特許第6801334号(P6801334)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ アイシン精機株式会社の特許一覧

<>
  • 特許6801334-車両のステアリング装置 図000002
  • 特許6801334-車両のステアリング装置 図000003
  • 特許6801334-車両のステアリング装置 図000004
  • 特許6801334-車両のステアリング装置 図000005
  • 特許6801334-車両のステアリング装置 図000006
  • 特許6801334-車両のステアリング装置 図000007
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6801334
(24)【登録日】2020年11月30日
(45)【発行日】2020年12月16日
(54)【発明の名称】車両のステアリング装置
(51)【国際特許分類】
   B62D 1/185 20060101AFI20201207BHJP
   B62D 1/184 20060101ALI20201207BHJP
【FI】
   B62D1/185
   B62D1/184
【請求項の数】4
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2016-188241(P2016-188241)
(22)【出願日】2016年9月27日
(65)【公開番号】特開2018-52208(P2018-52208A)
(43)【公開日】2018年4月5日
【審査請求日】2019年8月7日
(73)【特許権者】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】アイシン精機株式会社
(72)【発明者】
【氏名】坂柳 裕之
(72)【発明者】
【氏名】石橋 慶憲
【審査官】 神田 泰貴
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2013/176191(WO,A1)
【文献】 特開2007−168569(JP,A)
【文献】 特開2016−112973(JP,A)
【文献】 特開2013−067313(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2013/0015612(US,A1)
【文献】 特開平03−092630(JP,A)
【文献】 特開2008−302859(JP,A)
【文献】 独国特許出願公開第19820413(DE,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 1/00 − 1/28
F16F 1/00 − 6/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体に支持されるコラムハウジングと、
該コラムハウジングに対し軸方向移動可能に支持されるコラムチューブと、
該コラムチューブと前記コラムハウジングとの間に介装され当該コラムチューブを押圧する押圧機構とを備えた車両のステアリング装置であって
前記押圧機構が、前記コラムチューブの外面に当接する当接部材と、
該当接部材と前記コラムハウジングとの間に介装され当該当接部材を前記コラムチューブ方向に付勢する付勢部材と、
該付勢部材と前記当接部材との間に介装され、前記付勢部材に当接する支持部、及び該支持部に対しオフセットした領域で前記当接部材に当接する押圧部を有するシム部材とを備え、
前記シム部材が、前記支持部を構成する第1の部材と、前記押圧部を構成する第2の部材から成ることを特徴とする車両のステアリング装置。
【請求項2】
前記当接部材は、前記コラムチューブの外面に当接する円板部と該円板部の中央から延出する軸部を有し、前記シム部材は、前記円板部に当接し前記押圧部を構成する小径部と前記付勢部材に当接し前記支持部を構成する大径部を有し、前記付勢部材は、中央に開口部を有する円板状の皿ばねが複数重ね合わされて成り、該皿ばねの開口部が前記軸部に嵌合され、当該皿ばねの外周縁部が前記シム部材の大径部に当接するように配設されることを特徴とする請求項記載の車両のステアリング装置。
【請求項3】
前記付勢部材は、前記皿ばねが二枚並列に重ね合わされると共に、該二枚並列に重ね合わされた二組の皿ばねが、前記軸部に嵌合される方向で直列に重ね合わされて成ることを特徴とする請求項記載の車両のステアリング装置。
【請求項4】
前記コラムハウジングに固定され、前記コラムチューブを軸方向移動可能に支持するプレートを備え、該プレートに前記押圧機構が支持されることを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の車両のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両のステアリング装置に関し、特に、ステアリングホイールの車体前後方向の操作位置を調整し得るステアリング装置に係る。
【背景技術】
【0002】
例えば下記の特許文献1には、「ステアリングホイールの位置を上下または前後方向に変化させるステアリング位置調整制御装置」(特許文献1の段落〔0002〕に記載)に関し、「前後方向に変化させる」機構として、「このステアリング位置調整装置においては、テレスコ機構、すなわち移動コラムを固定コラムに対して前後方向へ移動させる機構」が開示されている(同段落〔0004〕に記載。但し、図面引用符号は省略)。そして、その一実施形態に関し、「皿バネの付勢力により径方向ガタ詰めブッシュを移動コラムに向けて下方向に常時押し付けることにより、移動コラムと固定コラムとの径方向のガタを解消している」旨記載されている(同段落〔0018〕に記載。但し、図番及び図面引用符号は省略)。
【0003】
また、下記の特許文献2には、「少なくとも車体前後方向のステアリングホイール操作位置を調整し得る車両のステアリング装置において、メインハウジングに対する可動コラム部材の軸方向移動を規制する手段を、少ない部品点数で安価に構成し得るステアリング装置」が提案されている(特許文献2の段落〔0007〕に記載)。そして、その一実施形態に関し、「本実施形態の付勢部材は、一対の側壁部の端面に固定する鋼材の基板と、アウタチューブの平面部に対し軸方向に所定距離離隔した位置で、アウタチューブをブッシュ方向に付勢する一対のばね部材を備えている。本実施形態のばね部材は複数の皿ばねが積層されたもので、基板に支持された合成樹脂製の当接部材を介してアウタチューブの平面部を押圧するように配置され、メインハウジングに固定されると、アウタチューブに対し所望の押圧力が付与される。」旨記載されている(同段落〔0031〕に記載。但し、図面引用符号は省略)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−280917号公報
【特許文献2】特開2013−067313号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1に記載の「径方向ガタ詰めブッシュ」あるいは特許文献2に記載の「付勢部材」によって、「移動コラム」あるいは「アウタチューブ」(何れも本願の「コラムチューブ」に対応)に対し押圧荷重が付与されて、コラムチューブの径方向のガタを防止することができるが、構造によってはコラムチューブに対する押圧荷重が集中し、コラムチューブの摺動性確保とガタ防止の両立が困難となるおそれがある。このような集中荷重に対し、ガタを防止しつつ摺動性を確保するためには、例えばコラムチューブへのコーティング処理等が必要とされ、コストアップ要因となる。
【0006】
そこで、本発明は、車体に支持するコラムハウジングと、これに軸方向移動可能に支持するコラムチューブとの間のガタの防止を、適切な押圧機構によって安価且つ確実に実現し得るステアリング装置を提供することを課題とする。尚、上記特許文献1に記載の「固定コラム」及び特許文献2に記載の「メインハウジング」は本願の「コラムハウジング」に対応し、上記「径方向ガタ詰めブッシュ」及び「付勢部材」は「テレスコテンショナ」とも呼ばれるが、本願においては「押圧機構」を用いる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を達成するため、本発明は、車体に支持されるコラムハウジングと、該コラムハウジングに対し軸方向移動可能に支持されるコラムチューブと、該コラムチューブと前記コラムハウジングとの間に介装され当該コラムチューブを押圧する押圧機構とを備えた車両のステアリング装置において、前記押圧機構が、前記コラムチューブの外面に当接する当接部材と、該当接部材と前記コラムハウジングとの間に介装され当該当接部材を前記コラムチューブ方向に付勢する付勢部材と、該付勢部材と前記当接部材との間に介装され、前記付勢部材に当接する支持部、及び該支持部に対しオフセットした領域で前記当接部材に当接する押圧部を有するシム部材とを備え、前記シム部材が、前記支持部を構成する第1の部材と、前記押圧部を構成する第2の部材から成ることとしたものである。
【0009】
更に、上記のステアリング装置において、前記当接部材は、前記コラムチューブの外面に当接する円板部と該円板部の中央から延出する軸部を有し、前記シム部材は、前記円板部に当接し前記押圧部を構成する小径部と前記付勢部材に当接し前記支持部を構成する大径部を有し、前記付勢部材は、中央に開口部を有する円板状の皿ばねが複数重ね合わされて成り、該皿ばねの開口部が前記軸部に嵌合され、当該皿ばねの外周縁部が前記シム部材の大径部に当接するように配設される構成とするとよい。前記付勢部材は、前記皿ばねが二枚並列に重ね合わされると共に、該二枚並列に重ね合わされた二組の皿ばねが、前記軸部に嵌合される方向で直列に重ね合わされて成るものとするとよい。
【0010】
そして、上記のステアリング装置において、前記コラムハウジングに固定され、前記コラムチューブを軸方向移動可能に支持するプレートを備えたものとし、該プレートに前記押圧機構が支持される構成としてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のステアリング装置においては、コラムチューブとコラムハウジングとの間に介装されコラムチューブを押圧する押圧機構が、コラムチューブの外面に当接する当接部材と、この当接部材とコラムハウジングとの間に介装され当接部材をコラムチューブ方向に付勢する付勢部材と、この付勢部材と当接部材との間に介装され、付勢部材に当接する支持部、及び支持部に対しオフセットした領域で当接部材に当接する押圧部を有するシム部材とを備えたものであり、この押圧機構によって、所望の押圧荷重が適切にコラムチューブに付与されるので、コラムチューブの径方向のガタを安価且つ確実に防止することができる。しかも、シム部材は、支持部を構成する第1の部材と、押圧部を構成する第2の部材から成るものであるので、良好な組付性を確保することができ、所望の押圧荷重を確実に付与することができる。
【0013】
更に、上記のステアリング装置において、当接部材は、コラムチューブの外面に当接する円板部と該円板部の中央から延出する軸部を有し、シム部材は、円板部に当接し押圧部を構成する小径部と付勢部材に当接し支持部を構成する大径部を有し、付勢部材は、中央に開口部を有する円板状の皿ばねが複数重ね合わされて成り、皿ばねの開口部が軸部に嵌合され、皿ばねの外周縁部がシム部材の大径部に当接するように配設されるものとすれば、所望の押圧荷重を確実に付与することができる。この付勢部材として、例えば、皿ばねが二枚並列に重ね合わされると共に、この二枚並列に重ね合わされた二組の皿ばねが、前記軸部に嵌合される方向で直列に重ね合わされて成る付勢部材を用いることができる。
【0014】
そして、コラムハウジングに固定され、コラムチューブを軸方向移動可能に支持するプレートを備えたステアリング装置についても、上記の押圧機構をプレートに支持することによって、所望の押圧荷重を確実に付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の一実施形態に係るステアリング装置の全体を示す断面図である。
図2】本発明の一実施形態に供される押圧機構の拡大断面図である。
図3】本発明の一実施形態に供される当接部材の一態様を示す断面図である。
図4】本発明の一実施形態に供される当接部材の他の態様を示す断面図である。
図5】本発明の他の実施形態に供される押圧機構及びプレートの平面図である。
図6図5のA−A線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態に係るステアリング装置の全体構成を示すもので、本実施形態においては、ステアリングシャフト1は、後端部にステアリングホイール(図示せず)が接続される筒状のアッパシャフト1aと、このアッパシャフト1aの前端部とスプライン結合されるロアシャフト1bから成る。即ち、アッパシャフト1aとロアシャフト1bが軸方向に相対移動可能に連結されており、ロアシャフト1bの前端部が転舵機構(図示せず)に接続されている。この転舵機構はステアリングホイールの操作に応じて駆動されて車輪操舵機構(図示せず)を介して操舵輪(図示せず)を転舵するように構成されている。
【0017】
そして、ステアリングシャフト1と同軸にコラムハウジング10が配置され、車体(図示せず)に対し揺動可能に支持されると共に、固定ブラケット30に保持される。この固定ブラケット30は、車両の下方に延出して対向する一対の保持部(符合省略)を有し、これらの間にコラムハウジング10が保持され、車体に固定される。更に、固定ブラケット30とコラムハウジング10との間に押圧部材(図示せず)が介装され、これによってコラムハウジング10が固定ブラケット30に対して摺動自在に押圧支持される。
【0018】
コラムハウジング10内には、コラムチューブ20が軸方向に移動可能、即ち、車体前後方向に移動可能に支持されている。このコラムチューブ20として、ステアリングシャフト1を収容し軸を中心に回転可能に支持する金属製のインナチューブ21と、このインナチューブ21を収容し常時はインナチューブ21を所定位置に保持する金属製のアウタチューブ22が設けられている。アッパシャフト1aは、インナチューブ21の後端部に軸受(符合省略)を介して回転可能に支持されるが、アッパシャフト1aとインナチューブ21との間の軸方向相対移動は阻止され、アッパシャフト1aとインナチューブ21は一体となって軸方向移動し得るように構成されている。
【0019】
而して、コラムハウジング10に対し、アウタチューブ22、インナチューブ21、ステアリングシャフト1及びステアリングホイール(図示せず)が一体となって軸方向に移動可能とされてテレスコピック機構が構成され、これにより、ステアリングホイールを所望の車体前後方向位置に調整することができる。更に、ステアリングシャフト1に対し所定値以上の荷重が印加されたときには、アウタチューブ22に対するインナチューブ21の軸方向相対移動(ひいてはアッパシャフト1aの軸方向移動)を許容するように構成されており、インナチューブ21及びアウタチューブ22は、両者間に介装される環状の摩擦材(符合省略。例えば金属製弾性ブッシュ)等と共に、エネルギー吸収機能を有する。
【0020】
本実施形態のコラムハウジング10はインナチューブ21及びアウタチューブ22と同様金属製の円筒体で、コラムハウジング10とコラムチューブ20(アウタチューブ22)との間に一対の押圧機構PMが介装されている。各押圧機構PMは、図2に拡大して示すように、アウタチューブ22の外面に当接する合成樹脂製の当接部材40と、この当接部材40とコラムハウジング10との間に介装され当接部材40をアウタチューブ22方向に付勢する付勢部材50と、この付勢部材50と当接部材40との間に介装され、付勢部材50に当接する支持部60a、及び支持部60aに対しオフセットした領域で当接部材40に当接する押圧部60bを有するシム部材60を備えている。尚、図示は省略するが、アウタチューブ22の外面には軸方向に平面部が形成されており、この平面部に当接部材40が当接し、アウタチューブ22が摺動可能に支持されている。
【0021】
図2に示すように、本実施形態の当接部材40は、アウタチューブ22の外面に当接する円板部41と、その中央から延出する円筒状の軸部42を有する。シム部材60は、円板部41に当接し上記の押圧部60bを構成する小径部と、付勢部材50に当接し上記の支持部60aを構成する大径部を有する環状の金属部材で、その中空部は軸部42の外周面との間に間隙(d)が形成される内径に設定されている。尚、この間隙(d)は、押圧部60bが当接部材40に対し確実に面接触し得るように設定される。付勢部材50は、中央に開口部を有する環状の皿ばねBSが複数重ね合わされて成り、皿ばねBSの開口部が軸部42に嵌合され、図2に示すように、皿ばねBSの外周縁部がシム部材60の外周縁部(支持部60aの周縁)に当接している。
【0022】
本実施形態の付勢部材50は、図2に拡大して示すように、皿ばねBSが二枚並列に重ね合わされると共に、二枚並列に重ね合わされた二組の皿ばねが、軸部42に嵌合される方向で直列に重ね合わされて成る。而して、シム部材60は、支持部60a(図2の大径部)の外周縁部が付勢部材50に当接すると共に、支持部60aに対し径方向にオフセットした領域で押圧部60b(図2の小径部)が当接部材40に当接(面接触)するように配設されている。
【0023】
上記の押圧機構PMは、図1に示すように、コラムハウジング10とアウタチューブ22との間に介装され、当接部材40(円板部41)の当接面がアウタチューブ22外面の平面部(符合省略)に当接するように配設されている。即ち、コラムハウジング10には一対の押圧機構PMを収容する孔(符合省略)が形成されており、各孔内に図2に示す当接部材40、付勢部材50及びシム部材60が収容されると共に、金属製のシム部材70が付勢部材50を支持(皿ばねBSの外周縁部に当接)するように配設され、各孔の内面に形成された環状溝(符合省略)にC字状のスナップリング80(図2では二点鎖線で示す)が係止されて、図1に示すように押圧機構PMがコラムハウジング10に保持されている。
【0024】
而して、コラムハウジング10に対し軸方向移動可能のアウタチューブ22は、押圧機構PMを介して円滑に摺動することができる。即ち、押圧機構PMによって所望の押圧荷重がアウタチューブ22に適切に付与されるので、アウタチューブ22の径方向のガタを適切に防止しつつ、スラスト方向の摺動性を確保することができる。特に、付勢部材50による押圧荷重が、当接部材40(円板部41)に対し、支持部60aの周縁に偏ることなく押圧部60bを中心として略均等に付与され、円板部41の当接面がアウタチューブ22の平面部(符合省略)に当接(面接触)した状態で、アウタチューブ22がその軸中心方向に押圧されるので、アウタチューブ22の径方向のガタを適切に防止することができ、アウタチューブ22の軸方向移動を円滑に行うことができる。尚、押圧機構PMはコラムハウジング2とコラムチューブ20との間のエネルギー吸収手段として機能するものではない。
【0025】
上記のシム部材60は、組付け性を考慮し、図3に示すように、支持部60aを構成する第1の部材61と押圧部60bを構成する第2の部材62の二部材で構成してもよい。これにより、シム部材60の組付け時に支持部60aと押圧部60bが逆に配置されることを防止し、良好な組付性を確保することができる。あるいは、図4に示すように、支持部60aと押圧部60bとの間に段差が形成されることなく両者が一体的に形成されたシム部材60を用いることとしてもよい。而して、感圧紙を用いた圧力分布の測定結果によれば、付勢部材50によって当接部材40を介してコラムチューブ20に付与される押圧力は、当接部材40(円板部41)に対し、皿ばねBSが当接する支持部60aの周縁に偏ることなく、押圧部60bを中心として略均等に付与されることが確認された。
【0026】
尚、図1にはテレスコピック機構は表れていないが、コラムハウジング10に支持された電動モータによる螺子軸の回転駆動に応じて、ナット部材が軸方向に移動し、ナット部材と共にアウタチューブ22(ひいては、インナチューブ21、アッパシャフト1a及びステアリングホイール(図示せず))が軸方向に移動するように構成されている。更に、本実施形態においては、図1の下方に示す電動チルト機構が配設されているが、本願発明と直接関係するものではないので、これについては説明を省略する。
【0027】
更に、コラムチューブ20の支持構造に関し、図5に示すプレート11(前掲の特許文献2に記載の「基板」に対応)が上記コラムハウジング10に螺子固定され、プレート11を介してコラムチューブ20(アウタチューブ22)が軸方向移動可能に支持されるステアリング装置においては、図5及び図6に示すようにプレート11に押圧機構PMが支持される。尚、この実施形態に供される押圧機構PMには、図6に示すように、一対の爪部91、91を有する係止部材90が当接部材40に接合されている。而して、係止部材90を介してプレート11に支持された押圧機構PMによって、所望の押圧荷重がアウタチューブ22に付与されるので、前述の実施形態と同様、アウタチューブ22の径方向のガタを適切に防止することができる。
【符号の説明】
【0028】
1 ステアリングシャフト
10 コラムハウジング
20 コラムチューブ
21 インナチューブ
22 アウタチューブ
30 固定ブラケット
40 当接部材
50 付勢部材
60、70 シム部材
80 スナップリング
90 係止部材
PM 押圧機構
BS 皿ばね
図1
図2
図3
図4
図5
図6