JP2008265572A - 位置調節可能な車両用ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て工程やコストを削減することができて、組み立てが容易であると共に、各部品の結合強度を確保することができるチルト式ステアリング装置を提供すること。
【解決手段】コラムシャフト軸受部となる膨出部２を有するステアリングコラム１を、車体側に設けた２つの保持ブラケット４にてテレスコピック調整可能に保持した車両用チルト式ステアリング装置において、ステアリングコラム１には、保持ブラケット４にて軸支可能なピボット機能を有する突起部３が、ハイドロフォーム法により当該コラム１と一体的に形成されており、この突起部３は、膨出部２に、又は、ステアリングコラム１の、テレスコピック調整時のヒンジとなる位置に、あるいはその両方に設けられていること。
【選択図】図１

Description

本発明は、位置調整可能な車両用ステアリング装置に関するものである。

従来の位置調節可能なステアリング装置は、いわゆるチルト・テレスコ式であると共に衝撃吸収式でもあり、その構成を図８に示している。同図において、第１エネルギ吸収ブラケット４２は、その上部に第２エネルギ吸収ブラケット４１が重なる形で配置され、車体側メンバ３０にボルト４３により第２エネルギ吸収ブラケット４１と共締めされている。また、第１エネルギ吸収ブラケット４２には、その下端面に電磁アクチュエータ４５が固着されている。電磁アクチュエータ４５は、ＥＣＵ４７から励磁電流が供給されるソレノイド４９と、ソレノイド４９に駆動されて上下するブランジャ５１とから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

ステアリングコラム４０はステアリングシャフト４６を回転自在に内嵌している。ステアリングシャフト４６の略中央部にディスタンスブラケット４４が溶接接合されている。このディスタンスブラケット４４は車体側メンバ３０に固着された支持ブラケット４８に挟持されており、支持ブラケット４８を貫通するボルト５０とナット(図示しない)とにより所定の締結力で挾圧・固定されている。ディスタンスブラケット４４には前方に開口する略Ｕ字形状の切欠き５３が形成されており、ボルト５０はこの切欠き５３の奥側に嵌挿されている。
特開２００２−２２５７２８号公報

しかしながら、特許文献１のチルト・テレスコ式ステアリング装置においては、ステアリングコラム４０、同コラム４０に固定された(アッパー側)ディスタンスブラケット４４、同ブラケット４４を支持ブラケット４８に取り付けるためのボルト５０の３部品が別部材であるため、組み立て時の位相合わせや溶接、ボルト締め作業等、多くの組み立て工程が必要になると共に、これら各部品の所定の結合強度をも確保する必要がある。このため、組み立て作業が複雑化してしまうという問題点があった。

本発明は、上述した従来例の有する不都合を改善し、組み立て工程やコストを削減することができて、組み立てが容易であると共に、各部品の結合強度を確保することができる位置調節可能な車両用ステアリング装置を提供することを課題としている。

上記課題を達成するために、本発明では、車体側強度部材に取付けられ離隔した上下に延びる一対の対向板部を有するブラケットに位置調節可能に保持されるステアリングコラムを有する位置調節可能な車両用ステアリング装置において、
前記ステアリングコラムには、前記ブラケットの前記対向板部に対応して前記ステアリングコラムを位置決めし且つ位置調節案内するための突起部が一体成形されていることを特徴としている。

本発明の１つの車両用ステアリング装置は、前記ブラケットが車両上方に設けられた上部ブラケットであり、ステアリングコラム上方には該上部ブラケットに対応して膨出部が一体成形されており、
車両下方には車体側強度部材に取付けられた下方ブラケットがさらに設けてあり、前記ステアリングコラムの下方部を回転可能に支持しており、
前記膨出部には、前記上方ブラケットに沿って上下動するチルト調節機構の上下動部材に軸支された突起部が一体成形された構成であることが好ましい。

さらに、本発明のもう１つの車両用ステアリング装置は、前記ブラケットが車両下方に設けられた下方ブラケットであり、前記突起部はステアリング下方に形成されて、前記下方ブラケットに軸支され前記ステアリングコラムを揺動可能に支持しており、
車両上方には車体側強度部材に取付けられた上方ブラケットがさらに設けてあり、
該上方ブラケットに前記ステアリングコラムをチルト調節用に上下動可能に保持するチルト調節機構を設けた構成であることが好ましい。

以上の構成のように、位置決めかつ位置調節案内用の突出部を備えた膨出部を有するステアリングコラムは、例えばハイドロフォーム法により、一体的に形成されているため、部品点数が少なくなるため、組み立て工程の削減や軽量化を図ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、ステアリングコラムには、保持ブラケットに対応して突起部が、当該コラムと一体成形されているので、部品点数を少なくすることができ、かつステアリング装置の軽量化を図ることができる。

そして、従来のボルトを貫通させる際の位相合わせ作業が不要になる等、組み立て工程を削減することができると共に、組み立て精度も向上させることができる。
さらに、材料費、組立て費、加工費に関して低コスト化を図ることができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１(ａ)(ｂ)は本発明の第１の実施形態に係る電動チルト式ステアリング装置のステアリングコラムの概略側面図と正面図、図２(ａ)(ｂ)は第１の実施形態を示す電動チルト式ステアリング装置の概略側面図と(ａ)のＡ−Ａ部分断面図である。

先ず、第１の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、電動チルト式ステアリング装置に適用されるステアリングコラム１には、コラム両側から下方に延びる平面部２ａ，２ａを軸方向の両側面に互いに平行に有する膨出部２が、同コラム１と一体的に形成されている。この膨出部２の両平面部２ａ，２ｂには、このステアリングコラム１の軸方向と直交する方向に、図１(ｂ)にも示すように、円筒状の突起部３ａ，３ｂが左右同軸となるように膨出部２と一体成形されている。

本実施形態では、このステアリングコラム１の膨出部２や突起部３ａ，３ｂは、何れも、鋼管等の管状の素材からハイドロフォーム法により成形したものである。

このハイドロフォーム法とは、薄肉の鋼管を金型内に収納し、鋼管内に水を充填して圧力を上げ、鋼管を所望形状に膨らませて成形する方法である。これは、プレス成形の後に溶接し、断面を閉じて一体的構造の部品を製造する場合に比べて、溶接個所が無いことから、強度や剛性及び精度に優れ、軽量化や加工コストの低減を図れること、また、従来のような溶接シロが無いために、その分だけスペースを十分に利用することができるといった利点がある。

管状の素材は、一般的には鋼管であるが、軽量化を図る場合はアルミ等の非鉄金属を用いることもできる。

このように、本実施形態では、膨出部２がステアリングコラム１につなぎ目の無い断面の閉じた一体構造となっており、さらに、この膨出部２の両側平面部２ａ，２ｂに、円筒状の突起部３ａ，３ｂを左右同軸となるように膨出部２と一体的に成形しているので、突起部３ａ，３ｂと膨出部２との結合強度を向上させることができると共に、薄い板厚でも膨出部２の箱形状により強度を保持することができる。また、部品点数が少ないので組み立て作業工程を少なくすることができ、軽量化や加工コストの低減も図ることができる。

上記ステアリングコラム１を電動チルト式ステアリング装置に適用した例を図２に示している。断面形状が逆Ｕ字状で上底平面部４ａが車体側強度部材に固定され、下向きに平行に延びる側板部４ｂ，４ｃを一体に有する保持ブラケット４にステアリングコラム１が保持されている。図２(ｂ)に示すように、ステアリングコラム１の膨出部２の右側側板部２ａの突起部３ａは上下動ブロック６に回動可能に軸支されており、膨出部２の左側板部２ｂの突起部３ｂはスライドブロック５に回動可能に軸支されている。このスライドブロック５は突起部３ｂのガタを無くすために予圧する機能も有している。このように、突起部３ａ，３ｂは、膨出部２の側平面部２ａ，２ｂに一体成形しているので、突起部３ａ，３ｂを保持ブラケット４側の側板部４ｂ，４ｃ間に嵌合させた際に、側平面部２ａ，２ｂとこれに対向する側板部４ｂ，４ｃの面とが密着し、保持ブラケット４のコラム１保持力を高めることができる。

スライドブロック５は、例えば、保持ブラケット４の左側の内壁面側に設けた上下方向の溝(図示しない)に嵌合する凸部(図示しない)を有していて、凸部が溝を摺動することにより矢印Ｄ方向(図２(ａ)参照)に摺動可能に構成されている。上下動ブロック６は、保持ブラケット４の右側に設けられた電動チルト機構１０により矢印Ｄ方向に摺動可能に構成されている。

この電動チルト機構１０は、図２(ｂ)に示すように、上下端部を保持ブラケット４の上底平面部４ａと下底平面部４ｄとに回転自在に軸支され、その外周面に螺条が形成された螺軸７と、この螺軸７に螺合し、上下動ブロック５に固定されたナット部材１２と、螺軸７の上端部近傍に外嵌固定されるか、又は螺軸７と一体的に設けられたウォームギヤ８と、このウォームギヤ８と噛み合うウォーム９と、このウォーム９を軸先端部に取り付けたモーター１１、等から構成されている。

この構成において、モーター１１が駆動すると、ウォーム９の回転がウォームギヤ８を介して螺軸７に伝達される。螺軸７が回転するとナット部材１２が螺軸７の軸方向に沿って移動するのに伴って、上下動ブロック６とスライドブロック５が連動する、即ちこれらのブロック５,６が上又は下向きに平行移動して、ステアリングコラム１がチルトヒンジ(図示しない。コラム１のロア側端部に配設)を支点として矢印Ｄ方向に揺動して傾きを変える。したがって、モーター１１の駆動を任意に制御することにより、ステアリングコラム１を所望の傾き位置に設定することができる。

このように、ステアリングコラム１の膨出部２に設けた突起部３ａ，３ｂは、ハイドロフォーム法により膨出部２と一体成形されているので、部品点数を減らすことができ、ボルト貫通の際の位相合わせ作業も無くなって、組み立て工程を削減することができると共に、組み立て精度も向上させることができる。また、材料費や組立て費等に関して低コスト化を図ることができる。

次に、第２の実施の形態について図３〜図６を参照して説明する。
図３は第２の実施形態を示すチルト式ステアリング装置の側面図、図４は図３のチルト式ステアリング装置を示す部分拡大側面図、図５は図４のロアディスタンスブラケットを示すＢ−Ｂ断面図、図６は図４のディスタンスブラケットを示すＣ−Ｃ断面図である。

図３及び図４に示すように、チルト式ステアリング装置２０は、ステアリングコラム２１がアッパーディスタンスブラケット２７（以後、ディスタンスブラケット２７と言う）及びロアディスタンスブラケット２８により上下２個所にて車体側強度部材３０に取り付けられている。ステアリングコラム２１の両端部に配設した軸受２２，２３によりアッパーステアリングシャフト２４を回転自在に支持している。アッパーステアリングシャフト２４には、その上端部にステアリングホイール３７が取り付けられ、下端部にはユニバーサルジョイント２５を介してロアステアリングシャフト２６が連結されている。

このステアリング装置２０では、運転者がステアリングホイール３７を回転させると、アッパーステアリングシャフト２４及びロアステアリングシャフト２６を介して、その回転力が図示しないステアリングギヤに伝達される。ステアリングギヤ内には回転入力を直線運動に変換するラックアンドピニオン機構等が内蔵されており、タイロッド等を介して車輪の舵角が変動して操舵が行われる。尚、ステリングギヤには、ラックアンドピニオン式の他、ボールスクリュー式やウォームローラ式等、種々の形式が公知である。

ロアディスタンスブラケット２８，２８は、図５にも示すように、断面が逆Ｌ字形状の部材で、車体側強度部材３０にボルト２９、２９によって固定されている。ロアブラケット２８，２８の平行な垂下板部先端部近傍に設けた軸孔２８ａ，２８ａに、ステアリングコラム２１の下方膨出部２１ｃの両側面平面部２１ｂ，２１ｂに設けた円筒状の突起部２１ａ，２１ａが回転自在に内嵌されている。ステアリングコラム２１の下方膨出部２１ｃおよび突起部２１ａは、上記ハイドロフォーム法によりステアリングコラム２１と一体成形されている。

一方、ディスタンスブラケット２７は、図６にも示すように、断面が逆Ｌ字形状の部分を有する部材で、チルト調節用長孔２７ａを有している。このチルト調節用長孔２７ａに、ステアリングコラム２１の上方膨出部２１ｅの両側平面部に設けた軸孔２１ｄ，２１ｄを貫通したボルト３１を内嵌させると共に、ボルト３１の頭とブラケット２７との間にクランプ機構３２を介在させて、ナット３５により締め付けている。ステアリングコラム２１の上方膨出部２１ｅも、上記下方膨出部２１ｃおよび突起部２１ａ，２１ａと同様にハイドロフォーム法によりステアリングコラム２１に一体成形されている。

このクランプ機構３２はカム機構式で、操作用のチルトレバー３３、カム部３４、及びワッシャ３６等から成っており、チルトレバー３３を操作して回動させることにより、コラム膨出部２１ｅの両側面をディスタンスブラケット２７に圧接・保持する、あるいはこの保持を解除することができるようになっている。

この構成において、チルトレバー３３を操作してコラム上方膨出部２１ｅのディスタンスブラケット２７への圧接・保持を解除し、ボルト３１をチルト調節用長孔２７ａに沿って適宜移動させる。即ち、ステアリングコラム２１（コラム上方膨出部２１ｅ）をディスタンスブラケット２７に対して、ロアディスタンスブラケット２８の軸孔２８ａに内嵌したステアリングコラム２１の突起部２１ａ，２１ａをチルトヒンジ（支点）として適宜移動させる。その後、チルトレバー３３を操作してコラム上方膨出部２１ｅをディスタンスブラケット２７へ圧接・保持する。

このように、ロアディスタンスブラケット２８の軸孔２８ａ，２８ａに内嵌したステアリングコラム２１の突起部２１ａ，２１ａ、及びステアリングコラム２１の上方膨出部２１ｅは、何れも、ハイドロフォーム法によりステアリングコラム２１と一体的成形されているので、部品点数や組み立て工程を削減することができると共に、材料費、加工費、組立て費に関して低コスト化を図ることができる。

尚、ステアリングコラム２１の突起部２１ａ，２１ａを有する部分、即ちロアディスタンスブラケット２８で軸支される部分の形状は、上記第２の実施形態で示したものに限らず、図７(ａ)に示すように、突起部２１ａ，２１ａが、その円筒軸心とステアリングコラム２１の軸中心位置が重なるように配置されたもの、あるいは図７(ｂ)に示すように、ステアリングコラム２１に平面部２１ｂ(図５参照）を設けないで突起部２１ａ，２１ａを形成したもの、等でも良い。

また、上記第１及び第２の実施形態で本発明の特徴として示したように、膨出部や突起部はハイドロフォーム法により成形するのが最も望ましいが、必ずしもこれに限らず、加工条件に応じて、ゴムバルジ成形、爆発バルジ成形、プレス成形等で加工しても良い。

さらに、本発明は上記第１及び第２の実施形態で示したように、チルトおよび／又はテレスコ位置の調節可能な電動式、あるいは手動式の何れの車両用ステアリング装置にも適用することができることは言うまでもない。

（ａ）（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る電動チルト式ステアリング装置のステアリングコラムの概略側面図と正面図である。 （ａ）（ｂ）は第１の実施形態を示す電動チルト式ステアリング装置の概略側面図と(ａ)のＡ−Ａ部分断面図である。 第２の実施形態を示すチルト式ステアリング装置の側面図である。 図３のチルト式ステアリング装置を示す部分拡大側面図である。 図４のロアディスタンスブラケット部分を示すＢ−Ｂ断面図である。 図４のディスタンスブラケットを示すＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）（ｂ）は図４のＢ−Ｂ断面に関して他の実施形態を示す断面図である。 従来のチルト・テレスコ式ステアリング装置を示す側面図である。

符号の説明

１ ステアリングコラム
２ 膨出部
２ａ 平面部
３ 突起部
４ 保持ブラケット
５ スライドブロック
６ 上下摺動ブロック
７ 螺軸
８ ウォームギヤ
９ ウォーム
１０ 電動チルト機構
１１ チルトモーター

Claims (3)

1. 車体側強度部材に取付けられ離隔した上下に延びる一対の対向板部を有するブラケットに位置調節可能に保持されるステアリングコラムを有する位置調節可能な車両用ステアリング装置において、
   前記ステアリングコラムには、前記ブラケットの前記対向板部に対応して前記ステアリングコラムを位置決めし且つ位置調節案内するための突起部が一体成形されていることを特徴とする位置調節可能な車両用ステアリング装置。
2. 前記ブラケットは車両上方に設けられた上部ブラケットであり、ステアリングコラム上方には該上部ブラケットに対応して膨出部が一体成形されており、
   車両下方には車体側強度部材に取付けられた下方ブラケットがさらに設けてあり、前記ステアリングコラムの下方部を回転可能に支持しており、
   前記膨出部には、前記上方ブラケットに沿って上下動するチルト調節機構の上下動部材に軸支された突起部が一体成形されていることを特徴とする請求項1に記載の位置調節可能な車両用ステアリング装置。
3. 前記ブラケットは車両下方に設けられた下方ブラケットであり、前記突起部はステアリング下方に形成されて、前記下方ブラケットに軸支され前記ステアリングコラムを揺動可能に支持しており、
   車両上方には車体側強度部材に取付けられた上方ブラケットがさらに設けてあり、
   該上方ブラケットに前記ステアリングコラムをチルト調節用に上下動可能に保持するチルト調節機構が設けてあることを特徴とする位置調節可能な車両用ステアリング装置。

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