JP2013129322A - 保持構造及び保持構造の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングシャフトを回転可能に支持するチューブをハウジングに保持する場合に、容易に組み立てることができる保持構造及び保持構造の組立方法を提供する。
【解決手段】保持構造３０は、ステアリングシャフトを回転可能に支持するロアチューブ２５を相対摺動可能なハウジング１２に保持する。保持構造３０は、ハウジング１２に形成された孔３２においてロアチューブ２５側に移動可能に設けられ、ロアチューブ２５を押圧可能な押圧部材と４０、押圧部材４０と嵌合し、押圧部材４０の押圧方向とは反対方向への移動量を規制し、かつ、押圧部材４０がハウジング１２に形成された孔３２から抜けないように規制する規制部材５０と、押圧部材４０をロアチューブ２５側へ付勢する付勢部材６０と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリングシャフトを回転可能に支持するチューブを、相対摺動可能なハウジングに保持する保持構造及び保持構造の組立方法に関するものである。

車両のステアリング装置としては、ステアリングホイールが連結されるステアリングシャフトを回転可能に支持するステアリングコラムを備え、運転者の体格等に応じてステアリングホイールの高さ位置を調整するチルト調整機能、及びステアリングホイールの前後位置を調整するテレスコ調整機能を備えたものがある。

テレスコ調整機能を有するこのようなステアリング装置において、ステアリングシャフトは、アッパシャフトと、アッパシャフトに収容されるロアシャフトとを有し、アッパシャフト及びロアシャフトはスプライン嵌合により連結されている。また、ステアリングコラムは、アッパシャフトを収容支持するアウタチューブと、ロアシャフトを収容するインナチューブとを有し、アウタチューブ及びインナチューブは互いに嵌合されることにより連結されている。そして、ステアリングシャフト及びステアリングコラムにおいては、ロアシャフトが車両本体に固定される一方で、ステアリングコラム及びアッパシャフトがロアシャフトに対して相対移動してステアリングホイールにおける車両前後方向のステアリング位置を調整可能としている。

また、このようなステアリング装置においては、アウタチューブやインナチューブが伸縮されるため、そのがたつきを抑えるために保持構造を備えたものが開示されている（特許文献１参照）。具体的には、図５に示すように、保持構造９０には、インナチューブ９１を押圧する押圧部材９２が配設されている。押圧部材９２のインナチューブ９１とは反対方向には、複数枚の皿バネ９３、平座金９４、Ｃ型止め輪９５が、それぞれ別体に配設されている。そして、ハウジング９６の溝部９６ａにＣ型止め輪９５を圧縮させながら係合させることによって、皿バネ９３が押圧部材９２をインナチューブ９１側に付勢し、押圧部材９２がインナチューブ９１を押圧することとなる。

特開２０１０−８３３９２号公報

しかしながら、このような保持構造においては、振動合成値を向上させるために皿バネを複数枚重ね合わせて使用することとなるが、皿バネの圧縮荷重が大きく、皿バネを圧縮しながらＣ型止め輪を圧縮し、更にハウジングの溝に嵌め込むように組み立てることは容易なことではなかった。

そこで、本発明は、ステアリングシャフトを回転可能に支持するチューブをハウジングに保持する場合に、容易に組み立てることができる保持構造及び保持構造の組立方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ステアリングシャフトを回転可能に支持するチューブを、前記チューブが相対摺動可能なハウジングに保持する保持構造において、前記ハウジングに形成された孔において前記チューブ側に移動可能に設けられ、前記チューブを押圧可能な押圧部材と、前記押圧部材と嵌合し、前記押圧部材の押圧方向とは反対方向への移動量を規制し、かつ、前記押圧部材が前記ハウジングに形成された前記孔から抜けないように規制する規制部材と、前記押圧部材と前記規制部材との間に挟持され、前記押圧部材を前記チューブ側へ付勢する付勢部材と、を有することを要旨とする。

上記構成によれば、規制部材と押圧部材とが嵌合し、それらの間に付勢部材が挟持される。これにより、付勢部材による付勢力を受けた状態で規制部材と押圧部材とが嵌合する。そして、規制部材は、押圧部材の押圧方向とは反対方向への移動量を規制し、かつ、押圧部材がハウジングに形成された孔から抜けないように規制する。このように、押圧部材と規制部材とが付勢部材による付勢力を受けながら嵌合しているため、ステアリングシャフトを回転可能に支持するチューブをハウジングに保持する場合に、容易に組み立てることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の保持構造において、前記規制部材は、前記ハウジングに形成された前記孔の内周面の溝部に係合する鍔部を有し、前記鍔部は、前記孔の径よりも大きい外径であり、可撓性を有することを要旨とする。

上記構成によれば、規制部材は、ハウジングに形成された孔の内周面の溝部に係合する鍔部を有し、鍔部は、孔の径よりも大きい外径であり、可撓性を有する。このため、鍔部を撓ませることによって、鍔部を溝部に係合させることができる。したがって、ステアリングシャフトを回転可能に支持するチューブをハウジングに保持する場合に、容易に組み立てることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の保持構造の組立方法において、前記付勢部材が挟持された状態で前記押圧部材と前記規制部材とを嵌合する工程と、前記付勢部材を圧縮させて、前記押圧部材を前記チューブに当接させる工程と、前記付勢部材が挟持された状態で前記押圧部材と前記規制部材とを前記ハウジングに形成された前記孔に配設する工程とを含むことを要旨とする。

上記構成によれば、付勢部材が挟持された状態で規制部材と押圧部材とを嵌合し、予め一体化させることができる。そして、付勢部材を圧縮させて押圧部材をチューブに当接させ、付勢部材が挟持された状態で押圧部材と規制部材とをハウジングに形成された孔に配設する。このように、ハウジングの孔に配設する前に、付勢部材を挟持させた状態で押圧部材と規制部材とを嵌合させることで、予め一体化することができる。このため、付勢力により分解することなく、押圧部材、規制部材、及び付勢部材を円滑にハウジングの孔に配設することができる。したがって、ステアリングシャフトを回転可能に支持するチューブをハウジングに保持する場合に、容易に組み立てることができる。

本発明によれば、ステアリングシャフトを回転可能に支持するチューブをハウジングに保持する場合に、容易に組み立てることができる。

第１実施形態のステアリング装置におけるコラムシャフト付近の断面図。 第１実施形態のロアチューブの保持構造を示す断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態のロアチューブの保持構造の組立方法を示す説明図。 別の実施形態のロアチューブの保持構造を示す断面図。 従来のチューブの保持構造を示す断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、ステアリング装置１において、ステアリングシャフト２の一部を構成するコラムシャフト３は、ステアリングコラム５内において回転可能に収容されている。コラムシャフト３における車両の後方側（図１における右側）端部には、ステアリングホイール６が固定されている。一方、コラムシャフト３における車両の前方側（図１における左側）端部には、図示しない自在継手を介してインターミディエイトシャフトが連結されており、ステアリング操作に伴う回転（操舵トルク）がラックアンドピニオン機構等の転舵機構に伝達されることにより転舵輪の舵角が変更されるようになっている。なお、コラムシャフト３は、前方側端部が車両の上下方向下側に位置するように傾斜した状態で車両に搭載されている。

また、ステアリング装置１は、ステアリングホイール６の高さ位置を調整するチルト調整機能、及び前後位置を調整するテレスコ調整機能を備えている。
詳述すると、コラムシャフト３は、ステアリングホイール６が固定される中空状のアッパシャフト２１と、アッパシャフト２１にスプライン嵌合されることにより同アッパシャフト２１に対して軸方向に相対移動可能な軸状のロアシャフト２２とを備えている。一方、ステアリングコラム５は、軸受２３を介してアッパシャフト２１を収容支持するアッパチューブ２４と、ロアシャフト２２を収容するロアチューブ２５とを備えている。なお、本実施形態において、アッパチューブ２４及びロアチューブ２５は、鋼管である。アッパチューブ２４は、ロアチューブ２５の内周に挿入することにより同ロアチューブ２５に対して軸方向に相対移動可能に設けられている。また、ロアチューブ２５は、その内周にロアシャフト２２が挿入されることにより同ロアシャフト２２に対して軸方向に相対移動可能に設けられている。これにより、ロアシャフト２２に対してロアチューブ２５、アッパチューブ２４及びアッパシャフト２１を相対移動させ、ステアリングシャフト２の軸方向であるテレスコ方向におけるステアリングホイール６の位置を変更することで、その前後位置を調整可能な構成となっている。なお、本実施形態においては、アッパチューブ２４は、内側に位置するインナチューブとして、ロアチューブ２５は、外側に位置するアウタチューブとして、それぞれ機能する。

また、ステアリングコラム５は、車両本体に対してハウジング１２のチルト中心軸２８を中心として傾動可能に支持されている。これにより、車両の略上下方向であるチルト方向（詳しくは、チルト中心軸２８を中心とした傾動方向）におけるステアリングホイール６の位置を変更することで、その高さ位置を調整可能な構成となっている。

また、ロアチューブ２５は、保持構造３０によってハウジング１２に対して摺動可能なように保持されている。この保持構造３０は、ロアチューブ２５がハウジング１２に対して摺動するときにおけるがたつきを抑制するための構造である。

ここで、本実施形態におけるロアチューブ２５の保持構造について図２を参照して以下に説明する。図２に示すように、保持構造３０は、ハウジング１２に嵌合されることによって、ロアチューブ２５を保持する保持部材３１を含むように構成されている。

ハウジング１２は、アルミニウムで形成されている。このハウジング１２には、貫通する孔３２が形成されており、保持部材３１を収納可能である。また、この孔３２は、円柱形状であり、ロアチューブ２５に対して垂直方向に延伸している。ハウジング１２における孔３２の内周面３３には、ロアチューブ２５と反対側の端部に、保持部材３１を係合するための溝部３４が形成されている。

この保持部材３１は、押圧部材４０と、規制部材５０と、付勢部材６０とから構成される。
押圧部材４０は、円筒形状であり、樹脂で形成されている。押圧部材４０は、ハウジング１２に形成された孔３２の内径ｄよりやや小さい外径Ｄｒ１であり、孔３２の内周面３３に沿ってロアチューブ２５側やその反対方向に対して移動可能なように孔３２に収納される。押圧部材４０の底面４１は、平面形状であり、ロアチューブ２５を押圧する。また、押圧部材４０の上面４２も、平面形状であり、付勢部材６０からのロアチューブ２５側への付勢力を受ける。

押圧部材４０は、その中央部に円柱形状の孔４３が形成されている。押圧部材４０は、ロアチューブ２５とは反対側において、孔４３が形成された内周面４４に、孔４３の径方向内方に向かう突起４５が形成されている。この突起４５は、内周面４４の全周に形成されている。また、この突起４５は、可撓性を有しており、撓むことによって、規制部材５０が孔４３に挿入可能となる。また、押圧部材４０の孔４３には、規制部材５０が組み立てられた状態で隙間があり、その隙間にグリース等の潤滑油が充填され、ロアチューブ２５をテレスコ方向に対して滑らかに移動させることができる。

規制部材５０は、ハウジング１２の孔３２の深さ方向に対する押圧部材４０の移動を規制するための部材であり、樹脂で形成されている。規制部材５０は、円柱形状である円柱部５１と、円柱部５１の垂直方向に向かって延びる鍔部５２とが連結された形状である。

円柱部５１は、押圧部材４０の孔４３の内径よりも小さく、先端部５１ａを除いて、押圧部材４０の突起４５が形成された箇所の内径よりもやや小さい外径である。また、円柱部５１の先端部５１ａには、押圧部材４０の突起４５が形成された箇所の内径よりも大きい突起部５１ｂが形成されている。円柱部５１は、その先端部５１ａを押圧部材４０の孔４３に対して押圧すると、突起部５１ｂが押圧部材４０の突起４５を撓ませることによって、押圧部材４０の孔４３に挿入可能となる。また、円柱部５１は、押圧部材４０の突起４５に沿って、ロアチューブ２５に対して垂直方向に移動可能となる。

鍔部５２は、ハウジング１２の孔３２の内径ｄよりも大きく、溝部３４が形成された箇所の内径Ｄｔよりも小さい外径Ｄｒ２である。鍔部５２は、その厚みｔが、ハウジング１２の溝部３４の高さＷ１よりも薄く形成されている。鍔部５２は、可撓性を有しており、撓むことによって、ハウジング１２の溝部３４を嵌合可能となる。

また、鍔部５２には、円柱部５１側のほうが円柱部５１とは反対側よりも外径が小さくなるように傾斜が形成されている。つまり、鍔部５２は、その底面５２ａのほうが上面５２ｂよりも外径が小さくなる。また、鍔部５２は、その底面５２ａ側の外径も、ハウジング１２の孔３２の内径ｄよりも大きく、溝部３４が形成された箇所の内径Ｄｔよりも小さい。このため、鍔部５２は、ロアチューブ２５側に押圧された場合であっても、その底面５２ａが溝部３４の底面３４ａに当接する。

規制部材５０は、鍔部５２の底面５２ａがハウジング１２の溝部３４の底面３４ａに当接する状態で、更に鍔部５２が撓んだ場合であっても、円柱部５１の先端部５１ａがロアチューブ２５に接触しない高さである。つまり、規制部材５０は、ロアチューブ２５側に圧入されても、鍔部５２の底面５２ａがハウジング１２の溝部３４の底面３４ａに当接することで、円柱部５１の先端部５１ａがロアチューブ２５とは接触せず、ロアチューブ２５を傷つけないように構成されている。

押圧部材４０の底面４１がロアチューブ２５に当接し、かつ、規制部材５０の鍔部５２が付勢部材６０の付勢により、その上面５２ｂが溝部３４の上面３４ｂに当接している状態では、押圧部材４０における突起４５の底面４５ａと、円柱部５１の突起部５１ｂとの間に、付勢部材６０の伸び代を考慮して隙間が形成される。

付勢部材６０は、押圧部材４０と規制部材５０との間に挟持されている。付勢部材６０は、押圧部材４０をロアチューブ２５側に、規制部材５０をロアチューブ２５とは反対側に、それぞれ付勢する。なお、本実施形態における付勢部材６０は、コイルバネである。

（実施形態の作用）
ここで、上述したように構成された保持構造３０の作用について説明する。
最初に、保持構造３０の組立方法について図３を参照して以下に説明する。

図３（ａ）に示すように、規制部材５０の円柱部５１に付勢部材６０を挿通させる。そして、押圧部材４０の孔４３に対して突起４５側から規制部材５０の円柱部５１を圧入する。これによって、規制部材５０の突起部５１ｂは、押圧部材４０の突起４５を撓ませ、図３（ｂ）に示すように、円柱部５１が押圧部材４０の孔４３に挿通される。これによって、押圧部材４０、規制部材５０及び付勢部材６０が保持部材３１として一体に組み立てられる。

そして、図３（ｃ）に示すように、ハウジング１２の孔３２に押圧部材４０側から保持部材３１を挿入する。そして、押圧部材４０がロアチューブ２５に当接し、更に押し進めることによって付勢部材６０が圧縮され、規制部材５０における鍔部５２の底面５２ａをハウジング１２の上面に当接させる。そして、規制部材５０をハウジング１２の孔３２に圧入することによって、規制部材５０の鍔部５２が撓み、図２に示すように、規制部材５０の鍔部５２が、ハウジング１２の溝部３４（溝部３４の上面３４ｂ）に係合し、保持部材３１がハウジング１２に組み付けられる。

この場合、規制部材５０における鍔部５２の底面５２ａがハウジング１２の溝部３４の底面３４ａに当接し、更に鍔部５２が撓んだ場合であっても、円柱部５１の先端部５１ａが、ロアチューブ２５に当接することがなく、圧入時において規制部材５０によりロアチューブ２５を傷つけることを防止することができる。

また、押圧部材４０は、付勢部材６０により付勢されることによってロアチューブ２５を押圧することとなるが、規制部材５０における鍔部５２の底面５２ａが溝部３４の底面３４ａに当接する。このため、予定の範囲を超える力でロアチューブ２５を押圧することがなく、圧入時において押圧部材４０によりロアチューブ２５を傷つけることを防止することができる。

なお、組立者の手作業によって保持部材３１をハウジング１２に圧入することができるが、圧入機を用いることによって、より一層、円滑に組立を行うことができる。具体的には、保持部材３１を一体化した後に、規制部材５０の上面側を圧入機のヘッドに押し込む工程を経て、保持部材３１がハウジング１２に圧入されることとなる。

このように組み立てられた保持構造３０において、押圧部材４０と規制部材５０の鍔部５２との間に付勢部材６０が挟持されている。このため、付勢部材６０は、規制部材５０をロアチューブ２５側とは反対側に付勢し、押圧部材４０をロアチューブ２５側に付勢する。このため、規制部材５０における鍔部５２の上面５２ｂは、ハウジング１２の溝部３４の上面３４ｂに当接し、押圧部材４０は、付勢部材６０の付勢力によりロアチューブ２５を押圧することとなる。つまり、規制部材５０における鍔部５２は、その上面５２ｂで溝部３４の上面３４ｂに当接することによって、押圧部材４０のロアチューブ２５（押圧方向）とは反対方向への移動量を規制するとともに、押圧部材４０をハウジング１２の孔３２から抜け出さないように規制する。

（実施形態の効果）
以上詳述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）規制部材５０は、付勢部材６０による付勢力を受けた状態で押圧部材４０と嵌合する。そして、規制部材５０は、押圧部材４０のロアチューブ２５（押圧方向）とは反対方向への移動量を規制し、かつ、押圧部材４０がハウジング１２に形成された孔３２から抜けないように規制する。このため、押圧部材４０と規制部材５０とが付勢部材による付勢力を受けながら嵌合し、一体化された状態で、ハウジング１２に圧入することができる。したがって、ステアリングシャフト２を回転可能に支持するロアチューブ２５をハウジング１２に保持する場合に、容易に組み立てることができる。

（２）規制部材５０は、ハウジング１２に形成された孔３２の内周面３３の溝部３４に係合する鍔部５２を有し、鍔部５２は、孔３２の径よりも大きい外径であり、可撓性を有する。このため、鍔部５２を撓ませることによって、鍔部５２を溝部３４に係合させることができる。したがって、ステアリングシャフト２を回転可能に支持するロアチューブ２５をハウジング１２に保持する場合に、容易に組み立てることができる。

（３）特に、鍔部５２は、ハウジング１２に形成された孔３２に向かって外径が小さくなるように傾斜が形成されている。このため、鍔部５２の撓みを小さくすることで、容易に鍔部５２を溝部３４に係合させることができる。したがって、ステアリングシャフト２を回転可能に支持するロアチューブ２５をハウジング１２に保持する場合に、容易に組み立てることができる。しかも、鍔部５２が溝部３４に係合している場合には、その逆に、孔３２から抜け難くなる。

（４）規制部材５０は、鍔部５２が溝部３４に係合している場合、ロアチューブ２５に接触しない高さ（形状）である。このため、保持部材３１をハウジング１２に圧入する場合に、規制部材５０によるロアチューブ２５の損傷を防止することができる。

（５）更にまた、予定の範囲を超える力でロアチューブ２５を押圧することがなく、圧入時において押圧部材４０によるロアチューブ２５の損傷を防止することができる。
（６）また、押圧部材４０に規制部材５０が嵌合している状態で、押圧部材４０の孔４３に隙間が形成されるため、その隙間に潤滑油等を充填することができ、ロアチューブ２５をテレスコ方向に対して滑らかに移動させることができる。

尚、上記実施形態は、次のような別の実施形態（別例）にて具体化できる。
・上記実施形態において、押圧部材４０に孔４３が、規制部材５０に円柱部５１が、それぞれ形成されたが、これに限らず、例えば、図４に示すように、押圧部材１００に円柱部１０１が、規制部材１０２に孔１０３が、それぞれ形成されてもよい。

・上記実施形態において、付勢部材６０を挟持した状態で押圧部材４０と規制部材５０とを嵌合させてから、ハウジング１２の孔３２に配設することで、保持構造３０を組み立てた。しかし、これに限らず、ハウジング１２の孔３２に押圧部材４０を配設した後に、付勢部材６０を挿通した規制部材５０を、ハウジング１２の孔３２に圧入するとともに、押圧部材４０に嵌合させるように保持構造３０を組み立ててもよい。

・上記実施形態において、鍔部５２に傾斜が形成されていなくてもよい。
・上記実施形態において、付勢部材としてコイルバネを用いたが、これに限らず、例えば、皿バネ等、他の付勢部材であってもよい。

・上記実施形態において、ロアチューブを保持する保持構造に用いたが、これに限らず、アッパチューブを保持する保持構造に用いてもよい。また、例えば、内側に位置するインナチューブに用いても外側に位置するアウタチューブに用いてもよい。

・上記実施形態において、モータを駆動源として回転駆動する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に保持構造を採用したが、これに限らず、例えば、駆動源を用いないステアリング装置であってもよい。また、ＥＰＳの中でも、所謂コラムアシスト型、ピニオンアシスト型、ラックアシスト型のＥＰＳに保持構造を採用してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ） 請求項２に記載の保持構造において、前記規制部材は、前記鍔部が前記溝部に係合している状態で、前記ロアチューブに接触しない高さである保持構造。

（ロ） 請求項２及び（イ）に記載の保持構造において、前記鍔部には、前記ハウジングに形成された前記孔に向かって外径が小さくなるように傾斜が形成された保持構造。
（ハ） 請求項１、請求項２、（イ）及び（ロ）の何れか一項に記載の保持構造において、前記押圧部材及び前記規制部材は、その一方に孔が形成され、その他方に前記孔に挿入されることによって嵌合される突起部が形成される保持構造。

１・・・ステアリング装置、２・・・ステアリングシャフト、３・・・コラムシャフト、５・・・ステアリングコラム、６・・・ステアリングホイール、１２・・・ハウジング、２１・・・アッパシャフト、２２・・・ロアシャフト、２４・・・アッパチューブ、２５・・・ロアチューブ、３０・・・保持構造、３１・・・保持部材、３２，４３，１０３・・・孔、３４・・・溝部、４０，１００・・・押圧部材、４５・・・突起、５０，１０２・・・規制部材、５１，１０１・・・円柱部、５２・・・鍔部、６０・・・付勢部材。

Claims (3)

1. ステアリングシャフトを回転可能に支持するチューブを、前記チューブが相対摺動可能なハウジングに保持する保持構造において、
   前記ハウジングに形成された孔において前記チューブ側に移動可能に設けられ、前記チューブを押圧可能な押圧部材と、
   前記押圧部材と嵌合し、前記押圧部材の押圧方向とは反対方向への移動量を規制し、かつ、前記押圧部材が前記ハウジングに形成された前記孔から抜けないように規制する規制部材と、
   前記押圧部材と前記規制部材との間に挟持され、前記押圧部材を前記チューブ側へ付勢する付勢部材と、を有する保持構造。
2. 請求項１に記載の保持構造において、
   前記規制部材は、前記ハウジングに形成された前記孔の内周面の溝部に係合する鍔部を有し、
   前記鍔部は、前記孔の径よりも大きい外径であり、可撓性を有する保持構造。
3. 請求項１に記載の保持構造の組立方法において、
   前記付勢部材が挟持された状態で前記押圧部材と前記規制部材とを嵌合する工程と、
   前記付勢部材を圧縮させて、前記押圧部材を前記チューブに当接させる工程と、
   前記付勢部材が挟持された状態で前記押圧部材と前記規制部材とを前記ハウジングに形成された前記孔に配設する工程とを含む保持構造の組立方法。