JP3734788B2 - 調節可能なステアリングコラムのクランプ機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車の調節可能なステアリングコラムのための、請求項１の前提部分に一致したクランプ機構、即ち、特定位置にある前記ステアリングコラムを解放もしくは締付けるクランプ装置と、クランプ位置及びアンクランプ位置間に移動できるクランプ要素を駆動するための電気式アクチュエータとを有し、該電気式アクチュエータは、前記クランプ装置近くで支持装着部に固定されている、クランプ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１は、電気式アクチュエータにより作動され得るクランプ機構を開示している。このクランプ機構は、ドライバーにより選択された特定位置にステアリングコラムを固定する。電気式アクチュエータにより作動され得るクランプ要素は、クランプ機構をクランプ位置に保持する。電気式アクチュエータのドライバーによる作動で、クランプ要素は非クランプ位置になるので、クランプ機構は不作動となり、そのためステアリングコラムを自動車に固定された装着部に関して移動させることができる。
【０００３】
ステアリングコラムのクランプ機構を無効にするために、ドライバーは、電気モータを作動させる作動ボタンを押す。この電気モータがクランプ要素を駆動し、そのためクランプ要素は非クランプ位置に入る。こうしてクランプ作用が無効にされる。
【０００４】
構成部材の数が多いため、この特許文献１に示された便利なクランプ機構の製造には多大の労力を要する。また、使用されている電気モータは、上述した配置が、特に、ステアリングコラムが装着される運転制御領域において、必要なスペースより広い全体スペースをとるものである。
【０００５】
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９８２７４６４号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、電気式アクチュエータを有する調節可能のステアリングコラムに関し、このステアリングコラムにコンパクトに配設されるクランプ機構を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的は、請求項１の特徴部分により達成される。
【０００８】
アクチュエータの支持装着部を、必要なクランプ力を発生するクランプ要素の構成部材と一体に形成することにより、電気式アクチュエータをクランプ要素上に直接配置することができるので、伝導装置もしくは歯車部材を省略することができる。構成部材の数が減少することにより製造工程を簡略にすることが可能になる。更に、クランプ要素の構成部材と一緒に支持装着部をモジュール式担体として使用できるので、主な全組立て工作物をプレハブ式に作ることができる。
【０００９】
一実施形態において、クランプ装置は、２つの積層板アセンブリにより形成されており、該積層板アセンブリにおいて、第１の積層板アセンブリは自動車に固定されたブラケットに対応付けられ、第２の積層板アセンブリはステアリングコラムのケーシングであるチューブに対応付けられていて、ブラケットに関して可動である。このステアリングコラムは、積層板アセンブリの相互固定もしくは筋かいの支柱であるブレーシング（reciprocal bracing)により通常位置に固定される。
【００１０】
一実施形態によると、両積層板アセンブリは、同積層板アセンブリとクランプ要素の双方を貫通して延びる締付ボルトにより固定することができる。
【００１１】
簡単な固定の方法は、クランプ要素が互いに反対方向に回転できる２枚のクランプ板の形をとることにより実現することができる。このような回転により、クランプ板により占められていた締付ボルトの部分を縮小又は拡張することができる。回転を行うため、一方のクランプ板を電気式アクチュエータにより駆動することができる。
【００１２】
一実施形態において、電気式アクチュエータにより駆動されない方のクランプ板は、支持装着部と一体に形成されるクランプ要素の構成部材でよい。これは、例えば、ステアリングコラムの傾斜もしくは変位中に電気式アクチュエータの作動を続行させるために、必要とされる案内装置を不要にすることを可能にする。
【００１３】
費用に対し最も効率のよい設計とするために、電気式アクチュエータは、スピンドルの直動駆動装置を提供する電気モータとすることができる。
【００１４】
この電気モータは、スピンドルの自由端にある目穴付き部材により、駆動されるクランプ要素に容易に接続することができる。
【００１５】
そのために、駆動されるクランプ板はピンを有しており、該ピンは、締付ボルトと同程度にほぼ平行にクランプ板から突き出ると共に、目穴付き部材内に支持されている。
【００１６】
両クランプ板が相互に関連して所定の回転を行うために、一方のクランプ板の限界位置を他方のクランプ板に関して規定する滑動ゲートガイドを設けることができる。
【００１７】
クランプ要素のクランプ位置は、両クランプ板の対向内側面上に凸状部及び凹状部を設けることによって規定することができる。両クランプ板の凸状部を互いに重ね合わせることによりクランプが行われ、反対に、一方のクランプ板の凸状部が他方のクランプ板の対応する凹状部内にあれば、或いはその逆の場合には、クランプが無効にされる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照して、本発明の代表的な実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、ケーシングであるチューブ２を有するステアリングコラム１を示しており、該チューブ２は、自動車に固定されたブラケット３に関して可動であるように支持されている。この支持は、チューブ２に対応付けられた積層板アセンブリ４に加えて、ブラケット３に対応付けられた積層板アセンブリ５により行われており、該積層板アセンブリ４及び５の板６，８は、互いに交互に配置されている。積層板アセンブリ４の板６は、ステアリングコラム１の長手方向軸線に対してほぼ平行に整列した長穴７を有するのに対して、積層板アセンブリ５の板８は、各々ステアリングコラム１の長手方向軸線に対してほぼ９０度の角度で延びる長穴を有しており、この長穴は、隠れるように配置されているので、目視することはできない。板６及び８の長穴が交差するところで、締付ボルト９（鎖線で表されている）は、積層板アセンブリ４及び５の板６，８を通り延びると共に、チューブ２の一部を通って延びている。
【００２０】
積層板アセンブリ４及び５に加え、図２に詳細に示されたクランプ要素１０が締付ボルト９に設けられている。このクランプ要素１０は、２枚のクランプ板１１，１２から構成されている。クランプ板１２は、矢印Ａで示すようにクランプ板１１に対して回転可能に支持されている。即ち、クランプ板１２を駆動する力の導入のため、このクランプ板１２は、締付ボルト９にほぼ平行にクランプ板１２の外側面１４から突き出るピン１３を有している。
【００２１】
クランプ板１１は、電気モータ１６のための支持装着部１５と一体に形成されている。電気モータ１６は、締結具１７により支持装着部１５に固定される。該電気モータ１６は、電気接続のための接続器具Ｓを有している。電気モータ１６が作動されたときに矢印Ｂで示すように直動運動を行うスピンドル１８は、電気モータ１６の側壁から出ている。このスピンドル１８の自由端に固定されているのは、目穴付き部材１９であり、その中に、クランプ板１２のピン１３が支持されている。
【００２２】
矢印Ｂで示すようなスピンドル１８の運動で、ピン１３により支持されたクランプ板１２は、矢印Ａで示されたように締付ボルト９の回りに変位動作される。
【００２３】
図３から分かるように、クランプ板１１，１２の各々は、それらの対向内側面２１，２０にそれぞれ設けられた凸状部２２，２３と凹状部２４，２５とを有している。相互に関連する２枚のクランプ板１１，１２の回転角度に左右されるが、凸状部２２及び２３が互いに重なり合うか、或いは凸状部２２又は２３が対応する凹状部２５又は２４に係入されるようになる。凸状部２２及び２３が互いに重なり合えば、チューブ２が締付けられる。凸状部２２又は２３が凹状部２５又は２４に係入されれば、締付けが解除される。クランプ板１２の内側面２０から突き出ると共にガイド２７に案内されてクランプ板１１に入る案内ブロック２６は、クランプ板１２が２つの限界位置をとることを可能にする。
【００２４】
クランプ板１１は、支持装着部１５と一体に形成されている。重量を減らすため、ほぼ矩形の支持装着部１５は三角形状の開口２８及び２９を有している。該支持装着部１５から突き出ている保持ピン３０，３１が電気モータ１６を保持しており、該電気モータ１６は適当な手段により前記ピン３０，３１に固定される。
【００２５】
本発明の作動原理について、図１〜図３を参照し以下に説明する。
【００２６】
自動車の運転中、チューブ２は図１に示すように締付けられている。スピンドル１８は、左側の死点位置にある、即ち、十分に引き込まれている。クランプ板１２は、その凸状部２３が別のクランプ板１１の凸状部２２上に重ね合わせられる限界位置に固定される。従って、積層板アセンブリ４及び５は、締付ボルト９で圧縮される。
【００２７】
ステアリングコラム１の快適な調節のため、ドライバーはボタンを押し、或いはスイッチ等を操作して、電気モータ１６を作動させる。スピンドル１８は、矢印Ｂで示すようにその左側死点から移動され、右側の死点位置に入る、即ち、引き出される。そのため、目穴付き部材１９がクランプ板１２のピン１３を支持しているので、クランプ板１２は矢印Ａで示すように締付ボルト９の軸線回りに変位される。この回転によりクランプ板１２はその凸状部２３をクランプ板１１の凹状部２４に係入した状態にされる、即ち、締付ボルト９で占められているクランプ要素１０の部分が縮小される。その結果、積層板アセンブリ４及び５の板６，８が離され、チューブ２のクランプが無効にされる。
【００２８】
従って、ドライバーは、手動でハンドルを押し入れたり、引き出したり、上側又は下側に傾斜させたりすることができる。最大変位量は板６，８に形成された長穴により左右される。
【００２９】
このようにして自動車のステアリングコラムの快適な調整が可能となり、チューブのクランプが「ワンタッチ」で無効にされると共に、ハンドルを所望位置に好適に設定することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、電気式アクチュエータを有する調節可能のステアリングコラムにコンパクトに配設されるクランプ機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クランプ機構のアクチュエータを有するステアリングコラムの部分斜視図である。
【図２】図１に示されたアクチュエータの詳細図である。
【図３】図１に一致するアクチュエータのための支持装着部の詳細図である。
【符号の説明】
１ ステアリングコラム
２ チューブ（ケーシング）
３ ブラケット
４ 積層板アセンブリ
５ 積層板アセンブリ
９ 締付ボルト
１０ クランプ要素
１１，１２ クランプ板（クランプ要素の構成部材）
１３ ピン
１５ 支持装着部
１６ 電気モータ（電気式アクチュエータ）
１８ スピンドル
１９ 目穴付き部材
２０，２１ 対向内側面
２２，２３ 凸状部
２４，２５ 凹状部
２６ 案内ブロック（滑動ゲートガイド）
２７ ガイド（滑動ゲートガイド）
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車の調節可能なステアリングコラムのための、請求項１の前提部分に一致したクランプ機構、即ち、特定位置にある前記ステアリングコラムを解放もしくは締付けるクランプ装置と、クランプ位置及びアンクランプ位置間に移動できるクランプ要素を駆動するための電気式アクチュエータとを有し、該電気式アクチュエータは、前記クランプ装置近くで支持装着部に固定されている、クランプ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１は、電気式アクチュエータにより作動され得るクランプ機構を開示している。このクランプ機構は、ドライバーにより選択された特定位置にステアリングコラムを固定する。電気式アクチュエータにより作動され得るクランプ要素は、クランプ機構をクランプ位置に保持する。電気式アクチュエータのドライバーによる作動で、クランプ要素は非クランプ位置になるので、クランプ機構は不作動となり、そのためステアリングコラムを自動車に固定された装着部に関して移動させることができる。
【０００３】
ステアリングコラムのクランプ機構を無効にするために、ドライバーは、電気モータを作動させる作動ボタンを押す。この電気モータがクランプ要素を駆動し、そのためクランプ要素は非クランプ位置に入る。こうしてクランプ作用が無効にされる。
【０００４】
構成部材の数が多いため、この特許文献１に示された便利なクランプ機構の製造には多大の労力を要する。また、使用されている電気モータは、上述した配置が、特に、ステアリングコラムが装着される運転制御領域において、必要なスペースより広い全体スペースをとるものである。
【０００５】
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９８２７４６４号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、電気式アクチュエータを有する調節可能のステアリングコラムに関し、このステアリングコラムにコンパクトに配設されるクランプ機構を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的は、請求項１の特徴部分により達成される。
【０００８】
アクチュエータの支持装着部を、必要なクランプ力を発生するクランプ要素の構成部材と一体に形成することにより、電気式アクチュエータをクランプ要素上に直接配置することができるので、伝導装置もしくは歯車部材を省略することができる。構成部材の数が減少することにより製造工程を簡略にすることが可能になる。更に、クランプ要素の構成部材と一緒に支持装着部をモジュール式担体として使用できるので、主な全組立て工作物をプレハブ式に作ることができる。
【０００９】
一実施形態において、クランプ装置は、２つの積層板アセンブリにより形成されており、該積層板アセンブリにおいて、第１の積層板アセンブリは自動車に固定されたブラケットに対応付けられ、第２の積層板アセンブリはステアリングコラムのケーシングであるチューブに対応付けられていて、ブラケットに関して可動である。このステアリングコラムは、積層板アセンブリの相互固定もしくは筋かいの支柱であるブレーシング（reciprocal bracing)により通常位置に固定される。
【００１０】
一実施形態によると、両積層板アセンブリは、同積層板アセンブリとクランプ要素の双方を貫通して延びる締付ボルトにより固定することができる。
【００１１】
簡単な固定の方法は、クランプ要素が互いに反対方向に回転できる２枚のクランプ板の形をとることにより実現することができる。このような回転により、クランプ板により占められていた締付ボルトの部分を縮小又は拡張することができる。回転を行うため、一方のクランプ板を電気式アクチュエータにより駆動することができる。
【００１２】
一実施形態において、電気式アクチュエータにより駆動されない方のクランプ板は、支持装着部と一体に形成されるクランプ要素の構成部材でよい。これは、例えば、ステアリングコラムの傾斜もしくは変位中に電気式アクチュエータの作動を続行させるために、必要とされる案内装置を不要にすることを可能にする。
【００１３】
費用に対し最も効率のよい設計とするために、電気式アクチュエータは、スピンドルの直動駆動装置を提供する電気モータとすることができる。
【００１４】
この電気モータは、スピンドルの自由端にある目穴付き部材により、駆動されるクランプ要素に容易に接続することができる。
【００１５】
そのために、駆動されるクランプ板はピンを有しており、該ピンは、締付ボルトと同程度にほぼ平行にクランプ板から突き出ると共に、目穴付き部材内に支持されている。
【００１６】
両クランプ板が相互に関連して所定の回転を行うために、一方のクランプ板の限界位置を他方のクランプ板に関して規定する滑動ゲートガイドを設けることができる。
【００１７】
クランプ要素のクランプ位置は、両クランプ板の対向内側面上に凸状部及び凹状部を設けることによって規定することができる。両クランプ板の凸状部を互いに重ね合わせることによりクランプが行われ、反対に、一方のクランプ板の凸状部が他方のクランプ板の対応する凹状部内にあれば、或いはその逆の場合には、クランプが無効にされる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照して、本発明の代表的な実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、ケーシングであるチューブ２を有するステアリングコラム１を示しており、該チューブ２は、自動車に固定されたブラケット３に関して可動であるように支持されている。この支持は、チューブ２に対応付けられた積層板アセンブリ４に加えて、ブラケット３に対応付けられた積層板アセンブリ５により行われており、該積層板アセンブリ４及び５の板６，８は、互いに交互に配置されている。積層板アセンブリ４の板６は、ステアリングコラム１の長手方向軸線に対してほぼ平行に整列した長穴７を有するのに対して、積層板アセンブリ５の板８は、各々ステアリングコラム１の長手方向軸線に対してほぼ９０度の角度で延びる長穴を有しており、この長穴は、隠れるように配置されているので、目視することはできない。板６及び８の長穴が交差するところで、締付ボルト９（鎖線で表されている）は、積層板アセンブリ４及び５の板６，８を通り延びると共に、チューブ２の一部を通って延びている。
【００２０】
積層板アセンブリ４及び５に加え、図２に詳細に示されたクランプ要素１０が締付ボルト９に設けられている。このクランプ要素１０は、２枚のクランプ板１１，１２から構成されている。クランプ板１２は、矢印Ａで示すようにクランプ板１１に対して回転可能に支持されている。即ち、クランプ板１２を駆動する力の導入のため、このクランプ板１２は、締付ボルト９にほぼ平行にクランプ板１２の外側面１４から突き出るピン１３を有している。
【００２１】
クランプ板１１は、電気モータ１６のための支持装着部１５と一体に形成されている。電気モータ１６は、締結具１７により支持装着部１５に固定される。該電気モータ１６は、電気接続のための接続器具Ｓを有している。電気モータ１６が作動されたときに矢印Ｂで示すように直動運動を行うスピンドル１８は、電気モータ１６の側壁から出ている。このスピンドル１８の自由端に固定されているのは、目穴付き部材１９であり、その中に、クランプ板１２のピン１３が支持されている。
【００２２】
矢印Ｂで示すようなスピンドル１８の運動で、ピン１３により支持されたクランプ板１２は、矢印Ａで示されたように締付ボルト９の回りに変位動作される。
【００２３】
図３から分かるように、クランプ板１１，１２の各々は、それらの対向内側面２１，２０にそれぞれ設けられた凸状部２２，２３と凹状部２４，２５とを有している。相互に関連する２枚のクランプ板１１，１２の回転角度に左右されるが、凸状部２２及び２３が互いに重なり合うか、或いは凸状部２２又は２３が対応する凹状部２５又は２４に係入されるようになる。凸状部２２及び２３が互いに重なり合えば、チューブ２が締付けられる。凸状部２２又は２３が凹状部２５又は２４に係入されれば、締付けが解除される。クランプ板１２の内側面２０から突き出ると共にガイド２７に案内されてクランプ板１１に入る案内ブロック２６は、クランプ板１２が２つの限界位置をとることを可能にする。
【００２４】
クランプ板１１は、支持装着部１５と一体に形成されている。重量を減らすため、ほぼ矩形の支持装着部１５は三角形状の開口２８及び２９を有している。該支持装着部１５から突き出ている保持ピン３０，３１が電気モータ１６を保持しており、該電気モータ１６は適当な手段により前記ピン３０，３１に固定される。
【００２５】
本発明の作動原理について、図１〜図３を参照し以下に説明する。
【００２６】
自動車の運転中、チューブ２は図１に示すように締付けられている。スピンドル１８は、左側の死点位置にある、即ち、十分に引き込まれている。クランプ板１２は、その凸状部２３が別のクランプ板１１の凸状部２２上に重ね合わせられる限界位置に固定される。従って、積層板アセンブリ４及び５は、締付ボルト９で圧縮される。
【００２７】
ステアリングコラム１の快適な調節のため、ドライバーはボタンを押し、或いはスイッチ等を操作して、電気モータ１６を作動させる。スピンドル１８は、矢印Ｂで示すようにその左側死点から移動され、右側の死点位置に入る、即ち、引き出される。そのため、目穴付き部材１９がクランプ板１２のピン１３を支持しているので、クランプ板１２は矢印Ａで示すように締付ボルト９の軸線回りに変位される。この回転によりクランプ板１２はその凸状部２３をクランプ板１１の凹状部２４に係入した状態にされる、即ち、締付ボルト９で占められているクランプ要素１０の部分が縮小される。その結果、積層板アセンブリ４及び５の板６，８が離され、チューブ２のクランプが無効にされる。
【００２８】
従って、ドライバーは、手動でハンドルを押し入れたり、引き出したり、上側又は下側に傾斜させたりすることができる。最大変位量は板６，８に形成された長穴により左右される。
【００２９】
このようにして自動車のステアリングコラムの快適な調整が可能となり、チューブのクランプが「ワンタッチ」で無効にされると共に、ハンドルを所望位置に好適に設定することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、電気式アクチュエータを有する調節可能のステアリングコラムにコンパクトに配設されるクランプ機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クランプ機構のアクチュエータを有するステアリングコラムの部分斜視図である。
【図２】図１に示されたアクチュエータの詳細図である。
【図３】図１に一致するアクチュエータのための支持装着部の詳細図である。
【符号の説明】
１ ステアリングコラム
２ チューブ（ケーシング）
３ ブラケット
４ 積層板アセンブリ
５ 積層板アセンブリ
９ 締付ボルト
１０ クランプ要素
１１，１２ クランプ板（クランプ要素の構成部材）
１３ ピン
１５ 支持装着部
１６ 電気モータ（電気式アクチュエータ）
１８ スピンドル
１９ 目穴付き部材
２０，２１ 対向内側面
２２，２３ 凸状部
２４，２５ 凹状部
２６ 案内ブロック（滑動ゲートガイド）
２７ ガイド（滑動ゲートガイド）
Claims (8)
- 乗用車の調節可能なステアリングコラムのためのクランプ機構であって、特定位置にある前記ステアリングコラムを解放もしくは締付けるクランプ装置と、クランプ位置及び非クランプ位置間に移動できるクランプ要素を駆動するための電気式アクチュエータとを有し、該電気式アクチュエータは、前記クランプ装置近くで支持装着部に固定されている、前記クランプ機構において、
前記クランプ要素（１０）は、相対的に回転可能な２枚のクランプ板（１１，１２）を有しており、
該２枚のクランプ板（１１，１２）は、それらの対向内側面（２０，２１）上にそれぞれ凸状部（２２，２３）及び凹状部（２４，２５）を有し、
前記電気式アクチュエータ（１６）の前記支持装着部（１５）は、前記クランプ要素（１０）の一方のクランプ板（１１）と一体に形成され、
他方のクランプ板（１２）が前記電気式アクチュエータ（１６）により駆動され、
前記クランプ板（１１，１２）の前記凸状部（２２，２３）は第１の限界位置において互いに重なり合っており、前記一方のクランプ板（１１）の前記凸状部（２２）は第２の限界位置において前記他方のクランプ板（１２）の対応する凹状部（２５）内に係入されることを特徴とするクランプ機構。 - 前記クランプ装置は、２つの積層板アセンブリ（４，５）から形成されており、該積層板アセンブリ（４，５）において、第１の積層板アセンブリ（５）は前記自動車に固定されたブラケット（３）に対応付けられ、第２の積層板アセンブリ（４）はステアリングコラム（１）のケーシングであるチューブ（２）に対応付けられ、前記ブラケット（３）に対して可動であることを特徴とする請求項１に記載のクランプ機構。
- 締付ボルト（９）が前記積層板アセンブリ（４，５）を貫通して延びると共に前記クランプ要素（１０）を貫通して延びていることを特徴とする請求項２に記載のクランプ機構。
- 前記電気式アクチュエータ（１６）により駆動されない方のクランプ板（１１）は前記支持装着部（１５）と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ機構。
- 前記電気式アクチュエータは電気モータ（１６）であり、該電気モータがスピンドル（１８）の直動駆動装置を提供していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクランプ機構。
- 前記スピンドル（１８）はその自由端に目穴付き部材（１９）を有し、該目穴付き部材（１９）に前記電気モータ（１６）により駆動される方のクランプ板（１２）が接続されていることを特徴とする請求項５に記載のクランプ機構。
- 前記電気モータ（１６）により駆動される方のクランプ板（１２）から突出するピン（１３）が前記目穴付き部材（１９）内に支持されていることを特徴とする請求項６に記載のクランプ機構。
- 一方のクランプ板（１１）の限界位置を他方のクランプ板（１２）に対して規定する滑動ゲートガイド（２６，２７）が前記クランプ要素（１０）に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のクランプ機構。
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