JP2017087755A - ステアリングコラムの組付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、チルト支点部の位置合わせや固定作業が容易に行えるよう、ステアリングコラムの仮置きを可能にしたステアリングコラムの組付構造を提供する。【解決手段】本発明は、車両のクロスメンバ１に設けられたブラケット２９に、ステアリングコラム３を組み付けるステアリングコラムの組付構造であって、ステアリングコラム３には、ブラケット２９に回動可能に組み付くチルト支点部１７を有し、ステアリングコラム３は、チルト支点部１７から車両前後方向へ突き出たフック部６２を有し、ブラケット２９は、フック部６２と係止可能な係止部６４を有し、フック部６２と係止部６４との係止によって、ステアリングコラム３のチルト支点部１７をブラケット２９に仮置き可能とした。【選択図】図６

Description

本発明は、ステアリングコラムを車体に組み付けるステアリングコラムの組付構造に関する。

車両のステアリング装置は、一端部にステアリングホイールが組み付き、他端部にステアリングギヤ部が組み付くステアリングコラムを有している。
ステアリングコラムの多くは、組立工場の組立ラインを用いて、車体の骨格部材（クロスメンバ）に、人手作業（作業者による）により組み付けられる。具体的にはステアリングコラムは、車両前方側となるステアリングギヤ部側に設けられているチルト支点部（チルト支点となる部位）と、車両後方側となるステアリングホイール側のアッパ部分とを、それぞれクロスメンバに組み付けてあるブラケットに対し位置決めてから、ボルト部材などで固定することで行われる。

ところが、ステアリングコラム自身は重量物であるため、人手作業によってステアリングコラムの各部をブラケットの定位置に合わせる作業や、位置決め後に行う固定作業は、かなり労力が必要で、作業効率が低くなりやすい。モータなどステアリング操作をアシストするパワーステアリング装置がステアリングコラムに装備される場合（コラム式パワーステアリング）、ステアリングコラムの重量は、さらに増すため、一層、作業効率が低くなりやすい。

そこで、労力が低減されるよう、特許文献１に開示されているようにステアリングコラムのステアリングホイール側にフックを設け、インストルメントパネルの枠部材に上記フックを受ける受け部を設けて、ステアリングコラムを車体に組み付ける際、一旦、ステアリングコラムのステアリングホイール側を車体に仮置きしてから、ステアリングコラムの各部の位置合わせや固定作業を行う技術が提案されている。

特許第４９５１９９１号公報

ところが、上記ステアリングコラムの仮置きは、ステアリングホイール側で行うため、反対側に有るチルト支点部は、クロスメンバの所定位置（ブラケット）からずれやすい。特にステアリングホイール側の仮置き位置は、車種毎、異なることが多く、チルト支点部の位置合わせに影響を与えやすい。このため、チルト支点部のブラケットに対する位置合わせ、固定作業が面倒なものとなっていた。

そこで、本発明の目的は、チルト支点部の位置合わせや固定作業が容易に行えるよう、ステアリングコラムの仮置きを可能にしたステアリングコラムの組付構造を提供する。

本発明の態様は、車両のクロスメンバに設けられたブラケットに、ステアリングコラムを組み付けるステアリングコラムの組付構造であって、ステアリングコラムには、ブラケットに回動可能に組み付くチルト支点部を有し、ステアリングコラムは、チルト支点部から車両前後方向へ突き出たフック部を有し、ブラケットは、フック部と係止可能な係止部を有し、フック部と係止部との係止によって、ステアリングコラムのチルト支点部をブラケットに仮置き可能とした。

本発明によれば、ステアリングコラムを車体に組み付ける際、チルト支点部に設けたフック部を、クロスメンバに有るブラケットの係止部に係止する。この係止により、ステアリングコラムのチルト支点部はブラケットに仮置きされる。定位置に配置されるチルト支点部は、この仮置きを利用して、ブラケットの所定位置と位置合わせしやすい位置に導くことが可能となり、仮置き後に行われるチルト支点部の位置合わせや固定作業は容易に行える。

したがって、チルト支点部をブラケットに仮置きする構造により、ステアリングコラムの組付作業を効率よく行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る態様となる、車体に組み付けられたステアリングコラムを示す側面図。 同ステアリングコラムのチルト支点部とクロスメンバのブラケットとが固定された状態を示す斜視図。 同固定した部分をチルト支点側とブラケット側とに分解した分解斜視図。 ステアリングコラムのステアリングホイール側とクロスメンバとが固定された状態を示す斜視図。 同ステアリングコラム部分を脱落可能とした構造を説明する斜視図。 （ａ）は、仮置き構造を用いてステアリングコラムをクロスメンバに組み付ける手順を説明する側面図、（ｂ）〜（ｄ）は、チルト支点部のフック部がブラケットに係止されるまでを説明する平断面図。 ステアリングコラムのアッパ側がクロスメンバから脱落する挙動を説明する側面図。 本発明の第２の実施形態の要部となる、フック部の規制構造を示す側面図。 本発明の第３の実施形態の要部となる、異なるフック部の規制構造を示す側面図。

以下、本発明を図１から図７に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１は、車体（車両）の骨格部材であるフロントのクロスメンバ１（例えばパイプ部材）に、ステアリングコラム３が組み付けられた状態が示されている。また図６には、同ステアリングコラム３の単体（組付前の状態）が示されている。
ステアリングコラム３の構造を説明すると、ステアリングコラム３は、図１に示されるように例えばアッパ側のシャフト部材３ａ（一部図示）とロア側のシャフト部材３ｂ（一部破線で図示）とをスプライン（図示しない）で軸方向に変位可能に接続したメインシャフト５と、同メインシャフト５の周囲を囲うように設けたコラムチューブ９とを有している。コラムチューブ９は、アッパ側のチューブ部材７ａとロア側のチューブ部材７ｂとを軸方向に変位可能に嵌挿して構成される。つまり、メインシャフト５およびコラムチューブ９共、衝撃吸収機能の確保のため、全長が収縮可能となっている。さらにロア側のチューブ部材７ｂには、パワーステアリング装置、例えば鋳物製のハウジング１０にモータ１１を組み付け、同ハウジング１０内に、モータ１１の駆動力をロア側のシャフト部材３ｂへ伝える伝達部（例えばギヤ機構；図示はしない）や制御回路部（図示はしない）を収めてなる電動式のアシスト機構部１５が設けられている。

このステアリングコラム３のアッパ側（車室側）のシャフト部材３ａ端に、ステアリングホイール１６が組み付き、シャフト部材３ｂのさらにロア側（車両前方側）のシャフト部材に、タイヤを操向するステアリングギヤ部（図示しない）が組み付く。
またチューブ部材７ｂをなすハウジング１０の外周面には、ステアリングコラム３のチルト支点をなすチルト支点部１７が設けられている。チルト支点部１７は、図２および図３に示されるように例えばハウジング１０の上部、ここでは、最も大径となる大径部１０ａの上部に設けたブロック部２１で形成されている。例えばブロック部２１は、大径部１０ａからハウジング１０（チューブ部材７ｂ）の外周面に沿って車両前方側へ所定の間隔で並行に延びる一対の縦壁部２１ａと、両縦壁部２１ａとの間に介在された筒部２１ｂとを有して構成される。筒部２１ｂには、両縦壁部２１ａの端面に渡る通孔、具体的にはシャフト部材３と直交するよう車両幅方向に沿って延びる（貫通される）ボルト挿通孔２３（図３に図示）が形成されている。

このブロック部２１で形成されたチルト支点部１７が、クロスメンバ１に取着されたブラケット、例えばクロスメンバ１から吊り下がるように取着されたロア側のブラケット２９（本願のブラケットに相当）に回動可能に組み付けられる。すなわちブラケット２９は、例えば図２、図３および図６に示されるようなＣ形の断面を呈した板金部品、具体的には車幅方向両側に一対で配設されてチルト支点部１７が軸支される側壁部３３ａと、これら側壁部３３ａ，３３ａの前後方向前側の端部間に配設された端壁部３３ｂとを有した板金製のブラケット２９で構成される。このブラケット２９の内側、すなわち一対の側壁部３３ａの間にブロック部２１（チルト支点部１７）が嵌挿される。そして、ブロック部２１とブラケット２９とが、側壁部３３ａに設けた通孔３３ｃ（図３、図６に図示）およびボルト挿通孔２３を挿通するボルト部材２７や、同ボルト部材２７に螺合されるナット部材２８（図３）にて、回動自在に支持される（固定）。これにより、チルト支点部１７は、クロスメンバ１に回動可能に組み付く。

またアッパ側のチューブ部材７ａの外周面には、図１、図４および図５に示されるようにチルト操作機構部４１を介して取付座４３が設けられている。チルト操作機構部４１は、周知のようにチルトレバー４５の操作により、チューブ部材７ａの周囲を取り囲むＣ形の把持部材３７を挟み付けたり、緩めたりすることによって、チルト支点部１７を支点にステアリングコラム３の傾きが変えられる構造でなる（図１中の矢印αの如く）。チルト操作機構部４１の詳細な構造については省略する。

取付座４３は、図１、図４および図５に示されるように把持部材３７に取着された車幅方向に延びる支持パネル４９と、支持パネル４９に組み付くワンウェイカプセル５１と、ワンウェイカプセル５１と支持パネル４９間を固定する樹脂ピン（図示しない）、具体的には所定の衝撃力以上がせん断方向から加わると、せん断される樹脂ピンとを有している。そして、ワンウェイカプセル５１が、クロスメンバ１に取着されたブラケット、例えば車幅方向に延びるアッパ側の板金製のブラケット５７に固定される。具体的にはワンウェイカプセル５１とブラケット５７とは、両者間を挿通するボルト部材５３や、同ボルト部材５３に螺合されるナット部材５５（図１）にて固定される。また支持パネル４９には、図５に示されるようにボルト部材５３が挿通する各ボルト孔５９からアッパ側の縁部まで、直線的に連続して延びる逃げ孔６１が形成されていて、車両の前面衝突時、ステアリングホイール１６からメインシャフト５へ所定以上の衝撃力Ｆが入力されると、ワンウェイカプセル５１の樹脂ピンがせん断され、メインシャフト５およびコラムチューブ９の全長が縮む。これにより、図４および図５に示されるようにワンウェイカプセル５１およびボルト部材５３は、逃げ孔６１を通じ外部へ逃げ、支持パネル４９を退避させ、同支持パネル４９をブラケット５７から離脱させる。つまり、ステアリングコラム３は、所定以上の衝撃力Ｆが加わると縮んで、加わる衝撃を緩衝する構造となっている。

またステアリングコラム３には、ステアリングコラム３の組付作業を容易にするため、ステアリングコラム３の組付作業（人手作業）の際、ステアリングコラム３を車体に仮置きする構造が設けられている。
この仮置き構造には、ステアリングコラム３のチルト支点部１７をブラケット２９に係止させる構造が用いられている。図１〜図３、図６には、この仮置き構造の具体的な構造が示されている。

この仮置き構造は、チルト支点部１７を形成するブロック部２１から、車両前方側へ向かい突き出るように設けたフック部６３と、ブラケット２９に設けた係止部６５とを有している。仮置き構造は、ブロック部２１（チルト支点部１７）をブラケット２９内に嵌挿させることでフック部６３と係止部６５とが係止される仕組みとなっている。
すなわち、フック部６３は、図１〜図３に示されるようにブロック部２１を形成する各縦壁部２１ａの端面から車両前方側へ突き出た一対の爪状の突起部６２から構成される。特に突起部６２は、ブロック部２１（チルト支点部１７）をブラケット２９内に嵌挿し易いように、いずれもブロック部２１の車幅方向外側面より車幅方向中央側となる車幅方向中央側に寄せた地点から突き出ていている。つまり、図６（ｂ）〜（ｄ）に示されるように一対の突起部６２間の外幅寸法Ｘ（車幅方向）が、ブロック部２１の車幅方向長さＹや、ブロック部２１が嵌るブラケット２９の側壁部３３ａ間の内寸法Ｚよりも、若干、狭くなるよう構成されている。なお、本実施形態では、突起部６２間の外幅寸法Ｘは一定に形成されているが、車両前方側に向かって次第に外幅寸法Ｘが狭くなるよう外側面が傾斜する構造であってもよい。

係止部６５は、図２、図３および図６に示されるようにブラケット２９（Ｃ形）の端壁部３３ｂに設けた開口部６４（本願の係止孔に相当）で形成される。開口部６４は、一対の突起部６２が挿通可能な形状、例えば角形に形成され、図６（ａ）に示されるように突起部６２が、ブラケット２９の開口側（車室側）から差し込めるようにしてある。つまり、図６（ａ）〜（ｄ）のように、ブロック部２１からブラケット２９の端壁部３３ｂへ向かって突出された突起部６２を開口部６４へ差し込むと、ブロック部２１がブラケット２９内に嵌り、突起部６２が開口部６４の下縁部で受け止められる。この突起部６２と開口部６４（縁部）との係止により、チルト支点部１７がブラケット２９に仮置き、すなわちステアリングコラム３がクロスメンバ１側に仮置きされる構造としている。突起部６２と開口部６４は、予めチルト支点部１７の仮置きを終えたとき（差込み終えたとき）、少なくともチルト支点部１７のボルト挿通孔２３とブラケット２９の通孔３３ｃとの一部が合致するよう形成されていて、チルト支点部１７とブラケット２９の所定位置との把握を容易にしている。

また、突起部６２は、ステアリングコラム３のチルト操作によってチルト支点部１７を中心に上下方向に変位されるが、開口部６４は、ステアリングコラム３のチルト範囲内では突起部６２の変位を許し、チルト範囲を超えると、突起部６２と干渉する形状に設定されている。これにより、普段のチルト操作時には、突起部６２と開口部６４（縁部）との干渉を防ぎ、衝撃力Ｆによりステアリングコラム３がブラケット５７から離脱したときには、突起部６２と開口部６４の上縁部とが当接して、突起部６２の動きが規制されるようにしている。すなわち、開口部６４（縁部）は、開口部６４から突き出た突起部６２と干渉して同突起部６２の上下方向での移動範囲を規制する。つまり、開口部６４（縁部）は、同開口部６４の上縁部を規制部として、ステアリングコラム３のアッパ側（ステアリングホイール１６側）がチルト支点部１７を中心にして下方へ回動（脱落）するのを規制することで、無用な脱落（脱落する量）が抑えられる構造としている。

つぎに、図６を参照してステアリングコラム３を車体に組み付けるときを説明する。
まず、作業者（図示しない）は、図６（ａ）に示されるように単体のステアリングコラム３、すなわち取付座４３やアシスト機構部１５やチルト支点部１７が付いたステアリングコラム３を抱え、ブラケット２９の後側（車両後方側）において、車両前後方向に沿う向きの姿勢に保ち待機する。この状態から、図６（ａ）中の矢印ａに示されるようにロア側に形成されているチルト支点部１７の一対の突起部６２（フック部６３）を、ブラケット２９の開口側から開口部６４へ向かって差し込む。これにより、チルト支点部１７を構成するブロック部２１は、Ｃ形のブラケット２９内に嵌り、突起部６２は開口部６４に挿通される。

このとき、面倒な位置合わせ作業が強いられる、ブロック部２１とＣ形のブラケット２９とを嵌める作業は、ブロック部２１の幅方向中央側に一対の突起部６２を配置したことで、図６（ｂ）〜（ｄ）に示されるように最初は幅寸法の狭い突起部６２がガイドとしてＣ形のブラケット２９に進入され、それに続いて幅寸法の広いブロック部２１がＣ形のブラケット２９に進入するという具合いに、突起部６２がガイドとなって、タイトなブロック部２１とブラケット２９とが互いに嵌め合うよう誘導されながら行われる。このため、位置合わせ作業は容易となる。なお、本実施形態では、突起部６２間の外幅寸法Ｘは一定に形成されているが、車両前方側に向かって次第に外幅寸法Ｘが狭くなるよう外側面が傾斜する構成としておけば、突起部６２によるガイドがよりスムーズとなるので、ブロック部２１（チルト支点部１７）のブラケット２９内への嵌挿、すなわち位置合わせ作業がより容易となる。

開口部６４に突起部６２が所定に差し込まれると、ロア側のチューブ部材７ｂにおける把持をやめる。すると、一対の突起部６２は、開口部６４の下縁部に係止され、チルト支点部１７がブラケット２９に仮置きされる。つまり、ステアリングコラム３は、チルト支点部１７側が支えられた片支持の姿勢、すなわち作業労力が少なくてすむ姿勢に保たれる。

仮置き後は、図６（ａ）中の矢印ｂのように突起部６２と開口部６４とが係止した位置を支点に、ステアリングコラム３のアッパ側を持ち上げて、アッパ側の取付座４３のワンウェイカプセル５１をブラケット５７のボルト孔（図示しない）に合わせ、両者間をボルト部材５３で仮止めする。つぎに、仮置きによって、位置合わせしやすい位置に配置されているブラケット２９の通孔３３ｃとチルト支点部１７のボルト挿通孔２３間にボルト部材２７を挿通して、ロア側のチューブ部材７ｂとブラケット２９とを仮止めする。その後、調整をして、取付座４３とブラケット５７、チルト支点部１７とブラケット２９を本固定する。

これにより、作業者は、労力の少ない人手作業で、ステアリングコラム３の組み付けが行える。特にチルト支点部１７に仮置き用の突起部６２（フック部６３）を設けたことにより、定位置に配置されるチルト支点部１７は、仮置きを利用して、ブラケット２９の所定位置と位置合わせしやすい位置に導くことが可能なので、仮置き後に行われるチルト支点部１７の位置合わせや固定作業は容易となる。

以上のようにチルト支点部１７をブラケット２９に仮置きする構造により、面倒とされるチルト支点部１７のブラケット２９に対する位置合わせや固定作業は容易に行うことができ、ステアリングコラム３の組付作業を効率よく行うことができる。
しかも、突起部６２や開口部６４は、労力の低減に貢献するだけでなく、クロスメンバ１から脱落するステアリングコラム３の姿勢を安定に保つ機能もある。

すなわち、図７に示されるように車両の正面衝突時、所定以上の衝撃力Ｆがアッパ側のシャフト部材３ａに加わり、ワンウェイカプセル５１の樹脂ピンがせん断され、支持パネル４９がアッパ側のブラケット５７から離脱すると、縮んだステアリングコラム３は、チルト支点部１７を支点に脱落するため（矢印の如く）、不安定な姿勢に陥りやすい。
このとき、開口部６４の形状は、脱落するステアリングコラム３と共に回動変位する突起部６２が、チルト範囲を超えると、突起部６２と干渉する形状に設定されているため、ステアリングコラム３の脱落時には、突起部６２が、開口部６４の上縁部と当接して突起部６２の動きを規制する（図７）。つまり、開口部６４の上縁部が規制部となって、無用なステアリングコラム３の脱落を抑える。これにより、ステアリングコラム３は安定した姿勢に保たれる。

図８は、本発明の第２の実施形態を示す。
本実施形態は、別途部品を用いた構造で、ステアリングコラム３の脱落時、すなわち突起部６２が上下方側へ変位した際に、突起部６２（フック部６３）の移動範囲を規制可能としたものである。
具体的には、例えば規制部として図８（ａ）に示されるように板金製の緩衝部材７１が用いられる。緩衝部材７１は、Ｊ字状に曲成してばね性を確保した板金部品で、一端部がブラケット２９の端壁部３３ｂの外面、具体的には開口部６４上方の外面部分に固定され、曲成した他端部が開口部６４（係止孔）へ延びて、開口部６４から突き出た突起部６２（フック部６３）の先端部直上（近傍）に配置される。むろん、緩衝部材７１は、チルト範囲内は突起部６２と干渉せず、チルト範囲を超えると、突起部６２と干渉する位置関係に設けてある。

これにより、ステアリングコラム３の脱落時、図８（ｂ）に示されるように突起部６２は、ばね性を有する板金部品（緩衝部材７１）と当接するので、ステアリングコラム３は、ばね性により衝撃が緩衝されながら規制される。これにより、安全性の向上が図れる。もちろん、緩衝部材７１はクロスメンバ１に取付けても構わない。
図９は、本発明の第３の実施形態を示す。

本実施形態は、第２の実施形態の変形例で、板金部品（緩衝部材７１）の先端部と当接する突起部６２の上部分に、板金部品端と係合可能な係合凹部７３を設けて、十分な規制能力が安定して確保されるようにしたものである。つまり、突起部６２は、突起部６２がチルト範囲（移動範囲）を超えて上方へ変位し突起部６２（フック部６３）と板金部品端（緩衝部材７１端）とが干渉すると、板金部品端（緩衝部材７１端）が係合凹部７３に係合して、ステアリングコラム３の規制がより確実に行われるよう構成されている。

但し、図８および図９において、上述した第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略した。
なお、上述した実施形態における各構成およびそれの組合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であることはいうまでもない。また本発明は、上述した実施形態によって限定されることはなく、「特許請求の範囲」によってのみ限定されることはいうまでもない。例えば上述した実施形態のチルト支点部は、一対の縦壁部でなるブロック部を用いたが、これに限らず、一つのブロック部でなるチルト支点部でも構わない。また実施形態では、パワーステアリング装置が付いたステアリングコラムに本発明を適用したが、もちろんパワーステアリング装置の無いステアリングコラムに本発明を適用しても構わない。

１ クロスメンバ
３ ステアリングコラム
１７ チルト支点部
２９ ブラケット
６２ 突起部（フック部）
６４ 開口部（係止孔、係止部、規制部）
７１ 緩衝部材
７３ 係合凹部

Claims (5)

1. 車両のクロスメンバに設けられたブラケットに、ステアリングコラムを組み付けるステアリングコラムの組付構造であって、
   前記ステアリングコラムには、前記ブラケットに回動可能に組み付くチルト支点部を有し、
   前記ステアリングコラムは、前記チルト支点部から車両前後方向へ突き出たフック部を有し、
   前記ブラケットは、前記フック部と係止可能な係止部を有し、
   前記フック部と前記係止部との係止によって、前記ステアリングコラムのチルト支点部を前記ブラケットに仮置き可能とした
   ことを特徴とする特徴とするステアリングコラムの組付構造。
2. 前記チルト支点部は、前記ステアリングコラムから突き出たブロック部から形成され
   前記ブラケットは、車幅方向両側に一対で配設され前記ブロック部を回動可能に支持する側壁部と、これら側壁部の前後方向一方側で側壁部間に配設された端壁部とを有して構成され、
   前記フック部は、前記ブロック部の車幅方向両側部より車幅方向中央側から前記端壁部へ向かう方向へ突き出た突起部から構成され、
   前記係止部は、前記ブラケットの端壁部に設けられた、前記突起部が挿通される係止孔から構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラムの組付構造。
3. 前記ステアリングコラムは、車両の前面衝突時、所定以上の衝撃力を受けると、全長が縮み、ステアリングホイール側が前記チルト支点部を支点に前記クロスメンバから脱落するように構成され、
   前記クロスメンバあるいは前記ブラケットには、前記係止孔から突き出たフック部と干渉して同フック部の上下方向での移動範囲を規制する規制部が設けられる
   ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載のステアリングコラムの組付構造。
4. 前記規制部は、一端部が前記クロスメンバあるいは前記ブラケットに固定され、他端部が前記フック部の先端部近傍に延びる緩衝部材で構成されることを特徴とする請求項３に記載のステアリングコラムの組付構造。
5. 前記フック部の先端は、前記規制部と干渉した際に同規制部と係合される係合凹部を有することを特徴とする請求項４に記載のステアリングコラムの組付構造。

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