JP2004196299A

JP2004196299A - チルト式ステアリング装置

Info

Publication number: JP2004196299A
Application number: JP2004066651A
Authority: JP
Inventors: Masanori Tomaru; 正規外丸
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: JP3901165B2

Abstract

【課題】部品点数が少なく、軽量で安価な構造を得る。又、固定ブラケットに対するステアリングコラム３の支持剛性を高める。
【解決手段】ステアリングコラム３の中間部に、このステアリングコラム３と一体で下方に膨出した凸状部１１を形成する。この凸状部１１に、固定ブラケットに形成した長孔と整合する通孔１０を形成する。上記凸状部１１の両側に存在する各平板部２０に凹溝２１、２１を形成し、これら各平板部２０の剛性を高める。剛性を高めた分、これら各平板部２０と固定ブラケットを構成する各鉛直板部の内側面との当接圧が向上し、ステアリングコラム３の支持剛性が高くなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車を操舵する為のステアリングホイールの高さ位置を調節する為のチルト式ステアリング装置の改良に関する。

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の高さを変える為、チルト式ステアリング装置と呼ばれるステアリングホイールの高さ位置調節装置が従来から知られている。

このチルト式ステアリング装置は、従来から各種構造のものが使用されている。そして、例えば、図８〜１０に示す様な構造により、ステアリングホイール１の高さ位置調節を自在としている。後端部（上端部）に固定されたステアリングホイール１の操作により回転するステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３に挿通すると共に、このステアリングコラム３の前端部（下端部）を車体に、横軸４を中心とする揺動自在に支持している。一方、ステアリングコラム３の中間部は車体に固定した固定ブラケット６により、上下位置の調節を自在に支持している。

この様な、ステアリングホイール１の上下位置を調節する、所謂チルト機構は、図９〜１０に詳示する様に構成している。即ち、車体の一部（ダッシュボードの下側）に固定した固定ブラケット６には、互いに平行な１対の鉛直板部７、７を設け、これら各鉛直板部７、７の互いに整合する位置に、上記横軸４を中心とする円弧状で上下方向に長い長孔８、８を形成している。又、ステアリングコラム３の中間部下面には、剛性を有する金属板を折り曲げ形成して成る昇降ブラケット９を、溶接等により固定している。この昇降ブラケット９は、上記１対の鉛直板部７、７の間に挟まれる状態で、上記ステアリングコラム３に、固定している。又、この昇降ブラケット９には、横方向（図８〜９の表裏方向、図１０の左右方向）に亙る互いに同心の通孔５、５を形成している。そして、この通孔５、５と上記長孔８、８とに、杆状部材であるチルトボルト１３を挿通している。このチルトボルト１３の一端部（図１０の左端部）には、押圧部である頭部１３ａを設けている。そして、上記チルトボルト１３の先端部で上記固定ブラケット６の外側面から突出した部分に、押圧部材であるチルトナット１４を螺合させ、更に、このチルトナット１４にチルトレバー１２の基端部を結合固定している。

上述の様に構成される従来のチルト式ステアリング装置により、運転者の体格等に応じて、ステアリングホイール１の高さ位置を調節する場合には、上記チルトレバー１２を操作する事により上記チルトナット１４を弛め、このチルトナット１４と上記頭部１３ａとの間隔を広げる。この状態で、上記１対の鉛直板部７、７の内側面と上記昇降ブラケット９の外側面との間に生じる摩擦力が小さくなる。そこで、この状態のまま、固定ブラケット６の長孔８、８に沿ってチルトボルト１３を移動させ、前記ステアリングコラム３の後端部を昇降させる事により、ステアリングホイール１を所望の高さ位置に移動させる。

この様にしてステアリングホイール１を所望の高さ位置に移動させた状態で、チルトレバー１２より上記チルトナット１４を締め付ける。この締め付けに基づき、上記頭部１３ａとチルトナット１４との間隔が狭まり、上記１対の鉛直板部７、７の内側面が上記昇降ブラケット９の外側面に強く押し付けられて、これら両面間に生じる摩擦力が大きくなる。この結果、上記ステアリングコラム３の上部を、調節後の位置に固定する事ができる。

一方、特許文献１には、キャブオーバ型トラックの操舵装置を構成するステアリングコラムの下端部を枢支する為の構造として、図１１〜１２に示す様な構造が記載されている。この構造では、ステアリングコラム１７の下端部を圧入したボス部１８に形成した長孔８ａ、８ａにカラー部材１５を挿通している。そして、このカラー部材１５の両端部にブッシュ１９、１９を嵌め込み、これら各部材１５、１９に挿通したボルト１６により、上記ステアリングコラム１７の下端部を固定ブラケット６ａに、昇降及び揺動自在に支持している。

ステアリングホイール１（図８）の前後位置を調節する為のチルト操作時には、ボルト１６を中心にカラー部材１５及びステアリングコラム１７を揺動させる。又、ステアリングホイールの上下位置を調節する際には、上記カラー部材１５を長孔８ａ、８ａに沿って移動（昇降）させる。

上述の様に構成され作用する、従来のチルト式ステアリング装置のうち、図８〜１０に記載した第１例の構造の場合、チルト機構を構成する昇降ブラケット９の存在により部品点数が多く、部品製作、部品管理、組立作業が何れも面倒になり、製作費が嵩む。更に、昇降ブラケット９をステアリングコラム３に溶接固定する場合に、この溶接による熱の影響で以下の様な問題を生じる。
(1) ステアリングコラム３の一部外周面には、コラプシブルステアリングコラムを構成すべく、予め面押し等の塑成加工を施す場合があるが、この塑性加工部分が溶接の熱により焼き戻りを起こし易い。そして焼き戻りが発生した場合には、上記ステアリングコラム３の形状が不安定になり、コラプシブルステアリングコラムを収縮させる為の荷重が不安定になる可能性がある。
(2) 衝突事故に伴う一次衝突や二次衝突により、ステアリングコラム３の全長が縮まると、前方に変位したインナーコラムの先端縁と、アウターコラムの一部で上記溶接の熱により変形した部分とが干渉して、上記ステアリングコラムの収縮が円滑に行なわれない可能性がある。
(3) 昇降ブラケット９が溶接による熱で変形し、この昇降ブラケット９の両側面と各鉛直板部７、７の内側面との接触状態が不良になると、チルト式ステアリング装置の作動不良を起し易くなる。具体的には、昇降ブラケット９を昇降させるチルト操作力が不安定になったり、この昇降ブラケット９を保持する為のチルト停止荷重を十分に発生させにくくなる可能性がある。

又、前記図１１〜１２に記載した第２例の構造の場合も、形状的にボス部１８をステアリングコラム１７と別体に造り、後から嵌合させる必要があり、やはり製作費が嵩んでしまう。

この様な事情に鑑みて、本発明者は先に、図１３〜１５に示す様なチルト式ステアリング装置を発明した（特願平７−７７８４３号）。この先発明に係るチルト式ステアリング装置の場合、ステアリングコラム３は、軟鋼板、アルミニウム合金板等の金属板により、全体を円筒状に造っている。そして、このステアリングコラム３の中間部に凸状部１１を、このステアリングコラム３と一体に形成している。即ち、この凸状部１１は、上記ステアリングコラム３の一部に塑性加工を施す事により、ステアリングコラム３の下方（図１３〜１５の下側）から膨出させている。又、この凸状部１１を構成する左右両側壁部には、上記ステアリングコラム３の幅方向（図１３、１５の表裏方向、図１４の左右方向）に亙る通孔１０、１０を、互いに同心に形成している。そして、これら両通孔１０、１０と、固定ブラケット６を構成する１対の鉛直板部７、７に形成した長孔８、８とにチルトボルト１３を挿通し、このチルトボルト１３の先端部にチルトナット１４を螺合させている。このチルトナット１４には、チルトレバー１２の基端部を結合固定し、ステアリングホイール１（図８）の高さ位置を調節する為のチルト機構を構成している。

上述の様に構成される先発明のチルト式ステアリング装置により、運転者の体格等に応じて、ステアリングホイール１（図８）の高さ位置を調整する場合には、従来と同様に上記チルトレバー１２を操作する事により、上記チルトナット１４を弛め、このチルトナット１４とチルトボルト１３の頭部１３ａとの間隔を広げる。この状態で、上記１対の鉛直板部７、７の内側面とステアリングコラム３に形成した凸状部１１の外側面との間に生じる摩擦力が小さくなる。そこで、上記各鉛直板部７、７に形成した長孔８に沿ってチルトボルト１３を移動させてから、上記チルトレバー１２によりチルトナット１４を締め付ける。この作業により、ステアリングホイール１の高さを所望の位置に調節した状態で、ステアリングコラム３の上部を車体に固定した固定ブラケット６に対して支持できる。

以上に述べた様に、先発明のチルト式ステアリング装置の場合には、ステアリングコラム３に予め前記昇降ブラケット９（図９〜１０）に相当する凸状部１１を形成しているので、上記ステアリングコラム３に上記昇降ブラケット９を後から固定する手間が不要になる。又、昇降ブラケット９を固定する為の溶接が不要になる為、前述した様な、溶接に起因するステアリングコラム３や昇降ブラケット９の変形を防止できる。この結果、一次衝突時並びに二次衝突時の安全性を確保すると共に、良好なチルト操作性を確保し、しかも、部品製作、部品管理、組立作業を何れも簡略化して、チルト式ステアリング装置の製作費の低減を図れる。

図１３〜１５に示した先発明に係る構造では、より高い剛性及び保持力を求められた場合には、ステアリングコラム３を構成する金属板の一部を膨出させる事により形成した凸状部１１の一部で、チルトボルト１３を挿通する通孔１０、１０を形成した左右（図１３、１５の表裏、図１４の左右）１対の平板部２０、２０の剛性を、或る程度以上確保する事が難しい。即ち、上記通孔１０、１０を形成した部分は、固定ブラケット６の鉛直板部７、７の内側面と摩擦係合させる為、平坦にする必要があるが、上記先発明に係る構造の場合には、この為に形成した各平板部２０、２０の曲げ剛性が低い。従って、上記各鉛直板部７、７の内側面との摩擦面積を確保すべく、上記平板部２０、２０の面積を広くすると、上記チルトボルト１３の緊締に拘らず、この平板部２０、２０と上記各鉛直板部７、７の内側面との当接圧が低くなる。この結果、せっかく摩擦面積を広くしても、上記固定ブラケット６に対するステアリングコラム３の保持力を十分に大きくできない。この為、或る程度以上の高い剛性及び保持力を求められた場合には不利になる。

ステアリングコラム３の保持力をより高いレベルで確保する事は、走行時の安定性をより高いレベルで確保するだけでなく、衝突事故の際に運転者が受ける障害をより緩和する面からも必要である。

実公昭６３−３０６０５号公報

本発明は上述の様な事情に鑑みて、先発明の効果を確保したまま、ステアリングコラム３の保持力を向上させるべく、発明したものである。

本発明のチルト式ステアリング装置は、前述した従来のチルト式ステアリング装置と同様に、後端部にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを挿通し、その前端部を横軸により枢支されるステアリングコラムと、このステアリングコラムの中間部下面に固設された昇降ブラケットと、この昇降ブラケットに横方向に形成された通孔と、１対の鉛直板部を備え、この鉛直板部により上記昇降ブラケットを左右から挟む状態で車体に固定される固定ブラケットと、上記各鉛直板部の一部で上記通孔に整合する部分に形成された、上下方向に長い長孔と、この長孔と上記通孔とを挿通された杆状部材と、この杆状部材の一端に設けられた押圧部と、上記杆状部材の他端に係合した押圧部材と、この押圧部材にその基端部を固定し、揺動に伴って上記押圧部材と押圧部との間隔を拡縮させるチルトレバーとを備える。
又、本発明のチルト式ステアリング装置は、前述した先発明に係るチルト式ステアリング装置と同様に、上記昇降ブラケットは、上記ステアリングコラムの中間部を膨出させる事により、このステアリングコラムと一体に形成された凸状部により構成されたものである。
更に、本発明のチルト式ステアリング装置は、この凸状部はその側面に形成された凹溝により断面係数を高め、剛性の向上が図られている。

上述の様に構成される本発明のチルト式ステアリング装置が、ステアリングシャフトを回転自在に支持する作用、並びにステアリングホイールの上下位置を調節する際の作用は、前述した従来のチルト式ステアリング装置の場合と同様である。
又、本発明のチルト式ステアリング装置の場合には、やはり前述した先発明に係るチルト式ステアリング装置と同様に、ステアリングコラムの外周面に昇降ブラケットを後から溶接固定する手間が不要になる。この結果、溶接に起因する前述した様な不具合を防止すると共に、部品製作、部品管理、組立作業を何れも簡略化して、軽量で安価なチルト式ステアリング装置を提供する事ができる。
更に、本発明のチルト式ステアリング装置の場合には、凸状部の側面の剛性が高い為、この凸状部の側面と鉛直板部の内側面との当接圧を十分に高くして、固定ブラケットに対するステアリングコラムの支持力を十分に高くできる。

図１〜２は、本発明の実施例１を示している。尚、本発明の特徴は、ステアリングコラム３に前記昇降ブラケット９（図９〜１０）に相当する凸状部１１を、このステアリングコラム３と一体に形成し、更にこの凸状部１１の側面の剛性を向上させた点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述した従来構造或は先発明のとほぼ同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。

ステアリングコラム３は、軟鋼板、アルミニウム合金板等の金属板により、全体を円筒状に造られている。そして、このステアリングコラム３の中間部に、先発明の場合と同様の凸状部１１を、このステアリングコラム３と一体に形成している。そして、この凸状部１１の下部に、チルトボルト１３（図１４）を挿通する為の１対の通孔１０を形成している。更に、本実施例のチルト式ステアリング装置の場合には、上記凸状部１１の左右両側に形成した１対の平板部２０の一部で、上記円孔１０を前後両側から挟む位置に、それぞれが上下方向に亙る凹溝２１、２１を形成している。これら両凹溝２１、２１の存在に基づいて上記各平板部２０は、断面係数が高くなって、曲げ剛性が向上する。

上述の様に構成される本実施例のチルト式ステアリング装置の場合には、前述の図１３〜１５に示した先発明に係るチルト式ステアリング装置による作用・効果をそのまま保持し、更に、固定ブラケット６（図１４）に対するステアリングコラム３の支持力を十分に高くできる。即ち、本発明のチルト式ステアリング装置を構成するステアリングコラム３に形成した凸状部１１の左右両側に設けた各平板部２０は、上記凹溝２１、２１の存在に基づいて剛性が高い為、チルトボルト１３（図１４）の緊締時には、これら各平板部２０の外側面と、固定ブラケット６を構成する各鉛直板部７、７（図１４）の内側面との当接圧を十分に高くできる。この結果、上記固定ブラケット６に対する上記ステアリングコラム３の支持強度を十分に大きくできる。

図３は、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、ステアリングコラム３の中間部に形成する凸状部１１を、このステアリングコラム３の下方だけでなく上方にも突出させて、この凸状部１１の高さ寸法を大きくしている。各平板部２０の剛性を向上させる為の凹溝２１、２１は、この凸状部１１の高さ寸法が大きくなるのに伴って大きくしている。その他の構成及び作用は、上述した実施例１の場合と同様である。

図４は、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、各平板部２０の剛性を向上させる為の凹溝２１、２１を、この凸状部１１の側面だけでなく、上下両面にも形成している。その他の構成及び作用は、上述した実施例２の場合と同様である。

図５は、本発明の実施例４を示している。本実施例の場合には、各平板部２０の剛性を向上させる為の凹溝２１、２１を、ステアリングコラム３の軸方向に亙って形成している。その他の構成及び作用は、上述した実施例３の場合と同様である。

図６は、本発明の実施例５を示している。本実施例の場合には、各平板部２０の剛性を向上させる為の凹溝２１、２１を、Ｘ字形に形成している。その他の構成及び作用は、上述した実施例３〜４の場合と同様である。

図７は、本発明の実施例６を示している。本実施例の場合には、各平板部２０の剛性を向上させる為の凹溝２１、２１を、略Ａ字形若しくは矩形枠状に形成している。その他の構成及び作用は、上述した実施例３〜５の場合と同様である。

本発明の実施例１を示す、ステアリングコラムの部分斜視図。図１のＡ−Ａ断面図。本発明の実施例２を示す、ステアリングコラムの部分斜視図。同実施例３を示す、ステアリングコラムの部分斜視図。同実施例４を示す、ステアリングコラムの部分斜視図。同実施例５を示す、ステアリングコラムの部分斜視図。同実施例６を示す、ステアリングコラムの部分斜視図。本発明の対象となるチルト式ステアリング装置の全体構成を示す側面図。従来構造の第１例を示す、図８のＢ部拡大図。同じく図８の拡大Ｃ−Ｃ断面図。従来構造の第２例を示す要部斜視図。図１１のＤ−Ｄ断面図。先発明に係る構造を示す部分側面図。図１３のＥ−Ｅ断面図。先発明に使用するステアリングコラムの部分斜視図。

符号の説明

１ステアリングホイール
２ステアリングシャフト
３ステアリングコラム
４横軸
５通孔
６、６ａ固定ブラケット
７鉛直板部
８、８ａ長孔
９昇降ブラケット
１０通孔
１１凸状部
１２チルトレバー
１３チルトボルト
１３ａ頭部
１４チルトナット
１５カラー部材
１６ボルト
１７ステアリングコラム
１８ボス部
１９ブッシュ
２０平板部
２１凹溝

Claims

後端部にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを挿通し、その前端部を横軸により枢支されるステアリングコラムと、このステアリングコラムの中間部下面に固設された昇降ブラケットと、この昇降ブラケットに横方向に形成された通孔と、１対の鉛直板部を備え、この鉛直板部により上記昇降ブラケットを左右から挟む状態で車体に固定される固定ブラケットと、上記各鉛直板部の一部で上記通孔に整合する部分に形成された、上下方向に長い長孔と、この長孔と上記通孔とを挿通された杆状部材と、この杆状部材の一端に設けられた押圧部と、上記杆状部材の他端に係合した押圧部材と、この押圧部材にその基端部を固定し、揺動に伴って上記押圧部材と押圧部との間隔を拡縮させるチルトレバーとを備えたチルト式ステアリング装置に於いて、上記昇降ブラケットは上記ステアリングコラムの中間部を膨出させる事により、このステアリングコラムと一体に形成された凸状部により構成されたものであり、この凸状部はその側面に形成された凹溝により断面係数を高め、剛性の向上が図られている事を特徴とするチルト式ステアリング装置。