(57)【要約】ステアリングシャフトを回転自在に保持すると共に、ステアリングホイールの位置調節が可能なステアリングコラムと、電動モータの回転駆動力をステアリングコラムに位置調節運動駆動力として伝達する動力伝達機構とを備えた電動式ステアリングコラム装置であって、動力伝達機構は、球面継手要素と、当該球面継手要素が摺動自在に内嵌する円筒継手要素とからなる継手を駆動力伝達経路内に有する。
2003078234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後端部にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフトと、
このステアリングシャフトを回転自在に保持すると共に、車体側部材に対してチルトピボットを支点としてチルト位置調節が可能なステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムのチルト運動用の電動モータと、
当該電動モータの回転駆動力を前記ステアリングコラムに該ステアリングコラムのチルト運動駆動力として伝達する動力伝達機構と
を備えた電動式ステアリングコラム装置であって、
前記動力伝達機構は、球面継手要素と、当該球面継手要素が摺動自在に内嵌する円筒継手要素とからなる継手を前記電動モータから前記ステアリングコラムへの駆動力伝達経路内に、有することを特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
【請求項２】
後端部にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフトと、
このステアリングシャフトを回転自在に保持すると共に、車体側部材に対してテレスコピック位置調節が可能なステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムのテレスコピック運動用の電動モータと、
当該電動モータの回転駆動力を前記ステアリングコラムに該ステアリングコラムのテレスコピック運動駆動力として伝達する動力伝達機構と
を備えた電動式ステアリングコラム装置であって、
前記動力伝達機構は、球面継手要素と、当該球面継手要素が摺動自在に内嵌する円筒継手要素とからなる継手を、前記電動モータから前記ステアリングコラムへの駆動力伝達経路内に有することを特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
【請求項３】
前記球面継手要素と前記円筒継手要素との間に合成樹脂部材が介装されたことを特徴とする、請求項１または２記載の電動式ステアリングコラム装置。
【請求項４】
前記合成樹脂部材が前記円筒継手要素に内嵌したスリーブであることを特徴とする、請求項３記載の電動式ステアリングコラム装置。
【請求項５】
前記合成樹脂部材が前記球面継手要素が内嵌する凹球面を有するスライダであることを特徴とする、請求項３記載の電動式ステアリングコラム装置。
【請求項６】
前記動力伝達機構が、前記電動モータに連結された送りねじ軸と、この送りねじ軸に螺合する複数の送りナットとからなる送りねじ機構と、
前記送りねじ機構のバックラッシュを調整可能とするべく、これら送りナット間の軸方向距離を変化させるバックラッシュ調整手段とを備えたことを特徴とする、請求項１または２に記載の電動式ステアリングコラム装置。
【請求項７】
前記動力伝達機構が、前記電動モータに連結された送りねじ軸と、この送りねじ軸に螺合し、スリットを有する送りナットとからなる送りねじ機構と、
前記送りねじ機構のバックラッシュを調整可能とするべく、当該スリットの幅を変化させるバックラッシュ調整手段とを備えたことを特徴とする、請求項１または２に記載の電動式ステアリングコラム装置。
【請求項８】
後端部にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフトと、
このステアリングシャフトを回転自在に保持すると共に、ステアリングホイールの位置を調節可能なステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムの位置調節運動用の電動モータと、
当該電動モータの回転駆動力を前記ステアリングコラムに位置調節運動駆動力として伝達する動力伝達機構とから成ることを特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
【請求項９】
前記動力伝達手段は、駆動力伝達経路内に、球面継手要素と当該球面継手要素が摺動自在に内嵌する円筒継手要素とからなる継手を有することを特徴とする請求項８に記載の電動式ステアリングコラム装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、電動式ステアリングコラム装置に係り、詳しくは装置のコンパクト化や製造コストの低減等を図る技術に関する。
背景技術
自動車のステアリング装置は、不特定多数の運転者により使用（操舵）されるため、個人の体格や運転姿勢等に対応してステアリングホイールの位置を容易に調整できることが望ましい。このような要望に答えるべく、電動チルト機構や電動テレスコピック機構を採用するものが多くなっている。
電動チルト式ステアリングコラム装置は、ステアリングホイールの位置を上下方向に調整する装置であり、ステアリングシャフトおよびステアリングコラムを揺動側コラムと固定側コラムとに分割すると共に揺動側コラムの揺動中心となるチルトピボットや、電動モータやねじ機構等からなるチルト駆動手段等から構成されている（例えば、日本実公平６−１５０３号公報（第２，第３頁、図１，図２）、日本特開２０００−２３８６４７号公報（第４頁、図１）参照）。また、電動テレスコピック式ステアリングコラム装置は、車体側に取り付けられたアウタコラムにステアリングシャフトを支持したロアコラムを摺動自在に内嵌させると共に、電動モータやねじ機構等からなるテレスコピック駆動手段等から構成されている（例えば、日本実開昭６３−１６５２６９号公報（第１頁、図６，図７）、日本特開平１３−１８８０９号公報（第３頁、図１，図２）参照）。
チルト駆動手段やテレスコピック駆動手段は、動力源である電動モータと、電動モータの回転駆動力を揺動側コラムに対するチルト運動駆動力やインナコラムに対するテレスコピック運動駆動力に変換する動力伝達手段とを有している。そして、動力伝達手段は、例えば、電動モータの回転を減速するウォームギヤ機構および回転駆動力を直線駆動力に変換する送りねじ機構等を有しており、チルト運動駆動手段においては直線駆動力を揺動側コラムの旋回駆動力に変換するためのリンク機構を更に備えている。
上述した電動チルト式ステアリングコラム装置では、比較的大重量の揺動側コラムをチルトピボットを支点に旋回動させる都合上、上述したリンク機構等が大掛かりなものとなり、装置全体の構成も複雑かつ大型にならざるを得なかった。例えば、上記日本実公平６−１５０３号公報の装置においては、ウォームギヤ機構のウォームホイール（ナット部材）をアンギュラ軸受の内輪として揺動自在にし、ウォームホイールに螺合したねじ軸の端部を揺動側コラム下面のブラケットに連結させる構造が採られている。また、上記日本特開２０００−２３８６４７号公報の装置においては、電動モータやウォームギヤ機構，送りねじ機構をユニット化して固定側コラムに揺動自在に連結し、送りねじ機構のアクチュエータロッドの先端を揺動側コラムに揺動自在に支持されたチルド揺動部材に連結している。
一方、上述した電動テレスコピック式ステアリングコラム装置でも、動力伝達手段に関わる種々の問題があった。例えば、上記日本実開昭６３−１６５２６９号公報の装置では、ねじ軸および支持ブラケットを介してインナコラムをテレスコピック動させるため、電動モータからの駆動力の伝達経路が長くなり、ねじ軸や支持ブラケットが撓んでごく稀に振動や音を発生することがあった。特に、ねじ軸は、省スペース、重量およびコスト等の理由から径をあまり大きくできないため、その強度が低くなることが避けられなかった。また、上記日本特開平１３−１８８０９号公報の装置では、このような不具合は少ないが、ブラケットに、駆動ロッドとしての送りねじ機構を係合させるに際して、駆動ロッドとインナコラムのテレスコピック方向とが平行になるように正確に取り付けないと、テレスコ作動時に、無理な力が作用してスムーズに動かなくなることがあった。そのため、送り機構の係合部材であるブラケット等の部品の位置決めに高い精度が要求されていた。尚、上記日本実開昭６３−１６５２６９号公報の装置においても、ねじ軸は、上部軸に対して平行でなければ、両軸間でずれが生じてしまい、送り機構の係合部材である支持ブラケット等の部品の位置決めには高い精度が要求される。
発明の開示
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、円滑な作動を図りながら、コンパクト化や高剛性化、構成部品点数の削減等を実現した電動式ステアリングコラム装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様では、後端部にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトを回転自在に保持すると共に、車体側部材に対してチルトピボットを支点としてチルト位置調節が可能なステアリングコラムと、前記ステアリングコラムのチルト運動用の電動モータと、当該電動モータの回転駆動力を前記ステアリングコラムに該ステアリングコラムのチルト運動駆動力として伝達する動力伝達機構とを備えた電動式ステアリングコラム装置であって、前記動力伝達機構は、球面継手要素と、当該球面継手要素が摺動自在に内嵌する円筒継手要素とからなる継手を、前記電動モータから前記ステアリングコラムへの駆動力伝達経路内に有する電動式ステアリングコラム装置を提案する。
本発明の第１の態様においては、例えば、ステアリングコラムに取り付けられた送りねじ機構のスライダに球面継手要素を固着あるいは一体成形し、この球面継手要素が内嵌する円筒継手要素を車体側のブラケットに固着あるいは一体成形することができる。これにより、ねじ機構等により駆動されてスライダが上下方向に直進運動すると、球面継手要素を介して円筒継手要素に上方あるいは下方への駆動力が伝達され、円筒継手要素内での球面継手要素の回動や摺動を伴って、ステアリングコラムがブラケットに対して上下に旋回動する。
また、本発明の第２の態様では、後端部にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトを回転自在に保持すると共に、車体側部材に対してテレスコピック位置調節が可能なステアリングコラムと、前記ステアリングコラムのテレスコピック運動用の電動モータと、当該電動モータの回転駆動力を前記ステアリングコラムに該ステアリングコラムのテレスコピック運動駆動力として伝達する動力伝達機構とを備えた電動式ステアリングコラム装置であって、前記動力伝達機構は、球面継手要素と、当該球面継手要素が摺動自在に内嵌する円筒継手要素とからなる継手を、前記電動モータから前記ステアリングコラムへの駆動力伝達経路内に有する電動式ステアリングコラム装置を提案する。
本発明の第２の態様においては、例えば、車体側部材に取り付けられた送りねじ機構のスライダに球面継手要素を固着あるいは一体成形し、この球面継手要素が内嵌する円筒継手要素をステアリングコラムに固着あるいは一体成形することができる。これにより、ねじ機構等により駆動されてスライダが前後方向に直進運動すると、球面継手要素を介して円筒継手要素に前方あるいは後方への駆動力が伝達され、ねじ軸の撓み等が円筒継手要素内での球面継手要素の回動や摺動により吸収され、ステアリングコラムが円滑にテレスコピック運動する。
また、本発明の第１および第２の態様による電動式ステアリングコラム装置において、好ましくは前記球面継手要素と前記円筒継手要素との間に合成樹脂部材が介装することができる。
本発明の上記電動式ステアリングコラム装置において、好ましくは前記合成樹脂部材は前記円筒継手要素に内嵌したスリーブから成る。
また、本発明の上記電動式ステアリングコラム装置において、好ましくは前記合成樹脂部材は前記球面継手要素が内嵌する凹球面を有するスライダから成る。
このように、合成樹脂部材を採用した場合、合成樹脂部材の弾性により球面継手要素と円筒継手要素との間のがたが生じ難くなる他、金属どうしの接触に起因する異音や摩耗の発生も抑えることができる。
また、本発明の電動式ステアリングコラム装置において、好ましくは前記動力伝達機構が、前記電動モータに連結された送りねじ軸とこの送りねじ軸に螺合する複数の送りナットとからなる送りねじ機構と、前記送りねじ機構のバックラッシュを調整可能とするべく、これら送りナット間の軸方向距離を変化させるバックラッシュ調整手段とを備えることができる。
また、本発明の電動式ステアリングコラム装置において、前記動力伝達機構が、好ましくは前記電動モータに連結された送りねじ軸とこの送りねじ軸に螺合しスリットを有する送りナットとからなる送りねじ機構と、前記送りねじ機構のバックラッシュを調整可能とするべく、当該スリットの幅を変化させるバックラッシュ調整手段とを備えることができる。
このようにすれば、バックラッシュ調整手段により送りナット間の軸方向距離やスリットの幅を適宜調整することにより、球面継手要素と円筒継手要素との間のがたや倒れが生じ難くなる。
発明の実施の形態
以下、図面を参照して本発明に係る電動式ステアリングコラム装置の実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に係る油圧パワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図である。同図中に符号１で示した部材はステアリングコラムであり、アッパステアリングシャフト３を回動自在に支持している。アッパステアリングシャフト３には、その上端にステアリングホイール５が装着される一方、下端にはユニバーサルジョイント７を介してロアステアリングシャフト９が連結されている。
ロアステアリングシャフト９には、その下端に更にラック＆ピニオン機構や油圧パワーアシスト機構等からなるステアリングギヤ１１が連結されている。図１中、符号１３はステアリングコラム１を覆うコラムカバーを示し、符号１５はステアリングギヤ１１の左右端に連結されたタイロッドを示している。
図２は本発明の第１実施形態に係る電動チルト式ステアリングコラム装置を示す概略構成図であり、図３は図２中のＡ−Ａ断面図であり、図４は同Ｂ−Ｂ断面図である。尚、装置の説明においては、図２中の左方を前とし、図３，図４中の左方を左とし、図１〜図３中の上方を上とする。
図２に示したように、ステアリングコラム１は、車体側メンバ２１に固着された鋼板プレス成形品のコラムブラケット２３に対し、チルトピボットたるピボットピン２５を支点に揺動自在に支持されている。コラムブラケット２３は、車体側メンバ２１に固着される取付部２２と、取付部２２の前端から下方に延設されたピボット部２７と、取付部２２の後端から下方に延設されたコラム支持部２９とからなっている。
ステアリングコラム１の側面には、モータ軸（図示せず）にウォームギヤ３１が固着された電動モータ３３と、動力伝達手段たる送りねじ機構３５とが取り付けられている。送りねじ機構３５は、ウォームギヤ３１に噛み合うウォームホイール３７が固着された送りねじ軸３９と、この送りねじ軸３９に螺合する送りナットたるスライダ４１とを備えている。スライダ４１の後方には球面継手要素たるボールスタッド４３が固着される一方、コラムブラケット２３のコラム支持部２９には円筒継手要素たるスリーブ４５が固着され、ボールスタッド４３がスリーブ４５に摺動自在に嵌入することで継手４７が構成されている。
図２，図３中、符号５１で示した部材は電動モータ３３および送りねじ軸３９の支持に供されるブラケットであり、送りねじ軸３９はブラケット５１に保持された図示しない転がり軸受により回動自在に支持されている。また、図４中の符号５３は、コラムブラケット２３のコラム支持部２９に形成された長孔であり、チルト作動時にステアリングコラム１がこの長孔５３内を遊動する。
以下、第１実施形態の作用を述べる。
本実施形態のパワーステアリング装置では、運転者の交代等によってステアリングホイール５の上下位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチの操作により電動モータ３３が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ３３の回転がウォームギヤ３１からウォームホイール３７に減速伝達され、ウォームホイール３７と一体の送りねじ軸３９が回転することにより、例えばスライダ４１がステアリングコラム１に対して下降する。
すると、スライダ４１に固着されたボールスタッド４３もステアリングコラム１に対して下降することになり、ボールスタッド４３がスリーブ４５に係合していることから、図５に示したようにステアリングコラム１が上方にチルトする。また、スライダ４１が上昇した場合、逆の手順により、図６に示したようにステアリングコラム１が下方にチルトする。
ボールスタッド４３は、ステアリングコラム１のチルト動に際し、図７に拡大図を示したように、スリーブ４５内で回転しながら前後に移動する。ところが、第１実施形態の場合、球面継手要素たるボールスタッド４３が円筒継手要素たるスリーブ４５に対して自由に回動および軸方向に摺動するため、ステアリングコラム１のチルト動を阻害したり、各構成部材に不要な応力や摩擦を生じさせることがない。
このように、第１本実施形態の電動チルト式ステアリングコラム装置では、従来装置で用いられていたアンギュラ軸受やリンク機構が不要となり、装置の体格が極めてコンパクトになり、構成部材点数も大幅に削減しながら、円滑な作動を実現できた。
なお、上記実施形態とは逆に、スリーブ４５をスライダ４１に固着し、ボールスタット４３をコラムブラケット２３のコラム支持部２９に固着しても良い。
図８および図９は、それぞれ、本発明の第２実施形態に係る電動テレスコピック式ステアリング装置を側方および下方から眺めた図である。これらの図に示すように、本実施形態のステアリングコラム１では、アウタコラム６１に、インナコラム６３が摺動自在に嵌合している。アウタコラム６１下部には、略矩形の開口部６５が形成され、この開口部６５を介して、円筒継手要素であるスリーブ４５がインナコラム６３から下向きかつ外方に突出している。なお、前記開口部６５は、テレスコピック時にストッパーとしての働きをするとともに、インナコラム６３の回転方向の回り止めの働きもする。
また、インナコラム６３には、先端にステアリングホイール５を有するステアリングシャフト３が回転可能に支承されている。ステアリングシャフト３の下端にはユニバーサルジョイントを介してロアステアリングシャフトが連結されており、さらにその下端にラックアンドピニオン機構や油圧パワステアリング機構が連結される。アウタコラム６１には、開口部６５を挟んで前後に支持ホルダー７１，７３が下向きかつ外方に突出して設けられ、送りねじ機構３５を構成する軸方向に延びる送りねじ軸３９の両端がこれら支持ホルダー７１，７３により回転自在に支持されている。また、送りねじ軸３９には、電動モータ３３の出力軸との間で、送りねじ軸３９に固着されたウォームホイール３７と、電動モータ３３の出力軸に固着されたウォームギヤ３１とが介装され、電動モータ３３の回転が減速されて送りねじ軸３９に伝達されるようになっている。電動モータ３３はアウタコラム６１に取り付けられている。
送りねじ軸３９には、送りねじ機構３５を構成する送りナットたるスライダ４１が螺合しており、送りねじ軸３９が回転するとスライダ４１が軸方向（図８中の矢印方向）に移動する。スライダ４１には、ステアリングシャフト３側に球面継手要素たるボールスタッド４３が固着され、このボールスタッド４３がスリーブ４５に摺動自在に嵌入され、送りねじ軸３９が回転するとボールスタッド４３がスリーブ４５を軸方向（図８中の矢印方向）に移動させる。
従って、上記実施形態では、インナコラム６３側にスリーブ４５が設けられ、アウタコラム６１側にスリーブ４５に摺動自在に内嵌するボールスタッド４３が設けられていて、図１０に示すようにスリーブ４５内にボールスタッド４３を嵌め込むだけでよい。そのため、送りねじ軸３９とステアリングシャフト３に多少の芯ずれが生じても、ボールスタッド４３とスリーブ４５とからなる継手４７が相対摺動することによりこの芯ずれが吸収される。
送りねじ軸３９のステアリングシャフト３に対する平行度に狂いが生じた場合、テレスコピック作動時にスリーブ４５内でボール部１３が自律的に回転したり摺動することによってその狂いが吸収され、部品の組立時等に生じる平行度の狂いも吸収されるのである。また、送りねじ軸３９とステアリングシャフト３との軸間距離に狂いが生じた場合、ボールスタッド４３がスリーブ４５内で軸方向に摺動し、部品の組立時等に生じる軸間距離の狂いも吸収される。よって、部品の組立誤差等によって送りねじ軸３９とステアリングシャフト３との間に芯ずれが生じて、平行度や軸間距離に狂いが生じても、その狂いがスリーブ４５内でボールスタッド４３が回転したり摺動することによって吸収される。
ステアリングシャフト３と送りねじ軸３９との平行度に狂いが生じても、この狂いはスリーブ４５内でのボールスタッド４３の回転および摺動によって吸収することができる。また、ステアリングシャフト３と送りねじ軸３９との軸間距離に狂いが生じても、この狂いはスリーブ４５内でのボールスタッド４３の図１１中の一点鎖線矢印方向にスライドすることで吸収することができる。
その結果、送り機構の係合部材である支持ホルダー７１，７３や送りねじ軸３９等、部品の組立時に組立誤差が生じても、その組立誤差がボールスタッド４３とスリーブ４５とからなる継手４７によって吸収され、ステアリングコラム１のテレスコピック機構を簡単な構造で構成しながら、余分な振動や音等が発生する虞が少なくなった。また、ボールスタッド４３とスリーブ４５との係合は、単純でコンパクトな構造であるので、装置の省スペース化を図ることができ、かつ送りねじ軸３９等、部品の製作や組立には高精度が要求されず、装置のコストダウン化を図ることができる。
なお、上記実施形態とは逆に、アウタコラム６１側にスリーブを設け、インナコラム６３側にボールスタッドを設け、ボールスタッドとスリーブとを係合させるようにしてもよく、この場合にも第２実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
以下、本発明の第３〜第５実施形態に係る電動式ステアリング装置を説明する。これら実施形態はすべて継手に係るものであり、その他の構成は上述した第１，第２実施形態と同一である。第３〜第５実施形態では、球面継手要素であるボールスタッド４３と円筒継手要素であるスリーブ４５との間には合成樹脂部材が介装されている。これら実施形態における合成樹脂部材は射出成形や切削加工等により形成されており、その素材としては、ポリアセタール樹脂やポリアミド樹脂、油分含浸樹脂、四弗化エチレン樹脂、四弗化エチレン等の低摩擦材が混入された樹脂等、種々のものが採用可能である。
図１２は本発明の第３実施形態に係る電動式ステアリング装置の要部を示す縦断面図である。第３実施形態の場合、図１２に示したように、スリーブ４５には、射出成形や切削加工等により形成された円筒状の合成樹脂製スリーブ８１が内嵌・固着されている。合成樹脂製スリーブ８１の内外径寸法はボールスタッド４３の外径やスリーブ４５の内径に応じて適宜設定されており、例えば、ボールスタッド４３に対しては所定の緩み嵌めとする一方、スリーブ４５に対しては締まり嵌めとされている。本実施形態では、このような構成を採ったことにより、スリーブ４５に対してボールスタッド４３が回動および軸方向に摺動する際におけるがたを略無くすことができると同時に、金属どうしの接触に起因する異音や摩粍も発生しなくなった。
図１３は本発明の第４実施形態に係る電動式ステアリング装置の要部を示す縦断面図である。第４実施形態の場合、スリーブ４５には、ボールスタッド４３に外嵌する凹球面８３を有する合成樹脂製スライダ８５が摺動自在に内嵌している。合成樹脂製スライダ８５は、ボールスタッド４３との嵌合長等に応じて、図１４に示したように、射出成形により形成したものにボールスタッド４３を圧入・内嵌させてもよいし、図１５に示したように、ボールスタッド４３を金型８７内にセットして射出成形するようにしてもよいし、ボールスタッド４３とスリーブ４５との間に直に射出成形するようにしてもよい。本実施形態では、このような構成を採ったことにより、第３実施形態と同様にがたや異音、摩粍が発生しなくなる他、図１６に示したように、ボールスタッド４３がスリーブ４５に対して摺動してもボールスタッド４３と合成樹脂製スライダ８５とがずれることがなくなると共に、ボールスタッド４３が合成樹脂製スライダ８５内で円滑に回動する。
図１７は本発明の第５実施形態に係る合成樹脂製スリーブを示す側面図であり，図１８は同正面図である。第５実施形態の場合、装置の全体構成は上述した第３実施形態と同様であるが、合成樹脂製スリーブ８１は、射出成形や切削加工等により形成されており、図１７，図１８に示したように、その一部に軸方向に沿ってスリット８９が形成されている。本実施形態では、このような構成を採ったことにより、合成樹脂製スリーブ８１が径方向に容易に撓み、スリーブ４５の内径やボールスタッド４３の外径に対してその内外径寸法を厳密に設定する必要がなくなると共に、熱膨張等に起因する作動不良等が起こり難くなる。
以下、本発明の第６〜第１１実施形態に係る電動式ステアリング装置を説明する。これら実施形態はすべて送りねじ機構３５に係るものであり、その他の構成は上述した第１，第２実施形態と同一である。第６実施形態は、送りナットを二つに分割すると共にこれら送りナット間の軸方向距離を調整可能としたものである。また、第７〜第９実施形態は送りナットにスリットを形成すると共にそのスリットの幅を調整可能としたものである。
図１９は本発明の第６実施形態に係る送りねじ機構を示す側面図であり、図２０は図１９中のＣ矢視図であり、図２１は図２０中のＤ−Ｄ断面図である。第６実施形態の場合、装置の全体構成は上述した第１，第２実施形態と同様であるが、送りナットであるスライダ４１の端面（図１９中上方）に、第２の送りナットである１２角ドライブのアジャストナット９１が取り付けられている。アジャストナット９１は、送りねじ軸３９に螺合しており、回動することによりスライダ４１に対して螺進あるいは螺退すると共に、スライダ４１の端面（図１９中上方）にバックラッシュ調整手段たる固定リング９３と止めねじ９５とを介して固定されている。固定リング９３は、アジャストナット９１が嵌合する１２角孔９７と、止めねじ９５が貫通する長孔９９とを有している。尚、アジャストナット９１としては、１２角ドライブのものに代えて、６角ドライブや４角ドライブのもの等を採用してもよいし、固定リング９３には、１２角孔に代えて、６角孔や４角孔等を有するものを採用してもよい。
第６実施形態では、スライダ４１と送りねじ軸３９との間に過大なバックラッシュが存在した場合、組立作業者は、スパナ等を用いてアジャストナット９１をスライダ４１に対して螺進させ、適正なバックラッシュが得られた時点で固定リング９３と止めねじ９５とを用いてアジャストナット９１を固定する。尚、固定リング９３が１２角孔９７と長孔９９とを有しているため、アジャストナット９１はスライダ４１に対して所望の回転角度で固定可能である。本実施形態では、このような構成を採ったことにより、送りねじ機構３５の作動時における送りねじ軸３９に対するスライダ４１の傾き等が抑制されると共に、ステアリングコラム１の支持剛性等が向上する。
図２２は本発明の第７実施形態に係る送りねじ機構を示す側面図であり、図２３は図２２中のＥ−Ｅ断面図である。第７実施形態の場合も、装置の全体構成は上述した第１，第２実施形態と同様であるが、スライダ４１には、ボールスタッド４３と１８０°位相がずれた位置に送りねじ軸３９の軸芯に沿ったスリット１０１が形成されると共に、このスリット１０１の幅を調整するためのアジャストスクリュー１０３がバックラッシュ調整手段として設けられている。第７実施形態では、スライダ４１と送りねじ軸３９との間に過大なバックラッシュが存在した場合、組立作業者は、六角レンチ等を用いてアジャストスクリュー１０３を締め付けてスリット１０１の幅を狭め、送りねじ軸３９とスライダ４１との間のバックラッシュを減少させる。
図２４は本発明の第８実施形態に係る送りねじ機構を示す横断面図であり、図２５は本発明の第９実施形態に係る送りねじ機構を示す横断面図である。これら実施形態は、第７実施形態と略同様の構成を採っているが、スリット１０１の形成された位置が異なっている。すなわち、第８実施形態のスリット１０１はボールスタッド４３と９０°位相がずれた位置に形成され、第９実施形態のスリット１０１はボールスタッド４３と１２０°位相がずれた位置に形成されている。尚、ボールスタッド４３に対するスリット１０１の位相のずれは、９０°や１２０°に限られるものではなく、任意の角度が採用可能である。
第８，第９実施形態の作用も第７実施形態と略同様であるが、図２６に第８実施形態におけるスライダ４１の変形状態を誇張して示したように、アジャストスクリュー１０３の締め付け時には、スライダ４１が図２６中の左右方向で送りねじ軸３９との間の隙間が無くなるように弾性変形する。その結果、図２７に示したように、送りねじ機構３５の作動時にボールスタッド４３から曲げモーメントが入力してもスライダ４１が傾き難くなる。尚、図２８は、第７実施形態において、ボールスタッド４３から曲げモーメントが入力することによりスライダ４１が傾いた状態を示している。
図２９は本発明の第１０実施形態に係る送りねじ機構を示す側面図であり、図３０は第１１実施形態に係る送りねじ機構を示す側面図である。これら実施形態も、装置の全体構成は上述した第１，第２実施形態と同様であるが、スライダ４１には、送りねじ軸３９に対して軸直角方向にスリット１０１が形成されると共に、このスリット１０１の幅を調整するためのアジャストスクリュー１０３がバックラッシュ調整手段として設けられている。
第１０，第１１実施形態では、スライダ４１と送りねじ軸３９との間に過大なバックラッシュが存在した場合、組立作業者は、六角レンチ等を用いてアジャストスクリュー１０３を締め付けてスリット１０１の幅を狭め、上述した第７実施形態と同様に送りねじ軸３９とスライダ４１との間のバックラッシュを減少させる。尚、第１０実施形態の場合には、スリット１０１の上下でのバランスがよく、スライダ４１の強度も高くなるが、アジャストスクリュー１０３の締め付けに高いトルクが要求される。一方、第１１実施形態の場合には、スリット１０１の上方でスライダ４１が弾性変形し易いため、アジャストスクリュー１０３の締め付けに要求されるトルクが低くなり、バックラッシュの調整が容易となる。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらの実施形態に限られるものではない。例えば、上記各実施形態は、電動チルト式あるいは電動テレスコピック式のステアリングコラム装置に本発明を適用したものであるが、電動チルト・テレスコピック式ステアリングコラム装置に適用してもよい。また、ウォームギヤ機構については、ウォームギヤとウォームホイールとからなるものの他、ウォームギヤとヘリカルギヤとからなるものを採用してもよい。また、球面継手要素や円筒継手要素は、スライダやコラムブラケット等に固着させる他、これらの部品に一体に形成させるようにしてもよいし、スライダ側に円筒継手要素を固着させ、相手側部材に球面継手要素を取り付けるようにしてもよい。また、上記実施形態は油圧パワーステアリング装置に本発明を適用したものであるが、電動パワーステアリング装置やマニュアルステアリング装置等のステアリング装置に適用してもよい。また、ステアリング装置や電動式ステアリングコラム装置の全体構成や各部材の形状等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、適宜変更可能である。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、装置コンパクト化や部材点数の削減を図りながら円滑な作動を実現できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施形態に係る油圧パワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図である。
図２は、本発明の第１実施形態に係る電動チルト式ステアリングコラム装置を示す概略構成図である。
図３は、図２中のＡ−Ａ断面図である。
図４は、図２中のＢ−Ｂ断面図である。
図５は、実施形態におけるチルト作動を示す説明図である。
図６は、実施形態におけるチルト作動を示す説明図である。
図７は、ボールスタッドとスリーブとの係合状態を示す説明図である。
図８は、本発明の第２実施形態に係る電動テレスコピック式ステアリング装置の側面図である。
図９は、第２実施形態のステアリング装置の下面図である。
図１０は、第２実施形態でのボールスタッドとスリーブとの係合状態を示す図である。
図１１は、第２実施形態のステアリング装置の作動を示す図である。
図１２は、本発明の第３実施形態に係る電動式ステアリング装置の要部を示す縦断面図である。
図１３は、本発明の第４実施形態に係る電動式ステアリング装置の要部を示す縦断面図である。
図１４は、第４実施形態に係る継手の組付方法を示す図である。
図１５は、第４実施形態に係る合成樹脂製スライダの製造方法を示す図である。
図１６は、第４実施形態の作用を示す説明図である。
図１７は、本発明の第５実施形態に係る合成樹脂製スリーブを示す側面図である。
図１８は、第５実施形態に係る合成樹脂製スリーブの同正面図である。
図１９は、本発明の第６実施形態に係る送りねじ機構を示す側面図である。
図２０は、図１９中のＣ矢視図である。
図２１は、図２０中のＤ−Ｄ断面図である。
図２２は、本発明の第７実施形態に係る送りねじ機構を示す側面図である。
図２３は、図２２中のＥ−Ｅ断面図である。
図２４は、本発明の第８実施形態に係る送りねじ機構を示す横断面図である。
図２５は、本発明の第９実施形態に係る送りねじ機構を示す横断面図である。
図２６は、第８実施形態の作用を示す説明図である。
図２７は、第８実施形態の作用を示す説明図である。
図２８は、第７実施形態でスライダが傾いた状態を示す説明図である。
図２９は、本発明の第１０実施形態に係る送りねじ機構を示す側面図である。
図３０は、本発明の第１１実施形態に係る送りねじ機構を示す側面図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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