JP3783524B2 - Tilt and telescopic steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に装備されるステアリング装置、特に、ステアリングホイールの位置を上下及び前後に調整し得るチルト・テレスコピックステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
チルト・テレスコピックステアリング装置の一つとして、単一の操作子を解除位置からロック位置へ操作することによって、ステアリングホイールのチルト調整(上下方向での傾動量調整)とテレスコ調整(ステアリングシャフトの軸方向での伸縮量調整)が不能となり、また単一の操作子をロック位置から解除位置へ操作することによって、ステアリングホイールのチルト調整とテレスコ調整が可能となるチルト・テレスコピックステアリング装置があり、例えば特開平5−262238号公報に示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記した公報のチルト・テレスコピックステアリング装置においては、操作子(調節レバー)の解除位置からロック位置への回動操作によって、ボルトをナットに締め付けて車体の一部に組付けられる固定ブラケットとこれに対してチルト可能な可動ブラケット間の圧接力を高めることによりチルト調整不能とするとともに、ボルトのナットに対する締付(螺進)によって押動される押圧片がテレスコ可能なコラムチューブ(摺動内筒)に圧接してテレスコ不能とする構成が採用されている。
【0004】
このため、押圧片による押動によってテレスコ可能なコラムチューブとこれを支持するステアリングコラム間のガタ(径方向隙間)を取り除くことができるものの、チルト調整不能とするロック力(固定ブラケットと可動ブラケットの圧接力)とテレスコ調整不能とするロック力(押圧片のコラムチューブへの圧接力)が共にボルトのナットに対する締付によって得られる構成であるため、両ロック力をバランスよく得ることが難しくて、何れか一方のロック力が十分に得られないおそれがある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、当該チルト・テレスコピックステアリング装置を、車体の一部にチルト可能に組付けられるロアチューブと、同ロアチューブにテレスコ可能に組付けられて車体の一部に組付けられるサポートブラケットに固定装置によって解除可能に固定されるアッパチューブと、前記ロアチューブに回転自在に組付けたロアシャフトと、前記アッパチューブに回転自在かつ軸方向移動不能に組付けられて上端部にてステアリングホイールを一体的に支持し前記ロアシャフトにテレスコ可能かつトルク伝達可能に連結されるアッパシャフトを備え、前記固定装置が、前記アッパチューブに固着した連結ブラケットと前記サポートブラケットとを貫通する回転可能なボルトと、同ボルトのねじ部に螺着されて前記ボルトの頭部との間の長さを調整可能なナットと、同ナットと前記ボルトの頭部間にて前記ボルト上に回転可能に組付けられて相対回転によって軸方向寸法を変更可能なカム機構と、前記ボルト上に回転可能に組付けられて前記カム機構を操作可能な操作子と、前記ボルトに一体回転可能に組付けられて前記ロアチューブに係脱可能なガタ取りカムと、前記ボルトと前記操作子を回転位置調整可能に連結する連結体を備えている構成としたこと(請求項1に係る発明)に特徴がある。
【0006】
この場合において、前記ガタ取りカムに径外方へ突出する突起を設けるとともに、同突起が相対的に軸方向へ所定量移動可能に嵌合する係合部(長孔でも長溝でも可能)を前記ロアチューブに設けること(請求項2に係る発明)、または前記ロアチューブの外周にブッシュを一体的に装着して、同ブッシュが前記アッパチューブとの間に介在するようにすること(請求項3に係る発明)が望ましい。
【0007】
また、前記ロアチューブの外周にブッシュを一体的に装着する場合において、前記ブッシュに設けた開口を通して前記ガタ取りカムを前記ロアチューブに係脱可能とし、前記ロアチューブが前記ガタ取りカムに対して相対的に軸方向へ所定量移動したときに前記ブッシュの開口端部に設けた係合部が前記ガタ取りカムに係合するようにすること(請求項4に係る発明)、または前記ブッシュに径外方へ突出する突起を設けるとともに、同突起が相対的に軸方向へ所定量移動可能に嵌合する係合部を前記アッパチューブに設けること(請求項5に係る発明)が望ましい。
【0008】
【発明の作用・効果】
本発明によるチルト・テレスコピックステアリング装置(請求項1に係る発明)においては、操作子によってカム機構を直接に回転操作することができて、カム機構の軸方向寸法を変更することができるとともに、操作子によって連結体を介してガタ取りカムをボルトと一体的に回転することができて、ガタ取りカムをロアチューブに係合または離脱させることができる。
【0009】
このため、操作子を解除位置からロック位置に回転操作して、カム機構の軸方向寸法を長くするとともに、ガタ取りカムをロアチューブに係合させると、ボルトの頭部とナット間にてサポートブラケットと連結ブラケットを相対移動不能に挟持することができて、ステアリングホイールのチルト調整とテレスコ調整を共に不能とすることができるとともに、ロアチューブをアッパチューブに押し付けることができて、ロアチューブとアッパチューブ間のガタ(径方向隙間)を取り除くことができる。
【0010】
また、操作子をロック位置から解除位置に回転操作して、カム機構の軸方向寸法を短くするとともに、ガタ取りカムをロアチューブから離脱させると、ボルトの頭部とナット間にてサポートブラケットと連結ブラケットを相対移動可能とすることができて、ステアリングホイールのチルト調整とテレスコ調整を共に可能とすることができるとともに、ロアチューブのアッパチューブへの押し付けを解除することができて、ロアチューブに対してアッパチューブを小さな操作力にてテレスコ可能(軸方向移動可能)とすることができる。
【0011】
ところで、本発明においては、ボルトのねじ部に対するナットの螺着位置(螺合量)を調整することにより、ボルトの頭部とナット間の軸方向長さを調整することができて、ボルトの頭部とナット間にてカム機構が軸方向寸法を長くすることにより得られる両ブラケットの挟持力(すなわちチルト及びテレスコ調整を不能とするロック力)を調整することができるとともに、これとは独立してボルトと操作子を連結する連結体の操作子に対する回転位置を調整することにより、ガタ取りカムによるロアチューブのアッパチューブへの押付力を調整することができて、カム機構によるロック効果とガタ取りカムによるガタ取り効果を共に確実かつ十分に得ることができる。
【0012】
また、本発明の実施に際して、ガタ取りカムに径外方へ突出する突起を設けるとともに、同突起が相対的に軸方向へ所定量移動可能に嵌合する係合部(長孔でも長溝でも可能)をロアチューブに設けた場合(請求項2に係る発明)においては、操作子をロック位置から解除位置に回転操作した状態でも、ガタ取りカムに設けた突起のロアチューブに設けた係合部への嵌合によってロアチューブを的確に保持することができて、車両への組付に至る間での搬送性、車両への組付時の作業性を他の部材を用いることなく向上させることができる。しかも、ガタ取りカムを樹脂とすることにより、ゴム等の別部材をクッション材として使用することなく、ガタ取りカムの突起がロアチューブに設けた係合部の端部にてロアチューブと当接する際の打音発生を抑制することができる。
【0013】
また、本発明の実施に際して、ロアチューブの外周にブッシュを一体的に装着して、同ブッシュがアッパチューブとの間に介在するようにした場合(請求項3に係る発明)においては、ブッシュ上にてアッパチューブを軸方向へ滑らかに摺動させることができて、テレスコピック作動を良好とすることができる。
【0014】
また、本発明の実施に際して、上記したブッシュに設けた開口を通してガタ取りカムをロアチューブに係脱可能とし、ロアチューブがガタ取りカムに対して相対的に軸方向へ所定量移動したときにブッシュの開口端部に設けた係合部がガタ取りカムに係合するようにした場合(請求項4に係る発明)においては、ガタ取りカムに対するロアチューブの軸方向移動量を所定量に規定することができて、車両への組付に至る間での搬送性、車両への組付時の作業性を他の部材を用いることなく向上させることができる。しかも、ブッシュとガタ取りカムの少なくとも一方を樹脂とすることにより、ゴム等の別部材をクッション材として使用することなく、ブッシュとガタ取りカムが当接する際の打音発生を抑制することができる。
【0015】
また、本発明の実施に際して、ブッシュに径外方へ突出する突起を設けるとともに、同突起が相対的に軸方向へ所定量移動可能に嵌合する係合部をアッパチューブに設けた場合(請求項5に係る発明)においては、操作子をロック位置から解除位置に回転操作した状態でも、ブッシュに設けた突起のアッパチューブに設けた係合部への嵌合によってロアチューブを的確に保持することができて、車両への組付に至る間での搬送性、車両への組付時の作業性を他の部材を用いることなく向上させることができる。
【0016】
また、この場合において、ブッシュに設けた突起とアッパチューブに設けた係合部とがテレスコピック移動端にて係合(当接)するようにした場合においては、ブッシュに設けた突起をテレスコピックストッパ(軸方向移動を規制するストッパ)としても利用でき、しかもブッシュを樹脂とすることにより、ゴム等の別部材をクッション材として使用することなく、ブッシュの突起がアッパチューブに設けた係合部と当接する際の打音発生を抑制することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2に示した車両用のチルト・テレスコピックステアリング装置においては、ロアサポートブラケット11とアッパサポートブラケット12を介して車体の一部(図示省略のインストルメントパネル補強板)に組付けられるコラムチューブ20がロアチューブ21とアッパチューブ22によって構成され、またコラムチューブ20に回転自在に支持されるステアリングメインシャフト30がロアシャフト31とアッパシャフト32によって構成されている。なお、当該装置は図1の左方(車両前方)を下方として、車体の一部に所定の傾斜角にて取付けられるようになっている。
【0018】
ロアチューブ21は、図1及び図3に示したように、その前端(下端)に溶接によって固着したロアサポートブラケット11にて支持ピン13を介して車体の一部にチルト可能(上下方向にて傾動可能)に組付けられるようになっていて、前端部を除く外周には樹脂製のブッシュ23(図1参照)が一体的に装着されている。また、ロアチューブ21は、その前端部内周にてベアリング24を介してロアシャフト31を回転自在かつ軸方向移動不能に支持している。なお、ベアリング24は、ロアチューブ21の一部をかしめることによりロアチューブ21に組付けられている。
【0019】
一方、アッパチューブ22は、図1に示したように、ブッシュ23を装着したロアチューブ21上に軸方向へ摺動可能に組付けられていて、前端部上方に溶接によって固着した連結ブラケット14にてアッパサポートブラケット12に、前後一対の引っ張りコイルスプリングS1,S2を介して連結されるとともに、図2に示した固定装置40によって解除可能に固定されている。また、アッパチューブ22は、図1、図4及び図5に示したように、その後端部内周にてベアリング25を介してアッパシャフト32を回転自在かつ軸方向移動不能に支持している。なお、ベアリング25は、アッパチューブ22の一部をかしめることによりアッパチューブ22に組付けられている。
【0020】
前方の引っ張りコイルスプリングS1は、図1に示したように、連結ブラケット14に設けたスプリング係止部14aとアッパサポートブラケット12に設けたスプリング係止部12a間に介装されていて、アッパサポートブラケット12に対して連結ブラケット14を上方に引き上げている。後方の引っ張りコイルスプリングS2は、図1に示したように、連結ブラケット14に設けたスプリング係止部14bとアッパサポートブラケット12に設けたスプリング係止部12b間に介装されていて、アッパサポートブラケット12に対して連結ブラケット14を上方に引き上げている。
【0021】
アッパサポートブラケット12は、図1及び図2に示したように、車体の一部に破壊可能なカプセル15と取付ボルト16を用いて組付けられるものであり、図6及び図7にて示したように、前後一対のスプリング係止部12a,12bと、図1の支持ピン13を中心とする円弧状長孔12cを有するとともに、左右一対のカプセル取付孔(後方が開口した取付孔)12dを有している。なお、アッパサポートブラケット12は、衝突時にカプセル15を破壊して前方へ移動するものであるため、ブレイクアウェイブラケットということもある。
【0022】
ブッシュ23は、図8〜図12に示したように、上方が開口した断面C形の形状に形成されていて、図1にて示したように、前後両端部内周に設けた突起23a,23bにてロアチューブ21に設けた取付孔21a,21bに一体的に嵌着固定されている。また、ブッシュ23は、ロアチューブ21に対してアッパチューブ22が軸方向移動する範囲すなわちテレスコピック移動範囲Lにて、下方の左右両側部23c,23dと上方の左右両側部23e,23fの4箇所にてアッパチューブ22の内周と摺動可能に係合するように、外周面が部分的にへこんでいて、肉厚が部分的に薄く形成されている。なお、下方の左右両側部23c,23dの一部(図1に示したガタ取りカム47が配設されている部位に対応する部位)は、肉厚が薄く形成されていて、ロアチューブ21がガタ取りカム47によって押し付けられたときに下方の左右両側部23c,23dがアッパチューブ22の内周に的確に圧接するようになっている。
【0023】
ロアシャフト31は、図1にて示したように、後部に外スプライン31aを形成してなる中実シャフトであり、前端にて継手(図示省略)を介して中間軸(図示省略)にトルク伝達可能に連結されるようになっている。一方、アッパシャフト32は、前部に内スプライン32aを形成してなる中空シャフトと、この中空シャフトの後端に一体的に固着されて後端部(上端部)にステアリングホイール(図示省略)の取付部(テーパー部、セレーション部、ねじ部)32bを有する中実シャフトからなるものであり、内スプライン32aにてロアシャフト31の外スプライン31aに軸方向へ移動可能かつトルク伝達可能に連結され、後端部の取付部32bにてステアリングホイールを一体的に支持するようになっている。
【0024】
固定装置40は、図1及び図2にて示したように、アッパチューブ22に固着した連結ブラケット14に設けた前後方向に長い直線状長孔14cとアッパサポートブラケット12に設けた上下方向に長い円弧状長孔12cとを回転可能に貫通するボルト41と、このボルト41に組付けたナット42、一対のカムプレート43・44、操作レバー45、連結体46、ガタ取りカム47等を主要構成部材としている。
【0025】
ボルト41は、図2及び図13にて示したように、一端に六角形の頭部41aを有し、小径の他端にねじ部41bを有していて、中径の中間にセレーション部41cを有している。ナット42は、図2に示したように、ボルト41のねじ部41bに螺着されていて、螺着位置(螺合量)を調整することにより、ボルト41の頭部41aとの間の長さを調整可能となっている。またナット42は、ワッシャWとスラストニードルベアリングNBを介してストッパ48を押圧している。
【0026】
ストッパ48は、図2及び図14〜図16にて示したように、左端面にてアッパサポートブラケット12の右端面に圧接係合するフランジ部48aと、フランジ部48aの左側に形成されて略正方形の外周にて両ブラケット12,14の長孔12c,14cに回転不能かつ移動可能に嵌合される内側突起48bと、フランジ部48aの右側に形成されてスラストニードルベアリングNBを保持可能な外側突起48cを有していて、焼結金属によって形成されており、取付孔48dにてボルト41上に回転可能かつ軸方向移動可能に組付けられている。スラストニードルベアリングNBは、ボルト41、ナット42及びワッシャW等のストッパ48に対する円滑な回転を保証している。
【0027】
一対のカムプレート43・44は、それぞれ焼結金属によって形成されていて、取付孔43e,44eにてボルト41上に回転可能かつ軸方向移動可能に組付けられており、ナット42とボルト41の頭部41a間にて相対回転によって軸方向寸法を変更可能なカム機構を構成している。図2左方のカムプレート43は、図2、図17及び図18にて示したように、図2左側に形成された筒状突起43aの略長方形外周にて操作レバー45の取付孔45aに一体回転可能に嵌合されていて、操作レバー45の回転操作に伴って一体的に回転するようになっており、円板部43bの図2左端面にて操作レバー45の右端面に圧接係合するようになっている。図2右方のカムプレート44は、図2、図19〜図21にて示したように、図2右側に形成された筒状突起44aの略正方形外周にて両ブラケット12,14の長孔12c,14cに回転不能かつ移動可能に嵌合されており、円板部44bの図2右端面にてアッパサポートブラケット12の左端面に圧接係合するようになっている。
【0028】
また、一対のカムプレート43,44の対向面には、4個のストッパ突起43c,44cと4個のカム突起43d,44dがそれぞれ形成されていて、図21にてカムプレート44側を例として示したように、4個のストッパ突起44cが周方向にて等間隔に設けられるとともに4個のカム突起44dがストッパ突起44cに対して所定量周方向に変位した位置で周方向にて等間隔に設けられている。なお、各カムプレート43,44に形成したストッパ突起43c,44cとカム突起43d,44dは、略同一形状に形成されている。
【0029】
図21にて詳細に示したストッパ突起44cは、操作レバー45の回転許容量を規定してロック位置と解除位置を規定するものであり、ロック位置では対向する両カム突起43d,44dの両山部43d1,44d1が図22にて示したように係合し、また解除位置では対向する両カム突起43d,44dの各山部43d1,44d1と各谷部43d2,44d2が係合するようになっている。各カム突起43d,44dは、上記した扇状の山部43d1,44d1と谷部43d2,44d2を有するとともに、山部43d1,44d1と谷部43d2,44d2を連続的に接続する傾斜部43d3,44d3を有している。
【0030】
操作レバー45は、カム機構を操作可能すなわち図2右方のカムプレート44に対して図2左方のカムプレート43を回転操作可能であり、ボルト41上にて図2左方のカムプレート43に一体回転可能に組付けられていて、連結プレート46を介してボルト41に一体回転可能に連結されている。また、操作レバー45は、図18にて示したように、カムプレート43を取付けるための取付孔45aの他に、連結ボルト49を取付けるための取付ねじ孔45bと、操作レバー45をロック位置に向けて付勢するスプリング(図示省略)の一端を掛けるためのスプリング係止孔45cと操作ノブ45dを有している。
【0031】
連結プレート46は、図2、図23及び図24にて示したように、ボルト41の頭部41aに嵌合する多角形(12角形)の係合孔46aと、この係合孔46aを中心とし連結ボルト49が挿通される円弧状長孔46bを有していて、連結ボルト49を緩めた状態ではボルト41に対して操作レバー45を回転可能であり、円弧状長孔46bの範囲にてボルト41に対する操作レバー45の回転位置を調整可能となっている。
【0032】
ガタ取りカム47は、図2、図25及び図26に示したように、ボルト41のセレーション部41cにセレーション嵌合されてボルト41と一体回転可能な筒部47aと、この筒部47aの軸方向略中央に一体的に形成されたカム部47bによって構成されている。カム部47bは、その中心O1を筒部47aの軸心O2に対して所定量変位して形成された偏心カムであって、図26にて示したように外周面が円弧状凹面とされており、操作レバー45が解除位置からロック位置に回転操作されるのに伴って図1及び図25の反時計方向に回転してアッパチューブ22の上部に形成した開口(軸方向に長い長孔)22aとブッシュ23の合口を通してロアチューブ21の外周に係合し、また操作レバー45がロック位置から解除位置に回転操作されるのに伴って図1及び図25の時計方向に回転してロアチューブ21の外周から僅かに離脱するようになっている。
【0033】
上記のように構成した本実施形態においては、図2右方のカムプレート44の筒状突起44aとストッパ48の内側突起48bが、アッパサポートブラケット12に設けた円弧状長孔12cの上下各端部にてアッパサポートブラケット12と当接するように設定(チルト調整量を設定)されるとともに、連結ブラケット14に設けた直線状長孔14cの前後各端部にて連結ブラケット14と当接するように設定(テレスコ調整量を設定)されていて、ステアリングホイールが所定量チルト調整可能かつ所定量テレスコ調整可能とされている。
【0034】
また、操作レバー45によってカム機構の一構成部材である図2左方のカムプレート43を直接に回転操作することができて、カム機構の軸方向寸法を変更することができるとともに、操作レバー45によって連結プレート46を介してガタ取りカム47をボルト41と一体的に回転することができて、ガタ取りカム47のカム部47bをロアチューブ21の外周に係合または離脱させることができる。
【0035】
このため、操作レバー45を解除位置からロック位置に回転操作して、カム機構の軸方向寸法を長くするとともに、ガタ取りカム47のカム部47bをロアチューブ21の外周に係合させると、ボルト41の頭部41aとナット42間にてアッパサポートブラケット12と連結ブラケット14を相対移動不能に挟持することができて、ステアリングホイールのチルト調整とテレスコ調整を共に不能とすることができるとともに、ロアチューブ21をアッパチューブ22に押し付けることができて、ロアチューブ21とアッパチューブ22間のガタ(径方向隙間)を取り除くことができる。
【0036】
また、このロック状態では、ガタ取りカム47のカム部47bがロアチューブ21をアッパチューブ22に押し付けて、当該ステアリング装置が車両に組付けられる前の状態(図1に示した状態)においてロアチューブ21及びロアシャフト31のアッパチューブ22及びアッパシャフト32に対する軸方向移動を規制するため、当該ステアリング装置を車両に搭載するまでの間においてガタ取りカム47をロアチューブ21の位置固定手段としても使用することができる。
【0037】
また、操作レバー45をロック位置から解除位置に回転操作して、カム機構の軸方向寸法を短くするとともに、ガタ取りカム47のカム部47bをロアチューブ21の外周から離脱させると、ボルト41の頭部41aとナット42間にてアッパサポートブラケット12と連結ブラケット14を相対移動可能とすることができて、ステアリングホイールのチルト調整とテレスコ調整を共に可能とすることができるとともに、ロアチューブ21のアッパチューブ22への押し付けを解除することができて、ロアチューブ21に対してアッパチューブ22を小さな操作力にてテレスコ可能(軸方向移動可能)とすることができる。
【0038】
ところで、本実施形態においては、ボルト41のねじ部41bに対するナット42の螺着位置(螺合量)を調整することにより、ボルト41の頭部41aとナット42間の軸方向長さを調整することができて、ボルト41の頭部41aとナット42間にてカム機構が軸方向寸法を長くすることにより得られる両ブラケット12,14の挟持力(すなわちチルト及びテレスコ調整を不能とするロック力)を調整することができるとともに、これとは独立してボルト41と操作レバー45を連結する連結プレート46の操作レバー45に対する回転位置を調整することにより、ガタ取りカム47のカム部47bによるロアチューブ21のアッパチューブ22への押付力を調整することができて、カム機構によるロック効果とガタ取りカム47によるガタ取り効果を共に確実かつ十分に得ることができる。
【0039】
また、本実施形態においては、ロアチューブ21の外周に樹脂製のブッシュ23を一体的に装着して、ブッシュ23がアッパチューブ22との間に介在するようにしたため、ブッシュ23上にてアッパチューブ22を滑らかに摺動させることができて、テレスコピック作動を良好とすることができる。また、ブッシュ23が下方の左右両側部23c,23dと上方の左右両側部23e,23fの4箇所にてアッパチューブ22の内周と摺動可能に係合するようにしたため、ガタ取りカム47によりロアチューブ21を安定した状態にてアッパチューブ22に押し付けることができて、ガタを的確に取り除くことができる。
【0040】
上記実施形態においては、図2右方のカムプレート44の筒状突起44aとストッパ48の内側突起48bが連結ブラケット14に設けた直線状長孔14cの前後各端部にて連結ブラケット14と当接するように設定したが、ガタ取りカム47を樹脂にて形成し、両突起44a,48bが直線状長孔14cの前後各端部と当接する以前に、ガタ取りカム47のカム部47bがアッパチューブ22の上部に形成した開口22aの前後各端部にてアッパチューブ22と当接するように設定すれば、ガタ取りカム47が緩衝作用を有するテレスコピックストッパとしても機能し、テレスコピック端での衝撃をゴム等の別部材をクッション材として使用することなく、テレスコピック端での打音発生を抑制することができる。
【0041】
また、図27にて示したように、樹脂製のブッシュ23に径外方へ突出する突起23g,23hを設けて、上記実施形態の両突起44a,48bが直線状長孔14cの前後各端部と当接する以前に、各突起23g,23hがテレスコピック端にてアッパチューブ22と当接するように設定すれば、ブッシュ23に設けた各突起23g,23hが緩衝作用を有するテレスコピックストッパとしても機能し、テレスコピック端での衝撃をゴム等の別部材をクッション材として使用することなく、テレスコピック端での打音発生を抑制することができる。
【0042】
また、図27に示した実施形態において、ブッシュ23の突起23hがアッパチューブ22に設けた軸方向のスリット22bに軸方向移動可能かつ相対回転不能に嵌合されるように設定すれば、突起23hのスリット22bへの嵌合によって、当該ステアリング装置が車両に組付けられる前の状態(図1に示した状態)においてロアチューブ21及びロアシャフト31のアッパチューブ22及びアッパシャフト32に対する軸方向移動量を所定量に規定することができて、当該ステアリング装置を車両に組付けるまでの間での搬送性、車両への組付時の作業性を他の部材を用いることなく向上させることができる。なお、図27にてロアチューブ21の右端に設けた切欠21cは、ブッシュ23を装着したロアチューブ21をアッパチューブ22内に組付ける際に突起23hを逃がすためのものである。
【0043】
また、上記実施形態において、樹脂製のブッシュ23の開口端部に図9に仮想線にて示したようにテーパー状の係合部23i,23jを設けて、これら各係合部23i,23jとガタ取りカム47のカム部47bが相対的に軸方向へ所定量移動したときに係合するように設定した場合には、ガタ取りカム47に対するロアチューブ21の軸方向移動量を所定量に規定することができて、当該ステアリング装置を車両に組付けるまでの間での搬送性、車両への組付時の作業性を他の部材を用いることなく向上させることができる。しかも、ゴム等の別部材をクッション材として使用することなく、ブッシュ23とガタ取りカム47が当接する際の打音発生を抑制することができる。
【0044】
また、図28及び図29にて概略的に示したように、ガタ取りカム47に径外方に突出する円弧状フランジ(突起)47cを設けて、これがロアチューブ21に形成した軸方向のスリット(係合部)21dに軸方向へ所定量移動可能に嵌合するようにした場合には、操作レバー45をロック位置から解除位置に回転操作した状態でも、ガタ取りカム47に設けた突起47cのロアチューブ21に設けたスリット(係合部)21dへの嵌合によってロアチューブ21を的確に(回り止め及び抜け止めして)保持することができて、当該ステアリング装置を車両に組付けるまでの間での搬送性、車両への組付時の作業性を他の部材を用いることなく向上させることができる。しかも、ガタ取りカム47を樹脂で形成することにより、ゴム等の別部材をクッション材として使用することなく、ガタ取りカム47の突起47cがロアチューブ21に設けたスリット(係合部)21dの端部にてロアチューブ21と当接する際の打音発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるチルト・テレスコピックステアリング装置の一実施形態を示す縦断側面図である。
【図2】 図1の要部を縦断した断面図である。
【図3】 図1及び図2に示したロアチューブ単体の一部破断した拡大側面図である。
【図4】 図1及び図2に示したアッパチューブ単体の一部破断した拡大側面図である。
【図5】 図4に示したアッパチューブ単体の平面図である。
【図6】 図1及び図2に示したアッパサポートブラケット単体の側面図である。
【図7】 図6に示したアッパサポートブラケット単体の平面図である。
【図8】 図1及び図2に示したブッシュ単体の側面図である。
【図9】 図8に示したブッシュ単体の平面図である。
【図10】 図8に示したブッシュ単体のA−A線に沿った拡大断面図である。
【図11】 図8に示したブッシュ単体のB−B線に沿った拡大断面図である。
【図12】 図8に示したブッシュ単体のC−C線に沿った拡大断面図である。
【図13】 図1及び図2に示した固定装置におけるボルト単体の側面図である。
【図14】 図2に示した固定装置におけるストッパ単体の断面図である。
【図15】 図14に示したストッパ単体の左側面図である。
【図16】 図14に示したストッパ単体の右側面図である。
【図17】 図2に示した操作レバーに図2左方のカムプレートを組付けた状態の正面図である。
【図18】 図17に示した操作レバーとカムプレートの左側面図である。
【図19】 図2に示した右方のカムプレート単体の縦断面図である。
【図20】 図19に示したカムプレート単体の右側面図である。
【図21】 図19に示したカムプレート単体の左側面図である。
【図22】 図2に示した両カムプレートのロック位置における関係を示す要部拡大断面図である。
【図23】 図2に示した固定装置における連結プレート単体の正面図である。
【図24】 図23に示した連結プレート単体の左側面図である。
【図25】 図2に示した固定装置におけるガタ取りカム単体の縦断側面図である。
【図26】 図25に示したガタ取りカム単体の縦断面図である。
【図27】 ブッシュに突起を設けて同突起をテレスコピックストッパとした実施形態を示す要部断面図である。
【図28】 ガタ取りカムに突起を設けて同突起にてロアチューブの軸方向移動量を規定した実施形態を示す一部破断側面図である。
【図29】 図28のD−D線に沿った断面図である。
【符号の説明】
12…アッパサポートブラケット、12c…円弧状長孔、13…ロアサポートブラケット、14…連結ブラケット、14c…直線状長孔、21…ロアチューブ、21d…スリット、22…アッパチューブ、23…ブッシュ、23g,23h…突起、23i,23j…テーパー状係合部、31…ロアシャフト、32…アッパシャフト、40…固定装置、41…ボルト、41a…頭部、41b…ねじ部、41c…セレーション部、42…ナット、43,44…カムプレート(カム機構)、45…操作レバー、46…連結体、47…ガタ取りカム、47b…カム部、47c…円弧状フランジ(突起)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering device mounted on a vehicle, and more particularly to a tilt / telescopic steering device capable of adjusting the position of a steering wheel up and down and front and back.
[0002]
[Prior art]
As one of the tilt and telescopic steering devices, the steering wheel tilt adjustment (tilt amount adjustment in the vertical direction) and telescopic adjustment (axial direction of the steering shaft) are performed by operating a single operator from the release position to the lock position. There is a tilt / telescopic steering device that makes it possible to perform tilt adjustment and telescopic adjustment of the steering wheel by operating a single operator from the lock position to the release position. It is shown in the Kaihei 5-262238 publication.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the tilt / telescopic steering device disclosed in the above publication, a fixing bracket that is assembled to a part of a vehicle body by tightening a bolt to a nut by rotating the operating element (adjusting lever) from a released position to a locked position. A column tube (sliding inner cylinder) that makes it impossible to adjust the tilt by increasing the pressure contact force between the movable brackets that can be tilted, and that allows the pressing pieces that are pushed by tightening (screwing) the bolts to the nuts. ) Is used to make telescopic impossible.
[0004]
For this reason, the backlash between the column tube that can be telescopically moved by the pressing piece and the steering column that supports it (radial gap) can be removed, but the locking force that makes tilt adjustment impossible (the fixed bracket and the movable bracket The pressure force) and the locking force that disables telescopic adjustment (pressure force against the column tube of the pressing piece) are both obtained by tightening the bolt against the nut, so it is difficult to obtain a good balance between the two locking forces. Either one of the locking forces may not be sufficiently obtained.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to cope with the above-described problems. The tilt / telescopic steering apparatus is assembled to a part of a vehicle body so as to be tiltable, and is telescopically assembled to the lower tube. The Can be assembled to a part of the car body An upper tube fixed to the support bracket so as to be releasable by a fixing device, a lower shaft rotatably assembled to the lower tube, and a rotatable and axially immovable assembly assembled to the upper tube. An upper shaft that supports the steering wheel integrally and is telescopically connected to the lower shaft and capable of transmitting torque, and the fixing device is rotatable through the connection bracket fixed to the upper tube and the support bracket. An adjustable bolt, a nut that is screwed to the threaded portion of the bolt and can adjust the length between the head of the bolt, and is rotatable on the bolt between the nut and the head of the bolt A cam mechanism that is assembled and capable of changing its axial dimension by relative rotation; and a cam mechanism that is rotatably mounted on the bolt. An operating element capable of operating a mechanism, a looseness-removing cam assembled to the bolt so as to be integrally rotatable, and a connecting body for connecting the bolt and the operating element so that the rotational position can be adjusted. It is characterized in that it is configured (invention according to claim 1).
[0006]
In this case, the backlash cam is provided with a protrusion protruding radially outward, and an engaging portion (which can be a long hole or a long groove) is fitted to the protrusion so as to be movable by a predetermined amount in the axial direction. It is provided in the lower tube (invention according to claim 2), or a bush is integrally attached to the outer periphery of the lower tube so that the bush is interposed between the upper tube (invention 3). Invention) is desirable.
[0007]
In addition, when a bush is integrally attached to the outer periphery of the lower tube, the backlash removal cam can be engaged with and disengaged from the lower tube through an opening provided in the bush, and the lower tube is connected to the backlash removal cam. The engaging portion provided at the opening end of the bush engages with the backlash cam when the shaft moves relatively in the axial direction (invention according to claim 4), or the bush It is desirable to provide a protrusion projecting radially outward and an engaging portion (an invention according to claim 5) in which the protrusion is fitted so that the protrusion can be moved by a predetermined amount in the axial direction.
[0008]
[Operation and effect of the invention]
In the tilt and telescopic steering device according to the present invention (the invention according to claim 1), the cam mechanism can be directly rotated by the operation element, the axial dimension of the cam mechanism can be changed, and the operation can be performed. The rattle cam can be rotated integrally with the bolt via the coupling body by the child, and the rattle cam can be engaged with or detached from the lower tube.
[0009]
For this reason, when the operating element is rotated from the release position to the locked position to increase the axial dimension of the cam mechanism and the backlash cam is engaged with the lower tube, it is supported between the bolt head and the nut. The bracket and the connecting bracket can be clamped so as not to move relative to each other, and both the tilt adjustment and telescopic adjustment of the steering wheel can be disabled, and the lower tube can be pressed against the upper tube, and the lower tube and the upper The backlash between the tubes (the radial gap) can be removed.
[0010]
In addition, when the operating element is rotated from the locked position to the released position to shorten the axial dimension of the cam mechanism and the backlash cam is removed from the lower tube, the support bracket and the nut are The connecting bracket can be moved relative to each other, and both the tilt adjustment and telescopic adjustment of the steering wheel can be performed, and the lower tube can be released from being pressed against the lower tube. On the other hand, the upper tube can be telescopic (movable in the axial direction) with a small operating force.
[0011]
By the way, in the present invention, by adjusting the screwing position (screwing amount) of the nut with respect to the screw part of the bolt, the axial length between the head of the bolt and the nut can be adjusted. The clamping force of both brackets obtained by extending the axial dimension of the cam mechanism between the head and nut (ie, the locking force that disables tilt and telescopic adjustment) can be adjusted and is independent of this. By adjusting the rotational position of the connecting body that connects the bolt and the operation element to the operation element, the pressing force of the lower tube to the upper tube by the backlash cam can be adjusted. The backlash removal effect of the backlash cam can be obtained reliably and sufficiently.
[0012]
In addition, when the present invention is implemented, a protrusion that protrudes radially outward is provided on the backlash cam, and an engaging portion (which can be a long hole or a long groove) is fitted so that the protrusion can be moved by a predetermined amount in the axial direction. ) Is provided on the lower tube (the invention according to claim 2), the engaging portion provided on the lower tube of the protrusion provided on the backlash cam even when the operation element is rotated from the lock position to the release position. The lower tube can be accurately held by fitting to the vehicle, and the transportability during assembly to the vehicle and the workability during assembly to the vehicle can be improved without using other members. Can do. Moreover, by using a resin for the backlash removal cam, the protrusion of the backlash cam comes into contact with the lower tube at the end of the engaging portion provided on the lower tube without using another member such as rubber as a cushioning material. The occurrence of hitting sound can be suppressed.
[0013]
When the present invention is implemented, a bush is integrally attached to the outer periphery of the lower tube so that the bush is interposed between the upper tube and the upper tube (the invention according to claim 3). Thus, the upper tube can be smoothly slid in the axial direction, and the telescopic operation can be improved.
[0014]
Further, when the present invention is implemented, the backlash removal cam can be engaged with and disengaged from the lower tube through the opening provided in the bushing described above, and the bushing is moved when the lower tube moves a predetermined amount in the axial direction relative to the backlash removal cam. In the case where the engaging portion provided at the opening end of the slidably engages the backlash removal cam (the invention according to claim 4), the amount of axial movement of the lower tube relative to the backlash removal cam is defined as a predetermined amount. It is possible to improve transportability during assembly to the vehicle and workability during assembly to the vehicle without using other members. In addition, by using at least one of the bush and the backlash removal cam as a resin, it is possible to suppress the occurrence of hitting sound when the bush and the backlash removal cam come into contact without using another member such as rubber as a cushioning material. .
[0015]
Further, when the present invention is implemented, the bush is provided with a protrusion protruding radially outward, and the upper tube is provided with an engaging portion for fitting the protrusion so as to be movable by a predetermined amount in the axial direction. In the invention according to item 5, even when the operating element is rotated from the locked position to the released position, the lower tube is accurately held by fitting the protrusion provided on the bush to the engaging portion provided on the upper tube. It is possible to improve transportability during assembly to the vehicle and workability during assembly to the vehicle without using other members.
[0016]
Further, in this case, when the protrusion provided on the bush and the engaging portion provided on the upper tube are engaged (contacted) at the telescopic moving end, the protrusion provided on the bush is connected to the telescopic stopper ( It can also be used as a stopper for restricting movement in the axial direction, and the bush is made of resin, so that the protrusion of the bush can contact the engaging portion provided on the upper tube without using another member such as rubber as a cushioning material. It is possible to suppress the generation of hitting sound when touching.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the vehicle tilt / telescopic steering device shown in FIGS. 1 and 2, the column is assembled to a part of the vehicle body (instrument panel reinforcing plate not shown) via the
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0019]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
[0020]
As shown in FIG. 1, the front tension coil spring S <b> 1 is interposed between a
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0022]
As shown in FIGS. 8 to 12, the
[0023]
As shown in FIG. 1, the
[0024]
As shown in FIGS. 1 and 2, the fixing
[0025]
2 and 13, the
[0026]
As shown in FIG. 2 and FIGS. 14 to 16, the
[0027]
The pair of
[0028]
Further, four
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
As shown in FIGS. 2, 23, and 24, the connecting
[0032]
As shown in FIGS. 2, 25, and 26, the
[0033]
In the present embodiment configured as described above, the
[0034]
In addition, the
[0035]
Therefore, when the
[0036]
In this locked state, the
[0037]
Further, when the operating
[0038]
By the way, in this embodiment, the axial direction length between the
[0039]
In the present embodiment, a
[0040]
In the above embodiment, the
[0041]
Further, as shown in FIG. 27, the
[0042]
Further, in the embodiment shown in FIG. 27, if the
[0043]
Further, in the above embodiment, tapered
[0044]
Further, as schematically shown in FIG. 28 and FIG. 29, an arcuate flange (projection) 47c projecting radially outward is provided on the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view showing an embodiment of a tilt and telescopic steering device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of FIG.
FIG. 3 is an enlarged side view in which the lower tube shown in FIGS. 1 and 2 is partially broken.
4 is an enlarged side view in which the upper tube shown in FIGS. 1 and 2 is partially broken. FIG.
FIG. 5 is a plan view of a single upper tube shown in FIG.
6 is a side view of a single upper support bracket shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
7 is a plan view of a single upper support bracket shown in FIG. 6. FIG.
8 is a side view of the bush shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
9 is a plan view of a single bush shown in FIG. 8. FIG.
10 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of the bush shown in FIG. 8;
11 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB of the bush shown in FIG. 8;
12 is an enlarged cross-sectional view of the bush shown in FIG. 8 along the line CC.
13 is a side view of a single bolt in the fixing device shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
14 is a sectional view of a single stopper in the fixing device shown in FIG. 2. FIG.
15 is a left side view of the stopper alone shown in FIG.
16 is a right side view of the stopper alone shown in FIG.
17 is a front view showing a state in which the left cam plate in FIG. 2 is assembled to the operation lever shown in FIG. 2;
18 is a left side view of the operation lever and the cam plate shown in FIG.
19 is a longitudinal sectional view of a single cam plate on the right side shown in FIG.
20 is a right side view of the cam plate alone shown in FIG.
21 is a left side view of the cam plate alone shown in FIG.
22 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a relationship at a locking position of both cam plates shown in FIG. 2;
FIG. 23 is a front view of a single connection plate in the fixing device shown in FIG. 2;
24 is a left side view of a single connection plate shown in FIG. 23. FIG.
25 is a vertical side view of the backlash cam in the fixing device shown in FIG. 2; FIG.
26 is a longitudinal sectional view of the backlash removal cam shown in FIG.
FIG. 27 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment in which a protrusion is provided on a bush and the protrusion is used as a telescopic stopper.
FIG. 28 is a partially broken side view showing an embodiment in which a protrusion is provided on the backlash removal cam and the amount of axial movement of the lower tube is defined by the protrusion.
29 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 28. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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