WO2012017880A1 - ステアリング装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a steering device, and more particularly to a position-adjustable steering device that can adjust the telescopic position (front-rear direction position) of a steering wheel in accordance with the physique and driving posture of the driver.
- a steering device As a device for adjusting the telescopic position of the steering wheel according to the physique and driving posture of the driver, there is a steering device called a telescopic steering device. Furthermore, as a device for adjusting both the tilt position (vertical direction position) and the telescopic position of the steering wheel, there is a steering device called a tilt / telescopic steering device.
- Such a steering device is provided with a tightening rod for tightening the outer column adjusted to a desired adjustment position to the inner column by operating the operation lever and clamping the outer column to the side plate of the vehicle body mounting bracket.
- a tightening rod for tightening the outer column adjusted to a desired adjustment position to the inner column by operating the operation lever and clamping the outer column to the side plate of the vehicle body mounting bracket.
- the vehicle body mounting bracket when the telescopic position of the steering wheel is in the vicinity of the adjustment end on the front side of the vehicle body, even if a large force is applied to the steering wheel toward the front side of the vehicle body, the vehicle body mounting bracket is prevented from being detached from the vehicle body. It is an object to provide an apparatus.
- the first invention has an inner column that can be fixed to a vehicle body, an outer fitting that can be telescopically adjusted on the outer peripheral surface of the inner column, and a slit that is formed over a predetermined length in the axial direction.
- An outer column that pivotally supports a steering shaft equipped with wheels, a body mounting bracket that can be attached to the body for collapsible movement on the front side of the body, and a diameter reduction of the inner peripheral surface of the outer column at a desired telescopic position
- the vehicle body mounting bracket is tightened inward in the vehicle width direction by operating the operation lever, and the outer column is mounted on the vehicle body mounting bracket.
- the steering apparatus includes an engaging member that rotates together with the tightening rod to engage with the engaging groove.
- a second invention is the steering device according to the first invention, wherein the engagement groove is formed in the same phase as the slit.
- a third invention is a steering device according to the steering device of the first invention, wherein the front end of the engagement groove and the front end of the engagement member are in surface contact.
- the axial length of the engagement groove is such that the engagement member is engaged when the engagement member is disengaged from the engagement groove.
- the steering apparatus is characterized in that it is formed in the shortest length that does not interfere with the groove.
- the steering device in the steering apparatus according to the first aspect of the present invention, includes a biasing member that biases the engagement member in the axial direction of the tightening rod and presses the engagement member into the engagement groove. This is a featured steering apparatus.
- a steering assist portion that applies a predetermined steering assist force to the steering shaft in accordance with torque applied to the steering wheel is attached to the inner column. This is a steering device.
- the steering device of the present invention has an inner column that can be fixed to the vehicle body, a slit that is telescopically adjusted on the outer peripheral surface of the inner column, and has a slit formed over a predetermined length in the axial direction.
- An outer column that pivotally supports the mounted steering shaft, a vehicle body mounting bracket that can be attached to the vehicle body so that it can be collapsible to the front side of the vehicle body, and the inner peripheral surface of the outer column is reduced in diameter at a desired telescopic position.
- the body mounting bracket is tightened inward in the vehicle width direction by operating the operation lever, and the outer column is clamped to the body mounting bracket.
- the telescope is formed on the rod and the outer column.
- the outer column is unclamped to the body mounting bracket by operating the telescopic adjustment long groove that is formed long in the position adjustment direction and the fastening rod is inserted, the engagement groove formed in the inner column, and the operation lever, An engagement member that rotates with the tightening rod and engages with the engagement groove is provided.
- the vehicle body rear end of the telescopic adjustment long groove of the outer column is connected to the fastening rod 5. And push the clamping rod toward the front of the vehicle.
- the tightening rod is slightly pushed forward of the vehicle body, the engagement member comes into contact with the engagement groove and pushes the inner column forward of the vehicle body. Since the inner column is fixed to the vehicle body, a large force applied to the front side of the vehicle body applied to the steering wheel is supported by the vehicle body via the inner column, and the force applied to the vehicle body mounting bracket can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent the vehicle body mounting bracket from being detached from the vehicle body.
- it is preferable to form the engaging groove in the same phase as the slit because the engaging member can be stored compactly in the slit.
- FIG. 4 is an enlarged perspective view of the vehicle body mounting bracket of FIG. 3.
- FIG. 4 is an enlarged exploded perspective view of the outer column and the clamp device of FIG. 3.
- FIG. 6 is an enlarged vertical sectional view showing a state in which an outer column is clamped to a vehicle body mounting bracket by operating an operation lever.
- FIG. 6 is an enlarged longitudinal sectional view showing a state where an outer lever is unclamped to a vehicle body mounting bracket by operating an operation lever.
- FIG. 1 is an overall perspective view showing a state in which a steering device 101 of the present invention is attached to a vehicle.
- the steering device 101 pivotally supports a steering shaft 102 so as to be rotatable.
- a steering wheel 103 is attached to the upper end (rear side of the vehicle body) of the steering shaft 102, and an intermediate shaft 105 is connected to the lower end of the steering shaft 102 (front side of the vehicle body) via a universal joint 104.
- a universal joint 106 is connected to the lower end of the intermediate shaft 105, and a steering gear 107 including a rack and pinion mechanism is connected to the universal joint 106.
- FIG. 2 is a perspective view of a main part of the steering device 101 according to the embodiment of the present invention as viewed from the rear side of the vehicle body.
- 3 is a longitudinal sectional view around the vehicle body mounting bracket of FIG. 2
- FIG. 4 is a bottom view of FIG. 3
- FIG. 5 is an exploded perspective view of FIG. 6 is an enlarged perspective view of the vehicle body mounting bracket of FIG. 3
- FIG. 7 is an enlarged exploded perspective view of the outer column and the clamp device of FIG.
- FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing a state in which the operation lever is operated and the outer column is clamped to the vehicle body mounting bracket.
- FIG. 9 is an enlarged longitudinal sectional view showing a state where the outer column is unclamped to the vehicle body mounting bracket by operating the operation lever.
- the steering device 101 includes a vehicle body mounting bracket 2, an inner column (lower column) 3, a steering assist unit 31 (electric assist mechanism), an outer column (upper column) 4, and the like. It is configured.
- the right end of the steering assist portion (electric assist mechanism) 31 is fixed to the front side of the vehicle body of the inner column 3 (left side in FIG. 2) by press-fitting.
- the steering assist unit 31 includes an electric motor 311, a reduction gear box unit 312, an output shaft 313, and the like.
- a bracket 314 formed integrally with the front end of the vehicle body of the steering assist portion 31 is supported by a vehicle body (not shown) so that the tilt position can be adjusted via a tilt center axis (not shown).
- the inner peripheral surface 45 of the outer column 4 is fitted on the outer peripheral surface 32 of the inner column 3 so as to be capable of telescopic position adjustment (sliding parallel to the central axis of the inner column 3).
- An upper steering shaft 102A is pivotally supported on the outer column 4, and a steering wheel 103 (see FIG. 1) is fixed to the rear side (right side in FIG. 2) of the upper steering shaft 102A.
- a slit 47 penetrating from the outer peripheral surface 46 of the outer column 4 to the inner peripheral surface 45 is formed on the vehicle body lower side of the outer column 4.
- the slit 47 has a shape in which both the front end side and the rear end side of the outer column 4 are closed.
- the lower steering shaft 102B is rotatably supported on the inner column 3, and the lower steering shaft 102B is spline-fitted with the upper steering shaft 102A. Therefore, regardless of the telescopic position of the outer column 4, the rotation of the upper steering shaft 102A is transmitted to the lower steering shaft 102B.
- the steering assist unit 31 detects torque acting on the lower steering shaft 102B, drives the electric motor 311 to rotate the output shaft 313 with a required steering assist force.
- the rotation of the output shaft 313 is transmitted to the steering gear 107 via the universal joint 104, the intermediate shaft 105, and the universal joint 106, and the steering angle of the wheel can be changed.
- a vehicle body mounting bracket 2 that holds the outer column 4 from both the left and right sides in the vehicle width direction is attached to the vehicle body front side of the outer column 4 (left side in FIGS. 2 and 3).
- the vehicle body mounting bracket 2 includes an upper plate 23 formed substantially horizontally in the vehicle width direction, and extends from the upper plate 23 to the vehicle body lower side so that the outer column 4 extends in the vehicle width direction. It has a pair of left and right side plates 24 and 25 sandwiched from both left and right sides.
- the upper plate 23 is formed with notched grooves (formed by opening the rear side of the vehicle body) 21, 21.
- the capsule 22 and the shock absorbing plate (see FIG. 6) 28 fitted in the notched grooves 21, 21 are formed.
- the upper plate 23 is attached to the vehicle body via the.
- the vehicle body mounting bracket 2 and the outer column 4 are separated from the capsule 22 toward the front side of the vehicle body when the driver collides with the steering wheel 103 during a secondary collision and a large impact force is applied.
- the impact absorbing plate 28 is plastically deformed to absorb impact energy at the time of collision.
- a pair of clamp members 41 and 42 are integrally formed on the vehicle body front side of the outer column 4 so as to protrude to the vehicle body lower side of the outer column 4.
- Telescopic adjustment long grooves 43 and 44 extending in the axial direction of the outer column 4 are formed in the clamp members 41 and 42.
- tilt adjustment long grooves 26 and 27 are formed in the side plates 24 and 25 of the vehicle body mounting bracket 2.
- the tilt adjusting long grooves 26 and 27 are formed in an arc shape centered on the tilt central axis.
- the outer surfaces 411 and 421 of the clamp members 41 and 42 are slidably in contact with the inner surfaces 242 and 252 of the side plates 24 and 25 of the vehicle body mounting bracket 2.
- the round rod-shaped fastening rod 5 is inserted from the left side of FIGS. 5 and 7 through the tilt adjusting long grooves 26 and 27 and the telescopic adjusting long grooves 43 and 44.
- the operation lever 61, the movable cam 62, the fixed cam 63, the movable tilt lock gear 65, and the tilt spacer 66 are fitted on the left end side of the tightening rod 5 in order from the left, and the tilt adjustment long groove 27 and the telescopic adjustment long groove 44 are fitted. Pass through.
- a spring (coil spring) 67 and an engagement member 68 inserted between the inner side surfaces 412 and 422 of the clamp members 41 and 42 are externally fitted to the tightening rod 5, and the telescopic adjustment long groove 43 and the tilt adjustment long groove 26 are fitted. Pass the right end of the clamping rod 5 through. Subsequently, a tilt spacer 69, a cylindrical spacer 70, a washer 71, and a thrust bearing 72 are fitted on the right end side of the tightening rod 5 in order from the left, and a caulking nut 73 is caulked and fixed to the right end of the tightening rod 5.
- an engagement groove 34 penetrating from the outer peripheral surface 32 of the inner column 3 to the inner peripheral surface 33 is formed on the vehicle body lower side of the inner column 3.
- the engaging groove 34 is formed at the same phase position as the slit 47 of the outer column 4.
- the engaging member 68 rotates counterclockwise together with the tightening rod 5, and the engaging protrusion 681 of the engaging member 68 is engaged. It is detached from the groove 34. Since the engagement groove 34 is formed at the same phase position as the slit 47, the engagement member 68 can be accommodated in the slit 47 in a compact manner.
- the axial length of the engagement groove 34 is such that the engagement protrusion 681 of the engagement member 68 does not interfere with the vehicle body front end and vehicle body rear end of the engagement groove 34 when the engagement protrusion 681 is disengaged from the engagement groove 34. It is formed in the shortest length. Therefore, when the inner peripheral surface 45 of the outer column 4 is reduced in diameter and the outer peripheral surface 32 of the inner column 3 is tightened and clamped (telescopic clamp), the amount of collapse of the inner column 3 is suppressed, and the telescopic clamping force is reduced. Can be suppressed.
- the fixed cam 63 is prevented from rotating by a rectangular portion formed on the right end surface of the fixed cam 63 being fitted into the tilt adjusting long groove 27.
- a rectangular outer peripheral surface 51 is formed on the left side of the clamping rod 5 over a predetermined axial length.
- a rectangular outer peripheral surface 51 of the tightening rod 5 is fitted in a rectangular hole formed in the operation lever 61 and the engaging member 68 so as to transmit the rotational torque.
- the movable cam 62 is press-fitted into the operation lever 61 and rotates integrally with the operation lever 61.
- the movable tilt lock gear 65 is formed with a plurality of gears in the tilt direction and meshes with a plurality of fixed tilt lock gears 74 bolted to the outer surface 251 of the side plate 25 to strengthen the holding force in the tilt direction. ing.
- a spring 64 is inserted between the right end surface of the fixed cam 63 and the left end surface of the movable tilt lock gear 65, and when the outer column 4 is unclamped with respect to the vehicle body mounting bracket 2, the play of the operation lever 61 is The movable tilt lock gear 65 is floated with respect to the fixed cam 63 so that the movable tilt lock gear 65 and the fixed tilt lock gear 74 are smoothly engaged with each other.
- the tilt spacers 66 and 69 are made of synthetic resin, have a substantially rectangular shape that is long in the tilt direction, and have a two-sided width that is substantially the same as the groove width of the long grooves 26 and 27 for tilt adjustment. Accordingly, the tilt spacers 66 and 69 are fitted in the tilt adjusting long grooves 26 and 27 and smoothly slide in the tilt adjusting direction when the tilt position of the outer column 4 is adjusted.
- 3 and 8 are longitudinal sectional views showing a state in which the outer column 4 is clamped to the vehicle body mounting bracket 2 by rotating the operation lever 61 counterclockwise.
- the operation lever 61 When the operation lever 61 is rotated in the clamping direction, the mountain of the inclined cam surface of the movable cam 62 rides on the mountain of the inclined cam surface of the fixed cam 63, and the inner end surface in the vehicle width direction of the fixed cam 63 is the outer surface of the left side plate 25. 251 is pushed inward, and the left side plate 25 is elastically deformed inward to strongly press the outer surface 421 of the left clamp member 42 of the outer column 4.
- the left and right clamp members 41 and 42 of the outer column 4 can be tilt clamped to the vehicle body mounting bracket 2 with a large holding force at a predetermined tilt adjustment position.
- the clamp members 41 and 42 are elastically deformed inward in a direction in which the inner side surfaces 412 and 422 of the clamp members 41 and 42 approach each other, and the width of the slit 47 of the outer column 4 is narrowed. Accordingly, the inner peripheral surface 45 of the outer column 4 is reduced in diameter, and the outer peripheral surface 32 of the inner column 3 is tightened and clamped (telescopic clamp).
- the engagement protrusion 681 of the engagement member 68 is detached from the engagement groove 34 in a state where the tilt clamp and the telescopic clamp are performed.
- FIG. 9 is an enlarged longitudinal sectional view showing a state where the outer column 4 is unclamped to the vehicle body mounting bracket 2 by operating the operation lever 61.
- the driver rotates the operation lever 61 in the clockwise direction
- the crest of the inclined cam surface of the fixed cam 63 and the trough of the inclined cam surface of the movable cam 62 are engaged with each other.
- the axial positions of the fixed cam 63 and the movable cam 62 relatively approach each other.
- the side plates 24 and 25 of the vehicle body mounting bracket 2 in which the distance in the free state is set wider than the width of the outer surfaces 411 and 421 of the left and right clamp members 41 and 42 of the outer column 4 are elastic in the direction opposite to the clamping direction, respectively.
- the outer column 4 becomes free with respect to the side plates 24 and 25 of the vehicle body mounting bracket 2.
- the clamp members 41 and 42 elastically return to the outside in the direction in which the inner side surfaces 412 and 422 of the clamp members 41 and 42 are separated from each other, and the width of the slit 47 of the outer column 4 increases. Accordingly, the inner peripheral surface 45 of the outer column 4 is expanded in diameter, and the outer peripheral surface 32 of the inner column 3 is loosened and unclamped (telescopic unclamping). As shown in FIG.
- the engaging member 68 rotates clockwise together with the tightening rod 5, and the engaging protrusion 681 of the engaging member 68 is engaged with the engaging groove 34.
- the contact surface 682 on the vehicle body front side of the engagement protrusion 681 is substantially parallel to the vehicle body front end of the engagement groove 34.
- the outer column 4 can be displaced in the tilt direction while guiding the tightening rod 5 to the long slots 26 and 27 for tilt adjustment of the vehicle body mounting bracket 2, and the tilt direction of the steering wheel 103 can be adjusted arbitrarily.
- the outer column 4 is displaced in the telescopic direction along the outer peripheral surface 32 of the inner column 3 while guiding the telescopic adjustment long grooves 43 and 44 of the outer column 4 to the tightening rod 5, so that the telescopic direction of the steering wheel 103 is increased. Adjustments can be made arbitrarily.
- the vehicle body front side of the inner column 3 is fixed to the vehicle body by a bracket 314. Accordingly, the large force applied to the front side of the vehicle body applied to the steering wheel 103 is supported by the vehicle body via the inner column 3, and the force applied to the vehicle body mounting bracket 2 can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the vehicle body mounting bracket 2 from being detached from the vehicle body. If a protrusion is formed on the front end or periphery of the vehicle body of the engagement groove 34 to increase the contact area with the contact surface 682 of the engagement protrusion 681 or the periphery of the engagement groove 34 is reinforced with a rib, the engagement groove This is preferable because the durability and rigidity of 34 are increased.
- the present invention is applied to a tilt / telescopic steering device capable of both tilt position adjustment and telescopic position adjustment has been described, but the present invention is applied to a telescopic steering device capable of only telescopic position adjustment.
- the invention may be applied.
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Abstract
ステアリングホイールのテレスコピック位置が車体前方側の調整端近傍にある時に、ステアリングホイールに車体前方側へ過って大きな力を加えても、車体取付けブラケットが車体から離脱しないようにしたステアリング装置を提供する。 ステアリングホイール１０３のテレスコピック位置が車体前方側の調整端近傍にある時に、ステアリングホイール１０３に車体前方側へ過って大きな力を加えると、テレスコ調整用長溝４３、４４の車体後方端が締付けロッド５に当接し、締付けロッド５を車体前方側に押し、係合突起６８１がインナーコラム３を車体前方側に押す。ステアリングホイール１０３に加わった車体前方側への大きな力は、インナーコラム３を介して車体によって支持され、車体取付けブラケット２に加わる力を減少させることができる。従って、車体取付けブラケット２が車体から離脱するのを防止することができる。
Description
本発明はステアリング装置、特に、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（前後方向位置）を調整することができる位置調整式の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を調整する為の装置として、テレスコピック式ステアリング装置と呼ばれるステアリング装置がある。さらに、ステアリングホイールのチルト位置（上下方向位置）とテレスコピック位置の両方の位置を調整する為の装置として、チルト・テレスコピック式ステアリング装置と呼ばれるステアリング装置がある。
このようなステアリング装置では、所望の調整位置に調整したアウターコラムを、操作レバーの操作でインナーコラムに締付けるとともに、車体取付けブラケットの側板にアウターコラムを締め付けてクランプする締付けロッドが備えられている。また、二次衝突時に車体前方側に大きな衝撃力が作用した時に、車体取付けブラケットが車体から離脱して車体前方側にコラプス移動し、運転者に加わる衝撃力を緩和するようにしている。
このようなステアリング装置で、インナーコラムに対するアウターコラムの締付けを解除した状態で、ステアリングホイールのテレスコピック位置が車体前方側の調整端近傍にある時に、ステアリングホイールに車体前方側へ過って大きな力を加えてしまう場合がある。すると、アウターコラムのテレスコ調整用長溝の車体後方端が締付けロッドに当接して、締付けロッドを車体前方側に押す。締付けロッドが車体前方側に押されると、締付けロッドが車体取付けブラケットを車体前方側に押して、車体取付けブラケットが車体から離脱してしまい、アウターコラムが脱落する恐れがある。
特許文献１のステアリング装置は、アウターコラムをインナーコラムに締付けた時に、ガタ取りカムがインナーコラムの外周面を押し付けて、アウターコラムに対するインナーコラムのガタを無くしている。しかし、ステアリングホイールのテレスコピック位置を調整するために、インナーコラムに対するアウターコラムの締付けを解除すると、ガタ取りカムがインナーコラムの外周面から離れる。従って、ステアリングホイールに車体前方側へ過って大きな力を加えると、締付けロッド及び車体取付けブラケットには車体前方側への押し付け力が作用するため、車体取付けブラケットが車体から離脱するのを防止できない。
本発明は、ステアリングホイールのテレスコピック位置が車体前方側の調整端近傍にある時に、ステアリングホイールに車体前方側へ過って大きな力を加えても、車体取付けブラケットが車体から離脱しないようにしたステアリング装置を提供することを課題とする。
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、車体に固定可能なインナーコラム、上記インナーコラムの外周面にテレスコピック位置調整可能に外嵌し、軸方向の所定長に渡って形成されたスリットを有し、ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトを回動可能に軸支したアウターコラム、車体前方側にコラプス移動可能に車体に取付け可能な車体取付けブラケット、所望のテレスコピック位置で、上記アウターコラムの内周面を縮径させて、上記インナーコラムの外周面をクランプするとともに、上記車体取付けブラケットに上記アウターコラムをクランプするために、操作レバーの操作で車体取付けブラケットを車幅方向内側に締付け、アウターコラムを車体取付けブラケットにクランプする締付けロッド、上記アウターコラムに形成され、テレスコピック位置調整方向に長く形成されて上記締付けロッドが挿通されるテレスコ調整用長溝、上記インナーコラムに形成された係合溝、上記操作レバーを操作して、上記アウターコラムを車体取付けブラケットにアンクランプした時に、上記締付けロッドとともに回転して上記係合溝に係合する係合部材を備えたことを特徴とするステアリング装置である。
第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記係合溝は上記スリットと同一位相に形成されていること
を特徴とするステアリング装置である。
を特徴とするステアリング装置である。
第３番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記係合溝の車体前方端と係合部材の車体前方端が面接触することを特徴とするステアリング装置である。
第４番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記係合溝の軸方向の長さは、上記係合部材が係合溝に係合離脱する時に、係合部材が係合溝に干渉しない最短の長さに形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
第５番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記係合部材を上記締付けロッドの軸方向に付勢して上記係合溝に係合部材を押し付ける付勢部材を有することを特徴とするステアリング装置である。
第６番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記ステアリングホイールに加わるトルクに応じて所定の操舵補助力を上記ステアリングシャフトに付与する操舵補助部が上記インナーコラムに取り付けられていることを特徴とするステアリング装置である。
本発明のステアリング装置は、車体に固定可能なインナーコラムと、インナーコラムの外周面にテレスコピック位置調整可能に外嵌し、軸方向の所定長に渡って形成されたスリットを有し、ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトを回動可能に軸支したアウターコラムと、車体前方側にコラプス移動可能に車体に取付け可能な車体取付けブラケットと、所望のテレスコピック位置で、アウターコラムの内周面を縮径させて、インナーコラムの外周面をクランプするとともに、車体取付けブラケットにアウターコラムをクランプするために、操作レバーの操作で車体取付けブラケットを車幅方向内側に締付け、アウターコラムを車体取付けブラケットにクランプする締付けロッドと、アウターコラムに形成され、テレスコピック位置調整方向に長く形成されて締付けロッドが挿通されるテレスコ調整用長溝と、インナーコラムに形成された係合溝と、操作レバーを操作して、アウターコラムを車体取付けブラケットにアンクランプした時に、締付けロッドとともに回転して係合溝に係合する係合部材を備えている。
従って、ステアリングホイールのテレスコピック位置が車体前方側の調整端近傍にある時に、ステアリングホイールに車体前方側へ過って大きな力を加えると、アウターコラムのテレスコ調整用長溝の車体後方端が締付けロッド５に当接し、締付けロッドを車体前方側に押す。締付けロッドが車体前方側に若干押されると、係合部材が係合溝に当接してインナーコラムを車体前方側に押す。インナーコラムは車体に固定されているため、ステアリングホイールに加わった車体前方側への大きな力は、インナーコラムを介して車体によって支持され、車体取付けブラケットに加わる力を減少させることができる。従って、車体取付けブラケットが車体から離脱するのを防止することができる。また、係合溝をスリットと同一位相に形成すれば、スリットの内部に係合部材をコンパクトに収納することができるため、好ましい。
以下の実施例では、ステアリングホイールの上下方向位置と前後方向位置の両方の位置を調整する、チルト・テレスコピック式のステアリング装置に本発明を適用した例について説明する。
図１は本発明のステアリング装置１０１を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。ステアリング装置１０１は、ステアリングシャフト１０２を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト１０２には、その上端（車体後方側）にステアリングホイール１０３が装着され、ステアリングシャフト１０２の下端（車体前方側）には、ユニバーサルジョイント１０４を介して中間シャフト１０５が連結されている。
中間シャフト１０５にはその下端にユニバーサルジョイント１０６が連結され、ユニバーサルジョイント１０６には、ラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ１０７が連結されている。
運転者がステアリングホイール１０３を回転操作すると、ステアリングシャフト１０２、ユニバーサルジョイント１０４、中間シャフト１０５、ユニバーサルジョイント１０６を介して、その回転力がステアリングギヤ１０７に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して、タイロッド１０８を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。
図２は本発明の実施例のステアリング装置１０１を車体後方側から見た要部の斜視図である。図３は図２の車体取付けブラケット周辺の縦断面図、図４は図３の下面図、図５は図３を車体後方側から見た分解斜視図である。図６は図３の車体取付けブラケットの拡大斜視図、図７は図３のアウターコラム及びクランプ装置の拡大分解斜視図である。図８は操作レバーを操作してアウターコラムを車体取付けブラケットにクランプした状態を示す拡大縦断面図である。図９は操作レバーを操作してアウターコラムを車体取付けブラケットにアンクランプした状態を示す拡大縦断面図である。
図２に示すように、本発明の実施例のステアリング装置１０１は、車体取付けブラケット２、インナーコラム（ロアーコラム）３、操舵補助部３１（電動アシスト機構）、アウターコラム（アッパーコラム）４等から構成されている。
インナーコラム３の車体前方側（図２の左側）には、操舵補助部（電動アシスト機構）３１の右端が圧入によって固定される。操舵補助部３１は、電動モータ３１１、減速ギヤボックス部３１２、出力軸３１３等から構成されている。操舵補助部３１は、操舵補助部３１の車体前方端に一体的に形成されたブラケット３１４が、図示しない車体に、図示しないチルト中心軸を介して、チルト位置調整可能に支持されている。
図３に示すように、インナーコラム３の外周面３２には、アウターコラム４の内周面４５がテレスコピック位置調整（インナーコラム３の中心軸線に平行に摺動）可能に外嵌している。アウターコラム４には、上部ステアリングシャフト１０２Ａが回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト１０２Ａの車体後方側（図２の右側）端部には、ステアリングホイール１０３（図１参照）が固定されている。アウターコラム４の車体下方側には、アウターコラム４の外周面４６から内周面４５に貫通するスリット４７が形成されている。スリット４７は、アウターコラム４の車体前方端側及び車体後方端側が共に閉鎖された形状を有している。
インナーコラム３には、下部ステアリングシャフト１０２Ｂが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフト１０２Ｂは上部ステアリングシャフト１０２Ａとスプライン嵌合している。従って、アウターコラム４のテレスコピック位置に関わらず、上部ステアリングシャフト１０２Ａの回転が下部ステアリングシャフト１０２Ｂに伝達される。
操舵補助部３１は、下部ステアリングシャフト１０２Ｂに作用するトルクを検出し、電動モータ３１１を駆動して、出力軸３１３を所要の操舵補助力で回転させる。この出力軸３１３の回転が、ユニバーサルジョイント１０４、中間シャフト１０５、ユニバーサルジョイント１０６を経由して、ステアリングギヤ１０７に伝達され、車輪の操舵角を変えることができる。
アウターコラム４の車体前方側（図２、図３の左側）には、アウターコラム４を車幅方向の左右両側から挟持する車体取付けブラケット２が取付けられている。図３から図６に示すように、車体取付けブラケット２は、車幅方向に略水平に形成された上板２３と、この上板２３から車体下方側に延び、アウターコラム４を車幅方向の左右両側から挟持する左右一対の側板２４、２５を有している。
上板２３には切欠き溝（車体後方側が開放されて形成されている）２１、２１が形成され、この切欠き溝２１、２１に嵌め込まれたカプセル２２及び衝撃吸収プレート（図６参照）２８を介して、上板２３が車体に取付けられている。
車体取付けブラケット２、アウターコラム４は、二次衝突時にステアリングホイール１０３に運転者が衝突して大きな衝撃力が作用すると、カプセル２２から車体取付けブラケット２が車体前方側に離脱し、インナーコラム３に案内されて車体前方側にコラプス移動し、衝撃吸収プレート２８が塑性変形して、衝突時の衝撃エネルギーを吸収する。
アウターコラム４の車体前方側には、アウターコラム４の車体下方側に突出して、一対のクランプ部材４１、４２が一体的に形成されている。クランプ部材４１、４２には、アウターコラム４の軸心方向に長く延びるテレスコ調整用長溝４３、４４が形成されている。また、車体取付けブラケット２の側板２４、２５には、チルト調整用長溝２６、２７が形成されている。チルト調整用長溝２６、２７は、チルト中心軸を中心とする円弧状に形成されている。クランプ部材４１、４２の外側面４１１、４２１は、車体取付けブラケット２の側板２４、２５の内側面２４２、２５２に摺動可能に接している。
図５、図７に示すように、丸棒状の締付けロッド５が、上記チルト調整用長溝２６、２７及びテレスコ調整用長溝４３、４４を通して、図５、図７の左側から挿入される。締付けロッド５の左端側に、左から順に、操作レバー６１、可動カム６２、固定カム６３、可動チルトロックギヤ６５、チルトスペーサ６６を外嵌し、チルト調整用長溝２７、テレスコ調整用長溝４４に通す。
その後、クランプ部材４１、４２の内側面４１２、４２２の間に挿入されたバネ（コイルバネ）６７と係合部材６８を締付けロッド５に外嵌し、テレスコ調整用長溝４３、チルト調整用長溝２６に締付けロッド５の右端を通す。続いて、締付けロッド５の右端側に、左から順に、チルトスペーサ６９、円筒スペーサ７０、ワッシャ７１、スラストベアリング７２を外嵌し、カシメナット７３を締付けロッド５の右端にカシメて固定する。
図３に示すように、インナーコラム３の車体下方側には、インナーコラム３の外周面３２から内周面３３に貫通する係合溝３４が形成されている。係合溝３４はアウターコラム４のスリット４７と同一位相位置に形成されている。図３に示すように、アウターコラム４を車体取付けブラケット２にクランプした状態では、係合部材６８は締付けロッド５とともに反時計方向に回転して、係合部材６８の係合突起６８１は係合溝３４から離脱している。係合溝３４がスリット４７と同一位相位置に形成されているため、スリット４７の内部に係合部材６８をコンパクトに収納することができる。
係合溝３４の軸方向の長さは、係合部材６８の係合突起６８１が係合溝３４に係合離脱する時に、係合溝３４の車体前方端及び車体後方端に干渉しない程度の最短の長さに形成されている。従って、アウターコラム４の内周面４５が縮径してインナーコラム３の外周面３２を締め付けてクランプ（テレスコピッククランプ）した時に、インナーコラム３が
つぶれる量が少なく抑えられ、テレスコピッククランプ力の低下を抑制できる。
つぶれる量が少なく抑えられ、テレスコピッククランプ力の低下を抑制できる。
固定カム６３は、固定カム６３の右端面に形成された矩形部がチルト調整用長溝２７に嵌合して、回り止めされている。締付けロッド５の左側には、所定の軸方向長さに渡って、矩形外周面５１が形成されている。操作レバー６１及び係合部材６８に形成された矩形孔に、締付けロッド５の矩形外周面５１が回転トルクを伝達可能に内嵌している。可動カム６２は操作レバー６１に圧入されて、操作レバー６１と一体的に回動する。
可動チルトロックギヤ６５には、チルト方向に複数のギヤが形成され、側板２５の外側面２５１にボルト止めされた固定チルトロックギヤ７４の複数のギヤに噛み合って、チルト方向の保持力を強固にしている。固定カム６３の右端面と可動チルトロックギヤ６５の左端面との間には、バネ６４が挿入されて、アウターコラム４を車体取付けブラケット２に対してアンクランプした時に、操作レバー６１のガタを減少させると共に、可動チルトロックギヤ６５と固定チルトロックギヤ７４の噛み合いが円滑に行われるように、可動チルトロックギヤ６５を固定カム６３に対してフローティングさせている。
チルトスペーサ６６、６９は合成樹脂製で、チルト方向に長い略矩形形状を有し、チルト調整用長溝２６、２７の溝幅と略同一寸法の二面幅に形成されている。従って、チルトスペーサ６６、６９は、チルト調整用長溝２６、２７に内嵌して、アウターコラム４のチルト位置調整時に、チルト調整方向に円滑に摺動する。
図３及び図８は操作レバー６１を反時計方向に回動操作して、アウターコラム４を車体取付けブラケット２にクランプした状態を示す縦断面図である。操作レバー６１をクランプ方向に回動すると、固定カム６３の傾斜カム面の山に可動カム６２の傾斜カム面の山が乗り上げ、固定カム６３の車幅方向内側端面が左側の側板２５の外側面２５１を内側に押し、左側の側板２５を内側に弾性変形させて、アウターコラム４の左側のクランプ部材４２の外側面４２１を強く押圧する。
固定カム６３の傾斜カム面の山に可動カム６２の傾斜カム面の山が乗り上げると、締付けロッド５が図５、図７の左側に引っ張られ、ワッシャ７１が右側の側板２４の外側面２４１を内側に押し、右側の側板２４を内側に弾性変形させて、アウターコラム４の右側のクランプ部材４１の外側面４１１を強く押圧する。
このようにして、アウターコラム４の左右のクランプ部材４１、４２を、車体取付けブラケット２に、所定のチルト調整位置で大きな保持力で締め付けてチルトクランプすることができる。また、クランプ部材４１、４２は、クランプ部材４１、４２の内側面４１２、４２２が互いに接近する方向に内側に弾性変形し、アウターコラム４のスリット４７の幅が狭まる。従って、アウターコラム４の内周面４５が縮径して、インナーコラム３の外周面３２を締め付けてクランプ（テレスコピッククランプ）する。図８に示すように、チルトクランプ及びテレスコピッククランプした状態では、係合部材６８の係合突起６８１は係合溝３４から離脱している。
図９は操作レバー６１を操作してアウターコラム４を車体取付けブラケット２にアンクランプした状態を示す拡大縦断面図である。運転者が操作レバー６１を時計方向に回動操作すると、固定カム６３の傾斜カム面の山と可動カム６２の傾斜カム面の谷が噛み合う。すると、固定カム６３と可動カム６２の軸方向位置が相対的に近づく。フリーな状態における間隔がアウターコラム４の左右のクランプ部材４１、４２の外側面４１１、４２１の幅より広く設定された車体取付けブラケット２の側板２４、２５が、挟持方向と反対の方向へそれぞれ弾性復帰する。
これによって、アウターコラム４は、車体取付けブラケット２の側板２４、２５に対してフリーな状態となる。また、クランプ部材４１、４２は、クランプ部材４１、４２の内側面４１２、４２２が互いに離間する方向に外側に弾性復帰し、アウターコラム４のスリット４７の幅が広がる。従って、アウターコラム４の内周面４５が拡径して、インナーコラム３の外周面３２を緩めてアンクランプ（テレスコピックアンクランプ）する。図９に示すように、チルトアンクランプ及びテレスコピックアンクランプした状態では、係合部材６８は締付けロッド５とともに時計方向に回転して、係合部材６８の係合突起６８１が係合溝３４に係合する。図９に示すように、係合突起６８１の車体前方側の当接面６８２は、係合溝３４の車体前方端とほぼ平行な状態になる。
チルトアンクランプ及びテレスコピックアンクランプした状態では、締付けロッド５は回転方向に若干のガタが生じる。この時、クランプ部材４２の内側面４２２と係合部材６８との間に挿入されたバネ（付勢部材）６７が、係合部材６８を締付けロッド５の軸方向に付勢して、係合部材６８の車幅方向の側面を係合溝３４に押し付け、係合部材６８が回転して、係合溝３４との係合位置からずれないようにしている。
この状態で、締付けロッド５を車体取付けブラケット２のチルト調整用長溝２６、２７に案内させつつアウターコラム４をチルト方向に変位させて、ステアリングホイール１０３のチルト方向の調整を任意に行うことができる。また、アウターコラム４のテレスコ調整用長溝４３、４４を締付けロッド５に案内させつつ、アウターコラム４をインナーコラム３の外周面３２に沿ってテレスコピック方向に変位させて、ステアリングホイール１０３のテレスコピック方向の調整を任意に行うことができる。
ステアリングホイール１０３のテレスコピック位置が車体前方側の調整端近傍にある時に、ステアリングホイール１０３に車体前方側へ過って大きな力を加えた場合を想定してみる。すると、アウターコラム４のテレスコ調整用長溝４３、４４の車体後方端が締付けロッド５に当接し、締付けロッド５を車体前方側に押す。締付けロッド５が車体前方側に若干押されると、係合突起６８１の車体前方側の当接面６８２が、係合溝３４の車体前方端と面接触し、インナーコラム３を車体前方側に押す。
インナーコラム３の車体前方側は、ブラケット３１４によって車体に固定されている。従って、ステアリングホイール１０３に加わった車体前方側への大きな力は、インナーコラム３を介して車体によって支持され、車体取付けブラケット２に加わる力を減少させることができる。従って、車体取付けブラケット２が車体から離脱するのを防止することができる。係合溝３４の車体前方端や周縁に突起を形成して、係合突起６８１の当接面６８２との接触面積を増やしたり、係合溝３４の周縁をリブで補強すれば、係合溝３４の耐久性や剛性が大きくなるため好ましい。
上記実施例では、チルト位置調整とテレスコピック位置調整の両方が可能なチルト・テレスコピック式のステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、テレスコピック位置調整だけが可能なテレスコピック式のステアリング装置に本発明を適用してもよい。
１０１ ステアリング装置
１０２ ステアリングシャフト
１０２Ａ 上部ステアリングシャフト
１０２Ｂ 下部ステアリングシャフト
１０３ ステアリングホイール
１０４ ユニバーサルジョイント
１０５ 中間シャフト
１０６ ユニバーサルジョイント
１０７ ステアリングギヤ
１０８ タイロッド
２ 車体取付けブラケット
２１ 切欠き溝
２２ カプセル
２３ 上板
２４ 側板
２４１ 外側面
２４２ 内側面
２５ 側板
２５１ 外側面
２５２ 内側面
２６、２７ チルト調整用長溝
２８ 衝撃吸収プレート
３ インナーコラム
３１ 操舵補助部
３１１ 電動モータ
３１２ 減速ギヤボックス部
３１３ 出力軸
３１４ ブラケット
３２ 外周面
３３ 内周面
３４ 係合溝
４ アウターコラム
４１、４２ クランプ部材
４１１、４２１ 外側面
４１２、４２２ 内側面
４３、４４ テレスコ調整用長溝
４５ 内周面
４６ 外周面
４７ スリット
５ 締付けロッド
５１ 矩形外周面
６１ 操作レバー
６２ 可動カム
６３ 固定カム
６４ バネ
６５ 可動チルトロックギヤ
６６ チルトスペーサ
６７ バネ
６８ 係合部材
６８１ 係合突起
６８２ 当接面
６９ チルトスペーサ
７０ 円筒スペーサ
７１ ワッシャ
７２ スラストベアリング
７３ カシメナット
７４ 固定チルトロックギヤ
１０２ ステアリングシャフト
１０２Ａ 上部ステアリングシャフト
１０２Ｂ 下部ステアリングシャフト
１０３ ステアリングホイール
１０４ ユニバーサルジョイント
１０５ 中間シャフト
１０６ ユニバーサルジョイント
１０７ ステアリングギヤ
１０８ タイロッド
２ 車体取付けブラケット
２１ 切欠き溝
２２ カプセル
２３ 上板
２４ 側板
２４１ 外側面
２４２ 内側面
２５ 側板
２５１ 外側面
２５２ 内側面
２６、２７ チルト調整用長溝
２８ 衝撃吸収プレート
３ インナーコラム
３１ 操舵補助部
３１１ 電動モータ
３１２ 減速ギヤボックス部
３１３ 出力軸
３１４ ブラケット
３２ 外周面
３３ 内周面
３４ 係合溝
４ アウターコラム
４１、４２ クランプ部材
４１１、４２１ 外側面
４１２、４２２ 内側面
４３、４４ テレスコ調整用長溝
４５ 内周面
４６ 外周面
４７ スリット
５ 締付けロッド
５１ 矩形外周面
６１ 操作レバー
６２ 可動カム
６３ 固定カム
６４ バネ
６５ 可動チルトロックギヤ
６６ チルトスペーサ
６７ バネ
６８ 係合部材
６８１ 係合突起
６８２ 当接面
６９ チルトスペーサ
７０ 円筒スペーサ
７１ ワッシャ
７２ スラストベアリング
７３ カシメナット
７４ 固定チルトロックギヤ
Claims (6)
- 車体に固定可能なインナーコラム、
上記インナーコラムの外周面にテレスコピック位置調整可能に外嵌し、軸方向の所定長に渡って形成されたスリットを有し、ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトを回動可能に軸支したアウターコラム、
車体前方側にコラプス移動可能に車体に取付け可能な車体取付けブラケット、
所望のテレスコピック位置で、上記アウターコラムの内周面を縮径させて、上記インナーコラムの外周面をクランプするとともに、上記車体取付けブラケットに上記アウターコラムをクランプするために、操作レバーの操作で車体取付けブラケットを車幅方向内側に締付け、アウターコラムを車体取付けブラケットにクランプする締付けロッド、
上記アウターコラムに形成され、テレスコピック位置調整方向に長く形成されて上記締付けロッドが挿通されるテレスコ調整用長溝、
上記インナーコラムに形成された係合溝、
上記操作レバーを操作して、上記アウターコラムを車体取付けブラケットにアンクランプした時に、上記締付けロッドとともに回転して上記係合溝に係合する係合部材を備えたこと
を特徴とするステアリング装置。 - 請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記係合溝は上記スリットと同一位相に形成されていること
を特徴とするステアリング装置。 - 請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記係合溝の車体前方端と係合部材の車体前方端が面接触すること
を特徴とするステアリング装置。 - 請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記係合溝の軸方向の長さは、上記係合部材が係合溝に係合離脱する時に、係合部材が係合溝に干渉しない最短の長さに形成されていること
を特徴とするステアリング装置。 - 請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記係合部材を上記締付けロッドの軸方向に付勢して上記係合溝に係合部材を押し付ける付勢部材を有すること
を特徴とするステアリング装置。 - 請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記ステアリングホイールに加わるトルクに応じて所定の操舵補助力を上記ステアリングシャフトに付与する操舵補助部が上記インナーコラムに取り付けられていること
を特徴とするステアリング装置。
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