JP2019038439A - 電動ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングコラムの左右剛性の向上を図りつつ、構造の簡素化を図ると共に、組立性の向上を図る。【解決手段】リンク部材２１は、ステアリングコラム３の幅方向両側に配設される一対のリンク本体２２，２２と、一対のリンク本体２２，２２同士を連接する連接部２３とを一体的に有する。車体取付ブラケット２に、第一貫通穴１４が形成され、リンク本体２２の第一連結部２４には、第一貫通穴１４と対向する第一有底穴２８が形成され、第一ピン３４の基部３４ａが第一貫通穴１４に固定されると共に、第一ピン３４の先端部３４ｂが第一有底穴２８に挿入される。リンク本体２２の第二連結部２５に、第二貫通穴２９が形成され、ステアリングコラム３には、第二貫通穴２９と対向する第二有底穴３７が形成され、第二ピン３８の基部３８ａが第二貫通穴２９に固定されると共に、第二ピン３８の先端部３８ｂが第二有底穴３７に挿入される。【選択図】図２

Description

本発明は、電動ステアリングコラム装置に関する。

従来から、電動ステアリングコラム装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。

この種の電動ステアリングコラム装置として、車体取付ブラケットと、車体取付ブラケットに揺動可能に支持されるステアリングコラムと、電動モータを駆動源とするチルト機構と、を備えたものがある。このような電動ステアリングコラム装置では、車体取付ブラケットとステアリングコラムとの間にリンクが配設され、このリンクを電動モータ（駆動装置）を用いて押し引きすることによりステアリングコラムを揺動させるようになっている。

前記特許文献１に記載の電動ステアリングコラム装置では、左右方向のガタツキの発生を防止するために、ステアリングコラムを左右方向の両側から常時押圧する押圧機構を車体取付ブラケットに配設している。また、特許文献２には、押圧機構の１つの実施形態が開示されている。

特開２０１２−１２６２７４号公報 特開２００９−６７４３号公報

前記特許文献１に記載の電動ステアリングコラム装置では、ステアリングコラムを左右方向の両側から常時押圧する押圧機構を車体取付ブラケットに配設しているため、ステアリングコラムと車体取付ブラケットとの間の摺動抵抗が大きくなり得る。また、部品点数が増えると共に、組立時の調節が難しく組立性も低下するという問題がある。

そこで、本発明は、ステアリングコラムの左右剛性の向上を図りつつ、構造の簡素化を図ると共に、組立性の向上を図ることができる電動ステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電動ステアリングコラム装置は、車体取付ブラケットと、車体取付ブラケットに揺動可能に支持されるステアリングコラムと、電動モータを駆動源とするチルト機構と、を備える。チルト機構は、車体取付ブラケットとステアリングコラムとを連結するリンク部材を有し、リンク部材は、ステアリングコラムの左右両側に配設される一対のリンク本体と、一対のリンク本体同士を連接する連接部とを一体的に有する。リンク本体は、車体取付ブラケットが連結される第一連結部と、ステアリングコラムが連結される第二連結部と、電動モータの軸部が連結される第三連結部とを有する。車体取付ブラケットに、第一貫通穴が形成され、リンク本体の第一連結部に、第一貫通穴と対向する第一有底穴が形成される。第一ピンの基部が第一貫通穴に固定されると共に、第一ピンの先端部が第一有底穴に挿入されて、第一ピンの先端部は第一有底穴の底面に圧接する。リンク本体の第二連結部に、第二貫通穴が形成され、ステアリングコラムに、第二貫通穴と対向する第二有底穴が形成される。第二ピンの基部が第二貫通穴に固定されると共に、第二ピンの先端部が第二有底穴に挿入されて、第二ピンの先端部は第二有底穴の底面に圧接する。

本発明に係る電動ステアリングコラム装置によれば、ステアリングコラムの左右剛性の向上を図りつつ、構造の簡素化を図ると共に、組立性の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る電動ステアリングコラム装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る電動ステアリングコラム装置の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る電動ステアリングコラム装置の正面図である。 本発明の実施形態に係る電動ステアリングコラム装置の側面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図４のＣ−Ｃ線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

なお、図１中、矢印ＦＲは車両前方側を示し、矢印ＲＲは車両後方側を示す。

図１から図４に示すように、電動ステアリングコラム装置１は、車体に固定される車体取付ブラケット２と、車体取付ブラケット２に車両上下方向に揺動可能に支持されるステアリングコラム３と、を備える。

また、電動ステアリングコラム装置１は、ステアリングコラム３に回転可能に支持され、後端にステアリングホイール４が連結されるステアリングシャフト５と、電動モータ６を駆動源とするチルト機構７と、を備える。

車体取付ブラケット２は、ブラケット本体１０と、ブラケット本体１０から下方に延在し、ステアリングコラム３の被揺動支持部（前端支持部）１１の左右両側に配設される一対の側壁部１２，１２とを一体的に有して構成される。ブラケット本体１０は、車両前後方向に延在しており、車体に固定される。側壁部１２は、ブラケット本体１０と同様に、車両前後方向に延在している。側壁部１２の車両前端側部分１２ａに、支持穴１３が形成され、側壁部１２の車両後端側部分１２ｂには、貫通穴（第一貫通穴）１４が形成されている。側壁部１２の車両前端側部分１２ａに形成された支持穴１３は、車両前後方向（ステアリングコラム３の軸方向）に沿って延びる長穴である。車体取付ブラケット２は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金を素材とするダイキャスト品（アルミニウム鋳造成形品）である。

ステアリングコラム３は、筒状のアウタジャケット１５と、アウタジャケット１５内に軸方向に相対移動可能に挿入される筒状のインナジャケット１６と、アウタジャケット１５とインナジャケット１６との間に介装されるミッドジャケット１７とを有する。アウタジャケット１５は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金を素材とするダイキャスト品（アルミニウム鋳造成形品）である。

ステアリングシャフト５は、操舵輪側のロアシャフト１８（図４参照）と、ステアリングホイール４に連結されるアッパシャフト１９とを相対回転が規制された状態で軸方向に相対移動可能に接続したものである。アッパシャフト１９は、軸受（図示せず）を介してステアリングコラム３に回転可能に支持されている。また、ロアシャフト１８の前端には、自在継手２０（図４参照）が連結されている。

次に、チルト機構７について説明する。

チルト機構７は、車体取付ブラケット２とステアリングコラム３とを連結するリンク部材２１を有する。

リンク部材２１は、ステアリングコラム３の左右両側に配設される一対のリンク本体２２，２２と、一対のリンク本体２２，２２同士を連接する連接部２３とを一体的に有して構成される。リンク本体２２は、側面視で三角形状に形成されている。このリンク本体２２は、車体取付ブラケット２が連結される第一連結部（第一角部）２４と、ステアリングコラム３が連結される第二連結部（第二角部）２５と、電動モータ６のスクリュー軸２６が連結される第三連結部（第三角部）２７とを有する。第一連結部２４に、車体取付ブラケット２の第一貫通穴１４と軸線が一致して対向する有底穴（第一有底穴）２８が形成されている。第二連結部２５に、貫通穴（第二貫通穴）２９が形成されている。そして、第三連結部２７には、スクリュー軸２６が螺合されるスクリューナット３０（図３参照）が左右方向の軸線回りに回動可能に支持されている。リンク部材２１は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金を素材とするダイキャスト品（アルミニウム鋳造成形品）である。

電動モータ６には、減速ギヤ機構３１及びスクリュー軸２６が装着されており、スクリュー軸２６が、リンク本体２２の第三連結部２７に回動可能に支持されたスクリューナット３０に螺合されている。また、電動モータ６は、アウタジャケット１５の下部に形成されたモータ支持部３２（図４参照）に、モータ支持ピン３３（図２参照）を用いて回動可能に支持される。

図２及び図５に示すように、車体取付ブラケット２の側壁部１２に、第一貫通穴１４が形成され、リンク本体２２の第一連結部２４に、第一貫通穴１４と軸線が一致して対向する第一有底穴２８が形成されている。ピン（第一ピン）３４の基部３４ａが第一貫通穴１４に固定（螺着）されると共に、第一ピン３４の先端部３４ｂが第一有底穴２８に挿入されて、第一ピン３４の先端部３４ｂは第一有底穴２８の底面に圧接している。第一ピン３４の基部３４ａを第一貫通穴１４に螺着するために、第一ピン３４の基部３４ａ及び第一貫通穴１４の大径部分には、ねじが切られている（ねじ加工が施されている）。第一ピン３４の緩み止めは、例えば、ロック剤やカシメ等を用いて行われる。また、第一ピン３４は、先端部３４ｂに断面円弧状（半球形状）の突起（第一突起）３５を有し、第一突起３５の先端が第一有底穴２８の底面に圧接している。すなわち、第一ピン３４は、その中心軸線上で第一有底穴２８の底面に圧接している。そして、第一有底穴２８の内周面と第一ピン３４の先端部３４ｂの外周面との間に、軸受（第一軸受）３６が介設されている。第一ピン３４は、例えば、金属材料により形成される金属ピンである。第一軸受３６は、例えば、ニードルベアリングである。

図２及び図６に示すように、リンク本体２２の第二連結部２５に、第二貫通穴２９が形成され、ステアリングコラム３のアウタジャケット１５に、第二貫通穴２９と軸線が一致して対向する有底穴（第二有底穴）３７が形成されている。ピン（第二ピン）３８の基部３８ａが第二貫通穴２９に固定（螺着）されると共に、第二ピン３８の先端部３８ｂが第二有底穴３７に挿入されて、第二ピン３８の先端部３８ｂは第二有底穴３７の底面に圧接している。第二ピン３８の基部３８ａを第二貫通穴２９に螺着するために、第二ピン３８の基部３８ａ及び第二貫通穴２９の大径部分には、ねじが切られている（ねじ加工が施されている）。第二ピン３８の緩み止めは、例えば、ロック剤やカシメ等を用いて行われる。また、第二ピン３８は、先端部３８ｂに断面円弧状（半球形状）の突起（第二突起）３９を有し、第二突起３９の先端が第二有底穴３７の底面に圧接している。すなわち、第二ピン３８は、その中心軸線上で第二有底穴３７の底面に圧接している。そして、第二有底穴３７の内周面と第二ピン３８の先端部３８ｂの外周面との間に、軸受（第二軸受）４０が介設されている。第二ピン３８は、例えば、金属材料により形成される金属ピンである。第二軸受４０は、例えば、ニードルベアリングである。

図２及び図３に示すように、リンク本体２２の第三連結部２７に、スクリューナット３０が左右方向の軸線回りに回動可能に支持され、このスクリューナット３０に、電動モータ６のスクリュー軸２６が螺合されている。

次に、ステアリングコラム３の被揺動支持部１１について説明する。

図２及び図７に示すように、ステアリングコラム３（アウタジャケット１５）の被揺動支持部１１に、左右方向に貫通する貫通穴（コラム貫通穴）４１が形成されている。その一方で、車体取付ブラケット２の側壁部１２には、コラム貫通穴４１と軸線が一致して対向する支持穴１３が形成されている。支持穴１３及びコラム貫通穴４１に軸ピン４２が挿入され、軸ピン４２の両端部の外周面と支持穴１３の内周面との間には、カラー部材４３が介挿されており、カラー部材４３の内側端面は、後述するブッシュ４４又はフランジ４５に当接可能に隙間を有して対向している。軸ピン４２の両端部に周方向溝４６が形成されており、周方向溝４６に係合する係合爪４７（図２参照）がカラー部材４３に形成されている。なお、周方向溝４６は、軸ピン４２の一端部のみに形成しておき、軸ピン４２の他端部には、カラー部材４３と同様の形状のツバ部を一体的に形成しておいてもよい。軸ピン４２は、例えば、金属材料により形成される金属ピンである。カラー部材４３は、例えば、合成樹脂材料により形成される樹脂カラーである。

支持穴１３は、車両前後方向（ステアリングコラム３の軸方向）に沿って延びる長穴であり、カラー部材４３は、支持穴１３に対して車両前後方向（ステアリングコラム３の軸方向）にスライド可能に支持されている。また、カラー部材４３は、Ｃ字状のカラーとして形成されており、支持穴１３の内面に対してカラー部材４３の弾性力によって圧接している。ステアリングコラム３と共にカラー部材４３が長穴の延設方向に沿って移動することにより、ステアリングコラム３のチルト時のチルト回転中心（軸ピン４２）とリンク回転中心（第一ピン３４）との軌跡差を吸収できるようになっている。

さらに、コラム貫通穴４１の内周面と軸ピン４２の外周面との間に、ブッシュ４４が介挿されている。その一方で、車体取付ブラケット２の側壁部１２の内側面とステアリングコラム３（アウタジャケット１５）の被揺動支持部１１の側面との間に、ブッシュ４４の端部に一体形成されるフランジ４５が介挿されている。ブッシュ４４及びフランジ４５は、例えば、金属材料又は合成樹脂材料により形成されるものである。

本実施形態の電動ステアリングコラム装置１では、電動モータ６によりリンク部材２１の第三連結部２７を押し引きすることにより、リンク部材２１の第一連結部２４（第一ピン３４）を回転支点として第二連結部２５を車両上下方向に揺動させるようになっている。この揺動操作により、車両前方側に配置されたチルト軸（軸ピン４２）を回転支点としてステアリングコラム３を車両上下方向に揺動させて、ステアリングホイール４のチルト位置の調節を行うようになっている。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

（１）電動ステアリングコラム装置１は、車体取付ブラケット２と、車体取付ブラケット２に揺動可能に支持されるステアリングコラム３と、電動モータ６を駆動源とするチルト機構７と、を備える。チルト機構７は、車体取付ブラケット２とステアリングコラム３とを連結するリンク部材２１を有する。リンク部材２１は、ステアリングコラム３の幅方向両側に配設される一対のリンク本体２２，２２と、一対のリンク本体２２，２２同士を連接する連接部２３とを一体的に有する。リンク本体２２は、車体取付ブラケット２が連結される第一連結部２４と、ステアリングコラム３が連結される第二連結部２５と、電動モータ６の軸部（スクリュー軸２６）が連結される第三連結部２７とを有する。車体取付ブラケット２に、第一貫通穴１４が形成され、リンク本体２２の第一連結部２４には、第一貫通穴１４と対向する第一有底穴２８が形成される。第一ピン３４の基部３４ａが第一貫通穴１４に固定されると共に、第一ピン３４の先端部３４ｂが第一有底穴２８に挿入されて、第一ピン３４の先端部３４ｂは第一有底穴２８の底面に圧接している。リンク本体２２の第二連結部２５に、第二貫通穴２９が形成され、ステアリングコラム３には、第二貫通穴２９と対向する第二有底穴３７が形成される。第二ピン３８の基部３８ａが第二貫通穴２９に固定されると共に、第二ピン３８の先端部３８ｂが第二有底穴３７に挿入されて、第二ピン３８の先端部３８ｂは第二有底穴３７の底面に圧接している。

電動ステアリングコラム装置１では、一対のリンク本体２２，２２及び連接部２３を一体化してリンク部材２１を剛体化している。また、リンク部材２１の回転支点となる第一ピン３４の先端部３４ｂをリンク部材２１の第一有底穴２８の底面に圧接させると共に、第二ピン３８の先端部３８ｂをステアリングコラム３の第二有底穴３７の底面に圧接させている。このようにチルト機構７を構成することにより、部品点数を増やすことなく、リンク部材２１の回転抵抗の増大を抑制すると共に、ステアリングコラム３の左右剛性が向上でき、左右方向のガタツキの発生を防止することが可能である。

したがって、本実施形態に係る電動ステアリングコラム装置１によれば、ステアリングコラム３の左右剛性を向上しつつ、構造の簡素化を図ると共に、組立性の向上を図ることができる。

（２）第一ピン３４は、先端部３４ｂに断面円弧状の第一突起３５を有し、第一突起３５の先端が第一有底穴２８の底面に圧接している。第二ピン３８は、先端部３８ｂに断面円弧状の第二突起３９を有し、第二突起３９の先端が第二有底穴３７の底面に圧接している。

第一ピン３４と第一有底穴２８とを回転中心上での点接触として摺動抵抗を低減すると共に、第二ピン３８と第二有底穴３７とを回転中心上での点接触として摺動抵抗を低減することができ、リンク部材２１の回転抵抗を低減させることが可能である。

（３）第一有底穴２８の内周面と第一ピン３４の先端部３４ｂの外周面との間に、第一軸受３６が介設されており、第二有底穴３７の内周面と第二ピン３８の先端部３８ｂの外周面との間に、第二軸受４０が介設されている。

第一ピン３４と第一有底穴２８との摺動抵抗を第一軸受３６によって低減すると共に、第二ピン３８と第二有底穴３７との摺動抵抗を第二軸受４０によって低減することができ、リンク部材２１の回転抵抗を低減させることが可能である。

（４）リンク部材２１は、アルミニウム鋳造成形品から構成されている。

このようにすることにより、リンク部材２１によるステアリングコラム３の支持剛性を十分に確保し、かつ、リンク部材２１の大幅な重量増を抑制することが可能である。

ところで、本発明の電動ステアリングコラム装置は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

１ 電動ステアリングコラム装置
２ 車体取付ブラケット
３ ステアリングコラム
６ 電動モータ
７ チルト機構
１４ 貫通穴（第一貫通穴）
２１ リンク部材
２２ リンク本体
２３ 連接部
２４ 第一連結部（第一角部）
２５ 第二連結部（第二角部）
２６ スクリュー軸（軸部）
２７ 第三連結部（第三角部）
２８ 有底穴（第一有底穴）
２９ 貫通穴（第二貫通穴）
３４ ピン（第一ピン）
３５ 突起（第一突起）
３６ 軸受（第一軸受）
３７ 有底穴（第二有底穴）
３８ ピン（第二ピン）
３９ 突起（第二突起）
４０ 軸受（第二軸受）

Claims (4)

1. 車体取付ブラケットと、
   前記車体取付ブラケットに揺動可能に支持されるステアリングコラムと、
   電動モータを駆動源とするチルト機構と、を備え、
   前記チルト機構は、前記車体取付ブラケットと前記ステアリングコラムとを連結するリンク部材を有し、
   前記リンク部材は、前記ステアリングコラムの左右両側に配設される一対のリンク本体と、前記一対のリンク本体同士を連接する連接部とを一体的に有し、
   前記リンク本体は、前記車体取付ブラケットが連結される第一連結部と、前記ステアリングコラムが連結される第二連結部と、前記電動モータの軸部が連結される第三連結部とを有し、
   前記車体取付ブラケットに、第一貫通穴が形成され、前記リンク本体の前記第一連結部に、前記第一貫通穴と対向する第一有底穴が形成され、
   第一ピンの基部が前記第一貫通穴に固定されると共に、前記第一ピンの先端部が前記第一有底穴に挿入されて、前記第一ピンの先端部は前記第一有底穴の底面に圧接しており、
   前記リンク本体の前記第二連結部に、第二貫通穴が形成され、前記ステアリングコラムに、前記第二貫通穴と対向する第二有底穴が形成され、
   第二ピンの基部が前記第二貫通穴に固定されると共に、前記第二ピンの先端部が前記第二有底穴に挿入されて、前記第二ピンの先端部は前記第二有底穴の底面に圧接している
   ことを特徴とする電動ステアリングコラム装置。
2. 前記第一ピンは、先端部に断面円弧状の第一突起を有し、前記第一突起の先端が前記第一有底穴の底面に圧接しており、
   前記第二ピンは、先端部に断面円弧状の第二突起を有し、前記第二突起の先端が前記第二有底穴の底面に圧接している
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動ステアリングコラム装置。
3. 前記第一有底穴の内周面と前記第一ピンの先端部の外周面との間に、第一軸受が介設されており、
   前記第二有底穴の内周面と前記第二ピンの先端部の外周面との間に、第二軸受が介設されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動ステアリングコラム装置。
4. 前記リンク部材は、アルミニウム鋳造成形品から構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動ステアリングコラム装置。

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