JP6476083B2 - ステアリング装置 - Google Patents
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Description
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、操作部材の操作フィーリングの改善を図れるステアリング装置を提供することを目的とする。
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、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。
支持軸が、コラムジャケットを支持するブラケットによって支持されている。支持軸の一端部に取り付けられた操作部材が支持軸を中心とする回転方向に操作されることによって、支持軸によって支持された締付部材が、支持軸の中心軸線が延びる中心軸方向へ移動する。締付部材は、中心軸方向へ移動することによって、車体に固定されるブラケットをコラムジャケットに締め付ける。これにより、コラムジャケットの移動が規制されるため、位置調整された操舵部材の位置がロックされる。
また、抵抗調整機構では、回転方向への回転が規制された締付部材に固定されたガイド部材が、支持軸の径方向に起伏しながら回転方向に延びるガイド面を含む。操作部材によって支持されたローラ部材は、操作部材の回転に伴ってガイド面を転がる。その際、付勢部材によってローラ部材に向けて付勢される摩擦発生部材が、径方向においてガイド部材の反対側からローラ部材の外周面に摺擦して摩擦を発生させる。そのため、ガイド面の起伏の度合いと、付勢部材が摩擦発生部材を付勢する際の付勢力とを調整することによって、摩擦発生部材が発生させる摩擦、つまり、抵抗調整機構が操作部材に付与する抵抗を自在に調整できる。
請求項2記載の発明によれば、抵抗調整機構が操作部材に付与する抵抗は、操作部材が解除位置からロック位置へ向かうにしたがって小さくなっている。そのため、解除位置付近における操作力を、操作部材ががたつかない程度に大きくし、ロック位置付近における操作力を、操作部材を円滑に操作できる程度に小さくできる。
図1は、本発明の一実施形態に係るステアリング装置1の概略構成を示す側面図である。図1において、紙面左側が、ステアリング装置1が取り付けられる車体2の前側であり、紙面右側が車体2の後側であり、紙面上側が車体2の上側であり、紙面下側が車体2の下側である。
ステアリングシャフト3では、後端である一端3Aに操舵部材11が連結されている。ステアリングシャフト3において前端である他端3Bが、自在継手12、インターミディエイトシャフト13および自在継手14を順に介して、転舵機構15のピニオン軸16に連結されている。
ステアリングシャフト3は、車体2の前後方向に延びている。以下では、ステアリングシャフト3が延びる方向を軸方向Xとする。軸方向Xは、他端3Bが一端3Aよりも低くなるように水平方向に対して傾斜している。軸方向Xにおいて操舵部材11側である後側には、符号「X1」を付し、軸方向Xにおいて操舵部材11とは反対側である前側には、符号「X2」を付す。
なお、図1以外の各図において図1の軸方向X、後側X1、前側X2、左右方向Y、右側Y1、左側Y2、上下方向Z、上側Z1および下側Z2に対応する方向には、図1と同じ符号を付している。
アッパージャケット22は、軸受24を介してアッパーシャフト20を回転可能に支持し、アッパーシャフト20を保持している。ロアージャケット23は、軸受25を介してロアーシャフト21を回転可能に支持し、ロアーシャフト21を保持している。また、アッパージャケット22は、軸受24を介して、軸方向Xに同行移動可能にアッパーシャフト20に連結されている。そのため、ステアリングシャフト3の伸縮とともにコラムジャケット4が軸方向Xに伸縮する。
ロアーブラケット5は、ロアージャケット23の前側X2の部分を支持し、ステアリング装置1を車体2に連結している。
可動ブラケット5Aは、固定ブラケット5Bによって、中心軸5Cを介して回動可能に支持されている。そのため、コラムジャケット4全体は、ステアリングシャフト3を伴って、中心軸5Cを中心に上下に回動(移動)できる。ここでの回動を「チルト」と呼び、中心軸5Cを中心とした略上下方向をチルト方向Cと呼ぶ。また、チルトによる操舵部材11の向き調整をチルト調整と呼ぶ。なお、チルト方向Cは、軸方向Xに対して上下に交差している。
アッパーブラケット6は、コラムジャケット4のロアージャケット23の後側X1の部分を支持し、ステアリング装置1を車体2に連結している。アッパーブラケット6は、アッパージャケット22に固定されアッパージャケット22と一体移動可能な可動ブラケット26と、車体2に固定された固定ブラケット27とを含む。
図2を参照して、可動ブラケット26は、図2において、上向きに開放する溝形の部材であり、左右対称にされている。すなわち、可動ブラケット26は、左右方向Yに互いに対向する一対の可動側板28と、一対の可動側板28の下端を連結する連結板29とを含む。各可動側板28には、軸方向Xに延びるテレスコ溝35が形成されている(図1も参照)。各可動側板28の上端は、アッパージャケット22の外周面に固定されている。
締付機構7は、操舵部材11(図1参照)のチルト調整およびテレスコ調整を可能にしたり、チルト調整やテレスコ調整を終えた操舵部材11の位置をロックしたりするための機構である。
支持軸40は、金属製であり、左右方向Yに延びる中心軸線C1を有する棒状である。中心軸線C1が延びる中心軸方向Jは、左右方向Yと平行である。
支持軸40は、中心軸線C1回りの回転方向Sに回転する。回転方向Sは、支持軸40の外周面の周方向でもある。また、左側Y2から見て、回転方向Sにおいて時計回りに回転する方向を時計回り側S1とし、回転方向Sにおいて反時計回りに回転する方向を反時計回り側S2とする。
支持軸40の一端部である左端部40Aは、左側Y2の固定側板30よりも左側Y2に位置している。支持軸40の他端部である右端部は、アッパーブラケット6の右側Y1の固定側板30よりも右側Y1に位置している。
操作部材41は、支持軸40の左端部40Aに取り付けられている。操作部材41は、たとえば把持可能なレバーである。
操作部材41は、長手方向一端側の基端部41Aと、長手方向他端側の把持部41Bとを含む。支持軸40の左端部40Aの周辺の分解斜視図である図3に示すように、基端部41Aには、左右方向Yから見て四角形状の支持孔41Cが形成されている。図2を参照して、支持孔41Cには、支持軸40の左端部40Aが挿通されている。基端部41Aは、支持軸40の頭部40Bの右側Y1に隣接して配置されている。
支持軸40のねじ溝40Cには、ナット44が取り付けられている。ナット44と右側Y1の固定側板30との間には、介在部材45、針状ころ軸受46およびスラストワッシャ47が、左側Y2からこの順に並んでいる。支持軸40は、介在部材45、針状ころ軸受46およびスラストワッシャ47のそれぞれに対して挿通されている。
支持軸40は、アッパーブラケット6の各チルト溝32内で、チルト方向Cに移動可能である。運転者がチルト調整のために操舵部材11(図1参照)をチルト方向Cに移動させると、コラムジャケット4全体は、アッパーブラケット6に対しチルトする。操舵部材11のチルト調整は、支持軸40に挿通された締付部材43の突出部43Bがチルト溝32内で移動可能な範囲で行われる。運転者がテレスコ調整のために操舵部材11を軸方向Xに移動させると、コラムジャケット4は、軸方向Xに収縮することによってテレスコする。操舵部材11のテレスコ調整は、突出部43Bがテレスコ溝35内で相対移動可能な範囲で行われる。
ロック状態では、押上カム38は、アッパージャケット22の開口22Aを通してロアージャケット23を上側Z1へアッパージャケット22の内周に押圧する機能を果たす。
操作部材41は、ロック位置と解除位置との間で回転可能である。操作部材41を回転させるために必要な力を操作力という。解除位置にあるときの操作部材41の角度を0度として回転中の操作部材41の位置を角度で表すことも可能である。たとえば、ロック位置にある操作部材41の角度は、反時計回り側S2へ40度程度である。
図3を参照して、抵抗調整機構9は、操作部材41の回転方向Sの位置に応じた大きさの抵抗を操作部材41に付与するための機構である。
抵抗調整機構9は、ガイド部材50と、ローラ部材51と、ハウジング部材52と、被案内部材53と、摩擦発生部材54と、付勢部材55とを含む。
ガイド部材50の径方向外側R1の端部には、左側Y2へ突出するブロック状の突起部56が回転方向Sに沿って設けられている。突起部56の径方向内側R2の面は、径方向Rに起伏しながら回転方向Sに延びるガイド面57を構成している。
ローラ部材51は、円柱状の第1軸61と、第1軸61と同軸状に配置され第1軸61よりも大径の第2軸62とを一体的に含む。第2軸62は、第1軸61に右側Y1から隣接している。
枠部材65は、操作部材41の長手方向に沿って平行に延びる一対の案内部67と、一対の案内部67の径方向内側R2の端部間に架設される受け部68とを含む。蓋部材66は、左右方向Yに薄い板状であって枠部材65に連結されている。蓋部材66は、枠部材65によって囲まれた空間を右側Y1から塞いでいる。
付勢部材55は、たとえば径方向Rに弾性変形可能なコイルばねである。付勢部材55は、1つまたは複数(本実施形態では2つ)設けられている。
図4を参照して、ハウジング部材52の枠部材65および蓋部材66と操作部材41とによって矩形状の空間69が区画されている。ハウジング部材52は、径方向外側R1に開口52Aを有する。
このように、抵抗調整機構9は、操作部材41の回転方向Sの位置に応じた大きさの抵抗を回転中の操作部材41に付与する。そのため、この抵抗の大きさを操作部材41の回転方向Sの位置に応じて調整することによって、操作部材41を操作する際に必要な操作力を、操作部材41の回転方向Sの位置に応じて適切に調整できる。したがって、ダンパー効果が可変になるので、操作部材41を操作する際の操作フィーリングを改善できる。
たとえば、本実施形態のように、抵抗調整機構9が操作部材41に付与する回転方向Sの抵抗を、操作部材41が解除位置からロック位置へ向かうにしたがって小さくすることによって、解除位置付近における操作力を、操作部材41ががたつかない程度に大きくし、ロック位置付近における操作力を、操作部材41を円滑に操作できる程度に小さくできる。
また、ローラ部材51の第2軸62の外周面62Aの表面状態や、摩擦発生部材54の表面状態を変化させる、すなわち、外周面62Aと摩擦発生部材54との間の摩擦係数を変化させることで摩擦を調整することもできる。
図5は、図4に変形例を適用した図である。図6は、変形例のローラ部材51を示した図である。図5および図6において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
図5を参照して、変形例のガイド部材50のガイド面57には、回転方向Sに沿って並ぶ複数の第1歯73が設けられている。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
また、被案内部材53は、凹面53Cの代わりに径方向Rに直交する直交面を含んでいてもよい。この場合、ローラ部材51の第2軸62と被案内部材53とは、この直交面において一箇所で接する。
また、ステアリング装置1は、操舵部材11の操舵が補助されないマニュアルタイプのステアリング装置に限らず、電動モータの動力をステアリングシャフト3に与えて操舵部材11の操舵を補助するコラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置(C−EPS)でもよい。
Claims (3)
- 一端に操舵部材が連結され、軸方向に伸縮可能なステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトを保持し、前記操舵部材の位置調整のために、前記軸方向の伸縮と、前記軸方向に対して上下に交差するチルト方向における移動とのうちの少なくとも一方が可能なコラムジャケットと、
前記コラムジャケットを支持し、車体に固定されるブラケットと、
前記ブラケットによって支持された支持軸と、
前記支持軸によって支持されており、前記支持軸の中心軸線が延びる中心軸方向へ移動して前記ブラケットを前記コラムジャケットに締め付けることによって前記操舵部材の位置をロックする締付部材と、
前記支持軸の一端部に取り付けられ、前記支持軸を中心とする回転方向に操作されることによって前記中心軸方向へ前記締付部材を移動させる操作部材と、
前記操作部材の前記回転方向の位置に応じた大きさの抵抗を前記操作部材に付与する抵抗調整機構と、を含み、
前記締付部材は、前記回転方向への回転が規制されており、
前記抵抗調整機構は、
前記支持軸の径方向に起伏しながら前記回転方向に延びるガイド面を含み、前記締付部材に固定されたガイド部材と、
前記操作部材によって支持され、前記操作部材の回転に伴って前記ガイド面を転がるローラ部材と、
前記操作部材によって支持され、前記ローラ部材が前記ガイド面を転がる際に、前記径方向において前記ガイド部材の反対側から前記ローラ部材の外周面に摺擦して摩擦を発生させる摩擦発生部材と、
前記摩擦発生部材を前記ローラ部材に向けて付勢する付勢部材と、を含むことを特徴とする、ステアリング装置。 - 前記操作部材は、前記操舵部材の位置がロックされたときの前記回転方向の位置であるロック位置と、前記操舵部材の位置のロックが解除されたときの前記回転方向の位置である解除位置との間で回転可能であり、
前記抵抗調整機構が前記操作部材に付与する前記抵抗は、前記操作部材が前記解除位置から前記ロック位置へ向かうにしたがって小さくなっていることを特徴とする、請求項1記載のステアリング装置。 - 前記ガイド面には、複数の第1歯が設けられており、
前記ローラ部材は、前記複数の第1歯と噛み合う複数の第2歯を含み、
前記第2歯と前記第1歯との噛み合い位置が変化することによって、前記ローラ部材が前記ガイド面を転がることを特徴とする、請求項1記載のステアリング装置。
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