JP5487923B2 - Steering device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に装備されるステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device installed in a vehicle.
運転者が好ましい姿勢で運転することができるように、ステアリングホイールが取り付けられるステアリングシャフトの位置を調節することができるステアリング装置が用いられている。このような装置として、例えば特許文献１に開示されているものがある。
このステアリング装置のステアリングコラムは、車体側に固定される外筒部材（外筒ハウジング）と、ステアリングシャフトを回転可能に支持している内筒部材（可動ジャケット）とを有しており、外筒部材に対して、内筒部材はステアリングシャフトと共に電動により軸方向に移動可能である。この内筒部材を軸方向に進退させることで、ステアリングシャフトを軸方向について位置調整（テレスコピック調整）することができる。
A steering device that can adjust the position of a steering shaft to which a steering wheel is attached is used so that the driver can drive in a preferable posture. An example of such an apparatus is disclosed in
The steering column of this steering device has an outer cylinder member (outer cylinder housing) fixed to the vehicle body side, and an inner cylinder member (movable jacket) that rotatably supports the steering shaft. With respect to the member, the inner cylinder member can be moved in the axial direction by electric drive together with the steering shaft. By moving the inner cylinder member back and forth in the axial direction, the steering shaft can be adjusted in position (telescopic adjustment) in the axial direction.
このようなステアリング装置では、テレスコピック調整を電動により行わせるために、回転するギヤ等を含む可動構造部にクリアランスが必要となり、このため外筒部材と内筒部材との間に径方向のガタが生じる。しかし、運転中にこのようなガタが生じたままであると、ステアリングシャフトの支持剛性が低下し、この結果、車両が走行することにより車体に発生する振動等によってステアリングシャフトが振動し、ドライバーの操舵感覚が害される。
そこで、従来のステアリング装置では、図６の縦断面図に示しているように、外筒部材９１と内筒部材９２との間のガタを抑えるガタ抑制部９３を、外筒部材９１に設ける構成が提案されている。なお、図６の従来例では、内筒部材９２は、ミドルチューブ９２ａと、その内側にあるインナーチューブ９２ｂとを有した二重構造であり、インナーチューブ９２ｂにステアリングシャフト９０が回転可能として支持されている。
In such a steering device, a clearance is required in the movable structure including a rotating gear and the like in order to perform telescopic adjustment electrically. For this reason, there is a radial play between the outer cylinder member and the inner cylinder member. Arise. However, if such backlash remains during driving, the support rigidity of the steering shaft decreases, and as a result, the steering shaft vibrates due to vibrations generated in the vehicle body as the vehicle travels, and the driver's steering The sense is harmed.
Therefore, in the conventional steering device, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 6, a configuration is provided in which the
図７は、図６のガタ抑制部９３が設けられている部分の横断面図である。図７では、インナーチューブ及びステアリングシャフトを省略している。
このガタ抑制部９３は、外筒部材９１の周壁に形成された貫通穴９４に設けられた樹脂製の押し付け部材９５と、平座金９６と、押し付け部材９５と平座金９６との間に設けられた複数の皿バネ９７と、Ｃ型止め輪９８とを有している。平座金９６は止め輪９８によって径方向外側への移動が規制された状態にあり、圧縮状態にある皿バネ９７が押し付け部材９５をミドルチューブ９２ａに押し付けている。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a portion where the
The
前記のとおり、テレスコピック調整を電動により行わせるためには可動構造部にクリアランスが必要となり、車体側の固定ブラケット９９（図６参照）に固定されている外筒部材９１に対して、ミドルチューブ９２ａは径方向のガタが生じるが、前記ガタ抑制部９３によりこのガタを抑制しようとしている。
しかし、押し付け部材９５は、外筒部材９１やミドルチューブ９２ａに比べて小さく、また、周方向の一点からミドルチューブ９２ａを押さえている構成であるため、ミドルチューブ９２ａの支持剛性を高めるためには、大きな弾性力を有する皿バネ９７を複数枚重ねて設ける必要がある。
As described above, in order to perform telescopic adjustment electrically, a clearance is required in the movable structure, and the
However, the
支持剛性を高めるためには皿バネ９７による大きな力が必要ではあるが、大きな力で押し付け部材９５がミドルチューブ９２ａを押さえ付けると、押し付け部材９５とミドルチューブ９２ａの接触面９２ｃとの接触面積は小さいことから、大きな面圧が発生する。このため、テレスコピック調整を行うために、外筒部材９１に対してミドルチューブ９２ａを軸方向に移動させるが、この際の摺動抵抗が局所的に大きくなって、スムーズなテレスコピック調整を阻害するおそれがある。
In order to increase the support rigidity, a large force is required by the
そこで、本発明は、ステアリングコラムにおける径方向のガタを従来よりも効果的に抑制することができるステアリング装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a steering device that can more effectively suppress the radial play in the steering column than in the prior art.
本発明は、ステアリングシャフトを回転可能に支持していると共に、テレスコピック調整のために軸方向に相対移動可能に設けられた径方向外側の第一筒部材及び径方向内側の第二筒部材を有しているステアリングコラムと、前記第一筒部材と前記第二筒部材との間の径方向のガタを抑えるガタ抑制部とを備え、前記ガタ抑制部は、前記第一筒部材の内周面と前記第二筒部材の外周面との間に形成されている環状の隙間に設けられた断面Ｃ形のシート部材を有し、前記シート部材は、前記第一筒部材の内周面と前記第二筒部材の外周面との間に挟まれて双方に接触している（第１の）接触部を少なくとも周方向両側に有し、前記接触部は、前記シート部材の周方向端部に向かうにしたがって厚さが薄くなる形状であり、前記第一筒部材の前記内周面と前記第二筒部材の前記外周面との間に形成されている前記環状の隙間が、周方向の一部分に向かうにしたがって狭くなるように、当該第一筒部材及び当該第二筒部材は配置されており、前記シート部材の前記周方向端部間にある当該シート部材の開口部と、前記周方向の一部分とが周方向で同じ配置となるようにして、当該シート部材が前記環状の隙間に取り付けられていることを特徴とする。 The present invention rotatably supports a steering shaft and has a radially outer first cylindrical member and a radially inner second cylindrical member that are relatively movable in the axial direction for telescopic adjustment. A steering column, and a backlash suppressing portion that suppresses radial play between the first tubular member and the second tubular member, wherein the backlash suppressing portion is an inner peripheral surface of the first tubular member. And a sheet member having a C-shaped cross section provided in an annular gap formed between the outer peripheral surface of the second cylindrical member, and the sheet member includes the inner peripheral surface of the first cylindrical member and the There are (first) contact portions sandwiched between and in contact with the outer peripheral surface of the second cylindrical member at least on both sides in the circumferential direction, and the contact portions are disposed at circumferential end portions of the sheet member. The shape is such that the thickness decreases as it goes toward the first cylinder member. The first cylindrical member and the second cylindrical member so that the annular gap formed between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the second cylindrical member becomes narrower toward a part in the circumferential direction. Are arranged so that the opening of the sheet member between the circumferential ends of the sheet member and a part of the circumferential direction are the same in the circumferential direction, and the sheet member is the annular It is characterized by being attached to the gap .
本発明によれば、シート部材は、第一筒部材の内周面と第二筒部材の外周面との間に挟まれて双方に接触している（第１の）接触部を有しているので、この（第１の）接触部によって、外側の第一筒部材に対して内側の第二筒部材は径方向について支持された状態となる。しかも、（第１の）接触部は、断面Ｃ形であるシート部材の少なくとも周方向両側の二カ所に存在しており、外側の第一筒部材に対して内側の第二筒部材は、少なくとも二カ所で支持された状態となる。このため、第一筒部材と第二筒部材との間の径方向のガタを従来よりも効果的に抑制することができる。 According to the present invention, the sheet member has a (first) contact portion that is sandwiched between and in contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical member and the outer peripheral surface of the second cylindrical member. Therefore, the second cylindrical member on the inner side is supported in the radial direction by the (first) contact portion with respect to the outer first cylindrical member. Moreover, the (first) contact portions are present at two locations on at least both sides in the circumferential direction of the sheet member having a C-shaped cross section, and the second cylindrical member on the inner side with respect to the outer first cylindrical member is at least It becomes a state supported in two places. For this reason, the backlash of the radial direction between a 1st cylinder member and a 2nd cylinder member can be suppressed more effectively than before.
また、前記（第１の）接触部は、前記シート部材の周方向端部に向かうにしたがって厚さが薄くなる形状であり、前記第一筒部材の前記内周面と前記第二筒部材の前記外周面との間に形成されている前記環状の隙間が、周方向の一部分に向かうにしたがって狭くなるように、当該第一筒部材及び当該第二筒部材は配置されており、前記シート部材の前記周方向端部間にある当該シート部材の開口部と、前記周方向の一部分とが周方向で同じ配置となるようにして、当該シート部材が前記環状の隙間に取り付けられている。
このため、シート部材が環状の隙間に取り付けられた状態で、周方向端部に向かうにしたがって厚さが薄くなるシート部材の（第１の）接触部は、狭くなる隙間に入り込み、楔作用により外側の第一部材に対して内側の第二筒部材をより強固に拘束することが可能となる。
The (first) contact portion has a shape that decreases in thickness toward the circumferential end of the sheet member, and the inner peripheral surface of the first cylinder member and the second cylinder member The first cylindrical member and the second cylindrical member are arranged such that the annular gap formed between the outer peripheral surface and the annular member becomes narrower toward a part in the circumferential direction, and the sheet member wherein the opening portion of the sheet member that is between the circumferential ends of, as the and the circumferential direction of a portion the same arrangement in the circumferential direction, that the sheet member is attached to the gap of the annular.
For this reason , in a state where the sheet member is attached to the annular gap, the (first) contact portion of the sheet member whose thickness becomes thinner toward the circumferential end enters the narrowing gap and is caused by the wedge action. It becomes possible to restrain the inner second cylindrical member more firmly with respect to the outer first member.
また、前記シート部材は、当該シート部材の周方向端部間にある開口部の反対側に第２の接触部を有し、前記ガタ抑制部は、前記第２の接触部を前記シート部材の径方向中心側に押す押圧部材を有しているのが好ましい。
この場合、押圧部材がシート部材の第２の接触部をシート部材の径方向中心側に押すことで、前記径方向のガタを抑える機能を高めることができる。特に、前記楔作用を有する場合に効果的となる。
Further, the sheet member has a second contact portion on the opposite side of the opening between the circumferential end portions of the sheet member, and the backlash suppressing portion has the second contact portion of the sheet member. It is preferable to have a pressing member that pushes toward the center in the radial direction.
In this case, the function of suppressing the radial play can be enhanced by pressing the second contact portion of the sheet member toward the radial center of the sheet member. This is particularly effective when the wedge action is provided.
また、前記第二筒部材は、前記ステアリングシャフトを回転可能でかつ軸方向に移動不能に支持しているインナーチューブと、前記インナーチューブに外嵌して取り付けられ当該インナーチューブに所定の軸力が働くと当該インナーチューブの軸方向の移動を許容するミドルチューブとを有し、前記シート部材は、前記第一筒部材と前記ミドルチューブとの間に設けられているステアリング装置とすることができる。
このステアリング装置によれば、径方向外側の第一筒部材と、ミドルチューブ及びインナーチューブを有する径方向内側の第二筒部材とが、軸方向に相対移動してテレスコピック調整を行うことができる他に、例えば、車両が衝突して運転者がステアリングホイールに衝突すると、ステアリングシャフトを介してインナーチューブに軸力が働くが、このように所定の軸力が働くと、ミドルチューブはインナーチューブの軸方向の移動を許容するので、運転者に与える衝撃を和らげることが可能となる。
Further, the second cylindrical member is attached to the inner tube that rotatably supports the steering shaft and is not movable in the axial direction, and is fitted to the inner tube so that a predetermined axial force is applied to the inner tube. When operated, the inner tube has a middle tube that allows the axial movement of the inner tube, and the seat member may be a steering device provided between the first tube member and the middle tube.
According to this steering device, the radially outer first cylindrical member and the radially inner second cylindrical member having the middle tube and the inner tube can move relative to each other in the axial direction to perform telescopic adjustment. For example, when the vehicle collides and the driver collides with the steering wheel, an axial force is applied to the inner tube via the steering shaft. When a predetermined axial force is applied in this way, the middle tube is connected to the inner tube shaft. Since the movement in the direction is allowed, the impact given to the driver can be reduced.
本発明によれば、第一筒部材と第二筒部材との間の径方向のガタを従来よりも効果的に抑制することができ、ステアリングシャフトの支持剛性を高めることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radial backlash between a 1st cylinder member and a 2nd cylinder member can be suppressed more effectively than before, and it becomes possible to raise the support rigidity of a steering shaft.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のステアリング装置を側面から見た模式図である。図２は、図１のステアリング装置の縦断面図である。なお、以下の説明において、ステアリング装置を操作する運転者を基準とした上下及び左右を、方向を示す用語として使用する。また、ステアリング装置が有しているステアリングコラム２の中心線Ｃ１に沿う方向を、軸方向又は前後方向とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of the steering device of the present invention as viewed from the side. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the steering apparatus of FIG. In the following description, up and down and left and right with respect to the driver operating the steering device are used as terms indicating directions. Further, the direction along the center line C1 of the
本発明のステアリング装置は、ステアリングホイール（図示せず）が端部に取り付けられるステアリングシャフト１を電動によってその軸方向（図１では左右方向）に進退移動させ、ステアリングホイール及びステアリングシャフト１を軸方向について位置調整（テレスコピック調整）するテレスコピック機構を備えている。なお、本実施形態では、ステアリングシャフト１を上下方向にも電動によって位置調整（チルト調整）するチルト機構も備えている。
In the steering apparatus of the present invention, a
このステアリング装置は、車体側の固定部材９に固定されるブラケット１０と、このブラケット１０に取り付けられているステアリングコラム２とを備え、ステアリングコラム２は、第一筒部材１１及び第二筒部材１２を有している。第一筒部材１１は、前記ブラケット１０に軸方向について固定されており、第二筒部材１２は、第一筒部材１１に対して軸方向について移動可能に設けられている。
本実施形態では、第一筒部材１１は径方向に関して外側にあるアウターチューブ５であり、その径方向内側にある第二筒部材１２は、ステアリングシャフト１を回転可能に支持しているインナーチューブ３と、このインナーチューブ３に外嵌しているミドルチューブ４とを有した二重構造である。
The steering apparatus includes a
In this embodiment, the
インナーチューブ３内には、ステアリングシャフト１が転がり軸受１３によって回転可能に支持されているが、ステアリングシャフト１はインナーチューブ３に対して軸方向に移動不能の状態として設けられている。また、ステアリングシャフト１の上シャフト１ａの筒部内に、ステアリングシャフト１の中間シャフト１４がスプライン嵌合している。
インナーチューブ３とミドルチューブ４とは締め代を有して嵌合しており、ミドルチューブ４は、インナーチューブ３が自由に軸方向に移動するのを規制しているが、インナーチューブ３に所定の大きさ以上の軸力が働くと当該インナーチューブ３の軸方向の移動を許容する。例えば、車両が衝突して運転者がステアリングホイールに衝突した場合、ステアリングシャフト１及びインナーチューブ３に軸方向の衝撃力が作用する。このような瞬間的に大きな力（衝撃力）がインナーチューブ３に作用すると、インナーチューブ３はステアリングシャフト１と共に前方へスライド移動する。
In the
The
図２において、ミドルチューブ４は、アウターチューブ５の前後二カ所にある環状の軸受部４１，４２によって支持されており、ミドルチューブ４の外周面と軸受部４１，４２の内周面との間には、径方向の僅かな隙間が設けられている。このため、ミドルチューブ４はアウターチューブ５に対して自由に軸方向に移動可能となり、その移動は、図１に示しているテレスコ駆動部１７によって行われる。
In FIG. 2, the
図１において、テレスコ駆動部１７は、電動モータ３１と、このモータ３１によって回転するウォームギヤ３２と、このウォームギヤ３２に螺合しているウォームホイール３３と、このウォームホイール３３と一体回転するスクリュー軸３４と、スクリュー軸３４に螺合している可動部材３５とを有している。電動モータ３１、ウォームギヤ３２、ウォームホイール３３及びスクリュー軸３４は、アウターチューブ５に取り付けられており、可動部材３５はミドルチューブ４に取り付けられている。スクリュー軸３４の中心線は、ステアリングコラム２の中心線Ｃ１と平行な配置にある。つまり、スクリュー軸３４の軸方向は、テレスコピック調整の方向と平行にある。
モータ３１の正逆回転により、ウォームギヤ３２、ウォームホイール３３及びスクリュー軸３４が正逆回転すると、可動部材３５はスクリュー軸３４に沿って移動することができる。
1, the
When the
図３は、図１の矢印Ａ部分における横断面図である。スクリュー軸３４には、可動部材３５に形成されているネジ穴３５ａが螺合しており、この可動部材３５は、取り付け部材３６を介してミドルチューブ４（第二筒部材１２）に固定されている。このため、可動部材３５とミドルチューブ４とは一体となって、軸方向に移動可能である。アウターチューブ５には、軸方向に長い開口１８が形成されており、この開口１８によって、軸方向に移動する取り付け部材３６及び可動部材３５と、アウターチューブ５との干渉が防止されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along arrow A in FIG. A
以上より、本実施形態のステアリングコラム２は、径方向外側のアウターチューブ５に対して、径方向内側のミドルチューブ４（及びインナーチューブ３）が、軸方向に移動する構成となり、テレスコピック調整を行うことが可能となる。
そして、運転者が運転室にある操作ボタン（図示せず）を操作することにより、テレスコ駆動部１７（図１参照）のモータ３１が一方向に回転すると、前記のとおり、可動部材３５がスクリュー軸３４に沿って前進し、ミドルチューブ４が中心線Ｃ１に沿って前進する。これとは反対に、モータ３１が他方向に回転すると、可動部材３５がスクリュー軸３４に沿って後退し、ミドルチューブ４も中心線Ｃ１に沿って後退する。
このように、アウターチューブ５に対してミドルチューブ４及びインナーチューブ３が軸方向に移動することで、ステアリングコラム２を全体として収縮させたり伸張させたりすることができ、ステアリングシャフト１の前後位置を調整することができる。
As described above, the
When the driver operates an operation button (not shown) in the cab and the
As described above, the
本実施形態のステアリング装置では、テレスコ駆動部１７の各種ギヤを回転させることでテレスコピック調整を行うことができるが、テレスコ駆動部１７において、例えばスクリュー軸３４とこれに螺合する可動部材３５のネジ穴３５ａ（図３参照）との間等にはバックラッシュがある。
このようなテレスコ駆動部１７による機能を阻害しないために、固定側となるアウターチューブ５に対して可動側となるミドルチューブ４はガタ（径方向の僅かな隙間）を有して設けられている。
そこで、図２に示しているように、アウターチューブ５とミドルチューブ４との間の径方向のガタを抑えるガタ抑制部６が設けられている。ガタ抑制部６は、前記軸受部４１，４２の間に設けられている。
In the steering device of the present embodiment, telescopic adjustment can be performed by rotating various gears of the
In order not to hinder the function of the
Therefore, as shown in FIG. 2, a
図４は、図２のステアリング装置の矢印Ｂ部分における横断面図である。ガタ抑制部６は、断面Ｃ形のシート部材７を有している。図４は、シート部材７の取り付け完了前の状態を示している。図５は、シート部材７の取り付け完了後の状態を示している。なお、図４及び図５では、インナーチューブ及びステアリングシャフトを省略している。
シート部材７は、アウターチューブ５の内周面１５とミドルチューブ４の外周面１６との間に形成されている環状の隙間ｇに設けられている。さらに、本実施形態では、ガタ抑制部６は、このシート部材７を下方へ押し付ける押圧部材８を有している。押圧部材８は、アウターチューブ５の周壁の一部に形成された貫通穴１９に取り付けられている。
4 is a cross-sectional view of the steering device shown in FIG. The
The
図２において、シート部材７は、軸方向に所定の長さＬを有している。本実施形態では、前記貫通穴１９はアウターチューブ５の上部に形成されており、断面円形の穴である。シート部材７の前記長さＬは、貫通穴１９の直径よりも大きく設定されており、シート部材７とステアリングコラム２との軸方向の接触長さを大きくしている。
In FIG. 2, the
図４及び図５において、シート部材７は、横断面形状がＣ形であることから、シート部材７の周方向端部２４，２５間に、径方向に開口している開口部２６が形成されている。本実施形態では、シート部材７は下方に開口する姿勢で取り付けられており、下方に開口部２６が形成された状態となる。
4 and 5, since the
図４に示しているように、シート部材７の取り付け完了前の状態では、シート部材７の外周面形状は、アウターチューブ５の内周面形状と、後述する第２の接触部２３を除いて、一致している。つまり、シート部材７は、アウターチューブ５に周方向ほぼ全域にわたって（第２の接触部２３を除いて）接触している。これに対して、シート部材７の内周面形状は、ミドルチューブ４の外周面形状とほぼ半分しか一致していない。つまり、取り付け完了前の状態では、シート部材７の内周面の内の、上側半分については、ミドルチューブ４の外周面１６の上側半分と一致していない。
As shown in FIG. 4, in the state before the completion of the attachment of the
図４の状態から、押圧部材８を下げてシート部材７が下方へ押されると、図５に示しているシート部材７の取り付け完了後の状態となる。この取り付け完了後の状態では、シート部材７の内周面は、ミドルチューブ４の外周面１６に、後述する第２の接触部２３を除いて接触している。つまり、シート部材７は、ミドルチューブ４に周方向ほぼ全域にわたって（第２の接触部２３を除いて）接触している。これに対して、シート部材７の外周面は、アウターチューブ５の内周面１５とほぼ半分しか接触していない。つまり、取り付け完了後の状態では、シート部材７の外周面の内の、下側半分については、アウターチューブ５の内周面１５の下側半分と一致しているが、シート部材７の外周面の内の、上側半分については、アウターチューブ５の内周面１５の上側半分と一致していない。
When the
以上より、少なくとも取り付け完了後の状態（図５）では、下方に開口した姿勢にあるシート部材７の周方向両側（両端部側）には、アウターチューブ５の内周面１５の下寄りの一部１５ａと、ミドルチューブ４の外周面１６の下寄りの一部１６ａとの間に挟まれて、双方（下寄りの一部１５ａ，１６ａ）に接触している第１の接触部２１，２２が設けられた構成となる。
これら第１の接触部２１，２２は中心を挟んで左右の両側にあることから、これら第１の接触部２１，２２によって、外側のアウターチューブ５に対して内側のミドルチューブ４を左右両側において斜め下から中心に向かって支持している状態となる。
そして、上からは、押圧部材８によってシート部材７の上側がミドルチューブ４を下向きに押し、ミドルチューブ４はアウターチューブ５に径方向について拘束された状態となる。
As described above, at least in the state after the completion of the attachment (FIG. 5), the
Since these
From above, the upper side of the
また、本実施形態では、アウターチューブ５は、自身の中心線がステアリングコラム２の中心線Ｃ１と一致するように設けられているが、ミドルチューブ４は、自身の中心線Ｃ２がステアリングコラム２の中心線Ｃ１に対して偏心して設けられている（偏心量ｅ）。図４及び図５の場合、ミドルチューブ４は、アウターチューブ５に対して下側に偏心している。
このようなアウターチューブ５とミドルチューブ４との配置により、アウターチューブ５の内周面１５とミドルチューブ４の外周面１６との間に形成されている前記環状の隙間ｇは、周方向の一部分に向かうにしたがって狭くなる。図４の場合、隙間ｇは、下に向かうにしたがって狭くなっている。
In this embodiment, the
Due to the arrangement of the
この隙間ｇの形状に対応するようにして、シート部材７の第１の接触部２１，２２は、シート部材７の周方向端部２４，２５に向かうにしたがって厚さが薄くなる形状であり、楔形状を有している。そして、シート部材７の第１の接触部２１，２２の間に形成されている当該シート部材７の開口部２６と、環状の隙間ｇが狭くなっていく前記周方向の一部分（本実施形態では下部分）とが、周方向で同じ配置となるようにして、シート部材７が環状の隙間ｇに取り付けられている。
このため、シート部材７が環状の隙間ｇに取り付けられた状態で、周方向端部２４，２５に向かうにしたがって厚さが薄くなるシート部材７の第１の接触部２１，２２は、狭くなる隙間ｇに入り込み、楔作用によりアウターチューブ５に対してミドルチューブ４をより強固に拘束することができる。さらに、押圧部材８がシート部材７を下方へ押し付けることで、この楔作用は強まる。
Corresponding to the shape of the gap g, the
For this reason, in the state where the
シート部材７の内の、アウターチューブ５の内周面１５とミドルチューブ４の外周面１６との内の少なくともいずれかに接触している部分が、シート本体部２０ａ、２０ｂであり、これらシート本体部２０ａ，２０ｂの先部側に、前記第１の接触部２１，２２が含まれており、これら第１の接触部２１，２２それぞれの外側面及び内側面が共に、アウターチューブ５及びミドルチューブ４に接触している。シート本体部２０ａ，２０ｂのうちの、第１の接触部２１，２２以外の残りの部分である基部２９，３０は、図４の状態では、アウターチューブ５にのみ接触している。基部２９，３０は、シート部材７の上側半分にあり、その厚さはほぼ一定である。
The portions of the
そして、アウターチューブ５の内周面１５は中心線Ｃ１を中心とする円形であり、ミドルチューブ４の外周面１６は、中心線Ｃ２を中心とする円形であり、前記のとおり、アウターチューブ５に対してミドルチューブ４は一方（下方）に偏心していることで、隙間ｇは一方（下方）に向かって狭くなっている。このため、反対側である他方（上方）に向かって、隙間ｇは広くなっている。
このような基部２９，３０の形状及び隙間ｇの形状により、図４の状態では、シート部材７の内周面の上側半分、すなわち、前記基部２９，３０の内周面２７と、ミドルチューブ４の外周面１６の上側半分との間には、薄い空間が形成されている。
The inner
Due to the shape of the
これに対して、図５の状態では、押圧部材８がシート部材７を下方へ押し付けることで、シート部材７の内周面の上側半分、すなわち、前記基部２９，３０の内周面２７は、ミドルチューブ４の外周面１６の上側半分に接触する。このため、基部２９，３０の外周面２８と、アウターチューブ５の内周面１５の上側半分との間には、薄い空間が形成された状態となる。
On the other hand, in the state of FIG. 5, the pressing
シート部材７が有する前記第２の接触部２３、及び、押圧部材８について説明する。
シート部材７は、当該シート部材７の開口部２６とは１８０°反対側の部分に、前記押圧部材８が接触する第２の接触部２３を有している。図４及び図５の場合、シート部材７の上部に第２の接触部２３が設けられており、当該第２の接触部２３の位置は、アウターチューブ５に形成されている貫通穴１９の位置と一致している。
図４において、第２の接触部２３は、前記シート本体部２０ａ，２０ｂの間に設けられている部分であり、前記基部２９，３０と同じ厚さに形成されているが、当該部基部２９，３０よりも径方向外側に膨らんだ形状であり、上に凸となった断面円弧形状となっている。このため、第２の接触部２３とミドルチューブ４との間に拡大した空間が形成されている。
The
The
In FIG. 4, the
本実施形態のシート部材７は、金属製の薄板にフッ素樹脂をコーティングしたものである。このため、第２の接触部２３はミドルチューブ４側に向かって弾性変形が可能となる。そして、図５に示しているように、シート部材７がステアリングコラム２に取り付けられた取り付け完了の状態では、前記押圧部材８が第２の接触部２３をミドルチューブ４側へ押していることによって、当該接触部２３をミドルチューブ４側へ弾性変形させている。
The
また、アウターチューブ５に形成されている前記貫通穴１９には、ネジ穴１９ａが形成されていて、押圧部材８の外周面にはこのネジ穴１９ａに螺合する雄ネジ８ｃが形成されている。したがって、貫通穴１９に対して押圧部材８をシート部材７の径方向中心側（図４、図５においては下側）へ進めることで、押圧部材８は第２の接触部２３をシート部材７の径方向中心側に向かって押すことができ、これにより、第２の接触部２３のシート部材７の径方向中心側への変形量を調整することができる。
図５において、第２の接触部２３がシート部材７の径方向中心側に向かって弾性変形すると、第２の接触部２３から前記シート本体部２０ａ，２０ｂに周方向の力が作用し、当該シート本体部２０ａ，２０ｂの先部側にある前記第１の接触部２１，２２は、隙間ｇの狭くなっている部分に押し込まれ、楔作用がより強まり、第１の接触部２１，２２におけるアウターチューブ５及びミドルチューブ４への面圧が高まる。この面圧が高くなる程、ミドルチューブ４の支持剛性は高まる。
すなわち、押圧部材８のシート部材７の径方向中心側への移動量（ねじ込み量）を調整することにより、ミドルチューブ４の支持剛性を調整することが可能となる。
Further, the through
In FIG. 5, when the
In other words, the support rigidity of the
押圧部材８は、前記雄ネジ８ｃが形成されている本体部８ａと、この本体部８ａからシート部材７の径方向中心側（図４、図５においては下側）へ突出している突起部８ｂとを有している。突起部８ｂは、貫通穴１９よりも直径が小さく形成されている。この突起部８ｂが設けられていることにより、貫通穴１９の全長にわたってネジ穴１９ａを形成しなくても、押圧部材８を第２の接触部２３に接触させることができる。
The
また、図４において、第２の接触部２３の左右方向（周方向）の寸法は、貫通穴１９の直径と同じ又は僅かに小さい大きさに設定されている。これにより、アウターチューブ５に対するシート部材７の周方向の位置決めがされる。つまり、シート部材７の回り止めが行われる。
また、図２において、第２の接触部２３の軸方向の寸法は、貫通穴１９の直径と同じ又は僅かに小さい大きさに設定されている。これにより、アウターチューブ５に対するシート部材７の軸方向の位置決めがされる。つまり、シート部材７の軸方向の抜け止めが行われる。
In FIG. 4, the dimension of the
In FIG. 2, the axial dimension of the
以上の本実施形態のステアリング装置によれば、テレスコピック調整のためにアウターチューブ５とミドルチューブ４との間には径方向のガタが生じ得る構成であるが、シート部材７の第１の接触部２１，２２それぞれは、アウターチューブ５の内周面１５の下寄りの一部１５ａと、ミドルチューブ４の外周面１６の下寄りの一部１６ａとの間に挟まれて、双方（１５ａ，１６ａ）に接触することで、左右両側において斜め下から中心に向かってミドルチューブ４を上に持ち上げるように支持し、さらに、その反力で上からは、押圧部材８によってシート部材７の上側がミドルチューブ４を下向きに押した状態となり、ミドルチューブ４はアウターチューブ５に径方向について拘束された状態となり、前記ガタが解消される。
According to the steering device of the present embodiment described above, radial backlash may occur between the
そして、シート部材７がミドルチューブ４を周方向について包み込む状態となって、ミドルチューブ４は径方向について拘束された状態となる。このため、シート部材７は、広い面積で面接触してミドルチューブ４を安定して支持することができる。
従来（図７）のように、押し付け部材９５がミドルチューブ４を押し付けて保持するのではなく、本実施形態では、シート部材７がミドルチューブ４を広い面積で包み込むようにして保持するので、アウターチューブ５とミドルチューブ４との間の径方向のガタを従来例の場合（図７）よりも効果的に抑制することができ、ステアリングシャフト１の支持剛性を高めることが可能となる。
また、ミドルチューブ４への接触面圧を小さくすることができるので、ミドルチューブ４が摺動する際に、こじれの発生を防ぐことができる。したがって、テレスコピック調整のためにミドルチューブ４を軸方向にスムーズに移動させることが可能となる。
なお、テレスコピック調整の際、ミドルチューブ４は中心線Ｃ１方向に移動するが、第１の接触部２１，２２の内周面がミドルチューブ４との摺動面となり、その移動を阻害しない。
And the sheet |
Unlike the conventional case (FIG. 7), the pressing
Moreover, since the contact surface pressure to the
In the telescopic adjustment, the
また、図７の従来例の場合、押し付け部材９５が内筒部材９２をしっかりと押さえ付けるためには、ミドルチューブ９２ａの接触面９２ｃを、押し付け部材９５の形状に合わせて平坦に加工する必要があるが、本実施形態の場合、ミドルチューブ４に対して、このような加工を行う必要がない。
さらに、平坦に加工した接触面９２ｃの位置を、貫通穴９４の位置に合わせる必要があり、組立時に回転方向の調整が必要となる。しかし、本実施形態の場合、このような調整は不要である。
また、従来例では、皿バネ９７を複数枚重ねて設置する必要があり、これら皿バネ９７を圧縮した状態として平座金９６及び止め輪９８を取り付ける作業を行うが、皿バネ９７は、大きなバネ係数を有し大きな反発力を有するものであるため、その取り付け作業は困難となる。
Further, in the case of the conventional example of FIG. 7, in order for the pressing
Furthermore, it is necessary to match the position of the
In the conventional example, it is necessary to install a plurality of disc springs 97, and the
本発明のステアリング装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
なお、前記実施形態（図２参照）では、前記第二筒部材１２が、ステアリングシャフト１を回転可能でかつ軸方向に移動不能に支持しているインナーチューブ３と、このインナーチューブ３に締め代をもって外嵌して取り付けられ当該インナーチューブ３に所定の軸力が働くと当該インナーチューブ３の軸方向の移動を許容するミドルチューブ４とを有している構成とし、シート部材７は、アウターチューブ５（第一筒部材１１）とミドルチューブ４との間に設けられている場合を説明した。
この場合、アウターチューブ５（第一筒部材１１）と、ミドルチューブ４及びインナーチューブ３を有する第二筒部材１２とが、軸方向に相対移動可能となり、テレスコピック調整を行うことができ、さらに、例えば、車両が衝突し運転者がステアリングホイール（図示せず）に衝突すると、ステアリングシャフト１を介してインナーチューブ３に軸力が働くが、このように所定の大きさ以上の軸力が働くと、ミドルチューブ４はインナーチューブ３の軸方向の移動を許容するので、運転者に与える衝撃を和らげることが可能となる。
The steering apparatus of the present invention is not limited to the illustrated form, and may be another form within the scope of the present invention.
In the embodiment (see FIG. 2), the second
In this case, the outer tube 5 (first tube member 11) and the
このような衝撃を和らげるための構成を、第二筒部材１２自身に設けることができなくなるが、ミドルチューブ４を省略し、第二筒部材１２をインナーチューブ３のみとしてもよい。この場合、シート部材７は、アウターチューブ５とインナーチューブ３との間に形成される隙間に設けられる。
また、図示しないが、ミドルチューブ４（第二筒部材１２）が固定側であり、アウターチューブ５（第一筒部材１１）が軸方向に移動する形式のステアリング装置であってもよい。
A configuration for reducing such an impact cannot be provided in the second
Further, although not shown, a steering device in which the middle tube 4 (second cylinder member 12) is on the fixed side and the outer tube 5 (first cylinder member 11) moves in the axial direction may be used.
また、本実施形態のガタ抑制部６を、軸方向に複数箇所設けてもよいが、図２に示しているように、一カ所とすることができる。なお、図６の従来例では、一つのガタ抑制部９３による内筒部材９２の支持剛性が低いことから、また、内筒部材９２の移動をスムーズに行わせるために、ガタ抑制部９３を軸方向に二カ所設けている。しかし、本実施形態のガタ抑制部６は、一つであっても十分な支持剛性を有することができ、ミドルチューブ４をスムーズに軸方向に移動させることもできる。
Moreover, although the
今回開示した実施形態は、本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等な意味、及び、範囲内での全ての変更が含まれる。 The embodiments disclosed this time are examples of the present invention and are not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and includes the meanings equivalent to the configurations of the claims and all modifications within the scope.
１：ステアリングシャフト、 ２：ステアリングコラム、 ３：インナーチューブ、 ４：ミドルチューブ、 ５：アウターチューブ、 ６：ガタ抑制部、 ７：シート部材、 ８：押圧部材、 １１：第一筒部材、 １２：第二筒部材、 １５：アウターチューブの内周面（第一筒部材の内周面）、 １５ａ：内周面の下寄りの一部（内周面の一部）、 １６：ミドルチューブの外周面（第二筒部材の外周面）、 １６ａ：外周面の下寄りの一部（外周面の一部）、 ２１，２２：第１の接触部、 ２３：第２の接触部、 ２４，２５：周方向端部、 ２６：開口部、 ｇ：隙間 1: Steering shaft, 2: Steering column, 3: Inner tube, 4: Middle tube, 5: Outer tube, 6: Backlash suppressing portion, 7: Seat member, 8: Press member, 11: First tube member, 12: Second cylinder member, 15: inner peripheral surface of outer tube (inner peripheral surface of first cylinder member), 15a: part of lower side of inner peripheral surface (part of inner peripheral surface), 16: outer periphery of middle tube Surface (outer peripheral surface of the second cylindrical member), 16a: part of the lower peripheral surface (part of the outer peripheral surface), 21, 22: first contact portion, 23: second contact portion, 24, 25 : Circumferential end, 26: opening, g: gap
Claims (3)
前記第一筒部材と前記第二筒部材との間の径方向のガタを抑えるガタ抑制部と、を備え、
前記ガタ抑制部は、前記第一筒部材の内周面と前記第二筒部材の外周面との間に形成されている環状の隙間に設けられた断面Ｃ形のシート部材を有し、
前記シート部材は、前記第一筒部材の内周面と前記第二筒部材の外周面との間に挟まれて双方に接触している接触部を少なくとも周方向両側に有し、
前記接触部は、前記シート部材の周方向端部に向かうにしたがって厚さが薄くなる形状であり、
前記第一筒部材の前記内周面と前記第二筒部材の前記外周面との間に形成されている前記環状の隙間が、周方向の一部分に向かうにしたがって狭くなるように、当該第一筒部材及び当該第二筒部材は配置されており、
前記シート部材の前記周方向端部間にある当該シート部材の開口部と、前記周方向の一部分とが周方向で同じ配置となるようにして、当該シート部材が前記環状の隙間に取り付けられていることを特徴とするステアリング装置。 A steering having a radially outer first cylindrical member and a radially inner second cylindrical member that rotatably supports the steering shaft and is relatively movable in the axial direction for telescopic adjustment. Column,
A backlash suppressing portion that suppresses play in the radial direction between the first tubular member and the second tubular member,
The play suppressing portion has a sheet member having a C-shaped cross section provided in an annular gap formed between the inner peripheral surface of the first cylindrical member and the outer peripheral surface of the second cylindrical member,
The sheet member has a contact portion sandwiched between an inner peripheral surface of the first cylindrical member and an outer peripheral surface of the second cylindrical member and in contact with both at least on both sides in the circumferential direction ,
The contact portion has a shape that decreases in thickness toward the circumferential end of the sheet member,
The first gap is formed so that the annular gap formed between the inner peripheral surface of the first cylindrical member and the outer peripheral surface of the second cylindrical member becomes narrower toward a part in the circumferential direction. The cylindrical member and the second cylindrical member are arranged,
The sheet member is attached to the annular gap so that the opening of the sheet member between the circumferential ends of the sheet member and a part of the circumferential direction are arranged in the same direction in the circumferential direction. steering apparatus characterized by there.
前記ガタ抑制部は、前記第２の接触部を前記シート部材の径方向中心側に押す押圧部材を有している請求項１に記載のステアリング装置。 The sheet member has a second contact portion on the opposite side of the opening between the circumferential end portions of the sheet member,
The steering apparatus according to claim 1, wherein the backlash suppressing portion includes a pressing member that presses the second contact portion toward the radial center of the seat member .
前記シート部材は、前記第一筒部材と前記ミドルチューブとの間に設けられている請求項１又は２に記載のステアリング装置。 The second cylinder member is attached to an inner tube that supports the steering shaft so that the steering shaft can rotate and cannot move in the axial direction, and is fitted to the inner tube so that a predetermined axial force acts on the inner tube. A middle tube that allows axial movement of the inner tube;
The steering apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the seat member is provided between the first tube member and the middle tube .
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