JP5019925B2

JP5019925B2 - ステアリングコラム装置

Info

Publication number: JP5019925B2
Application number: JP2007086310A
Authority: JP
Inventors: 省吾林; 博宣山本; 平佳小松
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd; Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Fuji Kiko Co Ltd; Subaru Corp
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008239111A

Description

本発明は、ステアリングコラム装置に関し、チルト調整あるいはテレスコ調整を行ってロックボルトを締め付けたときにツースロック機構が歯先ロック状態になってロックボルトが締め付けられなくなる確率を小さくしたものである。

車両の操舵を行うステアリングコラム装置には、乗員の操作するステアリングホィールが運転席の適正な位置に配置されるように、ステアリングホィールを上下方向に位置調整するチルト機構や、ステアリングホィールを軸方向に位置調整するテレスコ機構を備えたステアリングコラム装置が設けられている。

従来のステアリングコラム装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。このステアリングコラム装置は、固定ナット１４を締め付けることにより、係止エレメント７，８を歯付条片５，６へ押圧し、ステアリングコラム２のチルトロックおよびテレスコロックを行っている。歯付条片５，６にはラック歯が形成され、係止エレメント７，８は該ラック歯に噛み合う短いラック歯状である噛合歯が形成されている。
特表２００５−５３４５７４号公報

ところが、ラック歯の歯先の位置と噛合歯の歯先の位置とが一致すると、ラック歯に噛合歯が噛み合わずに歯先ロック状態になり、そのまま固定ナットを締め付けても、ラック歯と噛合歯とを噛み合わせることはできない。そのため、ラック歯と噛合歯との位置を僅かにずらして再び締め付ける操作をしなければならず、操作性が良くないという問題がある。

一方、歯先ロック状態が生じる確率は、ラック歯の歯先と歯先との間に噛合歯の歯先が位置する適正位置関係にある場合と、ラック歯の歯先に噛合歯の歯先が位置する非適正位置関係にある場合との比率であり、この比率を小さくすることは可能である。歯先ロックが生じる確率を小さくするには、隣接する歯先と歯先との間隔である歯先ピッチを大きくして相互に対向する一方側の歯先が他方側の歯先と歯先との間へ入り込む確率を大きくすればよい。そのためには、歯先と歯先との間隔である歯先ピッチを大きくすればよいが、隣接する歯どうしの間に歯無し部を設けない場合には、単純に歯先ピッチのみを大きくして歯高を変えない構成にすると、圧力角が大きくなるためにロック強度が不足する。

次に、歯先ピッチを大きくして圧力角を変えない構成にすると、結果として歯高が高くなることからロック解除する際にラック歯から噛合歯を離す距離であるリフト量が大きくなってしまい、操作レバーを操作する際の操作角度が大きくなる。

そこで本発明は、上記の課題を解決したステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、車体に支持されロアシャフトを回転自在に支持するロアジャケットと、該ロアジャケットに対して軸方向へ相対移動自在に設けられ前記ロアシャフトに対して軸方向へ相対移動自在なアッパーシャフトを回転自在に支持するアッパージャケットと、該アッパージャケットに設けられたディスタンスブラケットと、該ディスタンスブラケットを挟持すると共に車体に結合された一対のサイドブラケットと、
前記一対のサイドブラケットに形成された一対の挿通孔と前記ディスタンスブラケットに形成された一対の挿通孔とに挿通されたロックボルトと、該ロックボルトの反頭部側である先端部が挿通される貫通孔を有する押圧部材と、該押圧部材を前記ロックボルトの頭部側へ向かって押圧し前記一対のサイドブラケットに対して前記ディスタンスブラケットをロックあるいはロック解除する押圧手段とが設けられ、
前記夫々のサイドブラケットの前記挿通孔が長孔のチルト孔に形成されると共に前記ロックボルトの反頭部側の前記チルト孔の縁の両側に前記チルト孔の長さ方向に沿って一対組のラック歯が設けられ、該ラック歯と噛み合う一対組の噛合歯が前記押圧部材における前記貫通孔の両側に設けられたチルト機構と、
前記夫々のディスタンスブラケットの前記挿通孔が長孔のテレスコ孔に形成されると共に前記ロックボルトの反頭部側の前記テレスコ孔の縁の両側に前記テレスコ孔の長さ方向に沿って一対組のラック歯が設けられ、該ラック歯と噛み合う一対組の噛合歯が前記押圧部材における前記貫通孔の両側に設けられたテレスコ機構との少なくともいずれか一方の機構を備えたステアリングコラム装置において、
前記噛合歯の歯先ピッチを、前記ラック歯の歯先ピッチである基準ピッチＰの２倍とし、あるいは双方の歯先ピッチを基準ピッチＰの２倍とし、前記押圧部材には前記一対組の噛合歯を前記貫通孔の両側に３対有しており、該３対の歯のうち中央に位置する一対組の噛合歯は、相互に対向する対向端部側の歯高を、反対側である非対向端部側よりも夫々高くすることで、他の歯よりも高くしたことを特徴とする。

この発明によれば、噛合歯の隣接する歯先と歯先との間隔をラック歯の隣接する歯先と歯先との間隔である従来の基準ピッチＰの２倍に大きくしたので、対向するラック歯の歯先と噛合歯の歯先との数が減り、隣接する歯先と歯先とのピッチ間のばらつきに起因して対向するラック歯の歯先と噛合歯の歯先との一部が干渉して噛み合わないために生じる歯先ロックの発生確率が従来よりも小さくなる。または双方の隣接する歯先と歯先との間隔を略同一値にして従来の隣接する歯先と歯先との間隔である基準ピッチＰの２倍に大きくしたので、現実に当接が生じる歯先間における歯先ピッチが、従来の歯先ピッチである基準ピッチＰよりも大きくなる。従って、一方の歯先と他方の歯先とが干渉して噛み合わない歯先ロックの生じる確率が、従来よりも小さくなる。

具体的に説明すると、図５のようになる。図５（ｃ）は従来のラック歯１９ｃと噛合歯２０ｄとの構成を示すものであり、いずれも圧力角が一定のαで高さが一定のｈの基準歯が隙間なく並んでおり、基準歯の歯先と歯先との間隔である歯先ピッチが基準ピッチＰとなっている。これに対し、図５（ａ）は一方の噛合歯２０ｄの隣接する歯先と歯先との間隔を、他方のラック歯１９ｃの隣接する歯先と歯先との間隔である従来の基準ピッチＰの２倍である２Ｐとした場合を示すものである。対向するラック歯の歯先と噛合歯の歯先との数が減り、隣接する歯先と歯先とのピッチ間のばらつきに起因して対向するラック歯の歯先と噛合歯の歯先との一部が干渉して噛み合わないために生じる歯先ロックの発生確率が従来よりも小さくなる。また、図５（ｂ）はラック歯１９ｃと噛合歯２０ｄとの双方の隣接する歯先と歯先との間隔を略同一値にして従来の隣接する歯先と歯先との間隔である基準ピッチＰの２倍にしたものである。歯は基準歯のみであって歯無し部が生じ、歯無し部の長さが歯底の幅と同じ値のＷとなる。図５（ｂ）の場合には、現実に当接が生じる歯先間における歯先ピッチが２Ｐであって従来のピッチＰの２倍の長さとなり、一方の歯先と他方の歯先とが干渉して噛み合わない歯先ロックが生じる確率は、従来の１／２に小さくなる。図５（ｂ）の場合にはラック歯１９ｃ，噛合歯２０ｄの両方に歯無し部が存在するので、車両の衝突時には、一方の歯無し部に沿って他方の歯先が相対的に移動し得るが、この移動量は最大でも歯無し部の長さＷ分であって略２ｍｍ程度なので問題はない。なお、現実的には、隣接する歯先と歯先との間隔は、基準ピッチＰ毎に各々歯を有する場合の噛合歯２０ｄの歯数から１を引いた歯数分のピッチに相当する間隔が最大となる。即ち、図５（ｃ）に示すように噛合歯２０ｄを５歯有する構成では、歯先と歯先との間隔の最大値は、（５−１）×Ｐ＝４Ｐとなる。
この発明によれば、３対の噛合歯のうちの他の歯よりも歯高が高い中央に位置する一対の歯である先導歯の歯先である初期当接部がラック歯の歯先に最初に当接し、該初期当接部がラック歯の歯先から外れると、先導歯に先導されて噛合歯のその他の一対の歯がラック歯の歯先から外れ、その結果、噛合歯の全体がラック歯と噛み合う。従って、歯先ロックの生じる確率が小さくなる。
この発明によれば、先導歯の歯高が高い中央に位置する一対の歯の対向端部側の歯高が反対向端部側よりも高いので、ラック歯に対して噛合歯が傾いている場合でも該高い部分が初期当接部となってラック歯の歯先からより外れ易くなり、歯先ロックの生じる確率がより小さくなる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のステアリングコラム装置において、対向端部側の歯高を反対側である非対向端部側よりも夫々高くした一対の歯の歯長を、他の歯よりも短くしたことを特徴とする。

この発明によれば、対向端部側の歯高を反対側である非対向端部側よりも夫々高くした一対の歯の歯長が他の歯よりも短いので、初期当接部も短く、ラック歯に対して噛合歯が傾いている場合でも初期当接部が短い分だけラック歯の歯先から外れ易くなり、歯先ロックの生じる確率が一段と小さくなる。

請求項１に係るステアリングコラム装置によれば、噛合歯の歯先ピッチをラック歯の歯先ピッチである基準ピッチＰの２倍としたので、対向するラック歯の歯先と噛合歯の歯先との数が減り、隣接する歯先と歯先とのピッチ間のばらつきに起因して対向するラック歯の歯先と噛合歯の歯先との一部が干渉して噛み合わないために生じる歯先ロックの発生確率が従来よりも小さくなる。また、双方の歯先ピッチを基準ピッチＰの２倍としたので、現実に当接が生じる歯先間における歯先ピッチが、従来の歯先ピッチである基準ピッチＰよりも大きくなる。従って、一方の歯先と他方の歯先とが干渉して噛み合わない歯先ロックの生じる確率が、従来よりも小さくなる。

また、噛合歯のうちの他の歯よりも歯高が高い一対の歯である先導歯の歯先である初期当接部がラック歯の歯先に最初に当接し、該初期当接部がラック歯の歯先から外れると、先導歯に先導されて噛合歯のその他の一対の歯がラック歯の歯先から外れ、その結果、噛合歯の全体がラック歯と噛み合う。従って、歯先ロックの生じる確率が小さくなる。

更に、先導歯の歯高が高い一対の歯の対向端部側の歯高が反対向端部側よりも高いので、ラック歯に対して噛合歯が傾いている場合でも該高い部分が初期当接部となってラック歯の歯先からより外れ易くなり、歯先ロックの生じる確率がより小さくなる。

請求項２に係るステアリングコラム装置によれば、先導歯の歯高が高い一対の歯または歯高が高くかつ高い部分と低い部分とを有する一対の歯の歯長が他の歯よりも短いので、初期当接部も短く、ラック歯に対して噛合歯が傾いている場合でも初期当接部が短い分だけラック歯の歯先から外れ易くなり、歯先ロックの生じる確率が一段と小さくなる。

以下、本発明によるステアリングコラム装置の実施の形態を説明する。このステアリングコラム装置では、単一の操作レバーにより、チルト機構のロックおよびロック解除と、テレスコ機構のロックおよびロック解除とが行われる。

図１０に示すように、ダッシュパネル２に挿通孔２ａが形成され、該挿通孔２ａにブッシュ１１が装着されている。そして、ブッシュ１１と取付部３とを介して、ステアリングコラム装置１が車体に支持されている。該ステアリングコラム装置１は、図９に示すようにステアリングシャフト５と該ステアリングシャフト５を覆うジャケット６とを含んで構成されている。ジャケット６は、図９に示すように右側のアッパージャケット６ａと、該アッパージャケット６ａの下部を覆うようにして相対移動自在に設けられた左側のロアジャケット６ｂとから構成されている。該左側のロアジャケット６ｂは、右側の第１ロアジャケット６ｃと、該第１ロアジャケット６ｃの左側に挿通された第２ロアジャケット６ｄとから構成されている。この第１ロアジャケット６ｃと第２ロアジャケット６ｄとは、第１ロアジャケット６ｃの左側の内周面に突起部７ａを突出形成し、該第１ロアジャケット６ｃの左側の内部に第２ロアジャケット６ｄの右側を圧入嵌合させて一体化されている。

このように構成されたジャケット６の内部に収容されるステアリングシャフト５は、中空のアッパーシャフト５ａと、該アッパーシャフト５ａの左側に図示しないスプライン結合部を介して軸方向へスライド自在に結合された中実のロアシャフト５ｂとから構成されており、アッパーシャフト５ａの右端に図示しないステアリングホィールが取り付けられる。アッパーシャフト５ａは右側に配置された軸受８ａと左側に配置された軸受８ｂとを介してアッパージャケット６ａの内部に回転自在に支持されている。一方、ロアシャフト５ｂは、左側に配置された軸受８ｃを介して第２ロアジャケット６ｄの内部に回転自在に支持されている。テレスコ調整が円滑に行なわれるように、アッパージャケット６ａと第１ロアジャケット６ｃとの間には図８に示す樹脂スリーブ９が設けられ、アッパージャケット６ａと第２ロアジャケット６ｄとの間には、図８に示す樹脂スリーブ１０が設けられている。樹脂スリーブ９，１０にはスリット９ａ，１０ａが形成され、縮径自在となっている。

ステアリングホイールをステアリングシャフト５と共に上下方向にチルトさせたり、ステアリングシャフト５の軸方向にテレスコさせることができるように、チルト・テレスコ機構１２が設けられている。以下、詳細に説明する。

図８に示すように、ジャケット６を車体に支持するため、該ジャケット６を左右から挟持するための一対のサイドブラケット１３，１４が設けられている。該サイドブラケット１３，１４は車体に直接設けられているのではなく、取付座１５を該取付座１５の孔１５ａに挿通させた図示しないボルトを介して車体に結合し、該結合した取付座１５に離脱可能な状態で、間接的に取り付けられている。即ち、以下のように構成されている。サイドブラケット１３，１４は略逆Ｌ字形に形成され、該サイドブラケット１３，１４の水平部分にはステアリングホィール側に台形状の切欠溝１３ｃ，１４ｃが形成されている。一方、前記取付座１５の周囲にはスライド溝１５ｂが形成されている。そして、該スライド溝１５ｂの部分に、前記サイドブラケット１３，１４の切欠溝１３ｃ，１４ｃの内周縁が車体前方である左側から挿入されている。そして、取付座１５の樹脂孔１５ｃおよびサイドブラケット１３，１４の樹脂孔１３ｄ，１４ｄに溶融樹脂を流し込むことにより、取付座１５とサイドブラケット１３，１４とが離脱可能に結合されている。

取付座１５の下面にはエネルギー吸収部材３４が配置され、該エネルギー吸収部材３４の孔３４ａに前記取付座１５を取り付けるための前記ボルトが挿通されており、エネルギー吸収部材３４が前記取付座１５と共に車体に結合されている。このようにして車体に結合されたエネルギー吸収部材３４における車体前方の係合部３４ｂが、離脱し得るサイドブラケット１３，１４の前側上部の切欠部１３ｅ，１４ｅに係合している。このため、二次衝突によりサイドブラケット１３，１４が車体の前方である左側へ移動して、樹脂孔１５ｃおよび樹脂孔１３ｄ，１４ｄに流し込んだ樹脂がせん断されると、エネルギー吸収部材３４の係合部３４ｂが左側へ引っ張られることから、エネルギー吸収部材３４がガイドライン３４ｃに沿って裂かれ、二次衝突による衝撃が吸収される。

サイドブラケット１３，１４の間には、前記ジャケット６が配置されている。該ジャケット６は、前記アッパージャケット６ａの左側を、前記樹脂スリーブ９を介して、前記ロアジャケット６ｂの構成部品である第１ロアジャケット６ｃの右側の内部に挿入して構成され、挿入されている部分は相互に摺動自在な重合部を構成している。

アッパージャケット６ａの左側の下面には断面略Ｕ字形のディスタンスブラケット１６が、その上部を溶接することによって結合されている。該ディスタンスブラケット１６の左右両側には、図８に示すようにステアリングシャフト５の長さ方向である軸方向に沿ってテレスコ孔１６ａ，１６ｂが形成されている。一方、前記一対のサイドブラケット１３，１４の垂直部分には、上下方向に沿ってチルト孔１３ａ，１４ａが形成されている。これらのテレスコ孔１６ａ，１６ｂとチルト孔１３ａ，１４ａとには、ロックボルト１７が挿通されている。該ロックボルト１７を介して一対のサイドブラケット１３，１４にディスタンスブラケット１６を固定するため、押圧手段としてのカム機構２２が設けられている。

該カム機構２２の構成を以下に説明する。図６において中央のディスタンスブラケット１６に左右のサイドブラケット１３，１４を押圧して固定するため、サイドブラケット１３，１４を貫通した前記ロックボルト１７の頭部１７ａとは反対側の先端部には、カム機構２２が設けられている。該カム機構２２は図６のように構成されている。即ち、カム機構２２は、ロックボルト１７の先端に挿通されロックボルト１７に対して回動可能な可動カム２３と、ロックボルト１７に挿通されロックボルト１７に対して回転が規制された固定カム２０と、ロックボルト１７の先端のねじ部にねじ結合されたナット２４とから構成されている。

図２（ａ）に示すように、固定カム２０には貫通孔２０ｅが形成され、可動カム２３側の端面２０ａには、該端面２１ａを加工することにより、カム面３１が円周方向に沿って間欠的に４組形成されている。夫々のカム面３１は、低部３１ａと高部３１ｃとこれらの低部３１ａと高部３１ｃとを滑らかに繋ぐ斜面３１ｂとから構成される。一方、可動カム２３には中央にロックボルト１７を挿通させる貫通孔が形成され、該貫通孔の周りには、カム面３１の低部３１ａ，斜面３１ｂ，高部３１ｃに対して摺動する凸部２３ａが、周方向に沿って４つ形成されている。ナット２４により可動カム２３の軸方向への移動が規制されているため、固定カム２０に対して可動カム２３を相対的に回動させると、固定カム２０は前記ロックボルト１７に沿って前記ロックボルト１７の頭部１７ａ側へ移動する。

図２に示すように、前記固定カム２０におけるカム面３１とは反対側に、押圧部材としての突出部２０ｂが一体成形されている。該突出部２０ｂはサイドブラケット１４のチルト孔１４ａを貫通しディスタンスブラケット１６と対向する。即ち、以下のようになっている。サイドブラケット１３，１４の上下方向に長い２つのチルト孔のうち、ロックボルト１７の頭部１７ａ側であるサイドブラケット１３のチルト孔１３ａの幅寸法はロックボルト１７の外径寸法より少し大きく設定され、他方側であるサイドブラケット１４のチルト孔１４ａの幅寸法はこれより大きく幅広に設定されている。前記突出部２０ｂはこの幅広のチルト孔１４ａを貫通している。そして、固定カム２０が回動するのを規制しかつ固定カム２０が幅広のチルト孔１４ａに沿って上下方向へ摺動できるように、固定カム２０の上下位置には幅広のチルト孔１４ａの幅寸法よりも少し小さい幅寸法を有する平板状の一対のガイド用凸部２０ｃが一体成形されている。つまり、突出部２０ｂの部分および上下一対のガイド用凸部２０ｃの部分が幅広のチルト孔１４ａを貫通しており、固定カム２０の両側のばね受け部２０ｆとサイドブラケット１４との間には圧接用ばね３０が介在している。チルト調整を行う際には、固定カム２０および圧接用ばね３０がロックボルト１７と共にチルト孔１４ａに沿って上下方向にスライドする。そして、固定カム２０の高部３１ｃと可動カム２３の凸部２３ａとが対向するロック位置では、固定カム２０のばね受け部２０ｆがチルト孔１４ａの両側部を押圧してサイドブラケット１３，１４の垂直部分を内側へ変形させることで、ディスタンスブラケット１６にサイドブラケット１３，１４を圧接してチルト・テレスコのロックが行われる。

更に、テレスコ方向におけるディスタンスブラケット１６とサイドブラケット１３，１４との結合を強固にするため、固定カム２０とディスタンスブラケット１６との間にツースロック機構が採用されている。該ツースロック機構の構成を説明する。ディスタンスブラケット１６の軸方向に長い長孔のテレスコ孔１６ａ，１６ｂのうちロックボルト１７の頭部１７ａ側のテレスコ孔１６ａの幅寸法は前記ロックボルト１７の外径寸法より少し大きく設定され、先端側のテレスコ孔１６ｂの幅寸法はこれより大きく幅広に設定されている。そして、幅広のテレスコ孔１６ｂには、図４に示すロックツース１９が嵌め込まれている。図４に示すように、ロックツース１９の正面には凹部が形成されており、該凹部の底面位置に前記テレスコ孔１６ａと略同じ幅寸法のテレスコ孔１９ｂが形成され、該テレスコ孔１９ｂの両側である上下位置の外面である底面には１対組のラック歯１９ｃがテレスコ孔１９ｂの長さ方向に沿って形成されている。このロックツース１９は、図６に示すようにディスタンスブラケット１６とサイドブラケット１４との間に狭持されている。一方、固定カム２０における突出部２０ｂの先端であって貫通孔２０ｅの上下位置には、図２（ｃ）に示すように前記上下の１対組のラック歯１９ｃと噛み合う１対組の噛合歯２０ｄが形成され、これらのラック歯１９ｃと噛合歯２０ｄとが噛み合うことにより、ディスタンスブラケット１６がサイドブラケット１４に対して軸方向に強固に固定される。

歯先ロックを防止するため、以下の構成が採用されている。図１（ａ）に示すように、ラック歯１９ｃと噛合歯２０ｄとの歯先ピッチは、本実施の形態ではいずれも２Ｐに設定されており、図５（ｂ）の構成が採用されている。このようにラック歯１９ｃと噛合歯２０ｄとの歯先ピッチを共に２Ｐに設定したのは、いずれも歯をひとつおきに間引きすることになり、構成が容易でかつラック歯１９ｃと噛合歯２０ｄとの歯先の位置が相互に一致するからである。一方、図１（ｂ）に示すのは、図５（ｃ）の従来の構成を示すものである。図１（ａ）と図１（ｂ）とを比較するとわかるように、ラック歯１９ｃ，噛合歯２０ｄの歯先と歯先との間隔がいずれも従来の２倍の大きさになっている。

歯先ロックを防止するため、歯先ピッチを大きくする前記手段のほかに以下の手段が採用されている。噛合歯２０ｄは貫通孔２０ｅを挟んだ上下の３対の歯によって構成されており、図２（ｂ）（ｄ），図３に示すように、中央の一対の歯であって、相互に対向する対向端部側の歯高が、反対側である非対向端部側あるいは他の歯の歯高よりもΔｈだけ僅かに高く設定されている。そのため、中央の一対の歯の歯先が対向端部側から非対向端部側へ向かって斜めに形成されている。更に、図２（ｃ）に示すように、歯高を高くした中央の一対の歯の歯長が、他の歯よりも短く設定されている。

図２（ｃ）に示すように、固定カム２０の突出部２０ｂの中心線に対して３対の噛合歯２０ｄの中心線が傾けて設定されている。この理由を以下に説明する。噛合歯２０ｄが噛み合うラック歯１９ｃは、ジャケット６の軸心位置よりも下方に配置されたロックボルト１７の位置に、ジャケット６の軸心と平行に配列されており、固定カム２０の噛合歯２０ｄはラック歯１９ｃと同じ方向に配列されていないと、相互に噛み合わない。従って、噛合歯２０ｄの中心線はジャケット６の軸心と略直角である。一方、固定カム２０の突出部２０ｂは車体に結合されたサイドブラケット１４のチルト孔１４ａに沿って移動し、該チルト孔１４ａは、ジャケット６が図１０のブッシュ１１の位置を揺動中心として揺動することから、この揺動中心とロックボルト１７とを結んだ線分を半径とする円の円弧に沿って形成される。このため、突出部２０ｂの中心線は、揺動中心とロックボルト１７とを結ぶ半径方向の線分と略直角になる。このため、突出部２０ｂの中心線に対して３対の噛合歯２０ｄの中心線は反時計方向へβだけ傾けて形成される。

ここで、固定カム２０の突出部２０ｂとガイド用凸部２０ｃは、夫々チルト孔１４ａの左右の端面との間に隙間が設けられ、一対のガイド用凸部２０ｃの内側の面がロックツース１９の上下の端面に摺動接触し、ラック歯１９ｃと噛合歯２０ｄとが平行になるようにガイドされている。

前記ロックボルト１７には、テレスコ調整の際に前記テレスコ孔１６ａ，１９ｂの両端の内壁面がロックボルト１７に衝突する衝撃を緩和するため、樹脂筒２７が挿通されている。該樹脂筒２７は、テレスコ孔１６ａ，１９ｂの両端の内面壁とロックボルト１７との間に確実に介在するように、図６に示すように樹脂筒２７の一方の端面は後述する支持ブラケット２８の内側面に当接し、他方の端面は固定カム２０の突出部２０ｂの先端に当接している。

前記可動カム２３を回動操作するため、図８に示すように、可動カム２３における貫通孔の周囲に形成された凸部２３ａとは反対側の軸芯位置に凸部２３ｂが形成され、該凸部２３ｂは操作レバー２１に形成された軸孔２１ａに異形嵌合されると共に一体となるようにカシメ固定されている。操作レバー２１の軸孔２１ａの位置にロックボルト１７の先端が貫通し、該ロックボルト１７にはロックナット２４がねじ込まれている。該ロックナット２４のゆるみ止めとして、該ロックナット２４を操作レバー２１に結合し、かつロックナット２４に対する操作レバー２１の相対的な回転位置を調整できるようにするため、ロックナット２４が嵌まり込む六角孔２５ａを形成したロックプレート２５が設けられ、該六角孔２５ａを中心とする円弧状の長孔２５ｂが形成されている。そして、該長孔２５ｂに挿通させたボルト２６が操作レバー２１のねじ孔２１ｂにねじ込まれている。

ロック解除したときにジャケット６を保持するため、図６，図８に示すように、第１ロアジャケット６ｃの上部の下面には支持ブラケット２８が結合されている。該支持ブラケット２８の右には前方へ向かって斜め下方へ伸び先端が横方向へ伸びたフック部２８ａが形成されている。そして、一方のサイドブラケット１３に形成されたフック部１３ｂに支持バネ２９が吊り下げられ、該支持バネ２９の下端に前記フック部２８ａが引っ掛けられている。このフック部２８ａの前方へ伸びる部分は、図６に示すようにサイドブラケット１３とディスタンスブラケット１６との間に挟まれている。支持ブラケット２８にはロックボルト１７を挿通させるための丸孔２８ｂが形成されている。

次に、ステアリングコラム装置の作用を図６，図７に基づいて説明する。

前記操作レバー２１を回動操作することにより、カム機構２２を構成する可動カム２３の凸部２３ａが固定カム２０のカム面３１の高部３１ｃに位置すると、可動カム２３が固定カム２０をロックボルト１７の頭部１７ａ側へ向かって押圧するため、固定カム２０の突出部２０ｂの部分がロックツース１９へ押圧された状態となる。これにより、図６に示すように、突出部２０ｂの先端の上下に形成された噛合歯２０ｄがロックツース１９のラック歯１９ｃに噛み合った状態で、ロックボルト１７の頭部１７ａと固定カム２０とにより、ディスタンスブラケット１６とサイドブラケット１３とがクランプされる。また、同時に固定カム２０がロックボルト１７の頭部１７ａ側へ移動することにより、固定カム２０と頭部１７ａとの間隔が狭くなり、これにより一対のサイドブラケット１３，１４が互いに接近する方向へ移動し、ディスタンスブラケット１６を押圧して挟持する。つまり、ディスタンスブラケット１６が上下方向に規制されたチルトロック状態であり、かつ軸方向に規制されたテレスコロック状態である。

一方、操作レバー２１を回動操作することにより、可動カム２３の凸部２３ａを固定カム２０のカム面３１の低部３１ａに位置させると、カム機構２２による押圧が解除され、固定カム２０をロックボルト１７の頭部１７ａ側へ向かって押圧する力が解除される。これにより、図７に示すように、圧接用ばね３０の付勢力が固定カム２０を付勢しているので、固定カム２０が可動カム２３へ向かって復帰し、突出部２０ｂの先端の上下の噛合歯２０ｄがロックツース１９の上下のラック歯１９ｃから離れる。このため、ディスタンスブラケット１６がサイドブラケット１３，１４から開放され、ディスタンスブラケット１６は軸方向および上下方向のいずれの方向へも移動することが可能になり、テレスコ調整およびチルト調整が可能な状態になる。このとき、ジャケット６は、支持バネ２９を介して一方のサイドブラケット１３に吊り下げられているので、落下することはない。

前記のようにディスタンスブラケット１６が開放された状態でテレスコ調整を行う場合は、アッパージャケット６ａと共にディスタンスブラケット１６を一対のサイドブラケット１３，１４の間で軸方向へ移動させ、ステアリングホィール４の前後方向の調整を行なう。このとき、ディスタンスブラケット１６が軸方向へ移動するので、ロックボルト１７に対してテレスコ孔１６ａ，１９ｂの部分が相対的に軸方向へ移動する。

一方、前記のようにディスタンスブラケット１６が開放された状態でチルト調整を行う場合は、ディスタンスブラケット１６を一対のサイドブラケット１３，１４の間で上下方向へ移動させ、ステアリングホィール４の高さ調整を行なう。このとき、ロックボルト１７はチルト孔１３ａ，１４ａの内部で上下方向へ移動し、ステアリングシャフト５は図１０のブッシュ１１を中心として揺動する。

テレスコ調整およびチルト調整が終了したら、操作レバー２１を反時計方向へ回動操作する。すると、可動カム２３の凸部２３ａが固定カム２０のカム面３１の高部３１ｃへ移動し、可動カム２３が固定カム２０をロックボルト１７の頭部１７ａ側へ向かって押圧する。このため、固定カム２０の突出部２０ｂの部分が押圧され、突出部２０ｂの先端の上下に形成された噛合歯２０ｄがロックツース１９のラック歯１９ｃに噛み合い、再び図６のようにディスタンスブラケット１６が軸方向に規制されてテレスコロックされると共に上下方向にも規制されチルトロックされる。

テレスコロックおよびチルトロックを行う際において、この発明によれば、図１（ａ）に示すように、ラック歯１９ｃと噛合歯２０ｂとの双方の隣接する歯先と歯先との間隔を略同一値の２Ｐにして従来の隣接する歯先と歯先との間隔である基準ピッチＰの２倍に大きくしたので、現実に当接が生じる歯先間における歯先ピッチが、従来の歯先ピッチである基準ピッチＰよりも２倍に大きくなる。従って、一方の歯先と他方の歯先とが干渉して噛み合わない歯先ロックの生じる確率が１／２となり、従来よりも小さくなる。

また、固定カム２０に形成した３対の噛合歯２０ｄのうちの中央の１対の噛合歯２０ｄの歯高が他の噛合歯２０ｄよりもΔｈだけ高くなっており、先導歯の対向端部側の歯高が反対向端部側よりもΔｈだけ高くなっているので、その対向端部側が高くなっている噛合歯２０ｄが先導歯となり、該先導歯の歯先である初期当接部がラック歯１９ｃの歯先に最初に当接し、該初期当接部がラック歯１９ｃの歯先から外れ易く、しかも先導歯の歯長が他の歯よりも短いので、初期当接部も短く、短い分だけラック歯１９ｃの歯先からより外れ易くなる。このため、先導歯に先導されて噛合歯２０ｄのその他の２対の噛合歯２０ｄもラック歯１９ｃの歯先から外れ、その結果、全ての噛合歯２０ｄがラック歯１９ｃと噛み合う。従って、前記の歯先と歯先とが一致する確率が小さくなっただけでなく、たとえ歯先と歯先とが一致した場合であっても、噛合歯２０ｄの歯先がラック歯１９ｃの歯先から外れ易いので、歯先ロックの生じる確率は一段と小さくなる。

この発明によれば、噛合歯２０ｄのうちの他の歯よりも歯高が高い中央の一対の歯である先導歯の歯先である初期当接部がラック歯１９ｃの歯先に最初に当接し、該初期当接部がラック歯１９ｃの歯先から外れると、先導歯に先導されて噛合歯２０ｄのその他の一対の歯がラック歯１９ｃの歯先から外れ、その結果、噛合歯２０ｄの全体がラック歯１９ｃと噛み合う。従って、歯先ロックの生じる確率が小さくなる。

この発明によれば、先導歯である歯高が高い一対の噛合歯２０ｄの対向端部側の歯高が反対向端部側よりもΔｈだけ高いので、ラック歯に対して噛合歯が傾いている場合でも該高い部分が初期当接部となってラック歯１９ｃの歯先からより外れ易くなり、歯先ロックの生じる確率がより小さくなる。

この発明によれば、先導歯の歯高が高くかつ高い部分と低い部分とを有する一対の噛合歯２０ｄの歯長が他の歯よりも短いので、初期当接部も短く、ラック歯に対して噛合歯が傾いている場合でも初期当接部が短い分だけラック歯１９ｃの歯先から外れ易くなり、歯先ロックの生じる確率が一段と小さくなる。

なお、ディスタンスブラケットに形成するラック歯はロックツースを介して形成したが、ロックツースを介することなく直接に形成してもよい。

このほか、本実施の形態はチルト機構とテレスコ機構との双方を有するステアリングコラム装置であって、テレスコ機構にのみツースロック機構を備えたステアリングコラム装置に本発明を適用したものであるが、チルト機構にのみツースロック機構を備えたステアリングコラム装置や、チルト機構とテレスコ機構との双方にツースロック機構を備えたステアリングコラム装置に本発明を適用することもできる。また、ツースロック機構を備えたチルト機構のみを有するステアリングコラム装置や、ツースロック機構を備えたテレスコ機構のみを有するステアリングコラム装置に本発明を適用することもできる。更に、押圧手段としてカム機構を用いた場合を示したが、押圧手段はロックボルトに挿通させた押圧部材をロックボルトに沿って移動させればよいので、カム機構に限らずねじ機構あるいはトグル機構等を用いるものでも良い。

固定カムの噛合歯がテレスコ孔のラック歯に噛み合っている状態を従来例と比較して示す作用説明図（実施の形態）。固定カムに係り、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ矢視図（実施の形態）。図２（ｃ）のＢ−Ｂ矢視図（実施の形態）。ロックツースの斜視図（実施の形態）。原理を示すものであり、（ａ）（ｂ）は本発明の原理図、（ｃ）は従来の原理図。ロック状態を示す断面図（実施の形態）。ロック解除状態を示す断面図（実施の形態）。ステアリングコラム装置の分解斜視図（実施の形態）。ステアリングコラム装置の正面図（実施の形態）。ステアリングコラム装置の全体構成図（実施の形態）。

符号の説明

５ａ…アッパーシャフト
５ｂ…ロアシャフト
６ａ…アッパージャケット
６ｂ…ロアジャケット
１３，１４…サイドブラケット
１３ａ，１４ａ…チルト孔
１６…ディスタンスブラケット
１６ａ，１９ｂ…テレスコ孔
１７…ロックボルト
１７ａ…頭部
１９ｃ…ラック歯
２０ｂ…突出部（押圧部材）
２０ｄ…噛合歯
２０ｅ…貫通孔
２２…カム機構（押圧手段）
α…圧力角
ｈ…歯高

Claims

車体に支持されロアシャフトを回転自在に支持するロアジャケットと、該ロアジャケットに対して軸方向へ相対移動自在に設けられ前記ロアシャフトに対して軸方向へ相対移動自在なアッパーシャフトを回転自在に支持するアッパージャケットと、該アッパージャケットに設けられたディスタンスブラケットと、該ディスタンスブラケットを挟持すると共に車体に結合された一対のサイドブラケットと、
前記一対のサイドブラケットに形成された一対の挿通孔と前記ディスタンスブラケットに形成された一対の挿通孔とに挿通されたロックボルトと、該ロックボルトの反頭部側である先端部が挿通される貫通孔を有する押圧部材と、該押圧部材を前記ロックボルトの頭部側へ向かって押圧し前記一対のサイドブラケットに対して前記ディスタンスブラケットをロックあるいはロック解除する押圧手段とが設けられ、
前記夫々のサイドブラケットの前記挿通孔が長孔のチルト孔に形成されると共に前記ロックボルトの反頭部側の前記チルト孔の縁の両側に前記チルト孔の長さ方向に沿って一対組のラック歯が設けられ、該ラック歯と噛み合う一対組の噛合歯が前記押圧部材における前記貫通孔の両側に設けられたチルト機構と、
前記夫々のディスタンスブラケットの前記挿通孔が長孔のテレスコ孔に形成されると共に前記ロックボルトの反頭部側の前記テレスコ孔の縁の両側に前記テレスコ孔の長さ方向に沿って一対組のラック歯が設けられ、該ラック歯と噛み合う一対組の噛合歯が前記押圧部材における前記貫通孔の両側に設けられたテレスコ機構との少なくともいずれか一方の機構を備えたステアリングコラム装置において、
前記噛合歯の歯先ピッチを、前記ラック歯の歯先ピッチである基準ピッチＰの２倍とし、あるいは双方の歯先ピッチを基準ピッチＰの２倍とし、前記押圧部材には前記一対組の噛合歯を前記貫通孔の両側に３対有しており、該３対の歯のうち中央に位置する一対組の噛合歯は、相互に対向する対向端部側の歯高を、反対側である非対向端部側よりも夫々高くすることで、他の歯よりも高くしたことを特徴とするステアリングコラム装置。
請求項１に記載のステアリングコラム装置において、
前記歯高を高くした一対の歯の歯長を、他の歯よりも短くしたことを特徴とするステアリングコラム装置。