JP2002002500A

JP2002002500A - 電動式ステアリングコラム装置

Info

Publication number: JP2002002500A
Application number: JP2000181991A
Authority: JP
Inventors: Masanori Tomaru; 正規外丸; Shoji Oka; 昭次岡; Takeshi Fujiwara; 健藤原; Sunao Sugiura; 直杉浦
Original assignee: NSK Ltd; Asmo Co Ltd
Current assignee: NSK Ltd; Asmo Co Ltd
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】騒音の低減等を図った電動式ステアリングコ
ラム装置を提供する。【解決手段】ギヤシャフト３１は合成樹脂の射出成形
品であり、前後端にフランジ４１を有するドリブンプー
リ４３と、ドリブンプーリ４３から延設されてベアリン
グ２９の内輪４５に圧入される前後一対のシャフト４７
とから構成されている。また、直流モータ２３のロータ
シャフト５１には、前後端にフランジ５３を有する比較
的小径のドライブプーリ５５が固着されており、このド
ライブプーリ５５と上述したドリブンプーリ４３との間
に合成ゴム製の平ベルト５７が掛け渡されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールの位置を電動で調整できる電動式ステアリングコラ
ム装置にかかり、騒音の低減等を実現する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に搭載される電動式ステアリン
グコラム装置として、例えば、特許第２６４７４７６号
公報に開示されたものがある。この装置では、ステアリ
ングホイールを所望の軸方向位置および上下位置に設定
するため、チルト継手やテレスコピック継手を設けると
共に、電動アクチュエータによってステアリングホイー
ルのチルト位置やテレスコピック位置を調整する構成が
採られている。電動アクチュエータは、電気モータやね
じ機構の他、電気モータの回転をねじ機構に伝達するギ
ヤ列やねじ機構やギヤ列を収納するハウジング等から構
成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した電動式ステア
リングコラム装置では、電動アクチュエータにギヤ列を
用いることに起因し、以下に述べる種々の不具合が生じ
ていた。例えば、ギヤ列に平ギヤを用いると、平ギヤど
うしが噛み合う際にすくなからぬ騒音が発生し、車室内
の静粛性が阻害される。また、騒音の低減を図るべく、
斜歯ギヤやウォームギヤ等を用いた場合、モータシャフ
トやギヤシャフトにスラスト力が作用するため、支持用
の軸受に大型のものが必要になったり、シャフトの径を
太くする必要が生じ、装置重量の大型化や製品コストの
上昇をもたらす。また、ギヤ列においては、作動方向を
反転させた際において、バックラッシュ音が発生するこ
とが避けられない他、こもり音の伝達経路が変化して乗
員が不快感を覚える。更に、ギヤ列はグリース等の潤滑
剤により潤滑されるが、潤滑剤が低温で粘度が増えギヤ
列が作動しにくくなることがあり、また長期の使用によ
ってハウジングのシールが劣化した場合、潤滑剤がハウ
ジングの外部に漏洩して室内を汚損する虞もあった。本
発明は、上記状況に鑑みなされたもので、騒音の低減等
を図った電動式ステアリングコラム装置を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、後端部にステアリングホイールが装着
されるステアリングシャフトと、このステアリングシャ
フトを回転自在に支持するステアリングコラムと、当該
ステアリングコラムを駆動して、前記ステアリングシャ
フトの位置を調節する電動アクチュエータとを備えた電
動式ステアリングコラム装置において、前記電動アクチ
ュエータ内の動力伝達要素としてベルトを用い、そして
アクチュエータロッドを電動アクチュエータ本体から出
入りさせるものを提案する。

【０００５】本発明では、例えば、直流モータとねじ機
構とがプーリおよび合成ゴム製の平ベルトを介して連結
され、殆ど駆動騒音を伴わずに電動アクチュエータによ
るステアリングシャフトの位置調整が行われる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づき説明する。図１は本発明に係る電動式ステアリ
ングコラム装置を示す概略構成図である。この電動式ス
テアリングコラム装置１は、いわゆる腰振りチルト方式
を採用しており、後端部にステアリングホイール３が装
着されると共に前端部にステアリングギア（図示を省
略）が連結されたステアリングシャフト５をその軸の周
りに回転可能に保持する二本のステアリングコラム、す
なわち、インナコラム７およびアウタコラム９と、車体
側に固定される固定ブラケット１１を備えている。そし
て、固定ブラケット１１に対する両コラム７，９の傾き
や両コラム７，９間の相対位置を適宜変化させることに
よって、ステアリングシャフト５、ひいてはステアリン
グホイール３が所望の位置に調整される。

【０００７】インナコラム７は、鋼管プレス成形品であ
り、ベアリング（図示せず）を介してステアリングシャ
フト５を回転自在に保持すると共に、アウタコラム９に
摺動自在に内嵌・保持されている。また、アウタコラム
９は、アルミニウム合金を素材とする薄肉のダイキャス
ト成形品（以下、アルミダイキャスト成形品と称する）
であり、剛性を確保するべく、外周面に多数のリブを有
している。アウタコラム９は、固定ブラケット１１の前
端部にチルトヒンジピン１３を介して揺動自在に連結さ
れている。したがって、固定ブラケット１１に対してア
ウタコラム９を適宜揺動させることで、ステアリングシ
ャフト５およびステアリングホイール３のチルト位置を
調節することができる。尚、本実施形態では、固定ブラ
ケット１１も、アウタコラム９と同様のアルミダイキャ
スト成形品である。

【０００８】本実施形態の場合、ステアリングホイール
３のチルト位置は、電動チルトアクチュエータ２１によ
って調節される。電動チルトアクチュエータ２１は、図
２に横断面視を示したように、直流モータ２３およびロ
ッド駆動ねじ機構２５や、これらの保持に供されるアル
ミダイキャスト成形品のアクチュエータ本体２７等から
構成されている。ロッド駆動ねじ機構２５は、アクチュ
エータ本体２７に一対のベアリング２９を介して回転自
在に保持されたギヤシャフト３１と、ギヤシャフト３１
の軸心に形成された雌ねじ３３に螺合する雄ねじ３５が
外周面に形成された中空のアクチュエータロッド３７と
を主要構成要素としている。

【０００９】ギヤシャフト３１は合成樹脂の射出成形品
であり、図３に示したように、前後端にベルト脱落防止
用フランジ４１を有する大径のドリブンプーリ４３と、
ドリブンプーリ４３から延設されてベアリング２９の内
輪４５に圧入される前後一対のシャフト４７とから構成
されている。また、直流モータ２３のロータシャフト５
１には、前後端にベルト脱落防止用フランジ５３を有す
る小径のドライブプーリ５５が固着されており、このド
ライブプーリ５５と上述したドリブンプーリ４３との間
に合成ゴム製の平ベルト５７が掛け渡されている。

【００１０】一方、電動チルトアクチュエータ２１は、
アクチュエータ本体２７の前端部がピン６１を介して固
定ブラッケト１１に揺動自在に接続される一方、アクチ
ュエータロッド３７の後端部がピン６３を介して鋼板プ
レス成形品のチルト揺動部材６５の前端部に連結されて
いる。チルト揺動部材６５は、中間部上方が固定ブラケ
ット１１にピン６７を介して揺動自在に支持される一
方、後端部に形成された矩形孔６９にはアウタコラム９
に固着されたピン７１が嵌入している。

【００１１】これにより、電動チルトアクチュエータ２
１のアクチュエータ本体２７からアクチュエータロッド
３７が繰り出されると、チルト揺動部材６５が図１中で
反時計回りに回動し、アウタコラム９がインナコラム７
およびステアリングシャフト５と伴にチルトヒンジピン
１３を支点にして上方に揺動することになり、ステアリ
ングホイール３の上方へのチルト調節がなされる。ま
た、電動チルトアクチュエータ２１のアクチュエータ本
体２７内にアクチュエータロッド３７が収納されると、
チルト揺動部材６５が図１中で時計回りに回動し、アウ
タコラム９がインナコラム７およびステアリングシャフ
ト５と伴にチルトヒンジピン１３を支点にして下方に揺
動することになり、ステアリングホイール３の下方への
チルト調節がなされる。

【００１２】本実施形態の場合、インナコラム７がアウ
タコラム９に摺動自在に内嵌・保持されているため、ア
ウタコラム９に対してインナコラム７を繰り出すあるい
は進入させることで、ステアリングシャフト５およびス
テアリングホイール３のテレスコピック位置を調節する
ことができる。

【００１３】ステアリングホイール３のテレスコピック
位置は、電動テレスコピックアクチュエータ８１によっ
て調節される。電動テレスコピックアクチュエータ８１
は、電動チルトアクチュエータ２１とは完全に独立の部
品であるが両者全く同一の部品であり、その取付形態の
みが異なる。すなわち、例えば部品コンテナから無作為
に取り出したものを改造等一切行うことなしに電動アク
チュエータ２１あるいは電動テレスコピックアクチュエ
ータ８１として使用することが可能である。電動テレス
コピックアクチュエータ８１は、アクチュエータ本体２
７の前端部がピン８３を介してアウタコラム９に連結さ
れ、アクチュエータロッド３７の後端がピン８５を介し
てインナコラム７に固着された鋼板製のステー８７に連
結されている。

【００１４】これにより、電動テレスコピックアクチュ
エータ８１のアクチュエータ本体２７からアクチュエー
タロッド３７が繰り出されると、ステー８７と伴にイン
ナコラム７およびステアリングシャフト５が後退するこ
とになり、ステアリングホイール３の後方へのテレスコ
ピック調節がなされる。また、電動テレスコピックアク
チュエータ８１のアクチュエータ本体２７内にアクチュ
エータロッド３７が収納されると、ステー８７と伴にイ
ンナコラム７およびステアリングシャフト５が前進する
ことになり、ステアリングホイール３の前方へのテレス
コピック調節がなされる。

【００１５】さて、本実施形態では、チルト調節時やテ
レスコピック調節時に直流モータ２３が回転すると、そ
の回転がドライブプーリ５５からドリブンプーリ４３に
平ベルト５７を介して伝達される。この際、平ベルト５
７の素材が柔軟な弾性体である合成ゴムであるため、回
転の伝達は極めて静粛に行われ、ギヤを用いた従来装置
に比べて駆動騒音を遙かに少なくすることができた。ま
た、平ベルト５７は、通常、所定の張力をもってドライ
ブプーリ５５とドリブンプーリ４３との間に掛け渡され
るため、作動方向を反転させた際においても、バックラ
ッシュによる異音が発生することが全くなくなった。そ
して、これら動力伝達部品がアクチュエータ本体２７内
の空間に収納されているため、駆動騒音が著しく低減さ
れると同時に、異物や運転者の指等が両プーリ４３，５
５と平ベルト５７との間に巻き込まれる虞もなく、長時
間に亘って高い信頼性と安全性とを確保できた。また、
電動チルトアクチュエータ２１と電動テレスコピックア
クチュエータ８１とは、相手部品（チルト揺動部材６５
やステー８７）への取付点（ピン６３，８５）がアクチ
ュエータロッドの軸線上にあるため、作動時に不要な偶
力が発生せず、その駆動力がチルト調節やテレスコピッ
ク調節に無駄なく利用される。更に、平ベルト５７と両
プーリ５５，４３との間の潤滑が不要であるため、グリ
ース等の潤滑剤がアクチュエータ本体２７から漏洩して
車室を汚損する虞もなくなった。

【００１６】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、動力伝達用のベルトとして
平ベルトを用いたが、使用条件等に応じてＶベルトやコ
グドベルト、タイミングベルト等を用いてもよい。ま
た、不要であればプーリの前後端のベルト脱落防止用フ
ランジを外してもよい。更に、長期の使用によるベルト
の伸び等に対応するべく、ドライブプーリとドリブンプ
ーリとの間にテンショナプーリを配置するようにしても
よい。また、ベルトの弾性を利用することによって、設
計の自由度が向上させるべく、モータの軸心とロッド駆
動ねじ機構の軸心とを所定の範囲で相対的に傾けること
もできる。その他、電動式ステアリングコラム装置の全
体構成や各部材の形状等についても、本発明の主旨を逸
脱しない範囲であれば、適宜変更可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電動式ステアリングコラム装置によれば、後端部にス
テアリングホイールが装着され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回転自在に支持するス
テアリングコラムと、当該ステアリングコラムを駆動し
て、前記ステアリングシャフトの位置を調節する電動ア
クチュエータとを備えた電動式ステアリングコラム装置
において、電動アクチュエータ内の動力伝達要素として
ベルトを用いるようにしたため、従来装置に比べて駆動
騒音を遙かに少なくすることができる他、作動方向を反
転させた際における異音の発生防止や、潤滑剤の漏洩に
よる車室の汚損防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。

【図２】実施形態における電動アクチュエータを示す横
断面図である。

【図３】プーリにベルトが掛け渡された状態を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１‥‥電動式ステアリングコラム装置３‥‥ステアリングホイール５‥‥ステアリングシャフト７‥‥インナコラム９‥‥アウタコラム２１‥‥電動チルトアクチュエータ２３‥‥直流モータ２７‥‥アクチュエータ本体３１‥‥ギヤシャフト３７‥‥アクチュエータロッド４３‥‥ドリブンプーリ５５‥‥ドライブプーリ５７‥‥平ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡昭次群馬県前橋市総社町一丁目８番１号日本精工株式会社内 (72)発明者藤原健群馬県前橋市総社町一丁目８番１号日本精工株式会社内 (72)発明者杉浦直静岡県湖西市梅田390番地アスモ株式会社内Ｆターム(参考） 3D030 DD12 DD63

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】後端部にステアリングホイールが装着され
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回転自在に支持するステア
リングコラムと、当該ステアリングコラムを駆動して、前記ステアリング
シャフトの位置を調節する電動アクチュエータとを備え
た電動式ステアリングコラム装置において、前記電動アクチュエータ内のその動力伝達要素としてベ
ルトを用い、そしてアクチュエータロッドを電動アクチ
ュエータ本体から出入りさせることを特徴とする電動式
ステアリングコラム装置。