JP2010126038A - ステアリングコラム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングコラムが車体に組付けられる前の状態で、搬送中に外部からの入力により、アッパチューブとアッパシャフトがロアチューブとロアシャフトから抜け落ちないようにすること。
【解決手段】コラムチューブ２０によって回転自在に支持されるステアリングシャフト１０が、軸方向にて伸縮可能でトルク伝達可能に連結されたアッパシャフト１１とロアシャフト１２を備え、コラムチューブ２０が軸方向にて伸縮可能なアッパチューブ２１とロアチューブ２２を備えている。アッパシャフト１１には、径内方に向けて突出する内方突部１１ａ１が成形により一体的に設けられている。ロアシャフト１２には、径外方に向けて突出する外方突部１２ａ１が成形により一体的に設けられている。ステアリングシャフト１０が最も伸長したとき、内方突部１１ａ１と外方突部１２ａ１が係合してステアリングシャフト１０の伸長動作が規制される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用ステアリング装置におけるステアリングコラム構造、特に、コラムチューブによって回転自在に支持されるステアリングシャフトが、軸方向にて伸縮可能でトルク伝達可能に連結されたアッパシャフトとロアシャフトを備え、前記コラムチューブが軸方向にて伸縮可能に構成されているステアリングコラム構造に関する。

上記したステアリングコラム構造は、例えば、下記特許文献１に記載されている。下記特許文献１では、アッパシャフト（特許文献１では第１シャフトと記載されている）の下端とロアシャフト（特許文献１では第２シャフトと記載されている）の上端とが、例えば断面が非円形とされることで互いに軸方向にて伸縮可能でトルク伝達可能（回転伝達可能かつ軸方向相対移動可能）に嵌め合わされている。また、コラムチューブが、アッパシャフトを回転自在に支持するアッパチューブと、ロアシャフトを回転自在に支持してアッパチューブに嵌合するロアチューブを備えている。
特開２００２−２９３２４９号公報

ところで、特許文献１のステアリングコラム構造では、アッパチューブとアッパシャフトがロアチューブとロアシャフトに対して軸方向に移動可能である。このため、当該ステアリングコラムが車体に組付けられる前の状態で、搬送中に衝撃等外部からの入力により、アッパチューブとアッパシャフトがロアチューブとロアシャフトから抜けるおそれがある。

本発明は、上記した課題に対処すべくなされたものであり、コラムチューブによって回転自在に支持されるステアリングシャフトが、軸方向にて伸縮可能でトルク伝達可能に連結されたアッパシャフトとロアシャフトを備え、前記コラムチューブが軸方向にて伸縮可能に構成されているステアリングコラム構造において、前記アッパシャフトと前記ロアシャフトの一方には、径内方に向けて突出する内方突部が成形により一体的に設けられ、前記アッパシャフトと前記ロアシャフトの他方には、径外方に向けて突出する外方突部が成形により一体的に設けられていて、前記ステアリングシャフトが最も伸長したとき、前記内方突部と前記外方突部が係合して前記ステアリングシャフトの伸長動作が規制されるように設定されていることに特徴がある。

この場合において、前記アッパシャフトと前記ロアシャフトは、軸方向に沿って設けられた複数のスプライン溝とスプライン歯の係合によって軸方向にて伸縮可能でトルク伝達可能に連結されていて、前記内方突部は、前記スプライン溝の一つの軸先端部に設けられており、前記外方突部は、前記内方突部が設けられている前記スプライン溝以外のスプライン溝に挿通されて同スプライン溝を貫通した後に、前記内方突部が設けられている前記スプライン溝に摺動可能に嵌合されていることも可能である。

また、前記コラムチューブは、前記アッパシャフトを回転自在に支持するアッパチューブと、前記ロアシャフトを回転自在に支持して前記アッパチューブに嵌合するロアチューブを備えていて、前記ステアリングシャフトが最も伸長したときにも、前記アッパチューブと前記ロアチューブの嵌合が維持されるように設定されていることも可能である。この場合において、前記ステアリングシャフトが最も伸長したときにも、前記アッパシャフトと前記ロアシャフトはトルク伝達可能に連結され、前記コラムチューブが最も短縮されたときにも、前記アッパシャフトと前記ロアシャフトはトルク伝達可能に連結されていることが望ましい。

本発明によるステアリングコラム構造においては、アッパシャフトとロアシャフトを備えたステアリングシャフトが最も伸長したとき、アッパシャフトとロアシャフトの一方に設けた内方突部と、アッパシャフトとロアシャフトの他方に設けた外方突部が係合して、ステアリングシャフトの伸長動作が規制される。このため、ステアリングシャフトにおいて、アッパシャフトがロアシャフトから抜けることがない。

また、本発明によるステアリングコラム構造においては、内方突部がアッパシャフトとロアシャフトの一方に成形により一体的に設けられ、外方突部がアッパシャフトとロアシャフトの他方に成形により一体的に設けられている。このため、抜け止め用の部品を追加することなく、既存の部材（アッパシャフトとロアシャフト）を有効に活用して実施することができて、安価に実施することが可能である。

以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施したステアリングコラムを示していて、このステアリングコラムにおいては、ステアリングシャフト１０が軸方向にて伸縮可能かつトルク伝達可能に連結されたアッパシャフト１１とロアシャフト１２を備える構成とされ、ステアリングシャフト１０を回転自在に支持して軸方向にて伸縮可能なコラムチューブ２０がアッパチューブ２１とロアチューブ２２を備える構成とされている。

アッパシャフト１１は、図１に示したように、アッパチューブ２１に対して軸受Ｂｒ１を介して回転自在かつ軸方向移動不能に支持されていて、図１右端の上端部にはステアリングホイール（図示省略）が一体回転可能に組付けられるように構成されている。このアッパシャフト１１の下端部内周には、図１〜図８にて略して示し、図９および図１０にて詳細に示したように、内スプライン１１ａが形成されている。

内スプライン１１ａは、図１に示したように、軸方向に沿って所定量Ｌ１設けられていて、図９および図１０に示したように、複数のスプライン溝ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３を有するとともに、複数のスプライン歯ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３、ＴＡ４を有している。ところで、図１上方のスプライン溝ＳＡ１の先端（図１左端）には、径内方に向けて突出する内方突部１１ａ１が設けられている。この内方突部１１ａ１は、アッパシャフト１１の該当箇所を径外方からカシメること（径内方に成形すること）によって一体的に設けられている。

スプライン溝ＳＡ１は、単一の溝であり、図９および図１０（符号省略）の上下左右に、周方向にて９０度の間隔で設けられている。スプライン溝ＳＡ２は、一対の溝であり、図９および図１０（符号省略）の右上方の位置と左下方の位置に、周方向にて１８０度の間隔で設けられている。スプライン溝ＳＡ３は、一対の溝であり、図９および図１０（符号省略）の左上方の位置と右下方の位置に、周方向にて１８０度の間隔で設けられている。

スプライン歯ＴＡ１は、スプライン溝ＳＡ１とスプライン溝ＳＡ２間に設けられていて、周方向にて４個設けられている。スプライン歯ＴＡ２は、一対のスプライン溝ＳＡ２間に、周方向にて１８０度の間隔で設けられている。スプライン歯ＴＡ３は、スプライン溝ＳＡ１とスプライン溝ＳＡ３間に設けられていて、周方向にて４個設けられている。スプライン歯ＴＡ４は、一対のスプライン溝ＳＡ３間に、周方向にて１８０度の間隔で設けられている。

一方、ロアシャフト１２は、図１に示したように、ロアチューブ２２に軸受Ｂｒ２を介して回転自在に支持されていて、図１左端の下端部にて自在継手（図示省略）や中間軸（図示省略）を介してステアリングギヤボックス（図示省略）に連結されるように構成されている。このロアシャフト１２の上端部外周には、図１〜図８にて略して示し、図９および図１０にて詳細に示したように、外スプライン１２ａが形成されている。

外スプライン１２ａは、図１に示したように、軸方向に沿って所定量Ｌ２（Ｌ１＞Ｌ２）設けられていて、図９および図１０に示したように、複数のスプライン溝ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３、ＳＢ４、ＳＢ５を有するとともに、複数のスプライン歯ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、ＴＢ４を有しており、ロアシャフト１１の内スプライン１１ａと軸方向にて摺動可能でトルク伝達可能にスプライン嵌合している。ところで、図１上方のスプライン溝ＳＢ１の後端（図１右端）には、径外方に向けて突出する外方突部１２ａ１が設けられている。この外方突部１２ａ１は、ロアシャフト１２の該当箇所に形成されるスプライン歯ＴＢ１の一部を残すこと（成形すること）によって一体的に設けられている。

スプライン溝ＳＢ１は、図９（符号省略）および図１０の上下に設けられていて、周方向にて１８０度の間隔で設けられている。スプライン溝ＳＢ２は、図９（符号省略）および図１０の右上方略４５度の位置と左下方略４５度の位置に設けられていて、周方向にて１８０度の間隔で設けられている。スプライン溝ＳＢ３は、図９（符号省略）および図１０の右上方略２０度の位置と左下方略２０度の位置に設けられていて、周方向にて１８０度の間隔で設けられている。スプライン溝ＳＢ４は、図９（符号省略）および図１０の右下方略１０度の位置と左上方略１０度の位置に設けられていて、周方向にて１８０度の間隔で設けられている。スプライン溝ＳＢ５は、図９（符号省略）および図１０の右下方略４５度の位置と左上方略４５度の位置に設けられていて、周方向にて１８０度の間隔で設けられている。

スプライン歯ＴＢ１は、図９（符号省略）および図１０の上方に設けられていて、外方突部１２ａ１となる一部を除いて取り除かれている。スプライン歯ＴＢ２は、各スプライン溝ＳＢ２の周方向両側に設けられていて、周方向にて４個設けられている。スプライン歯ＴＢ３は、図９（符号省略）および図１０の左右にて、スプライン溝ＳＢ３とスプライン溝ＳＢ４間に設けられている。スプライン歯ＴＢ４は、各スプライン溝ＳＢ５の周方向両側に設けられていて、周方向にて４個設けられている。

アッパチューブ２１は、図１に示したように、下端部にてロアチューブ２２の上端部に軸方向へ摺動可能に嵌合連結されていて、下端部外周に固着したブラケット２１ａにてチルトおよびテレスコピック調整可能な周知の上方支持機構ＵＳとコラム側ブラケット３１を介して車体の一部（図示省略）に一体的に組付けられた車体側ブラケット３２に組付けられている。一方、ロアチューブ２２は、下端部に固着したブラケット２２ａにて支持ピン２９を介して車体側ブラケット３３に傾動可能に組付けられている。なお、コラム側ブラケット３１は、周知のように、車両の衝突時に車両前方に向けて押動されて、車体側ブラケット３２から離脱可能に設定されている。

ところで、上記したステアリングシャフト１０は、図４〜図８に示した組み立て手順で組み立てられている。図４および図５は、ステアリングシャフト１０のアッパシャフト１１とロアシャフト１２を嵌め合わせる前の状態を示していて、この状態では、アッパシャフト１１の内方突部１１ａ１が図示下方にあり、ロアシャフト１２の外方突部１２ａ１が図示上方にある。図６は、アッパシャフト１１とロアシャフト１２を嵌め合わせたときの状態（ロアシャフト１２の外スプライン１２ａがアッパシャフト１１の内スプライン１１ａを通して貫通している状態）を示していて、この状態でも、アッパシャフト１１の内方突部１１ａ１が図示下方にあり、ロアシャフト１２の外方突部１２ａ１が図示上方にある。

図７は、図６の状態にあるアッパシャフト１１をロアシャフト１２に対して１８０度回転させた状態を示していて、この状態では、アッパシャフト１１の内方突部１１ａ１とロアシャフト１２の外方突部１２ａ１が共に図示上方にある。図８は、図７の状態にあるアッパシャフト１１をロアシャフト１２に対して軸方向に所定量引き延ばした状態（ロアシャフト１２の外スプライン１２ａが、図９および図１０に示したように、アッパシャフト１１の内スプライン１１ａにスプライン嵌合している状態）を示していて、この状態でも、アッパシャフト１１の内方突部１１ａ１とロアシャフト１２の外方突部１２ａ１が共に図示上方にある。

このため、図４〜図８に示した組み立て手順で組み立てられているステアリングシャフト１０では、図８の状態で最も伸長するまで引き延ばされると、アッパシャフト１１の内方突部１１ａ１とロアシャフト１２の外方突部１２ａ１が係合して、ステアリングシャフト１０の伸長動作が規制される。したがって、図８の状態にあるステアリングシャフト１０を含む当該ステアリングコラムが車体に組付けられる前の状態では、搬送中に衝撃等外部からの入力により、ステアリングシャフト１０とコラムチューブ２０が引き延ばされることがあっても、アッパチューブ２１とアッパシャフト１１がロアチューブ２２とロアシャフト１２から抜けることはない。

上記のように構成したこの実施形態においては、車両の衝突時、コラム側ブラケット３１が車体側ブラケット３２から車両前方に離脱して、ステアリングシャフト１０とコラムチューブ２０が図２に示した状態（アッパチューブ２１の先端がロアチューブ２２の段部に当接して停止する状態）まで短縮可能である。図２に示した状態は、ステアリングシャフト１０とコラムチューブ２０が最も短縮した状態であり、この状態においても、アッパシャフト１１とロアシャフト１２の連結が維持されていて、アッパシャフト１１とロアシャフト１２は内スプライン１１ａと外スプライン１２ａにて軸方向にて伸縮可能でトルク伝達可能に連結されている。

また、この実施形態においては、コラム側ブラケット３１が車体側ブラケット３２から離脱した状態で、ステアリングシャフト１０とコラムチューブ２０が図３に示したように最も伸長したとき、アッパシャフト１１に設けた内方突部１１ａ１と、ロアシャフト１２に設けた外方突部１２a１が係合して、ステアリングシャフト１０の伸長動作が規制される。このため、ステアリングシャフト１０において、アッパシャフト１１がロアシャフト１２から抜けることがない。

ところで、図３に示した状態においても、アッパシャフト１１とロアシャフト１２の連結が維持されていて、アッパシャフト１１とロアシャフト１２は内スプライン１１ａと外スプライン１２ａにてトルク伝達可能に連結されている。また、図３に示した状態でも、アッパチューブ２１とロアチューブ２２の嵌合が維持されている。

また、上記した実施形態においては、内方突部１１ａ１がアッパシャフト１１に成形により一体的に設けられ、外方突部１２a１がロアシャフト１２に成形により一体的に設けられている。このため、抜け止め用の部品を追加することなく、既存の部材（アッパシャフト１１とロアシャフト１２）を有効に活用して実施することができて、安価に実施することが可能である。

上記した実施形態では、アッパシャフト１１の一部をカシメることにより、アッパシャフト１１に内方突部１１ａ１を設けて実施したが、例えば、アッパシャフトの一部を切り起こして径内方に向けて突出させること、または、アッパシャフトの一部を径内方に向けて押し出して突起を形成することにより、アッパシャフトに内方突部を設けて実施することも可能であり、アッパシャフトに設けられる内方突部の構成は適宜変更可能である。

また、上記した実施形態では、アッパシャフト１１を中空形状として内スプライン１１ａに内方突部１１ａ１を設け、ロアシャフト１２を中実形状として外スプライン１２ａに外方突部１２a１を設けて本発明を実施したが、アッパシャフトを中実形状として外スプラインに外方突部を設け、ロアシャフトを中空形状として内スプラインに内方突部を設けて本発明を実施することも可能である。

また、上記した実施形態では、ステアリングシャフト１０のアッパシャフト１１とロアシャフト１２が、内スプライン１１ａと外スプライン１２ａにて、軸方向に伸縮可能でトルク伝達可能に連結されるように構成して実施したが、ステアリングシャフトのアッパシャフトとロアシャフトは、軸方向にて伸縮可能でトルク伝達可能に連結されておればよく、アッパシャフトとロアシャフトの連結部の構成は適宜変更して実施することも可能である。

本発明によるステアリングコラム構造の一実施形態を示した縦断側面図である。 図１に示したステアリングシャフトとコラムチューブが最も短縮した状態の縦断側面図である。 図１に示したステアリングシャフトとコラムチューブが最も伸長した状態の縦断側面図である。 図１に示したステアリングシャフトのアッパシャフトとロアシャフトを嵌め合わせる前の状態を示した縦断側面図である。 図４に示したアッパシャフトとロアシャフトの近接端部の拡大図である。 図４に示したステアリングシャフトのアッパシャフトとロアシャフトを嵌め合わせたときの状態を示した縦断側面図である。 図６の状態にあるアッパシャフトをロアシャフトに対して１８０度回転させた状態を示した縦断側面図である。 図７の状態にあるアッパシャフトをロアシャフトに対して軸方向に所定量引き延ばした状態を示した縦断側面図である。 図８のＸ１−Ｘ１に沿った拡大断面図である。 図８のＸ２−Ｘ２に沿った拡大断面図である。

符号の説明

１０…ステアリングシャフト、１１…アッパシャフト、１１ａ…内スプライン、ＳＡ１・ＳＡ２・ＳＡ３…内スプラインに設けたスプライン溝、ＴＡ１・ＴＡ２・ＴＡ３・ＴＡ４…内スプラインに設けたスプライン歯、１１ａ１…内方突部、１２…ロアシャフト、１２ａ…外スプライン、ＳＢ１・ＳＢ２・ＳＢ３・ＳＢ４・ＳＢ５…外スプラインに設けたスプライン溝、ＴＢ１・ＴＢ２・ＴＢ３・ＴＢ４…外スプラインに設けたスプライン歯、１２ａ１…外方突部、２０…コラムチューブ、２１…アッパチューブ、２２…ロアチューブ

Claims (4)

1. コラムチューブによって回転自在に支持されるステアリングシャフトが、軸方向にて伸縮可能でトルク伝達可能に連結されたアッパシャフトとロアシャフトを備え、前記コラムチューブが軸方向にて伸縮可能に構成されているステアリングコラム構造において、
   前記アッパシャフトと前記ロアシャフトの一方には、径内方に向けて突出する内方突部が成形により一体的に設けられ、
   前記アッパシャフトと前記ロアシャフトの他方には、径外方に向けて突出する外方突部が成形により一体的に設けられていて、
   前記ステアリングシャフトが最も伸長したとき、前記内方突部と前記外方突部が係合して前記ステアリングシャフトの伸長動作が規制されるように設定されていることを特徴とするステアリングコラム構造。
2. 請求項１に記載のステアリングコラム構造において、
   前記アッパシャフトと前記ロアシャフトは、軸方向に沿って設けられた複数のスプライン溝とスプライン歯の係合によって軸方向にて伸縮可能でトルク伝達可能に連結されていて、
   前記内方突部は、前記スプライン溝の一つの軸先端部に設けられており、
   前記外方突部は、前記内方突部が設けられている前記スプライン溝以外のスプライン溝に挿通されて同スプライン溝を貫通した後に、前記内方突部が設けられている前記スプライン溝に摺動可能に嵌合されていることを特徴とするステアリングコラム構造。
3. 請求項１または２に記載のステアリングコラム構造において、
   前記コラムチューブは、前記アッパシャフトを回転自在に支持するアッパチューブと、前記ロアシャフトを回転自在に支持して前記アッパチューブに嵌合するロアチューブを備えていて、
   前記ステアリングシャフトが最も伸長したときにも、前記アッパチューブと前記ロアチューブの嵌合が維持されるように設定されていることを特徴とするステアリングコラム構造。
4. 請求項３に記載のステアリングコラム構造において、
   前記ステアリングシャフトが最も伸長したときにも、前記アッパシャフトと前記ロアシャフトはトルク伝達可能に連結され、前記コラムチューブが最も短縮されたときにも、前記アッパシャフトと前記ロアシャフトはトルク伝達可能に連結されていることを特徴とするステアリングコラム構造。

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