JP7371409B2 - 車両のステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る車両のステアリング装置の特徴構成は、
ステアリングを支持するステアリング軸と、
前記ステアリング軸が接続されたコラムと、
車両に固定され、前記コラムを出退可能に支持しつつ前記コラムの移動方向を規定するガイドフレームと、
前記ガイドフレームまたは前記車両に設けられ、前記移動方向に沿って前記車両に対する前記コラムの引出操作及び格納操作を行う第1駆動部と、
前記コラムに設けられ、前記コラムを前記移動方向に沿って移動させて前記ステアリングの運転中の前後位置を調節する第2駆動部と、
前記第1駆動部と前記第2駆動部とに接続され、前記第1駆動部による駆動力と前記第2駆動部による駆動力とが伝達されて、前記第1駆動部と前記第2駆動部との距離を変更可能な駆動伝達部材と、を備えた点に特徴を有する。
本構成によれば、第1駆動部によるコラムの引出操作及び格納操作と、第2駆動部による運転中のステアリングの前後位置の調節とを効率よく行うことができる。これらによるコラムの移動方向とステアリングの移動方向は、共にガイドフレーム沿った同じ方向である。本構成であれば、第1駆動部による駆動力が駆動力伝達部材に伝えられるため、第1駆動部によって、第1駆動部に対する第2駆動部の距離を変更することができる。これにより、例えばガイドフレームに対してコラムの位置が変更される。
本構成の車両のステアリング装置においては、前記第1駆動部と前記第2駆動部との距離の変更速度につき、前記第1駆動部による第1速度よりも前記第2駆動部による第2速度が小さく設定されていると好都合である。
第1駆動部に対して第2駆動部を移動させる状況としては、例えば、ステアリング軸やコラムを計器盤の内部に格納する場合や、ステアリングの位置を微調整する場合に用いられる。このうち、ステアリングの位置の調整は、運転者の希望に応じて微調整できることが望ましい。よって、コラムに設けた第2駆動部の第2速度を小さくすることで、第2駆動部が主にステアリング位置の微調整を行う部位であることを特定した。
本構成の車両のステアリング装置においては、前記駆動伝達部材が長尺状の送りネジであり、前記第1駆動部および前記第2駆動部が前記送りネジに螺合するナットを夫々備えた構成にすることができる。
本構成のように駆動伝達部材が長尺状の送りネジであり、第1駆動部および第2駆動部が当該送りネジに螺合するナットを備えることで、各ナットの回転速度の設定が容易となる。よって、コラムのおよびステアリングの格納速度とステアリングの位置調整速度とを適宜設定することができる。
本構成の車両のステアリング装置においては、前記駆動伝達部材を前記ステアリング軸と同軸上に設けることができる。
一般にステアリング軸は筒状であることが多いため、駆動伝達部材が送りネジであってステアリング軸と同軸上にあれば、両者が互いに挿通した位置関係を得易くなる。よって、第2駆動部が格納された状態でステアリング装置の外形を小さくすることができ、設置領域が限られた車両に対しても搭載が容易となる。
本構成の車両のステアリング装置においては、前記コラムに前記駆動伝達部材が貫通可能な孔部が備えられ、前記孔部の端部に、前記ステアリング軸の延出方向を変更可能とする中空構造のユニバーサルジョイントが設けられていると好都合である。
ステアリング軸は、運転者の体格に合わせて前後位置の調整が行えるように構成されると共に、上下方向のチルト角を調整可能であればより便利である。本構成では、チルト角の変更を可能としつつコラムの格納の容易化を図るべく、コラムとステアリング軸とを中空のユニバーサルジョイントで接続するものである。
(全体概要)
図1乃至図5に、本発明の第1実施形態に係る車両のステアリング装置Sを示す。本実施形態のステアリング装置Sは、ステアリングハンドルH(以下、ステアリングHと称する)およびこれを取り付けたステアリング軸Aが、車両の計器盤に対して引き出した位置(図2)と格納した位置(図3)とに変更可能である。車両が手動運転状態にあるときにはステアリングHは引き出された状態となり、自動運転状態にあるときには計器盤の内部にステアリングHが格納される。手動運転状態では、ステアリングHの前後位置を運転者の体格に合わせて微調整可能である。
図1ないし図5に本実施形態のガイド部材Gを示す。ガイド部材Gは、複数のガイドレールG1を備えるものが好ましい。本実施形態では、ガイド部材Gとして、左右に備えた二本のガイドレールG1を中央のガイドフレームGFが保持した構造を有する。当該ガイドフレームGFは例えば鋳造品で形成される。ガイドレールG1は、例えば略コの字形の断面を有する長尺状のチャンネル部材等によって構成する。この内部を、コラムCのカバーCaから飛び出した状態で装着されたベアリング40あるいはガイド車輪が往復移動する。
図2および図3に示すように、ガイドフレームGFの奥側の端部には第1駆動部M1が設けてある。ガイドフレームGFとコラムCの間には、第1駆動部M1と後述の第2駆動部M2との距離を変更する駆動伝達部材Tとして、雄ネジ部を有する長尺状の送りネジT1が設けてある。送りネジT1の端部は、第1駆動部M1の一部としてガイドフレームGFに設けた軸受10によって位置固定のまま回転可能に軸支されている。第1駆動部M1では、第1モータm1の軸部に設けた例えばウォームギアである第1歯車11により、送りネジT1の端部に設けた第2歯車12を回転させる。
図2および図3に示すように、コラムCには第2駆動部M2が設けられている。第2駆動部M2は、車両を手動運転する際にステアリングHの前後位置の微調整を行うものである。第2駆動部M2は、第2モータm2の駆動力を、モータ軸に例えばウォームギアである第3歯車21を介してナット部材20の外周部に設けられた雄ネジ部20bを駆動する。ナット部材20は、コラムCに対して相対回転自在かつコラムCの移動方向に沿っては相対移動不可に取り付けられている。よってナット部材20が回転することで、コラムCが送りネジT1に対して相対移動する。
コラムCの両側部には、コラムCの移動を案内するガイド機構として、複数のベアリング40が、コラムCの移動方向に沿って二列に並ぶようにリテーナ41に保持されている。一方、ガイド機構の他の構成であってこれらベアリング40を案内するガイドレールG1は、例えば、図1や図5に示すようにトラック形の一部を切り抜いた断面形状を有するチャンネル部材で構成してある。このチャンネル部材の両端部に設けた円弧状部位の間隔はベアリング40の間隔よりも僅かに小さく構成してある。その結果、ガイドレールG1とベアリング40とがガタ付きなく装着される。
図2あるいは図5に示すように、ガイドフレームGFとコラムCとの間には、両者間に付勢力を発生させる付勢機構Pが設けてある。この付勢機構Pとしては、まず、コラムCに設けられ、コラムCから離間する方向に付勢される付勢部50が備えられている。一方のガイドフレームGFには、コラムCの幅方向の中央位置に設けられ、コラムCの移動方向に沿って延出した受け部51が設けられている。受け部51としては、断面形状がコ形の受けレールが備えられている。受け部51の長さは、少なくとも運転領域においてコラムCが移動するあいだ付勢部50が当接可能となる範囲に設定する。
図2および図3に示すように、コラムCには第3モータm3を備えた第3駆動部M3が設けられており、第3モータm3の駆動によってステアリング軸Aのチルト角を調節することができる。本実施形態のステアリング装置Sは、例えばステアバイワイヤによるものであり、ステアリング軸Aの先にステアリングHの操作力を伝える他の軸部材が接続されていないため、送りネジT1をステアリング軸Aと同軸芯上に設けることができる。このため、コラムCの中央部とステアリング軸Aの中央部は、送りネジT1が進入可能なように中空構造にしてある。これらコラムCとステアリング軸Aとは中空構造のユニバーサルジョイント60で接続してある。
送りネジT1の端部を第2駆動部M2の側で固定し、コラムCの格納に際して、送りネジT1がコラムCと共に計器盤の奥側に移動する構成であっても良い。
図6(b)あるいは図6(c)に示すように、付勢部50のうち出退部50bを、例えばある程度の摺動性を有する樹脂材料で形成したブロック54としても良い。また、このブロック54の材質そのものが弾性を備えている場合には、バネ部材52を省略することもできる。
A ステアリング軸
C コラム
Cb 孔部
GF ガイドフレーム
H ステアリング
M1 第1駆動部
M2 第2駆動部
S ステアリング装置
T 駆動伝達部材
T1 送りネジ
Claims (5)
- ステアリングを支持するステアリング軸と、
前記ステアリング軸が接続されたコラムと、
車両に固定され、前記コラムを出退可能に支持しつつ前記コラムの移動方向を規定するガイドフレームと、
前記ガイドフレームまたは前記車両に設けられ、前記移動方向に沿って前記車両に対する前記コラムの引出操作及び格納操作を行う第1駆動部と、
前記コラムに設けられ、前記コラムを前記移動方向に沿って移動させて前記ステアリングの運転中の前後位置を調節する第2駆動部と、
前記第1駆動部と前記第2駆動部とに接続され、前記第1駆動部による駆動力と前記第2駆動部による駆動力とが伝達されて、前記第1駆動部と前記第2駆動部との距離を変更可能な駆動伝達部材と、を備えた車両のステアリング装置。 - 前記第1駆動部と前記第2駆動部との距離の変更速度につき、前記第1駆動部による第1速度よりも前記第2駆動部による第2速度が小さく設定されている請求項1に記載の車両のステアリング装置。
- 前記駆動伝達部材が長尺状の送りネジであり、前記第1駆動部および前記第2駆動部が前記送りネジに螺合するナットを夫々備えている請求項1または2に記載の車両のステアリング装置。
- 前記駆動伝達部材が前記ステアリング軸と同軸上に設けてある請求項3に記載の車両のステアリング装置。
- 前記コラムに前記駆動伝達部材が貫通可能な孔部が備えられ、前記孔部の端部に、前記ステアリング軸の延出方向を変更可能とする中空構造のユニバーサルジョイントが設けられている請求項4に記載の車両のステアリング装置。
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