JP3888841B2 - Steering device - Google Patents

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JP3888841B2 JP2000269558A JP2000269558A JP3888841B2 JP 3888841 B2 JP3888841 B2 JP 3888841B2 JP 2000269558 A JP2000269558 A JP 2000269558A JP 2000269558 A JP2000269558 A JP 2000269558A JP 3888841 B2 JP3888841 B2 JP 3888841B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングホイールの位置調節が可能なステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトを支持するコラムと、そのコラムを車体に対して左右方向に沿う揺動軸回りに揺動可能に連結する連結機構と、そのコラムの揺動を固定および固定解除可能な操作機構とを備えるステアリング装置においては、そのコラムを揺動させることでステアリングホイールの位置を調節することができる。
【0003】
その操作機構として、カムと、一対のローラにより構成されるカムフォロアと、そのカムとカムフォロアとを操作軸回りに相対回転させる手動操作部材とを有するものが従来から用いられている(特開平6−219283号)。そのカムの輪郭面は、その操作軸回りのカムとカムフォロアとの相対回転によってカムとカムフォロアとが操作軸方向に相対変位するように定められている。そのカムとカムフォロアとの操作軸方向の相対変位に応じて、そのコラムの揺動の固定と固定解除とがなされる。
【0004】
そのカムの輪郭面は、そのコラムの揺動固定状態においてカムフォロアと接する固定部と、そのコラムの揺動固定解除状態においてカムフォロアと接する解除部と、そのカムフォロアを固定部と解除部との間で案内する案内部とを有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のカムの輪郭面においては、その案内部における固定部との境界はエッジ状とされていた。そのため、コラムの揺動を固定するためにカムフォロアがエッジ状の境界を乗り越える際に、操作部材の操作量に対して操作力が急激に増加してピーク値をとる。そのため、円滑にコラムの揺動を固定することができないという問題がある。
【0006】
本発明は、上記問題を解決することのできるステアリング装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ステアリングシャフトを支持するコラムと、そのコラムを車体に揺動可能に連結する連結機構と、そのコラムの揺動を固定および固定解除可能な操作機構とを備え、その操作機構は、カムと、カムフォロアと、そのカムとカムフォロアとを操作軸回りに相対回転させる手動操作部材とを有し、その操作軸回りのカムとカムフォロアとの相対回転によって、そのカムとカムフォロアとが操作軸方向に相対変位するように、そのカムの輪郭面形状が定められ、そのカムの輪郭面は、そのコラムの揺動固定状態においてカムフォロアと接する固定部と、そのコラムの揺動固定解除状態においてカムフォロアと接する解除部と、そのカムフォロアを固定部と解除部との間で変位するように案内する案内部とを有し、そのカムとカムフォロアとの操作軸方向の相対変位に応じて、そのコラムの揺動の固定と固定解除とがなされるステアリング装置において、その案内部の一端は、解除部に滑らかに連なると共にカムフォロア側において凹の曲面とされ、その案内部の他端は、その固定部に滑らかに連なると共にカムフォロア側において凸の曲面とされ、その案内部の他端における曲面の曲率は、一端における曲面の曲率よりも大きくされ、前記固定部と前記解除部は前記相対回転の方向に沿う面とされ、前記カムフォロアは追従部を有し、前記揺動固定解除状態において前記固定部に面接触すると共に前記揺動固定解除状態において前記解除部に面接触する面と、この面に連なる凸の曲面とが、前記追従部に形成され、前記案内部は前記カムフォロアを案内する状態において前記追従部に形成された凸の曲面に接することを特徴とする。
本発明の構成によれば、コラムを揺動固定解除状態から揺動固定状態にするために手動操作部材によりカムとカムフォロアとを操作軸回りに相対回転させると、コラムの揺動固定解除状態においてカムの輪郭面における解除部に接していたカムフォロアは、案内部により固定部に案内される。その案内部は、解除部との境界を構成する一端において解除部に滑らかに連なると共にカムフォロア側において凹の曲面とされ、固定部との境界を構成する他端において固定部に滑らかに連なると共にカムフォロア側において凸の曲面とされている。よって、その操作部材の操作時に操作力を滑らかに変化させることができ、操作力が急激な変化によるピーク値をとるのを防止でき、円滑な操作によりコラムの揺動を固定することができる。また、コラムを揺動固定解除状態から揺動固定状態にするために手動操作部材によりカムとカムフォロアとを操作軸回りに相対回転させる時、その操作部材の操作量に対する操作力の増加割合は当初小さく、コラムが揺動固定状態になる直前で大きくなる。すなわち、手動操作部材を当初は小さな力で操作して最後に大きな力で操作することになるので、コラムの揺動が固定されたか否かを認識することができる。よって、円滑な操作ができるだけでなく、操作部材の操作が不十分になるのを防止して確実にコラムの揺動を固定できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1〜図3に示す衝撃吸収形電動パワーステアリング装置1は、ステアリングシャフト2と、そのステアリングシャフト2を支持するコラム3と、そのコラム3を車体に対して左右方向に沿う揺動軸O回りに揺動可能に連結する連結機構6と、その連結機構6よりもステアリングホイール側において、そのコラム3の揺動を固定および固定解除可能な操作機構10とを備えている。
【0011】
そのステアリングシャフト2とコラム3とは同軸心とされ、その軸心は車両への取り付け状態において前方に向かうに従い下方に向かうように傾斜する。
【0012】
そのステアリングシャフト2の一端(図1、図2において上方側)にステアリングホイール(図示省略)が連結され、他端に例えばラックピニオン式等のステアリングギア(図示省略)が接続される。そのステアリングホイールの回転がステアリングシャフト2からステアリングギアを介して車輪に伝達されることで車両の操舵がなされる。そのステアリングシャフト2は、車輪側の筒状第1部分2aと、この第1部分2aに軸方向相対移動可能に嵌め合わされるステアリングホイール側の第2部分2bとを有する。その第1部分2aと第2部分2bとは、例えば嵌め合わせ位置において非円形とされることで互いに回転伝達可能とされている。
【0013】
そのコラム3は、操作トルクを検出するトルクセンサ7のセンサハウジング7aに固定される円筒形の第1部分3aと、この第1部分3aのステアリングホイール側に軸方向相対移動可能に嵌め合わされる第2部分3bとを有する。そのコラム3の第2部分3bはステアリングシャフト2の第2部分2bを軸中心に相対回転可能かつ軸方向に同行移動可能に支持する。そのセンサハウジング7aに取り付けられる操舵補助力発生用モータ8により、そのトルクセンサ7により検出される操舵トルクに応じた操舵補助トルクが付与される。そのトルクセンサ7および操舵補助トルクの付与機構は公知の構成を採用できる。
【0014】
その連結機構6は、上記センサハウジング7aに一体化されたブラケット21を有し、そのブラケット21に支持シャフト22が軸中心に回転可能に挿通されている。その支持シャフト22が車体に取り付けられる。これにより、その支持シャフト22の軸心が上記揺動軸Oになる。
【0015】
その操作機構10は、挟み込み部材である第1ブラケット11と、被挟み込み部材である第2ブラケット12とを有する。
その第1ブラケット11は、コラム3の第2部分3bの外方側に位置する一対の側壁11aと、各側壁11aの上端から左右外方に延びる支持部11bと、両支持部11bを連結する連結部11cとを有する。各支持部11bに、ステアリングホイール側において開口する切欠11dが形成される。各切欠11dに接続部材14が挿入される。各支持部11bにおいて、各接続部材14に形成された溝14aに挿入される突出部が、各切欠11dの周縁から突出する。各接続部材14に衝撃吸収板15のステアリングホイール側端部が重ね合わせられる。各支持部11b、各接続部材14、各衝撃吸収板15を貫通するネジ軸40が車体側部材4に植え込まれている。各接続部材14と各衝撃吸収板15は、各ネジ軸40にねじ合わされるナット(図示省略)と車体側部材4とで挟み込まれることで、車体側に固定される。各支持部11bの突出部と各衝撃吸収板15と各接続部材14とを貫通する樹脂充填孔に樹脂16が充填されている。これにより第1ブラケット11は車体に固定されている。各衝撃吸収板15は、ステアリングホイール側端部から車輪側に向かい延び、車輪側端部は自由端とされ、両端間において屈曲することで段部15aが形成され、その段部15aは各支持部11bに形成された開口11e内に位置する。各衝撃吸収板15は、その開口11eから車輪側に向かう部分において、各支持部11bに取り付けられた変位規制部材17により変位が規制されている。これにより、車両が障害物と衝突することでドライバーがステアリングホイールに衝突すると、樹脂16が剪断され、第1ブラケット11と接続部材14との連結が解除され、コラム3の第2部分3bは第1部分3aに対して軸方向移動し、ステアリングシャフト2の第2部分2bは第1部分2aに対して軸方向移動し、衝撃吸収板15は段部15aが開口11eの内周面に押し付けられることで塑性変形する。その樹脂16の剪断と、コラム3の第1部分3aと第2部分3bとの間の摩擦と、衝撃吸収板15の塑性変形により、ドライバーに作用する衝撃が吸収される。
【0016】
その第2ブラケット12は、一対の側壁12aと、両側壁12aの下端を互いに連結する連結壁12bとを有する。両側壁12aの上端がコラム3の第2部分3bに溶接されることで第2ブラケット12はコラム3に固定されている。また、第2ブラケット12における両側壁12aは上記第1ブラケット11の両側壁11aにより挟み込まれる。
【0017】
上記第1ブラケット11の両側壁11aと、第2ブラケット12の両側壁12aとに、左右方向軸心を有する頭部51a付きのボルト51が挿入されている。その第1ブラケット11の両側壁11aにおけるボルト51の挿通用開口11a′は、そのボルト51がコラム3に対して上記揺動軸Oを中心として揺動すると共にコラム軸方向に相対移動するのを許容する大きさを有する。そのボルト51は第2ブラケット12の両側壁12aに対して軸中心に相対回転しないように挿入され、例えば、そのボルト51の外周と両側壁12aのボルト挿通孔12a′とは非円形とされる。さらに、そのボルト51の頭部51aと第1ブラケット11の一方の側壁11aとの間に、揺動ガイド52と伸縮ガイド53とが配置されている。図4、図5に示すように、その揺動ガイド52は、第1ブラケット11の一方の側壁11aに溶接等により固定され、上記揺動軸Oを中心とする円弧に沿う長手方向を有する長孔52aを有し、その長孔52aにボルト51が挿入されている。その伸縮ガイド53は、第2ブラケット12の一方の側壁12aにピン13を介して固定され、コラム3の軸方向に沿う長手方向を有する長孔53aを有し、その長孔53aにボルト51が挿入されている。
【0018】
その第1ブラケット11の他方の側壁11aから突出するボルト51にナット54がねじ合わされる。そのナット54と第1ブラケット11の他方の側壁11aとの間において、手動操作部材であるレバー61と、筒状のカム62と、筒状のカムフォロア63とがボルト51に嵌め合わされている。そのレバー61はカムフォロア63に同行回転するように固定され、そのカム62は第1ブラケット11の他方の側壁11aに固定される。これにより、そのレバー61を回転操作することで、そのカム62とカムフォロア63とはボルト51の軸中心に相対回転する。そのボルト51の軸が操作軸とされる。
【0019】
その操作軸回りのカム62とカムフォロア63との相対回転によって、そのカム62とカムフォロア63とが操作軸方向に相対変位するように、そのカム62の輪郭面形状が定められている。
【0020】
すなわち、その筒状のカム62の一端が周方向に沿って並列する複数の輪郭面を構成し、各輪郭面は、図3、図6の(1)に示すコラム3の揺動固定状態においてカムフォロア63と接する固定部62aと、図6の(2)に示すようにコラム3の揺動固定解除状態においてカムフォロア63と接する解除部62bと、そのカムフォロア63をカム62に対する相対回転時に固定部62aと解除部62bとの間で変位するように案内する案内部62cとを有する。各輪郭面における固定部62a、案内部62c、解除部62bは、この順番でカムの周方向に沿って並列する。操作軸方向において、固定部62aは解除部62bよりもカムフォロア63側に配置され、案内部62cにより固定部62aと解除部62bとが接続されている。そのカムフォロア63は、各カム輪郭面に接する複数の追従部63aを有する。レバー61の操作によりカム62とカムフォロア63とを相対回転させると、各追従部63aがカム輪郭面に沿って移動することで、カム62とカムフォロア63とは操作軸方向に相対変位する。ボルト51の頭部51aとナット54との距離は一定に保持されるので、そのカム62とカムフォロア63との操作軸方向の相対変位に応じて、第1ブラケット11の両側壁11aによる第2ブラケット12の締め付けと締め付け解除とがなされる。すなわち、レバー61を一方向に回転操作すると、その第1ブラケット11による第2ブラケット12の締め付けにより、コラム3の揺動軸O回りの揺動と、第2部分3bの第1部分3aに対する軸方向移動とが固定される。そのレバー61を一方向に回転操作し、図1において二点鎖線で示す位置に変位させると、その締め付け解除によりその揺動と軸方向移動の固定が解除され、ステアリングホイールの位置を調節できる。なお、そのレバー61に形成された突出部61aが第1ブラケット11に形成されたストッパー66に当たることで、そのレバー61の回転が規制される。
【0021】
各カム輪郭面において、解除部62bとの境界を構成する案内部62cの一端は、その解除部62bに滑らかに連なると共にカムフォロア63側において凹の曲面R1とされている。また、固定部62aとの境界を構成する案内部62cの他端は、その固定部62aに滑らかに連なると共にカムフォロア63側において凸の曲面R2とされている。その案内部62cの他端におけるカム62の輪郭面を構成する曲面R2の曲率は、一端におけるカム62の輪郭面を構成する曲面R1の曲率よりも大きくされている。本実施形態では、その案内部62cにおけるカム62の輪郭面は、上記操作軸方向から視てサイクロイド曲線に沿うものとされている。
【0022】
上記構成によれば、コラム3を揺動固定解除状態から揺動固定状態にするためにレバー61によりカム62とカムフォロア63とを操作軸回りに相対回転させると、コラム3の揺動固定解除状態においてカム62の輪郭面における解除部62bに接していたカムフォロア63は、案内部62cにより固定部62aに案内される。その案内部62cは、解除部62bとの境界を構成する一端において解除部62bに滑らかに連なると共にカムフォロア63側において凹の曲面R1とされ、固定部62aとの境界を構成する他端において固定部62aに滑らかに連なると共にカムフォロア63側において凸の曲面R2とされている。よって、そのレバー61の操作時に操作力を滑らかに変化させることができ、操作力が急激な変化によるピーク値をとるのを防止でき、円滑な操作によりコラム3の揺動を固定することができる。
また、曲面R2の曲率は曲面R1の曲率よりも大きくされているので、コラム3を揺動固定解除状態から揺動固定状態にするためにレバー61によりカム62とカムフォロア63とを操作軸回りに相対回転させる時、そのレバー61の操作量に対する操作力の増加割合は当初小さく、コラム3が揺動固定状態になる直前で大きくなる。これにより、レバー61を当初は小さな力で操作して最後に大きな力で操作することになるので、コラム3の揺動が固定されたか否かを認識することができる。すなわち、固定操作時の操作量と操作力との関係は、従来であれば図7の(1)に示すように操作量に対して操作力が急激に増加してピーク値Pをとるのに対して、上記構成によれば図7の(2)に示すように当初は操作量に対する操作力の増加割合は小さく、固定直前に増加割合が大きくなり、しかもピーク値をとることなく操作力は滑らかに変化して最大になる。よって、円滑な操作ができるだけでなく、レバー61の操作が不十分になるのを防止して確実にコラム3の揺動を固定できる。
さらに、レバー61の操作量に対する操作力の変化割合はカム62の輪郭面の形状に応じて変化することから、そのカム62の輪郭面を操作軸方向から視てサイクロイド曲線に沿うものとすることで、その変化割合の選択の自由度が大きく、且つ、カム62の輪郭面の設計が容易になる。
【0023】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、コラムに挟み込み部材を固定し、車体に被挟み込み部材を固定するようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、コラムの揺動によりステアリングホイールの位置調節が可能なステアリング装置において、円滑な操作によりコラムの揺動を固定し、操作が不十分になるのを防止して確実にコラムの揺動を固定し、その操作力の変化割合の選択の自由度を大きくし、設計の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のステアリング装置の側面図
【図2】本発明の実施形態のステアリング装置の一部破断平面図
【図3】本発明の実施形態のステアリング装置の正面図
【図4】図3のIV矢視図
【図5】図4のV‐V線断面図
【図6】(1)はコラムの揺動固定状態でのカムとカムフォロアを示す図、(2)はコラムの揺動固定解除状態でのカムとカムフォロアを示す図
【図7】(1)は従来のステアリング装置における操作部材の操作量と操作力との関係を示す図、(2)は本発明の実施形態のステアリング装置における操作部材の操作量と操作力との関係を示す図
【符号の説明】
2 ステアリングシャフト
3 コラム
6 連結機構
10 操作機構
61 レバー(手動操作部材)
62 カム
62a 固定部
62b 解除部
62c 案内部
63 カムフォロア
O 揺動軸
R1 凹の曲面
R2 凸の曲面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering device capable of adjusting the position of a steering wheel.
[0002]
[Prior art]
A column that supports the steering shaft connected to the steering wheel, a coupling mechanism that connects the column so as to be swingable about a swinging shaft extending in the left-right direction with respect to the vehicle body, and fixing and releasing the swinging of the column In a steering device including a possible operation mechanism, the position of the steering wheel can be adjusted by swinging the column.
[0003]
As such an operation mechanism, a mechanism having a cam, a cam follower constituted by a pair of rollers, and a manual operation member for relatively rotating the cam and the cam follower around an operation axis has been conventionally used (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6). 219283). The contour surface of the cam is determined so that the cam and the cam follower are relatively displaced in the direction of the operation shaft by the relative rotation of the cam and the cam follower around the operation shaft. The column swing is fixed and released according to the relative displacement of the cam and the cam follower in the operation axis direction.
[0004]
The contour surface of the cam includes a fixed portion that contacts the cam follower when the column is rocked and fixed, a release portion that contacts the cam follower when the column is rocked and unlocked, and the cam follower between the fixed portion and the release portion. And a guide unit for guiding.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the contour surface of the cam of the conventional example, the boundary between the guide portion and the fixed portion has an edge shape. Therefore, when the cam follower moves over the edge-shaped boundary in order to fix the swing of the column, the operating force rapidly increases with respect to the operating amount of the operating member and takes a peak value. Therefore, there is a problem that the column cannot be smoothly fixed.
[0006]
An object of the present invention is to provide a steering device that can solve the above-described problems.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a column that supports the steering shaft, a coupling mechanism that connects the column to the vehicle body so as to be swingable, and an operation mechanism that can fix and release the swing of the column. A cam, a cam follower, and a manual operation member that relatively rotates the cam and the cam follower around an operation axis, and the cam and the cam follower are rotated in the operation axis direction by the relative rotation between the cam and the cam follower around the operation axis. The cam contour surface shape is determined such that the cam contour surface is in contact with the cam follower when the column is swing-fixed and the cam follower is unlocked when the column is swing-fixed. A release portion that contacts the guide portion, and a guide portion that guides the cam follower to be displaced between the fixed portion and the release portion. In the steering device in which the column swing is fixed and released according to the relative displacement in the operation axis direction, one end of the guide portion is smoothly connected to the release portion and has a concave curved surface on the cam follower side. The other end of the guide portion is smoothly connected to the fixed portion and is a convex curved surface on the cam follower side, and the curvature of the curved surface at the other end of the guide portion is larger than the curvature of the curved surface at one end, The fixed portion and the release portion are surfaces along the direction of the relative rotation, and the cam follower has a follow-up portion, and is in surface contact with the fixed portion in the swing fixed release state and in the swing fixed release state. A surface in surface contact with the release portion and a convex curved surface connected to the surface are formed in the follower portion, and the guide portion guides the cam follower in a state of guiding the cam follower. Characterized in that the contact with the convex curved surface formed on the part.
According to the configuration of the present invention, when the cam and the cam follower are relatively rotated around the operation shaft by the manual operation member in order to change the column from the rocking / unlocking state to the rocking / fixing state, The cam follower that has been in contact with the release portion on the contour surface of the cam is guided to the fixed portion by the guide portion. The guide portion is smoothly connected to the release portion at one end constituting the boundary with the release portion and has a concave curved surface on the cam follower side, and is smoothly connected to the fixed portion at the other end constituting the boundary with the fixed portion and the cam follower. A convex curved surface is formed on the side. Therefore, it is possible to smoothly change the operating force when operating the operating member, to prevent the operating force from taking a peak value due to an abrupt change, and to fix the column swinging by a smooth operation. Further, when the cam and the cam follower are relatively rotated around the operation axis by the manual operation member in order to change the column from the rocking fixed release state to the rocking fixed state, the rate of increase in the operating force with respect to the operation amount of the operating member is initially Small, large just before the column is in a rocking fixed state. That is, since the manual operation member is initially operated with a small force and finally operated with a large force, it is possible to recognize whether or not the column swing is fixed. Therefore, not only a smooth operation can be performed, but also the operation of the operation member can be prevented from becoming insufficient, and the column swing can be reliably fixed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The shock absorbing electric power steering apparatus 1 shown in FIGS. 1 to 3 includes a steering shaft 2, a column 3 that supports the steering shaft 2, and a swing axis O that extends along the left-right direction of the column 3 with respect to the vehicle body. And a manipulation mechanism 10 that can fix and release the swing of the column 3 closer to the steering wheel than the connection mechanism 6.
[0011]
The steering shaft 2 and the column 3 are coaxial with each other, and the axial center thereof is inclined so as to go downward as it goes forward in the state of being attached to the vehicle.
[0012]
A steering wheel (not shown) is connected to one end (upper side in FIGS. 1 and 2) of the steering shaft 2, and a steering gear (not shown) such as a rack and pinion type is connected to the other end. The rotation of the steering wheel is transmitted from the steering shaft 2 to the wheels via the steering gear, whereby the vehicle is steered. The steering shaft 2 has a cylindrical first portion 2a on the wheel side and a second portion 2b on the steering wheel side that is fitted to the first portion 2a so as to be relatively movable in the axial direction. The first portion 2a and the second portion 2b are configured to be non-circular at the fitting position, for example, so that rotation can be transmitted to each other.
[0013]
The column 3 is fitted to a cylindrical first portion 3a fixed to a sensor housing 7a of a torque sensor 7 for detecting an operation torque, and a first portion 3a is fitted to the steering wheel side so as to be capable of axial relative movement. 2 parts 3b. The second portion 3b of the column 3 supports the second portion 2b of the steering shaft 2 so as to be capable of relative rotation about the axis and movable in the axial direction. A steering assist torque corresponding to the steering torque detected by the torque sensor 7 is applied by the steering assist force generating motor 8 attached to the sensor housing 7a. The torque sensor 7 and the steering assist torque applying mechanism can employ known configurations.
[0014]
The connection mechanism 6 has a bracket 21 integrated with the sensor housing 7a, and a support shaft 22 is inserted into the bracket 21 so as to be rotatable about its axis. The support shaft 22 is attached to the vehicle body. As a result, the axis of the support shaft 22 becomes the swing axis O.
[0015]
The operation mechanism 10 includes a first bracket 11 that is a sandwiching member and a second bracket 12 that is a sandwiched member.
The first bracket 11 connects a pair of side walls 11a located on the outer side of the second portion 3b of the column 3, a support part 11b extending from the upper end of each side wall 11a to the left and right, and both support parts 11b. And a connecting portion 11c. Each support portion 11b is formed with a notch 11d that opens on the steering wheel side. The connection member 14 is inserted into each notch 11d. In each support part 11b, the protrusion part inserted in the groove | channel 14a formed in each connection member 14 protrudes from the periphery of each notch 11d. The steering wheel side end portion of the shock absorbing plate 15 is overlaid on each connection member 14. A screw shaft 40 that penetrates each support portion 11 b, each connection member 14, and each shock absorbing plate 15 is implanted in the vehicle body side member 4. Each connection member 14 and each shock absorbing plate 15 are fixed to the vehicle body side by being sandwiched between a nut (not shown) screwed to each screw shaft 40 and the vehicle body side member 4. Resin 16 is filled in a resin filling hole that penetrates the protruding portion of each support portion 11 b, each shock absorbing plate 15, and each connection member 14. Thus, the first bracket 11 is fixed to the vehicle body. Each shock absorbing plate 15 extends from the steering wheel side end portion toward the wheel side, the wheel side end portion is a free end, and a step portion 15a is formed by bending between both ends, and the step portion 15a is supported by each support portion. It is located in the opening 11e formed in the part 11b. The displacement of each shock absorbing plate 15 is regulated by a displacement regulating member 17 attached to each support portion 11b at a portion from the opening 11e toward the wheel. Accordingly, when the driver collides with the steering wheel due to the vehicle colliding with the obstacle, the resin 16 is sheared, the connection between the first bracket 11 and the connection member 14 is released, and the second portion 3b of the column 3 is The second portion 2b of the steering shaft 2 moves in the axial direction relative to the first portion 3a, and the shock absorbing plate 15 is pressed against the inner peripheral surface of the opening 11e. This causes plastic deformation. The impact acting on the driver is absorbed by the shearing of the resin 16, the friction between the first portion 3 a and the second portion 3 b of the column 3, and the plastic deformation of the shock absorbing plate 15.
[0016]
The second bracket 12 has a pair of side walls 12a and a connecting wall 12b that connects the lower ends of both side walls 12a to each other. The second bracket 12 is fixed to the column 3 by welding the upper ends of the side walls 12 a to the second portion 3 b of the column 3. Further, both side walls 12 a of the second bracket 12 are sandwiched between both side walls 11 a of the first bracket 11.
[0017]
Bolts 51 with heads 51 a having left and right axial centers are inserted into both side walls 11 a of the first bracket 11 and both side walls 12 a of the second bracket 12. The insertion opening 11 a ′ of the bolt 51 in the both side walls 11 a of the first bracket 11 allows the bolt 51 to swing relative to the column 3 about the swing axis O and to move relative to the column axis direction. It has an acceptable size. The bolt 51 is inserted so as not to rotate relative to the both side walls 12a of the second bracket 12 in the axial center. For example, the outer periphery of the bolt 51 and the bolt insertion holes 12a ′ of the side walls 12a are non-circular. . Further, a swing guide 52 and an extendable guide 53 are disposed between the head 51 a of the bolt 51 and one side wall 11 a of the first bracket 11. As shown in FIGS. 4 and 5, the swing guide 52 is fixed to one side wall 11a of the first bracket 11 by welding or the like, and has a longitudinal direction along an arc centered on the swing axis O. It has a hole 52a, and a bolt 51 is inserted into the long hole 52a. The telescopic guide 53 is fixed to one side wall 12a of the second bracket 12 via a pin 13, and has a long hole 53a having a longitudinal direction along the axial direction of the column 3, and a bolt 51 is inserted into the long hole 53a. Has been inserted.
[0018]
A nut 54 is screwed onto a bolt 51 protruding from the other side wall 11 a of the first bracket 11. Between the nut 54 and the other side wall 11 a of the first bracket 11, a lever 61 that is a manual operation member, a cylindrical cam 62, and a cylindrical cam follower 63 are fitted to the bolt 51. The lever 61 is fixed so as to rotate along with the cam follower 63, and the cam 62 is fixed to the other side wall 11 a of the first bracket 11. Thus, by rotating the lever 61, the cam 62 and the cam follower 63 rotate relative to the axial center of the bolt 51. The axis of the bolt 51 is an operation axis.
[0019]
The contour surface shape of the cam 62 is determined so that the cam 62 and the cam follower 63 are relatively displaced in the operation axis direction due to the relative rotation of the cam 62 and the cam follower 63 around the operation shaft.
[0020]
That is, one end of the cylindrical cam 62 constitutes a plurality of contour surfaces arranged in parallel along the circumferential direction, and each contour surface is in the swinging fixed state of the column 3 shown in FIG. 3 and FIG. A fixed portion 62 a that contacts the cam follower 63, a release portion 62 b that contacts the cam follower 63 when the column 3 is in the swinging fixed release state as shown in FIG. 6B, and a fixed portion 62 a when the cam follower 63 is rotated relative to the cam 62. And a release portion 62b, and a guide portion 62c for guiding so as to be displaced. The fixing portion 62a, the guide portion 62c, and the release portion 62b on each contour surface are arranged in parallel along the circumferential direction of the cam in this order. In the operation axis direction, the fixed portion 62a is disposed closer to the cam follower 63 than the release portion 62b, and the fixed portion 62a and the release portion 62b are connected by the guide portion 62c. The cam follower 63 has a plurality of follower portions 63a in contact with the cam contour surfaces. When the cam 62 and the cam follower 63 are relatively rotated by the operation of the lever 61, each follower 63a moves along the cam contour surface, so that the cam 62 and the cam follower 63 are relatively displaced in the operation axis direction. Since the distance between the head 51a of the bolt 51 and the nut 54 is kept constant, the second bracket by the side walls 11a of the first bracket 11 according to the relative displacement of the cam 62 and the cam follower 63 in the operation axis direction. Twelve tightening and untightening are performed. That is, when the lever 61 is rotated in one direction, the second bracket 12 is tightened by the first bracket 11 to swing the column 3 around the swing axis O and the second portion 3b is pivoted with respect to the first portion 3a. Directional movement is fixed. When the lever 61 is rotated in one direction and displaced to the position indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, the rocking and the axial movement are fixed by releasing the tightening, and the position of the steering wheel can be adjusted. The protrusion 61a formed on the lever 61 abuts against a stopper 66 formed on the first bracket 11, whereby the rotation of the lever 61 is restricted.
[0021]
In each cam contour surface, one end of the guide portion 62c that forms a boundary with the release portion 62b is smoothly connected to the release portion 62b and has a concave curved surface R1 on the cam follower 63 side. In addition, the other end of the guide portion 62c constituting the boundary with the fixed portion 62a is smoothly connected to the fixed portion 62a and has a convex curved surface R2 on the cam follower 63 side. The curvature of the curved surface R2 constituting the contour surface of the cam 62 at the other end of the guide portion 62c is larger than the curvature of the curved surface R1 constituting the contour surface of the cam 62 at one end. In the present embodiment, the contour surface of the cam 62 in the guide portion 62c is along the cycloid curve as viewed from the operation axis direction.
[0022]
According to the above-described configuration, when the cam 62 and the cam follower 63 are relatively rotated around the operation shaft by the lever 61 in order to change the column 3 from the rocking fixed release state to the rocking fixed release state, the column 3 rocking fixed release state The cam follower 63 that has been in contact with the release portion 62b on the contour surface of the cam 62 is guided to the fixed portion 62a by the guide portion 62c. The guide portion 62c is smoothly connected to the release portion 62b at one end that constitutes the boundary with the release portion 62b, and has a concave curved surface R1 on the cam follower 63 side, and the fixed portion at the other end that constitutes the boundary with the fixed portion 62a. It is connected to 62a smoothly and is a convex curved surface R2 on the cam follower 63 side. Therefore, the operating force can be smoothly changed when the lever 61 is operated, the peak value due to the abrupt change of the operating force can be prevented, and the swing of the column 3 can be fixed by the smooth operation. .
In addition, since the curvature of the curved surface R2 is larger than the curvature of the curved surface R1, the cam 61 and the cam follower 63 are moved around the operation axis by the lever 61 in order to change the column 3 from the rocking / unlocking state to the rocking / fixing state. When the relative rotation is performed, the rate of increase of the operation force with respect to the operation amount of the lever 61 is initially small and increases immediately before the column 3 is in the swinging fixed state. As a result, the lever 61 is initially operated with a small force and finally operated with a large force, so that it is possible to recognize whether or not the swing of the column 3 is fixed. That is, the relationship between the operation amount and the operation force at the time of the fixed operation is that the operation force increases rapidly with respect to the operation amount as shown in (1) of FIG. On the other hand, according to the above configuration, as shown in FIG. 7 (2), the increase rate of the operation force with respect to the operation amount is small at first, the increase rate increases immediately before fixing, and the operation force does not take a peak value. Smoothly changes and maximizes. Therefore, not only a smooth operation can be performed, but also the operation of the lever 61 can be prevented from being insufficient, and the swing of the column 3 can be reliably fixed.
Furthermore, since the change rate of the operating force with respect to the operation amount of the lever 61 changes according to the shape of the contour surface of the cam 62, the contour surface of the cam 62 is viewed along the cycloid curve when viewed from the operation axis direction. Thus, the degree of freedom in selecting the change rate is large, and the contour surface of the cam 62 can be easily designed.
[0023]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the sandwiching member may be fixed to the column, and the sandwiched member may be fixed to the vehicle body.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a steering device capable of adjusting the position of a steering wheel by swinging a column, the swinging of the column is fixed by a smooth operation to prevent the operation from being insufficient and to ensure that the column is The swing can be fixed, the degree of freedom in selecting the change rate of the operating force can be increased, and the design can be facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a steering apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially broken plan view of the steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 is a view taken along line IV in FIG. 3. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4. FIG. 6A is a view showing a cam and a cam follower when the column is swinging fixed. FIG. 7 is a diagram showing a cam and a cam follower in a state where the rocking is fixed to be released. FIG. 7A is a diagram showing a relationship between an operation amount and an operation force of an operation member in a conventional steering device, and FIG. The figure which shows the relationship between the operation amount of the operation member in the steering device of form, and operation force
2 Steering shaft 3 Column 6 Connection mechanism 10 Operation mechanism 61 Lever (manual operation member)
62 Cam 62a Fixing part 62b Release part 62c Guide part 63 Cam follower O Oscillating shaft R1 Concave curved surface R2 Convex curved surface

Claims (1)

ステアリングシャフトを支持するコラムと、
そのコラムを車体に揺動可能に連結する連結機構と、
そのコラムの揺動を固定および固定解除可能な操作機構とを備え、
その操作機構は、カムと、カムフォロアと、そのカムとカムフォロアとを操作軸回りに相対回転させる手動操作部材とを有し、
その操作軸回りのカムとカムフォロアとの相対回転によって、そのカムとカムフォロアとが操作軸方向に相対変位するように、そのカムの輪郭面形状が定められ、
そのカムの輪郭面は、そのコラムの揺動固定状態においてカムフォロアと接する固定部と、そのコラムの揺動固定解除状態においてカムフォロアと接する解除部と、そのカムフォロアを固定部と解除部との間で変位するように案内する案内部とを有し、
そのカムとカムフォロアとの操作軸方向の相対変位に応じて、そのコラムの揺動の固定と固定解除とがなされるステアリング装置において、
その案内部の一端は、解除部に滑らかに連なると共にカムフォロア側において凹の曲面とされ、
その案内部の他端は、その固定部に滑らかに連なると共にカムフォロア側において凸の曲面とされ、
その案内部の他端における曲面の曲率は、一端における曲面の曲率よりも大きくされ、
前記固定部と前記解除部は前記相対回転の方向に沿う面とされ、
前記カムフォロアは追従部を有し、
前記揺動固定解除状態において前記固定部に面接触すると共に前記揺動固定解除状態において前記解除部に面接触する面と、この面に連なる凸の曲面とが、前記追従部に形成され、
前記案内部は前記カムフォロアを案内する状態において前記追従部に形成された凸の曲面に接することを特徴とするステアリング装置。
A column that supports the steering shaft;
A coupling mechanism for pivotally coupling the column to the vehicle body,
An operation mechanism capable of fixing and releasing the swing of the column,
The operation mechanism includes a cam, a cam follower, and a manual operation member that relatively rotates the cam and the cam follower around an operation axis.
The contour surface shape of the cam is determined so that the cam and the cam follower are relatively displaced in the direction of the operation axis by the relative rotation between the cam and the cam follower around the operation axis.
The contour surface of the cam includes a fixed portion that contacts the cam follower when the column is rocked and fixed, a release portion that contacts the cam follower when the column is rocked and unlocked, and the cam follower between the fixed portion and the release portion. And a guide part that guides so as to be displaced,
In the steering device in which the swing of the column is fixed and released according to the relative displacement of the cam and the cam follower in the operation axis direction,
One end of the guide portion is smoothly connected to the release portion and a concave curved surface on the cam follower side,
The other end of the guide portion is smoothly connected to the fixed portion and is a convex curved surface on the cam follower side,
The curvature of the curved surface at the other end of the guide is larger than the curvature of the curved surface at one end,
The fixed portion and the release portion are surfaces along the direction of the relative rotation,
The cam follower has a follower,
A surface that is in surface contact with the fixed portion in the rocking / fixed release state and that is in surface contact with the release portion in the rocking / fixed release state and a convex curved surface that is continuous with the surface are formed in the follower portion,
The steering device according to claim 1, wherein the guide portion is in contact with a convex curved surface formed in the following portion in a state in which the cam follower is guided.
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