(57)【要約】【課題】ステアリングのチルト位置を変更することに伴う、ステアリング共振周波数の変化を抑制できるステアリングコラム係止構造を提供する。【解決手段】本発明のステアリングコラム係止構造１０は、ステアリングコラム１６と、ステアリングコラム１６の後端部に取り付けられたステアリングハンドル２４と、ステアリングコラム１６を支えるブラケット１８と、ゼンマイバネ２０と、を主要に備えている。ゼンマイバネ２０の内側端部はステアリングコラム１６に固定され、ゼンマイバネ２０の外側端部は車体側に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトが回転自在に収納されたジャケットから成り、車幅方向に伸びる回転軸周りに回転可能に支持されたステアリングコラムと、
前記ステアリングシャフトの後端部に取り付けられたステアリングハンドルと、
前記ステアリングコラムの中間部を、昇降可能な状態で、車体に対して固定するブラケットと、
巻き中心部が前記ステアリングコラムの前記ジャケットに固定され、外側の端部が車体側に固定されたゼンマイバネと、を具備することを特徴とするステアリングコラム係止構造。
【請求項２】
前記ステアリングハンドルの下方への移動に伴い、前記ステアリングコラムが回転すると、前記ゼンマイバネが締め付けられることを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラム係止構造。
【請求項３】
前記ステアリングコラムまたは前記ステアリングハンドルに、ダイナミックダンパが備えられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステアリングコラム係止構造。
【請求項４】
前記ゼンマイバネが車両側に固定される固定点は、前記ステアリングコラムの回転軸よりも上方に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のステアリングコラム係止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングコラム係止構造に関し、特に、ステアリングコラムを支えるブラケットの剛性を、ゼンマイバネで補強するステアリングコラム係止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に設けられるステアリングコラムは、ステアリングホイールの回転をステアリングギアボックスに伝達するステアリングシャフトと、このステアリングシャフトを収容する筒状体であるジャケットと、から主要に構成されている。
【０００３】
ステアリングコラムには、ドライバが適切な運転姿勢を取れるように、調整機構が設けられている。具体的には、この調整機構として、ステアリングホイールの上下位置を調整するチルト機構、ステアリングホイールの軸方向位置を調整するテレスコピック機構が設けられている。
【０００４】
図４を参照して、一般的なチルト機構の構成を説明する（特許文献１）。この図に示すチルト機構１００は、ステアリングシャフト１０１と、ステアリングシャフト１０１が回転自在に収納されるジャケット１０２と、ステアリングシャフト１０１の後端に取り付けられたステアリングハンドル１０３と、を備えている。ここで、ステアリングコラム１０４は、ステアリングシャフト１０１と、ジャケット１０２と、から構成される。
【０００５】
ステアリングコラム１０４の前端部は、チルト方向に対して回転可能に支持されている。これにより、運転者は、ステアリングハンドル１０３の位置を上下方向に調整することができる。
【０００６】
ステアリングコラム１０４の中間部分は、ブラケット１０５を介して車体側に固定されている。ブラケット１０５は、ステアリングコラム１０４の中間部分を、運転者の操作に応じて上方方向に移動可能となるように固定している。
【０００７】
また、ステアリングコラム１０４においては、車両が走行する際にステアリングが共振状態となること抑止するために、ダイナミックダンパを備えたものがある。
【０００８】
特許文献２を参照すると、ダイナミックダンパを下部に備えたエアバッグ装置が記載されている。具体的には、図５を参照すると、コラムチューブ２０６の後端側下方にはエアバッグ装置２０２が配設されている。また、エアバッグ装置２０２のエアバッグモジュール２０３は、弾性体２０４を介して、取付ブラケット２０５によってコラムチューブ２０６に支持されている。従って、エアバッグモジュール２０３をマスとしたダイナミックダンパ２０７が構成され、これにより、ステアリング振動が抑制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−３５４５０号公報
【特許文献２】特開２００８−１７９２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されたチルト機構１００では、ステアリングハンドル１０３の位置を変更すると、その機構に備えられたダイナミックダンパが適切に作動しない恐れがあった。具体的には、ステアリング１００の位置を下降させると、ステアリングコラム１０４が、その前端部を回転中心として時計回りに回転するので、ステアリングコラム１０４を支える部分のブラケット１０５の長さＬ１０は長くなる。
【００１１】
このように、ブラケット１０５の長さＬ１０が長くなると、ステアリング共振周波数が低下する。このような場合では、特許文献２に記載されたように、ダイナミックダンパ２０７が取り付けられていたとしても、共振周波数を適切に管理することが困難であるため、ダイナミックダンパ２０７で振動抑制を行うことが困難と成ることが考えられる。
【００１２】
本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ステアリングハンドルのチルト位置を変更することに伴う、ステアリング共振周波数の変化を抑制できるステアリングコラム係止構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のステアリングコラム係止構造は、ステアリングシャフトが回転自在に収納されたジャケットから成り、車幅方向に伸びる回転軸周りに回転可能に支持されたステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトの後端部に取り付けられたステアリングハンドルと、前記ステアリングコラムの中間部を、昇降可能な状態で、車体に対して固定するブラケットと、巻き中心部が前記ステアリングコラムの前記ジャケットに固定され、外側の端部が車体側に固定されたゼンマイバネと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のステアリングコラム係止構造によれば、ゼンマイバネの巻き中心部をステアリングコラムのジャケットに固定し、ゼンマイバネの外側の端部を車体側に固定している。これにより、ステアリングハンドルの位置を下げることにより、ステアリングコラムを支えるブラケットの支持剛性が低くなっても、その支持剛性をゼンマイバネで補うことができるので、ステアリング共振周波数が低下してしまうことが抑制される。よって、ダイナミックダンパを用いて、容易に振動抑制を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のステアリングコラム係止構造を示す図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図２】本発明のステアリングコラム係止構造を示す図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図３】本発明のステアリングコラム係止構造による効果を示すグラフである。
【図４】背景技術のステアリングのチルト機構を示す側面図である。
【図５】背景技術のステアリング機構を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図を参照して、本形態のステアリングコラム係止構造を説明する。
【００１７】
図１に、本形態のステアリングコラム係止構造１０を示す。図１（Ａ）はステアリングコラム係止構造１０を示す側面図である。図１（Ｂ）はゼンマイバネ２０が取り付けられる箇所を示し、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に於ける断面図である。
【００１８】
以下の説明では、上下前後左右の各方向を適宜用いて説明を行う。ここで、左右方向とは車両の進行方向を向いた場合の左右方向である。
【００１９】
図１（Ａ）を参照して、本形態のステアリングコラム係止構造１０は、ステアリングコラム１６と、ステアリングコラム１６の後端部に取り付けられたステアリングハンドル２４と、ステアリングコラム１６を支えるブラケット１８と、ステアリングコラム１６に巻き中心部が固定されたゼンマイバネ２０と、を主要に備えている。また、車両走行時における、ステアリングハンドル２４の共振動作を抑制するために、ステアリングハンドル２４またはステアリングコラム１６には、ダイナミックダンパ２６が備えられている。
【００２０】
ステアリングコラム係止構造１０の概略的な機能は、ステアリングコラム１６およびステアリングハンドル２４をチルト方向に回転可能に、車両の車体に取り付けることにある。
【００２１】
ステアリングコラム１６は、前後方向に棒状に伸びるステアリングシャフト１２と、ステアリングシャフト１２が回転自在に収納されるジャケット１４とから構成されている。
【００２２】
ステアリングシャフト１２の前端部は、車両の車幅方向に伸びる回転軸（チルト軸）周りに回転可能に、車体側に固定されている。また、ステアリングシャフト１２の前端部は、ユニバーサルジョイント２８を介して、ステアリングギア（不図示）と接続されている。また、ステアリングシャフト１２は、ステアリングハンドル２４の位置を軸方向に沿って調整するために、伸縮可能なように組み合わされた複数の棒状部材や筒状部材から構成されても良い。
【００２３】
ジャケット１４は前後方向に伸びる筒状の部材であり、その内部には、図示しないベアリング等を介して、ステアリングシャフト１２が回転自在に収納される。後述するブラケット１８およびゼンマイバネ２０は、ジャケット１４を固定する。
【００２４】
ステアリングハンドル２４は、ステアリングシャフト１２の後端に接続されている。車両を運転する運転者が、ステアリングハンドル２４を回転させると、ステアリングハンドル２４に同期してステアリングシャフト１２も回転する。この回転力が、上記したステアリングギア等を経由して伝達されることで、車両が備えるタイヤの向きが変更される。
【００２５】
ブラケット１８は、ステアリングコラム１６の中間部分を、車体側に係止させる働きを有する。具体的には、ブラケット１８は、ステアリングコラム１６を車幅方向外側から挟む板状部材を有している。換言すると、ブラケット１８は、ステアリングコラム１６のチルト方向の回転を案内するレールとして機能している。
【００２６】
ステアリングコラム１６の後端部付近には、ステアリングコラム１６の共振動作を抑制するためのダイナミックダンパ２６が装備されている。ここで、ダイナミックダンパ２６は、ステアリングハンドル２４に内蔵されても良い。
【００２７】
ブラケット１８の上端部付近は、車幅方向に伸びる棒状の部材であるサポートビーム２２に固着されている。ブラケット１８には、操作ノブ（不図示）が備えられている。運転者が、ステアリングハンドル２４の位置を上下方向に移動させるときには、その操作ノブを所定方向に操作することによりブラケット１８によるステアリングコラム１６の係止は解かれ、ステアリングコラム１６は、その前端部を中心としてチルト方向に回転可能となる。そして、ステアリングハンドル２４の上下方向の位置を調整した後に、操作ノブを逆方向に操作させることで、ステアリングコラム１６はブラケット１８により再び係止されるようになる。
【００２８】
ゼンマイバネ２０は、ステアリングコラム１６の周囲を同軸的に複数回取り巻くように、ゼンマイ状に巻回された長尺の鋼板から構成されている。ゼンマイバネ２０の巻き中心部側の端部はステアリングコラム１６に固定され、外側の端部はステアリングコラム１６の上方で車体側（例えばサポートビーム２２）に固定される。
【００２９】
また、ゼンマイバネ２０がステアリングコラム１６に固定される部分は、ブラケット１８がステアリングコラム１６を係止する部分の近傍が好適である。これにより、ゼンマイバネ２０で共振周波数を調整する効果を大きくすることが出来る。ここで、ゼンマイバネ２０がステアリングコラム１６に接続する部分は、ブラケット１８よりも前方でも良いし後方でも良い。
【００３０】
更に、本体側に固定されるゼンマイバネ２０の上端部付近は、ステアリングコラム１６のチルト回転軸（ステアリングコラム１６の先端部）よりも上方である。これにより、ステアリングコラム１６の位置が下がるに従い、ゼンマイバネ２０が締付状態となり、ゼンマイバネ２０でブラケット１８を補強する効果が得られる。
【００３１】
ゼンマイバネ２０の主な機能は、ブラケット１８の剛性を補うことで、ステアリングコラム１６の共振周波数が低下することを防止することに有る。係る事項については、図２を参照して後述する。
【００３２】
図１（Ａ）を参照して、ここでは、ステアリングハンドル２４が比較的上方に配置されているので、ステアリングコラム１６を支える部分のブラケット１８の長さＬ１は比較的短い。よって、ブラケット１８の支持剛性が高いので、ステアリングコラム１６の共振周波数は所定の範囲に維持され、ダイナミックダンパ２６による制振効果も充分に奏されている。また、この状態では、図１（Ｂ）に示すように、ゼンマイバネ２０は比較的緩んだ状態であるので、ゼンマイバネ２０の復元力は弱く、ゼンマイバネ２０がステアリングコラム１６の中間部分を上方に引き上げる効果は小さい。
【００３３】
図２を参照して、ステアリングハンドル２４の位置を下降させた状態に於けるステアリングコラム係止構造１０を説明する。図２（Ａ）はこの状態に於けるステアリングコラム係止構造１０を示す斜視図であり、（Ｂ）はゼンマイバネ２０が配置される部分の断面図である。
【００３４】
図２（Ａ）を参照して、運転者が車両を運転する際に、ステアリングハンドル２４の位置を上下方向に変更する場合がある。この場合、先ず、ブラケット１８の近傍に配置された操作ノブ（不図示）を操作することにより、ブラケット１８への係止を解除する。次に、ステアリングハンドル２４の上下方向に位置を調整する。ここでは、ステアリングハンドル２４の位置を下降させている。即ち、ステアリングコラム１６を、チルト軸を中心に時計回りに回転させる。最後に、操作ノブ（不図示）を逆方向に操作することにより、ステアリングコラム１６をブラケット１８に係止する。
【００３５】
このように、ステアリングハンドル２４を下降させると、ステアリングハンドル２４と接続するステアリングコラム１６も、その前方先端部を支点としてチルト方向に対して時計回りに回転することで、その位置は下がる。
【００３６】
よって、ステアリングコラム１６を支える部分のブラケット１８の長さＬ１は、図１（Ａ）に示した場合と比較すると、長くなる。ブラケット１８の長さＬ１が長くなると、ブラケット１８がステアリングコラム１６を支持する支持剛性が低下し、ステアリングハンドル２４の共振周波数が低下する。一方、ステアリングコラム１６またはステアリングハンドル２４には、上記した共振動作を抑制するためのダイナミックダンパ２６が備えられている。しなしながら、ステアリングハンドル２４の共振周波数が低下してしまうと、このダイナミックダンパ２６が適切に動作しなくなるので、その振動抑制の効果が小さくなり、ステアリングハンドル２４が共振動作を示すようになる。
【００３７】
そこで本形態では、ステアリングコラム１６の中間部分と車体とをゼンマイバネ２０で連結している。
【００３８】
図２（Ｂ）を参照して、上記のように、ステアリングハンドル２４を下げることにより、ステアリングコラム１６の位置が下がると、それに伴いゼンマイバネ２０の中心端部も下がるので、ゼンマイバネ２０が伸びるように成る。即ち、ステアリングコラム１６を巻回している部分のゼンマイバネ２０が締め付けられるようになる。これにより、ゼンマイバネ２０の復元力により、ステアリングコラム１６の中間部分が上方に向かって支持されるようになる。従って、ステアリングコラム１６を支持する部分のブラケット１８の長さＬ１が長くなることにより、ブラケット１８の支持剛性が低下しても、それをゼンマイバネ２０の復元力を大きくすることで補うことが出来る。よって、ステアリングハンドル２４の共振周波数が低下することが抑制され、ダイナミックダンパ２６による振動抑制の効果が確保される。
【００３９】
ここで、図２（Ｂ）示すゼンマイバネ２０は、図１（Ｂ）に示した場合と比較して、締付状態となっているが、巻回部分を構成している鋼板は実質的には離間しており、底突きの状態とはなっていない。ゼンマイバネ２０が、底突きの状態とならない程度に締め付けられていることで、ステアリングコラム１６に対して充分な復元力を作用させることが出来る。
【００４０】
一方、ステアリングハンドル２４を上昇させると、この上昇に伴い、ゼンマイバネ２０は徐々に緩み状態となるので、ゼンマイバネ２０の復元力は弱くなる。この場合、ステアリングコラム１６を支持する部分のブラケット１８の長さＬ１は短くなる。よって、その支持剛性は大きくなるので、ブラケット１８の剛性のみで一定の共振周波数が確保され、上記したダイナミックダンパ２６が適切に振動抑制を行うように成る。
【００４１】
また、ステアリングハンドル２４を上昇させる際には、ゼンマイバネ２０が緩み状態に戻ろうとする復元力を用いても良い。これにより、運転者がステアリングハンドル２４を上方に移動させようとする動作を補助し、運転者の負担を軽減することが出来る。
【００４２】
また、運転者の操作によるステアリングハンドル２４の操作は、段階的なものではなく、連続可変なものであるため、その操作に伴う振動対策を施すのは一般的には困難とされる。本形態のゼンマイバネ２０は、運転者による連続可変なステアリングハンドル２４の操作に伴い、連続可変に緩み状態から締付状態に変形する。即ち、運転者がステアリングハンドル２４を下降させると、ゼンマイバネ２０は徐々に締付状態となり、ステアリングコラム１６を補強する効果が徐々に大きくなる。一方、運転者がステアリングハンドル２４を上昇させると、ゼンマイバネ２０は徐々に緩み状態となり、ステアリングコラム１６を補強する効果が徐々に小さくなる。よって、ステアリングハンドル２４の各位置に対して、ステアリングハンドル２４が共振動作とならないための振動対策を施すことが出来る。
【００４３】
図３のグラフに基いて、上記した各図も参照しつつ、本形態の効果を説明する。このグラフの横軸は、図１（Ａ）を参照して、ステアリングコラム１６を支える部分のブラケット１８の長さＬ１を示す。また、このグラフの縦軸は、ステアリングハンドル２４の共振周波数を示している。このグラフでは、ゼンマイバネ２０を備える本形態のステアリングコラム係止構造１０における共振周波数の変化を実線で示し、ゼンマイバネ２０を備えない比較例の場合を点線で示している。
【００４４】
このグラフを参照して、点線で示す比較例では、ステアリングハンドル２４を下降させることで上記したＬ１を長くすると、ブラケット１８の支持剛性が低下し、これに伴い共振周波数が低下している。このようになると、上記したように、ステアリングハンドル２４の近傍に配置されたダイナミックダンパ２６が適切に動作せず、ステアリングハンドル２４が共振動作することで、不快な振動が運転者に伝導してしまう恐れがある。
【００４５】
一方、実線で示すように、ゼンマイバネ２０（図１（Ａ））を備える本形態では、ステアリングハンドル２４を下降させて、ブラケット１８の支持部分の長さＬ１が長くなっても、共振周波数の低下は抑制されている。これは、上記したように、Ｌ１が長くなることでブラケット１８の支持剛性が低下しても、ゼンマイバネ２０の復元力でその剛性を補うからである。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０   ステアリングコラム係止構造
１２   ステアリングシャフト
１４   ジャケット
１６   ステアリングコラム
１８   ブラケット
２０   ゼンマイバネ
２２   サポートビーム
２４   ステアリングハンドル
２６   ダイナミックダンパ
２８   ユニバーサルジョイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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