WO2015046432A1 - ステアリングホイールの位置調節装置 - Google Patents

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WO2015046432A1
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steering wheel
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adjustment
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伸 三原
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日本精工株式会社
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    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
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    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D1/187Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with tilt adjustment; with tilt and axial adjustment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D1/187Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with tilt adjustment; with tilt and axial adjustment
    • B62D1/189Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with tilt adjustment; with tilt and axial adjustment the entire column being tiltable as a unit

Definitions

  • the present invention relates to a steering wheel position adjusting device that adjusts at least one of the front-rear position and the vertical position of the steering wheel according to the physique and driving posture of the driver.
  • the steering device for an automobile transmits the rotation of the steering wheel 1 to the input shaft 3 of the steering gear unit 2, and pushes and pulls the left and right tie rods 4, 4 as the input shaft 3 rotates. And it is comprised so that a steering angle may be given to a front wheel.
  • the steering wheel 1 is supported and fixed to the rear end portion of the steering shaft 5.
  • the steering shaft 5 is rotatably supported by the steering column 6 with the cylindrical steering column 6 inserted in the axial direction.
  • a front end portion of the steering shaft 5 is connected to a rear end portion of the intermediate shaft 8 via a universal joint 7.
  • the front end portion of the intermediate shaft 8 is connected to the input shaft 3 via another universal joint 9.
  • a tilt mechanism that adjusts the vertical position of the steering wheel 1 and a telescopic mechanism that adjusts the front and rear position of the steering wheel 1 according to the driver's physique and driving posture are widely known.
  • the steering column 6 is supported to the vehicle body 10 so as to be capable of oscillating displacement about a pivot 11 installed in the width direction.
  • the width direction is the width direction of the vehicle body 10 and coincides with the left-right direction of the vehicle body 10.
  • a displacement bracket is fixed to the rear portion of the steering column 6.
  • the displacement bracket is supported by the support bracket 12 supported by the vehicle body 10 so as to be able to be displaced in the vertical direction and the front-rear direction.
  • the front-rear direction is the front-rear direction of the vehicle body 10.
  • the steering column 6 is configured by combining the outer column 13 and the inner column 14 so as to be telescopically expandable.
  • the steering shaft 5 is configured by combining the outer shaft 15 and the inner shaft 16 so as to be able to transmit torque and expand and contract by spline engagement or the like.
  • the example of FIG. 9 is configured as an electric power steering device that uses the electric motor 17 as an auxiliary power source to reduce the force required to operate the steering wheel 1.
  • the tilt mechanism and the telescopic mechanism are configured so that the position of the steering wheel 1 can be adjusted or the position after adjustment can be fixed based on the operation of the adjustment lever, except in the case of an electric type.
  • the cam device provided at one axial end portion (left end portion in FIG. 11) of the adjusting rod 19 based on the rotation of the adjusting rod 19 by the adjusting lever 18.
  • the cam member 21 is oscillated and displaced at the same time as the axial dimension of 20 is expanded and contracted (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • the displacement bracket 22 fixed to the outer column 13a is engaged / disengaged with respect to the support bracket 12a based on the expansion / contraction of the cam device 20. Based on the rocking displacement of the cam member 21, whether or not the inner column 14a can slide with respect to the outer column 13a is switched.
  • the adjustment rod 19 extends in the width direction into the vertical slots 24 and 24 formed in the left and right support plates 23 and 23 of the support bracket 12 a and the longitudinal slots 25 and 25 formed in the displacement bracket 22. It is inserted.
  • the outer shaft 15a and the inner shaft 16a constitute a steering shaft 5a.
  • the adjusting rod 19 is capable of displacement along the up-and-down direction long holes 24 and 24 and rotation about its own central axis.
  • the cam device 20 includes a driving side cam 26 and a driven side cam 27.
  • the drive cam 26 is supported and fixed to one end of the adjustment rod 19 in the axial direction while preventing relative rotation and axial displacement with respect to the adjustment rod 19 (impossible).
  • the driven cam 27 is supported at an intermediate portion in the axial direction of the adjustment rod 19 so as to be capable of both relative rotation and axial displacement with respect to the adjustment rod 19.
  • a convex portion 28 is provided on the inner side surface in the width direction of the driving cam 26 (the right side surface in FIG. 11 and the lower side surface in FIGS.
  • FIGS. 12A and 12B the outer side surface in the width direction of the driven cam 27 (the left side surface in FIG. 11).
  • a concave portion 29 and a stepped portion 30 are provided on the upper surface of FIGS. 12A and 12B.
  • the position of the steering wheel 1 supported and fixed to the rear end portion of the steering shaft 5a can be adjusted.
  • the adjustment lever 18 is swung in a direction opposite to the predetermined direction so that the convex portion 28 of the driving cam 26 is moved to the driven side as shown in FIG. 12B.
  • the axial dimension of the cam device 20 is expanded by engaging with the step portion 30 of the cam 27.
  • the portions 23, 23 strongly suppress the outer peripheral surface of the outer column 13 a via the displacement bracket 22.
  • the cam member 21 presses the outer peripheral surface of the inner column 14a toward the inner peripheral surface of the outer column 13a.
  • the steering wheel 1 can be held at the adjusted position.
  • the fitting convex portion 32 provided on the outer side surface in the width direction of the driving cam 26 is press-fitted into the fitting hole 33 provided in the base end portion of the adjusting lever 18.
  • the drive side cam 26 and the adjustment lever 18 are connected without rattling.
  • one end of the adjusting rod 19 in the axial direction is press-fitted (internally fixed) into a through hole 34 provided in the center of the driving cam 26.
  • the drive cam 26 may be made of sintered metal to prevent abnormal wear and seizure between the drive cam 26 and the driven cam 27.
  • the drive side cam 26 is made of sintered metal, the fitting portion between the through hole 34 of the drive side cam 26 and the adjustment rod 19 is required to have high shape accuracy and dimensional accuracy. As a result, there is a possibility that the manufacturing cost of the drive side cam 26 and the adjustment rod 19 and thus the entire position adjustment device for the steering wheel may increase.
  • FIG. 13 shows a second example of a conventional structure relating to a position adjustment device for a steering wheel.
  • the through hole 34a of the driving cam 26a of the cam device 20 (see FIG. 11) is made of a synthetic resin such as polyamide resin, a light alloy such as an aluminum alloy, or carbon such as S45C.
  • a steel sleeve 35 is fitted inside, and the adjustment rod 19 is inserted (clearance fitting) into the inner diameter side of the sleeve 35.
  • the drive cam 26a is supported at one axial end of the adjustment rod 19 so as to be capable of both relative rotation and axial displacement with respect to the adjustment rod 19.
  • a driven cam (not shown) is supported at an intermediate portion of the adjustment rod 19 in the axial direction so as to be capable of axial displacement with respect to the adjustment rod 19 while preventing relative rotation.
  • the engaging portion between the drive cam 26a and the sleeve 35 is not required to have particularly high shape accuracy and dimensional accuracy. For this reason, even if the drive cam 26a is made of sintered metal, the manufacturing cost of the steering wheel position adjusting device does not increase excessively.
  • the following problems may occur. That is, an annular gap exists between the inner peripheral surface of the sleeve 35 and the outer peripheral surface of the adjustment rod 19. Also in this case, in a state where the axial dimension of the cam device 20 (see FIG. 11) is expanded, the driving cam 26a is a nut 38 screwed and fixed to one end of the driven cam and the adjusting rod 19 in the axial direction. (Refer to FIG.
  • the present invention provides a structure of a steering wheel position adjusting device capable of preventing the adjusting lever from rattling with respect to the adjusting rod, and the drive side cam made of a hard metal such as sintered metal. Even in such a case, it is an object to achieve it while suppressing an increase in manufacturing cost.
  • a steering wheel position adjustment device includes a steering column, a displacement bracket, a steering shaft, a support bracket, an adjustment rod, a nut, a cam device, and an adjustment lever.
  • the steering column is cylindrical and is supported by the vehicle body.
  • the displacement bracket is fixed to a part of the steering column.
  • the displacement bracket is fixed to a portion that does not interfere with the steering shaft at the axial intermediate portion of the steering column, and is provided above or below the steering column.
  • the displacement bracket is provided with a column side through hole that penetrates the displacement bracket in the width direction. It is rotatably supported inside the steering shaft and steering column.
  • the steering shaft has a rear end portion that protrudes from the rear end opening of the steering column and supports and fixes the steering wheel.
  • the support bracket has left and right support plate portions, and the support plate portion is supported by the vehicle body with the displacement bracket sandwiched from both sides in the width direction.
  • a vehicle body side through hole is provided in a portion where the support plate portions are aligned with each other.
  • the adjustment rod is inserted through the vehicle body side through hole and the column side through hole in the width direction.
  • the nut is screwed and fixed to one axial end of the adjustment rod.
  • the cam device has a driving cam and a driven cam, and expands and contracts the axial dimension as the driving cam rotates with respect to the driven cam, and expands and contracts the distance between the left and right support plate portions. It is configured.
  • the adjustment lever is connected to the drive cam.
  • the drive-side cam is supported at a portion near the one end in the axial direction of the adjustment rod while suppressing axial displacement, and can be rotated based on the operation of the adjustment lever.
  • the driven cam is non-rotatably engaged with a vehicle body side through hole provided in one of the left and right support plate portions, and is supported by an axial intermediate portion of the adjustment rod so as to be capable of axial displacement.
  • At least one of the vehicle body side through hole and the column side through hole is configured as a long hole that is long in a direction in which the position of the steering wheel can be adjusted.
  • a step forming surface (for example, a surface on an imaginary plane orthogonal to the central axis of the adjusting rod) is provided near the one end in the axial direction of the adjusting rod.
  • the drive side cam is clamped between the step forming surface and the nut.
  • the drive cam may be made of sintered metal.
  • the flange may be provided on the outer peripheral surface of the adjustment rod near the one end in the axial direction, and one axial side surface of the flange may be configured as a step forming surface.
  • the adjusting rod has a locking groove formed on the outer peripheral surface near the one end in the axial direction of the adjusting rod, and the collar portion is used as a retaining ring (for example, a ring-shaped retaining ring) that is locked in the locking groove. It may be provided.
  • the buttocks may be non-circular.
  • the outer diameter of one end of the adjusting rod in the axial direction may be larger than the outer diameter of the other end of the adjusting rod in the axial direction.
  • the drive cam is held between the step forming surface provided on the adjustment rod and the nut screwed and fixed to one end in the axial direction of the adjustment rod, so that the adjustment lever is rotated in a predetermined direction. Even in the state where the axial dimension of the cam device is reduced, the adjustment lever can be prevented from rattling with respect to the adjustment rod.
  • FIG. 1 The X section enlarged view of FIG.
  • An end view (A) and a side view (B) of the adjusting rod are shown.
  • the end view of the adjustment rod which shows another example of a buttocks.
  • the end view of the adjustment rod which shows another example of a buttocks.
  • the end view of the adjustment rod which shows another example of a buttocks.
  • An end view (A) and a side view (B) of another example of an adjustment rod are shown.
  • FIG. 11 is an enlarged YY sectional view of FIG. 10.
  • the drive side cam 26b of the cam device 20a is made of sintered metal.
  • the drive cam 26b may not be made of sintered metal, but when it is made of sintered metal, it is possible to prevent the occurrence of abnormal wear and seizure as described above.
  • the sintered metal is, for example, alumina ceramics (Al 2 O 3 ), silicon nitride ceramics (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), or zirconia ceramics (ZrO 2 ).
  • the driving cam 26b is preferably made of ceramics.
  • the driving cam 26b is preferably made of ceramics, and particularly preferably alumina ceramics.
  • the method for manufacturing the drive side cam 26b made of ceramics is not particularly limited, and for example, sintering, polishing after sintering, and the like can be appropriately combined.
  • the drive side cam 26b made of ceramics may be manufactured by cutting.
  • the driving cam 26b has a fitting convex portion 32 provided on the outer side surface in the width direction (the left side surface in FIGS. 1 and 2).
  • the fitting convex portion 32 is press-fitted into a fitting hole 33 provided at the proximal end portion of the adjustment lever 18.
  • an outward flange-shaped flange portion 36 is provided integrally with the adjustment rod 19a.
  • the adjustment rod 19a can be manufactured by, for example, pressing a bar-shaped metal material or cutting a portion other than the flange portion 36.
  • the drive cam 26b further includes a through hole 34a provided at the center of the drive cam 26b, and a recess 46 formed in a peripheral portion of the through hole 34a on the inner surface in the width direction of the drive cam 26b.
  • the diameter D 36 of the circumscribed circle of the flange portion 36 is sufficiently larger than the inner diameter d 34a of the through hole 34a of the drive side cam 26b (D 36> d 34a) .
  • the outer diameter D 19a at one end in the axial direction of the adjustment rod 19a is slightly smaller than the inner diameter d 34a of the through hole 34a (D 19a ⁇ d 34a ).
  • a male screw portion 37 is provided at one end of the adjustment rod 19a in the axial direction.
  • a nut 38 is screwed into the male screw portion 37.
  • the cam 26b is strongly clamped from both sides in the width direction.
  • the driving cam 26b is supported at a portion near one end in the axial direction of the adjusting rod 19a in a state where both relative rotation and axial displacement with respect to the adjusting rod 19a are prevented.
  • the drive side cam 26b is clamped between the nut 38 and the flange portion 36 via the adjustment lever 18 (the peripheral portion of the fitting hole 33). That is, the adjustment lever 18 is sandwiched between the nut 38 and the driving cam 26b.
  • the fitting convex portion 32 of the driving side cam 26 b does not have to contact the nut 38.
  • the protrusion length L of the fitting convex portion 32 from the outer side surface in the width direction of the driving cam 26b around the fitting convex portion 32 (the surface on which the adjusting lever 18 abuts) is the plate thickness T of the adjusting lever 18. Shorter than (L ⁇ T).
  • the driven cam 27a of the cam device 20a is engaged with an up / down direction long hole 24 (an example of a vehicle body side through hole) provided in one of the support plate portions 23, 23, and is intermediate in the axial direction of the adjustment rod 19a.
  • the part is supported so as to be capable of axial displacement.
  • a substantially rectangular protrusion is provided on the inner surface in the width direction of the driven cam 27 a, and the protrusion is engaged with the up-down direction long hole 24.
  • the driven cam 27 a is not rotatable with respect to the support plate portion 23 and can be displaced along the vertical slot 24.
  • the shape of the collar part 36 seen from the axial direction of the adjusting rod 19a is an oval shape shown in FIG.
  • the shape of the collar portion 36 viewed from the axial direction of the adjusting rod 19a is not limited to the oval shape, and may be, for example, a circle shown in FIG. 5A, a hexagon shown in FIG. 5B, or a quadrangle shown in FIG.
  • various shapes that match the flange 36 can be adopted. For example, if the flange 36 and the recess 46 are non-circular, the drive cam 26b cannot be rotated relative to the adjustment rod 19a by the engagement of the flange 36 and the recess 46. Only the flange 36 may be non-circular.
  • an axial slit 44 that is long in the axial direction is formed in the front end portion to the middle portion of the outer column 13b.
  • a pair of sandwiched portions 45 and 45 constituting the displacement bracket 22a are formed at positions where the intermediate portion of the axial slit 44 is sandwiched from both sides in the width direction.
  • the adjustment rod 19a is provided in the support plate portions 23, 23 in the vertical direction long holes 24, 24 (example of the vehicle body side through hole), and in the front-rear direction length provided in the sandwiched plate portions 45, 45.
  • the front-rear position and the vertical position of the steering wheel 1 can be adjusted within a range that can be displaced inside the holes 25, 25 (an example of a column-side through hole).
  • the adjustment lever 18 is oscillated and displaced in the direction opposite to the predetermined direction, the dimension in the width direction of the cam device 20a is expanded, and the driven cam 27a The distance between the inner surfaces of the nut 31 is reduced.
  • the support plate portions 23 and 23 strongly hold the sandwiched plate portions 45 and 45, thereby preventing the vertical displacement of the steering column 6b.
  • the inner diameter of the front end portion of the outer column 13b is reduced, the fitting strength between the front end portion of the outer column 13b and the rear end portion of the inner column 14a is increased, and displacement of the outer column 13b in the front-rear direction with respect to the inner column 14a is prevented. Is done.
  • the steering wheel 1 can be held in the up / down and front / rear positions after adjustment.
  • the cam member 21 is used for the inner column 14a as shown in FIGS. You may employ
  • the structure that can prevent the adjusting lever 18 from rattling with respect to the adjusting rod 19a is suppressed, thereby suppressing an increase in manufacturing cost.
  • the adjustment lever 18 is set to a predetermined position. Even when the cam apparatus 20a is rotated in the direction and the width direction dimension of the cam device 20a is reduced, the adjusting lever 18 connected to the driving cam 26b can be prevented from rattling with respect to the adjusting rod 19a.
  • FIG. 6 shows another example of the adjusting rod.
  • the adjustment rod 19b of the present example has a locking groove 39 formed over the entire outer peripheral surface of the adjustment rod 19b near the one end in the axial direction.
  • a semicircular retaining ring 40 is engaged with the engaging groove 39, whereby a flange 36 a is provided at a portion closer to one end of the adjusting rod 19 b in the axial direction.
  • the collar portion 36a may be made of a material different from that of the adjusting rod 19b.
  • the position and size (width dimension in the circumferential direction) of the discontinuous portion provided in a part in the circumferential direction of the retaining ring 40 are not limited to the illustrated structure.
  • the discontinuous portion may not be provided. Since the configuration and operation of the other parts are the same as those in the first example described above, illustration and description regarding the overlapping parts are omitted.
  • FIG. 7 shows still another example of the adjusting rod.
  • the axially intermediate portion of the adjustment rod 19c of this example is configured as a large-diameter portion 41 whose outer diameter is larger than both axial end portions.
  • a step forming surface 42 facing toward one side in the axial direction is provided between the large diameter portion 41 and the male screw portion 37 provided at one end in the axial direction of the adjusting rod 19c.
  • the drive cam 26 b is sandwiched between the step forming surface 42 and the nut 38 screwed into the male screw portion 37.
  • the processing amount for providing the step forming surface 42 can be made smaller than the processing amount when the flange portion 36 according to the first example is formed by cutting. Since the configuration and operation of the other parts are the same as those in the first example of the above-described embodiment, illustration and description regarding the overlapping parts are omitted.
  • FIG. 8 is still another example of the adjusting rod.
  • the outer diameter D 37a at one axial end of the adjusting rod 19d is larger than the outer diameter D 43 at the other axial end of the adjusting rod 19d.
  • the outer diameter D 37a of the male screw portion 37a provided at one axial end portion of the adjusting rod 19d is larger than the outer diameter D 43 of the male screw portion 43 provided at the other axial end portion.
  • an axial load is further generated on the male screw portion 37a. That is, a larger load is generated in the male screw portion 37 a than in the male screw portion 43.
  • the outer diameter of the flange 36 may be increased according to the outer diameter of the male screw portion 37a.
  • the steering wheel position adjusting device provided with the tilt mechanism for adjusting the vertical position of the steering wheel in addition to the telescopic mechanism for adjusting the front / rear position of the steering wheel has been described.
  • the present invention can also be applied to a steering wheel position adjusting device having only one of a telescopic mechanism and a tilt mechanism.
  • Japanese Patent Application No. 2013-203333 Japanese patent application filed on May 15, 2014
  • Japanese Patent Application No. 2014-101052 Japanese patent application filed on May 15, 2014
  • Japanese Patent Application No. 2014-101052 Japanese patent application filed on May 15, 2014
  • Japanese Patent Application No. 2014-101052 Japanese patent application filed on May 15, 2014
  • Japanese Patent Application No. 2014-144484 filed on July 14, the contents thereof are incorporated herein by reference.

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Abstract

 ステアリングホイールの位置調節装置において、調節ロッドの軸方向一端寄り部分に段差形成面が設けられている。調節ロッドの軸方向一端部には、ナットが螺着されている。調節レバーは、カム装置の駆動側カムに連結されている。駆動側カムは、段差形成面とナットとの間で挟持されている。

Description

ステアリングホイールの位置調節装置
 本発明は、運転者の体格や運転姿勢に応じてステアリングホイールの前後位置と上下位置の少なくとも一方を調節するステアリングホイールの位置調節装置に関する。
 自動車用の操舵装置は、図9に示す様に、ステアリングホイール1の回転をステアリングギヤユニット2の入力軸3に伝達し、入力軸3の回転に伴って左右のタイロッド4、4を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様に構成されている。ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト5の後端部に支持固定されている。ステアリングシャフト5は、円筒状のステアリングコラム6を軸方向に挿通した状態で、ステアリングコラム6に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト5の前端部は、自在継手7を介して中間シャフト8の後端部に接続されている。中間シャフト8の前端部は、別の自在継手9を介して、入力軸3に接続されている。
 この様な操舵装置で、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイール1の上下位置を調節するチルト機構や、ステアリングホイール1の前後位置を調節するテレスコピック機構が、広く知られている。チルト機構を構成する為に、ステアリングコラム6は、車体10に対して、幅方向に設置した枢軸11を中心とする揺動変位を可能に支持されている。ここで、幅方向は、車体10の幅方向であり、車体10の左右方向と一致する。ステアリングコラム6の後部には変位ブラケットが固定されている。変位ブラケットは、車体10に支持した支持ブラケット12に対して、上下方向及び前後方向の変位を可能に支持されている。ここで、前後方向は、車体10の前後方向である。前後方向の変位を可能とするテレスコピック機構を構成する為に、ステアリングコラム6は、アウタコラム13とインナコラム14とをテレスコープ状に伸縮自在に組み合わせて構成されている。さらに、ステアリングシャフト5は、アウタシャフト15とインナシャフト16とを、スプライン係合等により、トルク伝達自在に、且つ、伸縮自在に組み合わせて構成されている。図9の例は、電動モータ17を補助動力源として、ステアリングホイール1を操作する為に要する力の低減を図る、電動式パワーステアリング装置として構成されている。
 チルト機構やテレスコピック機構は、電動式の場合を除き、調節レバーの操作に基づいて、ステアリングホイール1の位置を調節可能な状態としたり、調節後の位置を固定できる様に構成されている。例えば、図10と図11に示す従来構造の第1例では、調節レバー18による調節ロッド19の回転に基づいて、調節ロッド19の軸方向一端部(図11の左端部)に設けたカム装置20の軸方向寸法を拡縮させると同時に、カム部材21を揺動変位させる(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。従来構造の第1例の場合、カム装置20の拡縮に基づき、アウタコラム13aに固定された変位ブラケット22が、支持ブラケット12aに対して係脱される。カム部材21の揺動変位に基づき、インナコラム14aのアウタコラム13aに対する摺動の可否が切り換えられる。
 調節ロッド19は、支持ブラケット12aの左右の支持板部23、23に形成された上下方向長孔24、24と、変位ブラケット22に形成された前後方向長孔25、25とに、幅方向に挿通されている。アウタシャフト15aとインナシャフト16aは、ステアリングシャフト5aを構成する。ステアリングシャフト5aの後端部に支持固定されたステアリングホイール1(図9参照)の上下位置又は前後位置を調節する際には、調節レバー18を所定方向(一般的には下方)に揺動させて、カム装置20の軸方向寸法を縮めると共に、カム部材21をインナコラム14aの外周面から離隔させる。調節ロッド19は、上下方向長孔24、24に沿った変位、及び、自身の中心軸回りの回転を可能としている。カム装置20は、駆動側カム26と、被駆動側カム27とを備える。駆動側カム26は、調節ロッド19の軸方向一端部に、調節ロッド19に対する相対回転及び軸方向変位を共に阻止(不能と)した状態で支持固定されている。被駆動側カム27は、調節ロッド19の軸方向中間部に、調節ロッド19に対する相対回転及び軸方向変位を共に可能に支持されている。駆動側カム26の幅方向内側面(図11の右側面、図12Aと図12Bの下側面)には凸部28が設けられ、被駆動側カム27の幅方向外側面(図11の左側面、図12Aと図12Bの上側面)には凹部29と段差部30が設けられている。ステアリングホイール1の上下位置又は前後位置を調節する場合には、調節レバー18を所定方向(通常は下方)に回動させる事により、図12Aに示す様に、駆動側カム26の凸部28と、被駆動側カム27の凹部29とを係合させ、カム装置20の軸方向寸法を縮める。この状態で、調節ロッド19が上下方向長孔24、24及び前後方向長孔25、25内で変位できる範囲で、アウタコラム13a変位可能となる。アウタコラム13a内には、ステアリングシャフト5aが回転自在に支持されている。即ち、ステアリングシャフト5aの後端部に支持固定されたステアリングホイール1の位置が調節可能となる。ステアリングホイール1を所望の位置に移動させた後、調節レバー18を前記所定方向とは逆方向に揺動させて、図12Bに示す様に、駆動側カム26の凸部28を、被駆動側カム27の段差部30と係合させ、カム装置20の軸方向寸法を拡張する。これによって、被駆動側カム27と、調節ロッド19の軸方向他端部(図11の右端部)に設けられた雄ねじ部43に螺着固定されたナット31との間隔が縮まり、両支持板部23、23が変位ブラケット22を介してアウタコラム13aの外周面を強く抑える。同時に、カム部材21がインナコラム14aの外周面をアウタコラム13aの内周面に向けて押さえ付ける。この結果、ステアリングホイール1を調節後の位置に保持できる。
 上述の様なステアリングホイールの位置調節装置の場合、駆動側カム26の幅方向外側面に設けられた嵌合凸部32は、調節レバー18の基端部に設けられた嵌合孔33に圧入される事で、駆動側カム26と調節レバー18とをがたつきなく結合している。更に、駆動側カム26の中心部に設けられた貫通孔34に調節ロッド19の軸方向一端部が圧入(内嵌固定)されている。この様な構造により、駆動側カム26は、調節ロッド19の軸方向一端部に、調節ロッド19に対する相対回転及び軸方向変位を共に阻止した状態で支持されると共に、調節レバー18が調節ロッド19に対してがたつきなく支持される。
 駆動側カム26は、駆動側カム26と被駆動側カム27との間での異常摩耗や焼き付きの発生を防止する為、焼結金属により造る場合がある。駆動側カム26を焼結金属製とした場合、駆動側カム26の貫通孔34と調節ロッド19との嵌合部は、高い形状精度及び寸法精度が要求される。この結果、駆動側カム26及び調節ロッド19、延いては、ステアリングホイールの位置調節装置全体の製造コストが増大する可能性がある。
 一方、図13は、ステアリングホイールの位置調節装置に関する従来構造の第2例を示している。この従来構造の第2例の場合、カム装置20(図11参照)の駆動側カム26aの貫通孔34aに、ポリアミド樹脂等の合成樹脂製、アルミニウム系合金等の軽合金製或いはS45C等の炭素鋼製のスリーブ35が内嵌され、スリーブ35の内径側に調節ロッド19が挿通(隙間嵌め)されている。これにより、駆動側カム26aは、調節ロッド19の軸方向一端部に、調節ロッド19に対する相対回転及び軸方向変位を共に可能に支持される。被駆動側カム(図示省略)は、調節ロッド19の軸方向中間部に、調節ロッド19に対する軸方向変位を可能に、且つ、相対回転を阻止した状態で支持している。
 この様な従来構造の第2例の場合、駆動側カム26aとスリーブ35との係合部は、特に高い形状精度及び寸法精度を要求されない。この為、駆動側カム26aを焼結金属製としても、ステアリングホイールの位置調節装置の製造コストが過度に増大しない。但し、次の様な問題を生じる可能性がある。即ち、スリーブ35の内周面と調節ロッド19の外周面との間に環状の隙間が存在している。この場合にも、カム装置20(図11参照)の軸方向寸法を拡張した状態では、駆動側カム26aが、被駆動側カムと調節ロッド19の軸方向一端部に螺着固定されたナット38(図11参照)との間で強く挟持された状態となり、駆動側カム26aの調節ロッド19に対するがたつきは抑えられる。しかしながら、調節レバー18を所定方向に回動させ、カム装置20の軸方向寸法を縮めた状態では、駆動側カム26a、延いては調節レバー18が調節ロッド19に対して(径方向及び軸方向に)がたつく可能性がある。
日本国特開2001-322552号公報 日本国特開2002-87286号公報
 本発明は、上述の様な事情に鑑みて、調節レバーが調節ロッドに対してがたつく事を防止できるステアリングホイールの位置調節装置の構造を、駆動側カムを例えば焼結金属等の硬質の金属製とした場合でも、製造コストの増大を抑えつつ実現することを目的とする。
 本発明の一態様によれば、ステアリングホイールの位置調節装置は、ステアリングコラムと、変位ブラケットと、ステアリングシャフトと、支持ブラケットと、調節ロッドと、ナットと、カム装置と、調節レバーとを備える。ステアリングコラムは、筒状で、車体に支持される。変位ブラケットは、ステアリングコラムの一部に固設されている。例えば、変位ブラケットは、ステアリングコラムの軸方向中間部で、ステアリングシャフトと干渉しない部分に固定され、ステアリングコラムの上方はたは下方に設けられている。変位ブラケットには、変位ブラケットを幅方向に貫通するコラム側貫通孔が設けられている。ステアリングシャフト、ステアリングコラムの内側に回転自在に支持されている。ステアリングシャフトは、ステアリングコラムの後端開口から突出してステアリングホイールを支持固定する後端部を有する。支持ブラケットは、左右の支持板部を有し、支持板部が変位ブラケットを幅方向両側から挟む状態で車体に支持される。支持板部の互いに整合する部分には、車体側貫通孔が設けられている。調節ロッドは、車体側貫通孔及びコラム側貫通孔に幅方向に挿通されている。ナットは、調節ロッドの軸方向一端部に螺着固定されている。カム装置は、駆動側カムと被駆動側カムとを有し、被駆動側カムに対する駆動側カムの回動に伴って軸方向寸法を拡縮させ、左右の支持板部の間隔を拡縮させるように構成されている。調節レバーは、駆動カムに連結されている。駆動側カムは、調節ロッドの軸方向一端寄り部分に、軸方向変位を抑えた状態で支持され、調節レバーの操作に基づいて回転可能である。被駆動側カムは、左右の支持板部の一方に設けられた車体側貫通孔に回転不能に係合され、且つ、調節ロッドの軸方向中間部に軸方向変位を可能に支持されている。車体側貫通孔とコラム側貫通孔の少なくとも一方は、前記ステアリングホイールの位置を調節可能とする方向に長い長孔として構成されている。
 調節ロッドの軸方向一端寄り部分には、軸方向片側に向いた段差形成面(例えば、調節ロッドの中心軸に対し直交する仮想平面上の面)が設けられている。駆動側カムが、段差形成面とナットとの間で挟持されている。
 駆動側カムは、焼結金属製であってもよい。
 調節ロッドの軸方向一端寄り部分の外周面に鍔部が設けられ、鍔部の軸方向片側面が段差形成面として構成されていてもよい。調節ロッドは、調節ロッドの軸方向一端寄り部分の外周面に形成された係止溝を有し、鍔部は、係止溝に係止された止め輪(例えば欠円環状の止め輪)として設けられていてもよい。鍔部は、非円形であってもよい。調節ロッドの軸方向一端部の外径は、調節ロッドの軸方向他端部の外径より大きくてもよい。
 上述のステアリングホイールの位置調節装置によれば、カム装置の駆動側カムを例えば焼結金属製とした場合でも、調節レバーが調節ロッドに対してがたつく事を防止できる構造を、製造コストの増大を抑えつつ実現できる。即ち、駆動側カムを、調節ロッドに設けられた段差形成面と、調節ロッドの軸方向一端部に螺着固定されたナットとの間で挟持している為、調節レバーを所定方向に回動した(カム装置の軸方向寸法を縮めた)状態に於いても、調節レバーが前記調節ロッドに対してがたつくのを防止できる。この為、調節ロッドを駆動側カムに圧入する必要がないので、駆動側カムと調節ロッドとの嵌合部の形状精度及び寸法精度を過度に高くする必要がない。従って、ステアリングホイールの位置調節装置全体の製造コストが過度に増大するのを抑える事ができる。
本発明の一実施形態に係る構成の断面図。 図1のX部拡大図。 調節レバー、調節ロッド及び駆動側カムの斜視図。 調節ロッドの軸方向に関して図3Aと反対側から見た斜視図。 調節ロッドの端面図(A)と側面図(B)を示す。 鍔部の別の例を示す、調節ロッドの端面図。 鍔部のさらに別の例を示す、調節ロッドの端面図。 鍔部のさらに別の例を示す、調節ロッドの端面図。 調節ロッドの別の例の端面図(A)と側面図(B)を示す。 調節ロッドのさらに別の例の端面図(A)と側面図(B)を示す。 調節ロッドのさらに別の例の端面図(A)と側面図(B)を示す。 テレスコピック機構及びチルト機構を備えたステアリング装置の部分切断側面図。 従来構造の第1例を示す縦断側面図。 図10の拡大Y-Y断面図。 カム装置の動作を説明する模式図。 カム装置の動作を説明する別の模式図。 従来構造の第2例を示す、図11のZ部拡大図に相当する図。
 以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図10~13に示した構造を含め、従来の構造と同様の部分に関する説明は、省略若しくは簡略にする。図1~5は、本発明の一実施形態に係る構成を示している。
 本例の場合、カム装置20aの駆動側カム26bは、焼結金属製である。駆動側カム26bは、焼結金属製でなくてもよいが、焼結金属製である場合、前述のように異常摩耗や焼き付きの発生を防止できる。焼結金属は、例えば、アルミナセラミックス(Al)、窒化ケイ素セラミックス(Si)、シリコンカーバイド(SiC)、または、ジルコニアセラミックス(ZrO)である。軽量化の観点から、駆動側カム26bは、セラミックス製であることが好ましい。コストの面においても、駆動側カム26bは、セラミックス製であることが好ましく、特に、アルミナセラミックスであることが好ましい。セラミックスで製の駆動側カム26bを製造する方法は特に限定されず、例えば、焼結、焼結後の研磨等を適宜組み合わせることができる。セラミックスで製の駆動側カム26bは、切削加工を施して造られていてもよい。
 駆動側カム26bは、幅方向外側面(図1と図2の左側面)に設けられた嵌合凸部32を有する。嵌合凸部32は、調節レバー18の基端部に設けられた嵌合孔33に圧入されている。調節ロッド19aの軸方向一端寄り部分(図1の左側)の外周面には、外向きフランジ状の鍔部36が、調節ロッド19aと一体に設けられている。調節ロッド19aは、例えば棒状の金属素材をプレス加工したり、鍔部36以外の部分を切削加工して造る事ができる。駆動側カム26bは、駆動側カム26bの中心部に設けられた貫通孔34aと、駆動側カム26bの幅方向内側面において貫通孔34aの周囲部分に形成された凹部46とをさらに有する。調節ロッド19aの軸方向一端部が駆動側カム26bの貫通孔34aに挿通された状態で、鍔部36と駆動側カム26bの凹部46の底面とが係合している(突き当てられている)。鍔部36は、駆動側カム26bの凹部46に対し、隙間嵌めにより係合してもよい。鍔部36の外接円の直径D36は、駆動側カム26bの貫通孔34aの内径d34aよりも十分に大きい(D36>d34a)。調節ロッド19aの軸方向一端部の外径D19aは、貫通孔34aの内径d34aよりも少しだけ小さい(D19a<d34a)。調節ロッド19aの軸方向一端部には、雄ねじ部37が設けられている。雄ねじ部37には、ナット38が螺合される。ナット38を締め付ける事により、ナット38の幅方向内側面(座面、図1と図2の右側面)と鍔部36の軸方向片側面(段差形成面の一例)との間で、駆動側カム26bが幅方向両側から強く挟持される。この様な構造により、駆動側カム26bは、調節ロッド19aの軸方向一端寄り部分に、調節ロッド19aに対する相対回転及び軸方向変位を共に阻止した状態で支持される。本例では、駆動側カム26bは、調節レバー18(嵌合孔33の周囲部分)を介して、ナット38と鍔部36との間で挟持される。即ち、調節レバー18は、ナット38と駆動側カム26bとの間で挟持される。駆動側カム26bの嵌合凸部32は、ナット38に当接しなくてもよい。この場合、嵌合凸部32の周囲の駆動側カム26bの幅方向外側面(調節レバー18が当接する面)からの嵌合凸部32の突出長さLは、調節レバー18の板厚Tよりも短い(L<T)。
 カム装置20aの被駆動側カム27aは、支持板部23、23の一方に設けられた上下方向長孔24(車体側貫通孔の例)に係合し、且つ、調節ロッド19aの軸方向中間部に軸方向変位を可能に支持されている。例えば、被駆動側カム27aの幅方向内側面には、略矩形の突部が設けられ、当該突部が上下方向長孔24に係合している。これにより、被駆動側カム27aは、支持板部23に対し、回転不能且つ上下方向長孔24に沿って変位可能である。
 調節ロッド19aの軸方向から見た鍔部36の形状は、図4の(A)に示すオーバル形である。但し、調節ロッド19aの軸方向から見た鍔部36の形状は、オーバル形に限定されず、例えば、図5Aに示す円形、図5Bに示す六角形、または図5Cに示す四角形としてもよい。駆動側カム26bの幅方向内側面に形成する凹部46に関しても、鍔部36と整合する種々の形状を採用できる。例えば、鍔部36及び凹部46を互いに非円形とすれば、鍔部36と凹部46との係合により、駆動側カム26bを調節ロッド19aに対して相対回転不能にできる。鍔部36のみを非円形としてもよい。
 ステアリングコラム6bを構成するアウタコラム13bの前端部の内径を弾性的に拡縮可能とする為に、アウタコラム13bの前端部乃至中間寄り部分には、軸方向に長い軸方向スリット44が形成され、軸方向スリット44の中間部を幅方向両側から挟む位置には、変位ブラケット22aを構成する1対の被挟持部45、45が形成されている。ステアリングホイール1(図9参照)の位置を調節する際には、調節レバー18を所定方向に揺動変位(回動)させて、カム装置20aの軸方向寸法を縮め、カム装置20aの被駆動側カム27aと、調節ロッド19aの軸方向他端部に螺着固定されたナット31との幅方向内側面同士の間隔を広げる。この状態では、支持ブラケット12aの支持板部23、23の幅方向内側面と被挟持部45、45の幅方向外側面との当接部の面圧が低下乃至は喪失する。同時に、アウタコラム13bの前端部の内径が弾性的に拡がり、アウタコラム13bの前端部内周面とインナコラム14aの後端部外周面との当接部の面圧が低下乃至は喪失する。この状態で、調節ロッド19aが支持板部23、23に設けられた上下方向長孔24、24(車体側貫通孔の例)、及び、被挟持板部45、45に設けられた前後方向長孔25、25(コラム側貫通孔の例)の内側で変位できる範囲で、ステアリングホイール1の前後位置及び上下位置が調節できる。そして、ステアリングホイール1を所望の位置に移動させた状態で、調節レバー18を、所定方向とは逆方向に揺動変位させ、カム装置20aの幅方向寸法を拡張し、被駆動側カム27aとナット31との内側面同士の間隔を縮める。この結果、支持板部23、23が被挟持板部45、45を強く抑え付ける事で、ステアリングコラム6bの上下方向の変位が阻止される。同時に、アウタコラム13bの前端部の内径が縮まり、アウタコラム13bの前端部とインナコラム14aの後端部との嵌合強度が高くなり、インナコラム14aに対するアウタコラム13bの前後方向の変位が阻止される。この結果、ステアリングホイール1を調節後の上下及び前後位置に保持できる。ステアリングホイールの前後位置(インナコラムに対するアウタコラムの前後位置)を調節後の位置に保持する構造に就いては、図10、図11に示した例の様に、カム部材21によりインナコラム14aの外周面を強く押さえ付ける構造を採用してもよい。
 上述のステアリングホイールの位置調節装置によれば、駆動側カム26bを焼結金属製とした場合でも、調節レバー18が調節ロッド19aに対してがたつく事を防止できる構造を、製造コストの増大を抑えつつ実現できる。即ち、駆動側カム26bが、調節ロッド19aに設けた鍔部36と、調節ロッド19aの軸方向一端部に螺着固定されたナット38との間で挟持されている為、調節レバー18を所定方向に回動してカム装置20aの幅方向寸法を縮めた状態でも、駆動側カム26bに連結された調節レバー18が調節ロッド19aに対してがたつく事を防止できる。本例の場合、このがたつきを防止する為に、図11に示した構造の様に、調節ロッド19を駆動側カム26の貫通孔34に圧入する必要がない。従って、駆動側カム26b及び調節ロッド19aの形状精度及び寸法精度を過度に高くする必要がない。この為、ステアリングホイールの位置調節装置全体の製造コストが過度に増大する事を抑えられる。
 図6は、調節ロッドの別の例を示している。本例の調節ロッド19bは、調節ロッド19bの軸方向一端寄り部分の外周面に全周に亙って形成された係止溝39を有する。係止溝39には欠円環状の止め輪40が係止され、これにより、調節ロッド19bの軸方向一端寄り部分に鍔部36aを設けられている。本例の場合、上述した第1例と比較して、調節ロッド19bに鍔部36aを設ける為の加工量を少なくできる。鍔部36aを、調節ロッド19bとは異なる材質とする事もできる。止め輪40の円周方向一部に設けられた不連続部の位置及び大きさ(円周方向に関する幅寸法)は、図示の構造に限定されない。不連続部は、設けられなくてもよい。その他の部分の構成及び作用は、上述した第1例と同様であるから、重複する部分に関する図示並びに説明は省略する。
 図7は、調節ロッドのさらに別の例を示している。本例の調節ロッド19cの軸方向中間部は、外径が軸方向両端部よりも大きい大径部41として構成されている。大径部41と、調節ロッド19cの軸方向一端部に設けられた雄ねじ部37との間(軸方向一端寄り部分)に、軸方向片側に向いた段差形成面42が設けられている。段差形成面42と、雄ねじ部37に螺合されたナット38との間に、駆動側カム26bが挟持される。本例の場合、段差形成面42を設ける為の加工量を、前述した第1例に係る鍔部36を切削加工により形成する場合の加工量よりも少なくできる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、重複する部分に関する図示並びに説明は省略する。
 図8は、調節ロッドのさらに別の例である。本例の場合、調節ロッド19dの軸方向一端部の外径D37aが、調節ロッド19dの軸方向他端部の外径D43より大きい。例えば、調節ロッド19dの軸方向一端部に設けられた雄ねじ部37aの外径D37aが、軸方向他端部に設けられた雄ねじ部43の外径D43より大きい。駆動側カム26bを、調節ロッド19aの鍔部36と、調節ロッド19aの軸方向一端部に螺着固定されたナット38との間で挟持した場合、ナット38の締め付けによって雄ねじ部37aに軸方向の負荷が生じる。そして、ステアリングホイール1の位置を調節し、カム装置20aの幅方向寸法を拡張させてステアリングホイール1の位置を保持させる際にも、雄ねじ部37aに軸方向の負荷がさらに生じる。つまり、雄ねじ部43よりも雄ねじ部37aに大きな負荷が生じる。本例のように、雄ねじ部37aの外径D37aを、雄ねじ部43の外径D43よりも大きくすることで、雄ねじ部37aの耐久性が向上する。雄ねじ部37aの外径に応じて、鍔部36の外径を大きくしてもよい。その場合、駆動側カム26bの凹部46の底面と、鍔部36との接触面積が大きくなり、ナット38を螺合して締め付けた際に駆動側カム26bへかかる単位面積当たりの負荷が軽減され,駆動側カム26bの耐久性が向上する。その他の部分の構成及び作用は、前述した第1例と同様であるから、重複する部分に関する図示並びに説明は省略する。
 前述した各例は、ステアリングホイールの前後位置を調節するテレスコピック機構に加えて、ステアリングホイールの上下位置を調節するチルト機構も備えたステアリングホイールの位置調節装置に就いて説明した。但し、本発明は、テレスコピック機構とチルト機構の一方のみを備えたステアリングホイールの位置調節装置にも適用可能である。
 本出願は、2013年9月30日に出願された日本特許出願(特願2013-203333)、2014年5月15日に出願された日本特許出願(特願2014-101052)、および、2014年7月14日に出願された日本特許出願(特願2014-144484)に基づき、その内容は参照によりここに取り込まれる。
  1 ステアリングホイール
  2 ステアリングギヤユニット
  3 入力軸
  4 タイロッド
  5、5a ステアリングシャフト
  6、6a、6b ステアリングコラム
  7 自在継手
  8 中間シャフト
  9 自在継手
 10 車体
 11 枢軸
 12、12a 支持ブラケット
 13、13a、13b アウタコラム
 14、14a インナコラム
 15、15a アウタシャフト
 16、16a インナシャフト
 17 電動モータ
 18 調節レバー
 19、19a~19d 調節ロッド
 20、20a カム装置
 21 カム部材
 22 変位ブラケット
 23 支持板部
 24 上下方向長孔
 25 前後方向長孔
 26、26a、26b 駆動側カム
 27、27a 被駆動側カム
 28 凸部
 29 凹部
 30 段差部
 31 ナット
 32 嵌合凸部
 33 嵌合孔
 34、34a 貫通孔
 35 スリーブ
 36、36a 鍔部(段差形成面を有する鍔部)
 37、37a 雄ねじ部
 38 ナット
 39 係止溝
 40 止め輪
 41 大径部
 42 段差形成面
 43 雄ねじ部
 44 軸方向スリット
 45 被挟持部
 46 凹部

Claims (6)

  1.  筒状のステアリングコラムと、
     前記ステアリングコラムの一部に固設された変位ブラケットであって、変位ブラケットを幅方向に貫通するコラム側貫通孔が設けられた変位ブラケットと、
     前記ステアリングコラムの内側に回転自在に支持されたステアリングシャフトであって、前記ステアリングコラムの後端開口から突出してステアリングホイールを支持固定する後端部を有するステアリングシャフトと、
     車体に支持される支持ブラケットであって、前記変位ブラケットを幅方向両側から挟む左右の支持板部を有し、当該支持板部の互いに整合する部分に車体側貫通孔が設けられた支持ブラケットと、
     前記車体側貫通孔及び前記コラム側貫通孔に幅方向に挿通された調節ロッドと、
     前記調節ロッドの軸方向一端部に螺着固定されたナットと、
     駆動側カムと被駆動側カムとを有し、被駆動側カムに対する駆動側カムの回動に伴って軸方向寸法を拡縮させ、前記左右の支持板部の間隔を拡縮させるように構成されたカム装置と、
     前記駆動側カムに連結された調節レバーと、を備え、
     前記駆動側カムは、前記調節ロッドの軸方向一端寄り部分に、軸方向変位を抑えた状態で支持され、前記調節レバーの操作に基づいて回転可能であり、
     前記被駆動側カムは、前記左右の支持板部の一方に設けられた車体側貫通孔に係合し、且つ、前記調節ロッドの軸方向中間部に軸方向変位を可能に支持され、
     前記車体側貫通孔と前記コラム側貫通孔の少なくとも一方は、前記ステアリングホイールの位置を調節可能とする方向に長い長孔として構成され、
     前記調節ロッドの軸方向一端寄り部分に、軸方向片側に向いた段差形成面が設けられ、
     前記駆動側カムは、前記段差形成面と前記ナットとの間で挟持されている、ステアリングホイールの位置調節装置。
  2.  前記駆動側カムが焼結金属製である、請求項1に記載したステアリングホイールの位置調節装置。
  3.  前記調節ロッドの軸方向一端寄り部分の外周面に鍔部が設けられ、鍔部の軸方向片側面が前記段差形成面として構成されている、請求項1または2に記載したステアリングホイールの位置調節装置。
  4.  前記調節ロッドは、前記調節ロッドの軸方向一端寄り部分の外周面に形成された係止溝を有し、
     前記鍔部は、前記係止溝に係止された止め輪として設けられている、請求項3に記載したステアリングホイールの位置調節装置。
  5.  前記鍔部は、非円形である、請求項3に記載したステアリングホイールの位置調節装置。
  6.  前記調節ロッドの前記軸方向一端部の外径は、前記調節ロッドの軸方向他端部の外径より大きい、請求項1~5のいずれか一項に記載したステアリングホイールの位置調節装置。
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