JP2005138825A - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 チルト及びテレスコのロック位置とロックのタイミングの調整を適切に行え、二次衝突時の衝撃荷重に対して保持力が大きなロック機構を有するステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】 操作レバー８１を逆方向に揺動すると、第１カム部材８２は第２カム部材８３のカム摺接面に摺接しながら回転し、締付ボルト８が移動するため、可動側チルトロック歯部８５と固定側チルトロック歯部８４とが強く噛合い、チルト方向のロックがテレスコ方向のロックに先行して行われる。また、締付ボルト８が回転して楕円カム８６が回転し、可動側テレスコロック歯部８７がリリーフバネ８７３の付勢力に抗して上昇し、可動側テレスコロック歯部８７のロック歯８７２が固定側テレスコロック歯部４６のロック歯４６１に強く噛合い、テレスコロックが完了する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両のステアリングホイールの軸方向位置を調整できるテレスコ式ステアリングコラム装置、及び、ステアリングホイールの傾斜角度と軸方向位置の両方を調整できるチルト・テレスコ式ステアリングコラム装置に関し、特に車両の二次衝突時のステアリングコラムの移動を阻止するためのロック機構を有するステアリングコラム装置に関する。

乗員の体格や姿勢に応じて、ステアリングホイールの軸方向位置を調整できるテレスコ式ステアリングコラム装置、及び、ステアリングホイールの傾斜角度と軸方向位置の両方を調整できるチルト・テレスコ式ステアリングコラム装置が広く知られている。

このようなステアリングコラム装置のうち、例えば、チルト・テレスコ式ステアリングコラム装置では、車体にはチルトブラケットを固定し、ステアリングコラムにはディスタンスブラケットを固定し、更には、チルトブラケットのチルト用長溝及びディスタンスブラケットのテレスコ用長溝には締付ボルトを挿通させている。チルト・テレスコロック時には、この締付ボルトを締め付けて、ディスタンスブラケットをチルトブラケットに押圧して、ステアリングコラムをロックする。

しかし、締付ボルトの締付力が緩い場合には、車両正面衝突時に乗員がステアリングホイールに激突する二次衝突時において、ディスタンスブラケット及びステアリングコラムが軸方向（テレスコ方向）や軸直角方向（チルト方向）に移動してしまい、ステアリングホイールに設けたエアバッグが、乗員を効果的な位置で受け止めることができない恐れがある。

このような二次衝突時のステアリングコラムの移動を阻止するためのロック機構は、特許文献１（特開平８−９９６４０号）にみることができる。この文献のロック機構では、チルト用長溝の縁に固定側チルトロック歯を設け、テレスコ用長溝の縁に固定側テレスコロック歯を設けると共に、固定側チルトロック歯に噛合う可動側チルトロック歯と、固定側テレスコロック歯に噛合う可動側テレスコロック歯とを締付ボルトの軸方向に移動可能に、締付ボルトに挿通している。

この構成により、チルト・テレスコロック時には、締付ボルトを締め付けて、可動側チルトロック歯を固定側チルトロック歯に噛合わせると共に、可動側テレスコロック歯を固定側テレスコロック歯に噛合わせることにより、車両に二次衝突による衝撃荷重が作用しても、ディスタンスブラケットやステアリングコラムが移動しない、つまり、エアバッグが正常な位置で乗員を受け止めるようにしている。

しかしながら、上記特許文献１のロック機構においては、チルト・テレスコロック時に、可動側チルトロック歯と可動側テレスコロック歯の両方が締付ボルトの同軸上を同時に移動して、固定側チルトロック歯及び固定側テレスコロック歯に同時に噛合う構造である。このため、チルト側とテレスコ側の二箇所の可動歯と固定歯の山と谷が同時に噛合うように、チルト位置、テレスコ位置を調整することは非常に困難であって、可動歯部と固定歯部の山と山同士が噛合ってしまい、ロックできないことがある。

また、同軸上の移動動作で、チルト側とテレスコ側の二箇所の可動歯と固定歯の噛合いを同時にロックまたはロック解除しなければならないため、ロック及びロック解除に必要なカムリフト量が多くなり、結果として操作レバーの操作角が大きくなって、操作性が悪くなる。
特開平８−９９６４０号公報

本発明は、テレスコロックのロック歯、または、チルトロックとテレスコロックの両方のロック歯の噛合い位置の調整と噛合いのタイミングの調整を適切に行え、二次衝突時の衝撃荷重に対して保持力が大きなロック機構を有するステアリングコラム装置を提供することを課題とする。

また、テレスコのロック操作、または、チルト・テレスコのロック操作を行う操作レバーの操作性が良好なロック機構を有するステアリングコラム装置を提供すること、更に、コンパクトなロック機構を有するステアリングコラム装置を提供することを課題とする。

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、上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を回転自在に軸承するアウターコラムの上方に設けられ、車体に固定されたブラケットと、上記ブラケットの内側に摺接自在に設けられ上記アウターコラムを支持するディスタンスブラケットと、上記ディスタンスブラケットに形成されたテレスコ用長溝に回転可能に挿通された締付ボルトと、上記締付ボルトの一端に装着され締付ボルトを回転する操作レバーとを有するステアリングコラム装置において、上記ディスタンスブラケットに形成された固定側テレスコロック歯と、上記締付ボルトの軸方向に直交する方向に移動可能で、上記固定側テレスコロック歯に噛合い可能な可動側テレスコロック歯と、上記締付ボルトに設けられ締付ボルトの回転を上記可動側テレスコロック歯の軸方向に直交する方向の移動に変換するテレスコロック用カム機構とを備えたことを特徴とするステアリングコラム装置である。

第２番目の発明の解決手段は、上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を回転自在に軸承するアウターコラムの上方に設けられ、車体に固定されたチルトブラケットと、上記チルトブラケットの内側に摺接自在に設けられ上記アウターコラムを支持するディスタンスブラケットと、上記チルトブラケットに形成されたチルト用長溝とディスタンスブラケットに形成されたテレスコ用長溝とに回転及び軸方向移動可能に挿通された締付ボルトと、上記締付ボルトの一端に装着され締付ボルトを回転する操作レバーとを有するステアリングコラム装置において、上記締付ボルトに設けられ締付ボルトの回転を締付ボルトの軸方向移動に変換するチルトロック用カム機構と、上記チルトブラケットのチルト用長溝の縁に形成された固定側チルトロック歯と、上記締付ボルトに設けられ上記締付ボルトの軸方向移動により上記固定側チルトロック歯と噛合う可動側チルトロック歯と、上記ディスタンスブラケットに形成された固定側テレスコロック歯と、上記締付ボルトの軸方向に直交する方向に移動可能で、上記固定側テレスコロック歯に噛合い可能な可動側テレスコロック歯と、上記締付ボルトに設けられ締付ボルトの回転を上記可動側テレスコロック歯の軸方向に直交する方向の移動に変換するテレスコロック用カム機構とを備えたことを特徴とするステアリングコラム装置である。

第３番目の発明の解決手段は、第１番目または第２番目のいずれかの発明のステアリングコラム装置において、上記テレスコロック用カム機構は、上記締付ボルトに形成されたカム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。

第４番目の発明の解決手段は、第１番目から第３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、上記固定側テレスコロック歯は、上記ディスタンスブラケットの内側に形成さ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。

第５番目の発明の解決手段は、第２番目から第４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、上記可動側チルトロック歯は、バネを介して固定側チルトロック歯に押圧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。

第６番目の発明の解決手段は、第２番目から第４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、上記可動側チルトロック歯は、上記固定側チルトロック歯との噛合いを解除する方向に常時付勢力を付与するバネを有することを特徴とするステアリングコラム装置である。

第７番目の発明の解決手段は、第１番目から第６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、上記可動側テレスコロック歯は、上記固定側テレスコロック歯との噛合いを解除する方向に常時付勢力を付与するバネを有することを特徴とするステアリングコラム装置である。

第８番目の発明の解決手段は、第５番目または第６番目のいずれかの発明のステアリングコラム装置において、上記可動側チルトロック歯は、上記締付ボルトの他端に螺合された締付ナットにより上記バネの付勢力を調節することを特徴とするステアリングコラム装置である。

本発明のステアリングコラム装置では、締付ボルトの軸方向の可動側チルトロック歯の移動でチルトロックを行い、締付ボルトの軸方向に直交する方向の可動側テレスコロック歯の移動でテレスコロックを行うため、各々の噛合い位置及び噛み合いのタイミングの調整を個別に最も適切に行うことができ、ロック時の歯の噛合いが確実に行われるため、二次衝突時の衝撃荷重に対して大きな保持力を有することができる。

また、締付ボルトの軸方向の可動側チルトロック歯の移動を行わせるチルトロック用カム機構と、締付ボルトの軸方向に直交する方向の可動側テレスコロック歯の移動を行わせるテレスコロック用カム機構により、可動側テレスコロック歯と可動側チルトロック歯の移動を個別に行うため、カムリフト量が少なくて済み、操作レバーの小さな操作角で、操作レバーの操作を楽に行うことができる。さらに、固定側テレスコロック歯をディスタンスブラケットの幅の中に納めることができるため、幅方向をコンパクトにしたロック機構を構成することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。

＊ 全体構成
図１は、本発明の第１の実施形態のチルト・テレスコ式ステアリングコラム装置１の外観斜視図であり、電動パワーステアリングコラム装置に適用した実施形態を示す。

チルト・テレスコ式ステアリングコラム装置１は、チルトブラケット２の左右両側に設けられた取付部２１、２１を介して、図示しない車体に固定されたアウターコラム３と、ロアーブラケット５の左右両側に設けられた取付部５３、５３を介して、図示しない車体に固定されたモータハウジング６とから構成されている。

アウターコラム３に溶接されたディスタンスブラケット４が、チルトブラケット２の内側にチルト位置及びテレスコ位置を調整可能に支持されている。また、アウターコラム３にはステアリングシャフト７が回動自在に支持され、ステアリングシャフト７の右端には図示しないステアリングホイールが装着され、ステアリングシャフト７の左端にスプライン嵌合したインナーシャフト６１の左端が、モータハウジング６の図示しない入力軸に揺動可能に連結されている。

運転者がステアリングホイールを操舵すると、ステアリングシャフト７、インナーシャフト６１を介してモータハウジング６の入力軸に伝達された操舵力に、電動モータ６２の回転出力を減速して補助動力を付与し、車輪の操舵を軽トルクで行えるようにしている。

操作レバー８１を操作すると締付ボルト８が回動し、ディスタンスブラケット４がチルトブラケット２にロックまたはアンロックされる。締付ボルト８の両端とチルトブラケット２の間には、つる巻きバネ２２、２２が介挿され、ディスタンスブラケット４をアンロックした際、つる巻きバネ２２、２２の付勢力により、自重によるディスタンスブラケット４、アウターコラム３の傾動を抑制し、チルト中立位置を維持する。

また、ロアーブラケット５の右端両側には、ディスタンスブラケット４の幅よりも若干幅広の延長部５４、５４が形成され、この延長部５４、５４にアウターコラム３の軸方向に平行に長溝５１、５１が形成されている。この長溝５１、５１に案内されてアウターコラム３の軸方向に平行に移動可能な枢動ピン５２、５２に、ディスタンスブラケット４の左端が枢動可能に軸支されている。

従って、ディスタンスブラケット４のテレスコ位置調整時には、枢動ピン５２、５２が長溝５１、５１に沿って軸方向に移動し、ディスタンスブラケット４のチルト位置調整時には、枢動ピン５２、５２を枢動支点としてディスタンスブラケット４が枢動する。

＊ チルトロック機構
図２は図１のＡ−Ａ断面図を示す。図２に示すように、チルトブラケット２は全体形状として逆Ｕ字形を有し、左右に延びる上板２３と、上板２３の左右両端から下方に延びる側板２４、２５で構成され、側板２４、２５には上下に細長いチルト用長溝２６、２７が形成されている。

また、アウターコラム３に溶接されたディスタンスブラケット４は、上記チルトブラケット２に包囲されて配置され、左右に延びる上板４１と、上板４１の左右両端から下方に延びる側板４２、４３で構成され、側板４２、４３には紙面に直交する方向に細長く延びるテレスコ用長溝４４、４５が形成されている。

ディスタンスブラケット４はその側板４２、４３が、チルトブラケット２の側板２４、２５の内側に摺接している。これらチルト用長溝２６、２７、テレスコ用長溝４４、４５を貫通して締付ボルト８が挿通され、この締付ボルト８の左端には操作レバー８１が固定されている。この操作レバー８１の揺動により締付ボルト８が回転すると共に、この操作レバー８１の揺動により締付ボルト８を軸方向に移動するチルトロック用カム機構が設けられている。

このチルトロック用カム機構は、操作レバー８１と一体的に回転する第１カム部材８２と、この第１カム部材８２のカム摺接面に摺接するカム摺接面を有し、非回転の第２カム部材８３とから構成されている。第２カム部材８３は、その右端部がチルト用長溝２６に嵌合することにより常時非回転に構成している。

従って、操作レバー８１を揺動すると、締付ボルト８が回転すると共に、第１カム部材８２は第２カム部材８３のカム摺接面に摺接しながら、締付ボルト８の軸方向に移動するため、締付ボルト８はその軸方向に平行に移動する。

チルトブラケット２の右側の側板２５の外壁には、平板状の固定側チルトロック歯部８４がチルト用長溝２７の縁に溶接により固定されている。この固定側チルトロック歯部８４の右側面には、その上下方向の全長にわたって、紙面に直交する方向に延びる直線のロック歯８４１がラック状に形成されている。締付ボルト８の右端に挿通された可動側チルトロック歯部８５の左側面に形成されたロック歯が、固定側チルトロック歯部８４のロック歯８４１に噛合う。

固定側チルトロック歯部８４に凸部を形成し、チルトブラケット２の側板２５に形成した凹部、または、孔に、この凸部を圧入することで、チルトブラケット２に固定側チルトロック歯部８４を固定するようにしてもよい。

可動側チルトロック歯部８５は、締付ボルト８の右端に形成された雄ねじ８５３にねじ込まれた締付ナット８５２により、板バネ８５１を介して固定側チルトロック歯部８４に押圧されている。締付ナット８５２は、雄ねじ８５３にねじ込まれたロックナット８５４により緩み止めがなされている。

＊ テレスコロック機構
図３は図２のＢーＢ断面図であって、テレスコロック時の状態を示し、図４は図２のＢーＢ断面図であって、テレスコロック解除時の状態を示す。図２から図４に示すように、ディスタンスブラケット４の上板４１の下面４１１には、平板状の固定側テレスコロック歯部４６が溶接により固定され、固定側テレスコロック歯部４６の下面にはロック歯４６１が形成されている。

固定側テレスコロック歯部４６に凸部を形成し、ディスタンスブラケット４の上板４１の下面４１１に形成した凹部、または、孔に、この凸部を圧入することで、ディスタンスブラケット４に固定側テレスコロック歯部４６を固定するようにしてもよい。

締付ボルト８には、締付ボルト８と一体的に回転するカム、例えば楕円カム８６、が装着され、この楕円カム８６が可動側テレスコロック歯部８７の矩形孔８７１に挿通されている。楕円カム８６は、締付ボルト８に一体的に成形してもよい。この楕円カム８６と矩形孔８７１がテレスコロック用カム機構を構成し、締付ボルト８の回転を可動側テレスコロック歯部８７に伝達し、締付ボルト８の軸方向に直交する方向の可動側テレスコロック歯部８７の運動に変換している。

可動側テレスコロック歯部８７の上面には、固定側テレスコロック歯部４６下面のロック歯４６１と噛合うロック歯８７２が形成されている。図３に示すように、楕円カム８６の長軸方向が上下方向を向くと、可動側テレスコロック歯部８７が上に押し上げられ、可動側テレスコロック歯部８７のロック歯８７２が固定側テレスコロック歯部４６下面のロック歯４６１と噛合い、ディスタンスブラケット４のテレスコ方向の移動をロックする。

図４に示すように、楕円カム８６の長軸方向が左右方向を向くと、可動側テレスコロック歯部８７がその自重とリリーフバネ８７３、８７３の付勢力により下に押し下げられ、可動側テレスコロック歯部８７のロック歯８７２が固定側テレスコロック歯部４６下面のロック歯４６１から噛合いが外れ、ディスタンスブラケット４のテレスコ方向の移動を可能にする。

＊ ステアリングホイールの調整操作
以下、第１の実施形態のステアリングホィールの高さ、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。チルト・テレスコのロック解除時には、操作レバー８１を一方向に揺動すると、締付ボルト８の回転により楕円カム８６が回転し、図３に示す楕円カム８６の長軸方向が上下方向を向いたテレスコロック状態から、図４に示す長軸方向が左右方向を向いたテレスコロック解除状態へ移る。

これにより、可動側テレスコロック歯部８７の自重とリリーフバネ８７３、８７３の付勢力により可動側テレスコロック歯部８７が下降し、可動側テレスコロック歯部８７のロック歯８７２が固定側テレスコロック歯部４６のロック歯４６１から噛合いが外れ、テレスコ調整が可能になる。

また、操作レバー８１の上記揺動により、第１カム部材８２は第２カム部材８３のカム摺接面に摺接しながら回転し、第１カム部材８２及び締付ボルト８が図２の右方向に移動するため、可動側チルトロック歯部８５のロック歯と固定側チルトロック歯部８４のロック歯８４１との強い噛合いが緩み、可動側チルトロック歯部８５を固定側チルトロック歯部８４に板バネ８５１の付勢力で軽く押し付けた状態になり、チルト調整が可能になる。

チルト調整は、締付ボルト８をチルトブラケット２のチルト用長溝２６、２７に沿って移動しながら、図１の枢動ピン５２を中心として、ディスタンスブラケット４、アウターコラム３、ステアリングホイールを一体的に傾斜させて、ステアリングホイールの傾斜角度を調整する。

このアウターコラム３の傾斜角度調整中は、板バネ８５１の付勢力で可動側チルトロック歯部８５は固定側チルトロック歯部８４に軽く押し付けられた状態のため、可動側チルトロック歯部８５のロック歯の山は固定側チルトロック歯部８４のロック歯８４１の山を乗り越えて移動し、チルト角度調整完了時には、可動側チルトロック歯部８５と固定側チルトロック歯部８４のロック歯は、板バネ８５１の付勢力で押圧されて軽く噛合った状態となる。

テレスコ調整は、静止した締付ボルト８にテレスコ用長溝４４、４５を沿わせながら、ディスタンスブラケット４をアウターコラム３と共に軸方向に移動し、ステアリングホイールの軸方向位置を調整する。

チルト・テレスコのロック時には、操作レバー８１を逆方向に揺動すると、第１カム部材８２は第２カム部材８３のカム摺接面に摺接しながら回転し、第１カム部材８２及び締付ボルト８が図２の左方向に移動する。このため、可動側チルトロック歯部８５のロック歯と固定側チルトロック歯部８４のロック歯８４１とが強く噛合うと共に、チルトブラケット２の側板２４、２５をディスタンスブラケット４の側板４２、４３に強く締め付けて、チルト方向のロックがテレスコ方向のロックに先行して行われる。

また、上記操作レバー８１の揺動で、締付ボルト８が回転して楕円カム８６が回転し、図４に示す楕円カム８６の長軸方向が左右方向を向いたテレスコロック解除状態から、図３に示す長軸方向が上下方向を向いたテレスコロック状態へ移ると、可動側テレスコロック歯部８７がリリーフバネ８７３の付勢力に抗して上昇し、可動側テレスコロック歯部８７のロック歯８７２が固定側テレスコロック歯部４６のロック歯４６１に強く噛合い、テレスコロックが完了する。

楕円カム８６と締付ボルト８との間の位相調整、第１カム部材８２と第２カム部材８３のカム摺接面の形状、第１カム部材８２と第２カム部材８３との間の位相調整及び締付ナット８５２の締付位置の調節により、チルトロックの歯の噛み合いのタイミングとテレスコロックの歯の噛み合いのタイミングを各々個別に適切に調整することができ、しかも、チルトロックとテレスコロックの噛み合いのタイミングをずらすことにより、チルトロックとテレスコロックのロック歯の噛み合いを適切に行わせることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態のチルト・テレスコ式ステアリングコラム装置１の外観斜視図であり、電動パワーステアリングコラム装置に適用した実施形態を示す。第２の実施形態は、第１の実施形態とは、チルト位置調整時のチルト枢動ピンの位置、テレスコ位置調整時のディスタンスブラケット４のガイド構造、チルトロック機構の板バネの構造、テレスコロック機構のカムの形状が異なる。以下の説明では、上記実施形態と同一部品には同一番号を付し、重複をいとわず説明する。

＊ 全体構成
チルト・テレスコ式ステアリングコラム装置１は、チルトブラケット２の左右両側に設けられた取付部２１を介して、図示しない車体に固定されたアウターコラム３と、ロアーブラケット５の左右両側に設けられた取付部５３を介して、図示しない車体に固定されたモータハウジング６とから構成されている。

アウターコラム３に溶接されたディスタンスブラケット４が、チルトブラケット２の内側に、チルト位置及びテレスコ位置を調整可能に支持されている。また、アウターコラム３にはステアリングシャフト７が回動自在に支持され、ステアリングシャフト７の右端には図示しないステアリングホイールが装着され、ステアリングシャフト７の左端にスプライン嵌合したインナーシャフト６１の左端が、モータハウジング６の図示しない入力軸に連結されている。

運転者がステアリングホイールを操舵すると、ステアリングシャフト７、インナーシャフト６１を介してモータハウジング６の入力軸に伝達された操舵力に、電動モータ６２の回転出力を減速して補助動力を付与し、車輪の操舵を軽トルクで行えるようにしている。

操作レバー８１を操作すると締付ボルト８が回動し、ディスタンスブラケット４がチルトブラケット２にロックまたはアンロックされる。締付ボルト８の両端とチルトブラケット２の間には、つる巻きバネ２２、２２が介挿され、ディスタンスブラケット４をアンロックした際、つる巻きバネ２２、２２の付勢力により、自重によるディスタンスブラケット４、アウターコラム３の傾動を抑制し、チルト中立位置を維持する。

また、ロアーブラケット５の右端両側には、チルトブラケット２の幅よりも若干幅広の延長部５４が形成され、この延長部５４にアウターコラム３の軸方向に平行にスライドガイド溝５５が形成されている。このスライドガイド溝５５に案内されてアウターコラム３の軸方向に平行に移動可能なスライドピン２８が、チルトブラケット２の左端両側に軸支されている。

二次衝突時には、チルトブラケット２のスライドピン２８がスライドガイド溝５５に案内されて、アウターコラム３の軸方向に平行に左方（車体前方側）に移動して、二次衝突時の衝撃を吸収する。

ディスタンスブラケット４のテレスコ位置調整時には、ディスタンスブラケット４の左端両側に軸支されたテレスコピン４７が、モータハウジング６の右端下面両側に形成されたテレスコガイド溝６３に沿って軸方向に移動する。モータハウジング６の左端上面の両側に軸支されたチルト枢動ピン６４が、ロアーブラケット５に枢動可能に軸支されている。従って、ディスタンスブラケット４のチルト位置調整時には、チルト枢動ピン６４を枢動支点として、アウターコラム３、ディスタンスブラケット４、モータハウジング６、電動モータ６２等が一体として枢動する。

＊ チルトロック機構
図６は図５のＣ−Ｃ断面図を示す。図６に示すように、チルトブラケット２は全体形状として逆Ｕ字形を有し、左右に延びる上板２３と、上板２３の左右両端から下方に延びる側板２４、２５で構成され、側板２４、２５には上下に細長いチルト用長溝２６、２７が形成されている。

また、アウターコラム３に溶接されたディスタンスブラケット４は、上記チルトブラケット２に包囲されて配置され、左右に延びる上板４１と、上板４１の左右両端から下方に延びる側板４２、４３で構成され、側板４２、４３には紙面に直交する方向に細長く延びるテレスコ用長溝４４、４５が形成されている。

ディスタンスブラケット４はその側板４２、４３が、チルトブラケット２の側板２４、２５の内側に摺接している。これらチルト用長溝２６、２７、テレスコ用長溝４４、４５を貫通して締付ボルト８が挿通され、この締付ボルト８の左端には操作レバー８１が固定されている。この操作レバー８１の揺動により締付ボルト８が回転すると共に、この操作レバー８１の揺動により締付ボルト８を軸方向に移動するチルトロック用カム機構が設けられている。

このチルトロック用カム機構は、操作レバー８１と一体的に回転する第１カム部材８２と、この第１カム部材８２のカム摺接面に摺接するカム摺接面を有し、非回転の第２カム部材８３とから構成されている。第２カム部材８３は、その右端部がチルト用長溝２６に嵌合することにより常時非回転に構成している。

従って、操作レバー８１を揺動すると、締付ボルト８が回転すると共に、第１カム部材８２は第２カム部材８３のカム摺接面に摺接しながら、締付ボルト８の軸方向に移動するため、締付ボルト８はその軸方向に平行に移動する。

チルトブラケット２の右側の側板２５の外壁には、平板状の固定側チルトロック歯部８４がチルト用長溝２７の縁に溶接により固定されている。この固定側チルトロック歯部８４の右側面には、その上下方向の全長にわたって、紙面に直交する方向に延びる直線のロック歯８４１がラック状に形成されている。締付ボルト８の右端に挿通された可動側チルトロック歯部８５の左側面に形成されたロック歯が、固定側チルトロック歯部８４のロック歯８４１に噛合う。

固定側チルトロック歯部８４に凸部を形成し、チルトブラケット２の側板２５に形成した凹部、または、孔にこの凸部を圧入することで、チルトブラケット２に固定側チルトロック歯部８４を固定するようにしてもよい。

可動側チルトロック歯部８５は、締付ボルト８の右端に形成された雄ねじ８５３にねじ込まれた締付ナット８５２により、板バネ８８を介して固定側チルトロック歯部８４に押圧されている。締付ナット８５２は、雄ねじ８５３にねじ込まれたロックナット８５４により緩み止めがなされている。

図７は、図６のチルトロック機構をＰ方向から見た一部断面を含む平面図であって、（１）はチルトロック時を示し、（２）はチルトロック解除時を示す。図７に示すように、板バネ８８の両端は、チルトブラケット２の側板２５に向かって直角に折り曲げた後、側板２５に当接する先端部８８１、８８１が、略半円状に外側に折り曲げられている。（１）のチルトロック時には、板バネ８８の先端部８８１、８８１が、チルトブラケット２の側板２５に強く押しつけられるため、可動側チルトロック歯部８５は、固定側チルトロック歯部８４との噛合いを解除する方向に常時付勢力が付与されている。

図７（２）に示すように、チルトロック解除時には、可動側チルトロック歯部８５と共に板バネ８８が右方向に移動するため、板バネ８８の先端部８８１、８８１が閉じ（締付ボルト８の軸心に近づく方向に弾性変形する）、先端部８８１、８８１が、固定側チルトロック歯部８４の側面８４２、８４２に当接する。これによって、チルトロック解除時に、可動側チルトロック歯部８５が締付ボルト８の回りで回転するのを防止し、可動側チルトロック歯部８５と固定側チルトロック歯部８４との噛合いのずれを防止している。

＊ テレスコロック機構
図８は図６のＤーＤ断面図であって、テレスコロック時の状態を示し、図９は図６のＤーＤ断面図であって、テレスコロック解除時の状態を示す。図６、図８、図９に示すように、ディスタンスブラケット４の上板４１の下面４１１には、平板状の固定側テレスコロック歯部４６が溶接により固定され、固定側テレスコロック歯部４６の下面にはロック歯４６１が形成されている。

固定側テレスコロック歯部４６に凸部を形成し、ディスタンスブラケット４の上板４１の下面４１１に形成した凹部、または、孔に、この凸部を圧入することで、ディスタンスブラケット４に固定側テレスコロック歯部４６を固定するようにしてもよい。

締付ボルト８には、締付ボルト８と一体的に回転するカム、例えば円周上の一箇所に半径方向外側への突出部８９１が形成されたカム８９が装着され、このカム８９が可動側テレスコロック歯部８７の矩形孔８７１に挿通されている。カム８９は、締付ボルト８に一体的に成形してもよい。このカム８９と矩形孔８７１がテレスコロック用カム機構を構成し、締付ボルト８の回転を可動側テレスコロック歯部８７に伝達し、締付ボルト８の軸方向に直交する方向の可動側テレスコロック歯部８７の運動に変換している。

可動側テレスコロック歯部８７の上面には、固定側テレスコロック歯部４６下面のロック歯４６１と噛合うロック歯８７２が形成されている。図８に示すように、カム８９の突出部８９１が上方向を向くと、可動側テレスコロック歯部８７が上に押し上げられ、可動側テレスコロック歯部８７のロック歯８７２が固定側テレスコロック歯部４６下面のロック歯４６１と噛合い、ディスタンスブラケット４のテレスコ方向の移動をロックする。

図９に示すように、カム８９の突出部８９１が右方向を向くと、可動側テレスコロック歯部８７が、その自重とリリーフバネ８７３、８７３の付勢力により下に押し下げられ、可動側テレスコロック歯部８７のロック歯８７２が、固定側テレスコロック歯部４６下面のロック歯４６１から噛合いが外れ、ディスタンスブラケット４のテレスコ方向の移動を可能にする。

＊ ステアリングホイールの調整操作
以下、第２の実施形態のステアリングホィールの高さ、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。チルト・テレスコのロック解除時には、操作レバー８１を一方向に揺動すると、締付ボルト８の回転によりカム８９が回転し、図８に示すカム８９の突出部８９１が上方向を向いたテレスコロック状態から、図９に示す突出部８９１が右方向を向いたテレスコロック解除状態へ移る。

これにより、可動側テレスコロック歯部８７の自重とリリーフバネ８７３、８７３の付勢力により、可動側テレスコロック歯部８７が下降し、可動側テレスコロック歯部８７のロック歯８７２が、固定側テレスコロック歯部４６のロック歯４６１から噛合いが外れ、テレスコ調整が可能になる。

また、操作レバー８１の上記揺動により、第１カム部材８２は第２カム部材８３のカム摺接面に摺接しながら回転すると、第１カム部材８２及び締付ボルト８を図６の左方向に押圧する力が解除される。従って、板バネ８８の付勢力によって、可動側チルトロック歯部８５のロック歯が固定側チルトロック歯部８４のロック歯８４１から強制的に離間するため、チルト調整が可能になる。第２の実施形態では、板バネ８８が可動側チルトロック歯部８５を固定側チルトロック歯部８４から強制的に離間するため、チルトロック解除を確実に行うことが可能となる。

チルト調整は、締付ボルト８をチルトブラケット２のチルト用長溝２６、２７に沿って移動しながら、図５のチルト枢動ピン６４を中心として、モータハウジング６、電動モータ６２、ディスタンスブラケット４、アウターコラム３、ステアリングホイールを一体的に傾斜させて、ステアリングホイールの傾斜角度を調整する。

このアウターコラム３の傾斜角度調整中は、可動側チルトロック歯部８５は板バネ８８の付勢力で、固定側チルトロック歯部８４から離間した状態を維持するため、可動側チルトロック歯部８５のロック歯の山は、固定側チルトロック歯部８４のロック歯８４１の山を乗り越えて移動する。

テレスコ調整は、静止した締付ボルト８にテレスコ用長溝４４、４５を沿わせながら、ディスタンスブラケット４をアウターコラム３と共に軸方向に移動し、ステアリングホイールの軸方向位置を調整する。このテレスコ調整時、ディスタンスブラケット４の左端両側に軸支されたテレスコピン４７が、モータハウジング６の右端下面に形成されたテレスコガイド溝６３に案内されて、軸方向に円滑に移動する。

チルト・テレスコのロック時には、操作レバー８１を逆方向に揺動すると、第１カム部材８２は第２カム部材８３のカム摺接面に摺接しながら回転し、第１カム部材８２及び締付ボルト８が図６の左方向に移動する。このため、可動側チルトロック歯部８５のロック歯と固定側チルトロック歯部８４のロック歯８４１とが、板バネ８８の付勢力に抗して強く噛合うと共に、チルトブラケット２の側板２４、２５をディスタンスブラケット４の側板４２、４３に強く締め付けて、チルト方向のロックがテレスコ方向のロックに先行して行われる。

また、上記操作レバー８１の揺動で、締付ボルト８が回転してカム８９が回転し、図９に示すカム８９の突出部８９１が右方向を向いたテレスコロック解除状態から、図８に示す突出部８９１が上方向を向いたテレスコロック状態へ移る。これによって、可動側テレスコロック歯部８７がリリーフバネ８７３の付勢力に抗して上昇し、可動側テレスコロック歯部８７のロック歯８７２が固定側テレスコロック歯部４６のロック歯４６１に強く噛合い、テレスコロックが完了する。

二次衝突時に、ディスタンスブラケット４に車体前方側への衝撃力が加わると、可動側テレスコロック歯部８７が固定側テレスコロック歯部４６強く噛合ってロックしているため、締付ボルト８がチルト用長溝２６、２７を車体前方側に押して、チルトブラケット２を車体前方側に押す。

この結果、チルトブラケット２のスライドピン２８がスライドガイド溝５５に案内されて、アウターコラム３の軸方向に平行に左方（車体前方側）に移動する。同時に、ディスタンスブラケット４の左端のテレスコピン４７も、テレスコガイド溝６３に案内されて、車体前方側に移動し、二次衝突時の衝撃を吸収する。このように、第２の実施形態では、二次衝突時のガイドが、アウターコラム３の両側に、かつ、上下方向に離間した二箇所に配置されているため、衝突時にステアリングホイールを跳ね上げる方向に作用する荷重を分散して、ステアリングホイールの円滑なコラプス移動を可能にしている。

カム８９と締付ボルト８との間の位相調整、第１カム部材８２と第２カム部材８３のカム摺接面の形状、第１カム部材８２と第２カム部材８３との間の位相調整、及び、締付ナット８５２の締付位置の調節により、チルトロックの歯の噛み合いのタイミングとテレスコロックの歯の噛み合いのタイミングを各々個別に適切に調整することができ、しかも、チルトロックとテレスコロックの噛み合いのタイミングをずらすことにより、チルトロックとテレスコロックのロック歯の噛み合いを適切に行わせることができる。

上記実施形態では、テレスコロック解除がチルトロック解除に先行して行われ、また、チルト方向のロックがテレスコ方向のロックに先行して行われるが、この動作順序を逆にして、チルトロック解除をテレスコロック解除に先行して行い、テレスコ方向のロックをチルト方向のロックに先行して行うようにしてもよい。

このように、チルトロックとテレスコロックのロック歯の噛み合いの位置、及び、噛合いのタイミングの調整が簡単、確実に行われるため、ロック時の保持力が大きく、二次衝突時の衝撃に対して大きな抵抗力を発揮することができる。また、固定側テレスコロック歯部４６がチルトブラケット２の左右の幅の間に配置されているため、ステアリングホイール装置の左右の幅をコンパクトにすることができる。更に、電動アシストモータを収納するスペースも比較的楽に確保することができるので、電動パワーステアリング装置への適用が容易である。

また、上記実施形態では、ステアリングホイールの傾斜角度と軸方向位置の両方を調整できるチルト・テレスコ式ステアリングコラム装置に適用した例について説明したが、ステアリングホイールの軸方向位置だけを調整するテレスコ式ステアリングコラム装置に適用すれば、テレスコロック時の保持力が大きく、二次衝突時の衝撃に対して大きな抵抗力を発揮することができる。また、固定側テレスコロック歯部がブラケットの左右の幅の間に配置されているため、ステアリングホイール装置の左右の幅をコンパクトにすることができる。

本発明の第１の実施形態のチルト・テレスコ式ステアリングコラム装置の外観斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図であって、テレスコロック時を示す。 図２のＢ−Ｂ断面図であって、テレスコロック解除時を示す。 本発明の第２の実施形態のチルト・テレスコ式ステアリングコラム装置の外観斜視図である。 図５のＣ−Ｃ断面図である。 図６のチルトロック機構をＰ方向から見た一部断面を含む平面図であって、（１）はチルトロック時を示し、（２）はチルトロック解除時を示す。 図６のＤ−Ｄ断面図であって、テレスコロック時を示す。 図６のＤ−Ｄ断面図であって、テレスコロック解除時を示す。

符号の説明

１ チルト・テレスコ式ステアリングコラム装置
２ チルトブラケット
２１ 取付部
２２ つる巻きバネ
２３ 上板
２４、２５ 側板
２６、２７ チルト用長溝
２８ スライドピン
３ アウターコラム
４ ディスタンスブラケット
４１ 上板
４１１ 下面
４２、４３ 側板
４４、４５ テレスコ用長溝
４６ 固定側テレスコロック歯部
４６１ ロック歯
４７ テレスコピン
５ ロアーブラケット
５１ 長溝
５２ 枢動ピン
５３ 取付部
５４ 延長部
５５ スライドガイド溝
６ モータハウジング
６１ インナーシャフト
６２ 電動モータ
６３ テレスコガイド溝
６４ チルト枢動ピン
７ ステアリングシャフト
８ 締付ボルト
８１ 操作レバー
８２ 第１カム部材
８３ 第２カム部材
８４ 固定側チルトロック歯部
８４１ ロック歯
８４２ 側面
８５ 可動側チルトロック歯部
８５１ 板バネ
８５２ 締付ナット
８５３ 雄ねじ
８５４ ロックナット
８６ 楕円カム
８７ 可動側テレスコロック歯部
８７１ 矩形孔
８７２ ロック歯
８７３ リリーフバネ
８８ 板バネ
８８１ 先端部
８９ カム
８９１ 突出部

Claims (8)

1. 上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を回転自在に軸承するアウターコラムの上方に設けられ、車体に固定可能なブラケットと、
   上記ブラケットの内側に摺接自在に設けられ上記アウターコラムを支持するディスタンスブラケットと、
   上記ディスタンスブラケットに形成されたテレスコ用長溝に回転可能に挿通された締付ボルトと、
   上記締付ボルトの一端に装着され締付ボルトを回転する操作レバーとを有するステアリングコラム装置において、
   上記ディスタンスブラケットに形成された固定側テレスコロック歯と、
   上記締付ボルトの軸方向に直交する方向に移動可能で、上記固定側テレスコロック歯に噛合い可能な可動側テレスコロック歯と、
   上記締付ボルトに設けられ締付ボルトの回転を上記可動側テレスコロック歯の軸方向に直交する方向の移動に変換するテレスコロック用カム機構と
   を備えたことを特徴とするステアリングコラム装置。
2. 上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を回転自在に軸承するアウターコラムの上方に設けられ、車体に固定可能なチルトブラケットと、
   上記チルトブラケットの内側に摺接自在に設けられ上記アウターコラムを支持するディスタンスブラケットと、
   上記チルトブラケットに形成されたチルト用長溝とディスタンスブラケットに形成されたテレスコ用長溝とに回転及び軸方向移動可能に挿通された締付ボルトと、
   上記締付ボルトの一端に装着され締付ボルトを回転する操作レバーとを有するステアリングコラム装置において、
   上記締付ボルトに設けられ締付ボルトの回転を締付ボルトの軸方向移動に変換するチルトロック用カム機構と、
   上記チルトブラケットのチルト用長溝の縁に形成された固定側チルトロック歯と、
   上記締付ボルトに設けられ上記締付ボルトの軸方向移動により上記固定側チルトロック歯と噛合う可動側チルトロック歯と、
   上記ディスタンスブラケットに形成された固定側テレスコロック歯と、
   上記締付ボルトの軸方向に直交する方向に移動可能で、上記固定側テレスコロック歯に噛合い可能な可動側テレスコロック歯と、
   上記締付ボルトに設けられ締付ボルトの回転を上記可動側テレスコロック歯の軸方向に直交する方向の移動に変換するテレスコロック用カム機構と
   を備えたことを特徴とするステアリングコラム装置。
3. 請求項１または請求項２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、
   上記テレスコロック用カム機構は、
   上記締付ボルトに形成されたカムであること
   を特徴とするステアリングコラム装置。
4. 請求項１から請求項３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、
   上記固定側テレスコロック歯は、
   上記ディスタンスブラケットの内側に形成されていること
   を特徴とするステアリングコラム装置。
5. 請求項２から請求項４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、
   上記可動側チルトロック歯は、
   バネを介して固定側チルトロック歯に押圧されること
   を特徴とするステアリングコラム装置。
6. 請求項２から請求項４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、
   上記可動側チルトロック歯は、
   上記固定側チルトロック歯との噛合いを解除する方向に常時付勢力を付与するバネを有すること
   を特徴とするステアリングコラム装置。
7. 請求項１から請求項６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、
   上記可動側テレスコロック歯は、
   上記固定側テレスコロック歯との噛合いを解除する方向に常時付勢力を付与するバネを有すること
   を特徴とするステアリングコラム装置。
8. 請求項５または請求項６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、
   上記可動側チルトロック歯は、
   上記締付ボルトの他端に螺合された締付ナットにより上記バネの付勢力を調節すること
   を特徴とするステアリングコラム装置。

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