JP2005255040A - 電動位置調整式ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動チルト（又は電動テレスコピック）の駆動部におけるガタ及びガタ感を低減すること。
【解決手段】 直進運動装置（動力伝達手段）３５では、円筒継手要素たるスリーブ４５の内側で、球面継手要素たるボールスタッド４３との間には、当板７０と、ブッシュ７１とが介装してある。スリーブ４５には、図示しない雌ネジが形成してあり、この雌ネジには、調整ネジ・ナット７２が螺合してある。このように、スリーブ４５を、その外部から当板７０により押圧して、ボールスタッド４３に圧接しており、また、スリーブ４５の外側から、調整ネジ・ナット７２により、押圧力及び作用方向（チルト又はテレスコピック方向）を調整することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、電動モータの駆動力により、ステアリングホイールの位置を調整することができる電動位置調整式ステアリングコラム装置に関する。

自動車のステアリング装置は、不特定多数の運転者により使用（操舵）されるため、個人の体格や運転姿勢等に対応してステアリングホイールの位置を容易に調整できることが望ましい。このような要望に答えるべく、乗用車において、電動チルト式ステアリングコラム装置、又は、電動テレスコピック式ステアリングコラム装置を採用するものが多くなっている。

電動チルト式ステアリングコラム装置は、ステアリングホイールの位置を上下方向に調整する装置であり、特許文献１や特許文献２等に記載されたように、ステアリングシャフトおよびステアリングコラムを揺動側コラムと固定側コラムとに分割すると共に揺動側コラムの揺動中心となるチルトピボットや、電動モータやねじ機構等からなるチルト駆動手段等から構成されている。

また、電動テレスコピック式ステアリングコラム装置では、特許文献２に開示してあるように、ステアリングコラムは、車体に固定したロアーコラムと、このロアーコラムに対して摺動自在に嵌合したアッパーコラムと、からなり、電動モータやねじ機構等からなるテレスコピック駆動手段等から構成されている。

チルト（又はテレスコピック）駆動手段は、揺動側コラムのチルト動（又テレスコピック摺動）に供される電動モータと、電動モータの回転駆動力を揺動側コラム（又は摺動側コラム）に対するチルト（又はテレスコピック）駆動力に変換する動力伝達手段とを有している。

動力伝達手段は、例えば、電動モータの回転を減速するウォームギヤ機構を始め、回転駆動力を直線駆動力に変換する送りねじ機構、直線駆動力を揺動側コラムの旋回駆動力に変換するためのリンク機構等からなっている。
実公平６−１５０３号公報 特開２０００−２３８６４７号公報

上述した電動チルト式ステアリングコラム装置（又は電動テレスコピック式ステアリングコラム装置）では、チルト上下方向（又はテレスコピック摺動方向）の作動は、十分な駆動力を持っている為、当該装置は、高保持力を持っていて、衝突時等において有利と成っている。

しかしながら、当該装置において、駆動部は、作動部分があることから、これらの作動部分には、隙間が潜在的に存在しており、チルト上下方向（又はテレスコピック摺動方向）に、ガタ感として感じられるといったことがある。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、電動チルト（又は電動テレスコピック）の駆動部におけるガタ及びガタ感を低減することができる電動位置調整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。

上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る電動位置調整式ステアリングコラム装置は、車体側部材に対して、チルト動又はテレスコピック摺動が可能なコラム部材と、
当該コラム部材のチルト動又はテレスコピック摺動に供される電動モータと、
当該電動モータの回転駆動力を前記コラム部材に対するチルト又はテレスコピック駆動力に変換する動力伝達手段と、を備え、
当該動力伝達手段は、球面継手要素と、当該球面継手要素が摺動自在に内嵌する円筒継手要素とからなる継手を有する電動位置調整式ステアリングコラム装置において、
前記円筒継手要素を、その外部から押圧して、前記球面継手要素に圧接する押圧・圧接手段を具備することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、円筒継手要素を、その外部から押圧して、球面継手要素に圧接する押圧・圧接手段を具備していることから、電動チルト（又は電動テレスコピック）の駆動部におけるガタおよびガタ感を低減することができる。また、外作業であることから、工程作業の簡略化も図ることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る電動位置調整式ステアリングコラム装置を図面を参照しつつ説明する。

（電動位置調整式ステアリングコラム装置の全体構成）
図１は、実施形態に係る油圧パワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図である。同図中に符号１で示した部材はステアリングコラムであり、アッパステアリングシャフト３を回動自在に支持している。アッパステアリングシャフト３には、その上端にステアリングホイール５が装着される一方、下端にユニバーサルジョイント７を介してロアステアリングシャフト９が連結されている。

ロアステアリングシャフト９には、その下端に更にラック＆ピニオン機構や油圧パワーアシスト機構等からなるステアリングギヤ１１が連結されている。図１中、符号１３はステアリングコラム１を覆うコラムカバーを示し、符号１５はステアリングギヤ１１の左右端に連結されたタイロッドを示している。

（電動チルト式ステアリングコラム装置）
図２は、電動チルト式ステアリングコラム装置を示す概略構成図であり、上方に向けてチルト動した状態を示す図である。

図３は、図２に示した電動チルト式ステアリングコラム装置の概略構成図であり、下方に向けてチルト動した状態を示す図である。

ステアリングコラム１は、車体側メンバ２１に固着された鋼板プレス成形品のコラムブラケット２３に対し、チルトピボットたるピボットピン２５を支点に揺動自在に支持されている。コラムブラケット２３は、車体側メンバ２１に固着される取付部２２と、取付部２２の前端から下方に延設されたピボット部２７と、取付部２２の後端から下方に延設されたコラム支持部２９とからなっている。

ステアリングコラム１の側面には、モータ軸（図示せず）にウォームギヤ３１が固着された電動モータ３３と、動力伝達手段たる直進運動装置３５とが取り付けられている。直進運動装置３５は、ウォームギヤ３１に噛み合うウォームホイール３７が固着された送りねじ軸３９と、この送りねじ軸３９に螺合するスライダ４１とを備えている。

スライダ４１の後方には、球面継手要素たるボールスタッド４３が固着されている一方、コラムブラケット２３のコラム支持部２９には、ボールスタッド４３が摺動自在に嵌入する円筒継手要素たるスリーブ４５が固着されている。

符号５１で示した部材は、電動モータ３３および送りねじ軸３９の支持に供されるブラケットであり、送りねじ軸３９は、ブラケット５１に保持された図示しない転がり軸受により回動自在に支持されている。

以下、電動チルト式ステアリングコラム装置の作用を述べる。

運転者の交代等によってステアリングホイール５の上下位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチの操作により電動モータ３３が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ３３の回転がウォームギヤ３１からウォームホイール３７に減速伝達され、ウォームホイール３７と一体の送りねじ軸３９が回転することにより、例えばスライダ４１がステアリングコラム１に対して下降する。

すると、スライダ４１に固着されたボールスタッド４３も、ステアリングコラム１に対して、例えば下降することになり、ボールスタッド４３がスリーブ４５に係合していることから、図２に示したように、ステアリングコラム１が上方にチルトする。

また、図３に示したように、ステアリングコラム１に対して、スライダ４１が上昇した場合、逆の手順により、ステアリングコラム１が下方にチルトする。

ボールスタッド４３は、ステアリングコラム１のチルト動に際し、スリーブ４５内で回転しながら前後に移動する。また、球面継手要素たるボールスタッド４３が円筒継手要素たるスリーブ４５に対して自由に回動および軸方向に摺動するため、ステアリングコラム１のチルト動を阻害したり、各構成部材に不要な応力や摩擦を生じさせることがない。

なお、本発明の態様は、これらの形態に限られるものではない。例えば、上記形態では、電動モータをステアリングコラムの側面に取り付けたが、上面や下面に取り付けるようにしてもよいし、球面継手要素と円筒継手要素とを逆に取り付るようにしてもよい。また、上記形態では、ステアリングコラム側に電動モータや動力伝達手段を取り付けるようにしたが、これらをコラムブラケット側に取り付けるようにしてもよい。また、コラムブラケットは、上記形態で挙げた鋼板プレス成形品の他、アルミニウム合金やマグネシウム合金等を素材としたプレス成形品や鋳造品等であってもよい。

また、ウォームギヤ機構については、ウォームギヤとウォームホイールとからなるものの他、ウォームギヤとヘリカルギヤとからなるものを採用してもよい。また、球面継手要素や円筒継手要素は、スライダやコラムブラケット等に固着させる他、これらの部品に一体に形成させるようにしてもよい。また、上記形態は油圧パワーステアリング装置に本発明を適用したものであるが、電動パワーステアリング装置やマニュアルステアリング装置等のステアリング装置に適用してもよい。また、ステアリング装置や電動チルト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。

（電動テレスコピック式ステアリングコラム装置）
図４は、電動テレスコピック式ステアリングコラム装置を示す概略構成図である。

図５は、図４に示した電動テレスコピック式ステアリングコラム装置の概略構成図であり、アッパーコラムが車両前方にテレスコピック摺動した状態を示す図である。

ステアリングコラムは、車両前方側のロアーコラム１ａ（アウターコラム）と、このロアーコラム１ａにテレスコピック摺動自在に嵌合した車両後方側のアッパーコラム１ｂ（インナーコラム）と、からなる。

ロアーコラム１ａの略下側には、比較的大きな切欠き部６１が形成してあり、この切欠き部６１の車両前後方向の両端部には、それぞれ、一対のブラケット６２，６３が設けてある。

ロアーコラム１ａの略下部の側面には、直進運動装置３５（動力伝達手段）として、モータ軸（図示せず）にウォームギヤ３１が固着された電動モータ３３が取り付けられている。

一対のブラケット６２，６３の間には、ウォームギヤ３１に噛み合うウォームホイール３７が固着された送りねじ軸３９が設けられている。この送りねじ軸３９には、スライダ４１が螺合されている。

スライダ４１の略上方には、球面継手要素たるボールスタッド４３が固着されている。一方、アッパーコラム１ｂの略下側には、ボールスタッド４３が摺動自在に嵌入する円筒継手要素たるスリーブ４５が固着されている。

以下、電動テレスコピック式ステアリングコラム装置の作用を述べる。

運転者の交代等によってステアリングホイール５の軸方向位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチの操作により電動モータ３３が正逆いずれかの方向に回転駆動される。

すると、電動モータ３３の回転がウォームギヤ３１からウォームホイール３７に減速伝達され、ウォームホイール３７と一体の送りねじ軸３９が回転することにより、例えばスライダ４１がロアーコラム１ａに対して車両前方に向けて移動する。

すると、スライダ４１に固着されたボールスタッド４３も、ロアーコラム１ａに対して車両前方に向けて移動し、ボールスタッド４３がスリーブ４５に係合してあることから、図５に示したように、アッパーコラム１ｂは、ロアーコラム１ａに対して車両前方に向けてテレスコピック摺動する。

球面継手要素たるボールスタッド４３が円筒継手要素たるスリーブ４５に対して自由に回動および軸方向に摺動するため、アッパーコラム１ｂのテレスコピック摺動を阻害したり、各構成部材に不要な応力や摩擦を生じさせることがない。また、ロアーコラム１ａはアウターであり、アッパーコラム１ｂはインナーであるが、アッパーとロアーの関係は入れ替えても良い。

（第１実施の形態）
図６は、本発明の第１実施の形態に係る直進運動装置（動力伝達手段）の模式図である。

本実施の形態に係る直進運動装置（動力伝達手段）３５では、円筒継手要素たるスリーブ４５の内側で、球面継手要素たるボールスタッド４３との間には、当板７０と、ブッシュ７１とが介装してある。

円筒継手要素たるスリーブ４５には、図示しない雌ネジが形成してあり、この雌ネジには、調整ネジ・ナット７２が螺合してある。この調整ネジ・ナット７２は、チルト又はテレスコピック方向にネジ軸が向くようにしてある。

このように、本実施の形態では、円筒継手要素たるスリーブ４５を、その外部から当板７０により押圧して、球面継手要素たるボールスタッド４３に圧接しており、また、スリーブ４５の外側から、調整ネジ・ナット７２により、押圧力及び作用方向（チルト又はテレスコピック方向）を調整することができる。

従って、電動チルト（又は電動テレスコピック）の駆動部におけるガタ及びガタ感を低減することができる。また、外作業であることから、工程作業の簡略化も図ることができる。

（第２実施の形態）
図７は、本発明の第２実施の形態に係る直進運動装置（動力伝達手段）の模式図である。

本実施の形態に係る直進運動装置（動力伝達手段）３５では、円筒継手要素たるスリーブ４５の外周には、隙間８０ａを介して、バンド８０が設けてある。

また、スリーブ４５には、１個又は複数個のスリット８１が形成してある。スリット８１は、少なくともチルト又はテレスコピック方向に直交する方向に形成してある。また、スリット８１は、少なくともスリーブ４５に形成してあり、後述するブッシュ８２には、スリットが形成してあっても、形成してなくてもよい。

スリーブ４５の内側で、球面継手要素たるボールスタッド４３との間には、ブッシュ８２が介装してある。

また、バンド８０には、調整ネジ・ナット８３が螺合してあり、調整ネジの先端部は、スリーブ４５の外周面に当接してある。この調整ネジ・ナット８３は、チルト又はテレスコピック方向にネジ軸が向くようにしてある。

このように、本実施の形態では、円筒継手要素たるスリーブ４５を、その外部からバンド８０により押圧して、球面継手要素たるボールスタッド４３に圧接している。また、バンド８０には、スリット８１が形成してあることから、この押圧・圧接の際には、スリーブ４５は、十分に撓んで押圧することができる。さらに、また、スリーブ４５の外側から、調整ネジ・ナット８３により、押圧力及び作用方向（チルト又はテレスコピック方向）を調整することができる。

従って、電動チルト（又は電動テレスコピック）の駆動部におけるガタ及びガタ感を低減することができる。また、外作業であることから、工程作業の簡略化も図ることができる。

（第３実施の形態）
図８は、本発明の第３実施の形態に係る直進運動装置（動力伝達手段）の模式図である。

本実施の形態に係る直進運動装置（動力伝達手段）３５では、円筒継手要素たるスリーブ４５の内側で、球面継手要素たるボールスタッド４３との間には、ブッシュ９１が介装してある。

円筒継手要素たるスリーブ４５には、カシメ部９２が設けてあり、このカシメ方向は、図に矢印で示すように、チルト又はテレスコピック方向である。

このように、本実施の形態では、円筒継手要素たるスリーブ４５を、その外部からカシメ部９２により押圧して変形し、それによって反力を発生させて、球面継手要素たるボールスタッド４３に圧接し、これにより、ボールスタッド４３とスリーブ４５との間のガタ付きを防止している。

従って、電動チルト（又は電動テレスコピック）の駆動部におけるガタ及びガタ感を低減することができる。また、外作業であることから、工程作業の簡略化も図ることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。第１〜第３実施形態のブッシュは樹脂や非鉄材料がのぞましく、また、低摩擦材をコーティングしてもよい。

実施形態に係る油圧パワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図である。 電動チルト式ステアリングコラム装置を示す概略構成図であり、上方に向けてチルト動した状態を示す図である。 図２に示した電動チルト式ステアリングコラム装置の概略構成図であり、下方に向けてチルト動した状態を示す図である。 電動テレスコピック式ステアリングコラム装置を示す概略構成図である。 図４に示した電動テレスコピック式ステアリングコラム装置の概略構成図であり、アッパーコラムが車両前方にテレスコピック摺動した状態を示す図である。 本発明の第１実施の形態に係る直進運動装置（動力伝達手段）の模式図である。 本発明の第２実施の形態に係る直進運動装置（動力伝達手段）の模式図である。 本発明の第３実施の形態に係る直進運動装置（動力伝達手段）の模式図である。

符号の説明

１ ステアリングコラム
３ ステアリングシャフト
５ ステアリングホイール
７ ユニバーサルジョイント
９ ロアステアリングシャフト
１１ ステアリングギヤ
１３ コラムカバー
１５ タイロッド
２１ 車体側メンバ
２３ コラムブラケット
２５ ピボットピン
２７ ピボット部
２９ コラム支持部
３１ ウォームギヤ
３３ 電動モータ
３５ 直進運動装置
３７ ウォームホイール
３９ 送りねじ軸
４１ スライダ
４３ ボールスタッド（球面継手要素）
４５ スリーブ（円筒継手要素）
５１ ブラケット
６１ 切欠き部
６２，６３ ブラケット
７０ 当板
７１ ブッシュ
７２ 調整ネジ・ナット
８０ バンド
８０ａ 隙間
８１ スリット
８２ ブッシュ
８３ 調整ネジ・ナット
９１ ブッシュ
９２ カシメ部

Claims (1)

1. 車体側部材に対して、チルト動又はテレスコピック摺動が可能なコラム部材と、
   当該コラム部材のチルト動又はテレスコピック摺動に供される電動モータと、
   当該電動モータの回転駆動力を前記コラム部材に対するチルト又はテレスコピック駆動力に変換する動力伝達手段と、を備え、
   当該動力伝達手段は、球面継手要素と、当該球面継手要素が摺動自在に内嵌する円筒継手要素とからなる継手を有する電動位置調整式ステアリングコラム装置において、
   前記円筒継手要素を、その外部から押圧して、前記球面継手要素に圧接する押圧・圧接手段を具備することを特徴とする電動位置調整式ステアリングコラム装置。

Images