JP2008081026A - 車両用ステアリングコラム装置のロック構造 - Google Patents

車両用ステアリングコラム装置のロック構造 Download PDF

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Norihiko Warashina
紀彦 藁科
Utao Hayashida
詩生 林田
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Abstract

【課題】ハーフロックが生じる確率を大幅に軽減することができる車両用ステアリングコラム装置のロック構造を提供する。
【解決手段】本発明は、固定ブラケット15及び支持ブラケット17に形成される長孔31,39と、可動部材19に形成されるボルト孔51とを貫通するロックボルト21に、操作レバー25が軸方向に移動可能に嵌合してなる車両用ステアリングコラム装置のロック構造であって、固定ブラケット15又は支持ブラケット17の少なくとも一方がブラケット側歯部(チルト歯部35又はテレスコ歯部43)を有し、可動部材が可動側歯部(チルトロック歯部53又はテレスコロック歯部55)を有しており、ブラケット側歯部又は可動側歯部における複数の山部のうち、少なくとも1つの山部である特定山部は、隣接する他の山部よりも高く、かつ、隣接する他の山部よりも歯先の角度である圧力角が小さいことを特徴とする。
【選択図】図5

Description

本発明は、車両用ステアリングコラム装置のロック構造に関し、特に、固定ブラケット及び支持ブラケットに形成される長孔と、可動部材に形成されるボルト孔とを貫通するロックボルトに、操作レバーが軸方向に移動可能に嵌合してなる車両用ステアリングコラム装置のロック構造に関する。
従来、車両用ステアリングコラム装置には、固定ブラケットと支持ブラケットとが近接又は離反可能に形成されるロック構造が設けられているものがある。このステアリングコラム装置では、ステアリングホイールが固定されるステアリングシャフトを車両上下方向へ回動可能に支持するために、操作レバーと連動する支持ブラケットが車両に固定される固定ブラケットに近接又は離反可能に支持されている。
そして、ステアリングコラム装置には、支持ブラケットの位置を規制するために、上下方向の長孔が設けられる固定ブラケットと支持ブラケットとの間にロックボルト(いわゆる、締付ボルト)が貫通している。このロックボルトに螺合されるロックナットが固定された操作レバーを回動操作することによって、固定ブラケットと支持ブラケットと間に摩擦力を生じさせてジャケットチューブをロックするチルト調整機構が設けられている。
しかしながら、このチルト調節機構が設けられたステアリングコラム装置では、摩擦力だけでジャケットチューブの位置を固定するため、固定ブラケットと支持ブラケットと間に生じる摩擦力をできるだけ大きくする必要があり、可能な限り多くの摩擦板(締付ブロック)をロックナットと支持ブラケットとの間に介在させなければならなかった。したがって、操作レバーの大きな締付力を必要とするため、締付力の不足が生じることがあった。
このため、固定ブラケットに設けられる長孔に沿って山部及び谷部が連続するチルト歯部(ブラケット側歯部)を形成するとともに、このチルト歯部と噛合可能なチルトロック歯部(可動側歯部)が形成された可動部材を備えるチルト調整機構が開示されている(例えば、特許文献1参照)。このチルト調整機構が設けられるステアリングコラム装置では、操作レバーを回動操作してロックナットでロックボルトを締結すれば、チルト歯部とチルトロック歯部とが互いに噛合し締結固定されてジャケットチューブの位置が固定保持される。
実公平4−35259号公報
ところで、上述したチルト歯部やチルトロック歯部では、互いの山部と谷部とのピッチを理論上同一に製造するが、製造後には寸法にバラツキがあるのが現状である。
この結果、従来のロック構造では、操作レバーにより固定ブラケットのチルト歯部と可動部材のチルトロック歯部とを噛合させる際に、該チルト歯部の山部とチルトロック歯部の山部とが互いに接触した状態であるハーフロックが発生する可能性があった。
そして、ハーフロックの状態でロックさせようと無理に操作レバーを操作すると、この操作レバーが壊れてしまう可能性がある。また、ハーフロックが生じると、車両の振動等により山部と山部が滑動してそれにより初めて山部が谷部に噛合する事態が生じる可能性があり、この場合、大きな打音が発生して運転者等に不快感を与えるおそれがあった。
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ハーフロックが生じる確率を大幅に軽減することができる車両用ステアリングコラム装置のロック構造を提供することを目的とする。
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第1の特徴に係る発明は、固定ブラケット及び支持ブラケットに形成される長孔と、可動部材に形成されるボルト孔とを貫通するロックボルトに、操作レバーが軸方向に移動可能に嵌合してなる車両用ステアリングコラム装置のロック構造であって、固定ブラケット又は支持ブラケットの少なくとも一方が、山部及び谷部が連続するブラケット側歯部を有し、可動部材は、ブラケット側歯部と噛合可能な可動側歯部を有しており、ブラケット側歯部又は可動側歯部における複数の山部のうち、少なくとも1つの山部である特定山部が、隣接する他の山部よりも高く、かつ、隣接する他の山部よりも歯先の角度である圧力角が小さいことを要旨とする。
かかる特徴によれば、特定山部が隣接する他の山部よりも高く、かつ、隣接する他の山部よりも歯先の角度である圧力角が小さいことによって、チルト調節機構又はテレスコ調整機構をロックする際(すなわち、固定ブラケット及び支持ブラケットと可動部材とが噛合する際)に、最初に特定山部が最も近い相手側の山部と接触して滑動して谷部に噛合するため、寸法にバラツキがあった場合であっても、ハーフロックが生じる確率を大幅に軽減することができる。
本発明の他の特徴に係る発明は、特定山部の歯先における中央部分が、隣接する他の山部よりも高く、特定山部の歯先における端部部分が、隣接する他の山部と同一の高さであることを要旨とする。
かかる特徴によれば、中央部分が隣接する他の山部よりも高く、端部部分が隣接する他の山部と同一の高さであることによって、中央部分が最も近い相手側の山部と接触する際の接触面積が小さくなるため、ハーフロックが生じる確率をさらに大幅に軽減することができる。
本発明の他の特徴に係る発明は、特定山部の底面が、上面視において六角形状であることを要旨とする。
かかる特徴によれば、特定山部の底面が上面視において六角形状であることによって、最も近い相手側の山部と接触する中央部分の底面を広く設けることが可能となり、この特定山部の強度を増大させることができて、特定山部の耐久性を向上させることができる。
本発明の他の特徴に係る発明は、特定山部が、可動側歯部における中央領域に形成されていることを要旨とする。
かかる特徴によれば、特定山部が可動側歯部における中央領域に形成されていることによって、特定山部が可動側歯部における端部に形成されている場合と比べて、該可動部材をバランス良く嵌合することが可能となり、固定ブラケット又は支持ブラケットのブラケット側歯部と可動部材の可動側歯部とを噛合させやすくすることができる。
本発明によれば、ハーフロックが生じる確率を大幅に軽減することができる車両用ステアリングコラム装置のロック構造を提供することができる。
次に、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置のロック構造の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
また、本実施の形態に係るロック構造は、チルト調整機構やテレスコ調整機構が設けられた車両用ステアリングコラム装置に設けられ、この車両用ステアリングコラム装置は、チルト調整機構とテレスコ調整機構とを、一つの操作レバー(チルト・テレスコ操作レバー)で操作できるようにしたものである。これらチルト調整機構とテレスコ調整機構とは、一つのチルト・テレスコ操作レバーを共用するがそれぞれ独立に操作することが可能である。
(車両用ステアリングコラム装置の構成)
まず、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置の構成について、図面を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を車両に装着した際を示す側面図である。
図1に示すように、車両用ステアリングコラム装置1は、ダッシュパネル3に設けられた挿通孔5に挿入されるとともに、端部に配置されるステアリングホイール7の回転を車輪(不図示)に伝えるステアリングシャフト9と、該ステアリングシャフト9の回転を妨げることなく覆いつつ支承するジャケットチューブ11(ロアジャケットチューブ及びアッパジャケットチューブ)と、チルト調整機構とテレスコ調整機構が設けられるロック手段13(ロック構造)とによって大略構成されている。
(ロック手段の構成)
次に、上述したロック手段13の構成について、図面を参照しながら説明する。図2は、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置の一部断面図であり、図3は、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置の一部分解斜視図であり、図4は、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を構成する可動部材の背面斜視図である。
図2及び図3に示すように、ロック手段13は、ジャケットチューブ11に配置されかつ車両側の固定部位に連結される固定ブラケット15と、該固定ブラケット15に挟持されて上下方向及び軸方向へ移動可能な支持ブラケット17と、固定ブラケット15及び支持ブラケット17に近接又は離反可能な可動部材19と、ロックボルト21と、カム部23と、操作レバー25と、ロックナット27とによって大略構成されている。
固定ブラケット15は、車両側の固定部位に連結される固定部29と、ロックボルト21が貫通可能な長孔31が設けられる側面部33とによりコ字状に形成されている。この長孔31の左右両側を挟む外縁部には、山部35a及び谷部35bが連続するチルト歯部35(ブラケット側歯部)が形成されている。なお、チルト歯部35は、車両上下方向へのステアリングシャフト9とジャケットチューブ11との上下移動を規制するチルト調整機構を構成する。
支持ブラケット17は、ジャケットチューブ11の後部に配置される円弧状の取付部37と、ロックボルト21が貫通可能な長孔39が設けられる側面部41とにより形成されている。この長孔39の上下両側を挟む外縁部には、山部43a及び谷部43bが連続するテレスコ歯部43(ブラケット側歯部)が形成されている。なお、テレスコ歯部43は、シャフト軸方向へのステアリングシャフト9とジャケットチューブ11との軸移動を規制するテレスコ調整機構を構成する。
可動部材19は、固定ブラケット15と接触可能な可動本体部45(本体部)と、該可動本体部45に設けられる溝47に係合し、支持ブラケット17と接触可能な可動突出部49(突出部)を有している。この可動本体部45及び可動突出部49には、ロックボルト21が貫通可能なボルト孔51が設けられている。
図4に示すように、可動本体部45における背面の左右両側には、チルト歯部35と噛合可能であり、かつ、山部53a及び谷部53bが連続するチルトロック歯部53(可動側歯部)が形成されている。また、可動突出部49における背面の上下両側には、テレスコ歯部43と噛合可能であり、かつ、山部55a及び谷部55bが連続するテレスコロック歯部55(可動側歯部)が形成されている。
なお、チルトロック歯部53は、車両上下方向へのステアリングシャフト9とジャケットチューブ11との上下移動を規制するチルト調整機構を構成する。また、テレスコロック歯部55は、シャフト軸方向へのステアリングシャフト9とジャケットチューブ11との軸移動を規制するテレスコ調整機構を構成する。
(チルトロック歯部及びテレスコロック歯部の構成)
次に、上述したチルトロック歯部53及びテレスコロック歯部55(可動側歯部)の構成について、図面を参照しながら説明する。図5は、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を構成するチルトロック歯部の拡大斜視図であり、図6(a)は、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を構成するチルトロック歯部の拡大上面図であり、図6(b)は、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を構成するチルト歯部及びチルトロック歯部の拡大側面図(ロック状態)であり、図6(c)は、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を構成するチルト歯部及びチルトロック歯部の拡大側面図(ロック解除状態)である。
以下において、チルトロック歯部53とテレスコロック歯部55とは、同一の構成であるため、チルトロック歯部53を用いて説明する。
図5及び図6に示すように、チルトロック歯部53における複数の山部53aのうち、少なくとも1つの山部である特定山部57は、チルトロック歯部53における中央領域T(図4参照)に形成されている。特定山部57は、この中央領域Tにおける略中央に形成されていることがより好ましい。また、特定山部57は、複数のチルトロック歯部53のうち1つであることが好ましい。
具体的には、特定山部57は、隣接する他の山部53aよりも高く、かつ、隣接する他の山部53aよりも歯先の角度である圧力角が小さい。また、特定山部57の底面は、上面視において六角形状で形成されている(図6(a)参照)。
より具体的には、特定山部57の歯先における中央部分Sは、隣接する他の山部53aよりも高く形成されている。この中央部分Sにおける圧力角(α1)は、隣接する他の山部53aの圧力角(α2)よりも小さく、かつ、端部部分Cにおける圧力角(α3)よりも大きく形成されている。
また、特定山部57の歯先における端部部分Cは、隣接する他の山部53aと同一の高さで形成されている。この端部部分Cにおける圧力角(α3)は、隣接する他の山部53aの圧力角(α2)よりも小さく、かつ、中央部分Sにおける圧力角(α1)よりも小さく形成されている。
このように、上述した車両用ステアリングコラム装置1では、チルト調節機構又はテレスコ調整機構をロックする際、操作レバー25をロック方向に回動操作すると、ロックナット27が回動してカム部23がロック方向(図2では右方向)へ移動する。
そして、固定ブラケット15に形成されるチルト歯部35及び支持ブラケット17に形成されるテレスコ歯部43と、可動部材19に形成されるチルトロック歯部53及びテレスコロック歯部55とが噛合する。これにより、固定ブラケット15に対して支持ブラケット17が固定保持され、ジャケットチューブ11のチルト調節及びテレスコ調節が不能となる。
また、車両用ステアリングコラム装置1では、チルト調節機構又はテレスコ調整機構のロックを解除する際、操作レバー25をロック解除方向に回動操作すると、ロックナット27が回動してカム部23がロック解除方向(図2では左方向)へ移動する。
そして、固定ブラケット15に形成されるチルト歯部35及び支持ブラケット17に形成されるテレスコ歯部43と、可動部材19に形成されるチルトロック歯部53及びテレスコロック歯部55との噛合が解除する。これにより、固定ブラケット15に対する支持ブラケット17の固定保持が解除され、ジャケットチューブ11のチルト調節及びテレスコ調節が可能となる。
(作用・効果)
以上説明した本実施形態に係るが設けられる車両用ステアリングコラム装置1のロック構造(ロック手段13)によれば、特定山部57が隣接する他の山部よりも高く、かつ、隣接する他の山部よりも圧力角(α)が小さいことによって、上述したチルト調節機構又はテレスコ調整機構をロックする際(すなわち、固定ブラケット15及び支持ブラケット17と可動部材19とが噛合する際)に、最初に特定山部57が最も近い相手側の山部と接触して滑動して谷部に噛合するため、寸法にバラツキがあった場合であっても、ハーフロックが生じる確率を大幅に軽減することができる。
これにより、固定ブラケット15のチルト歯部35及び支持ブラケット17のテレスコ歯部43と可動部材19のチルトロック歯部53及びテレスコロック歯部55とを噛合させやすくすることができるため、ハーフロックの状態でロックさせようと無理に操作レバー25を操作することがなく、操作レバー25が壊れてしまうことを防止することができる。
さらに、ハーフロックが生じる確率を大幅に低減することに伴い、車両の振動等により山部43aと山部43aが滑動してそれにより初めて山部43aが谷部43bに噛合する事態が生じることをなくすことができ、運転者等に不快感を与えることをなくすことが可能となる。
また、特定山部57の歯先における中央部分Sが隣接する他の山部よりも高く、特定山部57の歯先における端部部分Cが隣接する他の山部と同一の高さであることによって、中央部分Sが最も近い相手側の山部と接触する際の接触面積が小さくなるため、ハーフロックが生じる確率をさらに大幅に軽減することができる。
また、特定山部57の底面が上面視において六角形状であることによって、最も近い相手側の山部と接触する中央部分Sの底面を広く設けることが可能となり、この特定山部57の強度を増大させることができて、特定山部57の耐久性を向上させることができる。
すなわち、特定山部57の圧力角(α)が隣接する他の山部の圧力角(α1)よりも小さいため、特定山部57の耐久性を低減させてしまうことが懸念されるが、中央部分Sにおける圧力角(α)が端部部分Cにおける圧力角(α)よりも大きいことにより、特定山部57の耐久性を向上させることができる。
さらに、特定山部57がチルトロック歯部53とテレスコロック歯部55(可動側歯部)における中央領域に形成されていることによって、特定山部57がチルトロック歯部53とテレスコロック歯部55における端部に形成されている場合と比べて、該可動部材をバランス良く噛合することが可能となり、固定ブラケット15のチルト歯部35及び支持ブラケット17のテレスコ歯部43と可動部材19のチルトロック歯部53及びテレスコロック歯部55とを噛合させやすくすることができる。
特に、特定山部57が複数のチルトロック歯部53及びテレスコロック歯部55のうち1つであることによって、最も近い相手側の山部と接触する特定山部57が1つとなるため、ハーフロックが生じる確率をさらに大幅に軽減することができる。
(変更例1)
上述した実施の形態に係るロック手段13は、チルト調整機構及びテレスコ調整機構として説明したが、以下のように変更することができる。なお、上述した実施の形態に係るロック手段13と相違する部分を主として説明する。
図7は、変更例1に係る車両用ステアリングコラム装置の一部分解斜視図であり、図8は、変更例1に係る車両用ステアリングコラム装置を構成する可動部材の背面斜視図である。
図7及び図8に示すように、固定ブラケット15における長孔31の左右両側を挟む外縁部には、山部35a及び谷部35bが連続するチルト歯部35が形成されている。なお、支持ブラケット17における長孔39の上下両側を挟む外縁部には、テレスコ歯部43が形成されていない。
可動本体部45における背面の左右両側には、チルト歯部35と噛合可能であり、かつ、山部53a及び谷部53bが連続するチルトロック歯部53が形成されている。なお、可動突出部49における背面の上下両側には、テレスコロック歯部55が形成されていない。
なお、可動本体部45には、実施の形態で説明した隣接する他の山部53aよりも高く、かつ、隣接する他の山部53aよりも歯先の角度である圧力角が小さい特定山部57が形成されている。
このように、変更例1に係るロック手段13は、特定山部57が固定ブラケット15と第1可動部材45とに形成されているため、車両上下方向へのステアリングシャフト9とジャケットチューブ11との上下移動を規制するチルト調整機構を構成する。
(変更例2)
上述した実施の形態に係るロック手段13は、チルト調整機構及びテレスコ調整機構とし、変更例1に係るロック手段は、チルト調整機構して説明したが、以下のように変更することができる。なお、上述した実施の形態に係るロック手段13と相違する部分を主として説明する。
図9は、変更例2に係る車両用ステアリングコラム装置の一部分解斜視図であり、図10は、変更例2に係る車両用ステアリングコラム装置を構成する可動部材の背面斜視図である。
図9及び図10に示すように、支持ブラケット17における長孔39の上下両側を挟む外縁部には、山部43a及び谷部43bが連続するテレスコ歯部43が形成されている。なお、固定ブラケット15における長孔31の左右両側を挟む外縁部には、チルト歯部35が形成されていない。
可動突出部49における背面の上下両側には、テレスコ歯部43と噛合可能であり、かつ、山部55a及び谷部55bが連続するテレスコロック歯部55が形成されている。なお、可動本体部45における背面の左右両側には、チルトロック歯部53が形成されていない。
なお、可動突出部49には、実施の形態で説明した隣接する他の山部55aよりも高く、かつ、隣接する他の山部55aよりも歯先の角度である圧力角が小さい特定山部57が形成されている。
このように、変更例2に係るロック手段13は、特定山部57が支持ブラケット17と第2可動部材49とに形成されているため、シャフト軸方向へのステアリングシャフト9とジャケットチューブ11との軸移動を規制するテレスコ調整機構を構成する。
[その他の実施形態]
上述したように、本発明の実施形態及び変更例を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものではない。
具体的には、特定山部57は、可動部材19(可動本体部45や可動突出部49)に形成されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、固定ブラケット15や支持ブラケット17に形成されていても勿論よい。
この場合、固定ブラケット15や支持ブラケット17は、車両側に固定されるため、一定の間隔で特定山部が設けられることが好ましい。すなわち、少なくとも1つの特定山部が必ず可動部材19の山部と接すればよい。
また、特定山部57は、複数の山部のうちの少なくとも1つの山部であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、所定の間隔を隔てて2つの山部であってもよく、所定の間隔を隔てて3つの山部など複数の山部であっても勿論よい。
また、特定山部57の底面が上面視において六角形状で形成されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、上面視において四角形状で形成されていても良い。この場合、中央部分Sにおける圧力角(α1)と端部部分Cにおける圧力角(α3)とが同一となる。
また、可動突出部49は、可動本体部45に設けられる溝47に係合しているもの(すなわち、別体である)として説明したが、これに限定されるものではなく、一体に形成されていても勿論よい。
さらに、チルト歯部35とテレスコ歯部43とは、それぞれ固定ブラケット15と支持ブラケット17に直接形成されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、別体のチルト歯部や別体のテレスコ歯部として固定ブラケット15や支持ブラケット17に固定されていてもよい。
本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を車両に装着した際を示す側面図である。 本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置の一部断面図である。 本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置の一部分解斜視図である。 本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を構成する可動部材の背面斜視図である。 本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を構成する可動側歯部の拡大斜視図である。 本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を構成する可動側歯部を示す図である。 変更例1に係る車両用ステアリングコラム装置の一部分解斜視図である。 変更例1に係る車両用ステアリングコラム装置を構成する可動部材の背面斜視図である。 変更例2に係る車両用ステアリングコラム装置の一部分解斜視図である。 変更例2に係る車両用ステアリングコラム装置を構成する可動部材の背面斜視図である。
符号の説明
1…車両用ステアリングコラム装置、3…ダッシュパネル、5…挿通孔、7…ステアリングホイール、9…ステアリングシャフト、11…ジャケットチューブ、13…ロック手段(ロック構造)、15…固定ブラケット、17…支持ブラケット、19…可動部材、21…ロックボルト、23…カム部、25…操作レバー、27…ロックナット、29…固定部、31…長孔、33…側面部、35…チルト歯部(ブラケット側歯部)、35a…山部、35b…谷部、37…取付部、39…長孔、41…側面部、43…テレスコ歯部(ブラケット側歯部)、43a…山部、43b…谷部、45…可動本体部、47…溝、49…可動突出部、51…ボルト孔、53…チルトロック歯部(可動側歯部)、53a…山部、53b…谷部、55…テレスコロック歯部(可動側歯部)、55a…山部、55b…谷部、57…特定山部

Claims (4)

  1. 固定ブラケット及び支持ブラケットに形成される長孔と、可動部材に形成されるボルト孔とを貫通するロックボルトに、操作レバーが軸方向に移動可能に嵌合してなる車両用ステアリングコラム装置のロック構造であって、
    前記固定ブラケット又は前記支持ブラケットの少なくとも一方は、山部及び谷部が連続するブラケット側歯部を有し、
    前記可動部材は、前記ブラケット側歯部と噛合可能な可動側歯部を有しており、
    前記ブラケット側歯部又は前記可動側歯部における複数の前記山部のうち、少なくとも1つの前記山部である特定山部は、隣接する他の山部よりも高く、かつ、隣接する他の山部よりも歯先の角度である圧力角が小さいことを特徴とする車両用ステアリングコラム装置のロック構造。
  2. 前記特定山部の歯先における中央部分は、隣接する他の山部よりも高く、
    前記特定山部の歯先における端部部分は、隣接する他の山部と同一の高さであることを特徴とする請求項1に記載の車両用ステアリングコラム装置のロック構造。
  3. 前記特定山部の底面は、上面視において六角形状であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用ステアリングコラム装置のロック構造。
  4. 前記特定山部は、前記可動側歯部における中央領域に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の車両用ステアリングコラム装置のロック構造。
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