JPH0710997Y2 - 電動式チルトステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、自動車などの電動式チルトステアリング装
置に関する。

従来の技術および考案の課題 この種の電動式チルトステアリング装置は、車体に固定
された固定ブラケットにチルトブラケットが揺動自在に
取付けられ、固定ブラケット側に取付けられたチルト用
電動機の回転によりチルトブラケットが揺動させられる
ものである。固定ブラケットには、ロアコラムを介して
ロアステアリングシャフトが支持され、チルトブラケッ
トには、アッパコラムを介してアッパステアリングシャ
フトが支持されている。ロアステアリングシャフトとア
ッパステアリングシャフトは自在継手によって連結され
ており、この自在継手の中心はチルトブラケットの揺動
中心線上にある。また、アッパステアリングシャフトの
上端にはステアリングホイールが取付けられている。そ
して、電動機を駆動してチルトブラケットを揺動させる
ことにより、ステアリングホイールの位置が変えられ
る。

このようなチルトステアリング装置として、本出願人
は、固定ブラケット側に取付けられて電動機により回転
させられるスクリューシャフトと、スクリューシャフト
とかみ合うスクリューナットと、スクリューナットとチ
ルトブラケットを揺動自在に連結する偏心部材とを備え
たものを提案した（特願昭62-156632号参照）。スクリ
ューナットの一部がスリットにより２つに分割され、こ
の部分をボルトとナットなどで締付けることによりスク
リューシャフトとの予圧が調整されるようになされてい
る。スクリューナットの両側においてスクリューシャフ
トの軸線とほぼ直交する軸上にピンが一体に形成され、
これらのピンに針状ころ軸受を介して偏心部材が回転自
在に取付けられている。そして、偏心部材が玉軸受を介
してチルトブラケットに回転自在に取付けられている。

ところが、このチルトステアリング装置には、次のよう
な問題がある。

すなわち、上記のように、スクリューナットの２つに分
割されたスリットの部分のすきまを調整することによ
り、スクリューシャフトとの予圧を調整しているが、こ
れにより、スクリューナットの両側に一体に形成された
ピンに倒れが生じる。そして、このままでは針状ころ軸
受に組込めないので、従来は、スクリューナットのスリ
ットの部分のすきまを調整したのちに、ピンの部分を研
磨し、倒れを修正していた。このため、組立および加工
の工数が増え、コストが高くなる。

なお、スクリューシャフトの軸線に対してスリットの反
対側に離れた位置のスクリューナットの両側にピンを形
成すれば、スリットの部分のすきまを調整してもピンに
倒れが生じないようにすることができる。しかし、この
ようにすると、スクリューナットを駆動するためのスク
リューシャフトの軸線とチルトブラケットに連結される
ピンの軸線とが互いに離れることになるため、スクリュ
ーシャフトを回転させてスクリューナットを駆動すると
きに、スクリューナットに傾きが生じ、スクリューナッ
トの運動すなわちチルト動作が円滑でなくなるという問
題がある。このため、上記のように、スクリューナット
の両側においてスクリューシャフトの軸線とほぼ直交す
る軸上にピンを形成し、スクリューシャフトの軸線とほ
ぼ直交する軸上においてピンをチルトブラケットに連結
し、スクリューシャフトによるスクリューナットの駆動
を円滑にしている。

この考案の目的は、上記の問題を解決した電動式チルト
ステアリング装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 この考案による電動式チルトステアリング装置は、 車体に固定されロアステアリングシャフトをロアコラム
を介して支持する固定ブラケットと、固定ブラケットに
揺動自在に取付けられ自在継手によりロアステアリング
シャフトに連結されたアッパステアリングシャフトをア
ッパコラムを介して支持するチルトブラケットと、固定
ブラケット側に取付けられたチルト用電動機と、電動機
の回転をチルトブラケットの揺動に変換する変換手段と
を備えた電動式チルトステアリング装置において、 上記変換手段が、固定ブラケット側に取付けられて電動
機に連結されたスクリューシャフトと、スクリューシャ
フトとかみ合うスクリューナットと、スクリューナット
とチルトブラケットを揺動自在に連結する偏心部材とを
備えており、スクリューナットの一部がスリットにより
２つに分割されて、この部分を締付けることによりスク
リューシャフトとの予圧が調整されるようになされ、ス
クリューナットの両側においてスクリューシャフトの軸
線とほぼ直交する軸上にピンが一体に形成され、これら
のピンに球面ブシュを介して偏心部材が回転自在に取付
けられ、偏心部材がチルトブラケット側に回転自在に取
付けられていることを特徴とするものである。

偏心部材は、転がり軸受を介してチルトブラケット側に
取付けられることもある。

作用 スクリューナットの両側においてスクリューシャフトの
軸線とほぼ直交する軸上にピンが形成されているので、
スクリューシャフトの軸線とほぼ直交する軸上において
ピンがチルトブラケットに連結され、スクリューシャフ
トによるスクリューナットの駆動が円滑である。

スクリューナットのスリットの部分のすきまの調整によ
りピンに倒れが生じていても、倒れは球面ブシュにより
吸収される。このため、上記の調整の前にピンを研磨し
ておくことができる。

実施例 以下、図面を参照して、この考案を自動車の電動式チル
トステアリング装置に適用した実施例を説明する。な
お、以下の説明において、第１図および第２図の左側を
前、右側を後とし、第１図の下側を左、上側を右とし、
第２図の上下を上下とする。

第１図〜第８図は、第１実施例を示す。

自動車の車体（図示略）に、固定ブラケット（１）が固
定されている。固定ブラケット（１）は上から見て後部
が開いた略Ｕ形をなし、その前端部にロアコラム（２）
が固定されている。ロアコラム（２）の前端部も、固定
部材（３）によって車体の適用箇所に固定されている。
ロアコラム（２）内に、ロアステアリングシャフト（ロ
アシャフト）（４）が回転自在に支持されている。図示
は省略したが、ロアシャフト（４）の前端部はステアリ
ングギヤに連結されている。

固定ブラケット（１）の後部に、チルトブラケット
（５）の後部が左右にのびる２個の連結ピン（特殊ボル
ト）（６）によって揺動自在に取付けられている。チル
トブラケット（５）は上から見て前部が開いた略Ｕ形を
なし、左側部分（5a）が固定ブラケット（１）の左側部
分（1a）の外側（左側）に、右側部分（5b）が固定ブラ
ケット（１）の右側部分（1b）の内側（左側）にそれぞ
れ配置されている。チルトブラケット（５）の後端部に
アッパコラム（７）が固定されており、このアッパコラ
ム（７）内にアッパステアリングシャフト（アッパシャ
フト）（８）が回転自在に支持されている。アッパシャ
フト（８）の後端部には、ステアリングホイール（９）
が取付けられている。アッパシャフト（８）の前端部は
ロアシャフト（４）の後端部に自在継手（10）を介して
連結されており、この自在継手（10）の中心はチルトブ
ラケット（５）の揺動中心すなわち連結ピン（６）の中
心線（6c）上にある。また、固定ブラケット（１）の上
面前部とチルトブラケット（５）の上面後部の間に、チ
ルトブラケット（５）を上側に揺動する方向に付勢する
引張コイルばね（11）が取付けられている。図示は省略
したが、必要があれば、アッパコラム（７）に、アッパ
シャフト（８）を伸縮させるテレスコープ駆動部が設け
られる。

固定ブラケット（１）の左側部分（1a）の外面に、ハウ
ジング（12）が固定状に設けられている。ハウジング
（12）の後部に大体上下方向にのびるスクリューシャフ
ト（13）の両端部が玉軸受（14）（15）を介して回転自
在に支持されている。ハウジング（12）の前部の壁の上
面に、チルト用電動機（16）がスクリューシャフト（1
3）と平行になるように大体下向きに固定されている。
電動機軸（17）はハウジング（12）の壁を貫通して下に
突出しており、この部分に小プーリ（18）が固定されて
いる。ハウジング（12）のスクリューシャフト（13）と
電動機（16）の間の部分に、大プーリ（27）と小プーリ
（28）がカラー（19）および図示していないピンによっ
て一体状に連結された中間プーリ組立品（60）が、ボル
ト（20）とナット（21）によってベース板（22）に回転
自在に取付けられており、このベース板（22）がボルト
（23）により、長穴（25）を利用してハウジング（12）
に位置調整可能に固定されている。スクリューシャフト
（13）の下部に、大プーリ（29）が固定されている。電
動機（16）の小プーリ（18）と中間プーリ組立品（60）
の大プーリ（27）にタイミングベルト（30）が掛けら
れ、中間プーリ組立品（60）の小プーリ（28）とスクリ
ューシャフト（13）の大プーリ（29）にタイミングベル
ト（31）が掛けられている。

スクリューシャフト（13）に、スクリューナット（32）
がかみ合わされている。スクリューナット（32）は略直
方体をなし、その後部がスリット（61）により２つに分
割され、この部分をボルト（33）とナット（34）で締付
けることにより、スクリューシャフト（13）との予圧が
調整されている。チルトブラケット（５）の左側部分
（5a）の前端部は、スクリューナット（32）のすぐ右側
に位置している。チルトブラケット（５）の左側部分
（5a）の前端寄りの部分の外面に円筒状のスペーサ（3
5）とボルト（36）によってアーム（37）が間隔をおい
て固定されており、このアーム（37）はスクリューナッ
ト（32）のすぐ左側に位置している。スクリューナット
（32）の左右両面においてスクリューシャフト（13）の
軸線とほぼ直交する左右方向の軸上にピン（38）が一体
に形成され、これらのピン（38）に球面ブシュ（39）を
介して偏心円板（40）が回転自在に取付けられている。
偏心円板（40）には玉軸受（41）が取付けられ、これら
の玉軸受（41）はチルトブラケット（５）の左側部分
（5a）およびアーム（37）に形成された穴（62）（63）
の内側にはめられている。この偏心円板（40）は、後述
するように、スクリューナット（32）の直線運動とチル
トブラケット（５）の左側部分（5a）およびアーム（3
7）の円弧運動との軌跡の差を吸収するためのものであ
る。

チルトブラケット（５）の右側部分（5b）の前端部にリ
ミットスイッチ（LS）作動板（42）が固定され、ピン
（６）の近くに位置センサ作動片（43）が位置調整可能
に固定されている。固定ブラケット（１）の右側部分
（1b）の内面には、チルトブラケット（５）の右側部分
（5b）に対する１対のストッパ（44）（45）、LS作動板
（42）に対応する１対のLS（46）（47）および位置セン
サ作動片（43）に対応する位置センサ（48）が固定され
ている。ストッパ（44）（45）はゴム（49）の両面に座
金（50）と変形ボルト（51）が固定されたものであり、
上用ストッパ（44）はチルトブラケット（５）のチルト
上端位置を、下用ストッパ（45）はチルトブラケット
（５）のチルト下端位置を規制する。上用LS（46）はチ
ルトブラケット（５）の上端位置を、下用LS（47）はチ
ルトブラケット（５）の下端位置を検出する。位置セン
サ（48）はたとえば作動片（43）に圧接しているアクチ
ュエータ（52）の動きを電気信号に変換するポテンショ
メータよりなり、チルトブラケット（５）のチルト角度
を検出する。位置センサ（48）の出力信号は、ステアリ
ングホイール（９）の通常使用位置を記憶しておいてこ
の位置に自動的にセットするような制御を行なう場合な
どに使用される。

上記のチルトステアリング装置において、電動機（16）
の回転は、タイミングベルト（30）（31）とプーリ（1
8）（27）（28）（29）により減速されてスクリューシ
ャフト（13）に伝えられ、これにより、スクリューナッ
ト（32）がスクリューシャフト（13）に沿って上下に移
動する。そして、このスクリューナット（32）の上下運
動が偏心円板（40）を介してチルトブラケット（５）の
揺動に変換され、ステアリングホイール（９）が上下に
チルトする。第８図に示すように、スクリューナット
（32）の上下移動は直線運動であり、チルトブラケット
（５）の揺動は連結ピン（６）の中心線（6c）を中心と
する円運動であるが、スクリューナット（32）の移動に
ともなって、偏心円板（40）の中心線（40c）が連結ピ
ン（６）の中心線（6c）を中心とする円弧状にくるよう
に偏心円板（40）がピン（38）の中心線（38c）を中心
に回転することにより、これらの軌跡の差が吸収され、
スクリューナット（32）の直線運動がチルトブラケット
（５）の揺動に変換される。このとき、チルトブラケッ
ト（５）のチルト角度は、位置センサ（48）により、検
出され、また、LS（46）（47）が作動することにより、
チルトブラケット（５）は上端位置または下端位置に停
止させられる。そして、位置センサ（48）およびLS（4
6）（47）が破損して、チルトブラケット（５）を上端
位置および下端位置に正確に停止させることができなか
ったとしても、チルトブラケット（５）はストッパ（4
4）（45）に当たって停止する。このため、スクリュー
ナット（32）がスクリューシャフト（13）のねじ端部に
かみ込むような不具合が生じることがない。また、電動
機（16）の回転がスクリューシャフト（13）とスクリュ
ーナット（32）によってチルトブラケット（５）の揺動
に変換されるため、スクリューシャフト（13）のねじの
リード角αとねじかみ合い部の摩擦係数μの関係を tan α＜μ となるように設計しておけば、ステアリングホイール
（９）に上下方向の荷重がかかっても、スクリューシャ
フト（13）が逆転することがない。さらに、電動機（1
6）の回転がベルト（30）（31）によりスクリューシャ
フト（13）に伝えられるので、作動音が小さく、プーリ
の軸間距離の精度が比較的悪くてもよいことから、量産
が可能になり、コストダウンが図れる。

上記のように、スクリューナット（32）の移動により、
偏心円板（40）がスクリューナット（32）のピン（38）
を中心に回転する。スクリューナット（32）のピン（3
8）は、前述のようにボルト（33）とナット（34）を締
付けたときに第７図に矢印（Ａ）で示す方向に傾き、こ
れらに倒れが生じて、一直線上に位置しなくなることが
あるが、このような場合でも、倒れは球面ブシュ（39）
により吸収される。このため、上記の調整の前にピン
（38）を研磨しておくことができる。

第９図は、第２実施例を示す。

この場合、球面の同心穴を有する円板（66）は転がり軸
受を介さずに直接チルトブラケット（５）の左側部分
（5a）およびアーム（37）の穴（62）（63）に取付けら
れている。そして、偏心穴を有する球面ブシュ（65）は
円板（66）の内径に嵌合しており、球面ブシュ（65）の
偏心穴にはピン（38）が嵌合している。

スクリューナット（32）の移動によるチルトブラケット
（５）に対する球面ブシュ（65）の回転はわずかである
から、これでも支障はない。

他は第１実施例の場合と同様であり、同じ部分には同一
の符号を付している。

考案の効果 この考案の電動式チルトステアリング装置によれば、上
述のように、スクリューシャフトによるスクリューナッ
トの駆動が円滑であり、しかも、スクリューナットのス
リットの部分のすきまの調整によりピンに倒れが生じて
いても、球面ブシュによりこれが吸収されるため、上記
の調整の前にピンを研磨しておくことができる。したが
って、チルト動作が円滑で、しかも、組立および加工の
工数が減り、コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例を示す電動式チルトステ
アリング装置要部の部分切欠き平面図、第２図は同部分
切欠き側面図、第３図は第２図III-III線の拡大断面
図、第４図は第２図IV-IV線の拡大断面図、第５図は第
３図V-V線の断面図、第６図は第１図VI-VI線の拡大断面
図、第７図は第５図VII-VII線の拡大断面図、第８図は
偏心円板の作動を説明する側面図、第９図は第２実施例
を示す第７図相当の図面である。 （１）……固定ブラケット、（２）……ロアコラム、
（４）……ロアステアリングシャフト、（５）……チル
トブラケット、（７）……アッパコラム、（８）……ア
ッパステアリングシャフト、（10）……自在継手、（1
3）……スクリューシャフト、（16）……チルト用電動
機、（32）……スクリューナット、（38）……ピン、
（39）……球面ブシュ、（40）……偏心円板、（41）…
…玉軸受、（61）……スリット。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体に固定されロアステアリングシャフト
   をロアコラムを介して支持する固定ブラケットと、固定
   ブラケットに揺動自在に取付けられ自在継手によりロア
   ステアリングシャフトに連結されたアッパステアリング
   シャフトをアッパコラムを介して支持するチルトブラケ
   ットと、固定ブラケット側に取付けられたチルト用電動
   機と、電動機の回転をチルトブラケットの揺動に変換す
   る変換手段とを備えた電動式チルトステアリング装置に
   おいて、 上記変換手段が、固定ブラケット側に取付けられて電動
   機に連結されたスクリューシャフトと、スクリューシャ
   フトとかみ合うスクリューナットと、スクリューナット
   とチルトブラケットを揺動自在に連結する偏心部材とを
   備えており、スクリューナットの一部がスリットにより
   ２つに分割されて、この部分を締付けることによりスク
   リューシャフトとの予圧が調整されるようになされ、ス
   クリューナットの両側においてスクリューシャフトの軸
   線とほぼ直交する軸上にピンが一体に形成され、これら
   のピンに球面ブシュを介して偏心部材が回転自在に取付
   けられ、偏心部材がチルトブラケット側に回転自在に取
   付けられていることを特徴とする電動式チルトステアリ
   ング装置。
2. 【請求項２】偏心部材が転がり軸受を介してチルトブラ
   ケット側に取付けられていることを特徴とする請求項
   （１）の電動式チルトステアリング装置。