JP5333629B2 - 伸縮式ステアリングコラム装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動車の操舵装置を構成するステアリングホイールの前後位置を調節する為の伸縮式ステアリングコラム装置の改良に関する。具体的には、アウタコラムとインナコラムとの嵌合部で、回転方向のがたつきを生じるのを防止する為の回り止め機構を備えた伸縮式ステアリングコラム装置を、低コストで実現する事を意図したものである。

運転者の体格や運転姿勢に合わせてステアリングホイールの前後位置を調節する為に、テレスコピックステアリング装置と呼ばれる伸縮式ステアリングコラム装置が広く知られている。この伸縮式ステアリングコラム装置の基本構造に就いて、本発明の実施の形態の１例を示す図１により、簡単に説明する。この伸縮式ステアリングコラム装置１は、それぞれが円筒状（円管状）であるアウタコラム２とインナコラム３とを、伸縮可能に（テレスコープ状に）組み合わせて成る。図示の例では、上記アウタコラム２は、アルミニウム合金のダイキャスト成形品としており、上記インナコラム３は、アルミニウム合金板製或いは鋼板製としている。又、図示の例では、このインナコラム３の軸方向前半部を上記アウタコラム２の軸方向後半部に、軸方向の変位を可能に内嵌している。更に、これら両コラム２、３同士の嵌合部に、本発明の特徴部分となる、互いの軸方向変位を許容しつつ相対回転を阻止する為の回り止め機構４を設けている。

この様な伸縮式ステアリングコラム装置１の内側には、インナシャフト５とアウタシャフト６とを、セレーション係合部７により伸縮自在に組み合わせた伸縮式ステアリングシャフト８を、前後１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、回転自在に支持している。図示の例の場合には、ステアリングホイールの前後位置に加えて上下位置の調節を可能にする事を意図している為、上記伸縮式ステアリングコラム装置１の前端部を前部支持ブラケット１０に対し揺動可能に支持すると共に、中間部を後部支持ブラケット１１に対し、昇降可能に支持している。ステアリングホイールの位置調節を行なう場合には、上記後部支持ブラケット１１の下端部に設けた締結構造を緩める。これに対して、上記ステアリングホイールを調節後の位置に固定する際には、上記締結構造を締め付ける。上記アウタコラム２の後端部下部にはスリット１２を設けて、この締結構造の締め付け及びその解除に伴って、上記アウタコラム２の後端部の内径を弾性的に拡縮する様にしている。

上述の様な伸縮式ステアリングコラム装置１で、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与えない様にする為には、上記両コラム２、３同士の嵌合部で回転方向のがたつきが発生しない様にする必要がある。この為に、これら両コラム２、３同士の間に回り止め機構４を設けて、これら両コラム２、３の互いの軸方向変位を許容しつつ相対回転を阻止する様にしている。この様な機能を有する回り止め機構として従来から、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された回り止め機構は、アウタコラムとインナコラムとの嵌合部に合成樹脂製のスリーブを設置すると共に、アウタコラムに設けた係止孔に嵌合した、それぞれが合成樹脂製である１対の押圧部材を、このアウタコラムに支持した板ばねにより、上記スリーブに押し付ける構造を採用している。この様な特許文献１に記載された従来構造の場合、構造が複雑でコストが嵩む割合に、上記回転方向のがたつき防止効果を十分に得にくいものと考えられる。

特開２００６−２０５９５６号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、アウタコラムとインナコラムとの嵌合部で、回転方向のがたつきを生じるのを確実に防止でき、しかも、ステアリングホイールの前後位置調節を円滑に行える回り止め機構を備えた伸縮式ステアリングコラム装置を、低コストで実現すべく発明したものである。

本発明の伸縮式ステアリングコラム装置は、従来から知られている伸縮式ステアリングコラム装置と同様に、円筒状のアウタコラムの軸方向の一部に円筒状のインナコラムの一部を、軸方向の相対変位を可能に内嵌している。又、これらアウタコラムとインナコラムとの間に、互いの軸方向変位を許容しつつ相対回転を阻止する為の回り止め機構を設けている。

特に、本発明の伸縮式ステアリングコラム装置に於いては、上記回り止め機構は、上記アウタコラムの軸方向の一部に形成された軸方向に長いガイド孔と、このガイド孔の内側にこの軸方向の変位を可能に係合した状態で上記インナコラムの軸方向一部の外周面に支持固定された、合成樹脂製のガイドブロックとを備える。
又、軸方向に対して直角な方向をこのガイドブロックの幅方向とした場合に、このガイドブロックの少なくとも幅方向片側に、弾性変形に基づいてこのガイドブロックの幅寸法を縮める弾性変形部を、軸方向に離隔した少なくとも２個所位置に設けている。
更に、これら各弾性変形部が弾性変形していない、上記ガイドブロックの自由状態での幅寸法は、上記ガイド孔の幅寸法よりも、少しだけ大きい。
そして、上記ガイドブロックは、上記各弾性変形部を弾性変形させる事により幅寸法を弾性的に縮めた状態で、上記ガイド孔の内側に組み込まれている。

上述の様な本発明の伸縮式ステアリングコラム装置を実施する場合に、例えば請求項２に記載した発明の様に、上記ガイドブロックの一部に、このガイドブロックをインナコラムに結合固定する為のボルトを挿通する取付孔を設け、上記各弾性変形部を、この取付孔を挟んで軸方向両側に設ける。
或いは、請求項３に記載した発明の様に、上記ガイドブロックの幅方向両側面に、互いに平行な１対の平坦面部を設け、これら両平坦面部の軸方向両端部に、それぞれ弾性変形部を設ける。

上述の様に構成する本発明によれば、アウタコラムとインナコラムとの嵌合部で、回転方向のがたつきを生じるのを確実に防止でき、しかも、ステアリングホイールの前後位置調節を円滑に行える回り止め機構を備えた伸縮式ステアリングコラム装置を、低コストで実現できる。
即ち、本発明の伸縮式ステアリングコラム装置に組み込まれる回り止め機構の場合には、上記インナコラムの一部外周面に支持固定されたガイドブロックが、上記アウタコラムに形成したガイド孔の内側に、幅寸法を弾性的に縮めた状態で保持される。上記ガイドブロックの自由状態での幅寸法は、このガイド孔の幅寸法よりも大きい為、上記ガイドブロックが上記ガイド孔の内側に保持された状態で、このガイドブロックの幅方向両側面は、上記ガイド孔の幅方向両内側縁を弾性的に押圧する（このガイドブロックがこのガイド孔の内側で幅方向に突っ張る）。この様にして、この幅方向に一致する、上記回転方向のがたつきが抑えられる。しかも、上記ガイドブロックと上記ガイド孔との摺接部に過大な抵抗が生じる事がない為、ステアリングホイールの前後位置調節を円滑に行える。
又、この様にして行う、このがたつき防止の為の回り止め機構の構成部品が少なくて済む為、この回り止め機構を組み込んだ伸縮式ステアリング装置の製造コストを低く抑えられる。

上述の様な本発明を実施する場合に、請求項２〜３に記載した発明の構造を採用すれば、上記ガイドブロックを上記ガイド孔の内側で、安定した状態で突っ張らせ、上記がたつき防止効果をより確実にできる。

本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。 図１のＡ矢視図。 図１のＢ部拡大図。 ガイドブロックを取り出して図２と同方向から見た図。 図４の下方から見た図。 図５の側方から見た図。 図４のＣ−Ｃ断面図。 図４のＤ部拡大図。 ナットプレートの斜視図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図４と同様の図。 同第３例を示す、図２と同様の図。 ガイドブロックを取り出して図１１と同方向から見た図。 本発明の実施の形態の第４例を示す、図３と同様の図。 同第５例を示す、図２と同様の図。 図１４のＥ−Ｅ断面図。 ガイドブロックを取り出して図１４と同方向から見た図。

［実施の形態の第１例］
図１〜９は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて本発明の特徴は、アウタコラム２とインナコラム３との嵌合部に設けて、これら両コラム２、３の互いの軸方向変位を許容しつつ相対回転を阻止する為の回り止め機構４の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、従来から知られている伸縮式ステアリングコラム装置１と同様であり、又、この伸縮式ステアリングコラム装置１の構造に就いては、先に説明した為、重複する説明は省略し、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

上記回り止め機構４は、ガイド孔１３と、ガイドブロック１４とを備える。このうちのガイド孔１３は、上記アウタコラム２の軸方向中間部の下側面に、このアウタコラム２の軸方向に形成されたもので、軸方向に長い。又、上記ガイドブロック１４は、ポリアミド樹脂等の摩擦係数が低い合成樹脂を射出成形して成るもので、平面形状が前後方向に長い長円形で、中心部に上下方向（図１、３、５〜７の上下方向、図２、４、８の表裏方向）に貫通する取付孔１５を設けた主ブロック部１６を有する。図示の例では、上記ガイドブロック１４を上下何れの方向に向けても使用できる様に（上下方向に関して、組み付け方向が規制されない様に）する為に、上記主ブロック部１６の上下両端面で上記取付孔１５の開口部を囲む部分に、それぞれ環状突部１７、１７を、この両端面の幅方向中央部にそれぞれ直線状突部１８、１８を、それぞれ形成している。これら各突部１７、１８のうち、上記両環状突部１７、１７の高さ寸法は、上記各直線状突部１８、１８の高さ寸法よりも大きい。

又、上記主ブロック部１６の幅方向両側面の長さ方向中央部は、互いに平行な平坦面部１９、１９としており、これら両平坦面部１９、１９の長さ方向両端部２個所位置ずつ、合計４個所位置に、それぞれ上下方向に長い突部２０、２０を設けている。これら各突部２０、２０を含む、上記主ブロック部１６の自由状態での幅寸法Ｗ_１６（図４参照）は、上記ガイド孔１３の幅寸法（内寸）Ｗ_１３（図２参照）よりも大きい。更に、上記主ブロック部１６の幅方向片側面の長さ方向に離隔した２個所位置に、それぞれスリット２１、２１を開口させている。これら各スリット２１、２１はそれぞれ、上記主ブロック部１６の幅方向及び長さ方向に対し傾斜した方向に、本例の場合には、開口部から離れる程互いの距離が大きくなる方向に形成している。そして、上記両スリット２１、２１の内面と上記主ブロック部１６の幅方向片側面との間に存在する、先端に向かう程厚さ寸法が小さくなる部分を、それぞれ弾性変形部２２、２２としている。上記各突部２０、２０のうちの幅方向片側面側の突部２０、２０は、これら両弾性変形部２２、２２の先端部に設けられている。

上述の様なガイドブロック１４は、上記両弾性変形部２２、２２を弾性変形させる事により幅寸法を弾性的に縮めた状態で、上記ガイド孔１３の内側に組み込み、更に、前記インナコラム３の前端部外周面の下端部に支持固定している。この支持固定を行う為に、上記取付孔１５にボルト２３を下方から挿通すると共に、上記インナコラム３の内径側にナットプレート２４を組み付け、上記ボルト２３の上端部をこのナットプレート２４に螺合し、更に締め付けている。このナットプレート２４の下面には、上記インナコラム３に形成した通孔２５にがたつきなく内嵌できる外径を有する円形凸部２６が形成されている。又、この円形凸部２６の中央部には、上記主ブロック部１６の上面に形成した前記環状突部１７をがたつきなく内嵌できる内径を有する、円形凹部２７が形成されている。

上述の様なナットプレート２４を使用して、上記ガイドブロック１４を上記インナコラム３に固定する場合には、上記円形凸部２６を上記通孔２５にこのインナコラム３の内径側から、上記環状突部１７を上記円形凹部２７にこのインナコラム３の外径側から、それぞれがたつきなく内嵌する。この状態で、前記主ブロック部１６を前記ガイド孔１３に、幅寸法を弾性的に縮めた状態で係合させる。次いで、上記取付孔１５を挿通した上記ボルト２３の上端部を、上記ナットプレート２４の中央部に形成したねじ孔２８に螺合し、更に締め付ける。この状態で、上記主ブロック部１６の上面の直線状突部１８、１８の上端縁が上記インナコラム３の下面のうちで、上記取付孔１５を前後両側から挟む部分に突き当たる。又、上記ガイドブロック１４が、上記インナコラム３にがたつきなく支持固定されると共に、このガイドブロック１４が上記ガイド孔１３に、長さ方向の変位を可能に、且つ、幅方向のがたつきなく係合した状態となる。尚、この幅方向のがたつきは、前記両弾性変形部２２、２２の弾力により抑えるが、この弾力は、これら両弾性変形部２２、２２の形状及び寸法を変える事により、自由に調節できる。

上述の様に構成する本例の構造によれば、前記アウタコラム２と上記インナコラム３との嵌合部で、回転方向のがたつきを生じるのを確実に防止できる回り止め機構４を備えた伸縮式ステアリングコラム装置を、低コストで実現できる。即ち、この回り止め機構４の場合には、上記インナコラム３の前端部外周面の下部にがたつきなく支持固定された、上記ガイドブロック１４が、上記アウタコラム２に形成した上記ガイド孔１３の内側に、前記両弾性変形部２２、２２の弾性変形に基づいて幅寸法を弾性的に縮めた状態で保持される。上記ガイドブロック１４の自由状態での幅寸法Ｗ_１６は、上記ガイド孔１３の幅寸法Ｗ_１３よりも大きい為、上記ガイドブロック１４が上記ガイド孔１３の内側に保持された状態で、このガイドブロック１４の幅方向両側面に形成した、前記各突部２０、２０の先端縁が、上記ガイド孔１３の幅方向両内側縁を弾性的に押圧する（上記ガイドブロック１４がこのガイド孔１３の内側で幅方向に突っ張る）。この様にして、この幅方向に一致する、上記回転方向のがたつきが抑えられる。又、上記ガイドブロック１４と上記ガイド孔１３との摺れ合い部に過大な摩擦が作用する事はない為、ステアリングホイールの前後位置調節を円滑に行える。上記回り止め機構４は、前述した特許文献１に記載された構造に比べて、構成部品が少なくて済む。この為、上記回り止め機構４を組み込んだ伸縮式ステアリング装置の製造コストを低く抑えられる。
又、本例の場合には、前記両スリット２１、２１により上記両弾性変形部２２、２２を形成すると共に、上記主ブロック部１６の幅方向両側面にそれぞれ１対ずつの突部２０、２０を形成している為、上記ガイドブロック１４に、幅方向に関して適度な復元力（弾性）を安定して付与できる構造を、低コストで造れる。

［実施の形態の第２例］
図１０は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、ガイドブロック１４ａを構成する主ブロック部１６の幅方向片側面寄り且つ長さ方向両端寄りの２個所位置で、上述した実施の形態の第１例に於けるスリット２１、２１（例えば図４参照）に対応する部分に、それぞれ上下方向に貫通する中空部２９、２９を形成している。そして、この中空部２９、２９と上記主ブロック部１６の幅方向片側面との間部分を、それぞれ弾性変形部２２ａ、２２ａとしている。この様な本例の構造によれば、この弾性変形部２２ａ、２２ａの復元力を、上述した実施の形態の第１例の場合よりも大きくできる。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

［実施の形態の第３例］
図１１〜１２は、全請求項に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、ガイドブロック１４ｂを構成する主ブロック部１６の幅方向両側面の２個所位置ずつ、合計４個所位置に、それぞれスリット２１、２１を形成している。そして、これら各スリット２１、２１の内面と上記主ブロック部１６の幅方向両側面との間の４個所位置を、それぞれ弾性変形部２２、２２としている。この様な本例の構造の場合には、上記ガイドブロック１４ｂの幅寸法の弾性変形量を十分に大きくできる。この為、寸法精度を多少悪化させても、このガイドブロック１４ｂをガイド孔１３の内側に、適切な状態で係合させられる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

［実施の形態の第４例］
図１３は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、インナコラム３の前端部の下部に、ボルト２３の上端部を螺合させる為のねじ孔２８ａを設けて、ナットプレート２４（例えば図３参照）を省略している。これに合わせて、ガイドブロック１４の上面に設けた環状突部１７を内嵌する為の円形凹部２７ａを、上記インナコラム３の外周面で上記ねじ孔２８ａの下端開口部を囲む部分に形成している。このインナコラム３の肉厚が十分である場合に、この様な本例の構造を採用すると、上記ナットプレート２４を省略できて、部品製作、部品管理、組立作業を何れも簡略化できる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

［実施の形態の第５例］
図１４〜１６は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、ガイドブロック１４ｃの主ブロック部１６ａの長さ寸法を大きくして、この主ブロック部１６ａの２個所位置に、それぞれボルト２３、２３を挿通する為の取付孔１５、１５を形成している。これに合わせて、ナットプレート２４ａの長さ寸法も大きくして、２個所にねじ孔２８、２８を形成している。この様な本例の構造によれば、インナコラム３に対する上記ガイドブロック１４ｃの支持剛性をより向上させて、このインナコラム３とアウタコラム２との回転方向のがたつきを、より確実に抑えられる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

１ 伸縮式ステアリングコラム装置
２ アウタコラム
３ インナコラム
４ 回り止め機構
５ インナシャフト
６ アウタシャフト
７ セレーション係合部
８ 伸縮式ステアリングシャフト
９ａ、９ｂ 転がり軸受
１０ 前部支持ブラケット
１１ 後部支持ブラケット
１２ スリット
１３ ガイド孔
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ ガイドブロック
１５ 取付孔
１６、１６ａ 主ブロック部
１７ 環状突部
１８ 直線状突部
１９ 平坦面部
２０ 突部
２１ スリット
２２、２２ａ 弾性変形部
２３ ボルト
２４、２４ａ ナットプレート
２５ 通孔
２６ 円形凸部
２７、２７ａ 円形凹部
２８、２８ａ ねじ孔
２９ 中空部

Claims (3)

1. 円筒状のアウタコラムの軸方向の一部に円筒状のインナコラムの一部を、軸方向の相対変位を可能に内嵌すると共に、これらアウタコラムとインナコラムとの間に、互いの軸方向変位を許容しつつ相対回転を阻止する為の回り止め機構を設けて成る伸縮式ステアリングコラム装置に於いて、この回り止め機構は、上記アウタコラムの軸方向の一部に形成された軸方向に長いガイド孔と、このガイド孔の内側にこの軸方向の変位を可能に係合した状態で上記インナコラムの軸方向一部の外周面に支持固定された、合成樹脂製のガイドブロックとを備えたものであり、軸方向に対して直角な方向をこのガイドブロックの幅方向とした場合に、このガイドブロックの少なくとも幅方向片側に、弾性変形に基づいてこのガイドブロックの幅寸法を縮める弾性変形部が、軸方向に離隔した少なくとも２個所位置に設けられており、これら各弾性変形部が弾性変形していない、上記ガイドブロックの自由状態での幅寸法は、上記ガイド孔の幅寸法よりも大きく、このガイドブロックは、上記各弾性変形部を弾性変形させる事により幅寸法を弾性的に縮めた状態で、上記ガイド孔の内側に組み込まれている事を特徴とする伸縮式ステアリングコラム装置。
2. ガイドブロックの一部に、このガイドブロックをインナコラムに結合固定する為のボルトを挿通する取付孔が設けられており、各弾性変形部が、この取付孔を挟んで軸方向両側に設けられている、請求項１に記載した伸縮式ステアリング装置。
3. ガイドブロックの幅方向両側面に、互いに平行な１対の平坦面部が設けられており、これら両平坦面部の軸方向両端部に、それぞれ弾性変形部が設けられている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した伸縮式ステアリング装置。

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