(57)【要約】【課題】電動テレスコピック機構及び電動チルト機構の少なくとも一方を備え、小型の減速機構によって電動モータの出力軸と螺子軸が少なくとも平行、傾斜及び捩れの何れか一つの関係で連結され得るステアリング装置を提供する。【解決手段】電動モータ６０の出力軸６１に設けられるウォームギヤ７１と、螺子軸８０に設けられるスクリューギヤ７２と、ウォームギヤ及びスクリューギヤに夫々噛合するスクリュー歯を有するアイドルギヤ７３とを具備した減速機構７０を介して、電動モータの出力軸と螺子軸が少なくとも平行、傾斜及び捩れの何れか一つの関係で連結されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングコラムに配設されたステアリングホイールを車体に対して前後方向に駆動する電動テレスコピック機構、及び前記ステアリングホイールを上下方向に駆動する電動チルト機構の少なくとも一方の機構を備え、該少なくとも一方の機構が、前記ステアリングコラムに支持される電動モータと、該電動モータの出力軸に連結される螺子軸と、該螺子軸の回転を前記出力軸の回転に対して減速する減速機構とを具備した車両のステアリング装置であって、前記減速機構が、前記出力軸に設けられるウォームギヤと、前記螺子軸に設けられるスクリューギヤと、該スクリューギヤ及び前記ウォームギヤに夫々噛合するスクリュー歯を有するアイドルギヤとを具備し、該アイドルギヤを介して前記出力軸と前記螺子軸が、少なくとも平行、傾斜及び捩れの何れか一つの関係で連結されていることを特徴とする車両のステアリング装置。
【請求項２】
前記減速機構における前記アイドルギヤのねじれ角をＡとし、前記スクリューギヤのねじれ角をＢとし、前記ウォームギヤの進み角をＣとしたときに、Ａ＋２×Ｂ＋Ｃ＝９０°又はＡ＋２×Ｂ−Ｃ＝９０°に設定されていることを特徴とする請求項１記載の車両のステアリング装置。
【請求項３】
前記アイドルギヤ及び前記スクリューギヤが等しいねじれ角に設定されていることを特徴とする請求項２記載の車両のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング装置に関し、特に、ステアリングコラムに配設されたステアリングホイールを車体に対して前後方向に駆動する電動テレスコピック機構及び前記ステアリングホイールを上下方向に駆動する電動チルト機構の少なくとも一方を備えたステアリング装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
例えば下記の特許文献１には、電動モータの出力軸とチルトスクリュー軸が平行に配置された電動チルトステアリング装置が開示されており、電動モータの出力軸とチルトスクリュー軸が減速手段を介して連結され、その減速手段としてウォームとウォームホィールが用いられている。その実施形態に関し、特許文献１には、「モーターケースの内部にはモータ減速手段としての図示しないウォームとウォームホィールとが収容されている。」と記載されると共に、「チルトスクリューには可動ナット部材が、可動ナット部材にチルトスクリューをねじ込んだ状態でネジ結合されており、この可動ナット部材に前記揺動アームの下部が、リンクを介して連結されている。」旨記載されている（特許文献１の段落〔００２８〕及び〔００２９〕に記載。但し、図番及び図面引用符号は省略）。
【０００３】
更に、特許文献１には、「該テレスコスクリューの他端は、後述するブラケットを介して前記アッパジャケットの下面に回転自在に支持されている。そして、該テレスコスクリューの他端には図示しないウォームとウォームホィールとを介してモータが連結されている。」旨記載されているように（同段落〔００３２〕に記載。但し、図番及び図面引用符号は省略）、上記ステアリング装置は、電動モータの出力軸とテレスコスクリュー軸が平行に配置されたテレスコピック機構も備えており、出力軸とテレスコスクリュー軸の減速手段としてウォームとウォームホィールが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９６４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、電動テレスコピック機構及び／又は電動チルト機構を備えたステアリング装置においては、上記のチルトスクリュー軸やテレスコスクリュー軸として、台形螺子を有する螺子軸が用いられている。この螺子軸への電動モータ出力の減速手段として、通常、特許文献１に記載のようなウォーム減速機構が用いられるが、螺子軸に対し直交する方向に電動モータを配置するためのスペースが必要となり、電動モータがステアリングコラムから張り出した形態となるので、装置全体の大型化が不可避となるだけでなく、車両への搭載が困難な場合がある。これに対し、図８及び図９に示すように、上記螺子軸とウォーム減速機構との間に平歯車等を介装することにより、上記螺子軸に対し電動モータの出力軸が平行に配置された装置も存在するが、装置全体の大型化は不可避で、部品点数が増加しコストアップ要因となる。
【０００６】
以上のように、上記螺子軸に対し電動モータの出力軸は直交または平行の何れかの関係が前提とされる中で、電動テレスコピック機構及び／又は電動チルト機構の小型軽量化のみならず配置容易化が要請されている。このような状況下で、上記螺子軸と電動モータの出力軸が平行の関係、両軸間に角度を有する傾斜の関係（従って、直交が包含される）、そして両軸が交差しない捩れ（ｓｋｅｗ）の関係の何れかで連結され得る構成とすれば、一層の小型化、省スペース化が可能となる。
【０００７】
そこで、本発明は、電動テレスコピック機構及び電動チルト機構の少なくとも一方を備えた車両のステアリング装置において、小型の減速機構によって電動モータの出力軸と螺子軸が少なくとも平行、傾斜及び捩れの何れか一つの関係で連結され得るステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を達成するため、本発明は、ステアリングコラムに配設されたステアリングホイールを車体に対して前後方向に駆動する電動テレスコピック機構、及び前記ステアリングホイールを上下方向に駆動する電動チルト機構の少なくとも一方の機構を備え、該少なくとも一方の機構が、前記ステアリングコラムに支持される電動モータと、該電動モータの出力軸に連結される螺子軸と、該螺子軸の回転を前記出力軸の回転に対して減速する減速機構とを具備した車両のステアリング装置であって、前記減速機構が、前記出力軸に設けられるウォームギヤと、前記螺子軸に設けられるスクリューギヤと、該スクリューギヤ及び前記ウォームギヤに夫々噛合するスクリュー歯を有するアイドルギヤとを具備し、該アイドルギヤを介して前記出力軸と前記螺子軸が、少なくとも平行、傾斜及び捩れの何れか一つの関係で連結されている構成としたものである。
【０００９】
前記減速機構における前記アイドルギヤのねじれ角をＡとし、前記スクリューギヤのねじれ角をＢとし、前記ウォームギヤの進み角をＣとしたときに、Ａ＋２×Ｂ＋Ｃ＝９０°又はＡ＋２×Ｂ−Ｃ＝９０°に設定されている構成とするとよい。特に、前記アイドルギヤ及び前記スクリューギヤが等しいねじれ角に設定されているものとするとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のステアリング装置は、電動モータの出力軸に連結される螺子軸の回転を出力軸の回転に対して減速する減速機構が、出力軸に設けられるウォームギヤと、螺子軸に設けられるスクリューギヤと、スクリューギヤ及びウォームギヤに夫々噛合するスクリュー歯を有するアイドルギヤとを具備し、このアイドルギヤを介して出力軸と螺子軸が、少なくとも平行、傾斜及び捩れの何れか一つの関係で連結されているので、出力軸と螺子軸が容易且つ適切に当該関係に維持され、良好な伝達効率を確保することができる。特に、アイドルギヤを適宜選択することによって、出力軸と螺子軸との間の距離及び相対角度を所望の値に調整することができる。
【００１１】
上記減速機構において、アイドルギヤのねじれ角をＡとし、スクリューギヤのねじれ角をＢとし、ウォームギヤの進み角をＣとしたときに、Ａ＋２×Ｂ＋Ｃ＝９０°又はＡ＋２×Ｂ−Ｃ＝９０°に設定されている構成とすれば、出力軸と螺子軸が容易且つ適切に平行配置され、良好な伝達効率を確保することができる。特に、アイドルギヤ及びスクリューギヤが等しいねじれ角に設定されているものとすれば、一層良好な伝達効率を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のステアリング装置に供される減速機構の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における減速機構の一部を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態における減速機構の一部を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態における減速機構をアイドルギヤの軸に平行な面で見た側面図である。
【図５】本発明の一実施形態における減速機構をアイドルギヤの軸方向から見た側面図である。
【図６】本発明のステアリング装置に供される減速機構の他の実施形態を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るステアリング装置の全体構成を示す側面図である。
【図８】従来のステアリング装置に供される減速機構の一例を示す斜視図である。
【図９】従来のステアリング装置に供される減速機構の他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。先ず、本発明に係るステアリング装置の全体構成を図７を参照して説明する。ステアリングシャフト１は、後端部にステアリングホイールＷが接続される筒状のアッパシャフト１ａと、このアッパシャフト１ａの前端部とスプライン結合されるロアシャフト１ｂから成る。即ち、アッパシャフト１ａとロアシャフト１ｂが軸方向に相対移動可能に連結されており、ロアシャフト１ｂの前端部が転舵機構（図示せず）に接続されている。この転舵機構はステアリングホイールＷの操作に応じて駆動されて車輪操舵機構（図示せず）を介して操舵輪（図示せず）を転舵し得るように構成されている。
【００１４】
そして、ステアリングシャフト１と同軸にメインハウジング１０が配置され、車体Ｂに対する揺動中心Ｃ回りに揺動可能に支持されると共に、固定ブラケット３０に保持される。この固定ブラケット３０は、車両の下方に延出して対向する一対の保持部（代表して３１で表す）を有し、これらの間にメインハウジング１０が保持され、図７の上方で車体Ｂに固定される。更に、固定ブラケット３０の一対の保持部３１とメインハウジング１０との間に、夫々押圧機構（図示せず）が介装され、これによってメインハウジング１０が摺動自在に押圧支持される。
【００１５】
メインハウジング１０内には、可動コラム部材２０が軸方向に移動可能、即ち、車体前後方向に移動可能に支持されている。この可動コラム部材２０として、ステアリングシャフト１を収容し軸を中心に回転可能に支持するインナチューブ２１と、このインナチューブ２１を収容し常時はインナチューブ２１を所定位置に保持するアウタチューブ２２が設けられている。アッパシャフト１ａは、インナチューブ２１の後端部に軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されるが、アッパシャフト１ａとインナチューブ２１との間の軸方向相対移動は規制され、アッパシャフト１ａとインナチューブ２１は一体となって軸方向移動し得るように構成されている。
【００１６】
而して、メインハウジング１０に対し、アウタチューブ２２、インナチューブ２１、ステアリングシャフト１及びステアリングホイールＷが一体となって軸方向に移動可能とされて電動テレスコピック機構（駆動機構の図示は省略）が構成され、これにより、ステアリングホイールＷを所望の車体前後方向位置に調整することができる。更に、ステアリングシャフト１に対し所定値以上の荷重が印加されたときには、アウタチューブ２２に対するインナチューブ２１の軸方向相対移動（ひいてはアッパシャフト１ａの軸方向移動）を許容するように構成されており、本実施形態のインナチューブ２１及びアウタチューブ２２は、両者間に介装される環状の摩擦材等と共に、エネルギー吸収手段として機能する。
【００１７】
一方、固定ブラケット３０には、リンク機構４の一端が支持され、その他端が駆動機構５に連結されており、駆動機構５はメインハウジング１０に揺動可能に支持されている。この駆動機構５によって、リンク機構４を介して可動コラム部材２０が車体に対して揺動可能とされて電動チルト機構３が構成され、これにより、ステアリングホイールＷを所望の車体上下方向位置に調整することができる。本実施形態のリンク機構４は、図７に示すように、固定ブラケット３０の下方に、一対のリンク部材４１の上端部がピボット軸Ｐ１を中心に回転可能に支持され、その下端部が、リンク部材４２の後方上端部にピボット軸Ｐ２を中心に回転可能に支持されている。
【００１８】
リンク部材４２はベルクランク状に形成されており、一対の腕部の間にメインハウジング１０が挟持される形で、メインハウジング１０の下方にピボット軸Ｐ３を中心に回転可能に支持され、リンク部材４２の一対の脚部の間にナット部材５０が挟持される形で、リンク部材４２がピボット軸Ｐ４を中心に回転可能に支持されている。このナット部材５０は螺子軸８０等と共に駆動機構５を構成し、電動チルト機構３の駆動源に供されるもので、チルトナットあるいはチルトスライダとも呼ばれる。
【００１９】
而して、電動モータ６０による螺子軸８０の回転駆動に応じて、ナット部材５０が螺子軸８０の軸方向に移動すると、リンク部材４２がピボット軸Ｐ３を中心に揺動すると共に、リンク部材４１がピボット軸Ｐ１を中心に揺動し、メインハウジング１０（並びに、アウタチューブ２２、インナチューブ２１、アッパシャフト１ａ及びステアリングホイールＷ）が車体上下方向に移動するように構成されている。本実施形態においては、電動モータ６０（の出力軸）と螺子軸８０との間に減速機構７０が介装されており、電動モータ６０の回転出力が適切に減速されて螺子軸８０に伝達されるように構成されている。
【００２０】
図１乃至図５は、上記のステアリング装置に供される減速機構７０の一実施形態を示すもので、電動モータ６０の出力軸６１に設けられるウォームギヤ７１と、螺子軸８０に設けられるスクリューギヤ７２と、ウォームギヤ７１及びスクリューギヤ７２に夫々噛合するスクリュー歯（螺子歯）を有するアイドルギヤ７３を具備し、電動モータ６０の出力軸６１の回転が、ウォームギヤ７１及びスクリューギヤ７２によって減速されると共に、アイドルギヤ７３を介して出力軸６１と同一の回転方向となって螺子軸８０に伝達される。
【００２１】
本実施形態においては、螺子軸８０の外周面には軸方向略全長に亘って台形螺子（螺子溝の図示は省略）が形成されているが、他の外螺子形状としてもよい。また、本実施形態では電動モータ６０の出力軸６１と螺子軸８０は平行となっているが、出力軸６１と螺子軸８０は、図６に示すように両軸が所定の角度を以って交差する「傾斜」の関係で連結されるように構成してもよい。あるいは、出力軸６１と螺子軸８０が交差しない「捩れ（ｓｋｅｗ）」の関係で連結されるように構成してもよい。何れの態様においても、上記の減速機構７０によって出力軸６１と螺子軸８０は容易且つ適切に当該関係に維持され、良好な伝達効率を確保することができる。特に、アイドルギヤ７３を適宜選択することによって、出力軸６１と螺子軸８０との間の距離及び相対角度（上記所定の角度）を所望の値に調整することができる。
【００２２】
上記減速機構７０において、アイドルギヤ７３のねじれ角をＡとし、スクリューギヤ７２のねじれ角をＢとし、ウォームギヤ７１の進み角をＣとしたときに、Ａ＋２×Ｂ＋Ｃ＝９０°又はＡ＋２×Ｂ−Ｃ＝９０°に設定すれば、出力軸６１と螺子軸８０が容易且つ適切に平行配置され、良好な伝達効率を確保することができる。特に、アイドルギヤ７３及びスクリューギヤ７２が等しいねじれ角（Ａ＝Ｂ）に設定した場合には、一層良好な伝達効率を確保することができる。
【００２３】
上記図１乃至図５に示す減速機構７０と対比すべく、図８及び図９に従来装置の減速機構７０ｘ及び７０ｙを示したように、従来装置においては何れも部品点数が多く、大型である。即ち、図８に示す減速機構７０ｘはウォームギヤ７１ｘ、ホイールギヤ７２ｘ、スクリューギヤ７３ｘ及び７４ｘによって構成され、図９に示す減速機構７０ｙは四個の平歯車７１ｙ、７２ｙ、７３ｙ及び７４ｙによって構成されている。しかも、図８及び図９に示す従来装置における電動モータ６０の出力軸６１と螺子軸８０の関係は、何れも「平行」に限られ、図６に示す減速機構７０のように「傾斜」（あるいは、「捩れ（ｓｋｅｗ）」）の関係で連結することはできず、このような関係を想起し得る余地もないので、省スペース化には限界がある。
【００２４】
尚、上記の減速機構７０は、図７に示す電動チルト機構３のみならず、図示を省略した電動テレスコピック機構にも同様に適用される。
【符号の説明】
【００２５】
１  ステアリングシャフト
３  電動チルト機構
４  リンク機構
５  駆動機構
１０  メインハウジング
２０  可動コラム部材
３０  固定ブラケット
５０  ナット部材
６０  電動モータ 
７０  減速機構
７１  ウォームギヤ
７２  スクリューギヤ
７３  アイドルギヤ
８０  螺子軸
【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】
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【図８】
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【図９】
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