JP2007153088A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テレスコピック移動時の摺動抵抗の調整が不要で、組立工数を減らすことができ、安定したテレスコピック摺動抵抗が得られると共に、ステアリング装置に加わる力の方向によって剛性が変動しないステアリング装置を提供する。
【解決手段】アウターコラム４の内周４３には、内周４３の内径よりも大径の内周溝４５、４５が、アウターコラム４の軸線方向に離間して形成されている。内周溝４５、４５には、締め付けリング６、６が装着されている。インナーコラム３の外周３１の外径寸法の公差、及び、アウターコラム４の内周溝４５の内径寸法の公差を考慮し、テレスコピック摺動抵抗Ｆ２が所定の値になるように、締め付けリング６の内周側の凸部６１Ａと外周側の凸部６１Ｂの半径方向の高さ、内周側の凸部６１Ａと外周側の凸部６１Ｂの円周方向の間隔、ばね鋼の板厚を選定する。
【選択図】図３

Description

本発明はステアリング装置、特に、ステアリングホイールのテレスコピック位置を調整可能なステアリング装置に関する。

運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールのテレスコピック位置を任意の位置に調整可能なステアリング装置がある。

このようなテレスコピック位置の調整構造を有するステアリング装置として、特許文献１から特許文献３のステアリング装置がある。特許文献１のステアリング装置は、アウターコラムに形成した雌ねじ部に雄ねじをねじ込み、雄ねじの先端に装着したローラを、テレスコピック移動するインナーコラムの外周に押しつけるようにして、テレスコピック位置調整時の摺動抵抗を調整するようにしたものである。

また、図９に示す従来のステアリング装置は、アウターコラム４０に形成した雌ねじ部４０１に雄ねじ４０２をねじ込み、雄ねじ４０２の先端に装着したパッド４０３を、テレスコピック移動するインナーコラム３０の外周３０１に押しつけて、テレスコピック位置調整時の摺動抵抗を調整するようにしたものである。

特許文献２のステアリング装置は、ボルトのねじ込みによって移動するくさびによって、ロック部材を、テレスコピック移動するインナーコラムの外周に押しつけるようにしたものである。

また、特許文献３のステアリング装置は、テレスコピック位置を調整可能なステアリング装置では無く、コラプス移動可能なステアリング装置に関するものであるが、インナーコラムとアウターコラムの隙間に締め付けリングを挿入している。そして、アウターコラムにスリットを形成し、アウターコラムの外周をバンドで締め付けて縮径し、このバンドを締め付けるボルトの締め付けトルクを調整して、コラプス移動荷重を調整するようにしたものである。

特許文献１から特許文献３、及び、図９に示す従来のステアリング装置では、部品点数が多く、インナーコラムとアウターコラムとの間の摺動抵抗の大きさは、ステアリング装置毎に、雄ねじやボルトの締め付けトルクを調整する必要があるため、トルク調整に時間がかかり、また、調整したトルクのばらつきがあるため、インナーコラムとアウターコラムとの間の摺動抵抗を、安定した所望の値に設定することが困難であった。

また特許文献１、特許文献２、及び、図９に示す従来のステアリング装置では、インナーコラムをアウターコラムの内周の片側に押しつける構造であるため、押しつけ方向に直交する方向の剛性が低下する不具合があった。

実用新案登録第２５４９５２２号公報 実開昭６３−１９６７８０号公報 米国特許第５６６４８０６号明細書

本発明は、部品点数が少なく、テレスコピック移動時の摺動抵抗の調整が不要で、組立工数を減らすことができ、安定したテレスコピック摺動抵抗が得られると共に、ステアリング装置に加わる力の方向によって剛性が変動しないステアリング装置を提供することを課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、中空のアウターコラム、上記アウターコラムの内周に相対的にテレスコピック位置調整可能に内嵌された外周を有する円筒状のインナーコラム、上記インナーコラムの外周とアウターコラムの内周との間に挿入され、環状に形成された薄板の外周に等角度間隔に形成された波形形状の凹凸部を有し、この凸部の半径方向の弾性変形によって、上記インナーコラムの外周とアウターコラムの内周との間に所定の締め付け力を付与する締め付けリングを備えたことを特徴とするステアリング装置である。

第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記アウターコラムの内周には、アウターコラムの内周よりも大径の内周溝が形成され、上記締め付けリングを上記内周溝に挿入して、上記インナーコラムの外周を上記締め付けリングの内周側の凸部で締め付けることを特徴とするステアリング装置である。

第３番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記インナーコラムの外周には、インナーコラムの外周よりも小径の外周溝が形成され、上記締め付けリングを上記外周溝に挿入して、上記アウターコラムの内周を上記締め付けリングの外周側の凸部で締め付けることを特徴とするステアリング装置である。

第４番目の発明は、第１番目から第３番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記締め付けリングは、上記アウターコラムの軸線方向に離間して複数個設けられていることを特徴とするステアリング装置である。

第５番目の発明は、第１番目から第３番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記締め付けリングは一個で構成され、上記締め付けリングには、上記アウターコラムの軸線方向に離間した複数箇所の外周に波形形状の凹凸部が設けられていることを特徴とするステアリング装置である。

第５番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記インナーコラムは、上記アウターコラムの車体後方側にテレスコピック位置調整可能に外嵌され、上記締め付けリングの車体後方側の端面には、上記アウターコラムの車体後方側の端面に当接すると共に、上記アウターコラムの内周よりも大径のフランジ部が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。

第６番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記インナーコラムは、上記アウターコラムの車体前方側にテレスコピック位置調整可能に外嵌され、上記締め付けリングの車体前方側の端面には、上記アウターコラムの車体前方側の端面に当接すると共に、上記アウターコラムの内周よりも大径のフランジ部が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。

本発明のステアリング装置では、インナーコラムの外周とアウターコラムの内周との間に、環状に形成された薄板の外周に等角度間隔に形成された波形形状の凹凸部を有し、この凹凸部の半径方向の弾性変形によって、インナーコラムの外周とアウターコラムの内周との間に所定の締め付け力を付与する締め付けリングを装着している。従って、部品点数が少なく、テレスコピック移動抵抗の調整が不要で、組立工数を減らすことができ、安定したテレスコピック摺動抵抗が得られると共に、ステアリング装置に加わる力の方向によって剛性が変動しない。

以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例２を説明する。

図１は本発明の実施例１のステアリング装置の全体を示す正面図である。図２は、ステアリングホイールのテレスコピック位置を車体前方側に調整した状態を示すステアリング装置の全体を示す正面図である。図３は図１の要部の縦断面図である。図４は図３の締め付けリング単体を示す部品図である。図５は図３を分解した状態を示す縦断面図である。

図１に示すように、車体１の車体前方側には、ロアーブラケット２が固定され、ロアーブラケット２には、アウターコラム（ロアーコラム）４の車体前方側（図１の左側）端部が固定されている。また、アウターコラム４の車体後方側の外周４４に一体的に形成されたアッパーブラケット５は、車体１の車体後方側に固定されている。

アウターコラム４の内周４３の車体後方側（図１の右側）には、インナーコラム（アッパーコラム）３の外周３１が軸方向（図１の左右方向）にテレスコピック位置調整可能に内嵌している。インナーコラム３内には、車体後方側にステアリングホイール３２を取付けたステアリングシャフト３３が、回動可能に軸支されている。アウターコラム４に対するインナーコラム３の回転方向の位相のずれを防止するために、インナーコラム３に軸方向の長溝を形成し、アウターコラム４側からインナーコラム３側に突出させたボルト先端をこの長溝に嵌合させてもよい。

実施例１のステアリング装置は、電動テレスコピック駆動機構を備えている。すなわち、インナーコラム３には送りねじ３４が取り付けられ、この送りねじ３４に螺合する図示しないナットを、アウターコラム４に取り付けられた図示しない電動モーターで回転駆動して、インナーコラム３を軸方向にテレスコピック移動することができる。

ステアリングシャフト３３の車体前方側端部は、図示しないステアリングギヤに連結されており、ステアリングホイール３２の回転操作によって、図示しない車輪を操舵することができる。アウターコラム４は、アッパーブラケット５と共に、アルミニウムやマグネシウム等の軽合金の一体鋳造で成形されている。

アウターコラム４の内周４３とインナーコラム３の外周３１との間には、テレスコピック摺動抵抗を所定の値にする締め付けリング６、６が装着されている。すなわち、図３から図５に示すように、アウターコラム４の内周４３の車体後方側には、内周４３の内径よりも大径の内周溝４５、４５が、アウターコラム４の軸線方向に離間して形成されている。内周溝４５、４５には、締め付けリング６、６が装着されている。

図４は、締め付けリング６単体を示し、図４（２）は図４（１）の右側面図であって、締め付けリング６の右半分を省略して示している。締め付けリング６は、図４に示すように、ばね鋼の薄板を環状に形成し、環状の外周に、等角度間隔に波形形状の凹凸部を形成したものである。締め付けリング６の外周側の凸部６１Ｂが、アウターコラム４の内周４３に当接して半径方向内側に弾性変形すると共に、締め付けリング６の内周側の凸部６１Ａが、インナーコラム３の外周３１に当接して半径方向外側に弾性変形することによって、インナーコラム３の外周３１を、締め付けリング６の内周側の凸部６１で、所定の締め付け力で締め付けることができる。

図４に示す実施例１では、締め付けリング６には、インナーコラム３の外周３１に当接する内周側の凸部６１Ａと、内周溝４５に当接する外周側の凸部６１Ｂの両方が形成されているが、内周側の凸部６１Ａまたは外周側の凸部６１Ｂのいずれか一方だけでもよい。

内周溝４５、４５の幅Ｗ１（図５参照）は、締め付けリング６の幅Ｗ２よりも若干幅が広く形成されており、一旦、内周溝４５、４５に締め付けリング６、６を装着すると、スラスト方向の力が締め付けリング６に作用しても、締め付けリング６、６がアウターコラム４から抜け出さないようにしている。

締め付けリング６がインナーコラム３の外周３１を締め付ける締め付け力Ｆ１は、内周側の凸部６１Ａ及び外周側の凸部６１Ｂの半径方向の高さ、内周側の凸部６１Ａと外周側の凸部６１Ｂの円周方向の間隔（ピッチ）、ばね鋼の板厚によって決まる。また、インナーコラム３をアウターコラム４に沿って車体前方側にテレスコピック位置調整するのに必要な力（テレスコピック摺動抵抗）Ｆ２は、インナーコラム３の外周３１と内周側の凸部６１Ａとの間の摩擦係数をμとすると、Ｆ２＝Ｆ１・μで求められる。

従って、インナーコラム３の外周３１の外径寸法の公差、及び、アウターコラム４の内周溝４５の内径寸法の公差を考慮し、テレスコピック摺動抵抗Ｆ２が所定の値になるように、締め付けリング６の内周側の凸部６１Ａの半径方向の高さ、内周側の凸部６１Ａと外周側の凸部６１Ｂの円周方向の間隔、ばね鋼の板厚を選定すれば良い。

実施例１では、締め付けリング６は、アウターコラム４の軸線方向に離間して二個設けられているが、二個以上設けても良く、又、一個でも良い。アッパーブラケット５には、図示しないテレスコクランプレバーが設けられており、テレスコクランプレバーの揺動操作によって、任意のテレスコピック調整位置で、アウターコラム４に対してインナーコラム３をクランプ・アンクランプすることができる。

また、実施例１では、締め付けリング６は、アウターコラム４の内周に形成された内周溝４５に装着されているが、インナーコラム３の外周３１に、外周３１よりも小径の外周溝を形成し、この外周溝に締め付けリング６を装着しても良い。その場合には、アウターコラム４の内周４３が、締め付けリング６の外周側の凸部を締め付けることになる。

さらに、実施例１では、アウターコラム４がロアー側でインナーコラム３がアッパー側に配置されたステアリング装置に適用した例について説明したが、アウターコラム４をアッパー側にし、インナーコラム３をロアー側に配置したステアリング装置に適用してもよい。

図示しない電動モーターによって送りねじ３４に螺合する図示しないナットを回転駆動して、送りねじ３４を介してインナーコラム３を軸方向にテレスコピック移動すれば、図２に示すように、所定のテレスコピック摺動抵抗Ｆ２で、インナーコラム３を車体前方側にテレスコピック位置調整することが可能となる。

本発明の実施例１のステアリング装置では、互いにテレスコピック移動するアウターコラムの内周とインナーコラムの外周との間に、弾性変形して締め付け力を生ずる締め付けリングを装着するだけで済むため、部品点数が少なく、締め付け力の調整が不要で、組立工数を減らすことができ、安定した所定のテレスコピック摺動抵抗を容易に得ることができる。また、締め付けリングの外周に等角度間隔に複数形成された凸部でインナーコラムの外周を均等に締め付けるため、ステアリング装置に加わる力の方向によって剛性が変動せず、操舵フィーリングが向上する。

次に本発明の実施例２について説明する。図６は本発明の実施例２の要部の分解した状態を示す縦断面図である。以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例２は、締め付けリングのスラスト方向の移動を阻止するための内周溝４５を廃止して、アウターコラム４の形状を簡素にした例である。すなわち、図６に示すように、アウターコラム４の内周４３には、実施例１のような内周溝４５は無く、一定の内径寸法で、段差無く形成されている。

実施例２の締め付けリング７は、波形形状の凹凸部を有する締め付け部７１、７２を有し、締め付け部７１、７２は、凹凸部の無い環状連結部７３によって連結されている。締め付け部７１の車体後方端（図６の右側）には、車体後方側に延びる環状延長部７４が形成されている。環状延長部７４の車体後方端には、アウターコラム４の内周４３よりも大径のフランジ部７５が形成されている。

従って、締め付けリング７をアウターコラム４の内周４３に車体後方側から圧入すると、締め付けリング７のフランジ部７５が、アウターコラム４の車体後方側の端面４６に当接する。実施例１と同様に、締め付け部７１、７２の内周側の凸部（図示せず）が、インナーコラム３の外周３１に当接して半径方向外側に弾性変形することによって、インナーコラム３の外周３１を、締め付け部７１、７２の凸部で、所定の締め付け力で締め付けることができる。

テレスコピック位置調整時に、インナーコラム３の外周３１がアウターコラム４に案内されて、車体前方側（図６の左側）にテレスコピック移動すると、締め付けリング７のフランジ部７５は、アウターコラム４の車体後方側の端面４６に当接しているため、アウターコラム４と共に固定位置に保持されている。従って、締め付け部７１、７２の内周側の凸部とインナーコラム３の外周３１との摩擦によって、所定のテレスコピック摺動抵抗が生じる。

実施例２では、アウターコラム４がロアー側でインナーコラム３がアッパー側に配置されたステアリング装置に適用した例について説明したが、アウターコラム４をアッパー側にし、インナーコラム３をロアー側に配置したステアリング装置に適用してもよい。その場合には、締め付けリング７のフランジ部７５は、締め付け部７２の車体前方端に形成し、アウターコラム４の車体前方側の端面に当接させれば良い。

また、実施例２では、締め付けリング７の締め付け部７１、７２は、二個設けられているが、二個以上設けても良く、又、一個でも良い。

次に本発明の実施例３について説明する。図７は本発明の実施例３の要部の縦断面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例３は、実施例１の変形例であって、アウターコラム４の内周４３の車体後方側には、内周４３の内径よりも大径で軸線方向に長い内周溝４７が形成されている。この軸線方向に長い内周溝４７に、軸線方向に長い締め付けリング８が一個が装着され、締め付けリング８の軸線方向の長さのほぼ全長にわたって、締め付けリング８の環状の外周に、等角度間隔に波形形状の凹凸部が形成されている。

実施例３では、一個のリング８で大きな剛性を得ることができると共に、部品点数が少ないため、組立工数を削減することが可能となる。

次に本発明の実施例４について説明する。図８は本発明の実施例４の要部の縦断面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例４は、実施例３の変形例であって、実施例３と同様に、アウターコラム４の内周４３の車体後方側には、内周４３の内径よりも大径で軸線方向に長い内周溝４７が形成されている。この軸線方向に長い内周溝４７に、軸線方向に長い締め付けリング９が一個装着されている。締め付けリング９の軸線方向の両端位置には、締め付けリング９の環状の外周に、軸線方向の長さが短い波形形状の凹凸部９１、９２が形成されている。

実施例４では、実施例３と同様に、一個のリング９で大きな剛性を得ることができると共に、部品点数が少ないため、組立工数を削減することが可能となる。実施例４の凹凸部９１、９２の数は二個に限定されるものでは無く、二個以上の複数であればよい。

上記実施例２から実施例４で、締め付けリング７、８、９に形成される波形形状の凹凸部の形状は、インナーコラム３の外周３１に当接する内周側の凸部と、内周４３または内周溝４７に当接する外周側の凸部の両方を形成してもよいし、内周側の凸部または外周側の凸部のいずれか一方だけを形成してもよい。

上記実施例では、テレスコピック位置調整だけが可能なステアリング装置に適用した例について説明したが、アウターコラム４が上下方向にチルト位置調整可能なチルト・テレスコピック式のステアリング装置に適用してもよい。その場合には、アウターコラム４とロアーブラケット２が、チルト中心軸を中心として揺動すればよい。

本発明の実施例１のステアリング装置の全体を示す正面図である。 ステアリングホイールのテレスコピック位置を車体前方側に調整した状態を示すステアリング装置の全体を示す正面図である。 図１の要部の縦断面図である。 図３の締め付けリング単体を示す部品図である。 図３を分解した状態を示す縦断面図である。 本発明の実施例２の要部の分解した状態を示す縦断面図である。 本発明の実施例３の要部の縦断面図である。 本発明の実施例４の要部の縦断面図である。 従来のステアリング装置の要部の縦断面図である。

符号の説明

１ 車体
２ ロアーブラケット
３ インナーコラム（アッパーコラム）
３０ インナーコラム
３０１ 外周
３１ 外周
３２ ステアリングホイール
３３ ステアリングシャフト
３４ 送りねじ
４ アウターコラム（ロアーコラム）
４０ アウターコラム
４０１ 雌ねじ部
４０２ 雄ねじ部
４０３ パッド
４３ 内周
４４ 外周
４５ 内周溝
４６ 車体後方側の端面
４７ 内周溝
５ アッパーブラケット
６ 締め付けリング
６１Ａ 内周側の凸部
６１Ｂ 外周側の凸部
７ 締め付けリング
７１、７２ 締め付け部
７３ 環状連結部
７４ 環状延長部
７５ フランジ部
８、９ 締め付けリング
９１、９２ 凹凸部

Claims (7)

1. 中空のアウターコラム、
   上記アウターコラムの内周に相対的にテレスコピック位置調整可能に内嵌された外周を有する円筒状のインナーコラム、
   上記インナーコラムの外周とアウターコラムの内周との間に挿入され、環状に形成された薄板の外周に等角度間隔に形成された波形形状の凹凸部を有し、この凸部の半径方向の弾性変形によって、上記インナーコラムの外周とアウターコラムの内周との間に所定の締め付け力を付与する締め付けリングを備えたこと
   を特徴とするステアリング装置。
2. 請求項１に記載されたステアリング装置において、
   上記アウターコラムの内周には、アウターコラムの内周よりも大径の内周溝が形成され、
   上記締め付けリングを上記内周溝に挿入して、
   上記インナーコラムの外周を上記締め付けリングの内周側の凸部で締め付けること
   を特徴とするステアリング装置。
3. 請求項１に記載されたステアリング装置において、
   上記インナーコラムの外周には、インナーコラムの外周よりも小径の外周溝が形成され、
   上記締め付けリングを上記外周溝に挿入して、
   上記アウターコラムの内周を上記締め付けリングの外周側の凸部で締め付けること
   を特徴とするステアリング装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
   上記締め付けリングは、上記アウターコラムの軸線方向に離間して複数個設けられていること
   を特徴とするステアリング装置。
5. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
   上記締め付けリングは一個で構成され、上記締め付けリングには、上記アウターコラムの軸線方向に離間した複数箇所の外周に波形形状の凹凸部が設けられていること
   を特徴とするステアリング装置。
6. 請求項１に記載されたステアリング装置において、
   上記インナーコラムは、上記アウターコラムの車体後方側にテレスコピック位置調整可能に外嵌され、
   上記締め付けリングの車体後方側の端面には、上記アウターコラムの車体後方側の端面に当接すると共に、上記アウターコラムの内周よりも大径のフランジ部が形成されていること
   を特徴とするステアリング装置。
7. 請求項１に記載されたステアリング装置において、
   上記インナーコラムは、上記アウターコラムの車体前方側にテレスコピック位置調整可能に外嵌され、
   上記締め付けリングの車体前方側の端面には、上記アウターコラムの車体前方側の端面に当接すると共に、上記アウターコラムの内周よりも大径のフランジ部が形成されていること
   を特徴とするステアリング装置。

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