JP2019507050A - 自己整合式駆動ギア - Google Patents

Abstract

本発明の教示は、外側チューブと外側チューブに対する前及び後並進に対して適応された内側チューブとを含むステアリングコラムアセンブリを含む。アセンブリは、前及び後並進を引き起こすためのアクチュエータを含む。アクチュエータは、モータと、モータによって長手軸線の周りに回転駆動される長手軸線を有するスクリューとを含む。アセンブリは、長手軸線と同じか又はそれとほぼ平行である軸線にほぼ沿って前及び後に進行するようになったピボットナットアセンブリを含む。ピボットナットアセンブリは、モータの作動に応答して内側チューブの前又は後並進を引き起こすために内側又は外側チューブと作動的に連結されたブラケットと、ブラケット上に組み付けられ、かつ長手軸線に対してほぼ横断方向の軸線でのピボット移動に対して適応されたナットとを含む。
【選択図】図４Ａ

Description

一般的に、本発明の開示は、ステアリングコラムアセンブリ内の改良されたテレスコープ機能に関する。より具体的は、本発明の開示は、改良されたテレスコーピングを考慮する自己整合式駆動ギアに関する。

自動車の分野では、チルト及び／又はテレスコープ機能を含むステアリングコラムアセンブリを使用することが一般的になっており、そのようなアセンブリは、「レーキ・アンド・リーチ・ステアリング・コラム・アセンブリ」としても公知である。調節可能チルト又はレーキ機能を有するアセンブリに関して、モータ、特に電気モータを使用することが一般的である。例えば、ステアリングコラムアセンブリを起動するために並進可能ナットがその上で駆動されるスクリューを回転させる電気モータを使用することが一般的である。そのようなアセンブリは、ステアリングコラムアセンブリの一部分を上昇又は下降させる（例えば、それによってステアリングホイールの調節を可能にするために）又はステアリングコラムアセンブリの一部分の前後並進のためのテレスコーピングを引き起こす（例えば、それによってステアリングホイールの調節を可能にするために）のに使用することができる。

ハウジング構成要素に関する設計上の制約及び利用可能な空間に起因して、駆動しようとする構造に対してオフセットされた駆動力を印加すること（例えば、モータ又はスクリューを通じて）が多くの場合に必要である。並進可能ナットは、モータによって駆動されるスクリューと駆動しようとする構造とを接続することができる。駆動される構造のオフセット及び抵抗の力の結果として、曲げモーメントが生じる可能性がある。曲げモーメントは、次に、ナットを揺動させる可能性があり、ナット及びスクリューのネジ山を不整合状態にさせる可能性があり、かつ潜在的に早期摩耗に至る可能性がある。従って、改良された構造に対する必要性が存在する。

ステアリングコラムアセンブリ（例えば、調節可能テレスコープ機能を有するステアリングコラムアセンブリ）を改良する努力にも関わらず、代替アセンブリ、特に、テレスコーピングサブアセンブリの寿命を延ばすもの、より滑らかなテレスコープ機能を提供するもの、又はその両方に対する必要性が残っている。

本発明の教示は、簡単であるがエレガントな構成手法を使用し、それにより、テレスコープ機能（及び／又はチルト機能）を有することによってステアリングコラムの調節を有効に実施することができるステアリングコラムアセンブリのような調節可能ステアリングコラムアセンブリを達成するのに比較的少数の構成要素を使用することができる。

本発明の教示は、一般的に、内側チューブ（例えば、コラムチューブ）と外側チューブ（例えば、コラムハウジング）とを含むステアリングコラムアセンブリを想定している。内側チューブ（例えば、コラムチューブ）は、１又は２以上の固定位置で外側チューブ（例えば、コラムハウジング）によって担持される（例えば、テレスコーピング方式で）ように構成することができる。例えば、内側チューブ（例えば、コラムチューブ）は、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）内で及び／又はそれに対してテレスコープ的に調節可能（例えば、モータにより）である場合がある。外側チューブ及び内側チューブ（例えば、それぞれコラムハウジング及びコラムチューブ）の各々は、長手軸線を有することになる。それらのそれぞれの長手軸線は、ほぼ整合させることができる（例えば、それらは、ほぼ同軸である場合がある）。外側チューブは、内径を有することができる。内側チューブは、外側チューブの内径よりも小さい外径を有することができる。内側チューブは、外側チューブ内に受け入れることができ、内側チューブは、外側チューブに対する前後並進に対して適応させることができる。内側チューブは、ステアリングシャフト（ステアリングホイール又は他の類似の構造との結合に対して適応された）を支持するように適応させることができる。外側チューブは、鋳造金属コラムハウジングのようなコラムハウジングである場合がある。内側チューブ、外側チューブ、又はその両方は、その外面から外向きに（例えば、半径方向に）突出するテレスコーピングボルトを含むことができる。テレスコーピングボルトは、ステアリングコラムアセンブリのピボットナットアセンブリとの嵌合関係にある場合がある。

ステアリングコラムアセンブリはまた、内側チューブ（例えば、コラムチューブ）、ステアリングシャフト、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）、又はその組合せを前及び／又は後方向に選択的に進めるようになったテレスコーピングサブアセンブリを含むことができる。ステアリングコラムアセンブリ（例えば、テレスコーピングサブアセンブリ）は、ステアリングコラムアセンブリ（例えば、内側チューブ）の少なくとも一部分を前及び／又は後方向に並進させるようになった少なくとも１つのモータを含むアクチュエータを含むことができる。モータは、外側チューブ又は内側チューブの一方に対して固定位置に装着することができる。モータは、テレスコーピングスクリューをその長手軸線の周りに作動的に回転させ、かつピボットナットアセンブリをテレスコーピングスクリューに沿って進行させるように構成することができる。ピボットナットアセンブリのナットがテレスコーピングスクリューに沿って移動すると（例えば、テレスコーピングスクリューの回転に起因して）、ナットの位置は、内側チューブ（例えば、コラムチューブ）を外側チューブ（例えば、コラムハウジング）に対して並進させる（例えば、前又は後方向に）ことができる。本明細書での議論は、テレスコーピングスクリュー及びテレスコーピングサブアセンブリを参照するが、本発明の教示のピボットナットアセンブリは、チルトサブアセンブリ内に使用されてチルトスクリュー上に位置する又はそれに関連付けられる場合もあることが想定されている。従って、チルトサブアセンブリ又はテレスコーピングサブアセンブリのいずれかに対する使用は、これらの教示の範囲内である。

ピボットナットアセンブリは、本明細書に開示する特徴のいずれかをあらゆる組合せで含むことができる。ピボットナットアセンブリは、モータの作動に応答して内側チューブの前又は後並進を引き起こすために内側チューブ又は外側チューブ（例えば、モータに対して固定されていないチューブ）と作動可能に連結されたブラケットを含むことができる。ピボットナットアセンブリはまた、ブラケット上に組み付けられたナットを含むことができる。ナットは、ピボット移動（例えば、スクリューの長手軸線に対してほぼ横断方向）に対して適応させることができる。このピボット移動は、ブラケット、テレスコーピングスクリュー、又はその両方に対して相対的とすることができる。内側チューブ、外側チューブ、又はその両方から延びるテレスコーピングボルトは、ピボットナットアセンブリのブラケットとの嵌合関係に対して適応させることができる。ブラケットとテレスコーピングボルト間の嵌合関係は、ブラケットがスクリューの、外側チューブの、内側チューブの、又はその組合せの長手軸線に対してほぼ横断方向（例えば、平面の±約３０度）である平面に位置付けられた軸線の周りを並進すること、長手軸線に対してほぼ横断方向（例えば、平面の±約３０度）である平面に位置付けられた軸線の周りを回転すること、又はその両方を可能にすることができる。ブラケットは、内側チューブ、外側チューブ、又はその両方から外向きに（例えば、半径方向に）突出するテレスコーピングボルトを嵌合的に受け入れるためのボアが定められたベースを含むことができる。ブラケットは、内側チューブ、外側チューブ、又はその両方へのいずれの恒久取り付けも不要である場合がある（例えば、いずれの溶接取り付けもない場合がある）。ブラケットは、テレスコーピングボルト及び／又は別のファスナにより、内側チューブ、外側チューブ、又はその両方に固定することができる。ブラケットは、プレートストップである場合がある。プレートストップは、内側チューブに、外側チューブに、又はステアリングコラムアセンブリの別の部品に固定することができる。ブラケットは、ベースから外向きに突出する少なくとも１つの壁を含むことができる。少なくとも１つの壁は、ピボットナットアセンブリのナットをピボット的に支持するように構成することができる。外向きに突出する少なくとも１つの壁は、第１の壁である場合があり、かつ第１の壁にほぼ対向する別の離間した第２の壁を有する構成の一部である。ピボットナットアセンブリは、ナットを含むことができる。ナットは、外向きに突出する少なくとも１つの壁にピボット的に係合する１又は２以上の横突起を有するように構成することができる。ナットは、外向きに突出する少なくとも１つの壁からの突出部材をピボット的に受け入れるようになった１又は２以上のウェルを有するように構成することができる。ナットとブラケット間のピボット接続は、雌部分を少なくとも部分的に貫通する雄部分によって達成することができる。雄部分は、外向き突起（例えば、ピン、ボス、又はポストなど）である場合がある。ナットとブラケット間のピボット接続は、ナットとブラケットの両方内の開口部の中に挿入される個別のファスナ（例えば、ピン）によって達成することができる。ナットとブラケットは、ブラケットによって担持された時にナットにある程度のピボット回転を提供するためにブラケット及びナットの対向面の間にクリアランス（例えば、約３ｍｍ又はそれ未満、約２ｍｍ又はそれ未満、又は約１ｍｍ又はそれ未満）を付与するためのピボット関係に互いに組み付けることができる。ナットとブラケットは、それが固定されるチューブに対して半径方向に互いにほぼ固定された関係（例えば、約３ｍｍ未満）にある場合がある。半径方向移動は、例えば、ブラケットを通してのみ達成することができると考えられる。ピボットナットアセンブリは、ブラケットとナット間の圧入が不要である場合がある。ピボット関係を考慮するためにブラケットとナット間にギャップ又はクリアランスが存在するので、圧入は、一部の場合では、不要又は望ましくない場合がある。ピボットナットアセンブリは、４よりも多くない別々に形成された構成要素から構成されることが可能である。ピボットナットアセンブリは、２よりも多くない別々に形成された構成要素から構成されることが可能である。

ナット（例えば、ナット内の開口部）は、スクリューと螺合的に協働するようにネジ切りすることができると想定している。ナットは、任意的に、ナットとスクリュー間の面を潤滑にするための潤滑剤を保持する適切なレセプタクルを含むことができる。内側チューブの前又は後並進を引き起こすためのステアリングコラムアセンブリの作動中に、スクリューは、ほぼ長手軸線に沿って第１の力を及ぼすことができる。ブラケットは、第１の力とほぼ反対方向の第２の力を及ぼすことができる。内側チューブは、離間したほぼ平行関係で第１の力の方向とほぼ反対方向に第３の力を及ぼすことができる。第１の力と第２の力及び第３の力の和とは、ほぼナットを除外してブラケットによって担持される量とすることができる。

本発明の教示は、ステアリングシャフトを支持しながら担持するチューブを前進させることにより、ステアリングコラムアセンブリ（例えば、本明細書に説明するステアリングコラムアセンブリ）のステアリングシャフトを前又は後方向に並進させる方法を更に含む。本方法は、スクリューを回転させて第１の方向に力を発生させる段階を含むことができる。第１の方向は、ステアリングシャフトの長手軸線に対してほぼ平行である場合がある。回転及び力の発生は、ステアリングシャフトを支持しながら担持するチューブにリンクされたナットを実質的に第１の方向に前進させることができる。本方法は、ナットが前及び後並進を通して実質的に一定の向きを保持することを可能にする力状態を生成するピボットナットアセンブリ内のピボット運動及び／又は半径方向外向き運動を誘起する段階を含むことができる。

見ることができるように、従って、スクリュー上のテレスコーピングサブアセンブリのナットの揺動を低減するステアリングコラムアセンブリ内の調節機能（例えば、テレスコープ機能、チルト機能、又はその両方）を可能にし、スクリューとナット間の適正な螺合係合を維持し、ナットの早期及び異常摩耗を低減し、テレスコーピングサブアセンブリの少なくとも一部分の寿命を延ばし、又はその組合せを行う独特なアセンブリ（及び関連の方法）を実現することが可能である。

ステアリングコラムアセンブリの斜視図である。 本発明の教示によるピボットナットアセンブリの断面図である。 本発明の教示によるピボットナットアセンブリ及びテレスコーピングスクリューの側面図である。 本発明の教示によるピボットナットアセンブリの様々な図である。 本発明の教示によるピボットナットアセンブリの様々な図である。 本発明の教示によるピボットナットアセンブリの様々な図である。 本発明の教示によるピボットナットアセンブリの様々な図である。 ピボットナットアセンブリのナット及びブラケットをピボット的に固定する例示的方法の図である。 ピボットナットアセンブリのナット及びブラケットをピボット的に固定する例示的方法の図である。 ピボットナットアセンブリのナット及びブラケットをピボット的に固定する例示的方法の図である。 ピボットナットアセンブリのナット及びブラケットをピボット的に固定する例示的方法の図である。 ブラケットの壁に固定されたブッシングを使用する例示的方法の図である。 図６に使用されるような例示的ブッシングの図である。 ブラケットの壁に固定されたブッシングとナットとを使用する例示的方法の図である。

必要に応じて、本発明の教示の詳細な実施形態を本明細書に開示するが、開示する実施形態は、様々な及び代替形態に具現化することができる本発明の教示の単なる例示であることは理解されるものとする。図は必ずしも一定の縮尺ではなく、一部の特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために誇張又は最小限にする場合がある。従って、本明細書に開示する特定の構造的及び機能的な詳細は、限定として解釈すべきではなく、当業者に対して本発明の教示を様々に使用するように教示するための単に代表的な基礎として解釈しなければならない。

非常に一般的な意味で、本明細書の教示は、調節（例えば、テレスコーピング調節、チルト調節、又はその両方）がそれによって可能になる改良されたアセンブリに関する。本発明の教示は、ステアリングコラムアセンブリの外側チューブに対する内側チューブの並進を支援する自己整合ピボットナットアセンブリを含むステアリングコラムアセンブリに関する。

一般的に、以下の説明から認められるように、本発明の教示は、ステアリングコラムアセンブリ、より具体的は、調節可能ステアリングコラムアセンブリ（例えば、チルト及び／又はテレスコープ機能を有する）に関する。ステアリングコラムアセンブリは、ステアリングコラムアセンブリを自動車内の固定の作動位置に固定するために自動車内に固く固定するようになった上側部分を有するステアリングコラム装着構造のような装着部分を含むことができる。同じく見ることができるように、本発明の教示は、ステアリングコラムアセンブリが、ユーザがステアリングホイールの適切な前後位置を選択することを可能にするようになったリーチ調節、ユーザがステアリングホイールの傾斜角を選択することを可能にするようになったチルト又はレーキ調節、又はその両方を含むことを想定している。一般的に、そのような調節は、モータ又は適切なユーザ作動式デバイス（例えば、レバー、電気機械的アクチュエータ、又はそれ以外）によって制御可能である。

本発明の教示は、自動車のための調節可能ステアリングコラムアセンブリ（例えば、調節可能レーキ及び／又はリーチステアリングコラムアセンブリ）に有用な態様を説明する。一般的に、本明細書の教示のアセンブリは、ステアリングシャフト（例えば、ステアリングホイール又は他のステアリングデバイスに結合可能なもの）及び／又はステアリングシャフトを支持するようになった（例えば、１又は２以上の軸受により）１又は２以上のチューブを含むことができる。ステアリングコラムアセンブリは、内径を有する外側チューブを含むことができる。ステアリングコラムアセンブリは、外径を有する内側チューブを含むことができる。内側チューブは、外側チューブの内径よりも小さい外径を有することができる。内側チューブは、外側チューブ内に受け入れられるか又は少なくとも部分的に外側チューブ内に位置付けられるものとすることができる。外側チューブは、コラムハウジング（例えば、鋳造金属コラムハウジング）である場合がある。コラムハウジングは、自動車構造内に（例えば、ピボット的に）装着されるように適応させることができる。外側チューブ（例えば、コラムハウジング）は、内側チューブ（例えば、コラムチューブ）とテレスコープ的に結合するように適応させることができる。内側チューブは、外側チューブに対する前及び後並進に対して適応させることができる。内側チューブ及び外側チューブの各々は、互いに対してほぼ平行であるか又は同軸でさえある長手軸線を有することができる。内側チューブ（例えば、コラムチューブ）又は外側チューブ（例えば、コラムハウジング）のいずれか又は両方を車両に（例えば、交差車両構造に）少なくとも部分的に固定するために、ステアリングコラム装着構造のような装着ブラケットを使用することができる。

ステアリングコラムアセンブリは、ユーザ又は車両オペレータに対して、コラムハウジングに対して、又はその両方に対して前及び／又は後位置でのステアリングホイール（又は他のステアリングデバイス）の位置調節を可能にするテレスコーピングサブアセンブリを含むことができる。テレスコーピングサブアセンブリは、テレスコーピングサブアセンブリ内でテレスコーピングスクリューの回転を引き起こすことができるモータを含むことができる。テレスコーピングスクリューは、ナット（例えば、ピボットナットアセンブリ）に係合するネジ切りシャンク部分を有することができる。ナットは、モータとテレスコーピングスクリュー間の係合の結果として、テレスコーピングスクリューに沿って（例えば、前又は後に）移動することができる。ナットは、内側チューブ（例えば、コラムチューブ）、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）、又はその両方に取り付けられた要素と嵌合的に係合することができるので、ナットがスクリューに沿って進行する時に、内側チューブ、外側チューブ、又はその両方は、ナットと同じ方向にテレスコープ的に移動する。テレスコーピングナットが移動する時に、内側チューブ、ステアリングシャフト、又はその両方は、ユーザ、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）、又はその両方に対して内向き又は外向きに（例えば、前及び／又は後に）テレスコープし、それによってステアリングコラムアセンブリ（例えば、ステアリングホイール）のテレスコーピング調節を支援する。ステアリングコラムアセンブリは、ユーザ又は車両オペレータに対するステアリングホイール（又は他のステアリングデバイス）のチルト調節を可能にするチルトサブアセンブリを含むことができる。チルトサブアセンブリは、モータ（例えば、チルトモータ、又はチルト調節及びテレスコーピング調節の両方を制御するモータ）を含むことができる。モータは、チルトサブアセンブリ内でチルトスクリューの回転を引き起こすことができる。

ここで、本明細書における調節可能ステアリングコラムアセンブリ（例えば、レーキ、リーチ、又はその両方）の詳細に注意を払うと、それらは、例えば、ステアリングシャフトを通してステアリングホイール（図示せず）と作動的に接続されるチューブを含むことになる。本明細書で内側チューブ（例えば、コラムチューブ）と呼ぶそのようなチューブの１つは、チューブ長さの少なくとも一部分に沿って中空の空洞を有することになり、回転可能シャフト、すなわち、ステアリングシャフトと、一部の場合では１又は２以上の軸受とを受け入れて支持するようにサイズ設定され、かつそのように構成されることが可能である。シャフトとチューブの両方とも、長手軸線を有することになる。車両に設置された時に、シャフト及びチューブ（及び一般的にステアリングコラムアセンブリ）の各長手軸線は、ほぼ同軸に整合する、車両の長手軸線にほぼ平行に整合する、又はそれぞれに整合することができる。シャフト及び内側チューブは、典型的には、鉄（例えば、鋼）、マグネシウム、亜鉛、又はアルミニウムのうちの１又は２以上のような適切な金属で製造されるか又は他にそれらを含むことができる。

内側チューブ（例えば、コラムチューブ）は、ほぼ円筒形とすることができる。内側チューブは、ほぼ中空又は少なくとも部分的に中空である場合がある。それは、前方末端部分及び後方末端部分、及び長手軸線を有することができる。前方末端部分又は後方末端部分のいずれか又は両方は、回転のためにステアリングシャフトを支持する適切な軸受を含むことができる。

ステアリングシャフトは、ステアリングホイール（図示せず）を受け入れるようになった後方末端部分を有することができる。ステアリングシャフトは、軸受、キーロックカラー、又はその両方を貫通する前方末端部分を有することができ、軸受、キーロックカラー、又はその両方によって支持されるものとすることができる。上述のように、ステアリングシャフトは、少なくとも部分的にコラムチューブによって回転のために支持されるものとすることができる。ステアリングシャフトはまた、コラムチューブの長手軸線とほぼ同軸に整合可能な長手軸線を有することができる。

調節可能ステアリングコラムアセンブリは、ステアリングシャフトの少なくとも一部分を受け入れるのに使用可能な１又は２以上の装着ブラケット又はステアリングコラム装着構造を含むことができる。１又は２以上の装着ブラケット又はステアリングコラム装着構造により、ステアリングコラムアセンブリ（例えば、調節可能レーキ及び／又はリーチステアリングコラムアセンブリ）を自動車内に固定することができる。一例として、ステアリングコラム装着構造は、自動車内で例えば交差車両ビーム、計器パネル、又はその他のような車両構造に固く固定するようになった上側部分を含むことができる。ステアリングコラム装着構造は、装着構造の上側部分から延びる１又は２以上の下方に配置された側壁を含むことができる（例えば、カラー部分、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）、又は各々とのピボット接続のための区域を形成する）。ステアリングコラム装着構造は、単一単体構造、又はステアリングコラム装着構造を定めるためにアセンブリ内に組み付けられた複数の構成要素を含むことができる。ステアリングコラム装着構造は、成型構造（例えば、塊の鋳造により製造された構造）、鍛造構造（例えば、金属塊の鍛造により製造された構造）、機械加工構造、固化構造（例えば、粉末金属塊を焼結及び／又はプレスする工程によって製造された構造）、又はそれらのあらゆる組合せとすることができる。１つの手法は、ステアリングコラム装着構造を鋳造してアルミニウム合金鋳物を形成することである。ステアリングコラム装着構造は、車両内に装着する機能を統合し、車両オペレータに対してアセンブリのチルト機能を提供するように構成することができる。ステアリングコラム装着構造は、チルトサブアセンブリ（例えば、電動化されたもの）、テレスコーピングサブアセンブリ（例えば、電動化されたもの）、又はその両方を受け入れるためにハウジング構造、フランジ構造、又はその両方を含むことができる。

ステアリングコラム装着構造は、複数のリブを含むことができる。ステアリングコラム装着構造は、その装着構造を車両に装着するためにファスナを通すことができる１又は２以上の開口部を含むことができる。装着構造は、取り付けられる自動車構造にその少なくとも一部が当接するようになった上側部分を含むことができる。例えば、装着構造の上に配置されるほぼ平坦な交差車両ビーム、計器パネル、又はその両方に装着するために、装着構造は、ほぼ平らな上側部分を含むことができる。上側部分は、その長さに沿って延びる（例えば、ステアリングコラム装着構造の前方部分からステアリングコラム装着構造の後方部分に張る）長手軸線を有することができる。上側部分は、１又は２以上のファスナによって装着構造を自動車に装着するために１又は２以上の装着開口を含むことができる。上側部分は、チルトスクリューのようなステアリングコラムアセンブリの要素にアクセスするために、その中に定められた１又は２以上の開口部を含むことができる。

ステアリングコラム装着構造は、（例えば、ステアリングコラム装着構造の前方端に向けて、後方端に向けて、中心に向けて、又はその組合せに向けて位置付けられた）ほぼ対向して下方に配置された側壁の１又は２以上の対のようなそこから延びる１又は２以上の要素を有することができる。下方に配置される側壁は、上側部分と一体式に形成することができる（例えば、ステアリングコラム装着構造が単一部品から形成されるように）。下方に配置される側壁のうちの１又は２以上は、上側部分とは別々の要素とすることができ、上側部分に別々に取り付けられるものとすることができる。下方に配置される側壁のいずれか、一部、又は全部は、上側部分に対して外向き及び／又は下方に突出することができる（例えば、上側部分に対してほぼ直交して又は斜めに配置することができる）。

ステアリングコラム装着構造は、一対の下方に配置された接続壁を含むことができ、それはステアリングコラムアセンブリの別の要素（例えば、コラムハウジング）への接続領域を提供する。接続壁は、装着構造の前方部分に向けて配置することができる。接続壁は、それを通ってコラムハウジングの一部分（例えば、ピボット装着場所）に貫通してピボット接続を生成するファスナを受け入れるために１又は２以上の開口部を含むことができる。１又は２以上の接続壁は、ステアリングコラム装着構造の上側部分の前方端を超えて延びる部分を含むことができる。

ステアリングコラム装着構造は、１又は２以上の下方に配置された側壁を含む構造とすることができ、それらを接続してカラー部分を形成することができる。下方に配置された側壁（例えば、カラー部分を形成する）は、ステアリングコラムアセンブリの少なくとも一部分（例えば、ステアリングシャフト、内側チューブ（例えば、コラムチューブ）、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）、又はその組合せ）に少なくとも部分的に隣接することができる。例えば、装着構造は、上側部分の下面から離れるように突出するカラー部分を含むことができる。カラー部分は、完全に閉じた又は少なくとも部分的に密封された構造を含むように定めることができ、それに対して内側チューブが当接することができる。下方に配置された側壁のうちの１又は２以上（例えば、カラー部分を形成する）は、ステアリングコラム装着構造の後方端部に又はそれに向けて設置することができる。カラー部分は、本明細書で大文字「Ｄ」に類似しているとして示すような非対称な構造を有することができ、その中にモータ式チルトサブアセンブリの１又は２以上の構成要素（例えば、ロッドのような駆動部材）が受け入れられる。ステアリングコラム装着構造は、全体として「Ｕ」字形の壁又はカラー部分を有することができる（例えば、Ｕの自由端が上側部分と接触するか又は上側部分に接続される）。

調節可能ステアリングコラムアセンブリは、その中にステアリングシャフトを有する内側チューブ（例えば、コラムチューブ）を担持するようになった外側チューブ（例えば、コラムハウジング）を含むことができる。外側チューブ（例えば、コラムハウジング）は、全体として細長くすることができる。コラムハウジングは、ステアリングシャフト、内側チューブ（例えば、コラムチューブ）、又はその両方の少なくとも一部分を受け入れるためにほぼ円筒形状を有することができ、及び／又は少なくとも部分的に中空とすることができる。少なくとも部分的に外側チューブ内に内側チューブを受け入れることができるように、外側チューブは、内側チューブの外径よりも大きい内径を有することができる。内側チューブは、外側チューブに対する前及び後並進に対して適応させることができる。外側チューブ（例えば、コラムハウジング）は、長手軸線を有することができる。長手軸線は、ステアリングシャフト、コラムチューブ、又はその両方の長手軸線に対してほぼ平行であるか又はそれらと同軸であるものとすることができる。外側チューブ（例えば、コラムハウジング）の少なくとも一部分は、ステアリングコラム装着構造に対してほぼ上下方向のピボット運動を与えるように固定位置に固定することができる。図示のように、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）は、例えば、装着部分の前方部分に位置付けられた接続壁のような下方に配置された側壁のうちの１又は２以上でステアリングコラム装着構造とピボット的に接続することができる（例えば、装着構造とコラムハウジングの両方の前方端に）。ピボット装着場所は、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）の前方端の約２０、３０、４０、又は５０ｍｍにあるか又はその範囲内であるものとすることができる。ピボット装着場所は、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）の下側、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）の上側、又はコラムハウジングの上側と下側の間の位置にあるものとすることができる。例えば、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）は、コラムハウジング長さの少なくとも一部分の上に横に突出したフランジを有する下側部分を有することができる。フランジは、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）の両側から突出することができる。フランジは、それが突出する壁の最外範囲を超える位置まで横外向きに突出することができる。装着構造と外側チューブ（例えば、コラムハウジング）の間の結合は、ステアリングシャフト調節（例えば、チルトサブアセンブリ、テレスコーピングサブアセンブリ、又はその両方などを通したチルト調節、テレスコーピング調節、又はその両方）を可能にするように適応させることができる

外側チューブは、コラムハウジングとすることができる。コラムハウジングは、成型構造（例えば、塊の鋳造により製造された構造）、鍛造構造（例えば、金属塊の鍛造により製造された構造）、機械加工構造、固化構造（例えば、粉末金属塊を焼結及び／又はプレスする工程によって製造された構造）、又はそれらのあらゆる組合せとすることができる。成型構造（例えば、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、及び／又は鉄（例えば、鋼）のような金属を含む）は、例えば、アルミニウム合金鋳物とすることができる。コラムハウジングは、１又は２以上のリブを含むことができる。

ステアリングコラムアセンブリは、ステアリングコラムアセンブリの少なくとも一部分（例えば、ステアリングホイール、ステアリングシャフト、内側チューブ、又はその組合せ）をユーザに対して、外側チューブ（例えば、コラムハウジング）に対して、又はその両方に対して前及び／又は後位置に調節することを可能にするためのテレスコーピングサブアセンブリを含むことができる。テレスコーピングサブアセンブリは、ステアリングコラムアセンブリ内の要素（例えば、ステアリングホイール、ステアリングシャフト、内側チューブ、又はその組合せ）の前及び後並進を引き起こすためのアクチュエータを含むことができる。アクチュエータは、モータを含むことができる。モータは、ステアリングコラムアセンブリ内の固定位置にあるものとすることができる。モータは、外側チューブ又は内側チューブの一方に対して固定位置に装着することができる。アクチュエータは、長手軸線を有するスクリュー（例えば、テレスコーピングスクリュー）を含むことができる。スクリューは、モータによって長手軸線の周りに回転駆動することができる。スクリューは、ピボットナットアセンブリ（例えば、ピボットナットアセンブリのナット）との係合を可能にするようにネジ切りスクリューとすることができる。

ステアリングコラムアセンブリの要素のテレスコーピングは、少なくとも部分的に、テレスコープ的に調節されるステアリングコラムの要素とアクチュエータのスクリューとを連結することによって行うことができる。例えば、自己整合部材は、スクリューと、内側チューブのようなステアリングコラムアセンブリの別の部分とを接続することができる。スクリューと内側チューブ（及び／又はそれらの長手軸線）は離間しているが、ステアリングコラムアセンブリ内でほぼ平行であるものとすることができる。自己整合部材は、ピボットナットアセンブリとすることができる。ピボットナットアセンブリは、アクチュエータのスクリューの長さに沿って前及び後に移動するように適応させることができる。ピボットナットアセンブリは、スクリューが回転する時にスクリューの長さに沿って前及び／又は後に移動するので、スクリューの回転運動を直線運動に変換するように機能することができる。ピボットナットアセンブリは、スクリューと、並進するステアリングコラムアセンブリの要素（例えば、内側チューブ）とを連結するように作用することができる。例えば、この連結は、スクリュー（例えば、ナット）に係合する要素と、ステアリングコラムアセンブリの内側チューブとの嵌合関係にある要素又は内側チューブから延びる突起（例えば、内側チューブから半径方向に延びるテレスコーピングボルトとの嵌合関係にあるブラケット）とによって行うことができる。ピボットナットアセンブリは、比較的少数の構成要素から構成されることが可能である。例えば、ピボットナットアセンブリは、４よりも多くない別々に形成された構成要素から構成されることが可能である。例えば、ピボットナットアセンブリは、２よりも多くない別々に形成された構成要素から構成されることが可能である。

ピボットナットアセンブリは、テレスコーピングスクリューに係合するナットを含むことができる。ナットは、テレスコーピングスクリューを受け入れるための開口部（例えば、ナットを通って延びる）を含むことができる。開口部は、アクチュエータのスクリューのネジ山に係合するようにネジ切りすることができる。スクリューが回転する時に、ナットは、スクリューに沿って及びスクリューの長手軸線と同じか又はそれとほぼ平行な軸線に沿って進行することができる。ナットは、ナットとスクリュー間の面を潤滑にするための潤滑剤を含有するか又は保持するために開口部内にレセプタクルを含むことができる。ナットは、スクリューを受け入れることができるあらゆる形状とすることができる。ナットは、ブラケットの壁の間に受け入れることができるあらゆる形状とすることができる。例えば、ナットは、ほぼ円形の断面、ほぼ矩形の断面、多角形の断面、１又は２以上のほぼ真っ直ぐな部分を有する断面、１又は２以上の曲線を有する断面、又はその組合せを有することができる。

ピボットナットアセンブリは、内側チューブ又は外側チューブ（例えば、モータに対して固定されないチューブ）と作動的に連結されたブラケットを含むことができる。例えば、ブラケットは、ナットと内側チューブを接続する働きをすることができる。ブラケットは、内側チューブ、外側チューブ、又はその両方の一部分に取り付けられるか又はそれらに係合するためのベースを含むことができる。ブラケットは、内部コラムチューブから外向きに、アクチュエータのスクリューに向けて、又はその両方に突出する少なくとも１つの壁を含むことができる。ブラケットは、ベースから外向きに（内部コラムチューブから離れるように、アクチュエータのスクリューに向けて、又はその両方に）突出する少なくとも１つの壁を含むことができる。少なくとも１つの壁は、ピボットナットアセンブリのナットをピボット的に支持するように構成することができる。例えば、ブラケットは、ベースから外向きに突出する２つの壁を含み、第１の壁と、第１の壁にほぼ対向する別の離間した第２の壁とが存在する。ナットは、これらのほぼ対向する壁の間に受け入れられて支持されるものとすることができる。ナットは、回転する、ピボット回転する、並進する（例えば、スクリューの長手軸線に対して横断方向）、及び／又は他にほぼ対向する壁内で又はほぼ対向する壁に対して移動することが許されるものとすることができる。

内側チューブ、外側チューブ、又はその両方は、その外面から外向きに（例えば、半径方向に）突出するテレスコーピングボルトを含むことができる。例えば、内側チューブは、その外面から外向きに突出するテレスコーピングボルトを含むことができる。テレスコーピングボルトは、ピボットナットアセンブリのブラケットとの嵌合関係に対して適応させることができる。ブラケットのベースは、テレスコーピングボルトを嵌合的に受け入れるためにその中に定められたボアを含むことができる。ブラケット（例えば、ベース）とテレスコーピングボルトの間の嵌合関係は、ブラケットがテレスコーピングボルトに対して垂直方向に移動する、左右に移動する、傾く、及び／又は回転することを可能にすることができる。ブラケットは、ボルトへの滑合を有することができる。滑合は、ブラケットがボルトの周りを最大３６０度まで回転し、ボルト上を自由に上下移動することを可能にすることができる。この動きにより、ナットが過度に拘束されないようにすることができる。ブラケットとテレスコーピングボルトの間の嵌合関係により、スクリューの長手軸線に対してほぼ横断方向の平面（例えば、±約３０度の平面）に位置付けられた軸線の周りをブラケットが並進することを可能にすることができる。この嵌合関係により、スクリューの長手軸線に対してほぼ横断方向の平面（例えば、±約３０度の平面）に位置付けられた軸線の周りをブラケットが回転することを可能にすることができる。ブラケットは、内側チューブ、外側チューブ、又はその両方に対する恒久取り付けが不要とすることができる（例えば、溶接取り付けがない）。

ピボットナットアセンブリは、そのベースが移動する、傾く、又は回転することなくスクリュー上のナットの適正な位置を依然として維持することができる。ベースは、ブラケットを内側チューブ、外側チューブ、又はその両方に特徴付けるためのファスナを受け入れるためにベース内に定められた開口部又はボアを含むことができる。従って、ブラケットは、内側チューブ、外側チューブ、又はその両方に固定され、長手軸線に対してほぼ横断方向である平面に位置付けられた軸線に沿ったブラケットの回転又は並進を阻止することができる。ベースは、それ以外で内側チューブ、外側チューブ、又はその両方に固定することができる。例えば、ベースは、内側チューブ（又は前及び後並進に対して適応されたチューブ）に接着、溶接、リベット留め、又はろう付けなどすることができる。

ナットは、ブラケット上に組み付けられる及び／又はブラケットによって支持されるものとすることができる。ナット及びブラケットは、互いのピボット移動に対して適応させることができる。ナット及びブラケットは、互いの他の動きに対して適応させることができる（例えば、ナットは、ブラケットのベースに接近及び離間するように並進可能であるものとすることができる）。ナットは、スクリューの長手軸線に対してほぼ横断方向の軸線内のピボット移動に対して適応させることができる。ナットとブラケット間のクリアランスは、ナット及びブラケットが互いに対してピボット回転することを可能にすることができる（すなわち、ブラケットによって担持された時にナットに対してある程度の回転を与える）。そのクリアランスは、約３ｍｍ又はそれ未満、約２ｍｍ又はそれ未満、又は約１ｍｍ又はそれ未満とすることができる。ブラケット及びナットを１又は２以上の場所で連結して１又は２以上のピボット点を生成することができる。ナットとブラケット間のピボット点の場所は、スクリューの中心線（すなわち、スクリューの中心を通って延びるスクリューの長手軸線）に整合させることができる。例えば、ブラケット及びナットは、２つの場所（すなわち、ブラケットのベースから延びるほぼ対向する壁の上）で連結させることができる。ナットとブラケット間のこれらの対向するインタフェース又は連結部の間を延びる平面は、スクリューの中心線に対してほぼ直交することができ（しかし、スクリューの中心線を通過する）、それによってナットとスクリュー間の適正なネジ山整合を維持するためにブラケットと大きさが等しくかつ反対方向にあらゆる程度でナットが回転又は移動することが可能になる。

ナット及びブラケットは、いくつかの異なる方法のいずれかで互いに対してピボット的に固定することができる。ピボット関係は、ブラケット、ナット、又はその両方が自由に回転することを可能にするので、ナットは、並進時のブラケットのあらゆる動きをオフセットするようにピボット回転することができる。ナットとブラケット間のピボット接続は、雌部分を少なくとも部分的に貫通する雄部分によって達成することができる。雄部分は、ピン、ボス、又はポストのような外向き突起とすることができる。雄部分は、ナット又はブラケット上のいずれかにあるものとすることができる。雌部分は、チャネル、ウェル、開口部、又は凹みなどとすることができる。雌部分は、ナット又はブラケット上のいずれかにあるものとすることができる。ピボットナットアセンブリのナットは、ブラケットの少なくとも１つの壁に係合する１又は２以上の横突起を有するように構成することができる。例えば、ボス特徴部は、ナットから突出し、ブラケット内のチャネル又は孔の中に着座することができる。別の例では、ナットは、ブラケットの少なくとも１つの壁からの突出部材を受け入れる（例えば、回転自在に受け入れるか、又は並進可能に受け入れる）ようになった１又は２以上のウェルを有することができる。ボス特徴部は、ブラケット上に又はブラケットから延びて打ち抜かれるか又は他に形成され、ナット内のチャネル、ウェル、又は孔の中に着座することができる。壁自体は、ナットの１又は２以上のウェルに係合することができる。ピボット回転する機能を維持するために、壁は、ナットがその上を回転するためのほぼ丸い形の上部部分を有することができる。ナットとブラケットの両方は、ピン又はスクリューのようなファスナを受け入れるための対応する開口部を含むことができる。ピン又は他のファスナは、追加構造又は一体構造とすることができる。ピボットナットアセンブリは、ブラケットとナット間の圧入が不要とすることができる。ナットとブラケット間のクリアランスに起因して、圧入は不要であるか又はナット及び／又はブラケットの十分な回転を許容しない場合がある。

ピボットナットアセンブリは、ブラケット（又はプレートストップ）の壁に直接接触する、ナットに直接接触する、又はその両方であるブッシングを含むことができる。ブッシングは、ブラケットの壁に固定されるように適応させることができ、壁上での回転又はピボット回転が許容されるものとすることができる。例えば、壁は、ブッシングが載る曲面を有することができる。ブッシングは、壁の曲率と一致する曲率を有することができるので、壁の曲面に沿って摺動可能である。ブッシングは、ナットとブラケット間の線接触を排除する又は低減するのに役立つが、ナットとブラケット（又はプレートストップ）間での並進運動及び／又は回転運動を依然として許容する。ブッシングは、ナットがブッシングに沿って並進することができるように（例えば、ブラケットのベースに接近及び離間する、内側チューブに接近及び離間する、外側チューブに接近及び離間する、又はその組合せで）、ナットの一部分内に（例えば、ナットのチャネル、ウェル、又は孔の中に）収容することができる。ブッシングはブラケットの壁の周りを回転又はピボット回転することが許容されるので、それによってピボットナットアセンブリの動きが並進的及び回転的に可能になる。

テレスコーピングサブアセンブリの作動中に、力は、ナット、ブラケット、又はステアリングコラムアセンブリの他の部分に加えられる。スクリューにより、その長手軸線に沿って作用する力が存在する。スクリューによる作用力とほぼ反対の方向に、内側チューブ（例えば、コラムチューブ）及びそこから延びるテレスコーピングボルトからの抵抗力が存在し、ナットがスクリューに沿って前進するためにはそれに打ち勝つ必要がある。スクリューは、内側チューブ及びそこから突出するテレスコーピングボルトと離間した関係にあるので、これらの力にオフセットが存在し、これは、曲げモーメントを生成する。

ピボットナットアセンブリは、ナット上の作用力及び抵抗力によって生じる曲げモーメント及びナットの揺動を低減又は除去するように機能することができる。テレスコーピングスクリューと並進に対して適応された要素（例えば、内側チューブ）とを連結する単一部品の非ピボットナットである場合のある従来の非ピボットナットの設計では、曲げモーメントがナットを通して移され、ナットをスクリュー上で揺動させる。この揺動は、スクリューのネジ山とナットのネジ山の間に整合不良を生じさせ、ナットを摩耗させる場合があり、又はテレスコーピングサブアセンブリのモータに高い作動電流を必要とする場合がある。

ピボットナットアセンブリは、スクリューとナットのネジ山とが自己整合することを可能にすることができる。自己整合するためには、ナットは、スクリューの作用力（例えば、その長手軸線に沿う）を除く全ての方向に拘束及び外力がないとすることができる。ナットとブラケットが互いにピボット関係にあるピボットナットアセンブリを使用することにより、ナット上の曲げモーメントを低減又は除去することができる。ナット（ピボット関係にある）と内側チューブ（又は並進するステアリングコラムアセンブリの要素）とを連結する働きをするブラケットの場合に、曲げモーメントは、ブラケット内に閉じ込められる。ブラケットは、揺動又は移動する（例えば、スクリューの長手軸線に対してほぼ横断方向の平面（例えば、±約３０度の平面）に位置付けられた軸線に関して回転又は並進する）ことを許容されるものとすることができる。このブラケットの揺動又は移動は、ナットとブラケット間のピボット関係のためにナットに伝達されることがなく、その結果、ナットは、スクリューとの適正なネジ山整合を維持することができる。従って、内側チューブの前又は後並進を引き起こすステアリングコラムアセンブリの作動中に、スクリューは、ほぼ長手軸線に沿って第１の力を及ぼすことができる。ブラケットは、第１の力とほぼ反対方向の第２の力を及ぼすことができる。内側チューブは、離間したほぼ平行関係で第１の力の方向とほぼ反対方向に第３の力を及ぼすことができる。力の少なくとも一部は、ブラケットだけによって担持され、ナットによってはほとんど又は全く担持されないとすることができる（例えば、スクリューの長さに沿ってあらゆる方向にナットを前進させるスクリューによる力を除いて）。第１の力と第２の力及び第３の力の和とは、ナットを除いてほぼブラケットによって担持される量とすることができる。ナットは、ブラケットとほぼスクリューの中心線に位置決めされたナットとの間のインタフェースでピボット回転することができる場合があり、それによってスクリューとナット間の適正な螺合係合が可能になる。適正な螺合係合を維持することにより、ナットの早期摩耗及び／又は異常摩耗を低減又は排除することが可能である。更に、ナット（及び／又はテレスコーピングサブアセンブリの他の要素）の使用寿命を延ばすこと、スクリューを回転させるのにモータが必要とする作動電流の量を低減すること、又はその両方を達成することが可能である。

本明細書に議論するピボットナットアセンブリは、テレスコーピングサブアセンブリ、又はスクリュー、ナット、及び／又はブラケットのようなテレスコーピングサブアセンブリの構成要素の性能寿命を延ばすのに役立たせることができる。ピボットナットアセンブリは、モータに必要とされる作動電流を低減するように機能することができる。必要とされる作動電流の低減により、より廉価なモータをステアリングコラムアセンブリ（例えば、テレスコーピングサブアセンブリ）内に使用することが可能になる。例えば、ピボットナットアセンブリの使用により、従来の非ピボットナット設計と比較して、サイクル寿命の少なくとも１０倍の増加をもたらすことができる。サイクル寿命の増加は、更に、約１５倍又はそれよりも大きく、約２０倍又はそれよりも大きく、約２５倍又はそれよりも大きく、又は約３０倍又はそれよりも大きい場合がある。ピボットナットアセンブリの使用によってより滑らかな進行を提供し、かつナットの曲げモーメントを低減することにより、必要な電流を約２０％又はそれよりも多く、約３０％又はそれよりも多く、又は約４０％又はそれよりも多く低減することができる。

これらの利益は、従来の非ピボットナットを含むステアリングコラムアセンブリと、本明細書に記載のピボットナットアセンブリを含むステアリングコラムアセンブリアセンブリとを試験することによって実現かつ定量化することができる。試験は、トルクを使用してテレスコープ作動を実行することによって行うことができる。例えば、内側チューブは、テレスコーピングする時に外側チューブ（例えば、コラムハウジング）内を移動する。ステアリングコラムアセンブリの反対端上で（例えば、アセンブリの前方端部に向けて）、スプラインチューブがスプラインシャフトの上を移動する。スプラインシャフトは、自由に回転する固定具に装着される。錘がスプラインシャフトに取り付けられ、シャフトにトルク（例えば、約２０Ｎｍのトルク）を入力する。スプラインシャフトがトルクを受けた状態で、内側チューブをステアリングシャフトに係止することにより、スプラインチューブは回転が阻止される。内側チューブは、テレスコーピングボルト（すなわち、従来の非ピボットナット又はピボットナットアセンブリが嵌合係合にあるボルト）によって回転が阻止される。試験は、３０ｍｍのテレスコープ行程で前及び後並進（すなわち、テレスコーピング）を引き起こすことによって実行することができる。テレスコープサイクルは故障するまで実行することができ、ここでは故障は、異常なテレスコープ作動（例えば、焼付き、異常音、及び作動不良など）として定義される。

従来の非ピボットナットを使用してこれらの条件下で実施された試験では、１，４００回のテレスコープサイクルにおいて７〜９アンペアの作動モータ電流で故障が発生した。本明細書の教示によるピボットナットアセンブリを使用して実施された試験は、４０，０００回を超えるテレスコープサイクルにわたって３．５〜４アンペアの作動モータ電流で故障することなく継続した。

本発明の教示はまた、ステアリングシャフトを支持しながら担持するチューブ（例えば、内側チューブ）を前進させることによってステアリングコラムアセンブリのステアリングシャフトを前又は後方向に並進させる方法を想定している。本方法は、本明細書に説明するピボットナットアセンブリの使用を含むことができる。本方法は、スクリューを回転させて（例えば、モータ又は他のアクチュエータを使用して）第１の方向に力を発生させる段階を含むことができる。第１の方向は、ステアリングシャフトの長手軸線に対してほぼ平行であるものとすることができる。発生した力は、ステアリングシャフトを支持しながら担持するチューブにリンクされたナット（例えば、ピボットナットアセンブリのナット）を実質的に第１の方向に前進させることができる。本方法は、更に、ナットが前及び後並進を通して実質的に一定の向きを保持することを可能にする力状態を生成するピボットナットアセンブリにおけるピボット運動及び／又は半径方向外向き運動を誘起する段階を含むことができる。

本明細書の一般的教示の要約（限定ではない）として、一般的な意味で、本発明の教示は、調節可能ステアリングコラムアセンブリに関する。このアセンブリは、ステアリングコラムアセンブリの他の要素によって支持されたステアリングシャフトを含む。例えば、他の要素は、本発明の教示に説明する特徴の１又は２以上を有することができる外側チューブ（例えば、コウムハウジング）を含むことができる。他の要素は、本発明の教示に説明する特徴の１又は２以上を有することができてコラムハウジング内でのテレスコーピング調節に対して適応させることができる内側チューブ（例えば、コウムチューブ）を含むことができる。他の構成要素は、単にステアリングシャフトを受け入れるためのチューブ又は他の適切な中空構造（例えば、上記で参照した単一製作ユニット一体構造）である場合がある。本発明の教示に説明する特徴の１又は２以上を有することができるステアリングシャフト（ステアリングシャフトに部分的に取り付けられたステアリングホイールを支持することができ、任意的にアセンブリの一部とすることができる）は、ステアリングコラムアセンブリの他の要素（例えば、コラムチューブ、コラムハウジング、又はその両方）によって少なくとも部分的に回転に対して支持され（例えば、１又は２以上の軸受により）、かつ長手軸線を有することができる。本発明の教示に説明する１又は２以上の特徴を有することができるステアリングコラム装着構造は、ステアリングシャフト、コラムチューブ、コラムハウジング、又はその組合せを少なくとも部分的に担持し、かつアセンブリを車両内に（例えば、交差車両構造、計器パネル、又はステアリングコラムアセンブリを支持することができる車両の他の要素に）取り付けるのに使用することができる。上述のように、ステアリングコラム装着構造は、チルト調節を可能にするための（例えば、コラムハウジングとステアリングコラム装着構造をピボット関係で連結することにより）コラムハウジングに取り付けられる１又は２以上の区域を提供する一部分（例えば、下方に配置された側壁）を含むことができる。

本発明の教示はテレスコーピングアセンブリに関するが、本明細書に議論するピボットナットアセンブリは、チルトサブアセンブリでの使用に対して適応させることができるとも想定されている。ピボットナットアセンブリは、チルトスクリュー上に位置決めすることができ、ステアリングホイール、ステアリングシャフト、内側チューブ、コラムハウジング、又はその組合せを上昇及び下降させるためにアセンブリ内に使用することができる。

ここで図面に移ると、図１は、例示的なステアリングコラムアセンブリ１０を示している。ステアリングコラムアセンブリ１０は、ステアリングコラム装着構造１２を含み、それによってステアリングコラムアセンブリを自動車内に取り付けて固定することができる。ステアリングコラム装着構造１２は、外側チューブ（本明細書ではコラムハウジングとして示す）１４を支持する。コラムハウジング１４は内側チューブ（例えば、コラムチューブ）１６を少なくとも部分的に収容し、内側チューブ１６はステアリングシャフト及びステアリングホイール（図示せず）を支持する。ステアリングコラムアセンブリ１０はチルトサブアセンブリ２０を含み、チルトサブアセンブリ２０は、ステアリングシャフトを選択的に上昇及び／又は下降させることを可能にする（例えば、車両オペレータに対するステアリングホイールの高さ位置を調節することができるようにする）。ステアリングコラムアセンブリ１０はまた、テレスコーピングサブアセンブリ３０を含む。テレスコーピングサブアセンブリは、その長手軸線ＬＡ（図３参照）の周りにテレスコーピングスクリュー３４を回転駆動するモータを含む。ピボットナットアセンブリ４０は、テレスコーピングスクリュー３４に沿って移動又は並進するようになっている。

図２は、本発明の教示のピボットナットアセンブリ４０の断面図を示している。ピボットナットアセンブリ４０は、ナット５０とブラケット６０を含む。ナット５０は、テレスコーピングスクリュー３４（図示せず）を受け入れるための開口部５２を含む。ブラケット６０は、内側チューブ１６の外面に固定されかつそこから延びるテレスコーピングボルト４２のヘッドを受け入れるためのボア６４（図４Ｄ参照）を有するベース６２を含む。例示及び位置上の目的のために、テレスコーピングボルト４２のヘッドが図に示されているが、それがボア６４内に受け入れられた時は、視野から完全に又は部分的に覆い隠すことができる。テレスコーピングボルトの残余（例えば、内側チューブの内面でのボルトの取り付け部）は、明確にするために省略されている。ブラケット６０は、ベース６２から延びる２つのほぼ対向する壁６６を含む。ナット５０は、２つの対向する壁６６の間に受け入れられるようになっている。ナット５０とブラケット６０との間のクリアランス６８は、ナットがブラケット内でピボット回転可能になるのに十分な空間を提供する。ナット５０は、例えば、図４Ａ及び図５Ａ−５Ｄに示すような構成により、１又は２以上の壁６６に固定される。ナットの形状及び／又はブラケットの形状は、例示のみを目的としており、限定的な形状として役立つことを意図したものではない。

図３は、ステアリングコラムアセンブリ内のピボットナットアセンブリ４０の側面図を示している。ナット５０は、テレスコーピングスクリュー３４に沿って移動するようになっている。テレスコーピングスクリュー３４はネジ山３６を有し、ネジ山３６は、ナット５０の開口部５２内の雌スクリュー５４に係合する（例えば、図４Ａ参照）。テレスコーピングスクリュー３４はその長手軸線ＬＡの周りに回転し、ナット５０をテレスコーピングスクリューに沿って移動させる。ナットは、ブラケット６０によって支持され、ブラケット６０とのピボット関係にある。ブラケット６０のベース６２は、内側チューブ又はコラムチューブ（図２参照）から延びるテレスコーピングボルトとの嵌合関係にある。ブラケット６０は、横断軸線ＴＡに関して並進する、横断軸線ＴＡの周りを回転する、又はその両方を行うことが許容される。

図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、及び４Ｄは、ピボットナットアセンブリ４０の様々な図を示しており、図４Ａはピボットナットアセンブリ４０の斜視図であり、図４Ｂは側面図であり、図４Ｃは上面図であり、図４Ｄは底面図である。ピボットナットアセンブリ４０は、テレスコーピングスクリュー（図示せず）を受け入れるための開口部５２を有するナット５０を含む。開口部５２は、テレスコーピングスクリュー３４のネジ山３６（図３参照）に係合するための雌スクリュー５４を含む。この開口部はまた、潤滑剤を保持するためのレセプタクル５６を含む（しかし、ピボットナットアセンブリがこのレセプタクルを必要としないこと、又はレセプタクルがナット内の別の位置に（例えば、開口部の底部に）位置付けられることも可能である）。ナット５０は、ブラケットの各対向する壁６６上のピン７２によってブラケット６０に連結されている。ブラケット６０は、テレスコーピングボルト４２のヘッド（図２参照）を受け入れるためのボア６４を有するベース６２を含む。内側チューブへのテレスコーピングボルトの取り付けは、内側チューブ上のボルトの緩み又は揺動の可能性を低減するために又はブラケットが横断軸線ＴＡ（図３参照）に沿って並進する場合にブラケットに追加の緩衝を提供するためにスペーサ４４の使用を含むことができる。

図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、及び５Ｄは、ピボットナットアセンブリ４０においてナット５０とブラケット６０を連結する例示的方法である。図５Ａは、ナット５０がピン７２又は他のファスナによってブラケット６０の各対向する壁６６に連結されるピボットナットアセンブリ４０を示している。ブラケット及びナットは独立して自由に動くことができるので、ナットはブラケットに対して回転することができ、ブラケットは横断軸線ＴＡに沿って並進する、横断軸線ＴＡ（図３参照）の周りを回転する、又はその両方を行うことができる。図５Ｂ及び５Ｃは、ナット５０が各壁６６に係合する横突起７４（例えば、ボス）を含むピボットナットアセンブリ４０を示している。ブラケット及びナットは、独立して自由に動くことができる。図５Ｂのナット５０がブラケット６０の壁６６のスロット内に嵌合すると、ナット５０はブラケット上でスロットに沿って上下に移動することができる。図５Ｃ（又は他の図のいずれか）の横突起７４を受け入れるための開口部は、ナット５０がブラケット上を（すなわち、図３の横断軸線ＴＡに沿って）上下に動くと共にブラケットに対してピボット回転することを可能にする細長スロットとすることができる。図５Ｄは、ベース６２から延びるスペーサの壁６６の少なくとも一部分をピボット的に受け入れるためのウェル７６をナット５０が含むピボットナットアセンブリ４０を示している。ベース６２のボア６４は、アセンブリのチューブ（例えば、内側チューブ）にブラケットを固定するためのテレスコーピングボルト（図示せず）又は別のファスナを受け入れることができる。ナット５０は、横断軸線ＴＡに沿うナットの移動を可能にするためにウェル７６内でブラケット上を上下に移動することが許容される。

図６は、ナット５０（図示せず）を支持するためのブラケットの壁６６に対するブッシング８０の追加を示している。図６Ａはブッシング８０を示している。ブッシング８０は壁６６の上に載ってその周りを回転することができ、全体として湾曲した表面を有する。回転の方向は矢印で示されている。ブッシング８０は、ブッシングを壁上に固定するために及び／又はブッシングがスクリューに接近及び離間するのを阻止するために、両側の壁６６と接触するようになった一対の側壁８２を含む。ブッシング８０は、壁６６と接触するようになった接触部分８４を含む。ナット（図示せず）は、ブッシングを受け入れるようになっており、ナットは、ブッシングの上に位置決めされるか又はブッシング及びナットが互いに接触するように位置決めされるものとすることができる。

図７は、ナット５０とのブッシング８０の例示的であるが非限定的な相互作用を示している。図６に関して上述したように、ブッシング８０は、壁６６に沿って摺動する接触部分８４を通して壁６６の周りを回転することができる。側壁８２は、ブッシング８０を壁６６に固定し、湾曲した両側矢印で示される回転方向以外の方向にブッシング８０が揺動することを阻止する。ブッシング８０は、ナット５０のウェル７６内に受け入れられる。ナット５０及びブッシング８０は、互いに対して（例えば、スクリューの長手軸線を横切る軸線に沿って）並進することが可能である。ブッシング８０とナット５０間の配置は、ナット５０と壁６６間の線接触を排除するが、ナットと壁６６（プレートストップとすることができる）間の並進及び回転移動を可能にする。

以上、例示的実施形態について説明したが、これらの実施形態が本発明の全ての可能な形態を説明することは意図してしない。むしろ、本明細書に使用する言葉は限定ではなく説明のための言葉であり、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正が可能であると理解される。これに加えて、様々な実施形態の特徴を組み合わせて本発明の更に別の実施形態を形成することができる。

認めることができるように、上記教示の変形を使用することができる。例えば、チルトサブアセンブリ及び／又はテレスコーピングサブアセンブリ内の１又は２以上のモータの代わりに又はこれに加えて、ステアリングコラムアセンブリの手動調節（例えば、１又は２以上のレバー又は他のユーザ起動式デバイス）を使用することが可能である。アセンブリは、長手軸線に沿って前又は後方向にステアリングシャフトを選択的に調節すること、ステアリングシャフトを選択的に上昇又は下降させること、又はその両方に対して適応された手動作動式ステアリングホイール調節サブアセンブリを含むことができる。チルトサブアセンブリ及び／又はテレスコーピングサブアセンブリは、サブアセンブリを手動で起動するようになったレバー又はそれ以外を含むことができる。

本明細書に列挙するいずれの数値も、低い値から高い値までの間に少なくとも２単位の隔たりがあれば、１単位の増分で低い値から高い値までの全ての値を含む。一例として、例えば、温度、圧力、時間のような処理変数の成分又は値の量が例えば１〜９０、好ましくは２０〜８０、より好ましくは３０〜７０であると説明される場合に、本明細書では１５〜８５、２２〜６８、４３〜５１、３０〜３２のような値を明示的に列挙するように意図している。１未満の値の場合に、１単位は、適宜０．０００１、０．００１、０．０１、又は０．１と見なされる。これらは、具体的に意図されたものの例に過ぎず、列挙された最低値と最高値の間の数値の全ての可能な組合せがこの出願において類似の方式で明示的に示されていると見なさなければならない。

特に明記しない限り、全ての範囲は、両端点と両端点間の全ての数とを含む。範囲に関連して「約」又は「ほぼ」の使用は、範囲の両端に適用される。従って、「約２０〜３０」は、少なくとも指定された端点を含めて「約２０〜約３０」を包含するように意図している。

特許出願及び文献を含む全ての論文及び参考文献の開示は、全ての目的に対して引用によって組み込まれている。組合せを説明するための用語「〜のみから実質的に構成される」は、特定された要素、成分、構成要素、又は段階と、その組合せの基本的で新規な特性に実質的に影響を与えないような他の要素、成分、構成要素、又は段階とを含むものとする。本明細書内で要素、成分、構成要素、又は段階の組合せを説明するために用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」又は「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」を使用する場合も、要素、成分、構成要素、又は段階のみから実質的に構成されるか又は更にそれらのみから構成される実施形態を想定している。

複数の要素、成分、構成要素、又は段階は、単一統合要素、成分、構成要素、又は段階によって提供可能である。これに代えて、単一要素、成分、構成要素、又は段階は、複数の要素、成分、構成要素、又は段階に分割可能である。要素、成分、構成要素、又は段階を説明するための「ａ」又は「ｏｎｅ」の開示は、追加の要素、成分、構成要素、又は段階を排除することを意図していない。

図面に描かれている要素の相対的な位置関係は、言葉に説明されない場合でも本明細書の教示の一部分である。更に、図面に示す形状も（限定することを意図していないが）、言葉に説明されない場合でも本発明の教示の範囲にある。

４０ ピボットナットアセンブリ
５０ ナット
５２ 開口部
５４ 雌スクリュー
６８ クリアランス

Claims (24)

1. ａ）内径を有する外側チューブと、
   ｂ）前記外側チューブの前記内径よりも小さい外径を有し、該外側チューブに対する前及び後並進に対して適応された内側チューブと、
   ｃ）前記前及び後並進を引き起こすためのアクチュエータであって、
   ｉ．前記外側チューブ又は前記内側チューブのうちの一方に対して固定位置に装着されたモータと、
   ｉｉ．長手軸線を有し、かつ前記モータによって前記長手軸線の周りに回転駆動されるスクリューと、
   を含むアクチュエータと、
   ｄ）前記長手軸線と同じか又はそれとほぼ平行である軸線にほぼ沿って前及び後に移動するようになっているピボットナットアセンブリであって、
   前記モータの作動に応答して前記内側チューブの前又は後並進を引き起こすために該モータに対して固定されていない前記内側チューブ又は前記外側チューブの他方と作動可能に連結されたブラケットと、該ブラケット上に組み付けられ、かつ前記長手軸線に対してほぼ横断方向の軸線でのピボット移動に対して適応されたナットとを含む、ピボットナットアセンブリと、
   を含むことを特徴とするステアリングコラムアセンブリ。
2. 前記外側チューブは、自動車構造内に装着されるようになっている鋳造金属コラムハウジングであることを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラムアセンブリ。
3. 前記内側チューブは、ステアリングシャフトを支持するようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステアリングコラムアセンブリ。
4. 前記ブラケットは、前記スクリューの前記長手軸線に対してほぼ横断方向である平面に位置付けられた軸線に沿った該ブラケットの回転及び／又は並進を阻止するために前記内側チューブに固定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
5. 前記内側チューブ、前記外側チューブ、又はその両方は、その外面から外向きに突出するテレスコーピングボルトを含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
6. 前記内側チューブは、その外面から外向きに突出する前記テレスコーピングボルトを含むことを特徴とする請求項５に記載のステアリングコラムアセンブリ。
7. 前記テレスコーピングボルトが、前記ピボットナットアセンブリの前記ブラケットとの嵌合関係に対して適応されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
8. 前記嵌合関係は、前記ブラケットが
   ａ）前記長手軸線に対してほぼ横断方向（平面の±約３０度）である平面に位置付けられた軸線に関して並進すること、
   ｂ）前記長手軸線に対してほぼ横断方向（平面の±約３０度）である平面に位置付けられた軸線の周りを回転すること、又は
   ｃ）ａ）及びｂ）の両方、
   を可能にすることを特徴とする請求項７に記載のステアリングコラムアセンブリ。
9. 前記ブラケットは、前記テレスコーピングボルトを嵌合的に受け入れるように定められたボアを有するベースと、該ベースから外向きに突出し、かつ前記ピボットナットアセンブリの前記ナットをピボット的に支持するように構成された少なくとも１つの壁とを含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
10. 外向きに突出する前記少なくとも１つの壁は、第１の壁であり、かつ該第１の壁にほぼ対向する別の離間した第２の壁を有する構成の一部であることを特徴とする請求項９に記載のステアリングコラムアセンブリ。
11. 前記ピボットナットアセンブリの前記ナットは、
    ａ）外向きに突出する前記少なくとも１つの壁にピボット的に係合する１又は２以上の横突起、
    ｂ）外向きに突出する前記少なくとも１つの壁からの突出部材をピボット的に受け入れるようになった１又は２以上のウェル、又は
    ｃ）ａ）及びｂ）の両方、
    を有するように構成されていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のステアリングコラムアセンブリ。
12. 前記ナットと前記ブラケット間のピボット接続が、雌部分を少なくとも部分的に貫通する雄部分によって達成され、該雄部分は、外向き突起（例えば、ピン、ボス、又はポストから選択される）であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
13. 前記ピンは、追加構造又は一体構造であることを特徴とする請求項１２に記載のステアリングコラムアセンブリ。
14. 前記ナット及び前記ブラケットは、該ブラケットによって担持された時に該ナットにある程度のピボット回転を提供するために該ブラケット及び該ナットの対向する面の間にクリアランスを付与するようにピボット関係で互いに組み付けられることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
15. 前記ナットは、前記スクリューと螺合的に協働するようにネジ切りされ、かつ任意的に該ナットと該スクリュー間の面を潤滑にするための潤滑剤を保持する適切なレセプタクルを含むことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
16. 前記内側チューブの前又は後並進を引き起こすための前記ステアリングコラムアセンブリの作動中に、前記スクリューは、前記長手軸線にほぼ沿って第１の力を及ぼし、前記ブラケットは、該第１の力とほぼ反対方向の第２の力を及ぼし、該内側チューブは、離間したほぼ平行関係で該第１の力の方向とほぼ反対方向に第３の力を及ぼし、
    前記第２の力及び第３の力の和が、前記ナットを除いてほぼ前記ブラケットによって担持される量である、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
17. 前記ピボットナットアセンブリは、４よりも多くない別々に形成された構成要素から構成されることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
18. 前記ピボットナットアセンブリは、２よりも多くない別々に形成された構成要素から構成されることを特徴とする請求項１７に記載のステアリングコラムアセンブリ。
19. 前記ナット及び前記ブラケットは、それが固定される前記チューブに対して半径方向に互いにほぼ固定された関係にあることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
20. 前記ブラケットは、前記内側チューブ、前記外側チューブ、又はその両方へのいずれの恒久取り付けも不要であることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
21. 前記ピボットナットアセンブリは、前記ブラケットと前記ナット間の圧入が不要であることを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
22. ブッシングが、前記ピボットナットアセンブリの前記ナットと前記壁間に、該ナットと該壁間の接触を排除するために位置付けられるが、該ナットと該壁間の並進及び回転移動は可能にすることを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリ。
23. 請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載のステアリングコラムアセンブリのステアリングシャフトを該ステアリングシャフトを支持しながら担持するチューブを前進させることによって前又は後方向に並進させる方法であって、
    ａ）スクリューを回転させて前記ステアリングシャフトの長手軸線に対してほぼ平行である第１の方向に力を発生させ、該ステアリングシャフトを支持しながら担持する前記チューブにリンクされたナットを実質的に該第１の方向に前進させる段階と、
    ｂ）前記ナットが前及び後並進を通して実質的に一定の向きを保持することを可能にする力状態を生成する前記ピボットナットアセンブリ内のピボット運動及び／又は半径方向外向き運動を誘起する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
24. 請求項１から請求項２３のいずれか一項に記載の方法又はステアリングコラムアセンブリの使用であって、
    従来の非ピボットナット設計に比べてサイクル寿命の少なくとも１０倍の増加をもたらす、
    ことを特徴とする使用。

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