JP7798705B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本明細書は、車両に搭載されるステアリング装置を開示する。

ステアリング装置は、通常、操舵部材（例えばステアリングホイール）と、操舵部材の動きをステアリング機構に伝達するステアリングシャフトと、ステアリングシャフトを取り囲むステアリングコラムと、が設けられている。特許文献１には、こうしたステアリング装置が開示されている。

特許文献１において、ステアリングコラムは、ロアジャケットと、ロアジャケットより軸方向先端側（操舵部材に近い方向）に位置するとともにロアジャケットに対して軸方向に進退可能なアッパジャケットと、を有している。アッパジャケットには、梯子状のロックプレートが固着され、ロアジャケットには、揺動可能なロック部材が設けられている。ロック部材は、当該ロック部材が揺動することでロックプレートに係合または係合解除するツースを有している。そして、ツースとロックプレートの係合を解除することで、アッパジャケットの軸方向の移動、ひいては、操舵部材の軸方向位置を調整できる。

特開２０１８－１４４８１０号公報

ここで、特許文献１のようなステアリング装置では、操舵部材の軸方向位置だけでなく、チルト角度も変更できる。チルト角度および軸方向位置を変更する場合は、所定の解除レバーを操作する。しかしながら、アッパジャケットが軸方向後端側に押され、ロックプレートがツースに押し付けられた状態では、解除レバーが適切に動かせない場合があった。かかる場合に、ユーザが、解除レバーの回転操作を強引に続けると、解除レバーに固着された伝達軸に過大な負荷がかかり、伝達軸が破損するおそれがあった。

そこで、本明細書では、部品の破損を効果的に防止できるステアリング装置を開示する。

本明細書で開示するステアリング装置は、ロアジャケットと、前記ロアジャケットに対して軸方向に進退可能なアッパジャケットと、を有するステアリングコラムと、前記アッパジャケットに固着され、複数の仕切りバーと仕切り穴とが軸方向に交互に並ぶ、梯子状のロックプレートと、前記ロアジャケットに対して揺動可能に取り付けられ、前記仕切り穴に入り込んでロックプレートと係合する係合位置と、前記仕切り穴から離脱する離脱位置と、の間で樹脂軸を中心に揺動可能なツースと、伝達軸を有し、前記伝達軸を規定のチルト解除角度まで回転させることで、前記ステアリングコラムのチルト角度および／または軸方向位置の変更を可能にするチルト調整部材と、前記伝達軸に固着され、前記伝達軸ととともに前記チルト解除角度まで回転する場合に、前記ツースを前記離脱位置に近づく方向に押圧するカムと、を備え、前記ツースは、前記ツースが係合位置にある場合に、前記仕切りバーと軸方向に向かい合う面であって、前記樹脂軸を中心とする円弧に略平行な円弧面である当接面と、前記ツースが前記係合位置にある場合に、前記アッパジャケットに向かって突出する突起と、を有する、ことを特徴とする。

本明細書で開示するステアリング装置によれば、部品の破損を効果的に防止できる。

ステアリング装置の斜視図である。 ステアリング装置の模式図である。 ロック部材周辺の拡大図である。 チルト角度のロックが解除された状態における図３のＡ部拡大図である。 従来のツースの一例を示す図である。

以下、図面を参照してステアリング装置１０の構成について説明する。図１はステアリング装置１０の斜視図である。また、図２は、ステアリング装置１０の構成を示す模式図である。

ステアリング装置１０は、車両の運転席の前方に配置される。ステアリング装置１０は、全体としては、後上がり姿勢で配置される。以下では、ステアリング装置１０の長尺方向を「軸方向」と呼び、ステアリング装置１０の後上側の端部を「先端」、前下側の端部を「基端」と呼ぶ。

ステアリング装置１０は、操舵部材１２（例えばステアリングホイール）を有し、この操舵部材１２の動きは、ステアリングシャフト１４を介して、ステアリング機構１６に伝達される。ステアリングシャフト１４は、後上がり姿勢で配置される軸部材であり、軸方向に伸縮可能である。

ステアリングコラム１８は、ステアリングシャフト１４の周囲を取り囲むもので、ロアジャケット３０と、ロアジャケット３０より先端側に配されるアッパジャケット２０と、を有している。アッパジャケット２０は、ステアリングシャフト１４の周囲を取り囲む筒状部材である。アッパジャケット２０の周面には、梯子状のロックプレート２２（図１では見えず）が固着されているが、これについては後述する。

ロアジャケット３０も、筒状部材である。ただし、図１に示す通り、ロアジャケット３０の先端側の一部は、筒状ではなく、下向きに開口したＵ字状となっている。以下では、ロアジャケット３０のうち、筒状部分を「円筒部３２」、Ｕ字状部分を「Ｕ字部３４」と呼ぶ。図２に示す通り、アッパジャケット２０の基端側の一部は、ロアジャケット３０の内部に入り込んでいる。

ロアジャケット３０の後端には、チルト用軸孔３８が形成されている。チルト用軸孔３８には、チルト軸（図示せず）が挿通され、このチルト軸は、固定部材１００（図２参照）に固定される。そして、これにより、ロアジャケット３０を含むステアリング装置１０は、チルト用軸孔３８を中心に揺動でき、操舵部材１２のチルト角度を変更できる。

Ｕ字部３４は、上述した通り、下向きに開口したＵ字状であり、その内部には、アッパジャケット２０の一部が入り込んでいる。別の言い方をすれば、Ｕ字部３４は、アッパジャケット２０を左右から挟み込む一対の挟持板３６を有している。このＵ字部３４は、一対の固定板１０２で挟まれている。固定板１０２は、車体に固定された板状部材である。

ステアリング装置１０は、さらに、ユーザの操作を受け付ける解除レバー４０を有している。解除レバー４０の基端には、伝達軸４２が固着されており、解除レバー４０は、この伝達軸４２を中心に揺動する。伝達軸４２は、車両左右方向に延びる軸部材であり、挟持板３６および固定板１０２に対して回転可能な軸である。固定板１０２には、伝達軸４２が通過するチルト孔１０４（図１参照）が形成されている。チルト孔１０４は、チルト角度変更に伴う伝達軸４２の移動を許容する円弧状の孔である。

ステアリング装置１０には、伝達軸４２を規定のチルト解除角度まで回転させることで、ステアリング装置１０のチルト角度および軸方向位置の変更を可能にするチルト調整機構（図示せず）も設けられている。チルト調整機構は、例えば、解除レバー４０と固定板１０２との間に配される第一ブッシュおよび第二ブッシュを含む。第一ブッシュは、伝達軸に固着され、第二ブッシュは、固定板１０２に固着されている。第一ブッシュおよび第二ブッシュには、部分的に凸部および凹部が形成されている。そして、伝達軸４２の回転に伴い第一ブッシュが回転し、第一、第二ブッシュの相対的な回転位相が変化する、この凸部と凹部との当たり関係も変化する。そして、これにより、第一ブッシュが、第二ブッシュを介して固定板１０２を押圧する力、ひいては、固定板１０２が、Ｕ字部３４を挟み込む力が変化する。

本例では、伝達軸４２が所定の初期角度にある場合、Ｕ字部３４は、一対の固定板１０２で強く挟み込まれる。そのため、初期角度において、ロアジャケット３０は、固定板１０２に対して動くことができず、ステアリング装置１０のチルト角度は変更できない。しかし、解除レバー４０を、所定の解除方向Ａに揺動させ、伝達軸４２が所定のチルト解除角度まで回転すると、固定板１０２による挟持力が軽減され、ロアジャケット３０が、チルト用軸孔３８を中心に揺動できるようになる。そして、これにより、操舵部材１２のチルト角度が変更できる。

一対の挟持板３６の間には、ロックプレート２２、カム４４およびロック部材４６が設けられている。図３は、ロック部材４６周辺の拡大図である。ロックプレート２２は、伝達軸４２と略平行な方向に延びる仕切りバー２４と、仕切り穴２６と、が軸方向に交互に並ぶ梯子状部材である。このロックプレート２２は、アッパジャケット２０の周面に固着されている。カム４４は、ロックプレート２２と干渉しない位置に設けられている。カム４４は、伝達軸４２に固着されており、伝達軸４２とともに回転する。

ロック部材４６は、カム４４よりも基端側に配されている。ロック部材４６は、樹脂軸４８を中心として回転し、樹脂軸４８は、一対の挟持板３６に取り付けられている。ロック部材４６は、ロックプレート２２に係合するツース５０と、カム４４に当接する受圧部６０と、を有する。ツース５０および受圧部６０は、樹脂軸４８から離れるに従い、両者の間隔が広がるような配置となっている。したがって、ロック部材４６全体としては、ステアリング装置１０の先端側に向かって開いた略Ｖ字形状となっている。

ロック部材４６は、係合位置と、離脱位置と、の間で揺動可能である。係合位置において、ロック部材４６のツース５０は、仕切り穴２６に入り込み、ロックプレート２２と係合する。図２は、ロック部材４６が係合位置にある状態を示している。この場合、ロックプレート２２、ひいては、アッパジャケット２０のロアジャケット３０に対する軸方向移動が禁止される。離脱位置において、ロック部材４６のツース５０は、仕切り穴２６から完全に離脱する。この場合、ロックプレート２２、ひいては、アッパジャケット２０のロアジャケット３０に対する軸方向移動が許容される。

ロック部材４６は、付勢部材により、係合位置に近づく方向に付勢されている。この付勢力に抗して、ロック部材４６を離脱位置まで回転させたい場合、すなわち、操舵部材１２の軸方向位置を変更したい場合、ユーザは、解除レバー４０を解除方向Ａに揺動する。これにより、伝達軸４２とともにカム４４が解除方向Ａに回転し、当該カム４４と当接するロック部材４６は、離脱方向Ｂに回転する。

ここで、本例のツース５０は、係合位置において、上面５２からアッパジャケット２０に向かって突出する突起５４と、仕切りバー２４と軸方向に向かい合う当接面５６と、を有している。当接面５６は、樹脂軸４８を中心とする円弧と略平行な円弧面である。かかる構成とする理由について説明する。

図５は、従来のツース５０＊の一例を示す図である。図５に示す通り、従来のツース５０＊には、仕切りバー２４と軸方向に向かい合うような円弧面は存在していなかった。ツース５０＊の先端面は、仕切りバー２４の基端面とほぼ平行である。この場合、状況によっては、伝達軸４２が破損するおそれがあった。

すなわち、上述した通り、ユーザは、操舵部材１２のチルト角度を変更したい場合、解除レバー４０ひいては伝達軸４２を解除方向Ａに回転させる。伝達軸４２には、カム４４が固着されているため、伝達軸４２の回転に伴い、カム４４も回転し、カム４４に当接するロック部材４６も回転する。

ここで、ユーザが操舵部材１２に体重を掛けるなどして、アッパジャケット２０が軸方向基端側に押されていたとする。この場合、ロックプレート２２は、図５に示すように、ツース５０＊の先端面が、仕切りバー２４の後端面に当接する位置まで軸方向移動する。この状態になると、ツース５０＊と仕切りバー２４との当接関係により、ロック部材４６を離脱方向Ｂに揺動させようとしても、揺動できない。そして、ツース５０＊が、揺動できない以上、カム４４および伝達軸４２も回転できない。

この図５の状態であることに気づかないまま、操舵部材１２のチルト角度を変更するために、ユーザが、解除レバー４０を解除方向Ａに強引に回転させようとすると、伝達軸４２に過大な負荷がかかり、伝達軸４２が破損することがある。

こうした伝達軸４２の破損を防止するために、本例では、ツース５０の先端に、仕切りバー２４と軸方向に向かい合う円弧面である当接面５６を設けている。アッパジャケット２０が軸方向基端側に押圧された場合には、この当接面５６が、仕切りバー２４に当接する。この当接面５６は、樹脂軸４８を中心とする円弧と平行であるため、アッパジャケット２０が軸方向基端側に押圧されていたとしても、ツース５０は、離脱方向Ｂに容易に揺動できる。その結果、アッパジャケット２０が軸方向基端側に押圧されている場合でも、伝達軸４２およびカム４４を、チルト解除角度まで回転させることができ、伝達軸４２の破損を防止しつつチルト角度および軸方向位置のロックを解除できる。

ただし、ロック部材４６が無制限に回転すると様々な問題が生じる。例えば、本例では、車両衝突等で、ステアリング装置１０に軸方向圧縮の強い力がかかった場合には、その衝突の力を、ロアジャケット３０から、ロックプレート２２、ツース５０を介して樹脂軸４８に伝達し、樹脂軸４８が優先的に破壊されるように設計されている。かかる場合において、ロック部材４６が無制限に回転し、衝突時に、ツース５０が、仕切り穴２６から完全離脱すると、樹脂軸４８への衝突荷重の伝達ができない。

そこで、本例では、ツース５０に、さらに、上面５２からアッパジャケット２０に向かって突出する突起５４を設けている。かかる突起５４を設けることで、図４に示すように、ツース５０が、仕切り穴２６から完全に離脱する前に、当該突起５４が、仕切りバー２４の基端面に当接し、引っ掛かる。これにより、ロック部材４６が無制限に回転することが防止される。そして、結果として、衝突時には、衝突荷重を、樹脂軸４８に確実に伝達できる。

１０ ステアリング装置、１２ 操舵部材、１４ ステアリングシャフト、１６ ステアリング機構、１８ ステアリングコラム、２０ アッパジャケット、２２ ロックプレート、２４ 仕切りバー、２６ 仕切り穴、３０ ロアジャケット、３２ 円筒部、３４ Ｕ字部、３６ 挟持板、３８ チルト用軸孔、４０ 解除レバー、４２ 伝達軸、４４ カム、４６ ロック部材、４８ 樹脂軸、５０，５０＊ ツース、５２ 上面、５４ 突起、５６ 当接面、６０ 受圧部、１００ 固定部材、１０２ 固定板、１０４ チルト孔。

Claims (1)

1. ロアジャケットと、前記ロアジャケットに対して軸方向に進退可能なアッパジャケットと、を有するステアリングコラムと、
   前記アッパジャケットに固着され、複数の仕切りバーと仕切り穴とが軸方向に交互に並ぶ、梯子状のロックプレートと、
   前記ロアジャケットに対して揺動可能に取り付けられ、前記仕切り穴に入り込んでロックプレートと係合する係合位置と、前記仕切り穴から離脱する離脱位置と、の間で樹脂軸を中心に揺動可能なツースと、
   伝達軸を有し、前記伝達軸を規定のチルト解除角度まで回転させることで、前記ステアリングコラムのチルト角度および／または軸方向位置の変更を可能にするチルト調整部材と、
   前記伝達軸に固着され、前記伝達軸ととともに前記チルト解除角度まで回転する場合に、前記ツースを前記離脱位置に近づく方向に押圧するカムと、
   を備え、前記ツースは、
   前記ツースが係合位置にある場合に、前記仕切りバーと軸方向に向かい合う面であって、前記樹脂軸を中心とする円弧に略平行な円弧面である当接面と、
   前記ツースが前記係合位置にある場合に、前記アッパジャケットに向かって突出する突起と、
   を有する、ことを特徴とするステアリング装置。