JP2016088346A - ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両衝突時の安全性の向上を図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】ステアリングコラム4は、ロアーコラムに対するアッパーコラム17の軸方向Xへの移動によって軸方向Xに伸縮する。ロック部材63は、アッパーコラム17と一体となって軸方向Xへ移動するハウジング45に当接する当接位置と、ハウジング45から離間する離間位置との間で移動する。ロック・解除機構7がアッパーコラム17の軸方向への移動をロックしているときに車両衝突が発生すると、ロック部材63は、所定位置までハウジング45によって引きずられてハウジング45の移動を許容し、所定位置でハウジング45に食い込んでハウジング45の移動を禁止する。ロック部材63がハウジング45に食い込んだ後に、衝撃吸収機構が車両衝突時の衝撃吸収を行う。
【選択図】図7
【解決手段】ステアリングコラム4は、ロアーコラムに対するアッパーコラム17の軸方向Xへの移動によって軸方向Xに伸縮する。ロック部材63は、アッパーコラム17と一体となって軸方向Xへ移動するハウジング45に当接する当接位置と、ハウジング45から離間する離間位置との間で移動する。ロック・解除機構7がアッパーコラム17の軸方向への移動をロックしているときに車両衝突が発生すると、ロック部材63は、所定位置までハウジング45によって引きずられてハウジング45の移動を許容し、所定位置でハウジング45に食い込んでハウジング45の移動を禁止する。ロック部材63がハウジング45に食い込んだ後に、衝撃吸収機構が車両衝突時の衝撃吸収を行う。
【選択図】図7
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記載のステアリング装置は、ステアリングホイールが装着されたステアリングシャフトが挿通されたコラムを含む。コラムでは、インナーコラムがアウターコラムに対して内嵌されている。インナーコラムは、アウターコラムに対して、ステアリングシャフトの軸方向であるテレスコピック方向に移動可能である。アウターコラムの車体前方側には、インナーコラムをテレスコピック移動可能に支持するコラムクランプ部材が一体的に形成されている。コラムクランプ部材は、クランプ装置を介して上部車体取付けブラケットによって支持されている。アウターコラムの車体前方端は、上部車体取付けブラケットを上部から覆うように配置された下部車体取付けブラケットによって支持されている。車両衝突が発生した際における二次衝突時には、下部車体取付けブラケットから上部車体取付けブラケットが車体前方側に離脱し、衝撃エネルギー吸収部材を塑性変形させて、衝突時の衝突エネルギーを吸収(EA:Energy Absorption)する。
特許文献1のステアリング装置では、車両衝突時の衝突エネルギーを吸収することによって、車両衝突時における安全性の向上が図られているが、車両衝突時における安全性の向上は常に求められている。
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、車両衝突時の安全性の向上を図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。
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、車両衝突時の安全性の向上を図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、一端(15A)に操舵部材(8)が連結されるアッパーシャフト(15)と、前記アッパーシャフトの他端(15B)に連結されるロアーシャフト(16)とを有し、前記ロアーシャフトに対する前記アッパーシャフトの軸方向(X)への移動によって前記軸方向に伸縮可能なステアリングシャフト(3)と、前記アッパーシャフトを回転自在に支持するアッパーコラム(17)と、前記ロアーシャフトを回転自在に支持するロアーコラム(18)とを有し、前記ロアーコラムに対する前記アッパーコラムの前記軸方向への移動によって前記ステアリングシャフトとともに前記軸方向に伸縮可能なステアリングコラム(4)と、車体(2)に固定され、前記アッパーコラムを支持するブラケット(30)と、前記ブラケットに設けられ、前記ステアリングシャフトおよびステアリングコラムの伸縮調整のために操作される操作部材(59)と、前記アッパーコラムに固定され、前記アッパーコラムと一体となって前記軸方向へ移動する移動部材(45)と、前記操作部材の操作に応じて、前記アッパーコラムの前記軸方向への移動をロックしたり、前記アッパーコラムのロックを解除したりするロック・解除機構(7)と、前記操作部材の操作に応じて、前記移動部材に当接する当接位置と、前記移動部材から離間する離間位置との間で移動可能なロック部材(63)であって、前記ロック・解除機構が前記アッパーコラムをロックしているときに車両衝突が発生すると、前記当接位置に対する前記離間位置側とは反対側の所定位置まで前記移動部材に引きずられることによって前記移動部材の前記軸方向への所定距離(L1)の移動を許容し、前記所定位置で前記移動部材に食い込んで前記移動部材の前記軸方向への移動を禁止するロック部材と、前記ロック部材が前記移動部材に食い込んだ後に、車両衝突時の衝撃吸収を行う衝撃吸収機構(31)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、前記軸方向と交差する交差方向(Y)に延びる軸線(C)を有し、前記操作部材の操作に応じて前記軸線回りに回転する回転軸(57)を含み、前記ロック部材は、前記回転軸に対して、前記回転軸の回転方向(S)に遊び(P)を持って連結されており、車両衝突が発生して前記移動部材に引きずられる際、前記遊びの範囲内で前記回転方向に移動することを特徴する、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、前記移動部材は、前記軸方向に沿って平坦な平坦面(54)を有し、前記ロック部材は、円弧状の外周面(83)を有し、前記ロック部材が前記離間位置にあるときに前記外周面において前記平坦面に最も接近する第1部分(83A)と前記軸線との間の距離(D1)よりも、前記ロック部材が前記所定位置にあるときに前記外周面において前記平坦面に最も接近する第2部分(83B)と前記軸線との間の距離(D2)の方が大きく、車両衝突が発生すると、前記第2部分が、前記平坦面に食い込むことを特徴とする、請求項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、前記外周面および前記平坦面の少なくともいずれかには、前記ロック部材と前記移動部材との間に摩擦を発生させる摩擦部材(55,84)が設けられていることを特徴とする、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、前記ロック部材を前記離間位置へ向けて付勢する付勢部材(80,81)を含むことを特徴する、請求項1〜4のいずれかに記載のステアリング装置である。
請求項5記載の発明は、前記ロック部材を前記離間位置へ向けて付勢する付勢部材(80,81)を含むことを特徴する、請求項1〜4のいずれかに記載のステアリング装置である。
請求項6記載の発明は、前記移動部材には、前記軸方向に長手であって、前記ロック部材を収容する長孔(52)が形成されていることを特徴とする、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。
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、ステアリング装置のステアリングコラムでは、アッパーコラムが、一端に操舵部材が連結されるアッパーシャフトを回転自在に支持している。ステアリングコラムは、ロアーコラムに対するアッパーコラムの軸方向への移動によってステアリングシャフトとともに軸方向に伸縮可能である。アッパーコラムには、アッパーコラムと一体となって軸方向へ移動する移動部材が固定されている。
車体に固定されたブラケットは、アッパーコラムを支持している。ブラケットに設けられた操作部材の操作に応じて、ロック・解除機構がアッパーコラムの軸方向への移動をロックしたり解除したりする。ロック・解除機構の一部であるロック部材は、操作部材の操作に応じて、移動部材に当接する当接位置と、移動部材から離間する離間位置との間で移動する。
ロック・解除機構がアッパーコラムをロックしているときに車両衝突が発生すると、車両衝突の初期段階では、当接位置にあるロック部材は、当接位置に対する離間位置側とは反対側の所定位置まで移動部材によって引きずられる。これによって、ロック部材は、移動部材の軸方向への所定距離の移動を許容する。移動部材が軸方向へ移動する際、ステアリングシャフトおよびステアリングコラムが収縮する。これにより、車両衝突に応じて運転者が操舵部材に衝突(二次衝突)するときの衝突荷重の立ち上がりを抑制できるので、運転者が受ける衝撃を低減できる。
ロック部材は、所定位置まで引きずられた後、所定位置で移動部材に食い込む。移動部材に対するロック部材の食い込みによって、移動部材の軸方向への移動が禁止され、ステアリングシャフトおよびステアリングコラムの収縮が停止する。そして、ロック部材が移動部材に食い込んだ後に、車両衝突の衝撃が衝撃吸収機構によって吸収される。
以上のように、このステアリング装置では、車両衝突が発生したときにおいて、運転者が操舵部材に衝突するときの衝撃を低減しつつ、車両衝突の衝撃も確実に吸収できるので、車両衝突時の安全性の向上を図ることができる。
以上のように、このステアリング装置では、車両衝突が発生したときにおいて、運転者が操舵部材に衝突するときの衝撃を低減しつつ、車両衝突の衝撃も確実に吸収できるので、車両衝突時の安全性の向上を図ることができる。
請求項2記載の発明によれば、ロック部材は、操作部材の操作に応じて軸線回りに回転する回転軸に対して、回転軸の回転方向に遊びを持って連結されており、車両衝突が発生して移動部材に引きずられる際、当該遊びの範囲内で回転方向に移動する。
そのため、この遊びの範囲を調整することによって、車両衝突が発生した際にロック部材が移動する距離、つまり、ステアリングシャフトおよびステアリングコラムの収縮量を自在に調整することができる。
そのため、この遊びの範囲を調整することによって、車両衝突が発生した際にロック部材が移動する距離、つまり、ステアリングシャフトおよびステアリングコラムの収縮量を自在に調整することができる。
請求項3記載の発明によれば、ロック部材は、円弧状の外周面を有している。また、ロック部材が離間位置にあるときに当該外周面において平坦面に最も接近する第1部分と軸線との間の距離よりも、ロック部材が所定位置にあるときに当該外周面において平坦面に最も接近する第2部分と軸線との間の距離の方が大きい。この場合、車両衝突時においてロック部材が所定位置まで移動すると、第2部分が平坦面に食い込むので、移動部材に対してロック部材を円滑に食い込ませることができる。
請求項4記載の発明によれば、ロック部材の外周面および移動部材の平坦面の少なくともいずれかに摩擦部材が設けられているので、ロック部材の第2部分を移動部材の平坦面に対して確実に食い込ませることができる。
請求項5記載の発明によれば、アッパーコラムのロックが解除されている状態では、ロック部材は、付勢部材によって離間位置に戻されているので、ロック部材がステアリングコラムの収縮調整のためのアッパーコラムの移動を妨げることがない。
請求項5記載の発明によれば、アッパーコラムのロックが解除されている状態では、ロック部材は、付勢部材によって離間位置に戻されているので、ロック部材がステアリングコラムの収縮調整のためのアッパーコラムの移動を妨げることがない。
請求項6記載の発明によれば、ロック部材は、移動部材に設けられた軸方向に長手の長孔に収容されており、移動部材の外部から保護されているため、ロック部材の耐久性の向上を図ることができる。
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1において、紙面左側が、ステアリング装置1が取り付けられる車体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。
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1において、紙面左側が、ステアリング装置1が取り付けられる車体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。
図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングシャフト3と、ステアリングコラム4と、ロアーブラケット5と、アッパーブラケット6と、ロック・解除機構7とを主に含んでいる。
ステアリングシャフト3では、後側の一端3Aに操舵部材8が取り付けられている。ステアリングシャフト3の前側の他端3Bが、自在継手9、インターミディエイトシャフト10、自在継手11およびピニオン軸12を順に介して転舵機構13に連結されている。転舵機構13は、ラックアンドピニオン機構等で構成されている。転舵機構13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では、後側の一端3Aに操舵部材8が取り付けられている。ステアリングシャフト3の前側の他端3Bが、自在継手9、インターミディエイトシャフト10、自在継手11およびピニオン軸12を順に介して転舵機構13に連結されている。転舵機構13は、ラックアンドピニオン機構等で構成されている。転舵機構13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、車体2の前後方向に延びている。以下では、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。この実施形態の軸方向Xは、他端3Bが一端3Aよりも低くなるように水平方向に対して傾斜している。軸方向Xの後側には、符号「X1」を付し、軸方向Xの前側には、符号「X2」を付す。
軸方向Xに直角に交差する交差方向のうち、図1において紙面と垂直な方向を左右方向Yといい、図1において略上下に延びる方向を上下方向Zという。左右方向Yにおいて、図1の紙面の奥側は、右側Y1であり、紙面の手前側は、左側Y2である。
軸方向Xに直角に交差する交差方向のうち、図1において紙面と垂直な方向を左右方向Yといい、図1において略上下に延びる方向を上下方向Zという。左右方向Yにおいて、図1の紙面の奥側は、右側Y1であり、紙面の手前側は、左側Y2である。
なお、図1以外の各図において図1の軸方向X、後側X1、前側X2、左右方向Y、右側Y1、左側Y2および上下方向Zに対応する方向には、図1と同じ符号を付している。
ステアリングシャフト3は、円筒状のアッパーシャフト15および円柱状のロアーシャフト16を有している。アッパーシャフト15は、ロアーシャフト16よりも後側X1に配置されている。アッパーシャフト15とロアーシャフト16とは、同軸状に並んでいる。
ステアリングシャフト3は、円筒状のアッパーシャフト15および円柱状のロアーシャフト16を有している。アッパーシャフト15は、ロアーシャフト16よりも後側X1に配置されている。アッパーシャフト15とロアーシャフト16とは、同軸状に並んでいる。
アッパーシャフト15における後側X1の一端15Aが、ステアリングシャフト3の一端3Aであり、アッパーシャフト15の一端15Aに操舵部材8が連結されている。アッパーシャフト15の前側X2の他端15Bには、ロアーシャフト16の後側X1の端部が前側X2から挿入されている。
ロアーシャフト16は、スプライン嵌合やセレーション嵌合によってアッパーシャフト15に嵌合されることでアッパーシャフト15の他端15Bに連結されている。そのため、アッパーシャフト15とロアーシャフト16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。ロアーシャフト16に対するアッパーシャフト15の軸方向Xへの移動によって、ステアリングシャフト3は、軸方向Xに伸縮可能である。
ロアーシャフト16は、スプライン嵌合やセレーション嵌合によってアッパーシャフト15に嵌合されることでアッパーシャフト15の他端15Bに連結されている。そのため、アッパーシャフト15とロアーシャフト16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。ロアーシャフト16に対するアッパーシャフト15の軸方向Xへの移動によって、ステアリングシャフト3は、軸方向Xに伸縮可能である。
ステアリングコラム4は、全体として、軸方向Xへ延びる中空体である。ステアリングコラム4には、ステアリングシャフト3が収容されている。ステアリングコラム4は、軸方向Xに延びる略筒状をなすアッパーコラム17およびロアーコラム18を有している。
アッパーコラム17は、ロアーコラム18よりも後側X1に位置している。アッパーコラム17は、ロアーコラム18に対して外嵌されている。詳しくは、ロアーコラム18の後側X1の端部18Aがアッパーコラム17の前側X2の端部17Aに対して前側X2から挿入されている。この状態で、アッパーコラム17は、ロアーコラム18に対する軸方向Xへの移動が可能である。この移動によって、ステアリングコラム4は、軸方向Xに沿って伸縮可能である。
アッパーコラム17は、ロアーコラム18よりも後側X1に位置している。アッパーコラム17は、ロアーコラム18に対して外嵌されている。詳しくは、ロアーコラム18の後側X1の端部18Aがアッパーコラム17の前側X2の端部17Aに対して前側X2から挿入されている。この状態で、アッパーコラム17は、ロアーコラム18に対する軸方向Xへの移動が可能である。この移動によって、ステアリングコラム4は、軸方向Xに沿って伸縮可能である。
ステアリングコラム4は、軸受19および軸受20によってステアリングシャフト3に連結されていることから、ステアリングコラム4は、ステアリングシャフト3を回転自在に支持している。
詳しくは、アッパーコラム17の後側X1の端部は、軸受19よってアッパーシャフト15に連結されている。アッパーコラム17は、アッパーシャフト15を回転自在に支持している。また、ロアーコラム18の前側X2の端部は、軸受20によってロアーシャフト16に連結されている。ロアーコラム18は、ロアーシャフト16を回転自在に支持している。
詳しくは、アッパーコラム17の後側X1の端部は、軸受19よってアッパーシャフト15に連結されている。アッパーコラム17は、アッパーシャフト15を回転自在に支持している。また、ロアーコラム18の前側X2の端部は、軸受20によってロアーシャフト16に連結されている。ロアーコラム18は、ロアーシャフト16を回転自在に支持している。
そのため、アッパーシャフト15およびアッパーコラム17の連結体は、ロアーシャフト16およびロアーコラム18の連結体に対して、軸方向Xに移動可能である。これにより、ステアリングコラム4は、ステアリングシャフト3とともに伸縮可能である。
ここでのステアリングシャフト3およびステアリングコラム4の伸縮を「テレスコ」と呼び、この伸縮調整、つまり、テレスコによる操舵部材8の軸方向Xでの位置調整をテレスコ調整と呼ぶ。
ここでのステアリングシャフト3およびステアリングコラム4の伸縮を「テレスコ」と呼び、この伸縮調整、つまり、テレスコによる操舵部材8の軸方向Xでの位置調整をテレスコ調整と呼ぶ。
ロアーブラケット5は、ステアリングコラム4の前側X2の部分を支持し、ステアリング装置1を車体2に連結している。詳しくは、ロアーブラケット5は、ロアーコラム18の前側X2の部分を支持している。
ロアーブラケット5は、ロアーコラム18に固定された可動ブラケット25と、車体2に固定された固定ブラケット26と、左右方向Yに延びる中心軸27とを含んでいる。
ロアーブラケット5は、ロアーコラム18に固定された可動ブラケット25と、車体2に固定された固定ブラケット26と、左右方向Yに延びる中心軸27とを含んでいる。
可動ブラケット25は、固定ブラケット26によって、中心軸27を介して回動可能に支持されている。そのため、ステアリングコラム4全体は、ステアリングシャフト3を伴って、中心軸27を中心に上下に回動することができる。ここでの回動を「チルト」と呼び、チルトによる操舵部材8の向き調整をチルト調整と呼ぶ。
ロアーコラム18は、中心軸27を介して車体2側の固定ブラケット26に連結されているので、チルトできるものの、軸方向Xに移動することはできない。したがって、ロアーコラム18によって支持されているロアーシャフト16もロアーコラム18と同様に、軸方向Xに移動することができない。
ロアーコラム18は、中心軸27を介して車体2側の固定ブラケット26に連結されているので、チルトできるものの、軸方向Xに移動することはできない。したがって、ロアーコラム18によって支持されているロアーシャフト16もロアーコラム18と同様に、軸方向Xに移動することができない。
アッパーブラケット6は、アッパーコラム17を支持するアジャストブラケット30(ブラケット)と、衝撃吸収機構31とを含んでいる。
図2は、図1のII−II線に沿うステアリング装置1の概略断面図である。
図2を参照して、アジャストブラケット30は、上下方向Zに沿った断面が略T字状である。アジャストブラケット30は、固定部32と支持部33とを含んでいる。固定部32と支持部33とは、一体に形成されている。
図2は、図1のII−II線に沿うステアリング装置1の概略断面図である。
図2を参照して、アジャストブラケット30は、上下方向Zに沿った断面が略T字状である。アジャストブラケット30は、固定部32と支持部33とを含んでいる。固定部32と支持部33とは、一体に形成されている。
固定部32は、左右方向Yに延び、上下方向Zに薄い板状である。固定部32の左右方向Yの両端には、固定部32を後側X1から切り欠く切り欠き溝34が形成されている。
支持部33は、上下方向Zに延び、左右方向Yに薄い板状である。支持部33には、支持部33を左右方向Yに貫通するチルト用長孔35が形成されている。チルト用長孔35は、上下方向Z、厳密には、中心軸27(図1参照)を中心とした周方向であるチルト方向に延びている。
支持部33は、上下方向Zに延び、左右方向Yに薄い板状である。支持部33には、支持部33を左右方向Yに貫通するチルト用長孔35が形成されている。チルト用長孔35は、上下方向Z、厳密には、中心軸27(図1参照)を中心とした周方向であるチルト方向に延びている。
衝撃吸収機構31は、カプセル36と、樹脂ピン37と、ボルト38とを含んでいる。
図1を参照して、カプセル36は、左側Y2から見て、前側X2へ傾いた略U字状である。カプセル36は、上下方向Zに薄い一対の板部39と、一対の板部39の後側X1の端部同士を連結する連結部40とを含んでいる。
図2を参照して、一対の板部39は、上下方向Zに間隔を隔てて並んでいる。各板部39の左右方向Yにおける略中央には、各板部39を上下方向Zに貫通する貫通孔41が形成されている。
図1を参照して、カプセル36は、左側Y2から見て、前側X2へ傾いた略U字状である。カプセル36は、上下方向Zに薄い一対の板部39と、一対の板部39の後側X1の端部同士を連結する連結部40とを含んでいる。
図2を参照して、一対の板部39は、上下方向Zに間隔を隔てて並んでいる。各板部39の左右方向Yにおける略中央には、各板部39を上下方向Zに貫通する貫通孔41が形成されている。
カプセル36は、固定部32の各切り欠き溝34の周辺に1つずつ取り付けられている。一対のカプセル36が固定部32に取り付けられた状態で、固定部32の後側X1の端部は、一対の板部39の間に挟まれている。
樹脂ピン37は、各カプセル36にたとえば2つずつ設けられている。各カプセル36の一対の樹脂ピン37は、固定部32の対応する切り欠き溝34の周縁部と、対応する一対の板部39とを上下方向Zに貫通している。これにより、一対のカプセル36は、固定部32に固定されている。
樹脂ピン37は、各カプセル36にたとえば2つずつ設けられている。各カプセル36の一対の樹脂ピン37は、固定部32の対応する切り欠き溝34の周縁部と、対応する一対の板部39とを上下方向Zに貫通している。これにより、一対のカプセル36は、固定部32に固定されている。
ボルト38は、各カプセル36に1つずつ設けられている。各ボルト38は、対応するカプセル36の貫通孔41および固定部32の対応する切り欠き溝34に下側から挿通された状態で、車体2に組み付けられている。これにより、一対のカプセル36は、ボルト38によって車体2に固定されている。そして、固定部32は、車体2に固定されたカプセル36(衝撃吸収機構31)を介して車体2に固定されている。
次に、アッパーコラム17の構造について詳細に説明する。
アッパーコラム17の前側X2の端部17Aは、後側X1から見て、略半円筒状の右側部分17Bと、略矩形状の左側部分である移動部材としてのハウジング45を含んでいる。
ハウジング45は、リーディングハウジングとも呼ばれている。ハウジング45は、アッパーコラム17に固定されている。
アッパーコラム17の前側X2の端部17Aは、後側X1から見て、略半円筒状の右側部分17Bと、略矩形状の左側部分である移動部材としてのハウジング45を含んでいる。
ハウジング45は、リーディングハウジングとも呼ばれている。ハウジング45は、アッパーコラム17に固定されている。
ハウジング45は、上板部46と、下板部47と、側板部48とを一体的に含んでいる。
上板部46は、上下方向Zに薄く、右側部分17Bの上端から左側Y2に延びている。
下板部47は、上下方向Zに薄く、右側部分17Bの下端から左側Y2に延びている。
上板部46は、上下方向Zに薄く、右側部分17Bの上端から左側Y2に延びている。
下板部47は、上下方向Zに薄く、右側部分17Bの下端から左側Y2に延びている。
側板部48は、左右方向Yに薄く、上板部46の左側Y2の端部と下板部47の左側Y2の端部とを連結している。側板部48は、アジャストブラケット30の支持部33に右側Y1から隣接しており、側板部48の左側面は、支持部33の右側面に接触している。
図3は、ステアリング装置1の要部の分解斜視図である。
図3を参照して、ハウジング45の側板部48には、軸方向Xに長手のテレスコ用長孔50が設けられている。テレスコ用長孔50は、左右方向Yに側板部48を貫通している(図2も参照)。
図3は、ステアリング装置1の要部の分解斜視図である。
図3を参照して、ハウジング45の側板部48には、軸方向Xに長手のテレスコ用長孔50が設けられている。テレスコ用長孔50は、左右方向Yに側板部48を貫通している(図2も参照)。
テレスコ用長孔50は、第1孔51と、第2孔52(長孔)と、第3孔53とを含んでいる。
第1孔51は、側板部48の左側面からハウジング45の左側Y2に露出されている。
第2孔52は、第1孔51に右側Y1から隣接しており、第1孔51に連通している。第2孔52は、軸方向Xおよび上側に第1孔51よりも大きい。ハウジング45の側板部48では、第2孔52を下側から区画する面と第1孔51を下側から区画する面とは面一である。
第1孔51は、側板部48の左側面からハウジング45の左側Y2に露出されている。
第2孔52は、第1孔51に右側Y1から隣接しており、第1孔51に連通している。第2孔52は、軸方向Xおよび上側に第1孔51よりも大きい。ハウジング45の側板部48では、第2孔52を下側から区画する面と第1孔51を下側から区画する面とは面一である。
ハウジング45の側板部48では、第2孔52を上側から区画する部分に、軸方向Xに沿って平坦な平坦面54が設けられている。平坦面54は、第2孔52の軸方向Xにおける全域に亘っている。平坦面54には、摩擦部材55が塗布等によって設けられている。
第3孔53は、第2孔52に右側Y1から隣接しており、第2孔52に連通している。第3孔53は、軸方向Xおよび上下方向Zにおいて第1孔51よりも小さい。
第3孔53は、第2孔52に右側Y1から隣接しており、第2孔52に連通している。第3孔53は、軸方向Xおよび上下方向Zにおいて第1孔51よりも小さい。
図1を参照して、テレスコ用長孔50は、左側Y2から見て、チルト用長孔35と交差している。テレスコ用長孔50の一部は、左側Y2から見て、チルト用長孔35の一部と重なっている。
図2を参照して、上板部46と下板部47と側板部48とによって区画される空間には、符号「56」を付す。空間56は、後側X1から見て、略矩形状である。空間56は、アッパーコラム17の内部空間の一部を構成し、左側Y2からテレスコ用長孔50に連通している。
図2を参照して、上板部46と下板部47と側板部48とによって区画される空間には、符号「56」を付す。空間56は、後側X1から見て、略矩形状である。空間56は、アッパーコラム17の内部空間の一部を構成し、左側Y2からテレスコ用長孔50に連通している。
ロック・解除機構7は、操舵部材8の位置を固定するためにステアリングコラム4の位置をロックしたり、操舵部材8の位置を調整するためにステアリングコラム4のロックを解除したりする。ロック・解除機構7は、ステアリングコラム4とおおよそ同じ高さにおいてアジャストブラケット30の支持部33の周辺に設けられたいわゆるセンターロックタイプである。
ロック・解除機構7は、回転軸57と、押付部材58と、操作部材59と、カム60と、カムフォロワ61と、介在部材62と、ロック部材63とを含んでいる。
回転軸57は、左右方向Yに延びる棒状であり、チルトボルトとも呼ばれている。回転軸57は、左右方向Yに延びる軸線Cを有する。回転軸57は、軸線C回りに回転する。
ここで、図3を参照して、回転軸57の回転方向には、符号「S」を付す。また、左側Y2から見て、回転方向Sにおいて時計回りに回転する方向を第1方向S1とし、回転方向Sにおいて反時計回りに回転する方向を第2方向S2とする。
回転軸57は、左右方向Yに延びる棒状であり、チルトボルトとも呼ばれている。回転軸57は、左右方向Yに延びる軸線Cを有する。回転軸57は、軸線C回りに回転する。
ここで、図3を参照して、回転軸57の回転方向には、符号「S」を付す。また、左側Y2から見て、回転方向Sにおいて時計回りに回転する方向を第1方向S1とし、回転方向Sにおいて反時計回りに回転する方向を第2方向S2とする。
回転軸57の外周面には、回転軸57の径方向外側に突出する突起65が設けられている。
突起65において回転方向Sにおける第1方向S1側の端面には、符号「66」を付し、突起65の回転方向Sにおける第2方向S2側の端面には、符号「67」を付す。
図2に戻って、回転軸57は、アジャストブラケット30の支持部33のチルト用長孔35とハウジング45の側板部48のテレスコ用長孔50との両方に挿通されている。詳しくは、回転軸57は、左側Y2から見てチルト用長孔35とテレスコ用長孔50の第3孔53とが重なる部分に挿通されている。回転軸57の直径は、第3孔53の上下方向Zにおける幅とほぼ等しいため、回転軸57は、テレスコ用長孔50に対して上下方向Zに相対移動することがない。よって、ハウジング45は、回転軸57によって支持されている。また、支持部33は、チルト用長孔35に挿通された回転軸57を介してハウジング45を支持している。
突起65において回転方向Sにおける第1方向S1側の端面には、符号「66」を付し、突起65の回転方向Sにおける第2方向S2側の端面には、符号「67」を付す。
図2に戻って、回転軸57は、アジャストブラケット30の支持部33のチルト用長孔35とハウジング45の側板部48のテレスコ用長孔50との両方に挿通されている。詳しくは、回転軸57は、左側Y2から見てチルト用長孔35とテレスコ用長孔50の第3孔53とが重なる部分に挿通されている。回転軸57の直径は、第3孔53の上下方向Zにおける幅とほぼ等しいため、回転軸57は、テレスコ用長孔50に対して上下方向Zに相対移動することがない。よって、ハウジング45は、回転軸57によって支持されている。また、支持部33は、チルト用長孔35に挿通された回転軸57を介してハウジング45を支持している。
図1を参照して、回転軸57は、チルト調整の際には、チルト用長孔35内で支持部33に対してチルト方向に相対移動する。回転軸57は、テレスコ調整の際には、テレスコ用長孔50の第3孔53内でハウジング45に対して軸方向Xに相対移動することができる。実際には、回転軸57が軸方向Xに移動するのではなく、ハウジング45が軸方向Xに移動する。
図2に戻って、回転軸57の左端部は、アジャストブラケット30の支持部33およびハウジング45の側板部48よりも左側Y2に位置している。回転軸57の左端部の外周面には、図示しないねじ部が形成されており、当該ねじ部にナット70が組み付けられている。
回転軸57の右端部は、アジャストブラケット30の支持部33およびハウジング45の側板部48よりも右側Y1に位置している。詳しくは、回転軸57の右端部は、ハウジング45の空間56内に位置しており、ロアーコラム18には非接触である。
回転軸57の右端部は、アジャストブラケット30の支持部33およびハウジング45の側板部48よりも右側Y1に位置している。詳しくは、回転軸57の右端部は、ハウジング45の空間56内に位置しており、ロアーコラム18には非接触である。
押付部材58は、回転軸57の径方向に広がるフランジ状であり、回転軸57の右端部に設けられている。押付部材58は、回転軸57と一体である。
操作部材59は、把持可能なレバー等である。操作部材59の一端59Aには、左右方向Yに操作部材59を貫通する挿通孔71が形成されている。挿通孔71には、回転軸57が挿通されている。
操作部材59は、把持可能なレバー等である。操作部材59の一端59Aには、左右方向Yに操作部材59を貫通する挿通孔71が形成されている。挿通孔71には、回転軸57が挿通されている。
操作部材59の一端59Aは、ナット70よりも右側Y1に位置しており、アジャストブラケット30の支持部33よりも左側Y2に位置している。操作部材59の一端59Aとナット70との間には、ワッシャー72が介在されている。このような操作部材59は、回転軸57を介して支持部33に支持されており、支持部33に設けられている。
運転者は、操作部材59の他端59Bを掴んで前後に操作することができる。回転軸57は、操作部材59の操作に応じて、操作部材59とともに軸線C回りに回動する。
運転者は、操作部材59の他端59Bを掴んで前後に操作することができる。回転軸57は、操作部材59の操作に応じて、操作部材59とともに軸線C回りに回動する。
カム60は、スライドカム等である。カム60は、右側Y1から操作部材59の一端59Aに隣接する環状の板部73と、板部73から左側Y2に延びる筒状のボス部74とを一体的に含む。板部73およびボス部74の内周面が区画する空間には、回転軸57が挿通されている。ボス部74は、操作部材59の挿通孔71に挿通されている。カム60は、回転軸57と一体回転する。
カムフォロワ61は、カム60の板部73に右側Y1から隣接する環状の締付板部75と、締付板部75から右側Y1に延びる矩形状のボス部76とを含んでいる。
締付板部75の右側面は、アジャストブラケット30の支持部33の左側面と左右方向Yに対向している。
ボス部76は、チルト用長孔35およびテレスコ用長孔50に挿通されている。ボス部76の右端部76Aは、左右方向Yにおいてテレスコ用長孔50の第1孔51に位置している。図示しないが、ボス部76の第1孔51に挿通されている部分には、カムフォロワ61がテレスコ用長孔50およびチルト用長孔35に対して回転するのを防止するための二面幅が形成されている。
締付板部75の右側面は、アジャストブラケット30の支持部33の左側面と左右方向Yに対向している。
ボス部76は、チルト用長孔35およびテレスコ用長孔50に挿通されている。ボス部76の右端部76Aは、左右方向Yにおいてテレスコ用長孔50の第1孔51に位置している。図示しないが、ボス部76の第1孔51に挿通されている部分には、カムフォロワ61がテレスコ用長孔50およびチルト用長孔35に対して回転するのを防止するための二面幅が形成されている。
介在部材62は、左右方向Yに薄い環状の板材である。介在部材62の内周面が区画する空間には、回転軸57が挿通されている。介在部材62は、押付部材58とハウジング45の側板部48との間に介在されている。
運転者等の使用者がテレスコ調整やチルト調整をした後に、操作部材59の他端59Bを掴んで操作部材59を操作し、回転軸57を軸線C回りに回動させると、カム60が回転し、カム60およびカムフォロワ61に形成されたカム突起77が互いに乗り上げる。これにより、回転軸57は、回転軸57の軸方向に沿って左側Y2に移動し、押付部材58は、介在部材62を介してハウジング45の側板部48に押し付けられる。側板部48が押付部材58に押し付けられることによって、アジャストブラケット30の支持部33と側板部48とは、カムフォロワ61の締付板部75と介在部材62との間で左右方向Yの両側から締め付けられる。
運転者等の使用者がテレスコ調整やチルト調整をした後に、操作部材59の他端59Bを掴んで操作部材59を操作し、回転軸57を軸線C回りに回動させると、カム60が回転し、カム60およびカムフォロワ61に形成されたカム突起77が互いに乗り上げる。これにより、回転軸57は、回転軸57の軸方向に沿って左側Y2に移動し、押付部材58は、介在部材62を介してハウジング45の側板部48に押し付けられる。側板部48が押付部材58に押し付けられることによって、アジャストブラケット30の支持部33と側板部48とは、カムフォロワ61の締付板部75と介在部材62との間で左右方向Yの両側から締め付けられる。
これにより、アジャストブラケット30の支持部33と、ハウジング45の側板部48との間に摩擦力が生じる。当該摩擦力によって、アッパーコラム17および操舵部材8がチルト調整およびテレスコ調整後の位置でロックされ、チルト方向および軸方向Xに移動できなくなる。
このように、チルト方向および軸方向Xにおいて操舵部材8およびアッパーコラム17の位置がロックされているときのステアリング装置1の状態を「ロック状態」と呼ぶ。
このように、チルト方向および軸方向Xにおいて操舵部材8およびアッパーコラム17の位置がロックされているときのステアリング装置1の状態を「ロック状態」と呼ぶ。
ロック状態のステアリング装置1において、先程とは逆方向に操作部材59を操作すると、カム60がカムフォロワ61に対して回転し、回転軸57は、回転軸57の軸方向に沿って右側Y1に移動する。すると、アジャストブラケット30の支持部33とハウジング45の側板部48とに対するカムフォロワ61および介在部材62からの締め付けが解除される。そのため、支持部33と側板部48との間の摩擦力が無くなるので、アッパーコラム17および操舵部材8がチルト方向および軸方向Xに移動できるようになる。これにより、操舵部材8のチルト調整やテレスコ調整が再び可能となる。
このように、チルト方向および軸方向Xにおいて操舵部材8およびアッパーコラム17の位置のロックが解除されているときのステアリング装置1の状態を「解除状態」と呼ぶ。
以上のように、操作部材59は、チルト調整およびテレスコ調整のために操作される。また、操作部材59の操作に応じて、ロック・解除機構7は、ステアリング装置1をロック状態にしたり、解除状態にしたりする。
以上のように、操作部材59は、チルト調整およびテレスコ調整のために操作される。また、操作部材59の操作に応じて、ロック・解除機構7は、ステアリング装置1をロック状態にしたり、解除状態にしたりする。
次に、ロック部材63およびその周辺の構成について詳しく説明する。
図3を参照して、ロック部材63は、リーディングシューとも呼ばれている。ロック部材63は、左側Y2から見て略環状である。ロック部材63は、回転軸57の径方向に広がる円環部78と、円環部78の周上の一部から回転軸57の径方向に突出した突出部79と、第1付勢部材80および第2付勢部材81とを含む。
図3を参照して、ロック部材63は、リーディングシューとも呼ばれている。ロック部材63は、左側Y2から見て略環状である。ロック部材63は、回転軸57の径方向に広がる円環部78と、円環部78の周上の一部から回転軸57の径方向に突出した突出部79と、第1付勢部材80および第2付勢部材81とを含む。
円環部78の内周面78Aは、円環部78を左右方向Yに貫通する挿通孔82を区画している。
突出部79は、左側Y2から見て、略扇形状である。図3では、突出部79は、円環部78よりも後上側に位置している。突出部79は、回転軸57の軸線Cからの距離Dが回転方向Sに沿って異なる円弧状の外周面83を有している。具体的には、距離Dは、第1方向S1に向かうにつれて徐々に大きくなっている。
突出部79は、左側Y2から見て、略扇形状である。図3では、突出部79は、円環部78よりも後上側に位置している。突出部79は、回転軸57の軸線Cからの距離Dが回転方向Sに沿って異なる円弧状の外周面83を有している。具体的には、距離Dは、第1方向S1に向かうにつれて徐々に大きくなっている。
外周面83には、摩擦部材84が塗布等によって設けられている。
円環部78には、内周面78Aの周上の一部から突出部79へ向けて窪む窪み85が形成されている。
窪み85は、円環部78の挿通孔82に連通している。窪み85では、回転方向Sにおける両端部が、回転軸57の径方向に沿って延びる第1端面86および第2端面87によって区画されている。
円環部78には、内周面78Aの周上の一部から突出部79へ向けて窪む窪み85が形成されている。
窪み85は、円環部78の挿通孔82に連通している。窪み85では、回転方向Sにおける両端部が、回転軸57の径方向に沿って延びる第1端面86および第2端面87によって区画されている。
第1端面86は、窪み85の回転方向Sにおける中央部よりも第1方向S1側に位置している。第2端面87は、窪み85の回転方向Sにおける中央部よりも第2方向S2側に位置している。窪み85は、突出部79の一部である円弧上の面によって回転軸57の径方向の外側から区画されている。ロック部材63は、ハウジング45のテレスコ用長孔50の第2孔52に収容されている(図2参照)。
図4は、図2のIV−IV線に沿う断面図であり、ロック部材63が離間位置にある状態を示している。
図4は、図2のIV−IV線に沿う断面図であり、ロック部材63が離間位置にある状態を示している。
図4を参照して、ロック部材63の挿通孔82には、回転軸57が挿通されている。回転軸57の突起65は、ロック部材63の窪み85内に位置している。
突起65では、第1側面66が窪み85の第1端面86に対して回転方向Sから対向しており、第2側面67が窪み85の第2端面87に対して回転方向Sから対向している。第1側面66と第1端面86との間には、回転方向Sに隙間M1が設けられており、第2側面67と第2端面87との間にも回転方向Sに隙間M2が設けられている。そのため、ロック部材63は、回転軸57に対して、隙間M1と隙間M2の合計である遊びPを持って連結されている。
突起65では、第1側面66が窪み85の第1端面86に対して回転方向Sから対向しており、第2側面67が窪み85の第2端面87に対して回転方向Sから対向している。第1側面66と第1端面86との間には、回転方向Sに隙間M1が設けられており、第2側面67と第2端面87との間にも回転方向Sに隙間M2が設けられている。そのため、ロック部材63は、回転軸57に対して、隙間M1と隙間M2の合計である遊びPを持って連結されている。
第1付勢部材80および第2付勢部材81は、コイルばね等であり、回転方向Sに沿って伸縮可能である。第1付勢部材80および第2付勢部材81は、ロック部材63の窪み85内に設けられている。
第1付勢部材80は、撓んだ状態で隙間M1に配置されている。第1付勢部材80の第1方向S1の端部は、第1端面86に固定されており、第1付勢部材80の第2方向S2の端部は、第1側面66に固定されている。第1付勢部材80は、第1端面86を第1方向S1へ向けて付勢しており、第2側面67を第2方向S2へ向けて付勢している。
第1付勢部材80は、撓んだ状態で隙間M1に配置されている。第1付勢部材80の第1方向S1の端部は、第1端面86に固定されており、第1付勢部材80の第2方向S2の端部は、第1側面66に固定されている。第1付勢部材80は、第1端面86を第1方向S1へ向けて付勢しており、第2側面67を第2方向S2へ向けて付勢している。
第2付勢部材81は、撓んだ状態で隙間M2に配置されている。第2付勢部材81の第1方向S1の端部は、第2側面67に固定されており、第2付勢部材81の第2方向S2の端部は、第2端面87に固定されている。第2付勢部材81は、第2側面67を第1方向S1へ向けて付勢しており、第2端面87を第2方向S2へ向けて付勢している。
第1付勢部材80および第2付勢部材81が回転方向Sにロック部材63を付勢する力の合計を「付勢力」ということにする。回転軸57は、付勢力を受けても回転方向Sには回転しないので、付勢力が発生すると、ロック部材63が回転軸57に対して回転方向Sに回転する。
第1付勢部材80および第2付勢部材81が回転方向Sにロック部材63を付勢する力の合計を「付勢力」ということにする。回転軸57は、付勢力を受けても回転方向Sには回転しないので、付勢力が発生すると、ロック部材63が回転軸57に対して回転方向Sに回転する。
ここで、ステアリング装置1の解除状態では、ロック部材63の突出部79は、円環部78の後側X1に位置している。
解除状態では、ロック部材63の突出部79の外周面83は、ハウジング45の平坦面54から下側に離間している。このときのロック部材63の回転方向Sにおける位置を「離間位置」ということにする。
解除状態では、ロック部材63の突出部79の外周面83は、ハウジング45の平坦面54から下側に離間している。このときのロック部材63の回転方向Sにおける位置を「離間位置」ということにする。
ロック部材63が離間位置にあるときに、突出部79の外周面83において平坦面54に最も接近する部分を第1部分83Aということにする。第1部分83Aと軸線Cとの間の距離には、符号「D1」を付す。
ロック部材63が離間位置にあるとき、第1付勢部材80および第2付勢部材81は、同程度撓んでいる。このとき、第1付勢部材80および第2付勢部材81がロック部材63を付勢する力が釣り合っている。つまり、ロック部材63には、付勢力が実質的に働いていない。このとき、突起65は、窪み85の回転方向Sにおける略中央に位置している。
ロック部材63が離間位置にあるとき、第1付勢部材80および第2付勢部材81は、同程度撓んでいる。このとき、第1付勢部材80および第2付勢部材81がロック部材63を付勢する力が釣り合っている。つまり、ロック部材63には、付勢力が実質的に働いていない。このとき、突起65は、窪み85の回転方向Sにおける略中央に位置している。
ステアリング装置1を解除状態からロック状態にするために操作部材59を操作し(図2参照)、回転軸57を第2方向S2に回転させると、突起65は、回転軸57とともに第2方向S2に沿って移動する。このとき、ロック部材63は、第2付勢部材81を介して突起65によって第2方向S2へ押され、第1付勢部材80を介して突起65によって第2方向S2へ引っ張られることで、回転軸57と一体となって第2方向S2に沿って移動する。
図5は、図4において、ロック部材63が当接位置にある状態を示した図である。図6は、図4において、ステアリング装置1がロック状態であるときの状態を示した図である。
図5を参照して、ステアリング装置1がロック状態に達する前に、ロック部材63の外周面83の第1部分83Aの周囲の部分がハウジング45の平坦面54に当接する。この状態のロック部材63の回転方向Sにおける位置を「当接位置」ということにする。ロック部材63が当接位置にあるとき、回転軸57の突起65は、ロック部材63が離間位置にあるときと同様に、窪み85の回転方向Sにおける略中央に位置している。
図5を参照して、ステアリング装置1がロック状態に達する前に、ロック部材63の外周面83の第1部分83Aの周囲の部分がハウジング45の平坦面54に当接する。この状態のロック部材63の回転方向Sにおける位置を「当接位置」ということにする。ロック部材63が当接位置にあるとき、回転軸57の突起65は、ロック部材63が離間位置にあるときと同様に、窪み85の回転方向Sにおける略中央に位置している。
回転軸57を第2方向S2にさらに回転させてステアリング装置1をロック状態に近づけようとすると、ロック部材63の外周面83が平坦面54に引っ掛かる。これにより、ロック部材63は、第2方向S2への移動が規制される。
図6を参照して、ロック部材63が当接位置に到達した状態から、回転軸57を第2方向S2にさらに回転させてステアリング装置1をロック状態にすると、回転軸57は、ロック部材63に対して第2方向S2に相対回転する。ロック状態において、ロック部材63は、引き続き当接位置に位置している。
図6を参照して、ロック部材63が当接位置に到達した状態から、回転軸57を第2方向S2にさらに回転させてステアリング装置1をロック状態にすると、回転軸57は、ロック部材63に対して第2方向S2に相対回転する。ロック状態において、ロック部材63は、引き続き当接位置に位置している。
ステアリング装置1がロック状態にあって、ロック部材63が当接位置にあるとき、回転軸57の突起65は、窪み85の回転方向Sにおける略中央から第2方向S2側に少しずれて位置している。このとき、第1付勢部材80は、ロック部材63が離間位置にあるときよりも回転方向Sに伸びており、第2付勢部材81は、ロック部材63が離間位置にあるときよりも回転方向Sに縮んでいる。
ロック状態では、ロック部材63には、回転軸57の突起65が窪み85の回転方向Sの略中央に戻るように付勢力が働く。ロック状態において回転方向Sにおける回転軸57の位置は、固定されているので、付勢力は、第2方向S2へ向けて働く。ロック状態において、外周面83は、いわゆるゼロタッチでハウジング45の平坦面54に当接している。
ステアリング装置1を図6に示すロック状態から図4に示す解除状態にするために操作部材59を操作して回転軸57を第1方向S1へ回転させると、ロック部材63は、当接位置から離間位置へ戻る。詳しくは、回転軸57の突起65が窪みの回転方向Sの略中央へ戻った後、ロック部材63は、回転軸57とともに当接位置から第1方向S1へ移動し始める。
ロック部材63が当接位置から離間位置へ移動する間、突起65は、ロック部材63は、第1付勢部材80を介して突起65によって第1方向S1へ押され、第2付勢部材81介して突起65によって第1方向S1へ引っ張られることで、回転軸57と一体となって第1方向S1に沿って移動する。
回転軸57の突起65が窪み85の回転方向Sの略中央へ戻るように付勢力が働いているため、ステアリング装置1が解除状態に戻ると、ロック部材63が離間位置へ戻る。
回転軸57の突起65が窪み85の回転方向Sの略中央へ戻るように付勢力が働いているため、ステアリング装置1が解除状態に戻ると、ロック部材63が離間位置へ戻る。
そのため、ロック部材63の突出部79の外周面83が不意にハウジング45の平坦面54に当接することがなく、ロック部材63がステアリングコラム4の収縮調整のためのアッパーコラム17の移動を妨げることがない。
以上のように、ロック部材63は、操作部材59の操作に応じて、当接位置と離間位置との間で移動可能である。また、ロック部材63は、ロック状態では当接位置に位置し、解除状態では離間位置に位置する。
以上のように、ロック部材63は、操作部材59の操作に応じて、当接位置と離間位置との間で移動可能である。また、ロック部材63は、ロック状態では当接位置に位置し、解除状態では離間位置に位置する。
次に、車両衝突時におけるロック部材63の動作について説明する。
図1を参照して、車両衝突時には、運転者が操舵部材8に衝突するいわゆる二次衝突が発生する。二次衝突時には、操舵部材8からアッパーシャフト15に荷重Fが伝達される。前述したように、ロアーシャフト16およびロアーコラム18の軸方向Xにおける位置は、ロアーブラケット5によって車体2に固定されている。また、前述したように、ロック部材63が当接位置にあるとき、ロック部材63の突出部79の外周面83の第1部分83Aは、ハウジング45の平坦面54に当接している(図6参照)。
図1を参照して、車両衝突時には、運転者が操舵部材8に衝突するいわゆる二次衝突が発生する。二次衝突時には、操舵部材8からアッパーシャフト15に荷重Fが伝達される。前述したように、ロアーシャフト16およびロアーコラム18の軸方向Xにおける位置は、ロアーブラケット5によって車体2に固定されている。また、前述したように、ロック部材63が当接位置にあるとき、ロック部材63の突出部79の外周面83の第1部分83Aは、ハウジング45の平坦面54に当接している(図6参照)。
そのため、ステアリング装置1がロック状態であるときに二次衝突が発生すると、アッパーシャフト15は、ロアーシャフト16に対して前側X2へ移動し、アッパーシャフト15に連結されたアッパーコラム17は、ロアーコラム18に対して前側X2へ移動する。これにより、ステアリングシャフト3およびステアリングコラム4は、軸方向Xに収縮する。同時に、アッパーコラム17に固定されたハウジング45は、アッパーコラム17と一体となって前側X2へ一瞬移動する。ロック部材63の突出部79は、ハウジング45によって引きずられ(巻き込まれ)、ロック部材63は、回転軸57に対して第2方向S2側へ回転する(図6参照)。
図7は、図4において、ロック部材63が所定位置にある状態を示した図である。
前述したように、ロック部材63の突出部79の外周面83から回転軸57の軸線Cまでの距離Dは、第1方向S1に向かうにつれて徐々に大きくなっている。そのため、図7に示すように、ハウジング45によって引きずられたロック部材63の外周面83は、徐々に平坦面54に食い込む。外周面83が平坦面54に食い込むことで、ハウジング45の平坦面54の摩擦部材55とロック部材63の外周面83の摩擦部材84との間に摩擦が発生する、いわゆるリーディング効果が得られる。これにより、ハウジング45の軸方向Xへの移動が禁止される。二次衝突時にロック部材63を引きずることによってハウジング45が軸方向Xへ移動する所定距離には、符号「L1」を付す。
前述したように、ロック部材63の突出部79の外周面83から回転軸57の軸線Cまでの距離Dは、第1方向S1に向かうにつれて徐々に大きくなっている。そのため、図7に示すように、ハウジング45によって引きずられたロック部材63の外周面83は、徐々に平坦面54に食い込む。外周面83が平坦面54に食い込むことで、ハウジング45の平坦面54の摩擦部材55とロック部材63の外周面83の摩擦部材84との間に摩擦が発生する、いわゆるリーディング効果が得られる。これにより、ハウジング45の軸方向Xへの移動が禁止される。二次衝突時にロック部材63を引きずることによってハウジング45が軸方向Xへ移動する所定距離には、符号「L1」を付す。
ハウジング45の軸方向Xへの移動が禁止されたときのロック部材63の回転方向Sにおける位置を「所定位置」とする。所定位置におけるロック部材63の突出部79は、当接位置における突出部79の位置に対して、第1方向S1側の離間位置における突出部79のとは反対側の第2方向S2側に位置している。ロック部材63が所定位置にあるとき、ロック部材63の突出部79の外周面83が平坦面54に食い込んでいる。
突出部79の外周面83において、平坦面54に最も接近する部分、すなわち最も食い込む部分を第2部分83Bということにする。第2部分83Bと軸線Cとの間の距離には、符号「D2」を付す。距離D2は、外周面83の第1部分83Aと軸線Cとの間の距離D1よりも大きい。
ロック部材63が所定位置にあるとき、回転軸57の突起65は、窪み85の回転方向Sにおける略中央から第1方向S1側にずれて窪み85内に位置している。このとき、第1付勢部材80は、ロック部材63が離間位置にあるときよりも回転方向Sに縮んでおり、第2付勢部材81は、ロック部材63が離間位置にあるときよりも回転方向Sに伸びている。
ロック部材63が所定位置にあるとき、回転軸57の突起65は、窪み85の回転方向Sにおける略中央から第1方向S1側にずれて窪み85内に位置している。このとき、第1付勢部材80は、ロック部材63が離間位置にあるときよりも回転方向Sに縮んでおり、第2付勢部材81は、ロック部材63が離間位置にあるときよりも回転方向Sに伸びている。
ロック部材63が当接位置にあるときおよびロック部材63が所定位置にあるときの両方において、回転軸57の突起65は、窪み85内に位置している。ロック部材63は、ロック部材63の突出部79がハウジング45によって引きずられる際、遊びPの範囲内で回転方向Sに移動している。ハウジング45の移動が許容される所定距離L1は、ロック部材63が当接位置から所定位置に移動する際に外周面83が回転方向Sに沿って移動する距離L2に等しい。
そのため、遊びPの範囲を調整することによって、車両衝突が発生した際にロック部材63が移動する距離L2、つまり、ステアリングシャフト3およびステアリングコラム4の収縮量を自在に調整することができる。
図8は、二次衝突における衝突荷重の吸収量の経時変化を示した図である。
図8を参照して、二次衝突の発生からロック部材63の突出部79がハウジング45によって引きずられてハウジング45の移動が禁止されるまでの間、すなわち二次衝突の発生から二次衝突の初期段階が終了するまでの間の時間には、符号「T」を付す。
図8は、二次衝突における衝突荷重の吸収量の経時変化を示した図である。
図8を参照して、二次衝突の発生からロック部材63の突出部79がハウジング45によって引きずられてハウジング45の移動が禁止されるまでの間、すなわち二次衝突の発生から二次衝突の初期段階が終了するまでの間の時間には、符号「T」を付す。
二次衝突の発生から時間Tの間、ステアリングコラム4およびステアリングシャフト3は、収縮する。ステアリングコラム4およびステアリングシャフト3の収縮と、ロック部材63の突出部79がハウジング45によって引きずられる際に発生する摩擦とによって、二次衝突のエネルギー(衝突荷重)の一部が吸収される。
これにより、二次衝突時における衝突荷重は、徐々に上昇する。時間Tが経過したときにおける衝突荷重の吸収量には、符号「F1」を付す。
これにより、二次衝突時における衝突荷重は、徐々に上昇する。時間Tが経過したときにおける衝突荷重の吸収量には、符号「F1」を付す。
二次衝突の発生から時間Tが経過した後は、ハウジング45の移動が禁止されることによって、ステアリングシャフト3およびステアリングコラム4の収縮が禁止される。このとき、ロック部材63は、図7に示す所定位置に位置している。時間Tの経過後、すなわちロック部材63の外周面83がハウジング45の平坦面54に食い込んだ後では、残存している衝突荷重により、アッパーコラム17を支持するアジャストブラケット30が前側X2へ移動しようとする。これにより、図2を参照して、衝撃吸収機構31が二次衝突時の衝突荷重の一部を吸収する。具体的には、衝撃吸収機構31の複数の樹脂ピン37が剪断される。樹脂ピン37が剪断されると、アジャストブラケット30は、ステアリングシャフト3およびステアリングコラム4とともに前側X2へ移動し車体2から離脱する(図1参照)。樹脂ピン37の剪断および車体2からのアジャストブラケット30の離脱によって、二次衝突の衝突荷重(衝撃)が吸収され、所定のEA量が確保される。車体2からアジャストブラケット30が離脱する際における衝突荷重の吸収量には、符号「F2」を付す(図8参照)。
ここで、比較例として、二次衝突時のEA量を大きく保ち衝突安全性能を向上させる、いわゆるテレスコポジティブロック機構のステアリング装置を想定する。ここでいうテレスコポジティブロック機構は、二次衝突時に軸方向Xにステアリングコラムを収縮させない、つまり一切テレスコストロークさせないという考えに基づいたロック機構である。テレスコポジティブロック機構のステアリング装置としては、いわゆる多板式のステアリング装置やいわゆるツース式のステアリング装置が挙げられる。
多板式のステアリング装置では、複数の摩擦板が装着されている。多板式のステアリング装置では、回転軸57の軸力を摩擦板同士間の摩擦力に変換し、この摩擦力によってアッパーコラムの位置をロックする。
ツース式のステアリング装置には、ギヤ状の噛み合い歯が複数設けられている。複数の噛み合い歯は、二次衝突時に軸方向Xの位置が移動する可動側と、二次衝突時にも軸方向Xの位置が固定された固定側とのそれぞれに設けられている。可動側の噛み合い歯と固定側の噛み合い歯とは、左右方向Yにおけるカムフォロワ61の移動、すなわちカムのリフトアップおよびリフトダウンを利用して噛み合わされ、これによって、アッパーコラム17の位置をロックする。
ツース式のステアリング装置には、ギヤ状の噛み合い歯が複数設けられている。複数の噛み合い歯は、二次衝突時に軸方向Xの位置が移動する可動側と、二次衝突時にも軸方向Xの位置が固定された固定側とのそれぞれに設けられている。可動側の噛み合い歯と固定側の噛み合い歯とは、左右方向Yにおけるカムフォロワ61の移動、すなわちカムのリフトアップおよびリフトダウンを利用して噛み合わされ、これによって、アッパーコラム17の位置をロックする。
これらのテレスコポジティブロック機構のステアリング装置では、アッパーブラケット6が車体2から離脱する際の離脱荷重を高くすることでEAを達成している。
しかし、二次衝突時の安全性をさらに向上させるためには、二次衝突の初期段階において衝突荷重を低く抑えることで、EA時の安全性すなわちEA性能の向上を図る必要がある。
しかし、二次衝突時の安全性をさらに向上させるためには、二次衝突の初期段階において衝突荷重を低く抑えることで、EA時の安全性すなわちEA性能の向上を図る必要がある。
そのためには、ステアリングコラム4の収縮によってEAを行うという手段を取ることが考えられるが、昨今の乗用車は、室内スペースの拡充や多機能化による運転席周りの機器の大型化により、ステアリング装置が占有できるスペースが小さい。したがって、十分にEAを達成できるようなステアリングコラム4のストローク量を確保することが困難である。
しかし、本実施形態では、二次衝突の初期段階における衝突荷重の吸収量F1は、車体2からアジャストブラケット30が離脱する際における衝突荷重の吸収量F2よりも小さい。すなわち、二次衝突するときの衝突荷重の立ち上がりを抑制できるので、運転者が受ける衝撃を低減できる。
以上のように、ステアリング装置1では、車両衝突が発生したときにおいて、運転者が操舵部材8に衝突するときの衝撃を低減しつつ、車両衝突の衝撃も確実に吸収できるので、車両衝突時の安全性(EA性能)の向上を図ることができる。
以上のように、ステアリング装置1では、車両衝突が発生したときにおいて、運転者が操舵部材8に衝突するときの衝撃を低減しつつ、車両衝突の衝撃も確実に吸収できるので、車両衝突時の安全性(EA性能)の向上を図ることができる。
また、二次衝突時のEAストローク量を増やすことなく、従来通りの高いEA量と低い傷害値を両立することができる。
また、二次衝突時には、アッパーコラム17は、所定距離L1しか軸方向Xに動かないので、比較例で示した多板式のステアリング装置やツース式のステアリング装置と同様の効果すなわちポジティブロック効果を得ることができる。
また、二次衝突時には、アッパーコラム17は、所定距離L1しか軸方向Xに動かないので、比較例で示した多板式のステアリング装置やツース式のステアリング装置と同様の効果すなわちポジティブロック効果を得ることができる。
また、前述したように、第1部分83Aと軸線Cとの間の距離D1よりも第2部分83Bと軸線Cとの間の距離D2の方が大きい。そのため、車両衝突時においてロック部材63が所定位置まで移動すると、第2部分83Bが平坦面54に食い込むので、ハウジング45に対してロック部材63を円滑に食い込ませることができる。
また、前述したように、ロック部材63の突出部79の外周面83に設けられた摩擦部材84とハウジング45の平坦面54に設けられた摩擦部材55との間に摩擦が発生する。そのため、ロック部材63の外周面83の第2部分83Bをハウジング45の平坦面54に対して確実に食い込ませることができる。
また、前述したように、ロック部材63の突出部79の外周面83に設けられた摩擦部材84とハウジング45の平坦面54に設けられた摩擦部材55との間に摩擦が発生する。そのため、ロック部材63の外周面83の第2部分83Bをハウジング45の平坦面54に対して確実に食い込ませることができる。
また、前述したように、ロック部材63は、ハウジング45のテレスコ用長孔50の第2孔52に収容されている(図2参照)。そのため、ロック部材63は、ハウジング45の外部から保護されているので、ロック部材63の耐久性の向上を図ることができる。
また、ロック部材63が収容される第2孔52がハウジング45のテレスコ用長孔50に設けられているため、ロック部材63を収容するための長孔をテレスコ用長孔50とは別に設ける必要がなく、加工工程を低減することができる。
また、ロック部材63が収容される第2孔52がハウジング45のテレスコ用長孔50に設けられているため、ロック部材63を収容するための長孔をテレスコ用長孔50とは別に設ける必要がなく、加工工程を低減することができる。
また、ロック・解除機構7の一部であるロック部材63によって二次衝突時の衝突荷重の立ち上がりを抑制できるので、二次衝突時の衝突荷重の立ち上がりを抑制するために新たな別の部材をステアリング装置1に付加する場合と比較して、ステアリング装置1全体の小型化および軽量化を図ることができる。
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。
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、ロック部材63の突出部79の外周面83に設けられた摩擦部材84および平坦面54に設けられた摩擦部材55は、必ずしも両方が設けられている必要はなく、いずれか一方のみが設けられていてもよい。
また、ロック部材63は、第1付勢部材80および第2付勢部材81のうちのいずれか一方のみを有していてもよい。
また、ロック部材63は、第1付勢部材80および第2付勢部材81のうちのいずれか一方のみを有していてもよい。
また、平坦面54は、必ずしもテレスコ用長孔50の第2孔52の上側を区画する面である必要はなく、アッパーコラム17と一体的に移動するハウジング45等に設けられた軸方向Xに沿って平坦な面であればよい。
また、ロック部材63は、カム60のボス部76と一体であってもよい。この場合、平坦面54に加えて、テレスコ用長孔50の第1孔51を上側から区画するハウジング45の側板部48の平坦面51Aもロック部材63に当接する面として使用することができる(図2参照)。これにより、二次衝突時にロック部材63が食い込む部分の面積が増加する。したがって、ハウジング45の材料として、比較的強度の弱いアルミニウムなどの金属を用いた場合であっても、ハウジング45の軸方向Xの移動を確実に禁止することができる。
また、ロック部材63は、カム60のボス部76と一体であってもよい。この場合、平坦面54に加えて、テレスコ用長孔50の第1孔51を上側から区画するハウジング45の側板部48の平坦面51Aもロック部材63に当接する面として使用することができる(図2参照)。これにより、二次衝突時にロック部材63が食い込む部分の面積が増加する。したがって、ハウジング45の材料として、比較的強度の弱いアルミニウムなどの金属を用いた場合であっても、ハウジング45の軸方向Xの移動を確実に禁止することができる。
また、ハウジング45は、必ずしもアッパーコラム17に含まれている必要はなく、アッパーコラム17と別体であってもよい。
また、本実施形態のロック・解除機構7は、ステアリングコラム4よりも上側に配置されたいわゆる上置きタイプのロック・解除機構を含むステアリング装置や、ステアリングコラム4よりも下側に配置されたいわゆる下置きタイプのロック・解除機構を含むステアリング装置にも適用することができる。
また、本実施形態のロック・解除機構7は、ステアリングコラム4よりも上側に配置されたいわゆる上置きタイプのロック・解除機構を含むステアリング装置や、ステアリングコラム4よりも下側に配置されたいわゆる下置きタイプのロック・解除機構を含むステアリング装置にも適用することができる。
また、衝撃吸収機構31は、上述した構成に限らず、ロック部材63の食い込みによりハウジング45の移動が禁止されたことを契機に、衝突荷重を吸収する衝撃吸収機構であればよい。
たとえば、ハウジング45からアッパーコラム17が離脱することで、ハウジング45の移動が禁止された後に残存している衝突荷重を吸収する衝撃吸収機構がアッパーコラム17とハウジング45との間に設けられていてもよい。
たとえば、ハウジング45からアッパーコラム17が離脱することで、ハウジング45の移動が禁止された後に残存している衝突荷重を吸収する衝撃吸収機構がアッパーコラム17とハウジング45との間に設けられていてもよい。
当該衝撃吸収機構は、アッパーコラム17とハウジング45とに跨って挿通された樹脂ピンによって構成されていてもよい。この場合、当該樹脂ピンが剪断されることと、剪断後においてハウジング45に対するアッパーコラム17の軸方向Xへの移動とによって、衝撃吸収が行われる。
また、当該衝撃吸収機構の別の例として、アッパーコラム17およびハウジング45のいずれか一方に設けられた軸方向Xに延びる長孔と、他方に設けられた当該長孔の幅よりも大きい直径を有するピンとによって構成されていてもよい。この場合、当該ピンが当該長孔を押し広げながらことでハウジング45に対するアッパーコラム17の軸方向Xへの移動を許容することにより、衝撃が吸収される。
また、当該衝撃吸収機構の別の例として、アッパーコラム17およびハウジング45のいずれか一方に設けられた軸方向Xに延びる長孔と、他方に設けられた当該長孔の幅よりも大きい直径を有するピンとによって構成されていてもよい。この場合、当該ピンが当該長孔を押し広げながらことでハウジング45に対するアッパーコラム17の軸方向Xへの移動を許容することにより、衝撃が吸収される。
また、当該衝撃吸収機構の別の例として、アッパーコラム17およびハウジング45のいずれか一方に設けられた凸部と、他方に設けられた当該凸部と係合する凹部とによって構成されていてもよい。この場合、当該凸部が当該凹部の周縁部を乗り越えて当該周縁部を変形させることでハウジング45に対するアッパーコラム17の軸方向Xへの移動を許容し、ハウジング45の移動が禁止された後に残存している衝撃を吸収する。
1…ステアリング装置、2…車体、3…ステアリングシャフト、4…ステアリングコラム、7…ロック・解除機構、8…操舵部材、15…アッパーシャフト、15A…一端、15B…他端、16…ロアーシャフト、17…アッパーコラム、18…ロアーコラム、30…アジャストブラケット、31…衝撃吸収機構、45…ハウジング、52…第2孔、54…平坦面、55…摩擦部材、57…回転軸、59…操作部材、63…ロック部材、83…外周面、83A…第1部分、83B…第2部分、84…摩擦部材、80…第1付勢部材、81…第2付勢部材、C…軸線、D1…距離、D2…距離、L1…所定距離、P…遊び、S…回転方向、X…軸方向、Y…左右方向
Claims (6)
- 一端に操舵部材が連結されるアッパーシャフトと、前記アッパーシャフトの他端に連結されるロアーシャフトとを有し、前記ロアーシャフトに対する前記アッパーシャフトの軸方向への移動によって前記軸方向に伸縮可能なステアリングシャフトと、
前記アッパーシャフトを回転自在に支持するアッパーコラムと、前記ロアーシャフトを回転自在に支持するロアーコラムとを有し、前記ロアーコラムに対する前記アッパーコラムの前記軸方向への移動によって前記ステアリングシャフトとともに前記軸方向に伸縮可能なステアリングコラムと、
車体に固定され、前記アッパーコラムを支持するブラケットと、
前記ブラケットに設けられ、前記ステアリングシャフトおよびステアリングコラムの伸縮調整のために操作される操作部材と、
前記アッパーコラムに固定され、前記アッパーコラムと一体となって前記軸方向へ移動する移動部材と、
前記操作部材の操作に応じて、前記アッパーコラムの前記軸方向への移動をロックしたり、前記アッパーコラムのロックを解除したりするロック・解除機構と、
前記操作部材の操作に応じて、前記移動部材に当接する当接位置と、前記移動部材から離間する離間位置との間で移動可能なロック部材であって、前記ロック・解除機構が前記アッパーコラムをロックしているときに車両衝突が発生すると、前記当接位置に対する前記離間位置側とは反対側の所定位置まで前記移動部材に引きずられることによって前記移動部材の前記軸方向への所定距離の移動を許容し、前記所定位置で前記移動部材に食い込んで前記移動部材の前記軸方向への移動を禁止するロック部材と、
前記ロック部材が前記移動部材に食い込んだ後に、車両衝突時の衝撃吸収を行う衝撃吸収機構と、
を含むことを特徴とする、ステアリング装置。 - 前記軸方向と交差する交差方向に延びる軸線を有し、前記操作部材の操作に応じて前記軸線回りに回転する回転軸を含み、
前記ロック部材は、前記回転軸に対して、前記回転軸の回転方向に遊びを持って連結されており、車両衝突が発生して前記移動部材に引きずられる際、前記遊びの範囲内で前記回転方向に移動することを特徴する、請求項1記載のステアリング装置。 - 前記移動部材は、前記軸方向に沿って平坦な平坦面を有し、
前記ロック部材は、円弧状の外周面を有し、
前記ロック部材が前記離間位置にあるときに前記外周面において前記平坦面に最も接近する第1部分と前記軸線との間の距離よりも、前記ロック部材が前記所定位置にあるときに前記外周面において前記平坦面に最も接近する第2部分と前記軸線との間の距離の方が大きく、
車両衝突が発生すると、前記第2部分が、前記平坦面に食い込むことを特徴とする、請求項2記載のステアリング装置。 - 前記外周面および前記平坦面の少なくともいずれかには、前記ロック部材と前記移動部材との間に摩擦を発生させる摩擦部材が設けられていることを特徴とする、請求項3記載のステアリング装置。
- 前記ロック部材を前記離間位置へ向けて付勢する付勢部材を含むことを特徴する、請求項1〜4のいずれかに記載のステアリング装置。
- 前記移動部材には、前記軸方向に長手であって、前記ロック部材を収容する長孔が形成されていることを特徴とする、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)
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KR20190114379A (ko) * | 2018-03-30 | 2019-10-10 | 남양넥스모 주식회사 | 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치 |
-
2014
- 2014-11-06 JP JP2014226344A patent/JP2016088346A/ja active Pending
Cited By (2)
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KR20190114379A (ko) * | 2018-03-30 | 2019-10-10 | 남양넥스모 주식회사 | 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치 |
KR102076014B1 (ko) | 2018-03-30 | 2020-02-12 | 남양넥스모 주식회사 | 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치 |
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