JP3941474B2

JP3941474B2 - チルト式ステアリングコラムのチルト固定装置

Info

Publication number: JP3941474B2
Application number: JP2001354428A
Authority: JP
Inventors: 田直樹澤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: JP2003154944A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチルト式ステアリングコラムに係り、特に、ステアリングコラムを支持するチルト機構の保持力を向上させるのに好適なチルト固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チルト式ステアリングコラムにはステアリングコラムを操作してステアリングホイールの位置調整を可能にする、チルト機構が備えられる。このチルト機構ではステアリングコラムの自由な動作がなし得ると同時に、ステアリングコラムのロックおよびアンロックが可能でなければならない。ステアリングコラムのロックとはステアリングコラムが固定されたまま、動作不可能な状態におかれることを意味し、一方、アンロックとはステアリングコラムが動作可能な状態におかれることを意味する。このチルト機構は、一般に、ステアリングコラムのロックおよびアンロックをレバー操作によって切り換えるように構成される。
【０００３】
このレバー操作で切り換えるチルト機構の一例を図８に示す。このチルト機構はチルトブラケット１、チルトボルト２、ナット３、ディスタンスブラケット４、チルトレバー５ならびに一対の固定カム６および可動カム７を備える。車体に固定したチルトブラケット１の中心にディスタンスブラケット４と連結されたステアリングコラム８が設けられ、このステアリングコラム８の中心にステアリングシャフト９が配置されている。チルトボルト２はチルトブラケット１、ディスタンスブラケット４、チルトレバー５および固定カム６および可動カム７を挿通して設けられ、一端のねじ部にナット３が螺合している。
【０００４】
また、固定カム６および可動カム７は対峙するそれぞれのカム要素が係合すると共に、固定カム６は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、背面のボス１０がチルトブラケット１の円弧状長孔１１と嵌合し、一方、可動カム７は図示しない背面のボスがチルトレバー５と係合している。
【０００５】
上記構成において、チルトレバー５を回動すると、一体的に係合した可動カム７が同じ方向に回動し、固定カム６のカム要素と可動カム７のカム要素との相対変位によってチルトボルト２の軸方向に相対変位を生じさせ、チルトブラケット１を中心方向に押してステアリングコラム８を固定することができる。すなわち、ステアリングコラム８のロックが可能である。チルトレバー５を反対方向に回動すると、固定カム６のカム要素と可動カム７のカム要素との相対変位でチルトボルト２が逆方向に動いてステアリングコラム８の固定が緩み、このとき、ステアリングコラム８を所望の傾斜角度で傾けることができる。すなわち、ステアリングコラムのアンロックが可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のチルト機構ではチルトレバー５を回動し、チルトボルト２の締付け力を強めるが、この締付けに伴って生じるボルト軸力は、図９（ａ）（ｂ）に示すチルトボルト２が通る固定カム６の中心孔１２に近い、チルトブラケット２の長孔１１の周縁と重なる、固定カム６の各領域（Ａ部）に応力を生じさせる。チルト保持力を向上させるために、ボルト軸力を増大させたとき、たとえば、可動カム７とチルトボルト２の間の面摩擦を減少させるスラストベアリング１３を組み込んだ状態において締付けを行う場合、固定カム６の長孔１１と周縁と重なる領域に過大な応力が発生する可能性があり、締付け力が繰り返し負荷されても固定カム６に極力応力集中やクラック等が生じないようにする必要がある。
【０００７】
この対策として、固定カム６の各領域を含む、全体の強度を高めた大形のカム部材を採用することが可能であれば、それに越したことはない。しかしながら、チルト機構には他の機構を構成する部品と均衡を欠くような大形のカム部材を採用するだけのスペース上の余裕はなく、現状のカム部材の大きさで有効な対策を考えなければならない。
【０００８】
チルト機構ではステアリングコラム８の保持力をさらに高めたいとする要望がある。この場合、締付け時のボルト軸力が一段と増すことになり、固定カムはこれまで以上に大きなボルト軸力に抗することのできる十分な強度を持たせる必要がある。
【０００９】
一方、同一のカム部材を固定カム６および可動カム７として組み合わせて使用する場合があるが、チルトレバー５と係合する可動カム７のボス１４が、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、２通りの位置を呈することになり、組立て作業性が低下する要因となっている。
【００１０】
そこで、本発明の目的はカム部材の強度を増大し、チルト保持力を一段と高めることを可能にしたチルト式ステアリングコラムのチルト固定装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るチルト固定装置はチルトブラケットからチルトレバーにかけて挿通され、一端のねじ部をナットと螺合させたチルトボルトと、このチルトボルトに設けられ、対峙するそれぞれのカム要素を共に係合させると共に、背面のそれぞれのボスを前記チルトブラケットおよびチルトレバーと各々係合させた一対の固定カムおよび可動カムとを備え、前記チルトレバーの操作で前記チルトボルトおよびナット間に締付け力を生じさせてステアリングコラムのロックおよびアンロックを行うようにしたチルト式ステアリングコラムのチルト固定装置において、固定カムがカム要素外側の周縁に形成される複数個のストッパ突起を備え、各ストッパ突起がチルトブラケットの長孔を横切って架けわたすように、チルトブラケットの少なくとも長孔の幅を超える長さにわたって延在することを特徴とする。
【００１２】
上記構成からなるチルト固定装置においては固定カムのストッパ突起がチルトブラケットの長孔の幅を超える長さにわたって延在するように形成されるので、ボルト軸力が強大であるときも、固定カムにこの軸力に抗する十分な強度を持たせることができる。これにより、チルト保持力を一段と高めることが可能になる。
【００１６】
また、上記と異なるチルト固定装置は固定カムが周方向に一定の間隔をおいて並ぶ、カム山を有する複数個のカム要素を有し、カム要素のカム山が起伏を持つカム面から端に延びるカム端部を備えており、カム山のカム端部をチルトブラケットの長孔の周縁と重なる位置に形成していることを特徴とする。
【００１７】
上記構成からなるチルト固定装置においてはカム山のカム端部を長孔の周縁と重なる位置に形成しているので、固定カムの強度をさらに補強することができ、チルト保持力をさらに大きく向上させることが可能になる。
【００１８】
さらに、上記と異なるチルト固定装置は固定カムのストッパ突起がカム要素のカム山のカム端部に延びる補強部を備えることを特徴とする。
【００１９】
上記構成からなるチルト固定装置においてはカム要素のカム山のカム端部に延びる補強部を形成しているので、固定カムの強度を一段と補強することができ、チルト保持力をさらに大きく向上させることが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明のチルト固定装置はチルト式ステアリングコラムのチルト機構に組み込まれる。初めに、チルト式ステアリングコラムおよびチルト機構について図１および図２を参照して説明する。チルト式ステアリングコラムは、図１に示すように、円筒状のステアリングコラム２１とこのステアリングコラム２１の内部を貫いて配置されたステアリングシャフト２２とを備える。このステアリングシャフト２２はステアリングコラム２１の各端部にそれぞれ固定された軸受２３、２４によって支承されている。
【００２１】
このステアリングコラム２１は図示しないステアリングホイールに近い車体部分に固定したチルト機構２５と、図示しないステアリングホイールから遠い車体部分に固定したロアブラケット２６によって支持されている。ロアブラケット２６はチルト動作の中心となるチルトピン２７を備え、ステアリングコラム２１がこのチルトピン２７を中心として回動するように構成される。また、ロアブラケット２６はロアディスタンスブラケット２８を有し、これはステアリングコラム２１と連結されている。なお、図中符号２９、３０は軸受２３、２４の位置を固定する止め輪を示している。
【００２２】
一方、チルト機構２５は次のように構成される。すなわち、図２において、チルト機構２５はチルトブラケット３１、チルトボルト３２、ナット３３、ディスタンスブラケット３４、チルトレバー３５ならびに一対の固定カム３６および可動カム３７を備える。チルトブラケット３１の中心にディスタンスブラケット３４と連結されたステアリングコラム２１が設けられ、このステアリングコラム２１に中心にステアリングシャフト２２が配置されている。チルトボルト３２はチルトブラケット３１、ディスタンスブラケット３４、チルトレバー３５および固定カム３６および可動カム３７を挿通して設けられ、一端のねじ部にナット３３が螺合している。また、一対の固定カム３６および可動カム３７は後記のボスによってチルトブラケット３１およびチルトレバー３５と各々係合している。
【００２３】
この固定カム３６は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、相手カムと対面する側に複数個のカム要素３８および複数個のストッパ突起３９を備える。一方、図示しない可動カム３７は相手カムと対面する側に、同様に、後に詳述される複数個のカム要素および複数個のストッパ突起を有する。なお、図中符号４０はスラストベアリングを示している。
【００２４】
図３に改めて固定カム３６の詳細を示す。この固定カム３６は、図３（ａ）に示すように、同一円周上に一定の間隔を保って並ぶ４個のカム要素３８を有する。カム要素３８はそれぞれカム山３８ａを備えており、各々カム山３８ａが起伏を持つカム面３８ｂとカム面３８ｂからカム山３８ａの端にかけて延びるカム端部３８ｃとを有する。このカム要素３８の外側の周縁に互いの位置を１８０°ずらして２個のストッパ突起３９が形成される。このストッパ突起３９は周方向に長く延びており、後記のようにチルトブラケット３１の長孔の幅を上回る長さを有する。また、図３（ｃ）に示すように、固定カム３６はカム要素３８と背中合わせの面、すなわち、背面にチルトブラケット３１と係合するボス４１を備える。このボス４１は平行な面Ｐを有する。
【００２５】
固定カム３６の２個のストッパ突起３９はカム部材の曲がりあるいは変形を防ぐのに十分な予め決められた弧長ｌ₁を保っている。すまわち、ストッパ突起３９はチルトブラケット３１の長孔４２の幅を上回る長さを備える。この結果、図に示すように、カム部材装着時にはそれぞれのストッパ突起３９が長孔４２を架けわたすことができる。この位置関係を維持するためにストッパ突起３９は長孔４２と嵌合する、固定カム３６のボス４１の平行な面Ｐとの間で向きを同一方向に一致させる。なお、このストッパ突起３９はカム回転量を規制するストッパとしても働くように構成される。
【００２６】
一方、可動カム３７の詳細を図５に示す。可動カム３７は、図５（ａ）に示すように、同一円周上に一定の間隔を保って並ぶ４個のカム要素４３を有する。カム要素４３はそれぞれカム山４３ａを備えており、各々カム山４３ａが起伏を持つカム面４３ｂとカム面４３ｂからカム山４３ａの端にかけて延びるカム端部４３ｃとを有する。このカム要素４３の外側の周縁に固定カム３６のストッパ突起３９と向きをずらして２個のストッパ突起４４が形成される。また、図５（ｃ）に示すように、可動カム３７は背面にチルトレバー３５と係合するボス４５を備える。このボス４５は平行な面Ｐを有する。
【００２７】
可動カム３７の２個のストッパ突起４４はストッパ突起３９の弧長ｌ₁と比べて短い弧長ｌ₂を保って形成される。また、ストッパ突起４４の中心はチルトレバー３５の角孔（図示せず）と嵌合する背面のボス４５の平行な面Ｐの中心に対して向きを９０°ずらしている。なお、ストッパ突起４４もカム回転量を制限するストッパとして働く。
【００２８】
本実施の形態は上記構成からなるもので、チルトレバー３５を回動すると、一体的に結合した可動カム３７が回動し、可動カム３７のカム要素４３のカム山４３ａが固定カム３６のカム要素３８のカム山３８ａと接して相対変位する。さらに、チルトレバー３５を回動すると、一体的に係合したカム要素４３のカム山４３ａはカム要素３８のカム山３８ａに乗り上げて、チルトボルト３２の軸方向に相対変位を発生させる。この相対変位により、チルトブラケット３１が中心に向かって変位し、ディスタンスブラケット３４と連結されたステアリングコラム２１を固定する。すなわち、ステアリングコラム２１のロックが可能になる。
【００２９】
この締付け過程ではボルト軸力が増すに従い固定カム３６は、特に、チルトボルト３２が通る中心孔に近い領域が曲がろうとする。しかし、カム要素３８の外側の周縁に配置された２個のストッパ突起３９がチルトブラケット３１の長孔４２を架けわたして配置されているので、固定カム３６に強大なボルト軸力が働いても固定カム３６は少しも曲がらず、強い締付け力に抗することができる。たとえば、チルト保持力を高めようとするとき、高いボルト軸力に抗する十分な強度を持たない、固定カムを使用したならば、チルト保持力をさらに高めることができないが、本実施の形態の固定カム３６はボルト軸力が強大であっても、ストッパ突起３９によってこのボルト軸力に抗することが可能で、チルト保持力を一段と高めることができる。
【００３０】
一方、ストッパ突起４４との位置関係を保って形成される可動カム３７のボス４５は固定カム３６を取り付けた後、ストッパ突起４４を基準にして所定の箇所に組み付けるならば、常に一定した角度を保持して取り付けることができ、組立作業性を向上させることが可能になる。
【００３１】
このように、本実施の形態においては固定カム３６にチルトブラケット３１の長孔４２の幅を超える長さを有するストッパ突起３９設けているので、ボルト軸力が強大であるときも、ストッパ突起３９によってボルト軸力に抗することができる。これにより、チルト保持力を一段と高めることが可能になる。
【００３２】
また、可動カム３７のボス４５を常に一定した角度を保って取り付けることが可能で、組立て作業性を向上させることができる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図６を参照して説明する。チルト機構（図示せず）は第１の実施の形態のものと同一の構成からなる。図６（ａ）に示すように、本実施の形態の固定カム４６は、第１の実施の形態と同様に、同一円周上に一定の間隔を保って並ぶ４個のカム要素３８を有する。カム要素３８はそれぞれカム山３８ａを備え、各々カム山３８ａが起伏を持つカム面３８ｂとカム面３８ｂからカム山３８ａの端にかけて延びるカム端部３８ｃとを有する。このカム要素３８の外側の周縁に互いの位置を１８０°ずらして２個のストッパ突起３９が形成される。このストッパ突起３９はチルトブラケット３１の長孔の幅を上回る長さを有する。本実施の形態ではそれぞれのカム要素３８のカム山３８ａのカム端部３８ c がチルトブラケット３１の長孔４２の周縁と重なる位置に形成される。このカム端部３８ c はカム面３８ｂのような起伏を持たない一定の厚みを有する部分である。
【００３４】
本実施の形態は上記構成からなるもので、第１の実施の形態と同様に、固定カム４６はチルトブラケット３１の長孔４２の幅を上回る長さを有するストッパ突起３９を備える。このようなストッパ突起３９を備える固定カム４６は強大なボルト軸力が中心孔に近い領域に働いても少しも曲がらず、強い締付け力に抗することが可能で、チルト保持力を一段と高めることができる。
【００３５】
また、特に、チルトブラケット３１の長孔４２の周縁と重なる位置にカム端部３８ｃを形成しているので、固定カム４６にボルト軸力が作用しても、固定カム４６が変形しにくくなり、チルト保持力をさらに大きく向上させることが可能になる。
【００３６】
なお、本実施の形態のストッパ突起３９は、図６（ｂ）に示すように、その全体を連続させることなく、中間の一部を切り欠いて構成してもよい。
【００３７】
本実施の形態においては固定カム４６にチルトブラケット３１の長孔４２の幅を超える長さを有するストッパ突起３９を設けているので、ボルト軸力が強大であるときも、ストッパ突起３９によってボルト軸力に抗することができる。これにより、チルト保持力を一段と高めることが可能になる。さらに、長孔４２の周縁と重なる位置に配置されるカム端部３８ｃにより固定カム４６の強度をさらに増すことができ、チルト保持力をさらに大きく向上させることが可能になる。
【００３８】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について図７を参照して説明する。チルト機構（図示せず）は第１の実施の形態のものと同一の構成からなる。図７（ａ）に示すように、固定カム４８は、第１の実施の形態と同様に、同一円周上に一定の間隔を保って並ぶ４個のカム要素３８を有する。カム要素３８はそれぞれカム山３８ａを備え、各々カム山３８ａが起伏を持つカム面３８ｂとカム面３８ｂからカム山３８ａの端にかけて延びるカム端部３８ｃとを有する。このカム要素３８の外側の周縁に互いの位置を１８０°ずらして２個のストッパ突起３９が形成される。このストッパ突起３９はチルトブラケット３１の長孔の幅を上回る長さを有する。本実施の形態ではそれぞれのカム要素３８のストッパ突起３９からカム山３８ａのカム端部３８ c にかけて補強部４９が形成される。この補強部４９はチルトブラケット３１の長孔４２の周縁に重なる位置に形成される。
【００３９】
本実施の形態は上記構成からなるもので、第１の実施の形態と同様に、固定カム４８はチルトブラケット３１の長孔４２の幅を上回る長さを有するストッパ突起３９を備える。このようなストッパ突起３９を備える固定カム４８は強大なボルト軸力が中心孔に近い領域に働いても少しも曲がらず、強い締付け力に抗することが可能で、チルト保持力を一段と高めることができる。
【００４０】
また、特に、チルトブラケット３１の長孔４２の周縁と重なる位置に補強部４９を形成しているので、固定カム４８にボルト軸力が作用しても固定カム４８が変形しにくくなり、チルト保持力をさらに大きく向上させることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態のストッパ突起３９は、図７（ｂ）に示すように、その全体を連続させることなく、中間の一部を切り欠いて構成してもよい。
【００４２】
本実施の形態においては固定カム４８にチルトブラケット３１の長孔４２の幅を上回る長さ有するストッパ突起３９を設けているので、ボルト軸力が強大であるときも、ストッパ突起３９によってボルト軸力に抗することができる。これにより、チルト保持力を一段と高めることが可能になる。さらに、長孔４２の周縁と重なる位置に配置された補強部４９により固定カム４８の強度を一段と増すことができ、チルト保持力をさらに大きく向上させることが可能になる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、固定カムにチルトブラケットの長孔の幅を超える長さを有するストッパ突起を設けているので、強大なボルト軸力が働いてもストッパ突起によってボルト軸力に抗することができ、チルト保持力を一段と高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチルト式ステアリングコラムを示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るチルト固定装置を示すもので、（ａ）はチルト固定装置の断面図、（ｂ）は（ａ）に示されるチルト固定装置の平面図である。
【図３】図２（ａ）に示される固定カムの詳細を示すもので、（ａ）は固定カムの正面図、（ｂ）は固定カムの断面図、（ｃ）は固定カムの背面図である。
【図４】図２に示されるチルト固定装置の要部を示すもので、（ａ）はチルト固定装置の平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図５】図２（ａ）に示される可動カムの詳細を示すもので、（ａ）は可動カムの正面図、（ｂ）は可動カムの断面図、（ｃ）は可動カムの背面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るチルト固定装置を示すもので、（ａ）はチルト固定装置の平面図、（ｂ）はチルト固定装置の変形例を示す平面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るチルト固定装置を示すもので、（ａ）はチルト固定装置の平面図、（ｂ）はチルト固定装置の変形例を示す平面図である。
【図８】従来技術によるチルト機構の一例を示す断面図である。
【図９】図８に示されるチルト固定装置の要部を示すもので、（ａ）はチルト固定装置の平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１０】従来のチルトレバーとカム部材との配置関係を示すもので、（ａ）（ｂ）はそれぞれボスが異なる方向に向いたチルト固定装置の平面図である。

Claims

チルトブラケットからチルトレバーにかけて挿通され、一端のねじ部をナットと螺合させたチルトボルトと、このチルトボルトに設けられ、対峙するそれぞれのカム要素を共に係合させると共に、背面のそれぞれのボスを前記チルトブラケットおよびチルトレバーと各々係合させた一対の固定カムおよび可動カムとを備え、前記チルトレバーの操作で前記チルトボルトおよびナット間に締付け力を生じさせてステアリングコラムのロックおよびアンロックを行うようにしたチルト式ステアリングコラムのチルト固定装置において、前記固定カムが前記カム要素外側の周縁に形成される複数個のストッパ突起を備え、前記各ストッパ突起が前記チルトブラケットの長孔を横切って架けわたすように、前記チルトブラケットの少なくとも長孔の幅を超える長さにわたって延在することを特徴とするチルト式ステアリングコラムのチルト固定装置。
前記固定カムが周方向に一定の間隔をおいて並ぶ、カム山を有する複数個のカム要素を有し、前記カム要素のカム山が起伏を持つカム面から端に延びるカム端部を備えており、前記カム山のカム端部を前記チルトブラケットの長孔の周縁と重なる位置に形成している請求項１に記載のチルト式ステアリングコラムのチルト固定装置。
前記固定カムのストッパ突起が前記カム要素のカム山のカム端部に延びる補強部を備えることを特徴とする請求項２に記載のチルト式ステアリングコラムのチルト固定装置。