JP2596202B2 - 車両のステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ステアリングホイールの中央位置に配置さ
れ、ホーンスイッチ等が組み込まれたセンタ部材を所謂
非回転式とし、このセンタ部材の廻りをステアリングホ
イールが回転操作される、車両のステアリング装置に関
する。

（従来の技術） カーオーディオ装置や、クルーズコントロール装置等
のスイッチ類は、ステアリングホイールのセンタ部材に
取り付けることが望ましく、このセンタ部材を所謂非回
転式として、スイッチ類の操作性を向上させたステアリ
ング装置がある。

この種のステアリング装置は、例えば、実開昭53−10
5234号公報に開示されている。詳述すると、第５図に示
すステアリング装置１は、センタ部材２を車体の所定位
置に固定する固定シャフト３と、該固定シャフト３に相
対回転自在に取り付けられ、下端部の外周面にギヤ部4a
が螺刻されたステアリングホイール４と、ステアリング
コラムチューブ９内にベアリング７、７を介して回転自
在に収納され、上端に、ステアリングホイール４のギヤ
部4aに螺合するベベルギヤ５が設けられたステアリング
シャフト６等より構成されている。

センタ部材２は、固定シャフト３で固定されており、
この固定シャフト３の廻りを回転するステアリングホイ
ール４の回転力は、ギヤ部4aとベベルギヤ５を介してス
テアリングシャフト６に伝達される。

また、第６図に示すステアリング装置８は、センタ部
材２を車体に固定する固定シャフト３と、該固定シャフ
ト３を収納すると共に、ステアリングコラムチューブ９
にベアリング７、７を介して回転自在に収納され、上端
にステアリングホイール10が取り付けられたパイプ状の
ステアリングシャフト11等より構成されている。

センタ部材２は、固定シャフト３で固定されており、
ステアリングホイール10が回転操作されると、固定シャ
フト３の廻りをステアンリングシャフト11が回転する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の車両のステアリング装置
１、８においては、いずれの場合においても、ステアリ
ングホイール４、10により回転されるステアリングシャ
フト６、11とは別に、それぞれセンタ部材２を固定する
固定シャフト３を設けている。また、各ステアリングシ
ャフト６、11は、それぞれベアリング７、７を介してス
テアリングコラムチューブ９、９に支持されている。各
ベアリング７、７は、外輪と内輪とを備えており、各ス
テアリングコラムチューブ９を大径に設定する必要があ
る。これらのため、各ステアリング装置１、８を運転席
に配設するには、広いスペースが必要になると共に、構
成部品点数が多くなり、組付工数が増加する等の問題が
ある。

また、第５図に示すステアリング装置１においては、
ステアリングホイール４の回転方向と、ステアリングシ
ャフト６の回転方向とが逆になり、ステアリングシャフ
ト６の回転方向をステアリングホイール４の回転方向と
同じにするための反転機構を設けなければならず、構造
が複雑になって生産コストが増加する。また、ステアリ
ングホイール４のギヤ部4aと、これに噛合するベベルギ
ヤ５との圧力角が大きくなり、ステアリングホイール４
の操作感が悪化すると共に、騒音発生の原因になる等の
問題もある。

一方、第６図に示すステアリング装置８においては、
固定シャフト３の下端を、ステアリングシャフト11の下
端が接続されるステアリングギヤボックス13よりも下方
の位置で車体に固定する必要があり、固定シャフト３の
取付構造が複雑になる。また、センタ部材２に組み込ま
れたスイッチ類に延出するワイヤハーネス（図示せず）
が、固定シャフト３内に挿通されて車室の外側に取り出
されているので、固定シャフト３の周囲におけるワイヤ
ーハーネスの保護、及び、組み付け等の作業が困難にな
る。さらに、固定シャフト３によりセンタ部材２を車体
に固定しているので、車体の前部が潰れた場合に、固定
シャフト３及びセンタ部材２が突き上げられる虞がある
等の問題もある。

本発明は、上述の各問題点を解決するためになされた
もので、運転席の足下空間を広くとることができると共
に、構成部品点数を減少させ、組付工数を減少させて生
産コストを低減することができ、さらに、ワイヤハーネ
ス類の保護及び組付等の作業性を向上させることがで
き、しかも、ステアリングホイールの操作感を向上させ
ることのできる車両のステアリング装置を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の車両のステアリン
グ装置は、車体側に取り付けられたステアリングコラム
チューブと、このステアリングコラムチューブ内に回転
自在に収納され、且つ、上端部が前記ステアリングコラ
ムチューブの上端から突出したステアリングシャフト
と、ステアリングシャフトの上端部に形成されたピニオ
ンギヤと、ステアリングコラムチューブの上端にその下
端が取り付けられ、ピニオンギヤを囲み且つそのピニオ
ンギヤの軸線に対して偏心した円筒状の内周壁を有する
ギヤハウジングと、ギヤハウジングの上端側にステアリ
ングシャフトと同軸上に配置されたステアリングホィー
ルと、ステアリングホイール内の中央位置に配置された
センタ部材と、ステアリングホィールをギヤハウジング
の内周壁に対して回転自在に支持するとともに、ステア
リングホィールの回転をピニオンギヤに伝達する回転力
伝達軸受機構とを備えている。

そして、本発明のステアリング装置の場合、回転力伝
達軸受機構は、アンギュラ型の軸受部及び回転力伝達部
から構成されており、軸受部は、ギヤハウジングの内周
壁とピニオンギヤとの間にその内周壁と同心にして配置
された軸受内輪と、ギヤハウジングの内周壁に嵌合され
た軸受外輪と、軸受内輪と軸受外輪との間に介在された
軸受ポールとを有しており、回転力伝達部は、軸受内輪
の内周に形成されてピニオンギヤと噛み合うインターナ
ルギヤと、軸受内輪から延びる延長部に設けられ、ステ
アリングホィールが連結されるフランジとを有しいる。

更に、ステアリング装置のセンタ部材は、軸受内輪の
延長部との間に軸受を介して支持されているとともに、
インターナルギヤとピニオンギヤとの間の空間内を延び
る連結部材を介して車体側に支持されている。

（作用） 上述の車両のステアリング装置によれば、ステアリン
グホィールの回転力は、フランジを介して回転力伝達軸
受機構におけるアンギュラ型の軸受部の軸受内輪に伝達
され、そして、この軸受内輪からインターナルギヤとピ
ニオンギヤの噛み合いを介してステアリングシャフトに
伝達される。

ステアリングホィールは、アンギュラ型の軸受部と、
軸受内輪側のフランジとセンタ部材との間の軸受との両
方にて回転支持されているので、その回転操作は円滑に
行われる。

一方、センタ部材は、インターナルギヤとピニオンギ
ヤと間の空間内を延びる連結部材を介して車体側の固定
部材、例えばギヤハウジングに連結されているので、ス
テアリングホィールの回転から独立したのものなり、ス
テアリングホィールの回転に拘わらず非回転状態に保持
される。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。

第１図及び第２図は、本発明を適用した車両のステア
リング装置の要部を示し、ステアリング装置20は、ステ
アリングコラムチューブ21、ステアリングシャフト22、
ギヤハウジング23、回転力伝達軸受機構24及びセンタ部
材25等を備えて構成されている。

ステアリングコラムチューブ（以下単に「コラムチュ
ーブ」と記す）21は、例えば、図示しないブラケットを
介して、車体の所定位置に取り付けられている。このコ
ラムチューブ21の上端には、ギヤハウジング取付用のフ
ランジ21aが一体形成されており、当該フランジ21aの所
定位置には、後述するワイヤハーネス46を挿通させる孔
21bが穿設されている。

ギヤハウジング23は、円筒状の周壁部23aと、該周壁
部23aの下端に一体形成された円板部23bより構成されて
いる。円板部23bは、コラムチューブ21のフランジ21aに
載置され、ボルト27により複数箇所を螺着固定されてい
る。この円板部23bの中央には、大径の孔23dが穿設され
ると共に、コラムチューブ21の孔21bに対向する位置に
は、ワイヤハーネス挿通用の孔23eが穿設されている。
周壁部23aの上端の内周面には、後述する第２の軸受外
輪33のねじ部33aが螺合する、ねじ溝23cが螺刻されてい
る。この周壁部23aは、円板部23bに対して、一側に偏心
するように設定されている。

ステアリングシャフト22は、コラムチューブ21内に収
納されると共に、軸受28を介して回転自在に支持されて
おり、その下端は、ステアリングギヤボックス（図示せ
ず）に接続され、また、上端は、円板部23bの孔23dから
周壁部23a内に突出している。このステアリングシャフ
ト22の上端には、周壁部23aに収納されるピニオンギヤ2
9が一体に形成されている。周壁部23aと円板部23bとは
偏心しているので、円板部23bの孔23dより突出するステ
アリングシャフト22、即ち、ピニオンギヤ29は、周壁部
23aに対して偏心する。

回転力伝達軸受機構24は、軸受内輪31、第１の軸受外
輪32、第２の軸受外輪33及びボール34等より構成され、
ギヤハウジング23の周壁部23a内に収納されている。軸
受外輪31の下端の内面には、ピニオンギヤ29に噛合する
インターナルギヤ36が一体に形成されている。また、軸
受内輪31の上端は、周壁部23aの上端より若干上方に突
出し、ベアリング取付部31aを形成すると共に、ステア
リングホイール38を取り付けるためのフランジ31bを形
成している。

第１の軸受外輪32は、軸受内輪31の下端部に対向する
位置に配置され、周壁部23aの内周壁に嵌装されてい
る。また、第２の軸受外輪33には、外周面の上端部にね
じ部33aが形成されている。この第２の軸受外輪33は、
周壁部23aの上端位置に配置され、ねじ溝23cにねじ部33
aを螺合させながら、この周壁部23aの内周面に嵌装され
る。

この軸受内輪31と、第１及び第２の軸受外輪32、33
は、第３図に示すように、アンギュラ型の軸受を構成し
ている。従って、第２の軸受外輪33のねじ部33aを、周
壁部23aのねじ溝23cに対して回転させることにより、こ
の軸受外輪33の、周壁部23aに対する軸線方向の位置を
変化させることができ、軸受内輪31、第１の軸受外輪33
及びボール34に予圧をかけ、これらのがたつきを防止す
る。

回転力伝達軸受機構24の各軸受外輪32、33は、周壁部
23aの内周面に嵌装されており、ピニオンギヤ29の一側
には、軸受内輪31との間に空間40が形成される（第４
図）。この空間40には、ハーネスガイド41と、後述する
２本のボルト42、42が配置されている。

センタ部材25は、ブラケット44を介して軸受内輪31の
上端部に相対回転自在に取り付けられると共に、各ボル
ト42によりギヤハウジング23に係止されている。後述す
ると、センタ部材25を取り付けるブラケット44の中心部
には、ワイヤハーネス46が挿通される孔44aが穿設さ
れ、また、軸受内輪31のベアリング取付部31aに対向す
る位置には、ベアリング取付部44bが形成されている。
このベアリング取付部44bには、軸受47が圧入されてお
り、当該軸受47を軸受内輪31のベアリング取付部31aに
嵌装することで、ブラケット44は軸受内輪31に回転自在
に取り付けられる。

一方、各ボルト42は、この下端を、ギヤハウジング23
の円板部23bに穿設された孔（図示せず）に圧入するこ
とで、当該円板部23bに固定されている。そして、この
各ボルト42の上端には、ブラケット44を上側より押さえ
付けるプレート48が螺着固定されている。

このセンタ部材25の上面には、ホーンスイッチ、オー
ディオスイッチ、クルーズコントロールスイッチ（何れ
も図示せず）等が組み込まれている。これら各スイッチ
類は、ワイヤハーネス46を介して、ホーン装置、オーデ
ィオ装置、クルーズコントロール制御装置（何れも図示
せず）等に電気的に接続されている。

ワイヤハーネス46は、センタ部材25の底面よりブラケ
ット44の孔44aを介してハーネスガイド41内に挿入さ
れ、コラムチューブ21及び円板部23bの各孔21b、23eを
介してステアリング装置20の外方に導かれている。従っ
て、ワイヤハーネス46は、回転するステアリングホイー
ル38、軸受内輪31及びステアリングシャフト22に干渉す
ることがない。このため、ワイヤハーネス46を容易に保
護することができ、また、ワイヤハーネス46の取付構造
が簡単になる。

なお、図中符号50は、ステアリングシャフト22のピニ
オンギヤ29と、軸受内輪31のインターナルギヤ36とのバ
ックラッシュを調整するアジャストリングである。アジ
ャストリング50は、その外周面と内周面とが互いに偏心
するように形成されている。このアジャストリング50を
回動させることにより、ギヤハウジング23とコラムチュ
ーブ21、即ち、軸受内輪31とステアリングシャフト23と
の径方向の相対的な位置関係を調整し、各ギヤ29、36間
のバックラッシュを調整する。このため、騒音の発生を
抑えることができ、また、ステアリングホイールの操作
感が向上する。

このステアリング装置20を組み付けるには、先ず、軸
受内輪31に第１及び第２の軸受外輪32、33、ボール34を
嵌め込み、回転力伝達軸受機構24を組み付ける。そし
て、組付後の回転力伝達軸受機構24を、コラムチューブ
21に螺着固定されたギヤハウジング23に嵌め込み、軸受
内輪31のインターナルギヤ36を、ステアリングシャフト
22のピニオンギヤ29に噛合させる。そして、第２の軸受
外輪33を回転させて回転力伝達軸受機構24に予圧をか
け、回転力伝達軸受機構24のがたつきを調整する。

次に、センタ部材25が取り付けられたブラケット44の
ベアリング取付部44bに軸受47を圧入すると共に、この
圧入された軸受47を軸受内輪31のベアリング取付部31a
に隙間嵌めし、各ボルト42に螺着固定されたプレート48
でブラケット44を上方より押さえ付ける。

以下、作用を説明する。

ステアリングシャフト22は、軸受28を介して、コラム
チューブ21に回転自在に支持されている。また、回転力
伝達軸受機構24の軸受内輪31は、各軸受外輪32、33及び
ボール34を介して、ギヤハウジング23の周壁部23aに回
転自在に支持されている。従って、ステアリングホイー
ル38が回転操作されると、この回転力を軸受内輪31のイ
ンターナルギヤ36がピニオンギヤ29に伝達し、ステアリ
ングホイール38の回転方向と同方向にステアリングシャ
フト22を回転させる。

軸受内輪31がステアリングホイール38の回転力をステ
アリングシャフト22に伝達するので、回転力伝達軸受機
構24が小型化し、ギヤハウジング23がコンパクトにな
る。

一方、センタ部材25を取り付けるブラケット44は、軸
受47を介して、軸受内輪31に対して回転自在に取り付け
られると共に、各ボルト42によりギヤハウジング23の円
板部23bに固定されている。このため、センタ部材25
は、ステアリングホイール38及び軸受内輪31の回転とは
無関係に、ギヤハウジング23に固定されて非回転式とさ
れる。

また、車体の前部が変形した場合において、ステアリ
ングシャフト22が突き上げられたときには、ピニオンギ
ヤ29がインターナルギヤ36に対してこれらの歯に沿って
摺動し、ステアリングシャフト22の突き上げを吸収す
る。

なお、本実施例においては、コラムチューブ21の上端
に、これとは別部材であるギヤハウジング23を螺着固定
する構成としたがこれに限るものではなく、コラムチュ
ーブとギヤハウジングとを一体に形成しても良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の車両のステアリング装
置によれば、ステアリングホィールの回転支持とその回
転力の伝達とを回転力伝達軸受機構により両立させてい
るので、ステアリング装置の部品点数を減少させること
ができるとともに、組付工数を減少させて生産コストを
低減することができ、また、ステアリング装置を小型化
できて、運転席の足下空間が広くなる。

また、回転力伝達軸受機構のイターナルギヤとステア
リングシャフトのピニオンギヤとの間に空間を確保でき
るので、この空間内にセンタ部材のための連結部材を配
置できるともに、その空間を利用してワイヤハーネス類
の保護を図れ、その引き回しをも容易なものとなる。

また、回転力伝達軸受機構の軸受内輪は延長部を介し
てステアリングホィール取り付け用のフランジを有して
いるので、ステアリングシャフトのピニオンギヤとセン
タ部材との間に十分な軸線方向スペースを確保すること
ができ、そのスペースにて、ステアリングシャフトの突
き上げを吸収することができる。

更に、ステアリングシャフトは、回転力伝達軸受機構
のアンギュラ型の軸受部と、その軸受内輪側のフランジ
とセンタ部材との間に介在させた軸受とにより回転自在
に支持されているので、ステアリングホィールの回転に
も径方向及び軸方向のがたつきが生じることはなく、車
両の高速走行時にあっても、その回転操作を円滑に行
え、安全且つ確実な操舵性能を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した車両のステアリング装置の一
実施例を示す一部切欠斜視図、第２図は第１図の要部を
示す断面図、第３図は第１図の回転力伝達軸受機構の要
部を示す拡大断面図、第４図は第２図の矢線IVより視た
一部切欠平面図、第５図及び第６図はそれぞれ従来の車
両のステアリング装置の断面図である。 20……ステアリング装置、21……ステアリングコラムチ
ューブ、22……ステアリングシャフト、23……ギヤハウ
ジング、23a……周壁部、24……回転力伝達軸受機構、2
5……センタ部材、29……ピニオンギヤ、31……軸受内
輪、32,33……軸受外輪、36……インターナルギヤ、38
……ステアリングホイール、40……空間、42……ボルト
（係止手段）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体側に取り付けられたステアリングコラ
   ムチューブと、 前記ステアリングコラムチューブ内に回転自在に収納さ
   れ、且つ、上端部が前記ステアリングコラムチューブの
   上端から突出したステアリングシャフトと、 前記ステアリングシャフトの上端部に形成されたピニオ
   ンギヤと、 前記ステアリングコラムチューブの上端にその下端が取
   り付けられ、前記ピニオンギヤを囲み且つ前記ピニオン
   ギヤの軸線に対して偏心した円筒状の内周壁を有するギ
   ヤハウジングと、 前記ギヤハウジングの上端側に前記ステアリングシャフ
   トと同軸上に配置されたステアリングホィールと、 前記ステアリングホィール内の中央位置に配置されたセ
   ンタ部材と、 前記ステアリングホィールを前記ギヤハウジングの内周
   壁に対して回転自在に支持するとともに、前記ステアリ
   ングホィールの回転を前記ピニオンギヤに伝達する回転
   力伝達軸受機構とを備えており、 前記回転力伝達軸受機構は、前記ギヤハウジングの内周
   壁と前記ピニオンギヤとの間に前記内周壁と同心にして
   配置された軸受内輪、前記ギヤハウジングの内周壁に嵌
   合された軸受外輪、及び前記軸受内輪と前記軸受外輪と
   の間に介在された軸受ボールを有するアンギュラ型の軸
   受部と、 前記軸受内輪の内周に形成されて前記ピニオンギヤと噛
   み合うインターナルギヤ、及び前記軸受内輪から延びる
   延長部に設けられ、前記ステアリングホィールが連結さ
   れるフランジを有する回転力伝達部とからなり、 前記センタ部材は、前記軸受内輪の延長部との間に軸受
   を介して支持されているとともに、前記インターナルギ
   ヤと前記ピニオンギヤとの間の空間内を延びる連結部材
   を介して車体側に支持されていることを特徴とする車両
   のステアリング装置。