WO2008072711A1 - 電動式ステアリングコラム装置 - Google Patents

電動式ステアリングコラム装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2008072711A1
WO2008072711A1 PCT/JP2007/074061 JP2007074061W WO2008072711A1 WO 2008072711 A1 WO2008072711 A1 WO 2008072711A1 JP 2007074061 W JP2007074061 W JP 2007074061W WO 2008072711 A1 WO2008072711 A1 WO 2008072711A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering column
shaft
motor
link member
electric steering
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/074061
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Shibazaki
Yoshiyuki Sekii
Koji Nagai
Original Assignee
Nsk Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2006335582A external-priority patent/JP5110352B2/ja
Priority claimed from JP2007145404A external-priority patent/JP2008296747A/ja
Priority claimed from JP2007150328A external-priority patent/JP5105233B2/ja
Priority claimed from JP2007275115A external-priority patent/JP5163862B2/ja
Priority claimed from JP2007275116A external-priority patent/JP5229680B2/ja
Application filed by Nsk Ltd. filed Critical Nsk Ltd.
Publication of WO2008072711A1 publication Critical patent/WO2008072711A1/ja

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/181Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with power actuated adjustment, e.g. with position memory

Abstract

 コラム本体1をチルト及びテレスコ方向に駆動する装置を駆動ユニットDUとして設けているので、コンパクトな構成を提供できる。又、駆動ユニットDUに平行なねじ軸12,22を設けており、更に第1のリンク部材L1と第2のリンク部材L2の上端における枢動軸30に枢動可能に取り付けられ同一の枢動軸線回りに枢動可能となるようにしたので、チルト・テレスコ動作の作用点が1点に集約され、これをガイド板31を介してコラム本体1に取り付けることで、簡素且つコンパクトな構成を実現できる。

Description

明 細 書
電動式ステアリングコラム装置
技術分野
[0001] 本発明は、ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコ方向のうち少なくとも一 方の方向に駆動調整する電動式ステアリングコラム装置に関する。
背景技術
[0002] ステアリングコラム装置は、車両の重要安全保安部品であり、衝突時に乗員の安全 を確保するために衝突時におけるその挙動を、どのように制御するかが非常に重要 である。通常、ステアリングコラム装置は、それ自体に衝撃エネルギー吸収機構を設 けるとともに、ステアリングホイール内に収納したエアーバッグの支持部材としても重 要な役割を担っている。
[0003] ここで、ステアリングコラム装置は、ステアリングシャフトの先端に取り付けたステアリ ングホイールを、運転者の体格、体型、運転姿勢等により、任意にチルト 'テレスコ方 向に調整できることが要求される。特に近年は、省力化や高級感の演出等を図るた めに、手動での調整より電動による調整が好まれる傾向にある。
[0004] この場合、モータの回転を減速ギアなどを介して送りねじ或いはナットに伝達し、そ の回転運動を、ナット或いは送りねじの直線運動に変換する送りねじ機構を用いて、 チルト.テレスコ調整させることが普通に行われている。例えば、チルト 'テレスコ方向 に、それぞれ 1組のモータ'減速ギア ·送りねじ機構を備え、 1組もしくはチルト 'テレス コ両調整方式の場合は 2組の配置構成によって、変換機構そのものの向きを変えた り、リンクなどを使用し駆動方向を変換させ、チルト 'テレスコ駆動をそれぞれ独立して 行わせることができる(例えば、特許文献;!〜 4参照。)。
[0005] 例えば、特許文献 1及び 2の電動式ステアリングコラム装置においては、チルト用の 駆動部とテレスコピック用の駆動部とをそれぞれ備え、これらによりアウターコラム又 はインナーコラムを移動させて、チルト移動又はテレスコ移動を電動で行うようにして いる。
[0006] また、チルトを枢動させる際の枢動点として、ステアリングコラムの車両前方側にある ものと、ステアリングコラムの車両後方側、すなわち運転者側にあるもの(特許文献 5 参照。)とが知られている。
[0007] さらに、力、かるステアリングコラム装置において、送り機構とコラム本体を継ぎ手など により結合させるが、その部分のガタが大きいと、運転者がステアリングホイールを持 つた際に剛性感に不足を感じたり、ガタ感を感じさせてしまう。これは、運転者に不快 感を与える可能性もあり、さらには車両に対する不信感 ·不安感をもたらすこともあり、 極力解消すべき重要な事象であるとレ、える。
[0008] 以上に鑑みて、ねじ送り機構そのものや、送り機構とコラム本体との結合部などに、 ガタを生ぜしめないような工夫が種々試みられている。通常、チルト 'テレスコ調整す る場合、前述のように送りねじを使うことが多いが、一般的にはねじ軸やナットには駆 動方向に主に負荷がかかる。そのために、送りねじとナットの間の剛性を上げたり、ガ タを排除するために従来より各種工夫が成されて!/、る(特許文献 6〜9参照。 )。 特許文献 1 :特開 2002— 160646号公報
特許文献 2 :特開 2005— 319826号公報
特許文献 3:特開平 08— 295247号公報
特許文献 4:特開 2004— 262323号公報
特許文献 5:特開 2005— 153879号公報
特許文献 6:特開平 02— 7180号公報
特許文献 7:特開平 2002— 2503号公報
特許文献 8:特開平 2002 _ 193110号公報
特許文献 9:実公平 07— 15812号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] ここで、車両における運転者の膝回りのスペースは非常に制限されているという実 情がある。従って、電動式ステアリングコラム装置を、よりコンパクトにしたいという強い 要請がある。これに対し、特許文献 1及び 2の技術によれば、チルト用の駆動部とテレ スコピック用の駆動部は、それぞれ別体で設定されているため、レイアウト上スペース が大きく必要となるという潜在的な問題が有る。また、特許文献 3に開示された構成で は、駆動ユニットをステアリングコラム装置の上下に配置する必要が有り、上下にスぺ ースが必要となるという問題がある。加えて、車両が衝突した時に衝撃エネルギを吸 収する機構は、別途設ける必要があるという問題点がある。更に、特許文献 4の構成 によれば、 1本のねじ軸によりチルト用の駆動を行う構成のみであり、テレスコピック用 の駆動部は別途必要になるという問題点があり、またねじ軸はステアリングシャフトに 直交しているため、車両に据え付ける際に横方向のスペースを必要とするという問題 点があった。また、電動式ステアリングコラム装置においては、どのように駆動制御す るかという問題点もある。
[0010] また、図 38 (a)は、枢動点がステアリングコラムの車両前方側にある例を示す概略 図である。図 38 (a)において、車体に対して、アウターコラム LCが枢動点 PV回りに 枢動可能に取り付けられている。これによりチルト動作が可能となる。又、アウターコラ ム LCに対して、インナーコラム UCが軸線方向に移動可能となっている。これによりテ レスコ動作が可能となる。インナーコラム UCは、ステアリングホイール SWを取り付け たステアリングシャフト SSを回転自在に支持している。
[0011] しかるに、図 38 (a)の例によれば、最大限チルト動作及びテレスコ動作を行ったとき 、ステアリングホイール SWの中心は、一点鎖線で示すように扇状に軌跡を描く。より 具体的には、最も枢動点 PVに近い位置でチルト動作を行ったときのチルト方向変位 量を Aとし、最も枢動点 PVから離れた位置でチルト動作を行ったときのチルト方向変 位量を Bとすると、幾何学的関係より A< Bとなる。
[0012] 図 38 (b)は、枢動点がステアリングコラムの車両後方側、すなわち運転者側にある 例を示す概略図である。図 38 (b)において、車体に対して、アウターコラム LCが固 定されている。アウターコラム LCに対して、インナーコラム UCが軸線方向に移動可 能となっている。これによりテレスコ動作が可能となる。又、インナーコラム UCの先端 には、枢動点 PV回りに枢動する保持部 HDが取り付けられている。これによりチルト 動作が可能となる。保持部 HDは、ステアリングホイール SWを取り付けたステアリング シャフト SSを回転自在に支持して!/、る。
[0013] しかるに、図 38 (b)の例によれば、最大限チルト動作及びテレスコ動作を行ったとき 、ステアリングホイール SWの中心は、一点鎖線で示すように略扇状に軌跡を描く。よ り具体的には、最も枢動点 PVに近い位置でチルト動作を行ったときのチルト方向変 位量を Aとし、最も枢動点 PVから離れた位置でチルト動作を行ったときのチルト方向 変位量を Bとすると、幾何学的関係より A=Bとなる。
[0014] 図 39は、座席に座った運転者 DRが、ステアリングホイール SWを握った状態を示し ている。ここで、比較的腕の長い運転者 DRは、ステアリングホイール SWを自分から 遠ざける位置にセットすることが多い。力、かる運転者 DRの場合、脚も長いことが多い ので、膝回りの余裕を確保するため、ステアリングホイール SWを、より上方に位置さ せたいという場合もある。また、腕の長い人、腕を伸ばした位置での運転を好む人に おいては、脚の長さに関わらず、ステアリングホイールのテレスコ位置を車両前方に 調整することが多い。このとき肩を中心とした手の作用半径は大きくなり、上下方向す なわちチルト方向の調整範囲が大きいほど運転者の体格や嗜好に合わせた調整が 可能となる。ところが、図 38 (a)の構成によれば、枢動点 PVに近くなるほどチルト方 向変位量が小さくなる。又、図 38 (b)の構成によれば、テレスコ位置に関わらずチル ト方向変位量は不変である。よって、いずれの構成でも、運転者 DRの所望するステ ァリングホイールの調整範囲が制限されるという問題がある。
[0015] さらに、電動式ステアリングコラム装置では、チルト方向に送りねじ機構をそのまま 使用した場合、コラムの左右方向剛性やガタが問題になる場合がある。ピボット部の 水平方向モーメント剛性が高ければ問題ないが、これが不十分な場合はスムーズな 動作を妨げる恐れがある。かかる不具合を解消すベぐコラム本体に上下方向に摺 動するガイドを設けた技術力 特許文献 6, 7に開示されている。
[0016] 一方、特許文献 8においては、水平に渡したねじ軸上の 2個のナットとリンクを用い て、コラムにチルト動作を行わせている。このとき、ねじ軸の剛性が低いとねじ軸がた わんだり、ねじとナットの間の半径方向ガタが大きくなり、運転者に上下方向のガタを 感じさせてしまうという問題がある。特に、特許文献 8の装置では、チルト動作を行う 際に、ピボット点 ·チルト駆動点'ステアリングホイールの配置と作動レバー比の関係 で、チルト駆動点の実移動量は小さぐかつ、リンク機構による拡大分もあるので、ね じ軸の長さはそれほど大きく取る必要はないものの、より高剛性を求めることが要求さ れる。 [0017] 本発明は、力、かる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、第 1の目的は、 ステアリングコラムの自由な移動を確保したコンパクトな電動式ステアリングコラム装 置を提供することにある。また、第 2の目的は、適正な制御により、簡素な構成であり コンパクト化を実現できる電動式ステアリングコラム装置を提供することにある。さらに 、第 3の目的は、ガタを抑えてスムーズな動作を行える電動式ステアリングコラム装置 を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0018] 本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
(1) ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、駆動手段によ つてチルト方向及びテレスコ方向に対して位置調整可能に駆動する電動式ステアリ ングコラム装置において、
それぞれ回転運動可能な第 1の軸及び第 2の軸と、
前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結された第 1のリンク部材と、 前記第 1の軸の回転運動を前記第 1のリンク部材の他端の軸線方向運動に変換す る第 1の変換機構と、
前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結された第 2のリンク部材と、 前記第 2の軸の回転運動を前記第 2のリンク部材の他端の軸線方向運動に変換す る第 2の変換機構と、
前記ステアリングコラムに取り付けられ、前記第 1のリンク部材の一端と、前記第 2の リンク部材の一端とを枢動可能に支持する駆動軸と、
を有し、
前記第 1のリンク部材の他端の移動方向と移動量、及び前記第 2のリンク部材の他 端の移動方向と移動量に応じて、前記ステアリングコラムは、チルト方向成分とテレス コ方向成分とを合成した所定の方向に所定量だけ移動可能となることを特徴とする 電動式ステアリングコラム装置。
(2) 前記ステアリングシャフトに取り付けたステアリングホイールの、第 1のテレスコ位 置におけるチルト方向の移動量は、前記第 1のテレスコ位置よりも運転者側である第 2のテレスコ位置におけるチルト方向の移動量よりも大きいことを特徴とする(1)に記 載の電動式ステアリングコラム装置。
(3) 前記第 1のリンク部材の一端から他端までの距離は、前記第 2のリンク部材のー 端から他端までの距離に等しいことを特徴とする(1)又は(2)に記載の電動式ステア リングコラム装置。
(4) 前記第 1の軸の軸線と前記第 2の軸の軸線とは平行に延在していることを特徴 とする(1)〜(3)の!/、ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
(5) 前記駆動手段は、車体に固定されたハウジングに対して取り付けられた第 1の モータと、前記ハウジングに対して取り付けられた第 2のモータと、を備えることを特徴 とする(1)〜(4)の!/、ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
(6) 前記第 1のモータと前記第 2のモータのうち少なくとも一方は、前記第 1の軸と前 記第 2の軸の間に配置されていることを特徴とする(5)に記載の電動式ステアリングコ ラム装置。
(7) 前記第 1の軸の軸線と前記第 2の軸の軸線とは平行であり、前記第 1のモータ の軸線と前記第 2のモータの軸線とは一致して!/、ることを特徴とする(6)に記載の電 動式ステアリングコラム装置。
(8) 前記第 1の軸と前記第 1のモータは、前記第 1のモータから前記第 1の軸に動 力を伝達する第 1の伝達機構を介して連結され、
前記第 2の軸と前記第 2のモータは、前記第 2のモータから前記第 2の軸に動力を伝 達する第 2の伝達機構を介して連結されることを特徴とする(5)〜(7)の!/、ずれかに 記載の電動式ステアリングコラム装置。
(9) 前記第 1の伝達機構と前記第 2の伝達機構の少なくとも一方は、カップリング又 は減速機構のレ、ずれかであることを特徴とする(8)に記載の電動式ステアリングコラ ム装置。
(10) 少なくとも前記第 1のモータと、前記第 1の軸と、前記第 1の変換機構と、前記 第 2のモータと、前記第 2の軸と、前記第 2の変換機構とは駆動ユニットを構成してい ることを特徴とする(5)〜(9)の!/、ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
(11) 前記駆動ユニットに衝撃吸収装置が配置されていることを特徴とする(10)に 記載の電動式ステアリングコラム装置。 (12) 前記第 1のモータと前記第 2のモータとは、前記ステアリングシャフトの上方又 は下方に配置されて!/、ることを特徴とする(5)〜(; 10)の!/、ずれかに記載の電動式ス テアリングコラム装置。
(13) 前記第 1の軸に螺合し且つ前記第 1のリンク部材の他端に連結され、前記第 1 の軸の回転に応じて軸線方向に移動する第 1のナット部材と、
前記第 1のナット部材の軸線方向移動をガイドする第 1のガイド手段と、
前記第 2の軸に螺合し且つ前記第 2のリンク部材の他端に連結され、前記第 2の軸 の回転に応じて軸線方向に移動する第 2のナット部材と、
前記第 2のナット部材の軸線方向移動をガイドする第 2のガイド手段と、を有するこ とを特徴とする(1)〜(; 12)の!/、ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
(14) 前記第 1の軸及び前記第 2の軸の少なくとも一方の回転方向及び回転角度を 検出するセンサを有することを特徴とする(1)〜(; 13)の!/、ずれかに記載の電動式ス テアリングコラム装置。
(15) 前記第 1のモータ又はそれに連動する要素部材及び前記第 2のモータ又は それに連動する要素部材のいずれかの変位部に、移動量、移動方向、移動速度の V、ずれか少なくとも 1つを検出するセンサを有することを特徴とする(5)〜(14)の!/、 ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
(16) 前記センサの信号を用いて前記ステアリングコラムの位置を検出もしくは算出 し、その位置を記憶しておき、所定の操作により、記憶された位置に前記ステアリング コラムを移動させることを特徴とする(14)又は(15)に記載の電動式ステアリングコラ ム装置。
(17) 前記第 1のモータの回転方向及び回転角度と、前記第 2のモータの回転方向 及び回転角度を記憶し、所定の操作に応じて、記憶された回転方向及び回転角度 で前記第 1のモータ及び前記第 2のモータがそれぞれ駆動されるようになっているこ とを特徴とする(5)〜(; 16)の!/、ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
(18) 前記ステアリングコラムの許容範囲を越えた変位を制限する制限部材をさらに 備えることを特徴とする(1)〜(; 17)の!/、ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装 (19) 前記ステアリングコラムが所定の位置に変位したことを検出する他のセンサを さらに備えることを特徴とする(1)〜(; 18)の!/、ずれかに記載の電動式ステアリングコ ラム装置。
(20) 前記第 1のリンク部材の位置に対応する第 1の信号を検出して出力すると共に 、前記第 2のリンク部材の位置に対応する第 2の信号を検出して出力する検出手段と 、 前記第 1及び第 2の信号の和により、前記ステアリングコラムのチルト方向とテレス コ方向の一方の方向の位置を求め、前記第 1及び第 2の信号の差により、前記ステア リングコラムの他方の方向の位置を求めて、前記駆動手段を制御する制御手段を有 することを特徴とする(1)〜(; 19)の!/、ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置
(21) ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、 X方向及び Y方向に対して位置調整可能に駆動する電動式ステアリングコラム装置において、 前記ステアリングコラムに対して、それぞれ枢動可能に連結された第 1の駆動部材 と第 2の駆動部材と、
前記第 1の駆動部材と第 2の駆動部材とを独立して駆動する駆動手段と、 前記第 1の駆動部材の位置を検出して、該位置に対応する第 1の信号を出力する と共に、前記第 2の駆動部材の位置を検出して、該位置に対応する第 2の信号を出 力する検出手段と、
前記第 1及び第 2の信号の和により、前記ステアリングコラムの X方向の位置を求め 、前記第 1及び第 2の信号の差により、前記ステアリングコラムの Y方向の位置を求め て、前記駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする電動式ステアリング コラム装置。
(22) 前記 X方向はチルト方向とテレスコ方向の一方の方向であり、前記 Y方向は他 方の方向であることを特徴とする(21)に記載の電動式ステアリングコラム装置。
(23) 前記制御手段は、イダニッシヨンスィッチと連動して、前記ステアリングコラムを 所定位置へと変位するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする(21)又は( 22)に記載の電動式ステアリングコラム装置。
(24) 前記ステアリングコラムの許容範囲を超えた変位を抑制する制限部材を有す ることを特徴とする(2;!)〜(23)の 、ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
(25) 前記制御手段は、駆動中に前記ステアリングコラムが許容範囲を超えようとす るときは、前記駆動手段の制御を変更することを特徴とする(2;!)〜(24)の!/、ずれか に記載の電動式ステアリングコラム装置。
(26) 前記制御手段は、所定のタイミングで、前記ステアリングコラムを原点位置へと 変位させるように前記駆動手段を制御し、前記ステアリングコラムが前記原点位置に 移動したときに、前記検出手段のゼロ点校正を行うことを特徴とする(2;!)〜(25)の
V、ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
(27) ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、チルト方向 及びテレスコ方向に対して位置調整可能に駆動する電動式ステアリングコラム装置 において、
車体に対して取り付けられたモータと、
前記モータに連結された軸と、
前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結されたリンク部材と、 前記軸に螺合し且つ前記リンク部材の他端に連結され、前記軸の回転に応じて軸 線方向に移動するナット部材と、
前記ナット部材の軸線方向移動をガイドするガイド手段と、を有することを特徴とす る電動式ステアリングコラム装置。
(28) 前記ガイド手段は、前記車体側に固定されたガイドレール部と、前記ガイドレ ール部に沿って前記ナットと共に移動する駒部材とを有し、前記駒部材は前記ガイド レール部に付勢されていることを特徴とする(27)に記載の電動式ステアリングコラム 装置。
(29) 前記駒部材は、前記ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧される ことにより、前記ガイドレール部に向かって付勢されることを特徴とする(28)に記載の 電動式ステアリングコラム装置。
(30) 前記駒部材は、前記ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧される ことにより、前記ガイドレール部に対する相対移動方向に突出することを特徴とする( 28)又は(29)に記載の電動式ステアリングコラム装置。 (31) 前記ナット部材と前記駒部材のうち少なくとも一方にテーパ部が設けられ、前 記ナット部材と前記駒部材とを前記テーパ部を介して取り付けたときに、前記テーパ 部により前記駒部材は付勢されることを特徴とする(28)〜(30)の!/、ずれかに記載の 電動式ステアリングコラム装置。
(32) 前記ナット部材は、前記リンク部材を支持する支持軸を有し、前記駒部材は 前記支持軸に取り付けられて!/、ることを特徴とする(27)〜(31)の!/、ずれかに記載の 電動式ステアリングコラム装置。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、例えば、ステアリングコラムをチルト方向に移動させたいときは、 駆動手段によって、第 1のリンク部材の他端と第 2のリンク部材の他端とを逆方向に移 動させればよぐ或いはステアリングコラムをテレスコ方向に移動させたいときは、駆 動手段によって、第 1のリンク部材の他端と第 2のリンク部材の他端とを同一方向に移 動させればよいので、軸やリンク部材の配置が簡素化され、コンパクトな構成を提供 できる。
[0020] 更に、第 1のリンク部材の他端と第 2のリンク部材の他端とを、任意パターンの組合 せで移動させることにより、所望の方向'速度で、ステアリングホイールを移動させるこ とも可能である。なお、本明細書中、「テレスコ方向」とはステアリングシャフトの軸線 方向をいい、「チルト方向」とは、それに交差する方向(特に上下方向)をいうものとす
[0021] また、ステアリングシャフトに取り付けたステアリングホイールの、第 1のテレスコ位置 におけるチルト方向の移動量は、第 1のテレスコ位置よりも運転者側である第 2のテレ スコ位置におけるチルト方向の移動量よりも大きくしているので、ステアリングホイール の調整の自由度を増大することによって、運転者の体格に関わらず所望する位置に ステアリングホイールをセットできる。なお、「運転者側」とは、一般的にはステアリング コラム装置が設けられた車両の後方側をレ、う。
[0022] 更に、図 39に示すように、一般的には、ステアリングホイール SWの上半分を通して 、運転者 DR力 Sインスツルメントパネルの計器 MT (スピードメータ、タコメータ等)を視 認するが、極端に座高が高い運転者 DRの場合、又は可動式座席の位置を高めに 調整した場合、ステアリングホイール SWを目一杯チルト調整しても、それに計器 MT の一部が隠れてしまう恐れがある。し力もながら、本発明のように、第 1のテレスコ位置 におけるチルト方向の移動量を大きくすることで、ステアリングホイールのチルト方向 の調整量が増えるので、運転者の体格に関わらず計器の視認性も高まる。
[0023] 特に、電動式ステアリングコラム装置においては、イダニッシヨンスィッチをオフにす ることに応じて、ステアリングホイールを前方に変位させ、且つ上方に跳ね上げること で、運転者の乗降を支援する機能を有するものがある。しかるに、本発明のように、第 1のテレスコ位置におけるチルト方向の移動量を大きくすれば、ステアリングホイール は、より上方に跳ね上げられることになるから、例えば胴回りの大きい運転者でも、乗 降が容易になるというメリットがある。
[0024] ステアリングコラムをチルト方向及びテレスコ方向に対して位置調整可能に駆動す る駆動ユニットを備え、ステアリングコラムのチルト動作時の枢動点は、駆動ユニットよ り、ステアリングホイールから遠!/、側に配置されて!/、ると好まし!/、。
[0025] また、第 1のリンク部材の一端から他端までの距離は、第 2のリンク部材の一端から 他端までの距離に等し!/、と好まし!/、。
[0026] さらに、第 1の軸と第 2の軸とは平行に延在していると、よりコンパクトな構成、具体 的に、ステアリングシャフトに直交する方向のサイズをコンパクト化した構成を提供で きる。
[0027] 加えて、例えばチルト 'テレスコ駆動の際、 2つのモータを同時に駆動するため、各 モータへの負担を軽減でき、モータの小型化も可能となる。各種伝達機構を用いて、 第 1のモータと第 1の軸、及び第 2のモータと第 2の軸の角度や位置関係を変え、駆 動ユニットを最適形状にしたり、周辺自動車部品との配置を最適化することも可能で ある。
[0028] また、第 1のモータと第 2のモータのうち少なくとも一方が、第 1の軸と第 2の軸の間 に配置されて!/、るので、コンパクトなステアリングコラム装置を提供できる。
[0029] 第 1の軸の軸線と第 2の軸の軸線とは平行であり、第 1のモータの軸線と第 2のモー タの軸線とは一致していると、更にコンパクトな構成を提供できる。
[0030] 第 1の軸と第 1のモータは、第 1のモータから第 1の軸に動力を伝達する第 1の伝達 機構を介して連結され、第 2の軸と第 2のモータは、第 2のモータから第 2の軸に動力 を伝達する第 2の伝達機構を介して連結されると好ましい。但し、両者は直接連結さ れていても良い。なお、第 1の伝達機構と第 2の伝達機構の少なくとも一方は、カップ リング又は減速機構であると好まし!/、。
[0031] 少なくとも、第 1のモータと、第 1の軸と、第 1の変換機構と、第 2のモータと、第 2の 軸と、第 2の変換機構とは駆動ユニットを構成していると、よりコンパクトな構成を提供 できる。
[0032] また、駆動ユニットに衝撃吸収装置が配置されていると、別個に衝撃吸収装置を設 ける必要がなぐよりコンパクトな構成を提供できる。
[0033] 第 1のモータと第 2のモータとは、ステアリングシャフトの上方又は下方に配置されて いると好ましい。
[0034] 第 1の軸及び第 2の軸の少なくとも一方の回転方向及び回転角度を検出するセン サを有すると好ましい。かかるセンサは、第 1のモータ、第 1の軸(その間に第 1の伝 達機構を含む場合には第 1の伝達機構)、第 1の変換機構けット)、第 1のリンク部材 、第 1のリンク部材の支持点(一端)、第 2のモータ、第 2の軸(その間に第 2の伝達機 構を含む場合には第 2の伝達機構)、第 2の変換機構けット)、第 2のリンク部材、第 2のリンク部材の支持点(駆動軸)もしくはそれらと連動する要素部材のいずれ力、 1つ 以上に設けられ、回転、角度、位置、速度などを検出することができる。
[0035] 第 1のモータ又はそれに連動する要素部材及び第 2のモータ又はそれに連動する 要素部材のいずれかの変位部に、移動量、移動方向、移動速度のいずれか少なくと も 1つを検出するセンサを有すると好ましい。なお、「第 1のモータに連動する要素部 材」とは、例えば、第 1の軸(その間に第 1の伝達機構を含む場合には第 1の伝達機 構)、第 1の変換機構けット)、第 1のリンク部材、第 1のリンク部材の支持点(一端)を 含み、「第 2のモータに連動する要素部材」とは、例えば、第 2の軸(その間に第 2の 伝達機構を含む場合には第 2の伝達機構)、第 2の変換機構けット)、第 2のリンク部 材、第 2のリンク部材の支持点 (駆動軸)を含む。
[0036] センサの信号を用いてステアリングコラムの位置を検出もしくは算出し、その位置を 記憶しておき、所定の操作により、記憶された位置にステアリングコラムを移動させる と好ましい。
[0037] 第 1のモータの回転方向及び回転角度と、第 2のモータの回転方向及び回転角度 を記憶し、所定の操作に応じて、記憶された回転方向及び回転角度で第 1のモータ 及び第 2のモータがそれぞれ駆動されるようになっているので、例えば運転者力 Sイダ ニッシヨンキーを抜き出したことに応じて、ステアリングホイールを乗降するのに邪魔 にならない位置に退避させ、イグニッションキーを差し込んだことに応じて、適切なド ライビングポジションをとれるチルト 'テレスコ位置に駆動することができる。尚、モータ の回転方向や回転角度に限らず、第 1の軸(その間に第 1の伝達機構を含む場合に は第 1の伝達機構)、第 1の変換機構(ナット)、第 1のリンク部材、第 1のリンク部材の 支持点(一端)、第 2の軸 (その間に第 2の伝達機構を含む場合には第 2の伝達機構 )、第 2の変換機構けット)、第 2のリンク部材、第 2のリンク部材の支持点 (駆動軸)も しくはそれらと連動する要素部材のいずれ力、 1つ以上に変位センサを設け、その検 出値を記憶するようにすると安価に構成できる。
[0038] ステアリングコラムの変位を制限する制限部材を設けていると好ましい。かかる制限 部材は、第 1のモータ、第 1の軸(その間に第 1の伝達機構を含む場合には第 1の伝 達機構)、第 1の変換機構、第 1のリンク部材もしくはそれらと連動する要素部材、第 2 のモータ、第 2の軸(その間に第 2の伝達機構を含む場合には第 2の伝達機構)、第 2 の変換機構、第 2のリンク部材もしくはそれらと連動する要素部材のいずれ力、 1っ以 上に設けられて良い。
[0039] 第 1のリンク部材の位置に対応する第 1の信号を検出して出力すると共に、前記第 2のリンク部材の位置に対応する第 2の信号を検出して出力する検出手段と、第 1及 び第 2の信号の和により、ステアリングコラムのチルト方向とテレスコ方向の一方の方 向の位置を求め、第 1及び第 2の信号の差により、ステアリングコラムの他方の方向の 位置を求めて、駆動手段を制御する制御手段を有してもよい。なお、「第 1のリンク部 材の位置に対応する第 1の信号」とは、第 1のナットの位置、第 1のモータの回転位置 、第 1の軸の回転位置のいずれかの位置信号であり、「第 2のリンク部材の位置に対 応する第 2の信号」とは、第 2のナットの位置、第 2のモータの回転位置、第 2の軸の 回転位置の!/、ずれかの位置信号を表す。 [0040] また、本発明の電動式ステアリングコラム装置によれば、例えば、ステアリングコラム をチルト方向に移動させたいときは、駆動手段により、第 1の駆動部材の他端と第 2の 駆動部材の他端とを逆方向に移動させればよぐ或いはステアリングコラムをテレスコ 方向に移動させたいときは、駆動手段により、第 1の駆動部材の他端と第 2の駆動部 材の他端とを同一方向に移動させればよいので、任意の X方向成分と Y方向成分と を合成した方向に、ステアリングコラムを駆動できるにもかかわらず、駆動系の配置が 簡素化され、コンパクトな構成を提供できる。更に、本発明によれば、検出手段が、第 1の駆動部材の位置を検出して、該位置に対応する第 1の信号を出力し、第 2の駆動 部材の位置を検出して、該位置に対応する第 2の信号を出力し、制御手段が、第 1 及び第 2の信号の和により、ステアリングコラムの X方向の位置を求め、第 1及び第 2 の信号の差により、ステアリングコラムの Y方向の位置を求めて、駆動手段を制御す るので、制御態様が簡素化されるにもかかわらず、高精度な制御が可能となる。
[0041] X方向はチルト方向とテレスコ方向の一方であり、 Y方向はテレスコ方向とチルト方 向の他方の方向であると好ましい。但し、これに限らず、 X方向の任意成分と Y方向 の任意成分とを合成した方向をチルト方向又はテレスコ方向とできる。
[0042] 制御手段は、イダニッシヨンスィッチと連動して、ステアリングコラムを所定位置へと 変位するように、駆動手段を制御すると、運転者の乗り降りがし易くなる。
[0043] ステアリングコラムの許容範囲を超えた変位を抑制する制限部材を有すると、フェイ ルセーフ機能が確保される。
[0044] 制御手段は、駆動中にステアリングコラムが許容範囲を超えようとするときは、駆動 手段の制御を変更するので、制御の確実性を担保できる。なお、「制御を変更する」 とは、駆動手段を停止すること、駆動手段の制御を補正することのいずれも含む。
[0045] 制御手段は、所定のタイミングで、ステアリングコラムを原点位置へと変位させるよう に駆動手段を制御し、ステアリングコラムが原点位置に移動したときに、検出手段の ゼロ点校正を行うので、長期間使用した際における制御値のドリフトなどを抑制できる
[0046] また、本発明の電動式ステアリングコラム装置によれば、ナット部材の軸線方向移 動をガイドするガイド手段を設けているので、ガイド手段により、軸の橈みを抑えてナ ット部材のガタを抑制し、更にナット部材の軸線方向の移動をスムーズに行えるように している。
[0047] ガイド手段は、車体側に固定されたガイドレール部と、ガイドレール部に沿ってナツ トと共に移動する駒部材とを有し、駒部材はガイドレール部に付勢されていると好まし い。
[0048] 駒部材は、ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧されることにより、ガイ ドレール部に向かって付勢されると好ましい。
[0049] 駒部材は、ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧されることにより、ガイ ドレール部に対する相対移動方向に突出すると、突出部をダンバ、又はソフトストツバ の機能を付与できるので好ましレ、。
[0050] ナット部材と駒部材のうち少なくとも一方にテーパ部が設けられ、ナット部材と駒部 材とをテーパ部を介して取り付けたときに、テーパ部により駒部材は付勢されると好ま しい。
[0051] ナット部材は、リンク部材を支持する支持軸を有し、駒部材は支持軸に取り付けら れていると好ましい。
図面の簡単な説明
[0052] [図 1]第 1実施形態に係る電動式ステアリングコラム装置の斜視図である。
[図 2]第 1実施形態に係る電動式ステアリングコラム装置の側面図である。
[図 3]第 1実施形態に係る電動式ステアリングコラム装置の下面図である。
[図 4]第 1実施形態に係る電動式ステアリングコラム装置の上面図である。
[図 5]アツパブラケットをボルト止め又は溶接で取り付けた状態で示す駆動ユニット部 の斜視図である。
[図 6]アツパブラケットを取りはずした状態で示す駆動ユニット部の斜視図である。
[図 7] (a)は、第 1実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の側面図であり、 チルト時の状態を示し、(b)は、チルト動作時の幾何学的関係を示す図である。
[図 8]第 1実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の側面図であり、テレスコ 時の状態を示している。
[図 9]一対のリンク部材と駆動軸の幾何学的関係を示す図である。 [図 10] (a)は、第 2実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の主要部断面図 であり、(b)は、(a)の構成を矢印 X方向に見た図である。
園 11]第 2実施形態における筐体の側面周辺を示す図である。
園 12]第 2実施形態で用いるナット(ナット部材とも!/、う)及び駒部材の斜視図である。 園 13]変形例に力、かる駒部材を示す図である。
[図 14]変形例に力、かる駒部材 116 'の動作時の状態を示す図である。
[図 15]本変形例に力、かるガイドレール部周辺の断面図である。
園 16]変形例に力、かるナットを示す斜視図である。
[図 17]雌ねじ溝の軸線方向にナットを見た図である。
園 18]更に別な変形例を示す図である。
園 19]更に別な変形例を示す断面図である。
園 20]別な変形例の斜視図である。
園 21]第 3実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の側面図である。
園 22]駆動ユニット DUの断面斜視図である。
[図 23]駆動ユニット DUを図 21の ΧΧΙΠ-ΧΧΙΠ線で切断して矢印方向に見た図である 園 24]第 4実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の主要部断面図である。 園 25]第 5実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置を示す斜視図である。 園 26]第 5実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置を示す側面図である。 園 27]第 5実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置を示す側面図である。 園 28]第 6実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の、ステアリングシャフトの 軸線直交断面図である。
[図 29]図 25の電動式ステアリングコラム装置の側面図である。
園 30]第 7実施形態に係る電動式ステアリングコラム装置の斜視図である。
園 31]第 7実施形態に係る電動式ステアリングコラム装置の側面図である。
園 32]第 7実施形態に係る電動式ステアリングコラム装置の上面図である。
[図 33]図 31の構成を矢印 ΧΧΧΙΠ-ΧΧΧΙΠ線で切断して矢印方向に見た図である。
[図 34]図 33の構成を矢印 XXXIV-XXXIV線で切断して矢印方向に見た図である。 [図 35]図 34の構成の斜視図である。
[図 36]第 7実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の側面図で . BR>り、チ ノレト時の状態を示している。
[図 37]第 7実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の側面図であり、テレスコ 時の状態を示している。
[図 38]比較例として示すステアリングコラムの概略図である。
[図 39]座席に座った運転者 DR力 ステアリングホイール SWを握った状態を示す図 である。
符号の説明
1コラム本体
IA、 301アウターコラム
IB、 302インナーコラム
la長孔
3ロワ一ブラケット
4離脱プレート
5エネノレギ吸収プレート
10、 110、 210筐体
1 1、 1 1 1、 211、 31 1第 1のモータ
12、 1 12、 212、 312第 1のねじ軸
13、 113、 213、 313第 1のナツ卜
14, 15アーム片
21、 121 , 221、 321第 2のモータ
22、 122, 222、 322第 2のねじ軸
23、 123, 223、 323第 2のナツ卜
24、 25アーム片
30駆動軸
31ガイド板 116 駒部材
191、 291 ガイドレール部
301a切欠
301b取付部
302a取付部
302b取付部
310 フレーム
31 1a回転軸
31 1bウォーム
321a回転軸
321bウォーム
331 , 332ウォームホイール
BRG軸受
L1第 1のリンク部材
L2第 2のリンク部材
DU駆動ユニット
LBポノレ卜
S 1アツパ側シャフト S2ロア側シャフト
SWステアリングホイ一ノレ G11第 1のモータギヤ G12第 1の中間大ギヤ G13第 1の中間小ギヤ G14第 1のねじ軸ギヤ G21第 2のモータギヤ G22第 2の中間大ギヤ G23第 2の中間小ギヤ G24第 2のねじ軸ギヤ
Sa第 1の中間軸
Sb第 2の中間軸
PV枢動点
ECU 制御手段
発明を実施するための最良の形態
[0054] (第 1実施形態)
以下、本発明の第 1実施形態に係るチルト 'テレスコピック式の電動式ステアリング コラム装置を図面を参照しつつ説明する。図 1は、本実施の形態に係る電動式ステア リングコラム装置の斜視図であり、図 2は、本実施の形態に係る電動式ステアリングコ ラム装置の側面図であり、図 3は、本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装 置の下面図であり、図 4は、本実施の形態に係る電動式ステアリングコラム装置の上 面図である。
[0055] 筒状のコラム本体 1は、その下端において軸線方向沿って延在する長孔 la内に揷 通されたボルト LBに対して揺動可能に、不図示の車体に固定されたロワ一ブラケット 3を介して不図示の車体に取り付けられるようになつている。駆動ユニット DUの筐体 10は、アツパブラケット 2を介して不図示の車体に取り付けられるようになつている。図 4に示すように、アツパブラケット 2は、不図示の車体に固定された離脱プレート 4に対 して離脱可能に取り付けられている。コラム本体 1内には、ステアリングホイール SW ( 図 1)と操舵機構 (不図示)とを連結するステアリングシャフト Sが揷通され、不図示の ベアリングにより回転自在に支持されて!/、る。
[0056] 図 5は、アツパブラケット 2をボルト止め又は溶接で取り付けた状態で示す駆動ュニ ット DUの斜視図であり、図 6は、アツパブラケット 2を取りはずした状態で示す駆動ュ ニット DUの斜視図である。図 6において、筐体 10の一端には、第 1のモータ 11と第 2 のモータ 21とが固定されている。第 1のモータ 11の回転軸は、第 1の伝達機構である カップリング 16 (又は減速機構)を介して第 1のねじ軸 12に連結されており、第 2のモ ータ 21の回転軸は、第 2の伝達機構である不図示のカップリング 16 (又は減速機構) を介して第 2のねじ軸 22に連結されている(図 3参照。)。第 1のねじ軸 12と第 2のね じ軸 22とは、互いに平行に延在し、筐体 10に対して不図示の軸受により回転自在に 支持されている。
[0057] 第 1のねじ軸 12には、第 1のナット 13が螺合している。第 1のナット 13は、第 1のね じ軸 12の回転角に応じて軸線方向に移動するようになっている。第 1のねじ軸 12と 第 1のナット 13とで第 1の変換機構 (すべりねじ機構)を構成する。
[0058] 第 1のナット 13には、 2本のアーム片 14, 15の下端が枢動可能に連結されている。
アーム片 14, 15の上端は、駆動軸 30に枢動可能に係合している。アーム片 14, 15 力 第 1のリンク部材 L1を構成する。
[0059] 一方、第 2のねじ軸 22には、第 2のナット 23が螺合している。第 2のナット 23は、第 2のねじ軸 22の回転角に応じて軸線方向に移動するようになっている。第 2のねじ軸 22と第 2のナット 23とで第 2の変換機構 (すべりねじ機構)を構成する。
[0060] 第 2のナット 23には、 2本のアーム片 24, 25の下端が枢動可能に連結されている。
アーム片 24, 25の上端は、駆動軸 30に枢動可能に係合している。アーム片 24, 25 力 S、第 2のリンク部材 L2を構成する。第 1のリンク部材 L1の両端枢動端間の距離 Aは 、第 2のリンク部材 L2の両端枢動端間の距離 Aに等しくなつている(図 6)。
[0061] 駆動軸 30の両端は、図 5に示すようにガイド板 31に回転可能に取り付けられている 。ガイド板 31は、コラム本体 1の下面に取り付けられている。第 1のモータ 11と第 2の モータ 21は、不図示のスィッチにつながれた ECUを介して電力を供給され、それぞ れ独立して回転可能となっている(図 3参照。)。
[0062] 図 7 (a)、 8は、本実施の形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の側面図であ る力 図 2に対して簡略化して図示している。ステアリングコラムであるコラム本体 1を チルト動作させる場合、運転者のスィッチの操作により、第 1のモータ 11と第 2のモー タ 21とを逆方向に回転させる。すると、第 1のねじ軸 12と第 2のねじ軸 22が、互いに 逆方向に回転するため、図 7 (a)の矢印に示すように、第 1のナット 13と第 2のナット 2 3 (図 7 (a)で不図示)とは、例えば近接する方向に移動する。
[0063] かかる場合、第 1のナット 13と第 2のナット 23の移動量が等しければ、第 1のリンク部 材 L1と第 2のリンク部材 L2とが駆動軸 30に対して枢動しながら接近しても、駆動軸 3 0はステアリングシャフト Sの軸線方向に移動しない。従って、ガイド板 31は軸線に直 交する方向にのみ押し上げられ、これによりコラム本体 1は、ステアリングシャフト Sと 共にボルト LB回りに揺動することで、上方側へのチルト動作が行われる。尚、明らか であるが、第 1のナット 13と第 2のナット 23とが、離れる方向に移動するように、第 1の モータ 11と第 2のモータ 21とを回転させれば、下方側へのチルト動作が行われること となる。
[0064] これに対し、コラム本体 1をテレスコ動作させる場合、運転者のスィッチの操作により 、第 1のモータ 11と第 2のモータ 21とを同一方向に回転させる。すると、第 1のねじ軸 12と第 2のねじ軸 22力 S、互いに同一方向に回転するため、図 8の矢印に示すように、 第 1のナット 13と第 2のナット 23 (図 8で不図示)とは一体で、例えばステアリングホイ ール側に移動する。
[0065] かかる場合、第 1のナット 13と第 2のナット 23の移動量が等しければ、第 1のリンク部 材 L1と第 2のリンク部材 L2とは、その姿勢 (傾き)を維持したまま移動するため,駆動 軸 30に対する相対位置関係は不変であり、従ってガイド板 31は押し上げ又は押し下 げられることなく軸線方向にのみ移動する。これにより、コラム本体 1は、ボルト LB力 S 長孔 laに沿って移動し、それと共にステアリングシャフト Sが伸長することで、例えば 運転者側(車両後方側)へのテレスコ動作が行われる。尚、明らかであるが、第 1のナ ット 13と第 2のナット 23とが、運転者から遠ざ力、る方向に移動するように、第 1のモー タ 11と第 2のモータ 21とを回転させれば、車両前方側へのテレスコ動作が行われるこ ととなる。
[0066] ここで、チルト動作時の幾何学的関係を示す図 7 (b)を参照して、本実施の形態の 利点を説明する。図 7 (b)において、駆動ユニット DUよりステアリングホイール (運転 者)側から離れた位置にあるボルト LBの中心を枢動点 PVとし、ねじ軸の軸線に沿つ た方向を X'方向とし、それに直交する方向を Y'方向とする。尚、以下の説明では、 枢動点 PVや駆動点 30は、ステアリングシャフト Sやコラム本体 1の軸方向移動中心線 に対してオフセットしていないものとして説明する力 オフセットしていても、オフセット 量が微小であれば、それによる誤差は無視できる。
[0067] 駆動軸 30が最も運転者から離れた状態では、その X'方向座標はテレスコ下限位 置 TP1である。一方、駆動軸 30が最も運転者に近い状態では、その X'方向座標は テレスコ上限位置 TP2である。
[0068] 更に、駆動軸 30がテレスコ下限位置 TP1にある状態でのステアリングホイール中心 点を PS1とし、駆動軸 30がテレスコ上限位置 TP2にある状態でのステアリングホイ一 ル中心点を PS2とする。テレスコ下限位置 TP1とテレスコ上限位置 TP2との X方向の 距離は Ltであるとすると、位置 PS 1と点 PS2の 方向距離も Ltである。又、枢動点 P Vと点、 PS2との X'方向 £巨離を Lとする。
[0069] ここで、駆動軸 30をテレスコ下限位置 TP1に留めた状態で、第 2のナット 13と第 2 のナット 23とを相対移動させたとき、チルト下限位置からチルト上限位置まで、駆動 軸 30は最大量 Tだけ Y'方向に変位するものとする。このとき、枢動点 Pvに対する駆 動軸 30の回転変位角を θ 1とすると、中心点 PS1の変位量は、(L Lt) sin 6 1で表 せる。一方、駆動軸 30をテレスコ上限位置 TP2に留めた状態で、第 2のナット 13と第 2のナット 23とを相対移動させたとき、チルト下限位置からチルト上限位置まで、駆動 軸 30は同じ最大量 Tだけ Y'方向に変位するものとすると、枢動点 Pvに対する駆動 軸 30の回転変位角を Θ 2とすると、中心点 PS2の変位量は、 L' sin Θ 2で表せる。こ こで、回転変位角 θ 1 , Θ 2が近似しており且つ比較的浅い角度(例えば 30度以下) の場合は、(L— Lt) sin 6 l≤L' sin 6 2を成立させるためには、距離 Lを非常に大き くとらなくてはならず、車載が不可能となる。これを言い換えると、車載可能なステアリ ングコラム装置の場合、常に(L— Lt) sin 6 l〉L' sin 6 2が成立することとなる。よつ て、第 1のテレスコ位置 TP1におけるチルト方向の移動量は、第 1のテレスコ位置 TP 1よりも運転者側である第 2のテレスコ位置 TP2におけるチルト方向の移動量よりも大 きくなるので、運転者の体格に関わらず、最適な位置にステアリングホイールをセット できる。
[0070] 尚、本実施の形態においては、テレスコ位置に関わらず、第 1のリンク部材 L1と第 2 のリンク部材 L2を用いたコラム本体 1の上昇量 Tを一定にしているが、(L— Lt) sin Θ l >L- sin θ 2を満たせば足りるので、これを満たす範囲で、第 1のテレスコ位置 TP1 における上昇量 T1と、第 2のテレスコ位置 ΤΡ2における上昇量 Τ2とを変更(Τ1 <Τ 2)しても良い。
[0071] 特に、オートァウェイ動作を行わせる場合、不図示のイダニッシヨンスィッチをオフに することに応じて、第 1のモータ 11と第 2のモータ 21とを同方向に回転させる。すると 、第 1のねじ軸 12と第 2のねじ軸 22が、同方向に回転するため、第 1のナット 13と第 2 のナット 23とは、共にステアリングホイールから離れる側に移動する。続いて、第 1の モータ 11と第 2のモータ 21とを逆方向に回転させる。すると、第 1のねじ軸 12と第 2の ねじ軸 22が、互いに逆方向に回転するため、第 1のナット 13と第 2のナット 23とは、 互いに近接する側に移動する。これにより、第 1のリンク部材 L1と第 2のリンク部材 L2 と力 コラム本体 1を押し上げるので、ステアリングホイールを最大限跳ね上げることが でき、運転者の乗降が容易になる。
[0072] 更に、明らかであるが、第 1のナット 13と第 2のナット 23の移動量や速度を異なるよ うに調整して駆動すれば、任意の方向へのチルト及びテレスコ動作を複合的に行うこ と力 Sできる。また、第 1のナット 13や第 2のナット 23の移動量や速度を前記センサによ り検出し、その信号をもとにモータへの駆動信号を制御すれば、チルトおよびテレス コの動作もしくは前記複合動作をより安定させることができ望ましい。
[0073] 次に、衝撃吸収動作につ!/、て説明する。車両の衝突時に、慣性で前方に移動する 運転者の体がステアリングホイール SW (図 1)に衝突し、所謂 2次衝突が生じた場合 、ステアリングホイール SWからの衝撃は、ステアリングシャフト S、コラム本体 1 ,ガイド 板 31、リンクき 才 LI , L2、ナット 13, 23,ねじ車由 12, 22、蟹体 10という J噴序で、アツ パブラケット 2に伝達される。
[0074] アツパブラケット 2と離脱プレート 4とは、ステアリングシャフト Sの軸線方向に所定値 以上の力が作用した場合には係脱するようになっているので、衝撃力を受けたアツパ ブラケット 2は、離脱プレート 4即ち車体から離脱する。このとき、衝撃吸収装置として のエネルギ吸収プレート 5は、アッパーブラケット 2に支持されているため、アッパー側 固定ボルト(図示せず)との間で折り曲げ位置が変位し、その際にエネルギを吸収す るようになっている。ここで、ロアブラケット 3は、車体に固定されたままであるが、コラ ム本体 1は長孔 laに沿って車両前方へ移動が可能であるため、運転者が受ける衝 撃を緩和できる。尚、衝撃吸収装置はプレートのみならず、ワイヤー等のエネルギ吸 収部材から構成されていても良い。アツパブラケット 2の車体への取り付けをより強固 にするためには アツパブラケット 2とロアブラケット 3を結合する力、、もしくは筐体 10の 一部を延長してロアブラケット 3と結合するとよ!/、。結合部は衝突時に離脱できるよう にしておくことが望ましい。
[0075] 本実施の形態によれば、コラム本体 1をチルト及びテレスコ方向に駆動する装置を 駆動ユニット DUとして設けているので、コンパクトな構成を提供できる。又、駆動ュニ ット DUに平行なねじ軸 12, 22を設けており、更に第 1のリンク部材 L1と第 2のリンク 部材 L2の上端における駆動軸 30に枢動可能に取り付けられ同一の枢動軸線回りに 枢動可能となるようにしたので、チルト 'テレスコ動作の作用点が 1点に集約され、こ れをガイド板 31を介してコラム本体 1に取り付けることで、簡素且つコンパクトな構成 を実現できる。ガイド板 31無しで、リンクの一端 (駆動軸 30)を直接コラム本体 1に連 結しても良い
[0076] 本実施の形態においては、図 3に示すように、ねじ軸 12, 22の双方に、回転方向 及び回転角度をそれぞれ検出するセンサ S I , S2 (検出手段としてのロータリーェン コーダ)を設けている。センサ SI , S2からの検出信号 (第 1及び第 2の信号)は、制御 手段である ECUに入力され、それに基づく駆動信号が、駆動手段である第 1のモー タ 11及び第 2のモータ 21に出力されるようになっている。センサ SI , S2の位置測定 対象は、ねじ軸に限らず、モータの回転軸、減速器、リンク部材、ナットなど種々のも のが考えられる。尚、 ECUには、ステアリングコラムの操作スィッチからの信号 OPや 、イダニッシヨンスィッチからの信号 IGが入力されて!/、る。
[0077] ここで、図 9を参照して、本実施の形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の具 体的な制御態様を説明する。図 9においては図示を省略している力 上述したように 、第 1のリンク部材(第 1の駆動部材) L1の下端は、第 1のねじ軸 12に螺合した第 1の ナット 13 (図 6参照)に連結されており、第 2のリンク部材(第 2の駆動部材) L2の下端 は、第 2のねじ軸 22に螺合した第 2のナット 23 (図 6参照)に連結されている。従って 、第 1のリンク部材 L1の下端の移動方向及び移動量は、第 1のねじ軸 12の回転方向 及び回転角度(原点からの検出ノ ルス数)を検出することで求めることが出来、第 2の リンク部材 L2の下端の移動方向及び移動量は、第 2のねじ軸 22の回転方向及び回 転角度(原点からの検出ノ ルス数)を検出することで求めることが出来る。原点におけ るゼロ点校正については、例えば製造時に行うことができる。 [0078] 図 9において、駆動軸 30の移動許容範囲を一点鎖線の矩形枠で示しており、その 原点 Oは左上の隅とする。理解しやすいように、図 9で上下方向をチルト方向とし、水 平方向をテレスコ方向とする力 駆動軸 30の移動範囲の原点 Oに対して、水平方向 に X軸をとり右方を正とし、上下方向に Y軸をとり下方を正として説明する。ここで、第 1のリンク部材 L1の下端の移動量(図で右方を正とする)を xlとし、第 2のリンク部材 L 2の下端の移動量を x2とし、 0≤xl , x2≤xmaxの範囲で移動可能であるものとする 。すると、テレスコ方向における駆動軸 30は、 0≤ (xl +x2)≤xmaxの範囲内で移 動可能であることがわかる。
[0079] ここで、センサ S I , S2からの検出信号を入力した ECUは、(xl +x2)がゼロであれ ば、駆動軸 30即ちステアリングコラムが最もテレスコ方向で引き込み側にあると判断 し、テレスコ動作の下限であるから、それ以上リンク部材 LI , L2が負方向(図 9で左 方)に移動しないように、モータ 11 , 21に停止信号を出力する。一方、 ECUは、 (xl + x2)が xmaxであれば、テレスコ動作の上限であると判断する。更に、駆動軸 30即 ちステアリングコラムが最もテレスコ方向で突き出し側にあると判断し、テレスコ動作の 上限であるから、それ以上リンク部材 LI , L2が正方向(図 9で右方)に移動しないよう に、モータ 11 , 21に停止信号を出力する。更に、 ECUは、センサ SI , S2からの検 出信号により、駆動軸 30即ちステアリングコラム力 原点から所定のテレスコ位置に あることを検出することができる。
[0080] また、センサ SI , S2からの検出信号を入力した ECUは、(xl— x2)がゼロであれ ば、駆動軸 30即ちステアリングコラムが最もチルト方向で上げ側にあると判断し、チ ノレト動作の上限であるとして、モータ 11 , 21に停止信号を出力する。一方、 ECUは、 (xl -x2)が ymaxであれば、駆動軸 30即ちステアリングコラムが最もチルト方向で 下げ側にあると判断し、チルト動作の下限であるとして、モータ 11 , 21に停止信号を 出力する。更に、 ECUは、センサ S I , S2からの検出信号により、駆動軸 30即ちステ ァリングコラムが、原点から (xl— x2)に基づき決定される所定のチルト位置にあるこ とを検出すること力できる。
[0081] このように、本実施の形態によれば、 ECU力 センサ SI , S2からの検出信号の和 及び差に基づいて、モータ 11 , 21を駆動するので、ソフトウェア的にシンプルなロジ ックで高精度な制御を行うことができる。尚、モータ 11 , 21には、センサ S I , S2から の検出信号に対してフィードバック制御を行レ、、例えば上限又は下限が近づレ、てき たら、モータ 1 1 , 21の速度をゆるめるなどの制御を行うと、リンク部材のオーバーシュ ートなどを未然に防止できる。モータ 11 , 21は同期させて、等しい速度で制御すると 更に好ましい。但し、本発明は、以上に限られず、運転者の操作により操作した分だ けリンク部材を駆動するオープン制御又は独立制御の形を採っても良い。
[0082] ところで、 ECUから等しい駆動信号をモータ 11 , 21に付与したとしても、モータ特 性のバラツキや、減速機構、ねじ軸、ナット間の摩擦状態によって、ナット 13, 23の 移動速度が不均一となり、リンク部材 LI , L2の移動速度にバラツキが生じる場合が ある。運転者の意思でチルト 'テレスコ調整を行う場合には、ステアリングシャフトその ものが角度をもって取り付けられ、且つ明確なチルト方向、テレスコ方向の基準がな いために、運転者が微妙な違いに気づく恐れは少ない。し力もながら、例えば図 9に 点線で軌跡を示すように、駆動軸 30の許容限界近傍で平行移動を行うように制御し たときに、上述したバラツキによって、駆動軸 30の移動がふらつき、局所的に限界を 超えてしまう恐れもある。
[0083] その対策としては、テレスコ方向の動作中に、(xl— x2)をリアルタイムで検出し、こ れが ymaxを超える力、 0未満になる恐れがある場合には、超えないようにモータ 11 , 2 1にフィードバック制御を与える力、、或いは一旦停止させるのが好ましい。又、チルト 方向の動作中に、(xl +x2)をリアルタイムで検出し、これ力 ½maxを超える力、 0未満 になる恐れがある場合には、超えないようにモータ 1 1 , 21にフィードバック制御を与 える、或いは一旦停止させるのが好ましい。
[0084] 尚、以上のようなソフトウェアを用いた手法で、駆動軸 30がチルト 'テレスコ調整範 囲を超えてしまうことを抑制する代わりに、もしくは併用して、機械的に駆動軸 30がチ ルト 'テレスコ調整範囲を超えてしまうことを抑制するようにしても良い。具体的には、 ステアリングコラムの可動部の重量や取り付け角に合わせて、自重キャンセル用のメ 力二カルばねを取り付けて、そのバランス位置を、チルト 'テレスコ調整範囲内に中央 近傍とする。すると、駆動軸 30がチルト 'テレスコ調整範囲に近づくにつれて、駆動 軸 30をチルト 'テレスコ調整範囲の中央に戻そうとするメカニカルばねの付勢力が強 まり、これにより例え駆動系のバラツキが生じても、駆動軸 30がチルト 'テレスコ調整 範囲を超えてしまうことを抑制できる。
[0085] 以上述べたようなソフトウェア制御やメカニカルばね等による付勢によれば、駆動軸
30がチルト 'テレスコ調整範囲を超えたときに衝接させる機械的ストツバを設けるより も機械的ダメージが少なぐ或いは簡素な機械的ストツバ(後述する図 25、 26に示す 構成)を設けるだけで足り、衝接時のモータに対する電気的負荷の増大を抑えること ができると共に、衝接時における異音や振動が低く運転者の違和感も少ないという利 点がある。尚、このような現象は、同じチルト位置ゃテレスコ位置での調整を繰り返し たりする場合に生じ、且つソフトウェア制御やメカニカルばね等による付勢も微小なも のであるから、通常の動作時に運転者が気づく恐れはほとんどな!/、。
[0086] ECUは、オートァウェイ機能およびステアリングポジションメモリ機能を有する。例え ば運転者がシートに座り、イダニッシヨンスィッチをオンにした状態で、第 1のモータ 1 1と第 2のモータ 21とを駆動して、ステアリングホイールを最適なチルト ·テレスコ位置 にしたものとする。ここで、運転者力 Sイダニッシヨンスィッチをオフにすると、 ECUは運 転者が降車すると判断し、乗降を妨げないようにステアリングホイールを所定の待機 位置へと駆動する (オートァウェイ機能)。このとき、センサ SI , S2はねじ軸 12, 22の 回転方向及び回転角度を検出しており、その値を ECUは不揮発性のメモリに記憶 する。その後、運転者が再度乗車してイダニッシヨンスィッチをオンにすれば、 ECU 内のメモリに記憶された回転方向及び回転角度が読み出され、それに基づいてねじ 軸 12, 22が元の回転位置になるまで第 1のモータ 11と第 2のモータ 21とを退避動作 時とは逆に駆動する。これにより、ステアリングホイールが元のチルト 'テレスコ位置に 復帰することとなる(ステアリングポジションメモリ機能)。
[0087] 尚、イグニッションキーを差し込むことなくエンジンを始動可能な車両の場合、例え ばエンジンスタートボタンをオンしたことに応じて、ステアリングホイールを最適なチル ト.テレスコ位置へと変位させ、エンジンスタートボタンをオフしたことに応じて、ステア リングホイールを待機位置へと変位させることもできる。
[0088] (第 2実施形態)
図 10 (a)は、第 2実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の主要部断面図 であり、図 10 (b)は、図 10 (a)の構成を矢印 X方向に見た図である。ここで、図 10 (a) に示すように、不図示のステアリングホイールを介して、ステアリングシャフト Sに、そ の軸線に対して斜めの方向に力(F)が付与される場合がある。その分力は、コラム本 体 1の下部に取り付けられたガイド板 31から、駆動軸 30及びリンク部材 LI , L2を介 してナット 13, 23へと伝達され、更にねじ軸 12、 22に伝達される。
[0089] ここで、ねじ軸 12、 22が軸径にくらべ軸長が大きい場合、曲げ剛性が低くなるので 、それに応じてたわみが大きくなる。また、リンク部材 Ll、 L2 (アーム片 14、 24)と、ナ ット 13、 23の作用点が、ねじ軸 12, 22の中心よりオフセット量 Δだけオフセットしてい るとモーメント Mが生じ、かつ結合剛性が低いとモーメント Mによりナット 13、 23が軸 回りにわずかに回転してしまう場合もあり(図 10 (b)参照)、これも剛性低下やガタ感 を招く要因となる。かかる不具合は、リンク部材 LI , L2にてアーム片 15とアーム片 25 を省いて、アーム片 14とアーム片 24だけにした場合は特に顕著となる。そこで、以下 に述べる実施の形態では、第 1のねじ軸 12に平行に、ナット 113をガイドするガイドレ ール部 191を設けることとする。尚、第 2のねじ軸 22に平行に、もう一つのナットをガ イドする別なガイドレール部を設けている力 S、同様な構成であるので図示及び説明を 省略する。
[0090] 図 11は、本実施形態における筐体 110の側面周辺を示す図である。図 12は、本 実施形態で用いるナット(ナット部材ともレ、う) 113及び駒部材 116の斜視図である。 図 11において、筐体 110の側面には、矩形状の開口 110aが形成されており、その 上面と下面(互いに平行)とがガイドレール部 191を構成する。筐体 110は、側面以 外は、上述した第 1実施形態と同様な形状を有する。
[0091] 図 12において、ナット 113から雌ねじ溝の軸線に直交する方向で水平に支持軸 11 3aが伸びている。支持軸 113aは、リンク部材 L1を支持する根元側の円筒部 113dと 、先端に向力、うにつれて小径となるテーパ外周面 113bを有し、先端中央にねじ孔 1 13cを形成している。一方、樹脂製の駒部材 116は、互いに対象な形状をした上半 部 116aと下半部 116bとを有する。別体である上半部 116aと下半部 116bは、それ ぞれテ一パ内周面 116c、 116dを有する。ガイドレール部 191と駒部材 116とでガイ ド手段を構成する。 [0092] 図 11に示すように、テーパ外周面 113bに対してテーパ内周面 116c、 116dを対 応させるようにして、支持軸 113aに駒部材 116が取り付けられ、平ヮッシャ 117及び ウェーブヮッシャ 118に揷通されボルト 119を、ねじ孔 113cに螺合させることで、駒部 材 116の抜け止めが図られると共に、締め付け度合いによって支持軸 113に対する 駒部材 116の位置が変わり、上半部 116aと下半部 116bの張り出し量(上下方向離 隔量)が変化する。かかる状態では、駒部材 116の上半部 116aは、ガイドレール部 1 91の上面に対向し、駒部材 1 16の下半部 116bは、ガイドレール部 191の下面に対 向しているため、ガイドレール部 191と駒部材 116との面圧の調整を、ボルト 119の 締め込み量で調整できる。なお、ボルト 119には長期使用や振動などにてゆるまない ように、ゆるみ止め機構を設けておくことが好ましい。
[0093] 図 10において、ステアリングシャフト Sに、その軸線に対して斜めの方向に力(F)が 付与された場合にも、リンク部材 L1を介してナット 113へと伝達された分力を、駒部 材 116がガイドレール部 191に対して当接することで、ガタなく支持することが出来、 第 1のねじ軸 12の橈みが抑制される。又、図 15に示すように、ナット 113にモーメント Mが付与された場合にも、駒部材 116がガイドレール部 191に当接することで、モー メント Mに抗することが出来、運転者に違和感を与えることが抑制される。同様な動作 は、第 2のねじ軸側においても行われる。
[0094] 図 13は、変形例に力、かる駒部材を示す図である。本変形例に力、かる駒部材 116 ' は、射出成形等により一体的に形成されており、より具体的には、上半部 116aと下 半部 116bとを、両側面側で、曲がった板状の連結部 116e、 116fにより連結してい る。このようにすれば、上半部 116aと下半部 116bとの分離が抑制され、組付性に優 れることとなる。
[0095] 又、ガイドレール部 191に対して組み付けたとき、ナットの移動ストロークの末端で、 図 14に示すように、上半部 116aと下半部 116bが当接する前に、連結部 116eが矩 形状の開口 110aの側部に当接し、衝撃を吸収するダンバ又はソフトストツバの機能 を発揮する。射出成形等により連結部 116e、 116fを形成すると、安価で安定した特 性を得やすレ、と!/、う利点がある。
[0096] さて、このようにガイドレール部 191を設け、コラム本体に力、かる負荷の一部を支持 する場合、チルト 'テレスコ調整の際には滑らかな摺動を確保する必要がある力 通 常の運転時にはしつかりと固定されなければならず適度な面圧が必要である。従って 、滑らかな摺動を確保するために、ガイドレール部 191の摺動面はグリースや油で潤 滑すること力 S好ましい。しかしながら、長期間、高頻度使用した場合、ガイド部 111や 駒部材の接触面が磨耗してしまう可能性がある。さらに塵埃などが侵入すると、摺動 面の磨耗が加速する可能性もある。または、駒部材 116の経時変化'温度変化'駒部 材 116への負荷などにより、ガイドレール部 191と駒部材 116との間にすきまが生じ る可能性がある。このようにして、ガイドレール部 191と駒部材 116の間にすきまが生 じると、コラム本体の剛性が低下するのみならず、運転者がステアリングホイールを操 作する際にガタを感じてしまう。
[0097] しかしながら、上述した実施の形態では、例え磨耗や変形によりガタが生じても、駒 部材 116は、ウェーブヮッシャ 118により支持軸 113aの根元側に付勢されており、ナ ット 113側に向かってほぼ一定の予圧力が常に作用しているので、当接し合うテーパ 面同士の作用により、駒部材 116は、上半部 116aと下半部 116bとが離隔するように 力を受け、常にガイドレール部 191と一定の面圧を保てることとなる。このような機構 により、上述したようなガタが生じることがなく安定した状態で剛性を保つことが出来、 かつ運転者がガタを感じることも無い。ウェーブヮッシャの代わりに、コイルスプリング や O—リング等を用いても良!/、。
[0098] 尚、反対側のナットにも、同一の機構を対称的に配置している力 S、ここでは説明が 冗長するので記述を割愛する。このように同一の機構を対称的に配置すると、コラム 本体に力、かる負荷を二分できるので、バランス良く剛性向上を図れるので好ましい。
[0099] 図 16は、変形例にかかるナットを示す斜視図であり、図 17は、雌ねじ溝の軸線方 向にナットを見た図である。本変形例においては、支持軸と駒部材とを一体化してい る。より具体的には、ナット 113 'の支持軸 113a 'は、円筒部 113d'と、その先端に形 成された角筒状のスライダ部 113e 'とを有している。スライダ部 113e 'の上下面は、 ガイドレール部 191に対向する。スライダ部 1 13e 'から円筒部 113d'まで、中央開口 113f 'が形成されており、更にこの中央開口 113f 'の軸線を通るようにして水平方向 に延在するスリット 113g'が形成されている。中央開口 113f 'の入口側には、奥に進 むにつれて縮径したテーパ内周面が形成され、中央開口 113f 'の底部近傍には雌 ねじが形成されている。ここでは、スライダ部 113e 'とガイドレール部 191とでガイド手 段を構成する。
[0100] 図 17に示すように、ボルト 119,は、先端側に雄ねじ部 1 19a'を有し、頭部側にテ ーパ外周面 119b 'を有する。ボルト 119 'を、中央開口 113f 'に揷通し、雄ねじ部 11 9a 'を雌ねじ部に螺合させて締め上げると、テーパ外周面 119b 'が中央開口 113f ' のテーパ内周面を押し広げ、スリット 113g'が開くように変形する。これによりスライダ 部 113e 'とガイドレール部(不図示)のガタを除去し、面圧の調整を行うことができる。
[0101] 図 18は、更に別な変形例を示す図である。本変形例のボルト 119"は、図 18 (a)に 示すように、ストレートな軸部 119c"を有している。その代わりに、ボルト 119"の軸部 119c"には、テーパ外周面 120aを有するカラー 120が装着される(図 18 (b) )。この とき、ボルト 119"の頭部と、カラー 120との間には、ウェーブヮッシャ 118が配置され ると好ましい。カラー 120を装着したボノレト; 119"を、図 16, 17に示すナット 113 'の中 央開口 113f 'に揷入することで、同様な効果を得ることができる。
[0102] 図 19は、更に別な変形例を示す断面図であり、図 20は、別な変形例の斜視図であ る。本変形例において、ナット 113"は、先端にねじ部を形成した支持軸 113a"の上 方にねじ軸線に平行な斜面 113h"を形成し、支持軸 113a"の下方にねじ軸線に平 行な斜面 113i"を形成している。支持軸 113a"には、駒部材 116"、平ヮッシャ 117, ウェーブヮッシャ 118が揷通され、更に支持軸 113a"の先端のねじ部に、ロックナット 130, 131が螺合している。
[0103] 駒部材 116"は、くさび状の部材であり、支持軸 113a"が揷通される開口の上方に は、ナット 113"側を向いた斜面 116h"を形成し、また開口の下方には、ナット 113" 側を向いた斜面 116i"を形成して!/、る。一方、ナット 113"と駒部材 116"との間に挟 持される筐体 110"の開口 1 10a"は、ナット 113"の斜面 113h"に対応して、上内側 斜面 11 1a"を形成し、ナット 113"の斜面 113i"に対応して、下内側斜面 111b"を形 成し、駒部材 1 16"の斜面 116h"に対応して、上外側斜面 1 11c"を形成し、駒部材 1 16"の斜面 116i"に対応して、下外側斜面 11 Id"を形成している。斜面 111a "〜; 11 Id"がガイドレール部を構成する。 [0104] 本変形例によれば、ロックナット 130, 131のロック位置を調整することで、ウェーブ ヮッシャ 118による所定の予圧にて、ナット 113"の斜面 113h"と、上内側斜面 11 la" とが押圧され、ナット 113"の斜面 113i"と、下内側斜面 111b"とが押圧され、駒部材 116"の斜面 116h"と、上外側斜面 111c"とが押圧され、駒部材 116"の斜面 116i" に対応して、下外側斜面 11 Id"とが押圧されるので、これによりガタを排除した状態 で、ナット 113"のスムーズな動作を確保している。なお、図 19,図 20に示す実施例 は、図 11〜図 18に示す実施例と異なり、上下左右方向にナットの動きを拘束できる ため、ガイド部をナット側面側だけでなくナットの上または下に位置させることができる
[0105] (第 3実施形態)
図 21は、第 3実施形態に力、かるステアリングコラム装置の側面図であり、図 22は、 分解した駆動ユニット DUの断面斜視図であり、図 23は、駆動ユニット DUを図 21の ΧΧΙΠ-ΧΧΠΙ線で切断して矢印方向に見た図である。本実施の形態は、駆動ユニット DUをコラム本体 1の上方に配置しており、車両の衝突時にコラム本体 1と運転者の 膝との干渉を回避しやすレ、構成となって!/、る。
[0106] 図 23において、アルミ製の六角筒状の筐体 210は、ブラケット BKTにより、不図示 の車体に固定されている。筐体 210内には、ねじ軸 212、 222が平行して延在してお り、不図示のモータによりそれぞれ独立して回転駆動されるようになっている。筐体 2 10内 ίこお!/、て、ねじ車由 212, 222ίこそれぞれ挿通されるよう ίこして、ナツ卜 213, 223 が移動可能に配置されている。筐体 210は、図 22に示すように、対向する端部から 中央まで平行してそれぞれ延在するスリット 210a、 210bを形成している。従って、ス リット 210a、 210bの間の中央領域 210cは、変位しやすい形状となっている。スリット 210a, 210bを通って、リンク部材 LI , L2が筐体 210の下方に延在し、コラム本体 1 に連結されている(図 23参照)。尚、駆動ユニット DUの動作については、上述した実 施の形態と同様であるため説明を省略する。
[0107] ナット 213の支持軸 213aは、ナット 223側に突き出しており、リンク部材 L1を支持 する根元側の円筒部 213dと、先端側の上斜面 213hと下斜面 213iとを有している。 又、ナット 223の支持軸 223aは、ナット 213側に突き出しており、リンク部材 L2を支 持する根元側の円筒部 223dと、先端側の上斜面 223hと下斜面 223iとを有している 。尚、ナット 213, 223の下面に、スリット 213s、 223sを設けることで、ナット 213, 223 とねじ軸 212, 222との接触面圧を一定に保ったり、ガタを排除する機能を持たせる こと力 Sでさる。
[0108] 筐体 210の天井面には、ガイドレール部 291がねじ軸 212, 222に沿って延在して おり、筐体 210の底面には、対向部材 216がねじ軸 212, 222に沿ってガイドレール 部 291と同じ長さで延在している。ガイドレール部 291は、下方に向力、うにつれて接 近する一対の斜面 291a、 291bを有しており、対向部材 216は、上方に向かうにつ れて接近する一対の斜面 216a、 216bを有している。
[0109] 図 23に示すように、糸且み付けたときに、ガイドレーノレき の斜面 291aは、ナット 2 13の上斜面 213hiこ対向し、斜面 291biま、ナット 223の上斜面 223h(こ対向する。 一方、対向部材 216の斜面 216aは、ナット 213の下斜面 213iに対向し、斜面 216b は、ナット 223の下斜面 223iに対向する。
[0110] ガイドレール 291と対向部材 216は、等間隔に配置された筐体 210に取り付けられ た複数(ここでは 4本)のボルト Bにより上方から貫通されている。ボルト Bの下端は、 中央領域 210cを通過した後、ウェーブヮッシャ 218を通してナット 219により固定さ れている。従って、ウェーブヮッシャ 218の予圧により、中央領域 210cが上方に変位 し、対向部材 216を上方に押し上げるので、対向部材 216の斜面 216aが、ナット 21 3の下斜面 213iを押圧し、斜面 216b力 ナツ卜 223の下斜面 223iを押圧し、更に、 ナット 213の上斜面 213hがガイドレール部 291の斜面 291aを押圧し、ナット 223の 上斜面 223hがガイドレール部 291の斜面 291bを押圧する。これによりガタを排除し た状態で、ナット 213, 223のスムーズな動作を確保している。
[0111] 本実施の形態においては、ナット 213, 223は、支持軸 213a、 223aと反対側の面 をテーパ面 213t、 223tとし、これを筐体 210のテーパ状側面 210c、 210dにそれぞ れ当接させており、ノ ックアップガイドとしてナット 213, 223の移動を案内するように している。又、ねじ軸 212, 222が横方向に力を受けた場合でも、ナット 213, 223の テーパ面 213t、 223tが、筐体 210のテーパ状側面 210c、 210dに支持されている ので、ねじ軸 212, 222の橈みを抑えることができる。 [0112] また図 21において、筐体 210の両端は、その外周面を囲うようにして蓋部材 241 , 242により遮蔽されており、バックアップガイドが力を受けたときにも、筐体 210の両端 が開く方向に変形することを抑制している。蓋部材 241 , 242は、ねじ軸 212, 222を 支持する軸受(不図示)を内包している。又、蓋部材 242に隣接してギヤボックス 243 が形成され、その内部の減速機構を介してモータ 211 , 221の動力をねじ軸 212, 2 22に伝達可能としている。
[0113] なお、各リンク部材 LI , L2の回転部にはブッシュを入れることが好ましぐ例えば図
23に示すように、ナツ卜 213、 223の支持車由 213a、 223aと!;ンク LI , L2の回転き こ 、ブッシュ BS1、 BS2を設けている。他の回転部も同様である。またナット 213、 223、 ガイドレーノレ部 291、対向部材 216、バックアップガイド(テーパ状側面 210c、 210d )との各接触面はグリースや油にて潤滑することが好ましぐさらに低摺動材をコーテ イングしたり、樹脂パッド(不図示)を揷入するとさらにナット 213, 223の動きが安定 するので好ましい。
[0114] (第 4実施形態)
図 24は、第 4実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の主要部断面図であ る。上述した実施の形態では、コラム本体 1を一体物としている力 図 24に示す実施 形態では、アウターコラム 1Aに摺動可能にインナーコラム 1Bが嵌合されてコラム本 体 1を構成している。ステアリングシャフト Sは、インナーコラム 1Bに対して軸受 BRG により回転自在に支持されたアツパ側シャフト S1と、ロア側シャフト S2とを、セレーショ ン結合等により相対回転不能且つ軸線方向相対移動可能に連結してなる。インナー コラム 1Bの外周に、ガイド板 31を取り付け、このガイド板 31に駆動ユニット DU (図 5 , 6参照)を取り付けることで、上述した実施の形態と同様の機能をもたせることが可 能である。
[0115] (第 5実施形態)
図 25〜27は、第 5実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置を示す図である 。図 25に示す本実施形態においては、駆動軸 30の両端が、筐体 10の両側壁に形 成された矩形状の開口 10a内に配置されており、更に駆動軸 30の両端外周には、ゴ ムゃ樹脂からなる筒状の緩衝部材 32を取り付けると好ましレ、。それ以外の構成につ いては、上述した実施の形態と同様である。緩衝部材 32の代わりに近接スィッチ(不 図示)を設け、近接スィッチがオンすることに応じてモータを停止させると更に好まし い。
[0116] 例えば、第 1のモータ 11と第 2のモータ 21とを同一方向に回転させると、駆動軸 30 は図 26の左右方向に変位する力 緩衝部材 32が制限部材である筐体 10の開口 10 aの左右縁に衝接することで、それ以上の変位を制限するようになっている。即ち、開 口 10aがストッパとして機能し、テレスコ方向の変位制限を行うことができる。このとき、 緩衝部材 32がゴム又は樹脂から形成されているので、開口 10aに衝接しても打音が 小さく衝撃力を低減できる。一方、第 1のモータ 11と第 2のモータ 21とを逆方向に回 転させると、駆動軸 30は図 26の上下方向に変位する力 S、緩衝部材 32が筐体 10の 開口 10aの上下縁に衝接することで、それ以上の変位を制限するようになっている。 即ち、開口 10aがストツバとして機能し、チルト方向の変位制限を行うことができる。
[0117] ところで、長期間の使用により各部にガタなどが生じると、 ECUのメモリに記憶した 原点の位置と、実際の原点とにズレが生じ、ステアリングコラムの位置決め精度が低 下する恐れがある。そこで、所定のタイミング (例えば 50回チルト又はテレスコ動作し た後、イダニッシヨンスィッチの投入時等)で、 ECUが駆動ユニット DUに対して、駆 動軸 30を強制的に原点へと移動させ、その際のセンサ SI , S2の検出パルス数をリ
[0118] より具体的には、第 1のモータ 11と第 2のモータ 21とを逆方向に回転させて、任意 の位置にある駆動軸 30を筐体 10の開口 10aの上縁に当接させる(図 27の位置 C)。 かかる状態は、モータの負荷が、規定ィ直を超えたり、センサ信号が一定期間変化しな 力、つたりすることなどにより ECUが検出できる。続いて、第 1のモータ 11と第 2のモー タ 21とを先ほどとは逆に駆動し、駆動軸 30を開口 10aの上縁から、センサ S1 , 2の検 出信号に基づきわずかな量 Δだけ下降させる(図 27の位置 D)。こうして駆動軸 30の 引っ掛力、りを回避した上で、更に第 1のモータ 11と第 2のモータ 21とを同方向に回転 させて、駆動軸 30を筐体 10の開口 10aの左縁に当接させる(図 27の位置 E)。力、か る状態も、同様にして ECUが検出できる。続いて、第 1のモータ 11と第 2のモータ 21 とを先ほどとは逆に駆動し、駆動軸 30を開口 10aの左縁から、センサ S1 , 2の検出信 号に基づきわずかな量 Δだけ右方変位させる(図 27の位置 F)。かかる位置を、駆動 軸 30の原点とし、センサ S I , S2のゼロ点校正を行う。即ち、かかる時点でのセンサ S 1 , S2の検出信号をゼロと扱う。尚、以上の例においても、モータの負荷、センサ信 号の滞留のほか、接触スィッチや近接スィッチを用いて位置検出を行える。
[0119] 図 27では、駆動軸 30の原点を、開口 10aの左上とした力 開口 40aの 4隅のいず れの位置でも良いし、図 2に示す実施の形態の場合には、筐体 10の側面の切欠の 左下、右下又は右上であって良い。又、ストッパは、駆動軸 30に当接する開口 10aと したが、リンク部材 LI , L2やナット 13, 23が当接するものであっても良い。ステアリン グコラムが移動可能範囲を超えたことは、ストツバに接触センサや近接スィッチを設け て検出しても良い。図 25に示すような機械的なストッパは、センサ信号 xl、 x2による チルト 'テレスコ調整範囲の制御があれば不要である。逆に、センサ信号 xl、 x2によ る制御をせず、機械的なストツバのみに頼ることも可能である。し力、しながら、機械的 なストツバの突き当てやスィッチ (接触式'近接式)による検出により衝撃音やダメージ が生じる恐れがあることを勘案すると、本発明のようなソフト的制御方式の方が好まし い。なお、但しフェイルセーフを充実させる観点からは、上述したように、ソフト的制御 方式と機械的ストツバやスィッチ (接触式'近接式)とを併用すること力 Sより好まし!/ヽ。と くに、原点出しには、上述したように 機械的な突き当てによる方式やスィッチ (接触 式 ·近接式)による検出方式との併用が好ましい。
[0120] (第 6実施形態)
図 28は、第 6実施形態に力、かる電動式ステアリングコラム装置の、ステアリングシャ フトの軸線直交断面図である。図 29は、本電動式ステアリングコラム装置の側面図で ある力 フレームは点線で示している。図 28、 29において、不図示の車体にボックス 状のフレーム 310を取り付けている。フレーム 310内には、円筒状のァウタコラム 301 が車体に対して位置調整可能に配置されている。ァウタコラム 301の一端(図 29で 左端)に設けられたアーム状の取付部 301bは、不図示のボルトにより不図示の車体 に対して枢動可能に取り付けられ、これによりァウタコラム 301は枢動点 PV回りに枢 動可能となっている。不図示のステアリングシャフトを回転自在に支持する円筒状の インナーコラム 302は、ァウタコラム 301に対して軸線方向に相対摺動可能に嵌合し ており、図 29に示すように、ァウタコラム 301の下部に形成した切欠 301aより、その 外面の一部が露出するようになっている。
[0121] フレーム 310は、第 1のモータ 311と第 2のモータ 321を側面に取り付けている。第
1のモータ 311の回転軸 311aは、図 28で左下方に向かって突出し、第 2のモータ 32 1の回転軸 321aは、図 28で右下方に向かって突出している。回転軸 31 laには、ゥ オーム 31 lbが形成され、回転軸 321aには、ウォーム 321bが形成されている。
[0122] フレーム 310に対して、第 1のねじ軸 312と、第 2のねじ軸 322とが平行して回転自 在に配置されており、その各端部に取り付けられたウォームホイール 331 , 332 (—点 鎖線で図示)は、ウォーム 311b、 321bにそれぞれ嚙合している。図 28から明らかで ある力 回転軸 311a、 321aの軸線は、ねじ軸 312, 322の軸線で形成される平面に 対して、逆方向に同一角度でそれぞれ傾いている。ウォームホイール 331 , 332と、 ウォーム 311b、 321bとを覆うギヤカバーは省略している。
[0123] 第 1のねじ軸 312には、第 1のナット 313が螺合している。第 1のナット 313は、第 1 のねじ軸 312の回転角に応じて軸線方向に移動するようになっている。第 1のねじ軸 312と第 1のナット 313とで第 1の変換機構 (すべりねじ機構)を構成する。
[0124] 第 1のナット 313には、第 1のリンク部材 L1の下端が枢動可能に連結されている。第
1のリンク部材 L1の上端は、ァウタコラム 301の切欠 301aより露出したインナーコラム 302の取付部 302aに枢動可能に固定されている。
[0125] 一方、第 2のねじ軸 322には、第 2のナット 323が螺合している。第 2のナット 323は 、第 2のねじ軸 322の回転角に応じて軸線方向に移動するようになっている。第 2の ねじ軸 322と第 2のナット 323とで第 2の変換機構 (すべりねじ機構)を構成する。
[0126] 第 2のナット 323には、第 2のリンク部材 L2の下端が枢動可能に連結されている。第
2のリンク部材 L2の上端は、ァウタコラム 301の切欠 301aより露出したインナーコラム 302の取付部 302bに枢動可能に固定されている。第 1のリンク部材 L1の両端枢動 端間の距離は、第 2のリンク部材 L2の両端枢動端間の距離に等しくなつている。尚、 リンク部材 LI , L2の上端は、軸線方向にシフトしている力 一致していても良い。
[0127] 第 1のモータ 311と第 2のモータ 321は、不図示のスィッチにつながれた ECUを介 して電力を供給され、それぞれ独立して回転可能となってレ、る。 [0128] 不図示のステアリングホイールをチルト動作させる場合、運転者のスィッチの操作に より(もしくは ECUの駆動制御により)、第 1のモータ 311と第 2のモータ 312とを同方 向に回転させる。すると、ウォーム 311b、 321bとウォームホイ一ノレ 331 , 332とを介し て回転力が伝達され、第 1のねじ軸 312と第 2のねじ軸 322が、互いに逆方向に回転 するため、第 1のナット 313と第 2のナット 323とは、例えば近接する方向に移動する。
[0129] かかる場合、第 1のナット 313と第 2のナット 323の移動量が等しければ、第 1のリン ク部材 L1と第 2のリンク部材 L2とがインナコラム 302に対して枢動しながら接近しても 、ァウタコラム 301に対してインナコラム 302はステアリングシャフトの軸線方向に移動 しないが、フレーム 310に対してァウタコラム 301と共に上方に押し上げられる。これ によりステアリングホイールは、ステアリングシャフトと共に枢動点 PV回りに揺動するこ とで、上方側へのチルト動作が行われる。尚、明らかであるが、第 1のナット 313と第 2 のナット 323と力 離れる方向に移動するように、第 1のモータ 311と第 2のモータ 31 2とを回転させれば、下方側へのチルト動作が行われることとなる。
[0130] これに対し、コラム本体 1をテレスコ動作させる場合、運転者のスィッチの操作により
(もしくは ECUの駆動制御により)、第 1のモータ 311と第 2のモータ 312とを逆方向 に回転させる。すると、ウォーム 311b、 321bとウォームホイ一ノレ 331 , 332とを介して 回転力が伝達され、第 1のねじ軸 312と第 2のねじ軸 322が、互いに同一方向に回転 するため、第 1のナット 313と第 2のナット 323とは一体で、例えばステアリングホイ一 ノレ側に移動する。
[0131] かかる場合、第 1のナット 313と第 2のナット 323の移動量が等しければ、第 1のリン ク部材 L1と第 2のリンク部材 L2とは、その姿勢 (傾き)を維持したまま移動するため, インナーコラム 301の上下方向位置は不変である力 フレーム 310及びァウタコラム 3 01に対して軸線方向に移動する。これにより、ステアリングシャフトとともにステアリン グホイールは、例えば運転者側(車両後方側)へ移動してテレスコ動作が行われる。 尚、明らかであるが、第 1のナット 313と第 2のナット 323とが、運転者から遠ざ力、る方 向に移動するように、第 1のモータ 311と第 2のモータ 312とを回転させれば、車両前 方側へのテレスコ動作が行われることとなる。本実施の形態において、 ECUにより上 述した制御を用いてモータを駆動することは任意である。 [0132] (第 7実施形態)
以下、本発明の第 7実施形態に係るチルト 'テレスコピック式の電動式ステアリング コラム装置について図 30〜図 37を参照しつつ説明する。図 30は、本実施の形態に 係る電動式ステアリングコラム装置の斜視図であり、図 31は、本実施の形態に係る電 動式ステアリングコラム装置の側面図であり、図 32は、本実施の形態に係る電動式ス テアリングコラム装置の上面図である。図 33は、図 31の構成を矢印 ΧΧΧΙΠ-ΧΧΧΙΠ線 で切断して矢印方向に見た図であり、図 34は、図 33の構成を矢印 XXXIV-XXXIV線 で切断して矢印方向に見た図であり、図 35は、図 34の構成の斜視図であり、駆動ュ ニット DUの主要部を示している。また、図 36、 37は、本実施の形態にかかる電動式 ステアリングコラム装置の側面図である。
[0133] 本実施形態の電動式ステアリングコラム装置は、駆動ユニットのモータの配置構成 において、第 1実施形態のものと異なる。即ち、それぞれステアリングシャフト S (図 31 参照)に並行する第 1のねじ軸 12と第 2のねじ軸 22とは、図 35において、互いに平 行に延在しており、筐体 10内で不図示の軸受により回転自在に支持されている。ま た、図 33に示すように、第 1のねじ軸 12と第 2のねじ軸 22との間において、第 1のモ ータ 11と第 2のモータ 21とが筐体 10に固定されている。第 1のモータ 11と第 2のモー タ 21の軸線は一致しており、また第 1のねじ軸 12と第 2のねじ軸 22の軸線に平行し ている。
[0134] 第 1のモータ 11の回転軸 11aは、第 1のモータギヤ Gl 1に連結され、第 1のモータ ギヤ G11は、第 1の中間大ギヤ G12に嚙合している。第 1の中間大ギヤ G12は、筐 体 10内で不図示の軸受により回転自在に支持された第 1の中間軸 Saの一端に結合 されており、第 1の中間軸 Saの他端には第 1の中間小ギヤ G13が結合されている。 更に、第 1の中間小ギヤ G13は、第 1のねじ軸 12の一端に結合された第 1のねじ軸 ギヤ G14に嚙合している。第 1のモータギヤ G11 ,第 1の中間大ギヤ G12、第 1の中 間軸 Sa、第 1の中間小ギヤ G13、第 1のねじ軸ギヤ G14により、第 1のモータ 11のト ルクを減速して第 1のねじ軸 12に伝達する第 1の伝達機構を構成する。
[0135] 一方、第 2のモータ 21の回転軸 21aは、第 1のモータギヤ Gl 1に対して外側で対向 する位置で、第 2のモータギヤ G21に連結され、第 2のモータギヤ G21は、第 2の中 間大ギヤ G22に嚙合している。第 2の中間大ギヤ G22は、筐体 10内で不図示の軸 受により回転自在に支持された第 2の中間軸 Sbの一端に結合されており、第 2の中 間軸 Sbの他端には第 2の中間小ギヤ G23が結合されている。更に、第 2の中間小ギ ャ G23は、第 2のねじ軸 22の一端に結合された第 2のねじ軸ギヤ G24に嚙合してい る。第 2のモータギヤ G21 ,第 2の中間大ギヤ G22、第 2の中間軸 Sb、第 2の中間小 ギヤ G23、第 2のねじ軸ギヤ G24により、第 2のモータ 21のトルクを減速して第 2のね じ軸 22に伝達する第 2の伝達機構を構成する。
[0136] 第 1のねじ軸 12には、第 1のナット 13が螺合している。第 1のナット 13は、第 1のね じ軸 12の回転角に応じて軸線方向に移動するようになっている。第 1のねじ軸 12と 第 1のナット 13とで第 1の変換機構 (すべりねじ機構)を構成する。
[0137] 第 1のナット 13には、クランク板状のリンク部材 L1の下端が枢動可能に連結されて いる。リンク部材 L1の上端は、駆動軸 30に枢動可能に係合している。
[0138] 一方、第 2のねじ軸 22には、第 2のナット 23が螺合している。第 2のナット 23は、第 2のねじ軸 22の回転角に応じて軸線方向に移動するようになっている。第 2のねじ軸 22と第 2のナット 23とで第 2の変換機構 (すべりねじ機構)を構成する。
[0139] 第 2のナット 23には、クランク板状のリンク部材 L2の下端が枢動可能に連結されて いる。リンク部材 L2の上端は、駆動軸 30に枢動可能に係合している。第 1のリンク部 材 L1の両端枢動端間の距離は、第 2のリンク部材 L2の両端枢動端間の距離に等し くなつている。
[0140] 駆動軸 30の両端は、図 30に示すようにガイド板 31に回転可能に取り付けられてい る。ガイド板 31は、コラム本体 1の下面に取り付けられている。第 1のモータ 11と第 2 のモータ 12は、不図示のスィッチを介して電力を供給され、それぞれ独立して回転 可能となっている。
[0141] 本実施形態によれば、第 1のモータ 11と第 2のモータ 21の軸線を揃えて、第 1のね じ軸 12と第 2のねじ軸 22の間に配置しているので、コンパクトなステアリングコラム装 置を提供できる。また、軸線を揃えた 2個のモータ 11 , 21を、コラム本体 1の下方や 上方に配置することにより、ステアリングシャフト Sに対して左右の張り出しを無くした コンパクトなステアリングコラム装置を提供できる。更に、第 1のねじ軸 12と第 2のねじ 軸 22とは、ステアリングシャフト Sに並行しているので、ステアリングシャフト Sに直交 する方向のサイズのコンパクト化を図ることができる。
[0142] また、第 1実施形態と同様、コラム本体 1をチルト及びテレスコ方向に駆動する装置 を駆動ユニット DUとして設けているので、コンパクトな構成を提供できる。又、駆動ュ ニット DUに平行なねじ軸 12, 22を設けており、更に第 1のリンク部材 L1と第 2のリン ク部材 L2の上端における駆動軸 30に枢動可能に取り付けられ同一の枢動軸線回り に枢動可能となるようにしたので、チルト 'テレスコ動作の作用点が 1点に集約され、こ れをガイド板 31を介してコラム本体 1に取り付けることで、簡素且つコンパクトな構成 を実現できる。
なお、本実施形態のチルト 'テレスコ動作や、衝撃吸収動作は、第 1実施形態のも のと同様である。
[0143] 以上、実施の形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記実施 の形態に限定して解釈されるべきでなぐその趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改 良可能であることはもちろんである。例えば、駆動ユニット DUは、コラム本体 1の下側 に配置されている力 コラム本体 1の上側に配置されても力、まわない。又、両ねじ軸の 螺旋溝巻き方向を逆にすれば、モータの回転方向を同一方向とすることでチルト駆 動を実現し、逆方向とすることでテレスコ駆動を実現できる。更に、すべりねじ機構の 代わりにボールねじ機構を用いることもできる。更に、本発明は、操舵機構に補助操 舵力を出力する電動式パワーステアリング装置を、ステアリングコラムに設けた構成 や、設けなレ、構成のレ、ずれにも適用することもできる。
[0144] 更に、ステアリングシャフトに取り付けたステアリングホイールの、第 1のテレスコ位置 におけるチルト方向の移動量は、第 1のテレスコ位置よりも運転者側である第 2のテレ スコ位置におけるチルト方向の移動量よりも大きいとする構成は、電動式ステアリング コラム装置に限らず、手動式ステアリングコラム装置に適用しても良い。例えば、コラ ム本体の側方にピンを植設し、車体に取り付けたブラケットに、中でピンが移動可能 な拘束窓を形成して、ピンの移動量をテレスコ位置に応じて制限することで、ステアリ ングホイールの、第 1のテレスコ位置におけるチルト方向の移動量を、第 1のテレスコ 位置よりも運転者側である第 2のテレスコ位置におけるチルト方向の移動量よりも大き くなるように設定できる。拘束窓の形状は任意である。更に、ピン又は拘束窓に弾性 体を設け、チルト 'テレスコ調整時に調整限界端に突き当たった場合の衝撃や、衝突 時の衝撃を緩和するようにしても良い。
なお、本出願は、 2006年 12月 13曰出願の曰本特許出願(特願 2006— 335582 )、 2007年 5月 31曰出願の曰本特許出願(特願 2007— 145404)、 2007年 6月 6 日出願の日本特許出願(特願 2007— 150328)、 2007年 10月 23日出願の日本特 許出願(特願 2007— 275115)、 2007年 10月 23日出願の日本特許出願(特願 20 07 - 275116)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、駆動手段によって チルト方向及びテレスコ方向に対して位置調整可能に駆動する電動式ステアリング コラム装置において、
それぞれ回転運動可能な第 1の軸及び第 2の軸と、
前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結された第 1のリンク部材と、 前記第 1の軸の回転運動を前記第 1のリンク部材の他端の軸線方向運動に変換す る第 1の変換機構と、
前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結された第 2のリンク部材と、 前記第 2の軸の回転運動を前記第 2のリンク部材の他端の軸線方向運動に変換す る第 2の変換機構と、
前記ステアリングコラムに取り付けられ、前記第 1のリンク部材の一端と、前記第 2の リンク部材の一端とを枢動可能に支持する駆動軸と、
を有し、
前記第 1のリンク部材の他端の移動方向と移動量、及び前記第 2のリンク部材の他 端の移動方向と移動量に応じて、前記ステアリングコラムは、チルト方向成分とテレス コ方向成分とを合成した所定の方向に所定量だけ移動可能となることを特徴とする 電動式ステアリングコラム装置。
[2] 前記ステアリングシャフトに取り付けたステアリングホイールの、第 1のテレスコ位置 におけるチルト方向の移動量は、前記第 1のテレスコ位置よりも運転者側である第 2 のテレスコ位置におけるチルト方向の移動量よりも大きいことを特徴とする請求項 1に 記載の電動式ステアリングコラム装置。
[3] 前記第 1のリンク部材の一端から他端までの距離は、前記第 2のリンク部材の一端 力、ら他端までの距離に等しいことを特徴とする請求項 1又は 2に記載の電動式ステア リングコラム装置。
[4] 前記第 1の軸の軸線と前記第 2の軸の軸線とは平行に延在していることを特徴とす る請求項 1〜3のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
[5] 前記駆動手段は、車体に固定されたハウジングに対して取り付けられた第 1のモー タと、前記ハウジングに対して取り付けられた第 2のモータと、を備えることを特徴とす る請求項 1〜4のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
[6] 前記第 1のモータと前記第 2のモータのうち少なくとも一方は、前記第 1の軸と前記 第 2の軸の間に配置されていることを特徴とする請求項 5に記載の電動式ステアリン グコラム装置。
[7] 前記第 1の軸の軸線と前記第 2の軸の軸線とは平行であり、前記第 1のモータの軸 線と前記第 2のモータの軸線とは一致していることを特徴とする請求項 6に記載の電 動式ステアリングコラム装置。
[8] 前記第 1の軸と前記第 1のモータは、前記第 1のモータから前記第 1の軸に動力を 伝達する第 1の伝達機構を介して連結され、
前記第 2の軸と前記第 2のモータは、前記第 2のモータから前記第 2の軸に動力を伝 達する第 2の伝達機構を介して連結されることを特徴とする請求項 5〜 7のいずれか に記載の電動式ステアリングコラム装置。
[9] 前記第 1の伝達機構と前記第 2の伝達機構の少なくとも一方は、カップリング又は 減速機構のいずれかであることを特徴とする請求項 8に記載の電動式ステアリングコ ラム装置。
[10] 少なくとも前記第 1のモータと、前記第 1の軸と、前記第 1の変換機構と、前記第 2の モータと、前記第 2の軸と、前記第 2の変換機構とは駆動ユニットを構成していること を特徴とする請求項 5〜9のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
[11] 前記駆動ユニットに衝撃吸収装置が配置されていることを特徴とする請求項 10に 記載の電動式ステアリングコラム装置。
[12] 前記第 1のモータと前記第 2のモータとは、前記ステアリングシャフトの上方又は下 方に配置されていることを特徴とする請求項 5〜; 10のいずれかに記載の電動式ステ ァリングコラム装置。
[13] 前記第 1の軸に螺合し且つ前記第 1のリンク部材の他端に連結され、前記第 1の軸 の回転に応じて軸線方向に移動する第 1のナット部材と、
前記第 1のナット部材の軸線方向移動をガイドする第 1のガイド手段と、 前記第 2の軸に螺合し且つ前記第 2のリンク部材の他端に連結され、前記第 2の軸 の回転に応じて軸線方向に移動する第 2のナット部材と、
前記第 2のナット部材の軸線方向移動をガイドする第 2のガイド手段と、を有するこ とを特徴とする請求項 1〜; 12のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
[14] 前記第 1の軸及び前記第 2の軸の少なくとも一方の回転方向及び回転角度を検出 するセンサを有することを特徴とする請求項 1〜 13の!/、ずれかに記載の電動式ステ ァリングコラム装置。
[15] 前記第 1のモータ又はそれに連動する要素部材及び前記第 2のモータ又はそれに 連動する要素部材のいずれかの変位部に、移動量、移動方向、移動速度のいずれ か少なくとも 1つを検出するセンサを有することを特徴とする請求項 5〜; 14のいずれ かに記載の電動式ステアリングコラム装置。
[16] 前記センサの信号を用いて前記ステアリングコラムの位置を検出もしくは算出し、そ の位置を記憶しておき、所定の操作により、記憶された位置に前記ステアリングコラム を移動させることを特徴とする請求項 14又は 15に記載の電動式ステアリングコラム装 置。
[17] 前記第 1のモータの回転方向及び回転角度と、前記第 2のモータの回転方向及び 回転角度を記憶し、所定の操作に応じて、記憶された回転方向及び回転角度で前 記第 1のモータ及び前記第 2のモータがそれぞれ駆動されるようになっていることを 特徴とする請求項 5〜; 16のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
[18] 前記ステアリングコラムの許容範囲を越えた変位を制限する制限部材をさらに備え ることを特徴とする請求項 1〜; 17のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置
[19] 前記ステアリングコラムが所定の位置に変位したことを検出する他のセンサをさらに 備えることを特徴とする請求項 1〜; 18のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム 装置。
[20] 前記第 1のリンク部材の位置に対応する第 1の信号を検出して出力すると共に、前 記第 2のリンク部材の位置に対応する第 2の信号を検出して出力する検出手段と、 前記第 1及び第 2の信号の和により、前記ステアリングコラムのチルト方向とテレスコ 方向の一方の方向の位置を求め、前記第 1及び第 2の信号の差により、前記ステアリ ングコラムの他方の方向の位置を求めて、前記駆動手段を制御する制御手段を有す ることを特徴とする請求項 1〜; 19のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置
[21] ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、 X方向及び Y方向 に対して位置調整可能に駆動する電動式ステアリングコラム装置において、
前記ステアリングコラムに対して、それぞれ枢動可能に連結された第 1の駆動部材 と第 2の駆動部材と、
前記第 1の駆動部材と第 2の駆動部材とを独立して駆動する駆動手段と、 前記第 1の駆動部材の位置を検出して、該位置に対応する第 1の信号を出力する と共に、前記第 2の駆動部材の位置を検出して、該位置に対応する第 2の信号を出 力する検出手段と、
前記第 1及び第 2の信号の和により、前記ステアリングコラムの X方向の位置を求め 、前記第 1及び第 2の信号の差により、前記ステアリングコラムの Y方向の位置を求め て、前記駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする電動式ステアリング コラム装置。
[22] 前記 X方向はチルト方向とテレスコ方向の一方の方向であり、前記 Y方向は他方の 方向であることを特徴とする請求項 21に記載の電動式ステアリングコラム装置。
[23] 前記制御手段は、イダニッシヨンスィッチと連動して、前記ステアリングコラムを所定 位置へと変位するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項 21又は 2
2に記載の電動式ステアリングコラム装置。
[24] 前記ステアリングコラムの許容範囲を超えた変位を抑制する制限部材を有すること を特徴とする請求項 2;!〜 23のいずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
[25] 前記制御手段は、駆動中に前記ステアリングコラムが許容範囲を超えようとするとき は、前記駆動手段の制御を変更することを特徴とする請求項 2;!〜 24のいずれかに 記載の電動式ステアリングコラム装置。
[26] 前記制御手段は、所定のタイミングで、前記ステアリングコラムを原点位置へと変位 させるように前記駆動手段を制御し、前記ステアリングコラムが前記原点位置に移動 したときに、前記検出手段のゼロ点校正を行うことを特徴とする請求項 2;!〜 25のい ずれかに記載の電動式ステアリングコラム装置。
[27] ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、チルト方向及びテ レスコ方向に対して位置調整可能に駆動する電動式ステアリングコラム装置におい て、
車体に対して取り付けられたモータと、
前記モータに連結された軸と、
前記ステアリングコラムに対して一端を枢動可能に連結されたリンク部材と、 前記軸に螺合し且つ前記リンク部材の他端に連結され、前記軸の回転に応じて軸 線方向に移動するナット部材と、
前記ナット部材の軸線方向移動をガイドするガイド手段と、を有することを特徴とす る電動式ステアリングコラム装置。
[28] 前記ガイド手段は、前記車体側に固定されたガイドレール部と、前記ガイドレール 部に沿って前記ナットと共に移動する駒部材とを有し、前記駒部材は前記ガイドレー ル部に付勢されていることを特徴とする請求項 27に記載の電動式ステアリングコラム 装置。
[29] 前記駒部材は、前記ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧されること により、前記ガイドレール部に向かって付勢されることを特徴とする請求項 28に記載 の電動式ステアリングコラム装置。
[30] 前記駒部材は、前記ガイドレール部の延在方向に交差する方向に押圧されること により、前記ガイドレール部に対する相対移動方向に突出することを特徴とする請求 項 28又は 29に記載の電動式ステアリングコラム装置。
[31] 前記ナット部材と前記駒部材のうち少なくとも一方にテーパ部が設けられ、前記ナツ ト部材と前記駒部材とを前記テーパ部を介して取り付けたときに、前記テーパ部によ り前記駒部材は付勢されることを特徴とする請求項 28〜30のいずれかに記載の電 動式ステアリングコラム装置。
[32] 前記ナット部材は、前記リンク部材を支持する支持軸を有し、前記駒部材は前記支 持軸に取り付けられていることを特徴とする請求項 27〜31のいずれかに記載の電動 式ステアリングコラム装置。
PCT/JP2007/074061 2006-12-13 2007-12-13 電動式ステアリングコラム装置 WO2008072711A1 (ja)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006335582A JP5110352B2 (ja) 2006-12-13 2006-12-13 電動式ステアリングコラム装置
JP2006-335582 2006-12-13
JP2007145404A JP2008296747A (ja) 2007-05-31 2007-05-31 電動式ステアリングコラム装置
JP2007-145404 2007-05-31
JP2007150328A JP5105233B2 (ja) 2007-06-06 2007-06-06 電動式ステアリングコラム装置
JP2007-150328 2007-06-06
JP2007275115A JP5163862B2 (ja) 2007-10-23 2007-10-23 ステアリングコラム装置
JP2007-275116 2007-10-23
JP2007275116A JP5229680B2 (ja) 2007-10-23 2007-10-23 電動式ステアリングコラム装置
JP2007-275115 2007-10-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008072711A1 true WO2008072711A1 (ja) 2008-06-19

Family

ID=39511727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/074061 WO2008072711A1 (ja) 2006-12-13 2007-12-13 電動式ステアリングコラム装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2008072711A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220161841A1 (en) * 2019-02-04 2022-05-26 Thyssenkrupp Presta Ag Steering column for a motor vehicle
US11459015B2 (en) * 2017-12-15 2022-10-04 Thyssenkrupp Presta Ag Electrically adjustable steering column for a motor vehicle
US20230086912A1 (en) * 2020-01-29 2023-03-23 Thyssenkrupp Presta Ag Steering column for a motor vehicle

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01147780U (ja) * 1988-03-29 1989-10-12
JPH0239967U (ja) * 1988-09-09 1990-03-19
JPH0481332A (ja) * 1990-07-24 1992-03-16 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd オートドライビングポジション装置
JPH06156288A (ja) * 1992-11-20 1994-06-03 Mazda Motor Corp 車両のステアリング調整装置
JPH08295247A (ja) * 1995-04-28 1996-11-12 Yazaki Corp ステアリング機構
JPH09305231A (ja) * 1996-05-09 1997-11-28 Fuji Heavy Ind Ltd 自走台車の走行制御装置
JPH10167082A (ja) * 1996-12-11 1998-06-23 Toyota Motor Corp ステアリングホイルの位置調整装置
JPH10178800A (ja) * 1996-12-19 1998-06-30 Aisin Seiki Co Ltd ステッピングモ−タ駆動装置
JP2003306151A (ja) * 2002-04-16 2003-10-28 Delphi Technologies Inc 位置依存型のチルト及び入れ子ステアリングコラム
JP2004352133A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Otsuka Koki Co Ltd パーキングブレーキ装置
JP2005145181A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Toyota Motor Corp ステアリング操作装置の取付装置
JP2006036047A (ja) * 2004-07-28 2006-02-09 Nsk Ltd 電動式ステアリングコラム装置
JP2006505438A (ja) * 2002-11-07 2006-02-16 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 自動車のステアリングコラム

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01147780U (ja) * 1988-03-29 1989-10-12
JPH0239967U (ja) * 1988-09-09 1990-03-19
JPH0481332A (ja) * 1990-07-24 1992-03-16 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd オートドライビングポジション装置
JPH06156288A (ja) * 1992-11-20 1994-06-03 Mazda Motor Corp 車両のステアリング調整装置
JPH08295247A (ja) * 1995-04-28 1996-11-12 Yazaki Corp ステアリング機構
JPH09305231A (ja) * 1996-05-09 1997-11-28 Fuji Heavy Ind Ltd 自走台車の走行制御装置
JPH10167082A (ja) * 1996-12-11 1998-06-23 Toyota Motor Corp ステアリングホイルの位置調整装置
JPH10178800A (ja) * 1996-12-19 1998-06-30 Aisin Seiki Co Ltd ステッピングモ−タ駆動装置
JP2003306151A (ja) * 2002-04-16 2003-10-28 Delphi Technologies Inc 位置依存型のチルト及び入れ子ステアリングコラム
JP2006505438A (ja) * 2002-11-07 2006-02-16 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 自動車のステアリングコラム
JP2004352133A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Otsuka Koki Co Ltd パーキングブレーキ装置
JP2005145181A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Toyota Motor Corp ステアリング操作装置の取付装置
JP2006036047A (ja) * 2004-07-28 2006-02-09 Nsk Ltd 電動式ステアリングコラム装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11459015B2 (en) * 2017-12-15 2022-10-04 Thyssenkrupp Presta Ag Electrically adjustable steering column for a motor vehicle
US20220161841A1 (en) * 2019-02-04 2022-05-26 Thyssenkrupp Presta Ag Steering column for a motor vehicle
US11679798B2 (en) * 2019-02-04 2023-06-20 Thyssenkrupp Presta Ag Steering column for a motor vehicle
US20230086912A1 (en) * 2020-01-29 2023-03-23 Thyssenkrupp Presta Ag Steering column for a motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4894413B2 (ja) ステアリング装置
JP5076908B2 (ja) ステアリングコラム装置
JP4325403B2 (ja) 電動式ステアリングコラム装置
EP1905664A2 (en) Electrically adjustable telescopic steering apparatus
US8910976B2 (en) Steering apparatus for vehicle
US20070180945A1 (en) Electric steering device
JP2000159128A (ja) 電動式パワーステアリング装置
US7748742B2 (en) Energy absorbing steering system
JP4967642B2 (ja) ステアリング装置
JP4483931B2 (ja) ステアリング装置
WO2008072711A1 (ja) 電動式ステアリングコラム装置
JP5082913B2 (ja) 電動チルト式ステアリング装置
JP5338844B2 (ja) 電動式ステアリング装置
JP4858414B2 (ja) ステアリング装置
JP2009120133A (ja) ステアリング装置
JP5229680B2 (ja) 電動式ステアリングコラム装置
WO2012093712A1 (ja) ステアリング装置
JP5076383B2 (ja) ステアリング装置
JP2008296747A (ja) 電動式ステアリングコラム装置
JP2008057595A (ja) ステアリング装置
JP4483459B2 (ja) 電動式ステアリングコラム装置
JP5105233B2 (ja) 電動式ステアリングコラム装置
WO2018193610A1 (ja) ステアリング装置
JP2014156177A (ja) ステアリングコラム装置
KR101069516B1 (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 및 이를 구비한 전동식 동력 보조 조향장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07850577

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07850577

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1