(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの位置を電動駆動機構によって調整する位置調整式ステアリング装置であって、
前記電動駆動機構は、軸方向の進退によってステアリングホイールの位置を調整可能な進退ロッドと、内周が前記進退ロッドに螺合され、外周の軸方向中央にギヤが形成された樹脂製のナット部材と、該ナット部材における外周の軸方向両端を内輪によって回転自在の状態で保持する軸受と、前記ナット部材の前記ギヤに噛合し当該ナット部材を回転駆動する回転駆動源とを備え、
前記ナット部材は、前記軸受に圧入される外周面に、当該軸受の前記内輪に対して非接触状態となる非接触面が、軸方向に沿って形成されることで、前記軸受に圧入される外周面のうち周方向の一部だけが前記内輪に接触しており、周方向の少なくとも三箇所に、前記非接触面が形成されることを特徴とする位置調整式ステアリング装置。
【請求項２】
前記ナット部材は、周方向で等間隔に、前記非接触面が形成されることを特徴とする請求項１に記載の位置調整式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チルト位置やテレスコ位置を電動駆動機構によって調整する位置調整式ステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電動テレスコ機構は、電動モータの回転運動をロッドの直線運動に変換し、このロッドの直線運動を利用してステアリングコラムを収縮させるものが多く、一般に、直線運動への変換は、軸受によって回転自在に保持された状態で電動モータによって回転駆動されるナット部材と、回転阻止された状態でナット部材に螺合されたロッドと、によって行われる。
【０００３】
これらナット部材とロッドとの間で、滑らかな作動を確保し、且つガタつきを排除するために、金属製のロッドに対して樹脂製のナット部材を採用すると共に、さらに双方の熱膨張率の違いに着目し、低温時でも良好な螺合状態を維持できるように、ナット部材の両端にスリットを設けたり、雌ねじの有効径を軸方向に変化させたものがあった（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３１５６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、軸受とナット部材とのしめしろが大き過ぎると、圧入したときに樹脂製のナット部材が変形する可能性があり、これは駆動効率の低下を招くので、ナット部材の外径寸法には、ある程度の公差等級が要求される。しかしながら、樹脂製のナット部材は、インジェクション成形されるので、高い寸法精度を得にくいという問題がある。
本発明の課題は、ナット部材に要求される上の寸法許容差を大きくして、その成形を容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る位置調整式ステアリング装置は、ステアリングホイールの位置を電動駆動機構によって調整する位置調整式ステアリング装置であって、前記電動駆動機構は、軸方向の進退によってステアリングホイールの位置を調整可能な進退ロッドと、内周が前記進退ロッドの外周面に螺合され、外周の軸方向中央にギヤが形成された樹脂製のナット部材と、該ナット部材における外周の軸方向両端を内輪によって回転自在の状態で保持する軸受と、前記ナット部材の前記ギヤに噛合し当該ナット部材を回転駆動する回転駆動源とを備え、前記ナット部材は、前記軸受に圧入される外周面に、当該軸受の前記内輪に対して非接触状態となる非接触面が、軸方向に沿って形成されることで、前記軸受に圧入される外周面のうち周方向の一部だけが前記内輪に接触しており、周方向の少なくとも三箇所に、前記非接触面が形成されることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る位置調整式ステアリング装置は、前記ナット部材は、周方向で等間隔に、前記非接触面が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ナット部材の外周面に、軸受に対する非接触面を軸方向に沿って形成したことで、軸受とナット部材とのしめしろが大きくなってしまっても、圧入したときにナット部材における軸受との接触部が、非接触面の側に逃げることになる。すなわち、径方向に余った分を周方向に逃がし、ナット部材の圧入荷重を軽減（緩和）することができる。このように、ナット部材の外径寸法について上の寸法許容差を大きくできるので、要求される公差等級が下がり、その成形が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ステアリング装置の全体構成、図２は、ステアリングコラムの側面、図３は、ステアリングコラムのＡ−Ａ断面、図４は、ステアリングコラムのＢ−Ｂ断面、図５は、電動チルト機構のＣ−Ｃ断面、図６は、ステアリングコラムの縦断面、図７は、電動テレスコ機構のＤ−Ｄ断面、図８は、ナット部材の概略構成である。
【０００９】
図１に示すように、ステアリング装置１では、ステアリングホイール２をステアリングシャフト３の一端に連結しており、ステアリングシャフト３は、ステアリングコラム４によって回転自在に保持されている。ステアリングシャフト３の他端は、ユニバーサルジョイント５を介して中間シャフト６の上端に連結され、中間シャフト６の下端は、ユニバーサルジョイント７を介してラックアンドピニオン式のステアリングギヤ８に連結される。ラックの両端は、夫々、左右のタイロッド９に連結され、ラックの進退に応じてタイロッド９を押したり引いたりすることで、車輪１０が操向される。ステアリングホイール２の近傍には、コンビネーションスイッチや、後述する電動チルト機構４０及び電動テレスコ機構７０の操作スイッチなど、各種スイッチ類１１が配設されている。
【００１０】
ステアリングコラム４は、図２に示すように、一端側がチルトピボット２１によって揺動可能な状態で車体部材２２に軸支された円筒状のアウタコラム２３と、軸方向に摺動可能な状態で一端側がアウタコラム２３に内嵌された円筒状のインナコラム２４とで構成され、このインナコラム２４の内側に伸縮可能なステアリングシャフト３が回転自在に保持されている。アウタコラム２３の他端側は、車体部材２２に固定された略方形枠状のブラケット２５により、垂直方向に摺動可能な状態で左右両側から挟持されている。
【００１１】
ステアリングシャフト３は、ステアリングホイール２を連結した一端側の入力シャフト３ａと、この入力シャフト３ａに内嵌された他端側の出力シャフト３ｂと、で構成され、両者はスプライン又はセレーションによって相対回転が阻止され且つ軸方向の相対変位が許容されている（図６参照）。したがって、アウタコラム２３に対してインナコラム２４が摺動するとき、これに伴って入力シャフト３ａと出力シャフト３ｂとが軸方向に相対変位することで、ステアリングシャフト３が伸縮する。
【００１２】
上記の構成により、チルトピボット２１を中心にしたアウタコラム２３の揺動角によってステアリングホイール２のチルト位置（上下位置）が決まり、またアウタコラム２３に対するインナコラム２４の摺動位置によってステアリングホイール２のテレスコ位置（前後位置）が決まる。
ブラケット２５は、図３に示すように、天板２５ａと、この天板２５ａの左右両側から垂設された一対の案内板２５ｂ、２５ｃと、これら案内板２５ｂ、２５ｃの下端同士に連設された底板２５ｄと、案内板２５ｂ（２５ｃ）の上部に突設され、車体部材２２の上面に係合し固定されるフランジ２５ｅ（２５ｆ）と、を備えている。
【００１３】
アウタコラム２３には、案内板２５ｂに対向する端面２３ｂと、案内板２５ｃに対向する端面２３ｃとを軸方向に沿って形成し、案内板２５ｂと端面２３ｂとの間には、ガタ詰めプレート２６を介装している。案内板２５ｂは、上下の二つの貫通孔２５ｇに、調整ボルト２７が螺合されており、各調整ボルト２７の先端が、回転可能な状態でガタ詰めプレート２６に係合（当接）しており、この調整ボルト２７は、止めナット２８によって案内板２５ｂに締結される。なお、調整ボルト２７の先端に凸部を形成すると共に、この凸部と係合する凹部をガタ詰めプレート２６に形成することにより、ガタ詰めプレート２６が位置決めされ、組付けも容易になる。
【００１４】
上記の構成により、止めナット２８を緩めてから調整ボルト２７をねじ込むときに、ガタ詰めプレート２６で、アウタコラム２３を案内板２５ｃに向かって押圧することになるので、ブラケット２５に対するアウタコラム２３のガタつきが抑制される。但し、ガタ詰めプレート２６に対する端面２３ｂの摺動抵抗、及び案内板２５ｃに対する端面２３ｃの摺動抵抗が、下記の電動チルト機構４０の駆動力より小さくなるように、調整ボルト２７のねじ込み量を調整し、それから止めナット２８で締結する。
【００１５】
図２に示すように、ブラケット２５には、電動駆動によってチルト位置を調整する電動チルト機構４０を設け、アウタコラム２３には、電動駆動によってテレスコ位置を調整する電動テレスコ機構７０を設けている。
電動チルト機構４０は、図４及び図５に示すように、案内板２５ｃに沿って上下方向に配置されたねじ軸４１と、このねじ軸４１を回転駆動する電動モータ４２と、ねじ軸４１に螺合され且つ回転阻止されたナット４３と、このナット４３をアウタコラム２３に係合させる係合ピン４４と、を備えている。
【００１６】
ねじ軸４１は、図４に示すように、下端が、案内板２５ｃの下部に連設されたギヤハウジング５１内の軸受５２によって軸支され、上端が、フランジ２５ｆの下面に固定された軸受５３によって軸支されている。ギヤハウジング５１内では、ねじ軸４１にウォームホイール５４が結合され、このウォームホイール５４にウォームシャフト５５が噛合されている。
【００１７】
ウォームシャフト５５は、図５に示すように、ギヤハウジング５１内の軸受５６、５７によって軸支され、カップリング５８を介して電動モータ４２の回転軸４２ａに連結されている。
ナット４３には、図４に示すように、周方向の相対変位が阻止されるナットホルダ６１を周設しており、ナットホルダ６１は、案内板２５ｃの端面と係合することによって回転阻止されている。このナットホルダ６１に、係合ピン４４を突設しており、その先端を、アウタコラム２３の外壁面に形成された軸方向の長穴２３ｄに係合させている。
【００１８】
ねじ軸４１の下側は、ギヤハウジング５１に固定された円筒覆体６２によって覆われており、この円筒覆体６２の上面、及び軸受５３の下面には、夫々、ポリウレタン等の合成樹脂で形成され、ねじ軸４１に摺接するダンパー部材６３が配設されている。
上記の構成により、電動モータ４２の正回転（又は逆回転）に応じてねじ軸４１が回転すると、回転阻止されたナット４３が上昇（又は下降）し、このナット４３の上下動が係合ピン４４を介してアウタコラム２３に伝達される。このとき、係合ピン４４が上下方向の直線軌道を描くのに対し、アウタコラム２３はチルトピボット２１を中心にした回転軌道を描くことになるが、長穴２３ｄに沿って係合ピン４４がスライドすることで、両者の軌道差が吸収される。こうして、ナット４３の上下動に応じて、アウタコラム２３の揺動角が調整される。
【００１９】
電動テレスコ機構７０は、図６及び図７に示すように、アウタコラム２３と平行にオフセット配置され、一端側（チルトピボット２１側）に雄ねじ部７１ａが形成された金属製の進退ロッド７１と、その雄ねじ部７１ａに螺合され、回転自在の状態で軸方向の変位が阻止された樹脂製のナット部材７２と、このナット部材７２を回転駆動する電動モータ７３と、進退ロッド７１の他端側とインナコラム２４とを連結し、進退ロッド７１の回転を阻止する連結部材７４と、を備えている。
【００２０】
ナット部材７２は、図６に示すように、アウタコラム２３の下面に固定されたギヤハウジング８１内の軸受８２、８３によって軸支されると共に、その外周にヘリカルギヤ７２ａが形成されており、このヘリカルギヤ７２ａにウォームシャフト８４が噛合している。
ナット部材７２は、図８に示すように、軸受８２、８３に圧入される外周面に、これら軸受８２、８３に対して所定の隙間を空けて非接触状態となる非接触面７２ｂが、軸方向に沿って形成されている。すなわち、外周面における周方向の一部だけを軸受８２、８３に接触させている。非接触面７２ｂは、円弧の両端を結ぶ弦に沿った平面で構成され、周方向の四箇所に、等間隔に形成されている。
【００２１】
ウォームシャフト８４は、図７に示すように、ギヤハウジング８１内の軸受８５、８６によって軸支され、カップリング８７を介して電動モータ７３の回転軸７３ａに連結されている。
上記の構成により、電動モータ７３の正回転（又は逆回転）に応じてナット部材７２が回転すると、回転阻止された進退ロッド７１が前進（又は後退）する。この進退ロッド７１の進退が連結部材７４によってインナコラム２４に伝達されるので、アウタコラム２３に対してインナコラム２４が相対的に伸長（又は収縮）する。こうして、進退ロッド７１の進退に応じて、アウタコラム２３に対するインナコラム２４の摺動位置が調整される。
【００２２】
なお、電動チルト機構４０及び電動テレスコ機構７０では、不可逆特性を有するウォームギヤ構造を採用しているので、ステアリングホイール２に対して上下荷重や前後荷重が入力されても、チルト位置やテレスコ位置が変化することはない。
次に、一実施形態の作用効果について説明する。
樹脂製のナット部材７２の外径寸法が基準寸法よりも大きくなり、軸受８２、８３とのしめしろが大きくなってしまったとする。しかしながら、ナット部材７２の外周面に、軸受８２、８３に対する非接触面７２ｂを軸方向に沿って形成したことで、圧入したときにナット部材７２における軸受８２、８３との接触部が、非接触面７２の側に逃げることになる。すなわち、径方向に余った分を周方向に逃がし、ナット部材７２の圧入荷重を軽減（緩和）することができる。したがって、ナット部材７２における径方向の変形が抑制されるので、雄ねじ部７１ａとの良好な螺合状態を維持し、駆動効率の低下を防止できる。このように、ナット部材７２の外径寸法について上の寸法許容差を大きくできるので、要求される公差等級が下がり、その成形が容易になる。また、相対的に軸受８２、８３の内径寸法についても下の寸法許容差を大きくすることができる。
【００２３】
また、ナット部材７２における周方向の四箇所に、等間隔に、非接触面７２ｂを形成したことで、ナット部材７２と軸受８２、８３との同軸度（同心度）を維持することができる。
なお、上記の一実施形態では、ナット部材７２における周方向の四箇所に、非接触面７２ｂを形成しているが、これに限定されるものではない。すなわち、図９に示すように、周方向の三箇所や五箇所に、非接触面７２ｂを形成してもよく、このように周方向の少なくとも三箇所に形成すれば、ナット部材７２と軸受８２、８３との同軸度を維持することができる。勿論、周方向の一箇所や二箇所に形成するだけでも、ナット部材７２の圧入荷重を軽減することはできる。
【００２４】
また、上記の一実施形態では、円弧の両端を結ぶ弦に沿った非接触面７２ｂを形成しているが、これに限定されるものではない。要は、軸受８２、８３に対して非接触状態となる非接触面７２ｂを形成できればよいので、図１０に示すように、軸受８２、８３によって保持される外周面に、膨出部７２ｃを軸方向に沿って形成し、それ以外の外周面（円筒面）を非接触面７２ｂとしてもよい。この場合、軸受８２、８３に対して膨出部７２ｃが接触するので、圧入したときに、膨出部７２ｃの径方向に余った分を周方向に逃がし、ナット部材７２の圧入荷重を軽減することができる。
【００２５】
また、上記の一実施形態では、電動テレスコ機構７０が有するナット部材７２に本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。すなわち、電動チルト機構４０であっても、ナット部材の回転によって進退ロッドを進退させ、これによってアウタコラム２３の揺動角を調整する構造であれば、このナット部材に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ステアリング装置の全体構成である。
【図２】ステアリングコラムの側面である。
【図３】ステアリングコラムのＡ−Ａ断面である。
【図４】ステアリングコラムのＢ−Ｂ断面である。
【図５】電動チルト機構のＣ−Ｃ断面である。
【図６】ステアリングコラムの縦断面である。
【図７】電動テレスコ機構のＤ−Ｄ断面である。
【図８】ナット部材の概略構成である。
【図９】非接触面の形成例である。
【図１０】非接触面の変形例である。
【符号の説明】
【００２７】
２…ステアリングホイール、３…ステアリングシャフト、３ａ…入力シャフト、３ｂ…出力シャフト、２１…チルトピボット、２２…車体部材、２３…アウタコラム、２３ｄ…長穴、２４…インナコラム、２５…ブラケット、２５ｂ…案内板、２５ｃ…案内板、２５ｇ…貫通孔、２６…ガタ詰めプレート、２７…調整ボルト、２８…止めナット、４０…電動チルト機構、４１…ねじ軸、４２…電動モータ、４３…ナット、４４…係合ピン、７０…電動テレスコ機構、７１…進退ロッド、７２…ナット部材、７２ｂ…非接触面、７２ｃ…膨出部、７３…電動モータ、７４…連結部材、８２…軸受、８３…軸受
【図１】
0005169154.tif 000002
【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】
0005169154.tif 000008
【図８】
0005169154.tif 000009
【図９】
0005169154.tif 000010
【図１０】
0005169154.tif 000011