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JP4582374B2 - チルトステアリング装置 - Google Patents

チルトステアリング装置 Download PDF

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JP4582374B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリングホイールを、例えば、所望の高さにチルト調節するチルトステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
チルトステアリング装置では、例えば、ステアリングホイールを上端に連結されたステアリングシャフトが、ステアリングコラムに回転自在に支持されている。このステアリングコラムは、車体の左右方向に延びるチルト中心軸の回りに回動可能に車体に取り付けられている。チルト中心軸の回りのステアリングコラムの傾き角度を変化させることにより、ステアリングホイールの高さを調節できるようにされている。
【0003】
チルトステアリング装置では、ドライバは、操作し易いようにその体格や姿勢に合わせて、ステアリングホイールの高さを自在に調節できる。その一方で、ステアリングホイールの高さが不適切なものとならないように、調節可能な高さは、所定の調節範囲内に規制されている。このために、調節範囲の限界に対応して、一対の金属製部材が互いに当接するように設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チルト調節時に、一対の金属製部材が互いに直接ぶつかると、不快な金属音が発生することがある。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、チルト調節時に調節範囲の限界での不快な金属音の発生を防止できるチルトステアリング装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項1に記載の発明は、車体に固定される固定ブラケットと、ステアリングコラムに固定されるチルトブラケットと、何れか一方のブラケットの側板に形成される縦長溝と、この縦長溝に挿通されて両ブラケットを連結する連結軸とを備え、チルト調節時に縦長溝と連結軸とが相対移動するチルトステアリング装置において、上記縦長溝はチルト調節域とこれを超える超過域とを含み、縦長溝のチルト調節域と超過域との境界部分に挿通されて、縦長溝に所定の保持力で保持される緩衝軸をさらに備え、緩衝軸は、通常時には他方のブラケットと当接することによりチルト調節域を規制し、車両の衝突時には他方のブラケットとともに縦長溝の超過域を相対移動し、この際、緩衝軸と縦長溝の超過域の周縁部との摩擦により衝撃エネルギが吸収され、緩衝軸および他方のブラケットの少なくとも一方には、他方と当接する弾性部材が設けられたことを特徴とするチルトステアリング装置を提供する
【0009】
この発明によれば、例えば、チルト調節範囲の限界では、緩衝軸の弾性部材と、他方のブラケットとが当接する。または、他方のブラケットの弾性部材と、緩衝軸とが当接する。または、緩衝軸の弾性部材と、他方のブラケットの弾性部材とが当接する。このようにチルト調節時に、その限界で部材同士がぶつかるときの不快な金属音の発生を、弾性部材の緩衝作用により防止できる。
また、弾性部材を支持する部材として、衝撃吸収用に必要な部材である緩衝軸やステアリングコラムのチルト調節に必要なもともとあるブラケット等を利用できるので、構造を簡素化できる。
【0010】
また、弾性部材を、緩衝軸と他方のブラケットとの少なくとも一方に設けることにより、通常、空きスペースとなるブラケットの内部に配置できるので、比較的に大きな弾性部材を用いて、弾性部材の緩衝作用を高めることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1において、上記車両の衝突時に、上記緩衝軸が縦長溝の超過域を相対移動する際に、緩衝軸および縦長溝の周縁部の変形により衝撃エネルギが吸収されることを特徴とするチルトステアリング装置を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態のチルトステアリング装置を説明する。
図1は、本発明の一実施形態のチルトステアリング装置の主要部の正面図である。図2は、図1に示すチルトステアリング装置の一部断面図である。
本チルトステアリング装置1は、ステアリングホイール(図示せず)を一端3に取り付けられたステアリングシャフト2と、このステアリングシャフト2を回転自在に支持するステアリングコラム4と、このステアリングコラム4を揺動可能に支持するチルト中心軸5とを有している。ステアリングシャフト2の他端は、特に図示していないが、ユニバーサルジョイント、ピニオン、ラック軸等を介して車輪につながっている。ステアリングシャフト2は、車体の前後方向に延びて、ステアリングホイールのある一端3が他端(図示せず)よりも上方になるように配置されている。また、チルト中心軸5は、車体の左右方向に延びて配置される。ステアリングコラム4をチルト中心軸5の回りに傾けるチルト調節により、ステアリングホイールの高さ方向の位置を調節することができる。
【0012】
また、本チルトステアリング装置1は、車体6(一部のみ図示)に固定される固定ブラケット7と、ステアリングコラム4に固定されるチルトブラケット8と、固定ブラケット7の側板21に形成される縦長溝24と、この縦長溝24に挿通されて両ブラケット7,8を連結する連結軸9とを有し、チルト調節時に縦長溝24と連結軸9とが相対移動するようにされている。
ステアリングコラム4は筒形状に形成され、内部を挿通するステアリングシャフト2を軸受(図示せず)を介して支持している。ステアリングコラム4の軸線SLの延びる方向(以下「軸方向」という。)の中間部にチルトブラケット8が取り付けられている。チルトブラケット8とステアリングコラム4とは、チルト調節時や、車両の衝突に伴う衝撃作用時には、一体になって移動可能に接続されている。
【0013】
チルトブラケット8は、軸方向から見たときに、断面略コの字形状に形成されている。チルトブラケット8は、互いに対向する一対の側板31と、各側板31の一端同士を連結する連結板32とを有している。各側板31の他端がステアリングコラム4に、例えば、溶接等により固定されている。各側板31には、第1および第2の横長孔34,35が形成されている。これらの横長孔34,35は、ステアリングコラム4を軸方向に位置調節するテレスコピック調節用のものであり、軸方向に延びている。一対の側板31の第1の横長孔34同士、および一対の側板31の第2の横長孔35同士は、互いに対向して形成されている。
【0014】
固定ブラケット7は、チルトブラケット8の各側板31に対面する一対の上述の側板21と、これら側板21の一端を連結する連結板22と、各側板21に一体に屈曲状に形成されて車体6に取り付けるための一対の固定板23とを有し、これら各板21,22,23は金属により一体に形成されている。固定板23は複数の挿通孔26を有し、各挿通孔26を通した固定用ボルト10により車体6の所定の固定部に固定される。
【0015】
各側板21は、チルトブラケット8の第1の横長孔34に対応して形成された円形の支持孔25と、第2の横長孔35に対応して形成された上述の縦長溝24とを有している。支持孔25と縦長溝24とは、軸方向に離間して配置されている。縦長溝24は、側板21を貫通し、所定半径の円弧形状をなし、円弧形状の中心はチルト中心軸5の中心に位置している。
チルト中心軸5は、固定ブラケット7の一対の支持孔25およびチルトブラケット8の一対の第1の横長孔34を挿通し、チルト中心軸5の軸線の延びる方向(図1で紙面垂直方向となる。)に位置規制されている。
【0016】
連結軸9は、金属製部材であり、固定ブラケット7の一対の縦長溝24およびチルトブラケット8の一対の第2の横長孔35を挿通している。
また、連結軸9は、固定ブラケット7およびチルトブラケット8の連結状態を、固定ブラケット7の側板21をチルトブラケット8の側板31に押しつけることにより両ブラケット7,8を相対移動不能な状態と、両側板21,31の押しつけを解除することにより両ブラケット7,8が相対移動可能でチルト調節可能な状態とに切り換えることができる。
【0017】
連結軸9は、略6角ボルト形状に形成され、一端43に雄ねじが形成された略円柱形状の主体部41と、主体部41の他端に設けられた6角柱形状の頭部42とを有している。連結軸9の一端43にはナット44がねじ込まれており、このナット44と固定ブラケット7の側板21との間に、連結状態を切り換えるためのレバー45と、レバー45に対しての相対回転に伴って両側板21,31同士を押しつけるためのカム46とが設けられている。カム46と頭部42との間に、固定ブラケット7およびチルトブラケット8とが配置されている。
【0018】
レバー45は、ナット44により連結軸9の軸線TLの延びる方向に位置決めされて、主体部41と一体回転可能に取り付けられている。カム46は、金属製部材であり、縦長溝24に沿う嵌合部47を有している。これにより、カム46は、縦長溝24の延びる方向に沿って変位可能且つ縦長溝24の延びる方向に沿って姿勢を規制された状態で、レバー45に対して相対回転可能に且つ連結軸9に沿ってその軸線の延びる方向に連結軸9に対して相対移動可能に、主体部41に取り付けられている。レバー45およびカム46は、互いに対向して当接するカム面48,49を有し、レバー45およびカム46が相対回動するのに伴い、カム面48,49同士が摺動し、カム面48,49に対しての反対側の面50,51同士が、連結軸9の軸線の延びる方向に沿って接近または離間できるようにされている。
【0019】
レバー45を連結軸9の回りに一方向に回動する締め付け操作により、カム46および頭部42は両側から固定ブラケット7の側板21をチルトブラケット8の側板31に押しつける。その結果、ステアリングコラム4は固定ブラケット7に所定の保持力で保持される。また、レバー45を他方向に回動する緩め操作により、カム46および頭部42は、固定ブラケット7の押しつけを解除する。その結果、チルト中心軸5を支点として、ステアリングコラム4を固定ブラケット7に対して所定の調節範囲で、換言すれば縦長溝24の長さ域で揺動させることができる。
【0020】
また、本チルトステアリング装置1は、車両の衝突時に、ドライバがステアリングホイールにぶつかることによる衝撃を緩和するための衝撃吸収機構11を有している。
衝撃吸収機構11は、縦長溝24に関連して設けられている。これに対応して、縦長溝24は、チルト調節時に連結軸9が相対移動するためのチルト調節域27と、チルト調節域27を超える超過域28と、チルト調節域27と超過域28との境界部分29とを含む。境界部分29は、チルト調節域27と超過域28との両域の間に設けられ、両域よりも幅広に形成されている。超過域28は、チルト調節域27の上端から境界部分29を介して延設され、衝撃エネルギを吸収するための領域である。
【0021】
衝撃吸収機構11は、上述の縦長溝24の境界部分29と、縦長溝24の超過域28と、縦長溝24に挿通されている緩衝軸12とを有している。
緩衝軸12は、金属製の筒状部材である主体部19を含む。衝撃作用前の通常時には、緩衝軸12は、縦長溝24の境界部分29に圧入状態で挿通されて、縦長溝24に所定の保持力で保持されている。
車両の衝突時、例えば、連結軸9がチルト調節域27を上方に移動し、連結軸9が縦長溝24のチルト調節域27の上端に達する。そして、チルトブラケット8と緩衝軸12とは、ともに境界部分29の周縁部を乗り越えて、引き続き縦長溝24の超過域28を相対移動する。この際、緩衝軸12と縦長溝24の超過域28の周縁部との摩擦により、また、緩衝軸12および縦長溝24の周縁部の変形により、衝撃エネルギが吸収される。
【0022】
また、チルト調節時に、チルトブラケット8は連結軸9とともに移動し、チルトブラケット8は緩衝軸12に当接する。緩衝軸12は、チルト調節端となる縦長溝の上側の端部として機能する。
本発明のチルトステアリング装置1では、図3の分解斜視図に示すように、チルト調節時に互いに相対変位し、且つチルト調節範囲の限界で互いに当接する一対の部材の少なくとも一方に弾性部材Eを設けている。
【0023】
チルト調節範囲の限界は、複数のチルト調節端、すなわち、上端と下端とを含む。上端および下端の各端でそれぞれ弾性部材が相手材に当接する。
なお、図1には、チルト中心軸5の軸線と連結軸9の軸線とを含む平面を示す線LL,ULを用いてチルト調節範囲を図示している。すなわち、上端に対応する上述の線ULと、下端に対応する線LLと、これらの線LL,ULのなす角度DLによりチルト調節範囲を図示している。
【0024】
弾性部材Eは、緩衝作用のある合成ゴム、天然ゴム等のゴム材料により構成されている。また、弾性部材Eの材質としては、ぶつかったときに音を発し難い吸音性の高い合成樹脂材料を用いることもできる。また、ゴム材料や合成樹脂材料であれば、一般的に、ぶつかったときに生じる音を、金属部材同士がぶつかったときに生じる音よりも小さく且つ低くできる。
弾性部材Eは複数あり、各弾性部材Eは、各チルト調節端に対応して設けられている。すなわち、弾性部材Eは、チルト調節範囲の下端に対応する弾性部材13と、チルト調節範囲の上端に対応する弾性部材14とを含んでいる。なお、弾性部材Eは、弾性部材13,14の他、以下の弾性部材15〜18を含んでもよい。
【0025】
弾性部材13は、チルト調節範囲の下端に対応する縦長溝24の下端部38に設けられている。弾性部材13は一対が、一対の縦長溝24の下端部38の周縁部となる固定ブラケット7の部分30に嵌合状態で取り付けられている。弾性部材13は、縦長溝24の下端部38を形成しつつチルト調節時にカム46の嵌合部47を受け止める受け部54と、受け部54を固定ブラケット7に保持するために縦長溝24の周縁部となる部分30を抱え込むようにして係合する鉤状係合部55とを有している。チルト調節時に、弾性部材13とカム46とが相対変位し、チルト調節範囲の下端で、弾性部材13とカム46とが当接し、これにより、チルト調節範囲の下端が決められる。
【0026】
また、弾性部材13に加えて、チルト調節時に連結軸9とともに移動してチルト調節範囲の下端で縦長溝24の下端部38に当接する部材に上述の弾性部材15を設けてもよい。
弾性部材15は、カム46の嵌合部47の下面に接着等により着脱不能に取り付けられており、これにより、チルト調節時に弾性部材13,15が互いに相対変位し、チルト調節範囲の下端で弾性部材15自身が、縦長溝24の下端部38に当接する。この場合、下端部38は上述した弾性部材13の受け部54により形成されているので、弾性部材13,15が互いに当接する。
【0027】
また、弾性部材15だけを設けて、弾性部材13を省略してもよい。弾性部材13を省略する場合、縦長溝24の下端部38は、固定ブラケット7の部分30により形成されている。この固定ブラケット7により形成された縦長溝24の下端部38と、弾性部材15とが、チルト調整時に相対変位し、チルト調節範囲の下端で互いに当接する。
このように弾性部材13,15の少なくとも一方を設けることにより、カム46と、縦長溝24の下端部38の周縁部をなす固定ブラケット7の部分30とが直接ぶつかることを防止することができる。
【0028】
弾性部材14は、緩衝軸12に設けられている。すなわち、緩衝軸12は、金属製の筒状の上述の主体部19と、この主体部19のその軸線方向の中間部の外周面に嵌合された筒状の弾性部材14とを含んでいる。主体部19の両端部は、縦長溝24の境界部分29に保持されており、この保持された主体部19の両端部間を弾性部材14が覆う。弾性部材14は緩衝軸12に沿う長さがチルトブラケット8の一対の側板31間隔と略等しくされている。一対の側板31間にある緩衝軸12の外周面は、弾性部材14により形成されている。衝撃作用前の通常時となるチルト調節時には、弾性部材14とチルトブラケット8とが相対変位し、チルト調節範囲の上端で、緩衝軸12の弾性部材14がチルトブラケット8の連結板32と当接する。この状態で主体部19は境界部分29から移動することはなく、これによりチルト調節域27は規制されている。
【0029】
また、弾性部材14に加えて、チルトブラケット8に含まれて緩衝軸12と当接する弾性部材16を設けてもよい。
弾性部材16は、チルトブラケット8の連結板32の上面に沿って設けられ、板状に形成されている。弾性部材16は、チルト調節範囲の上端で緩衝軸12の外周面と対向して当接するように設けられている。この場合、上述のように、緩衝軸12の外周面は、弾性部材14により形成されている。チルト調節時に、緩衝軸12の弾性部材14とチルトブラケット8の弾性部材16とが相対変位し、チルト調節範囲の上端で、弾性部材14,16が互いに当接し、チルト調整域27が規制される。
【0030】
また、弾性部材16だけを設けて、弾性部材14を省略してもよい。弾性部材14を省略する場合、緩衝軸12は上述の主体部19からなる。チルト調節時に、弾性部材16と緩衝軸12の主体部19とは相対変位し、チルト調節範囲の上端では、弾性部材16は緩衝軸12の主体部19の外周面と当接し、チルト調整域27が規制される。
このように弾性部材14,16の少なくとも一方を設けることにより、緩衝軸12の主体部19と、チルトブラケット8の連結板32とが直接ぶつかることを防止することができる。
【0031】
なお、衝撃吸収機構11は、縦長溝24と緩衝軸12とが相対変位しつつ、衝撃吸収するものであればよく、衝撃エネルギを吸収する具体的な構造については限定されない。
また、衝撃吸収機構11を、縦長溝24と関連させずに設けてもよい。この場合、図4に示すように、縦長溝24はチルト調節域27からなり、チルト調節範囲の下端に対応する上述の弾性部材13,15に加えて、図3、図4に示すように、チルト調節範囲の上端に対応する弾性部材17,18の少なくとも一方を設けてもよい。
【0032】
弾性部材17は、固定ブラケット7の縦長溝24の上端部37の周縁部となる部分に取り付けられている。弾性部材17は、縦長溝24の上端部37を形成しつつチルト調節時にカム46の嵌合部47の上面を受け止める受け部56と、受け部56を固定ブラケット7に保持するために縦長溝24の周縁部に形成された嵌合孔に嵌め込まれる係合突起57とを有している。この場合、チルト調節時に、弾性部材17とカム46とが相対変位し、チルト調節端では、弾性部材17とカム46とが互いに当接して、チルト調節範囲の上端が決められる。
【0033】
弾性部材18は、カム46の嵌合部47の上面に接着等により取り付けられている。チルト調節時に、弾性部材18と縦長溝24とが相対変位し、チルト調節範囲の上端で、弾性部材18自身が縦長溝24の上端部37と当接する。
弾性部材17および弾性部材18をともに利用する場合には、チルト調節範囲の上端で、弾性部材17,18が互いに当接する。
また、弾性部材18だけを設けて、弾性部材17を省略する場合には、チルト調節時には、弾性部材18と固定ブラケット7とが相対変位し、チルト調節範囲の上端で、弾性部材18と縦長溝24の上端部37を形成する固定ブラケット7の部分とが互いに当接する。
【0034】
このように本発明の実施形態によれば、チルト調節時にチルト調節端で互いに当接する一対の部材の少なくとも一方に弾性部材Eを設けた。これにより、金属製の一対の部材が互いに直接ぶつかることに伴う不快な金属音の発生を、チルト調節端で当接させる弾性部材Eの緩衝作用により防止できる。
特に、弾性部材E、例えば、弾性部材13,15,17,18を、チルト調節端を規制する縦長溝24の端部37,38およびこれと当接する部材の少なくとも一方に設けるようにした。これにより、弾性部材Eを支持する部材として、ステアリングコラム4のチルト調節に必要なもともとある固定ブラケット7、カム46等の各部材を利用できるので、これらの部材と別に弾性部材Eを支持する部材を設けずに済み、構造を簡素化できる。
【0035】
また、弾性部材13,15,17,18を縦長溝24に関連して設けることにより、もともとチルト調節時の連結軸9等の部材の移動のために確保されている縦長溝24のスペースを弾性部材E用に利用でき、弾性部材Eのためのスペースを容易に確保できる。従って、狭い車内に利用されるチルトステアリング装置1にも容易に適用できて好ましい。
また、チルト調節端を規制するために互いに当接する緩衝軸12およびチルトブラケット8の少なくとも一方が、他方と当接する弾性部材14,16を含むようにした。これにより、弾性部材Eを支持する部材として、衝撃吸収用に必要な部材である緩衝軸12やチルト調節に必要でもともとあるチルトブラケット8等を利用できるので、構造を簡素化できる。
【0036】
また、弾性部材14,16を緩衝軸12とチルトブラケット8とに設けることにより、通常、空きスペースとなっているチルトブラケット8の内部に配置できるので、比較的に大きな弾性部材Eを用いて、弾性部材Eの緩衝作用を高めることができる。
また、緩衝軸12とチルトブラケット8であれば、通常、チルト調節端で緩衝軸12の軸線が延びる方向に長い部分で対向して、弾性部材Eを設けるスペースを確保し易い。
【0037】
また、弾性部材13のように、縦長溝24の周縁部に係止させた弾性部材Eであれば、縦長溝24に弾性部材13を組み付けるだけで、弾性部材13を縦長溝24の端部に位置決めした状態で係止することができる。
なお、弾性部材Eを、固定ブラケット7、チルトブラケット8、カム46、緩衝軸12等の上述の各部材以外の部材で支持してもよい。要は、互いに当接することによりチルト調節範囲の限界を決める一対の部材の少なくとも一方が弾性部材Eからなっていればよい。これにより、チルト調節時に、その限界で金属製部材同士がぶつかったときの不快な金属音の発生を、弾性部材の緩衝作用により防止できる。
【0038】
また、上述の実施形態のチルトステアリング装置1では、チルト調節によりステアリングホイールの高さを調節できるようにされていたが、これには限定されない。例えば、大型車のチルトステアリング装置1では、ステアリングコラム4を略直立状態に車体に取り付け、ステアリングコラム4の傾きを変えるチルト調節により、ステアリングホイールの前後方向に沿う位置を調節するようにされている。この場合、縦長溝24は前後方向に沿って延びることとなり、上述の衝撃吸収機構11により衝突時の衝撃エネルギを効果的に吸収できて好ましい。
【0039】
また、上述の実施形態では、縦長溝24は固定ブラケット7に形成されていたが、縦長溝24がチルトブラケット8に形成されたチルトステアリング装置にも本発明を問題なく適用することができる。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のチルトステアリング装置の主要部の正面図である。
【図2】図1のA方向からみたチルトステアリング装置の一部断面図である。
【図3】図1の縦長孔の近傍部分の分解斜視図である。
【図4】 参考例のチルトステアリング装置の要部拡大正面図である。
【符号の説明】
1 チルトステアリング装置
4 ステアリングコラム
6 車体
7 固定ブラケット(一方のブラケット)
8 チルトブラケット(他方のブラケット)(一対の部材の一方)
9 連結軸
12 緩衝軸(一対の部材の一方)
13〜18,E 弾性部材(一対の部材の一方)
21 側板(一対の部材の一方)
24 縦長溝
27 チルト調節域
28 超過域
29 境界部分
37 縦長溝の上端部
38 縦長溝の下端部
46 カム(一対の部材の一方)
DL チルト調節範囲
LL,UL チルト調節範囲の限界(チルト調節端)

Claims (2)

  1. 車体に固定される固定ブラケットと、ステアリングコラムに固定されるチルトブラケットと、何れか一方のブラケットの側板に形成される縦長溝と、この縦長溝に挿通されて両ブラケットを連結する連結軸とを備え、チルト調節時に縦長溝と連結軸とが相対移動するチルトステアリング装置において、
    上記縦長溝はチルト調節域とこれを超える超過域とを含み、
    縦長溝のチルト調節域と超過域との境界部分に挿通されて、縦長溝に所定の保持力で保持される緩衝軸をさらに備え、
    緩衝軸は、通常時には他方のブラケットと当接することによりチルト調節域を規制し、車両の衝突時には他方のブラケットとともに縦長溝の超過域を相対移動し、この際、緩衝軸と縦長溝の超過域の周縁部との摩擦により衝撃エネルギ吸収され、
    緩衝軸および他方のブラケットの少なくとも一方には、他方と当接する弾性部材が設けられたことを特徴とするチルトステアリング装置。
  2. 請求項1において、上記車両の衝突時に、上記緩衝軸が縦長溝の超過域を相対移動する際に、緩衝軸および縦長溝の周縁部の変形により衝撃エネルギが吸収されることを特徴とするチルトステアリング装置。
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