JP2016132309A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アウタージャケットの撓み易さとクランプ保持力との調整が容易に行えるステアリング装置を提供する。【解決手段】コラムジャケット８が、インナージャケット１１と、スリット４０が形成されて弾性的に縮径可能な筒状のアウタージャケット１２とを含む。クランプ機構１８が、アウタージャケット１２の一対の被クランプ部１９をクランプすることにより、アウタージャケット１２にインナージャケット１１を軸方向Ｘに移動不能にクランプさせる。スリット４０が、アウタージャケット１２のジャケット端１２ｅに形成される開口端４１から軸方向Ｘの所定位置に配置される閉塞端４２まで達する。スリット４０は、開口端４１と閉塞端４２との間に、周方向Ｚに波形状に蛇行する蛇行部４３を含む。【選択図】図４

Description

本発明はステアリング装置に関する。

軸方向に直線状に延びる軸方向スリットが形成されたアウターコラムを縮径させて、インナーコラムを軸方向に相対移動不能にクランプするクランプ装置を備えるステアリングコラム装置が提案されている。

特許第４８７６９１７号公報

アウターコラムの周方向に関して軸方向スリットのスリット幅を広くした場合、アウターコラムが撓み易くなる一方、アウターコラムがインナーコラムの外周に接する周長が短くなって、インナージャケットに対するクランプ保持力が低下するおそれがある。
本発明の目的は、アウタージャケットの撓み易さとクランプ保持力との調整が容易に行えるステアリング装置を提供することである。

請求項１の発明は、筒状のインナージャケット（１１；１１Ｑ）と、前記インナージャケットに軸方向（Ｘ）に相対摺動可能に嵌合され、スリット（４０；４０Ｑ）が形成されて弾性的に縮径可能な筒状のアウタージャケット（１２；１２Ｑ）とを含み、ステアリングシャフト（３）を回転可能に支持するコラムジャケット（８；８Ｑ）と、前記アウタージャケットと一体に設けられた一対の被クランプ部（１９；１９Ｑ）をクランプすることにより前記アウタージャケットに前記インナージャケットを軸方向に移動不能にクランプさせるクランプ機構（１８）と、を備え、前記スリットは、前記アウタージャケットのジャケット端（１２ｅ）に形成される開口端（４１）から軸方向の所定位置に配置される閉塞端（４２）まで達しており、前記開口端と前記閉塞端との間に、周方向（Ｚ）に波形状に蛇行する蛇行部（４３）を含むステアリング装置（１；１Ｑ）を提供する。

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２のように、前記蛇行部は、複数の領域（Ａ１〜Ａ３）を含み、前記複数の領域は、波形のピッチ（Ｐ）と、波形の振幅（Ｈ）と、前記スリットの長手方向に対して直交する方向のスリット幅（Ｗ）との少なくとも１つが互いに異なる領域（Ａ１；Ａ２）を含んでいてもよい。

請求項３のように、前記ピッチと前記振幅と前記スリット幅との少なくとも１つが互いに異なる領域は、前記一対の被クランプ部間に配置された第１領域（Ａ１）と、前記第１領域よりも閉塞端側に配置された第２領域（Ａ２）とを含んでいてもよい。
請求項４のように、前記第２領域における波形の振幅（Ｈ２）が、前記アウタージャケットの前記一対の被クランプ部間の周方向間隔（Ｂ）よりも長くされていてもよい（Ｈ２＞Ｂ）。

請求項５のように、前記アウタージャケットは、前記閉塞端より軸方向下方に被取付部品取付用の取付部（５０）を含んでいてもよい。

請求項１の発明によれば、スリットが、周方向に波形状に蛇行する蛇行部を含んでいる。形状設定の自由度の高い蛇行部を用いることで、アウタージャケットの撓み易さを容易に調整しつつ、インナージャケットに対するクランプ保持力を確保することができる。
請求項２の発明によれば、蛇行部の一部の領域において、波形のピッチと波形の振幅とスリット幅との少なくとも１つを別の領域のものと異ならせることにより、アウタージャケットの撓み易さの設定とインナージャケットに対するクランプ保持力の設定との自由度が向上する。

請求項３の発明によれば、アウタージャケットにおいて、一対の被クランプ部間の部分とこれによりも軸方向下方の部分とで、撓み易さの調整とインナージャケットに対するクランプ保持力の調整とを容易に行うことができる。
請求項４の発明によれば、アウタージャケットがより縮径し易くなり、ひいては、アウタージャケットにおいて、一対の被クランプ部よりも軸方向下方で蛇行部が配置される領域の軸方向長さを短くすること等、レイアウトの自由度を増大することができる。

具体的には、請求項５の発明のように、アウタージャケットにおいて閉塞端より軸方向下方に、被取付部品取付用の取付部を設けることが可能となり、スペースを有効利用することができる。

本発明の第１実施形態のステアリング装置の概略構成を示す一部破断模式的側面図である。 第１実施形態のステアリング装置の概略斜視図である。 第１実施形態のステアリング装置の概略断面図であり、図１のIII −III 線に沿って切断された断面図に相当する。 第１実施形態のステアリング装置の要部をチルト方向の下方から見た底面図である。 本発明の第２実施形態のステアリング装置の概略断面図である。

本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の一実施形態のステアリング装置の概略構成を示す一部破断模式的側面図である。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２が一端（軸方向上端）に連結されたステアリングシャフト３と、インターミディエイトシャフト４等を介してステアリングシャフト３と連結された転舵機構５と備えている。

転舵機構５は、操舵部材２の操舵に連動して転舵輪（図示せず）を転舵する例えばラックアンドピニオン機構である。操舵部材２の回転は、ステアリングシャフト３およびインターミディエイトシャフト４等を介して転舵機構５に伝達される。また、転舵機構５に伝達された回転は、図示しないラック軸の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪が転舵される。

ステアリングシャフト３は、例えばスプライン嵌合やセレーション嵌合によって相対摺動可能に嵌合された筒状のアッパーシャフト６とロアーシャフト７とを有している。操舵部材２は、アッパーシャフト６の一端に連結されている。また、ステアリングシャフト３は、軸方向Ｘに伸縮可能である。
ステアリング装置１は、ステアリングシャフト３を回転可能に支持する中空のコラムジャケット８を備える。ステアリングシャフト３は、コラムジャケット８内に挿通されており、複数の軸受９，１０を介してコラムジャケット８によって回転可能に支持されている。

コラムジャケット８は、相対摺動可能に嵌合された例えばアッパージャケットである筒状のインナージャケット１１と、例えばロアージャケットである筒状のアウタージャケット１２とを有している。コラムジャケット８は、軸方向Ｘに伸縮可能である。アッパー側のインナージャケット１１は、軸受９を介して軸方向Ｘに同行移動可能にアッパーシャフト６に連結されている。ロアー側のアウタージャケット１２は、軸受１０を介してロアーシャフト７を回転可能に支持している。

ステアリング装置１は、車体１３に固定される固定ブラケット１４と、固定ブラケット１４によって支持されたチルト中心軸１５と、アウタージャケット１２の外周に固定され、チルト中心軸１５によって回転可能に支持されたコラムブラケット１６とを備える。コラムジャケット８およびステアリングシャフト３は、チルト中心軸１５の中心軸線であるチルト中心ＣＣを支点にしてチルト方向Ｙに回動可能（チルト可能）となっている。

チルト中心ＣＣ回りにステアリングシャフト３およびコラムジャケット８を回動（チルト）させることで、操舵部材２の位置を調整できるようになっている（いわゆるチルト調整）。また、ステアリングシャフト３およびコラムジャケット８を軸方向Ｘに伸縮させることで、操舵部材２の位置を調整できるようになっている（いわゆるテレスコ調整）。
ステアリング装置１は、車体１３に固定されるブラケット１７と、アウタージャケット１２に一体に設けられた一対の被クランプ部１９（被クランプ側板に相当）をクランプすることにより、チルトロックおよびテレスコロックを達成するクランプ機構１８とを備える。

図１および概略斜視図である図２に示すように、クランプ機構１８は、運転者が回転操作する操作部材としての操作レバー２０と、操作レバー２０と一体回転可能な締付軸２１とを備える。締付軸２１の中心軸線Ｃ１が、操作レバー２０の回転中心に相当する。
概略底面図である図４に示すように、アウタージャケット１２には、スリット４０が形成されており、これにより、アウタージャケット１２は、弾性的に縮径可能である。

スリット４０は、アウタージャケット１２のジャケット端１２ｅに形成される開口端４１からアウタージャケット１２の軸方向Ｘの所定位置に配置される閉塞端４２まで達している。スリット４０は、開口端４１と閉塞端４２との間に、周方向Ｚに波形状に蛇行する蛇行部４３を含んでいる。本実施形態では、蛇行部４３は、開口端４１から閉塞端４２に達している。

アウタージャケット１２に設けられた一対の被クランプ部１９は、締付軸２１の軸方向である締付軸方向Ｊに対向している。一対の被クランプ部１９は、蛇行部４３の中間部を挟んだ両側に配置されている。
蛇行部４３は、その長手方向に関して第１領域Ａ１と第２領域Ａ２と第３領域Ａ３とを含む。第１領域Ａ１は、一対の被クランプ部１９間に配置されている。第２領域Ａ２は、第１領域Ａ１よりも軸方向Ｘの下方（閉塞端４２側）に配置されている。第３領域Ａ３は、第１領域Ａ１よりも軸方向Ｘの上方（開口端４１側）に配置されている。

第２領域Ａ２での波形の振幅Ｈ２は、第１領域Ａ１での波形の振幅Ｈ１よりも大きくされている。本実施形態では、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とで波形の振幅Ｈが異なる場合に則して説明するが、これに限らず、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とで、波形のピッチＰと、波形の振幅Ｈと、スリット４０の長手方向に対して直交する方向のスリット幅Ｗとの少なくとも１つが異なっていればよい。

また、第２領域Ａ２における波形の振幅Ｈ２が、アウタージャケット１２の一対の被クランプ部１９間の周方向間隔Ｂよりも長くされている（Ｈ２＞Ｂ）。すなわち、蛇行部４３は、一対の被クランプ部１９よりもアウタージャケット１２の軸方向下方ＸＬにおいて、アウタージャケット１２の一対の被クランプ部１９間部分よりも周方向Ｚの外方に配置される部分４４，４５を含む。

また、アウタージャケット１２は、閉塞端４２より軸方向下方ＸＬに被取付部品取付用の取付部５０を含む。取付部５０は、キーロック装置（被取付部品）を取り付けるための取付孔であってもよいし、コラムカバー取付用のブラケット（被取付部品）を取り付けるための取付孔であってもよい。
図２を参照して、クランプ機構１８は、締付軸２１を介してブラケット１７をアウタージャケット１２の一対の被クランプ部１９に締め付けることによりチルトロックを達成する。

また、クランプ機構１８は、アウタージャケット１２の一対の被クランプ部１９をクランプすることにより、縮径させたアウタージャケット１２によってインナージャケット１１を軸方向Ｘに移動不能にクランプさせてテレスコロックを達成する。これにより、操舵部材２の位置が、車体１３（図１参照）に対して固定される。
締付軸２１は、ブラケット１７の一対の側板２２（図１では一方の側板２２のみを示してある）にそれぞれ設けられチルト方向Ｙに延びるチルト用長孔２３を挿通している。

図２に示すように、アウタージャケット１２は、軸方向Ｘに延びる長孔８０を備える。インナージャケット１１は、軸方向Ｘの下端に設けられて長孔８０に係合する係合部８１を備える。長孔８０と係合部８１との係合により、アウタージャケット１２に対するインナージャケット１１の回転が規制されている。係合部８１は、テレスコ調整時や衝撃吸収時に長孔８０により案内されて、インナージャケット１１とともに軸方向Ｘの下方に移動する。

図３は、図１のIII −III 線に沿う断面図である。図３に示すように、ブラケット１７は、車体１３に取り付けられた取付板２４と、取付板２４に沿って固定された天板２５と、天板２５の両端からチルト方向Ｙの下方に延びる一対の側板２２とを備えている。
アウタージャケット１２の一対の被クランプ部１９は、一対の被クランプ部１９は、一対の側板２２間に配置され、対応する側板２２の内側面２２ａにそれぞれ沿う板状をなしている。各側板２２の内側面２２ａが、それぞれ対応する被クランプ部１９の外側面１９ｂに対向している。

アウタージャケット１２の各被クランプ部１９には、締付軸２１が挿通される円孔からなる締付軸挿通孔２９が形成されている。締付軸２１と、アウタージャケット１２と、インナージャケット１１と、ステアリングシャフト３とは、チルト調整時に、チルト方向Ｙに一体に移動する。
締付軸２１は、ブラケット１７の両側板２２のチルト用長孔２３およびアウタージャケット１２の両被クランプ部１９の締付軸挿通孔２９を挿通するボルトからなる。締付軸２１の一端に設けられた大径の頭部２１ａは、操作レバー２０と一体回転可能に固定されている。

クランプ機構１８は、締付軸２１の頭部２１ａと一方の側板２２との間に介在し、操作レバー２０の操作トルクを締付軸２１の軸力（一対の側板２２を締め付けるための締付力）に変換する力変換機構３０をさらに備える。
力変換機構３０は、操作レバー２０と一体回転に連結され締付軸２１に対して締付軸方向Ｊの移動が規制された回転カム３１と、回転カム３１に対してカム係合し、一方の側板２２を締め付ける非回転カムである一方のクランプ部材３２とを含む。

クランプ機構１８は、締付軸２１の他端のねじ部２１ｂに螺合したナット３３と、他方の側板２２を締め付ける他方のクランプ部材３４と、他方のクランプ部材３４とナット３３との間に介在する介在部材３５とをさらに備える。
介在部材３５は、ナット３３と他方のクランプ部材３４との間に介在するワッシャ３６と、ワッシャ３６と他方のクランプ部材３４との間に介在する針状ころ軸受３７とを備える。

ナット３３とブラケット１７の他方の側板２２との間に、他方のクランプ部材３４と、介在部材３５とが介在している。回転カム３１と、一方のクランプ部材３２（非回転カム）と、他方のクランプ部材３４と、介在部材３５とは、締付軸２１の外周によって支持されている。
一方のクランプ部材３２（非回転カム）および他方のクランプ部材３４は、それぞれ対応する側板２２を締め付けるクランプ板部３２ａ，３４ａと、それぞれ対応するチルト用長孔２３に嵌合したボス部３２ｂ，３４ｂとを有している。各ボス部３２ｂ，３４ｂと対応するチルト用長孔２３との嵌合によって、各クランプ部材３２，３４の回転が規制されている。

また、一方のクランプ部材３２（非回転カム）および他方のクランプ部材３４は、締付軸２１によって締付軸方向Ｊに移動可能に支持されている。
操作レバー２０のロック方向への回転に伴って、回転カム３１が一方のクランプ部材３２（非回転カム）に対して回転することにより、一方のクランプ部材３２が締付軸方向Ｊに移動されて、両クランプ部材３２，３４（のクランプ板部３２ａ，３４ａ）の間で、ブラケット１７の一対の側板２２がクランプされて締め付けられる。

これにより、ブラケット１７の各側板２２が、アウタージャケット１２の対応する被クランプ部１９を締め付ける。その結果、アウタージャケット１２のチルト方向Ｙの移動が規制されて、チルトロックが達成される。また、両被クランプ部１９が締め付られることで、アウタージャケット１２が、弾性的に縮径してインナージャケット１１を締め付ける。これにより、インナージャケット１１の軸方向Ｘの移動が規制されて、テレスコロックが達成される。

本実施形態によれば、図４に示すように、スリット４０が、周方向Ｚに波形状に蛇行する蛇行部４３を含んでいる。形状設定の自由度の高い蛇行部４３を用いることで、アウタージャケット１２の撓み易さを調整しつつ、インナージャケット１１に対するクランプ保持力を確保することができる。
アウタージャケットにおいて軸方向にストレートに延びるスリットを設ける従来の場合には、アウタージャケットの周方向に関するスリット幅を広くしてアウタージャケットを撓み易くすると、アウタージャケットがインナージャケットをクランプする周方向長さが短くなるため、インナージャケットに対するクランプ保持力が低くなるという問題点があった。これに対して、本実施形態では、蛇行部４３を用いることで、アウタージャケット１２の撓み易さとインナージャケット１１に対するクランプ保持力の高さとを両立することができる。

すなわち、蛇行部４３であれば、インナージャケット１１に対するクランプ保持力を確保するために、アウタージャケット１２がインナージャケット１１をクランプする周方向長さを長くした場合にも、アウタージャケット１２の撓み易さを確保することが可能である。
また、蛇行部４３の一部の領域である第２領域Ａ２において、波形の振幅Ｈ２を別の領域である第１領域Ａ１の振幅Ｈ１と異ならせる。これにより、アウタージャケット１２の撓み易さの設定とインナージャケット１１に対するクランプ保持力の設定との自由度が向上する。

すなわち、アウタージャケット１２において、一対の被クランプ部１９間の部分よりも軸方向下方ＸＬの部分は、一対の被クランプ部１９間の部分よりも撓み難い傾向にあるのに対して、スリット４０の諸元の調整により、前記軸方向下方ＸＬの部分をより撓み易くすることが可能となる。
一方で、スリット４０の諸元の調整により、一対の被クランプ部１９間の部分では、アウタージャケット１２がインナージャケット１１をクランプする周方向長さを長くして、インナージャケット１１に対するクランプ保持力を確保することが可能となる。また、操舵部材２側を持ち上げるような、アウタージャケット１２に対するインナージャケット１１のこじり曲げに対する抗力を高くすることができる。ひいては、二次衝突時に、コラムジャケット８を良好に短縮して、良好な衝撃吸収が可能となる。

また、第２領域Ａ２における波形の振幅Ｈ２が、アウタージャケット１２の一対の被クランプ部１９間の周方向間隔Ｂよりも長くされている（Ｈ２＞Ｂ）。
すなわち、蛇行部４３が、一対の被クランプ部１９よりもアウタージャケット１２の軸方向下方ＸＬ側である閉塞端４２側において、アウタージャケット１２の一対の被クランプ部１９間部分よりも周方向Ｚの外方へ延びる部分４４，４５を含む。したがって、アウタージャケット１２がより縮径し易くなる。ひいては、アウタージャケット１２において、一対の被クランプ部１９よりも軸方向下方ＸＬで蛇行部４３が配置される領域（第２領域Ａ２に相当）の軸方向Ｘの長さを短くすること等、レイアウトの自由度を増大することができる。

具体的には、アウタージャケット１２において閉塞端４２よりも軸方向下方ＸＬに、被取付部品取付用の取付部５０（例えばキーロック装置取付用やコラムカバーブラケット取付用の取付孔）を設けることが実質的に可能となり、スペースを有効利用することが可能となる。
（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態のステアリング装置１Ｑの概略断面図である。図５の第２実施形態のステアリング装置１Ｑが図３の第１実施形態と主に異なるのは下記である。

すなわち、図５に示すように、コラムジャケット８Ｑが、ロアー側のインナージャケット１１Ｑと、スリット４０Ｑを有するアッパー側のアウタージャケット１２Ｑとを含み、アウタージャケット１２Ｑがインナージャケット１１Ｑに対して軸方向に相対摺動してテレスコ調整が行われる。スリット４０Ｑは、第１実施形態のスリット４０（図３、図４参照）と同じ構成である。

また、クランプ機構１８は、車体１３に固定された側板２２によって、アウタージャケット１２Ｑと一体に設けられた一対の被クランプ部１９Ｑ（被クランプ側板に相当）をクランプさせる。被クランプ部１９Ｑに設けられて締付軸２１を挿通させる締付軸挿通孔２９Ｑは、テレスコ方向（コラムジャケット８Ｑの軸方向であり、図５の紙面と直交する方向）に延びる長孔に形成されている。

図５の第２実施形態の構成要素において、図３の第１実施形態と同じ構成要素には、第１実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。第２実施形態においても、第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
本発明は各前記実施形態に限定されるものではなく、例えば第２領域Ａ２における波形のピッチＰが、第１領域Ａ１における波形のピッチＰよりも小さくてもよいし、また、第２領域Ａ２におけるスリット幅Ｗが、第１領域Ａ１におけるスリット幅Ｗよりも広くてもよい（図示せず）。

また、第３領域Ａ３における波形の振幅Ｈが、第１領域Ａ１における波形の振幅Ｈよりも小さくてもよい（図示せず）。第３領域Ａ３における波形のピッチＰが、第１領域Ａ１における波形のピッチＰよりも大きくてもよい。第３領域Ａ３におけるスリット幅Ｗが、第１領域Ａ１におけるスリット幅Ｗよりも大きくてもよい（図示せず）。
また、図４のアウタージャケット１２において、一対の被クランプ部１９よりも軸方向上方ＸＵの部分を廃止してもよい。この場合、第３領域Ａ３が廃止されることになる。

また、図示していないが、本発明は、チルト調整を行わず、テレスコ調整のみが可能なステアリング装置に適用することが可能である。その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１；１Ｑ…ステアリング装置、３…ステアリングシャフト、８；８Ｑ…コラムジャケット、１１；１１Ｑ…インナージャケット、１２；１２Ｑ…アウタージャケット、１２ｅ…ジャケット端、１７…ブラケット、１８…クランプ機構、１９；１９Ｑ…被クランプ部、２０…操作レバー、２１…締付軸、２２…側板、２３…チルト用長孔、４０；４０Ｑ…スリット、４１…開口端、４２…閉塞端、４３…蛇行部、４４，４５…部分、５０…取付部、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、Ａ３…第３領域、Ｂ…周方向間隔、Ｈ；Ｈ１，Ｈ２…振幅、Ｊ…締付軸方向、Ｐ…ピッチ、Ｗ…スリット幅、Ｘ…軸方向（テレスコ方向）、ＸＬ…軸方向下方、ＸＵ…軸方向上方、Ｙ…チルト方向、Ｚ…周方向

Claims (5)

1. 筒状のインナージャケットと、前記インナージャケットに軸方向に相対摺動可能に嵌合され、スリットが形成されて弾性的に縮径可能な筒状のアウタージャケットとを含み、ステアリングシャフトを回転可能に支持するコラムジャケットと、
   前記アウタージャケットと一体に設けられた一対の被クランプ部をクランプすることにより前記アウタージャケットに前記インナージャケットを軸方向に移動不能にクランプさせるクランプ機構と、を備え、
   前記スリットは、前記アウタージャケットのジャケット端に形成される開口端から軸方向の所定位置に配置される閉塞端まで達しており、前記開口端と前記閉塞端との間に、周方向に波形状に蛇行する蛇行部を含むステアリング装置。
2. 請求項１において、前記蛇行部は、複数の領域を含み、
   前記複数の領域は、波形のピッチと、波形の振幅と、前記スリットの長手方向に対して直交する方向のスリット幅との少なくとも１つが互いに異なる領域を含むステアリング装置。
3. 請求項２において、前記ピッチと前記振幅と前記スリット幅との少なくとも１つが互いに異なる領域は、前記一対の被クランプ部間に配置された第１領域と、前記第１領域よりも閉塞端側に配置された第２領域とを含むステアリング装置。
4. 請求項３において、前記第２領域における波形の振幅が、前記アウタージャケットの前記一対の被クランプ部間の周方向間隔よりも長くされているステアリング装置。
5. 請求項４において、前記アウタージャケットは、前記閉塞端より軸方向下方に被取付部品取付用の取付部を含むステアリング装置。

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