WO2005037627A1

WO2005037627A1 - ステアリング装置

Info

Publication number: WO2005037627A1
Application number: PCT/JP2004/015764
Authority: WO
Inventors: Koji Kamei; Nobuyasu Ando
Original assignee: Nsk Ltd.; Nsk Steering Systems Co., Ltd.
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2005-04-28
Also published as: JP4721428B2; JPWO2005037627A1

Abstract

操作者の違和感を低下させることができるステアリング装置を提供する。ブラケット（１２）の本体（１２ｅ）に対して、板部（１２ａ、１２ａ）の剛性が低いから、チルト溝（１２ｂ）の延在する方向の中心線（チルト溝１２ｂの一端中心と他端中心とを結ぶ線とする）Ｑと、操作レバー（２０）を締付方向に回動させた際に、固定カム（１８）と可動カム（１９）との間で作用する力を受けたときにおける板部（１２ａ）の曲げの中心線Ｐとは略平行となる。従って、固定部材（１７）が、チルト溝（１２ｂ）の最上端にあるときと最下端にあるときとで、板部（１２ａ）を曲げる力は殆ど変化することがなく、操作レバー（２０）を操作する操作者の違和感を抑制できる。

Description

明細書ステアリング装置

技術分野本発明は、ステアリング装置に関し、例えば運転者の運転姿勢等に応じて、ステアリングホイールの傾斜角度及びその軸線方向位置を調整できるチルト - テレスコピック式のステアリング装置に関する。背景技術車両用のステアリング装置として、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステァリングホイ一ルの傾斜角度を調整できると共に、ステアリングホイ一ルの軸線方向位置を調整できるチルト ·テレスコピック式のステアリング装置が知られている（特開 2000— 247241号公報参照）。ところで、特開 2000— 247241号公報に記載のステアリング装置においては、車体に取り付けたコ字状のチルトブラケットに、ステアリングコラムを保持するディスタンスブラケットを、チルトポルト及びチルトナツトを用いて固定する構成となっている。チルトレバーを用いてチルトナットを緩めることで、ディスタンスブラケットに揷通したチルトポルトを、チルトブラケットの長孔に沿って移動させることができ、それによりステアリングコラムをチルトさせることができる。ここで、力 ^かる従来技術におけるステアリング装置においては、チルトブラケットに形成された長孔は、チルトブラケットの根本に向かう方向に延在している。従って、根本から遠い位置でチルトナットを締め付ける場合、チルトブラケットを曲げるために必要なモーメント力は低くて足りるから、チルトレバ一の反力は弱くなるのに対し、根本に近い位置でチルトナツトを締め付ける場合、チルトブラケットを曲げるために高いモーメント力を必要とするから、チルトレバーの反力が高まり、操作者が違和感を覚えるという問題がある。又、チルトレバーの反力が高まるということは、同じ力でチルトナツトを締め付けた場合、その分ディスタンスブラケットの締結力が低下することを意味するため、ゆるみ防止のためにチルトレバーの長さを調整するなどの対策も必要となる。発明の開示本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、操作者の違和感を低下させ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。第 1の本発明のステアリング装置は、，

ステアリングシャフトを回転自在に支持するィンナーコラムと、

前記ィンナーコラムを保持するコラム保持部材と、

前記保持部材を車体に取り付けるブラケットと、

操作力を付与されることで、前記ブラケットに前記コラム保持部材を固定するようになっている固定部材と、を有するステアリング装置であって、前記ブラケットは、前記車体に取り付けられる本体と、前記本体から延在し、前記コラム保持部材を挟持する一対の板部とを備え、

前記コラム保持部材は、前記板部に対して変位可能に支持され且つ前記固定部材により固定されるようになっており、前記固定部材の操作力は、前記板部に対する前記コラム保持部材の変位位置に関わらず略一定であることを特徴とする。第 2の本発明のステアリング装置は、

前記ィンナーコラムを保持するコラム保持部材と、

前記保持部材を車体に取り付けるブラケットと、

前記ブラケッ卜に前記コラム保持部材を固定する固定部材と、を有するステァリング装置であって、

前記ブラケットは、前記車体に取り付けられる本体と、前記本体から延在し、前記コラム保持部材を挟持する一対の板部とを備え、

前記板部には、前記固定部材を揷通するための長孔が形成されており、前記長孔の延在する方向は、前記ブラケッ卜に前記コラム保持部材を固定する際に生じる前記板部の曲げの中心線と平行か、最大でも 4 5度以内で傾いていることを特徴とする。第 1の本発明のステアリング装置は、前記ブラケットが、前記車体に取り付けられる本体と、前記本体から延在し、前記コラム保持部材を挟持する一対の板部とを備え、前記コラム保持部材は、前記板部に対して変位可能に支持され且つ前記固定部材により固定されるようになっており、前記固定部材の操作力は、前記板部に対する前記コラム保持部材の変位位置に関わらず略一定であるので、従来技術に比べ、前記コラム保持部材の変位を行う際の操作者の違和感を抑制できる。前記板部には、前記固定部材を揷通するための長孔が形成されており、前記長孔の延在する方向は、前記ブラケットに前記コラム保持部材を固定する際に生じる前記板部の曲げの中心線と平行か、最大でも 4.5度以内で傾いていると好ましい。第 2の本発明のステアリング装置は、前記ブラケットが、前記車体に取り付けられる本体と、前記本体から延在し、前記コラム保持部材を挟持する一対の板部とを備え、前記板部には、前記固定部材を揷通するための長孔が形成されており、前記長孔の延在する方向は、前記ブラケットに前記コラム保持部材を固定する際に生じる前記板部の曲げの中心線と平行か、最大でも 4 5度以内で傾いているので、前記長孔の一端に前記固定部材があるときと、その他端に前記固定部材があるときとで、前記固定部材の締め付け力の変化が小さくなり、従来技術のように、ブラケットの曲げ中心線に対して、長孔の延在する方向が略直角に交差する場合に比べると、操作者の違和感を抑制できる。又、前記長孔の位置に関わらず前記コラム保持部材の固定力の変ィヒを抑制できる。尚、本来的には、前記長孔の延在する方向が、前記ブラケットに前記コラム保持部材を固定する際に生じる前記板部の曲げの中心線と平行であると、前記固定部材の位置に関わらず締め付け力が一定となるので好ましい。ただし、前記長孔の延在する方向が、前記ブラケットに前記コラム保持部材を固定する際に生じる前記板部の曲げの中心線に対して、最大でも 4 5度以内で傾いていれば、ブラケットに切欠や補強板を設けるなどして、その剛性を調整することで、前記固定部材の締め付け力の変ィ匕を実用上問題ないレベルに抑えることができる。一方、前記長孔の延在する方向が、前記ブラケットに前記コラム保持部材を固定する際に生じる前記板部の曲げの中心線に対して、 4 5度を超えて傾いていれば、前記固定部材の締め付け力の変化を実用上問題ないレベルに抑えることは困難となる。前記ブラケットにおいて、前記板部は、前記本体の板厚より薄い板厚を有し、且つ前記本体に溶接されていると、前記板部の撓みの調整が容易である。前記ブラケットにおいて、前記板部と前記本体とは同じ板厚を有し、且つ前記板部の剛性を低下させる剛性低下部が設けられていると、前記ブラケットを 1枚の板材で形成でき、しかも前記板部の撓みの調整も可能となる。前記剛性低下部は切欠であると好ましい。前記岡 I胜低下部は開口であると好ましい。前記ブラケットにおける車体に取り付けられる本体は、その車体取り付け面に垂直な補強板を有し、前記補強板は、形状を変えることでその剛性を調整できるようになっていると好ましい。図面の簡単な説明図 1は、第 1の実施の形態に係るチルト ·テレスコピック式のステアリング装置における側面図である。図 2は、図 1のステアリング装置のブラケット 1 2周辺を拡大して示す図である。図 3は、図 2の構成を I I I- I I I線で切断して矢印方向に見た図である。図 4は、ブラケット 1 2の側面図である。図 5は、ブラケット 1 2の正面図である。図 6は、ブラケット 1 2の上面図である。図 7は、第 2の実施の形態に係るチルト 'テレスコピック式のステアリング装置における側面図である。図 8は、図 7のステアリング装置のブラケット 1 1 2周辺を拡大して示す図である。図 9は、図 8の構成を IX-IX線で切断して矢印方向に見た図である。図 1 0は、ブラケット 1 1 2の側面図である。図 1 1は、ブラケット 1 1 2の正面図である。図 1 2は、ブラケット 1 1 2の上面図である。図 1 3は、本実施の形態の変形例にかかるブラケット 1 1 2 ' を示す、図 1 0と同様な佴 IJ面図である。図 1 4は、変形例にかかるブラケット 1 2の正面図である。発明を実施するための最良の形態以下、本発明の実施の形態に係るチルト ·テレスコピック式のステアリング装置を、図面を参照しつつ説明する。図 1は、第 1の実施の形態に係るチルト · テレスコピック式のステアリング装置における側面図であり、図 2は、図 1のステアリング装置のブラケット 1 2周辺を拡大して示す図であり、図 3は、図 2の構成を I I I-I I I線で切断して矢印方向に見た図である。図 4は、ブラケット 1 2の側面図であり、図 5は、ブラケット 1 2の正面図であり、図 6は、ブラケット 1 2の上面図である。図 1において、不図示の車体に、ブラケット 1 2を介して取り付けられたコラム保持部材 2 1内に、軸線方向に変位可能にインナーコラム 1 1が配置され、更にィンナーコラム 1 1内には、ステアリングシャフト Sが軸受 1 3により回転自在に配置されている。ステアリングシャフト Sの図 1で右端には、ステアリングホイ一ル Hが取り付けられ、ステアリングシャフト Sの左端は、図示していないが、自在継手 Uを介して、操舵装置のラック軸 (不図示) に嚙合するピニオンに連結されている。図 4〜6に示すように、ブラケット 1 2は、ステアリングシャフト Sの軸糸泉方向に見てコ字状であり車体に固定される本体 1 2 eと、本体 1 2 eの側板に対しそれぞれ一端を溶接 (W) され且つステアリングシャフト Sの軸線方向に延在する一対の板部 1 2 a、 1 2 aとからなる。板咅 1^ 1 2 a、 1 2 aの板厚は、本体 1 2 eの板厚より薄くなつている。本体 1 2 eには、車体（不図示）に取り付けるための一対の車体取り付け孔 1 2 c、 1 2 cが形成されており、図 4， 5から明らかなように、本体 1 2 eの板部 1 2 aと反対端には、本体 1 2 eの上面から折り曲げられ且つ両側面上部に溶接された補強板 1 2 fが設けられている。板部 12 aの形状は矩形状であり、垂直線に対して線対称となっている。各板部 12 aには、コラム保持部材 21の枢動点 0 (図 1) を中心とした円弧の一部となるチルト溝（長孔） 12bが形成されている。ただし、後述する固定部材 17の頭部側のチルト溝 12bと、ナット 23側のチルト溝 12 bとは、案内する対象が異なるためそれに合わせて形状が異なっている。図 4に示すように、本体 12 eの車体取り付け面に対して、板部 12 a、 12 aの図 4で上下縁が略平行になるように、両者は溶接されており、一方、それらの面に対してチルト溝 12 bの延在する方向は略直角となっている。尚、ブラケット 12 の素材としては、加工性に優れる熱間圧延軟鋼板（SPHC)、精度の高い冷間圧延鋼板（SPCC)、強度が高い高張力鋼などを用いることができる。図 3に示すように、ブラケット 12の板部 12 a、 12 aの間には、コラム保持部材 21が配置されている。アルミ製のコラム保持部材 21は、全体的に円筒状であるが、板部 12 a、 12 aで挟まれる位置に、外周面より水平方向に延在するアーム部 2 lmを有しており、アーム部 2 lmの中央上部に軸線方向に延在するスリット 21 eを形成し、且つスリット 21 eを横切るようにしてアーム部 2 lm内を貫通する貫通孔 21 nを形成している。板部 12 aのチルト溝 12 bに対し、図 3の右側から揷通された頭付きポルトである固定部材 17は、図 3の右側の板部 12 a及びコラム保持部材 21の貫通孔 21 nを貫通し、反対側のチルト溝 12 bより突出する。固定部材 17の突出した部位の周囲には、チルト溝 12 bの幅に係合するような略小判型断面のチルト案内部 18 a及びそれより大径の固定カム部 18 b を備えた固定カム 18と、固定カム部 18 に係合するカム面を有する可動力ム 19と、可動カム 19と一体的に回動する操作レバー 20と、スラストベアリング（転がり軸受でも滑り軸受でも良い） 2 2が配置され、固定部材 1 7のねじ部 2 1 7 bに螺合固着するナット 2 3により螺合取り付けされている。次に、本実施の形態のステアリング装置の調整動作について説明する。操作者が操作レバー 2 0を締付方向（図 2で右回り）に回動させると、固定部材 1 7における固定カム 1 8の固定カム部 1 8 bの凸部と、可動カム 1 9の凸部同士が係合しあい、互いに離隔する方向に力を発生する。このとき、固定カム 1 8により押圧された図 4で左側の板部 1 2 aは、右方へ変位する。一方、可動カム 1 9により左方に押圧された固定部材 1 7は、右側の板部 1 2 aを左方へと変位させる。それにより板部 1 2 aに対してコラム保持部材 2 1は固定されるため、インナーコラム 1 1はコラム保持部材 2 1毎、チルト方向の変位が阻止される。又、板部 1 2 aを介して押圧されることで、コラム保持部材 2 1はスリット 2 1 eが閉じるように変形するので、その内径が縮怪し、インナーコラム 1 1の外周面を押圧することで、そのテレスコ (軸線）方向の変位も阻止するようになつている。ここで、ブラケット 1 2の本体 1 2 eに対して、板部 1 2 a、 1 2 aの剛性が低いから、図 4に示すように、チルト溝 1 2 bの延在する方向の中心線（チルト溝 1 2 bの一端中心と他端中心とを結ぶ線とする） Qと、操作レバー 2 0 を締付方向に回動させた際に、固定カム 1 8と可動カム 1 9との間で作用する力を受けたときにおける板部 1 2 aの曲げの中心線 Pとは略平行となる。従つて、固定部材 1 7が、チルト溝 1 2 bの最上端にあるときと最下端にあるときとで、板部 1 2 aを曲げる力は殆ど変化することがなく、操作レバー 2 0を操作する操作者の違和感を抑制できる。

特に、本体 1 2 eに対し、より板厚の薄い板部 1 2 a、 1 2 aを溶接により連結しているので、本体 1 2 eの剛性を高く維持しつつ、板部 1 2 a、 1 2 a を撓みやすくしている。かかるブラケット 1 2の構成は、ステアリング装置の共振点を高めながらも、操作性を向上させるという利点がある。又、ブラケット 1 2の本体 1 2 eの取り付け面に対して垂直な補強板 1 2 fは、本体 1 2の剛性を向上し、その分板部 1 2 a、 1 2 aが撓みやすくしている。尚、図 1 4に示すように、本体 1 2の補強板 1 2 Γ を下方に延長することで、本体 1 2の剛性はより向上し、板部 1 2 a、 1 2 aは更に撓みやすくなるが、その剛性の調整は、補強板 1 2 f ' に設けた切欠 1 2 pの形状、面積を変更することで任意に行える。更に、ブラケット 1 2は、車体取り付け孔 1 2 cと、インナーコラム 1 1をチルト調整可能に保持するための板部 1 2 aのチルト溝 1 2 bの部位とが、ステアリングシャフト Sの軸線方向にずれているので、ィンナーコラム 1 1が図 3で水平方向に力を受けた場合に、チルト溝 1 2 b力、ら軸線方向に離れた車体取り付け孔 1 2 cに挿通されたポルト（不図示）により、かかる力を支持することで、ステアリング装置 1 0の重量を増大させることなく、その支持剛性を効果的に高めることができる。これに対し、操作者が操作レバ一 2 0を緩め方向に回動すると、図 4において、固定カム 1 8と可動カム 1 9の凸部同士が係脱し、両者は近接可能となるため、両板部 1 2 aは互いに離隔し、それによりコラム保持部材 2 1は両板部 1 2 aに対してフリーな状態となるため、固定部材 1 7を、チルト溝 1 2 に沿って案内されつつ変位させることができ、更にコラム保持部材 2 1の締め付け力低下によりインナーコラム 1 1の軸線方向変位が可能となる（軸線方向変位可能状態となる）ため、チルト方向及びテレスコ方向の調整を任意に行えるようになつている。図 7は、第 2の実施の形態に係るチルト 'テレスコピック式のステアリング装置における側面図であり、図 8は、図 7のステアリング装置のブラケット 1 1 2周辺を拡大して示す図であり、図 9は、図 8の構成を IX-IX線で切断して矢印方向に見た図である。図 1 0は、ブラケット 1 1 2の側面図であり、図 1 1は、ブラケッ卜 1 1 2の正面図であり、図 1 2は、ブラケット 1 1 2の上面図である。尚、本実施の形態において、上述した実施の形態と同様な構成は、同じ符号を付すことで説明を省略する。本実施の形態は、上述した実施の形態に対して、主としてブラケット 1 1 2 の形状が異なっている。より具体的には、図 1 0〜1 2に示すように、ブラケット 1 1 2は、車体に固定されるコ字状の本体 1 1 2 eと、本体 1 1 2 eと一体である一対の板部 1 1 2 a、 1 1 2 aとからなる。ブラケット 1 1 2は、 1 枚の板材を折り曲げて形成されたものであり、従って、板部 1 1 2 a、 1 1 2 aの板厚は、本体 1 1 2 eの板厚と同じである。ここで、ブラケット 1 2を 1枚の板材で形成することで、コスト低減を図ることができるが、その板厚を薄くすると、板部 1 1 2 a、 1 1 2 aは撓みやすくなるが、本体 1 1 2 eの剛性が低下し、共振点が増大するという問題が生じる。一方、ブラケット 1 1 2の板厚を厚くすると、本体 1 1 2 eの岡 IJ性は高まるが、板咅 151 1 2 a、 1 1 2 aが撓みにくくなって、操作性が低下するという問題が生じる。そこで、本実施の形態においては、以下のようにして相反する要求を高次元でバランスさせている。まず、図 4に示すように、本体 1 1 2 eには、その側面にリブ 1 1 2 gをプレス成形で形成し、且つその両下端に折り曲げ部 1 1 2 hを形成することで、その剛性アップを図っている。一方、本体 1 1 2 eと板部 1 1 2 a、 1 1 2 aとの間には、その上縁側に剛性低下部としての切り欠き 1 1 2 jを形成し、本体 1 1 2 eの BM生アップに関わらず、板部 1 1 2 a、 1 1 2 aを撓みやすくしている。ブラケット 1 1 2の本体 1 1 2 eに対して、板部 1 1 2 a、 1 1 2 aの剛性を低くしたので、図 1 0に示すように、チルト溝 1 1 2 bの延在する方向の中心線（チルト溝 1 1 2 bの一端中心と他端中心とを結ぶ線とする） Qと、操作レバ一 2 0を締付方向に回動させた際に、固定カム 1 8と可動カム 1 9との間で作用する力を受けたときにおける板部 1 1 2 aの曲げの中心線 Pとのなす角度 0は、 4 5度以内となる。従って、固定部材 1 7が、チルト溝 1 1 2 bの最上端にあるときと最下端にあるときとで、板部 1 2 aを曲げる力は大きく変化することがなく、操作レバー 2 0を操作する操作者の違和感を抑制できる。尚、本実施の形態においては、図 8， 9に示すように、ブラケット 1 1 2の補強板 1 1 2 fに設けた孔と、ァウタジャケット 2 1の外周面に形成した突起 2 1 kとの間に、チルトバランス用のコイルパネ 1 0 1を配置している。しかるに、かかるステアリング装置を車体に取り付ける際に、作業者がステアリングホイール Hと操作レバ一 2 0とを同時に把持すると、ブラケット 1 1 2がコラム保持部材 2 1に対して回転し、コイルバネ 1 0 1が脱落する恐れがある。そこで、本実施の形態においては、ブラケット 1 1 2の補強板 1 1 2 fの下縁から突起 1 1 2 kを下方に突出させ、ブラケット 1 1 2がコラム保持部材 2 1に対して回転したときに、突起 1 1 2 kをコラム保持部材 2 1の外周面に位置 R (図 9 ) にて当接させることで、それ以上の回転を阻止し、もってコイルバネ 1 0 1の脱落を防止するようにしている。尚、このような構成を、図 1〜 6のステアリング装置に設けることができるのは言うまでもない。図 1 3は、本実施の形態の変形例にかかるブラケット 1 1 2，を示す、図 1 0と同様な側面図である。本変形例にかかるブラケット 1 1 2 ' は、切欠を設ける代わりに、本体 1 1 2 eと板部 1 1 2 a , 1 1 2 との間に、岡 ij性低下部として開口 1 1 2 Γ を設けた点のみが異なるため、それ以外の詳細な説明は省略する。尚、切欠や開口は同時に設けても良く、またその数や位置は任意に設定できる。以上、実施の形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、その趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改良可能であることはもちろんである。例えば、コラム保持部材のスリットは、下部側に形成されていてもよい。

Claims

請求の範囲

( 1 ) ステアリングシャフトを回転自在に支持するィンナーコラムと、前記ィンナ一コラムを保持するコラム保持部材と、

前記保持部材を車体に取り付けるブラケットと、

前記コラム保持部材は、前記板部に対して変位可能に支持され且つ前記固定部材により固定されるようになっており、前記固定部材の操作力は、前記板部に対する前記コラム保持部材の変位位置に関わらず略一定であることを特徴とするステアリング装置。

( 2 ) 前記板部には、前記固定部材を揷通するための長孔が形成されており、前記長孔の延在する方向は、前記ブラケットに前記コラム保持部材を固定する際に生じる前記板部の曲げの中心線と平行か、最大でも 4 5度以内で傾いていることを特徴とする請求項 1に記載のステアリング装置。

( 3 ) ステアリングシャフトを回転自在に支持するィンナーコラムと、前記ィンナーコラムを保持するコラム保持部材と、

前記保持部材を車体に取り付けるブラケットと、

前記ブラケットに前記コラム保持部材を固定する固定部材と、を有するステァリング装置であって、

前記ブラケットは、前記車体に取り付けられる本体と、前記本体から延在し、前記コラム保持部材を挟持する一対の板部とを備え、前記板部には、前記固定部材を揷通するための長孔が形成されており、前記長孔の延在する方向は、前記ブラケ、）トに前記コラム保持部材を固定する際に生じる前記板部の曲げの中心線と平行か、最大でも 4 5度以内で傾いていることを特徴とするステアリング装置。

(4) 前記ブラケットにおいて、前記板部は、前記本体の板厚より薄い板厚を有し、且つ前記本体に溶接されていることを特徵とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載のステアリング装置。

( 5 ) 前記ブラケットにおいて、前記板部と前記本体とは同じ板厚を有し、且つ前記板部の剛性を低下させる剛性低下部が設けられていることを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載のステアリング装置。

( 6 ) 前記剛性低下部は切欠であることを特徴とする請求項 5に記載のステアリング装置。

( 7 ) 前記剛性低下部は開口であることを特徴とする請求項 5に記載のステアリング装置。 ( 8 ) 前記ブラケットにおける車体に取り付けられる本体は、その車体取り付け面に垂直な補強板を有し、前記補強板は、形状を変えることでその岡帷を調整できるようになつていることを特徴とする請求項 1乃至 8のいずれかに記載のステアリング装置。