JP2015074314A - ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】軸方向に対して斜めから荷重が入力された場合であっても、車両衝突時に安定したEA性能を発揮することができるステアリング装置を提供すること。【解決手段】ステアリング装置1は、ステアリングチューブ15と、ステアリングチューブ15を収容するハウジング16と、支持軸51とを含む。ステアリングチューブ15は、車両衝突時には軸方向Xに移動可能である。支持軸51は、第1可動ブラケット18とハウジング16とを連結することによってステアリングチューブ15を左右方向Yの一方側から片持ち支持する。ステアリングチューブ15の他方側には、第2可動ブラケット19が設けられている。ハウジング16には、左右方向Yにおける他方側において支持部41が設けられている。第2可動ブラケット19は、支持部41によって支持されており、車両衝突時には支持部41に対して軸方向Xに沿って相対移動可能である。【選択図】図2
Description
この発明は、ステアリング装置に関する。
下記特許文献1で開示されたステアリングコラム装置は、車体側ブラケットと、ステアリングコラムと、クランプボルトとから構成されている。ステアリングコラムは、互いに軸方向移動可能に嵌合されるロアジャケットとアッパージャケットとを有している。車体側ブラケットは、車体に固定されており、ロアジャケットとアッパージャケットとが重なる部分の左側に、固定縦壁部を備えている。ロアジャケットは、固定縦壁部に対して相対移動自在な可動縦壁部を備えている。クランプボルトは、締付軸として機能し、固定縦壁部と可動縦壁部とアッパージャケットとに挿通されている。ステアリングコラム装置では、ステアリングコラムが、片側(固定縦壁部および移動縦壁部が位置する側)で支持(片持ち支持)されている。
特許文献1のステアリングコラム装置のようにステアリングコラムが片側から片持ち支持された構成では、片側とは反対側におけるステアリングコラムの支持剛性が片側より低くなり得る。反対側におけるステアリングコラムの支持剛性が片側より低い場合において、ステアリングコラムの軸方向に対して斜めから荷重が入力されると、ロアジャケットに対するアッパージャケットの位置が通常位置からずれることがある。アッパージャケットの位置がずれると、ステアリングコラム装置を構成する各部材間でミスアライメントが発生する虞がある。ここで、ステアリングコラム装置では、アッパージャケットがロアジャケットに対して相対移動することで、車両衝突時の衝撃を吸収(EA:Energy Absorption)する構成が考えられる。この構成においてミスアライメントが発生すると、アッパージャケットは、ロアジャケットに対して正しい姿勢で相対移動できないので、安定したEA性能を発揮することが困難になる虞がある。
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、軸方向に対して斜めから荷重が入力された場合であっても、車両衝突時に安定したEA性能を発揮することができるステアリング装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、操舵部材(12)が取り付けられたステアリングシャフト(3)を収容し、車両衝突時には前記操舵部材を伴って前記ステアリングシャフトの軸方向(X)に移動可能なステアリングチューブ(15)と、車体に対して前記軸方向に位置決めされ、前記ステアリングチューブを収容するハウジング(16)と、前記軸方向に対する直交方向(Y)における前記ステアリングチューブの一方側の部分(18)と前記ハウジングとを連結することによって前記ステアリングチューブを前記一方側から片持ち支持する支持軸(51)であって、操作レバー(62)が連結されていて、前記操作レバーの操作に応じて、前記ステアリングチューブの位置をロックしたり、そのロックを解除したりする支持軸と、前記ハウジングに一体的に設けられ、前記直交方向における前記ステアリングチューブの他方側に配置される支持部(41)と、前記直交方向における前記ステアリングチューブの他方側の部分(15D)に一体的に設けられ、前記支持部によって支持されていて、車両衝突時には前記支持部に対して前記軸方向に沿って相対移動可能なブラケット(19)と、を含むことを特徴とする、ステアリング装置(1)である。
請求項2記載の発明は、前記支持部と前記ブラケットとの間に、前記ブラケットが相対移動する際における前記支持部と前記ブラケットとの間の摩擦を低減するための摩擦低減材(46)が設けられていることを特徴とする、請求項1記載のステアリング装置である。
請求項3記載の発明は、前記支持部には、前記軸方向に延びるガイド溝(44)が形成され、前記ブラケットに対して同行可能に設けられ、前記ガイド溝に嵌まり込むことによって、前記ブラケットと前記支持部とを連結していて、車両衝突時には前記ガイド溝内で前記軸方向に移動する連結部材(49)を含むことを特徴とする、請求項1または2記載のステアリング装置である。
請求項3記載の発明は、前記支持部には、前記軸方向に延びるガイド溝(44)が形成され、前記ブラケットに対して同行可能に設けられ、前記ガイド溝に嵌まり込むことによって、前記ブラケットと前記支持部とを連結していて、車両衝突時には前記ガイド溝内で前記軸方向に移動する連結部材(49)を含むことを特徴とする、請求項1または2記載のステアリング装置である。
請求項4記載の発明は、前記連結部材は、前記ブラケットに固定されたナット(28)と、前記ガイド溝に挿通され、前記ナットに螺合されたボルト(45)と、を含むことを特徴とする、請求項3記載のステアリング装置である。
請求項5記載の発明は、前記ガイド溝は、車両衝突時以外の通常時に前記連結部材を受け入れる第1領域(68)と、溝幅(W2)が前記第1領域よりも狭く、車両衝突時に前記連結部材を受け入れる第2領域(69)とを含み、前記第2領域における前記ガイド溝の溝幅は、前記ガイド溝の溝幅方向(Z)における前記連結部材の寸法(A)よりも小さいことを特徴とする、請求項3または4記載のステアリング装置である。
請求項5記載の発明は、前記ガイド溝は、車両衝突時以外の通常時に前記連結部材を受け入れる第1領域(68)と、溝幅(W2)が前記第1領域よりも狭く、車両衝突時に前記連結部材を受け入れる第2領域(69)とを含み、前記第2領域における前記ガイド溝の溝幅は、前記ガイド溝の溝幅方向(Z)における前記連結部材の寸法(A)よりも小さいことを特徴とする、請求項3または4記載のステアリング装置である。
請求項6記載の発明は、前記ブラケットと前記ハウジングまたは前記車体との間に架設され、車両衝突時には、前記ブラケットの相対移動に伴って裂けることによって車両衝突時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材(70)を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のステアリング装置である。
請求項7記載の発明は、前記ブラケットと前記ハウジングまたは前記車体との間に架設された波形形状をなし、車両衝突時には、前記ブラケットの相対移動に伴って変形することによって車両衝突時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のステアリング装置である。
請求項7記載の発明は、前記ブラケットと前記ハウジングまたは前記車体との間に架設された波形形状をなし、車両衝突時には、前記ブラケットの相対移動に伴って変形することによって車両衝突時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のステアリング装置である。
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
請求項1記載の発明によれば、ステアリングシャフトを収容するステアリングチューブは、車両衝突時には、ステアリングシャフトの軸方向に移動することで車両衝突時の衝撃を吸収できる。ステアリングチューブを収容するハウジングは、車体に対して軸方向に位置決めされている。ステアリングチューブとハウジングとは、軸方向に対する直交方向におけるステアリングチューブの一方側において支持軸に連結されている。つまり、ステアリングチューブは、支持軸によって当該一方側(たとえば運転者から見て左側)から片持ち支持されている。
このような片持ち支持の構成において、ハウジングには、直交方向におけるステアリングチューブの他方側(たとえば運転者から見て右側)に配置される支持部が一体的に設けられている。そして、ステアリングチューブの他方側の部分には、支持部によって支持されたブラケットが一体的に設けられている。ブラケットは、車両衝突時には支持部に対して軸方向に沿って相対移動可能である。このような支持部およびブラケットを設けることによって、ステアリングチューブは、直交方向における一方側に加えて、直交方向における他方側においてもハウジングによって支持されているため、直交方向両側(一方側および他方側)におけるステアリングチューブの支持剛性がほぼ同じになっている。そのため、車両衝突時に、軸方向に対して斜めから衝撃を受けた場合においても、ステアリングチューブは、軸方向に対して傾くことなく軸方向に沿って移動することができるので、車両衝突時の衝撃を安定して吸収することができる。つまり、ステアリング装置では、軸方向に対して斜めから荷重が入力された場合であっても、車両衝突時に安定したEA性能を発揮することができる。
請求項2記載の発明によれば、支持部とブラケットとの間に設けられた摩擦低減材によって、支持部とブラケットとの間の摩擦が低減される。そのため、車両衝突時において、ステアリングチューブがより円滑に移動できるので、安定したEA性能を発揮することができる。
請求項3記載の発明によれば、ブラケットには連結部材が設けられており、支持部には、ガイド溝が形成されている。連結部材は、ガイド溝に嵌り込むことによってブラケットと支持部とを連結している。これにより、支持部は、ブラケットを確実に支持することができる。
請求項3記載の発明によれば、ブラケットには連結部材が設けられており、支持部には、ガイド溝が形成されている。連結部材は、ガイド溝に嵌り込むことによってブラケットと支持部とを連結している。これにより、支持部は、ブラケットを確実に支持することができる。
請求項4記載の発明のように、ブラケットに固定されたナットと、ガイド溝に挿通されてナットに螺合されたボルトとによって連結部材をシンプルに構成することができる。
請求項5記載の発明のように、ガイド溝が、通常時に連結部材を受け入れる第1領域と、溝幅が第1領域および連結部材よりも狭い第2領域とを含んでいる。そのため、車両衝突時には、第2領域が連結部材を受け入れて第2領域の溝幅が広げられることで、衝撃を吸収することができる。なお、第2領域の溝幅を変えることによって、車両衝突時における衝撃の吸収量を調整することができる。
請求項5記載の発明のように、ガイド溝が、通常時に連結部材を受け入れる第1領域と、溝幅が第1領域および連結部材よりも狭い第2領域とを含んでいる。そのため、車両衝突時には、第2領域が連結部材を受け入れて第2領域の溝幅が広げられることで、衝撃を吸収することができる。なお、第2領域の溝幅を変えることによって、車両衝突時における衝撃の吸収量を調整することができる。
請求項6記載の発明のように、ブラケットとハウジングまたは車体との間には、裂けることで車両衝突時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材が架設されていてもよい。衝撃吸収部材の裂け方を調整することによって、任意のEA荷重を設定することができる。
請求項7記載の発明のように、ブラケットとハウジングまたは車体との間には、変形することで車両衝突時の衝撃を吸収する波形形状の衝撃吸収部材が架設されていてもよい。
請求項7記載の発明のように、ブラケットとハウジングまたは車体との間には、変形することで車両衝突時の衝撃を吸収する波形形状の衝撃吸収部材が架設されていてもよい。
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態のステアリング装置1の概略側面図である。図2は、図1におけるII-II線に沿った断面図である。ここで、図1において、紙面左側が、ステアリング装置1が装備される車体2の前側であり、紙面右側が車体2の後側であり、紙面上側が車体2の上側であり、紙面下側が車体2の下側である。また、図2では、紙面の奥側が車体2の前側であり、紙面の手前側が車体2の後側である。また、図2では、紙面の上側が車体2の上側であり、紙面の下側が車体2の下側である。
図1は、本発明の一実施形態のステアリング装置1の概略側面図である。図2は、図1におけるII-II線に沿った断面図である。ここで、図1において、紙面左側が、ステアリング装置1が装備される車体2の前側であり、紙面右側が車体2の後側であり、紙面上側が車体2の上側であり、紙面下側が車体2の下側である。また、図2では、紙面の奥側が車体2の前側であり、紙面の手前側が車体2の後側である。また、図2では、紙面の上側が車体2の上側であり、紙面の下側が車体2の下側である。
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12と、ステアリングシャフト3と、コラムジャケット4と、アッパー側のコラムブラケット5と、ロアー側のコラムブラケット6と、第1自在継手7と、中間軸8と、第2自在継手9と、ピニオン軸10と、転舵機構11とを含んでいる。なお、以下で述べる他の部品もステアリング装置1を構成している。
ステアリング装置1は、アッパー側のコラムブラケット5およびロアー側のコラムブラケット6を介して車体2に取り付けられている。
操舵部材12と転舵機構11とは、ステアリングシャフト3および中間軸8等を介して機械的に連結されている。操舵部材12の回転は、ステアリングシャフト3に伝達され、ステアリングシャフト3が軸回りに回転する。この回転は、第1自在継手7を介して中間軸8に伝達され、中間軸8から第2自在継手9を介してピニオン軸10に伝達される。ピニオン軸10に伝達された回転は、ラックアンドピニオン機構等で構成される転舵機構11に伝達される。転舵機構11は、ステアリングシャフト3の回転が伝達されたことに応じて、図示しないタイヤ等の転舵輪を転舵させる。
操舵部材12と転舵機構11とは、ステアリングシャフト3および中間軸8等を介して機械的に連結されている。操舵部材12の回転は、ステアリングシャフト3に伝達され、ステアリングシャフト3が軸回りに回転する。この回転は、第1自在継手7を介して中間軸8に伝達され、中間軸8から第2自在継手9を介してピニオン軸10に伝達される。ピニオン軸10に伝達された回転は、ラックアンドピニオン機構等で構成される転舵機構11に伝達される。転舵機構11は、ステアリングシャフト3の回転が伝達されたことに応じて、図示しないタイヤ等の転舵輪を転舵させる。
ステアリングシャフト3は、全体として略円柱状または略円筒状である。ここで、ステアリングシャフト3が延びる方向を軸方向Xとする。また、軸方向Xに対して直交する方向のうち、図1において紙面と垂直な方向を左右方向Y(直交方向)ということにし、図1において略上下に延びる方向を上下方向Zということにする。また、図2において紙面と直交する方向は、図1における軸方向Xと一致している。また、図2において紙面の左右に延びる方向は、図1における左右方向Yと一致している。また、図2において紙面の上下に延びる方向は、図1における上下方向Zと一致している。
ステアリングシャフト3は、アッパーシャフト13およびロアーシャフト14を含んでいる。アッパーシャフト13は、ロアーシャフト14よりも後上側に配置されている。アッパーシャフト13と、ロアーシャフト14とは、同軸状に並んでいる。
アッパーシャフト13の後端部(上端部でもあるがここでは後端部とする)13Aには、操舵部材12が取り付けられている。アッパーシャフト13は、少なくとも前端部(下端部でもあるがここでは前端部とする)13Bが円筒状になっている。アッパーシャフト13の前端部13Bには、ロアーシャフト14の後端部(上端部でもあるがここでは後端部とする)14Aが前下側から挿通されている。
アッパーシャフト13の後端部(上端部でもあるがここでは後端部とする)13Aには、操舵部材12が取り付けられている。アッパーシャフト13は、少なくとも前端部(下端部でもあるがここでは前端部とする)13Bが円筒状になっている。アッパーシャフト13の前端部13Bには、ロアーシャフト14の後端部(上端部でもあるがここでは後端部とする)14Aが前下側から挿通されている。
アッパーシャフト13とロアーシャフト14とが軸方向Xに重なっている領域において、アッパーシャフト13とロアーシャフト14とは、図示しないスプライン嵌合やセレーション嵌合によって嵌合している。そのため、アッパーシャフト13とロアーシャフト14とは、一体回転可能であるとともに、軸方向Xに沿って相対移動可能である。また、ロアーシャフト14は、前端部(下端部でもあるがここでは前端部とする)14Bにおいて第1自在継手7を介して中間軸8と連結されている。そのため、前述したように、ステアリングシャフト3は、操舵部材12の回転を中間軸8に伝達することができる。
コラムジャケット4は、全体として軸方向Xに延びる中空体である。コラムジャケット4は、ステアリングシャフト3を収容している。コラムジャケット4は、ステアリングチューブ15(アッパージャケットともいう)およびハウジング16(ロアージャケットともいう)を含んでいる。ステアリングチューブ15は、軸方向Xに延びる円筒状である(図2も参照)。ステアリングチューブ15は、ハウジング16よりも後上側に配置されている。ステアリングチューブ15は、後端部(上端部でもあるがここでは後端部とする)15Aにおいて、軸受20を介してアッパーシャフト13に連結されている。
ステアリングチューブ15の前端部(下端部でもあるがここでは前端部とする)15Bは、軸方向Xに延びる中空体のハウジング16の後端部(上端部でもあるがここでは後端部とする)16Aに対して前上側から挿通されている。また、ハウジング16の前端部(下端部でもあるがここでは前端部とする)16Bは、軸受21を介してロアーシャフト14に連結されている。そのため、ステアリングチューブ15およびアッパーシャフト13は、ハウジング16およびロアーシャフト14に対して、軸方向Xに相対移動可能である。これにより、コラムジャケット4は、ステアリングシャフト3と共に軸方向Xに伸縮可能である。ここでの伸縮を「テレスコ」と呼ぶことにする。
ロアー側のコラムブラケット6は、コラムジャケット4(特に、ハウジング16)を支持し、ステアリング装置1の前側部分を車体2に連結するものである。ロアー側のコラムブラケット6は、固定ブラケット24と可動ブラケット22とを含んでいる。固定ブラケット24は、上下方向Zに延びており、上端部において、図示しないボルトによって車体2に固定されている。
可動ブラケット22は、ハウジング16の前端部16Bの上側においてハウジング16と一体的に設けられている。可動ブラケット22は、上下方向Zに沿って上側へ延びている。左右方向Yから見て、固定ブラケット24の一部(下端部)と、可動ブラケット22の一部(上端部)とは、部分的に重なっている。
左右方向Yから見て、固定ブラケット24と可動ブラケット22とが重なっている部分には、左右方向Yに延びる中心軸23が挿通されている。そのため、ステアリング装置1全体は、中心軸23を中心に回動することができる。ここでの回動を「チルト」と呼ぶことにする。ステアリング装置1の回動軌跡は、上下方向Zにほぼ沿っている。
左右方向Yから見て、固定ブラケット24と可動ブラケット22とが重なっている部分には、左右方向Yに延びる中心軸23が挿通されている。そのため、ステアリング装置1全体は、中心軸23を中心に回動することができる。ここでの回動を「チルト」と呼ぶことにする。ステアリング装置1の回動軌跡は、上下方向Zにほぼ沿っている。
図3は、コラムジャケット4の分解斜視図である。図4は、図2におけるIV-IV線に沿った断面図である。ここで、図3では、右後方から見たときのコラムジャケット4を示している。図3において、軸方向Xは、紙面の左手前側と右奥側とを結ぶ方向であり、左右方向Yは、紙面の右手前側と左奥側とを結ぶ方向であり、上下方向Zは、紙面の上下に延びている。また、図3では、紙面の左手前側が車体2の後側であり、紙面の右奥側が車体2の前側である。また、図3では、紙面の上側が車体2の上側であり、紙面の下側が車体2の下側である。なお、図3では、説明の便宜上、可動ブラケット22および後述する第1可動ブラケット18の図示を省略している。また、図4において、紙面と直交する方向は、図1における上下方向Zと一致していて、紙面の左右に延びる方向は、図1における軸方向Xと一致していて、紙面の上下に延びる方向は、図1における左右方向Yと一致している。また、図4では、紙面の奥側が車体2の下側であり、紙面の手前側が車体2の上側である。また、図4では、紙面の左側が車体2の前側であり、紙面の右側が車体2の後側である。
以下では、図1および図2に加えて、図3および図4も参照して説明する。
図4を参照して、ステアリングチューブ15の後側(操舵部材12側)の領域には、ステアリングチューブ15の周壁の右側部分を左右方向Yに貫通する取り付け孔83が形成されている。取り付け孔83には、取り付けブラケット84が嵌め込まれている。取り付けブラケット84は、例えば器状であって、器の底部分が取り付け孔83に嵌め込まれることで、ステアリングチューブ15に固定されている。取り付けブラケット84では、底部分以外の部分がステアリングチューブ15の外周面15Cから外周面15Cの径方向外側へはみ出ている。取り付けブラケット84には、図示しないキーロックユニットなどが取り付けられる。
図4を参照して、ステアリングチューブ15の後側(操舵部材12側)の領域には、ステアリングチューブ15の周壁の右側部分を左右方向Yに貫通する取り付け孔83が形成されている。取り付け孔83には、取り付けブラケット84が嵌め込まれている。取り付けブラケット84は、例えば器状であって、器の底部分が取り付け孔83に嵌め込まれることで、ステアリングチューブ15に固定されている。取り付けブラケット84では、底部分以外の部分がステアリングチューブ15の外周面15Cから外周面15Cの径方向外側へはみ出ている。取り付けブラケット84には、図示しないキーロックユニットなどが取り付けられる。
図2を参照して、ステアリングチューブ15には、第1可動ブラケット18が一体的に設けられている。第1可動ブラケット18は、軸方向Xに延びている。第1可動ブラケット18は、図2に示すように軸方向Xから見て、時計回りに90°傾けた略U字状である。詳述すると、第1可動ブラケット18は、上下方向Zおよび軸方向Xに延びる一枚の板状部材を、上端および下端においてステアリングチューブ15側(図2の右側)に折り曲げた形状である。第1可動ブラケット18は、上下に略対向する一対の側板25と、上下方向Zおよび軸方向Xに延びる連結板26とを含んでいる。
一対の側板25は、左側から右側に向かうに連れて互いに上下に離れるように徐々に広がっている。一対の側板25は、それぞれの右側端部25Aにおいて、ステアリングチューブ15の外周面15Cと溶接等によって接続されている。
連結板26は、一対の側板25の左側端同士を連結している。連結板26の上下方向Zにおける略中央には、連結板26を左右方向Yに貫通する挿通孔55が設けられている。挿通孔55は、軸方向Xに長手である。
連結板26は、一対の側板25の左側端同士を連結している。連結板26の上下方向Zにおける略中央には、連結板26を左右方向Yに貫通する挿通孔55が設けられている。挿通孔55は、軸方向Xに長手である。
ハウジング16は、軸方向Xから見て、全体として右向きに開放する溝形状である。詳述すると、ハウジング16は、上下方向Zに延びる板状の左板状部分29と、左板状部分29の上端部から右側へ延びる上板状部分30と、左板状部分29の下端部から右側へ延びる下板状部分31とを一体的に含んでいる。
左板状部分29は、左右方向Yに薄く、軸方向Xに長手の平板状である。左右方向Yが、左板状部分29の板厚方向である。左板状部分29は、ステアリングチューブ15の左側(前述した直交方向における一方側)に配置されている。また、左板状部分29の右側面29Aおよび左側面29Bは、上下方向Zおよび軸方向Xに対して平坦である。左板状部分29の後端部(ハウジング16の後端部16Aでもある)には、挿通孔50が設けられている(図3参照)。挿通孔50は、左板状部分29の上下方向Zの略中央において、左右方向Yに左板状部分29を貫通する丸孔である。また、左板状部分29の右側面29Aには、右側から連結板26の左側面26Aが接触している。
左板状部分29は、左右方向Yに薄く、軸方向Xに長手の平板状である。左右方向Yが、左板状部分29の板厚方向である。左板状部分29は、ステアリングチューブ15の左側(前述した直交方向における一方側)に配置されている。また、左板状部分29の右側面29Aおよび左側面29Bは、上下方向Zおよび軸方向Xに対して平坦である。左板状部分29の後端部(ハウジング16の後端部16Aでもある)には、挿通孔50が設けられている(図3参照)。挿通孔50は、左板状部分29の上下方向Zの略中央において、左右方向Yに左板状部分29を貫通する丸孔である。また、左板状部分29の右側面29Aには、右側から連結板26の左側面26Aが接触している。
下板状部分31は、上下方向Zに薄く、軸方向Xに長手の平板状である。下板状部分31の上面31Aは、上下方向Zに対して傾いていて、右下側へ延びている。上面31Aは、下側の側板25の下面とほぼ平行な状態で、当該側板25に対して下から対向している。
上板状部分30は、上下方向Zに薄く、軸方向Xに長手の平板状である。上板状部分30は、下板状部分31よりも右側まで延びている。上板状部分30の右端部は、軸方向Xの全域において上側に折り曲げられており、リブ32を形成している。厳密には、リブ32は、上下方向Zに対して傾いており、右上側へ延びている。上板状部分30の下面30Aは、下板状部分31の右端部31Bよりも左側の領域において上下方向Zに対して傾いていて、右上側へ延びている。下面30Aは、上側の側板25の上面に対してほぼ平行な状態で、当該側板25に対して上側から対向している。
上板状部分30は、上下方向Zに薄く、軸方向Xに長手の平板状である。上板状部分30は、下板状部分31よりも右側まで延びている。上板状部分30の右端部は、軸方向Xの全域において上側に折り曲げられており、リブ32を形成している。厳密には、リブ32は、上下方向Zに対して傾いており、右上側へ延びている。上板状部分30の下面30Aは、下板状部分31の右端部31Bよりも左側の領域において上下方向Zに対して傾いていて、右上側へ延びている。下面30Aは、上側の側板25の上面に対してほぼ平行な状態で、当該側板25に対して上側から対向している。
左板状部分29の右側面29Aと下板状部分31の上面31Aと上板状部分30の下面30Aとは、滑らかに繋がれている。
上板状部分30の下面30Aには、上方(厳密には下面30Aに直交する方向における略上側)へ窪む凹部33が設けられている。凹部33は、軸方向Xに長手の溝である。凹部33には、支持部材34が取り付けられている。支持部材34は、本体部35と凸部36とを一体的に有するブロック状であって、軸方向Xに延びている。軸方向Xに直交する方向における凸部36の断面は、下面30Aに対して平行な辺を有する長方形状である。本体部35は、凸部36の下方に配置されている。本体部35は、下面30Aに沿う方向(凹部33の溝幅方向)において凸部36よりも大きい。軸方向Xから見ると、本体部35の下面35Aは、下方へ膨出する略半円状である。軸方向Xから見たときの下面35Aの中央部分(左右方向Yにおける中央部分)は、上側の側板25の上面と平行な平坦面である。
上板状部分30の下面30Aには、上方(厳密には下面30Aに直交する方向における略上側)へ窪む凹部33が設けられている。凹部33は、軸方向Xに長手の溝である。凹部33には、支持部材34が取り付けられている。支持部材34は、本体部35と凸部36とを一体的に有するブロック状であって、軸方向Xに延びている。軸方向Xに直交する方向における凸部36の断面は、下面30Aに対して平行な辺を有する長方形状である。本体部35は、凸部36の下方に配置されている。本体部35は、下面30Aに沿う方向(凹部33の溝幅方向)において凸部36よりも大きい。軸方向Xから見ると、本体部35の下面35Aは、下方へ膨出する略半円状である。軸方向Xから見たときの下面35Aの中央部分(左右方向Yにおける中央部分)は、上側の側板25の上面と平行な平坦面である。
支持部材34では、凸部36が左上側へ向けた状態で凹部33に対して右下側から嵌め込まれており、支持部材34は上板状部分30に対して固定されている。この状態で、本体部35の下面35Aは、上側の側板25に対して左上側から面接触している。
下板状部分31の上面31Aには、下方(厳密には上面31Aに直交する方向の略下側)へ窪む凹部37が設けられている。凹部37は、軸方向Xに長手の溝である。凹部37には、支持部材38が取り付けられている。支持部材38は、本体部39と凸部40とを一体的に有するブロック状であって、軸方向Xに延びている。軸方向Xに直交する方向における凸部40の断面は、上面31Aに対して平行な辺を有する長方形状である。本体部39は、凸部40の上方に配置されている。本体部39は、上面31Aに沿う方向(凹部37の溝幅方向)において凸部40よりも大きい。軸方向Xから見ると、本体部39の上面39Aは、上方へ膨出する略半円状である。軸方向Xから見たときの上面39Aの中央部分(左右方向Yにおける中央部分)は、下側の側板25の下面と平行な平坦面である。
下板状部分31の上面31Aには、下方(厳密には上面31Aに直交する方向の略下側)へ窪む凹部37が設けられている。凹部37は、軸方向Xに長手の溝である。凹部37には、支持部材38が取り付けられている。支持部材38は、本体部39と凸部40とを一体的に有するブロック状であって、軸方向Xに延びている。軸方向Xに直交する方向における凸部40の断面は、上面31Aに対して平行な辺を有する長方形状である。本体部39は、凸部40の上方に配置されている。本体部39は、上面31Aに沿う方向(凹部37の溝幅方向)において凸部40よりも大きい。軸方向Xから見ると、本体部39の上面39Aは、上方へ膨出する略半円状である。軸方向Xから見たときの上面39Aの中央部分(左右方向Yにおける中央部分)は、下側の側板25の下面と平行な平坦面である。
支持部材38は、凸部40を左下側へ向けた状態で凹部37に対して右上側から挿通されており、支持部材38は下板状部分31に対して固定されている。この状態で、本体部39の上面39Aは、下側の側板25に対して左下側から面接触している。
アッパー側のコラムブラケット5は、アジャストブラケットともいい、上下方向Zに沿った断面は、略T字状である。コラムブラケット5は、固定部52と保持部53とを一体的に含んでいる。固定部52は、上下方向Zに薄く左右方向Yおよび軸方向Xに延びる板状である。固定部52は、図示しないボルト等で下側から車体2に固定されている。
アッパー側のコラムブラケット5は、アジャストブラケットともいい、上下方向Zに沿った断面は、略T字状である。コラムブラケット5は、固定部52と保持部53とを一体的に含んでいる。固定部52は、上下方向Zに薄く左右方向Yおよび軸方向Xに延びる板状である。固定部52は、図示しないボルト等で下側から車体2に固定されている。
保持部53は、左右方向Yに薄く上下方向Zおよび軸方向Xに延びる板状である。保持部53は、固定部52の左右方向Yにおける中央よりもやや左側から下側へ延びるように形成されている。保持部53には、チルト用の縦長孔54が形成されている。縦長孔54は、左右方向Yに保持部53を貫通している。ハウジング16の左板状部分29の左側面29Bは、保持部53の右側面53Aに対して右側から接触している。
第1可動ブラケット18には、ガイド部材56が設けられている。ガイド部材56は、本体部58と嵌合部57とを一体的に含んでいる。本体部58は、軸方向Xに延びている(図4参照)。軸方向Xに直交する平面で切断したときの本体部58の断面は、上下方向Zに長手の略長方形状である。厳密には、本体部58の上端部は、第1可動ブラケット18の上側の側板25に沿うように右側に曲がっていて、本体部58の下端部は、第1可動ブラケット18の下側の側板25に沿うように右側に曲がっている。本体部58は、第1可動ブラケット18の連結板26に右側から接触している。
嵌合部57は、本体部58の上下方向Zにおける略中央において、左側へ突出するように設けられている。軸方向Xに直交する平面で切断したときの嵌合部57の断面は、略長方形状である。嵌合部57は、ガイド部材56における軸方向Xの全域に形成されている。嵌合部57は、連結板26の挿通孔55に右側から挿通されている。図4を参照して、ガイド部材56は、挿通孔55よりも軸方向Xにおいて短く、挿通孔55において前寄りの位置(図4では最も前側)に配置されている。また、挿通孔55の周縁には、ガイド部材56の後端部56Aよりも後側において、突起60が形成されている。突起60は、上下方向Zに沿って挿通孔55内に突出している。突起60は、後側から後端部56Aに接触しているため、ガイド部材56は、軸方向Xへの動きが規制されている。
図2を参照して、ガイド部材56には、嵌合部57および本体部58を左右方向Yに貫通するテレスコ用の横長孔59が形成されている。横長孔59は、軸方向Xに延びている。横長孔59は、左右方向Yから見て、保持部53に形成された縦長孔54と一部が重なっている(図1参照)。
ここで、ハウジング16の挿通孔50には、左右方向Yに延びる略円柱状の支持軸51が左側から挿通されている。また、支持軸51は、コラムブラケット5側の縦長孔54と第1可動ブラケット18側の横長孔59とが重なっている位置において、縦長孔54および横長孔59の両方に対しても挿通されている。そのため、支持軸51は、コラムブラケット5の保持部53から右側へ延び、ステアリングチューブ15において前述した一方側(左側)の部分である第1可動ブラケット18と、ハウジング16とを連結している。これによって、支持軸51は、ステアリングチューブ15を左側から片持ち支持している。また、支持軸51が挿通されるハウジング16の挿通孔50は、前述したように丸孔であることから、挿通孔50に支持軸51が挿通された状態のハウジング16は、軸方向Xへの移動が規制されている。つまり、ハウジング16は、車体2に対して軸方向Xに位置決めされている。
ここで、ハウジング16の挿通孔50には、左右方向Yに延びる略円柱状の支持軸51が左側から挿通されている。また、支持軸51は、コラムブラケット5側の縦長孔54と第1可動ブラケット18側の横長孔59とが重なっている位置において、縦長孔54および横長孔59の両方に対しても挿通されている。そのため、支持軸51は、コラムブラケット5の保持部53から右側へ延び、ステアリングチューブ15において前述した一方側(左側)の部分である第1可動ブラケット18と、ハウジング16とを連結している。これによって、支持軸51は、ステアリングチューブ15を左側から片持ち支持している。また、支持軸51が挿通されるハウジング16の挿通孔50は、前述したように丸孔であることから、挿通孔50に支持軸51が挿通された状態のハウジング16は、軸方向Xへの移動が規制されている。つまり、ハウジング16は、車体2に対して軸方向Xに位置決めされている。
支持軸51の右端部には、押圧部材61が一体的に設けられている。押圧部材61は、左右方向Yに薄い円板状であり、その板厚方向は左右方向Yである。押圧部材61は、左右方向Yから見て、支持軸51よりも大径であり、支持軸51と同軸状に配置されている。また、押圧部材61は、左右方向Yにおいてガイド部材56とステアリングチューブ15との間に位置している。押圧部材61の左側面61Aは、上下方向Zおよび軸方向Xに沿って平坦である。押圧部材61の左側面61Aは、ガイド部材56の本体部58の右側面58Aに面接触している。
支持軸51の左端部は、縦長孔54よりも左側にはみ出ている。当該左端部の外周面位は、ねじ部(図示せず)が形成されていて、当該ねじ部にナット63が組み付けられている。支持軸51の左端部には、操作レバー62が、ナット63の右側に隣接した状態で、連結されている。操作レバー62は、長手の棒状または板状であって、その一端には、貫通孔62Aが形成されている。貫通孔62Aは、左右方向Yに操作レバー62を貫通している。貫通孔62Aに支持軸51の左端部が挿通され、ナット63が前記ねじ部(貫通孔62Aより左側の部分)に組み付けられることによって、操作レバー62は、支持軸51の左端部に固定されている。なお、操作レバー62とナット63との間にニードルベアリング64が介在されていてもよい。
操作レバー62とコラムブラケット5の保持部53との間には、環状のカム65およびカムフォロワ66が左側から順に並んでいる。支持軸51は、カム65およびカムフォロワ66に挿通されている。カム65は、操作レバー62に固定されており、操作レバー62と一体回転可能である。そのため、操作レバー62を回動させると、カム65は回転し、カム65およびカムフォロワ66に形成されたカム突起67が互いに乗り上げる。これにより、カムフォロワ66は、支持軸51の軸方向(左右方向Yにおける右側)に移動し、保持部53に押し付けられる。当該押し付けによって、左板状部分29、ガイド部材56、第1可動ブラケット18の連結板26および保持部53は、カムフォロワ66と押圧部材61との間で圧接される。この状態では、ステアリングシャフト3およびコラムジャケット4の軸方向Xおよび上下方向Zにおける位置は、ロックされている。つまり、チルトロックおよびテレスコロックが達成されている。
この状態から、操作レバー62を先程と逆方向に回動させる。すると、操作レバー62の回動に伴い、カム65がカムフォロワ66に対して回転する。これにより、カム突起67同士が乗り上げなくなるので、カムフォロワ66は、支持軸51の軸方向(左右方向Yにおける左側)に移動する。すると、カムフォロワ66と押圧部材61との間において、左板状部分29、ガイド部材56、連結板26および保持部53の圧接が解除される。この状態では、ステアリングシャフト3およびコラムジャケット4の軸方向Xおよび上下方向Zにおける位置のロックは、解除されている。支持軸51は、ハウジング16およびステアリングチューブ15と共に縦長孔54内を上下方向Zに動くことができるので、操舵部材12を上下に動かすことでチルト調整が可能である。また、支持軸51は、ステアリングチューブ15と共に横長孔59を軸方向Xに動くことができるので、テレスコ調整が可能である。なお、前述したように、ガイド部材56は、突起60によって挿通孔55内での動きを規制されているため、テレスコ調整の際、ガイド部材56は、ハウジング16に対して軸方向Xに相対移動することはできない。
このように、支持軸51は、操作レバー62の操作に応じて、ステアリングチューブ15の位置をロックしたり、そのロックを解除したりすることができる。
ここで、図3を参照して、ステアリングチューブ15において前述した直交方向における他方側(右側)の部分(ステアリングチューブ15の外周面15Cのうち最も右側に位置する右側部分15D)には、第2可動ブラケット19(ブラケット)が一体的に設けられている。また、第2可動ブラケット19は、軸方向Xにおいてステアリングチューブ15の前端部15Bに配置されている。また、第2可動ブラケット19は、支持軸51よりも前側に位置している(図4参照)。第2可動ブラケット19は、軸方向Xおよび上下方向Zに延びる平板状である。第2可動ブラケット19は、下端部19Aにおいて、ステアリングチューブ15の外周面15Cに溶接等によって接続されている。第2可動ブラケット19の上端部には、第2可動ブラケット19を左右方向Yに沿って貫通する丸い貫通孔19Bが形成されている。
ここで、図3を参照して、ステアリングチューブ15において前述した直交方向における他方側(右側)の部分(ステアリングチューブ15の外周面15Cのうち最も右側に位置する右側部分15D)には、第2可動ブラケット19(ブラケット)が一体的に設けられている。また、第2可動ブラケット19は、軸方向Xにおいてステアリングチューブ15の前端部15Bに配置されている。また、第2可動ブラケット19は、支持軸51よりも前側に位置している(図4参照)。第2可動ブラケット19は、軸方向Xおよび上下方向Zに延びる平板状である。第2可動ブラケット19は、下端部19Aにおいて、ステアリングチューブ15の外周面15Cに溶接等によって接続されている。第2可動ブラケット19の上端部には、第2可動ブラケット19を左右方向Yに沿って貫通する丸い貫通孔19Bが形成されている。
ハウジング16の前側には、支持部41が一体的に設けられている。支持部41は、支持軸51よりも前側に位置している(図4参照)。図2を参照して、支持部41は、下板状部分31の右端部31Bから右側へ延びている。支持部41は、前方から見て略L字に折れ曲がった板状である。詳述すると、支持部41は、第1部分42と第2部分43とを含んでいる。第1部分42は、上下方向Zに薄い平板状であって、下側の側板25の右側端部25Aから右側へ延び出ている。第2部分43は、左右方向Yに薄い平板状であって、第1部分42の右端から上方へ延び出ている。第2部分43の下端と、第1部分42の右端との接続部分は、滑らかな湾曲状になっている。この状態で、第2部分43は、ステアリングチューブ15に対して右側から対向しており、ステアリングチューブ15を挟んで左板状部分29および第2可動ブラケット19の反対側に位置している。つまり、第2部分43(支持部41)は、ステアリングチューブ15の前述した直交方向(左右方向Y)における他方側(右側)に配置されている。
以上の説明をまとめると、ステアリングチューブ15は、上下方向Zにおいては上板状部分30と下板状部分31との間に配置されており、左右方向Yにおいては左板状部分29および支持部41(厳密には第2部分43)との間に配置されている。つまり、ハウジング16は、ステアリングチューブ15を上下方向Zおよび左右方向Yから取り囲むように収容している。ただし、支持部41の第2部分43と上板状部分30とは、連結されていない。言い換えると、第2部分43の上端部の左側(上板状部分30の右側)には、軸方向Xの全域において隙間90が設けられている(図3参照)。そのため、第2可動ブラケット19は、テレスコ調整や後述する二次衝突の際に、隙間90を通ることによって、ハウジング16と干渉しない。
支持部41の第2部分43には、左右方向Yから見て、第2可動ブラケット19の貫通孔19Bと重なる位置において、ガイド溝44が設けられている。ガイド溝44は、軸方向Xに延びており、第2部分43を左右方向Yに貫通している(図3参照)。
図5は、図2におけるV-V線に沿った断面図である。ここで、図5における各部材の姿勢は、図4と一致している。
図5は、図2におけるV-V線に沿った断面図である。ここで、図5における各部材の姿勢は、図4と一致している。
以下では、図1〜図4に加えて、図5も参照して説明する。
図5を参照して、ガイド溝44には、ボルト45が挿通されている。ボルト45は、軸部45Aと頭部45Bとを一体的に含んでいる。軸部45Aは、左右方向Yに延びる円柱状である。軸部45Aに、ねじ溝45Cが形成されている。頭部45Bは、軸部45Aの右端(図5では、紙面の上側)において軸部45Aと同軸状に連結されている。頭部45Bは、平板状であり、左右方向Yから見て、6角形状である。
図5を参照して、ガイド溝44には、ボルト45が挿通されている。ボルト45は、軸部45Aと頭部45Bとを一体的に含んでいる。軸部45Aは、左右方向Yに延びる円柱状である。軸部45Aに、ねじ溝45Cが形成されている。頭部45Bは、軸部45Aの右端(図5では、紙面の上側)において軸部45Aと同軸状に連結されている。頭部45Bは、平板状であり、左右方向Yから見て、6角形状である。
ボルト45は、第2可動ブラケット19の貫通孔19Bにも挿通されている。軸部45Aの左端は、第2可動ブラケット19の左側(図5では、紙面の下側)にはみ出ている。
ここで、第2可動ブラケット19の左側面19Cには、ナット28が溶接等によって固定されている。ナット28には、左右方向Yにナット28を貫通するねじ孔28Aが形成されている(図3も参照)。ねじ孔28Aは、左右方向Yから見て貫通孔19Bと重なる位置に配置されている。ボルト45では、軸部45Aの左端部がナット28に螺合されている。この状態で、ボルト45の頭部45Bとナット28との間で、支持部41の第2部分43および第2可動ブラケット19が挟まれている。このように、ナット28およびボルト45は、ガイド溝44および貫通孔19Bに嵌り込むことによって第2可動ブラケット19と支持部41とを連結する連結部材49を構成している。この状態で、第2可動ブラケット19は、支持部41によって右側から支持されている。これにより、支持部41は、第2可動ブラケット19を確実に支持することができる。本実施形態の構成では、支持部41は、第2可動ブラケット19に固定されたナット28と、ガイド溝44に挿通されてナット28に螺合されたボルト45とによって連結部材49をシンプルに構成することができる。なお、連結部材49は、車両衝突時(厳密には、いわゆる二次衝突時)以外の通常時において、ガイド溝44の後端部44A周辺に配置されている。
ここで、第2可動ブラケット19の左側面19Cには、ナット28が溶接等によって固定されている。ナット28には、左右方向Yにナット28を貫通するねじ孔28Aが形成されている(図3も参照)。ねじ孔28Aは、左右方向Yから見て貫通孔19Bと重なる位置に配置されている。ボルト45では、軸部45Aの左端部がナット28に螺合されている。この状態で、ボルト45の頭部45Bとナット28との間で、支持部41の第2部分43および第2可動ブラケット19が挟まれている。このように、ナット28およびボルト45は、ガイド溝44および貫通孔19Bに嵌り込むことによって第2可動ブラケット19と支持部41とを連結する連結部材49を構成している。この状態で、第2可動ブラケット19は、支持部41によって右側から支持されている。これにより、支持部41は、第2可動ブラケット19を確実に支持することができる。本実施形態の構成では、支持部41は、第2可動ブラケット19に固定されたナット28と、ガイド溝44に挿通されてナット28に螺合されたボルト45とによって連結部材49をシンプルに構成することができる。なお、連結部材49は、車両衝突時(厳密には、いわゆる二次衝突時)以外の通常時において、ガイド溝44の後端部44A周辺に配置されている。
左右方向Yから見て、ボルト45の軸部45Aは、貫通孔19Bとほぼ同じ大きさなので、第2可動ブラケット19と軸方向Xにおける相対位置が固定されている。そのため、テレスコ調整時には、連結部材49は、第2可動ブラケット19に対して同行する。その際、軸部45Aは、ガイド溝44内で軸方向Xに移動するが、ガイド溝44内の後端部44A周辺を移動するのであって、前端部44Bには到達しない。つまり、テレスコ調整時おいて、軸部45Aは、ガイド溝44の前側に余裕を持った状態でガイド溝44内を移動する。
図2を参照して、このように、ステアリングチューブ15は、左右方向Yにおける一方側(左側)では支持軸51によって支持されているのに加えて、左右方向Yにおける他方側(右側)では16側の支持部41によって支持されている。つまり、ステアリングチューブ15は、左右方向Yの2箇所において支持されている。これにより、ステアリングチューブ15とハウジング16との接触面が増加し、ステアリングチューブ15の剛性が向上する。よって、軸方向Xに対して斜めから操舵部材12に衝撃が不意に加わった場合でも、ステアリングチューブ15が軸方向X以外の方向にずれることはない。そのため、ステアリングチューブ15およびステアリングシャフト3と他部品(例えば、ハウジング16や支持軸51)との間にミスアライメントが生じることはなく、テレスコ調整時の操作を一定の力で行うことができる。
一方、ステアリングチューブ15が支持軸51のみによって片持ち支持されている構成では、軸方向Xに対して斜めから操舵部材12に衝撃が不意に加わった場合、衝撃の大きさによっては、ステアリングチューブ15が軸方向X以外の方向にずれることがある。当該ずれによって、ステアリングチューブ15およびステアリングシャフト3と他部品との間でミスアライメントが発生する。この状態では、テレスコ調整時の操作をスムーズに行うことができない。
ここで図3を参照して、支持部41の第2部分43には、摩擦低減材46が設けられている。摩擦低減材46は、摺動する部材同士の間に介在されることで、部材同士の摩擦を低減させる部材である。摩擦低減材46は、一枚の板を折り曲げて形成されており、軸方向Xから見て、上下が逆になった略U字状である。詳述すると、摩擦低減材46は、一対の側板47と、連結板48とを含んでいる。一対の側板47は、上下方向Zおよび軸方向Xに延びている。一対の側板47において、左右方向Yから見て同じ位置には、円形状の貫通孔47Aが形成されている。貫通孔47Aは、左右方向Yから見て、ボルト45の軸部45Aとほぼ同じ大きさである。連結板48は、左右方向Yおよび軸方向Xに延びており、一対の側板47の上端同士を連結している。
図5を参照して、右側の側板47は、ボルト45の頭部45Bと第2部分43との間に介在されている。詳しくは、右側の側板47は、頭部45Bに対して左側から面接触しており、第2部分43に対して右側から面接触している。また、左側の側板47は、第2可動ブラケット19と第2部分43との間に介在されている。詳しくは、左側の側板47は、第2部分43に対して左側から面接触しており、第2可動ブラケット19に対して右側から面接触している。貫通孔19Bおよびガイド溝44に挿通されたボルト45は、各側板47の貫通孔47Aにも挿通されている。
ボルト45の頭部45Bおよびナット28によって、第2可動ブラケット19および第2部分43が挟持されているため、摩擦低減材46が存在しない場合、第2部分43と他部品(第2可動ブラケット19,ボルト45)との間に摺動が生じる。具体的には、第2可動ブラケット19が前側へ移動する際、当該摺動により、第2可動ブラケット19の右側面19Dと支持部41の第2部分43における左側面43Aとの間と、ボルト45の頭部45Bと第2部分43の右側面43Bとの間とには、摩擦が発生する。しかし、摩擦低減材46によって、第2可動ブラケット19の右側面19Dと支持部41の第2部分43における左側面43Aとの間の摩擦と、ボルト45の頭部45Bと第2部分43の右側面43Bとの間の摩擦とは、低減される。つまり、摩擦低減材46は、第2可動ブラケット19が相対移動する際における第2可動ブラケット19と第2部分43(支持部41)との間の摩擦を低減することができる。これにより、連結部材49によって第2可動ブラケット19と支持部41とを連結した場合でも、テレスコ調整をスムーズに行うことができる。
次に、二次衝突時のステアリング装置1の動作について説明する。
図6は、図4において、二次衝突後の状態を示している。図7は、図5において、二次衝突後の状態を示している。ここで、図6および図7における各部材の姿勢は、図4と一致している。
以下では、図1〜図5に加えて、図6および図7も参照して説明する。
図6は、図4において、二次衝突後の状態を示している。図7は、図5において、二次衝突後の状態を示している。ここで、図6および図7における各部材の姿勢は、図4と一致している。
以下では、図1〜図5に加えて、図6および図7も参照して説明する。
図4を参照して、二次衝突時に、ステアリング装置1が操舵部材12側から衝撃を受けると、操舵部材12が連結されたステアリングシャフト3およびコラムジャケット4は、操舵部材12を伴って車体2の前側に収縮しようとし、当該収縮のために、ステアリングチューブ15、第1可動ブラケット18および第2可動ブラケット19は、操舵部材12を伴って軸方向Xにおける前側に移動する。(図1も参照)。当該収縮によって、二次衝突時の衝撃は吸収される。
前述したように、第1可動ブラケット18の連結板26の挿通孔55に嵌め込まれたガイド部材56は、通常では、挿通孔55において最も前側に位置している。このとき、ガイド部材56は、挿通孔55の周縁に設けられた突起60によって軸方向Xにおいて位置決めされている。しかし、二次衝突時には、第1可動ブラケット18が前側に移動し、その際、ガイド部材56、支持部材34および支持部材38に対して摺動する。これにより、ガイド部材56は、挿通孔55の突起60を乗り越え、挿通孔55内において後側に配置される(図6参照)。挿通孔55内におけるガイド部材56の位置が前側から後側へと変わることによって、ステアリングシャフト3およびコラムジャケット4の収縮が達成される。
一方、ハウジング16に設けられた支持部41は、図2に示すように、支持軸51によって、ハウジング16と共にコラムブラケット5(保持部53)へと圧接されていて、二次衝突時にも軸方向Xには動かない。そのため、二次衝突時には、第2可動ブラケット19は、連結部材49を伴って支持部41に対して軸方向Xに沿って前側へ相対移動する。言い換えると、二次衝突時には、連結部材49は、第2可動ブラケット19に同行して前側へ移動する。その際、連結部材49(ボルト45の軸部45A)は、ガイド溝44内で軸方向Xに移動し、前端部44B付近まで到達する(図7参照)。
前述したように、ステアリングチューブ15は、左右方向Yにおける一方側(左側)に加えて、左右方向Yにおける他方側(右側)においてもハウジング16によって支持されているため、左右方向Yの両側におけるステアリングチューブ15の支持剛性がほぼ同じになっている。そのため、二次衝突時に、軸方向Xに対して斜めから衝撃を受けた場合においても、ステアリングチューブ15は、軸方向Xに対して傾くことなく軸方向Xに沿って移動することができるので、二次衝突時の衝撃を安定して吸収することができる。つまり、ステアリング装置1では、軸方向Xに対して斜めから荷重が入力された場合であっても、二次衝突時に安定したEA性能を発揮することができる。
また、二次衝突時においても、摩擦低減材46によって、第2可動ブラケット19と第2部分43(支持部41)との間の摩擦は、低減される。これにより、ステアリングチューブ15は、より円滑に軸方向Xに移動できるので、安定したEA性能を発揮することができる。
一方、本実施形態とは異なり、ステアリングチューブ15が支持軸51のみによって片持ち支持されている構成では、二次衝突時に軸方向Xに対して斜めから衝撃が加わった場合、テレスコ調整時と同様に、ステアリングシャフト3は、他部品との接触などにより円滑に軸方向Xに収縮できない。よって、二次衝突時の衝撃の吸収量をコントロールすることが難しく、衝撃を安定して吸収できない。
一方、本実施形態とは異なり、ステアリングチューブ15が支持軸51のみによって片持ち支持されている構成では、二次衝突時に軸方向Xに対して斜めから衝撃が加わった場合、テレスコ調整時と同様に、ステアリングシャフト3は、他部品との接触などにより円滑に軸方向Xに収縮できない。よって、二次衝突時の衝撃の吸収量をコントロールすることが難しく、衝撃を安定して吸収できない。
また、図6を参照して、二次衝突によって、キーロック用の取り付けブラケット84もステアリングチューブ15に同行して軸方向Xを前側へ移動する。第2可動ブラケット19および支持部41は、支持軸51よりも軸方向Xの前側に設けられている。そのため、取り付けブラケット84が前側へ移動しても、取り付けブラケット84と、第2可動ブラケット19および支持部41とは、干渉(接触)しない。そのため、キーロックを設けたとしても二次衝突時のステアリングチューブ15の移動距離を、衝撃を吸収するのに十分なだけ確保することができる。ただし、ステアリングチューブ15の移動距離を十分確保できるのであれば、第2可動ブラケット19および支持部41は、必ずしも支持軸51よりも軸方向Xの前側に設けられていなくてもよい。
ちなみに、本願実施形態とは異なるいわゆる両持ち支持タイプのステアリング装置では、コラムブラケット5の保持部53がステアリングチューブ15の左右両側に配置されていて、一対の保持部53によってステアリングチューブ15が左右両側から支持される。この場合、ステアリングチューブ15の右側でステアリングチューブ15を支持する部位(右側の保持部53)は、軸方向Xで支持軸51とほぼ同じ位置に配置されることとなるので、取り付けブラケット84と当該部位とが二次衝突時に干渉する虞がある。そのため、両持ち支持タイプでキーロックを設ける場合、二次衝突時のステアリングチューブ15の移動距離を十分に設けることができない。
次に、本発明の第1変形例について説明する。
図8は、図4におけるVIII-VIII線に沿った断面に、第1変形例を適用した図である。ここで、図8において、紙面と直交する方向は図1における左右方向Yと一致していて、紙面の左右に延びる方向は、図1における軸方向Xと一致していて、紙面の上下に延びる方向は、図1における上下方向Zと一致している。また、図8では、紙面の上側が車体2の上側であり、紙面の下側が車体2の下側であり、紙面の左側が車体2の前側であり、紙面の右側が車体2の後側である。なお、図8において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
図8は、図4におけるVIII-VIII線に沿った断面に、第1変形例を適用した図である。ここで、図8において、紙面と直交する方向は図1における左右方向Yと一致していて、紙面の左右に延びる方向は、図1における軸方向Xと一致していて、紙面の上下に延びる方向は、図1における上下方向Zと一致している。また、図8では、紙面の上側が車体2の上側であり、紙面の下側が車体2の下側であり、紙面の左側が車体2の前側であり、紙面の右側が車体2の後側である。なお、図8において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
図8を参照して、第1変形例における、ガイド溝44は、第1領域68と第2領域69とを含んでいる。第1領域68と第2領域69とは、軸方向Xに並んでおり、連通している。第2領域69は、第1領域68よりも前側(二次衝突時において45が移動する方向における下流側)に配置されている。第1領域68は、通常時に連結部材49(ボルト45の軸部45A)を受け入れる領域である。つまり、テレスコ調整時には、連結部材49は、第1領域68内を移動する。そのため、第1領域68の上下方向Zにおける溝幅W1は、上下方向Z(ガイド溝44の溝幅方向)におけるボルト45の軸部45Aの幅A(連結部材49の寸法)と同じか、幅Aよりも大きい。また、第1領域68の軸方向Xにおける長さは、テレスコ調整時に支持軸51が移動する横長孔59(図4参照)よりも大きい。一方、第2領域69の上下方向Zにおける溝幅W2は、幅Aよりも小さい(溝幅W1よりも狭い)。そのため、第2領域69は、二次衝突時には、図8において破線で示したように、連結部材49によって溝幅W2を少なくとも幅Aまで押し広げられながら連結部材49を受け入れる。よって、連結部材49は、第2領域69の周縁部43Cを変形させながら第2領域69内で軸方向Xに移動することで二次衝突時の衝撃を吸収する。つまり、第2領域69は、二次衝突時に連結部材49を受け入れることで、衝撃を吸収することができる。なお、第2領域69の溝幅W2を変えることによって、第2領域69の周縁部43Cが変形する量を調整し、二次衝突時における衝撃の吸収量を調整することができる。
次に、本発明の第2変形例について説明する。
図9は、第2変形例における衝撃吸収部材70の斜視図である。図9において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
以下では、図1〜図8に加えて、図9も参照して説明する。
図9を参照して、第2変形例におけるステアリング装置1には、衝撃吸収部材70が設けられている。衝撃吸収部材70は、たとえば、一枚の長方形状の板材を変形させた部材である。具体的には、当該板材の長手方向における一端部を、短手方向略中央を境界として、開脚させることによって衝撃吸収部材70が形成されている。衝撃吸収部材70は、第1設置部71と第2設置部72と変形部73とを含んでいる。第1設置部71は、略長方形状の板材である。ここで、第1設置部71の板厚方向に符号「T」を付すことにする。また、板厚方向Tと直交する方向のうち、図9の右手前側から左奥側へ延びる方向を幅方向Wとし、図9の左手前側から右奥側へ延びる方向を、奥行き方向Dとする。第1設置部71は、奥行き方向Dに長手である。第1設置部71の奥行き方向Dの左手前側には、板厚方向Tに第1設置部71を貫通する組付孔74が形成されている。組付孔74は、板厚方向Tから見て、円形状である。
図9は、第2変形例における衝撃吸収部材70の斜視図である。図9において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
以下では、図1〜図8に加えて、図9も参照して説明する。
図9を参照して、第2変形例におけるステアリング装置1には、衝撃吸収部材70が設けられている。衝撃吸収部材70は、たとえば、一枚の長方形状の板材を変形させた部材である。具体的には、当該板材の長手方向における一端部を、短手方向略中央を境界として、開脚させることによって衝撃吸収部材70が形成されている。衝撃吸収部材70は、第1設置部71と第2設置部72と変形部73とを含んでいる。第1設置部71は、略長方形状の板材である。ここで、第1設置部71の板厚方向に符号「T」を付すことにする。また、板厚方向Tと直交する方向のうち、図9の右手前側から左奥側へ延びる方向を幅方向Wとし、図9の左手前側から右奥側へ延びる方向を、奥行き方向Dとする。第1設置部71は、奥行き方向Dに長手である。第1設置部71の奥行き方向Dの左手前側には、板厚方向Tに第1設置部71を貫通する組付孔74が形成されている。組付孔74は、板厚方向Tから見て、円形状である。
第2設置部72は、奥行き方向Dへ長手の板状である。第2設置部72の奥行き方向Dの右奥側には、板厚方向Tに第2設置部72を貫通する組付孔75が形成されている。組付孔75は、板厚方向Tから見て、円形状である。第2設置部72は、幅方向Wにおいて、第1設置部71と重なる位置から第1設置部71の板幅分だけ幅方向W(図9では右手前側)にずれて配置されている。また、第2設置部72は、奥行き方向Dにおいて、第1設置部71と重なる位置から第1設置部71の板長分だけ奥行き方向Dの右奥側にずれた位置に配置されている。この状態で、第1設置部71の右奥側の端部71Aと第2設置部72の左手前側の端部72Aとは、奥行き方向Dにおいて同じ位置にある。
変形部73は、端部71Aおよび端部72Aから図9における板厚方向Tの上側へ向かって垂直に延びる板状であり、奥行き方向Dに板厚を有している。変形部73は、板厚方向Tの下側の端部73Aにおいて、第1設置部71の端部71Aと第2設置部72の端部72Aとに連結されている。詳述すると、端部73Aと端部71Aとの接続部は、滑らかな湾曲状になっている。また、端部73Aと端部72Aとの接続部は、滑らかな湾曲状になっている。変形部73の端部73Aにおける第1設置部71と第2設置部72との境界には、スリット76が形成されている。スリット76は、端部73Aから変形部73内に食い込むように板厚方向Tの上側へ向かって延びている。
衝撃吸収部材70は、第2可動ブラケット19とハウジング16または車体2との間に架設(組み付け)されている。なお、衝撃吸収部材70の組み付け状態については図示を省略する。組み付け状態の衝撃吸収部材70では、第2設置部72の組付孔75にボルト45が挿通されていて、第2設置部72が第2可動ブラケット19に固定されている。また、衝撃吸収部材70では、第1設置部71の組付孔74に、ハウジング16または車体2から延びるボルト等(図示しない)が挿通されることによって、第1設置部71がハウジング16または車体2に固定されている。なお、組み付け状態において、衝撃吸収部材70は、奥行き方向Dが軸方向Xと一致するように配置されることが好ましい。
二次衝突時には、第2可動ブラケット19は、ハウジング16および車体2に対して相対移動するため、第2可動ブラケット19に固定された衝撃吸収部材70の第2設置部72は、ハウジング16または車体2に固定された衝撃吸収部材70の第1設置部71に対して相対移動する。当該相対移動によって、第1設置部71と第2設置部72とは、図9において、奥行き方向Dの両側へ離れるように移動しようとする。すると、変形部73に示した破線に沿ってスリット76が進展し、変形部73が裂ける。二次衝突時には、変形部73は、第2可動ブラケット19の相対移動に伴って裂けることによって二次衝突時の衝撃を吸収することができる。このように、衝撃吸収部材70をステアリング装置1に搭載することで、ステアリング装置1を車体2に組み付けた後からでもEA荷重を調整する部材を追加できる。また、衝撃吸収部材70の裂け方を調整することによって、任意のEA荷重を設定することができる。
次に、本発明の第3変形例について説明する。
図10は、第3変形例における衝撃吸収部材70を板厚方向Tから見た図である。図10において、紙面と直交する方向は図9の板厚方向Tと一致していて、紙面の上下に延びる方向は図9の幅方向Wと一致していて、紙面の左右に延びる方向は、図9の奥行き方向Dと一致している。図10において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
図10は、第3変形例における衝撃吸収部材70を板厚方向Tから見た図である。図10において、紙面と直交する方向は図9の板厚方向Tと一致していて、紙面の上下に延びる方向は図9の幅方向Wと一致していて、紙面の左右に延びる方向は、図9の奥行き方向Dと一致している。図10において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
以下では、図1〜図9に加えて図10も参照して説明する。
図10を参照して、第3変形例における衝撃吸収部材70は、一枚の平板を板厚方向Tから打ち抜いた形状であり、板厚方向Tに薄い。衝撃吸収部材70は、第1設置部77と、第2設置部78と、変形部79とを含んでいる。
第1設置部77は、奥行き方向Dに長手の平板状である。第1設置部77の図10における奥行き方向Dの左側の端部には、第1設置部77を板厚方向Tに貫通する組付孔80が設けられている。また、第1設置部77の図10における奥行き方向Dの左側の端部は、丸められている。
図10を参照して、第3変形例における衝撃吸収部材70は、一枚の平板を板厚方向Tから打ち抜いた形状であり、板厚方向Tに薄い。衝撃吸収部材70は、第1設置部77と、第2設置部78と、変形部79とを含んでいる。
第1設置部77は、奥行き方向Dに長手の平板状である。第1設置部77の図10における奥行き方向Dの左側の端部には、第1設置部77を板厚方向Tに貫通する組付孔80が設けられている。また、第1設置部77の図10における奥行き方向Dの左側の端部は、丸められている。
第2設置部78は、奥行き方向Dに長手の平板状である。第2設置部78の図10における奥行き方向Dの右側の端部には、第2設置部78を板厚方向Tに貫通する組付孔81が設けられている。また、第2設置部78の図10における奥行き方向Dの右側の端部は、丸められている。
奥行き方向Dにおいて、第1設置部77と第2設置部78との間には、一対の変形部79が幅方向Wに間隔を隔てて配置されている。各変形部79は、幅方向Wに振幅を有する波形形状の板材である。各変形部79は、幅方向Wの両側へ交互に湾曲する湾曲部82を複数(第3変形例では、5つ)有している。各変形部79は、図10における奥行き方向Dの左側の端部において互いに接近して、第1設置部77の奥行き方向Dの右側の端部とつながっている。また、各変形部79は、図10における奥行き方向Dの右側の端部において互いに接近して、第2設置部78の奥行き方向Dの左側の端部とつながっている。
奥行き方向Dにおいて、第1設置部77と第2設置部78との間には、一対の変形部79が幅方向Wに間隔を隔てて配置されている。各変形部79は、幅方向Wに振幅を有する波形形状の板材である。各変形部79は、幅方向Wの両側へ交互に湾曲する湾曲部82を複数(第3変形例では、5つ)有している。各変形部79は、図10における奥行き方向Dの左側の端部において互いに接近して、第1設置部77の奥行き方向Dの右側の端部とつながっている。また、各変形部79は、図10における奥行き方向Dの右側の端部において互いに接近して、第2設置部78の奥行き方向Dの左側の端部とつながっている。
衝撃吸収部材70は、第2可動ブラケット19とハウジング16または車体2との間に架設(組み付け)されている。なお、衝撃吸収部材70の組み付け状態については図示を省略する。組み付け状態の衝撃吸収部材70では、第2設置部78の組付孔81にボルト45が挿通されていて、第2設置部78が第2可動ブラケット19に固定されている。また、組み付け状態では、衝撃吸収部材70は、第1設置部77の組付孔80においてハウジング16または車体2にボルト(図示しない)などによって固定されている。なお、組み付け状態において、衝撃吸収部材70は、奥行き方向Dが軸方向Xと一致するように配置されることが好ましい。
二次衝突時には、第2可動ブラケット19は、ハウジング16および車体2に対して相対移動するため、第2可動ブラケット19に固定された衝撃吸収部材70の第2設置部78は、ハウジング16または車体2に固定された衝撃吸収部材70の第1設置部77に対して相対移動する。当該相対移動によって、第1設置部77と第2設置部78とは、図9において、奥行き方向Dの両側へ離れるように移動しようとする。すると、変形部79の湾曲部82は、奥行き方向Dに引き伸ばされるように変形する。変形部73は、二次衝突時には、第2可動ブラケット19の相対移動に伴って変形することによって二次衝突時の衝撃を吸収することができる。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、図3に示すナット28は、溶接以外の方法(接着剤による接着など)で第2可動ブラケット19に取り付けられていてもよい。要は、ナット28が第2可動ブラケット19と支持部41の第2部分43とを連結する連結部材49として機能していればよい。
たとえば、図3に示すナット28は、溶接以外の方法(接着剤による接着など)で第2可動ブラケット19に取り付けられていてもよい。要は、ナット28が第2可動ブラケット19と支持部41の第2部分43とを連結する連結部材49として機能していればよい。
また、支持部41は、必ずしも下板状部分31に設けられている必要はなく、上板状部分30に形成されていてもよい。
また、支持部41の第2部分43および第2可動ブラケット19は、上下方向Zに対して傾いている場合もあり得る。この場合でも、第2部分43および第2可動ブラケット19は、平行に延びていることが好ましい。
また、支持部41の第2部分43および第2可動ブラケット19は、上下方向Zに対して傾いている場合もあり得る。この場合でも、第2部分43および第2可動ブラケット19は、平行に延びていることが好ましい。
また、支持部41の第2部分43の前側に左右方向Yの両側に広がるテーパー部分を設けることによって、二次衝突時には、第2部分43と摩擦低減材46との間に荷重を発生させて二次衝突時の衝撃を吸収してもよい。また、第2部分43の前側に左右方向Yに突出する突起部を設けて、二次衝突時に摩擦低減材46が当該突起部を乗り越えることで発生する荷重によって二次衝突時の衝撃を吸収してもよい。
1…ステアリング装置、2…車体、3…ステアリングシャフト、12…操舵部材、15…ステアリングチューブ、15D…右側部分、16…ハウジング、18…第1可動ブラケット、19…第2可動ブラケット、28…ナット、41…支持部、44…ガイド溝、45…ボルト、46…摩擦低減材、49…連結部材、51…支持軸、62…操作レバー、68…第1領域、69…第2領域、70…衝撃吸収部材、X…軸方向、Y…左右方向、Z…上下方向、A…幅、W2…溝幅
Claims (7)
- 操舵部材が取り付けられたステアリングシャフトを収容し、車両衝突時には前記操舵部材を伴って前記ステアリングシャフトの軸方向に移動可能なステアリングチューブと、
車体に対して前記軸方向に位置決めされ、前記ステアリングチューブを収容するハウジングと、
前記軸方向に対する直交方向における前記ステアリングチューブの一方側の部分と前記ハウジングとを連結することによって前記ステアリングチューブを前記一方側から片持ち支持する支持軸であって、操作レバーが連結されていて、前記操作レバーの操作に応じて、前記ステアリングチューブの位置をロックしたり、そのロックを解除したりする支持軸と、
前記ハウジングに一体的に設けられ、前記直交方向における前記ステアリングチューブの他方側に配置される支持部と、
前記直交方向における前記ステアリングチューブの他方側の部分に一体的に設けられ、前記支持部によって支持されていて、車両衝突時には前記支持部に対して前記軸方向に沿って相対移動可能なブラケットと、
を含むことを特徴とする、ステアリング装置。 - 前記支持部と前記ブラケットとの間に、前記ブラケットが相対移動する際における前記支持部と前記ブラケットとの間の摩擦を低減するための摩擦低減材が設けられていることを特徴とする、請求項1記載のステアリング装置。
- 前記支持部には、前記軸方向に延びるガイド溝が形成され、
前記ブラケットに対して同行可能に設けられ、前記ガイド溝に嵌まり込むことによって、前記ブラケットと前記支持部とを連結していて、車両衝突時には前記ガイド溝内で前記軸方向に移動する連結部材を含むことを特徴とする、請求項1または2記載のステアリング装置。 - 前記連結部材は、前記ブラケットに固定されたナットと、前記ガイド溝に挿通され、前記ナットに螺合されたボルトと、を含むことを特徴とする、請求項3記載のステアリング装置。
- 前記ガイド溝は、車両衝突時以外の通常時に前記連結部材を受け入れる第1領域と、溝幅が前記第1領域よりも狭く、車両衝突時に前記連結部材を受け入れる第2領域とを含み、
前記第2領域における前記ガイド溝の溝幅は、前記ガイド溝の溝幅方向における前記連結部材の寸法よりも小さいことを特徴とする、請求項3または4記載のステアリング装置。 - 前記ブラケットと前記ハウジングまたは前記車体との間に架設され、車両衝突時には、前記ブラケットの相対移動に伴って裂けることによって車両衝突時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のステアリング装置。
- 前記ブラケットと前記ハウジングまたは前記車体との間に架設された波形形状をなし、車両衝突時には、前記ブラケットの相対移動に伴って変形することによって車両衝突時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のステアリング装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017030476A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 富士機工株式会社 | ステアリングコラム装置 |
-
2013
- 2013-10-08 JP JP2013211196A patent/JP2015074314A/ja active Pending
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