JP2016060423A - 車両のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】共通仕様の固定ブラケット及びチルトブラケットを備え、手動チルト機構及び電動チルト機構の何れの機構も容易に構成し得るステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリングコラム１０を保持し、固定ブラケット１に対し相対移動可能に支持されるチルトブラケット２と、固定ブラケットに接合され、ステアリングコラムの軸に対し所定角度傾斜した方向に延在する円弧状のラック４４と、これに噛合するピニオンギヤ４３と、車体の横方向に延在しチルトブラケットに回動可能に支持され、ピニオンギヤが回動不能に支持されるチルトシャフト３とを備える。このチルトシャフトを回転駆動するシャフト駆動機構（４Ｅ）の構成に応じて、電動チルト機構（ＥＴ）又は手動チルト機構を構成し得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のステアリング装置に関し、特に、車体に対しステアリングコラムを揺動可能に支持し所望のチルト位置に調整するステアリング装置に係る。

ステアリングホイールの操作位置を所望のチルト位置に調整するチルト機構が知られており、例えば下記の特許文献１には、「ステアリングコラムを所望のチルト位置に調整する車両のステアリング装置において、手動チルト機構との互換性を有し、車両への搭載が容易な小型の電動チルト機構を構成し得るステアリング装置を提供すること」を目的とし（特許文献１の段落〔０００７〕に記載）、「車体に固定される固定ブラケットと、前記車体に対し揺動可能に支持されるステアリングコラムを備え、該ステアリングコラムを前記固定ブラケットに対し所望の傾斜角度のチルト位置に調整する車両のステアリング装置において、前記ステアリングコラムを保持し、前記固定ブラケットに対し相対移動可能に支持されるチルトブラケットと、前記車体の横方向に延在し、前記固定ブラケットに対し前記ステアリングコラムの軸方向に相対移動可能に支持されるチルトシャフトと、該チルトシャフトの軸を中心に前記チルトブラケットを回転駆動し前記固定ブラケットに対する前記チルトブラケットの相対位置を調整する駆動ユニットとを備えることとした」装置が提案されている（同段落〔０００８〕に記載）。

特開２０１３−１６３４５８号公報

上記特許文献１に記載のステアリング装置によれば、「手動チルト機構と同等の大きさで電動チルト機構を構成することができるので、例えば手動チルト機構をベースにしたステアリング装置に対し、車両搭載性を維持しながら電動チルト化が可能となる。逆に、上記と同様の固定ブラケット及びチルトブラケットに対し、手動チルト機構の構成部品を装着すれば、簡単且つ容易に手動チルト機構を備えたステアリング装置を構成することもでき、手動チルト機構との互換性を有する」という効果がある（特許文献１の段落〔００１２〕に記載）。然しながら、電動チルト機構を手動チルト機構に変更する際には、固定ブラケット等に対し変更を加える必要があり、逆に、手動チルト機構を電動チルト機構に変更する際には、チルトブラケット等に対し変更を加える必要があるので、互換性という点では一層の改良が望まれる。

そこで、本発明は、ステアリングコラムを所望のチルト位置に調整する車両のステアリング装置において、共通仕様の固定ブラケット及びチルトブラケットを備え、手動チルト機構及び電動チルト機構の何れの機構も容易に構成し得るステアリング装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、車体に固定される固定ブラケットと、前記車体に対し揺動可能に支持されるステアリングコラムを備え、該ステアリングコラムを前記固定ブラケットに対し所望の傾斜角度のチルト位置に調整する車両のステアリング装置において、前記ステアリングコラムを保持し、前記固定ブラケットに対し相対移動可能に支持されるチルトブラケットと、前記固定ブラケットに接合され、前記ステアリングコラムの軸に対し所定角度傾斜した方向に延在し、前記ステアリングコラムの揺動中心を中心とする円弧状のラックと、該ラックに噛合するピニオンギヤと、前記車体の横方向に延在し前記チルトブラケットに回動可能に支持されると共に、前記ピニオンギヤが回動不能に支持されるチルトシャフトと、該チルトシャフトの軸を中心に当該チルトシャフトを回転駆動するシャフト駆動機構とを備えることとしたものである。

上記のステアリング装置において、前記シャフト駆動機構を、前記チルトシャフトに回動不能に支持される駆動ギヤと、該駆動ギヤに連結され、前記チルトブラケットに支持される電動モータとを備えたものとすれば、電動チルト機構を構成することができる。

あるいは、上記のステアリング装置において、前記シャフト駆動機構を、前記チルトシャフトに回動不能に支持されるカム部材と、該カム部材に連結され前記チルトシャフトの軸を中心に揺動可能に支持されるチルトレバーとを備えたものとすれば、手動チルト機構を構成することができる。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のステアリング装置においては、上記の構成に成る固定ブラケット、チルトブラケット、ラック、ピニオンギヤ、チルトシャフト及びシャフト駆動機構を備えており、共通仕様の固定ブラケット、チルトブラケット、ラック、ピニオンギヤ及びチルトシャフトを用いて手動チルト機構及び電動チルト機構の何れの機構も構成することができる。即ち、従前のように固定ブラケット及びチルトブラケットに変更を加えることなく、固定ブラケット及びチルトブラケットのみならずこれらを含む基本構成を共通仕様とし、シャフト駆動機構を変更するのみで、手動チルト機構又は電動チルト機構を容易に選択することができる。更には、手動チルト機構又は電動チルト機構を車両に取付けた状態でも、電動チルト機構又は手動チルト機構への変更が可能となる。

例えば、上記のシャフト駆動機構を、上記の駆動ギヤと電動モータを備えたものとすれば、容易に電動チルト機構を構成することができる。あるいは、上記のシャフト駆動機構を、上記のカム部材とチルトレバーを備えたものとすれば、容易に手動チルト機構を構成することができる。

本発明の一実施形態に係るステアリング装置を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るステアリング装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステアリング装置の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に供するシャフト駆動機構の一部を拡大して示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るステアリング装置の正面図である。 本発明の一実施形態に係るステアリング装置の側面図である。 本発明の他の実施形態に係るステアリング装置の分解斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るステアリング装置の正面図である。 本発明の他の実施形態に係るステアリング装置の側面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１、図３、図５及び図６は本発明の一実施形態に係るステアリング装置を示すもので、電動チルト機構ＥＴが構成されている。また、図２、図７、図８及び図９は本発明の他の実施形態に係るステアリング装置を示すもので、手動チルト機構ＭＴが構成されている。先ず、図１等に示す電動チルト機構ＥＴを説明すると、図６に示すように車体（図示せず）に対し揺動中心（Ｃ）を中心にステアリングコラム１０が揺動可能に支持されており、ステアリングコラム１０を固定ブラケット１に対し所望の傾斜角度のチルト位置に調整し得るように構成されている。ステアリングコラム１０の車体への支持構造は、車体に固定された固定ブラケット１に対し、チルトブラケット２（図５）が相対移動可能に支持されており、このチルトブラケット２にステアリングコラム１０の中間部が保持され、車体の前方（図６の右方）に配置された揺動中心（Ｃ）回りに揺動し得るように支持されている。

ステアリングコラム１０は、ステアリングシャフト１１と、これを囲繞するように同軸上に配置されるメインチューブ１２を有し、ステアリングシャフト１１の後端にステアリングホイール（図示せず）が支持され、その前端が転舵機構（図示せず）に連結される。ステアリングシャフト１１は、図６に示すように後端部にステアリングホイール（図示せず）が接続されるアッパシャフト１１ａと、このアッパシャフト１１ａの前端部と連結されるロアシャフト１１ｂから成る。即ち、アッパシャフト１１ａとロアシャフト１１ｂが軸方向に相対移動可能に連結されており、ロアシャフト１１ｂの前端部が転舵機構（図示せず）に接続されている。この転舵機構はステアリングホイールの操作に応じて駆動されて車輪操舵機構（図示せず）を介して操舵輪（図示せず）を転舵するように構成されている。

固定ブラケット１は、図１に示すように、車体締結部を有するアッパブラケット１ａとＵ字形状のロアブラケット１ｂが（例えば溶接により）結合されたものである。また、チルトブラケット２はＵ字形状に形成され、その両端部がステアリングコラム１０の中間部に（例えば溶接にて）固定されている。チルトブラケット２には、車体の横方向に延在するようにチルトシャフト３が支持されている。チルトシャフト３にはピニオンギヤ４３が回動不能に支持され、これと噛合するラック４４が固定ブラケット１に接合されており、ピニオンギヤ４３とラック４４が図４に拡大して示すように噛合している。ラック４４は、ステアリングコラム１０の軸に対し所定角度傾斜した方向に延在し、ステアリングコラム１０の揺動中心（Ｃ）を中心とする円弧状に形成されている。尚、ラック４４は固定ブラケット１と一体に形成することとしてもよい。

本実施形態においては、電動モータ４１及び駆動ギヤ４２がチルトブラケット２のＵ字形状の内側に配置され、電動モータ４１がチルトブラケット２に固定される。これにより図１に示すシャフト駆動機構４Ｅが構成され、電動モータ４１が回転駆動されると、駆動ギヤ４２を介して減速され、チルトシャフト３がその軸を中心に回転駆動される。このように、駆動ギヤ４２は減速機構として機能するが、必要とされるトルクに応じて複数段のギヤで構成することとしてもよい。また、シャフト駆動機構４Ｅと固定ブラケット１との間にガタが生ずる場合には、例えば引張ばねによりチルトシャフト３を車両後方側（図４の左方）に付勢し、ピニオンギヤ４３をロアブラケット１ｂ側に押圧するように構成すればよい。

図３に示すように、ロアブラケット１ｂの両側壁には上下方向に長尺側の寸法（長手方向寸法）を有する長穴１ｇ、１ｇが形成されている。長穴１ｇ、１ｇの長尺側は、図４に拡大して示すように、ラック４４と同様、ステアリングコラム１０の揺動中心（Ｃ）を中心とする円弧状に形成されており、ピニオンギヤ４３がラック４４に噛合された状態で、一方の長穴１ｇに案内されて移動し得るように構成されている。尚、長穴１ｇはチルトシャフト３の移動に対応し得る限り、上記と異なる形状としてもよい。一方、チルトブラケット２の両側壁には略矩形の穴２ｈ及び円形の穴２ｋ（図３）が形成されており、これらの穴２ｈ及び２ｋ並びにロアブラケット１ｂの長穴１ｇ、１ｇを介して、チルトシャフト３が車体の横方向に貫通するように配置されている。尚、穴２ｋも穴２ｈと同形状とすればチルトブラケット２の製造が容易であり、このように形成しても組付け上は問題ない。

更に、チルトブラケット２の略矩形の穴２ｈに嵌合可能な略矩形の外周面の軸部４５ａと、ピニオンギヤ４３と略同径の鍔部４５ｂを有するスペーサ４５が配設される。このスペーサ４５の軸部４５ａに形成された内孔４５ｃに、チルトシャフト３が挿通され、長穴１ｇ及び穴２ｋを介してチルトブラケット２のＵ字形状の内側に挿通され、ここで駆動ギヤ４２が（例えばスプライン嵌合により）回動不能に支持された後、穴２ｋ及び長穴１ｇを介して固定ブラケット１外に延出する。そして、チルトシャフト３に対し、ピニオンギヤ４３が（例えばスプライン嵌合により）回動不能に支持された後、長穴１ｇの幅より小径の円板状のスペーサ４６に挿通され、チルトシャフト３の先端部にナット４７が螺合されて締結される。尚、スペーサ４５と同様、ピニオンギヤ４３にも軸部４３ａが形成されているが、この軸部４３ａは円筒形であり、その内孔４３ｃにはスプライン（セレーション）が形成されており、チルトシャフト３にスプライン嵌合され、ピニオンギヤ４３がチルトシャフト３と一体的に回転駆動されるように構成されている。

上記のように、チルトブラケット２に回動可能に支持されたチルトシャフト３には、ピニオンギヤ４３が回動不能に支持されており、このピニオンギヤ４３は、図４に示すようにラック４４に噛合している。従って、電動モータ４１が駆動されチルトシャフト３が軸を中心に回転駆動されると、チルトシャフト３と一体のピニオンギヤ４３が回転駆動され、このピニオンギヤ４３の回転駆動（例えば図４の反時計回り）により、ラック４４（ひいては固定ブラケット１）に対しチルトシャフト３（ひいてはチルトブラケット２）が相対的に車両上方（図４の上方）に移動するように構成されている。

本実施形態の電動チルト機構ＥＴは上記のように構成されているので、電動モータ４１が駆動されると、その回転が駆動ギヤ４２によって適切に減速されてチルトシャフト３に伝達され、ピニオンギヤ４３が回転するが、ラック４４は固定ブラケット１に接合されており車体（図示せず）に支持されているので、チルトブラケット２（及びシャフト駆動機構４Ｅ）が揺動中心（Ｃ）を中心に回転（揺動）することとなる。而して、電動モータ４１の駆動によって固定ブラケット１に対するチルトブラケット２の相対位置が調整され、チルトブラケット２と一体のステアリングコラム１０が揺動中心（Ｃ）回りに揺動（チルト作動）し、ステアリングコラム１０が所望のチルト位置となると、電動モータ４１が停止される。

一方、図２、図７、図８及び図９においては、運転者によるチルトレバー４８の操作に応じてチルト作動を行い得る手動チルト機構ＭＴが構成されており、電動チルト機構ＥＴが構成された前述の図１、図３、図５及び図６に夫々対応している。本実施形態の手動チルト機構ＭＴにおいては、図７に示すように、チルトシャフト３には、前述のシャフト駆動機構４Ｅを構成する電動モータ４１及び駆動ギヤ４２に代えて、チルトレバー４８及びカム部材４９が（例えばスプライン嵌合により）回動不能に支持され、シャフト駆動機構４Ｍが構成されている。図７におけるその他の構成部材は図１、図３、図５及び図６に示す構成部材と同一であるので、同一の符号を付して個々の説明は省略する。また、チルトレバー４８及びカム部材４９の構造は従前の装置と同様であるので説明を省略する。

換言すれば、前述の図１、図３、図５及び図６に記載の電動チルト機構ＥＴを構成する固定ブラケット１、チルトブラケット２、ステアリングコラム１０、ピニオンギヤ４３及びラック４４等をそのまま用いて、図２、図７、図８及び図９に記載の手動チルト機構ＭＴを構成することができる。

而して、本実施形態の手動チルト機構ＭＴにおいては、チルトブラケット２に回動可能に支持されたチルトシャフト３に、ピニオンギヤ４３が回動不能に支持されており、ピニオンギヤ４３はラック４４に噛合しているので、運転者によってチルトレバー４８が操作され、カム部材４９を介してチルトシャフト３が軸を中心に回転駆動されると、チルトシャフト３と一体のピニオンギヤ４３が回転駆動される。このピニオンギヤ４３の回転駆動により、ラック４４（ひいては固定ブラケット１）に対しチルトシャフト３（ひいてはチルトブラケット２）が相対的に車両上方又は下方に移動し、ステアリングコラム１０が揺動中心（Ｃ）を中心に揺動する。そして、ステアリングコラム１０が所望のチルト位置となると、チルトレバー４８の操作が停止され、カム部材４９によってその位置に保持される。このようにして、固定ブラケット１に対するチルトブラケット２の相対位置が調整される。

以上のように、ステアリングコラム１０、チルトブラケット２及び固定ブラケット１のみならずピニオンギヤ４３及びラック４４等の構成を共通仕様としておき、シャフト駆動機構４Ｅ及び４Ｍの基本構成（電動モータ４１及び駆動ギヤ４２とチルトレバー４８及びカム部材４９）を変更するだけで、電動チルト機構ＥＴ又は手動チルト機構ＭＴを構成することができ、何れかを選択可能な基本仕様を設定することができる。従って、電動チルト機構ＥＴから手動チルト機構ＭＴへの変換、あるいはその逆の変換も、車両搭載性の困難化等を惹起することなく、容易に行うことができ、安価なステアリング装置を提供することができる。例えば、共通の組立ラインで、図１等に示す電動チルト機構ＥＴを備えたステアリング装置と、図２等に示す手動チルト機構ＭＴを備えたステアリング装置とを、容易に製造することができる。更には、手動チルト機構ＭＴ又は電動チルト機構ＥＴを車両に取付けた状態でも、電動チルト機構ＥＴ又は手動チルト機構ＭＴへの変更が可能となる。

１ 固定ブラケット
１ｇ 長穴
１ｈ，１ｋ 穴
２ チルトブラケット
３ チルトシャフト
４Ｅ，４Ｍ シャフト駆動機構
１０ ステアリングコラム
４１ 電動モータ
４２ 駆動ギヤ
４３ ピニオンギヤ
４４ ラック
４８ チルトレバー
４９ カム部材
ＥＴ 電動チルト機構
ＭＴ 手動チルト機構

Claims (3)

1. 車体に固定される固定ブラケットと、前記車体に対し揺動可能に支持されるステアリングコラムを備え、該ステアリングコラムを前記固定ブラケットに対し所望の傾斜角度のチルト位置に調整する車両のステアリング装置において、前記ステアリングコラムを保持し、前記固定ブラケットに対し相対移動可能に支持されるチルトブラケットと、前記固定ブラケットに接合され、前記ステアリングコラムの軸に対し所定角度傾斜した方向に延在し、前記ステアリングコラムの揺動中心を中心とする円弧状のラックと、該ラックに噛合するピニオンギヤと、前記車体の横方向に延在し前記チルトブラケットに回動可能に支持されると共に、前記ピニオンギヤが回動不能に支持されるチルトシャフトと、該チルトシャフトの軸を中心に当該チルトシャフトを回転駆動するシャフト駆動機構とを備えたことを特徴とする車両のステアリング装置。
2. 前記シャフト駆動機構が、前記チルトシャフトに回動不能に支持される駆動ギヤと、該駆動ギヤに連結され、前記チルトブラケットに支持される電動モータとを備えたことを特徴とする請求項１記載の車両のステアリング装置。
3. 前記シャフト駆動機構が、前記チルトシャフトに回動不能に支持されるカム部材と、該カム部材に連結され前記チルトシャフトの軸を中心に揺動可能に支持されるチルトレバーとを備えたことを特徴とする請求項１記載の車両のステアリング装置。

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