JP4173036B2

JP4173036B2 - 車両用ステアリング装置

Info

Publication number: JP4173036B2
Application number: JP2003075434A
Authority: JP
Inventors: 里志木下; 和也柴山
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2023-03-19
Also published as: JP2004284386A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ステアリング装置に関し、とりわけ、チルト機構とテレスコピック機構の両方を備えたチルト・テレスコピック式の車両用ステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、車両用ステアリング装置には、運転者の運転姿勢に応じて、ステアリングホイールの傾斜角度を調整できるチルト機構と、ステアリングホイールの軸方向位置を調整できるテレスコピック機構を備えた、いわゆるチルト・テレスコピック式のステアリング装置があり、この一例としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
概略を説明すれば、ステアリングコラムを包囲するように、車体側ブラケットが設けられており、この車体側ブラケットの内側に、ステアリングコラムに固定したコラム側ブラケット（ディスタンスブラケット）が上下動自在に設けられている。また、車体側ブラケットの両側壁には、チルト長孔がそれぞれ形成されている一方、コラム側ブラケットの両側壁には、テレスコ長孔がそれぞれ形成されており、これらチルト長孔及びテレスコ長孔に、締結ボルトが挿通されている。この締結ボルトの一端にナットが螺着されていると共に、このナットに操作レバーが設けられている。
【０００４】
したがって、操作レバーを締め付け方向に回動させると、車体側ブラケットがコラム側ブラケットに圧接し、チルト締め付け及びテレスコ締め付けの両方が同時に行える。一方、操作レバーを解除方向へ回動させると、車体側ブラケットとコラム側ブラケットとの圧接を解除し、ステアリングコラムをチルト長孔に沿って上下方向に移動させることができると共に、ステアリングコラムをテレスコ孔に沿って軸方向へ移動させることができるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−９９６４０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のチルト・テレスコピック式の車両用ステアリング装置にあっては、ステアリングコラムの下側にコラム側ブラケットが溶接などによって固定されており、チルト締め付け及びテレスコピック締め付けは、コラム側ブラケットを介して間接的に行っているため、ステアリングコラムの横方向の剛性が低くなっている。
【０００７】
ところで、近時では車室内の静粛性の向上が求められており、特に、アイドリングによる上下方向の振動低減やドアの開閉時における左右方向の振動低減が求められており、ステアリングコラムのさらなる剛性向上が求められている。
【０００８】
また、最近では、衝突安全性の向上が求められており、その中で、とりわけ、運転者の膝との間のクリアランスを十分に大きくしたいとの要求がある。
【０００９】
本発明は、前記従来の車両用ステアリング装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、ステアリングコラムの支持剛性を高くすると共に、運転者の膝とのクリアランスを十分に確保し得る車両用ステアリング装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ステアリングシャフトに設けられたステアリングホイールを上下動あるいは軸方向に移動させて、チルト調整及びテレスコピック調整が可能な車両用ステアリング装置において、前記ステアリングシャフトを回転自在に支持すると共に一側面に軸方向のテレスコロック歯が設けられたステアリングコラムと、前記ステアリングコラムを挟むように配置されて、両側に保持孔が貫通形成されたコラムハウジングと、車体側に支持される上壁から延設されて前記コラムハウジングを挟むように配置された一対の側壁に上下方向のチルト長孔が形成されたアジャストブラケットと、前記ステアリングコラムの外周面を跨ぐように配置されかつステアリングコラムの左右方向へ移動可能に設けられると共に、内周面に前記テレスコロック歯に噛合可能なテレスコ係合歯が設けられた円環状の連係部材と、前記チルト長孔と前記保持孔をそれぞれ貫通して連係部材に連係された一対の軸部材と、前記アジャストブラケットの側壁のチルト長孔に沿って設けられたチルトロック歯と、前記軸部材の一方に設けられて、前記チルトロック歯に外側から噛合可能なチルト係合歯と、前記軸部材の他方側に設けられて、操作レバーの操作によって前記連係部材及び一対の軸部材をステアリングコラムの左右方向に移動させて、前記互いに対応する各ロック歯と各係合歯を噛合あるいは噛合を解除する移動手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、運転者がチルト調整またはテレスコピック調整を行う場合には、操作レバーを解除方向へ回動させると、移動手段によって連係部材及び一対の軸部材がステアリングコラムの左右方向（直径水平方向）の一方側へ移動する。これによって、連係部材の一端部に有するテレスコ係合歯がステアリングコラムのテレスコロック歯から離間して両者の噛合を解除すると同時に、軸部材に設けられたチルト係合歯がアジャストブラケットのチルトロック歯から離間して両者の噛合を解除する。
【００１２】
このように、かかる各歯の噛合状態がそれぞれ同時に解除されることから、ステアリングコラムを運転者の高さや姿勢に合わせて上下動あるいは軸方向へ移動させることが可能になる。
【００１３】
また、ステアリングコラムの上下位置あるいは軸方向位置を決定した後に、操作レバーを締め付け方向へ回動させると、前述とは逆の作用によって移動手段が連係部材をステアリングコラムの左右方向（直径水平方向）の他方側へ移動させて、前記各歯を互いに噛合させる。これによって、確実かつ安定したチルト・テレスコピック調整が可能になる。
【００１４】
しかも、この発明にあっては、従来のようなコラム側ブラケット（ディスタンスブラケット）を用いることなく、ステアリングコラムを挟むようにコラムハウジングを配置したので、連係部材をステアリングコラムの径方向に移動させることによって、テレスコ係合歯とチルト係合歯のそれぞれを前記対応する各歯に噛合させると同時に、コラムハウジングがステアリングコラムを締め付けるように作用するため、ステアリングコラムをその横方向で直接的に支持することができることから、ステアリングコラムの支持剛性を十分に高くすることができる。
【００１５】
また、コラムハウジング、連係部材、軸部材及び移動手段をステアリングコラムの左右方向（水平位置）に配置したので、ステアリングコラムの下側に構成部材が存在しなくなり、これによって、運転者の膝回りのスペースを十分に確保できる。
【００１６】
さらに、この発明では、ステアリングコラムの側部に長手方向の溝などを設けることなく、テレスコロック歯を設けるようにしたことから、該ステアリングコラムの剛性をさらに高くすることが可能になる。
【００１７】
請求項２に記載の発明にあっては、前記移動手段は、前記アジャストブラケットの一方の側壁と前記軸部材の他方の端面との間に設けられたカム機構によって構成したことを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記連係部材を介して前記テレスコ係合歯とチルト係合歯がそれぞれテレスコロック歯とチルトロック歯から離間して噛合を解除する方向へ付勢するばね部材を設けたことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るチルト・テレスコピック式の車両用ステアリング装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、このステアリング装置は、電動パワーステアリングに適用されたものである。
【００２０】
図２〜図４は本発明の第１の実施形態を示し、図中１は車体の前後方向に沿って配置され、内部にステアリングシャフト２をベアリングを介して回転自在に支持したステアリングコラム、３は該ステアリングコラム１の前端方向に設けられた電動パワーステアリング機構、４はステアリングコラム１の後端部に設けられたチルト・テレスコピック機構である。
【００２１】
前記ステアリングコラム１は、鋼管製のチューブによって形成され、前記電動パワーステアリング機構３の後述する下部ケーシング５ｂの両側部に有するヒンジボルト６，７に結合されたマウンティングブラケット８によって車体側メンバに取り付けられていると共に、前記両ヒンジボルト６，７を中心として、電動パワーステアリング機構３及びチルト・テレスコピック機構４とともに上下に回動自在に設けられている。
【００２２】
前記ステアリングシャフト２は、後端部に図外のステアリングホイールが取り付けられていると共に、前端部側が電動パワーステアリング機構３に連係している。
【００２３】
前記電動パワーステアリング機構３は、内部に電動モータや制御装置を収容した上部ケーシング５ａと、内部に前記ステアリングシャフト２の下端部が連係した減速機を収容した下部ケーシング５ｂとを備えている。
【００２４】
前記マウンティングブラケット８は、水平方向に沿って延長されて車体側のメンバーにそれぞれボルト固定される第１支持部８ａ、８ａと第２支持部８ｂ、８ｂとを有している。
【００２５】
前記チルト・テレスコピック機構４は、図１〜図４にも示すように、前記マウンティングブラケット８の下面に固定され、下方に延伸してステアリングコラム１の左右を挟むように配置されたほぼコ字形状のアジャストブラケット９と、該アジャストブラケット９とステアリングコラム１との間に配置されたアルミ合金製のコラムハウジング１０と、該コラムハウジング１０のステアリングホイール側の後端側の後述する収容室２０内に収容されて、前記ステアリングコラム１の外周を包囲する連係部材１１と、前記アジャストブラケット９の一側面側に有する操作レバー１２の回動に伴い前記連係部材１１を、ステアリングコラム１の左右方向（直径水平方向）へ移動させる移動手段であるカム機構１３とから主として構成されている。
【００２６】
具体的に説明すれば、前記ステアリングコラム１は、図１及び図６に示すように、アジャストブラケット９の後述する一方側のチルト長孔１４と対応する一側部に軸方向のテレスコロック歯１６が固定されている。
【００２７】
このテレスコロック歯１６は、矩形状のベース１６ａの外面に歯部１６ｂが波形状に形成されていると共に、ベース１６ａの後面に一体に有する突起１６ｃが前記ステアリングコラム１の一側部に穿設された孔に圧入固定されている。
【００２８】
また、前記アジャストブラケット９は、図１〜図３にも示すように、マウンティングブラケット８の下面に近接配置された上壁９ａと、該上壁９ａの両側縁から斜め下方へ延設された両側壁９ｂ、９ｂとを備え、この両側壁９ｂ、９ｂのほぼ中央位置に、上下方向に長いチルト長孔１４、１５がそれぞれ貫通形成されていると共に、一側壁９ｂの外面には、図６にも示すように、上下方向のチルトロック歯１７が設けられている。このチルトロック歯１７は、矩形状の基部１７ａの中央上下方向に沿って形成された摺動用孔１７ｂの両側部外面に歯部１７ｃ、１７ｃが波形状に形成されていると共に、基部１７ａの背面側に一体に設けられた突部１７ｄ、１７ｄを介して前記一方のチルト長孔１４の孔縁に圧入固定されている。前記歯部１７ｃ、１７ｃの側面には、壁部１７ｅ、１７ｅが平行に形成されている。この壁部１７ｅ、１７ｅは、後述のチルト係合歯２５を回転不能に案内する。
【００２９】
なお、チルト長孔１４，１５の縁に直接チルトロック歯１７を形成するようにしてもよい。
【００３０】
前記コラムハウジング１０は、図２及び図５にも示すように、前記下部ケーシング５ｂの後端筒部５ｃに軸方向から嵌合する筒状部１８と、該筒状部１８の後端部の左右から後方へ延伸する両側壁１９，１９とを有し、該両側壁１９，１９の後端部の対向内面とほぼ中央部の対向内面に、それぞれ前記ステアリングコラム１の両側面を挟持状態に支持する支持壁１９ａ，１９ａ、１９ｂ，１９ｂが対向配置されていると共に、該各支持壁１９ａ，１９ａ、１９ｂ，１９ｂの間に前記連係部材１１等を収容する収容室２０が隔成されている。
【００３１】
なお、筒状部１８の一側面には、キーロックユニットのキーシリンダを固定するための取付部１８ｂが設けられている。
【００３２】
前記各支持壁１９ａ，１９ａ、１９ｂ，１９ｂは、各対向内面が前記ステアリングコラム１の両側面の曲率に応じた円弧面状に形成されていると共に、該対向内面の上下方向のほぼ中央位置に該各内面に沿った円弧状の切欠溝１９ｃ，１９ｃ、１９ｄ，１９ｄが形成されている。
【００３３】
また、テレスコロック歯１６と対向する一方側の切欠溝１９ｃ、１９ｄには、テレスコロック歯１６が嵌合して軸方向へ移動可能に案内する案内溝１９ｅがそれぞれ形成されている。この案内溝１９ｅは、側面がテレスコロック歯１６の側面と常に当接することで、ステアリングコラム１の回転を阻止するストッパの役割を有している。
【００３４】
また、前記両側壁１９，１９の収容室２０が位置する前後ほぼ中央の対向した位置に保持孔２１ａ，２１ｂが貫通形成されている。
【００３５】
前記連係部材１１は、図１に示すように、横長の楕円環状の８角形状に形成され、自身の径方向（図１中左右方向）の移動を確保するために、内周面と前記ステアリングコラム１の外周面との間に所定の移動用隙間Ｃが形成されている。また、連係部材１１のほぼ垂直な両側部の一側部１１ａに前記ステアリングコラム１に設けられたテレスコロック歯１６と左右方向から噛合あるいは噛合が解除されるほぼ矩形板状のテレスコ係合歯２２が溶接固定されている一方、他方側には内周に雌ねじが切られたねじ孔１１ｃが貫通形成されている。
【００３６】
なお、テレスコ係合歯２２は、連係部材１１の一側部１１ａの内面に直接形成してもよい。
【００３７】
また、前記テレスコ係合歯２２には、前記アジャストブラケット９の一方のチルト長孔１４（摺動用孔１７ｂ）とコラムハウジング１０の一方の保持孔２１ｂとを外側から挿通した軸部材である第１ボルト２３の先端部が螺着固定されるねじ孔が形成されており、前記第１ボルト２３の軸部に挿入されると共に、頭部の端面と前記チルトロック歯１７との間に配置された円筒部２４を有し、この円筒部２４のチルトロック歯１７と対向する端面に、該チルトロック歯１７と径方向から噛合あるいは噛合が解除されるチルト係合歯２５が設けられている。
【００３８】
さらに、前記カム機構１３は、チルト長孔１５と保持孔２１ａを貫通し、先端の雄ねじが前記ねじ孔１１ｃに螺着固定されて、前記操作レバー１２の基端部を貫通した軸部材である第２ボルト２６と、該第２ボルト２６の軸部に挿入されて、前記他方の保持孔１５の孔縁に回転不能に嵌合された第１カム部材２７と、前記操作レバー１２の基端部に一体的に固定され、前記第１カム部材２７と第２のボルト２６の頭部端面との間に配置された第２カム部材２８とを備えている。
【００３９】
この第２カム部材２８は、前記操作レバー１２の回動操作によって、カム山２８ａとカム溝２８ｂが前記第１カム部材２７のカム山２７ａとカム溝２７ｂに適宜乗り上げあるいは嵌合することにより、第２ボルト２６を介して前記連係部材１１及び第１ボルト２３をステアリングコラム１の左右方向に移動させるようになっている。
【００４０】
また、前記第１ボルト２３の円筒部２４の内周面に形成された円筒状溝の底面と一方の保持孔２１ｂの孔縁との間には、コイルスプリング２９が弾装されている。このコイルスプリング２９は、前記連係部材１１と第１ボルト２３及び第２ボルト２６とを図１中右方向へ付勢して、つまり、前記テレスコ係合歯２２とチルト係合歯２５を対応するテレスコロック歯１６及びチルトロック歯１７から離間させて噛合解除方向へ付勢するようになっている。
【００４１】
なお、前記ステアリングコラム１は、図２に示すように、前記コラムハウジング１０の筒状部１８の一側部に設けられた突起片１８ａとマウンティングブラケット８の一方側の第２支持部８ｂの側縁に一体に設けられた係止片８ｃとの間に改装されたスプリング３０によって上方へ引き上げられている。
【００４２】
以下、本実施形態の作用について説明する。
【００４３】
すなわち、まず、運転者がチルト・テレスコピック調整を行うために、操作レバー１２を一方向へ回動させると、第２カム部材２８も一緒に回動してカム山２８ａが第１カム部材２７のカム溝２７ｂに嵌入する。これによって、該第２カム部材２８と第２ボルト２６がコイルスプリング２９のばね力によって同方向に移動すると共に、連係部材１１及び第１ボルト２３も同方向に移動する。これによって、連係部材１１のテレスコ係合歯２２がステアリングコラム１のテレスコロック歯１６から離間して両者の噛合を解除すると同時に、連係部材１１と結合された第１ボルト２３側のチルト係合歯２５がアジャストブラケット９のチルトロック歯１７から離間してそれぞれの噛合を解除する。
【００４４】
したがって、かかる各歯の噛合がそれぞれ同時に解除されることから、その後、ステアリングコラム１を運転者の高さや姿勢に合わせて上下動あるいは軸方向へ移動させることが可能になる。
【００４５】
そして、ステアリングコラム１の上下位置あるいは軸方向位置を決定した後に、操作レバー１２を他方向へ回動させると、前述とは逆に、第２カム部材２８のカム山２８ａが第１カム部材２７のカム山２７ａに乗り上げて、該第２カム部材２８と第２ボルト２６がコイルスプリング２９のばね力に抗して図１中左方向へ移動する。これによって連係部材１１及び第１ボルト２３も左方向に移動して、前記各歯１６，１７，２２，２５を互いに噛合させる。また、このとき、アジャストブラケット９の両側壁９ｂ、９ｂは、それぞれ第１カム部材２７とチルト係合歯２５から受ける力によって互いに近づく方向に撓み、これによって、コラムハウジング１０の支持壁１９ａ、１９ｂがステアリングコラム１の外周面を締め付ける。これによって、ステアリングコラム１の支持剛性を高めることができると共に、確実かつ安定したチルト・テレスコピック調整が可能になる。
【００４６】
しかも、この発明にあっては、従来のコラム側ブラケット（ディスタンスブラケット）を用いることなく、ステアリングコラム１の一側面にテレスコロック歯１６を設けると共に、アジャストブラケット９にチルトロック歯１７を設け、前述のように、連係部材１１をステアリングコラム１の左右方向に移動させることによって、テレスコ係合歯２２とチルト係合歯２５のそれぞれを前記対応する各歯に噛合させると共に、コラムハウジング１０がステアリングコラム１の外周面を締め付けているので、ステアリングコラム１をその横方向で直接的に支持することができることから、該ステアリングコラム１の支持剛性を十分に高くすることができる。
【００４７】
また、ステアリングコラム１の一側面にテレスコロック歯１６を設けるだけで、軸方向に長いスライド用の長孔などを形成していないことから、ステアリングコラム１の全体の剛性がさらに高くなり、振動による異音の発生を十分に防止することが可能になる。
【００４８】
また、前記コラムハウジング１０を設けて、各支持壁１９ａ，１９ａ、１９ｂ，１９ｂ間にステアリングコラム１を挿通支持させると共に、収容室２０内に連係部材１１を収容するようになっているため、これらの各構成部品の組立作業性が良好になる。
【００４９】
また、チルト・テレスコピック機構をステアリングコラム１の下方ではなく、直径水平方向位置に配置したことから、ステアリングコラム１の下方のスペースを大きく取ることが可能になり、運転者の膝との間のスペースを広くすることができる。
【００５０】
さらに、ステアリングコラム１のテレスコロック歯１６が連係部材１１のテレスコ係合歯１７に噛合しかつアジャストブラケット９のチルトロック歯１７に第１ボルト２３のチルト係合歯２５がそれぞれ強固に噛合していることから、例えば二次衝突時にステアリングホイールからステアリングコラム１に上方の分力が作用しても、該ステアリングコラム１の上方への移動を確実に防止することができる。
【００５１】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば連係部材１１を必ずしも楕円環状に形成する必要はなく、単純な円弧状片などによって構成することも可能であり、また、移動手段は、前記カム機構１３以外の構造とすることも可能である。
【００５２】
また、本発明は電動パワーステアリング機構を備えないステアリング装置にも適用可能である。さらに、コラムハウジング１０は、円筒部１８と両側壁１９，１９がそれぞれ分離した構造であってもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、ステアリングコラムは、コラムハウジングの締め付けと各歯の噛み合いによってロックされているので、ステアリングコラムの剛性を十分高くすることが可能になる。
【００５４】
また、各構成部品の組立作業能率が向上すると共に、チルト・テレスコピック機構をステアリングコラムの下方ではなく、直径水平方向位置に配置したことから、ステアリングコラムの下方のスペースを大きく取ることが可能になり、運転者の膝との間のクリアランスを十分に大きくすることができる。
【００５５】
請求項２に記載の発明によれば、移動手段をカム機構によって構成したことから、構造が簡単になるとともに、小さな操作角度でも連係部材の確実な移動性を得ることができる。
【００５６】
請求項３に記載の発明によれば、ばね部材の付勢力によってチルト・テレスコピックの解除操作が容易になる。また、ロック解除時の操作レバーのがた付きを軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる車両用ステアリング装置の斜視図である。
【図３】同車両用ステアリング装置を示す側面図である。
【図４】同車両用ステアリング装置を示す底面図である。
【図５】本実施形態に供されるコラムハウジングの矢視図である。
【図６】本実施形態に供されるステアリングコラムとチルト機構を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１…ステアリングコラム
２…ステアリングシャフト
４…チルト・テレスコピック機構
８…マウンティングブラケット
９…アジャストブラケット
１０…コラムハウジング
１１…連係部材
１２…操作レバー
１３…カム機構（移動手段）
１６…テレスコロック歯
１７…チルトロック歯
２２…テレスコ係合歯
２５…チルト係合歯
２９…コイルスプリング

Claims

ステアリングシャフトに設けられたステアリングホイールを上下動あるいは軸方向に移動させて、チルト調整及びテレスコピック調整が可能な車両用ステアリング装置において、
前記ステアリングシャフトを回転自在に支持すると共に一側面に軸方向のテレスコロック歯が設けられたステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムを挟むように配置されて、両側に保持孔が貫通形成されたコラムハウジングと、
車体側に支持される上壁から延設されて前記コラムハウジングを挟むように配置された一対の側壁に上下方向のチルト長孔が形成されたアジャストブラケットと、
前記ステアリングコラムの外周面を跨ぐように配置されかつステアリングコラムの左右方向へ移動可能に設けられると共に、内周面に前記テレスコロック歯に噛合可能なテレスコ係合歯が設けられた円環状の連係部材と、
前記チルト長孔と前記保持孔をそれぞれ貫通して連係部材に連係された一対の軸部材と、
前記アジャストブラケットの側壁のチルト長孔に沿って設けられたチルトロック歯と、
前記軸部材の一方に設けられて、前記チルトロック歯に外側から噛合可能なチルト係合歯と、
前記軸部材の他方側に設けられて、操作レバーの操作によって前記連係部材及び一対の軸部材をステアリングコラムの左右方向に移動させて、前記互いに対応する各ロック歯と各係合歯を噛合あるいは噛合を解除する移動手段と、
を備えたことを特徴とする車両用ステアリング装置。
前記移動手段は、前記アジャストブラケットの一方の側壁と前記軸部材の他方の端面との間に設けられたカム機構によって構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリング装置。
前記テレスコ係合歯とチルト係合歯がそれぞれテレスコロック歯とチルトロック歯から離間して噛合を解除する方向へ前記連係部材及び一対の軸部材を付勢するばね部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ステアリング装置。