JP2009248703A - 電動式ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度環境に関わらず、信頼性が高く且つ早期摩耗を抑制できる電動式ステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】第１のねじ軸１２の熱膨張係数と第１のナット１３の本体１３ａの熱膨張係数とは略等しいので、電動式ステアリングコラム装置を配置する車室内の環境温度が大きく変化した場合にも、両者間での膨張量又は収縮量を略等しくすることができ、ガタの発生や競り合いなどを抑制することができる。更に第１のナット１３の内周面には樹脂部材１３ｃが接合されており、樹脂部材１３ｃの雌ねじ溝１３ｈは、第１のねじ軸１２の雄ねじ溝１２ａに螺合するので、螺合する面圧が高い状態で螺合する素材同士を異ならせることにより、部材同士の固着を抑制し、また早期摩耗を抑制できる。
【選択図】図７

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、運転者の省力化を図るために、電動でステアリングホイールの位置を変更できる電動式ステアリングコラム装置が開発されている。例えば特許文献１の図１３に示された電動式ステアリングコラム装置においては、ステアリングコラムの外筒に内筒が摺動自在に嵌合してあり、外筒はチルト中心回りに揺動自在に構成されている。
特開２００２−１６０６４６号公報 特開平０９−６０７０３号公報 実開平０３−３４９７１号公報

ところで、電動式ステアリングコラム装置は車室内に配置されるが、この車室内は、真冬の厳寒地では温度が−３０℃程度まで低下する場合があり、真夏の炎天下では温度が＋８０℃程度まで上昇する場合もあるという、極めて過酷な温度環境である。ここで、一般的な電動式ステアリングコラム装置においては、駆動手段としてナットとねじ軸とが螺合してなる送りねじ機構が用いられているが、ねじ軸とナットの熱膨張係数が異なるため、極低温や極高温に曝されたときに、駆動部にガタや競り合い等を発生する恐れがある。これに対し、ねじ軸とナットの熱膨張係数を等しくすべく、両者に同一素材を用いると、強い面圧が生じる箇所で固着が生じたり、早期摩耗が発生するなどの問題がある。

ここで、特許文献２においては、ナット部材の内周に、スクリューシャフトに螺合する樹脂材料からなるメネジ体を形成しており、押圧部材によりメネジ体を付勢することで、スクリューシャフトとメネジ体との間に生じるガタを排除するような技術が開示されている。又、特許文献３には、おねじに螺合する２つのナットを、軸線方向に相対変位させることで、おねじとナットとの間に生じるガタを排除している。しかしながら、特許文献２，３には、極低温や極高温に曝されたときに生じる駆動部のガタや競り合い等を抑制する構成については、開示も示唆もしていない。

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、温度環境に関わらず、信頼性が高く且つ早期摩耗を抑制でき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。

第１の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、チルト方向又は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、
モータと、
前記モータにより回転駆動される回転体と、
前記回転体の回転に応じて軸線方向に変位することにより、前記ステアリングコラムをチルト方向又はテレスコ方向に駆動する軸線方向変位体と、を有し、
前記回転体の熱膨張係数と前記軸線方向変位体の熱膨張係数とは略等しく、更に前記回転体と前記軸線方向変位体の一方の周面には、樹脂材が接合されており、前記樹脂材は、金属製である他方の周面に形成されたねじ部に螺合するねじ部を有することを特徴とする。

第２の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のねじ軸と、
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のねじ軸に係合し、前記第１のねじ軸の回転運動を前記第１のリンク部材の他端の軸線方向運動に変換する第１のナットと、
車体に対して取り付けられた第２のモータと、
前記第１のねじ軸に並行し、前記第２のモータに連結された第２のねじ軸と、
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のねじ軸に係合し、前記第２のねじ軸の回転運動を前記第２のリンク部材の他端の軸線方向運動に変換する第２のナットと、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連動して移動させることで、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のねじ軸と前記第１のナット、及び前記第２のねじ軸と前記第２のナットのうち少なくとも一方の組み合わせにおいて、前記ねじ軸の熱膨張係数と前記ナットの熱膨張係数とは略等しく、更に前記少なくとも一方の組み合わせにおける前記ねじ軸と前記ナットの一方の周面には、樹脂材が接合されており、前記樹脂材は、金属製である他方の周面に形成されたねじ部に螺合するねじ部を有することを特徴とする。

第１の本発明によれば、前記回転体の熱膨張係数と前記軸線方向変位体の熱膨張係数とは略等しいので、前記電動式ステアリングコラム装置を配置する車室内の環境温度が大きく変化した場合にも、両者間での膨張量又は収縮量を略等しくすることができ、ガタの発生や競り合いなどを抑制することができる。更に前記回転体と前記軸線方向変位体の一方の周面には、樹脂材が接合されており、前記樹脂材は、金属製である他方の周面に形成されたねじ部に螺合するねじ部を有するので、面圧が高い状態で螺合する素材同士を異ならせることにより、部材同士の固着を抑制し、また早期摩耗を抑制できる。

第２の本発明によれば、前記第１のねじ軸と前記第１のナット、及び前記第２のねじ軸と前記第２のナットのうち少なくとも一方の組み合わせにおいて、前記ねじ軸の熱膨張係数と前記ナットの熱膨張係数とは略等しいので、前記電動式ステアリングコラム装置を配置する車室内の環境温度が大きく変化した場合にも、両者間での膨張量又は収縮量を略等しくすることができ、ガタの発生や競り合いなどを抑制することができる。更に前記少なくとも一方の組み合わせにおける前記ねじ軸と前記ナットの一方の周面には、樹脂材が接合されており、前記樹脂材は、金属製である他方の周面に形成されたねじ部に螺合するねじ部を有すので、面圧が高い状態で螺合する素材同士を異ならせることにより、部材同士の固着を抑制し、また早期摩耗を抑制できる。

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異なる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。

更に、第２の本発明によれば、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、前記ねじ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のねじ軸、及び前記第２のモータと前記第２のねじ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。

自由状態での前記樹脂材のねじ部のピッチは、それに螺合するねじ部のピッチと異なると、ねじ部同士のガタを排除できる。

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は、第１のナット１３と第１のねじ軸１２の一部とを、軸線方向に切断して示す断面図である。図７において、金属製の第１のナット１３は、円筒孔１３ｂを有する筐体状の本体１３ａと、円筒孔１３ｂ内に配置された円筒状の樹脂部材１３ｃとからなる。円筒孔１３ｂは、軸線方向両端側に拡径部１３ｄ、１３ｄを有し、その間に、それより小径の小径部１３ｅを有する。小径部１３ｅには、間隔をあけて形成された複数のらせん溝１３ｆが形成されている。隣接するらせん溝１３ｆ間が凸部となる。尚、らせん溝１３ｆの代わりにセレーション（軸線方向溝）を設けても良い。

樹脂部材１３ｃは、円筒孔１３ｂの拡径部１３ｄ、１３ｄに対応したフランジ部１３ｇ、１３ｇを有するように、本体１３ａの内周にインジェクションモールド成形により固着されている。従って、樹脂部材１３ｃのフランジ部１３ｇ、１３ｇを除く外周は、本体１３ａの小径部１３ｅのらせん溝１３ｆに嵌入しており、本体１３ａと樹脂部材１３ｃは、フランジ部１３ｇと拡径部１３ｄとの係合とも相まって、軸線方向及び回転方向に相対変位することが阻止されている。

樹脂部材１３ｃの内周には、インジェクションモールド成形によりねじ部である雌ねじ溝１３ｈが形成されている。一方、それに対向する第１のねじ軸１２の外周には、雌ねじ溝１３ｈに螺合するねじ部である雄ねじ溝１２ａが形成されている。尚、雌ねじ溝１３ｈをインジェクションモールド成形する場合、実際に使用する第１のねじ軸１２を型として用いても良いが、それとは別にマスター型を共通して用いると好ましい。これにより、自由状態における雌ねじ溝１３ｈのピッチは、雄ねじ溝１２ａのピッチより大きいか、或いは小さくすることができ、ねじ同士の螺合時に所定の予圧を与えることができる。但し、ねじ部の精度が求められる場合には、樹脂部材１３ｃを粗成形した後に、雌ねじ部１３ｈをタップや切削で仕上げ加工すると良い。或いは、インジェクションモールド成形ではなく、雌ねじ部１３ｈを予め成形した上で樹脂部材１３ｃを本体１３ａに組み付けても良い。金属製の第１のねじ軸１２と第１のナット１３の本体１３ａとは、熱膨張係数が略等しい素材より形成されているが、同一素材とすると好ましい。

第１のモータ１１から動力を受けて第１のねじ軸１２が回転すると、雄ねじ溝１２ａと雌ねじ溝１３ｈとの間に相対螺動が生じ、これにより第１のねじ軸１２の回転運動が、第１のナット１３の軸線方向運動に変換されるようになっている。本実施の形態では、第１のねじ軸１２が回転体であり、第１のナット１３が軸線方向移動体を構成するが、逆でも良い。

ここで、本実施の形態によれば、第１のねじ軸１２の熱膨張係数と第１のナット１３の本体１３ａの熱膨張係数とは略等しいので、電動式ステアリングコラム装置を配置する車室内の環境温度が大きく変化した場合にも、両者間での膨張量又は収縮量を略等しくすることができ、ガタの発生や競り合いなどを抑制することができる。更に第１のナット１３の内周面には樹脂部材１３ｃが接合されており、樹脂部材１３ｃの雌ねじ溝１３ｈは、第１のねじ軸１２の雄ねじ溝１２ａに螺合するので、螺合する面圧が高い状態で螺合する素材同士を異ならせることにより、部材同士の固着を抑制し、また早期摩耗を抑制できる。尚、以上の構成は、第２のねじ軸２２と第２のナット２３との関係において同様としてもよい。

図８は、本実施の形態の変形例を示す図７と同様な断面図である。本変形例においては、金属製の第１のナット１３’は、内周にねじ部である雌ねじ溝１３ｈを有している。一方、第１のねじ軸１２’は、第１のナット１３’の熱膨張整数が略等しい金属製の心棒１２ｂと、その周囲に形成された樹脂部材１２ｃとからなる。

心棒１２ｂの外周には、エンボス加工（ローレット目でも良い）を施され、複数の凹凸１２ｄ形成されている。樹脂部材１２ｃは、心棒１２ｂの外周にインジェクションモールド成形により固着されている。従って、樹脂部材１２ｃの内周は、心棒１２ｂの凹凸１２ｄに密着しており、心棒１２ｂと樹脂部材１２ｃは、軸線方向及び回転方向に相対変位することが阻止されている。

樹脂部材１２ｃの外周には、インジェクションモールド成形によりねじ部である雄ねじ溝１２ａが形成されている。一方、それに対向する第１のナット１３’の内周には、雄ねじ溝１２ａに螺合するねじ部である雌ねじ溝１３ｈが形成されている。尚、雄ねじ溝１２ａをインジェクションモールド成形する場合、実際に使用する第１のナット１３’を型として用いても良いが、それとは別にマスター型を共通して用いると好ましい。これにより、自由状態における雄ねじ溝１２ａのピッチは、雌ねじ溝１３ｈのピッチより大きいか、或いは小さくすることができ、ねじ同士の螺合時に所定の予圧を与えることができる。但し、ねじ部の精度が求められる場合には、樹脂部材１２ｃを粗成形した後に、雄ねじ部１２ａをタップや切削で仕上げ加工すると良い。或いは、インジェクションモールド成形ではなく、雄ねじ部１２ａを予め成形した上で樹脂部材１２ｃを心棒１２ｂに組み付けても良い。金属製の心棒１２ｂと第１のナット１３’とは、熱膨張係数が略等しい素材より形成されているが、同一素材とすると好ましい。

第１のモータ１１から動力を受けて第１のねじ軸１２’が回転すると、雄ねじ溝１２ａと雌ねじ溝１３ｈとの間に相対螺動が生じ、これにより第１のねじ軸１２’の回転運動が、第１のナット１３’の軸線方向運動に変換されるようになっている。本変形例では、第１のねじ軸１２’が回転体であり、第１のナット１３’が軸線方向移動体を構成するが、逆でも良い。

ここで、本実施の形態によれば、第１のねじ軸１２’の心棒１２ｂの熱膨張係数と第１のナット１３’の熱膨張係数とは略等しいので、電動式ステアリングコラム装置を配置する車室内の環境温度が大きく変化した場合にも、両者間での膨張量又は収縮量を略等しくすることができ、ガタの発生や競り合いなどを抑制することができる。更に第１のねじ軸１２’の外周面には樹脂部材１２ｃが接合されており、樹脂部材１２ｃの雄ねじ溝１２ａは、第１のナット１３’の雌ねじ溝１３ｈに螺合するので、螺合する面圧が高い状態で螺合する素材同士を異ならせることにより、部材同士の固着を抑制し、また早期摩耗を抑制できる。

図９、１０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９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９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１０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１０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１１は、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。上述した実施の形態では、コラム本体１を一体物としているが、図１１に示す変形例では、アウターコラム１Ａに摺動可能にインナーコラム１Ｂが嵌合されてコラム本体１を構成している。ステアリングシャフトＳは、インナーコラム１Ｂに対して軸受ＢＲＧにより回転自在に支持されたアッパ側シャフトＳ１と、ロア側シャフトＳ２とを、セレーション結合等により相対回転不能且つ軸線方向相対移動可能に連結してなる。インナーコラム１Ｂの外周に、ガイド板３１を取り付け、このガイド板３１に駆動ユニットＤＵ（図５，６参照）を取り付けることで、上述した実施の形態と同様の機能をもたせることが可能である。

図１２〜１４は、別な変形例にかかる電動式ステアリングコラム装置を示す図である。図１２に示す本変形例においては、駆動軸３０の両端が、筐体１０の両側壁に形成された矩形状の開口１０ａ内に配置されており、更に駆動軸３０の両端外周には、ゴムや樹脂からなる筒状の緩衝部材３２を取り付けると好ましい。それ以外の構成については、上述した実施の形態と同様である。緩衝部材３２の代わりに近接スイッチ（不図示）を設け、近接スイッチがオンすることに応じてモータを停止させると更に好ましい。

例えば、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と、駆動軸３０は図１３の左右方向（ここでは右方）に変位するが、緩衝部材３２が筐体１０の開口１０ａの右縁に衝接することで、それ以上の変位を制限するようになっている。即ち、開口１０ａがストッパとして機能し、テレスコ方向の変位制限を行うことができる。このとき、緩衝部材３２がゴム又は樹脂から形成されているので、開口１０ａに衝接しても打音が小さく衝撃力を低減できる。一方、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と、駆動軸３０は図１３の上下方向に変位するが、緩衝部材３２が筐体１０の開口１０ａの上下縁に衝接することで、それ以上の変位を制限するようになっている。即ち、開口１０ａがストッパとして機能し、チルト方向の変位制限を行うことができる。

電動式ステアリングコラム装置の初期原点設定時や、その後原点設定が必要になった場合における限定設定手順について説明する。図１４は、ステアリングホイールを原点に変位させた状態を示している。図１４に示す状態では、チルト位置が最も上方であり、テレスコ位置が最も引込まれた位置である。駆動方法としては、まず、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、チルト方向にアップさせて開口１０ａの上縁に当接させてチルト駆動を停止し、次に第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、テレスコ方向に引込みを行って開口１０ａの左縁に当接させテレスコ駆動を停止し、原点位置への移動を行うことができる。

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、駆動ユニットＤＵは、コラム本体１の下側に配置されているが、コラム本体１の上側に配置されてもかまわない。又、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。 第１のナット１３と第１のねじ軸１２の一部とを、軸線方向に切断して示す断面図である。 本実施の形態の変形例を示す図７と同様な断面図である。 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。 別な変形例にかかる電動式ステアリングコラム装置を示す斜視図である。 別な変形例にかかる電動式ステアリングコラム装置を示す側面図である。 別な変形例にかかる電動式ステアリングコラム装置を示す側面図である。

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 筐体
１１ 第１のモータ
１２、１２’ 第１のねじ軸
１２ａ 雄ねじ溝
１２ｂ 心棒
１２ｃ 樹脂部材
１２ｄ 凹凸
１３、１３’第１のナット
１３ａ 本体
１３ｂ 円筒孔
１３ｃ 樹脂部材
１３ｄ 拡径部
１３ｅ 小径部
１３ｆ 螺旋溝
１３ｇ フランジ部
１３ｈ 雌ねじ溝
１４，１５ アーム片
２１ 第２のモータ
２２ 第２のねじ軸
２３ 第２のナット
２４，２５ アーム片
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 (4)

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、チルト方向又は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、
   モータと、
   前記モータにより回転駆動される回転体と、
   前記回転体の回転に応じて軸線方向に変位することにより、前記ステアリングコラムをチルト方向又はテレスコ方向に駆動する軸線方向変位体と、を有し、
   前記回転体の熱膨張係数と前記軸線方向変位体の熱膨張係数とは略等しく、更に前記回転体と前記軸線方向変位体の一方の周面には、樹脂材が接合されており、前記樹脂材は、金属製である他方の周面に形成されたねじ部に螺合するねじ部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. 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のねじ軸と、
   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のねじ軸に係合し、前記第１のねじ軸の回転運動を前記第１のリンク部材の他端の軸線方向運動に変換する第１のナットと、
   車体に対して取り付けられた第２のモータと、
   前記第１のねじ軸に並行し、前記第２のモータに連結された第２のねじ軸と、
   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のねじ軸に係合し、前記第２のねじ軸の回転運動を前記第２のリンク部材の他端の軸線方向運動に変換する第２のナットと、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連動して移動させることで、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のねじ軸と前記第１のナット、及び前記第２のねじ軸と前記第２のナットのうち少なくとも一方の組み合わせにおいて、前記ねじ軸の熱膨張係数と前記ナットの熱膨張係数とは略等しく、更に前記少なくとも一方の組み合わせにおける前記ねじ軸と前記ナットの一方の周面には、樹脂材が接合されており、前記樹脂材は、金属製である他方の周面に形成されたねじ部に螺合するねじ部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。
3. 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異なる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２に記載の電動式ステアリングコラム装置。
4. 自由状態での前記樹脂材のねじ部のピッチは、それに螺合するねじ部のピッチと異なることを特徴とする請求項１乃至３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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