きな隙間が生ずることもある。このバツク
ラツシや隙間はパツドのがたつきや異音発生の原
因となつて、開発目的の一つである高級感を損う
ので大きな問題である。

従来公知のステアリングホイールにおける遊星
歯車機構のうち、このバツクラツシ等について考
慮されたものとしては、実開昭57−191654にみら
れるような遊星ローラとの併用タイプがあるが、
組付性や耐久性に問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） そこで、このバツクラツシ等を抑制する手段と
して、遊星歯車を太陽歯車の半径方向に移動可能
に設け、この遊星歯車をスプリング等によつて太
陽歯車の（半径方向の）中心方向に付勢すること
が考えられる。しかし、そうすると遊星歯車が太
陽歯車の半径外側方向へも変位しうるため、パツ
ドに外部から回動力が加わつたとき等に、遊星歯
車と太陽歯車との噛合いが外れることがある。す
ると、遊星歯車が太陽歯車の円周方向にスリツプ
して、パツドが回動してしまうとしう問題点が新
たに生ずる。

本発明は、前記歯車間のバツクラツシや隙間に
起因してパツドのがたつきや異音が発生し、高級
感を損うという従来の問題点を解決すると同時
に、前記遊星歯車と太陽歯車との円周方向のスリ
ツプを防止して、パツドに外力がかかつてもパツ
ド不回動を維持せんとするものである。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は、太陽歯車に対する遊星歯車の移動量
が同遊星歯車の変位量より大きく、歯車の歯丈よ
りも小さい値になるように規制する規制部材を設
けるとともに、遊星歯車を太陽歯車の中心方向に
付勢して該歯車間のバツクラツシ及び間隙を抑制
するための付勢部材を設けるという技術的手段に
より、前記問題点を解決した。

（作用） パツドに外部から回動力が加わつたときに、遊
星歯車は太陽歯車の歯丈を乗り越えて同太陽歯車
の半径外側方向へ変位しようとする。しかし、規
制部材は遊星歯車と太陽歯車との噛合いが外れな
いように遊星歯車の移動量を歯車の歯丈より小さ
い値に設定しているので、遊星歯車が太陽歯車の
円周方向にスリツプすることはなく、パツドの不
回動が維持される。また、上記遊星歯車の移動量
を遊星歯車の変位量より大きい値としたので、遊
星歯車の熱膨張、寸法誤差、組付誤差等に起因す
る変位によつて遊星歯車が太陽歯車に強圧され、
操舵力を増加させたり歯車を損傷させたりするこ
とが確実に防止される。

また、付勢部材は遊星歯車を太陽歯車の中心方
向に付勢するため、該歯車間のバツクラツシを抑
制するとともに、熱膨脹、寸法誤差、組付誤差等
により生ずる歯車間の隙間をも消失させる。従つ
て、このバツクラツシや隙間に起因するパツドの
がたつきは起こらず、異音も低減される。

（第一実施例） 次に、本発明を自動車用ステアリングホイール
に具体化した第一実施例を、第１〜３図に従つて
説明する。

自動車のコラム１の前端外縁には塵や光の侵入
を防ぐための突条２が全周に設けられ、同コラム
１内にはステアリングシヤフト３が貫通してい
る。ステアリングシヤフト３の前端にはボス４が
ナツト５により締付固定され、ボス４にはボスプ
レート６が溶接等により固定されている。ボスプ
レート６の下縁には２本のスポーク部７が一体形
成されてハ字状に伸びており、同スポーク部７の
先端にはリング部８が支持されている。

ボス４のコラム側外周には合成樹脂よりなるコ
ラム側太陽歯車９がベアリング１０を介してボス
４に対し相対回動可能に取着され、コラム１に対
してはボルト１１によて回動しないよう固定され
ている。同じくボス４のパツド側外周には合成樹
脂製のパツド側太陽歯車１２がベアリング１３を
介してボス４に対し相対回動可能に取着されてい
る。両太陽歯車９，１２は同一径、同一歯数に形
成され、各歯丈は約２mmである。

パツド側太陽歯車１２の前端面には箱状のパツ
ド１５がボルト１６により取着されており、パツ
ド１５にはクラクシヨンホーン、定速走行装置、
通信機、ラジオ、ヘツドライト等に係るスイツ
チ、発音機、表示器等の電子機器１７が取着され
ている。同パツド１５の後端外縁には塵や光の侵
入を防ぐための突条１８が突設されており、前記
コラム１の突条２と小間隔をおいて対向してい
る。なお、パツド１５及びコラム１には前記電子
機器１７に連結された光送信機構（図示しない）
が装着されている。

ボスプレート６外周部の一箇所（本実施例では
上部）には、外側が開口してボスプレート６の中
心に延びる矩形状の取付凹部２０が切欠形成され
ている。また、ボスプレート６外周部の取付凹部
２０の隣りには、矩形状のバネ収納凹部２１と鉤
状の掛止凹部２２とが順に切欠形成され、バネ収
納凹部２１と掛止凹部２２の間にはフツク形状の
掛止突起２３が形成されている。

前記取付凹部２０にはポリアセタール等の合成
樹脂よりなる軸受部材２４がボスプレート６の半
径方向（太陽歯車９，１２の半径方向と同じ）に
摺動可能に嵌入され、その内側にはすべり軸受と
して作用する保持溝２５が形成されている。軸受
部材２４の両側部には各々２枚ずつの前後に対向
する鍔部２６が一体形成されており、前後の鍔部
２６は前記ボスプレート６を挟んでいる。軸受部
材２４の各鍔部２６の間に現われた側面は、前記
取付凹部２０の両内側面にほぼ当接するように嵌
入されている。また、軸受部材２４の外側面には
２条のガイド溝２７が設けられている。

軸受部材２４の保持溝２５には遊星シヤフト３
０が回動可能に軸支されており、同シヤフト３０
のコラム側端部及びパツド側端部には各々コラム
側遊星歯車３１及びパツド側遊星歯車３２が止着
されている。両遊星歯車３１，３２は合成樹脂に
て互いに同一径、同一歯数、約２mmの歯丈に形成
され、各々コラム側太陽歯車９及びパツド側太陽
歯車１２と噛合つている。従つて、両遊星歯車３
１，３２は夫々の太陽歯車９，１２の回りを同時
かつ同様に自転しながら公転するようになつてい
る。

また、両遊星歯車３１，３２ともその内端面を
軸受部材２４の端面に近接させており、軸方向に
はほとんど移動しないようになつている。説明の
便宜上、遊星シヤフト３０と両遊星歯車３１，３
２とを併せて遊星部材３３という。

軸受部材２４には金属線よりなる付勢部材３５
が掛け渡されている。付勢部材３５は第２，３図
に示すように片方の端部にコ字状の掛止部３６を
有し、同掛止部３６は前記掛止突起２３に掛止さ
れている。また、同掛止部３６からは一対のワイ
ヤ部３７が延びており、各ワイヤ部３７の途中に
は前記バネ収納凹部２１内に収まるコイルバネ３
８が一体形成されている。ワイヤ部３７の先端に
はフツク３９が湾曲形成されており、ボスプレー
ト６の両面に突設された係止ピン４０に掛止され
ている。

上記付勢部材３５はそのコイルバネ３８の弾性
力によりワイヤ部３７が軸受部材２４のガイド溝
２７に張力のかかつた状態で山形状に掛け渡され
ており、同軸受部材２４及び前記遊星部材３３を
取付凹部２０の内方へ付勢している。従つて、同
付勢部材３５により、各遊星歯車３１，３２は太
陽歯車９，１２の中心方向（噛合い方向）に押圧
付勢され、該歯車間のバツクラツシ及び誤差によ
る隙間が抑制されている。

上記付勢部材３５は専ら前記バツクラツシ及び
隙間の抑制の目的で設けられたものであり、後述
する通り同抑制の作用効果のみを奏するものであ
る。

ボスプレート６の取付凹部２０の開口縁にはこ
れを塞ぐように小片状の規制部材４１が配設さ
れ、取付凹部２０のすぐ両隣りにビス４２によつ
て固定されている。該規制部材４１は遊星歯車３
１，３２と太陽歯車９，１２の噛合いが外れない
ように、該遊星歯車３１，３２の位置を規制する
ためのものである。よつて、本実施例の規制部材
４１はほとんど撓まないようにスパンの短い小片
状に形成されている。規制部材４１の内側面には
取付凹部２０に嵌入する規制突部４３が形成さ
れ、同規制突部４３は軸受部材２４の外側面に約
１mmの間隔をおいて対向している。この間隔は次
の理由から決定されたものである。すなわち、 規制部材４１がないか又は前記間隔が遊星歯
車３１，３２及び太陽歯車９，１２の約２mmの
歯丈より大きい場合には、パツド１５に外部か
ら回動力が加わつたときに、遊星歯車３１，３
２が太陽歯車９，１２の歯丈を乗り越えうる。
よつて、歯車間の噛合いが外れて遊星歯車３
１，３２は太陽歯車９，１２の円周方向にスリ
ツプするため、パツド１５が回動してしまうと
いう問題が起こる。

しかしながら、歯車においてはその熱膨脹、
寸法誤差、組付誤差等に±0.3mmを許容するこ
とが通常である。従つて、遊星歯車３１，３２
は太陽歯車９，１２の回りを自公転する際に、
前記誤差により太陽歯車９，１２の半径外側方
向へ最大0.6mm程度変位されることがある。そ
こで、前記間隔を設けないか又は同変位量より
小さくすると、この変位時に軸受部材２４が規
制部材４１に当接する。従つて、遊星歯車３
１，３２が太陽歯車９，１２に強圧され、操舵
力が増加したり、歯車を損傷したりするという
問題が起こる。

そこで、上記のスリツプ現象の発生を防止し
ながらの誤差を充分吸収しうるよう、遊星歯車
３１，３２の変位量より大きく、歯車の歯丈より
は小さい最適の間隔を求めた結果が前記約１mmで
ある。従つて、該間隔は必ずしも１mmに限定され
ず、遊星歯車３１，３２の変位量より大きく、歯
車の歯丈より小さい値であればよい。

以上のように構成された第一実施例について、
次にその作用効果を説明する。

さて、リング部８を回動してステアリング操作
を行うと、ボスプレート６の回動に伴つてコラム
側及びパツド側の遊星歯車３１，３２が夫々コラ
ム側及びパツド側の太陽歯車９，１２の回りを自
公転する。ここで、コラム側太陽歯車９がコラム
１に対して回動不能になつているため、パツド側
太陽歯車１２もコラム側太陽歯車９に倣つてコラ
ム１に対し常に不回動状態となる。

また、上記ステアリング操作時において、前記
付勢部材３５はそのコイルバネ３８の弾性力によ
つて遊星歯車３１，３２を太陽歯車９，１２の中
心方向に押圧付勢し、該歯車間のバツクラツシを
抑制するとともに、熱膨脹、寸法誤差、組付誤差
等による歯車間の隙間をも消失させている。従つ
て、従来のようなパツド１５のがたつきは起こら
ないし、異音も低減される。

また、遊星歯車３１，３２（軸受部材２４）は
上記自公転時に、前述の通り太陽歯車９，１２の
半径外側方向へ最大0.6mm程度変位することがあ
る。しかし、規制部材４１は遊星部材３３を軸支
している軸受部材２４の外側面に対して約１mmの
間隔を有しているため、同軸受部材２４には当接
しない。よつて、遊星歯車３１，３２が太陽歯車
９，１２に強圧されることはないため、操舵力が
増加したり、歯車を損傷したりするという問題は
起こらない。

一方、運転者等が外部からパツド１５に強制的
又は偶然に回動力を加えたとき、遊星歯車３１，
３２は太陽歯車９，１２の半径外側方向に変位し
ようとする。しかし、その際、軸受部材２４は前
記１mmの間隔を経た後に規制部材４１に当接して
この規制部材４１はほとんど撓まないため、それ
以上外方には変位し得ない。すなわち、規制部材
４１は遊星歯車３１，３２が太陽歯車９，１２等
の約２mmの歯丈を越えて変位することを阻止し、
両歯車の噛合いが外れないように該遊星歯車３
１，３２の位置を規制する。従つて、遊星歯車３
１，３２が太陽歯車９，１２の円周方向にスリツ
プすることはなく、パツド１５の不回動が維持さ
れる。

（第二実施例） 次に、本発明の第二実施例を第４図に従つて説
明すると、本実施例は規制部材の構造においての
み前記第一実施例と相違している。

すなわち、本実施例の規制部材４５はABS樹
脂その他の合成樹脂によりボスプレート６外周の
約1/3を占める円弧状アームに形成され、その両
端はボスプレート６にビス４６により止着されて
いる。

また、規制部材４５の第４図における左端から
約1/3の位置の内側には規制突部４７が形成され、
同規制突部４７は軸受部材２４の外側面に当接し
ている。規制部材４５のうち規制突部４７の部分
は外力によつてボスプレート６の半径外側方向へ
最大約１mmだけ弾性的に変位しうるようになつて
いる。なお、該最大変位量は必ずしも１mmに限定
されず、遊星歯車３１，３２の変位量より大き
く、歯車の歯丈より小さい値であればよい。

また、太陽歯車９，１２の中心と規制突部４７
との間の距離が、規制部材４５の左端ビス４６か
ら規制突部４７までの長さとほぼ一致しているた
め、各歯車９，１２，３１，３２及び規制部材４
５の合成樹脂の熱膨脹が相殺される。

本実施例でも、遊星歯車３１，３２は太陽歯車
９，１２の半径外側方向へ自公転時に最大0.6mm
程度変位することがある。しかし、軸受部材２４
に当接している規制突部４７は約１mmまでは半径
外側方向に弾性的に変位しうる。よつて、遊星歯
車３１，３２が太陽歯車９，１２に強圧されるこ
とはないため、操舵力が増加したり、歯車を損傷
したりするという問題は起こらない。

一方、運転者等が外部からパツド１５に強制的
又は偶然に回動力を加えたとき、遊星歯車３１，
３２は太陽歯車９，１２の半径外側方向に変位し
て規制突部４７を同方向に押圧する。しかし、規
制突部４７は１mm以上は変位しないため、遊星歯
車３１，３２が太陽歯車９，１２等の約２mmの歯
丈を越えて太陽歯車９，１２の円周方向にスリツ
プすることは起こらず、パツド１５の不回動が維
持される。

なお、この発明は前記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば次のように発明の趣旨
から逸脱しない範囲で任意に具体化することもで
きる。

(1) 遊星部材３３を２以上設けること。遊星歯車
機構全体の作動バランスが向上する。

(2) 付勢部材の構造を変更すること。例えばワイ
ヤを有しない単なるコイルスプリング、板バネ
等を任意に採用することができる。

(3) 規制部材の構造を変更すること。例えば、ア
ンダーカツト等の取付け構造を採用したり、ボ
スプレート６と一体形成したりすることができ
る。

発明の効果 以上詳述したように、本発明はパツドに外部か
ら回動力が加わつたときでも、遊星歯車が噛合い
を外して太陽歯車の円周方向にスリツプすること
を防止し、従つてパツド不回動を維持させること
ができるばかりでなく、該歯車間のバツクラツシ
や隙間を消失させてパツドのがたつきを防止する
とともに、異音も低減することができ、さらに
は、遊星歯車の熱膨張、寸法誤差、組付誤差等に
起因する変位によつて遊星歯車が太陽歯車に強圧
され、操舵力を増加させたり歯車を損傷させたり
することが確実に防止できるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明を具体化したステアリング
ホイールの第一実施例を示し、第１図は同実施例
を側方からみた断面図、第２図は要部の正面図、
第３図は要部の分解斜視図、第４図は第二実施例
の要部の正面図である。 ９……コラム側太陽歯車、１２……パツド側太
陽歯車、１５……パツド、３１……コラム側遊星
歯車、３２……パツド側遊星歯車、３５……付勢
部材、４１，４５……規制部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パツドを不回動とするための遊星歯車機を備
   えたステアリングホイールにおいて、 太陽歯車９，１２に対する遊星歯車３１，３２
   の移動量が同遊星歯車３１，３２の変位量より大
   きく、歯車の歯丈よりも小さい値になるように規
   制する規制部材４１，４５を設けるとともに、遊
   星歯車３１，３２を太陽歯車９，１２の中心方向
   に付勢して該歯車間のバツクラツシ及び間隙を抑
   制するための付勢部材３５を設けたことを特徴と
   するステアリングホイール。 ２ 前記遊星歯車機構をボスプレート６を挟んで
   設け、遊星歯車３１，３２を同ボスプレート６に
   移動可能に取着した軸受部材２４により軸支する
   とともに、規制部材４１を同軸受部材２４に当接
   又は近接するようにボスプレート６に取着したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のス
   テアリングホイール。 ３ 規制部材４１はほとんど撓まない小片状体で
   あり、軸受部材２４に非接触で近接することを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載のステアリ
   ングホイール。 ４ 規制部材４５は弾性変形可能な湾曲アームで
   あり、軸受部材２４に変位可能に当接することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のステア
   リングホイール。