JP2008302751A - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価でありながら、アウタコラムとインナコラムの偏当たりを抑制できるステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】アウタコラム３Ａの内周面には、インナコラム３Ｂの外周面に対して当接する複数の突起即ち隆起部３ｅが形成されているので、複数の隆起部３ｅの当接面のみを精度良く形成すれば足り、製造コストを抑制しながら、アウタコラム３Ａとインナコラム３Ｂとを周方向にわたってバランス良く当接させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリングホイールの回転力を操舵装置に伝達するステアリングコラム装置に関する。

ステアリングコラム装置は、車両の重要安全保安部品であり、衝突時に乗員の安全を確保するために衝突時におけるその挙動を、どのように制御するかが非常に重要である。通常は、ステアリングコラム装置自体に衝撃エネルギー吸収機構を設けるともに、ステアリングホイール内に収納したエアーバッグの支持部材としても重要な役割を担っている。

ところで、一般的なステアリングコラム装置において、テレスコ位置調整等を可能とすべく、コラムを二分割構造として、車体に固定したアウタコラムに対して、ステアリングシャフトとを支持するインナコラムを出し入れ自在な構成としている（特許文献１参照）。
特開２００２−１２０７３１号明細書

しかるに、特許文献１のステアリングコラム装置においては、アウタコラムについてアルミダイカストで概略形状を形成し、インナコラムが嵌合する内径を切削加工で形成しているが、精度良く内径を加工することが困難であった。そのため、アウタコラムとインナコラムの偏当たりなどの問題が生じていた。更に、製造コストをより低く抑えたいという要請もある。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、安価でありながら、アウタコラムとインナコラムの偏当たりを抑制できるステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

本発明のステアリングコラム装置は、車体に対して、ステアリングシャフトを支持するコラムを位置調整可能に固定するステアリングコラム装置において、
前記コラムは、第１のコラムと、前記第１のコラムを内包するように嵌合する第２のコラムとからなり、
前記第１のコラムの内周面には、前記第２のコラムの外周面に対して当接する複数の突起が形成されていることを特徴とする。

本発明のステアリングコラム装置によれば、前記第１のコラムの内周面には、前記第２のコラムの外周面に対して当接する複数の突起が形成されているので、前記複数の突起のみを精度良く形成すれば足り、製造コストを抑制しながら、第１のコラムと第２のコラムとを周方向にわたってバランス良く当接させることができる。

前記第１のコラムは板材から形成されていると好ましい。

前記第１のコラムは円筒部材からハイドロフォーミング製法により形成されていると好ましい。

前記第１のコラムはダイカスト製法により形成されていると好ましい。

前記第１のコラムは樹脂インジェクションモールド製法により形成されていると好ましい。

前記第１のコラムの内周面と前記複数の突起部のみを、樹脂インジェクション製法により形成すると好ましい。

前記第１のコラムの突起はサイジングプレスにより整形されると好ましい。

前記第１のコラムの突起は切削加工により整形されると好ましい。

以下、本発明の実施の形態に係るチルト ・テレスコピック式のステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態に係るステアリングコラム装置の側面図である。図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。

図１において、ブラケット１は、衝撃を受けたときに離脱する離脱カプセル２（図２参照）を介して車体ＶＢに対して取り付けられている。ブラケット１は、コラム３を支持している。コラム３は、ブラケット１に固定されるアウタコラム（第１のコラム）３Ａと、アウタコラム３Ａに内包される円筒状のインナコラム（第２のコラム）３Ｂとからなる。インナコラム３Ｂの内部には、ステアリングホイール４に連結され且つ操舵機構であるラックアンドピニオン機構のピニオン軸ＰＳに操舵力を伝達するアッパシャフト５が挿通されており、不図示のベアリングにより回転自在に支持されている。

アッパシャフト５の下端は、ロワーシャフト８の上端に、軸線方向には変位可能に且つ一体的に回転方向するように取り付けられている。アッパシャフト５とロワーシャフト８とで、ステアリングシャフトを構成する。ロワーシャフト８は、車体ＶＢに固定されたピボット支持点ＰＶに、枢動可能に取り付けられた円筒状のピボットブラケット１２内に保持された軸受１３により回転自在に支持されている。

ロワーシャフト８の下端は、車室とエンジンルームとを隔てる隔壁状のバルクヘッドＢＨの近傍に配置されたユニバーサルジョイント部９を介して、中間シャフト１０の上端に連結されている。中間シャフト１０の下端は、ユニバーサルジョイント部１１を介して、ピニオンシャフトＰＳに連結されている。ピニオンシャフトＰＳのピニオンは、不図示のラック軸に噛合しており、ピニオンシャフトＰＳの回転をラック軸の軸線運動に変換することで、不図示の操舵機構を介して車輪を転舵するようになっている。

図１に示すように、アウタコラム３Ａは、その上面にブロック部３ａを形成している。ブロック部３ａは、その側面を貫通するようにして形成されたテレスコ長孔３ｂを有している。テレスコ長孔３ｂは、ステアリングシャフトの軸線方向（テレスコ方向）に沿って延在している。

図２において、ブラケット１は、上下方向に平行して延在する側板１ａ、１ａを有する。側板１ａ、１ａには、それぞれチルト方向に延在するチルト長孔１ｂ、１ｂが形成されている。側板１ａ、１ａ間にアウタコラム３Ａが配置されている。

アウタコラム３Ａは、内径部３ｃと、内径部３ｃの上部に形成されたスリット部３ｄとを有している。内径部３ｃの内周には、軸線方向に延在する複数の隆起部３ｅが周方向に隔置配置されている。隆起部３ｅの先端に、円筒状のインナコラム３Ｂが当接している。隆起部３ｅは鍛造加工後に、ブローチ加工等で形成できる。

クランプボルト１５は、操作レバー６，カム機構７，左側の側板１ａのチルト長孔１ｂ、アウタコラム３Ａのテレスコ長孔３ｂ、右側の側板１ａのチルト長孔１ｂの順序で水平方向に挿通されて、その端部がニードルベアリング１６を介してゆるみ止め機構付ロックナット１４に螺合している。尚、カム機構７は、操作レバー６の角度に応じて、クランプボルト１５に所定の軸力を付与したり、又は軸力を開放する機能を有する。

次に、本実施の形態の動作について説明する。チルトもしくはテレスコ調整を行おうとする場合、図１において、操作者が操作レバー６を所定の方向に回すと、カム機構７の作用によるクランプボルト１５の軸力が失われ、ブラケット１の側板１ａ、１ａとアウタコラム３Ａとの間に作用する摩擦力が低下もしくは消失する。又、アウタコラム３Ａのスリット部３ｄが開くため、インナコラム３Ｂに対する締め付け力が低下する。そこで、操作者は不図示のステアリングホイールに力を付与することで、コラム３を、ピボット支持点ＰＶを中心として回動させることで任意のチルト位置にステアリングホイール４を変位させることができ、又アッパシャフト５と共にコラム３をその軸線方向に変位させることで、任意のテレスコ位置にステアリングホイール４を変位させることができる。本実施の形態においては、アウタコラム３Ａとインナコラム３Ｂ及びアッパシャフト５とロワーシャフト８とが、軸線方向に相対移動可能となっているので、テレスコ位置の調整を妨げることがない。

チルトもしくはテレスコ調整が終了したときは、図１において、操作者が操作レバー６を逆方向に回すことで、カム機構７によりクランプボルト１５の軸力が回復し、ブラケット１とアウタコラム３Ａとの間に作用する摩擦力により両者はしっかりと固定されることとなる。又、アウタコラム３Ａのスリット部３ｄが閉じるため、インナコラム３Ｂに対する締め付け力が増大し、両者はしっかりと固定される。かかる状態で、ステアリングホイール４を回転させると、その回転運動は、アッパシャフト５，ロワーシャフト８、ユニバーサルジョイント部９，中間シャフト１０，ユニバーサルジョイント部１１を介して、ピニオンシャフトＰＳに伝達され、不図示のラックアンドピニオン機構によりラック軸の軸線方向運動に変換されて、必要な角度で車輪を転舵するようになっている。このとき、ピボットブラケット１２を介してベースブラケット１に固定された軸受１３は、ロワーシャフト８に対してガタが生じない寸法関係となっているので、所定の保持力を発揮し剛性高くロワーシャフト８を回転支持することができる。

本実施の形態によれば、アウタコラム３Ａの内周面には、インナコラム３Ｂの外周面に対して当接する複数の突起即ち隆起部３ｅが形成されているので、複数の隆起部３ｅの当接面のみを精度良く形成すれば足り、製造コストを抑制しながら、アウタコラム３Ａとインナコラム３Ｂとを周方向にわたってバランス良く当接させることができる。

図３は、別な実施の形態にかかるアウタコラムを正面から見た図であり、図４は、図３のアウタコラムを側面から見た図である。後述するアウタコラムを含め、全て図１に示すステアリングコラム装置に組み込むことができる。図３，４に示すアウタコラム１０３Ａは、板材を折り曲げて溶接（Ｗ）することで形成されており、円筒部１０３ａと、ブロック部に相当する筐体部１０３ｆとを有している。円筒部１０３ａには、プレス窓あけ曲げ加工により、半径方向内方に向かって延在する爪部１０３ｅが周方向に等間隔に形成されている。複数の突起である爪部１０３ｅの先端は、図３に点線で示すように、インナコラム３Ｂの外周面に当接している。

図５は、本実施の形態の変形例にかかるアウタコラムを上面から見た図である。図３に示すアウタコラム１０３Ａは、板材を丸めて両端を溶接により接合することで、円筒部１０３ａを形成しているのに対し、図５に示すアウタコラム１０３Ａ’は、点線で示すように板材の両端に、互いに相補する周期形状ＳＴを形成している。かかる周期形状ＳＴの個々の部位は、端部に向かうにつれて幅広となる形状を有する。かかる変形例によれば、板材を丸めたときに、周期形状ＳＴ同士を組合わせることで分離を抑制できるようにしている。アウタコラムは板材ではなく、ハイドロフォーミング製法で金属円筒から所定の形状に形成してもよい。かかる場合、ハイドロフォーミング時に金属円筒の内側を液体を介して加圧することで、円筒径を変えつつ複数の突起を同時に形成することができる。

図６は、別な実施の形態にかかるアウタコラムの加工時の状態を正面から見た図であり、図７は、図６の構成をVII-VII線で切断して矢印方向に見た図である。本実施の形態においても、アウタコラム２０３Ａは、板材を折り曲げて溶接（Ｗ）することで形成されているが、円筒部２０３ａの隆起部２０３ｅは、円筒部の外周面を半径方向内方に向かってプレスすることで形成されている。しかるに、単なるプレスの場合、隆起部２０３ｅの突出量が一様にならず、インナコラム３Ｂとの当接がバランス良く行われない恐れがある。

そこで、本実施の形態においては、円筒部２０３ａの内周に隆起部２０３ｅが形成された後、アウタコラム２０３Ａをバックアップ金型ＢＭ内に配置し、円筒部２０３ａ内に、インナコラム３Ｂと同じ径の駒Ｐを通過させ、いわゆるサイジングプレスを行うことで隆起部２０３ｅを塑性変形させて整形し、インナコラム３Ｂの外周面に隆起部２０３ｅがバランス良く当接できるようにしている。

図８は、別な実施の形態にかかるアウタコラムの加工時の状態を正面から見た図であり、図９は、図８の構成をIX-IX線で切断して矢印方向に見た図である。本実施の形態にかかるアウタコラム３０３Ａにおいては、図６の実施の形態と同様に、隆起部３０３ｅが、円筒部の外周面を半径方向内方に向かってプレスすることで形成されている。但し、アウタコラム３０３Ａをバックアップ金型ＢＭ内に配置し、円筒部３０３ａ内に、インナコラム３Ｂと同じ径のブローチ工具Ｂを通過させることで隆起部３０３ｅを切削加工することで整形し、インナコラム３Ｂの外周面に隆起部３０３ｅがバランス良く当接できるようにしている。尚、ブローチ加工に関わらず、施削その他の切削加工で隆起部３０３ｅを形成しても良い。

以上、実施の形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、その趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改良可能であることはもちろんである。例えば、アウタコラム全体を樹脂インジェクションモールド製法により形成しても良いし、ダイカスト鋳造、板材のプレス、ハイドロフォーミング製法などで製造したアウタコラムの内径面に、内径部と複数の突起を樹脂インジェクションモールド製法で形成しても良い。

本実施の形態に係るステアリングコラム装置の側面図である。 図２は、図１の構成をII-II線で切断し、矢印方向に見た図である。 別な実施の形態にかかるアウタコラムを正面から見た図である。 図３のアウタコラムを側面から見た図である。 本実施の形態の変形例にかかるアウタコラムを上面から見た図である。 別な実施の形態にかかるアウタコラムの加工時の状態を正面から見た図である。 図６の構成をVII-VII線で切断して矢印方向に見た図である。 別な実施の形態にかかるアウタコラムの加工時の状態を正面から見た図である。 図８の構成をIX-IX線で切断して矢印方向に見た図である。

符号の説明

１ ベースブラケット
２ スキッドブラケット
２ａ チルト長孔
３ コラム
３Ａ，１０３Ａ、２０３Ａ、３０３Ａ アウタコラム
３Ｂ インナコラム
３ａ ブロック部
３ｂ テレスコ長孔
３ｅ、１０３ｅ、２０３ｅ、３０３ｅ 隆起部
４ ステアリングホイール
５ アッパシャフト
５ａ 下端部
６、７ ベアリング
８ ロワーシャフト
９ ユニバーサルジョイント部
１０ 中間シャフト
１１ ユニバーサルジョイント部
１２ ピボットブラケット
１３ 軸受
Ｂ ブローチ工具
Ｐ 駒
ＢＭ バックアップ金型

Claims (8)

1. 車体に対して、ステアリングシャフトを支持するコラムを位置調整可能に固定するステアリングコラム装置において、
   前記コラムは、第１のコラムと、前記第１のコラムを内包するように嵌合する第２のコラムとからなり、
   前記第１のコラムの内周面には、前記第２のコラムの外周面に対して当接する複数の突起が形成されていることを特徴とするステアリングコラム装置。
2. 前記第１のコラムは板材から形成され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コラム装置。
3. 前記第１のコラムは円筒部材からハイドロフォーミング製法により形成され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コラム装置。
4. 前記第１のコラムはダイカスト製法により形成され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コラム装置。
5. 前記第１のコラムは樹脂インジェクションモールド製法により形成され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コラム装置。
6. 前記第１のコラムの内周面と前記複数の突起部のみを、樹脂インジェクション製法により形成したことを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラム装置。
7. 前記第１のコラムの突起はサイジングプレスにより整形されることを特徴とする請求項２または３に記載のステアリングコラム装置。
8. 前記第１のコラムの突起は切削加工により整形されることを特徴とする請求項２〜６に記載のステアリングコラム装置。

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