JP6082635B2 - 電動式ステアリングコラム装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングシャフトの位置調整を電動モータの駆動で行なう電動式ステアリングコラム装置に関する。

この種の電動式ステアリングコラム装置として、ステアリングシャフトを回動可能に支承するジャケット（ステアリングコラム）と、このジャケットをチルト軸周りに上下方向に揺動可能に支持する車体取付ブラケットとを備え、ジャケットの左右方向の剛性確保およびガタ付き防止を図るため、車体取付ブラケットの天板から垂下する一対の側板の間にジャケットを配置して、ジャケットの側面に左右方向から摺接するものが挙げられる（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特許文献１に記載されるステアリングコラム装置１００は、図５に示すように、ジャケット１０１と車体取付ブラケット１０２の側板１０３との間にスペーサ１０４を配置し、側板１０３に螺着した上下一対の調整ネジ１０５のネジ込み量をそれぞれ調整することにより、上下一対の調整ネジ１０５でスペーサ１０４をジャケット１０１の方向に押圧して、スペーサ１０４の内側面１０６をジャケット１０１の側面１０７に対してチルト上側位置とチルト下側位置とで均等に当接させる。これにより、ジャケット１０１の左右方向のガタ付き防止を図れる。

特許文献２に記載されるステアリングコラム装置１１０は、図６に示すように、ジャケット１１１と車体取付ブラケット１１２の左右両側の側板１１３との間にそれぞれ皿バネ１１４で付勢されるガイド体１１５を介設し、皿バネ１１４のバネ力によりガイド体１１５を介してジャケット１１１の側面１１６を左右両側から付勢する。これにより、皿バネ１１４のバネ力でジャケット１１１の左右方向のガタ付きが抑制される。

特開２００７−１２６０９９号公報 特開２００９−２９８２９８号公報

ところで、特許文献１に記載の技術にあっては、スペーサ１０４の内側面１０６をジャケット１０１の側面１０７に均等に当接させるため、上下一対の調整ネジ１０５のネジ込み量をチルト上側位置とチルト下側位置でそれぞれ調整することが必要であり、この調整が煩雑であるという問題があった。

また、特許文献２に記載の技術にあっては、皿バネ１１４による付勢力が作用する状態でジャケット１１１を配置しなければならず、組立性が劣るという問題があった。

本発明は、上記事情を考慮し、位置調整後のステアリングシャフトのガタ付きを抑制できると共に、組立時および調整時の作業を容易に行なうことができる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の発明は、チルト軸周りに上下方向に揺動可能に支持されつつ、ステアリングシャフトを回動可能に支承するジャケットと、垂下する一対の側板を有し、該一対の側板の間に該ジャケットが配置される車体取付ブラケットを備える電動式ステアリングコラム装置であって、該ジャケットは、該一対の側板の少なくとも一方を挟持する挟持部材を有し、該挟持部材は、該ジャケットのチルト方向の位置調整時も含め、該少なくとも一方の側板の内側および外側に弾性力が作用した状態で摺接することを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の電動式ステアリングコラム装置であって、前記少なくとも一方の側板は、前記チルト軸を中心としつつ、板厚方向に貫通する円弧状の長孔を備え、該長孔の縁部における内側の板面および外側の板面は、互いに平行な平面部を備え、前記挟持部材は、前記ジャケットに固定されて内側の該平面部に摺接可能に配置される第１部材と、外側の該平面部に摺接可能に配置される第２部材とを備え、該第１部材および該第２部材は、該長孔を貫通しつつ、該板厚方向の間隔を調整可能に連結されることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１に記載の電動式ステアリングコラム装置であって、前記挟持部材は、内部に前記一方の側板の縁部を配置可能な断面略Ｕ字状を有する係合溝を備え、該挟持部材と該縁部との間に、摩擦係数の小さな低摩擦材が摺接面に付された弾性材からなるバネプレートを配置したことを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項２に記載の電動式ステアリングコラム装置であって、前記車体取付ブラケットは、車体に固定される天板を有し、該天板に対して前記少なくとも一方の側板が別体として構成されることを特徴としている。

請求項１の発明において、ジャケットに設けた挟持部材が車体取付ブラケットの少なくとも一方の側板を挟持することにより、ジャケットが挟持部材を介して車体取付ブラケットにより保持されてジャケットの左右方向へのガタ付きが抑制されるので、位置調整後のステアリングシャフトのガタ付きを抑制できる。これにより、上下一対の調整ネジの調整をそれぞれ要する従来例と比べて、組立時および調整時の作業を容易に行なうことができる。また、皿バネによる付勢力が作用する状態でジャケット配置を行なう従来例と比べて、組立性の向上を図ることができる。

請求項２の発明において、ジャケットに設けた挟持部材の第１部材および第２部材が、車体取付ブラケットの少なくとも一方の側板の内側と外側とにそれぞれ摺接しているため、挟持部材により前記少なくとも一方の側板を挟持できる。また、側板の長孔を通って互いに連結される第１部材および第２部材の軸方向間隔を調整することにより、第１部材および第２部材が側板の内側と外側とに対して摺接する荷重を容易に制御することができる。

請求項３の発明において、組立時の最終工程にて挟持部材の係合溝を車体取付ブラケットの少なくとも一方の側板の端部に係合させて、挟持部材をジャケットに装着することにより、挟持部材の組付けを行なうことができるので、組立性の向上をさらに図ることができる。また、挟持部材に設けたバネプレートで側板の端部を弾性付勢することにより、ジャケットの左右方向へのガタ付きが抑制されるので、位置調整後のステアリングシャフトのガタ付きを抑制できる。さらに、バネプレートの摺接面に摩擦係数の小さな低摩擦材が付されたため、ジャケットのチルト方向の位置調整を行なう際に、バネプレートと側板との間の摺動抵抗を抑制することもできる。

請求項４の発明において、組立時に、ジャケットの横方向から挟持部材の第１部材をジャケットに組付けると共に、車体取付ブラケットの天板に対して、少なくとも一方の側板を組付けた後、この側板の外側から第２部材を第１部材に対して連結する。これにより、組立性の向上を図ることができる。また、ジャケットを一対の側板の下方から挿入する必要がなく、一対の側板の下部の幅寸法を小さくすることができるため、当該ステアリングコラム装置の小型化を図れる。

本発明の第１実施形態を示し、ステアリングコラム装置の要部の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態を示し、ステアリングコラム装置の要部の断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、挟持部材の部分を拡大して示す断面図である。 本発明の第３実施形態を示し、挟持部材の部分を拡大して示す分解斜視図である。 ステアリングコラム装置の第１従来例を示す断面図である。 ステアリングコラム装置の第２従来例を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図１および図２に示すように、本実施形態のステアリングコラム装置１は、軸方向上端にステアリングホイール（図示せず）が固定されるステアリングシャフト２と、このステアリングシャフト２を回動可能に支承するジャケット３と、このジャケット３を車体（図示せず）に取付ける車体取付ブラケット４と、ジャケット３のチルト方向の位置調整を行なうチルト機構部５と、ジャケット３に対するアッパージャケット３Ａのテレスコ方向の位置調整を行なうテレスコ機構部（図示せず）とを備えている。

ジャケット３は、ステアリングシャフト２の軸方向に延びると共に、ジャケット３の長手方向下端部は車体取付ブラケット４の車体前方側に設けたチルト軸Ｘ回りに回転可能に支持され、これによって、ジャケット３の全体がチルト方向に回動可能となっている。また、ジャケット３は、後述する一対の側板４２の間に配置されると共に、一対の側板４２をそれぞれ挟持する一対の挟持部材６を有する。

車体取付ブラケット４は、車体に固定される天板４１、および天板４１から垂下する一対の側板４２からなっている。この一対の側板４２は、天板４１に対してそれぞれ別体として構成されると共に、複数本のボルト４６により天板４１に締結される。一対の側板４２には、チルト軸Ｘを中心としつつ、板厚方向に貫通する円弧状のチルト用長孔４３が形成され、各長孔４３の縁部における内側（ジャケット３に面する側）の板面、および外側の板面には、互いに平行な平面部４４，４５がそれぞれ形成されている。

挟持部材６は、ジャケット３に固定されて側板４２の内側平面部４４に摺接可能に配置される第１部材７ａと、側板４２の外側平面部４５に摺接可能に配置される第２部材７ｂとを備え、これらの第１部材７ａおよび第２部材７ｂは、側板４２の長孔４３を通って軸方向間隔（側板４２の板厚方向の間隔）を調整可能に互いに連結される。

第１部材７ａは、ジャケット３のネジ孔３１に螺合されるスタッドボルト７１と、このスタッドボルト７１のフランジ部７２と側板４２の内側平面部４４との間に介設されるカラー７３とから構成されている。なお、スタッドボルト７１は、チルトガイドとして、一対の側板４２に設けられたチルト用長孔４３にそれぞれ挿入されている。また、カラー７３は弾性率や摺動特性に優れたポリアセタール等の樹脂材料によって構成されている。

第２部材７ｂは、スタッドボルト７１の先端ネジ部７４に螺合するナット７５と、このナット７５と側板４２の外側平面部４５との間に介設されるスペーサ７６、平座金７７、およびバネ座金７８とから構成されている。スペーサ７６はスタッドボルト７１が挿通される中心孔の周辺に円筒状のフランジを有する鉄製のプレートであって、側板４２と接する面にフッ素樹脂やモリブデン等の低摩擦材がコーティングされている。

上記構成では、組立時にジャケット３に対して一対の挟持部材６のスタッドボルト７１およびカラー７３を装着し、スタッドボルト７１の先端ネジ部７４を一対の側板４２の長孔４３より外側に突出させた状態で、車体取付ブラケット４の天板４１に一対の側板４２を締結した後、スタッドボルト７１の先端ネジ部７４に、スペーサ７６、平座金７７およびバネ座金７８を順次挿入してナット７５を螺合させる。これにより、第１部材７ａのカラー７３が一対の側板４２の内側平面部４４に摺接すると共に、第２部材７ｂのスペーサ７６が一対の側板４２の外側平面部４５に摺接するので、ジャケット３に設けた一対の挟持部材６により一対の側板４２をそれぞれ挟持できる。

なお、カラー７３が内側平面部４４に対して隙間無く摺接するために、軸方向の寸法が異なるカラー７３を幾つか用意し、その中から適当なものを組付けている。また、先端ネジ部７４に螺合するナット７５として緩み止めナットが用いられており、このナット７５の締付トルクが側板４２の両平面部４４，４５に直接作用しないように設定される。そのため、側板４２の両平面部４４，４５には、カラー７３とバネ座金７８の弾性力のみが作用するので、チルト機構部５によるチルト方向への位置調整、およびテレスコ機構部によるテレスコ方向への位置調整の妨げにならず、ナット７５が脱落しないように設定されている。

次いで、チルト機構部５を作動させてジャケット３のチルト方向の位置調整を行なう際、挟持部材６のスタッドボルト７１が側板４２の長孔４３に沿って移動すると共に、第１部材７ａのカラー７３が側板４２の内側平面部４４上を摺動しつつ、第２部材７ｂのスペーサ７６が側板４２の外側平面部４５上を摺動する。その後、スタッドボルト７１が長孔４３の長手方向の端部に当接することにより、ジャケット３のチルト方向への移動が停止される。これにより、スタッドボルト７１は、ジャケット３を所定のチルト位置で停止させるチルトストッパーとしての機能を兼ね備えている。

この第１実施形態によれば、ジャケット３が挟持部材６を介して車体取付ブラケット４の一対の側板４２により保持されており、ジャケット３の左右方向へのガタ付きが抑制されるので、位置調整後のステアリングシャフト２のガタ付きを抑制できる。例えば、上下一対の調整ネジの調整をそれぞれ要する従来例と比べて、組立時および調整時の作業を容易に行なうことができる。また、皿バネによる付勢力が作用する状態でジャケット配置を行なう他の従来例と比べて、組立性の向上を図ることができる。

この第１実施形態によれば、側板４２の内側平面部４４および外側平面部４５間の厚さのばらつきが比較的少ないため、ジャケット３のチルト方向の位置調整を行なう際の摺動抵抗のばらつきを抑制でき、摺動荷重の安定化および低減を図ることができる。

この第１実施形態によれば、側板４２の長孔４３を通って互いに連結される第１部材７ａおよび第２部材７ｂの軸方向間隔を調整することにより、第１部材７ａおよび第２部材７ｂが側板４２の内側平面部４４および外側平面部４５とに対してそれぞれ摺接する荷重を容易に制御することができる。

この第１実施形態によれば、組立時に、ジャケット３の横方向から挟持部材６の第１部材７ａをジャケット３に組付けると共に、車体取付ブラケット４の天板４１に対して一対の側板４２を組付けた後、この側板４２の外側から第２部材７ｂを第１部材７ａに対して連結する。これにより、車体取付ブラケット４および挟持部材６の組立性を向上できる。また、ジャケット３を一対の側板４２の下方から挿入する必要がなく、一対の側板４２の下部の幅寸法を小さくすることができるため、当該ステアリングコラム装置１の小型化を図れる。

なお、上記実施形態にあっては、一対の側板４２の両方にそれぞれ挟持する一対の挟持部材６を設ける構造を例示したが、本発明はこれに限定されず、必要に応じて、一対の側板のうちいずれか片方のみに設けることもできる。

＜第２実施形態＞
図３に示す第２実施形態のステアリングコラム装置は、前述した第１実施形態と比べて、一対の側板４２を挟持する挟持部材８の構造が異なっており、その他の構造は前述した第１実施形態と基本的に同様である。なお、図３において前述した図１および図２に示すものと同様のものには同一符号を付してある。

本実施形態に設けられる挟持部材８は、ジャケット３に固定されて側板４２の内側平面部４４に摺接する第１部材８ａと、側板４２の外側平面部４５に摺接する第２部材８ｂとから構成される。これらの第１部材８ａおよび第２部材８ｂは、側板４２の長孔４３を通って軸方向間隔を調整可能に互いに連結される。

第１部材８ａは、ジャケット３のネジ孔３１にネジ込まれるスタッドボルト８１と、このスタッドボルト８１に螺合し、スタッドボルト８１をジャケット３に固定するロックナット８２と、スタッドボルト８１の端面と側板４２の内側平面部４４との間に介設される樹脂材料製のカラー８３とから構成される。

第２部材８ｂは、スタッドボルト８１の端面に形成されるネジ孔８９にネジ込まれるネジ部８４を先端に有し、長孔４３に挿通されるボルト８５と、このボルト８５の頭部８６および側板４２の外側平面部４５間に介設されるスペーサ８７およびバネ座金８８とから構成される。

上記構成では、組立時にジャケット３に対して挟持部材８のスタッドボルト８１およびロックナット８２を装着し、スタッドボルト８１の端面にカラー８３を重ねた状態で、車体取付ブラケット４の天板４１に側板４２を締結した後、ボルト８５にバネ座金８８およびスペーサ８７を設けて、ボルト８５を側板４２の長孔４３に外側から差し入れてスタッドボルト８１のネジ孔８９にボルト８５のネジ部８４を螺合させる。これにより、カラー８３を側板４２の内側平面部４４に当接させると共に、側板４２の外側平面部４５にスペーサ８７を当接させることで、挟持部材８で側板４２を挟持する。

なお、スタッドボルト８１の端面に設けたカラー８３が内側平面部４４に対して隙間無く摺接するために、スタッドボルト８１のジャケット３からの突出寸法を調整し、ロックナット８２でスタッドボルト８１を固定している。また、ネジ孔８９に第２部材８ｂを螺合する際の締付トルクは、スタッドボルト８１の端面に作用し、側板４２の両平面部４４，４５には、カラー８３とバネ座金８８の弾性力のみが作用するので、チルト機構部５によるチルト方向への位置調整、およびテレスコ機構部によるテレスコ方向への位置調整の妨げにならず、第２部材８ｂが脱落しないように設定されている。

次いで、ジャケット３のチルト方向の位置調整を行なう際、挟持部材８のボルト８５が側板４２のチルト用長孔４３に沿って移動すると共に、第１部材８ａのスタッドボルト８１の端面に設けたカラー８３が側板４２の内側平面部４４上を摺動しつつ、第２部材８ｂのスペーサ８７が側板４２の外側平面部４５上を摺動する。その後、ボルト８５がチルト用長孔４３の長手方向の端部に当接することにより、ジャケット３のチルト方向への移動が停止される。

この第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、第２実施形態の挟持部材８は、第１部材８ａが長孔４３を貫通しない構成であることから、本実施形態のような３分割（天板４１と一対の側板４２）された構成の車体取付ブラケット４に採用できるとともに、天板と一対の側板が一体に形成された車体取付ブラケットにも採用することができる。

＜第３実施形態＞
図４に示す第３実施形態のステアリングコラム装置は、前述した第１実施形態と比べて、一対の側板４２を挟持する挟持部材９の構造が異なっており、その他の構造は前述した第１実施形態と基本的に同様である。なお、図４において前述した図１および図２に示すものと同様のものには同一符号を付してある。

本実施形態に設けられる挟持部材９は、断面略Ｕ字状に形成され、Ｕ字状内に側板４２の周縁部４２ａが配置可能な係合溝９１を有する。この挟持部材９と側板４２の周縁部４２ａとの間には、摩擦係数の小さな低摩擦材（フッ素樹脂やモリブデン等）が摺接面にコーティングされたバネプレート９２が介設されている。このバネプレート９２は、断面略Ｕ字状に形成され、挟持部材９の係合溝９１内に収容された状態で側板４２を挟持する。

上記構成では、挟持部材９にバネプレート９２を装着し、挟持部材９の係合溝９１にバネプレート９２を介して側板４２の端部を係合させる。これにより、バネプレート９２のバネ力により側板４２の周縁部が内側と外側の両方から挟持される。

次いで、ジャケット３のチルト方向の位置調整を行なう際、挟持部材９の係合溝９１に設けたバネプレート９２が側板４２の端部上を摺動し、側板４２が内側と外側の両方から弾性付勢される。

この第３実施形態によれば、挟持部材９の係合溝９１を側板４２に係合させて、バネプレート９２で側板４２を左右方向の両側から弾性付勢することにより、ジャケット３の左右方向へのガタ付きが抑制されるので、位置調整後のステアリングシャフトのガタ付きを抑制できる。また、この第３実施形態によれば、組立時の最終工程にて挟持部材９を側板４２の端部に係合させて、挟持部材９をジャケット３に装着することにより、挟持部材９の組付けを行なうことができるので、組立性の向上をさらに図ることができる。さらに、バネプレート９２の摺接面に摩擦係数の小さな低摩擦材が付されたため、ジャケット３のチルト方向の位置調整を行なう際に、バネプレート９２と側板４２との間の摺動抵抗を抑制することもできる。

なお、この第３実施形態の挟持部材９を、前記第１実施形態に組合わせることで、ジャケット３の左右方向へのガタ付きを３箇所で抑制することができるようになり、さらにガタ付き抑制の効果を向上することができる。

１ ステアリングコラム装置
２ ステアリングシャフト
３ ジャケット
４ 車体取付ブラケット
６、８、９ 挟持部材
７ａ、８ａ 第１部材
７ｂ、８ｂ 第２部材
４１ 天板
４２ 側板
４４、４５ 平面部
９１ 係合溝
９２ バネプレート

Claims (4)

1. チルト軸周りに上下方向に揺動可能に支持されつつ、ステアリングシャフトを回動可能に支承するジャケットと、
   垂下する一対の側板を有し、該一対の側板の間に該ジャケットが配置される車体取付ブラケットを備える電動式ステアリングコラム装置であって、
   該ジャケットは、
   該一対の側板の少なくとも一方を挟持する挟持部材を有し、
   該挟持部材は、
   該ジャケットのチルト方向の位置調整時も含め、該少なくとも一方の側板の内側および外側に弾性力が作用した状態で摺接することを特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
2. 請求項１に記載の電動式ステアリングコラム装置であって、
   前記少なくとも一方の側板は、前記チルト軸を中心としつつ、板厚方向に貫通する円弧状の長孔を備え、
   該長孔の縁部における内側の板面および外側の板面は、互いに平行な平面部を備え、
   前記挟持部材は、
   前記ジャケットに固定されて内側の該平面部に摺接可能に配置される第１部材と、外側の該平面部に摺接可能に配置される第２部材とを備え、
   該第１部材および該第２部材は、
   該長孔を貫通しつつ、該板厚方向の間隔を調整可能に連結されることを特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
3. 請求項１に記載の電動式ステアリングコラム装置であって、
   前記挟持部材は、
   内部に前記一方の側板の縁部を配置可能な断面略Ｕ字状を有する係合溝を備え、
   該挟持部材と該縁部との間に、摩擦係数の小さな低摩擦材が摺接面に付された弾性材からなるバネプレートを配置したことを特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
4. 請求項２に記載の電動式ステアリングコラム装置であって、
   前記車体取付ブラケットは、車体に固定される天板を有し、
   該天板に対して前記少なくとも一方の側板が別体として構成されることを特徴とする電動式ステアリングコラム装置。

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