JP2017081515A - 車両のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動チルト機構を備えた車両のステアリング装置において、メインハウジングの一層の軽量化を可能とする。
【解決手段】固定ブラケット１及びメインハウジング２に対し夫々ステアリングシャフト４の軸に直交する第１及び第２のピボット軸Ｐ１、Ｐ２を中心に揺動可能に支持されるリンク機構ＬＭと、このリンク機構を駆動しステアリングシャフトを所望の傾斜角度に調整する電動チルト機構ＭＴを備える。メインハウジングとこれに収容される可動コラム部材３との間に少なくとも二つの軸受部材Ｂ１、Ｂ２が介装され、ステアリングホイールＷ側の軸受部材（Ｂ２）の一部が、第２のピボット軸を含みステアリングシャフトの軸に直交する面（ＰＢを含み紙面に垂直な面）内に位置するように配設されている。
【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、ステアリングシャフトを所望の傾斜角度に調整する電動チルト機構を備えたステアリング装置に係る。

ステアリングシャフトを所望の傾斜角度に調整する電動チルト機構を備えた車両のステアリング装置に関し、例えば下記の特許文献１には、「ステアリングシャフトを回転自在に支持するジャケットが設けられ、該ジャケットが車体に対して第１揺動軸を介して揺動自在に設けられ、車体に揺動アームが前記第１揺動軸と略平行な第２揺動軸を介して回動自在に支持され、該揺動アームの回転方向の一方側が前記ジャケットに回動自在に結合され、前記ジャケットに前記ジャケットと略平行なチルトスクリューが回転自在に支持され、該チルトスクリューにモータが連結されると共に可動ナット部材がネジ結合され、該可動ナット部材に前記揺動アームの回転方向の他方側が連結された電動チルトステアリング装置において、前記チルトスクリューの一端側を、軸方向規制手段を介して前記ジャケットに回転自在に支持する一方、前記チルトスクリューの他端側の内周面にスプライン内歯を形成し、前記モータにスプライン外歯を有する出力回転軸を連結すると共に該出力回転軸を前記スプライン内歯に軸方向へ移動可能に噛合させた」装置が提案され、効果として「チルトスクリューの一端側のみをジャケットに回転自在に支持し、他端側を出力回転軸にスプライン結合したので、チルトスクリューに圧縮力が作用することはなく、従来のようにチルトスクリューに回転抵抗が生じることはない」と記載されている（特許文献１の段落〔０００８〕及び〔０００９〕に記載）。

特開２００９−９６４０９号公報

上記特許文献１に記載の電動チルトステアリング装置は、可動コラム部材（特許文献１の図１に示すアッパジャケット３ｂに対応）が、軸受部材（同図１に示すブッシュ６１に対応）を介してメインハウジング（同図１に示すロアジャケット３ａに対応）に軸方向移動可能に保持され、ピボット軸（同図１に示す第２回転軸３９に対応）を中心にリンク機構（同図１に示す揺動アーム６に対応）が揺動可能に支持されている。このような連結構造は他の従前のステアリング装置においても同様であるが、ステアリングシャフトの軸直角方向に荷重（例えば衝撃荷重）が印加された場合には、メインハウジングに対し上記の軸受部材とピボット軸との間の曲げモーメントとなって入力されるので、メインハウジングの少なくとも軸受部材近傍には、当該曲げモーメントに耐え得る構造あるいは材質が必要となり、軽量化が困難である。

そこで、本発明は、電動チルト機構を備えた車両のステアリング装置において、メインハウジングの一層の軽量化を可能とす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、該固定ブラケットに対し揺動可能に支持され、車体前後方向に延在し前後両端に開口部を有する筐体のメインハウジングと、該メインハウジングの一方の開口部を介して当該メインハウジング内に収容される筒体の可動コラム部材と、該可動コラム部材内に収容され当該可動コラム部材と共に前記メインハウジングに対し軸方向移動可能に支持されるステアリングシャフトと、前記固定ブラケット及び前記メインハウジングに対し夫々前記ステアリングシャフトの軸に直交する第１及び第２のピボット軸を中心に揺動可能に支持されるリンク機構と、該リンク機構を駆動し前記ステアリングシャフトを所望の傾斜角度に調整する電動チルト機構とを備えた車両のステアリング装置において、前記メインハウジングと前記可動コラム部材との間に介装される少なくとも二つの軸受部材を備え、該少なくとも二つの軸受部材のうちの車体後方側の軸受部材の一部が、前記第２のピボット軸を含み前記ステアリングシャフトの軸に直交する面内に位置するように配設されている構成とするものである。尚、上記の「車体前後方向」は必ずしも路面に対して平行を意味するものではなく、路面に対し傾斜している方向を含む（以下、同様）。

上記のステアリング装置において、前記ステアリングシャフトの軸に直交する方向で前記固定ブラケットと前記メインハウジングとの間に間隙を有し、該間隙に前記第１及び第２のピボット軸が配設されている構成とするとよい。前記少なくとも二つの軸受部材は、すべり軸受で構成され、樹脂製でもよいが金属製の方が好ましい。

上記のステアリング装置において、前記電動チルト機構は、前記メインハウジングに揺動可能に支持される電動モータと、該電動モータに回転駆動されるチルト螺子軸と、前記リンク機構に回転可能に支持されると共に前記チルト螺子軸に螺合され、前記チルト螺子軸の軸心を中心とする回転駆動に応じて軸方向に移動するナット部材とを備えたものとすることができる。

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、電動チルト機構を備えたステアリング装置において、メインハウジングと可動コラム部材との間に介装される少なくとも二つの軸受部材を備え、少なくとも二つの軸受部材のうちの車体後方側の軸受部材の一部が、第２のピボット軸を含みステアリングシャフトの軸に直交する面内に位置するように配設されているので、メインハウジングに入力される軸直角方向荷重は、軸受部材にて引張力又は圧縮力として負担され、メインハウジングの軸受部材近傍での曲げモーメントの発生を抑えることができる。この結果、メインハウジングの薄肉化や低比重材料への変更を行うことができ、一層の軽量化が可能となる。

上記のステアリング装置において、ステアリングシャフトの軸に直交する方向で固定ブラケットとメインハウジングとの間に間隙を有し、この間隙に第１及び第２のピボット軸が配設されている構成とすれば、確実に曲げモーメントの発生を抑えることができると共に、省スペース化が可能となる。

上記の電動チルト機構は前述のように構成することができ、メインハウジング及びリンク機構に対し容易且つ適切に装着することができる。

本発明の一実施形態に係るステアリング装置の横断面図である。 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。 本発明の一実施形態に係るステアリング装置の斜視図である。

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及び図２は本発明の一実施形態に係るステアリング装置の全体構成を示すもので、車体Ｖに固定される固定ブラケット１と、この固定ブラケット１に対し揺動可能に支持され、車体前後方向に延在し前後両端に開口部を有する筐体のメインハウジング２と、その一方の開口部を介してメインハウジング１内に収容される筒体の可動コラム部材３と、可動コラム部材３内に収容され可動コラム部材３と共にメインハウジング２に対し軸方向移動可能に支持されるステアリングシャフト４とを備えている。更に、固定ブラケット１及びメインハウジング２に対し夫々ステアリングシャフト４の軸に直交する第１及び第２のピボット軸Ｐ１、Ｐ２を中心に揺動可能に支持されるリンク機構ＬＭと、このリンク機構ＬＭを駆動しステアリングシャフト４を所望の傾斜角度に調整する電動チルト機構ＭＴを備え、その作動に応じてステアリングシャフト４が所望の傾斜角度に調整され、ステアリングホイールＷの操作位置が調整されるように構成されている。

本実施形態のステアリングシャフト４は、後端部にステアリングホイールＷが接続される筒状のアッパシャフト４ａと、このアッパシャフト４ａの前端部とスプライン結合されるロアシャフト４ｂから成り、可動コラム部材３を介してメインハウジング２に支持されている。アッパシャフト４ａとロアシャフト４ｂは軸方向に相対移動可能に連結されており、ロアシャフト４ｂ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Ｗ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。

そして、本実施形態においては、メインハウジング２と可動コラム部材３との間に二つの軸受部材Ｂ１、Ｂ２が介装されており、車体後方側（ステアリングホイールＷ側）の軸受部材Ｂ２の一部が、第２のピボット軸Ｐ２を含みステアリングシャフト４の軸に直交する面（図１の一点鎖線ＰＢを含み紙面に垂直な面）内に位置するように配設されている。本実施形態では、上記の軸受部材Ｂ１、Ｂ２は何れも金属製のすべり軸受で構成されている。また、第１及び第２のピボット軸Ｐ１、Ｐ２は、ステアリングシャフト４の軸に直交する方向で固定ブラケット１とメインハウジング２との間に形成される間隙（図１にＧで示す）に配設されている。尚、本実施形態の可動コラム部材３は、従前と同様、アッパチューブ（インナチューブ）３ａと、これに圧入されるロアチューブ（アウタチューブ）３ｂから成る。

また、本実施形態の電動チルト機構ＭＴは、メインハウジング２に対し出力回転軸を中心に回転可能に支持される電動モータ５と、これに回転駆動される台形螺子のチルト螺子軸６と、これに螺合され、チルト螺子軸６の軸心を中心とする回転駆動に応じて軸方向に移動するナット部材７と、これにリンク機構ＬＭが揺動可能に支持されると共に、固定ブラケット１及びメインハウジング２に対し揺動可能に支持されている。

電動モータ５は、減速機５ａ及びコネクタ部５ｂを有し、メインハウジング２に対しモータピボット軸（図２にＰ０で示す）を中心に回転可能に支持されている。減速機５ａは、例えばウォーム軸及びウォームホイール（図示せず）から成り、電動モータ５の出力回転軸が減速機５ａを介してチルト螺子軸６に連結されており、電動モータ５の出力トルクが適切に調整されてナット部材７に伝達される。このナット部材７はチルトナットあるいはチルトスライダとも呼ばれ、軸方向の両端部にストッパＳ、Ｓが配設されている。

本実施形態のリンク機構ＬＭは、図３に示すように側面視Ｌ字状で正面視π字状のリンク部材８を備えたベルクランク機構で構成され、リンク部材８はステアリングシャフト４の左右両側に対称に配置されており、固定ブラケット１の一対の脚部１ｂ、１ｂにリンク部材８が第１のピボット軸Ｐ１を中心に回転可能に支持されている。このリンク部材８の一対のＬ字状脚部８ｂ、８ｂの間にナット部材７が介装され、第３のピボット軸Ｐ３を中心に回転可能に支持されている。而して、リンク部材８は、ナット部材７に対し第３のピボット軸Ｐ３を中心に回転可能に支持されると共に、前述のように、固定ブラケット１に対し第１のピボット軸Ｐ１を中心に回転可能に支持されると共に、メインハウジング２に対し第２のピボット軸Ｐ２を中心に回転可能に支持されている。

上記の電動チルト機構ＭＴにおいて、電動モータ５が回転駆動されると、チルト螺子軸６がその軸心を中心に回転駆動され、その回転駆動に応じて、ナット部材７がチルト螺子軸６の軸方向に移動する。これにともない、リンク部材８が第１のピボット軸Ｐ１を中心に揺動すると共に、メインハウジング２（並びに、可動コラム部材３、ステアリングシャフト４及びステアリングホイールＷ）が揺動中心（Ｃ）を中心に揺動し、ステアリングホイールＷが車体上下方向に移動する。

而して、ステアリングホイールＷを車体上方に移動するときには、電動モータ５が回転駆動（例えば正転）され、この回転運動に応じてナット部材７がチルト螺子軸６に沿って、（チルト螺子軸６と共に）モータピボット軸Ｐ０を中心に回転しながら、モータピボット軸Ｐ０に近接する方向（図１の左方向）に軸方向移動する。この結果、リンク機構ＬＭを介して、メインハウジング２（並びに、可動コラム部材３、ステアリングシャフト４及びステアリングホイールＷ）は揺動中心（Ｃ）を中心に反時計方向に揺動（レイクアップ）し、ステアリングホイールＷの操作位置は、中立位置から揺動中心（Ｃ）を中心に所定角度（例えば角度α）上方に傾斜し、最上段位置となる。

一方、ステアリングホイールＷを車体下方に移動するときには、電動モータ５が上記と逆方向に回転駆動され、この回転運動に応じてナット部材７が、（チルト螺子軸６と共に）モータピボット軸Ｐ０を中心に回転しながら、モータピボット軸Ｐ０から離隔する方向（図１の右方向）に軸方向移動する。この結果、リンク機構ＬＭを介して、メインハウジング２（並びに、可動コラム部材３、ステアリングシャフト４及びステアリングホイールＷ）は揺動中心（Ｃ）を中心に時計方向に揺動（レイクダウン）し、ステアリングホイールＷの操作位置は、中立位置から揺動中心（Ｃ）を中心に所定角度（例えば角度β）下方に傾斜し、最下段位置となる。

そして、ステアリングホイールＷ側からステアリングシャフト４の軸直角方向に荷重（例えば衝撃荷重）が印加されたときには、前述のように軸受部材Ｂ２の一部が、第２のピボット軸Ｐ２を含みステアリングシャフト４の軸に直交する面（ＰＢ）内に位置するように配設されているので、当該荷重は軸受部材Ｂ２にて引張力又は圧縮力として負担され、軸受部材Ｂ２近傍での曲げモーメントの発生を抑えることができる。この結果、メインハウジング２の素材を薄肉化し、あるいは軽金属や樹脂等の低比重材料に変更することができ、一層の軽量化が可能となる。しかも、第１及び第２のピボット軸Ｐ１、Ｐ２は図１の間隙（Ｇ）に配設されているので、確実に曲げモーメントの発生を抑えることができると共に、省スペース化が可能となる。

更に、上記の図１に示したステアリング装置に対し、テレスコピック機構を具備した構成としてもよい。例えば、図示は省略するが、上記の電動チルト機構ＭＴに電動テレスコピック機構（図示せず）を併設することとしてもよい。これにより、メインハウジング２に対し、可動コラム部材３、ステアリングシャフト４及びステアリングホイールＷが一体となって軸方向に移動可能とし、ステアリングホイールＷを所望の車体前後方向位置に調整することができる。

１ 固定ブラケット
２ メインハウジング
３ 可動コラム部材
４ ステアリングシャフト
５ 電動モータ
６ チルト螺子軸
７ ナット部材
８ リンク部材
Ｃ 揺動中心
Ｖ 車体
Ｂ１ 第１の軸受部材
Ｂ２ 第２の軸受部材
ＭＴ 電動チルト機構
ＬＭ リンク機構
Ｐ０ モータピボット軸
Ｐ１ 第１のピボット軸
Ｐ２ 第２のピボット軸
Ｐ３ 第３のピボット軸

Claims (4)

1. 車体に固定される固定ブラケットと、該固定ブラケットに対し揺動可能に支持され、車体前後方向に延在し前後両端に開口部を有する筐体のメインハウジングと、該メインハウジングの一方の開口部を介して当該メインハウジング内に収容される筒体の可動コラム部材と、該可動コラム部材内に収容され当該可動コラム部材と共に前記メインハウジングに対し軸方向移動可能に支持されるステアリングシャフトと、前記固定ブラケット及び前記メインハウジングに対し夫々前記ステアリングシャフトの軸に直交する第１及び第２のピボット軸を中心に揺動可能に支持されるリンク機構と、該リンク機構を駆動し前記ステアリングシャフトを所望の傾斜角度に調整する電動チルト機構とを備えた車両のステアリング装置において、前記メインハウジングと前記可動コラム部材との間に介装される少なくとも二つの軸受部材を備え、該少なくとも二つの軸受部材のうちの車体後方側の軸受部材の一部が、前記第２のピボット軸を含み前記ステアリングシャフトの軸に直交する面内に位置するように配設されていることを特徴とする車両のステアリング装置。
2. 前記ステアリングシャフトの軸に直交する方向で前記固定ブラケットと前記メインハウジングとの間に間隙を有し、該間隙に前記第１及び第２のピボット軸が配設されている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. 前記少なくとも二つの軸受部材が金属製のすべり軸受であることを特徴とする請求項１又は２記載の車両のステアリング装置。
4. 前記電動チルト機構は、前記メインハウジングに揺動可能に支持される電動モータと、該電動モータに回転駆動されるチルト螺子軸と、前記リンク機構に回転可能に支持されると共に前記チルト螺子軸に螺合され、前記チルト螺子軸の軸心を中心とする回転駆動に応じて軸方向に移動するナット部材とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両のステアリング装置。

Images