JP2009179127A - 車両用ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チルトロックを確実に行うことができる車両用ステアリングコラム装置を提供すること。
【解決手段】ステアリングコラムチューブ２に固着されたディスタンスブラケットを車体側に固定された固定ブラケット５で移動可能に挟持し、該固定ブラケット５と前記ディスタンスブラケットに挿通するチルトボルト７にチルトレバー８を結着して成る車両用ステアリングコラム装置において、チルトボルト７に固定ツース１１と可動ツース１２及びスライドカム１３を通し、固定ツース１１を固定ブラケット５に固定し、可動ツース１２を前記スライドカム１３に沿ってスライド移動可能に設け、チルトレバー８に結着されたレバーカム１４の回動によって可動ツース１２をスライドカム１３に沿ってスライド移動させて固定ツース１１に選択的に噛合させることによってステアリングコラムチューブ２の固定をロック／アンロックする。
【選択図】図２

Description

本発明は、チルト機能を備えた車両用ステアリングコラム装置に関するものである。

車両のステアリングコラム装置には、ドライバの体格や運転姿勢等に応じてステアリングホイールの高さ位置を調整することができるチルト機能を備えたものがある。

チルト機能を備えた従来のステアリングコラム装置は、ステアリングコラムチューブに固着されたディスタンスブラケットを車体側に固定された固定ブラケットで移動可能に挟持し、該固定ブラケットと前記ディスタンスブラケットに挿通するチルトボルトにチルトレバーを結着し、該チルトレバーを回すことによって前記固定ブラケットによる前記ディスタンスブラケットと前記ステアリングコラムチューブの固定をロック／アンロックする方式を採用している。

ところで、斯かるステアリングコラム装置においては、チルトボルトによる締付力によって固定ブラケットとディスタンスブラケット間に発生する摩擦力によって固定ブラケット内のディスタンクブラケットの位置、即ち、ステアリングホイールの高さ位置を固定しているため、例えば車両の衝突によってドライバがステアリングホイールに激突したような場合には、固定ブラケットとディスタンスブラケット間に発生する摩擦力よりも大きな力が作用し、ディスタンスブラケットが固定ブラケットに対して上方へ摺動してステアリングホイールの高さ位置が変化してしまうという問題が発生する。

そこで、特許文献１には、歯部を有するロックプレートをチルト用長孔に沿って固定ブラケットの外側部に固定し、該ロックプレートの歯部と噛合する歯部を備えたチルトロックレバーをチルトボルトに遊嵌するとともに、該チルトロックレバーとチルトレバーとの間にウェーブワッシャ等の弾機を介在させる構成が提案されている。この構成によれば、チルトレバーを回してチルトボルトを締め付けると、チルトロックレバーとロックプレートの歯部が噛合するため、車両衝突時等にドライバからステアリングホイールに過大な荷重が入力されても、ディスタンスブラケットの固定ブラケットに対する固定が確実にロックされ、ステアリングホイールの位置の変化が防がれる。
特開平８−０１１７２５号公報

しかしながら、特許文献１において提案された構成では、ロックプレートを固定ブラケットの外側部に固定する必要があるとともに、チルトレバーの回動と共に動作して固定ブラケットをディスタンスブラケットに押し付けて挟持するカム構造を採用した場合、前記ロックプレートにチルトレバーを噛合させるためのチルトレバーの回動量と固定ブラケットをディスタンスブラケットに押し付けるためのカム構造の回動量とのバランスが悪いとどちらかのチルトロックが不十分となり、又、チルトロックレバーの歯が回転してロックプレートに噛合する構造であることから、チルト用長孔内のチルトレバーの位置で互いの歯の噛合にばらつきが生じて、必要な保持力が十分に得られず、ディスタンスブラケット及びステアリングコラムチューブの固定ブラケットへの固定が確実になされないという問題がある。

又、チルトロックレバーが常にロック方向にスプリング等で付勢された構造では、チルトロックのアンロック時にチルトロックレバーのロック方向の回転力がチルトレバーをロック方向に少し戻すことで固定ブラケットとディスタンスブラケットの間に保持力が発生し、チルト動作が重くなってスムーズに行えないという問題もある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、チルトロックを確実に行うことができる車両用ステアリングコラム装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ステアリングコラムチューブに固着されたディスタンスブラケットを車体側に固定された固定ブラケットによって移動可能に挟持し、該固定ブラケットと前記ディスタンスブラケットに挿通するチルトボルトにチルトレバーを結着し、該チルトレバーを回すことによって前記固定ブラケットによる前記ディスタンスブラケットと前記ステアリングコラムチューブの固定をロック／アンロックする車両用ステアリングコラム装置において、前記チルトボルトに固定ツースと可動ツース及びスライドカムを通し、前記固定ツースを前記固定ブラケットに固定し、前記可動ツースを前記スライドカムに沿ってスライド移動可能に設け、前記チルトレバーに結着されたレバーカムの回動によって前記可動ツースを前記スライドカムに沿ってスライド移動させて前記固定ツースに選択的に噛合させることによって前記ディスタンスブラケットと前記ステアリングコラムチューブの前記固定ブラケットに対する固定をロック／アンロックするようにしたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、一対の前記可動ツースを前記固定ツースの両側に配するとともに、両可動ツース間にスプリングを縮装し、該スプリングによって両可動ツースを前記固定ツースに噛合する方向に付勢したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記固定ツースと可動ツースの各歯を衝突時に発生するチルト方向の入力によって互いに噛み合う方向に傾斜させたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、チルトボルトに固定ツースと可動ツース及びスライドカムを通し、固定ツースを固定ブラケットに固定し、前記可動ツースを前記スライドカムに沿ってスライド移動可能に設け、チルトレバーに結着されたレバーカムの回動によって前記可動ツースを前記スライドカムに沿ってスライド移動させて前記固定ツースに選択的に噛合させることによってディスタンスブラケットとステアリングコラムチューブの固定ブラケットに対する固定をロック／アンロックするようにしたため、通常のチルトロック構造におけるチルトレバーの回動量で固定ツースと可動ツースとの噛合が難しい調整等の必要なく、チルトロックを確実に行うことができる。

又、チルトレバーを回転させることで、可動ツースがスライド移動して固定ツースと噛合するため、大きな衝撃荷重が作用しても確実にチルトロックすることができ、ステアリングホイールの高さ位置が変化することがなく、安全性が向上する。更に、可動ツースはスライドカムに沿ってスライド移動するため、可動ツースと固定ツースの噛合は、チルト孔の可動ツース位置に関係なく常に一定の噛合が得られ、チルトロックを確実に行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、一対の可動ツースを固定ツースの両側に配するとともに、両可動ツース間にスプリングを縮装し、該スプリングによって両可動ツースを前記固定ツースに噛合する方向に付勢したため、一対の可動ツースが固定ツースの両側にスプリングによって自動的にスライド移動して噛合するため、大きな衝撃荷重が作用しても一層確実にチルトロックがなされ、ステアリングホイールの高さ位置が変化することがないために安全性が向上する。更に、可動ツースを一対とすることによって、保持力が向上するとともに、１つの可動ツースによる保持力を１／２に設定することができるため、可動ツースの小型化を図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、固定ツースと可動ツースの各歯をチルト方向の入力によって互いに噛み合う方向に傾斜させたため、これらの固定ツースと可動ツースに大きな衝撃荷重が作用しても、この衝撃荷重は固定ツースと可能ツースの歯同士を噛み合わせる方向に作用することとなり、より確実なチルトロックが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る車両用ステアリングコラム装置の部分側面図、図２は同車両用ステアリングコラム装置のチルトロック機構部の側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４（ａ），（ｂ）は同チルトロック機構のカムとその作用説明図、図５はチルトロック機構の固定ツースと可動ツースの歯の形状を示す側面図、図６は車両用ステアリングコラムのチルトロック時の状態を示す部分側面図、図７は同車両用ステアリングコラムのチルトアンロック時の状態を示す部分側面図である。

図１に示す車両用ステアリングコラム装置１は、車体前方（図１の左方）に向かって斜め下方に傾斜して配置された円筒状のステアリングコラムチューブ２を備えており、該ステアリングコラムチューブ２内にはステアリングシャフト３が回動可能に挿通している。ここで、ステアリングコラムチューブ２は、軸方向に摺動可能に嵌合するアッパチューブ２Ａとロアチューブ２Ｂとで構成されている。又、ステアリングシャフト３は、軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されたアッパシャフト３Ａとロアシャフト３Ｂとで構成されており、アッパシャフト３Ａの上端にはステアリングホイール４が結着され、ロアシャフト３Ｂの下端部は、不図示の自在継手を介して不図示のステアリングギヤボックスに連結されている。

前記ステアリングコラムチューブ２は、車体ブラケット２０に固定された固定ブラケット５によって上下に揺動可能に挟持されている。即ち、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置１は、ドライバの体格や好みに応じてステアリングホイール４の高さ位置を調整することができるチルト機構を備えており、固定ブラケット５の左右の側壁５Ａ（図３には一方のみ図示）には、ステアリングコラム２の揺動支点（不図示）を中心とする円弧状のチルト孔５ａがそれぞれ形成されている。

そして、図３に示すように、固定ブラケット５の左右の側壁５Ａに形成された前記チルト孔５ａとステアリングコラムチューブ２に結着されたディスタンスブラケット６にはチルトボルト７が挿通しており、該チルトボルト７の固定ブラケット５から外側方へ突出する一端部にはチルトロック機構１０を介してチルトレバー８が結着されている。尚、図示しないが、チルトボルト７の他端にはナットが螺着されている。

ここで、上記チルトロック機構１０の構成の詳細を図２〜図５に基づいて説明する。

図２及び図３に示すように、チルトロック機構１０は、チルトボルト７の固定ブラケット５とチルトレバー８との間に挿通する固定ツース１１と可動ツース１２、スライドカム１３及びレバーカム１４によって構成されている。

上記固定ツース１１は、固定ブラケット５に形成されたチルト孔５ａに嵌着された上下方向に長い部材であって、その内側にはチルト孔５ａに沿う第２のチルト孔１１ａが形成されている。そして、この固定ツース１１の左右には一対の前記可動ツース１２がスライド移動して係脱可能に配されており、各可動ツース１２の中央には突起１２ａが外側方（図３の下方）に向かって一体に突設されている。ここで、図５に示すように（図５には一方のみ図示）、固定ツース１１の外周部と各可動ツース１２の内周部には互いに噛合する複数の歯１１Ａ，１２Ａがそれぞれ形成されており、これらの歯１１Ａ，１２Ａは衝突時に発生するチルト方向の入力によって互いに噛み合う方向に図示の通り、可動ツース１２の中心を結んだ線Ｅに対して角度αだけ傾斜している。又、各可動ツース１２に突設された前記突起１２ａの横断面は略小判状（長円状）とされ、その内側と外側の面は円弧面状に成形されている。

又、前記スライドカム１３は、固定ツース１１と可動ツース１２を固定ブラケット５とで挟持するようこれらの外側に配されており、その中心部に形成された駒状のスライドブロック１３ａが固定ツース１１の前記第２のチルト孔１１ａに摺動可能に嵌合している。そして、このスライドカム１３のスライドブロック１３ａの中心部をチルトボルト７が貫通しており、該スライドカム１３の両側には略小判状（長円状）のガイド孔１３ｂが形成され、これらのガイド孔１３ｂには可動ツース１２に突設された前記突起１２ａがスライド移動可能に嵌合している。ここで、各スライド孔１３ｂの長手方向の長さは突起１２ａの長手方向の長さよりも長く設定されており、従って、可動ツース１２は、これに形成された突起１２ａがスライドカム１３のガイド孔１３ｂ内をスライドし得る範囲でスライド可能であって、両可動ツース１２は、両端にフック部１２ｂが形成されており、対向する互いのフック部１２ｂの間に縮装された一対のスプリング１５によって互いに引き合う方向（互いの歯１１Ａ，１２Ａが噛合する方向）に付勢されている。

上記スライドカム１３の外面には前記レバーカム１４が当接しており、このレバーカム１４は、その中心に突設されたボス部１４ａが前記チルトレバー８に形成された角孔８ａに嵌着されることによってチルトレバー８に固定されている。このレバーカム１４は、円板状に成形されており、図２に示すように、その外周の相対向する２箇所には円弧面を有するピン状の押圧突起１４ｂが径方向外方に向かって一体に突設されている。ここで、図３に示すように、スライドカム１３とレバーカム１４間の全周４箇所にはカム面が形成されており、各カム面は、図４に詳細に示すように、スライドカム１３に形成されたカム面１３ｃとレバーカム１４に形成されたカム面１４ｃとで構成されている。

次に、以上のように構成されたチルトロック機構１０の作用について説明する。

チルトレバー８が図１の実線にて示す位置にあるときには、スライドカム１３とレバーカム１４間に形成されたカム面１４ｃにおいて、レバーカム１４側のカム面１４ｄは図４（ａ）に示すようにスライドカム１３のカム山１３ｄの端面に係合しているため、スライドカム１３と固定ツース１１及び可動ツース１２を介して固定ブラケット５が内側に押圧される。この結果、固定ブラケット５がディスタンスブラケット６を挟持する力が大きくなって両者間に作用する摩擦力も大きくなり、ディスタンスブラケット６に固着されたステアリングコラムチューブ２の位置が固定されてステアリングホイール４の高さ位置も固定される。

又、チルトレバー８が図１の実線にて示す位置にあるときには、図６に示すように、レバーカム１４の外周に突設された押圧突起１４ｂは可動ツース１２に突設された突起１２ａに係合しておらず、従って、両可動ツース１２は一対のスプリング１５によって引き合って固定ツース１１に押圧されており、該可動ツース１２に形成された歯１２Ａが固定ツース１１の歯１１Ａに自動的に噛合する。このため、スライドカム１３とレバーカム１４及びチルトボルト７の第２のチルト孔１１ａに沿う移動がロックされるチルトロック状態となり、ステアリングホイール４の高さ位置が確実にロックされ、例えば車両の衝突によってドライバがステアリングホイール４に激突したような場合であっても、ディスタンスブラケット６が固定ブラケット５に対して上方へ摺動してステアリングホイール４の高さ位置が変化してしまうという問題が発生することがない。

又、可動ツース１２は、図２に示すように、チルトボルト７の中心を通る一直線上に一対でスライド移動可能に設けられているため、可動ツース１２と固定ツース１１の噛合はチルト孔５ａの可動ツース位置に関係なく常に一定の噛合が得られ、チルトロックを確実に行うことができる。

更に、固定ツース１１の両側に一対の可動ツース１２を噛合させることで、保持力を向上させることができるとともに、１つの可動ツース１２による保持力を１／２に設定することができるため、可動ツース１２が１つのときと比べ、保持力を設定する場合には可動ツース１２の小型化を図ることができる。

尚、本実施の形態では、前述のように固定ツース１１と可動ツース１２にそれぞれ形成された歯１１Ａ，１２Ａは衝突時に発生するチルト方向の入力によって互いに噛み合う方向に図５に示す角度αだけ傾斜して形成されているため、これらの固定ツース１１と可動ツース１２に大きな衝撃荷重が作用しても、この衝撃荷重は固定ツース１１と可動ツース１２の歯１１Ａ，１２Ａ同士を噛み合わせる方向に作用するため、より確実なチルトロックが可能となる。

次に、チルト調整のためにチルトレバー８を図１の実線位置から矢印方向に鎖線位置まで回すと、図７に示すように、該チルトレバー８と一体に回動するレバーカム１４に突設された押圧突起１４ｂが可動ツース１２の突起１２ａに係合して両可動ツース１２をスプリング１５の付勢力に抗して押し広げるため、可動ツース１２がスライドカム１３のガイド孔１３ｂに沿ってスライド移動する。このため、可動ツース１２の歯１２Ａが固定ツース１１の歯１１Ａから離脱して両歯の噛合が解除され、チルトロックも解除される。尚、本実施の形態では、図７に示すように、チルトレバー８を鎖線位置まで回してチルトロックを解除した状態では、レバーカム１４の押圧突起１４ｂは可動ツース１２の突起１２ａの中心とチルトボルト７の中心を結ぶ中心線に対して図示の角度Δθだけ余分に回動し、各突起１２ａの頂部を越えて静止しているため、スプリング１５の付勢力によってレバーカム１４とチルトレバー８が押し戻されて可動ツース１２の歯１２Ａが固定ツース１１の歯１１Ａに再び噛合してチルトロックがなされることがなく、保持力は発生しないことから、チルト動作がスムーズに行える。

又、チルトレバー８を図１の実線位置から矢印方向に鎖線位置まで回すと、スライドカム１３とレバーカム１４間に形成されたカム面１４ｃにおいて、レバーカム１４側のカム山１４ｄが図４（ｂ）に示すようにスライドカム１３側のカム面１３ｃに係合するため、スライドカム１３と固定ツース１１及び可動ツース１２を介して固定ブラケット５を内側に押圧していた力が解除される。この結果、固定ブラケット５がディスタンスブラケット６を挟持する力が小さくなって両者間に作用する摩擦力も小さくなる。

従って、上記状態ではスライドカム１３とレバーカム１４及びチルトボルト７と共にディスタンスブラケット６及びこれに結着されたステアリングコラムチューブ２を固定ツース１１の第２のチルト孔１１ａに沿って上下に移動させることができ、ステアリングホイール４の高さ位置をドライバの体格や好みに応じて任意に調整することができる。そして、このようにしてステアリングホイール４の高さ位置を調整した後は、チルトレバー８を図１に鎖線にて示す位置から実線にて示す位置まで回動させて戻すと、再びチルトロック状態となり、ステアリングホイール４は調整後の高さ位置に固定される。

以上のように、本実施の形態によれば、チルトボルト７に固定ツース１１と可動ツース１２及びスライドカム１３を通し、前記固定ツース１１を固定ブラケット５に固定し、前記可動ツース１２を前記スライドカム１３に沿ってスライド移動可能に設け、チルトレバー８に結着されたレバーカム１４の回動によって可動ツース１１をスライドカム１３に沿って移動させて固定ツース１１に選択的に噛合させることによってディスタンスブラケット６とステアリングコラム２の固定ブラケット５に対する固定をロック／アンロックするようにしたため、通常のチルトロック構造におけるチルトレバー８の回動量で固定ツース１１と可動ツース１２の噛合が難しい調整等の必要なく、チルトロックを確実に行うことができ、ステアリングホイール４の高さ位置を固定することができる。

又、チルトレバー８を回転させることで、可動ツース１２がスライド移動して固定ツース１１と噛合するため、大きな衝撃荷重が作用しても確実にチルトロックすることができ、ステアリングホイール４の高さ位置が変化することがなく、安全性が向上する。

更に、可動ツース１２はスライドカム１３に沿ってスライド移動するため、可動ツース１２と固定ツース１１の噛合は、チルト孔５ａの可動ツース位置に関係なく常に一定の噛合が得られ、チルトロックを確実に行うことができる。

又、本実施の形態では、一対の可動ツース１２を固定ツース１１の両側に配するとともに、両可動ツース１２間にスプリング１５を縮装し、該スプリング１５によって両可動ツース１２を固定ツース１１に噛合する方向に付勢したため、一対の可動ツース１２が固定ツース１１の両側にスプリング１５によって自動的にスライド移動して噛合するため、大きな衝撃荷重が作用しても一層確実にチルトロックがなされ、ステアリングホイール４の高さ位置が変化することがないために安全性が向上する。

更に、可動ツース１２を一対とすることによって、保持力が向上するとともに、１つの可動ツース１２による保持力を１／２に設定することができるため、可動ツース１２の小型化を図ることができる。

更に、本実施の形態では、固定ツース１１と可能ツース１２にそれぞれ形成された歯１１Ａ，１２Ａを衝突時に発生するチルト方向の入力によって互いに噛み合う方向に図５に示す角度αだけ傾斜して形成したため、これらの固定ツース１１と可動ツース１２に大きな衝撃荷重が作用しても、この衝撃荷重は固定ツース１１と可能ツース１２の歯１１Ａ，１２Ａ同士を噛み合わせる方向に作用することとなり、より確実なチルトロックが可能となる。

本発明に係る車両用ステアリングコラム装置の部分側面図である。 本発明に係る車両用ステアリングコラム装置のチルトロック機構部の側面図である。 図２のＡ−Ａ線断面である。 （ａ），（ｂ）はチルトロック機構のカムとその作用説明図である。 チルトロック機構の固定ツースと可動ツースの歯の形状を示す側面図である。 本発明に係る車両用ステアリングコラムのチルトロック時の状態を示す部分側面図である。 本発明に係る車両用ステアリングコラムのチルトアンロック時の状態を示す部分側面図である。

符号の説明

１ 車両用ステアリングコラム装置
２ ステアリングコラムチューブ
２Ａ ステアリングコラムチューブのアッパチューブ
２Ｂ ステアリングコラムチューブのロアチューブ
３ ステアリングシャフト
３Ａ ステアリングシャフトのアッパシャフト
３Ｂ ステアリングシャフトのロアシャフト
４ ステアリングホイール
５ 固定ブラケット
５Ａ 固定ブラケットの側壁
５ａ 固定ブラケットのチルト孔
６ ディスタンスブラケット
７ チルトボルト
８ チルトレバー
８ａ チルトレバーの角孔
１０ チルトロック機構
１１ 固定ツース
１１Ａ 固定ツースの歯
１１ａ 固定ツースの第２のチルト孔
１２ 可動ツース
１２Ａ 可動ツースの歯
１２ａ 可動ツースの突起
１２ｂ 可動ツースのフック部
１３ スライドカム
１３ａ スライドカムのスライドブロック
１３ｂ スライドカムのガイド孔
１３ｃ スライドカムのカム面
１３ｄ スライドカムのカム山
１４ レバーカム
１４ａ レバーカムのボス部
１４ｂ レバーカムの押圧突起
１４ｃ レバーカムのカム面
１４ｄ レバーカムのカム面
１５ スプリング
２０ 車体ブラケット

Claims (3)

1. ステアリングコラムチューブに固着されたディスタンスブラケットを車体側に固定された固定ブラケットによって移動可能に挟持し、該固定ブラケットと前記ディスタンスブラケットに挿通するチルトボルトにチルトレバーを結着し、該チルトレバーを回すことによって前記固定ブラケットによる前記ディスタンスブラケットと前記ステアリングコラムチューブの固定をロック／アンロックする車両用ステアリングコラム装置において、
   前記チルトボルトに固定ツースと可動ツース及びスライドカムを通し、前記固定ツースを前記固定ブラケットに固定し、前記可動ツースを前記スライドカムに沿ってスライド移動可能に設け、前記チルトレバーに結着されたレバーカムの回動によって前記可動ツースを前記スライドカムに沿ってスライド移動させて前記固定ツースに選択的に噛合させることによって前記ディスタンスブラケットと前記ステアリングコラムチューブの前記固定ブラケットに対する固定をロック／アンロックするようにしたことを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
2. 一対の前記可動ツースを前記固定ツースの両側に配するとともに、両可動ツース間にスプリングを縮装し、該スプリングによって両可動ツースを前記固定ツースに噛合する方向に付勢したことを特徴とする請求項１記載の車両用ステアリングコラム装置。
3. 前記固定ツースと可動ツースの各歯を衝突時に発生するチルト方向の入力によって互いに噛み合う方向に傾斜させたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ステアリングコラム装置。
   

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