JPWO2018181304A1 - ステアリング装置 - Google Patents

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Abstract

ステアリング装置は、ガイド溝部25が設けられたアウタコラム10と、ストッパー300が備えられたインナコラム11と、ステアリングホイール101が取り付けられるステアリングシャフト3とを有し、ガイド溝部25の車両後方向側端部にストッパー300が当接することでステアリングホイール101のテレスコピック位置の調整範囲が規定されるステアリング装置200において、ストッパー300は、ストッパー本体331と、ストッパー本体331をインナコラム11に固定する締結手段332を有し、ストッパー本体331及びインナコラム11には、互いに連通して締結手段332が挿入される貫通孔331c、11aがそれぞれ形成されている。これにより、ストッパーのインナコラムへの取り付けが容易なステアリング装置を提供する。

Description

本発明は自動車等に搭載されるステアリング装置に関する。
運転者の体格や運転姿勢に応じてステアリングホイールのテレスコピック位置(車両前後方向の位置)を調整可能なステアリング装置には、アウタコラムに対するインナコラムのテレスコピック調整範囲を規定するとともに、アウタコラムとインナコラムの相対回転を阻止するためのストッパーが備えられている。斯かるストッパーのインナコラムへの取り付けを、バーリング加工によってストッパーに形成した突起部をインナコラム外周面の圧入孔へ圧入し、さらにブラインドリベットでストッパーとインナコラムとを締結して行うステアリング装置が提案されている。例えば、特許文献1を参照。
特許第5428582号
しかしながら上述のような従来のステアリング装置は、ストッパーをインナコラムへ取り付ける際にストッパーの突起部をインナコラムの圧入孔へ圧入しにくいため、取り付け作業が煩雑であるという問題があった。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ストッパーのインナコラムへの取り付けが容易なステアリング装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、
車両前後方向へ延在したガイド溝部が設けられたアウタコラムと、
前記ガイド溝部によって案内されるストッパーが備えられており、前記アウタコラムに車両前後方向へ移動可能に内嵌したインナコラムと、
前記アウタコラム及び前記インナコラムに回転可能に支持されており、ステアリングホイールが取り付けられるステアリングシャフトと、を有し、
前記ガイド溝部の車両後方向側端部に前記ストッパーが当接することで前記ステアリングホイールのテレスコピック位置の調整範囲が規定されるステアリング装置において、
前記ストッパーは、金属製又は樹脂製のストッパー本体と、前記ストッパー本体を前記インナコラムに固定する締結手段とを有し、
前記ストッパー本体及び前記インナコラムには、互いに連通して前記締結手段が挿入される貫通孔がそれぞれ形成されていることを特徴とするステアリング装置を提供する。
本発明によれば、ストッパーのインナコラムへの取り付けが容易なステアリング装置を提供することができる。
図1は本願の第1、第2実施形態に係るステアリング装置を用いたステアリング機構を斜め前方から見た斜視図である。 図2は本願の第1実施形態に係るステアリング装置の縦断面図である。 図3は本願の第1実施形態に係るステアリング装置の図2に示す1A−1A切断を示す断面図である。 図4は本願の第1実施形態に係るステアリング装置における可動側ストッパーのインナコラムへの取り付け手順を示す図である。 図5は本願の第1実施形態に係るステアリング装置における可動側ストッパーのストッパー本体を示す図である。 図6は本願の第1実施形態に係るステアリング装置における可動側ストッパーのストッパー本体の変形例を示す図である。 図7は本願の第2実施形態に係るステアリング装置の縦断面図である。 図8は本願の第2実施形態に係るステアリング装置の図7に示す2A−2A切断を示す断面図である。 図9は本願の第2実施形態に係るステアリング装置における可動側ストッパーのインナコラムへの取り付け手順を示す図である。 図10は本願の第2実施形態に係るステアリング装置における可動側ストッパーのストッパー本体、通電部材及びカバー部材からなる1つの組立体について図9に示す3A−3A切断を示す断面図である。
以下、本発明をチルト・テレスコピック調整式のコラムアシスト型電動パワーステアリング機構(以下、単にステアリング機構と記す)に用いるステアリング装置に適用した実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明にあたり、図面中に前後・左右・上下を矢印で示し、各部材の位置や方向をこれに沿って説明する。これらの方向はステアリング装置を車両に搭載した状態において車両の方向と一致する。
(第1実施形態)
図1は本願の第1実施形態に係るステアリング装置2を用いたステアリング機構1を斜め前方から見た斜視図である。図1に示すように、本実施形態のステアリング装置2は、ステアリングホイール101からの操舵力を、ステアリングコラムに回転可能に支持されたステアリングシャフト3及び中間シャフト102からステアリングギヤ103に伝達し、不図示のラック軸を左右に往復運動させることでラック軸に連結した左右のタイロッド104を介して不図示の前輪を転舵する。これはステアリング機構1に後述する第2実施形態に係るステアリング装置200を用いた場合も同様である。
図2は本願の第1実施形態に係るステアリング装置2の縦断面図である。図2に示すようにステアリング装置2は、中間部を構成するアルミ合金ダイキャスト成形品で筒状のアウタコラム10と、不図示の車体に取り付けられアウタコラム10の車両後方側部分を保持するチルトブラケット12と、アウタコラム10の車両後方側に内嵌したインナコラム11と、アウタコラム10の車両前方側に取り付けられた電動アシスト機構4と、ステアリングシャフト3とを有している。なお、ステアリングシャフト3はインナコラム11、アウタコラム10及び電動アシスト機構4によって回転可能に支持されており、ステアリングシャフト3の車両後方側端部にはステアリングホイール101(図2中不図示)が取り付けられる。
ステアリングコラムは、アウタコラム10とインナコラム11とにより軸方向に伸縮可能に構成されている。アウタコラム10にはインナコラム11の外径よりも僅かに大きい内径を有する保持筒孔13が軸方向に沿って形成されており、この保持筒孔13にインナコラム11の車両前方側部分が内嵌している。
インナコラム11における保持筒孔13と嵌合する部位の外周面には、低摩擦係数の樹脂コーティングが施されており、二次衝突時にインナコラム11が比較的小さな締付摩擦力に抗して車両前方側へ移動する。インナコラム11の後端部内側には、ステアリングシャフト3の車両後方側部分を構成するアッパーステアリングシャフト62を回転自在に支持するボールベアリング29が嵌装されている。
電動アシスト機構4のハウジング5の前側上部には、車両左右方向に貫通したボス孔22aに鋼管製のカラー21を保持したピボットボス22が形成されている。アウタコラム10は、径方向外方へ広がった前端部10fがボルト56によってハウジング5に固定されている。電動アシスト機構4、アウタコラム10、インナコラム11及びステアリングシャフト3は、ピボットボス22内を通した不図示のピボットボルトによって回動可能に車体に取り付けられる。
図3は本願の第1実施形態に係るステアリング装置2の図2に示す1A−1A切断を示す断面図である。図2及び図3に示すように、アウタコラム10の上部には、上方に突出し車両前後方向に延びる左右一対のガイド壁23、24を備えたガイド溝部25が形成されている。ガイド溝部25は、車両後方側の上側(径方向外側)がアウタコラム10の剛性を高める補強部10bによって覆われている。図2に示すように、アウタコラム10の車両前方側の上部(径方向外側部分)には径方向に貫通した開口部10dが形成されている。アウタコラム10の下部には、図2に示すように径方向に貫通し前後方向(軸方向)に延び、後方側が開放したスリット部26が形成されている。
アウタコラム10の車両後方側の下部には、図3に示すように下方に突出した一対のクランプ部10a、10aが形成されている。一対のクランプ部10a、10aには車両左右方向(車幅方向)に貫通した貫通孔28が穿孔されている。
貫通孔28には、チルト・テレスコピック調整用の後述する締付機構80の締付ボルト81が通されている。締付機構80によってインナコラム11を締付けるアウタコラム10の締付部10gは、クランプ部10aよりもさらに車両後方側へ延びている。車両後方側へ延びた締付部10gの下端には、軸方向に見た形状が概略U字型をした変形抑制部10cが一体に形成されている(図2参照)。変形抑制部10cは、締付部10gの車両後方側部分の剛性を高めることで、締付部10gを締付機構80によって締め付けた際に、締付部10gの車両後方側部分が車両前方側部分に比べて大きく変形し過ぎることを防ぐものである。
図2に示すように、インナコラム11の車両前方側の上部にはアウタコラム10のガイド溝部25内に収容された後に詳述する可動側ストッパー30が取り付けられている。ステアリングコラムの中心軸線を中心とするアウタコラム10とインナコラム11の相対回転は、ガイド溝部25の内側側面と可動側ストッパー30との係合によって阻止される。
ガイド溝部25の車両後方側には、固定側ストッパー10eがアウタコラム10と一体に形成されている。固定側ストッパー10eは、車両後方側にテレスコピック調整が行われた際に、可動側ストッパー30が当接することで、車両後方側のテレスコピック調整範囲(図2において符号「TAr」にて示す)を規定(制限)する。なお、固定側ストッパー10eは、アウタコラム10と一体に形成されたものに限らず、アウタコラム10と別体に形成され、アウタコラム10に取り付けたものであってもよい。その場合、インナコラム11は可動側ストッパー30を取り付けた後にアウタコラム10に挿入し、その後に固定側ストッパー10eをアウタコラム10に取り付けることができ、アウタコラム10に形成された後述する開口部10dは不要となる。
図4Aは本願の第1実施形態に係るステアリング装置2における可動側ストッパー30の構成を示す分解斜視図である。図4Aに示すように可動側ストッパー30は、ストッパー本体31と、締結手段であるブラインドリベット32と、通電部材33と、カバー部材34とから構成されている。
図5は本願の第1実施形態に係るステアリング装置2における可動側ストッパー30のストッパー本体31を示す図である。図4A及び図5に示すように、ストッパー本体31は、カバー部材34よりも硬質な樹脂製で、車両前後方向へ延在した矩形の厚板部材からなる。ストッパー本体31の中央には車両上下方向へ貫通した円形の貫通孔31aが形成されている。貫通孔31aの径はブラインドリベット32の後述するリベット本体32bの径よりもわずかに大きく設計されている。ストッパー本体31の長手方向両端部には、上下方向へ貫通した円形の貫通孔31b、31bが形成されている。貫通孔31a、31b、31bはストッパー本体31の長手方向において等間隔で一直線上に位置している。
図5Bに示すように、ストッパー本体31の下面即ちインナコラム11側の面には、貫通孔31b、31bと連通するように貫通孔31b、31bと同芯で同径の内周面を有する円筒状の突起部31c、31cが一体的に形成されている。突起部31cは貫通孔31aの中心軸線に対して平行に延びており、その先端には段差を設けて外周面の径を大きくしてなる円筒状の抜け止め部31dが設けられている。突起部31cには先端側から切り欠かれたU字状のスリット31e、31eが対向するように2箇所に形成されている。
なお、各突起部31c、31cの計4箇所のスリット31e、31e、31e、31eは、ストッパー本体31の長手方向において突起部31c、31cの中心を通る直線上に位置している。斯かるスリット31e、31e、31e、31eの配置は、可動側ストッパー30が固定側ストッパー10eやガイド溝部25に当接して受ける力(車両前後方向の荷重、ステアリングシャフト3の回転方向の荷重)を考慮したものであるが、これに限られない。また、スリット31eの形状や個数も前述のものに限られない。なお、ストッパー本体31の下面から抜け止め部31dまでの長さ、即ち突起部31cの抜け止め部31dを除いた軸方向長さはインナコラム11の厚みと同じに設計されている。
図4A及び図5Aに示すように、ストッパー本体31の長手方向中央部には通電部材33を嵌合するための段差部31fが設けられている。
図5Bに示すように、ストッパー本体31の下面は、インナコラム11の外周面に面接触するように円弧状の曲面に形成されている。なお、本発明において、ストッパー本体31の下面は、インナコラム11の形状に合わせた形状とすることができる。例えば、多角形断面のインナコラム11にストッパー本体31を取り付ける場合のように、平面状の部分にストッパー本体31を取り付ける場合には、ストッパー本体31の下面を平面状とすることができる。
ブラインドリベット32は、公知のものであり、図4Aに示すように上端に大径で円盤状のフランジ32aが一体的に形成された円筒状のリベット本体32bと、リベット本体32bに挿入されたリベット芯32cとからなる。
通電部材33は、図4Aに示すように、車両左右方向へ延在した平坦部33aと、平坦部33aの車両左右方向両端部から下方へ延びた折り曲げ部33b、33bとからなり、これらは導電性を有する金属の薄板部材で一体的に形成されている。即ち、通電部材33はコ字形状をしており、ストッパー本体31の段差部31fに嵌合することができる。通電部材33の平坦部33aの中央にはストッパー本体31の貫通孔31aに対向するように貫通孔31aと同芯同径で円形の貫通孔33cが形成されている。
カバー部材34、34は、図4Aに示すように、車両左右方向へ延在した上面部34aと、上面部34aの車両前後方向の一端から下方へ延在した厚肉部34bと、上面部34aの左右方向の両端から下方へ延在した薄肉部34c、34cとからなり、これらは樹脂部材で一体的に形成されている。
カバー部材34、34の上面部34aの下面即ちストッパー本体31側の面には、ストッパー本体31の貫通孔31bに嵌合する不図示の円柱状突起が一体的に形成されている。円柱状突起をストッパー本体31の貫通孔31bに嵌合することでカバー部材34、34をストッパー本体31に取り付け、ストッパー本体31の車両前後方向両端部を覆い保護することができる。
カバー部材34、34の厚肉部34bの下面即ちインナコラム11側の面は、インナコラム11の外周面に面接触するように円弧状の曲面に形成されている。
なお、本実施形態においては2つのカバー部材34、34のうち、車両前方側のカバー部材34は省略することも可能である。
図4Aに示すように、可動側ストッパー30が取り付けられるインナコラム11の外周面には、ストッパー本体31の貫通孔31aに対向するように貫通孔31aと同芯同径で円形の貫通孔11aが形成されており、ストッパー本体31の貫通孔31b、31bに対向するように貫通孔31b、31bと同芯で円形の圧入孔11b、11bが形成されている。圧入孔11b、11bの径は、ストッパー本体31の突起部31c、31cを所定の締め代で圧入するために、突起部31c、31cの外径よりも小さく設計されている。
上記構成の可動側ストッパー30のインナコラム11への取り付けは以下の手順で行われる。図4B及び図4Cは本願の第1実施形態に係るステアリング装置2における可動側ストッパー30のインナコラム11への取り付け手順を示す図である。
なお、予め図2に示すアウタコラム10に挿嵌されているインナコラム11を車両前方側へ移動させ、インナコラム11の貫通孔11a及び圧入孔11b、11bをアウタコラム10の開口部10dから露出させておく。
手順1:ストッパー本体31の車両前後方向端部にカバー部材34、34を取り付け、ストッパー本体31の段差部31fに通電部材33を嵌め込み、通電部材33の貫通孔33c及びストッパー本体31の貫通孔31aにブラインドリベット32を挿入する(図4A及び図4Bを参照)。
手順2:ストッパー本体31をアウタコラム10の開口部10d(図2を参照)から挿入し、図4Bに示すようにインナコラム11上に配置する。このとき、ブラインドリベット32とインナコラム11の貫通孔11a、及びストッパー本体31の突起部31c、31cとインナコラム11の圧入孔11b、11bがそれぞれ対向するように位置合わせを行う。
手順3:ブラインドリベット32のリベット芯32cを不図示のリベットツールを用いてリベット本体32bから車両上方へ引き抜くことにより、ブラインドリベット32でストッパー本体31とインナコラム11を締結する。詳しくは、リベット芯32cがリベットツールで車両上方へ引き上げられることにより、リベット芯32cの先端部32dが図3に示すようにリベット本体32bの下部を拡径して拡径部32eが形成される。またこれにともないリベット本体32bが軸方向(車両上下方向)へ縮められ、リベット芯32cは先端部32dの上方で破断して車両上方へ引き抜かれる。これにより、リベット本体32bのフランジ32aと拡径部32eとによってストッパー本体31とインナコラム11が締付けられる。このとき、リベット本体32bの外径寸法が膨張するため、インナコラム11の貫通孔11a、ストッパー本体31の貫通孔31a及び通電部材33の貫通孔33cの各貫通孔とリベット本体32bとの隙間が解消される。
また、ブラインドリベット32のリベット芯32cをリベットツールで引き抜いた際に、リベット芯32cを引き抜く力によってストッパー本体31がインナコラム11に押し付けられるため、ストッパー本体31の突起部31c、31cがインナコラム11の圧入孔11b、11bに圧入されるとともに、突起部31c、31cの抜け止め部31d、31dがインナコラム11内へ進入してインナコラム11の内周面に係合する(図2を参照)。なおこのとき、突起部31cはスリット31e、31eにより弾性変形しやすいので圧入力、即ち突起部31cを圧入孔11bへ圧入するために必要な荷重を小さく抑えて圧入孔11bへスムーズかつ容易に圧入することができる。
以上により図4Cに示すように可動側ストッパー30のインナコラム11への取り付けが完了する。上述の手順によれば、ブラインドリベット32の締結と、ストッパー本体31の突起部31c、31cのインナコラム11の圧入孔11b、11bへの圧入とを同時に行うことができるため、可動側ストッパー30のインナコラム11への取り付け作業を少ない工程数で迅速かつ容易に行うことができる。また、アウタコラム11の外周面側から取り付け作業を行うことができる、即ちインナコラム11の内周面側での作業を要しないため、取り付け作業が容易である。また、可動側ストッパー30の各構成部品の形状が簡単であるため、上記手順1の組み立て作業が容易である。また、図4及び図5に示すように可動側ストッパー30(特にストッパー本体31及び後述する図6に示すストッパー本体35)は貫通孔31aの中心軸線を中心にシンメトリーとなっているため、上記手順2の際にインナコラム11への車両前後方向の取り付け間違いを防止することができる。
上述のように、可動側ストッパー30はブラインドリベット32と2箇所の突起部31c、31cによってインナコラム11に固定されている。このため、可動側ストッパー30は、運転者がステアリングホイールのテレスコピック位置を調整した際にアウタコラム10の固定側ストッパー10eに当接して前後方向の力(荷重)を受けたり、キーロック状態において運転者がステアリングホイールを転舵した際に可動側ストッパー30がアウタコラム10におけるガイド溝部25の内側側面に当接して回転方向の力を受けても、インナコラム11に固定された状態を維持することができる。したがって、アウタコラム10に対するインナコラム11のテレスコピック調整範囲の制限と、アウタコラム10とインナコラム11の相対回転の阻止とを安定して行うことができる。特に、本実施形態は可動側ストッパー30のストッパー本体31における突起部31c、31cの抜け止め部31d、31dがインナコラム11の内周面に係合する構成である。したがって、突起部31c、31cがインナコラム11の圧入孔11b、11bから抜けることを効果的に防止できるため、可動側ストッパー30がインナコラム11に固定された状態をより安定して維持することができる。
先に述べた従来のステアリング装置は、前述のように運転者がステアリングホイールのテレスコピック位置を調整した際に受ける車両前後方向の力や、キーロック状態において運転者がステアリングホイールを転舵した際に受ける回転方向の力に耐えてストッパーがインナコラムに固定された状態を維持するために、ストッパーの突起部とインナコラムの圧入孔との締め代を大きくして突起部が圧入孔から抜けにくくする必要がある。しかしながら、必然的に圧入力が大きくなるため、圧入力を受けるインナコラムが変形してしまう。したがって、インナコラムの変形を防ぐためには、例えばインナコラムを厚肉にしたり、インナコラムの内周面に補強部を別途設ける必要があった。
これに対して本実施形態では、上述のようにストッパー本体31の突起部31c、31cがスリット31e、31eにより弾性変形しやすいので圧入力を小さく抑えることができる。このため、インナコラム11に補強部を設ける等することなくインナコラム11の変形を防ぐことができる。また、上述のように突起部31c、31cの抜け止め部31d、31dによって突起部31c、31cがインナコラム11の圧入孔11b、11bから抜けることを防止することができる。したがって、突起部31c、31cと圧入孔11b、11bとの締め代を大きくする必要がないため、圧入力をより小さく抑えることができる。
ここで、自動車のステアリングホイール101にはホーンやエアバッグ等の電装部品が取り付けられ、これら電装部品の多くがボディアースであることから、ステアリングホイール101から車体までの通電経路を確保する必要がある。ところが、上述のようにアウタコラム10の内周面又はインナコラム11の外周面に低摩擦材コーティングが施されると、当該コーティングによってインナコラム11とアウタコラム10との接触面を経由した通電経路による通電が困難となる。また、後述のようにステアリングシャフト3のスプライン嵌合部に樹脂コーティングが施されると、当該樹脂コーティングによってスプライン嵌合部を経由した通電経路による通電が困難となる。
本実施形態では、図3及び図4Cに示すように、ストッパー本体31の段差部31fに通電部材33の折り曲げ部33bが配置されることにより、アウタコラム10におけるガイド溝部25の内側側面と通電部材33の折り曲げ部33bとの当接による折り曲げ部33bの塑性変形を防ぎつつ、ガイド溝部25の内側側面と通電部材33の折り曲げ部33bの弾性的な接触を確保している。したがって、アウタコラム10におけるガイド溝部25の内側側面と通電部材33の折り曲げ部33b、ブラインドリベット32のフランジ32aと通電部材33の平坦部33a、及びブラインドリベット32におけるリベット本体32bの下端部の拡径部32eとインナコラム11の内周面又は/さらにリベット本体32bとインナコラム11の貫通孔11aを構成する面とがそれぞれ接触している。これにより、インナコラム11とアウタコラム10を電気的に接続し、ステアリングホイール101から車体へボディアース用の通電経路を確保することができる。
図3に示すように、チルトブラケット12は、左右方向に延びる不図示の上板と、この上板の下面に溶接された左右一対の側板72、73とを有している。上板は、ボルト等によって車体に締結される。側板72、73どうしの間隔は、自由状態でアウタコラム10の車両左右方向の幅よりも若干大きく設定されている。側板72、73には、チルト調整用長孔72a、73aが形成されている。チルト調整用長孔72a、73aは、前述したピボットボス22を中心とする円弧状に形成されている。
図3に示すように、チルトブラケット12の下部には、ステアリングコラムのチルト調整及びテレスコピック調整に供される締付機構80が設けられている。締付機構80は、アウタコラム10のクランプ部10a、10aに形成された締付ボルト用の貫通孔28に車両左方から挿入された締付ボルト81によって、使用者の操作に応じた締め付けとその解除を行い、これによりチルト・テレスコピック位置の固定とその解除を行う。
図3に示すように、締付ボルト81には、その頭部とチルトブラケット12の側板72との間に、運転者によって回転操作される不図示の操作レバーと、操作レバーと一体に回転する可動カム83と、右端がチルト調整用長孔72aに回転不能に係合した固定カム84とが外嵌している。固定カム84と可動カム83の対向する端面には、相補的な形状をした傾斜カム面が形成されている。固定カム84と可動カム83は、操作レバーの回転に応じて、互いに噛み合って近接することで締付ボルト81による締め付けを解除し、互いに反発して遠ざかることで締付ボルト81に張力を発生させ締め付けを行う。
チルトブラケット12の側板72、73とアウタコラム10との間で、締付ボルト81には、後述するロアストッパー50(図2参照)から車両左右方向に延びる係止腕に先端が係合した左右各2枚の摩擦板85と、左右一対の端板部86a、86bが左右両側でそれぞれ2枚の摩擦板85の間に挟まれた中間摩擦板86とが外嵌している。摩擦板85は、前述のようにロアストッパー50に係合しており、摩擦面を増やすことでアウタコラム10によるインナコラム11の保持を補強している。
なお、摩擦板85には、締付機構80による締付が解除された状態で締付ボルト81との相対移動を許し、テレスコピック調整を可能とするべく車両前後方向に延びた長孔が設けられている。中間摩擦板86は、四角い板状の部材の中央に締付ボルト81が通る丸孔が形成され、摩擦板85に面接触する左右一対の端板部86a、86bを連結板部86cによって連結した形状をしている。
図3に示すように、側板73の外側では、押圧板87とスラスト軸受88とが締付ボルト81に外嵌しており、これらが締付ボルト81の雄ねじ81aにねじ込まれるナット89によって他の部材と共に締め付けられている。
図2に示すように、インナコラム11の車両前方側部分の下面には、スリット部26に遊嵌するアルミ合金ダイキャスト成型品のロアストッパー50が装着されている。ロアストッパー50の車両前端には軸方向かつ上下方向に切断した断面が略L字形状のバッファ保持部52が下方に向けて突出して形成されており、このバッファ保持部52にゴム製のバッファブロック53が保持されている。バッファブロック53は、スリット部26の前端部に当接することにより、インナコラム11の車両前方へのテレスコピック調整範囲(図2中に符号「TAf」で示す)を規定する。
ロアストッパー50は、車両前後方向に並んだ一対の樹脂ピン51、51によってインナコラム11に固定されている。二次衝突の荷重がステアリングホイール101に加えられると、当該荷重はアッパーステアリングシャフト62を介してインナコラム11に伝わり、インナコラム11を車両前方に移動させる。一方、摩擦板85に支持されているバッファ保持部52は移動しない。このため、樹脂ピン51、51にせん断力が加わり、樹脂ピン51、51は切断される。樹脂ピン51、51は切断されると、インナコラム11とバッファ保持部52との結合が解除され、インナコラム11はインナコラム11とアウタコラム10との間に生じる摩擦力のみによって軸方向の移動が制限された状態になる。これにより、二次衝突の荷重が比較的小さい場合であってもインナコラム11の車両前方への移動を許し、符号「CP」により示す範囲でインナコラム11が移動することで、二次衝突の衝撃を緩和する。
図2に示すように、ステアリングシャフト3は、テレスコピック調整を可能とすべくステアリングコラム内で互いにスプライン結合されたロアステアリングシャフト61及びアッパーステアリングシャフト62と、トーションバー44を介してロアステアリングシャフト61と連結された出力軸39とによって構成されている。ステアリングシャフト3は、インナコラム11の車両後方側部分に嵌挿された上述のボールベアリング29と、電動アシスト機構4のハウジング5に嵌挿されたボールベアリング37とによって回転自在に支持されている。
ロアステアリングシャフト61は、鋼丸棒を素材として転造やブローチ加工等によって成型可能であり、車両前後方向における後側半分の外周に雄スプライン61aが形成されている。一方、アッパーステアリングシャフト62は、鋼管を素材として絞り加工やブローチ加工等によって成型可能であり、車両前後方向における前側半分の内周にロアステアリングシャフト61の雄スプライン61aに嵌合する雌スプライン62aが形成されている。ロアステアリングシャフト61の雄スプライン61aには、アッパーステアリングシャフト62の雌スプライン62aとのガタ付きを防止するべく、樹脂コーティングが施されている。なお、樹脂コーティングに代えて低摩擦材のコーティングとすることもできる。
アッパーステアリングシャフト62の車両後方端にはステアリングホイール101(図2中不図示)のボスが外嵌するセレーション62bが形成されている。
上記構成の下、運転者が不図示の操作レバーを締め付け側に回動させると、図3に示す固定カム84の傾斜カム面の山に可動カム83の傾斜カム面の山が乗り上げ、締付ボルト81を車両左側方向に引っ張る一方で固定カム84を車両右側方向に押圧する。これにより、側板72、73がアウタコラム10のクランプ部10a、10aを車両左右方向から締め付け、ステアリングコラムのチルト方向の移動を制限すると同時に、アウタコラム10がインナコラム11を締め付ける締付摩擦力と摩擦板85に生じる摩擦力とによってインナコラム11の軸方向の移動が制限される。
一方、運転者が操作レバーを解除方向に回動させると、上述のように自由状態における間隔がアウタコラム10の幅より大きいチルトブラケット12の側板72、73がそれぞれ弾性復帰する。これにより、アウタコラム10のチルト方向の移動の制限とインナコラム11の軸方向の移動の制限がともに解除され、使用者がステアリングホイール101の位置調整を行うことができるようになる。
この状態において、使用者は、図2に符号「TAr」で示すように、アウタコラム10に形成された固定側ストッパー10eと可動側ストッパー30の間の軸方向距離だけステアリングホイール101を車両後方側へ移動させることができる。車両後方側へのテレスコピック調整によって可動側ストッパー30が所定の位置(「TAr」だけ後方へ移動した位置)に達すると、固定側ストッパー10eに可動側ストッパー30が当接してステアリングホイール101の移動を阻止する。
以上、本実施形態によれば、可動側ストッパー30のインナコラム11への取り付けを、インナコラム11の変形を防ぎながら、少ない工程数で迅速かつ容易に行うことが可能なステアリング装置2を実現することができる。
なお、本実施形態に係るステアリング装置2では、可動側ストッパー30のストッパー本体31の代わりに、以下に述べる変形例に係るストッパー本体35を用いることもできる。図6は本願の第1実施形態に係るステアリング装置2の可動側ストッパー30におけるストッパー本体31の変形例の構成を示す図である。なお、ストッパー本体35について、ストッパー本体31と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図6A及び図6Bに示す変形例に係るストッパー本体35は、金属製であって、貫通孔31b、31b及びストッパー本体35下面の円筒状の突起部35a、35aがバーリング加工によって形成されている。突起部35a、35aには2箇所ずつU字状のスリット31e、31eが形成されており、計4つのスリット31e、31e、31e、31eはストッパー本体35の長手方向において突起部35a、35aの中心を通る直線上に位置している。なお、突起部35a、35aの外径は、突起部35a、35aをインナコラム11の圧入孔11b、11bに所定の締め代で圧入するために、圧入孔11b、11bの径よりも大きく設計されている。
斯かる構成のストッパー本体35を備えた可動側ストッパー30のインナコラム11への取り付けは先に述べた手順で同様に行うことができる。即ち、可動側ストッパー30のインナコラム11への取り付けを、インナコラム11の変形を防ぎながら、少ない工程数で迅速かつ容易に行うことが可能なステアリング装置2を実現することができる。なお、ストッパー本体35を適用した可動側ストッパー30は通電部材33を省略することも可能である。
上記実施形態の説明においては、本発明の理解を助けるために具体的な説明を行ったが、本発明はこれらに限られるものではなく適宜変更、改良等を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態はコラムアシスト型電動パワーステアリング装置に本発明を適用したものであるが、ラックアシスト型電動パワーステアリング装置等の他のステアリング装置にも本発明を適用することが可能である。
また、可動側ストッパー30の具体的な構成や形状についても本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、可動側ストッパー30のストッパー本体31は樹脂製であるが金属製(焼結金属製等)としてもよい。また、変形例に係るストッパー本体35は金属製であるが樹脂製としてもよい。
可動側ストッパー30のストッパー本体31とカバー部材34、34は硬さの異なる樹脂製で別体であるが、これらを同じ樹脂製で一体としてもよい。
可動側ストッパー30は1つのブラインドリベット32と2つの突起部31c、31c(35a、35a)によってインナコラム11に固定されている。しかしながらこれに限られず、2つ以上のブラインドリベット32や1つ又は3つ以上の突起部31c(35a)によって可動側ストッパー30をインナコラム11に固定してもよい。
可動側ストッパー30のストッパー本体31の突起部31cの形状は円筒状に限られず、例えば円柱状や角柱状にしてもよい。また、突起部31cの抜け止め部31dの形状も円筒状に限られない。例えば抜け止め部31dの外周面を先端に向かって小径化する傾斜面にすれば、突起部31cをインナコラム11の圧入孔11bへより容易に圧入することができる。
(第2実施形態)
図1は本願の第2実施形態に係るステアリング装置200を用いたステアリング機構1を斜め前方から見た斜視図である。図1に示すように、本実施形態のステアリング装置200は、ステアリングホイール101からの操舵力を、ステアリングコラムに回転可能に支持されたステアリングシャフト3及び中間シャフト102からステアリングギヤ103に伝達し、不図示のラック軸を左右に往復運動させることでラック軸に連結した左右のタイロッド104を介して不図示の前輪を転舵する。
図7は本願の第2実施形態に係るステアリング装置200の縦断面図である。なお、図7及び図8に示す本願の第2実施形態に係るステアリング装置200について、上記第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付している。図7に示すように本願の第2実施形態に係るステアリング装置200は、上記第1実施形態における可動側ストッパー30の代わりに可動側ストッパー300を備えている。図7に示すようにステアリング装置200は、中間部を構成するアルミ合金ダイキャスト成形品で筒状のアウタコラム10と、不図示の車体に取り付けられアウタコラム10の車両後方側部分を保持するチルトブラケット12と、アウタコラム10の車両後方側に内嵌したインナコラム11と、アウタコラム10の車両前方側に取り付けられた電動アシスト機構4と、ステアリングシャフト3とを有している。なお、ステアリングシャフト3はインナコラム11、アウタコラム10及び電動アシスト機構4によって回転可能に支持されており、ステアリングシャフト3の車両後方側端部にはステアリングホイール101(図7中不図示)が取り付けられる。
ステアリングコラムは、アウタコラム10とインナコラム11とにより軸方向に伸縮可能に構成されている。アウタコラム10にはインナコラム11の外径よりも僅かに大きい内径を有する保持筒孔13が軸方向に沿って形成されており、この保持筒孔13にインナコラム11の車両前方側部分が内嵌している。
インナコラム11における保持筒孔13と嵌合する部位の外周面には、低摩擦係数の樹脂コーティングが施されており、二次衝突時にインナコラム11が比較的小さな締付摩擦力に抗して車両前方側へ移動する。インナコラム11の後端部内側には、ステアリングシャフト3の車両後方側部分を構成するアッパーステアリングシャフト62を回転自在に支持するボールベアリング29が嵌装されている。
電動アシスト機構4のハウジングの前側上部には、車両左右方向に貫通したボス孔22aに鋼管製のカラー21を保持したピボットボス22が形成されている。アウタコラム10は、径方向外方へ広がった前端部10fがボルト56によってハウジングに固定されている。電動アシスト機構4、アウタコラム10、インナコラム11及びステアリングシャフト3は、ピボットボス22内を通した不図示のピボットボルトによって回動可能に車体に取り付けられる。
図8は本願の第2実施形態に係るステアリング装置200の図7に示す2A−2A切断を示す断面図である。図7及び図8に示すように、アウタコラム10の上部には、上方に突出し車両前後方向に延びる左右一対のガイド壁23、24を備えたガイド溝部25が形成されている。ガイド溝部25は、車両後方側の上側(径方向外側)がアウタコラム10の剛性を高める補強部10bによって覆われている。図7に示すように、アウタコラム10の車両前方側の上部(径方向外側部分)には径方向に貫通した開口部10dが形成されている。アウタコラム10の下部には、図7に示すように径方向に貫通し前後方向(軸方向)に延び、後方側が開放したスリット部26が形成されている。
アウタコラム10の車両後方側の下部には、図8に示すように下方に突出した一対のクランプ部10a、10aが形成されている。一対のクランプ部10a、10aには車両左右方向(車幅方向)に貫通した貫通孔28が穿孔されている。
貫通孔28には、チルト・テレスコピック調整用の後述する締付機構80の締付ボルト81が通されている。締付機構80によってインナコラム11を締付けるアウタコラム10の締付部10gは、クランプ部10aよりもさらに車両後方側へ延びている。車両後方側へ延びた締付部10gの下端には、軸方向に見た形状が概略U字型をした変形抑制部10cが一体に形成されている(図7参照)。変形抑制部10cは、締付部10gの車両後方側部分の剛性を高めることで、締付部10gを締付機構80によって締め付けた際に、締付部10gの車両後方側部分が車両前方側部分に比べて大きく変形し過ぎることを防ぐものである。
図7に示すように、インナコラム11の車両前方側の上部にはアウタコラム10のガイド溝部25内に収容された後に詳述する可動側ストッパー300が取り付けられている。ステアリングコラムの中心軸線を中心とするアウタコラム10とインナコラム11の相対回転は、ガイド溝部25の内側側面と可動側ストッパー300との係合によって阻止される。
ガイド溝部25の車両後方側には、固定側ストッパー10eがアウタコラム10と一体に形成されている。固定側ストッパー10eは、車両後方側にテレスコピック調整が行われた際に、可動側ストッパー300が当接することで、車両後方側のテレスコピック調整範囲(図7において符号「TAr」にて示す)を規定(制限)する。なお、固定側ストッパー10eは、アウタコラム10と一体に形成されたものに限らず、アウタコラム10と別体に形成され、アウタコラム10に取り付けたものであってもよい。その場合、インナコラム11は可動側ストッパー300を取り付けた後にアウタコラム10に挿入し、その後に固定側ストッパー10eをアウタコラム10に取り付けることができ、アウタコラム10に形成された後述する開口部10dは不要となる。
図9Aは本願の第2実施形態に係るステアリング装置200における可動側ストッパー300の構成を示す分解斜視図である。図9Aに示すように可動側ストッパー300は、ストッパー本体331と、締結手段であるブラインドリベット332と、通電部材333と、カバー部材334とから構成されている。
図9Aに示すように、ストッパー本体331は、金属製(具体的には機械構造用炭素鋼、例えばJISのS35C、S45C、S25C等)で、車両前後方向へ延在した矩形の板状部材からなる。ストッパー本体331は車両前方側の薄板部331aと車両後方側の厚板部331bとからなり、側方から見てL字状になっている。なお、ストッパー本体331は、カバー部材334よりも硬質な樹脂製、鋼等の芯金をインサートした樹脂製、アルミ等のその他の金属製としてもよい。
ストッパー本体331の薄板部331aの中央には、車両上下方向へ貫通した円形の貫通孔331cが形成されている。貫通孔331cの径はブラインドリベット332の後述するリベット本体332bの径よりもわずかに大きく設計されている。
薄板部331aの下面は、インナコラム11の外周面に面接触するように円弧状の曲面に形成されている。なお、薄板部331aの下面は、上記第1実施形態におけるストッパー本体31の下面と同様、インナコラム11の形状に合わせた形状とすることができる。
ストッパー本体331の厚板部331bの中央には、薄板部331aの貫通孔331cと異形、詳しくは円形を延ばしてなる長円形の貫通孔(長穴)331dが形成されている。なお、貫通孔331dは厚板部331bを車両上下方向へ貫通しているが、貫通しない凹部としてもよい。
厚板部331bの下面中央には、車両前後方向へ延びた溝部331eが形成されている。溝部331eの幅は、カバー部材334の後述する爪部334dを係止するために、爪部334dの幅よりわずかに大きい。なお、溝部331eの代わりに、厚板部331bの下面の車両後方端に、カバー部材334の爪部334dを係止可能な凹み部を形成してもよい。
ブラインドリベット332は、公知のものであり、図9Aに示すように上端に大径で円盤状のフランジ332aが一体的に形成された円筒状のリベット本体332bと、リベット本体332bに挿入されたリベット芯332cとからなる。なお、リベット芯332cの先端部332dは球状をしており、上記第1実施形態のブラインドリベット32の先端部32dと形状が異なる。
通電部材333は、図9Aに示すように、導電性を有する金属(具体的にはステンレス鋼、例えばJISのSUS304等)の薄板部材をストッパー本体331の上面及び側面を包囲するように折り曲げて構成される。具体的には通電部材333は、車両前後方向へ延在した平坦部333aと、平坦部333aの車両後方端部から下方へ延びた折り曲げ部333bと、折り曲げ部333bの車両左右方向両端部から前方へ延びた腕部333c、333cと、腕部333c、333cの車両前方端部から車両左右方向内側へ延びた爪部333d、333dとからなる。
通電部材333の平坦部333aには、貫通孔333eと、貫通孔333eと異形の貫通孔333fとが車両前後方向へ並んで形成されている。貫通孔333eはストッパー本体331の貫通孔331cに対向し、貫通孔331cと同芯同径の円形穴である。貫通孔333fはストッパー本体331の貫通孔331dに対向し、貫通孔331dと同じ長円形で同芯、同じ大きさの長穴である。
通電部材333の腕部333c、333cは、詳細には折り曲げ部333bとのなす角が90度より大きくなるように折り曲げ部333bの車両左右方向両端部から前方へ延びている。これにより腕部333c、333cは、車両前方へ向かうにしたがって車両左右方向外側へ広がった状態となっており、車両左右方向へ撓むバネとして作用することができる。なお、腕部333c、333cはストッパー本体331側面の車両後方端部から車両前方端部にわたって延びており、腕部333c、333cの長さが十分に確保されているため、バネ力を小さく維持することができる。
カバー部材334は、図9Aに示すように、車両前後方向へ延在した水平部334aと、水平部334aの車両後方端部から下方へ延びた垂直部334bとからなり、これらは樹脂製(具体的にはPOM(ポリアセタール樹脂))の板状部材で一体的に設けられている。
カバー部材334の水平部334aの下面即ちストッパー本体331側の面には、通電部材333の貫通孔333f及びストッパー本体331の貫通孔331dに嵌合する断面が長円形の柱状突起334cが一体的に設けられている。
カバー部材334の垂直部334bの車両下方側端部には、車両前方側へ延びており、ストッパー本体331の溝部331eに係止可能な爪部334dが一体的に設けられている(図10を参照)。なお、爪部334dは図10に示すように車両左右方向へ延びた三角柱形状としているが、これに限られずストッパー本体331の溝部331eに係止可能な形状であればよい。
図9Aに示すように、可動側ストッパー300が取り付けられるインナコラム11の外周面には、円形の貫通孔11aと、矩形穴11cとが車両前後方向へ並んで形成されている。貫通孔11aはストッパー本体331の薄板部331aの貫通孔331cに対向し、貫通孔331cと同芯同径の円形穴である。矩形穴11cはストッパー本体331の厚板部331bが嵌合部として挿嵌される矩形の貫通穴(嵌合孔)である。詳細には矩形穴11cは、図9Cに示すようにストッパー本体331の厚板部331bが通電部材333の折り曲げ部333b、カバー部材334の垂直部334bとともに挿入された際にスムーズに嵌合する大きさに設計されている。
上記構成の可動側ストッパー300のインナコラム11への取り付けは以下の手順で行われる。図9B〜図9Dは本願の第2実施形態に係るステアリング装置200における可動側ストッパー300のインナコラム11への取り付け手順を示す図である。
なお、予め図7に示すアウタコラム10に挿嵌されているインナコラム11を車両前方側へ移動させ、インナコラム11の貫通孔11a及び矩形穴11cをアウタコラム10の開口部10dから露出させておく。
手順1:ストッパー本体331の上部に通電部材333を装着する。さらに、カバー部材334の柱状突起334cを通電部材333の貫通孔333f及びストッパー本体331の貫通孔331dに挿入するとともに、カバー部材334の爪部334dを弾性変形させてストッパー本体331の溝部331eに係止(スナップフィット)させることにより、カバー部材334をストッパー本体331に取り付ける(図9Aを参照)。これにより、カバー部材334がストッパー本体331及び通電部材333を挟み込む構成となるため、ストッパー本体331、通電部材333及びカバー部材334を1つの組立体(サブASSY)として扱うことができる(図9Bを参照)。
手順2:ストッパー本体331をアウタコラム10の開口部10d(図7を参照)から挿入し、図9Cに示すようにストッパー本体331の厚板部331bをカバー部材334の垂直部334bとともにインナコラム11の矩形穴11cに挿嵌する。これにより、通電部材333の貫通孔333e及びストッパー本体331の貫通孔331cとインナコラム11の貫通孔11aとが対向して位置合わせがなされる。そして、このように位置合わせされた貫通孔333e、貫通孔331c及び貫通孔11aにブラインドリベット332を挿入する(図9Cを参照)。
手順3:上記第1実施形態で述べた手順3と同様、ブラインドリベット332のリベット芯332cを不図示のリベットツールを用いてリベット本体332bから車両上方へ引き抜くことにより、ブラインドリベット332でストッパー本体331とインナコラム11を締結する(図9Cを参照)。詳しくは、リベット芯332cがリベットツールで車両上方へ引き上げられることにより、リベット芯332cの先端部332dが図8に示すようにリベット本体332bの下部を拡径して拡径部332eが形成される。またこれにともないリベット本体332bが軸方向(車両上下方向)へ縮められ、リベット芯332cは先端部332dの上方で破断して車両上方へ引き抜かれる。これにより、リベット本体332bのフランジ332aと拡径部332eとによってストッパー本体331とインナコラム11が締付けられる。このとき、リベット本体332bの外径寸法が膨張するため、インナコラム11の貫通孔11a、ストッパー本体331の貫通孔331a及び通電部材333の貫通孔333eの各貫通孔とリベット本体332bとの隙間が解消される。
以上により図9Dに示すように可動側ストッパー300のインナコラム11への取り付けが完了する。可動側ストッパー300において、カバー部材334は車両後方側に配置されており、ブラインドリベット332はカバー部材334の反対側即ち車両前方側に配置されている。上述の手順によれば、上記従来のステアリング装置のようなストッパーの突起部をインナコラムの圧入孔へ圧入する作業(圧入作業)を要することなく、また手順2でストッパー本体331の厚板部331bをインナコラム11の矩形穴11cに簡単に嵌合することができるため、可動側ストッパー300のインナコラム11への取り付け作業を少ない工程数でより迅速かつ容易に行うことができる。また、インナコラム11が圧入力によって変形してしまうこともない。
なお、従来のステアリング装置では前述の圧入作業を行う場合にストッパー本体がインナコラムの外周面に不安定な状態で配置されることになる。これに対して上述の手順によれば、前述の圧入作業がないこと、ストッパー本体331の厚板部331bがインナコラム11の矩形穴11cに嵌合することにより、ストッパー本体331をインナコラム11の外周面に安定した状態で配置することができる。このため、手順3でブラインドリベット332の締結(カシメ)を安定して行うことができ、カシメが不完全になることを防止することができる。
また、上記第1実施形態と同様、アウタコラム11の外周面側から可動側ストッパー300の取り付け作業を行うことができる、即ちインナコラム11の内周面側での作業を要しないため、取り付け作業が容易である。また、可動側ストッパー300の各構成部品の形状が簡単であるため、上記手順1の組み立て作業が容易である。また、上記手順1で述べたようにストッパー本体331、通電部材333及びカバー部材334を1つの組立体とすることにより特に上記手順2において取り扱いが容易となり、ストッパー本体331の厚板部331bをインナコラム11の矩形穴11cに嵌合する作業がより簡単になるため、可動側ストッパー300のインナコラム11への取り付け作業をより迅速かつ容易に行うことができる。
また、上述のようにストッパー本体331の貫通孔331c及び通電部材333の貫通孔333eを円形、ストッパー本体331の貫通孔331d及び通電部材333の貫通孔333fを長円形としたこと、即ちこれらを異形としたことにより、上記手順1でカバー部材334の柱状突起334cを誤って通電部材333の貫通孔333e及びストッパー本体331の貫通孔331cへ挿入してしまうことを防止できる。したがって、上記手順2、3でブラインドリベット332を通電部材333の貫通孔333f及びストッパー本体331の貫通孔331dへ誤って挿入し締結してしまうことを防止できる。なお、ストッパー本体331の貫通孔331d及び通電部材333の貫通孔333fの形状は長円形に限られず、楕円形や矩形等のその他の形状、ストッパー本体331の貫通孔331cと径の異なる円形等にしてもよい。
本実施形態では、上述のようにストッパー本体331の厚板部331bがインナコラム11の矩形穴11cに嵌合している。このため、可動側ストッパー300は、運転者がステアリングホイールのテレスコピック位置を調整した際にアウタコラム10の固定側ストッパー10eに当接して前後方向の力を受けたり、キーロック状態において運転者がステアリングホイールを転舵した際に可動側ストッパー300がアウタコラム10におけるガイド溝部25の内側側面に当接して回転方向の力を受けても、これらの力をインナコラム11の矩形穴11cを構成する面11dで受け止めることができるので、可動側ストッパー300がインナコラム11に固定された状態を維持することができる。したがって、アウタコラム10に対するインナコラム11のテレスコピック調整範囲の制限と、アウタコラム10とインナコラム11の相対回転の阻止とを安定して行うことができる。なお、可動側ストッパー300がねじり方向の力(例えばブラインドリベット332を中心とした回転方向の力)を受けた場合にもインナコラム11の矩形穴11cを構成する面11dで受け止めることができる。
また、可動側ストッパー300のカバー部材334がインナコラム11の矩形穴11cを構成する面11d(車両後方側の面11d)に当接又はわずかの隙間で面している。このため、ストッパー本体331の溝部331eに係止しているカバー部材334の爪部334dが溝部331eからはずれてしまうことを防止でき、その結果、カバー部材334がストッパー本体331からはずれてしまうことを防止することができる。
また本実施形態では、上述のように通電部材333が車両左右方向へ撓むバネとして作用する腕部333c、333cを備えており、この腕部333c、333cが図8に示すようにアウタコラム10のガイド溝部25の内側側面に弾性的に接触している。したがって、図8及び図9Dに示すように、アウタコラム10のガイド溝部25の内側側面と通電部材333の腕部333c、333c、ブラインドリベット332のフランジ332aと通電部材333の平坦部333a、及びブラインドリベット332におけるリベット本体332bの下端部の拡径部332eとインナコラム11の内周面又は/さらにリベット本体332bとインナコラム11の貫通孔11aを構成する面とがそれぞれ接触している。これにより、インナコラム11とアウタコラム10を電気的に接続し、ステアリングホイール101から車体へボディアース用の通電経路を確保することができる。
また、通電部材333の腕部333c、333cが車両左右方向へ撓むバネとして作用することにより、運転者がステアリングホイール101のテレスコピック位置調整のために上述した不図示の操作レバーを解除した際や、キーロック状態において運転者がステアリングホイールを転舵した際に、可動側ストッパー300とアウタコラム10のガイド溝部25の内側側面とが当接して生じる打音を効果的に抑制することができる。
また、可動側ストッパー300のカバー部材334は、運転者が不図示の操作レバーを解除しステアリングホイール101を車両後方側へテレスコピック調整する際に、可動側ストッパー300がアウタコラム10の固定側ストッパー10eに当接して生じる打音を効果的に抑制することができる。なお、この効果は上記第1実施形態における可動側ストッパー30のカバー部材34も同様に奏することができる。
チルトブラケット12は、図8に示すように、左右方向に延びる不図示の上板と、この上板の下面に溶接された左右一対の側板72、73とを有している。上板は、ボルト等によって車体に締結される。側板72、73どうしの間隔は、自由状態でアウタコラム10の車両左右方向の幅よりも若干大きく設定されている。側板72、73には、チルト調整用長孔72a、73aが形成されている。チルト調整用長孔72a、73aは、前述したピボットボス22を中心とする円弧状に形成されている。
図8に示すように、チルトブラケットの下部には、ステアリングコラムのチルト調整及びテレスコピック調整に供される締付機構80が設けられている。締付機構80は、アウタコラム10のクランプ部10a、10aに形成された締付ボルト用の貫通孔28に車両左方から挿入された締付ボルト81によって、使用者の操作に応じた締め付けとその解除を行い、これによりチルト・テレスコピック位置の固定とその解除を行う。
図8に示すように、締付ボルト81には、その頭部とチルトブラケット12の側板72との間に、運転者によって回転操作される不図示の操作レバーと、操作レバーと一体に回転する可動カム83と、右端がチルト調整用長孔72aに回転不能に係合した固定カム84とが外嵌している。固定カム84と可動カム83の対向する端面には、相補的な形状をした傾斜カム面が形成されている。固定カム84と可動カム83は、操作レバーの回転に応じて、互いに噛み合って近接することで締付ボルト81による締め付けを解除し、互いに反発して遠ざかることで締付ボルト81に張力を発生させ締め付けを行う。
チルトブラケットの側板72、73とアウタコラム10との間で、締付ボルト81には、後述するロアストッパー50(図7参照)から車両左右方向に延びる係止腕に先端が係合した左右各2枚の摩擦板85と、左右一対の端板部86a、86bが左右両側でそれぞれ2枚の摩擦板85の間に挟まれた中間摩擦板86とが外嵌している。摩擦板85は、前述のようにロアストッパー50に係合しており、摩擦面を増やすことでアウタコラム10によるインナコラム11の保持を補強している。
なお、摩擦板85には、締付機構80による締付が解除された状態で締付ボルト81との相対移動を許し、テレスコピック調整を可能とするべく車両前後方向に延びた長孔が設けられている。中間摩擦板86は、四角い板状の部材の中央に締付ボルト81が通る丸孔が形成され、摩擦板85に面接触する左右一対の端板部86a、86bを連結板部86cによって連結した形状をしている。
図8に示すように、側板73の外側では、押圧板87とスラスト軸受88とが締付ボルト81に外嵌しており、これらが締付ボルト81の雄ねじ81aにねじ込まれるナット89によって他の部材と共に締め付けられている。
図7に示すように、インナコラム11の車両前方側部分の下面には、スリット部26に遊嵌するアルミ合金ダイキャスト成型品のロアストッパー50が装着されている。ロアストッパー50の車両前端には軸方向かつ上下方向に切断した断面が略L字形状のバッファ保持部52が下方に向けて突出して形成されており、このバッファ保持部52にゴム製のバッファブロック53が保持されている。バッファブロック53は、スリット部26の前端部に当接することにより、インナコラム11の車両前方へのテレスコピック調整範囲(図7中に符号「TAf」で示す)を規定する。
ロアストッパー50は、車両前後方向に並んだ一対の樹脂ピン51、51によってインナコラム11に固定されている。二次衝突の荷重がステアリングホイール101に加えられると、当該荷重はアッパーステアリングシャフト62を介してインナコラム11に伝わり、インナコラム11を車両前方に移動させる。一方、摩擦板85に支持されているバッファ保持部52は移動しない。このため、樹脂ピン51、51にせん断力が加わり、樹脂ピン51、51は切断される。樹脂ピン51、51は切断されると、インナコラム11とバッファ保持部52との結合が解除され、インナコラム11はインナコラム11とアウタコラム10との間に生じる摩擦力のみによって軸方向の移動が制限された状態になる。これにより、二次衝突の荷重が比較的小さい場合であってもインナコラム11の車両前方への移動を許し、符号「CP」により示す範囲でインナコラム11が移動することで、二次衝突の衝撃を緩和する。
図7に示すように、ステアリングシャフト3は、テレスコピック調整を可能とすべくステアリングコラム内で互いにスプライン結合されたロアステアリングシャフト61及びアッパーステアリングシャフト62と、トーションバー44を介してロアステアリングシャフト61と連結された出力軸39とによって構成されている。ステアリングシャフト3は、インナコラム11の車両後方側部分に嵌挿された上述のボールベアリング29と、電動アシスト機構4のハウジングに嵌挿されたボールベアリング37とによって回転自在に支持されている。
ロアステアリングシャフト61は、鋼丸棒を素材として転造やブローチ加工等によって成型可能であり、車両前後方向における後側半分の外周に雄スプライン61aが形成されている。一方、アッパーステアリングシャフト62は、鋼管を素材として絞り加工やブローチ加工等によって成型可能であり、車両前後方向における前側半分の内周にロアステアリングシャフト61の雄スプライン61aに嵌合する雌スプライン62aが形成されている。ロアステアリングシャフト61の雄スプライン61aには、アッパーステアリングシャフト62の雌スプライン62aとのガタ付きを防止するべく、樹脂コーティングが施されている。なお、樹脂コーティングに代えて低摩擦材のコーティングとすることもできる。
アッパーステアリングシャフト62の車両後方端にはステアリングホイール101(図7中不図示)のボスが外嵌するセレーション62bが形成されている。
上記構成の下、運転者が不図示の操作レバーを締め付け側に回動させると、図8に示す固定カム84の傾斜カム面の山に可動カム83の傾斜カム面の山が乗り上げ、締付ボルト81を車両左側方向に引っ張る一方で固定カム84を車両右側方向に押圧する。これにより、側板72、73がアウタコラム10のクランプ部10a、10aを車両左右方向から締め付け、ステアリングコラムのチルト方向の移動を制限すると同時に、アウタコラム10がインナコラム11を締め付ける締付摩擦力と摩擦板85に生じる摩擦力とによってインナコラム11の軸方向の移動が制限される。
一方、運転者が操作レバーを解除方向に回動させると、上述のように自由状態における間隔がアウタコラム10の幅より大きいチルトブラケット12の側板72、73がそれぞれ弾性復帰する。これにより、アウタコラム10のチルト方向の移動の制限とインナコラム11の軸方向の移動の制限がともに解除され、使用者がステアリングホイール101の位置調整を行うことができるようになる。
この状態において、使用者は、図7に符号「TAr」で示すように、アウタコラム10に形成された固定側ストッパー10eと可動側ストッパー300の間の軸方向距離だけステアリングホイール101を車両後方側へ移動させることができる。車両後方側へのテレスコピック調整によって可動側ストッパー300が所定の位置(「TAr」だけ後方へ移動した位置)に達すると、固定側ストッパー10eに可動側ストッパー300が当接してステアリングホイール101の移動を阻止する。
以上、本実施形態によれば、可動側ストッパー300のインナコラム11への取り付けを、インナコラム11の変形を防ぎながら、少ない工程数で迅速かつ容易に行うことが可能なステアリング装置200を実現することができる。
なお、本実施形態では可動側ストッパー300のストッパー本体331とインナコラム11の締結をブラインドリベット332の代わりにボルトとナットを用いて行うことも可能である。このことは上記第1実施形態においても同様である。
1 ステアリング機構
2、200 ステアリング装置
3 ステアリングシャフト
4 電動アシスト機構
5 ハウジング
10 アウタコラム
10e 固定側ストッパー
11 インナコラム
11a 貫通孔
11b 圧入孔
12 チルトブラケット
13 保持筒孔
23、24 ガイド壁
25 ガイド溝部
26 スリット部
28 貫通孔
30、300 可動側ストッパー
31、35、331 ストッパー本体
31c、35a 突起部
31d 抜け止め部
31e スリット
32、332 ブラインドリベット
33、333 通電部材
34、334 カバー部材
39 出力軸
44 トーションバー
50 ロアストッパー
61 ロアステアリングシャフト
62 アッパーステアリングシャフト
80 締付機構
81 締付ボルト
83 可動カム
84 固定カム
85 摩擦板
86 中間摩擦板
87 押圧板
88 スラスト軸受
89 ナット
101 ステアリングホイール
102 中間シャフト
103 ステアリングギヤ
104 タイロッド
上記課題を解決するために本発明は、
車両前後方向へ延在したガイド溝部が設けられたアウタコラムと、
前記ガイド溝部によって案内されるストッパーが備えられており、前記アウタコラムに車両前後方向へ移動可能に内嵌したインナコラムと、
前記アウタコラム及び前記インナコラムに回転可能に支持されており、ステアリングホイールが取り付けられるステアリングシャフトと、を有し、
前記ガイド溝部の車両後方向側端部に前記ストッパーが当接することで前記ステアリングホイールのテレスコピック位置の調整範囲が規定されるステアリング装置において、
前記ストッパーは、金属製又は樹脂製のストッパー本体と、前記ストッパー本体を前記インナコラムに固定する締結手段とを有し、
前記ストッパー本体及び前記インナコラムには、互いに連通して前記締結手段が挿入される貫通孔がそれぞれ形成されており、
前記ストッパー本体には、前記インナコラムに形成された嵌合孔に嵌合する嵌合部が設けられていることを特徴とするステアリング装置を提供する。

Claims (15)

  1. 車両前後方向へ延在したガイド溝部が設けられたアウタコラムと、
    前記ガイド溝部によって案内されるストッパーが備えられており、前記アウタコラムに車両前後方向へ移動可能に内嵌したインナコラムと、
    前記アウタコラム及び前記インナコラムに回転可能に支持されており、ステアリングホイールが取り付けられるステアリングシャフトと、を有し、
    前記ガイド溝部の車両後方向側端部に前記ストッパーが当接することで前記ステアリングホイールのテレスコピック位置の調整範囲が規定されるステアリング装置において、
    前記ストッパーは、金属製又は樹脂製のストッパー本体と、前記ストッパー本体を前記インナコラムに固定する締結手段とを有し、
    前記ストッパー本体及び前記インナコラムには、互いに連通して前記締結手段が挿入される貫通孔がそれぞれ形成されていることを特徴とするステアリング装置。
  2. 前記ストッパーはボディアース用の通電経路を確保するための通電部材をさらに有し、
    前記通電部材には、前記ストッパー本体の前記貫通孔及び前記インナコラムの前記貫通孔に連通して前記締結手段が挿入される貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のステアリング装置。
  3. 前記締結手段がブラインドリベットであることを特徴とする請求項2に記載のステアリング装置。
  4. 前記ストッパー本体には、前記インナコラムに形成された嵌合孔に嵌合する嵌合部が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のステアリング装置。
  5. 前記ストッパー本体の車両後方側端部に取り付く樹脂製のカバー部材を有することを特徴とする請求項4に記載のステアリング装置。
  6. 前記ストッパー本体には、前記カバー部材を取り付けるための穴部が形成されており、
    前記カバー部材は、前記ストッパー本体の前記穴部に嵌合する突起部を備え、前記ストッパー本体を挟み込む水平部と、前記ストッパー本体に係止する係止部を備え、前記ストッパー本体の側面に延在する垂直部とからなることを特徴とする請求項5に記載のステアリング装置。
  7. 前記ストッパー本体には、前記インナコラムに形成された嵌合孔に嵌合する嵌合部が設けられており、
    前記ストッパー本体の車両後方側端部に取り付く樹脂製のカバー部材を有し、
    前記ストッパー本体には、前記カバー部材を取り付けるための穴部が形成されており、
    前記通電部材には、前記ストッパー本体の前記穴部と連通するカバー部材用貫通孔がさらに形成されており、
    前記カバー部材は、前記通電部材の前記カバー部材用貫通孔及び前記ストッパー本体の前記穴部に嵌合する突起部を備え、前記通電部材を前記ストッパー本体と挟み込む水平部と、前記ストッパー本体に係止する係止部を備え、前記ストッパー本体の側面に延在する垂直部とからなることを特徴とする請求項2に記載のステアリング装置。
  8. 前記ストッパー本体の前記貫通孔と前記穴部、前記通電部材の前記貫通孔と前記カバー部材用貫通孔はそれぞれ同一平面上に形成されており、
    前記通電部材の前記貫通孔及び前記ストッパー本体の前記貫通孔と前記通電部材の前記カバー部材用貫通孔及び前記ストッパー本体の前記穴部とは形状が異なることを特徴とする請求項7に記載のステアリング装置。
  9. 前記インナコラムに形成された前記嵌合孔が矩形であることを特徴とする請求項8に記載のステアリング装置。
  10. 前記締結手段がブラインドリベットであり、
    前記通電部材は、前記インナコラムに接触する前記ブラインドリベットと、前記アウタコラムとに接触し、前記インナコラムから前記アウタコラムへの通電経路を確保することを特徴とする請求項9に記載のステアリング装置。
  11. 前記ストッパー本体には、前記インナコラムに形成された貫通孔と連通して前記ブラインドリベットが挿入される貫通孔と、前記インナコラムに形成された圧入孔に圧入される突起部とが設けられており、
    前記突起部にはスリットが形成されていることを特徴とする請求項3に記載のステアリング装置。
  12. 前記突起部の先端には前記インナコラムに係合する抜け止め部が設けられていることを特徴とする請求項11に記載のステアリング装置。
  13. 前記突起部は円筒形状であることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載のステアリング装置。
  14. 前記ストッパー本体には2つの前記突起部が車両前後方向に並んで設けられており、
    前記ストッパー本体の前記貫通孔は2つの前記突起部の間に形成されていることを特徴とする請求項11から請求項13のいずれか一項に記載のステアリング装置。
  15. 前記ストッパーは、前記ストッパー本体の車両前後方向における端部のうち少なくとも車両後方側端部に樹脂製のカバー部材を有することを特徴とする請求項11から請求項14のいずれか一項に記載のステアリング装置。
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