JP2015171856A - ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステアリングホイールの位置を調整する際に振動が発生することを抑制できるステアリング装置を提供する。【解決手段】レバー側カム65及びスライド側カム66には、操作レバーが第1のアンロック位置にあるときに互いに周方向に係合可能なアンロック側係合面84a,94aを有するストッパ部84,94が、カム部83,93の径方向外側にそれぞれ形成される。そして、アンロック側係合面84a,94aは、操作レバーがその自重によって第1のアンロック位置からさらに周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動することによりレバー側カム65がスライド側カム66を離間させる方向に押圧する押圧力が発生するように支軸の軸線Lに対して傾斜する。また、ロック側係合面84c,94cの支軸の軸線Lに対する傾斜角は、アンロック側係合面84a,94aの支軸の軸線Lに対する傾斜角よりも小さい。【選択図】図7
Description
本発明は、ステアリング装置に関する。
従来、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ステアリング装置がある(例えば、特許文献1,2)。
こうしたステアリング装置において、ステアリングコラムにおける車両後方側端部を支持する支持機構は、車両本体に固定される車体側ブラケットと、ステアリングコラムに一体的に設けられたコラム側ブラケットと、これら両ブラケットを連結する支軸とを備えている。車体側ブラケットには、車両の略上下方向であるチルト方向に延びるチルト長孔が形成され、コラム側ブラケットには、ステアリングシャフトの軸方向であるテレスコ方向に延びるテレスコ長孔が形成されている。そして、車体側ブラケットとコラム側ブラケットとは、チルト長孔及びテレスコ長孔に支軸が挿通されることにより連結されており、これら各長孔の範囲でステアリングホイールの高さ位置及び前後位置が調整可能となっている。
また、支持機構には、支軸の軸方向に沿った押圧力を発生して車体側ブラケットとコラム側ブラケットとを互いに摩擦係合させることで、ステアリングホイールの位置を固定可能なロック機構が設けられている。具体的には、ロック機構は、支軸周りに回動可能な操作レバーと、操作レバーと一体で回動するレバー側カムと、レバー側カムと対向するとともに支軸周りでの回動が規制されたスライド側カムとを備えている。レバー側カム及びスライド側カムの各対向面には、周方向に沿って突出量が連続的に変化するカム部がそれぞれ形成されている。
このようなロック機構では、操作レバーがその回動範囲における周方向一方側のロック位置にあるとき、レバー側カムのカム部がスライド側カムのカム部に乗り上げてレバー側カムとスライド側カムとを離間させることにより、軸方向の押圧力を発生させ、ステアリングホイールの位置を固定するロック状態となる。一方、操作レバーがその回動範囲における周方向他方側のアンロック位置にあるとき、レバー側カムのカム部がスライド側カムのカム部から降りてレバー側カムとスライド側カムとの近接を許容することにより、軸方向の押圧力を消失させ、ステアリングホイールの位置を調整可能なアンロック状態となる。なお、例えば特許文献1のステアリング装置では、レバー側カム及びスライド側カムの各対向面には、支軸の軸方向に突出するストッパ部がカム部の径方向外側にそれぞれ形成されており(同文献、第4図参照)、ストッパ部同士が周方向に係合することで、操作レバーの回動が規制される。
ところで、図8に示すように、スライド側カム101には、上記チルト長孔102及びテレスコ長孔103に挿入されるボス部104が形成されている。ボス部104は、例えば菱形状等とされており、スライド側カム101は、ボス部104の外周面が各長孔102,103の内周面に当接することで、支軸(図示略)周りの回動が規制される。
ここで、運転者がステアリングホイールの位置を調整すべく、ロック機構をアンロック状態とし、操作レバー(図示略)から手を離すと、スライド側カム101には、レバー側カムからストッパ部(図示略)を介して操作レバーの自重に応じた回転力が作用する。そのため、ボス部104の外周面が各長孔102,103の内周面に強く接触するようになり、スライド側カム101が移動したときにボス部104に作用する摺動抵抗が大きくなる。また、レバー側カム(図示略)とスライド側カム101との間には、軸方向の隙間が生じており、スライド側カムが軸方向にがたつき易くなっている。その結果、ステアリングホイールの位置を調整する際に、スライド側カム101が振動し易いという問題があった。
なお、こうした問題は、チルト調整機能のみを備えたステアリング装置又はテレスコ調整機能のみを備えたステアリング装置においても同様に発生し得る。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ステアリングホイールの位置を調整する際に振動が発生することを抑制できるステアリング装置を提供することにある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ステアリングホイールの位置を調整する際に振動が発生することを抑制できるステアリング装置を提供することにある。
上記課題を解決するステアリング装置は、車両本体に固定される車体側ブラケットと、ステアリングコラムに一体的に設けられたコラム側ブラケットと、前記車体側ブラケット及び前記コラム側ブラケットのそれぞれに形成された挿通孔に挿通され、前記車体側ブラケットと前記コラム側ブラケットとを連結する支軸とを備え、前記各挿通孔は、前記コラム側ブラケットが前記車体側ブラケットに対して相対移動可能となるように形成されたものにおいて、前記支軸周りで回動可能な操作レバーと、前記操作レバーと一体で回動するレバー側カムと、前記挿通孔の内周面に係止することにより前記支軸周りでの回動を規制するボス部が形成されたスライド側カムとを有し、前記支軸の軸方向の押圧力を発生することでステアリングホイールの位置を固定可能なロック機構を備え、前記レバー側カムと前記スライド側カムとの各対向面には、前記操作レバーがその回動範囲における周方向一方側のロック位置にあるときに前記レバー側カムと前記スライド側カムとを離間させて前記軸方向の押圧力を発生させるロック状態とする一方、前記操作レバーがその回動範囲における周方向他方側のアンロック位置にあるときに前記レバー側カムと前記スライド側カムとの近接を許容して前記軸方向の押圧力を消失させるアンロック状態とするカム部がそれぞれ形成され、前記レバー側カム及び前記スライド側カムには、前記操作レバーが前記アンロック位置のうちの第1のアンロック位置にあるときに、互いに周方向に係合可能なアンロック側ストッパ部がそれぞれ形成され、前記各アンロック側ストッパ部の少なくとも一方の係合面は、前記操作レバーを、前記第1のアンロック位置からさらに前記周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動することにより前記レバー側カムが前記スライド側カムを離間させる方向に押圧する押圧力が発生するように、前記支軸の軸線に対して傾斜したことを要旨とする。
上記構成によれば、ロック機構のアンロック状態において、操作レバーを各アンロック側ストッパ部の係合面が互いに周方向に係合しただけの第1のアンロック位置からさらに周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動することにより、スライド側カムは、レバー側カムによって車体側ブラケット及びコラム側ブラケット側に軽く押し付けられた状態となり、スライド側カムが軸方向にがたつき難くなる。したがって、ボス部がチルト長孔及びテレスコ長孔の内周面に強く接触して該ボス部に作用する摺動抵抗が大きくなっても、ステアリングホイールの位置を調整する際にスライド側カムが振動することを抑制できる。
上記ステアリング装置において、前記操作レバーは、前記第1及び第2のアンロック位置にあるときに、前記操作レバーの把持部の位置が、前記ロック位置にあるときよりも車両上下方向の下側で、かつ前記支軸の鉛直下方よりも前記周方向一方側における上側になるように、前記支軸に連結されることが好ましい。
上記構成によれば、ロック機構のアンロック状態である第1のアンロック位置から、操作レバーが自重によって周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動するため、運転者が改めて操作レバーを周方向他方側に操作することなく、スライド側カムがレバー側カムによって車体側ブラケット及びコラム側ブラケット側に軽く押し付けられた状態となり、スライド側カムが軸方向にがたつき難くなる。
上記ステアリング装置において、前記レバー側カム及びスライド側カムには、それぞれ前記アンロック側ストッパ部が前記カム部の径方向外側に形成されることが好ましい。
上記構成によれば、操作レバーの回動中心(支軸の軸線)から離れた位置に各アンロック側ストッパ部が設けられるため、アンロック状態において、操作レバーの自重を支持するために各アンロック側ストッパ部の係合面に作用する荷重が小さくなる。これにより、ロック機構をアンロック状態とした際に、各アンロック側ストッパ部に加わる負荷を軽くすることができる。
上記構成によれば、操作レバーの回動中心(支軸の軸線)から離れた位置に各アンロック側ストッパ部が設けられるため、アンロック状態において、操作レバーの自重を支持するために各アンロック側ストッパ部の係合面に作用する荷重が小さくなる。これにより、ロック機構をアンロック状態とした際に、各アンロック側ストッパ部に加わる負荷を軽くすることができる。
上記ステアリング装置において、前記レバー側カム及び前記スライド側カムには、前記操作レバーがロック位置にあるときに、互いに周方向に係合可能なロック側ストッパ部がそれぞれ形成され、前記各ロック側ストッパ部の係合面は、前記各アンロック側ストッパ部の係合面よりも前記支軸の軸線に対する傾斜角が小さいことが好ましい。
通常、ロック装置はロック状態で維持され、そのまま運転等されるため、操作レバーは、ロック位置で安定して保持できることが望ましい。ここで、例えば各ロック側ストッパ部の係合面を、各アンロック側ストッパ部の係合面と同様に傾斜させた場合、運転者が強い力で操作レバーを周方向一方側に回動操作すると、レバー側カムのロック側ストッパ部がスライド側カムのロック側ストッパ部に乗り上がることがある。その結果、例えば運転中にレバー側カムのロック側ストッパ部がスライド側カムのロック側ストッパ部から滑り降りることで、操作レバーの位置が変化する虞がある。一方、例えば各ロック側ストッパ部の係合面を支軸の軸線と平行に近い角度とすることで、運転者が強い力で操作レバーを周方向一方側に回動操作しても、レバー側カムのロック側ストッパ部がスライド側カムのロック側ストッパ部に乗り上がり難く、操作レバーがロック位置で安定して保持されるようになる。したがって、上記構成のように各ロック側ストッパ部の係合面の支軸の軸線に対する傾斜角を、各アンロック側ストッパ部の係合面の支軸の軸線に対する傾斜角よりも小さくすることで、ステアリングホイールの位置を調整する際に異音が発生することを抑制しつつ、操作レバーをロック位置で安定して保持することができる。
本発明によれば、ステアリングホイールの位置を調整する際に振動が発生することを抑制できる。
以下、ステアリング装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、ステアリング装置1は、ステアリングシャフト2と、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を回転可能に収容するステアリングコラム4とを備えている。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5が連結される。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ステアリングシャフト2の一部を構成するインターミディエイトシャフトが連結される。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト2の回転がラック&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。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る。
図1に示すように、ステアリング装置1は、ステアリングシャフト2と、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を回転可能に収容するステアリングコラム4とを備えている。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5が連結される。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ステアリングシャフト2の一部を構成するインターミディエイトシャフトが連結される。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト2の回転がラック&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。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る。
ステアリング装置1は、モータを駆動源としてコラムシャフト3を回転駆動する所謂コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置(EPS)として構成されている。
詳しくは、ステアリングコラム4は、コラムチューブ11と、コラムチューブ11の前方側端部に固定される操舵力補助装置12と備えている。操舵力補助装置12は、ハウジング13と、モータ14と、モータ14の作動により回転駆動するウォーム軸(図示略)と、ウォーム軸と噛合するウォームホイール15とを備えている。ウォームホイール15には、コラムシャフト3の一部を構成する駆動軸21が一体回転可能に連結されており、駆動軸21は、ハウジング13内に軸受16a,16b,16cを介して回転可能に支持されている。これにより、モータ14の回転がウォーム軸及びウォームホイール15により減速されて駆動軸21に伝達されることで、操舵系に対してアシスト力が付与される。また、ハウジング13には、後述する下側支持機構32によって支持される支持部17が形成されている。支持部17には、車両幅方向に貫通した軸孔18が形成されている。
詳しくは、ステアリングコラム4は、コラムチューブ11と、コラムチューブ11の前方側端部に固定される操舵力補助装置12と備えている。操舵力補助装置12は、ハウジング13と、モータ14と、モータ14の作動により回転駆動するウォーム軸(図示略)と、ウォーム軸と噛合するウォームホイール15とを備えている。ウォームホイール15には、コラムシャフト3の一部を構成する駆動軸21が一体回転可能に連結されており、駆動軸21は、ハウジング13内に軸受16a,16b,16cを介して回転可能に支持されている。これにより、モータ14の回転がウォーム軸及びウォームホイール15により減速されて駆動軸21に伝達されることで、操舵系に対してアシスト力が付与される。また、ハウジング13には、後述する下側支持機構32によって支持される支持部17が形成されている。支持部17には、車両幅方向に貫通した軸孔18が形成されている。
また、ステアリング装置1は、ステアリングホイール5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。
詳しくは、コラムシャフト3は、上記駆動軸21に加え、ステアリングホイール5が連結される中空状のアッパシャフト22と、アッパシャフト22にスプライン嵌合されることにより該アッパシャフト22に対して軸方向に相対移動可能な軸状のロアシャフト23とを備えている。なお、駆動軸21は、ロアシャフト23の前方側端部に固定されている。一方、コラムチューブ11は、軸受24を介してアッパシャフト22を支持するアウタチューブ25と、上記ハウジング13に固定されてロアシャフト23を収容するインナチューブ26とを備えている。アウタチューブ25には、軸方向に延びるとともに車両上下方向の下側に開口する開口部27が形成されている。なお、インナチューブ26の前方側端部には、上記ハウジング13が固定されている。そして、アウタチューブ25は、その内周にインナチューブ26が挿入されることにより該インナチューブ26に対して軸方向に相対移動可能に設けられている。また、アウタチューブ25とインナチューブ26の間には、円弧板状のシート部材28が介在されている。
詳しくは、コラムシャフト3は、上記駆動軸21に加え、ステアリングホイール5が連結される中空状のアッパシャフト22と、アッパシャフト22にスプライン嵌合されることにより該アッパシャフト22に対して軸方向に相対移動可能な軸状のロアシャフト23とを備えている。なお、駆動軸21は、ロアシャフト23の前方側端部に固定されている。一方、コラムチューブ11は、軸受24を介してアッパシャフト22を支持するアウタチューブ25と、上記ハウジング13に固定されてロアシャフト23を収容するインナチューブ26とを備えている。アウタチューブ25には、軸方向に延びるとともに車両上下方向の下側に開口する開口部27が形成されている。なお、インナチューブ26の前方側端部には、上記ハウジング13が固定されている。そして、アウタチューブ25は、その内周にインナチューブ26が挿入されることにより該インナチューブ26に対して軸方向に相対移動可能に設けられている。また、アウタチューブ25とインナチューブ26の間には、円弧板状のシート部材28が介在されている。
ステアリングコラム4は、車両本体31における車両前方側部分に固定された下側支持機構32によって操舵力補助装置12のハウジング13が支持され、車両本体31における車両後方側部分に固定された上側支持機構33によってコラムチューブ11が支持されている。下側支持機構32は、ハウジング13の支持部17の軸孔18に挿通されるチルト中心軸34を備えており、チルト中心軸34周りにハウジング13(ステアリングコラム4)を傾動可能に支持している。上側支持機構33は、所定範囲内でコラムチューブ11(アウタチューブ25)がチルト中心軸34周りに傾動可能、かつ軸方向移動可能となるように支持している。これにより、車両の略上下方向であるチルト方向(厳密には、チルト中心軸34周りの傾動方向)におけるステアリングホイール5の位置を変更することで、その高さ位置が調整される。また、インナチューブ26及びロアシャフト23に対してアウタチューブ25及びアッパシャフト22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5の位置を変更することで、その前後位置が調整される。
次に、上側支持機構の構成について説明する。
図2及び図3に示すように、上側支持機構33は、車両本体31に固定される車体側ブラケット41と、ステアリングコラム4(アウタチューブ25)が固定されたコラム側ブラケット42と、これら車体側ブラケット41とコラム側ブラケット42とを連結する支軸43とを備えている。
図2及び図3に示すように、上側支持機構33は、車両本体31に固定される車体側ブラケット41と、ステアリングコラム4(アウタチューブ25)が固定されたコラム側ブラケット42と、これら車体側ブラケット41とコラム側ブラケット42とを連結する支軸43とを備えている。
車体側ブラケット41は、ステアリングシャフト2の軸方向視でコ字状に形成されるクランプ44と、クランプ44の上端に固定される平板状のプレート45とを備えている。そして、クランプ44の一対の側板46a,46bには、チルト方向に延びる挿通孔としてのチルト長孔47がそれぞれ形成されている。なお、車体側ブラケット41は、プレート45に形成された締結孔48に挿通される締結ボルト(図示略)によって車両本体31に固定される。
コラム側ブラケット42は、ステアリングシャフト2の軸方向視でコ字状に形成されている。コラム側ブラケット42の一対の側板51a,51bには、テレスコ方向に延びる挿通孔としてのテレスコ長孔53が形成されている。各側板51a,51bの上端部は、それぞれ内側に折り曲げられるとともに溶接等によりステアリングコラム4(アウタチューブ25)に固定されている。
支軸43は、軸状に形成されるとともに、その基端(図2中、左端)には、他の部分よりも大径の頭部54が形成されている。そして、支軸43は、コラム側ブラケット42が車体側ブラケット41の内側に配置された状態で、チルト長孔47及びテレスコ長孔53に挿通され、その先端にナット55が螺着されることにより、車体側ブラケット41とコラム側ブラケット42とを連結している。これにより、コラム側ブラケット42は、チルト長孔47の形成された範囲内で車体側ブラケット41に対してチルト方向に相対移動可能となるとともに、テレスコ長孔53の形成された範囲内でテレスコ方向に相対移動可能となっている。
支軸43の軸部56における先端側(図2中、右側)には、円筒状のカラー57が装着されており、カラー57は各側板46b,51bに形成されたチルト長孔47及びテレスコ長孔53内に配置されている。また、カラー57には、径方向外側に延出されるフランジ部58が形成されており、フランジ部58とナット55との間にはスラスト軸受59が介在されている。
また、図2〜図4に示すように、上側支持機構33には、支軸43の軸方向に沿った押圧力を発生して車体側ブラケット41とコラム側ブラケット42とを互いに摩擦係合させることで、ステアリングホイール5の位置(高さ位置及び前後位置)を保持するロック機構61が設けられている。
ロック機構61は、運転者により操作される操作レバー62と、操作レバー62と支軸43とを連結する連結プレート63とを備えている。また、ロック機構61は、支軸43の軸部56における軸方向中央部と一体回転可能に設けられた押圧部材64と、操作レバー62と一体で支軸43周りに回動するレバー側カム65と、レバー側カム65と対向するとともに支軸43周りでの回動が規制されたスライド側カム66とを備えている。
操作レバー62の基端部62aには、支軸43の軸方向に貫通した四角孔状の嵌合孔71が形成されており、嵌合孔71には、支軸43の軸部56が回転可能に挿通されている。連結プレート63には、支軸43の頭部54が一体回転可能に嵌合する連結孔72、及び連結孔72を中心とする円弧溝73が形成されている。そして、連結プレート63は、連結孔72に支軸43の頭部54が嵌合した状態で、円弧溝73を介してボルト74が操作レバー62に螺着されることで、支軸43と操作レバー62とを一体で回動するように連結している。
図3に示すように、ロック機構61は、操作レバー62がその回動範囲における周方向一方側のロック位置にあるとき、ステアリングホイール5の位置を固定するロック状態となり、操作レバー62がその回動範囲における周方向他方側のアンロック位置にあるとき、ステアリングホイール5の位置を調整可能なアンロック状態となる。本実施形態では、アンロック位置にあるときの操作レバー62の把持部62bの位置が、ロック位置にあるときの把持部62bの位置よりも車両上下方向の下側になるとともに、支軸43の鉛直下方(図3の下向き矢印)よりも車両上下方向の上側となる、すなわち支軸43の鉛直下方から周方向一方側(ロック位置方向)へ所定角度、戻った位置までが回動範囲になるように、操作レバー62が支軸43に連結されている。なお、図3では、ロック位置にある操作レバー62を実線で示し、アンロック位置にある操作レバー62の一部を二点鎖線で示している。
図1〜図3に示すように、押圧部材64は、円筒状に形成されており、軸部56の外周にセレーション嵌合することにより支軸43と一体で回動可能に連結されている。押圧部材64には、その軸方向中央部に車両上下方向の上側に突出した押圧部75が形成されている。押圧部75は、上記アウタチューブ25の開口部27に挿入されてインナチューブ26の外周面に接触している。そして、押圧部75は、扇形状に形成されており、押圧部75のインナチューブ26との当接面は、支軸43の軸線Lから偏心した位置に中心を有する円弧状に形成されている。
図2、図4及び図5(a)〜(d)に示すように、レバー側カム65は、円板状に形成されている。レバー側カム65の中央には、支軸43の軸部56が回転可能に挿通される丸孔状の貫通孔81が形成されている。レバー側カム65におけるスライド側カム66と反対側の反対面65aには、貫通孔81の外周縁から突出する筒状のボス部82が形成されている。ボス部82の外周面の断面形状は、操作レバー62の嵌合孔71に対応した四角形状とされている。そして、レバー側カム65は、ボス部82が嵌合孔71に嵌合することにより、操作レバー62と支軸43周りに一体で回動する。
レバー側カム65のスライド側カム66との対向面65bには、周方向に沿って突出量が連続的に変化するように構成され、支軸43の軸方向の押圧力を発生する複数(本実施形態では、4つ)のカム部83が形成されている。より詳しくは、カム部83は、レバー側カム65を支軸43の軸方向における操作レバー62側から見た場合に、周方向他方側に向かって対向面65bからの突出量が一定割合で増加するカム面83aと、カム面83aに連続するとともに突出量が略一定の平坦面83bと、平坦面83bの周方向他端部から急激に突出量が減少する端面83cとを有している。
また、レバー側カム65の対向面65bにおけるカム部83の径方向外側には、対向面65bからスライド側カム66と反対側に凹んだ段差面65cが形成されており、段差面65cには、レバー側カム65とスライド側カム66との相対的な回動範囲を規定するアンロック側ストッパ部及びロック側ストッパ部としての複数(本実施形態では、4つ)のストッパ部84が形成されている。より詳しくは、ストッパ部84は、レバー側カム65を支軸43の軸方向における操作レバー62側から見た場合に、周方向一方側に向かって段差面65cからの突出量が一定割合で増加するアンロック側係合面84aと、アンロック側係合面84aに連続するとともに突出量が略一定の平坦面84bと、平坦面84bの周方向一端部から急激に突出量が減少するロック側係合面84cとを有している。つまり、アンロック側係合面84aは支軸43の軸線Lに対して傾斜している。
図2、図4及び図6(a)〜(d)に示すように、スライド側カム66は、円板状に形成されている。スライド側カム66の中央には、支軸43の軸部56が回転可能に挿通される丸孔状の貫通孔91が形成されている。スライド側カム66におけるレバー側カム65と反対側の反対面66aには、貫通孔91の外周縁から突出する筒状のボス部92が形成されている。ボス部92の外周面の断面形状は、チルト長孔47及びテレスコ長孔53の交差部分に挿入可能な菱形状とされており、支軸43周りにスライド側カム66が回動したときにボス部92の外周面がチルト長孔47及びテレスコ長孔53の少なくとも一方の内周面に係止する。これにより、スライド側カム66は、ボス部92がチルト長孔47及びテレスコ長孔53の交差部分に挿入されることにより、支軸43周りでの回動が規制されている。
スライド側カム66のレバー側カム65との対向面66bには、周方向に沿って突出量が連続的に変化するように構成され、支軸43の軸方向の押圧力を発生する複数(本実施形態では、4つ)のカム部93が形成されている。より詳しくは、カム部93は、スライド側カム66を支軸43の軸方向における操作レバー62側から見た場合に、周方向一方側に向かって対向面66bからの突出量が一定割合で増加するカム面93aと、カム面93aに連続するとともに突出量が略一定の平坦面93bと、平坦面93bの周方向一端部から急激に突出量が減少する端面93cとを有している。
また、スライド側カム66の対向面66bにおけるカム部93の径方向外側には、対向面66bからスライド側カム66と反対側に凹んだ段差面66cが形成されており、段差面66cには、レバー側カム65とスライド側カム66との相対的な回動範囲を規定するアンロック側ストッパ部及びロック側ストッパ部としての複数(本実施形態では、4つ)のストッパ部94が形成されている。より詳しくは、ストッパ部94は、スライド側カム66を支軸43の軸方向における操作レバー62側から見た場合に、周方向他方側に向かって段差面66cからの突出量が一定割合で増加するアンロック側係合面94aと、アンロック側係合面94aに連続するとともに突出量が略一定の平坦面94bと、平坦面94bの周方向他端部から急激に突出量が減少するロック側係合面94cとを有している。つまり、アンロック側係合面94aは支軸43の軸線Lに対して傾斜している。
ここで、アンロック側係合面84a,94aの支軸43の軸線Lに対する傾斜角は、アンロック側係合面84a,94a同士が周方向に係合した(操作レバー62がアンロック位置にある)状態で、操作レバー62がその自重によりさらに周方向他方側に回動することによりレバー側カム65がスライド側カム66を離間させる方向に押圧する押圧力が発生するように設定されている。具体的には、傾斜角の上限としては、60°以下が好ましく、50°以下がより好ましい。また、当該傾斜角の下限としては、30°以上が好ましく、40°以上がより好ましい。本実施形態では、アンロック側係合面84a,94aの傾斜角は、それぞれ略45°に設定されている。なお、本実施形態のレバー側カム65及びスライド側カム66は、それぞれ焼結により製造されている。そして、カム部83,93の端面83c,93c及びロック側係合面84c,94cの支軸43の軸線Lに対する傾斜角は、焼結に用いる金型からレバー側カム65及びスライド側カム66を円滑に抜き取るために必要な角度であり、5°程度に設定されている。つまり、カム部83,93の端面83c,93c及びロック側係合面84c,94cは、支軸43の軸線Lと略平行に形成されている。
次に、ロック機構の動作(作用)について説明する。
図7(a)に示すように、操作レバー62をロック位置に回動操作すると、レバー側カム65のカム部83(平坦面83b)がスライド側カム66のカム部93(平坦面93b)に乗り上げてレバー側カム65とスライド側カム66とを離間させることにより、軸方向の押圧力を発生させる。これにより、車体側ブラケット41及びコラム側ブラケット42の側板46a,51a及び側板46b,51b同士が摩擦係合する。このとき、ストッパ部84,94のロック側係合面84c,94cが互いに周方向に係合することで、操作レバー62がそれ以上周方向一方側に回動することが規制される。また、押圧部材64の押圧部75がインナチューブ26を車両上下方向の上側に押圧することで、インナチューブ26の外周面及びアウタチューブ25の内周面がそれぞれシート部材28に摩擦係合する。このようにロック機構61のロック状態においては、車体側ブラケット41とコラム側ブラケット42との間、及びインナチューブ26とアウタチューブ25との間に作用する摩擦係合力により、ステアリングホイール5の位置が保持される。
図7(a)に示すように、操作レバー62をロック位置に回動操作すると、レバー側カム65のカム部83(平坦面83b)がスライド側カム66のカム部93(平坦面93b)に乗り上げてレバー側カム65とスライド側カム66とを離間させることにより、軸方向の押圧力を発生させる。これにより、車体側ブラケット41及びコラム側ブラケット42の側板46a,51a及び側板46b,51b同士が摩擦係合する。このとき、ストッパ部84,94のロック側係合面84c,94cが互いに周方向に係合することで、操作レバー62がそれ以上周方向一方側に回動することが規制される。また、押圧部材64の押圧部75がインナチューブ26を車両上下方向の上側に押圧することで、インナチューブ26の外周面及びアウタチューブ25の内周面がそれぞれシート部材28に摩擦係合する。このようにロック機構61のロック状態においては、車体側ブラケット41とコラム側ブラケット42との間、及びインナチューブ26とアウタチューブ25との間に作用する摩擦係合力により、ステアリングホイール5の位置が保持される。
ここで、ストッパ部84,94のロック側係合面84c,94cは、支軸43の軸線Lと略平行であるため、運転者が強い力で操作レバー62を周方向一方側に回動操作しても、レバー側カム65のストッパ部84がスライド側カム66のストッパ部94に乗り上がり難くい。そのため、例えば運転中に操作レバー62の位置が変化せず、ロック位置で安定して保持される。
一方、図7(b)に示すように、操作レバー62をアンロック位置に回動操作すると、レバー側カム65のカム部83がスライド側カム66のカム部93から滑り降りてレバー側カム65とスライド側カム66との近接を許容することにより、軸方向の押圧力が消失する。これにより、車体側ブラケット41及びコラム側ブラケット42の側板46a,51a及び側板46b,51b同士の摩擦係合が解除される。このとき、運転者が操作レバー62から手を離すと、操作レバー62がその自重によって周方向他方側へ回動し、先ずストッパ部84,94のアンロック側係合面84a,94aが互いに周方向に係合するとともに、スライド側カム66のボス部92がチルト長孔47及びテレスコ長孔53の内周面に係合する(図8参照)。このときの操作レバー62の位置を第1のアンロック位置とする。また、押圧部材64の押圧部75がインナチューブ26を車両上下方向の上側に押圧しなくなり、インナチューブ26及びアウタチューブ25とシート部材28との摩擦係合が解除される。このようにロック機構61のアンロック状態においては、車体側ブラケット41とコラム側ブラケット42との間、及びインナチューブ26とアウタチューブ25との間の摩擦係合が解除されるため、ステアリングホイール5の位置が調整可能となる。
ここで、前記第1のアンロック位置にある操作レバー62には、依然として操作レバー62を周方向他方側へ回動させ得る自重が作用しており、かつアンロック側係合面84a,94aは、支軸43の軸線Lに対して傾斜しているため、スライド側カム66にレバー側カム65からアンロック側係合面84a,94aを介して操作レバー62の自重に応じた回転力が作用すると、該スライド側カム66は、支軸43の軸方向に押圧される。これにより、スライド側カム66は、レバー側カム65によって車体側ブラケット41の側板46aに軽く押し付けられた状態となり、支軸43の軸方向にがたつき難くなる。したがって、スライド側カム66の振動を抑えつつ、ステアリングホイール5の位置が調整可能となる。このときの操作レバー62の位置を第2のアンロック位置とする。
次に、本実施形態の効果について記載する。
(1)ロック機構61のアンロック状態において、操作レバー62をストッパ部84,94のアンロック側係合面84a,94aが互いに周方向に係合しただけの第1のアンロック位置からさらに周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動することにより、スライド側カム66がレバー側カム65によって車体側ブラケット41の側板46aに軽く押し付けられた状態となるように、ストッパ部84,94のアンロック側係合面84a,94aを支軸43の軸線Lに対して傾斜させた。そのため、ボス部92がチルト長孔47及びテレスコ長孔53の内周面に強く接触して該ボス部92に作用する摺動抵抗が大きくなっても、ステアリングホイール5の位置を調整する際にスライド側カム66が振動することを抑制できる。
(1)ロック機構61のアンロック状態において、操作レバー62をストッパ部84,94のアンロック側係合面84a,94aが互いに周方向に係合しただけの第1のアンロック位置からさらに周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動することにより、スライド側カム66がレバー側カム65によって車体側ブラケット41の側板46aに軽く押し付けられた状態となるように、ストッパ部84,94のアンロック側係合面84a,94aを支軸43の軸線Lに対して傾斜させた。そのため、ボス部92がチルト長孔47及びテレスコ長孔53の内周面に強く接触して該ボス部92に作用する摺動抵抗が大きくなっても、ステアリングホイール5の位置を調整する際にスライド側カム66が振動することを抑制できる。
(2)アンロック位置(第1及び第2のアンロック位置)にあるときの把持部62bの位置が、支軸43の鉛直下方から周方向一方側(ロック位置方向)へ所定角度、戻った位置になるように、操作レバー62を支軸43に連結したため、ロック機構61のアンロック状態である第1のアンロック位置から、操作レバー62が自重によって周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動するようになる。そのため、運転者が改めて操作レバー62を周方向他方側に操作することなく、スライド側カム66がレバー側カム65によって車体側ブラケット41及びコラム側ブラケット42側に軽く押し付けられた状態となり、スライド側カム66が軸方向にがたつき難くなる。
(3)ストッパ部84,94をカム部83,93の径方向外側、すなわち操作レバー62の回動中心(支軸43の軸線L)から離れた位置に形成したため、アンロック状態において、操作レバー62の自重を支持するためにアンロック側係合面84a,94aに作用する荷重が小さくなる。これにより、ロック機構61をアンロック状態とした際に、ストッパ部84,94に加わる負荷を軽くすることができる。
(4)ロック側係合面84c,94cの支軸43の軸線Lに対する傾斜角を、アンロック側係合面84a,94aの支軸43の軸線Lに対する傾斜角よりも小さく設定したため、ステアリングホイール5の位置を調整する際に異音が発生することを抑制しつつ、操作レバー62をロック位置で安定して保持することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、操作レバー62の自重に基づく回動によって、レバー側カム65がスライド側カム66を離間させる方向に押圧する押圧力が発生するようにロック機構61を構成した。しかし、これに限らず、例えば操作レバー62を、アンロック位置にあるときの把持部62bがロック位置にあるときの把持部62bよりも車両上下方向の上側に位置するように支軸43に連結し、運転者が操作レバー62を第1のアンロック位置からさらに周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動させることで、前記押圧力が発生するようにロック機構61を構成してもよい。
・上記実施形態では、操作レバー62の自重に基づく回動によって、レバー側カム65がスライド側カム66を離間させる方向に押圧する押圧力が発生するようにロック機構61を構成した。しかし、これに限らず、例えば操作レバー62を、アンロック位置にあるときの把持部62bがロック位置にあるときの把持部62bよりも車両上下方向の上側に位置するように支軸43に連結し、運転者が操作レバー62を第1のアンロック位置からさらに周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動させることで、前記押圧力が発生するようにロック機構61を構成してもよい。
・上記実施形態において、ロック側係合面84c,94cの支軸43の軸線Lに対する傾斜角を、アンロック側係合面84a,94aの支軸43の軸線Lに対する傾斜角と略等しく設定してもよい。
・上記実施形態では、ストッパ部84,94をカム部83,93の径方向外側に設けたが、これに限らず、ストッパ部をカム部と同一の径方向範囲に設けてもよい(例えば、上記特許文献2参照)。なお、この場合、レバー側カム65及びスライド側カム66のいずれか一方のカム部は、ストッパ部としても機能することになる。
・上記実施形態では、アンロック側係合面84a,94aの双方を支軸43の軸線Lに対して傾斜させたが、アンロック側係合面84a,94aのいずれか一方のみを支軸43の軸線Lに対して傾斜させてもよい。また、アンロック側係合面84a,94aの支軸43の軸線Lに対する各傾斜角は異なっていてもよい。同様に、ロック側係合面84c,94cの支軸43の軸線Lに対する各傾斜角は異なっていてもよい。
・上記実施形態において、レバー側カム65に対して、アンロック側係合面84aを有するアンロック側ストッパ部とロック側係合面84cを有するロック側ストッパ部とを別々に形成してもよい。同様に、スライド側カム66に対して、アンロック側係合面94aを有するアンロック側ストッパ部とロック側係合面94cを有するロック側ストッパ部とを別々に形成してもよい。
・上記実施形態では、ステアリング装置1がチルト調整機能及びテレスコ調整機能を有していたが、これに限らず、チルト調整機能のみ、又はテレスコ調整機能のみを有していてもよい。
1…ステアリング装置、4…ステアリングコラム、5…ステアリングホイール、31…車両本体、33…上側支持機構、41…車体側ブラケット、42…コラム側ブラケット、43…支軸、47…チルト長孔(挿通孔)、53…テレスコ長孔(挿通孔)、61…ロック機構、62…操作レバー、62a…基端部、62b…把持部、65…レバー側カム、65b,66b…対向面、66…スライド側カム、82,92…ボス部、83,93…カム部、84,94…ストッパ部(アンロック側ストッパ部及びロック側ストッパ部)、84a,94a…アンロック側係合面(係合面)、84c,94c…ロック側係合面(係合面)、L…軸線。
Claims (4)
- 車両本体に固定される車体側ブラケットと、
ステアリングコラムに一体的に設けられたコラム側ブラケットと、
前記車体側ブラケット及び前記コラム側ブラケットのそれぞれに形成された挿通孔に挿通され、前記車体側ブラケットと前記コラム側ブラケットとを連結する支軸とを備え、
前記各挿通孔は、前記コラム側ブラケットが前記車体側ブラケットに対して相対移動可能となるように形成されたステアリング装置において、
前記支軸周りで回動可能な操作レバーと、前記操作レバーと一体で回動するレバー側カムと、前記挿通孔の内周面に係止することにより前記支軸周りでの回動を規制するボス部が形成されたスライド側カムとを有し、前記支軸の軸方向の押圧力を発生することでステアリングホイールの位置を固定可能なロック機構を備え、
前記レバー側カムと前記スライド側カムとの各対向面には、前記操作レバーがその回動範囲における周方向一方側のロック位置にあるときに前記レバー側カムと前記スライド側カムとを離間させて前記軸方向の押圧力を発生させるロック状態とする一方、前記操作レバーがその回動範囲における周方向他方側のアンロック位置にあるときに前記レバー側カムと前記スライド側カムとの近接を許容して前記軸方向の押圧力を消失させるアンロック状態とするカム部がそれぞれ形成され、
前記レバー側カム及び前記スライド側カムには、前記操作レバーが前記アンロック位置のうちの第1のアンロック位置にあるときに、互いに周方向に係合可能なアンロック側ストッパ部がそれぞれ形成され、
前記各アンロック側ストッパ部の少なくとも一方の係合面は、前記操作レバーを、前記第1のアンロック位置からさらに前記周方向他方側に第2のアンロック位置まで回動することにより前記レバー側カムが前記スライド側カムを離間させる方向に押圧する押圧力が発生するように、前記支軸の軸線に対して傾斜したことを特徴とするステアリング装置。 - 請求項1に記載のステアリング装置において、
前記操作レバーは、前記第1及び第2のアンロック位置にあるときに、前記操作レバーの把持部の位置が、前記ロック位置にあるときよりも車両上下方向の下側で、かつ前記支軸の鉛直下方よりも前記周方向一方側における上側になるように、前記支軸に連結されたことを特徴とするステアリング装置。 - 請求項1又は2に記載のステアリング装置において、
前記レバー側カム及びスライド側カムには、それぞれ前記アンロック側ストッパ部が前記カム部の径方向外側に形成されたことを特徴とするステアリング装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記レバー側カム及び前記スライド側カムには、前記操作レバーがロック位置にあるときに、互いに周方向に係合可能なロック側ストッパ部がそれぞれ形成され、
前記各ロック側ストッパ部の係合面は、前記各アンロック側ストッパ部の係合面よりも前記支軸の軸線に対する傾斜角が小さいことを特徴とするステアリング装置。
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-
2014
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