JP2004149095A - ステアリングコラム装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステアリングコラム装置において、チルティング機構及びテレスコピック機構の各クランプ／アンクランプをステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによって操作できるようにするとともにレバー操作を２段階とし、最初の第１段階でチルティング機構をアンクランプし、続く第２段階でテレスコピック機構をアンクランプできるようにすることを課題とする。
【解決手段】操作レバー７を手前に引いてレバー中心軸７２を中心として位置ａからｂに揺動させると第１段階でチルトヘッド４のクランプが解除され、その後の第２段階では、操作レバー７の揺動は、プッシャープレート７３の揺動、プッシャーロッド７４の押圧、揺動アーム６１を介してのコラムクランプシャフト６の回動を起こし、コラムヘッド３１のクランプが解除される。間隙ｇの存在がこの２段階動作を可能にしている。
【選択図】 図３
【解決手段】操作レバー７を手前に引いてレバー中心軸７２を中心として位置ａからｂに揺動させると第１段階でチルトヘッド４のクランプが解除され、その後の第２段階では、操作レバー７の揺動は、プッシャープレート７３の揺動、プッシャーロッド７４の押圧、揺動アーム６１を介してのコラムクランプシャフト６の回動を起こし、コラムヘッド３１のクランプが解除される。間隙ｇの存在がこの２段階動作を可能にしている。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はステアリングコラム装置、特にテレスコピック機構、及び、チルティング機構を備えた車両のためのステアリングコラム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレスコピック機構及びチルティング機構は、それぞれ運転者の体型及び好みにあわせて最も運転しやすい位置にステアリングホィールの前後方向位置、及び、傾斜角度を調整するための機構である。
【０００３】
テレスコピック機構及びチルティング機構には、ステアリングホィールの前後方向位置、及び、傾斜角度を調整するときに操作されるクランプ／アンクランプ機構が備えられており、この調整時には、一旦、それぞれのためのクランプ／アンクランプ機構が解除され、その状態で前後方向位置、及び、傾斜角度を調整したのち、再度クランプ状態にされる。
【０００４】
ステアリングホィールの前後方向位置、及び、傾斜角度の調整は、ステアリングホィールを手で操作することによって行うため、ステアリングホィールから手を離すことなくクランプ／アンクランプ機構を操作できる方が好ましい。英国特許出願公開２２８１３７５号には、ステアリングホィールに手をかけたまま操作できる単一の操作ハンドルを設けたステアリングコラム装置が開示されている。
【０００５】
上記英国特許のステアリングコラム装置においては、操作ハンドルの動きはフレキシブルチューブ内を移動可能なケーブルを介して前後方向位置調整用のクランプ装置に伝達される。このケーブルとそのチューブはステアリングホィールの全調整範囲においてケーブルが自由に移動できる充分小さな曲率を与えるため、大きなたわみが与えられている。このため、一部がステアリングコラム装置の外側に向かって飛び出すようになり見苦しいだけでなく、トラブルの原因ともなる。更に、ケーブルとそのチューブからなる伝動機構は信頼性に乏しいだけでなく、ケーブルが伸び縮みするため操作性が良好とはいえないものである。
【０００６】
このような問題に対処するため、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるようにし、ステアリングコラム装置からはみ出す部分が無く、信頼性が高く、操作性が良好なクランプ／アンクランプ機構を備えたステアリングコラム装置が提案（特願２００２−２７３４８４号）されている。
【０００７】
ステアリングホィールの前後方向位置、及び、傾斜角度の調整機能は運転時だけでなく、乗降のためにも使用される。これは、特に肥満あるいは妊婦運転者にとって、ステアリングホィールは腹部にぶつかり乗降の障害となるため、乗降時にこれを退避させることにより乗降を容易にするためである。ステアリングをこのような目的のために退避させる場合には、チルティング（傾斜）機構によってステアリングホィールを車両上方に押しやれば十分である。ところが、上記英国特許あるいは上記日本出願のステアリングコラム装置においては、チルティング機構だけでなくテレスコピック機構のアンクランプがレバーの操作によって平行、同時に行われる構造となっている。そのため、レバーを操作するために大きい力や複雑な多くの操作が必要となるばかりでなく、アンクランプされたテレスコピック機構が動きやすいため動いたときには運転開始前に再度調整することが必要となる。
【０００８】
【特許文献１】
英国特許出願公開２２８１３７５号明細書
【特許文献２】
米国特許第６２３７４３８号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるようにしたステアリングコラム装置において、レバー操作を２段階とし、最初の第１段階でチルティング機構をアンクランプしてステアリングホィールを車輌上方に押しやることができ、続く第２段階でチルティング機構に加えてテレスコピック機構との両方をアンクランプ状態にして前後方向と傾斜角度の両方を同時に調整できるようにし、乗降と位置調整の操作をわかりやすく分けるようにしたステアリングコラム装置を提供することを課題とする。
【００１０】
更に、これにより乗降のたび毎に改めてテレスコピック機構を調整しなければならないような煩わしさを無くすとともに、乗降毎に頻繁に行われる第１段階のレバー操作を小さな力でもって操作できるようにしたステアリングコラム装置を提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段によって解決される。すなわち、
第１番目の発明の解決手段は、取り付けられるステアリングホィールの回転を車体側操舵機構に伝達することができるホィールシャフト、上記ステアリングホィールの車体前後方向位置を調整するためのテレスコピック機構、上記ステアリングホィールの傾斜角度を調整するためのチルティング機構、上記テレスコピック機構及び上記チルティング機構をそれぞれクランプ／アンクランプするためのクランプ／アンクランプ機構、及び、上記ステアリングホィールの近傍に操作端が位置し、上記各クランプ／アンクランプ機構のクランプ／アンクランプを操作することが可能な単一の操作レバーを備えたステアリングコラム装置において、上記操作レバーが第１段階まで操作されたときは、上記クランプ／アンクランプ機構の内の一方がアンクランプ状態になり、更に、これが第２段階まで操作されたときは、上記クランプ／アンクランプ機構の両方がアンクランプ状態になることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１２】
第２番目の発明の解決手段は、第１番目の発明のステアリングコラム装置において、上記操作レバーは、上記第１段階では、上記チルティング機構のためのクランプ／アンクランプ機構がアンクランプ状態にされ、上記第２段階では、上記テレスコピック機構のためのクランプ／アンクランプ機構がアンクランプ状態にされるものであることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１３】
第３番目の発明の解決手段は、車体に取り付けるための車体取付部を備えた固定コラム部材、中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に上記固定コラム部材に支持された移動コラム部材、上記移動コラム部材の一端側に備えられたコラムヘッド、上記コラムヘッドにチルト可能に支持されたチルトヘッド、上記チルトヘッドに回転可能に支持され、一端にステアリングホィールを固定するためのホィールシャフト、上記移動コラム部材を上記固定コラム部材に対してクランプ／アンクランプ状態にするためのコラムクランプ、上記チルトヘッドを上記コラムヘッドに対してクランプ／アンクランプするためのチルトヘッドクランプ、上記チルトヘッドに揺動支軸を有する操作レバー、及び、上記操作レバーの揺動を、上記チルトヘッドクランプに伝動するとともに、上記コラムクランプに伝動するための機械的伝動装置を備えたステアリングコラム装置において、上記機械的伝動装置は、上記操作レバーがチルトアンクランプ角度以上揺動したとき、上記チルトヘッドクランプをアンクランプ状態にし、上記操作レバーが上記チルトアンクランプ角度よりも大きい移動コラムアンクランプ角度まで揺動したとき、上記コラムクランプをアンクランプ状態にする２段動作を行うものであることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１４】
第４番目の発明の解決手段は、車体に取り付けるための車体取付部を備えた固定コラム部材、中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に上記固定コラム部材に支持された移動コラム部材、上記移動コラム部材の一端側に備えられたコラムヘッド、上記コラムヘッドにチルト可能に支持されたチルトヘッド、上記チルトヘッドに回転可能に支持され、一端にステアリングホィールを固定するためのホィールシャフト、上記コラムヘッドに備えられ、上記移動コラム部材の中心軸と平行な軸のまわりに回転可能なコラムクランプシャフト、上記コラムクランプシャフトに対して移動可能であり、このコラムクランプシャフトの回転によって、上記移動コラム部材を上記固定コラム部材に対してクランプ／アンクランプ状態にするためのコラムクランプ、上記チルトヘッドを上記コラムヘッドに対してクランプ／アンクランプするためのチルトヘッドクランプ、上記チルトヘッドに揺動支軸を有する操作レバー、及び、上記操作レバーの揺動を、上記チルトヘッドクランプに伝動するとともに、上記コラムクランプシャフトの回転に変換して上記コラムクランプに伝動するための機械的伝動装置を備えたステアリングコラム装置において、上記機械的伝動装置は、上記操作レバーがチルトアンクランプ角度以上揺動したとき、上記チルトヘッドクランプをアンクランプ状態にし、上記操作レバーが上記チルトアンクランプ角度よりも大きい移動コラムアンクランプ角度まで揺動したとき、上記コラムクランプをアンクランプ状態にする２段動作を行うものであることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１５】
第５番目の発明の解決手段は、第４番目の発明のステアリングコラム装置において、上記機械的伝動装置は、プッシャープレート、プッシャーロッド、及び、揺動アームを備えており、上記プッシャープレートは上記操作レバーに設けられて、上記プッシャーロッドの一端に当接可能であり、上記プッシャーロッドは、上記チルトヘッドのチルト中心軸と平行な方向に摺動可能であって、上記コラムヘッドに支持されており、上記揺動アームは、上記プッシャーロッドに一端が係合し他端が上記コラムクランプシャフトに固定されており、上記操作レバーを操作して上記チルトアンクランプ角度以上揺動させたとき、上記チルトヘッドクランプがアンクランプ状態にされ、更に移動コラムアンクランプ角度まで揺動を続けると、この操作レバーの揺動は、上記プッシャープレートの揺動運動、上記プッシャーロッドの軸方向運動、上記揺動アームの揺動運動、及び上記コラムクランプシャフトの回転運動へと順次変換されることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１６】
第６番目の発明の解決手段は、第５番目の発明のステアリングコラム装置において、上記チルトヘッドクランプにクランプ力を付与するため、上記チルトヘッドには上記操作レバーを付勢する第１の付勢バネが設けられており、上記コラムクランプにクランプ力を付与するため、上記コラムヘッドには上記プッシャーロッドを付勢する第２の付勢バネが設けられていることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１７】
第７番目の発明の解決手段は、第６番目の発明のステアリングコラム装置において、上記操作レバーが操作されないとき、上記プッシャーロッドと上記プッシャープレートとの間には上記２段動作を行わせるための間隙が存在していることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１８】
第８番目の発明は、第１番目から第７番目までのいずれかの発明のステアリングコラム装置において、上記操作レバーが、ステアリングホィールに手を掛けたまま操作可能であることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は、本発明実施例にかかるステアリングコラム装置１の外観図である。
【００２０】
＊ 全体概要
ステアリングコラム装置１は、固定コラム部材２、移動コラム部材３、コラムヘッド３１、チルトヘッド４、ホィールシャフト５、コラムクランプ２１、チルトヘッドクランプ４１（図２参照）、操作レバー７、及び、機械的伝動装置を備えている。
【００２１】
固定コラム部材２には、車体取付部２２１、２２２が備えられており、この車体取付部２２１、２２２によって車体９１に取り付けられる。上記固定コラム部材２には、移動コラム部材３が中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に支持されている。上記移動コラム部材３の一端側にはコラムヘッド３１が備えられており、このコラムヘッド３１にはチルトヘッド４がチルト中心軸４３を中心としてチルト可能に支持されている。このチルトヘッド４にはホィールシャフト５が回転可能に支持されており、その一端にはステアリングホィール９２が固定される。
【００２２】
上記コラムヘッド３１には、上記移動コラム部材３の中心軸と平行な軸のまわりに回転可能にコラムクランプシャフト６が設けられている。固定コラム部材２には、コラムクランプ２１が備えられており、このコラムクランプ２１は、上記コラムクランプシャフト６に対して移動可能であり、このコラムクランプシャフト６の回転によって、上記移動コラム部材３をクランプ／アンクランプ状態にすることができる。
【００２３】
また、上記コラムヘッド３１には、チルトヘッドクランプ４１が設けられており、上記チルトヘッド４をコラムヘッド３１に対してクランプ／アンクランプする。上記チルトヘッド４には、揺動支軸によって操作レバー７が支持されており、この操作レバー７はステアリングホィール９２に手をかけたまま操作可能となっている。操作レバー７の揺動は、機械的伝動装置を介して上記コラムクランプシャフト６の回転に変換され、この回転は上記コラムクランプ２１に伝動され、移動コラム部材３のクランプ／アンクランプが行われる。更に、この操作レバー７の揺動は上記チルトヘッドクランプ４１にも伝動され、チルトヘッド４のクランプ／アンクランプが行われる。
【００２４】
ホィールシャフト５の一端は、ステアリングコラム装置１内でユニバーサルジョイント９３１に接続され、更に、スプライン結合された一対の上中間軸９４１と下中間軸９４２（図３）、及び下側のユニバーサルジョイント９３２を介して、前車輪の方向を操作する機構へと接続されている。なお、図１中の点線は調整によってステアリングホィール９２が取りうる位置と姿勢の幾例かを示している。
【００２５】
＊ チルトヘッドクランプ
図２は、ステアリングコラム装置１の一部を切り欠いた図１の要部拡大図である。図３は、ステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。図４、図５は、ステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。ここで、図４、図５における実線は、それぞれ操作レバー７が第１段階（チルトアンクランプ角度、ｂ）まで引かれた状態、及び、第２段階（移動コラムアンクランプ角度、ｃ）まで引かれた状態を示している。図６、図７及び図８は、それぞれ図２におけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃ断面図である。
【００２６】
チルトヘッドクランプ４１は次のような構成を備える。移動コラム部材３には、チルト中心軸４３にその中心を持つセグメントギヤ３３がボルト３４によって固定されており、セグメントギヤ３３との間に空間を置いて背当部材３４１が設けられている。一方、上記空間内には、チルトヘッド４に軸４４１を中心として回動可能に支持されたギヤアーム４４のギヤ部分４４２と、操作レバー７に設けられた突出部７１が入り込んでいる。
【００２７】
上記ギヤアーム４４は２本の脚からなるＬ字形状（図２）をなしており、一方の脚には上記ギヤ部分４４２が形成されている。上記ギヤアーム４４の他方の脚４４３と上記突出部７１の背部との間には付勢バネ７１１が介在し、突出部７１の背部と脚４４３との間隔を押し広げるようなバイアスを与えている。
【００２８】
このバイアスによって、突出部７１が左方向に押され、ギヤ部分４４２を背後から押すため、ギヤ部分４４２がセグメントギヤ３３に向けて押し付けられ、それぞれの歯が相互に噛合する。なお、ギヤ部分４４２をセグメントギヤ３３を押すとき、突出部７１にかかる反力は背当部材３４１が受ける（図２、図６、図７）。これにより、操作レバー７が位置ａにあるときチルトヘッド４が固定される。チルトヘッド４は、ギヤ部分４４２とセグメントギヤ３３が噛合可能な角度位置において段階的な位置で固定される。
【００２９】
操作レバー７の突出部７１が図２中で右方向（ｂの位置、図３）に動くとき、付勢バネ７１１の押圧力によってギヤアーム４４は図２において反時計回りに回転するため、これらの歯の噛合が外れる。したがって、チルト位置の調整時に操作レバー７を位置ｂまで引くと、突出部７１が右方向に動き、チルトヘッドクランプ４１がアンクランプ状態に入る。
【００３０】
＊ ユニバーサルジョイント及び中間軸
図３に示されるように、上中間軸９４１の端部とホィールシャフト５の端部との間には、上側のユニバーサルジョイント９３１が構成されている。ユニバーサルジョイント９３１の中心はチルト中心軸４３の軸線上にあるため、チルトヘッド４がチルトしてもその影響を受けないようになっている。
【００３１】
下中間軸９４２は固定コラム部材２に回転自在に支持されており、下中間軸９４２と上中間軸９４１がスプライン結合しているため、移動コラム部材３は図３の左右方向に移動可能になっている。スプライン結合によって移動位置に関わらず上中間軸９４１の回転は下中間軸９４２に伝達することが可能であり、ステアリングホィール９２の前後方向位置を調整しても、ステアリングホィール９２の回転を下中間軸９４２に伝達することができる。
【００３２】
＊ 固定コラム部材と移動コラム部材
図２に示すように、移動コラム部材３の円筒部には、軸方向に沿った長穴３２が形成されており、この長穴３２内に固定コラム部材２に設けられたストッパ部材２２が係合している。移動コラム部材３は、長穴３２とストッパ部材２２によって、固定コラム部材２からの抜け出しとこれに対する回転が防止されているため、固定コラム部材２内を長穴３２の範囲で軸方向に移動可能となっている。
【００３３】
固定コラム部材２は円筒状部２３１を備えており、円筒状部２３１の内部の２箇所にはリング状の摺動案内部２３２が設けられている（図３）。移動コラム部材３の円筒部外面はこの摺動案内部２３２によって移動コラム部材３の軸方向にがたつき無く移動可能になっている。コラムヘッド３１の端面に設けられた緩衝ストッパ３１１は、調整時に移動コラム部材３が固定コラム部材２の端面に衝突したとき、金属同士の衝撃的な衝突を防止するために設けられた、ゴム、合成樹脂等でできた緩衝材である。
【００３４】
＊ コラムクランプ
コラムクランプ２１の構成を図８、図９、及び、図１０を用いて説明する。図８は、既述のように図２におけるＣ−Ｃ断面図、図９、図１０は図８における一部拡大図であって、コラムクランプシャフト６の回転位置とクランプ／アンクランプ状態の関係を示している。コラムクランプ２１は、固定コラム部材２に設けられており、第１ウェッジ２１１、第２ウェッジ２１２、クランプバー２１３、及び、反力部材２１４１、２１４２を備えている。固定コラム部材２には横方向からウェッジ穴２１５があけられており、このウェッジ穴２１５の一部は固定コラム部材２の空洞に開口している。第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２は、それぞれが傾斜面２１１１、２１１２を備えており、この傾斜面２１１１、２１１２の側を向かい合わせるようにウェッジ穴２１５内に納められている。２つのウェッジの傾斜面２１１１、２１１２は移動コラム部材３の円筒部外周と向き合うことになる。
【００３５】
第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２には、それぞれクランプバー穴２１１３、２１１４があけられており、この穴にクランプバー２１３が貫通している。クランプバー２１３の両端にはクランプバー穴２１１３、２１１４よりも外径の大きな反力部材２１４１、２１４２が固定されている。クランプバー２１３には一方の反力部材２１４２に接するようにコラムクランプシャフト穴２１６があけられており、この穴にコラムクランプシャフト６の実質的に楕円をなす非円形形状断面部が貫通している。
【００３６】
コラムクランプシャフト６の一端には揺動アーム６１が固定されている。コラムクランプシャフト６の非円形形状断面部は、アンクランプ時には図９のように楕円長径方向が大きく傾斜し、クランプ時には図１０に示すように長径方向がクランプバー２１３の軸方向ではないがそれにほぼ近い方向を向く。この構成により、図９の状態から揺動アーム６１に揺動回転を与えると、コラムクランプシャフト６が回転し、図１０の状態になる。このとき、楕円長径部の一方の近傍が反力部材２１４２が左方向に押されることにより、クランプバー２１３が左方に引っ張られ、更に反力部材２１４１が第１ウェッジを左方に押すことになる。一方、第２ウェッジは楕円長径部の他方の近傍によって右方に押される。この結果２つのウェッジが相互に接近するため、それぞれの傾斜面２１１１、２１１２が移動コラム部材３の円筒部外周を押圧することになり、移動コラム部材３が固定コラム部材２に対してクランプされる。なお、第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２は一体となってわずかながら左右に移動可能なため、一方のウェッジのみが移動コラム部材３を強く押圧するようなアンバランスは生じない。
【００３７】
揺動アーム６１を反対方向に揺動回転すると、上とは逆の動きによって第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２が離反し、移動コラム部材３のクランプが解除される。
【００３８】
＊ 操作レバーと連動運動
次に操作レバー７の動きによって連動する各部材について説明する。操作レバー７はステアリングコラム装置１の下側にあり、図３には、この操作レバー７、この揺動の中心となるレバー中心軸７２、操作レバー７に固定されたプッシャープレート７３、及びプッシャーロッド７４が部分的に見えている。これを下から見たときの図４、図５には、操作レバー７の全体、及び、前後方向位置及び傾き調整するために操作レバー７が操作されたとき（つまり、操作レバー７の操作端７０１がステアリングホィール９２に向けて引きつけられたとき）の２つの状態が実線で示されている。
【００３９】
鍔７４２を備えているプッシャーロッド７４は、コラムヘッド３１上にチルト中心軸４３と平行な方向に摺動自在に支持されている。プッシャーロッド７４には鍔７４２を図１１において左方向に付勢する付勢バネ７４１を貫通しており、その端部にはその直角方向に長い小さな長穴７４３が設けられている。プッシャーロッド７４の端部は、この長穴７４３を介して揺動アーム６１（図１１）の一端と軸係合している。長穴７４３はプッシャーロッド７４が軸方向に移動したときに揺動アーム６１との関係位置がずれる量を吸収するためのものである。
【００４０】
付勢バネ７４１がプッシャーロッド７４を左方向（図１１）に付勢している。その右側先端で軸係合する揺動アーム６１は時計方向の回転付勢力が付与されている。揺動アーム６１に与えられた揺動付勢力はコラムクランプシャフト６をクランプ位置（図１０、なお、図１０と図１１では向きが異なるため左右が反転している点に注意）に維持する。このときの揺動アーム６１の位置がそれぞれ実線で示されている。
【００４１】
＊ プッシャープレート
チルトヘッド４は、コラムヘッド３１上をチルトするため、チルトの量（角度）に応じて、プッシャープレート７３に対するプッシャーロッド７４の位置関係が変化する。図１２には、チルトヘッド４をチルトさせた２つの位置を点線と実線で示す。プッシャーロッド７４はコラムヘッドに支持されているためチルトによって位置を変えないが、プッシャープレート７３はチルト中心軸４３から離れているため、チルトヘッド４をチルトさせるときプッシャーロッド７４との相対位置が変化する。このため、図１２上で見てどの角度位置でもプッシャーロッド７４がプッシャープレート７３に当接可能なようにプッシャープレート７３にはホッケーのスティックのように曲がった広い当接面形状を持たせている。
【００４２】
既述のようにプッシャーロッド７４は付勢バネ７４１によって図１１左方向に付勢されている。しかしながらクランプ状態にあるときこの付勢力の全てをコラムクランプ２１が受けるので、プッシャーロッド７４の先端は図１１の位置ｂで停止している。したがって、プッシャープレート７３とプッシャーロッド７４の先端との間には間隙ｇが形成されている。
【００４３】
チルトヘッド４をアンクランプするとき、つまり、操作レバー７を位置ａから位置ｂ（図３、図４）まで引く間には、間隙ｇがあるためプッシャープレート７３はプッシャーロッド７４を押さない。プッシャープレート７３がプッシャーロッド７４を押すのは、更に操作レバー７が位置ｃまで揺動するときのみである。
【００４４】
換言すれば、操作レバー７を操作してチルトアンクランプ角度以上揺動（位置ａ−ｂ間）させたとき、チルトヘッドクランプ４１がアンクランプ状態にされ、更に移動コラムアンクランプ角度（位置ｃ）まで揺動を続けると、コラムクランプ２１がアンクランプ状態にされる。また、クランプに関しては、チルトヘッド４は付勢バネ７１１の付勢力によってクランプされ、移動コラム部材３は付勢バネ７４１によってクランプされることになる。
【００４５】
＊ ステアリングホィールの調整操作
以下、ステアリングホィール９２の前後方向位置、及び、傾斜角度を調整するときの操作と各部材の動作について説明する。運転者はステアリングホィール９２に手（親指）を掛けたまま、人差し指から小指までを伸ばして操作レバー７を手前に引く（図３）。これにより操作レバー７は、図４（図４は下から見た図であるため左右逆転している。）に示すようにレバー中心軸７２を中心として揺動する。
【００４６】
最初、操作レバー７が位置ａから位置ｂまで揺動することによって、突出部７１が図２における右側に移動しギヤアーム４４が反時計方向に回動する。ギヤアーム４４の回動によって、セグメントギヤ３３の歯とギヤアーム４４のギヤ部分の歯との噛合が外れ、チルトヘッド４はチルト調整可能になる（図２、図４）。この段階では、移動コラム部材３は未だクランプ状態であるため、チルティング機構のみの調整を行うことができる。単に乗降のためだけの場合はステアリングホィールを車両上方に押して退避させて容易に降車することができ、更に操作レバー７はまだ小さい力で操作できるため、頻繁に行われる乗降は非常に楽に行うことができる。
【００４７】
続く第２段階で、更に操作レバー７を揺動させると、プッシャープレート７３が更に揺動し、付勢バネ７４１にうち勝ってプッシャーロッド７４を位置ｃにまで押す（図５））。上記動きは図１１ではプッシャーロッド７４の右方向の動きとなる。
【００４８】
プッシャーロッド７４の右方向の動きは、揺動アーム６１の揺動を、したがって、コラムクランプシャフト６の回動を起こす。コラムクランプシャフト６が回動すると、それまで図１０に示すように長径部が水平の状態であったコラムクランプシャフト６は図９に示すように傾斜した状態になる。これによって図８のように接近していた第１ウェッジ２１１と第２ウェッジ２１２は、互いに離間するため移動コラム部材のクランプが解除される。
【００４９】
こうして、チルトヘッド４はチルト可能に、コラムヘッド３１は前後方向に移動可能になるので、運転者はステアリングホィール９２及び操作レバー７から手を離すことなくステアリングホィール９２の前後方向位置とチルト位置の両方を調整することができる。なお、チルトヘッドクランプ４１が解除されたとき、チルトヘッド４には、その重量によりあたかも人が首をうなだれるときのような下向きの力が働く。このため、カウンターバランス用の強めのバネ４５（図４、図５）が設けられており、このような力を相殺し、あるいは、さらに乗降を容易にするためステアリングホィール９２を最も上側の傾斜位置に維持するような力をチルトヘッド４に与えるようにすることができる。
【００５０】
調整が終わり、操作レバー７に掛けた指を離すと、付勢バネ７１１及び付勢バネ７４１の力によって、操作レバー７はもとの位置（図３の実線の位置）に戻る。操作レバー７が元の位置に戻るとき、上と逆の動作により最初にコラムヘッド３１（移動コラム部材３）がクランプされ、次いでチルトヘッド４がクランプされる。付勢バネ７１１は、上記操作レバー７が操作されないとき、この操作レバー７をステアリングホィール９２から離れた位置に維持するための力も付与している。また、付勢バネ７４１はコラムクランプ２１をクランプ位置に維持するための力を付与している。
【００５１】
操作レバー７を操作するための力について考えたとき、位置ｂから位置ｃまでの間（移動コラム部材をアンクランプするとき）では２つの付勢バネ（付勢バネ７１１と付勢バネ７４１）にうち勝つ力が必要であるのに対し、位置ａから位置ｂまでの間（チルトヘッド４をアンクランプするとき）では、付勢バネ７１１一つだけにうち勝つ力で充分であり、また、この間では付勢バネ７１１自体の変形量も少ないことから、チルティングの調整には軽い操作力でレバー操作可能であることが分かる。
【００５２】
なお、操作レバー７の操作部（先端部分）をステアリングホィール９２に過度に接近させると干渉により運転時のハンドル操作の妨げとなる可能性がある。このためステアリングホィールの前後方向位置・角度を調整しないときには、この操作部がステアリングホィールから適宜の距離だけ離れた位置をとるようにする。更に、このような干渉をより確実に防止するため、操作レバー７を折り畳み可能、あるいは、伸縮可能な構造としてもよい。
【００５３】
以上の実施例によれば、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるとともに、ケーブルを用いていないためステアリングコラム装置から見苦しくはみ出す部分が無く、トラブルの発生も抑制でき、信頼性、操作性も向上させることができる。
【００５４】
また、このようなステアリングコラム装置において、レバー操作を２段階とし、最初の第１段階でチルティング機構をアンクランプし、続く第２段階でテレスコピック機構をアンクランプするようにしているため、乗降のたび毎に改めてテレスコピック機構を調整しなければならないような煩わしさを無くすとともに、乗降毎に頻繁に行われる第１段階のレバー操作を小さな力でもって操作できるようにすることができる。更にこのように第１段階と第２段階とではレバー操作のための力が異なることから、運転者はチルティング機構のみがアンクランプ状態にあるのか、更にこれとテレスコピック機構とがともにアンクランプ状態にあるのか、あるいは、その境界について、手（指）から受ける感触によって容易に知ることができ、特に視覚に頼る必要がない。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるとともに、ケーブルを用いていないためステアリングコラム装置から見苦しくはみ出す部分が無く、トラブルの発生も抑制でき、信頼性、操作性も向上させることができるという効果を奏する。更に、このようなステアリングコラム装置において、レバー操作を２段階とし、最初の第１段階でチルティング機構をアンクランプし、続く第２段階でテレスコピック機構をアンクランプするようにしているため、乗降のたび毎に改めてテレスコピック機構を調整しなければならないような煩わしさを無くすとともに、乗降毎に頻繁に行われる第１段階のレバー操作は小さな力でもって操作できるという効果を奏する。更にこのように第１段階と第２段階とではレバー操作のための力が異なることから、運転者はチルティング機構のみがアンクランプ状態にあるのか、更にこれとテレスコピック機構とがともにアンクランプ状態にあるのか、あるいは、その境界について、手（指）から受ける感触によって容易に知ることができ、特に視覚に頼る必要がないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例にかかるステアリングコラム装置１の外観図である。
【図２】ステアリングコラム装置１の一部を切り欠いた図１の要部拡大図である。
【図３】ステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。
【図４】ステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。
【図５】ステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。
【図６】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図７】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図２におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図９】図８における一部拡大図であって、アンクランプ状態のときのコラムクランプシャフト６の回転位置を示している。
【図１０】図８における一部拡大図であって、クランプ状態のときのコラムクランプシャフト６の回転位置を示している。
【図１１】図２におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】チルトヘッド４をチルトさせたときの２つの位置を点線と実線で示す説明図である。
【符号の説明】
１ ステアリングコラム装置
２ 固定コラム部材
２１ コラムクランプ
２１１ 第１ウェッジ
２１１１、２１１２ 傾斜面
２１１３、２１１４ クランプバー穴
２１２ 第２ウェッジ
２１３ クランプバー
２１４１、２１４２ 反力部材
２１５ ウェッジ穴
２１６ コラムクランプシャフト穴
２２ ストッパ部材
２２１、２２２ 車体取付部
２３１ 円筒状部
２３２ 摺動案内部
３ 移動コラム部材
３１ コラムヘッド
３１１ 緩衝ストッパ
３２ 長穴
３３ セグメントギヤ
３４ ボルト
３４１ 背当部材
４ チルトヘッド
４１ チルトヘッドクランプ
４３ チルト中心軸
４４ ギヤアーム
４４１ 軸
４４２ ギヤ部分
４４３ 脚
４５ バネ
５ ホィールシャフト
６ コラムクランプシャフト
６１ 揺動アーム
７ 操作レバー
７０１ 操作端
７１ 突出部
７１１ 付勢バネ
７２ レバー中心軸
７３ プッシャープレート
７４ プッシャーロッド
７４１ 付勢バネ
７４２ 鍔
７４３ 長穴
９１ 車体
９２ ステアリングホィール
９３１、９３２ ユニバーサルジョイント
９４１ 上中間軸
９４２ 下中間軸
ｇ 間隙
【発明の属する技術分野】
本発明はステアリングコラム装置、特にテレスコピック機構、及び、チルティング機構を備えた車両のためのステアリングコラム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレスコピック機構及びチルティング機構は、それぞれ運転者の体型及び好みにあわせて最も運転しやすい位置にステアリングホィールの前後方向位置、及び、傾斜角度を調整するための機構である。
【０００３】
テレスコピック機構及びチルティング機構には、ステアリングホィールの前後方向位置、及び、傾斜角度を調整するときに操作されるクランプ／アンクランプ機構が備えられており、この調整時には、一旦、それぞれのためのクランプ／アンクランプ機構が解除され、その状態で前後方向位置、及び、傾斜角度を調整したのち、再度クランプ状態にされる。
【０００４】
ステアリングホィールの前後方向位置、及び、傾斜角度の調整は、ステアリングホィールを手で操作することによって行うため、ステアリングホィールから手を離すことなくクランプ／アンクランプ機構を操作できる方が好ましい。英国特許出願公開２２８１３７５号には、ステアリングホィールに手をかけたまま操作できる単一の操作ハンドルを設けたステアリングコラム装置が開示されている。
【０００５】
上記英国特許のステアリングコラム装置においては、操作ハンドルの動きはフレキシブルチューブ内を移動可能なケーブルを介して前後方向位置調整用のクランプ装置に伝達される。このケーブルとそのチューブはステアリングホィールの全調整範囲においてケーブルが自由に移動できる充分小さな曲率を与えるため、大きなたわみが与えられている。このため、一部がステアリングコラム装置の外側に向かって飛び出すようになり見苦しいだけでなく、トラブルの原因ともなる。更に、ケーブルとそのチューブからなる伝動機構は信頼性に乏しいだけでなく、ケーブルが伸び縮みするため操作性が良好とはいえないものである。
【０００６】
このような問題に対処するため、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるようにし、ステアリングコラム装置からはみ出す部分が無く、信頼性が高く、操作性が良好なクランプ／アンクランプ機構を備えたステアリングコラム装置が提案（特願２００２−２７３４８４号）されている。
【０００７】
ステアリングホィールの前後方向位置、及び、傾斜角度の調整機能は運転時だけでなく、乗降のためにも使用される。これは、特に肥満あるいは妊婦運転者にとって、ステアリングホィールは腹部にぶつかり乗降の障害となるため、乗降時にこれを退避させることにより乗降を容易にするためである。ステアリングをこのような目的のために退避させる場合には、チルティング（傾斜）機構によってステアリングホィールを車両上方に押しやれば十分である。ところが、上記英国特許あるいは上記日本出願のステアリングコラム装置においては、チルティング機構だけでなくテレスコピック機構のアンクランプがレバーの操作によって平行、同時に行われる構造となっている。そのため、レバーを操作するために大きい力や複雑な多くの操作が必要となるばかりでなく、アンクランプされたテレスコピック機構が動きやすいため動いたときには運転開始前に再度調整することが必要となる。
【０００８】
【特許文献１】
英国特許出願公開２２８１３７５号明細書
【特許文献２】
米国特許第６２３７４３８号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるようにしたステアリングコラム装置において、レバー操作を２段階とし、最初の第１段階でチルティング機構をアンクランプしてステアリングホィールを車輌上方に押しやることができ、続く第２段階でチルティング機構に加えてテレスコピック機構との両方をアンクランプ状態にして前後方向と傾斜角度の両方を同時に調整できるようにし、乗降と位置調整の操作をわかりやすく分けるようにしたステアリングコラム装置を提供することを課題とする。
【００１０】
更に、これにより乗降のたび毎に改めてテレスコピック機構を調整しなければならないような煩わしさを無くすとともに、乗降毎に頻繁に行われる第１段階のレバー操作を小さな力でもって操作できるようにしたステアリングコラム装置を提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段によって解決される。すなわち、
第１番目の発明の解決手段は、取り付けられるステアリングホィールの回転を車体側操舵機構に伝達することができるホィールシャフト、上記ステアリングホィールの車体前後方向位置を調整するためのテレスコピック機構、上記ステアリングホィールの傾斜角度を調整するためのチルティング機構、上記テレスコピック機構及び上記チルティング機構をそれぞれクランプ／アンクランプするためのクランプ／アンクランプ機構、及び、上記ステアリングホィールの近傍に操作端が位置し、上記各クランプ／アンクランプ機構のクランプ／アンクランプを操作することが可能な単一の操作レバーを備えたステアリングコラム装置において、上記操作レバーが第１段階まで操作されたときは、上記クランプ／アンクランプ機構の内の一方がアンクランプ状態になり、更に、これが第２段階まで操作されたときは、上記クランプ／アンクランプ機構の両方がアンクランプ状態になることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１２】
第２番目の発明の解決手段は、第１番目の発明のステアリングコラム装置において、上記操作レバーは、上記第１段階では、上記チルティング機構のためのクランプ／アンクランプ機構がアンクランプ状態にされ、上記第２段階では、上記テレスコピック機構のためのクランプ／アンクランプ機構がアンクランプ状態にされるものであることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１３】
第３番目の発明の解決手段は、車体に取り付けるための車体取付部を備えた固定コラム部材、中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に上記固定コラム部材に支持された移動コラム部材、上記移動コラム部材の一端側に備えられたコラムヘッド、上記コラムヘッドにチルト可能に支持されたチルトヘッド、上記チルトヘッドに回転可能に支持され、一端にステアリングホィールを固定するためのホィールシャフト、上記移動コラム部材を上記固定コラム部材に対してクランプ／アンクランプ状態にするためのコラムクランプ、上記チルトヘッドを上記コラムヘッドに対してクランプ／アンクランプするためのチルトヘッドクランプ、上記チルトヘッドに揺動支軸を有する操作レバー、及び、上記操作レバーの揺動を、上記チルトヘッドクランプに伝動するとともに、上記コラムクランプに伝動するための機械的伝動装置を備えたステアリングコラム装置において、上記機械的伝動装置は、上記操作レバーがチルトアンクランプ角度以上揺動したとき、上記チルトヘッドクランプをアンクランプ状態にし、上記操作レバーが上記チルトアンクランプ角度よりも大きい移動コラムアンクランプ角度まで揺動したとき、上記コラムクランプをアンクランプ状態にする２段動作を行うものであることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１４】
第４番目の発明の解決手段は、車体に取り付けるための車体取付部を備えた固定コラム部材、中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に上記固定コラム部材に支持された移動コラム部材、上記移動コラム部材の一端側に備えられたコラムヘッド、上記コラムヘッドにチルト可能に支持されたチルトヘッド、上記チルトヘッドに回転可能に支持され、一端にステアリングホィールを固定するためのホィールシャフト、上記コラムヘッドに備えられ、上記移動コラム部材の中心軸と平行な軸のまわりに回転可能なコラムクランプシャフト、上記コラムクランプシャフトに対して移動可能であり、このコラムクランプシャフトの回転によって、上記移動コラム部材を上記固定コラム部材に対してクランプ／アンクランプ状態にするためのコラムクランプ、上記チルトヘッドを上記コラムヘッドに対してクランプ／アンクランプするためのチルトヘッドクランプ、上記チルトヘッドに揺動支軸を有する操作レバー、及び、上記操作レバーの揺動を、上記チルトヘッドクランプに伝動するとともに、上記コラムクランプシャフトの回転に変換して上記コラムクランプに伝動するための機械的伝動装置を備えたステアリングコラム装置において、上記機械的伝動装置は、上記操作レバーがチルトアンクランプ角度以上揺動したとき、上記チルトヘッドクランプをアンクランプ状態にし、上記操作レバーが上記チルトアンクランプ角度よりも大きい移動コラムアンクランプ角度まで揺動したとき、上記コラムクランプをアンクランプ状態にする２段動作を行うものであることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１５】
第５番目の発明の解決手段は、第４番目の発明のステアリングコラム装置において、上記機械的伝動装置は、プッシャープレート、プッシャーロッド、及び、揺動アームを備えており、上記プッシャープレートは上記操作レバーに設けられて、上記プッシャーロッドの一端に当接可能であり、上記プッシャーロッドは、上記チルトヘッドのチルト中心軸と平行な方向に摺動可能であって、上記コラムヘッドに支持されており、上記揺動アームは、上記プッシャーロッドに一端が係合し他端が上記コラムクランプシャフトに固定されており、上記操作レバーを操作して上記チルトアンクランプ角度以上揺動させたとき、上記チルトヘッドクランプがアンクランプ状態にされ、更に移動コラムアンクランプ角度まで揺動を続けると、この操作レバーの揺動は、上記プッシャープレートの揺動運動、上記プッシャーロッドの軸方向運動、上記揺動アームの揺動運動、及び上記コラムクランプシャフトの回転運動へと順次変換されることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１６】
第６番目の発明の解決手段は、第５番目の発明のステアリングコラム装置において、上記チルトヘッドクランプにクランプ力を付与するため、上記チルトヘッドには上記操作レバーを付勢する第１の付勢バネが設けられており、上記コラムクランプにクランプ力を付与するため、上記コラムヘッドには上記プッシャーロッドを付勢する第２の付勢バネが設けられていることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１７】
第７番目の発明の解決手段は、第６番目の発明のステアリングコラム装置において、上記操作レバーが操作されないとき、上記プッシャーロッドと上記プッシャープレートとの間には上記２段動作を行わせるための間隙が存在していることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１８】
第８番目の発明は、第１番目から第７番目までのいずれかの発明のステアリングコラム装置において、上記操作レバーが、ステアリングホィールに手を掛けたまま操作可能であることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は、本発明実施例にかかるステアリングコラム装置１の外観図である。
【００２０】
＊ 全体概要
ステアリングコラム装置１は、固定コラム部材２、移動コラム部材３、コラムヘッド３１、チルトヘッド４、ホィールシャフト５、コラムクランプ２１、チルトヘッドクランプ４１（図２参照）、操作レバー７、及び、機械的伝動装置を備えている。
【００２１】
固定コラム部材２には、車体取付部２２１、２２２が備えられており、この車体取付部２２１、２２２によって車体９１に取り付けられる。上記固定コラム部材２には、移動コラム部材３が中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に支持されている。上記移動コラム部材３の一端側にはコラムヘッド３１が備えられており、このコラムヘッド３１にはチルトヘッド４がチルト中心軸４３を中心としてチルト可能に支持されている。このチルトヘッド４にはホィールシャフト５が回転可能に支持されており、その一端にはステアリングホィール９２が固定される。
【００２２】
上記コラムヘッド３１には、上記移動コラム部材３の中心軸と平行な軸のまわりに回転可能にコラムクランプシャフト６が設けられている。固定コラム部材２には、コラムクランプ２１が備えられており、このコラムクランプ２１は、上記コラムクランプシャフト６に対して移動可能であり、このコラムクランプシャフト６の回転によって、上記移動コラム部材３をクランプ／アンクランプ状態にすることができる。
【００２３】
また、上記コラムヘッド３１には、チルトヘッドクランプ４１が設けられており、上記チルトヘッド４をコラムヘッド３１に対してクランプ／アンクランプする。上記チルトヘッド４には、揺動支軸によって操作レバー７が支持されており、この操作レバー７はステアリングホィール９２に手をかけたまま操作可能となっている。操作レバー７の揺動は、機械的伝動装置を介して上記コラムクランプシャフト６の回転に変換され、この回転は上記コラムクランプ２１に伝動され、移動コラム部材３のクランプ／アンクランプが行われる。更に、この操作レバー７の揺動は上記チルトヘッドクランプ４１にも伝動され、チルトヘッド４のクランプ／アンクランプが行われる。
【００２４】
ホィールシャフト５の一端は、ステアリングコラム装置１内でユニバーサルジョイント９３１に接続され、更に、スプライン結合された一対の上中間軸９４１と下中間軸９４２（図３）、及び下側のユニバーサルジョイント９３２を介して、前車輪の方向を操作する機構へと接続されている。なお、図１中の点線は調整によってステアリングホィール９２が取りうる位置と姿勢の幾例かを示している。
【００２５】
＊ チルトヘッドクランプ
図２は、ステアリングコラム装置１の一部を切り欠いた図１の要部拡大図である。図３は、ステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。図４、図５は、ステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。ここで、図４、図５における実線は、それぞれ操作レバー７が第１段階（チルトアンクランプ角度、ｂ）まで引かれた状態、及び、第２段階（移動コラムアンクランプ角度、ｃ）まで引かれた状態を示している。図６、図７及び図８は、それぞれ図２におけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃ断面図である。
【００２６】
チルトヘッドクランプ４１は次のような構成を備える。移動コラム部材３には、チルト中心軸４３にその中心を持つセグメントギヤ３３がボルト３４によって固定されており、セグメントギヤ３３との間に空間を置いて背当部材３４１が設けられている。一方、上記空間内には、チルトヘッド４に軸４４１を中心として回動可能に支持されたギヤアーム４４のギヤ部分４４２と、操作レバー７に設けられた突出部７１が入り込んでいる。
【００２７】
上記ギヤアーム４４は２本の脚からなるＬ字形状（図２）をなしており、一方の脚には上記ギヤ部分４４２が形成されている。上記ギヤアーム４４の他方の脚４４３と上記突出部７１の背部との間には付勢バネ７１１が介在し、突出部７１の背部と脚４４３との間隔を押し広げるようなバイアスを与えている。
【００２８】
このバイアスによって、突出部７１が左方向に押され、ギヤ部分４４２を背後から押すため、ギヤ部分４４２がセグメントギヤ３３に向けて押し付けられ、それぞれの歯が相互に噛合する。なお、ギヤ部分４４２をセグメントギヤ３３を押すとき、突出部７１にかかる反力は背当部材３４１が受ける（図２、図６、図７）。これにより、操作レバー７が位置ａにあるときチルトヘッド４が固定される。チルトヘッド４は、ギヤ部分４４２とセグメントギヤ３３が噛合可能な角度位置において段階的な位置で固定される。
【００２９】
操作レバー７の突出部７１が図２中で右方向（ｂの位置、図３）に動くとき、付勢バネ７１１の押圧力によってギヤアーム４４は図２において反時計回りに回転するため、これらの歯の噛合が外れる。したがって、チルト位置の調整時に操作レバー７を位置ｂまで引くと、突出部７１が右方向に動き、チルトヘッドクランプ４１がアンクランプ状態に入る。
【００３０】
＊ ユニバーサルジョイント及び中間軸
図３に示されるように、上中間軸９４１の端部とホィールシャフト５の端部との間には、上側のユニバーサルジョイント９３１が構成されている。ユニバーサルジョイント９３１の中心はチルト中心軸４３の軸線上にあるため、チルトヘッド４がチルトしてもその影響を受けないようになっている。
【００３１】
下中間軸９４２は固定コラム部材２に回転自在に支持されており、下中間軸９４２と上中間軸９４１がスプライン結合しているため、移動コラム部材３は図３の左右方向に移動可能になっている。スプライン結合によって移動位置に関わらず上中間軸９４１の回転は下中間軸９４２に伝達することが可能であり、ステアリングホィール９２の前後方向位置を調整しても、ステアリングホィール９２の回転を下中間軸９４２に伝達することができる。
【００３２】
＊ 固定コラム部材と移動コラム部材
図２に示すように、移動コラム部材３の円筒部には、軸方向に沿った長穴３２が形成されており、この長穴３２内に固定コラム部材２に設けられたストッパ部材２２が係合している。移動コラム部材３は、長穴３２とストッパ部材２２によって、固定コラム部材２からの抜け出しとこれに対する回転が防止されているため、固定コラム部材２内を長穴３２の範囲で軸方向に移動可能となっている。
【００３３】
固定コラム部材２は円筒状部２３１を備えており、円筒状部２３１の内部の２箇所にはリング状の摺動案内部２３２が設けられている（図３）。移動コラム部材３の円筒部外面はこの摺動案内部２３２によって移動コラム部材３の軸方向にがたつき無く移動可能になっている。コラムヘッド３１の端面に設けられた緩衝ストッパ３１１は、調整時に移動コラム部材３が固定コラム部材２の端面に衝突したとき、金属同士の衝撃的な衝突を防止するために設けられた、ゴム、合成樹脂等でできた緩衝材である。
【００３４】
＊ コラムクランプ
コラムクランプ２１の構成を図８、図９、及び、図１０を用いて説明する。図８は、既述のように図２におけるＣ−Ｃ断面図、図９、図１０は図８における一部拡大図であって、コラムクランプシャフト６の回転位置とクランプ／アンクランプ状態の関係を示している。コラムクランプ２１は、固定コラム部材２に設けられており、第１ウェッジ２１１、第２ウェッジ２１２、クランプバー２１３、及び、反力部材２１４１、２１４２を備えている。固定コラム部材２には横方向からウェッジ穴２１５があけられており、このウェッジ穴２１５の一部は固定コラム部材２の空洞に開口している。第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２は、それぞれが傾斜面２１１１、２１１２を備えており、この傾斜面２１１１、２１１２の側を向かい合わせるようにウェッジ穴２１５内に納められている。２つのウェッジの傾斜面２１１１、２１１２は移動コラム部材３の円筒部外周と向き合うことになる。
【００３５】
第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２には、それぞれクランプバー穴２１１３、２１１４があけられており、この穴にクランプバー２１３が貫通している。クランプバー２１３の両端にはクランプバー穴２１１３、２１１４よりも外径の大きな反力部材２１４１、２１４２が固定されている。クランプバー２１３には一方の反力部材２１４２に接するようにコラムクランプシャフト穴２１６があけられており、この穴にコラムクランプシャフト６の実質的に楕円をなす非円形形状断面部が貫通している。
【００３６】
コラムクランプシャフト６の一端には揺動アーム６１が固定されている。コラムクランプシャフト６の非円形形状断面部は、アンクランプ時には図９のように楕円長径方向が大きく傾斜し、クランプ時には図１０に示すように長径方向がクランプバー２１３の軸方向ではないがそれにほぼ近い方向を向く。この構成により、図９の状態から揺動アーム６１に揺動回転を与えると、コラムクランプシャフト６が回転し、図１０の状態になる。このとき、楕円長径部の一方の近傍が反力部材２１４２が左方向に押されることにより、クランプバー２１３が左方に引っ張られ、更に反力部材２１４１が第１ウェッジを左方に押すことになる。一方、第２ウェッジは楕円長径部の他方の近傍によって右方に押される。この結果２つのウェッジが相互に接近するため、それぞれの傾斜面２１１１、２１１２が移動コラム部材３の円筒部外周を押圧することになり、移動コラム部材３が固定コラム部材２に対してクランプされる。なお、第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２は一体となってわずかながら左右に移動可能なため、一方のウェッジのみが移動コラム部材３を強く押圧するようなアンバランスは生じない。
【００３７】
揺動アーム６１を反対方向に揺動回転すると、上とは逆の動きによって第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２が離反し、移動コラム部材３のクランプが解除される。
【００３８】
＊ 操作レバーと連動運動
次に操作レバー７の動きによって連動する各部材について説明する。操作レバー７はステアリングコラム装置１の下側にあり、図３には、この操作レバー７、この揺動の中心となるレバー中心軸７２、操作レバー７に固定されたプッシャープレート７３、及びプッシャーロッド７４が部分的に見えている。これを下から見たときの図４、図５には、操作レバー７の全体、及び、前後方向位置及び傾き調整するために操作レバー７が操作されたとき（つまり、操作レバー７の操作端７０１がステアリングホィール９２に向けて引きつけられたとき）の２つの状態が実線で示されている。
【００３９】
鍔７４２を備えているプッシャーロッド７４は、コラムヘッド３１上にチルト中心軸４３と平行な方向に摺動自在に支持されている。プッシャーロッド７４には鍔７４２を図１１において左方向に付勢する付勢バネ７４１を貫通しており、その端部にはその直角方向に長い小さな長穴７４３が設けられている。プッシャーロッド７４の端部は、この長穴７４３を介して揺動アーム６１（図１１）の一端と軸係合している。長穴７４３はプッシャーロッド７４が軸方向に移動したときに揺動アーム６１との関係位置がずれる量を吸収するためのものである。
【００４０】
付勢バネ７４１がプッシャーロッド７４を左方向（図１１）に付勢している。その右側先端で軸係合する揺動アーム６１は時計方向の回転付勢力が付与されている。揺動アーム６１に与えられた揺動付勢力はコラムクランプシャフト６をクランプ位置（図１０、なお、図１０と図１１では向きが異なるため左右が反転している点に注意）に維持する。このときの揺動アーム６１の位置がそれぞれ実線で示されている。
【００４１】
＊ プッシャープレート
チルトヘッド４は、コラムヘッド３１上をチルトするため、チルトの量（角度）に応じて、プッシャープレート７３に対するプッシャーロッド７４の位置関係が変化する。図１２には、チルトヘッド４をチルトさせた２つの位置を点線と実線で示す。プッシャーロッド７４はコラムヘッドに支持されているためチルトによって位置を変えないが、プッシャープレート７３はチルト中心軸４３から離れているため、チルトヘッド４をチルトさせるときプッシャーロッド７４との相対位置が変化する。このため、図１２上で見てどの角度位置でもプッシャーロッド７４がプッシャープレート７３に当接可能なようにプッシャープレート７３にはホッケーのスティックのように曲がった広い当接面形状を持たせている。
【００４２】
既述のようにプッシャーロッド７４は付勢バネ７４１によって図１１左方向に付勢されている。しかしながらクランプ状態にあるときこの付勢力の全てをコラムクランプ２１が受けるので、プッシャーロッド７４の先端は図１１の位置ｂで停止している。したがって、プッシャープレート７３とプッシャーロッド７４の先端との間には間隙ｇが形成されている。
【００４３】
チルトヘッド４をアンクランプするとき、つまり、操作レバー７を位置ａから位置ｂ（図３、図４）まで引く間には、間隙ｇがあるためプッシャープレート７３はプッシャーロッド７４を押さない。プッシャープレート７３がプッシャーロッド７４を押すのは、更に操作レバー７が位置ｃまで揺動するときのみである。
【００４４】
換言すれば、操作レバー７を操作してチルトアンクランプ角度以上揺動（位置ａ−ｂ間）させたとき、チルトヘッドクランプ４１がアンクランプ状態にされ、更に移動コラムアンクランプ角度（位置ｃ）まで揺動を続けると、コラムクランプ２１がアンクランプ状態にされる。また、クランプに関しては、チルトヘッド４は付勢バネ７１１の付勢力によってクランプされ、移動コラム部材３は付勢バネ７４１によってクランプされることになる。
【００４５】
＊ ステアリングホィールの調整操作
以下、ステアリングホィール９２の前後方向位置、及び、傾斜角度を調整するときの操作と各部材の動作について説明する。運転者はステアリングホィール９２に手（親指）を掛けたまま、人差し指から小指までを伸ばして操作レバー７を手前に引く（図３）。これにより操作レバー７は、図４（図４は下から見た図であるため左右逆転している。）に示すようにレバー中心軸７２を中心として揺動する。
【００４６】
最初、操作レバー７が位置ａから位置ｂまで揺動することによって、突出部７１が図２における右側に移動しギヤアーム４４が反時計方向に回動する。ギヤアーム４４の回動によって、セグメントギヤ３３の歯とギヤアーム４４のギヤ部分の歯との噛合が外れ、チルトヘッド４はチルト調整可能になる（図２、図４）。この段階では、移動コラム部材３は未だクランプ状態であるため、チルティング機構のみの調整を行うことができる。単に乗降のためだけの場合はステアリングホィールを車両上方に押して退避させて容易に降車することができ、更に操作レバー７はまだ小さい力で操作できるため、頻繁に行われる乗降は非常に楽に行うことができる。
【００４７】
続く第２段階で、更に操作レバー７を揺動させると、プッシャープレート７３が更に揺動し、付勢バネ７４１にうち勝ってプッシャーロッド７４を位置ｃにまで押す（図５））。上記動きは図１１ではプッシャーロッド７４の右方向の動きとなる。
【００４８】
プッシャーロッド７４の右方向の動きは、揺動アーム６１の揺動を、したがって、コラムクランプシャフト６の回動を起こす。コラムクランプシャフト６が回動すると、それまで図１０に示すように長径部が水平の状態であったコラムクランプシャフト６は図９に示すように傾斜した状態になる。これによって図８のように接近していた第１ウェッジ２１１と第２ウェッジ２１２は、互いに離間するため移動コラム部材のクランプが解除される。
【００４９】
こうして、チルトヘッド４はチルト可能に、コラムヘッド３１は前後方向に移動可能になるので、運転者はステアリングホィール９２及び操作レバー７から手を離すことなくステアリングホィール９２の前後方向位置とチルト位置の両方を調整することができる。なお、チルトヘッドクランプ４１が解除されたとき、チルトヘッド４には、その重量によりあたかも人が首をうなだれるときのような下向きの力が働く。このため、カウンターバランス用の強めのバネ４５（図４、図５）が設けられており、このような力を相殺し、あるいは、さらに乗降を容易にするためステアリングホィール９２を最も上側の傾斜位置に維持するような力をチルトヘッド４に与えるようにすることができる。
【００５０】
調整が終わり、操作レバー７に掛けた指を離すと、付勢バネ７１１及び付勢バネ７４１の力によって、操作レバー７はもとの位置（図３の実線の位置）に戻る。操作レバー７が元の位置に戻るとき、上と逆の動作により最初にコラムヘッド３１（移動コラム部材３）がクランプされ、次いでチルトヘッド４がクランプされる。付勢バネ７１１は、上記操作レバー７が操作されないとき、この操作レバー７をステアリングホィール９２から離れた位置に維持するための力も付与している。また、付勢バネ７４１はコラムクランプ２１をクランプ位置に維持するための力を付与している。
【００５１】
操作レバー７を操作するための力について考えたとき、位置ｂから位置ｃまでの間（移動コラム部材をアンクランプするとき）では２つの付勢バネ（付勢バネ７１１と付勢バネ７４１）にうち勝つ力が必要であるのに対し、位置ａから位置ｂまでの間（チルトヘッド４をアンクランプするとき）では、付勢バネ７１１一つだけにうち勝つ力で充分であり、また、この間では付勢バネ７１１自体の変形量も少ないことから、チルティングの調整には軽い操作力でレバー操作可能であることが分かる。
【００５２】
なお、操作レバー７の操作部（先端部分）をステアリングホィール９２に過度に接近させると干渉により運転時のハンドル操作の妨げとなる可能性がある。このためステアリングホィールの前後方向位置・角度を調整しないときには、この操作部がステアリングホィールから適宜の距離だけ離れた位置をとるようにする。更に、このような干渉をより確実に防止するため、操作レバー７を折り畳み可能、あるいは、伸縮可能な構造としてもよい。
【００５３】
以上の実施例によれば、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるとともに、ケーブルを用いていないためステアリングコラム装置から見苦しくはみ出す部分が無く、トラブルの発生も抑制でき、信頼性、操作性も向上させることができる。
【００５４】
また、このようなステアリングコラム装置において、レバー操作を２段階とし、最初の第１段階でチルティング機構をアンクランプし、続く第２段階でテレスコピック機構をアンクランプするようにしているため、乗降のたび毎に改めてテレスコピック機構を調整しなければならないような煩わしさを無くすとともに、乗降毎に頻繁に行われる第１段階のレバー操作を小さな力でもって操作できるようにすることができる。更にこのように第１段階と第２段階とではレバー操作のための力が異なることから、運転者はチルティング機構のみがアンクランプ状態にあるのか、更にこれとテレスコピック機構とがともにアンクランプ状態にあるのか、あるいは、その境界について、手（指）から受ける感触によって容易に知ることができ、特に視覚に頼る必要がない。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるとともに、ケーブルを用いていないためステアリングコラム装置から見苦しくはみ出す部分が無く、トラブルの発生も抑制でき、信頼性、操作性も向上させることができるという効果を奏する。更に、このようなステアリングコラム装置において、レバー操作を２段階とし、最初の第１段階でチルティング機構をアンクランプし、続く第２段階でテレスコピック機構をアンクランプするようにしているため、乗降のたび毎に改めてテレスコピック機構を調整しなければならないような煩わしさを無くすとともに、乗降毎に頻繁に行われる第１段階のレバー操作は小さな力でもって操作できるという効果を奏する。更にこのように第１段階と第２段階とではレバー操作のための力が異なることから、運転者はチルティング機構のみがアンクランプ状態にあるのか、更にこれとテレスコピック機構とがともにアンクランプ状態にあるのか、あるいは、その境界について、手（指）から受ける感触によって容易に知ることができ、特に視覚に頼る必要がないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例にかかるステアリングコラム装置１の外観図である。
【図２】ステアリングコラム装置１の一部を切り欠いた図１の要部拡大図である。
【図３】ステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。
【図４】ステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。
【図５】ステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。
【図６】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図７】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図２におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図９】図８における一部拡大図であって、アンクランプ状態のときのコラムクランプシャフト６の回転位置を示している。
【図１０】図８における一部拡大図であって、クランプ状態のときのコラムクランプシャフト６の回転位置を示している。
【図１１】図２におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】チルトヘッド４をチルトさせたときの２つの位置を点線と実線で示す説明図である。
【符号の説明】
１ ステアリングコラム装置
２ 固定コラム部材
２１ コラムクランプ
２１１ 第１ウェッジ
２１１１、２１１２ 傾斜面
２１１３、２１１４ クランプバー穴
２１２ 第２ウェッジ
２１３ クランプバー
２１４１、２１４２ 反力部材
２１５ ウェッジ穴
２１６ コラムクランプシャフト穴
２２ ストッパ部材
２２１、２２２ 車体取付部
２３１ 円筒状部
２３２ 摺動案内部
３ 移動コラム部材
３１ コラムヘッド
３１１ 緩衝ストッパ
３２ 長穴
３３ セグメントギヤ
３４ ボルト
３４１ 背当部材
４ チルトヘッド
４１ チルトヘッドクランプ
４３ チルト中心軸
４４ ギヤアーム
４４１ 軸
４４２ ギヤ部分
４４３ 脚
４５ バネ
５ ホィールシャフト
６ コラムクランプシャフト
６１ 揺動アーム
７ 操作レバー
７０１ 操作端
７１ 突出部
７１１ 付勢バネ
７２ レバー中心軸
７３ プッシャープレート
７４ プッシャーロッド
７４１ 付勢バネ
７４２ 鍔
７４３ 長穴
９１ 車体
９２ ステアリングホィール
９３１、９３２ ユニバーサルジョイント
９４１ 上中間軸
９４２ 下中間軸
ｇ 間隙
Claims (8)
- 取り付けられるステアリングホィールの回転を車体側操舵機構に伝達することができるホィールシャフト、
上記ステアリングホィールの車体前後方向位置を調整するためのテレスコピック機構、
上記ステアリングホィールの傾斜角度を調整するためのチルティング機構、
上記テレスコピック機構及び上記チルティング機構をそれぞれクランプ／アンクランプするためのクランプ／アンクランプ機構、及び、
上記ステアリングホィールの近傍に操作端が位置し、上記各クランプ／アンクランプ機構のクランプ／アンクランプを操作することが可能な単一の操作レバーを備えたステアリングコラム装置において、
上記操作レバーが第１段階まで操作されたときは、上記クランプ／アンクランプ機構の内の一方がアンクランプ状態になり、更に、これが第２段階まで操作されたときは、上記クランプ／アンクランプ機構の両方がアンクランプ状態になること
を特徴とするステアリングコラム装置。 - 請求項１に記載されたステアリングコラム装置において、
上記操作レバーは、上記第１段階では、上記チルティング機構のためのクランプ／アンクランプ機構がアンクランプ状態にされ、上記第２段階では、上記テレスコピック機構のためのクランプ／アンクランプ機構がアンクランプ状態にされるものであること
を特徴とするステアリングコラム装置。 - 車体に取り付けるための車体取付部を備えた固定コラム部材、
中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に上記固定コラム部材に支持された移動コラム部材、
上記移動コラム部材の一端側に備えられたコラムヘッド、
上記コラムヘッドにチルト可能に支持されたチルトヘッド、
上記チルトヘッドに回転可能に支持され、一端にステアリングホィールを固定するためのホィールシャフト、
上記移動コラム部材を上記固定コラム部材に対してクランプ／アンクランプ状態にするためのコラムクランプ、
上記チルトヘッドを上記コラムヘッドに対してクランプ／アンクランプするためのチルトヘッドクランプ、
上記チルトヘッドに揺動支軸を有する操作レバー、及び、
上記操作レバーの揺動を、上記チルトヘッドクランプに伝動するとともに、上記コラムクランプに伝動するための機械的伝動装置
を備えたステアリングコラム装置において、
上記機械的伝動装置は、上記操作レバーがチルトアンクランプ角度以上揺動したとき、上記チルトヘッドクランプをアンクランプ状態にし、
上記操作レバーが上記チルトアンクランプ角度よりも大きい移動コラムアンクランプ角度まで揺動したとき、上記コラムクランプをアンクランプ状態にする２段動作を行うものであること
を特徴とするステアリングコラム装置。 - 車体に取り付けるための車体取付部を備えた固定コラム部材、
中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に上記固定コラム部材に支持された移動コラム部材、
上記移動コラム部材の一端側に備えられたコラムヘッド、
上記コラムヘッドにチルト可能に支持されたチルトヘッド、
上記チルトヘッドに回転可能に支持され、一端にステアリングホィールを固定するためのホィールシャフト、
上記コラムヘッドに備えられ、上記移動コラム部材の中心軸と平行な軸のまわりに回転可能なコラムクランプシャフト、
上記コラムクランプシャフトに対して移動可能であり、このコラムクランプシャフトの回転によって、上記移動コラム部材を上記固定コラム部材に対してクランプ／アンクランプ状態にするためのコラムクランプ、
上記チルトヘッドを上記コラムヘッドに対してクランプ／アンクランプするためのチルトヘッドクランプ、
上記チルトヘッドに揺動支軸を有する操作レバー、及び、
上記操作レバーの揺動を、上記チルトヘッドクランプに伝動するとともに、上記コラムクランプシャフトの回転に変換して上記コラムクランプに伝動するための機械的伝動装置
を備えたステアリングコラム装置において、
上記機械的伝動装置は、上記操作レバーがチルトアンクランプ角度以上揺動したとき、上記チルトヘッドクランプをアンクランプ状態にし、
上記操作レバーが上記チルトアンクランプ角度よりも大きい移動コラムアンクランプ角度まで揺動したとき、上記コラムクランプをアンクランプ状態にする２段動作を行うものであること
を特徴とするステアリングコラム装置。 - 請求項４に記載されたステアリングコラム装置において、
上記機械的伝動装置は、
プッシャープレート、プッシャーロッド、及び、揺動アームを備えており、
上記プッシャープレートは上記操作レバーに設けられて、上記プッシャーロッドの一端に当接可能であり、
上記プッシャーロッドは、上記チルトヘッドのチルト中心軸と平行な方向に摺動可能であって、上記コラムヘッドに支持されており、
上記揺動アームは、上記プッシャーロッドに一端が係合し他端が上記コラムクランプシャフトに固定されており、
上記操作レバーを操作して上記チルトアンクランプ角度以上揺動させたとき、上記チルトヘッドクランプがアンクランプ状態にされ、更に移動コラムアンクランプ角度まで揺動を続けると、この操作レバーの揺動は、上記プッシャープレートの揺動運動、上記プッシャーロッドの軸方向運動、上記揺動アームの揺動運動、及び上記コラムクランプシャフトの回転運動へと順次変換されること
を特徴とするステアリングコラム装置。 - 請求項５に記載されたステアリングコラム装置において、
上記チルトヘッドクランプにクランプ力を付与するため、上記チルトヘッドには上記操作レバーを付勢する第１の付勢バネが設けられており、
上記コラムクランプにクランプ力を付与するため、上記コラムヘッドには上記プッシャーロッドを付勢する第２の付勢バネが設けられていること
を特徴とするステアリングコラム装置。 - 請求項６に記載されたステアリングコラム装置において、
上記操作レバーが操作されないとき、上記プッシャーロッドと上記プッシャープレートとの間には上記２段動作を行わせるための間隙が存在していること
を特徴とするステアリングコラム装置。 - 請求項１から請求項７までのいずれかに記載されたステアリングコラム装置において、
上記操作レバーは、ステアリングホィールに手を掛けたまま操作可能であること
を特徴とするステアリングコラム装置。
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| JP2002319765A JP4110927B2 (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | ステアリングコラム装置 |
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| CN116652510A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-08-29 | 山西中盈万维耐磨材料有限公司 | 一种铸造加工用新型熔焊装置 |
-
2002
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| CN116652510B (zh) * | 2023-08-02 | 2023-10-10 | 山西中盈万维耐磨材料有限公司 | 一种铸造加工用新型熔焊装置 |
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