JP2005319826A - Electric steering column device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電動式ステアリングコラム装置、特に、ステアリングホイールのチルト位置とテレスコピック位置を、電動モータにより調整することができる電動式ステアリングコラム装置に関する。 The present invention relates to an electric steering column apparatus, and more particularly to an electric steering column apparatus that can adjust a tilt position and a telescopic position of a steering wheel by an electric motor.
運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールのチルト位置とテレスコピック位置を調整する必要があり、このチルト位置とテレスコピック位置の調整を、電動モータを使用して楽に行うようにした電動式ステアリングコラム装置を採用することが多くなっている。このような電動式ステアリングコラム装置として、特許文献1に開示された電動式ステアリングコラム装置がある。 It is necessary to adjust the tilt position and telescopic position of the steering wheel according to the physique and driving posture of the driver. Increasing use of column devices. As such an electric steering column device, there is an electric steering column device disclosed in Patent Document 1.
特許文献1の電動式ステアリングコラム装置は、電動モータ、減速機構、送りねじ機構、ボールスタッドで構成される動力伝達機構を、ステアリングコラムに組付けたものである。これらの動力伝達機構をステアリングコラムに精度よく組付けるには、治工具が必要であるが、各構成部品をステアリングコラムに組付けるのに、治工具の入るスペースが少ないため、作業性が悪く、能率的でないという問題がある。 The electric steering column device disclosed in Patent Document 1 is configured by assembling a power transmission mechanism including an electric motor, a speed reduction mechanism, a feed screw mechanism, and a ball stud to a steering column. In order to assemble these power transmission mechanisms to the steering column with high accuracy, jigs are required, but the workability is poor because there is little space for the jigs and tools to assemble each component to the steering column. There is a problem that it is not efficient.
また、チルト用の動力伝達機構とテレスコ用の動力伝達機構が、各々別々のユニットとして構成されているため、ステアリングコラムにこれらの動力伝達機構を組付けるのに時間が掛かるという問題があった。 In addition, since the tilt power transmission mechanism and the telescopic power transmission mechanism are configured as separate units, it takes time to assemble these power transmission mechanisms on the steering column.
本発明は、構造がコンパクトで組付け作業が簡単な電動式ステアリングコラム装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide an electric steering column apparatus that is compact in structure and easy to assemble.
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番目の発明は、車体後方側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、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整と、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコ位置調整が可能なコラム、単一のハウジング、チルト用モータ、上記チルト用モータの回転を、減速機構、送りねじ機構を介してチルト駆動力伝達部材の直線運動として出力するチルト駆動機構、テレスコ用モータ、上記テレスコ用モータの回転を、減速機構及び送りねじ機構を介してテレスコ駆動力伝達部材の直線運動として出力するテレスコ駆動機構を備え、上記チルト用モータ、チルト駆動機構、テレスコ用モータ、テレスコ駆動機構を上記ハウジングに予め組み込んでサブアセンブリとし、このサブアセンブリを上記コラムに組付けたことを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。 The above problem is solved by the following means. That is, the first invention is a steering shaft on which a steering wheel is mounted on the rear side of the vehicle body, the steering shaft is rotatably supported, and the tilt position is adjusted with the tilt center axis as a fulcrum. A column that can adjust the telescopic position along the central axis, a single housing, a tilting motor, and the rotation of the tilting motor are output as a linear motion of the tilt driving force transmitting member via a speed reduction mechanism and a feed screw mechanism. A tilt drive mechanism, a telescopic motor, and a telescopic drive mechanism that outputs the rotation of the telescopic motor as a linear motion of a telescopic drive force transmission member via a speed reduction mechanism and a feed screw mechanism, the tilt motor and the tilt drive mechanism , Telescopic motor and telescopic drive mechanism are pre-installed in the housing And subassembly, the subassembly is an electric steering column apparatus is characterized in that assembled on the column.
第2番目の発明は、ロアーコラム、上記ロアーコラムの車体前方側で車体に取付けが可能で、チルト中心軸を支点としてチルト位置調整可能にロアーコラムを軸支するための前方側車体取付ブラケット、上記ロアーコラムに車体前後方向にテレスコ位置調整可能に嵌合されたアッパーコラム、上記アッパーコラムに回転可能に軸支され、車体後方側にステアリングホイールを装着したステアリングシャフト、上記ロアーコラムの車体後方側で車体に取付けが可能な後方側車体取付ブラケット、単一のハウジング、チルト用モータ、上記チルト用モータの回転を、減速機構、送りねじ機構を介してチルト駆動力伝達部材の直線運動として出力するチルト駆動機構、テレスコ用モータ、上記テレスコ用モータの回転を、減速機構及び送りねじ機構を介してテレスコ駆動力伝達部材の直線運動として出力するテレスコ駆動機構を備え、上記チルト用モータ、チルト駆動機構、テレスコ用モータ、テレスコ駆動機構を上記ハウジングに予め組み込んでサブアセンブリとし、このサブアセンブリを上記前方側車体取付ブラケットと後方側車体取付ブラケットとの間で上記ロアーコラムに組付けたことを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。 A second invention is a lower column, a front side vehicle body mounting bracket for pivotally supporting the lower column so that the lower column can be attached to the vehicle body on the vehicle body front side of the lower column and the tilt position can be adjusted with the tilt center axis as a fulcrum. An upper column that is fitted to the lower column so that the telescopic position can be adjusted in the longitudinal direction of the vehicle body, a steering shaft that is rotatably supported by the upper column and that has a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body, and the rear column side of the lower column The rear body mounting bracket that can be mounted on the vehicle body, a single housing, the tilt motor, and the rotation of the tilt motor are output as a linear motion of the tilt driving force transmission member via the speed reduction mechanism and the feed screw mechanism. Tilt drive mechanism, telescopic motor, rotation of the telescopic motor, deceleration mechanism and feed screw mechanism A telescopic drive mechanism that outputs as a linear motion of the telescopic drive force transmission member, the tilt motor, the tilt drive mechanism, the telescopic motor, and the telescopic drive mechanism are pre-assembled into the housing to form a subassembly. The electric steering column device is assembled to the lower column between the front body mounting bracket and the rear body mounting bracket.
第3番目の発明は、第1番目または第2番目のいずれかの発明の電動式ステアリングコラム装置において、上記チルト駆動機構及びテレスコ駆動機構は、各々の減速機構のバックラッシュを除去するバックラッシュ除去機構を備えたことを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。 According to a third aspect of the invention, in the electric steering column apparatus of the first or second aspect of the invention, the tilt drive mechanism and the telescopic drive mechanism are provided with backlash removal that removes backlash of each speed reduction mechanism. An electric steering column device including a mechanism.
第4番目の発明は、第1番目から第3番目のいずれかの発明の電動式ステアリングコラム装置において、上記チルト用モータまたはテレスコ用モータの出力軸の中心軸線が、上記ステアリングシャフトの中心軸線と略平行に配置されていることを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electric steering column device according to any one of the first to third aspects of the invention, the center axis of the output shaft of the tilt motor or the telescopic motor is the center axis of the steering shaft. An electric steering column device characterized by being arranged substantially in parallel.
第5番目の発明は、第1番目から第4番目のいずれかの発明の電動式ステアリングコラム装置において、上記チルト駆動力伝達部材及びテレスコ駆動力伝達部材は、駆動力を伝達するための球面状の突起を有し、該球面状の突起が摺動自在に内嵌する円筒状のスリーブを介して駆動力が伝達されることを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。 A fifth aspect of the invention is the electric steering column device according to any one of the first to fourth aspects of the invention, wherein the tilt driving force transmission member and the telescopic driving force transmission member have a spherical shape for transmitting the driving force. The electric steering column apparatus is characterized in that the driving force is transmitted through a cylindrical sleeve in which the spherical protrusion is slidably fitted.
第6番目の発明は、第1番目から第5番目のいずれかの発明の電動式ステアリングコラム装置において、上記チルト用モータとテレスコ用モータを共用の単一のモータで構成し、上記単一のモータの回転を、上記チルト駆動機構、または、テレスコ駆動機構に選択的に伝達する切り換え機構を備えたことを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。 A sixth aspect of the invention is the electric steering column apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the invention, wherein the tilt motor and the telescopic motor are constituted by a single common motor, and the single motor An electric steering column apparatus comprising a switching mechanism for selectively transmitting rotation of a motor to the tilt driving mechanism or the telescopic driving mechanism.
第7番目の発明は、車体後方側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、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整と、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコ位置調整が可能なコラム、単一のハウジング、位置調整用モータ、上記位置調整用モータの回転を、減速機構、送りねじ機構を介して位置調整駆動力伝達部材の直線運動として出力する位置調整駆動機構を備え、上記位置調整用モータ及び位置調整駆動機構を上記ハウジングに予め組み込んでサブアセンブリとし、このサブアセンブリを上記コラムに組付けたことを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a steering shaft on which a steering wheel is mounted on the rear side of the vehicle body, a pivotally supporting the steering shaft, a tilt position adjustment with a tilt central axis as a fulcrum, and a central axis of the steering shaft A column that can adjust the telescopic position along the axis, a single housing, a position adjustment motor, and the rotation of the position adjustment motor is output as a linear motion of the position adjustment drive force transmission member via the speed reduction mechanism and feed screw mechanism. An electric steering column apparatus comprising: a position adjusting drive mechanism configured to be assembled; and the position adjusting motor and the position adjusting drive mechanism are previously assembled in the housing to form a subassembly, and the subassembly is assembled to the column. is there.
本発明の電動式ステアリングコラム装置では、チルト用モータ、テレスコ用モータ、減速機構、送りねじ機構を経て、チルト用とテレスコ用の両方の直線運動を出力するサブアセンブリとして、単一のハウジングに一体化したため、構造がコンパクトになる。 In the electric steering column apparatus of the present invention, it is integrated into a single housing as a sub-assembly that outputs both linear motion for tilt and telescopic via a tilt motor, a telescopic motor, a speed reduction mechanism, and a feed screw mechanism. As a result, the structure becomes compact.
また、このサブアセンブリの直線運動出力部とコラムとの連結は、直線運動の運動方向に対して直角方向から押し込むだけでよいため、組付け作業が簡単になり、製造コストが低減される。 Further, the connection between the linear motion output portion of the subassembly and the column only needs to be pushed in from the direction perpendicular to the motion direction of the linear motion, so that the assembling work is simplified and the manufacturing cost is reduced.
* 第1の実施形態
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の電動式ステアリングコラム装置に組付けられるサブアセンブリの実施形態を示す一部断面を含む正面図であり、図5のX−X矢視図である。図2は図1のP矢視図、図3は図2のA−A断面図、図4は図3のB−B断面図である。図5は、本発明の第1の実施形態の電動式ステアリングコラム装置の部分切欠き断面を含む側面図であり、チルト方式のステアリングコラム装置に、図1から図4に示すサブアセンブリを組付けた状態を示す。
* 1st Embodiment Hereinafter, embodiment of this invention is described based on drawing. FIG. 1 is a front view including a partial cross section showing an embodiment of a subassembly assembled to the electric steering column apparatus of the present invention, and is a view taken along the line XX of FIG. 2 is a cross-sectional view taken along arrow P in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 5 is a side view including a partially cutaway section of the electric steering column apparatus according to the first embodiment of the present invention. The subassembly shown in FIGS. 1 to 4 is assembled to the tilt type steering column apparatus. Indicates the state.
* 全体構成
図5に示すように、本発明の第1の実施形態の電動式ステアリングコラム装置1は、前方側車体取付ブラケット12、ロアーコラム(アウターコラム)13、アッパーコラム(インナーコラム)14、後方側車体取付ブラケット15、上部ステアリングシャフト16、ステアリングホイール17、サブアセンブリ2等から構成されている。
* Overall Configuration As shown in FIG. 5, the electric steering column apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention includes a front vehicle
前方側車体取付ブラケット12は、その上板122が車体11の前方側(図5の左側)に固定され、上板122から側板123が下方に延びている。この側板123に取付けられたチルト中心軸121を支点として、中空円筒状のロアーコラム13の車体前方側端部が、チルト位置調整(図5の紙面に平行な平面内で揺動)可能に軸支されている。
An
ロアーコラム13の内周には、アッパーコラム14がテレスコ位置調整(ロアーコラム13の中心軸線に平行に摺動)可能に嵌合している。アッパーコラム14には、上部ステアリングシャフト16が回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト16の車体後方側(図5の右側)端部には、ステアリングホイール17が固定されている。
An
ロアーコラム13には、下部ステアリングシャフト18が回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフト18は上部ステアリングシャフト16とスプライン嵌合し、アッパーコラム14のテレスコ位置に関わらず、上部ステアリングシャフト16の回転が下部ステアリングシャフト18に伝達される。
A
下部ステアリングシャフト18の車体前方側(図5の左側)は、自在継手(図示せず)を介して図示しないステアリングギヤに連結され、ステアリングホイール17を運転者が手で回すと、上部ステアリングシャフト16、下部ステアリングシャフト18が回動して、車輪の操舵角を変えることができる。
The vehicle body front side (left side in FIG. 5) of the
L字型の後方側車体取付ブラケット15は、その上板151が、ロアーコラム13の車体後方側(図5の右側)近傍で、車体11に固定され、上板151の車体後方側から下方に、コラム支持板152が延びている。コラム支持板152には、ロアーコラム13の車体後方側が貫通する図示しない切欠き窓が形成され、ロアーコラム13をチルト位置調整する際に、ロアーコラム13がコラム支持板152に干渉しないようにしている。
The L-shaped rear-side vehicle
図1から図5に示すように、ロアーコラム13の外周には、前方側車体取付ブラケット12と後方側車体取付ブラケット15の間に、サブアセンブリ2が取付けられている。サブアセンブリ2は、上記したチルト位置調整を行うチルト駆動機構4と、テレスコ位置調整を行うテレスコ駆動機構5を、共通のハウジング3に予め組み込んだもので、このハウジング3をロアーコラム13の外周に取付けている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the subassembly 2 is attached to the outer periphery of the
ハウジング3の上部には、垂直に延びる矩形のフランジ31と、斜めに延びるボス部32が形成されている。フランジ31の垂直な取付け面311と、ボス部32の斜めの取付け面321を、ロアーコラム13の外周に各々当接して位置を決め、ボルト孔312、322に差し込んだボルト33、34をねじ込んで、ロアーコラム13にハウジング3を固定する。
A
* チルト駆動機構
チルト駆動機構4は、チルト用モータ41、減速機構42、バックラッシュ除去機構43、送りねじ機構44、チルト用の直線運動を出力するチルト駆動力伝達突起45で構成されている。
* Tilt Drive Mechanism The
チルト用モータ41は、ハウジング3に4本のボルト413によって固定され、チルト用モータ41の出力軸411の中心軸線412は、ロアーコラム13の中心軸線と平行になっている。
The
チルト用モータ41の出力軸411には、ウォーム421が取付けられ、送りねじ軸441の下方に取付けられたウォームホイール422とウォーム421が噛み合って、出力軸411の回転を送りねじ軸441に伝達している。ウォームホイール422とウォーム421で、減速機構42が構成されている。
A
送りねじ軸441は、チルト用モータ41の中心軸線412に対して垂直に延び、その上端と下端が、軸受442、443によってハウジング3に回転可能に軸支されている。送りねじ軸441の外周に形成された雄ねじ444には、送りナット445の内周に形成された雌ねじ446が螺合している。送りねじ軸441、送りナット445、軸受442、443で、送りねじ機構44が構成されている。
The
送りナット445には、チルト駆動力伝達突起45が一体的に形成され、チルト駆動力伝達突起45は、ハウジング3の車体後方側に形成された開口溝35から車体後方側に突出している。チルト駆動力伝達突起45には、突出部に球面451が形成されている。送りねじ軸441が回転すると、送りナット445は、この開口溝35によって回り止めされているため、チルト駆動力伝達突起45は、開口溝35に沿って垂直方向に直線運動を行う。
A tilt driving
下側の軸受443の外輪は、円筒状の調整ナット431の上部に形成された軸受穴432に嵌合している。調整ナット431の外周に形成された雄ねじ433が、ハウジング3に形成された雌ねじ36に螺合している。
The outer ring of the
ウォームホイール422は、送りねじ軸441の中心軸線方向(ウォームホイール422の歯筋方向)に沿って転移量が大きくなるようにホブによって切削加工が行われ、その歯厚が、歯筋方向に沿って中央部では薄く、両端側に近づく程厚くなっている。すなわち、ウォームホイール422の歯と歯の間隔が、歯筋両側部が小さく中央部が大きい。
The
従って、調整ナット431を回して、ウォームホイール422の中心軸線方向の位置を調整することにより、ウォームホイール422とウォーム421の噛み合いのバックラッシュを適切な値に調整し、調整完了後、雄ねじ433に螺合するロックナット434を締付けて、調整ナット431を緩み止めする。この調整ナット431、雄ねじ433、雌ねじ36、ロックナット434で、バックラッシュ除去機構43が構成されている。ウォームホイール422をテーパーヘリカルギヤに置き換えて、上記と同様なバックラッシュ除去機構43を構成し、ウォーム421との噛み合いのバックラッシュを適切な値に調整することも可能である。
Therefore, by adjusting the position of the
図5に示すように、後方側車体取付ブラケット15のコラム支持板152には、中空円筒状のスリーブ153が溶接によって取付けられている。このスリーブ153の円筒穴154は車体前方側が開口し、チルト駆動力伝達突起45がこの円筒孔154に嵌入し、チルト駆動力伝達突起45の球面451が、この円筒穴154に摺動可能に嵌合している。
As shown in FIG. 5, a hollow
* テレスコ駆動機構
テレスコ駆動機構5は、上記したチルト駆動機構4と基本構成は同一であり、テレスコ用モータ51、減速機構52、バックラッシュ除去機構53、送りねじ機構54、テレスコ用の直線運動を出力するテレスコ駆動力伝達突起55で構成されている。
* Telescopic drive mechanism The basic structure of the
テレスコ用モータ51は、ハウジング3に4本のボルト513によって固定され、テレスコ用モータ51の出力軸511の中心軸線512は、ロアーコラム13の中心軸線に直交し、かつ斜め上方から下方に向けて傾斜している。このように、斜め上方からテレスコ用モータ51を組み込むため、電動式ステアリングコラム装置1から下方に突出する部分が少なく、運転者の膝まわりのスペースを大きく確保することが可能となる。
The
テレスコ用モータ51の出力軸511には、ウォーム521が取付けられ、送りねじ軸541に取付けられたウォームホイール522とウォーム521が噛み合って、出力軸511の回転を送りねじ軸541に伝達している。ウォームホイール522とウォーム521で、減速機構52が構成されている。
A
ウォームホイール522は、送りねじ軸541の中心軸線方向(ウォームホイール522の歯筋方向)に沿って転移量が大きくなるようにホブによって切削加工が行われ、その歯厚が、歯筋方向に沿って中央部では薄く、両端側に近づく程厚くなっている。すなわち、歯と歯の間隔が、歯筋両側部が小さく中央部が大きい。
The
送りねじ軸541はロアーコラム13の中心軸線に平行に延び、その車体前方側と車体後方側が、図示しない軸受によってハウジング3に回転可能に軸支されている。送りねじ軸541の外周に形成された雄ねじには、送りナット545の内周に形成された雌ねじが螺合している。送りねじ軸541、送りナット545、送りねじ軸541を軸支する軸受で、送りねじ機構54が構成されている。
The
送りナット545には、テレスコ駆動力伝達突起55が図示しないボルトにより固定され、テレスコ駆動力伝達突起55は、ハウジング3の上方側に形成された開口溝37から車体上方側に突出している。テレスコ駆動力伝達突起55には、突出部に球面551が形成されている。送りねじ軸541が回転すると、送りナット545が開口溝37によって回り止めされているため、テレスコ駆動力伝達突起55は、開口溝37に沿って、ロアーコラム13の中心軸線に平行に直線運動を行う。
A telescopic driving
テレスコ駆動機構5用の減速機構52のバックラッシュ除去機構53は、上記チルト駆動機構4のバックラッシュ除去機構43と同一構造であるため、詳細な図示と説明は省略するが、送りねじ軸541の車体前方側の軸受の外輪を、ハウジング3の図示しない雌ねじに螺合された図示しない円筒状の調整ナットが支持している。
Since the
調整ナットを回して、ウォームホイール522の中心軸線方向の位置を調整することにより、ウォームホイール522とウォーム521の噛み合いのバックラッシュを適切な値に調整し、調整完了後、調整ナット外周の雄ねじに螺合するロックナット534を締付けて、調整ナットを緩み止めする。この調整ナットと、調整ナットの図示しない雄ねじ、この雄ねじに螺合するハウジング3の雌ねじ、ロックナット534で、バックラッシュ除去機構53が構成されている。
By adjusting the position of the
図5に示すように、アッパーコラム14には、中空円筒状のスリーブ143が下方側に突出して(ロアーコラム13に形成された長溝を通り、ロアーコラムの外周よりも外側下方に突出して)形成されている。このスリーブ143の円筒穴144は車体下方側が開口し、テレスコ駆動力伝達突起55が円筒孔144に嵌入し、テレスコ駆動力伝達突起55の球面551が、この円筒穴144に摺動可能に嵌合している。
As shown in FIG. 5, a hollow
以上のようにサブアセンブリ2を構成しているため、チルト駆動機構4及びテレスコ駆動機構5を一体的に組み込んだサブアセンブリ2とロアーコラム13との連結は、チルト駆動力伝達突起45、テレスコ駆動力伝達突起55を、中空円筒状のスリーブ153、143に、直線運動の運動方向に対して直角方向から押し込んだ後、ボルト33、34をねじ込むだけでよいため、組付け作業が簡単になり、製造コストが低減される。
Since the sub-assembly 2 is configured as described above, the sub-assembly 2 in which the
* 電動式ステアリングコラム装置の動作
このサブアセンブリ2を組付けた電動式ステアリングコラム装置1では、ステアリングホイール17のチルト位置及びテレスコ位置を調整する必要が生じると、運転者は図示しないスイッチを操作して、テレスコ用モータ51及びチルト用モータ41を正逆いずれかの方向に回転させる。
* Operation of the electric steering column device In the electric steering column device 1 assembled with this subassembly 2, when the tilt position and the telescopic position of the
すると、テレスコ用モータ51及びチルト用モータ41の回転が、ウォーム521、421からウォームホイール522、422に減速して伝達され、ウォームホイール522、422と一体の送りねじ軸541、441が回転することで、送りナット545、445が直線運動を行う。
Then, the rotation of the
すると送りナット545、445に固定されたテレスコ駆動力伝達突起55、チルト駆動力伝達突起45も直線運動を行う。テレスコ駆動力伝達突起55及びチルト駆動力伝達突起45は、各々スリーブ143、153に係合しているから、例えば、チルト駆動力伝達突起45がロアーコラム13から離れる方向(図5で車体下方向)に移動すると、ロアーコラム13は、チルト中心軸121を支点として上方にチルトする。また、チルト駆動力伝達突起45がロアーコラム13に近づく方向(図5で車体上方向)に移動すると、ロアーコラム13は、チルト中心軸121を支点として下方にチルトする。
Then, the telescopic driving
ロアーコラム13がチルト運動すると、ロアーコラム13のチルト運動は、チルト中心軸121を支点とする円弧運動であり、チルト駆動力伝達突起45のチルト運動は、送りねじ軸441に平行な(ロアーコラム13の中心軸線に直交する方向の)直線運動であるため、チルト駆動力伝達突起45とスリーブ153との間には位置ずれが生じる。
When the
しかし、チルト駆動力伝達突起45先端の球面451がスリーブ153の円筒孔154に対して、自由に回転及び軸方向の移動を行って、位置ずれを吸収するため、ロアーコラム13のチルト運動が円滑に行なわれる。
However, since the
また、テレスコ駆動力伝達突起55が車体前方側(図5で左方向)に移動すると、アッパーコラム14は、ロアーコラム13に沿って車体前方側にテレスコ移動する。また、テレスコ駆動力伝達突起55が車体後方側(図5で右方向)に移動すると、アッパーコラム14は、ロアーコラム13に沿って車体後方側にテレスコ移動する。
Further, when the telescopic driving
テレスコ駆動力伝達突起55の先端には球面551が形成され、スリーブ143の円筒孔144と線接触し、自由に回転及び軸方向の移動を行うため、送りねじ軸541とアッパーコラム14に多少の芯ずれや平行度の狂いがあっても、その誤差を吸収し、アッパーコラム14のテレスコ運動を円滑に行うことが可能となる。
A
* 第2の実施形態
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。図6は、本発明の第2の実施形態の電動式ステアリングコラム装置の部分切欠き断面を含む側面図であり、電動パワーステアリング装置付きのステアリングコラム装置に、図1から図4に示すサブアセンブリを組付けた状態を示す。第2の実施形態は、上述した第1の実施形態と基本的構造が同様であり、相違点についてのみ説明する。
* Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a side view including a partially cutaway cross section of the electric steering column apparatus according to the second embodiment of the present invention. The subassembly shown in FIGS. The state where is attached is shown. The basic structure of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and only the differences will be described.
図6に示すように、本発明の第2の実施形態の電動式ステアリングコラム装置1は、前方側車体取付ブラケット12、電動パワーステアリング19、ロアーコラム(アウターコラム)13、アッパーコラム(インナーコラム)14、後方側車体取付ブラケット15、上部ステアリングシャフト16、ステアリングホイール17、サブアセンブリ2等から構成されている。
As shown in FIG. 6, the electric steering column apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention includes a front vehicle
前方側車体取付ブラケット12は、その上板122が車体11の車体前方側(図6の左側)に固定され、上板122から下方に延びる側板123に、チルト中心軸121を中心として、電動パワーステアリング19のハウジング191の車体前方端が、チルト位置調整(図5の紙面に平行な平面内で揺動)可能に軸支されている。電動パワーステアリング19は、電動モータ192、減速ギヤボックス193、図示しない入力軸と出力軸等から構成されている。
The front vehicle
電動パワーステアリング19のハウジング191の車体後方端には、中空円筒状のロアーコラム13の車体前方側端部が固定されている。ロアーコラム13の内周には、アッパーコラム14がテレスコ位置調整(ロアーコラム13の中心軸線に平行に摺動)可能に嵌合されている。アッパーコラム14には、上部ステアリングシャフト16が回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト16の車体後方側(図5の右側)端部には、ステアリングホイール17が固定されている。
A vehicle body front end portion of a hollow cylindrical
ロアーコラム13には、図示しない下部ステアリングシャフトが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフトは上部ステアリングシャフト16とスプライン嵌合し、アッパーコラム14のテレスコ位置に関わらず、上部ステアリングシャフト16の回転が下部ステアリングシャフトに伝達される。
A lower steering shaft (not shown) is rotatably supported on the
下部ステアリングシャフトの回転は、電動パワーステアリング19の図示しない入力軸に伝達される。入力軸に伝達されたステアリングホイール17の操舵力を、電動パワーステアリング19の図示しないトルクセンサで検出し、検出したトルクの大きさに応じた操舵補助力を、電動モータ192から減速ギヤボックス193に伝達し、電動パワーステアリング19の図示しない出力軸に付与する。
The rotation of the lower steering shaft is transmitted to an input shaft (not shown) of the
出力軸の車体前方側(図5の左側)端部は、図示しない上部自在継手を介して中間シャフト181に連結されている。この上部自在継手の中心は、チルト中心軸121の中心と同芯位置に設定されている。中間シャフト181の車体前方側端部は、下部自在継手182を介してピニオンシャフト183に連結されている。
The front end (left side in FIG. 5) of the output shaft is connected to the
ピニオンシャフト183の車体前方側は、ステアリングギヤ184に連結されているため、ステアリングホイール17を運転者が手で回すと、上部ステアリングシャフト16の回転がステアリングギヤ184に伝達され、車輪の操舵角を変えることができる。
Since the front side of the vehicle body of the
L字型の後方側車体取付ブラケット15は、その上板151が、ロアーコラム13の車体後方側(図5の右側)近傍で、車体11に固定され、上板151の車体後方側から下方にコラム支持板152が延びている。
The
ロアーコラム13の外周には、前方側車体取付ブラケット12と後方側車体取付ブラケット15との間に、図1から図4に示したサブアセンブリ2が取付けられている。サブアセンブリ2の構造、ロアーコラム13への組付け方、及び、チルト位置調整、テレスコ位置調整時の動作は、上記した第1の実施形態と同一であるため、その説明を省略する。
The subassembly 2 shown in FIGS. 1 to 4 is attached to the outer periphery of the
なお、上記した第1の実施形態及び第2の実施形態では、送りナット445、545側に駆動力伝達突起を形成しているが、送りナット445、545側にスリーブを形成し、アッパーコラム14及びコラム支持板152側に駆動力伝達突起を形成してもよい。
In the first embodiment and the second embodiment described above, the driving force transmission protrusion is formed on the
また、上記した第1の実施形態及び第2の実施形態では、テレスコ用とチルト用に各々別個にモータを設けているが、モータ出力軸の回転をクラッチ等でテレスコ駆動用とチルト駆動用に切換えることにより、単一のモータで行うようにしてもよい。さらに、サブアセンブリ2は、ロアーコラム13の中心軸線よりも下方側に取付けられているが、ロアーコラム13の中心軸線よりも上方側に取付けてもよい。
In the first and second embodiments described above, a motor is provided separately for telescopic use and tilt use. However, the motor output shaft is rotated by a clutch or the like for telescopic drive and tilt drive. By switching, a single motor may be used. Furthermore, although the subassembly 2 is attached below the center axis of the
以上述べた、第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、チルト駆動機構及びテレスコ駆動機構を一体的に組み込んだサブアセンブリをロアーコラムに組付けるだけで済み、サブアセンブリ側とロアーコラム側との駆動力の連結は、直線運動の運動方向に対して直角方向から押し込むだけでよいため、組付け作業が簡単になり、製造コストが低減される。 According to the first embodiment and the second embodiment described above, it is only necessary to assemble the sub-assembly in which the tilt drive mechanism and the telescopic drive mechanism are integrated into the lower column. Since the driving force can be connected to the side only by pushing in from the direction perpendicular to the direction of the linear motion, the assembling work is simplified and the manufacturing cost is reduced.
また、サブアセンブリを前方側車体ブラケットと後方側車体ブラケットの間に取付けるため、重量の大きなサブアセンブリの支持剛性が大きく、電動式ステアリングコラム装置の振動特性が向上する。 Further, since the subassembly is attached between the front body bracket and the rear body bracket, the supporting rigidity of the heavy subassembly is large, and the vibration characteristics of the electric steering column device are improved.
さらに、一方のモータの中心軸線をロアーコラムの中心軸線と平行に配置しているため、ステアリングコラム装置から下方に突出する部分が少なく、運転者の膝まわりのスペースを大きく確保することが可能となる。 Furthermore, since the central axis of one motor is arranged parallel to the central axis of the lower column, there are few parts protruding downward from the steering column device, and a large space around the driver's knee can be secured. Become.
1 電動式ステアリングコラム装置
11 車体
12 前方側車体取付ブラケット
121 チルト中心軸
122 上板
123 側板
13 ロアーコラム
14 アッパーコラム
143 スリーブ
144 円筒孔
15 後方側車体取付ブラケット
151 上板
152 コラム支持板
153 スリーブ
154 円筒孔
16 上部ステアリングシャフト
17 ステアリングホイール
18 下部ステアリングシャフト
181 中間シャフト
182 下部自在継手
183 ピニオンシャフト
184 ステアリングギヤ
19 電動パワーステアリング
191 ハウジング
192 電動モータ
193 減速ギヤボックス
2 サブアセンブリ
3 ハウジング
31 フランジ
311 取付面
312 ボルト孔
32 ボス部
321 取付面
322 ボルト孔
33、34 ボルト
35 開口溝
36 雌ねじ
37 開口溝
4 チルト駆動機構
41 チルト用モータ
411 出力軸
412 中心軸線
413 ボルト
42 減速機構
421 ウォーム
422 ウォームホイール
43 バックラッシュ除去機構
431 調整ナット
432 軸受穴
433 雄ねじ
434 ロックナット
44 送りねじ機構
441 送りねじ軸
442、443 軸受
444 雄ねじ
445 送りナット
446 雌ねじ
45 チルト駆動力伝達突起
451 球面
5 テレスコ駆動機構
51 テレスコ用モータ
511 出力軸
512 中心軸線
513 ボルト
52 減速機構
521 ウォーム
522 ウォームホイール
53 バックラッシュ除去機構
534 ロックナット
54 送りねじ機構
541 送りねじ軸
545 送りナット
55 テレスコ駆動力伝達突起
551 球面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric
Claims (7)
上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整と、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコ位置調整が可能なコラム、
単一のハウジング、
チルト用モータ、
上記チルト用モータの回転を、減速機構、送りねじ機構を介してチルト駆動力伝達部材の直線運動として出力するチルト駆動機構、
テレスコ用モータ、
上記テレスコ用モータの回転を、減速機構及び送りねじ機構を介してテレスコ駆動力伝達部材の直線運動として出力するテレスコ駆動機構を備え、
上記チルト用モータ、チルト駆動機構、テレスコ用モータ、テレスコ駆動機構を上記ハウジングに予め組み込んでサブアセンブリとし、このサブアセンブリを上記コラムに組付けたこと
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。 A steering shaft with a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body,
A column capable of pivotally supporting the steering shaft and adjusting a tilt position with a tilt center axis as a fulcrum and a telescopic position adjustment along the center axis of the steering shaft,
Single housing,
Tilt motor,
A tilt drive mechanism that outputs rotation of the tilt motor as a linear motion of a tilt drive force transmission member via a speed reduction mechanism and a feed screw mechanism;
Telescopic motor,
A telescopic drive mechanism for outputting the rotation of the telescopic motor as a linear motion of a telescopic drive force transmission member via a speed reduction mechanism and a feed screw mechanism;
An electric steering column apparatus, wherein the tilt motor, the tilt drive mechanism, the telescopic motor, and the telescopic drive mechanism are assembled in advance in the housing to form a subassembly, and the subassembly is assembled to the column.
上記ロアーコラムの車体前方側で車体に取付けが可能で、チルト中心軸を支点としてチルト位置調整可能にロアーコラムを軸支するための前方側車体取付ブラケット、
上記ロアーコラムに車体前後方向にテレスコ位置調整可能に嵌合されたアッパーコラム、
上記アッパーコラムに回転可能に軸支され、車体後方側にステアリングホイールを装着したステアリングシャフト、
上記ロアーコラムの車体後方側で車体に取付けが可能な後方側車体取付ブラケット、
単一のハウジング、
チルト用モータ、
上記チルト用モータの回転を、減速機構、送りねじ機構を介してチルト駆動力伝達部材の直線運動として出力するチルト駆動機構、
テレスコ用モータ、
上記テレスコ用モータの回転を、減速機構及び送りねじ機構を介してテレスコ駆動力伝達部材の直線運動として出力するテレスコ駆動機構を備え、
上記チルト用モータ、チルト駆動機構、テレスコ用モータ、テレスコ駆動機構を上記ハウジングに予め組み込んでサブアセンブリとし、このサブアセンブリを上記前方側車体取付ブラケットと後方側車体取付ブラケットとの間で上記ロアーコラムに組付けたこと
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。 Lower column,
A front body mounting bracket for pivotally supporting the lower column so that the tilt column can be adjusted with the tilt central axis as a fulcrum, which can be mounted on the vehicle body on the front side of the lower column.
Upper column fitted to the lower column so that the telescopic position can be adjusted in the longitudinal direction of the vehicle body,
A steering shaft rotatably supported by the upper column and having a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body;
A rear-side vehicle body mounting bracket that can be attached to the vehicle body at the rear side of the lower column,
Single housing,
Tilt motor,
A tilt drive mechanism for outputting rotation of the tilt motor as a linear motion of a tilt drive force transmission member via a speed reduction mechanism and a feed screw mechanism;
Telescopic motor,
A telescopic drive mechanism for outputting the rotation of the telescopic motor as a linear motion of a telescopic drive force transmission member via a speed reduction mechanism and a feed screw mechanism;
The tilt motor, the tilt drive mechanism, the telescopic motor, and the telescopic drive mechanism are incorporated in the housing in advance to form a subassembly, and the subassembly is disposed between the front body mounting bracket and the rear body mounting bracket. An electric steering column device that is assembled to
上記チルト駆動機構及びテレスコ駆動機構は、
各々の減速機構のバックラッシュを除去するバックラッシュ除去機構を備えたこと
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。 In the electric steering column apparatus according to any one of claims 1 and 2,
The tilt drive mechanism and telescopic drive mechanism are:
An electric steering column apparatus comprising a backlash removing mechanism for removing backlash of each speed reduction mechanism.
上記チルト用モータまたはテレスコ用モータの出力軸の中心軸線が、上記ステアリングシャフトの中心軸線と略平行に配置されていること
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。 In the electric steering column device according to any one of claims 1 to 3,
An electric steering column apparatus, wherein a center axis of an output shaft of the tilt motor or the telescopic motor is arranged substantially parallel to a center axis of the steering shaft.
上記チルト駆動力伝達部材及びテレスコ駆動力伝達部材は、
駆動力を伝達するための球面状の突起を有し、該球面状の突起が摺動自在に内嵌する円筒状のスリーブを介して駆動力が伝達されること
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。 In the electric steering column apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The tilt driving force transmission member and the telescopic driving force transmission member are
An electric steering column having a spherical projection for transmitting a driving force, wherein the driving force is transmitted through a cylindrical sleeve into which the spherical projection is slidably fitted. apparatus.
上記チルト用モータとテレスコ用モータを共用の単一のモータで構成し、
上記単一のモータの回転を、上記チルト駆動機構、または、テレスコ駆動機構に選択的に伝達する切り換え機構を備えたこと
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。 In the electric steering column device according to any one of claims 1 to 5,
The tilt motor and telescopic motor are composed of a single common motor,
An electric steering column apparatus comprising a switching mechanism that selectively transmits the rotation of the single motor to the tilt drive mechanism or the telescopic drive mechanism.
上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整と、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコ位置調整が可能なコラム、
単一のハウジング、
位置調整用モータ、
上記位置調整用モータの回転を、減速機構、送りねじ機構を介して位置調整駆動力伝達部材の直線運動として出力する位置調整駆動機構を備え、
上記位置調整用モータ及び位置調整駆動機構を上記ハウジングに予め組み込んでサブアセンブリとし、このサブアセンブリを上記コラムに組付けたこと
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。 A steering shaft with a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body,
A column capable of pivotally supporting the steering shaft and adjusting a tilt position with a tilt center axis as a fulcrum and a telescopic position adjustment along the center axis of the steering shaft,
Single housing,
Position adjustment motor,
A position adjustment drive mechanism that outputs the rotation of the position adjustment motor as a linear motion of the position adjustment drive force transmission member via a speed reduction mechanism and a feed screw mechanism;
An electric steering column apparatus, wherein the position adjusting motor and the position adjusting drive mechanism are assembled in advance in the housing to form a subassembly, and the subassembly is assembled to the column.
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