JP2013043509A - 位置調整式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テレスコロックの達成に際してのガタ音や振動を抑制できる位置調整式ステアリング装置を提供する。
【解決手段】操作レバーの操作に伴って、締め付け軸３５及びスリーブ２１が回転し、スリーブ２１の外周の押圧部２２が、アウターチューブ１１の挿通孔１１ａを挿通してインナーチューブ１２の外周に押圧される。インナーチューブ１２から押圧部２２を介して反力を受けたスリーブ２１は、凸状部４０で締め付け軸３５の外周３５ａに接触し、両者の接触面積が少ないので摩擦抵抗が小さい。テレスコロックの達成に際してインナーチューブ１２が微小回転するときに、スリーブ２１がスムーズに追従移動する。
【選択図】図３

Description

本発明は位置調整式ステアリング装置に関する。

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を筒状のステアリングコラムの軸方向に沿って位置調整する、いわゆるテレスコピック機能を備えた位置調整式ステアリング装置が提案されている。
通例、操作レバーによって締め付け機構を操作することにより、固定ブラケットの一対の側板間に、可動ブラケットの一対の側板を挟持して、いわゆるテレスコロックを達成している。可動ブラケットは、ステアリングコラムのアッパーチューブと同伴移動するようにアッパーチューブに固定されている。

一方、ステアリングコラムを構成するアッパーチューブ（アウターチューブ）とロアチューブ（インナーチューブ）とは、テレスコピック調整時に、軸方向に相対摺動させる必要があることから、両チューブの間には、径方向に関して若干量のクリアランスが設けられている。このため、テレスコロックを達成したにも拘らず、両チューブ間に径方向のがたつきが生ずるおそれがある。

そこで、特許文献１では、下記の構造が採用されている。すなわち、両ブラケットの側板を貫通し、操作レバーの回転操作に伴って回転する締め付け軸の外周に、スリーブが同伴回転可能に嵌合している。そして、操作レバーの回転操作に伴って、テレスコロックのために締め付け軸が回転するときに、その締め付け軸の回転に追従して回転するスリーブの外周に設けられたカム状突起が、アウターチューブの挿通孔を通してインナーチューブを押圧することにより、インナーチューブをアウターチューブに径方向に押し付けて、両チューブ間のがたつきを防止している。

特開２００７−１３７１８０号公報

しかしながら、ロアーチューブ（インナーチューブ）は、車体への取付の関係上、テレスコロックの達成に際して、周方向に僅かに回転する場合がある。この場合、その外周の突起がロアーチューブ（インナーチューブ）の外周に押し当てられているスリーブは、ロアーチューブからの力によって、締め付け軸の軸方向に移動しようとする。
しかしながら、締め付け軸とスリーブとの摩擦抵抗が比較的高いため、スリーブは、直ぐには移動できず、ロアーチューブからの力が前記摩擦抵抗を上回ったときに、スリーブが、勢いをつけて締め付け軸の軸方向に移動する。この移動のときにガタ音が生じており、また、ガタ音が生じるときに、ステアリングホイールを介して運転者に振動が伝わり、運転者が違和感を覚えるおそれがある。

本発明の目的は、テレスコロックの達成に際してのガタ音や振動を抑制することができる位置調整式ステアリング装置を提供することである。

前記目的を達成するため、請求項１の発明は、テレスコピック調整のために軸方向（Ｘ１）に相対摺動可能に嵌合され、操舵軸（４）を回転可能に支持するアウターチューブ（１１）およびインナーチューブ（１２）と、一対の側板（２６，２７）を有し車体（１４）に固定された固定ブラケット（１９）と、一対の側板（２３，２４）を有しアウターチューブに固定された可動ブラケット（１８）と、両ブラケットの側板を貫通し操作レバー（２０）の回転操作に伴って回転する締め付け軸（３５；３５Ｐ）を含み、前記操作レバーの回転操作に伴って前記締め付け軸によって両ブラケットの側板を締め付けてテレスコロックを達成する締め付け機構（１７）と、前記締め付け軸の外周（３５ａ）に同伴回転可能に且つ前記締め付け軸の軸方向（Ｙ１）に移動可能に嵌合されたスリーブ（２１；２１Ｐ）と、を備え、前記スリーブは、外周（２１ｂ）と、前記外周に設けられ、前記操作レバーの回転操作に伴って前記アウターチューブに設けられた挿通孔（１１ａ）を通して前記インナーチューブの外周（１２ａ）を押圧する押圧部（２２）と、を含み、前記締め付け軸の外周および前記スリーブの内周の少なくとも一方は、凸状部（４０；４０Ｐ）を含む位置調整式ステアリング装置（１；１Ｐ）を提供する。

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２のように、前記凸状部の少なくとも一部、前記押圧部に対して前記締め付け軸の径方向（Ｒ１）に対向する位置に配置されていてもよい。

請求項１の発明によれば、テレスコロックの達成に際して、インナーチューブから押圧部を介して反力を受けたスリーブの内周と、締め付け軸の外周とは、概ね、凸状部で接触するので、締め付け軸とスリーブとの接触面積を少なくして、締め付け軸とスリーブとの摩擦抵抗を低減することができる。したがって、車両側への取付上の問題でテレスコロックの達成に際してアウターチューブに対してロアーチューブが微小回転する（両チューブ間によじれを生ずる）ときに、スリーブが、ロアーチューブの回転にスムーズに追従し、勢いをつけることなく緩やかに締め付け軸の軸方向に移動する。したがって、従来のように、ロアーチューブの回転に遅れてスリーブが勢い良く移動するときに生じていたガタ音や、ガタ音が生ずるときに操舵部材を介して運転者に伝わっていた振動を抑制することができる。

請求項２の発明によれば、凸状部の一部または全部が押圧部に対して締め付け軸の径方向に対向する位置に配置されているので、テレスコロックの達成に際してアウターチューブに対してロアーチューブが微小回転するときに、スリーブが、締め付け軸に対して傾斜するようにして締め付け軸の軸方向に移動する。したがって、スリーブが、ロアーチューブの回転に、一層スムーズに追従して移動するので、前記のガタ音やガタ音発生時に運転者が感ずる振動を一層抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る位置調整式ステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 図１におけるII−II線に沿う位置調整式ステアリング装置の図解的な断面図である。 位置調整式ステアリング装置の要部の図解的な断面図であり、テレスコロックの達成に際して、インナーチューブの微小回転にスリーブが追従して移動した状態を示している。 本発明の別の実施形態の位置調整式ステアリング装置の要部の断面図である。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る位置調整式ステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、位置調整式ステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２と、操舵部材２の操舵に連動して転舵輪（図示せず）を転舵するステアリング機構３とを備えている。ステアリング機構３としては、例えばラックアンドピニオン機構が用いられている。

操舵部材２とステアリング機構３とは、ステアリングシャフト４（操舵軸）および中間軸５等を介して機械的に連結されている。操舵部材２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５等を介してステアリング機構３に伝達されるようになっている。また、ステアリング機構３に伝達された回転は、図示しないラック軸の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪が転舵される。

ステアリングシャフト４は、例えばスプライン嵌合やセレーション嵌合によって相対摺動可能に嵌合された筒状のアッパーシャフト６およびロアーシャフト７を有している。操舵部材２は、アッパーシャフト６の一端に連結されている。また、ステアリングシャフト４は、その軸方向Ｘ１に伸縮可能である。ステアリングシャフト４は、筒状のステアリングコラム８内に挿通されており、複数の軸受９，１０を介してステアリングコラム８によって回転可能に支持されている。

ステアリングコラム８は、アッパーチューブとしてのアウターチューブ１１と、ロアーチューブとしてのインナーチューブ１２とを有している。両チューブ１１，１２は、軸方向に相対摺動可能に嵌合されている。これにより、ステアリングコラム８は、その軸方向に伸縮可能となり、後述するテレスコピック調整が可能となっている。
アウターチューブ１１は、軸受９を介してアッパーシャフト６を回転可能に支持している。また、アウターチューブ１１は、軸受９を介してステアリングシャフト４の軸方向Ｘ１に同行移動可能にアッパーシャフト６に連結されている。

また、インナーチューブ１２の外周には、ロアーコラムブラケット１３が固定されている。ロアーコラムブラケット１３は、車体１４に固定されたロアー固定ブラケット１５に、チルト中心軸１６を介して回動可能に支持されている。ステアリングコラム８およびステアリングシャフト４は、チルト中心軸１６の回りに回動可能である。
チルト中心軸１６の回りに、ステアリングシャフト４およびステアリングコラム８を回動させることで、操舵部材２の高さを調整できるようになっている（いわゆるチルト調整）。また、ステアリングシャフト４およびステアリングコラム８を軸方向Ｘ１に伸縮させることで、操舵部材２の高さを調整できるようになっている（いわゆるテレスコピック調整）。

位置調整式ステアリング装置１は、高さ調整された操舵部材２の位置を固定するべくチルトロックおよびテレスコロックを達成するための締め付け機構１７を備えている。具体的には、アウターチューブ１１には、可動ブラケットとしてのアッパーコラムブラケット１８が固定されている。アッパーコラムブラケット１８が、車体１４に固定された固定ブラケットとしてのアッパー固定ブラケット１９に、締め付け機構１７によって連結されることで、チルトロックおよびテレスコロックが達成される。その結果、ステアリングコラム８の位置が車体１４に対して固定されて操舵部材２の位置が固定されるようになっている。

また、締め付け機構１７は、テレスコロックされた両チューブ１１，１２間のガタつきを抑制する機能を有している。具体的には、締め付け機構１７は、操作レバー２０の回転操作に伴って回転するスリーブ２１と、スリーブ２１の外周に同伴回転可能に設けられた、カム状突起からなる押圧部２２とを備えている。操作レバー２０の操作によってスリーブ２１が回転することで、押圧部２２がインナーチューブ１２を押し上げる。これにより、インナーチューブ１２がアウターチューブ１１に径方向に押し付けられて、アウターチューブ１１に対するインナーチューブ１２の径方向のガタつきが抑制されるようになっている。

図２は、図１におけるII−II線に沿う位置調整式ステアリング装置１の図解的な断面図である。図２を参照して、可動ブラケットとしてのアッパーコラムブラケット１８は、コラム側ブラケット１７は、上向きに開放する溝形の部材であり、左右対称に形成されている。すなわち、アッパーコラムブラケット１８は、それぞれの一端がアウターチューブ１１の外周に固定された一対の側板２３，２４と、一対の側板２３，２４の他端間を連結した連結板２５とを備えている。

アッパー固定ブラケット１９は、下向きに開放する全体として溝形の部材であり、左右対称に形成されている。すなわち、アッパー固定ブラケット１９は、左右方向に相対向する一対の側板２６，２７と、一対の側板２６，２７の上端同士を連結する連結板２８と、この連結板２８の上面に固定され概ね上記左右方向に延びる板状の取付ステー２９とを含む。

ステアリングシャフト４、ステアリングコラム８およびアッパーコラムブラケット１９は、図２において、アッパー固定ブラケット１９の一対の側板２６，２７の間に配置されている。また、アッパー固定ブラケット１９は、取付ステー２９に連結された一対の取付体３０を介して車体１４に固定されている。
各取付体３０と取付ステー２９とは、それぞれ取付ステー２９を上下方向に貫通する破断可能な合成樹脂製のピン３１によって連結されており、各取付体３０は、固定ボルト３２によって車体１４に固定されている。

アッパー固定ブラケット１９の各側板２６，２７の内側面に、アッパーコラムブラケット１８の対応する側板２３，２４の外側面が沿わされている。アッパーコラムブラケット１８の一対の側板２３，２４には、紙面と直交する方向（軸方向Ｘ１に相当）に延びる、テレスコ用の横長孔３３が形成されている。アッパー固定ブラケット１９の一対の側板２６，２７には、チルト用の縦長孔３４が形成されている。

締め付け機構１７は、アッパー固定ブラケット１９の側板２６，２７の横長孔３３およびアッパーコラムブラケット１８の側板２３，２４の縦長孔３４に挿通された締め付け軸３５と、締め付け軸３５の一端部に形成されたねじ部に螺合するナット３６と、締め付け軸３５の他端部近傍の外周に嵌合された環状のカム３７および環状のカムフォロワ３８とを備えている。

スリーブ２１は、第１端部２１１と、第２端部２１２と、第１端部２１１と第２端部２１２との間に配置された中間部２１３とを備えている。スリーブ２１の内周２１ａには、締め付け軸３５の軸方向の中間部に設けられたスプライン３９と係合するスプライン（図示せず）が設けられている。スリーブ２１および締め付け軸３５はスプライン結合されているので、両者は一体回転する。また、スリーブ２１の全長が、アッパーコラムブラケット１８の側板２３，２４間の間隔よりも若干短くされているので、スリーブ２１は締め付け軸３５の軸方向に移動可能である。

スリーブ２１の第１端部２１１および第２端部２１２は、それぞれ先端側にいくほど径が大きくなるように漸次拡径されている。また、スリーブ２１の中間部２１３の内周２１ａは、その内径が軸方向の中央部にいくにしたがって漸次小さくなるように、縮径されており、これにより、スリーブ２１の内周２１ａに凸状部４０が形成されている。スリーブ２１の中間部２１３の外周は円筒面に形成されており、スリーブ２１の中間部２１３では、スリーブ２１の肉厚が軸方向の中央部に向かうにしたがって漸次厚くされている。

スリーブ２１の外周２１ｂには、前述したようにカム状突起からなる押圧部２２が設けられている。スリーブ２１の内周２１ａの凸状部４０の少なくとも一部（図３の例では凸状部４０の一部）が、押圧部２２に対して、スリーブ２１の径方向（締め付け軸３５の径方向）に対向する位置に配置されている。押圧部２２は、スリーブ２１の回転に伴って、アウターチューブ１１に設けられた挿通孔１１ａを挿通して、インナーチューブ１２の外周１２ａを押圧可能である。

カム３７およびカムフォロワ３８は互いの接触面にカム突起を形成している。カムおよびカムフォロワ３８の相対回転に伴って、カム３７が、カムフォロワ３８を軸方向に移動させて、カムフォロワ３８をアッパー固定ブラケット１９の一方の側板２６に押圧する機能を果たす。
締め付け軸３５の他端部には頭部３５１が設けられている。締め付け軸３５の頭部３５１およびカム３７は、操作レバー２０に一体回転可能に連結されている。

カムフォロワ３８は、第１部分３８２と第２部分３８２とを有している。カムフォロワ３８の第１部分３８１は、アッパー固定ブラケット１９の一方の側板２６の外側面に沿わされている。カムフォロワ３８の第２部分３８２は、アッパー固定ブラケット１９の一方の側板２６の縦長孔３４およびアッパーコラムブラケット１８の一方の側板２３の横長孔３３に、各長孔３４，３３の延びる方向に沿って移動可能に嵌合されている。また、第２部分３８２は、側板２６の縦長孔３４に嵌合する部分に二面幅等を形成することで、縦長孔３４によって、その回転が規制されている。

締め付け軸３５の一端部に螺合されたナット３６とアッパー固定ブラケット１９の他方の側板２７との間には、第１介在部材４１と第２介在部材４２とが介在している。第１介在部材４１は、第１部分４１１と第２部分４２２とを有している。第２介在部材４１の第１部分４１１は、アッパー固定ブラケット１９の他方の側板２７の外側面に沿わされている。第１介在部材４１の第２部分４１２は、アッパー固定ブラケット１９の他方の側板２７の縦長孔３４およびアッパーコラムブラケット１８の他方の側板２４の横長孔３３に、各長孔３４，３３の延びる方向に沿って移動可能に嵌合されている。また、第２部分４１２は、側板２７の縦長孔３４に嵌合する部分に二面幅等を形成することで、縦長孔３４によって、その回転が規制されている。

第２介在部材４２は、第１介在部材４１の第１部分４１１とナット３６との間に介在するスラストワッシャ４３と、スラストワッシャ４１と第１介在部材４１の第１部分４１１との間に介在するスラスト用の針状ころ軸受４４とを備えている。針状ころ軸受４４を含む第２介在部材４２の働きで、ナット３６が締め付け軸３５とともにスムーズに回転できるようになっている。

操作レバー２０の回転に伴って、カム３７がカムフォロワ３８に対して回転することにより、カムフォロワ３８が締め付け軸３５の軸方向に移動される。移動したカムフォロワ３８と第１介在部材４１との間で、アッパー固定ブラケット１９の一対の側板２６，２７が挟持されて締め付けられるので、アッパー固定ブラケット１９の各側板２６，２７が、アッパーコラムブラケット１８の対応する側板２３，２４に圧接されて、チルトロックおよびテレスコロックが達成される。

本実施形態によれば、テレスコロックのための操作レバー２０の回転操作に伴って、スリーブ２１が回転することにより、押圧部２２が、アウターチューブ１１の挿通孔１１ａを挿通してインナーチューブ１２の外周１２ａに押圧される。これにより、インナーチューブ１２がアウターチューブ１１に径方向に押し付けられ、インナーチューブ１２の径方向のガタつきが抑制される。

一方、操作レバー２０が回転操作されるテレスコロックの達成に際して、インナーチューブ１２から押圧部２２を介して反力を受けたスリーブ２１の内周２１ａと、締め付け軸３５の外周３５ａとは、概ね、凸状部４０で接触するので、締め付け軸３５とスリーブ２１との接触面積を少なくして、締め付け軸３５とスリーブ２１との摩擦抵抗を低減することができる。

したがって、車両側への取付上の問題でテレスコロックの達成に際してアウターチューブ１１に対してインナーチューブ１２が微小回転（図３に白抜き矢符で示す）するときに、スリーブ２１が、インナーチューブ１２の回転にスムーズに追従し、勢いをつけることなく緩やかに締め付け軸３５の軸方向Ｙ１に移動する。したがって、従来のようにインナーチューブの回転に遅れてスリーブが勢い良く移動するときに生じていたガタ音や、そのガタ音が生ずるときに操舵部材を介して運転者に伝わっていた振動を抑制することができる。

特に、凸状部４０の少なくとも一部が押圧部２２に対して締め付け軸３５の径方向Ｒ１に対向する位置に配置されているので、テレスコロックの達成に際してアウターチューブ１１に対してロアーチューブ１２が微小回転するときに、スリーブ２１が、締め付け軸３５に対して傾斜するようにして締め付け軸３５の軸方向Ｙ１に移動する。したがって、スリーブ２１が、インナーチューブ１２の回転に、よりスムーズに追従して移動するので、前記のガタ音やガタ音発生時に運転者が感ずる振動を一層抑制することができる。

図３の実施形態では、スリーブ２１の内周２１ａに凸状部４０を設けたが、これに代えて、図４に示す位置調整式ステアリング装置１Ｐのように、締め付け軸３５Ｐの外周３５ａに凸状部４０Ｐを設けるようにしてもよい。凸状部４０Ｐの少なくとも一部（図４の例では、凸状部４０Ｐの全部）が、押圧部２２に対して、スリーブ２１Ｐの径方向（締め付け軸３５Ｐの径方向Ｒ１）に対向する位置に配置されている。

凸状部４０Ｐは、階段状に拡径されているが、凸状部４０Ｐの両肩部には、例えばＲ状の面取り４５が施されている。これにより、凸状部４０Ｐがスリーブ２１Ｐの内周に対して、エッジ当たりせず、スリーブ２１Ｐのスムーズな移動や傾斜を阻害しないようになっている。
一方、スリーブ２１Ｐの中間部２１３は円筒状に形成されている。スリーブ２１Ｐの第１端部２１１は、先端に向かうにしたがって次第に拡径されている。スリーブ２１Ｐの第２端部２１２は、その外周が円筒状であるとともに、その内周が円筒状に拡径されることにより、第２端部２１２が薄肉に形成されている。本実施形態の構成要素において、図３の実施形態と同じ構成要素には、図３の実施形態と同じ参照符号を付してある。

本実施形態においても、テレスコロックの達成に際して、インナーチューブ１２から押圧部２２を介して反力を受けたスリーブ２１Ｐの内周２１ａと、締め付け軸３５Ｐの外周３５ａとは、概ね、凸状部４０Ｐで接触するので、締め付け軸３５Ｐとスリーブ２１Ｐとの接触面積を少なくして、締め付け軸３５Ｐとスリーブ２１Ｐとの摩擦抵抗を低減することができる。

したがって、テレスコロックの達成に際してアウターチューブ１１に対してインナーチューブ１２が微小回転するときに、スリーブ２１Ｐが、インナーチューブ１２の回転にスムーズに追従し、勢いをつけることなく緩やかに締め付け軸３５の軸方向Ｙ１に移動する。したがって、テレスコロックの達成に際して、従来生じていたガタ音や、ガタ音が生ずるときに操舵部材を介して運転者に伝わっていた振動を抑制することができる。

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図２の実施形態においてスリーブ２１の内周に設けられる凸状部４０が、階段状に拡径され、その肩部にＲ状の面取りが施されていてもよい。また、図４の実施形態において、締め付け軸３５Ｐの外周に設けられる凸状部４０Ｐが、軸方向の中央部に向かうにしたがって漸次拡径されていてもよい。

また、各実施形態における押圧部２２，２２Ｐは、軸方向Ｙ１に離隔して複数設けられていてもよい。また、押圧部２２，２２Ｐは、側板２３，２４間の中央位置から離れた位置に配置されていてもよい。その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１，１Ｐ…位置調整式ステアリング装置、２…操舵部材、３…ステアリング機構、４…ステアリングシャフト（操舵軸）、６…アッパーシャフト、７…ロアーシャフト、８…ステアリングコラム、１１…アウターチューブ、１１ａ…挿通孔、１２…インナーチューブ、１２ａ…外周、１４…車体、１７…締め付け機構、１８…アッパー固定ブラケット（固定ブラケット）１９…アッパーコラムブラケット（可動ブラケット）、２０…操作レバー、２１；２１Ｐ…スリーブ、２１ａ…内周、２１ｂ…外周、２２…押圧部、２３，２４…（可動ブラケットの）側板、２６，２７…（固定ブラケットの）側板、３５；３５Ｐ…締め付け軸、３５ａ…外周、３６…ナット、３７…カム、３８…カムフォロワ、３９…スプライン、４０；４０Ａ…凸状部、４１…第１介在部材、Ｘ１…（操舵軸の）軸方向、Ｙ１…（締め付け軸の）軸方向、Ｒ１…径方向

Claims (2)

1. テレスコピック調整のために軸方向に相対摺動可能に嵌合され、操舵軸を回転可能に支持するアウターチューブおよびインナーチューブと、
   一対の側板を有し車体に固定された固定ブラケットと、
   一対の側板を有しアウターチューブに固定された可動ブラケットと、
   両ブラケットの側板を貫通し操作レバーの回転操作に伴って回転する締め付け軸を含み、前記操作レバーの回転操作に伴って前記締め付け軸によって両ブラケットの側板を締め付けてテレスコロックを達成する締め付け機構と、
   前記締め付け軸の外周に同伴回転可能に且つ前記締め付け軸の軸方向に移動可能に嵌合されたスリーブと、を備え、
   前記スリーブは、外周と、前記外周に設けられ、前記操作レバーの回転操作に伴って前記アウターチューブに設けられた挿通孔を通して前記インナーチューブの外周を押圧する押圧部と、を含み、
   前記締め付け軸の外周および前記スリーブの内周の少なくとも一方は、凸状部を含む位置調整式ステアリング装置。
2. 請求項１において、前記凸状部の少なくとも一部が、前記押圧部に対して前記締め付け軸の径方向に対向する位置に配置されている調整式ステアリング装置。

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