JP2007008184A - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
保持力を確保しながらも、操作フィーリングを向上できるステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】
ボール１１は、第１の摩擦面と第２の摩擦面が近接する方向に、所定値以上の付勢力（ここでは操作レバー３の回動操作による軸力）が付与されたときは摩擦面の間より退避するので、摩擦面の間にボール１１が介在することが回避され、それにより摩擦面に生じる摩擦力を高く確保できる。一方、ボール１１は、所定値未満の付勢力が付与されたとき（ここでは操作レバー３の回動操作により軸力が消失又は小さくなったとき）は摩擦面の間に介在するので、チルト・テレスコピック調整時に、第１の摩擦面或いは第２の摩擦面に対して滑動することによって、スムーズな相対移動を可能としている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコ方向の少なくとも一方に対して調整可能に支持するステアリングコラム装置に関し、特に運転者に快適なドライピングポジションを供するべくステアリングホイールの調整における操作性を向上させ、かつ、安全性を高めるべく衝突時の位置・姿勢保持（ロック）力を向上させることができるステアリングコラム装置に関する。

ステアリングコラム装置は、車両の重要安全保安部品であり、衝突時に乗員の安全を確保するために衝突時におけるその挙動を、どのように制御するかが非常に重要である。通常は、ステアリングコラム装置自体に衝撃エネルギー吸収機構を設けるともに、ステアリングホイール内に収納したエアーバッグの支持部材としても重要な役割を担っている。

一方、運転者の運転姿勢を最適にするために、一般的なステアリングコラム装置は、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傾斜角度を調整でき、ステアリングホイールの軸線方向位置を調整できるようになっている。従って、ステアリングコラム装置には、コラム本体（即ちステアリングホイール）の位置や姿勢の調整が容易でなければならず、且つ衝突時には所定の位置や姿勢を確保しなければならないという相反する機能が必要になる。このような相反する機能を両立させるべく、従来のステアリングコラム装置では、種々の工夫がなされているが、ユーザーの操作性に対する要求の高まりなどにより、更なる向上が求められている。

例えば、特許文献１、２には レバーとねじやカムを用いて 軸力を発生させ、相対摩擦面間の摩擦力を発生させることで コラム本体を保持するステアリングコラム装置が開示されている。
実開昭６２−８２２７３号公報 実開昭６２−８２８７７号公報

ところが、特許文献１、２の機構では、チルト・テレスコピック調整時に相対摩擦面同士がこすれ合う振動が操作者に伝わりやすく、操作フィーリングが悪いという問題もある。これに対し、相対摩擦面間に例えば樹脂製の間座等を挿入すると、操作フィーリングは向上するが、調整後の保持力が低下する恐れがあり、また長期間の使用により樹脂製の間座の変形・破損などを招く恐れもある。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、保持力を確保しながらも、操作フィーリングを向上できるステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

本発明のステアリングコラム装置は、ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコ方向の少なくとも一方に対して調整可能に支持するステアリングコラム装置において、
第１の摩擦面と、
前記第１の摩擦面と接触することにより摩擦力を発生する第２の摩擦面と、
前記第１の摩擦面と前記第２の摩擦面が近接する方向に、所定値以上の付勢力が付与されたときは前記摩擦面の間より退避するが、前記所定値未満の付勢力が付与されたときは前記摩擦面の間に介在し少なくとも一方の摩擦面に接触可能となる案内体と、を有することを特徴とする。

本発明のステアリングコラム装置によれば、前記案内体は、前記第１の摩擦面と前記第２の摩擦面が近接する方向に、所定値以上の付勢力が付与されたときは前記摩擦面の間より退避するので、チルト・テレスコピック調整後に前記所定値以上の付勢力を付与することにより、前記摩擦面の間に前記案内体が介在することが回避され、それにより前記摩擦面に生じる本来の摩擦力を確保できる。一方、前記案内体は、前記所定値未満の付勢力が付与されたとき（付勢力がゼロの場合も含む）は前記摩擦面の間に介在するので、チルト・テレスコピック調整時には、前記第１の摩擦面或いは前記第２の摩擦面に対して接触（滑動や転動等）することによって、スムーズな相対移動を可能としている。なお、本明細書中、「テレスコ方向」とはステアリングシャフトの軸線方向をいい、「チルト方向」とは、それに交差する方向（特に上下方向）をいうものとする。

前記案内体は前記摩擦面よりも低い摩擦係数を有すると好ましい。

前記案内体は弾性変形可能であって、前記第１の摩擦面と前記第２の摩擦面のうち少なくとも一方に形成された凹部内に配置されていると好ましい。

前記案内体は、一つの摩擦面に少なくとも３つ配置されていると、安定した滑動を提供できるので好ましい。

以下、本発明の実施の形態に係るチルト・テレスコピック式のステアリングコラム装置を図面を参照しつつ説明する。図１Ａは、本実施の形態に係るステアリングコラム装置の一部断面正面図である。

図１Ａにおいて、不図示の車体に取り付けられたブラケット１は、一対のアーム１ａ、１ａを有している。アーム１ａ、１ａには、図で上下方向（チルト方向とする）に延在する長孔１ｂ、１ｂが形成されている。一対のアーム１ａ、１ａに挟まれて、中空円筒状のコラム本体２が配置されている。コラム本体２内において、不図示のステアリングホイールと操舵機構とを連結するステアリングシャフトＳが、不図示の軸受により回転自在に支持されている。

コラム本体２の側面から、平行にテレスコプレート２ａ、２ａが延在している。テレスコプレート２ａ、２ａには、それぞれ図で紙面垂直方向（テレスコ方向とする）に延在する長孔２ｂ、２ｂが形成されている。

図１Ａで、操作レバー３，外カムプレート４，アーム１ａの長孔１ｂ、間座５，テレスコプレート２ａの長孔２ｂ、内カムプレート６，カム部材７，内カムプレート６、テレスコプレート２ａの長孔２ｂ、間座５，アーム１ａの長孔１ｂ、外カムプレート４，カム部材８が、この順序で左から配置され、これらを貫通するボルト９の両端が、ナット１０，１０により固定されるようになっている。

操作レバー３はカム面３ａを有し、操作レバー３側の外カムプレート４は、カム面３ａに対向するカム面４ａを有している。２つの内カムプレート６はカム面６ａを有し、カム部材７は、カム面６ａに対向するカム面７ａを両端に有している。カム部材８はカム面８ａを有し、カム部材８側の外カムプレート４は、カム面８ａに対向するカム面４ａを有している。各カム面は、所定の角度位相で軸線方向に突出した凸部を有している。

操作レバー３，カム部材７，８は、ボルト９に固定され一体的に回動するようになっている。従って、操作レバー３をある方向に回動させると、カム面４ａに対してカム面３ａが回動し、カム面６ａに対してカム面７ａが回動し、カム面４ａに対してカム面８ａが回動するが、このとき凸部同士が突き合わせ位相位置になると、対向するカム面が離隔するのでボルト９に軸力が発生する。かかる軸力に基づいて、アーム１ａは間座５と外カムプレート４とにより挟まれて、所定の摩擦力でチルト方向に位置決めされ、且つテレスコプレート２ａは内カムプレート６と間座５とにより挟まれて、所定の摩擦力でテレスコ方向に位置決めされるようになっている。

一方、操作レバー３を回動させて、カムの凸部同士が突き合わない位相位置にすると、対向するカム面が接近可能となるため、ボルト９の軸力が消失する又は小さくなる。従って、アーム１ａは間座５と外カムプレート４とに対して相対移動可能となり、それによりチルト方向におけるコラム本体２の位置調整が可能となり、且つテレスコプレート２ａは内カムプレート６と間座５とに対して相対移動可能となり、それによりテレスコ方向におけるコラム本体２の位置調整が可能となっている。

図１Ｂは、図１Ａに示す実施の形態の変形例にかかる同様な断面図である。図１Ｂにおいては、操作レバー３，外カムプレート４，アーム１ａの長孔１ｂ、間座５，テレスコプレート２ａの長孔２ｂ、テレスコプレート２ａの長孔２ｂ、間座５，アーム１ａの長孔１ｂ、面押しプレート１３が、この順序で左から配置され、これらを右から貫通する頭付きボルト１２の左端が、ナット１０により固定されるようになっている。なお、一対のテレスコプレート２ａの下端同士は、連結部２ｃにより連結されており、その剛性を高めている。それ以外の構成については、図１Ａに示す実施の形態と同様であるので説明を省略する。

本変形例によれば、図１Ａの２つの内カムプレート６とカム部材７，８を省略しており、また図で右側の外カムプレート４の代わりに、それからカム面を除去した面押しプレート１３を設けている。従って、操作レバー３をある方向に回動させると、１つのカム面４ａに対してカム面３ａが回動し、頭付きボルト１２に軸力を発生させることができる。かかる変形例によれば、図１Ａに示す実施の形態に比べ、カムの揚程に対し、対となる摩擦面の数が多くなり、摩擦面間の距離設定が難しくなるが、より簡素な構造となってコスト低減を図れる。なお、本発明は、図１Ａ、１Ｂの形態に限定されるものではない。

更に、チルト用の長孔２ｂ、２ｂやテレスコ用の長孔１ｂ、１ｂと、ボルト９或いは頭付きボルト１２との間の金属同士のスベリ接触による抵抗や摩耗を抑制するには、ボルト９或いは頭付きボルト１２の周囲に樹脂製のカラーを嵌合させたり、チルト用の長孔２ｂ、２ｂやテレスコ用の長孔１ｂ、１ｂの内周に、樹脂を被覆或いは付着させても良い。これと本発明とを組み合わせることにより、金属同士のスベリ接触を防げるので、より好ましいといえる。なお、以下の説明は、図１Ａのステアリングコラム装置を中心としているが、図１Ｂにも適用できることはいうまでもない。

図２は、図１Ａの構成の矢印IIで示す部位を拡大して示す図である。図２において、アーム１ａは、摩擦面１ｃ、１ｃをその両側に配置している。間座５は、摩擦面５ａ、５ａをその両側に配置すると共に、各摩擦面５ａに円錐形状の凹部５ｂ、５ｂを形成している。テレスコプレート２ａは、摩擦面２ｃ、２ｃをその両側に配置している。内カムプレート６は、摩擦面６ｂを、カム面６ａ（図１Ａ）と反対側の面に配置すると共に、摩擦面６ｂに円錐形状の凹部６ｃを形成している。摩擦面に３個以上形成されると好ましい凹部５ｂ、６ｃ内には、案内体である球形のボール１１が配置されている。ボール１１は、摩擦面に比べ低い摩擦係数を有する樹脂製（例えばＰ．Ｔ．Ｆ．Ｅなど）であると好ましいが、その体積は、凹部５ｂ、６ｃの容積より小さくなっている。

操作レバー３を回動させて、カムの凸部同士が突き合わない位相位置にすると、ボール１１が誇張された図２（ａ）に示すように、対向する摩擦面１ｃ、５ａが離隔し、対向する摩擦面５ａ、２ｃが離隔し、対向する摩擦面２ｃ、６ｂが離隔する。このとき、ボール１１は、元の形状に基づいて凹部５ｂ、６ｃより一部がはみ出す形となり、従って対向する摩擦面間に介在し、対向する摩擦面に対して接触可能となる。それによりチルト方向の位置調整時に、アーム１ａが間座５に対して相対移動した場合には、ボール１１により摩擦面１ｃ、５ａ同士が直接接触することが抑制され、且つボール１１の滑動によって円滑な相対移動が支援される。又、チルト方向の位置調整時に、テレスコプレート２ａが内カムプレート６と間座５に対して相対移動した場合には、ボール１１により摩擦面２ｃ、５ａ及び２ｃ、６ｂ同士が直接接触することが抑制され、且つボール１１の滑動によって円滑な相対移動が支援される。

これに対し、操作レバー３を回動させて、凸部同士が突き合う位相位置にすると、発生した軸力により、図２（ｂ）に示すように、対向する摩擦面１ｃ、５ａが接触し合い、対向する摩擦面５ａ、２ｃが接触し合い、対向する摩擦面２ｃ、６ｂが接触し合う。このときボール１１は、かかる軸力により弾性変形して、凹部５ｂ、６ｃ内に収容されることとなる。従って、対向する摩擦面には本来の摩擦力が発生するので、アーム１ａに対してテレスコプレート２ａを確実に保持することが可能となる。明らかであるが、摩擦面１ｃ、５ａの一方が第１の摩擦面、他方が第２の摩擦面を構成し、摩擦面５ａ、２ｃの一方が第１の摩擦面、他方が第２の摩擦面を構成し、摩擦面２ｃ、６ｂの一方が第１の摩擦面、他方が第２の摩擦面を構成し、これは金属製であると好ましく、更に表面に摩擦力を高める処理が施されているとより好ましい。

本実施の形態によれば、ボール１１は、第１の摩擦面と第２の摩擦面が近接する方向に、所定値以上の付勢力（ここでは操作レバー３の回動操作による軸力）が付与されたときは摩擦面の間より退避するので、摩擦面の間にボール１１が介在することが回避され、それにより摩擦面に生じる摩擦力を高く確保できる。一方、ボール１１は、所定値未満の付勢力が付与されたとき（ここでは操作レバー３の回動操作により軸力が消失又は小さくなったとき）は摩擦面の間に介在するので、チルト・テレスコピック調整時に、第１の摩擦面或いは第２の摩擦面に対して滑動することによって、スムーズな相対移動を可能としている。

図３は、本実施の形態の変形例を示す図２と同様な図である。図３に示す変形例において、図２に示す実施の形態と異なる点は、間座５の凹部を貫通孔５ｂ’としたことである。貫通孔５ｂ’は、間座５の中心に向かうにつれて拡径しており、その内部にボール１１を保持できるようになっている。従って、操作レバー３の回動操作により軸力が消失又は小さくなったときは、図３（ａ）に示すように、摩擦面５ａ、５ａの両面から突出するようになっている。それ以外の構成に関しては、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

凹部の形状は円錐形に限らず、案内体は球形に限らないし、樹脂製でなくても良い。例えば、図４に示す例では、案内体としてのボール１１’を金属製としている。かかる場合、ボール１１’に樹脂と同様な弾性変形を生じさせることは難しい。そこで図４においては、凹部Ｂ内においてボール１１’の奥側にコイルスプリングＣを配置している。操作レバー３の回動操作により軸力が生じた場合（所定値以上の付勢力が摩擦面間に生じた場合）、ボール１１’は対向する摩擦面（不図示）より押されて、点線で示すように凹部Ｂ内へと収容されるので摩擦面間に介在しなくなる。一方、操作レバー３の回動操作により軸力が消失又は小さくなった場合（所定値未満の付勢力が摩擦面間に生じた場合）、ボール１１’は、コイルばねＣの弾性力により押し出されて、実線で示すように凹部Ｂから突出し、対向する摩擦面に対して転動可能となるので、チルト・テレスコピック調整時の相対移動がスムーズとなる。

なお、ボール１１’の脱落防止のために、図５に示すような抜け止めＤを、凹部Ｂの入口に形成しても良い。かかる抜け止めＤは、ボール１１’を凹部Ｂに挿入した後、入口をカシメることで形成できる。

以上、実施の形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、その趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改良可能であることはもちろんである。

本実施の形態に係るステアリングコラム装置の一部断面正面図である。 図１Ａに示す実施の形態の変形例にかかる同様な断面図である。 図１Ａの構成の矢印IIで示す部位を拡大して示す図である。 変形例にかかる図２と同様な図である。 別な変形例にかかる図であり、ボール１１’とコイルスプリングＣを凹部Ｂ内に収容している。 別な変形例にかかる図であり、ボール１１’とコイルスプリングＣを、抜け止めＤを設けた凹部Ｂ内に収容している。

符号の説明

１ ブラケット
１ａ アーム
１ｂ 長孔
１ｃ 摩擦面
２ コラム本体
２ａ テレスコプレート
２ｂ 長孔
２ｃ 摩擦面
３ 操作レバー
３ａ カム面
４ 外カムプレート
４ａ カム面
５ 間座
５ａ 摩擦面
５ｂ 凹部
５ｂ’ 貫通孔
６ 内カムプレート
６ａ カム面
６ｂ 摩擦面
６ｃ 凹部
７ カム部材
７ａ カム面
８ カム部材
８ａ カム面
９ ボルト
１０ ナット
１１、１１’ ボール
１２ 頭付きボルト
１３ 面押しプレート
Ｂ 凹部
Ｃ コイルスプリング
Ｄ 抜け止め
Ｓ ステアリングシャフト

Claims (4)

1. ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコ方向の少なくとも一方に対して調整可能に支持するステアリングコラム装置において、
   第１の摩擦面と、
   前記第１の摩擦面と接触することにより摩擦力を発生する第２の摩擦面と、
   前記第１の摩擦面と前記第２の摩擦面が近接する方向に、所定値以上の付勢力が付与されたときは前記摩擦面の間より退避するが、前記所定値未満の付勢力が付与されたときは前記摩擦面の間に介在し少なくとも一方の摩擦面に接触可能となる案内体と、を有することを特徴とするステアリングコラム装置。
2. 前記案内体は前記摩擦面よりも低い摩擦係数を有することを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラム装置。
3. 前記案内体は弾性変形可能であって、前記第１の摩擦面と前記第２の摩擦面のうち少なくとも一方に形成された凹部内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリングコラム装置。
4. 前記案内体は、一つの摩擦面に少なくとも３つ配置されていることを特徴とする請求項３に記載のステアリングコラム装置。
   
   

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