JP2008074126A - Electric telescopic adjustment type steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備えた電動テレスコ調整式ステアリング装置に関する。 The present invention includes an outer column and an inner column that are relatively telescopically connected, a steering column that rotatably supports a steering shaft to which a steering wheel is attached, one end portion of the outer column, and the other end The present invention relates to an electric telescopic adjustment type steering apparatus provided with an electric column actuator attached to the inner column and extending and contracting the outer column and the inner column.
従来、ステアリングコラムとは別軸上に設けたシャフトをモータで軸方向に駆動してシャフトに連結されたコラムを伸縮させる電動テレスコ式ステアリング装置が提案されている。この電動テレスコ式ステアリング装置としては、例えば図17に示すものが提案されている(特許文献1参照)。この従来例は、ハウジング筒1内にハウジング内筒2がスライド自在に収納され、このハウジング内筒2に、先端にステアリングホイール4を有するステアリング軸3が回転自在に保持されている。そして、ハウジング筒1に電動モータ5が取付けられ、ハウジング内筒2に取付プレート6が取付けられ、電動モータ5と取付プレート6との間に、連結ロッド7が配設されている。この連結ロッド7は、電動モータ5と連動して軸方向へ移動する軸7aと、この軸7aを軸方向にスライド自在に嵌挿し、自由端を取付プレート6に挿通してナット締めした外筒7bとからなり、軸7a及び外筒7bを貫通するような1又は2以上のピン8を圧入し、このピン8を、衝突時などに生じる衝撃力で破断してコラプスさせるようにしている。
しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、電動モータ5をハウジング筒1に固定し、この電動モータ5によって伸縮駆動される連結ロッド7を電動モータ5と連動して軸方向へ移動する軸7aと、この軸7aを軸方向にスライド自在に嵌挿し、自由端を取付プレート6に挿通してナット締めした外筒7bとで構成しているので、ステアリングホイール4に衝撃荷重が作用されると、ステアリングホイール4を装着したステアリング軸3の軸方向即ちコラム軸方向が車両水平方向に対して後ろ上がりに所定の角度を持って取付けられているので、二次衝突によってステアリングホイール4に車両水平方向の衝撃荷重が作用されると、この衝撃荷重はコラム軸方向力とコラム軸直角方向力に分解される。そして、ハウジング筒1に対してハウジング内筒2がスライド可能であることからコラム軸方向力によってハウジング内筒2がハウジング筒1内にスライドすることにより、取付プレート6における外筒7bの取付部位に曲げモーメントが発生する。
However, in the conventional example described in
また、コラム軸直角方向力によってハウジング内筒2が上方向に僅かに撓み、ハウジング内筒2に剛結された取付プレート6もハウジング内筒2と直角を保ったまま移動することになり、その結果こじりによって取付プレート6における外筒7bの取付部位に曲げモーメントが発生する。
これらの曲げモーメントが連結ロッド7の外筒7bに伝達されることからこの外筒7bと軸7aとの間にこじりが生じて比較的大きな摺動抵抗となり、軸7a及び外筒7b間の収縮荷重が安定せず、安定した衝撃エネルギの吸収を行うことができないという未解決の課題がある。
Further, the housing inner cylinder 2 is slightly bent upward by the force perpendicular to the column axis, and the mounting plate 6 rigidly connected to the housing inner cylinder 2 also moves while maintaining a right angle with the housing inner cylinder 2. As a result, a bending moment is generated at the attachment portion of the
Since these bending moments are transmitted to the
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、ステアリングホイールに衝撃荷重が作用したときに、電動アクチュエータの収縮部における収縮荷重を安定させることができる電動テレスコ調整式ステアリング装置を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and when the impact load is applied to the steering wheel, the electric load capable of stabilizing the contraction load in the contraction portion of the electric actuator. An object of the present invention is to provide a telescopic adjustment type steering apparatus.
上記目的を達成するために、請求項1に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータは衝撃荷重が入力されたときに軸方向に収縮して衝撃エネルギを吸収する収縮部を有する電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、前記電動アクチュエータの収縮部は、軸部と、該軸部を挿通する挿通部とを有し、前記軸部及び前記挿通部間に衝撃荷重が入力されたときに線接触する平坦接触面を備えていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an electric telescopic adjustment type steering apparatus according to
また、請求項2に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項1に係る発明において、前記収縮部の平坦接触面は、二面幅形状に形成されていることを特徴としている。
さらに、請求項3に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項1又は2に係る発明において、前記電動アクチュエータは、前記インナコラムの中心軸に対して所定のオフセット量を保って平行に配設された収縮部を有するロッドを備えていることを特徴としている。
An electric telescopic adjustment type steering apparatus according to a second aspect is characterized in that, in the invention according to the first aspect, the flat contact surface of the contraction portion is formed in a two-sided width shape.
Furthermore, the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to a third aspect is the invention according to the first or second aspect, wherein the electric actuator is arranged in parallel with a predetermined offset amount with respect to a central axis of the inner column. And a rod having a contracted portion.
さらにまた、請求項4に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項3に係る発明において、前記ロッドは、二面幅形状の前記軸部となるインナロッドと、該インナロッドを二次衝突荷重の作用時に相対移動可能に嵌挿する前記挿通部となるアウタロッドとで構成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項3に係る発明において、前記ロッドは、二面幅形状の前記軸部となるインナロッドと、該インナロッドを所定の隙間を保持して挿通する前記挿通部となるアウタロッドと、前記インナロッド及び前記アウタロッド間の隙間に嵌挿されて内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に前記インナロッド及び前記アウタロッドの収縮を許容する板ばね部材とで構成されていることを特徴としている。
Furthermore, the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to a fourth aspect is the invention according to the third aspect, wherein the rod is an inner rod serving as the shaft portion having a two-sided width, and the inner rod is subjected to a secondary collision load. And an outer rod serving as the insertion portion that is inserted so as to be capable of relative movement during the operation.
Still further, an electric telescopic adjustment type steering apparatus according to a fifth aspect is the invention according to the third aspect, wherein the rod has an inner rod serving as the shaft portion having a two-sided width and a predetermined gap between the inner rod and the inner rod. The outer rod serving as the insertion portion to be held and inserted, and the inner rod and the outer rod are inserted into a gap between the inner rod and the outer rod so that corrugated irregularities are formed on the inner and outer peripheral surfaces, and the inner rod and the It is characterized by comprising a leaf spring member that allows contraction of the outer rod.
また、請求項6に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項3に係る発明において、前記ロッドは電動モータによって軸方向に進退駆動され、該ロッドの自由端と前記インナコラム及びアウタコラムの何れか一方に固定された連結部との間に収縮部が形成されていることを特徴としている。
さらに、請求項7に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項6に係る発明において、前記収縮部における連結部とロッドとの間に、内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に前記インナロッド及び前記アウタロッドの収縮を許容する板ばね部材が嵌挿されていることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to the third aspect of the invention, wherein the rod is driven forward and backward in the axial direction by an electric motor, and any one of the free end of the rod and the inner column or outer column is driven. A contraction part is formed between the connection part fixed to one of them.
Furthermore, the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to a seventh aspect is the invention according to the sixth aspect, in which corrugated irregularities are formed on the inner and outer peripheral surfaces between the connecting portion and the rod in the contraction portion, thereby causing a secondary collision. A leaf spring member that allows contraction of the inner rod and the outer rod when a load is applied is inserted.
本発明によれば、アウタコラム及びインナコラムを収縮させる電動アクチュエータの衝撃荷重が入力されたときに軸方向に収縮して衝撃エネルギを吸収する収縮部に、車幅方向に延長する平坦接触面を形成したので、ステアリングホイールに衝撃荷重が作用したときに、この衝撃荷重が収縮部に平坦接触面を屈曲させる方向の荷重として作用することにより、収縮部で線接触状態を確保して収縮荷重を安定させることができ、安定した衝撃エネルギ吸収を行うことができるという効果が得られる。 According to the present invention, the flat contact surface extending in the vehicle width direction is provided on the contracting portion that contracts in the axial direction and absorbs the impact energy when the impact load of the electric actuator that contracts the outer column and the inner column is input. As a result, when an impact load is applied to the steering wheel, the impact load acts as a load in a direction that causes the flat contact surface to bend at the contraction portion, thereby ensuring a line contact state at the contraction portion and reducing the contraction load. The effect that it can stabilize and can perform the stable impact energy absorption is acquired.
この場合、収縮部に二面幅を形成することにより、収縮荷重をより安定させることができ、さらに収縮部を、電動アクチュエータを構成する二面幅形状のインナロッドとこれを挿通するアウタロッドとを有するロッドに形成し、これらインナロッド及びアウタロッド間に内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に前記インナロッド及び前記アウタロッドの収縮を許容する板ばね部材を嵌挿することにより、さらに収縮荷重を安定させることができる。 In this case, it is possible to further stabilize the contraction load by forming a two-sided width in the contraction part, and further, the contraction part includes a two-sided width inner rod constituting the electric actuator and an outer rod inserted therethrough. And a leaf spring member that is formed with corrugated irregularities on the inner and outer peripheral surfaces between the inner rod and the outer rod and allows the inner rod and the outer rod to contract when a secondary collision load is applied. Thus, the shrinkage load can be further stabilized.
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、本発明による電動テレスコ調整式ステアリング装置を組付けた車両を示す全体構成図、図2は本発明による電動テレスコ調整式ステアリング装置の第1の実施形態を示す全体構成図、図3は図2のA−A線上の断面図、図4は図3のB−B線上の断面図、図5は本発明の要部の断面図、図6は図5のD−D線上の断面図、図7は図5のE−E線上の断面図、図8は連結プレートの連結ロッドに対する傾斜状態を示す説明図、図9は従来の連結構造を表す図7と同様の断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle assembled with an electric telescopic adjustment type steering device according to the present invention, FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of an electric telescopic adjustment type steering device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 5, FIG. 8 is an explanatory view showing an inclined state of the connecting plate with respect to the connecting rod, and FIG. 9 is a cross-sectional view similar to FIG. 7 showing a conventional connecting structure. .
図1において、ステアリングコラム装置10は、ステアリングシャフト11を回動自在に支持するステアリングコラム12を有する。ステアリングシャフト11には、その後端にステアリングホイール13が装着され、ステアリングシャフト11の前端にはユニバーサルジョイント14を介して中間シャフト15が連結されている。中間シャフト15にはその前端にユニバーサルジョイント16を介してラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ17が連結されている。このステアリングギヤ17の出力軸がタイロッド18を介して転舵輪19に連結されている。
In FIG. 1, a
そして、運転者がステアリングホイール13を操舵すると、ステアリングシャフト11、ユニバーサルジョイント14、中間シャフト15、ユニバーサルジョイント16を介してその回転力がステアリングギヤ17に伝達され、ラックアンドピニオン機構で回転運動が車両幅方向の直線運動に変換されてタイロッド18を介して転舵輪19を転舵する。
なお、ステアリングコラム12の車両後方部位には、後述する電動チルト機構30及び電動テレスコ機構50を駆動するコンビスイッチやコラムカバー等の周辺部品Pが配設されている。
When the driver steers the
In addition, peripheral components P such as a combination switch and a column cover for driving an
ステアリングコラム装置10は、図5に示すように、車両の水平方向に対して後ろ上がりに所定角度θだけ傾斜して配置されている。このステアリングコラム装置10はステアリングシャフト11が図5に示すようにステアリングホイール13を取付けたアウタシャフト11aと、このアウタシャフト11aにスプライン結合又はセレーション結合されて摺動自在に係合されたインナシャフト11bとで構成されている。
As shown in FIG. 5, the
また、ステアリングコラム12が図2及び図5に示すようにアウタコラム12aと、このアウタコラム12aに摺動自在に保持されたインナコラム12bとで構成され、インナコラム12bの後端部内周面に配設された転がり軸受12c及びアウタコラム12aの前端部内周面に配設された転がり軸受(不図示)によってステアリングシャフト11のアウタシャフト11aとインナシャフト11bとが回転自在に支持されている。
2 and 5, the
アウタコラム12aはそのユニバーサルジョイント14側の後端(図2において左端)が車体側部材21に取付けられたロアブラケット22にピボットピン23によって上下方向に揺動自在に支持され、ステアリングホイール13側の前端(図2において右端)が車体側部材21に取付けられアッパブラケット24に上下方向に移動自在に支持されている。
The
このアッパブラケット24は、図2及び図3に示すように、車体側部材21に取付けられる中央部が上方に膨出された膨出部24aを有する取付板部24bと、この取付板部24bの膨出部24aの左右位置から下方に延長する案内板部24c及び24dと、これら案内板部24c及び24dの下端部間を連結する底板部24eとで方形枠状に形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
そして、アッパブラケット24の取付板部24b、案内板部24c,24d及び底板部24eで囲まれる案内空間24f内に前述したアウタコラム12aが挿通されている。アウタコラム12aは、図3で明らかなように、水平方向に突出する突出部があり、その端部が案内板部24c及び24dと近接対向する垂直の案内面12dを有する案内板部12e,12fが形成されている。
The
そして、案内板部12fが電動チルト機構30によって上下方向に移動可能に保持されている。電動チルト機構30は、図3に示すように、アッパブラケット24の案内板部24dの下端部に一体に形成された略方形枠状のギヤハウジング31内に抑え部材32によって固定配置した転がり軸受33と、前述したアッパブラケット24の取付板部24bの下面に配設した転がり軸受34とによって案内板部24dに沿って上下方向に延長し、且つ回転自在に支持されたねじ軸35を有する。
The
このねじ軸35には、ギヤハウジング31内の転がり軸受33の近傍位置にウォームホイール36が装着され、このウォームホイール36にウォーム37が噛合されている。このウォーム37は、図4に示すように、ギヤハウジング31内に配設された転がり軸受38及び39によって回転自在に保持され、その一端が、アッパブラケット24の案内板部24dに形成された取付板部24gに固定された電動モータ40の出力軸40aにカップリング40bを介して連結されている。
A
また、ギヤハウジング31のねじ軸35を挿通する挿通孔31a内にねじ軸35を覆う円筒覆体41が配設され、この円筒覆体41の先端にねじ軸35の外周面に摺接する大きな弾性を有するポリウレタン等の合成樹脂で製作されたリップ42が配設されている。同様に、転がり軸受34の下端面にもねじ軸35の外周面に摺接するリップ43が配設されている。
A
そして、ねじ軸35のリップ42及び43間に、断面方形のナットホルダ44に保持されたナット45が螺合されている。このナットホルダ44はアッパブラケット24の案内板部24dに形成された上下方向に延長する案内溝46内に係合することにより、ナットホルダ44のねじ軸35における軸芯回りの回転運動が規制され、ねじ軸35の正逆回転によってナットホルダ44が上下方向に移動される。このナットホルダ44に突出形成された係合ピン47が前述したアウタコラム12aの先端に形成されたアウタコラム12aの軸方向に延長する長孔24hに係合されている。
A
したがって、電動モータ40によってウォーム37を正逆転駆動することにより、ウォームホイール36を介してねじ軸35が正逆転駆動され、これによってナットホルダ44が上下動され、アウタコラム12aがピボットピン23を中心として上下に揺動されてチルト機能を発揮することができる。
そして、ステアリングコラム12のアウタコラム12a及びインナコラム12b間に図5に示すように電動アクチュエータとしての電動テレスコ機構50が設けられている。
Therefore, when the
An electric
この電動テレスコ機構50は、図5に示すように、ステアリングコラム12のアウタコラム12aのステアリングホイール13側に固定されたギヤハウジング51を有する。
このギヤハウジング51には、ステアリングコラム12の軸方向に所定距離だけ離れて対向配置された転がり軸受52及び53によってウォームホイール54が回転自在に支持されている。このウォームホイール54は、中央部の大径外周面とこの大径外周面を挟む両端側の転がり軸受52及び53が外嵌された小径外周面とを有する円筒状に形成され、大径外周面にヘリカルギヤ54aが形成されていると共に、内周面に雌ねじ54bが形成されている。
As shown in FIG. 5, the electric
A
そして、ウォームホイール54のヘリカルギヤ54aには、図6に示すように、ギヤハウジング51に取付けられた電動モータ55の出力軸に連結されたウォーム56が噛合され、これらウォームホイール54及びウォーム56で減速機が構成されている。また、後述する連結ロッド58とウォームホイール54の雌ねじ部54bとで直動機構が構成されている。
As shown in FIG. 6, a
一方、ステアリングコラム12のインナコラム12bのステアリングホイール13寄り位置にギヤハウジング51と同一方向に延長し且つアウタコラム12aの端面とは距離をおいて配置された連結プレート57が取付けられ、この連結プレート57とギヤハウジング51との間に連結ロッド58が配設されている。
ここで、連結プレート57は、図5に示すように、インナコラム12bに固定された取付板部57aと、この取付板部57aの下端からインナコラムの中心線と平行に車両前方側に延長する平行板部57bとこの平行板部57bの車両前方端から下方に延長して連結ロッド58を挿通する挿通部としての連結板部57cとでクランク状に形成されている。この連結板部57cには、図7で拡大図示するように、連結ロッド58を内嵌する断面形状が車幅方向に延長して細長い長方形状の挿通孔57dが形成され、この挿通孔57dにスリーブ57eが装着されて固定されている。
On the other hand, a connecting
Here, as shown in FIG. 5, the connecting
一方、連結ロッド58は、ステアリングホイール13側の連結プレート57の連結板部57cに装着されたスリーブ57eに内嵌される上下方向に二面幅形状の平坦接触面58a及び58bが形成された軸部としての広幅部58cと、この広幅部58cとは反対側に形成された広幅部58cの幅長よりは小径で外周面にウォームホイール54の雌ねじ部54bに螺合する雄ねじ部58dを形成した小径棒部58eとを有する。
On the other hand, the connecting
そして、広幅部58cが連結プレート57のスリーブ57eに内嵌されて収縮部59が形成されている。この収縮部59は、通常時の運転者などの人力によっては連結プレート57及び連結ロッド間の相対移動を規制するが、二次衝突時に衝撃荷重がステアリングホイール13、インナコラム12bを介して連結プレート57に伝達されたときには、連結プレート57及び連結ロッド58間の相対移動を許容できるようにスリーブ57e及び広幅部58cの嵌合力が調整されている。この調整は、二次衝突時の衝撃荷重によって連結プレート57及び連結ロッド58間の相対移動を許容するコラプス荷重が約2kN以上となるように設定されている。
The
そして、連結ロッド58は、その雄ねじ58dがギヤハウジング51に回転自在に支持されたウォームホイール54の雌ねじ54bに螺合されて、連結ロッド58がステアリングコラム12の下側にステアリングコラム12の中心軸に対して所定のオフセット値Lだけ離間して中心軸と平行となるように配設されている。
したがって、電動モータ55を正逆転駆動して、ウォーム56を介してウォームホイール54を正逆転駆動することにより、連結ロッド58をステアリングコラム12の軸方向に前後進させ、連結プレート57を介してインナコラム12bが軸方向に伸縮駆動されてテレスコ機能を発揮することができる。
The connecting
Therefore, by driving the
次に、上記第1の実施形態の動作を説明する。
今、運転者が、ステアリングコラム装置10のステアリングコラム12のチルト調整を行うには、図1に示すステアリングコラム12の車両後方部位に配設された周辺部品Pに設けられたチルト機構用のコンビスイッチをチルトアップ方向(又はチルトダウン方向)に操作すると、電動チルト機構30の電動モータ40を例えば正転(又は逆転)駆動される。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
Now, in order for the driver to adjust the tilt of the
これに応じて、ウォーム37を介してウォームホイール36を介してねじ軸35を逆転(又は正転)駆動することにより、ナット45が図3で見て上方(又は下方)に移動し、これによってナットホルダ44に形成された係合ピン47がステアリングコラム12のアウタコラム12aに形成された長孔24hに係合しているので、アウタコラム12aがピボットピン23を中心として上方(下方)に回動し、チルトアップ(又はチルトダウン)調整を行うことができる。
In response to this, by driving the
また、運転者が、ステアリングコラム装置10のステアリングコラムのテレスコ調整を行うには、図1に示すステアリングコラム12の車両後方部位に配設された周辺部品Pに設けられたテレスコ機構用コンビスイッチを伸張方向(又は収縮方向)に操作すると、電動テレスコ機構50の電動モータ55が例えば正転(又は逆転)駆動される。
これによって、ウォーム56を介してウォームホイール54が正転(又は逆転)駆動され、これによって連結ロッド58がステアリングホイール13側(又はステアリングホイール13とは反対側)に移動する。
Further, in order for the driver to perform telescopic adjustment of the steering column of the
As a result, the
このため、連結ロッド58の広幅部58cを嵌合したスリーブ57eを介し、さらに連結プレート57を介してインナコラム12bがアウタコラム12aから引き出されて(又はインナコラム12bがアウタコラム12a内に挿入されて)ステアリングコラム12が伸張(又は収縮)してテレスコ調整を行うことができる。
このとき、インナコラム12bの移動に伴って、ステアリングシャフト11のアウタシャフト11aがインナシャフト11bに対して移動する。
For this reason, the
At this time, along with the movement of the
このように、電動テレスコ機構50によって、ステアリングコラム12を伸縮させてテレスコ調整を行うことができるものであるが、連結ロッド58を電動モータ55で移動させる場合には連結ロッド58の広幅部58cと連結プレート57のスリーブ57eとの嵌合状態を継続して、両者間の伸縮を確実に防止して、連結ロッド58と連結プレート57とが一体となって車両前後方向に移動し、インナコラム12bを車両前後方向に移動させることができる。
Thus, the telescopic adjustment can be performed by extending and retracting the
しかしながら、二次衝突によってステアリングホイール13に車両水平方向で前方側即ち図5で左方に押圧する衝撃荷重Fが作用すると、先ず、この衝撃荷重Fがコラム軸方向分力Fxとコラム軸直角方向分力Fyとに分力される。そして、コラム軸方向分力Fxによってインナコラム12b及びアウタシャフト11aが図5で見てコラム軸方向左側に押され、これに応じて連結プレート57にもコラム軸方向分力Fxが伝達される。そして、この連結プレート57に伝達されるコラム軸方向分力Fxが設定されたコラプス荷重に達すると、連結プレート57のスリーブ57eと連結ロッド58の広幅部58cとの間に滑りが生じてスリーブ57eが広幅部58cと摺接しながら小径棒部58e側に移動し、所定のコラプスストロークを確保することができる。
However, when an impact load F is applied to the
このとき、衝撃荷重Fのコラム軸直角方向分力Fyによってインナコラム12bが上方に撓むことにより、インナコラム12bに剛結された連結プレート57もインナコラム12bと直角を保ったまま移動し、その結果、連結プレート57と連結ロッド58との嵌合部に曲げモーメントMが発生する。この曲げモーメントMによって、図8で誇張して示すように、連結ロッド58に対して連結プレート57が傾き、これに伴ってスリーブ57eが車両前端面における上部内周面及び車両後端側における下部内周面が連結ロッド58に摺接する状態となるが、スリーブ57eの内周面が上下方向に二面幅形状に形成され、且つこれに嵌合する連結ロッド58の広幅部58cにも上下方向に二面幅形状の平坦接触面58a及び58bが形成されているので、スリーブ57eの車両前端面における上部内周面及び車両後端面における下部内周面と連結ロッド58の平坦接触面58a及び58bとが線接触状態となることにより、線接触部での面圧を低い状態に抑制して、衝撃荷重Fのコラム軸方向分力Fxの大きさにかかわらず連結プレート57のスリーブ57eと連結ロッド58の広幅部58cとの間の離脱荷重を安定させることができる。
At this time, the
因みに、従来例のように、図9に示すように、スリーブ57eを円筒状に形成し、これに応じて連結ロッド58のスリーブ57eと嵌合する部位を断面円形の棒部58fとした場合には、連結プレート57に曲げモーメントMが作用して、図8に示すように、連結プレート57が連結ロッド58に対して傾斜したときに、スリーブ57eの車両前端面における上端内周面及び車両後端面における下端内周面の双方が連結ロッド58の棒部58fに点接触することになり、点接触部位での面圧が高くなる。このため、衝撃荷重Fのコラム軸方向分力Fxが作用したときに、このコラム軸方向分力Fxが小さい場合には、連結プレート57及び連結ロッド58の連結部位の断面形状が円形でも二面幅形状でも安定したコラプス荷重を発生することができる。しかしながら、コラム軸方向分力Fxが大きい場合には、連結プレート57及び連結ロッド58の連結部位の断面形状が円形であると、点接触状態となるため、離脱荷重が安定しない状態となると共に、コラム軸方向分力Fxのエネルギ吸収を十分に行うことができない問題点がある。
Incidentally, as shown in FIG. 9, when the
これに対して、本願発明では、上述したように、連結プレート57及び連結ロッド58間の収縮部59の断面形状が二面幅形状であるので、連結プレート57に曲げモーメントMが作用した状態でも、スリーブ57eと広幅部58cとが線接触状態となるため、面圧が下がり、スリーブ57eと広幅部58cとが離脱するコラプス荷重を安定させることができると共に、コラム軸方向分力Fxのエネルギ吸収を良好に行うことができる。
On the other hand, in the present invention, as described above, since the cross-sectional shape of the
なお、上記第1の実施形態においては、連結プレート57の挿通孔57dにスリーブ57eを嵌挿した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、スリーブ57eを省略して挿通孔57dに直接連結ロッド58の広幅部58cを内嵌させるようにしてもよく、さらには挿通孔57dの内周面にゴム、ビニールなどの合成樹脂材をコーティングするようにしてもよい。
In the first embodiment, the case where the
また、上記第1の実施形態においては、ステアリングコラム装置10の下側に電動テレスコ機構50を配設した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングコラム装置の断面図を表す図10に示すように、ステアリングコラム装置10の側面側に配設し、このときの連結プレート57及び連結ロッド58の連結部位における断面形状を上下方向の二面幅形状とすることにより、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In the first embodiment, the case where the electric
次に、本発明の第2の実施形態をステアリングコラム装置の縦断面図を表す図11及びこれに適用する板バネ部材を表す図12について説明する。
この第2の実施形態では、前述した第1の実施形態における収縮部59のスリーブ57eを省略し、これに代えてコラム軸方向荷重Fxがコラプス荷重以上となったときに、連結ロッド58の広幅部58cに所定の摩擦抵抗を与えて、衝撃エネルギを吸収しながらコラプスストロークを確保する板ばね部材を介装するようにしたものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 showing a longitudinal sectional view of a steering column device and FIG. 12 showing a leaf spring member applied thereto.
In the second embodiment, the
すなわち、第2の実施形態では、図11に示すように、前述した第1の実施形態におけるスリーブ57eが省略され、これに代えて連結プレート57の挿通孔57dの上内周面及び下内周面が互いに平行な平坦接触面57g及び57hとされて上下方向に二面幅形状に形成され、この挿通孔57d内に図12に示す板ばね部材61が介装されている。
この板ばね部材61は、図12(a)に示すように、夫々車両前端側部及び車両後端側部を少なくとも平坦面とする上下面61a,61bと、これら上下面61a,61bを一方の側面側で連接する円弧面61cと、この円弧面61cと対向して上下方向の中央部にスリット61dを形成した円弧面61eとで全体として略C字状に形成されている。
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 11, the
As shown in FIG. 12 (a), the
そして、上下面61a,61bには、その車両前端側部及び車両後端側部及び左右端部を除く中央領域に図12(b)の拡大縦断面図に示すように幅方向に延長する凹凸を軸方向に連続させた波状部61fが形成され、上面61aの波状部61fの山部が挿通孔57dに、谷部が広幅部58cに接触し、下面61bの波状部61fの山部が広幅部58cの平坦接触面58bに接触し、谷部が挿通孔57dに接触されている。波状部61fの弾性によって連結プレート57及び連結ロッド58の相対移動を許容するコラプス荷重が例えば約2kN以上に設定されている。
The upper and
この板ばね部材61が、図11に示すように、その車両後方側端面を挿通孔57dの車両後方側端面に形成されたフランジ部57iに当接し、車両前方側端面を挿通孔57dの車両前方側に螺合された止めナット57jに当接されて挿通孔57d内に保持されている。
この第2の実施形態によると、連結プレート57の挿通孔57d及び連結ロッド58の広幅部58cとの間に板ばね部材61が介装され、この板ばね部材61の上下面61a及び61bに形成された波状部61fが連結プレート57の挿通孔57d及び連結ロッド58の広幅部58cにおける二面幅形状の平坦接触面58a及び58bに弾性接触されているので、ステアリングホイール13に衝撃荷重Fが作用されていない通常時には、電動モータ55の回転駆動によるウォーム56及びウォームホイール54を介して連結ロッド58が軸方向に移動する際に、板ばね部材61によって連結プレート57と連結ロッド58との間に滑りがなく一体に連結されてインナコラム12bがアウタコラム12aに対して軸方向に進退する。
As shown in FIG. 11, the
According to the second embodiment, the
しかしながら、ステアリングホイール13に衝撃荷重Fが作用することにより、ステアリングコラム装置10のインナコラム12bに衝撃荷重Fのコラム軸方向分力Fxが作用すると、前述した第1の実施形態と同様に連結プレート57の連結ロッド58との連結部位に曲げモーメントが作用することにより、連結ロッド58の広幅部58cに対して連結プレーは57の挿通孔57dが傾斜することになる。しかし、板ばね部材61の波状部61fが連結プレート57の挿通孔57dを構成する平坦接触面57g,57h及び連結ロッド58の広幅部58cを構成する平坦接触面58a及び58bに夫々弾性接触しており、波状部61fが車両幅方向に延長しているので、連結プレート57の連結ロッド58との連結部位に曲げモーメントが作用しても、板ばね部材61の波状部61fと連結プレート57の平坦接触面57g,57h及び連結ロッド58の平坦接触面58a,58bとの線接触状態を維持するので、離脱荷重を設定したコラプス荷重に維持することができると共に、連結ロッド58の平坦接触面58a,58bに板ばね部材61の波状部61fが弾性接触したまま車両前方側に摺動するので、衝撃エネルギ吸収を確実に行うことができる。
However, when the impact load F acts on the
次に、本発明の第3の実施形態をステアリングコラム装置の縦断面図を表す図13及び図13のF−F線上の断面図を表す図14について説明する。
この第3の実施形態は、前述した第1及び第2の実施形態のように、連結プレート57と連結ロッド58との間に収縮部を形成する場合に代えて、連結ロッド58の中間部に収縮部73を形成するようにしたものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13 showing a longitudinal sectional view of a steering column device and FIG. 14 showing a sectional view taken along line FF in FIG.
In the third embodiment, instead of forming a contraction portion between the connecting
すなわち、第3の実施形態では、図13に示すように、連結ロッド58が、車両後方側端部が連結プレート57に固定された筒状のアウタロッド部71と、このアウタロッド部71に収縮可能に嵌挿され、車両前方側端部がウォームホイール54に螺合される雄ねじ部58gを形成したインナロッド部72とで構成され、インナロッド部72をアウタロッド部71に嵌挿した部位が収縮部73とされている。
That is, in the third embodiment, as shown in FIG. 13, the connecting
そして、この収縮部73の断面形状は、図13のE−E線断面図である図14に示すように、インナロッド部72に、上下方向に二面幅形状の平坦接触面72a,72bを形成し、アウタロッド部71にインナロッド部72の平坦接触面72a,72bに所定間隔を保って対向する平坦接触面が71a,71bが形成されている。そして、これら平坦接触面71a,71b及び平坦接触面72a,72b間に前述した第2の実施形態と同様の構成を有する板ばね部材61が介装されている。
And as shown in FIG. 14, which is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 13, the cross-sectional shape of the contracted
この第3の実施形態によると、前述した第1の実施形態及び第2の実施形態と同様に、ステアリングホイール13に衝撃荷重Fが作用されていない通常時には、電動モータ55の回転駆動によるウォーム56及びウォームホイール54を介して連結ロッド58が軸方向に移動する際に、板ばね部材61によってアウタロッド部71及びインナロッド部72が両者間に滑りがない状態に一体に連結されて軸方向に移動し、これに応じて連結プレート57を介してインナコラム12bが軸方向に移動して、テレスコ動作を行うことができる。
According to the third embodiment, as in the first embodiment and the second embodiment described above, the
しかしながら、ステアリングホイール13に衝撃荷重Fが作用することにより、ステアリングコラム装置10のインナコラム12bに衝撃荷重Fのコラム軸方向分力Fxが作用すると、前述した第1の実施形態と同様に連結プレート57の連結ロッド58との連結部位に曲げモーメントMが作用することにより、連結ロッド58のアウタロッド部71及びインナロッド部72の連結部位に相対的に垂直面内で湾曲することになり、前述した第2の実施形態で説明したように、広幅部58cに対して連結プレート57の挿通孔57dが傾斜することになる。しかし、板ばね部材61の波状部61fがアウタロッド部71及びインナロッド部72に弾性接触しており、波状部61fが車両幅方向に延長しているので、このアウタロッド部71及びインナロッド部72の連結部位が湾曲したときに、波状部61fと、アウタロッド部71の平坦接触面71a,71b及びインナロッド部72の平坦接触面72a,72bとが線接触状態となり、離脱荷重を所定のコラプス荷重に維持することができると共に、離脱荷重を設定したコラプス荷重に維持することができると共に、連結ロッド58の平坦接触面58a,58bに板ばね部材61の波状部61fが弾性接触したまま車両前方側に摺動するので、衝撃エネルギ吸収を確実に行うことができる。
However, when the impact load F acts on the
なお、上記第3の実施形態においては、連結プレート57とアウタロッド部71とを一体に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、アウタロッド部71を、ピボットピンを介して連結プレート57に連結するようにしてもよく、この場合には、ステアリングホイール13に衝撃荷重Fが作用したときに、連結プレート57及び連結ロッド58のアウタロッド部71との間がピボット結合されているので、連結プレート57に曲げモーメントMが作用することを抑制することができ、板ばね部材61による離脱荷重を所定のコラプス荷重に安定させることができると共に、連結ロッド58のアウタロッド部71及びインナロッド部72間の収縮時の衝撃エネルギ吸収を正確に行うことができる。
In the third embodiment, the case where the connecting
なお、上記第1〜第3の実施形態においては、ステアリングコラム12のアウタコラム12aを車体側部材21に固定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、インナコラム12bをロアブラケット22及びアッパブラケット24で車体側部材21に取付け、アウタコラム12aにステアリングホイール13を取付けるようにしてもよい。
In the first to third embodiments, the case where the
次に、本発明の第4の実施形態をステアリングコラム装置の縦断面図を表す図15及び図15のG−G線上の断面図を表す図16について説明する。
この第4の実施形態は、ステアリングコラム装置のアウタコラム12a及びインナコラム12bを入れ換えると共に、連結プレート57と連結ロッド58との間の収縮部59に、コラム軸方向分力Fxがコラプス荷重以上であるときに破断する樹脂ピンを圧入するようにしたものである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 15 representing a longitudinal sectional view of a steering column device and FIG. 16 representing a sectional view along the line GG in FIG.
In the fourth embodiment, the
すなわち、第4の実施形態では、図15に示すように、ステアリングコラム12のアウタコラム12aがステアリングホイール13側に配置され、インナコラム12bに対してアウタコラム12aが摺動可能に配設されている。
そして、アウタコラム12a及びインナコラム12b間に図15に示すように電動アクチュエータとしての電動テレスコ機構50が設けられている。
That is, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 15, the
An electric
この電動テレスコ機構50は、前述した第1の実施形態と同様に、アウタコラム12aに固定されたギヤハウジング51を有し、このギヤハウジング51内に転がり軸受52及び53によって回転自在に指示されたウォームホイール54及びこのウォームホイール54に噛合し、且つ電動モータ55によって回転駆動されるウォーム56が配設されている。
This electric
そして、ウォームホイール54の内周面に形成された雌ねじ54bに連結ロッド58の一方の端部に形成された雄ねじ58dが螺合され、連結ロッド58の他方の端部に形成された上下方向に二面幅形状の平坦接触面58a及び58bが形成された広幅部58cがインナコラム12bに対して軸方向に移動できないように固定された平板状の連結プレート57に形成された上下方向に二面幅形状の平坦接触面57m及び57nを有する挿通孔57oに挿通されている。
Then, a
そして、連結プレート57に、その下面側から挿通孔57oを通って上方に延長する嵌合孔57pが形成され、この嵌合孔57pに対応する連結ロッド58の広幅部58cに、嵌合孔57pに連通する嵌合孔58mが形成され、両嵌合孔57p及び58m内に所定のコラプス荷重で破断する合成樹脂ピン80が嵌合されている。
この第4の実施形態によると、ステアリングホイール13に二次衝突時の衝撃荷重Fが作用していない通常状態では、合成樹脂ピン80によって連結プレート57及び連結ロッド58が連結されているので、電動テレスコ機構50の電動モータ55を正逆転駆動することにより、連結ロッド58が進退されてアウタコラム12aがインナコラム12bに対して進退することにより、ステアリングホイール13のテレスコ位置を調整することができる。
Then, a
According to the fourth embodiment, since the connecting
この通常状態からステアリングホイール13に図15に示すように二次衝突時の衝撃荷重Fが作用することになると、この衝撃荷重Fのコラム軸方向分力Fxがアウタコラム12a、電動テレスコ機構50を介して連結ロッド58に伝達される。このとき、連結ロッド58と連結プレート57との間に伝達されるコラム軸方向分力Fxが合成樹脂ピン80で設定された所定のコラプス荷重以上となると、合成樹脂ピン80が破断して連結ロッド58の車両前方側への移動が許容される。
When the impact load F at the time of the secondary collision is applied to the
この状態では、前述した第1の実施形態と同様に連結プレート57に曲げモーメントが発生することになるが、連結プレート57の挿通孔57o及び連結ロッド58の広幅部58cが上下方向の二面幅形状の平坦接触面57m,57n及び58a,58bで接触しているので、連結プレート57が曲げモーメントによって傾いたとしても、連結プレート57の挿通孔57oの平坦接触面57m,57nと連結ロッド58の広幅部58cの平坦接触面とが線接触状態となるため、各接触部位での面圧が高くなることを抑制して安定した衝撃エネルギ吸収を行うことができる。
In this state, a bending moment is generated in the connecting
なお、上記第1〜第4の実施形態においては、電動テレスコ機構50にのみ収縮部59,73を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動チルト機構30のナットホルダ44とナット45との間に所定のコラプス荷重以上の二次衝突時における衝撃荷重Fのコラム軸直角方向分力Fyが作用したときに収縮する収縮部を形成するようにしてもよい。
In the first to fourth embodiments, the case where the
また、上記第1〜第4の実施形態においては、電動チルト機構30を備えている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動チルト機構30を省略して、電動テレスコ機構50のみを設けるようにしてもよい。
Moreover, although the case where the
10…ステアリングコラム装置、11…ステアリングシャフト、11a…アウタシャフト、11b…インナシャフト、12…ステアリングコラム、12a…アウタコラム、12b…インタコラム、13…ステアリングホイール、14,16…ユニバーサルジョイント、15…中間シャフト、17…ステアリングギヤ、18…タイロッド、19…転舵輪、21…車体側部材、22…ロアブラケット、24…アッパブラケット、30…チルト機構、50…テレスコ機構、51…ギヤハウジング、54…ウォームホイール、55…電動モータ、56…ウォーム、57…連結プレート、57d…挿通孔、57e…スリーブ、58…連結ロッド、58a,58b…平坦接触面、58c…広幅部、59…収縮部、アウタロッド、58b…インナロッド、61…板ばね部材、61f…波状部、71…アウタロッド部、72…インナロッド部、73…収縮部、80…合成樹脂ピン
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電動アクチュエータの収縮部は、軸部と、該軸部を挿通する挿通部とを有し、前記軸部及び前記挿通部間に衝撃荷重が入力されたときに線接触する平坦接触面を備えていることを特徴とする電動テレスコ調整式ステアリング装置。 A steering column that has an outer column and an inner column that are relatively telescopically connected, and that rotatably supports a steering shaft to which a steering wheel is attached, one end of the steering column and the other end And an electric actuator attached to the inner column and extending and contracting the outer column and the inner column, and the electric actuator has a contracting portion that contracts in an axial direction and absorbs impact energy when an impact load is input. An electric telescopic adjustable steering device,
The contraction portion of the electric actuator includes a shaft portion and an insertion portion that passes through the shaft portion, and includes a flat contact surface that makes line contact when an impact load is input between the shaft portion and the insertion portion. An electric telescopic adjustment type steering device.
A corrugated irregularity is formed on the inner and outer peripheral surfaces between the connecting portion and the rod in the contraction portion, and a leaf spring member is inserted to allow the inner rod and the outer rod to contract when a secondary collision load is applied. The electric telescopic adjustment type steering apparatus according to claim 6.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006252306A JP2008074126A (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Electric telescopic adjustment type steering device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110775149A (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 株式会社山田制作所 | Steering device |
WO2020089022A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg | Electromotively adjustable steering device |
-
2006
- 2006-09-19 JP JP2006252306A patent/JP2008074126A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110775149A (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 株式会社山田制作所 | Steering device |
WO2020089022A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg | Electromotively adjustable steering device |
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