JP3975675B2 - ステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングシャフトを覆うコラムに変速機の操作用チェンジレバー装置が設けられている車両のステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８〜図１０に示す従来のステアリング装置１００においては、ステアリングシャフト１０１を支持する筒状コラム１０２の外周にブラケット１０３が溶接され、そのブラケット１０３に自動変速機の操作用チェンジレバー１０６の支持部材１０４がボルト１１４により取り付けられている。
【０００３】
その支持部材１０４にシャフト状回転部材１０５が、コラム１０２と平行な第１軸１０５ａ中心に回転可能に取り付けられている。その回転部材１０５の先端に二股部１０５ｂが一体的に設けられている。その回転部材１０５に二股部１０５ｂを介してチェンジレバー１０６が、その第１軸１０５ａ中心に同行回転すると共に第２軸１０６ａ中心に相対回転するように取り付けられている。その第１軸１０５ａに直交する面と第２軸１０６ａに直交する面とは互いに直交する。
【０００４】
その支持部材１０４にシフトポジション設定部１０７が設けられている。そのシフトポジション設定部１０７は深さが互いに異なる複数の凹部により構成され、各凹部は、例えばパーキングポジションＰ、リバースポジションＲ、ニュートラルポジションＮ、ドライブポジションＤ、セカンドポジション２等のシフトポジションに対応する。
【０００５】
そのチェンジレバー１０６に、そのシフトポジション設定部１０７に嵌入可能な嵌入部１０８が設けられている。その嵌入部１０８は、チェンジレバー１０６が第２軸１０６ａ中心に回転することで、シフトポジション設定部１０７に対して抜き挿しされ、また、チェンジレバー１０６が第１軸１０５ａ中心に回転することでシフトポジション設定部１０７への嵌入位置が変化する。その回転部材１０５とチェンジレバー１０６とに互いに対向するように設けられるバネ受け１０５ｃ、１０６ｃの間にバネ１０９が配置される。そのバネ１０９により、その嵌入部１０８をシフトポジション設定部１０７に嵌入させる方向にチェンジレバー１０６を第２軸１０６ａ中心に回転させる弾力が付与される。そのシフトポジション設定部１０７を構成する各凹部の深さが互いに異なることで、例えばニュートラルポジションＮからリバースポジションＲやパーキングポジションＰにシフトしたり、ドライブポジションＤからセカンドポジション２にシフトする場合、チェンジレバー１０６を第１軸１０５ａ中心に回転させる前に、第２軸１０６ａ中心に回転させて嵌入部１０８をシフトポジション設定部１０７から離脱させることが必要とされる。
【０００６】
その二股部１０５ｂから第２軸１０６ａに沿って延びるアーム１１０が設けられている。そのアーム１１０の先端は、表面一部が球面に沿うガイド部１１０ａとされている。そのガイド部１１０ａは、伝動部材１１１に形成された長孔１１１ａに挿入されている。その伝動部材１１１は、上記支持部材１０４に第３軸１１１ｂ中心に回転可能に取り付けられている。その第１軸１０５ａに直交する面と第３軸１１１ｂに直交する面とは互いに直交する。これにより、そのチェンジレバー１０６と共にガイド部１１０ａが第１軸１０５ａ中心に回転し、そのガイド部１１０ａの第１軸１０５ａ中心の回転が伝動部材１１１の第３軸１１１ｂ中心の回転に変換されるように、そのガイド部１１０ａの球面に沿う表面と伝動部材１１１の長孔１１１ａの内周面とは相対摺動する。
【０００７】
その伝動部材１１１に、シフトポジションに対応する複数の位置決め用凹部１１１ｃが形成され、その位置決め用凹部１１１ｃに嵌め合わされる凸部１１３ａを有する板バネ１１３が支持部材１０４に取り付けられている。
【０００８】
その伝動部材１１１から突出するアーム１１１ｄに接続されたケーブル１１２が自動変速機に接続される。これにより、チェンジレバー１０６を第２軸１０６ａ中心に回転させて嵌入部１０８をシフトポジション設定部１０７から離脱させ、次に第１軸１０５ａ中心に回転させると、そのチェンジレバー１０６の回転がガイド部１１０ａを介して伝動部材１１１の第３軸１１１ｂ中心の回転に変換される。そのチェンジレバー１０６が何れかのシフトポジションに対応する位置まで揺動すると、そのシフトポジションに対応する位置決め用凹部１１１ｃに板バネ１１３の凸部１１３ａが嵌め合わされる。その伝動部材１１１の回転がケーブル１１２を介して自動変速機に伝達されることで、チェンジレバー１０６のシフトポジションに応じた変速が行われる。
【０００９】
また、従来のステアリング装置において、盗難防止のためにステアリングシャフト１０１の回転をロックする場合、図１１に示すようなロック装置１２１がコラム１０２に取り付られる。そのロック装置１２１は、ロック機構を内蔵する本体１２２と、この本体１２２とでコラム１０２を囲む取り付け用ブラケット１２３と、その本体１２２とブラケット１２３とを締結するボルト１２４と、その本体１２２に設けられたキー孔１２５に挿入されるキーの操作により本体１２２から出没するロック部材１２６と、ステアリングシャフト１０１の外周に一体化されるキーリング１２７とを備える。そのロック部材１２６が、図示のように本体１２２から突出してキーリング１２７に形成された凹部１２７ａに挿入されることで、ステアリングシャフト１０１の回転が規制されるロック状態となり、本体１２２内に没入することでロックが解除される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、チェンジレバー１０６の回転を伝動部材１１１の回転に変換するため、二股部１０５ｂから延びるアーム１１０の先端にガイド部１１０ａを設けている。そのため、チェンジレバー装置の構造が複雑化、大型化するという問題があった。
【００１１】
また、上記従来の構成では、図１２に示すように、ブラケット１０３が溶接されたコラム１０２と支持部材１０４とは別部品となり、ブラケット１０３のコラム１０２への溶接や、ブラケット１０３と支持部材１０４とのボルト１１４による連結が必要であることから、部品点数が多く組み立てが煩雑であるため製造コストが増大し、また、コラム１０２による支持部材１０４の支持剛性を確保するのが困難であった。
【００１２】
さらに、上記従来のロック装置１２１は、支持部材１０４から軸方向に離れた位置でコラムに取り付けられていた。そのため、ステアリングシャフト１０１の軸方向における寸法が大きくなるという問題があり、スペース的に不利であった。また、そのコラムを衝撃作用時に軸方向相対移動する複数部材から構成し、その軸方向相対移動時に衝撃を吸収する機構を設ける場合、その軸方向相対移動ストロークが制限されるために衝撃吸収効果の確保が難しくなる。
【００１３】
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。
【００１４】
【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囲む筒状コラムと、そのコラムに一体化された支持部材と、その支持部材に第１軸中心に回転可能に取り付けられる回転部材と、その回転部材に、第１軸中心に同行回転すると共に第２軸中心に相対回転するように取り付けられている変速機操作用チェンジレバーと、その支持部材により第３軸中心に回転可能に支持される伝動部材とを備え、そのチェンジレバーに嵌入部が設けられ、その支持部材にシフトポジション設定部が、チェンジレバーの第２軸中心の回転によりシフトポジション設定部に対して嵌入部が抜き挿しされ、チェンジレバーの第１軸中心の回転によりシフトポジション設定部に対する嵌入部の嵌入位置が変化するように設けられ、そのチェンジレバーと第１軸中心に同行回転するガイド部が設けられ、そのガイド部と前記伝動部材とは、そのガイド部の第１軸中心の回転が伝動部材の第３軸中心の回転に変換されるように、球面を介して相対摺動可能に連結され、その伝動部材の動きが変速機に伝達されることで変速がなされるステアリング装置において、そのガイド部が前記チェンジレバーの外周に一体的に設けられ、その支持部材が、そのコラムと同一材料から一体的に成形され、本体と、この本体に対してステアリングシャフトの回転のロック位置とロック解除位置との間で変位するロック部材とを有するロック装置を備え、その支持部材に、そのロック装置の本体が固定され、その本体と支持部材とはコラムの径方向から視て重なる位置に配置され、前記第１軸は前記コラムに平行とされ、前記第１軸に直交する面と前記第２軸に直交する面とは互いに直交し、前記第１軸に直交する面と前記第３軸に直交する面とは互いに直交し、前記第３軸は、前記コラムの径方向から視て前記本体と前記支持部材とに重なる位置に配置され、前記第１軸と前記第２軸と前記シフトポジション設定部は、前記コラムの軸方向から視て前記伝動部材と前記コラムとの間に配置されていることを特徴とする。
これにより、チェンジレバーの回転を伝動部材の回転に変換するための構造が簡単化され、コンパクト化を図ることができる。また、チェンジレバーを支持する支持部材とコラムとが一部品となり、また、その支持部材をコラムに取り付けるためのブラケットやボルトや溶接作業が不要になり、部品点数および組み立て工数が低減される。さらに、コラムによる支持部材の充分な支持剛性を確保できる。また、ロック装置をコラムに取り付けるための専用のブラケットが不要になって部品点数を低減でき、また、ロック装置とチェンジレバーの支持部材とを軸方向において離間することなく配置でき、ステアリング装置の軸方向寸法を低減できる。
【００１６】
本発明のステアリング装置は、筒状の第２コラムを備え、前記コラムは、前記第２コラムと前記ステアリングシャフトに連結されるステアリングホイールとの間に配置され、前記コラムにおける前記ステアリングホイールとは反対側の一端に、前記第２コラムにおける前記ステアリングホイール側の一端が圧入され、両コラムの軸方向相対移動によりドライバーが前記ステアリングホイールに衝突することで作用する衝撃を吸収可能であるのが好ましい。これにより、第２コラムに対するコラムの軸方向相対移動ストロークを、スペースの制限された車体内部においても衝撃吸収する上で充分大きくすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
図１に示す衝撃吸収式ステアリング装置１は、ステアリングホイールＨに連結されたステアリングシャフト３を囲むと共に軸受を介して支持するステアリングコラム４を備えている。そのステアリングシャフト３は、ステアリングホイールＨに一端が連結された第１シャフト１１と、この第１シャフト１１の他端に一端が回転伝達可能かつ軸方向相対移動可能に連結された第２シャフト１２とを有し、その第２シャフト１２の他端がステアリングギヤに連結される。そのステアリングコラム４は、筒状の第１コラム２１と、この第１コラム２１の一端に、その一端が圧入される筒状の第２コラム２２とから構成されている。その第１コラム２１は、車体５にアッパーブラケット６を介して軸方向移動可能に連結され、また、上記第１シャフト１１に軸方向同行移動可能に連結されている。その第２コラム２２は車体５にロアブラケット７を介して固定されている。車両の衝突に基づきドライバーがステアリングホイールＨに衝突することで作用する衝撃により、その第１コラム２１は第１シャフト１１と共に軸方向移動する。これにより第１コラム２１と第２コラム２２とは軸方向相対移動し、この相対移動により第２コラム２２は第１コラム２１にさらに圧入されることから衝撃が吸収される。その第１コラム２１の外周に自動変速機（図示省略）の操作用チェンジレバー装置３０が設けられている。
【００１８】
図２〜図４に示すように、そのチェンジレバー装置３０は、その第１コラム２１に一体化された支持部材３２と、その支持部材３２により支持されるチェンジレバー３１とを備える。その支持部材３２は、第１コラム２１と同一材料から一体的に成形され、第１コラム２１の外周から径方向一方に突出する。本実施形態では、その支持部材３２と第１コラム２１とはアルミ材から一体的に鋳造され、軽量化が図られている。
【００１９】
その支持部材３２に回転シャフト（回転部材）３３が、第１コラム２１と平行な第１軸３３ａ中心に回転可能に取り付けられている。その回転シャフト３３の先端に二股部３３ｃが一体的に設けられている。その回転シャフト３３に二股部３３ｃを介してチェンジレバー３１が、その第１軸３３ａ中心に同行回転すると共にピン３４を介して第２軸３４ａ中心に相対回転するように取り付けられている。その第１軸３３ａに直交する面と第２軸３４ａに直交する面とは互いに直交する。
【００２０】
その支持部材３２にシフトポジション設定部３７が設けられている。そのシフトポジション設定部３７は深さが互いに異なる複数の凹部により構成され、各凹部は、例えばパーキングポジションＰ、リバースポジションＲ、ニュートラルポジションＮ、ドライブポジションＤ、セカンドポジション２等のシフトポジションに対応する。
【００２１】
そのチェンジレバー３１に、そのシフトポジション設定部３７に嵌入可能な嵌入部３８が設けられている。その嵌入部３８は、チェンジレバー３１が第２軸３４ａ中心に回転することで、シフトポジション設定部３７に対して抜き挿しされる。また、チェンジレバー３１が第１軸３３ａ中心に回転することで、その嵌入部３８のシフトポジション設定部３７への嵌入位置が変化する。そのチェンジレバー３１と回転シャフト３３とにバネ受け３１ｂ、３３ｂが互いに対向するように設けられる。両バネ受け３１ｂ、３３ｂの間に配置されるバネ３９により、その嵌入部３８をシフトポジション設定部３７に嵌入させる方向にチェンジレバー３１を第２軸３４ａ中心に回転させる弾力が付与される。そのシフトポジション設定部３７を構成する各凹部の深さが互いに異なることで、例えばニュートラルポジションＮからリバースポジションＲやパーキングポジションＰにシフトしたり、ドライブポジションＤからセカンドポジション２にシフトする場合、チェンジレバー３１を第１軸３３ａ中心に回転させる前に、そのチェンジレバー３１を第２軸３４ａ中心に回転させて嵌入部３８をシフトポジション設定部３７から離脱させることが必要とされる。
【００２２】
そのチェンジレバー３１の外周に、表面一部が球面に沿うガイド部３１ｇが一体的に設けられている。そのガイド部３１ｇは、伝動部材４１に形成された長孔４１ｄに挿入されている。その伝動部材４１は、上記支持部材３２にピン４４を介して第３軸４１ａ中心に回転可能に取り付けられている。その第１軸３３ａに直交する面と第３軸４１ａに直交する面とは互いに直交する。これにより、そのチェンジレバー３１と共にガイド部３１ｇが第１軸３３ａ中心に回転した時、そのガイド部３１ｇの第１軸３３ａ中心の回転が伝動部材４１の第３軸４１ａ中心の回転に変換されるように、そのガイド部３１ｇの球面に沿う表面と伝動部材４１の長孔４１ｄの内周面とは相対摺動する。
【００２３】
その伝動部材４１に、シフトポジションに対応する複数の位置決め用凹部４１ｃが、支持部材３２の外面に対向するように形成されている。各位置決め用凹部４１ｃに嵌入可能な位置決め用ボール４２が、その支持部材３２の外面において開口する孔にバネ４３と共に挿入されている。
【００２４】
その伝動部材４１から突出するアーム４１ｂに接続されたケーブル５１が自動変速機に接続される。これにより、チェンジレバー３１をバネ３９の弾力に抗して第２軸３４ａ中心に回転させて嵌入部３８をシフトポジション設定部３７から離脱させ、次にバネ４３の弾力に抗して第１軸３３ａ中心に回転させると、そのチェンジレバー３１と共にガイド部３１ｇが第１軸３３ａ中心に回転する。そのガイド部３１ｇの第１軸３３ａ中心の回転が伝動部材４１の第３軸４１ａ中心の回転に変換される。そのチェンジレバー３１が何れかのシフトポジションに対応する位置まで回転すると、そのシフトポジションに対応する位置決め用凹部４１ｃにボール４２が嵌め合わされ、伝動部材４１の位置決めがなされる。その伝動部材４１の動きがケーブル５１を介して自動変速機に伝達されることで、チェンジレバー３１のシフトポジションに応じた変速がなされる。
【００２５】
上記支持部材３２に、ステアリングシャフト３のロック装置５１が取り付けられている。そのロック装置５１は、ロック機構を内蔵する本体５２と、この本体５２を上記支持部材３２に固定するボルト５３と、ステアリングシャフト３の外周に一体化されるキーリング５６とを備える。そのロック機構は、本体５２に設けられたキー孔５４に挿入されるキーの操作により、本体５２に対してロック位置とロック解除位置との間で変位するロック部材５５を有する。そのロック部材５５は、第１コラム２１に形成された開口２１ａを介して第１コラム２１の内部に挿入される。そのロック部材５５が、図示のように本体５２から突出してキーリング５６に形成された凹部５６ａに挿入されることで、ステアリングシャフト３の回転が規制されるロック状態となり、本体５２内に没入することでロック解除状態となる。
【００２６】
その本体５２と支持部材３２とは第１コラム２１の径方向から視て重なる位置に配置されている。その本体５２の外面一部は、支持部材３２に固定された状態で第１コラム２１の外周の１／２に沿う凹曲面５２ａとされ、その凹曲面５２ａの両端から第１コラム２１の径方向外方に向かって接合面５２ｓが延びている。その凹曲面５２ａに覆われていない第１コラム２１における外周の残りの１／２に支持部材３２が一体化され、その支持部材３２に本体５２の接合面５２ｓに接する接合面３２ｓが形成されている。上記ボルト５３は接合面３２ｓ、５２ｓを貫通する。
【００２７】
上記第１実施形態の構成によれば、チェンジレバー３１の回転を伝動部材４１の回転に変換するための構造が簡単化され、コンパクト化を図ることができる。また、チェンジレバー３１を支持する支持部材３２と第１コラム２１とは一体成形されているので一部品となり、また、その支持部材３２を第１コラム２１に取り付けるためのブラケットやボルトや溶接工程が不要になり、部品点数および組み立て工数が低減される。さらに、第１コラム２１による支持部材３２の充分な支持剛性を確保できる。また、ロック装置５１を第１コラム２１に取り付けるための専用のブラケットが不要になって部品点数を低減でき、また、ロック装置５１とチェンジレバー３１の支持部材３２とを軸方向において離間することなく配置でき、ステアリング装置１の軸方向寸法を低減できる。これにより、車両の衝突時における衝撃吸収のための第１コラム２１の第２コラム２２に対する軸方向相対移動ストロークを、スペースの制限された車体内部においても衝撃吸収する上で充分大きくすることができる。
【００２８】
図５〜図７を参照して本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態のステアリング装置は、上記第１実施形態と異なるチェンジレバー装置を備える以外は同様の構成とされ、同様部分は同一符号で示して相違点を説明する。本第２実施形態のチェンジレバー装置３０においては、第１コラム２１と支持部材３２とは別部材とされ、ブラケット（連結部材）８１を介して一体化されている。すなわち、そのブラケット８１は板状であって、第１コラム２１の外周の１／２に沿うように湾曲する湾曲部８１ａと、この湾曲部８１ａの各端から第１コラム２１の外方に向かって延びる本体連結部８１ｂと、各本体連結部８１ｂから第１コラム２１の外方に向かって延びる支持部材連結部８１ｄとを有する。
【００２９】
そのロック装置５１の本体５２と支持部材３２とブラケット８１とは、第１コラム２１の径方向から視て重なる位置に配置されている。その本体５２の外面一部は、第１コラム２１の外周の１／２に沿う凹曲面５２ａとされ、その凹曲面５２ａの両端から第１コラム２１の外方に向かって接合面５２ｓが延びている。その凹曲面５２ａに覆われていない第１コラム２１における外周の残りの１／２にブラケット８１の湾曲部８１ａが沿う。その本体５２の接合面５２ｓに、そのブラケット８１の本体連結部８１ｂが接する。そのブラケット８１の本体連結部８１ｂと本体５２とが、その接合面５２ｓを貫通するボルト８２によって締結されている。そのボルト８２の頭部はブラケット８１の本体連結部８１ｂに接するものとされている。これにより、そのロック装置５１の本体５２とブラケット８１とにより第１コラム２１が挟み込まれている。
【００３０】
その支持部材３２の外面一部は、ブラケット８１の湾曲部８１ａに沿う凹曲面３２ｔとされ、その凹曲面３２ｔの両端から第１コラム２１の外方に向かって延びる面により、上記ブラケット８１の支持部材連結部８１ｄに接する接合面３２ｗが構成されている。そのブラケット８１の支持部材連結部８１ｄと支持部材３２とが、その接合面３２ｗを貫通するボルト８３によって締結されている。これにより支持部材３２は、そのブラケット８１に取り付けられることで第１コラム２１に一体化されている。他は第１実施形態と同様の構成とされている。
【００３１】
上記第２実施形態の構成によれば、チェンジレバー３１の回転を伝動部材４１の回転に変換するための構造が簡単化され、コンパクト化を図ることができる。また、支持部材３２とロック装置５１の本体５２とを共通のブラケット８１により第１コラム２１に一体化することができ、部品点数を削減して構造の簡単化を図ることができる。また、ロック装置５１とチェンジレバー３１の支持部材３２とを軸方向において離間することなく配置でき、ステアリング装置１の軸方向寸法を低減できる。これにより、車両の衝突時における衝撃吸収のための第１コラム２１の第２コラム２２に対する軸方向相対移動ストロークを、スペースの制限された車体内部においても衝撃吸収する上で充分大きくすることができる。
【００３２】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、チェンジレバーや支持部材や伝動部材の形状は、その機能を奏することができれば特に限定されない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、変速機の操作用チェンジレバー装置の構造の簡単化によりコンパクトにでき、部品点数、組み立て工数を低減することでコストを低減し、変速機の操作用チェンジレバーを強固に支持でき、さらに軸方向寸法を低減してコンパクト化を図り、衝撃吸収機構を設ける場合は容易に衝撃吸収効果を確保できるステアリング装置を提供できる。
【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】本発明の第１実施形態のステアリング装置における要部の部分破断正面図
【図３】本発明の第１実施形態のステアリング装置における要部の部分破断平面図
【図４】本発明の第１実施形態のステアリング装置における要部の部分破断側面図
【図５】本発明の第２実施形態のステアリング装置における要部の部分破断正面図
【図６】本発明の第２実施形態のステアリング装置における要部の部分破断平面図
【図７】本発明の第２実施形態のステアリング装置における要部の部分破断側面図
【図８】従来のステアリング装置における要部の部分破断正面図
【図９】従来のステアリング装置における要部の部分破断平面図
【図１０】従来のステアリング装置における要部の部分破断側面図
【図１１】従来のステアリング装置におけるロック装置の部分破断正面図
【図１２】従来のステアリング装置における課題の説明図
【符号の説明】
３ ステアリングシャフト
２１ 第１コラム
３１ チェンジレバー
３１ｇ ガイド部
３２ 支持部材
３３ 回転シャフト
３７ シフトポジション設定部
３８ 嵌入部
４１ 伝動部材
５１ ロック装置
５２ 本体
５５ ロック部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングシャフトを覆うコラムに変速機の操作用チェンジレバー装置が設けられている車両のステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８〜図１０に示す従来のステアリング装置１００においては、ステアリングシャフト１０１を支持する筒状コラム１０２の外周にブラケット１０３が溶接され、そのブラケット１０３に自動変速機の操作用チェンジレバー１０６の支持部材１０４がボルト１１４により取り付けられている。
【０００３】
その支持部材１０４にシャフト状回転部材１０５が、コラム１０２と平行な第１軸１０５ａ中心に回転可能に取り付けられている。その回転部材１０５の先端に二股部１０５ｂが一体的に設けられている。その回転部材１０５に二股部１０５ｂを介してチェンジレバー１０６が、その第１軸１０５ａ中心に同行回転すると共に第２軸１０６ａ中心に相対回転するように取り付けられている。その第１軸１０５ａに直交する面と第２軸１０６ａに直交する面とは互いに直交する。
【０００４】
その支持部材１０４にシフトポジション設定部１０７が設けられている。そのシフトポジション設定部１０７は深さが互いに異なる複数の凹部により構成され、各凹部は、例えばパーキングポジションＰ、リバースポジションＲ、ニュートラルポジションＮ、ドライブポジションＤ、セカンドポジション２等のシフトポジションに対応する。
【０００５】
そのチェンジレバー１０６に、そのシフトポジション設定部１０７に嵌入可能な嵌入部１０８が設けられている。その嵌入部１０８は、チェンジレバー１０６が第２軸１０６ａ中心に回転することで、シフトポジション設定部１０７に対して抜き挿しされ、また、チェンジレバー１０６が第１軸１０５ａ中心に回転することでシフトポジション設定部１０７への嵌入位置が変化する。その回転部材１０５とチェンジレバー１０６とに互いに対向するように設けられるバネ受け１０５ｃ、１０６ｃの間にバネ１０９が配置される。そのバネ１０９により、その嵌入部１０８をシフトポジション設定部１０７に嵌入させる方向にチェンジレバー１０６を第２軸１０６ａ中心に回転させる弾力が付与される。そのシフトポジション設定部１０７を構成する各凹部の深さが互いに異なることで、例えばニュートラルポジションＮからリバースポジションＲやパーキングポジションＰにシフトしたり、ドライブポジションＤからセカンドポジション２にシフトする場合、チェンジレバー１０６を第１軸１０５ａ中心に回転させる前に、第２軸１０６ａ中心に回転させて嵌入部１０８をシフトポジション設定部１０７から離脱させることが必要とされる。
【０００６】
その二股部１０５ｂから第２軸１０６ａに沿って延びるアーム１１０が設けられている。そのアーム１１０の先端は、表面一部が球面に沿うガイド部１１０ａとされている。そのガイド部１１０ａは、伝動部材１１１に形成された長孔１１１ａに挿入されている。その伝動部材１１１は、上記支持部材１０４に第３軸１１１ｂ中心に回転可能に取り付けられている。その第１軸１０５ａに直交する面と第３軸１１１ｂに直交する面とは互いに直交する。これにより、そのチェンジレバー１０６と共にガイド部１１０ａが第１軸１０５ａ中心に回転し、そのガイド部１１０ａの第１軸１０５ａ中心の回転が伝動部材１１１の第３軸１１１ｂ中心の回転に変換されるように、そのガイド部１１０ａの球面に沿う表面と伝動部材１１１の長孔１１１ａの内周面とは相対摺動する。
【０００７】
その伝動部材１１１に、シフトポジションに対応する複数の位置決め用凹部１１１ｃが形成され、その位置決め用凹部１１１ｃに嵌め合わされる凸部１１３ａを有する板バネ１１３が支持部材１０４に取り付けられている。
【０００８】
その伝動部材１１１から突出するアーム１１１ｄに接続されたケーブル１１２が自動変速機に接続される。これにより、チェンジレバー１０６を第２軸１０６ａ中心に回転させて嵌入部１０８をシフトポジション設定部１０７から離脱させ、次に第１軸１０５ａ中心に回転させると、そのチェンジレバー１０６の回転がガイド部１１０ａを介して伝動部材１１１の第３軸１１１ｂ中心の回転に変換される。そのチェンジレバー１０６が何れかのシフトポジションに対応する位置まで揺動すると、そのシフトポジションに対応する位置決め用凹部１１１ｃに板バネ１１３の凸部１１３ａが嵌め合わされる。その伝動部材１１１の回転がケーブル１１２を介して自動変速機に伝達されることで、チェンジレバー１０６のシフトポジションに応じた変速が行われる。
【０００９】
また、従来のステアリング装置において、盗難防止のためにステアリングシャフト１０１の回転をロックする場合、図１１に示すようなロック装置１２１がコラム１０２に取り付られる。そのロック装置１２１は、ロック機構を内蔵する本体１２２と、この本体１２２とでコラム１０２を囲む取り付け用ブラケット１２３と、その本体１２２とブラケット１２３とを締結するボルト１２４と、その本体１２２に設けられたキー孔１２５に挿入されるキーの操作により本体１２２から出没するロック部材１２６と、ステアリングシャフト１０１の外周に一体化されるキーリング１２７とを備える。そのロック部材１２６が、図示のように本体１２２から突出してキーリング１２７に形成された凹部１２７ａに挿入されることで、ステアリングシャフト１０１の回転が規制されるロック状態となり、本体１２２内に没入することでロックが解除される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、チェンジレバー１０６の回転を伝動部材１１１の回転に変換するため、二股部１０５ｂから延びるアーム１１０の先端にガイド部１１０ａを設けている。そのため、チェンジレバー装置の構造が複雑化、大型化するという問題があった。
【００１１】
また、上記従来の構成では、図１２に示すように、ブラケット１０３が溶接されたコラム１０２と支持部材１０４とは別部品となり、ブラケット１０３のコラム１０２への溶接や、ブラケット１０３と支持部材１０４とのボルト１１４による連結が必要であることから、部品点数が多く組み立てが煩雑であるため製造コストが増大し、また、コラム１０２による支持部材１０４の支持剛性を確保するのが困難であった。
【００１２】
さらに、上記従来のロック装置１２１は、支持部材１０４から軸方向に離れた位置でコラムに取り付けられていた。そのため、ステアリングシャフト１０１の軸方向における寸法が大きくなるという問題があり、スペース的に不利であった。また、そのコラムを衝撃作用時に軸方向相対移動する複数部材から構成し、その軸方向相対移動時に衝撃を吸収する機構を設ける場合、その軸方向相対移動ストロークが制限されるために衝撃吸収効果の確保が難しくなる。
【００１３】
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。
【００１４】
【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囲む筒状コラムと、そのコラムに一体化された支持部材と、その支持部材に第１軸中心に回転可能に取り付けられる回転部材と、その回転部材に、第１軸中心に同行回転すると共に第２軸中心に相対回転するように取り付けられている変速機操作用チェンジレバーと、その支持部材により第３軸中心に回転可能に支持される伝動部材とを備え、そのチェンジレバーに嵌入部が設けられ、その支持部材にシフトポジション設定部が、チェンジレバーの第２軸中心の回転によりシフトポジション設定部に対して嵌入部が抜き挿しされ、チェンジレバーの第１軸中心の回転によりシフトポジション設定部に対する嵌入部の嵌入位置が変化するように設けられ、そのチェンジレバーと第１軸中心に同行回転するガイド部が設けられ、そのガイド部と前記伝動部材とは、そのガイド部の第１軸中心の回転が伝動部材の第３軸中心の回転に変換されるように、球面を介して相対摺動可能に連結され、その伝動部材の動きが変速機に伝達されることで変速がなされるステアリング装置において、そのガイド部が前記チェンジレバーの外周に一体的に設けられ、その支持部材が、そのコラムと同一材料から一体的に成形され、本体と、この本体に対してステアリングシャフトの回転のロック位置とロック解除位置との間で変位するロック部材とを有するロック装置を備え、その支持部材に、そのロック装置の本体が固定され、その本体と支持部材とはコラムの径方向から視て重なる位置に配置され、前記第１軸は前記コラムに平行とされ、前記第１軸に直交する面と前記第２軸に直交する面とは互いに直交し、前記第１軸に直交する面と前記第３軸に直交する面とは互いに直交し、前記第３軸は、前記コラムの径方向から視て前記本体と前記支持部材とに重なる位置に配置され、前記第１軸と前記第２軸と前記シフトポジション設定部は、前記コラムの軸方向から視て前記伝動部材と前記コラムとの間に配置されていることを特徴とする。
これにより、チェンジレバーの回転を伝動部材の回転に変換するための構造が簡単化され、コンパクト化を図ることができる。また、チェンジレバーを支持する支持部材とコラムとが一部品となり、また、その支持部材をコラムに取り付けるためのブラケットやボルトや溶接作業が不要になり、部品点数および組み立て工数が低減される。さらに、コラムによる支持部材の充分な支持剛性を確保できる。また、ロック装置をコラムに取り付けるための専用のブラケットが不要になって部品点数を低減でき、また、ロック装置とチェンジレバーの支持部材とを軸方向において離間することなく配置でき、ステアリング装置の軸方向寸法を低減できる。
【００１６】
本発明のステアリング装置は、筒状の第２コラムを備え、前記コラムは、前記第２コラムと前記ステアリングシャフトに連結されるステアリングホイールとの間に配置され、前記コラムにおける前記ステアリングホイールとは反対側の一端に、前記第２コラムにおける前記ステアリングホイール側の一端が圧入され、両コラムの軸方向相対移動によりドライバーが前記ステアリングホイールに衝突することで作用する衝撃を吸収可能であるのが好ましい。これにより、第２コラムに対するコラムの軸方向相対移動ストロークを、スペースの制限された車体内部においても衝撃吸収する上で充分大きくすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
図１に示す衝撃吸収式ステアリング装置１は、ステアリングホイールＨに連結されたステアリングシャフト３を囲むと共に軸受を介して支持するステアリングコラム４を備えている。そのステアリングシャフト３は、ステアリングホイールＨに一端が連結された第１シャフト１１と、この第１シャフト１１の他端に一端が回転伝達可能かつ軸方向相対移動可能に連結された第２シャフト１２とを有し、その第２シャフト１２の他端がステアリングギヤに連結される。そのステアリングコラム４は、筒状の第１コラム２１と、この第１コラム２１の一端に、その一端が圧入される筒状の第２コラム２２とから構成されている。その第１コラム２１は、車体５にアッパーブラケット６を介して軸方向移動可能に連結され、また、上記第１シャフト１１に軸方向同行移動可能に連結されている。その第２コラム２２は車体５にロアブラケット７を介して固定されている。車両の衝突に基づきドライバーがステアリングホイールＨに衝突することで作用する衝撃により、その第１コラム２１は第１シャフト１１と共に軸方向移動する。これにより第１コラム２１と第２コラム２２とは軸方向相対移動し、この相対移動により第２コラム２２は第１コラム２１にさらに圧入されることから衝撃が吸収される。その第１コラム２１の外周に自動変速機（図示省略）の操作用チェンジレバー装置３０が設けられている。
【００１８】
図２〜図４に示すように、そのチェンジレバー装置３０は、その第１コラム２１に一体化された支持部材３２と、その支持部材３２により支持されるチェンジレバー３１とを備える。その支持部材３２は、第１コラム２１と同一材料から一体的に成形され、第１コラム２１の外周から径方向一方に突出する。本実施形態では、その支持部材３２と第１コラム２１とはアルミ材から一体的に鋳造され、軽量化が図られている。
【００１９】
その支持部材３２に回転シャフト（回転部材）３３が、第１コラム２１と平行な第１軸３３ａ中心に回転可能に取り付けられている。その回転シャフト３３の先端に二股部３３ｃが一体的に設けられている。その回転シャフト３３に二股部３３ｃを介してチェンジレバー３１が、その第１軸３３ａ中心に同行回転すると共にピン３４を介して第２軸３４ａ中心に相対回転するように取り付けられている。その第１軸３３ａに直交する面と第２軸３４ａに直交する面とは互いに直交する。
【００２０】
その支持部材３２にシフトポジション設定部３７が設けられている。そのシフトポジション設定部３７は深さが互いに異なる複数の凹部により構成され、各凹部は、例えばパーキングポジションＰ、リバースポジションＲ、ニュートラルポジションＮ、ドライブポジションＤ、セカンドポジション２等のシフトポジションに対応する。
【００２１】
そのチェンジレバー３１に、そのシフトポジション設定部３７に嵌入可能な嵌入部３８が設けられている。その嵌入部３８は、チェンジレバー３１が第２軸３４ａ中心に回転することで、シフトポジション設定部３７に対して抜き挿しされる。また、チェンジレバー３１が第１軸３３ａ中心に回転することで、その嵌入部３８のシフトポジション設定部３７への嵌入位置が変化する。そのチェンジレバー３１と回転シャフト３３とにバネ受け３１ｂ、３３ｂが互いに対向するように設けられる。両バネ受け３１ｂ、３３ｂの間に配置されるバネ３９により、その嵌入部３８をシフトポジション設定部３７に嵌入させる方向にチェンジレバー３１を第２軸３４ａ中心に回転させる弾力が付与される。そのシフトポジション設定部３７を構成する各凹部の深さが互いに異なることで、例えばニュートラルポジションＮからリバースポジションＲやパーキングポジションＰにシフトしたり、ドライブポジションＤからセカンドポジション２にシフトする場合、チェンジレバー３１を第１軸３３ａ中心に回転させる前に、そのチェンジレバー３１を第２軸３４ａ中心に回転させて嵌入部３８をシフトポジション設定部３７から離脱させることが必要とされる。
【００２２】
そのチェンジレバー３１の外周に、表面一部が球面に沿うガイド部３１ｇが一体的に設けられている。そのガイド部３１ｇは、伝動部材４１に形成された長孔４１ｄに挿入されている。その伝動部材４１は、上記支持部材３２にピン４４を介して第３軸４１ａ中心に回転可能に取り付けられている。その第１軸３３ａに直交する面と第３軸４１ａに直交する面とは互いに直交する。これにより、そのチェンジレバー３１と共にガイド部３１ｇが第１軸３３ａ中心に回転した時、そのガイド部３１ｇの第１軸３３ａ中心の回転が伝動部材４１の第３軸４１ａ中心の回転に変換されるように、そのガイド部３１ｇの球面に沿う表面と伝動部材４１の長孔４１ｄの内周面とは相対摺動する。
【００２３】
その伝動部材４１に、シフトポジションに対応する複数の位置決め用凹部４１ｃが、支持部材３２の外面に対向するように形成されている。各位置決め用凹部４１ｃに嵌入可能な位置決め用ボール４２が、その支持部材３２の外面において開口する孔にバネ４３と共に挿入されている。
【００２４】
その伝動部材４１から突出するアーム４１ｂに接続されたケーブル５１が自動変速機に接続される。これにより、チェンジレバー３１をバネ３９の弾力に抗して第２軸３４ａ中心に回転させて嵌入部３８をシフトポジション設定部３７から離脱させ、次にバネ４３の弾力に抗して第１軸３３ａ中心に回転させると、そのチェンジレバー３１と共にガイド部３１ｇが第１軸３３ａ中心に回転する。そのガイド部３１ｇの第１軸３３ａ中心の回転が伝動部材４１の第３軸４１ａ中心の回転に変換される。そのチェンジレバー３１が何れかのシフトポジションに対応する位置まで回転すると、そのシフトポジションに対応する位置決め用凹部４１ｃにボール４２が嵌め合わされ、伝動部材４１の位置決めがなされる。その伝動部材４１の動きがケーブル５１を介して自動変速機に伝達されることで、チェンジレバー３１のシフトポジションに応じた変速がなされる。
【００２５】
上記支持部材３２に、ステアリングシャフト３のロック装置５１が取り付けられている。そのロック装置５１は、ロック機構を内蔵する本体５２と、この本体５２を上記支持部材３２に固定するボルト５３と、ステアリングシャフト３の外周に一体化されるキーリング５６とを備える。そのロック機構は、本体５２に設けられたキー孔５４に挿入されるキーの操作により、本体５２に対してロック位置とロック解除位置との間で変位するロック部材５５を有する。そのロック部材５５は、第１コラム２１に形成された開口２１ａを介して第１コラム２１の内部に挿入される。そのロック部材５５が、図示のように本体５２から突出してキーリング５６に形成された凹部５６ａに挿入されることで、ステアリングシャフト３の回転が規制されるロック状態となり、本体５２内に没入することでロック解除状態となる。
【００２６】
その本体５２と支持部材３２とは第１コラム２１の径方向から視て重なる位置に配置されている。その本体５２の外面一部は、支持部材３２に固定された状態で第１コラム２１の外周の１／２に沿う凹曲面５２ａとされ、その凹曲面５２ａの両端から第１コラム２１の径方向外方に向かって接合面５２ｓが延びている。その凹曲面５２ａに覆われていない第１コラム２１における外周の残りの１／２に支持部材３２が一体化され、その支持部材３２に本体５２の接合面５２ｓに接する接合面３２ｓが形成されている。上記ボルト５３は接合面３２ｓ、５２ｓを貫通する。
【００２７】
上記第１実施形態の構成によれば、チェンジレバー３１の回転を伝動部材４１の回転に変換するための構造が簡単化され、コンパクト化を図ることができる。また、チェンジレバー３１を支持する支持部材３２と第１コラム２１とは一体成形されているので一部品となり、また、その支持部材３２を第１コラム２１に取り付けるためのブラケットやボルトや溶接工程が不要になり、部品点数および組み立て工数が低減される。さらに、第１コラム２１による支持部材３２の充分な支持剛性を確保できる。また、ロック装置５１を第１コラム２１に取り付けるための専用のブラケットが不要になって部品点数を低減でき、また、ロック装置５１とチェンジレバー３１の支持部材３２とを軸方向において離間することなく配置でき、ステアリング装置１の軸方向寸法を低減できる。これにより、車両の衝突時における衝撃吸収のための第１コラム２１の第２コラム２２に対する軸方向相対移動ストロークを、スペースの制限された車体内部においても衝撃吸収する上で充分大きくすることができる。
【００２８】
図５〜図７を参照して本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態のステアリング装置は、上記第１実施形態と異なるチェンジレバー装置を備える以外は同様の構成とされ、同様部分は同一符号で示して相違点を説明する。本第２実施形態のチェンジレバー装置３０においては、第１コラム２１と支持部材３２とは別部材とされ、ブラケット（連結部材）８１を介して一体化されている。すなわち、そのブラケット８１は板状であって、第１コラム２１の外周の１／２に沿うように湾曲する湾曲部８１ａと、この湾曲部８１ａの各端から第１コラム２１の外方に向かって延びる本体連結部８１ｂと、各本体連結部８１ｂから第１コラム２１の外方に向かって延びる支持部材連結部８１ｄとを有する。
【００２９】
そのロック装置５１の本体５２と支持部材３２とブラケット８１とは、第１コラム２１の径方向から視て重なる位置に配置されている。その本体５２の外面一部は、第１コラム２１の外周の１／２に沿う凹曲面５２ａとされ、その凹曲面５２ａの両端から第１コラム２１の外方に向かって接合面５２ｓが延びている。その凹曲面５２ａに覆われていない第１コラム２１における外周の残りの１／２にブラケット８１の湾曲部８１ａが沿う。その本体５２の接合面５２ｓに、そのブラケット８１の本体連結部８１ｂが接する。そのブラケット８１の本体連結部８１ｂと本体５２とが、その接合面５２ｓを貫通するボルト８２によって締結されている。そのボルト８２の頭部はブラケット８１の本体連結部８１ｂに接するものとされている。これにより、そのロック装置５１の本体５２とブラケット８１とにより第１コラム２１が挟み込まれている。
【００３０】
その支持部材３２の外面一部は、ブラケット８１の湾曲部８１ａに沿う凹曲面３２ｔとされ、その凹曲面３２ｔの両端から第１コラム２１の外方に向かって延びる面により、上記ブラケット８１の支持部材連結部８１ｄに接する接合面３２ｗが構成されている。そのブラケット８１の支持部材連結部８１ｄと支持部材３２とが、その接合面３２ｗを貫通するボルト８３によって締結されている。これにより支持部材３２は、そのブラケット８１に取り付けられることで第１コラム２１に一体化されている。他は第１実施形態と同様の構成とされている。
【００３１】
上記第２実施形態の構成によれば、チェンジレバー３１の回転を伝動部材４１の回転に変換するための構造が簡単化され、コンパクト化を図ることができる。また、支持部材３２とロック装置５１の本体５２とを共通のブラケット８１により第１コラム２１に一体化することができ、部品点数を削減して構造の簡単化を図ることができる。また、ロック装置５１とチェンジレバー３１の支持部材３２とを軸方向において離間することなく配置でき、ステアリング装置１の軸方向寸法を低減できる。これにより、車両の衝突時における衝撃吸収のための第１コラム２１の第２コラム２２に対する軸方向相対移動ストロークを、スペースの制限された車体内部においても衝撃吸収する上で充分大きくすることができる。
【００３２】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、チェンジレバーや支持部材や伝動部材の形状は、その機能を奏することができれば特に限定されない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、変速機の操作用チェンジレバー装置の構造の簡単化によりコンパクトにでき、部品点数、組み立て工数を低減することでコストを低減し、変速機の操作用チェンジレバーを強固に支持でき、さらに軸方向寸法を低減してコンパクト化を図り、衝撃吸収機構を設ける場合は容易に衝撃吸収効果を確保できるステアリング装置を提供できる。
【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】本発明の第１実施形態のステアリング装置における要部の部分破断正面図
【図３】本発明の第１実施形態のステアリング装置における要部の部分破断平面図
【図４】本発明の第１実施形態のステアリング装置における要部の部分破断側面図
【図５】本発明の第２実施形態のステアリング装置における要部の部分破断正面図
【図６】本発明の第２実施形態のステアリング装置における要部の部分破断平面図
【図７】本発明の第２実施形態のステアリング装置における要部の部分破断側面図
【図８】従来のステアリング装置における要部の部分破断正面図
【図９】従来のステアリング装置における要部の部分破断平面図
【図１０】従来のステアリング装置における要部の部分破断側面図
【図１１】従来のステアリング装置におけるロック装置の部分破断正面図
【図１２】従来のステアリング装置における課題の説明図
【符号の説明】
３ ステアリングシャフト
２１ 第１コラム
３１ チェンジレバー
３１ｇ ガイド部
３２ 支持部材
３３ 回転シャフト
３７ シフトポジション設定部
３８ 嵌入部
４１ 伝動部材
５１ ロック装置
５２ 本体
５５ ロック部材
Claims (2)
- ステアリングシャフトを囲む筒状コラムと、
そのコラムに一体化された支持部材と、
その支持部材に第１軸中心に回転可能に取り付けられる回転部材と、
その回転部材に、第１軸中心に同行回転すると共に第２軸中心に相対回転するように取り付けられている変速機操作用チェンジレバーと、
その支持部材により第３軸中心に回転可能に支持される伝動部材とを備え、
そのチェンジレバーに嵌入部が設けられ、
その支持部材にシフトポジション設定部が、チェンジレバーの第２軸中心の回転によりシフトポジション設定部に対して嵌入部が抜き挿しされ、チェンジレバーの第１軸中心の回転によりシフトポジション設定部に対する嵌入部の嵌入位置が変化するように設けられ、
そのチェンジレバーと第１軸中心に同行回転するガイド部が設けられ、
そのガイド部と前記伝動部材とは、そのガイド部の第１軸中心の回転が伝動部材の第３軸中心の回転に変換されるように、球面を介して相対摺動可能に連結され、
その伝動部材の動きが変速機に伝達されることで変速がなされるステアリング装置において、
そのガイド部が前記チェンジレバーの外周に一体的に設けられ、
その支持部材が、そのコラムと同一材料から一体的に成形され、
本体と、この本体に対してステアリングシャフトの回転のロック位置とロック解除位置との間で変位するロック部材とを有するロック装置を備え、その支持部材に、そのロック装置の本体が固定され、その本体と支持部材とはコラムの径方向から視て重なる位置に配置され、
前記第１軸は前記コラムに平行とされ、
前記第１軸に直交する面と前記第２軸に直交する面とは互いに直交し、
前記第１軸に直交する面と前記第３軸に直交する面とは互いに直交し、
前記第３軸は、前記コラムの径方向から視て前記本体と前記支持部材とに重なる位置に配置され、
前記第１軸と前記第２軸と前記シフトポジション設定部は、前記コラムの軸方向から視て前記伝動部材と前記コラムとの間に配置されていることを特徴とするステアリング装置。 - 筒状の第２コラムを備え、
前記コラムは、前記第２コラムと前記ステアリングシャフトに連結されるステアリングホイールとの間に配置され、
前記コラムにおける前記ステアリングホイールとは反対側の一端に、前記第２コラムにおける前記ステアリングホイール側の一端が圧入され、
両コラムの軸方向相対移動によりドライバーが前記ステアリングホイールに衝突することで作用する衝撃を吸収可能な請求項１に記載のステアリング装置。
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