JPS5989266A - パワ−テイルトステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パワーティルトステアリング装置に関する。

従来のノぐワーテイルトステアリングコラムは、メイン
シャフトを軸支するアッパブラケットと車両ボディに取
付けられたブラケット（例えばブレークアウェイブラケ
ット）との間にスクリュー及びナツトを配設し、このス
クリュー又はナツトのいずれかを回動させることによっ
てティルトさせていた。

一方ステアリングコラムは、操縦安定性等の関係からガ
タがあっては々らず、従来はスクリューとナツトのガタ
を殺すため、スクリューに別のナラトラ配し、このナツ
トを駆動するようティルト用駆動源の他にガタ殺し用駆
動源（モータ、ソレノイド等〕が必要であり、電量、コ
スト、スペース等の点で欠点があった。

従って、本発明の目的はガタ殺し用駆動源を設けること
なくガタのないパワーティルトステアリング機構を提供
することにあり、本発明によれば、車両ボディに取付け
られたブラケット又はステアリングホイールのメインシ
ャフトを軸支するアッパブラケットの何れか一方の上に
、駆動機構と、該駆動機構と連動する駆動部材及び前記
ブラケットの他方のブラケットと連動する従動部材を備
えたスプリングカップラ機構とを配置して成ｐ、前記駆
動機構からの出力によりアッパブラケットと前記ボディ
に取付けられたブラケットとを相対的に揺動させ、前記
アラｉ＜’ブラケットに作用する力に対してはアッパブ
ラケットを拘束させたパワーティルトステアリング装置
が提供される。

上記駆動源は、例えば電動モータ又は流体圧アクチュエ
ータから構成でき、前者を使用する場合、減速機構を併
用することが好ましい。又スプリングカップラ機構と他
方のブラケットとの間に必要に応じリンク機構を設けて
もよい。

前記ブラケットに固定された前記スプリングカップラ機
構の本体には、前記駆動部材及び従動部材が回転自在に
配置されるとともに、両部材は一体回転可能に遊嵌結合
され、シカ）も、両部材の間には前記本体に摩擦力をも
って接合する少なくとも２個の第１及び第２のスフ０リ
ングが配設され、該第１スプリングの一端を前記駆動部
材に、該駆動部材が一方向に回転した時保合可能とし、
他端を前記従動部材に係止するとともに、前記第２スプ
リングの一端を前記駆動部材に該駆動部材が他方向に回
転した時係合可能とし、他端を前記従動部材に係止され
る。

上記第１及び第２スプリングは、スプリングカッシラ機
構の本体を構成するケースの内壁に摩擦力をもって接合
するか又はケース内の駆動部材及び従動部材を貫通しケ
ースと一体的なシャフト外周に摩擦力をもって接合する
。

スプリングカップラ機構の駆動部材と従動部材の遊嵌結
合は、通常駆動部材と従動部材にそれぞれ設けられる切
欠部と突起部とで構成される。

この切欠部の数は、通例１又は２であジ、一つの切欠部
のみを設ける場合は、切欠部の対向する切欠面にそれぞ
れ第１及び第２スプリングの一端が係合可能に配され、
２つの切欠部を設ける場合は、各切欠部の異なる方向の
切欠面にそれぞれ第１及び第２スプリングが保合可能に
配される。

減速機構としては、駆動源として電動モータを用いると
き好ましくは遊星減速機を用いるが、他の公知の小型の
ものであればよい。

本発明において、スプリングカップラ機構としては、好
ましくは、次の形式のものを用いる。即ち、このスプリ
ングカップラ機構は、内部に中空円筒室を有するケース
と、該ケース内に回転自在に配され、外周上に半径方向
切欠部を備え、かつ軸方向中央に半径方向突部を備えた
円筒部を有する駆動部材と、該ケース内において前記駆
動部材と同軸に回転自在に配され、前記、駆動部材の切
欠部内に遊嵌する突起部を有する従動部材と、前記５駆
動部材円筒部の外周に前記突部を介して軸方向に並置し
て巻回されかつケースの内壁に圧接して配された第１及
び第２スプリングとから成９、第１スプリングの一端は
前記駆動部材の切欠部の−の切欠面に係合可能であり、
その他端（〆よ前記従動部材の突起部の一方の側に係止
され、第２スプリングの一端は前記駆動部材の切欠部の
他の切欠面に係合可能でありその他端は前記従動部材の
興起部の他方の側に係止されて構成される。

本発明の上記スプリングカップラ依構の駆動部材が減速
機構を介して回転駆動源によっていずれかの方向に回動
されると、第１スプリング又は第２スゲリングのいずれ
かが、収縮し、ケース本体との接合が解除され、従動部
材と共に回動する。

従動部材の回動により、−万のスゲリングも径が小さく
なる方向へ収縮してケース内壁との接合が解除されるの
で、駆動部材から従動部材へのトルク伝達が可能となり
、アッパブラケットすなわちステアリングホイールは、
アッパブラケットとの枢支点を中心に枢動する。

一方ステアリングホイール側すなわち従動側にトルクが
加えられ、従動部材がいずれ一方向に回動しようとする
と、−万のスプリングは拡大されることになる。従って
、たとえ従動部材と駆動部材との間に間隙があったとし
ても、スプリングのケース内壁との接合が解除されない
から、従動部材にガタを生じることなくロックされる。

従ってステアリングホイール側からはステアリングコラ
ムの角度は、何ら変えられない。上記のように、スプリ
ングカッシラ機構の採用により、駆動源と減速機構の間
で生じるギアのバックラッシュ等のガタを殺す必要がな
くなるのでガタ殺し用の駆動源（モータ又はソレノイド
等）及びその制御装置が不要となジ、重量コストの削減
が可能である。

又このスプリングカップラは駆動部から従動部への一方
向トルク伝達（逆の方向へは不可）を行う機能を有し、
かつ十分大きな逆方向伝達阻止耐力を有するので安定し
た（一度セットされた）位置にステアリングを保持でき
、またステアリングのティルト機構が簡略化できる。

以下添附図面に示した実施例を参照して本発明について
説明する。

まず、第１図を参照すると、ステアリングホイール１０
が取付けられたアッパーメインシャフト１１のロウアー
メインシャフト（コラムチューブ１２内に回転自在にベ
アリング等で係止されている）に対する角度を調節する
本発明に係る・ぐワーテイルトステアリング装置２０は
、ダツシュボードを構成するボディ１３の下方に取付け
られたブレークアウェイブラケット１４と、このブラケ
ット１４上に取付けられた回転駆動源３ｏと、この駆動
源３０に連動された減速機構４ｏと、この減速機構４０
に連動されたスプリングカップラ機構６０と、ブレーク
アウェイブラケット１４に枢着されスプリングカップラ
機構６０に枢動されるアツノやブラケット１５とから成
る。

回転駆動源３ｏは、例えば電動モータから構成され遠隔
操作を容易にしている。この回転駆動源３０は、減速機
構４ｏに対して第２図及び第３図に示すように配置され
、回転駆動源３ｏの出力シャフト先端にはウオーム３１
が取付けられ、このウオーム３１は、減速機構４ｏのウ
オームホイール４１に噛合している。

減速機構４０は、遊星減速機′ｉＪ）ら成シ、例えば第
２図に示すようにケーシング４２に回転自在に取付けら
れたメインシャフト４３と、回転駆蛎扱構３０のウオー
ム３１に噛合されたウオームホイール４１と、ウオーム
ホイール回転軸Ｘ１に対し偏心した回転軸Ｘ、を有しか
つメインシャフト４３と一体的な偏心シャフト４４のま
ゎシに回動自在に取付けられたギア４５と、ギア４５の
外歯４５ａに噛合された内歯を有しハウジング４２に固
定された固定リングギア４６と、同様にギア４５の外歯
４５ａと噛合する内歯合有する従動リングギア４７とか
ら成る。ウオームホイール４１がらメインシャフト４３
へのトルク伝達は、ウオームホイール４１とメインシャ
フト４３の間に配置されたゴム等の可撓性材料から成る
ダン・ぐ−４８を介して行なわれる。メインシャフト４
３が回転軸Ｘ１を中心に回転すると、先端の偏心シャフ
ト４４に取付けられたギア４５は、回転軸Ｘ２を中心と
して自転しながら回転軸Ｘ、を中心に公転する。このた
め固定リングギア４６の内歯の歯数と若干異なる歯数の
内歯を有する従動リング筆ア４７が超減速状態で回転軸
Ｘ１のまゎシを回転する。従動リングギア４７の外歯４
７ａは、後述するスプリングカップラ機構６０の駆動部
材７ｏのセクタギア７３に噛合する。メインシャフト４
３には、外周に沿って磁石５１を埋込んだディスク４９
が固定され、メインシャフト４３の回転角をセンサ５ｏ
で検出し、遠隔ティルト操作を可能としている。

上記減速機構４ｏのトルクをアッパブラケット１５に伝
えるスプリングカップラ機構６ｏは、第４〜免図に示す
ようにケース６１と、こノケース６１内に収容される駆
動部材７ｏ及び従動部材８゜並びに一対のトーションス
プリング６２．６３とから基本的に成る。

ケース６１は駆動側ケース部分６１ａと、従動側ケース
部分６１ｂとから成９、側壁には、従動部材８０の回転
シャフト８１をブツシュ６５ａ。

６５ｂを介して軸支する軸受孔６４がそれぞれ設けられ
ている。これらのケース部分６１　ａ、６１ｂはビス６
８によって第５図に示すように互いに一体に組立てられ
、内部に駆動部材７０、従動部材８０、スプリング６２
．６３を収容する空間を形成する。

駆動部材８０は、第４図に示すように従動部材７０の回
転シャフト８１が回転自在に貫通するディスク部７１と
、このディスク部７１の外周縁に沿って設けられた円筒
リング部７２と、このリング部７２に一体的に取付けら
れ半径外方向に延長するセクタギアｒ３とから成る。セ
クタギア７３には所定角度に回転を制限するための弓状
のスロット７４が設けられ、このスロット７４を貫通ビ
ス及びナツト６６は、ストンＡ？−として作動する。

ディスク部７１及びリング部７２には、回転軸を中心に
して所定角度広がる切欠部７５が設けられ、切欠部７５
内には従動部材のアーム８２及びアーみ８２の突起部８
３ａ、８３ｂを遮蔽して収容する。

従動部材８０は、ケース６１に軸支された回転シャフト
８１と、この回転／ナツト８１に対し垂直に配置され、
駆動部材の切欠部７５及びケース６１を通過するアーム
８２と、このアーム８２の駆動側及び従動側の両側面に
設けられた突起部８３ａ及び８３ｂとから成る。突起部
８３ａ。

８３”ｂには、トーションスプリング６２．６３の端部
を係止するためのスリット溝８４ａ、８４ｂが設けられ
ている。

トーションスプリング６２．６３は、いずれも例示する
ように右巻きのものであり、駆動部材７０の円筒リング
部７２の外周及び突起部８３ａ。

８３ｂ外周とケース内壁６７との間に配置されるが、ス
プリングの自然状態における巻径をケース内径よりも大
とし駆動部材７０の無負荷時にはケース内壁６７に摩擦
力をもって接合、圧接される。

両スプリング６２．６３は、駆動部材７ｏのリング部７
２の外周に設けられた突部７６及びセクタギア７３によ
って、軸方向に分脈される。第１スプリング６２の外端
６２ａは、切欠部７５の切欠面７７に係合可能に配され
、内端６２ｂは、突起部８３ａのスリット溝８４ａにス
リット溝８４ａに対し一定の相対角度差をもって嵌合係
止されている。一方第２スプリング６３の内端６３ｂは
突起部８３ｂのスリット溝８４ｂに第１スプリング６２
と同様に係止され、外端部６３ａは、切欠部７５の他方
の切欠部７８に保合可能に配置されている。

第７図に示すスプリングカッグラ機構６０’は、第５図
■丁■断面における他の実施例を示し、カップラ機構ロ
ック時にスプリング端部を押圧する側の突起部８３ｂ′
の外周をケーシング内壁６７近くまで半径方向外方に延
長することにょシ、スプリング曲折部の突起部８３ｂと
の当接部に剪断力が集中しないようにしたものである。

このよう、な構造にすることにょジスプリング端の曲折
部の破損が低減できる。

なおスプリングカップラ機構６ｏのケース６１はブレー
クアウェイブラケット１４又は駆動部材等に固定される
。上述の実施例におけるスプリングカップラ機構は、ト
ーションスプリングを従動部材の軸方向両側に配設しそ
のアームの軸方向両側の突起に各トーションスプリング
の内端を係合したものであるが、さらに、後述の通り、
別の態様のものを用いることができる。

第１図にもどジ、上記スプリングカップラ機構６０の従
動部材８ｏのアーム８２には、リンク部材１６の一端が
枢着され、他端がアッパプラケット１５に枢着されてい
る。

アッパプラケット１５は、ステアリングホイール１０に
よって回動されるアッパーメインシャフト１１を軸支し
、かつティルトセンタビン１７によってブレークアウェ
イブラケット１４に軸支されている。

本発明に係るパワーティルトステアリング装置の作用に
ついて述べる。既述のように回転駆動源３０のトルクが
減速機構４０によって、スプリングカップラ機構６０の
駆動部材７０のセクタギア７３に伝えられ、駆動部材７
０が矢印Ａ方向すなわち第４図時計方向に回転すると、
第２スプリング６３が収縮し、ケース内壁６７との接合
が解除され、駆動部材７０の切欠面７８が従動部材８０
めアーム８２に当接し、従動部材８０は駆動部材γ０と
一体化し、回転しようとする。従動部材８０の回動によ
り第１スプリング６２の内端６２ｂが連行されて第１ス
ゾゞリング６２０ケース内壁６７との接合が解除される
ので、駆動部材７０から従動部材８０ヘトルクが伝達さ
れ従動部材８０がさらに回動する。一方、これとは逆に
セクタギア７３が第４図時計方向すなわち反時計方向に
回転すると、まず第１スプリング６２次に従動部材８０
ヲ介シて第２スプリング６３の順にケース内壁６７との
係合が解除される。

このようにしていずれかの方向にアーム８２が回動され
ると、リンク部材１６を介してアッパブラケット１５が
枢動され、ステアリングホイール１０のティルト操作が
行われる。

逆に、ステアリングホイール１０側からこれをティルト
させる力が加えられ、従動部材８０のアーム８２がいず
れかの方向に移動しようとすると、トーションスプリン
グ６２．６３のいずれかが拡大してアーム８２は所定位
置にロックされる。すなわち、アーム８２は、駆動部材
７０の切欠部７５内に間隙をもって遊嵌延長していても
ガタを生じることなくロックされ、ステアリングホイー
ル１０を所定角度（従って高さに）安定して保持する。

スプリングカップラ機構としては、第８図及び第９図に
示すように、駆動部材の切欠部を２つ設けたものも使用
できる。このスプリングカッグラは、特顯昭５７−７５
０３１号に開示されており、ケース１６１と、ケース１
６１内に回転自在に配置された駆動部材１７０と、同様
にケース１６１内に回動自在に配置された従動部材１８
０と、これら部材とケース内壁１６７との間に配置され
、ケース内壁１６７に摩擦力をもって接合する第１トー
シヨンスプリング１６２及び第２トーシヨンスプリング
１６３とから基本的に成る。駆動部材１７０には、２つ
の切欠部すなわち第１切欠部１７５ａと第２切欠部１７
５ｂが設けられ、これら切欠部に従動部材１８０（７）
縞１突起部１８３ａ及び第２突起部１８３ｂが間隙をも
ってそれぞれ配置されている。

この実施例においては、両スプリング１６２及び１６３
の各端部１６２ａ、１６２ｂ、１６３ａ及び１６３ｂは
、−例として第８図に示すように配置される。

すなわち、第１トーシヨンスプリング１６２の端部１６
２ｂは、切欠部１γ５ａの切欠面１７５　ａ’に係合可
能に配され、他端１６２ａは、突起部１８３ａのスリッ
ト溝１８３ｃに係止され、第２トーシヨンスプリング１
６３の端部１６３ａは、切欠部１７５ｂの切欠面１７５
　ｂ〃に係合可能に配され、他端１６３ｂは、突起部１
８３ｂのスリット溝１８３ｄに係止される。

このカッシラ機構においても、前記カップラ機構と同様
に作用する。駆動部材１７０がいずれかの方向に回動す
ると、第１トーシヨンスプリング１６２、第２トーシヨ
ンスプリング１６３のいずれかが収縮しケース内壁１６
７との接合が解除され、次いで残りのスプリングの接合
が解除されて、従動部材１８０ヘトルクが伝達される。

又従動部材１８０が一部の方向へ回動しようとすると、
−万のトーションスプリングが拡大され、従動部材１８
０はその位置にロックされるので、従動部材１８０から
駆動部材１７０へはトルク伝達されず、従ってガタも生
じない。

また、従動部材１８０には直接ビニオンギア１８４を形
成しこれを介して回転トルクをステアリングホイール１
０の側へ伝達することもできる。

この実施例では、２つのトーションスプリングは従動部
材の同じ側に配されている。なお、いずれの実施例にお
いても、従動部材及び駆動部材と外部の部材との接続は
、回転トルク伝達のための他の慣用の手段を採用でき、
リンク機構を介し又は゛介さずに行うことが可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るパワーティルトステアリング装
置の側面図、第２図はパワーティルトステアリング装置
の減速機構の縦断面図、第３図は第２図の矢視１１１−
ｆｆｌ線断面図、第４図は、スプリングカップラ機構の
分解図、第５図はスプリングカップラ機構の軸方向に沿
う縦断面図、第６図は矢視■−■断面図、第７図は従動
部材の突起部を改良したスプリングカップラ機構を示す
第６図と同様な図、第８図はスプリングカップラ機構の
別の実施例を示す図、第９図は第８図に示したスプリン
グカップラ機構の分解図である。 １０・・・ステアリングホイール １１・・・アッパメインシャフト １４・・・ブロークアウェイブラケット１５・・・アッ
パブラケット ３０・・・回転駆動源 ４０・・減速機構 ６０・・・スプリングカップラ機構 出願人　　アイシン精機株式会社 トヨタ自動車株式会社 代理人　　弁理士　加　藤　朝・道 第５図 ７久 第７図 １ 手続補正書（方式゛） 昭和５８年３月２２日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　殿 ｌ　ｊｓ件の表示 昭和５７年特許願第１９８３４４号 （昭和５７年１１月１３日出願） ２　発明の名称　　パワーティルトステアリング装置３
　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所（居所） 氏名（名称）　　アイシン精機株式会社トヨタ自動車株
式会社 ５　補正命令の日付　　　昭和５８年２月２日（発送日
昭和５８年２月２２日） ６　補正により増加する発明の数　　　なし７　補正の
対象 委任状吸び図面 ８　補正の内容 出願人「トヨタ自動車株式会社Ｊの委任状の追完及び添
付図面の朱書のように正しく連続番号を記入した図面（
第８図）を提出する。 第７図 １ ′＃Ｊ８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　車両ボディに取付られたブラケット、又はス
   テアリングホイールのメインシャフトを軸支するアッパ
   ブラケットの何れか一部の上に、駆動機構と、該駆動機
   構と連動する駆動部材及び前記ブラケットの他方のブラ
   ケットと連動する従動部材を備えたスプリングカップラ
   機構とを配置して成シ、前記駆動機構からの出力によｐ
   アッパブラケットと前記ボディに取付けられたブラケッ
   トとを相対的に揺動させ、前記アッパブラケットに作用
   する力に対してはアッパブラケットを拘束させたノ４ワ
   ーテイルトステアリング装置。
2. （２）　　前記ブラケットに一定された前記スプリング
   カップラ機構本体には、前記駆動部材及び従動部材が回
   転自在に配置されるとともに、両部材は一体回転可能に
   遊嵌結合され、しかも、両部材の間には前記本体に摩擦
   力をもって接合する少なくとも２個の第１及び第２のス
   プリングが配設され、該第１スプリングの一端を前記駆
   動部材に該駆動部材が一方向に回転した時保合可能とし
   、他端を前記従動部材に係止するとともに、前記第２ス
   ゾリングの一端を前記駆動部材に該駆動部材が他方向に
   回転した時係合可能とし、他端を前記従動部材に係止し
   た特許請求の範囲第１項記載のパワーティルトステアリ
   ング装置。