(57)【要約】【課題】ステアリングコラムに回動力が伝達される際に、ステアリングコラムと車体側ブラケットとの接触面での捩り剛性の分担率の差をなくし、低剛性化及び小型化ができる電動位置調整式ステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリングシャフト１１を回動自在に支持するステアリングコラム１２と、該ステアリングコラム１２を位置調整動作可能に案内する車体側ブラケット２４と、前記ステアリングコラム１２を支持点４５ａで支持して位置調整動作させる電動位置調整機構３０とを備え、前記支持点４５ａを前記ステアリングコラム１２の中心軸を通り前記摺動面と直交する線に対して上下方向にずらした位置に配置し、前記ステアリングコラム１２の前記車体側ブラケット２４の前記摺動面と接触する接触面１２ｃ及び１２ｄを、前記支持点４５ａを通り前記摺動面と直交する対称軸線Ｌ２を挟んで上下対称に形成した。【選択図】図６
2009029270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトを回動自在に支持するステアリングコラムと、該ステアリングコラムを位置調整動作可能に案内する平行な摺動面を有する車体側ブラケットと、前記ステアリングコラムを支持点で支持して位置調整動作させる電動位置調整機構とを備え、前記支持点が前記ステアリングコラムの中心軸を通り前記摺動面と直交する線に対して上下方向にずらした位置に配置されている電動位置調節式ステアリング装置であって、
前記ステアリングコラムの前記車体側ブラケットの前記摺動面と接触する接触面が前記支持点を通り前記摺動面と直交する対称軸線を挟んで上下対称となるように形成されていることを特徴とする電動位置調整式ステアリング装置。
【請求項２】
前記電動位置調整機構は、前記車体側ブラケットの摺動面と平行に配設された螺軸と、該螺軸を回転駆動する回転駆動源と、前記螺軸に螺合されたナットとで構成され、前記ナットが前記ステアリングコラムに連結されていると共に、当該ナットの中心点が前記支持点とされていることを特徴とする請求項１に記載の電動位置調整式ステアリング装置。
【請求項３】
前記ステアリングコラムと前記車体側ブラケットとの間に位置調整動作時のガタ付きを防止するガタ詰めプレートが配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動位置調整式ステアリング装置。
【請求項４】
前記ステアリングコラムの車両前端側に前記ステアリングシャフトに操舵補助力を伝達する電動パワーステアリング装置を備え、前記電動パワーステアリング装置のハウジングに前記位置調整動作の中心となるピボット軸が配設されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動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、ステアリングシャフトを回動自在に支持するステアリングコラムと、該ステアリングコラムを位置調整動作可能に保持する平行な摺動面を有する車体側ブラケットと、前記ステアリングコラムを位置調整動作させる電動位置調整機構を備えた電動位置調節式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動位置調整式ステアリング装置として、例えばステアリングコラムの周囲に、四角形状の支持部を形成し、この支持部と車体側ブラケットの対向案内板部との間には、支持部を摺動させるためのスライドプレートを介装し、複数個の締付ネジを締め付けることにより、ステアリングコラムの四角形状の支持部に対して、スライドプレートを左右両側から押圧することができる電動パワーステアリング装置が装着された電動位置調整式ステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、ステアリングコラムの支持部をスライドプレートによって押圧して両者の間に摺動抵抗を付与することにより、この支持部とスライドプレートとの間の摺動抵抗はステアリングホイールからの外部入力より大きく、且つ、チルト駆動力より小さくなるように構成を有するものが知られている。
【特許文献１】特開２００５−１９９７６０号公報
【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に記載の従来例にあっては、電動パワーステアリング装置でステアリングホイールに作用される操舵トルクに応じた操舵補助力を発生し、この操舵補助力をステアリングコラムに回動自在に支持されたステアリングシャフトに伝達することにより、その操舵補助力の反力によってステアリングコラムに回動力が伝達される。
ステアリングコラムに伝達された回動力は、支持部を介してスライドプレートで受けられる。このとき、上述した従来例のように、支持部がステアリングコラムの中心軸を通る水平軸に対して上下対称に形成されていると共に、電動チルトの支点となるナットホルダの中心が中心軸を通る水平軸上に位置している場合には時計方向及び反時計方向の回動力によるモーメントが等しくなるが、レイアウト上の制約から支持部をステアリングコラムの中心軸を通る水平軸に対して上下対称に設けることができない場合がある。
【０００４】
この場合には、時計方向及び反時計方向の回動力によるモーメントが等しくならずステアリングコラムと車体側ブラケットとの接触面の捩り剛性に対して大きな影響を与えてしまう。ステアリングコラムと車体側ブラケットとの接触面の捩り剛性が時計方向と反時計方向で大きく異なると、電動位置調節式ステアリング装置全体の捩り剛性が異なることになり、電動パワーステアリング装置でステアリングホイールに作用される操舵トルクに応じた操舵補助力の方向によって荷重の分担率に差が発生することにより、ステアリングコラムと車体側ブラケットとの接触面で局部的に応力の高い部分に合せて、強度や耐摩耗性を満足させる必要があり、局部的に応力の低い部分にとっては過大な構造となってしまうという未解決の課題がある。
【０００５】
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、ステアリングコラムに回動力が伝達される際に、ステアリングコラムと車体側ブラケットとの接触面での捩り剛性の分担率の差をなくし、低剛性化及び小型化ができる電動位置調整式ステアリング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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る電動位置調整式ステアリング装置は、ステアリングシャフトを回動自在に支持するステアリングコラムと、該ステアリングコラムを位置調整動作可能に案内する平行な摺動面を有する車体側ブラケットと、前記ステアリングコラムを支持点で支持して位置調整動作させる電動位置調整機構とを備え、前記支持点が前記ステアリングコラムの中心軸を通り前記摺動面と直交する線に対して上下方向にずらした位置に配置されている電動位置調節式ステアリング装置であって、前記ステアリングコラムの前記車体側ブラケットの前記摺動面と接触する接触面が前記支持点を通り前記摺動面と直交する対称軸線を挟んで上下対称に形成されていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に係る電動位置調整式ステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記電動位置調整機構は、前記車体側ブラケットの摺動面と平行に配設された螺軸と、該螺軸を回転駆動する回転駆動源と、前記螺軸に螺合されたナットとで構成され、前記ナットが前記ステアリングコラムに連結されていると共に、当該ナットの中心点が前記支持点とされていることを特徴としている
さらに、請求項３に係る電動位置調整式ステアリング装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記ステアリングコラムと前記車体側ブラケットとの間に位置調整動作時のガタ付きを防止するガタ詰めプレートが配設されていることを特徴としている。
【０００８】
さらにまた、請求項４に係る電動位置調整式ステアリング装置は、請求項１乃至３の何れか１項に係る発明において、前記ステアリングコラムの車両前端側に前記ステアリングシャフトに操舵補助力を伝達する電動パワーステアリング装置を備え、前記電動パワーステアリング装置のハウジングに前記位置調整動作の中心となるピボット軸が配設されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記ステアリングコラムの前記車体側ブラケットの前記摺動面と接触する接触面が前記支持点を通り、前記摺動面と直交する対称軸線を挟んで上下対称に形成されているので、レイアウト上の制約から支持部をステアリングコラムの中心軸を通り車体側ブラケットの摺動面と直交する平面に対してずれた位置に設けることができない場合に、ステアリングコラムの車体側ブラケットの摺動面と接触する接触面で局部的に応力の高い部分が発生することを確実に防止して、低剛性化及び小型化することができ、局部的に応力の低い部分にとっては過大な構造となってしまうことを確実に防止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】
【００１０】
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、本発明による電動位置調整式ステアリング装置を組付けた車両を示す全体構成図、図２は電動位置調整式ステアリング装置のステアリングホイールを除いた左側面図、図３はロア車体側ブラケットを示す断面図、図４は図２のＡ−Ａ線上の断面図、図５は本発明のステアリングコラムの案内部の説明に供する図、図６は図２のＢ−Ｂ線上の断面図、図７は図６のＣ−Ｃ線上の断面図、図８は本発明ステアリングコラムにおける時計方向の捩り剛性の説明に供する図、図９は本発明のステアリングコラムにおける反時計方向の捩り剛性の説明に供する図、図１０はステアリングコラムにおける時計方向の捩り剛性の説明に供する一例の図、図１１はステアリングコラムにおける反時計方向の捩り剛性の説明に供する一例の図である。
【００１１】
図１において、ステアリングコラム装置１０は、ステアリングシャフト１１を回動自在に支持するステアリングコラム１２を有する。ステアリングシャフト１１には、その後端にステアリングホイール１３が装着され、ステアリングシャフト１１の前端にはユニバーサルジョイント１４を介して中間シャフト１５が連結されている。中間シャフト１５にはその前端にユニバーサルジョイント１６を介して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１７が連結されている。このステアリングギヤ１７の出力軸がタイロッド１８を介して転舵輪１９に連結されている。
【００１２】
そして、運転者がステアリングホイール１３を操舵すると、ステアリングシャフト１１、ユニバーサルジョイント１４、中間シャフト１５、ユニバーサルジョイント１６を介してその回転力がステアリングギヤ１７に伝達され、ラックアンドピニオン機構で回転運動が車両幅方向の直線運動に変換されてタイロッド１８を介して転舵輪１９を転舵する。
なお、ステアリングコラム１２の車両後方部位には、後述する電動チルト機構３０及び電動テレスコ機構５０を駆動するコントロールスイッチ、コンビスイッチやコラムカバー等の周辺部品Ｐが配設されている。
【００１３】
ステアリングコラム装置１０は、図２に示すように、ステアリングホイール１３を取付けたステアリングシャフト１１と、このステアリングシャフト１１を回転自在に支持するステアリングコラム１２とで構成されている。 ステアリングコラム１２は、アウタコラム１２ａと、このアウタコラム１２ａに摺動自在に保持されたインナコラム１２ｂとで構成され、インナコラム１２ｂの前後両端側端部内周面に配設された転がり軸受（図示せず）によってステアリングシャフト１１が回転自在に支持されている。
【００１４】
アウタコラム１２ａは、そのユニバーサルジョイント１４側の車両前端側（図２において左端）に後述する電動パワーステアリング装置６０が装着され、この電動パワーステアリング装置６０のギヤハウジング７１に形成された挿通孔６１ａ内に挿通されたチルトピボット軸６２が図２及び図３に示すように、車体側部材２１に取付けられた左右一対のロア車体側ブラケット６３に固定されている。
【００１５】
ここで、ギヤハウジング６１の挿通孔６１ａには、図３に示すように、合成樹脂製の弾性を有する鍔付きブッシュ６１ｂが装着され、この鍔付きブッシュ６１ｂの内周面に左右のロア車体側ブラケット６３間に達する円筒カラー６１ｃが挿通されている。また、チルトピボット軸６２は、一端にボルト頭部６２ａが形成され、他端に雄ねじ部６２ｂが形成された構成を有する。
【００１６】
そして、ロア車体側ブラケット６３に形成された挿通孔６３ａとギヤハウジング６１の挿通孔６１ａ内に装着された円筒カラー６１ｃとの軸芯を一致させた状態で、チルトピボット軸６２が、一方の挿通孔６３ａから円筒カラー６１ｃ内を通って他方の挿通孔６３ａから雄ねじ部６２ｂが突出するように挿通され、突出された雄ねじ部６２ｂにナット６２ｃを螺合させることにより、ロア車体側ブラケット６３に取付けられている。
【００１７】
また、アウタコラム１２ａのステアリングホイール１３側の車両後端（図２において右端）が車体側部材２１に取付けられたアッパ車体側ブラケット２４に上下方向に移動自在に支持されている。 このアッパ車体側ブラケット２４は、図４に示すように、正面から見て車体側部材２１（図２参照）に取付けられる中央部が上方に膨出された膨出部２４ａを有する取付板部２４ｂと、この取付板部２４ｂの膨出部２４ａの左右位置から下方に互に平行に延長してステアリングコラム１２を案内する案内板部２４ｃ及び２４ｄと、これら案内板部２４ｃ及び２４ｄの下端部間を連結する底板部２４ｅとで方形枠状に形成されている。
【００１８】
ここで、一方の案内板部２４ｄの車両後方側（図２で右方側）の内周面に、図４に示すように、ステアリングコラム１２のガタ付きを防止するガタ詰めプレート２４ｆが配設され、このガタ詰めプレート２４ｆが上下一対の突出調整ボルト２４ｇによって案内板部２４ｄの内周面からの突出長が調整される。
そして、案内板部２４ｃの内周面とガタ詰めプレート２４ｆの内周面とでステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａを案内する摺動面２４ｉ及び２４ｇが形成されている。
【００１９】
また、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａは、図４に示すように、左右側部に水平方向に突出し、端面が平坦な上下方向に延長する接触面１２ｃ及び１２ｄとされた案内部１２ｅ及び１２ｆが形成されており、これら案内部１２ｅ及び１２ｆの接触面１２ｃ及び１２ｄがアッパ車体側ブラケット２４に形成された摺動面２４ｉ及び２４ｊに接触されて上下方向に摺動可能とされている。
【００２０】
ここで、案内部１２ｅ及び１２ｆは、図５に示すように、接触面１２ｃ及び１２ｄがステアリングコラム１２の中心軸を通り、アッパ車体側ブラケット２４の摺動面２４ｉ及び２４ｊに接触する接触面１２ｃ及び１２ｄと直交する水平軸Ｌ１に対して下方に所定距離ΔＬだけ離間し且つ水平軸Ｌ１と平行な対称軸線Ｌ２を挟んで上下対称に形成されている。すなわち、対称軸線Ｌ２とステアリングコラム１２の中心軸とが互に直交する喰い違い軸とされている。また、接触面１２ｃ及び１２ｄの上下方向の高さは、接触面１２ｃの高さＨ１に対して接触面１２ｄの高さＨ２が高くなるように設定されていると共に、案内部１２ｅの突出長に対して案内部１２ｆの突出長が短く設定されている。
【００２１】
そして、アウタコラム１２ａの案内部１２ｅが、図６で明らかなように、後述する電動チルト機構３０のナットホルダ４４に形成された支持部４４ａに連結されて上下動可能に支持されている。
ここで、アウタコラム１２ａの接触面１２ｃ及び１２ｄの上下方向の中央部を結ぶ対称軸線Ｌ２が、ナット４５の後述する支持点４５ａを通るように設定されている。
【００２２】
したがって、案内部１２ｅ及び１２ｆの接触面１２ｃ及び１２ｄは、図８に示すように、対称軸線Ｌ２と各接触面１２ｃ及び１２ｄとの交点をＰ１及びＰ２としたとき、交点Ｐ１と接触面１２ｃの下端部との距離Ｈ３と交点Ｐ１と接触面１２ｃの上端部との距離Ｈ４とが同一距離（Ｈ３＝Ｈ４）となり且つ、交点Ｐ２と接触面１２ｄの下端部との距離Ｈ５と交点Ｐ２と接触面１２ｄの上端部との距離Ｈ６とが同一距離（Ｈ５＝Ｈ６）となるように形成されている。
【００２３】
電動チルト機構３０は、アッパ車体側ブラケット２４の案内板部２４ｃ及び２４ｄと平行に配設された螺軸３５と、螺軸３５を回転駆動する回転駆動源と、螺軸３５に螺合されたナット４５とで構成され、ナット４５がステアリングコラム１２に連結されていると共に、ナット４５の中心点が支持点４５ａとされている。
そして、ステアリングコラム１２が、アッパ車体側ブラケット２４の案内板部２４ｃ及び２４ｄの車両前方側（図２で左側）に配設された電動チルト機構３０によって上下方向に移動可能に保持されている。電動チルト機構３０は、図６に示すように、アッパ車体側ブラケット２４の案内板部２４ｃの下端部に一体に形成された略方形枠状のギヤハウジング３１内に抑え部材３２によって固定配置した転がり軸受３３と、前述したアッパ車体側ブラケット２４の取付板部２４ｂの下面に配設した転がり軸受３４とによって案内板部２４ｃに沿って上下方向に延長し、且つ回転自在に支持された螺軸３５を有する。
【００２４】
この螺軸３５には、ギヤハウジング３１内の転がり軸受３３近傍位置にウォームホイール３６が装着され、このウォームホイール３６にウォーム３７が噛合されている。このウォーム３７は、図７に示すように、ギヤハウジング３１内に配設された転がり軸受３８及び３９によって回転自在に保持され、その一端が、アッパ車体側ブラケット２４の案内板部２４ｃに形成された取付板部２４ｈに固定された電動モータ４０の出力軸４０ａにカップリング４０ｂを介して連結されている。
【００２５】
また、ギヤハウジング３１の螺軸３５を挿通する挿通孔３１ａ内に螺軸３５を覆う円筒覆体４１が配設され、この円筒覆体４１の先端に螺軸３５の外周面に摺接する大きな弾性を有するポリウレタン等の合成樹脂で製作されたダンパー４２が配設されている。同様に、転がり軸受３４の下端面にも螺軸３５の外周面に摺接するダンパー４３が配設されている。
【００２６】
そして、螺軸３５のダンパー４２及び４３間に、断面方形のナットホルダ４４に保持された外周が螺軸３５と軸直角方向の車両前後方向に円筒状に形成されたナット４５が螺合されている。このナットホルダ４４は内周にナット４５を保持する螺軸３５に対して軸直角方向の車両前後方向に延長する円筒状の孔を有すると共に、アッパ車体側ブラケット２４の案内板部２４ｄに形成された上下方向に延長する案内溝４６内に係合している。
【００２７】
このナットホルダ４４は、図６に示すように、左右側面における上下方向の中央部に突出形成された円筒外周面を有する支持部４４ａを有し、左側面の支持部４４ａがアウタコラム１２ａの外周面に固定された支持片４７を回転可能に支持し、右側面の支持部４４ａが前述したアウタコラム１２ａの先端に形成された係合孔１２ｋに係合して、アウタコラム１２ａを回転可能に支持しており、それによってナットホルダ４４の螺軸３５における軸芯回りの回転運動が規制され、螺軸３５の正逆回転によってナットホルダ４４が上下方向に移動される。このとき、ナット４５が螺軸３５と軸直角方向の円筒状に形成され、これがナットホルダ４４の円筒状の孔に挿通保持されているので、ナットホルダ４４が螺軸３５と軸直角方向即ち図６で見て紙面奥行き方向に摺動可能となり、ステアリングコラム１２のピボット軸６２を中心とするチルト位置調整を可能とする。
【００２８】
したがって、電動モータ４０によってウォーム３７を正逆転駆動することにより、ウォームホイール３６を介して螺軸３５が正逆転駆動され、これによってナットホルダ４４が上下動され、アウタコラム１２ａがチルトピボット軸６２を中心として上下に揺動されてチルト機能を発揮することができる。
また、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂ間に電動アクチュエータとしての電動テレスコ機構５０が設けられている。
【００２９】
この電動テレスコ機構５０は、インナコラム１２ｂのステアリングホイール側（図２で右端側）に取付けた連結プレート５７とこの連結プレート５７に連結されたアウタロッド４８ａ及びこのアウタロッド４８ａに連結されたインナロッド４８ｂとを有する連結ロッド４８を有する。インナシャフト５８ｂは外周面に雄ねじが形成され、この雄ねじに、図示しないウォームホイールが螺合され、このウォームホイールに噛合するウォームを図示しない電動モータで回転駆動することにより、インナロッド４８ｂがステアリングコラム１２の軸方向に直線移動することにより、インナコラム１２ｂをアウタコラム１２ａに対して進退させてテレスコ調整を行う。
【００３０】
さらに、電動パワーステアリング装置６０は、図２に示すように、アウタコラム１２ａの車両前方側端部に一体に連結されたウォーム減速機を内蔵するギヤハウジング６１と、このギヤハウジング６１に連結された電動モータ６５と、この電動モータ６５を駆動制御する駆動制御部を内装したコントロールユニット６６とで構成されている。そして、ギヤハウジング６１には、前述したように、チルトピボット軸６２を挿通する挿通孔６１ａが形成されている。
【００３１】
また、電動パワーステアリング装置６０では、コントロールユニット６６内の駆動制御部で、図示しない操舵トルクセンサで検出した操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を算出し、算出した操舵補助指令値に基づいて電動モータ６５を駆動制御することにより、電動モータ６５で操舵補助力を発生し、この操舵補助力がウォーム減速機を介してステアリングシャフト１１の出力軸１１ａに伝達することにより、運転者がステアリングホイール１３を軽い操舵力で操舵することができる。
【００３２】
このように、電動パワーステアリング装置６０で、ステアリングシャフト１１に対する操舵補助力を発生すると、この操舵補助力に対する反力がギヤハウジング６１を介してアウタコラム１２ａに伝達される。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、運転者が、ステアリングコラム装置１０のステアリングコラム１２のチルト調整を行うには、図１に示すステアリングコラム１２の車両後方部位に配設された周辺部品Ｐに設けられたチルト機構用のコンビスイッチをチルトアップ方向又はチルトダウン方向に操作すると、電動チルト機構３０の電動モータ４０を例えば正転又は逆転駆動される。
【００３３】
これに応じて、ウォーム３７を介してウォームホイール３６を介して螺軸３５を逆転又は正転駆動することにより、ナット４５が図２で見て上方又は下方に移動し、これによってナットホルダ４４に形成された支持部４４ａがステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａに形成された係合孔１２ｋに係合しているので、アウタコラム１２ａがチルトピボット軸６２を中心として上方（又は下方）に回動し、チルトアップ又はチルトダウン調整行うことができる。
【００３４】
ところで、運転者がステアリングホイール１３を操舵することにより、ステアリングシャフト１１に形成した図示しないトルクセンサで操舵トルクを検出すると、電動パワーステアリング装置６０の電動モータ６５で操舵トルクに応じた操舵補助力が発生される。この操舵補助力はギヤハウジング６１内の減速ギアを介してステアリングコラム１２に回動自在に支持されたステアリングシャフト１１に伝達されることになり、その操舵補助力の反力によってステアリングコラム１２が回動される。このため、ステアリングコラム１２とアッパ車体側ブラケット２４との接触面１２ｃ及び１２ｄに回動力が伝達される。
【００３５】
このとき、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａに水平方向に突出して形成された案内部１２ｅ及び１２ｆに形成されたアッパ車体側ブラケット２４の案内板部２４ｃ及びガタ詰めプレート２４ｆの内周面でなる摺動面２４ｉ及び２４ｊに接触する接触面１２ｃ及び１２ｄは支持点４５ａを通り接触面１２ｃ及び１２ｄと直交する対称軸線Ｌ２に対して上下対称に形成されている。
【００３６】
そして、接触面１２ｃ及び１２ｄに伝達された回動力によるモーメントＭは、操舵補助力の反力によって接触面端部にかかる力Ｆと、この力Ｆの作用線と回転の中心を結んだ線の距離Ｌの積で表され、複数の力Ｆがステアリングコラム１２に影響しているとき、そのステアリングコラム１２にかかる力ＦのモーメントＭは全てのモーメントＭの和として表すことができる。
【００３７】
したがって、ステアリングコラム１２に時計方向の操舵補助力の反力が接触面１２ｃ及び１２ｄに作用したときには、図８に示すように、接触面１２ｃの下端角部位置Ｐ３が摺動面２４ｉに当接すると共に、接触面１２ｄの上端角部位置Ｐ６が摺動面２４ｊに当接することになる。一方、ステアリングコラム１２に反時計方向の操舵補助力の反力が接触面１２ｃ及び１２ｄに作用したときには、図９に示すように、接触面１２ｃの上端角部位置Ｐ４が摺動面２４ｉに当接すると共に、接触面１２ｄの下端角部位置Ｐ５が摺動面２４ｊに当接することになる。
【００３８】
このとき、アウタコラム１２ａは電動チルト機構３０の支持点４５ａで支持されていると共に、この支持点４５ａを通る対称軸線Ｌ２に対して、各接触面１２ｃ及び１２ｄの当接位置となる下端角部位置Ｐ３及びＰ５と上端角部位置Ｐ４及びＰ６とが対称位置に配設されているので、接触面１２ｃの下端角部位置Ｐ３及び上端角部位置Ｐ４に作用するモーメントを等しくすることができると共に、接触面１２ｄの下端角部位置Ｐ５及び上端角部位置Ｐ６に作用するモーメントを等しくすることができる。
【００３９】
すなわち、図８及び図９に示すように、ナット４５の支持点４５ａと接触面１２ｃの下端角部位置Ｐ３とを結ぶ線の距離Ｌｅ１１とナット４５の支持点４５ａと接触面１２ｃの上端角部位置Ｐ４とを結ぶ線の距離Ｌｅ１２とが同一距離（Ｌｅ１１＝Ｌｅ１２）となり且つ、ナット４５の支持点４５ａと接触面１２ｄの下端角部位置Ｐ５とを結ぶ線の距離Ｌｅ２１と支持点４５ａと上端角部位置Ｐ６とを結ぶ線の距離Ｌｅ２２とが同一距離（Ｌｅ２１＝Ｌｅ２２）となることにより、接触面１２ｃの下端角部位置Ｐ３及び上端角部位置Ｐ４に作用するモーメントが等しくなると共に、接触面１２ｄの下端角部位置Ｐ５及び上端角部位置Ｐ６に作用するモーメントが等しくなり、接触面１２ｃの下端角部位置Ｐ３及び上端角部位置Ｐ４の捩り剛性を等しくすることができると共に、接触面１２ｄの下端角部位置Ｐ５及び上端角部位置Ｐ６の捩り剛性を等しくすることができる。
【００４０】
そして、ナット４５の支持点４５ａと接触面１２ｃ及び１２ｄの同側上下端部を結んだ線の距離とが同一距離であるので、接触面１２ｃ及び１２ｄの同側上下端部にかかる力Ｆを同一にすることができ、モーメントＭのつりあいは、下記のように表すことができる。
Ｍ１＝Ｆ１１×Ｌｅ１１＋Ｆ２２×Ｌｅ２２
Ｍ２＝Ｆ１２×Ｌｅ１２＋Ｆ２１×Ｌｅ２１
となることから、時計方向モーメントＭ１と反時計方向モーメントＭ２とを等しくすることができる。
【００４１】
また、ステアリングコラム１２はアッパ車体側ブラケット２４に上下方向に摺動自在に支持されており、図８に示すように、反時計方向の反力がステアリングコラム１２に伝達されているときに、ステアリングコラム１２が上下方向へ動き出す荷重Ｗ１は、例えば支持点４５ａ及び接触面１２ｃの下端角部位置Ｐ３を結ぶ線Ｌｅ１１に下端角部位置Ｐ３を接点として直交する線と案内部１２ｅの接触面１２ｄとのなす鋭角をθ１１とし、支持点４５ａ及び接触面１２ｄの上端角部位置Ｐ６を結ぶ線Ｌｅ２２に上端角部位置Ｐ６を接点として直交する線と案内部１２ｆの接触面１２ｄとのなす鋭角をθ２２とし、ステアリングコラム１２の接触面１２ｃ及び１２ｄとアッパ車体側ブラケット２４に形成された摺動面２４ｉ及び２４ｊとの表面状態によって定まる摩擦係数をμとすると、荷重Ｗ１は、下記のように表すことができる。
【００４２】
Ｗ１＝μ×Ｆ１１×ＳＩＮθ１１＋μ×Ｆ２２×ＳＩＮθ２２
同様に、図９に示すように、時計方向の反力がステアリングコラム１２に伝達されているときに、ステアリングコラム１２が上下方向へ動き出す荷重Ｗ２は、例えば支持点４５ａ及び接触面１２ｃの上端角部位置Ｐ４を結ぶ線Ｌｅ１２に上端角部位置Ｐ４を接点として直交する線と案内部１２ｅの接触面１２ｄとのなす鋭角をθ１２とし、支持点４５ａ及び接触面１２ｄの下端角部位置Ｐ５を結ぶ線Ｌｅ２１に下端角部位置Ｐ５を接点として直交する線と案内部１２ｆの接触面１２ｄとのなす鋭角をθ２１とし、ステアリングコラム１２の接触面１２ｃ及び１２ｄとアッパ車体側ブラケット２４に形成された摺動面２４ｉ及び２４ｊとの表面状態によって定まる摩擦係数をμとすると、荷重Ｗ２は、下記のように表すことができる。
【００４３】
Ｗ２＝μ×Ｆ１２×ＳＩＮθ１２＋μ×Ｆ２１×ＳＩＮθ２１
したがって、荷重Ｗ１及びＷ２は、力Ｆ１１＝Ｆ１２、θ１１＝θ１２、Ｆ２１＝Ｆ２２及びθ２１＝θ２２であるので、両者は等しくなる。
このように、アッパ車体側ブラケット２４の摺動面２４ｉ及び２４ｊとこれらに接触するステアリングコラム１２の接触面１２ｃ及び１２ｄの捩り剛性を等しくすることができるので、局部的に応力の高い部分と局部的に応力の低い部分が発生することを確実に防止することができ、局部的に応力の高い部分に合せた過大な構造となることを確実に防止することができる。
【００４４】
因みに、図１０及び図１１に示すように、アッパ車体側ブラケット２４の摺動面２４ｉ及び２４ｊに接触するステアリングコラム１２の案内部１２ｅ及び１２ｆに形成した接触面１２ｃ′及び１２ｄ′が支持点４５ａを通る水平軸Ｌ３に対して上下対称に形成されない場合には、時計方向のモーメントと反時計方向のモーメントで、案内部１２ｅ及び１２ｆの接触面１２ｃ′及び１２ｄ′の上下端部にかかる荷重が異なることになる。
【００４５】
前述した実施形態と同様にステアリングコラム１２に時計方向の操舵補助力の反力によるモーメントＭ１が伝達された場合は、図１０に示すように、ステアリングコラム１２の案内部１２ｅ及び１２ｆの接触面１２ｃ′の下端角部位置Ｐ１３及び接触面１２ｄ′の上端角部位置Ｐ１６に荷重がかかることになる。このとき、支持点４５ａと接触面１２ｃ′の下端角部位置Ｐ１３を結ぶ線の距離をＬｅ３１とし、支持点４５ａと接触面１２ｄ′の上端角部位置Ｐ１６とを結ぶ線の距離をＬｅ４２としたときの、モーメントＭ１の釣り合いは、下記のように表すことができる。
【００４６】
Ｍ１＝Ｆ３１×Ｌｅ３１＋Ｆ４２×Ｌｅ４２
また、ステアリングコラム１２が上下方向へ動き出す荷重Ｗ１は、例えば支持点４５ａと接触面１２ｃ′の下端角部位置Ｐ１３を結ぶ線Ｌｅ３１に下端角部位置Ｐ１３を接点として直交する線と接触面１２ｃ′とのなす鋭角をθ３１とし、支持点４５ａと接触面１２ｄ′の上端角部位置Ｐ１６を結ぶ線Ｌｅ４２に上端角部位置Ｐ１６を接点として直交する線と接触面１２ｄ′とのなす鋭角をθ４２とし、ステアリングコラム１２の接触面１２ｃ′及び１２ｄ′とアッパ車体側ブラケット２４に形成された摺動面２４ｉ及び２４ｊとの表面状態によって定まる摩擦係数をμとすると、下記のように表すことができる。
【００４７】
Ｗ１＝μ×Ｆ３１×ＳＩＮθ３１＋μ×Ｆ４２×ＳＩＮθ４２
同様に、図１１に示すように、反時計方向の操舵補助力の反力によるモーメントＭ２が伝達された場合には、ステアリングコラム１２の案内部１２ｅ及び１２ｆの接触面１２ｃ′の上端角部位置Ｐ１４及び接触面１２ｄ′の下端角部位置Ｐ１５に荷重がかかることになる。また、支持点４５ａと接触面１２ｃ′の上端角部位置Ｐ１４を結ぶ線の距離をＬｅ３２とし、支持点４５ａと接触面１２ｃ′の上端角部位置Ｐ１４を結ぶ線Ｌｅ３２に上端角部位置Ｐ１４を接点として直交する線と接触面１２ｃ′とのなす鋭角をθ３２とし、支持点４５ａと接触面１２ｄ′の下端角部位置Ｐ１５を結ぶ線の距離をＬｅ４１とし、支持点４５ａと接触面１２ｄ′の下端角部位置Ｐ１５を結ぶ線Ｌｅ４１に下端角部位置Ｐ１５を接点として直交する線と接触面１２ｄ′とのなす鋭角をθ４１としたときの、モーメントＭのつりあいと荷重Ｗ２は、下記のように表すことができる。
【００４８】
Ｍ２＝Ｆ３２×Ｌｅ３２＋Ｆ４１×Ｌｅ４１
Ｗ２＝μ×Ｆ３２×ＳＩＮθ３２＋μ×F４２×ＳＩＮθ４２
ここで、距離Ｌｅ３１及びＬｅ３２が異なると共に、距離Ｌｅ４１及びＬｅ４２も異なるので、モーメントＭ１及びＭ２が異なると共に、荷重Ｗ１及びＷ２が異なることになり、アッパ車体側ブラケット２４の摺動面２４ｉ及び２４ｊと接触する接触面１２ｃ′及び１２ｄ′の捩り剛性に対して大きな影響を与えてしまう。
【００４９】
このため、操舵補助力の反力の方向によりステアリングコラム１２の接触面１２ｃ′及び１２ｄ′の上下端部における捩り剛性に差異が生じてしまうことになり、局部的に応力の高い部分と局部的に応力の低い部分が発生してしまい、案内部１２ｅ及び１２ｆの接触面１２ｃ′及び１２ｄ′とアッパ車体側ブラケット２４の摺動面２４ｉ及び２４ｊとを局部的に応力の高い部分に合せた過大な構造とせざるを得ない。
【００５０】
しかしながら、上述した実施形態によると、モーメントＭ１及びＭ２と荷重Ｗ１及びＷ２とを等しくすることができるので、ステアリングコラム１２の案内部１２ｅ及び１２ｆの接触面１２ｃ及び１２ｄとアッパ車体側ブラケット２４の摺動面２４ｉ及び２４ｊとに局部的に応力の高い部分が生じることを確実に防止することができ、全体の剛性を低下させて簡易な構造とすることができる。
【００５１】
また、運転者が、ステアリングコラム装置１０のステアリングコラム１２のテレスコ調整を行うには、図１に示すステアリングコラム１２の車両後方部位に配設された周辺部品Ｐに設けられたテレスコ機構用のコントロールスイッチを伸張方向又は収縮方向に操作すると、電動テレスコ機構５０の図示しない電動モータを正転又は逆転駆動することにより、連結ロッド４８をステアリングコラム１２の軸方向に移動させて、連結プレート５７を介してインナコラム１２ｂをアウタコラム１２ａに対して伸縮させてテレスコ調整を行うことができる。
【００５２】
なお、上記実施形態においては、ステアリングコラム１２の中心軸を通る水平軸Ｌ１に対して下方側に案内部１２ｅ及び１２ｆを形成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、ステアリングコラム１２の中心軸を通る水平軸Ｌ１に対して上方側に案内部１２ｅ及び１２ｆを形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、アウタコラム１２ａの案内部１２ｅ及び１２ｆの高さＨ１及びＨ２が異な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、高さＨ１及びＨ２を同一高さとしたり、高さＨ１を高さＨ２より高くしたりするここともできる。
【００５３】
さらに、上記実施形態においては、アッパ車体側ブラケット２４の案内板部２４ｄ側にガタ詰めプレート２４ｆ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、案内板部２４ｃ側にガタ詰めプレートを設けるようにしてもよく、また案内板部２４ｃ及び２４ｄの双方にガタ詰めプレートを設けるようにしてもよく、さらにはガタ詰めプレート２４ｆを省略するようにしてもよい。
【００５４】
さらに、上記実施形態においては、アッパ車体側ブラケット２４が正面から見て方形枠状に形成されてい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、膨出部２４ａ及び底板部２４ｅの一方を省略して門形としたり、膨出部２４ａ及び底板部２４ｅの双方を省略して左右分離形としたりすることもできる。
さらにまた、上記実施形態においては、電動チルト機構３０を有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、電動チルト機構３０を省略して、手動チルト機構を適用することもできる。
【００５５】
なおさらに、上記実施形態においては、電動チルト機構３０及び電動テレスコ機構５０を備えてい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、何れか一方又は双方を省略するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａを車体側部材２１に固定し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、インナコラム１２ｂをロア車体側ブラケット６３及びアッパ車体側ブラケット２４で車体側部材２１に取付け、アウタコラム１２ａ側にステアリングホイール１３を取付けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による電動位置調整式ステアリング装置を車両に搭載した状態を示す全体構成図である。
【図２】ステアリングコラム装置のステアリングホイールを除いた左側面図である。
【図３】ロア車体側ブラケットの一例を示す断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図５】本発明のステアリングコラムの案内部の説明に供する図
【図６】図２のＢ−Ｂ線上の断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線上の断面図である。
【図８】本発明のステアリングコラムにおける時計方向の捩り剛性の説明に供する図である。
【図９】本発明のステアリングコラムにおける反時計方向の捩り剛性の説明に供する図である。
【図１０】ステアリングコラムにおける時計方向の捩り剛性の説明に供する一例の図である。
【図１１】ステアリングコラムにおける反時計方向の捩り剛性の説明に供する一例の図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…ステアリングコラム装置、１１…ステアリングシャフト、１２…ステアリングコラム、１２ａ…アウタコラム、１２ｂ…インナコラム、１２ｃ，１２ｄ…接触面、１２ｅ，１２ｆ…案内部、１３…ステアリングホイール、１４，１６…ユニバーサルジョイント、１５…中間シャフト、１７…ステアリングギヤ、１８…タイロッド、１９…転舵輪、２１…車体側部材、２４…アッパ車体側ブラケット、２４ａ…膨張部、２４ｂ…取付板部、２４ｃ，２４ｄ…案内板部、２４ｅ…底板部、２４ｆ…ガタ詰めプレート、２４ｉ，２４ｊ…摺動面、３０電動チルト機構、４４…ナットホルダ、４５…ナット、５０…電動テレスコ機構、６０…電動パワーステアリング装置、６１…ギヤハウジング、６２…チルトピボット軸、６３…ロア車体側ブラケット、６５…電動モータ、６６…コントロールユニット
【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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