JP2002302046A

JP2002302046A - ステアリング装置

Info

Publication number: JP2002302046A
Application number: JP2001109867A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Hiragushi; 周三平櫛
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2002-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば、チルトステアリング装置で、固定ブラ
ケットに挟持されるステアリングコラムのジャケットと
チルトブラケットとは別体で高価である。【解決手段】本ステアリング装置１では、ステアリング
コラム４は、軸受６を介してステアリングシャフト３を
支持する支持部４３と、チルトブラケット１５を構成す
る一対の側板４５、連結部５４および繋ぎ部４７とを、
平板を曲げ加工して一体化し、安価にできる。一対の側
板４５は、車体１３に固定される固定ブラケット１６の
一対の固定側板２３間に沿って挟持力を受け、下端５８
同士を連結部５４を介して、上端５７同士を繋ぎ部４７
を介してつながれることにより、高強度を得る。電動操
舵補助ユニット３０の少なくとも一部を収容する断面略
Ｕ字形形状の軸方向延設部５１をもステアリングコラム
４に一体に形成すればより好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等のステア
リング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ステ
アリング装置には、ステアリングコラムの傾き角度を異
ならせて、ステアリングホイールの高さ位置を調節でき
るようにするチルト調節機能を有するものがある。この
ようなステアリング装置のステアリングコラムは、車体
に位置調節可能に固定されている。例えば、ステアリン
グホイール側から見た図５の断面図に示すように、ステ
アリングコラム８０は、ステアリングシャフト８１を収
容するパイプ材からなるジャケット８２と、このジャケ
ット８２に溶接により取り付けられる溝形形状の取付部
材８３とを有している。一方で、車体８４には溝形形状
をなす固定ブラケット８５が固定されている。固定ブラ
ケット８５の一対の側板８６間に、取付部材８３が挟ま
れ、両者８５，８３を支軸８７が貫通している。そし
て、固定ブラケット８５の一対の側板８６が、取付部材
８３を押圧状態で挟持することにより、取付部材８３と
固定ブラケット８５とが互いに固定される。

【０００３】上述のジャケット８２と取付部材８３と
は、それぞれ別体で形成されているので、部品点数が多
くなり、その結果、組立コストが高く、ステアリングコ
ラムが高価になっていた。また、特開２０００−２３３
７５８号公報に記載されたステアリング装置では、ステ
アリングコラムのジャケットと、このジャケットを固定
するための取付部材としての一対の水平板とが一体形成
されて、断面逆Ω字形形状をなしている。しかし、取付
部材に対応してステアリングコラムの断面形状が、筒形
状の周方向の一部が切り開かれた、いわゆる開断面形状
となるので、ステアリングコラムの強度が弱くなってい
た。

【０００４】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、安価で強度が高いステアリング装置を提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
１に記載の発明は、車体に固定された固定ブラケットの
一対の固定側板を介して車体に取り付けられてステアリ
ングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラム
を備え、このステアリングコラムは、ステアリングシャ
フトを支持する支持部と、一対の固定側板にそれぞれ沿
って一対の固定側板による挟持力を受ける一対の側板
と、支持部に連続し一対の側板の下端間を連結する連結
部と、一対の側板の上端間を繋ぐ繋ぎ部とを、打ち抜き
形成されたワンピースの平板を用いて一体に板金形成し
ており、繋ぎ部は、ステアリングシャフトの軸方向に平
行に延びる一対の対向部を含み、これら対向部を介して
上記挟持力を受けることを特徴とするステアリング装置
を提供する。

【０００６】この発明によれば、支持部、一対の側板等
の一体化により、部品点数を低減できるので、組立コス
トを低減できる。平板を用いて板金形成することにより
一体化したので、加工コストを安価にでき、しかも、形
状の自由度を高くできる。しかも、一対の側板の各端部
が繋ぎ部および連結部をそれぞれ介して互いにつながれ
て、実質的な閉断面を形成するので、ステアリングコラ
ムの強度を高くできる。例えば、ステアリングコラムを
挟持状態で強固に固定した状態で、ステアリングシャフ
トをこじることなくスムーズに回転させることができ
る。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のステアリング装置において、上記一対の対向部は互い
に溶接され、支持部は円筒状をなし、ステアリングシャ
フトの軸方向に平行に延びて互いに溶接された一対の対
向部を含むことを特徴とするステアリング装置を提供す
る。この発明によれば、支持部を筒からなる閉断面と
し、しかも、一対の側板、連結部および繋ぎ部による完
全な閉断面を構成できるので、ステアリングコラム全体
としての強度を格段に強くすることができる。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のステアリング装置において、上記連結部から
ステアリングシャフトの軸方向に平行に延びる断面略Ｕ
字形形状の軸方向延設部が形成され、この軸方向延設部
により区画される凹部に、操舵補助用のモータの駆動力
をステアリングシャフトに伝える電動操舵補助ユニット
の少なくとも一部が収容されることを特徴とするステア
リング装置を提供する。

【０００９】この発明によれば、断面略Ｕ字形形状の軸
方向延設部であれば、平板を用いて板金形成することに
より容易に形成できるので、ステアリングコラムをより
安価にできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態のステ
アリング装置を説明する。図１は、本ステアリング装置
の概略構成を示す模式図である。図２は、図１のＡ−Ａ
断面を示す断面図である。本ステアリング装置１は、車
輪（図示せず）を操向するためにステアリングホイール
２の動きを伝達するステアリングシャフト３と、このス
テアリングシャフト３を内部に通して軸受６，７を介し
て回転自在に支持するステアリングコラム４とを有して
いる。ステアリングホイール２が回されると、その回転
がステアリングシャフト３等を介して図示しない操舵機
構に伝達され、車輪を操向することができる。

【００１１】また、本ステアリング装置１は、ステアリ
ングコラム４をチルト中心軸１１の周りに傾けることに
より、運転者の体格や運転姿勢等に応じてステアリング
ホイール２の高さ位置を調節するチルト調節機能と、ス
テアリングホイール２をステアリングシャフト３の軸方
向（以下単に軸方向という。矢印Ｓ参照。）に位置調節
するテレスコピック調節機能とを有している。これらの
機能は、ステアリングコラム４を車体１３（一部のみ図
示）に取り付ける取付構造により実現されている。

【００１２】ステアリング装置１は、例えば、ステアリ
ングホイール２を上側となるようにして、軸方向を斜め
にして設置される。なお、以下では、軸方向を水平にし
た状態を基に説明する。また、軸方向およびチルト中心
軸１１の軸線方向にともに直交する方向を上下方向（矢
印Ｖ参照）としても説明する。取付構造では、ステアリ
ングコラム４の一端４１に設けられたロワブラケット１
２と、車体１３に固定された前部ブラケット１４とが、
チルト中心軸１１を介して連結されている。チルト中心
軸１１は、前部ブラケット１４の円形孔と、ロワブラケ
ット１２の横長孔５５（図３参照）とを挿通している。
これにより、ステアリングコラム４の一端４１はチルト
中心軸１１の周りに揺動自在且つ軸方向に相対移動自在
に支持されている。また、ステアリングコラム４の中間
部４２に設けられたチルトブラケット１５と、車体に固
定された固定ブラケット１６とが支軸１７を介して連結
されている。支軸１７は、チルトブラケット１５に形成
された軸方向に延びる横長孔５６（図３参照）と、横長
孔５６と交差する方向に延びる固定ブラケット１６の縦
長孔とを挿通している。これにより、ステアリングコラ
ム４の中間部４２は、固定ブラケット１６に対して、軸
方向および上下方向に位置調整可能に支持されている。
支軸１７には、カム機構１８、操作レバー１９等を含む
ロック機構２０が設けられ、これにより調整された位置
を維持できるようになっている。

【００１３】固定ブラケット１６は、断面略逆Ｕ字形形
状をなして、互いに対向する一対の固定側板２３を有し
ている。一対の固定側板２３は、その間にステアリング
コラム４のチルトブラケット１５を挟んでいる。支軸１
７は、６角ボルトからなり、その一端に頭部２１を有
し、他端にカム機構１８が取り付けられている。カム機
構１８は、操作レバー１９を支軸１７の周りに回動操作
することにより、支軸１７の軸線方向に位置規制されつ
つ操作レバー１９と一体回動するカム２４が、カムフォ
ロワ２５を支軸１７の軸線方向に相対変位させるもので
ある。カムフォロワ２５と支軸１７の頭部２１との間に
固定ブラケット１６およびチルトブラケット１５とが挟
み込まれていて、操作レバー１９を操作することによ
り、カムフォロワ２５と頭部２１とが、両ブラケット１
５，１６を押圧したり、その押圧を解除することができ
る。

【００１４】押圧を解除した状態で、ステアリングコラ
ム４をチルト調節およびテレスコピック調節することが
できる。また、ロック機構２０は、両ブラケット１５，
１６同士を互いに押圧した状態で、チルトロックおよび
テレスコロックを達成させることができる。特に、本発
明のステアリング装置１のステアリングコラム４は、図
３の斜視図に示すように、例えば、鋼板等を曲げ加工す
ることにより、チルトブラケット１５を一体に形成した
一体成形品とされている。

【００１５】ステアリングコラム４は、軸受６を介して
ステアリングシャフト３を支持する支持部４３と、この
支持部４３を取り付けるための上述のチルトブラケット
１５を構成する各部、すなわち、一対の側板４５、連結
部５４、繋ぎ部４７とを有している。一対の側板４５
は、一対の固定側板２３にそれぞれ沿って一対の固定側
板２３による挟持力を受ける。連結部５４は、支持部４
３に軸方向に連続して、断面円弧形状に形成され、一対
の側板４５の下端５８間を連結する。繋ぎ部４７は、一
対の側板４５の上端５７間を繋いでいる。支持部４３
と、一対の側板４５と、連結部５４と、繋ぎ部４７との
各部が一体に形成されている。

【００１６】上述の各部４３，４５，４７，５４は、有
端状の平坦な鋼板等の単一の平板４０（図４参照）を板
金形成、例えば、曲げ加工することにより一体形成され
ている。このように、上述の各部４３，４５，４７，５
４の一体化により、部品点数を低減できるので、部品コ
ストおよび組立コストを低減できる。また、平板４０を
用いて板金形成することにより一体化したので、加工コ
ストを安価にできて、しかも、パイプ材を用いる場合に
比べて、支持部４３の形状の自由度を高くできる。

【００１７】ここで、平板４０を用いて板金形成する方
法としては、曲げ加工の他、絞り加工を例示できる。こ
のような加工方法であれば、平板を利用しつつ、ステア
リングコラム４の基本形状、例えば、上述の各部４３，
４５，４７，５４を含む形状を後加工せずに得ることが
できる。一対の側板４５は、互いに平行に対向してい
る。側板４５は横長孔５６を有する。一対の側板４５の
一方の端部５７から互いに接近する方向に所定長さで延
びる一対の延設部４６が形成されている。延設部４６の
先端に対向部４４が形成されている。一対の対向部４４
は、ステアリングシャフト３の軸方向に平行にそれぞれ
延びていて、互いに対向して当接している。

【００１８】繋ぎ部４７は、一対の延設部４６および一
対の対向部４４により構成されている。繋ぎ部４７は、
当接し合う一対の対向部４４を介して固定ブラケット１
６による挟持力を受ける。また、挟持力を受けたとき
に、連結部５４と協働して一対の側板４５同士の間隔を
規制する。挟持力を受けた状態でチルトブラケット１５
は、軸方向を切る断面において、一対の対向部４４が当
接し合うことで、一対の側板４５の上端５７同士が繋ぎ
部４７を介して、一対の側板４５の下端５８同士が連結
部５４を介してそれぞれ互いにつながれる。これによ
り、ステアリングコラム４のチルトブラケット１５に対
応する部分を、実質的な閉断面に形成するので、高強度
にできる。その結果、固定ブラケット１６による挟持力
を受けて強固に固定される状態で、ステアリングコラム
４の変形を規制でき、ステアリングシャフト３をこじる
ことなく支持部４３により支持でき、スムーズに回転さ
せることができる。なお、挟持力を受ける繋ぎ部４７
は、上述の一対の延設部４６に限定されない。例えば、
延設部４６の所定長さを互いに異ならせ、少なくとも一
方の延設部４６の所定長さを０としてもよい。この場
合、所定長さ０となる側の対向部４４は側板４５の内面
となる。また、対向部４４同士は、挟持力を受けたとき
に当接すればよく、スプリングバックにより多少の隙間
があっても構わない。

【００１９】繋ぎ部４７は、一対の固定側板２３間に配
置され、一対の側板４５間に挟まれているので、挟持力
を受けるのに好ましく、より大きな挟持力を受けること
ができる。また、繋ぎ部４７は、一対の固定側板２３に
よる挟持力の方向（支軸１７の延びる方向となる）に沿
っているので、挟持力を受けるのにより好ましい。さら
に、繋ぎ部４７は、一対の側板４５の上端５７同士を繋
ぐので、挟持力を受けたときの一対の側板４５間の間隔
を規制するのに好ましい。というのは、一対の側板４５
の上端５７は、支軸１７を挟んでステアリングシャフト
３と反対側となり、挟持力により変形し易いが、この変
形し易い上端５７同士を繋ぎ部４７により効果的に変形
を防止できるからである。

【００２０】支持部４３と一対の側板４５とは、ステア
リングシャフト３の軸方向に沿って隣接して並んでい
る。支持部４３は、軸方向に延びる長尺の略筒状、例え
ば、円筒形状に形成され、その内部にステアリングホイ
ール２側となるステアリングシャフト３の部分を収容
し、側板４５から遠い側となる端部の内面で軸受６を保
持している。また、円筒形状の支持部４３であれば、軸
受６をがたつきなく支持するのに好ましい。ここで、略
筒状とは、断面形状が周方向に連続した筒形状の他、そ
の周方向の一部が欠けた溝形状や略Ｃ字形形状のような
ものも含む趣旨である。これは、以下のように形成され
た支持部４３が、ステアリングシャフト３の軸方向に平
行に延びる一対の対向部５０を含むことに対応したもの
である。

【００２１】ステアリングコラム４の形成では、先ず、
平板４０を、図４に示す展開形状に打ち抜き形成し、こ
れと同時に横長孔５５，５６等も打ち抜き形成により開
ける。なお、展開形状に打ち抜き形成後、例えば、基本
形状の形成後に、孔等を開けてもよい。次に、平板４０
を、ステアリングシャフト３と平行となる曲げの中心線
３９の回りに、円弧形状に曲げ加工し、円弧形状の周方
向の両端部を互いに対向させる。この両端部が上述の対
向部５０となる。これにより支持部４３が略円筒形状で
得られる。

【００２２】これとともに、平板４０において、連結部
５４となる部分の両側部分を同側に起こして、互いに対
向させることにより一対の側板４５を形成し、側板４５
から延びた先端部をさらに内側に曲げて延設部４６を形
成する。この状態で、延設部４６の先端となる対向部４
４同士は当接可能に対向する。また、対向部４４同士を
互いに溶接してもよい。この場合には、溶接部３７（図
２および図３に一点鎖線で図示した。）により対向部４
４同士が強固に連結されるので、一対の対向部４４の間
には隙間があっても構わない。また、支持部４３の一対
の対向部５０を溶接部３８で互いに溶接してもよい。な
お、対向部４４，５０の溶接を省略してもよい。

【００２３】その後、軸受６と接する支持部４３の内周
面部分は円柱面に切削加工される。この切削加工はパイ
プ材を利用する従来のステアリングコラムでも施されて
いるので、コストの上昇を招くことはない。支持部４３
の一対の対向部５０を互いに溶接する場合には、支持部
４３を筒からなるいわゆる閉断面形状にできる。また、
繋ぎ部４７の一対の対向部４４を互いに溶接する場合に
は、一対の側板４５、連結部５４および繋ぎ部４７によ
る完全な閉断面形状を構成できる。これら支持部４３お
よびチルトブラケット１５をともに閉断面形状にするこ
とにより、ステアリングコラム４全体としての強度を格
段に強くすることができる。従って、ステアリングコラ
ム４の剛性を高めることができる。

【００２４】例えば、ステアリングコラム４に曲げ力が
作用するような場合であっても、ステアリングシャフト
３のスムーズな作動を確保できる。また、溶接する場合
と溶接しない場合とを、同程度の剛性を得る場合で比較
すると、溶接する場合には、剛性を高くできる分、平板
４０の肉厚を薄くでき、軽量化できる。また、対向部５
０，４４の一方の溶接加工を省略することもできる。こ
の場合には、対向部５０，４４をともに溶接する場合の
上述の作用効果を部分的に得ることができ、さらに、上
述の溶接による高価な溶接加工を少なくできるので、溶
接しない場合に比べてコストの上昇を抑制しつつ強度を
高めることができる。

【００２５】また、ステアリング装置１は、パワーステ
アリング装置として構成され、操舵操作に伴い生じる操
舵抵抗に見合った操舵補助力を得られるようになってい
る。このため、操舵補助用の電動モータ３１の駆動力を
ステアリングシャフト３に伝える電動操舵補助ユニット
３０が設けられている。このユニット３０は、ステアリ
ングシャフト３にかかるトルクを検知するためのトルク
センサ３３と、トルクセンサ３３による検知トルクに応
じて駆動される電動モータ３１と、この電動モータ３１
からの回転力を減速して伝達するウォーム歯車機構等の
伝達機構３２とを有している。伝達機構３２は、ステア
リングシャフト３と一体回転するウォームホイールと、
このウォームホイールと噛み合うウォーム軸とを有して
いる。

【００２６】ユニット３０の一部である、トルクセンサ
３３およびウォームホイールが、ステアリングコラム４
の軸方向延設部５１の凹部５９内に収容されている。な
お、ユニット３０の全体を凹部５９内に収容するように
してもよい。また、ユニット３０は軸方向延設部５１に
取り付けられている。軸方向延設部５１は、上述の各部
４３，４５，４７，５４と、平板４０を用いて板金形成
することにより、さらに一体に形成されている。軸方向
延設部５１はステアリングコラム４の一端４２側に配置
されている。軸方向延設部５１は、断面略Ｕ字形形状に
形成され、その内部に凹部５９を区画している。この凹
部５９はステアリングシャフト３の径方向となる上方に
開放され、軸方向の両側にも開放されている。また、凹
部５９の一対の周縁部５３は、軸方向に延びていて、伝
達機構３２のハウジングを支持する。ウォームホイール
とウォーム軸とが一対の周縁部５３の間を通じて噛み合
うようにされている。

【００２７】断面略Ｕ字形形状の軸方向延設部５１であ
れば、平板４０を曲げ加工等の板金形成法により容易に
形成できるので、従来のパイプ材製のステアリングコラ
ムに凹部を形成する場合に比べて、上述のように支持部
４３および一対の側板４５を一体化する効果と相まっ
て、ステアリングコラム４をより安価にできる。また、
軸方向延設部５１は横長孔５５を有する上述のロワブラ
ケット１２を兼用している。軸方向延設部５１は、軸受
７を介してステアリングシャフト３の車輪側部分を回転
自在に支持し、上述の支持部としても機能する。軸方向
延設部５１は、断面略Ｃ字形形状とされ、軸受７をその
径方向に位置決めする。

【００２８】このように本発明の実施形態によれば、ス
テアリングコラム４の支持部４３とチルトブラケット１
５を構成する各部４５，４７，５４とを平板４０を用い
て一体化することにより、ステアリングコラム４を安価
にできる。しかも、対向部４４同士を当接させることに
より、または対向部４４同士を溶接することにより、一
対の側板４５の各端部５７，５８が繋ぎ部４７および連
結部５４をそれぞれ介してつながれて、実質的な閉断面
を形成するので、ステアリングコラム４を高強度にでき
る。その結果、強度が高く安価なステアリング装置１を
実現できる。

【００２９】ここで、強度とは、一対の固定側板２３に
よる挟持力を受けるときに、一対の側板４５の間隔に生
じる変化量が所定量となるときの挟持力の大きさであ
る。また、軸受６，７を設ける場合には、スムーズな作
動を確保できる。さらに、高価な溶接加工箇所を少なく
することもできるので、この点でも低コスト化に寄与で
きる。なお、上述のステアリングコラム４は、ステアリ
ングシャフト３の一部、例えば、ステアリングホイール
側や車輪側の一方だけを支持するものとしてもよい。こ
の場合、支持しない側に対応する軸受や軸方向延設部５
１や支持部４３を省略することもできる。

【００３０】また、本発明をパワーステアリング装置の
他、操舵補助力を得られない手動操作タイプのステアリ
ング装置に適用してもよい。この場合には、電動操舵補
助ユニット３０を省略することができる。また、開断面
形状の軸方向延設部５１に代えて軸受７を支持する閉断
面形状の支持部を設け、この支持部と、軸受６を支持す
る支持部４３との間に側板４５を配置するようにしても
よい。このように本発明によれば、パワーステアリング
装置用のステアリングコラムと、手動操作タイプに対応
したステアリングコラムとを、同様の方法で概ね同形に
形成できるので、ステアリングコラムに取り付けられる
部品を共用化することができる。

【００３１】また、本発明は、挟持状態で固定されるス
テアリングコラムに適用でき、このようなものであれ
ば、チルト調節機能を省略したステアリング装置や、テ
レスコピック調節機能を省略したステアリング装置にも
適用できる。その他、本発明の要旨を変更しない範囲で
種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のステアリング装置の概略
構成の模式図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面を示すステアリングコラムの
断面図であり、周辺部分も一点鎖線で図示している。

【図３】図１に示すステアリングコラムの斜視図であ
る。

【図４】図３に示すステアリングコラムを曲げ加工によ
り形成するための平板の展開図であり、ステアリングコ
ラムの各部の符号を括弧付きで対応する部分に付してい
る。

【図５】従来のステアリング装置の概略構成の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ステアリング装置３ステアリングシャフト４ステアリングコラム１３車体１６固定ブラケット２３固定側板３０電動操舵補助ユニット３１モータ４０平板４３支持部４４繋ぎ部の対向部４５側板４７繋ぎ部５０支持部の対向部５１軸方向延設部５４連結部５７側板の上端５８側板の下端５９凹部Ｓ軸方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体に固定された固定ブラケットの一対の
固定側板を介して車体に取り付けられてステアリングシ
ャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを備
え、このステアリングコラムは、ステアリングシャフトを支
持する支持部と、一対の固定側板にそれぞれ沿って一対
の固定側板による挟持力を受ける一対の側板と、支持部
に連続し一対の側板の下端間を連結する連結部と、一対
の側板の上端間を繋ぐ繋ぎ部とを、打ち抜き形成された
ワンピースの平板を用いて一体に板金形成しており、繋ぎ部は、ステアリングシャフトの軸方向に平行に延び
る一対の対向部を含み、これら対向部を介して上記挟持
力を受けることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】請求項１に記載のステアリング装置におい
て、上記一対の対向部は互いに溶接され、支持部は円筒
状をなし、ステアリングシャフトの軸方向に平行に延び
て互いに溶接された一対の対向部を含むことを特徴とす
るステアリング装置。
【請求項３】請求項１または２に記載のステアリング装
置において、上記連結部からステアリングシャフトの軸方向に平行に
延びる断面略Ｕ字形形状の軸方向延設部が形成され、こ
の軸方向延設部により区画される凹部に、操舵補助用の
モータの駆動力をステアリングシャフトに伝える電動操
舵補助ユニットの少なくとも一部が収容されることを特
徴とするステアリング装置。