JP2008296747A - 電動式ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガタを抑えてスムーズな動作を行える電動式ステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】ステアリングシャフトＳに、その軸線に対して斜めの方向に力（Ｆ）が付与された場合にも、リンク部材Ｌ１を介してナット１１３へと伝達された分力を、駒部材１１６がガイドレール部１９１に対して当接することで、ガタなく支持することが出来、第１のねじ軸１２の撓みが抑制される。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコ方向に駆動調整する電動式ステアリングコラム装置に関する。

ステアリングコラム装置は、車両の重要安全保安部品であり、衝突時に乗員の安全を確保するために衝突時におけるその挙動を、どのように制御するかが非常に重要である。通常は、ステアリングコラム装置自体に衝撃エネルギー吸収機構を設けるともに、ステアリングホイール内に収納したエアーバッグの支持部材としても重要な役割を担っている。

ところで、ステアリングコラム装置において、ステアリングシャフトの先端に取り付けたステアリングホイールを、運転者の体格、体型、好みによりチルト・テレスコ方向に調整できることが重要である。近年は省力化、高級化のために手動での調整より、電動による調整が好まれる傾向にある。

この場合、モータの回転を減速ギアなどを介して、送りねじもしくはナットの回転運動に変換させ、ナットもしくは送りねじを直線運動させることによりチルト、テレスコ調整させることが一般的に行われている。例えば、チルト・テレスコ方向にそれぞれ１組のモータ・減速ギア・送り機構をもち、２組の配置構成によって送り機構そのものの向きを変えたり、リンクなどを使用し駆動方向を変換させ、チルト・テレスコ駆動をそれぞれ独立して行わせるステアリングコラム装置がある。かかるステアリングコラム装置において、送り機構とコラム本体を継ぎ手などにより結合させるが、その部分のガタが大きいと、運転者がステアリングホイールを持った際に剛性感に不足を感じたり、ガタ感を感じさせてしまう。これは、運転者に不快感を与える可能性もあり、さらには車両に対する不信感・不安感をもたらすこともあり、極力解消すべき重要な事象であるといえる。

以上に鑑みて、ねじ送り機構そのものや、送り機構とコラム本体との結合部などに、ガタを生ぜしめないような工夫が種々試みられている。通常、チルト・テレスコ調整する場合、前述のように送りねじを使うことが多いが、一般的にはねじ軸やナットには駆動方向に主に負荷がかかる。そのために、送りねじとナットの間の剛性を上げたり、ガタを排除するために従来より各種工夫が成されている（特許文献１参照）。
特開平０２−７１８０号公報 特開平１４−２５０３号公報 特開平１４−１９３１１０号公報 実公平０７−１５８１２号公報

ところで、チルト方向に送りねじ機構をそのまま使用した場合、コラムの左右方向剛性やガタが問題になる場合がある。ピボット部の水平方向モーメント剛性が高ければ問題ないが、これが不十分な場合はスムーズな動作を妨げる恐れがある。かかる不具合を解消すべく、コラム本体に上下方向に摺動するガイドを設けた技術が、特許文献１，２に開示されている。

一方、特許文献３においては、水平に渡したねじ軸上の２個のナットとリンクを用いて、コラムにチルト動作を行わせている。このとき、ねじ軸の剛性が低いとねじ軸がたわんだり、ねじとナットの間の半径方向ガタが大きくなり、運転者に上下方向のガタを感じさせてしまうという問題がある。特に、特許文献３の装置では、チルト動作を行う際に、ピボット点・チルト駆動点・ステアリングホイールの配置と作動レバー比の関係で、チルト駆動点の実移動量は小さく、かつ、リンク機構による拡大分もあるので、ねじ軸の長さはそれほど大きく取る必要はないものの、より高剛性を求めることが要求される。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ガタを抑えてスムーズな動作を行える電動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。

本発明の電動式ステアリングコラム装置は、ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、チルト方向及びテレスコ方向に対して位置調整可能に駆動する電動式ステアリングコラム装置において、
車体に対して取り付けられた第１のモータと、
前記第１のモータに連結された第１の軸と、
前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結された第１のリンク部材と、
前記第１の軸に螺合し且つ前記第１のリンク部材の他端に連結され、前記第１の軸の回転に応じて軸線方向に移動する第１のナット部材と、
前記第１のナット部材の軸線方向移動をガイドする第１のガイド手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、前記第１のナット部材の軸線方向移動をガイドする第１のガイド手段を設けているので、前記第１のガイド手段により、前記第１の軸の撓みを抑えて前記第１のナット部材のガタを抑制し、更に前記第１のナット部材の軸線方向の移動をスムーズに行えるようにしている。

前記第１のガイド手段は、前記車体側に固定されたガイドレール部と、前記ガイドレール部に沿って前記ナットと共に移動する駒部材とを有し、前記駒部材は前記ガイドレール部に付勢されていると好ましい。

前記駒部材は、前記ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧されることにより、前記ガイドレール部に向かって付勢されると好ましい。

前記駒部材は、前記ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧されることにより、前記ガイドレール部に対する相対移動方向に突出すると、突出部をダンパ、又はソフトストッパの機能を付与できるので好ましい。

前記第１のナット部材と前記駒部材のうち少なくとも一方にテーパ部が設けられ、前記ナット部材と前記駒部材とを前記テーパ部を介して取り付けたときに、前記テーパ部により前記駒部材は付勢されると好ましい。

前記第１のナット部材は、前記第１のリンク部材を支持する支持軸を有し、前記駒部材は前記支持軸に取り付けられていると好ましい。

前記車体に対して取り付けられた第２のモータと、
前記第１の軸に並行し、前記第２のモータに連結された第２の軸と、
前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結された第２のリンク部材と、
前記第２の軸に螺合し且つ前記第２のリンク部材の他端に連結され、前記第２の軸の回転に応じて軸線方向に移動する第２のナット部材と、
前記第２のナット部材の軸線方向移動をガイドする第２のガイド手段と、を有し、
前記第１のリンク部材の他端と前記第２のリンク部材の他端とを逆方向に移動させることで、前記ステアリングコラムはチルト方向又はテレスコ方向に移動可能となっており、
前記第１のリンク部材の他端と前記第２のリンク部材の他端とを同一方向に移動させることで、前記ステアリングコラムはテレスコ方向又はチルト方向に移動可能となっていると好ましい。

例えば前記ステアリングコラムをチルト方向に移動させたいときは、前記第１のモータと前記第２のモータとを駆動して、前記第１のリンク部材の他端と前記第２のリンク部材の他端とを逆方向に移動させればよく、或いは前記ステアリングコラムをテレスコ方向に移動させたいときは、前記第１のモータと前記第２のモータとを駆動して、前記第１のリンク部材の他端と前記第２のリンク部材の他端とを同一方向に移動させればよいので、前記軸やリンク部材の配置が簡素化され、コンパクトな構成を提供できる。更に本発明によれば、例えばチルト・テレスコ駆動の際、２つのモータを同時に駆動するため、各モータへの負担を軽減でき、モータの小型化も可能となる。

なお、本明細書中、「テレスコ方向」とはステアリングシャフトの軸線方向をいい、「チルト方向」とは、それに交差する方向（特に上下方向）をいうものとする。更に、前記第１のリンク部材の他端と前記第２のリンク部材の他端とを、任意パターンの組合せで移動させることにより、所望の方向・速度で、前記ステアリングホイールを移動させることも可能である。又、各種伝達機構を用いて、前記第１のモータと前記第１の軸、及び前記第２のモータと前記第２の軸の角度や位置関係を変え、前記駆動ユニットを最適形状にしたり、周辺自動車部品との配置を最適化することも可能である。

以下、本発明の実施の形態に係るチルト ・テレスコピック式の電動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。図１は、本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装置の斜視図であり、図２は、本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装置の側面図であり、図３は、本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装置の下面図であり、図４は、本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装置の上面図である。

筒状のコラム本体１は、その下端において軸線方向沿って延在する長孔１ａ内に挿通されたボルトＬＢに対して揺動可能に、不図示の車体に固定されたロワーブラケット３を介して不図示の車体に取り付けられるようになっている。駆動ユニットＤＵの筐体１０は、アッパブラケット２を介して不図示の車体に取り付けられるようになっている。図４に示すように、アッパブラケット２は、不図示の車体に固定された離脱プレート４に対して離脱可能に取り付けられている。また図２，３に示すように、アッパブラケット２と筐体１０とは、折り曲げられたエネルギ吸収プレート５を介して連結されている。コラム本体１内には、ステアリングホイールＳＷ（図１）と操舵機構（不図示）とを連結するステアリングシャフトＳが挿通され、不図示のベアリングにより回転自在に支持されている。

図５は、アッパブラケット２をボルト止め又は溶接で取り付けた状態で示す駆動ユニット部ＤＵの斜視図であり、図６は、アッパブラケット２を取りはずした状態で示す駆動ユニット部ＤＵの斜視図である。図６において、筐体１０の一端には、第１のモータ１１と第２のモータ２１とが固定されている。第１のモータ１１の回転軸は、不図示のカップリング（又は減速機構）を介して第１のねじ軸１２に連結されており、第２のモータ２１の回転軸は、不図示のカップリング（又は減速機構）を介して第２のねじ軸２２に連結されている。第１のねじ軸１２と第２のねじ軸２２とは、互いに平行に延在し、筐体１０に対して不図示の軸受により回転自在に支持されている。

第１のねじ軸１２には、第１のナット１３が螺合している。第１のナット１３は、第１のねじ軸１２の回転角に応じて軸線方向に移動するようになっている。第１のねじ軸１２と第１のナット１３とで第１の変換機構（すべりねじ機構）を構成する。

第１のナット１３には、２本のアーム片１４，１５の下端が枢動可能に連結されている。アーム片１４，１５の上端は、駆動軸３０に枢動可能に係合している。アーム片１４，１５が、第１のリンク部材Ｌ１を構成する。

一方、第２のねじ軸２２には、第２のナット２３が螺合している。第２のナット２３は、第２のねじ軸２２の回転角に応じて軸線方向に移動するようになっている。第２のねじ軸２２と第２のナット２３とで第２の変換機構（すべりねじ機構）を構成する。

第２のナット２３には、２本のアーム片２４，２５の下端が枢動可能に連結されている。アーム片２４，２５の上端は、駆動軸３０に枢動可能に係合している。アーム片２４，２５が、第２のリンク部材Ｌ２を構成する。第１のリンク部材Ｌ１の両端枢動端間の距離Ａは、第２のリンク部材Ｌ２の両端枢動端間の距離Ａに等しくなっている（図６）。

駆動軸３０の両端は、図５に示すようにガイド板３１に回転可能に取り付けられている。ガイド板３１は、コラム本体１の下面に取り付けられている。第１のモータ１１と第２のモータ１２は、不図示のスイッチを介して電力を供給され、それぞれ独立して回転可能となっている。

図７、８は、本実施の形態にかかる電動式ステアリングコラム装置の側面図であるが、図２に対して簡略化して図示している。ステアリングコラムであるコラム本体１をチルト動作させる場合、運転者のスイッチの操作により、第１のモータ１１と第２のモータ１２とを逆方向に回転させる。すると、第１のねじ軸１２と第２のねじ軸２２が、互いに逆方向に回転するため、図７の矢印に示すように、第１のナット１３と第２のナット２３（図７で不図示）とは、例えば近接する方向に移動する。

かかる場合、第１のナット１３と第２のナット２３の移動量が等しければ、第１のリンク部材Ｌ１と第２のリンク部材Ｌ２とが駆動軸３０に対して枢動しながら接近しても、駆動軸３０はステアリングシャフトＳの軸線方向に移動しない。従って、ガイド板３１は軸線に直交する方向にのみ押し上げられ、これによりコラム本体１は、ステアリングシャフトＳと共にボルトＬＢ回りに揺動することで、上方側へのチルト動作が行われる。尚、明らかであるが、第１のナット１３と第２のナット２３とが、離れる方向に移動するように、第１のモータ１１と第２のモータ１２とを回転させれば、下方側へのチルト動作が行われることとなる。

これに対し、コラム本体１をテレスコ動作させる場合、運転者のスイッチの操作により、第１のモータ１１と第２のモータ１２とを同一方向に回転させる。すると、第１のねじ軸１２と第２のねじ軸２２が、互いに同一方向に回転するため、図８の矢印に示すように、第１のナット１３と第２のナット２３（図８で不図示）とは一体で、例えばステアリングホイール側に移動する。

かかる場合、第１のナット１３と第２のナット２３の移動量が等しければ、第１のリンク部材Ｌ１と第２のリンク部材Ｌ２とは、その姿勢（傾き）を維持したまま移動するため，駆動軸３０に対する相対位置関係は不変であり、従ってガイド板３１は押し上げ又は押し下げられることなく軸線方向にのみ移動する。これにより、コラム本体１は、ボルトＬＢが長孔１ａに沿って移動し、それと共にステアリングシャフトＳが伸長することで、例えば運転者側（車両後方側）へのテレスコ動作が行われる。尚、明らかであるが、第１のナット１３と第２のナット２３とが、運転者から遠ざかる方向に移動するように、第１のモータ１１と第２のモータ１２とを回転させれば、車両前方側へのテレスコ動作が行われることとなる。

更に、明らかであるが、第１のナット１３と第２のナット２３の移動量や速度を異なるように調整して駆動すれば、任意の方向へのチルト及びテレスコ動作を複合的に行うことができる。また、第１のナット１３や第２のナット２３の移動量や速度を前記センサにより検出し、その信号をもとにモータへの駆動信号を制御すれば、チルトおよびテレスコの動作もしくは前記複合動作をより安定させることができ望ましい。

次に、衝撃吸収動作について説明する。車両の衝突時に、慣性で前方に移動する運転者の体がステアリングホイールＳＷ（図１）に衝突し、所謂２次衝突が生じた場合、ステアリングホイールＳＷからの衝撃は、ステアリングシャフトＳ、コラム本体１，ガイド板３１、リンク部材Ｌ１，Ｌ２、ナット１３，２３，ねじ軸１２，２２、筐体１０という順序で、アッパブラケット２に伝達される。

アッパブラケット２と離脱プレート４とは、ステアリングシャフトＳの軸線方向に所定値以上の力が作用した場合には係脱するようになっているので、衝撃力を受けたアッパブラケット２は、離脱プレート４即ち車体から離脱する。このとき、衝撃吸収装置としてのエネルギ吸収プレート５は、アッパーブラケット２に支持されているため、アッパー側固定ボルト（図示せず）との間で折り曲げ位置が変位し、その際にエネルギを吸収するようになっている。ここで、ロアブラケット３は、車体に固定されたままであるが、コラム本体１は長孔１ａに沿って車両前方へ移動が可能であるため、運転者が受ける衝撃を緩和できる。尚、衝撃吸収装置はプレートのみならず、ワイヤー等のエネルギ吸収部材から構成されていても良い。アッパブラケット２の車体への取り付けをより強固にするためには アッパブラケット２とロアブラケット３を結合するか、もしくは筐体１０の一部を延長してロアブラケット３と結合するとよい。結合部は衝突時に離脱できるようにしておくことが望ましい。

本実施の形態によれば、コラム本体１をチルト及びテレスコ方向に駆動する装置を駆動ユニットＤＵとして設けているので、コンパクトな構成を提供できる。又、駆動ユニットＤＵに平行なねじ軸１２，２２を設けており、更に第１のリンク部材Ｌ１と第２のリンク部材Ｌ２の上端における駆動軸３０に枢動可能に取り付けられ同一の枢動軸線回りに枢動可能となるようにしたので、チルト・テレスコ動作の作用点が１点に集約され、これをガイド板３１を介してコラム本体１に取り付けることで、簡素且つコンパクトな構成を実現できる。ガイド板３１無しで、リンクの一端（駆動軸３０）を直接コラム本体１に連結しても良い

本実施の形態において、ねじ軸１２，２２の双方に、回転方向及び回転角度をそれぞれ検出するセンサを設けることができる。例えば、運転者がシートに座り、イグニッションキーを差し込んだ状態で、第１のモータ１１と第２のモータ１２とを駆動して、ステアリングホイールを最適なチルト・テレスコ位置にしたものとする。ここで、運転者がイグニッションキーを抜き出すと、車両は運転者が降車すると判断し、乗降を妨げないようにステアリングホイールを所定の待機位置へと駆動する。このとき、センサはねじ軸１２，２２の回転方向及び回転角度を検出して、その値（又はステアリングコラムの位置に対応する換算値でも良い）不揮発性のメモリに記憶する。その後、運転者が再度乗車してイグニッションキーを差し込めば、メモリに記憶された回転方向及び回転角度が読み出され、それに基づいてねじ軸１２，２２が元の回転位置になるまで第１のモータ１１と第２のモータ１２とを退避動作時とは逆に駆動する。これにより、ステアリングホイールが元のチルト・テレスコ位置に復帰することとなる。尚、イグニッションキーを差し込むことなくエンジンを始動可能な車両の場合、例えばエンジンスタートボタンをオンしたことに応じて、ステアリングホイールを最適なチルト・テレスコ位置へと変位させ、エンジンスタートボタンをオフしたことに応じて、ステアリングホイールを待機位置へと変位させることもできる。

図９（ａ）は、上述した実施の形態にかかる電動式ステアリングコラム装置の主要部断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の構成を矢印IXB方向に見た図である。ここで、図９（ａ）に示すように、不図示のステアリングホイールを介して、ステアリングシャフトＳに、その軸線に対して斜めの方向に力（Ｆ）が付与される場合がある。その分力は、コラム本体１の下部に取り付けられたガイド板３１から、駆動軸３０及びリンク部材Ｌ１，Ｌ２を介してナット１３，２３へと伝達され、更にねじ軸１２、２２に伝達される。

ここで、ねじ軸１２、２２が軸径にくらべ軸長が大きい場合、曲げ剛性が低くなるので、それに応じてたわみが大きくなる。また、リンク部材Ｌ１、Ｌ２（リンク片１４、２４）と、ナット１３、２３の作用点が、ねじ軸１２，２２の中心よりオフセット量ΔだけオフセットしているとモーメントＭが生じ、かつ結合剛性が低いとモーメントＭによりナット１３、２３が軸回りにわずかに回転してしまう場合もあり（図９（ｂ）参照）、これも剛性低下やガタ感を招く要因となる。かかる不具合は、リンク部材Ｌ１，Ｌ２にてリンク片１５とリンク片２５を省いて、リンク片１４とリンク片２４だけにした場合は特に顕著となる。そこで、以下に述べる実施の形態では、第１のねじ軸１１に平行に、ナット１１３をガイドするガイドレール部１９１を設けることとする。尚、第２のねじ軸１２に平行に、もう一つのナットをガイドする別なガイドレール部を設けているが、同様な構成であるので図示及び説明を省略する。

図１０は、本実施の形態における筐体１１０の側面周辺を示す図である。図１１は、本実施の形態で用いるナット（ナット部材ともいう）１１３及び駒部材１１６の斜視図である。図１０において、筐体１１０の側面には、矩形状の開口１１０ａが形成されており、その上面と下面（互いに平行）とがガイドレール部１９１を構成する。筐体１１０は、側面以外は、上述した実施の形態と同様な形状を有する。

図１１において、ナット１１３から雌ねじ溝の軸線に直交する方向で水平に支持軸１１３ａが伸びている。支持軸１１３ａは、リンク部材Ｌ１を支持する根元側の円筒部１１３ｄと、先端に向かうにつれて小径となるテーパ外周面１１３ｂを有し、先端中央にねじ孔１１３ｃを形成している。一方、樹脂製の駒部材１１６は、互いに対象な形状をした上半部１１６ａと下半部１１６ｂとを有する。別体である上半部１１６ａと下半部１１６ｂは、それぞれテーパ内周面１１６ｃ、１１６ｄを有する。ガイドレール部１９１と駒部材１１６とでガイド手段を構成する。

図１０に示すように、テーパ外周面１１３ｂに対してテーパ内周面１１６ｃ、１１６ｄを対応させるようにして、支持軸１１３ａに駒部材１１６が取り付けられ、平ワッシャ１１７及びウェーブワッシャ１１８に挿通されボルト１１９を、ねじ孔１１３ｃに螺合させることで、駒部材１１６の抜け止めが図られると共に、締め付け度合いによって支持軸１１３に対する駒部材１１６の位置が変わり、上半部１１６ａと下半部１１６ｂの張り出し量（上下方向離隔量）が変化する。かかる状態では、駒部材１１６の上半部１１６ａは、ガイドレール部１９１の上面に対向し、駒部材１１６の下半部１１６ｂは、ガイドレール部１９１の下面に対向しているため、ガイドレール部１９１と駒部材１１６との面圧の調整を、ボルト１１９の締め込み量で調整できる。なお、ボルト１１９には長期使用や振動などにてゆるまないように、ゆるみ止め機構を設けておくことが好ましい。

図９において、ステアリングシャフトＳに、その軸線に対して斜めの方向に力（Ｆ）が付与された場合にも、リンク部材Ｌ１を介してナット１１３へと伝達された分力を、駒部材１１６がガイドレール部１９１に対して当接することで、ガタなく支持することが出来、第１のねじ軸１２の撓みが抑制される。又、図１４に示すように、ナット１１３にモーメントＭが付与された場合にも、駒部材１１６がガイドレール部１９１に当接することで、モーメントＭに抗することが出来、運転者に違和感を与えることが抑制される。同様な動作は、第２のねじ軸側においても行われる。

図１２は、変形例にかかる駒部材を示す図である。本変形例にかかる駒部材１１６’は、射出成形等により一体的に形成されており、より具体的には、上半部１１６ａと下半部１１６ｂとを、両側面側で、曲がった板状の連結部１１６ｅ、１１６ｆにより連結している。このようにすれば、上半部１１６ａと下半部１１６ｂとの分離が抑制され、組付性に優れることとなる。

又、ガイドレール部１９１に対して組み付けたとき、ナットの移動ストロークの末端で、図１３に示すように、上半部１１６ａと下半部１１６ｂが当接する前に、連結部１１６ｅが矩形状の開口１１０ａの側部に当接し、衝撃を吸収するダンパ又はソフトストッパの機能を発揮する。射出成形等により連結部１１６ｅ、１１６ｆを形成すると、安価で安定した特性を得やすいという利点がある。

さて、このようにガイドレール部１９１を設け、コラム本体にかかる負荷の一部を支持する場合、チルト・テレスコ調整の際には滑らかな摺動を確保する必要があるが、通常の運転時にはしっかりと固定されなければならず適度な面圧が必要である。従って、滑らかな摺動を確保するために、ガイドレール部１９１の摺動面はグリースや油で潤滑することが好ましい。しかしながら、長期間、高頻度使用した場合、ガイド部１１１や駒部材の接触面が磨耗してしまう可能性がある。さらに塵埃などが侵入すると、摺動面の磨耗が加速する可能性もある。または、駒部材１１６の経時変化・温度変化・駒部材１１６への負荷などにより、ガイドレール部１９１と駒部材１１６との間にすきまが生じる可能性がある。このようにして、ガイドレール部１９１と駒部材１１６の間にすきまが生じると、コラム本体の剛性が低下するのみならず、運転者がステアリングホイールを操作する際にガタを感じてしまう。

しかしながら、上述した実施の形態では、例え磨耗や変形によりガタが生じても、駒部材１１６は、ウェーブワッシャ１１８により支持軸１１３ａの根元側に付勢されており、ナット１１３側に向かってほぼ一定の予圧力が常に作用しているので、当接し合うテーパ面同士の作用により、駒部材１１６は、上半部１１６ａと下半部１１６ｂとが離隔するように力を受け、常にガイドレール部１９１と一定の面圧を保てることとなる。このような機構により、上述したようなガタが生じることがなく安定した状態で剛性を保つことが出来、かつ運転者がガタを感じることも無い。ウェーブワッシャの代わりに、コイルスプリングやＯ−リング等を用いても良い。

尚、反対側のナットにも、同一の機構を対称的に配置しているが、ここでは説明が冗長するので記述を割愛する。このように同一の機構を対称的に配置すると、コラム本体にかかる負荷を二分できるので、バランス良く剛性向上を図れるので好ましい。

図１５は、変形例にかかるナットを示す斜視図であり、図１６は、雌ねじ溝の軸線方向にナットを見た図である。本変形例においては、支持軸と駒部材とを一体化している。より具体的には、ナット１１３’の支持軸１１３ａ’は、円筒部１１３ｄ’と、その先端に形成された角筒状のスライダ部１１３ｅ’とを有している。スライダ部１１３ｅ’の上下面は、ガイドレール部１９１に対向する。スライダ部１１３ｅ’から円筒部１１３ｄ’まで、中央開口１１３ｆ’が形成されており、更にこの中央開口１１３ｆ’の軸線を通るようにして水平方向に延在するスリット１１３ｇ’が形成されている。中央開口１１３ｆ’の入口側には、奥に進むにつれて縮径したテーパ内周面が形成され、中央開口１１３ｆ’の底部近傍には雌ねじが形成されている。ここでは、スライダ部１１３ｅ’とガイドレール部１９１とでガイド手段を構成する。

図１６に示すように、ボルト１１９’は、先端側に雄ねじ部１１９ａ’を有し、頭部側にテーパ外周面１１９ｂ’を有する。ボルト１１９’を、中央開口１１３ｆ’に挿通し、雄ねじ部１１９ａ’を雌ねじ部に螺合させて締め上げると、テーパ外周面１１９ｂ’が中央開口１１３ｆ’のテーパ内周面を押し広げ、スリット１１３ｇ’が開くように変形する。これによりスライダ部１１３ｅ’とガイドレール部（不図示）のガタを除去し、面圧の調整を行うことができる。

図１７は、更に別な変形例を示す図である。本変形例のボルト１１９”は、図１７（ａ）に示すように、ストレートな軸部１１９ｃ”を有している。その代わりに、ボルト１１９”の軸部１１９ｃ”には、テーパ外周面１２０ａを有するカラー１２０が装着される（図１７（ｂ））。このとき、ボルト１１９”の頭部と、カラー１２０との間には、ウェーブワッシャ１１８が配置されると好ましい。カラー１２０を装着したボルト１１９”を、図１５，１６に示すナット１１３’の中央開口１１３ｆ’に挿入することで、同様な効果を得ることができる。

図１８は、更に別な変形例を示す断面図であり、図１９は、別な変形例の斜視図である。本変形例において、ナット１１３”は、先端にねじ部を形成した支持軸１１３ａ”の上方にねじ軸線に平行な斜面１１３ｈ”を形成し、支持軸１１３ａ”の下方にねじ軸線に平行な斜面１１３ｉ”を形成している。支持軸１１３ａ”には、駒部材１１６”、平ワッシャ１１７，ウェーブワッシャ１１８が挿通され、更に支持軸１１３ａの先端のねじ部に、ロックナット１３０，１３１が螺合している。

駒部材１１６”は、くさび状の部材であり、支持軸１１３ａ”が挿通される開口の上方には、ナット１１３”側を向いた斜面１１６ｈ”を形成し、また開口の下方には、ナット１１３”側を向いた斜面１１６ｉ”を形成している。一方、ナット１１３”と駒部材１１６”との間に挟持される筐体１１０”の開口１１０ａ”は、ナット１１３”の斜面１１３ｈ”に対応して、上内側斜面１１１ａ”を形成し、ナット１１３”の斜面１１３ｉ”に対応して、下内側斜面１１１ｂ”を形成し、駒部材１１６”の斜面１１６ｈ”に対応して、上外側斜面１１１ｃ”を形成し、駒部材１１６”の斜面１１６ｉ”に対応して、下外側斜面１１１ｄ”を形成している。斜面１１１ａ”〜１１１ｄ”がガイドレール部を構成する。

本変形例によれば、ロックナット１３０，１３１のロック位置を調整することで、ウェーブワッシャ１１８による所定の予圧にて、ナット１１３”の斜面１１３ｈ”と、上内側斜面１１１ａ”とが押圧され、ナット１１３”の斜面１１３ｉ”と、下内側斜面１１１ｂ”とが押圧され、駒部材１１６”の斜面１１６ｈ”と、上外側斜面１１１ｃ”とが押圧され、駒部材１１６”の斜面１１６ｉ”に対応して、下外側斜面１１１ｄ”とが押圧されるので、これによりガタを排除した状態で、ナット１１３”のスムーズな動作を確保している。なお、図１８，図１９に示す実施例は、図１０〜図１７に示す実施例と異なり、上下左右方向にナットの動きを拘束できるため、ガイド部をナット側面側だけでなくナットの上または下に位置させることができる。

図２０は、別な実施の形態にかかるステアリングコラム装置の側面図であり、図２１は、分解した駆動ユニットＤＵの断面斜視図であり、図２２は、駆動ユニットＤＵを図２０のXXII-XXII線で切断して矢印方向に見た図である。本実施の形態は、駆動ユニットＤＵをコラム本体１の上方に配置しており、車両の衝突時にコラム本体１と運転者の膝との干渉を回避しやすい構成となっている。

図２２において、アルミ製の六角筒状の筐体２１０は、ブラケットＢＫＴにより、不図示の車体に固定されている。筐体２１０内には、ねじ軸２１２、２２２が平行して延在しており、不図示のモータによりそれぞれ独立して回転駆動されるようになっている。筐体２１０内において、ねじ軸２１２，２２２にそれぞれ挿通されるようにして、ナット２１３，２２３が移動可能に配置されている。筐体２１０は、図２１に示すように、対向する端部から中央まで平行してそれぞれ延在するスリット２１０ａ、２１０ｂを形成している。従って、スリット２１０ａ、２１０ｂの間の中央領域２１０ｃは、変位しやすい形状となっている。スリット２１０ａ、２１０ｂを通って、リンク部材Ｌ１，Ｌ２が筐体２１０の下方に延在し、コラム本体１に連結されている（図２２参照）。尚、駆動ユニットＤＵの動作については、上述した実施の形態と同様であるため説明を省略する。

ナット２１３の支持軸２１３ａは、ナット２２３側に突き出しており、リンク部材Ｌ１を支持する根元側の円筒部２１３ｄと、先端側の上斜面２１３ｈと下斜面２１３ｉとを有している。又、ナット２２３の支持軸２２３ａは、ナット２１３側に突き出しており、リンク部材Ｌ２を支持する根元側の円筒部２２３ｄと、先端側の上斜面２２３ｈと下斜面２２３ｉとを有している。尚、ナット２１３，２２３の下面に、スリット２１３ｓ、２２３ｓを設けることで、ナット２１３，２２３とねじ軸２１２，２２２との接触面圧を一定に保ったり、ガタを排除する機能を持たせることができる。

筐体２１０の天井面には、ガイドレール部２９１がねじ軸２１２，２２２に沿って延在しており、筐体２１０の底面には、対向部材２１６がねじ軸２１２，２２２に沿ってガイドレール部２９１と同じ長さで延在している。ガイドレール部２９１は、下方に向かうにつれて接近する一対の斜面２１１ａ、２１１ｂを有しており、対向部材２１６は、上方に向かうにつれて接近する一対の斜面２１４ａ、２１４ｂを有している。

図２２に示すように、組み付けたときに、ガイドレール部２９１の斜面２１０ａは、ナット２１３の上斜面２１３ｈに対向し、斜面２１０ｂは、ナット２２３の上斜面２２３ｈに対向する。一方、対向部材２１６の斜面２１６ａは、ナット２１３の下斜面２１３ｉに対向し、斜面２１６ｂは、ナット２２３の下斜面２２３ｉに対向する。

ガイドレール２９１と対向部材２１６は、等間隔に配置された筐体２１０に取り付けられた複数（ここでは４本）のボルトＢにより上方から貫通されている。ボルトＢの下端は、中央領域２１０ｃを通過した後、ウェーブワッシャ２１８を通してナット２１９により固定されている。従って、ウェーブワッシャ２１８の予圧により、中央領域２１０ｃが上方に変位し、対向部材２１６を上方に押し上げるので、対向部材２１６の斜面２１６ａが、ナット２１３の下斜面２１３ｉを押圧し、斜面２１６ｂが、ナット２２３の下斜面２２３ｉを押圧し、更に、ナット２１３の上斜面２１３ｈがガイドレール部２９１の斜面２１１ａを押圧し、ナット２２３の上斜面２２３ｈがガイドレール部２９１の斜面２１１ｂを押圧する。これによりガタを排除した状態で、ナット２１３，２２３のスムーズな動作を確保している。

本実施の形態においては、ナット２１３，２２３は、支持軸２１３ａ、２２３ａと反対側の面をテーパ面２１３ｔ、２２３ｔとし、これを筐体２１０のテーパ状側面２１０ｃ、２１０ｄにそれぞれ当接させており、バックアップガイドとしてナット２１３，２２３の移動を案内するようにしている。又、ねじ軸２１２，２２２が横方向に力を受けた場合でも、ナット２１３，２２３のテーパ面２１３ｔ、２２３ｔが、筐体２１０のテーパ状側面２１０ｃ、２１０ｄに支持されているので、ねじ軸２１２，２２２の撓みを抑えることができる。

また図２０において、筐体２１０の両端は、その外周面を囲うようにして蓋部材２４１，２４２により遮蔽されており、バックアップガイドが力を受けたときにも、筐体２１０の両端が開く方向に変形することを抑制している。蓋部材２４１，２４２は、ねじ軸２１２，２２２を支持する軸受（不図示）を内包している。又、蓋部材２４２に隣接してギヤボックス２４３が形成され、その内部の減速機構を介してモータ２１１，２２１の動力をねじ軸２１２，２２２に伝達可能としている。

なお、各リンク部材Ｌ１，Ｌ２の回転部にはブッシュを入れることが好ましく、例えば図２２に示すように、ナット２１３、２２３の支持軸２１３ａ、２２３ａとリンクＬ１，Ｌ２の回転部に、ブッシュＢＳ１、ＢＳ２を設けている。他の回転部も同様である。またナット２１３、２２３、ガイドレール部２９１、対向部材２１６、バックアップガイド（テーパ状側面２１０ｃ、２１０ｄ）との各接触面はグリースや油にて潤滑することが好ましく、さらに低摺動材をコーティングしたり、樹脂パッド（不図示）を挿入するとさらにナット２１３，２２３の動きが安定するので好ましい。

以上、実施の形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、その趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改良可能であることはもちろんである。例えば、両ねじ軸の螺旋溝巻き方向を逆にすれば、モータの回転方向を同一方向とすることでテレスコ駆動を実現し、逆方向とすることでチルト駆動を実現できる。更に、すべりねじ機構の代わりにボールねじ機構を用いることもできる。

本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装置の斜視図である。 本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装置の側面図である。 本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装置の下面図である。 本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装置の上面図である。 アッパブラケット２をボルト止め又は溶接で取り付けた状態で示す駆動ユニット部ＤＵの斜視図である。 アッパブラケット２を取りはずした状態で示す駆動ユニット部ＤＵの斜視図である。 本実施の形態にかかる電動式ステアリングコラム装置の側面図であり、チルト時の状態を示している。 本実施の形態にかかる電動式ステアリングコラム装置の側面図であり、テレスコ時の状態を示している。 変形例にかかる電動式ステアリングコラム装置の主要部断面図である。 本実施の形態における筐体１１０の側面周辺を示す図である。 本実施の形態で用いるナット（ナット部材ともいう）１１３及び駒部材１１６の斜視図である。 変形例にかかる駒部材を示す図である。 変形例にかかる駒部材１１６’の動作時の状態を示す図である。 本変形例にかかるガイドレール部周辺の断面図である。 変形例にかかるナットを示す斜視図である。 雌ねじ溝の軸線方向にナットを見た図である。 更に別な変形例を示す図である。 更に別な変形例を示す断面図である。 別な変形例の斜視図である。 別な実施の形態にかかるステアリングコラム装置の側面図である。 駆動ユニットＤＵの断面斜視図である。 駆動ユニットＤＵを図２０のXXII-XXII線で切断して矢印方向に見た図である。

符号の説明

１ コラム本体
１Ａ アウターコラム
１Ｂ インナーコラム
１ａ 長孔
２ アッパブラケット
３ ロワーブラケット
４ 離脱プレート
５ エネルギ吸収プレート
１０、１１０、２１０ 筐体
１１、１１１，２１１ 第１のモータ
１２、１１２，２１２ 第１のねじ軸
１３、１１３、２１３ 第１のナット
１４，１５ アーム片
２１、１２１，２２１ 第２のモータ
２２、１２２，２２２ 第２のねじ軸
２３、１２３，２２３ 第２のナット
２４，２５ アーム片
１１６ 駒部材
１９１、２９１ ガイドレール部
３０ 駆動軸
３１ ガイド板
ＢＲＧ 軸受
Ｌ１ 第１のリンク部材
Ｌ２ 第２のリンク部材
ＤＵ 駆動ユニット
ＬＢ ボルト
Ｓ ステアリングシャフト
Ｓ１ アッパ側シャフト
Ｓ２ ロア側シャフト
ＳＷ ステアリングホイール

Claims (7)

1. ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、チルト方向及びテレスコ方向に対して位置調整可能に駆動する電動式ステアリングコラム装置において、
   車体に対して取り付けられた第１のモータと、
   前記第１のモータに連結された第１の軸と、
   前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結された第１のリンク部材と、
   前記第１の軸に螺合し且つ前記第１のリンク部材の他端に連結され、前記第１の軸の回転に応じて軸線方向に移動する第１のナット部材と、
   前記第１のナット部材の軸線方向移動をガイドする第１のガイド手段とを有することを特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
2. 前記第１のガイド手段は、前記車体側に固定されたガイドレール部と、前記ガイドレール部に沿って前記ナットと共に移動する駒部材とを有し、前記駒部材は前記ガイドレール部に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載の電動式ステアリングコラム装置。
3. 前記駒部材は、前記ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧されることにより、前記ガイドレール部に向かって付勢されることを特徴とする請求項２に記載の電動式ステアリングコラム装置。
4. 前記駒部材は、前記ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧されることにより、前記ガイドレール部に対する相対移動方向に突出することを特徴とする請求項２又は３に記載の電動式ステアリングコラム装置。
5. 前記第１のナット部材と前記駒部材のうち少なくとも一方にテーパ部が設けられ、前記ナット部材と前記駒部材とを前記テーパ部を介して取り付けたときに、前記テーパ部により前記駒部材は付勢されることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
6. 前記第１のナット部材は、前記第１のリンク部材を支持する支持軸を有し、前記駒部材は前記支持軸に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
7. 前記車体に対して取り付けられた第２のモータと、
   前記第１の軸に並行し、前記第２のモータに連結された第２の軸と、
   前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結された第２のリンク部材と、
   前記第２の軸に螺合し且つ前記第２のリンク部材の他端に連結され、前記第２の軸の回転に応じて軸線方向に移動する第２のナット部材と、
   前記第２のナット部材の軸線方向移動をガイドする第２のガイド手段と、を有し、
   前記第１のリンク部材の他端と前記第２のリンク部材の他端とを逆方向に移動させることで、前記ステアリングコラムはチルト方向又はテレスコ方向に移動可能となっており、
   前記第１のリンク部材の他端と前記第２のリンク部材の他端とを同一方向に移動させることで、前記ステアリングコラムはテレスコ方向又はチルト方向に移動可能となっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。

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