JP3888365B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に装備されるステアリング装置に関する。

車両に装備されるステアリング装置の一つとして、例えば特開平７−１４４６４６号公報に、ステアリングコラムの上部を上下方向へ移動可能かつ前方へ離脱可能に支持する上方支持機構と、同ステアリングコラムの下部をコラム軸方向へ移動可能かつ傾動可能に支持する下方支持機構とによって、当該ステアリングコラムを所定の傾斜角にて車体に支持するステアリング装置が開示されている。

この公報のステアリング装置においては、下方支持機構を構成するコラム側ブラケットにコラム軸方向の長孔が設けられていて、車体側ブラケットに一体的に組付けた連結手段によって車体側ブラケットに対してコラム側ブラケットがコラム軸方向へ移動可能かつ傾動可能に連結されており、連結手段が長孔に嵌合される樹脂製ブッシュと、この樹脂製ブッシュを貫通した状態にて車体側ブラケットに一体的に組付けられるカラー及び連結軸を備える構成とされている。
特開平７−１４４６４６号公報

上記した公報に記載のステアリング装置においては、上方支持機構及び下方支持機構でのステアリングコラムの移動可能方向について特別な配慮がなされていないため、ステアリングコラムの上端部に前方への略水平方向の荷重が加わったときに、上方支持機構及び下方支持機構の各支持部にて大きなこじりや摩擦が発生して、ステアリングコラムがスムーズに移動しないことがあり、所期の性能を的確に確保することが難しい。

本発明は、上記した問題に対処するため、ステアリングコラムの上部を上下方向へ移動可能かつ前方へ離脱可能に支持する上方支持機構と、同ステアリングコラムの下部をコラム軸方向へ移動可能かつ傾動可能に支持する下方支持機構とによって、当該ステアリングコラムを所定の傾斜角にて車体に支持するステアリング装置において、
前記ステアリングコラムの上端部に前方への略水平方向の荷重が入力したとき同ステアリングコラムの前方への上部離脱方向をコラム軸方向に対して上方へ所定角度偏向させる係脱手段を前記上方支持機構に設けるとともに、前記ステアリングコラムの上端部に前方への略水平方向の荷重が入力したとき同ステアリングコラムの下方への下部移動方向をコラム軸方向に対して下方へ所定角度偏向させる連結手段を前記下方支持機構に設けたことを特徴とするステアリング装置を提供するものである。

上記のように構成した本発明によるステアリング装置においては、ステアリングコラムの上端部に前方への略水平方向の荷重が入力したとき、同ステアリングコラムの前方への上部離脱方向をコラム軸方向に対して上方へ所定角度偏向させるとともに、同ステアリングコラムの下方への下部移動方向をコラム軸方向に対して下方へ所定角度偏向させたため、ステアリングコラムの上端部に前方への略水平方向の荷重が加わったときに上方支持機構と下方支持機構の各支持部にて生じるこじりや摩擦を低減することができ、ステアリングコラムのスムーズな移動を確保して所期の性能を的確に確保することができる。

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に示した本発明によるステアリング装置においては、ステアリングシャフト１１を回転自在に支持するステアリングコラム１２が上方支持機構Ａと下方支持機構Ｂによって所定の傾斜角にて車体（インパネ補強部材）２０にチルト可能に支持されている。ステアリングシャフト１１は、その下端にて自在継手（図示省略）を介して伸縮可能かつトルク伝達可能な中間軸（図示省略）に連結されるようになっていて、この中間軸は自在継手（図示省略）を介してステアリングギヤボックス（図示省略）に連結されるようになっている。また、ステアリングシャフト１１の上端にはエアーバッグを装着したステアリングホイール１３が一体回転可能に組付けられるようになっている。

上方支持機構Ａは、ステアリングコラム１２の上部を上下方向へ移動可能かつ前方へ離脱可能に支持するものであり、図１〜図３に示したように、下方に延びる左右一対のアーム３１ａを有して車体２０に一体的に固定された鉄板製の車体側ブラケット３１と、上方に延びて車体側ブラケット３１の各アーム３１ａに外側から摺動可能に係合する左右一対のアーム３２ａを有してステアリングコラム１２に一体的に固定された鉄板製のコラム側ブラケット３２と、このコラム側ブラケット３２の両アーム３２ａを車体側ブラケット３１の両アーム３１ａに対して摩擦係合により固定または解除させる係脱手段４０と、この係脱手段４０を操作する操作レバー５０を備えている。

係脱手段４０は、コラム側ブラケット３２の両アーム３２ａに形成した円弧状長孔３２ａ１及び車体側ブラケット３１の両アーム３１ａに形成した切欠３１ａ１をそれぞれ貫通する回転不能のロックボルト４１と、コラム側ブラケット３２の両アーム３２ａ間にてロックボルト４１の外周に嵌合されて左右両端部にて各切欠３１ａ１に嵌合するカラー４２と、ロックボルト４１のねじ部に螺着されて操作レバー５０によって回転されるナット４３によって構成されていて、操作レバー５０が図１の時計方向へ回動されることによりナット４３がロックボルト４１に締め付けられて、両ブラケット３１，３２の各アーム３１ａ，３２ａ間にそれぞれ所定の摩擦係合が得られるように、また操作レバー５０が図１の反時計方向へ回動されることによりナット４３が緩められて、上記した各摩擦係合が解除されるようになっている。

車体側ブラケット３１の両アーム３１ａに形成した切欠３１ａ１は、前方に向けて開口していて、その開口方向（ステアリングコラム１２の前方への上部離脱方向）はステアリングコラム１２の上端部に前方への略水平方向の荷重Ｆ１が入力したときに上方支持機構Ａの支持部に発生する力Ｆａの方向に向けてコラム軸方向に対して上方へ所定角度θ１偏向させてある。コラム側ブラケット３２の両アーム３２ａに形成した円弧状長孔３２ａ１は、下方支持機構Ｂの支持中心を中心とする円弧形状に形成されている。

下方支持機構Ｂは、ステアリングコラム１２の下部をコラム軸方向へ移動可能かつ傾動（回動）可能に支持するものであり、図１、図２、図４及び図５に示したように、下方に延びる左右一対のアーム６１ａを有して車体２０に一体的に固定された鉄板製の車体側ブラケット６１と、山形コ字状に形成されてステアリングコラム１２の下部外周に一体的に固定された鉄板製のコラム側ブラケット６２と、車体側ブラケット６１に対してコラム側ブラケット６２をコラム軸方向へ移動可能かつ傾動可能に連結する連結手段７０によって構成されている。

連結手段７０は、図５に示したように、コラム側ブラケット６２に形成したコラム軸方向に長い左右一対の長孔６２ａに嵌合によって組付けられる左右一対の樹脂製ブッシュ７１，７２と、これら両樹脂製ブッシュ７１，７２に嵌合されて両端面にて車体側ブラケット６１の各アーム６１ａに係合するカラー７３と、このカラー７３及び車体側ブラケット６１の各アーム６１ａに形成した取付丸孔６１ａ１（図１参照）を貫通して両樹脂製ブッシュ７１，７２及びカラー７３を車体側ブラケット６１に一体的に連結するボルト７４と、このボルト７４に螺着固定されるナット７５によって構成されている。

コラム側ブラケット６２に形成した各長孔６２ａは、コラム側ブラケット６２にプレスの打ち抜き加工によって形成されていて、その配置方向（ステアリングコラム１２の下部移動方向）はステアリングコラム１２の上端部に前方への略水平方向の荷重Ｆ１が入力したときに下方支持機構Ｂの支持部に発生する力Ｆｂの方向に向けてコラム軸方向に対して下方へ所定の角度θ２偏向させてある。また、各長孔６２ａの下側端面、すなわちステアリングコラム１２の上端部に前方への略水平方向の荷重Ｆ１が入力したときに各樹脂製ブッシュ７１，７２が離れる側の長孔端面には凸部６２ａ１が設けられている。各凸部６２ａ１は、各長孔６２ａの一部を幅狭として各樹脂製ブッシュ７１，７２の位置決めとステアリングコラム１２の前方への離脱荷重を設定する機能を有している。

各樹脂製ブッシュ７１，７２は、図５〜図８にて詳細に示したように、Ｃ形形状とされていて縮径可能であり、各長孔６２ａに嵌合して回り止めするガイド７１ａ，７２ａが設けられるとともに、各長孔６２ａへの外側からの嵌合時にストッパとして機能するフランジ７１ｂ，７２ｂと嵌合後に抜け止めするフランジ７１ｃ，７２ｃが設けられている。

また、本実施形態においては、コラム側ブラケット６２内にカラー７３に対応して衝撃吸収板８０が組付けられている。衝撃吸収板８０は、車両の正面衝突時における二次衝突時において生じ得る両ブラケット６１，６２の設定値以上の相対移動時に塑性変形して衝撃エネルギーを吸収する細幅長板であり、カラー７３を囲むようにＵ字状に湾曲形成されていて、図示下方部位にてステアリングコラム１２に一体的に固定されている。

上記のように構成した本実施形態においては、上方支持機構Ａにおいて操作レバー５０を操作して係脱手段４０による固定を解除すれば、ステアリングコラム１２がコラム側ブラケット３２の長孔３２ａ１に沿って所定量移動可能になるとともに、下方支持機構Ｂにおいてコラム側ブラケット６２が車体側ブラケット６１に対して常に傾動可能であるため、ステアリングコラム１２を移動可能範囲にて移動してステアリングホイール１３の位置を適宜にチルト調節することが可能である。

また、本実施形態においては、車両の正面衝突時における二次衝突時においてステアリングホイール１３に車両前方への荷重Ｆ１が作用し、上方の車体側ブラケット３１に対してコラム側ブラケット３２が前方へ離脱するとともに、下方の車体側ブラケット６１に対してコラム側ブラケット６２が前方へ移動すると、衝撃吸収板８０がカラー７３によって塑性変形されて衝撃エネルギーが吸収される。また、このときには、ステアリングホイール１３に装着したエアーバッグが展開してステアリングホイール１３への衝突を緩衝する。

ところで、本実施形態においては、ステアリングコラム１２の上端部に前方への略水平方向の荷重Ｆ１が入力したときに各樹脂製ブッシュ７１，７２が離れる側の各長孔面に、各長孔６２ａの一部を幅狭として各樹脂製ブッシュ７１，７２の位置決めとステアリングコラム１２の前方への離脱荷重を設定する凸部６２ａ１を設けたため、ステアリングコラム１２にコラム軸に沿った前方への荷重Ｆ２が入力してステアリングコラム１２がコラム軸方向に移動するとき（軸方向入力時）の各凸部６２ａ１による各樹脂製ブッシュ７１，７２の削り代Ｓ１に比して、ステアリングコラム１２の上端部に前方への略水平方向の荷重Ｆ１が入力してステアリングコラム１２が前方へ移動するとき（水平方向入力時）の各凸部６２ａ１による各樹脂製ブッシュ７１，７２の削り代Ｓ２を少なくすることができて、軸方向入力時の軸方向離脱荷重に比して、水平方向入力時のコラム離脱荷重を小さくすることができる。

したがって、ステアリングホイール１３に装着されるエアーバッグの展開時に必要な軸方向離脱荷重（エアーバッグの機能に関連する荷重）を確保した上で、ステアリングコラム１２の上端部に前方への略水平方向の荷重Ｆ１が入力したときのコラム離脱荷重（車両正面衝突時における二次衝突時の緩衝作用に関連する荷重）を十分に下げることができて、当該ステアリング装置において必要な所期の性能を的確に確保することができる。

また、本実施形態においては、下方支持機構Ｂの各樹脂製ブッシュ７１，７２をＣ形形状として縮径可能とし、同樹脂製ブッシュ７１，７２に各長孔６２ａに嵌合して回り止めするガイド７１ａ，７２ａを設けるとともに各長孔６２ａへの嵌合後に抜け止めするフランジ７１ｃ，７２ｃを設けたため、各樹脂製ブッシュ７１，７２の各長孔６２ａへの嵌合組付に際して、各樹脂製ブッシュ７１，７２を縮径して各長孔６２ａに容易に組付けることができるとともに、その後の各樹脂製ブッシュ７１，７２へのカラー７３の貫通組付に際して各樹脂製ブッシュ７１，７２に設けたフランジ７１ｃ，７２ｃによる抜け止め機能によりカラー７３を各樹脂製ブッシュ７１，７２に容易に組付けることができる。

また、各樹脂製ブッシュ７１，７２、カラー７３及びボルト（連結軸）７４等の組付後においては、各樹脂製ブッシュ７１，７２に設けたガイド７１ａ，７２ａによる回転止め機能により、下方支持機構Ｂでの回転許容部位を各樹脂製ブッシュ７１，７２の内周面とカラー７３の外周面（長孔加工面より容易に加工精度を上げることができる部位）間のみとすることができて、各樹脂製ブッシュ７１，７２の耐久性を容易に向上させることができ、所期の性能を長期間安定して得ることができるとともに、各樹脂製ブッシュ７１，７２における合口位置（Ｃ形によって形成される周方向隙間の位置）を常に設定位置とすることができて、各樹脂製ブッシュ７１，７２が各長孔６２ａに設けた凸部６２ａ１にて削られる場合のコラム離脱荷重を安定して得ることができる。

しかして、本実施形態においては、ステアリングコラム１２の上端部に前方への略水平方向の荷重Ｆ１が入力したときに上方支持機構Ａの支持部に発生する力Ｆａの方向に向けてステアリングコラム１２の上部離脱方向をコラム軸方向に対して上方へ所定角度θ１偏向させるとともに、ステアリングコラム１２の上端部に前方への略水平方向の荷重Ｆ１が入力したときに下方支持機構Ｂの支持部に発生する力Ｆｂの方向に向けてステアリングコラム１２の下部移動方向をコラム軸方向に対して下方へ所定角度θ２偏向させたため、ステアリングコラム１２の上端部に前方への略水平方向の荷重Ｆ１が入力したときに上方支持機構Ａ及び下方支持機構Ｂの各支持部にて生じるこじりや摩擦を低減することができ、ステアリングコラム１２のスムーズな移動を確保して所期の性能を的確に確保することができる。

本発明によるステアリング装置の一実施形態を示す側面図である。 図１に示したステアリングコラムの側面図である。 図１に示した上方の車体側ブラケットとこれに組付けられるカラー及びボルトの関係を示す側面図である。 図１に示した下方のコラム側ブラケットとこれに組付けられる樹脂製ブッシュとこれを貫通するカラーの関係を示す一部破断側面図である。 図４に示した下方のコラム側ブラケット、樹脂製ブッシュ及びカラーと樹脂製ブッシュ及びカラーを車体側ブラケットに固定するためのボルト及びナットの分解斜視図である。 図１、図４及び図５に示した樹脂製ブッシュ単体の正面図である。 図６に示した樹脂製ブッシュ単体の平面図である。 図６の８−８線に沿った断面図である。

符号の説明

１１…ステアリングシャフト、１２…ステアリングコラム、１３…ステアリングホイール、２０…車体、Ａ…上方支持機構、３１…車体側ブラケット、３１ａ１…切欠、３２…コラム側ブラケット、３２ａ１…円弧状長孔、４０…係脱手段、５０…操作レバー、Ｂ…下方支持機構、６１…車体側ブラケット、６１ａ１…取付丸孔、６２…コラム側ブラケット、６２ａ…長孔、６２ａ１…凸部、７１，７２…樹脂製ブッシュ、７１ａ，７２ａ…ガイド、７１ｂ，７２ｂ、７１ｃ，７２ｃ…フランジ、７３…カラー、７４…ボルト（連結軸）、７５…ナット。

Claims (2)

1. ステアリングコラムの上部を上下方向へ移動可能かつ前方へ離脱可能に支持する上方支持機構と、同ステアリングコラムの下部をコラム軸方向へ移動可能かつ傾動可能に支持する下方支持機構とによって、当該ステアリングコラムを所定の傾斜角にて車体に支持するステアリング装置において、
   前記ステアリングコラムの上端部に前方への略水平方向の荷重が入力したとき同ステアリングコラムの前方への上部離脱方向をコラム軸方向に対して上方へ所定角度偏向させる係脱手段を前記上方支持機構に設けるとともに、前記ステアリングコラムの上端部に前方への略水平方向の荷重が入力したとき同ステアリングコラムの下方への下部移動方向をコラム軸方向に対して下方へ所定角度偏向させる連結手段を前記下方支持機構に設けたことを特徴とするステアリング装置。
2. 前記下方支持機構が、車体に固定した車体側ブラケットと、前記ステアリングコラムに固定したコラム側ブラケットと、このコラム側ブラケットに形成したコラム軸方向に長い前後方向の長孔に嵌合した樹脂製ブッシュと、この樹脂製ブッシュを貫通した状態にて前記車体側ブラケットに一体的に組付けたカラーと連結軸とにより構成され、前記樹脂製ブッシュとして縮径可能な樹脂製ブッシュを採用し、同樹脂製ブッシュに前記長孔の上側内端面と下側内端面に係合して回り止めされるガイドを形成するとともに前記長孔への嵌合後に抜け止めされるフランジを形成したことを特徴とする請求項1に記載のステアリング装置。

Images