JP3257292B2 - チルト式ステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るチルト式ステアリ
ング装置は、自動車用操舵装置を構成するステアリング
コラムを、車体に対して揺動自在に支持する部分の改良
に関し、チルト調節部分の小型化を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】運転者の体格や運転姿勢等に応じてステ
アリングホイールの高さを変えられる様にした、所謂チ
ルト式ステアリング装置と呼ばれる、ステアリングホイ
ールの高さ調節装置が、従来から知られている。この様
なチルト式ステアリング装置として従来から、例えば実
公平２−３４１４５号公報に記載されたものが知られて
いる。

【０００３】この公報に記載されたチルト式ステアリン
グ装置は、所謂首振り型と呼ばれるもので、図１２〜１
５に示す様に構成されている。ステアリングシャフト１
を挿通する為、筒状に形成されたステアリングコラム２
は、前部ステアリングコラム３と後部ステアリングコラ
ム４とに二分割されている。これら両ステアリングコラ
ム３、４は、車体に支持固定した支持ブラケット５部分
で連結している。そして、このうちの後部ステアリング
コラム４を、上記支持ブラケット５に設けた横軸６、６
を中心に揺動自在としている。支持ブラケット５と後部
ステアリングコラム４との間には、上記横軸６、６を中
心として揺動するチルトレバー７により係脱自在な、係
止機構を設けている。

【０００４】更に詳しく説明すると、ダッシュボード８
の下面等に於いて車体に固定される支持ブラケット５に
設けた横軸６、６により、後部ステアリングコラム４の
一端を上記支持ブラケット５に枢支している。又、この
後部ステアリングコラム４の下面に、第一の係合部材９
を固定している。この第一の係合部材９の下面は、上記
横軸６、６を中心とする円弧状凸面を成しており、この
下面に第一の係合歯１０を形成している。

【０００５】一方、上記支持ブラケット５に設けた別の
横軸１１には、上記チルトレバー７の揺動に伴って上記
第一の係合部材９と係脱する、第二の係合部材１２の一
端（図１３、１５の左端）を枢支している。この第二の
係合部材１２の他端部上縁（図１３の右端部上縁）に
は、上記第一の係合部材９の下面に形成した第一の係合
歯１０と係脱自在な、第二の係合歯１３を形成してい
る。又、上記横軸６、６には、チルトレバー７の中間部
を枢支している。そして、このチルトレバー７の下端部
にその端部を結合した軸１４にローラ１５を支承し、こ
のローラ１５の上面を、上記第二の係合部材１２の下面
に当接させている。更に、上記チルトレバー７に固定の
揺動板１６に形成した傾斜長孔１７には、上記第二の係
合部材１２の側面から突出したピン１８を係合させてい
る。

【０００６】上述の様に構成される為、上記チルトレバ
ー７を図１３で反時計方向に揺動させると、ローラ１５
が第二の係合部材１２の他端部（図１３の右端部）下方
から退避すると同時に、上記傾斜長孔１７とピン１８と
の係合に基づき、上記第二の係合部材１２の他端部が下
方に変位する。

【０００７】この結果、この第二の係合部材１２の他端
部上面に形成した第二の係合歯１３と、後部ステアリン
グコラム４の下面に固定した第一の係合部材９下面の第
一の係合歯１０との係合が外れる。この状態では、（後
部ステアリングコラム４の側面に突設したピン１９が、
支持ブラケット５に形成した円弧状長孔２０の内側で変
位できる範囲内で）後部ステアリングコラム４が横軸
６、６を中心として揺動自在となる。そして、この揺動
に基き、この後部ステアリングコラム４の内側を挿通し
たステアリングシャフト１の端部に固定したステアリン
グホイールの高さ位置の調節が自在となる。

【０００８】この様にしてステアリングホイールの高さ
位置を調節したならば、上記チルトレバー７を図１３の
時計方向に揺動させる。この揺動に伴って、上記ローラ
１５が第二の係合部材１２の他端部下方に進入し、この
第二の係合部材１２の他端部を上方に押し上げる。そし
て、この他端部上面に形成した第二の係合歯１３と、後
部ステアリングコラム４の下面に固定した第一の係合部
材９の下面に形成した第一の係合歯１０とを係合させ
る。この結果、上記後部ステアリングコラム４が横軸
６、６を中心に回転しなくなって、ステアリングホイー
ルが、調節された高さ位置のままに保持される。上記チ
ルトレバー７には、引っ張りばね２１により、図１３で
時計方向に揺動しようとする弾力が付与されている為、
上記ローラ１５が第二の係合部材１２の下方から、不用
意に退避する事はない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され使
用される、従来のチルト式ステアリング装置の場合、後
部ステアリングコラム４の前端部下面に第一の係合部材
９を固定し、更にこの第一の係合部材９の下側に第二の
係合部材１２の後端部及びローラ１５を進入させてい
る。この為、上記後部ステアリングコラム４の前端部下
方に、これら各部材９、１２、１５を設ける為に比較的
大きなスペースを必要とする。実際の自動車に組み込む
場合、これら各部材９、１２、１５は、コラムカバーと
呼ばれるカバーによって覆われるが、このコラムカバー
の下面位置が下がり、運転者の膝とこのコラムカバーと
が干渉し易くなる為、好ましくない。

【００１０】又、上記後部ステアリングコラム４の前端
部下面に第一の係合部材９を固定するが、この第一の係
合部材９の前後方向に亙る長さ寸法は或る程度大きくな
る。又、例えば上記後部ステアリングコラム４の外周面
に、灯火類やワイパ等を操作する為のコンビネーション
スイッチを設ける場合には、このコンビネーションスイ
ッチを、上記第一の係合部材９よりも後方位置に設ける
必要がある。従って、上記後部ステアリングコラム４の
長さ寸法が必要以上に大きくなり易い。

【００１１】後部ステアリングコラム４の長さ寸法が大
きくなると、ステアリングホイールを通じて後部ステア
リングコラム４に加わるモーメント力によって、上記第
一、第二の両係合部材９、１２の係合部に加わる力が大
きくなる。従って、上記ステアリングホイールに加わる
力によって上記両係合部材９、１２同士の係合が外れる
のを防止する為に、これら両係合部材９、１２を大型で
丈夫なものにしなければならなくなる。この結果、上記
コラムカバーの下端位置がますます下がるだけでなく、
重量も増大してしまう。

【００１２】本発明のチルト式ステアリング装置は、上
述の様な不都合を何れも解消すると共に、二次衝突の際
に、衝撃によりステアリングホイールが上昇する事を確
実に防止すべく考えたものである。

【００１３】

【課題を解決する為の手段】本発明のチルト式ステアリ
ング装置は、前部ステアリングコラムと、この前部ステ
アリングコラムの内側に回転のみ自在に支持された前部
ステアリングシャフトと、上記前部ステアリングコラム
の後端部を支持固定した状態で車体に固定される支持ブ
ラケットと、この支持ブラケットに対し固定された部分
に設けられた第一の横軸と、この第一の横軸によりその
前端を枢支された後部ステアリングコラムと、この後部
ステアリングコラムの内側に回転のみ自在に支持された
後部ステアリングシャフトと、この後部ステアリングシ
ャフトの前端部と上記前部ステアリングシャフトの後端
部とを連結する自在継手と、上記後部ステアリングコラ
ムに対し固定された部分に設けられた第二の横軸と、こ
の第二の横軸にその後端部を枢支し、その前端部に平面
ギヤ状であるラック状の変位側噛合歯を形成した係合部
材と、上記支持ブラケットに固定された部分の下面又は
上面で上記変位側噛合歯と対向する部分に設けられた平
面ギヤ状であるラック状の固定側噛合歯と、揺動に伴っ
て上記変位側噛合歯と固定側噛合歯とを係脱させるチル
トレバーとを備えている。

【００１４】又、このチルトレバーの非操作時に上記変
位側噛合歯は上記固定側噛合歯に向けて押し付けられる
ものとしている。又、上記変位側噛合歯と固定側噛合歯
とは、平面同士で当接する平面歯としている。又、これ
ら変位側噛合歯と固定側噛合歯との当接面の方向がこれ
ら変位側噛合歯と固定側噛合歯とのピッチラインの直角
方向に対し交差する傾斜角度である噛合圧力角をαと
し、これら変位側噛合歯と固定側噛合歯との当接面間の
摩擦係数をμとした場合に、α≦tan^-1 μとしている。

【００１５】更に、上記噛合圧力角αのうち、上記後部
ステアリングコラムの後端部に上昇方向の力が加わった
場合に互いに押し付けられる当接面に対応する噛合圧力
角α₁ を、上記後部ステアリングコラムの後端部に下降
方向の力が加わった場合に互いに押し付けられる当接面
に対応する噛合圧力角α₂ よりも小さくすべく、上記変
位側噛合歯及び固定側噛合歯の形状を前後非対称として
いる。

【００１６】

【作用】上述の様に構成される本発明のチルト式ステア
リング装置により、運転者の体格等に応じてステアリン
グホイールの高さ位置を調節する場合、先ず、チルトレ
バーの揺動に基づいて変位側噛合歯と固定側噛合歯との
係合を外す。この状態で後部ステアリングコラムを、第
一の横軸を中心として揺動させ、後部ステアリングシャ
フトの後端部に固定したステアリングホイールの高さ位
置を調節する。そして、調節後に上記チルトレバーを逆
方向に揺動させ、上記変位側噛合歯と固定側噛合歯とを
係合させて、上記ステアリングホイールを調節後の高さ
位置に固定する。

【００１７】特に、本発明のチルト式ステアリングコラ
ム装置の場合には、上記変位側噛合歯と固定側噛合歯と
を平面歯とし、その噛合圧力角αを摩擦係数μとの関係
でα≦tan^-1 μとしている為、特に係合部材の変位を阻
止する為の部材を設けなくても、上記チルトレバーを操
作しない限り、上記両噛合歯同士の係合が外れる事はな
い。従って、上記後部ステアリングコラム若しくはこの
後部ステアリングコラムの前端部に固定された部材の前
端部下側に設ける部材を少なくし、更にはなくす事がで
きる。従って、この部分の下方への突出量を少なくする
と共に、上記後部ステアリングコラムの長さ寸法を小さ
くできる。

【００１８】更に、後部ステアリングコラムの後端部に
上昇方向の力が加わった場合に互いに押し付けられる当
接面に対応する噛合圧力角α₁ が、上記後部ステアリン
グコラムの後端部に下降方向の力が加わった場合に互い
に押し付けられる当接面に対応する噛合圧力角α₂ より
も小さい為、上記後部ステアリングコラムが上昇する事
を確実に防止できる。この結果、衝突事故の際、運転者
の身体をステアリングホイールの後部で膨らんだエアバ
ッグにより、確実に受け止める事ができる。しかも、上
記両噛合圧力角α ₁ 、α ₂ を変える事によって、ステア
リングホイールのがたつきに結び付く様な遊びを設ける
事なく、上記変位側噛合歯と固定側噛合歯との係合が外
れる事を確実に防止できる。

【００１９】

【実施例】図１〜４は本発明の第一実施例を示してい
る。前部ステアリングコラム３の内側には前部ステアリ
ングシャフト２２を、回転のみ自在に支持している。
又、上記前部ステアリングコラム３の後端部（図１の右
端部）は、金属板をプレス成形する等により造られた支
持ブラケット５に、支持板４６を介して支持している。
そしてこの支持ブラケット５を、ダッシュボード８（図
１２参照）の下側部分で、車体に固定している。この支
持ブラケット５の後端部に後部ステアリングコラム４の
前端を、第一の横軸２３、２３により枢支している。

【００２０】アルミニウム合金のダイキャスト成形等に
より造られた、上記後部ステアリングコラム４の前端部
（図１の左端部）の左右両側面には、それぞれ円孔２
４、２４を形成している。そして、各円孔２４、２４の
内側に上記各第一の横軸２３、２３の内半部を、滑り軸
受２５、２５を介して挿入している。従って、上記後部
ステアリングコラム４は上記支持ブラケット５に対し、
上記各第一の横軸２３、２３を中心とする揺動自在に支
持されている。

【００２１】この様に支持された上記後部ステアリング
コラム４の内側には、後部ステアリングシャフト２６
が、前後１対の深溝型の玉軸受２７、２７により、回転
のみ自在に支持されている。この後部ステアリングシャ
フト２６の前端部（図１の左端部）と上記前部ステアリ
ングシャフト２２の後端部（図１の右端部）とは、自在
継手２８により連結している。本第一実施例の場合、こ
の自在継手２８の変位中心を、上記１対の第一の横軸２
３、２３の延長線上に配置している。従って、上記後部
ステアリングコラム４が上記第一の横軸２３、２３を中
心に揺動した場合でも、上記前部ステアリングシャフト
２２と上記後部ステアリングシャフト２６との間の回転
力伝達は円滑に行なわれる。

【００２２】又、上記後部ステアリングコラム４の前端
部下側には第二の横軸２９を設け、この第二の横軸２９
に、係合部材３０の後端部を枢支している。この係合部
材３０の前端部上面には、ラック状（平面ギヤ状）の変
位側噛合歯３１を形成している。一方、上記支持ブラケ
ット５の下面で上記変位側噛合歯３１と対向する部分に
は、係止部材３８を固定し、この係止部材３８の下面
に、ラック状の固定側噛合歯３２を形成している。

【００２３】そして、これら変位側噛合歯３１と固定側
噛合歯３２とを、チルトレバー３３の揺動に基づき、係
脱自在としている。このチルトレバー３３は、その基端
部（図１の左端部）を、上記係合部材３０の後端部に結
合固定している。従って、上記チルトレバー３３の先端
部（図１の右端部）を揺動させれば、この揺動に伴っ
て、上記変位側噛合歯３１と上記固定側噛合歯３２とが
係脱する。

【００２４】又、上記支持ブラケット５の下面後端部に
は係止ピン３４の上端部をかしめ固定している。この係
止ピン３４は、上半部の小径部３５と下半部の大径部３
６とを段部３７で連続させたもので、このうちの小径部
３５を、上記係止部材３８に形成した円孔３９と上記支
持ブラケット５の下面に形成した円孔４０とに挿通して
いる。そして、上記小径部３５の上端部でこの支持ブラ
ケット５の上方に突出した部分を、直径方向外方にかし
め広げて、上記係止ピン３４及び係止部材３８を上記支
持ブラケット５の下面に固定している。尚、この係止部
材３８は、その前部（図１の左部）上面に形成した突部
４１と上記支持ブラケット５の下面前部に形成した透孔
４２との係合により、上記係止ピン３４を中心とする回
動を阻止されている。

【００２５】又、上記係止ピン３４の大径部３６は、上
記係合部材３０の中間部に形成された、前後方向（図１
の左右方向）に長い透孔４３を緩く挿通されて、この係
合部材３０の下面よりも下方に突出している。そして、
上記係止ピン３４の下端部外周面に形成した鍔部４４の
上面と上記係合部材３０の下面との間に板ばね４５を設
けている。この板ばね４５は、上記変位側噛合歯３１と
上記固定側噛合歯３２とを係合させるべく、上記係合部
材３０の前部（図１の左部）を上昇させるだけの、小さ
な弾力を有する。尚、この板ばね４５に代えて、コイル
ばね、ゴムリング等、他の弾性材により、上記チルトレ
バー３３の非操作時に上記変位側噛合歯３１を上記固定
側噛合歯３２に向け弾性的に押し付ける事もできる。

【００２６】又、本発明のチルト式ステアリング装置の
場合には、上記変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２と
を、平面同士で当接する平面歯としている。即ち、これ
ら各噛合歯３１、３２は、トロコイド曲線等により造ら
れた曲面歯ではなく、両側面が平坦な大径歯としてい
る。そして、これら変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３
２との当接面の方向（図４の鎖線Ｘ方向）がこれら変位
側噛合歯３１と固定側噛合歯３２とのピッチラインの直
角方向（図４の鎖線Ｙ方向）に対し交差する傾斜角度で
ある噛合圧力角α（＝次述するα₁ 及びα₂ ）を、これ
ら変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２との当接面間の
摩擦係数をμとの関係で小さくしている。即ち、これら
変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２との当接面間の摩
擦係数をμとした場合に、α≦tan^-1 μとしている。

【００２７】更に、本発明のチルト式ステアリング装置
の場合には、上記変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２
とを前後非対称としている。そして、互いに当接する変
位側噛合歯３１の後側面（図４の右側面）３１ａと固定
側噛合歯３２の前側面３２ａ（図４の左側面）との噛合
圧力角α₁ を、やはり互いに当接する変位側噛合歯３１
の前側面（図４の左側面）３１ｂと固定側噛合歯３２の
後側面３２ｂ（図４の右側面）との噛合圧力角α₂ より
も小さく（α₁ ＜α₂ ）している。そして、これら両噛
合圧力角α₁ 、α₂ のうち、大きな噛合圧力角α₂ に就
いても、上記式（α≦tan^-1 μ）を満たすべき、その値
を規制している。従って、これら両噛合圧力角α₁ 、α
₂ と上記摩擦係数μとの間には、α₁ ＜α₂ ≦tan^-1 μ
なる関係が存在する。

【００２８】尚、図示は省略したが、上記支持ブラケッ
ト５と後部ステアリングコラム４との間には、この後部
ステアリングコラム４及び、ステアリングホイール等、
この後部ステアリングコラム４に支持された部材の重量
を支えるだけの支持ばねを設けている。この支持ばねと
しては、上記支持ブラケット５の下面部分と後部ステア
リングコラム４の下面部分との間に設けた圧縮ばね、或
は上記支持ブラケット５の上面部分と後部ステアリング
コラム４の上面部分との間に設けた引っ張りばねを採用
できる。何れにしても支持ばねの弾力は、上記後部ステ
アリングコラム４に支持された部材の重量をほぼ支える
だけの限られたものとする。これは、上記変位側噛合歯
３１と固定側噛合歯３２との係合が外れた際に、上記ス
テアリングホイールが勢い良く下降（支持ばねがなかっ
たり、あってもその弾力が小さ過ぎた場合）したり、或
は勢い良く上昇（支持ばねの弾力が大き過ぎた場合）し
たりする事を防止する為である。

【００２９】上述の様に構成される、本発明のチルト式
ステアリング装置により、運転者の体格等に応じてステ
アリングホイールの高さ位置を調節する場合、先ず、チ
ルトレバー３３の後端部（図１の右端部）を上方に変位
させる。この操作に基づき、このチルトレバー３３及び
上記係合部材３０が、上記板ばね４５の弾力に抗して、
上記第二の横軸２９を中心に、図１で反時計方向に揺動
する。この揺動に伴って、上記変位側噛合歯３１と固定
側噛合歯３２との係合が外れる。

【００３０】この状態で後部ステアリングコラム４を、
上記第一の横軸２３、２３を中心として揺動させ、上記
後部ステアリングシャフト２６の後端部に固定した、図
示しないステアリングホイールの高さ位置を調節する。
この調節作業は、上記支持ばねの存在により、容易に行
える。そして、調節後に上記チルトレバー３３の後端部
を下降させ、このチルトレバー３３及び上記係合部材３
０を上記第二の横軸２９を中心に、図１で時計方向に揺
動させる。この揺動に伴って、上記変位側噛合歯３１と
固定側噛合歯３２とが、上記板ばね４５の弾力に基づい
て係合する。この結果、上記ステアリングホイールが調
節後の高さ位置に固定される。

【００３１】特に、本発明のチルト式ステアリングコラ
ム装置の場合には、上記変位側噛合歯３１及び固定側噛
合歯３２を平面歯とし、その噛合圧力角α₁ 、α₂ を摩
擦係数μとの関係でα₁ ＜α₂ ≦tan^-1 μとしている。
この為、特に係合部材３０の変位を阻止する為の部材を
設けなくても、上記チルトレバー３３を操作しない限
り、上記両噛合歯３１、３２同士の係合（噛合）が外れ
る事はない。

【００３２】この様に、両噛合歯３１、３２同士の外れ
防止機能は、後部ステアリングコラム４が何れの方向に
回動する場合も機能する。特に、本発明のチルト式ステ
アリング装置の場合には、上記後部ステアリングコラム
４の後端部（図１の右端部）が上昇する方向に回動する
場合の外れ防止機能が高い。この為、衝突事故の際、ス
テアリングホイールの後側で膨らんだエアバッグが運転
者の身体を確実に受け止める。即ち、衝突事故の際にス
テアリングホイールの後側で膨らんだエアバッグは、勢
い良く前方に移動する運転者の身体を受け止める為、上
記ステアリングホイールを介してこのエアバッグを支持
した後部ステアリングコラム４の後端部には、上方に向
かう強い力が衝撃的に加わる。この為、運転者の保護を
十分に図るべく、エアバッグの変位を防止する為には、
上記衝撃的に加わる力にも拘らず、後部ステアリングコ
ラム４の後端部が上方に変位する事を防止する必要があ
る。本発明のチルト式ステアリング装置の場合には、上
記後部ステアリングコラム４の後端部に上昇方向の力が
加わった場合に互いに押し付けられる当接面である変位
側噛合歯３１の後側面３１ａと固定側噛合歯３２の前側
面３２ａとの噛合圧力角α₁ を小さくしている為、上記
後部ステアリングコラム４の後端部の上昇防止機能が優
れている。

【００３３】この点に就いて、図４（Ａ）（Ｂ）を参照
しつつ、詳しく説明する。ステアリングホイールの高さ
位置を固定すべく、上記変位側噛合歯３１と固定側噛合
歯３２とを噛合させた状態のまま、例えばステアリング
ホイールに下向きの力が加わると、上記後部ステアリン
グコラム４を、上記第一の横軸２３、２３を中心として
図１の時計方向に揺動させようとする力が加わる。そし
て、図４（Ａ）に示す様に、上記変位側噛合歯３１の前
側面３１ｂが上記固定側噛合歯３２の後側面３２ｂに向
けて、Ｎなる力で押し付けられる。これら各側面３１
ｂ、３２ｂは、変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２と
の相対変位方向に対し角度α₂ だけ傾斜している。この
為に上記変位側噛合歯３１は、上記固定側噛合歯３２か
ら、Ｎ・sinα₂ なる力で離れる方向の力を受ける。一
方、上記両側面３１ｂ、３２ｂ間の摩擦係数をμとした
場合には、これら両側面３１ｂ、３２ｂ同士の面方向
に、μ・Ｎなる摩擦力が作用し、これら両側面３１ｂ、
３２ｂ同士の変位を阻止する方向の力、即ちＹ方向の力
としてはμ・Ｎ・cosα₂ が作用する。又、上記板ばね４
５が上記変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２との係合
状態を維持させる方向に働く。

【００３４】従って、μ・Ｎ・cosα₂ ≧Ｎ・sinα₂ 、即
ち、μ≧ sinα₂ ／ cosα₂ ＝ tanα₂ であれば、上記
板ばね４５以外に上記変位側噛合歯３１を固定側噛合歯
３２に向けて抑え付ける部材を設けなくても、これら両
噛合歯３１、３２同士の係合状態を確実に維持させる事
ができる。本発明のチルト式ステアリング装置の場合に
は、α₂ ≦tan^-1 μであるから、μ・Ｎ・cosα₂ ≧Ｎ・s
inα₂ となり、上記ステアリングホイールから後部ステ
アリングコラム４の後端部に加わる下向きの力により、
これら変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２との係合が
外れる事はなくなる。

【００３５】従って、従来構造に組み込まれていた軸１
４やローラ１５（図１３〜１４）を省略でき、上記後部
ステアリングコラム４や支持ブラケット５の下側に設け
る部材を少なくできる。この結果、この部分の下方への
突出量を少なくでき、チルト式ステアリング装置の構成
部品が運転者の膝と干渉する事を防止できる。又、上記
後部ステアリングコラム４の下面に従来構造に組み込ま
れていた第一の係合部材９（図１３〜１５）の様な部品
を装着する必要がない為、この後部ステアリングコラム
４の長さ寸法を小さくできる。尚、図１に示した取付板
４７は、コンビネーションスイッチを支持する為のもの
である。

【００３６】一方、衝突事故の際に運転者の身体がエア
バッグに受け止められると、上記後部ステアリングコラ
ム４を、上記第一の横軸２３、２３を中心として図１の
反時計方向に揺動させようとする大きな力が衝撃的に加
わる。そして、図４（Ｂ）に示す様に、上記変位側噛合
歯３１の後側面３１ａが上記固定側噛合歯３２の前側面
３２ａに向けて、Ｎなる力で押し付けられる。これら各
側面３１ａ、３２ａは、変位側噛合歯３１と固定側噛合
歯３２との相対変位方向に対し角度α₁ だけ傾斜してい
る。そして、前述の様にこの角度α₁ は、α₁ ＜α₂ ≦
tan^-1 μであるから、変位側噛合歯３１と固定側噛合歯
３２とを離そうとする力Ｎ・sinα₁ と離さない様にする
力μ・Ｎ・cosα₁ との関係は、μ・Ｎ・cosα₁ ≫Ｎ・sin
α₁ となる。この結果、上記ステアリングホイールから
後部ステアリングコラム４の後端部に加わる上向きの力
により、これら変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２と
の係合が外れる事が確実に防止される。

【００３７】尚、後部ステアリングコラム４の後端部に
上下何れの方向に力が加わった場合でも、上記変位側噛
合歯３１と固定側噛合歯３２との係合が外れる事を確実
に防止する為には、α₁ ＝α₂ ＝０（度）とする事が考
えられる。しかしながら、この様に各噛合圧力角α₁ 、
α₂ を何れも０にした場合には、上記変位側噛合歯３１
と固定側噛合歯３２との噛合部に遊びを持たせない限
り、これら両噛合歯３１、３２同士を噛合させる事がで
きない。この様な遊びは、ステアリングホイールががた
つく原因となる為、採用できない。これに対して、本発
明の場合には、α₁ ＜α₂ ≦tan^-1 μとした為、ステア
リングホイールのがたつきに結び付く様な遊びを設ける
事なく、上記変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２との
係合が外れる事を確実に防止できる。尚、α₁ ≒０
（度）とし、α₂ ＞０（度）する事は、本発明の技術的
範囲内である。

【００３８】次に、図５〜６は本発明の第二実施例を示
している。本実施例の場合には、支持ブラケット５に後
部ステアリングコラム４を枢支する為の第一の横軸２３
を、支持ブラケット５の後端（図５の右端）上部と上記
後部ステアリングコラム４の前端（図５の左端）上部と
を貫通する状態で設けている。前部ステアリングシャフ
ト２２（図１参照）と後部ステアリングシャフト２６
（図１参照）とを連結する為の自在継手２８（図１参
照）の変位中心は、上記第一の横軸２３上には存在しな
い。従って、ステアリングホイールの高さ位置を調節す
る事に伴う変位を吸収すべく、何れかのステアリングシ
ャフト２２、２６（図１参照）にスプライン係合部やス
ライドジョイント等の変位吸収構造を設ける必要が生じ
る等の不利がある反面、次の〜の様な利点がある。

【００３９】 第一の横軸２３を１本の軸で構成でき
る為、２本の軸を同心に配置する調整作業が不要にな
る。 第一の横軸２３を２本設けた場合に比べて、この第
一の横軸２３の傾斜防止や抜け止め対策が容易になる。 第一の横軸２３と、変位側、固定側両噛合歯３１、
３２同士の噛合部との距離を大きくできる。この結果、
ステアリングホイールに上下方向の力が加わった場合に
も、上記第一の横軸２３や噛合部に作用する力が小さく
なり、これら第一の横軸２３や変位側、固定側両噛合歯
３１、３２の小型化を図れる。

【００４０】又、本第二実施例の場合には、第一の横軸
２３の点以外も、次の点で、前述した第一実施例と相違
する。先ず、本実施例の場合には、係止ピン３４の下端
部に形成した鍔部４４の上面と係合部材３０の中間部下
面との間に、弾性材として皿ばね４８を設けている。
又、上記係止部材３８の前端部（図５の左端部）を支持
ブラケット５の下面に、リベット４９により固定してい
る。更に、チルトレバー３３の前端部（図５の左端部）
を、係合部材３０の基部で第二の横軸２９よりも前側
（図５の左側）部分に結合固定している。その他の構成
及び作用は、前述した第一実施例と同様であるから、同
等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【００４１】次に、図７〜８は本発明の第三実施例を示
している。本実施例の場合には、前部ステアリングシャ
フト２２と後部ステアリングシャフト２６とを連結する
為の自在継手２８の変位中心を、第一の横軸２３よりも
後方（図７の右方）にずらせている。この様に自在継手
２８の変位中心を後方にずらせる結果、ステアリングホ
イールの高さ位置を調節すべく、上記第一の横軸２３を
中心として後部ステアリングコラム４を揺動させた場合
でも、上記自在継手２８の変位中心の軸方向（図７の左
右方向）に亙る移動量が小さくなる。従って、特に変位
吸収構造を設けなくても、各部の遊びによりこの小さな
移動量を吸収できる。尚、好ましくはこの小さな移動量
を吸収自在な弾性カップリングを、上記前部ステアリン
グシャフト２２或は後部ステアリングシャフト２６に対
して直列に設ける。

【００４２】又、本第三実施例の場合には、第二の横軸
２９を側方に片寄せて（オフセットさせて）いる。これ
は、ステアリングホイールを支持した後部ステアリング
コラム４の重量を支えるべく、この後部ステアリングコ
ラム４と支持ブラケット５との間に設ける圧縮ばねの設
置空間を、上記ステアリングコラム４の側方に確保する
為である。更に、後部ステアリングコラム４の前端部は
その上方が開口した形状とし、第一の横軸２３の中間部
は小径としている。この様な、中間部のみ小径となった
第一の横軸２３は、軸強度を確保しつつ、軽量化及び上
記ステアリングシャフト２２との干渉防止を図れる。
又、係止ピン３４の下端の鍔部４４の上面には係止環５
７を係止し、この係止環５７の上面と係合部材３０の下
面との間に、圧縮ばね５８を設けている。その他の構成
及び作用は、前述した第一実施例、或は第二実施例とほ
ぼ同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複
する説明を省略する。

【００４３】次に、図９は本発明の第四実施例を示して
いる。本実施例の場合には、支持ブラケット５の連結板
部５０の上面に、係止部材３８を固定している。又、第
二の横軸２９により係合部材３０の後端部（図９の右端
部）を、後部ステアリングコラム４の前端部（図９の左
端部）に枢支している。そして、この係合部材３０の前
端部下縁に形成した変位側噛合歯３１を、上記係止部材
３８の上面に形成した固定側噛合歯３２に対向させてい
る。本実施例の場合、上記変位側噛合歯３１は、チルト
レバー３３の非操作時に上記係合部材３０の重量に基づ
いて、上記固定側噛合歯３２に向け押し付けられる。従
って、変位側噛合歯３１を固定側噛合歯３２に押し付け
る為の弾性材は存在しない。尚、図９で後部ステアリン
グシャフト２６の外周面に固定したカラー５１と後部ス
テアリングコラム４の外周面に固定したキーシリンダ５
２とは、何れもステアリングロック装置を構成する為の
部材である。本実施例の場合には、係合部材３０及び係
止部材３８は支持ブラケット５の下方に露出しない為、
これら各部材３０、３８と運転者の膝との干渉防止をよ
り確実に図れる。その他の構成及び作用は、前述した第
三実施例とほぼ同様であるから、同等部分には同一符号
を付して重複する説明を省略する。

【００４４】次に、図１０は本発明の第五実施例を示し
ている。本実施例の場合には、前部ステアリングコラム
３の後端部に連結ブラケット５３を外嵌固定し、この連
結ブラケット５３に後部ステアリングコラム４の前端部
を、左右１対の第一の横軸により枢支している。又、上
記連結ブラケット５３の上面に固定側噛合歯３２を形成
している。又、上記後部ステアリングコラム４の前端部
上面に第二の横軸２９を設け、この第二の横軸２９によ
り係合部材３０の後端部（図１０の右端部）を枢支して
いる。チルトレバー３３は、この係合部材３０の後端部
からはそのまま連続して設けられている。更に、上記係
合部材３０と連結ブラケット５３との間に引っ張りばね
５４を設け、上記係合部材３０の前端部（図１０の左端
部）下縁に形成した変位側噛合歯３１を上記固定側噛合
歯３２に向け押し付けている。本実施例の場合には、係
合部材３０が支持ブラケット５の下方に存在しない為、
これら各部材３０、３８と運転者の膝との干渉防止をよ
り確実に図れる。ここで変位側噛合歯３１の外面形状
（各噛合歯３１の先端同士を結んで得られる形状）は、
噛合ずれを吸収すべく大きな曲率半径を有する凸形状と
しても良い。各変位側噛合歯３１自体を平面歯とする事
は、勿論である。

【００４５】尚、本実施例の場合には、係合部材３０を
上部ステアリングコラム４の上側に設けた事に伴い、こ
の上部ステアリングコラム４に上下方向の力が加わった
場合に於ける、変位側噛合歯３１と固定側噛合歯３２と
の押圧状態が、上述した第一〜第四実施例の場合は逆に
なる。従って、本実施例の場合には、変位側噛合歯３１
の前側面と固定側噛合歯３２の後側面との噛合圧力角を
小さくする。その他の構成及び作用は、前述した第一実
施例とほぼ同様であるから、同等部分には同一符号を付
して重複する説明を省略する。

【００４６】尚、上述した第一〜第五実施例の場合に
は、チルトレバー３３を僅かに揺動させるだけで、変位
側噛合歯３１と固定側噛合歯３２とが係脱する。この結
果、チルトレバー３３の操作量が少なくなり過ぎて、操
作する者にかえって違和感を与える可能性がある。係合
部材３０の変位量を多くすれば、チルトレバー３３の操
作量を大きくできるが、例えば図１に示した係止ピン３
４下端部の突出寸法ｄが大きくなる為、好ましくない。
そこで、この突出寸法ｄを大きくする事なく、上述の様
な違和感を解消する為に、第六実施例を示す図１１に示
した様な構造により、チルトレバー３３の操作量を増大
させる事もできる。即ち、第二の横軸２９と平行に設け
た第三の横軸５５により上記チルトレバー３３を枢支
し、このチルトレバー３３の前端部（図１１の左端部）
に形成した凹部５６と係合部材３０の後端部（図１１の
右端部）とを係合させる。この様に構成する事で、これ
ら凹部５６と係合部材３０の後端部との係合部から、第
二の横軸２９までの距離Ｌ₂₉と第三の横軸５５までの距
離Ｌ₅₅との比（Ｌ₂₉／Ｌ₅₅）分だけ、上記チルトレバー
３３の操作量を増す事ができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、小型軽量で、しかも運転者の膝との干渉が
生じにくいチルト式ステアリング装置を得られる。更
に、ステアリングホイールの上昇方向への変位を阻止す
る機能が大きい為、衝突事故の際に、ステアリングホイ
ールの後側で膨らんだエアバッグにより、運転者の身体
を確実に受け止めれられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す要部縦断側面図。

【図２】一部を省略して示す、図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】同Ｂ−Ｂ断面図。

【図４】固定側噛合歯と変位側噛合歯との噛合部を示す
拡大図。

【図５】本発明の第二実施例を示す要部縦断側面図。

【図６】一部を省略して示す、図５のＣ−Ｃ断面図。

【図７】本発明の第三実施例を示す要部縦断側面図。

【図８】一部を省略して示す、図７のＤ−Ｄ断面図。

【図９】本発明の第四実施例を示す要部縦断側面図。

【図１０】同第五実施例を示す要部縦断側面図。

【図１１】同第六実施例を示す部分縦断側面図。

【図１２】従来から知られてチルト式ステアリング装置
の１例を示す側面図。

【図１３】図１２のＥ部拡大断面図。

【図１４】図１３のＦ−Ｆ断面図。

【図１５】一部を切断して示す、図１３のＧ矢視図。

【符号の説明】

１ ステアリングシャフト ２ ステアリングコラム ３ 前部ステアリングコラム ４ 後部ステアリングコラム ５ 支持ブラケット ６ 横軸 ７ チルトレバー ８ ダッシュボード ９ 第一の係合部材 １０ 第一の係合歯 １１ 横軸 １２ 第二の係合部材 １３ 第二の係合歯 １４ 軸 １５ ローラ １６ 揺動板 １７ 傾斜長孔 １８、１９ ピン ２０ 円弧状長孔 ２１ 引っ張りばね ２２ 前部ステアリングシャフト ２３ 第一の横軸 ２４ 円孔 ２５ 滑り軸受 ２６ 後部ステアリングシャフト ２７ 玉軸受 ２８ 自在継手 ２９ 第二の横軸 ３０ 係合部材 ３１ 変位側噛合歯 ３１ａ 後側面 ３１ｂ 前側面 ３２ 固定側噛合歯 ３２ａ 前側面 ３２ｂ 後側面 ３３ チルトレバー ３４ 係止ピン ３５ 小径部 ３６ 大径部 ３７ 段部 ３８ 係止部材 ３９、４０ 円孔 ４１ 突部 ４２、４３ 透孔 ４４ 鍔部 ４５ 板ばね ４６ 支持板 ４７ 取付板 ４８ 皿ばね ４９ リベット ５０ 連結板部 ５１ カラー ５２ キーシリンダ ５３ 連結ブラケット ５４ 引っ張りばね ５５ 第三の横軸 ５６ 凹部 ５７ 係止環 ５８ 圧縮ばね

フロントページの続き (72)発明者 山口 幹雄 群馬県前橋市総社町一丁目８番１号 日 本精工株式会社内 (56)参考文献 実開 平４−20875（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−155607（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−114369（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 1/18 - 1/19

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前部ステアリングコラムと、この前部ス
   テアリングコラムの内側に回転のみ自在に支持された前
   部ステアリングシャフトと、上記前部ステアリングコラ
   ムの後端部を支持固定した状態で車体に固定される支持
   ブラケットと、この支持ブラケットに対し固定された部
   分に設けられた第一の横軸と、この第一の横軸によりそ
   の前端を枢支された後部ステアリングコラムと、この後
   部ステアリングコラムの内側に回転のみ自在に支持され
   た後部ステアリングシャフトと、この後部ステアリング
   シャフトの前端部と上記前部ステアリングシャフトの後
   端部とを連結する自在継手と、上記後部ステアリングコ
   ラムに対し固定された部分に設けられた第二の横軸と、
   この第二の横軸にその後端部を枢支し、その前端部に平
   面ギヤ状であるラック状の変位側噛合歯を形成した係合
   部材と、上記支持ブラケットに固定された部分の下面又
   は上面で上記変位側噛合歯と対向する部分に設けられた
   平面ギヤ状であるラック状の固定側噛合歯と、揺動に伴
   って上記変位側噛合歯と固定側噛合歯とを係脱させるチ
   ルトレバーとを備え、このチルトレバーの非操作時に上
   記変位側噛合歯は上記固定側噛合歯に向けて押し付けら
   れるものであり、上記変位側噛合歯と固定側噛合歯とは
   平面同士で当接する平面歯であり、これら変位側噛合歯
   と固定側噛合歯との当接面の方向がこれら変位側噛合歯
   と固定側噛合歯とのピッチラインの直角方向に対し交差
   する傾斜角度である噛合圧力角をαとし、これら変位側
   噛合歯と固定側噛合歯との当接面間の摩擦係数をμとし
   た場合に、α≦tan^-1 μであり、且つ、上記噛合圧力角
   αのうち、上記後部ステアリングコラムの後端部に上昇
   方向の力が加わった場合に互いに押し付けられる当接面
   に対応する噛合圧力角α₁ を、上記後部ステアリングコ
   ラムの後端部に下降方向の力が加わった場合に互いに押
   し付けられる当接面に対応する噛合圧力角α₂ よりも小
   さくすべく、上記変位側噛合歯及び固定側噛合歯の形状
   を前後非対称としたチルト式ステアリング装置。