JP2004066925A - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数や製造コストの低減を図りつつ、ディスタンス部の剛性向上等を実現したステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】アッパコラム２１では、被挟圧部２５，２７に固定ブラケット３の内面に当接する被挟圧面５１，５３が形成されると共に、ディスタンス部２９を含む部位に図３中にクロスハッチングで示す熱処理部５５が形成されている。熱処理部５５は、高周波や火炎等による焼き入れ工程による熱処理が施され、靭性を要求される場合には同様の焼き入れ工程と焼き戻し炉内での焼き戻し工程とによる熱処理が行われる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用等の操舵装置を構成するステアリングコラム装置に係り、詳しくは、部品点数や製造コストの低減を図りつつ、ディスタンス部の剛性向上等を実現する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のステアリング装置は、不特定多数の運転者により使用（操舵）されるため、個人の体格や運転姿勢等に対応してステアリングホイールの位置を調整できることが望ましい。このような要望に答えるべく、乗用車に限らず貨物車等においても、チルト機構やテレスコピック機構を採用するものが多くなっている。
【０００３】
チルト機構は、ステアリングホイールの位置を上下方向に調整するための機構であり、ステアリングコラムを揺動自在に支持するチルトピボットと、所望の位置（揺動角度）でステアリングコラムを固定するチルト固定手段等からなっている。また、テレスコピック機構は、ステアリングホイールの位置を前後方向（ステアリングシャフトの軸方向）に調整するための機構であり、ステアリングシャフトの伸縮に供される二重管式等の伸縮部と、所望の位置（伸縮量）でステアリングシャフトを固定するテレスコ固定手段等からなっている。
【０００４】
従来、チルト固定手段としては、鋼管製のステアリングコラムに鋼板製のディスタンスブラケットを溶接接合し、このディスタンスブラケットを鋼板製の車体側ブラケットにより挟圧・固定するものが一般的であった。ところが、このような構成を採った場合、構成部材点数や溶接工数が多くなる他、溶接時の熱歪み等に起因する種々の不具合が避けられないため、特開平１０−７００３号公報等（以下、先行技術と記す）では塑性加工によりステアリングコラムにディスタンス部を膨出成形したものが提案されている。
【０００５】
図４は先行技術のステアリングコラム単体を示す斜視図であり、図５はステアリングコラム装置におけるディスタンス部の縦断面図である。このステアリングコラム２１は、円筒状の鋼管を素材としており、ディスタンス部２９の図４，図５中下部に被挟圧部２５，２７が膨出成形されている。被挟圧部２５，２７の側面には被挟圧面５１，５３が形成されており、被挟圧面５１，５３にはチルトボルト３１が嵌挿される貫通孔６１が穿設されている。このステアリングコラム装置では、車体側ブラケット３の側面に配置されたチルトレバー３５を回動させることにより、ナット３３がチルトボルト３１に対して螺進し、車体側ブラケット３によるステアリングコラム２１の挟圧・開放が行われる。先行技術のステアリングコラム装置によれば、構成部材点数や溶接工数の削減による製造コストの低減が実現されると同時に、溶接時の熱歪み等に起因する不具合も生じなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した先行技術のステアリングコラム装置にも以下に述べる問題があった。例えば、運転者がチルトレバー３５を締め付けた場合、図６に示したように、ディスタンス部２９における被挟圧部２５，２７以外の部位（図６中の上部および下部）が撓み、操作フィーリングが非常に悪くなると共に、車体側ブラケット３によるステアリングコラム２１の確実な固定が行えなくなる不具合があった。また、運転者がチルトレバー３５を所定値以上の締付力で締め付けた場合、ディスタンス部２９の撓みが弾性限度を超えて塑性変形する虞等もあった。そして、これらの不具合はステアリングコラムの素材に薄肉の鋼管を用いた場合に顕著となるため、ステアリング装置の重量軽減を図る上での障害ともなっていた。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、部品点数や製造コストの低減を図りつつ、ディスタンス部の剛性向上等を実現したステアリングコラム装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するべく、請求項１の本発明では、ステアリングシャフトをその内部に回動自在に支持する筒状のステアリングコラムと、このステアリングコラムを挟圧・固定する車体側ブラケットと、前記ステアリングコラムから塑性加工により膨出形成されて前記車体側ブラケットに挟圧される被挟圧部を有するディスタンス部とを備え、前記ステアリングコラムの前記車体側ブラケットに対する位置が所定の調整範囲で調整可能なステアリングコラム装置であって、前記ディスタンス部における前記被挟圧部より上方と下方との少なくとも一方に焼き入れ工程を含む熱処理が施されたものを提案する。
【０００９】
また、請求項２の発明では、請求項１のステアリングコラム装置において、前記塑性加工がハイドロフォーム成形法によるものを提案する。
【００１０】
これらの発明によれば、ディスタンス部全体の剛性が向上し、被挟圧部に大きな締付力が印可されても撓みが生じ難くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るステアリングコラム装置の実施形態を説明する。
図１は第１実施形態に係るステアリングコラム装置の側面図であり、図２は図１中の拡大Ａ−Ａ断面図である。ステアリングコラム１は、車体側ブラケットである固定ブラケット３とピボットブラケット５とを介して車体側メンバ７に装着されており、軸受９，１１を介してアッパステアリングシャフト（以下、単にステアリングシャフトと記す）１３を回動自在に支持している。ステアリングシャフト１３には、その上端にステアリングホイールが取り付けられる一方、下端にはユニバーサルジョイントを介してロアステアリングシャフトが連結される。図１，図２において符号１５は固定ブラケット３に形成されたチルト調整孔を示している。
【００１２】
ステアリングコラム１は、鋼管を素材とするハイドロフォーム成形品のアッパコラム２１と、アッパコラム２１に摺動自在に内嵌する鋼管製のロアコラム２３とからなっている。アッパコラム２１には、固定ブラケット３に対応する部位に図２中左右一対の被挟圧部２５，２７が膨出されたディスタンス部２９が形成されている。ディスタンス部２９は、固定ブラケット３を貫通するアジャストボルト３１とアジャストナット３３とにより、固定ブラケット３を介して所定の締結力で挟圧・固定されている。図１，図２において符号３５で示した部材はアジャストナット３３を回転駆動するアジャストレバーであり、符号３７は被挟圧部２５，２７に形成されたテレスコピック調整孔を示している。
【００１３】
一方、ロアコラム２３には、ピボットブラケット５に対応する部位にロアブラケット４１が溶接接合されている。ロアブラケット４１は、ピボットブラケット５に挟持されており、ピボットブラケット５を貫通するピボットボルト４３とナット４５とにより支持されている。
【００１４】
ステアリングコラム１は、ピボットボルト４３を軸に揺動可能となっており、アジャストレバー３５を操作することにより、運転者はチルト調整孔１５内でアジャストボルト３１が移動する範囲でステアリングホイールの上下位置（図１中、上下方向）を調整することができる。また、アッパコラム２１は、ロアコラム２３に対して摺動可能となっており、アジャストレバー３５を操作することにより、運転者はテレスコピック調整孔３７内でアジャストボルト３１が移動する範囲でステアリングホイールの前後位置（図１中、左右方向を調整することができる。
【００１５】
本実施形態のアッパコラム２１では、被挟圧部２５，２７に固定ブラケット３の内面に当接する被挟圧面５１，５３が形成されると共に、ディスタンス部２９を含む部位に図３中にクロスハッチングで示す熱処理部５５が形成されている。熱処理部５５は、高周波や火炎等による焼き入れ工程による熱処理が施され、靭性を要求される場合には同様の焼き入れ工程と焼き戻し炉内での焼き戻し工程とによる熱処理が行われる。
【００１６】
以下、本実施形態の作用を述べる。
運転者の交代等によってステアリングホイールの位置が不適切となった場合、第１実施形態のステアリングコラム装置では、運転者が先ずアジャストレバー３５を時計回りに回動させて、アジャストボルト３１に対してアジャストナット３３を緩める。すると、固定ブラケット３を介してアッパコラム２１のディスタンス部２９に作用していたアジャストボルト３１の軸力が消滅し、ステアリングコラム１がピボットピン３１を支点に所定量揺動可能になると同時に、アッパコラム２１がロアコラム２３に対して所定量摺動可能になる。これにより、運転者は、ステアリングコラム１をチルトあるいはテレスコ動させ、ステアリングホイールを所望の位置に調整することができる。
【００１７】
ステアリングホイールの位置調整を終えると、運転者は、アジャストレバー３５を反時計回りに回動させて、アジャストボルト３１に対してアジャストナット３３を締め付ける。すると、アジャストボルト３１に所定の軸力が発生し、固定ブラケット３の内面がディスタンス部２９の被挟圧面５１，５３に圧接し、固定ブラケット３に対してアッパコラム２１（すなわち、ステアリングホイール）が所望の位置で固定される。
【００１８】
この際、本実施形態では、ディスタンス部２９を含む部位が硬度の高い熱処理部５５となっているため、ディスタンス部２９の剛性が前述した先行技術のものに較べて遙かに高くなっている。これにより、固定ブラケット３によるアッパコラム２１の支持が確実に行われるようになり、乗車時や降車時に運転者が体重を掛けてもステアリングホイール（ステアリングコラム１）が所期の位置からずれ難くなる他、走行時におけるステアリングシャフト１３やステアリングホイールの振動が抑制され、車両衝突時におけるアッパコラム２１等の意図しない移動も起こり難くなった。また、アジャストレバー３５を強い締付力で締め付けられることでアジャストボルト３１に過大な軸力が発生しても、ディスタンス部２９に弾性変形や塑性変形が生じ難くなり、長期間に亘って安定した締め付けが行える。
【００１９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、熱処理における焼き入れ方法としては、真空焼き入れやレーザー焼き入れ等、種々のものが適用可能であるし、ステアリングコラムの素材としては、炭素鋼や種々の合金鋼等が採用可能である。また、上記実施形態ではディスタンス部全体に熱処理を施したが、被挟圧部より上方と下方との少なくとも一方に焼き入れ工程を含む熱処理が施すようにしてもよい。また、ステアリングコラムの塑性加工にあたっては、ラバーバルジ成形法や爆発バルジ成形法、プレス成形法等、ハイドロフォーム法以外の方法を採用してもよい。また、上記実施形態はチルト・テレスコピック式のステアリングコラム装置に本発明を適用したものであるが、チルト機構のみあるいはテレスコピック機構のみを備えたステアリングコラム装置に適用してもよい。その他、ステアリングコラム装置の具体的構造や各構成部材の素材や形状等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のステアリングコラム装置によれば、ステアリングシャフトをその内部に回動自在に支持する筒状のステアリングコラムと、このステアリングコラムを挟圧・固定する車体側ブラケットと、前記ステアリングコラムから塑性加工により膨出形成されて前記車体側ブラケットに挟圧される被挟圧部を有するディスタンス部とを備え、前記ステアリングコラムの前記車体側ブラケットに対する位置が所定の調整範囲で調整可能なステアリングコラム装置であって、前記ディスタンス部における前記被挟圧部より上方と下方との少なくとも一方に焼き入れ工程を含む熱処理が施されたものとしたため、ディスタンス部全体の剛性が向上し、被挟圧部に大きな締付力が印可されても撓みが生じ難くなり、車体側ブラケットによるステアリングコラムの支持が確実に行われるようになり、乗車時や降車時に運転者が体重を掛けてもステアリングホイール（ステアリングコラム）が所期の位置からずれ難くなる他、走行時におけるステアリングシャフトやステアリングホイールの振動が抑制され、車両衝突時におけるステアリングコラム等の意図しない移動も起こり難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るステアリングコラム装置の側面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】実施形態に係るアッパコラムの側面図である。
【図４】先行技術に係るステアリングコラム単体を示す斜視図である。
【図５】先行技術に係るディスタンス部の縦断面図である。
【図６】先行技術に係るディスタンス部の変形を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１‥‥ステアリングコラム
３‥‥固定ブラケット
１３‥‥ステアリングシャフト
１５・・・・チルト調整孔
２１‥‥アッパコラム
２９‥‥ディスタンス部
２５，２７‥‥被挟圧部
３１‥‥アジャストボルト（チルトボルト）
３３‥‥アジャストナット（ナット）
３５‥‥アジャストレバー（チルトレバー）
３７・・・・テレスコピック調整孔
５１，５３‥‥被挟圧面
５５‥‥熱処理部

Claims (2)

1. ステアリングシャフトをその内部に回動自在に支持する筒状のステアリングコラムと、
   このステアリングコラムを挟圧・固定する車体側ブラケットと、
   前記ステアリングコラムから塑性加工により膨出形成されて前記車体側ブラケットに挟圧される被挟圧部を有するディスタンス部と
   を備え、
   前記ステアリングコラムの前記車体側ブラケットに対する位置が所定の調整範囲で調整可能なステアリングコラム装置であって、
   前記ディスタンス部における前記被挟圧部より上方と下方との少なくとも一方に焼き入れ工程を含む熱処理が施されたことを特徴とするステアリングコラム装置。
2. 前記塑性加工がハイドロフォーム成形法によることを特徴とする、請求項１記載のステアリングコラム装置。

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