JP2009101960A - Electrically-driven 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、例えば特許文献1に記載されているように、ハウジング筒内にハウジング内筒がスライド自在に収納され、このハウジング内筒に、先端にステアリングホイールを有するステアリング軸が回転自在に保持され、ハウジング筒に電動モータが取付けられ、ハウジング内筒に取付プレートが取付けられ、電動モータと取付プレートとの間に、連結ロッドが配設され、この連結ロッドは、電動モータと連動して軸方向へ移動する軸と、この軸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に挿通してナット締めした外筒とからなり、軸及び外筒を貫通するような1又は2以上のピンを圧入し、このピンを、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。
上記特許文献1に記載の従来例にあっては、ステアリングホイールに二次衝突荷重が作用したときに、この二次衝突荷重がハウジング内筒及び取付プレートを介して連結ロッドの外筒に作用することにより、軸及び内筒を貫通するように圧入されたピンが破断してコラプスさせることができるものであるが、二次衝突時の衝撃を吸収するにはピンが破断した後のコラプス時における軸と外筒との相対移動を所定の荷重を与えながら行う必要があり、安定した衝撃吸収を行うには相対移動時の荷重を安定させる必要がある。 In the conventional example described in Patent Document 1, when a secondary collision load acts on the steering wheel, the secondary collision load acts on the outer cylinder of the connecting rod via the housing inner cylinder and the mounting plate. In this way, the pin that is press-fitted so as to penetrate the shaft and the inner cylinder can be broken and collapsed, but in order to absorb the impact at the time of the secondary collision, the pin is broken at the time of collapse. The relative movement between the shaft and the outer cylinder needs to be performed while applying a predetermined load, and the load during the relative movement needs to be stabilized in order to perform stable shock absorption.
しかしながら、二次衝突時にピンを破断させるようにした場合には、ピン破断後のコラプスストローク間での衝撃吸収が軸と外筒との摺接抵抗に依存するので、二次衝突時の初期から終盤に至るまで安定した衝撃吸収を行うことができない。
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する二次衝突時の初期から終盤まで安定した衝撃吸収を行う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。
However, when the pin is ruptured at the time of the secondary collision, the shock absorption between the collapse strokes after the pin rupture depends on the sliding contact resistance between the shaft and the outer cylinder. Stable shock absorption cannot be performed until the end.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and can stably absorb shock from the initial stage to the final stage at the time of a secondary collision in which an impact load acts on the steering wheel. An object of the present invention is to provide an electric telescopic adjustment type steering device.
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収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二次衝突時の衝撃荷重が入力されたときに軸方向に所定の荷重を発生しながら軸方向に収縮して衝撃荷重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、前記収縮部は、ロッドと、このロッドを挿通する挿通部と、前記ロッド及び前記挿通部の対向面間に配置される摺接保持部材と、前記ロッド及び前記挿通部の一方の対向面に形成され、他方の対向面から所定の押圧力が付加された前記摺接保持部材を圧縮させて配置して前記ロッド及び前記挿通部を連結保持する圧縮部と、この圧縮部に連続する一方の対向面の端部に形成され、前記圧縮部に前記摺接保持部材を配置する際に前記摺接保持部材が前記圧縮部よりも低い押圧力で圧縮するように予圧を与える予圧部とを備えている。 In order to achieve the above object, an electric telescopic adjustment type steering apparatus according to claim 1 has an outer column and an inner column which are relatively telescopically connected, and a steering shaft to which a steering wheel is attached is rotatable. A steering column to be supported; and an electric actuator having one end attached to the outer column and the other end attached to the inner column, and contracting the outer column and the inner column. An electric telescopic adjustment type steering device having a contraction part that contracts in the axial direction while absorbing a shock load while generating a predetermined load in the axial direction when an impact load at the time of collision is input, wherein the contraction part is A rod, an insertion portion through which the rod is inserted, and an opposing surface of the rod and the insertion portion. The sliding contact holding member is formed on one of the opposing surfaces of the rod and the insertion portion, and the sliding contact holding member to which a predetermined pressing force is applied from the other opposing surface is compressed and disposed. A compression portion that connects and holds the insertion portion, and an end portion of one opposing surface continuous to the compression portion, and the sliding contact holding member compresses the compression portion when the sliding contact holding member is disposed in the compression portion. And a preload portion that applies preload so as to be compressed with a lower pressing force than the portion.
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置において、前記予圧部は、前記ロッドの端部に形成され、前記挿通部の内周面との間で前記摺接保持部材が圧縮する外径に設定した小径部であり、前記圧縮部は、前記小径部に連続して形成され、前記挿通部の内周面との間で前記摺接保持部材が圧縮する前記小径部より大きな外径に設定した大径部である。 According to a second aspect of the present invention, in the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to the first aspect, the preload portion is formed at an end portion of the rod, and the sliding portion is formed between the inner peripheral surface of the insertion portion. A small diameter portion set to an outer diameter compressed by the contact holding member, wherein the compression portion is formed continuously with the small diameter portion, and the sliding contact holding member compresses between the inner peripheral surface of the insertion portion A large-diameter portion set to have a larger outer diameter than the small-diameter portion.
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置において、前記小径部及び前記大径部の間に、前記小径部から前記大径部に向かうに従い直径が徐々に大きくなるテーパ部を形成した。
また、請求項4記載の発明は、請求項2又は3に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置において、前記小径部の軸方向の長さは、前記摺接保持部材の軸方向の長さ以上に設定されている。
According to a third aspect of the present invention, in the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to the second aspect, the diameter gradually increases between the small diameter portion and the large diameter portion from the small diameter portion toward the large diameter portion. The taper part which becomes large was formed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to the second or third aspect, an axial length of the small diameter portion is greater than or equal to an axial length of the sliding contact holding member. Is set.
また、請求項5記載の発明は、請求項1記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置において、前記予圧部は、前記挿通部の端部に形成され、前記ロッドの外周面との間で前記摺接保持部材が圧縮する内径に設定した大径内周面であり、前記圧縮部は、前記大径内周面に連続して形成され、前記ロッドの外周面との間で前記摺接保持部材が圧縮する内径に設定した小径内周面である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to the first aspect, the preload portion is formed at an end portion of the insertion portion, and the sliding contact with an outer peripheral surface of the rod. A large-diameter inner peripheral surface set to an inner diameter compressed by the holding member, the compression portion is formed continuously with the large-diameter inner peripheral surface, and the sliding contact holding member is between the outer peripheral surface of the rod and It is a small diameter inner peripheral surface set to the inner diameter to be compressed.
また、請求項6記載の発明は、請求項5記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置において、前記大径内径部及び前記小径内径部の間に、前記大径内径部から前記小径大径部に向かうに従い直径が徐々に小さくなるテーパ部を形成した。
また、請求項7記載の発明は、請求項1乃至6の何れか1項に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置において、前記摺接保持部材は、周方向に山部及び谷部が表裏面に交互に突出して連続している波形の筒状部材である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to the fifth aspect, the large-diameter inner diameter portion is directed to the small-diameter large-diameter portion between the large-diameter inner diameter portion and the small-diameter inner diameter portion. In accordance with this, a tapered portion having a gradually decreasing diameter was formed.
According to a seventh aspect of the present invention, in the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the sliding contact holding member has a crest and a trough on the front and back surfaces in the circumferential direction. It is the corrugated cylindrical member which protrudes alternately and continues.
さらに、請求項8記載の発明は、請求項1乃至7の何れか1項に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置において、前記圧縮部は前記摺接保持部材を塑性域で圧縮し、前記予圧部は前記摺接保持部材を弾性域で圧縮するようにした。 Furthermore, the invention according to claim 8 is the electric telescopic adjustment type steering apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the compression portion compresses the sliding contact holding member in a plastic region, and the preload portion Is configured to compress the sliding contact holding member in an elastic region.
本発明の電動テレスコ調整式ステアリング装置によれば、摺接保持部材が、ロッド及び挿通部の一方に形成した圧縮部と他方との間で圧縮された状態で装着されているので、二次衝突時に衝撃荷重が作用すると、摺接保持部材が、径方向移動及び回転が規制されながら圧縮部上を摺動する。したがって、コラプスストロークの開始から終了まで衝撃吸収荷重を発生することができる。 According to the electric telescopic adjustment type steering device of the present invention, since the sliding contact holding member is mounted in a compressed state between the compression portion formed on one of the rod and the insertion portion and the other, the secondary collision When an impact load is sometimes applied, the sliding contact holding member slides on the compression portion while restricting radial movement and rotation. Therefore, it is possible to generate an impact absorbing load from the start to the end of the collapse stroke.
さらに、圧縮部と、ロッド及び挿通部の他方との間で塑性圧縮される前の摺接保持部材は、予圧部と、ロッド及び挿通部の他方との間で予圧が与えられており、急激に圧縮せずに圧縮部と他方との間に装着されるので、摺接保持部材の局部的な変形によるこじれを防止し、安定した衝撃吸収荷重を発生することができる。 Furthermore, the sliding contact holding member before being subjected to plastic compression between the compression portion and the other of the rod and the insertion portion is preloaded between the preload portion and the other of the rod and the insertion portion, Therefore, the sliding contact holding member can be prevented from being twisted due to local deformation, and a stable shock absorbing load can be generated.
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C−C線上の断面図、図7は収縮状態を示す図5と同様の断面図、図8は摺接保持部材を示す図であり、図8(a)は側面図、図8(b)は図8(a)のC−C線上の断面図、図8(c)は図8(b)のF部拡大図、図9は収縮部を示す縦断面図、図10は摺接保持部材を大径部に配置する前に小径部で予圧を与えている状態を示す図、図11は図9のH−H線上の拡大断面図、図12は図10のG部拡大図、図13は摺接保持部材の圧縮と荷重の関係を示す特性線図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle equipped with an electric telescopic adjustment type steering device according to the present invention, FIG. 2 is an overall configuration diagram of an electric telescopic adjustment type steering device according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 5, FIG. 8 is a view showing a sliding contact holding member, FIG. 8 (a) is a side view, and FIG. 8 (b) is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 8 (c) is an enlarged view of the F portion of FIG. 8 (b), FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the contraction portion, and FIG. 10 is a preload at the small diameter portion before the sliding contact holding member is arranged on the
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を介して操舵輪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を介して操舵輪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を駆動するコントロールスイッチ、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 parts P such as a control switch, a combination switch, a column cover, and the like 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は、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の車両後方側内周面に配設された転がり軸受12f及び車両前方側内周面に配設された転がり軸受(図示せず)によってステアリングシャフト11のアウタシャフト11a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。
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12cを有する案内板部12d,12eが形成されている。
As shown in FIG. 3, the
The
そして、案内板部12e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38a,38b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42が配設され、この円筒覆体42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ダンパー43a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ダンパー43bが配設されている。
A
そして、ねじ軸35のダンパー43a及び43b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
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が噛合されている。ここで、ウォーム56はギヤハウジング51内に配設された転がり軸受56a及び56bによって回転自在に支持され、電動モータ55の出力軸55aにカップリング55bを介して連結されている。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54bとで直動機構が構成されている。
As shown in FIG. 6, the
一方、図5に示すように、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との間にステアリングコラム12の中心軸と所定オフセット量Lを保って平行な連結ロッド58が配設されている。
On the other hand, as shown in FIG. 5, a connecting
この連結ロッド58は、一端が連結プレート57の下端に取付けられたアウタロッド58aと、このアウタロッド58aの他端に摺動自在に挿通されたインナロッド58bとで構成され、両者の接合部が収縮部59とされている。
また、インナロッド58bはそのアウタロッド58a側とは反対側に雄ねじ58fが形成され、この雄ねじ58f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の軸方向と平行となるように配設されている。
The connecting
The
したがって、電動モータ55を正逆転駆動することにより、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、インナロッド58bがステアリングコラム12の軸方向に前後進することにより、アウタロッド58a及び連結プレート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。
前述した収縮部59は、アウタロッド58a及びインナロッド58bの接合部と、通常時の運転者などの人力によってはアウタロッド58a及びインナロッド58b間の相対移動を規制するが、二次衝突時に離脱荷重を超える衝撃荷重がステアリングホイール13、インナコラム12b、連結プレート57を介してアウタロッド58aに伝達されたときにはアウタロッド58a及びインナロッド58b間の相対移動を許容する摺接保持部材60とで構成されている。
Therefore, by driving the
The
摺接保持部材60は、図8に示すように、周方向に山部60a及び谷部60bが表裏面に交互に突出して連続している波形の薄い板バネ材からなる有端リングであり、山部60a及び谷部60bは、軸方向に長尺な形状である。
この摺接保持部材60は、通常の成形では、図8(c)に示すように、自由状態でも両端部60c,60dの径方向ずれYが生じて真円形状には形成されておらず、成形時に捩れを有している。
As shown in FIG. 8, the sliding
In the normal molding, as shown in FIG. 8C, the sliding
また、図9から図12に示すように、アウタロッド58aの内周面には環状の収容凹部58cが形成されており、この収容凹部58cとインナロッド58bとの間に摺接保持部材60が装着されている。
インナロッド58bの外周面には、図10に示すように、先端側に形成した直径φAの小径部58dと、この小径部58dより車両前方側に形成された小径部58dの径より大きい直径φBの大径部58eとが形成されている。ここで、小径部58dの直径φAは、摺接保持部材60の設計上の内径寸法(真円形状の摺接保持部材60の内径寸法)と同一寸法に設定されている。
Further, as shown in FIGS. 9 to 12, an
The outer peripheral surface of the
小径部58dと大径部58eとの間には、小径部58dから大径部58eに向けて徐々に直径が大きくなるテーパ部58fが形成されている。
また、小径部58dの軸方向長さL1は、この小径部58dに接触する摺接保持部材60の山部60a及び谷部60bの軸方向長さL2より長く設定されている。
そして、自由状態で真円形状になっておらず、アウタロッド58aの収容凹部58cに配置した摺接保持部材60は、インナロッド58bの小径部58dの外周に配置した後、テーパ部58fを通過して大径部58eの外周に装着される。
Between the
The axial length L1 of the
The sliding
この際、摺接保持部材60は、両端部60c,60dの径方向ずれが解消されて真円形状となり、径方向移動及び回転が規制されながらインナロッド58bの小径部58dの外周面に配置され、環状の収容凹部58cの内周面に当接して径方向内方に押圧され、図13に示すように、弾性圧縮した状態で小径部58dと収容凹部58cの間に装着される。このとき、摺接保持部材60の全ての山部60aはインナロッド58bの外周面に当接し、全ての谷部60bも収容凹部58cの内周面に当接する。
At this time, the sliding
そして、テーパ部58fを通過した摺接保持部材60は、その全周が均一に大径部58eの外周面に対する接触圧が徐々に増大していき、図13に示すように、塑性圧縮した状態で大径部58eの外周面に装着される。このように、塑性圧縮した状態で大径部58eの外周面に装着された摺接保持部材60のアウタロッド58a及びインナロッド58bの相対移動を許容する離脱荷重(コラプス荷重)FLは、例えば約2kN以上に設定されている。なお、本実施形態の摺接保持部材60は、所定のコラプス荷重が設定されているのであれば、弾性圧縮した状態で大径部58eの外周面に装着されていてもよい。
Then, the sliding
ここで、本発明の予圧部が小径部58dに対応し、本発明の圧縮部が大径部58eに対応している。
次に、上記実施形態の装置の動作を説明する。
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トロール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。
Here, the preload portion of the present invention corresponds to the
Next, the operation of the apparatus of the above 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12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のコントロール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。
In addition, in order for the driver to perform telescopic adjustment of the
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のインナロッド58b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)に移動し、摺接保持部材60を介してアウタロッド58a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。
As a result, the
このため、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。この際、連結ロッド58を電動モータ55で移動させる通常時には、摺接保持部材60がインナロッド58bの小径部58dに弾性変形しながら接触圧が高い状態で摺接している。このため、アウタロッド58a及びインナロッド58b間の伸縮が確実に防止され、アウタロッド58a及びインナロッド58bが一体となって連結プレート57を車両前後方向に移動させ、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 electric
一方、二次衝突によってステアリングホイール13に車両水平方向で車両前方側、即ち図5の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を介して連結ロッド58のアウタロッド58aが左方に移動されて摺接保持部材60にコラム軸方向分力Fxが伝達される。
On the other hand, when an impact load F that presses the
そして、この摺接保持部材60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FLを超えると、摺接保持部材60がアウタロッド58aとインナロッド58bとの相対移動を許容してアウタロッド58a内にインナロッド58bが挿入され、所定のコラプスストロークを確保する。
ここで、コラム軸方向荷重Fxがコラプス荷重FLを超える直前までは、摺接保持部材60が大径部58eと収容凹部58cの間で塑性圧縮した状態で装着され、全ての山部60aが大径部58eの外周面に当接し、全ての谷部60bが収容凹部58cの内周面に当接して摺接保持部材60の径方向移動及び回転が規制される。
Then, the column axial component force Fx is transmitted to the sliding holding
Here, immediately before the column axial load Fx exceeds collapse load F L is sliding retaining
そして、コラプスストロークの開始時(コラム軸方向荷重Fxがコラプス荷重FLを超えたとき)には、塑性圧縮した状態で装着されている摺接保持部材60が大径部58eの外周面を摺動することで衝撃吸収荷重FEAが発生する。
したがって、本実施形態によると、二次衝突時に収縮部59に対してコラム軸方向荷重Fxが作用し、コラプス荷重FLを超えてコラプスストロークが開始すると、大径部58e及び収容凹部58cの間で塑性圧縮した状態で装着され、径方向移動及び回転が規制された摺接保持部材60が大径部58eの外周面を摺動するので、コラプスストロークの終了時まで衝撃吸収荷重FEAを発生することができる。
Then, at the beginning of the collapse stroke (when the column axial load Fx exceeds the collapse load F L), sliding retaining
Therefore, according to this embodiment, the column axial load Fx acts on the
また、大径部58e及び収容凹部58cの間に装着した摺接保持部材60は、小径部58d及び収容凹部58cの間で弾性圧縮、即ち、予圧を与えてから塑性圧縮させ、急激に塑性圧縮せずに装着しているので、摺接保持部材60の局部的な変形によるこじれを防止することができるので、コラプスストロークの開始から終了まで安定した衝撃吸収荷重FEAを発生することができる。
The sliding
また、摺接保持部材60を小径部58dから大径部58eに装着する際には、小径部58d及び大径部58eとの間に形成したテーパ部58f上を摺接保持部材60が摺接して摺接保持部材60の塑性圧縮が徐々に行われていくので、摺接保持部材60のこじれをさらに防止することができる。
また、摺接保持部材60を小径部58dと収容凹部58cの間に弾性圧縮させて装着した際には、図10に示すように、小径部58dの軸方向長さL1が摺接保持部材60の軸方向長さL2より長く設定されており、摺接保持部材60の全ての山部60aが小径部58dの外周面に当接し、全ての谷部60bも収容凹部58cの内周面に当接するので、大径部58eへの装着時における摺接保持部材60の局部的な変形を確実に防止することができる。
Further, when the sliding
Further, when the sliding
なお、本実施形態では、インナロッド58bの小径部58d及び大径部58eの間に1つのテーパ部58fを設け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、2つ以上のテーパ部を設けてもよい。
また、本実施形態においては、インナロッド58bの直径φAを摺接保持部材60の設計上の内径寸法と同一寸法に設定したが、環状の収容凹部58cの内周面との間で摺接保持部材60が弾性圧縮するのであれば、異なる直径φAに設定してもよい。
In the present embodiment, the case where one tapered
Further, in the present embodiment, setting the diameter phi A of the
また、インナロッド58bの小径部58dの軸方向長さL1は、摺接保持部材60の軸方向長さL2以上であればよい。
また、本実施形態では、アウタロッド58aの内周面に環状の収容凹部58cを形成し、インナロッド58bに小径部58d及び大径部58eを形成したが、アウタロッド58aの内周面に大径内周面及び小径内周面を形成し、インナロッドの外周に環状の収容凹部を形成するようにしてもよい。
Further, the axial length L1 of the
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、アウタロッド58aが車両後方に位置し、インナロッド58bが車両前方に位置して互いに伸縮自在に結合しているが、アウタロッド58aを車両前方に位置し、インナロッド58bを車両後方に位置して互いに伸縮自在に結合するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、連結ロッド58のアウタロッド58aを連結プレート57に直接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、連結ロッドのアウタロッド58aと連結プレート57とをピボットピンを介して連結するようにしてもよい。この場合には、インナコラム12bにコラム軸方向分力Fxが作用したときに、連結プレート57に発生する連結ロッド58にこじりを与える曲げモーメントが連結ロッド58に影響することを確実に防止することができ、コラム軸方向分力Fxがコラプス荷重以上となったときに連結ロッド58のアウタロッド58a及びインナロッド58b間の相対移動をより安定させることができ、より良好な衝撃吸収を行うことができる。
Further, in this embodiment, the
In this embodiment, the case where the
さらに、本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側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。
さらにまた、本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。
Furthermore, in the present embodiment, the case where the
Furthermore, in the present embodiment, 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…インナコラム、12c…案内面、12d,12e…案内板部、12e…案内板部、12f…軸受、13…ステアリングホイール、14…ユニバーサルジョイント、15…中間シャフト、16…ユニバーサルジョイント、17…ステアリングギヤ、18…タイロッド、19…操舵輪、21…車体側部材、22…ロアブラケット、23…ピボットピン、24…アッパブラケット、24a…膨出部、24b…取付板部、24c,24d…案内板部、24e…底板部、24f…案内空間、24g…取付板部、24h…長孔、30…電動チルト機構、31…ギヤハウジング、31a…挿通孔、32…部材、33…転がり軸受、34…転がり軸受、35…ねじ軸、36…ウォームホイール、37…ウォーム、38…転がり軸受、38a,38b…転がり軸受、40…電動モータ、40a…出力軸、40b…カップリング、42…円筒覆体、43a…ダンパー、43b…ダンパー、44…ナットホルダ、45…ナット、46…案内溝、47…係合ピン、50…電動テレスコ機構、51…ギヤハウジング、52…転がり軸受、54…ウォームホイール、54a…ヘリカルギヤ、54b…雄ねじ、55…電動モータ、55a…出力軸、55b…カップリング、56…ウォーム、56a…転がり軸受、57…連結プレート、58…連結ロッド、58a…アウタロッド、58b…インナロッド、58c…収容凹部、58d…小径部、58e…大径部、58f…テーパ部、59…収縮部、60…摺接保持部材、60a…山部、60b…谷部、60c,60d…端部、FEA…衝撃吸収荷重、FL…コラプス荷重、Fx…コラム軸方向分力
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記収縮部は、ロッドと、このロッドを挿通する挿通部と、前記ロッド及び前記挿通部の対向面間に配置される摺接保持部材と、前記ロッド及び前記挿通部の一方の対向面に形成され、他方の対向面から所定の押圧力が付加された前記摺接保持部材を圧縮させて配置して前記ロッド及び前記挿通部を連結保持する圧縮部と、この圧縮部に連続する一方の対向面の端部に形成され、前記圧縮部に前記摺接保持部材を配置する際に前記摺接保持部材が前記圧縮部よりも低い押圧力で圧縮するように予圧を与える予圧部と、を備えた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 An electric actuator attached to the inner column and contracting the outer column and the inner column, and the electric actuator generates a predetermined load in an axial direction when an impact load at the time of a secondary collision is input. An electric telescopic adjustment type steering device having a contraction part that contracts in the axial direction and absorbs an impact load,
The contraction portion is formed on a rod, an insertion portion for inserting the rod, a sliding contact holding member disposed between opposing surfaces of the rod and the insertion portion, and one opposing surface of the rod and the insertion portion. A compressing portion that compresses and arranges the sliding contact holding member to which a predetermined pressing force is applied from the other facing surface, and connects and holds the rod and the insertion portion, and one facing the compressing portion. A preloading portion that is formed at an end of a surface and applies a preload so that the sliding contact holding member compresses with a pressing force lower than that of the compression portion when the sliding contact holding member is disposed in the compression portion. An electric telescopic adjustment type steering device characterized by that.
前記圧縮部は、前記小径部に連続して形成され、前記挿通部の内周面との間で前記摺接保持部材が圧縮する前記小径部より大きな外径に設定した大径部であることを特徴とする請求項1記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。 The preload portion is a small-diameter portion formed at an end of the rod and set to an outer diameter compressed by the sliding contact holding member between the inner peripheral surface of the insertion portion,
The compression portion is a large-diameter portion that is formed continuously with the small-diameter portion and has a larger outer diameter than the small-diameter portion that is compressed by the sliding contact holding member with the inner peripheral surface of the insertion portion. The electric telescopic adjustment type steering apparatus according to claim 1.
前記圧縮部は、前記大径内周面に連続して形成され、前記ロッドの外周面との間で前記摺接保持部材が圧縮する内径に設定した小径内周面であることを特徴とする請求項1記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。 The preload portion is a large-diameter inner peripheral surface that is formed at an end portion of the insertion portion and is set to an inner diameter that the sliding contact holding member compresses between the rod and the outer peripheral surface.
The compression portion is a small-diameter inner peripheral surface that is formed continuously with the large-diameter inner peripheral surface and is set to an inner diameter that the sliding contact holding member compresses between the rod and the outer peripheral surface. The electric telescopic adjustment type steering apparatus according to claim 1.
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