(57)【要約】【課題】バックラッシュの調整作業が容易で、送りねじ軸や送りナットのねじ山の精度が悪くても、確実にバックラッシュを排除して剛性を向上させると共に、送りねじ機構の製造コストを削減することが可能なステアリング装置、及び、送りねじ機構を提供する。【解決手段】上側の端部送りナット７３２は、上側の皿バネ７７によって図８の上方に付勢され、上側の端部送りナット７３２のねじ山の上側のフランク面７３２Ｂが、送りねじ軸７１のねじ山の下側のフランク面７１Ｂに密着する。また、下側の端部送りナット７３２は、下側の皿バネ７７によって図８の下方に付勢され、下側の端部送りナット７３２のねじ山の下側のフランク面７３２Ｃが、送りねじ軸７１のねじ山の上側のフランク面７１Ａに密着する。この結果、送りナット７３と送りねじ軸７１は、図８の上方向と下方向の両方向のバックラッシュが排除される。【選択図】図８
2008001721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに螺合する送りねじ軸と送りナットの相対移動で送り運動を行う送りねじ機構であって、
上記送りナットは、
上記送りねじ軸の軸方向の中間位置に配置された中間送りナットと、
上記中間送りナットの軸方向の両端位置に各々配置された端部送りナットの三個の送りナットで構成され、
上記中間送りナットと端部送りナットとの間に弾性体を介挿し、
この弾性体によって、上記中間送りナットと端部送りナットとの間の軸方向の間隔を広げる方向に付勢して、上記送りナットのバックラッシュを排除すること
を特徴とする送りねじ機構。
【請求項２】
請求項１に記載された送りねじ機構において、
上記端部送りナットは上記中間送りナットに対して軸方向に相対移動可能に、かつ相対回転不能に支持されていること
を特徴とする送りねじ機構。
【請求項３】
請求項２に記載された送りねじ機構において、
上記中間送りナットに対して所望の回転位置に上記端部送りナットを調整した後、上記中間送りナットに上記端部送りナットを相対回転不能に固定可能であること
を特徴とする送りねじ機構。
【請求項４】
車体後方側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、
車体取付けブラケットを介して車体に取り付けられ、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、
上記コラムまたは車体取付けブラケットに設けられた電動アクチュエータ、
上記電動アクチュエータによって駆動され、互いに螺合する送りねじ軸と送りナットの相対移動で、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動を行う送りねじ機構を備え、
上記送りナットは、
上記送りねじ軸の軸方向の中間位置に配置された中間送りナットと、
上記中間送りナットの軸方向の両端位置に各々配置された端部送りナットの三個の送りナットで構成され、
上記中間送りナットと端部送りナットとの間に弾性体を介挿し、
この弾性体によって、上記中間送りナットと端部送りナットとの間の軸方向の間隔を広げる方向に付勢して、上記送りナットのバックラッシュを排除すること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項４に記載されたステアリング装置において、
上記端部送りナットは上記中間送りナットに対して軸方向に相対移動可能に、かつ相対回転不能に支持されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたステアリング装置において、
上記中間送りナットに対して所望の回転位置に上記端部送りナットを調整した後、上記中間送りナットに上記端部送りナットを相対回転不能に固定可能であること
を特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステアリング装置、特に、ステアリングホイールのチルト位置、または、テレスコピック位置を、送りねじ機構の送り運動により調整することができるステアリング装置、及び、送りねじ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールのチルト位置やテレスコピック位置を調整する必要がある。このチルト位置、または、テレスコピック位置の調整を、電動モータの回転で送りねじ軸を回転させ、この送りねじ軸に螺合する送りナットを直進移動させる送りねじ機構を備えたステアリング装置がある。【０００３】
このようなステアリング装置に使用される従来の送りねじ機構は、特許文献１に示すように、送りねじ軸と送りナットとの間のバックラッシュを排除して、円滑な送り動作を行わせるようにしている。【０００４】
特許文献１の送りねじ機構を図９に示す。すなわち、図９は特許文献１の送りねじ機構の要部を示し、（１）は拡大正面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図である。図９（１）、（２）に示すように、特許文献１の送りねじ機構は、互いに螺合する送りねじ軸８１と送りナット８２で構成され、この送りナット８２に、球面状の突起を有するボール８３が一体的に形成されている。このボール８３がステアリング装置の可動側のスリーブに嵌合して球面継手を構成し、送りナット８２の直進移動によって、図示しないコラムのチルト位置調整、または、テレスコピック位置調整が行われる。【０００５】
送りナット８２には、ボール８３と１８０度位相がずれた位置に、送りねじ軸８１の軸心に平行なスリット８４が形成され、このスリット８４の間隔を調整するためのボルト８５が、スリット８４に直交する方向から送りナット８２にねじ込まれている。【０００６】
ボルト８５をねじ込んで、スリット８４の間隔を調整すれば、送りナット８２と送りねじ軸８１との間のバックラッシュを調整することができる。しかしながら特許文献１の送りねじ機構は、送りナット８２と送りねじ軸８１との間のバックラッシュを適切な値に調整するのに熟練を要する。【０００７】
また、送りねじ軸８１や送りナット８２のねじのピッチ寸法が軸方向位置によってばらつくと、送りナット８２と送りねじ軸８１との間のバックラッシュが一定にならないため、送りねじ軸や送りナットのねじ山の精度を高精度に製造する必要があり、送りねじ機構の製造コストを削減することができない。また、送りねじ軸や送りナットのねじ山が摩耗すると、バックラッシュの調整を再度行う必要が生じる。【０００８】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ０３／０７８２３４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、バックラッシュの調整作業が容易で、送りねじ軸や送りナットのねじ山の精度が悪くても、確実にバックラッシュを排除して剛性を向上させると共に、送りねじ機構の製造コストを削減することが可能なステアリング装置、及び、送りねじ機構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】
【００１０】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、互いに螺合する送りねじ軸と送りナットの相対移動で送り運動を行う送りねじ機構であって、上記送りナットは、上記送りねじ軸の軸方向の中間位置に配置された中間送りナットと、上記中間送りナットの軸方向の両端位置に各々配置された端部送りナットの三個の送りナットで構成され、上記中間送りナットと端部送りナットとの間に弾性体を介挿し、この弾性体によって、上記中間送りナットと端部送りナットとの間の軸方向の間隔を広げる方向に付勢して、上記送りナットのバックラッシュを排除することを特徴とする送りねじ機構である。【００１１】
第２番目の発明は、第１番目の発明の送りねじ機構において、上記端部送りナットは上記中間送りナットに対して軸方向に相対移動可能に、かつ相対回転不能に支持されていることを特徴とする送りねじ機構である。【００１２】
第３番目の発明は、第２番目の発明の送りねじ機構において、上記中間送りナットに対して所望の回転位置に上記端部送りナットを調整した後、上記中間送りナットに上記端部送りナットを相対回転不能に固定可能であることを特徴とする送りねじ機構である。【００１３】
第４番目の発明は、車体後方側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、車体取付けブラケットを介して車体に取り付けられ、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、上記コラムまたは車体取付けブラケットに設けられた電動アクチュエータ、上記電動アクチュエータによって駆動され、互いに螺合する送りねじ軸と送りナットの相対移動で、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動を行う送りねじ機構を備え、上記送りナットは、上記送りねじ軸の軸方向の中間位置に配置された中間送りナットと、上記中間送りナットの軸方向の両端位置に各々配置された端部送りナットの三個の送りナットで構成され、上記中間送りナットと端部送りナットとの間に弾性体を介挿し、この弾性体によって、上記中間送りナットと端部送りナットとの間の軸方向の間隔を広げる方向に付勢して、上記送りナットのバックラッシュを排除することを特徴とするステアリング装置である。【００１４】
第５番目の発明は、第４番目の発明のステアリング装置において、上記端部送りナットは上記中間送りナットに対して軸方向に相対移動可能に、かつ相対回転不能に支持されていることを特徴とするステアリング装置である。【００１５】
第６番目の発明は、第５番目の発明のステアリング装置において、上記中間送りナットに対して所望の回転位置に上記端部送りナットを調整した後、上記中間送りナットに上記端部送りナットを相対回転不能に固定可能であることを特徴とするステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のステアリング装置、及び、送りねじ機構では、送りナットは、送りねじ軸の軸方向の中間位置に配置された中間送りナットと、中間送りナットの軸方向の両端位置に各々配置された端部送りナットの三個の送りナットで構成され、中間送りナットと端部送りナットとの間に弾性体を介挿している。そして、この弾性体によって、中間送りナットと端部送りナットとの間の軸方向の間隔を広げる方向に付勢して、送りナットのバックラッシュを排除している。【００１７】
従って、バックラッシュの調整作業が容易で、送りねじ軸や送りナットのねじ山の精度が悪くても、確実にバックラッシュを排除することができるため、送りねじ機構の製造コストが削減されると共に、送りねじ機構の剛性が向上する。【００１８】
また、送りねじ軸や送りナットのねじ山が摩耗しても、摩耗に追随してバックラッシュを排除することができるため、送りねじ機構の耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の電動式ステアリング装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。
【図２】本発明の電動チルト式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の電動テレスコピック式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。
【図５】図４の下面図である。
【図６】本発明の実施例の送りねじ機構の要部を示し、（１）は拡大正面図、（２）は（１）のＰ矢視図である。
【図７】図６（２）のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】送りねじ軸と送りナットとの螺合部の要部拡大断面図である。
【図９】従来の送りねじ機構の要部を示し、（１）は拡大正面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ステアリング装置
１０１  ユニバーサルジョイント
１０２  中間シャフト
１０３  ユニバーサルジョイント
１０４  ステアリングギヤ
１０５  タイロッド
２  ステアリングシャフト
３  ステアリングホイール
４  コラム
４１  ブラケット
４１Ａ  上軸支部
４１Ｂ  下軸支部
４２  アウターコラム
４３  インナーコラム
４４Ａ  前軸支部
４４Ｂ  後軸支部
４５  開口部
４５Ａ  前端
４５Ｂ  後端
４６  左側面
４７  右側面
５１  下部車体取付けブラケット
５１１  取付け部
５１２  ピボット部
５１３  ピボットピン
５２  上部車体取付けブラケット
５２１  取付け部
５２２、５２３  側板
５２２Ａ、５２３Ａ  内側面
５２３Ｂ  外側面
５２４  前板
５２５  下端
５３  車体
５４  スペーサ
５５  調整ねじ
５６  ロックナット
６１  電動モータ
６１１  出力軸
６２  ウォームギヤ
７１  送りねじ軸
７１Ａ  上側のフランク面
７１Ｂ  下側のフランク面
７２  ウォームホイール
７３  送りナット
７３１  中間送りナット
７３１Ａ  端面
７３１Ｂ  環状の凹部
７３１Ｃ  上側のフランク面
７３１Ｄ  下側のフランク面
７３２  端部送りナット
７３２Ａ  雄セレーション
７３２Ｂ  上側のフランク面
７３２Ｃ  下側のフランク面
７４  ボール
７５  スリーブ
７５Ａ  内周
７６  固定リング
７６１  雌セレーション
７６２  長孔
７６３  ボルト
７７  皿バネ
７７１  角部
８１  送りねじ軸
８２  送りナット
８３  ボール
８４  スリット
８５  ボルト
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明のステアリング装置１を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。図１に示すように、ステアリング装置１は、ステアリングシャフト２を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト２には、その右端（車体後方側）にステアリングホイール３が装着され、ステアリングシャフト２の左端（車体前方側）には、ユニバーサルジョイント１０１を介して中間シャフト１０２が連結されている。【００２２】
中間シャフト１０２には、その左端にユニバーサルジョイント１０３が連結され、ユニバーサルジョイント１０３には、ラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ１０４が連結されている。【００２３】
運転者がステアリングホイール３を回転操作すると、ステアリングシャフト２、ユニバーサルジョイント１０１、中間シャフト１０２、ユニバーサルジョイント１０３を介して、その回転力がステアリングギヤ１０４に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して、タイロッド１０５を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。【００２４】
図２は、ステアリングホイール３のチルト位置調整を電動モータで行う電動チルト式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図である。【００２５】
図２の左側（車体前方側）には、下部車体取付けブラケット５１の上部に形成された取付け部５１１が、車体５３に固定されており、取付け部５１１からピボット部５１２が下方に延びている。コラム４の左端は、ピボット部５１２に軸支されたピボットピン５１３を支点として、下部車体取付けブラケット５１に揺動可能に支持されている。【００２６】
図２の右側（車体後方側）には、上部車体取付けブラケット５２の上部に形成された取付け部５２１が、車体５３に固定されており、取付け部５２１から側板５２２、５２３が下方に向かって形成され、側板５２２、５２３の内側面５２２Ａ、５２３Ａに、コラム４の左側面４６と右側面４７がチルト摺動可能に挟持されている。コラム４には、ステアリングシャフト２が回動自在に軸支され、ステアリングシャフト２には、その右端（車体後方側）にステアリングホイール３が装着されている。【００２７】
コラム４の左側面４６にはブラケット４１が一体的に形成され、このブラケット４１に、電動アクチュエータとしての電動モータ６１が固定されている。また、ブラケット４１の上軸支部４１Ａと下軸支部４１Ｂには、図示しないころがり軸受を介して、送りねじ軸７１の上下両端が各々軸支されている。本発明の実施例では、電動アクチュエータとして、回転型の電動モータ６１を使用しているが、ソレノイド等の直動形のアクチュエータを使用してもよい。【００２８】
電動モータ６１の出力軸には、ウォームギヤ６２が一体的に形成され、送りねじ軸７１に固定されたウォームホイール７２がウォームギヤ６２に噛み合っている。ウォームホイール７２とウォームギヤ６２で減速機構が構成され、電動モータ６１の回転が送りねじ軸７１に減速して伝達される。【００２９】
送りねじ軸７１には、送りねじ軸７１の回転を直線運動に変換する送りナット７３が螺合している。送りナット７３は、コラム４の軸心の近傍を、送りねじ軸７１に沿って、図２の上下方向に移動可能である。送りねじ軸７１と送りナット７３で構成される送り機構は、送りねじ軸７１の回転を送りナット７３の直線運動に変換する送りねじ機構である。【００３０】
送りナット７３には図２の右側に、球面状の突起を有するボール７４が一体的に形成されている。上部車体取付けブラケット５２の前板５２４（図２から見て）には円筒状のスリーブ７５が一体的に形成され、ボール７４の外周がスリーブ７５の内周７５Ａに摺動可能に嵌入することで、球面継手を構成している。【００３１】
図３に示すように、コラム４の右側面４７と上部車体取付けブラケット５２の右側の側板５２３の内側面５２３Ａとの間の隙間には、隙間の寸法よりも厚さが薄い矩形平板状のスペーサ５４が介挿されている。【００３２】
上部車体取付けブラケット５２の右側の側板５２３には、図２及び図３の上下方向（チルト位置調整方向）に離間して２個の調整ねじ５５、５５が、外側面５２３Ｂ側からねじ込まれている。【００３３】
調整ねじ５５、５５をねじ込めば、スペーサ５４をコラム４に向って（図３の左方向に）押し付けることができる。製造誤差等によって、コラム４の右側面４７と側板５２３の内側面５２３Ａとの間の隙間が傾斜していても、調整ねじ５５、５５のねじ込み量を適宜調整すれば、コラム４の右側面４７にスペーサ５４を均等に当接させることができる。従って、コラム４と側板５２２、５２３との間のチルト摺動抵抗を所望の摺動抵抗に設定でき、かつ、チルト角度にかかわらず、チルト動作中のチルト摺動抵抗が一定に維持される。【００３４】
調整ねじ５５、５５の調整が完了したら、ロックナット５６、５６を調整ねじ５５、５５にねじ込んで、側板５２３の外側面５２３Ｂにロックナット５６、５６を締付け、調整ねじ５５、５５を緩み止めする。【００３５】
ステアリングホイール３のチルト位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ６１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６１の回転が、ウォームギヤ６２からウォームホイール７２に減速して伝達され、ウォームホイール７２と一体の送りねじ軸７１が回転することにより、例えば、送りナット７３が送りねじ軸７１に沿って軸方向に下降する。【００３６】
すると、送りナット７３と一体のボール７４もコラム４に対して下降し、ボール７４がスリーブ７５に嵌合しているため、コラム４が上方にチルト移動する。また、ボール７４が上昇した場合には、コラム４は下方にチルト移動する。コラム４がチルト移動すると、ボール７４はスリーブ７５の内周７５Ａ内で、自由に回転及び摺動するため、コラム４のチルト移動を阻害したり、ボール７４とスリーブ７５との間に、不要な応力や摩擦を生じさせることがない。【００３７】
図２から図３に示すように、本発明の実施例では、電動モータ６１を固定するためのブラケット４１、及び、ボール７４が嵌合する可動側のスリーブ７５は、コラム４と上部車体取付けブラケット５２との間のチルト摺動面の外側で、かつ、コラム４の左側面４６側に取り付けられている。また、上部車体取付けブラケット５２の下端５２５よりも上側に、このブラケット４１、及び、スリーブ７５が取り付けられている。従って、コラム４の下側に送りねじ機構等の駆動系が配置されていないため、運転者のひざとステアリング装置との間の空間を十分に確保することができるので、衝突時のひざ当たりを防止するのに効果的な構造となっている。【００３８】
上記した電動チルト式ステアリング装置では、コラム４に電動モータ６１が固定されているが、上部車体取付けブラケット５２側に電動モータ６１、送りねじ軸７１、送りナット７３を取り付け、コラム４側に円筒状のスリーブ７５を取り付けるようにしてもよい。【００３９】
また、上記した電動チルト式ステアリング装置では、送りねじ軸７１を回転させて送りナット７３の直線運動に変換しているが、ウォームホイール７２の内周に形成した雌ねじを送りねじ軸７１に螺合させ、送りナット７３を送りねじ軸７１に固定して、ウォームホイール７２の回転で送りねじ軸７１を直線運動させ、ボール７４をコラム４に対して上昇下降させて、ステアリングホイール３のチルト位置調整を行うようにしてもよい。【００４０】
図４は、ステアリングホイール３のテレスコピック位置調整を電動モータで行う電動テレスコピック式ステアリング装置を示し、一部断面を含む要部概略構成図である。図５は図４の下面図である。【００４１】
中空円筒状のアウターコラム４２には、インナーコラム４３が軸方向（図４の左右方向）にテレスコピック摺動可能に嵌合している。アウターコラム４２の下部には、矩形形状の開口部４５が形成され、この開口部４５を通して、インナーコラム４３に固定したスリーブ７５が、下向きに外方に突出している。開口部４５は、テレスコピック位置調整時にスリーブ７５の外周が開口部４５の前端４５Ａ、後端４５Ｂに当接することで、ストッパとしての機能を果たし、また、インナーコラム４３の回転方向の回り止めの機能も果たしている。【００４２】
インナーコラム４３には、ステアリングシャフト２が回動自在に軸支され、ステアリングシャフト２には、その右端（車体後方側）にステアリングホイール３が装着されている。アウターコラム４２の下面には、開口部４５を挟んで前後に、前軸支部４４Ａ、後軸支部４４Ｂが下向きに突出して一体に形成され、図示しないころがり軸受を介して、送りねじ軸７１の前後両端が各々軸支されている。また、アウターコラム４２の側面には、電動モータ６１が固定されている。【００４３】
電動モータ６１の出力軸６１１には、ウォームギヤ６２が一体的に形成され、送りねじ軸７１に固定されたウォームホイール７２がウォームギヤ６２に噛み合っている。ウォームホイール７２とウォームギヤ６２で減速機構が構成され、電動モータ６１の回転が送りねじ軸７１に減速して伝達される。【００４４】
送りねじ軸７１には、送りねじ軸７１の回転を直線運動に変換する送りナット７３が螺合している。送りナット７３には、上方に球面状の突起を有するボール７４が一体的に形成されており、ボール７４の外周が上記スリーブ７５の内周７５Ａに摺動可能に嵌入することで、球面継手を構成している。【００４５】
ステアリングホイール３のテレスコピック位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ６１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６１の回転が、ウォームギヤ６２からウォームホイール７２に減速して伝達され、ウォームホイール７２と一体の送りねじ軸７１が回転することにより、例えば、送りナット７３が送りねじ軸７１に沿って、左方向（車体前方側）に移動する。【００４６】
すると、送りナット７３と一体のボール７４も左方向に移動し、ボール７４がスリーブ７５に嵌合しているため、インナーコラム４３が左方向にテレスコピック移動する。また、ボール７４が右方向（車体後方側）に移動した場合には、インナーコラム４３は右方向にテレスコピック移動する。インナーコラム４３がテレスコピック移動すると、ボール７４はスリーブ７５の内周７５Ａ内で、自由に回転及び摺動するため、インナーコラム４３のテレスコピック移動を阻害したり、ボール７４とスリーブ７５との間に、不要な応力や摩擦を生じさせることがない。【００４７】
上記した電動テレスコピック式ステアリング装置では、送りねじ７１を回転させてナット７３の直線運動に変換しているが、ウォームホイール７２の内周に形成した雌ねじを送りねじ７１に螺合させ、ナット７３を送りねじ７１に固定して、ウォームホイール７２の回転で送りねじ７１を直線運動させ、ボール７４を車体前後方向に移動させて、ステアリングホイール３のテレスコピック位置調整を行うようにしてもよい。【００４８】
次に、送りねじ軸７１と送りナット７３で構成される送りねじ機構の詳細な形状について説明する。図６は、本発明の実施例の送りねじ機構の要部を示し、（１）は拡大正面図、（２）は（１）のＰ矢視図、図７は図６（２）のＢ−Ｂ断面図、図８は送りねじ軸７１と送りナット７３との螺合部の要部拡大断面図である。【００４９】
図６から図７に示すように、送りナット７３は、送りねじ軸７１の軸方向に三分割され、中間送りナット７３１と端部送りナット７３２、７３２の三個の送りナットで構成されている。中間送りナット７３１は送りねじ軸７１の軸方向の中間位置に配置され、端部送りナット７３２、７３２は、中間送りナット７３１の軸方向の両端位置（図６（１）及び図７の上端と下端）に各々配置されている。【００５０】
この中間送りナット７３１に、上記した球面状の突起を有するボール７４が一体的に形成されている。また、端部送りナット７３２、７３２の外周には、１３個の等間隔の三角形の凹凸で構成された雄セレーション７３２Ａ、７３２Ａが形成されている。【００５１】
中間送りナット７３１の軸方向の両端位置には、円盤状の固定リング７６、７６が各々配置され、この固定リング７６、７６の内周には、１３個の等間隔の三角形の凹凸で構成された雌セレーション７６１、７６１が形成されている。この雌セレーション７６１、７６１に、端部送りナット７３２、７３２外周の雄セレーション７３２Ａ、７３２Ａが密に内嵌している。【００５２】
固定リング７６、７６には、長孔７６２が形成され、この長孔７６２を貫通させたボルト７６３、７６３を、中間送りナット７３１に形成されたボルト孔にねじ込むことによって、中間送りナット７３１の端面７３１Ａに固定リング７６、７６を固定することができる。【００５３】
ボルト７６３を緩め、長孔７６２の範囲で、固定リング７６と共に端部送りナット７３２、７３２を各々回転させ、中間送りナット７３１と端部送りナット７３２、７３２との間の軸方向の間隔を広げる方向に回転させて、端部送りナット７３２、７３２と送りねじ軸７１との間のバックラッシュを排除した後、ボルト７６３を締め付ける。すると、端部送りナット７３２、７３２は、固定リング７６、７６に対して、送りねじ軸７１の軸方向にのみ相対移動可能に、かつ相対回転不能に支持される。【００５４】
中間送りナット７３１の端面７３１Ａ、７３１Ａには、環状の凹部７３１Ｂ、７３１Ｂが形成され、この環状の凹部７３１Ｂ、７３１Ｂには、弾性体としての皿バネ７７、７７が挿入されている。皿バネ７７は、付勢力が大きく、かつ必要なスペースが小さくて済むため好ましい。従って、この皿バネ７７の付勢力によって、中間送りナット７３１との間の軸方向の間隔を広げる方向に端部送りナット７３２が付勢され、送りナット７３と送りねじ軸７１との間のバックラッシュが排除される。【００５５】
実施例では皿バネ７７は凹部７３１Ｂに各々一枚ずつ配置されているが、複数枚でもよく、また、皿バネ７７の向きを１８０度反転してもよい。さらに、金属製のコイルバネや、ゴムや樹脂等の非金属の弾性体でもよい。【００５６】
図８に送りねじ軸７１と送りナット７３との螺合部の要部拡大断面図を示す。図８に示すように、上側の端部送りナット７３２は、上側の皿バネ７７によって図８の上方に付勢され、上側の端部送りナット７３２のねじ山の上側のフランク面７３２Ｂが、送りねじ軸７１のねじ山の下側のフランク面７１Ｂに密着する。【００５７】
また、下側の端部送りナット７３２は、下側の皿バネ７７によって図８の下方に付勢され、下側の端部送りナット７３２のねじ山の下側のフランク面７３２Ｃが、送りねじ軸７１のねじ山の上側のフランク面７１Ａに密着する。【００５８】
中間送りナット７３１は、上側と下側の皿バネ７７、７７によって付勢されて、図８の中間位置に保持されるため、中間送りナット７３１のねじ山の上側のフランク面７３１Ｃ、下側のフランク面７３１Ｄは、送りねじ軸７１のねじ山の上側のフランク面７１Ａ、下側のフランク面７１Ｂとの間に隙間ができる。図８では、送りねじ軸７１のねじ山として三角ねじの例を示したが、台形ねじ、のこ歯ねじ等、種々のねじ山形状の送りねじ機構に適用することができる。【００５９】
電動モータ６１によって送りねじ軸７１が回転駆動されると、上記中間位置に保持されるていた中間送りナット７３１にはアウターコラム４２等を動かすための負荷がかかるので、上側と下側の皿バネ７７、７７のどちらかが圧縮される。アウターコラム４２等は、通常、その圧縮力によって移動する。バネを介してアウターコラム４２等が移動するため、衝撃が無く滑らかな動きをすることができる。【００６０】
予定しているよりも過大な負荷がかかった場合には、皿バネ７７、７７の圧縮変位が増え、中間送りナット７３１のフランク面７３１Ｃあるいは７３１Ｄが送りねじ軸７１のフランク面７１Ａあるいは７１Ｂとが接触するようになる。このときは、接触面を介して動力が伝達されるので、その場合でもねじ送りの動作には支障がない。【００６１】
皿バネ７７が圧縮あるいは伸張するとき、皿バネ７７の角部７７１は、中間送りナット７３１及び端部送りナット７３２の端面上で、図８に示すように、わずかながら矢印ａで示すように相対移動する。この相対移動を妨げる不規則な力が働くと、皿バネ７７の圧縮（あるいは伸張）が不規則な変動をするため、滑らかなねじ送りができない、ねじが反転したときノイズが発生する、あるいは、電動モータ６１の負荷が不安定になる等の不都合が生じやすい。【００６２】
このような不都合な現象を防止するため、角部７７１が上記端面上を円滑に摺動できるようにする処理を施す方が望ましい。このような処理として、例えば、図８に示すように角部７７１にアール等を付ける、端面に低摩擦材を塗布、コーティングする、あるいは、低摩擦材製のシートを貼り付けるなどの処理を例示することができる。【００６３】
この結果、送りナット７３と送りねじ軸７１は、図８の上方向と下方向の両方向のバックラッシュが排除される。従って、ステアリングホイール３のテレスコピック位置調整、及びチルト位置調整が円滑に行われ、位置調整後のステアリングホイール３の剛性が向上する。【００６４】
また、バックラッシュの調整作業が容易で、送りねじ軸７１、中間送りナット７３１、端部送りナット７３２のねじ山の精度が悪くても、確実にバックラッシュを排除することができるため、送りねじ機構の製造コストが削減される。さらに、送りねじ軸７１、中間送りナット７３１、端部送りナット７３２が摩耗しても、摩耗に追随してバックラッシュを排除することができるため、送りねじ機構の耐久性が向上する。【００６５】
上記した実施例においては、テレスコピック位置調整またはチルト位置調整のどちらか一方のみを行うステアリング装置に適用した実施例を示したが、テレスコピック位置とチルト位置の両方を調整可能なステアリング装置に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の送りねじ機構は、実施例として示したステアリング装置に対してだけでなく、工作機械等の分野における送りねじ機構に対しても適用することができる。
【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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【国際調査報告】
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