WO2004007260A1 - 位置調整式ステアリングコラム装置 - Google Patents

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WO2004007260A1
WO2004007260A1 PCT/JP2003/008378 JP0308378W WO2004007260A1 WO 2004007260 A1 WO2004007260 A1 WO 2004007260A1 JP 0308378 W JP0308378 W JP 0308378W WO 2004007260 A1 WO2004007260 A1 WO 2004007260A1
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steering column
vertical plate
pair
flat
plate portions
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PCT/JP2003/008378
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Naoki Sawada
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Nsk Ltd.
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/184Mechanisms for locking columns at selected positions
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    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576Elements
    • Y10T74/20732Handles
    • Y10T74/20834Hand wheels

Definitions

  • the tightening and holding force of the steering column can be adjusted by tilting or telescopic adjustment operation.
  • the present invention relates to a position-adjustable steering column device configured to prevent a decrease in stiffness. Background technique fe
  • the vehicle steering column is equipped with a tilt mechanism that allows the driver to adjust the vertical position of the steering wheel so that the driver can take a preferred driving position.
  • a telescopic mechanism that enables adjustment of the position of the steering wheel in the front-rear direction and a tilt / telescopic mechanism that enables adjustment of both the vertical and front-rear directions are provided.
  • the steering column Due to the tilt swing of the tilt mechanism around the tilt pivot or the telescopic sliding along the steering column axial direction, the steering column can make a relative displacement with respect to the vehicle body side support member, and at the same time, at the selected position. It is configured so that it can be fixed to the vehicle body side support member in order to maintain the restrained state of the steering column.
  • the column is fixed to the cylindrical steering column to perform such relative displacement and fixation of the steering column with respect to the vehicle body side support member.
  • a distance bracket having flat side surfaces is used. Usually, a round hole or a long hole is drilled on the side surface of the distance bracket. Telescopic sliding along the axial direction of the steering column is possible.
  • the steering column and the distance bracket are separately manufactured parts, and the two parts are often fixed to each other by welding.
  • a new steering column which does not use the distance bracket fixed by such welding has been proposed. This is replaced by a bulging part that is partly bulged from a tubular material, and can be manufactured using a hydraulic bulging method.
  • a steering column 51 is known in which a part of a steering column 51 is bulged to form a bulged portion 52.
  • the bulged portion 52 has a pair of back-to-back flat portions 53 that come into contact with a vehicle body-side support member (not shown).
  • a round hole 54 for passing the shaft rod member is formed in the flat portion 53.
  • the pressing force accompanying punch punching acts on the flat portion 53 particularly when the round hole 54 is drilled. Deviation occurs, and the flat part 5 3 becomes a flat surface It may not finish. That is, in the hydraulic bulge forming method, as shown in FIG. 12, instead of receiving the punching load by the die as in punching in the press process, the hydraulic bulge comes into contact with the work w facing the pressing force of the punch p. It is required to receive with non-rigid pressure oil 0. In this case, although the perforation itself does not hinder, the flat portion 53 is warped around the perforated portion, and as a result, the flat portion 53 is not finished to a flat surface.
  • the warpage occurring in the plane portion 53 causes an error of AD with respect to the reference plane I, for example, as shown in FIG. If the warpage of the flat portion 53 becomes large, the contact surface becomes unstable in the tilt or telescopic adjustment operation, so that the originally required tightening force cannot be obtained, and the steering column cannot be firmly held.
  • a preferred embodiment of the present invention is a vehicle body mounting bracket having a pair of vertical plate portions, a cylindrical steering column having a bulging portion sandwiched between the pair of vertical plate portions of the bracket, and a steering column.
  • a steering shaft rotatably provided therein, a shaft rod member provided through a swelling portion of the steering column and a pair of vertical plate portions of the bracket, and a shaft rod member provided on the shaft rod member.
  • a position adjustment type steering column device having a tightening mechanism for tightening the steering column by adjusting a distance between a pair of vertical plate portions to be bulged.
  • a pair of flat portions formed to face the plate portion, a convex portion protruding outward from the pair of flat portions toward the vertical plate portion facing the flat portion, and a through hole formed in the convex portion.
  • the convex portion formed on the bulging portion of the present invention protrudes outward from the steering column from the flat portion. This is to make the flat portion protrude according to the processing error generated in the flat portion by punch punching. Even if the flat portion is warped at the time of punching due to such a convex portion, it can be offset.
  • the convex portion protrudes outward from the plane portion by a specified value.
  • the flat portion span of the bulging portion is equal to or larger than the outer diameter of the steering column.
  • FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a steering column device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing details of a tilt adjustment pivot shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the upper-side vehicle body mounting bracket shown in FIG.
  • Fig. 4 is a diagram showing the main parts of the steering column shown in Fig. 1- (a) is a perspective view of the steering column, (b) is a side view of the steering column, and (c) is a cross-sectional view of the steering column.
  • FIG. 5 is a partial sectional view of the steering column shown in FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view of a column tightening mechanism used in the steering column device according to the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the column tightening mechanism according to the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view showing a convex portion formed on a bulging portion of the steering column according to the present invention, and (a), (b), (c) and (d) are plan views showing different modifications. is there.
  • FIG. 9 is a view showing a main part of a steering column according to another embodiment of the present invention, wherein (a) is a perspective view of the steering column, and (b) is a cross-sectional view of the steering column.
  • FIG. 10 is a partial sectional view of the steering column shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a perspective view of a conventional steering column having a bulging portion.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a punch punching method by a general hydraulic bulge forming method.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a steering column, showing a warpage of a flat portion caused by a punching method according to the prior art.
  • the steering column device of the present invention is provided with a steering column 1 and the steering column 1 And a steering shaft 2.
  • the steering column 1 is made of, for example, a tubular mild steel material, and has a bulge formed by a hydraulic bulge forming method.
  • the steering shaft 2 is rotatably supported in the steering column 1 by bearings 3 and 4 arranged at each end of the steering column 1.
  • the steering shaft 2 is provided at one end with a steering wheel 5 for applying a steering force.
  • the steering column 1 has an intermediate portion held by a paper-side vehicle body mounting bracket 6 and one end remote from the steering wheel 5 is supported by a lower-side vehicle body mounting bracket 7.
  • the lower-side vehicle body mounting bracket 7 is formed integrally with the vehicle body mounting plate portion 8 which is mounted on the vehicle body by a fastening member, and the left and right extending vertically downward. It is composed of vertical plate portions 9a and 9b having a pair of plate portions.
  • the lower column mounting bracket 10 is mounted on the steering column 1 by welding.
  • the lower column mounting bracket 10 is sandwiched between a pair of right and left vertical plates 9a and 9b of the lower body mounting bracket 7, and the lower plate mounting bracket 7 is a vertical plate. It has a pair of left and right plate parts lla and lib so as to face 9a and 9b, and is formed in a U-shaped cross section.
  • a pair of left and right vertical plate portions 9a and 9b of the lower body mounting bracket 7 are formed with through holes 12 (see FIG. 1) which are opened forward, and the lower side column mounting bracket 10 is provided.
  • a circular through hole 13 is formed in the pair of left and right plate portions 11a and 11b, and a tilt bolt 14 is disposed through the through holes 12 and 13 to form a nut. It is fixed by screwing with 15.
  • the tilt port 14 When a load is applied from the steering wheel 5 side, the tilt port 14 is displaced toward the front of the vehicle body, and from the opened through hole 12. break away. In addition, this functions as a tilt pivot of the steering column 1, and when the tilt position of the steering column 1 is adjusted, the tilt bin can swing freely around the center.
  • the upper-side vehicle body mounting bracket 6 includes a vehicle body mounting plate portion 16 to be mounted on the vehicle body and a pair of right and left fastening vertical plate portions 17a and 17b.
  • the fastening vertical plate portions 17a and 17b are both connected to the vehicle body mounting plate portion 16 and extend vertically in the vertical direction, so that between the opposed vertical plate portions 17a and 17b.
  • An arc-shaped groove 18 is formed in each of the vertical plate portions 17a and 17b, so that the steering column 1 can be freely moved up and down by a tilt adjustment operation.
  • An unillustrated release member (for example, a capsule coating plate) is mounted between the vehicle body mounting portion of the upper vehicle body mounting bracket 6 and the vehicle body.
  • the bulging portion 19 of the steering column 1 which is sandwiched between the vertical plate portions 17a and 17b of the bracket 6 for mounting the upper side vehicle body is substantially in the longitudinal direction. Molded in the middle.
  • the bulging portion 19 lends a pair of flat portions 20 back to back.
  • the flat surface portion 2 0 span S steering column diameter D s and equal to or, or even greater configured.
  • Each of the back-to-back pair of flat portions 20 has a circular convex portion 21 that protrudes outwardly of the steering column 1 (a direction toward the vertical plate portion).
  • Each of the pair of projections 21 has a round hole 22 through which a shaft rod member passes.
  • This round hole 22 was formed by punching from the outside to the inside of the steering column 1 in the hydraulic bulge forming process. It is.
  • the convex portion 21 formed on the flat portion 20 protrudes from the flat portion 20 outwardly of the steering column 1 by a distance A.
  • the protrusion 21 protrudes by ⁇ A outward of the steering column 1 with respect to the reference plane I along the plane part 20.
  • a desirable value is in the range of 0.5 to 2.0 nun. More preferably, it is better to be in the range of 0.8 to 1.6.
  • the following desirable values related to the size of the protrusion 21 were obtained.
  • the diameter D of the flat portion 20 is preferably in the range of 12 to 30 mm, and from the test results, the diameter d of the round hole 22 is preferably in the range of 6 to 10 mm.
  • the column tightening mechanism for fixing the tilt adjustment position will be described with reference to FIG.
  • the shaft rod member 24 having the head 23 is a vertical plate portion 17 of the bracket 6 for mounting the upper body 6, an arc-shaped groove 18 of the 17 a, a pair of flat holes 20 of the steering column 1, and a round hole 2 of the steering column 1. 2 and the circular groove 18 of the vertical plate 1 ⁇ b.
  • a portion of the head 23 of the shaft rod member 24 that is in contact with the vertical plate portion 17b has a substantially rectangular cross section, engages with the groove 18, and cannot rotate.
  • a fixed cam member 25, a movable cam member 26, a lever 27, and a thrust bearing 28 are disposed at the tip of a shaft rod member 24 protruding from the vertical plate portion 1 ⁇ a.
  • the surface of the fixed cam member 25, which is in contact with the vertical plate portion 17a, has a substantially rectangular cross section and engages with the groove 18 so that it cannot rotate.
  • the movable cam member 26 and the lever 27 are connected so as not to rotate relative to each other, so that the operation of the lever 27 and the rotation of the movable cam member 26 are interlocked.
  • the fixed cam member 25 and the movable cam member 26 face the mating cam member.
  • Cam ridges are formed on each of the surfaces, and when the cams rotate relative to each other, the axial distance between the fixed cam member 25 and the movable cam member 26 changes.
  • rotating the lever 27 to one side rotates the movable cam member 26, and the axial direction between the fixed cam member 25 and the movable force member 26.
  • the distance between the vertical plate portions 17a and 17b is increased, whereby the tightening of the steering column 1 is released, and the position of the steering column 1 can be adjusted.
  • the vertical plate portions 17a and 17b of the vehicle body mounting bracket 6 first come into contact with the convex portions 21 at the time of the tilt adjustment operation, and the vertical plate portions 17a and 1 With the displacement of 7b toward the center of the steering column, the vertical plates 17a, 17b and the projection 21 effectively adhere to each other around the shaft member 24, thereby strengthening the steering column 1. Can be held.
  • An embodiment of the present invention different from the above will be described. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, different column fastening mechanisms are used. This column tightening mechanism has the following configuration.
  • the shaft rod member 24 having the head 23 is composed of a vertical plate portion 17 of the bracket 6 for mounting the upper side vehicle body, an arcuate groove 18 of the 17a, a pair of flat holes 20 of the steering column 1, and a round hole 22 of the pair. It passes through the arc-shaped groove 18 of the vertical plate portion 17b.
  • the portion in contact with the vertical plate portion 17 b has a substantially rectangular cross section and is engaged with the groove 18, so that it cannot rotate.
  • a male screw is formed at the tip of the shaft member 24 protruding from the vertical plate portion 17a.
  • One surface of the nut member 30 screwed to the male screw is in contact with the vertical member 17a, and the other surface is a taper surface 31.
  • a taper surface is also formed at the tip of the lever 32 so as to fit with the taper surface 31 of the nut member 30, and they are fitted together.
  • a female screw is formed through the nut member 30.
  • One side of the female screw of the nut member 30 is screwed with the shaft rod member 24 as described above, and the fixed bolt 33 is screwed to the other side of the female screw.
  • the vertical plate portions 17a and 17b of the bracket 6 first contact the convex portion 21 and the vertical plate portion. Change of 17a and 17b toward the steering column center As the vertical plate portions 17a and 17b and the convex portions 21 are effectively brought into close contact with each other around the shaft member 24, the steering column 1 can be firmly held.
  • a polygonal convex portion 34 such as a quadrangle or a hexagon shown in FIGS. 8A and 8B is used.
  • an elliptical convex portion 34 shown in FIG. 8 (c) or an elliptical convex portion 34 shown in FIG. 8 (d) may be used.
  • the steering column 35 of the present embodiment applied to the telescopic steering column device includes an inner tube 36 and an outer tube 37.
  • the inner tube 36 is fitted into the outer tube 37 and is slidable in the axial direction of the steering column.
  • Both the inner tube 36 and the outer tube 37 are made of a tubular mild steel material.
  • the steering column 35 forms a bulging portion 38 that is sandwiched between the pair of vertical plates of the bracket for mounting the vehicle body on the paper tube 36 on the inner tube 36.
  • the bulging portion 38 has a pair of flat portions 39, which are back to back.
  • the back-to-back pair of flat portions 3 9 span S steering column diameter D s and equal to or, or even greater configured.
  • Each of the pair of flat portions 39 has an oval convex portion 40 that protrudes outward (in a direction toward the vertical plate portion) of the steering column 35.
  • Each of the pair of convex portions 40 has a long hole 41 through which a shaft rod member passes. This slot 4 1 is used for the steering column 3 in the hydraulic bulge forming process. 5 was punched from the outside to the inside by a punch.
  • the convex portion 40 formed on the flat portion 39 projects from the flat portion 39 outwardly of the steering column 35 by ⁇ A.
  • the protrusion 40 protrudes by ⁇ A outward of the steering column 35 with respect to the reference plane I along the plane portion 39.
  • a desirable value is in the range of 0.5 to 2.0 mm. More preferably, it is within the range of 0.8 to 1.6.
  • the following desirable values related to the size of the protrusion 40 were obtained.
  • the width w of the flat portion 39 is preferably in the range of 12 to 30 mm. Further, the width w of the long hole 41 is desirably in the range of 6 to 10 mm.
  • the vertical plate portion of the bracket first comes into contact with the convex portion 40, and the steering column of the vertical plate portion With the displacement in the center direction, the vertical plate portion and the convex portion 40 are effectively brought into close contact with each other around the shaft member, so that the steering column 1 can be firmly held.
  • connection of the two tubes may be reversed, instead of the inner tube on the upper side and the inner tube on the lower side.
  • the formation of the bulging portion of the steering column described above is not limited to the hydraulic bulge forming method, and an explosive bulge forming method or a rubber bulge forming method may be used. It is not limited to the bulge forming method, but may be formed by a press forming method.
  • the steering column can use an aluminum alloy material instead of a mild steel material.
  • the steering column device according to the present invention is useful for a vehicle steering device.
  • a bulging portion of a steering column is provided with a convex portion protruding outward from a flat portion. Even if this is the case, it can be offset, which is suitable for preventing the steering column tightening holding force from decreasing.

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Abstract

ステアリングコラム1は液圧バルジ成形法で成形される膨出部19を備える。膨出部19は車体取付け用ブラケットの締付け用鉛直板部と対向する、背中合わせの一対の平面部20を有する。一対の平面部20は対向する鉛直板部に向かって外方向に突出して形成される凸部21を備える。膨出部19を液圧バルジ成形法で成形するとき、パンチ穿孔で平面部20に反りか生じたとしても、ステアリングコラム締付け保持力が低下するのを防止できる。

Description

明 細 書 位置調整式ステアリングコラム装置 技術分野
本発明はステアリングコラムに、 たとえば、 バルジ成形法で膨出部 を成形する際にパンチ穿孔で膨出部の平面部に反りが生じたとしても、 チルトあるいはテレスコピック調整操作でステアリングコラムの締付け 保持力が低下するのを防く、ようにした位置調整式ステァリングコラム装 置に関する。 背景技 fe
車輛用ステアリングコラムには運転者が好ましいドライビングポジ シヨンを取ることができるようにステアリングホイールの上下方向の位 置調整を可能にするチルト機構が備えられる。 同じ目的でステアリング ホイールの前後方向の位置調整を可能にするテレスコピック機構、 上下 方向および前後方向の双方の位置調整を可能にするチルト · テレスコピ ック機構が備えられる。
このチルト機構のチルトピボッ トを中心としたチルト揺動あるいはス テアリングコラム軸方向に沿うテレスコピヅク摺動のためにステアリン グコラムは車体側支持部材に対する相対変位をなし得るのと同時に、 選 定された位置ではステアリングコラムの拘束状態を保持するために車体 側支持部材に固定できるように構成される。
このような車体側支持部材に対するステアリングコラムの相対変位と 固定とを果たすのに円筒状のステアリングコラムに固着される、 コラム 側支持部材として、 たとえば、 平坦な側面を備えたディスタンスブラケ ッ トが使用される。 通常、 このディスタンスブラケッ ドの側面には丸孔 あるいは長孔が穿たれており、 チルト機構では丸孔に、 テレスコピック 機構では長孔に軸杆部材を通し、 チルトピボッ トを中心としたチルト揺 動あるいはステアリングコラム軸方向に沿うテレスコピック摺動が可能 なようになっている。 ステアリングコラムとディスタンスブラケッ トと は別々に製作される部材であって、 両者は多くの場合、 溶接によって部 材同士が固着される。
ところで、 このような溶接で固着されるディスタンスブラケヅ トを使 用しない、 新たなステアリングコラムが提案されている。 これは管状の 素材からその一部を膨出させた膨出部によって代用するもので、 液圧バ ルジ成形法を用いて製作することができる。 この種のステアリングコラ ムは、 たとえば、 図 1 1に示すように、 ステアリングコラム 5 1の一部 を膨出させて膨出部 5 2を形成するものが知られている。
この膨出部 5 2は車体側支持部材 (図示せず) に当接させる、 背中合 わせの一対の平面部 5 3を備える。 この平面部 5 3には軸杆部材を通す ' ための丸孔 5 4が穿たれる。 この膨出部 5 2を形成したステアリングコ ラム 5 1によれば、 たとえば、 チルト機構を構成する部品の幾つかを省 略することが可能で、 ステアリング装置の製造コス トを削減できるなど のメ リヅ トがある。
本出願の発明と関連する先行技術文献には次のものがある。
特開平 8— 2 7 6 8 5 2号公報、 (第 3頁、 図 3 )
しかしながら、 液圧バルジ成形法を用いて製作する場合、 特に丸孔 5 4の穿孔時に平面部 5 3にパンチ穿孔に伴う加圧力が作用することから、 平面部 5 3の穿孔部を中心に幾分狂いが生じ、 平面部 5 3が平坦な面に 仕上がらないことがある。 すなわち、 液圧バルジ成形法ではプレス工程 でのパンチ打ち抜き時のように、 ダイによって打ち抜き荷重を受けるの ではなく、 図 1 2に示すように、 パンチ pの加圧力と対向するワーク w と接する、 非剛体である圧油 0で受け止めることを求められる。 この場 合、 穿孔自体は支障がないものの、 穿孔部を中心として平面部 5 3に反 りが発生し、 結果として、 平面部 5 3は平坦な面に仕上がらない。
このような平面部 5 3に生じる反りは、 たとえば、 図 1 3に示すよう に、 基準平面 I に対して A Dだけ誤差を生じさせる。 この平面部 5 3の 反りが大きくなると、チルトあるいはテレスコピック調整操作において、 接触面が不安定となり、 本来生じるべき締付け力を得られず、 ステアリ ングコラムを強固に保持できない。
本発明の目的はバルジ成形法でステアリングコラムの膨出部を成形す る際にパンチ穿孔で反りが生じたとしても、 ステアリングコラム締付け 保持力が低下するのを防止できる、 位置調整式ステアリングコラム装置 を提供することにある。 発明の開示
本発明の望ましい態様は一対の鉛直板部を有する、 車体取付け用ブ ラケッ トと、 このブラケッ トの一対の鉛直板部によって挟持される膨出 部を有する、 円筒状のステアリングコラムと、 ステアリングコラム内に 回転自在に設けられたステアリングシャフ トと、 ステアリングコラムの 膨出部およびブラケッ トの一対の鉛直板部を揷通して設けられた軸杆部 材と、 この軸杆部材に設けられ、 対峙する一対の鉛直板部の間の距離を 調整してステアリングコラムを緊締する締付け機構とを備える位置調整 式ステアリングコラム装置において、 膨出部はブラケッ トの一対の鉛直 板部と対向して形成される一対の平面部、 一対の平面部から対向する鉛 直板部に向かって外方向に突出して形成される凸部および凸部内に穿た れた貫通孔を備える。
本発明の膨出部に形成される凸部は平面部からステアリングコラムの 外方向に突出している。 これはパンチ穿孔で平面部に生じる加工誤差に 応じて突出させるもので、 このような凸部により穿孔時に平面部に反り が生じたとしても、 それを相殺することができる。
この結果、 たとえば、 チルトあるいはテレスコピック調整操作で、-た とえば、 カム機構を用いて締め上げる場合に車体取付け用ブラケッ トの 締付け用鉛直板部と平面部の凸部とが軸杆部材周囲全域で接触し、 締付 けに対して安定した反力が得られるので、 ステアリングコラムを強固に 保持することができる。
本発明において、 凸部は平面部に対して規定値だけ外方向に突出する のが望ましい。
また、 本発明において、 膨出部の平面部スパンはステアリングコラム の外径と同等か、 それよりも大きいことが望ましい。 図面の簡単な説明
. 第 1図は本発明によるステアリングコラム装置の一実施の形態を示 す側面図である。
第 2図は図 1に示されるチルト調整ピボットの詳細を示す断面図で ある。
第 3図は図 1に示されるアツパ側車体取付け用ブラケッ トを示す断 面図である。
第 4図は図 1に示されるステアリングコラムの要部を示す図であり- ( a )はステアリングコラムの斜視図、 ( b )はステアリングコラムの側 面図、 ( c ) はステアリングコラムの断面図である。
第 5図は図 4に示されるステアリングコラムの部分断面図である。 第 6は図本発明に係るステアリングコラム装置に使用されるコラム 締付け機構の断面図である。
第 7図は本発明に係るコラム締付け機構の他の実施の形態を示す断 面図である。
第 8図は本発明に係るステアリングコラムの膨出部に形成される、 凸部を示すもので、 (a ) ( b ) ( c )および(d ) はそれそれ異なる変形 例を示す平面図である。
第 9図は本発明の他の実施の形態に係るステアリングコラムの要部 を示す図であり、 (a ) はステアリングコラムの斜視図、 (b ) はステア リングコラムの断面図である。
第 1 0図は図 9に示されるステアリングコラムの部分断面図である c 第 1 1図は従来の膨出部を有するステアリングコラムの斜視図であ る。
第 1 2図は一般的な液圧バルジ成形法によるパンチ穿孔法を示す模 式図である。
第 1 3図は従来技術によるパンチ穿孔法で生じる平面部の反りを示 す、 ステアリングコラムの部分断面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明のステアリングコラム装置の一実施の形態について図面を参 照して詳細に説明する。 図 1において、 本発明のステアリングコラム装 置はステアリングコラム 1 と、 このステアリングコラム 1内に配置され るステアリングシャフ ト 2とを備える。 このステアリングコラム 1は、 たとえば、 管状の軟鋼素材からなり、 液圧バルジ成形法で膨出部を形成 している。 ステアリングシャフ ト 2はステアリングコラム 1の各端部に 配置される軸受 3、 4によってステアリングコラム 1内に回転自在に支 承されている。 ステアリングシャフ ト 2にはその一端に操舵力を付与す るステアリングホイール 5が取付けられている。
一方、 このステアリングコラム 1はァヅパ側車体取付け用ブラケヅ ト 6によって中間部を保持されると共に、 ステアリングホイール 5から遠 い一端がロア側車体取付け用ブラケッ ト 7によって支持される。
図 2に示すように、 ロア側車体取付け用ブラケッ ト 7は車体に締結部 材よって取付けられる車体取付け板部 8およびこの車体取付け板部 8と 一体に形成され、 鉛直下方向に延在する左右一対の板部を有する鉛直板 部 9 a、 9 bから構成される。 一方、 コラム側にはロア側コラム取付け 用ブラケッ ト 1 0がステアリングコラム 1に溶接によって取付けられて いる。 ロア側コラム取付け用ブラケッ ト 1 0はロア側車体取付け用ブラ ケッ ト 7の左右一対の鉛直板部 9 a、 9 bの間に挟まれ、 ロア側車体取 付け用ブラケッ ト 7の鉛直板部 9 a、 9 bと対峙するように左右一対の 板部 l l a、 l i bを有しており、 断面コ字状に形成されている。
ロア側車体取付け用ブラケッ ト 7の左右一対の鉛直板部 9 a、 9 bに は前方に向かって開放した貫通孔 1 2 (図 1参照) が形成され、 ロア側 コラム取付け用ブラケッ ト 1 0の左右一対の板部 1 1 a、 1 1 bには円 形の貫通孔 1 3が形成されており、 この貫通孔 1 2、 1 3にチルトボル ト 1 4が貫通して配置され、 ナッ ト 1 5 と螺合することによって固定さ れている。 このチルトポルト 1 4はステアリングホイール 5側からの荷 重が働いた場合、 車体前方に向かって変位し、 開放した貫通孔 1 2から 離脱する。 また、 これはステアリングコラム 1のチルトピボッ トとして 機能し、 ステアリングコラム 1のチルト位置調整時にはチルトビンを中 心に揺動自在となる。
アツパ側車体取付け用プラケッ ト 6は、 図 3に示すように、 車体に取 付けられる車体取付け板部 1 6および左右一対の締付け用鉛直板部 1 7 a、 1 7 bを備える。 この締付け用鉛直板部 1 7 a、 1 7 bは共に車体 取付け板部 1 6に連結され、 鉛直上下方向に延在しており、 対峙する鉛 直板部 1 7 a、 1 7 bの間でステアリングコラム 1を挟持する。 鉛直板 部 1 7 a、 1 7 bにはそれぞれ円弧状溝 1 8が形成され、 チルト調整操 作によってステアリングコラム 1の上下方向の摇動を自在にする。
このアツパ側車体取付け用ブラケッ ト 6の車体取付け部と車体との間 には図示しない離脱部材 (たとえば、 カプセルコ一ティングプレート) が装着される。 これにより、 ステアリングホイール側から過大な荷重が 働いた場合、 上述したチルトポルト 1 4の離脱と共に車体取付け用ブラ ケッ ト 6が滑りながら、 前方に変位し、 車体から離脱する。
図 4 ( a ) に示すように、 アツパ側車体取付け用ブラケッ ト 6の鉛直 板部 1 7 a、 1 7 bの間に挟持される、 ステアリングコラム 1の膨出部 1 9は長手方向のほぼ中間部に成形される。この膨出部 1 9は、図 4 ( b ) ( c ) に示すように、 背中合わせの一対の平面部 2 0を傭える。 この平 面部 2 0はスパン Sがステアリングコラム直径 D sと同等か、またはそれ も大きく構成される。 この背中合わせの一対の平面部 2 0はいずれもス テアリングコラム 1の外方向(鉛直板部に向かう方向)に突出している、 円形の凸部 2 1を備える。 一対の凸部 2 1にはそれぞれ軸杆部材を通す ための丸孔 2 2を穿っている。 この丸孔 2 2は液圧バルジ成形工程でス テアリングコラム 1の外側から内側に向ってパンチによつて穿孔したも のである。 平面部 2 0に形成される凸部 2 1は平面部 2 0からステアリ ングコラム 1の外方向に厶 Aだけ突出している。
図 5に示すように、 凸部 2 1は平面部 2 0に沿う基準平面 Iに対して ステアリングコラム 1の外方向に△ Aだけ突出している。 △ Aについて 試験した結果によれば、 管状素材の肉厚 tが 1 . 6〜2 . 3 mmである とき、望ましい値は 0 . 5〜2 . 0 nunの範囲内である。より望ましくは、 0 . 8 ~ 1 . 6範囲内がよい。 一方、 試験によれば、 凸部 2 1の大きさ に関係する、 次の望ましい値を得た。 平面部 2 0の直径 Dは 1 2〜 3 0 mmの範囲内がよく、 また、 試験結果から丸孔 2 2の直径 dは 6〜 1 0 m mの範囲内が望ましい。
チルト調整位置を固定するコラム締付け機構について図 6を参照して 説明する。 頭部 2 3を有する軸杆部材 2 4はアツパ側車体取付け用ブラ ケッ ト 6の鉛直板部 1 7 aの円弧状溝 1 8、 ステアリングコラム 1の一 対の平面部 2 0の丸孔 2 2および鉛直板部 1 Ί bの円弧状溝 1 8を貫通 している。 軸杆部材 2 4の頭部 2 3のうち、 鉛直板部 1 7 bと接する箇 所は略長方形断面となって溝 1 8と係合し、 回転不能となっている。 一方、 鉛直板部 1 Ί aから突出した軸杆部材 2 4の先端には固定カム 部材 2 5および可動カム部材 2 6ならびにレバー 2 7、 スラスト軸受 2 8が配置され、 さらにその先端には軸杆部材 2 4に形成されたねじ部に 螺合するナツ ト部材 2 9によって締付け固定されている。 固定カム部材 2 5の鉛直板部 1 7 aと接する面は略長方形断面となって溝 1 8 と係合 しており、 回転不能となっている。 可動カム部材 2 6とレバ一 2 7とは 相対回転不能に結合されており、 レバー 2 7の操作と可動カム部材 2 6 の回転とが連動するようになっている。
固定カム部材 2 5および可動カム部材 2 6には相手カム部材と対向す る面にカム山が各々形成されており、 カム同士が相対回転すると、 固定 カム部材 2 5と可動カム部材 2 6 との軸間距離が変化する。 ステアリン グコラムの位置を調整しょうとする場合、 レバ一 2 7を一方に回転させ ると、 可動カム部材 2 6が回転することで、 固定カム部材 2 5と可動力 ム部材 2 6との軸方向距離が縮まり、 それに伴って'鉛直板部 1 7 a、 1 7 b間の距離が広がることによってステアリングコラム 1の締付けが解 除され、 ステアリングコラム 1が位置調整自在となる。
ステアリングコラム 1の位置調整を完了し、 ステアリングコラムの位 置を固定しょう とする場合、 レバ一 2 7を逆方向に回転させる。 このと き、 レバ一 2 7の回転と連動して可動カム部材 2 6が回転し、 それに伴 つて固定カム部材 2 5と可動カム部材 2 6との軸方向距離が広がる。 そ れに伴い鉛直板部 1 7 a、 1 7 b間の距離が縮まり、 ステアリングコラ ム 1の膨出部 1 9が締付けられることによってステアリングコラム 1の 位置が固定される。
本実施の形態においては、 上記構成からチルト調整操作時には車体取 付け用ブラケッ ト 6の鉛直板部 1 7 a、 1 7 bが最初に凸部 2 1 と接し、 鉛直板部 1 7 a、 1 7 bのステアリングコラム中心方向への変位と共に 鉛直板部 1 7 a、 1 7 bと凸部 2 1 とが軸杆部材 2 4の周りで効果的に 密着することで、ステアリングコラム 1を強固に保持することができる。 本発明の上記と異なる実施の形態を説明する。 図 7に示すように、 本 実施の形態では異なるコラム締付け機構によって構成される。 このコラ ム締付け機構は以下の構成からなる。 頭部 2 3を有する軸杆部材 2 4は アツパ側車体取付け用ブラケッ ト 6の鉛直板部 1 7 aの円弧状溝 1 8、 ステアリングコラム 1の一対の平面部 2 0の丸孔 2 2および鉛直板部 1 7 bの円弧状溝 1 8を貫通している。 軸杆部材 2 4の頭部 2 3のうち、 鉛直板部 1 7 bと接する箇所は略長方形断面となって溝 1 8と係合して おり、 回転不能となっている。
一方、 鉛直板部 1 7 aから突出した軸杆部材 2 4の先端部には雄ねじ が形成されている。 雄ねじと螺合するナツ ト部材 3 0は一方の面は鉛直 部材 1 7 aと接しており、 他方の面はテ一パ面 3 1 となっている。 ナツ ト部材 3 0のテ一パ面 3 1 と嵌合するようにレバー 3 2の先端にもテ一 パ面が形成されており、 それらが嵌合している。 ナッ ト部材 3 0には雌 ねじが貫通して形成されている。 ナツ ト部材 3 0の雌ねじの一方の側は 上述の通り軸杆部材 2 4と螺合しており、 雌ねじの他方の側には固定ボ ルト 3 3が螺合されている。 この固定ボルト 3 3の締付けによってナツ ト部材 3 0とレバ一 3 2のテ一パ面が相対回転不能に固定される。
ステアリングコラムの位置を調整しょうとする場合、 レバ一 3 2を一 方に回転させると、 ナッ ト部材 3 0が同じ方向に回転することによって 鉛直板部 1 7 a、 1 7 b間の距離が広がる。 これにより、 ステアリング コラム 1の締付けが解除され、 ステアリングコラム 1が位置調整自在と なる。
ステアリングコラム 1の位置調整を完了し、 ステアリングコラムの位 置を固定しょうとする場合、 レバ一 3 2を逆方向に回転させる。 このと き、 レバー 3 2の回転に従ってナッ ト部材 3 0が回転することで、 鉛直 板部 1 7 a、 1 7 b間の距離が縮まり、 ステアリングコラム 1の膨出部 1 9が締付けられることによってステアリングコラム 1の位置が固定さ れる。
本実施の形態においても、 先に述べた実施の形態と同様に、 チルト調 整操作時にはブラケッ ト 6の鉛直板部 1 7 a、 1 7 bが最初に凸部 2 1 と接し、 鉛直板部 1 7 a、 1 7 bのステアリングコラム中心方向への変 位と共に鉛直板部 1 7 a、 1 7 bと凸部 2 1とが軸杆部材 2 4の周りで 効果的に密着することによりステアリングコラム 1を強固に保持するこ とができる。
なお、 上記各実施の形態において、 平面部 2 0に形成される円形の凸 部 2 1に代えて、 図 8 ( a ) ( b ) に示す四角形、 六角形などの多角形の 凸部 3 4、または図 8 ( c )に示す楕円形の凸部 3 4、あるいは図 8 ( d ) に示す長円形の凸部 3 4で構成してもよい。
本発明の上記と異なる実施の形態について説明する。 構成は前述の第 1の実施の形態とほぼ同じである。 アウターチューブのロア側の構成も 第 1の実施の形態と同じである。 テレスコピヅク式ステアリングコラム 装置に適用する本実施の形態のステアリングコラム 3 5は、 図 9 ( a ) に示すように、 ィンナ一チューブ 3 6とァゥ夕一チューブ 3 7とを備え る。 このィンナ一チューブ 3 6はアウターチューブ 3 7内に嵌入されて おり、 ステアリングコラム軸方向に摺動自在に構成される。 インナ一チ ュ一ブ 3 6およびアウターチューブ 3 7は共に管状の軟鋼素材から製作 される。
このステアリングコラム 3 5はィンナ一チューブ 3 6にァヅパ側車体 取付け用ブラケッ トの一対の鉛直板部の間に挟持される膨出部 3 8を形 成している。 この膨出部 3 8は、 図 9 ( b ) ( c ) に示すように、 背中合 わせの一対の平面部 3 9を備える。 この背中合わせの一対の平面部 3 9 はスパン Sがステアリングコラム直径 D sと同等か、またはそれも大きく 構成される。 一対の平面部 3 9はいずれもステアリングコラム 3 5の外 方向 (鉛直板部に向かう方向) に突出している、 長円形の凸部 4 0を備 える。 一対の凸部 4 0にはそれそれ軸杆部材を通すための長孔 4 1を穿 つている。 この長孔 4 1は液圧バルジ成形工程でステアリングコラム 3 5の外側から内側に向ってパンチによって穿孔したものである。 平面部 3 9に形成される凸部 4 0は平面部 3 9からステアリングコラム 3 5の 外方向に△ Aだけ突出している。
図 1 0に示すように、 凸部 4 0は平面部 3 9に沿う基準平面 Iに対し てステアリングコラム 3 5の外方向に△ Aだけ突出している。 Δ Αにつ いて試験した結果によれば、 管状素材の肉厚 tが 1 . 6 ~ 2 . 3 mmで あるとき、 望ましい値は 0 . 5 ~ 2 . O mmの範囲内である。 より望まし くは、 0 . 8 ~ 1 . 6範囲内がよい。 一方、 試験によれば、 凸部 4 0の 大きさに関係する、 次の望ましい値を得た。 平面部 3 9の幅 wは 1 2〜 3 0 mmの範囲内がよい。 また、長孔 4 1の幅 wは 6〜 1 0 mmの範囲内 が望ましい。
本実施の形態においては、 テレスコピヅクまたはチルト ' テレスコピ ック調整操作で、 たとえば、 カム機構で締め上げる場合にはブラケッ ト の鉛直板部が最初に凸部 4 0と接し、 鉛直板部のステアリングコラム中 心方向への変位と共に鉛直板部と凸部 4 0とが軸杆部材の周りで効果的 に密着することで、 ステアリングコラム 1を強固に保持することができ る。
なお、 2つのチューブの結合はアツパ側にインナーチューブ、 ロア側 にァゥ夕一チューブを配置するものに代えて、 逆の配置によって構成し てもよい。
また、 上記したステアリングコラムの膨出部の成形は液圧バルジ成形 法に限られず、 爆発バルジ成形法、 ゴムバルジ成形法を用いてもよい。 バルジ成形法に限られず、 プレス成形法によって成形してもよい。
さらに、 ステアリングコラムは軟鋼素材に代えて、 アルミニウム合金 素材を使用することができる。 産業上の利用可能性
本発明に係るステアリングコラム装置は車輛用ステアリング装置に 有用であり、 特に、 ステアリングコラムの膨出部に平面部から外方向に 突出している凸部を備えるもので、 穿孔時に平面部に反りが生じたとし ても、 それを相殺することができ、 ステアリングコラム締付け保持力が 低下するのを防止するのに適する。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 一対の鉛直板部を有する、 車体取付け用ブラケッ トと、 前記 ブラケットの一対の鉛直板部によって挟持される膨出部を有する、 円筒 状のステアリングコラムと、 前記ステアリングコラム内に回転自在に設 けられたステアリングシャフ トと、 前記ステアリングコラムの膨出部お よび前記ブラケットの一対の鉛直板部を揷通して設けられた軸杆部材と、 前記軸杆部材に設けられ、 対峙する前記一対の鉛直板部の間の距離を調 整して前記ステアリングコラムを緊締する締付け機構とを備える位置調 整式ステアリングコラム装置において、 前記膨出部は前記ブラケッ 卜の 一対の鉛直板部と対向して形成される一対の平面部、 前記一対の平面部 から対向する前記鉛直板部に向かって突出して形成される凸部および前 記凸部内に穿たれた貫通孔を備えることを特徴とする位置調整式ステア リングコラム装置。
2 . 前記凸部が前記平面部に対して規定値だけ外方向に突出する ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の位置調整式ステアリングコラ ム装置。
3 . 前記膨出部の平面部スパンが前記ステアリングコラムの外径 と同等か、 またはそれよりも大きく構成されることを特徴とする請求の 範囲第 1項または第 2項記載の位置調整式ステアリングコラム装置。
4 . 前記膨出部の貫通孔が丸孔であることを特徴とする請求の範 囲第 1項ないし第 3項記載の位置調整式ステアリングコラム装置。
5 . 前記膨出部の貫通孔が長孔であることを特徴とする請求の範 囲第 1項ないし第 3項記載の位置調整式ステアリングコラム装置。
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