JP2004106672A

JP2004106672A - チルト式ステアリングコラム装置

Info

Publication number: JP2004106672A
Application number: JP2002271048A
Authority: JP
Inventors: Naoki Sawada; 澤　田　　直　樹; Masanori Nishioka; 西　岡　　昌　紀; Sakae Matsumoto; 松　本　　栄
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】締結部材に生じる軸力が大きくなるときも、カム部材に摩耗が生じるのを抑制して保持力を常に安定に保つようにしたチルト式ステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】ステアリングコラム装置は支持部１９ａ、１９ｂを有するチルトブラケット１９、このチルトブラケット１９の支持部１９ａ、１９ｂに挟持されるステアリングコラム１２を締付けるチルトボルト２１およびナット２２、チルトボルト２１に対面するそれぞれの一面のカム突起が相手カムとかみ合い可能に組み込まれた、チルトボルト２１と協働してステアリングコラム１２を締付ける固定カム２３および可動カム２４を備える。固定カム２３および可動カム２４は全体をＡｌ_２Ｏ_３などのセラミックス材料で構成される。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチルト式ステアリングコラム装置に係り、特に、チルト機構のカム部材に磨耗が生じるのを抑制して保持力を安定に保つようにした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】
車両用ステアリング装置にはステアリングコラムを操作してステアリングホイールの位置調整を可能にするチルト機構が備えられる。このチルト機構ではステアリングコラムを固定するチルト締付け時にステアリングコラムを支持する部材を締付けるために締結部材を使用している。また、締付け時のクリック感を出すために締結部材と共にカム部材を使用することがある。
【０００３】
この締結部材とカム部材とを併用するものでは荷重は締結部材のねじ部およびカム部材のカム面の双方の摩擦によって発生し、締結部材に生じた軸力で支持部材とステアリングコラムとの間に摩擦が生じ、これにより、ステアリングコラムを固定するのに十分な保持力を得ることができる。
【０００４】
たとえば、一例を示すと、図５に示すように、この締結部材とカム部材とを併用するチルト機構においては軸心に沿ってステアリングシャフト１を支持するステアリングコラム２がチルトブラケット３によって固定される。チルトレバー４の回動で締付け力が強まると、ボルト５およびナット６のねじ部およびカム部材７、８のカム面の双方の摩擦で荷重が発生し、ボルト５に生じた軸力でチルトブラケット３とブラケット９との間に摩擦が発生し、この結果、ステアリングコラム２の固定するのに十分な保持力を獲得することが可能である（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−５３００１号公報　第３頁、図２
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このチルト機構において保持力をさらに高めるためには締結部材に生じる軸力をこれまで以上に大きくする必要がある。この軸力を大きくする場合、問題になるのはチルトレバーによる操作力がさらに大きくなることである。しかしながら、乗員に負担を強いる程、操作力をこれまで以上に大きくするのは多くの場合難しく、操作力を変えることは得策といえない。それゆえ、操作力の変更を伴わない方法で保持力をさらに高める解決策を見出す必要がある。
【０００７】
このために考え出された対策の一つは同じ操作力でも大きい軸力を得ることができる、締結部材のすべり摩擦を転がり摩擦に変えてしまう、スラスト軸受を組み込むことである。すなわち、このスラスト軸受を使用するものは大きな操作力に頼らなくても、保持力を保つだけの軸力を生じさせることが可能である。
【０００８】
しかしながら、このスラスト軸受を使用した場合、締結部材およびカム部材を締め上げるとき、操作力が必要以上に大きくなると、締結部材に過大な軸力が発生することがある。通常、カム部材は焼結金属などを用いて作られており、硬さも、通常、Ｈｖ４００〜６００と比較的高く、摩耗が進むことも少ない。しかし、過大な軸力の発生でカム部材のカム面の面圧が異常に高くなる場合、硬さのあるカム部材といえども、比較的短期間で摩耗が進み、保持力が大きく損なわれる可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は締結部材に生じる軸力が大きくなるときも、カム部材に摩耗が生じるのを抑制することで、保持力を常に安定に保つようにしたチルト式ステアリングコラム装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は支持部を有するチルトブラケットと、チルトブラケットの支持部に設けられ、支持部に挟持されるステアリングコラムを締付ける締結部材と、締結部材に対面するそれぞれの一面のカム突起が相手カム突起とかみ合い可能に組み込まれ、締結部材と協働してステアリングコラムを締付けるカム部材とを備えるチルト式ステアリングコラム装置において、上記カム部材が全体をセラミックス材料で構成されることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においてはカム部材が全体を極めて高い硬さを有するセラミックス材料で構成されるので、チルト締付け時、過大な操作力で締結部材に生じる軸力が大きくなるときも、カム部材には著しい摩耗が発生しない。これにより、カム部材の締付け力の低下を免れることが可能になり、チルト機構の保持力を常に安定に保つことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１において、チルト式ステアリングコラム装置は軸心に沿ってステアリングシャフト１１を回転可能に支承するステアリングコラム１２を備える。ステアリングシャフト１１はステアリングコラム１２の各端部にそれぞれ固定された軸受１３、１４によって支承されている。
【００１３】
このステアリングコラム１２はほぼ中間部を図示しない車体に固定されたチルト機構１５によって支持され、下端部を図示しない車体に固定されたロアブラケット１６によって支持されている。ロアブケット１６はチルト動作の中心となるチルトピン１７を備え、ステアリングコラム１２がこのチルトピン１７を中心として回動するように構成される。また、ロアブラケット１６はステアリングコラム１２の下端と連結されたインナーブラケット１８を有する。
【００１４】
一方、チルト機構５は、図２に示すように、図示しない車体に固定されたチルトブラケット１９を備える。このチルトブラケット１９はその間でステアリングコラム１２を挟持する支持部１９ａ、１９ｂを備える。ステアリングコラム１２はそこに固着したディスタンスブラケット２０を有し、それの各側面を支持部１９ａ、１９ｂによって支持される。また、チルトブラケット１９には支持部１９ａ、１９ｂを横切って締結部材としてのチルトボルト２１が設けられる。このチルトボルト２１にはナット２２が螺合している。
【００１５】
さらに、チルト機構１５は締結部材と協働して締付け力を生じるカム部材、すなわち、固定カム２３および可動カム２４を有する。この固定カム２３は後記のボスによってチルトブラケット１９と係合し、可動カム２４はチルト操作のためのチルトレバー２５と係合している。また、チルト機構１５はチルト締付け時に締結部材のねじ部の摩擦を軽減する、スラスト軸受２６を備える。これはチルトボルト２１とチルトレバー２５との間に装着されている。なお、図中符号２７はチルトブラケット１９に形成される長孔、符号２８はチルトレバー２５に形成される角孔を示している。
【００１６】
図３に改めて固定カム２３について示す。固定カム２３は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、可動カム２４と対面する面に同一円周上に並ぶ複数個のカム突起２９を備える。また、反対側の面にチルトブラケット１９の長孔２７に嵌入されるボス３０を有する。さらに、可動カム２４は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、固定カム２３と対面する面に同一円周上に並ぶ複数個のカム突起３１を備える。また、反対側の面にチルトレバー２５の角孔２８に嵌入されるボス３２を有する。
【００１７】
この固定カム２３および可動カム２４はセラミックス材料を用いて成形される。セラミックスは非金属無機材料で、後記のように、無機粉体を成形した後、これを高温で加熱して製造する。本実施の形態では固定カム２３および可動カム２４は共にアルミナセラミックス（Ａｌ_２Ｏ_３）で作られる。このＡｌ_２Ｏ_３は硬さが１４００〜２０００Ｈｖである。
【００１８】
上記構成からなるステアリングコラム装置において、チルト締付け時、チルトレバー２５を回動すると、可動カム２４が回動し、可動カム２４のカム突起３１が固定カム２３のカム突起２９と接して相対変位する。さらに、チルトレバー２５を回動すると、カム突起３１がカム突起２９に乗り上げる。このとき、チルトボルト２１に生じた軸力によってチルトブラケット１９の支持部１９ａ、１９ｂとディスタンスブラケット２０との間に摩擦が生じ、ディスタンスブラケット２０と連結されたステアリングコラム１２を固定することができる。
【００１９】
一方、操作力によってはチルトボルト２１に過大な軸力が発生し、可動カム２４のカム突起３１が相手のカム突起２９とかみ合うとき、双方のカム突起２９、３１に摩耗が発生しようとする。しかしながら、カム部材が極めて高い硬さを有するＡｌ_２Ｏ_３で構成されているので、繰り返しカム突起２９、３１がかみ合っても、摩耗は生じないか、あるいは極軽微に留まる。すなわち、チルト締付け時、過大な操作力で軸力が大きくなるときも、カム突起２９、３１に摩耗は発生せず、固定カムおよび可動カム２３、２４の締付け力の低下を免れることが可能になる。これにより、チルト機構１５の保持力を常に安定に保つことができる。
【００２０】
本実施の形態のカム部材は次の工程により製造される。すなわち、Ａｌ_２Ｏ_３粉を分級して粒径の一様なＡｌ_２Ｏ_３粉体を得る。次に、Ａｌ_２Ｏ_３粉体に結合剤を加えて射出成形によって成形体を得る。得られた成形体を乾燥装置で乾燥し、さらに、脱脂炉において成形体から結合剤を除去する。次に、成形体を高温等方圧圧密成形法（ＨＩＰ）を用いて焼成する。このような工程を実施して図３および図４に示すような固定カム２３および可動カム２４を得ることができる。
【００２１】
このように本実施の形態においてはチルト締付け時、過大な操作力で締結部材に生じる軸力が大きくなるときも、カム部材に摩耗は発生しないで、カム部材の締付け力の低下を免れることが可能になる。
【００２２】
なお、カム部材はＡｌ_２Ｏ_３に代えて、炭化ケイ素または窒化ケイ素セラミックス（ＳｉＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４）およびジルコニアセラミックス（ＺｒＯ_２）を用いて製作してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明においてはカム部材が全体を極めて高い硬さを有するセラミックス材料で構成されるので、チルト締付け時、過大な操作力で締結部材に生じる軸力が大きくなるときも、カム部材に摩耗は発生せず、カム部材の締付け力の低下を免れることが可能になる。したがって、チルト機構の保持力を常に安定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるチルト式ステアリングコラム装置の一実施の形態を示す側面図である。
【図２】図１に示されるチルト機構を示す断面図である。
【図３】図２に示される固定カムを示すもので、（ａ）は固定カムの平面図、（ｂ）は固定カムの断面図である。
【図４】図２に示される可動カムを示すもので、（ａ）は可動カムの平面図、（ｂ）は可動カムの断面図である。
【図５】従来のチルト式ステアリングコラム装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１１‥　ステアリングシャフト
１２‥　ステアリングコラム
１９‥　チルトブラケット
２１‥　チルトボルト
２２‥　ナット
２３‥　固定カム
２４‥　可動カム
２５‥　チルトレバー
２９、３１‥　カム突起

Claims

支持部を有するチルトブラケットと、前記チルトブラケットの該支持部に設けられ、前記支持部に挟持されるステアリングコラムを締付ける締結部材と、前記締結部材に対面するそれぞれの一面のカム突起が相手カム突起とかみ合い可能に組み込まれ、前記締結部材と協働して前記ステアリングコラムを締付けるカム部材とを備えるチルト式ステアリングコラム装置において、前記カム部材が全体をセラミックス材料で構成されることを特徴とするチルト式ステアリングコラム装置。