JP4940830B2

JP4940830B2 - ロック装置及びこれを備えた操舵装置

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Publication number: JP4940830B2
Application number: JP2006228134A
Authority: JP
Inventors: 勇夫松井; 陽太上坂
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2026-08-24
Also published as: JP2008049830A

Description

この発明は、固定部材に対する移動部材の移動を規制するロック状態と、この移動を許容するロック解除状態とに切り換えることができるロック装置、及びこれを備えた操舵装置に関する。

固定部材と移動部材との間においてロック状態とロック解除状態とに切り換えることができるロック装置を備えているものとして、例えば自動車におけるチルト機構やテレスコ機構を有した操舵装置がある。この操舵装置は、車体側に固定の固定ブラケット（固定部材）と、ステアリングシャフトを支持し固定ブラケットに対して移動自在のコラム（移動部材）と、固定ブラケットに対してコラムをロック状態とロック解除状態とに切り換えるロック装置とを備えている。従来のロック装置において、固定ブラケット側に設けた摩擦部材に対してコラム側に設けた摩擦部材を押付け、相互間の摩擦力によってロック状態を得ているものがある。しかしこの場合、自動車の衝突により運転者が操舵装置のステアリングホイールに衝突すると、その衝撃力がコラムと固定ブラケットとの間のロック装置に伝わり、前記摩擦部材間に滑りが生じ、操舵装置の軸部におけるコラプスストロークが不足したり、エアバッグの展開位置がずれたりするおそれがある。
そこで、固定ブラケットとコラムとの間を強固に固定するために、それぞれに複数の歯を有したラック部材を設け、これらを噛合させる構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このロック装置では、固定ブラケットとコラムとのそれぞれに設けたラック部材同士を噛合させることでロック状態とし、両ラック部材同士を離反させることでロック解除状態としている。

実開平６−４２５２４号公報

しかし、特許文献１に記載のロック装置の場合、図７に示しているように、コラム側のラック部材５０と固定ブラケット側のラック部材５１とを相対的に接近させて噛合させる際に、山部５０ａ，５１ａ同士が接触してしまい、ラック部材５０，５１の噛合が行えず、ロック状態を得ることができない場合がある。すなわち、従来のロック装置では、固定ブラケットとコラムとの間を強固に固定できなかったり、確実にロック状態とできず操作性が悪かったりするという問題点がある。

そこでこの発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、固定部材と移動部材との間において、強固に固定でき、かつ、確実にロック状態とできるロック装置、及びこれを備えた操舵装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するためのこの発明のロック装置は、固定部材に対する移動部材の移動を規制するロック状態と、前記移動を許容するロック解除状態とに切り換えるロック装置において、前記移動部材の移動方向に重ねて設けた複数枚の板部材と、前記固定部材と前記移動部材との内の一方に取り付けられ、複数枚の前記板部材のすべてを、当該板部材の平面と平行な方向にスライド移動自在として保持しているホルダと、前記固定部材と前記移動部材との内の他方に、前記板部材の平面と平行な方向に進退可能に取り付けられ、前記板部材側に前進して複数枚の前記板部材の内の一部を押込んだ押込位置で、押込まれた当該一部の板部材の両隣の板部材間に介在した状態となる押込部材と、前記押込位置にある前記押込部材を後退させることにより前記板部材から退避させた退避位置に切り換える切換手段と、一枚の前記板部材毎に対応付けられて設けられたバネ部を複数有している付勢部材とを備え、前記押込位置にある前記押込部材が前記切換手段によって前記退避位置に切り換えられると、前記バネ部は、当該押込部材により押し込まれていた前記板部材を、押し込まれていない非押込位置へと戻すものである。
この構成によれば、押込部材が複数枚の板部材の内の一部を押込み、押込まれた板部材の両隣の板部材間に介在した状態となることで、その押込部材は前記両隣の板部材間によって移動が規制される。これにより、この押込部材を取り付けている固定部材と移動部材との内の一方と、複数枚の板部材を取り付けている他方とは、強固に固定されたロック状態となる。さらに、板部材の重ね方向のどの位置に対しても、押込部材は当該板部材の内の一部を押込むことができ、確実にロック状態とできる。また、押込部材を板部材から退避させると、ロック解除状態が得られる。

また、切換手段によって押込部材を板部材から退避させると、当該押込部材により押込まれていた板部材は、付勢部材によって非押込状態に戻ることができる。このため、押込まれた押込部材を非押込状態に戻す操作が不要となり、移動部材の移動の操作が容易となる。

また、切換手段によれば、押込部材を押込位置又は退避位置に保持できる。したがって、押込部材を押込位置に保持することで、移動部材と固定部材との間でロック状態が維持される。そして、押込部材を退避位置に保持することで、移動部材と固定部材との間でロック解除状態が維持され、このロック解除状態では押込部材が板部材から退避した状態が保たれているため、移動部材の移動の操作が容易となる。

また、前記ロック装置において、前記ホルダは、前記移動部材の移動方向に延びるガイド部を有し、前記押込部材が取り付けられ前記ガイド部に沿って移動する移動ブロックを更に備えているのが好ましい。
これによれば、移動ブロック及びこれに取り付けられた押込部材は、ホルダに対して、ガイド部によってガイドされながら前記移動方向へ移動できる。これにより、移動部材を、前記移動方向へ誘導することができ、移動部材の移動の操作が容易となる。また、移動部材を誘導できるホルダは、複数枚の板部材を保持する機能をも有しており、構成の素化及び部品点数の削減が図れる。

また、この発明の操舵装置は、車体側に固定される固定ブラケットと、ステアリングシャフトを支持し前記固定ブラケットに対して移動自在であるコラムと、前記ロック装置とを備え、前記固定部材が前記固定ブラケットであり、前記移動部材が前記コラムである。
これによれば、ロック装置において、押込部材が板部材の一部を押込んで当該板部材と嵌合したロック状態とすることで、車体側に固定の固定ブラケットに対するコラムの移動が規制され、また、押込部材を板部材から退避させたロック解除状態とすることで、固定ブラケットに対してコラムは移動可能となる。そして、前記ロック装置を備えているため、ロック状態において、押込部材と板部材との嵌合により、コラムを固定ブラケットに対して強固に固定できる。さらに、板部材の重ね方向のどの位置に対しても、押込部材は当該板部材の内の一部を押込むことができ、確実にロック状態とできる。

本発明によれば、押込部材によって押込まれた板部材の両隣の板部材間に当該押込部材が介在して移動が規制されることにより、移動部材を固定部材に対して強固に固定できる。さらに、板部材の重ね方向のどの位置に対しても、押込部材は当該板部材の内の一部を押込むことができ、確実にロック状態とできる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明のロック装置を備えた自動車の操舵装置の要部を示している斜視図である。この操舵装置はチルト機構を備えたものであり、端部にステアリングホイール（図示せず）を取り付けたステアリングシャフト１１を回転可能に支持しているコラム１は、車体側に固定された固定ブラケット２において、車体側に対して軸線Ｃ回りに回動可能とされて、上下方向について移動可能とされており、位置調整可能である。そして、この操舵装置はロック装置１０を備えており、このロック装置１０によって、固定ブラケット２に対するコラム１の前記移動を規制するロック状態と、この移動を許容するロック解除状態とに切り換えることができる。

コラム１は、円筒状の本体部１ａと、この本体部１ａの一部に固定した断面Ｕ字形のブラケット１ｂとを有している。また、車体側に固定の固定ブラケット２は、左右の側壁部材２１ａ，２１ｂと、これらを上部で繋ぐ上壁部材２２とを有した断面逆Ｕ字形のブラケット本体２ａを備えている。このブラケット本体２ａの左右の側壁部材２１ａ，２１ｂは、コラム１のブラケット１ｂを左右方向から挟む配置としている。なお、この発明において、左右方向はコラム１（ステアリングシャフト１１）の軸線に直交する水平方向である。

図２は図１の操舵装置の要部を示した斜視図であり、図３はその断面図である。固定ブラケット２が有するブラケット本体２ａの側壁部材２１ａ，２１ｂには、長孔１２（図２参照）が形成されている。この長孔１２の長手方向は上下方向であり、コラム１の移動方向と一致している（以下、コラム１の移動方向をチルト調整方向とも言う）。
また、コラム１のブラケット１ｂには左右方向に延びるシャフト１３（図３参照）が、当該ブラケット１ｂを挿通して取り付けられている。このシャフト１３はチルト調整方向についてコラム１と一体で移動する。また、シャフト１３は左右の前記長孔１２をそれぞれ挿通しており、さらに左右方向外側へ延びている。

シャフト１３の一端部側（図３の左側）にロック装置１０が設けられており、他端部側（図３の右側）に切換手段６が設けられている。切換手段６は、固定ブラケット２とコラム１との間においてロック状態とロック解除状態とを切り換える操作を行うためのものであり、切換手段６は、シャフト１３の他端部に取り付けられ当該シャフト１３の軸線回りに回動する操作レバー１４と、この操作レバー１４の回動に連動して動作する切換部１５とを有している。切換部１５は、操作レバー１４と一体に回動する第１カム部材１５ａと、側壁部材２１ｂに取り付けられ前記第１カム部材１５ａに相対する第２カム部材１５ｂとを有している。また、第１カム部材１５ａは前記シャフト１３と共にその軸線方向に一体移動可能である。そして、操作レバー１４を往復回動操作することで、第１カム部材１５ａと第２カム部材１５ｂとが接近又は離反し、シャフト１３をその軸線方向に往復動させることができる。

また、一対の第１カム部材１５ａと第２カム部材１５ｂとにおいて、相対的に回動させることで、相互が離反したままの状態と、相互が接近したままの状態とに切換え可能に構成されている。なお、図３の状態は、第１カム部材１５ａと第２カム部材１５ｂの凸面同士が当接することにより離反して、シャフト１３を軸線方向の右側へ移動させた状態であり、図示しないが、操作レバー１４をこの状態から略９０°回動させることで、第１カム部材１５ａは第２カム部材１５ｂに接近して、シャフト１３は軸線方向左側へ移動する。

図４はロック装置の分解斜視図である。図２と図３と図４において、ロック装置１０は、固定ブラケット２側に取り付けられた複数枚の板部材３からなる多板ブロック１６と、コラム１側に取り付けられた押込部材４とを備えている。多板ブロック１６は、複数枚の板部材３をコラム１の移動方向（チルト調整方向）に重ねて設けたものである。すなわち、板部材３の重ね方向は前記長孔１２の長手方向と平行となる。固定ブラケット２のブラケット本体２ａが有している側壁部材２１ａにホルダ７が取り付けられており、このホルダ７に多板ブロック１６は取り付けられている。板部材３は矩形平板状ですべて同じ形状の部材であり、金属製としている。そして、板部材３の平面同士を重ね合わした状態とし、板部材３の一辺（長辺側）の側面３１ａを左右方向の外側（図３の左側）へ向けて、複数枚の板部材３はホルダ７に保持されている。なお、板部材３の前記側面３１ａを外側面３１ａと言う。さらに、これら板部材３は、ホルダ７の収容部１９内において、板部材３の平面と平行な方向（重ね方向に直交する方向）、すなわち、左右方向にスライド移動自在として取り付けられている。

また、前記シャフト１３の端部は移動ブロック９に貫通固定されており、この移動ブロック９に前記押込部材４が固定されている。すなわち、押込部材４は移動ブロック９及び前記シャフト１３を介してコラム１のブラケット１ｂに取り付けられており、この押込部材４はチルト調整方向についてコラム１と一体で移動する。
押込部材４は、移動ブロック９からシャフト１３の軸線に直交方向に延びた基部４ａと、この基部４ａの先端から９０°折り曲げられた先部４ｂとを有した断面Ｌ字形であり、先部４ｂは、シャフト１３の軸線に平行な方向でかつ多板ブロック１６側へ延び、板部材３の外側面３１ａに対向しかつ当接する部分である。また、先部４ｂは、一枚の板部材３の厚さｔよりも大きい幅寸法Ｔを有しており、多板ブロック１６の内の複数枚の板部材３を同時に押込み可能としている。具体的には、板部材３の一枚の厚さｔを０．５ｍｍ〜１ｍｍに設定でき、押込部材４の先部４ｂの幅寸法Ｔを、この厚さｔの７倍〜１５倍に設定できる。
そして、前記切換手段６の動作によりシャフト１３はその軸線方向に往復動するため、このシャフト１３の端部に固定した移動ブロック９及び押込部材４は、この軸線方向に往復直線移動する。これにより、押込部材４は板部材３に対して当該板部材３の平面と平行な方向に進退可能となる。

図５と図６は、このような多板ブロック１６及び押込部材４を備えているロック装置１０の動作と機能を説明する説明図である。前記切換手段６の動作によって、図３の状態から、一対の第１カム部材１５ａと第２カム部材１５ｂとが接近した状態となり、シャフト１３がその軸線方向（図３において左側）に移動することで、図５に示しているように、押込部材４が多板ブロック１６と離反した退避位置となる。この押込部材４はコラム１と共にチルト調整方向へ移動可能な状態にある。すなわちこの状態は、ロック装置１０においてロック解除状態であり、押込部材４を取り付けているコラム１は、多板ブロック１６を取り付けている固定ブラケット２に対して、チルト調整方向に移動可能となる。なおこの状態では、すべての板部材３は押込部材４によって押込まれていない非押込状態（非押込位置）にある。

また、前記切換手段６の切換動作によって、一対の第１カム部材１５ａと第２カム部材１５ｂとが離反した状態（図３の状態）になると、シャフト１３がその軸線方向（図３において右側）に移動することで、図６に示しているように、押込部材４が多板ブロック１６側に前進し、当該押込部材４の先部４ｂが当接した複数枚の板部材３の内の一部は押込まれ、当該押込部材４の先部４ｂは、押込まれた板部材３の両隣の板部材３ａ，３ｂ間に介在した嵌合状態となる（図３と図６参照）。この押込部材４は前記両隣の板部材３ａ，３ｂ間に嵌合することで、板部材３の重ね方向、すなわちチルト調整方向の移動が規制される。そして、この押込部材４を取り付けているコラム１が、多板ブロック１６を取り付けている固定ブラケット２に対して、チルト調整方向の移動が規制され、かつ、多板ブロック１６と押込部材４とが嵌合することで強固に固定された状態となる。つまり、この状態が、ロック装置１０においてロック状態である。なお、この状態では、押込部材４によって押込まれている複数枚の板部材３は押込状態（押込位置）にあり、その他の板部材３は非押込状態（非押込位置）のままである。また、押込部材４は、押込んだ板部材３の両隣の板部材３ａ，３ｂ間に、介在した状態となるが、この状態は、前記両隣の板部材３ａ，３ｂ間に押込部材４が挟まれた状態であり、この挟まれた状態には、板部材３ａ，３ｂと隙間を有して挟まれた場合を含む。

また、図３の切換手段６の一対の第１カム部材１５ａと第２カム部材１５ｂとにおいて、前記のとおり、相対的に回動させることで、相互が離反したままの状態と、相互が接近したままの状態とに切換え可能に構成されていることから、操作レバー１４を回動操作して、一対の第１カム部材１５ａと第２カム部材１５ｂとが離反したままの状態（図３の状態）とすることで、シャフト１３をその軸線方向右側へ移動させ、押込部材４が板部材３の内の一部を押込んだ押込位置に保持させることができる。これにより、コラム１と固定ブラケット２との間でロック状態が維持される。
一方、操作レバー１４を逆に回動操作して、一対の第１カム部材１５ａと第２カム部材１５ｂとが接近したままの状態とすることで、図３の状態からシャフト１３をその軸線方向左側へ移動させ、押込部材４が板部材３から退避した退避位置に切換え、当該退避位置に保持させることができる。これにより、コラム１と固定ブラケット２との間でロック解除状態が維持され、コラム１の移動の操作が容易となる。

さらに、このロック装置１０は、前記板部材３とともに設けられて当該板部材３を非押込状態に戻す付勢部材５を備えている。付勢部材５は、一枚の板部材３に対して一つが対応付けられており、例えば図４に示しているように、付勢部材５は、板部材３の枚数と同数の曲線形状のバネ部１７と、これらバネ部１７を連結している単一の本体部１８とを有している構成とできる。バネ部１７は弾性変形可能である。そして、各バネ部１７の先端部１７ａが一枚の板部材３の内側面３１ｂに当接可能として、付勢部材５はホルダ７に取り付けられている。これにより、押込部材４によって板部材３が押込まれると、この板部材３に対応しているバネ部１７は当該板部材３に押されて弾性変形する、そして、押込部材４がこの板部材３から退避すると、バネ部１７の弾性復元力によって、押込部材４により押込まれていた板部材３は、非押込状態（非押込位置）に自動的に戻ることができる。

図２において、複数枚の板部材３を保持しているホルダ７は、コラム１の移動方向（チルト調整方向）に延びるガイド部８を有している。ガイド部８は、押込部材４の先部４ｂと移動ブロック９との間に介在させる（挟む）断面凸型の直線部分として構成しており、移動ブロック９から突出している押込部材４がこのガイド部８に跨った状態となり、移動ブロック９は、ガイド部８に沿って移動することができる。これにより、ロック装置１０のロック解除状態において、移動ブロック９及びこれに取り付けられた押込部材４は、ホルダ７に対して、ガイド部８によってガイドされながら移動できる。これにより、コラム１をチルト調整方向へ誘導することができ、コラム１の移動の操作が容易となる。このように、ホルダ７は、コラム１を誘導させるガイド部８を有しているとともに、複数枚の板部材３を保持する収容部１９（図４参照）を有し、一つのホルダ７が二つの機能を備えており、構成の簡素化及び部品点数の削減が図れる。

以上のロック装置を備えた車両用の操舵装置によれば、ロック装置１０において、操作レバー１４を回動操作し、押込部材４が複数枚の板部材３の内の一部を押込み、押込まれた板部材３の両隣の板部材３ａ，３ｂ間に当該押込部材４が介在した状態（挟まれた状態）になると、その押込部材４は前記両隣の板部材３ａ，３ｂ間に嵌合することで移動が規制される。これにより、この押込部材４を取り付けているコラム１と、複数の板部材３をホルダ７によって取り付けている固定ブラケット２とは、強固に固定されたロック状態となる。さらに、板部材３の重ね方向のどの位置に対しても、当該板部材３の内の一部を押込部材４は押込むことができ、確実にロック状態とできる。これにより、車体側に固定の固定ブラケット２に対するコラム１の移動が規制される。

そして、操作レバー１４を回動操作することで、押込部材４を板部材３から退避させると、ロック解除状態が得られる。これにより、コラム１は固定ブラケット２に対して移動可能となり、コラム１をチルト調整方向に移動させることができ、運転者の所望の位置に調整できる。なお、押込部材４を板部材３から退避させた際、押込まれていた板部材３は、前記付勢部材５により自動的に非押込状態に戻ることができ、すべての板部材３は、非押込位置となる。そして、再び操作レバー１４を元の位置まで回動操作することで、前記ロック状態が得られる。また、板部材３の一枚の厚さｔを０．５ｍｍ〜１ｍｍと薄くしていることから、複数の板部材３に対する押込部材４の押込位置は任意であり、コラム１の位置調整は略無段階で行えるとともに、押込部材４によって押込まれた板部材３の両隣の板部材３ａ，３ｂと当該押込部材４との間に生じる隙間ｇ（図６）は小さくなり、ロック状態において、かつ、移動ブロック９とガイド部８との圧接、及び側壁部材２１ａ，２１ｂとブラケット１ｂの各側面との圧接により、コラム１のガタツキを防止できる。なお、図５と図６とでは、説明をわかりやすくするため板部材３の厚さｔを厚くして表現している。

また、本発明のロック装置は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えば、前記実施の形態では、多板ブロックを固定ブラケット側に取り付け、押込部材をコラム側に取り付けた場合について説明したが、多板ブロックをコラム側に取り付け、押込部材を固定ブラケット側に取り付けてもよい。また、前記実施の形態では、チルト機構におけるロック装置として説明したが、テレスコ機構におけるロック装置とすることもできる。この場合、板部材３の重ね方向をコラム１の軸方向に平行な方向とし、押込部材４を板部材３の重ね方向に移動させることで、テレスコ調整が可能となり、押込部材４が板部材３の一部を押込むことでロック状態となる。

また、前記切換手段６の構成を他のものとしてもよい。さらに、ホルダ７のガイド部８は、図４において、移動ブロック９に形成した凸部２３と、チルト調整方向に直交する方向から前記凸部２３を（隙間を有して）挟む一対の対向面２４ａ，２４ｂとから構成したものであってもよい。この場合、移動ブロック９の凸部２３が一対の対向面２４ａ，２４ｂに（隙間を有して）挟まれた状態で、移動ブロック９を当該対向面２４ａ，２４ｂに沿って移動させることができ、これにより、コラム１をチルト調整方向へ誘導してもよい。

この発明のロック装置を備えた操舵装置の要部を示している斜視図である。ロック装置を備えた操舵装置の要部を示した斜視図である。ロック装置を備えた操舵装置の要部の断面図である。ロック装置の分解斜視図である。ロック装置の説明図であり、ロック解除状態を示している。ロック装置の説明図であり、ロック状態を示している。従来のロック装置を説明する説明図である。

符号の説明

１コラム（移動部材）
２固定ブラケット（固定部材）
３板部材
４押込部材
５付勢部材
６切換手段
７ホルダ
８ガイド部
９移動ブロック
１０ロック装置
１１ステアリングシャフト

Claims

固定部材に対する移動部材の移動を規制するロック状態と、前記移動を許容するロック解除状態とに切り換えるロック装置において、
前記移動部材の移動方向に重ねて設けた複数枚の板部材と、
前記固定部材と前記移動部材との内の一方に取り付けられ、複数枚の前記板部材のすべてを、当該板部材の平面と平行な方向にスライド移動自在として保持しているホルダと、
前記固定部材と前記移動部材との内の他方に、前記板部材の平面と平行な方向に進退可能に取り付けられ、前記板部材側に前進して複数枚の前記板部材の内の一部を押込んだ押込位置で、押込まれた当該一部の板部材の両隣の板部材間に介在した状態となる押込部材と、
前記押込位置にある前記押込部材を後退させることにより前記板部材から退避させた退避位置に切り換える切換手段と、
一枚の前記板部材毎に対応付けられて設けられたバネ部を複数有している付勢部材と、
を備え、
前記押込位置にある前記押込部材が前記切換手段によって前記退避位置に切り換えられると、前記バネ部は、当該押込部材により押し込まれていた前記板部材を、押し込まれていない非押込位置へと戻すことを特徴とするロック装置。
前記ホルダは、前記移動部材の移動方向に延びるガイド部を有し、
前記押込部材が取り付けられ前記ガイド部に沿って移動する移動ブロックを更に備えた請求項１に記載のロック装置。
車体側に固定される固定ブラケットと、ステアリングシャフトを支持し前記固定ブラケットに対して移動自在であるコラムと、請求項１又は２に記載のロック装置と、を備え、前記固定部材が前記固定ブラケットであり、前記移動部材が前記コラムであることを特徴とする操舵装置。