WO2014188905A1 - テレスコピックステアリング装置用アウタコラム及びテレスコピックステアリング装置 - Google Patents

テレスコピックステアリング装置用アウタコラム及びテレスコピックステアリング装置 Download PDF

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WO2014188905A1
WO2014188905A1 PCT/JP2014/062668 JP2014062668W WO2014188905A1 WO 2014188905 A1 WO2014188905 A1 WO 2014188905A1 JP 2014062668 W JP2014062668 W JP 2014062668W WO 2014188905 A1 WO2014188905 A1 WO 2014188905A1
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WO
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column
outer column
axial direction
diameter
steering device
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PCT/JP2014/062668
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English (en)
French (fr)
Inventor
長澤 誠
傑 杉下
Original Assignee
日本精工株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/184Mechanisms for locking columns at selected positions

Definitions

  • the present invention relates to an outer column for a telescopic steering device and a telescopic steering device.
  • a structure as shown in FIG. 11 is widely known as a steering device for giving a steering angle to a steered wheel (usually a front wheel except for a special vehicle such as a forklift).
  • a steering shaft 3 is rotatably supported on the inner diameter side of a cylindrical steering column 2 supported by a vehicle body 1.
  • a steering wheel 4 is fixed to a rear end portion of the steering shaft 3 protruding rearward from the rear end opening of the steering column 2.
  • the steering wheel 4 is rotated, this rotation 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 pair of tie rods 9, 9 arranged on both sides of the steering gear unit 7 are pushed and pulled to give the steering angle corresponding to the operation amount of the steering wheel 4 to the pair of left and right steering wheels.
  • a telescopic mechanism for adjusting the front / rear position of the steering wheel 4 according to the driver's physique and driving posture with such a steering device has been conventionally known.
  • the steering column 2 is fitted into the front end of the rear inner column 10 so that the rear end of the front inner column 10 can be relatively displaced in the axial direction.
  • the entire length can be expanded and contracted like a telescope.
  • the steering shaft 3 has a structure in which an outer tube 12 corresponding to an outer shaft and an inner shaft 13 are combined so as to be able to transmit torque and expand and contract by spline engagement or the like.
  • the steering column 2 and the steering shaft 3 are configured to displace the steering wheel 4 while absorbing impact energy in the event of a collision. 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 automobile collides with another automobile or the like.
  • the steering shaft 3 supporting the steering wheel 4 is attached to the vehicle body 1 due to the secondary collision. It is necessary to support it so that it can be displaced forward by a forward impact load.
  • the steering column 2 is moved forward while the outer column 11 shortens the entire length of the steering column 2 and the outer shaft 12 decreases the entire length of the steering shaft 3 due to the impact load of the secondary collision. It is displaced to. Thereby, it is possible to prevent a large impact from being applied to the body of the driver who collided with the steering wheel 4.
  • the example shown also incorporates a tilt mechanism that can adjust the vertical position of the steering wheel 4. Furthermore, an electric power steering device is also incorporated, which reduces the force required to operate the steering wheel 4 using the electric motor 14 as an auxiliary power source.
  • a housing 15 housing a worm reducer constituting an electric power steering apparatus is coupled and fixed to the front end of the steering column 2 (inner column 10). Further, the housing 15 is supported so as to be able to swing and displace around the horizontal axis 16 with respect to the vehicle body 1.
  • a column side bracket 18 fixed to a part of the steering column 2 (outer column 11) is supported with respect to the support bracket 17 supported at a different position of the vehicle body 1 so as to be displaceable in the front-rear direction and the vertical direction. is doing.
  • a pair of sandwiched plate portions 20 and 20 are provided in a portion that sandwiches the slit 19 from both sides in the width direction.
  • Long longitudinal holes 21 and 21 that are long in the axial direction of the outer column 11 are formed in portions of the sandwiched plate portions 20 and 20 that are aligned with each other.
  • a pair of support plate portions 22 and 22 that constitute the support bracket 17 and hold both the sandwiched plate portions 20 and 20 from both sides in the width direction are formed in a partial arc shape with the horizontal axis 16 as the center, Vertical elongated holes 23 and 23 corresponding to the bracket side through holes are formed.
  • the adjustment rod 24 which is a collar-like member is inserted in each of the long holes 21 and 23.
  • the head portion 25 provided at the base end portion (the right end portion in FIG. 12) of the adjustment rod 24 is formed in the vertical direction long hole 23 formed in one support plate portion 22 (the right side in FIG. 12). Only the displacement along the axis can be engaged (in a state where rotation is prevented).
  • a cam device 29 including a driven cam 28 is provided between the nut 26 screwed to the tip end portion (left end portion in FIG. 12) of the adjusting rod 24 and the outer surface of the other support plate portion 22 (left side in FIG. 12).
  • a cam device 29 including a driven cam 28 is provided.
  • the drive cam 27 can be driven to rotate by the adjustment lever 30.
  • the adjustment lever 30 can be smoothly rotated to improve the operational feeling of the adjustment lever 30.
  • the drive side cam 27 is rotationally driven by rotating the adjustment lever 30 in a predetermined direction (downward), and the axial dimension of the cam device 29 is reduced. And the space
  • the inner diameter of the fitting-holding portion in which the rear portion of the inner column 10 is fitted at the front portion of the outer column 11 is elastically expanded, and the front inner peripheral surface of the outer column 11 and the rear outer peripheral surface of the inner column 10 are in contact with each other. The surface pressure acting on the contact portion is reduced. In this state, the vertical position and the front / rear position of the steering wheel 4 can be adjusted within a range in which the adjustment rod 24 can be displaced inside the long holes 21 and 23.
  • the axial dimension of the cam device 29 is expanded by rotating the adjustment lever 30 in the direction opposite to the predetermined direction (upward).
  • the distance between the inner side surfaces of the driven cam 28 and the head 25 that oppose each other is reduced, and both the sandwiched plate portions 20 and 20 are strongly restrained by the both support plate portions 22 and 22 and are frictionally engaged.
  • the inner diameter of the portion where the rear portion of the inner column 10 is fitted in the front portion of the outer column 11 is elastically reduced, and the abutting portion between the front inner peripheral surface of the outer column 11 and the rear outer peripheral surface of the inner column 10 is formed. Increase the acting surface pressure.
  • the vertical position and the front / rear position of the steering wheel 4 are held at the adjusted positions.
  • the head 25 of the adjustment rod 24 and the driven cam 28 correspond to a pair of pressing portions.
  • FIG. 13 shows an example of a steering lock device described in Patent Document 1.
  • the steering lock device 32 is provided with a lock unit 33 in a part of the steering column 2a.
  • the steering lock device 32 is a part of the steering shaft 3a, and has a key lock collar 35 in which an engagement recess 34 is formed in at least one circumferential direction at a position where the phase in the axial direction coincides with the lock unit 33.
  • the outer fitting is fixed.
  • the distal end portion of the lock pin 36 constituting the lock unit 33 is inserted into the inner diameter side of the steering column 2a through the lock through hole 37 formed in the intermediate portion in the axial direction of the steering column 2a. Displace toward. And by making the front-end
  • a lock unit 33 is provided on the outer diameter side of the steering column 2a, and a key lock collar 35 is provided on the inner diameter side of the steering column 2a. Accordingly, the key lock collar 35 is rotatably disposed on the inner diameter side of the steering column 2a, and the lock pin 36 and the key lock collar 35 are securely engaged and disengaged without excessively increasing the stroke of the lock pin 36. . For this reason, at least a portion of the steering column 2a in which the steering lock device 32 is incorporated has a small outer diameter and a larger inner diameter (the thickness of the steering column 2a in that portion needs to be reduced).
  • FIG. 14 shows the outer column 11a described in Patent Document 2.
  • the outer column 11a is made of a light alloy such as an aluminum alloy or a magnesium alloy, and is integrally formed by casting.
  • the outer column 11a has a fitting holding portion 38 for fitting the end portion of the cylindrical inner column 10 (see FIG. 11) into the axial end portion (left end portion in FIG. 14) so as to be relatively displaceable in the axial direction. Is provided.
  • the outer column 11a is provided with a lock through hole 37a for incorporating the steering lock device 32 (see FIG. 13) in the intermediate portion in the axial direction. In the case of such an outer column 11a, the following problems may occur.
  • the outer column 11b includes a main body portion 39 made of a light alloy such as an aluminum alloy or a magnesium alloy, and a cylindrical member 40 made of an iron material such as carbon steel or other iron alloy. Are combined in the axial direction.
  • the cylindrical member 40 is subjected to drawing processing at the front end portion (the front end portion in the front-rear direction of the vehicle body when assembled to the vehicle body, the left end portion in FIGS. 15 to 17A, B, and C).
  • the inner diameter of the front end surface of 40 is the rear end surface of the main body portion 39 of this cylindrical member 40 (the end surface on the rear side in the front-rear direction of the vehicle body when assembled to the vehicle body, the right end surface of FIGS. 15 to 17A, B, C) ) Is formed smaller than the inner diameter of the portion located on the inner diameter side of the portion ⁇ the portion where the inner end surface of the mold 41 (the left side surface in FIGS. 17A, 17B, 17C) is located during casting described later) ⁇ .
  • the recessed parts 42 and 42 are provided by performing the press work in several places (4 places in the example of illustration) of the outer peripheral surface of the front-end part of the cylindrical member 40. As shown in FIG. Then, the portion near the front end of the cylindrical member 40 is inserted into the insertion hole 44 opened in the end face 43 of the mold 41 as shown in FIG. 17A, and the portion near the front end is projected into the mold 41.
  • tip part 46 of the core 45 is inserted in the front-end part of the cylindrical member 40, and the level
  • the main body part 39 is shape
  • convex portions 49 and 49 are formed on the inner peripheral surface of the rear end portion of the main body portion 39 by allowing a part of the molten metal to enter the concave portions 42 and 42 of the cylindrical member 40.
  • die 41 after taking out from the metal mold
  • the inner diameter of at least the front end portion of the cylindrical member 40 is set to the portion of the main body portion 39 that is axially disengaged from the fitting portion with the cylindrical member 40. Over the inner diameter. At this time, if necessary, the inner peripheral surface of the main body portion 39 that is inserted into the inner column 10 a and the front end edge of the cylindrical member 40 are also cut into the rear end portion of the inner peripheral surface of the main body portion 39. There should be no step surface facing forward.
  • the outer column 11b can be smoothly displaced forward during a secondary collision.
  • the diameter of the inscribed circle of each protrusion existing in the portion corresponding to each of the recesses 42 on the inner peripheral surface of the front end portion of the cylindrical member 40 is determined from the fitting portion with the cylindrical member 40 in the main body portion 39.
  • the tip of each of the protrusions is set so as not to protrude inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the portion, which is equal to or larger than the inner diameter of the portion deviated in the direction.
  • the inner diameter of the portion (including the fitting holding portion 38a) of the main body portion 39 that is axially removed from the fitting portion with the cylindrical member 40 is constant over the entire length.
  • the portion near the rear end is constituted by the cylindrical member 40 made of an iron-based material, which is easy to ensure the strength. Therefore, in order to attach the lock unit 33 (see FIG. 13) and the key lock collar 35, the thickness of the part is reduced, or a lock through hole 37b is provided to insert the lock pin 36. In addition, the strength of the outer column 11b can be ensured including the portion near the rear end. Further, since the concave portions 42 and 42 formed on the outer peripheral surface of the front end portion of the cylindrical member 40 and the convex portions 49 and 49 formed on the inner peripheral surface of the rear end portion of the main body portion 39 are engaged, The coupling strength in the axial direction with the cylindrical member 40 can be sufficiently secured.
  • the outer columns 11 and 11a have a long overall length, and the axial length of the fitting portion between the inner column 10 and the outer columns 11 and 11a (the fitting length). ) Is not long enough to cause a problem. This is because, when the inner diameter of the fitting holding portion 38 is reduced, the intermediate portion of the inner column 10 that is sufficiently separated from the rear end portion is held, so that the inner column 10 is stabilized by the outer columns 11 and 11a. This is because it can be held (internally fitted).
  • the outer column 11b has a short overall length and a short fitting length as in the above-described prior art structure shown in FIGS. 15 to 17A, B, and C, the following problems may occur.
  • the fitting length between the inner column 10a and the outer column 11b is short, and the portion of the rear outer peripheral surface of the inner column 10a that is pressed by the inner peripheral surface of the fitting holding portion 38a (the axial phase is sandwiched between both
  • the axial length from the portion that coincides with the plate portion 20 to the rear end portion of the inner column 10a is short, it is more rigid than the intermediate portion due to the pressing force accompanying the reduced diameter of the fitting holding portion 38a.
  • the lower end of the inner column 10a is greatly elastically deformed in the direction of reducing the diameter.
  • the present invention suppresses the occurrence of rattling between the inner column and the inner column even when the fitting length with the inner column is short. It was invented to realize a structure that can be held.
  • the outer column for a telescopic steering device and the telescopic steering device of the present invention have the following configurations.
  • (1) In order to reduce the rigidity in the radial direction (to make it easier to reduce the diameter), the slit formed at one end in the axial direction and the position where the slit is sandwiched from both sides in the width direction orthogonal to the axial direction, A pair of sandwiched plate portions in which long holes in the axial direction are formed in the portions aligned with each other; And a fitting holding portion whose inner diameter can be expanded and contracted based on a load for clamping the pair of sandwiched plate portions from both sides in the width direction.
  • a small-diameter portion having an inner diameter smaller than that of the remaining portions at at least two positions spaced apart in the axial direction on the inner peripheral surface of the fitting holding portion is provided.
  • preferably (2) Provided at both axial end portions of the fitting and holding portion, and having an inner diameter in the axially intermediate portion (between both small diameter portions) of the inner peripheral surface of the fitting and holding portion than the small diameter portion.
  • a large-diameter portion having a large diameter is provided.
  • the large diameter portion is provided in a portion including a portion of the inner peripheral surface of the fitting holding portion where the phase in the axial direction is aligned with the axial central portion of each of the long holes.
  • An end of a cylindrical member made of an iron-based material is internally fitted and fixed to an end of a light alloy main body portion, and the slit is formed in the main body portion. And the pair of sandwiched plate portions and the fitting holding portion.
  • An end portion of the cylindrical member fitted and fixed to an end portion of the main body portion has an inner diameter larger than an inner diameter of the small diameter portion, and an end portion of the inner column is provided inside the cylindrical member. When it is inserted, it is made not to contact the outer peripheral surface of the inner column.
  • the outer column for a telescopic steering device as described above is preferably (6)
  • the slit is H-shaped when viewed from the radial direction, and is formed in a circumferential direction at a main slit portion formed in the axial direction and at both axial end portions of the main slit portion. And a pair of sub-slit portions in which the end portions in the axial direction of the main slit portion are continuous with each other.
  • the said large diameter part is provided in the part containing the part which the phase regarding an axial direction aligns with the axial direction center part of the said main slit part among the internal peripheral surfaces of the said fitting holding part.
  • the pair of sub-slit portions one disposed on the side closer to the cylindrical member with respect to the axial direction is pivoted to a fitting portion between the end of the cylindrical member and the end of the main body portion. It forms in the position which adjoins the direction and does not overlap with the said cylindrical member in radial direction.
  • the fitting holding portion performs a low friction coating process on the surface of the small diameter portion.
  • the small diameter portion is provided between the front end portion and the rear end portion of the long hole.
  • a telescopic steering device includes an inner column, and an outer column that is externally fitted to an end of the inner column and is capable of expanding and contracting an inner diameter of a fitting holding portion that is a fitting portion with the inner column. And the outer shaft and the inner shaft are combined so that the entire length thereof can be contracted, and the steering column is rotatably supported on the inner diameter side of the steering column and the rear end portion protrudes rearward from the rear end portion of the steering column.
  • a shaft a pair of support plate portions that sandwich a pair of sandwiched plate portions provided on the outer column from both sides in the width direction orthogonal to the axial direction, and a mounting plate portion that supports the pair of support plate portions with respect to the vehicle body And a bracket formed on a portion of the pair of support plate portions that are aligned with the long holes formed in the pair of sandwiched portions.
  • the outer column is the outer column for a telescopic steering apparatus described in any one of (1) to (9).
  • the inner column for a telescopic steering device and the telescopic steering device of the present invention configured as described above, even when the fitting length between the inner column and the outer column is short, the inner column and the outer column are not affected.
  • the inner column can be stably held by the outer column by suppressing the occurrence of rattling. That is, a small-diameter portion having an inner diameter smaller than that of the remaining portion is provided at at least two positions spaced apart in the axial direction on the inner peripheral surface of the fitting holding portion. Therefore, in order to hold the front and rear positions of the steering wheel at the adjusted position, the adjustment lever is operated to reduce the inner diameter of one end portion (fitting holding portion) in the axial direction of the outer column.
  • the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the inner column can be reliably brought into contact with each other.
  • the outer column and the inner column can be fitted at at least two positions spaced apart in the axial direction (at least two places where the inner peripheral surface of the outer column and the outer peripheral surface of the inner column are spaced apart in the axial direction). In position).
  • the contact pressure of the fitting portion between the outer column and the inner column can be increased, and the holding force (fitting strength) of the inner column with respect to the outer column can be improved. As a result, rattling can be prevented between the outer column and the inner column, and the inner column can be stably held.
  • FIG. 6A The perspective view which looked at an example of the embodiment of the present invention from the rear upper part.
  • III-III sectional view of FIG. Sectional drawing which takes out and shows a steering column.
  • Sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the outer column which concerns on a prior invention.
  • Sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the outer column which concerns on a prior invention.
  • Sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the outer column which concerns on a prior invention.
  • the rear view which shows the relationship between the small diameter part of the outer column of FIG. 6B, and the front-back direction long hole.
  • FIG. 1 to 10 show an example of an embodiment of the present invention.
  • the feature of this example is that, even when the fitting length between the inner column 10b and the outer column 11c is short, it is possible to prevent rattling from occurring between the inner column 10b and the outer column 11c.
  • 11c has a structure for stably holding the inner column 10b.
  • the steering device of this example can be used by incorporating an electric power steering device using the electric motor 14 as an auxiliary power source.
  • there are various types of specific structures of such an electric power steering device Since it is known and is not related to the gist of the present invention, detailed description is omitted.
  • the outer column 11c for the telescopic steering device of this example is made of a light alloy main body portion 39a such as an aluminum alloy or a magnesium alloy, and an iron material such as carbon steel, in the same manner as the structure according to the previous invention.
  • the cylindrical member 40a is coupled in the axial direction. Further, the overall length is shorter than the outer columns 11 and 11a of the conventional structure shown in FIG. 11 and FIG.
  • the main body portion 39a includes a slit 19a (see FIG. 6B) having a substantially H-shape when viewed from the radial direction, a pair of sandwiched plate portions 20a and 20b (see FIG. 9), and a fitting holding. A portion 38b and a notch 50 are provided (see FIG. 5A).
  • the slit 19a is formed by the outer lever 11c so that the contact surface pressure between the inner peripheral surface of the outer column 11c and the outer peripheral surface of the inner column 10b is sufficiently increased in accordance with the operation of the adjusting lever 30 (see FIGS. 12 and 15). It is formed to reduce the rigidity of the column 11c (fitting holding portion 38b) in the radial direction.
  • the slit 19a includes a main slit portion 51 and a pair of sub slit portions 52a and 52b.
  • the main slit portion 51 is formed in the axial direction of the outer column 11c (parallel to the central axis), and is provided at the center position between the sandwiched plate portions 20a and 20b.
  • Both the sub slits 52a and 52b are formed in the circumferential direction at both ends in the front-rear direction of the main slit 51, and the front-rear ends of the main slit 51 are connected to the respective intermediate portions in the circumferential direction.
  • a sub-portion provided on the rear side (the right side in FIGS. 1 to 8 and FIG. 10) that is close to the locking through-hole 37b formed in the cylindrical member 40a in the axial direction.
  • the rear end edge of the slit portion 52a is disposed at a position adjacent to the fitting portion between the rear end portion of the main body portion 39a and the front end portion of the cylindrical member 40a in the axial direction.
  • the cylindrical member 40a is restricted to a position that does not overlap in the radial direction (positioned forward from the front end face of the cylindrical member 40a).
  • Both sandwiched plate portions 20a and 20b are provided in parallel to each other at positions where the slit 19a is sandwiched from both sides in the width direction orthogonal to the axial direction on the outer peripheral surface of the main body portion 39a, and are integrated with the main body portion 39a. Is formed. Long and narrow longitudinal holes 21a and 21a that are long in the axial direction of the outer column 11c are formed in the portions of the sandwiched plate portions 20a and 20b that are aligned with each other.
  • the sandwiched plate portions 20a and 20b are symmetrical with respect to the central axis of the slit 19a (main slit portion 51). However, the sandwiched plate portions 20a and 20b have different shapes. May be allowed.
  • attachment portions 53, 53 for fixing the harness and the column cover, each projecting downward and having a screw hole formed in the distal end surface. ing.
  • these mounting portions 53 and 53 are connected to one of the sandwiched plate portions 20a and 20b on the side farther from the locking through hole 37b in the circumferential direction. are provided on both sides of the front-rear direction.
  • the notch 50 is provided in the front end portion of the main body portion 39a at a portion opposite to the slit 19a in the radial direction so as to open to the front end edge of the main body portion 39a.
  • the notch 50 allows the spline shaft portion 63 and the spline hole 62 to be misaligned from the outside when the spline shaft portion 63 formed on the outer peripheral surface of the rear end portion of the inner shaft 13a is inserted into the spline hole 62. It is formed for visual confirmation. That is, when assembling the telescopic steering device of this example, first, the front side assembly 65 which rotatably supports the inner shaft 13a via the ball bearings 64 and 64 on the inner diameter side of the inner column 10b, and the outer column 11c. The rear side assembly 66 that rotatably supports the outer tube 12a via the ball bearing 61 on the inner diameter side is separately assembled.
  • the rear part of the inner column 10b is inserted into the front part of the outer column 11c to constitute the steering column 2b, and the spline shaft part 63 formed on the outer peripheral surface of the rear end part of the inner shaft 13a is inserted into the spline hole 62.
  • a steering shaft 3b is configured. At this time, the misalignment state between the spline shaft portion 63 and the spline hole 62 is visually confirmed from the outside through the notch 50.
  • a rectangular locking through-hole 37b (see FIGS. 4 and 5B) is formed in a part of the cylindrical member 40a so as to communicate the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical member 40a.
  • the locking through-hole 37b is separated from both the sandwiched plate portions 20a and 20b in the axial direction in a state where the cylindrical member 40a and the main body portion 39a are coupled and fixed, and the phase in the circumferential direction is the slit 19a (main slit). It exists in the part which remove
  • the lock through-hole 37b is arranged in a range where the phase shift from the central axis of the slit 19a (main slit portion 51) is 90 degrees or less (about 45 degrees in the illustrated example). Yes.
  • the rear end portion of the cylindrical member 40a is drawn so that the inner diameter of the rear end portion is smaller than the front end portion, and the ball bearing 61 is held on the inner peripheral surface of the rear end portion.
  • a bearing holding portion 54 is provided.
  • the axial direction (front and rear) of the inner peripheral surface of the fitting holding portion 38b which is a portion whose inner diameter expands / contracts with the operation of the adjustment lever 30 (see FIGS. 12 and 15).
  • the adjusting lever 30 is rotated in a predetermined direction, and the force holding the both sandwiched plate portions 20a and 20b by the pair of support plate portions 22 and 22 (see FIGS.
  • the inner diameter D 56 of the large diameter portion 56 is made larger by about 0.3 to 1.0 mm than the inner diameter D 55 of both the small diameter portions 55a and 55b. Yes.
  • the axial length of the rear small diameter portion 55a is sufficiently longer than the axial length of the front small diameter portion 55b (approximately in the example shown in the figure). 5 times).
  • the large-diameter portion 56 is provided at a position including the axial central portion of both the longitudinal longitudinal holes 21 a and 21 a and the axial central portion of the main slit portion 51.
  • the inner diameter D 40 of the portions overlapping with the rear end of the body portion 39a relates radially, both small diameter portion 55a, it is larger than the inner diameter D 55 of 55b (D 40 > D55 ).
  • the stepped portion 57 that is a continuous portion between the small diameter portion 55a on the rear side of the small diameter portions 55a and 55b and the large diameter portion 56 is provided on the steering wheel 4 (see FIGS. 11 and 13). ) Is positioned forward of the rear end edge of the inner column 10b even when the front / rear position is the rearmost.
  • the cylindrical member 40a can be used even when the inner diameter of the fitting holding portion 38b is reduced.
  • the inner diameter of the front end portion of this is not reduced. Therefore, in order to hold the front and rear positions and the vertical position of the steering wheel 4 at the adjusted positions, the inner circumference of the fitting and holding portion 38b is adjusted in the state where the adjusting and holding lever 30 is operated to reduce the diameter of the fitting and holding portion 38b.
  • the surface is in contact with the outer peripheral surface of the rear end portion of the inner column 10b only at two positions in the axial direction where both small diameter portions 55a and 55b are provided.
  • Grease is held in the large-diameter portion 56 so that the outer column 11c can be smoothly displaced with respect to the inner column 10b when the front-rear position of the steering wheel 4 is adjusted or during a secondary collision.
  • the two slit end portions 58a and 58b (see FIG. 6B) of the rear sub slit portion 52a are present in a portion close to the locking through hole 37b in the circumferential direction.
  • the circumferential length of the closest end portion 58a from the main slit portion 51 is shorter than the circumferential length of the remaining slit end portion 58b from the main slit portion 51.
  • the other sandwiched plate portion 20b provided on the side closer to the lock through hole 37b in the circumferential direction, and the lock through hole 37b.
  • the closest end portion 58a is not located in the portion (the other sandwiched plate portion 20b and the locking through hole 37b and the closest end portion 58a do not overlap in the axial direction).
  • the circumferential length of 58a is regulated. Thereby, in the outer column 11c (fitting holding portion 38b), the rigidity of the portion where the closest end portion 58a is formed is made higher than the rigidity of the portion where the remaining slit end portion 58b is formed.
  • the remote end portion 59a is located at a diagonal position with respect to the closest end portion 58a and is located farthest from the locking through-hole 37b.
  • the circumferential length from the main slit portion 51 is shorter than the circumferential length from the main slit portion 51 of the remaining slit end portion 59b.
  • a reinforcing rib 60 having a thickness larger than that of the other part is formed on the outer peripheral surface of the fitting holding part 38b on the part surrounding (adjacent) the closest end part 58a.
  • the position of the reinforcing rib 60 is such that the reinforcing rib 60 exists (overlaps in the axial direction) between the other sandwiched plate portion 20b and the lock through hole 37b.
  • the size is regulated.
  • the circumferential lengths of the sub slit portions 52a and 52b are different from each other on both sides in the width direction (left and right) of the main slit portion 51, and the outer ribs 60 are partially formed to form the outer column.
  • the rigidity of the fitting holding part 38b which comprises 11c is adjusted.
  • the following two stiffnesses and strengths (1) and (2) are important.
  • (1) Rigidity and strength in torsional direction This rigidity and strength is applied to the fitting holding portion 38b even when the steering wheel 4 is rotated strongly with the steering lock device 32 (see FIG. 13) being operated. In order to prevent damage such as deformation due to concentration, it is necessary to make it as large as possible.
  • the magnitude of the stress generated in this manner increases as the torque is generated closer to the lock through-hole 37b and the rigidity of the portion is lower. Therefore, when no countermeasure is taken, a large stress is likely to be generated in the closest end portion 58a closest to the lock through-hole 37b among the slits 19a formed in the fitting holding portion 38b.
  • the circumferential length of the closest end portion 58a in the slit 19a is suppressed to suppress a decrease in rigidity of the closest end portion 58a.
  • the rigidity of the closest end portion 58a is increased.
  • the strength and rigidity of the fitting holding portion 38b where strength and rigidity are particularly required in relation to the operation of the steering lock device 32 can be sufficiently improved. it can.
  • both the sandwiched plate portions 20a and 20b are elastically deformed in the direction shown in FIG. 10B. That is, with respect to the axial direction of the outer column 11c, the amount of elastic deformation on the side of each slit end 58b, 59b is large and the amount of elastic deformation on the side of the closest end 58a and the remote end 59a is high. Therefore, the magnitude relationship of the amount of elastic deformation based on the force applied in the direction of the thick arrow is reversed with respect to the axial direction of the outer column 11c with respect to the both sandwiched plate portions 20a and 20b.
  • both the sandwiched plate portions 20a and 20b are elastically deformed based on the force applied in the direction of the thick arrow, the length direction of both the sandwiched plate portions 20a and 20b and the axial direction of the outer column 11c are inconsistent.
  • both the sandwiched plate portions 20a and 20b remain parallel to each other.
  • the surface pressure of the contact portion between the inner peripheral surface (both small diameter portions 55a and 55b) of the fitting holding portion 38b and the outer peripheral surface of the inner column 10b is uniform between the front end portion and the rear end portion in the axial direction. Can be high. Therefore, the operation of expanding and reducing the inner diameter of the outer column 11c can be performed smoothly, and the clamping performance can be improved.
  • the axial dimension of the main body portion 39a is sufficiently obtained by connecting the main body portion 39a made of light alloy and the cylindrical member 40a made of iron-based material in the axial direction.
  • the layout space is limited, it is possible to achieve both strength and rigidity and flexibility at a high level. For this reason, when the steering wheel 4 is rotated while the steering lock device 32 is operated, the stress generated in the fitting and holding portion 38b can be reduced, and moreover, it is necessary for expanding and reducing the inner diameter of the fitting and holding portion 38b. Force can be kept small.
  • the front / rear position of the steering wheel 4 can be adjusted while the durability of the outer column 11c is sufficiently secured, or the front / rear position is held at the adjusted position.
  • the operation of expanding and reducing the inner diameter of the fitting holding portion 38b can be performed smoothly, and the operational feeling of the adjustment lever 30 can be improved.
  • the rigidity of the rear end portion of the fitting holding portion 38b is made higher on the closest end portion 58a side than on the remaining slit end portion 58b side, so that the adjustment rod 24 is installed in both longitudinal longitudinal holes.
  • the force required to operate the adjustment lever 30 in the state where it is positioned at the rear end portions of 21a and 21a is larger than before the rigidity at the closest end portion 58a is increased.
  • the rigidity of the front end portion of the fitting holding portion 38b is also higher on the remote end portion 59a side than on the remaining slit end portion 59b side, the adjustment rod 24 is formed on the front and rear direction long holes 21a, 21a.
  • the force required to operate the adjustment lever 30 in the state where it is positioned at the front end is also increased. Therefore, in the case of this example, the force required to operate the adjustment lever 30 can be made substantially the same regardless of the front / rear position of the adjustment rod 24.
  • the outer column 11c and the inner column 10b are fitted with little play.
  • the inner column 10b can be stably held by the outer column 11c.
  • the small diameter portions 55a and 55b are provided on the inner peripheral surfaces of both end portions in the axial direction of the fitting holding portion 38b, in the state where the inner diameter of the fitting holding portion 38b is reduced, both of these small diameters are provided.
  • the contact surface pressure between the portions 55a and 55b and the outer peripheral surface of the rear end portion of the inner column 10b can be increased.
  • the large-diameter portion 56 provided between the small-diameter portions 55a and 55b can be prevented from contacting the outer peripheral surface of the rear end portion of the inner column 10b.
  • the large-diameter portion 56 is provided in a range including the axial central portion of both the longitudinal longitudinal holes 21a and 21a and the axial central portion of the main slit portion 51 in the axial direction. Based on the operation of the adjusting lever 30, the sum of the moments applied to both the small diameter portions 55a and 55b can be made the same regardless of the front and rear positions of the adjusting rod 24, so It is made to contact
  • the inner column 10b and the outer column 11c can be securely fitted and supported at two positions in the axial direction with respect to the front end portion (fitting holding portion 38a) of the outer column 11c. Even when the fitting length is short, rattling between the inner column 10b and the outer column 11c can be prevented, and the inner column 10b can be stably held by the outer column 11c. . Accordingly, the inner column 10b and the outer column 11c can be obtained by positioning the adjusting rod 24 at the rear end portions of the long holes 21a and 21a in both the front and rear directions (when the front and rear position of the steering wheel 4 is set to the foremost position in the adjustable range).
  • the telescopic steering device can be configured to be small and light, or can be mounted on a small automobile.
  • the inner diameters of both small diameter portions 55a and 55b provided at both axial ends of the inner peripheral surface of the fitting holding portion 38b are equal to each other. It can also be different from each other. In this case, specifically, among these two small diameter portions 55a and 55b, the inner diameter of the rear small diameter portion 55a into which the rear end portion of the inner column 10b having lower rigidity than the intermediate portion is fitted is set to the front side.
  • both small diameter portions 55a and 55b can be changed as appropriate.
  • the stepped portion 57 is positioned in front of the rear end edge of the inner column 10b. Therefore, at the time of a secondary collision, the stepped portion 57 and the rear end of the inner column 10b.
  • the outer column 11c can be smoothly displaced forward without colliding with the edge.
  • the inner diameter D 40 of the front end portion of the cylindrical member 40a, both the small-diameter portion 55a is larger than the inner diameter D 55 of 55b (D 40> D 55) .
  • the outer peripheral surface of the inner column 10b and the inner peripheral surface of the cylindrical member 40a made of an iron-based material different from the light alloy constituting the main body portion 39a provided with both small diameter portions 55a and 55b come into contact with each other. Can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the inner column 10b from rattling with respect to the outer column 11c or the occurrence of galling due to the occurrence of contact with each other based on the difference in linear expansion coefficient. Also from this surface, the outer column 11c can be displaced forward and the position of the steering wheel 4 in the front-rear direction can be adjusted smoothly during the secondary collision.
  • the misalignment state of the spline shaft portion 63 and the spline hole 62 is visually confirmed from the outside. Therefore, the spline shaft portion 63 can be smoothly inserted into the spline hole 62 without crushing or scratching the synthetic resin coating layer provided on the surface of the spline shaft portion 63.
  • a circular or rectangular through-hole that does not open at the front end edge of the outer column can be provided at the front end edge of the outer column, instead of the notch 50 as shown.
  • FIG. 18 is a view showing the shape of the outer column constituting the telescopic steering device.
  • the outer column 11c of this example is obtained by connecting the ends of a cylindrical member 40a made of a ferrous material to the ends of a light alloy main body portion 39a so as to be coupled in the axial direction (generally) STKM material: carbon steel pipe for machine structure (JIS G 3445).
  • STKM material carbon steel pipe for machine structure (JIS G 3445).
  • low friction coating treatment is applied to the inner peripheral surfaces of both small diameter portions 55a and 55b.
  • Both small diameter portions 55a and 55b having smaller inner diameters than the remaining portions are provided at at least two positions spaced apart in the axial direction on the inner peripheral surface of the fitting holding portion of the outer column 11c. Accordingly, in order to hold the front and rear positions of the steering wheel at the adjusted position, the adjustment lever 30 is operated to reduce the inner diameter of one end portion (fitting holding portion) in the axial direction of the outer column 11c.
  • the inner peripheral surfaces of the portions 55a and 55b and the outer peripheral surface of the inner column 10b can be reliably brought into contact with each other.
  • the outer column 11c and the inner column 10b are fitted in at least two positions spaced apart in the axial direction.
  • Both small-diameter portions 55a and 55b are adjusted in inner diameter by machining (generally lathe machining), but the surface roughness of the inner diameter remains in the lathe machining line and is generally spiral-shaped. There is a small step.
  • an EA Electro-Absorbing: collision energy absorption
  • the contact surface is a rough surface, the friction coefficient increases. As a result, the EA load increases and smooth energy absorption is hindered.
  • the low-friction coating treatment refers to a low-friction coating treatment such as PTFE (polytetrafluoroethylene) coating, fluorine coating, molybdenum disulfide coating, or zinc phosphate coating treatment.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • FIG. 19 is a rear view showing the relationship between the small diameter portion of the outer column and the longitudinal hole.
  • the small-diameter portion lower end ranges 55a1 and 55b1 which are the vicinity of the main slit portion 51 of both small-diameter portions 55a and 55b, are positioned within the range of the longitudinal long holes 21a and 21a.
  • the front / rear position of the steering wheel 4 (see FIG. 11) is adjusted to the front end or the rear end, and the adjustment rod 24 (see FIG.
  • the small diameter lower end ranges 55a1, 55b1 are positioned between the sub slit portions 52a, 52b and the adjusting rod 24. More specifically, with the front / rear position of the steering wheel 4 as the front end, when the adjustment rod 24 is positioned at the rear end of the longitudinal long holes 21a, 21a, a small diameter is formed between the sub slit portion 52b and the adjustment rod 24.
  • the lower end ranges 55a1 and 55b1 are positioned.
  • the adjustment rod 24 is positioned at the front end of the longitudinal longitudinal holes 21a, 21a with the front / rear position of the steering wheel 4 as the rear end, the lower end range of the small diameter portion is between the sub slit portion 52a and the adjustment rod 24. 55a1 and 55b1 are positioned. Accordingly, when the adjustment lever 30 is operated to generate an axial force on the adjustment rod 24 and fix the position of the outer column 11c in the front-rear direction relative to the inner column 10b, the sub slit portions 52a and 52b are used as base points, respectively. Due to the moment action, the contact surface pressure between the lower end portions 55a1 and 55b1 of both small diameter portions and the outer peripheral surface of the inner column 10b can be increased.
  • the present invention be implemented with a telescopic steering device for adjusting the front-rear position of the steering wheel, it is optional whether or not the tilt steering device for adjusting the vertical position of the steering wheel is simultaneously implemented. is there.
  • the present invention includes Japanese Patent Application No. 2013-108724 filed on May 23, 2013, Japanese Patent Application No. 2013-246564 filed on November 28, 2013, and Japanese Patent Application filed on April 14, 2014. Based on 2014-82412, its contents are incorporated herein by reference.
  • SYMBOLS 1 Car body 2, 2a, 2b Steering column 3, 3a, 3b Steering shaft 10, 10a, 10b Inner column 11, 11a-11c Outer column 17 Support bracket 18 Column side bracket 19, 19a Slit 20, 20a, 20b Clamping plate part 21, 21a Longitudinal direction long hole 22 Support plate part 23 Vertical direction long hole 30 Adjustment lever 38, 38a, 38b Fitting holding part 39, 39a Main body part 51 Main slit part 52a, 52b Sub slit part 53 Mounting part 54 Bearing holding part 55a, 55b Small diameter part 56 Large diameter part 58a, 58b Slit end (58a closest end) 59a, 59b Slit end (59a remote end)

Landscapes

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Abstract

 調節レバーの操作に伴い内径が拡縮する部分である嵌合保持部分の内周面のうち、軸方向(前後方向)両端部に小径部を、同じく軸方向中間部にこれら両小径部よりも内径が大きい大径部をそれぞれ設ける。調節レバーを操作して嵌合保持部分を縮径することで、インナコラムの後端部外周面と、両小径部とを当接させる。

Description

テレスコピックステアリング装置用アウタコラム及びテレスコピックステアリング装置
 この発明は、テレスコピックステアリング装置用アウタコラム及びテレスコピックステアリング装置に関する。
 操舵輪(フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪)に舵角を付与する為のステアリング装置として、例えば図11に示す様な構造が広く知られている。このステアリング装置は、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を回転可能に支持している。そして、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を固定している。ステアリングホイール4を回転させると、この回転が、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が回転すると、ステアリングギヤユニット7の両側に配置された一対のタイロッド9、9が押し引きされて、左右一対の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を付与する。
 この様なステアリング装置で、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為のテレスコピック機構が、従来から知られている。この様なテレスコピック機構を構成する為に、ステアリングコラム2は、前側のインナコラム10の後端部を後側のアウタコラム11の前端部に軸方向に関する相対変位を可能に内嵌することにより、テレスコープ状に全長を伸縮可能としている。ステアリングシャフト3は、アウタシャフトに相当するアウタチューブ12とインナシャフト13とを、スプライン係合等により、トルク伝達自在に、且つ、伸縮自在に組み合わせた構造としている。
 ステアリングコラム2及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構造としている。即ち、衝突事故の際には、自動車が他の自動車等にぶつか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。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為に、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を車体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する必要がある。この為に、ステアリングコラム2は、二次衝突の衝撃荷重により、アウタコラム11がこのステアリングコラム2の全長を、ステアリングシャフト3は、アウタチューブ12がこのステアリングシャフト3の全長を、それぞれ縮めながら前方に変位する。これにより、ステアリングホイール4に衝突した運転者の身体に大きな衝撃が加わることを防止する。
 図示の例は、ステアリングホイール4の上下位置を調節できるチルト機構も組み込んでいる。更に、電動モータ14を補助動力源としてステアリングホイール4を操作する為に要する力の低減を図る、電動式パワーステアリング装置も組み込んでいる。この為に、ステアリングコラム2(インナコラム10)の前端部に、電動式パワーステアリング装置を構成するウォーム減速機等を収納したハウジング15を結合固定している。更にハウジング15を、車体1に対して横軸16を中心とする揺動変位を可能に支持している。また、この車体1の別位置に支持した支持ブラケット17に対して、ステアリングコラム2(アウタコラム11)の一部に固設したコラム側ブラケット18を、前後方向及び上下方向の変位を可能に支持している。
 チルト機構やテレスコピック機構の場合、電動式のものを除き、調節レバーの操作に基づいて、ステアリングホイール4の位置を調節可能な状態と、調節後の位置に保持可能な状態とを切り替え可能にする必要がある。この様な位置調節機構の従来構造の一例について、上述の図11に加え、図12を用いて説明する。アウタコラム11の前端部の内径を弾性的に拡縮可能とする為に、このアウタコラム11の前端部乃至中間寄り部分の下面に、軸方向に長いスリット19を設けている。また、このスリット19を幅方向両側から挟む部分に、一対の被挟持板部20、20を設けている。そして、これら両被挟持板部20、20の互いに整合する部分に、それぞれアウタコラム11の軸方向に長い前後方向長孔21、21を形成している。また、支持ブラケット17を構成し、両被挟持板部20、20を幅方向両側から挟持する、互いに平行な一対の支持板部22、22に、横軸16を中心とする部分円弧状で、ブラケット側通孔に相当する上下方向長孔23、23を形成している。そして、これら各長孔21、23に、杆状部材である調節ロッド24を挿通している。調節ロッド24の基端部(図12の右端部)に設けた頭部25は、一方(図12の右側)の支持板部22に形成した上下方向長孔23に、この上下方向長孔23に沿った変位のみを可能に(回転を阻止した状態で)係合させている。これに対して、調節ロッド24の先端部(図12の左端部)に螺着したナット26と他方(図12の左側)の支持板部22の外側面との間に、駆動側カム27と被駆動側カム28とから成るカム装置29を設けている。そして、駆動側カム27を、調節レバー30により回転駆動可能にしている。調節レバー30の外側面とナット26との間に、スラスト軸受31を設けることにより、調節レバー30を円滑に回動可能にして、調節レバー30の操作感を向上させている。
 ステアリングホイール4の位置調節を行う際には、調節レバー30を所定方向(下方)に回動させることにより駆動側カム27を回転駆動し、カム装置29の軸方向寸法を縮める。そして、被駆動側カム28と頭部25との、互いに対向する内側面同士の間隔を拡げ、両支持板部22、22が両被挟持板部20、20を抑え付けている力を解放する。同時に、アウタコラム11の前部でインナコラム10の後部を内嵌した嵌合保持部分の内径を弾性的に拡げ、これらアウタコラム11の前部内周面とインナコラム10の後部外周面との当接部に作用している面圧を低下させる。この状態で、調節ロッド24が各長孔21、23の内側で変位できる範囲で、ステアリングホイール4の上下位置及び前後位置を調節できる。
 ステアリングホイール4を所望位置に移動させた後、調節レバー30を所定方向とは逆方向(上方)に回動させることにより、カム装置29の軸方向寸法を拡げる。これにより、被駆動側カム28と頭部25との、互いに対向する内側面同士の間隔を縮め、両支持板部22、22により両被挟持板部20、20を強く抑え付けて摩擦係合させる。同時に、アウタコラム11の前部でインナコラム10の後部を内嵌した部分の内径を弾性的に縮め、これらアウタコラム11の前部内周面とインナコラム10の後部外周面との当接部に作用している面圧を高くする。この状態で、ステアリングホイール4の上下位置及び前後位置が調節後の位置に保持される。調節ロッド24の頭部25及び被駆動側カム28が、一対の押圧部に相当する。
 ところで、近年、自動車の盗難が増えており、各種盗難防止装置を自動車に備えることが行われている。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、特許文献1に記載のステアリングロック装置の一例を示している。ステアリングロック装置32は、ステアリングコラム2aの一部にロックユニット33を設けている。また、ステアリングロック装置32は、ステアリングシャフト3aの一部で、このロックユニット33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34を形成した、キーロックカラー35を外嵌固定している。そして、作動時(キーロック時)にロックユニット33を構成するロックピン36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37を通じて、このステアリングコラム2aの内径側に向けて変位させる。そして、ロックピン36の先端部を係合凹部34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。即ち、イグニッションキーをOFFして、係合凹部34とロックピン36とを係合させた状態で、ステアリングホイール4を所定値以上の力(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35に対して回転する。但し、操舵輪に所望の舵角を付与する為に、ステアリングホイール4を通常の運転姿勢のまま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。
 上述の様なステアリングロック装置32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33を設け、このステアリングコラム2aの内径側にキーロックカラー35を設ける。したがって、このキーロックカラー35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36のストロークを過大にすることなく、このロックピン36とキーロックカラー35とを確実に係脱させる。この為、ステアリング装置のうち、少なくともステアリングロック装置32を組み込んだ部分のステアリングコラム2aの外径は小さく、内径は大きくする(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、特許文献2に記載された、アウタコラム11aを示している。アウタコラム11aは、アルミニウム系合金或いはマグネシウム系合金等の軽合金製で、鋳造により一体に形成されている。アウタコラム11aは、軸方向端部(図14の左端部)に、円筒状のインナコラム10(図11参照)の端部を軸方向に相対変位可能に内嵌する為の嵌合保持部分38を設けている。また、アウタコラム11aは、軸方向中間部に、ステアリングロック装置32(図13参照)を組み込む為の、ロック用透孔37aを設けている。この様なアウタコラム11aの場合、次の様な問題を生じる可能性がある。即ち、ロック用透孔37aを通じてアウタコラム11aの内径側に突出させたロックピン36をキーロックカラー35の係合凹部34(図13参照)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37aの周縁部に、過度に大きな力が加わる。このため、ロック用透孔37aの周縁部が変形する可能性がある。これに対して、アウタコラム11aの肉厚を大きくすること、鉄系材料により造ることも考えられるが、ステアリングコラム全体の重量が増大する。
 この様な事情に鑑みて、中空円管状のステアリングコラムの一部の厚さを薄くしつつ、このステアリングコラムの強度確保を図れる、ステアリングコラム及びその製造方法を実現する技術として、日本国特願2012-547204に開示された発明がある。この先発明について、図15~図17A,B,Cにより説明する。この先発明構造の場合、アウタコラム11bは、アルミニウム系合金若しくはマグネシウム系合金等の軽合金製である本体部分39と、炭素鋼やその他の鉄系合金等の鉄系材料製の円筒状部材40とを、軸方向に結合して構成している。即ち、この円筒状部材40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、図15~図17A,B,Cの左端部)に絞り加工を施すことにより、円筒状部材40の前端面の内径を、この円筒状部材40のうち、本体部分39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15~図17A,B,Cの右端面)が形成される部分{後述する鋳造の際に、金型41の内側端面(図17A,B,Cの左側面)が位置する部分}の内径側に位置する部分の内径よりも小さくする。また、円筒状部材40の前端部の外周面の複数箇所(図示の例では4箇所)にプレス加工を施すことで凹部42、42を設ける。そして、円筒状部材40の前端寄り部分を、図17Aに示す様に、金型41の端面43に開口した挿入孔44に挿通し、この前端寄り部分を、この金型41内に突出させる。
 そして、中子45の先端部46を円筒状部材40の前端部に挿通し、この中子45の先端部46と基端部47との間に設けた段差面48を、円筒状部材40の前端面に突き当てる。そして、この状態で、アルミニウム系合金若しくはマグネシウム系合金等の軽合金の溶湯を、金型41内に送り込むことにより、本体部分39を成形する。このとき、円筒状部材40の凹部42、42に溶湯の一部を入り込ませることで、本体部分39の後端部内周面に凸部49、49を形成する。そして、図17Aから図17Bに示す様に、金型41から取り出した後に、円筒状部材40のうちで、本体部分39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、図17Bから図17Cに示す様に、円筒状部材40の少なくとも前端寄り部分の内径を、本体部分39のうち、円筒状部材40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39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10aを挿通するこの本体部分39の内周面と円筒状部材40の前端縁との間に、前方に向いた段差面が存在しない様にする。これにより、二次衝突時にアウタコラム11bの前方への変位を円滑に行える様にする。円筒状部材40の前端部内周面で、各凹部42、42に対応する部分に存在する各突起の内接円の直径は、本体部分39のうちで円筒状部材40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、これら各突起の先端が、当該部分の内周面よりも径方向内方に突出しない様にする。また、本体部分39のうちで円筒状部材40との嵌合部から軸方向に外れた部分(嵌合保持部分38aを含む部分)の内径を、全長に亙り一定としている。
 上述の様な先発明のアウタコラム11bによれば、後端寄り部分を、強度を確保し易い、鉄系材料製の円筒状部材40により構成している。その為、ロックユニット33(図13参照)やキーロックカラー35を取り付ける為に、当該部分の厚さを薄くしたり、ロックピン36を挿通する為に、ロック用透孔37bを設けたりしても、後端寄り部分を含め、アウタコラム11bの強度を確保できる。また、円筒状部材40の前端部外周面に形成した凹部42、42と、本体部分39の後端部内周面に形成した凸部49、49とを係合させている為、本体部分39と円筒状部材40との軸方向の結合強度を、十分に確保できる。また、ロックピン36をキーロックカラー35の係合凹部34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、各凹部42、42と各凸部49、49との係合より、本体部分39と円筒状部材40との結合部の捩り剛性を高くできる。
 前述の図11や図14に示した従来構造の様に、アウタコラム11、11aの全長が長く、インナコラム10とこのアウタコラム11、11aとの嵌合部の軸方向長さ(嵌合長)が十分に長い場合には、特に問題を生じない。これは、嵌合保持部分38の内径を縮径した場合にインナコラム10のうちで、後端部から十分に離れた中間部が保持される為、アウタコラム11、11aによりインナコラム10を安定して保持(内嵌)できるためである。これに対し、上述の図15~図17A,B,Cに示した先発明構造の様に、アウタコラム11bの全長が短く、嵌合長が短い場合には、次の様な問題を生じる可能性がある。即ち、ステアリングホイール4(図11、図13参照)の上下位置及び前後位置を調節の位置に保持する為の調節レバー30の操作に伴って、一対の支持板部22により一対の被挟持板部20が強く抑え付けられる。その結果、アウタコラム11bの嵌合保持部分38aの内径が縮径し、この嵌合保持部分38aの内周面がインナコラム10aの後部外周面を径方向内方に向け押圧する。これらインナコラム10aとアウタコラム11bとの嵌合長が短く、このインナコラム10aの後部外周面のうちで嵌合保持部分38aの内周面により押圧される部分(軸方向の位相が両被挟持板部20と一致する部分)から、インナコラム10aの後端部迄の軸方向長さが短い場合には、嵌合保持部分38aの縮径に伴う押圧力により、中間部と比較して剛性が低くなったインナコラム10aの後端部が縮径する方向に大きく弾性変形し易くなる。インナコラム10aの後端部が大きく縮径すると、この後端部の外周縁とアウタコラム11bの中間部内周面との間に存在する隙間が過大となり、嵌合保持部分38aの内周面のうちの前側部分のみが、インナコラム10aの外周面と当接する傾向になる。この結果、アウタコラム11bがこのインナコラム10aに対しがたついたり、このアウタコラム11bによりこのインナコラム10aを安定して保持できなくなる可能性がある。
日本国特開2008-265646号公報 日本国特開2007-223383号公報
 本発明は、上述の様な事情に鑑みて、インナコラムとの嵌合長が短い場合にも、このインナコラムとの間でがたつきが発生するのを抑え、このインナコラムを安定して保持できる構造を実現すべく発明したものである。
 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及びテレスコピックステアリング装置は、次の構成を有する。
(1) 径方向に関する剛性を低くする(縮径し易くする)為に、軸方向一端部に形成されたスリット、及び前記スリットを前記軸方向に直交する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長い長孔が形成された一対の被挟持板部と、
 前記一対の被挟持板部を幅方向両側から挟持する荷重に基づいて、内径を拡縮可能とした嵌合保持部分と、を備える。
 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於いては、前記嵌合保持部分の内周面のうちで軸方向に離隔した少なくとも2箇所位置に、残りの部分よりも内径が小さい、小径部を設けている。
 この場合に好ましくは、
(2)前記嵌合保持部分の軸方向両端部に設けており、前記嵌合保持部分の内周面のうちの軸方向中間部(両小径部同士の間)に、前記小径部よりも内径の大きい大径部を設けている。
 この場合に好ましくは、
(3)前記大径部を、前記嵌合保持部分の内周面のうちで軸方向に関する位相が前記各長孔の軸方向中央部と整合する部分を含む部分に設ける。
 上述の様な本発明を実施する場合に好ましくは、
(4)軽合金製の本体部分の端部に、鉄系材料製の円筒状部材の端部を内嵌固定することで、軸方向に結合することにより構成し、前記本体部分に、前記スリットと前記一対の被挟持板部と前記嵌合保持部分とをそれぞれ設ける。
 この場合に好ましくは、
(5)前記本体部分の端部に内嵌固定される前記円筒状部材の端部が、前記小径部の内径よりも大きい内径を有し、前記円筒状部材の内側にインナコラムの端部を挿入した場合に、前記インナコラムの外周面に接触しない様にする。
 上述の様なテレスコピックステアリング装置用アウタコラムは、好ましくは、
(6)前記スリットが、径方向から見た形状がH字形で、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、当該周方向の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一対の副スリット部とから構成されるものとする。そして、前記大径部を、前記嵌合保持部分の内周面のうちで軸方向に関する位相が前記主スリット部の軸方向中央部と整合する部分を含む部分に設ける。
 好ましくは、
(7)前記一対の副スリット部のうち、軸方向に関して前記円筒状部材に近い側に配置された一方は、前記円筒状部材の端部と前記本体部分の端部との嵌合部に軸方向に隣接し、前記円筒状部材と径方向に重畳しない位置に形成する。
(8)前記嵌合保持部分は、前記小径部の表面に低摩擦コーティング処理を施す。
(9)前記小径部は、前記長孔の前端部と後端部の間に設ける。
(10)テレスコピックステアリング装置は、インナコラム、及び該インナコラムの端部に外嵌され、前記インナコラムとの嵌合部である嵌合保持部分の内径を拡縮可能としたアウタコラムから成るステアリングコラムと、アウタシャフトとインナシャフトとを全長を収縮可能に組み合わせて成り、前記ステアリングコラムの内径側に回転自在に支持されて後端部を前記ステアリングコラムの後端部よりも後方に突出させたステアリングシャフトと、前記アウタコラムに設けられた一対の被挟持板部を軸方向に直交する幅方向両側から挟む一対の支持板部、及び前記一対の支持板部を車体に対し支持する取付板部を備えた支持ブラケットと、前記一対の支持板部のうち前記一対の被挟持部に形成された長孔に整合する部分に形成したブラケット側通孔と、前記長孔及び前記ブラケット側通孔をそれぞれ挿通した杆状部材と、前記杆状部材の基端部に設けられた調節レバーの操作に基づいて、前記杆状部材の両端部に設けられた一対の押圧部の間隔を拡縮し、前記間隔の収縮時に前記一対の支持板部の内側面同士の間隔を縮め、前記一対の支持板部の内側面と前記一対の被挟持板部の外側面とを摩擦係合させて、前記インナコラムに対する前記アウタコラムの前後方向位置を固定する調節手段と、を備える。
 特に、本発明のテレスコピックステアリング装置に於いては、前記アウタコラムが、(1)~(9)のうちのいずれか一項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とする。
 上述の様に構成す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及びテレスコピックステアリング装置によれば、インナコラムとアウタコラムとの嵌合長が短い場合にも、これらインナコラムとアウタコラムとの間でがたつきが発生するのを抑え、このアウタコラムによりこのインナコラムを安定して保持することができる。即ち、嵌合保持部分の内周面のうちで軸方向に離隔した少なくとも2箇所位置に、残りの部分よりも内径が小さい小径部を設けている。したがって、ステアリングホイールの前後位置を調節後の位置に保持すべく、調節レバーを操作し、アウタコラムの軸方向一端部(嵌合保持部分)の内径を縮径させた状態で、各小径部の内周面とインナコラムの外周面とを確実に当接させることができる。これにより、アウタコラムとこのインナコラムとを、軸方向に離隔した少なくとも2箇所位置で嵌合させられる(これらアウタコラムの内周面とインナコラムの外周面とを軸方向に離隔した少なくとも2箇所位置で当接させられる)。これらアウタコラムとインナコラムとの嵌合部の当接圧を高くすることができて、このアウタコラムに対するこのインナコラムの保持力(嵌合強度)を向上させられる。この結果、これらアウタコラムとインナコラムとの間でがたつきが生じるのを防止して、このインナコラムを安定して保持することができる。
本発明の実施の形態の一例を、後部上方から見た斜視図。 前方側組立体と後方側組立体とを組み合わせる以前の状態で示す、図1と同方向から見た斜視図。 図1のIII-III断面図。 ステアリングコラムを取り出して示す断面図。 アウタコラムを、後部上方から見た斜視図。 アウタコラムを、後部下方から見た斜視図。 アウタコラムを、真上から見た平面図。 アウタコラムを、真下から見た背面図。 図6Aの下方から見た側面図。 図6Aの上方から見た側面図。 図6AのVIII-VIII断面図。 図6AのIX-IX断面図。 各部に加わる力の状態を説明する為の、図6Bの真下から見た背面図で表す説明図。 各部に加わる力の状態を説明する為の、図6Bの真下から見た背面図で表す説明図。 各部に加わる力の状態を説明する為の、図6Bの真下から見た背面図で表す説明図。 従来から知られている自動車用ステアリング装置の一例を示す、部分切断側面図。 ステアリングホイールの位置調節機構の従来構造の一例を示す断面図。 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一例を示す、部分切断略側面図。 従来から知られている軽合金製のアウタコラムの一例を示す側面図。 先発明に係る改良されたアウタコラムを組み込んだステアリング装置の側面図。 先発明に係る改良されたアウタコラムを組み込んだステアリング装置の平面図。 先発明に係るアウタコラムの製造方法の工程を示す断面図。 先発明に係るアウタコラムの製造方法の工程を示す断面図。 先発明に係るアウタコラムの製造方法の工程を示す断面図。 図6AのVIII-VIII断面における低摩擦コーティングエリアの説明図。 図6Bのアウタコラムの小径部と前後方向長孔との関係を示す背面図。
 図1~図10は、本発明の実施の形態の一例を示している。本例の特徴は、インナコラム10bとアウタコラム11cとの嵌合長が短い場合にも、これらインナコラム10bとアウタコラム11cとの間でがたつきが発生するのを防止し、このアウタコラム11cによりインナコラム10bを安定して保持する為の構造にある。本例のステアリング装置は、電動モータ14を補助動力源とする電動式のパワーステアリング装置を組み込んで使用することができるが、この様な電動式パワーステアリング装置の具体的構造についても、従来から各種知られており、本発明の要旨とも関係しないので、詳しい説明は省略する。
 本例のテレスコピックステアリング装置用のアウタコラム11cは、前述した先発明に係る構造と同様に、アルミニウム系合金やマグネシウム系合金等の軽合金製の本体部分39aと、炭素鋼等の鉄系材料製の円筒状部材40aとを軸方向に結合して成る。また、前述した図11や図14に示した従来構造のアウタコラム11、11aよりも全長が短い。そして、このうちの本体部分39aには、径方向から見た形状が略H字形のスリット19a(図6B参照)と、一対の被挟持板部20a、20b(図9参照)と、嵌合保持部分38bと、切り欠き50とを設けている(図5A参照)。スリット19aは、調節レバー30(図12、図15参照)の操作に伴って、アウタコラム11cの内周面とインナコラム10bの外周面との当接面圧を十分に高くすべく、このアウタコラム11c(嵌合保持部分38b)の径方向に関する剛性を低くする為に形成されている。スリット19aは、主スリット部51と一対の副スリット部52a、52bとから成る。主スリット部51は、アウタコラム11cの軸方向(中心軸と平行)に形成されており、両被挟持板部20a、20bの間部分の中央位置に設けられている。両副スリット部52a、52bは、主スリット部51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この主スリット部51の前後方向端部を連続させている。両副スリット部52a、52bのうち、軸方向に関して円筒状部材40aに形成されたロック用透孔37bに近い側である後側(図1~図8、図10の右側)に設けられた副スリット部52aの後端縁は、本体部分39aの後端部と円筒状部材40aの前端部との嵌合部と軸方向に隣接する位置に配置する。これと共に、この後端縁を円筒状部材40aと径方向に重畳させた場合に、本体部分39aをダイキャスト成形する際の溶湯の漏れ出しや嵌合長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40aと径方向に重畳しない位置に規制している(この円筒状部材40aの前端面より前方に位置させている)。
 両被挟持板部20a、20bは、本体部分39aの外周面のうちで、スリット19aを軸方向に直交する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39aと一体に形成されている。両被挟持板部20a、20bの互いに整合する部分には、それぞれアウタコラム11cの軸方向に長い前後方向長孔21a、21aを形成している。図示の例では、両被挟持板部20a、20bの形状を、スリット19a(主スリット部51)の中心軸を挟んで対称形状としているが、両被挟持板部20a、20bの形状は互いに異ならせても良い。本体部分39a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、ハーネス及びコラムカバー固定用の取付部53、53が設けられている。本例の場合には、これら両取付部53、53を、両被挟持板部20a、20bのうちで、周方向に関してロック用透孔37bから遠い側に設けられた一方の被挟持板部20aの前後方向両側部分に設けている。
 切り欠き50は、本体部分39aの前端部のうち、径方向に関してスリット19aと反対側部分に、本体部分39aの前端縁に開口する状態で設けられている。本例の場合、切り欠き50の後端縁を、アウタコラム11cの内径側に玉軸受61を介して回転自在に支持したアウタチューブ12aの、前端部内周面に形成したスプライン孔62の先端縁(前端縁)よりも後方に位置させている。切り欠き50は、インナシャフト13aの後端部外周面に形成したスプライン軸部63を、スプライン孔62に挿入する際に、これらスプライン軸部63とスプライン孔62との芯ずれ状態を、外部から目視で確認する為に形成している。即ち、本例のテレスコピックステアリング装置を組み立てる際には、先ず、インナコラム10bの内径側にインナシャフト13aを玉軸受64、64を介して回転自在に支持した前方側組立体65と、アウタコラム11cの内径側にアウタチューブ12aを玉軸受61を介して回転自在に支持した後方側組立体66とを、別々に組み立てる。その後、インナコラム10bの後部をアウタコラム11cの前部に挿入してステアリングコラム2bを構成すると共に、インナシャフト13aの後端部外周面に形成したスプライン軸部63をスプライン孔62に挿入してステアリングシャフト3bを構成する。この際、これらスプライン軸部63とスプライン孔62との芯ずれ状態を、切り欠き50を通じて外部から目視で確認する。
 一方、円筒状部材40aの一部には、この円筒状部材40aの内外両周面同士を連通する、矩形状のロック用透孔37b(図4、図5B参照)を形成している。このロック用透孔37bは、円筒状部材40aと本体部分39aとを結合固定した状態で、両被挟持板部20a、20bから軸方向に離れ、且つ、周方向に関する位相がスリット19a(主スリット部51及び後側の副スリット部52a)から外れた部分に存在する。本例の場合には、このスリット19a(主スリット部51)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37bを配置している。本例の場合、円筒状部材40aの後端部に絞り加工を施して、この後端部の内径を前端寄り部分よりも小径にし、この後端部内周面に玉軸受61を保持する為の軸受保持部54を設けている。
 本例のアウタコラム11cの場合には、調節レバー30(図12、図15参照)の操作に伴い内径が拡縮する部分である、嵌合保持部分38bの内周面のうち、軸方向(前後方向)両端部に内径が互いに等しい小径部55a、55b(図4、図8参照)を、同じく軸方向中間部にこれら両小径部55a、55bよりも内径が大きい大径部56をそれぞれ設けている。具体的には、調節レバー30を所定方向に回動させ、一対の支持板部22、22(図12、図15参照)により両被挟持板部20a、20bを抑え付けている力を解放した(嵌合保持部分38bを縮径する以前の)自由状態で、大径部56の内径D56を、両小径部55a、55bの内径D55よりも0.3~1.0mm程度大きくしている。本例の場合には、これら両小径部55a、55bのうち、後側の小径部55aの軸方向長さを、前側の小径部55bの軸方向長さよりも十分に長く(図示の例では凡そ5倍と)している。また、大径部56を、両前後方向長孔21a、21aの軸方向中央部及び主スリット部51の軸方向中央部をそれぞれ含む位置に設けている。また、円筒状部材40aの前端部で、径方向に関し本体部分39aの後端部と重畳する部分の内径D40を、両小径部55a、55bの内径D55よりも大きくしている(D40>D55)。更に、本例の場合、これら両小径部55a、55bのうちの後側の小径部55aと、大径部56との連続部である段差部57を、ステアリングホイール4(図11、図13参照)の前後位置を最も後方とした場合にも、インナコラム10bの後端縁よりも前方に位置する様にしている。また、後側の副スリット部52aの後端縁を円筒状部材40aの前端面より前方に位置させている為、嵌合保持部分38bの内径を縮径させた場合にも、円筒状部材40aの前端部の内径は縮径しない。したがって、ステアリングホイール4の前後位置及び上下位置を調節後の位置に保持すべく、調節レバー30を操作して嵌合保持部分38bを縮径させた状態では、この嵌合保持部分38bの内周面は、インナコラム10bの後端部外周面と、両小径部55a、55bを設けた軸方向2箇所位置でのみ当接する。大径部56にはグリースを保持して、ステアリングホイール4の前後位置調節や二次衝突の際に、インナコラム10bに対しアウタコラム11cが円滑に変位できる様にしている。
 更に本例のアウタコラム11cの場合には、後側の副スリット部52aの2つのスリット端部58a、58b(図6B参照)のうち、周方向に関してロック用透孔37bに近い部分に存在する最近接端部58aの主スリット部51からの周方向長さを、残りのスリット端部58bのこの主スリット部51からの周方向長さよりも短くしている。具体的には、両被挟持板部20a、20bのうちで、周方向に関してロック用透孔37bに近い側に設けられた他方の被挟持板部20bと、このロック用透孔37bとの間部分に、最近接端部58aが位置しない(これら他方の被挟持板部20b及びロック用透孔37bと、この最近接端部58aとが軸方向に重畳しない)様に、この最近接端部58aの周方向長さを規制している。これにより、アウタコラム11c(嵌合保持部分38b)のうちで、最近接端部58aを形成した部分の剛性を、残りのスリット端部58bを形成した部分の剛性よりも高くしている。
 前側の副スリット部52bの2つのスリット端部59a、59bのうち、最近接端部58aに対し対角線位置に存在し、ロック用透孔37bから最も離れた位置に存在する最遠隔端部59aの主スリット部51からの周方向長さを、残りのスリット端部59bのこの主スリット部51からの周方向長さよりも短くしている。これにより、アウタコラム11c(嵌合保持部分38b)のうちで、最遠隔端部59aを形成した部分の剛性を、残りのスリット端部59bを形成した部分の剛性よりも高くしている。
 更に、嵌合保持部分38bの外周面で、最近接端部58aを囲む(隣接する)部分に、他の部分に比べて肉厚が大きくなった補強リブ60を形成している。本例の場合には、他方の被挟持板部20bと、このロック用透孔37bとの間部分に、補強リブ60が存在する(軸方向に重畳する)様に、この補強リブ60の位置及び大きさを規制している。以上の様に、両副スリット部52a、52bの周方向長さを、主スリット部51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60を形成することにより、アウタコラム11cを構成する嵌合保持部分38bの剛性を調整している。
 この点について、図10A~図10Cを参照しつつ説明する。嵌合保持部分38bに関しては、次の(1)(2)の2通りの剛性及び強度が重要になる。
(1) 捩り方向の剛性及び強度
 この剛性及び強度は、ステアリングロック装置32(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38bに応力集中による変形等の損傷が発生するのを防止する為、できる限り大きくする必要がある。
(2) 内径を拡縮すべく、両被挟持板部20a、20b同士を遠近動させる方向の剛性
 この剛性は、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、この前後位置を調節後の位置に保持すべく、嵌合保持部分38bの内径を拡縮する作業を円滑に行わせる為、適度に低くする必要がある。
 ステアリングロック装置32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37bとロックピン36(図13参照)との係合に基づいて、アウタコラム11cの円筒状部材40aに、図10Cに太矢印で示す様に、大きなトルクが加わる。このトルクは、この円筒状部材40aと本体部分39aとの結合部を介してアウタコラム11cの嵌合保持部分38bに伝わるが、この様に嵌合保持部分38bに大きなトルクが伝わると、この嵌合保持部分38bに形成したスリット19aの一部に大きな応力が発生する。この様にして発生する応力の大きさは、トルクの発生部位である、ロック用透孔37bに近い程、又、当該部分の剛性が低い程、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38bに形成したスリット19aのうちで、ロック用透孔37bに最も近い、最近接端部58a部分に大きな応力が発生し易くなる。
 これに対し本例の場合には、スリット19aのうちで、最近接端部58a部分の周方向長さを抑えて、この最近接端部58a部分の剛性低下を抑えている。この最近接端部58aに隣接する部分に補強リブ60を設けることで、この最近接端部58a部分の剛性を高くしている。この為、本例の場合には、嵌合保持部分38bのうちで、ステアリングロック装置32の作動に関連して強度及び剛性が特に必要となる部分の強度及び剛性を、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32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38bに加わる大きな捩り応力に拘らず、スリット19aの一部に応力集中による損傷を発生し難くできる。
 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べく、調節レバー30を操作すると、支持ブラケット17を構成する両支持板部22、22から両被挟持板部20a、20bに、図10Aに太矢印で示した様に、これら両被挟持板部20a、20bを近づけ合う方向の力が加わる。本例のアウタコラム11cの構造の場合、嵌合保持部分38bの両被挟持板部20a、20bを設けた部分のうち、図10Aに太線の波形で示した、最近接端部58a及び最遠隔端部59aに対応する部分の剛性は高くなるが、図10Aに細線の波形で示した、両スリット端部58b、59bに対応する部分の剛性は低いままである。この為、嵌合保持部分38bの柔軟性をある程度確保することができる。したがって、調節レバー30に加える操作力を徒に大きくしなくても、両被挟持板部20a、20bのうちで両スリット端部58b、59b側部分の弾性変形量を十分に確保できて、これら両被挟持板部20a、20b同士を十分に近づけられる。
 調節レバー30の操作による太矢印方向に加わる力に基づいて、両被挟持板部20a、20bは、図10Bに示す方向に弾性変形する。即ち、アウタコラム11cの軸方向に関して、剛性が低い、各スリット端部58b、59b側の弾性変形量が多く、同じく剛性が高い、最近接端部58a、最遠隔端部59a側の弾性変形量が少なくなるので、両被挟持板部20a、20bに関して、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11cの軸方向に関して互いに逆になる。したがって、太矢印方向に加わる力に基づいて両被挟持板部20a、20bが弾性変形した状態で、これら両被挟持板部20a、20bの長さ方向とアウタコラム11cの軸方向とは不一致になるが、これら両被挟持板部20a、20b同士は互いに平行なままとなる。この結果、嵌合保持部分38bの内周面(両小径部55a、55b)とインナコラム10bの外周面との当接部の面圧を、軸方向前端部と後端部とで、均一に高くできる。したがって、アウタコラム11cの内径を拡縮する作業を、円滑に行わせることができて、クランプ性を良好にできる。
 以上の通り、本例のアウタコラム11cによれば、軽合金製の本体部分39aと鉄系材料製の円筒状部材40aを軸方向に結合することで、この本体部分39aの軸方向寸法を十分に大きくできず、レイアウトスペースに制約のある中で、強度及び剛性の確保と、柔軟性の確保とを高次元で両立させることができる。この為、ステアリングロック装置32を作動させたままステアリングホイール4を回転させた場合に、嵌合保持部分38bに生じる応力を軽減でき、しかも、この嵌合保持部分38bの内径を拡縮する為に要する力を小さく抑えられる。この結果、ステアリングロック装置32を設けた構造で、アウタコラム11c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、この前後位置を調節後の位置に保持すべく、嵌合保持部分38bの内径を拡縮する作業を円滑に行わせて、調節レバー30の操作感の向上を図れる。
 本例の場合、嵌合保持部分38bの後端部の剛性を、最近接端部58a側で残りのスリット端部58b側よりも高くしたことに伴って、調節ロッド24を両前後方向長孔21a、21aの後端部に位置させた状態での、調節レバー30の操作に必要な力は、最近接端部58a側の剛性を高くする以前に比べて大きくなる。但し、嵌合保持部分38bの前端部の剛性についても、最遠隔端部59a側で残りのスリット端部59b側よりも高くしている為、調節ロッド24を両前後方向長孔21a、21aの前端部に位置させた状態での、調節レバー30の操作に必要な力も同様に大きくなる。したがって、本例の場合には、調節ロッド24の前後位置に拘わらず、調節レバー30の操作に必要な力をほぼ同じにできる。
 上述の様に構成する本例のテレスコピックステアリング装置によれば、アウタコラム11cとインナコラム10bとの嵌合長が短い場合にも、これらアウタコラム11cとインナコラム10bとをがたつきなく嵌合でき、このアウタコラム11cによりこのインナコラム10bを安定して保持することができる。本例の場合、嵌合保持部分38bの軸方向両端部の内周面に小径部55a、55bを設けている為、この嵌合保持部分38bの内径を縮径させた状態では、これら両小径部55a、55bとインナコラム10bの後端部外周面との当接面圧を高くできる。この状態で、これら両小径部55a、55bの間に設けられた大径部56を、インナコラム10bの後端部外周面に対し接触しない様にできる。特に本例の場合には、大径部56を軸方向に関し、両前後方向長孔21a、21aの軸方向中央部及び主スリット部51の軸方向中央部をそれぞれ含む範囲に設けている為、調節レバー30の操作に基づき、両小径部55a、55bに加わるモーメントの合計を、調節ロッド24の前後位置に拘らず同じにでき、両小径部55a、55bをより確実にインナコラム10bの後端部外周面に当接させられる。この結果、このインナコラム10bの後端部をアウタコラム11cの前端部(嵌合保持部分38a)に対し、軸方向2箇所位置で確実に内嵌支持できる為、これらインナコラム10b及びアウタコラム11cの嵌合長が短い場合にも、これらインナコラム10bとアウタコラム11cとの間でがたつきが発生するのを防止でき、このアウタコラム11cによりインナコラム10bを安定して保持することができる。したがって、調節ロッド24を両前後方向長孔21a、21aの後端部に位置させることで(ステアリングホイール4の前後位置を調節可能な範囲の最前位置とした時に)、インナコラム10bとアウタコラム11cとの嵌合部(径方向に重畳する部分)の軸方向長さが長くなる場合にも、これらインナコラム10bとアウタコラム11cとの間でがたつきが発生することを防止できる。この為、例えばテレスコピックステアリング装置を小型・軽量に構成したり、小型の自動車に搭載したりすることができる。本例の場合、嵌合保持部分38bの内周面のうち、軸方向両端部に設けた両小径部55a、55bの内径を互いに等しくしているが、これら両小径部55a、55bの内径を互いに異ならせることもできる。この場合、具体的には、これら両小径部55a、55bのうち、中間部と比較して剛性が低いインナコラム10bの後端部を内嵌する後側の小径部55aの内径を、前側の小径部55bよりも小さくする。また、小径部を、嵌合保持部分38aの内周面のうちで、軸方向に離隔した3箇所以上に設けても良い。この場合には、各小径部同士の間部分を、これら各小径部よりも内径が大きい大径部とする。また、両小径部55a、55bの軸方向長さについても、適宜変更できる。
 ステアリングホイール4の前後位置を最も後方とした場合にも、段差部57がインナコラム10bの後端縁よりも前方に位置する為、二次衝突時に、これら段差部57とインナコラム10bの後端縁とが衝突することがなく、アウタコラム11cの前方への変位を円滑に行える。更に、本例の場合、円筒状部材40aの前端部の内径D40を、両小径部55a、55bの内径D55よりも大きくしている(D40>D55)。この為、インナコラム10bの外周面と、両小径部55a、55bを設けた本体部分39aを構成する軽合金とは異なる鉄系材料製である円筒状部材40aの内周面とが当接するのを防止できる。したがって、線膨張係数の相違に基づき、アウタコラム11cに対してインナコラム10bががたついたり、片当たりの発生によるかじりが発生したりすることを防止できる。この面からも、二次衝突時のアウタコラム11cの前方への変位、及び、ステアリングホイール4の前後方向位置の調節を円滑に行うことができる。
 更に、本例の場合、アウタコラム11cの前端部に切り欠き50を設けることで、テレスコピックステアリング装置の組立の際に、スプライン軸部63とスプライン孔62との芯ずれ状態を外部から目視で確認可能にしている為、このスプライン軸部63の表面に設けた合成樹脂製のコーティング層を押し潰したり、傷付けたりすることなく、スプライン孔62にスプライン軸部63を円滑に挿入することができる。この様な芯ずれ状態を確認する為に、アウタコラムの前端縁に、図示の様な切り欠き50に代え、このアウタコラムの前端縁に開口しない円形若しくは矩形の透孔を設けることもできる。
 次に、本例のテレスコピックステアリング装置の他の構成例を図18、図19を用いて説明する。
 図18はテレスコピックステアリング装置を構成するアウタコラムの形状を示す図である。本例のアウタコラム11cは軽合金製の本体部分39aの端部に、鉄系材料製の円筒状部材40aの端部を内嵌固定することで、双方を軸方向に結合したもので(一般的なSTKM材:機械構造用炭素鋼鋼管 JIS G 3445)である。図8に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
 本例では、両小径部55a、55bの内周面に低摩擦コーティング処理を施してある。アウタコラム11cの嵌合保持部分の内周面のうちで軸方向に離隔した少なくとも2箇所位置に、残りの部分よりも内径が小さい両小径部55a,55bを設けている。したがって、ステアリングホイールの前後位置を調節後の位置に保持すべく、調節レバー30を操作し、アウタコラム11cの軸方向一端部(嵌合保持部分)の内径を縮径させた状態で、各小径部55a,55bの内周面とインナコラム10b(図3参照)の外周面とを確実に当接させることができる。これにより、アウタコラム11cとインナコラム10bとを、軸方向に離隔した少なくとも2箇所位置で嵌合している。両小径部55a,55bは、機械加工(一般的には旋盤加工)により内径寸法を調整するが、その内径の表面粗さは、旋盤の加工目が残存しており一般的にはスパイラル形状の微小段差が付いている。2次衝突が起こるとEA(Energy Absorbing:衝突エネルギ吸収)荷重がインナコラム10bとの接触表面との間に発生するが、接触面が粗面であると摩擦係数が上昇する。その結果、EA荷重が高くなり、スムーズなエネルギ吸収が阻害される。両小径部55a,55bの内周面に低摩擦コーティング処理を施すことにより、2次衝突時に発生するEA荷重を安定させることができ、結果、EAストローク(アウターコラムが荷重を生じながらスライドする範囲)をスムーズに移動させることができる。低摩擦コーティング処理とは、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)コーティング、フッ素コーティング、二硫化モリブデンコーティング、リン酸亜鉛皮膜処理等の低摩擦性のコーティング処理のことをいう。
 次に、本例のテレスコピックステアリング装置の更に他の構成例を説明する。
 図19は、アウタコラムの小径部と前後方向長孔との関係を示す背面図である。
 本例のアウタコラム11cは、両小径部55a、55bの主スリット部51の近傍部分である小径部下端範囲55a1、55b1を、前後方向長孔21a、21aの範囲内に位置させている。具体的には、ステアリングホイール4(図11参照)の前後位置を前端もしくは後端に調節して、前後方向長孔21a,21aに挿通している調節ロッド24(図11参照)が前後方向長孔21a,21aの両端部に位置したときに、両副スリット部52a,52bと調節ロッド24との間に小径部下端範囲55a1、55b1が位置する。より具体的には、ステアリングホイール4の前後位置を前端にして、調節ロッド24が前後方向長孔21a,21aの後端部に位置したときに、副スリット部52bと調節ロッド24の間に小径部下端範囲55a1、55b1が位置するようにしている。逆に、ステアリングホイール4の前後位置を後端にして、調節ロッド24が前後方向長孔21a,21aの前端部に位置したときに、副スリット部52aと調節ロッド24の間に小径部下端範囲55a1,55b1が位置するようにしている。これにより、調節レバー30を操作することで、調節ロッド24に軸力を発生させてインナコラム10bに対するアウタコラム11cの前後方向位置を固定する際に、各々副スリット部52a、52bを基点としたモーメント作用によって、両小径部下端範囲55a1,55b1をインナコラム10bの外周面との当接面圧を高くすることができる。
 本発明は、ステアリングホイールの前後位置を調節する為のテレスコピックステアリング装置で実施することは必須であるが、ステアリングホイールの上下位置を調節する為のチルトステアリング装置を同時に実施するか否かは自由である。
 本発明は、2013年5月23日出願の日本国特許出願2013-108724号、2013年11月28日出願の日本国特許出願2013-246564号、2014年4月14日出願の日本国特許出願2014-82412号に基づき、その内容は参照としてここに取り込まれる。
  1  車体
  2、2a、2b ステアリングコラム
  3、3a、3b ステアリングシャフト
 10、10a、10b インナコラム
 11、11a~11c アウタコラム
 17  支持ブラケット
 18  コラム側ブラケット
 19、19a スリット
 20、20a、20b 被挟持板部
 21、21a 前後方向長孔
 22  支持板部
 23  上下方向長孔
 30  調節レバー
 38、38a、38b 嵌合保持部分
 39、39a 本体部分
 51  主スリット部
 52a、52b 副スリット部
 53  取付部
 54  軸受保持部
 55a、55b 小径部
 56  大径部
 58a、58b スリット端部(58a 最近接端部)
 59a、59b スリット端部(59a 最遠隔端部)

Claims (10)

  1.  径方向に関する剛性を低くする為に、軸方向一端部に形成されたスリット、及び前記スリットを前記軸方向に直交する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長い長孔が形成された一対の被挟持板部と、
     前記一対の被挟持板部を幅方向両側から挟持する荷重に基づいて、内径を拡縮可能とした嵌合保持部分と、を備えたテレスコピックステアリング装置用アウタコラムであって、
     前記嵌合保持部分の内周面のうちで軸方向に離隔した少なくとも2箇所位置に、残りの部分よりも内径が小さい、小径部を設けていることを特徴とするテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。
  2.  前記小径部を、前記嵌合保持部分の軸方向両端部に設けており、前記嵌合保持部分の内周面のうちの軸方向中間部に、前記小径部よりも内径の大きい大径部を設けている、請求項1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。
  3.  前記大径部が、前記嵌合保持部分の内周面のうちで軸方向に関する位相が前記各長孔の軸方向中央部と整合する部分を含む部分に設けられている、請求項2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。
  4.  軽合金製の本体部分の端部に、鉄系材料製の円筒状部材の端部を内嵌固定することで、軸方向に結合して成り、前記本体部分に、前記スリットと前記一対の被挟持板部と前記嵌合保持部分とをそれぞれ設けている、請求項3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。
  5.  前記本体部分の端部に内嵌固定される前記円筒状部材の端部が、前記小径部の内径よりも大きい内径を有し、前記円筒状部材の内側にインナコラムの端部を挿入した場合に、前記インナコラムの外周面に接触しない様にしている、請求項4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。
  6.  前記スリットが、径方向から見た形状がH字形で、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、当該周方向の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一対の副スリット部とから成り、
     前記大径部が、前記嵌合保持部分の内周面のうちで軸方向に関する位相が前記主スリット部の軸方向中央部と整合する部分を含む部分に設けられている、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.  前記一対の副スリット部のうち、軸方向に関して前記円筒状部材に近い側に配置された一方は、前記円筒状部材の端部と前記本体部分の端部との嵌合部に軸方向に隣接し、前記円筒状部材と径方向に重畳しない位置に形成している、請求項6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。
  8.  前記嵌合保持部分は、前記小径部の表面に低摩擦コーティング処理が施されていることを特徴とする請求項1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。
  9.  前記小径部は、前記長孔の前端部と後端部の間に設けることを特徴とする請求項1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。
  10.  インナコラム、及び該インナコラムの端部に外嵌され、前記インナコラムとの嵌合部である嵌合保持部分の内径を拡縮可能としたアウタコラムから成るステアリングコラムと、
     アウタシャフトとインナシャフトとを全長を収縮可能に組み合わせて成り、前記ステアリングコラムの内径側に回転自在に支持されて後端部を前記ステアリングコラムの後端部よりも後方に突出させたステアリングシャフトと、
     前記アウタコラムに設けられた一対の被挟持板部を軸方向に直交する幅方向両側から挟む一対の支持板部、及び前記一対の支持板部を車体に対し支持する取付板部を備えた支持ブラケットと、
     前記一対の支持板部のうち前記一対の被挟持部に形成された長孔に整合する部分に形成したブラケット側通孔と、
     前記長孔及び前記ブラケット側通孔をそれぞれ挿通した杆状部材と、
     前記杆状部材の基端部に設けられた調節レバーの操作に基づいて、前記杆状部材の両端部に設けられた一対の押圧部の間隔を拡縮し、前記間隔の収縮時に前記一対の支持板部の内側面同士の間隔を縮め、前記一対の支持板部の内側面と前記一対の被挟持板部の外側面とを摩擦係合させて、前記インナコラムに対する前記アウタコラムの前後方向位置を固定する調節手段と、を備えるテレスコピックステアリング装置であって、
     前記アウタコラムが、請求項1~請求項9のうちのいずれか一項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であることを特徴とするテレスコピックステアリング装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006168492A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Nsk Ltd ステアリング装置
JP2009149303A (ja) * 2004-07-27 2009-07-09 Nsk Ltd ステアリングコラム装置
JP2013060078A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Nsk Ltd テレスコピックステアリング装置
WO2013054821A1 (ja) * 2011-10-11 2013-04-18 日本精工株式会社 ステアリングコラムおよびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009149303A (ja) * 2004-07-27 2009-07-09 Nsk Ltd ステアリングコラム装置
JP2006168492A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Nsk Ltd ステアリング装置
JP2013060078A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Nsk Ltd テレスコピックステアリング装置
WO2013054821A1 (ja) * 2011-10-11 2013-04-18 日本精工株式会社 ステアリングコラムおよびその製造方法

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