JP2004352051A

JP2004352051A - ステアリング装置

Info

Publication number: JP2004352051A
Application number: JP2003151299A
Authority: JP
Inventors: Noboru Minamoto; 昇源
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】ステアリングシャフトとロックカラーとの周方向の固定が確実強固にできると共に、組付工数が少なく低コストのステアリング装置の提供。
【解決手段】操舵部材４の操作に応じてハウジング３内にて回動するステアリングシャフト１と、ステアリングシャフト１の中途部に外嵌固定され、所定のロック操作によりハウジング３内に進入するロックキー５が係合するロックカラー１０とを備えるステアリング装置において、ステアリングシャフト１とロックカラー１０とは、一方の嵌合周面に設けた突起７を他方の嵌合周面に食い込ませて固定するようにした。また、突起は、ステアリングシャフト１の外周面に転造によって形成するようにした。さらに、突起には、硬度を増すための熱処理を施すようにした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の操舵を行う操舵部材の操作をロックするステアリングロック機構を備えるステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に装備されるステアリング装置は、車両駐車時の盗難を防止するため、操舵部材（ステアリングホイール）が操作できないようにロックするステアリングロック機構を備える。このステアリングロック機構は、一般的には、操舵部材の操作に応じて軸心回りに回動するステアリングシャフトにキー溝を設けると共に、このステアリングシャフトを支持するハウジングの外側にキーシリンダを取り付け、イグニッションキーの抜き出し等の所定の操作に応じてキーシリンダから突出されるロックキーがハウジングの内側に進入したとき、ステアリングシャフトに設けられたキー溝にロックキーが係合して、このステアリングシャフトの回動を規制し、操舵部材をロックするように構成されている。
【０００３】
このようなステアリングロック機構においては、操舵部材に強い操作力を加えても、ロック状態を維持できる強度が要求される。この要求に応えるために、従来から、ステアリングシャフトの中途を大径部とし、この大径部にキー溝を設け、このキー溝に係合するロックキーのハウジング内への進入長を短くして前記操作力の作用によるロックキーの破損を防止するようにしている。
【０００４】
ステアリングシャフトとして中実シャフトを用いる場合、キー溝を設けるための大径部は、削り出しにより形成することができる。しかしながらこの場合、ステアリングシャフトの加工に多くの工数を要するという問題がある。そこで、従来からキー溝が形成された円筒状のロックカラーを別途用意し、ステアリングシャフトの該当部分に外嵌して固定する構成が広く採用されている。
【０００５】
ロックカラーの固定は、前述したロック強度の要求を満たすために、ステアリングシャフトに対して相対回転しないように強固になされていることが必要であり、一般的には、ロックカラーの両端部全周をステアリングシャフトに溶接することによりなされている。
【０００６】
また、軸断面形状を小判形等の非円形断面としたステアリングシャフトとロックカラーとを嵌合することにより、周方向の強い作用力がステアリングシャフトに働いても、ロックカラーがステアリングシャフトに対して相対回転しないように構成したステアリング装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３１６６５２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロックカラーの固定を全周溶接により実現する場合、専用の溶接設備が必要となる上、溶接工程の追加により生産性の低下を招来するという問題がある。更に、溶接不良による強度不足の発生が避け難く、品質管理に多大な労力が必要になるという問題もある。
【０００９】
また、特許文献１に開示されたステアリング装置においては、ステアリングシャフト及びロックカラーの非円形断面部分の形状精度を高めることが難しく、ステアリングシャフト及びロックカラー間のガタ付きが避けられないという問題があり、例えば、操舵部材に強い操作力が繰り返し加えられた場合に、ガタ付きの範囲内での微小変位の繰り返しによりステアリングシャフトとロックカラーとの嵌合部分が破損し、操舵部材のロック状態を維持できなくなる虞がある。また、ステアリングシャフト及びロックカラーの非円形断面部分の形状精度を向上させるために切削加工を追加した場合には、加工工数が増加してコストが高くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ステアリングシャフトとロックカラーとの嵌合周面の一方に、他方の嵌合周面に食い込む突起を設けることにより、ステアリングシャフトとロックカラーとがガタ付きなく強固に固定され、この固定に要する工数も少ないステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るステアリング装置は、操舵部材の操作に応じてハウジング内にて回動するステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトの中途部に外嵌固定され、所定のロック操作により前記ハウジング内に進入するロックキーが係合するロックカラーとを備えるステアリング装置において、前記ステアリングシャフトと前記ロックカラーとは、一方の嵌合周面に設けた突起を他方の嵌合周面に食い込ませて固定してあることを特徴とする。
【００１２】
第１発明においては、ステアリングシャフトとロックカラーとの嵌合周面の一方に突起を設けて両者を嵌合する。これにより突起は、他方の嵌合周面を溝形に塑性変形させつつ食い込み、ステアリングシャフトとロックカラーとは、突起と塑性変形により生じた溝との係合によりガタ付きなく強固に固定される。この固定は、ステアリングシャフトにロックカラーを嵌合するだけで実現でき、固定に要する工数が少なく、製品コストの低下を図り得る。
【００１３】
第２発明に係るステアリング装置は、第１発明における前記突起が、前記ステアリングシャフトの外周面に転造により形成してあることを特徴とする。
【００１４】
第２発明においては、突起をステアリングシャフトの外周面に転造によって形成する。突起の形成が転造によるから、多数の突起を少ない工数にて簡易に形成することができる。
【００１５】
第３発明に係るステアリング装置は、第１発明又は第２発明における前記突起には、硬度を増すための熱処理が施してあることを特徴とする。
【００１６】
第３発明においては、突起に硬度を増すための熱処理、例えば、高周波焼入れを施す。これにより、ステアリングシャフト及びロックカラーに硬度差が少ない材料を用いても、突起を他方の嵌合周面に確実に食い込ませることができ、材料選択の幅が広がる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１は、本発明に係るステアリング装置の要部の縦断面図であり、図２は、ステアリングシャフト及びロックカラーの拡大図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による横断面図である。
【００１９】
図において１はステアリングシャフトであり、このステアリングシャフト１は、軸長方向の中途部に外嵌固定されたロックカラー１０を備えている。ステアリングシャフト１は、炭素鋼等の金属材料製の中実シャフトであり、車体２の一部に取り付けられた円筒状をなすコラムハウジング３の内部に軸心回りでの回動自在に支持されている。ステアリングシャフト１の一端部はコラムハウジング３から上方に突出し、この突出端には操舵部材４が連結されている。また、ステアリングシャフト１の下端は、図示しない舵取機構に連結されている。
【００２０】
このような構成により、ステアリングシャフト１は、操舵部材４の回動操作に応じて回動し、この回動が舵取機構に伝達される。舵取機構は、伝達された回動に応じて図示しない左右の操向車輪を操向し、車両の舵取りがなされる。
【００２１】
ステアリングシャフト１を支持するコラムハウジング３の中途部外側には、イグニッションキーの抜き出し等の所定の操作に応じてコラムハウジング３の内側にロックキー５を進入させるキーシリンダ５０が取り付けてある。
【００２２】
ステアリングシャフト１に外嵌固定されたロックカラー１０は、ステアリングシャフト１と同様に炭素鋼等の金属材料製の円筒体であり、ステアリングシャフト１への外嵌が可能となるように、ステアリングシャフト１の外径よりも僅かに大きい内径を有している。また、ロックカラー１０の外周面には、軸長方向へ延びるキー溝１２が形成されている。
【００２３】
ステアリングシャフト１の中途部には、ロックカラー１０が外嵌固定される固定部１１が、コラムハウジング３に取り付けられたキーシリンダ５０の位置に対応して設けてあり、この固定部１１の外周面には、突起としてのセレーション７が、ロックカラー１０に対応する長さ範囲に亘って全周に形成されている。
【００２４】
このセレーション７は、固定部１１の外周面への転造により形成することができる。この場合、セレーション７の山部は塑性変形によって盛り上がるから、図２に示すように固定部１１の外径は、他の部分の外径よりも大きくなる。セレーション７を転造によって形成することにより、多数の突起を少ない工数にて簡易に形成することができる。また、セレーション７は、転造による形成に限らず、切削加工等、他の方法によって形成してもよい。
【００２５】
なお、ステアリングシャフト１及びロックカラー１０に硬度差が少ない材料を用いた場合には、固定部１１に設けられたセレーション７に、高周波焼入れ等の硬度を増すための熱処理を施し、ロックカラー１０に対する硬度差を大きくしておく。また、ステアリングシャフト１をロックカラー１０よりも高硬度の材料製とし、固定部１１に設けられたセレーション７がロックカラー１０よりも十分に硬い場合には、前述した熱処理は不要である。
【００２６】
図４は、ステアリングシャフト１へのロックカラー１０の組み付け手順の説明図である。
【００２７】
前述したステアリングシャフト１とロックカラー１０とは、以下のように組み付けられる。まず、図４（ａ）に示すように、ロックカラー１０は、ステアリングシャフト１の一側から外嵌される。前述の如く、ロックカラー１０の内径は、ステアリングシャフト１の外径よりも僅かに大きくしてあるから、ステアリングシャフト１へのロックカラー１０の外嵌は容易に実現される。
【００２８】
図４（ｂ）は、このようにステアリングシャフト１に外嵌されたロックカラー１０の先端が固定部１１に達した状態を示している。この固定部１１には、セレーション７が形成されており、このセレーション７は、前述の如くロックカラー１０の内周面よりも硬度を高くしてある。従って、ロックカラー１０を更に押し込むことにより、セレーション７の山部は、ロックカラー１０の内周面を溝形に塑性変形させつつ食い込み、図４（ｃ）に示す如くロックカラー１０は、ステアリングシャフト１に固定される。このとき、セレーション７の山部と塑性変形により生じた溝とは隙間なく係合し、ロックカラー１０は、ステアリングシャフト１にガタ付き無く固定される。
【００２９】
前述したように、セレーション７に熱処理を施して硬度を上げることにより、ステアリングシャフト１及びロックカラー１０に硬度差が少ない材料を用いた場合でも、セレーション７の山部をロックカラー１０の内周面に確実に食い込ませることができるから、ステアリングシャフト１及びロックカラー１０の材料選択の幅が広くなる。また、セレーション７の係合は、ステアリングシャフト１の全周に並ぶ複数の山部において生じるから、固定強度が高い。
【００３０】
以上のようにロックカラー１０が外嵌固定されたステアリングシャフト１を備える本発明に係るステアリング装置において、イグニッションキーの抜き出し等の所定の操作に応じてロックキー５がコラムハウジング３の内部に進入した場合、ロックカラー１０のキー溝１２の回転位置がロックキー５の位置に対応していれば、ロックキー５の進入端はキー溝１２内に進入して係合し、ステアリングシャフト１の回動が規制され、操舵部材４の回動操作がロックされる。また、キー溝１２の回転位置がロックキー５の位置に対応していない場合には、操舵部材４を回動操作することによりキー溝１２の回転位置がロックキー５の位置に対応したときに、ロックキー５がキー溝１２内に進入して係合し、ステアリングシャフト１の回動が規制され、操舵部材４の回動操作がロックされる。
【００３１】
このとき、ステアリングシャフト１とロックカラー１０とは、ガタ付き無く強固に固定されているから、操舵部材４に強い操作力を加えて回動しようとしても、ステアリングシャフト１及びロックカラー１０は相対回転せず、操舵部材４のロック状態を維持できる。また、ステアリングシャフト１とロックカラー１０との固定は、ロックカラー１０をステアリングシャフト１に外嵌することにより実現でき、溶接を必要としないから、専用の溶接設備も必要なく、組付工数も少ないため、製品コストが低い。
【００３２】
以上の実施の形態では、ロックカラー１０の内周面に食い込む突起をセレーション７としたが、突起はセレーション７に限らず、他方の嵌合周面に食い込む突起であればよい。
【００３３】
また、以上の実施の形態においては、突起としてのセレーション７をステアリングシャフト１の外周面に形成してあるが、ロックカラー１０の内周面にセレーション７を、例えばブローチ加工により形成することもできる。
【００３４】
さらに、本発明に係るステアリング装置の構成は、前述した実施の形態に示した構成に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲にて適宜の変更を行うことが可能である。例えば、ステアリングシャフト１を中空シャフトとしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明に係るステアリング装置においては、ステアリングシャフトとロックカラーとがガタ付きなく強固に固定され、ステアリングシャフト及びロックカラーの相対回転が防止でき、操舵部材に強い操作力が加わってもロック状態を維持できる。また、ステアリングシャフトとロックカラーとの固定に要する工数も少なく、ステアリング装置を低コストにて作製できる。
【００３６】
また、転造によって多数の突起を少ない工数にて簡易に形成することができるから、ステアリングシャフトとロックカラーとの周方向の固定力がより強力なステアリングシャフトが低コストにて作製できる。
【００３７】
さらに、硬度を増すための熱処理により突起の硬度が高まるから、ステアリングシャフト及びロックカラーに硬度差が少ない材料も用いることができ、ステアリングシャフト及びロックカラーを作製する材料の選択の幅が広がる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリング装置の要部の縦断面図である。
【図２】ステアリングシャフト及びロックカラーの拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による横断面図である。
【図４】ステアリングシャフトへのロックカラーの組み付け手順の説明図である。
【符号の説明】
１ステアリングシャフト
３コラムハウジング（ハウジング）
４操舵部材
５ロックキー
７セレーション（突起）
１０ロックカラー

Claims

操舵部材の操作に応じてハウジング内にて回動するステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトの中途部に外嵌固定され、所定のロック操作により前記ハウジング内に進入するロックキーが係合するロックカラーとを備えるステアリング装置において、
前記ステアリングシャフトと前記ロックカラーとは、一方の嵌合周面に設けた突起を他方の嵌合周面に食い込ませて固定してあることを特徴とするステアリング装置。
前記突起は、前記ステアリングシャフトの外周面に転造により形成してあることを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
前記突起には、硬度を増すための熱処理が施してあることを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリング装置。