(57)【要約】【課題】  コストアップや重量増を招くことなく、ロック及びアンロック時の操作力を安定させると共に、クランプ力の低下を防止する。【解決手段】  ステアリングコラム２を支持するチルトブラケット２２に橋架されたチルトボルト２５と、該チルトボルト２５を互いに協働して軸方向に移動させる固定カム部材２６及び可動カム部材２７と、可動カム部材２７を可動させる操作レバー２８とを有するクランプ機構２４を備えた位置調整式ステアリングコラム装置において、固定カム部材２７及び可動カム部材２７の少なくとも一方が合成樹脂材で形成されていると共に、固定カム部材２６及び可動カム部材２７のチルトボルト２５に対して協動して軸力を発生させるカム部３５ａ〜３５ｃ及び４１ａ〜４１ｃが夫々円周方向に３個所配設されている。【選択図】  図３ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングコラムを支持する車体取付けブラケットに橋架された軸杆と、該軸杆を互いに協働して軸方向に移動させる固定カム部材及び可動カム部材と、前記可動カム部材を可動させる操作レバーとを有するクランプ機構を備えた位置調整式ステアリングコラム装置において、
前記固定カム部材及び可動カム部材の前記軸杆に対して協動して軸力を発生させるカム部が円周方向に３個所配設されていることを特徴とする位置調整式ステアリングコラム装置。
【請求項２】
ステアリングコラムを支持する車体取付けブラケットに橋架された軸杆と、該軸杆を互いに協働して軸方向に移動させる固定カム部材及び可動カム部材と、前記可動カム部材を可動させる操作レバーとを有するクランプ機構を備えた位置調整式ステアリングコラム装置において、
前記固定カム部材及び可動カム部材の少なくとも一方が合成樹脂材で形成されていると共に、前記固定カム部材及び可動カム部材の前記軸杆に対して協動して軸力を発生させるカム部が円周方向に３個所配設されていることを特徴とする位置調整式ステアリングコラム装置。
【請求項３】
前記可動カム部材は前記操作レバーに形成され、前記固定カム部材は前記車体取付けブラケット側に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置調整式ステアリングコラム装置。
【請求項４】
前記可動カム部材は、前記操作レバーに一体成形されていることを特徴とする請求項３に記載の位置調整式ステアリングコラム装置。
【請求項５】
前記カム部は、基準面から円周方向に傾斜延長する傾斜カム面と該傾斜カム面の上端に形成された平坦カム面とで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の位置調整式ステアリングコラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングコラムを車体取付けブラケットにカムを利用したクランプ機構で支持するようにした位置調整式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の位置調整式ステアリング装置としては、例えばチルトブラケットからチルトレバーにかけて挿通され、一端のねじ部をナットと螺合させたチルトボルトと、このチルトボルトの反ナット側にあって対峙するそれぞれのカム要素を共に係合させると共に、背面のそれぞれのボスを前記チルトブラケット及びチルトレバーと各々係合させた一対の固定カム及び可動カムとを備え、前記チルトレバーの操作で前記チルトボルト及びナット間に締付け力を生じさせてステアリングコラムのロック及びアンロックを行うようにしたチルト式ステアリングコラムのチルト固定装置が提案されている（特許文献１，特許文献２参照）。ここで、固定カム及び可動カムは、互いに係合する４つのカム要素を備えており、これらを係合させた状態で可動カムを可動させることにより、チルトボルトに軸力を与えてステアリングコラムのロック及びアンロックを行う。
【特許文献１】特開２００３−１５４９４４号公報（第２頁、第４頁、図２、図３）
【特許文献２】特開２００４−１０６６７２号公報（第１頁、図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の従来例にあっては、近年、軽量化及び／又はコストダウンを目的として、固定カム及び可動カムの少なくとも一方に樹脂材料を適用することが考えられており、カムを樹脂材料で形成した場合、製造時の樹脂の収縮、あるいは使用時の弾性変形により、可動カム側のカム要素或いは固定カム側のカム要素の高さが不均一になってしまいガタが発生することがある。このように、ガタが発生するとカム要素同士の噛み合いが悪くなり、ステアリングコラムのロック及びアンロック時に特定のカム要素が引っかかることによる操作トルクの増大、或いは特定のカム要素に高い荷重が発生することよる変形（クリープ）によるクランプ力の低下等の問題が発生するという未解決の課題がある。
【０００４】
この未解決の課題を解決するためには、可動カム及び固定カムの精度を上げれば良いが、樹脂材は製造時に収縮するために精度を向上させることが困難であり、また変形に対しては肉厚を上げる等の対策が考えられるが、重量増、コストアップになってしまい、樹脂材を使用する当初の目的を達成できないという問題がある。また、カム要素数を１個又は２個にすれば、カム要素の高さの不均一による噛み合い不良は防止できるが、可動カム及び固定カムが１個所又は２個所のカム要素でのみ係合するため、座りが悪くなるという問題もある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、コストアップや重量増を招くことなく、ロック及びアンロック時の操作力を安定させると共に、クランプ力の低下を防止することができる位置調整式ステアリングコラム装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る位置調整式ステアリングコラム装置は、ステアリングコラムを支持する車体取付けブラケットに橋架された軸杆と、該軸杆を互いに協働して軸方向に移動させる固定カム部材及び可動カム部材と、前記可動カム部材を可動させる操作レバーとを有するクランプ機構を備えた位置調整式ステアリングコラム装置において、前記固定カム部材及び可動カム部材の前記軸杆に対して協動して軸力を発生させるカム部が円周方向に３個所配設されていることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に係る位置調整式ステアリングコラム装置は、ステアリングコラムを支持する車体取付けブラケットに橋架された軸杆と、該軸杆を互いに協働して軸方向に移動させる固定カム部材及び可動カム部材と、前記可動カム部材を可動させる操作レバーとを有するクランプ機構を備えた位置調整式ステアリングコラム装置において、前記固定カム部材及び可動カム部材の少なくとも一方が合成樹脂材で形成されていると共に、前記固定カム部材及び可動カム部材の前記軸杆に対して軸力を発生させるカム部が円周方向に３個所配設されていることを特徴としている。
【０００７】
さらに、請求項３に係る位置調整式ステアリングコラム装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記可動カム部材は前記操作レバーに形成され、前記固定カム部材は前記車体取付けブラケット側に固定されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項４に係る位置調整式ステアリングコラム装置は、請求項３に係る発明において、前記可動カム部材は、前記操作レバーに一体成形されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項５に係る位置調整式ステアリングコラム装置は、請求項１乃至４の何れか１つ発明において、前記カム部は、基準面から円周方向に傾斜延長する傾斜カム面と該傾斜カム面の上端に形成された平坦カム面とで構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、クランプ機構を構成する可動カム部材及び固定カム部材に互いに係合する３個所のカム部が形成されているので、カム部の高さ精度が低い場合であっても調心作用によって３個所のカム部全てが噛み合うことができ、スムーズなロック及びアンロック操作が可能となるという効果が得られる。また、特定のカム部が高い負荷を受けることがないので、変形も抑制することができ、さらにカム部を４個所以上設ける場合に比較して、カム部の形状を大きくすることが可能であるため、カム部同士の接触面圧を下げることができ、これによる変形も抑制することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、１は、位置調整式ステアリングコラム装置である。この位置調整式ステアリングコラム装置１は、円筒状のステアリングコラム２と、このステアリングコラム２の内部を貫通するステアリングシャフト３と、このステアリングシャフト３の上端に取付けられた運転者から操舵力が作用されるステアリングホイール４と、ステアリングシャフト３の下端にユニバーサルジョイント５を介して連結され他端がユニバーサルジョイント６を介して図示しないステアリングギヤに連結されたスプライン結合構造を有する中間シャフト７とを備えている。
【００１０】
ステアリングコラム２は、ユニバーサルジョイント５側端部に形成されたロアブラケット１０と、軸方向の中央部に固定したチルト機構（位置調整機構）２０とによって図示しない車体側部材に支持されている。
ロアブラケット１０は、チルト動作の中心となるチルトピン１１を有し、このチルトピン１１を中心としてステアリングコラム２が回動するように構成されている。
【００１１】
また、チルト機構２０は、図２に示すように、上部に形成された図示しない車体側部材に取付けられる車体側取付け部２１ａと中央部にステアリングコラム９を挿通し図２で見て略上下方向に延在する左右一対の締付け板部２１ｂとが一対に形成されたチルトブラケット（車体取付けブラケット）２２と、ステアリングコラム２に取付けられて締付け板部２１ｂ間に摺動可能に保持されるディスタンスブラケット２３と、チルトブラケット２２内においてチルトブラケット２２の締付け板部２１ｂでディスタンスブラケット２３を挟んでロック及びアンロックするクランプ機構２４とを備えている。
【００１２】
クランプ機構２４は、チルトブラケット２２及びディスタンスブラケット２３をチルト溝とディスタンスブラケット２３の孔をボルト軸部が貫通すると共に、頭部２５ｃを有しチルトブラケット２２の締付け板部２１ｂから突出する雄ねじ部２５ａにナット２５ｂが螺合された位置調整ボルトとしてのチルトボルト（軸杆）２５と、このチルトボルト２５の回りで、頭部２５ｃとチルトブラケット２２との間に配設されたチルトボルト２５に対して軸力を付与する固定カム部材２６及び回動可能な可動カム部材２７と、可動カム部材２７と一体的に回動する操作レバーとしての合成樹脂材製のチルトレバー２８とを備えている。
【００１３】
ここで、固定カム部材２６は、図３（ａ）に示すように、合成樹脂成形によって形成され、円板部３１の中心部にチルトボルト２３を挿通する挿通孔３２が形成されていると共に、円板部３１のチルトブラケット２２側にチルトブラケット２２に形成した略長方形状のチルト溝２２ａにチルトブラケット２２及び固定カム部材２６がチルト溝２２ａに沿って相対摺動可能で、相対回転不能に嵌合する略長方形状のボス３３が形成され、チルトブラケット２２とは反対側の端面３４に円周方向に等間隔に３つのカム部３５ａ〜３５ｃが形成されている。カム部３５ａ〜３５ｃの夫々は、端面３４から円周方向に徐々に深さが深くなる一対の傾斜カム面３６と、両傾斜カム面３６の端面３４側で連接する平坦カム面３７とを有している。
【００１４】
また、可動カム部材２７は、図３（ｂ）（図３（ａ）の別の視点から見ている）に示すように、チルトレバー２８の固定カム部材２６と対向する面に円周方向に等間隔で凸状の３つのカム部４１ａ〜４１ｃが一体成形されている。カム部４１ａ〜４１ｃの夫々は、固定カム部材２６のカム部３５ａ〜３５ｃと係合するように、チルトレバー２８の端面から円周方向に徐々に厚みが増加する一対の傾斜カム面４２と、両傾斜カム面４２の上端に連接するチルトレバー２８の端面と平行な平坦カム面４３とで構成されている。
【００１５】
そして、図２に示すように、固定カム部材２６のカム部３５ａ、３５ｂ及び３５ｃの平坦カム面３７に夫々可動カム部材２７のカム部４１ａ、４１ｂ及び４１ｃの平坦カム面４３を当接させ、チルトレバー２８が図１で一点鎖線図示のようにステアリングコラム２に対して例えば４５°程度下側に傾斜するように係合させた状態で、チルトボルト２５をチルトレバー２８の挿通孔２８ａ、固定カム部材２６の挿通孔３２、ディスタンスブラケット２３の貫通孔、チルトブラケット２２の挿通孔２２ｂを通じて挿通する。そして、頭部２５ｃ側に挿通したスラストベアリング４５を、ばね座金４６を介してチルトレバー２８の可動カム部材２７とは反対側の端面に当接させた状態で、チルトボルト２５のチルトブラケット２２から突出した雄ねじ部にナット２４を螺合させてチルトボルト２５の軸方向に所定の軸方向力が発生するように所定の締付けトルクで締め付ける。
【００１６】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、図１で一点鎖線図示のように、チルトレバー２８がステアリングコラム２に対して略４５°下側に傾斜している状態では、前述したように、可動カム部材２７のカム部４１ａ，４１ｂ及び４１ｃの平坦カム面４３が固定カム部材２６のカム部３５ａ、３５ｂ及び３５ｃの平坦カム面３７に夫々当接しており、チルトボルト２５に対して軸力が発生するロック位置（クランプ位置）となっている。
【００１７】
このとき、図２で見て、チルトボルト２５は一端がナット２５ｂによってチルトブラケット２２の右端側に固定され、他端には頭部２５ｃが形成されているので、反力によって固定カム部材２６が右方に押圧されると共に、チルトブラケット２２の右側の締付け板部２１ｂが左方に押圧される。このため、チルトブラケット２２の締付け板部２１ｂ間の間隔が狭められることにより、ディスタンスブラケット２３を挟持することになる。
【００１８】
このロック位置からチルトレバー２８を図１で反時計方向に回動させて実線図示位置まで回動させると、このチルトレバー２８に一体に形成されている可動カム部材２７のカム部４１ａ〜４１ｃが図３（ａ）で反時計方向、図３（ｂ）で時計方向に回動することにより、カム部４１ａ〜４１ｃの傾斜カム面４２が固定カム部材２６のカム部３５ａ〜３５ｃの傾斜カム面３６と係合することにより、チルトボルト２５の軸力が減少するアンロック位置（アンクランプ位置）となる。
【００１９】
このアンロック位置では、固定カム部材２６及び可動カム部材２７によるチルトボルト２５に対する軸力が発生していないので、チルトブラケット２２の締付け板部２１ｂとディスタンスブラケット２３との間に僅かな隙間が生じるか又は軽く接触して、ステアリングホイール４を把持して上下方向に移動させることにより、ステアリングコラム２がチルトピン１３を中心にして上下方向に移動させることができ、運転者の好みの位置に移動させた状態で、チルトレバー２８を図１で実線図示のアンロック位置から反時計方向に回動させて一点鎖線図示のロック位置まで回動させる。
【００２０】
このようにチルトレバー２８が図１で一点鎖線図示のロック位置となると、可動カム部材２７のカム部４１ａ〜４１ｃの傾斜カム面４２と固定カム部材２６のカム部３５ａ〜３５ｃの傾斜カム面３６との係合状態を脱して可動カム部材４１ａ〜４１ｃの平坦カム面４３が固定カム部材２６の平坦カム面３７に係合する状態となって、可動カム部材２７の軸方向の移動が停止され、チルトブラケット２２の締付け板部２１ｂでディスタンスブラケット２３を強固に挟持するロック状態となる。
【００２１】
このとき、チルトレバー２８は、ばね座金４５及びスラストベアリング４６を介してチルトボルト２５の頭部２５ｃに接触しているので、多少の傾きが許容されることになり、チルトレバー２８に一体成形された可動カム部材２７のカム部４１ａ〜４１ｃにおける成形加工時の熱収縮によって高さ精度が悪い状態であっても、カム部４１ａ〜４１ｃが固定カム部材２６のカム部３５ａ〜３５ｃと３点接触状態となるので、アンロック状態からロック状態に向かうときに、これらの傾斜カム面３６及び４２同士が確実に係合することになり、１つのカム部材に荷重が集中することを確実に防止することができ、チルトレバー２８の操作トルクを一定値に抑えることができ、スムーズな操作を行うことができる。同様に、ロック状態となった状態でも、各カム部３５ａ〜３５ｃ及び４１ａ〜４１ｃの平坦カム面３７及び４３同士が確実に係合して、各カム部に均一な荷重が掛かることになり、カム部の変形（クリープ）を確実に防止することができる。しかも、各カム部３５ａ〜３５ｃ及び４１ａ〜４１ｃの平坦カム面３７及び４３の表面積を従来例のようにカム部を４つ設ける場合に比較して大きくなり、この分カム部の機械的強度を増加させると共に、接触面圧を低下させて、変形を確実に防止することができる。この結果、カム部３５ａ〜３５ｃ及び４１ａ〜４１ｃの厚みを薄くすることができ、軽量化及びコストダウンに寄与することができる。
【００２２】
なお、上記実施形態においては、固定カム部材２６及び可動カム部材２７のカム部３５ａ〜３５ｃ及び４１ａ〜４１ｃに一対の傾斜カム面３６及び４２を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、アンロック状態からロック状態に移行する際に互いに係合する傾斜カム面のみを設けるようにしてもよい。また、固定カム部材２６に平坦カム面３７に対して凹部を形成してカム面を構成する場合について説明したが、反対に可動カム部材２７と同様の凸部のカム面を形成するようにしてもよい。この場合には、固定カム部材２６の凸頂部と可動カム部材２７の凸頂部とが当接したときがロック状態（クランプ状態）となる。
【００２３】
また、上記実施形態においては、チルトレバー２８及び可動カム部材２７を合成樹脂材で一体成形する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、可動カム部材２７を固定カム部材２６と同様に独立した部品として樹脂成形し、これをチルトレバー２８に取付けるようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、固定カム部材２６及び可動カム部材２７を合成樹脂成形する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、固定カム部材２６及び可動カム部材２７の何れか一方を鉄、アルミニウム等の金属材料、セラミック或いは焼結金属で形成するようにしてもよい。
【００２４】
同様に、チルトレバー２８も合成樹脂材に限定されるものではなく、鉄、アルミニウム等の金属材料、セラミック或いは焼結金属で形成するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態におけるディスタンスブラケット２３の貫通孔を、コラム軸方向に延びる長孔に変更することによって、テレスコピック方向の調整機構にも本発明を適用可能である。つまり、本発明は、チルト機構のみを備える場合、テレスコピック機構のみを備える場合の他、チルト機構及びテレスコピック機構の双方を備えた場合にも適用可能であり、要はチルト機能やテレスコピック機能等の位置調整機能を有するステアリングコラム装置に本発明を適用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１の固定カム部材及び可動カム部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…チルト式ステアリングコラム装置、２…ステアリングコラム、３…ステアリングシャフト、４…ステアリングホイール、１１…ロアブラケット、１２…チルト機構、１３…チルトピン、２２…チルトブラケット、２３…ディスタンスブラケット、２４…クランプ機構、２５…チルトボルト、２５ｂ…ナット、２６…固定カム部材、２７…可動カム部材、２８…チルトレバー、３５ａ〜３５ｃ…カム部、３６…傾斜カム面、３７…平坦カム面、４１ａ〜４１ｃ…カム部、４２…傾斜カム面、４３…平坦カム面
【図１】
2006027295.tif 000003
【図２】
2006027295.tif 000004
【図３】
2006027295.tif 000005