JP2004058927A - チルト式ステアリングコラム装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】設計自由度の高いチルト式ステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】チルト式ステアリングコラム装置２は、ジャケットチューブ４に設けられた傾動入力軸１６に係合する係合部２０を有する車体後方側ブラケット８と、車体後方側ブラケット８に回転可能に支持される回転中心軸２４を有し、一方の腕２２ａに傾動入力軸１６を回転可能に支持するベルクランク２２と、ベルクランク２２の他方の腕２２ｂを動かしベルクランク２２を回転させる電動アクチュエータ４６と、を備え、回転中心軸２４を車体後方側ブラケット８に対して揺動可能かつ回転可能に支持すると共に、係合部２０を長穴形状に形成し、かつ係合部２０の長穴形状を、ジャケットチューブ４のチルト回転中心回りの傾動入力軸１６の回転軌跡と一致するよう形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】チルト式ステアリングコラム装置２は、ジャケットチューブ４に設けられた傾動入力軸１６に係合する係合部２０を有する車体後方側ブラケット８と、車体後方側ブラケット８に回転可能に支持される回転中心軸２４を有し、一方の腕２２ａに傾動入力軸１６を回転可能に支持するベルクランク２２と、ベルクランク２２の他方の腕２２ｂを動かしベルクランク２２を回転させる電動アクチュエータ４６と、を備え、回転中心軸２４を車体後方側ブラケット８に対して揺動可能かつ回転可能に支持すると共に、係合部２０を長穴形状に形成し、かつ係合部２０の長穴形状を、ジャケットチューブ４のチルト回転中心回りの傾動入力軸１６の回転軌跡と一致するよう形成する。
【選択図】 図１
Description
【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が運転者の手前で上下方向に移動して最適ドライビングポジションを設定できる自動車のチルト式ステアリングコラム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のステアリングホイールは、リンク機構を用いてジャケットチューブを傾動させることによって、運転者の手前で上下方向に移動し、最適ドライビングポジションに設定できるようになっている。
【０００３】
例えば、特開平４９−１１６７４２号公報には、図８に示すように、ベルクランク３６を用いてジャケットチューブ３７を傾動させ、ステアリングホイール３８を上下動させるチルト式ステアリングコラム装置３５が開示されている。
【０００４】
ベルクランク３６は、その回転中心Ｗがリンク部材３９の一端に回転可能となるよう、リンク部材３９に取り付けられている。リンク部材３９の他端は、車体に固定されたブラケット４０に回転可能に取り付けられている。つまり、ベルクランク３６の回転中心Ｗは、ブラケット４０に対して揺動可能になっている。
【０００５】
ベルクランク３６の一方の腕３６ａは、ジャケットチューブ３７を回転可能に支持しており、ベルクランク３６の他方の腕３６ｂは、液圧シリンダー４１を介して、ジャケットチューブ３７に連係している。液圧シリンダー４１は、シリンダーケース４１ａとシリンダーロッド４１ｂとから大略構成され、シリンダーケース４１ａは、ベルクランク３６の他方の腕３６ｂに回転可能に支持されていると共に、シリンダーロッド４１ｂは、ジャケットチューブ３７に回転可能に支持されている。尚、４２は、車体に固定されたブラケットであり、ジャケットチューブ３７を回転可能に支持している。
【０００６】
そして、この液圧シリンダー４１がロック状態では、シリンダーケース４１ａに対してシリンダーロッド４１ｂが保持固定された状態となり、液圧シリンダー４１の長さは一定に保たれる。液圧シリンダー４１がロック解除状態では、この液圧シリンダー４１の軸方向に沿った外力によって、シリンダーケース４１ａに対してシリンダーロッド４１ｂが相対移動可能となり、液圧シリンダー４１の長さがシリンダーケース４１ａに対するシリンダーロッド４１ｂのストローク範囲内で可変可能となる。
【０００７】
つまり、このチルト式ステアリングコラム装置３５は、液圧シリンダー４１をロック解除状態にして運転者に合った位置までステアリングホイール３８を上下方向に動かした後に、液圧シリンダー４１をロック状態にすることで、ステアリングホイール３８の高さ調整を行っている。
【０００８】
また、特表平７−５０６３０８号公報に開示されたチルト式ステアリングコラム装置４５におけるベルクランクは、図９に示すように、その回転中心Ｙが車体に固定されたブラケット４７に対して回転可能となるよう、このブラケット４７に取り付けられている。つまり、ベルクランク４６は、所定位置に固定された回転中心Ｙ回りに回転可能となっている。
【０００９】
ベルクランク４６の一方の腕４６ａは、その端部でジャケットチューブ４８を回転可能に支持しており、ベルクランク４６の他方の腕４６ｂは、その端部で電動機４９を介してジャケットチューブ４８に連係している。
【００１０】
電動機４９は、本体部４９ａとロッド部４９ｂとから大略構成され、本体部４９ａは、ジャケットチューブ４８に回転可能に支持されていると共に、ロッド４９ｂは、ベルクランク４６の他方の腕４６ｂの端部に回転可能に支持されている。
【００１１】
そして、電動機４９を作動させると、ロッド部４９ｂの本体部４９ａからの突出量が変化し、この変化量に応じてベルクランク４６が回転して、ジャケットチューブ４８を傾動させる。電動機４９を作動させないと、ロッド部４９ｂの本体部４９ａからの突出量が一定に保持され、ベルクランク４６が回転せず、ジャケットチューブ４８は固定される。
【００１２】
また、このチルト式ステアリングコラム装置４５はその構造上、ジャケットチューブ４８をチルト回転中心Ｚ回りに傾動させる際にチルト回転中心Ｚが車体前後方向に揺動する。つまり、このチルト式ステアリングコラム装置４５は、電動機４９によりロッド部４９ｂの長さを可変してベルクランク４６を回転させることによって、ジャケットチューブ４８を車体前後方向に揺動させながらジャケットチューブ４８を傾動させ、ステアリングホイール５０を高さ調整を行っている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のチルト式ステアリングコラム装置３５においてエアバックを付けるためには、強度と剛性を確保する必要があり、ベルクランク３６及びリンク部材３９を大きくかつ重くしなければならず、製造コストも増加してしまうという問題がある。
【００１４】
そして、後者のチルト式ステアリングコラム装置４５においては、ブラケット４７に対してベルクランク４６のみでジャケットチューブ４８を支持することになるため、ベルクランク４６に必要な強度と剛性を確保するために、ベルクランク４６を大きくかつ重くしなければならず、製造コストも増加してしまう。
【００１５】
さらに、後者のチルト式ステアリングコラム装置４５においては、ジャケットチューブ４８を傾動させる際に、チルト回転中心Ｚが車体前後方向に揺動するため、ステアリングホイール５０が運転者に対して過度に進退してしまう虞がある。ステアリングホイール５０の運転者に対する進退量を少なくするためには、ベルクランク４６の一方の腕４６ａの長さを短くし、回転中心Ｙと一方の腕４６ａのジャケットチューブ４５が支持された位置との距離を短くすればよいが、そうすると、本来の調節機能であるステアリングホイール５０のチルト量が少なくなってしまう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に記載の発明は、ジャケットチューブを傾動させ、ステアリングホイールの高さ調整を行うチルト式ステアリングコラム装置において、ジャケットチューブのチルト回転中心よりも運転者側に位置し、上記ジャケットチューブに設けられた傾動入力軸に係合する係合部を有する、車体に対して固定された固定ブラケットと、上記固定ブラケットに回転可能に支持される回転中心軸を有し、一方の腕に上記傾動入力軸を回転可能に支持するベルクランクと、上記ベルクランクの他方の腕を動かし、上記ベルクランクを回転させるベルクランク駆動手段と、を備え、上記回転中心軸を上記固定ブラケットに対して揺動可能かつ回転可能に支持すると共に、上記係合部を長穴形状に形成し、かつ上記係合部の長穴形状を、上記チルト回転中心回りの上記傾動入力軸の回転軌跡と一致するよう形成したことを特徴としている。ベルクランク駆動手段でベルクランクの他方の腕を動かすと、ベルクランクは、固定ブラケットに対して回転中心軸を揺動させながら回転する。そして、回転中心軸の揺動中心と傾動入力軸との距離を変化させながら傾動入力軸が係合部の長軸方向に沿って移動し、ジャケットチューブが傾動する。
【００１７】
これによって、ベルクランクの傾動中心軸が支持された位置の回転軌跡が、ジャケットチューブの傾動入力軸が設けられた位置の回転軌跡と一致し、ジャケットチューブを傾動させる際にこじれが発生しない。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記ベルクランクの回転中心軸と上記固定ブラケットとの間に偏心ブッシュが介装され、上記回転中心軸が上記固定ブラケットに対して揺動可能かつ回転可能に支持されていることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置２を示しており、図１はジャケットチューブ４がチルト中立位置ある状態を示し、図２はジャケットチューブ４がチルト上段位置にある状態を示し、図３はジャケットチューブ４がチルト下段位置にある状態を示している。
【００２０】
このチルト式ステアリングコラム装置２は、車体に固定された車体前方側ブラケット６及び固定ブラケットである車体後方側ブラケット８によって、車体前後方向の２点でジャケットチューブ４を車体に支持し、車体前方側ブラケット６に回転可能に支持されたジャケットチューブ４のチルト回転中心軸１０をチルト回転中心として、ジャケットチューブ４を傾動させる構造となっている。尚、１２はステアリングホイール取り付け部である。
【００２１】
チルト回転中心軸１０は、ジャケットチューブ４の一端に固定された第１補助ブラケット１４に形成されているものであって、ジャケットチューブ４の軸心上に位置していると共に、常に一定位置に保持されている。
【００２２】
ジャケットチューブ４には、このチルト回転中心軸１０よりも運転者側の位置に、傾動入力軸１６が設けられている。この傾動入力軸１６は、ジャケットチューブ４に固定された第２補助ブラケット１８に形成されているものであって、ジャケットチューブ４の軸心上に位置している。
【００２３】
図１〜図４に示すように、この傾動入力軸１６は、車体後方側ブラケット８に形成された係合部としての長穴２０に回転可能かつ長穴２０の長軸方向に沿って摺動可能に係合している。尚、図４（ａ）中の２１は、長穴２０に設けられた樹脂製のガイド部材であって、長穴２０に対する傾動入力軸１６の摺動性を良好とすると共に、傾動入力軸１６と長穴２０とが直接接触することによって生じる金属音の発生を防止するものである。
【００２４】
この長穴２０は、長軸方向の中心線Ｐの曲率がチルト回転中心回りの傾動入力軸１６の回転軌跡の曲率と一致するよう形成されている。
【００２５】
また、傾動入力軸１６は、ベルクランク２２の一方の腕２２ａに回転可能に支持されている。
【００２６】
さらに、車体後方側ブラケット８には、後述する偏心ブッシュ２６が入る穴が形成されている。また、ベルクランク２２には、図４に示すように、カラー２９が配設されている。そして、偏心ブッシュ２６とカラー２９とがボルト（図示せず）によって回転自在に軸支されている。
【００２７】
すなわち、ベルクランク２２は、その回転中心軸２４が上記ボルトを介して車体後方側ブラケット８に回転可能かつ揺動可能に支持されていると共に、他方の腕２２ｂに、ベルクランク駆動手段である電動アクチュエータ２８のロッド部２８ｂの回転により移動するナット３１を回転可能に支持している。
【００２８】
ここで、偏心ブッシュ２６について詳述すると、ベルクランク２２の回転中心軸２４の中心Ｒは、図５に示すように、偏心ブッシュ２６の回転中心Ｓから所定の偏心距離αだけ離れた位置に回転可能に接続されている。そのため、車体後方側ブラケット８に対して、ベルクランク２２の回転中心軸２４は、揺動可能かつ回転可能に支持されることになる。
【００２９】
電動アクチュエータ２８は、ジャケットチューブ４に固定された第３補助ブラケット３０を介してジャケットチューブ４に回転可能に取り付けられた本体部２８ａと、この本体部２８ａから突出したロッド部２８ｂと、を有し、本体部２８ａに内蔵されたモータを回転させることによって、ロッド部２８ｂの本体部２８ａからの突出量が可変可能となっている。
【００３０】
このチルト式ステアリングコラム装置２においては、ロッド部２８ｂの突出量を可変させることで、車体幅方向に直交する平面に沿ってベルクランク２２の他方の腕２２ｂが動き、ベルクランク２２が回転する。すなわち、ロッド部２８ｂの突出量を増加させると、ベルクランク２２が反時計方向に回転し、図２に示すように、ベルクランク２２の一方の腕２２ａに支持された傾動入力軸１６が長穴２０内を上方に向かって移動することによって、ジャケットチューブ４が反時計方向に回転して、ステアリングホイール（図示せず）の位置が上昇する。一方、ロッド部２８ｂの突出量を減少させると、ベルクランク２２が時計方向に回転し、図３に示すように、ベルクランク２２の一方の腕２２ａに支持された傾動入力軸１６が長穴２０内を下方に向かって移動することによって、ジャケットチューブ４が時計方向に回転して、ステアリングホイール（図示せず）の位置が下降する。
【００３１】
尚、電動アクチュエータ２８の本体部２８ａとロッド部２８ｂとは、一体の剛体とみなせるので、このチルト式ステアリングコラム装置２においては、電動アクチュエータ２８のロッド部２２ｂの突出量を変化させているときのみ、ジャケットチューブ４が傾動する。
【００３２】
図６及び図７は、上述した実施例におけるチルト式ステアリングコラム装置２を模式的に表した説明図である。図中のＡ点は傾動入力軸１６とベルクランク２２の一方の腕２２ａとの回転対偶点、Ｂ点はチルト回転中心軸１０と車体前方側ブラケット６との回転対偶点、Ｃ点は偏心ブッシュ２６とベルクランク２２の回転中心軸２４との回転対偶点、Ｄ点は偏心ブッシュ２６の回転中心Ｓと車体後方側ブラケット８の回転対偶点、Ｅ点はベルクランク２２の他方の腕２２ｂと電動アクチュエータ２８のロッド部２８ｂとの回転対偶点、Ｆ点は電動アクチュエータ２８の本体部２９ａとジャケットチューブ４との回転対偶点、をそれぞれ示している。また、上述した偏心距離αは、図６及び図７におけるＤＣ間の長さに相当する。電動アクチュエータ２８によって、ＥＦ間の距離を変化させることで、運転者に対するステアリングホイールの位置が調整される。
【００３３】
偏心ブッシュ２６を用いることなく車体後方側ブラケット８に対して単に回転中心軸２４を回転可能に支持させると、ベルクランク２２は、その回転に伴い傾動入力軸１６を、回転中心軸２４と傾動入力軸１６との軸間距離を曲率半径とする軌跡Ｑ（図１〜図３を参照）に沿って回転させようとする。
【００３４】
しかしながら、偏心ブッシュ２６を用いることによって、ベルクランク２２の回転に伴い回転中心軸２４が車体後方側ブラケット８に対して揺動するため、ベルクランク２２の傾動入力軸１６が支持された位置の回転軌跡を、ジャケットチューブ４の傾動入力軸１６が設けられた位置の回転軌跡と一致させることが可能となる。換言すれば、偏心ブッシュ２６を用いることによって、上述した長穴２０の中心線Ｐと、上述した軌跡Ｑと、の誤差量Ｕ（図２及び図３を参照）を吸収することができる。
【００３５】
すなわち、上述した構成のチルト式ステアリングコラム装置２においては、偏心ブッシュ２６を介して、ベルクランク２２の回転中心軸２４を車体後方側ブラケット８に支持させることによって、ベルクランク２２が回転した際にこじれが発生することがなく、ジャケットチューブ４の傾動を円滑に行うことができる。
【００３６】
また、チルト回転中心軸１０は、常に一定位置に保持された状態となり、車体前後方向に揺動することはないので、ジャケットチューブ４が車体前後方向に移動することがなく、ステアリングホイールの運転者に対する進退量を最小限にすることができる。
【００３７】
そして、偏心ブッシュ２６を用いることによって、リンク機構の部品点数を少なくすることができ、チルト式ステアリングコラム装置２全体の小型化を図ることができ、チルト式ステアリングコラム装置２の設計自由度が高くなると共に、総じて高剛性、高強度にチルト式ステアリングコラム装置２を製作することができる。また、設計自由度が高くなるため、より様々な体格の運転者に対してステアリングホイールの最適位置を設定することが可能となる。
【００３８】
尚、上述したチルト式ステアリングコラム装置２の基本動作に必要な機構は全て回転対偶で構成されているため、従来から有る回転軸受けを使用し、ガタが非常に少なく剛性を確保しやすい。
【００３９】
そして、傾動入力軸１６を車体後方側ブラケット８に設けられた長穴２０に係合させることによって、ジャケットチューブ４の軸方向荷重を車体後方側ブラケット８で支持することができる。すなわち、車体前方側ブラケット６と車体後方側ブラケット８とによって、ジャケットチューブ４の軸方向荷重を分担して支持することができるので、総じて、チルト式ステアリングコラム装置２の剛性を向上させることができる。尚、車体上下方向荷重についても、長穴２０に傾動入力軸１６を係合させることによって、車体前方側ブラケット６と車体後方側ブラケット８とで分担して支持することができる。また、通常、車体後方側ブラケット８は、車体衝突時の衝突エネルギーを吸収する構造となっているため、長穴２０を設けることによりこの衝突エネルギーが車体後方側ブラケット８に円滑に伝達されることとなり、乗員保護性能を向上させることができる。
【００４０】
さらに、このチルト式ステアリングコラム装置２は、車体に取り付ける際に、車体後方側ブラケット８が回転することがないので、組み付け作業を容易にすることができる。
【００４１】
尚、上述した実施例においては、偏心ブッシュ２６を用いて、ベルクランク２２の回転中心軸２４を、車体後方側ブラケット８に対して揺動可能かつ回転可能に支持しているが、例えば、車体後方側ブラケット８に円柱形状の支持軸を設け、ベルクランクの回転中心軸２４の端面に、回転中心軸２４の中心Ｒに対して偏心した円形断面の収容凹部を形成し、この収容凹部に軸受け等を介して上記支持軸を支持することによって、偏心ブッシュ２６を用いることなく、ベルクランク２２の回転中心軸２４を、車体後方側ブラケット８に対して揺動可能かつ回転可能に支持するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、ベルクランクの回転中心軸を固定ブラケットに回転可能かつ揺動可能に支持することによって、装置全体の部品点数を削減しつつ、ジャケットチューブを傾動させた際に、こじれが発生することを防止することができ、ジャケットチューブの傾動を円滑に行うことができる。
【００４３】
また、チルト式ステアリングコラム装置を少ない部品点数で構成することが可能となり、装置全体を小型軽量化及び設計自由度を高くすることができる。
【００４４】
そして、固定ブラケットの係合部を長穴形状にすることで、ジャケットチューブ軸方向に作用する荷重を固定ブラケットで受けることができるので、部品点数の増加や装置全体の重量化を伴わずに、チルト式ステアリングコラム装置の剛性及び強度を相対的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置のチルト中立位置における説明図。
【図２】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置のチルト上段位置における説明図。
【図３】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置のチルト下段位置における説明図。
【図４】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置のベルクランクと車体後方側ブラケットとの関係を示す説明図。
【図５】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置に用いられる偏心ブッシュの説明図。
【図６】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置の説明図。
【図７】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置の説明図。
【図８】従来のチルト式ステアリングコラム装置を示す説明図。
【図９】従来のチルト式ステアリングコラム装置を示す説明図。
【符号の説明】
２…チルト式ステアリングコラム装置
４…ジャケットチューブ
６…車体前方側ブラケット
８…車体後方側ブラケット
１０…チルト回転中心軸
１６…傾動入力軸
２０…長穴（係合部）
２２…ベルクランク
２４…回転中心軸
２６…偏心ブッシュ
２８…電動アクチュエータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングホイールが運転者の手前で上下方向に移動して最適ドライビングポジションを設定できる自動車のチルト式ステアリングコラム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のステアリングホイールは、リンク機構を用いてジャケットチューブを傾動させることによって、運転者の手前で上下方向に移動し、最適ドライビングポジションに設定できるようになっている。
【０００３】
例えば、特開平４９−１１６７４２号公報には、図８に示すように、ベルクランク３６を用いてジャケットチューブ３７を傾動させ、ステアリングホイール３８を上下動させるチルト式ステアリングコラム装置３５が開示されている。
【０００４】
ベルクランク３６は、その回転中心Ｗがリンク部材３９の一端に回転可能となるよう、リンク部材３９に取り付けられている。リンク部材３９の他端は、車体に固定されたブラケット４０に回転可能に取り付けられている。つまり、ベルクランク３６の回転中心Ｗは、ブラケット４０に対して揺動可能になっている。
【０００５】
ベルクランク３６の一方の腕３６ａは、ジャケットチューブ３７を回転可能に支持しており、ベルクランク３６の他方の腕３６ｂは、液圧シリンダー４１を介して、ジャケットチューブ３７に連係している。液圧シリンダー４１は、シリンダーケース４１ａとシリンダーロッド４１ｂとから大略構成され、シリンダーケース４１ａは、ベルクランク３６の他方の腕３６ｂに回転可能に支持されていると共に、シリンダーロッド４１ｂは、ジャケットチューブ３７に回転可能に支持されている。尚、４２は、車体に固定されたブラケットであり、ジャケットチューブ３７を回転可能に支持している。
【０００６】
そして、この液圧シリンダー４１がロック状態では、シリンダーケース４１ａに対してシリンダーロッド４１ｂが保持固定された状態となり、液圧シリンダー４１の長さは一定に保たれる。液圧シリンダー４１がロック解除状態では、この液圧シリンダー４１の軸方向に沿った外力によって、シリンダーケース４１ａに対してシリンダーロッド４１ｂが相対移動可能となり、液圧シリンダー４１の長さがシリンダーケース４１ａに対するシリンダーロッド４１ｂのストローク範囲内で可変可能となる。
【０００７】
つまり、このチルト式ステアリングコラム装置３５は、液圧シリンダー４１をロック解除状態にして運転者に合った位置までステアリングホイール３８を上下方向に動かした後に、液圧シリンダー４１をロック状態にすることで、ステアリングホイール３８の高さ調整を行っている。
【０００８】
また、特表平７−５０６３０８号公報に開示されたチルト式ステアリングコラム装置４５におけるベルクランクは、図９に示すように、その回転中心Ｙが車体に固定されたブラケット４７に対して回転可能となるよう、このブラケット４７に取り付けられている。つまり、ベルクランク４６は、所定位置に固定された回転中心Ｙ回りに回転可能となっている。
【０００９】
ベルクランク４６の一方の腕４６ａは、その端部でジャケットチューブ４８を回転可能に支持しており、ベルクランク４６の他方の腕４６ｂは、その端部で電動機４９を介してジャケットチューブ４８に連係している。
【００１０】
電動機４９は、本体部４９ａとロッド部４９ｂとから大略構成され、本体部４９ａは、ジャケットチューブ４８に回転可能に支持されていると共に、ロッド４９ｂは、ベルクランク４６の他方の腕４６ｂの端部に回転可能に支持されている。
【００１１】
そして、電動機４９を作動させると、ロッド部４９ｂの本体部４９ａからの突出量が変化し、この変化量に応じてベルクランク４６が回転して、ジャケットチューブ４８を傾動させる。電動機４９を作動させないと、ロッド部４９ｂの本体部４９ａからの突出量が一定に保持され、ベルクランク４６が回転せず、ジャケットチューブ４８は固定される。
【００１２】
また、このチルト式ステアリングコラム装置４５はその構造上、ジャケットチューブ４８をチルト回転中心Ｚ回りに傾動させる際にチルト回転中心Ｚが車体前後方向に揺動する。つまり、このチルト式ステアリングコラム装置４５は、電動機４９によりロッド部４９ｂの長さを可変してベルクランク４６を回転させることによって、ジャケットチューブ４８を車体前後方向に揺動させながらジャケットチューブ４８を傾動させ、ステアリングホイール５０を高さ調整を行っている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のチルト式ステアリングコラム装置３５においてエアバックを付けるためには、強度と剛性を確保する必要があり、ベルクランク３６及びリンク部材３９を大きくかつ重くしなければならず、製造コストも増加してしまうという問題がある。
【００１４】
そして、後者のチルト式ステアリングコラム装置４５においては、ブラケット４７に対してベルクランク４６のみでジャケットチューブ４８を支持することになるため、ベルクランク４６に必要な強度と剛性を確保するために、ベルクランク４６を大きくかつ重くしなければならず、製造コストも増加してしまう。
【００１５】
さらに、後者のチルト式ステアリングコラム装置４５においては、ジャケットチューブ４８を傾動させる際に、チルト回転中心Ｚが車体前後方向に揺動するため、ステアリングホイール５０が運転者に対して過度に進退してしまう虞がある。ステアリングホイール５０の運転者に対する進退量を少なくするためには、ベルクランク４６の一方の腕４６ａの長さを短くし、回転中心Ｙと一方の腕４６ａのジャケットチューブ４５が支持された位置との距離を短くすればよいが、そうすると、本来の調節機能であるステアリングホイール５０のチルト量が少なくなってしまう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に記載の発明は、ジャケットチューブを傾動させ、ステアリングホイールの高さ調整を行うチルト式ステアリングコラム装置において、ジャケットチューブのチルト回転中心よりも運転者側に位置し、上記ジャケットチューブに設けられた傾動入力軸に係合する係合部を有する、車体に対して固定された固定ブラケットと、上記固定ブラケットに回転可能に支持される回転中心軸を有し、一方の腕に上記傾動入力軸を回転可能に支持するベルクランクと、上記ベルクランクの他方の腕を動かし、上記ベルクランクを回転させるベルクランク駆動手段と、を備え、上記回転中心軸を上記固定ブラケットに対して揺動可能かつ回転可能に支持すると共に、上記係合部を長穴形状に形成し、かつ上記係合部の長穴形状を、上記チルト回転中心回りの上記傾動入力軸の回転軌跡と一致するよう形成したことを特徴としている。ベルクランク駆動手段でベルクランクの他方の腕を動かすと、ベルクランクは、固定ブラケットに対して回転中心軸を揺動させながら回転する。そして、回転中心軸の揺動中心と傾動入力軸との距離を変化させながら傾動入力軸が係合部の長軸方向に沿って移動し、ジャケットチューブが傾動する。
【００１７】
これによって、ベルクランクの傾動中心軸が支持された位置の回転軌跡が、ジャケットチューブの傾動入力軸が設けられた位置の回転軌跡と一致し、ジャケットチューブを傾動させる際にこじれが発生しない。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記ベルクランクの回転中心軸と上記固定ブラケットとの間に偏心ブッシュが介装され、上記回転中心軸が上記固定ブラケットに対して揺動可能かつ回転可能に支持されていることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置２を示しており、図１はジャケットチューブ４がチルト中立位置ある状態を示し、図２はジャケットチューブ４がチルト上段位置にある状態を示し、図３はジャケットチューブ４がチルト下段位置にある状態を示している。
【００２０】
このチルト式ステアリングコラム装置２は、車体に固定された車体前方側ブラケット６及び固定ブラケットである車体後方側ブラケット８によって、車体前後方向の２点でジャケットチューブ４を車体に支持し、車体前方側ブラケット６に回転可能に支持されたジャケットチューブ４のチルト回転中心軸１０をチルト回転中心として、ジャケットチューブ４を傾動させる構造となっている。尚、１２はステアリングホイール取り付け部である。
【００２１】
チルト回転中心軸１０は、ジャケットチューブ４の一端に固定された第１補助ブラケット１４に形成されているものであって、ジャケットチューブ４の軸心上に位置していると共に、常に一定位置に保持されている。
【００２２】
ジャケットチューブ４には、このチルト回転中心軸１０よりも運転者側の位置に、傾動入力軸１６が設けられている。この傾動入力軸１６は、ジャケットチューブ４に固定された第２補助ブラケット１８に形成されているものであって、ジャケットチューブ４の軸心上に位置している。
【００２３】
図１〜図４に示すように、この傾動入力軸１６は、車体後方側ブラケット８に形成された係合部としての長穴２０に回転可能かつ長穴２０の長軸方向に沿って摺動可能に係合している。尚、図４（ａ）中の２１は、長穴２０に設けられた樹脂製のガイド部材であって、長穴２０に対する傾動入力軸１６の摺動性を良好とすると共に、傾動入力軸１６と長穴２０とが直接接触することによって生じる金属音の発生を防止するものである。
【００２４】
この長穴２０は、長軸方向の中心線Ｐの曲率がチルト回転中心回りの傾動入力軸１６の回転軌跡の曲率と一致するよう形成されている。
【００２５】
また、傾動入力軸１６は、ベルクランク２２の一方の腕２２ａに回転可能に支持されている。
【００２６】
さらに、車体後方側ブラケット８には、後述する偏心ブッシュ２６が入る穴が形成されている。また、ベルクランク２２には、図４に示すように、カラー２９が配設されている。そして、偏心ブッシュ２６とカラー２９とがボルト（図示せず）によって回転自在に軸支されている。
【００２７】
すなわち、ベルクランク２２は、その回転中心軸２４が上記ボルトを介して車体後方側ブラケット８に回転可能かつ揺動可能に支持されていると共に、他方の腕２２ｂに、ベルクランク駆動手段である電動アクチュエータ２８のロッド部２８ｂの回転により移動するナット３１を回転可能に支持している。
【００２８】
ここで、偏心ブッシュ２６について詳述すると、ベルクランク２２の回転中心軸２４の中心Ｒは、図５に示すように、偏心ブッシュ２６の回転中心Ｓから所定の偏心距離αだけ離れた位置に回転可能に接続されている。そのため、車体後方側ブラケット８に対して、ベルクランク２２の回転中心軸２４は、揺動可能かつ回転可能に支持されることになる。
【００２９】
電動アクチュエータ２８は、ジャケットチューブ４に固定された第３補助ブラケット３０を介してジャケットチューブ４に回転可能に取り付けられた本体部２８ａと、この本体部２８ａから突出したロッド部２８ｂと、を有し、本体部２８ａに内蔵されたモータを回転させることによって、ロッド部２８ｂの本体部２８ａからの突出量が可変可能となっている。
【００３０】
このチルト式ステアリングコラム装置２においては、ロッド部２８ｂの突出量を可変させることで、車体幅方向に直交する平面に沿ってベルクランク２２の他方の腕２２ｂが動き、ベルクランク２２が回転する。すなわち、ロッド部２８ｂの突出量を増加させると、ベルクランク２２が反時計方向に回転し、図２に示すように、ベルクランク２２の一方の腕２２ａに支持された傾動入力軸１６が長穴２０内を上方に向かって移動することによって、ジャケットチューブ４が反時計方向に回転して、ステアリングホイール（図示せず）の位置が上昇する。一方、ロッド部２８ｂの突出量を減少させると、ベルクランク２２が時計方向に回転し、図３に示すように、ベルクランク２２の一方の腕２２ａに支持された傾動入力軸１６が長穴２０内を下方に向かって移動することによって、ジャケットチューブ４が時計方向に回転して、ステアリングホイール（図示せず）の位置が下降する。
【００３１】
尚、電動アクチュエータ２８の本体部２８ａとロッド部２８ｂとは、一体の剛体とみなせるので、このチルト式ステアリングコラム装置２においては、電動アクチュエータ２８のロッド部２２ｂの突出量を変化させているときのみ、ジャケットチューブ４が傾動する。
【００３２】
図６及び図７は、上述した実施例におけるチルト式ステアリングコラム装置２を模式的に表した説明図である。図中のＡ点は傾動入力軸１６とベルクランク２２の一方の腕２２ａとの回転対偶点、Ｂ点はチルト回転中心軸１０と車体前方側ブラケット６との回転対偶点、Ｃ点は偏心ブッシュ２６とベルクランク２２の回転中心軸２４との回転対偶点、Ｄ点は偏心ブッシュ２６の回転中心Ｓと車体後方側ブラケット８の回転対偶点、Ｅ点はベルクランク２２の他方の腕２２ｂと電動アクチュエータ２８のロッド部２８ｂとの回転対偶点、Ｆ点は電動アクチュエータ２８の本体部２９ａとジャケットチューブ４との回転対偶点、をそれぞれ示している。また、上述した偏心距離αは、図６及び図７におけるＤＣ間の長さに相当する。電動アクチュエータ２８によって、ＥＦ間の距離を変化させることで、運転者に対するステアリングホイールの位置が調整される。
【００３３】
偏心ブッシュ２６を用いることなく車体後方側ブラケット８に対して単に回転中心軸２４を回転可能に支持させると、ベルクランク２２は、その回転に伴い傾動入力軸１６を、回転中心軸２４と傾動入力軸１６との軸間距離を曲率半径とする軌跡Ｑ（図１〜図３を参照）に沿って回転させようとする。
【００３４】
しかしながら、偏心ブッシュ２６を用いることによって、ベルクランク２２の回転に伴い回転中心軸２４が車体後方側ブラケット８に対して揺動するため、ベルクランク２２の傾動入力軸１６が支持された位置の回転軌跡を、ジャケットチューブ４の傾動入力軸１６が設けられた位置の回転軌跡と一致させることが可能となる。換言すれば、偏心ブッシュ２６を用いることによって、上述した長穴２０の中心線Ｐと、上述した軌跡Ｑと、の誤差量Ｕ（図２及び図３を参照）を吸収することができる。
【００３５】
すなわち、上述した構成のチルト式ステアリングコラム装置２においては、偏心ブッシュ２６を介して、ベルクランク２２の回転中心軸２４を車体後方側ブラケット８に支持させることによって、ベルクランク２２が回転した際にこじれが発生することがなく、ジャケットチューブ４の傾動を円滑に行うことができる。
【００３６】
また、チルト回転中心軸１０は、常に一定位置に保持された状態となり、車体前後方向に揺動することはないので、ジャケットチューブ４が車体前後方向に移動することがなく、ステアリングホイールの運転者に対する進退量を最小限にすることができる。
【００３７】
そして、偏心ブッシュ２６を用いることによって、リンク機構の部品点数を少なくすることができ、チルト式ステアリングコラム装置２全体の小型化を図ることができ、チルト式ステアリングコラム装置２の設計自由度が高くなると共に、総じて高剛性、高強度にチルト式ステアリングコラム装置２を製作することができる。また、設計自由度が高くなるため、より様々な体格の運転者に対してステアリングホイールの最適位置を設定することが可能となる。
【００３８】
尚、上述したチルト式ステアリングコラム装置２の基本動作に必要な機構は全て回転対偶で構成されているため、従来から有る回転軸受けを使用し、ガタが非常に少なく剛性を確保しやすい。
【００３９】
そして、傾動入力軸１６を車体後方側ブラケット８に設けられた長穴２０に係合させることによって、ジャケットチューブ４の軸方向荷重を車体後方側ブラケット８で支持することができる。すなわち、車体前方側ブラケット６と車体後方側ブラケット８とによって、ジャケットチューブ４の軸方向荷重を分担して支持することができるので、総じて、チルト式ステアリングコラム装置２の剛性を向上させることができる。尚、車体上下方向荷重についても、長穴２０に傾動入力軸１６を係合させることによって、車体前方側ブラケット６と車体後方側ブラケット８とで分担して支持することができる。また、通常、車体後方側ブラケット８は、車体衝突時の衝突エネルギーを吸収する構造となっているため、長穴２０を設けることによりこの衝突エネルギーが車体後方側ブラケット８に円滑に伝達されることとなり、乗員保護性能を向上させることができる。
【００４０】
さらに、このチルト式ステアリングコラム装置２は、車体に取り付ける際に、車体後方側ブラケット８が回転することがないので、組み付け作業を容易にすることができる。
【００４１】
尚、上述した実施例においては、偏心ブッシュ２６を用いて、ベルクランク２２の回転中心軸２４を、車体後方側ブラケット８に対して揺動可能かつ回転可能に支持しているが、例えば、車体後方側ブラケット８に円柱形状の支持軸を設け、ベルクランクの回転中心軸２４の端面に、回転中心軸２４の中心Ｒに対して偏心した円形断面の収容凹部を形成し、この収容凹部に軸受け等を介して上記支持軸を支持することによって、偏心ブッシュ２６を用いることなく、ベルクランク２２の回転中心軸２４を、車体後方側ブラケット８に対して揺動可能かつ回転可能に支持するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、ベルクランクの回転中心軸を固定ブラケットに回転可能かつ揺動可能に支持することによって、装置全体の部品点数を削減しつつ、ジャケットチューブを傾動させた際に、こじれが発生することを防止することができ、ジャケットチューブの傾動を円滑に行うことができる。
【００４３】
また、チルト式ステアリングコラム装置を少ない部品点数で構成することが可能となり、装置全体を小型軽量化及び設計自由度を高くすることができる。
【００４４】
そして、固定ブラケットの係合部を長穴形状にすることで、ジャケットチューブ軸方向に作用する荷重を固定ブラケットで受けることができるので、部品点数の増加や装置全体の重量化を伴わずに、チルト式ステアリングコラム装置の剛性及び強度を相対的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置のチルト中立位置における説明図。
【図２】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置のチルト上段位置における説明図。
【図３】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置のチルト下段位置における説明図。
【図４】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置のベルクランクと車体後方側ブラケットとの関係を示す説明図。
【図５】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置に用いられる偏心ブッシュの説明図。
【図６】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置の説明図。
【図７】本発明に係るチルト式ステアリングコラム装置の説明図。
【図８】従来のチルト式ステアリングコラム装置を示す説明図。
【図９】従来のチルト式ステアリングコラム装置を示す説明図。
【符号の説明】
２…チルト式ステアリングコラム装置
４…ジャケットチューブ
６…車体前方側ブラケット
８…車体後方側ブラケット
１０…チルト回転中心軸
１６…傾動入力軸
２０…長穴（係合部）
２２…ベルクランク
２４…回転中心軸
２６…偏心ブッシュ
２８…電動アクチュエータ
Claims (2)
- ジャケットチューブを傾動させ、ステアリングホイールの高さ調整を行うチルト式ステアリングコラム装置において、
ジャケットチューブのチルト回転中心よりも運転者側に位置し、上記ジャケットチューブに設けられた傾動入力軸に係合する係合部を有する、車体に対して固定された固定ブラケットと、
上記固定ブラケットに回転可能に支持される回転中心軸を有し、一方の腕に上記傾動入力軸を回転可能に支持するベルクランクと、
上記ベルクランクの他方の腕を動かし、上記ベルクランクを回転させるベルクランク駆動手段と、を備え、
上記回転中心軸を上記固定ブラケットに対して揺動可能かつ回転可能に支持すると共に、上記係合部を長穴形状に形成し、かつ上記係合部の長穴形状を、上記チルト回転中心回りの上記傾動入力軸の回転軌跡と一致するよう形成したことを特徴とするチルト式ステアリングコラム装置。 - 上記ベルクランクの回転中心軸と上記固定ブラケットとの間に偏心ブッシュが介装され、上記回転中心軸が上記固定ブラケットに対して揺動可能かつ回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のチルト式ステアリングコラム。
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