JP4670467B2 - Steering device - Google Patents
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Description
本発明は、チルト機構及びテレスコピック機構を有し、操舵輪の運転席に対する位置を調節可能としたステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device that includes a tilt mechanism and a telescopic mechanism, and is capable of adjusting the position of a steered wheel relative to a driver seat.
自動車のステアリング装置は、操舵輪の運転席に対する上下位置を調節可能としたチルト機構と、操舵輪の運転席に対する前後位置を調節可能としたテレスコピック機構とを備えている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1のステアリング装置は、操舵軸を収容支持する円筒形をなすハウジングと、該ハウジングの中途に固定され、一対のテレスコピック用長孔を有するレバー台と、一対のチルト用長孔を有し、前記レバー台を介して前記ハウジングを車体に取着すべきブラケットと、前記チルト用長孔に嵌入される第1の係合部及び前記テレスコピック用長孔に嵌入される第2の係合部を有する一対のナットと、夫々のナットに螺着され、前記ハウジングを前記ブラケットに挾着する一対のボルトとを有しており、該ボルトを弛緩することによりチルト調節又はテレスコピック調節を行い、前記ボルトがハウジングを挾着することによりハウジングをブラケットに固定するように構成されている。このハウジングの固定は、ハウジング及びブラケットが接触する接触摩擦力により維持される。
A steering apparatus for an automobile includes a tilt mechanism that can adjust the vertical position of the steering wheel with respect to the driver seat, and a telescopic mechanism that can adjust the front and rear position of the steering wheel with respect to the driver seat (see, for example, Patent Document 1). .) The steering device of
また、前記係合体の第1の係合部は、前記チルト用長孔及びテレスコピック用長孔の幅より短い長さの直方体をなしており、第2の係合部はテレスコピック用長孔に沿う方向の長さがチルト用長孔の幅より長くなっているか、又は、第2の係合部は、チルト用長孔及びテレスコピック用長孔の幅より短い長さの直方体をなしており、第1の係合部はチルト用長孔に沿う方向の長さがテレスコピック用長孔の幅より長くなっている。
ところで、チルト機構及びテレスコピック機構を有するステアリング装置は、操舵輪と反対側の下端が車体に枢支され、長手方向の中途にチルト機構及びテレスコピック機構が設けられているため、操舵輪からステアリング装置に二次衝撃エネルギが加わった場合、ハウジングと車体との間に設けられる衝撃エネルギ吸収部材が破断されるとともに、チルト機構及びテレスコピック機構に曲げモーメントが加わる。この曲げモーメントに対して係合体に反力が加わり、該反力とハウジング及びブラケットが接触する接触摩擦力とによりチルト及びテレスコピックの調節状態が維持される。 By the way, in a steering device having a tilt mechanism and a telescopic mechanism, the lower end opposite to the steering wheel is pivotally supported by the vehicle body, and the tilt mechanism and the telescopic mechanism are provided in the middle in the longitudinal direction. When the secondary impact energy is applied, the impact energy absorbing member provided between the housing and the vehicle body is broken, and a bending moment is applied to the tilt mechanism and the telescopic mechanism. A reaction force is applied to the engagement body with respect to this bending moment, and the tilt and telescopic adjustment states are maintained by the reaction force and the contact friction force that the housing and the bracket contact.
ところが、特許文献1のステアリング装置は、チルト用長孔及びテレスコピック用長孔に係合する第1及び第2の係合部の一方がチルト用長孔及びテレスコピック用長孔の幅より短い長さの直方体をなしており、前記曲げモーメントに対して考慮がなされておらず、改善策が要望されていた。
However, in the steering device of
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的はチルト機構及びテレスコピック機構に加わる曲げモーメントに対する剛性を高めることができるステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a main object of the present invention is to provide a steering device that can increase the rigidity against a bending moment applied to the tilt mechanism and the telescopic mechanism.
第1発明に係るステアリング装置は、車体に取着されるブラケットにチルト機構及びテレスコピック機構により取着され、操舵軸を収容支持するハウジングを備えており、前記チルト機構及びテレスコピック機構は、チルト用長孔及びテレスコピック用長孔と、該チルト用長孔及びテレスコピック用長孔の夫々に係合する第1及び第2の係合部を有する係合体と、該係合体を貫通し、前記ハウジングを前記ブラケットに挾着する挾着軸とを有するステアリング装置において、前記第1の係合部は前記チルト用長孔に沿う方向の長さが前記テレスコピック用長孔の幅より長く、前記第2の係合部は前記テレスコピック用長孔に沿う方向の長さが前記チルト用長孔の幅より長く形成されており、前記第1及び第2の係合部夫々の前記長さの方向の一端が一体であることを特徴とする。 A steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a housing that is attached to a bracket attached to a vehicle body by a tilt mechanism and a telescopic mechanism, and that accommodates and supports a steering shaft. The tilt mechanism and the telescopic mechanism have a tilt length. A hole and a telescopic elongated hole; an engaging body having first and second engaging portions that engage with the tilting elongated hole and the telescopic elongated hole; and penetrating the engaging body; In the steering device having a fastening shaft that is attached to a bracket, the first engaging portion has a length in a direction along the tilting long hole longer than a width of the telescopic long hole, and the second engaging portion. engaging portion is formed long in the direction along the telescopic elongated hole is rather longer than the width of the tilt long hole, the first and second directions of the engaging portions respectively the length of the End characterized in that it is a piece.
第2発明に係るステアリング装置は、前記第1の係合部は、前記ハウジング又は前記ブラケットに対向し、且つ前記チルト用長孔の長手方向と交差する凹凸条を有し、前記第2の係合部は前記ハウジング又は前記ブラケットに対向し、且つ前記テレスコピック用長孔の長手方向と交差する凹凸条を有することを特徴とする。 The steering device according to a second aspect of the present invention is characterized in that the first engaging portion has an uneven strip that faces the housing or the bracket and intersects with the longitudinal direction of the long slot for tilting. The joining portion is characterized in that it has an uneven strip that faces the housing or the bracket and intersects the longitudinal direction of the telescopic slot.
第3発明に係るステアリング装置は、前記挾着軸は、第1カムを有する軸体と、該軸体に相対回転が可能に嵌合され、前記第1カムに係合する第2カム及び前記ハウジング又は前記ブラケットを押圧する押圧部を有する押圧体とを備えており、前記押圧部及び前記第1又は第2の係合部の夫々は凹凸条を有し、前記係合体は前記押圧体と一体であることを特徴とする。 In the steering apparatus according to a third aspect of the invention, the attachment shaft includes a shaft body having a first cam, a second cam that is fitted to the shaft body so as to be capable of relative rotation, and engages with the first cam; A pressing body having a pressing portion that presses the housing or the bracket, each of the pressing portion and the first or second engaging portion has a ridge, and the engaging body includes the pressing body and the pressing body. It is a single unit.
第1発明にあっては、第1の係合部はチルト用長孔に沿う方向の長さがテレスコピック用長孔の幅より長く、しかも、第2の係合部はテレスコピック用長孔に沿う方向の長さがチルト用長孔の幅より長いため、第1の係合部に加わる反力と、第2の係合部に加わる反力とを高めることができ、チルト機構及びテレスコピック機構の剛性を大きくすることができる。しかも、係合体の大きさに対して挾着軸の軸心から第1及び第2の係合部の他端までの長さを比較的長くすることができ、係合体を小形化、ひいてはチルト機構及びテレスコピック機構を小形化でき、チルト機構及びテレスコピック機構の剛性をより一層大きくすることができる。 In the first invention, the length of the first engaging portion in the direction along the long slot for tilting is longer than the width of the long hole for telescopic, and the second engaging portion is along the long hole for telescopic. Since the length in the direction is longer than the width of the tilt slot, the reaction force applied to the first engagement portion and the reaction force applied to the second engagement portion can be increased. The rigidity can be increased. In addition, the length from the axis of the attachment shaft to the other ends of the first and second engaging portions can be made relatively long with respect to the size of the engaging body, and the engaging body can be downsized and thus tilted. The mechanism and the telescopic mechanism can be reduced in size, and the rigidity of the tilt mechanism and the telescopic mechanism can be further increased.
第2発明にあっては、第1の係合部の凹凸条をハウジング又はブラケットに接触させることができ、第2の係合部の凹凸条をブラケット又はハウジングに接触させることができ、係合体とハウジング及びブラケットとの接触摩擦力を高めることができるため、チルト機構及びテレスコピック機構の剛性をより一層大きくすることができる。 In the second invention, the uneven strip of the first engaging portion can be brought into contact with the housing or the bracket, the uneven strip of the second engaging portion can be brought into contact with the bracket or the housing, and the engaging body Since the contact friction force between the housing and the bracket can be increased, the rigidity of the tilt mechanism and the telescopic mechanism can be further increased.
第3発明にあっては、第1又は第2の係合部の凹凸条をハウジング又はブラケットに接触させることができ、押圧部の凹凸条をブラケット又はハウジングに接触させることができ、係合体とハウジング及びブラケットとの接触摩擦力を高めることができるため、チルト機構及びテレスコピック機構の剛性をより一層大きくすることができる。 In the third invention, the concave and convex strips of the first or second engaging portion can be brought into contact with the housing or the bracket, the concave and convex strips of the pressing portion can be brought into contact with the bracket or the housing, Since the contact frictional force with the housing and the bracket can be increased, the rigidity of the tilt mechanism and the telescopic mechanism can be further increased.
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態1
図1は本発明に係るステアリング装置の実施の形態1の構成を示す一部を省略した側面図、図2は要部の構成を示す拡大断面図、図3は一部を横断した平面図、図4は係合体の構成を示す拡大斜視図、図5は係合体部分の説明図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
1 is a side view in which a part of the configuration of the steering device according to the first embodiment of the present invention is omitted, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the main part, and FIG. FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the structure of the engaging body, and FIG. 5 is an explanatory view of the engaging body portion.
このステアリング装置は、舵取りのための操舵輪に繋がる操舵軸1と、該操舵軸1を収納して回転自在に支持する第1及び第2のハウジング2,3と、第1のハウジング2の中途に取着された第1のブラケット4と、第1のハウジング2及び第1のブラケット4の間に設けられたチルト機構5及びテレスコピック機構6と、第2のハウジング3の下端に取着された第2のブラケット7とを備え、第2のブラケット7が枢軸8により車体に枢支されるように構成されている。
The steering apparatus includes a
操舵軸1は、図3に示すように上端が操舵輪に繋がる円筒形をなす第1の軸体1aと、第1の軸体1aに相対回転が不可能であり、且つ軸長方向への移動が可能に嵌合された第2の軸体1bとを備える。また、第1の軸体1aの中途は玉軸受10により第1のハウジング2の上端に回転自在で、且つ軸長方向への相対移動を不可能に支持されている。
As shown in FIG. 3, the
第1及び第2のハウジング2,3は円筒形をなしており、第1のハウジング2の下側が第2のハウジング3の上側に軸長方向への移動を自在に外嵌されている。第1のハウジング2の中途には略逆U字形をなすレバー台11が溶接により固定されており、該レバー台11の対向する側片に、その長手方向が第1のハウジング2の軸長方向となるテレスコピック用長孔6a,6aが設けられている。
The first and
第1のブラケット4は、レバー台11を介して第1のハウジング2に取着されており、レバー台11の一対の側片と対向する一対の取付片4a,4a及び該取付片4a,4aの上端から直角状に屈曲して車体に固定される固定片4b,4bと、これら固定片4b,4b間を橋絡する略半円形をなす橋絡片4cとを備えている。
The
各取付片4a,4aにはその長手方向が第1のハウジング2の径方向となるチルト用長孔5a,5aが設けられており、また、固定片4b,4bには第1のハウジング2の軸長方向へ開放された保持溝4d,4dが設けられており、該保持溝4d,4dに貫通孔4eを有するスペーサ4f,4fが保持され、該スペーサ4f,4fの貫通孔4eに挿通されるボルト12,12により第1のブラケット4が車体に取着されるように構成されている。また、固定片4b,4b及びスペーサ4f,4fの間には二次衝撃エネルギにより破断する衝撃エネルギ吸収部材が設けられている。
Each
チルト機構5及びテレスコピック機構6は、図2、図3に示すようにチルト用長孔5aと、該チルト用長孔5aの中途に連通するテレスコピック用長孔6aと、チルト用長孔5aに係合する第1の係合部13a及びテレスコピック用長孔6aに係合する第2の係合部13bを有する係合体13,13と、該係合体13,13を貫通し、第1のハウジング2を第1のブラケット4に挾着する挾着軸14と、該挾着軸14に取着された操作レバー15とを備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
チルト用長孔5aの幅W1及びテレスコピック用長孔6aの幅W2は挾着軸14の直径より広幅であり、幅W1及び幅W2がほぼ同幅に形成されている。
The width W1 of the tilting long hole 5a and the width W2 of the telescopic
係合体13,13は第1及び第2の係合部13a,13bが合成樹脂材、金属材等により一体に成形されている。第1の係合部13aはチルト用長孔5aに沿う方向の長さH1がテレスコピック用長孔6aの幅W2より長い略直方体をなしており、第2の係合部13bはテレスコピック用長孔6aに沿う方向の長さH2がチルト用長孔5aの幅W1より長い略直方体をなしており、厚さ方向に偏倚した状態で第1及び第2の係合部13a,13bの長さ方向一端が一体になり、略L字形をなしている。また、第1及び第2の係合部13a,13bの長さ方向一端が一体になっている部分を貫通する貫通孔13cを有しており、該貫通孔13cに挾着軸14が挿通されている。
The
挾着軸14は一端にラチェット歯形をなす第1カム14bを有し、他端に頭部14cを有する軸体14aと、該軸体14aの一端に相対回転が可能に嵌合され、第1カム14bに係合する第2カム14e及び取付片4aを押圧する押圧部14fを有する押圧体14dとを有しており、軸体14aの一端に操作レバー15が取着され、該操作レバー15を回転操作することにより、第1カム14b及び第2カム14eの位置が変わり、押圧部14f及び頭部14cが各取付片4a,4aをレバー台11に押圧し、第1のハウジング2の第1のブラケット4に対するチルト調節方向及びテレスコピック調節方向への移動を拘束している。
The anchoring
以上のように構成されたステアリング装置は、枢軸8により第2のブラケット7に枢支された第2のハウジング3の下端が車体に取着され、レバー台11とチルト機構5及びテレスコピック機構6とを介して第1のハウジング2が支持された第1のブラケット4がボルト12,12により車体に取着される。
In the steering device configured as described above, the lower end of the
この状態において、操作レバー15を挾着操作することにより、挾着軸14の押圧部14f及び頭部14cが取付片4a,4aをレバー台11に押圧し、該レバー台11を第1のブラケット4に挾着することができ、第1のハウジング2のチルト調節方向及びテレスコピック調節方向への移動を拘束することができる。従って、押圧部14f及び頭部14cが取付片4a,4aに接触する接触摩擦力と、取付片4a,4aがレバー台11に接触する接触摩擦力とによりチルト及びテレスコピックの調節状態が維持される。
In this state, when the
操作レバー15を弛緩操作することにより、レバー台11の挾着が解除され、レバー台11とともに第1のハウジング2を移動させることができる。従って、操舵軸1の上端に取付けられた操舵輪を運転席に対し前後へ移動調節することにより、第1の軸体1a、玉軸受10、第1のハウジング2、レバー台11及び挾着軸14を介して係合体13,13がテレスコピック用長孔6aに沿って移動し、第1のハウジング2を第2のハウジング3に対し、また、第1の軸体1aを第2の軸体1bに対して夫々移動させることができ、テレスコピック調節が行える。
By loosening the
操舵輪を運転席に対し上下へ移動操作することにより、第1の軸体1a、玉軸受10、第1のハウジング2、レバー台11及び挾着軸14を介して係合体13,13がチルト用長孔5aに沿って移動し、枢軸8を支点として第1及び第2のハウジング2,3を回動させることができ、チルト調節を行うことができる。
When the steering wheel is moved up and down with respect to the driver's seat, the engaging
また、自動車の前面衝突により運転者が操舵輪に当ったときの二次衝撃エネルギは、第1の軸体1a、玉軸受10、第1のハウジング2、レバー台11、挾着軸14、係合体13,13及び第1のブラケット4を介して衝撃エネルギ吸収部材に加わり、該衝撃エネルギ吸収部材が破断することにより吸収される。また、二次衝撃エネルギは運転者の運転姿勢、体格等により図1のW方向へ加わり、該二次衝撃エネルギによりチルト機構5及びテレスコピック機構6に曲げモーメントFが加わる。尚、曲げモーメントFは、
F=(W×L1)/L2
である。この曲げモーメントFに対して係合体13,13に図4の矢印方向へ反力F1,F2が加わり、該反力F1,F2と前記接触摩擦力とによりチルトの調節状態及びテレスコピックの調節状態が維持される。この場合、第1の係合部13aはチルト用長孔5aに沿う方向の長さがテレスコピック用長孔6aの幅より長くなっており、さらに、第2の係合部13bはテレスコピック用長孔6aに沿う方向の長さがチルト用長孔5aの幅より長いため、第1の係合部13aに加わる反力F1と、第2の係合部13bに加わる反力F2とを高めることができる。
Further, the secondary impact energy when the driver hits the steered wheel due to the frontal collision of the automobile is the first shaft body 1a, the
F = (W × L1) / L2
It is. The reaction forces F1 and F2 are applied to the
また、第1及び第2の係合部13a,13bは、チルト用長孔5a及びテレスコピック用長孔6aの幅W1、W2より長い長さH1、H2に形成されているため、第1の係合部13aのチルト用長孔5a内での傾き角度、及び第2の係合部13bのテレスコピック用長孔6a内での傾き角度αを比較的小さくすることができ、第1及び第2の係合部13a,13bのチルト用長孔5a及びテレスコピック用長孔6a内でのガタつき量を低減でき、また、第1及び第2の係合部13a,13bがチルト用長孔5a及びテレスコピック用長孔6aに当接する位置の面圧を低減でき、係合体13,13の剛性を高めることができる。
Further, since the first and second
実施の形態2
図6はステアリング装置の実施の形態2の係合体の構成を示す斜視図、図7は要部の構成を示す側面図、図8は要部の構成を示す拡大断面図である。このステアリング装置は、係合体13,13の第1の係合部13aに、取付片4a,4aに対向し、且つチルト用長孔5aの長手方向と交差する第1の凹凸条13dを設け、第2の係合部13bに、レバー台11に対向し、且つテレスコピック用長孔6aの長手方向と交差する第2の凹凸条13eを設けたものである。
6 is a perspective view showing the configuration of the engaging body according to the second embodiment of the steering device, FIG. 7 is a side view showing the configuration of the main part, and FIG. 8 is an enlarged sectional view showing the configuration of the main part. In this steering device, the first engaging
第1の係合部13aは取付片4a,4aの厚さt1より厚い厚さとし、第2の係合部13bはレバー台11の厚さt2より厚い厚さとしてあり、第1の係合部13aの厚さ方向の一面に第1の凹凸条13dが設けられており、第2の係合部13bの厚さ方向の一面に第2の凹凸条13eが設けられている。
The
実施の形態2によれば、挾着軸14によりレバー台11を挾着したとき、第1の凹凸条13dを取付片4a,4aに接触させ、第2の凹凸条14eをレバー台11に接触させ、夫々接触摩擦力を加えることができるため、チルト機構5及びテレスコピック機構6の剛性をより一層大きくすることができる。
その他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
According to the second embodiment, when the
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof and description of operations and effects are omitted.
実施の形態3
図9はステアリング装置の実施の形態3の要部の構成を示す拡大断面図である。このステアリング装置はレバー台11と取付片4a,4a間に介在される間座16を第1及び第2の係合部13a,13bと一体に設け、間座16の取付片4a,4aと対向する一面に第1の凹凸条13dを設け、間座16のレバー台11と対向する他面に第2の凹凸条13eを設けたものである。
その他の構成及び作用は実施の形態1、2と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of the steering device according to the third embodiment. In this steering device, a spacer 16 interposed between the
Since other configurations and operations are the same as those of the first and second embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and the detailed description and description of the operations and effects are omitted.
実施の形態4
図10はステアリング装置の実施の形態4の係合体の構成を示す斜視図、図11は要部の構成を示す拡大断面図である。このステアリング装置は、第1及び第2の係合部13a,13bに凹凸条を設ける代わりに、第2の係合部13bの凹凸条をなくし、第1の係合部13aに、レバー台11に対向し、且つテレスコピック用長孔6aの長手方向と交差する第3の凹凸条13fを設け、押圧体14dの押圧部14fに、取付片4aに対向し、且つチルト用長孔5aの長手方向と交差する第4の凹凸条14gを設けたものである。
FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the engaging body according to the fourth embodiment of the steering device, and FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the main part. In this steering device, instead of providing the first and second
第1の係合部13aは取付片4a,4aの厚さt1より厚い厚さとしてあり、第1の係合部13aの厚さ方向の一面に第3の凹凸条13fが設けられている。また、第1の係合部13aの長手方向中途に第2の係合部13bの長手方向一端が一体になり、略T字形をなしている。
The first
実施の形態4によれば、挾着軸14によりレバー台11を挾着したとき、第3の凹凸条13fをレバー台11に接触させ、第4の凹凸条14gを取付片4aに接触させ、夫々接触摩擦力を加えることができるため、チルト機構5及びテレスコピック機構6の剛性をより一層大きくすることができる。
その他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
According to the fourth embodiment, when the
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof and description of operations and effects are omitted.
1 操舵軸
2 第1のハウジング(ハウジング)
4 第1のブラケット(ブラケット)
5 チルト機構
5a チルト用長孔
6 テレスコピック機構
6a テレスコピック用長孔
13 係合体
13a 第1の係合部
13b 第2の係合部
13c,13d 凹凸条
13e 第3の凹凸条
13f 第4の凹凸条
14 挾着軸
14b 第1カム
14c 頭部
14d 押圧体
14e 第2カム
14f 押圧部
1
4 First bracket (bracket)
5 tilt mechanism 5a tilt
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