JP5750949B2

JP5750949B2 - 車両用ステアリング装置

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Publication number: JP5750949B2
Application number: JP2011054992A
Authority: JP
Inventors: 僚太岡野; 章朗大須賀
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2031-03-14
Also published as: EP2500241A3; US20120234127A1; EP2500241B1; JP2012188055A; US8733201B2; EP2500241A2

Description

本発明は、ロアチューブに対しアッパーチューブを軸方向に移動（テレスコ調整）させることにより、ハンドルの位置が変えられるようにした車両用ステアリング装置に関する。

前記車両用ステアリング装置は、図８乃至図９（特許文献１）に示すように、アッパーシャフト１００を回転可能に軸承したアッパーチューブ１０１にガイドブラケット１０２が溶接等により固定され、このガイドブラケット１０２がロアハウジング１１０によりテレスコ調整可能に案内支持されている。支持ブラケット１２０のチルト溝１２１と、ロアハウジング１１０の挿通穴１１１と、ガイドブラケット１０２のテレスコ溝１０３に締付けボルト１３０を挿通し、レバー１４０とともに締付けボルト１３０を回すと、締付けボルト１３０上のカム機構１５０によって締付けボルト１３０の頭部１３１がカム機構１５０側へ移動する。これによって、ガイドブラケット１０２とロアハウジング１１０が支持ブラケット１２０に押付けられ、アッパーチューブ１０１が支持ブラケット１２０に対しロックされる。

締付けボルト１３０によるロックを解除すると、ロアハウジング１１０とアッパーチューブ１０１がチルト溝１２１に沿ってチルト調整可能となり、アッパーチューブ１０１がテレスコ溝１０３に沿ってテレスコ調整可能となる。

アッパーチューブ１０１のブロック１０４には、図略のステアリングロック装置が取付けられ、ステアリングロック装置のシリンダーがアッパーシャフト１００に固定されたカラー１６０のキー溝１６１に挿入されることにより、アッパーシャフト１００の回転がロックされるようになっている。

特表２００５−５２５９５８号公報

アッパーチューブ１０１にブロック１０４を溶接等により固定し、このブロック１０４にステアリングロック装置を固定しなければならず、部品点数が多くなるとともに溶接が必要なため取付けが簡単ではない。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、少ない部品点数でステアリングロック装置をアッパーチューブに簡単に取付けることが出来る車両用ステアリング装置を提供する。

請求項１に記載の発明は、ロアシャフトと、このロアシャフトに対し軸方向移動可能にかつ回転伝達可能に連結したアッパーシャフトと、このアッパーシャフトを回転可能に軸承したアッパーチューブと、前記ロアシャフトを回転可能に軸承したロアハウジングと、前記ロアハウジングを車両に対し支持するロア側支持機構と、前記アッパーチューブを前記車両に対し支持するアッパー側支持機構と、アッパーシャフトの回転をロックあるいはアンロックするステアリングロック装置とを備え、前記アッパー側支持機構は、前記アッパーチューブを前記ロアハウジングに対し前記アッパーチューブの軸方向に案内支持する案内支持機構と、前記ロアハウジングに対し前記アッパーチューブの軸方向の位置を調整した後、その位置で前記アッパーチューブを前記車両に対しロックするロック機構とを備え、前記ステアリングロック装置は、前記アッパーシャフトに設けられたキー溝と、このキー溝に回転方向に係合するシリンダーと、このシリンダーをキー溝に対し挿入離脱させるシリンダー用アクチュエータと、前記シリンダーを進退可能に案内するロックハウジングと、このロックハウジングとで前記アッパーチューブを挟み込むような形で配置されるロックブラケット部とを備えた車両用ステアリング装置において、前記ロックハウジングは前記アッパーチューブの軸線を挟んで他側に配置され、前記ロックブラケット部は前記アッパーチューブの軸線を挟んで一側に配置され、前記ロックハウジング、前記ロックブラケット部および前記アッパーチューブをそれぞれ別体で構成し、前記アッパーチューブを前記ロックハウジングおよび前記ロックブラケット部で挟み込むことにより、前記アッパーチューブに前記ロックハウジングおよび前記ロックブラケット部を取付け、前記案内支持機構は、前記アッパーチューブの軸線を挟んで一側に配置され、前記アッパーチューブに固定されたガイドブラケットと、前記ロアハウジングに設けられ、前記ガイドブラケットを前記アッパーチューブの軸方向に案内支持するガイド部とからなり、前記ガイドブラケットと前記ロックブラケット部を一体成形したものである。

本発明によれば、少ない部品点数でステアリングロック装置をアッパーチューブに簡単に固定することが出来る。

本発明の実施形態における車両用ステアリング装置の斜視図。本発明の実施形態における図１のＡ矢視図。本発明の実施形態における図１のＢ−Ｂ線断面図。本発明の実施形態における図２のＣ−Ｃ線断面図。本発明の実施形態における図２のＤ−Ｄ線断面図。本発明の実施形態における図２からロアハウジングを除いた側面図。本発明の実施形態における図４の要部拡大図。従来の車両用ステアリング装置の斜視図。従来の車両用ステアリング装置における図７のＧ−Ｇ線断面図。

本発明の実施形態を、図１乃至図６にもとづいて説明する。図１は車両用ステアリング装置の斜視図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は図２のＣ−Ｃ線断面図、図５は図２のＤ−Ｄ線断面図、図６は図２からロアハウジングを除いた側面図、図７は図４の要部拡大図である。

図３に示すように、車両用ステアリング装置１０はアッパーチューブ１１を有し、このアッパーチューブ１１は、ロアハウジング１２に対し軸方向に進退可能に遊嵌されている。ロアハウジング１２は鋳物で一体成形され、ロアハウジング１２は、ギヤハウジング部１３と、円筒部１４と、円筒部１４の軸線を挟んで一側に配置されるガイド部１５（図１）とからなっている。ギヤハウジング部１３に第１の中間軸２０と第２に中間軸２１が互いに軸方向にずらして同軸回りに回転可能に軸承されている。第１の中間軸２０と第２の中間軸２１は、トーションバー２２を介して互いに回転連結され、第１の中間軸２０と第２の中間軸２１の相対回転量を検出するトルクセンサ２３がギヤハウジング部１３に設けられている。

第２の中間軸２１にはウォームホィールギヤ２４が嵌合固定され、このウォームホィールギヤ２４にウォームギヤ２５が噛合している。ウォームギヤ２５に図２で示す駆動モータ２６の駆動軸が連結され、トルクセンサ２３で検出されたトルクに応じて、駆動モータ２６の力が図３で示すウォームギヤ２５、ウォームホィールギヤ２４を介して第２の中間軸２１に伝えられるようになっている。

前記アッパーチューブ１１と前記ロアハウジング１２には、ステアリングシャフト１６が回転可能に軸承され、このステアリングシャフト１６は、アッパーチューブ１１に回転可能に軸承されるアッパーシャフト１６ａと、ロアハウジング１２の円筒部１４に遊嵌されるロアシャフト１６ｂとからなっている。ロアシャフト１６ｂの一端はアッパーシャフト１６ａに軸方向に進退可能にかつ回転伝達可能にスプライン嵌合され、ロアシャフト１６ｂの他端は第１の中間軸２０に嵌合固定されている。ロアシャフト１６ｂは第１の中間軸２０とアッパーシャフト１６ａを介して間接的にロアハウジング１２に回転可能に支持されている。アッパーシャフト１６ａの一端には運転手が操作する図略のハンドルが連結され、第２の中間軸２１のハンドルと反対側の一端に図略のインターミディエイトシャフトが連結されている。

図２に示すように、前記ギヤハウジング部１３はロア側支持機構８０を介して図略の車両に旋回可能に支持され、前記アッパーチューブ１１はアッパー側支持機構２５を介して図略の車両にテレスコ及びチルト可能に支持されている。アッパー側支持機構２５は、図略の車両に対してアッパーチューブ１１をテレスコおよびチルト調整可能に案内支持する案内支持機構２６と、テレスコおよびチルト調整後その位置でアッパーチューブ１１を車両に対しロックするロック機構６０とを備えている。

前記ロア側支持機構８０は、ギヤハウジング部１３に一体形成された旋回連結部１３ａと、旋回連結部１３ａの取付け穴１３ｂに嵌め込まれたブッシュ８１と、ブッシュ８１の連結穴８１ａに回転可能に嵌合された図略の軸支ピンと、軸支ピンを固定し車両に固定された図略の旋回ブラケットとからなっている。軸支ピンの軸線Ｐ回りにギヤハウジング部１３が旋回可能に支持されている。

前記案内支持機構２６は、図４にも示すように、前記アッパーチューブ１１の軸線を挟んで一側に配置され、アッパーチューブ１１の外周に溶接等により固定された断面コの字形のガイドブラケット３０と、アッパーチューブ１１とガイドブラケット３０間に配置されたコラプスプレート４０と、車両に固定された取付けブラケット４１と、取付けブラケット４１とガイドブラケット３０間とで挟持されるガイド部１５とを有する。

前記ガイドブラケット３０は、一枚の板金から切り抜き、折り曲げ加工したもので、アッパーチューブ１１側へ延びる一対の第１の板部３１、３２と、一対の第１の板部３１、３２に対し傾斜した案内部３４、３５と、案内部３４、３５を互いに連結する連結部３３とを有する。一対の第１の板部３１、３２の一端がアッパーチューブ１１に溶接等により固定されている。案内部３４、３５は、一対の第１の板部３１、３２と連結部３３間に設けられ、双方に対し傾斜している。図６に示すように、連結部３３にはアッパーチューブ１１の軸方向にコラプス用案内溝３３ａが形成され、また連結部３３にはコラプス用案内溝３３ａに繋がるコラプス突起形成用溝３３ｂが略Ｌ字状に形成されている。コラプス突起形成用溝３３ｂによってコラプス用突起３３ｃが形成され、コラプス用突起３３ｃの一部がコラプス用案内溝３３ａへ突出している。

前記コラプスプレート４０は、鋳物により一体成形された略板状もので、コラプスプレート４０には、アッパーチューブ１１の軸方向にテレスコ溝４０ａが形成されている。コラプスプレート４０のテレスコ溝４０ａの周囲には、コラプス用案内溝３３ａに係合するボス部４０ｂが一体形成され、ボス部４０ｂのインターミディエイトシャフト側の端４０ｃは、コラプス用案内溝３３ａのインターミディエイトシャフト側の端に当接し、ボス部４０ｂのハンドル側の端４０ｄは、コラプス用突起３３ｃに当接している。２次衝突が発生するまでは、コラプスプレート４０は図６に示す位置に保持され、テレスコ調整時にコラプスプレート４０とともにガイドブラケット３０が移動するようになっている。２次衝突が発生すると、コラプス用突起３３ｃはコラプス突起形成用溝３３ｂ側へ折り曲げられ、ボス部４０ｂはコラプス突起形成用溝３３ｂに沿ってハンドル側へ移動するようになっている。

図１に示すように、前記取付けブラケット４１は鋳物により一体成形され、取付けブラケット４１は、水平方向に延び、一端が車両に固定される取付け部４１ａと、取付け部４１ａの他端に一体的に成形されたボックス状のボックス部４１ｂとからなっている。図４に示すように、ボックス部４１ｂには、前記軸線Ｐ（図２）回りにチルト溝４１ｃが形成されている。

図７に示すように、前記ロック機構６０は、締付けボルト６３と、この締付けボルト６３に嵌合された一対の板カム７１、７２と、板カム７１と一体回転するレバー７３と、締付けボルト６３のネジ部６３ｄに螺合されたナット７４とからなっている。締付けボルト６３は、軸部６３ａと、軸部６３ａの一端に半径方向に突出する形で形成された頭部６３ｂと、軸部６３ｂの他端に形成されたネジ部６３ｄとを有する。前記軸部６３ａ、頭部６３ｂ、ネジ部６３ｄは、切削等により一体的に形成されている。

一対の板カム７１、７２は、互いに向かい合う端面にカム部を有し、板カム７１、７２を互いに相対回転させるとカム部によって、板カム７１、７２が互いに軸方向に接近離間するようになっている。板カム７２のボス部７２ａがチルト溝４１ｃに挿入され、板カム７２のフランジ部７２ｂがアジャストブラケット４０の第１の板部４１の図略の規制溝に係合することにより、板カム７２の回転が規制されている。

前記ガイド部１５は、略コ字形状の断面形状を有し、ガイドブラケット３０を挟み込むような形で配置される突出部１５ａ、１５ｂと、突出部１５ａ、１５ｂを繋ぐプレート部１５ｃとからなっている。各突出部１５ａ、１５ｂには、ガイドブラケット３０をアッパーチューブ１１の軸方向に案内支持するレール６５、６６が設けられている。プレート１５ｃには、前記締付けボルト６３を挿通する挿通穴１５ｄが形成されている。

図３及び図５に示すように、アッパーチューブ１１の外周には、アッパーシャフト１６ａの回転をロックあるいはアンロックするステアリングロック装置９０が固定されている。このステアリングロック装置９０は、アッパーシャフト１６ａに圧入固定されたカラー９１と、カラー９１のキー溝９１ａに回転方向に係合するシリンダー９２と、このシリンダー９２をキー溝９１ａに対し挿入離脱させるシリンダー用アクチュエータ９３と、前記シリンダー９２を進退可能に案内するとともに、アッパーチューブ１１の軸線を挟んで他側に配置されるロックハウジング９４と、このロックハウジング９４とでアッパーチューブ１１を挟み込むような形で配置されるとともに、アッパーチューブ１１の軸線を挟んで一側に配置されるロックブラケット部９５と、ロックブラケット部９５をロックハウジング９４に固定する固定装置９６とからなっている。前記カラー９１には、円周方向に複数のキー溝９１ａが等間隔に形成されている。

シリンダー用アクチュエータ９３は、ロックハウジング９４に固定された図略のモータと、モータの駆動軸に一体的に連結されたウォームギヤ９３ａと、ウォームギヤ９３ａに噛合するウォームホィールギヤ９３ｂと、ウォームホィールギヤ９３ｂと一体回転可能に連結され、ロックハウジング９４に回転可能に軸承された回転軸９３ｃと、回転軸９３ｃに形成されたおねじ部９３ｄと、このおねじ部９３ｄに螺合するめねじ部９３ｅと、めねじ部９３ｅが形成され、ロックハウジング９４に移動可能に案内支持された可動部材９３ｆと、シリンダー９２と可動部材９３ｆ間に配置された押圧スプリング９３ｇとからなっている。

ロックハウジング９４のアッパーチューブ１１側の面には、アッパーチューブ１１の外周に当接する断面円弧状の当接面９４ｃが形成され、ロックハウジング９４のアッパーチューブ１１側の面には、当接面９４ｃよりもアッパーチューブ１１側へ突出するような形でシリンダー９２の周囲にボス部９４ｄが形成されている。このボス部９４が、アッパーチューブ１１に形成された貫通穴１１ａに嵌合されている。ボス部９４と貫通穴１１ａとの嵌合により、ロックハウジング９４は、アッパーチューブ１１に対し回転方向並びに軸方向の移動が阻止される。

シリンダー９２は小径部９２ａを有し、この小径部９２ａは可動部材９３ｆの図略の貫通穴に挿通されている。小径部９２ａの一端には図略のねじ部が形成されており、このねじ部にナット９３ｈが螺合固定されている。シリンダー９２の段部９２ｂと可動部材９３ｆ間には押圧スプリング９３ｇが介挿されている。

ロックブラケット部９５は、アッパーチューブ１１の外周に当接する円弧部９５ａと、円弧部９５ａの一端にループ状に折り曲げ成形されたループ部９５ｂと、円弧部９５ａの他端に形成され、ロックハウジング９４に当接可能な当接部９５ｃとからなっている。当接部９５ｃには後述する固定ボルト９７を挿通する挿通穴９５ｄが形成されている。ロックハウジング９４の一部を覆うような形でロックカバー９４ａがロックハウジング９４に固定されている。ロックハウジング９４には挿通穴９５ｄに対応する位置にねじ穴９４ｂが形成されている。

図１および図５に示すように、前記固定装置９６は、ロックカバー９４ａに軸支固定された軸支ピン９６ａと、軸支ピン９６ａを挿通するループ部９５ｂと、ロックブラケット部９５の挿通穴９５ｄを介してロックハウジング９４のねじ穴９４ｂに螺合される固定ボルト９７とからなっている。軸支ピン９６ａは、一端に半径方向に突出した頭部９６ｂを有し、ロックブラケット部９５とループ部９５ｂを挿通した後、軸支ピン９６ａの他端に図略の止めピンあるいは止め輪を取付けることにより、ロックカバー９４ａに対する軸支ピン９６ａの抜けが防止される。

まず、上述した構成にもとづいて、ステアリングロック装置９０をアッパーチューブ１１に取付ける動作について説明する。図５に示すように、アッパーチューブ１１の外周にロックハウジング９４の当接面９４ｃを当接させるとともに、ボス部９４ｄを貫通穴１１ａに嵌合させる。ロックカバー９４ａとループ部９５ｂに軸支ピン９５ａを挿通し、軸支ピン９６の他端に図略の止めピンあるいは止め輪を取付ける。挿通穴９５ｄに固定ボルト９７を挿入し、固定ボルト９７をねじ穴９４ｂに螺合させる。こうして、ロックブラケット部９５とロックハウジング９４とでアッパーチューブ１１を挟み込むような形で、ロックハウジング９４がアッパーチューブ１１に固定される。

次に、ステアリングロック装置９０によるアッパーシャフト１６ａの回転ロック動作について説明する。図略のモータによって、ウォームギヤ９３ａをロック方向に回転させ、ウォームギヤ９３ａの回転は、ウォームホィールギヤ９３ｂ、おねじ部９３ｄ、めねじ部９３ｅを介して可動部材９３ｆの軸動に変換される。可動部材９３ｆがアッパーチューブ１１側へ軸動し、押圧スプリング９３ｇを介してシリンダー９２をキー溝９１ａに係入する方向に押圧する。これでもキー溝９１ａにシリンダー９２が係入していないときは、ハンドルを介してアッパーシャフト１６ａを回転させると、キー溝９１ａにシリンダー９２が係入してアッパーシャフト１６ａの回転がロックされる。

逆に、ステアリングロック装置９０によるアッパーシャフト１６ａの回転ロックを解除する場合は、図略のモータによって、ウォームギヤ９３ａをアンロック方向に回転させる。可動部材９３ｆがアッパーチューブ１１と反対側へ軸動し、ナット９３ｈを介してシリンダー９２をアッパーチューブ１１と反対側へ後退させる。キー溝９１ａに対するシリンダー９２の係合が解除され、アッパーシャフト１６ａを回転させることが出来る。

ロックブラケット部９５は、ガイドブラケット３０と一体成形されているので、部品点数を少なくすることが出来る。また、アッパーチューブ１１をロックブラケット部９５とロックハウジング９４とで挟み込んでロックハウジング９４をアッパーチューブ１１に固定する構造を採っているため、溶接等で固定する従来に比べて容易に固定できる。

さらに、運転手の体格、姿勢に合わせて、アッパーチューブ１１をテレスコおよびチルトさせる動作について説明する。図７に示すように、レバー７３をロック機構６０が緩む方向に回すと、板カム７１、７２同士が軸方向に互いに接近し、頭部６３ｂを介してコラプスプレート４０、ガイドブラケット３０をガイド部１５に押し付ける力が弱まる。かかる状態で、テレスコ調整したい場合は、運転手はアッパーチューブ１１とともにハンドルを引っ張るか押す。ガイドブラケット３０がレール６５、６６に沿って移動するとともに、テレスコ溝４０ａに沿って軸部６３ａが移動する。また、チルト調整したい場合は、軸線Ｐ回りにロアハウジング１２とともにアッパーチューブ１１を軸線Ｐ回りに旋回させる。板カム７２のボス部７２ａがチルト溝４１ｃに沿って移動する。

アッパーチューブ１１を任意のテレスコおよびチルト（旋回）位置へ移動させた後、レバー７３をロック機構６０が締まる方向に回すと、板カム７１、７２同士が軸方向に互いに離間し、頭部６３ｂを介してコラプスプレート４０、ガイドブラケット３０をガイド部１５に押し付ける力が強くなり、ガイド部１５をボックス部４１ｂに押付ける力が強くなる。こうしてアッパーチューブ１１は、取付けブラケット４１に対し、任意のテレスコおよびチルト位置にロックされる。

このように、取付けブラケット４１、ロックハウジング９４、コラプスプレート４０が鋳物で作られ、ガイド部１５をボックス部４１ｂに一方向に押付け、コラプスプレート４０、ガイドブラケット３０をガイド部１５に一方向に押付ける構造を採っているので、ディスタンスブラケットとアジャストブラケットを板金で製作し、アッパーチューブに固定された断面コ字形状のディスタンスブラケットを車両に固定された断面コ字形状のアジャストブラケットで両側から挟み込む従来に比べて、ハンドルを操作したときに、ブラケット同士の干渉音が少ない。

本発明は、こうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した実施形態は、シリンダー９２と可動部材９３ｆを平行に設け、おねじ部９３ｄとめねじ部９３ｅによって回転を軸動に変換した。他の実施形態として、シリンダー９２の外周に円筒状の可動部材９３ｆを同軸に設け、シリンダー９２と可動部材９３ｆ間に設けたカム機構によって回転を軸動に変換しても良い。

１１：アッパーチューブ、１２：ロアハウジング、１５：ガイド部、１６ａ：アッパーシャフト、１６ｂ：ロアシャフト、２５：アッパー側支持機構、２６：案内支持機構、３０：ガイドブラケット、６０：ロック機構、８０：ロア側支持機構、９０：ステアリングロック装置、９１ａ：キー溝、９２：シリンダー、９３：シリンダー用アクチュエータ、９４：ロックハウジング、９５：ロックブラケット部

Claims

ロアシャフトと、このロアシャフトに対し軸方向移動可能にかつ回転伝達可能に連結したアッパーシャフトと、このアッパーシャフトを回転可能に軸承したアッパーチューブと、前記ロアシャフトを回転可能に軸承したロアハウジングと、前記ロアハウジングを車両に対し支持するロア側支持機構と、前記アッパーチューブを前記車両に対し支持するアッパー側支持機構と、アッパーシャフトの回転をロックあるいはアンロックするステアリングロック装置とを備え、前記アッパー側支持機構は、前記アッパーチューブを前記ロアハウジングに対し前記アッパーチューブの軸方向に案内支持する案内支持機構と、前記ロアハウジングに対し前記アッパーチューブの軸方向の位置を調整した後、その位置で前記アッパーチューブを前記車両に対しロックするロック機構とを備え、前記ステアリングロック装置は、前記アッパーシャフトに設けられたキー溝と、このキー溝に回転方向に係合するシリンダーと、このシリンダーをキー溝に対し挿入離脱させるシリンダー用アクチュエータと、前記シリンダーを進退可能に案内するロックハウジングと、このロックハウジングとで前記アッパーチューブを挟み込むような形で配置されるロックブラケット部とを備えた車両用ステアリング装置において、
前記ロックハウジングは前記アッパーチューブの軸線を挟んで他側に配置され、前記ロックブラケット部は前記アッパーチューブの軸線を挟んで一側に配置され、
前記ロックハウジング、前記ロックブラケット部および前記アッパーチューブをそれぞれ別体で構成し、前記アッパーチューブを前記ロックハウジングおよび前記ロックブラケット部で挟み込むことにより、前記アッパーチューブに前記ロックハウジングおよび前記ロックブラケット部を取付け、
前記案内支持機構は、前記アッパーチューブの軸線を挟んで一側に配置され、前記アッパーチューブに固定されたガイドブラケットと、前記ロアハウジングに設けられ、前記ガイドブラケットを前記アッパーチューブの軸方向に案内支持するガイド部とからなり、
前記ガイドブラケットと前記ロックブラケット部を一体成形したことを特徴とする車両用ステアリング装置。