WO2014163113A1 - テレスコピックステアリング装置用アウタコラム - Google Patents

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WO2014163113A1
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slit
portions
outer column
hole
sub
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PCT/JP2014/059753
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長澤 誠
傑 杉下
高広 眞庭
Original Assignee
日本精工株式会社
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    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure

Definitions

  • the present invention relates to an outer column used in a telescopic steering device capable of adjusting the front and rear position of a steering wheel.
  • a steering apparatus as shown in FIG. 12 is widely used to apply a steering angle to a steered wheel (usually a front wheel) of a car.
  • the steering shaft 3 is rotatably supported on the inner diameter side of a cylindrical steering column 2 supported by the vehicle body 1.
  • the steering wheel 4 is fixed to a rear end portion of the steering shaft 3 which protrudes rearward than the rear end opening of the steering column 2.
  • the rotation of the steering wheel 4 is transmitted to the input shaft 8 of the steering gear unit 7 via the steering shaft 3, the universal joint 5a, the intermediate shaft 6, and the universal joint 5b.
  • the rotation of the input shaft 8 pushes and pulls the pair of tie rods 9 arranged on both sides of the steering gear unit 7, and a steering angle according to the amount of operation of the steering wheel 4 is given to the steered wheels.
  • the steering apparatus shown in FIG. 12 is provided with a telescopic mechanism for adjusting the front-rear position of the steering wheel 4 in accordance with the physical constitution and the driving posture of the driver.
  • the telescopic mechanism is capable of expanding and contracting the entire length in a telescopic manner by internally inserting relative displacement in the axial direction of the steering column 2 and the front end of the rear outer column 10 to the rear end of the front inner column 29.
  • the steering shaft 3 is configured by combining the outer tube 11a and the inner shaft 11b so as to be able to transmit torque and to expand and contract by spline engagement or the like.
  • the steering column 2 and the steering shaft 3 have a structure capable of displacing the steering wheel 4 forward while absorbing impact energy in the event of a collision accident. That is, in the event of a collision accident, a secondary collision in which the driver's body collides with the steering wheel 4 occurs following a primary collision in which the vehicle collides with another vehicle etc. In the event of this secondary collision, The steering shaft 3 supporting the steering wheel 4 supports the driver's body by relieving an impact applied to the driver's body by frontal impact load associated with a secondary collision with the vehicle body 1. It is displaceably supported forward. Specifically, the outer column 10 is displaced forward while reducing the overall length of the steering column 2, and the outer tube 11 a is displaced forward while reducing the overall length of the steering shaft 3.
  • FIG. 13 shows an example of a steering lock device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-265646.
  • the steering lock device 12 is provided with a lock unit 13 at a part of the steering column 2a, and is engaged with at least one circumferential position at a position where the phase in the axial direction matches the lock unit 13 at a part of the steering shaft 3a.
  • the key lock collar 15 having the joint recess 14 formed thereon is externally fitted and fixed.
  • the tip end portion of the lock pin 16 constituting the lock unit 13 is made on the inner diameter side of the steering column 2a through the lock through hole 17 formed in the axial direction intermediate portion of the steering column 2a.
  • the rotation of the steering shaft 3a is substantially disabled. That is, when the steering wheel 4 is rotated with a force exceeding a predetermined value (a value defined by key lock regulation) in a state where the ignition key is turned off and the engagement recess 14 and the lock pin 16 are engaged.
  • the steering shaft 3 a rotates with respect to the key lock collar 15. However, the steering shaft 3a does not rotate with a force enough to operate the steering wheel 4 normally.
  • a steering lock device having a structure in which the key lock collar 15 is fixed so as not to rotate relative to the steering shaft 3a, and a structure in which the key lock collar 15 is integrally formed on the steering shaft 3a. Furthermore, there is also a steering lock device having a structure in which breakage of the key lock collar 15 and the steering shaft 3a is prevented even when the steering wheel 4 is rotated by a force exceeding a predetermined value.
  • the lock unit 13 is provided on the outer diameter side of the steering column 2a
  • the key lock collar 15 is provided on the inner diameter side of the steering column 2a. Therefore, in order to rotatably arrange the key lock collar 15 on the inner diameter side of the steering column 2a and to securely engage and disengage the lock pin 16 and the key lock collar 15 without making the stroke of the lock pin 16 excessive.
  • the outer diameter of the steering column 2a at least in the portion where the steering lock device 12 is incorporated is small, and the inner diameter thereof needs to be large, that is, the thickness of the steering column 2a in the portion needs to be thin.
  • FIG. 14 shows the outer column 10a described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-223383.
  • the outer column 10a is made of a light alloy such as an aluminum alloy or a magnesium alloy and is integrally formed by casting. Further, at the axial end of the outer column 10a, a fitting holding portion 30 is provided for internally inserting the end of the cylindrical inner column so as to be relatively displaceable in the axial direction, and the axial direction of the outer column 10a At an intermediate portion, a lock through hole 17a for incorporating the steering lock device 12 is provided. In the outer column 10a having such a structure, the required strength may not be sufficiently secured when the steering lock device 12 is in operation.
  • the steering wheel 4 is rotated by a large force.
  • the lock hole 17a may be deformed due to an excessively large force. Therefore, in order to prevent such deformation, it is necessary to secure sufficient strength of the outer column 10a.
  • the present invention ensures sufficient strength even when the key lock system for preventing the theft is incorporated, and makes it possible to adjust the longitudinal position of the steering wheel, or after adjustment.
  • An object of the present invention is to provide an outer column for a telescopic steering device, in which the smoothness of the operation of holding in position is sufficiently ensured.
  • the outer column for a telescopic steering device has a slit formed at one end in the axial direction and a pair of sandwiching plates provided at positions sandwiching the slit from both sides in the width direction in order to make the inner diameter expandable and contractible.
  • a through hole For locking formed in a state in which the inner and outer circumferential surfaces are communicated with each other at a portion axially separated from the portion and the pair of sandwiching plate portions and in which the phase in the circumferential direction deviates from the central axis of the slit And a through hole.
  • the long hole extended in an axial direction is formed in the part which mutually aligns of said pair of to-be-held board parts.
  • the axial end portion is at least the portion closest to the locking hole in the axial direction and closest to the locking hole in the circumferential direction.
  • the rigidity with respect to the direction in which the width of the slit expands or contracts is closest to the lock hole in the axial direction, and the part farthest from the lock hole in the circumferential direction, the most from the lock hole in the axial direction.
  • a part of the slit of the part of the slit that is separated and closest to the locking hole in the circumferential direction, and the part that is most separated from the locking hole in the axial direction and most separated from the locking hole in the circumferential direction It is higher than the rigidity in the direction of expanding and contracting the width.
  • the lock transmission is performed with respect to the axial direction, along with the rigidity in the direction in which the width of the slit of the portion closest to the lock through hole in the axial direction and closest to the lock through hole in the circumferential direction is expanded.
  • the part farthest from the hole and closest to the lock hole in the circumferential direction, and the part furthest from the lock hole in the axial direction and the farthest from the lock hole in the circumferential direction The rigidity in the direction in which the width of the slit in any part is expanded or contracted is higher than the rigidity in the direction in which the width of the slit in the remaining part of the four parts is expanded or contracted.
  • the slits have a substantially H shape as viewed from the radial direction, and an axially formed main slit portion, and the main slits It is formed circumferentially at both axial ends of the part, and is constituted by a pair of sub-slit parts in which axial end parts of the main slit part are made continuous at the circumferential middle part.
  • At least one sub-slit portion present on the side closer to the locking through hole in the axial direction is configured, and for the locking in the circumferential direction
  • the circumferential length from the main slit portion of the closest end portion present in the portion near the through hole is the circumferential length from the main slit portion of the other end portion constituting the pair of sub slit portions Is also shorter.
  • the one sandwiching plate portion provided on the side closer to the locking through hole in the circumferential direction and the locking through hole.
  • the main slit portion of the closest end portion so that the closest end portion is not located, that is, so that the one sandwiching plate portion and the lock hole do not overlap in the axial direction with the closest end portion.
  • the circumferential length from is restricted.
  • the circumferential length is shorter than the circumferential length of the other end from the main slit portion.
  • the one end of the other sub-slit is located diagonally to the closest end of the two ends of the other sub-slit from the locking through hole The farthest end located at the farthest position.
  • the one end portion of the other sub-slit portion may be an end portion of the two end portions of the other sub-slit portion closer to the locking hole in the circumferential direction it can.
  • a reinforcing rib is provided in a portion surrounding the closest end. More preferably, the reinforcing rib is provided so as to linearly pass in the axial direction at the closest end.
  • the outer column of the present invention is a cylindrical member having a body portion having an end portion made of a light alloy, an iron-based material, and having an axially intermediate portion and an inner diameter dimension smaller than the axially intermediate portion. It is preferable that the end of the cylindrical member be fixedly fitted in an end portion of the main body portion and be connected in an axial direction.
  • the slit and the pair of held plate portions are provided in the main body portion, and the locking through hole is provided in the cylindrical member.
  • securing of strength and rigidity of an outer column for a telescopic steering device and securing of flexibility can be achieved at a high level. For this reason, when the steering wheel is rotated while the steering lock device is operated, it is possible to reduce the stress generated in the fitting holding portion in which the inner column is fitted and held in the outer column, and further, the fitting holding portion The force required to expand and contract the inner diameter of As a result, with the structure provided with the steering lock device, it is possible to adjust the longitudinal position of the steering wheel while maintaining the durability of the outer column sufficiently, or to hold the longitudinal position at the adjusted position. Since the smoothness of the work of expanding and contracting the inner diameter of the fitting holding portion is sufficiently ensured, the operational feeling of the adjusting lever can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of an outer column as viewed obliquely from below, showing a first example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an orthographic view of the outer column of the first example viewed from below.
  • FIG. 3A is a side view as viewed from above in FIG. 2
  • FIG. 3B is a side view as viewed from below in FIG. 2.
  • FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views showing the method of manufacturing the outer column of the first example in the order of steps.
  • FIG. 5 is a side view showing an example of a steering apparatus incorporating the outer column of the first example. 6 is a plan view seen from the top of FIG.
  • FIG. 7 is a view similar to FIG.
  • FIG. 8 is a view similar to FIG. 1 showing a second example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 2 for the second example.
  • FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 7A, showing a third example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 7A, showing a fourth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a partially cutaway side view showing an example of a conventional automobile steering apparatus.
  • FIG. 13 is a partially cut schematic side view showing an example of a steering apparatus for a vehicle incorporating a conventional steering lock apparatus.
  • FIG. 14 is a side view showing an example of a conventional light alloy outer column.
  • First Example of Embodiment 1 to 5 show a first example of the embodiment of the present invention.
  • the feature of this example is that the shape of the slit 31 provided in the outer column 10b and the structure of the peripheral part of the slit 31 are devised.
  • the configuration, operation and effects of the other parts, including the structure of the electric power steering apparatus, are similar to those of the conventional structure. Therefore, the following description will be made focusing on the features of this example.
  • the outer column 10b of this example is constituted by axially connecting a main portion 18 made of a light alloy such as an aluminum alloy and a magnesium alloy and a cylindrical member 19 made of an iron material such as carbon steel. Ru.
  • a main portion 18 made of a light alloy such as an aluminum alloy and a magnesium alloy
  • a cylindrical member 19 made of an iron material such as carbon steel. Ru.
  • the front end portion of the cylindrical member 19 (the end portion on the front side in the front-rear direction of the vehicle body in the assembled state to the vehicle body) is drawn to
  • the inside diameter of the front end portion is the portion of the cylindrical member 19 where the rear end face of the main body portion 18 (the end face on the rear side in the front-rear direction of the vehicle body when assembled to the vehicle body, the right end face in FIG. 4A) is formed Make it smaller than the inner diameter of the part located on the inner diameter side.
  • the recessed part 20 is provided in multiple places (4 places in the example of illustration) of the outer peripheral surface of the front end part of the cylindrical member 19 by press work. Then, a portion near the front end of the cylindrical member 19 is inserted into the insertion hole 23 opened in the end face 22 of the mold 21 as shown in FIG.
  • a step surface 27 formed by inserting the tip 25 of the core 24 into the inner diameter side of the front end of the cylindrical member 19 and providing between the tip 25 and the base 26 of the core 24 is a cylindrical member. Abut on the front edge of 19
  • a molten metal such as an aluminum-based alloy or a magnesium-based alloy is fed into the mold 21 to form the main body portion 18.
  • the protrusion 28 is formed on the inner peripheral surface of the rear end portion of the main body portion 18.
  • the inside edge of the projecting front end portion is cut, and the inner diameter of at least the front end portion of the cylindrical member 19 is equal to or larger than the inner diameter of a portion of the main body portion 18 axially deviated from the fitting portion with the cylindrical portion 19 I assume.
  • cutting processing is performed also to the inner peripheral surface rear end part of the main-body part 18 as needed, and the inner peripheral surface of the main-body part 18 which penetrates the inner column 29 and the front end edge of the cylindrical member 19
  • there is no step surface facing forward which may hinder smooth displacement of the outer column 10b in the forward direction at the time of a secondary collision.
  • the diameter of the inscribed circle of the projection present in the portion corresponding to each recess 20 on the inner peripheral surface of the front end portion of the cylindrical member 19 is the axis from the fitting portion with the cylindrical member 19 in the main body portion 18
  • the tips of these projections do not protrude radially inward of the inner peripheral surface of the non-fitting portion of the main body portion 18 so as to be equal to or larger than the inner diameter of the portion deviated in the direction.
  • the rear end portion is constituted by the cylindrical member 19 made of an iron-based material which can easily ensure the strength
  • the lock unit 13 see FIG. 13
  • the key lock collar 15 are used.
  • the overall strength of the outer column 10b can be secured even if the thickness of the portion is reduced for attachment or the lock through hole 17b is provided for inserting the lock pin 16 therein.
  • the concave portion 20 formed on the outer peripheral surface of the front end portion of the cylindrical member 19 and the convex portion 28 formed on the inner peripheral surface of the rear end portion of the main body portion 18 are engaged, the main body portion 18 and the cylindrical member 19 The axial coupling strength with is sufficiently ensured.
  • a slit 31 is provided at a front end portion which is externally fitted to the portion and which is a fitting portion with the inner column 29.
  • the slits 31 are provided in the main body portion 18.
  • the slit 31 has a substantially H-shaped shape as viewed from the radial direction. Specifically, the slit 31 is configured by the main slit portion 39 and a pair of sub slit portions 40a and 40b.
  • the main slit portion 39 is formed in the axial direction (parallel to the central axis) of the outer column 10b, and is provided at a central position between a pair of sandwiching plate portions 32a and 32b constituting the outer column 10b. .
  • the sub-slit portions 40a and 40b are circumferentially formed at both end portions in the front-rear direction of the main slit portion 39, and the front-rear direction end portions of the main slit portion 39 are continuous with the respective circumferential middle portions.
  • the rear end edge of the sub-slit 40a provided on the rear side (right side in FIGS.
  • the pair of sandwiching plate portions 32a and 32b are provided parallel to each other at positions sandwiching the slit 31 from both sides in the width direction on the outer peripheral surface of the main body portion 18, and are integrally formed with the main body portion 18 There is. Further, in the portions of the supported plate portions 32a and 32b aligned with each other, front and rear direction long holes 33 extending in the axial direction of the outer column 10b are formed. In a state where the steering apparatus is assembled, the pair of held plate portions 32 a and 32 b is held between the pair of holding plates 35 constituting the vehicle body side bracket 34. Through holes 36 are formed in the mutually aligned portions of the pair of holding plates 35. An adjustment rod 37 is inserted through the longitudinal hole 33 and the through hole 36.
  • a pair of pressing portions are provided in a portion that protrudes from the outer side surface of the pair of holding plates 35 so as to face the outer side surfaces of the pair of holding plates 35.
  • the adjustment rod 37 and the pair of pressing portions expand and contract the distance between the pressing portions in accordance with the operation of the adjustment lever 38, and the pair of holding plates 32a and 32b are brought closer to each other by the pair of holding plates 35. It is configured to be able to adjust the magnitude of the force pressing in the direction.
  • the shapes of the pair of supported plate portions 32a and 32b may be symmetrical with respect to the central axis of the slit 31 (main slit portion 39) or may be different (asymmetrical) from each other.
  • mounting portions 44 for fixing the harness and the column cover are provided, each of which protrudes downward and a screw hole is formed in the tip end surface There is.
  • the mounting portions 44 are provided on both sides in the front-rear direction of one of the clamped plate portions 32a and 32b provided on the side far from the lock through hole 17b in the circumferential direction. It is done.
  • a rectangular lock through hole 17b is formed, which communicates the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical member 19 with each other.
  • the locking through hole 17b is axially separated from the sandwiching plate portions 32a and 32b, and the phase in the circumferential direction is the slit 31 (main slit portion 39 And it exists in the part detached from the back side sub slit part 40a).
  • the locking through hole 17b is disposed in a range (about 45 degrees in the illustrated example) where the phase shift from the central axis of the slit 31 (main slit part 39) is 90 degrees or less .
  • the main slit of the closest end portion 41a which is present in a portion near the locking through hole 17b in the circumferential direction.
  • the circumferential length from the portion 39 is shorter than the circumferential length from the main slit 39 of the remaining slit end 41 b.
  • the slit end portion is located diagonally to the closest end portion 41a and is most distant from the locking through hole 17b.
  • the circumferential length from the main slit 39 of the farthest end portion 42a present at the position is shorter than the circumferential length from the main slit 39 of the remaining slit end 42b.
  • a substantially L-shaped or substantially J-shaped reinforcing rib 43 having a thickness larger than that of the other portion is formed on the outer peripheral surface of the fitting holding portion 30a at an adjacent portion surrounding the closest end 41a.
  • the position and size of the reinforcing rib 43 is such that the reinforcing rib 43 exists (superimposes in the axial direction) between the other held plate portion 32b and the lock through hole 17b. It is regulated.
  • the circumferential length of the sub slit portions 40 a and 40 b is made different from each other on both sides in the width direction (left and right) of the main slit portion 39, and the outer column 10 b is formed by partially forming the reinforcing rib 43.
  • the rigidity of the fitting holding portion 30a to be configured is adjusted.
  • the rigidity in the direction in which the width of the slit 31 in the portion where the closest end 41a is formed is expanded or contracted is higher than the rigidity in the direction in which the width of the slit 31 in the portion where the remaining slit end 41b is formed is expanded or contracted.
  • Torsional rigidity and strength The rigidity and strength in the torsional direction cause damage such as cracks in the fitting holding portion 30a even when the steering wheel 4 is strongly rotated while the steering lock device 12 (see FIG. 13) is operated. It is preferable to be as large as possible to prevent
  • the magnitude of the stress generated in this manner is such that the closer to the portion where the torque T is generated, the portion closer to the lock through hole 17b, or the rigidity in the direction in which the width of the slit 31 in this portion is reduced, growing. Therefore, in the case where no countermeasure is taken, a large stress is generated at the closest end 41a portion closest to the lock through hole 17b among the slits 31 formed in the fitting holding portion 30a, and this portion Cracks and other damage are likely to occur.
  • the circumferential length of the closest end 41a portion of the slits 31 is suppressed, and the decrease in rigidity of the closest end 41a is suppressed.
  • the reinforcing rib 43 provided in the portion adjacent to the closest end portion 41a increases the rigidity in the direction in which the width of the slit 31 in the closest end portion 41a is expanded and contracted. For this reason, the strength and rigidity of the portion of the fitting holding portion 30a where strength and rigidity are particularly required in connection with the operation of the steering lock device 12 are sufficiently secured.
  • the holding plate 35 moves from the holding plate 35 to the held plate portions 32a and 32b, as indicated by the bold arrow in FIG. As shown, a force is applied in the direction in which the supported plate portions 32a and 32b are brought close to each other.
  • the rigidity in the direction in which the width of the slit 31 in the portion corresponding to the portion 41a and the farthest end portion 41a is expanded or contracted is high, but corresponds to the slit end portions 41b and 42b shown by the thin line waveform in FIG.
  • the stiffness in the direction in which the width of the slits 31 in the part is expanded or reduced remains low. For this reason, since the flexibility of the fitting holding portion 30a can be secured to a certain degree, the slit end portion 41b of the supported plate portions 32a, 32b can be obtained without unnecessarily increasing the operating force applied to the adjusting lever 38.
  • the elastic deformation amount of the 42 b side portion can be sufficiently secured, and the held plate portions 32 a and 32 b can be sufficiently brought close to each other.
  • the supported plate portions 32a and 32b elastically deform in the direction shown in FIG. 7 (B). That is, in the axial direction of the outer column 10b, the rigidity in the direction to expand and contract the width of the slit 31 is low, the amount of elastic deformation on the slit end portions 41b and 42b is large, and the rigidity in the direction to expand and contract the width of the slit 31 is high.
  • the magnitude relation of the amount of elastic deformation based on the force applied in the direction of the thick arrow in the white on the held plate portions 32a and 32b is The directions are opposite to each other with respect to the axial direction of the outer column 10c. Therefore, in a state in which the supported plate portions 32a and 32b are elastically deformed based on the force applied in the direction of the thick open arrow, the length direction of the supported plate portions 32a and 32b does not match the axial direction of the outer column 10b. However, the held plates 32a and 32b are maintained parallel to each other.
  • the surface pressure at the contact portion between the inner peripheral surface of the fitting holding portion 30a and the outer peripheral surface of the inner column 29 can be uniformly increased over substantially the entire length in the axial direction, so the inner diameter of the outer column 10b
  • the smoothness of the work of expanding and contracting is secured, and the clampability by the outer column 10b can be made favorable.
  • the axial dimension of the main body portion 18 is sufficiently made sufficient by axially coupling the light alloy main body portion 18 and the iron-based cylindrical member 19 to each other. Even if the layout space can not be made large, securing of the strength and rigidity of the outer column 10b and securing of the flexibility thereof can be achieved at a high level. Therefore, even when the steering wheel 4 is rotated while the steering lock device 12 is operated, the stress generated in the fitting holding portion 30a can be reduced, and the force required to expand and contract the inner diameter of the fitting holding portion 30a. Can be kept small.
  • the structure provided with the steering lock device 12 it is possible to adjust the longitudinal position of the steering wheel 4 while sufficiently securing the durability of the outer column 10b, or hold the longitudinal position at the adjusted position. Since it is possible to ensure the smoothness of the work of expanding and contracting the inner diameter of the fitting holding portion 30a, the operational feeling of the adjusting lever 38 can be improved.
  • the rear end of the fitting holding portion 30a is made higher in rigidity than the remaining slit end 41b on the closest end 41a side, the adjustment rod 37 is moved to the rear end of the longitudinal hole 33 in the front-rear direction.
  • the force required for the operation of the adjustment lever 38 in the state of being positioned at a portion is greater than before the rigidity in the direction for expanding and contracting the width of the slit 31 on the closest end 41a side is increased.
  • the rigidity of the front end portion of the fitting holding portion 30a is also higher on the farthest end 42a side than on the remaining slit end 42b side.
  • the force required to operate the adjustment lever 38 in the positioned state also increases. As a result, it is possible to prevent the force required for the operation of the adjustment lever 38 from being rapidly changed with the displacement of the adjustment rod 37 in the front-rear direction.
  • Second Example of Embodiment 8 and 9 show a second example of the embodiment of the present invention.
  • a substantially L-shaped reinforcement is provided along an outline of the closest end 41a on an adjacent portion surrounding the closest end 41a of the outer peripheral surface of the fitting holding portion 30a.
  • Ribs 43 are formed.
  • a straight reinforcing rib extending in the axial direction in a state where the closest end 41a is linearly passed in the axial direction on the outer peripheral surface of the fitting holding portion 30a. 43a is formed.
  • the formation range of the reinforcing rib 43a is wider than in the first example of the embodiment.
  • the reinforcing rib 43a is disposed in a portion between the clamping plate portion 32b provided on the side closer to the locking through hole 17b in the circumferential direction and the locking through hole 17b. Then, the front end portion of the reinforcing rib 43a is continued to the rear end portion of the sandwiched plate portion 32b, and the rear end portion of the reinforcing rib 43a is formed in the opening edge portion on the rear end side of the main body portion 18 It is made continuous with the meat portion (circumferential rib portion) 45.
  • the rigidity of the portion where the closest end portion 41a is formed and the front and rear both side portions can be enhanced. For this reason, it is possible to sufficiently improve the strength and rigidity of the portion of the fitting holding portion 30a where strength and rigidity are particularly required in connection with the operation of the steering lock device 12 (see FIG. 13). As a result, even when the steering lock device 12 is operated and the steering wheel 4 (see FIGS. 12 and 13) is strongly rotated, the fitting and holding portion is in spite of the large torsional stress applied to the fitting and holding portion 30a. The occurrence of damage such as a crack is suppressed in a part of the slit 31 formed in the 30a.
  • the other configurations, functions and effects are similar to those of the first example of the embodiment.
  • FIG. 10 shows a third example of the embodiment of the present invention.
  • the tendency to increase or decrease the rigidity is the same.
  • the rigidity is increased between the end portions positioned on the same side with respect to the width direction (vertical direction in FIG. 10). The trend is lower or the same.
  • the circumferential direction of the two slit end portions 41a and 41b of the sub slit portion 40a located on the side closer to the lock hole 17b in the axial direction The circumferential length from the main slit 39 of the closest end 41a near the lock hole 17b for the lock is shorter than the circumferential length from the main slit 39 of the remaining slit end 41b. ing.
  • one of the two slit end portions 42a and 42b of the sub slit portion 40b located on the side far from the locking through hole 17b in the axial direction is one slit end portion, and the closest end 41a
  • the circumferential length from the main slit 39 of the slit end 42b provided on the same side is shorter than the circumferential length from the main slit 39 of the farthest end 42a, which is the other slit end. It has become.
  • the rigidity in the direction in which the width of the slit 31 in the portion where the closest end 41a and the slit end 42b are formed in the fitting holding portion 30b is increased is increased. ing.
  • a reinforcing rib 43 is formed in a portion surrounding the closest end 41a.
  • the strength and rigidity of the portion of the fitting holding portion 30b where strength and rigidity are particularly required in connection with the operation of the steering lock device 12 are sufficiently improved. be able to. Therefore, when the steering wheel 4 (see FIGS. 12 and 13) is strongly rotated in a state where the steering lock device 12 is operated, one of the slits 31a does not depend on the large torsional stress applied to the fitting holding portion 30b. The occurrence of damage such as cracks in the part is suppressed.
  • the adjustment lever 38 When the adjustment lever 38 (see FIG. 5) is operated to hold the front and rear position of the steering wheel 4 at the adjusted position, the upper clamped plate portion 32a in FIG.
  • the force for holding the front and rear position of the steering wheel 4 at the adjusted position is sufficiently large.
  • the flexibility of the fitting holding portion 30b can be secured to some extent.
  • the circumferential length of one slit end 41a, 42b is shorter than the circumferential length of the other slit end 41b, 42a for each pair of sub-slit portions 40a, 40b, adjustment is performed.
  • the force required for the operation of the adjustment lever 38 is the same between the case where the rod 37 (see FIGS. 5 and 12) is positioned at the rear end of the longitudinal hole 33 and the case where it is positioned at the front end.
  • the other configurations, functions and effects are similar to those of the first example of the embodiment.
  • FIG. 11 shows a fourth example of the embodiment of the present invention.
  • the main slit of the closest end 41a of the four slit end portions 41a, 41b, 42a, 42b of the substantially H-shaped slit 31b is present in the portion near the lock hole 17b. Only the circumferential length from the portion 39 is shorter than the circumferential length from the main slit portion 39 of the remaining slit end portions 41b, 42a, 42b. Further, a reinforcing rib 43 is formed in a portion adjacent to the periphery of the closest end 41a. However, similarly to the second example of the embodiment, it is also possible to form the axially extending linear reinforcing rib 43a in a state where the closest end 41a is linearly passed in the axial direction.
  • the strength and rigidity of only the portion of the fitting holding portion 30c where strength and rigidity are particularly required in connection with the operation of the steering lock device 12 are sufficiently improved. It can be done. For this reason, when the steering wheel 4 (see FIGS. 12 and 13) is strongly rotated in a state where the steering lock device 12 is operated, one of the slits 31b does not depend on the large torsional stress applied to the fitting holding portion 30c. The occurrence of damage such as cracks in the part is suppressed.
  • the circumference from the main slit portion 39 of the closest end portion 41a located closest to the locking through hole 17b Only the directional length is shorter than the circumferential length from the main slit 39 of the remaining slit end portions 41b, 42a, 42b. For this reason, the flexibility of the fitting holding portion 30c can be sufficiently ensured, and the holding plate portions 32a and 32b can be held together without unnecessarily increasing the operating force applied to the adjusting lever 38 (see FIG. 5). Can be brought close enough.
  • the operating force of the adjusting lever 38 is larger than that in the case of being positioned at the front end when the adjusting rod 37 (see FIGS. 5 and 12) is positioned at the rear end of the longitudinal hole 33 as it is.
  • the rigidity of the holding plate 35 of the vehicle body side bracket 34 used in combination is made different in the front and rear direction (the rigidity is increased at the front end of the holding plate 35 and the rigidity is decreased at the rear end of the holding plate 35).
  • the adjustment rod 37 can be made substantially the same in the case of being positioned at the front end of the longitudinal hole 33 and in the case of being positioned at the rear end.
  • the other configurations, functions and effects are similar to those of the first example of the embodiment.
  • the present invention can be widely applied to a telescopic steering apparatus provided with a telescopic mechanism for adjusting the front and rear position of the steering wheel, regardless of the installation of the tilt mechanism.

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Abstract

 ステアリングロック装置が組み込まれている場合にも、十分な強度が確保され、かつ、ステアリングホイールの前後位置を調節可能にしたり、調節後の位置に保持したりする作業の円滑性が確保されたテレスコピックステアリング装置用アウタコラムの構造を実現する。アウタコラム10bの嵌合保持部分30aの内径を拡縮するための略H字形のスリット31が、主スリット部39と1対の副スリット部40a、40bとから構成される。副スリット部40a、40bを構成するスリット端部41a、41b、42a、42bのうちで、少なくとも、ロック用透孔17bに最も近い部分に存在する最近接端部41aが形成されている部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性を、その他のスリット端部41b、42a、42bが形成されている部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性よりも高くする。

Description

テレスコピックステアリング装置用アウタコラム

 本発明は、ステアリングホイールの前後位置の調節が可能であるテレスコピックステアリング装置に用いられるアウタコラムに関する。

 自動車の操舵輪(通常は前輪)に舵角を付与するためには、図12に示すようなステアリング装置が広く用いられている。このステアリング装置では、車体1に支持された円筒状のステアリングコラム2の内径側に、ステアリングシャフト3が回転可能に支持される。ステアリングコラム2の後端開口よりも後方に突出した、ステアリングシャフト3の後端部分に、ステアリングホイール4が固定される。ステアリングホイール4の回転は、ステアリングシャフト3、自在継手5a、中間シャフト6、自在継手5bを介して、ステアリングギヤユニット7の入力軸8に伝達される。入力軸8の回転により、ステアリングギヤユニット7の両側に配置された1対のタイロッド9が押し引きされて、操舵輪に、ステアリングホイール4の操作量に応じた舵角が付与される。

 図12に示すステアリング装置では、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4の前後位置を調節するためのテレスコピック機構が備えられている。テレスコピック機構は、ステアリングコラム2を、後側のアウタコラム10の前端部を前側のインナコラム29の後端部に軸方向に関する相対変位を可能に内嵌して、テレスコープ状に全長を伸縮可能とすると共に、ステアリングシャフト3を、アウタチューブ11aとインナシャフト11bとをスプライン係合などによってトルク伝達自在かつ伸縮自在に組み合わせることにより、構成される。

 また、ステアリングコラム2およびステアリングシャフト3は、衝突事故の際に、衝撃エネルギを吸収しつつ、ステアリングホイール4を前方に変位させることが可能な構造を備える。すなわち、衝突事故の際には、自動車が他の自動車などに衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイール4に衝突する二次衝突が発生するが、この二次衝突の際に、運転者の身体に加わる衝撃を緩和して、運転者の保護を図るために、ステアリングホイール4を支持したステアリングシャフト3は、車体1に対して、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により前方に変位可能に支持されている。具体的には、アウタコラム10がステアリングコラム2の全長を縮めながら前方に変位し、かつ、アウタチューブ11aがステアリングシャフト3の全長を縮めながら前方に変位する。

 近年、自動車の盗難対策として、各種盗難防止装置が自動車に備えつけられている。その一種として、正規の鍵を使用しない限り、ステアリングホイールの操作を不能にするステアリングロック装置が、広く実施されている。図13は、特開2008-265646号公報に記載されているステアリングロック装置の1例を示している。ステアリングロック装置12は、ステアリングコラム2aの一部にロックユニット13を設けると共に、ステアリングシャフト3aの一部で、ロックユニット13と軸方向に関する位相が一致する位置に、周方向の少なくとも1箇所に係合凹部14を形成した、キーロックカラー15を外嵌固定することにより、構成される。そして、作動時(キーロック時)にロックユニット13を構成するロックピン16の先端部を、ステアリングコラム2aの軸方向中間部に形成されたロック用透孔17を通じて、ステアリングコラム2aの内径側に向けて変位させ、係合凹部14と係合させることで、ステアリングシャフト3aの回転を実質的に不能にする。すなわち、イグニッションキーをOFFして、係合凹部14とロックピン16とを係合させた状態で、ステアリングホイール4を所定値(キーロックレギュレーションにより規定された値)を超える力で回転させた場合には、ステアリングシャフト3aはキーロックカラー15に対して回転する。ただし、ステアリングホイール4を通常に操作する程度の力では、ステアリングシャフト3aが回転することはない。なお、キーロックカラー15をステアリングシャフト3aに対し、相対回転しないように固定した構造や、キーロックカラー15をステアリングシャフト3aに一体成形した構造のステアリングロック装置も知られている。さらに、ステアリングホイール4が所定値を超える力で回転した場合にも、キーロックカラー15やステアリングシャフト3aの破損が防止される構造を備えたステアリングロック装置も存在する。

 ステアリングロック装置12を、ステアリング装置に組み込む場合には、ステアリングコラム2aの外径側にロックユニット13が設けられ、かつ、ステアリングコラム2aの内径側にキーロックカラー15が設けられる。したがって、キーロックカラー15をステアリングコラム2aの内径側に回転可能に配置すると共に、ロックピン16のストロークを過大にすることなく、ロックピン16とキーロックカラー15とを確実に係脱させるために、少なくともステアリングロック装置12を組み込んだ部分におけるステアリングコラム2aの外径は小さく、その内径は大きくする、すなわち、当該部分のステアリングコラム2aの厚さを薄くする必要がある。

 図14は、特開2007-223383号公報に記載されたアウタコラム10aを示している。アウタコラム10aは、アルミニウム系合金あるいはマグネシウム系合金などの軽合金製で、鋳造により一体に形成されている。また、アウタコラム10aの軸方向端部に、円筒状のインナコラムの端部を軸方向に相対変位可能に内嵌するための嵌合保持部分30が設けられており、アウタコラム10aの軸方向中間部に、ステアリングロック装置12を組み込むための、ロック用透孔17aが設けられている。このような構造のアウタコラム10aでは、ステアリングロック装置12を作動した状態で必要とされる強度が十分に確保されない可能性がある。すなわち、ロック用透孔17aを通じて前記アウタコラム10aの内径側に突出させたロックピン16をキーロックカラー15の係合凹部14に係合させた状態で、ステアリングホイール4を大きな力で回転させようとした場合に、ロック用透孔17aが過度に大きな力に起因して、変形する可能性がある。したがって、このような変形を防止するためには、アウタコラム10aの強度を十分に確保する必要がある。そのためには、アウタコラム10aの肉厚を大きくしたり、このアウタコラム10aを鉄系材料により製造したりすることが考えられるが、この場合、ステアリングコラム全体の重量が増大するなどの問題を生じる。

特開2008-265646号公報 特開2007-223383号公報

 本発明は、上述のような事情に鑑みて、盗難防止用のキーロックシステムが組み込まれた場合にも十分な強度を確保され、かつ、ステアリングホイールの前後位置を調節可能にしたり、調節後の位置に保持したりする作業の円滑性が十分に確保される、テレスコピックステアリング装置用アウタコラムを提供することを目的としている。

 本発明のテレスコピックステアリング装置用アウタコラムは、内径を拡縮可能にするために、軸方向一端部に形成されたスリットと、該スリットを幅方向両側から挟む位置に設けられた1対の被挟持板部と、該1対の被挟持板部から軸方向に離れ、かつ、周方向に関する位相が前記スリットの中心軸から外れた部分に、内外両周面同士を連通する状態で形成されたロック用透孔とを備える。また、前記1対の被挟持板部の互いに整合する部分には、軸方向に伸長する長孔が形成されている。

 特に、本発明のテレスコピックステアリング装置用アウタコラムにおいては、 前記軸方向一端部で、少なくとも、軸方向に関して前記ロック用透孔に最も近く、かつ、周方向に関して前記ロック用透孔に最も近い部分の前記スリットの幅を拡縮する方向に関する剛性が、軸方向に関して前記ロック用透孔に最も近く、かつ、周方向に関して前記ロック用透孔から最も離れた部分、軸方向に関して前記ロック用透孔から最も離れ、かつ、周方向に関して前記ロック用透孔に最も近い部分、並びに、軸方向に関して前記ロック用透孔から最も離れ、かつ、周方向に関して前記ロック用透孔から最も離れた部分の前記スリットの幅を拡縮する方向に関する剛性よりも、高くなっている。好ましくは、前記軸方向に関して前記ロック用透孔に最も近く、かつ、周方向に関して前記ロック用透孔に最も近い部分の前記スリットの幅を拡縮する方向に関する剛性と共に、軸方向に関して前記ロック用透孔から最も離れ、かつ、周方向に関して前記ロック用透孔に最も近い部分、および、軸方向に関して前記ロック用透孔から最も離れ、かつ、周方向に関して前記ロック用透孔から最も離れた部分のうちの何れかの部分の前記スリットの幅を拡縮する方向に関する剛性が、前記4つの部分のうちの残りの部分の前記スリットの幅を拡縮する方向に関する剛性よりも高くなっている。

 より具体的には、本発明のテレスコピックステアリング装置用アウタコラムにおいては、前記スリットは、径方向から見て略H字形の形状を有し、軸方向に形成された主スリット部と、該主スリット部の軸方向両端部に周方向に形成され、その周方向中間部に前記主スリット部の軸方向端部をそれぞれ連続させた1対の副スリット部とにより構成される。そして、前記1対の副スリット部を構成する4つの端部のうち、少なくとも、軸方向に関して前記ロック用透孔に近い側に存在する一方の副スリット部を構成し、周方向に関して前記ロック用透孔に近い部分に存在する最近接端部の前記主スリット部からの周方向長さが、前記1対の副スリット部を構成するその他の端部の前記主スリット部からの周方向長さよりも短くなっている。この構成により、前記最近接端部が形成されている部分の前記スリットの幅を拡縮する方向に関する剛性が、前記1対の副スリット部を構成するその他の端部が形成されている部分の前記スリットの幅を拡縮する方向に関する剛性よりも高くなっている。

 好ましくは、前記1対の被挟持板部のうちで、周方向に関して前記ロック用透孔に近い側に設けられた一方の被挟持板部と、前記ロック用透孔との間部分に、前記最近接端部が位置しないように、すなわち、前記一方の被挟持板部およびロック用透孔と該最近接端部とが軸方向に重畳しないように、前記最近接端部の前記主スリット部からの周方向長さが規制される。

 また、前記1対の副スリット部のうち、軸方向に関して前記ロック用透孔に近い側に存在する他方の副スリット部の2つの端部のうち、一方の端部の前記主スリット部からの周方向長さが、他方の端部の前記主スリット部からの周方向長さよりも短くなっていることが好ましい。この構成により、前記他方の副スリット部の前記一方の端部が形成されている部分の前記スリットの幅を拡縮する方向に関する剛性が、前記他方の副スリット部の前記他方の端部が形成されている部分の前記スリットの幅を拡縮する方向に関する剛性よりも高くなる。好ましくは、前記他方の副スリット部の前記一方の端部を、前記他方の副スリット部の2つの端部のうち、前記最近接端部に対し対角線位置に存在し、前記ロック用透孔から最も離れた位置に存在する最遠隔端部とする。代替的に、前記他方の副スリット部の前記一方の端部を、前記他方の副スリット部の2つの端部のうち、周方向に関して前記ロック用透孔に近い側の端部とすることもできる。

 好ましくは、前記最近接端部を囲む部分に補強リブが設けられる。さらに好ましくは、前記補強リブが、前記最近接端部を軸方向に直線的に通過する状態で設けられる。

 また、本発明のアウタコラムは、軽合金製で端部を有する本体部分と、鉄系材料製で、軸方向中間部および該軸方向中間部よりも小さい内径寸法の端部を有する円筒状部材とが、前記本体部分の端部に、前記円筒状部材の端部を内嵌固定して軸方向に結合することにより構成されていることが好ましい。そして、前記スリットおよび前記1対の被挟持板部は、前記本体部分に設けられ、かつ、前記ロック用透孔は、前記円筒状部材に設けられる。

 本発明によれば、テレスコピックステアリング装置用アウタコラムの強度および剛性の確保と、柔軟性の確保とを高次元で両立させることができる。このため、ステアリングロック装置を作動させたままステアリングホイールを回転させた場合に、アウタコラムのうちでインナコラムを内嵌保持した嵌合保持部分に生じる応力を軽減でき、しかも、この嵌合保持部分の内径を拡縮するために要する力を小さく抑えることができる。この結果、ステアリングロック装置を設けた構造で、前記アウタコラムの耐久性を十分に確保しつつ、前記ステアリングホイールの前後位置調節を可能としたり、前後位置を調節後の位置に保持したりするための、前記嵌合保持部分の内径を拡縮する作業を円滑性が十分に確保されるため、調節レバーの操作感の向上を図ることができる。

図1は、本発明の実施の形態の第1例を示す、アウタコラムを斜め下方から見た斜視図である。 図2は、第1例のアウタコラムを下方から見た正投影図である。 図3(A)は、図2の上方から見た側面図であり、図3(B)は、図2の下方から見た側面図である。 図4(A)~図4(C)は、第1例のアウタコラムの製造方法を工程順に示す断面図である。 図5は、第1例のアウタコラムを組み込んだステアリング装置の1例を示す側面図である。 図6は、図5の上方から見た平面図である。 図7は、第1例の各部に加わる力の状態を説明するための、図2と同様の図である。 図8は、本発明の実施の形態の第2例を示す、図1と同様の図である。 図9は、第2例についての図2に相当する図である。 図10は、本発明の実施の形態の第3例を示す、図7(A)に相当する図である。 図11は、本発明の実施の形態の第4例を示す、図7(A)に相当する図である。 図12は、従来の自動車用ステアリング装置の1例を示す、部分切断側面図である。 図13は、従来のステアリングロック装置を組み込んだ自動車用ステアリング装置の1例を示す、部分切断略側面図である。 図14は、従来の軽合金製のアウタコラムの1例を示す側面図である。

 [実施の形態の第1例]

 図1~図5は、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の特徴は、アウタコラム10bに設けたスリット31の形状、および、スリット31の周辺部の構造を工夫した点にある。その他の部分の構成、作用および効果については、電動式パワーステアリング装置の構造を含めて、従来構造と同様である。したがって、以下、本例の特徴部分を中心に説明を行う。

 本例のアウタコラム10bは、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製の本体部分18と、炭素鋼などの鉄系材料製の円筒状部材19とを軸方向に結合することにより構成される。具体的には、図4(A)に示すように、円筒状部材19の前端部(車体への組み付け状態で車体の前後方向前側の端部)絞り加工を施すことにより、円筒状部材19の前端部内径寸法を、円筒状部材19のうち、本体部分18の後端面(車体への組み付け状態で車体の前後方向後側の端面、図4(A)の右端面)が形成される部分の内径側に位置する部分の内径寸法よりも小さくする。また、円筒状部材19の前端部の外周面の複数箇所(図示の例では4箇所)には、プレス加工により、凹部20が設けられる。そして、円筒状部材19の前端寄り部分を、図4(A)に示すように、金型21の端面22に開口した挿入孔23に挿通し、金型21内に突出させる。

 そして、中子24の先端部25を円筒状部材19の前端部の内径側に挿通し、中子24の先端部25と基端部26との間に設けた段差面27を、円筒状部材19の前端面に突き当てる。この状態で、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの溶湯を、金型21内に送り込むことにより、本体部分18を形成する。溶湯の一部を、円筒状部材19の凹部20に入り込ませることで、本体部分18の後端部内周面に凸部28を形成する。図4(B)に示すように、金型21から取り出した後に、図4(C)に示すように、円筒状部材19のうちで、本体部分18の内周面よりも径方向内方に突出した前端部内周縁に切削加工を施して、円筒状部材19の少なくとも前端寄り部分の内径を、本体部分18のうち、円筒状部分19との嵌合部から軸方向に外れた部分の内径以上とする。この際、必要に応じて、本体部分18の内周面後端寄り部分にも、切削加工を施し、インナコラム29を挿通する本体部分18の内周面と円筒状部材19の前端縁との間に、二次衝突時にアウタコラム10bの前方への円滑な変位に支障を来す可能性がある、前方を向いた段差面を存在させないようにしている。なお、円筒状部材19の前端部内周面で、それぞれの凹部20に対応する部分に存在する突起の内接円の直径は、本体部分18のうち、円筒状部材19との嵌合部分から軸方向に外れた部分の内径以上として、これらの突起の先端が、本体部分18の非嵌合部分の内周面よりも径方向内方に突出しないようにする。

 本例のアウタコラム10bでは、その後端寄り部分が、強度を確保しやすい、鉄系材料製の円筒状部材19により構成されているため、ロックユニット13(図13参照)やキーロックカラー15を取り付けるために、当該部分の厚さを薄くしたり、ロックピン16を挿通するために、ロック用透孔17bを設けたりしても、アウタコラム10b全体の強度を確保することができる。また、円筒状部材19の前端部外周面に形成した凹部20と、本体部分18の後端部内周面に形成した凸部28とを係合させているため、本体部分18と円筒状部材19との軸方向の結合強度が、十分に確保される。さらに、ロックピン16をキーロックカラー15の係合凹部14に係合させた状態で、ステアリングホイール4を大きな力で回転させようとした場合にも、凹部20と凸部28との係合より、本体部分18と円筒状部材19との結合部において高い捩り剛性が確保される。

 調節レバー38の操作に伴って、アウタコラム10bの内周面とインナコラム29の外周面との当接圧を十分に高く確保する必要性から、アウタコラム10bのうち、インナコラム29の後端部に外嵌され、インナコラム29との嵌合部である前端部にスリット31が設けられている。本例では、スリット31は、本体部分18に設けられる。さらに、本例では、スリット31は、径方向から見て略H字形の形状を有する。具体的には、スリット31は、主スリット部39と1対の副スリット部40a、40bとにより構成される。主スリット部39は、アウタコラム10bの軸方向(中心軸と平行)に形成されており、アウタコラム10bを構成する1対の被挟持板部32a、32bの間の中央位置に設けられている。副スリット部40a、40bは、主スリット部39の前後方向両端部に周方向に形成されており、それぞれの周方向中間部に、主スリット部39の前後方向端部を連続させている。なお、副スリット部40a、40bのうち、軸方向に関してロック用透孔17bに近い側である後側(図1~図7の右側)に設けられた副スリット部40aの後端縁は、この後端縁を円筒状部材19と径方向に重畳させた場合に、本体部分18をダイキャスト成形する際の溶湯の漏れ出しや嵌合長さ不足により強度が不足する可能性があることを考慮して、円筒状部材19と径方向に重畳しない位置に存在するように規制されている。すなわち、副スリット部40aの後端縁は、円筒状部材19の前端面より前方に位置する。

 1対の被挟持板部32a、32bは、本体部分18の外周面のうちで、スリット31を幅方向両側から挟む位置に、互いに平行に設けられており、本体部分18と一体に形成されている。また、被挟持板部32a、32bの互いに整合する部分には、それぞれアウタコラム10bの軸方向に伸長する前後方向長孔33が形成されている。ステアリング装置を組み立てた状態で、1対の被挟持板部32a、32bは、車体側ブラケット34を構成する1対の挟持板35同士の間に挟持される。1対の挟持板35の互いに整合する部分に通孔36が形成されている。前後方向長孔33および通孔36に、調節ロッド37が挿通されている。調節ロッド37の両端部で、1対の挟持板35の外側面から突出する部分には、1対の挟持板35の外側面に対向する状態で1対の押圧部が設けられている。調節ロッド37および1対の押圧部は、調節レバー38の操作に伴って、押圧部同士の間隔を拡縮し、1対の挟持板35により、1対の被挟持板部32a、32bを互いに近づく方向に押圧する力の大きさを加減できるように構成されている。押圧部同士の間隔を拡げ、1対の被挟持板部32a、32bを互いに近づく方向に押圧する力を小さくすると、嵌合保持部分30aの内径が拡がり、嵌合保持部分30aの内周面とインナコラム29の外周面との当接圧が低くなる。これにより、調節ロッド37が前後方向長孔33内で変位できる範囲で、ステアリングシャフト3の後端部に支持固定したステアリングホイール4(図12参照)の前後位置の調節が可能となる。押圧部同士の間隔を縮め、1対の被挟持板部32a、32bを互いに近づく方向に押圧する力を大きくすると、嵌合保持部分30aの内径が縮まり、嵌合保持部分30aの内周面とインナコラム29の外周面との当接圧が高くなる。これにより、ステアリングホイール4の前後位置が調節後の位置に保持される。なお、1対の被挟持板部32a、32bの形状は、スリット31(主スリット部39)の中心軸を挟んで対称とすることもできるし、互いに異ならせる(非対称とする)こともできる。

 本体部分18の外周面のうちの前後方向両端部には、それぞれが下方に向けて突出すると共に、先端面にねじ孔が形成された、ハーネスおよびコラムカバー固定用の取付部44が設けられている。本例の場合、取付部44は、被挟持板部32a、32bのうちで、周方向に関してロック用透孔17bから遠い側に設けられた一方の被挟持板部32aの前後方向両側部分に設けられている。

 一方、円筒状部材19の一部には、円筒状部材19の内外両周面同士を連通する、矩形状のロック用透孔17bが形成されている。円筒状部材19と本体部分18とを結合固定した状態で、ロック用透孔17bは、被挟持板部32a、32bから軸方向に離れ、かつ、周方向に関する位相がスリット31(主スリット部39および後側の副スリット部40a)から外れた部分に存在する。なお、本例の場合、スリット31(主スリット部39)の中心軸からの位相のずれが90度以下の範囲(図示の例では約45度)に、ロック用透孔17bが配置されている。

 本例の場合、後側の副スリット部40aの両端部である2つのスリット端部41a、41bのうち、周方向に関してロック用透孔17bに近い部分に存在する最近接端部41aの主スリット部39からの周方向長さは、残りのスリット端部41bの主スリット部39からの周方向長さよりも短くなっている。具体的には、被挟持板部32a、32bのうちで、周方向に関してロック用透孔17bに近い側に設けられた他方の被挟持板部32bと、ロック用透孔17bとの間部分に、最近接端部41aが位置しない、すなわち、他方の被挟持板部32bおよびロック用透孔17bと、最近接端部41aとが軸方向に重畳しないように、最近接端部41aの周方向長さが規制されている。これにより、アウタコラム10b(嵌合保持部分30a)のうちで、最近接端部41aが形成されている部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性が、スリット端部41bが形成されている部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性よりも高くなっている。

 さらに、本例では、前側の副スリット部41bの両端部である2つのスリット端部42a、42bのうち、最近接端部41aに対し対角線位置に存在し、ロック用透孔17bから最も離れた位置に存在する最遠隔端部42aの主スリット部39からの周方向長さは、残りのスリット端部42bの主スリット部39からの周方向長さよりも短くなっている。これにより、アウタコラム10b(嵌合保持部分30a)のうちで、最遠隔端部42aが形成されている部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性が、スリット端部42bが形成されている部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性よりも高くなっている。

 嵌合保持部分30aの外周面で、最近接端部41aを囲む隣接部分に、その他の部分に比べて肉厚が大きくなった、略L字形もしくは略J字形の補強リブ43が形成されている。本例の場合、他方の被挟持板部32bと、ロック用透孔17bとの間部分に、補強リブ43が存在する(軸方向に重畳する)ように、補強リブ43の位置および大きさが規制されている。このように、副スリット部40a、40bの周方向長さを、主スリット部39の幅方向(左右)両側で互いに異ならせると共に、部分的に補強リブ43を形成することにより、アウタコラム10bを構成する嵌合保持部分30aの剛性が調整される。

 最近接端部41aが形成されている部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性を、残りのスリット端部41bが形成されている部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性よりも高くすることによる効果について、図7を参照しつつ説明する。

(1)捩り方向の剛性および強度:

 捩り方向の剛性および強度は、ステアリングロック装置12(図13参照)を作動させた状態で、ステアリングホイール4を強く回転させた場合にも、嵌合保持部分30aに亀裂などの損傷が発生することを防止するためには、できる限り大きいことが好ましい。

(2)内径を拡縮すべく、被挟持板部32a、32b同士を遠近動させる方向の剛性:

 被挟持板部32a、32b同士を遠近動させる方向の剛性は、ステアリングホイール4についての前後位置調節の可否を切り換えるための、嵌合保持部分30aの内径を拡縮する作業を円滑に行わせるためには、適度に低く設定されることが好ましい。

 ステアリングロック装置12を作動させた状態で、ステアリングホイール4を強く回転させた場合には、ロック用透孔17bとロックピン16(図13参照)との係合に基づいて、アウタコラム10bの円筒状部材19に、図7(C)に太矢印で示すように、大きなトルクTが加わる。このトルクTは、円筒状部材19と本体部分18との結合部を介して、アウタコラム10cの嵌合保持部分30aに伝わるが、このように嵌合保持部分30aに大きなトルクTが伝わると、嵌合保持部分30aに形成されたスリット31の一部に大きな応力が発生する。このようにして発生する応力の大きさは、トルクTの発生部位である、ロック用透孔17bに近い部分ほど、あるいは、この部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性が低いほど、それぞれ大きくなる。したがって、何らの対策も施さない場合には、嵌合保持部分30aに形成したスリット31のうちで、ロック用透孔17bに最も近い、最近接端部41a部分に大きな応力が発生し、この部分に亀裂などの損傷が発生しやすくなる。

 本例の場合、スリット31のうちで、最近接端部41a部分の周方向長さを抑えて、最近接端部41a部分の剛性低下が抑えられている。また、最近接端部41aに隣接する部分に設けられた補強リブ43により、最近接端部41a部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性が高くなっている。このため、嵌合保持部分30aのうちで、ステアリングロック装置12の作動に関連して強度および剛性が特に必要となる部分の強度および剛性が、十分に確保される。この結果、ステアリングロック装置12を作動させた状態で、ステアリングホイール4を強く回転させた場合に、嵌合保持部分30aに加わる大きな捩り応力にかかわらず、スリット31の一部に亀裂などの損傷が発生することが抑制される。

 一方、ステアリングホイール4の前後位置を調節後の位置に保持するため、調節レバー38を操作すると、挟持板35から被挟持板部32a、32bに、図7(A)に白抜きの太矢印で示したように、被挟持板部32a、32bを近づけ合う方向の力が加わる。本例のアウタコラム10cの構造の場合、嵌合保持部分30aのうちで、被挟持板部32a、32bを設けた部分のうち、図7(A)に太線の波形で示した、最近接端部41aおよび最遠隔端部41aに対応する部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性は高くなるが、図7(A)に細線の波形で示した、スリット端部41b、42bに対応する部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性は低いままである。このため、嵌合保持部分30aの柔軟性をある程度確保することができるため、調節レバー38に加える操作力をいたずらに大きくしなくても、被挟持板部32a、32bのうちでスリット端部41b、42b側部分の弾性変形量を十分に確保でき、被挟持板部32a、32b同士を十分に近づけることができる。

 また、調節レバー38の操作による前記白抜きの太矢印方向に加わる力に基づいて、被挟持板部32a、32bは、図7(B)に示す方向に弾性変形する。すなわち、アウタコラム10bの軸方向に関して、スリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性が低い、スリット端部41b、42b側の弾性変形量が多く、スリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性が高い、最近接端部41aおよび最遠隔端部42a側の弾性変形量が少なくなるので、被挟持板部32a、32bに関して、前記白抜きの太矢印方向に加わる力に基づく弾性変形量の大小関係は、アウタコラム10cの軸方向に関して互いに逆になる。したがって、前記白抜きの太矢印方向に加わる力に基づいて被挟持板部32a、32bが弾性変形した状態で、被挟持板部32a、32bの長さ方向とアウタコラム10bの軸方向とは不一致になるが、被挟持板部32a、32b同士については互いに平行な状態が維持される。この結果、嵌合保持部分30aの内周面とインナコラム29の外周面との当接部の面圧を、軸方向のほぼ全長にわたって、均一に高くすることができるため、アウタコラム10bの内径を拡縮する作業の円滑性が確保され、アウタコラム10bによるクランプ性を良好なものとすることができる。

 以上の通り、本例のアウタコラム10bによれば、軽合金製の本体部分18と鉄系材料製の円筒状部材19を軸方向に結合することで、本体部分18の軸方向寸法を十分に大きくできずに、レイアウトスペースに制約のある中でも、アウタコラム10bの強度および剛性の確保と、その柔軟性の確保とを高次元で両立させることができる。このため、ステアリングロック装置12を作動させたままステアリングホイール4を回転させた場合でも、嵌合保持部分30aに生じる応力を軽減でき、しかも、嵌合保持部分30aの内径を拡縮するために要する力を小さく抑えることができる。この結果、ステアリングロック装置12を設けた構造で、アウタコラム10bの耐久性を十分に確保しつつ、ステアリングホイール4の前後位置調節を可能としたり、その前後位置を調節後の位置に保持したりするための、嵌合保持部分30aの内径を拡縮する作業の円滑性を確保することができるので、調節レバー38の操作感の向上を図ることができる。

 また、嵌合保持部分30aの後端部の剛性を、最近接端部41a側で残りのスリット端部41b側よりも高くしたことに伴って、調節ロッド37を前後方向長孔33の後端部に位置させた状態での、調節レバー38の操作に必要な力が、最近接端部41a側のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性を高くする以前に比べて大きくなる。ただし、嵌合保持部分30aの前端部の剛性についても、最遠隔端部42a側で残りのスリット端部42b側よりも高くしているため、調節ロッド37を前後方向長孔33の前端部に位置させた状態での、調節レバー38の操作に必要な力も同様に大きくなる。これにより、調節ロッド37の前後方向の変位に伴い調節レバー38の操作に必要な力が急激に変化することが防止される。

 [実施の形態の第2例]

 図8および図9は、本発明の実施の形態の第2例を示している。実施の形態の第1例の場合には、嵌合保持部分30aの外周面のうち、最近接端部41aを囲む隣接部分に、最近接端部41aの輪郭に沿って、略L字形の補強リブ43が形成されている。これに対して、本例のアウタコラム10cでは、嵌合保持部分30aの外周面に、最近接端部41aを軸方向に直線的に通過する状態で、軸方向に伸長した直線状の補強リブ43aが形成されている。要するに、本例では、補強リブ43aの形成範囲が、実施の形態の第1例の場合に比べて広くなっている。また、補強リブ43aは、周方向に関してロック用透孔17bに近い側に設けられた被挟持板部32bと、ロック用透孔17bとの間部分に配置されている。そして、補強リブ43aの前端部を、前記被挟持板部32bの後端部に連続させると共に、補強リブ43aの後端部を、本体部分18の後端側の開口縁部に形成された厚肉部(周方向リブ部)45に連続させている。

 本例の場合には、実施の形態の第1例の場合に比べて、最近接端部41aが形成されている部分およびその前後両側部分の剛性を高めることができる。このため、嵌合保持部分30aのうちで、ステアリングロック装置12(図13参照)の作動に関連して強度および剛性が特に必要となる部分の強度および剛性を、十分に向上させることができる。この結果、ステアリングロック装置12を作動させた状態でステアリングホイール4(図12および図13参照)を強く回転させた場合でも、嵌合保持部分30aに加わる大きな捩り応力にかかわらず、嵌合保持部分30aに形成したスリット31の一部に亀裂などの損傷が発生することが抑制される。その他の構成、作用および効果については、実施の形態の第1例の場合と同様である。

 [実施の形態の第3例]

 図10は、本発明の実施の形態の第3例を示している。実施の形態の第1例の場合には、略H字形のスリット31の対角線位置の端部同士の間で、その剛性を高くするか低くするかの傾向が同じになっている。これに対して、本例のアウタコラム10dでは、略H字形のスリット31aのうちで、幅方向(図10の上下方向)に関して同じ側に位置する端部同士の間で、その剛性を高くするか低くするかの傾向が同じになっている。

 具体的には、実施の形態の第1例の場合と同様に、軸方向に関してロック用透孔17bに近い側に存在する副スリット部40aの2つのスリット端部41a、41bのうち、周方向に関してロック用透孔17bに近い部分に存在する最近接端部41aの主スリット部39からの周方向長さが、残りのスリット端部41bの主スリット部39からの周方向長さよりも短くなっている。また、軸方向に関してロック用透孔17bから遠い側に存在する副スリット部40bの2つのスリット端部42a、42bのうち、一方のスリット端部であって、幅方向に関して最近接端部41aと同じ側に設けられているスリット端部42bの主スリット部39からの周方向長さが、他方のスリット端部である、最遠隔端部42aの主スリット部39からの周方向長さよりも短くなっている。これにより、本例のアウタコラム10dでは、嵌合保持部分30bのうちで、最近接端部41aおよびスリット端部42bが形成されている部分のスリット31の幅を拡縮する方向に関する剛性が高くなっている。また、最近接端部41aを囲む部分に補強リブ43が形成されている。ただし、実施の形態の第2例と同様に、最近接端部41aを軸方向に直線的に通過する状態で、軸方向に伸長した直線状の補強リブ43aを形成することもできる。

 本例の場合には、嵌合保持部分30bのうちで、ステアリングロック装置12(図13参照)の作動に関連して強度および剛性が特に必要となる部分の強度および剛性を、十分に向上させることができる。このため、ステアリングロック装置12を作動させた状態でステアリングホイール4(図12および図13参照)を強く回転させた場合に、嵌合保持部分30bに加わる大きな捩り応力にかかわらず、スリット31aの一部に亀裂などの損傷が発生することが抑制される。

 ステアリングホイール4の前後位置を調節後の位置に保持すべく、調節レバー38(図5参照)を操作した場合には、図10の上側の被挟持板部32aを大きく弾性変形させることができ、ステアリングホイール4の前後位置を調節後の位置に保持する力が十分に大きくなる。このように、嵌合保持部分30bの柔軟性をある程度確保することができる。また、1対の副スリット部40a、40bごとに、一方のスリット端部41a、42bの周方向長さを他方のスリット端部41b、42aの周方向長さよりもそれぞれ短くしているため、調節ロッド37(図5および図12参照)を前後方向長孔33の後端部に位置させた場合と前端部に位置させた場合とで、調節レバー38の操作に必要な力が同じとなる。その他の構成、作用および効果については、実施の形態の第1例の場合と同様である。

 [実施の形態の第4例]

 図11は、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例のアウタコラム10eでは、略H字形のスリット31bの4つのスリット端部41a、41b、42a、42bのうちで、ロック用透孔17bに近い部分に存在する最近接端部41aの主スリット部39からの周方向長さのみが、残りのスリット端部41b、42a、42bの主スリット部39からの周方向長さよりも短くなっている。また、最近接端部41aの周囲に隣接する部分に補強リブ43が形成されている。ただし、実施の形態の第2例と同様に、最近接端部41aを軸方向に直線的に通過する状態で、軸方向に伸長した直線状の補強リブ43aを形成することもできる。

 本例の場合には、嵌合保持部分30cのうちで、ステアリングロック装置12(図13参照)の作動に関連して強度および剛性が特に必要となる部分のみの強度および剛性を、十分に向上させることができる。このため、ステアリングロック装置12を作動させた状態でステアリングホイール4(図12および図13参照)を強く回転させた場合に、嵌合保持部分30cに加わる大きな捩り応力にかかわらず、スリット31bの一部に亀裂などの損傷が発生することが抑制される。

 また、本例では、スリット31bの4つのスリット端部41a、41b、42a、42bのうちで、ロック用透孔17bに最も近い部分に存在する最近接端部41aの主スリット部39からの周方向長さのみが、残りのスリット端部41b、42a、42bの主スリット部39からの周方向長さよりも短くなっている。このため、嵌合保持部分30cの柔軟性を十分に確保することができて、調節レバー38(図5参照)に加える操作力をいたずらに大きくしなくても、被挟持板部32a、32b同士を十分に近づけることができる。なお、調節レバー38の操作力は、そのままでは調節ロッド37(図5および図12参照)を前後方向長孔33の後端部に位置させた場合に、前端部に位置させた場合よりも大きくなるが、組み合わせて使用する車体側ブラケット34の挟持板35の剛性を前後方向で異ならせる(挟持板35の前端部で剛性を高くし、挟持板35の後端部で剛性を低くする)ことにより、調節ロッド37を前後方向長孔33の前端部に位置させた場合と後端部に位置させた場合とでほぼ同じにすることができる。その他の構成、作用および効果については、実施の形態の第1例の場合と同様である。

 本発明は、チルト機構の設置の有無にかかわらず、ステアリングホイールの前後位置を調節するためのテレスコピック機構を備えた、テレスコピックステアリング装置に対して広く適用することができる。

  1  車体

  2、2a ステアリングコラム

  3、3a ステアリングシャフト

  4  ステアリングホイール

  5a、5b  自在継手

  6  中間シャフト

  7  ステアリングギヤユニット

  8  入力軸

  9  タイロッド

 10、10a~10e アウタコラム

 11a  アウタチューブ

 11b  インナシャフト

 12  ステアリングロック装置

 13  ロックユニット

 14  係合凹部

 15  キーロックカラー

 16  ロックピン

 17、17a、17b ロック用透孔

 18  本体部分

 19  円筒状部材

 20  凹部

 21  金型

 22  端面

 23  挿入孔

 24  中子

 25  先端部

 26  基端部

 27  段差面

 28  凸部

 29  インナコラム

 30、30a~30c 嵌合保持部分

 31、31a、31b スリット

 32a、32b 被挟持板部

 33  前後方向長孔

 34  車体側ブラケット

 35  挟持板

 36  通孔

 37  調節ロッド

 38  調節レバー

 39  主スリット部

 40a、40b 副スリット部

 41a、41b スリット端部 (41a 最近接端部)

 42a、42b スリット端部 (42a 最遠隔端部)

 43、43a 補強リブ

 44  取付部

 45  厚肉部

Claims (7)

  1.  軸方向一端部に形成されたスリットと、
     該スリットを幅方向両側から挟む位置に設けられ、互いに整合する部分に軸方向に伸長する長孔が形成されている、1対の被挟持板部と、
     該1対の被挟持板部から軸方向に離れ、かつ、周方向に関する位相が前記スリットの中心軸から外れた部分に形成されたロック用透孔と、
    を備え、
     前記スリットが、径方向から見て略H字形の形状を有し、軸方向に形成された主スリット部と、該主スリット部の軸方向両端部に周方向に形成され、その周方向中間部に前記主スリット部の軸方向端部をそれぞれ連続させた1対の副スリット部とにより構成され、
     前記1対の副スリット部を構成する4つの端部のうち、少なくとも、軸方向に関して前記ロック用透孔に近い側に存在する一方の副スリット部を構成し、周方向に関して前記ロック用透孔に近い部分に存在する最近接端部の前記主スリット部からの周方向長さは、前記1対の副スリット部を構成するその他の端部の前記主スリット部からの周方向長さよりも短くなっている、
     テレスコピックステアリング装置用アウタコラム。
  2.  前記1対の副スリット部のうち、軸方向に関して前記ロック用透孔から遠い側に存在する他方の副スリット部の2つの端部のうち、一方の端部の前記主スリット部からの周方向長さを、他方の端部の前記主スリット部からの周方向長さよりも短くなっている、請求項1に記載のテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。
  3.  前記他方の副スリット部の前記一方の端部が、前記他方の副スリット部の2つの端部のうち、前記最近接端部に対し対角線位置に存在し、前記ロック用透孔から最も離れた位置に存在する最遠隔端部である、請求項2に記載のテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。
  4.  前記他方の副スリット部の前記一方の端部が、前記他方の副スリット部の2つの端部のうち、周方向に関して前記ロック用透孔に近い側の端部である、請求項2に記載のテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。
  5.  前記最近接端部を囲む部分の外周面に、補強リブが設けられている、請求項1に記載のテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。
  6.  前記補強リブが、前記最近接端部を軸方向に直線的に通過する状態で設けられている、請求項5に記載したテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。
  7.  軽合金製で端部を有する本体部分と、鉄系材料製で、軸方向中間部および該軸方向中間部よりも小さい内径寸法の端部を有する円筒状部材とが、前記本体部分の端部に、前記円筒状部材の端部を内嵌固定して軸方向に結合することにより構成されており、前記スリットおよび前記1対の被挟持板部は、前記本体部分に設けられ、前記ロック用透孔は、前記円筒状部材に設けられている、請求項1に記載のテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。
PCT/JP2014/059753 2013-04-03 2014-04-02 テレスコピックステアリング装置用アウタコラム WO2014163113A1 (ja)

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