JPWO2014125998A1 - アウタコラム - Google Patents
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Abstract
インナコラム10aを内嵌保持する部分33を拡縮するために要する力を小さく抑えて、ステアリングホイール4の位置調節を行う際の操作性を向上させることができるステアリングコラム装置の構造を実現する。アウタコラム11aの前部下面に設けられるスリット19aは、軸方向に伸長する主スリット部36と、主スリット部36の前端部に周方向に形成され、その後側縁に主スリット部36の前端部が開口する、副スリット部37とから構成される。副スリット部37の周方向両端部のうち、周方向一端部の主スリット部36からの周方向長さは、周方向他端部の主スリット部36からの周方向長さよりも長くなっているため、アウタコラム11aのうち、一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部の幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部20bが存在する幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。
Description
この発明は、ステアリング装置、特に、ステアリングホイールの前後位置の調節を可能とするテレスコピック式ステアリング装置を構成するステアリングコラム装置、および、該ステアリングコラム装置を構成するアウタコラムに関する。
図14は、操舵輪に舵角を付与するための従来のステアリング装置の1例を示している。このステアリング装置では、車体1に支持された円筒状のステアリングコラム2の内径側に、ステアリングシャフト3が回転可能に支持されており、ステアリングシャフト3の後端部には、ステアリングホイール4が支持される。ステアリングホイール4の回転は、ステアリングシャフト3、自在継手5a、中間シャフト6、自在継手5bを介して、ステアリングギヤユニット7の入力軸8に伝達される。入力軸8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1対のタイロッド9が押し引きされて、左右1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が付与される。
図14に示した構造では、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイール4の前後位置を調節するためのテレスコピック機構が組み込まれている。テレスコピック機構は、ステアリングコラム2を、インナコラム10とアウタコラム11とをテレスコープ状に伸縮自在に組み合わせた構造とし、かつ、ステアリングシャフト3を、アウタチューブ12とインナシャフト13とを、スプライン係合などにより、トルク伝達自在および伸縮自在に組み合わせた構造とすることにより、構成される。
なお、図示の例では、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まれている。さらに、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を操作するため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まれている。具体的には、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などを収納したハウジング15が結合固定され、ハウジング15は、車体1に対し、横軸16を中心とする揺動変位を可能に支持されている。また、車体1の別位置に支持した支持ブラケット17に対して、アウタコラム11に固設された変位ブラケット18が、前後方向および上下方向の変位を可能に支持されている。なお、ステアリングコラム2を伸縮可能に構成するとともに、支持ブラケット17を二次衝突に基づく衝撃荷重により、前方への離脱および変位を可能に支持することで、ステアリングホイール4に衝突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和するための機構を構成することもできる。
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が、切り換えられる。たとえば、図15に示した従来構造の場合、アウタコラム11の前半部の下面に、軸方向に伸長するスリット19を設けることにより、アウタコラム11の前部の内径を弾性的に拡縮可能としている。また、アウタコラム11のうちスリット19を幅方向両側から挟む部分に、変位ブラケット18を構成する1対の被挟持部20が固設されており、これらの被挟持部20の互いに整合する部分に、軸方向に伸長する前後方向長孔21が形成されている。また、支持ブラケット17は、1対の被挟持部20を幅方向両側から挟持する、互いに平行な1対の支持板部22を備え、これらの支持板部22には、横軸16を中心とする部分円弧状の上下方向長孔23が形成されている。そして、前後方向長孔21と上下方向長孔23とに、調節ロッド24が挿通されている。
調節ロッド24に組み込まれた、軌道側カム27と被駆動側カム28とを備えたカム装置26などにより構成される拡縮機構により、1対の支持板部22同士の間隔が拡縮可能となっている。被駆動側カム28は、一方の支持板部22に形成した上下方向長孔23に、上下方向長孔23に沿った変位のみを可能に係合している。調節ロッド24の先端部で、1対の支持板部22のうちの他方の支持板部22の外側面から突出した部分に、ナット29が螺着固定され、他方の支持板部22の外側面とナット29との間に、スラスト軸受30と押圧プレート31とが設けられている。押圧プレート31の内側面に設けられた係合駒32は、他方の支持板部22に形成した上下方向長孔23に、上下方向長孔23に沿った変位のみを可能に係合している。
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25により駆動側カム27を回転駆動し、カム装置26の軸方向寸法を縮めて、被駆動側カム28とナット29との間隔を拡げ、1対の支持板部22が1対の被挟持部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の前部のうちインナコラム10を嵌合保持する部分の内径を弾性的に拡げ、アウタコラム11の内周面とインナコラム10の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が前後方向長孔21および上下方向長孔23の内側で変位できる範囲で、ステアリングホイール4の上下位置および前後位置が調節可能となる。
調節レバー25により駆動側カム27を逆方向に回転駆動し、カム装置26の軸方向寸法を拡げて、被駆動側カム28とナット29との、互いに対向する内側面同士の間隔を縮め、1対の支持板部22により1対の被挟持部20を強く抑え付ける。同時に、アウタコラム11の前部のうちインナコラム10を嵌合保持する部分の内径を弾性的に縮め、アウタコラム11の内周面とインナコラム10の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の上下位置および前後位置が調節後の位置に保持される。
なお、アウタコラム11の前部のうちでインナコラム10を嵌合保持する部分の柔軟性を確保するため、通常、スリット19は、アウタコラム11の前端縁に開口している。この場合、スリット19の開放端部側であるアウタコラム11の前端縁の剛性が最も低くなり、スリット19の閉鎖端部側に向けてアウタコラム11の剛性が高くなるため、ステアリングホイール4の前後位置によってアウタコラム11のインナコラム10を保持する力が変化する。これに対して、スリット19の前後方向両端部をいずれもアウタコラムの端縁に開口させない閉鎖端部とすることも考えられるが、この場合には、調節レバーを操作するために要する力が増大する。
国際公開2006/011378号パンフレットには、スリットを、軸方向に形成した主スリット部と、主スリット部の前後方向両端部のうちの少なくとも一方の端部に周方向に形成され、その周方向中間部に主スリット部の軸方向端部が開口する、副スリット部とから構成し、径方向から見たスリットの形状をT字形もしくはH字形とした構造が記載されている。この構造では、アウタコラムの嵌合保持部分の柔軟性を確保して、その内径を拡縮するために要する力を低く抑えることができるとともに、ステアリングホイールの前後位置にかかわらず、アウタコラムのインナコラムを保持する力を安定させることが、ある程度は可能となる。しかしながら、この構造でも、ステアリングホイールの位置調節を行う際の操作性を向上させ、かつ、アウタコラムのインナコラムを保持する力をさらに安定させるためには、さらなる改良の余地がある。
本発明は、上述のような事情に鑑みて、アウタコラムのうちインナコラムを嵌合保持する部分の内径を拡縮するために要する力を小さく抑えて、ステアリングホイールの位置調節を行う際の操作性を向上でき、かつ、アウタコラムのインナコラムを保持する力をさらに安定させることができる、ステアリングコラム装置の構造の実現を目的としている。
本発明のアウタコラムは、テレスコピック式ステアリング装置に適用されるステアリングコラム装置を構成する。該アウタコラムは、金属材料により、全体が筒状に形成され、スリットと、1対の被挟持部とを備える。該スリットは、前記アウタコラムの軸方向片半部に、該軸方向片半部の径方向に関する剛性を低くするために形成されている。また、前記1対の被挟持部は、前記スリットを幅方向両側から挟む位置に設けられ、その互いに整合する部分に形成された透孔を備える。
特に、本発明のアウタコラムでは、前記スリットが形成されている部分の幅方向片半部の幅方向に関する剛性が、前記スリットが形成されている部分の幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。
具体的には、前記幅方向片半部における前記スリットが形成されている範囲が、前記幅方向他半部における前記スリットが形成されている範囲よりも広くなっている。たとえば、この構成は、周方向スリットを前記幅方向片半部側に偏向配置したり、軸方向スリットの少なくとも一部を幅方向中央部から前記幅方向片半部側に向けて傾斜配置したりすることなどにより達成される。
本発明の一態様では、前記スリットは、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のうちの少なくとも一方の端部に周方向に形成され、その周方向の一部に前記主スリット部の軸方向端部が開口する、副スリット部とから構成される。そして、前記副スリット部の両端部のうち、前記幅方向片半部にある端部の前記主スリット部からの周方向長さが、前記幅方向他半部にある端部の前記主スリット部からの周方向長さよりも長くなっている。
本発明の別の態様では、前記スリットの少なくとも一方の軸方向端部寄り部分が、幅方向中央部から、該一方の軸方向端部に向かうほど、周方向に関して前記幅方向片半部側に向かう方向に伸長する。なお、この態様には、前記スリットの全体が、幅方向中央部から、周方向に関して前記幅方向片半部側に向かう方向に伸長する構成も含まれる。
なお、本発明の上記2つの態様を、同時に実施することもできる。すなわち、前記スリットは、少なくとも一方の軸方向端部寄り部分が、幅方向中央部から、該一方の軸方向端部に向かうほど、周方向に関して前記幅方向片半部側に向かう方向に伸長する、主スリット部と、該主スリット部の軸方向両端部のうちの少なくともいずれかの端部に周方向に形成され、その周方向の一部に前記主スリット部の軸方向端部が開口する、副スリット部とから構成されることもできる。
本発明のアウタコラムにおいて、好ましくは、軸方向他半部のうち、前記幅方向他半部側の一部に、ステアリングロック装置を構成するロックピンを挿通するためのロック用透孔が設けられる。さらに好ましくは、前記ロック用透孔は、周方向に関する位相が前記スリットから外れている部分に形成される。
本発明のステアリングコラム装置は、ステアリングコラムと、支持ブラケットと、杆状部材と、拡縮機構とを備える。該ステアリングコラムは、本発明のいずれかのアウタコラムと、該アウタコラムの軸方向片半部に、その軸方向片半部が軸方向の変位を可能に嵌合支持されるインナコラムとを組み合わせて、軸方向に伸縮可能に構成されている。該ステアリングコラムの内側には、伸縮可能なステアリングシャフトが回転自在に支持される。
前記支持ブラケットは、ステアリングホイールの少なくとも前後位置を調節可能に、前記ステアリングコラムを車体に対し支持するもので、前記1対の被挟持部を幅方向両側から挟む1対の支持板部と、該1対の支持板部の互いに整合する部分に形成された通孔とを備える。
前記杆状部材は、前記透孔および前記通孔の内側を幅方向に挿通され、その両端部の前記1対の支持板部の外側面に対向する部分に1対の押圧部を備える。また、前記拡縮機構は、前記1対の押圧部同士の間隔を拡縮することにより、前記1対の支持板部の内側面同士の間隔を拡縮する。
特に、本発明のステアリングコラム装置では、前記アウタコラムを本発明のアウタコラムにより構成するとともに、前記1対の支持板部のうち、前記幅方向片半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された一方の支持板部の幅方向に関する剛性が、前記幅方向他半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された他方の支持板部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。
なお、本発明のステアリング装置では、前記アウタコラムを後側に配置し、前記インナコラムを前側に配置した場合、前記透孔を前記アウタコラムの軸方向に伸長する前後方向長孔により構成し、前記アウタコラムを前側に配置し、前記インナコラムを後側に配置した場合には、前記透孔を単なる円孔により構成する。
本発明によれば、アウタコラムのうちのインナコラムを嵌合保持する部分を拡縮するために要する力を小さく抑えて、ステアリングホイールの位置調節を行う際の操作性を向上させることができる。すなわち、アウタコラムのうち、1対の被挟持部のうちの一方の被挟持部が存在し、かつ、スリットが形成されている幅方向片半部の幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部が存在し、かつ、前記スリットが形成されている幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。したがって、ステアリングホイールの前後位置調節を行うために、1対の被挟持部を幅方向両側から抑え付ける力を解放した状態で、アウタコラムのうちの剛性が十分に低くなっている幅方向片半部が容易に変形し、アウタコラムの内周面とインナコラムの外周面との当接圧が十分に低下ないしは喪失する。このため、ステアリングホイールの前後位置調節を、容易に行うことができる。また、ステアリングホイールを所望の位置に調節した後、1対の被挟持部を幅方向両側から抑え付ける力を、アウタコラムの幅方向片半部の変形により、インナコラムを嵌合保持する部分の内径を縮める力として有効に利用でき、被挟持部を幅方向両側から抑え付ける力を特に大きくすることなく、アウタコラムに対するインナコラムの保持力を確保することができる。
また、本発明のステアリングコラム装置の場合には、アウタコラムに設けた1対の被挟持部を幅方向両側から挟持する1対の支持板部のうち、前記幅方向片半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された一方の支持板部の幅方向に関する剛性が、前記幅方向他半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された他方の支持板部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。したがって、アウタコラムの幅方向片半部側において、アウタコラムおよび一方の支持板部がいずれも容易に変形するため、さらに本発明による効果が得られ、従来技術と比べて、ステアリングホイールの位置調節を行う際の操作性が顕著に向上し、かつ、アウタコラムのインナコラムを保持する力をさらに安定させることが可能となる。
[実施の形態の第1例]
図1〜図8は、本発明の実施の形態の第1例を示している。なお、本例を含めて、本発明のアウタコラムおよびステアリングコラム装置の特徴は、アウタコラム11aに設けたスリット19aの形状を工夫して、嵌合保持部分33を拡縮するために要する力を低く抑え、ステアリングホイール4(図14参照)の位置調節を行う際の操作性の向上を図る点にある。その他の部分の構造および作用は、従来の装置と同様である。
図1〜図8は、本発明の実施の形態の第1例を示している。なお、本例を含めて、本発明のアウタコラムおよびステアリングコラム装置の特徴は、アウタコラム11aに設けたスリット19aの形状を工夫して、嵌合保持部分33を拡縮するために要する力を低く抑え、ステアリングホイール4(図14参照)の位置調節を行う際の操作性の向上を図る点にある。その他の部分の構造および作用は、従来の装置と同様である。
本例のアウタコラム2aおよびステアリングコラム装置は、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイール4の前後位置を調節するためのテレスコピック機構が組み込まれているステアリング装置に適用される。本例のステアリングコラム2aは、金属材料により、全体を筒状に構成され、後側に配置したアウタコラム11aの前部と、前側に配置したインナコラム10aの後部とを摺動可能に嵌合させることにより、全長を伸縮可能に構成されている。インナコラム10aの前端部には、ハウジング15が結合固定されており、ハウジング15に設けられた前側ブラケット34は、車体1(図14参照)に対して、前後方向および上下方向の変位を阻止した状態で支持固定されている。
車体1の別位置に支持した支持ブラケット17aに対して、アウタコラム11aは、前後方向の変位を可能に支持されている。
車体1の別位置に支持した支持ブラケット17aに対して、アウタコラム11aは、前後方向の変位を可能に支持されている。
アウタコラム11aの軸方向片半部である前部の下面には、径方向から見た形状が略L字形のスリット19aが設けられている。スリット19aは、アウタコラム11aの前部でインナコラム10aを嵌合保持する部分33の径方向に関する剛性を低くするために形成され、嵌合保持部分33の内径を弾性的に拡縮可能にしている。スリット19aは、主スリット部36と副スリット部37とから構成されている。主スリット部36は、アウタコラム11aの下面のうちの幅方向中央部において、軸方向前端部から軸方向中間部にかけて、アウタコラム11aの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。主スリット部36を幅方向両側から挟む位置には、1対の被挟持部20a、20bが設けられている。1対の被挟持部20a、20bの互いに整合する部分には、透孔に相当する前後方向長孔21がそれぞれ形成されている。副スリット部37は、主スリット部36の軸方向両端部のうちの一方端部に相当する前端部に周方向に形成され、その周方向の一部の後側縁に、主スリット部36の前端部が開口している。なお、図示の例の場合、主スリット部36の幅と副スリット部37の幅とをほぼ同じとしているが、これらの幅を互いに異ならせてもよい。また、アウタコラム11aの軸方向他半部に相当する後部の外周面のうちで、周方向に関する位相がスリット19aから外れた部分に、ロック用透孔35が設けられている。
なお、1対の被挟持部20a、20bは、アウタコラム11aを形成する際に、鋳造もしくは円筒状部材の一部を膨出成形することにより、一体的に形成される。代替的に、1対の被挟持部20a、20bを、アウタコラムの下面に別体の部材を溶接固定することにより、形成することもできる。
本例の場合、副スリット部37の周方向両端部のうち、周方向一端部(図6の右上側端部)の主スリット部36からの周方向長さLAが、周方向他端部(図6の左下側端部)の主スリット部36からの周方向長さLBよりも十分に長くなっている(LA>LB)。換言すれば、インナコラム10aの中心Oと主スリット部36の幅方向中央部とを結ぶ仮想線αと、中心Oと副スリット部37の周方向一端部を結ぶ仮想線βとのなす角度θAは、仮想線αと、中心Oと副スリット部37の周方向他端部を結ぶ仮想線γとのなす角度θBよりも大きくなっている(θA>θB)。具体的には、角度θAを90度〜180度とし、角度θBを0度〜30度とする。なお、図示の例の場合、副スリット部37をアウタコラム11aの前端部外周面に半周にわたる範囲に設けている。すなわち、仮想線βと仮想線γとのなす角度を180度程度としている。ただし、副スリット部37を設ける範囲は、嵌合保持部分33に求められる剛性に応じて設計的に定められる。このような構成により、アウタコラム11aのうち、スリット19aが形成されている部分の幅方向片半部、すなわち、一方の被挟持部20aが存在する部分において、スリット19aが形成されている範囲が、スリット19aが形成されている部分の幅方向他半部、すなわち、他方の被挟持部20bが存在する部分において、スリット19aが形成されている範囲よりも広くなっている。このため、アウタコラム11aの前部の幅方向片半部の幅方向に関する剛性が、アウタコラム11aの前部の幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。
なお、図示の例の場合、副スリット部37の周方向他端部を主スリット部36の他側縁よりも、幅方向に関して他方の被挟持部20b寄りに位置させる(角度θBを15度程度とする)とともに、副スリット部37の周方向他端部の内周縁を径方向から見た形状を部分円弧状(半円形)としている。これにより、アウタコラム11aの前部に設けた嵌合保持部分33の内径を拡縮する際に、副スリット部37の周方向他端部および主スリット部36の前端部に応力が集中することが抑えられている。また、アウタコラム11aの下面のうちで、主スリット部36の後端寄り部分(主スリット部36のうちで被挟持部20a、20bの後端面よりも後方に位置する部分)を囲む部分には、補強リブ38が設けられている。このような構造を採用することにより、アウタコラム11aの軸方向中間部における径方向に関する剛性が調整されている。
また、本例の場合、ステアリングロック装置39を構成するロック用透孔35は、軸方向に関してスリット19aから外れた部分である、アウタコラム11aの後部のうち、幅方向他半部(図2および図4の上半部、図3、図6および図7の左半部)で、周方向に関する位相が副スリット部37の周方向他端部から上方に外れた部分に形成されている。ステアリングロック装置39は、ロック用透孔35の内側に、ロックユニット41の先端部を配置した状態で、ロックユニット41をアウタコラム11aに対し支持固定することにより構成されている。また、ステアリングシャフト3の一部で、ロックユニット41と軸方向に関する位相が一致する位置の少なくとも周方向1箇所位置に、係合孔42が設けられている。代替的に、ステアリングシャフト3の一部で、ロックユニット41と軸方向に関する位相が一致する位置の少なくとも周方向1箇所位置に、係合凹部が形成されたキーロックカラーを外嵌固定することもできる。いずれにしても、ステアリングロック装置39は、作動時(キーロック時)に、ロックユニット41を構成するロックピン43の先端部を、アウタコラム11aの内径側に向けて変位させ、係合孔42もしくは係合凹部と、ロックピン43とを係合させることで、ステアリングシャフト3の回転を実質的に不能にする。
本例の場合、ステアリングコラム装置を構成する支持ブラケット17aは、鋼板などの十分な強度および剛性を有する金属板を曲げ成形により形成した部材を、溶接などにより結合固定することにより、構成されており、取付板部44と左右1対の支持板部22a、22bとを備える。取付板部44の幅方向2箇所位置には取付孔45が設けられており、取付孔45を挿通したボルトを、車体1に設けたねじ孔に螺合し、さらに締め付けるなどの手段により、支持ブラケット17aは車体1に対して支持固定されている。また、1対の支持板部22a、22bの互いに整合する部分に、通孔に相当する円孔46が形成されている。本例の場合、1対の支持板部22a、22bのうち、一方の被挟持部20aの幅方向外側に配置された一方の支持板部22aの幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部20bの幅方向外側に配置された他方の支持板部22bの幅方向に関する剛性よりも小さくなっている。具体的には、一方の支持板部22aの板厚TAが、他方の支持板部22bの板厚TBよりも薄くなっている(TA<TB)。ただし、他方の支持板部22bと取付板部44との間に補強リブを設ける、他方の支持板部22bを湾曲させる、あるいは、他方の支持板部22をより剛性の高い材料により形成するなどして、一方の支持板部22aの幅方向に関する剛性を、他方の支持板部22bの幅方向に関する剛性よりも小さくすることもできる。
いずれの構造を採用した場合であっても、前後方向長孔21と円孔46とに、杆状部材である調節ボルト47が挿通される。調節ボルト47に組み込まれた拡縮機構により、1対の支持板部22a、22b同士の間隔を拡縮可能とし、ステアリングホイール4の前後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換え可能としている。具体的には、調節ボルト47の先端部(図3および図6の左端部)で他方の支持板部22bの外側面から突出した部分に、調節ナット48が螺合されている。調節ナット48の内側面には、調節レバー25aの基端部が固定されている。ステアリングホイール4の前後位置調節を行う際には、調節レバー25aを所定方向に回動して、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔を拡げる。これにより、1対の押圧部である調節レバー25aと頭部49とが、1対の支持板部22a、22bの外側面を抑え付けている力、および、支持板部22a、22bの内側面が1対の被挟持部20a、20bの外側面を抑え付けている力を解放する。
本例の場合、1対の支持板部22a、22bのうちの一方の支持板部22aの幅方向に関する剛性が、他方の支持板部22bの幅方向に関する剛性よりも小さくなっているため、調節レバー25aの操作に伴い、主に一方の支持板部22aが他方の支持板部22bから離れる方向に弾性的に変形する。すなわち、一方の被挟持部20aの幅方向外側への弾性変形量が、他方の被挟持部20bの幅方向外側への弾性変形量よりも大きくなる。また、支持板部22a、22bの内側面が1対の被挟持部20a、20bの外側面を抑え付けている力を解放するのと同時に、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径を弾性的に拡げ、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との当接部に作用している面圧を低下させる。
また、アウタコラム11aの前部のうち、1対の被挟持部20a、20bのうちの一方の被挟持部20aが存在する部分(幅方向片半部)の幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部20bが存在する部分(幅方向他半部)の幅方向に関する剛性よりも小さくなっているため、主にアウタコラム11aの前部の幅方向片半部が、一方の被挟持部20aが他方の被挟持部20bから離れる方向に、弾性的に変形することで、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径が弾性的に拡がる。支持板部22a、22bの内側面が1対の被挟持部20a、20bの外側面を抑え付けている力が解放され、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との当接部に作用している面圧を低下した状態で、調節ボルト47が前後方向長孔21の内側で変位できる範囲で、ステアリングホイール4の前後位置が調節可能となる。
そして、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25aの逆方向への操作により、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔を縮める。これにより、主に一方の支持板部22aが他方の支持板部22bに近付く方向に弾性的に変形し、1対の支持板部22a、22b同士の間隔が縮まって、支持板部22a、22bにより1対の被挟持部20a、20bが強く抑え付けられる。同時に、主にアクタコラム11aの前部のうちの幅方向片半部が、一方の被挟持部20aを他方の被挟持部20bに近付く方向に弾性的に変形することで、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径を弾性的に縮め、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との当接部に作用している面圧が高くなる。これにより、ステアリングホイール4の前後位置が調節後の位置に安定的に保持される。なお、前記拡縮装置は、上述のような構造に限らず、調節レバーの操作に基づいて軸方向寸法を拡縮可能なカム装置26(図15参照)なども採用可能である。
本例のアウタコラム11aおよびステアリングコラム装置によれば、ステアリングホイール4の前後位置調節を行う際の操作性を向上させることができる。すなわち、本例の場合、アウタコラム11aの前部のうち、1対の被挟持部20a、20bのうちの一方の被挟持部20aが存在する部分の幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部20bが存在する部分の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。これにより、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径の拡縮時に、主に一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部が容易に弾性変形する。加えて、1対の支持板部22a、22bのうち、一方の被挟持部20aの幅方向外側に配置された一方の支持板部22aの幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部20bの幅方向外側に配置された他方の支持板部22bの幅方向に関する剛性よりも低くなっている。これにより、1対の押圧部である調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔の拡縮時に、主に一方の支持板部22aが容易に弾性変形する。
したがって、ステアリングホイール4の前後位置調節を行うために、調節レバー25aを操作すると、アウタコラム11aの前部のうち、一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部と、一方の支持板部22aとが容易に変形することに起因して、調節レバー25aを操作する力を特に大きくすることなく、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔が拡がることに伴って、1対の支持板部22a、22bの内側面が1対の被挟持部20a、20bの外側面を抑え付けている力が十分に低下ないし喪失し、かつ、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径が弾性的に拡縮し、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との当接圧も十分に低下ないし喪失した状態が実現する。また、支持板部22a、22bの内側面と被挟持部20a、20bの外側面との間に作用する摩擦力、および、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との間に作用する摩擦力も十分に低く抑えることができ、ステアリングホイール4の前後位置調節も容易に行うことができる。また、ステアリングホイール4を所望の位置に調節した後、調節レバー25aを逆方向に操作すると、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔が縮まるに伴って、一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部と、一方の支持板部22aとが容易に変形することに起因して、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔を縮める力が、1対の支持板部22a、22bの内側面同士の間隔を縮める力、1対の被挟持部20a、20b同士の間隔を縮める力、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径を縮径する力として有効に利用される。したがって、調節レバー25aを操作する力を特に大きくすることなく、ステアリングホイール4の前後位置を調節後の位置に保持することが可能となる。
また、本例の場合、ロック用透孔35が、アウタコラム11aのうち、他方の被挟持部20bが存在する幅方向他半部で、かつ、軸方向および周方向に関してスリット19aから外れた剛性の高い部分に形成されている。このため、ステアリングロック装置39を作動させ、ロックピン43の先端部と係合孔42とを係合させた状態で、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、ロック用透孔35の周縁部に大きな力が加わった場合にも、補強リブ38の存在とも相まって、スリット19aの各端部の周縁部分を含めたアウタコラム11aに変形などの損傷が発生し難くできる。
なお、本例のテレスコピックステアリング装置に、ステアリングホイールの上下位置を調節するためのチルト機構を組み込むことも可能である。この場合、インナコラム10aの前端部に設けた前側ブラケット34を、車体の幅方向に配置した横軸に対し、この横軸を中心とする揺動変位を可能に支持するとともに、1対の支持板部22a、22bの互いに整合する部分に、円孔46に代替して、上下方向に伸長し、好ましくは横軸を中心とする部分円弧状を有する、上下方向長孔を通孔として設けて、これらの上下方向長孔に調節ボルト47などの杆状部材を挿通する。
また、本例では、インナコラム10aを前側に配置し、アウタコラム11aを後側に配置したが、前後方向に関する位置関係を逆にすることもできる。すなわち、ステアリングコラムを、アウタコラムの後部にインナコラムの前部を内嵌することにより、全長を伸縮可能に構成する。この場合、アウタコラムを構成する1対の被挟持部の互いに整合する部分には、前後方向長孔に代えて円孔を形成する。また、上下方向に関する位置関係を逆にすることもできる。すなわち、1対の被挟持部をアウタコラムの上面側に設け、調節ボルトなどの杆状部材をアウタコラムの上方に配置することもできる。
[実施の形態の第2例]
図9は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例のアウタコラム11bの前部下面には、径方向から見た形状が略H字形もしくは略U字形のスリット19bが形成されている。スリット19bは、主スリット部36aと前後1対の副スリット部37a、37bとから構成されている。主スリット部36aは、アウタコラム11bの下面のうち、幅方向中央部で、左右1対の被挟持部20a、20bの間部分から軸方向中間部にかけて、アウタコラム11bの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。1対の副スリット部37a、37bは、主スリット部36aの前後両端部に周方向に形成され、その側縁に主スリット部36aの前後両端部が開口している。そして、副スリット部37a、37bの周方向両端部のうち、周方向一端部(図9の下側)の主スリット部36aからの周方向長さが、周方向他端部の主スリット部36aからの周方向長さよりも長くなっている。このような構成により、一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部の幅方向に関する剛性を、他方の被挟持部20bが存在する幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも小さくしている。
図9は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例のアウタコラム11bの前部下面には、径方向から見た形状が略H字形もしくは略U字形のスリット19bが形成されている。スリット19bは、主スリット部36aと前後1対の副スリット部37a、37bとから構成されている。主スリット部36aは、アウタコラム11bの下面のうち、幅方向中央部で、左右1対の被挟持部20a、20bの間部分から軸方向中間部にかけて、アウタコラム11bの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。1対の副スリット部37a、37bは、主スリット部36aの前後両端部に周方向に形成され、その側縁に主スリット部36aの前後両端部が開口している。そして、副スリット部37a、37bの周方向両端部のうち、周方向一端部(図9の下側)の主スリット部36aからの周方向長さが、周方向他端部の主スリット部36aからの周方向長さよりも長くなっている。このような構成により、一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部の幅方向に関する剛性を、他方の被挟持部20bが存在する幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも小さくしている。
なお、図示の例の場合、前側の副スリット部37aの前後方向幅WAを、後側の副スリット部37bの前後方向幅WBよりも大きくしている(WA>WB)。また、前側の副スリット部37aの周方向端部(周方向一端部および他端部)の主スリット部36aからの周方向長さと、後側の副スリット部37bの周方向端部の主スリット部36aからの周方向長さとは、互いに同じとしている。ただし、これらの周方向長さを互いに異ならせることもできるし、前側の副スリット部37aの前後方向幅と後側の副スリット部37bの前後方向幅とを互いに同じとしてもよい。すなわち、1対の副スリット部37a、37bの周方向端部の主スリット部36aからの周方向長さや前後方向幅は、アウタコラム11bの嵌合保持部分33aに要求される剛性の大きさなどに応じて、設計的に定められる。
また、本例の場合にも、実施の形態の第1例と同様に、ロック用透孔35が、アウタコラム11bのうち、他方の被挟持部20bが存在する幅方向他半部で、かつ、軸方向および周方向に関してスリット19bから外れた剛性の高い部分に形成されている。このため、ステアリングロック装置39(図8参照)を作動させ、ロックピン43の先端部と係合孔42とを係合させた状態で、ステアリングホイール4(図14参照)を大きな力で回転させようとし、ロック用透孔35の周縁部に大きな力が加わった場合にもスリット19bの各端部の周縁部分を含めたアウタコラム11bに変形などの損傷が発生し難くできる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
[実施の形態の第3例]
図10は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例のアウタコラム11cの前部下面には、主スリット部36bと、主スリット部36bの前端部に周方向に形成され、その後側縁に主スリット部36bの前端部が開口する副スリット部37とから構成される、スリット19cが設けられている。本例の場合、主スリット部36bは、直線部50と傾斜部51とから構成されている。直線部50は、アウタコラム11cの幅方向中央部で、左右1対の被挟持部20a、20bの間部分から軸方向中間部にかけての部分に、アウタコラム11cの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。傾斜部51は、直線部50の後端部から連続して、後方に向かうほど、アウタコラム11aの幅方向片半部側、すなわち、周方向一方(図10の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。本例の場合、スリット19c(主スリット部36bの傾斜部51)の後端部とロック用透孔35との間の周方向距離を、実施の形態の第1例および第2例のように、主スリット部36、36aを軸方向にわたってアウタコラム11a、11bの軸方向に形成した場合と比較して、より長くすることができ、アウタコラム11aの幅方向片半部の剛性をより低くすることができる一方、ステアリングロック装置39(図8参照)の作動時にアウタコラム11cに必要とされる剛性を確保することができる。なお、直線部50に対する傾斜部51の傾斜角度φは、90度以上180度未満の範囲で、アウタコラム11cの嵌合保持部分33bに要求される剛性の大きさなどに応じて設計的に定められる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
図10は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例のアウタコラム11cの前部下面には、主スリット部36bと、主スリット部36bの前端部に周方向に形成され、その後側縁に主スリット部36bの前端部が開口する副スリット部37とから構成される、スリット19cが設けられている。本例の場合、主スリット部36bは、直線部50と傾斜部51とから構成されている。直線部50は、アウタコラム11cの幅方向中央部で、左右1対の被挟持部20a、20bの間部分から軸方向中間部にかけての部分に、アウタコラム11cの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。傾斜部51は、直線部50の後端部から連続して、後方に向かうほど、アウタコラム11aの幅方向片半部側、すなわち、周方向一方(図10の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。本例の場合、スリット19c(主スリット部36bの傾斜部51)の後端部とロック用透孔35との間の周方向距離を、実施の形態の第1例および第2例のように、主スリット部36、36aを軸方向にわたってアウタコラム11a、11bの軸方向に形成した場合と比較して、より長くすることができ、アウタコラム11aの幅方向片半部の剛性をより低くすることができる一方、ステアリングロック装置39(図8参照)の作動時にアウタコラム11cに必要とされる剛性を確保することができる。なお、直線部50に対する傾斜部51の傾斜角度φは、90度以上180度未満の範囲で、アウタコラム11cの嵌合保持部分33bに要求される剛性の大きさなどに応じて設計的に定められる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
[実施の形態の第4例]
図11は、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例のアウタコラム11dの前部下面には、主スリット部36cと副スリット部37とから構成されるスリット19dが設けられている。主スリット部36cは、その前端部を、アウタコラム11dの下面の幅方向中央部に位置させており、後方に向かうほど、幅方向片半部側、すなわち周方向一方(図11の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。本例の場合も、実施の形態の第3例の場合と同様に、スリット19d(主スリット部36c)の後端部とロック用透孔35との周方向距離が、主スリット部を軸方向にわたってアウタコラムの軸方向に形成した場合と比較して、長くすることができる。なお、副スリット部37に対する主スリット部36cの傾斜角度λは、60度以上90度未満の範囲で、アウタコラム11dの嵌合保持部分33cに要求される剛性の大きさなどに応じて設計的に定められる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第3例と同様である。
図11は、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例のアウタコラム11dの前部下面には、主スリット部36cと副スリット部37とから構成されるスリット19dが設けられている。主スリット部36cは、その前端部を、アウタコラム11dの下面の幅方向中央部に位置させており、後方に向かうほど、幅方向片半部側、すなわち周方向一方(図11の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。本例の場合も、実施の形態の第3例の場合と同様に、スリット19d(主スリット部36c)の後端部とロック用透孔35との周方向距離が、主スリット部を軸方向にわたってアウタコラムの軸方向に形成した場合と比較して、長くすることができる。なお、副スリット部37に対する主スリット部36cの傾斜角度λは、60度以上90度未満の範囲で、アウタコラム11dの嵌合保持部分33cに要求される剛性の大きさなどに応じて設計的に定められる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第3例と同様である。
[実施の形態の第5例]
図12は、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例のアウタコラム11eの前部下面には、直線部50aと傾斜部51aとから構成されるスリット19eが設けられている。直線部50aは、その前端部を、アウタコラム11eの幅方向中央部の前端縁に開口させており、アウタコラム11eの前端縁から軸方向中間部にかけての部分に、アウタコラム11eの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。傾斜部51aは、直線部50aの後端部から連続して、後方に向かうほど、幅方向片半部側、すなわち周方向一方(図12の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第3例と同様である。
図12は、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例のアウタコラム11eの前部下面には、直線部50aと傾斜部51aとから構成されるスリット19eが設けられている。直線部50aは、その前端部を、アウタコラム11eの幅方向中央部の前端縁に開口させており、アウタコラム11eの前端縁から軸方向中間部にかけての部分に、アウタコラム11eの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。傾斜部51aは、直線部50aの後端部から連続して、後方に向かうほど、幅方向片半部側、すなわち周方向一方(図12の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第3例と同様である。
[実施の形態の第6例]
図13は、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例のアウタコラム11fの前部下面には、スリット19fが設けられている。スリット19fは、その前端部をアウタコラム11fの幅方向中央部の前端縁に開口させており、軸方向に関してアウタコラム11fの前端縁から軸方向中間部にかけての部分に、後方に向かうほど、幅方向中央部から幅方向片半部側に、すなわち周方向一方(図13の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第4例と同様である。
図13は、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例のアウタコラム11fの前部下面には、スリット19fが設けられている。スリット19fは、その前端部をアウタコラム11fの幅方向中央部の前端縁に開口させており、軸方向に関してアウタコラム11fの前端縁から軸方向中間部にかけての部分に、後方に向かうほど、幅方向中央部から幅方向片半部側に、すなわち周方向一方(図13の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第4例と同様である。
1 車体
2、2a ステアリングコラム
3 ステアリングシャフト
4 ステアリングホイール
5a、5b 自在継手
6 中間シャフト
7 ステアリングギヤユニット
8 入力軸
9 タイロッド
10、10a インナコラム
11、11a〜11f アウタコラム
12 アウタチューブ
13 インナシャフト
14 電動モータ
15 ハウジング
16 横軸
17 支持ブラケット
18 コラム側ブラケット
19、19a〜19f スリット
20、20a、20b 被挟持部
21 前後方向長孔
22、22a、22b 支持板部
23 上下方向長孔
24 調節ロッド
25、25a 調節レバー
26 カム装置
27 駆動側カム
28 被駆動側カム
29 ナット
30 スラスト軸受
31 押圧プレート
32 係合駒
33 嵌合保持部分
34 前側ブラケット
35 ロック用透孔
36、36a〜36c 主スリット部
37、37a、37b 副スリット部
38 補強リブ
39 ステアリングロック装置
40 ロック用透孔
41 ロックユニット
42 係合孔
43 ロックピン
44 取付板部
45 取付孔
46 円孔
47 調節ボルト
48 調節ナット
49 頭部
50、50a 直線部
51、51a 傾斜部
2、2a ステアリングコラム
3 ステアリングシャフト
4 ステアリングホイール
5a、5b 自在継手
6 中間シャフト
7 ステアリングギヤユニット
8 入力軸
9 タイロッド
10、10a インナコラム
11、11a〜11f アウタコラム
12 アウタチューブ
13 インナシャフト
14 電動モータ
15 ハウジング
16 横軸
17 支持ブラケット
18 コラム側ブラケット
19、19a〜19f スリット
20、20a、20b 被挟持部
21 前後方向長孔
22、22a、22b 支持板部
23 上下方向長孔
24 調節ロッド
25、25a 調節レバー
26 カム装置
27 駆動側カム
28 被駆動側カム
29 ナット
30 スラスト軸受
31 押圧プレート
32 係合駒
33 嵌合保持部分
34 前側ブラケット
35 ロック用透孔
36、36a〜36c 主スリット部
37、37a、37b 副スリット部
38 補強リブ
39 ステアリングロック装置
40 ロック用透孔
41 ロックユニット
42 係合孔
43 ロックピン
44 取付板部
45 取付孔
46 円孔
47 調節ボルト
48 調節ナット
49 頭部
50、50a 直線部
51、51a 傾斜部
この発明は、ステアリング装置、特に、ステアリングホイールの前後位置の調節を可能とするテレスコピック式ステアリング装置を構成するステアリングコラム装置のうち、アウタコラムに関する。
図14は、操舵輪に舵角を付与するための従来のステアリング装置の1例を示している。このステアリング装置では、車体1に支持された円筒状のステアリングコラム2の内径側に、ステアリングシャフト3が回転可能に支持されており、ステアリングシャフト3の後端部には、ステアリングホイール4が支持される。ステアリングホイール4の回転は、ステアリングシャフト3、自在継手5a、中間シャフト6、自在継手5bを介して、ステアリングギヤユニット7の入力軸8に伝達される。入力軸8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1対のタイロッド9が押し引きされて、左右1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が付与される。
図14に示した構造では、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイール4の前後位置を調節するためのテレスコピック機構が組み込まれている。テレスコピック機構は、ステアリングコラム2を、インナコラム10とアウタコラム11とをテレスコープ状に伸縮自在に組み合わせた構造とし、かつ、ステアリングシャフト3を、アウタチューブ12とインナシャフト13とを、スプライン係合などにより、トルク伝達自在および伸縮自在に組み合わせた構造とすることにより、構成される。
なお、図示の例では、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まれている。さらに、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を操作するため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まれている。具体的には、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などを収納したハウジング15が結合固定され、ハウジング15は、車体1に対し、横軸16を中心とする揺動変位を可能に支持されている。また、車体1の別位置に支持した支持ブラケット17に対して、アウタコラム11に固設された変位ブラケット18が、前後方向および上下方向の変位を可能に支持されている。なお、ステアリングコラム2を伸縮可能に構成するとともに、支持ブラケット17を二次衝突に基づく衝撃荷重により、前方への離脱および変位を可能に支持することで、ステアリングホイール4に衝突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和するための機構を構成することもできる。
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が、切り換えられる。たとえば、図15に示した従来構造の場合、アウタコラム11の前半部の下面に、軸方向に伸長するスリット19を設けることにより、アウタコラム11の前部の内径を弾性的に拡縮可能としている。また、アウタコラム11のうちスリット19を幅方向両側から挟む部分に、変位ブラケット18を構成する1対の被挟持部20が固設されており、これらの被挟持部20の互いに整合する部分に、軸方向に伸長する前後方向長孔21が形成されている。また、支持ブラケット17は、1対の被挟持部20を幅方向両側から挟持する、互いに平行な1対の支持板部22を備え、これらの支持板部22には、横軸16を中心とする部分円弧状の上下方向長孔23が形成されている。そして、前後方向長孔21と上下方向長孔23とに、調節ロッド24が挿通されている。
調節ロッド24に組み込まれた、駆動側カム27と被駆動側カム28とを備えたカム装置26などにより構成される拡縮機構により、1対の支持板部22同士の間隔が拡縮可能となっている。被駆動側カム28は、一方の支持板部22に形成した上下方向長孔23に、上下方向長孔23に沿った変位のみを可能に係合している。調節ロッド24の先端部で、1対の支持板部22のうちの他方の支持板部22の外側面から突出した部分に、ナット29が螺着固定され、他方の支持板部22の外側面とナット29との間に、スラスト軸受30と押圧プレート31とが設けられている。押圧プレート31の内側面に設けられた係合駒32は、他方の支持板部22に形成した上下方向長孔23に、上下方向長孔23に沿った変位のみを可能に係合している。
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25により駆動側カム27を回転駆動し、カム装置26の軸方向寸法を縮めて、被駆動側カム28とナット29との間隔を拡げ、1対の支持板部22が1対の被挟持部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の前部のうちインナコラム10を嵌合保持する部分の内径を弾性的に拡げ、アウタコラム11の内周面とインナコラム10の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が前後方向長孔21および上下方向長孔23の内側で変位できる範囲で、ステアリングホイール4の上下位置および前後位置が調節可能となる。
調節レバー25により駆動側カム27を逆方向に回転駆動し、カム装置26の軸方向寸法を拡げて、被駆動側カム28とナット29との、互いに対向する内側面同士の間隔を縮め、1対の支持板部22により1対の被挟持部20を強く抑え付ける。同時に、アウタコラム11の前部のうちインナコラム10を嵌合保持する部分の内径を弾性的に縮め、アウタコラム11の内周面とインナコラム10の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の上下位置および前後位置が調節後の位置に保持される。
なお、アウタコラム11の前部のうちでインナコラム10を嵌合保持する部分の柔軟性を確保するため、通常、スリット19は、アウタコラム11の前端縁に開口している。この場合、スリット19の開放端部側であるアウタコラム11の前端縁の剛性が最も低くなり、スリット19の閉鎖端部側に向けてアウタコラム11の剛性が高くなるため、ステアリングホイール4の前後位置によってアウタコラム11のインナコラム10を保持する力が変化する。これに対して、スリット19の前後方向両端部をいずれもアウタコラムの端縁に開口させない閉鎖端部とすることも考えられるが、この場合には、調節レバーを操作するために要する力が増大する。
特許文献1には、スリットを、軸方向に形成した主スリット部と、主スリット部の前後方向両端部のうちの少なくとも一方の端部に周方向に形成され、その周方向中間部に主スリット部の軸方向端部が開口する、副スリット部とから構成し、径方向から見たスリットの形状をT字形もしくはH字形とした構造が記載されている。この構造では、アウタコラムの嵌合保持部分の柔軟性を確保して、その内径を拡縮するために要する力を低く抑えることができるとともに、ステアリングホイールの前後位置にかかわらず、アウタコラムのインナコラムを保持する力を安定させることが、ある程度は可能となる。しかしながら、この構造でも、ステアリングホイールの位置調節を行う際の操作性を向上させ、かつ、アウタコラムのインナコラムを保持する力をさらに安定させるためには、さらなる改良の余地がある。
本発明は、上述のような事情に鑑みて、アウタコラムのうちインナコラムを嵌合保持する部分の内径を拡縮するために要する力を小さく抑えて、ステアリングホイールの位置調節を行う際の操作性を向上でき、かつ、アウタコラムのインナコラムを保持する力をさらに安定させることができる、アウタコラムの構造の実現を目的としている。
本発明のアウタコラムは、テレスコピック式ステアリング装置に適用されるステアリングコラム装置を構成する。該アウタコラムは、金属材料により、全体が筒状に形成され、スリットと、1対の被挟持部とを備える。該スリットは、前記アウタコラムの軸方向片半部に、該軸方向片半部の径方向に関する剛性を低くするために形成されている。また、前記1対の被挟持部は、前記スリットを幅方向両側から挟む位置に設けられ、その互いに整合する部分に形成された透孔を備える。
特に、本発明のアウタコラムでは、前記スリットが形成されている部分の幅方向片半部の幅方向に関する剛性が、前記スリットが形成されている部分の幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。
具体的には、前記幅方向片半部における前記スリットが形成されている範囲が、前記幅方向他半部における前記スリットが形成されている範囲よりも広くなっている。たとえば、この構成は、周方向スリットを前記幅方向片半部側に偏向配置したり、軸方向スリットの少なくとも一部を幅方向中央部から前記幅方向片半部側に向けて傾斜配置したりすることなどにより達成される。
本発明の一態様では、前記スリットは、前記アウタコラムの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のうちの少なくとも一方の端部に、前記アウタコラムの周方向に形成され、その周方向の一部に前記主スリット部の軸方向端部が開口する、副スリット部とから構成される。そして、前記副スリット部の周方向両端部のうち、前記幅方向片半部にある端部の前記主スリット部からの周方向長さが、前記幅方向他半部にある端部の前記主スリット部からの周方向長さよりも長くなっている。
本発明の別の態様では、前記スリットの少なくとも一方の軸方向端部寄り部分が、前記アウタコラムの幅方向中央部から、該一方の軸方向端部に向かうほど、周方向に関して前記幅方向片半部側に向かう方向に伸長する。なお、この態様には、前記スリットの全体が、幅方向中央部から、周方向に関して前記幅方向片半部側に向かう方向に伸長する構成も含まれる。
なお、本発明の上記2つの態様を、同時に実施することもできる。すなわち、前記スリットは、少なくとも一方の軸方向端部寄り部分が、前記アウタコラムの幅方向中央部から、該一方の軸方向端部に向かうほど、周方向に関して前記幅方向片半部側に向かう方向に伸長する、主スリット部と、該主スリット部の軸方向両端部のうちの少なくともいずれかの端部に周方向に形成され、その周方向の一部に前記主スリット部の軸方向端部が開口する、副スリット部とから構成されることもできる。
本発明のアウタコラムにおいて、好ましくは、該アウタコラムの軸方向他半部のうち、前記幅方向他半部側の一部に、ステアリングロック装置を構成するロックピンを挿通するためのロック用透孔が設けられる。さらに好ましくは、前記ロック用透孔は、周方向に関する位相が前記スリットから外れている部分に形成される。
又、ステアリングコラム装置を実施する場合には、ステアリングコラムと、支持ブラケットと、杆状部材と、拡縮機構とを備える。該ステアリングコラムは、本発明のいずれかのアウタコラムと、該アウタコラムの軸方向片半部に、その軸方向片半部が軸方向の変位を可能に嵌合支持されるインナコラムとを組み合わせて、軸方向に伸縮可能に構成されている。該ステアリングコラムの内側には、伸縮可能なステアリングシャフトが回転自在に支持される。
前記支持ブラケットは、ステアリングホイールの少なくとも前後位置を調節可能に、前記ステアリングコラムを車体に対し支持するもので、前記1対の被挟持部を幅方向両側から挟む1対の支持板部と、該1対の支持板部の互いに整合する部分に形成された通孔とを備える。
前記杆状部材は、前記透孔および前記通孔の内側を幅方向に挿通され、その両端部の前記1対の支持板部の外側面に対向する部分に1対の押圧部を備える。また、前記拡縮機構は、前記1対の押圧部同士の間隔を拡縮することにより、前記1対の支持板部の内側面同士の間隔を拡縮する。
特に、ステアリングコラム装置を実施する場合には、前記アウタコラムを本発明のアウタコラムにより構成するとともに、前記1対の支持板部のうち、前記幅方向片半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された一方の支持板部の幅方向に関する剛性が、前記幅方向他半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された他方の支持板部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。
なお、ステアリングコラム装置を実施する場合に、前記アウタコラムを後側に配置し、前記インナコラムを前側に配置した場合、前記透孔を前記アウタコラムの軸方向に伸長する前後方向長孔により構成し、前記アウタコラムを前側に配置し、前記インナコラムを後側に配置した場合には、前記透孔を単なる円孔により構成する。
本発明によれば、アウタコラムのうちのインナコラムを嵌合保持する部分を拡縮するために要する力を小さく抑えて、ステアリングホイールの位置調節を行う際の操作性を向上させることができる。すなわち、アウタコラムのうち、1対の被挟持部のうちの一方の被挟持部が存在し、かつ、スリットが形成されている幅方向片半部の幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部が存在し、かつ、前記スリットが形成されている幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。したがって、ステアリングホイールの前後位置調節を行うために、1対の被挟持部を幅方向両側から抑え付ける力を解放した状態で、アウタコラムのうちの剛性が十分に低くなっている幅方向片半部が容易に変形し、アウタコラムの内周面とインナコラムの外周面との当接圧が十分に低下ないしは喪失する。このため、ステアリングホイールの前後位置調節を、容易に行うことができる。また、ステアリングホイールを所望の位置に調節した後、1対の被挟持部を幅方向両側から抑え付ける力を、アウタコラムの幅方向片半部の変形により、インナコラムを嵌合保持する部分の内径を縮める力として有効に利用でき、被挟持部を幅方向両側から抑え付ける力を特に大きくすることなく、アウタコラムに対するインナコラムの保持力を確保することができる。
また、前述した様な構成を有するステアリングコラム装置を実施した場合には、アウタコラムに設けた1対の被挟持部を幅方向両側から挟持する1対の支持板部のうち、前記幅方向片半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された一方の支持板部の幅方向に関する剛性が、前記幅方向他半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された他方の支持板部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。したがって、アウタコラムの幅方向片半部側において、アウタコラムおよび一方の支持板部がいずれも容易に変形するため、さらに本発明による効果が得られ、従来技術と比べて、ステアリングホイールの位置調節を行う際の操作性が顕著に向上し、かつ、アウタコラムのインナコラムを保持する力をさらに安定させることが可能となる。
[実施の形態の第1例]
図1〜図8は、本発明の実施の形態の第1例を示している。なお、本例を含めて、本発明のアウタコラムおよびステアリングコラム装置の特徴は、アウタコラム11aに設けたスリット19aの形状を工夫して、嵌合保持部分33を拡縮するために要する力を低く抑え、ステアリングホイール4(図14参照)の位置調節を行う際の操作性の向上を図る点にある。その他の部分の構造および作用は、従来の装置と同様である。
図1〜図8は、本発明の実施の形態の第1例を示している。なお、本例を含めて、本発明のアウタコラムおよびステアリングコラム装置の特徴は、アウタコラム11aに設けたスリット19aの形状を工夫して、嵌合保持部分33を拡縮するために要する力を低く抑え、ステアリングホイール4(図14参照)の位置調節を行う際の操作性の向上を図る点にある。その他の部分の構造および作用は、従来の装置と同様である。
本例のアウタコラム2aおよびステアリングコラム装置は、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイール4の前後位置を調節するためのテレスコピック機構が組み込まれているステアリング装置に適用される。本例のステアリングコラム2aは、金属材料により、全体を筒状に構成され、後側に配置したアウタコラム11aの前部と、前側に配置したインナコラム10aの後部とを摺動可能に嵌合させることにより、全長を伸縮可能に構成されている。インナコラム10aの前端部には、ハウジング15が結合固定されており、ハウジング15に設けられた前側ブラケット34は、車体1(図14参照)に対して、前後方向および上下方向の変位を阻止した状態で支持固定されている。車体1の別位置に支持した支持ブラケット17aに対して、アウタコラム11aは、前後方向の変位を可能に支持されている。
アウタコラム11aの軸方向片半部である前部の下面には、径方向から見た形状が略L字形のスリット19aが設けられている。スリット19aは、アウタコラム11aの前部でインナコラム10aを嵌合保持する部分33の径方向に関する剛性を低くするために形成され、嵌合保持部分33の内径を弾性的に拡縮可能にしている。スリット19aは、主スリット部36と副スリット部37とから構成されている。主スリット部36は、アウタコラム11aの下面のうちの幅方向中央部において、軸方向前端部から軸方向中間部にかけて、アウタコラム11aの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。主スリット部36を幅方向両側から挟む位置には、1対の被挟持部20a、20bが設けられている。1対の被挟持部20a、20bの互いに整合する部分には、透孔に相当する前後方向長孔21がそれぞれ形成されている。副スリット部37は、主スリット部36の軸方向両端部のうちの一方端部に相当する前端部に周方向に形成され、その周方向の一部の後側縁に、主スリット部36の前端部が開口している。なお、図示の例の場合、主スリット部36の幅と副スリット部37の幅とをほぼ同じとしているが、これらの幅を互いに異ならせてもよい。また、アウタコラム11aの軸方向他半部に相当する後部の外周面のうちで、周方向に関する位相がスリット19aから外れた部分に、ロック用透孔35が設けられている。
なお、1対の被挟持部20a、20bは、アウタコラム11aを形成する際に、鋳造もしくは円筒状部材の一部を膨出成形することにより、一体的に形成される。代替的に、1対の被挟持部20a、20bを、アウタコラムの下面に別体の部材を溶接固定することにより、形成することもできる。
本例の場合、副スリット部37の周方向両端部のうち、周方向一端部(図6の右上側端部)の主スリット部36からの周方向長さLAが、周方向他端部(図6の左下側端部)の主スリット部36からの周方向長さLBよりも十分に長くなっている(LA>LB)。換言すれば、インナコラム10aの中心Oと主スリット部36の幅方向中央部とを結ぶ仮想線αと、中心Oと副スリット部37の周方向一端部を結ぶ仮想線βとのなす角度θAは、仮想線αと、中心Oと副スリット部37の周方向他端部を結ぶ仮想線γとのなす角度θBよりも大きくなっている(θA>θB)。具体的には、角度θAを90度〜180度とし、角度θBを0度〜30度とする。なお、図示の例の場合、副スリット部37をアウタコラム11aの前端部外周面に半周にわたる範囲に設けている。すなわち、仮想線βと仮想線γとのなす角度を180度程度としている。ただし、副スリット部37を設ける範囲は、嵌合保持部分33に求められる剛性に応じて設計的に定められる。このような構成により、アウタコラム11aのうち、スリット19aが形成されている部分の幅方向片半部、すなわち、一方の被挟持部20aが存在する部分において、スリット19aが形成されている範囲が、スリット19aが形成されている部分の幅方向他半部、すなわち、他方の被挟持部20bが存在する部分において、スリット19aが形成されている範囲よりも広くなっている。このため、アウタコラム11aの前部の幅方向片半部の幅方向に関する剛性が、アウタコラム11aの前部の幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。
なお、図示の例の場合、副スリット部37の周方向他端部を主スリット部36の他側縁よりも、幅方向に関して他方の被挟持部20b寄りに位置させる(角度θBを15度程度とする)とともに、副スリット部37の周方向他端部の内周縁を径方向から見た形状を部分円弧状(半円形)としている。これにより、アウタコラム11aの前部に設けた嵌合保持部分33の内径を拡縮する際に、副スリット部37の周方向他端部および主スリット部36の前端部に応力が集中することが抑えられている。また、アウタコラム11aの下面のうちで、主スリット部36の後端寄り部分(主スリット部36のうちで被挟持部20a、20bの後端面よりも後方に位置する部分)を囲む部分には、補強リブ38が設けられている。このような構造を採用することにより、アウタコラム11aの軸方向中間部における径方向に関する剛性が調整されている。
また、本例の場合、ステアリングロック装置39を構成するロック用透孔35は、軸方向に関してスリット19aから外れた部分である、アウタコラム11aの後部のうち、幅方向他半部(図2および図4の上半部、図3、図6および図7の左半部)で、周方向に関する位相が副スリット部37の周方向他端部から上方に外れた部分に形成されている。ステアリングロック装置39は、ロック用透孔35の内側に、ロックユニット41の先端部を配置した状態で、ロックユニット41をアウタコラム11aに対し支持固定することにより構成されている。また、ステアリングシャフト3の一部で、ロックユニット41と軸方向に関する位相が一致する位置の少なくとも周方向1箇所位置に、係合孔42が設けられている。代替的に、ステアリングシャフト3の一部で、ロックユニット41と軸方向に関する位相が一致する位置の少なくとも周方向1箇所位置に、係合凹部が形成されたキーロックカラーを外嵌固定することもできる。いずれにしても、ステアリングロック装置39は、作動時(キーロック時)に、ロックユニット41を構成するロックピン43の先端部を、アウタコラム11aの内径側に向けて変位させ、係合孔42もしくは係合凹部と、ロックピン43とを係合させることで、ステアリングシャフト3の回転を実質的に不能にする。
本例の場合、ステアリングコラム装置を構成する支持ブラケット17aは、鋼板などの十分な強度および剛性を有する金属板を曲げ成形により形成した部材を、溶接などにより結合固定することにより、構成されており、取付板部44と左右1対の支持板部22a、22bとを備える。取付板部44の幅方向2箇所位置には取付孔45が設けられており、取付孔45を挿通したボルトを、車体1に設けたねじ孔に螺合し、さらに締め付けるなどの手段により、支持ブラケット17aは車体1に対して支持固定されている。また、1対の支持板部22a、22bの互いに整合する部分に、通孔に相当する円孔46が形成されている。本例の場合、1対の支持板部22a、22bのうち、一方の被挟持部20aの幅方向外側に配置された一方の支持板部22aの幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部20bの幅方向外側に配置された他方の支持板部22bの幅方向に関する剛性よりも小さくなっている。具体的には、一方の支持板部22aの板厚TAが、他方の支持板部22bの板厚TBよりも薄くなっている(TA<TB)。ただし、他方の支持板部22bと取付板部44との間に補強リブを設ける、他方の支持板部22bを湾曲させる、あるいは、他方の支持板部22bをより剛性の高い材料により形成するなどして、一方の支持板部22aの幅方向に関する剛性を、他方の支持板部22bの幅方向に関する剛性よりも小さくすることもできる。
いずれの構造を採用した場合であっても、前後方向長孔21と円孔46とに、杆状部材である調節ボルト47が挿通される。調節ボルト47に組み込まれた拡縮機構により、1対の支持板部22a、22b同士の間隔を拡縮可能とし、ステアリングホイール4の前後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換え可能としている。具体的には、調節ボルト47の先端部(図3および図6の左端部)で他方の支持板部22bの外側面から突出した部分に、調節ナット48が螺合されている。調節ナット48の内側面には、調節レバー25aの基端部が固定されている。ステアリングホイール4の前後位置調節を行う際には、調節レバー25aを所定方向に回動して、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔を拡げる。これにより、1対の押圧部である調節レバー25aと頭部49とが、1対の支持板部22a、22bの外側面を抑え付けている力、および、支持板部22a、22bの内側面が1対の被挟持部20a、20bの外側面を抑え付けている力を解放する。
本例の場合、1対の支持板部22a、22bのうちの一方の支持板部22aの幅方向に関する剛性が、他方の支持板部22bの幅方向に関する剛性よりも小さくなっているため、調節レバー25aの操作に伴い、主に一方の支持板部22aが他方の支持板部22bから離れる方向に弾性的に変形する。すなわち、一方の被挟持部20aの幅方向外側への弾性変形量が、他方の被挟持部20bの幅方向外側への弾性変形量よりも大きくなる。また、支持板部22a、22bの内側面が1対の被挟持部20a、20bの外側面を抑え付けている力を解放するのと同時に、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径を弾性的に拡げ、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との当接部に作用している面圧を低下させる。
また、アウタコラム11aの前部のうち、1対の被挟持部20a、20bのうちの一方の被挟持部20aが存在する部分(幅方向片半部)の幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部20bが存在する部分(幅方向他半部)の幅方向に関する剛性よりも小さくなっているため、主にアウタコラム11aの前部の幅方向片半部が、一方の被挟持部20aが他方の被挟持部20bから離れる方向に、弾性的に変形することで、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径が弾性的に拡がる。支持板部22a、22bの内側面が1対の被挟持部20a、20bの外側面を抑え付けている力が解放され、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との当接部に作用している面圧を低下した状態で、調節ボルト47が前後方向長孔21の内側で変位できる範囲で、ステアリングホイール4の前後位置が調節可能となる。
そして、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25aの逆方向への操作により、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔を縮める。これにより、主に一方の支持板部22aが他方の支持板部22bに近付く方向に弾性的に変形し、1対の支持板部22a、22b同士の間隔が縮まって、支持板部22a、22bにより1対の被挟持部20a、20bが強く抑え付けられる。同時に、主にアクタコラム11aの前部のうちの幅方向片半部が、一方の被挟持部20aを他方の被挟持部20bに近付く方向に弾性的に変形することで、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径を弾性的に縮め、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との当接部に作用している面圧が高くなる。これにより、ステアリングホイール4の前後位置が調節後の位置に安定的に保持される。なお、前記拡縮装置は、上述のような構造に限らず、調節レバーの操作に基づいて軸方向寸法を拡縮可能なカム装置26(図15参照)なども採用可能である。
本例のアウタコラム11aおよびステアリングコラム装置によれば、ステアリングホイール4の前後位置調節を行う際の操作性を向上させることができる。すなわち、本例の場合、アウタコラム11aの前部のうち、1対の被挟持部20a、20bのうちの一方の被挟持部20aが存在する部分の幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部20bが存在する部分の幅方向に関する剛性よりも低くなっている。これにより、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径の拡縮時に、主に一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部が容易に弾性変形する。加えて、1対の支持板部22a、22bのうち、一方の被挟持部20aの幅方向外側に配置された一方の支持板部22aの幅方向に関する剛性が、他方の被挟持部20bの幅方向外側に配置された他方の支持板部22bの幅方向に関する剛性よりも低くなっている。これにより、1対の押圧部である調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔の拡縮時に、主に一方の支持板部22aが容易に弾性変形する。
したがって、ステアリングホイール4の前後位置調節を行うために、調節レバー25aを操作すると、アウタコラム11aの前部のうち、一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部と、一方の支持板部22aとが容易に変形することに起因して、調節レバー25aを操作する力を特に大きくすることなく、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔が拡がることに伴って、1対の支持板部22a、22bの内側面が1対の被挟持部20a、20bの外側面を抑え付けている力が十分に低下ないし喪失し、かつ、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径が弾性的に拡径し、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との当接圧も十分に低下ないし喪失した状態が実現する。また、支持板部22a、22bの内側面と被挟持部20a、20bの外側面との間に作用する摩擦力、および、アウタコラム11aの内周面とインナコラム10aの外周面との間に作用する摩擦力も十分に低く抑えることができ、ステアリングホイール4の前後位置調節も容易に行うことができる。また、ステアリングホイール4を所望の位置に調節した後、調節レバー25aを逆方向に操作すると、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔が縮まるに伴って、一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部と、一方の支持板部22aとが容易に変形することに起因して、調節ナット48と調節ボルト47の頭部49との間隔を縮める力が、1対の支持板部22a、22bの内側面同士の間隔を縮める力、1対の被挟持部20a、20b同士の間隔を縮める力、アウタコラム11aの嵌合保持部分33の内径を縮径する力として有効に利用される。したがって、調節レバー25aを操作する力を特に大きくすることなく、ステアリングホイール4の前後位置を調節後の位置に保持することが可能となる。
また、本例の場合、ロック用透孔35が、アウタコラム11aのうち、他方の被挟持部20bが存在する幅方向他半部で、かつ、軸方向および周方向に関してスリット19aから外れた剛性の高い部分に形成されている。このため、ステアリングロック装置39を作動させ、ロックピン43の先端部と係合孔42とを係合させた状態で、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、ロック用透孔35の周縁部に大きな力が加わった場合にも、補強リブ38の存在とも相まって、スリット19aの各端部の周縁部分を含めたアウタコラム11aに変形などの損傷が発生し難くできる。
なお、本例のテレスコピックステアリング装置に、ステアリングホイールの上下位置を調節するためのチルト機構を組み込むことも可能である。この場合、インナコラム10aの前端部に設けた前側ブラケット34を、車体の幅方向に配置した横軸に対し、この横軸を中心とする揺動変位を可能に支持するとともに、1対の支持板部22a、22bの互いに整合する部分に、円孔46に代替して、上下方向に伸長し、好ましくは横軸を中心とする部分円弧状を有する、上下方向長孔を通孔として設けて、これらの上下方向長孔に調節ボルト47などの杆状部材を挿通する。
また、本例では、インナコラム10aを前側に配置し、アウタコラム11aを後側に配置したが、前後方向に関する位置関係を逆にすることもできる。すなわち、ステアリングコラムを、アウタコラムの後部にインナコラムの前部を内嵌することにより、全長を伸縮可能に構成する。この場合、アウタコラムを構成する1対の被挟持部の互いに整合する部分には、前後方向長孔に代えて円孔を形成する。また、上下方向に関する位置関係を逆にすることもできる。すなわち、1対の被挟持部をアウタコラムの上面側に設け、調節ボルトなどの杆状部材をアウタコラムの上方に配置することもできる。
[実施の形態の第2例]
図9は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例のアウタコラム11bの前部下面には、径方向から見た形状が略H字形もしくは略U字形のスリット19bが形成されている。スリット19bは、主スリット部36aと前後1対の副スリット部37a、37bとから構成されている。主スリット部36aは、アウタコラム11bの下面のうち、幅方向中央部で、左右1対の被挟持部20a、20bの間部分から軸方向中間部にかけて、アウタコラム11bの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。1対の副スリット部37a、37bは、主スリット部36aの前後両端部に周方向に形成され、その側縁に主スリット部36aの前後両端部が開口している。そして、副スリット部37a、37bの周方向両端部のうち、周方向一端部(図9の下側)の主スリット部36aからの周方向長さが、周方向他端部の主スリット部36aからの周方向長さよりも長くなっている。このような構成により、一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部の幅方向に関する剛性を、他方の被挟持部20bが存在する幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも小さくしている。
図9は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例のアウタコラム11bの前部下面には、径方向から見た形状が略H字形もしくは略U字形のスリット19bが形成されている。スリット19bは、主スリット部36aと前後1対の副スリット部37a、37bとから構成されている。主スリット部36aは、アウタコラム11bの下面のうち、幅方向中央部で、左右1対の被挟持部20a、20bの間部分から軸方向中間部にかけて、アウタコラム11bの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。1対の副スリット部37a、37bは、主スリット部36aの前後両端部に周方向に形成され、その側縁に主スリット部36aの前後両端部が開口している。そして、副スリット部37a、37bの周方向両端部のうち、周方向一端部(図9の下側)の主スリット部36aからの周方向長さが、周方向他端部の主スリット部36aからの周方向長さよりも長くなっている。このような構成により、一方の被挟持部20aが存在する幅方向片半部の幅方向に関する剛性を、他方の被挟持部20bが存在する幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも小さくしている。
なお、図示の例の場合、前側の副スリット部37aの前後方向幅WAを、後側の副スリット部37bの前後方向幅WBよりも大きくしている(WA>WB)。また、前側の副スリット部37aの周方向端部(周方向一端部および他端部)の主スリット部36aからの周方向長さと、後側の副スリット部37bの周方向端部の主スリット部36aからの周方向長さとは、互いに同じとしている。ただし、これらの周方向長さを互いに異ならせることもできるし、前側の副スリット部37aの前後方向幅と後側の副スリット部37bの前後方向幅とを互いに同じとしてもよい。すなわち、1対の副スリット部37a、37bの周方向端部の主スリット部36aからの周方向長さや前後方向幅は、アウタコラム11bの嵌合保持部分33aに要求される剛性の大きさなどに応じて、設計的に定められる。
また、本例の場合にも、実施の形態の第1例と同様に、ロック用透孔35が、アウタコラム11bのうち、他方の被挟持部20bが存在する幅方向他半部で、かつ、軸方向および周方向に関してスリット19bから外れた剛性の高い部分に形成されている。このため、ステアリングロック装置39(図8参照)を作動させ、ロックピン43の先端部と係合孔42とを係合させた状態で、ステアリングホイール4(図14参照)を大きな力で回転させようとし、ロック用透孔35の周縁部に大きな力が加わった場合にもスリット19bの各端部の周縁部分を含めたアウタコラム11bに変形などの損傷が発生し難くできる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
[実施の形態の第3例]
図10は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例のアウタコラム11cの前部下面には、主スリット部36bと、主スリット部36bの前端部に周方向に形成され、その後側縁に主スリット部36bの前端部が開口する副スリット部37とから構成される、スリット19cが設けられている。本例の場合、主スリット部36bは、直線部50と傾斜部51とから構成されている。直線部50は、アウタコラム11cの幅方向中央部で、左右1対の被挟持部20a、20bの間部分から軸方向中間部にかけての部分に、アウタコラム11cの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。傾斜部51は、直線部50の後端部から連続して、後方に向かうほど、アウタコラム11aの幅方向片半部側、すなわち、周方向一方(図10の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。本例の場合、スリット19c(主スリット部36bの傾斜部51)の後端部とロック用透孔35との間の周方向距離を、実施の形態の第1例および第2例のように、主スリット部36、36aを軸方向にわたってアウタコラム11a、11bの軸方向に形成した場合と比較して、より長くすることができ、アウタコラム11aの幅方向片半部の剛性をより低くすることができる一方、ステアリングロック装置39(図8参照)の作動時にアウタコラム11cに必要とされる剛性を確保することができる。なお、直線部50に対する傾斜部51の傾斜角度φは、90度以上180度未満の範囲で、アウタコラム11cの嵌合保持部分33bに要求される剛性の大きさなどに応じて設計的に定められる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
図10は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例のアウタコラム11cの前部下面には、主スリット部36bと、主スリット部36bの前端部に周方向に形成され、その後側縁に主スリット部36bの前端部が開口する副スリット部37とから構成される、スリット19cが設けられている。本例の場合、主スリット部36bは、直線部50と傾斜部51とから構成されている。直線部50は、アウタコラム11cの幅方向中央部で、左右1対の被挟持部20a、20bの間部分から軸方向中間部にかけての部分に、アウタコラム11cの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。傾斜部51は、直線部50の後端部から連続して、後方に向かうほど、アウタコラム11aの幅方向片半部側、すなわち、周方向一方(図10の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。本例の場合、スリット19c(主スリット部36bの傾斜部51)の後端部とロック用透孔35との間の周方向距離を、実施の形態の第1例および第2例のように、主スリット部36、36aを軸方向にわたってアウタコラム11a、11bの軸方向に形成した場合と比較して、より長くすることができ、アウタコラム11aの幅方向片半部の剛性をより低くすることができる一方、ステアリングロック装置39(図8参照)の作動時にアウタコラム11cに必要とされる剛性を確保することができる。なお、直線部50に対する傾斜部51の傾斜角度φは、90度以上180度未満の範囲で、アウタコラム11cの嵌合保持部分33bに要求される剛性の大きさなどに応じて設計的に定められる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
[実施の形態の第4例]
図11は、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例のアウタコラム11dの前部下面には、主スリット部36cと副スリット部37とから構成されるスリット19dが設けられている。主スリット部36cは、その前端部を、アウタコラム11dの下面の幅方向中央部に位置させており、後方に向かうほど、幅方向片半部側、すなわち周方向一方(図11の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。本例の場合も、実施の形態の第3例の場合と同様に、スリット19d(主スリット部36c)の後端部とロック用透孔35との周方向距離が、主スリット部を軸方向にわたってアウタコラムの軸方向に形成した場合と比較して、長くすることができる。なお、副スリット部37に対する主スリット部36cの傾斜角度λは、60度以上90度未満の範囲で、アウタコラム11dの嵌合保持部分33cに要求される剛性の大きさなどに応じて設計的に定められる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第3例と同様である。
図11は、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例のアウタコラム11dの前部下面には、主スリット部36cと副スリット部37とから構成されるスリット19dが設けられている。主スリット部36cは、その前端部を、アウタコラム11dの下面の幅方向中央部に位置させており、後方に向かうほど、幅方向片半部側、すなわち周方向一方(図11の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。本例の場合も、実施の形態の第3例の場合と同様に、スリット19d(主スリット部36c)の後端部とロック用透孔35との周方向距離が、主スリット部を軸方向にわたってアウタコラムの軸方向に形成した場合と比較して、長くすることができる。なお、副スリット部37に対する主スリット部36cの傾斜角度λは、60度以上90度未満の範囲で、アウタコラム11dの嵌合保持部分33cに要求される剛性の大きさなどに応じて設計的に定められる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第3例と同様である。
[参考例の第1例]
図12は、本発明に関する参考例の第1例を示している。本参考例のアウタコラム11eの前部下面には、直線部50aと傾斜部51aとから構成されるスリット19eが設けられている。直線部50aは、その前端部を、アウタコラム11eの幅方向中央部の前端縁に開口させており、アウタコラム11eの前端縁から軸方向中間部にかけての部分に、アウタコラム11eの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。傾斜部51aは、直線部50aの後端部から連続して、後方に向かうほど、幅方向片半部側、すなわち周方向一方(図12の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第3例と同様である。
図12は、本発明に関する参考例の第1例を示している。本参考例のアウタコラム11eの前部下面には、直線部50aと傾斜部51aとから構成されるスリット19eが設けられている。直線部50aは、その前端部を、アウタコラム11eの幅方向中央部の前端縁に開口させており、アウタコラム11eの前端縁から軸方向中間部にかけての部分に、アウタコラム11eの軸方向(中心軸と平行)に形成されている。傾斜部51aは、直線部50aの後端部から連続して、後方に向かうほど、幅方向片半部側、すなわち周方向一方(図12の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第3例と同様である。
[参考例の第2例]
図13は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例のアウタコラム11fの前部下面には、スリット19fが設けられている。スリット19fは、その前端部をアウタコラム11fの幅方向中央部の前端縁に開口させており、軸方向に関してアウタコラム11fの前端縁から軸方向中間部にかけての部分に、後方に向かうほど、幅方向中央部から幅方向片半部側に、すなわち周方向一方(図13の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第4例と同様である。
図13は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例のアウタコラム11fの前部下面には、スリット19fが設けられている。スリット19fは、その前端部をアウタコラム11fの幅方向中央部の前端縁に開口させており、軸方向に関してアウタコラム11fの前端縁から軸方向中間部にかけての部分に、後方に向かうほど、幅方向中央部から幅方向片半部側に、すなわち周方向一方(図13の下方)に向かう方向に伸長するように形成されている。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例および第4例と同様である。
1 車体
2、2a ステアリングコラム
3 ステアリングシャフト
4 ステアリングホイール
5a、5b 自在継手
6 中間シャフト
7 ステアリングギヤユニット
8 入力軸
9 タイロッド
10、10a インナコラム
11、11a〜11f アウタコラム
12 アウタチューブ
13 インナシャフト
14 電動モータ
15 ハウジング
16 横軸
17 支持ブラケット
18 コラム側ブラケット
19、19a〜19f スリット
20、20a、20b 被挟持部
21 前後方向長孔
22、22a、22b 支持板部
23 上下方向長孔
24 調節ロッド
25、25a 調節レバー
26 カム装置
27 駆動側カム
28 被駆動側カム
29 ナット
30 スラスト軸受
31 押圧プレート
32 係合駒
33 嵌合保持部分
34 前側ブラケット
35 ロック用透孔
36、36a〜36c 主スリット部
37、37a、37b 副スリット部
38 補強リブ
39 ステアリングロック装置
40 ロック用透孔
41 ロックユニット
42 係合孔
43 ロックピン
44 取付板部
45 取付孔
46 円孔
47 調節ボルト
48 調節ナット
49 頭部
50、50a 直線部
51、51a 傾斜部
2、2a ステアリングコラム
3 ステアリングシャフト
4 ステアリングホイール
5a、5b 自在継手
6 中間シャフト
7 ステアリングギヤユニット
8 入力軸
9 タイロッド
10、10a インナコラム
11、11a〜11f アウタコラム
12 アウタチューブ
13 インナシャフト
14 電動モータ
15 ハウジング
16 横軸
17 支持ブラケット
18 コラム側ブラケット
19、19a〜19f スリット
20、20a、20b 被挟持部
21 前後方向長孔
22、22a、22b 支持板部
23 上下方向長孔
24 調節ロッド
25、25a 調節レバー
26 カム装置
27 駆動側カム
28 被駆動側カム
29 ナット
30 スラスト軸受
31 押圧プレート
32 係合駒
33 嵌合保持部分
34 前側ブラケット
35 ロック用透孔
36、36a〜36c 主スリット部
37、37a、37b 副スリット部
38 補強リブ
39 ステアリングロック装置
40 ロック用透孔
41 ロックユニット
42 係合孔
43 ロックピン
44 取付板部
45 取付孔
46 円孔
47 調節ボルト
48 調節ナット
49 頭部
50、50a 直線部
51、51a 傾斜部
Claims (7)
- 金属材料により、全体を筒状に形成され、
軸方向片半部に、該軸方向片半部の径方向に関する剛性を低くするために形成されたスリットと、
前記スリットを幅方向両側から挟む位置に設けられ、互いに整合する部分に透孔が形成された1対の被挟持部と、
を備え、
前記スリットが形成されている部分の幅方向片半部の幅方向に関する剛性が、前記スリットが形成されている部分の幅方向他半部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている、
アウタコラム。 - 前記幅方向片半部における前記スリットが形成されている範囲が、前記幅方向他半部における前記スリットが形成されている範囲よりも広くなっている、請求項1に記載のアウタコラム。
- 前記スリットは、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のうちの少なくとも一方の端部に周方向に形成され、その周方向の一部に前記主スリット部の軸方向端部が開口する、副スリット部とから構成され、
前記副スリット部の両端部のうち、前記幅方向片半部にある端部の前記主スリット部からの周方向長さが、前記幅方向他半部にある端部の前記主スリット部からの周方向長さよりも長くなっている、
請求項2に記載のアウタコラム。 - 前記スリットの少なくとも一方の軸方向端部寄り部分が、幅方向中央部から、該一方の軸方向端部に向かうほど、周方向に関して前記幅方向片半部側に向かう方向に伸長する、請求項2に記載のアウタコラム。
- 前記スリットは、少なくとも一方の軸方向端部寄り部分が、幅方向中央部から、該一方の軸方向端部に向かうほど、周方向に関して前記幅方向片半部側に向かう方向に伸長する、主スリット部と、該主スリット部の軸方向両端部のうちの少なくともいずれかの端部に周方向に形成され、その周方向の一部に前記主スリット部の軸方向端部が開口する、副スリット部とから構成される、
請求項2に記載のアウタコラム。 - 軸方向他半部のうち、前記幅方向他半部側の一部に、ステアリングロック装置を構成するロックピンを挿通するためのロック用透孔が設けられている、請求項1に記載のアウタコラム。
- ステアリングコラムと、支持ブラケットと、杆状部材と、拡縮機構とを備え、
前記ステアリングコラムは、請求項1〜6のいずれかに記載のアウタコラムと、該アウタコラムの軸方向片半部に、その軸方向片半部が軸方向の変位を可能に嵌合支持されるインナコラムとを組み合わせて、軸方向に伸縮可能に構成され、かつ、その内側には、伸縮可能なステアリングシャフトが回転自在に支持されており、
前記支持ブラケットは、ステアリングホイールの少なくとも前後位置を調節可能に、前記ステアリングコラムを車体に対し支持するもので、前記1対の被挟持部を幅方向両側から挟む1対の支持板部と、該1対の支持板部の互いに整合する部分に形成された通孔とを備え、
前記杆状部材は、前記透孔および前記通孔の内側を幅方向に挿通され、その両端部の前記1対の支持板部の外側面に対向する部分に1対の押圧部を備え、
前記拡縮機構は、前記1対の押圧部同士の間隔を拡縮することにより、前記1対の支持板部の内側面同士の間隔を拡縮するものであり、および、
前記1対の支持板部のうち、前記幅方向片半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された一方の支持板部の幅方向に関する剛性が、前記幅方向他半部側の被挟持部の幅方向外側に配置された他方の支持板部の幅方向に関する剛性よりも低くなっている、
ステアリングコラム装置。
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