JP3972778B2

JP3972778B2 - Steering column device

Info

Publication number: JP3972778B2
Application number: JP2002273484A
Authority: JP
Inventors: 健司佐藤; 栄松本
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: JP2004042878A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はステアリングコラム装置、特にテレスコピック機構、及び、チルティング機構を備えた車両のためのステアリングコラム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレスコピック機構及びチルティング機構は、それぞれ運転者の体型及び好みにあわせて最も運転しやすい位置にステアリングホィールの高さ、及び、傾斜角度を調整するための機構である。
【０００３】
テレスコピック機構及びチルティング機構には、ステアリングホィールの高さ、及び、傾斜角度を調整するときに操作されるクランプ／アンクランプ機構が備えられており、この調整時には、一旦、それぞれのためのクランプ／アンクランプ機構が解除され、その状態で高さ、及び、傾斜角度を調整したのち、再度クランプ状態にされる。
【０００４】
ステアリングホィールの高さ、及び、傾斜角度の調整は、ステアリングホィールを手で操作することによって行うため、ステアリングホィールから手を離すことなくクランプ／アンクランプ機構を操作できる方が好ましい。英国特許出願公開第２２８１３７５号明細書には、ステアリングホィールに手をかけたまま操作できる単一の操作ハンドルを設けたステアリングコラム装置が開示されている。
【０００５】
上記英国特許出願公開のステアリングコラム装置においては、操作ハンドルの動きはフレキシブルチューブ内を移動可能なケーブルを介して高さ調整用のクランプ装置に伝達される。このケーブルとそのチューブはステアリングホィールの全調整範囲においてケーブルが自由に移動できる充分小さな曲率を与えるため、大きなたわみが与えられている。このため、一部がステアリングコラム装置の外側に向かって飛び出すようになり見苦しいだけでなく、トラブルの原因ともなる。更に、ケーブルとそのチューブからなる伝動機構は信頼性に乏しいだけでなく、ケーブルが伸び縮みするため操作性が良好とは言えないものである。
【０００６】
【特許文献１】
英国特許出願公開第２２８１３７５号明細書
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるようにし、ステアリングコラム装置からはみ出す部分が無く、信頼性が高く、操作性が良好なクランプ／アンクランプ機構を備えたステアリングコラム装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段によって解決される。すなわち、
第１番目の発明の解決手段は、車体に取り付けるための車体取付部を備えた固定コラム部材、中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に上記固定コラム部材に支持された移動コラム部材、上記移動コラム部材の一端側に備えられたコラムヘッド、上記コラムヘッドにチルト可能に支持されたチルトヘッド、上記チルトヘッドに回転可能に支持され、一端にステアリングホィールを固定するためのホィールシャフト、上記コラムヘッドに備えられ、上記移動コラム部材の中心軸と平行な軸のまわりに回転可能なコラムクランプシャフト、上記コラムクランプシャフトに対して移動可能であり、このコラムクランプシャフトの回転によって、上記移動コラム部材を上記固定コラム部材に対してクランプ／アンクランプ状態にするためのコラムクランプ、上記チルトヘッドを上記コラムヘッドに対してクランプ／アンクランプするためのチルトヘッドクランプ、上記チルトヘッドに揺動支軸を有する操作レバー、及び、上記操作レバーの揺動を、上記コラムクランプシャフトの回転に変換して上記コラムクランプに伝動するとともに、上記チルトヘッドクランプに伝動するための機械的伝動装置を備えることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【０００８】
第２番目の発明の解決手段は、第１番目の発明のステアリングコラム装置において、上記機械的伝動装置を、プッシャープレート、プッシャーロッド、及び、揺動アームを備えたものとし、上記プッシャープレートは上記操作レバーに設けられて、上記プッシャーロッドの一端に当接可能であり、上記プッシャーロッドは、上記チルトヘッドのチルト中心軸と平行な方向に摺動可能であって、上記コラムヘッドに支持されており、上記揺動アームは、上記プッシャーロッドに一端が係合し他端が上記コラムクランプシャフトに固定されており、上記操作レバーを操作するとき、この操作レバーの揺動は、上記プッシャープレートの揺動運動、上記プッシャーロッドの軸方向運動、上記揺動アームの揺動運動、及び上記コラムクランプシャフトの回転運動へと順次変換されることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【０００９】
第３番目の発明の解決手段は、第２番目の発明のステアリングコラム装置において、上記プッシャーロッドには、上記プッシャープレートに向けて付勢するための付勢バネが設けられていることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１０】
第４番目の発明の解決手段は、第３番目の発明のステアリングコラム装置において、上記付勢バネは、上記操作レバーが操作されないとき、この操作レバーをステアリングホィールから離れた位置に、また、上記コラムクランプ及び上記チルトヘッドクランプをそれぞれのクランプ位置に維持するための力を付与するものであることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１１】
第５番目の発明の解決手段は、第１番目から第４番目までの発明のステアリングコラム装置において、上記コラムクランプシャフトを非円形形状の断面を有するものとしたことを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１２】
第６番目の発明の解決手段は、第５番目の発明のステアリングコラム装置において、上記コラムクランプシャフトの非円形形状の断面の部分を上記移動コラム部材の移動可能な長さよりも長くしたことを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１３】
第７番目の発明の解決手段は、第５番目又は第６番目の発明のステアリングコラム装置において、上記非円形形状の断面を実質的な楕円としたことを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１４】
第８番目の発明の解決手段は、第１番目から第７番目までの発明のステアリングコラム装置において、上記プッシャープレートは、上記チルトヘッドの全チルト範囲において上記プッシャーロッドと常に当接することが可能な充分に広い当接面を有していることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１５】
第９番目の発明は、第１番目から第８番目までのいずれかの発明のステアリングコラム装置において、上記操作レバーが、ステアリングホィールに手を掛けたまま操作可能であることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１６】
第１０番目の発明は、第１番目から第９番目までのいずれかのステアリングコラム装置において、上記操作レバーは、操作レバー本体部とこれに軸支された操作端とを備えており、操作端は上記ステアリングホィールに手を掛けたままこの手で操作可能な操作位置と上記ステアリングホィールから離隔した退避位置との間で折り畳み可能であることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１７】
第１１番目の発明は、第１０番目の発明のステアリングコラム装置において、上記操作端は、バネによって退避位置に向けて付勢されていることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１８】
第１２番目の発明は、第１０番目又は第１１番目のいずれかのステアリングコラム装置において、上記操作端は係止突起を有しているとともに、上記退避位置に上記操作レバーが折り畳まれた時にこの係止突起が嵌入するための係止穴が上記チルトヘッドに形成されていることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００１９】
第１３番目の発明は、第１０番目又は第１１番目のいずれかのステアリングコラム装置において、上記チルトヘッドには、このチルトヘッドを覆うとともに、上記ホィールシャフトを貫通させるためのシャフト穴とこのシャフト穴と分離あるいは連続しており上記操作レバーを貫通させるためのレバー穴を持ったカウルが設けられており、上記退避位置に折り畳まれた時には、上記操作端が上記カウルに添うように接近していることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００２０】
第１４番目の発明は、第１３番目の発明のステアリングコラム装置において、上記操作端は係止突起を有しているとともに、上記退避位置に上記操作レバーが折り畳まれた時にこの係止突起が嵌入するための係止穴が上記カウルに形成されていることを特徴とするステアリングコラム装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
第１実施形態
＊全体概要
図１は、本発明の第１実施形態にかかるステアリングコラム装置１の外観図である。ステアリングコラム装置１は、固定コラム部材２、移動コラム部材３、コラムヘッド３１、チルトヘッド４、ホィールシャフト５、コラムクランプ２１、チルトヘッドクランプ４１（図２参照）、操作レバー７、及び、機械的伝動装置を備えている。
【００２３】
固定コラム部材２には、車体取付部２２１、２２２が備えられており、この車体取付部２２１、２２２によって車体９１に取り付けられる。上記固定コラム部材２には、移動コラム部材３が中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に支持されている。上記移動コラム部材３の一端側にはコラムヘッド３１が備えられており、このコラムヘッド３１にはチルトヘッド４がチルト中心軸４３を中心としてチルト可能に支持されている。このチルトヘッド４にはホィールシャフト５が回転可能に支持されており、その一端にはステアリングホィール９２が固定される。
【００２４】
上記コラムヘッド３１には、上記移動コラム部材３の中心軸と平行な軸のまわりに回転可能にコラムクランプシャフト６が設けられている。固定コラム部材２には、コラムクランプ２１が備えられており、このコラムクランプ２１に対して、上記コラムクランプシャフト６が移動可能であり、このコラムクランプシャフト６の回転によって、上記移動コラム部材３をクランプ／アンクランプ状態にすることができる。
【００２５】
また、上記コラムヘッド３１には、チルトヘッドクランプ４１が設けられており、上記チルトヘッド４をコラムヘッド３１に対してクランプ／アンクランプする。上記チルトヘッド４には、揺動支軸によって操作レバー７が支持されており、この操作レバー７はステアリングホィール９２に手をかけたまま操作可能となっている。操作レバー７の揺動は、機械的伝動装置を介して上記コラムクランプシャフト６の回転に変換され、この回転は上記コラムクランプ２１に伝動され、移動コラム部材３のクランプ／アンクランプが行われる。更に、この操作レバー７の揺動は上記チルトヘッドクランプ４１にも伝動され、チルトヘッド４のクランプ／アンクランプが行われる。
【００２６】
ホィールシャフト５の一端は、ステアリングコラム装置１内でユニバーサルジョイント９３１に接続され、更に、スプライン結合された一対の上中間軸９４１と下中間軸９４２（図３）、及び下側のユニバーサルジョイント９３２を介して、前車輪の方向を操作する機構へと接続されている。なお、図１中の点線は調整によってステアリングホィール９２が取りうる位置と姿勢の幾例かを示している。
【００２７】
＊チルトヘッドクランプ
図２は、ステアリングコラム装置１の一部を切り欠いた図１の要部拡大図である。図３は、ステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。図４は、ステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。図５、図６及び図７は、それぞれ図２におけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃ断面図である。
【００２８】
チルトヘッドクランプ４１は次のような構成を備える。移動コラム部材３には、チルト中心軸４３にその中心を持つセグメントギヤ３３（図２）がボルト３４によって固定されており、セグメントギヤ３３との間に空間を置いて背当部材３４１が設けられている。一方、上記空間内には、チルトヘッド４に軸４４１を中心として回動可能に支持されたギヤアーム４４のギヤ部分４４２と、操作レバー７に設けられた突出部７１が入り込んでいる。
【００２９】
上記ギヤアーム４４は２本の脚からなるＬ字形状をなしており、一方の脚には上記ギヤ部分４４２が形成されている。上記ギヤアーム４４の他方の脚４４３と上記突出部７１の背部との間にはバネ７１１が介在し、突出部７１の背部と脚４４３との間隔を押し広げるようなバイアスを与えている。
【００３０】
このバイアスによって、突出部７１が左方向に押され、ギヤ部分４４２を背後から押すため、ギヤ部分４４２がセグメントギヤ３３に向けて押し付けられ、それぞれの歯が相互に噛合する。なお、ギヤ部分４４２をセグメントギヤ３３を押すとき、突出部７１にかかる反力は背当部材３４１が受ける（図２、図６）。これにより、チルトヘッド４が固定される。チルトヘッド４は、ギヤ部分４４２とセグメントギヤ３３が噛合可能な角度位置において段階的な位置で固定される。
【００３１】
操作レバー７の突出部７１が図２中で右方向に動くとき、バネ７１１の押圧力によってギヤアーム４４は図２において反時計回りに回転するため、これらの歯の噛合が外れる。したがって、チルト位置の調整時（このときテレスコ位置も調整可能である）には、操作レバー７の操作によって、突出部７１が右方向に動くようになっている。
【００３２】
＊ユニバーサルジョイント及び中間軸
図３に示されるように、上中間軸９４１の端部とホィールシャフト５の端部との間には、上側のユニバーサルジョイント９３１が構成されている。ユニバーサルジョイント９３１の中心はチルト中心軸４３の軸線上にあるため、チルトヘッド４がチルトしてもその影響を受けないようになっている。
【００３３】
下中間軸９４２は固定コラム部材２に回転自在に支持されており、下中間軸９４２と上中間軸９４１がスプライン結合しているため、移動コラム部材３は図３の左右方向に移動可能になっている。スプライン結合によって移動位置に関わらず上中間軸９４１の回転は下中間軸９４２に伝達することが可能であり、ステアリングホィール９２の高さを調整しても、ステアリングホィール９２の回転を下中間軸９４２に伝達することができる。
【００３４】
＊固定コラム部材と移動コラム部材
図２に示すように、移動コラム部材３の円筒部には、軸方向に沿った長穴３２が形成されており、この長穴３２内に固定コラム部材２に設けられたストッパ部材２２が係合している。移動コラム部材３は、長穴３２とストッパ部材２２によって、固定コラム部材２からの抜け出しとこれに対する回転が防止されているため、固定コラム部材２内を長穴３２の範囲で軸方向に移動可能となっている。
【００３５】
固定コラム部材２は円筒状部２３１を備えており、円筒状部２３１の内部の２箇所にはリング状の摺動案内部２３２が設けられている（図３）。移動コラム部材３の円筒部外面はこの摺動案内部２３２によって移動コラム部材３の軸方向にがたつき無く移動可能になっている。コラムヘッド３１の端面に設けられた緩衝ストッパ３１１は、調整時に移動コラム部材３が固定コラム部材２の端面に衝突したとき、金属同士の衝撃的な衝突を防止するために設けられた、ゴム、合成樹脂等でできた緩衝材である。
【００３６】
＊コラムクランプ
コラムクランプ２１の構成を図７、図８、及び、図９を用いて説明する。図７は、既述のように図２におけるＣ−Ｃ断面図、図８、図９は図７における一部拡大図であって、コラムクランプシャフト６の回転位置とクランプ／アンクランプ状態の関係を示している。コラムクランプ２１は、固定コラム部材２に設けられており、第１ウェッジ２１１、第２ウェッジ２１２、クランプバー２１３、及び、反力部材２１４１、２１４２を備えている。固定コラム部材２には横方向からウェッジ穴２１５があけられており、このウェッジ穴２１５の一部は固定コラム部材２の空洞に開口している。第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２は、それぞれが傾斜面２１１１、２１１２を備えており、この傾斜面２１１１、２１１２の側を向かい合わせるようにウェッジ穴２１５内に納められている。２つのウェッジの傾斜面２１１１、２１１２は移動コラム部材３の円筒部外周と向き合うことになる。
【００３７】
第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２には、それぞれクランプバー穴２１１３、２１１４があけられており、この穴にクランプバー２１３が貫通している。クランプバー２１３の両端にはクランプバー穴２１１３、２１１４よりも外径の大きな反力部材２１４１、２１４２が固定されている。クランプバー２１３には一方の反力部材２１４２に接するようにコラムクランプシャフト穴２１６があけられており、この穴にコラムクランプシャフト６の実質的に楕円をなす非円形形状断面部が貫通している。
【００３８】
コラムクランプシャフト６の一端には揺動アーム６１が固定されている。コラムクランプシャフト６の非円形形状断面部は、アンクランプ時には図８のように楕円長径方向が傾斜し、クランプ時には図９に示すように長径方向がクランプバー２１３の軸方向を向く。この構成により、図８の状態から揺動アーム６１に揺動回転を与えると、コラムクランプシャフト６が回転し、図９の状態になる。このとき、楕円長径部の一方が反力部材２１４２が左方向に押されることにより、クランプバー２１３が左方に引っ張られ、更に反力部材２１４１が第１ウェッジを左方に押すことになる。一方、第２ウェッジは楕円長径部の他方によって右方に押される。この結果２つのウェッジが相互に接近するため、それぞれの傾斜面２１１１、２１１２が移動コラム部材３の円筒部外周を押圧することになり、移動コラム部材３が固定コラム部材２に対してクランプされる。なお、第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２は一体となってわずかながら左右に移動可能なため、一方のウェッジのみが移動コラム部材３を強く押圧するようなアンバランスは生じない。
【００３９】
揺動アーム６１を反対方向に揺動回転すると、上とは逆の動きによって第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２が離反し、移動コラム部材３のクランプが解除される。
【００４０】
＊操作レバーと連動運動
次に操作レバー７の動きによって連動する各部材について説明する。操作レバー７はステアリングコラム装置１の下側にあり、図３には、この操作レバー７、この揺動の中心となるレバー中心軸７２、操作レバー７に固定されたプッシャープレート７３、及びプッシャーロッド７４が部分的に見えている。これを下から見たときの図４には、操作レバー７の全体、及び、高さ及び傾き調整するために操作レバー７が操作されたとき（つまり、操作レバー７の操作端７０１がステアリングホィール９２に向けて引きつけられたとき）の状態が実線で示されている（点線は非操作時）。
【００４１】
鍔７４２を備えているプッシャーロッド７４は、コラムヘッド３１上にチルト中心軸４３と平行な方向に摺動自在に支持されている。プッシャーロッド７４には鍔７４２を図１０において左方向に付勢する付勢バネ７４１が貫通しており、その端部にはその直角方向に長い小さな長穴７４３が設けられている。プッシャーロッド７４の端部は、この長穴７４３を介して揺動アーム６１の一端と軸係合している。長穴７４３はプッシャーロッド７４が軸方向に移動したときに揺動アーム６１との関係位置がずれる量を吸収するためのものである。
【００４２】
付勢バネ７４１がプッシャーロッド７４を左方向に付勢することによって、プッシャーロッド７４の左側先端は常にプッシャープレート７３に当接し、その右側先端で軸係合する揺動アーム６１は時計方向の回転付勢力が付与されている。揺動アーム６１に与えられた揺動付勢力はコラムクランプシャフト６をクランプ位置（図９、なお、図９と図１０では向きが異なるため左右が反転している点に注意）に維持する。このときの揺動アーム６１の位置が実線で示されている。
【００４３】
＊プッシャープレート
チルトヘッド４は、コラムヘッド３１上をチルトするため、チルトの量（角度）に応じて、プッシャープレート７３に対するプッシャーロッド７４の位置関係が変化する。図１１には、チルトヘッド４をチルトさせた２つの位置を点線と実線で示す。プッシャーロッド７４はコラムヘッドに支持されているためチルトによって位置を変えないが、プッシャープレート７３はチルト中心軸４３から離れているため、チルトヘッド４をチルトさせるときプッシャーロッド７４との相対位置が変化する。このため、どの角度位置でもプッシャーロッド７４がプッシャープレート７３に当接するようにプッシャープレート７３にはホッケーのスティックのように曲がった広い当接面形状を持たせている。
【００４４】
＊ステアリングホィールの調整操作
以下、ステアリングホィール９２の高さ、及び、傾斜角度を調整するときの操作と各部材の動作について説明する。運転者はステアリングホィール９２に手（親指）を掛けたまま、例えば人差し指から小指までを伸ばして操作レバー７を手前に引く（図３）。これにより操作レバー７は、図４（図４は下から見た図であるため左右逆転している。）に示すようにレバー中心軸７２を中心として揺動する。
【００４５】
操作レバー７の揺動によって、突出部７１が図２における右側に移動しギヤアーム４４が反時計方向に回動する。ギヤアーム４４の回動によって、セグメントギヤ３３の歯とギヤアーム４４のギヤ部分の歯との噛合が外れ、チルトヘッド４はチルト可能になる（図２）。
【００４６】
同時に、操作レバー７の揺動は、プッシャープレート７３を揺動させる（図４）。この揺動によってプッシャープレート７３は付勢バネ７４１にうち勝ってプッシャーロッド７４を図面上方向に押す（図４）。上記動きは図１０ではプッシャーロッド７４の右方向の動きとなる。
【００４７】
プッシャーロッド７４の右方向の動きは、揺動アーム６１の揺動を、したがって、コラムクランプシャフト６の回動を起こす。コラムクランプシャフト６が回動すると、それまで図９に示すように長径部が水平の状態であったコラムクランプシャフト６は図８に示すように傾斜した状態になる。これによって図７のように接近していた第１ウェッジ２１１と第２ウェッジ２１２は、互いに離間するため移動コラム部材のクランプが解除される。
【００４８】
こうして、チルトヘッド４はチルト可能に、コラムヘッド３１は高さ方向に移動可能になるので、運転者はステアリングホィール９２及び操作レバー７から手を離すことなくステアリングホィール９２の高さ位置とチルト位置を調整することができる。なお、チルトヘッドクランプ４１が解除されたとき、チルトヘッド４には、その重量によりあたかも人が首をうなだれるときのような下向きの力が働く。このため、カウンターバランス用の強めのバネ４５（図４）が設けられており、このような力を相殺し、あるいは、さらには運転者の乗降を容易にするためステアリングホィール９２を最も上側の傾斜位置に維持するような力をチルトヘッド４に与える。
【００４９】
調整が終わり、操作レバー７に掛けた指を離すと、付勢バネ７４１（及びバネ７１１）の力によって、操作レバー７はもとの位置（図３の実線の位置）に戻る。操作レバー７が元の位置に戻ると上と逆の動作によりチルトヘッド４とコラムヘッド３１（移動コラム部材３）がともにクランプされる。付勢バネ７４１は、上記操作レバー７が操作されないとき、この操作レバー７をステアリングホィール９２から離れた位置に、また、コラムクランプ２１及びチルトヘッドクランプ４１をそれぞれのクランプ位置に維持するための力を付与している。なお、操作レバー７の操作部（先端部分）をステアリングホィール９２に過度に接近させると干渉により運転時のハンドル操作の妨げとなる可能性がある。このためステアリングホィールの高さ・角度を調整しないときには、この操作部がステアリングホィールから適宜の距離だけ離れた位置をとるようにする。更に、このような干渉をより確実に防止するため、操作レバー７を折り畳み可能、あるいは、伸縮可能な構造とすることができる。
【００５０】
第２実施形態
以下、操作レバー７を折り畳み可能にしたステアリングコラム装置を第２実施形態として示す。第１実施形態における図２及び図６乃至図１０は第２実施形態と共通しており、図１２、図１３、図１４、図１５、及び図１６は、第２実施形態を説明するための図であって、それぞれ第１実施形態の図１、図３、図４、図５、及び図１１に対応する。操作レバー７の構造を除いて、実質的に第１実施形態と同様であるが、重複をいとわず説明する。
【００５１】
＊全体概要
図１２は、本発明の第２実施形態にかかるステアリングコラム装置１の外観図である。ステアリングコラム装置１は、固定コラム部材２、移動コラム部材３、コラムヘッド３１、チルトヘッド４、ホィールシャフト５、コラムクランプ２１、チルトヘッドクランプ４１（図２参照）、操作レバー７、及び、機械的伝動装置を備えている。
【００５２】
固定コラム部材２には、車体取付部２２１、２２２が備えられており、この車体取付部２２１、２２２によって車体９１に取り付けられる。上記固定コラム部材２には、移動コラム部材３が中心軸回りに回転不能且つ中心軸方向に移動可能に支持されている。上記移動コラム部材３の一端側にはコラムヘッド３１が備えられており、このコラムヘッド３１にはチルトヘッド４がチルト中心軸４３を中心としてチルト可能に支持されている。このチルトヘッド４にはホィールシャフト５が回転可能に支持されており、その一端にはステアリングホィール９２が固定される。
【００５３】
上記コラムヘッド３１には、上記移動コラム部材３の中心軸と平行な軸のまわりに回転可能にコラムクランプシャフト６が設けられている。固定コラム部材２には、コラムクランプ２１が備えられており、このコラムクランプ２１に対して、上記コラムクランプシャフト６が移動可能であり、このコラムクランプシャフト６の回転によって、上記移動コラム部材３をクランプ／アンクランプ状態にすることができる。
【００５４】
また、上記コラムヘッド３１には、チルトヘッドクランプ４１が設けられており、上記チルトヘッド４をコラムヘッド３１に対してクランプ／アンクランプする。上記チルトヘッド４には、揺動支軸によって操作レバー７が支持されており、この操作レバー７はステアリングホィール９２に手をかけたまま操作可能となっている。操作レバー７の揺動は、機械的伝動装置を介して上記コラムクランプシャフト６の回転に変換され、この回転は上記コラムクランプ２１に伝動され、移動コラム部材３のクランプ／アンクランプが行われる。更に、この操作レバー７の揺動は上記チルトヘッドクランプ４１にも伝動され、チルトヘッド４のクランプ／アンクランプが行われる。
【００５５】
ホィールシャフト５の一端は、ステアリングコラム装置１内でユニバーサルジョイント９３１に接続され、更に、スプライン結合された一対の上中間軸９４１と下中間軸９４２（図１３）、及び下側のユニバーサルジョイント９３２を介して、前車輪の方向を操作する機構へと接続されている。なお、図１２中の点線は調整によってステアリングホィール９２が取りうる位置と姿勢の幾例かを示している。
【００５６】
＊チルトヘッドクランプ
第１実施形態と共通の図２は、ステアリングコラム装置１の一部を切り欠いた図１２の要部拡大図である。図１３は、ステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。図１４は、ステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。
【００５７】
チルトヘッドクランプ４１は次のような構成を備える。移動コラム部材３には、チルト中心軸４３にその中心を持つセグメントギヤ３３（図２）がボルト３４によって固定されており、セグメントギヤ３３との間に空間を置いて背当部材３４１が設けられている。一方、上記空間内には、チルトヘッド４に軸４４１を中心として回動可能に支持されたギヤアーム４４のギヤ部分４４２と、操作レバー７に設けられた突出部７１が入り込んでいる。
【００５８】
上記ギヤアーム４４は２本の脚からなるＬ字形状をなしており、一方の脚には上記ギヤ部分４４２が形成されている。上記ギヤアーム４４の他方の脚４４３と上記突出部７１の背部との間にはバネ７１１が介在し、突出部７１の背部と脚４４３との間隔を押し広げるようなバイアスを与えている。
【００５９】
このバイアスによって、突出部７１が左方向に押され、ギヤ部分４４２を背後から押すため、ギヤ部分４４２がセグメントギヤ３３に向けて押し付けられ、それぞれの歯が相互に噛合する。なお、ギヤ部分４４２をセグメントギヤ３３を押すとき、突出部７１にかかる反力は背当部材３４１が受ける（図２、図１６）。これにより、チルトヘッド４が固定される。チルトヘッド４は、ギヤ部分４４２とセグメントギヤ３３が噛合可能な角度位置において段階的な位置で固定される。
【００６０】
操作レバー７の突出部７１が図２中で右方向に動くとき、バネ７１１の押圧力によってギヤアーム４４は図２において反時計回りに回転するため、これらの歯の噛合が外れる。したがって、チルト位置の調整時（このときテレスコ位置も調整可能である）には、操作レバー７の操作によって、突出部７１が右方向に動くようになっている。
【００６１】
＊ユニバーサルジョイント及び中間軸
図１３に示されるように、上中間軸９４１の端部とホィールシャフト５の端部との間には、上側のユニバーサルジョイント９３１が構成されている。ユニバーサルジョイント９３１の中心はチルト中心軸４３の軸線上にあるため、チルトヘッド４がチルトしてもその影響を受けないようになっている。
【００６２】
下中間軸９４２は固定コラム部材２に回転自在に支持されており、下中間軸９４２と上中間軸９４１がスプライン結合しているため、移動コラム部材３は図１３の左右方向に移動可能になっている。スプライン結合によって移動位置に関わらず上中間軸９４１の回転は下中間軸９４２に伝達することが可能であり、ステアリングホィール９２の高さを調整しても、ステアリングホィール９２の回転を下中間軸９４２に伝達することができる。
【００６３】
＊固定コラム部材と移動コラム部材
図２に示すように、移動コラム部材３の円筒部には、軸方向に沿った長穴３２が形成されており、この長穴３２内に固定コラム部材２に設けられたストッパ部材２２が係合している。移動コラム部材３は、長穴３２とストッパ部材２２によって、固定コラム部材２からの抜け出しとこれに対する回転が防止されているため、固定コラム部材２内を長穴３２の範囲で軸方向に移動可能となっている。
【００６４】
固定コラム部材２は円筒状部２３１を備えており、円筒状部２３１の内部の２箇所にはリング状の摺動案内部２３２が設けられている（図１３）。移動コラム部材３の円筒部外面はこの摺動案内部２３２によって移動コラム部材３の軸方向にがたつき無く移動可能になっている。コラムヘッド３１の端面に設けられた緩衝ストッパ３１１は、調整時に移動コラム部材３が固定コラム部材２の端面に衝突したとき、金属同士の衝撃的な衝突を防止するために設けられた、ゴム、合成樹脂等でできた緩衝材である。
【００６５】
＊コラムクランプ
コラムクランプ２１の構成を第１実施形態と共通の図７、図８、及び、図９を用いて説明する。図７は、既述のように図２におけるＣ−Ｃ断面図、図８、図９は図７における一部拡大図であって、コラムクランプシャフト６の回転位置とクランプ／アンクランプ状態の関係を示している。コラムクランプ２１は、固定コラム部材２に設けられており、第１ウェッジ２１１、第２ウェッジ２１２、クランプバー２１３、及び、反力部材２１４１、２１４２を備えている。固定コラム部材２には横方向からウェッジ穴２１５があけられており、このウェッジ穴２１５の一部は固定コラム部材２の空洞に開口している。第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２は、それぞれが傾斜面２１１１、２１１２を備えており、この傾斜面２１１１、２１１２の側を向かい合わせるようにウェッジ穴２１５内に納められている。２つのウェッジの傾斜面２１１１、２１１２は移動コラム部材３の円筒部外周と向き合うことになる。
【００６６】
第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２には、それぞれクランプバー穴２１１３、２１１４があけられており、この穴にクランプバー２１３が貫通している。クランプバー２１３の両端にはクランプバー穴２１１３、２１１４よりも外径の大きな反力部材２１４１、２１４２が固定されている。クランプバー２１３には一方の反力部材２１４２に接するようにコラムクランプシャフト穴２１６があけられており、この穴にコラムクランプシャフト６の実質的に楕円をなす非円形形状断面部が貫通している。
【００６７】
コラムクランプシャフト６の一端には揺動アーム６１が固定されている。コラムクランプシャフト６の非円形形状断面部は、アンクランプ時には図８のように楕円長径方向が傾斜し、クランプ時には図９に示すように長径方向がクランプバー２１３の軸方向を向く。この構成により、図８の状態から揺動アーム６１に揺動回転を与えると、コラムクランプシャフト６が回転し、図９の状態になる。このとき、楕円長径部の一方が反力部材２１４２が左方向に押されることにより、クランプバー２１３が左方に引っ張られ、更に反力部材２１４１が第１ウェッジを左方に押すことになる。一方、第２ウェッジは楕円長径部の他方によって右方に押される。この結果２つのウェッジが相互に接近するため、それぞれの傾斜面２１１１、２１１２が移動コラム部材３の円筒部外周を押圧することになり、移動コラム部材３が固定コラム部材２に対してクランプされる。なお、第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２は一体となってわずかながら左右に移動可能なため、一方のウェッジのみが移動コラム部材３を強く押圧するようなアンバランスは生じない。
【００６８】
揺動アーム６１を反対方向に揺動回転すると、上とは逆の動きによって第１ウェッジ２１１、及び、第２ウェッジ２１２が離反し、移動コラム部材３のクランプが解除される。
【００６９】
＊操作レバーと連動運動
次に操作レバー７の動きによって連動する各部材について説明する。操作レバー７はステアリングコラム装置１の下側にあり、図１３には、この操作レバー７、この揺動の中心となるレバー中心軸７２、操作レバー７に固定されたプッシャープレート７３、及びプッシャーロッド７４が部分的に見えている。これを下から見たときの図１４には、操作レバー７の全体、及び、高さ及び傾き調整するために操作レバー７が操作されたとき（つまり、操作レバー７の操作端７０１がステアリングホィール９２に向けて引きつけられたとき）の状態が実線で示されている（点線は非操作時）。
【００７０】
鍔７４２を備えているプッシャーロッド７４は、コラムヘッド３１上にチルト中心軸４３と平行な方向に摺動自在に支持されている。プッシャーロッド７４には鍔７４２を第１実施形態と共通の図１０において左方向に付勢する付勢バネ７４１が貫通しており、その端部にはその直角方向に長い小さな長穴７４３が設けられている。プッシャーロッド７４の端部は、この長穴７４３を介して揺動アーム６１の一端と軸係合している。長穴７４３はプッシャーロッド７４が軸方向に移動したときに揺動アーム６１との関係位置がずれる量を吸収するためのものである。
【００７１】
付勢バネ７４１がプッシャーロッド７４を左方向に付勢することによって、プッシャーロッド７４の左側先端は常にプッシャープレート７３に当接し、その右側先端で軸係合する揺動アーム６１は時計方向の回転付勢力が付与されている。揺動アーム６１に与えられた揺動付勢力はコラムクランプシャフト６をクランプ位置（図９、なお、図９と図１０では向きが異なるため左右が反転している点に注意）に維持する。このときの揺動アーム６１の位置が実線で示されている。
【００７２】
＊プッシャープレート
チルトヘッド４は、コラムヘッド３１上をチルトするため、チルトの量（角度）に応じて、プッシャープレート７３に対するプッシャーロッド７４の位置関係が変化する。図１６には、チルトヘッド４をチルトさせた２つの位置を点線と実線で示す。プッシャーロッド７４はコラムヘッドに支持されているためチルトによって位置を変えないが、プッシャープレート７３はチルト中心軸４３から離れているため、チルトヘッド４をチルトさせるときプッシャーロッド７４との相対位置が変化する。このため、どの角度位置でもプッシャーロッド７４がプッシャープレート７３に当接するようにプッシャープレート７３にはホッケーのスティックのように曲がった広い当接面形状を持たせている。
【００７３】
＊操作レバー
操作レバー７は、第１実施形態と異なり、操作レバー本体部７０５とこれに軸支された操作端７０１とを備えており、操作端７０１はステアリングホィール９２に手を掛けたままこの手で操作可能な操作位置とステアリングホィール９２から離隔した退避位置との間で折り畳み可能である。更に、操作端部７０１は、操作レバー本体部７０５の端部に軸ピン７０２によって軸支されており、この軸ピン７０２にはバネ（例えば、コイルばね７０３）が嵌合している。コイルばね７０３の２つの鈎状端は操作レバー本体部７０５と操作端部７０１とにそれぞれ掛止されているため、コイルばね７０３のバイアス力によって操作端部７０１は通常では退避位置つまり操作レバー本体部７０５に向けて折り畳まれている。
【００７４】
＊ステアリングホィールの調整操作
以下、ステアリングホィール９２の高さ、及び、傾斜角度を調整するときの操作と各部材の動作について説明する。運転者はステアリングホィール９２から一旦手を離して操作端部７０１を引き出した後は、ステアリングホィール９２に手（親指）を掛けたまま、例えば人差し指から小指までを伸ばして操作レバー７を手前に引く（図１３）。これにより操作レバー７は、図１４（図１４は下から見た図であるため左右逆転している。）に示すようにレバー中心軸７２を中心として揺動する。
【００７５】
操作レバー７の揺動によって、突出部７１が図２における右側に移動しギヤアーム４４が反時計方向に回動する。ギヤアーム４４の回動によって、セグメントギヤ３３の歯とギヤアーム４４のギヤ部分の歯との噛合が外れ、チルトヘッド４はチルト可能になる（図２）。
【００７６】
同時に、操作レバー７の揺動は、プッシャープレート７３を揺動させる（図１４）。この揺動によってプッシャープレート７３は付勢バネ７４１にうち勝ってプッシャーロッド７４を図面上方向に押す（図１４）。上記動きは共通の図１０ではプッシャーロッド７４の右方向の動きとなる。
【００７７】
プッシャーロッド７４の右方向の動きは、揺動アーム６１の揺動を、したがって、コラムクランプシャフト６の回動を起こす。コラムクランプシャフト６が回動すると、それまで図９（共通図）に示すように長径部が水平の状態であったコラムクランプシャフト６は図８（共通図）に示すように傾斜した状態になる。これによって図７（共通図）のように接近していた第１ウェッジ２１１と第２ウェッジ２１２は、互いに離間するため移動コラム部材のクランプが解除される。
【００７８】
こうして、チルトヘッド４はチルト可能に、コラムヘッド３１は高さ方向に移動可能になるので、運転者は操作端部７０１を退避位置から引き出した後は、ステアリングホィール９２及び操作レバー７から手を離すことなくステアリングホィール９２の高さ位置とチルト位置を調整することができる。なお、チルトヘッドクランプ４１が解除されたとき、チルトヘッド４には、その重量によりあたかも人が首をうなだれるときのような下向きの力が働く。このため、カウンターバランス用の強めのバネ４５（図１４）が設けられており、このような力を相殺し、あるいは、さらには運転者の乗降を容易にするためステアリングホィール９２を最も上側の傾斜位置に維持するような力をチルトヘッド４に与える。
【００７９】
調整が終わり、操作レバー７に掛けた指を離すと、付勢バネ７４１（及びバネ７１１）の力によって、操作レバー７はもとの位置（図１３の実線の位置）に戻る。操作レバー７が元の位置に戻ると上と逆の動作によりチルトヘッド４とコラムヘッド３１（移動コラム部材３）がともにクランプされる。付勢バネ７４１は、上記操作レバー７が操作されないとき、この操作レバー７をステアリングホィール９２から離れた位置に、また、コラムクランプ２１及びチルトヘッドクランプ４１をそれぞれのクランプ位置に維持するための力を付与している。この第２実施形態では、運転時に操作レバー７の操作端部７０１が退避しているため、ハンドル操作を妨げる、あるいは誤ってステアリング装置をアンクランプするおそれがない。
【００８０】
第３実施形態
第３実施形態のステアリングコラム装置は、全体としては第１、第２実施形態とほぼ同様な構造を備えているため、重複する説明を省略する。また、符号はこれらの説明におけると実質的に同様である。このステアリングコラム装置は第２実施形態のような操作レバーの折り畳み構造を有するほか、更に操作レバー７が折り畳まれた時にカウルに添うように接近する構造を備えている。図１７は、第１実施形態の図３及び第２実施形態の図１３に対応する第３実施形態、ステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。
【００８１】
チルトヘッド４には、このチルトヘッド４を覆うとともに、ホィールシャフト５を貫通させるためのシャフト穴３５１とこのシャフト穴３５１と分離あるいは連続しており上記操作レバーを貫通させるためのレバー穴３５２を持ったカウル３５が設けられており、操作端７０１がカウル３５に添うように接近して退避位置に折り畳まれる。このため、操作端７０１を折り畳むための軸ピン７０２、コイルばね７０３は操作レバー７の根本付近に設けられている。折り畳まれたとき操作端７０１がレバー穴３５２を覆い隠すため見栄え良くすることができる。
【００８２】
また、上記カウル３５の側面には係止穴３５４が設けられているとともに、操作端７０１には係止突起７０４が設けられている。退避位置では、操作端７０１の係止突起７０４がこの係止穴３５４内に収まる。車輌の２次衝突のコラプス時に、操作レバー７が右方向に押された場合でも、係止突起７０４と係止穴３５４とが係合しているため、誤作動（アンクランプ）するおそれをなくしている。これにより、ステアリングホィール９２に組み込まれたエアバッグは正常な姿勢を保つことができるので、２次衝突時に正常な動作を行うことができる。なお、係止穴３５４は、チルトヘッド４に直接設けることもできる。
【００８３】
なお、上に説明した第３実施形態では、係止穴３５４がカウル３５に設けられているが、この係止穴３５４は、チルトヘッド４の本体に直接設けるようにすることができる。これによりカウル３５を有しないタイプのステアリングコラム装置に対しても上記したような２次衝突時の誤作動の問題を無くすことができる。
【００８４】
第４実施形態
第４実施形態のステアリングコラム装置は、全体としては第１、第２、第３実施形態とほぼ同様な構造を備えているため、重複する説明を省略する。また、符号はこれらの説明におけると実質的に同様である。このステアリングコラム装置における操作レバー７はその操作端７０１がステアリングホィール９２から遠く離れた位置に退避するように折り畳まれるが、この折り畳みは第２、第３実施形態のように完全な形で行われるわけではない。図１８は、第１実施形態の図３、第２実施形態の図１３及び第３実施形態の図１７に対応し、第４実施形態のステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。
【００８５】
操作端７０１を折り畳むための軸ピン７０２、コイルばね７０３は操作レバー７の根本付近に設けられているが、退避時には図１８に示すように操作端７０１がほぼ直角方向で停止させるために操作レバー本体７０５が係止面７０６を備えている。退避時にはコイルばね７０３によってバイアスされた操作端７０１がこれに突き当たってこの位置で停止する。
【００８６】
以上に示した実施形態では、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるとともに、ケーブルを用いていないためステアリングコラム装置から見苦しくはみ出す部分が無く、トラブルの発生も抑制でき、信頼性、操作性も向上させることができる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、ステアリングホィールの近傍に設けられた単一のレバーによってテレスコピック機構及びチルティング機構の各クランプ／アンクランプ機構を操作できるとともに、ケーブルを用いていないためステアリングコラム装置から見苦しくはみ出す部分が無く、トラブルの発生も抑制でき、信頼性、操作性も向上させることができるという効果を奏する。また、運転時に操作レバー７が退避しているため、ハンドル操作を妨げる、あるいは誤ってステアリング装置をアンクランプするおそれがない。更に、このため、ステアリングホィールに組み込まれたエアバッグは正常な姿勢を保つことができるので、２時衝突時に正常な動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるステアリングコラム装置１の外観図である。
【図２】ステアリングコラム装置１の一部を切り欠いた図１の要部拡大図である。第１から第４実施形態までの共通図面である。
【図３】第１実施形態のステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。
【図４】第１実施形態のステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。
【図５】第１実施形態に関して図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。第１から第４実施形態までの共通図面である。
【図７】図２におけるＣ−Ｃ断面図である。第１から第４実施形態までの共通図面である。
【図８】図７における一部拡大図であって、アンクランプ状態のときのコラムクランプシャフト６の回転位置を示している。第１から第４実施形態までの共通図面である。
【図９】図７における一部拡大図であって、クランプ状態のときのコラムクランプシャフト６の回転位置を示している。第１から第４実施形態までの共通図面である。
【図１０】図２におけるＤ−Ｄ断面図である。第１から第４実施形態までの共通図面である。
【図１１】第１実施形態のチルトヘッド４をチルトさせたときの２つの位置を点線と実線で示す説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態にかかるステアリングコラム装置１の外観図である。
【図１３】第２実施形態のステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。
【図１４】第２実施形態のステアリングコラム装置１を図２の下から（Ｑ方向から）見たときの、下面図である。
【図１５】第２実施形態に関して図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図１６】第２実施形態のチルトヘッド４をチルトさせたときの２つの位置を点線と実線で示す説明図である。
【図１７】第３実施形態のステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。
【図１８】第４実施形態のステアリングコラム装置１を図２の上から（Ｐ方向）から見たときの一部切り欠き上面図である。
【符号の説明】
１ステアリングコラム装置
２固定コラム部材
２１コラムクランプ
２１１第１ウェッジ
２１１１、２１１２傾斜面
２１１３、２１１４クランプバー穴
２１２第２ウェッジ
２１３クランプバー
２１４１、２１４２反力部材
２１５ウェッジ穴
２１６コラムクランプシャフト穴
２２ストッパ部材
２２１、２２２車体取付部
２３１円筒状部
２３２摺動案内部
３移動コラム部材
３１コラムヘッド
３１１緩衝ストッパ
３２長穴
３３セグメントギヤ
３４ボルト
３４１背当部材
３５カウル
３５１シャフト穴
３５２レバー穴
３５４係止穴
４チルトヘッド
４１チルトヘッドクランプ
４３チルト中心軸
４４ギヤアーム
４４１軸
４４２ギヤ部分
４４３脚
４５バネ
５ホィールシャフト
６コラムクランプシャフト
６１揺動アーム
７操作レバー
７０１操作端、操作端部
７０２軸ピン
７０３コイルばね
７０４係止突起
７０５操作レバー本体部
７０６係止面
７１突出部
７１１バネ
７２レバー中心軸
７３プッシャープレート
７４プッシャーロッド
７４１付勢バネ
７４２鍔
７４３長穴
９１車体
９２ステアリングホィール
９３１、９３２ユニバーサルジョイント
９４１上中間軸
９４２下中間軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering column device, and more particularly to a steering column device for a vehicle including a telescopic mechanism and a tilting mechanism.
[0002]
[Prior art]
The telescopic mechanism and the tilting mechanism are mechanisms for adjusting the height and inclination angle of the steering wheel to the position where the driver can drive most easily according to the body shape and preference of the driver.
[0003]
The telescopic mechanism and the tilting mechanism are provided with a clamp / unclamp mechanism that is operated when adjusting the height and inclination angle of the steering wheel. After the unclamping mechanism is released and the height and the inclination angle are adjusted in this state, the unclamping mechanism is set again.
[0004]
Since the adjustment of the height and the inclination angle of the steering wheel is performed by operating the steering wheel by hand, it is preferable that the clamp / unclamp mechanism can be operated without releasing the hand from the steering wheel. GB-A-2281375 discloses a steering column device provided with a single operating handle which can be operated while the steering wheel is held in hand.
[0005]
In the steering column device disclosed in the above-mentioned UK patent application, the movement of the operation handle is transmitted to the height adjusting clamp device via a cable movable in the flexible tube. The cable and its tube have a large deflection because it provides a sufficiently small curvature that allows the cable to move freely over the entire adjustment range of the steering wheel. For this reason, a part will jump out toward the outside of the steering column device, which is not only unsightly but also causes trouble. Furthermore, the transmission mechanism composed of the cable and its tube is not only inferior in reliability, but also cannot be said to have good operability because the cable expands and contracts.
[0006]
[Patent Document 1]
British Patent Application No. 2281375
[Problems to be solved by the invention]
The present invention enables each clamp / unclamp mechanism of the telescopic mechanism and the tilting mechanism to be operated by a single lever provided in the vicinity of the steering wheel, has no part protruding from the steering column device, and has high reliability. It is an object of the present invention to provide a steering column device having a clamp / unclamp mechanism with good operability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved by the following means. That is,
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixed column member having a vehicle body mounting portion for mounting on a vehicle body, a movable column member supported by the fixed column member so as not to rotate about the central axis and to be movable in the central axis direction. A column head provided at one end of the movable column member, a tilt head supported by the column head to be tiltable, a wheel shaft rotatably supported by the tilt head and for fixing a steering wheel at one end, A column clamp shaft provided in the column head and rotatable about an axis parallel to the central axis of the movable column member, and movable with respect to the column clamp shaft. A column member is clamped / unclamped with respect to the fixed column member. Clamp, tilt head clamp for clamping / unclamping the tilt head with respect to the column head, an operation lever having a swing support shaft on the tilt head, and swinging of the operation lever with the column clamp shaft A steering column device comprising: a mechanical transmission device that converts the rotation to the column clamp and transmits the rotation to the column clamp, and a transmission to the tilt head clamp.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a steering column device according to the first aspect, wherein the mechanical transmission device includes a pusher plate, a pusher rod, and a swing arm. An operation lever is provided that can contact one end of the pusher rod. The pusher rod is slidable in a direction parallel to the tilt center axis of the tilt head and is supported by the column head. The swing arm has one end engaged with the pusher rod and the other end fixed to the column clamp shaft. When the operation lever is operated, the swing of the operation lever is the same as that of the pusher plate. Oscillating motion, axial motion of the pusher rod, oscillating motion of the oscillating arm, and column clamp shaft A steering column device, characterized in that it is sequentially converted into rotary motion.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the steering column device according to the second aspect, wherein the pusher rod is provided with a biasing spring for biasing toward the pusher plate. This is a steering column device.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the steering column device according to the third aspect, wherein the urging spring moves the operation lever away from the steering wheel when the operation lever is not operated. A steering column device is characterized in that a force is applied to maintain the column clamp and the tilt head clamp at the respective clamp positions.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a steering column apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the column clamp shaft has a non-circular cross section. is there.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the steering column device of the fifth aspect, the non-circular cross-sectional portion of the column clamp shaft is longer than the movable length of the movable column member. This is a steering column device.
[0013]
A solving means of a seventh invention is the steering column device according to the fifth or sixth invention, wherein the noncircular cross section is substantially elliptical.
[0014]
According to an eighth aspect of the invention, there is provided a steering column device according to the first to seventh aspects of the invention, wherein the pusher plate can always abut against the pusher rod in the entire tilt range of the tilt head. A steering column device having a sufficiently wide contact surface.
[0015]
A ninth aspect of the present invention is the steering column device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the operation lever can be operated while a hand is held on the steering wheel. Device.
[0016]
According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth steering column devices, the operation lever includes an operation lever main body and an operation end pivotally supported by the operation lever main body. Is a steering column device that is foldable between an operation position that can be operated by the hand while the hand is held on the steering wheel and a retracted position that is separated from the steering wheel.
[0017]
An eleventh aspect of the invention is the steering column apparatus according to the tenth aspect of the invention, wherein the operation end is biased toward a retracted position by a spring.
[0018]
In a twelfth aspect of the invention, in any one of the tenth and eleventh steering column devices, the operation end has a locking projection, and the operation lever is folded into the retracted position. The steering column device is characterized in that a locking hole for fitting a locking projection is formed in the tilt head.
[0019]
In a thirteenth aspect of the present invention, in any one of the tenth and eleventh steering column devices, the tilt head covers the tilt head and passes through the wheel shaft and the shaft hole. And a cowl having a lever hole for penetrating the operation lever is provided, and the operation end is close to the cowl when folded to the retracted position. This is a steering column device.
[0020]
According to a fourteenth aspect of the invention, in the steering column device of the thirteenth aspect, the operation end has a locking projection, and the locking projection is fitted when the operating lever is folded at the retracted position. The steering column device is characterized in that a locking hole is formed in the cowl.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
First embodiment
* Overall overview
FIG. 1 is an external view of a steering column apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The steering column device 1 includes a fixed column member 2, a moving column member 3, a column head 31, a tilt head 4, a wheel shaft 5, a column clamp 21, a tilt head clamp 41 (see FIG. 2), an operation lever 7, and a mechanical A transmission device is provided.
[0023]
The fixed column member 2 is provided with vehicle body attachment portions 221 and 222, and is attached to the vehicle body 91 by the vehicle body attachment portions 221 and 222. A movable column member 3 is supported on the fixed column member 2 so as not to rotate around the central axis and to be movable in the central axis direction. A column head 31 is provided at one end of the movable column member 3, and a tilt head 4 is supported on the column head 31 so as to be tiltable about a tilt center axis 43. A wheel shaft 5 is rotatably supported on the tilt head 4, and a steering wheel 92 is fixed to one end thereof.
[0024]
The column head 31 is provided with a column clamp shaft 6 that is rotatable about an axis parallel to the central axis of the movable column member 3. The fixed column member 2 is provided with a column clamp 21. The column clamp shaft 6 is movable with respect to the column clamp 21, and the movable column member 3 is moved by rotation of the column clamp shaft 6. It can be in a clamped / unclamped state.
[0025]
Further, the column head 31 is provided with a tilt head clamp 41, and the tilt head 4 is clamped / unclamped with respect to the column head 31. An operation lever 7 is supported on the tilt head 4 by a swinging support shaft. The operation lever 7 can be operated with a hand on the steering wheel 92. The swing of the operation lever 7 is converted into the rotation of the column clamp shaft 6 through a mechanical transmission device, and this rotation is transmitted to the column clamp 21 to clamp / unclamp the movable column member 3. Further, the swing of the operating lever 7 is also transmitted to the tilt head clamp 41, and the tilt head 4 is clamped / unclamped.
[0026]
One end of the wheel shaft 5 is connected to the universal joint 931 in the steering column apparatus 1, and further includes a pair of upper intermediate shaft 941 and lower intermediate shaft 942 (FIG. 3) that are splined together, and a lower universal joint 932. To a mechanism for operating the direction of the front wheels. The dotted lines in FIG. 1 show some examples of positions and postures that the steering wheel 92 can take by adjustment.
[0027]
* Tilt head clamp
FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. 1 with a part of the steering column device 1 cut away. FIG. 3 is a partially cut-out top view of the steering column device 1 when viewed from the top of FIG. 2 (P direction). 4 is a bottom view of the steering column device 1 when viewed from the bottom of FIG. 2 (from the Q direction). 5, 6 and 7 are cross-sectional views taken along lines AA, BB and CC in FIG. 2, respectively.
[0028]
The tilt head clamp 41 has the following configuration. A segment gear 33 (FIG. 2) having a center on the tilt center shaft 43 is fixed to the movable column member 3 by a bolt 34, and a backrest member 341 is provided with a space between the segment gear 33. ing. On the other hand, the gear portion 442 of the gear arm 44 supported by the tilt head 4 so as to be rotatable about the shaft 441 and the protrusion 71 provided on the operation lever 7 enter the space.
[0029]
The gear arm 44 has an L-shape consisting of two legs, and the gear portion 442 is formed on one leg. A spring 711 is interposed between the other leg 443 of the gear arm 44 and the back portion of the protruding portion 71, and a bias is applied so as to increase the distance between the back portion of the protruding portion 71 and the leg 443.
[0030]
Due to this bias, the protrusion 71 is pushed leftward and the gear portion 442 is pushed from behind, so that the gear portion 442 is pushed toward the segment gear 33 and the respective teeth mesh with each other. When the segment gear 33 is pushed by the gear portion 442, the reaction force applied to the protrusion 71 is received by the backrest member 341 (FIGS. 2 and 6). Thereby, the tilt head 4 is fixed. The tilt head 4 is fixed at a stepped position at an angular position where the gear portion 442 and the segment gear 33 can mesh with each other.
[0031]
When the protrusion 71 of the operation lever 7 moves rightward in FIG. 2, the gear arm 44 rotates counterclockwise in FIG. 2 due to the pressing force of the spring 711, so that these teeth are disengaged. Therefore, when the tilt position is adjusted (at this time, the telescopic position can also be adjusted), the projection 71 moves to the right by the operation of the operation lever 7.
[0032]
* Universal joint and intermediate shaft
As shown in FIG. 3, an upper universal joint 931 is formed between the end of the upper intermediate shaft 941 and the end of the wheel shaft 5. Since the center of the universal joint 931 is on the axis of the tilt center axis 43, the tilt head 4 is not affected by the tilt.
[0033]
The lower intermediate shaft 942 is rotatably supported by the fixed column member 2, and the lower intermediate shaft 942 and the upper intermediate shaft 941 are spline-coupled, so that the movable column member 3 can move in the left-right direction in FIG. ing. The spline coupling allows the rotation of the upper intermediate shaft 941 to be transmitted to the lower intermediate shaft 942 regardless of the movement position. Even if the height of the steering wheel 92 is adjusted, the rotation of the steering wheel 92 is reduced. Can be communicated to.
[0034]
* Fixed column member and moving column member
As shown in FIG. 2, a long hole 32 is formed in the cylindrical portion of the movable column member 3 along the axial direction, and a stopper member 22 provided in the fixed column member 2 is engaged in the long hole 32. Match. The movable column member 3 is prevented from coming out of the fixed column member 2 and rotating with respect to the elongated column 32 and the stopper member 22, so that the movable column member 3 can move in the axial direction within the elongated hole 32 within the fixed column member 2. It has become.
[0035]
The fixed column member 2 includes a cylindrical portion 231, and ring-shaped sliding guide portions 232 are provided at two locations inside the cylindrical portion 231 (FIG. 3). The outer surface of the cylindrical portion of the movable column member 3 can be moved in the axial direction of the movable column member 3 by the sliding guide portion 232 without rattling. The buffer stopper 311 provided on the end surface of the column head 31 is a rubber provided to prevent shock collision between metals when the movable column member 3 collides with the end surface of the fixed column member 2 during adjustment. It is a cushioning material made of synthetic resin.
[0036]
* Column clamp
The configuration of the column clamp 21 will be described with reference to FIGS. 7, 8, and 9. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 2 as described above, and FIGS. 8 and 9 are partially enlarged views in FIG. 7. The relationship between the rotational position of the column clamp shaft 6 and the clamp / unclamp state Is shown. The column clamp 21 is provided on the fixed column member 2 and includes a first wedge 211, a second wedge 212, a clamp bar 213, and reaction force members 2141 and 2142. A wedge hole 215 is formed in the fixed column member 2 from the lateral direction, and a part of the wedge hole 215 opens in the cavity of the fixed column member 2. Each of the first wedge 211 and the second wedge 212 includes inclined surfaces 2111, 1122, and is accommodated in the wedge hole 215 so that the inclined surfaces 2111, 2112 face each other. The inclined surfaces 2111 and 2112 of the two wedges face the outer periphery of the cylindrical portion of the moving column member 3.
[0037]
Clamp bar holes 2113 and 2114 are formed in the first wedge 211 and the second wedge 212, respectively, and the clamp bar 213 passes through these holes. Reaction force members 2141 and 2142 having a larger outer diameter than the clamp bar holes 2113 and 2114 are fixed to both ends of the clamp bar 213. A column clamp shaft hole 216 is formed in the clamp bar 213 so as to be in contact with one reaction force member 2142, and a substantially elliptical non-circular cross section of the column clamp shaft 6 passes through this hole. .
[0038]
A swing arm 61 is fixed to one end of the column clamp shaft 6. The non-circular cross section of the column clamp shaft 6 is tilted in the elliptical major axis direction as shown in FIG. 8 when unclamped, and the major axis direction faces the axial direction of the clamp bar 213 as shown in FIG. With this configuration, when a swinging rotation is applied to the swing arm 61 from the state shown in FIG. 8, the column clamp shaft 6 rotates and the state shown in FIG. 9 is obtained. At this time, the reaction force member 2142 is pushed leftward by one of the elliptical long diameter portions, whereby the clamp bar 213 is pulled leftward, and the reaction force member 2141 pushes the first wedge leftward. On the other hand, the second wedge is pushed rightward by the other of the elliptical long diameter portions. As a result, since the two wedges approach each other, the inclined surfaces 2111 and 2112 press the outer periphery of the cylindrical portion of the moving column member 3, and the moving column member 3 is clamped against the fixed column member 2. . Since the first wedge 211 and the second wedge 212 can be moved slightly to the left and right as a unit, there is no unbalance that only one of the wedges strongly presses the moving column member 3.
[0039]
When the swing arm 61 is swung and rotated in the opposite direction, the first wedge 211 and the second wedge 212 are separated by the movement opposite to the above, and the clamp of the movable column member 3 is released.
[0040]
* Interlocking movement with operation lever
Next, each member interlocked by the movement of the operation lever 7 will be described. The operation lever 7 is on the lower side of the steering column device 1. FIG. 3 shows the operation lever 7, a lever center shaft 72 that is the center of the swing, a pusher plate 73 fixed to the operation lever 7, and a pusher rod. 74 is partially visible. FIG. 4 when viewed from below shows the entirety of the operating lever 7 and when the operating lever 7 is operated to adjust the height and tilt (that is, the operating end 701 of the operating lever 7 is connected to the steering wheel). The state (when attracted toward 92) is indicated by a solid line (the dotted line is not operated).
[0041]
A pusher rod 74 having a flange 742 is supported on the column head 31 so as to be slidable in a direction parallel to the tilt center axis 43. An urging spring 741 for urging the rod 742 in the left direction in FIG. 10 passes through the pusher rod 74, and a small long hole 743 that is long in the perpendicular direction is provided at an end of the pusher rod 74. The end of the pusher rod 74 is axially engaged with one end of the swing arm 61 through the elongated hole 743. The long hole 743 is for absorbing the amount of displacement of the position relative to the swing arm 61 when the pusher rod 74 moves in the axial direction.
[0042]
When the urging spring 741 urges the pusher rod 74 to the left, the left end of the pusher rod 74 always abuts against the pusher plate 73, and the swinging arm 61 that is axially engaged with the right end is rotated clockwise. Energizing power is given. The swing urging force applied to the swing arm 61 maintains the column clamp shaft 6 at the clamp position (FIG. 9, note that the directions are different in FIGS. 9 and 10 so that the left and right are reversed). The position of the swing arm 61 at this time is indicated by a solid line.
[0043]
* Pusher plate
Since the tilt head 4 tilts on the column head 31, the positional relationship of the pusher rod 74 with respect to the pusher plate 73 changes according to the amount (angle) of tilt. In FIG. 11, two positions where the tilt head 4 is tilted are indicated by a dotted line and a solid line. Since the pusher rod 74 is supported by the column head, its position is not changed by tilting. However, since the pusher plate 73 is separated from the tilt center axis 43, the relative position with respect to the pusher rod 74 changes when the tilt head 4 is tilted. To do. For this reason, the pusher plate 73 has a wide contact surface shape bent like a hockey stick so that the pusher rod 74 contacts the pusher plate 73 at any angular position.
[0044]
* Steering wheel adjustment
Hereinafter, an operation for adjusting the height and the inclination angle of the steering wheel 92 and the operation of each member will be described. The driver holds the hand (thumb) on the steering wheel 92 and, for example, extends from the index finger to the little finger and pulls the operation lever 7 forward (FIG. 3). As a result, the operating lever 7 swings about the lever central shaft 72 as shown in FIG. 4 (FIG. 4 is a view seen from below and is reversed left and right).
[0045]
As the operating lever 7 swings, the protrusion 71 moves to the right in FIG. 2 and the gear arm 44 rotates counterclockwise. By rotation of the gear arm 44, the teeth of the segment gear 33 and the teeth of the gear portion of the gear arm 44 are disengaged, and the tilt head 4 can be tilted (FIG. 2).
[0046]
At the same time, the swing of the operating lever 7 swings the pusher plate 73 (FIG. 4). By this swinging, the pusher plate 73 overcomes the biasing spring 741 and pushes the pusher rod 74 upward in the drawing (FIG. 4). The above movement is the rightward movement of the pusher rod 74 in FIG.
[0047]
The rightward movement of the pusher rod 74 causes the swing arm 61 to swing, and hence the column clamp shaft 6 to rotate. When the column clamp shaft 6 rotates, the column clamp shaft 6 in which the long diameter portion has been horizontal as shown in FIG. 9 is inclined as shown in FIG. As a result, the first wedge 211 and the second wedge 212 that have been close as shown in FIG. 7 are separated from each other, so that the clamp of the moving column member is released.
[0048]
Thus, since the tilt head 4 can be tilted and the column head 31 can be moved in the height direction, the driver can remove the hand from the steering wheel 92 and the operation lever 7, so that the height position and tilt position of the steering wheel 92 can be reduced. Can be adjusted. When the tilt head clamp 41 is released, a downward force is applied to the tilt head 4 as if a person is stroking its neck due to its weight. For this reason, a strong spring 45 (FIG. 4) for counterbalance is provided, and the steering wheel 92 is tilted to the uppermost side in order to cancel such a force or to make it easier for the driver to get on and off. A force that maintains the position is applied to the tilt head 4.
[0049]
When the adjustment is completed and the finger on the operation lever 7 is released, the operation lever 7 returns to the original position (the position indicated by the solid line in FIG. 3) by the force of the biasing spring 741 (and the spring 711). When the operation lever 7 returns to the original position, the tilt head 4 and the column head 31 (moving column member 3) are both clamped by the reverse operation. The biasing spring 741 is a force for maintaining the operation lever 7 at a position away from the steering wheel 92 and maintaining the column clamp 21 and the tilt head clamp 41 at the respective clamp positions when the operation lever 7 is not operated. Is granted. Note that if the operation portion (tip portion) of the operation lever 7 is excessively brought close to the steering wheel 92, there is a possibility that the operation of the steering wheel during driving may be hindered by interference. For this reason, when the height and angle of the steering wheel are not adjusted, the operation unit is positioned at an appropriate distance from the steering wheel. Furthermore, in order to prevent such interference more reliably, the operation lever 7 can be configured to be foldable or extendable.
[0050]
Second embodiment
Hereinafter, a steering column device in which the operation lever 7 can be folded is shown as a second embodiment. 2 and 6 to 10 in the first embodiment are common to the second embodiment, and FIGS. 12, 13, 14, 15 and 16 are for explaining the second embodiment. FIG. 6 corresponds to FIGS. 1, 3, 4, 5, and 11 of the first embodiment. Except for the structure of the operation lever 7, it is substantially the same as that of the first embodiment.
[0051]
* Overall overview
FIG. 12 is an external view of the steering column apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention. The steering column device 1 includes a fixed column member 2, a moving column member 3, a column head 31, a tilt head 4, a wheel shaft 5, a column clamp 21, a tilt head clamp 41 (see FIG. 2), an operation lever 7, and a mechanical A transmission device is provided.
[0052]
The fixed column member 2 is provided with vehicle body attachment portions 221 and 222, and is attached to the vehicle body 91 by the vehicle body attachment portions 221 and 222. A movable column member 3 is supported on the fixed column member 2 so as not to rotate around the central axis and to be movable in the central axis direction. A column head 31 is provided at one end of the movable column member 3, and a tilt head 4 is supported on the column head 31 so as to be tiltable about a tilt center axis 43. A wheel shaft 5 is rotatably supported on the tilt head 4, and a steering wheel 92 is fixed to one end thereof.
[0053]
The column head 31 is provided with a column clamp shaft 6 that is rotatable about an axis parallel to the central axis of the movable column member 3. The fixed column member 2 is provided with a column clamp 21. The column clamp shaft 6 is movable with respect to the column clamp 21, and the movable column member 3 is moved by rotation of the column clamp shaft 6. It can be in a clamped / unclamped state.
[0054]
Further, the column head 31 is provided with a tilt head clamp 41, and the tilt head 4 is clamped / unclamped with respect to the column head 31. An operation lever 7 is supported on the tilt head 4 by a swinging support shaft. The operation lever 7 can be operated with a hand on the steering wheel 92. The swing of the operation lever 7 is converted into the rotation of the column clamp shaft 6 through a mechanical transmission device, and this rotation is transmitted to the column clamp 21 to clamp / unclamp the movable column member 3. Further, the swing of the operating lever 7 is also transmitted to the tilt head clamp 41, and the tilt head 4 is clamped / unclamped.
[0055]
One end of the wheel shaft 5 is connected to the universal joint 931 in the steering column apparatus 1, and further includes a pair of upper intermediate shaft 941 and lower intermediate shaft 942 (FIG. 13) that are splined together, and a lower universal joint 932. To a mechanism for operating the direction of the front wheels. Note that dotted lines in FIG. 12 show some examples of positions and postures that the steering wheel 92 can take by adjustment.
[0056]
* Tilt head clamp
FIG. 2, which is common to the first embodiment, is an enlarged view of the main part of FIG. 12 with a part of the steering column device 1 cut out. FIG. 13 is a partially cutaway top view of the steering column device 1 as viewed from above (P direction) in FIG. FIG. 14 is a bottom view of the steering column device 1 when viewed from the bottom of FIG. 2 (from the Q direction).
[0057]
The tilt head clamp 41 has the following configuration. A segment gear 33 (FIG. 2) having a center on the tilt center shaft 43 is fixed to the movable column member 3 by a bolt 34, and a backrest member 341 is provided with a space between the segment gear 33. ing. On the other hand, the gear portion 442 of the gear arm 44 supported by the tilt head 4 so as to be rotatable about the shaft 441 and the protrusion 71 provided on the operation lever 7 enter the space.
[0058]
The gear arm 44 has an L-shape consisting of two legs, and the gear portion 442 is formed on one leg. A spring 711 is interposed between the other leg 443 of the gear arm 44 and the back portion of the protruding portion 71, and a bias is applied so as to increase the distance between the back portion of the protruding portion 71 and the leg 443.
[0059]
Due to this bias, the protrusion 71 is pushed leftward and the gear portion 442 is pushed from behind, so that the gear portion 442 is pushed toward the segment gear 33 and the respective teeth mesh with each other. When the gear portion 442 pushes the segment gear 33, the reaction force applied to the protrusion 71 is received by the backrest member 341 (FIGS. 2 and 16). Thereby, the tilt head 4 is fixed. The tilt head 4 is fixed at a stepped position at an angular position where the gear portion 442 and the segment gear 33 can mesh with each other.
[0060]
When the protrusion 71 of the operation lever 7 moves rightward in FIG. 2, the gear arm 44 rotates counterclockwise in FIG. 2 due to the pressing force of the spring 711, so that these teeth are disengaged. Therefore, when the tilt position is adjusted (at this time, the telescopic position can also be adjusted), the projection 71 moves to the right by the operation of the operation lever 7.
[0061]
* Universal joint and intermediate shaft
As shown in FIG. 13, an upper universal joint 931 is formed between the end of the upper intermediate shaft 941 and the end of the wheel shaft 5. Since the center of the universal joint 931 is on the axis of the tilt center axis 43, the tilt head 4 is not affected by the tilt.
[0062]
Since the lower intermediate shaft 942 is rotatably supported by the fixed column member 2 and the lower intermediate shaft 942 and the upper intermediate shaft 941 are spline-coupled, the movable column member 3 can move in the left-right direction in FIG. ing. The spline coupling allows the rotation of the upper intermediate shaft 941 to be transmitted to the lower intermediate shaft 942 regardless of the movement position. Even if the height of the steering wheel 92 is adjusted, the rotation of the steering wheel 92 is reduced. Can be communicated to.
[0063]
* Fixed column member and moving column member
As shown in FIG. 2, a long hole 32 is formed in the cylindrical portion of the movable column member 3 along the axial direction, and a stopper member 22 provided in the fixed column member 2 is engaged in the long hole 32. Match. The movable column member 3 is prevented from coming out of the fixed column member 2 and rotating with respect to the elongated column 32 and the stopper member 22, so that the movable column member 3 can move in the axial direction within the elongated hole 32 within the fixed column member 2. It has become.
[0064]
The fixed column member 2 includes a cylindrical portion 231, and ring-shaped sliding guide portions 232 are provided at two locations inside the cylindrical portion 231 (FIG. 13). The outer surface of the cylindrical portion of the movable column member 3 can be moved in the axial direction of the movable column member 3 by the sliding guide portion 232 without rattling. The buffer stopper 311 provided on the end surface of the column head 31 is a rubber provided to prevent shock collision between metals when the movable column member 3 collides with the end surface of the fixed column member 2 during adjustment. It is a cushioning material made of synthetic resin.
[0065]
* Column clamp
The configuration of the column clamp 21 will be described with reference to FIGS. 7, 8, and 9 common to the first embodiment. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 2 as described above, and FIGS. 8 and 9 are partially enlarged views in FIG. 7. The relationship between the rotational position of the column clamp shaft 6 and the clamp / unclamp state Is shown. The column clamp 21 is provided on the fixed column member 2 and includes a first wedge 211, a second wedge 212, a clamp bar 213, and reaction force members 2141 and 2142. A wedge hole 215 is formed in the fixed column member 2 from the lateral direction, and a part of the wedge hole 215 opens in the cavity of the fixed column member 2. Each of the first wedge 211 and the second wedge 212 includes inclined surfaces 2111, 1122, and is accommodated in the wedge hole 215 so that the inclined surfaces 2111, 2112 face each other. The inclined surfaces 2111 and 2112 of the two wedges face the outer periphery of the cylindrical portion of the moving column member 3.
[0066]
Clamp bar holes 2113 and 2114 are formed in the first wedge 211 and the second wedge 212, respectively, and the clamp bar 213 passes through these holes. Reaction force members 2141 and 2142 having a larger outer diameter than the clamp bar holes 2113 and 2114 are fixed to both ends of the clamp bar 213. A column clamp shaft hole 216 is formed in the clamp bar 213 so as to be in contact with one reaction force member 2142, and a substantially elliptical non-circular cross section of the column clamp shaft 6 passes through this hole. .
[0067]
A swing arm 61 is fixed to one end of the column clamp shaft 6. The non-circular cross section of the column clamp shaft 6 is tilted in the elliptical major axis direction as shown in FIG. 8 when unclamped, and the major axis direction faces the axial direction of the clamp bar 213 as shown in FIG. With this configuration, when a swinging rotation is applied to the swing arm 61 from the state shown in FIG. 8, the column clamp shaft 6 rotates and the state shown in FIG. 9 is obtained. At this time, the reaction force member 2142 is pushed leftward by one of the elliptical long diameter portions, whereby the clamp bar 213 is pulled leftward, and the reaction force member 2141 pushes the first wedge leftward. On the other hand, the second wedge is pushed rightward by the other of the elliptical long diameter portions. As a result, since the two wedges approach each other, the inclined surfaces 2111 and 2112 press the outer periphery of the cylindrical portion of the moving column member 3, and the moving column member 3 is clamped against the fixed column member 2. . Since the first wedge 211 and the second wedge 212 can be moved slightly to the left and right as a unit, there is no unbalance that only one of the wedges strongly presses the moving column member 3.
[0068]
When the swing arm 61 is swung and rotated in the opposite direction, the first wedge 211 and the second wedge 212 are separated by the movement opposite to the above, and the clamp of the movable column member 3 is released.
[0069]
* Interlocking movement with operation lever
Next, each member interlocked by the movement of the operation lever 7 will be described. The operation lever 7 is located on the lower side of the steering column device 1. FIG. 13 shows the operation lever 7, a lever center shaft 72 that is the center of the swing, a pusher plate 73 fixed to the operation lever 7, and a pusher rod. 74 is partially visible. FIG. 14 when viewed from below shows the entire operation lever 7 and when the operation lever 7 is operated to adjust the height and tilt (that is, the operation end 701 of the operation lever 7 is connected to the steering wheel). The state (when attracted toward 92) is indicated by a solid line (the dotted line is not operated).
[0070]
A pusher rod 74 having a flange 742 is supported on the column head 31 so as to be slidable in a direction parallel to the tilt center axis 43. The pusher rod 74 is penetrated by a biasing spring 741 that biases the flange 742 in the left direction in FIG. 10 which is the same as that of the first embodiment, and a small long hole 743 that is long in the perpendicular direction is provided at the end. It has been. The end of the pusher rod 74 is axially engaged with one end of the swing arm 61 through the elongated hole 743. The long hole 743 is for absorbing the amount of displacement of the position relative to the swing arm 61 when the pusher rod 74 moves in the axial direction.
[0071]
When the urging spring 741 urges the pusher rod 74 to the left, the left end of the pusher rod 74 always abuts against the pusher plate 73, and the swinging arm 61 that is axially engaged with the right end is rotated clockwise. Energizing power is given. The swing urging force applied to the swing arm 61 maintains the column clamp shaft 6 at the clamp position (FIG. 9, note that the directions are different in FIGS. 9 and 10 so that the left and right are reversed). The position of the swing arm 61 at this time is indicated by a solid line.
[0072]
* Pusher plate
Since the tilt head 4 tilts on the column head 31, the positional relationship of the pusher rod 74 with respect to the pusher plate 73 changes according to the amount (angle) of tilt. In FIG. 16, two positions where the tilt head 4 is tilted are indicated by a dotted line and a solid line. Since the pusher rod 74 is supported by the column head, its position is not changed by tilting. However, since the pusher plate 73 is separated from the tilt center axis 43, the relative position with respect to the pusher rod 74 changes when the tilt head 4 is tilted. To do. For this reason, the pusher plate 73 has a wide contact surface shape bent like a hockey stick so that the pusher rod 74 contacts the pusher plate 73 at any angular position.
[0073]
* Control lever
Unlike the first embodiment, the operation lever 7 includes an operation lever main body 705 and an operation end 701 pivotally supported by the operation lever main body 705. The operation end 701 is operated with this hand while the hand is held on the steering wheel 92. It can be folded between a possible operating position and a retracted position away from the steering wheel 92. Further, the operation end 701 is pivotally supported by an end of the operation lever main body 705 by a shaft pin 702, and a spring (for example, a coil spring 703) is fitted to the shaft pin 702. Since the two hook-shaped ends of the coil spring 703 are respectively hooked on the operation lever main body 705 and the operation end 701, the operation end 701 is normally retracted by the biasing force of the coil spring 703, that is, the operation lever main body. It is folded toward the part 705.
[0074]
* Steering wheel adjustment
Hereinafter, an operation for adjusting the height and the inclination angle of the steering wheel 92 and the operation of each member will be described. After the driver once removes his / her hand from the steering wheel 92 and pulls out the operation end 701, for example, the operator extends the index finger to the little finger and pulls the operation lever 7 forward while holding the hand (thumb) on the steering wheel 92. (FIG. 13). As a result, the operating lever 7 swings about the lever central shaft 72 as shown in FIG. 14 (FIG. 14 is a view seen from the bottom and is reversed left and right).
[0075]
As the operating lever 7 swings, the protrusion 71 moves to the right in FIG. 2 and the gear arm 44 rotates counterclockwise. By rotation of the gear arm 44, the teeth of the segment gear 33 and the teeth of the gear portion of the gear arm 44 are disengaged, and the tilt head 4 can be tilted (FIG. 2).
[0076]
At the same time, the swing of the operating lever 7 swings the pusher plate 73 (FIG. 14). By this swinging, the pusher plate 73 overcomes the biasing spring 741 and pushes the pusher rod 74 upward in the drawing (FIG. 14). The above movement is the rightward movement of the pusher rod 74 in FIG.
[0077]
The rightward movement of the pusher rod 74 causes the swing arm 61 to swing, and hence the column clamp shaft 6 to rotate. When the column clamp shaft 6 rotates, the column clamp shaft 6 that has been in the horizontal state as shown in FIG. 9 (common view) until then is inclined as shown in FIG. 8 (common view). . As a result, the first wedge 211 and the second wedge 212 that are approaching each other as shown in FIG. 7 (common view) are separated from each other, so that the clamp of the moving column member is released.
[0078]
Thus, the tilt head 4 can be tilted and the column head 31 can be moved in the height direction. Therefore, after the driver pulls out the operation end 701 from the retracted position, the driver moves his / her hand from the steering wheel 92 and the operation lever 7. The height position and the tilt position of the steering wheel 92 can be adjusted without separating them. When the tilt head clamp 41 is released, a downward force is applied to the tilt head 4 as if a person is stroking its neck due to its weight. For this reason, a stronger spring 45 (FIG. 14) for counterbalance is provided, and the steering wheel 92 is tilted to the uppermost side in order to cancel out such force or to make it easier for the driver to get on and off. A force that maintains the position is applied to the tilt head 4.
[0079]
When the adjustment is completed and the finger on the operation lever 7 is released, the operation lever 7 returns to the original position (the position indicated by the solid line in FIG. 13) by the force of the biasing spring 741 (and the spring 711). When the operation lever 7 returns to the original position, the tilt head 4 and the column head 31 (moving column member 3) are both clamped by the reverse operation. The biasing spring 741 is a force for maintaining the operation lever 7 at a position away from the steering wheel 92 and maintaining the column clamp 21 and the tilt head clamp 41 at the respective clamp positions when the operation lever 7 is not operated. Is granted. In the second embodiment, since the operation end portion 701 of the operation lever 7 is retracted during driving, there is no possibility of hindering the steering operation or accidentally unclamping the steering device.
[0080]
Third embodiment
Since the steering column device of the third embodiment as a whole has substantially the same structure as that of the first and second embodiments, a duplicate description is omitted. Further, the reference numerals are substantially the same as those in these descriptions. This steering column device has a structure for folding the operation lever as in the second embodiment, and further has a structure for approaching the cowl when the operation lever 7 is folded. FIG. 17 shows a third embodiment corresponding to FIG. 3 of the first embodiment and FIG. 13 of the second embodiment. The steering column device 1 is partially cut away when viewed from above (P direction) in FIG. It is a top view.
[0081]
The tilt head 4 covers the tilt head 4 and has a shaft hole 351 for penetrating the wheel shaft 5 and a lever hole 352 for separating or continuing from the shaft hole 351 and penetrating the operation lever. A cowl 35 is provided, and the operating end 701 approaches the cowl 35 so as to be folded to the retracted position. Therefore, the shaft pin 702 and the coil spring 703 for folding the operation end 701 are provided near the base of the operation lever 7. Since the operation end 701 covers the lever hole 352 when folded, the appearance can be improved.
[0082]
A locking hole 354 is provided on the side surface of the cowl 35, and a locking projection 704 is provided on the operation end 701. In the retracted position, the locking projection 704 of the operation end 701 is received in the locking hole 354. Even when the operation lever 7 is pushed rightward during the collision of the secondary collision of the vehicle, the locking projection 704 and the locking hole 354 are engaged, so there is no risk of malfunction (unclamping). ing. Thereby, since the airbag incorporated in the steering wheel 92 can maintain a normal posture, a normal operation can be performed at the time of a secondary collision. The locking hole 354 can also be provided directly on the tilt head 4.
[0083]
In the third embodiment described above, the locking hole 354 is provided in the cowl 35. However, the locking hole 354 can be provided directly in the main body of the tilt head 4. As a result, the problem of malfunction at the time of the secondary collision as described above can be eliminated even for a steering column device that does not have the cowl 35.
[0084]
Fourth embodiment
Since the steering column device of the fourth embodiment as a whole has substantially the same structure as that of the first, second, and third embodiments, redundant description is omitted. Further, the reference numerals are substantially the same as those in these descriptions. The operation lever 7 in this steering column device is folded so that its operation end 701 is retracted to a position far away from the steering wheel 92, but this folding is performed in a complete manner as in the second and third embodiments. Do not mean. 18 corresponds to FIG. 3 of the first embodiment, FIG. 13 of the second embodiment, and FIG. 17 of the third embodiment. The steering column device 1 of the fourth embodiment is viewed from the top of FIG. 2 (P direction). It is a partially cutaway top view when viewed from above.
[0085]
A shaft pin 702 and a coil spring 703 for folding the operation end 701 are provided in the vicinity of the base of the operation lever 7, but when retracted, the operation lever 701 is stopped in a substantially perpendicular direction as shown in FIG. The main body 705 includes a locking surface 706. At the time of retraction, the operation end 701 biased by the coil spring 703 hits this and stops at this position.
[0086]
In the embodiment described above, each clamp / unclamp mechanism of the telescopic mechanism and the tilting mechanism can be operated by a single lever provided in the vicinity of the steering wheel, and it is difficult to see from the steering column device because no cable is used. There is no protruding part, the occurrence of trouble can be suppressed, and the reliability and operability can be improved.
[0087]
【The invention's effect】
According to the present invention, the clamp / unclamp mechanism of the telescopic mechanism and the tilting mechanism can be operated by a single lever provided in the vicinity of the steering wheel, and the portion that protrudes unsightly from the steering column device because no cable is used. There is no problem, the occurrence of trouble can be suppressed, and the reliability and operability can be improved. Further, since the operation lever 7 is retracted during driving, there is no possibility of hindering the steering operation or accidentally unclamping the steering device. Further, for this reason, since the airbag built in the steering wheel can maintain a normal posture, it can perform a normal operation at the time of a 2 o'clock collision.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a steering column apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1 with a part of the steering column device 1 cut away. It is common drawing from 1st to 4th embodiment.
3 is a partially cutaway top view of the steering column device 1 according to the first embodiment when viewed from the top of FIG. 2 (P direction). FIG.
4 is a bottom view of the steering column device 1 according to the first embodiment when viewed from the bottom of FIG. 2 (from the Q direction). FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 with respect to the first embodiment.
6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. It is common drawing from 1st to 4th embodiment.
7 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. It is common drawing from 1st to 4th embodiment.
8 is a partially enlarged view of FIG. 7, showing a rotational position of the column clamp shaft 6 in an unclamped state. It is common drawing from 1st to 4th embodiment.
9 is a partially enlarged view of FIG. 7, showing a rotational position of the column clamp shaft 6 in a clamped state. It is common drawing from 1st to 4th embodiment.
10 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 2. FIG. It is common drawing from 1st to 4th embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing two positions when the tilt head 4 of the first embodiment is tilted by a dotted line and a solid line.
FIG. 12 is an external view of a steering column device 1 according to a second embodiment of the present invention.
13 is a partially cutaway top view of the steering column device 1 according to the second embodiment when viewed from the top of FIG. 2 (P direction). FIG.
14 is a bottom view of the steering column device 1 according to the second embodiment when viewed from the bottom of FIG. 2 (from the Q direction). FIG.
FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 regarding the second embodiment.
FIGS. 16A and 16B are explanatory diagrams showing two positions when the tilt head 4 of the second embodiment is tilted by a dotted line and a solid line. FIGS.
17 is a partially cutaway top view of the steering column device 1 according to the third embodiment when viewed from the top of FIG. 2 (P direction). FIG.
18 is a partially cutaway top view of the steering column device 1 according to the fourth embodiment when viewed from the top of FIG. 2 (P direction). FIG.
[Explanation of symbols]
1 Steering column device
2 Fixed column member
21 Column clamp
211 1st wedge
2111,2112 Inclined surface
2113, 2114 Clamp bar hole
212 Second wedge
213 Clamp bar
2141, 2142 Reaction member
215 wedge hole
216 Column clamp shaft hole
22 Stopper member
221, 222 Car body mounting part
231 Cylindrical part
232 Sliding guide
3 Moving column member
31 Column head
311 Buffer stopper
32 long hole
33 segment gear
34 volts
341 Back support member
35 cowls
351 Shaft hole
352 Lever hole
354 Locking hole
4 Tilt head
41 Tilt head clamp
43 Tilt center axis
44 Gear arm
441 axes
442 Gear part
443 legs
45 Spring
5 Wheel shaft
6 Column clamp shaft
61 Swing arm
7 Control lever
701 Operation end, operation end
702 shaft pin
703 Coil spring
704 Locking protrusion
705 Operation lever body
706 Locking surface
71 Projection
711 Spring
72 Lever center axis
73 Pusher plate
74 Pusher rod
741 Biasing spring
742 鍔
743 oblong hole
91 body
92 Steering wheel
931, 932 Universal joint
941 Upper intermediate shaft
942 Lower intermediate shaft

Claims

A fixed column member having a vehicle body mounting portion for mounting on the vehicle body;
A movable column member supported by the fixed column member so as to be unrotatable around the central axis and movable in the direction of the central axis;
A column head provided at one end of the moving column member;
A tilt head supported in a tiltable manner on the column head;
A wheel shaft rotatably supported by the tilt head and for fixing a steering wheel at one end;
A column clamp shaft provided in the column head and rotatable about an axis parallel to a central axis of the moving column member;
A column clamp that is movable with respect to the column clamp shaft, and is configured to clamp / unclamp the movable column member with respect to the fixed column member by rotation of the column clamp shaft;
A tilt head clamp for clamping / unclamping the tilt head with respect to the column head;
An operation lever having a swing support shaft on the tilt head; and
A steering column device comprising: a mechanical transmission device for converting the swing of the operation lever into rotation of the column clamp shaft and transmitting the rotation to the column clamp and transmitting the tilt lever to the tilt head clamp.

In the steering column apparatus according to claim 1,
The mechanical transmission device is
It has a pusher plate, pusher rod, and swing arm,
The pusher plate is provided on the operation lever and can abut on one end of the pusher rod;
The pusher rod is slidable in a direction parallel to the tilt center axis of the tilt head, and is supported by the column head.
The swing arm has one end engaged with the pusher rod and the other end fixed to the column clamp shaft,
When operating the operating lever, the swinging of the operating lever includes the swinging motion of the pusher plate, the axial motion of the pusher rod, the swinging motion of the swinging arm, and the rotational motion of the column clamp shaft. Steering column device characterized by being sequentially converted.

In the steering column device according to claim 2,
A steering column device, wherein the pusher rod is provided with a biasing spring for biasing toward the pusher plate.

In the steering column device according to claim 3,
When the operation lever is not operated, the biasing spring applies a force for maintaining the operation lever at a position away from the steering wheel and maintaining the column clamp and the tilt head clamp at the respective clamp positions. A steering column device characterized by being a thing.

In the steering column device according to any one of claims 1 to 4,
A steering column device, wherein the column clamp shaft has a non-circular cross section.

In the steering column device according to claim 5,
A steering column device, wherein a non-circular cross-sectional portion of the column clamp shaft is longer than a movable length of the movable column member.

In the steering column device according to claim 5 or 6,
A steering column device, wherein the non-circular cross section is a substantial ellipse.

In the steering column device according to any one of claims 1 to 7,
The steering column device according to claim 1, wherein the pusher plate has a sufficiently wide contact surface that can always contact the pusher rod in the entire tilt range of the tilt head.

In the steering column device according to any one of claims 1 to 8,
The steering column device according to claim 1, wherein the operation lever can be operated with a hand on the steering wheel.

In the steering column device according to any one of claims 1 to 9,
The operation lever includes an operation lever main body and an operation end pivotally supported by the operation lever. The operation end is spaced from the steering wheel and an operation position that can be operated with the hand while the hand is held on the steering wheel. A steering column device that is foldable with respect to the retracted position.

In the steering column device according to claim 10,
The steering column device, wherein the operating end is biased toward a retracted position by a spring.

In the steering column device according to claim 10 or 11,
The operation end has a locking projection, and the tilt head is formed with a locking hole for fitting the locking projection when the operation lever is folded at the retracted position. Steering column device.

In the steering column device according to claim 10 or 11,
The tilt head covers the tilt head, and is provided with a shaft hole for allowing the wheel shaft to pass therethrough and a cowl having a lever hole for allowing the operation lever to pass through, which is separated from or continuous with the shaft hole. And
The steering column device according to claim 1, wherein the operation end is close to the cowl when folded to the retracted position.

In the steering column device according to claim 13,
The operating end has a locking projection, and a locking hole is formed in the cowl for fitting the locking projection when the operating lever is folded at the retracted position. Steering column device.