JP2010285049A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製の固定カムと可動カムで、環境温度の変化による、金属製の締付けロッドとの間の熱変位を抑制することを可能にしたステアリング装置を提供する。
【解決手段】固定カム５３、可動カム５４、操作レバー５５を、正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形すると、固定カム５３、可動カム５４、操作レバー５５の熱膨張係数を金属製の締付けロッド５の熱膨張係数に近づけることができる。従って、環境温度の変化による、締付けロッド５と固定カム５３、締付けロッド５と可動カム５４との間の熱変位が抑制され、操作レバーの操作力の変動が小さくなって、所定のクランプ力を得るのが容易で、操作レバーの操作感が良好に保たれる。
【選択図】図５

Description

本発明はステアリング装置、特にテレスコピック位置調整機構またはチルト位置調整機構の内の少なくとも一方を備えた車両のためのステアリング装置に関する。

テレスコピック位置調整機構及びチルト位置調整機構は、それぞれ運転者の体型及び好みにあわせて、最も運転しやすい位置にステアリングホイールの前後方向位置、及び、傾斜角度を調整するための機構である。ステアリングホイールの前後方向位置、及び、傾斜角度の調整時には、一旦、コラムクランプ装置をアンクランプ状態にし、その状態でステアリングホイールの前後方向位置、及び、傾斜角度を調整したのち、再度コラムクランプ装置をクランプ状態にする。

コラムをクランプするコラムクランプ装置では、操作レバーの操作力を大きなクランプ力に変換するための増力機構として、固定カムと可動カムで構成されるカムクランプ機構が使用されることが多い。この固定カムと可動カムは一般的には金属製で、車体取付けブラケットの側板に挿通された金属製の締付けロッドの一端に外嵌されている。（特許文献１参照）

固定カムと可動カムを樹脂製にすれば、固定カムと可動カムを複雑な形状に成形するのが容易になるため、いろいろな機能を固定カムと可動カムに取り込むことが可能になる。また、可動カムを操作レバーと一体的に成形することが容易になるため、部品点数が削減されて、製造コストを削減することが可能になる。

しかし、強度上の理由から、締付けロッドは鉄系の金属製材料を採用する。固定カムと可動カムを樹脂製にすると、その熱膨張係数は、金属製の締付けロッドの熱膨張係数の約３〜１０倍程度の大きさになる。従って、環境温度の変化によって、締付けロッドと固定カム、締付けロッドと可動カムとの間に熱変位が生じ、操作レバーの操作力が変動して、所定のクランプ力を得るのが困難になったり、操作レバーの操作感が悪化する恐れがある。

特開２００８−１９５１８０号公報

本発明は、樹脂製の固定カムと可動カムで、環境温度の変化による、金属製の締付けロッドとの間の熱変位を抑制することを可能にしたステアリング装置を提供することを課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、車体に取付け可能な車体取付けブラケット、上記車体取付けブラケットにチルト位置又はテレスコピック位置の少なくともいずれか一方の位置が調整可能に支持されると共に、ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトを回動可能に軸支したコラム、所望のチルト位置又はテレスコピック位置の少なくともいずれか一方の位置で上記車体取付けブラケットに上記コラムを締付けてクランプするために、上記車体取付けブラケットに形成されたチルト位置調整用長溝、または、上記コラムに形成されたテレスコピック位置調整用長溝の少なくともいずれか一方に挿通された金属製の締付けロッド、上記締付けロッドの一端に支承され上記車体取付けブラケットの一側面を上記コラムに押圧する固定カム、上記固定カムに対向して上記締付けロッドの一端に回動可能に支承され、操作レバーと一体的に形成された可動カム、上記固定カムと可動カムの対向する面に各々設けられ、上記固定カムに対して可動カムを相対的に軸方向に押圧するカム面を備えたステアリング装置において、上記固定カムと可動カムは、正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形されていることを特徴とするステアリング装置である。

第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記負の熱膨張係数を有する材料は、負熱膨張性ガラスセラミックス、チタン酸鉛、チタン酸ハフニウム、タングステン酸ジルコニウム、タングステン酸タンタルのうちのいずれかであることを特徴とするステアリング装置である。

第３番目の発明は、第２番目の発明のステアリング装置において、上記負熱膨張性ガラスセラミックスは、主結晶相が、β−ユークリプタイト固溶体、β−ユークリプタイト、β−石英固溶体、および、β−石英のうちのいずれか１種または２種以上のガラスセラミックスであって、質量％で、ＢａＯ成分を０．５〜４％含有する材料であることを特徴とするステアリング装置である。

本発明のステアリング装置は、固定カムと可動カムを、正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形しているため、固定カム、可動カムの熱膨張係数を金属製の締付けロッドの熱膨張係数に近づけることができる。従って、環境温度の変化による、締付けロッドと固定カム、締付けロッドと可動カムとの間の熱変位が抑制され、操作レバーの操作力の変動が小さくなって、所定のクランプ力を得るのが容易で、操作レバーの操作感が良好に保たれる。

また、固定カム、可動カムを樹脂製にすると、複雑な形状に成形するのが容易になるため、いろいろな機能を固定カムと可動カムに取り込むことが可能になる。さらに、可動カムを操作レバーと一体的に成形することが容易になるため、部品点数が削減されて、製造コストを削減することが可能になる。

本発明の実施例１のステアリング装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。 本発明の実施例１のステアリング装置の要部を示し、車体後方側の左上部から見た斜視図である。 図２の一部を断面した側面図である。 図３のＰ矢視図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図４のＱ部拡大図であり、（１）はインナーコラムの外周面のアンクランプ時を示し、（２）はインナーコラムの外周面のクランプ時を示す。 本発明の実施例１のスペーサ単体を示す斜視図である。 本発明の実施例２のステアリング装置の要部を示し、車体前方側の左上部から見た分解斜視図である。 本発明の実施例３のステアリング装置の要部を示し、図３の下部ステアリングシャフト（雄ステアリングシャフト）にスリーブを取り付け、上部ステアリングシャフト（雌ステアリングシャフト）を外嵌する前の状態を示す斜視図である。 図９の拡大縦断面図であり、下部ステアリングシャフト（雄ステアリングシャフト）にスリーブを取り付け、スリーブの外周に上部ステアリングシャフト（雌ステアリングシャフト）を外嵌した状態を示す。

以下の実施例では、ステアリングホイールのチルト位置とテレスコピック位置の両方の調整を行うチルト・テレスコピック式のステアリング装置に本発明を適用した例について説明する。

以下、図面に基づいて本発明の実施例１を説明する。図１は本発明の実施例１のステアリング装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。図１に示すように、中空円筒状のコラム１が車体に取付けられ、このコラム１にはステアリングシャフト１２が回動可能に軸支されている。ステアリングシャフト１２には、その右端（車体後方側）にステアリングホイール１２１が装着され、ステアリングシャフト１２の左端（車体前方側）には、自在継手２１を介して中間シャフト２２が連結されている。

中間シャフト２２は、雄スプラインが形成された中実の中間インナーシャフト２２１と、雌スプラインが形成された中空円筒状の中間アウターシャフト２２２で構成され、中間インナーシャフト２２１の雄スプラインが、中間アウターシャフト２２２の雌スプラインに伸縮可能（摺動可能）に、かつ回転トルクを伝達可能に嵌合している。

さらに、中間アウターシャフト２２２の車体後方側が上記自在継手２１に連結され、中間インナーシャフト２２１の車体前方側が自在継手２３に連結されている。自在継手２３には、ステアリングギヤ２４の図示しないラックに噛合うピニオンが連結されている。

運転者がステアリングホイール１２１を回転操作すると、ステアリングシャフト１２、自在継手２１、中間シャフト２２、自在継手２３を介して、その回転力がステアリングギヤ２４に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して、タイロッド２５を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。

図２は本発明の実施例１のステアリング装置の要部を示し、車体後方側の左上部から見た斜視図である。図３は図２の一部を断面した側面図である。図４は図３のＰ矢視図である。図５は図３のＡ−Ａ断面図である。図６は図４のＱ部拡大図であり、（１）はインナーコラムの外周面のアンクランプ時を示し、（２）はインナーコラムの外周面のクランプ時を示す。図７は本発明の実施例１のスペーサ単体を示す斜視図である。

図２から図７に示すように、コラム１は、中空円筒状のアウターコラム（アッパーコラム）１１と、このアウターコラム１１の左側（車体前方側）に軸方向に摺動可能に内嵌したインナーコラム（ロアーコラム）１０で構成されている。

アウターコラム１１には、上部ステアリングシャフト（雌ステアリングシャフト）１２Ａが回転可能に軸支され、上部ステアリングシャフト１２Ａの右端（車体後方側）に、上記したステアリングホイール１２１（図１参照）が固定されている。

アウターコラム１１の左側（車体前方側）には、アウターコラム１１を左右両側から挟み込むようにして、アッパーブラケット（車体取付けブラケット）３が取付けられている。アッパーブラケット３は、車体４１に固定されたアルミ合金製等のカプセル４２を介して、車体前方側に離脱可能に取付けられている。

アウターコラム１１は、二次衝突時にステアリングホイール１２１に運転者が衝突して大きな衝撃力が作用すると、カプセル４２からアッパーブラケット３が車体前方側に離脱し、インナーコラム１０に案内されて車体前方側にコラプス移動し、衝突時の衝撃エネルギーを吸収する。

インナーコラム１０の車体前方端には、ロアーブラケット６が一体的に形成され、このロアーブラケット６が、チルト中心軸６１を介して車体４１に枢動可能に支承されている。また、インナーコラム１０には、下部ステアリングシャフト（雄ステアリングシャフト）１２Ｂが回転可能に軸支され、下部ステアリングシャフト１２Ｂの車体後方端が上部ステアリングシャフト１２Ａの車体前方端にスプライン嵌合し、ステアリングホイール１２１の回転操作を、図１の自在継手２１を介して、ステアリングギヤ２４に伝達する。

アッパーブラケット３は、上板３２と、この上板３２から下方に延びる側板３３、３４を有している。上記アウターコラム１１には、アウターコラム１１の下方に突出して、一対のクランプ部材１３Ａ、１３Ｂが一体的に形成されている。クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの外側面１４Ａ、１４Ｂは、アッパーブラケット３の側板３３、３４の内側面３３１、３４１に摺動可能に接している。

本発明の実施例では、アウターコラム１１は、アルミダイカスト製の一体成型品であるが、鋼管にクランプ部材１３Ａ、１３Ｂを溶接したものであってもよい。また、軽量化を目的として、マグネシウムダイカスト製であってもよい。

アッパーブラケット３の側板３３、３４には、チルト調整用長溝３５、３６が形成されている。クランプ部材１３Ａ、１３Ｂには、図２の左右方向に延びると共に、アウターコラム１１の軸心方向に長く延びるテレスコ調整用長溝１５Ａ、１５Ｂが形成されている。

丸棒状の締付けロッド５が、上記チルト調整用長溝３５、３６及びテレスコ調整用長溝１５Ａ、１５Ｂを通して、図５の右側から挿入されている。締付けロッド５は、鉄系の金属製（炭素鋼）であり、正の熱膨張係数（１０〜１１×１０^−６／℃）を有している。締付けロッド５の右端には円筒状の頭部５１が形成されている。頭部５１の外径部には回り止め部５１１が形成され、この回り止め部５１１は、チルト調整用長溝３６の溝幅よりも若干幅の狭い矩形断面に形成されている。

回り止め部５１１はチルト調整用長溝３６に嵌入して、締付けロッド５をアッパーブラケット３に対して回り止めするとともに、アウターコラム１１のチルト位置調整時に、チルト調整用長溝３６に沿って、締付けロッド５を摺動させる。

締付けロッド５の左端外周には、固定カム５３、可動カム５４、操作レバー５５、スラスト軸受５６、ナット５７が、この順で外嵌され、ナット５７の内径部に形成された雌ねじが、締付けロッド５の左端に形成された雄ねじ５８にねじ込まれている。

固定カム５３の右端外周には、矩形断面の回り止め部（図示せず）が形成されている。この回り止め部がチルト調整用長溝３５に嵌入して、固定カム５３をアッパーブラケット３に対して回り止めするとともに、アウターコラム１１のチルト位置調整時に、チルト調整用長溝３５に沿って、固定カム５３を摺動させる。

固定カム５３と可動カム５４の対向する端面には、相補的な傾斜カム面が形成され、互いに噛み合っている。可動カム５４の左側面に一体的に形成された操作レバー５５を手で操作すると、可動カム５４が固定カム５３に対して回動する。

固定カム５３、可動カム５４、操作レバー５５は、正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形されている。また、可動カム５４と操作レバー５５は、一体的に成形されている。正の熱膨張係数を有する樹脂材料としては、機械的性質が優れた、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）が使用される。ポリアセタールの熱膨張係数は１０〜１２×１０^−５／℃である。

樹脂に分散させる負の熱膨張係数を有する材料としては、例えば、負熱膨張性ガラスセラミックスを使用することができる。負熱膨張性ガラスセラミックスとしては、主結晶相が、β−ユークリプタイト固溶体、β−ユークリプタイト、β−石英固溶体、および、β−石英のうちのいずれか１種または２種以上のガラスセラミックスであって、質量％で、ＢａＯ成分を０．５〜４％含有する材料が好ましい。この負熱膨張性ガラスセラミックスの熱膨張係数は、−４０℃〜＋１６０℃の温度範囲において、−２５〜−１００×１０^ー７／℃である。

樹脂に分散させる負の熱膨張係数を有する材料としては、例えば、チタン酸鉛、チタン酸ハフニウム、タングステン酸ジルコニウム、タングステン酸タンタルなどの無機物質でもよい。

このように、固定カム５３、可動カム５４、操作レバー５５を、正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形すると、固定カム５３、可動カム５４、操作レバー５５の熱膨張係数を金属製の締付けロッド５の熱膨張係数に近づけることができる。従って、環境温度の変化による、締付けロッド５と固定カム５３、締付けロッド５と可動カム５４との間の熱変位が抑制され、操作レバーの操作力の変動が小さくなって、所定のクランプ力を得るのが容易で、操作レバーの操作感が良好に保たれる。

また、固定カム５３、可動カム５４を樹脂製にすると、複雑な形状に成形するのが容易になるため、いろいろな機能を固定カム５３と可動カム５４に取り込むことが可能になる。さらに、可動カム５４を操作レバー５５と一体的に成形することが容易になるため、部品点数が削減されて、製造コストを削減することが可能になる。

図５から図７に示すように、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの内側面１６Ａ、１６Ｂの間には、スペーサ８４が介挿されている。スペーサ８４をクランプ部材１３Ａ、１３Ｂに取り付けるために、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの内側面１６Ａ、１６Ｂには、車体前方側と車体後方側に、凹部１７Ａ、１７Ｂ、１８Ａ、１８Ｂが形成されている。なお、スペーサ８４は必ずしも設ける必要はない。

内側面１６Ａの車体前方側（図６の左側）に形成された矩形断面の凹部１７Ａと、内側面１６Ｂの車体前方側に形成された矩形断面の凹部１７Ｂは、アウターコラム１１の同一の軸方向位置に対向して配置されている。

また、内側面１６Ａの車体後方側（図６の右側）に形成された矩形断面の凹部１８Ａと、内側面１６Ｂの車体後方側に形成された矩形断面の凹部１８Ｂは、アウターコラム１１の同一の軸方向位置に対向して配置されている。

図７に示すように、スペーサ８４は、車体下方側（図７の下側）に配置された下板８４３と、この下板８４３の左右両端から上方に延びる左側板８４１と右側板８４２を有し、上方が開放されたコの字状に形成されている。

左側板８４１と右側板８４２は互いに平行で、左側板８４１の外側面８４１１と、右側板８４２の外側面８４２１は、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの内側面１６Ａ、１６Ｂの間に挟持される。

図６（１）に示すように、アウターコラム１１をアッパーブラケット３に対してアンクランプし、アウターコラム１１をチルトクランプ及びテレスコピッククランプする前の状態では、左側板８４１の外側面８４１１と、右側板８４２の外側面８４２１は、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの内側面１６Ａ、１６Ｂとの間に、若干の隙間δを有して介挿されている。

スペーサ８４の材質は、樹脂（例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）やポリアミド（ＰＡ）等の摩擦係数が小さく、自己潤滑性があり、耐摩耗性に優れた合成樹脂）、または、金属（アルミニウム合金、マグネシウム合金等）が望ましい。

スペーサ８４の外側面８４１１と８４２１には、矩形断面の凸部８４１２、８４１３、及び、矩形断面の凸部８４２２、８４２３が形成されている。図５の下方から、スペーサ８４を、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの内側面１６Ａ、１６Ｂの間に挿入する。すると、スペーサ８４の凸部８４１２、８４１３、８４２２、８４２３が、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの凹部１７Ａ、１８Ａ、１７Ｂ、１８Ｂに、締め代の小さな締まりばめで嵌合される。

従って、クランプ／アンクランプ時に、内側面１６Ａ、１６Ｂが互いに接近離反方向に弾性変形しても、凸部８４１２、８４１３、８４２２、８４２３と凹部１７Ａ、１８Ａ、１７Ｂ、１８Ｂとの間で、内側面１６Ａ、１６Ｂの接近離反方向の相対移動が可能なので、スペーサ８４は、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの内側面１６Ａ、１６Ｂに保持される。

スペーサ８４の車体前方側（図７の左側）には、左側板８４１の内側面８４１４と右側板８４２の内側面８４２４とを接続する補強リブ８４４が形成されている。補強リブ８４４は、車体前方側の凸部８４１２と８４２２と同一位置（アウターコラム１１の軸線方向の位置が同一）に形成されている。

図３から図６に示すように、アウターコラム１１の下面には、アウターコラム１１の外周面１１Ａから内周面１１Ｂに貫通したスリット７が形成されている。スリット７は、アウターコラム１１の車体前方側端面１１１に開放され、車体前方側端面１１１の開放側から、開放端部（開放側の端部）７１、平行部７２、閉鎖端部（閉鎖側の端部）７３の順に形成されている。

この開放端部７１から一定の幅で平行部７２が車体後方側に延び、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの車体後方側端面１３１Ａ、１３１Ｂを過ぎ、アウターコラム１１の軸方向長さの略中間位置を過ぎた位置に、円弧状の閉鎖端部７３が形成されている。

操作レバー５５をクランプ方向に回動すると、固定カム５３の傾斜カム面の山に可動カム５４の傾斜カム面の山が乗り上げ、締付けロッド５を図５の左側に引っ張ると同時に、固定カム５３を図５の右側に押す。

右側の側板３４は、締付けロッド５の頭部５１の左端面によって左側に押され、側板３４を内側に変形させる。すると、側板３４の内側面３４１がクランプ部材１３Ｂの外側面１４Ｂに強く押しつけられる。

同時に、左側の側板３３は、固定カム５３の右端面によって右側に押され、側板３３を内側に変形させる。すると、側板３３の内側面３３１が、クランプ部材１３Ａの外側面１４Ａに強く押しつけられる。

その結果、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂは、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの内側面１６Ａ、１６Ｂが互いに接近する方向に内側に弾性変形し、スリット７は、閉鎖端部７３を支点として、開放端部７１、平行部７２の幅が狭まる。従って、上記アウターコラム１１の内周面１１Ｂが縮径して、インナーコラム１０の外周面１０Ａをクランプ（テレスコピッククランプ）する。

アウターコラム１１の内周面１１Ｂがインナーコラム１０の外周面１０Ａをクランプするクランプ力が、所定のクランプ力（テレスコピッククランプ力）に達すると、図６（２）に示すように、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの内側面１６Ａ、１６Ｂが、スペーサ８４の外側面８４１１と外側面８４２１に当接する。

従って、操作レバー５５を更にクランプ方向に回動しても、それ以上、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂは内側へ弾性変形できないため、テレスコピッククランプ力が所定の大きさに維持され、スリット７の閉鎖端部７３に作用する応力が過度に大きくなることが回避される。

そのため、クランプ、アンクランプを繰り返しても、アウターコラム１１自体の剛性及び強度の低下が避けられ、アウターコラム１１をインナーコラム１０に対してクランプした時のクランプ力が低下せず、操舵感の低下が避けられる。

このようにして、アッパーブラケット３に対してアウターコラム１１が固定され、アウターコラム１１のチルト方向の変位及びテレスコピック方向の変位が阻止される。

次に本発明の実施例２について説明する。図８は本発明の実施例２のステアリング装置の要部を示し、車体前方側の左上部から見た分解斜視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例２は、テレスコピック位置調整時の摺動抵抗を安定させるために、インナーコラム１０の外周面とアウターコラム１１の内周面との間に形成したスリーブに本発明を適用した例である。すなわち、図８に示すように、実施例２では、インナーコラム１０の外周面とアウターコラム１１の内周面との間の隙間に、円筒状の樹脂製のスリーブ８５が介挿されている。

このスリーブ８５を、正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形する。正の熱膨張係数を有する樹脂材料としては、摩擦係数が小さい、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が使用される。ポリテトラフルオロエチレンの熱膨張係数は１０×１０^−５／℃である。樹脂に分散させる負の熱膨張係数を有する材料としては、実施例１で説明した負熱膨張性ガラスセラミックス等を使用することができる。

このように、スリーブ８５を、正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形すると、スリーブ８５の熱膨張係数を金属製のインナーコラム１０、アウターコラム１１の熱膨張係数に近づけることができる。従って、環境温度の変化による、スリーブ８５、インナーコラム１０、アウターコラム１１との間の熱変位が抑制され、テレスコピック位置調整時の摺動抵抗を安定させることができる。

次に本発明の実施例３について説明する。図９は本発明の実施例３のステアリング装置の要部を示し、図３の下部ステアリングシャフト（雄ステアリングシャフト）１２Ｂにスリーブを取り付け、上部ステアリングシャフト（雌ステアリングシャフト）１２Ａを外嵌する前の状態を示す斜視図である。図１０は図９の拡大縦断面図であり、下部ステアリングシャフト（雄ステアリングシャフト）１２Ｂにスリーブを取り付け、スリーブの外周に上部ステアリングシャフト（雌ステアリングシャフト）１２Ａを外嵌した状態を示す。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例３は、相対的に摺動可能で、回転トルクを伝達する、雄ステアリングシャフト１２Ｂと雌ステアリングシャフト１２Ａとの間の隙間に介挿されたスリーブに本発明を適用した例である。このスリーブは、雄ステアリングシャフト１２Ｂと雌ステアリングシャフト１２Ａとの間の回転方向のガタを小さくし、雄ステアリングシャフト１２Ｂと雌ステアリングシャフト１２Ａとの間の軸方向の摺動抵抗を安定させるために使用される。

すなわち、図９、図１０に示すように、雌ステアリングシャフト１２Ａは中空筒状に形成されており、その内周には、雌ステアリングシャフト１２Ａの軸心１９から放射状に、軸方向溝８６、８６、８６、８６が、伸縮ストロークの全長にわたって、等間隔（９０度間隔）に４個形成されている。各軸方向溝８６は、軸心１９を通り、図１０で左右に水平な中心線１９１、または、軸心１９を通り、図１０で上下に垂直な中心線１９２に対して、角度θで形成された側面８６１、８６１を有している。

従って、一つの軸方向溝８６を構成する側面８６１と８６１との間の間隔は、放射方向外側に向かって狭くなる。また、この側面８６１、８６１の放射方向外端が、外側に向かって凸の円弧状の底面８６２に滑らかに接続され、側面８６１、８６１と底面８６２によって、各軸方向溝８６は、軸直角断面が略コの字形に形成されている。

また、この側面８６１、８６１の放射方向内端が、隣接する側面８６１、８６１の放射方向内端と、内側に向かって凸の円弧状の接続面８６３によって、滑らかに接続されている。

また、雄ステアリングシャフト１２Ｂの車体後方側の大径部外周には、軸方向凸条８７、８７、８７、８７が、大径部外周の軸方向全長にわたって、軸心１９から放射状に、上記軸方向溝８６と同一位相位置に、等間隔（９０度間隔）に４個形成されている。

軸方向凸条８７は、上記した左右に水平な中心線１９１、または、上下に垂直な中心線１９２と平行な側面８７１、８７１を有している。従って、一つの軸方向凸条８７を構成する側面８７１と側面８７１との間の間隔は一定で、放射方向外側に向かって平行に形成されている。

また、この側面８７１、８７１の放射方向外端が、上下に垂直な中心線１９２、または、左右に水平な中心線１９１に対して直交する直線状の頂面８７２に接続され、側面８７１、８７１と頂面８７２によって、各軸方向凸条８７は、軸直角断面が略コの字形に形成されている。側面８７１、８７１の放射方向内端は、隣接する側面８７１、８７１の放射方向内端と、外側に向かって凸の円弧状の接続面８７３によって接続されている。

従って、雄ステアリングシャフト１２Ｂの軸方向凸条８７の側面８７１、８７１と、雌ステアリングシャフト１２Ａの軸方向溝８６の側面８６１、８６１との間には、放射方向外側に向かって間隔が狭くなる傾斜隙間８８が形成されている。

雄ステアリングシャフト１２Ｂの外周と雌ステアリングシャフト１２Ａの内周との間の隙間には、樹脂製の部分スリーブ９１が４個介挿されている。部分スリーブ９１は、傾斜スリーブ部９１１、連結スリーブ部９１２の二要素で構成される。

傾斜スリーブ部９１１、９１１は、各々傾斜隙間８８、８８に介挿され、連結スリーブ部９１２は、円弧状の底面８６２と直線状の頂面８７２との間の外側円弧状隙間８９に介挿されている。

連結スリーブ部９１２は、傾斜スリーブ部９１１よりも薄肉に形成されている。従って、雄ステアリングシャフト１２Ｂの外周に部分スリーブ９１を４個外嵌すると、連結スリーブ部９１２が容易に弾性変形して、雄ステアリングシャフト１２Ｂの外周に部分スリーブ９１を容易に外嵌することができる。

部分スリーブ９１を雄ステアリングシャフト１２Ｂの外周に外嵌する際には、付勢部材としての板ばね９２を、雄ステアリングシャフト１２Ｂの外周の頂面８７２と連結スリーブ部９１２の内周との間に介挿する。

次に、雄ステアリングシャフト１２Ｂの外周の４箇所の頂面８７２に、かつ、部分スリーブ９１の軸方向の両端部分に、放射方向外側に突出して、凸部（係止部）８７４、８７４をカシメ加工で成形する。

この凸部８７４が４個の部分スリーブ９１の軸方向の両端部分に各々当接して、４個の部分スリーブ９１が雄ステアリングシャフト１２Ｂに対して軸方向に相対移動しないように固定している。

続いて、４個の部分スリーブ９１が外嵌された雄ステアリングシャフト１２Ｂに、雌ステアリングシャフト１２Ａを外嵌する。すると、傾斜スリーブ部９１１の外周は、雌ステアリングシャフト１２Ａの側面８６１に対して所定の締代を有しているので、締代に抗して雄ステアリングシャフト１２Ｂに雌ステアリングシャフト１２Ａを外嵌すると、傾斜スリーブ部９１１（部分スリーブ９１）が半径方向（放射方向）内側に向かって移動する。

傾斜スリーブ部９１１が半径方向（放射方向）内側に移動すると、板ばね９２が雄ステアリングシャフト１２Ｂの頂面８７２と連結スリーブ部９１２の内周との間に圧縮して介挿される。その結果、板ばね９２の付勢力によって、各々の部分スリーブ９１は半径方向（放射方向）外側に向かって付勢され、傾斜スリーブ部９１１が、傾斜隙間８８の最大隙間部側から最小隙間部側に向かって押圧される。

そのため、雄ステアリングシャフト１２Ｂと雌ステアリングシャフト１２Ａとの間のガタが無く、かつ、雄ステアリングシャフト１２Ｂと雌ステアリングシャフト１２Ａとの間に所定の予圧が付与される。

この状態で、ステアリングホイール１２１の車体前後方向位置を調節すると、アウターコラム１１がインナーコラム１０に対してテレスコピック移動し、雌ステアリングシャフト１２Ａが雄ステアリングシャフト１２Ｂに対して軸方向に摺動する。この雌ステアリングシャフト１２Ａの軸方向の摺動で、傾斜スリーブ部９１１の外周が雌ステアリングシャフト１２Ａの側面８６１に対して常に接触しながら摺動する。

すなわち、隣接する部分スリーブ９１は、雄ステアリングシャフト１２Ｂの軸方向に直交する方向（半径方向）に互いに相対移動可能に係合されているため、板ばね９２の弾性力が部分スリーブ９１に全て伝達され、予圧力として効果的に作用する。

この部分スリーブ９１を、正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形する。正の熱膨張係数を有する樹脂材料としては、摩擦係数が小さい、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が使用される。ポリテトラフルオロエチレンの熱膨張係数は１０×１０^−５／℃である。樹脂に分散させる負の熱膨張係数を有する材料としては、実施例１で説明した負熱膨張性ガラスセラミックス等を使用することができる。

このように、部分スリーブ９１を、正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形すると、部分スリーブ９１の熱膨張係数を金属製の雌ステアリングシャフト１２Ａ、雄ステアリングシャフト１２Ｂの熱膨張係数に近づけることができる。従って、環境温度の変化による、部分スリーブ９１、雌ステアリングシャフト１２Ａ、雄ステアリングシャフト１２Ｂとの間の熱変位が抑制され、予圧力の変動が無く、雄ステアリングシャフト１２Ｂと雌ステアリングシャフト１２Ａとの間の軸方向の摺動抵抗が一定に維持される。

上記実施例では、インナーコラム１０がロアーコラム、アウターコラム１１がアッパーコラムで構成されているが、インナーコラム１０をアッパーコラム、アウターコラム１１をロアーコラムにしてもよい。

また、上記実施例では、チルト位置調整とテレスコピック位置調整の両方が可能なチルト・テレスコピック式のステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、チルト位置調整またはテレスコピック位置調整のどちらか一方だけが可能なステアリング装置に本発明を適用してもよい。

また、チルト位置調整方向、テレスコピック位置調整方向、あるいは、チルト位置調整方向とテレスコピック位置調整方向の両方に、多板式またはギヤ式のロック機構を備えたステアリング装置に本発明を適用してもよい。さらに、上記実施例では、コラム１の軸心よりも車体下方側を締付けロッド５で締め付けてクランプする方式のステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、コラム１の軸心よりも車体上方側を締付けロッド５で締め付けてクランプする方式のステアリング装置に本発明を適用してもよい。また、コラム１に操舵補助部を有する電動パワーステアリング装置に本発明を適用してもよい。

１ コラム
１０ インナーコラム（ロアーコラム）
１０Ａ 外周面
１１ アウターコラム（アッパーコラム）
１１Ａ 外周面
１１Ｂ 内周面
１１１ 車体前方側端面
１２ ステアリングシャフト
１２Ａ 上部ステアリングシャフト（雌ステアリングシャフト）
１２Ｂ 下部ステアリングシャフト（雄ステアリングシャフト）
１２１ ステアリングホイール
１３Ａ、１３Ｂ クランプ部材
１３１Ａ、１３１Ｂ 車体後方側端面
１４Ａ、１４Ｂ 外側面
１５Ａ、１５Ｂ テレスコ調整用長溝
１６Ａ、１６Ｂ 内側面
１７Ａ、１７Ｂ 凹部
１８Ａ、１８Ｂ 凹部
１９ 軸心
１９１、１９２ 中心線
２１ 自在継手
２２ 中間シャフト
２２１ 中間インナーシャフト
２２２ 中間アウターシャフト
２３ 自在継手
２４ ステアリングギヤ
２５ タイロッド
３ アッパーブラケット（車体取付けブラケット）
３２ 上板
３３、３４ 側板
３３１、３４１ 内側面
３５、３６ チルト調整用長溝
４１ 車体
４２ カプセル
５ 締付けロッド
５１ 頭部
５１１ 回り止め部
５３ 固定カム
５４ 可動カム
５５ 操作レバー
５６ スラスト軸受
５７ ナット
５８ 雄ねじ
６ ロアーブラケット
６１ チルト中心軸
７ スリット
７１ 開放端部
７２ 平行部
７３ 閉鎖端部
８４ スペーサ
８４１ 左側板
８４１１ 外側面
８４１２、８４１３ 凸部
８４１４ 内側面
８４２ 右側板
８４２１ 外側面
８４２２、８４２３ 凸部
８４２４ 内側面
８４３ 下板
８４４ 補強リブ
８５ スリーブ
８６ 軸方向溝
８６１ 側面
８６２ 底面
８６３ 接続面
８７ 軸方向凸条
８７１ 側面
８７２ 頂面
８７３ 接続面
８７４ 凸部
８８ 傾斜隙間
８９ 外側円弧状隙間
９１ 部分スリーブ
９１１ 傾斜スリーブ部
９１２ 連結スリーブ部
９２ 板ばね

Claims (3)

1. 車体に取付け可能な車体取付けブラケット、
   上記車体取付けブラケットにチルト位置又はテレスコピック位置の少なくともいずれか一方の位置が調整可能に支持されると共に、ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトを回動可能に軸支したコラム、
   所望のチルト位置又はテレスコピック位置の少なくともいずれか一方の位置で上記車体取付けブラケットに上記コラムを締付けてクランプするために、上記車体取付けブラケットに形成されたチルト位置調整用長溝、または、上記コラムに形成されたテレスコピック位置調整用長溝の少なくともいずれか一方に挿通された金属製の締付けロッド、
   上記締付けロッドの一端に支承され上記車体取付けブラケットの一側面を上記コラムに押圧する固定カム、
   上記固定カムに対向して上記締付けロッドの一端に回動可能に支承され、操作レバーと一体的に形成された可動カム、
   上記固定カムと可動カムの対向する面に各々設けられ、上記固定カムに対して可動カムを相対的に軸方向に押圧するカム面を備えたステアリング装置において、
   上記固定カムと可動カムは、
   正の熱膨張係数を有する樹脂に負の熱膨張係数を有する材料を分散させた複合材料で成形されていること
   を特徴とするステアリング装置。
2. 請求項１に記載されたステアリング装置において、
   上記負の熱膨張係数を有する材料は、
   負熱膨張性ガラスセラミックス、チタン酸鉛、チタン酸ハフニウム、タングステン酸ジルコニウム、タングステン酸タンタルのうちのいずれかであること
   を特徴とするステアリング装置。
3. 請求項２に記載されたステアリング装置において、
   上記負熱膨張性ガラスセラミックスは、
   主結晶相が、β−ユークリプタイト固溶体、β−ユークリプタイト、β−石英固溶体、および、β−石英のうちのいずれか１種または２種以上のガラスセラミックスであって、質量％で、ＢａＯ成分を０．５〜４％含有する材料であること
   を特徴とするステアリング装置。

Images