JP2012126274A - 車両のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で、かつ搭載性に優れた車両のステアリング装置を提供する。
【解決手段】車体に対しステアリングコラム２を揺動可能に支持する揺動機構５０と、第１のピボット軸Ｐｂと第２のピボット軸Ｐｄとの間の距離を調整する駆動機構２０と、第１のピボット軸と前記第２のピボット軸とにおいて駆動機構２０と連結するリンク機構３０とを備えてステアリングホイールの操作位置を調整し得る車両のステアリング装置１にであって、揺動機構５０は、コラム回動点Ｔｓを中心としてステアリングコラム２を回動可能に支持し、当該コラム回動点Ｔｓを、車体に対して固定される車体側回動点Ｔｃを支点として回動可能に支持するように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステアリングホイールを電動でチルト動作させる車両のステアリング装置に関するものである。

特許文献１には、電動でチルト動作する車両のステアリング装置が開示されている。この車両のステアリング装置では、車両（車体）とステアリングコラム本体との間をリンク部材（第１リンクＬ１）とベルクランク部材（第２リンクＬ２）との２部品で構成して、チルトモータによりピボットＰ４とピボットＰ５との距離を調整することで、ステアリングコラムのチルト動作ができるように構成されている。

一方、特許文献２にも、電動でチルト作動する車両のステアリング装置が開示されている。特許文献２のステアリング装置では、チルト動作に供するリンクの節を少なくして、部品点数を少なく簡単な構成でチルト作動をする車両のステアリング装置が開示されている（特許文献２の図１参照）。

特開２００６−７９５６号公報 特開２００９−６７４３号公報

上述したように、特許文献１の車両のステアリング装置では、車両（車体）とステアリングコラム本体との間にリンク部材とベルクランク部材との２部品で構成する必要があった。さらに、当該リンク部材は左右両側に設定されているため、部品点数が多くなり、コストが高くなる課題があった。また、当該リンク部材を回動可能に結合するためには、ボルト、ブッシュといった部品が必要となるため、これもコストが高くなる要因となっていた。

一方、特許文献２の車両のステアリング装置は、部品点数が少なく簡単な構成で、チルト動作を可能にする優れたものである。しかしながら、チルト動作時における駆動機構の移動範囲が比較的大きくなり、周囲の部品との配置関係次第では、周囲の部品と干渉する場合があり、車両への搭載性が低くなる虞がある。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたもので、その目的は、安価で、かつ搭載性に優れた車両のステアリング装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために講じた技術手段は、車体に対しステアリングコラムを揺動可能に支持する揺動機構と、第１のピボット軸と第２のピボット軸との間の距離を調整する駆動機構と、前記第１のピボット軸と前記第２のピボット軸とにおいて前記駆動機構と連結するリンク機構とを備えてステアリングホイールの操作位置を調整し得る車両のステアリング装置であって、前記リンク機構は、一端を前記車体に対して回動可能に支持されて、他端を前記第１のピボット軸で回動可能に支持されるベルクランク部材であって、前記ステアリングコラムに対して回動可能に支持される前記ベルクランク部材と、一端をステアリングコラムに固定されて、他端を前記第２のピボット軸で回動可能に支持されるリンク部材とを備え、前記揺動機構は、コラム回動点を中心として前記ステアリングコラムを回動可能に支持し、前記コラム回動点を車体に対して固定される車体側回動点を支点として回動可能に支持するように車両のステアリング装置を構成したことである。

上記した技術手段に対し、前記揺動機構は、第１のカラー部材を備え、前記第１のカラー部材の外周に前記ステアリングコラムを配置して、前記第１のカラー部材の中心軸を前記コラム回動点として構成されるとより好適である。更に、前記揺動機構は、さらに、車体に対して固定される第２のカラー部材を備え、前記第２のカラー部材の外周に前記第１のカラー部材を配置し、前記第２のカラー部材の中心軸を前記車体側回動点として構成されると、更に好適である。

上記した技術手段に係る揺動機構を設けることによって、従来、車両（車体）とステアリングコラム本体との間に配置され、かつステアリングコラムの両側に配置されていたリンク部材を廃止することができる。さらに、当該リンク部材の廃止に伴って、当該リンク部材を回転可能に結合するためのボルト、ブッシュ等の部品が低減できる。従って、ステアリングホイールを電動でチルト作動させる車両のステアリング装置を安価に実現することができる。

本発明の一実施形態における車両のステアリング装置の外観を示す側面図である。 本発明の一実施形態における揺動機構５０の構成を説明する側面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態における主要部材の位置関係を示す模式図である。 本発明の一実施形態における車両のステアリング装置による上方へのチルト作動状態を示す側面図である。 本発明の一実施形態における車両のステアリング装置による下方へのチルト作動状態を示す側面図である。

以下、本発明を適用した実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態における車両のステアリング装置１の外観を示す側面図である。図１に示される車両のステアリング装置１は、主として、車両の前後方向に対して斜め上方に向かって配設されるステアリングコラム（ステアリングコラム本体）２と、ステアリングコラム２のアッパシャフト１１の端部（単に、端部と称す）１２に取り付けられ運転者が操舵操作を行うステアリングホイール３と、駆動機構２０、リンク機構３０、揺動機構５０とを備えている。

固定ブラケット９０は、車体に固定されるブラケットである。固定ブラケット９０は、車両の下方に延出して車両左右方向に一対に設けられる保持部９１，９２を有する。図１では、車両左側方向に設けられる保持部９１が図示される。また、保持部９１，９２には、ピボット軸Ｐａが配置されるように構成されている。

車両のステアリング装置１では、運転者によるスイッチ操作などにより後述する駆動機構２０のモータ２１が作動し、リンク機構３０を介してステアリングホイール３が取り付けられるステアリングコラム２の端部１２を上下方向に移動することで、チルト動作が成される。このチルト動作により運転者は自分に適した位置にステアリングホイール３を位置させることができる。

なお、図１では、車両のステアリング装置１のチルト作動状態がニュートラル位置（中間位置）の状態を示している。本実施形態における車両のステアリング装置１の上方及び下方へのチルト作動したときにおける状態（駆動機構２０、リンク機構３０、揺動機構５０の状態）を、それぞれ図５、図６に示す。

以下、駆動機構２０、リンク機構３０、揺動機構５０についてそれぞれ説明する。

駆動機構２０は、図１に示すように、主として、モータ２１、螺子軸２２、スライダ２３、チルトホルダ２４を備えて構成される。チルトホルダ２４には、駆動機構２０としての例えばモータ２１や、図示しないウォームギヤ、ホイールギヤ等が設けられている。駆動機構２０の詳細な構造は、特開２００５−１５３８４９、特開２００６−７９５６等に開示されるものと略同一である。従って詳細な説明はここでは省略するが、例えばモータ２１が正回転すると、スライダ２３が螺子軸２２上をチルトホルダ２４に対して近づく方向（図１の左方向）へ移動するように構成され、一方、モータ２１が逆回転すると、スライダ２３が螺子軸２２上をチルトホルダ２４に対して離れる方向（図１の右方向）へ移動するように構成されている。ここで、スライダ２３は、ピボット軸Ｐｂにてベルクランク部材３１の端部と回動可能に支持されている。一方、チルトホルダ２４は、ピボット軸Ｐｄにてリンク部材３２の端部と回動可能に支持されている。従って、駆動機構２０は、ピボット軸Ｐｂ（第１のピボット軸）とピボット軸Ｐｄ（第２のピボット軸）との間の距離を調整することができる。

なお、本発明の実施形態における車両のステアリング装置１では、スライダ２３がチルトホルダ２４に対して近づく方向に移動するときには、ステアリングホイール３を上方へチルト動作させる（図５を参照）。一方、スライダ２３がチルトホルダ２４に対して離れる方向に移動するときには、ステアリングホイール３を下方へチルト動作させる（図６を参照）。

次にリンク機構３０について図１を用いて説明する。

リンク機構３０は、ベルクランク部材３１、リンク部材３２から成っている。

ベルクランク部材３１は、側面視において略Ｌ字形状となっている。ベルクランク部材３１には、３つのピボット軸Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃが挿通される。ベルクランク部材３１の一端（図１におけるベルクランク部材３１の上方）は、固定ブラケット９０の保持部９１，９２とピボット軸Ｐａにおいて回動可能に支持される。また、ベルクランク部材３１のもう一方の他端（図１におけるベルクランク部材３１の下方）は、スライダ２３とピボット軸Ｐｂにおいて回動可能に支持される。また、ベルクランク部材３１は、そのＬ字形状の屈曲する位置で、ピボット軸Ｐｃにてステアリングコラム２に対して回動可能に支持される。

一方、リンク部材３２は、その一端（図１におけるリンク部材３２の上方）をステアリングコラム２に対して一体に（回動不能に）固定される形態となる。また、リンク部材３２のもう一方の他端（図１におけるリンク部材３２の下方）は、駆動機構２０のチルトホルダ２４とピボット軸Ｐｄにおいて回動可能に支持される。

次に、車両前方側に設けられる揺動機構５０について図２を用いて説明する。

図２に示すように、ステアリングコラム２の車両前方側は側面図において円形状が貫通した案内孔２ａを有している。なお、図３にも示すように、ステアリングコラム２の車両前方側は、車両の左右方向に対して一対に設けられ、さらに車両前方に向かって車両の上下方向に延在する形状で構成されている。車両の左右方向に対して一対に設けられたステアリングコラム２の車両前方側のそれぞれに、前述の案内孔２ａが形成されている。

図２に示すように、案内孔２ａには、樹脂製のブッシュ６２を介してカラー部材５２が配置される。従って、ステアリングコラム２は、カラー部材５２に対して回動可能になっている。すなわち、ステアリングコラム２は、カラー部材５２に対して、カラー部材５２の外形形状である円の中心であるカラー部材５２の中心軸（コラム回動点Ｔｓ）を中心として回動可能となっている。

また、カラー部材５２は、カラー部材５２の中心軸から所定距離ＲＳだけずれた位置を中心とした円形状の挿通孔５２ａが設けられている。換言すると、カラー部材５２は、円筒形状（円盤形状）の部材において、円筒方向に円形状を貫通（挿通孔５２ａ）させた形状となっている。挿通孔５２ａの内側には、樹脂製のブッシュ６１を介してカラー部材５１が配置される。従って、カラー部材５２は、カラー部材５１に対して回動可能になっている。換言すると、カラー部材５２は、カラー部材５１の外形形状である円の中心であるカラー部材５１の中心軸（車体側回動点Ｔｃ）を中心として回動可能となっている。

カラー部材５１には、後述するボルト１０１を挿通する挿通孔５１ａが設けられている。挿通孔５１ａは長穴形状となっている。この長穴形状により、後述する車両側ブラケット１００にステアリングコラム２を取り付ける際に、車体に対する取り付け位置を調整することが可能になっている。挿通孔５１ａについては後述する。

次に、揺動機構５０の車両側との固定方法について図３を用いて説明する。

車両側には、車体に固定される車両側ブラケット１００が設けられる。車両側ブラケット１００は、後述するボルト１０１を挿通する案内孔１００ａを有しており、車両下側に延在している。また、車両側ブラケット１００は、車両左右方向に一対で設けられる。

そして、図３に示すように、左右一対に延在する車両側ブラケット１００の間に揺動機構５０が配置される。

ボルト１０１は、左側の車両側ブラケット１００の案内孔１００ａ、カラー部材５１の挿通孔５１ａ、右側の車両側ブラケット１００の案内孔１００ａ、の順に挿通されて最後に、ナット１０２で締結される。

このボルト１０１とナット１０２の締結により、左右の車両側ブラケット１００に挟持されて、カラー部材５１は固定される。すなわち、カラー部材５１は車体（車両側ブラケット１００）に対して回動不能に固定される。ここで、カラー部材５２は、車両左右方向（図３における横方向）の長さがカラー部材５１の車両左右方向の長さより短いため、カラー部材５２は車体に対して回動可能に固定されることとなる。

以上の構成により、カラー部材５２の中心軸は、車体側に固定されているカラー部材５１の中心軸（車体側回動点Ｔｃ）を支点として回動する。換言すると、カラー部材５２は、カラー部材５２の中心軸とは異なる位置を中心として、車体に対し回動可能に支持されることとなる。

以上のように構成することで、ステアリングコラム２は、コラム回動点Ｔｓを中心として回動可能となる。そして、そのコラム回動点Ｔｓは、所定距離ＲＳを持って離間する車体側回動点Ｔｃを中心とする円弧（半径：ＲＳ）上を移動可能となるように構成される。

次に、本願発明に係る車両のステアリング装置１のチルト動作について、図４に示した本願発明に係る車両のステアリング装置１を簡略化した構成図で説明する。なお、図４及び以下で説明に用いる符番は、上述の実施形態の説明に用いた符番と対応する。

本願発明に係る車両のステアリング装置１は、まず図４に示す６つのピボット点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ、Ｔｓ，Ｔｃを持つリンク機構に置き換えることができる。ここで、Ｐａ、Ｔｃは車両側に固定されるピボット点となる。

ここで、ピボット点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは、いずれもベルクランク部材３１上のピボット点である。従って、点Ｐａ−Ｐｂ間、点Ｐｂ−Ｐｃ間、点Ｐｃ−Ｐａ間の距離はそれぞれ一定（固定）となる。すなわち、三角形ＰａＰｂＰｃはその形状が固定されている。また、ピボット点Ｔｓ、Ｐｃ，Ｐｄはいずれもステアリングコラム２に対して回動可能に固定されている。従って、点Ｔｓ−Ｐｃ間、点Ｐｃ−Ｐｄ間、点Ｐｄ−Ｔｃ間の距離はそれぞれ一定（固定）となる。すなわち、三角形ＴｓＰｃＰｄもその形状が固定されている。

なお、点Ｔｓ−Ｔｃ間の距離も一定（固定）であり、その距離はＲＳとなる。

以上のような条件の下で、駆動機構２０によりＰｂ―Ｐｄ間の距離ｘを変更すると、三角形ＰａＰｂＰｃと三角形ＴｓＰｃＰｄはそれぞれ上記の拘束される条件に従って回動する。ここで、点Ｐｃ、点Ｔｓに着目すると、距離ｘの変化により、点Ｐｃ−Ｔｓ間の距離は一定に保たれて、それぞれ車体に設けられている点Ｐａ、点Ｔｃを支点として回動する。この回動動作により、点Ｐｃと点Ｔｓとを結ぶ直線の傾きは車体（図４における斜線部）に対して変化する。すなわち、点Ｐｃと点Ｔｓとはステアリングコラム２上に配置されていることから、駆動機構２０によりＰｂ―Ｐｄ間の距離ｘを変更することでステアリングコラム２のチルト作動を実現できる。

以上のように、本実施形態によれば、ステアリングコラムの軸上に配置される本願発明に係る揺動機構５０を設けることによって、従来、車両（車体）とステアリングコラム２との間に配置され、ステアリングコラム２の左右両側に配置されていたリンク部材を廃止することができる。さらに、当該リンク部材の廃止に伴い、ボルト、ブッシュ等の部品が低減できる。従って、ステアリングホイール３を電動でチルト作動させる車両のステアリング装置１を安価に実現することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られず種々の変形が可能であり、以下にそれら変形例（別実施形態）を示す。

（１）上記実施形態では、カラー部材５１とカラー部材５２とを用いて揺動機構５０を構成した。しかし、これに限定されること無く、図４に示したような、揺動機構５０に対応するリンク構造と同等の効果を奏するように揺動機構５０を構成することも可能である。例えば、コラム回動点Ｔｓと車体側回動点Ｔｃとをそれぞれピボット軸として、当該コラム回動点Ｔｓと車体側回動点Ｔｃとの間をリンク部材で連結して構成してもよい。

（２）本発明は、図１に示すような駆動機構２０及びリンク機構３０の実施形態に限定されるものではなく、もちろん、同様な種種の構成においても適用可能である。例えば、特開２００５−１５３８４９の図１に開示される車両のステアリング装置に本発明を適用することで、特開２００５−１５３８４９の第３リンク３２を無くすことができ、前述した本願発明の実施形態と同じ効果を奏することができる。

なお、上述した（１）、（２）の変形例を組み合わせて変形することもまた可能である。

１ 車両のステアリング装置
２ ステアリングコラム
３ ステアリングホイール
１１ アッパシャフト
１２ 端部
２０ 駆動機構
２１ モータ
２２ 螺子軸
２３ スライダ
２４ チルトホルダ
３０ リンク機構
３１ ベルクランク部材
３２ リンク部材
５０ 揺動機構
５１ カラー部材（第２のカラー部材）
５２ カラー部材（第１のカラー部材）
６１ ブッシュ
６２ ブッシュ
９０ 固定ブラケット
９１、９２ 保持部
１００ 車両側ブラケット
Ｐａ ピボット軸
Ｐｂ ピボット軸（第１のピボット軸）
Ｐｃ ピボット軸（第３のピボット軸）
Ｐｄ ピボット軸（第２のピボット軸）
Ｔｓ コラム回動点
Ｔｃ 車体側回動点

Claims (3)

1. 車体に対しステアリングコラムを揺動可能に支持する揺動機構と、第１のピボット軸と第２のピボット軸との間の距離を調整する駆動機構と、前記第１のピボット軸と前記第２のピボット軸とにおいて前記駆動機構と連結するリンク機構とを備えてステアリングホイールの操作位置を調整し得る車両のステアリング装置であって、
   前記リンク機構は、一端を前記車体に対して回動可能に支持されて、他端を前記第１のピボット軸で回動可能に支持されるベルクランク部材であって、前記ステアリングコラムに対して回動可能に支持される前記ベルクランク部材と、一端をステアリングコラムに固定されて、他端を前記第２のピボット軸で回動可能に支持されるリンク部材とを備え、
   前記揺動機構は、コラム回動点を中心として前記ステアリングコラムを回動可能に支持し、前記コラム回動点を車体に対して固定される車体側回動点を支点として回動可能に支持する車両のステアリング装置。
2. 前記揺動機構は、
   第１のカラー部材を備え、
   前記第１のカラー部材の外周に前記ステアリングコラムを配置し、前記第１のカラー部材の中心軸を前記コラム回動点として構成する請求項１に記載の車両のステアリング装置。
3. 前記揺動機構は、
   さらに、車体に対して固定される第２のカラー部材を備え、
   前記第２のカラー部材の外周に前記第１のカラー部材を配置し、前記第２のカラー部材の中心軸を前記車体側回動点として構成する請求項２に記載の車両のステアリング装置。

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