JP2008049890A - ステアリングコラムのガタ防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】押圧部材の倒れや移動による打音の発生を防ぐことができるステアリングコラムのガタ防止構造を提供すること。
【解決手段】可動ジャケット５内に回動可能に配置されたステアリング軸の端部にステアリングホイールを結着して成るステアリングコラムの前記可動ジャケット５の外筒ハウジング２に対するガタの発生を防ぐガタ防止構造であって、外側に位置する外筒ハウジング２に２つの孔２７を軸方向に離間させて形成し、これらの孔２７に押圧部材２９を嵌装するとともに、両孔２７の軸方向中間にねじ孔２８を形成し、該ねじ孔２８に螺合するねじ３２によって固定された板ばね３１によって押圧部材２９を付勢して該押圧部材２９を可動ジャケット５の外周面に押圧せしめて構成されるステアリングコラムのガタ防止構造において、前記押圧部材２９の周囲に、弾性体から成るスペーサ３０を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車に備えられるステアリングコラムのガタ防止構造に関する。

自動車の操向装置であるステアリングコラムには、ドライバーがその体格に応じて最適な運転姿勢を確保することができるように、ステアリングホイールの上下方向ヘの傾動（チルト）やステアリング軸方向への進退（テレスコピック）が調整可能になっているものがある。

ところで、斯かるステアリングコラムにおいては、テレスコピックの可動構造部においてガタが発生すると、ステアリングホイールを操作するドライバーに不快感を与えるばかりか、ステアリングホイールの支持剛性が低下するため、エンジン振動や不整地走行時の車体振動等によってステアリングホイールが振動し、ドライバーの操舵感覚が害されるとともに、自動車自体の商品性が低下する。

そこで、本出願人は、上記ガタの発生を防ぐための構造を先に提案した（特許文献１参照）。そのガタ防止構造を図８〜図１０に示す。

即ち、図８は従来のガタ防止構造を示す部分側断面図、図９は図８のＥ−Ｅ線断面図、図１０は図８のＦ−Ｆ線断面図であり、これらの図において、１０２は車体側に固定された円筒状の外筒ハウジングであって、この外筒ハウジング１０２の外には円筒状の可動ジャケット１０５が摺動自在に嵌合されている。尚、可動ジャケット１０５には不図示のステアリング軸が回転可能に連結され、このステアリング軸の端部には不図示のステアリングホイールが結着されている。

又、前記外筒ハウジング１０２の外周面の一部には軸方向に長い台座１０２ａが一体に形成されており、この台座１０２ａには、２つの矩形孔１２７が軸方向に離間して形成されるとともに、これらの矩形孔１２７の軸方向中間にはねじ孔１２８が形成されている。そして、前記可動ジャケット１０５の一部には軸方向に長い長孔１０５ａが形成されている。

外筒ハウジング１０２の台座１０２ａに形成された２つの前記矩形孔１２７の各々にはブロック状の押圧部材１２９が外側から嵌装され、これらの押圧部材１２９には板ばね１３１が上から被せられ、この板ばね１３１が前記ねじ孔１２８に螺合するねじ１３２によって台座１０２ａに固定されることとによって、両押圧部材１２９は、板ばね１３１の付勢力によって可動ジャケット１０５の外周面に所定の力で押圧される。

ここで、図１０に示すように、各押圧部材１２９の内面は、可動ジャケット１０５の外周面の曲率に合わせて円弧曲面状に形成されており、板ばね１３１が当接する外面は、軸方向に傾斜するテーパ面とされている。そして、板ばね１３１は、その両端部が両押圧部材１２９の外周面を押圧している。

又、図８及び図９に示すように、可動ジャケット１０５に形成された前記長孔１０５ａには、ねじ１３２の外筒ハウジング１０２の内側に突出する先端部が嵌合しており、これによって可動ジャケット１０５の回り止めとストロークの規制がなされている。

而して、以上の押圧部材１２９と板ばね１３１及びねじ１３２によってガタ防止構造が構成されるが、このガタ防止構造によれば、板ばね１３１によって押圧部材１２９が可動ジャケット１０５の外周面を直接押圧するようにしたため、可動ジャケット１０５の外筒ハウジング１０２に対するガタの発生が防がれる。
特開２００５−１０４１８０号公報

ところが、上記従来のガタ防止構造においては、各押圧部材１２９と矩形孔１２７との間に隙間が存在するため、各押圧部材１２９が矩形孔１２７内で倒れたり移動し、このために不快な打音が発生するという問題があった。

従って、本発明の第１の目的とする処は、押圧部材の倒れや移動による打音の発生を防ぐことができるステアリングコラムのガタ防止構造を提供することにある。

又、図８〜図１０に示す従来のガタ防止構造においては。各押圧部材１２９の外面が傾斜したテーパ面とされ、このテーパ面を板ばね１３１の端部を押圧する構成が採用されていたため、板ばね１３１の端部が各押圧部材１２９のテーパ面を押圧する位置によって該板ばね１３１のバネ力が変化してばらつき、両押圧部材１２９を可動ジャケット１０５に一定の力で押圧することができないという問題もあった。

従って、本発明の第２の目的とする処は、両押圧部材を常に一定の力で可動ジャケットの外周面に押圧して可動ジャケットの外筒ハウジングに対するガタの発生を確実且つ安定的に防ぐことができるステアリングコラムのガタ防止構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、外筒ハウジングに対して筒状の可動ジャケットを摺動自在に嵌合せしめ、該可動ジャケット内に回動可能に配置されたステアリング軸の端部にステアリングホイールを結着して成るステアリングコラムの前記可動ジャケットの前記外筒ハウジングに対するガタの発生を防ぐガタ防止構造であって、外側に位置する前記外筒ハウジングに２つの孔を軸方向に離間させて形成し、これらの孔に押圧部材を嵌装するとともに、両孔の軸方向中間にねじ孔を形成し、該ねじ孔に螺合するねじによって固定された板ばねによって前記押圧部材を付勢して該押圧部材を内側に位置する前記可動ジャケットの外周面に押圧せしめて構成されるステアリングコラムのガタ防止構造において、前記押圧部材の周囲に、弾性体から成るスペーサを設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記外筒ハウジングに形成された２つ孔を円孔とするとともに、前記押圧部材を円柱状部材とし、該押圧部材の周囲に略円筒状の前記スペーサを被冠したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記押圧部材の頂部の中心部に半球形の突起を突設し、該突起に前記板ばねを当接させたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、可動ジャケットの外周面が押圧部材によって押圧されるために可動ジャケットの外筒ハウジングに対するガタの発生が防がれるが、押圧部材の周囲に、弾性体から成るスペーサを設けたため、押圧部材と外筒ハウジングの孔との間の隙間がスペーサによって埋められ、押圧部材が孔内で倒れたり、移動することがなく、押圧部材の倒れや移動による打音の発生が確実に防がれる。

請求項２記載の発明によれば、外筒ハウジングに形成された２つの孔を円孔とするとともに、これらの円孔に嵌装される押圧部材を円柱状部材としたため、外筒ハウジングへの孔加工（円孔加工）が外筒ハウジングに矩形孔を形成する従来の構造に比して容易となり、加工コストを低く抑えることができる。又、円柱状部材である押圧部材の周囲に略円筒状のスペーサを被冠した状態で、これらを外筒ハウジングの円孔に軽圧入して簡単に組み込むことができるため、組付性が高められる。

請求項３記載の発明によれば、板ばねは押圧部材の頂面の中心部に突設された半球形の突起に当接して押圧部材を可動ジャケットの外周面に押圧するため、該板ばねの押圧力にばらつきが生じず、押圧部材が常に一定の力で可動ジャケットの外周面に押圧され、可動ジャケットの外筒ハウジングに対するガタの発生が確実且つ安定的に防がれる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るガタ防止構造を備えるステアリングコラムの斜視図、図２は同ステアリングコラムの分解斜視図、図３は同ステアリングコラムの一部を半裁して示す断面図、図４は図３のＡ部拡大詳細図、図５は図４の矢視Ｂ方向の図（平面図）、図６は図３のＣ−Ｃ線断面図、図７は図３のＤ−Ｄ線断面図である。

本実施の形態に係るステアリングコラム１は、不図示のステアリングホイールの上下方向ヘの傾動（チルト）とステアリング軸方向への進退（テレスコピック）を電動によって調整可能としたものであって、以下のように構成されている。

即ち、図において、２は上下のブラケット３，４を介して車体側に固定された外筒ハウジングであり、この外筒ハウジング２内には円筒状の可動ジャケット５が摺動自在に嵌挿されている。

図３に示すように、上記可動ジャケット５内の軸心部には中間軸６が同心的に配されており、この中間軸６の下端部は、ベアリング７を介して前記外筒ハウジング２の内周部に回転自在に支承されている。そして、この中間軸６の外筒ハウジング２から下方へ延出する下端部は、図１に示す自在継手８を介して不図示の中間シャフトによりステアリングギヤボックスに連結されている。

又、図３に示すように、中間軸６の可動ジャケット５内に臨む上端部外周には、可動ジャケット５内の軸心部に同心的に配された円筒状の可動スリーブ９が軸方向に摺動自在にスプライン嵌合されており、この可動スリーブ９の上端部は自在継手１０を介してアッパーシャフト１１に連結されており、中間軸６と可動スリーブ９及びアッパーシャフト１１によってステアリング軸が構成されている。尚、中間軸６の可動ジャケット５内に臨む中間部には、キーロックカラー１２が嵌合保持されている。

ところで、上記アッパーシャフト１１は、チルトハウジング１３に２つのベアリング１４，１５を介して回転自在に挿通支持されており、その上端部には不図示のステアリングホイールが結着され、下端部は前記自在継手１０を介して前記可動スリーブ９に連結されている。

他方、前記可動ジャケット５の上端部外周には連結部材１６が嵌着されており、該連結部材１６は、図２に示すように、その先端に一体に形成された左右一対のボス部１６ａに挿通螺合するチルト軸（ボルト）１７（図１参照）によって前記チルトハウジング１３に連結されている。従って、チルトハウジング１３とこれに挿通支持されたアッパーシャフト１１は、チルト軸１７を中心として上下方向に傾動（チルト）することができるよう構成されている。

而して、以上の構成を有するステアリングコラム１においては、図１に示す駆動手段１８によって可動ジャケット５及び可動スリーブ９が外筒ハウジング２に対して摺動してステアリングホイールのステアリング軸方向への進退（テレスコピック）が調整されるとともに、図１及び図３に示す駆動手段１９によってチルトハウジング１３及びこれに支持されたアッパーシャフト軸１１がチルト軸１７を中心として上下に回動してステアリングホイールの上下方向への傾動（チルト）が調整される。

ここで、一方の駆動手段１８は、駆動源として電動モータ２０を備えており、該電動モータ２０の出力軸には不図示のウォームギヤが形成され、このウォームギヤは、ハウジング２１内に挿入されたスクリュー軸２２の一端に結着された不図示のウォームホイールが噛合している。尚、ハウジング２１は、外筒ハウジング２に形成されたブラケット２３に軸２４によって回動可能に連結されている。

そして、前記スクリュー軸２２には、前記連結部材１６に一体に形成されたブロック状のスライダ２５が挿通螺合している。

又、他方の駆動手段１９も駆動手段１８と同様に構成されており、駆動源としての電動モータ２６の他、不図示のウォームギヤ、ウォームホイール、スクリュー軸、スライダ等を含んで構成されている。

次に、本発明に係るガタ防止構造について説明する。

前記外筒ハウジング２の外周面の一部には、図２及び図４に示すように、軸方向に長い平面視矩形状の台座２ａが一体に形成されており、この台座２ａには、２つの円孔２７が軸方向に離間して形成されるとともに、これらの円孔２７の軸方向中間にはネジ孔２８が形成されている。

他方、前記可動ジャケット５の一部（外筒ハウジング２の前記台座２ａに対応する部分）には、軸方向に長い長孔５ａが形成されている。

而して、外筒ハウジング２の台座２ａに形成された２つの前記円孔２７の各々には円柱状の押圧部材２９が外側から嵌装されており、この押圧部材２９の周囲と円孔２７との間にはゴム等の弾性体から成るスペーサ３０が軽圧入によって設けられている。具体的には、各押圧部材２９には略円筒状のスペーサ３０が被冠されており、このスペーサ３０は、押圧部材２９と円孔２７との間に介在している。

又、各押圧部材２９の頂部の中央には半球形の突起２９ａが一体に突設されており、押圧部材２９には板ばね３１が上から被せられ、この板ばね３１が前記ねじ孔２８に螺合するねじ３２によって台座２ａに固定されることによって、該板ばね３１の両端部が押圧部材２９の頂部に突設された前記突起２９ａに当接し、各押圧部材２９は、板ばね３１の付勢力によって可動ジャケット５の外周面に所定の力で押圧される。

ここで、各押圧部材２９の内面は、図７に示すように、可動ジャケット５の外周面の曲率に合わせて円弧曲面状に形成されている。

又、図２に示すように、板ばね３１の長さ方向中央部には、ねじ３２が挿通する円孔３１ａが形成されており、板ばね３１は、両端部に向かって先細状に形成され、その両端部が両押圧部材２９の頂面に突設された突起２９ａに当接して各押圧部材２９を前述のように可動ジャケット５の外周面に押圧している。

更に、図３、図４及び図６に示すように、前記可動ジャケット５に形成された前記長孔５ａには、ねじ３２の前記外筒ハウジング２の内側に突出する先端部が嵌合せしめられている。

以上において、本発明に係るガタ防止構造は、２つの押圧部材２９と、２つのスペーサ３０と、１枚の板ばね３１及び１本のねじ３２の計６点の部品で構成されている。

次に、本発明に係るガタ防止構造を備えるステアリングコラム１の作用について説明する。

アッパーシャフト１１の上端に結着された不図示のステアリングホイールをドライバーが回転操作すると、その回転はアッパーシャフト１１、自在継手１０、可動スリーブ９及び中間軸６を経て不図示のギヤボックスに伝達され、その回転はギヤボックスに内蔵された不図示のステアリングギヤ及び不図示のステアリングリンク機構によって車輪の転舵運動へと変換され、これによって自動車が所定の方向に操舵される。

ところで、ドライバーが運転姿勢を最適に保つためにステアリングホイールをステアリング軸方向へ進退（テレスコピック）させたい場合には、不図示の操作ボタンを操作して前記駆動手段１８の駆動モータ２０を何れかの方向に回転駆動する。すると、電動モータ２０の回転は、不図示のウォームギヤ及びウォームホイールを経てスクリュー軸２２に伝達されて該スクリュー軸２２が回転駆動され、このスクリュー軸２２の回転によってスライダ２５及び可動ジャケット５がステアリング軸方向に移動する。このように可動ジャケット５がステアリング軸方向に移動すると、該可動ジャケット５に連結部材１６及びチルト軸１７を介して連結されたチルトハウジング１３とこれに支持されたアッパーシャフト１１及びステアリング軸に自在継手１０を介して連結された可動スリーブ９が同方向に移動し、この結果、アッパーシャフト１１に結着された不図示のステアリングホイールのステアリング軸方向への進退（テレスコピック）が調整される。尚、ステアリングホイールの進退量は、図１に示すポテンショメータ３３によって検出される。

而して、本発明に係るガタ防止構造によれば、可動ジャケット５の外周面が押圧部材２９によって押圧されるために可動ジャケット５の外筒ハウジング２に対するガタの発生が防がれるが、各押圧部材２９の周囲に、弾性体から成るスペーサ３０をそれぞれ設けたため、押圧部材２９と外筒ハウジング２の円孔２７との間の隙間がスペーサ３０によって埋められ、押圧部材２９が円孔２７内で倒れたり、移動することがなく、押圧部材２９の倒れや移動による打音の発生が確実に防がれる。

又、外筒ハウジング２に形成された２つの孔を円孔２７とするとともに、これらの円孔２７に嵌装される押圧部材２９を円柱状部材としたため、外筒ハウジング２への孔加工（円孔加工）が外筒ハウジング１０２に矩形孔１２７を形成する従来の構造（図８参照）に比して容易となり、加工コストを低く抑えることができる。そして、円柱状部材である押圧部材２９の周囲に略円筒状のスペーサ３０を被冠した状態で、これらを外筒ハウジング２の円孔２７に軽圧入して簡単に組み込むことができるため、組付性が高められる。

更に、板ばね３１は押圧部材２９の頂面の中心部に突設された半球形の突起１９ａに当接して押圧部材２９を可動ジャケット５の外周面に押圧するため、該板ばね３１の押圧力にばらつきが生じず、押圧部材２９が常に一定の力で可動ジャケット５の外周面に押圧され、可動ジャケット５の外筒ハウジング２に対するガタの発生が確実且つ安定的に防がれる。

その他、可動ジャケット５に形成された長孔５ａにねじ３２の先端部を嵌合せしめたため、可動ジャケット５の回り止めとストロークの規制がなされる。

他方、ドライバーが運転姿勢を最適に保つためにステアリングホイールを上下方向に傾動（チルト）させたい場合には、不図示の操作ボタンを操作して前記駆動手段１９の駆動モータ２６を何れかの方向に回転駆動する。すると、電動モータ２６の回転は、不図示のウォームギヤ及びウォームホイールを経てスクリュー軸に伝達されて該スクリュー軸が回転駆動され、このスクリュー軸の回転によってスライダ及びこれに連結されたチルトハウジング１３とこれに挿通支持されたアッパーシャフト１１がチルト軸１７を中心として上下に傾動する。この結果、アッパーシャフト１１に結着された不図示のステアリングホイールも上下に傾動してその高さ位置が調整される。

尚、以上においては、車体側に固定される外筒ハウジング２の内部に可動ジャケット５を摺動自在に嵌挿せしめて成るステアリングコラム１に対して本発明を適用した形態について述べたが、逆に可動ジャケット５を車体側に固定し、外筒ハウジング２を摺動自在に嵌合せしめて成るステアリングコラムに対しても本発明を同様に適用することができ、この場合にもガタ防止構造は外側に位置する外筒ハウジング２側に設けられる。

本発明は、ステアリングホイールのステアリング軸方向への進退（テレスコピック）が調整可能な自動車用のステアリングコラムに対して適用可能である。

本発明に係るガタ防止構造を備えるステアリングコラムの斜視図である。 本発明に係るガタ防止構造を備えるステアリングコラムの分解斜視図である。 本発明に係るガタ防止構造を備えるステアリングコラムの一部を半裁して示す断面図である。 図３のＡ部拡大詳細図である。 図４の矢視Ｂ方向の図（平面図）である。 図３のＣ−Ｃ線断面図である。 図３のＤ−Ｄ線断面図である。 従来のガタ防止構造を示す部分側断面図である。 図８のＥ−Ｅ線断面図である。 図８のＦ−Ｆ線断面図である。

符号の説明

１ ステアリングコラム
２ 外筒ハウジング
３，４ ブラケット
５ 可動ジャケット
５ａ 長孔
６ 中間軸
７ ベアリング
８ 自在継手
９ 可動スリーブ
１０ 自在継手
１１ アッパーシャフト
１２ キーロックカラー
１３ チルトハウジング
１４，１５ ベアリング
１６ 連結部材
１７ チルト軸
１８，１９ 駆動手段
２０ 電動モータ
２１ ハウジング
２２ スクリュー軸
２３ ブラケット
２４ 軸
２５ スライダ
２６ 電動モータ
２７ 円孔
２８ ねじ孔
２９ 押圧部材
２９ａ 突起
３０ スペーサ
３１ 板ばね
３２ ねじ
３３ ポテンショメータ

Claims (3)

1. 外筒ハウジングに対して筒状の可動ジャケットを摺動自在に嵌合せしめ、該可動ジャケット内に回動可能に配置されたステアリング軸の端部にステアリングホイールを結着して成るステアリングコラムの前記可動ジャケットの前記外筒ハウジングに対するガタの発生を防ぐガタ防止構造であって、外側に位置する前記外筒ハウジングに２つの孔を軸方向に離間させて形成し、これらの孔に押圧部材を嵌装するとともに、両孔の軸方向中間にねじ孔を形成し、該ねじ孔に螺合するねじによって固定された板ばねによって前記押圧部材を付勢して該押圧部材を内側に位置する前記可動ジャケットの外周面に押圧せしめて構成されるステアリングコラムのガタ防止構造において、
   前記押圧部材の周囲に、弾性体から成るスペーサを設けたことを特徴とするステアリングコラムのガタ防止構造。
2. 前記外筒ハウジングに形成された２つの孔を円孔とするとともに、前記押圧部材を円柱状部材とし、該押圧部材の周囲に略円筒状の前記スペーサを被冠したことを特徴とする請求項１記載のステアリングコラムのガタ防止構造。
3. 前記押圧部材の頂部の中心部に半球形の突起を突設し、該突起に前記板ばねを当接させたことを特徴とする請求項１又は２記載のステアリングコラムのガタ防止構造。

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