JP2014184860A - ステアリング装置 - Google Patents

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JP2014184860A
JP2014184860A JP2013061282A JP2013061282A JP2014184860A JP 2014184860 A JP2014184860 A JP 2014184860A JP 2013061282 A JP2013061282 A JP 2013061282A JP 2013061282 A JP2013061282 A JP 2013061282A JP 2014184860 A JP2014184860 A JP 2014184860A
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steering
steering shaft
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shaft
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JP2013061282A
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Masaya Takeda
雅也 丈田
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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Abstract

【課題】ステアリングシャフトを回転可能に軸支する転がり軸受を備え、アッパーコラムとロアーコラムが軸方向に摺動可能に嵌合するステアリング装置に適し、高速走行中のステアリングホイールの操縦安定性を向上させたステアリング装置を提供する。
【解決手段】バンド421を締め付けて、波型弾性リング422Cを介してすべり軸受部42を縮径し、ロアーステアリングシャフト32とすべり軸受422間にフリクションを付与すると、ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフトの回転トルクが次第に大きくなる。ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフトの回転トルクが所定の大きさになったところで、バンドの締め付けを止める。
【選択図】図3

Description

本発明はステアリング装置、特に、アッパーコラムとロアーコラムが軸方向に摺動可能
に嵌合することによって、ステアリングホイールのテレスコピック位置の調整を行うよう
にしたテレスコピック式のステアリング装置、または、二次衝突時に車体前方側にコラプ
ス移動して衝撃荷重を吸収するステアリング装置であって、ステアリングシャフトを回転
可能に軸支する軸受を備えたステアリング装置に関する。
ステアリングシャフトを回転可能に軸支する転がり軸受は、摩擦抵抗が小さく、摩擦抵
抗が安定しているため、極めて滑らかなハンドル操作を行うことができる。しかし、転が
り軸受は振動吸収特性が小さいため、高速走行中の路面の起伏等による車軸の振動がステ
アリングホイールにそのまま伝達して、ステアリングホイールが回転方向に微振動し、操
縦安定性が低下する問題がある。
特許文献1のステアリング装置は、すべり軸受をコラムの内周面とステアリングシャフ
トの外周面との間に弾性体を介して装着することによって、ステアリングシャフトに摩擦
抵抗を付与し、ステアリングホイールの振動を吸収して、操縦安定性を向上させている。
しかし、特許文献1のステアリング装置は、すべり軸受に適用したものであるが、フリクションの調整が出来ない。
特許文献2のステアリング装置は、転がり軸受で前端が回転可能に軸支されたステアリ
ングシャフトの後端外周面を、円筒状の摩擦付加部材をOリングを介して装着することに
よって、ステアリングシャフトに摩擦抵抗を付与し、ステアリングホイールの振動を吸収
して、操縦安定性を向上させている。しかし、特許文献2のステアリング装置は、アッパ
ーコラムとロアーコラムが軸方向に摺動可能に嵌合するステアリング装置に適用するのが
難しい。
特開平9−303387号公報 特開2005−53292号公報
本発明は、ステアリングシャフトを回転可能に軸支するすべり軸受を備え、アッパーコ
ラムとロアーコラムが軸方向に摺動可能に嵌合するステアリング装置に適し、高速走行中
のステアリングホイールの操縦安定性を向上させ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、ロアーコラム、上記ロアーコラムに軸方向に相対的に摺動可能に嵌合されたアッパーコラム、上記アッパーコラムのアッパー側に設けられた軸受によって上記アッパーコラムに回転可能に軸支され、車体後方側にステアリングホイールを装着したアッパーステアリングシャフト、上記ロアーコラムのロアー側に設けられたすべり軸受によって上記ロアーコラムに回転可能に軸支され、上記アッパーステアリングシャフトに軸方向に相対的に移動可能に嵌合されて、上記ステアリングホイールの回転を車輪に伝達するロアーステアリングシャフト、とで構成したステアリング装置において、上記すべり軸受とすべり軸受の外周溝に格納されている波型弾性リングは拡縮可能であり上記ロアーコラムの外周に巻回された緊締具によって上記すべり軸受と波型弾性リングとロアーコラムとを拡縮させることで、上記すべり軸受とロアーステアリングシャフト間に最適なフリクションを付与す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、ロアーコラムに回転可能に軸支され、アッパーステアリングシャフトに軸方向に相対的に移動可能に嵌合され、ステアリングホイールの回転を車輪に伝達するロアーステアリングシャフトとで構成され、すべり軸受は拡縮可能でありロアーコラムの外周に巻回された緊締具によって、すべり軸受とロアーコラムとを拡縮させることで、すべり軸受とロアーステアリングシャフト間に最適なフリクションを付与している。
従って、すべり軸受に波型弾性リングを介してフリクションを付与することにより、ロアーステアリングシャフト、アッパーステアリングシャフトの回転トルクを所定の大きさに調節することができるため、高速走行中のシミー等の振動を抑えることが可能となりステアリングホイールの操縦安定性を向上させることができる。
また波型弾性リングを介したフリクションの付与により、稼動部が磨耗をしても弾性体による予圧が残るため、予圧量の低下がカバーされ磨耗によるガタが発生しにくくなる。
さらに、金属製の弾性体リングを用いているため、温度変化があっても予圧荷重に変化が無い。
本発明の実施例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。 本発明の実施例のステアリング装置を示す要部の正面図である。 本発明の実施例1のすべり軸受近傍の拡大断面図である。 本発明の実施例1のすべり軸受のA−A断面図である。
以下、図面に基づいて本発明の実施例1を説明する。
図1は本発明の実施例のステアリング装置101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102が車体に取付けられ、このコ
ラム102にはステアリングシャフト104が回転可能に軸支されている。ステアリング
シャフト104には、その右端(車体後方側)にステアリングホイール103が装着され
、ステアリングシャフト104の左端(車体前方側)には、自在継手105を介して中間
シャフト106が連結されている。
中間シャフト106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106
a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106bで構成され
、中間インナーシャフト106aの雄スプラインが、中間アウターシャフト106b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106bの車体後方側が上記自在継手105に連結され
、中間インナーシャフト106aの車体前方側が自在継手107に連結されている。自在
継手107には、ステアリングギヤ108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103を回転操作すると、ステアリングシャフト104
、自在継手105、中間シャフト106、自在継手107を介して、その回転力がステア
リングギヤ108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109を
移動し、操舵輪110の操舵角を変えることができる。
図2は本発明の実施例のステアリング装置を示す要部の正面図である。図2に示すよう
に、アッパーコラム(アウターコラム)1は、アッパー車体取付けブラケット52によっ
て、図示しない車体に固定されている。中空円筒状のアッパーコラム1の車体前方側(図
2の左側)には、アッパーコラム1の内周面に、中空円筒状の第1のロアーコラム(イン
ナーコラム)21の外周面が、軸方向にテレスコピック摺動可能に密に嵌合している。
第1のロアーコラム21の車体前方側(図2の左側)には、第1のロアーコラム21の
内周面に、中空円筒状の第2のロアーコラム(インナーコラム)22の外周面が、軸方向
にコラプス移動可能に密に嵌合している。第2のロアーコラム22の車体前方端は、ロア
ー車体取付けブラケット51によって、図示しない車体に枢動可能に固定されている。第
2のロアーコラム22の外周面は第1のロアーコラム21の内周面にかしめ加工によって
締め付けられており、二次衝突時に車体前方側に衝撃力が加わると、かしめ部分が塑性変
形して、第2のロアーコラム22に対して第1のロアーコラム21が車体前方側にコラプ
ス移動する。
アッパーコラム1の軸心にはアッパーステアリングシャフト31が挿入され、アッパー
コラム1の内周面の右端(アッパー側)に圧入された軸受(図示せず)によって、アッパ
ーステアリングシャフト31の右端(アッパー側)が回転可能に軸支されている。アッパ
ーステアリングシャフト31の右端(車体後方側)には、図1のステアリングホイール1
03が装着されている。
第2のロアーコラム22の内周面221には、ロアーステアリングシャフト32が挿入
され、第2のロアーコラム22の内周面221の左端(ロアー側)に圧入されたすべり軸受42によって、ロアーステアリングシャフト32の左端(ロアー側)が回転可能に軸支されている。ロアーステアリングシャフト32の右側には、雄スプライン(図示せず)が形成され、アッパーステアリングシャフト31の左側に形成された雌スプライン(図示せず)に移動可能にスプライン係合している。
次に本発明の実施例1について説明する。図3は本発明の実施例1のすべり軸受近傍の
拡大断面図、図4はすべり軸受のA−A断面図である。
図3に示すように、第2のロアーコラム22の内周面221には、ロアーステアリングシャフト32が挿入され、第2のロアーコラム22の内周面221の左端(ロアー側)に圧入されたすべり軸受422によって、ロアーステアリングシャフト32の左端(ロアー側)が回転可能に軸支されている。またすべり軸受422には外周溝422Bが設けられており、波型弾性リング422Cは外周溝422B内に格納をされている。波型弾性リング422Cは適度なつぶし代を伴って、第2のロアーコラム22の内周面221に接している。
また、すべり軸受部42の外径の右端面は、第2のロアーコラム22の内周面221に形成された肩部222に当接しており、第2のロアーコラム22は内径が拡縮可能なように軸方向端部から部分スリット422Aの加工が施されている。(図示せず)また、すべり軸受部42の外周には緊締具であるバンド421が巻回されている。
図4に示すように、すべり軸受422は含油されたエンジニアリング・プラスチック素材(例えばポリアセタール等の部材)の略円筒形状。すべり軸受422の内径寸法はロアーステアリングシャフト32の摺動部322部分の外径寸法にほぼ等しく、すべり軸受422の外径寸法はロアーコラム22の内径寸法にほぼ等しく、各々が嵌合可能な寸法である。またすべり軸受422には、軸方向に亘ってスリット422Aが入った拡縮可能な形状である。すべり軸受422のスリット422Aとロアーコラム22のスリット22Aは図4のように同位相が望ましい。
バンド421は鉄系の素材(例えばSPCC材)を用い、締め付け部はボルト421Bとナット421Cとで構成されている。バンド421の締め付け部は中間に位置し、その右側は縮径部、左側は受け部となっている。受け部にはバンドの初期すきま421Aが存在するが、バンド421の締め付け度合いによりバンド初期すきまはゼロとなり、その時のバンド421の内径寸法はロアーコラム22の外径寸法と略同じ外径寸法となり、以降の締め付けでは縮径に移行する。
締め付け部のボルト421B及びナット421Cを徐々に締め付けながらロアーコラム22と波型弾性リング422Cを介してすべり軸受422を縮径させて、ロアーステアリングシャフト32とすべり軸受422間に予圧を付与すると、摺動部322のガタが小さくなり、ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクが次第に大きくなる。ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクが所定の大きさになったところで、締め付け部のボルト421B及びナット421Cの締め付けを停止させる。
このようにして、締め付け部のボルト421B及びナット421Cを用いて締付力を調整することによりすべり軸受部42のフリクションを調整し、ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクを所定の大きさに調節することができるため、高速走行中のシミー等の振動を抑えることが可能となりステアリングホイール103の操縦安定性を向上させることができる。
また波型弾性リング422Cを介したフリクションの付与により、稼動部が磨耗をしても弾性体による予圧が残るため、予圧量の低下がカバーされ磨耗によるガタが発生しにくくなる。さらに、金属製の弾性体リングを用いているため、温度変化があっても予圧荷重に変化が無い。
また締め付け部は縮径部と受け部の中間位置に配置されており、その部位を締め付けるためにバネ効果があり、すべり軸受部42の磨耗による寸法変化に対しフリクション変化が少なくシミー等の振動抑え、初期性能を長期に亘って維持する事が可能である。
上述した実施例は、アッパーコラムがアウターコラムで、ロアーコラムがインナーコラ
ムのステアリング装置に適用しているが、アッパーコラムがインナーコラムで、ロアーコ
ラムがアウターコラムのステアリング装置に適用してもよい。また、実施例1ではすべり軸受422をポリアセタールとしているが、例えばエンジニアリングプラスチックではポリアミド材・ポリカーボネート材・ポリエチレン材としても良く、機能を有していればこれに限られることはなく、また金属材では例えば、銅鉛合金や黄銅等を用いることもできる。
101 ステアリング装置
102 コラム
103 ステアリングホイール
104 ステアリングシャフト
105 自在継手
106 中間シャフト
106a 中間インナーシャフト
106b 中間アウターシャフト
107 自在継手
108 ステアリングギヤ
109 タイロッド
110 操舵輪
1 アッパーコラム(アウターコラム)
21 第1のロアーコラム(インナーコラム)
22 第2のロアーコラム(インナーコラム)
22A 軸方向スリット(インナーコラム)
221 内周面
222 肩部
31 アッパーステアリングシャフト
32 ロアーステアリングシャフト
321 肩部
42 すべり軸受部
421 バンド
421A バンド初期すきま
421B ボルト
421C ナット
422 すべり軸受
422A スリット(すべり軸受部)
422B リング格納溝
422C 波型弾性リング
51 ロアー車体取付けブラケット
52 アッパー車体取付けブラケット

Claims (1)

  1. ロアーコラム、上記ロアーコラムに軸方向に相対的に摺動可能に嵌合されたアッパーコラム、上記アッパーコラムのアッパー側に設けられた軸受によって上記アッパーコラムに回転可能に軸支され、車体後方側にステアリングホイールを装着したアッパーステアリングシャフト、上記ロアーコラムのロアー側に設けられたすべり軸受によって上記ロアーコラムに回転可能に軸支され、上記アッパーステアリングシャフトに軸方向に相対的に移動可能に嵌合されて、上記ステアリングホイールの回転を車輪に伝達するロアーステアリングシャフト、とで構成したステアリング装置において、上記すべり軸受とすべり軸受の外周溝に格納されている波型弾性リングは拡縮可能であり、上記ロアーコラムの外周に巻回された緊締具によって上記すべり軸受とロアーコラムとを拡縮させることで、上記すべり軸受と波型弾性リングとロアーステアリングシャフト間に最適なフリクションを付与することを特徴とするステアリング装置。
JP2013061282A 2013-03-25 2013-03-25 ステアリング装置 Pending JP2014184860A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112840137A (zh) * 2018-10-09 2021-05-25 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于线控转向式转向传动装置的联接杆的滑动轴承

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112840137A (zh) * 2018-10-09 2021-05-25 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于线控转向式转向传动装置的联接杆的滑动轴承
CN112840137B (zh) * 2018-10-09 2023-07-07 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于线控转向式转向传动装置的联接杆的滑动轴承

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