特開2016-193711(P2016-193711A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社ジェイテクトの特許一覧
<>
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000003
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000004
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000005
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000006
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000007
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000008
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000009
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000010
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000011
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000012
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000013
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000014
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000015
  • 特開2016193711-ステアリング装置 図000016
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-193711(P2016-193711A)
(43)【公開日】2016年11月17日
(54)【発明の名称】ステアリング装置
(51)【国際特許分類】
   B62D 1/184 20060101AFI20161021BHJP
   B62D 1/185 20060101ALI20161021BHJP
【FI】
   B62D1/184
   B62D1/185
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2015-162227(P2015-162227)
(22)【出願日】2015年8月19日
(31)【優先権主張番号】特願2015-72430(P2015-72430)
(32)【優先日】2015年3月31日
(33)【優先権主張国】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】100087701
【弁理士】
【氏名又は名称】稲岡 耕作
(74)【代理人】
【識別番号】100101328
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 実夫
(72)【発明者】
【氏名】作田 雅芳
(72)【発明者】
【氏名】長谷 篤宗
(72)【発明者】
【氏名】明法寺 祐
【テーマコード(参考)】
3D030
【Fターム(参考)】
3D030DC16
3D030DD18
3D030DD19
3D030DD26
3D030DD65
3D030DD74
3D030DE06
3D030DE37
(57)【要約】      (修正有)
【課題】操作レバーの操作を行い易いステアリング装置を提供する。
【解決手段】テレスコロックの解除に際して、締付軸21の回転に連動して動作する第2歯形成部材50が、その第2歯51をコラム軸方向Xに並ぶ第1歯41から離間させようとする。このとき、第2歯形成部材50において第2歯51が形成された第2部分53が、第2案内機構80によってコラム軸方向Xと直交する直交方向Zに案内されて、噛合が解除される。第2歯形成部材50において、支点回りに回転支持された第1部分52が、第2案内機構80の動作を阻害しないように、第1案内機構70によってコラム軸方向Xに案内される。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
テレスコ調整時にコラム軸方向に伸縮可能なステアリングシャフトと、
スリットと前記スリットを挟んだ両側に配置された一対の被締付部とを有するアウタージャケットと、前記アウタージャケットに嵌合されたインナージャケットとを含み、テレスコ調整時に前記コラム軸方向に伸縮可能なコラムジャケットと、
前記一対の被締付部の締付軸挿通孔に支持された締付軸と前記締付軸を回転操作する操作レバーとを含み、前記締付軸を介して前記一対の被締付部を締め付けることで前記アウタージャケットによって前記インナージャケットをテレスコストローク範囲内の所定位置に保持させる締付機構と、
前記締付機構による締付時に第1歯と第2歯とを噛み合わせることによりテレスコロックを達成するツースロック機構と、を備え、
前記ツースロック機構は、
前記第1歯を前記コラム軸方向に複数並べて形成し前記インナージャケットと一体移動する第1歯形成部材と、
支点回りに回転支持される第1部分と前記第1部分から離隔し前記第2歯を形成した第2部分とを含む第2歯形成部材と、
前記締付軸の回転に前記第2歯形成部材の運動を連動させる連動機構と、
前記第1部分を前記コラム軸方向に案内する第1案内機構と、
前記第2部分を前記第1歯と前記第2歯の噛合状態で前記コラム軸方向と直交する直交方向に案内する第2案内機構と、を含むステアリング装置。
【請求項2】
請求項1において、前記第1案内機構は、前記アウタージャケットまたは前記アウタージャケットによって支持された部材に設けられ前記コラム軸方向に延びる長孔からなる第1案内孔と、前記支点としての中心軸線を有し前記第1案内孔に挿通されて前記第2歯形成部材を支持する第1軸と、を含むステアリング装置。
【請求項3】
請求項1または2において、前記第2案内機構は、前記アウタージャケットに支持された第2軸と、前記第2歯形成部材に設けられ前記第1歯と前記第2歯との噛合状態で前記直交方向に延びる長孔からなり前記第2軸が挿通された第2案内孔と、を含むステアリング装置。
【請求項4】
請求項3において、前記第2軸は、前記第2歯形成部材の前記第2案内孔に挿通され、二次衝突時に前記第2歯形成部材を介する衝撃荷重により剪断される第1部分と、前記一対の被締付部に設けられた支持孔によって支持され、前記第2軸の軸方向に関して前記第1部分の両端に段付き部を介して接続された一対の第2部分と、を含み、
前記コラム軸方向に関して前記第1部分の断面径が、前記第2部分の断面径よりも小さくされているステアリング装置。
【請求項5】
請求項3または4において、前記インナージャケットと前記コラム軸方向に一体移動する一体移動部材と、テレスコ調整時に前記一対移動部材の移動を前記第2歯形成部材を介して規制することにより前記テレスコストローク範囲の一端位置を規制するストッパ部材と、を備え、
前記第2歯形成部材は、前記テレスコストローク範囲の前記一端位置が規制されるときに前記一体移動部材と当接する第1当接部と前記ストッパ部材と当接する第2当接部とを含み、
前記第2軸は、二次衝突時に前記第2歯形成部材を介する衝撃荷重により剪断可能であるステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1のステアリング装置では、調節レバーの操作に伴って支持軸回りに回転する偏心カムの外周に、波形凹凸部を設けており、波形凹凸部をインナーコラムの上面に押圧することにより、テレスコロックを達成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−254204号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願発明者は、インナーコラムの軸方向に並ぶ第1歯に対して、支持軸回りに回転する第2歯を噛合させたり、噛合解除させたりする場合を想定する。第2歯は、支持軸中心を中心とする円弧状の軌跡を描くため、第1歯に対する噛合を解除するときに、第2歯は、第1歯の整列方向と直交する方向に対して傾斜する方向に離間する。
このため、第2歯が、第1歯から離間し難くなり、第1歯に対する第2歯の噛合の解除が容易に行えないおそれがある。その結果、ロック解除時に操作レバーの操作が重くなり、操作レバーの操作が行い難くなって操作性が低下するおそれがある。
【0005】
そこで、本発明の目的は、操作レバーの操作を行い易いステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明は、テレスコ調整時にコラム軸方向(X)に伸縮可能なステアリングシャフト(3)と、スリット(26)と前記スリットを挟んだ両側に配置された一対の被締付部(19;192,193)とを有するアウタージャケット(8)と、前記アウタージャケットに嵌合されたインナージャケット(7)とを含み、テレスコ調整時に前記コラム軸方向に伸縮可能なコラムジャケット(6)と、前記一対の被締付部の締付軸挿通孔(29)に支持された締付軸(21)と前記締付軸を回転操作する操作レバー(20)とを含み、前記締付軸を介して前記一対の被締付部を締め付けることで前記アウタージャケットによって前記インナージャケットをテレスコストローク範囲内の所定位置に保持させる締付機構(18)と、前記締付機構による締付時に第1歯(41)と第2歯(51;51M)とを噛み合わせることによりテレスコロックを達成するツースロック機構(TL;TLM;TLQ;TLR)と、を備え、前記ツースロック機構は、前記第1歯を前記コラム軸方向に複数並べて形成し前記インナージャケットと一体移動する第1歯形成部材(40;40Q;40R)と、支点回りに回転支持される第1部分(52)と前記第1部分から離隔し前記第2歯を形成した第2部分(53)とを含む第2歯形成部材(50;50M;50Q;50R)と、前記締付軸の回転に前記第2歯形成部材の運動を連動させる連動機構(60)と、前記第1部分を前記コラム軸方向に案内する第1案内機構(70;70Q)と、前記第2部分を前記第1歯と前記第2歯の噛合状態で前記コラム軸方向と直交する直交方向(Z)に案内する第2案内機構(80;80P)と、を含むステアリング装置(1;1P;1Q;1R)を提供する。
【0007】
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。
請求項2のように、前記第1案内機構は、前記アウタージャケットまたは前記アウタージャケットによって支持された部材に設けられ前記コラム軸方向に延びる長孔からなる第1案内孔(72;72Q)と、前記支点としての中心軸線(C2)を有し前記第1案内孔に挿通されて前記第2歯形成部材を支持する第1軸(71;71Q)と、を含んでいてもよい。
【0008】
請求項3のように、前記第2案内機構は、前記アウタージャケットに支持された第2軸(81;81P)と、前記第2歯形成部材に設けられ前記第1歯と前記第2歯との噛合状態で前記直交方向に延びる長孔からなり前記第2軸が挿通された第2案内孔(82)と、を含んでいてもよい。
請求項4のように、前記第2軸(81P)は、前記第2歯形成部材の前記第2案内孔に挿通され、二次衝突時に前記第2歯形成部材を介する衝撃荷重により剪断される第1部分(811)と、前記一対の被締付部に設けられた支持孔(382,383)によって支持され、前記第2軸の軸方向に関して前記第1部分の両端に段付き部(814,815)を介して接続された一対の第2部分(812,813)と、を含み、前記コラム軸方向に関して前記第1部分の断面径(d1)が、前記第2部分の断面径(d2,d3L)よりも小さくされていてもよい。
【0009】
請求項5のように、前記インナージャケットと前記コラム軸方向に一体移動する一体移動部材(43)と、テレスコ調整時に前記一対移動部材の移動を前記第2歯形成部材(50Q)を介して規制することにより前記テレスコストローク範囲の一端位置を規制するストッパ部材(400)と、を備え、前記第2歯形成部材は、前記テレスコストローク範囲の前記一端位置が規制されるときに前記一体移動部材と当接する第1当接部(55)と前記ストッパ部材と当接する第2当接部(56)とを含み、前記第2軸は、二次衝突時に前記第2歯形成部材を介する衝撃荷重により剪断可能であってもよい。
【発明の効果】
【0010】
請求項1の発明によれば、テレスコロックの解除に際して、締付軸の回転に連動して動作する第2歯形成部材が、その第2歯をコラム軸方向に並ぶ第1歯から離間させようとする。このとき、第2歯形成部材において第2歯が形成された第2部分が、第2案内機構によってコラム軸方向と直交する直交方向に案内されるので、噛合の解除を容易に行える。このため、ロック解除時に操作レバーの操作が行い易くなり、操作レバーの操作性が向上する。
【0011】
また、第2歯形成部材において、支点回りに回転支持された第1部分が、第1案内機構によってコラム軸方向に案内されるので、第2案内機構の動作をスムーズに行うことができる。可及的に噛合の解除が容易になり、操作レバーの操作性が向上する。
請求項2の発明によれば、支点としての中心軸線を有して第2歯形成部材を支持する第1軸が、アウタージャケット等に設けられた第1案内孔によって、コラム軸方向に案内されるように、第1案内機構が機能する。
【0012】
請求項3の発明によれば、第2歯形成部材において直交方向に延びる長孔からなり第2軸を挿通させた第2案内孔が、第2歯が形成された第2部分を直交方向に案内するように、第2案内機構が機能する。
請求項4の発明によれば、コラム軸方向に関する断面径に関して、第2歯形成部材の第2案内孔に挿通された第1部分の断面径が、第1部分の両端に段付き部を介して接続された一対の第2部分の断面径よりも小さい。このため、二次衝突時に第1部分の両端を同時に剪断させて、安定した剪断荷重を得ることができる。
【0013】
請求項5の発明によれば、テレスコ調整時にテレスコストローク範囲の一端位置が規制されるに際して、一体移動部材が第2歯形成部材の第1当接部と当接する当接荷重が、第2歯形成部材の第2当接部を介してストッパ部に与えられる。このため、テレスコ調整時に第2軸に負荷される荷重を低く抑えて第2軸の劣化を抑制することができる。可及的に、二次衝突時の第2軸において安定した剪断荷重を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の第1実施形態のステアリング装置の模式的側面図である。
図2】第1実施形態のステアリング装置の概略斜視図である。
図3】第1実施形態のステアリング装置の断面図であり、図1のIII−III線に沿って切断された断面図に相当する。
図4】第1実施形態において、ツースロック機構とその周辺部分の概略分解斜視図である。
図5】第1実施形態において、ツースロック機構の模式的側面図である。(a)は噛合状態を示し、(b)は噛合解除状態を示している。
図6】本発明の第2実施形態のツースロック機構の模式的側面図である。
図7】本発明の第3実施形態のステアリング装置においてツースロック機構とその周辺部分の概略分解斜視図である。
図8】(a),(b)および(c)は、第3実施形態において第2軸の第1部分、一方の第2部分、および他方の第2部分の断面図である。
図9】第3実施形態において、二次衝突時の第2歯形成部材および第2歯形成部材を支持する構造の動作を示すツースロック機構の模式的平面図である。(a)は離脱前の状態を示し、(b)は離脱後の状態を示している。
図10】本発明の第4実施形態において、ツースロック機構とその周辺部分の概略分解斜視図である。
図11】第4実施形態において、噛合解除状態のツースロック機構の模式的側面図である。(a)はアッパージャケットがテレスコストローク範囲の中央位置にある状態を示し、(b)はアッパージャケットがテレスコストローク範囲の一端位置に規制された状態を示している。
図12】第4実施形態において、噛合状態のツースロック機構の模式的側面図である。
図13】本発明の第5実施形態において、第1歯形成部材の斜視図である。
図14】第5実施形態のツースロック機構の模式的側面図である。(a)は、噛合解除状態を示し、(b)は噛合状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るステアリング装置1の概略側面図である。図1を参照して、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が一端(軸方向上端)に連結されたステアリングシャフト3と、インターミディエイトシャフト4等を介してステアリングシャフト3と連結された転舵機構5とを備える。
【0016】
転舵機構5は、操舵部材2の操舵に連動して転舵輪(図示せず)を転舵する例えばラックアンドピニオン機構である。操舵部材2の回転は、ステアリングシャフト3およびインターミディエイトシャフト4等を介して転舵機構5に伝達される。また、転舵機構5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。
【0017】
ステアリングシャフト3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3Uとロアーシャフト3Lとを有している。操舵部材2は、アッパーシャフト3Uの一端に連結されている。また、ステアリングシャフト3は、コラム軸方向Xに伸縮可能である。
ステアリング装置1は、ステアリングシャフト3を回転可能に支持する中空のコラムジャケット6を備える。コラムジャケット6は、筒状のインナージャケットとしてのアッパージャケット7と、アッパージャケット7に嵌合した筒状のアウタージャケットとしてのロアージャケット8とを備える。
【0018】
ステアリングシャフト3は、コラムジャケット6内に挿通されており、複数の軸受9,10を介してコラムジャケット6によって回転可能に支持されている。アッパージャケット7は、軸受9を介してコラム軸方向Xに同行移動可能にアッパーシャフト3Uに連結されている。ロアージャケット8は、軸受10を介してロアーシャフト3Lを回転可能に支持している。アッパージャケット7がロアージャケット8に対してコラム軸方向Xに移動することによって、コラムジャケット6は、ステアリングシャフト3とともにコラム軸方向Xに伸縮可能である。
【0019】
ステアリング装置1は、車体13に固定される固定ブラケット14と、固定ブラケット14によって支持されたチルト中心軸15と、ロアージャケット8の外周に固定され、チルト中心軸15によって回転可能に支持されたコラムブラケット16とを備える。コラムジャケット6およびステアリングシャフト3は、チルト中心軸15の中心軸線であるチルト中心CCを支点にしてチルト方向Yに回動可能(チルト可能)となっている。
【0020】
チルト中心CC回りにステアリングシャフト3およびコラムジャケット6を回動(チルト)させることで、操舵部材2の位置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3およびコラムジャケット6をコラム軸方向Xに伸縮させることで、操舵部材2の位置を調整できるようになっている(いわゆるテレスコ調整)。
【0021】
ステアリング装置1は、車体13に固定される取付板24を含むブラケット17と、ロアージャケット8のコラム軸方向Xの上部に一体に設けられた一対の被締付部19を締め付けることによりチルトロックおよびテレスコロックを達成する締付機構18とを備える。
図1およびステアリング装置1の概略斜視図である図2に示すように、締付機構18は、ブラケット17のチルト用長孔23に挿通され一対の被締付部19を締め付ける締付軸21と、締付軸21を回転操作する操作部材としての操作レバー20とを含む。締付軸21の中心軸線C1が、操作レバー20の回転中心に相当する。
【0022】
図2に示すように、ロアージャケット8は、コラム軸方向Xの上端から下方に延びるスリット26を含む。一対の被締付部19は、スリット26の両側に配置されている。一対の被締付部19をクランプすることにより、ロアージャケット8は、弾性的に縮径可能である。
図3は、図1のIII−III線に沿った断面図である。図3に示すように、ブラケット17は、車体13に取り付けられた取付板24と、取付板24の両端からチルト方向Yの下方に延びる一対の側板22とを備えている。
【0023】
ロアージャケット8は、コラム軸方向Xに延びる案内溝27を形成している。案内溝27には、アッパージャケット7に固定された被案内突起28が嵌合している。案内溝27は、被案内突起28を介してアッパージャケット7の軸方向移動を案内しつつ、ロアージャケット8に対するアッパージャケット7の回転を規制する。また、案内溝27のコラム軸方向Xの端部(図示せず)が被案内突起28と当接することにより、ロアージャケット8からのアッパージャケット7の抜けが防止されている。
【0024】
ロアージャケット8の一対の被締付部19は、一対の側板22間に配置され、対応する側板22の内側面22aにそれぞれ沿う板状をなしている。各側板22の内側面22aが、それぞれ対応する被締付部19の外側面19aに対向している。
ロアージャケット8の各被締付部19には、締付軸21が挿通される円孔からなる第1挿通孔29が形成されている。締付軸21と、ロアージャケット8と、アッパージャケット7と、ステアリングシャフト3とは、チルト調整時に、チルト方向Yに一体に移動する。
【0025】
締付軸21は、ブラケット17の両側板22のチルト用長孔23およびロアージャケット8の両被締付部19の第1挿通孔29に挿通するボルトからなる。締付軸21の一端に設けられた大径の頭部21aは、操作レバー20と一体回転可能に固定されている。締付機構18は、締付軸21の頭部21aと一方の側板22との間に介在し、操作レバー20の操作トルクを締付軸21の軸力(一対の側板22を締め付けるための締付力)に変換する力変換機構30をさらに備える。
【0026】
力変換機構30は、操作レバー20と一体回転可能に連結され締付軸21に対して締付軸21の中心軸方向である締付軸方向Jの移動が規制された回転カム31と、回転カム31に対してカム係合し、一方の側板22を締め付ける非回転カムである一方の締付部材32とを含む。
締付機構18は、締付軸21の他端のねじ部21bに螺合したナット33と、他方の側板22を締め付ける他方の締付部材34と、他方の締付部材34とナット33との間に介在する介在部材35とをさらに備える。介在部材35は、ワッシャ36と針状ころ軸受37とを含む。
【0027】
ナット33とブラケット17の他方の側板22との間には、他方の締付部材34と介在部材35とが介在している。回転カム31と、一方の締付部材32(非回転カム)と、他方の締付部材34と、介在部材35とは、締付軸21の外周によって支持されている。
一方の締付部材32(非回転カム)および他方の締付部材34は、それぞれ対応する側板22を締め付ける締付板部32a,34aと、それぞれ対応するチルト用長孔23に嵌合したボス部32b,34bとを有している。各ボス部32b,34bと対応するチルト用長孔23との嵌合によって、各締付部材32,34の回転が規制されている。
【0028】
また、一方の締付部材32(非回転カム)および他方の締付部材34は、締付軸21によって締付軸方向Jに移動可能に支持されている。
操作レバー20のロック方向への回転に伴って、回転カム31が一方の締付部材32(非回転カム)に対して回転することにより、一方の締付部材32が締付軸方向Jに移動されて、両締付部材32,34(の締付板部32a,34a)の間で、ブラケット17の一対の側板22がクランプされて締め付けられる。
【0029】
これにより、ブラケット17の各側板22が、ロアージャケット8の対応する被締付部19を締め付ける。その結果、ロアージャケット8のチルト方向Yの移動が規制されて、チルトロックが達成される。また、両被締付部19が締め付けられることで、ロアージャケット8が、弾性的に縮径してアッパージャケット7を締め付ける。これにより、アッパージャケット7のコラム軸方向Xの移動が規制されて、テレスコロックが達成される。このように、締付機構18は、両ジャケット7,8間の摩擦によってテレスコロックを達成する。
【0030】
図4に示すように、ステアリング装置1は、二次衝突時のテレスコ方向の初期拘束の安定化のために(換言すると、二次衝突の初期にアッパージャケット7のテレスコ位置を保持するために)、締付機構18による締付時に歯どうしを噛み合わせるツースロック機構TLをさらに備える。
図4および模式的側面図である図5(a)を参照して、ツースロック機構TLは、第1歯41を形成しアッパージャケット7とコラム軸方向Xに一体移動する第1歯形成部材40と、第1歯41と噛み合う第2歯51を形成し支点回りに回転支持された第2歯形成部材50と、締付軸21の回転に第2歯形成部材50の運動を連動させる連動機構60とを備える。
【0031】
また、第2歯形成部材50は、前記支点回りに回転支持される第1部分52と第1部分52から離隔し第2歯51を形成した第2部分53とを含む。
また、ツースロック機構TLは、第1部分52をコラム軸方向Xに案内する第1案内機構70と、第2部分53を第1歯41と第2歯51の噛合状態でコラム軸方向Xと直交する直交方向Zに案内する第2案内機構80とを備える。
【0032】
図4に示すように、第1歯形成部材40は、コラム軸方向Xに長手に延びる板材を用いて形成され、アッパージャケット7の外周面に溶接等によって固定されている。第1歯形成部材40は、その表面40aに、コラム軸方向Xに延びる凹溝42を形成している。
凹溝42は、コラム軸方向Xに延びて締付軸方向Jに互いに対向する一対の内壁面を有している。これら一対の内壁面には、それぞれコラム軸方向Xに並べられた複数の第1歯41を含む一対の第1歯列41Lが形成されている。
【0033】
一対の第1歯列41Lの第1歯41の歯先同士が、締付軸方向Jに対向している。第1歯41の歯筋方向D(歯幅方向に相当)は、コラム軸方向Xおよび締付軸方向Jの双方と直交するように凹溝42の深さ方向に延びている。
第1歯形成部材40は、図示しないボルト等によってアッパージャケット7の外周面に固定されていてもよい。また、第1歯形成部材40は、アッパージャケット7と単一の材料で一体に形成されていてもよい。
【0034】
第2歯形成部材50は、第2部分53において第1歯形成部材40側の面に、第2歯51が複数並べて形成された一対の第2歯列51Lを設けている。図4に示すように、一対の第2歯列51Lは、互いの第2歯51の歯先を互いに逆向きの外側方に向けている。各第2歯列51Lの第2歯51は、対応する第1歯列41Lの第1歯41に対して歯筋方向Dから噛み合い可能である。
【0035】
一対の第1歯列41Lが締付軸方向Jの両側に配置され、歯筋方向Dがコラム軸方向Xおよび締付軸方向Jに対して直交しているので、二次衝突時に第2歯51と第1歯41との間で、歯とびが発生することを抑制することができる。
第1案内機構70は、第2歯形成部材50の第1部分52から両外側方へ突出する一対の第1軸71と、ロアージャケット8の一対の被締付部19にそれぞれ設けられたコラム軸方向Xに延びる長孔からなる一対の第1案内孔72とにより構成される。
【0036】
第1案内孔72は、対応する第1軸71を挿通させてコラム軸方向Xにスライド可能に支持する。第1軸71は、前記支点としての中心軸線C2を有している。第1案内孔72の案内により、第1軸71は、締付軸21に対して平行な状態で、コラム軸方向Xに移動可能である。
第2案内機構80は、ロアージャケット8の一対の被締付部19の支持孔38に両端が支持された第2軸81と、第2歯形成部材50に設けられて第1歯41と第2歯51との噛合状態で直交方向Z[図5(a)も参照]に延びる長孔からなり、第2軸81が挿通された第2案内孔82とにより構成される。
【0037】
図4および図5(a)に示すように、連動機構60は、第2歯形成部材50を第1軸71の中心軸線C2回りに噛合側(第2歯51が第1歯41に噛合する側)へ回転付勢する付勢部材90と、付勢部材90に抗して、第2歯形成部材50を噛合解除側へ駆動する解除部材100とを備える。
付勢部材90は、被締付部19の係止部としての係止孔39に係止された第1端部91と、第2歯形成部材50の第2歯51と反対側で第2部分53に押圧係合した第2端部92と、第1端部91と第2端部92との間で締付軸21に巻き回されたコイル部93とを含むねじりばねからなる。
【0038】
解除部材100は、締付軸21が一体回転可能にスプライン嵌合された嵌合孔101(スプライン孔)を有する環状の本体102と、本体102の外周から突出する解除部としての解除突起103とを備えている。
解除突起103は、締付軸21のロック解除方向への回転に伴って、第2歯形成部材50の第2部分53に設けられた係合部としての係合突起54と係合することにより、付勢部材90に抗して、第2歯形成部材50を噛合解除側へ回転させる。
【0039】
操作レバー20をロック方向[図5(b)において反時計回り]に回転操作すると、締付軸21とともに解除部材100が、図5(b)に示す状態から図5(a)に示す状態へと、反時計回りに回転される。
これにより、解除部材100の解除突起103が、第2歯形成部材50の係合突起54との係合を解除するため、付勢部材90が、第2歯形成部材50を、支点(第1軸71の中心軸線C2)を中心として時計回りに回転駆動し、第2歯51は、第1歯41に対して歯筋方向Dから噛み合う[図5(a)参照]。これにより、ツースロックによるテレスコロックが達成される。
【0040】
逆に、操作レバー20をロック解除方向[図5(a)において時計回り]に回転操作すると、締付軸21とともに解除部材100が、図5(a)に示す状態から図5(b)に示す状態へと、時計回りに回転される。
これにより、解除部材100の解除突起103が、第2歯形成部材50の係合突起54を押し上げるため、第2歯形成部材50は、支点(第1軸71の中心軸線C2)を中心として反時計回りに回転駆動され、第2歯51が、第1歯41から歯筋方向Dに沿って離間し、噛合が解除される[図5(b)参照]。これにより、ツースロックによるテレスコロックが解除される。
【0041】
本実施形態によれば、図5(a)に示すツースロック機構の噛合状態(テレスコロック状態)から、噛合を解除(テレスコロックを解除)させるに際して、締付軸21の回転に連動機構60を介して連動回転する第2歯形成部材50が、その第2歯51をコラム軸方向Xに並ぶ第1歯41から離間させようとする。
このとき、第2歯形成部材50において第2歯51が形成された第2部分53が、第2案内機構80によってコラム軸方向Xと直交する直交方向Zに案内されるので、噛合の解除を容易に行える。具体的には、噛合解除時の第2歯51の移動軌跡が、コラム軸方向X(第1歯41が並ぶ方向)に対して直交する直交方向Zに相当する第1歯41の歯筋方向Dに沿うものとなる。したがって、第1歯41からの第2歯51の噛合の解除を容易に行える。ひいては、ロック解除時に操作レバー20が操作し易くなり、操作レバー20の操作性が向上する。
【0042】
また、第2歯形成部材50において、支点(第1軸71の中心軸線C2)回りに回転支持された第1部分52が、第1案内機構70によってコラム軸方向Xに案内されるので、第2案内機構80による第2部分53に対する直交方向Zへの動作案内をスムーズに行うことができる。この点からも、可及的に噛合の解除が容易になり、ロック解除時の操作レバー20の操作性が向上する。
【0043】
また、第2歯形成部材50において直交方向Zに延びる長孔からなり第2軸81を挿通させた第2案内孔82が、第2歯51が形成された第2部分53を直交方向Zに案内するように、第2案内機構80が機能する。締付軸21の配置位置に対して、第1軸71の配置位置や第2軸81の配置位置を変更することで、第2歯51が第1歯41から離間するときの移動軌跡を容易に調整することができる。
【0044】
また、支点としての中心軸線C2を有して第2歯形成部材50を支持する第1軸71が、ロアージャケット8に設けられた第1案内孔72によって、コラム軸方向Xにスライド案内されるように、第1案内機構70が機能する。具体的には、図5(a)に示す噛合状態から図5(b)に示す噛合解除状態へと、第2部分53の第2歯51が、第2案内機構80によって直交方向Zに案内されるときに、第1部分52の第1軸71が、ロアージャケット8に設けられた第1案内孔72をコラム軸方向Xの締付軸21側[図5(b)において右方]へスライドする。
【0045】
また、連動機構60において、解除部材100が第2歯形成部材50の第2部分53を噛合解除側へ駆動するときに、第2部分53に関連する第2案内機構80が、第2部分53を直交方向Zに案内する。
具体的には、解除部材100の解除突起103を第2歯形成部材50の第2部分53の係合突起54に当接させることで、第2部分53を噛合解除側へ駆動するので、解除部材100による第2部分53の駆動が、第2案内機構80の動作を妨げることを抑制することができる。
(第2実施形態)
図6は本発明の第2実施形態のツースロック機構TLMの模式的側面図である。
【0046】
図6の第2実施形態が、図5(a)の第1実施形態と主に異なるのは、下記である。すなわち、第2歯形成部材50Mの第2歯列51LMが側面視で傾斜状となり、第2歯51Mの歯筋51aの長さDL(歯幅に相当)が、第2歯形成部材50Mの先端側(第1軸71側の反対側)に向かうほど長くされている。
図6の第2実施形態の構成要素において、図5(a)の第1実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図5(a)の第1実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【0047】
本実施形態では、第2歯列51LMの複数の第2歯51Mが第1歯41から離間して噛合を解除する時に、第1軸71側の第2歯51Mから順次に離間して噛合を解除するので、離間し易くなり離間性能が向上する。
逆に、噛合時には、第2歯列51LMのうち前記先端側の第2歯51Mから順次に対応する第1歯41に噛合するので、噛合させ易くなり噛合性能が向上する。
(第3実施形態)
図7は本発明の第3実施形態のステアリング装置1Pにおけるツースロック機構TLとその周辺部分の概略分解斜視図である。
【0048】
図7の第3実施形態のステアリング装置1Pが、図4のステアリング装置1と主に異なるのは、下記である。すなわち、第2案内機構80Pが、二次衝突時に第2歯形成部材50を介する衝撃荷重を受けて剪断される樹脂製の第2軸81Pを備えている。
第2軸81Pは、第1部分811と、一対の第2部分812,813と、各第2部分812,813と第1部分811との間に形成された段付き部814,815とを含む。
【0049】
第1部分811および一方の第2部分812は、円柱状に形成されている。他方の第2部分813は、断面楕円状または断面長円状に形成されている。
図8(a),(b)に示すように、第1部分811の(断面のなす円形の)直径d1は、一方の第2部分812の(断面のなす円形の)直径d2よりも小さくされている。
図8(c)に示すように、他方の第2部分813の断面のなす楕円または長円の長径d3Lは、一方の第2部分812の直径d2に等しくされている(d3L=d2)。また、他方の第2部分813の断面のなす楕円または長円の短径d3Sは、第1部分811の直径(d1)と等しくされている(d3S=d1)。
【0050】
図7および図9(a)に示すように、第1部分811は、第2歯形成部材50の第2案内孔82に挿通されている。第2案内孔82は直交方向Zに延びる長孔からなる。
一対の第2部分812,813は、ロアージャケット8のそれぞれ対応する被締付部192,193に形成された支持孔382,383に嵌合支持されている。
一方の被締付部192の支持孔382は、円孔からなる。他方の被締付部193の支持孔383は、コラム軸方向Xに延びる断面楕円状または断面長円状の長孔に形成されている。支持孔383の断面形状は、他方の第2部分813の断面形状と一致する形状とされている。
【0051】
第2軸81Pの他方の第2部分813が、第2歯形成部材50の第2案内孔82を通して他方の支持孔383に組み入れられる手順は下記である。
まず、図7に示すように、他方の第2部分813の長径方向を第2案内孔82の長手方向(直交方向Zに相当)に沿わせる姿勢で、他方の第2部分813が、第2案内孔82に挿通される。
【0052】
図示していないが、他方の第2部分813が第2案内孔82を通りぬけた後に(すなわち、第1部分811が第2案内孔82に挿通された状態で)、第2軸81Pが、その中心軸線回りに90°回転変位される。これにより、他方の第2部分813の長径方向が、コラム軸方向Xに向くので、その状態で、他方の第2部分813が、支持孔383に挿入される。
【0053】
図9(a)に示される組立状態では、コラム軸方向Xに関する第1部分811の断面径(直径d1に相当)が、コラム軸方向Xに関する一方の第2部分812の断面径(直径d2に相当)や、コラム軸方向Xに関する他方の第2部分813の断面径(長径d3Lに相当)よりも小さくなる(d1<d2。d1<d3L)。
図7の第2実施形態の構成要素において、図4の第1実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図4の第1実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【0054】
本実施形態によれば、二次衝突時に、アッパージャケット7がコラム軸方向Xの下方XLに移動するときに、アッパージャケット7と一体移動する第1歯形成部材40から、第2歯形成部材50に衝撃荷重が負荷される。
したがって、一対の第2部分812,813がロアージャケット8の一対の被締付部192,193に支持されている第2軸81Pにおいて、第1部分811に対して、第2歯形成部材50から衝撃荷重が負荷される。このため、図9(b)に示すように、第2軸81Pが剪断される。
【0055】
このとき、コラム軸方向Xに関する断面径に関して、第2歯形成部材50の第2案内孔82に挿通された第1部分811の断面径(直径d1)が、第1部分811の両端に段付き部814,815を介して接続された一対の第2部分812,813の断面径(直径d2。長径d3L)よりも小さい。このため、二次衝突時に第1部分811の両端(段付き部814,815の近傍部分)を同時に剪断させて、安定した剪断荷重を得ることができる。
【0056】
換言すると、第2軸81Pにおいて断面径が縮小変化される一対の部分(第1部分811の両端)での応力集中を高め、当該一対の部分を確実に剪断させて、安定した剪断荷重を得ることができる。
なお、二次衝突時に剪断される第1部分811の断面形状は、円形に限らず、楕円形状であってもよいし、四角形その他の多角形形状であってもよい。また、コラム軸方向Xに関して、一方の第2部分812の断面径と他方の第2部分813の断面径とが異なっていてもよい。
(第4実施形態)
図10は、本発明の第4実施形態のステアリング装置1Qにおけるツースロック機構TLQとその周辺部分の概略分解斜視図である。
【0057】
ステアリング装置1Qにおいて、第2案内機構80の第2軸81は、二次衝突時に第2歯形成部材50Qを介する衝撃荷重により剪断可能なように、樹脂により形成されている。
また、ステアリング装置1Qは、二次衝突時に変形されることで衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材200と、二次衝突時にエネルギ吸収部材200の変形を案内し且つ第2歯形成部材50Qの移動を案内する案内部材300とを備える。
【0058】
エネルギ吸収部材200は、図示しない一端がロアージャケット8に固定された一対の第1板部201と、一対の第1板部201の他端201aからそれぞれ折り返し部203を介して折り返された一対の第2板部202と、一対の第2板部202間を連結した連結部204とを含む。
第2歯形成部材50Qの第1部分52から両外側方へ突出する一対の第1軸71Qが、各第1板部201と対応する第2板部202との間に区画されコラム軸方向Xの下方XLに溝状に延びる一対の第1案内孔72Qに、それぞれ挿通されている。第1軸71Qと第1案内孔72Qとで、第1案内機構70Qが構成されている。二次衝突時に、第1軸71Qが、第1案内孔72Qによって、コラム軸方向Xの下方XLに案内される。
【0059】
第1軸71Qの断面形状は、例えば矩形で少なくとも一部の角部に面取りが施された形状であってもよいし、アングル形形状であってもよい。
二次衝突時に、アッパージャケット7および第1歯形成部材40Qと一体移動する第2歯形成部材50Qの第1部分52が、エネルギ吸収部材200の連結部204をコラム軸方向Xの下方XLに押圧移動させる。このため、エネルギ吸収部材200は、折り返し部203がコラム軸方向Xの下方XLに移動するようにして第1板部201および第2板部202が塑性変形されて、衝撃エネルギを吸収する。
【0060】
案内部材300は、ロアージャケット8に固定されている。案内部材300は、一対の第1案内部301と、第2案内部302と、一対の接続部303とを含む。
各第1案内部301とロアージャケット8の外周面(図示せず)との間に、エネルギ吸収部材200の対応する第1板部201と第2板部202とが介在している。各第1案内部301は、エネルギ吸収部材200(特に第1板部201)がステアリングシャフト3の径方向外方へ変形することを規制する機能を果たすことで、エネルギ吸収部材200の変形を案内する。
【0061】
第2案内部302は、一対の第1案内部301間に介在している。第2案内部302は、各第1案内部301と対応する接続部303を介して接続されている。二次衝突時に、第2歯形成部材50Qにおいて第2案内部302に対向する部分が、第2案内部302によって、コラム軸方向Xの下方XLに案内される。
ステアリング装置1Qは、テレスコ調整時に、アッパージャケット7のテレスコストローク範囲の一端位置(アッパージャケット7の最短縮位置)を規制する機能を有している。その機能を下記に説明する。
【0062】
アッパージャケット7(インナージャケット)とコラム軸方向Xに一体移動する一体移動部材として、第1歯形成部材40Qと一体に設けられた係合部材43が設けられている。
また、第2案内部302のコラム軸方向Xの上方XUの端部に、ストッパ部材としてのストッパ部400が設けられている。ストッパ部400は、テレスコ調整時に係合部材43(一体移動部材)の移動を第2歯形成部材50Qを介して規制することにより、テレスストローク範囲の前記一端位置を規制する。
【0063】
具体的には、図11(b)に示すように、第2歯形成部材50Qは、テレスコストローク範囲の前記一端位置が規制されるときに、係合部材43(一体移動部材)と当接する第1当接部55と、ストッパ部400と当接する第2当接部56とを含む。
第2歯形成部材50Qが、第1軸71Qの中心軸線C1回りに回転変位されることで、第2当接部56は、図11(a)に示されるツースロック機構TLQの噛合解除状態で、ストッパ部400に対して、コラム軸方向Xに対向する位置に変位される。
【0064】
また、第2当接部56は、図12に示されるツースロック機構TLQの噛合状態で、ストッパ部400に対してコラム軸方向Xに対向しない位置に変位される。このため、テレスコストローク範囲を規制するストッパ部400が、二次衝突時の第2歯形成部材50Qの移動を妨げることがない。
本実施形態によれば、テレスコ調整時にテレスコストローク範囲の一端位置が規制されるに際して、係合部材43(一体移動部材)が第2歯形成部材50Qの第1当接部55と当接する当接荷重が、第2当接部56を介してストッパ部400に与えられる。このため、テレスコ調整時に第2軸81に負荷される荷重を低く抑えて第2軸81の劣化を抑制することができる。可及的に、二次衝突時の第2軸81において安定した剪断荷重を得ることができる。
【0065】
図11(b)に示すように、テレスコストローク範囲の一端位置が規制されるときに、第2歯形成部材50Qに負荷される複数の荷重(外力)が、全体として、第1軸71Qの中心軸線C2回りに回転モーメントを発生させないようにバランスされていることが好ましい。
前記複数の荷重は、係合部材43が第1当接部55をコラム軸方向Xの下方XLに押圧する第1荷重Fと、解除突起103が係合突起54を押圧する第2荷重Gと、ストッパ部400が第2当接部56をコラム軸方向Xの上方XUに押圧する第3荷重Hとを含む。
【0066】
第1軸71Qの中心軸線C2が、係合部材43のコラム軸方向Xの下方XLに配置されていれば、第1荷重Fが中心軸線C2回りのモーメントを発生しない。この場合、係合部材43が第1当接部55に与える衝突の影響を抑制することができて、好ましい。
また、テレスコストローク範囲の一端位置が規制されるときに、第2軸81が、第2案内孔82の長手方向の端部から離隔されていることが、第2軸81に負荷される荷重を低く抑えるうえで好ましい。
【0067】
ストッパ部400は、案内部材300から独立した別部材(ストッパ部材)として構成されて、ロアージャケット8に固定されていてもよい。係合部材43(一体移動部材)は、第1歯形成部材40Qから独立した別部材として構成されて、アッパージャケット7に固定されていてもよい。
(第5実施形態)
図13は、本発明の第5実施形態における第2歯形成部材50Rの概略斜視図である。図14(a)および(b)は、第5実施形態のステアリング装置1Rにおいてツースロック機構TLRの噛合解除状態および噛合状態をそれぞれ示す模式的側面図である。
【0068】
図13および図14(a),(b)の第5実施形態のステアリング装置1Rが、図11および図12(a),(b)の第4実施形態のステアリング装置1Qと主に異なるのは、下記である。
すなわち、第2歯形成部材50Rは、アッパージャケット7側の面に、突起57を形成している。突起57は、一対の第2歯列51Lの間に配置されている。突起57は、第1歯形成部材40Rに形成された挿通溝44を軸方向Xに移動可能に挿通している。突起57は、アッパージャケット7Rに形成された係合溝7RSに軸方向Xに移動可能に係合している。噛合状態(ロック状態)および噛合解除状態(ロック解除状態)の何れの状態においても、突起57は係合溝7RSに係合している。
【0069】
突起57が、係合溝7RSと係合することにより、支点としての中心軸線C2と平行な方向への、第2歯形成部材50Rの移動が抑制される。これにより、中心軸線C2と平行な方向への、第2歯形成部材50Rのガタつきが抑制される。このため、第2歯形成部材50Rの第2歯51と第1歯形成部材40Rの第1歯41との噛み合い不良の発生が抑制される。
【0070】
なお、係合溝7RSは、貫通溝であってもよいし、貫通しない凹溝であってもよい。第1歯形成部材40Rの挿通溝44が、中心軸線C2と平行な方向への第2歯形成部材50Rの移動を抑制する係合溝として機能してもよい。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば第1案内機構70の第1軸71を案内する第1案内孔72は、ロアージャケット8に支持された部材(図示せず)に設けられていてもよい。
【0071】
また、第1歯41や第2歯51の歯筋方向Dが、締付軸方向Jと平行な方向であり、第1歯41が、第2歯51に対して歯たけ方向に噛合したり噛合解除したりしてもよい。また、第2歯51は、各第1歯列41Lに対応して単一で設けられていてもよい。
また、締付機構18やスリット26やツースロック機構TL;TLM;TLQ;TLRが、アッパージャケット7に対してチルト方向Yの下方に配置されていてもよい。
【0072】
また、第2案内機構80の第2軸81が、締付軸21に対してコラム軸方向Xの上側に配置され、第1案内機構70の第1軸71が、第2軸81に対してコラム軸方向Xの上側に配置されていてもよい。
また、第2案内機構80において、第2軸81が第2歯形成部材50の第2部分53に一体に設けられ、第2案内孔82がロアージャケット8に設けられてもよい。
【0073】
また、第1案内機構70において、第1軸71がロアージャケット8またはロアージャケット8によって支持された部材に設けられ、第1案内孔72が第2歯形成部材50の第1部分52に一体に設けられてもよい。
また、ステアリング装置1は、マニュアルタイプに限らず、電動モータの動力をステアリングシャフト3に与えて操舵を補助する電動パワーステアリング装置であってもよい。その他、本発明は、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。
【符号の説明】
【0074】
1;1P;1Q;1R…ステアリング装置、2…操舵部材、3…ステアリングシャフト、5…転舵機構、6…コラムジャケット、7;7R…アッパージャケット(インナージャケット)、7RS…係合溝、8…ロアージャケット(アウタージャケット)、17…ブラケット、18…締付機構、19;192,193…被締付部、20…操作レバー、21…締付軸、22…側板、26…スリット、29…締付軸挿通孔、30…力変換機構、38;382,383…支持孔、39…係止孔、40;40Q;40R…第1歯形成部材、41…第1歯、43…係合部材(一体移動部材)、44…挿通溝、50;50M;50Q;50R…第2歯形成部材、51;51M…第2歯、52…第1部分、53…第2部分、54…係合突起、55…第1当接部、56…第2当接部、57…突起、60…連動機構、70;70Q…第1案内機構、71;71Q…第1軸、72;72Q…第1案内孔、80;80P…第2案内機構、81;81P…第2軸、811…第1部分、812,813…第2部分、82…第2案内孔、90…付勢部材、91…第1端部、92…第2端部、93…コイル部、100…解除部材、101…嵌合孔、102…本体、103…解除突起、200…エネルギ吸収部材、201…第1板部、202…第2板部、203…折り返し部、204…連結部、300…案内部材、301…第1案内部、302…第2案内部、400…ストッパ部(ストッパ部材)、C1…(締付軸の)中心軸線、C2…(第1軸の)中心軸線(支点)、D…歯筋方向、d1…直径(断面径)、d2…直径(断面径)、d3L…長径(断面径)、J…締付軸方向、TL;TLM;TLQ;TLR…ツースロック機構、X…コラム軸方向、Y…チルト方向、Z…直交方向
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14