WO2020032130A1 - ステアリングホイールの電動位置調節装置 - Google Patents

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WO2020032130A1
WO2020032130A1 PCT/JP2019/031207 JP2019031207W WO2020032130A1 WO 2020032130 A1 WO2020032130 A1 WO 2020032130A1 JP 2019031207 W JP2019031207 W JP 2019031207W WO 2020032130 A1 WO2020032130 A1 WO 2020032130A1
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WO
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steering wheel
engagement portion
column
telescopic
lock
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/031207
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祥史 黒川
雄一郎 田口
Original Assignee
日本精工株式会社
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Publication date
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Priority to CN201990000960.4U priority patent/CN215663627U/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/181—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with power actuated adjustment, e.g. with position memory
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/184—Mechanisms for locking columns at selected positions

Definitions

  • the present invention relates to an electric steering wheel position adjusting device that adjusts the position of a steering wheel using an electric motor as a drive source.
  • FIG. 18 shows a steering system including a steering column 2, a steering shaft 3, and an electric actuator 4 provided with a telescopic mechanism described in JP-A-6-286620 for adjusting the front-rear position of the steering wheel 1.
  • Fig. 3 shows an electric wheel position adjusting device.
  • the steering column 2 is disposed on the front side and is prevented from being displaced in the axial direction with respect to the vehicle body.
  • the steering column 2 is disposed on the rear side and the front part can slide on the inner diameter side of the rear part of the outer column 5.
  • an inner column 6 inserted thereinto so that the entire length can be extended and contracted.
  • the steering shaft 3 is located on the rear side with the lower shaft 7 disposed on the front side, and is capable of transmitting torque and slidably engaging the lower shaft 7 by spline engagement or the like. And an upper shaft 8 that can extend and contract the entire length.
  • the lower shaft 7 is rotatably supported on the inner diameter side of the outer column 5 by a bearing (not shown).
  • the upper shaft 8 is rotatably supported on the inner diameter side of the inner column 6 by a bearing (not shown).
  • the steering shaft 3 is rotatably supported on the inner diameter side of the steering column 2, and the inner column 6 and the upper shaft 8 are displaced relative to the outer column 5 and the lower shaft 7 in the axial direction. It is possible.
  • the steering wheel 1 is supported and fixed to the rear end of the upper shaft 8.
  • the electric actuator 4 includes an electric motor 9 and a feed screw mechanism 10 of a sliding screw type.
  • the electric motor 9 is supported and fixed to the outer column 5.
  • the feed screw mechanism 10 includes a feed nut 11 and a feed screw shaft 12.
  • the feed nut 11 has a female screw portion 13 on the inner peripheral surface, and is supported and fixed to the axially intermediate outer peripheral surface of the inner column 6 via a support portion 14.
  • the feed screw shaft 12 has a male screw part 15 screwed with the female screw part 13 on the outer peripheral surface of the rear part.
  • the feed screw shaft 12 is rotationally driven by the electric motor 9 via the gear transmission mechanism 16 to displace the feed nut 11 in the axial direction.
  • the inner column 6 connected to the feed nut 11 via the support portion 14 and the upper shaft 8 supported on the inner diameter side of the inner column 6 move in the same direction as the feed nut 11.
  • the steering wheel 1 is moved in the front-rear direction. After moving the steering wheel 1 to a desired position, the power supply to the electric motor 9 is stopped, and the steering wheel 1 is held at the adjusted position.
  • the feed screw shaft 12 does not rotate even when an axial force is applied to the feed nut 11 from the inner column 6. , Has a self-locking function.
  • the steering wheel 1 can be held at the adjusted position.
  • the feed screw mechanism 10 is provided with a self-locking function, not only the reverse efficiency but also the normal efficiency decreases. For this reason, it is disadvantageous in terms of improving the adjustment speed of the front and rear positions of the steering wheel 1.
  • the electric motor 9 requires a large output, it is disadvantageous from the viewpoint of reducing the size and weight of the electric position adjusting device for the steering wheel.
  • the present invention makes it possible to adjust the steering wheel position in an appropriate time by increasing the adjustment speed and increasing the adjustment amount, that is, even when the stroke is long. It is another object of the present invention to provide a steering wheel electric position adjusting device capable of reducing the size and weight of the entire device.
  • An electric position adjusting device for a steering wheel includes a column device, a position adjusting mechanism, and a lock mechanism.
  • a steering shaft is rotatably supported on the inner diameter side.
  • the position adjustment mechanism can adjust at least one of a front-rear position and a vertical position of a steering wheel supported by a rear end of the steering shaft using an electric motor as a drive source.
  • the at least one lock mechanism includes a swinging member, a first engagement portion, a second engagement portion, and a displacement unit.
  • the swinging member is supported by a first member constituting the column device so as to be swingable about a swinging shaft arranged in a width direction.
  • the first engagement portion is disposed on the swing member.
  • the second engagement portion is disposed on a second member that is displaced relative to the first member when adjusting at least one of a front-rear position and a vertical position of the steering wheel.
  • the displacing means can displace the oscillating member about the oscillating axis.
  • the lock mechanism, The swinging member is swingably displaced in a predetermined direction by the displacement means, and the first engagement portion and the second engagement portion are engaged to hold the steering wheel at the adjusted position.
  • Lock mode and The displacing means displaces the rocking member in a direction opposite to the predetermined direction to release the engagement between the first engagement portion and the second engagement portion, and the front-rear position of the steering wheel
  • An unlock mode in which at least one of the position and the vertical position is adjustable.
  • the first engaging portion is constituted by an uneven portion (tooth portion) in which concave portions and convex portions are alternately arranged, and the second engaging portion is formed by alternately arranging concave portions and convex portions. It can be constituted by a concave and convex portion (teeth portion).
  • the rocking member has a pressed surface on a surface opposite to a surface on which the first engagement portion exists, and the displacement unit has a pressing surface that presses the pressed surface, and And a wedge portion arranged so as to be displaceable in the axial direction.
  • the position adjusting mechanism is configured by a telescopic adjusting mechanism that adjusts a front-rear position of the steering wheel
  • the lock mechanism may be configured by a telescopic lock mechanism that holds the steering wheel in the front-rear position after the adjustment or adjusts the front-rear position of the steering wheel.
  • the position adjusting mechanism is configured by a tilt adjusting mechanism that adjusts the vertical position of the steering wheel
  • the lock mechanism may be configured by a tilt lock mechanism that holds the vertical position of the steering wheel at the adjusted position or that adjusts the vertical position of the steering wheel.
  • the position adjustment mechanism Adjusting the front and rear position of the steering wheel, a telescopic adjustment mechanism, Adjusting the vertical position of the steering wheel, a tilt adjustment mechanism, Composed by The lock mechanism, A telescopic lock mechanism, which holds the front-rear position of the steering wheel at the adjusted position, or enables the front-rear position of the steering wheel to be adjusted, A tilt lock mechanism, which holds the vertical position of the steering wheel at the adjusted position, or adjusts the vertical position of the steering wheel, Can be configured.
  • the telescopic lock mechanism may include a telescopic lock motor, and a telescopic lock conversion mechanism that converts rotation of an output shaft of the telescopic lock motor into linear movement of the wedge of the telescopic lock mechanism. it can.
  • the tilt lock mechanism may include a tilt lock motor, and a tilt lock conversion mechanism that converts rotation of an output shaft of the tilt lock motor into linear motion of the wedge portion of the tilt lock mechanism. it can.
  • the lock mechanism converts a rotation of a lock motor and an output shaft of the lock motor into a linear movement of the wedge portion of the telescopic lock mechanism and a linear motion of the wedge portion of the tilt lock mechanism. Can be provided.
  • the position of the engagement portion between the first engagement portion and the second engagement portion of the telescopic lock mechanism, and the position of the first engagement portion of the tilt lock mechanism can be substantially the same.
  • the engagement portion between the first engagement portion and the second engagement portion of the telescopic lock mechanism can be located at a substantially central position of the column device in the up-down direction, and / or the tilt device
  • An engagement portion between the first engagement portion and the second engagement portion of the lock mechanism can be located at a substantially central position of the column device in the vertical direction.
  • the column device includes a column holder that is not displaced in the front-rear direction when adjusting the front-rear position of the steering wheel, and a steering column that is fitted to the column holder so as to be capable of being displaced in the axial direction relative to the column holder.
  • the telescopic adjustment mechanism may include a conversion mechanism that converts the rotation of the output shaft of the electric motor of the telescopic adjustment mechanism into a linear motion of the steering column.
  • the first member of the telescopic adjusting mechanism is constituted by the column holder, and the second member of the telescopic adjusting mechanism is constituted by the steering column.
  • the column holder has an outer-diameter-side ball guide groove extending in the axial direction at a plurality of locations on the inner peripheral surface in the circumferential direction
  • the steering column has an axial direction at a plurality of locations on the outer peripheral surface in the circumferential direction.
  • the column device may include a plurality of balls disposed between the outer diameter ball guide groove and the inner diameter ball guide groove.
  • a swing bracket having a first pivot supported, a second pivot supported by the column device, and a third pivot supported by the linear member;
  • the column device has, at a front end thereof, a pivot protruding in the width direction, and the pivot can be engaged with the bracket on the vehicle body side so as to be capable of axial displacement and swinging.
  • the first member of the tilt adjustment mechanism is constituted by the column device
  • the second member of the vertical position value adjustment mechanism is constituted by the swing bracket.
  • a part can be located between the pivot and the rear end of the steering column with respect to the axial direction of the column device.
  • the electric position adjusting device for a steering wheel of the present invention it is possible to suppress rattling of the steering wheel in a state where the position of the steering wheel is held at the adjusted position, and to adjust the speed of adjusting the steering wheel. And the size and weight of the entire apparatus can be reduced.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electric position adjusting device for a steering wheel according to an example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an end view of the device shown in FIG. 1 as viewed from the rear.
  • FIG. 3 is a view similar to FIG. 2, but showing the device shown in FIG. 1 without the steering shaft.
  • FIG. 4 is a left side view of the device shown in FIG. 1 in a state where the upper and lower positions of the steering wheel are set at the upper end position.
  • FIG. 5 is a left side view of the device shown in FIG. 1 in a state where the vertical position of the steering wheel is set at the center position.
  • FIG. 6 is a left side view of the device shown in FIG.
  • FIG. 7 is a right side view of the device shown in FIG. 1 in a state where the vertical position of the steering wheel is a lower end position and the tilt lock mechanism is released.
  • FIG. 8 is a right side view of the device shown in FIG. 1 in a state where the upper and lower positions of the steering wheel are set as upper end positions and the tilt lock mechanism is locked.
  • FIG. 9 is a right side view of the device shown in FIG. 1 in a state where the vertical position of the steering wheel is set at the center position and the tilt lock mechanism is locked.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along the line YY of FIG.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along the line YY of FIG. 2 in a state where the front-rear position of the steering wheel is set at the center position.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG. 2 in a state where the front-rear position of the steering wheel is set at the rear end position.
  • FIG. 14 is a perspective view of the steering column and the telescopic lock mechanism taken out of the apparatus shown in FIG.
  • FIG. 15 is a right side view of the steering column and the telescopic lock mechanism taken out of the apparatus shown in FIG. 1 and in which the telescopic lock mechanism is locked.
  • FIG. 16 is a right side view of the steering column and the telescopic lock mechanism removed from the apparatus shown in FIG. 1 and in a state where the telescopic lock mechanism is released.
  • FIG. 17 is a partially enlarged perspective view of the steering column of the device shown in FIG.
  • FIG. 18 is a partially cutaway side view showing an example of a conventional structure of an electric position adjusting device for a steering wheel.
  • FIGS. 1 to 17 show an example of an embodiment of the present invention.
  • the electric position adjusting device for a steering wheel according to the present embodiment includes a telescopic mechanism for adjusting the front-rear position of the steering wheel 1 (see FIG. 18) and a tilt mechanism for adjusting the vertical position of the steering wheel 1.
  • the electric position adjusting device for a steering wheel according to the present embodiment includes a column device 17, an electric actuator 18 for telescopic use, and an electric actuator 19 for tilt.
  • the axial direction and the circumferential direction refer to the axial direction and the circumferential direction of the column device 17 unless otherwise specified, and the front-rear direction, the vertical direction, and the width direction unless otherwise specified.
  • the longitudinal direction, the vertical direction, and the width direction of the vehicle body is a telescopic mechanism for adjusting the front-rear position of the steering wheel 1 (see FIG. 18) and a tilt mechanism for adjusting the vertical position of the steering wheel 1.
  • the column device 17 includes a substantially rectangular cylindrical column holder 20 and a substantially cylindrical steering column 21.
  • the column holder 20 and the steering column 21 are combined by a plurality of balls 22 so that relative displacement in the axial direction is possible.
  • the column holder 20 includes a pair of side plate portions 23a and 23b spaced apart in the width direction of the vehicle body, an upper plate portion 24 connecting upper end portions of the pair of side plate portions 23a and 23b, and a pair of side plate portions 23a and 23b.
  • a lower plate portion 25 that connects lower end portions of the side plate portions 23a and 23b is provided.
  • the column holder 20 includes a pair of holder support plate portions 26 protruding upward from a rear portion of both end portions in the width direction of the upper plate portion 24 and arranged parallel to each other in the width direction.
  • the steering column 21 has a rack-shaped displacement-side tooth portion 27 in a range from a front portion to a rear portion of a lower end portion of the outer peripheral surface.
  • the displacement-side tooth portion 27 has a substantially triangular cross-sectional shape, and includes a plurality of concave grooves formed in a direction inclined with respect to the width direction.
  • the displacement-side tooth portion 27 has a structure in which a part of the spirally formed internal thread portion in the circumferential direction is taken out from the cylindrical inner peripheral surface.
  • a long plate-shaped and synthetic resin plate 28 extending in the axial direction is supported and fixed to the lower end of the steering column 21, and a displacement-side tooth portion 27 is provided on the lower surface of the plate 28. ing.
  • the steering column 21 has an inner-diameter-side ball guide groove 29 extending in the axial direction at a plurality of positions on the outer peripheral surface in the circumferential direction.
  • the steering column 21 extends in the axial direction at two positions on the outer peripheral surface, which are shifted 45 degrees from each of the upper end and the lower end in one circumferential direction (clockwise direction in FIGS. 2 and 3).
  • An inner diameter ball guide groove 29 is provided.
  • the inner peripheral side ball guide groove 29 may be provided at three or more circumferential positions on the outer peripheral surface of the steering column 21. Also in this case, it is preferable that the inner diameter side ball guide grooves 29 are arranged on the outer peripheral surface of the steering column 21 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the balls 22 are provided at a plurality of places in the circumferential direction between the inner surface of the column holder 20 and the outer circumferential surface of the steering column 21. They are arranged individually.
  • a spring holder 31 made of a metal plate having a substantially L-shaped cross section is disposed at each of the corners 30b.
  • a leaf spring 32 a is held on the inner diameter side of the spring holder 31.
  • a leaf spring 32b is held inside the inner-diameter-side ball guide groove 29 of the steering column 21.
  • the column device 17 rotatably supports the steering shaft 3 (see FIG. 18) inside.
  • the steering shaft 3 is disposed on the rear side and the outer tube 34 is disposed on the front side, and is capable of transmitting torque and slidably to the outer tube 34 by spline engagement or the like.
  • an inner shaft (not shown) that engages with the shaft.
  • the front end portion and the intermediate portion of the outer tube 34 are rotatably supported on the inner diameter side of the steering column 21 via radial bearings 35a and 35b.
  • the steering wheel 1 is supported and fixed to the rear end of the outer tube 34.
  • the column holder 20 is supported by the vehicle body via a vehicle body-side bracket 36 and a swing bracket 37 so as to be able to swing vertically.
  • the vehicle body-side bracket 36 includes a pair of support plate portions 38 that are opposed to each other while being spaced apart in the width direction, and a connection plate portion 39 that connects upper end portions of the pair of support plate portions 38.
  • Each of the pair of support plate portions 38 includes a front side plate portion 40 and an extension plate portion 41 extending rearward from an upper portion of a rear end of the front side plate portion 40.
  • the front side plate part 40 is provided with a long hole 42 having a rectangular opening shape extending in the front-rear direction in the lower part.
  • the vehicle body-side bracket 36 includes a pair of front mounting plate portions 43 bent outward in the width direction from the respective upper ends of the front plate portions 40, and widthwise outer portions from the upper end portions of the rear portions of the extension plate portions 41. And a pair of rear mounting plate portions 44 which are bent.
  • the vehicle body side bracket 36 is supported and fixed to the vehicle body by mounting bolts 46 inserted from below through through holes 45a, 45b provided in the front mounting plate portion 43 and the rear mounting plate portion 44, respectively.
  • the front portion of the column holder 20 is supported by the vehicle body side bracket 36 so as to be able to slightly displace in the axial direction and swing around a pivot 47 arranged in the width direction.
  • a pair of engagement pieces 48 are engaged with the elongated holes 42 of the vehicle body-side bracket 36 so as to allow only the displacement in the front-rear direction along the elongated holes 42, and the width of the engagement pieces 48.
  • the front portion of the column holder 20 is disposed between the inner side surfaces in the direction.
  • a pair of bolts 49 are inserted from the inside in the width direction into a circular hole provided in the front portion of the side plate portions 23a and 23b of the column holder 20 and a circular hole provided in the center portion of the engaging piece 48, and A nut 50 is screwed into a tip of the bolt 49 projecting from the widthwise outer surface of the engaging piece 48.
  • the swing bracket 37 includes a pair of swing plate portions 52a and 52b which are spaced apart from each other in the width direction and are opposed to each other.
  • Each of the pair of rocking plate portions 52a and 52b has a crank shape in which the lower portion is offset more outward than the upper portion in the width direction.
  • the side surface of the oscillating plate portion 52a disposed on one side in the width direction has a substantially parallelogram shape or a substantially trapezoidal shape when viewed from the width direction.
  • the side surface of the swing plate portion 52b disposed on the other side in the width direction has a substantially isosceles triangle shape when viewed from the width direction.
  • the upper front ends of the pair of rocking plate portions 52a and 52b are provided on the rear end portions of the pair of supporting plate portions 38 of the vehicle body-side bracket 36 by rocking support bolts 53 so as to be able to rock in synchronization with each other.
  • the swinging plate portions 52a and 52b are disposed on the inner side in the width direction of the support plate portion 38, and have circular holes 54a provided at the rear end of the extension plate portion 41 of the support plate portion 38.
  • the swing support bolt 53 is inserted in the width direction into the circular hole 54b provided at the upper front end of the swing plate portions 52a and 52b.
  • a nut 55 is screwed into a tip of the swing support bolt 53 that protrudes from the widthwise outer surface of the support plate 38 on one side in the width direction.
  • Thrust bearings 57 are arranged at portions between the inner surface 55 and the inner surface in the width direction.
  • the upper rear ends of the pair of rocking plate portions 52a, 52b are swingably supported with respect to the rear end of the column holder 20.
  • the swing plate portions 52a and 52b are arranged outside the holder support plate portion 26 in the width direction, and are formed with a circular hole provided in the holder support plate portion 26 and the swing plate portions 52a and 52b.
  • a bolt 58 is inserted in the width direction into a circular hole provided at the upper rear end.
  • a nut 59 is screwed into a tip of the bolt 58 that protrudes from the widthwise outside surface of the swing plate portions 52a and 52b.
  • the swing plate portions 52a and 52b of the swing bracket 37 are pivotally supported, that is, swingably connected to the holder support plate portion 26 of the column holder 20 by the bolts 58.
  • the bolt 58 corresponds to the second pivot.
  • the telescopic electric actuator 18 is for displacing the steering column 21 in the axial direction with respect to the column holder 20 when adjusting the front-rear position of the steering wheel 1, and includes a telescopic motor 61 and a worm gear 62. .
  • the telescopic motor 61 is supported and fixed to the column holder 20 on the lower surface of the lower plate portion 25 of the column holder 20 so that the output shaft 64 is arranged in parallel with the center axis of the column holder 20.
  • the worm gear 62 is rotatably driven by an output shaft 64 of the telescopic motor 61 via a gear transmission mechanism, and is arranged so as to mesh with the displacement-side tooth portion 27 of the steering column 21.
  • a current is supplied to the telescopic motor 61, the output shaft 64 is driven to rotate, and the worm gear 62 is driven to rotate.
  • the rotation of 62 is converted into a linear motion of the steering column 21 based on the engagement between the worm gear 62 and the displacement-side teeth 27.
  • a telescopic conversion mechanism is constituted by the meshing portion between the worm gear 62 and the displacement side tooth portion 27.
  • the tilt electric actuator 19 includes an actuator holder 65, a tilt motor 66, and a tilt feed screw mechanism 67.
  • the actuator holder 65 is swingably supported by a bolt 68 arranged in the width direction on the widthwise outer surface of the side plate portion 23b on the other side in the width direction of the column holder 20.
  • the tilt motor 66 includes an output shaft 69 and a driving gear 70 supported and fixed to the output shaft 69.
  • the tilt motor 66 is supported and fixed to a front portion of the actuator holder 65.
  • the tilt feed screw mechanism 67 constitutes a tilt conversion mechanism, and includes a screw shaft 71 and a screw nut 72.
  • the screw shaft 71 is disposed below the tilt motor 66 so as to be parallel to the output shaft 69 of the tilt motor 66, and is supported by the rear portion of the actuator holder 65 only for rotation.
  • the screw shaft 71 has a male screw portion 73 formed of a spiral screw groove on the outer peripheral surface of the rear portion, and has a driven gear 74 meshed with the drive gear 70 at the front portion.
  • the screw nut 72 is arranged around the male screw part 73 of the screw shaft 71, and has a female screw part screwed with the male screw part 73 on the inner peripheral surface.
  • the screw nut 72 further has a pivot shaft portion 75 protruding in a direction perpendicular to the axial direction of the screw shaft 71 at the center of the outer surface in the width direction.
  • the lower end of the swing plate portion 52b on the other side in the width direction of the swing bracket 37 is supported so as to be able to swing around the pivot shaft portion 75.
  • the pivot shaft portion 75 is inserted into a circular hole 76 provided at a lower end portion of the swing plate portion 52b via a bush 77 made of a synthetic resin.
  • a nut 78 is screwed into a tip end protruding from the widthwise outer surface of the swing plate portion 52b.
  • a thrust bearing 79 is arranged between the widthwise outer surface of the rocking plate portion 52b and the widthwise inner surface of the nut 78, so that the rocking plate portion 52b can rock with respect to the nut 78.
  • the pivot shaft portion 75 corresponds to a third pivot.
  • the tilting electric actuator 19 energizes the tilting motor 66 and rotationally drives the output shaft 69
  • the screw shaft 71 is rotationally driven via the meshing portion of the driving gear 70 and the driven gear 74
  • the screw shaft 71 is rotated.
  • the rotation of the screw nut 72 is converted into a linear motion of the screw nut 72 based on the screwing of the male screw part 73 of the screw shaft 71 and the female screw part of the screw nut 72.
  • the screw nut 72 moves linearly along the screw shaft 71, the swing bracket 37 swings, and the column holder 20 (column device 17) swings vertically. As a result, the vertical position of the steering wheel 1 can be adjusted.
  • the electric position adjusting device for a steering wheel of this example further includes a telescopic lock mechanism 80, a tilt lock mechanism 81, a lock feed screw mechanism 82, and a lock motor 83.
  • the telescopic lock mechanism 80 has a function of holding the front-rear position of the steering wheel 1 at the adjusted position.
  • the telescopic lock mechanism 80 includes a telescopic lock swinging member 84, a telescopic lock first engaging portion 85, and a telescopic lock second engaging portion 85 that can be engaged with the telescopic lock first engaging portion 85.
  • An engagement portion 86 and a telescopic lock displacement means 87 are included.
  • the telescopic lock swinging member 84 is formed in a band plate shape, and is formed on the widthwise inner side surface of the side plate portion 23a on one side in the width direction of the column holder 20, which is the first member constituting the column device 17, in the width direction. It is supported so as to be able to swing about the arranged swing shaft 88. Specifically, the base end (front end) of the telescopic lock swinging member 84, the side plate 23a on one side in the width direction, and the base end (front end) of the tilt lock swinging member 96 described later. , 90 are inserted from the inside in the width direction.
  • a nut 91 is screwed into a tip of the bolt 90 protruding from the widthwise outer side surface (one side surface in the widthwise direction) of the telescopic lock swinging member 84.
  • the telescopic lock swinging member 84 and the tilt lock swinging member 96 are swingably supported by the side plate 23a on one side in the width direction.
  • the pivot axis 88 is constituted by the central axis of the bolt 90.
  • the telescopic lock swinging member 84 has a first telescopic lock engaging portion 85 at the rear side of the upper surface.
  • the first engagement portion 85 for telescopic lock is configured by an uneven portion (rack-shaped tooth portion) in which concave portions and convex portions are alternately arranged.
  • the rocking member 84 for telescopic lock is located in the middle of the lower surface, which is the surface opposite to the upper surface on which the first engagement portion 85 for telescopic lock is disposed, in the direction toward the lower side as it moves toward the rear. It has an inclined pressed surface 92.
  • the telescopic lock second engaging portion 86 is relatively displaced with respect to the column holder 20 as the first member when the front-rear position of the steering wheel 1 is adjusted, and the steering as the second member in the telescopic lock mechanism 80. It is arranged on the column 21. Specifically, a lock member 93 extending in the axial direction and having a rectangular cross-sectional shape is supported and fixed to one end in the width direction of the outer peripheral surface of the steering column 21. A lock second engagement portion 86 is provided.
  • the second telescopic lock second engaging portion 86 is configured by a concave and convex portion (rack-shaped tooth portion) in which concave portions and convex portions are alternately arranged.
  • the engagement portion between the first engagement portion 85 for the telescopic lock and the second engagement portion 86 for the telescopic lock of the telescopic lock mechanism 80 is the rear end of the pivot 47 and the steering column 21 in the axial direction.
  • the column holder 20 is disposed at a substantially central position of the column holder 20 in the vertical direction.
  • the telescopic lock displacing means 87 includes a telescopic lock wedge 95 on the upper side surface, which is inclined in a downward direction toward the rear side and has a pressing surface 94 pressed against the pressed surface 92.
  • the telescopic lock wedge 95 is mounted on the upper surface of the lower plate 25 of the column holder 20 at a portion adjacent to the widthwise inside of the one side plate 23a in the width direction so as to be displaceable in the axial direction. .
  • the telescopic lock wedge 95 is elastically urged rearward by an elastic member such as a spring (not shown).
  • the tilt lock mechanism 81 has a function of holding the vertical position of the steering wheel 1 at the adjusted position.
  • the tilt lock mechanism 81 includes a tilt lock swinging member 96, a tilt lock first engagement portion 97, and a tilt lock second engagement portion 97 that can be engaged with the tilt lock first engagement portion 97.
  • An engagement portion 98 and a tilt lock displacement unit 99 are included.
  • the tilt lock swing member 96 is formed in a strip shape, and is arranged in the width direction on the width direction outer surface of the width direction one side plate portion 23 a of the column holder 20 constituting the column device 17. It is supported so as to be able to swing around a shaft 88.
  • the tilt lock swinging member 96 is swingably supported by the bolt 90 and the nut 91 together with the telescopic lock swinging member 84 with respect to the widthwise outer side plate portion 23a.
  • the tilt lock swing member 96 has the same shape as the telescopic lock swing member 84. That is, the tilt lock swinging member 96 has the first lock portion 97 for tilt lock on the rear side of the upper surface.
  • the first engagement portion 97 for tilt lock is configured by an uneven portion (rack-shaped tooth portion) in which concave portions and convex portions are alternately arranged.
  • the tilt lock swinging member 96 moves toward the lower side toward the rear side toward the middle portion of the lower surface, which is the surface opposite to the upper surface on which the first lock locking engagement portion 97 is disposed. It has a pressed surface 100 inclined in the direction.
  • the tilt lock second engagement portion 98 is a second member of the tilt lock mechanism 81 that is displaced relative to the column holder 20 as the first member when the vertical position of the steering wheel 1 is adjusted. It is arranged on the swing bracket 37. Specifically, a second lock locking engagement portion 98 is provided on the lower surface of the swing plate portion 52a on one side in the width direction of the swing bracket 37. In this example, the lower surface of the swinging plate portion 52a on one side in the width direction is formed by a partial cylindrical surface centered on a bolt 58 corresponding to the second pivot, and the concave and convex portions in which concave portions and convex portions are alternately arranged.
  • a second locking portion 98 for tilt lock which is a portion (rack-shaped tooth portion).
  • the engagement portion between the first engagement portion 97 for tilt lock and the second engagement portion 98 for tilt lock of the tilt lock mechanism 81 is located on the rear side of the pivot 47 and the steering column 21 in the axial direction.
  • the column holder 20 is disposed between the column holder 20 and the end of the column holder 20 in the vertical direction. That is, in this example, the first engagement portion 85 for the telescopic lock and the second engagement portion 86 for the telescopic lock of the telescopic lock mechanism 80, and the first lock for tilt lock of the tilt lock mechanism 81.
  • the engagement portion between the joint portion 97 and the second engagement portion 98 for tilt lock has substantially the same axial position and vertical position, and is arranged so as to be arranged in the width direction.
  • the relationship between the first engagement portion 85 for the telescopic lock and the second engagement portion 86 for the telescopic lock of the telescopic lock mechanism 80 is considered.
  • the joint portion and the engagement portion between the first engagement portion 97 for tilt lock and the second engagement portion 98 for tilt lock of the tilt lock mechanism 81 are arranged on the side closer to the steering wheel 1 in the axial direction. Preferably.
  • the tilt lock displacing means 99 includes a tilt lock wedge 102 on the upper surface, which is inclined in a downward direction toward the rear and has a pressing surface 101 pressed against the pressed surface 100.
  • the tilt lock wedge 102 is displaced in the axial direction to a portion of the upper surface of the lower plate 25 of the column holder 20 that protrudes from the widthwise outer surface (widthwise one side) of the widthwise one side plate 23a. Can be mounted.
  • the tilt lock wedge 102 is elastically urged rearward by an elastic member such as a spring (not shown).
  • the lock feed screw mechanism 82 includes a screw shaft 103 and a screw nut 104.
  • the screw shaft 103 is rotatably supported on a holder 105 supported and fixed to one side plate portion 23a on one side in the width direction, and has a male screw portion on an outer peripheral surface.
  • the screw nut 104 has, on the inner peripheral surface, a female screw portion to be screwed with the male screw portion of the screw shaft 103.
  • the screw nut 104 is connected to the telescopic lock wedge 95 and the tilt lock wedge 102 via rods 106a and 106b.
  • the lock motor 83 is supported and fixed below the column holder 20, and can rotate the screw shaft 103 of the lock feed screw mechanism 82 via a gear transmission mechanism (not shown).
  • the screw shaft 103 of the lock feed screw mechanism 82 is rotationally driven in a predetermined direction by the lock motor 83.
  • the screw nut 104 is moved forward. This moves the telescopic lock wedge 95 and the tilt lock wedge 102 forward via the rods 106a and 106b.
  • the telescopic lock rocking member 84 and the tilt lock rocking member 96 rock down by their own weight, and as shown in FIGS.
  • the engagement with the telescopic lock second engagement portion 86 is released, and the engagement between the tilt lock first engagement portion 97 and the tilt lock second engagement portion 98 is released.
  • an unlock mode is provided in which the front-rear position and the vertical position of the steering wheel 1 can be adjusted.
  • a structure in which the telescopic lock rocking member 84 and the tilt lock rocking member 96 are elastically urged in the downward rocking direction by an elastic member (not shown) may be employed.
  • the first engagement portion 85 for telescopic lock and the second engagement portion 86 for telescopic lock are engaged, and the first engagement portion 97 for tilt lock and the second engagement portion for tilt lock are engaged.
  • the lock motor 83 is kept energized.
  • the lock motor 83 may be provided with a brake mechanism for preventing rotation of the output shaft in a state where the power supply is stopped.
  • the electric motor 61 is energized and the worm gear 62 supported and fixed to the output shaft 64 is driven to rotate.
  • the worm gear 62 rotates, the steering column 21 and the outer tube 34 supported on the inner diameter side of the steering column 21 are moved by the column holder 20 and the inner shaft based on the engagement between the worm gear 62 and the displacement-side teeth 27.
  • the front-back position of the steering wheel 1 is adjusted.
  • the power supply to the telescopic motor 61 is stopped.
  • the tilt motor 66 is energized, and the driven gear 74 is driven via the driving gear 70 supported and fixed to the output shaft 69.
  • the screw shaft 71 is rotated.
  • the screw nut 72 is displaced in the axial direction of the screw shaft 71 based on the screw engagement between the male screw portion 73 of the screw shaft 71 and the female screw portion of the screw nut 72.
  • the swing bracket 37 swings about the swing support bolt 53 that is the first pivot, and the column device 17 swings vertically, whereby the vertical position of the steering wheel 1 is adjusted.
  • the power supply to the tilt motor 66 is stopped.
  • the lock motor 83 is energized to rotate the screw shaft 103 in a direction opposite to a predetermined direction, and move the screw nut 104 backward.
  • the telescopic lock wedge 95 and the tilt lock wedge 102 move rearward via the rods 106a and 106b.
  • the pressing surface 94 of the telescopic lock wedge 95 is pressed against the pressed surface 92 of the telescopic lock swing member 84, and the telescopic lock swing member 84 swings upward.
  • the first telescopic lock engagement portion 85 and the second telescopic lock engagement portion 86 engage (engage), and the front-rear position of the steering wheel 1 is maintained.
  • the pressing surface 101 of the tilt lock wedge 102 is pressed against the pressed surface 100 of the tilt lock swing member 96, and the tilt lock swing member 96 swings upward.
  • the first engagement portion 97 for tilt lock and the second engagement portion 98 for tilt lock engage (mesh), and the vertical position of the steering wheel 1 is maintained.
  • the first telescopic lock engagement portion 85 and the second telescopic lock engagement portion 86 are engaged, and the first tilt lock engagement portion 97 and the second tilt lock engagement portion 98 are engaged. After that, the power supply to the lock motor 83 is stopped.
  • the first telescopic lock wedge 95 is stopped even when the power supply to the lock motor 83 is stopped.
  • the engagement between the mating portion 85 and the second engagement portion 86 for the telescopic lock and the engagement between the first engagement portion 97 for the tilt lock and the second engagement portion 98 for the tilt lock are prevented from being released. .
  • the first engagement portion 85 for telescopic lock and the second engagement portion 86 for telescopic lock are engaged with the steering wheel 1 adjusted to a desired position. (Engagement), and by engaging the first lock portion 97 for tilt lock and the second lock portion 98 for tilt lock, the front-rear position and the vertical position of the steering wheel 1 are maintained, and the steering wheel 1 is restricted. Therefore, the rattling of the steering wheel 1 is suppressed in a state where the position of the steering wheel 1 is held at the adjusted position.
  • the rack-shaped displacement-side teeth 27 arranged at the lower end of the outer peripheral surface of the steering column 21 mesh with the worm gear 62, and the worm gear 62 is driven to rotate by the telescopic motor 61.
  • the steering column 21 is configured to be displaced relative to the column holder 20 in the axial direction.
  • the rotational movement of the electric motor 9 is converted into linear movement by the feed screw mechanism 10, so that the steering column is configured to be axially displaceable relative to the column holder. It is also possible.
  • the first telescopic lock first engagement portion 85 and the second telescopic lock second engagement portion 86, and the first tilt lock first engagement portion 97 and the second tilt lock second engagement portion 98 are all provided with irregularities. It is engaged (engaged).
  • the first engagement portion for telescopic lock and the second engagement portion for telescopic lock, and the first engagement portion for tilt lock and the first engagement portion for tilt lock can be frictionally engaged.
  • the rotational motion of one lock motor 83 is converted into linear motion by the lock feed screw mechanism 82, and both the telescopic lock rocking member 84 and the tilt lock rocking member 96 are simultaneously displaced. Then, the first engagement portion 85 for telescopic lock and the second engagement portion 86 for telescopic lock are engaged or disengaged, and at the same time, the first engagement portion 97 for tilt lock and the The second engagement portion 98 is engaged with or disengaged from the second engagement portion 98.
  • the telescopic lock motor and the telescopic lock conversion mechanism for displacing the telescopic lock oscillating member, and the tilt lock motor and the tilt lock conversion mechanism for displacing the tilt lock oscillating member are each independently formed. It can also be provided.
  • the electric position adjusting device for the steering wheel of the present invention has a structure including only one of the telescopic mechanism and the tilt mechanism. It can also be applied.

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Abstract

ステアリングホイールの位置の調節速度、および、装置全体の小型化および軽量化を図ることができる構造を実現する。ステアリングホイールを調節後の位置に保持する際に、ロック用モータ８３に通電し、ねじ軸１０３を所定方向と逆方向に回転駆動し、ねじナット１０４を後方に移動させる。これにより、テレスコロック用第１係合部とテレスコロック用第２係合部とを係合させるとともに、チルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８とを係合させる。

Description

ステアリングホイールの電動位置調節装置
　本発明は、電動モータを駆動源として、ステアリングホイールの位置を調節する、ステアリングホイールの電動位置調節装置に関する。
　図１８は、特開平６－２８６６２０号公報に記載された、ステアリングホイール１の前後位置を調節するためのテレスコピック機構を備え、ステアリングコラム２と、ステアリングシャフト３と、電動アクチュエータ４とを含む、ステアリングホイールの電動位置調節装置を示している。
　ステアリングコラム２は、前側に配置され、車体に対する軸方向の変位を阻止されているアウタコラム５と、後側に配置され、前側部分を、アウタコラム５の後側部分の内径側に摺動可能に挿入しているインナコラム６とを備え、全長を伸縮可能に構成されている。
　ステアリングシャフト３は、前側に配置されたロアシャフト７と、後側には位置され、スプライン係合などにより、ロアシャフト７に対して、トルクの伝達を可能に、かつ、摺動可能に係合するアッパシャフト８とを備え、全長を伸縮可能に構成されている。ロアシャフト７は、アウタコラム５の内径側に図示しない軸受により回転自在に支持されている。アッパシャフト８は、インナコラム６の内径側に図示しない軸受により回転自在に支持されている。このような構成により、ステアリングシャフト３は、ステアリングコラム２の内径側に回転自在に支持され、かつ、インナコラム６およびアッパシャフト８が、アウタコラム５およびロアシャフト７に対して軸方向に相対変位可能となっている。ステアリングホイール１は、アッパシャフト８の後端部に支持固定されている。
　電動アクチュエータ４は、電動モータ９と、滑りねじ式の送りねじ機構１０とを備える。電動モータ９は、アウタコラム５に対し支持固定されている。送りねじ機構１０は、送りナット１１と送りねじ軸１２とを備える。送りナット１１は、内周面に、雌ねじ部１３を有し、かつ、支持部１４を介して、インナコラム６の軸方向中間部外周面に支持固定されている。送りねじ軸１２は、後側部分の外周面に、雌ねじ部１３と螺合する雄ねじ部１５を有する。
　ステアリングホイール１の前後位置を調節する際には、電動モータ９により、歯車伝達機構１６を介して、送りねじ軸１２を回転駆動して、送りナット１１を軸方向に変位させる。送りナット１１の軸方向変位に伴い、送りナット１１に支持部１４を介して接続されたインナコラム６、および、インナコラム６の内径側に支持されたアッパシャフト８が、送りナット１１と同じ方向に変位して、ステアリングホイール１を前後方向に移動させる。ステアリングホイール１を所望の位置に移動させた後、電動モータ９への通電を停止して、ステアリングホイール１は調節後の位置に保持される。
特開平６－２８６６２０号公報
　特開平６－２８６６２０号公報に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置では、送りねじ機構１０は、インナコラム６から送りナット１１に軸方向の力が加わった場合でも、送りねじ軸１２が回転しない、セルフロック機能を有する。これにより、電動モータ９への通電を停止しても、ステアリングホイール１を調節後の位置に保持することができる。しかしながら、送りねじ機構１０に、セルフロック機能を持たせると、逆効率だけでなく、正効率も低くなってしまう。このため、ステアリングホイール１の前後位置の調節速度を向上させる面からは不利になる。また、電動モータ９には大きな出力が必要とされるため、ステアリングホイールの電動位置調節装置の小型化および軽量化を図る面からは不利である。
　本発明は、上述のような事情に鑑みて、調節速度を速くして、調節量が大きい、すなわち、ストロークが長い場合であっても、適度な時間でステアリングホイールの位置の調節することを可能とし、かつ、装置全体の小型化および軽量化を図ることができる、ステアリングホイールの電動位置調節装置を提供することを目的としている。
　本発明のステアリングホイールの電動位置調節装置は、コラム装置と、位置調節機構と、ロック機構とを備える。
　前記コラム装置は、内径側に、ステアリングシャフトが回転可能に支持される。
　前記位置調節機構は、電動モータを駆動源として、前記ステアリングシャフトの後端部に支持されるステアリングホイールの前後位置と上下位置との少なくとも一方の位置を調節することができる。
　前記少なくとも１個のロック機構は、揺動部材と、第１係合部と、第２係合部と、変位手段とを含む。
　前記揺動部材は、前記コラム装置を構成する第１部材に、幅方向に配置された揺動軸を中心とする揺動を可能に支持されている。
　前記第１係合部は、前記揺動部材に配置されている。
　前記第２係合部は、前記ステアリングホイールの前後位置と上下位置とのうちの少なくとも一方の位置を調節する際に、前記第１部材に対し相対変位する第２部材に配置されている。
　前記変位手段は、前記揺動部材を、前記揺動軸を中心に揺動変位させることができる。
　前記ロック機構は、
　前記変位手段により前記揺動部材を所定方向に揺動変位させて、前記第１係合部と前記第２係合部とを係合させて、前記ステアリングホイールを調節後の位置に保持可能なロックモードとし、および、
　前記変位手段により前記揺動部材を前記所定方向と逆方向に揺動変位させて、前記第１係合部と前記第２係合部との係合を解除して、前記ステアリングホイールの前後位置と上下位置とのうちの少なくとも一方の位置を調節可能なアンロックモードとする。
　前記第１係合部を、凹部と凸部とを交互に配置してなる凹凸部（歯部）により構成し、かつ、前記第２係合部を、凹部と凸部とを交互に配置してなる凹凸部（歯部）により構成することができる。
　前記揺動部材を、前記第１係合部が存在する面と反対側の面に、被押圧面を有するものとし、前記変位手段を、前記被押圧面を押圧する押圧面を有し、かつ、軸方向に関する変位を可能に配置されたくさび部を備えるものとすることができる。
　前記位置調節機構を、前記ステアリングホイールの前後位置を調節する、テレスコ用調節機構により構成し、
　前記ロック機構を、前記ステアリングホイールの前後位置を調節後の位置に保持する、あるいは、前記ステアリングホイールの前後位置を調節可能とする、テレスコ用ロック機構により構成することができる。
　前記位置調節機構を、前記ステアリングホイールの上下位置を調節する、チルト用調節機構により構成し、
　前記ロック機構を、前記ステアリングホイールの上下位置を調節後の位置に保持する、あるいは、前記ステアリングホイールの上下位置を調節可能とする、チルト用ロック機構により構成することができる。
　前記位置調節機構は、
　前記ステアリングホイールの前後位置を調節する、テレスコ用調節機構と、
　前記ステアリングホイールの上下位置を調節する、チルト用調節機構と、
により構成し、
　前記ロック機構は、
　前記ステアリングホイールの前後位置を調節後の位置に保持する、あるいは、前記ステアリングホイールの前後位置を調節可能とする、テレスコ用ロック機構と、
　前記ステアリングホイールの上下位置を調節後の位置に保持する、あるいは、前記ステアリングホイールの上下位置を調節可能とする、チルト用ロック機構と、
により構成することができる。
　前記テレスコ用ロック機構は、テレスコロック用モータと、該テレスコロック用モータの出力軸の回転を、前記テレスコ用ロック機構の前記くさび部の直線運動に変換するテレスコロック用変換機構とを備えることができる。
　前記チルト用ロック機構は、チルトロック用モータと、該チルトロック用モータの出力軸の回転を、前記チルト用ロック機構の前記くさび部の直線運動に変換するチルトロック用変換機構とを備えることができる。
　前記ロック機構は、ロック用モータと、該ロック用モータの出力軸の回転を、前記テレスコ用ロック機構の前記くさび部および前記チルト用ロック機構の前記くさび部の直線運動に変換するロック用変換機構とを備えることができる。
　前記コラム装置の軸方向に関して、前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部の位置と、前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部の位置とを、ほぼ同じにすることができる。
　上下方向に関して、前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部の位置と、前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部の位置とを、ほぼ同じにし、かつ、
　前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部と、前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部とを、幅方向に並んで配置することができる。
　前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部を、上下方向に関して前記コラム装置のほぼ中央位置に位置させることができる、および／または、前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部を、上下方向に関して前記コラム装置のほぼ中央位置に位置させることができる。
　前記コラム装置を、前記ステアリングホイールの前後位置を調節する際に、前後方向に変位しないコラムホルダと、該コラムホルダに対し軸方向の相対変位を可能に嵌合されたステアリングコラムとを備えるものとし、前記テレスコ用調節機構を、該テレスコ用調節機構の前記電動モータの出力軸の回転を、前記ステアリングコラムの直線運動に変換する変換機構を備えるものとすることができる。この場合、前記テレスコ用調節機構の前記第１部材は、前記コラムホルダにより構成され、かつ、前記テレスコ用調節機構の前記第２部材は、前記ステアリングコラムにより構成される。
　前記コラムホルダは、内周面の円周方向複数箇所に、軸方向に伸長する外径側ボール案内溝を有し、かつ、前記ステアリングコラムは、外周面の円周方向複数箇所に、軸方向に伸長する内径側ボール案内溝を有し、および、前記コラム装置は、前記外径側ボール案内溝と前記内径側ボール案内溝の間に配置された、複数個のボールを備えることができる。
　前記チルト用調節機構を、車体に対し支持固定された車体側ブラケットと、前記電動モータの出力軸の回転を、直動部材の直線運動に変換するチルト用変換機構と、該車体側ブラケットに枢支された第１枢軸、前記コラム装置に枢支された第２枢軸、および、前記直動部材に枢支された第３枢軸を有する揺動ブラケットとにより構成し、
　前記コラム装置を、前側の端部に、幅方向に突出した枢軸を有するものとし、かつ、該枢軸を、前記車体側ブラケットに対し、軸方向変位および揺動を可能に係合することができる。この場合、前記チルト用調節機構の前記第１部材は、前記コラム装置により構成され、かつ、前記上下位置値調節機構の前記第２部材は、前記揺動ブラケットにより構成される。
　前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部、および、前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部を、前記コラム装置の軸方向に関して、前記枢軸と前記ステアリングコラムの後側の端部との間に位置させることができる。
　本発明のステアリングホイールの電動位置調節装置によれば、ステアリングホイールの位置を調節後の位置に保持した状態において、前記ステアリングホイールががたつくことを抑制することができ、かつ、前記ステアリングホイールの調節速度を速くすることができ、さらに、装置全体の小型化および軽量化を図ることができる。
図１は、本発明の実施の形態の１例に係るステアリングホイールの電動位置調節装置を示す斜視図である。 図２は、図１に示した装置を後方から見た端面図である。 図３は、図１に示した装置を、ステアリングシャフトを省略して示す、図２と同様の図である。 図４は、ステアリングホイールの上下位置を上端位置とした状態にある、図１に示した装置の左側面図である。 図５は、ステアリングホイールの上下位置を中央位置とした状態にある、図１に示した装置の左側面図である。 図６は、ステアリングホイールの上下位置を下端位置とした状態にある、図１に示した装置の左側面図である。 図７は、ステアリングホイールの上下位置を下端位置とし、かつ、チルト用ロック機構を解除した状態にある、図１に示した装置の右側面図である。 図８は、ステアリングホイールの上下位置を上端位置とし、かつ、チルト用ロック機構をロックした状態にある、図１に示した装置の右側面図である。 図９は、ステアリングホイールの上下位置を中央位置とし、かつ、チルト用ロック機構をロックした状態にある、図１に示した装置の右側面図である。 図１０は、図５のＸ－Ｘ断面図である。 図１１は、ステアリングホイールの前後位置を前端位置とした状態における、図２のＹ－Ｙ断面図である。 図１２は、ステアリングホイールの前後位置を中央位置とした状態における、図２のＹ－Ｙ断面図である。 図１３は、ステアリングホイールの前後位置を後端位置とした状態における、図２のＹ－Ｙ断面図である。 図１４は、図１に示した装置から取り出した、ステアリングコラムおよびテレスコ用ロック機構の斜視図である。 図１５は、図１に示した装置から取り出した、テレスコ用ロック機構をロックした状態にある、ステアリングコラムおよびテレスコ用ロック機構の右側面図である。 図１６は、図１に示した装置から取り出した、テレスコ用ロック機構を解除した状態にある、ステアリングコラムおよびテレスコ用ロック機構の右側面図である。 図１７は、図１に示した装置のステアリングコラムの一部拡大斜視図である。 図１８は、ステアリングホイールの電動位置調節装置の従来構造の１例を示す部分切断側面図である。
　図１～図１７は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例のステアリングホイールの電動位置調節装置は、ステアリングホイール１（図１８参照）の前後位置を調節するためのテレスコピック機構、および、ステアリングホイール１の上下位置を調節するためのチルト機構を備える。本例のステアリングホイールの電動位置調節装置は、コラム装置１７と、テレスコ用電動アクチュエータ１８と、チルト用電動アクチュエータ１９とを備える。なお、以下の説明において、軸方向および周方向とは、特に断らない限り、コラム装置１７の軸方向および周方向をいい、かつ、前後方向、上下方向、および幅方向とは、特に断らない限り、車体の前後方向、上下方向、および幅方向をいう。
　コラム装置１７は、略矩形筒状のコラムホルダ２０と、略円筒状のステアリングコラム２１とを備える。コラムホルダ２０とステアリングコラム２１は、複数個のボール２２により、軸方向の相対変位を可能に組み合わされている。
　コラムホルダ２０は、車体の幅方向に離隔して配置された１対の側板部２３ａ、２３ｂと、１対の側板部２３ａ、２３ｂの上端部同士を接続する上板部２４と、１対の側板部２３ａ、２３ｂの下端部同士を接続する下板部２５とを備える。コラムホルダ２０は、上板部２４の幅方向両端部のうちの後側部分から上方に突出し、かつ、幅方向に関して互いに平行に配置された１対のホルダ支持板部２６を備える。
　ステアリングコラム２１は、外周面の下端部のうち、前側部分から後側部分にかけての範囲に、ラック状の変位側歯部２７を有する。変位側歯部２７は、略三角形状の断面形状を有し、かつ、幅方向に対し傾斜する方向に形成された複数本の凹溝から構成されている。換言すれば、変位側歯部２７は、円筒状の内周面に、らせん状に形成された雌ねじ部の周方向に関する一部分を取り出したような構造を有する。本例では、ステアリングコラム２１の下端部に、軸方向に伸長する長尺板状で、かつ、合成樹脂製のプレート２８が支持固定され、プレート２８の下面に、変位側歯部２７が備えられている。
　ステアリングコラム２１は、外周面のうちの周方向複数箇所に、軸方向に伸長する内径側ボール案内溝２９を有する。本例では、ステアリングコラム２１は、外周面のうち、上端部および下端部のそれぞれから周方向片側（図２および図３の時計方向）に４５度ずれた２箇所位置に、軸方向に伸長する内径側ボール案内溝２９を有する。ただし、ステアリングコラム２１の外周面のうち、周方向３箇所以上の位置に、内径側ボール案内溝２９を備えることもできる。この場合も、内径側ボール案内溝２９は、ステアリングコラム２１の外周面に、周方向等間隔に配置されることが好ましい。
　ボール２２は、コラムホルダ２０の内面と、ステアリングコラム２１の外周面との間の周方向複数箇所、図示の例では、周方向に関して内径側ボール案内溝２９と同位相となる２箇所に、複数個ずつ配置される。コラムホルダ２０の内面のうち、幅方向片側（図２および図３の右側）の側板部２３ａの内側面と上板部２４の下面との接続部であって、外径側ボール案内溝を構成する角部３０ａ、および、幅方向他側（図２および図３の左側）の側板部２３ｂの内側面と下板部２５の上面との接続部であって、外径側ボール案内溝を構成する角部３０ｂのそれぞれに、断面略Ｌ字形の金属板からなるばね保持具３１が配置される。ばね保持具３１の内径側に、板ばね３２ａが保持される。また、ステアリングコラム２１の内径側ボール案内溝２９の内側に、板ばね３２ｂが保持される。コラムホルダ２０の後側部分に、ステアリングコラム２１の前側部分を挿入した状態で、ばね保持具３１により保持された板ばね３２ａと内径側ボール案内溝２９により保持された板ばね３２ｂとの間部分に、保持器３３により複数個ずつ保持されたボール２２が挟持される。コラムホルダ２０の後側部分と、ステアリングコラム２１の前側部分とが、複数個のボール２２を介して、軸方向に関する円滑な相対変位を可能に組み合わされることにより、コラム装置１７は構成される。
　コラム装置１７は、内側に、ステアリングシャフト３（図１８参照）を回転自在に支持する。本例では、ステアリングシャフト３は、後側に配置されたアウタチューブ３４と、前側に配置され、スプライン係合などにより、アウタチューブ３４に対して、トルクの伝達を可能に、かつ、摺動可能に係合するインナシャフト（図示省略）とを備え、全長を伸縮可能に構成されている。アウタチューブ３４の前端部および中間部は、ステアリングコラム２１の内径側に、ラジアル軸受３５ａ、３５ｂを介して、回転自在に支持される。ステアリングホイール１は、アウタチューブ３４の後端部に支持固定される。
　コラムホルダ２０は、車体に対して、車体側ブラケット３６および揺動ブラケット３７を介して、上下方向の揺動を可能に支持される。
　車体側ブラケット３６は、幅方向に離隔して対向配置された１対の支持板部３８と、１対の支持板部３８の上端部同士を接続する接続板部３９とを備える。１対の支持板部３８のそれぞれは、前側板部４０と、前側板部４０の後端部の上側部分から後方に延出した延出板部４１とを備える。前側板部４０は、下側部分に、前後方向に伸長する矩形の開口形状を有する長孔４２を備える。
　車体側ブラケット３６は、前側板部４０のそれぞれの上端部から幅方向外側に折れ曲がった１対の前側取付板部４３と、延出板部４１のそれぞれの後側部分の上端部から幅方向外側に折れ曲がった１対の後側取付板部４４とを備える。車体側ブラケット３６は、前側取付板部４３および後側取付板部４４のそれぞれに設けられた通孔４５ａ、４５ｂを下方から挿通した取付ボルト４６により、車体に対し支持固定される。
　本例では、車体側ブラケット３６に対して、コラムホルダ２０の前側部分が、軸方向に関する若干の変位、および、幅方向に配置された枢軸４７を中心とする揺動を可能に支持される。具体的には、１対の係合駒４８が、車体側ブラケット３６の長孔４２に、長孔４２に沿った前後方向の変位のみを可能に係合され、かつ、係合駒４８の幅方向内側面同士の間に、コラムホルダ２０の前側部分が配置される。１対のボルト４９が、コラムホルダ２０の側板部２３ａ、２３ｂの前側部分に設けられた円孔と、係合駒４８の中心部に設けられた円孔とに幅方向内側から挿通され、かつ、ボルト４９のうち、係合駒４８の幅方向外側面から突出した先端部に、ナット５０が螺合される。係合駒４８の幅方向内側面と側板部２３ａ、２３ｂの幅方向外側面との間部分、および、係合駒４８の幅方向外側面とナット５０の幅方向内側面との間部分に、スラスト軸受５１が配置される。この構成により、１対のボルト４９の中心軸により構成される枢軸４７を中心とするコラムホルダ２０の揺動が可能となっている。
　揺動ブラケット３７は、幅方向に離隔して対向配置された１対の揺動板部５２ａ、５２ｂを備える。１対の揺動板部５２ａ、５２ｂのそれぞれは、下側部を上側部よりも幅方向に関して外側にオフセットさせた、クランク形状を有する。幅方向片側に配置された揺動板部５２ａの側面は、幅方向から見て略平行四辺形または略台形の形状を有する。幅方向他側に配置された揺動板部５２ｂの側面は、幅方向から見て略二等辺三角形の形状を有する。
　１対の揺動板部５２ａ、５２ｂの上側の前端部は、車体側ブラケット３６の１対の支持板部３８の後端部に、揺動支持ボルト５３により、互いに同期した揺動を可能に支持される。具体的には、揺動板部５２ａ、５２ｂは、支持板部３８の幅方向内側に配置され、かつ、支持板部３８の延出板部４１の後端部に設けられた円孔５４ａと、揺動板部５２ａ、５２ｂの上側の前端部に設けられた円孔５４ｂとに、揺動支持ボルト５３が幅方向に挿通される。揺動支持ボルト５３のうちの、幅方向片側の支持板部３８の幅方向外側面から突出した先端部に、ナット５５が螺合される。支持板部３８の幅方向内側面と揺動板部５２ａ、５２ｂの幅方向外側面との間部分、並びに、支持板部３８の幅方向外側面と揺動支持ボルト５３の頭部５６およびナット５５の幅方向内側面との間部分に、スラスト軸受５７がそれぞれ配置される。この構成により、揺動支持ボルト５３を中心に、揺動ブラケット３７の揺動板部５２ａ、５２ｂが、車体側ブラケット３６の支持板部３８に対して、同期して揺動することが可能となっている。本例では、揺動支持ボルト５３が、第１枢軸に相当する。
　１対の揺動板部５２ａ、５２ｂの上側の後端部は、コラムホルダ２０の後端部に対して揺動可能に支持される。具体的には、揺動板部５２ａ、５２ｂは、ホルダ支持板部２６の幅方向外側に配置され、かつ、ホルダ支持板部２６に設けられた円孔と、揺動板部５２ａ、５２ｂの上側の後端部に設けられた円孔とに、ボルト５８が幅方向に挿通される。ボルト５８のうち、揺動板部５２ａ、５２ｂの幅方向外側面から突出した先端部には、ナット５９が螺合される。さらに、揺動板部５２ａ、５２ｂの幅方向内側面とホルダ支持板部２６の幅方向外側面との間部分、および、揺動板部５２ａ、５２ｂの幅方向外側面とナット５９の幅方向内側面との間部分に、スラスト軸受６０がそれぞれ配置される。この構成により、揺動ブラケット３７の揺動板部５２ａ、５２ｂが、コラムホルダ２０のホルダ支持板部２６に対して、ボルト５８により、枢支可能、すなわち、揺動可能に連結される。本例では、ボルト５８が、第２枢軸に相当する。
　テレスコ用電動アクチュエータ１８は、ステアリングホイール１の前後位置を調節する際に、コラムホルダ２０に対しステアリングコラム２１を軸方向に変位させるためのもので、テレスコ用モータ６１と、ウォーム歯車６２とを備える。テレスコ用モータ６１は、コラムホルダ２０に対して、コラムホルダ２０の下板部２５の下面に、出力軸６４がコラムホルダ２０の中心軸と平行に配置されるように、支持固定される。ウォーム歯車６２は、歯車伝達機構を介して、テレスコ用モータ６１の出力軸６４により回転駆動可能に、かつ、ステアリングコラム２１の変位側歯部２７と噛合するように、配置される。
　本例では、変位側歯部２７が幅方向に対して傾斜した方向に伸長するため、テレスコ用モータ６１に通電し、出力軸６４を回転駆動して、ウォーム歯車６２を回転駆動すると、ウォーム歯車６２の回転は、ウォーム歯車６２と変位側歯部２７との噛合に基づいて、ステアリングコラム２１の直線運動に変換される。ステアリングコラム２１が、コラムホルダ２０に対して前後方向に移動することで、ステアリングホイール１の前後位置を調節することが可能となる。本例では、ウォーム歯車６２と変位側歯部２７との噛合部により、テレスコ用の変換機構が構成される。
　チルト用電動アクチュエータ１９は、アクチュエータホルダ６５と、チルト用モータ６６と、チルト用送りねじ機構６７とを備える。
　アクチュエータホルダ６５は、コラムホルダ２０の幅方向他側の側板部２３ｂの幅方向外側面に対して、幅方向に配置されたボルト６８により、揺動可能に支持される。
　チルト用モータ６６は、出力軸６９と、出力軸６９に支持固定された駆動側歯車７０とを備える。チルト用モータ６６は、アクチュエータホルダ６５の前側部分に対して支持固定される。
　チルト用送りねじ機構６７は、チルト用の変換機構を構成し、ねじ軸７１と、ねじナット７２とを備える。
　ねじ軸７１は、チルト用モータ６６よりも下方に、チルト用モータ６６の出力軸６９と平行になるように配置され、かつ、アクチュエータホルダ６５の後側部分に回転のみ自在に支持される。ねじ軸７１は、後側部分の外周面に、らせん状のねじ溝からなる雄ねじ部７３を有し、かつ、前側部分に、駆動側歯車７０と噛合する従動側歯車７４を有する。
　ねじナット７２は、ねじ軸７１の雄ねじ部７３の周囲に配置され、かつ、内周面に、雄ねじ部７３と螺合する雌ねじ部を有する。また、ねじナット７２は、幅方向外側面の中央部に、ねじ軸７１の軸方向に対し直交する方向に突出した枢支軸部７５をさらに有する。揺動ブラケット３７の幅方向他側の揺動板部５２ｂの下端部は、枢支軸部７５を中心とする揺動を可能に支持される。具体的には、揺動板部５２ｂの下端部に設けられた円孔７６に、枢支軸部７５が、合成樹脂製のブッシュ７７を介して挿通され、かつ、枢支軸部７５のうち、揺動板部５２ｂの幅方向外側面から突出した先端部にナット７８が螺合される。揺動板部５２ｂの幅方向外側面とナット７８の幅方向内側面との間に、スラスト軸受７９が配置され、ナット７８に対する揺動板部５２ｂの揺動が可能となっている。本例では、枢支軸部７５が、第３枢軸に相当する。
　チルト用電動アクチュエータ１９は、チルト用モータ６６に通電し、出力軸６９を回転駆動すると、駆動側歯車７０と従動側歯車７４との噛合部を介して、ねじ軸７１が回転駆動され、ねじ軸７１の回転は、ねじ軸７１の雄ねじ部７３とねじナット７２の雌ねじ部との螺合に基づいて、ねじナット７２の直線運動に変換される。ねじナット７２がねじ軸７１に沿って直線方向に移動すると、揺動ブラケット３７が揺動し、コラムホルダ２０（コラム装置１７）が上下方向に揺動変位する。この結果、ステアリングホイール１の上下位置を調節することが可能となる。
　本例のステアリングホイールの電動位置調節装置は、テレスコ用ロック機構８０と、チルト用ロック機構８１と、ロック用送りねじ機構８２と、ロック用モータ８３とをさらに備える。
　テレスコ用ロック機構８０は、ステアリングホイール１の前後位置を調節後の位置に保持する機能を有する。本例では、テレスコ用ロック機構８０は、テレスコロック用揺動部材８４と、テレスコロック用第１係合部８５と、テレスコロック用第１係合部８５と係合可能なテレスコロック用第２係合部８６と、テレスコロック用変位手段８７とを含む。
　テレスコロック用揺動部材８４は、帯板状に構成されており、コラム装置１７を構成する第１部材であるコラムホルダ２０の幅方向片側の側板部２３ａの幅方向内側面に、幅方向に配置された揺動軸８８を中心とする揺動を可能に支持される。具体的には、テレスコロック用揺動部材８４の基端部（前端部）と、幅方向片側の側板部２３ａと、後述するチルトロック用揺動部材９６の基端部（前端部）とに、ボルト９０が幅方向内側から挿通される。ボルト９０のうち、テレスコロック用揺動部材８４の幅方向外側面（幅方向片側面）から突出した先端部に、ナット９１が螺合される。この構成により、テレスコロック用揺動部材８４およびチルトロック用揺動部材９６は、幅方向片側の側板部２３ａに対し、揺動可能に支持される。本例では、ボルト９０の中心軸により、揺動軸８８が構成される。
　テレスコロック用揺動部材８４は、上側面の後側部分に、テレスコロック用第１係合部８５を有する。本例では、テレスコロック用第１係合部８５は、凹部と凸部とが交互に配置された凹凸部（ラック状の歯部）により構成される。テレスコロック用揺動部材８４は、テレスコロック用第１係合部８５が配置された上側面と反対側の面である、下側面の中間部に、後側に向かうほど下側に向かう方向に傾斜した被押圧面９２を有する。
　テレスコロック用第２係合部８６は、ステアリングホイール１の前後位置調節の際、第１部材であるコラムホルダ２０に対して相対変位し、かつ、テレスコ用ロック機構８０における第２部材であるステアリングコラム２１に配置される。具体的には、ステアリングコラム２１の外周面のうち、幅方向片端部に、軸方向に伸長し、かつ、矩形の断面形状を有するロック部材９３が支持固定され、ロック部材９３の下面に、テレスコロック用第２係合部８６が設けられている。本例では、テレスコロック用第２係合部８６は、凹部と凸部とが交互に配置された凹凸部（ラック状の歯部）により構成される。
　本例では、テレスコ用ロック機構８０のテレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６との係合部は、軸方向に関して、枢軸４７とステアリングコラム２１の後側端部との間に配置されており、かつ、上下方向に関して、コラムホルダ２０のほぼ中央位置に配置されている。
　テレスコロック用変位手段８７は、上側面に、後側に向かうほど下側に向かう方向に傾斜し、かつ、被押圧面９２に押し付けられる押圧面９４を有するテレスコロック用くさび部９５を備える。テレスコロック用くさび部９５は、コラムホルダ２０の下板部２５の上側面のうち、幅方向片側の側板部２３ａの幅方向内側に隣接する部分に、軸方向の変位を可能に載置される。テレスコロック用くさび部９５は、図示しないばねなどの弾性部材により、後方に向けて弾性的に付勢されている。
　チルト用ロック機構８１は、ステアリングホイール１の上下位置を調節後の位置に保持する機能を有する。本例では、チルト用ロック機構８１は、チルトロック用揺動部材９６と、チルトロック用第１係合部９７と、チルトロック用第１係合部９７と係合可能なチルトロック用第２係合部９８と、チルトロック用変位手段９９とを含む。
　チルトロック用揺動部材９６は、帯板状に構成されており、コラム装置１７を構成するコラムホルダ２０の幅方向片側の側板部２３ａの幅方向外側面に、幅方向に配置された揺動軸８８を中心とする揺動を可能に支持される。本例では、チルトロック用揺動部材９６は、テレスコロック用揺動部材８４とともに、ボルト９０およびナット９１により、幅方向外側の側板部２３ａに対し揺動可能に支持される。
　チルトロック用揺動部材９６は、テレスコロック用揺動部材８４と同じ形状を有する。すなわち、チルトロック用揺動部材９６は、上側面の後側部分に、チルトロック用第１係合部９７を有する。本例では、チルトロック用第１係合部９７は、凹部と凸部とが交互に配置された凹凸部（ラック状の歯部）により構成される。また、チルトロック用揺動部材９６は、チルトロック用第１係合部９７が配置された上側面と反対側の面である、下側面の中間部に、後側に向かうほど下側に向かう方向に傾斜した被押圧面１００を有する。
　チルトロック用第２係合部９８は、ステアリングホイール１の上下位置の調節の際、第１部材であるコラムホルダ２０に対して相対変位し、かつ、チルト用ロック機構８１における第２部材である揺動ブラケット３７に配置されている。具体的には、揺動ブラケット３７の幅方向片側の揺動板部５２ａの下面に、チルトロック用第２係合部９８が備えられる。本例では、幅方向片側の揺動板部５２ａの下面が、第２枢軸に相当するボルト５８を中心とする部分円筒面により構成され、かつ、凹部と凸部とが交互に配置された凹凸部（ラック状の歯部）であるチルトロック用第２係合部９８を備える。
　本例では、チルト用ロック機構８１のチルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８との係合部は、軸方向に関して、枢軸４７とステアリングコラム２１の後側の端部との間に配置されており、かつ、上下方向に関して、コラムホルダ２０のほぼ中央位置に配置される。すなわち、本例では、テレスコ用ロック機構８０のテレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６との係合部と、チルト用ロック機構８１のチルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８との係合部とは、軸方向位置および上下方向位置がほぼ同じであり、かつ、幅方向に並ぶように配置されている。ステアリングホイール１の操作に基づいて、コラムホルダ２０に加わるモーメント影響を抑える面からは、テレスコ用ロック機構８０のテレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６との係合部、および、チルト用ロック機構８１のチルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８との係合部は、軸方向に関して、ステアリングホイール１に近い側に配置されることが好ましい。
　チルトロック用変位手段９９は、上側面に、後側に向かうほど下側に向かう方向に傾斜し、かつ、被押圧面１００に押し付けられる押圧面１０１を有するチルトロック用くさび部１０２を備える。チルトロック用くさび部１０２は、コラムホルダ２０の下板部２５の上側面のうち、幅方向片側の側板部２３ａの幅方向外側面（幅方向片側面）から突出した部分に、軸方向の変位を可能に載置される。チルトロック用くさび部１０２は、図示しないばねなどの弾性部材により、後方に向けて弾性的に付勢されている。
　ロック用送りねじ機構８２は、ねじ軸１０３と、ねじナット１０４とを備える。ねじ軸１０３は、幅方向片側の側板部２３ａに対し支持固定されたホルダ１０５に対し、回転のみ自在に支持され、外周面に雄ねじ部を有する。ねじナット１０４は、内周面に、ねじ軸１０３の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を有する。ねじナット１０４は、ロッド１０６ａ、１０６ｂを介して、テレスコロック用くさび部９５およびチルトロック用くさび部１０２に連結されている。
　ロック用モータ８３は、コラムホルダ２０の下方に支持固定されており、図示しない歯車伝達機構を介して、ロック用送りねじ機構８２のねじ軸１０３を回転駆動することが可能である。
　本例のステアリングホイールの電動位置調節装置において、ステアリングホイール１の位置を調節する際には、まず、ロック用モータ８３により、ロック用送りねじ機構８２のねじ軸１０３を所定方向に回転駆動させ、ねじナット１０４を前方に移動させる。これにより、ロッド１０６ａ、１０６ｂを介して、テレスコロック用くさび部９５およびチルトロック用くさび部１０２を前方に移動させる。この移動に伴って、テレスコロック用揺動部材８４およびチルトロック用揺動部材９６が自重により下方に揺動し、図１５から図１６に示すように、テレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６との係合が外れ、かつ、チルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８との係合が外れる。この結果、ステアリングホイール１の前後位置および上下位置が調節可能なアンロックモードとなる。テレスコロック用揺動部材８４およびチルトロック用揺動部材９６を、図示しない弾性部材により、下方に揺動する方向に弾性的に付勢する構造も採用可能である。アンロックモード中は、テレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６との係合、および、チルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８との係合が外れた状態を維持するため、ロック用モータ８３に通電し続ける。ただし、ロック用モータ８３に、通電を停止した状態で、出力軸の回転を阻止するためのブレーキ機構を備えることもできる。
　運転者によるスイッチ操作などに基づいて、ステアリングホイール１の前後位置を調節するには、テレスコ用モータ６１に通電し、出力軸６４に支持固定されたウォーム歯車６２を回転駆動させる。ウォーム歯車６２が回転すると、ウォーム歯車６２と変位側歯部２７との噛合に基づいて、ステアリングコラム２１、および、ステアリングコラム２１の内径側に支持されたアウタチューブ３４が、コラムホルダ２０およびインナシャフトに対して前後方向に変位する。この結果、ステアリングホイール１の前後位置が調節される。ステアリングホイール１の前後位置を所望の位置に調節した後は、テレスコ用モータ６１への通電を停止する。
　運転者によるスイッチ操作などに基づいて、ステアリングホイール１の上下位置を調節するには、チルト用モータ６６に通電し、出力軸６９に支持固定された駆動側歯車７０を介して従動側歯車７４を回転駆動させることにより、ねじ軸７１を回転駆動させる。ねじ軸７１が回転すると、ねじ軸７１の雄ねじ部７３とねじナット７２の雌ねじ部との螺合に基づいて、ねじナット７２が、ねじ軸７１の軸方向に変位する。この結果、揺動ブラケット３７が、第１枢軸である揺動支持ボルト５３を中心に揺動して、コラム装置１７が上下方向に揺動変位し、ステアリングホイール１の上下位置が調節される。ステアリングホイール１の上下位置を所望の位置に調節した後は、チルト用モータ６６への通電を停止する。
　具体的には、ねじナット７２を、ねじ軸７１の軸方向に沿って後方に変位させると、図５から図４に示すように、揺動ブラケット３７が揺動支持ボルト５３を中心として上方（図４および図５の反時計方向）に変位する。この際、コラムホルダ２０の前側部分の幅方向両側に支持された係合駒４８は、長孔４２に沿って後方に変位する。この結果、コラム装置１７が上方に変位して、ステアリングホイール１が上方に変位する。
　ねじナット７２を、ねじ軸７１の軸方向に沿って前方に変位させると、図５から図６に示すように、揺動ブラケット３７が揺動支持ボルト５３を中心として下方（図５および図６の時計方向）に変位する。この際、コラムホルダ２０の前側部分の幅方向両側に支持された係合駒４８は、長孔４２に沿って前方に変位する。この結果、コラム装置１７が下方に変位して、ステアリングホイール１が下方に変位する。
　ステアリングホイール１を調節後の位置に保持する際には、ロック用モータ８３に通電し、ねじ軸１０３を所定方向と逆方向に回転駆動し、ねじナット１０４を後方に移動させる。この移動に伴って、ロッド１０６ａ、１０６ｂを介して、テレスコロック用くさび部９５およびチルトロック用くさび部１０２が後方に移動する。テレスコロック用くさび部９５の押圧面９４が、テレスコロック用揺動部材８４の被押圧面９２に押し付けられ、テレスコロック用揺動部材８４が上方に揺動する。この揺動に伴って、テレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６とが係合（噛合）し、ステアリングホイール１の前後位置が保持される。同時に、チルトロック用くさび部１０２の押圧面１０１が、チルトロック用揺動部材９６の被押圧面１００に押し付けられ、チルトロック用揺動部材９６が上方に揺動する。この揺動に伴って、チルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８とが係合（噛合）し、ステアリングホイール１の上下位置が保持される。テレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６とが係合し、かつ、チルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８とが係合した後は、ロック用モータ８３への通電を停止する。本例では、テレスコロック用くさび部９５およびチルトロック用くさび部１０２は、弾性部材により後方に付勢されているため、ロック用モータ８３への通電を停止しても、テレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６との係合、および、チルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８との係合が外れることが防止される。
　本例のステアリングホイールの電動位置調節装置によれば、ステアリングホイール１を所望の位置に調節した状態で、テレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６とを係合（噛合）させ、かつ、チルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８とを係合させることにより、ステアリングホイール１の前後位置および上下位置が保持されて、ステアリングホイール１の前後方向変位および上下方向変位が規制される。したがって、ステアリングホイール１の位置を調節後の位置に保持した状態において、ステアリングホイール１ががたつくことが抑制される。また、テレスコ機構における変換機構である、変位側歯部２７とウォーム歯車６２との噛合部、および、チルト機構における変換機構である、チルト用送りねじ機構６７に、セルフロック機能を持たせる必要がなく、正効率を良好にすることができる。このため、ステアリングホイール１の位置調節速度を速くして、調節量が大きい（ストロークが長い）場合であっても、適度な時間で位置調節が行われる。また、変位側歯部２７とウォーム歯車６２との噛合部やチルト用送りねじ機構６７にセルフロック機能を持たせた場合と比較して、テレスコ用モータ６１およびチルト用モータ６６として出力が小さいモータを使用することができ、ステアリングホイールの電動位置調節装置全体の小型化および軽量化が図りやすい。
　本例では、ステアリングコラム２１の外周面の下端部に配置したラック状の変位側歯部２７と、ウォーム歯車６２とを噛合させ、かつ、テレスコ用モータ６１によりウォーム歯車６２を回転駆動することにより、ステアリングコラム２１をコラムホルダ２０に対し、軸方向に相対変位させるように構成している。ただし、たとえば、図１８に記載の構造のように、電動モータ９の回転運動を送りねじ機構１０により直線運動に変換することで、ステアリングコラムをコラムホルダに対し軸方向に相対変位可能に構成することも可能である。
　本例では、テレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６、および、チルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８を、いずれも凹凸係合（噛合）させている。ただし、ステアリングホイール１の前後位置および上下位置を保持できる限り、たとえば、テレスコロック用第１係合部とテレスコロック用第２係合部、および、チルトロック用第１係合部とチルトロック用第２係合部９８を、摩擦係合させることもできる。
　本例では、１台のロック用モータ８３の回転運動を、ロック用送りねじ機構８２により直線運動に変換し、テレスコロック用揺動部材８４とチルトロック用揺動部材９６との両方を同時に変位させて、テレスコロック用第１係合部８５とテレスコロック用第２係合部８６とを係合させる、あるいはこれらの係合を外すと同時に、チルトロック用第１係合部９７とチルトロック用第２係合部９８とを係合させる、あるいはこれらの係合を外している。ただし、テレスコロック用揺動部材を変位させる、テレスコロック用モータおよびテレスコロック用変換機構と、チルトロック用揺動部材を変位させる、チルトロック用モータおよびチルトロック用変換機構とを、それぞれ独立に備えることもできる。
　本例では、テレスコ機構およびチルト機構の両方を備える場合について説明したが、本発明のステアリングホイールの電動位置調節装置は、テレスコ機構とチルト機構とのうちのいずれか一方の機構のみを備える構造に適用することもできる。
　　１　ステアリングホイール
　　２　ステアリングコラム
　　３　ステアリングシャフト
　　４　電動アクチュエータ
　　５　アウタコラム
　　６　インナコラム
　　７　ロアシャフト
　　８　アッパシャフト
　　９　電動モータ
　１０　送りねじ機構
　１１　送りナット
　１２　送りねじ軸
　１３　雌ねじ部
　１４　支持部
　１５　雄ねじ部
　１６　歯車伝達機構
　１７　コラム装置
　１８　テレスコ用電動アクチュエータ
　１９　チルト用電動アクチュエータ
　２０　コラムホルダ
　２１　ステアリングコラム
　２２　ボール
　２３ａ、２３ｂ　側板部
　２４　上板部
　２５　下板部
　２６　ホルダ支持板部
　２７　変位側歯部
　２８　プレート
　２９　内径側ボール案内溝
　３０ａ、３０ｂ　角部
　３１　ばね保持具
　３２ａ、３２ｂ　板ばね
　３３　保持器
　３４　アウタチューブ
　３５ａ、３５ｂ　ラジアル軸受
　３６　車体側ブラケット
　３７　揺動ブラケット
　３８　支持板部
　３９　接続板部
　４０　前側板部
　４１　延出板部
　４２　長孔
　４３　前側取付板部
　４４　後側取付板部
　４５ａ、４５ｂ　通孔
　４６　取付ボルト
　４７　枢軸
　４８　係合駒
　４９　ボルト
　５０　ナット
　５１　スラスト軸受
　５２ａ、５２ｂ　揺動板部
　５３　揺動支持ボルト
　５４ａ、５４ｂ　円孔
　５５　ナット
　５６　頭部
　５７　スラスト軸受
　５８　ボルト
　５９　ナット
　６０　スラスト軸受
　６１　テレスコ用モータ
　６２　ウォーム歯車
　６４　出力軸
　６５　アクチュエータホルダ
　６６　チルト用モータ
　６７　チルト用送りねじ機構
　６８　ボルト
　６９　出力軸
　７０　駆動側歯車
　７１　ねじ軸
　７２　ねじナット
　７３　雄ねじ部
　７４　従動側歯車
　７５　枢支軸部
　７６　円孔
　７７　ブッシュ
　７８　ナット
　７９　スラスト軸受
　８０　テレスコ用ロック機構
　８１　チルト用ロック機構
　８２　ロック用送りねじ機構
　８３　ロック用モータ
　８４　テレスコロック用揺動部材
　８５　テレスコロック用第１係合部
　８６　テレスコロック用第２係合部
　８７　テレスコロック用変位手段
　８８　揺動軸
　９０　ボルト
　９１　ナット
　９２　被押圧面
　９３　ロック部材
　９４　押圧面
　９５　テレスコロック用くさび部
　９６　チルトロック用揺動部材
　９７　チルトロック用第１係合部
　９８　チルトロック用第２係合部
　９９　チルトロック用変位手段
１００　被押圧面
１０１　押圧面
１０２　チルトロック用くさび部
１０３　ねじ軸
１０４　ねじナット
１０５　ホルダ
１０６ａ、１０６ｂ　ロッド

Claims (17)

  1. 　内径側に、ステアリングシャフトが回転可能に支持されるコラム装置と、
    　電動モータを駆動源として、前記ステアリングシャフトの後端部に支持されるステアリングホイールの前後位置と上下位置とのうちの少なくとも一方の位置を調節するための、位置調節機構と、
    　前記コラム装置を構成する第１部材に、幅方向に配置された揺動軸を中心とする揺動を可能に支持された揺動部材と、該揺動部材に配置された第１係合部と、前記ステアリングホイールの前後位置と上下位置とのうちの少なくとも一方の位置を調節する際に、前記第１部材に対し相対変位する第２部材に配置された第２係合部と、前記揺動部材を、前記揺動軸を中心に揺動変位させるための変位手段とを含む、ロック機構とを備え、
    　前記ロック機構は、
    　前記変位手段により前記揺動部材を所定方向に揺動変位させて、前記第１係合部と前記第２係合部とを係合させて、前記ステアリングホイールの前後位置と上下位置とのうちの少なくとも一方の位置を調節後の位置に保持するロックモードとし、および、
    　前記変位手段により前記揺動部材を前記所定方向と逆方向に揺動変位させて、前記第１係合部と前記第２係合部との係合を解除して、前記ステアリングホイールの前後位置と上下位置とのうちの少なくとも一方の位置を調節可能なアンロックモードとする、
    ステアリングホイールの電動位置調節装置。
  2. 　前記第１係合部が、凹部と凸部とが交互に配置された凹凸部により構成され、かつ、前記第２係合部が、凹部と凸部とが交互に配置された凹凸部により構成されている、請求項１に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  3. 　前記揺動部材が、前記第１係合部が存在する面と反対側の面に、被押圧面を有しており、
    　前記変位手段が、前記被押圧面を押圧する押圧面を有し、かつ、軸方向に関する変位を可能に配置されたくさび部を備える、請求項１または２に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  4. 　前記位置調節機構は、前記ステアリングホイールの前後位置を調節する、テレスコ用調節機構からなり、
    　前記ロック機構は、前記ステアリングホイールの前後位置を調節後の位置に保持する、あるいは、前記ステアリングホイールの前後位置を調節可能とする、テレスコ用ロック機構からなる、
    請求項１～３のいずれかに記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  5. 　前記位置調節機構は、前記ステアリングホイールの上下位置を調節する、チルト用調節機構からなり、
    　前記ロック機構は、前記ステアリングホイールの上下位置を調節後の位置に保持する、あるいは、前記ステアリングホイールの上下位置を調節可能とする、チルト用ロック機構からなる、
    請求項１～３のいずれかに記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  6. 　前記位置調節機構は、前記ステアリングホイールの前後位置を調節する、テレスコ用調節機構と、前記ステアリングホイールの上下位置を調節する、チルト用調節機構とからなり、
    　前記少なくとも１個のロック機構は、前記ステアリングホイールの前後位置を調節後の位置に保持する、あるいは、前記ステアリングホイールの前後位置を調節可能とする、テレスコ用ロック機構と、前記ステアリングホイールの上下位置を調節後の位置に保持する、あるいは、前記ステアリングホイールの上下位置を調節可能とする、チルト用ロック機構とからなる、
    請求項１～３のいずれかに記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  7. 　前記テレスコ用ロック機構は、テレスコロック用モータと、該テレスコロック用モータの出力軸の回転を、前記テレスコ用ロック機構の前記くさび部の直線運動に変換するテレスコロック用変換機構とを備える、請求項３を引用する請求項４または６に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  8. 　前記チルト用ロック機構は、チルトロック用モータと、該チルトロック用モータの出力軸の回転を、前記チルト用ロック機構の前記くさび部の直線運動に変換するチルトロック用変換機構とを備える、請求項３を引用する請求項５または６に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  9. 　前記ロック機構は、ロック用モータと、該ロック用モータの出力軸の回転を、前記テレスコ用ロック機構の前記くさび部および前記チルト用ロック機構の前記くさび部の直線運動に変換するロック用変換機構とを備える、請求項３を引用する請求項６に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  10. 　前記コラム装置の軸方向に関して、前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部の位置と、前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部の位置とが、ほぼ同じである、請求項６もしくは９、または、請求項６を引用する請求項７もしくは８に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  11. 　上下方向に関して、前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部の位置と、前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部の位置とが、ほぼ同じであり、かつ、
    　前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部と、前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部とが、幅方向に並んで配置されている、請求項１０に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  12. 　前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部が、上下方向に関して前記コラム装置のほぼ中央位置に位置している、請求項４、６、７もしくは９～１１のいずれか、または、請求項６を引用する請求項８に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  13. 　前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部が、上下方向に関して前記コラム装置のほぼ中央位置に位置している、請求項５、６もしくは８～１１のいずれか、請求項６を引用する請求項７、または、請求項６を直接的もしくは間接的に引用する請求項１２に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  14. 　前記コラム装置が、前記ステアリングホイールの前後位置を調節する際に、前後方向に変位しないコラムホルダと、該コラムホルダに対し軸方向の相対変位を可能に嵌合されたステアリングコラムとを備え、
    　前記テレスコ用調節機構が、該テレスコ用調節機構の前記電動モータの出力軸の回転を、前記ステアリングコラムの直線運動に変換する変換機構を備え、
    　前記テレスコ用調節機構の前記第１部材は、前記コラムホルダにより構成され、かつ、前記テレスコ用調節機構の前記第２部材は、前記ステアリングコラムにより構成される、請求項４、６、７、９～１２のいずれか、請求項６を引用する請求項８、または、請求項６を引用する請求項１３に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  15. 　前記コラムホルダは、内周面の円周方向複数箇所に、軸方向に伸長する外径側ボール案内溝を有し、かつ、前記ステアリングコラムは、外周面の円周方向複数箇所に、軸方向に伸長する内径側ボール案内溝を有し、
    　前記コラム装置は、前記外径側ボール案内溝と前記内径側ボール案内溝の間に配置された、複数個のボールを備える、請求項１４に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  16. 　前記チルト用調節機構が、車体に対し支持固定された車体側ブラケットと、前記電動モータの出力軸の回転を、直動部材の直線運動に変換するチルト用変換機構と、該車体側ブラケットに枢支された第１枢軸、前記コラム装置に枢支された第２枢軸、および、前記直動部材に枢支された第３枢軸を有する揺動ブラケットとを備え、
    　前記コラム装置は、前側の端部に、幅方向に突出した枢軸を有し、かつ、該枢軸は、前記車体側ブラケットに対し、軸方向変位および揺動を可能に係合されており、
    　前記チルト用調節機構の前記第１部材は、前記コラム装置により構成され、かつ、前記上下位置値調節機構の前記第２部材は、前記揺動ブラケットにより構成される、請求項５、６、８～１１もしくは１３、請求項６を引用する請求項７、または、請求項６を引用する請求項１２、１４もしくは１５に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
  17. 　前記テレスコ用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部、および、前記チルト用ロック機構の前記第１係合部と前記第２係合部との係合部が、前記コラム装置の軸方向に関して、前記枢軸と前記ステアリングコラムの後側の端部との間に位置している、請求項１４または１５を引用する請求項１６に記載のステアリングホイールの電動位置調節装置。
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