JP5835537B1 - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

ステアリング装置８０は、ステアリングコラム５０と、ブラケット５２と、固定機構１とを含む。固定機構１は、ローラクラッチ８及びインナーリング７と、スリップリング６とを備える。ローラクラッチ８及びインナーリング７は、ブラケット５２の側板部５２ａを貫通するロッド５と、操作レバー５３が回転して締付力Ｆｄを付与する締付方向では作用せず、かつ操作レバー５３が回転して締付力Ｆｄを解除する解除方向では作用する。スリップリング６は、ローラクラッチ８及びインナーリング７が作用した場合に、ロッド５に摩擦抵抗を加える摩擦付与部材である。

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

ステアリングホイールの回転に伴って車輪に舵角を付与するステアリング装置に備えられ、操作者の体格等に合わせて、操作レバーを回動することでステアリングホイールの位置を調整する位置調整機構が広く知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、この位置調整機構を備えたステアリング装置が記載されている。

特開平９−２７２４４６号公報 国際公開第２０１３／１０７４８６号公報

特許文献１及び特許文献２に記載されているような技術は、ステアリングホイールの位置を調整する場合、操作レバーの揺動を減衰する機構が提案されている。特許文献１及び特許文献２に記載されているような技術では、操作レバーがロック状態（位置固定状態）からアンロック状態（位置解除状態）にされる場合、操作レバーが勢いよく解除されることによる解除音まで抑制することは容易ではない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、操作レバーがロック状態（位置固定状態）からアンロック（解除状態）にされる場合、操作レバーの解除による解除音を低減できるステアリング装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係るステアリング装置は、ステアリングホイールに連結される入力軸を回転自在に支持するステアリングコラムと、前記ステアリングコラムを挟持するブラケットと、操作レバーの回転位置に応じて、前記ブラケットが前記ステアリングコラムを挟持する締付力を付与する固定機構とを備え、前記固定機構は、前記ブラケットを貫通するロッドと、前記操作レバーが回転して前記締付力を付与する締付方向では作用せず、かつ前記操作レバーが回転して前記締付力を解除する解除方向では作用する、ローラクラッチと、前記ローラクラッチが作用した場合に、前記ロッドに摩擦抵抗を加える摩擦付与部材と、を含む。

この構造により、ローラクラッチは、締付方向において操作レバーの操作に影響を与えず、ステアリングホイールの位置を固定することができる。また、ローラクラッチは、解除方向において、操作レバーが回転してブラケットがステアリングコラムの締付力を解除した後、摩擦付与部材にフリクショントルク（摩擦抵抗）により、衝撃を緩和させる。その結果、操作レバーがロック状態（位置固定状態）からアンロック状態（位置解除状態）にされる場合でも、操作レバーが勢いよく解除されることによる解除音を低減することができる。

本発明の望ましい態様として、前記固定機構は、前記操作レバーが回転して前記締付力を付与するカム機構を備え、前記カム機構は、操作レバーの回転位置に応じて回動可能な可動カムと、前記ブラケットの側板部に取り付けられ、前記操作レバーの回転に対して相対回転不能である固定カムとを備え、前記可動カムと前記固定カムとの対向面の距離が操作レバーの回転に応じて変化することが好ましい。これにより、カム機構は、ボルトとナットとによる締付機構よりも、操作レバーの回転に対する、ブラケットにステアリングコラムを締め付ける締付量の勾配を大きくすることができる。このため、カム機構のカム山の傾斜を大きくすることで締付量の勾配を高め、操作者はクリック感を得ることができる。これにより、ステアリング装置は、ホイールの位置調整の操作性が向上する。本態様に係るステアリング装置によれば、カム機構のカム山の傾斜を大きくすることで、締付力を解除した後の反動が大きくなるものの、ローラクラッチにより、ロッドの回転が操作レバーに伝達されず、解除音が発生しないように、摩擦付与装置がロッドの回転を減衰させる。このため、カム機構のカム山の傾斜をより大きくすることができ、操作者は、よりはっきりとしたクリック感を得ることができる。これにより、ステアリング装置は、ホイールの位置調整の操作性が向上する。

本発明の望ましい態様として、ローラクラッチは環状であり、内径側に前記摩擦付与部材があることが好ましい。これにより、固定機構が小型となり、ステアリング装置の周囲の部材と干渉する可能性が低減し、車両内のスペースに配置する自由度を高めることができる。

本発明の望ましい態様として、ローラクラッチは環状であり、外径側に前記摩擦付与部材があることが好ましい。これにより、ロッドの配置など固定機構の自由度を高めることができる。

本発明の望ましい態様として、前記ローラクラッチは、外輪と、前記外輪の内径側にある内輪と、前記解除方向では前記外輪と前記内輪との間で楔として作用し、前記締付方向では前記外輪と前記内輪との楔が外れる楔ローラと、を備えることが好ましい。この構造により、ローラクラッチは、締付方向において作用せず、操作レバーの回転がロッドに伝達されない。また、ローラクラッチは、解除方向において作用して、ローラクラッチと摩擦付与部材とによるフリクショントルクにより、衝撃を緩和する。

本発明の望ましい態様として、前記外輪は前記操作レバーの回転と連動し、前記内輪は、前記操作レバーの回転に対して相対回転不能な前記ロッドに貫通されていることが好ましい。この構造により、ローラクラッチは、締付方向に操作レバーを回転すると、外輪と内輪との回転の伝達が作用しなくなる。また、ローラクラッチは、解除方向に操作レバーが回転すると、外輪と内輪との回転の伝達が作用し、ローラクラッチと摩擦付与部材とによるフリクショントルクにより、衝撃を緩和する。

本発明の望ましい態様として、前記外輪は、前記固定カムに圧入固定され、前記ロッドは、前記内輪を貫通し、かつ前記操作レバーの回転と連動することが好ましい。この構造により、ローラクラッチは、締付方向に操作レバーを回転すると、外輪と内輪との回転の伝達が作用しなくなる。また、ローラクラッチは、解除方向に操作レバーが回転すると、外輪と内輪との回転の伝達が作用し、ローラクラッチと摩擦付与部材とによるフリクショントルクにより、衝撃を緩和する。

本発明の望ましい態様として、前記摩擦付与部材は、板バネを湾曲させて、弾性力によって前記板バネの外側面又は前記板バネの内側面に摩擦を発生させるスリップリングであることが好ましい。この構造により、単純な構造で、ロッドにフリクショントルクを加えることができる。

本発明の望ましい態様として、前記摩擦付与部材は、表面を押圧すると弾性を有する樹脂性のインナーリングであり、前記ロッドの外周に固定されていることが好ましい。この構造により、安価な材料でできるとともに、部品点数を低減することができる。

本発明によれば、操作レバーがロック状態（位置固定状態）からアンロック（解除状態）にされる場合、操作レバーの解除による解除音を低減できるステアリング装置を提供することができる。

図１は、実施形態１に係るステアリング装置の構成図である。 図２は、実施形態１に係るステアリングコラムの周囲を模式的に示す側面図である。 図３は、実施形態１に係る固定機構を模式的に示す分解斜視図である。 図４は、実施形態１に係る固定機構を模式的に示す断面図である。 図５は、実施形態１に係るローラクラッチをロッドの軸方向に直交する平面で切った仮想断面の模式図である。 図６は、実施形態１に係るローラクラッチの楔ローラを説明するための説明図である。 図７は、実施形態１に係るローラクラッチが締付方向の操作力をうけている状態を説明するための説明図である。 図８は、実施形態１に係るローラクラッチが解除方向の操作力をうけている状態を説明するための説明図である。 図９は、実施形態１に係る操作レバーに伝達される力を説明するための説明図である。 図１０は、実施形態２に係る固定機構を模式的に示す断面図である。 図１１は、実施形態３に係る固定機構を模式的に示す分解斜視図である。 図１２は、実施形態３に係る固定機構を模式的に示す断面図である。 図１３は、実施形態４に係る固定機構を模式的に示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るステアリング装置の構成図である。図２は、ステアリングコラムの周囲を模式的に示す側面図である。図１及び図２を用いて、実施形態１に係るステアリング装置８０の概要を説明する。また、以下の説明において、ステアリング装置８０を車両に取り付けた場合の車両の前方は、単に前方と記載され、ステアリング装置８０を車両に取り付けた場合の車両の後方は、単に後方と記載される。図２において、前方は、図中の左側であり、後方は、図中の右側である。

ステアリング装置８０は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ステアリングギヤ８８と、タイロッド８９とを備える。また、ステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０と、トルクセンサ９１ａとを備える。車速センサ９１ｂは、車両に備えられ、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信により車速信号ＶをＥＣＵ９０に入力する。

ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂとを含む。入力軸８２ａは、一方の端部がステアリングホイール８１に連結され、他方の端部がトルクセンサ９１ａを介して操舵力アシスト機構８３に連結される。出力軸８２ｂは、一方の端部が操舵力アシスト機構８３に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結される。

ロアシャフト８５は、一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７は、一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。

ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを含む。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ラックアンドピニオン形式として構成される。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。タイロッド８９は、ラック８８ｂに連結される。

操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ（モータ）７０とを含む。なお、電動モータ７０は、いわゆる、ブラシレスモータを例示して説明するが、ブラシ（摺動子）及びコンミテータ（整流子）を備える電動モータであってもよい。減速装置９２は、出力軸８２ｂに連結される。電動モータ７０は、減速装置９２に連結され、かつ、補助操舵トルクを発生させる電動機である。なお、ステアリング装置８０は、ステアリングシャフト８２と、トルクセンサ９１ａと、減速装置９２とによりステアリングコラムが構成されている。電動モータ７０は、ステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、実施形態１のステアリング装置８０は、コラムアシスト方式である。

図１に示すトルクセンサ９１ａは、ステアリングホイール８１を介して入力軸８２ａに伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ９１ｂは、ステアリング装置８０が搭載される車両の走行速度（車速）を検出する。ＥＣＵ９０は、電動モータ７０と、トルクセンサ９１ａと、車速センサ９１ｂと電気的に接続される。

ＥＣＵ９０は、電動モータ７０の動作を制御する。また、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａ及び車速センサ９１ｂのそれぞれから信号を取得する。すなわち、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａから操舵トルクＴを取得し、かつ、車速センサ９１ｂから車両の車速信号Ｖを取得する。ＥＣＵ９０は、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置（例えば車載のバッテリ）９９から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルクＴと車速信号Ｖとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ＥＣＵ９０は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ７０へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ７０から誘起電圧の情報又は後述するレゾルバ等のロータの回転の情報を動作情報Ｙとして取得する。

ステアリングホイール８１に入力された操作者（運転者）の操舵力は、入力軸８２ａを介して操舵力アシスト機構８３の減速装置９２に伝わる。この時に、ＥＣＵ９０は、入力軸８２ａに入力された操舵トルクＴをトルクセンサ９１ａから取得し、かつ、車速信号Ｖを車速センサ９１ｂから取得する。そして、ＥＣＵ９０は、電動モータ７０の動作を制御する。電動モータ７０が作り出した補助操舵トルクは、減速装置９２に伝えられる。

出力軸８２ｂを介して出力された操舵トルク（補助操舵トルクを含む）は、ユニバーサルジョイント８４を介してロアシャフト８５に伝達され、さらにユニバーサルジョイント８６を介してピニオンシャフト８７に伝達される。ピニオンシャフト８７に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ８８を介してタイロッド８９に伝達され、操舵輪を転舵させる。

図２に示すように、ステアリング装置８０は、ステアリングホイール８１に連結される入力軸８２ａを回転可能に支持するステアリングコラム５０を有する。ステアリングコラム５０は、筒状のアウターコラム５４と、一部がアウターコラム５４に挿入される筒状のインナーコラム５１とを有する。例えば、アウターコラム５４は、インナーコラム５１の後方側に配置されている。なお、アウターコラム５４がインナーコラム５１の前方側に配置されていてもよい。

図２に示すように、ブラケット５２の取付板部５２ｂは、車両ＶＢに固定された車両側部材１３に取付けられる左右一対の離脱カプセル５８と、樹脂インジェクションで形成された樹脂部材のせん断ピンによって離脱カプセル５８に固定されたカプセル支持部５９と、を有する。離脱カプセル５８はアルミニウムをダイキャスト成形して形成されている。離脱カプセル５８は、カプセル取付孔を有し、カプセル取付孔に挿入されるボルト等によって車両側部材に固定されている。衝突時にステアリングコラム５０を前方に移動させる力が作用することにより、離脱カプセル５８に対してカプセル支持部５９が車両前方に摺動して樹脂部材のせん断ピンが剪断される。これにより、離脱カプセル５８による支持が解除され、ステアリングコラム５０が車両から離脱することが可能になっている。

ステアリング装置８０は、車両側部材に固定されてステアリングコラム５０を支持するブラケット５２を備える。ブラケット５２は、車両側部材に固定される取付板部５２ｂと、取付板部５２ｂに一体に形成された側板部５２ａと、を備えている。ブラケット５２の側板部５２ａは、アウターコラム５４を両側で対向して配置され、アウターコラム５４を締め付けている。ロッド５は、側板部５２ａに設けられた長孔を貫通し、後述する固定機構を介して操作レバー５３と連結されている。側板部５２ａに設けられた長孔は、ロッド５の軸方向に対して直交する面で、車両の上下方向に長い長孔である。側板部５２ａに設けられた長孔には、固定カム３に設けられた回り止め部３Ｆ及びロッド５に設けられた回り止め部５Ｃが嵌合し、回り止め部５Ｃは、ロッド５を操作レバー５３の回転と連動しないように相対回転不能にしている。回り止め部３Ｆについては後述する。

インナーコラム５１の外径は、アウターコラム５４の内径と略同等の大きさである。アウターコラム５４は、締め付けられると内径が小さくなる。これにより、アウターコラム５４が締め付けられている状態では、アウターコラム５４がインナーコラム５１を覆う部分において、アウターコラム５４の内周面とインナーコラム５１の外周面とは接触している。このため、アウターコラム５４が締め付けられている状態では、アウターコラム５４とインナーコラム５１との間に摩擦力が生じている。また、アウターコラム５４は、長孔を有するテレスコ機構を備え、所定の範囲でインナーコラム５１に対して摺動可能となっていてもよい。

操作者が操作レバー５３を解除方向Ｆ２に回転すると、側板部５２ａに対する締付力が緩められ、側板部５２ａとアウターコラム５４の外周面との間の摩擦力がなくなる又は小さくなる。減速装置９２は、ステアリングコラム５０よりも車両前方のチルトピボットＰＶで揺動可能に支持されている。これにより、操作レバー５３の回転位置に応じて、チルト上段からチルト下段のチルト角θの範囲でチルト位置の調整が可能となる。また、操作レバー５３が回転してアンロック状態（位置解除状態）になると、側板部５２ａに対する締付力が小さくなるので、アウターコラム５４が摺動する際の摩擦力がなくなる。これにより、操作者は、操作レバー５３を回転させた後、ステアリングホイール８１を介してステアリングコラム５０を押し引きすることで、テレスコ位置を調整することができる。このように、ブラケット５２は、ステアリングコラム５０をチルト作動可能に保持する。なお、操作レバー５３により、側板部５２ａに対する締付力が緩められた状態では、ステアリングコラムが下方へ下がる可能性があるため、ステアリング装置８０は、チルトバネ（不図示）を備えていてもよい。

このように、ステアリング装置８０は、操作者の体格等に合わせて、操作レバー５３を回動することでステアリングホイール８１の位置を調整することができる。調整後には、操作レバー５３を締付方向Ｆ１に回転してロック状態（位置固定状態）として、ステアリングホイール８１の位置を固定する。このため、図３及び図４に示すように、ステアリング装置８０は、ロック状態（位置固定状態）とアンロック状態（位置解除状態）とを選択し、ロック状態（位置固定状態）を維持する固定機構１を備える。図３は、実施形態１に係る固定機構を模式的に示す分解斜視図である。図４は、実施形態１に係る固定機構を模式的に示す断面図である。なお、図４は、図２のＡ−Ａ断面の断面図である。

図３及び図４に示すように、固定機構１は、ロッド５と、ローラクラッチ８と、インナーリング７、スリップリング６と、ワッシャー１０と、スラストベアリング１１と、ナット１２と、可動カム２と固定カム３を有するカム機構と、を備えている。

カム機構は、操作レバー５３に取り付けられて一体的に回転する可動カム２と、固定カム３とを有する。固定カム３は、回り止め部３Ｆで位置決めされ、回り止め部３Ｆが固定カム３をブラケット５２の側板部５２ａにチルト方向に摺動可能で、かつ操作レバー５３の回転と連動しないように相対回転不能としている。図３に示すように固定カム３が、凸部３Ｐのカム山の間に凹部３Ｕが軸方向ＢＸの回りに並ぶ、可動カム２との対向面のカム面を有しており、可動カム２も固定カムの凸部３Ｐと凹部３Ｕと嵌め合う凹凸の同じような固定カムとの対向面のカム面を有している。このように、可動カム２と固定カム３とは周方向に凹凸を形成しており、これを相対回転させた場合において、可動カム２の回転位置に応じて、可動カム２と固定カム３との距離がロッド５が延びる軸方向ＢＸに変化するようになっている。つまり、可動カム２のカム山と固定カム３のカム山とが軸方向ＢＸでみたとき重なり合い、可動カム２と固定カム３との距離が大きくなる。そして、可動カム２のカム山と固定カム３のカム山とが軸方向ＢＸでみたとき、周方向に互い違いに嵌め合う場合、可動カム２と固定カム３との距離が小さくなる。

ロッド５は、回り止め部５Ｃによりブラケット５２の側板部５２ａにチルト方向に摺動可能で、かつ操作レバー５３の回転と連動しないように相対回転不能となっているロッド頭部５Ｂをロッド本体の一端に備えている。ロッド５は、ロッド頭部５Ｂと反対側のロッド本体の他端にナット１２に締結する雄ねじが切られている。ロッド５は、操作レバー５３、スラストベアリング１１、ワッシャー１０、ローラクラッチ８、インナーリング７、スリップリング６、スペーサ４、可動カム２、固定カム３、ブラケット５２を貫通し、ロッド頭部５Ｂとナット１２とで挟み込んでいる。ロッド５、ナット１２、ワッシャー１０、スペーサ４は、焼き入れされた鋼材であり、硬い材料を用いている。ナット１２は、ロッド５と締結されることで、スラストベアリング１１と、ワッシャ−１０を介して可動カム２を操作レバー５３へ押圧し、操作レバー５３の回転と、可動カム２の回転とを連動させている。スラストベアリング１１は、可動カム２の回転位置に応じて、可動カム２と固定カム３との距離が変化するので、ロッド５の軸方向ＢＸが移動可能になるように支持する。

スペーサ４は、可動カム２の内側（ロッド５側）であって、可動カム２と、ロッド５との隙間を埋めるものであり、ロッド５に固定されているが、可動カム２とは相対回転可能である。

可動カム２の内径壁面には、ローラクラッチ８が圧入されている。ローラクラッチの内側（ロッド５側）には、クラッチ機構の内輪としてインナーリング７がはめ込まれている。ローラクラッチ８と、インナーリング７とは、併せて、ローラクラッチと呼ばれることもある。

インナーリング７の内径側壁面には、スリップリング６がはめ込まれている。このように、ローラクラッチ８は、円環状であり、ローラクラッチ８の内径側にスリップリング６がある。スリップリング６は、ロッド５の回りを覆うように板バネを湾曲させて、弾性力によって板バネの外側面と板バネの内側面との間に摩擦を発生させる。スリップリング６は、板バネの厚み、材料、軸方向ＢＸの大きさなどにより、摩擦を調整することができる。これにより、固定機構１が小型となり、ステアリング装置８０の周囲の部材と干渉する可能性が低減し、車両内のスペースに配置する自由度を高めることができる。

図５は、実施形態１に係るローラクラッチをロッドの軸方向に直交する平面で切った仮想断面の模式図である。図６は、実施形態１に係るローラクラッチの楔ローラを説明するための説明図である。図７は、実施形態１に係るローラクラッチが締付方向の操作力をうけている状態を説明するための説明図である。図８は、実施形態１に係るローラクラッチが解除方向の操作力をうけている状態を説明するための説明図である。図５に示すように、ローラクラッチ８は、外輪９と、楔ローラ２０とを含む。ローラクラッチ８は、外輪９の外周は、可動カム２で固定され、外輪９の内周には、楔ローラ２０を介してインナーリング７がはめ込まれている。楔ローラ２０は、外輪９と、内輪となるインナーリング７との間にあって、周方向に複数均等配置されており、外輪９又はインナーリング７（内輪）の一方向の回転にのみトルクを伝達し、他の方向には、トルクを伝達せず外輪９又はインナーリング７（内輪）を空転させる。楔ローラ２０は、図６に示すように、断面視で円弧となる球状の一部の形状となる球部２０ｒと、球状を所定の平面又は曲面で切ったカム面２０ａ及びカム面２０ｂと、カム面２０ａとカム面２０ｂとの境界に当接部２０ｃと、を備える。ローラクラッチ８は、楔ローラ２０を付勢するために、ガータースプリング２１と、楔ローラ２０の位置決めのためのワイヤーゲージ２２とを含む。ガータースプリング２１は、楔ローラ２０を外輪９及びインナーリング７（内輪）に常時接触する方向に付勢する付勢部材であり、同じ機能を有していれば、板バネなど他の機械要素であってもよい。ワイヤーゲージ２２は、ローラクラッチ８の部材同士をまとめることができ、同じ機能を有していれば、他の機械要素であってもよい。

図７に示すように、さらに外輪９が可動カム２のＦ１方向の回転に連動して回転すると、カム面２０ａが外輪９側に接するようになり、重心Ｇを中心に回転した楔ローラ２０がインナーリング７の表面から球部２０ｒが隙間ｄ分離れ、ローラクラッチ８の外輪９の回転は、インナーリング７に作用しなくなる。

図６に示すように、楔ローラ２０は、当接部２０ｃを起点として外輪９との接点９Ｐと接触し、球部２０ｒがインナーリング７（内輪）との接点７Ｐとで、楔（又はつっかえ棒）として作用し始める。図６に示すように、外輪９又はインナーリング７（内輪）の中心（上述した軸方向ＢＸになる。）から外周方向に引くＰ方向と、接点９Ｐ及び接点７Ｐを結ぶ作用線との角度をαとして、角度αが大きくなると解除方向Ｆ２に力が加わり、カム面２０ｂが外輪９の内周に接する。これにより、楔ローラ２０が転倒することを抑制しながら、楔ローラが、解除方向Ｆ２では外輪９とインナーリング７（内輪）との間で楔として作用し、インナーリング７の動きをロックする。このとき、スリップリング６は、衝撃をインナーリング７の回転との間に生じる摩擦により減衰させ、衝撃を緩和することができる。なお、インナーリング７（内輪）が締付方向Ｆ１に回転した場合も同様に、外輪９及びインナーリング７（内輪）の間でのトルク伝達が可能になる。このように、実施形態１に係るスリップリング６は、ロッド５と、インナーリング７との間に設けられ、ローラクラッチ８が作用し、インナーリング７がロックした場合、操作レバー５３が勢いよく解除されることによる衝撃を緩和することができる。これにより、実施形態１に係るステアリング装置８０は、解除音を低減することができる。

以上説明したように、実施形態１に係るローラクラッチ８は、外輪９が可動カム２の回転と連動する。つまり、外輪９は操作レバー５３の回転と連動して回転する。この構造により、ローラクラッチ８は、締付方向Ｆ１に操作レバー５３を回転すると、外輪９と内輪であるインナーリング７との回転の伝達が作用しなくなる。また、ローラクラッチ８は、解除方向に操作レバー５３が回転すると、外輪９と内輪であるインナーリング７との回転の伝達が作用し、ローラクラッチ８とスリップリング６とによるフリクショントルクにより操作レバー５３の勢いを抑制し、衝撃を緩和することができる。

図９は、実施形態１に係る操作レバーに伝達される力を説明するための説明図である。図９において、縦軸は、操作レバー５３に伝達される操作レバー操作力Ｆｌ（以下、操作力Ｆｌという。）であり、横軸は、ブラケットに伝達される締付力Ｆｄである。また、操作レバー５３が回転してアンロック状態（位置解除状態）になる場合、操作力Ｆｌは、初期値（例えば０）になる。アンロック状態（位置解除状態）では、可動カム２と固定カム３との距離が小さくなる。そして、固定機構１は、ブラケット５２の側板部５２ａ間でステアリングコラム５０を挟みつける圧力がなくなる。このため、操作レバー５３の回転に応じて、ブラケット５２の側板部５２ａ間に作用する締付力Ｆｄが緩められて、ブラケット５２の側板部５２ａ間とアウターコラム５４との間の摩擦力がなくなる、又は小さくなる状態である。

図９において、アンロック状態（位置解除状態）からロック状態（位置固定状態）にする場合を説明すると、操作レバー５３の回転により、曲線Ｑ１に示すように可動カム２のカム山及び固定カム３のカム山の傾斜に沿って、締付力Ｆｄが増加する。

操作レバー５３が締付力Ｆｄを付与する締付方向Ｆ１に回転すると、可動カム２の回転に伝達され、可動カム２と固定カム３との距離が離れる。この場合、操作レバー５３の回転は、図６に示すＦ１方向に可動カム２を回転させる。ローラクラッチ８は、外輪９が可動カム２のＦ１方向の回転に連動して回転すると、楔ローラ２０がインナーリング７の表面から離れ、ローラクラッチ８の外輪９の回転は、インナーリング７に作用しなくなる。このため、ローラクラッチ８及びインナーリング７は、アンロック状態（位置解除状態）からロック状態（位置固定状態）にする操作力Ｆｌに影響を与えない。

次に、図９に示すように、可動カム２のカム山と固定カム３のカム山とが乗り上げると、操作レバー５３の操作力Ｆｌが図９に示すＰ１の位置に到達する。さらに、操作レバー５３を回転させると、図９に示すＰ１の位置でスラストベアリング１１が作用し、スラストベアリング１１が摩擦力を低減させて、操作レバー５３の操作力Ｆｌは、位置Ｐ２の操作力Ｆｌでクリック感を発生させて固定される。このように、カム機構は、従来よりある、ボルトとナットとによる締付機構よりも、操作レバー５３の回転（操作力Ｆｌ）に対する、ブラケット５２がステアリングコラム５０を締め付ける締付量（締付力Ｆｄ）の勾配を大きくすることができる。このため、カム機構のカム山の傾斜を大きくすることで締付量の勾配を高め、操作者はクリック感を得ることができる。これにより、実施形態１に係るステアリング装置は、ホイールの位置調整の操作性が向上する。

ロック状態（位置固定状態）では、ブラケット５２の側板部５２ａ間に作用する締付力Ｆｄが大きいので、ステアリングコラム５０のチルト位置を固定させることができる。また、操作レバー５３を回転させることで、ブラケット５２により挟みつける圧力を高め、インナーコラム５１とアウターコラム５４との間に生じる摩擦力を上げ、テレスコ位置を固定することができる。

図９において、ロック状態（位置固定状態）からアンロック状態（位置解除状態）にする場合を説明すると、操作レバー５３の回転により、可動カム２が解除方向Ｆ２に逆回転する。カム機構は、可動カム２のカム山と固定カム３のカム山とが傾斜を下ると、周方向に互い違いに嵌め合ようになり、可動カム２と固定カム３との距離が急激に小さくなるので、ブラケット５２の側板部５２ａ間に作用する締付力Ｆｄが緩められ、ロッド５に衝撃が伝達される可能性がある。例えば、操作レバー５３が勢いよく解除され、操作レバー５３の操作力Ｆｌが図９に示す位置Ｐ２から位置Ｐ３へ大きく下がる。

そして、ブラケット５２の側板部５２ａ間に作用する締付力Ｆｄが緩められ、図９に示す曲線Ｑ２のように低下する。このとき、図５に示すように、外輪９が可動カム２の解除方向Ｆ２の回転に連動して回転すると、楔ローラ２０が外輪９とインナーリング７（内輪）との摩擦で回転し、ローラクラッチ８の外輪９の回転は、楔ローラ２０によって、インナーリング７を固定するように作用する。このとき、スリップリング６は、ロッド５とインナーリング７との間でスリップし、適度な摩擦力を発生させる。その結果、ステアリング装置８０は、操作レバー５３の勢いによる衝撃がインナーリング７との間で生じる摩擦により減衰し、衝撃を緩和することができる。このため、図９に示すように、操作力Ｆｌの変化は、位置Ｐ４に維持されるようになる。これにより、締付力Ｆｄが下がっても、操作者は、操作レバー５３に加わる操作力ｆｌとして差分Ｆｍを感じることができ、直線Ｑ３のような操作力Ｆｌの減衰により締付力Ｆｄの解除を実感できる。

なお、スリップリング６の弾性力の増減は、差分Ｆｍの増減に影響を与える。実施形態１に係るステアリング装置８０は、スリップリング６の弾性力を適切に設定することにより、締付力Ｆｄの解除の操作感を設定することができる。

このように、アンロック状態（位置解除状態）では、ブラケット５２の側板部５２ａ間に作用する締付力Ｆｄが緩められ、ブラケット５２の側板部５２ａ間とアウターコラム５４との間の摩擦力がなくなる又は小さくなる。これにより、アウターコラム５４のチルト位置の調整が可能となる。また、操作レバー５３が回転させられて、ブラケット５２の側板部５２ａ間に作用する締付力Ｆｄが緩められると、図４に示すアウターコラム５４のスリット５４Ｓの幅が大きくなる。これにより、アウターコラム５４がインナーコラム５１を締め付ける力がなくなるため、インナーコラム５１が摺動する際の摩擦力がなくなる。これにより、操作者は、操作レバー５３を回転させた後、ステアリングホイール８１を介してインナーコラム５１を押圧することで、テレスコ位置を調整することができる。

以上説明したように、実施形態１に係るステアリング装置８０は、ステアリングコラム５０と、ブラケット５２と、固定機構１とを含む。ステアリングコラム５０は、ステアリングホイール８１に連結される入力軸８２ａを回転自在に支持する。ブラケット５２は、ステアリングコラム５０を挟持する。固定機構１は、操作レバー５３の回転位置に応じて、ブラケット５２がステアリングコラム５０を挟持する締付力Ｆｄを付与する。固定機構１は、ローラクラッチ８及びインナーリング７と、スリップリング６とを備える。ローラクラッチ８及びインナーリング７は、ブラケット５２の側板部５２ａを貫通するロッド５と、操作レバー５３が回転して締付力Ｆｄを付与する締付方向Ｆ１では作用せず、かつ操作レバー５３が回転して締付力Ｆｄを解除する解除方向Ｆ２では作用する。スリップリング６は、ローラクラッチ８及びインナーリング７が作用した場合に、ロッド５に摩擦抵抗を加える摩擦付与部材である。

この構造により、ローラクラッチ８及びインナーリング７は、締付方向Ｆ１において操作レバー５３の操作に影響を与えず、ステアリングホイール８１の位置を固定することができる。また、ローラクラッチ８及びインナーリング７は、解除方向Ｆ２において、操作レバー５３が回転してブラケット５２がステアリングコラム５０を締付力Ｆｄを解除した後、摩擦付与部材のフリクショントルク（摩擦抵抗）により、衝撃を緩和させる。その結果、操作レバー５３がロック状態（位置固定状態）からアンロック状態（位置解除状態）にされる場合でも、操作レバー５３が勢いよく解除されることによる解除音を低減することができる。

（実施形態２）
図１０は、実施形態２に係る固定機構を模式的に示す断面図である。なお、上述したものと同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。実施形態２に係る固定機構１は、実施形態１に係るスペーサ４を省略し、内周からロッド５、インナーリング７、ローラクラッチ８、スリップリング６、可動カム２、操作レバー５３を含む。このため、ローラクラッチ８の外輪９の外周にスリップリング６が巻き付く構造となる。このように、ローラクラッチ８は、円環状であり、ローラクラッチ８の外径側にスリップリング６がある。ローラクラッチ８の楔ローラ２０は直接ロッド５に接するようになるので、ロッド５の硬度を上げることが望ましい。

以上説明したように、実施形態２に係るローラクラッチ８は、外輪９がスリップリング６を介して可動カム２の回転と連動する。つまり、外輪９は操作レバー５３の回転と連動して回転する。この構造により、ローラクラッチ８は、締付方向Ｆ１に操作レバー５３を回転すると、外輪９と内輪であるインナーリング７との回転の伝達が作用しなくなる。また、ローラクラッチ８は、解除方向Ｆ２に操作レバー５３が回転すると、外輪９と内輪であるインナーリング７との回転の伝達が作用し、ローラクラッチ８とスリップリング６とによるフリクショントルクにより、衝撃を緩和することができる。これにより、実施形態２に係るステアリング装置８０は、解除音を低減することができる。

なお、インナーリング７を取り付けず、ロッド５の外周に直接上述した楔ローラ２０に接触させるように、ローラクラッチ８がロッド５に取り付けられてもよい。この場合、ロッド５は、熱処理で外周の表面の硬度を高くするとよい。このような実施形態２の変形例に係るステアリング装置８０も、解除音を低減することができる。

（実施形態３）
図１１は、実施形態３に係る固定機構を模式的に示す分解斜視図である。図１２は、実施形態３に係る固定機構を模式的に示す断面図である。実施形態３に係るステアリング装置８０は、実施形態１に係るインナーリング７及びスリップリング６の代わりに、表面を押圧すると弾性を有する樹脂性のインナーリング７ａを備えている。インナーリング７ａは、耐油性のあるポリアセタール等の樹脂、エラストマー等の硬度の高い合成ゴム等の材料が用いられ、成型されている。このように、ローラクラッチ８は、円環状であり、ローラクラッチ８の内径側に摩擦付与部材となるインナーリング７ａがある。

実施形態３に係るロッド５は、外周の一部が加工され平面５ａが一方向の上下に２平面有している。インナーリング７ａは、軸方向ＢＸに長孔７ｂが貫通しており、軸方向ＢＸに延びるスリット７ｃで一部が切断されている。スリット７ｃを開き、インナーリング７ａは、平面５ａに沿うように長孔７ｂを合わせ込む。この構造により、インナーリング７ａは、ロッド５に対して回転しなくなる。

ローラクラッチ８の外輪９が可動カム２の解除方向Ｆ２の回転に連動して回転すると、ローラクラッチ８の外輪９の回転は、内部の楔ローラ２０が作用して、インナーリング７ａを固定しようとする。このとき、インナーリング７ａは、直接楔ローラ２０の回転との間に生じる摩擦を生じさせ、衝撃を緩和することができる。このように、実施形態３に係るローラクラッチ８及びインナーリング７ａは、ロッド５と、可動カム２との間に設けられ、ローラクラッチ８が作用し、インナーリング７ａがロックした場合、操作レバー５３が勢いよく解除されることによる衝撃を緩和する。

ローラクラッチ８の外輪９が可動カム２の締付方向Ｆ１の回転に連動して回転すると、ローラがインナーリング７ａの表面から離れ、ローラクラッチ８の外輪９とインナーリング７ａとは、互いに干渉（作用）しなくなる。このため、ロッド５とともに、インナーリング７ａが抵抗なく回転する。

（実施形態４）
図１３は、実施形態４に係る固定機構を模式的に示す断面図である。実施形態４に係るステアリング装置８０は、実施形態１に係るインナーリング７、スリップリング６及びスリップリング６が固定カム３の内部に組み込まれている。このため、固定カム３は、軸方向ＢＸに、第１固定カム３ａ及び第２固定カム３ｂとして分割されている。実施形態４の固定機構１は、第２固定カム３ｂの内部のロッド５に内側からスリップリング６、インナーリング７、ローラクラッチ８を順に挿入する。次に、第１固定カム３ａは、スリップリング６、インナーリング７、ローラクラッチ８を覆うように組み込む。そして、第１固定カム３ａ及び第２固定カム３ｂは、一体となるように固定される。ローラクラッチ８の外輪９は、固定カム３（第１固定カム３ａ及び第２固定カム３ｂ）に圧入固定される。このように、ローラクラッチ８は、円環状であり、ローラクラッチ８の内径側にスリップリング６がある。

実施形態４に係るロッド５は、実施形態１とは逆向きに取り付けられている。ロッド５は、ロッド頭部５Ｂ側で、操作レバー５３、可動カム２、ローラクラッチ８、インナーリング７、スリップリング６、固定カム３を貫通し、ナット１２側で、スラストベアリング１１、ワッシャー１０を貫通している。ロッド５は、可動カム２に圧入等により固定され、操作レバー５３の回転と連動する。一方で、固定カム３は、回り止め部３Ｆで位置決めされ、回り止め部３Ｆが固定カム３をブラケット５２の側板部５２ａにチルト方向に摺動可能で、かつ操作レバー５３及びロッド５の回転と連動しないように相対回転不能としている。

内輪となるインナーリング７がスリップリング６を介して可動カム２の回転と連動する。つまり、インナーリング７は操作レバー５３の回転と連動して回転する。この構造により、ローラクラッチ８は、締付方向Ｆ１に操作レバー５３を回転すると、外輪９と内輪であるインナーリング７との回転の伝達が作用しなくなる。また、ローラクラッチ８は、解除方向Ｆ２に操作レバー５３が回転すると、外輪９と内輪であるインナーリング７との回転の伝達が作用し、ローラクラッチ８とスリップリング６とによるフリクショントルクにより、衝撃を緩和することができる。

インナーリング７は、ロッド５を介して可動カム２の解除方向Ｆ２の回転に連動して回転すると、インナーリング７の回転は、内部の楔ローラ２０が作用し、外輪９を固定する。このとき、同時にスリップリング６がロッド５とインナーリング７との間でスリップし、適度な摩擦力を発生させる。その結果、ステアリング装置８０は、操作レバー５３の勢いによる衝撃がロッド５との回転とインナーリング７との間に生じる摩擦により減衰し、衝撃を緩和することができる。このように、実施形態４に係るローラクラッチ８及びインナーリング７は、ロッド５と、固定カム３との間に設けられ、ローラクラッチ８が作用し、ローラクラッチ８がロックした場合、操作レバー５３が勢いよく解除されることによる衝撃を緩和する。これにより、実施形態４に係るステアリング装置８０は、解除音を低減することができる。

インナーリング７が可動カム２の締付方向Ｆ１の回転に連動して回転すると、ローラがインナーリング７の表面から離れ、ローラクラッチ８の外輪９とインナーリング７とは、互いに干渉（作用）しなくなる。このため、ロッド５とともに、インナーリング７が抵抗なく回転する。

１ 固定機構
２ 可動カム
３ 固定カム
３ａ 第１固定カム
３ｂ 第２固定カム
３Ｆ 回り止め部
４ スペーサ
５ ロッド
５Ｂ ロッド頭部
５Ｃ 回り止め部
６ スリップリング
７、７ａ インナーリング
８ ローラクラッチ
９ 外輪
１０ ワッシャー
１１ スラストベアリング
１２ ナット
１３ 車両側部材
２０ 楔ローラ
５０ ステアリングコラム
５１ インナーコラム
５２ ブラケット
５２ａ 側板部
５２ｂ 取付板部
５３ 操作レバー
５４ アウターコラム
５８ 離脱カプセル
５９ カプセル支持部
７０ 電動モータ
８０ ステアリング装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８２ａ 入力軸
８２ｂ 出力軸
８３ 操舵力アシスト機構
８４ ユニバーサルジョイント
８５ ロアシャフト
８６ ユニバーサルジョイント
８７ ピニオンシャフト
８８ ステアリングギヤ
８８ａ ピニオン
８８ｂ ラック
８９ タイロッド
９１ａ トルクセンサ
９１ｂ 車速センサ
９２ 減速装置
９８ イグニッションスイッチ
Ｆ１ 締付方向
Ｆ２ 解除方向
ＰＶ チルトピボット

Claims (8)

1. ステアリングホイールに連結される入力軸を回転自在に支持するステアリングコラムと、
   前記ステアリングコラムを挟持するブラケットと、
   操作レバーの回転位置に応じて、前記ブラケットが前記ステアリングコラムを解放しているアンロック状態と前記ブラケットが前記ステアリングコラムを挟持する締付力を付与するロック状態とを選択する固定機構とを備え、
   前記固定機構は、
   前記ブラケットを貫通するロッドと、
   外輪と、前記外輪の内径側にある内輪とを含み、前記操作レバーが回転して前記締付力を付与する締付方向では作用せず、かつ前記操作レバーが回転して前記締付力を解除する解除方向では作用する、ローラクラッチと、
   前記ローラクラッチが作用した場合に、前記ロッドに摩擦抵抗を加える摩擦付与部材と、
   前記操作レバーが回転して前記締付力を付与するカム機構と、を含み、
   前記カム機構は、操作レバーの回転位置に応じて回動可能な可動カムと、
   前記ブラケットの側板部に取り付けられ、前記操作レバーの回転に対して相対回転不能である固定カムとを備え、
   前記可動カム及び前記固定カムは、前記可動カムと前記固定カムとの対向面の距離が前記ロッドの軸方向に移動可能なように前記ロッドに支持され、前記可動カムの回転が操作レバーの回転と連動し、前記可動カム又は前記固定カムの内部に、前記ローラクラッチ及び前記摩擦付与部材が設けられ、
   前記操作レバーの締付方向の回転に応じて、前記アンロック状態から前記ロック状態に操作される場合、前記ローラクラッチ及び前記摩擦付与部材が前記操作レバーの操作に影響を与えずに、前記可動カムと前記固定カムとの対向面の距離が操作レバーの回転に応じて変化して、前記ブラケットが前記ステアリングコラムを締め付け、
   前記操作レバーの解除方向の回転に応じて、前記ロック状態から前記アンロック状態に操作される場合、前記可動カムに連動して回転する前記ローラクラッチの前記外輪と前記内輪との回転の伝達により、前記摩擦付与部材が前記ロッドに摩擦抵抗を加える、ステアリング装置。
2. 前記ローラクラッチは環状であり、内径側に前記摩擦付与部材がある、請求項１に記載のステアリング装置。
3. 前記ローラクラッチは環状であり、外径側に前記摩擦付与部材がある、請求項１に記載のステアリング装置。
4. 前記ローラクラッチは、外輪と、前記外輪の内径側にある内輪と、前記解除方向では前記外輪と前記内輪との間で楔として作用し、前記締付方向では前記外輪と前記内輪との楔が外れる楔ローラと、を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のステアリング装置。
5. 前記外輪は前記操作レバーの回転と連動し、前記内輪は、前記操作レバーの回転に対して相対回転不能な前記ロッドに貫通されている、請求項４に記載のステアリング装置。
6. 前記外輪は、前記固定カムに圧入固定され、前記ロッドは、前記内輪を貫通し、かつ前記操作レバーの回転と連動する、請求項３に記載のステアリング装置。
7. 前記摩擦付与部材は、板バネを湾曲させて、弾性力によって前記板バネの外側面又は前記板バネの内側面に摩擦を発生させるスリップリングである、請求項１から６のいずれか１項に記載のステアリング装置。
8. 前記摩擦付与部材は、表面を押圧すると弾性を有する樹脂性のインナーリングであり、前記ロッドの外周に固定されている、請求項１から６のいずれか１項に記載のステアリング装置。

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