JP4433561B2 - テレスコピックステアリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレスコピックステアリング装置に関し、特にスクリュを用いて可動ブラケットを固定ブラケットに対して軸方向に移動させるテレスコピックステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ステアリングシャフトを二重構造とし、軸方向に相対移動可能とすることにより、運転者の体格、嗜好に合わせてステアリングホイールの軸方向の位置を調整するテレスコピックステアリング装置が知られている。
【０００３】
一般的に、テレスコピックステアリング装置は、固定シャフトを回転可能に軸支する固定ブラケットに対して、可動シャフトを回転可能に軸支する可動ブラケットを軸方向にスライド可能な構成とされている。すなわち、移動機構によって、駆動源の回転運動あるいは直線運動を可動ブラケットの軸方向運動に変換し、可動ブラケットを固定ブラケットに対して軸方向に移動させることによって可動ブラケットをスライドさせ、可動シャフトに取り付けられたステアリングホイールを、運転者に対して前後方向に移動させる構成とされている。
【０００４】
この種のテレスコピックステアリング装置としては、例えば特開平１１−０４３０５１号に開示されたものが知られている。
【０００５】
このものは、固定ブラケットに固定されたダイレクトドライブモータを駆動源として用いている。移動機構を構成するスライダ部材は、ダイレクトドライブモータとスライダ部材との中間の軸承機構によって軸承されたスクリュと螺合しており、このスクリュが回転することによって、スライダ部材が固定ブラケットに対して移動する。
【０００６】
また、ダイレクトドライブモータとスクリュとは、ケーブルによって連結されている。具体的には、ケーブルの一端部に形成された係合部がダイレクトドライブモータの出力軸に係合され、他端部がスクリュに係合されている。したがって、ダイレクトドライブモータの回転力は、ケーブルを介してスクリュに伝達され、これによってスライダ部材が固定ブラケットに対して移動する。
【０００７】
さらに、スラスト玉軸受と凹曲面ブッシュと凸曲面ブッシュとから構成される軸承機構がスクリュを揺動可能に軸承する構成としたことにより、製造誤差及び組立誤差に起因して可動ブラケットと固定ブラケットとの間に軸ずれが発生しても、軸ずれは、スクリュが揺動変位することにより吸収される。したがって、スクリュとスライダ部材との螺合部位にこじりが発生することを防止でき、円滑なテレスコピックが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術においては、可動ブラケットと固定ブラケットとの間の軸ずれは、スクリュが揺動変位をすることにより吸収される。しかしながら、揺動変位が大きい場合には、スクリュ中心軸が可動ブラケット中心軸に対して傾斜することになる。したがって、スクリュの回転により稼動ブラケットが軸方向に移動する際、可動ブラケットの固定ブラケットに対する回転運動が引起こされる。可動ブラケットは、ブッシュによって固定ブラケットに押圧されているものの、上記の従来技術の構成では、可動ブラケットの固定ブラケットに対する回転運動を防止できない。そのため、テレスコピック動作の応答遅れが発生する虞がある。
【０００９】
また、上記の従来技術においては、ダイレクトドライブモータとスライダ部材との中間に、スクリュを軸承するための軸承機構が必要となる。さらに、この軸承機構は、上記のようにスラスト玉軸受、凹曲面ブッシュ、凸曲面ブッシュを必要とし、これらを揺動可能な軸受とするために、固定用のロックナットも必要となる。また、スクリュのスライダ部材と螺合する部位以外に、固定用のロックナットを螺合するためのねじ加工を要する。すなわち、円滑なテレスコピック動作を実現するために、多数の部品の追加と機械加工の追加を要し、さらには組付工数の増大を招き、テレスコピックステアリング装置のコストアップにつながるものであった。
【００１０】
本発明は、テレスコピック動作における可動ブラケットの固定ブラケットに対する回転運動が発生せず、簡単な構成で円滑なテレスコピック動作が可能なテレスコピックステアリング装置を提供することをその技術的課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決する為に、請求項１に記載のように、車体に固定される固定ブラケットと、固定ブラケットに回転可能に支持された固定シャフトと、固定ブラケットに軸方向に摺動可能に嵌挿された可動ブラケットと、固定シャフトに対して移動可能且つ一体回転可能に連結されるとともに可動ブラケットに回転可能に支持された可動シャフトと、可動ブラケット及び可動シャフトを固定ブラケット及び固定シャフトに対して軸方向に移動させる移動機構とを有するテレスコピックステアリング装置において、可動ブラケットの固定ブラケットに嵌挿される外周部は、曲面部と、曲面部を切除した態様の少なくとも一個所の平面部とを有しており、曲面部と平面部には当接部材が当接され、当接部材は、固定ブラケット固定され更に、当接部材は、可動ブラケットの平面部を押圧する第１端部と第１端部から延在し曲面部を押圧する第２端部とを有する平面端部を備えていることを特徴とするテレスコピックステアリング装置を構成した。
【００１２】
請求項１にかかる発明によれば、可動ブラケットの固定ブラケットに嵌挿される外周部の少なくとも一個所に平面部が設けられ、固定ブラケットに固定された押圧部材の平面端部で可動ブラケットの平面部を押圧することにより、可動ブラケットの固定ブラケットに対する回転運動を確実に防止することが可能となる。
【００１３】
次に、請求項２に記載のように、前記移動機構は、固定ブラケットに固定されたモータと、モータの出力軸に連結されたスクリュと、スクリュと螺合するナットと、可動ブラケットに固定されるとともにナットを収容するハウジングとを備えてなり、ナットは、半径方向にのみ変位可能となるように弾性体を介してハウジング内に配置され、弾性体は、ナット及びハウジングに対してナットの進退方向の側面部で当接されるとともにナットの進退方向と直交する方向の側面において弾性体とナットとの間に所定の間隙が形成されていることが好ましい。
【００１４】
請求項２にかかる発明によれば、スクリュがモータの出力軸に連結されるとともに、ナットが半径方向にのみ変位可能となるように弾性体を介して前記ハウジング内に配置されている。このため、スクリュ中心軸と可動ブラケットとの軸ずれは、ナットの半径方向変位によって吸収される。また、固定ブラケットと可動ブラケットとの相対回転運動が防止されているうえに、ナットが軸方向には変位不可能なため、スクリュとナットとの螺合によるガタ以外にガタがなく、テレスコピック動作中の異音や応答遅れは、ほとんど発生しない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態により具体的に説明する。図１は、本発明の一実施例であるテレスコピックステアリング装置の全体構成を示すもので、車両に装着されたテレスコピックステアリング装置を下方からみた図である。
【００１６】
図１に示されるように、本実施例にかかるテレスコピックステアリング装置は、固定ブラケットとなるステアリングコラム１とロアチューブ１１、固定シャフトとなるロアメインシャフト７１、可動ブラケットとなるテレスコピックチューブ２１とアッパーチューブ３１、可動シャフトとなるアッパメインシャフト７２、移動機構４１等によって構成されている。
【００１７】
ステアリングコラム１は、筒状のロアチューブ１１を有しており、ロアチューブ１１には、ロアメインシャフト７１が回転自在に配設されている。ロアチューブ１１は、ロアメインシャフト７１側の図示しないブラケットとブラケット１２によって車体に固定されている。なお、ロアメインシャフト７１の図１中左方端部は、タイヤを操舵するためのステアリングギヤボックスに接続されている。
【００１８】
ロアチューブ１１には、ブッシュ１９ａ、１９ｂを介して筒状のテレスコピックチューブ２１が嵌挿されている。テレスコピックチューブ２１は、ロアチューブ１１内を、軸方向（図１中左右方向）に摺動することが可能である。
【００１９】
ロアチューブ１１には、移動機構４１を構成するテレスコピックモータ４２がクランプ１４によって固定されている。一方、テレスコピックチューブ２１には、移動機構４１を構成するナット５０、ゴムブッシュ（弾性体）５１が、ハウジング４８に収容されるかたちで配設されている。さらに、テレスコピックモータ４２とハウジング４８との間には、モテレスコピックータ４２の回転力をナット５０に伝達するためのテレスコシャフト４４が回転自在に配設されている。
【００２０】
なお、本実施例においては、モテレスコピックータ４２の出力側には、減速機４３が同軸に配置されているが、減速機を介さずに、モテレスコピックータ４２の出力軸が直接テレスコシャフト４４となる構成でもよい。また、モテレスコピックータ４２のが出力軸がロアチューブに垂直で、その出力軸に減速機４３が接続される構成であってもよい。
【００２１】
アッパチューブ３１は、端部に二股状のアーム部３２が形成されており、一対のアーム３２は、ともに支軸３３によってテレスコピックチューブ２１に回動可能に支持されている。
【００２２】
アッパチューブ３１には、チルトモータ６２が配設されており、チルトモータ６２の出力軸６４には、スクリュウ６５が形成されている。また、テレスコピックチューブ２１に回動自在に配設されたアーム２２には、ナット６１が一体的に配置されていて、ナット６１は、スクリュウ６５と螺合している。チルトモータ６２の回転によりスクリュウ６５が回転すると、ナット６１がチルトモータ６２に対して接近または離隔し、その結果、アッパチューブ３１は、テレスコピックチューブ２１に対して支軸３３を中心にして回動することになる。すなわち、図１の紙面奥または手前にアッパチューブ３１が動くことになり、これによりステアリングホイールをチルト動作させることが可能となる。なお、本実施例においては、チルトモータ６２には減速機６３が一体的に配設され、チルトモータ６２の回転を減速するとともにその出力方向が略直角に変換されて出力される構成であるが、チルトモータ６２が直接スクリュウ６５を回転させる構成でもよく、また、チルトモータ６２の出力軸と同軸に減速機とスクリュウ６５とを配置した構成でもよい。
【００２３】
また、アッパチューブ３１には、筒状のチルトブラケット３４が設けられており、チルトブラケット３４内には、アッパメインシャフト７２が回転可能に支持されている。ステアリングホイールは、アッパメインシャフト７２に取付けられる。さらに、アッパメインシャフト７２は、図示しないジョイント及びミドルシャフトを介してロアメインシャフト７１と接続されている。
【００２４】
アッパメインシャフト７２とミドルシャフトを連結するジョイントは、そのジョイント中心が支軸３３の回動中心と一致しているため、チルト動作によってアッパチューブ３１がテレスコピックチューブ２１に対して支軸３３を中心にして回動しても、アッパメインシャフト７２とミドルシャフトとの間にこじりが発生することはない。
【００２５】
さらに、アッパメインシャフト７２とロアメインシャフト７１との間に配設されるミドルシャフトは、スプライン嵌合によってロアメインシャフト７１と連結されている。このため、ロアチューブ１１に対してテレスコピックチューブ２１が軸方向（図１中左右方向）に移動しても、アッパメインシャフト７２及びミドルシャフトは、ロアメインシャフト７１に対して軸方向に移動可能且つ回転トルク伝達可能な状態を維持できる構成となっている。
【００２６】
次に、図１に加えて図２を用いて、ロアチューブ１１に対するテレスコピックチューブ２１の装着状態を説明する。なお、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２７】
筒状のテレスコピックチューブ２１は、ロアチューブ１１に固定されたブッシュ１９ａ、１９ｂを介してロアチューブ１１に嵌挿されていて、軸方向（図１中左右方向）に摺動自在に支持されている。
【００２８】
テレスコピックチューブ２１は、その外周部の一部に図２に示すように平面部２１ａが設けられていて、この平面部２１ａには、ロアチューブ１１の孔１１ａに皿ばね１６、スペーサ１７、スナップリング１８によって固定された押圧部材１５の平面端部１５ａが当接している。
【００２９】
平面部２１ａと押圧部材１５の平面端部１５ａとの当接により、テレスコピック動作中のロアチューブ１１に対するテレスコピックチューブ２１の回転運動を防止する。
【００３０】
また、皿ばね１６の押圧力によって、平面部２１ａと押圧部材１５の平面端部１５ａとの当接を介して、テレスコピックチューブ２１がロアチューブ１１に固定されたブッシュ１９ａ、１９ｂに押圧され、テレスコピックチューブ２１とロアチューブ１１との半径方向のガタが除去される。
【００３１】
テレスコピックモータ４２が作動し、テレスコシャフト４４が回転すると、テレスコシャフト４４と螺合するナット５０ひいてはハウジング４８が、テレスコピックモータ４２に対して接近または離隔するテレスコピック動作がなされる。すなわち、ロアチューブ１１に対してテレスコピックチューブ２１が接近または離隔する。このとき、テレスコシャフト４４とテレスコピックチューブ２１との間に軸ずれがある場合には、テレスコピックチューブ２１がロアチューブ１１に対して回転運動をしようとする。
【００３２】
しかしながら、上記したように、テレスコピックチューブ２１の平面部２１ａは、ロアチューブ１１に固定された押圧部材１５の平面端部１５ａによって所定の押圧力によって押圧されている。このため、テレスコピックチューブ２１がロアチューブ１１に対して回転運動をしようとする回転トルクを、平面部２１ａと平面端部１５ａとの当接によって支え、ロアチューブ１１に対してテレスコピックチューブ２１が回転することが防止される。テレスコピックチューブ２１のロアチューブ１１に対する回転運動は、テレスコピックチューブ２１のロアチューブ１１に対する軸方向運動すなわちテレスコピック動作にとっては無駄な動きであり、この無駄な動きが除去されることによって、異音やテレスコピック動作の応答遅れが発生しない。
【００３３】
次に、図１に加えて図３を用いて、移動機構４１を構成し、テレスコピックモータ４２の回転運動を、ハウジング４８ひいてはテレスコピックチューブ２１の軸方向運動に変換する機構を説明する。
【００３４】
テレスコピックチューブ２１には、ハウジング４８がボルト４９によって固定されている。ハウジング４８には、スクリュ４５が貫通する孔４８ａが設けられていて、孔４８ａは、スクリュウ４５の外径より大きく設定されている。
【００３５】
ハウジング４８内には、スクリュ４５と螺合するナット５０がゴムブッシュ（弾性体）５１を介して配置されている。ゴムブッシュ５１は、焼付け、接着等により、ハウジング４８の内周部４８ｂに固定され、スクリュ４５の回転トルクが伝達されても、ハウジング４８に対して回転することはない。また、ゴムブッシュ５１の内周部５１ａは、ナット５０の外周部５０ａの形状と略同一の多角形形状となっている。
【００３６】
ゴムブッシュ５１の内周部５１ａとナット５０の外周部５０ａとは、双方とも多角形形状であり、スクリュ４５からナット５０に回転トルクが伝達されても、ナット５０は、ハウジング４８及びスクリュ４５に対して回転することはない。
【００３７】
また、ナット５０の側面部５０ｂとゴムブッシュ５１のフランジ部５１ｂとは、軸方向に全く間隙がない。したがって、スクリュ４５の回転運動は、ナット５０の軸方向（図３中左右方向）運動に変換され、ひいてはハウジング４８、テレスコピックチューブ２１の軸方向運動となりテレスコピック動作が行なわれる。
【００３８】
ゴムブッシュ５１の内周部５１ａとナット５０の外周部５０ａの間には、所定の間隙が設けられていて、ロアチューブ１１とテレスコピックチューブ２１との軸ずれ等を吸収することが可能である。
【００３９】
また、本実施例においては、ゴムブッシュ５１がハウジング４８の内周部４８ｂに固定され、ゴムブッシュ５１の内周部５１ａとナット５０の外周部５０ａの間に間隙が設けられているが、ゴムブッシュ５１の内周部５１ａとナット５０の外周部５０ａとが焼付け、接着等で固定され、ハウジング４８の内周部４８ｂとゴムブッシュ５１の外周部とがともに多角形形状であるとともに所定の間隙が設けられていても、同様な効果を奏することはいうまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、テレスコピック動作における可動ブラケットの固定ブラケットに対する回転運動が発生せず、簡単な構成で円滑なテレスコピック動作が可能なテレスコピックステアリング装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるテレスコピックステアリング装置の背面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の一実施例であるテレスコピックステアリング装置の移動機構を構成する一部分の断面図である。
【符号の説明】
１ ステアリングコラム（固定ブラケット）
１１ ロアチューブ（固定ブラケット）
１５ 当接部材
１５ａ 平面端部
２１ テレスコピックチューブ（可動ブラケット）
２１ａ 平面部
３１ アッパーチューブ（可動ブラケット）
４１ 移動機構
４２ テレスコピックモータ（移動機構）
４３ 減速機（移動機構）
４４ テレスコシャフト（移動機構）
４５ スクリュ（移動機構）
４６ 軸部（移動機構）
４８ ハウジング（移動機構）
５０ ナット（移動機構）
５１ ゴムブッシュ（弾性体）
７１ ロアメインシャフト（固定シャフト）
７２ アッパメインシャフト（可動シャフト）
１５１ 第１端部
１５２ 第２端部

Claims (2)

1. 車体に固定される固定ブラケットと、前記固定ブラケットに回転可能に支持された固定シャフトと、前記固定ブラケットに軸方向に摺動可能に嵌挿された可動ブラケットと、前記固定シャフトに対して移動可能且つ一体回転可能に連結されるとともに前記可動ブラケットに回転可能に支持された可動シャフトと、前記可動ブラケット及び前記可動シャフトを前記固定ブラケット及び前記固定シャフトに対して軸方向に移動させる移動機構とを有するテレスコピックステアリング装置において、
   前記可動ブラケットの前記固定ブラケットに嵌挿される外周部は、曲面部と、該曲面部を切除した態様の少なくとも一個所の平面部とを有しており、
   前記曲面部と前記平面部には当接部材が当接され、
   該当接部材は、前記固定ブラケット固定され
   更に、前記当接部材は、前記可動ブラケットの前記平面部を押圧する第１端部と該第１端部から延在し前記曲面部を押圧する第２端部とを有する平面端部を備えていることを特徴とするテレスコピックステアリング装置。
2. 請求項１において、
   前記移動機構は、前記固定ブラケットに固定されたモータと、前記モータの出力軸に連結されたスクリュと、
   前記スクリュと螺合するナットと、
   前記可動ブラケットに固定されるとともに前記ナットを収容するハウジングとを備えてなり、
   前記ナットは、半径方向にのみ変位可能となるように弾性体を介して前記ハウジング内に配置され、
   前記弾性体は、前記ナット及び前記ハウジングに対して前記ナットの進退方向側の側面部で当接されるとともに前記ナットの進退方向と直交する方向の側面において前記弾性体と前記ナットとの間に所定の間隙が形成されていることを特徴とするテレスコピックステアリング装置。

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