JPS5984666A - ステアリングシヤフト - Google Patents
ステアリングシヤフトInfo
- Publication number
- JPS5984666A JPS5984666A JP19431782A JP19431782A JPS5984666A JP S5984666 A JPS5984666 A JP S5984666A JP 19431782 A JP19431782 A JP 19431782A JP 19431782 A JP19431782 A JP 19431782A JP S5984666 A JPS5984666 A JP S5984666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- shaft
- layer
- steering
- steering shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Controls (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車のステアリングシャフトの改良に関する
。
。
従来、自動車のステアリングシ・ヤフトは主に第１図に
示されるように構成されていた。すなわち、従来のステ
アリングシャツ）１は一般にはスチールパイプ製のアッ
ノや一シャフトとロアーシャフトで構成され、衝突時の
衝撃吸収機構がこのアッパーシャフトとロアーシャフト
の嵌合部々どに設ケられている。第１図において参照符
号２はアッパ−シャフトの上端に取付けられたステアリ
ングホイール、３はステアリングコラムでこの部分が車
体に取付けられ、これによってステアリングシャフト’
に支持する。甘た、４はステアリングコラム３内でアッ
パーシャツトラ回転可能に支持するためのベアリングで
辿常ニードルベアリングが使用される。そして、ロアー
シャフトの下７ａｌｒｌユーバーサルノヨイント５紫介
してピニオン（図示せず）等に接続されている。
示されるように構成されていた。すなわち、従来のステ
アリングシャツ）１は一般にはスチールパイプ製のアッ
ノや一シャフトとロアーシャフトで構成され、衝突時の
衝撃吸収機構がこのアッパーシャフトとロアーシャフト
の嵌合部々どに設ケられている。第１図において参照符
号２はアッパ−シャフトの上端に取付けられたステアリ
ングホイール、３はステアリングコラムでこの部分が車
体に取付けられ、これによってステアリングシャフト’
に支持する。甘た、４はステアリングコラム３内でアッ
パーシャツトラ回転可能に支持するためのベアリングで
辿常ニードルベアリングが使用される。そして、ロアー
シャフトの下７ａｌｒｌユーバーサルノヨイント５紫介
してピニオン（図示せず）等に接続されている。
このような従来のステアリングシャフト１ＶＣよると、
ステアリングホイール２か回転されると、ステアリング
シャフト１が車体に固定されたステアリングコラム３を
軸受としてベアリング４と共に回転し、その結果ユニバ
ーザルジヨイント５ケ介してピニオン全回転し、該ピニ
オンはラックに噛み合っていてＬツバ−？作動させ車輪
の方向を操舵する。また、従来のステアリングシャツ）
ＩＫ設けられた衝撃吸収イ幾構は一般にはスチールボー
ルの転勤による摩擦抵抗や剪断ピン方式が多く使用され
ており、自動車の前部方向の衝突によシ人体がステアリ
ングホイール２に衝突しり場合の人体の受けるショック
を最小となるように作用するものである。なお、高級車
などにおいては走行駆動の捩り振動（いわゆるシミー）
全防止するためにアブソーバ−機構を経てステアリング
シャフトに接続されているものもあった１、 従来のステアリングシャフトは斜上の如く構成されてい
たので、悪路走行時や高速走行時の捩り振動がステアリ
ングホイールまで伝わり、一部の高級車？除き不快感や
操行安定性の低下をきたしていた。ｉ！り、ステアリン
グシステムとしても全てがスチール製であることからス
テアリングシャフト自体でも３ Ｋｇ以下にはできず、
駆動系との共振を避けるため必要以上にシャフトの曲げ
剛性を上げ即ち固有振動数を上げる等していたため重量
の増加金生じ軽量化にとって欠点となっていた。
ステアリングホイール２か回転されると、ステアリング
シャフト１が車体に固定されたステアリングコラム３を
軸受としてベアリング４と共に回転し、その結果ユニバ
ーザルジヨイント５ケ介してピニオン全回転し、該ピニ
オンはラックに噛み合っていてＬツバ−？作動させ車輪
の方向を操舵する。また、従来のステアリングシャツ）
ＩＫ設けられた衝撃吸収イ幾構は一般にはスチールボー
ルの転勤による摩擦抵抗や剪断ピン方式が多く使用され
ており、自動車の前部方向の衝突によシ人体がステアリ
ングホイール２に衝突しり場合の人体の受けるショック
を最小となるように作用するものである。なお、高級車
などにおいては走行駆動の捩り振動（いわゆるシミー）
全防止するためにアブソーバ−機構を経てステアリング
シャフトに接続されているものもあった１、 従来のステアリングシャフトは斜上の如く構成されてい
たので、悪路走行時や高速走行時の捩り振動がステアリ
ングホイールまで伝わり、一部の高級車？除き不快感や
操行安定性の低下をきたしていた。ｉ！り、ステアリン
グシステムとしても全てがスチール製であることからス
テアリングシャフト自体でも３ Ｋｇ以下にはできず、
駆動系との共振を避けるため必要以上にシャフトの曲げ
剛性を上げ即ち固有振動数を上げる等していたため重量
の増加金生じ軽量化にとって欠点となっていた。
従って、本発明の目的は悪路走行時や高速走行時におけ
る捩り振動のステアリングホイールまでの伝達および駆
動系との共振全防止し且つ軽）Ｗで安価なステアリング
シャフト’ｌ提供することにある。
る捩り振動のステアリングホイールまでの伝達および駆
動系との共振全防止し且つ軽）Ｗで安価なステアリング
シャフト’ｌ提供することにある。
す、下、本発明のステアリングシャフトτ添付図面に示
された好適な実施例を参照して更に詳細に説、明する。
された好適な実施例を参照して更に詳細に説、明する。
第２図および第３図には本発明の一実施例に係るステア
リングシャフトが示されている１、これら第２図および
第３図において、＠１図て示された従来の部分と同−又
は相当する部分（（は同一の参照符号葡吋してその説明
ケ省略する。当該実施例におけるステアリングシャフト
２１ ｆｆ、その形態的構造は従来と同様であるが、そ
の材質紮撞維強化プラスチックとされている。
リングシャフトが示されている１、これら第２図および
第３図において、＠１図て示された従来の部分と同−又
は相当する部分（（は同一の参照符号葡吋してその説明
ケ省略する。当該実施例におけるステアリングシャフト
２１ ｆｆ、その形態的構造は従来と同様であるが、そ
の材質紮撞維強化プラスチックとされている。
この繊維強化プラスチックからなるステアリングシャフ
ト２１は、第３図に示されるように同１１１１よシ第１
層目として巻付角±４５°（±θｌ）に形成された高強
度繊維強化プラスチック層２１．］、第２層目即ち中間
層として巻付角±４５°（±０２）ＶＣ形成されたノア
ラス繊維又はアラミド繊維強化プラスチック層２１ｂ、
および第３層目即ち外層部として巻付角±４５°（±０
３）に形成された高強度絨、イイ［強化プラスチック層
２１Ｃの３１＠で構成されている。このような繊維強化
プラスチックステアリングシャフトニおいてステアリン
グコラム３全受けるシャフト部分には最外層として局部
強化した巻付角±１０°（±０４１ＶＣ形成された高強
度繊維強化プラスチツク層２２が形成されている。
ト２１は、第３図に示されるように同１１１１よシ第１
層目として巻付角±４５°（±θｌ）に形成された高強
度繊維強化プラスチック層２１．］、第２層目即ち中間
層として巻付角±４５°（±０２）ＶＣ形成されたノア
ラス繊維又はアラミド繊維強化プラスチック層２１ｂ、
および第３層目即ち外層部として巻付角±４５°（±０
３）に形成された高強度絨、イイ［強化プラスチック層
２１Ｃの３１＠で構成されている。このような繊維強化
プラスチックステアリングシャフトニおいてステアリン
グコラム３全受けるシャフト部分には最外層として局部
強化した巻付角±１０°（±０４１ＶＣ形成された高強
度繊維強化プラスチツク層２２が形成されている。
ところで、前述の巻付角は±４５°±１０°即ち±３５
°〜±５５°の範囲でも有効である。その理由は、この
角度内が性能上即ち捩り強度および捩り剛性の点で最も
効果の出る範囲であり、この角度の上下限葡外れると材
料ケ増加させる必要があり不経済となる。また、ステア
リングコラム３を受けるシャフト部の最外層における高
！’ｉ’ｆｆｌ 度’Ｊ維層では巻付角がＯ〜±１５°
の範囲が最適であり、その理由も前記と同様である。
°〜±５５°の範囲でも有効である。その理由は、この
角度内が性能上即ち捩り強度および捩り剛性の点で最も
効果の出る範囲であり、この角度の上下限葡外れると材
料ケ増加させる必要があり不経済となる。また、ステア
リングコラム３を受けるシャフト部の最外層における高
！’ｉ’ｆｆｌ 度’Ｊ維層では巻付角がＯ〜±１５°
の範囲が最適であり、その理由も前記と同様である。
前述したような本発明におけるステアリングシャフトの
一丈施例によると、当該シャフトが繊維強化プラスチッ
クから形成されることにより従来のスチールのものに比
べてそのａｔｋ約５０ＬＩ６軽減でき、また繊維強化プ
ラスチック（当該′ガ施例ではカーボンファイバー”ｔ
’Ｊｔ化７°ラスチック）のもつ振動減衰特性を有効利
用し、更にコストＩＭから安価なガ゛ラス繊維を併用（
）・イブリッド）してコストの高いカー）１？ンフアイ
バーの斌を最小にし、必要強度（捩ｐ強３２０ Ｋ９・
ｎｔ以上）？出すことができる。斜上の振動減衰は悪路
走行時などのステアリングホイールの振れを速や刀）Ｖ
Ｃ減衰３せると共に駆動系から伝達される捩り（駆動（
シミー）をシャフト自身で吸収しステアリングホイール
まで伝えない効果τ有する。
一丈施例によると、当該シャフトが繊維強化プラスチッ
クから形成されることにより従来のスチールのものに比
べてそのａｔｋ約５０ＬＩ６軽減でき、また繊維強化プ
ラスチック（当該′ガ施例ではカーボンファイバー”ｔ
’Ｊｔ化７°ラスチック）のもつ振動減衰特性を有効利
用し、更にコストＩＭから安価なガ゛ラス繊維を併用（
）・イブリッド）してコストの高いカー）１？ンフアイ
バーの斌を最小にし、必要強度（捩ｐ強３２０ Ｋ９・
ｎｔ以上）？出すことができる。斜上の振動減衰は悪路
走行時などのステアリングホイールの振れを速や刀）Ｖ
Ｃ減衰３せると共に駆動系から伝達される捩り（駆動（
シミー）をシャフト自身で吸収しステアリングホイール
まで伝えない効果τ有する。
また、本発明のステアリングシャフトにおいて、巻付角
は耐捩り強度の最も俊ｆ′１．た±４５°を多用し曲げ
剛性上の必要部のみ±１０’で補強されている。
は耐捩り強度の最も俊ｆ′１．た±４５°を多用し曲げ
剛性上の必要部のみ±１０’で補強されている。
更に、繊維強化プフスチツク〃１ら成る管状のステアリ
ングシャフトは、その材料自身の剪断弾性係数、管径お
よび肉厚が捩！ｌｌ座屈を起こす三安素となって繊維配
向と繊維配分が決定される。従って、限られｔスペース
内での最適な配向、配分と寸法決定がコストヲ左右する
ことになることから、その点では前述の実施例のものが
最良に近いものであることが」用る。
ングシャフトは、その材料自身の剪断弾性係数、管径お
よび肉厚が捩！ｌｌ座屈を起こす三安素となって繊維配
向と繊維配分が決定される。従って、限られｔスペース
内での最適な配向、配分と寸法決定がコストヲ左右する
ことになることから、その点では前述の実施例のものが
最良に近いものであることが」用る。
以上説明したように、本発明によれば、ステアリンクシ
ャフト自身をうａ、Ｓ強化プラスチックにしたことｖＣ
Ｌｌｌｌｌ軽量で振動の少ない操行安定性の優れたステ
アリングシステムにすることができ、且つ安価（他に吸
収Ｉａｔ４’を設ける等の必要がない）に偵造すること
ができる。
ャフト自身をうａ、Ｓ強化プラスチックにしたことｖＣ
Ｌｌｌｌｌ軽量で振動の少ない操行安定性の優れたステ
アリングシステムにすることができ、且つ安価（他に吸
収Ｉａｔ４’を設ける等の必要がない）に偵造すること
ができる。
ｍ１図は従来のスチール製ステアリングシャフトを概略
的に示す正面図、第２図は本発明の一実施例に係るステ
アリングシャフト葡示す正面図、菓３図は本発明のステ
アリングシャフトにおける巻付角と鍼維の配置ｒ各層ご
とにボす説明図である。 ２１・・・ステアリングシャフト、２１ａ、２１ｃ。 ２２・・・高°抽度癲維強化ノ′ラスチック層、２１ｂ
・・・ガ゛ラス憧維又はアラミド繊維強化シラスチック
層７、なお、図中同一符号は同一部分又は相当部分を示
す。
的に示す正面図、第２図は本発明の一実施例に係るステ
アリングシャフト葡示す正面図、菓３図は本発明のステ
アリングシャフトにおける巻付角と鍼維の配置ｒ各層ご
とにボす説明図である。 ２１・・・ステアリングシャフト、２１ａ、２１ｃ。 ２２・・・高°抽度癲維強化ノ′ラスチック層、２１ｂ
・・・ガ゛ラス憧維又はアラミド繊維強化シラスチック
層７、なお、図中同一符号は同一部分又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- 繊維強化プラスチックで形成されるステアリングシャフ
トであって、該ステアリングシャフトがその内側よシ高
強度繊維強化層、ガラス繊維又はアラミド繊維強化層、
および高強要繊維強化層の複数層で構成され且つ前記各
強化層における巻付角が軸方向に対して±４５°±１０
０とされ、更にステアリングコラム受部に巻付角０〜±
１５°の高強度繊維層を配したことを特徴とするステア
リングシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19431782A JPS5984666A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | ステアリングシヤフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19431782A JPS5984666A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | ステアリングシヤフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5984666A true JPS5984666A (ja) | 1984-05-16 |
Family
ID=16322585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19431782A Pending JPS5984666A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | ステアリングシヤフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5984666A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100461376B1 (ko) * | 2002-04-10 | 2004-12-13 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 타이로드 |
| US20150068352A1 (en) * | 2012-04-10 | 2015-03-12 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lightweight steering column of fibre composite material |
-
1982
- 1982-11-05 JP JP19431782A patent/JPS5984666A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100461376B1 (ko) * | 2002-04-10 | 2004-12-13 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 타이로드 |
| US20150068352A1 (en) * | 2012-04-10 | 2015-03-12 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lightweight steering column of fibre composite material |
| US9150237B2 (en) * | 2012-04-10 | 2015-10-06 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lightweight steering column of fibre composite material |
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