(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部ステアリングシャフトを収納して車体に固定されたロアブラケットに対して、前部ステアリングシャフトに自在継手により連結された後部ステアリングシャフトを収納したアッパーブラケットを揺動自在に設け、チルトレバーを揺動させて、一方のブラケットに設けられた固定側係合部材に対して、他方のブラケットに設けられた可動側係合部材を揺動し、可動側係合部材の噛合歯を固定側係合部材の噛合歯に係合してステアリングホイールを調整位置に固定し又は係合を解除してステアリングホイール位置を調整可能にするチルト式ステアリング装置において、
前記可動側係合部材の噛合歯と固定側係合部材の噛合歯との少なくともいずれか一方の噛合歯の少なくとも歯幅方向の歯の一部は、ステアリング装置の通常使用時他方の噛合歯と噛み合い状態にあるよう形成されており、残余の歯部分は、通常使用時他方の噛合歯との間に所定の隙間を生起するように前記歯の一部よりも歯厚が薄く形成されていることを特徴とするチルト式ステアリング装置。
【請求項２】
前記残余の歯部分は円弧状に歯厚が薄く形成されていることを特徴とする請求項１に記載のチルト式ステアリング装置。
【請求項３】
前記残余の歯部分はテーパ状に歯厚が薄く形成されていることを特徴とする請求項１に記載のチルト式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のステアリングホイールの傾斜角度を調整できるチルト式ステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者の体格や運転姿勢等に応じてステアリングホイールの傾斜角度を調整できるようにしたチルト式ステアリング装置が知られている。チルト式ステアリング装置では、一般的には、ステアリングシャフトは、前部ステアリングシャフトと、後部ステアリングシャフトとに分割されて、自在継手により連結されている。この前部ステアリングシャフトの後部は、車体に固定されたロアブラケットに回転自在に収納され、後部ステアリングシャフトの前部は、ロアブラケットに対して揺動自在に設けられたアッパーブラケットに回転自在に収納されている。
【０００３】
このアッパーブラケットをロアブラケットに対して傾動してステアリングホイールの傾斜角度を調整するため、ロアブラケットの下面には、噛合歯を有する固定側係合部材が設けられ、アッパーブラケットの下面には、この固定側係合部材の噛合歯に係合する噛合歯を有する可動側係合部材が揺動自在に設けられている。但し、固定側係合部材がアッパーブラケット側に設けられ、可動側係合部材がロアブラケットに設けられていることもある。
【０００４】
また、運転者により操作されるチルトレバーが揺動自在に設けられており、このチルトレバーが揺動されると、可動側係合部材が揺動されて、この可動側係合部材の噛合歯と固定側係合部材の噛合歯との係合が解除され、これにより、アッパーブラケット等を傾動して、ステアリングホイールの傾斜角度を調整できる。また、この調整後、チルトレバーが逆方向に揺動されると、可動ギヤも逆方向に揺動され、可動側係合部材の噛合歯が固定側係合部材の噛合歯に係合し、これにより、ステアリングホイールを調整後の状態で固定することができる。
【０００５】
ところで、実公平２−３４１４５号公報に開示されたチルト式ステアリング装置では、可動側係合部材の噛合歯と固定側係合部材の噛合歯との平行度を確保してガタ付きを防止するため、両係合部材の噛合歯の加工精度を高くして精密な加工を行って、この平行度を出すようにしている。
【０００６】
また、特開平９−２２９１号公報に開示されたチルト式ステアリング装置では、両係合部材の噛合歯の平行度を確保するため、可動側係合部材または固定側係合部材のいずれか一方をブラケット側に固定しない状態で、両係合部材の噛合歯を噛み合わせ、その後、この噛合歯が噛み合った状態で、固定しなかった方の係合部材を溶接によってまたはボルト・ナットによって固定している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記実公平２−３４１４５号公報に開示された噛合歯の平行度を確保する方法では、加工精度が厳しいことから、加工時間が長くなり、また、不良率も高いといった問題がある。
【０００８】
また、上記特開平９−２２９１号公報に開示された噛合歯の平行度を確保する方法では、最初に固定しなかった方の係合部材を溶接によって固定する場合、溶接の工程が複雑であり、周囲の部品に溶接の熱の影響を与えるといったことがあり、また、最初に固定しなかった方の係合部材をボルト・ナットによって固定する場合には、部品点数の増大並びに製造コストの高騰を招来すると共に、軽量化が困難であるといったことがある。
【０００９】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、可動側係合部材の噛合歯と固定側係合部材の噛合歯との平行度が多少ずれていたとしても、両噛合歯を正常に噛み合わすことができ、しかも、製造コストを低減し、軽量化を図ることができるチルト式ステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係るチルト式ステアリング装置は、前部ステアリングシャフトを収納して車体に固定されたロアブラケットに対して、前部ステアリングシャフトに自在継手により連結された後部ステアリングシャフトを収納したアッパーブラケットを揺動自在に設け、チルトレバーを揺動させて、一方のブラケットに設けられた固定側係合部材に対して、他方のブラケットに設けられた可動側係合部材を揺動し、可動側係合部材の噛合歯を固定側係合部材の噛合歯に係合してステアリングホイールを調整位置に固定し又は係合を解除してステアリングホイール位置を調整可能にするチルト式ステアリング装置において、
前記可動側係合部材の噛合歯と固定側係合部材の噛合歯との少なくともいずれか一方の噛合歯の少なくとも歯幅方向の歯の一部は、ステアリング装置の通常使用時他方の噛合歯と噛み合い状態にあるよう形成されており、残余の歯部分は、通常使用時他方の噛合歯との間に所定の隙間を生起するように前記歯の一部よりも歯厚が薄く形成されている。
本発明の請求項２に係るチルト式ステアリング装置は、前記残余の歯部分は円弧状に歯厚が薄く形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項３に係るチルト式ステアリング装置は、前記残余の歯部分はテーパ状に歯厚が薄く形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、本発明によれば、可動側係合部材の噛合歯と固定側係合部材の噛合歯との少なくともいずれか一方の噛合歯の少なくとも歯幅方向の歯の一部は、正規歯車諸元に基づいて形成され、残余の歯は、他方の噛合歯との間に所定の隙間を生起するように形成されている。そのため、通常使用時には、一方の係合部材の正規歯車諸元に基づいて形成された噛合歯の少なくとも歯幅方向の歯の一部と、他方の係合部材の噛合歯とが噛み合っていれば、各噛合歯にかかる荷重が小さいことから、両噛合歯の平行度が多少ずれていたとしても、十分な強度の噛み合いを実現でき、ガタ付きを生起することがない。
【００１２】
また、衝突時のように、ステアリング装置に過大負荷入力があった場合には、他方の噛合歯との間に所定の隙間を生起するように形成された残余の歯も、他方の噛合歯に噛み合うことができるため、十分な強度の噛み合いを実現でき、過大な負荷にも十分に耐えることができる。
【００１３】
さらに、従来のように、加工精度を著しく高くする必要がなく、前記両噛合歯が噛み合った状態で係合部材を溶接またはボルト・ナットにより固定する必要がないことから、製造コストを低減でき、部品点数の削減を図ることができ、しかも、軽量化も図ることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るチルト式ステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施の形態に係るギヤ式チルト式ステアリング装置の縦断面図である。
【００１６】
本実施の形態に係るチルト式ステアリング装置では、ステアリングシャフトは、前部ステアリングシャフト１と、後部ステアリングシャフト２とに分割されて、自在継手３により連結されている。この前部ステアリングシャフト１は、車体に固定されたロアブラケット４に収納され、後部ステアリングシャフト２は、ロアブラケット４に対して揺動自在に設けられたアッパーブラケット５に軸受６，６により回転自在に収納されている。このアッパーブラケット５は、その側面に設けられた枢軸（図示略）を中心として揺動されるようになっている。
【００１７】
このロアブラケット４の下面には、噛合歯８ａを有する固定ギヤ８（固定側係合部材）が、例えば鋳込まれて固定されている。この噛合歯８ａに噛合する噛合歯１０ａを有する可動ギヤ１０（可動側係合部材）が、アッパーブラケット５に設けられた可動ギヤ用枢軸１１に揺動自在に枢支されている。
【００１８】
また、アッパーブラケット５には、チルトレバー１２が揺動自在に設けられ、このチルトレバー１２の先端部には、可動ギヤ１０をロックするための楔状部１３が設けられている。
【００１９】
したがって、チルトレバー１２が揺動されると、楔状部１３が可動ギヤ１０から離れ、可動ギヤ１０噛合歯１０ａが固定ギヤ８の噛合歯８ａとの係合を解除し、これにより、後部ステアリングシャフト２の後端に固定されたステアリングホイールの傾斜角度を調整することができる。
【００２０】
一方、チルトレバー１２が逆方向に揺動されると、楔状部１３が可動ギヤ１０を押し上げ、可動ギヤ１０の噛合歯１０ａが固定ギヤ８の噛合歯８ａに係合し、この状態で、楔状部１３が可動ギヤ１０と固定部材２３との間でロックされ、これにより、ステアリングホイールを調整後の状態で固定することができる。
【００２１】
また、ロアブラケット４とアッパーブラケット５との間には、後部ステアリングシャフト２、及びステアリングホイール等、アッパーブラケット５に支持された部材の重量を支えるだけの支持バネ１４（圧縮バネ）が設けられている。この支持バネ１４（圧縮バネ）は、可動ギヤ１０の噛合歯１０ａと固定ギヤ８の噛合歯８ａとの係合が解除された場合、ステアリングホイール等が勢い良く下降することを防止している。
【００２２】
次に、図２（ａ）は、可動ギヤ（可動側係合部材）の平面図であり、図２（ｂ）は、可動ギヤ（可動側係合部材）の側面図であり、図３は、正規歯車諸元に基づいて形成された部分の歯の側面図であり、図４は、両噛合歯の間に隙間が形成された部分の歯の側面図である。図５は、可動ギヤ（可動側係合部材）と固定ギヤ（固定側係合部材）の平面図であり、図６は、可動ギヤ（可動側係合部材）と固定ギヤ（固定側係合部材）の振れ量を示す模式図であり、図７は、従来品の噛み合い状況を示す図であり、図８は、第１実施の形態の噛み合い状況を示す図である。
【００２３】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、可動ギヤ１０の噛合歯１０ａの一部分１０ｂは、正規歯車諸元に基づいて形成されており（図３）、残余の部分１０ｃは、固定ギヤ８の噛合歯８ａとの間に所定の微小隙間を生起するように、歯厚が薄く形成されている（図４）。この歯厚を薄くする場合、クラウニングでもよく、段差を付けてあってもよい。
【００２４】
したがって、通常使用時には、可動ギヤ１０の正規歯車諸元に基づいて形成された一部分１０ｂの歯と、固定ギヤ８の噛合歯８ａとが噛み合っていれば、各噛合歯８ａ，１０ａにかかる荷重が小さいことから、可動ギヤ１０と固定ギヤ８の平行度が多少ずれていたとしても、十分な強度の噛み合いを実現でき、ガタ付きを生起することがない。
【００２５】
図５に示すように、可動ギヤ１０と固定ギヤ８との平行度のずれ角度をθとすると、このずれ角θが同じであるとき、両ギヤ８，１０の振れ量は、図６に示すように、従来のように噛合歯全体が正規歯車諸元に基づいて形成されている場合には、Ｈ１であるが、本実施の形態のように歯厚が薄く形成された部分１０ｃが設けられている場合には、Ｈ２であり、振れ量の絶対値を小さくすることができる。そのため、図７に示すように従来の場合には、平行度がずれているとき、歯が干渉してガタ付きが生起されることがあるが、図８に示すように本実施の形態の場合には、歯が干渉することがなく、ガタ付きが生起されることがない。なお、図５ないし図８では、平行度のずれ角θは、誇張して画いてある。
【００２６】
また、上記のように、両噛合歯８ａ，１０ａの噛み合いは、正規歯車諸元に基づいて形成された一部分１０ｂのみであるため、その噛み合い幅が狭くなり、歯の面圧が上がり、強度が不十分になる虞れがあるが、通常使用時には、各噛合歯８ａ，１０ａにかかる荷重が小さいことから、歯の面圧がそれ程上昇することはなく、噛み合い幅が狭くなっても、強度的に不十分になる虞れは全くない。
【００２７】
さらに、衝突時のように、ステアリング装置に過大負荷入力があった場合には、固定ギヤ８の噛合歯８ａとの間に所定の微小隙間を生起するように形成された残余の部分１０ｃの歯も、固定ギヤ８の噛合歯８ａに噛み合うことができるため、十分な強度の噛み合いを実現でき、過大な負荷にも十分に耐えることができる。
【００２８】
さらに、従来のように、加工精度を著しく高くする必要がなく、噛合歯が噛み合った状態で各ギヤ８，１０を溶接またはボルト・ナットにより固定する必要がないことから、製造コストを低減でき、部品点数の削減を図ることができ、しかも、軽量化も図ることもできる。
【００２９】
次に、図９および図１０に各種の他の実施の形態を示す。図９は、可動ギヤ（可動側係合部材）の平面図であり、図１０（ａ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、上記第１実施の形態の図であり、図１０（ｂ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、第２実施の形態に係る図であり、図１０（ｃ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、第３実施の形態に係る図であり、図１０（ｄ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、第４実施の形態に係る図であり、図１０（ｅ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、第５実施の形態に係る図である。
【００３０】
上記第１実施の形態では、正規歯車諸元に基づいて形成された一部分１０ｂと、歯厚が薄く形成された部分１０ｃとの間に、段差が設けられている。
【００３１】
これに対して、第２実施の形態では、図１０（ｂ）に示すように、正規歯車諸元に基づいて形成された一部分１０ｂは噛合歯１０ａの端部に設けられているが、歯厚が薄く形成された部分１０ｃがテーパ状に形成されて、両部分１０ｂ，１０ｃが連続するように形成されている。
【００３２】
第３実施の形態では、図１０（ｃ）に示すように、正規歯車諸元に基づいて形成された一部分１０ｂが、第１実施形態のように噛合歯１０ａの端部ではなく、噛合歯１０ａの略中央に配置されている。
【００３３】
第４実施の形態では、図１０（ｄ）に示すように、正規歯車諸元に基づいて形成された一部分１０ｂは噛合歯１０ａの略中央に設けられているが、歯厚が薄く形成された部分１０ｃが円弧状またはテーパ状に形成されて、両部分１０ｂ，１０ｃが連続するように形成されている。
【００３４】
第５実施の形態では、図１０（ｅ）に示すように、正規歯車諸元に基づいて形成された一部分１０ｂと、歯厚が薄く形成された部分１０ｃとが明確に区別されず、全体が円弧状に形成され、これにより、実質的に、正規歯車諸元に基づいて形成された一部分１０ｂと、歯厚が薄く形成された部分１０ｃが形成されている。
【００３５】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。例えば、上述した実施の形態では、可動ギヤ１０（可動側係合部材）の噛合歯１０ａに、歯厚が薄くされた部分１０ｃが設けられているが、固定ギヤ８（固定側係合部材）の噛合歯８ａに、歯厚が薄くされた部分１０ｃが設けられていてもよい。また、上述した実施の形態では、両ギヤ８，１０（固定側係合部材、可動側係合部材）は、円弧ギヤであるが、これに限定されず、種々のものであってもよく、例えばフラットギヤ（ラック）であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可動側係合部材の噛合歯と固定側係合部材の噛合歯との少なくともいずれか一方の噛合歯の少なくとも歯幅方向の歯の一部は、正規歯車諸元に基づいて形成され、残余の歯は、他方の噛合歯との間に所定の隙間を生起するように形成されている。そのため、通常使用時には、一方の係合部材の正規歯車諸元に基づいて形成された噛合歯の少なくとも歯幅方向の歯の一部と、他方の係合部材の噛合歯とが噛み合っていれば、各噛合歯にかかる荷重が小さいことから、両噛合歯の平行度が多少ずれていたとしても、十分な強度の噛み合いを実現でき、ガタ付きを生起することがない。
【００３７】
また、衝突時のように、ステアリング装置に過大負荷入力があった場合には、他方の噛合歯との間に所定の隙間を生起するように形成された残余の歯も、他方の噛合歯に噛み合うことができるため、十分な強度の噛み合いを実現でき、過大な負荷にも十分に耐えることができる。
【００３８】
さらに、従来のように、加工精度を著しく高くする必要がなく、前記両噛合歯が噛み合った状態で係合部材を溶接またはボルト・ナットにより固定する必要がないことから、製造コストを低減でき、部品点数の削減を図ることができ、しかも、軽量化も図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るギヤ式チルト式ステアリング装置の縦断面図である。
【図２】（ａ）は、可動ギヤ（可動側係合部材）の平面図であり、（ｂ）は、可動ギヤ（可動側係合部材）の側面図である。
【図３】正規歯車諸元に基づいて形成された部分の歯の側面図である。
【図４】両噛合歯の間に隙間が形成された部分の歯の側面図である。
【図５】可動ギヤ（可動側係合部材）と固定ギヤ（固定側係合部材）の平面図である。
【図６】可動ギヤ（可動側係合部材）と固定ギヤ（固定側係合部材）の振れ量を示すベクトル図である。
【図７】従来品の噛み合い状況を示す図である。
【図８】第１実施の形態の噛み合い状況を示す図である。
【図９】可動ギヤ（可動側係合部材）の平面図である。
【図１０】（ａ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、第１実施の形態の図であり、（ｂ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、第２実施の形態に係る図であり、（ｃ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、第３実施の形態に係る図であり、（ｄ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、第４実施の形態に係る図であり、（ｅ）は、図９の符号Ｘの部分の拡大図であって、第５実施の形態に係る図である。
【符号の説明】
１  前部ステアリングシャフト
２  後部ステアリングシャフト
３  自在継手
４  ロアブラケット
５  アッパーブラケット
６  軸受
８  固定側係合部材（固定ギヤ）
８ａ  噛合歯
１０  可動側係合部材（可動ギヤ）
１０ａ  噛合歯
１０ｂ  正規歯車諸元に基づいて形成された一部分
１０ｃ  歯厚が薄く形成された残余の部分
１１  可動ギヤ用枢軸
１２  チルトレバー
１３  楔状部
１４  支持バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003651249.tif 000008
【図８】
0003651249.tif 000009
【図９】
0003651249.tif 000010
【図１０】
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