JP2015077827A

JP2015077827A - 車両のステアリング装置

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Publication number: JP2015077827A
Application number: JP2013214653A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　高志; Takashi Sato; 高志佐藤; 任康宮田; Tadayasu Miyata
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2015-04-23
Anticipated expiration: 2033-10-15
Also published as: JP6152774B2

Abstract

【課題】ステアリングシャフトの軸方向移動を規制するスナップリングを備え、車両仕様に応じて要求されるスナップリングの抜け荷重を、容易且つ適切に設定し得るステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリングシャフト３の環状溝にスナップリング４が嵌合され、ステアリングコラム１に対するステアリングシャフトの軸方向移動が規制される。スナップリングは、Ｃ字状部４ｃと、両自由端からステアリングシャフトの軸に平行に延出する一対の延出部４ａ、４ｂを有し、これらの延出部を、保持部材（環状部材５）によって、ステアリングシャフトの軸方向に設定した複数の係止位置のうちの一つの係止位置で保持し、Ｃ字状部の拡開を所定の荷重限度内で阻止する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のステアリング装置に関し、特に、ステアリングシャフトの軸方向移動を規制するスナップリングを備えたステアリング装置に係る。

車両前方からのステアリングシャフトに対する軸方向荷重が過大であるときにはステアリングコラムに対しステアリングシャフトの後退を許容するステアリング装置に関し、例えば、下記の特許文献１には、「ロアシャフトをベアリングに固定するスナップリングおよびその嵌入溝を、一定軸方向荷重でスナップリングが嵌入溝から離脱するようにし、スナップリングに樹脂インジェクションの機能をもたせる」構造が開示されている（特許文献１の公報第３欄第９行目乃至第１３行目に記載）。尚、下記の特許文献２には、自動車摩擦クラッチに供されるスナップ結合用の線材リングに関し、半径方向に突出する二つの端部を有するスナップリングが例示されている。

実公平５−２９１８６号公報特開平１−１９３４０４号公報

上記特許文献１に開示された構造において、スナップリングが嵌入溝から離脱する軸方向荷重（即ち、スナップリングの抜け荷重）の大きさは、スナップリングのばね定数やスナップリング及び嵌入溝の形状等に依存する。このため、車両仕様に応じて要求されるスナップリング抜け荷重を設定する毎に、スナップリングの材料の変更、あるいはスナップリング及び嵌入溝の形状等の変更が必要となる。この構造に対し、上記特許文献２に開示されたスナップリングを適用しても同様であり、車両仕様に応じた上記の種々の変更が必要となる。

そこで、本発明は、ステアリングシャフトの軸方向移動を規制するスナップリングを備えた車両のステアリング装置において、車両仕様に応じて要求されるスナップリングの抜け荷重を、容易かつ適切に設定し得るステアリング装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、車体に固定されるステアリングコラムと、該ステアリングコラムの車両前方側開口部内周に保持されるベアリングと、該ベアリングの内面に嵌合され当該ベアリングの車両前方側端面より前方に環状溝を有する軸部、及び当該ベアリングの車両後方側端面に当接する環状段部が車両前方側端部に形成され、前記ステアリングコラムに収容されるステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトの前記環状溝に嵌合され、前記ベアリングを介して前記ステアリングコラムに対する前記ステアリングシャフトの軸方向移動を規制するスナップリングとを備えた車両のステアリング装置において、前記スナップリングが、Ｃ字状部と、該Ｃ字状部の両自由端から前記ステアリングシャフトの軸に平行に延出する一対の延出部を有し、該一対の延出部を、前記ステアリングシャフトの軸方向に設定した複数の係止位置のうちの一つの係止位置で保持し、前記Ｃ字状部の拡開を所定の荷重限度内で阻止する保持部材を備えることとしたものである。

上記のステアリング装置において、前記一対の延出部の少なくとも一方が、前記保持部材の車両前方側端面に当接するように折曲形成されている構成とするとよい。また、前記一対の延出部の少なくとも一方に、前記複数の係止位置を示すマークが設けられている構成とするとよい。

前記保持部材は、前記一対の延出部を収容する環状部材を備え、該環状部材の一部に前記所定の荷重限度で破断する脆弱部を有するものとするとよい。例えば、前記環状部材の脆弱部は、前記環状部材の周方向に対して直交する溝が形成された部分とすることができる。そして、前記環状部材は、ばね材料で形成するとよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のステアリング装置においては、ステアリングコラムに対するステアリングシャフトの軸方向移動を規制するスナップリングが、Ｃ字状部と、このＣ字状部の両自由端からステアリングシャフトの軸に平行に延出する一対の延出部を有しており、これらの延出部を、ステアリングシャフトの軸方向に設定した複数の係止位置のうちの一つの係止位置で保持し、Ｃ字状部の拡開を所定の荷重限度内で阻止する保持部材を備えているので、スナップリングの延出部に対する保持部材の係止位置によって、車両仕様に応じて要求されるスナップリングの抜け荷重を、容易且つ適切に設定することができる。

上記のステアリング装置において、延出部の少なくとも一方が、保持部材の車両前方側端面に当接するように折曲形成されている構成とすれば、延出部に加わる拡開方向の力によって保持部材が延出部に沿って移動するおそれがある場合でも、係止位置を外れて延出部から脱落することを防止できる。また、延出部の少なくとも一方に複数の係止位置を示すマークが設けられた構成によれば、保持部材を、車両仕様に応じて要求される抜け荷重に対応する係止位置に確実に保持することができる。

上記の保持部材は、一対の延出部を収容する環状部材を備えたものとし、その一部に所定の荷重限度で破断する脆弱部を有するものとすれば、環状部材の破断あるいは変形、及び／又はスナップリングの拡開による、スナップリングのステアリングシャフトの環状溝からの脱落荷重を、複数設定することができるので、車両仕様に対してスナップリングの材料の変更、スナップリング及び環状溝の形状変更等を行う必要はない。例えば、環状部材の脆弱部を、環状部材の周方向に対して直交する溝が形成された部分とすれば、環状部材が破断する荷重を容易に調整することができる。

本発明の一実施形態に係るステアリング装置の一部を示す斜視図である。本発明の一実施形態におけるベアリング部を拡大して示す断面図である。本発明の一実施形態におけるスナップリング装着部を拡大して示す縦断面図である。本発明の一実施形態におけるスナップリング装着時の他の態様を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るステアリング装置の全体構成を示す横断面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るステアリング装置の一部を示すもので、車体に固定されるステアリングコラム１と、ステアリングコラム１の車両前方側開口部内周に保持されるベアリング２と、このベアリング２の内面に嵌合されステアリングコラム１に収容されるステアリングシャフト３を備えている。図２に拡大して示すように、ステアリングコラム１の車両前方側端部の内周面には環状溝１ａと環状段部１ｂが形成されており、外輪２ａと内輪２ｂとの間に複数のボール２ｃが挟持されて成るベアリング２が、環状段部１ｂの車両前方側開口部内周に保持されている。即ち、外輪２ａの車両後方側端面が環状段部１ｂに当接するようにベアリング２が収容された後、スナップリング１ｃが環状溝１ａに嵌合されると、ベアリング２は環状段部１ｂとスナップリング１ｃとの間に挟持された状態でステアリングコラム１に保持される。尚、ステアリングコラム１へのベアリング２の保持構造は上記の構成に限らず、スナップリング１ｃを設けることなく特許文献１の保持構造と同様に構成してもよい。

一方、ステアリングシャフト３の車両前方側端部には、図２に拡大して示すように、ベアリング２の車両前方側端面より前方に環状溝３ａを有する軸部３ｂと、ベアリング２の車両後方側端面に当接する環状段部３ｃが形成されている。そして、図３に拡大して示すように、スナップリング４が環状溝３ａに嵌合され、ベアリング２を介してステアリングコラム１に対するステアリングシャフト３の軸方向移動を規制するように構成されている。従って、ベアリング２の内輪２ｂはステアリングシャフト３の環状段部３ｃとスナップリング４との間に挟持された状態となる。

スナップリング４は、図１に示すように、Ｃ字状部４ｃと、このＣ字状部４ｃの両自由端からステアリングシャフトの軸に平行に延出する一対の延出部４ａ、４ｂを有し、ばね材料で形成されている。更に、スナップリング４には、保持部材（後述する環状部材５）が装着されており、この保持部材によって、スナップリング４の延出部４ａ、４ｂを、ステアリングシャフト３の軸方向に設定した複数の係止位置のうちの一つの係止位置で保持し、Ｃ字状部４ｃの拡開を所定の荷重限度内で阻止するように構成されている。このため、図３に点描で示すように、一対の延出部４ａ、４ｂの少なくとも一方（例えば４ａ）には、複数の係止位置ｆ１、ｆ２、ｆ３を示すマークが設けられている。これにより、車両仕様に応じて要求される抜け荷重に対応する係止位置（例えばｆ２）に、保持部材（環状部材５）を確実に保持することができる。

本実施形態の保持部材は、図１に示すように、ばね材料によって一対の延出部４ａ、４ｂを収容するように形成された環状部材５で構成され、その一部に所定の荷重限度で破断する脆弱部が形成されている。本実施形態の脆弱部は、環状部材５の周方向に対して直交する溝５ａが形成された部分で構成されているが、この部分を異なる材料で形成することとしてもよい。而して、スナップリング４が拡開する荷重を調整すると共に、環状部材５が破断する荷重を調整することができ、ステアリングシャフト３の環状溝３ａからのスナップリング４の脱落荷重を設定することができる。

更に、スナップリング４に環状部材５を装着後、図４に示すように、一対の延出部４ａ、４ｂの少なくとも一方（例えば４ａ）を、環状部材５の車両前方側端面に当接するように折曲形成するとよい。これにより、延出部４ａ、４ｂに加わる拡開方向の力によって環状部材５が延出部４ａ、４ｂに沿って移動するおそれがある場合でも、係止位置（例えばｆ２）を外れて延出部４ａ、４ｂから脱落することを防止できる。

上記ステアリング装置の全体構成は、図５に示すように、ステアリングホイールＳＷを後端に支持する第１の部材１０と、これと同軸に配置し、車体２に対する揺動中心（図示せず）を前方に配置すると共に、この揺動中心回りに揺動可能に支持する第２の部材２０が設けられ、第２の部材２０が固定ブラケット３０に保持され、固定ブラケット３０が車体（図示せず）に固定されている。第１の部材１０は、ステアリングホイールＳＷに接続されるアッパシャフト１１と、これを囲繞するように同軸上に回転可能に連結されるアッパチューブ１２から成り、一体となって軸方向移動し得るように構成されている。

図５に示す第２の部材２０は、転舵機構（図示せず）に接続されるロアシャフト２１と、これを囲繞するように同軸上に配置されるメインチューブ２２から成り、メインチューブ２２内にテレスコピックチューブ２３を介してアッパチューブ１２が軸方向に摺動自在に収容され、軸受部２４にロアシャフト２１がベアリング２を介して回転可能に支持されている。従って、図１のステアリングシャフト３は図５のロアシャフト２１に対応し、図１のステアリングコラム１は図５の軸受部２４に対応している。

アッパシャフト１１とロアシャフト２１はスプライン結合されて軸方向移動可能に連結されており、ステアリングホイールＳＷに対して、車両後方から所定以上の荷重が入力されると、アッパシャフト１１と一体的に連結されたアッパチューブ１２がテレスコピックチューブ２３に対し軸方向に移動する。即ち、アッパチューブ１２は、アッパシャフト１１及びステアリングホイールＳＷと共に、通常状態の位置から前進し、所定の停止位置（図示せず）まで移動する。この間のアッパチューブ１２、アッパシャフト１１及びステアリングホイールＳＷの移動により、ステアリングホイールＳＷに対する衝撃が吸収される。逆に、車両前方からロアシャフト２１（ステアリングシャフト３）に所定以上の荷重が入力されると、スナップリング４が拡開して環状部材５が破断し、スナップリング４が環状溝３ａから脱落する。この結果、ベアリング２及びスナップリング４による軸受部２４（ステアリングコラム１）に対するロアシャフト２１の軸方向移動の規制が解除され、ロアシャフト２１が後退する。

尚、上記の実施形態に係るステアリング装置は、ステアリングホイールＳＷを所望の車体前後方向位置に調整するテレスコピック機構ＴＬが構成されており、また、図５には表れていないが、チルト機構も搭載されているが、これらの機構は必須ではなく、これらの機構を有さないステアリング装置にも上記の構成を適用することができる。

１ステアリングコラム
２ベアリング
３ステアリングシャフト
３ａ環状溝
３ｂ軸部
３ｃ環状段部
４スナップリング
４ａ、４ｂ延出部
５環状部材（保持部材）
５ａ溝（脆弱部）

Claims

車体に固定されるステアリングコラムと、該ステアリングコラムの車両前方側開口部内周に保持されるベアリングと、該ベアリングの内面に嵌合され当該ベアリングの車両前方側端面より前方に環状溝を有する軸部、及び当該ベアリングの車両後方側端面に当接する環状段部が車両前方側端部に形成され、前記ステアリングコラムに収容されるステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトの前記環状溝に嵌合され、前記ベアリングを介して前記ステアリングコラムに対する前記ステアリングシャフトの軸方向移動を規制するスナップリングとを備えた車両のステアリング装置において、前記スナップリングが、Ｃ字状部と、該Ｃ字状部の両自由端から前記ステアリングシャフトの軸に平行に延出する一対の延出部を有し、該一対の延出部を、前記ステアリングシャフトの軸方向に設定した複数の係止位置のうちの一つの係止位置で保持し、前記Ｃ字状部の拡開を所定の荷重限度内で阻止する保持部材を備えたことを特徴とする車両のステアリング装置。
前記一対の延出部の少なくとも一方が、前記保持部材の車両前方側端面に当接するように折曲形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両のステアリング装置。
前記一対の延出部の少なくとも一方に、前記複数の係止位置を示すマークが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両のステアリング装置。
前記保持部材は、前記一対の延出部を収容する環状部材を備え、該環状部材の一部に前記所定の荷重限度で破断する脆弱部を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両のステアリング装置。
前記環状部材の脆弱部は、前記環状部材の周方向に対して直交する溝が形成された部分であることを特徴とする請求項５記載の車両のステアリング装置。
前記環状部材は、ばね材料で形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載の車両のステアリング装置。