JP5212398B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明はステアリング装置、特に、イグニションキーをロック位置に回して鍵穴から引き抜くと、自動車の盗難防止のため、ステアリングホイールが回らないようにロックするステアリングロック装置を有するステアリング装置に関する。

ステアリングロック装置を有するステアリング装置においては、イグニションキーをロック位置に回して鍵穴から引き抜くと、ロックピンがステアリングシャフトの軸心側に向かって突出する。その結果、ステアリングシャフトの外周に圧入されたキーロックカラーのキーロック孔に、ロックピンの先端が係合して、ステアリングシャフトをアウターコラムに対して固定して、ステアリングシャフトの回転を阻止するようにしている。

従来のステアリングロック装置を備えたステアリング装置は、図４、図５に示すように、ステアリングロック装置を収納するハウジングをコラムとは別部品で構成し、ステアリングシャフトを回転可能に軸支するコラムにボルトを使って取り付けている。図４は従来のステアリング装置のステアリングロック装置近傍を車体後方側から見た斜視図、図５は図４のステアリング装置から車体取付けブラケットを省略した状態を示す斜視図である。

図４、図５に示すように、従来のステアリング装置は、車体取付けブラケット２、インナーコラム（ロアーコラム）３、アウターコラム（アッパーコラム）４等から構成されている。車体後方側（図４の右側）の車体取付けブラケット２は、図示しないカプセルを介して車体に固定されている。

円筒状のインナーコラム３の車体後方側外周には、中空円筒状のアウターコラム４の内周がテレスコピック位置調整（インナーコラム３の中心軸線に平行に摺動）可能に外嵌している。アウターコラム４は、材質がアルミニウム合金で、ダイカスト等の鋳造によって成形されている。アウターコラム４には、上部ステアリングシャフト１０２Ａが回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト１０２Ａの車体後方側の端部には、図示しないステアリングホイールが固定されている。

インナーコラム３の車体前方側には、補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）５が取り付けられている。アシスト装置５のギヤハウジング５１には、電動モータ５２が固定され、この電動モータ５２の図示しない回転軸に結合されたウォームに、ギヤハウジング５１のウォームホイールが噛合っている。

上記ステアリングホイールからステアリングシャフト１０２Ａに加えられるトルクの方向と大きさを、トルクセンサで検出している。このトルクセンサの検出値に応じて、電動モータ５２を駆動し、ウォームとウォームホイールから成る減速機構を介して、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。

ギヤハウジング５１の車体前方側の端部は、図示しないチルト中心軸を支点として、車体にチルト位置調整可能に軸支されている。車体取付けブラケット２には、アウターコラム４の左右の側面がチルト摺動、並びに、テレスコピック摺動可能に挟持されている。車体取付けブラケット２の左右の側板には、丸棒状の締付けロッド２１が挿入されている。

締付けロッド２１の端部に装着された操作レバー２２を揺動操作すると、カムロック機構が作動し、車体取付けブラケット２の左右の側板が締付けられる。その結果、アウターコラム４の左右の側面が、車体取付けブラケット２の左右の側板に強く締め付けられる。

アウターコラム４は、その下面に形成された図示しないスリットの間隔が縮まって縮径し、インナーコラム３の外周を強く締め付ける。そのため、所望のチルト位置及びテレスコピック位置で、アウターコラム４が車体取付けブラケット２にクランプされる。

アウターコラム４の車体後方側には、一対のフランジ部４１、４１がアウターコラム４と一体的に、ダイカスト鋳造によって成形されている。このフランジ部４１、４１にはボルト孔４１１、４１１が形成され、ボルト６２、６２をボルト孔４１１、４１１に挿入して締付け、ステアリングロック装置６のハウジング６１をフランジ部４１、４１に取り付けている。ハウジング６１には、イグニションキーをロック位置に回して鍵穴から引き抜くと、上部ステアリングシャフト１０２Ａの軸心側に向かって突出し、ステアリングホイールが回らないようにロックするロックピンが収納されている。

このような従来のステアリング装置では、アウターコラム４がアルミニウム合金であるため、フランジ部４１の強度が小さい。従って、ステアリングホイールがロックされた状態で、フランジ部４１に大きな力を加えてフランジ部４１を破壊し、ステアリングロック装置６をアウターコラム４から外して、車両が盗まれることがある。

特許文献１、特許文献２に示すステアリング装置は、コラムとステアリングロック装置のハウジングとの取付剛性を大きくしたものである。特許文献１のステアリング装置は、板厚の厚い鋼板製のフランジ部を鋼管製のコラムに溶接することによって、コラムとステアリングロック装置のハウジングとの取付剛性を大きくしたものである。特許文献２のステアリング装置は、鋼管製のコラムに鋼板製の補強板を介してアルミダイカスト製のハウジングを取り付けることによって、コラムとステアリングロック装置のハウジングとの取付剛性を大きくしたものである。

しかし、特許文献１、特許文献２に示すステアリング装置は、鋼管製のコラムには適した方法であるが、アルミニウム合金製のコラムには適用することが難しい。

特開２００２−３３７６６３号公報 特開２００７−２１６８９１号公報

本発明は、ステアリングロック装置が取り付けられたアルミニウム合金製のコラムを有するステアリング装置において、コラムとステアリングロック装置との取付剛性を大きくして、車両の盗難防止機能を向上させたステアリング装置を提供することを課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、コラムに回転可能に軸支され、車体後方側にステアリングホイールを装着可能なステアリングシャフト、上記コラムに取り付けられ、イグニションキーの操作によって作動するロックピンを上記ステアリングシャフトに係合して、ステアリングシャフトが回らないようにロックするステアリングロック装置を備えたステアリング装置において、上記コラム外周面に一体的に形成され、コラム外周面の対向する位置にコラム外周面から半径方向外側に突出して形成された一対のフランジ部、上記一対のフランジ部によって二分割される一方のコラム外周面側に配置され、上記一対のフランジ部の一方の取付面に取り付けられ、上記ステアリングロック装置を収納するハウジング、上記一対のフランジ部によって二分割される他方のコラム外周面側に配置され、上記他方のコラム外周面に沿って形成された曲面部の両端に、上記一対のフランジ部の他方の取付面に取り付けられる一対の平面部を有する補強部材を備え、上記ハウジングと補強部材と上記フランジ部とがボルトで共締めして固定されたステアリング装置であって、上記補強部材の曲面部と平面部には、上記コラムの半径方向外側に突出して形成された折り曲げ部が形成されているとともに上記補強部材の曲面部の両端には、上記一方のコラム外周面側に延長された延長曲面部が形成されていること、を特徴とするステアリング装置である。

第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記他方のコラム外周面には、上記補強部材に当接して、補強部材のコラム軸線方向の取付け位置を位置決めする段差面が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。

第３番目の発明は、第１番目から第２番目までのいずれかに記載された発明のステアリング装置において、上記コラムがアルミニウム合金で形成され、上記補強部材が機械構造用炭素鋼で形成されていることを特徴とするステアリング装置である。

本発明のステアリング装置は、コラム外周面に一体的に形成され、コラム外周面の対向する位置にコラム外周面から半径方向外側に突出して形成された一対のフランジ部と、一対のフランジ部によって二分割される一方のコラム外周面側に配置され、一対のフランジ部の一方の取付面に取り付けられ、ステアリングロック装置を収納するハウジングと、一対のフランジ部によって二分割される他方のコラム外周面側に配置され、他方のコラム外周面に沿って形成された曲面部の両端に、一対のフランジ部の他方の取付面に取り付けられる一対の平面部を有する補強部材とを備え、ハウジングと補強部材を一対のフランジ部にボルトで共締めして固定している。

従って、ステアリングホイールがロックされた状態で、フランジ部に大きな力を加えてフランジ部を破壊し、ステアリングロック装置をコラムから外そうとしても、補強部材の剛性によってフランジ部の破壊を防止できるため、車両の盗難防止機能が向上する。

また本発明の補強部材の曲面部と平面部には、コラムの半径方向外側に突出して形成された折り曲げ部が形成されているため、補強部材の断面二次モーメントが大きくなり、車両の盗難防止機能が向上する。また、本発明のステアリング装置は、補強部材に当接して、補強部材のコラム軸線方向の取付け位置を位置決めする段差面が、他方のコラム外周面に形成されているため、補強部材のコラムへの取付作業が容易になる。

また本発明の補強部材の曲面部の両端には、一方のコラム外周面側に延長された延長曲面部が形成されているため、補強部材をコラムに取り付ける時に、補強部材がコラムに仮保持され、補強部材のコラムへの取付作業が容易になる。

本発明の実施例のステアリング装置１０１を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。 本発明の実施例のステアリング装置のステアリングロック装置近傍を車体後方側から見た分解斜視図である。 図２のステアリングロック装置をコラムに取り付けた状態を示す斜視図である。 従来のステアリング装置のステアリングロック装置近傍を車体後方側から見た斜視図である。 図４のステアリング装置から車体取付けブラケットを省略した状態を示す斜視図である。

図１は本発明の実施例のステアリング装置１０１を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。ステアリング装置１０１は、ステアリングシャフト１０２を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト１０２には、その上端（車体後方側）にステアリングホイール１０３が装着され、ステアリングシャフト１０２の下端（車体前方側）には、ユニバーサルジョイント１０４を介して中間シャフト１０５が連結されている。

中間シャフト１０５にはその下端にユニバーサルジョイント１０６が連結され、ユニバーサルジョイント１０６には、ラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ１０７が連結されている。

運転者がステアリングホイール１０３を回転操作すると、ステアリングシャフト１０２、ユニバーサルジョイント１０４、中間シャフト１０５、ユニバーサルジョイント１０６を介して、その回転力がステアリングギヤ１０７に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して、タイロッド１０８を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。

図２は本発明の実施例のステアリング装置のステアリングロック装置近傍を車体後方側から見た分解斜視図である。図３は図２のステアリングロック装置をコラムに取り付けた状態を示す斜視図である。図２、図３に示すように、アルミニウム合金製で中空円筒形状のアウターコラム４には、車体後方側（図２、図３の右側）の円筒外周面４２に、一対のフランジ部４１、４１が一体的に形成されている。フランジ部４１、４１は、円筒外周面４２の対向する位置に、円筒外周面４２から半径方向外側に突出して形成されている。フランジ部４１、４１には、各々ボルト孔４１１、４１１が形成されている。

円筒外周面４２は、上記一対のフランジ部４１、４１によって二分割され、車体下方側（図２，図３の下側）のコラム外周面４２Ａと、車体上方側（図２，図３の上側）のコラム外周面４２Ｂで構成されている。車体下方側のコラム外周面４２Ａ側に、ステアリングロック装置６のハウジング６１が取り付けられる。ハウジング６１はアルミニウム合金で形成されている。

ハウジング６１の上部には、円弧状の凹面６３が形成され、円弧状の凹面６３の両端には平坦な締付け面６４、６４が形成されている。締付け面６４、６４には、雌ねじ６４１、６４１が各々形成されている。雌ねじ６４１、６４１は、フランジ部４１、４１のボルト孔４１１、４１１と整合する位置に形成されている。

図示しないイグニションキーをロック位置に回して鍵穴から引き抜くと、円弧状の凹面６３の中央部の楕円形の係合凸部６５からロックピン６６が突出し、図示しない上部ステアリングシャフトのキーロック孔に係合し、ステアリングホイール１０３が回らないようにロックする。楕円形の係合凸部６５は、車体下方側のコラム外周面４２Ａに形成された図示しない楕円形の係合凹部に係合して、ハウジング６１をアウターコラム４に正確に位置決めする。

車体下方側のコラム外周面４２Ａに、ハウジング６１上部の円弧状の凹面６３を当接し、楕円形の係合凸部６５を車体下方側のコラム外周面４２Ａに形成された係合凹部に係合させる。また、一対のフランジ部４１、４１の車体下方側の取付面４１２、４１２に、ハウジング６１上部の平坦な締付け面６４、６４を当接して、ボルト６２、６２をボルト孔４１１、４１１に挿入し、雌ねじ６４１、６４１にボルト６２、６２をねじ込んで、後記する補強部材とともに、ハウジング６１をアウターコラム４に取り付ける。

車体上方側のコラム外周面４２Ｂ側には、補強部材７が取り付けられる。補強部材７は、機械構造用炭素鋼の板材をプレス成形して形成されている。補強部材７には、車体上方側のコラム外周面４２Ｂに沿って形成された曲面部（円弧状部）７１が形成されている。曲面部７１の両端には、上記一対のフランジ部４１、４１の車体上方側の取付面４１３、４１３に当接する一対の平面部７２、７２が形成されている。一対の平面部７２、７２には、ボルト孔７３、７３が形成されている。ボルト孔７３、７３は、フランジ部４１、４１のボルト孔４１１、４１１と整合する位置に形成されている。

曲面部７１、平面部７２、７２には、車体前方側（図２、図３の左側）の端部に、アウターコラム４の半径方向外側に突出して形成された折り曲げ部７４が形成されている。折り曲げ部７４を形成することにより、補強部材７の断面二次モーメントを大きくしている。曲面部７１に凹凸を付ければ、補強部材７の断面二次モーメントをさらに大きくすることができる。車体上方側のコラム外周面４２Ｂには、車体前方側（図２、図３の左側）の端部に、段差面４３が形成されている。段差面４３は、車体上方側のコラム外周面４２Ｂから半径方向外側に突出して形成されている。この段差面４３に補強部材７の折り曲げ部７４を当接すれば、補強部材７のコラム軸線方向の取付け位置が位置決めされるため、補強部材７の取付作業が容易になる。

曲面部７１の車体後方側（図２、図３の右側）の両端には、車体下方側のコラム外周面４２Ａ側に延長された延長曲面部７５、７５が形成されている。延長曲面部７５、７５は、フランジ部４１、４１の車体後方側端面４１４、４１４に当接して、補強部材７をアウターコラム４に取り付ける時に、補強部材７がコラム軸線方向にずれないようにする。また、車体下方側のコラム外周面４２Ａを延長曲面部７５、７５が挟持するため、補強部材７の車体上下方向のずれが防止されて、補強部材７がアウターコラム４に仮保持され、補強部材７の取付作業が容易になる。

図３に示すように、補強部材７を車体上方側のコラム外周面４２Ｂに位置決めし、ボルト６２、６２を、補強部材７のボルト孔７３、７３、フランジ部４１のボルト孔４１１、４１１に挿入し、ハウジング６１の雌ねじ６４１、６４１にボルト６２、６２をねじ込めば、ハウジング６１と補強部材７が、一対のフランジ部４１、４１にボルト６２、６２で共締めされる。

従って、ステアリングホイール１０３がロックされた状態で、フランジ部４１、４１に大きな力を加えてフランジ部４１、４１を破壊し、ステアリングロック装置６をアウターコラム４から外そうとしても、補強部材７の剛性によってフランジ部４１、４１の破壊を防止できるため、車両の盗難防止機能が向上する。

また、ステアリングホイール１０３がロックされた状態で、ステアリングホイール１０３を無理に回そうとすると、ロックピン６６を介してフランジ部４１、４１に大きな負荷が加わるが、フランジ部４１、４１が補強部材７で連結されているため、フランジ部４１、４１に加わる負荷を軽減することができる。補強部材７は、板材をプレス成形して形成されているため、軽量であり、アウターコラム４の外周面からの突出量も小さいため、好ましい。

上記実施例では、チルト位置調整とテレスコピック位置調整の両方が可能なチルト・テレスコピック式のステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、チルト位置調整だけが可能なチルト式のステアリング装置、または、テレスコピック位置調整だけが可能なテレスコピック式のステアリング装置に本発明を適用してもよい。

また、本発明の実施例では、アウターコラム４がアルミニウム合金で形成されているが、マグネシウム合金や樹脂で形成してもよい。

１０１ ステアリング装置
１０２ ステアリングシャフト
１０２Ａ 上部ステアリングシャフト
１０３ ステアリングホイール
１０４ ユニバーサルジョイント
１０５ 中間シャフト
１０６ ユニバーサルジョイント
１０７ ステアリングギヤ
１０８ タイロッド
２ 車体取付けブラケット
２１ 締付けロッド２１
２２ 操作レバー
３ インナーコラム（ロアーコラム）
４ アウターコラム（アッパーコラム）
４１ フランジ部
４１１ ボルト孔
４１２ 車体下方側の取付面
４１３ 車体上方側の取付面
４１４ 車体後方側端面
４２ 円筒外周面
４２Ａ 車体下方側のコラム外周面
４２Ｂ 車体上方側のコラム外周面
４３ 段差面
５ アシスト装置（操舵補助部）
５１ ギヤハウジング
５２ 電動モータ
６ ステアリングロック装置
６１ ハウジング
６２ ボルト
６３ 円弧状の凹面
６４ 締付け面
６４１ 雌ねじ
６５ 係合凸部
６６ ロックピン
７ 補強部材
７１ 曲面部（円弧状部）
７２ 平面部
７３ ボルト孔
７４ 折り曲げ部
７５ 延長曲面部

Claims (3)

1. コラムに回転可能に軸支され、車体後方側にステアリングホイールを装着可能なステアリングシャフト、
   上記コラムに取り付けられ、イグニションキーの操作によって作動するロックピンを上記ステアリングシャフトに係合して、ステアリングシャフトが回らないようにロックするステアリングロック装置を備えたステアリング装置において、
   上記コラム外周面に一体的に形成され、コラム外周面の対向する位置にコラム外周面から半径方向外側に突出して形成された一対のフランジ部、
   上記一対のフランジ部によって二分割される一方のコラム外周面側に配置され、上記一対のフランジ部の一方の取付面に取り付けられ、上記ステアリングロック装置を収納するハウジング、
   上記一対のフランジ部によって二分割される他方のコラム外周面側に配置され、上記他方のコラム外周面に沿って形成された曲面部の両端に、上記一対のフランジ部の他方の取付面に取り付けられる一対の平面部を有する補強部材を備え、
   上記ハウジングと補強部材と上記フランジ部とがボルトで共締めして固定されたステアリング装置であって、
   上記補強部材の曲面部と平面部には、上記コラムの半径方向外側に突出して形成された折り曲げ部が形成されているとともに
   上記補強部材の曲面部の両端には、上記一方のコラム外周面側に延長された延長曲面部が形成されていること、
   を特徴とするステアリング装置。
2. 請求項１に記載されたステアリング装置において、
   上記他方のコラム外周面には、上記補強部材に当接して、補強部材のコラム軸線方向の取付け位置を位置決めする段差面が形成されていること
   を特徴とするステアリング装置。
3. 請求項１から請求項２までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
   上記コラムがアルミニウム合金で形成され、上記補強部材が機械構造用炭素鋼で形成されていること
   を特徴とするステアリング装置。

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