JP2008114766A - チルト式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで造る事ができて、電動式パワーステアリング装置から加わるアシスト力に拘らず、がたつきを生じる事がなく、しかも、低コストで優れた耐久性を確保できる構造を実現する。
【解決手段】ステアリングコラム３の前端部を揺動変位可能に支持する為の揺動支持装置２３を、金属板を曲げ形成して成る揺動支持ブラケット２４により構成する。上記電動式パワーステアリング装置のハウジング１６の下端部と、この揺動支持ブラケット２４を構成する連結板部２５の下端部とを、間に隙間３２を介在させた状態で結合する。この連結板部２５の上下方向中間部に、この連結板部２５の上部と下部とを前後方向に相対変位させようとする力に対する曲げ剛性が他の部分よりも低い低剛性部３４、３４を設ける。上記連結板部２５と、車体に固定する為の支持板部２６との間の、折り曲げ部２７の曲げ剛性は高くする。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車を操舵する為のステアリングホイールの高さ位置を調節する為のチルト式ステアリング装置の改良に関する。

運転者の体格や運転姿勢等に応じてステアリングホイールの高さを変える為、チルト式ステアリング装置と呼ばれるステアリングホイールの高さ位置調節装置が従来から知られている。

このチルト式ステアリング装置は、従来から各種構造のものが使用されている。そして、例えば、特許文献１〜２に記載された様な構造により、ステアリングホイールの高さ位置調節を自在としている。図７〜８は、このうちの特許文献２に記載された、従来構造の１例を示している。この従来構造では、後端部（上端部）に固定されたステアリングホイール１の操作により回転するステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３に挿通すると共に、このステアリングコラム３の前端部（下端部）を車体に、横軸４を中心とする揺動自在に支持している。この横軸４は、車体側に固定した下部固定ブラケット５と、上記ステアリングコラム３の前端部に固定した揺動ブラケット６との間に設けている。一方、このステアリングコラム３の中間部は車体に固定した上部固定ブラケット７により、上下位置の調節を可能に支持している。

この様な、ステアリングホイール１の上下位置を調節する為、車体の一部（ダッシュボードの下側）に固定した上記上部固定ブラケット７に、互いに平行な１対の鉛直板部８、８を設け、これら各鉛直板部８、８の互いに整合する位置に、上記横軸４を中心とする円弧状で上下方向に長い長孔９、９を形成している。又、ステアリングコラム３の中間部下面には、必要な剛性を有する金属板を折り曲げ形成して成る昇降ブラケット１０を、溶接等により固定している。この昇降ブラケット１０は、上記１対の鉛直板部８、８の間に挟まれる状態で、上記ステアリングコラム３に、固定している。又、この昇降ブラケット１０には、横方向（図７の表裏方向、図８の左右方向）に亙る互いに同心の通孔１１、１１を形成している。そして、この通孔１１、１１と上記長孔９、９とに、杆状部材であるチルトボルト１２を挿通している。このチルトボルト１２の一端部（図８の左端部）には、押圧部である頭部１３を設けている。そして、このチルトボルト１２の先端部で上記上部固定ブラケット７の外側面から突出した部分に、押圧部材であるチルトナット１４を螺合させ、更に、このチルトナット１４にチルトレバー１５の基端部を結合固定している。

上述の様に構成される従来のチルト式ステアリング装置により、運転者の体格等に応じて、ステアリングホイール１の高さ位置を調節する場合には、上記チルトレバー１５を操作する事により上記チルトナット１４を弛め、このチルトナット１４と上記頭部１３との間隔を広げる。そこで、この状態のまま、上部固定ブラケット７の長孔９、９に沿ってチルトボルト１２を移動させ、前記ステアリングコラム３の後端部を昇降させて、ステアリングホイール１を所望の高さ位置に移動させる。この様にしてステアリングホイール１を所望の高さ位置に移動させた状態で、チルトレバー１５より上記チルトナット１４を締め付ける。この締め付けに基づき、上記頭部１３とチルトナット１４との間隔が狭まり、上記ステアリングコラム３の上部を、調節後の位置に固定する事ができる。

上述の様な特許文献２に記載された構造の場合、ステアリングコラム３の前端部を車体に対し揺動変位自在に支持する為に、横軸４により互いに結合された、下部固定ブラケット５と揺動ブラケット６とを使用している。この様な構造の場合、上記ステアリングコラム３の前端部の揺動支持部の構造が複雑になり、コストが嵩む。特に、電動式パワーステアリング装置をステアリングコラムの前端部に設置する構造の場合、構造の複雑化による不利益が顕著になる。

例えば、図９〜１０は、本発明に先立って本発明者等が考えた、電動式パワーステアリング装置付のチルト式ステアリング装置の構造を示している。この構造では、電動式パワーステアリング装置のハウジング１６の前面の３個所位置に揺動支持板１７の３個所位置部分をボルト止め固定し、この揺動支持板１７と、車体に固定する下部固定ブラケット５ａとを、左右１対の横軸４ａ、４ａにより揺動変位可能に結合している。この様な先に考えた構造の場合、部品点数が多く、コストが嵩むだけでなく、電動式パワーステアリング装置付のチルト式ステアリング装置特有の問題として、次の様な不都合を生じる。

即ち、電動式パワーステアリング装置は、電動モータ１８から、ウォーム式の減速機を介してステアリングシャフト２ａに補助回転力（アシスト力）を付与する事で、ステアリングホイール１（図７参照）を操作する為に要する力（操舵力）の低減を図る様にしている。この様なアシスト力を付与する際に、上記減速機部分での動力伝達の反作用として上記電動モータ１８を支持した上記ハウジング１６に、図１０で時計方向又は反時計方向（上記ステアリングシャフト２ａの回転方向と逆方向）の力が加わる。そして、この力に基づいて、上記横軸４ａによる、上記揺動支持板１７と下部固定ブラケット５ａとの結合部に（この結合部に存在する微小隙間分の）がたつきを生じ、運転者に違和感を与える可能性がある。

一方、前記特許文献１には、図１１に示す様に、ステアリングコラム３の先端部に、金属板をＬ字形に折り曲げて成る下部支持ブラケット１９の垂下板部２０を溶接固定すると共に、この下部支持ブラケット１９の取付板部２１を車体に固定する構造が記載されている。この様な特許文献１に記載された構造の場合には、上記垂下板部２０と上記取付板部２１とを連続させている折り曲げ部２２を弾性変形させる事により、上記ステアリングコラム３の揺動変位を許容する。

この様な引用文献１に記載された構造によれば、コスト低減とがたつき防止とを図れるが、耐久性確保の面から不利になる。即ち、上記ステアリングコラム３の揺動変位の中心となる、上記折り曲げ部２２は、金属板を直角方向に大きく曲げ形成して成る部分であり、曲げ加工に伴って、内部に比較的大きな歪み（残留引っ張り応力）が存在する。特に、十分な支持剛性を確保すべく、上記下部支持ブラケット１９を構成する金属板の厚さを大きくすると、上記歪みが大きくなる。この為、ステアリングホイールの高さ位置調節を繰り返し行なった場合に、上記折り曲げ板部２２に亀裂等の損傷を発生する可能性を否定できない。一般的には、ステアリングホイールの高さ位置調節の頻度は低い為、あまり問題になるとは考えられない。但し、例えば毎日の様に運転者が変わり、上記高さ位置調節が頻繁に行なわれる、レンタカー、社用車、タクシー等の営業車の場合には、板厚増大による剛性向上と耐久性確保とを、上記図１１に示した構造で両立させる事は、高価な金属材料を使用しない限り、難しいと考えられる。

実開平１−１７３０７２号公報 特開平１０−７００３号公報

本発明は上述の様な事情に鑑み、低コストで造る事ができて、電動式パワーステアリング装置から加わるアシスト力に拘らず、がたつきを生じる事がなく、しかも、低コストで優れた耐久性を確保できる構造を実現すべく発明したものである。

本発明のチルト式ステアリング装置は、ステアリングコラムと、ハウジングと、揺動支持装置と、昇降ブラケットと、通孔と、固定ブラケットと、長孔と、杆状部材と、押圧部と、押圧部材と、チルトレバーとを備える。
このうちのステアリングコラムは、後端部にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを挿通している。
又、上記ハウジングは、電動パワーステアリング装置のもので、上記ステアリングコラムの前端部に結合固定されている。
又、上記揺動支持装置は、上記ハウジングを車体に対し揺動可能に支持する為のものである。
又、上記昇降ブラケットは、上記ステアリングコラムの中間部に固設されている。
又、上記通孔は、この昇降ブラケットに横方向に形成されている。
又、上記固定ブラケットは、１対の鉛直板部を備え、これら両鉛直板部により上記昇降ブラケットを左右から挟む状態で、車体に固定される。
又、上記長孔は、上記両鉛直板部の一部で上記通孔に整合する部分に形成されたもので、上下方向に長い。
又、上記杆状部材は、上記長孔と上記通孔とに挿通されている。
又、上記押圧部は、上記杆状部材の一端に設けられている。
又、上記押圧部材は、この杆状部材の他端に係合している。
更に、上記チルトレバーは、上記押圧部材にその基端部を固定し、揺動に伴って上記押圧部材と押圧部との間隔を拡縮させる。

特に、本発明のチルト式ステアリング装置に於いては、上記揺動支持装置は、金属板を曲げ形成して成る揺動支持ブラケットにより上記ハウジングを車体に対し支持する事で構成されている。
そして、この揺動支持ブラケットは、中央部に上記ステアリングシャフトの回転力を伝達する為の部材を挿通する為の第二の通孔を形成した連結板部と、この連結板部の上端縁から前方に折れ曲がった状態で設けられ、車体に対して支持固定される支持板部とを備えている。
又、上記ハウジングと上記揺動支持ブラケットとは、このハウジングの前面下部に前方に突出する状態で設けられた凸部と上記連結板部の下部とを、これらハウジングの前面と連結板部の後側面との間に隙間を介在させた状態で結合している。
更に、上記連結板部の上下方向中間部に、この連結板部の上部と下部とを前後方向に相対変位させようとする力に対する曲げ剛性が他の部分よりも低い、低剛性部が設けられている。

この様な低剛性部は、例えば請求項２に記載した様に、上記連結板部の左右両側縁と上記第二の通孔の内周縁との間部分を前後方向に曲げ形成する事により、それぞれ水平方向に連続する状態で同じ高さ位置に設けられた突条部とする。
或いは、請求項３に記載した様に、上記低剛性部を、上記連結板部の左右両側縁と上記第二の通孔の内周縁とから互いに近付く方向に形成された凹部同士の間で、幅方向が他の部分よりも小さくなった括れ部分とする。
或いは、請求項４に記載した様に、上記低剛性部を、上記連結板部の左右両側縁と上記第二の通孔の内周縁との間部分に設けられた薄肉部とする。
或いは、請求項５に記載した様に、上記低剛性部を、上記連結板部の左右両側縁と上記第二の通孔の内周縁との間部分に設けられた小通孔により実質的な幅方向が他の部分よりも小さくなった部分とする。

上述の様に構成される本発明のチルト式ステアリング装置によれば、低コストで造る事ができて、電動式パワーステアリング装置から加わるアシスト力に拘らず、がたつきを生じる事がなく、しかも、低コストで優れた耐久性を確保できる。
先ず、揺動支持ブラケットの一部に低剛性部を設け、この低剛性部を撓ませる事でステアリングコラムの揺動変位を可能にする構造である為、部品点数及び組立工数を低減して、製造コストを抑えられる。
又、横軸により下部固定ブラケットと揺動ブラケットとを結合した構造の様に、揺動支持部に微小隙間が存在しないので、上記アシスト力に拘らず、がたつきを生じる事はない。
更に、上記低剛性部を設ける、揺動支持ブラケットの連結板部の上下方向中間部は、前述の図１１に示した従来構造の折り曲げ部２２とは異なり、全く曲げ形成していないか、請求項２に記載した構造の様に、仮に曲げ形成していても、その曲げ程度は小さい。この為、上記低剛性部に存在する歪み（残留引っ張り応力）は、ゼロ若しくは僅少であり、ステアリングホイールの高さ位置調節を頻繁に繰り返しても、亀裂等の損傷を発生する事はない。

図１〜６は、本発明の実施の形態を示している。尚、本発明の特徴は、ステアリングコラム３の前端部に固定した、パワーステアリング装置用のハウジング１６を、車体に対して揺動変位を可能に支持する揺動支持装置２３部分の構造にある。上記ステアリングコラム３の中間部を、車体に支持固定する上部固定ブラケット７ａに対し、上下方向の位置調節可能に支持する部分の構造を含め、上記揺動支持装置２３部分以外の部分の構造及び作用に就いては、前述の特許文献１、２に記載された構造を含め、従来から広く知られている構造と同様である。就いては、従来構造と同様の部分に関しては、図示並びに説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

上記揺動支持装置２３は、炭素鋼板、ステンレス鋼板等の、必要とする剛性を有する金属板を曲げ形成して成る揺動支持ブラケット２４により、上記ハウジング１６を車体に対し支持する様に構成されている。この揺動支持ブラケット２４は、上下方向に存在する連結板部２５と、この連結板部２５の上端縁から前方に向けほぼ直角に折れ曲がった支持板部２６とを、折り曲げ部２７により連続させて成る。自動車への組付け状態では、この支持板部２６を車体に対し、ボルト等により固定する。又、上記折り曲げ部２７の中央部には補強ビード２８を、左右両端縁部には折り曲げ縁２９、２９を、それぞれ形成して、上記折り曲げ部２７の曲げ剛性を高くしている。従って、上記ステアリングコラム３を揺動変位させる際にも、上記折り曲げ部２７の折れ曲がり角度が変化する事はない。

一方、上記連結板部２５の中央部には、上記ステアリングコラム３内に回転自在に支持したステアリングシャフト２の回転力を伝達する為の部材、例えば、前記パワーステアリング装置の出力軸を挿通する為の、第二の通孔３０を形成している。そして、上記連結板部２５の左右両側の下端部を、上記ハウジング１６の前面に対し、結合固定している。この為に本例の場合には、このハウジング１６の前面の３個所位置に揺動支持板１７ａの３個所位置部分を、ボルト３１ａ、３１ｂにより固定している。更に、この揺動支持板１７ａの左右両側の下端部に上記連結板部２５の左右両側の下端部を、下側２本のボルト３１ａ、３１ａにより固定している。

この状態で、上記連結板部２５の中間部乃至上端部の後側面と上記揺動支持板１７ａの前側面との間に、隙間３２を介在させている。この隙間３２を設ける為に、本例の場合には、上記揺動支持板１７ａの前面のうちの左右両側下端部に、前方に向け突出した凸部３３を設けている。そして、上記連結板部２５の後側面の左右両側の下端部をこの凸部３３の頂部に突き当てた状態で、この連結板部２５を上記揺動支持板１７ａと共に上記ハウジング１６に、上記両ボルト３１ａ、３１ａにより結合固定している。

上述の様にして、上記ハウジング１６の前側に結合固定した、上記連結板部２５の上下方向中間部で、この連結板部２５の左右両側縁と上記第二の通孔３０との間部分（図１〜２の斜格子部分）に、低剛性部３４、３４を設けている。これら両低剛性部３４、３４は、互いに同じ高さ位置に、それぞれ水平方向に設けており、上記連結板部２５のうちで、これら両低剛性部３４、３４を挟んで存在する上部と下部とを前後方向に相対変位させようとする力に対する曲げ剛性が、他の部分（斜格子から外れた部分）よりも低い。

この様な低剛性部３４、３４としては、例えば図３〜６に示す様な構造を採用可能である。
先ず、図３に示した構造は、請求項２に対応するもので、上記連結板部２５の左右両側縁と上記第二の通孔３０の内周縁との間部分（図１〜２の斜格子部分）を前後方向に曲げ形成する事により３５、３５を形成したものである。
又、図４に示した構造は、請求項３に対応するもので、上記連結板部２５の左右両側縁と上記第二の通孔３０の内周縁とに、それぞれ円弧形の凹部３６、３６を、互いに近付く方向に形成している。そして、これら各凹部３６、３６同士の間で、幅方向が他の部分よりも小さくなった括れ部分３７、３７（図４の斜格子部分）を、上記低剛性部３４、３４としている。
又、図５に示した構造は、請求項４に対応するもので、上記連結板部２５の左右両側縁と上記第二の通孔３０の内周縁との間部分に面押し加工を施して、当該部分に薄肉部３８、３８を形成し、これら両薄肉部３８、３８を、上記低剛性部３４、３４としている。
更に、図６に示した構造は、請求項５に対応するもので、上記連結板部２５の左右両側縁と上記第二の通孔３０の内周縁との間部分に小通孔３９、３９を形成する事で、当該部分の幅寸法を実質的に他の部分よりも小さくし、上記低剛性部３４、３４としている。

上述の様に構成する本例のチルト式ステアリング装置により、ステアリングホイール１（図７参照）の高さ位置を調節する際には、前記揺動支持ブラケット２４のうちの上記低剛性部３４、３４を弾性変形させつつ、上記ステアリングコラム３の揺動変位を許容する。上記高さ調節に必要となる揺動角度は小さいので、上記連結板部２５の後側面と前記揺動支持板１７ａの前側面とが干渉しない（前記隙間３２が消失しない）範囲で、十分に上記揺動変位を許容できる。

上述の様に構成され作用する本例のチルト式ステアリング装置によれば、前述した理由により、低コストで造る事ができて、電動式パワーステアリング装置から加わるアシスト力に拘らず、がたつきを生じる事がなく、しかも、低コストで優れた耐久性を確保できる。
尚、電動式パワーステアリング装置の作動時に、電動モータ１８からステアリングシャフト２に加えられるアシスト力に伴う反力は、図２の時計方向又は反時計方向に加わる。この方向と、上記両低剛性部３４、３４の剛性が低い方向とは異なるので、上記反力に基づいて、前記揺動支持装置２３部分で振動や異音が発生する事はない。

本発明の実施の形態の１例を示す側面図。 図１の左方から見た図。 低剛性部の第１例を示す為、揺動支持ブラケットを取り出して、（Ａ）は図２と同方向から、（Ｂ）は図１と同方向から、それぞれ見た図。 同第２例を示す、図３と同様の図。 同第３例を示す、図３と同様の図。 同第４例を示す、図３と同様の図。 従来構造の第１例を示す略側面図。 図７の拡大Ａ−Ａ断面図。 先に考えた構造の１例を示す側面図。 図９の左方から見た図。 従来構造の第２例を示す要部側面図。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２、２ａ ステアリングシャフト
３ ステアリングコラム
４、４ａ 横軸
５、５ａ 下部固定ブラケット
６ 揺動ブラケット
７、７ａ 上部固定ブラケット
８ 鉛直板部
９ 長孔
１０ 昇降ブラケット
１１ 通孔
１２ チルトボルト
１３ 頭部
１４ チルトナット
１５ チルトレバー
１６ ハウジング
１７、１７ａ 揺動支持板
１８ 電動モータ
１９ 下部支持ブラケット
２０ 垂下板部
２１ 取付板部
２２ 折り曲げ部
２３ 揺動支持装置
２４ 揺動支持ブラケット
２５ 連結板部
２６ 支持板部
２７ 折り曲げ部
２８ 補強ビード
２９ 折り曲げ縁
３０ 第二の通孔
３１ａ、３１ｂ ボルト
３２ 隙間
３３ 凸部
３４ 低剛性部
３５ 突条部
３６ 凹部
３７ 括れ部分
３８ 薄肉部
３９ 小通孔

Claims (5)

1. 後端部にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを挿通したステアリングコラムと、このステアリングコラムの前端部に結合固定された、電動式パワーステアリング装置のハウジングと、このハウジングを車体に対し揺動可能に支持する為の揺動支持装置と、上記ステアリングコラムの中間部に固設された昇降ブラケットと、この昇降ブラケットに横方向に形成された通孔と、１対の鉛直板部を備え、これら両鉛直板部により上記昇降ブラケットを左右から挟む状態で車体に固定される固定ブラケットと、上記両鉛直板部の一部で上記通孔に整合する部分に形成された、上下方向に長い長孔と、この長孔と上記通孔とに挿通された杆状部材と、この杆状部材の一端に設けられた押圧部と、この杆状部材の他端に係合した押圧部材と、この押圧部材にその基端部を固定し、揺動に伴ってこの押圧部材と押圧部との間隔を拡縮させるチルトレバーとを備えたチルト式ステアリング装置に於いて、上記揺動支持装置は、金属板を曲げ形成して成る揺動支持ブラケットにより上記ハウジングを車体に対し支持する事で構成されたものであり、この揺動支持ブラケットは、中央部に上記ステアリングシャフトの回転力を伝達する為の部材を挿通する為の第二の通孔を形成した連結板部と、この連結板部の上端縁から前方に折れ曲がった状態で設けられ、車体に対して支持固定される支持板部とを備えたものであり、上記ハウジングと上記揺動支持ブラケットとは、このハウジングの前面下部に前方に突出する状態で設けられた凸部と上記連結板部の下部とを、これらハウジングの前面と連結板部の後側面との間に隙間を介在させた状態で結合しており、上記連結板部の上下方向中間部に、この連結板部の上部と下部とを前後方向に相対変位させようとする力に対する曲げ剛性が他の部分よりも低い、低剛性部が設けられている事を特徴とするチルト式ステアリング装置。
2. 低剛性部が、連結板部の左右両側縁と第二の通孔の内周縁との間部分を前後方向に曲げ形成する事により、それぞれ水平方向に連続する状態で同じ高さ位置に設けられた突条部である、請求項１に記載したチルト式ステアリング装置。
3. 低剛性部が、連結板部の左右両側縁と第二の通孔の内周縁とから互いに近付く方向に形成された凹部同士の間で、幅方向が他の部分よりも小さくなった括れ部分である、請求項１に記載したチルト式ステアリング装置。
4. 低剛性部が、連結板部の左右両側縁と第二の通孔の内周縁との間部分に設けられた薄肉部である、請求項１に記載したチルト式ステアリング装置。
5. 低剛性部が、連結板部の左右両側縁と第二の通孔の内周縁との間部分に設けられた小通孔により実質的な幅方向が他の部分よりも小さくなった部分である、請求項１に記載したチルト式ステアリング装置。

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