JP2006021569A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】経時的な劣化を懸念することなく、安定したコラム本体保持力を得ることができるステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリングシャフトを支持するコラム本体１３を、車体に固定されるチルトブラケット２に車幅方向に沿うチルト回転軸Ｏ回りに揺動可能に連結する。連結部にはトーションバー７を設け、このトーションバー７の一端をチルトブラケット２（固定側結合部材３）に結合し、他端をコラム本体１３と同行揺動可能なハウジング１（可動側結合部材４）に結合し、コラム本体の揺動固定解除時にトーションバー７の捩り変形に伴うコラム本体保持力を得る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ステアリングホイールの位置調整が可能なチルト式のステアリング装置に関するものである。

従来のステアリング装置としては、ステアリングシャフトを支持するコラムを、弾性部材を介してチルト回転軸回りに揺動可能なように車体側の部材に連結し、操作レバーによる揺動固定解除時に、前記弾性部材の弾性的な捩れ変形によりコラム本体保持力を発生させ、そのコラム本体保持力によってコラム本体の自重による落下を防止して、コラム本体が一度に落ちて音が発生することを防止するというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２５０２号公報（第４頁、図３）

しかしながら、上記従来のステアリング装置にあっては、揺動固定解除時のコラム本体保持力を得るために弾性部材を適用しているので、この弾性部材の経時的な劣化によってコラム本体保持力が得られなくなる可能性があるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、経時的な劣化を懸念することなく、安定したコラム本体保持力を得ることができるステアリング装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係るステアリング装置は、車体に固定される固定部材と、前記ステアリングコラムと同行揺動可能な可動部材とを備え、連結手段で前記可動部材を前記固定部材に対して前記回転軸を中心として揺動自在に連結し、前記連結手段は、前記回転軸と同一軸心のトーションバーを有し、該トーションバーを、前記操作手段で前記ステアリングコラムの揺動を固定解除したとき、捩れ変形を伴うように前記固定部材と前記可動部材とに連結する。

本発明によれば、チルト回転中心にトーションバーを設け、コラム本体の揺動固定解除時には、このトーションバーの捩れ変形によってコラム本体保持力を発生するように構成しているので、弾性部材を適用する従来装置のように経時的な劣化を懸念することなく、安定したコラム本体保持力を得ることができ、適切にチルト位置調整を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態におけるステアリング装置の側面図であり、図中１はハウジング、２はチルトブラケットである。
このステアリング装置は、図示しないステアリングシャフトを支持すると共に、チルト回転軸Ｏ回りに揺動可能に連結されているコラム本体１３と、チルト回転軸Ｏよりもステアリングホイール側において、そのコラム本体１３の揺動を固定及び固定解除可能なチルトレバー１２とを備えている。

ステアリングシャフトとコラム本体１３とは同軸心とされ、その軸心は車両への取り付け状態において前方に向かうに従って下方に向かうように傾斜している。ステアリングシャフトの一端には図示しないステアリングホイールが接続され、他端には自在継手を介して図示しないステアリングギヤが接続されている。そして、ステアリングホイールの回転がステアリングシャフトからステアリングギヤを介して車輪に伝達されることにより、車両の操舵がなされるように構成されている。

図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を示す図である。トーションバー７は一端が固定側結合部材３に圧入されており、固定側結合部材３はカラー８に圧入されている。また、カラー８はチルトブラケット２に保持されており、固定側結合部材３とチルトブラケット２とは溶接等により結合されている。
また、トーションバー７の他端は可動側結合部材４に圧入されており、可動側結合部材４はボルト９によりハウジング１に結合されていると共に、すべりブッシュ６を介してチルトブラケット２に保持されている。

さらに、ハウジング１は、すべりブッシュ５を介してカラー８に保持されている。
つまり、トーションバー７は、一端が車体に固定されるチルトブラケット２に連結され、他端がコラム本体１３と同行揺動可能なハウジング１に連結されているので、コラム本体１３が揺動されることにより、トーションバー７が捩られてバネ力が得られるように構成されている。
ここで、トーションバー７の軸心がチルト回転軸Ｏとなる。また、図２において、ハウジング１が可動部材に対応し、チルトブラケット２が固定部材に対応し、固定側結合部材３、可動側結合部材４、すべりブッシュ５、すべりブッシュ６、トーションバー７、カラー８及びボルト９によって連結手段を構成している。

図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。本実施形態におけるステアリングコラムは、チルトブラケット２とディスタンスブラケット１５との間の締付け構造にカム式を採用している。
図３に示すように、車体に固定したチルトブラケット２がコラム本体１３を上方から取り囲むように配設されており、このチルトブラケット２の内側に、コラム本体１３を支持するディスタンスブラケット１５が設けられている。
チルトブラケット２のチルト溝及びディスタンスブラケット１５のボルト穴には、チルトボルト１１が挿通されており、このチルトボルト１１のネジ部にはチルトボルト締結ナット１４が螺合されている。

また、このチルトボルト１１は、ストッパーカム部材１６と締付カム部材１７とを通挿しており、これらのカム部材１６及び１７は、相互に噛み合って係合するカム摺接面を有する。
さらに、ストッパーカム部材１６は、チルトブラケット２のチルト溝に係合しながらスライドしてストッパーカム部材１６の回動を阻止する突条部を有し、締付カム部材１７は、チルトレバー１２の回動部に嵌合し、チルトレバー１２に連動して回動するための嵌合部を有する。

このようなカム式のチルトロック機構の組立時においては、チルトブラケット２のチルト溝にストッパーカム部材１６の突条部を挿嵌しながら、ストッパーカム部材１６と締付カム部材１７とを係合する。そして、これらのカム部材１６及び１７をチルトボルト１１に挿入し、チルトレバー１２の回動部をチルトボルト１１に挿入し、最後にチルトボルト締結ナット１４で螺合する。

チルト締付時には、チルトレバー１２を一方向に回転操作することにより、このチルトレバー１２の回動部が締付カム部材１７の嵌合部に係合しながら、当該締付カム部材１７を回動させる。これにより、締付カム部材１７がストッパーカム部材１６を軸方向に押圧し、チルトブラケット２をディスタンスブラケット１５に押圧して摺接し、コラム本体１３をロックする。

一方、チルト解除時には、チルトレバー１２を他方向に回転操作することにより、このチルトレバー１２の回動部が締付カム部材１７の嵌合部に係合しながら、当該締付カム部材１７をチルト締付時とは逆方向に回動させる。これにより、締付カム部材１７とストッパーカム部材１６との係合を解除し、ストッパーカム部材１６を軸方向に戻して、コラム本体１３の揺動を許容する。

このようにして、運転者はチルトレバーを回転操作することにより、ステアリングホイールを所望の角度に調整することができる。
このとき、チルト位置調整時には、図２に示すハウジング１とカラー８との間ですべりブッシュ５を介して回転できる構造となっており、チルト回転軸Ｏを中心として揺動が可能である。

このチルト位置調整時には、固定側結合部材３と可動側結合部材４との間の相対角度変化によってトーションバー７が捩られることによりバネ力が得られ、チルト操作力を適切にする。また、同時にチルト解除時に自重によってコラム本体１３が一度に落ちて音が発生しないよう、コラム本体１３の保持力が得られる。
チルト位置調整時のチルト操作力と、チルトレバー１２の解除時にコラム本体１３が一度に落ちることを防止するコラム本体１３の保持力は、トーションバー７の直径を変更することによりバランスすることができる。

そのため、チルトブラケット２とディスタンスブラケット１５との間の締付けにカム式を採用している場合、ネジ式を採用する場合と比較して、チルトレバー解除量に対するチルトブラケット２とディスタンスブラケット１５間のフリクション変化が大きい範囲があり、コラム本体１３が一度に落ちやすくなるが、トーションバー７の直径を調整することにより、限られたチルトレバー解除量範囲に対してコラム本体１３の保持力を調整することができる。
また、コラム本体１３のチルトロック時のチルトブラケット２とディスタンスブラケット１５間のフリクションは、従来と同様にチルトボルト１１の締付けトルクで管理するが、コラム本体１３の保持力のみに合わせ込んで設定することができるので、管理が容易になる。

図４は、本発明におけるステアリング装置と従来装置とのチルト操作力を示す図である。図４において、実線で示す曲線ａは、従来装置におけるチルトバランスバネを追加しない場合のチルト操作力であり、二点鎖線で示す曲線ｂは、本発明におけるトーションバーを追加した場合、又は従来装置におけるチルトバランスバネを追加した場合のチルト操作力である。

この図４からも明らかなように、トーションバー７を追加した場合には、従来装置におけるチルトバランスバネを追加しない場合と比較して、適切なチルト操作力を得られることがわかる。また、トーションバー７を追加した場合には、従来装置におけるチルトバランスバネを追加した場合と同様のチルト操作力を得ることができることがわかる。
即ち、トーションバー７を追加することにより、チルトバランスバネを設けることなく、チルト位置調整時に適切なチルト操作力を得ることができる。

また、図５は、本発明におけるステアリング装置と従来装置とのチルト保持力を示す図である。図５において、太実線で示す直線ｃは、従来装置におけるチルトバランスバネを追加しない場合のチルト保持力であり、実線で示す直線ｄは、本発明におけるトーションバーを追加した場合、又は従来装置におけるチルトバランスバネを追加した場合のチルト保持力である。

この図５からも明らかなように、トーションバー７を追加した場合には、従来装置におけるチルトバランスバネを追加しない場合と比較して、適切なチルト保持力を得られることがわかる。また、トーションバー７を追加した場合には、従来装置におけるチルトバランスバネを追加した場合と同様のチルト保持力を得ることができることがわかる。
即ち、トーションバー７を追加することにより、チルトバランスバネを設けることなく、チルトレバー解除時に適切なチルト保持力を得ることができる。

このように、トーションバー７を追加することにより、適切なチルト操作力とチルト保持力とを得ることができるので、従来のようにチルトブラケットとディスタンスブラケットとの間にチルトバランスバネを設ける必要がない。
特に、コラムアシスト式電動パワーステアリングの場合、コラム本体の重量が大きく、今後の高出力化に伴うコラム本体の重量増が予想されるため、チルトバランスバネを設ける場合には、チルトバランスバネの巻き数が多いもの、又はバネ外径の大きいものが必要となり、さらにコラム本体に取り付けられる部品の取り付け位置の自由度が少なくなる可能性がある。
しかしながら、本発明においては、チルトバランスバネが不要となることにより、このような問題は確実に解決される。

図６は、従来のステアリング装置におけるチルトバランスバネを追加した場合のチルト締付け部断面を示す図である。ここで、チルトブラケット２とディスタンスブラケット１５との間の締付け構造にはネジ式を採用している。
図６に示すように、チルトブラケット２のチルト溝とディスタンスブラケット１５のボルト穴にチルトボルト１１を挿通し、ワッシャを介してチルトボルト締結ナット１４で螺合する。

このチルトボルト締結ナット１４には、チルトレバー１２が一体化されており、チルトレバー１２を一方向に回転操作すると、チルトボルト締結ナット１４とチルトボルト１１の頭部とによってチルトブラケット２に対するディスタンスブラケット１５の動きが固定され、コラム本体１３の揺動が固定される。一方、チルトレバー１２を他方向へ回転操作すると、チルトボルト締結ナット１４とチルトボルト１１の頭部とによってコラム本体１３の揺動固定が解除される。

ところで、この従来装置にあっては、チルトバランスバネ１０を設けることにより、チルト位置調整時におけるチルト操作力を適切にすると共に、チルトレバー解除時におけるチルト保持力を発生させてコラム本体１３を保持している。
しかしながら、コラム軸中心Ｘに対して片側のみにチルトバランスバネ１０を設けているので、チルトレバー解除時には、図７に示すように、チルトブラケット２とディスタンスブラケット１５との間に倒れが生じやすくなるという問題がある。

本発明におけるステアリング装置にあっては、トーションバーを追加して、このトーションバーの捩れによるバネ力によって、コラム本体１３の保持力を発生させる構成となっているので、カラー８とすべりブッシュ５とを介して、コラム本体１３はコラム軸中心Ｘに対して左右均等に保持される。
つまり、トーションバー７は、その一端が固定側であるチルトブラケット２に連結され、他端が可動側であるハウジング１に連結されているので、トーションバー７の捩れ変形に伴うバネ力は、固定側と可動側とで等しい大きさとなる。したがって、チルトレバー解除時のチルト保持力は、コラム軸中心Ｘに対して左右対称となる。

そのため、従来のように片側にチルトバランスバネを設ける場合のように、チルトブラケット２とディスタンスブラケット１５との間に倒れが生じることを抑制することができ、より適切にチルト位置調整を行うことができる。
このように、上記実施形態では、チルト回転中心にトーションバーを設け、チルトレバー操作によりステアリングコラムの揺動固定を解除したとき、このトーションバーが捩られることによりバネ力が得られるので、チルト位置調整時において適切なチルト操作力が得られると共に、チルトレバー解除時においてコラム本体の自重による揺動を防止するチルト保持力を得ることができる。

また、トーションバーを追加することにより適切なチルト操作力及びチルト保持力を得るので、別部位にチルトバランスバネを設ける必要がない。このように、チルトバランスバネが不要となることにより、コラム本体に取り付けられる部品（キーロックユニットやＡＴ ＤＶＣ等）の取り付け位置の自由度が増えるため、衝突性能（コラプスストロークの確保困難、ニープロテクタの追加設定）や操作性（ＡＴシフトレバー操作性、キー操作性）に影響を与えるという問題を解決することができる。

さらに、トーションバーを適用することにより、従来のように弾性部材を適用する場合と比較して、経時的な劣化を懸念する必要がなくなるので、安定したチルト保持力を得ることができる。
また、トーションバーの一端のみをコラム本体のチルト中心軸に対して固定した構造とするので、片持ち構造によってトーションバーの捩りバネ力を最大限に発揮して、チルト位置調整時におけるチルト操作力をより適切にすることができる。

さらにまた、トーションバーの捩れ変形に伴って発生するバネ力が、トーションバーの固定側と可動側とで等しい大きさとなるような構造とするので、コラム本体がコラム軸中心に対して均等に保持されることになり、従来のようにチルトバランスバネを適用する場合と比較して、チルトレバー解除時におけるチルトブラケットとディスタンスブラケットとの間に倒れが生じることを抑制することができる。

本発明の実施形態におけるステアリングコラム側面図である。 チルト中心部断面（Ａ−Ａ断面）を示す図である。 チルト締付け部断面（Ｂ−Ｂ断面）を示す図である。 チルト操作力を説明する図である。 チルト保持力を説明する図である。 従来装置におけるチルト締付け部断面を示す図である。 従来装置におけるディスタンスブラケットの倒れを説明する図である。

符号の説明

１ ハウジング
２ チルトブラケット
３ 固定側結合部材
４ 可動側結合部材
５ すべりブッシュ
６ すべりブッシュ
７ トーションバー
８ カラー
１０ チルトバランスバネ
１２ チルトレバー
１３ コラム本体
１５ ディスタンスブラケット
１６ ストッパーカム部材
１７ 締付カム部材

Claims (3)

1. 車両のステアリングコラムを、車幅方向に沿って配設された回転軸を中心として揺動自在に設け、当該ステアリングコラムの揺動を固定及び固定解除する操作手段を備えたステアリング装置において、
   車体に固定される固定部材と、前記ステアリングコラムと同行揺動可能な可動部材と、前記可動部材を前記固定部材に対して前記回転軸を中心として揺動自在に連結する連結手段とを備え、前記連結手段は、前記回転軸と同一軸心のトーションバーを有し、該トーションバーは、前記操作手段で前記ステアリングコラムの揺動を固定解除したとき、捩れ変形を伴うように前記固定部材と前記可動部材とに連結していることを特徴とするステアリング装置。
2. 前記トーションバーは、一端を前記固定部材に連結し、他端を前記可動部材に連結してい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。
3. 前記トーションバーの捩れ変形に伴うバネ力が、前記固定部材に連結された側と前記可動部材に連結された側とで等しい大きさとなるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のステアリング装置。

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