JP2008247160A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 チルト作動時には確実にコラムチューブがチルト作動範囲内にて傾動するようにされたステアリング装置を提供すること。
【解決手段】 本実施形態のステアリング装置１は、電動チルト機構３０と、ステアリングサポート部材ＳＳに取り付けられているとともにコラムチューブ２０の車体に対する上下方向への傾動を許容するようにコラムチューブ２０を支持する後方ブラケット５０と、この後方ブラケット５０に取り付けられ、コラムチューブ２０がチルト作動範囲を超えて傾動しようとするときに、コラムチューブ２０に当接することによってコラムチューブ２０がチルト作動範囲を超えて傾動することを規制する規制部材６０とを備える。規制部材６０がコラムチューブ２０に当接することでコラムチューブ２０のチルト作動範囲を超えた傾動を規制するため、コラムチューブ２０はチルト作動領域の範囲内にて傾動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のステアリング装置に係り、特に、電動モータなどの電動アクチュエータによってチルト作動をなす電動チルト機構を有するステアリング装置に関する。

従来から、操舵ハンドルを車体に対して上下方向に傾動可能あるいは前後方向に移動可能としてドライバーに対する操舵ハンドルの位置の調整を行うことができる機構であるチルト機構やテレスコピック機構を搭載したステアリング装置が知られている。また近年では、チルト機構やテレスコッピック機構を電動モータなどの電動アクチュエータにより作動させる電動式のチルト機構やテレスコピック機構を搭載したステアリング装置も提案されている。電動式のチルト機構においては、チルト作動時（車両の走行中における操舵ハンドルの上下方向位置を調節する時）に、操舵ハンドルに連結されるステアリングメインシャフトを支持するコラムチューブが、電動アクチュエータの駆動力によって予め設定された所定の傾動範囲（以下、この範囲をチルト作動範囲という）内の任意の傾動位置に傾動することにより、操舵ハンドルの上下方向位置が調整される。

特許文献１には、螺旋スピンドルを介して電動モータに連結した傾斜調整装置を備えたステアリング装置であって、この傾斜調整装置を旋回レバーを介してコラムチューブに接続することによって、コンパクトな構成で電動でのチルト作動を達成し得るステアリング装置が記載されている。また、特許文献２には、電動チルト・テレスコピック機構を採用したステアリング装置において、コラムチューブがチルト作動範囲を超えた傾動位置であるチルトアウエイ位置に傾動することができるようにされ、且つこのチルトアウエイ位置にコラムチューブが傾動したときにステアリングメインシャフトにロック部材が嵌入して操舵ハンドルの回転を規制するステアリング装置が記載されている。
特表２００６−５０５４３８号公報 特開２００６−２２４８６７号公報

コラムチューブをチルトアウエイ位置に傾動する（以下、この傾動動作をチルトアウエイと呼ぶ）と、操舵ハンドルは通常の運転時における位置よりも上側（あるいは下側）に傾いた状態となる。このためチルトアウエイを行うことによって乗降性が良好となり、また車室内空間を運転外目的で利用する際に広い空間を確保することができる。一般的にチルトアウエイは、イグニッションのＯＦＦ動作に連動して自動的になされる（以下、これをオートチルトアウエイと呼ぶ）。また、オートチルトアウエイがなされた場合には、イグニッションのＯＮ動作に連動して上記チルトアウエイとは逆の動作、すなわちコラムチューブをチルトアウエイ位置から元の傾動位置に自動的に復帰する動作（以下、これをオートチルトリターンと呼ぶ）がなされる。

しかし、上記のオートチルトアウエイやオートチルトリターンがなされている間の時間を節約するために、これらの機能を停止したいという要望がユーザーから出される場合がある。この場合には、チルト作動用の電動アクチュエータを制御するマイコンなどの制御装置にオートチルトアウエイおよびオートチルトリターンを禁止する指示を入力することにより、これらの実行が禁止される。

一般的にチルト作動用の電動アクチュエータを制御する制御装置は、電動アクチュエータから出力される出力パルス（例えば電動モータのエンコーダから出力されるパルス信号）をカウントすることによってコラムチューブの傾動位置（傾動角度）を把握しており、チルト作動時には、把握した傾動位置がチルト作動範囲内であることを条件にコラムチューブの傾動位置を調節する。これにより、チルト作動時にコラムチューブがチルト作動範囲を超えて傾動することを防止している。なお、チルトアウエイ時には、制御装置は電動アクチュエータの出力パルスから把握されるコラムチューブの傾動位置がチルト作動範囲を超えた所定の傾動位置となるまで電動アクチュエータを作動制御する。

しかし、制御装置は電動アクチュエータからの出力パルスのカウントを誤る場合がある。例えば、イグニッションのＯＮ時、具体的にはセルモータ始動によるクランキング時に、同時にドライバーがステアリング装置をチルト作動させるような入力指示（具体的にはチルトスイッチの操作）を行った場合などには、クランキングの影響による制御装置への供給電圧の低下に起因して制御装置がその機能を全て発揮することができず、その結果、制御装置は電動アクチュエータの出力パルスを正確にカウントすることができない場合が起こり得る。このような制御装置による出力パルスの誤カウントが生じると、実際のコラムチューブの傾動位置と制御装置が把握しているコラムチューブの傾動位置にずれが生じる。このずれが累積的に大きくなると、実際はコラムチューブがチルト作動範囲外にあるにもかかわらず、制御装置はコラムチューブが未だチルト作動範囲内にあると認識する場合がある。この場合には、チルト作動時にコラムチューブがチルト作動範囲外の傾動位置まで傾動するおそれがある。コラムチューブがチルト作動範囲外に傾動している状態で操舵ハンドルを操舵操作すると、トルク変動が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、電動式のチルト機構を有し、且つチルトアウエイの設定が可能なステアリング装置において、チルト作動時には確実にコラムチューブがチルト作動範囲内にて傾動するようにされたステアリング装置を提供することを技術的課題とする。

上記課題を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルに連結されて操舵ハンドルの操舵操作により回転するステアリングメインシャフトと、車体に対して上下方向に傾動可能となるように車体側部材に取り付けられるとともに前記ステアリングメインシャフトを覆うように筒状に形成され、前記ステアリングメインシャフトを相対回転可能且つ軸方向相対移動不能に支持するコラムチューブと、前記コラムチューブを車体に対して上下方向に傾動するための駆動力を発生する電動アクチュエータと、前記コラムチューブが車体に対して上下方向に傾動するように前記電動アクチュエータにて発生した駆動力を前記コラムチューブに伝達する伝達部材とを有する電動チルト機構と、前記コラムチューブが予め設定された所定の傾動範囲であるチルト作動範囲内の任意の傾動位置に傾動するように前記電動アクチュエータを制御するチルト制御モードと、前記チルト作動範囲を超えた所定の傾動位置に前記コラムチューブが傾動するように前記電動アクチュエータを制御するチルトアウエイ制御モードとのいずれかの制御モードにしたがって前記電動アクチュエータを制御する制御装置と、を備えるステアリング装置において、車体側部材に取り付けられているとともに、前記コラムチューブの車体に対する上下方向への傾動を許容するように前記コラムチューブを支持する支持部材と、前記支持部材に取り付けられ、前記コラムチューブに当接することによって、前記コラムチューブが前記チルト作動範囲を超えて傾動することを規制する規制部材とを備えるものとしたことにある。

上記発明に係るステアリング装置によれば、コラムチューブがチルト作動範囲を超えて傾動しようとしても、規制部材にコラムチューブが当接することにより、コラムチューブはチルト作動範囲を超えた傾動ができないようにされる。このため例えば実際のコラムチューブの傾動位置と制御装置が把握しているコラムチューブの傾動位置との間にずれが生じていても、規制手段が機械的なストッパーとして働くためにコラムチューブがチルト作動領域の範囲外に傾動することはない。よって、チルト作動時には確実にコラムチューブがチルト作動領域内にて傾動するようにされたステアリング装置を提供することができる。

なお、上記制御装置はチルトアウエイ制御モードを有しているので、チルトアウエイを実行した場合においても規制部材によりコラムチューブの傾動が規制されてチルトアウエイを行うことができなくなるが、この場合には上述のようにオートチルトアウエイおよびオートチルトリターンの機能を禁止するように設定しておけばよい。また、上記規制部材は、コラムチューブの上方または下方であってチルト作動範囲の上限位置あるいは下限位置にてコラムチューブと当接する位置に配置され、コラムチューブがチルト作動範囲を超えて傾動しようとするときに、上記当接によりそれ以上のコラムチューブの傾動を規制するものであるとよい。

また、前記支持部材は前記コラムチューブの上方を覆う上板部を有し、前記規制部材は、前記上板部に係脱可能に係合する係合部材と、前記係合部材に取り付けられるとともに前記係合部材が前記上板部に係合した状態において前記上板部の下面側に配置する弾性体を備え、前記弾性体が前記コラムチューブに当接することにより、前記コラムチューブが前記チルト作動範囲を超えて車体に対して上方に傾動することを規制するものであるのがよい。

これによれば、規制部材は係合部材および弾性体を備えて構成され、且つ支持部材の上板部に取り付けられる係合部材は上板部に対して係脱可能とされるので、規制部材を支持部材の上板部に容易に取り付け、あるいは取り外すことができる。このためオートチルトアウエイおよびオートチルトリターンの実行を禁止して本発明を適用しようとする場合や、逆にオートチルトアウエイやオートチルトリターンを用いる仕様に変更する場合などにおいて、ステアリング装置の交換など時間のかかる作業をすることなしに、規制部材を支持部材に取り付け、あるいは支持部材から取り外すのみの簡単な作業で要求仕様の変更に迅速に対応することができる。また、規制部材によるコラムチューブの傾動規制時には係合部材に取り付けられた弾性体がコラムチューブに当接するため、弾性体の弾性力によりコラムチューブが規制部材に衝突するときの音の発生を防止または抑制できる。さらに、規制部材をこのような係合部材と弾性体とで安価に構成することができる。

係合部材としては例えばクリップ状の金属体を用いることができる。係合部材は、種々の支持部材に対応することができるように様々な係合形状を持つものを用意しておくとよい。弾性体としては、上記衝突音の発生の防止または抑制が可能なものであれば、樹脂製のものであってもよいしゴム製のものであってもよい。ただし、弾性変形によりコラムチューブがチルト作動範囲外に傾動しないようにする必要がある。また、チルト作動範囲は車両の仕様によって異なるため、弾性体は、種々の仕様に対応できるように様々な高さを有するものを用意しておくとよい。このように複数の係合部材および弾性体を用意しておくことにより、仕様に応じて適切な規制部材をステアリング装置に迅速に取り付けることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るステアリング装置の全体構成を示す図である。

このステアリング装置１は、インストルメントパネルリインフォースメントＩＲに設けられるステアリングサポート部材ＳＳに車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で支持される。また、ステアリング装置１は、車両前方側に前方ブラケット４０を、前方ブラケット４０より車両後方側に後方ブラケット５０を備えており、前方ブラケット４０と後方ブラケット５０との各々がステアリングサポート部材ＳＳに固定されることで、２箇所においてステアリングサポート部材ＳＳに支持される。なお、ステアリングサポート部材ＳＳおよびインストルメントパネルリインフォースメントＩＲは、車体に組み付けられて、車体側に固定されている部材（車体側部材）である。

ステアリング装置１は、車両後方側に位置する部分がインストルメントパネルＩＰから車両後方側に突出する状態とされる。その突出する後端部には、操舵操作部材である操舵ハンドルＨが取り付けられており、ステアリング装置１は操舵ハンドルＨを操作可能に保持するものとなっている。ステアリング装置１のインストルメントパネルＩＰから突出する部分はコラムカバーＣＣによって覆われ、また下部はインパネロアカバーＬＣによってカバーされる。ステアリング装置１の車両前方端側は、図示を省略するインタミディエイトシャフトを介して車室外に設けられる転舵装置に接続される。

図２にステアリング装置１の側面断面図を示す。ここで、図２（ａ）は後述するコラムチューブ２０が中立（図において水平）位置に傾動した状態を、図２（ｂ）はコラムチューブ２０が図２（ａ）の場合よりも図において上側に傾動した状態をそれぞれ示す。また、図１および図２において、車両後方側から車両前方側に水平に向かう方向、つまり車両の進行方向をｘ軸方向で示し、このｘ軸方向に鉛直な方向をｙ軸方向で示す。図１および図２に示すように、本実施形態のステアリング装置１は、その後端部にて操舵ハンドルＨに連結されて操舵ハンドルＨの操舵操作（回動操作）により回転するステアリングメインシャフト１０と、そのステアリングメインシャフト１０の外側を覆うように配置した前述のコラムチューブ２０とを含んで構成される。ステアリングメインシャフト１０は、車両後方側つまり上方側に位置し操舵ハンドルＨと同軸的に連結した第１メインシャフト１１と、車両前方側つまり下方側に位置する第２メインシャフト１２とを含んで構成される。図２に示すように第１メインシャフト１１は中空のパイプ状に、第２メインシャフト１２はロッド状に形成され、第１メインシャフト１１の前方中空部に第２メインシャフト１２の後方部が挿入されている。第１メインシャフト１１の前方内周面および第２メインシャフト１２の後方外周面には、それぞれ互いに嵌合するスプラインが形成され、第１メインシャフト１１と第２メインシャフト１２とは、軸方向に相対移動能かつ相対回転不能（一体回転可能）な状態で接続される。

コラムチューブ２０は、車両後方側（上方）に位置する第１コラムチューブ２１と、車両前方側（下方）に位置する第２コラムチューブ２２とを含んで構成される。第１コラムチューブ２１および第２コラムチューブ２２は、ともにパイプ状（筒状）に形成されており、第２コラムチューブ２２の後方部に第１コラムチューブ２１の前方部が挿入されている。第１コラムチューブ２１の前方部外周面には、図示を省略するライナが付設されており、このライナを介することによって、第１コラムチューブ２１は第２コラムチューブ２２にがたつきなく挿入されるとともに、第１コラムチューブ２１と第２コラムチューブ２２との軸方向の相対移動を容易ならしめている。また、図２に示すように第１コラムチューブ２１の内部には第１メインシャフト１１が配置している。第１コラムチューブ２１はベアリング２１ａ，２１ｂを介して第１メインシャフト１１を相対回転可能且つ軸方向相対移動不能に支持している。また、第２コラムチューブ２２の内部には第２メインシャフト１２が配置している。第２コラムチューブ２２はベアリング２２ａを介して第２メインシャフト１２を相対回転可能且つ軸方向移動不能に支持している。

図１に示すように、ステアリング装置１は電動チルト機構３０を有している。この電動チルト機構３０は、電動モータ３１と、減速機３２と、チルトスクリュー３３と、チルトナット３４とを備えて構成されている。電動モータ３１はコラムチューブ２０を車体に対して上下方向に傾動（チルト作動）するための駆動力を発生する電動アクチュエータであり、第２コラムチューブ２２の下方に取り付けられたモータハウジング３５内に配置し、その出力軸の軸方向が第２コラムチューブ２２の軸方向と同一方向にされた状態で固定されている。電動モータ３１は、図１に示すように制御装置であるＥＣＵ７０に電気的に接続されている。ＥＣＵ７０はＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としており、図示しない駆動回路を介して電動モータ３１の駆動を制御する。また、ＥＣＵ７０は、電動モータ３１のエンコーダが出力するパルス信号を入力している。

減速機３２は本実施形態ではウォーム減速機を用いており、このウォーム減速機はウォームシャフト３２ａと、ウォームギヤ３２ｂと、ウォームホイール３２ｃとを備える。ウォームシャフト３２ａは電動モータ３１の出力軸に同軸的に連結している。ウォームギヤ３２ｂはウォームシャフト３２ａの外周面上に形成されている。ウォームホイール３２ｃはウォームギヤ３２ｂの回転軸と直交する方向、つまり第２コラムチューブ２２の軸方向に直交する方向を軸として回転するような姿勢でウォームギヤ３２ｂに噛合している。このウォームホイール３２ｃにはチルトスクリュー３３が同軸的に連結している。したがって、電動モータ３１の回転駆動力は、ウォーム減速機３２により減速されて回転トルクが増加されるとともにチルトスクリュー３３に伝達されてチルトスクリュー３３が回転する。なお、減速機３２を構成する部品であるウォームシャフト３２ａおよびウォームホイール３２ｃは、モータハウジング３５と一体に形成される図示を省略する減速機用ハウジング内に収容されており、このハウジングの壁面に回転可能に支持されている。

チルトスクリュー３３はその軸方向が図１の紙面上において第２コラムチューブ２２の軸方向に直交する方向（つまり、後述するようにコラムチューブ２０がチルト作動する際に傾動する平面（図１の紙面に平行な面）に平行で且つ第２コラムチューブ２２の軸方向に直角な方向）となるように配置しており、その外周面に雄ネジが形成されている。このチルトスクリュー３３には雌ネジが形成されたチルトナット３４が螺合している。チルトナット３４は外形が円筒形状とされており、円筒側面を貫通するように貫通孔が形成され、貫通孔の内壁に上記チルトスクリュー３３の雄ネジに螺合する雌ネジが形成されている。したがって、チルトスクリュー３３はチルトナット３４の円筒軸方向に直交する方向に貫通した状態でチルトナット３４に螺合する。また、チルトナット３４はチルトスクリュー３３の回転に連れ回りしないようにされており、且つ後方ブラケット５０に形成された後述する取付部５３の長孔５３ａ内に挿通されている。

図１に示すように、前方ブラケット４０には貫通孔４０ａが形成されている。また、第２コラムチューブ２２の前方上側には取り付け部２２ｂが形成され、この取り付け部２２ｂにも貫通孔２２ｃが形成されている（図２参照）。そして、それぞれの貫通孔４０ａ，２２ｃが重なるように前方ブラケット４０と第２コラムチューブ２２とを配置し、両貫通孔４０ａ，２２ｃを挿通するように図示を省略するチルトピンが取り付けられる。これにより、第２コラムチューブ２２を含むコラムチューブ２０は、上記貫通孔４０ａ，２２ｃを中心として車体に対して上下方向に傾動可能となるように、前方ブラケット４０を介してステアリングサポート部材ＳＳ（車体側部材）に取り付けられる。

後方ブラケット５０は、ステアリングサポート部材ＳＳに固定される部分であって上側の部分を形成し、第２コラムチューブ２２の車両後方側の上方を覆うように配置した上板部５１と、上板部５１から下方に延びていて第２コラムチューブ２２の車両後方側の側面を覆うように配置される側板部５２と、側板部５２の中央付近で車両前方側の辺部から車両前方側に向かって突出して形成された取付部５３を有している。取付部５３は側板部５２から二股状に分かれて対となって平行に設けられており、各々の取付部５３には横方向に延びた前述の長孔５３ａが形成されている。この長孔５３ａ内に上記チルトナット３４が挿入されている。チルトナット３４は対の取付部５３の長孔５３ａを跨ぐように長孔５３ａ内に挿入されており、長孔５３ａの周縁にその円筒側面が係合することにより後方ブラケット５０に支持されている。チルトナット３４はチルトスクリュー３３、減速機３２、電動モータ３１を介して第２コラムチューブ２２に取り付けられているため、この係合によって、第２コラムチューブ２２を含むコラムチューブ２０が後方ブラケット５０に支持されていることになる。

図１および図２に示すように、後方ブラケット５０の上板部５１には規制部材６０が取り付けられている。この規制部材６０はクリップ６１および樹脂製の弾性体６２からなる。クリップ６１は図に示すように上板部５１の上側に配設されて一部屈曲した部分にて上板部５１と係合する係合部６１ａと、この係合部６１ａから上板部５１の車両後方側を回り、折り返し方向に屈曲して上板部５１の下方に配設した取付部６１ｂを有する。この取付部６１ｂに弾性体６２が取り付けられており、係合部６１ａと弾性体６２とで上板部５１を挟みこむようにしている。したがって、弾性体６２は上板部５１の下部に接した状態で配置している。図からわかるように、弾性体６２の下方には、第２コラムチューブ２２が位置している。弾性体６２は、コラムチューブ２０がチルト作動範囲を超えて上方に傾動しようとしているときに、第２コラムチューブ２２に当接してそれ以上の傾動を規制するように、その高さが調整されている。

なお、本実施形態のステアリング装置１は、電動テレスコピック機構を備えていてもよい。電動テレスコピック機構は、本発明に関係が薄いために具体的な説明は省略するが、例えば電動モータの回転駆動力をテレスコスクリューおよびテレスコナットなどのネジ送り機構により第１コラムチューブ２１の軸方向に沿った方向の駆動力に変換し、この変換した駆動力によって第１コラムチューブ２１を第２コラムチューブ２２に対して軸方向に変位させることによりテレスコピック作動をなすものである。

本実施形態の電動チルト機構３０においては、電動モータ３１が回転すると、この回転駆動は減速機３２を介してチルトスクリュー３３に伝わってチルトスクリュー３３が回転する。すると、チルトスクリュー３３に螺合したチルトナット３４はチルトスクリュー３３の回転によりネジ送りされてチルトスクリュー３３の軸方向に移動しようとする。しかし、チルトナット３４はステアリングサポート部材ＳＳに固定された後方ブラケット５０に形成された長孔５３ａに係合しているために移動できず、逆にチルトスクリュー３３側がチルトナット３４に対して移動する。この移動に伴って、チルトスクリュー３３に連結した減速機３２および電動モータ３１、第２コラムチューブ２２が移動する。ここで、第２コラムチューブ２２は前方ブラケット４０によって傾動可能に支持されているので、チルトスクリュー３３の移動は第２コラムチューブ２２の傾動に変換され、これにより第２コラムチューブ２２およびこの第２コラムチューブ２２を含むコラムチューブ２０の全体が貫通孔２２ｃを中心にして傾動する。このようにしてチルト作動がなされる。図１の状態から車両上方にチルト作動がなされた場合の全体図を図３に示す。なお、チルト作動時に第２コラムチューブ２２の傾動によりチルトナット３４と長孔５３ａとの係合位置が変化するが、この変化はチルトナット３４が長孔５３ａ内で転動することにより許容される。したがって、後方ブラケット５０は、コラムチューブ２０の車体に対する上下方向への傾動を許容するようにコラムチューブ２０を支持するものであり、本発明の支持部材に相当する。また、チルトスクリュー３３および長孔５３ａ内に挿通したチルトナット３４は、コラムチューブ２０が車体に対して上下方向に傾動するように電動モータ３１の回転駆動力をコラムチューブ２０に伝達する伝達部材に相当する。

上記のようなチルト作動および電動チルト機構の構造は一例であり、本発明はチルト作動を達成するための他の構成の電動チルト機構を適用することができる。例えば、特許文献１、特開２００５−２４７０２０号公報、特開２００６−２６４５４７号公報に記載のチルト方式を採用してもよい。つまり、コラムチューブ２０の傾動を許容するようにコラムチューブを支持する支持部材（本実施形態では後方ブラケット５０）を有するものであって且つ電動チルト機構を有するものであれば、本発明を適用することができる。

上記のようなチルト作動が実行される場合に、電動モータ３１を制御するＥＣＵ７０は、ドライバーからのチルトスイッチの操作状況やイグニッションキーの抜き差し情報などに基づいて、チルト作動制御モードかチルトアウエイ制御モードかを決定し、決定したモードに基づいて電動モータ３１を制御している。

ここで、チルト作動モードとは、ドライバーの入力指示に従いコラムチューブ２０を予め設定された所定の傾動範囲であるチルト作動範囲内の任意の（ドライバーが望む所望の）傾動位置に傾動させるように電動モータ３１を制御するモードである。上記チルト作動範囲は、車両の走行中において、ドライバーが操舵ハンドルの上下方向位置を適した位置にするための調節範囲に対応する。本実施形態において、チルト作動範囲は、操舵ハンドルの回動操作量が転舵輪に伝達されるまでの伝達機構中に使用するユニバーサルジョイント（例えばステアリングメインシャフト１０とインタミディエイトシャフトとを連結するユニバーサルジョイントや、インタミディエイトシャフトとピニオンシャフトとを連結するユニバーサルジョイント）にて発生するトルク変動の合計値が所定の設定値以下であるような範囲に予め設定されている。具体的には、例えば操舵ハンドルから転舵輪までに２つのユニバーサルジョイントを用いている場合、操舵ハンドルの回動操作によってそれぞれのユニバーサルジョイントにてトルク変動が生じるが、このときそれぞれ発生したトルク変動が互いに打ち消し合って相殺されるようなコラムチューブ２０の傾動位置が図１および図２（ａ）に示された中立位置とされる。この中立位置においてはトルク変動の相殺効果が最も大きい。中立位置からコラムチューブが傾くに従い上記相殺効果が小さくなってトータルのトルク変動値が大きくなる。よって、中立位置を中心に、トルク変動値が上記所定の設定値以下となるコラムチューブの傾動範囲をチルト作動範囲と定める。このように設定したチルト作動範囲内でコラムチューブが傾動していれば、トルク変動は小さくなり、トルク変動により操舵ハンドルの操舵操作に支障をきたすことはない。

また、チルトアウエイモードとは、ドライバーが運転を停止して車両から降りるときに操舵ハンドルをより上方に傾動させることにより乗降の利便性および車室内空間の有効利用を図るために行われるもので、上記チルト作動範囲を超えた傾動位置までコラムチューブが傾動して、その傾動位置で停止する動作、すなわちオートチルトアウエイを実行するように電動モータ３１を制御するモードである。なお、チルトアウエイモードによりオートチルトアウエイを実行した場合には、次にドライバーが車両に乗ったとき（具体的にはイグニッションがＯＮとされたとき）に操舵ハンドルが元の位置に戻るオートチルトリターンを行う。

ＥＣＵ７０は、イグニッションがＯＮであって、且つ車両が停止しているときにチルト作動モードを選択し、イグニッションがＯＦＦになったときにチルトアウエイモードを選択する。したがって、エンジン始動中はチルト作動モードとされ、エンジン停止時はチルトアウエイモードとなる。また、エンジン停止時にチルトアウエイモードであった場合には、エンジン始動時にチルトリターンモードとなって操舵ハンドルを元の位置に戻し、その後チルト作動モードとなる。

また、ＥＣＵ７０は、ユーザーによる入力指示あるいはディーラーでの調整によって、チルトアウエイモードを禁止する設定をすることができる。このような禁止設定を行った場合には、ＥＣＵ７０は、コラムチューブ２０を傾動させることができる状況においては常にチルト作動モードを選択する。

ここで、上記禁止設定がなされてＥＣＵ７０が常にチルト作動モードを選択する場合には、ドライバーの入力指示によりコラムチューブ２０はチルト作動範囲内での傾動を繰り返し行う。この場合において、ＥＣＵ７０は、電動モータ３１のエンコーダから出力されるパルス信号を入力しており、入力したパルス信号からコラムチューブ２０の傾動位置を把握する。そして、ＥＣＵ７０は、把握した傾動位置がチルト作動範囲内における任意の傾動位置となるように電動モータ３１を制御する。

ＥＣＵ７０が電動モータ３１の出力パルス（パルス信号）を正確にカウントしている限り、ＥＣＵ７０はコラムチューブ２０の正確な傾動位置を把握できる。しかし、例えばイグニッションのＯＮ動作と同時にドライバーが電動モータ３１を駆動する指示をしている場合には、イグニッションＯＮによりセルモータに多大な電流が流れるために、その影響を受けてＥＣＵ７０への供給電圧が低下する場合がある。ＥＣＵ７０に供給する電圧が低下すると、ＥＣＵ７０は正常に機能しない場合も起こり、このような場合にはＥＣＵ７０は電動モータ３１から出力するパルス信号を正確にカウントすることができない場合もある。このような場合にパルス飛びが起こる。パルス飛びが起こると、実際のコラムチューブ２０の傾動位置とＥＣＵ７０が把握しているコラムチューブ２０の傾動位置との間にずれが生じる。このずれが累積的に大きくなると、コラムチューブ２０が実際にはチルト作動範囲を超えているのに、ＥＣＵ７０はコラムチューブ２０がチルト作動範囲内であると認識する場合が生ずる。

ＥＣＵ７０がコラムチューブ２０の傾動位置を誤認識している状況において、ドライバーからコラムチューブ２０を上方に傾動させるような入力指示があった場合、コラムチューブ２０がチルト作動範囲を超えて傾動してしまうおそれがある。このようにチルト作動範囲を超えた位置までコラムチューブ２０が傾動し、その状態で操舵ハンドルを回動操作した場合には、複数のユニバーサルジョイントにて発生するトルク変動を十分に相殺しきれないためにトルク変動が操舵ハンドルを通じてドライバーに伝わり、運転時に違和感を与えるおそれがある。これに対して、本実施形態においては、後方ブラケット５０の上板部５１に取り付けられた規制部材６０の弾性体６２がコラムチューブ２０の上方に配置しており、コラムチューブ２０がチルト作動範囲を超えて上方に傾動しようとすると、図２（ｂ）に示すように第２コラムチューブ２２が弾性体６２に当接する。このためコラムチューブ２０のそれ以上の上方への傾動が阻止される。つまり、規制部材６０はコラムチューブ２０の上方への傾動の機械的なストッパーとしての役割を果たす。したがって、コラムチューブ２０がチルト作動範囲の上限の傾動位置にて弾性体６２と当接するように弾性体６２の高さを調節しておくことによって、上記のような誤認識がなされている状況下でもコラムチューブ２０の傾動範囲をチルト作動範囲内における範囲とすることができる。

なお、このように規制部材６０を設けた場合には、オートチルトアウエイを行うこともできなくなるが、本実施形態のステアリング装置１はオートチルトアウエイをキャンセルすることが可能であるので、この機能をキャンセルしておくことにより支障なくチルト作動が行われる。また、オートチルトアウエイを使用可能とする設定変更を行う場合には、規制部材６０を後方ブラケット５０から取り除く必要がある。この場合において、本実施形態ではクリップ６１と後方ブラケット５０の上板部５１との係合を解除するのみの簡単な作業で規制部材６０を取り外すことができ、ステアリング装置を取り外すなどの大がかりな作業は必要ないので、迅速に上記設定変更に対応することができる。

以上のように、本実施形態のステアリング装置１は、電動チルト機構３０と、ステアリングサポート部材ＳＳに取り付けられているとともにコラムチューブ２０の車体に対する上下方向への傾動を許容するようにコラムチューブ２０を支持する後方ブラケット５０と、この後方ブラケット５０に取り付けられ、コラムチューブ２０がチルト作動範囲を超えて傾動しようとするときに、コラムチューブ２０に当接することによってコラムチューブ２０がチルト作動範囲を超えて傾動することを規制する規制部材６０とを備える。このため規制部材６０とコラムチューブ２０との上記当接によってコラムチューブ２０がチルト作動領域の範囲外に傾動することはない。よって、チルト作動時には確実にコラムチューブ２０をチルト作動領域内で傾動させることができる。また、規制部材６０をクリップ６１と弾性体６２とで安価に構成できる。さらに、コラムチューブ２０が弾性体６２に衝突するときに、弾性体６２の弾性力により衝突時の音の発生を防止または抑制することができる。

なお、上記実施形態はあくまで本発明の一態様であって、本発明はこれに限定されることはない。例えば、上記実施形態では、コラムチューブ２２の上方への傾動を規制部材６０で規制するようにしたが、下方への傾動を規制するようにしてもよい。また、規制部材６０の取り付け方も任意である。その他、種々の変形が可能である。

本発明の実施形態に係り、ステアリング装置の全体構成を示す図である。 各状態におけるステアリング装置の側面断面図であり、（ａ）は中立状態における側面断面図、（ｂ）はコラムチューブが上方に傾動した状態における側面断面図である。 コラムチューブが傾動した状態におけるステアリング装置の全体構成を示す図である。

符号の説明

１…ステアリング装置、１０…ステアリングメインシャフト、１１…第１メインシャフト、１２…第２メインシャフト、２０…コラムチューブ、２１…第１コラムチューブ、２２…第２コラムチューブ、３０…電動チルト機構、３１…電動モータ（電動アクチュエータ）、３２…減速機（ウォーム減速機）、３３…チルトスクリュー（伝達部材）、３４…チルトナット（伝達部材）、４０…前方ブラケット、５０…後方ブラケット（支持部材）、５１…上板部、５２…側板部、５３…取付部、５３ａ…長孔、６０…規制部材、６１…クリップ（係合部材）、６１ａ…係合部、６１ｂ…取付部、６２…弾性体、７０…ＥＣＵ（制御装置）、Ｈ…操舵ハンドル、ＳＳ…ステアリングサポート部材（車体側部材）

Claims (2)

1. 操舵ハンドルに連結されて操舵ハンドルの操舵操作により回転するステアリングメインシャフトと、
   車体に対して上下方向に傾動可能となるように車体側部材に取り付けられるとともに前記ステアリングメインシャフトを覆うように筒状に形成され、前記ステアリングメインシャフトを相対回転可能且つ軸方向相対移動不能に支持するコラムチューブと、
   前記コラムチューブを車体に対して上下方向に傾動するための駆動力を発生する電動アクチュエータと、前記コラムチューブが車体に対して上下方向に傾動するように前記電動アクチュエータにて発生した駆動力を前記コラムチューブに伝達する伝達部材とを有する電動チルト機構と、
   前記コラムチューブが予め設定された所定の傾動範囲であるチルト作動範囲内の任意の傾動位置に傾動するように前記電動アクチュエータを制御するチルト制御モードと、前記チルト作動範囲を超えた所定の傾動位置に前記コラムチューブが傾動するように前記電動アクチュエータを制御するチルトアウエイ制御モードとのいずれかの制御モードにしたがって前記電動アクチュエータを制御する制御装置と、を備えるステアリング装置において、
   車体側部材に取り付けられているとともに、前記コラムチューブの車体に対する上下方向への傾動を許容するように前記コラムチューブを支持する支持部材と、
   前記支持部材に取り付けられ、前記コラムチューブに当接することによって、前記コラムチューブが前記チルト作動範囲を超えて傾動することを規制する規制部材と、
   を備えたことを特徴とするステアリング装置。
2. 請求項１に記載のステアリング装置において、
   前記支持部材は前記コラムチューブの上方を覆う上板部を有し、
   前記規制部材は、前記上板部に係脱可能に係合する係合部材と、前記係合部材に取り付けられるとともに前記係合部材が前記上板部に係合した状態において前記上板部の下面側に配置する弾性体を備え、前記弾性体が前記コラムチューブに当接することにより、前記コラムチューブが前記チルト作動範囲を超えて車体に対して上方に傾動することを規制することを特徴とする、ステアリング装置。

Images