JP2014101070A - ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】所要の衝撃吸収ストロークを確保しつつ小型のステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリング装置1が、操舵軸3を回転可能に支持し、衝撃吸収時に軸方向X1に相対摺動するアッパ側のアウターチューブ25とロアー側のインナーチューブ26とを備える。インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの少なくとも周方向下部領域に、アウターチューブ25の内周25aに接触し両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第1摺動抵抗低減要素としての円筒ころ28を保持する。アウターチューブ25の軸方向下端部25Lの少なくとも周方向上部領域に、インナーチューブ26の外周26aに接触し両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第2摺動抵抗低減要素としての円筒ころ29を保持する。
【選択図】図1
【解決手段】ステアリング装置1が、操舵軸3を回転可能に支持し、衝撃吸収時に軸方向X1に相対摺動するアッパ側のアウターチューブ25とロアー側のインナーチューブ26とを備える。インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの少なくとも周方向下部領域に、アウターチューブ25の内周25aに接触し両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第1摺動抵抗低減要素としての円筒ころ28を保持する。アウターチューブ25の軸方向下端部25Lの少なくとも周方向上部領域に、インナーチューブ26の外周26aに接触し両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第2摺動抵抗低減要素としての円筒ころ29を保持する。
【選択図】図1
Description
本発明はステアリング装置に関する。
ステアリングホイール(操舵部材)の位置を操舵軸の軸方向に調整するテレスコピック調整式のステアリング装置では、ステアリングシャフト(操舵軸)を構成するインナーシャフトとアウターシャフトとを相対回転不能に且つ軸方向に相対摺動可能に嵌合しており、両シャフトを軸方向に相対摺動させて、テレスコピック調整するようにしている。
そのテレスコピック調整をスムーズに行うために、例えば特許文献1では、ステアリングシャフトにおいて、アウターシャフトの一端(開放端)の内周に挿入された環状のブッシュによって、転動体を転動可能に保持し、ブッシュの弾性力によって、転動体をインナーシャフトの外周に押圧している。
そのテレスコピック調整をスムーズに行うために、例えば特許文献1では、ステアリングシャフトにおいて、アウターシャフトの一端(開放端)の内周に挿入された環状のブッシュによって、転動体を転動可能に保持し、ブッシュの弾性力によって、転動体をインナーシャフトの外周に押圧している。
また、特許文献2(例えば図4C)では、ステアリングシャフトにおいて、インナーシャフトの端部とアウターシャフトの内周との間に、転動体を介在させている。
テレスコピック調整式のステアリング装置では、操舵軸を回転可能に支持するジャケットが、軸方向に相対摺動可能に嵌め合わされたアウターチューブとインナーチューブとにより構成されている。車両の衝突(一次衝突)に伴って、運転者がステアリングホイールに衝突する二次衝突時において、両チューブを収縮させながら、衝撃吸収エネルギを吸収するようにしている。
しかしながら、二次衝突時にステアリングホイールが上方へ押し上げられる傾向にあるため、アウターチューブとインナーチューブとの間に、こじれを生じ易い。こじれが生ずると、両チューブ間の摺動抵抗が大きくなり、衝撃吸収時に両チューブがスムーズに収縮できなくなるおそれがある。衝撃吸収時の両チューブのこじれを低減するために、両チューブの嵌合長を長く設定した場合には、所要の衝撃吸収ストロークを確保しつつステアリング装置を軸方向に小型化することが困難となる。
そこで、本発明の目的は、所要の衝撃吸収ストロークを確保しつつ小型のステアリング装置を提供することである。
前記目的を達成するため、請求項1の発明は、一端に操舵部材(2)が連結された操舵軸(3)を回転可能に支持し、衝撃吸収時に軸方向に相対摺動するアッパ側のアウターチューブ(25)およびロアー側のインナーチューブ(26)と、前記インナーチューブの軸方向上端部(26U)の少なくとも周方向下部領域(26UL)に保持され、前記アウターチューブの内周(25a)に接触し両チューブ間の摺動抵抗を低減する第1摺動抵抗低減要素と、前記アウターチューブの軸方向下端部(25L)の少なくとも周方向上部領域(25LU)に保持され、前記インナーチューブの外周に接触し両チューブ間の摺動抵抗を低減する第2摺動抵抗低減要素と、を備えたステアリング装置(1;1A)を提供する。
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項2のように、請求項1において、前記インナーチューブの軸方向上端部(26U)の少なくとも周方向上部領域(26UU)に保持され、前記アウターチューブの内周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第3摺動抵抗低減要素(57)と、前記アウターチューブの軸方向下端部(25L)の少なくとも周方向下部領域(25LL)に保持され、前記インナーチューブの外周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第4摺動抵抗低減要素(58)と、を備えていてもよい。
また、請求項2のように、請求項1において、前記インナーチューブの軸方向上端部(26U)の少なくとも周方向上部領域(26UU)に保持され、前記アウターチューブの内周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第3摺動抵抗低減要素(57)と、前記アウターチューブの軸方向下端部(25L)の少なくとも周方向下部領域(25LL)に保持され、前記インナーチューブの外周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第4摺動抵抗低減要素(58)と、を備えていてもよい。
また、請求項3の発明は、一端に操舵部材(2)が連結された操舵軸(3)を回転可能に支持し、衝撃吸収時に軸方向に相対摺動するアッパー側のインナーチューブ(126)およびロアー側のアウターチューブ(125)と、前記アウターチューブの軸方向上端部(125U)の少なくとも周方向上部領域に保持され、前記インナーチューブの外周(126a)に接触し両チューブ間の摺動抵抗を低減する第1摺動抵抗低減要素(128)と、前記インナーチューブの軸方向下端部(126L)の少なくとも周方向下部領域に保持され、前記アウターチューブの内周(125a)に接触し両チューブ間の摺動抵抗を低減する第2摺動抵抗低減要素(129)と、を備えたステアリング装置(100;100A)を提供する。
また、請求項4のように、請求項3において、前記アウターチューブの軸方向上端部の少なくとも周方向下部領域に保持され、前記インナーチューブの内周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第3摺動抵抗低減要素(157)と、前記インナーチューブの軸方向下端部の少なくとも周方向上部領域に保持され、前記アウターチューブの内周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第4摺動抵抗低減要素(158)と、を備えていてもよい。
また、請求項5のように、前記第1摺動抵抗低減要素および前記第2摺動抵抗低減要素の少なくとも一方は転動体であってもよい。
また、請求項6のように、前記第3摺動抵抗低減要素および前記第3摺動抵抗低減要素の少なくとも一方は転動体であってもよい。
また、請求項6のように、前記第3摺動抵抗低減要素および前記第3摺動抵抗低減要素の少なくとも一方は転動体であってもよい。
請求項1の発明によれば、ロアー側のインナーチューブの軸方向上端部の少なくとも周方向下部領域に、アッパ側のアウターチューブの内周に接触する第1摺動抵抗低減要素を保持し、アウターチューブの軸方向下端部の少なくとも周方向上部領域に、インナーチューブの外周に接触する第2摺動抵抗低減要素を保持している。したがって、車両の二次衝突に際して、アッパー側のアウターチューブの軸方向上端部を押し上げるようにして、アウターチューブをインナーチューブに対して傾倒させるモーメントが発生した場合にも、第1摺動抵抗低減要素および第2摺動抵抗低減要素の働きで、両チューブをスムーズに収縮させることができる。可及的に両チューブの嵌合長を短くすることができるので、所定の衝撃吸収ストロークを確保しつつ小型化を達成することができる。
請求項2の発明によれば、ロアー側のインナーチューブの軸方向上端部の少なくとも周方向上部領域に、アッパー側のアウターチューブの内周に接触する第3摺動抵抗低減要素を保持し、アウターチューブの軸方向下端部の少なくとも周方向下部領域に、インナーチューブの外周に接触する第4摺動抵抗低減要素を保持している。したがって、テレスコピック調整時に、操舵部材の自重等によってアッパー側のアウターチューブの軸方向上端部を下方へ押し下げるようにしてアウターチューブをインナーチューブに対して傾倒させるモーメントが発生した場合にも、第3摺動抵抗低減要素および第4摺動抵抗低減要素の働きで、両チューブをスムーズに伸縮させることができる。
請求項3の発明によれば、ロアー側のアウターチューブの軸方向上端部の少なくとも周方向上部領域に、アッパ側のインナーチューブの外周に接触する第1摺動抵抗低減要素を保持し、インナーチューブの軸方向下端部の少なくとも周方向下部領域に、アウターチューブの外周に接触する第2摺動抵抗低減要素を保持している。したがって、車両の二次衝突に際して、アッパー側のインナーチューブの軸方向上端部を押し上げるようにして、インナーチューブをアウターチューブに対して傾倒させるモーメントが発生した場合にも、第1摺動抵抗低減要素および第2摺動抵抗低減要素の働きで、両チューブをスムーズに収縮させることができる。可及的に両チューブの嵌合長を短くすることができるので、所定の衝撃吸収ストロークを確保しつつ小型化を達成することができる。
請求項4の発明によれば、ロアー側のアウターチューブの軸方向上端部の少なくとも周方向下部領域に、アッパー側のインナーチューブの外周に接触する第3摺動抵抗低減要素を保持し、インナーチューブの軸方向下端部の少なくとも周方向上部領域に、アウターチューブの内周に接触する第4摺動抵抗低減要素を保持している。したがって、テレスコピック調整時に、操舵部材の自重等によってアッパー側のインナーチューブの軸方向上端部を下方へ押し下げるようにしてインナーチューブをアウターチューブに対して傾倒させるモーメントが発生した場合にも、第3摺動抵抗低減要素および第4摺動抵抗低減要素の働きで、両チューブをスムーズに伸縮させることができる。
請求項5の発明によれば、第1摺動抵抗低減要素および第2摺動抵抗低減要素の少なくとも一方を転動体とすることにより、衝撃吸収時に、両チューブをよりスムーズに収縮させることができる。
請求項6の発明によれば、第3摺動抵抗低減要素および第3摺動抵抗低減要素の少なくとも一方を転動体とすることにより、テレスコピック調整時に、両チューブをよりスムーズに伸縮させることができる。
請求項6の発明によれば、第3摺動抵抗低減要素および第3摺動抵抗低減要素の少なくとも一方を転動体とすることにより、テレスコピック調整時に、両チューブをよりスムーズに伸縮させることができる。
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の一実施形態のステアリング装置の概略構成の模式図である。本実施形態では、ステアリング装置が電動パワーステアリング装置である場合に則して説明するが、本発明をマニュアル式のステアリング装置に適用してもよい。
図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結された操舵軸3と、操舵軸3に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン7aに噛み合うラック8aを有する転舵軸としてのラック軸8とを備えている。
図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結された操舵軸3と、操舵軸3に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン7aに噛み合うラック8aを有する転舵軸としてのラック軸8とを備えている。
ピニオン軸7およびラック軸8を含むラックアンドピニオン機構によって、転舵機構A1が構成されている。ラック軸8は、図示しないハウジングによって、車両の左右方向に沿う軸方向(紙面とは直交する方向)に移動可能に支持されている。ラック軸8の各端部は、図示していないが、対応するタイロッドおよび対応するナックルアームを介して対応する転舵輪に連結されている。
操舵軸3は、同軸上に連結された第1操舵軸11と第2操舵軸12とを備えている。第1操舵軸11は、例えばスプライン結合を用いて、一体回転可能に且つ軸方向に相対摺動可能に嵌合されたアッパーシャフト13およびロアーシャフト14を有している。アッパーシャフト13およびロアーシャフト14の何れか一方が内軸を構成し、他方が筒状の外軸を構成している。
また、第2操舵軸12は、ロアーシャフト14と一体回転可能に連結された入力軸15と、自在継手4を介して中間軸5に一体回転可能に連結された出力軸16と、入力軸15および出力軸16を相対回転可能に連結するトーションバー17とを有している。
ステアリングシャフト3は、車体側部材18,19に固定されたステアリングコラム20によって、第1軸受21、第2軸受22、第3軸受23および第4軸受24を介して回転可能に支持されている。
ステアリングシャフト3は、車体側部材18,19に固定されたステアリングコラム20によって、第1軸受21、第2軸受22、第3軸受23および第4軸受24を介して回転可能に支持されている。
ステアリングコラム20は、軸方向X1に相対摺動可能に嵌め合わされたアッパー側のアウターチューブ25およびロアー側のインナーチューブ26と、インナーチューブ26の軸方向下端部26Lに連結されたハウジング27とを備えている。
図1、インナーチューブ26の軸方向上端部周辺の概略斜視図である図2、およびインナーチューブ26の断面を示す模式図である図3を参照して、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの少なくとも周方向下部領域26UL(本実施形態では、図3に示すように周方向下部領域26UL内の周方向下端部26ULL)に、アウターチューブ25の内周25aに接触し両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第1摺動抵抗低減要素としての転動体を構成する円筒ころ28が保持されている。
図1、インナーチューブ26の軸方向上端部周辺の概略斜視図である図2、およびインナーチューブ26の断面を示す模式図である図3を参照して、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの少なくとも周方向下部領域26UL(本実施形態では、図3に示すように周方向下部領域26UL内の周方向下端部26ULL)に、アウターチューブ25の内周25aに接触し両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第1摺動抵抗低減要素としての転動体を構成する円筒ころ28が保持されている。
図3に示すように、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uにおいて、周方向下部領域26ULとは、下方に対して左右にそれぞれ中心角θ1(θ1=45度)の範囲以内の領域である。本実施形態では、円筒ころ28(第1摺動低減要素)を周方向下部領域26ULのうち周方向下端部26ULLに配置したが、これに代えて、周方向下部領域26UL内に、アウターチューブ25の内周25aに対する接触点が配置されるように、左右対称の位置に、一対の円筒ころ(第1摺動低減要素)を配置してもよい。
図2に示すように、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uに、軸方向X1の上方に延びる一対のステー30が設けられている。円筒ころ28は、一対のステー30に両端が支持された支軸31によって回転可能に支持されている。支軸31は、インナーチューブ26の接線と平行な方向に沿って配置されている。
図1、アウターチューブ25の概略斜視図である図4、およびアウターチューブ25の断面を示す模式図である図5を参照して、アウターチューブ25の軸方向下端部25Lの少なくとも周方向上部領域25LU(本実施形態では、図5に示すように周方向上部領域25LU内の周方向上端部25LUU)に、インナーチューブ26の外周26aに接触し両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第2摺動抵抗低減要素としての転動体を構成する円筒ころ29が保持されている。
図1、アウターチューブ25の概略斜視図である図4、およびアウターチューブ25の断面を示す模式図である図5を参照して、アウターチューブ25の軸方向下端部25Lの少なくとも周方向上部領域25LU(本実施形態では、図5に示すように周方向上部領域25LU内の周方向上端部25LUU)に、インナーチューブ26の外周26aに接触し両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第2摺動抵抗低減要素としての転動体を構成する円筒ころ29が保持されている。
図5に示すように、アウターチューブ25の軸方向下端部25Lにおいて、周方向上部領域25LUとは、下方に対して左右それぞれ中心角θ2(θ2=45度)の範囲内の領域である。本実施形態では、円筒ころ29(第2摺動低減要素)を周方向上部領域25LUのうち周方向上端部25LUUに配置したが、これに代えて、周方向上部領域25LU内にインナーチューブ26の外周26aに対する接触点が配置されるように、左右対称の位置に、一対の円筒ころ(第2摺動低減要素)を配置してもよい。
図4に示すように、アウターチューブ25の軸方向下端部25Lに、軸方向X1の下方に延びる一対のステー32が設けられている。円筒ころ29は、一対のステー32に両端が支持された支軸33によって回転可能に支持されている。支軸33は、アウターチューブ25の接線と平行な方向に沿って配置されている。
再び図1を参照して、ハウジング27内には、操舵補助用の電動モータ34の動力を減速して出力軸16に伝達する減速機構35が収容されている。また、ハウジング27内には、入力軸15と出力軸16との相対回転に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサ36が収容されている。トルクセンサによるトルク検出結果と図示しない車速センサによる車速検出結果とが、ECU(Electronic Control Unit )37に入力される。ECU37は、両検出結果に基づいて、電動モータ34を駆動制御(操舵補助制御)し、電動モータ34に操舵補助力を発生させる。
再び図1を参照して、ハウジング27内には、操舵補助用の電動モータ34の動力を減速して出力軸16に伝達する減速機構35が収容されている。また、ハウジング27内には、入力軸15と出力軸16との相対回転に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサ36が収容されている。トルクセンサによるトルク検出結果と図示しない車速センサによる車速検出結果とが、ECU(Electronic Control Unit )37に入力される。ECU37は、両検出結果に基づいて、電動モータ34を駆動制御(操舵補助制御)し、電動モータ34に操舵補助力を発生させる。
減速機構35は、電動モータ34の回転軸(図示せず)と同行回転可能に連結された駆動ギヤ38と、駆動ギヤ38に噛み合い出力軸16と同伴回転する被動ギヤ39とを有している。駆動ギヤ38は例えばウォーム軸からなり、被動ギヤ39は例えばウォームホイールからなる。減速機構35は、電動モータ34の発生する操舵補助力を出力軸16に伝達する。
第1軸受21は、アッパーチューブ25の軸方向上端部25Uの内周に保持されて、アッパーシャフト13を回転可能に支持する。第2軸受22は、ハウジング27に保持され、入力軸15を回転可能に支持する。第3軸受23および第4軸受24は、ハウジング7に保持され、被動ギヤ39を挟んだ両側で出力軸16を回転可能に支持している。
ステアリングコラム20は、車両後方Y1側のアッパーブラケット40および車両前方Y2側のロアーブラケット41を介して車体側部材18,19に固定されている。アッパーブラケット40は、後述するコラムブラケットを介してステアリングコラム20のアッパー側のアウターチューブ25に固定可能である。アッパーブラケット40は、車体側部材18から下方に突出する固定ボルト(スタッドボルト)42と、当該固定ボルト42に螺合するナット43と、アッパーブラケット40に離脱可能に保持されたカプセル44とを用いて、車体側部材18に固定されている。
ステアリングコラム20は、車両後方Y1側のアッパーブラケット40および車両前方Y2側のロアーブラケット41を介して車体側部材18,19に固定されている。アッパーブラケット40は、後述するコラムブラケットを介してステアリングコラム20のアッパー側のアウターチューブ25に固定可能である。アッパーブラケット40は、車体側部材18から下方に突出する固定ボルト(スタッドボルト)42と、当該固定ボルト42に螺合するナット43と、アッパーブラケット40に離脱可能に保持されたカプセル44とを用いて、車体側部材18に固定されている。
ロアーブラケット41は、ステアリングコラム20のロアー側のインナーチューブ26に固定されている。ロアーブラケット41は、図示しない固定ボルトを用いて、車体側部材19に固定されている。
図1のVI−VI線に沿う断面図である図6を参照して、固定ボルト42は左右一対設けられており、各固定ボルト42は、アッパーブラケット40およびカプセル44を挿通している。各固定ボルト42にナット43を締め込むことによって、車体側部材18とナット43との間に、アッパーブラケット40およびカプセル44を挟持し、これにより、アッパーブラケット40を車体側部材18に固定するようにしている。二次衝突時には、カプセル44に設けられた樹脂ピン(図示せず)が破断することにより、アッパーブラケット40が車体側部材18から離脱される。
図1のVI−VI線に沿う断面図である図6を参照して、固定ボルト42は左右一対設けられており、各固定ボルト42は、アッパーブラケット40およびカプセル44を挿通している。各固定ボルト42にナット43を締め込むことによって、車体側部材18とナット43との間に、アッパーブラケット40およびカプセル44を挟持し、これにより、アッパーブラケット40を車体側部材18に固定するようにしている。二次衝突時には、カプセル44に設けられた樹脂ピン(図示せず)が破断することにより、アッパーブラケット40が車体側部材18から離脱される。
アッパーブラケット40は、例えば板金により形成されている。アッパーブラケット40は、左右一対の取付座45を有する上板46と、上板46に固定された下向きに開放する溝形をなす主体部47とを備えている。主体部47は、上板46の下面に固定された上板としてのウェブ48と、ウェブ48の両端から延設された一対の側板49とを有している。一方、ステアリングコラム20のアッパー側のアウターチューブ25には、上向きに開放する溝形をなすコラムブラケット50が固定されている。そのコラムブラケット50はアッパーブラケット40の一対の側板49に対向する一対の側板51を有している。
アッパーブラケット40およびコラムブラケット50の側板49,51を貫通するボルトからなる締付軸52が設けられている。締付軸52に螺合するナット53を、操作レバー54の回転操作によって回転させることにより、締付軸52としてのボルトの頭部とナット53との間に、両側板49,51を締め付け、両側板49,51をロックする。これにより、テレスコピック調整後の操舵部材2の位置をロックし、テレスコロックを達成する。
一方、締付軸52の軸方向の途中部には、締付軸52と一体回転する偏心カム55が設けられている。操作レバー54の回転操作に伴って締付軸52と一体回転した偏心カム55が、アウターチューブ25に設けられた開口56を通して、インナーチューブ26の外周26aを押し上げることにより、テレスコロック時に両チューブ25,26間のガタが除去される。
本実施形態によれば、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの少なくとも周方向下部領域26ULに、アウターチューブ25の内周25aに接触する第1摺動抵抗低減要素(円筒ころ28)を保持し、アウターチューブ25の軸方向下端部25Lの少なくとも周方向上部領域25LUに、インナーチューブ26の外周26aに接触する第2摺動抵抗低減要素(円筒ころ29)を保持している。
したがって、車両の二次衝突に際して、操舵部材2が車両前方Y2への力F1(図1参照)を受けて、アッパー側のアウターチューブ25の軸方向上端部25Uを押し上げるようにして、アウターチューブ25をインナーチューブ26に対して傾倒させるモーメントM1(図1参照)が発生した場合にも、第1摺動抵抗低減要素(円筒ころ28)および第2摺動抵抗低減要素(円筒ころ29)の働きで、両チューブ25,26をスムーズに収縮させることができる。可及的に両チューブ25,26の嵌合長を短くすることができるので、所定の衝撃吸収ストロークを確保しつつ小型化を達成することができる。
また、第1摺動抵抗低減要素および第2摺動抵抗低減要素の少なくとも一方(本実施形態では双方)を転動体(本実施形態では円筒ころ28,29)とすることにより、衝撃吸収時に、両チューブ25,26をよりスムーズに収縮させることができる。
特に、車両の二次衝突に際して、アッパー側のアウターチューブ25をロアー側のインナーチューブ26に対して傾倒させるモーメントM1が発生した場合に、両チューブ25,26間で最も強く押し当てられる部分である、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの周方向下端部26ULLとアウターチューブ25の軸方向下端部25Lの周方向上端部25LUUとに、それぞれ、第1摺動抵抗低減要素(円筒ころ28)と第2摺動抵抗低減要素(円筒ころ29)とを配置したので、衝撃吸収時に、両チューブを確実にスムーズ25,26に収縮させることができる。
特に、車両の二次衝突に際して、アッパー側のアウターチューブ25をロアー側のインナーチューブ26に対して傾倒させるモーメントM1が発生した場合に、両チューブ25,26間で最も強く押し当てられる部分である、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの周方向下端部26ULLとアウターチューブ25の軸方向下端部25Lの周方向上端部25LUUとに、それぞれ、第1摺動抵抗低減要素(円筒ころ28)と第2摺動抵抗低減要素(円筒ころ29)とを配置したので、衝撃吸収時に、両チューブを確実にスムーズ25,26に収縮させることができる。
次いで、図7は、本発明の別の実施形態のステアリング装置1Aを示している。図8は、ステアリング装置1Aのステアリングコラム20Aのインナーチューブ26の軸方向上端部26Uの断面を示す模式図である。図9は、図7のステアリング装置のアウターチューブの軸方向下端部の断面を示す模式図である。
本実施形態のステアリング装置1Aが、図1のステアリング装置1と異なるのは、円筒ころ57と円筒ころ58とが追加された点である。すなわち、図7および図8を参照して、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの少なくとも周方向上部領域26UU(本実施形態では、図8に示すように周方向上部領域26UU内の周方向上端部26UUU)に、アウターチューブ25の内周25aに転がり接触して両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第3摺動抵抗低減要素としての転動体を構成する円筒ころ57が保持されている。
本実施形態のステアリング装置1Aが、図1のステアリング装置1と異なるのは、円筒ころ57と円筒ころ58とが追加された点である。すなわち、図7および図8を参照して、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの少なくとも周方向上部領域26UU(本実施形態では、図8に示すように周方向上部領域26UU内の周方向上端部26UUU)に、アウターチューブ25の内周25aに転がり接触して両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第3摺動抵抗低減要素としての転動体を構成する円筒ころ57が保持されている。
また、図7および図9を参照して、アウターチューブ25の軸方向下端部25Lの少なくとも周方向下部領域25LL(本実施形態では、図9に示すように周方向下部領域25LL内の周方向下端部25LLL)に、インナーチューブ26の外周26aに転がり接触し、両チューブ25,26間の摺動抵抗を低減する第4摺動抵抗低減要素としての転動体を構成する円筒ころ58が保持されている。
本実施形態の構成要素において、図1〜図6の実施形態と同じ構成要素には、図1〜図6の実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。また、各円筒ころ57,58は、円筒ころ28,29と同じく、ステーと支軸を用いて回転可能に支持されている。
本実施形態によれば、図1の実施形態と同じ作用効果を奏することに加えて、下記の作用効果を奏する。すなわち、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの少なくとも周方向上部領域26UUに、アウターチューブ25の内周25aに接触する第3摺動抵抗低減要素(円筒ころ57)を保持し、アウターチューブ25の軸方向下端部25Lの少なくとも周方向下部領域25LLに、インナーチューブ26の外周26aに接触する第4摺動抵抗低減要素(円筒ころ58)を保持している。したがって、テレスコピック調整時に、操舵部材2の自重G1等によってアッパー側のアウターチューブ25の軸方向上端部25Uを下方へ押し下げるようにしてアウターチューブ25をインナーチューブ26に対して傾倒させるモーメントM2が発生した場合にも、第3摺動抵抗低減要素(円筒ころ57)および第4摺動抵抗低減要素(円筒ころ58)の働きで、両チューブ25,26をスムーズに伸縮させることができる。
本実施形態によれば、図1の実施形態と同じ作用効果を奏することに加えて、下記の作用効果を奏する。すなわち、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの少なくとも周方向上部領域26UUに、アウターチューブ25の内周25aに接触する第3摺動抵抗低減要素(円筒ころ57)を保持し、アウターチューブ25の軸方向下端部25Lの少なくとも周方向下部領域25LLに、インナーチューブ26の外周26aに接触する第4摺動抵抗低減要素(円筒ころ58)を保持している。したがって、テレスコピック調整時に、操舵部材2の自重G1等によってアッパー側のアウターチューブ25の軸方向上端部25Uを下方へ押し下げるようにしてアウターチューブ25をインナーチューブ26に対して傾倒させるモーメントM2が発生した場合にも、第3摺動抵抗低減要素(円筒ころ57)および第4摺動抵抗低減要素(円筒ころ58)の働きで、両チューブ25,26をスムーズに伸縮させることができる。
また、第3摺動抵抗低減要素および第3摺動抵抗低減要素の少なくとも一方を転動体(本実施形態では双方を円筒ころ57,58)とすることにより、テレスコピック調整時に、両チューブ25,26をよりスムーズに伸縮させることができる。
特に、テレスコピック調整に際して、アッパー側のアウターチューブ25をロアー側のインナーチューブ26に対して傾倒させるモーメントM2が発生した場合に、両チューブ25,26間で最も強く押し当てられる部分である、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの周方向上端部26UUUとアウターチューブ25の軸方向下端部25Lの周方向下端部25LLLとに、それぞれ、第3摺動抵抗低減要素(円筒ころ57)と第4摺動抵抗低減要素(円筒ころ58)とを配置したので、テレスコピック調整時に、両チューブ25,26を確実にスムーズに収縮させることができる。
特に、テレスコピック調整に際して、アッパー側のアウターチューブ25をロアー側のインナーチューブ26に対して傾倒させるモーメントM2が発生した場合に、両チューブ25,26間で最も強く押し当てられる部分である、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uの周方向上端部26UUUとアウターチューブ25の軸方向下端部25Lの周方向下端部25LLLとに、それぞれ、第3摺動抵抗低減要素(円筒ころ57)と第4摺動抵抗低減要素(円筒ころ58)とを配置したので、テレスコピック調整時に、両チューブ25,26を確実にスムーズに収縮させることができる。
本発明は各前記実施形態に限定されるものではない。例えば、図3のインナーチューブ26の軸方向上端部26Uの周方向下端部26ULLに配置された単一の円筒ころ28(第1 摺動低減要素)に代えて、図10に示すように、軸方向上端部26Uの周方向下部領域26UL内の左右対称位置に、一対の円筒ころ28A,28B(第1摺動抵抗低減要素)を設けてもよい。
また、図5のアウターチューブ25の軸方向下端部25Lの周方向上端部25LUUに配置された単一の円筒ころ29に代えて、図11に示すように、軸方向下端部25Lの周方向上部領域25LU内の左右対称位置に、一対の円筒ころ29A,29B(第2摺動抵抗低減要素)を設けてもよい。
また、図8のインナーチューブ26の軸方向上端部26Uの周方向下端部26ULLに配置された単一の円筒ころ28(第1摺動低減要素)に代えて、図12に示すように、軸方向上端部26Uの周方向下部領域26UL内の左右対称位置に、一対の円筒ころ28A,28B(第1摺動抵抗低減要素)を設けてもよい。
また、図8のインナーチューブ26の軸方向上端部26Uの周方向下端部26ULLに配置された単一の円筒ころ28(第1摺動低減要素)に代えて、図12に示すように、軸方向上端部26Uの周方向下部領域26UL内の左右対称位置に、一対の円筒ころ28A,28B(第1摺動抵抗低減要素)を設けてもよい。
また、図8のインナーチューブ26の軸方向上端部26Uの周方向上端部26UUUに配置された単一の円筒ころ57(第3摺動低減要素)に代えて、図13に示すように、軸方向上端部26Uの周方向上部領域26UU内の左右対称位置に、一対の円筒ころ57A,57B(第3摺動抵抗低減要素)を設けてもよい。
また、図9のアウターチューブ25の軸方向下端部25Lの周方向上端部25LUUに配置された単一の円筒ころ29(第2摺動低減要素)に代えて、図14に示すように、軸方向下端部25Lの周方向上部領域25LU内の左右対称位置に、一対の円筒ころ29A,29B(第2摺動低減要素)を設けてもよい。
また、図9のアウターチューブ25の軸方向下端部25Lの周方向上端部25LUUに配置された単一の円筒ころ29(第2摺動低減要素)に代えて、図14に示すように、軸方向下端部25Lの周方向上部領域25LU内の左右対称位置に、一対の円筒ころ29A,29B(第2摺動低減要素)を設けてもよい。
また、図9のアウターチューブ25の軸方向下端部25Lの周方向下端部25LLLに配置された単一の円筒ころ58(第4摺動低減要素)に代えて、図15に示すように、軸方向下端部25Lの周方向下部領域25LL内の左右対称位置に、一対の円筒ころ58A,58B(第4摺動低減要素)を設けてもよい。
図12〜図15の各変更形態では、周方向に3つの円筒ころ(転動体。摺動低減要素)を配置することになる。一方、周方向に3つの円筒ころ(転動体。摺動低減要素)を用いることも考えられる。例えば、図8の変更形態を表す図16に示すように、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uにおいて、2つの第1摺動低減要素としての円筒ころ28A,28Bと、2つの第3摺動抵抗低減要素としての円筒ころ57A,57Bとを設けてもよい。
図12〜図15の各変更形態では、周方向に3つの円筒ころ(転動体。摺動低減要素)を配置することになる。一方、周方向に3つの円筒ころ(転動体。摺動低減要素)を用いることも考えられる。例えば、図8の変更形態を表す図16に示すように、インナーチューブ26の軸方向上端部26Uにおいて、2つの第1摺動低減要素としての円筒ころ28A,28Bと、2つの第3摺動抵抗低減要素としての円筒ころ57A,57Bとを設けてもよい。
また、図9の変更形態を表す図17に示すように、アウターチューブ25の軸方向下端部25Lにおいて、2つの第2摺動抵抗低減要素としての円筒ころ29A,29Bと、2つの第4摺動抵抗低減要素としての円筒ころ58A,58Bとを設けてもよい。
また、各前記施形態では、各摺動低減要素を構成する転動体として、円筒ころを用いたが、アウターチューブ25の内周25aに転がり接触する円筒ころに代えて、樽形ころを用いてもよいし、また、インナーチューブ26の外周26aに転がり接触する円筒ころに代えて、鼓形ころを用いてもよい。
また、各前記施形態では、各摺動低減要素を構成する転動体として、円筒ころを用いたが、アウターチューブ25の内周25aに転がり接触する円筒ころに代えて、樽形ころを用いてもよいし、また、インナーチューブ26の外周26aに転がり接触する円筒ころに代えて、鼓形ころを用いてもよい。
各前記実施形態において、各摺動低減要素を構成する転動体として、ころに代えて、ボールを用いてもよい。例えば、図18に示すように、第1摺動低減要素ないし第3摺動低減要素として、インナーチューブ26に設けられた保持孔59に保持されて、アウターチューブ25の内周25aに転がり接触するボール60を用いてもよい。
また、図19に示すように、第2摺動低減要素ないし第4摺動低減要素として、アウターチューブ25に設けられた保持孔61に保持されて、インナーチューブ26の外周26aに転がり接触するボール62を用いてもよい。
また、図19に示すように、第2摺動低減要素ないし第4摺動低減要素として、アウターチューブ25に設けられた保持孔61に保持されて、インナーチューブ26の外周26aに転がり接触するボール62を用いてもよい。
また、摺動低減要素として、転動体に代えて、対応するチューブ25,26に被覆された低摩擦被膜を用いてもよい。低摩擦被膜を構成する低摩擦材としては、例えばフッ素樹脂を用いることができる。
また、図1〜図19の実施形態では、ステアリングコラム20の一部をアッパー側のアウターチューブ25とロアー側のインナーチューブ26とで構成したが、これに代えて、図20の実施形態のステアリング装置100や図21の実施形態のステアリング装置100Aのように、ステアリングコラム120;120Aの一部をロアー側のアウターチューブ125とアッパー側のインナーチューブ126とで構成してもよい。図20,21の各実施形態の構成要素において、図1〜図19の実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図1〜図19の実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
また、図1〜図19の実施形態では、ステアリングコラム20の一部をアッパー側のアウターチューブ25とロアー側のインナーチューブ26とで構成したが、これに代えて、図20の実施形態のステアリング装置100や図21の実施形態のステアリング装置100Aのように、ステアリングコラム120;120Aの一部をロアー側のアウターチューブ125とアッパー側のインナーチューブ126とで構成してもよい。図20,21の各実施形態の構成要素において、図1〜図19の実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図1〜図19の実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
図20の実施形態のステアリング装置100では、ステアリングコラム120のロアー側のアウターチューブ125の軸方向上端部125Uの少なくとも周方向上部領域に、インナーチューブ126の外周126aに接触し両チューブ125,126間の摺動抵抗を低減する第1摺動抵抗低減要素(例えば転動体としての円筒ころ128)が保持されている。また、インナーチューブ126の軸方向下端部126Lの少なくとも周方向下部領域に、アウターチューブ125の内周125aに接触し両チューブ125,126間の摺動抵抗を低減する第2摺動抵抗低減要素(例えば転動体としての円筒ころ129)が保持されている。
図20の実施形態によれば、車両の二次衝突に際して、アッパー側のインナーチューブ126の軸方向上端部126Uを押し上げるようにして、インナーチューブ126をアウターチューブ125に対して傾倒させるモーメントM1が発生した場合にも、第1摺動抵抗低減要素(例えば円筒ころ128)および第2摺動抵抗低減要素(例えば円筒ころ129)の働きで、両チューブ125,126をスムーズに収縮させることができる。可及的に両チューブ125,126の嵌合長を短くすることができるので、所定の衝撃吸収ストロークを確保しつつ小型化を達成することができる。
本実施形態において、第1摺動抵抗低減要素および第2摺動抵抗低減要素の少なくとも一方は、ころ、ボール等の転動体であってもよいし、対応するチューブに被覆された低摩擦被膜を用いてもよい。低摩擦被膜を構成する低摩擦材としては、例えばフッ素樹脂を用いることができる。
次いで、図21の実施形態のステアリング装置100Aにおいて図20の実施形態のステアリング装置100に対して追加された構成は、ステアリングコラム120Aのロアー側のアウターチューブ125の軸方向上端部125Uの少なくとも周方向下部領域に、アッパー側のインナーチューブ126の外周126aに接触し、両チューブ125,126間の摺動抵抗を低減する第3摺動抵抗低減要素(転動体としての円筒ころ157)を保持している点と、インナーチューブ126の軸方向下端部126Uの少なくとも周方向上部領域に、アウターチューブ125の内周125aに接触し、両チューブ125,126間の摺動抵抗を低減する第4摺動抵抗低減要素(転動体としての円筒ころ158)を保持している点とである。
次いで、図21の実施形態のステアリング装置100Aにおいて図20の実施形態のステアリング装置100に対して追加された構成は、ステアリングコラム120Aのロアー側のアウターチューブ125の軸方向上端部125Uの少なくとも周方向下部領域に、アッパー側のインナーチューブ126の外周126aに接触し、両チューブ125,126間の摺動抵抗を低減する第3摺動抵抗低減要素(転動体としての円筒ころ157)を保持している点と、インナーチューブ126の軸方向下端部126Uの少なくとも周方向上部領域に、アウターチューブ125の内周125aに接触し、両チューブ125,126間の摺動抵抗を低減する第4摺動抵抗低減要素(転動体としての円筒ころ158)を保持している点とである。
図21の実施形態によれば、図20の実施形態と同じ効果を奏することに加えて、下記の効果を奏する。テレスコピック調整時に、操舵部材2の自重等によってアッパー側のインナーチューブ126の軸方向上端部126Lを下方へ押し下げるようにしてインナーチューブ126をアウターチューブ125に対して傾倒させるモーメントM2が発生した場合にも、第3摺動抵抗低減要素(例えば円筒ころ157)および第4摺動抵抗低減要素(例えば円筒ころ158)の働きで、両チューブ125,126をスムーズに伸縮させることができる。
本実施形態において、第3摺動抵抗低減要素および第4摺動抵抗低減要素の少なくとも一方は、ころ、ボール等の転動体であってもよいし、対応するチューブに被覆された低摩擦被膜を用いてもよい。低摩擦被膜を構成する低摩擦材としては、例えばフッ素樹脂を用いることができる。
その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
1;1A;100;100A…ステアリング装置、2…操舵部材、3…操舵軸、20;20A;120;120A…ステアリングコラム、25;125…アウターチューブ、25a;125a…内周、25U;125U…軸方向上端部、25L…軸方向下端部、25LU…周方向上部領域、25LUU…周方向上端部、25LL…周方向下部領域、25LLL…周方向下端部、26;126…インナーチューブ、26a;126a…外周、26U;126U…軸方向上端部、26L;126L…軸方向下端部、26UL…周方向下部領域、26ULL…周方向下端部、26UU…周方向上部領域、26UUU…周方向上端部、28;28A,28B;128…円筒ころ(第1摺動低減要素。転動体)、29;29A,29B;129…円筒ころ(第2摺動低減要素。転動体)30…ステー、31…支軸、32…ステー、33…支軸、57;57A,57B;157…円筒ころ(第3摺動抵抗低減要素。転動体)、58;58A,58B;158…円筒ころ(第4摺動抵抗低減要素。転動体)、60…ボール(摺動低減要素。転動体)、62…ボール(摺動低減要素。転動体)、X1…軸方向
Claims (6)
- 一端に操舵部材が連結された操舵軸を回転可能に支持し、衝撃吸収時に軸方向に相対摺動するアッパ側のアウターチューブおよびロアー側のインナーチューブと、
前記インナーチューブの軸方向上端部の少なくとも周方向下部領域に保持され、前記アウターチューブの内周に接触し両チューブ間の摺動抵抗を低減する第1摺動抵抗低減要素と、
前記アウターチューブの軸方向下端部の少なくとも周方向上部領域に保持され、前記インナーチューブの外周に接触し両チューブ間の摺動抵抗を低減する第2摺動抵抗低減要素と、を備えたステアリング装置。 - 請求項1において、前記インナーチューブの軸方向上端部の少なくとも周方向上部領域に保持され、前記アウターチューブの内周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第3摺動抵抗低減要素と、
前記アウターチューブの軸方向下端部の少なくとも周方向下部領域に保持され、前記インナーチューブの外周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第4摺動抵抗低減要素と、を備えたステアリング装置。 - 一端に操舵部材が連結された操舵軸を回転可能に支持し、衝撃吸収時に軸方向に相対摺動するアッパー側のインナーチューブおよびロアー側のアウターチューブと、
前記アウターチューブの軸方向上端部の少なくとも周方向上部領域に保持され、前記インナーチューブの外周に接触し両チューブ間の摺動抵抗を低減する第1摺動抵抗低減要素と、
前記インナーチューブの軸方向下端部の少なくとも周方向下部領域に保持され、前記アウターチューブの内周に接触し両チューブ間の摺動抵抗を低減する第2摺動抵抗低減要素と、を備えたステアリング装置。 - 請求項3において、前記アウターチューブの軸方向上端部の少なくとも周方向下部領域に保持され、前記インナーチューブの内周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第3摺動抵抗低減要素と、
前記インナーチューブの軸方向下端部の少なくとも周方向上部領域に保持され、前記アウターチューブの内周に接触し、両チューブ間の摺動抵抗を低減する第4摺動抵抗低減要素と、を備えたステアリング装置。 - 請求項1から4の何れか一項において、前記第1摺動抵抗低減要素および前記第2摺動抵抗低減要素の少なくとも一方は転動体であるステアリング装置。
- 請求項2または4において、前記第3摺動抵抗低減要素および前記第3摺動抵抗低減要素の少なくとも一方は転動体であるステアリング装置。
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