JP5294004B2 - ステアリング装置 - Google Patents
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Description
特許文献1の導電部材は、板状に形成されており、挿通孔を有している。この挿通孔に、ステアリングコラムと固定ブラケットとを挿通状態で連結するためのチルトボルトが挿通されている。
また、導電部材には、ステアリングコラムと固定ブラケットとを確実に導通させることが要請されている。
さらに、把持部が筒軸を弾性的に把持するとともに、付勢バネが筒軸の外周面と受け部との間に弾性的な圧縮状態で介在している。これにより、導電部材を、筒軸の外周面と受け部との間に保持することができる。従って、従来の導電部材を取り付けるために用いられたボルト等の従来の取付部材を簡素化することが可能となり、さらには従来の上記取付部材を廃止することが可能となる。
また、本発明において、上記付勢バネとしての上記第1の湾曲バネの上記第2の端部に、第3の湾曲バネ(95)が設けられ、上記第1の湾曲バネおよび上記第3の湾曲バネは、互いに逆向きに湾曲しており、上記第3の湾曲バネの外周面(97)に、上記第2の接触部が形成されている場合がある(請求項4)。この場合、第3の湾曲バネの弾性付勢力により、第2の接触部が受け部に確実に接触できる。
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
図1は、本発明の第1実施形態のステアリング装置の概略構成の模式図である。図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に第1の自在継手4を介して連結された中間シャフト5と、中間シャフト5に第2の自在継手6を介して連結されたピニオンシャフト7と、ピニオンシャフト7の端部近傍に設けられたピニオン歯8に噛み合うラック歯9を有して自動車の左右方向(図1の紙面垂直方向に相当する。)に延びる転舵軸としてのラックバー10とを有している。
ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸17と、ピニオンシャフト7に連なる出力軸18とに分割されている。これら入力軸17および出力軸18はトーションバー19を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸17に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー19が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸17および出力軸18が相対回転するようになっている。
ステアリングコラム26は、アッパーチューブ27と、アッパーチューブ27に嵌合されたロアーチューブ28と、ロアーチューブ28と一体に設けられたセンサハウジング29と、センサハウジング29と一体に設けられたギヤハウジング30とを備えている。アッパーチューブ27とロアーチューブ28とセンサハウジング29とギヤハウジング30とは、導体としての金属により形成されており、電気的に互いに接続されている。
図2は、図1のステアリング装置1の要部の断面図である。図3は、図2の平面図であり、 III− III断面が部分的に図示されている。図2、図3を参照して、固定ブラケット37は、車両の左右方向(図2では紙面垂直方向に相当し、図3では紙面上下方向に相当する。)に相対向する一対の第1の側板44,45を有している。一対の第1の側板44,45のそれぞれは、外側面46と、内側面47とを有している。一対の第1の側板44,45のそれぞれに、第1の挿通孔48が形成されている。固定ブラケット37は、車体39の一部と単一部材により一体に形成され、その結果、車体39に固定されるようにしてもよい。また、固定ブラケット37は、車体39とは別体で形成されており、車体39に固定状態で取り付けられていてもよい。
各ブッシュ50は、低摩擦部材としての合成樹脂部材により形成されている。各ブッシュ50は、第2の挿通孔58に嵌合された筒状の本体61と、本体61の一端部に径方向に延設された環状のフランジ62とを有している。一方のブッシュ50のフランジ62は、相対向する固定ブラケット37の第1の側板44およびステアリングコラム26の第2の側板54の間に介在している。他方のブッシュ50のフランジ62は、相対向する固定ブラケット37の第1の側板45およびステアリングコラム26の第2の側板55の間に介在している。ブッシュ50には、軸方向に延びるスリット63が形成されており、これにより、ブッシュ50は、周方向に有端となっている。ブッシュ50の本体61は、弾性的に縮径された状態で、第2の挿通孔58内に嵌め合わされている。
ねじ軸76の雄ねじに、端部材としてのナット78が螺合されている。ボルト66の頭部77が固定ブラケット37の一方の第1の側板44の外側面46に接するとともに、ナット78が固定ブラケット37の他方の第1の側板45の外側面46に接している。
図2,図3を参照して、受け部80は、導体としての金属により形成されており、一対の第2の側板54,55の間に配置されている。受け部80は、ステアリングシャフト3の軸方向に対して交差し、且つ筒軸65の軸方向X1に平行な平面をなす。受け部80は、ギヤハウジング30の底部に固定されており、ギヤハウジング30に電気的に接続されている。本実施形態では、受け部80は、ギヤハウジング30の底部に単一部材により一体に形成されている。
第1の湾曲バネ83は、湾曲状をなす板ばねである。第1の湾曲バネ83は、湾曲に沿う方向に関する第1の端部84および第2の端部85を有している。第1の湾曲バネ83は、湾曲の曲率中心86を有している。なお、この曲率中心86は、導電部材51の組み込み状態と自由状態とで、相異なる。
第1の湾曲バネ83の第1の端部84に、第2の湾曲バネ88が接続されている。また、第1の湾曲バネ83の上記第2の端部85に、後述する第3の湾曲バネ95が設けられている。
第2の湾曲バネ88の内周面90は、筒軸65の外周面71に沿っている。第2の湾曲バネ88の内周面90に、上記第1の接触部81が形成されている。第1の接触部81の中心角A2は、180°を超えて大きい値である(A2>180°)。
第2の湾曲バネ88は、筒軸65を弾性的に把持する把持部として機能する。第2の湾曲バネ88は、筒軸65の外周面71を弾性的に締め付け可能とされる。すなわち、第2の湾曲バネ88は、弾性的に拡径された状態で筒軸65に取り付けられている。
第2の湾曲バネ88と第4の湾曲バネ98と第5の湾曲バネ99とは、筒軸65の軸方向X1に沿って見たときに略オーム(Ω)字形状をなしている。第4の湾曲バネ98および第5の湾曲バネ99の湾曲は、互いに同じ側に湾曲している。また、第4の湾曲バネ98および第5の湾曲バネ99は、第2の湾曲バネ88とは逆向きに湾曲している。第4の湾曲バネ98の湾曲の曲率半径は、第2の湾曲バネ88の湾曲の曲率半径よりも小さい。第5の湾曲バネ99の湾曲の曲率半径は、第2の湾曲バネ88の湾曲の曲率半径よりも小さい。
弾性変形を生じていない自由状態において、導電部材51は、筒軸65および受け部80に取り付けられた状態と概ね同様の形状をなしている。すなわち、第1、第2、第3、第4および第5の湾曲バネ83,88,95,98,99は、それぞれ湾曲状をなす板ばねである。
図6A,図6Bを参照して、第1、第2、第3、第4および第5の湾曲バネ83,88,95,98,99は、単一材料で一体に形成されている。第1、第2、第3、第4および第5の湾曲バネ83,88,95,98,99の板厚は、互いに等しくされている。第1、第2、第3、第4および第5の湾曲バネ83,88,95,98,99の板幅(筒軸65の軸方向X1に関する寸法に相当する。)は、互いに等しくされている。第1、第2、第3、第4および第5の湾曲バネ83,88,95,98,99の板面は、互いに滑らかに連続してつながっている。導電部材51は、波形の板ばねからなる。
保持壁100は、受け部80の周縁から立ち上がって形成されている。保持壁100は、ギヤハウジング30の底部に固定されている。保持壁100は、受け部80を取り囲む四角環状に配置されている。これにより、保持壁100は、受け部80に沿う方向M1,M2,M3,M4に関しての第2の接触部82の移動を規制することができる。
保持壁100は、第1、第2、第3および第4の部分101,102,103,104を有している。各部分101,102,103,104は、当該保持壁100の四角環状の対応する一辺をそれぞれ形成している。
図5を参照して、第1の部分101は、上記第1の方向M1への第2の接触部82の移動を規制することができる。第1の部分101と第3の湾曲バネ95とが互いに当接するときに、上記移動が規制される。
図3を参照して、第3の部分103は、上記第3の方向M3への第2の接触部82の移動を規制することができる。第3の部分103と第3の湾曲バネ95とが互いに当接するときに、上記移動が規制される。
また、保持壁100は、絶縁体により形成されることも考えられるが、本実施形態では導体としての金属により形成されている。保持壁100は、ギヤハウジング30の底部に電気的に接続されている。これにより、保持壁100と導電部材51とは、互いに接触したときに、互いに電気的に接続されるようになっている。
本実施形態では、一対の第2の側板54,55、受け部80、保持壁100、およびギヤハウジング30が、単一部材により一体に形成されている。
先ず、導電部材51の第2の接触部82を、四角環状をなす保持壁100により囲まれた内側に入れる。
図5を参照して、取り付けた状態で、第2の湾曲バネ88の弾性復元力により、第2の湾曲バネ88の内周面90が、筒軸65の外周面71に沿って、この外周面71を締め付けている。これとともに、第1の湾曲バネ83の弾性復元力により、第1および第2の接触部81,82が筒軸65および受け部80に押圧されている。
また、導電部材51と筒軸65との接続の信頼性を向上させることができ、その結果、導電部材51を介して、ステアリングコラム26と筒軸65との間を確実に導通させることができる。ひいては、ステアリングコラム26を車体39に対して、確実にボディアースすることができ、電動パワーステアリング装置1に対する電磁障害の発生を防止することができる。
また、ステアリングシャフト3の出力軸18を受ける軸受(図示せず)は、導電性を有している。出力軸18、軸受、センサハウジング29、ギヤハウジング30とは、互いに電気的に導通可能である。固定ブラケット37は、車体39に電気的に導通可能であり、車体39に接地されている。
さらに、把持部が筒軸65を弾性的に把持するとともに、付勢バネが筒軸65の外周面71と受け部80との間に弾性的な圧縮状態で介在している。これにより、導電部材51を、筒軸65の外周面71と受け部80との間に保持することができる。従って、従来の導電部材を取り付けるために用いられたボルト等の従来の取付部材を簡素化することが可能となり、さらには従来の上記取付部材を廃止することが可能となる。さらに、導電部材51は板状なので、構造が簡素になる。
また、本実施形態では、付勢バネとしての上記第1の湾曲バネ83の上記第2の端部85に、第3の湾曲バネ95が設けられている。上記第1の湾曲バネ83および上記第3の湾曲バネ95は、互いに逆向きに湾曲している。上記第3の湾曲バネ95の外周面97に、上記第2の接触部82が形成されている。この場合、第3の湾曲バネ95の弾性付勢力により、第2の接触部82が受け部80に確実に接触できる。
また、本実施形態では、規制部は、受け部80を取り囲む四角環状に配置された保持壁100を含んでいる。この場合、第2の接触部82を保持壁100の四角環状の内側に受けるときに、受け部80に第2の接触部82を確実に当接させることができる。また、導電部材51の受け部80からの不用意な脱落を防止することができる。
例えば、図9は、第2の実施形態のステアリング装置1の要部の平面図であり、部分的に断面表示されている。図10Aは、図9に示す導電部材51Aの平面図であり、自由状態を示す。図10Bは、図10Aの導電部材51Aの側面図である。
導電部材51Aは、第2の湾曲バネ88に代えて第2の湾曲バネ88Aを有している。第2の湾曲バネ88Aは、相対的に板幅が大きな第1の部分121と、相対的に板幅が小さな第2の部分122とを有している。自由状態の第1の部分121の中心角は180°である。
第2の部分122が、第4の湾曲バネ98を介して第1の湾曲バネ83につながっている。第2の部分122の板幅は、第1の湾曲バネ83の板幅と等しくされている。
図11は、第3の実施形態のステアリング装置1の要部の拡大図である。図11を参照して、第3の実施形態のステアリング装置1は、図3に示す第1の実施形態の導電部材51および筒軸65に代えて、図11に示す導電部材51Bおよび筒軸65Bを有している。導電部材51Bと、第1の実施形態の導電部材51とは、以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。筒軸65Bと筒軸65とは、以下の点でに異なり、他の点については同じである。
筒軸65Dの中間部68の外周面71は、溝72Dを有している。溝72Dは、筒軸65Dの周方向T1に無端状に延びている。溝72Dは、筒軸65Dの中心軸線を含む断面(軸方向断面)において、一対の傾斜面150と、一対の傾斜面150を互いに接続する溝底部151とを有している。
溝底部151は、筒軸65Dの軸方向X1の軸方向に関する溝72Dの中央部154に設けられている。溝底部151は、凹湾曲面からなり、一対の傾斜面150の小径側端部同士を互いに滑らかに接続している。溝底部151は、軸方向断面において、凹湾曲形状、例えば、円弧形状をなしている。
筒軸65Dの軸方向X1に関して、溝72Dの溝幅(軸方向X1に関する一対の傾斜面150の大径側端部間の寸法)は、導電部材51の第2の湾曲バネ88の幅寸法よりも大きくされている。これにより、溝72Dの一対の傾斜面150が、導電部材51の第2の湾曲バネ88に接することができる。その結果、軸方向X1への導電部材51の移動を規制することができる。
また、上述の各実施形態において、規制部としての保持壁100は、少なくとも第1の部分101を有していればよい。また、規制部としては、ステアリングコラム3に固定された突起(図示せず)でもよい。この突起に導電部材51が当接して、導電部材51と受け部80との相対移動を規制できる。逆に、保持壁100が廃止されることも考えられる。
また、第2の側板54,55、受け部80および保持壁100の少なくともひとつの少なくとも一部が、ステアリングコラム26とは別体で形成され、ステアリングコラム26に固定される場合も考えられる。例えば、規制部としては、ギヤハウジング30に取り付けられた突起であってもよい。また、受け部80としては、ギヤハウジング30に導通可能に取り付けられた導体であってもよい。また、一対の第2の側板54,55は、ステアリングコラム26に固定状態で取り付けられていてもよい。
また、上記導電部材51,51A,51Bは、チルト調節可能な上述のステアリング装置1の他、チルト調節不能なステアリング装置(図示せず)に適用することもできる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。
Claims (8)
- 車体に固定された固定ブラケットと、
上記固定ブラケットに設けられた一対の第1の側板と、
上記一対の第1の側板にそれぞれ形成された第1の挿通孔と、
操舵部材に連結されたステアリングシャフトを回転可能に支持するステアリングコラムと、
上記ステアリングコラムに設けられた受け部および一対の第2の側板と、
上記一対の第2の側板にそれぞれ形成された第2の挿通孔と、
上記一対の第2の側板の第2の挿通孔に挿通された導電性の筒軸と、
上記第2の挿通孔の内周面と筒軸の軸方向の端部の外周面との間に介在する絶縁部材と、
上記受け部と筒軸の軸方向の中間部の外周面との間に介在する板状の導電部材とを備え、
上記筒軸は、上記絶縁部材を介して上記一対の第2の側板を支持し、
上記一対の第1の側板の第1の挿通孔および筒軸に挿通された締め付け軸が、一対の第1の側板をそれぞれ筒軸の対応する端面に締め付けており、
上記導電部材は、筒軸を弾性的に把持する把持部と、上記把持部と上記受け部との間に介在する付勢バネとを含み、
上記把持部は、筒軸の径方向に沿って筒軸に嵌合可能なU字形形状をなし、
付勢バネによって、上記把持部に設けられた第1の接触部が筒軸の外周面に弾性的に押圧されているとともに、付勢バネに設けられた第2の接触部が上記受け部に弾性的に押圧されていることを特徴とするステアリング装置。 - 請求項1において、上記付勢バネは、第1および第2の端部を有する第1の湾曲バネを含み、上記付勢バネとしての上記第1の湾曲バネの上記第1の端部に、筒軸の外周面を弾性的に締め付け可能な上記把持部としての第2の湾曲バネが接続され、上記第2の湾曲バネの内周面に、上記第1の接触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。
- 請求項2において、上記第1の湾曲バネおよび上記第2の湾曲バネは、同側に曲率中心を有していることを特徴とするステアリング装置。
- 請求項2または3において、上記付勢バネとしての上記第1の湾曲バネの上記第2の端部に、第3の湾曲バネが設けられ、上記第1の湾曲バネおよび上記第3の湾曲バネは、互いに逆向きに湾曲しており、上記第3の湾曲バネの外周面に、上記第2の接触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。
- 請求項2から4の何れか1項において、上記筒軸の外周面に筒軸の周方向の少なくとも一部に沿って延びる溝が形成され、上記第2の湾曲バネは、筒軸の外周面の上記溝に嵌められており、上記溝によって、筒軸の軸方向への、第1の接触部の移動が規制されていることを特徴とするステアリング装置。
- 請求項5において、上記溝の深さが、筒軸の軸方向に関する上記溝の中央部に向かって次第に深くなるようにされていることを特徴とするステアリング装置。
- 請求項1から6の何れか1項において、上記ステアリングコラムに、当該ステアリングコラムに対する第2の接触部の移動を規制する規制部が設けられていることを特徴とするステアリング装置。
- 請求項7において、上記第2の接触部は、上記受け部および上記規制部によって受けられていることを特徴とするステアリング装置。
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