JP3800864B2

JP3800864B2 - 電動チルトステアリング装置

Info

Publication number: JP3800864B2
Application number: JP15698899A
Authority: JP
Inventors: 正規外丸; 和也福田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: JP2000344112A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電動モータによりステアリングコラムを傾動してステアリングホイールの傾斜角度を調整する電動チルトステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動チルトステアリング装置では、運転者の手動操作によるのではなく、電動モータによってステアリングコラムを傾動してステアリングホイールの傾斜角度が調整できるようになっている。
【０００３】
例えば、電動チルトステアリング装置では、一般的には、下部ステアリングコラムに配設された電動モータによりウオームギヤを介してロッドを伸縮し、このロッドの端部にブラケットを介して連結された上部ステアリングコラムを傾動し、これにより、ステアリングホイールの傾斜角度を所望の角度に調整している。
【０００４】
例えば、実公平５−２９９７９号公報に開示されたいわゆる首振りタイプの電動チルトステアリング装置では、上部ステアリングシャフトが自在継手を介して下部ステアリングシャフトに揺動自在に連結してあると共に、これに対応して、上部ステアリングコラムがチルトピンを介して下部ステアリングコラムに揺動自在に連結してある。下部ステアリングコラムには、ウオームギヤを介してロッドを伸縮する電動モータが取り付けてあると共に、上部ステアリングコラムに設けたブラケットに、このロッドの端部が連結してある。これにより、電動モータによりロッドを伸縮し、車体に固定した下部ステアリングコラムに対して上部ステアリングコラムを傾動して、ステアリングホイールの傾斜角度を調整している。
【０００５】
また、特表平７−５０６３０８号公報に開示されたいわゆる腰振りタイプの電動チルトステアリング装置では、ステアリングコラムは、ステアリングシャフト下部に設けた自在継手の箇所をチルト時の中心として、一体的に傾動するようにしてあり、ステアリングコラムは、チルトピン等によるチルト中心を有しておらず、軸方向に若干移動できるようになっている。さらに、このステアリングコラムには、電動モータにより揺動されるベルクランクが連結してあり、これにより、電動モータを駆動してベルクランクを揺動し、ステアリングコラムを傾動している。このベルクランクの揺動時、ステアリングコラムを軸方向に移動させようとする軸方向の力が発生するが、ステアリングコラムが軸方向に自由に移動できるようにしているため、この軸方向の力を吸収することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記実公平５−２９９７９号公報に開示されたいわゆる首振りタイプの電動チルトステアリング装置では、ステアリングシャフトもステアリングコラムも、それぞれ、上部と下部に分割してあるため、部品点数が多い分、製造コストの上で不利な面が有る。
【０００７】
また、電動モータのロッドが、上部ステアリングコラムや上部ステアリングシャフトを支持する構造にしてあるため、ステアリングホイール側から車両前方で下方に向けて荷重（振動）の入力があると、この上下方向の荷重（振動）は、ロッドに直接作用し、ロッドがこの荷重（振動）の殆どを受け止める。そのため、ロッドの剛性を非常に高くする必要があり、また、ロッドの振動に対するガタ付き対策も十分に行わなければならないといったことがある。
【０００８】
さらに、特表平７−５０６３０８号公報に開示されたいわゆる腰振りタイプの電動チルトステアリング装置では、ステアリングコラムは、チルトピン等によるチルト中心を有していないため、ステアリングホイール側から車両前方へ下方に向けて荷重（振動）の入力があると、この上下方向の荷重（振動）は、ステアリングシャフトのテレスコ部に直接作用し、このテレスコ部が荷重（振動）の殆どを受け止める。そのため、このテレスコ部のスムーズな作動を確保するため、また、テレスコ部の振動によるガタ付きを防止するため、テレスコ部に十分な対策を施さなければならないといったことがある。
【０００９】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、製造コストの高騰を招来せず、ロッドの剛性やガタ付き対策に対する要求の低い電動チルトステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電動チルトステアリング装置は、電動モータによりステアリングコラムを傾動してステアリングホイールの傾斜角度を調整する電動チルトステアリング装置において、
ステアリングコラムの車両前方の下端部に、チルト中心を設けて、ステアリングコラムが一体的に傾動するようにしてあると共に、ステアリングシャフトもこのチルト中心に対応して傾動できるように、その車両前方の下端部に自在継手が設けてあり、
ブラケットを介して車体に揺動自在に設けたチルト揺動部材に、一端を車体又はステアリングコラムに揺動自在に取付けた電動モータ駆動部により長さ方向に移動するロッドを係合すると共に、このチルト揺動部材に、前記ステアリングコラムから突設したスライド片をスライドさせるスライド枠部が設けてあり、
これにより、前記駆動部のロッドが移動し、前記チルト揺動部材が揺動すると、前記スライド片がスライド枠部内をスライドしながら、前記ステアリングコラムと共に揺動して、このステアリングコラムを傾動させ、そして前記チルト揺動部材には前記ステアリングコラムに当接可能な当接支持部が形成してあり、該当接支持部は該ステアリングコラムの降下限界点では該ステアリングコラムを下方から包持し、そして上昇限界点では該ステアリングコラムに接触して該ステアリングコラムのチルト範囲を規制することを特徴とする。
【００１１】
このように、本発明によれば、ステアリングコラムの車両前方の下端部に、チルト中心を設けて、ステアリングコラムが一体的に傾動するようにしてあると共に、ステアリングシャフトもこのチルト中心に対応して傾動できるように、その車両前方の下端部に自在継手が設けてあり、いわゆる腰振りタイプのステアリング装置として構成してある。
【００１２】
また、ブラケットを介して車体に揺動自在に設けたチルト揺動部材に、駆動部により伸縮されるロッドを係合すると共に、このチルト揺動部材に、前記ステアリングコラムから突設したスライド片をスライドさせるスライド枠部が設けてある。そのため、チルト調整時には、駆動部のロッドを伸縮することにより、チルト揺動部材を揺動し、これにより、スライド片をスライド枠部内をスライドさせながら、ステアリングコラムと共に揺動して、このステアリングコラムを傾動させている。
【００１３】
したがって、いわゆる首振りタイプでないため、ステアリングシャフトやステアリングコラムを上部と下部に分割する必要がなく、部品点数を削減して、製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、ステアリングホイール側から車両前方で下方に向けて荷重（振動）の入力があった場合、この上下方向の荷重（振動）は、チルト揺動部材を介して一定のレバー比でロッドに間接的に作用するため、ロッドの剛性をそれ程高くする必要がなく、また、振動によるガタ付き対策にもそれ程高度なものが要求されない。
【００１５】
さらに、上記特表平７−５０６３０８号公報では、チルト調整時、ベルクランクを揺動させて、ステアリングコラムを傾動しているが、この時、ベルクランクは、揺動するだけでなく、軸方向にも移動するため、ステアリングコラムを軸方向に自由に移動する構成により、このベルクランクの軸方向の移動を吸収している。しかし、これでは、ステアリングコラムに、チルトピン等によるチルト中心を設けることができないと共に、ステアリングコラムがステアリングホイールからの軸方向の荷重や振動を受けることができないといったことがある。
【００１６】
これに対して、本発明では、チルト調整時、チルト揺動部材が揺動して、スライド片がスライド枠部内をスライドしながら、ステアリングコラムと共に揺動するように構成し、チルト揺動部材に生じる軸方向の移動を、スライド片がスライド枠部内をスライドすることにより吸収している。そのため、ステアリングコラムの下端部に、チルトピン等によるチルト中心を設けることができると共に、ステアリングコラムがステアリングホイールからの軸方向の荷重や振動を受けることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る電動チルトステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１実施の形態に係る電動チルトステアリング装置の側面図であり、図２は、図１に示した電動チルトステアリング装置の側面図であって、チルト最下位置を示し、図３は、図１に示した電動チルトステアリング装置の側面図であって、チルト最上位置を示し、図４は、図１に示した電動チルトステアリング装置に装着したチルト揺動部材の斜視図である。
【００１９】
本第１実施の形態では、図１に示すように、車体には、アッパー・ロアー一体型の取付ブラケット１が設けてあり、この取付ブラケット１には、アッパー取付部１ａ、駆動部取付部１ｂ、およびロアー取付部１ｃが形成してある。
【００２０】
この取付ブラケット１のロアー取付部１ｃには、図示しないチルトピンによりステアリングコラム２の車両前方の下端部が揺動自在に支持してある。また、このステアリングコラム２内には、ステアリングホイール３に連結したステアリングシャフト４が回転自在に支持してあり、このステアリングシャフト４も、このチルト中心に対応して揺動できるように、その車両前方の下端部に図示しない自在継手が設けてあり、いわゆる腰振りタイプのステアリング装置として構成してある。
【００２１】
取付ブラケット１の駆動部取付部１ｂには、図示しない電動モータを内蔵した駆動部５の基部が揺動自在に取り付けてある。この駆動部５には、図示しない電動モータにより図示しないギヤと送りねじ機構とを介して伸縮されるロッド６が設けてある。
【００２２】
取付ブラケット１のアッパー取付部１ａには、チルト揺動部材７が揺動自在に枢支してある。このチルト揺動部材７は、図４に示すように、一対でほぼ左右対称であって、下方からステアリングコラム２を包持するようなＵ字形状に形成してある。なお、このチルト揺動部材７は、板金プレスにより形成してあるが、より高剛性を求められる場合には、アルミニウムやマグネシウム合金等の軽合金鋳物により形成してもよい。
【００２３】
このチルト揺動部材７には、ロッド６の先端部を係合した係合部８が形成してあると共に、ステアリングコラム２から突設したスライド片９をスライドさせるスライド枠部１０が設けてあり、さらに、チルト揺動部材７には、チルト上昇時に、ステアリングコラム１に当接して持ち上げると共に、チルト降下時に、ステアリングコラム２を包持して支持する当接支持部１１が形成してある。なお、スライド片９およびスライド枠部１０の詳細は、図８以降で説明する。
【００２４】
以上のように構成してあるため、チルト降下時には、図２に示すように、駆動部５により、ロッド６を収縮させて、チルト揺動部材７を時計回り方向に揺動して、スライド片９をスライド枠部１０内をスライドしながら、ステアリングコラム２と共に揺動し、これにより、ステアリングコラム２を下方の所望の位置に傾動している。
【００２５】
なお、図２に示すように、チルト最下位置の時には、上述した当接支持部１１がステアリングコラム２を下方から包持して支持するように構成してあり、これにより、チルト降下限界点を実現していると共に、この当接支持部１１の面と、ステアリングコラム２の面とを一致させて、荷重が分散するようにしてある。
【００２６】
一方、チルト上昇時には、図３に示すように、駆動部５により、ロッド６を伸長させて、チルト揺動部材７を反時計回り方向に揺動して、スライド片９をスライド枠部１０内をスライドしながら、ステアリングコラム２と共に揺動し、これにより、ステアリングコラム２を上方の所望の位置に傾動している。
【００２７】
なお、チルトの上昇限界点を、当接支持部１１をステアリングコラム２に当接させることにより実現している。この場合、点接触で当接しているため、強度的に考慮した構造にしておく。例えば、（ａ）当接支持部１１が当接するステアリングコラム２の厚肉部２ａの厚さを上げる、（ｂ）当接支持部１１が当接するステアリングコラム２の箇所にリブを設けて剛性を増す、（ｃ）当接支持部１１の角部の面取りを行う、（ｄ）当接支持部１１の側面（板厚方向の面）でステアリングコラム２に当接させる、といった対策である。
【００２８】
以上から、本実施の形態は、いわゆる首振りタイプでないため、ステアリングシャフト４やステアリングコラム２を上部と下部に分割する必要がなく、部品点数を削減して、製造コストの低減を図ることができる。
【００２９】
また、ステアリングホイール３側から車両前方へ下方に向けて荷重（振動）の入力があった場合、この上下方向の荷重（振動）は、チルト揺動部材７を介して一定のレバー比でロッド６に間接的に作用するため、ロッド６の剛性をそれ程高くする必要がなく、また、振動によるガタ付き対策にもそれ程高度なものが要求されない。
【００３０】
さらに、チルト調整時、チルト揺動部材７が揺動して、スライド片９がスライド枠部１０内をスライドしながら、ステアリングコラム２と共に揺動するように構成し、チルト揺動部材７に生じる軸方向の移動を、スライド片９がスライド枠部１０内をスライドすることにより吸収している。したがって、従来と異なり、ステアリングコラム２の下端部に、チルトピン等によるチルト中心を設けることができると共に、ステアリングコラム２がステアリングホイール３からの軸方向の荷重や振動を受けることができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、ステアリングコラム２が外筒であり、これの内側に、テレスコ内筒１２が摺動自在に嵌合してあり、上述したチルト駆動機構と同様の構成により、テレスコ駆動機構を構成してもよい。
【００３２】
次に、図５ないし図７を参照して、本発明の第２実施の形態を説明する。図５は、本発明の第２実施の形態に係る電動チルトステアリング装置の側面図であり、図６は、図５に示した電動チルトステアリング装置の側面図であって、チルト最下位置を示し、図７は、図５に示した電動チルトステアリング装置の側面図であって、チルト最上位置を示す。
【００３３】
本第２実施の形態は、取付ブラケットの点を除き、全て第１実施の形態と全く同様に構成してある。第１実施の形態では、アッパー取付部１ａ、駆動部取付部１ｂ、およびロアー取付部１ｃからなる取付ブラケット１が設けてあるのに対し、本第２実施の形態では、ステアリングコラム２の下端部が、別体の単体のブラケット１３により車体に取り付けてあり、チルト揺動部材７が、同様に、別体の単体のブラケット１４により車体に揺動自在に取り付けてあり、駆動部の基端は、ステアリングコラム２の側面に揺動自在に取り付けてある。
【００３４】
次に、図８ないし図１０を参照して、スライド片９とスライド枠部１０の詳細を説明する。図８は、スライド片とスライド枠部の拡大断面図であり、図９は、スライド片とスライド枠部をそれぞれ分解して示す分解斜視図であり、図１０は、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）それぞれ、スライダーと当接板の斜視図である。
【００３５】
図８および図９に示すように、スライダ枠部１０側としては、チルト揺動部材７に、略四角形状の長孔１５が形成してあり、この長孔１５に、一対の樹脂製ガイド１６ａ，１６ｂが装着してある。
【００３６】
一方、スライド片９側としては、樹脂製ガイド１６ａ，１６ｂの内側をスライドする樹脂製のスライダー１７が設けてあり、このスライダー１７に当接する当接板１８が設けてある。このスライダー１７の貫通孔１７ａに、ピン２０が薄い樹脂製のブッシュ１９を介して挿入してあり、このピン２０は、当接板１８を取り付けた後、ステアリングコラム２の貫通孔２ｂに圧入してある。
【００３７】
したがって、チルト揺動時、スライド片９がスライド枠部１０内をスライドする時、スライダー１７が樹脂製ガイド１６ａ，１６ｂの内側をスライドする構成であるため、スムーズにスライドすることができる。
【００３８】
なお、組立時には、スライダー枠部１０側では、一対の樹脂製ガイド１６ａ，１６ｂを長孔１５に装着する一方、ピン２０に、ブッシュ１９を介してスライダー１７と当接板１８を挿入し、このピン２０をステアリングコラム２の貫通孔２ｂに圧入してある。このように、容易に組み立てることができる。また、チルト揺動部材７の長孔の面は、樹脂製ガイド１６ａ，１６ｂがガタ無く入ればよいため、加工精度は高くなくてもよい。さらに、図８に示すように、一対の樹脂製ガイド１６ａ，１６ｂは、その両当接部をスキマ設定にしておくと、ピン２０を圧入する組立時に、チルト揺動ブラケット７を堅固に挟持することができる。また、樹脂製ガイド１６ａ，１６ｂを長孔１５に装着する方法としては、チルト揺動部材７の長孔１５に、最初から樹脂製ガイド１６ａ，１６ｂを密着するように一体に成形してしまう方法や、樹脂製ガイド１６ａ，１６ｂを２分割型の二部品構成とせずに一体品として成形し、その柔軟性を利用して後から長孔１５に嵌め込む方法も良い。さらに、図１０（ａ）に示すように、スライダー１７に、ズレ防止用の突出部２１ａが形成してあり、当接板１８には、これに嵌合する溝２２ａが形成してあってもよい。さらに、形状を変更して、図１０（ｂ）に示すように、スライダー１７に、ズレ防止用の突出部２１ｂが形成してあり、当接板１８には、これに嵌合する溝２２ｂが形成してあってもよい。さらに、形状を変更して、図１０（ｃ）に示すように、スライダー１７に、ズレ防止用の突出部２１ｃが形成してあり、当接板１８には、これに嵌合する溝２２ｃが形成してあってもよい。さらに、形状を変更して、図１０（ｄ）に示すようにスライダー１７に、ズレ防止用の突出部２１ｄが形成してあり、当接板１８にはこれに嵌合する孔２２ｄが形成してあってもよい。
【００３９】
また、上述した薄い樹脂製のブッシュ１９は、図１１に示すように、方向違いに嵌合してあってもよい。さらに、図１２に示すように、ピン２０の先端部を小径にすると共に、ステアリングコラム２の貫通孔２ｂを小径にして、圧入するようにしてもよい。さらに、図１３に示すように、ピン２０の先端を螺軸にして、ステアリングコラム２の雌ねじ貫通孔２ｂに螺合するようにしてもよい。
【００４０】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、いわゆる首振りタイプでないため、ステアリングシャフトやステアリングコラムを上部と下部に分割する必要がなく、部品点数を削減して、製造コストの低減を図ることができる。
【００４２】
また、ステアリングホイール側から車両前方で下方に向けて荷重（振動）の入力があった場合、この上下方向の荷重（振動）は、チルト揺動部材を介して一定のレバー比でロッドに間接的に作用するため、ロッドの剛性をそれ程高くする必要がなく、また、振動によるガタ付き対策にもそれ程高度なものが要求されない。
【００４３】
さらに、チルト調整時、チルト揺動部材が揺動して、スライド片がスライド枠部内をスライドしながら、ステアリングコラムと共に揺動するように構成し、チルト揺動部材に生じる軸方向の移動を、スライド片がスライド枠部内をスライドすることにより吸収している。したがって、従来公報と異なり、ステアリングコラムの下端部に、チルトピン等によるチルト中心を設けることができると共に、ステアリングコラムがステアリングホイールからの軸方向の荷重や振動を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る電動チルトステアリング装置の側面図。
【図２】図１に示した電動チルトステアリング装置の側面図であって、チルト最下位置を示す。
【図３】図１に示した電動チルトステアリング装置の側面図であって、チルト最上位置を示す。
【図４】図１に示した電動チルトステアリング装置に装着したチルト揺動部材の斜視図。
【図５】本発明の第２実施の形態に係る電動チルトステアリング装置の側面図。
【図６】図５に示した電動チルトステアリング装置の側面図であって、チルト最下位置を示す。
【図７】図５に示した電動チルトステアリング装置の側面図であって、チルト最上位置を示す。
【図８】スライド片とスライド枠部の拡大断面図。
【図９】スライド片とスライド枠部をそれぞれ分解して示す分解斜視図。
【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）それぞれ、スライダーと当接板の斜視図である。
【図１１】スライド片とスライド枠部の拡大断面図。
【図１２】スライド片とスライド枠部の拡大断面図。
【図１３】スライド片とスライド枠部の拡大断面図。
【符号の説明】
１取付ブラケット
２ステアリングコラム
３ステアリングホイール
４ステアリングホイール
５駆動部
６ロッド
７チルト揺動部材
８係合部
９スライド片
１０スライド枠部
１１当接支持部
１２テレスコ内筒
１３ブラケット
１４ブラケット
１５長孔
１６ａ、１６ｂ樹脂製ガイド
１７スライダー
１８当接板
１９ブッシュ
２０ピン
２１ａ，２１ｂ、２１ｃ突出部
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ溝

Claims

電動モータによりステアリングコラムを傾動してステアリングホイールの傾斜角度を調整する電動チルトステアリング装置において、
ステアリングコラムの車両前方の下端部に、チルト中心を設けて、ステアリングコラムが一体的に傾動するようにしてあると共に、ステアリングシャフトもこのチルト中心に対応して傾動できるように、その車両前方の下端部に自在継手が設けてあり、
ブラケットを介して車体に揺動自在に設けたチルト揺動部材に、一端を車体又はステアリングコラムに揺動自在に取付けた電動モータ駆動部により長さ方向に移動するロッドを係合すると共に、このチルト揺動部材に、前記ステアリングコラムから突設したスライド片をスライドさせるスライド枠部が設けてあり、
これにより、前記駆動部のロッドが移動し、前記チルト揺動部材が揺動すると、前記スライド片がスライド枠部内をスライドしながら、前記ステアリングコラムと共に揺動して、このステアリングコラムを傾動させ、そして前記チルト揺動部材には前記ステアリングコラムに当接可能な当接支持部が形成してあり、該当接支持部は該ステアリングコラムの降下限界点では該ステアリングコラムを下方から包持し、そして上昇限界点では該ステアリングコラムに接触して該ステアリングコラムのチルト範囲を規制することを特徴とする電動チルトステアリング装置。
前記チルト揺動部材は前記ステアリングコラムを間にして左右対称のＵ字形状断面を有することを特徴とする請求項１に記載の電動チルトステアリング装置。
前記チルト揺動部材は板金プレス部材で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動チルトステアリング装置。