JP5464182B2 - テレスコピックステアリング装置 - Google Patents

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Description

この発明は、ステアリングホイールの前後位置を調節する為のテレスコピックステアリング装置の改良に関する。具体的には、ステアリングコラムを構成する、アウタコラムの構造を改良する事で、このアウタコラムの内径側に、インナコラムを安定して保持できる構造を、低コストで実現するものである。
自動車用の操舵装置は、図16に示す様に構成して、ステアリングホイール1の回転をステアリングギヤユニット2の入力軸3に伝達し、この入力軸3の回転に伴って左右1対のタイロッド4、4を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト5の後端部に支持固定されており、このステアリングシャフト5は、円筒状のステアリングコラム6を軸方向に挿通した状態で、このステアリングコラム6に回転自在に支持されている。又、前記ステアリングシャフト5の前端部は、自在継手7を介して中間シャフト8の後端部に接続し、この中間シャフト8の前端部を、別の自在継手9を介して、前記入力軸3に接続している。
この様な操舵装置で、運転者の体格や運転姿勢に応じて、前記ステアリングホイール1の上下位置を調節する為のチルト機構や、前後位置を調節する為のテレスコピック機構が、従来から広く知られている。このうちのチルト機構を構成する為に、前記ステアリングコラム6を車体10に対して、幅方向(幅方向とは、車体の幅方向を言い、左右方向と一致する。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。)に設置した枢軸11を中心とする揺動変位を可能に支持している。又、前記ステアリングコラム6の後端寄り部分に固定した可動側ブラケットを、前記車体10に支持した固定側ブラケット12に対して、上下方向及び前後方向(前後方向とは、車体の前後方向を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。)の変位を可能に支持している。このうち、前後方向の変位を可能とするテレスコピック機構を構成する為に、前記ステアリングコラム6を、アウタコラム13とインナコラム14とをテレスコープ状に伸縮自在に組み合わせた構造とし、前記ステアリングシャフト5を、アウタチューブ15とインナシャフト16とを、スプライン係合等により、トルク伝達自在に、且つ、伸縮自在に組み合わせた構造としている。尚、図示の例は、電動モータ17を補助動力源として前記ステアリングホイール1を操作する為に要する力の低減を図る、電動式パワーステアリング装置も組み込んでいる。
チルト機構やテレスコピック機構の場合、電動式のものを除き、調節レバーの操作に基づいて、前記ステアリングホイール1の位置を調節可能な状態としたり、調節後の位置に固定できる様にしている。例えば特許文献1には、図17〜18に示す様な、調節レバー18に基づく杆状部材19の回転に基づいて、カム装置20の軸方向寸法を拡縮させると同時にカム部材21を揺動変位させる構造が記載されている。この従来構造の場合、前記カム装置20の拡縮に基づき、アウタコラム13aに固定した可動側ブラケット22の、固定側ブラケット12aに対する係脱を行わせる。又、前記カム部材21の揺動変位に基づき、インナコラム14aの前記アウタコラム13aに対する摺動の可否を切り換える。
前述の様なステアリング装置を構成するアウタコラム13、13aと、インナコラム14、14aとは、このアウタコラム13、13aの前端寄りの内周面と、このインナコラム14、14aの後端寄りの外周面とを軸方向に関する相対変位を可能な状態で嵌合している。又、前記アウタコラム13、13aを製造する場合、先ず、アルミダイカスト工法によりアウタコラム本体を成形する。その後、このアウタコラム本体の内周面に切削加工を施して仕上げる。
又、前記可動側ブラケット22は、前記アウタコラム13、13aとは別体に設け、このアウタコラム13、13aの一部に溶接して一体的に結合固定している。
この様なステアリング装置の場合、前記アウタコラム13、13aの内径を精度良く仕上げる為の切削加工は、面倒で加工コストが嵩んでしまう。又、前記アウタコラム13、13aの内周面と、前記インナコラム14、14aの外周面とを全周に亙り嵌合している為、このアウタコラム13、13aの内径精度が十分でないと、偏当たりが生じ、前記アウタコラム13、13aの内径側に前記インナコラム14、14aを安定して保持する事ができない。
そこで、特許文献2には、アウタコラムの内周面のうちインナコラムの外周面と重畳する部分の円周方向複数箇所に、この内周面から径方向内側へ突出した隆起部を形成し、これら各隆起部の先端部(径方向内側端部)とこのインナコラムの外周面とを当接させる構造が記載されている。
図19は、前記特許文献2に記載されたテレスコピックステアリング装置の構造を示している。このテレスコピックステアリング装置を構成するアウタコラム13bを製造する場合、先ず、アルミダイカスト工法、ハイドロフォーム工法等によりアウタコラム本体を成形する。その後、このアウタコラム本体の内周面のうち、インナコラム14bの外周面と重畳する部分の円周方向複数個所(図示の場合11個)に鍛造加工及びブローチ加工を施して、前記内周面から径方向内方に突出した隆起部23、23を形成する。又、組み付け状態で、これら各隆起部23、23の先端部と前記インナコラム14bの外周面とを当接させる。
前記アウタコラム13bの場合、前記各隆起部23、23の先端部にのみ切削加工(ブローチ加工等)を施せば良い。この為、アウタコラムの内周面の全周に切削加工を施す場合と比べて、加工コストの低減を図る事ができる。但し、前記アウタコラム13bを成形する方法と、前記各隆起部23、23を成形する方法とが異なる。この為、加工に手間が掛かり加工コストが嵩んでしまう。
又、前記インナコラム14bを、前記アウタコラム13bの内径側に、偏当りや、がたつきなく、安定して支持する為には、総ての前記各隆起部23、23と、前記インナコラム14bの外周面との当接状態が同じである事が好ましい。しかし、前記アウタコラム13bの様に、多数(図示の例では11個)の隆起部23、23を設けると、前記当接状態を同じにする為の加工が面倒である。
又、図20は、同じく特許文献2に示されたアウタコラム13cの構造を示している。このアウタコラム13cは、板状の素材を曲げ形成し、円周方向端縁(図20の上端縁)同士を溶接して成形した円筒状である。又、組み付け状態でインナコラム14bの外周面に対向する、前記アウタコラム13cの内周面の円周方向3箇所位置に、支持爪部24、24を形成している。これら各支持爪部24、24は、前記アウタコラム13cにプレス加工を施し、更にこのアウタコラム13cの内周面から径方向内側へ折り曲げて形成している。
又、前記アウタコラム13cの外周面の軸方向の一部に可動側ブラケット22aを設けている。この可動側ブラケット22aは、それぞれが前記板状の素材を曲げ形成して成り、一端縁を前記外周面に連続させ、他端縁をこの外周面に溶接した、左右1対の被挟持部25、25から成る。
この様なアウタコラム13cの場合、前記支持爪部24、24を、円周方向の3箇所のほぼ等間隔位置に形成している。この為、総ての支持爪部24、24の先端縁とインナコラム14bの外周面との当接状態を同じにする為の加工が容易である。但し、前記各支持爪部24、24は、前記アウタコラム13cの内周面から径方向内側へ折り曲げて形成して成る、片持ち梁状の構造である。この為、このアウタコラム13cの内径側に前記インナコラムを安定して支持する為の剛性を確保する事が難しい。
又、前述した各従来構造のテレスコピックステアリング装置の場合、アウタコラムとインナコラムとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法が長くなると、可動側ブラケットの幅方向に関する剛性が高くなり撓み難くなる。この為、アウタコラムとインナコラムとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法によって、調節レバーに加える操作力を変化させる必要がある。その結果、調節レバーの操作性が安定せず、前記インナコラムに対して安定した支持剛性(締付力)を付与する事ができない可能性がある。
尚、本発明に関連する技術を記載した刊行物として、特許文献3がある。
特開2001−322552号公報 特開2008−302751号公報 特開2006−255785号公報
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ステアリングコラムを構成する、アウタコラムの構造を工夫する事により、このアウタコラムの内径側にインナコラムを安定して保持できる構造を、低コストで実現すべく発明したものである。
本発明のテレスコピックステアリング装置は、ステアリングシャフトと、ステアリングコラムと、固定側ブラケットと、可動側ブラケットと、杆状部材と、調節レバーとを備えている。
このうちのステアリングシャフトは、後端部にステアリングホイールを装着する。
又、前記ステアリングコラムは、アウタコラムと、インナコラムとから成る。
このうちのアウタコラムは、少なくとも軸方向一部の内径を拡縮可能とした筒状であり、内周面に前記インナコラムを支持する為の支持部を有する。
又、このインナコラムは、前記アウタコラムの内径側に、このアウタコラムの支持部により、軸方向の変位を可能に嵌合支持されている。そして、前記ステアリングシャフトをその内部に回動自在に支持する。
又、前記固定側ブラケットは、前記アウタコラムのうちで前記内径を拡縮可能とした部分を幅方向両側から挟む状態で固定の部分に設けられた、左右1対の支持板部を有する。
又、前記可動側ブラケットは、前記ステアリングコラムを構成するアウタコラムから塑性加工により、このアウタコラムと一体に成形され、前記1対の支持板部に挟持される被挟持部を有する。
又、前記杆状部材は、前記両支持板部の互いに整合する位置に形成された車体側通孔と、前記両被挟持部に形成したコラム側通孔とを挿通した状態で幅方向に配設している。そして、前記調節レバーの回動に伴って、前記両支持板部の互いに対向する面同士の間隔を拡縮する。
又、前記調節レバーは、前記杆状部材の基端部に設けており、回動に伴って前記間隔を拡縮させる。
特に、本発明のテレスコピックステアリング装置の場合、前記アウタコラムを、中空管を径方向外方に膨らませて成形している。又、前記アウタコラムを、前記インナコラムの後方に配置すると共に、アウタコラムの支持部とこのインナコラムの外周面とを、円周方向3箇所以上で当接させている。
又、前記可動側ブラケットを、前記アウタコラムと一体に膨出成形(ハイドロフォーム工法、プレス加工、バルジ加工、真空成形、エアブロー成形、爆発成形等)により形成している。
又、前記可動側ブラケットに、前記両被挟持部と、1対の傾斜部とを設けている。
このうちの両被挟持部に形成したコラム側通孔を、前記アウタコラムの軸方向に長い長孔としている。
又、前記両傾斜部は、その一端を前記両被挟持部に連続させ、幅方向に関して互いに近づく方向にこれら両被挟持部から延出し、その他端同士を連続部を介して連続している。
そして、前記両コラム側通孔と軸方向に関して整合する位置の、前記両傾斜部と、前記両支持板部が前記両被挟持部を押圧する方向とが成す角度を、後方程大きくしている。
上述の様な本発明のテレスコピックステアリング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、前記支持部を含めたアウタコラムを、ハイドロフォーム工法により中空管を径方向外方に膨らませて成形する。
又、前記可動側ブラケットを、前記アウタコラムと一体に、ハイドロフォーム工法により膨出成形する。
上述の様な本発明のテレスコピックステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項3に記載した発明の様に、前記アウタコラムの支持部と前記インナコラムの外周面とを、円周方向3箇所でのみ当接させる。
又、上述の様な本発明のテレスコピックステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項4に記載した発明の様に、前記アウタコラムの支持部の内周面に、切削、又はプレスによる仕上加工を施す。
又、上述の様な本発明のテレスコピックステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項5に記載した発明の様に、前記アウタコラムを、前記インナコラムの後方に配置する。
又、前記可動側ブラケットに、前記両被挟持部と、これら両被挟持部同士を幅方向に関して連続する底部とを設ける。
このうちの両被挟持部に形成したコラム側通孔を、前記アウタコラムの軸方向に長い長孔とする。
そして、前記底部の幅方向中間部に、軸方向に長い長孔を形成する。
或いは、請求項6に記載した発明の様に、前記可動側ブラケットに、前記両被挟持部と、これら両被挟持部同士を幅方向に関して連続する底部とを設ける。
そして、前記可動側ブラケットの軸方向後端部に、一方の前記被挟持部から、前記底部を介して他方の被挟持部にまで連続する、長孔を形成する。
又、上述の様な本発明のテレスコピックステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項7に記載した発明の様に、前記アウタコラムのうちの、前記コラム側通孔と軸方向に関して少なくとも互いの一部同士が整合する位置に、軸方向に長いコラム長孔を形成する。
又、請求項7に記載した発明を実施する場合に、具体的には、請求項8に記載した発明の様に、前記コラム長孔を、前記アウタコラムのうちの、前記支持部の内接円の中心軸を通り、且つ前記固定側ブラケットの両支持板部に直交する仮想平面よりも、円周方向に関して前記可動側ブラケット側に形成する。
又、請求項7、或は、請求項8に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項9に記載した発明の様に、前記可動側ブラケットに、前記両被挟持部と、これら両被挟持部同士を幅方向に関して連続する底部とを設ける。又、この底部の軸方向後端と前記アウタコラムの外周面とを、後端側連続部により連続させる。そして、前記コラム長孔の後端部の軸方向に関する位置を、前記後端側連続部よりも後方にする。
上述した様に本発明のテレスコピックステアリング装置の場合、インナコラムを支持する為の支持部を含むアウタコラムと、このアウタコラムと一体に設けた可動側ブラケットとを、例えばハイドロフォーム工法等の膨出成形により一体に成形している。この為、前記支持部が複数個(3個以上)の隆起部から成る様な場合でも、加工コストの低減を図り、且つ剛性の高い支持部を得る事ができる。又、前記可動側ブラケットと前記アウタコラムとを別体に設けて、溶接する様な面倒な固定作業が不要である。
又、前記コラム側通孔と軸方向に関して整合する位置の、可動側ブラケットの両傾斜部と、固定側ブラケットの1対の支持板部が前記両被挟持部を押圧する方向とが成す角度を、後方へ進む程大きくしている。この為、前記可動側ブラケットの被挟持部の幅方向に関する剛性が、後方へ進む程小さくなる。その結果、前記アウタコラムとインナコラムとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法が長い(ステアリングコラムの軸方向長さが最も短くなった状態)状態でも、調節レバーに加える操作力を徒に大きくする事なく、安定した操作性を得る事ができる。
又、請求項3に記載した発明の場合、前記アウタコラムの内周面に設けた支持部と、この支持部と重畳するインナコラムの外周面とを、円周方向3箇所のみで当接した状態で支持している。この為、前記支持部を前記インナコラムの外周面に確実に当接させる事ができる。更に、当接箇所が3箇所のみである為、総ての当接箇所に於ける当接状態を等しくする為の加工が容易である。
又、請求項5に記載した発明の場合、可動側ブラケットの底部の幅方向中間部に、軸方向に長い長孔を形成している。この為、前記可動側ブラケットの被挟持部の幅方向に関する剛性を、この長孔が形成されていない場合と比較して小さくできる。その結果、前記アウタコラムとインナコラムとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法が長い状態でも、調節レバーに加える操作力を大きくする事なく、安定した操作性を得る事ができる。
又、請求項6に記載した発明の場合、可動側ブラケットの軸方向後端部に、一方の前記被挟持部から前記底部を介して、他方の被挟持部に連続する長孔を形成している。この為、軸方向後端部に於ける、前記可動側ブラケットの被挟持部の幅方向に関する剛性を低くできる。その結果、前記アウタコラムと、インナコラムとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法が長い状態でも、調節レバーに加える操作力を徒に大きくする事なく、安定した操作性を得る事ができる。
又、請求項7〜8に記載した発明の場合、前記アウタコラムのうちの、前記コラム側通孔と軸方向に関して少なくとも互いの一部同士が整合する位置に、軸方向に長いコラム長孔を形成している。この為、このコラム長孔と整合する位置に関する、前記可動側ブラケットの幅方向の剛性を低くできる。その結果、前記アウタコラムと、インナコラムとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法が長い状態でも、調節レバーに加える操作力を徒に大きくする事なく、安定した操作性を得る事ができる。
更に、請求項9に記載した発明の場合、前記コラム長孔の後端部の軸方向に関する位置を、前記可動側コラムの底部の軸方向後端と前記アウタコラムの外周面とを連続する後端側連続部よりも後方に位置している。この為、軸方向後端部に於ける、前記可動側ブラケットの被挟持部の幅方向に関する剛性を低くできる。その結果、前記後端側連続部を有する構造で、前記アウタコラムと、インナコラムとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法が長い状態でも、調節レバーに加える操作力を徒に大きくする事なく、安定した操作性を得る事ができる。
本発明に関連する参考例の第1例を示す断面図。 同じく、アウタコラムだけを取り出して示す側面図。 同じく、図2のA−A断面図。 本発明の実施の形態の第1例を、アウタコラムだけを取り出して示す側面図。 同じく、アウタコラムだけを取り出して示す、図4のB−B断面図(a)と、C−C断面図(b)。 本発明に関連する参考例の第2例を、アウタコラムだけを取り出して示す、側面図(a)と、底面図(b)。 同じく、図6のD―D断面図。 本発明に関連する参考例の第3例を、アウタコラムだけを取り出して示す側面図(a)と、アウタコラムの底部に形成した長孔の第1例を示す底面図(b)と、同じく第2例を示す底面図(c)。 同じく、図8のE―E断面図。 本発明に関連する参考例の第4例を、アウタコラムだけを取り出して示す側面図(a)と、同じく底面図(b)。 本発明に関連する参考例の第5例を、アウタコラムだけを取り出して示す、平面図(a)と、側面図(b)。 同じく、図11のF―F断面図。 同じく、図1と同様の図。 本発明に関連する参考例の第6例を、アウタコラムだけを取り出して示す、側面図。 同じく、図14のG―G断面図。 テレスコピックステアリング装置を組み込んだ自動車用操舵装置の1例を示す、部分切断側面図。 従来から知られているテレスコピックステアリング装置の第1例を示す縦断側面図 図17の、H−H断面図。 従来から知られているテレスコピックステアリング装置の第2例を示す、図18と同様の図。 同第3例を、アウタコラムのみを取り出して示す正面図。
本発明に関連する参考例の第1例
図1〜3は、本発明に関連する参考例の第1例を示している。本参考例を含め、本参考例のテレスコピックステアリング装置の特徴は、ステアリングコラムを構成するアウタコラムの構造を工夫した点にある。尚、本参考例は、ステアリングホイール1(図16参照)の前後位置を調節する為のテレスコピック機構に加えて、前記図16〜18に示した構造と同様に、上下位置を調節する為のチルト機構を備えた構造に適用する事もできる。
又、本参考例及び本発明の特徴部分以外の構造は、前記図16〜18に示した構造を含め、従来から知られているテレスコピックステアリング装置の構造とほぼ同様であるから、従来と同様に構成する部分に就いては、図示並びに説明を、省略若しくは簡略にし、以下、本参考例の特徴部分を中心に説明する。
本参考例のテレスコピックステアリング装置は、前述した従来構造のテレスコピックステアリング装置と同様に、ステアリングシャフト5と、ステアリングコラム6aと、固定側ブラケット12bと、可動側ブラケット22bと、杆状部材19と、調節レバー18とを備える。
このうちのステアリングシャフト5は、後端部に前記ステアリングホイール1が装着されるもので、前記ステアリングコラム6aの内部に、回動自在に支持されている。
又、前記ステアリングコラム6aは、アウタコラム13dと、インナコラム14cとを備える。尚、このステアリングコラム6aは、前記図16〜18に示した構造と同様に、アウタコラム13dをステアリングホイール1(図16参照)側のアッパコラムとし、インナコラム14cをこのステアリングホイール1から遠い側のロアコラムとしている。
前記アウタコラム13dは、少なくとも軸方向一部の内径を弾性的に拡縮可能とした筒状であり、このアウタコラム13dの内径側に前記インナコラム14cを、軸方向の変位を可能に嵌合支持する為の支持部26を有する。
この支持部26は、前記アウタコラム13dの内周面のうち、前記インナコラム14cと径方向に重畳する部分の円周方向等間隔の3箇所位置に、この内周面から径方向内方へ突出した状態で形成された、隆起部23a、23aから成る。又、前記アウタコラム13dの外周面のうち、これら各隆起部23a、23aと円周方向に整合する位置に、この外周面から径方向内方に凹んだ凹部27、27が形成されている。そして、これら各隆起部23a、23aの先端縁(径方向内側縁)は、前記インナコラム14cの外周面と当接している。尚、後述する様に、前記支持部26を構成する各隆起部23a、23aの加工精度を高くする事なく、前記各隆起部23a、23aの先端部を前記インナコラム14cの外周面に確実に当接させる観点から、前記各隆起部23a、23aの数は、本参考例の3個が好ましい。但し、加工コスト等のバランスを考慮した上で、前記各隆起部23a、23aの数を、3個より多く(例えば左右2個ずつ、合計4個)形成する事もできる。
又、前記各隆起部23a、23aを形成する位置は、前記アウタコラム13dの内周面の円周方向等間隔位置に限定されるものではない。但し、半円周側に偏らせず、半円周を上回る範囲に分布させる。
この様なアウタコラム13d(前記支持部26を含む)は、鋼板製或はアルミニウム合金製の中空部材である金属管の内周面に液圧(例えば水圧)を加えて、この金属管を径方向外方に塑性変形させるハイドロフォーム工法により成形したものである。このハイドロフォーム工法により前記アウタコラム13dを成形する方法は、例えば、拡径して造るべきこのアウタコラム13dの外面形状に見合う内面形状を有する金型内に、素材である前記金属管をセットする。そして、この金属管の両端を、軸押し工具等により塞ぎ、この金属管内に、高圧の液圧を付加する。この液圧付加により、この金属管を径方向外方に、前記金型のキャビティの内面に密着するまで拡径して、前記アウタコラム13dを形成する。又、ハイドロフォーム工法により成形した後、前記支持部26を構成する各隆起部23a、23aの先端部に切削加工、又はプレス加工を施しても良い。尚、前記アウタコラム13dを成形する方法は、ハイドロフォーム工法に限らず、プレス加工、バルジ加工、真空成形、エアブロー成形、爆発成形等でも良い。
又、前記インナコラ14cの構造は、従来から知られている構造と同様である為、説明を省略する。
又、前記固定側ブラケット12bは、車体10等(図16参照)の固定の部分に設けられるもので、前記アウタコラム13dのうちで前記内径を拡縮可能とした部分を幅方向両側から挟む、左右1対の支持板部28、28を有する。
又、前記可動側ブラケット22bは、前述したハイドロフォーム工法により、前記アウタコラム13dと一体に成形したもので、前記1対の支持板部28、28に挟持され、幅方向に関する拡縮が可能な1対の被挟持部25a、25aと、1対の傾斜部29、29とを有する。尚、前記可動側ブラケット22bを成形する方法は、ハイドロフォーム工法に限らず、プレス加工、バルジ加工、真空成形、エアブロー成形、爆発成形等でも良い。
このうちの両被挟持部25a、25aは、それぞれの一端を、前記アウタコラム13dの各隆起部23a、23aのうち、図1の下方に形成された隆起部23a、23aの下端に連続し、前記1対の支持板部28、28と略平行状に形成している。又、これら両被挟持部25a、25aの互いに整合する位置に、軸方向に長いコラム側通孔30、30が、それぞれ形成されている。
又、前記両傾斜部29、29は、それぞれの一端を、前記両被挟持部25a、25aの他端に連続し、幅方向(図1の左右方向)に関して互いに近づく様に(図1の斜め下方に)延出し、それぞれの他端同士が連続部33を介して連続している。
又、前記杆状部材19は、前記両支持板部28、28の互いに整合する位置に形成された車体側通孔(図示省略)と、前記両被挟持部25a、25aのコラム側通孔30、30とを挿通した状態で、幅方向に配設している。又、この杆状部材19の一端(図1の左端)に、押圧部である頭部31を設けている。そして、この杆状部材19の他端(図1の右側)で、前記固定側ブラケット12bの支持板部28の外側面(図1の右側面)から突出した部分に、押圧部材である抑えナット32を螺合している。又、この抑えナット32に、前記調節レバー18の基端部を結合固定している。従って、この調節レバー18の操作に基づいて前記抑えナット32を回転させ、この抑えナット32と前記頭部31との幅方向に関する間隔を変化(拡縮)させれば、前記両支持板部28、28同士の間隔を拡縮する事ができる。尚、この様な前記両支持板部28、28同士の間隔を調整する為の構造は、前述した図17〜18に示した様な、カム装置を利用した構造を採用する事もできる。
前記ステアリングホイール1の前後方向に関する位置調節を行う際には、前記調節レバー18を所定の方向に回動させて、前記抑えナット32と前記頭部31との幅方向に関する間隔を拡げる。すると、前記固定側ブラケット12bの1対の支持板部28、28の内側面同士の間隔が弾性的に拡がって、これら両支持板部28、28の内側面と前記可動側ブラケット22bの両被挟持部25a、25aの外側面との当接部の面圧が低下乃至は喪失する。これに伴って、前記アウタコラム13dの支持部26と前記インナコラム14cの外周面との嵌合部の面圧が低下乃至は喪失し、前記アウタコラム13dとこのインナコラム14cとが軸方向(前後方向)に関して相対変位可能な状態になる。その結果、前記ステアリングホイール1の前後方向の位置調節が可能になる。
又、位置調節後、前記調節レバー18を、前記所定の方向と逆方向に回動させれば、前記抑えナット32と前記頭部31との幅方向に関する間隔が縮まる。すると、前記両支持板部28、28の内側面同士の間隔が縮まり、これら両支持板部28、28の内側面と前記両被挟持部25a、25aの外側面との当接部の面圧が大きくなる。これに伴って前記アウタコラム13dの支持部26と前記インナコラム14cの外周面との嵌合部の面圧が大きくなる。その結果、前記ステアリングホイール1が調節後の位置に支持される。
尚、本参考例の場合、前記アウタコラム13dをステアリングホイール1(図16参照)側のアッパコラムとし、インナコラム14cをこのステアリングホイール1から遠い側のロアコラムとしている。但し、本発明の技術的範囲からは外れるが、アウタコラムをロアコラムとし、インナコラムをアッパコラムとする事もできる。この場合、アウタコラムと一体に形成した可動側ブラケットのコラム側通孔の形状を軸方向に長い長孔ではなく、杆状部材を挿通可能な丸孔とする。
上述した様に本参考例のテレスコピックステアリング装置の場合、前記支持部26を含む前記アウタコラム13d、及びこのアウタコラム13dと一体に設けた可動側ブラケット22bをハイドロフォーム工法により成形している。この為、前記図17〜19に示した従来構造と比較して、加工コストの低減を図る事ができる。
又、前記アウタコラム13dの内周面に設けた支持部26と、この支持部26と重畳する前記インナコラム14cの外周面とを、円周方向3箇所のみで当接させている。この為、前記支持部26を構成する各隆起部23a、23aの加工精度を高くする事なく、これら各隆起部23a、23aを前記インナコラム14cの外周面に確実に当接させる事ができる。
尚、ハイドロフォーム工法のみでは、前記支持部26の加工精度が十分出ない場合には、前記支持部26の各隆起部23a、23aの先端部に切削加工を施す。但し、本参考例の場合、これら各隆起部23a、23aの個数が3個のみである。この為、これら3箇所の隆起部23a、23aの内接円の直径が、軸方向に関して同じになる様にすれば足りるので、前記切削加工、又はプレス加工等の仕上加工があまり面倒になる事はない。
又、前記支持部26を構成する各隆起部23a、23aを、ハイドロフォーム工法により、山形の形状に形成している。この為、前記図20に示した構造と比較して、前記インナコラム14cを支持する為の剛性を高くできる。
実施の形態の1例
図4〜5は、請求項1〜4に対応する、本発明の実施の形態の1例を示している。本例のテレスコピックステアリング装置の場合、前記図16〜18に示した構造と同様に、アウタコラム13eをインナコラム14c(図1参照)の後方に配置する。
又、前記参考例の第1例と同様に、アウタコラム13eと一体に設けた可動側ブラケット22cの被挟持部25b、25bの互いに整合する位置に、軸方向に長いコラム側通孔30、30を、それぞれ形成している。
又、これら両コラム側通孔30、30と軸方向に関して整合する位置の、前記可動側ブラケット22cの両傾斜部29、29と、固定側ブラケット12bの両支持板部28、28が前記被挟持部25b、25bを押圧(挟持)する方向αとが成す角度を、後方(図4の右側)程大きくしている。
即ち、前記コラム側通孔30、30の後端寄り部分と軸方向に関して整合する位置に於ける、前記可動側ブラケット22cの両傾斜部29、29と、前記両支持板部28、28が前記被挟持部25b、25bを押圧(挟持)する方向αとが成す角度θ{図5(b)参照}は、前記コラム側通孔30、30の前端寄り部分と軸方向に関して整合する位置に於ける、同様部分の角度θ{図5(a)参照}よりも大きい(θ>θ)。そして、途中部分で同様部分の角度は、連続的に変化している。
又、前記コラム側通孔30、30と軸方向に関して整合する位置の、両傾斜部29、29同士の連続部33の内周面と、前記インナコラム14cの外周面との距離を、後方程大きくしている。
即ち、前記コラム側通孔30、30の後端寄り部分と軸方向に関して整合する位置に於ける、前記連続部33の内周面と、前記インナコラム14cの外周面の下端との距離L{図5(b)参照}は、前記コラム側通孔30、30の前端寄り部分と整合する位置に於ける、同様部分の距離L{図5(a)参照}よりも大きい(L<L)。
上述の様に構成する本例のテレスコピックステアリング装置の場合、前記可動側ブラケット22cの被挟持部25b、25bの幅方向に関する剛性を、後方に進む程低くしている。この為、前記アウタコラム13eと、前記インナコラム14cとが径方向に重畳している部分の長さによって、調整レバー18(図1参照)に加える操作力を大きく変える事なく、安定した操作性を得る事ができる。その結果、前記インナコラム14cに対して安定した支持剛性(締付力)を付与する事ができる。
即ち、何らの対策も施さない(本例の構造を採用しない)場合には、前記アウタコラム13eと、前記インナコラム14cとが径方向に重畳している部分の軸方向長さが長い場合{杆状部材19(図1参照)が前記コラム側通孔30、30の後端寄り(図4の右側)に存在する場合}、前記被挟持部25b、25b同士の幅方向の距離を縮める為に要する力(前記調整レバー18に加える操作力)が大きくなる。
一方、前記アウタコラム13eと、前記インナコラム14cとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法が短い場合{杆状部材19(図1参照)が前記コラム側通孔30、30の前端寄り(図4の左側)に存在する場合}、前記被挟持部25b、25b同士の幅方向距離を縮める為に要する力は、比較的小さくて済む。
この様に前記アウタコラム13eと、前記インナコラム14cとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法により、前記調整レバー18に加える操作力が異なると、ステアリングホイール1(図16参照)の前後方向位置を調節する際の操作性(操作感)が安定しない。
これに対して、本例の構造の様に前記可動側ブラケット22cの被挟持部25b、25bの幅方向に関する剛性を、後方に進む程低くすれば、前記アウタコラム13eと、前記インナコラム14cとの径方向に関する重畳状態に拘らず、これら両コラム13e、14c同士を固定する為に要する、前記調整レバー18の締め付けトルクが大きく異ならない様にして、この調整レバー18の操作性の安定化を図れる。その結果、前記インナコラム14cに対して安定した支持剛性(締付力)を付与する事ができる。その他の構造、及び作用・効果は、前記参考例の第1例と同様である。
尚、本例の如く、インナ、アウタ両コラムの嵌合深さに応じて、アウタコラムのうちで抑え付けられる部分の剛性を変化させる構造は、前記参考例の第1例の構造以外にも、例えば前記図16〜20に示す様な従来から知られている各種構造に適用する事で、操作レバーの操作性の安定化に関して、同様の作用・効果を得る事ができる。
本発明に関連する参考例の第2例
図6〜7は、本発明に関連する参考例の第2例を示している。本参考例のテレスコピックステアリング装置の場合も、前記図16〜18に示した構造と同様に、アウタコラム13fをインナコラム14cの後方に配置する。
又、前記実施の形態の1例と同様に、アウタコラム13fと一体に設けた可動側ブラケット22dの被挟持部25c、25cの互いに整合する部分に、軸方向に長いコラム側通孔30、30を、それぞれ形成している。
又、これら両被挟持部25c、25cの一端(図6の下端)は、平板状の底部34を介して幅方向に連続している。
又、前記1対のコラム側通孔30、30と軸方向に関して整合する位置の、前記底部34の内面と、前記インナコラム14cの外周面の下端との距離Lは、軸方向に亙り一定である。その他の構造、及び作用・効果は前記参考例の第1例と同様である。
本発明に関連する参考例の第3例
図8〜9は、本発明に関連する参考例の第3例を示している。本参考例のテレスコピックステアリング装置を構成するアウタコラム13gは、前記参考例の第2例のアウタコラム13fと同様の基本構造を有する。
更に、前記アウタコラム13gは、前記図8(b)、(c)に示す様に、可動側ブラケット22eの底部34の幅方向中央の、少なくともコラム側通孔30、30と軸方向に関して整合する位置に、軸方向に長い長孔35、35aを形成している。
このうちの前記図8(b)に示す長孔35は、その軸方向に関する位置を、前記コラム側通孔30、30とほぼ一致させている。
一方、前記図8(c)に示す長孔35aの軸方向に関する寸法は、前記コラム側通孔30、30、及び長孔35の軸方向に関する寸法よりも大きい。即ち、前記長孔35aは、軸方向に関して、前記底部34の前記コラム側通孔30、30の軸方向前端よりも前方から、この底部34の軸方向後端と前記アウタコラム13gの外周面とを連続する連続部36を介して、このアウタコラム13gの外周面まで形成されている。
尚、この様な長孔35、35aも、ハイドロフォーム工法により形成する事ができる(特許文献3参照)。
この様な本参考例のテレスコピックステアリング装置の場合、前記可動側ブラケット22eの底部34に前記長孔35、35aを形成する事により、この底部34、及び被挟持部25c、25cの幅方向に関する剛性を低くしている。特に、前記図8(c)に示す様に、長孔35aを、前記底部34から、この底部34の後端部と前記アウタコラム13gの外周面とを連続する連続部36を介して、このアウタコラム13gの外周面まで形成すれば、前記底部34、及び被挟持部25c、25cの後端寄り部分の剛性を十分に低くする事ができる。この為、前記アウタコラム13gと、前記インナコラム14cとが径方向に重畳している部分の軸方向寸法に拘わらず、これら両コラム13g、14cを固定する為に要する、調整レバー18(図1参照)の締め付けトルクが大きく異ならない様にして、この調節レバー18の操作性の安定化を図る事ができる。その結果、前記インナコラム14cに対して安定した支持剛性(締付力)を付与する事ができる。
尚、本参考例は、前記各参考例及び実施の形態の1例と組み合わせて実施する事ができる。特に、本参考例を前記参考例の第1例、又は実施の形態の1例と組み合わせて実施する場合には、前記両傾斜部29、29が、前記底部34に相当する部分である。又、アウタコラムとインナコラムとの支持構造に拘らず、本参考例を適用する事ができる。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の1例と同様である。
本発明に関連する参考例の第4例
図10は、本発明に関連する参考例の第4例を示している。本参考例のテレスコピックステアリング装置を構成するアウタコラム13hは、前記図6〜7に示した参考例の第2例のアウタコラム13fと同様の基本構造を有する。
特に、本参考例の場合、前記アウタコラム13hは、可動側ブラケット22fの軸方向後端部(底部34の軸方向後端と前記アウタコラム13hの外周面とを連続する連続部36の前端部)に、一方の被挟持部25cから、底部34を介して、他方の被挟持部25cに連続する長孔37を形成している。
本参考例のテレスコピックステアリング装置によれば、前記可動側ブラケット22fの軸方向後端部の幅方向に関する剛性を低くできる。即ち、この可動側ブラケット22fの軸方向後端部には、前記連続部36が存在する為、軸方向前端部と比べて、幅方向に関する剛性が高い。そこで、前記長孔37を形成して前記可動側ブラケット22fの軸方向後端部の幅方向に関する剛性を低くしている。その結果、前記アウタコラム13hとインナコラム14c(図9参照)との径方向に関する重畳状態(重畳部分の軸方向寸法)に拘らず、これら両コラム13h、14c同士を固定する為に要する、前記調整レバー18(図1参照)の締め付けトルクが大きく異ならない様にして、この調整レバー18の操作性の安定化を図れる。
尚、本参考例は、前記各参考例及び実施の形態の1例と組み合わせて実施する事ができる。その他の構造、及び作用・効果は前記参考例の第2例と同様である。
本発明に関連する参考例の第5例
図11〜13は、本発明に関連する参考例の第5例を示している。本参考例のテレスコピックステアリング装置を構成する可動側ブラケット22gは、アウタコラム13iの前端部から上方に突出する状態で設けられている。この様な可動側ブラケット22gは、前記図8〜9に示した参考例の第3例の可動側ブラケット22eと、径方向に関してほぼ対称な構造を有しており、左右1対の被挟持板部25d、25dと、底部34aとから成る。
このうちの両被挟持板部25d、25dは、前記アウタコラム13iの本体部分から上方に連続する状態で設けられたもので、互いに平行である。又、前記底部34aは、前記両被挟持板部25d、25dの一端縁(図12、13の上端縁)同士を幅方向に連続させる状態で設けられている。尚、前記アウタコラム13i、及び前記可動側ブラケット22gの加工方法は、前述した各参考例及び実施の形態の1例と同様に、ハイドロフォーム工法に限らず、プレス加工、バルジ加工、真空成形、エアブロー成形、爆発成形等でも良い。
又、前記参考例の第3例と同様に、前記可動側ブラケット22gの被挟持部25d、25dの互いに整合する部分に、軸方向に長いコラム側通孔30、30を、それぞれ形成している。
又、前記可動側ブラケット22gの底部34aの幅方向中央の前端縁(図11の左側)から、この底部34aの軸方向後端と前記アウタコラム13iの外周面とを連続する連続部36aを介して、このアウタコラム13iの外周面に掛けて、軸方向に長い長孔35bを形成している。尚、この長孔35bは、前述した様に、前記図8(b)に示す長孔35、又は図8(c)に示す長孔35aの様な、前端側が塞がれた形状とする事もできる。尚、本参考例の構造は、前述した各参考例及び実施の形態の1例の構造と合わせて実施する事もできる。
この様な本参考例のテレスコピックステアリング装置を構成するアウタコラム13iは、図13に示す様な状態で組み付けられる。この様に組み立てた状態での、ステアリングホイール1(図16参照)の前後方向に関する位置調節を行う際の動作、及び前記ステアリングホイール1を位置調節後の位置に固定する際の動作に関しては、前記参考例の第1例、及び前記図18、19に示した従来構造のテレスコピックステアリング装置の動作と同様である。
この様な本参考例のテレスコピックステアリング装置の場合、前記可動側ブラケット22gを、前記アウタコラム13iの前端部から上方に突出する状態で設けている。この為、このアウタコラム13iの前端部の下方に杆状部材19aを配置しない様にして、運転者の膝等との干渉を防止できる構造の設計を容易にする事ができる。その他の構造、及び作用、効果は前記参考例の第3例と同様である。
本発明に関連する参考例の第6例
図14〜15は、本発明に関連する参考例の第6例を示している。本参考例のテレスコピックステアリング装置を構成するアウタコラム13jは、前記図8〜9に示した参考例の第3例のアウタコラム13gと同様の基本構造を有する。
更に、前記アウタコラム13jは、このアウタコラム13jのうちの、軸方向に関して、コラム側通孔30、30の軸方向中央部よりを少し前方寄り部分から、可動側ブラケット22hの軸方向後端部(底部34の軸方向後端と前記アウタコラム13jの外周面とを連続する連続部36の前端部)よりも少し後方に掛けて互いに整合する部分に、軸方向に長い1対のコラム長孔38、38を形成している。尚、これら両コラム長孔38、38の軸方向前端位置は、本参考例の位置に限定されず、前記コラム側通孔30、30の前端よりも前方位置まで形成する事もできる。
又、これら両コラム長孔38、38は、前記アウタコラム13jの円周方向に関して、このアウタコラム13jの支持部26aの内接円(インナコラム14cの外周面)の中心軸O13を通り、且つ固定側ブラケット12bの両支持板部28、28に直交する仮想平面αよりも、前記可動側ブラケット22h側(図14、15の下方)、且つ前記支持部26aを構成する各隆起部23a、23aのうちの下方に形成された各隆起部23a、23aよりも上方に形成している。
尚、本参考例の場合、前記両コラム長孔38、38を、前記アウタコラム13jの円周方向2箇所位置に形成しているが、これら両コラム長孔38、38を形成する位置、又は形成する数等は、前記アウタコラム13jの、前記インナコラム14cに対する支持剛性(締付力)等を考慮して、適宜決定する。
この様な本参考例のテレスコピックステアリング装置によれば、軸方向に関して前記両コラム長孔38、38と整合する位置の、前記可動側ブラケット22hの幅方向に関する剛性を低くできる。特に、この可動側ブラケット22hの軸方向後端部には、前記連続部36が存在する為、軸方向前端部と比べて、幅方向に関する剛性が高い。そこで、本参考例の場合、前記両コラム長孔38、38の後端部の軸方向に関する位置を、前記連続部36よりも少し後方としている。この為、前記可動側ブラケット22hの軸方向後端部の幅方向に関する剛性を低くできる。その結果、前記アウタコラム13jと前記インナコラム14cとの径方向に関する重畳状態(重畳部分の軸方向寸法)に拘らず、これら両コラム13j、14c同士を固定する為に要する、調整レバー18(図1参照)の締め付けトルクが徒に大きく異ならない様にして、この調整レバー18の操作性の安定化を図れる。
尚、本参考例は、前記各参考例及び実施の形態の1例と組み合わせて実施する事ができる。その他の構造、及び作用・効果は前記参考例の第3例と同様である。
前記各参考例及び実施の形態の1例は、ステアリングホイールの前後位置を調節する為のテレスコピック機構のみを備えたステアリング装置に就いて説明した。但し、本発明は、テレスコピック機構に加えて、前記ステアリングホイールの上下位置を調節する為のチルト機構も備えた構造に適用する事ができる。
尚、本発明の技術的範囲からは外れるが、ステアリングコラムを構成するアウタコラムインナコラムの前側に設ける事もできる。
1 ステアリングホイール
2 ステアリングギヤユニット
3 入力軸
4 タイロッド
5 ステアリングシャフト
6、6a ステアリングコラム
7 自在継手
8 中間シャフト
9 自在継手
10 車体
11 枢軸
12、12a、12b 固定側ブラケット
13、13a、13b、13c、13d、13e、13f アウタコラム
14、14a、14b、14c インナコラム
15 アウタチューブ
16 インナシャフト
17 電動モータ
18 調節レバー
19、19a 杆状部材
20 カム装置
21 カム部材
22、22a、22b、22c、22d、22e、22f 可動側ブラケット
23、23a 隆起部
24 支持爪部
25、25a、25b、25c 被挟持部
26、26a 支持部
27 凹部
28 支持板部
29 傾斜部
30 コラム側通孔
31 頭部
32 抑えナット
33 連続部
34、34a 底部
35、35a、35b 長孔
36、36a 連続部
37 長孔
38 コラム長孔

Claims (9)

  1. 後端部にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフトと、
    少なくとも軸方向一部の内径を拡縮可能とした筒状のアウタコラムと、このアウタコラムの内径側に、このアウタコラムの内周面に形成された支持部により軸方向の変位を可能に嵌合支持された筒状のインナコラムとから成り、前記ステアリングシャフトをその内部に回動自在に支持するステアリングコラムと、
    前記アウタコラムのうちで前記内径を拡縮可能とした部分を幅方向両側から挟む状態で固定の部分に設けられた1対の支持板部を有する固定側ブラケットと、
    前記ステアリングコラムを構成するアウタコラムから塑性加工により、このアウタコラムと一体に成形され、前記1対の支持板部に挟持される被挟持部を有する可動側ブラケットと、
    これら両支持板部の互いに整合する位置に形成された車体側通孔と、前記両被挟持部に形成したコラム側通孔とを挿通した状態で幅方向に配設され、前記両支持板部の互いに対向する面同士の間隔を拡縮する為の杆状部材と、
    この杆状部材の基端部に設けられ、回動に伴ってこの間隔を拡縮させる調節レバーとを備えたテレスコピックステアリング装置に於いて、
    前記インナコラムを支持する為の支持部を含めたアウタコラムが、中空管を径方向外方に膨らませて成形したものであり、前記アウタコラムが、前記インナコラムの後方に配置されていると共に、このアウタコラムの支持部とこのインナコラムの外周面とが、円周方向3箇所以上で当接しており、
    前記可動側ブラケットが、前記アウタコラムと一体に膨出成形したもので、前記両被挟持部と、1対の傾斜部とを備え、
    このうちの両被挟持部に形成したコラム側通孔が、前記アウタコラムの軸方向に長い長孔であり、
    前記両傾斜部は、その一端を前記両被挟持部に連続し、幅方向に関して互いに近づく方向にこれら両被挟持部から延出し、その他端同士が連続部を介して連続しており、
    前記コラム側通孔と軸方向に関して整合する位置の、前記両傾斜部と、前記両支持板部により前記両被挟持部を押圧する方向とが成す角度が、後方程大きくなる事を特徴とするテレスコピックステアリング装置。
  2. 前記支持部を含めたアウタコラムが、ハイドロフォーム工法により中空管を径方向外方に膨らませて成形したものであり、
    前記可動側ブラケットが、前記アウタコラムと一体にハイドロフォーム工法により膨出成形したものである、請求項1に記載したテレスコピックステアリング装置。
  3. 前記アウタコラムの支持部と前記インナコラムの外周面とが、円周方向3箇所でのみ当接している、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載したテレスコピックステアリング装置。
  4. 前記アウタコラムの支持部の内周面に、切削、又はプレスによる仕上加工を施している、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したテレスコピックステアリング装置。
  5. 前記アウタコラムが、前記インナコラムの後方に配置されており、
    前記可動側ブラケットが、前記両被挟持部と、これら両被挟持部同士を幅方向に関して連続する底部とを備え、
    このうちの両被挟持部に形成したコラム側通孔が、前記アウタコラムの軸方向に長い長孔であり、
    前記底部の幅方向中間部に、軸方向に長い長孔が形成されている、請求項1〜4のうちの何れか1項に記載したテレスコピックステアリング装置。
  6. 前記可動側ブラケットが、前記両被挟持部と、これら両被挟持部同士を幅方向に関して連続する底部とを備え、
    前記可動側ブラケットの軸方向後端部に、一方の前記被挟持部から前記底部を介して、他方の被挟持部にまで連続する長孔が形成されている、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載したテレスコピックステアリング装置。
  7. 前記アウタコラムのうちの、前記コラム側通孔と軸方向に関して少なくとも互いの一部同士が整合する位置に、軸方向に長いコラム長孔が形成されている、請求項1〜6のうちの何れか1項に記載したテレスコピックステアリング装置。
  8. 前記コラム長孔が、前記アウタコラムのうちの、前記支持部の内接円の中心軸を通り、且つ前記固定側ブラケットの両支持板部に直交する仮想平面よりも、円周方向に関して前記可動側ブラケット側に形成されている、請求項7に記載したテレスコピックステアリング装置。
  9. 前記可動側ブラケットが、前記両被挟持部と、これら両被挟持部同士を幅方向に関して連続する底部とを備え、
    この底部の軸方向後端と前記アウタコラムの外周面とは、後端側連続部により連続されており、
    前記コラム長孔の後端部の軸方向に関する位置が、前記後端側連続部よりも後方である、請求項7〜8のうちの何れか1項に記載したテレスコピックステアリング装置。
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