WO2022269898A1 - ステアリング装置 - Google Patents

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WO2022269898A1
WO2022269898A1 PCT/JP2021/024114 JP2021024114W WO2022269898A1 WO 2022269898 A1 WO2022269898 A1 WO 2022269898A1 JP 2021024114 W JP2021024114 W JP 2021024114W WO 2022269898 A1 WO2022269898 A1 WO 2022269898A1
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WO
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flange
shaft
housing
cylindrical portion
hole
Prior art date
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PCT/JP2021/024114
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English (en)
French (fr)
Inventor
尚史 川村
宏明 鈴木
哲也 戎
勇基 藤岡
友紀 杉浦
康介 伊藤
孝啓 梅藤
貴雄 仲秋
喜章 村上
和久 浅川
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
富士機工株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • 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
    • B62D1/187Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with tilt adjustment; with tilt and axial adjustment
    • B62D1/189Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with tilt adjustment; with tilt and axial adjustment the entire column being tiltable as a unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409Electric motor acting on the steering column

Definitions

  • the present disclosure relates to steering devices.
  • the electric power steering device disclosed in Patent Document 1 has an electric assist device.
  • An electric assist device has a motor and a housing.
  • a housing supports the motor.
  • a worm-type speed reducer is housed inside the housing. Torque of the motor is transmitted to the steering shaft via the speed reducer.
  • the housing has a first housing member and a second housing member.
  • the first housing member and the second housing member are fitted together in the axial direction of the steering shaft.
  • a cylindrical steering column is connected by bolts to a side surface of the first housing member opposite to the second housing member.
  • a steering shaft is rotatably supported inside the steering column.
  • Steering devices including the electric power steering device of Patent Document 1, are required to be easier to assemble.
  • a steering device includes a cylindrical support cylinder having a flange and rotatably supporting a steering shaft, a speed reducer configured to apply torque to the steering shaft, and the speed reducer.
  • a housing having a cylindrical portion that accommodates a machine, the cylindrical portion being arranged coaxially with the flange; a column bracket that is provided on the support cylinder and has a mounting surface to the vehicle body; It has a support shaft that rotatably supports the housing with respect to the vehicle body, and bolts that connect the flange and the cylindrical portion to each other.
  • the bolt has a head and a shank.
  • the flange has an insertion hole through which the shaft portion is inserted.
  • a gap exists at least in the circumferential direction of the flange between the outer peripheral surface of the shaft portion and the inner peripheral surface of the insertion hole.
  • the gap allows relative rotation between the flange and the cylindrical portion.
  • An elastic body is interposed between the head and the flange in a compressed state in the axial direction of the bolt, whereby the elastic body restrains relative rotation between the flange and the cylindrical portion. Exert elasticity.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a first embodiment of a steering device
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of the steering column of FIG. 1
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the support tube and housing of FIG. 2
  • FIG. 3 is a perspective view of a connecting portion between the housing and the lower tube of FIG. 2
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a connecting portion between the housing and the lower tube in FIG. 2
  • the top view which looked at the flange of 2nd Embodiment from the axial direction.
  • the steering device 1 has a steering shaft 2, an intermediate shaft 3, a pinion shaft 4, and a rack shaft 5.
  • a steering wheel 6 is connected to a first end of the steering shaft 2 .
  • a first end of the intermediate shaft 3 is connected to a second end of the steering shaft 2 via a universal joint 7 .
  • a first end of the pinion shaft 4 is connected to a second end of the intermediate shaft 3 via a universal joint 8 .
  • a pinion 4 a is provided at the second end of the pinion shaft 4 .
  • the pinion 4 a meshes with a rack 5 a provided on the rack shaft 5 .
  • the rack shaft 5 is supported inside a housing 10 fixed to a frame 9 of the vehicle body.
  • the steering shaft 2 has an outer shaft 11 and an inner shaft 12. Outer shaft 11 and inner shaft 12 are connected to each other by, for example, a spline connection. The outer shaft 11 and the inner shaft 12 are rotatable together and axially movable relative to each other. The steering shaft 2 is provided obliquely with respect to the front-rear direction of the vehicle with the steering wheel 6 facing upward.
  • the steering device 1 has a steering column 15 .
  • a steering shaft 2 is inserted through the steering column 15 .
  • the steering shaft 2 is rotatably supported with respect to the steering column 15 via bearings (not shown).
  • the steering column 15 is attached to two frames 13 and 14 provided on the vehicle body.
  • One frame 13 is located behind the other frame 14 in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the surface of frame 13 and the surface of frame 14 are parallel to each other. Further, the surfaces of the two frames 13 and 14 are obliquely provided with respect to the longitudinal direction of the vehicle corresponding to the inclination of the steering shaft 2 .
  • the parallel surfaces of the frames 13, 14 comprise the plane to which the steering column 15 is mounted.
  • the steering column 15 has an upper tube 16, a lower tube 17 and a housing 18.
  • Upper tube 16 is cylindrical.
  • the lower tube 17 is cylindrical and has a flange 31 .
  • the upper tube 16 and the lower tube 17 are fitted together.
  • upper tube 16 is inserted into a first end of lower tube 17 .
  • the first end is the end opposite the second end where the flange 31 is provided.
  • the upper tube 16 and the lower tube 17 are relatively movable in the axial direction of the steering shaft 2 .
  • the lower tube 17 has a column bracket 17A.
  • the lower tube 17 is attached to the vehicle body frame 13 via a column bracket 17A.
  • the column bracket 17A has a mounting surface 17B for the surface of the frame 13. As shown in FIG. The entire mounting surface 17B contacts the surface of the frame 13 .
  • the upper tube 16 and the lower tube 17 constitute a support tube that rotatably supports the steering shaft 2.
  • the housing 18 is connected to the second end of the lower tube 17.
  • the housing 18 has two support portions 18A (only one is shown in FIG. 1) and a support shaft 18B.
  • the two support portions 18A are provided on the side surface of the housing 18 opposite to the lower tube 17. As shown in FIG.
  • the two support portions 18A face each other in the width direction of the vehicle body.
  • the support shaft 18B extends between the two support portions 18A.
  • the support shaft 18B extends in the width direction of the vehicle body.
  • the support shaft 18B is rotatably connected to a bracket 24 fixed to the frame 14 of the vehicle body.
  • the support shaft 18B is parallel to the surface of the frame 14. As shown in FIG.
  • a motor 19 for steering assistance is provided outside the housing 18 .
  • a speed reducer 20 is housed inside the housing 18 .
  • the speed reducer 20 reduces the rotation of the motor 19 and transmits the reduced rotation to the inner shaft 12 .
  • the speed reducer 20 is a worm speed reducer having a worm 21 and a worm wheel 22 .
  • the worm 21 is connected to an output shaft (not shown) of the motor 19 so as to rotate integrally therewith.
  • the axis of the worm 21 and the axis of the output shaft of the motor 19 are positioned on the same straight line.
  • a worm wheel 22 meshes with the worm 21 .
  • the worm wheel 22 is provided so as to be rotatable together with the inner shaft 12 .
  • the axis of the worm wheel 22 and the axis of the inner shaft 12 are positioned on the same straight line.
  • the steering device 1 has a lock mechanism (not shown).
  • the lock mechanism selectively locks and unlocks swinging of the steering column 15 about the support shaft 18B and expansion and contraction of the steering column 15 through operation of a lever (not shown).
  • a lever not shown
  • the steering column 15 can swing about the support shaft 18B with respect to the column bracket 17A.
  • the upper tube 16 can move in the axial direction of the steering shaft 2 with respect to the lower tube 17 .
  • the position of the steering wheel 6 in the axial direction can be adjusted.
  • the lower tube 17 has a flange 31 as shown in FIG.
  • a flange 31 is provided at the second end of the lower tube 17 .
  • the second end of the lower tube 17 is the end opposite to the first end into which the upper tube 16 is inserted.
  • the flange 31 has an annular plate shape.
  • the flange 31 has two mounting portions 31A.
  • the two mounting portions 31A are provided on the outer peripheral surface of the flange 31 .
  • the two mounting portions 31A protrude radially outward from the outer peripheral surface of the flange 31 .
  • the two mounting portions 31A are located on opposite sides of the flange 31 in the radial direction.
  • the two mounting portions 31A each have an insertion hole 31B.
  • the insertion hole 31B is a circular hole.
  • the bolt 30 is inserted through the insertion hole 31B.
  • the flange 31 is fixed to the housing 18 by tightening the bolt 30 to the housing 18 .
  • the flange 31 has an annular fitting portion 31C.
  • the fitting portion 31 ⁇ /b>C is a protrusion extending in the circumferential direction of the flange 31 .
  • the fitting portion 31 ⁇ /b>C has an outer diameter smaller than that of the flange 31 . That is, the flange 31 is a stepped flange having a large diameter portion and a small diameter portion.
  • the fitting portion 31C is provided on the end face of the flange 31 on the side opposite to the lower tube 17 .
  • the fitting portion 31 ⁇ /b>C has an outer diameter smaller than that of the worm wheel housing member 41 .
  • the column bracket 17A has two mounting surfaces 17B.
  • the two mounting surfaces 17B are arranged in the width direction of the vehicle body.
  • the alignment direction of the two mounting surfaces 17B is parallel to the axis OS of the support shaft 18B.
  • the housing 18 has a worm wheel housing member 41 and a worm housing member 42.
  • the worm wheel housing member 41 and the worm housing member 42 are each cylindrical.
  • the worm housing member 42 is connected to the outer peripheral surface of the worm wheel housing member 41 .
  • the worm housing member 42 extends in a direction perpendicular to the axis of the worm wheel housing member 41 .
  • the inside of the worm wheel housing member 41 and the inside of the worm housing member 42 communicate with each other through a communication hole (not shown).
  • a worm wheel housing member 41 constitutes the cylindrical portion of the housing 18 .
  • the housing 18 is made of metal such as aluminum.
  • the worm wheel 22 is rotatably accommodated inside the worm wheel housing member 41 .
  • the worm 21 is rotatably supported inside the worm housing member 42 via a bearing (not shown).
  • the worm wheel 22 and the worm 21 mesh with each other through the communicating holes provided inside the housing 18 .
  • the worm wheel housing member 41 has an opening 41A at a first axial end and a second end opposite the first end. have walls.
  • the opening 41 ⁇ /b>A opens toward the lower tube 17 along the axis of the worm wheel housing member 41 .
  • the outer diameter of the worm wheel housing member 41 is substantially the same as the outer diameter of the flange 31 .
  • the inner diameter of the worm wheel housing member 41 is substantially the same as the outer diameter of the fitting portion 31 ⁇ /b>C of the flange 31 .
  • the worm wheel housing member 41 has two tightening portions 44 .
  • Each tightening portion 44 is a portion to which the bolt 30 is tightened when fixing the flange 31 to the housing 18 .
  • Each fastening portion 44 protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the worm wheel housing member 41 .
  • the two tightening portions 44 are located on opposite sides of the worm wheel housing member 41 in the radial direction.
  • Each fastening portion 44 has a threaded hole 44A. 44 A of screw holes do not penetrate the fastening part 44. As shown in FIG.
  • the end face of each tightening portion 44 where the screw hole 44A opens is flush with the end face of the worm wheel housing member 41 where the opening 41A opens.
  • the worm wheel housing member 41 supports the inner shaft 12 rotatably.
  • the inner shaft 12 passes through the worm wheel housing member 41 .
  • the axis of the inner shaft 12 and the axis of the worm wheel housing member 41 are positioned on the same straight line.
  • the inner shaft 12 has an input shaft 12A, an output shaft 12B and a torsion bar (not shown).
  • the input shaft 12A and the output shaft 12B are connected to each other via a torsion bar.
  • the output shaft 12B is a hollow cylinder.
  • the flange 31 of the lower tube 17 and the opening 41A of the housing 18 are opposed to each other in their axial directions. In this state, the flange 31 and the housing 18 are axially brought closer together. At this time, while adjusting the rotational position of the flange 31 so that each insertion hole 31B of the flange 31 and the corresponding screw hole 44A of the housing 18 are aligned, the fitting portion 31C of the flange 31 is inserted into the opening 41A of the housing 18. insert. Before long, the peripheral edge of the flange 31 comes into contact with the end surface of the worm wheel housing member 41 where the opening 41A opens.
  • the bolt 30 is inserted through the insertion hole 31B of the flange 31 from the side opposite to the housing 18, and the inserted bolt 30 is tightened to the tightening portion 44 of the housing 18.
  • the flange 31 is thereby fixed to the housing 18 . That is, the lower tube 17 is connected to the housing 18 via the flange 31 . Also, the opening 41A of the housing 18 is kept closed by the flange 31 .
  • the flange 31 also serves as a cover that closes the opening 41A of the housing 18. As shown in FIG.
  • the fitting portion 31C is maintained in a state of being fitted into the opening portion 41A of the housing 18 .
  • the support tube including the upper tube 16 and the lower tube 17 is attached to the frame 13 of the vehicle body via the column bracket 17A.
  • the housing 18 is rotatably attached to the frame 14 of the vehicle body via a support shaft 18B.
  • the column bracket 17A is fixed to the frame 13 in a twisted state around the axis of the steering column 15. Due to the twisting of the column bracket 17A, smooth operation of the steering column 15 when adjusting the position of the steering wheel 6 may be hindered. Moreover, due to the torsion of the column bracket 17A, the load acting on the column bracket 17A may increase.
  • the bolt 30 is a stepped bolt.
  • the bolt 30 has a head portion 30A, a male threaded portion 30B and an intermediate portion 30C.
  • the intermediate portion 30C is provided between the head portion 30A and the male screw portion 30B.
  • the male threaded portion 30B and the intermediate portion 30C constitute a shaft portion of the bolt 30.
  • a spiral thread groove is provided on the outer peripheral surface of the male screw portion 30B.
  • a thread groove is not provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion 30C.
  • the outer peripheral surface of the intermediate portion 30C is a curved surface without irregularities.
  • the outer diameter of the intermediate portion 30C is larger than the nominal diameter of the male threaded portion 30B.
  • the nominal diameter is the maximum diameter of the male threaded portion 30B, that is, the outer diameter of the thread portion of the male threaded portion 30B.
  • the axial length of the intermediate portion 30C is longer than the axial length of the attachment portion 31A of the flange 31, that is, the thickness of the attachment portion 31A.
  • the inner diameter of the insertion hole 31B provided in the mounting portion 31A is larger than the outer diameter of the intermediate portion 30C.
  • the intermediate portion 30C has an end surface facing the end surface of the tightening portion 44 where the screw hole 44A opens, on the side opposite to the head portion 30A.
  • the end face of the intermediate portion 30C axially contacts the end face of the tightening portion 44 where the threaded hole 44A opens.
  • the bolt 30 is tightened to a position where the intermediate portion 30C axially contacts the tightening portion 44 around the screw hole 44A.
  • a gap G1 exists between the head portion 30A and the mounting portion 31A of the flange 31. As shown in FIG.
  • the axial length of the gap G1 is the difference between the axial length of the intermediate portion 30C and the thickness of the attachment portion 31A.
  • a gap G2 exists between the outer peripheral surface of the intermediate portion 30C and the inner peripheral surface of the insertion hole 31B.
  • a disc spring 50 is interposed between the head portion 30A and the mounting portion 31A.
  • the disc spring 50 is an example of an elastic body.
  • the disc spring 50 is maintained in an axially compressed state.
  • the housing 18 and the flange 31 are held by the axial force of the disc spring 50 so that their relative rotation about their axes is suppressed.
  • the axial force of the disk spring 50 is a force in the axial direction of the disk spring 50 and refers to a spring reaction force or elastic force generated by compressing the disk spring 50 .
  • the axial force of the disk spring 50 is adjusted so that the flange 31 and the housing 18 do not rotate relative to each other even if the operator holds the steering column 15 by hand.
  • the axial force of the disc spring 50 is determined by the axial length of the intermediate portion 30C and the thickness of the mounting portion 31A. That is, the amount of compression of the disc spring 50 is adjusted by adjusting the axial length of the gap G1 between the head portion 30A and the mounting portion 31A. The disc spring 50 generates an axial force corresponding to the amount of compression.
  • the holding force of the disc spring 50 means a force that suppresses relative rotation between the flange 31 and the housing 18 by the disc spring 50 .
  • the force exceeding the holding force of the disc spring 50 is the force in the direction of relatively rotating the flange 31 and the housing 18 . Relative rotation between the flange 31 and the housing 18 is restricted by mutual engagement between the outer peripheral surface of the intermediate portion 30C and the inner peripheral surface of the insertion hole 31B.
  • the support shaft 18B is attached to the frame 14 of the vehicle body via the bracket 24 first.
  • the support tube including the upper tube 16 and the lower tube 17 is attached to the frame 13 of the vehicle body via the column bracket 17A.
  • Column bracket 17A is fixed to frame 13 by, for example, bolts (not shown). The surfaces of the two frames 13, 14 are parallel to each other.
  • the mounting surface 17B of the column bracket 17A and the axis OS of the support shaft 18B may not be parallel to each other.
  • the mounting surface 17B may be inclined clockwise or counterclockwise with respect to the axis OS.
  • the attachment surface 17B is not parallel to the surface of the frame 13.
  • the posture of the column bracket 17A changes so that the mounting surface 17B follows the surface of the frame 13. Therefore, when viewed from the axial direction of the steering column 15, the mounting surface 17B is parallel to the surface of the frame 13 if the amount of inclination of the mounting surface 17B in the clockwise or counterclockwise direction with respect to the axis OS is within the range of the gap G2. becomes.
  • the mounting surface 17B and the axis OS are maintained parallel to each other.
  • the surfaces of the two frames 13 and 14 of the vehicle body may not be parallel to each other.
  • the surface of the frame 13 may be inclined clockwise or counterclockwise with respect to the surface of the frame .
  • the posture of the column bracket 17A changes so that the attachment surface 17B conforms to the surface of the frame 13 . Therefore, when viewed from the axial direction of the steering column 15, the column bracket 17A can be attached to the frame 13 if the amount of inclination of the attachment surface 17B relative to the axis OS in the clockwise or counterclockwise direction is within the range of the gap G2. can be done.
  • the column bracket 17A is not twisted around the axis of the steering column 15. - ⁇ Therefore, the load acting on the column bracket 17A is reduced.
  • This embodiment basically has the same configuration as the first embodiment shown in FIGS. This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the flange 31 . Therefore, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the flange 31 has two insertion holes 31B.
  • These insertion holes 31B are long holes extending along the circumferential direction of the flange 31 when viewed from the axial direction of the flange 31 .
  • the dimension of insertion hole 31B in the radial direction of flange 31 is substantially the same as the outer diameter of intermediate portion 30C of bolt 30, for example. Therefore, when viewed from the axial direction of the flange 31, the outer peripheral surface of the intermediate portion 30C contacts the inner peripheral surface of the insertion hole 31B in the radial direction of the flange 31.
  • a gap G2 is formed in the circumferential direction of the flange 31 between the outer peripheral surface of the intermediate portion 30C and the inner peripheral surface of the insertion hole 31B.
  • the intermediate portion 30C is movable in the circumferential direction of the flange 31 between the first inner end portion and the second inner end portion of the insertion hole 31B. That is, the flange 31 and the housing 18 can face each other in the circumferential direction of the flange 31 within the range of the gap G2.
  • the insertion hole 31B is an elongated hole extending in the circumferential direction of the flange 31 . Therefore, the relative movement range in the circumferential direction between the insertion hole 31B and the flange 31 of the intermediate portion 30C is enlarged as compared with the case where the insertion hole 31B is a circular hole. Therefore, the range of adjustment for the relative rotational positions of the flange 31 and the housing 18 is increased.
  • the column bracket 17A can be attached to the frame 13 in an appropriate posture even if the mounting surface 17B is relatively greatly inclined clockwise or counterclockwise with respect to the axis OS when viewed from the axial direction of the steering column 15 . As the steering column 15 is attached to the vehicle body, the posture of the column bracket 17A is adjusted so that the attachment surface 17B and the axis OS are parallel to each other.
  • the dimension of the insertion hole 31B in the radial direction of the flange 31 may be larger than the outer diameter of the intermediate portion 30C of the bolt 30. Even in this case, radial movement of the flange 31 with respect to the housing 18 is restricted by engaging the outer peripheral surface of the fitting portion 31C with the inner peripheral surface of the opening 41A in the radial direction. .
  • the bolt 30 is a through bolt.
  • the bolt 30 has a head portion 30A, a male threaded portion 30B and an intermediate portion 30C.
  • the outer diameter of the intermediate portion 30C is substantially the same as or slightly smaller than the nominal diameter of the male threaded portion 30B.
  • the total length of the axial length of the male screw portion 30B and the axial length of the intermediate portion 30C is the total length of the axial length of the mounting portion 31A of the flange 31 and the axial length of the tightening portion 44. Longer than length.
  • the tightening portion 44 has a through hole 44B.
  • the through hole 44B axially penetrates the fastening portion 44 .
  • the inner diameter of the through hole 44B is substantially the same as or slightly larger than the nominal diameter of the male threaded portion 30B.
  • the through hole 44B corresponds to the through hole 31B of the flange 31. As shown in FIG.
  • the bolt 30 is inserted through the insertion hole 31B and the through hole 44B from the opposite side of the housing 18.
  • a portion of the intermediate portion 30C is inserted into the through hole 44B.
  • the male threaded portion 30B has a tip portion on the side opposite to the head portion 30A, and this tip portion protrudes from the surface of the tightening portion 44 opposite to the flange 31 side.
  • Two nuts 30D and 30E are fastened to the tip of the male threaded portion 30B. Thereby, the flange 31 and the housing 18 are connected to each other.
  • a cylindrical spacer 30F is attached to the outer peripheral surface of the intermediate portion 30C.
  • the inner diameter of spacer 30F is substantially the same as the outer diameter of intermediate portion 30C.
  • the outer diameter of the spacer 30F is smaller than the inner diameter of the insertion hole 31B.
  • the outer diameter of the spacer 30F is larger than the inner diameter of the through hole 44B.
  • the axial length of the spacer 30F is longer than the axial length of the mounting portion 31A.
  • the spacer 30F is interposed between the head 30A and the tightening portion 44. As shown in FIG.
  • the spacer 30F has a first end face facing the head 30A and a second end face facing the tightening portion 44 around the through hole 44B.
  • the first end surface of the spacer 30F is in axial contact with the head portion 30A.
  • the second end surface of the spacer 30F axially contacts the end surface of the tightening portion 44 through which the through hole 44B opens.
  • the nuts 30D and 30E When the nuts 30D and 30E are tightened on the male threaded portion 30B of the bolt 30, there is a gap G1 between the head portion 30A and the mounting portion 31A.
  • the axial length of the gap G1 is the difference between the axial length of the spacer 30F and the thickness of the mounting portion 31A.
  • a gap G2 exists between the outer peripheral surface of the spacer 30F and the inner peripheral surface of the insertion hole 31B.
  • the disc spring 50 is maintained in an appropriately compressed state. Therefore, when the mounting surface 17B of the column bracket 17A and the axis OS of the support shaft 18B are not parallel to each other, the following effects are obtained when the steering column 15 is mounted on the vehicle body. That is, when a force exceeding the holding force of the disc spring 50 acts on the lower tube 17 as the steering column 15 is attached to the vehicle body, the flange 31 rotates with respect to the housing 18 against the holding force of the disc spring 50 .
  • the column When viewed from the axial direction of the steering column 15, if the amount of inclination of the mounting surface 17B in the clockwise or counterclockwise direction with respect to the axis OS is within the range of the gap G2, the column is arranged such that the mounting surface 17B and the axis OS are parallel to each other. The posture of bracket 17A is adjusted.
  • the spacer 30F may be omitted.
  • a gap G1 defined between the head portion 30A and the mounting portion 31A of the flange 31 is ensured.
  • the disc spring 50 is appropriately compressed in the axial direction of the bolt 30 .
  • the bolt 30 may have only the head portion 30A and the male threaded portion 30B.
  • the male threaded portion 30B corresponds to the shaft portion of the bolt 30. As shown in FIG.
  • a rubber member 51 is interposed between the head 30A of the bolt 30 and the tightening portion 44 instead of the disc spring 50.
  • the rubber member 51 is, for example, an annular disk having a through hole.
  • the rubber member 51 is an example of an elastic body.
  • the axial length of the rubber member 51 is longer than the gap G1.
  • the rubber member 51 is maintained in an axially compressed state.
  • the housing 18 and the flange 31 are held in a state in which relative rotation is suppressed by the elastic force of the rubber member 51 .
  • the holding force of the rubber member 51 refers to the force of the rubber member 51 that suppresses relative rotation between the flange 31 and the housing 18 .

Abstract

ステアリング装置は、フランジ(31)を有する支持筒(17)と、減速機(20)が収容される円筒部分(41)を有するハウジング(18)とを有している。支持筒(17)は車体に取り付けられるコラムブラケット(17A)を有している。ハウジング(18)は車体の幅方向に沿って延びる支持軸(18B)によって車体に対して回転可能に支持される。同軸に配置されたフランジ(31)と円筒部分(41)とはボルトによって互いに連結される。フランジ(31)はボルト(30)の軸部が挿通される挿通孔を有する。軸部の外周面とフランジ(31)の挿通孔の内周面との間にはフランジ(31)と円筒部分(41)との間の相対回転を許容する隙間が存在している。ボルト(30)の頭部とフランジ(31)との間にはフランジ(31)と円筒部分(41)との相対回転を抑制する弾性体(50)が、圧縮された状態で介在されている。

Description

ステアリング装置
 本開示は、ステアリング装置に関する。
 従来、モータを利用してステアリングホイールの操作を補助する電動パワーステアリング装置が存在する。たとえば特許文献1の電動パワーステアリング装置は、電動アシスト装置を有している。電動アシスト装置はモータおよびハウジングを有している。ハウジングはモータを支持する。ハウジングの内部には、ウォーム式の減速機が収容されている。モータのトルクは、減速機を介してステアリングシャフトに伝達される。
 ハウジングは第一ハウジング部材および第二ハウジング部材を有している。第一ハウジング部材および第二ハウジング部材は、ステアリングシャフトの軸方向において互いに嵌め合わせられている。第一ハウジング部材の第二ハウジング部材とは反対側の側面には、円筒状のステアリングコラムがボルトによって連結されている。ステアリングコラムの内部には、ステアリングシャフトが回転可能に支持されている。
特開2013-71590号公報
 特許文献1の電動パワーステアリング装置を含め、ステアリング装置には組立性をより向上させることが求められる。
 本開示の一態様に係るステアリング装置は、フランジを有し、ステアリングシャフトを回転可能に支持する円筒状の支持筒と、前記ステアリングシャフトにトルクを付与するように構成された減速機と、前記減速機を収容する円筒部分を有し、前記円筒部分が前記フランジと同軸に配置されるハウジングと、前記支持筒に設けられ、車体に対する取り付け面を有するコラムブラケットと、前記車体の幅方向に延び、前記ハウジングを前記車体に対して回転可能に支持する支持軸と、前記フランジと前記円筒部分とを互いに連結するボルトと、を有している。前記ボルトは、頭部および軸部を有している。前記フランジは、前記軸部が挿通される挿通孔を有している。前記軸部の外周面と前記挿通孔の内周面との間には少なくとも前記フランジの円周方向に隙間が存在している。前記隙間は前記フランジと前記円筒部分との間の相対回転を許容する。前記頭部と前記フランジとの間には弾性体が前記ボルトの軸方向に圧縮された状態で介在され、それにより、前記弾性体は前記フランジと前記円筒部分との間の相対回転を抑制する弾性力を発揮する。
ステアリング装置の第1の実施の形態の構成を示す模式図。 図1のステアリングコラムの斜視図。 図2の支持筒とハウジングとの分解斜視図。 図2のハウジングとロアーチューブとの連結部分の斜視図。 図2のハウジングとロアーチューブとの連結部分の断面図。 第2の実施の形態のフランジを軸方向からみた平面図。 第3の実施の形態のハウジングとロアーチューブとの連結部分の断面図。 第4の実施の形態のハウジングとロアーチューブとの連結部分の断面図。
 <第1の実施の形態>
 ステアリング装置の第1の実施の形態を説明する。
 図1に示すように、ステアリング装置1は、ステアリングシャフト2、中間軸3、ピニオン軸4、およびラック軸5を有している。ステアリングシャフト2の第1の端部には、ステアリングホイール6が連結されている。ステアリングシャフト2の第2の端部には、自在継手7を介して中間軸3の第1の端部が連結されている。中間軸3の第2の端部には自在継手8を介してピニオン軸4の第1の端部が連結されている。ピニオン軸4の第2の端部には、ピニオン4aが設けられている。ピニオン4aは、ラック軸5に設けられたラック5aに噛み合っている。ラック軸5は、車体のフレーム9に固定されるハウジング10の内部に支持されている。ラック軸5は、車両の進行方向に対する左方向または右方向へ移動可能である。ラック軸5の両端部はタイロッド(図示略)を介して左右の転舵輪(図示略)に連結される。
 ステアリングシャフト2は、アウタシャフト11およびインナシャフト12を有している。アウタシャフト11およびインナシャフト12は、たとえばスプライン結合によって互いに連結されている。アウタシャフト11およびインナシャフト12は、一体回転可能かつ互いの軸方向に沿って相対移動可能である。ステアリングシャフト2は、ステアリングホイール6を上にして車両の前後方向に対して斜めに設けられる。
 ステアリング装置1は、ステアリングコラム15を有している。ステアリングコラム15には、ステアリングシャフト2が挿通されている。ステアリングシャフト2は、軸受(図示略)を介してステアリングコラム15に対して回転可能に支持される。ステアリングコラム15は、車体に設けられる2つのフレーム13,14に取り付けられる。一方のフレーム13は、車両の前後方向において、他方のフレーム14よりも後方に位置している。フレーム13の表面とフレーム14の表面とは、互いに平行である。また、2つのフレーム13,14の表面は、ステアリングシャフト2の傾斜に対応して、車両の前後方向に対して斜めに設けられる。互いに平行なフレーム13,14の表面は、ステアリングコラム15が取り付けられる平面を含む。
 ステアリングコラム15は、アッパーチューブ16、ロアーチューブ17およびハウジング18を有している。アッパーチューブ16は円筒状である。ロアーチューブ17は、円筒状であり、フランジ31を有している。アッパーチューブ16およびロアーチューブ17は、互いに嵌め合わされている。一例として、アッパーチューブ16は、ロアーチューブ17の第1の端部に挿入されている。第1の端部は、フランジ31が設けられた第2の端部と反対側の端部である。アッパーチューブ16およびロアーチューブ17は、ステアリングシャフト2の軸方向に互いに相対移動可能である。ロアーチューブ17は、コラムブラケット17Aを有している。ロアーチューブ17は、コラムブラケット17Aを介して車体のフレーム13に取り付けられる。コラムブラケット17Aは、フレーム13の表面に対する取り付け面17Bを有している。取り付け面17Bの全面は、フレーム13の表面に接触する。
 アッパーチューブ16およびロアーチューブ17は、ステアリングシャフト2を回転可能に支持する支持筒を構成する。
 ハウジング18は、ロアーチューブ17の第2の端部に連結されている。ハウジング18は、2つの支持部18A(図1では1つのみ図示)および支持軸18Bを有している。2つの支持部18Aは、ハウジング18のロアーチューブ17とは反対側の側面に設けられている。2つの支持部18Aは、車体の幅方向において互いに対向している。支持軸18Bは、2つの支持部18Aの間を延びている。支持軸18Bは、車体の幅方向に延びている。支持軸18Bは、車体のフレーム14に固定されたブラケット24に対して回転可能に連結される。支持軸18Bはフレーム14の表面に対して平行である。
 ハウジング18の外部には、操舵補助用のモータ19が設けられている。ハウジング18の内部には、減速機20が収容されている。減速機20は、モータ19の回転を減速し、この減速される回転をインナシャフト12に伝達する。減速機20は、ウォーム21およびウォームホイール22を有するウォーム減速機である。ウォーム21は、モータ19の出力軸(図示略)に対して一体回転可能に連結される。ウォーム21の軸線およびモータ19の出力軸の軸線は、同一の直線上に位置している。ウォームホイール22は、ウォーム21と噛み合っている。ウォームホイール22は、インナシャフト12と一体回転可能に設けられている。ウォームホイール22の軸線およびインナシャフト12の軸線は、同一の直線上に位置している。
 ステアリング装置1はロック機構(図示略)を有している。ロック機構は、レバー(図示略)の操作を通じて、ステアリングコラム15の支持軸18Bを中心とする揺動およびステアリングコラム15の伸縮を選択的にロック及びアンロックする。レバーをアンロック操作することにより、ステアリングコラム15は支持軸18Bを中心としてコラムブラケット17Aに対して揺動することが可能となる。レバーをアンロック操作した後、ステアリングホイール6を上または下へ移動させることによって、ステアリングホイール6の上下位置を調節することが可能である。また、レバーをアンロック操作することにより、アッパーチューブ16はロアーチューブ17に対してステアリングシャフト2の軸方向に移動することが可能となる。レバーをアンロック操作した後、ステアリングホイール6をステアリングシャフト2の軸方向に移動させることにより、ステアリングホイール6の軸方向における位置を調節することが可能である。
 つぎに、ロアーチューブ17の構成を詳細に説明する。
 図2に示すように、ロアーチューブ17はフランジ31を有している。フランジ31はロアーチューブ17の第2の端部に設けられている。ロアーチューブ17の第2の端部は、アッパーチューブ16が挿入される第1の端部と反対側の端部である。フランジ31は円環板状である。フランジ31は2つの取付部31Aを有している。2つの取付部31Aは、フランジ31の外周面に設けられている。2つの取付部31Aは、フランジ31の外周面から半径方向外側に突出している。2つの取付部31Aは、フランジ31の半径方向において互いに反対側に位置している。
 図3および図4に示すように、2つの取付部31Aは、それぞれ挿通孔31Bを有している。挿通孔31Bは円形の孔である。挿通孔31Bにはボルト30が挿通される。このボルト30をハウジング18に締め付けることにより、フランジ31はハウジング18に固定される。
 フランジ31は環状の嵌合部31Cを有している。嵌合部31Cは、フランジ31の周方向に延びる突条である。嵌合部31Cの外径は、フランジ31の外径よりも小さい。すなわち、フランジ31は、大径部と小径部とを有する段付きフランジである。嵌合部31Cは、ロアーチューブ17と反対側のフランジ31の端面に設けられている。嵌合部31Cの外径は、ウォームホイールハウジング部材41の外径よりも小さい。
 図3に示すように、コラムブラケット17Aは、2つの取り付け面17Bを有している。2つの取り付け面17Bは、車体の幅方向に並んでいる。2つの取り付け面17Bの並び方向は、支持軸18Bの軸線OSと平行である。
 つぎに、ハウジング18の構成を詳細に説明する。
 図2に示すように、ハウジング18は、ウォームホイールハウジング部材41およびウォームハウジング部材42を有している。ウォームホイールハウジング部材41およびウォームハウジング部材42は、それぞれ円筒状である。ウォームハウジング部材42は、ウォームホイールハウジング部材41の外周面に連結されている。ウォームハウジング部材42は、ウォームホイールハウジング部材41の軸線に対して直交する方向に延びている。ウォームホイールハウジング部材41の内部とウォームハウジング部材42の内部とは、連通孔(図示略)を介して互いに連通している。ウォームホイールハウジング部材41はハウジング18の円筒部分を構成する。ハウジング18は、アルミニウムなどの金属製である。
 ウォームホイールハウジング部材41の内部には、ウォームホイール22が回転可能に収容される。ウォームハウジング部材42の内部には、ウォーム21が軸受(図示略)を介して回転可能に支持される。ウォームホイール22とウォーム21とは、ハウジング18の内部に設けられる先の連通孔を介して互いに噛み合う。
 図3および図4に示すように、ウォームホイールハウジング部材41は、軸方向における第1の端部に開口部41Aを有し、第1の端部とは反対側の第2の端部に端壁を有している。開口部41Aは、ウォームホイールハウジング部材41の軸線に沿ってロアーチューブ17へ向けて開口している。ウォームホイールハウジング部材41の外径は、フランジ31の外径と実質的に同じである。ウォームホイールハウジング部材41の内径は、フランジ31の嵌合部31Cの外径と実質的に同じである。
 ウォームホイールハウジング部材41は、2つの締付部44を有している。各締付部44は、フランジ31をハウジング18に固定する際にボルト30が締め付けられる部分である。各締付部44は、ウォームホイールハウジング部材41の外周面から半径方向外側に突出している。2つの締付部44は、ウォームホイールハウジング部材41の半径方向において互いに反対側に位置している。各締付部44は、ねじ穴44Aを有している。ねじ穴44Aは締付部44を貫通していない。ねじ穴44Aが開口する各締付部44の端面は、開口部41Aが開口するウォームホイールハウジング部材41の端面と面一である。
 図4に示すように、ウォームホイールハウジング部材41は、インナシャフト12を回転可能に支持する。インナシャフト12は、ウォームホイールハウジング部材41を貫通する。インナシャフト12の軸線とウォームホイールハウジング部材41の軸線とは、同一の直線上に位置している。インナシャフト12は、入力シャフト12A、出力シャフト12Bおよびトーションバー(図示略)を有している。入力シャフト12Aと出力シャフト12Bとは、トーションバーを介して互いに連結されている。出力シャフト12Bは、中空の円筒である。
 <ステアリングコラムの組み立て方法>
 つぎに、ステアリングコラム15の組み立て方法を説明する。アッパーチューブ16とロアーチューブ17とは予め組み立てられている。
 ロアーチューブ17とハウジング18とを連結する際、ロアーチューブ17のフランジ31とハウジング18の開口部41Aとをそれらの軸方向において互いに対向させる。この状態で、フランジ31とハウジング18とをそれらの軸方向に沿って互いに近接させる。このとき、フランジ31の各挿通孔31Bとハウジング18の対応するねじ穴44Aとを一致させるようにフランジ31の回転位置を調節しながら、フランジ31の嵌合部31Cをハウジング18の開口部41Aに挿入する。やがて、開口部41Aが開口するウォームホイールハウジング部材41の端面にフランジ31の周縁が当接する。この当接した状態を維持しつつ、フランジ31の挿通孔31Bにハウジング18と反対側からボルト30を挿通し、この挿通されるボルト30をハウジング18の締付部44に締め付ける。これにより、フランジ31はハウジング18に固定される。すなわち、ロアーチューブ17は、フランジ31を介してハウジング18に連結される。また、ハウジング18の開口部41Aは、フランジ31によって塞がれた状態に維持される。フランジ31はハウジング18の開口部41Aを閉塞するカバーでもある。嵌合部31Cはハウジング18の開口部41Aに嵌合した状態に維持される。
 ステアリングコラム15を組み立てる際、つぎのようなことが懸念される。
 すなわち、アッパーチューブ16およびロアーチューブ17を含む支持筒は、コラムブラケット17Aを介して車体のフレーム13に取り付けられる。ハウジング18は支持軸18Bを介して車体のフレーム14に対して回転可能に取り付けられる。このとき、コラムブラケット17Aのフレーム13に対する取り付け面17Bと支持軸18Bの軸線OSとが互いに平行となるように支持筒とハウジング18とを連結する必要がある。これは、車体の2つのフレーム13,14の表面が互いに平行であることに基づく。
 仮に、取り付け面17Bと軸線OSとが互いに平行でない状態でステアリングコラム15が車体に取り付けられる場合、コラムブラケット17Aはステアリングコラム15の軸線回りにねじれた状態でフレーム13に固定される。このコラムブラケット17Aのねじれに起因して、ステアリングホイール6の位置を調節する際のステアリングコラム15の円滑な動作が阻害されるおそれがある。また、コラムブラケット17Aのねじれに起因して、コラムブラケット17Aに作用する負荷が増大するおそれがある。
 このため、支持筒とハウジング18とを連結する際、ステアリングコラム15の軸方向からみて、取り付け面17Bと軸線OSとが互いに平行となるように、支持筒とハウジング18との相対的な回転位置を調節しながらボルト30を締め付ける必要がある。しかし、この回転位置の調節作業は手間である。ステアリングコラム15の車体に対する組立性を低下させる一因にもなる。
 <支持筒とハウジング18との連結構造>
 そこで、本実施の形態では、支持筒とハウジング18とを連結するための構成として、つぎの構成を採用している。
 図5に示すように、ボルト30は、段付きボルトである。ボルト30は、頭部30A、雄ねじ部30Bおよび中間部30Cを有する。中間部30Cは、頭部30Aと雄ねじ部30Bとの間に設けられている。雄ねじ部30Bおよび中間部30Cは、ボルト30の軸部を構成する。雄ねじ部30Bの外周面には螺旋状のねじ溝が設けられている。中間部30Cの外周面には、ねじ溝が設けられていない。中間部30Cの外周面は、凹凸のない曲面である。中間部30Cの外径は、雄ねじ部30Bの呼び径よりも大きい。呼び径とは、雄ねじ部30Bの最大径、すなわち雄ねじ部30Bのねじ山部分の外径をいう。中間部30Cの軸方向の長さは、フランジ31の取付部31Aの軸方向の長さ、すなわち取付部31Aの厚みよりも長い。取付部31Aに設けられる挿通孔31Bの内径は、中間部30Cの外径よりも大きい。
 中間部30Cは、頭部30Aとは反対側に、ねじ穴44Aが開口する締付部44の端面に向き合う端面を有する。ボルト30の雄ねじ部30Bが締付部44のねじ穴44Aに締め付けられた状態において、中間部30Cの端面は、ねじ穴44Aが開口する締付部44の端面に対して軸方向に当接している。すなわち、ボルト30は、中間部30Cがねじ穴44Aの周囲において締付部44に対して軸方向に当接する位置まで締め付けられる。頭部30Aとフランジ31の取付部31Aとの間には隙間G1が存在する。この隙間G1の軸方向の長さは、中間部30Cの軸方向の長さと取付部31Aの厚みとの差である。中間部30Cの外周面と挿通孔31Bの内周面との間には、隙間G2が存在する。
 頭部30Aと取付部31Aとの間には、皿ばね50が介在されている。皿ばね50は、弾性体の一例である。皿ばね50は、軸方向に圧縮された状態に維持されている。ハウジング18およびフランジ31は、皿ばね50の軸力によって、それらの軸線周りでの相対回転が抑制された状態に保持される。皿ばね50の軸力とは、皿ばね50の軸方向の力であって、皿ばね50が圧縮されることによって発生するばね反力あるいは弾性力をいう。皿ばね50の軸力は、たとえば作業者がステアリングコラム15を手で持ってもフランジ31とハウジング18とが相対回転しない程度の力となるように調節される。皿ばね50の軸力は、中間部30Cの軸方向の長さおよび取付部31Aの厚みによって決まる。すなわち、頭部30Aと取付部31Aとの間の隙間G1の軸方向の長さを調節することによって、皿ばね50の圧縮量が調節される。皿ばね50は圧縮量に応じた軸力を発生する。
 フランジ31に対して皿ばね50の保持力を超える力がフランジ31とハウジング18とを相対回転させる方向へ付与されるとき、フランジ31とハウジング18とは隙間G2の範囲で相対回転する。皿ばね50の保持力とは、皿ばね50によるフランジ31とハウジング18との相対回転を抑制する力をいう。また、皿ばね50の保持力を超える力は、フランジ31とハウジング18とを相対回転させる方向の力である。フランジ31とハウジング18との相対回転は、中間部30Cの外周面と挿通孔31Bの内周面とが互いに係合することにより規制される。
 <第1の実施の形態の作用>
 つぎに、第1の実施の形態の作用を説明する。
 ステアリングコラム15を車体に取り付ける場合、たとえば、まず支持軸18Bがブラケット24を介して車体のフレーム14に取り付けられる。この後、アッパーチューブ16およびロアーチューブ17を含む支持筒がコラムブラケット17Aを介して車体のフレーム13に取り付けられる。コラムブラケット17Aは、たとえばボルト(図示略)によってフレーム13に固定される。2つのフレーム13,14の表面は、互いに平行である。
 ステアリングコラム15を組み立てた状態において、コラムブラケット17Aの取り付け面17Bと支持軸18Bの軸線OSとが互いに平行になっていないことがある。たとえば、ステアリングコラム15の軸方向からみて、取り付け面17Bが軸線OSに対して時計方向または反時計方向へ傾斜していることがあり得る。この場合、たとえば軸線OSがフレーム14の表面に対して平行となるように支持軸18Bをフレーム14に取り付けることができたとしても、取り付け面17Bはフレーム13の表面に対して平行とならない。
 このため、車体のフレーム13に対するコラムブラケット17Aの取り付けに伴い、ロアーチューブ17にはコラムブラケット17Aを介して、フランジ31をハウジング18に対して回転させる方向への力が作用する。この作用する力が皿ばね50の保持力を超えるとき、フランジ31は皿ばね50の保持力に抗してハウジング18に対して回転する。フランジ31は隙間G2の範囲内において回転可能である。
 フランジ31の回転に伴い、取り付け面17Bがフレーム13の表面に倣うようにコラムブラケット17Aの姿勢が変化する。このため、ステアリングコラム15の軸方向からみて、取り付け面17Bの軸線OSに対する時計方向または反時計方向の傾斜量が隙間G2の範囲内であれば、取り付け面17Bはフレーム13の表面に対して平行となる。この状態で、コラムブラケット17Aがフレーム13に固定されることによって、取り付け面17Bと軸線OSとは互いに平行な状態に維持される。
 <第1の実施の形態の効果>
 したがって、第1の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
 (1-1)車体の2つのフレーム13,14の表面が互いに平行であることを前提とする場合、つぎの効果が得られる。すなわち、取り付け面17Bと支持軸18Bの軸線OSとが互いに平行になっていないとき、車体に対するステアリングコラム15の取り付けに伴い、取り付け面17Bがフレーム13の表面に倣うようにコラムブラケット17Aの姿勢が変化する。このため、ステアリングコラム15の軸方向からみて、取り付け面17Bの軸線OSに対する時計方向または反時計方向の傾斜量が隙間G2の範囲内であれば、取り付け面17Bと軸線OSとが互いに平行となる。すなわち、ステアリングコラム15の組立作業時において、フランジ31とハウジング18との相対的な回転位置を厳密に調節する必要がない。したがって、ステアリングコラム15の組立性が向上する。ひいては、ステアリング装置1の組立性も向上する。
 (1-2)車体の2つのフレーム13,14の表面が互いに平行になっていないこともある。たとえば、ステアリングコラム15の軸方向からみて、フレーム13の表面がフレーム14の表面に対して時計方向または反時計方向へ傾斜していることが考えられる。この場合であれ、車体に対するステアリングコラム15の取り付けに伴い、取り付け面17Bがフレーム13の表面に倣うようにコラムブラケット17Aの姿勢が変化する。このため、ステアリングコラム15の軸方向からみて、取り付け面17Bの軸線OSに対する時計方向または反時計方向の相対的な傾斜量が隙間G2の範囲内であれば、コラムブラケット17Aをフレーム13に取り付けることができる。したがって、ステアリングコラム15の組立作業時において、フランジ31とハウジング18との相対的な回転位置を厳密に調節する必要がない。このため、ステアリングコラム15の組立性が向上する。また、コラムブラケット17Aがステアリングコラム15の軸線回りにねじれることもない。このため、コラムブラケット17Aに作用する負荷が軽減される。
 (1-3)中間部30Cが締付部44に対して軸方向に当接する位置までボルト30を締め付けることにより、皿ばね50を適切に圧縮することができる。これにより、皿ばね50は、ハウジング18およびフランジ31の相対回転を抑制するために必要とされる適切な軸力を発生する。ボルト30の締め付けトルクを厳密に管理する必要がないため、ボルト30の締め付け作業が簡単になる。
 (1-4)ロアーチューブ17とハウジング18とを組み立てる際、フランジ31の軸方向への移動が嵌合部31Cによって案内される。すなわち、ハウジング18に対するフランジ31の半径方向への移動は、嵌合部31Cの外周面が開口部41Aの内周面に対して半径方向において係合することにより規制される。このため、嵌合部31Cが開口部41Aに嵌合することによって、ロアーチューブ17とウォームホイールハウジング部材41とが同軸に配置された状態に維持される。いわゆる芯出し作業を行う必要がないため、ロアーチューブ17とハウジング18との組立作業の効率が向上する。したがって、ステアリングコラム15をより簡単に組み立てることができる。芯出し作業とは、ロアーチューブ17とウォームホイールハウジング部材41とが同軸に配置されるように、ロアーチューブ17とウォームホイールハウジング部材41との相対的な位置関係を調節する作業をいう。
 (1-5)ロアーチューブ17とウォームホイールハウジング部材41とが同軸に配置された状態に維持されることによって、つぎの効果も得られる。すなわち、ロアーチューブ17の内部に設けられる部材およびハウジング18の内部に設けられる部材のうち、互いに同軸に配置されるべき部材同士の同軸度も確保される。たとえば、インナシャフト12とウォームホイール22との同軸度が確保される。
 <第2の実施の形態>
 つぎに、ステアリング装置の第2の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には図1~図6に示される第1の実施の形態と同様の構成を有している。本実施の形態は、フランジ31の構成が第1の実施の形態と異なる。したがって、第1の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。
 図6に示すように、フランジ31は、2つの挿通孔31Bを有している。これら挿通孔31Bは、フランジ31の軸方向からみて、フランジ31の円周方向に沿って延びる長孔である。フランジ31の半径方向における挿通孔31Bの寸法は、たとえばボルト30の中間部30Cの外径と実質的に同じである。このため、フランジ31の軸方向からみて、中間部30Cの外周面は、挿通孔31Bの内周面に対してフランジ31の半径方向において接触する。
 中間部30Cの外周面と挿通孔31Bの内周面との間には、フランジ31の円周方向において隙間G2が形成される。中間部30Cは、挿通孔31Bの第1の内端部と第2の内端部との間をフランジ31の円周方向に移動可能である。すなわち、フランジ31とハウジング18とは、隙間G2の範囲内でフランジ31の円周方向に相対可能である。
 ステアリングコラム15を車体に取り付ける際、フランジ31およびハウジング18に対して皿ばね50の保持力を超える力が付与されるとき、フランジ31とハウジング18とは、隙間G2の範囲でフランジ31の円周方向に相対回転する。フランジ31の回転に伴い、取り付け面17Bがフレーム13の表面に倣うようにコラムブラケット17Aの姿勢が変化する。このため、ステアリングコラム15の軸方向からみて、取り付け面17Bの軸線OSに対する時計方向または反時計方向の相対的な傾斜量が隙間G2の範囲内であれば、取り付け面17Bはフレーム13の表面に対して平行となる。
 <第2の実施の形態の効果>
 したがって、第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態の(1-1)~(1-5)の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
 (2-1)挿通孔31Bは、フランジ31の円周方向に延びる長孔である。このため、挿通孔31Bが円形の孔である場合に比べて、挿通孔31Bと中間部30Cのフランジ31との間の円周方向への相対的な移動範囲が拡大される。したがって、フランジ31とハウジング18との相対的な回転位置に対する調節範囲が拡大される。ステアリングコラム15の軸方向からみて、取り付け面17Bが軸線OSに対して時計方向または反時計方向へ比較的大きく傾斜している場合であれ、コラムブラケット17Aは適切な姿勢でフレーム13に取り付けられる。車体に対するステアリングコラム15の取り付けに伴い、取り付け面17Bと軸線OSとが互いに平行となるようにコラムブラケット17Aの姿勢が調節される。
 (2-2)フランジ31の軸方向からみて、中間部30Cの外周面は、挿通孔31Bの内周面に対してフランジ31の半径方向において接触する。このため、ハウジング18に対するフランジ31の半径方向への移動は、中間部30Cの外周面が挿通孔31Bの内周面に対してフランジ31の半径方向において係合することにより規制される。したがって、製品の仕様によっては、フランジ31から嵌合部31Cを割愛した構成を採用してもよい。
 (2-3)製品の仕様によっては、フランジ31の半径方向における挿通孔31Bの寸法はボルト30の中間部30Cの外径よりも大きくてもよい。このようにした場合であれ、嵌合部31Cの外周面が開口部41Aの内周面に対して半径方向において係合することにより、ハウジング18に対するフランジ31の半径方向への移動が規制される。
 <第3の実施の形態>
 つぎに、ステアリング装置の第3の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には図1~図6に示される第1の実施の形態と同様の構成を有している。したがって、第1の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。
 図7に示すように、ボルト30は、通しボルトである。ボルト30は、頭部30A、雄ねじ部30Bおよび中間部30Cを有する。中間部30Cの外径は、雄ねじ部30Bの呼び径と実質的に同じ、あるいは若干小さい。雄ねじ部30Bの軸方向の長さと中間部30Cの軸方向の長さとを合計した長さは、フランジ31の取付部31Aの軸方向の長さと締付部44の軸方向の長さとを合計した長さよりも長い。
 締付部44は、貫通孔44Bを有している。貫通孔44Bは、締付部44を軸方向に貫通している。貫通孔44Bの内径は、雄ねじ部30Bの呼び径と実質的に同じ、あるいは若干大きい。貫通孔44Bは、フランジ31の挿通孔31Bに対応する。
 ボルト30は、挿通孔31Bおよび貫通孔44Bにハウジング18と反対側から挿通されている。中間部30Cの一部分は、貫通孔44Bに挿入されている。雄ねじ部30Bは頭部30Aと反対側に先端部を有し、この先端部は、締付部44のフランジ31と反対側の面から突出している。雄ねじ部30Bの先端部には、2つのナット30D,30Eが締め付けられている。これにより、フランジ31とハウジング18とが互いに連結されている。
 中間部30Cの外周面には、円筒状のスペーサ30Fが装着されている。スペーサ30Fの内径は、中間部30Cの外径と実質的に同じである。スペーサ30Fの外径は、挿通孔31Bの内径よりも小さい。スペーサ30Fの外径は、貫通孔44Bの内径よりも大きい。スペーサ30Fの軸方向の長さは、取付部31Aの軸方向の長さよりも長い。スペーサ30Fは、頭部30Aと締付部44との間に介在している。
 スペーサ30Fは、頭部30Aに向き合う第1の端面と、貫通孔44Bの周囲において締付部44に向き合う第2の端面と、を有する。ボルト30の雄ねじ部30Bにナット30D,30Eが締め付けられた状態において、スペーサ30Fの第1の端面は、頭部30Aに対して軸方向に当接している。また、ボルト30の雄ねじ部30Bにナット30D,30Eが締め付けられた状態において、スペーサ30Fの第2の端面は、貫通孔44Bが開口する締付部44の端面に対して軸方向に当接している。
 ボルト30の雄ねじ部30Bにナット30D,30Eが締め付けられた状態において、頭部30Aと取付部31Aとの間には隙間G1が存在する。この隙間G1の軸方向の長さは、スペーサ30Fの軸方向の長さと取付部31Aの厚みとの差である。また、ボルト30の雄ねじ部30Bにナット30D,30Eが締め付けられた状態において、スペーサ30Fの外周面と挿通孔31Bの内周面との間には、隙間G2が存在する。
 スペーサ30Fが頭部30Aと締付部44との間に介在した状態に維持されることにより、皿ばね50は適切に圧縮された状態に維持される。このため、コラムブラケット17Aの取り付け面17Bと支持軸18Bの軸線OSとが互いに平行になっていない場合、車体に対するステアリングコラム15の取り付けに伴い、つぎの作用が得られる。すなわち、車体に対するステアリングコラム15の取り付けに伴いロアーチューブ17に皿ばね50の保持力を超える力が作用するとき、フランジ31は皿ばね50の保持力に抗してハウジング18に対して回転する。ステアリングコラム15の軸方向からみて、取り付け面17Bの軸線OSに対する時計方向または反時計方向の傾斜量が隙間G2の範囲内であれば、取り付け面17Bと軸線OSとが互いに平行となるようにコラムブラケット17Aの姿勢が調節される。
 したがって、第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態の(1-1)~(1-5)と同様の効果を得ることができる。
 スペーサ30Fを割愛してもよい。この場合、ボルト30の締め付けトルクを管理することにより、頭部30Aとフランジ31の取付部31Aとの間に定められた隙間G1を確保する。これにより、皿ばね50はボルト30の軸方向において適切に圧縮される。また、ボルト30は、頭部30Aと雄ねじ部30Bのみを有するものを使用してもよい。この場合、雄ねじ部30Bはボルト30の軸部に相当する。
 <第4の実施の形態>
 つぎに、ステアリング装置の第4の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には図1~図6に示される第1の実施の形態と同様の構成を有している。したがって、第1の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。
 図8に示すように、ボルト30の頭部30Aと締付部44との間には、皿ばね50に代えてゴム部材51が介在している。ゴム部材51は、例えば環状であり、貫通孔を有する円板である。ゴム部材51は、弾性体の一例である。ゴム部材51の軸方向の長さは、隙間G1よりも長い。ゴム部材51は、軸方向に圧縮された状態に維持されている。ハウジング18およびフランジ31は、ゴム部材51の弾性力によって相対回転が抑制された状態に保持される。
 フランジ31に対してゴム部材51の保持力を超える力が、フランジ31とハウジング18とを相対回転させる方向へ付与されるとき、フランジ31とハウジング18とは隙間G2の範囲で相対回転する。ゴム部材51の保持力とは、ゴム部材51によるフランジ31とハウジング18との相対回転を抑制する力をいう。
 したがって、第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態の(1-1)~(1-5)と同様の効果を得ることができる。

Claims (7)

  1.  フランジを有し、ステアリングシャフトを回転可能に支持する円筒状の支持筒と、
     前記ステアリングシャフトにトルクを付与するように構成された減速機と、
     前記減速機を収容する円筒部分を有し、前記円筒部分が前記フランジと同軸に配置されるハウジングと、
     前記支持筒に設けられ、車体に対する取り付け面を有するコラムブラケットと、
     前記車体の幅方向に延び、前記ハウジングを前記車体に対して回転可能に支持する支持軸と、
     前記フランジと前記円筒部分とを互いに連結するボルトと、を有し、
     前記ボルトは、頭部および軸部を有し、
     前記フランジは、前記軸部が挿通される挿通孔を有し、
     前記軸部の外周面と前記挿通孔の内周面との間には少なくとも前記フランジの円周方向に隙間が存在し、前記隙間は前記フランジと前記円筒部分との間の相対回転を許容し、
     前記頭部と前記フランジとの間には弾性体が前記ボルトの軸方向に圧縮された状態で介在され、それにより、前記弾性体は前記フランジと前記円筒部分との間の相対回転を抑制する弾性力を発揮するステアリング装置。
  2.  前記フランジは、前記円筒部分に対する前記フランジの半径方向への移動を規制するべく前記円筒部分の内周面に嵌合される嵌合部を有している、請求項1に記載のステアリング装置。
  3.  前記挿通孔は、前記フランジの軸方向からみて、円形の孔または前記フランジの円周方向に延びる長孔である、請求項1または請求項2に記載のステアリング装置。
  4.  前記弾性体は、前記軸部が通される皿ばねまたはゴム部材である、請求項1~請求項3のうちいずれか一項に記載のステアリング装置。
  5.  前記軸部は、雄ねじ部、および前記頭部と前記雄ねじ部との間に位置する中間部を有し、
     前記円筒部分は、前記雄ねじ部が締め付けられるねじ穴を有し、
     前記中間部の外径は、前記ねじ穴の内径よりも大きく、それにより、前記中間部は、前記頭部とは反対側に、前記ねじ穴の周囲において前記円筒部分に向き合う端面を有し、
     前記中間部の軸方向の長さは、前記挿通孔の軸方向の長さよりも長く、
     前記雄ねじ部が前記ねじ穴に締め付けられることにより、前記中間部の前記端面が前記円筒部分に対して軸方向に当接した状態に維持されるとともに、前記弾性体が前記頭部と前記フランジとの間で軸方向に圧縮された状態に維持される、請求項1~請求項4のうちいずれか一項に記載のステアリング装置。
  6.  前記軸部の外周面に装着される円筒状のスペーサをさらに有し、
     前記円筒部分は、前記軸部が貫通する貫通孔を有し、
     前記スペーサの外径は、前記貫通孔の内径よりも大きく、それにより、前記スペーサは、前記貫通孔の周囲において前記円筒部分に向き合う端面を有し、
     前記スペーサの軸方向の長さは、前記挿通孔の軸方向の長さよりも長く、
     前記頭部とは反対側の前記軸部の端部にナットが締め付けられることにより、前記スペーサが前記頭部と前記円筒部分との間に介在した状態に維持されるとともに、前記弾性体が前記頭部と前記フランジとの間で軸方向に圧縮された状態に維持される、請求項1~請求項4のうちいずれか一項に記載のステアリング装置。
  7.  前記減速機は、前記ステアリングシャフトと一体回転するウォームホイール、および前記ウォームホイールに噛み合うウォームを有し、
     前記ハウジングは、前記ウォームホイールが収容されるウォームホイールハウジング部材、および前記ウォームが収容されるウォームハウジング部材を有し、
     前記円筒部分は、前記ウォームホイールハウジング部材である、請求項1~請求項6のうちいずれか一項に記載のステアリング装置。
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