(57)【要約】  【課題】遊星歯車機構の２つの出力軸をチルトスクリューとテレスコスクリューとし、いずれか一方をロックする。  【解決手段】入力軸１８にモータ１５が連結され、第１出力軸１９と第２出力軸２０とが、チルト機構部のチルトスクリュー１０と機構部のテレスコスクリュー１３として用いられる遊星歯車機構１６が設けられ、第１出力軸１９と第２出力軸２０とのいずれか一方を選択的にロックするため、第１出力軸１９，第２出力軸２０に回転体２５ａ，２２ａが形成され、該回転体２５ａ，２２ａの回転を拘束する一対の楔が夫々設けられ、テーパ軸部３１ｃを有する一対の挿入部材３１が設けられ、夫々の挿入部材３１は一方の一対の楔が一方の回転体を拘束すると他方の一対の楔が他方の回転体を開放するように相互に反対方向へ向けて配置され、夫々の挿入部材３１を軸方向に沿って移動させるプッシュプルソレノイド３４が設けられている。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と第１出力軸と第２出力軸とが第１軸線上に配置されて遊星歯車機構が設けられ、前記入力軸にモータが連結され、前記第１出力軸と前記第２出力軸とのうちの一方は前記入力軸に対して端部どうしが対向する対向位置に配置され、他方は前記入力軸と二重軸を構成する位置または前記一方の出力軸と二重軸を構成する位置に配置され、
前記第１出力軸と前記第２出力軸とが、チルト機構部を構成するチルトスクリューと、機構部を構成するテレスコスクリューとして用いられ、
前記第１出力軸と前記第２出力軸とのいずれか一方を選択的にロックするロック手段が設けられた電動チルトテレスコステアリング装置において、
前記ロック手段は、前記第１出力軸および前記第２出力軸に回転体が形成され、該回転体の回転を拘束する拘束部材が夫々設けられ、夫々の拘束部材を操作するための一対の挿入部材が前記第１軸線と略平行な第２軸線上の２位置に設けられ、夫々の挿入部材は相互に反対方向を向いたテーパ軸部を有すると共に単一のロッドに一体に結合され、該ロッドを軸方向へ駆動するアクチュエータが設けられていることを特徴とする電動チルトテレスコステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動チルトテレスコステアリング装置において、
前記ロック手段は、前記回転体を囲繞すると共に円弧状の内周面を有する囲繞部が設けられ、該囲繞部の内周面と前記回転体の外周面との間に、前記拘束部材として略円弧の一部を形成する形状であって基端部の幅が広く先端部の幅が狭い一対の楔部材が収容され、対向する前記基端部どうしが接近する方向へ付勢する付勢手段が設けられると共に、前記基端部どうしの間に前記テーパ軸部が挿脱可能に設けられていることを特徴とする電動チルトテレスコステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動チルトテレスコステアリング装置に関し、チルト機構とテレスコ機構とを単一のモータで駆動するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、電動モータによりチルト機構とテレスコ機構とを作動させることができるようにした電動チルトテレスコステアリング装置が設けられている。前記チルト機構は、足元にチルトヒンジを設け、該チルトヒンジを中心としてステアリングシャフトを覆うジャケットを回動させてステアリングホィールの高さ位置を調整するものである。一方、前記テレスコ機構は、ステアリングホィールをステアリングシャフトの軸方向に沿って移動させ、ステアリングホィールの前後方向での位置を調整するものである。
【０００３】
従来の電動チルトテレスコステアリング装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この装置は、第１軸を有する回転自在な第１回転体と、第１軸と同軸の第２軸を有するリング状の回転自在な第２回転体と、第１回転体の外歯と第２回転体の内歯との双方に噛み合う複数の第３回転体と、該第３回転体を回転自在に支持すると共に前記第１軸，前記第２軸と同軸の第３軸を有する回転自在な回転支持枠とからなる遊星歯車機構を設け、リング状の第２回転体の外歯と噛み合う第４回転体と該第４回転体と一体の第４軸とを設け、前記第１軸を入力軸とし、第３軸，第４軸をチルト軸およびテレスコ軸の夫々に連結し、第３軸，第４軸のいずれか一方をロックするためにロック手段として２つのソレノイドを設けたものである。
【特許文献１】特開２００７−９１１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の電動チルトテレスコステアリング装置は、２つの軸のうちのいずれか一方をソレノイドによりロックすることになるため、２つのソレノイドを設けなければならず、部品点数が多くなると共により多くのスペースが必要となる。また、ロック時にソレノイドのロッドの先端がロック歯車の歯の先端に当接してハーフロックの状態になる虞がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決し、単一のアクチュエータにより２つの軸のうちのいずれか一方をロックするようにした電動チルトテレスコステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、入力軸と第１出力軸と第２出力軸とが第１軸線上に配置されて遊星歯車機構が設けられ、前記入力軸にモータが連結され、前記第１出力軸と前記第２出力軸とのうちの一方は前記入力軸に対して端部どうしが対向する対向位置に配置され、他方は前記入力軸と二重軸を構成する位置または前記一方の出力軸と二重軸を構成する位置に配置され、前記第１出力軸と前記第２出力軸とが、チルト機構部を構成するチルトスクリューと、機構部を構成するテレスコスクリューとして用いられ、前記第１出力軸と前記第２出力軸とのいずれか一方を選択的にロックするロック手段が設けられた電動チルトテレスコステアリング装置において、前記ロック手段は、前記第１出力軸および前記第２出力軸に回転体が形成され、該回転体の回転を拘束する拘束部材が夫々設けられ、夫々の拘束部材を操作するための一対の挿入部材が前記第１軸線と略平行な第２軸線上の２位置に設けられ、夫々の挿入部材は相互に反対方向を向いたテーパ軸部を有すると共に単一のロッドに一体に結合され、該ロッドを軸方向へ駆動するアクチュエータが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、アクチュエータによりロッドを一方側へ移動させておくと、ロッドに一体に結合された一対の挿入部材のうちの一方のテーパ軸部が一方の拘束部材へ向かって移動し、他方のテーパ軸部が他方の拘束部材から離れる方向へ移動し、いずれか一方の拘束部材が回転体を拘束し、他方の拘束部材が回転体を開放する。入力軸と第１出力軸と第２出力軸とを有する遊星歯車機構では、入力軸から入力されて第１出力軸と第２出力軸とから出力されるので、第１出力軸と第２出力軸とのいずれか一方をロックして他方を出力させることができ、チルトスクリューとテレスコスクリューとを選択的に回転させることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電動チルトテレスコステアリング装置において、前記ロック手段は、前記回転体を囲繞すると共に円弧状の内周面を有する囲繞部が設けられ、該囲繞部の内周面と前記回転体の外周面との間に、前記拘束部材として略円弧の一部を形成する形状であって基端部の幅が広く先端部の幅が狭い一対の楔部材が収容され、対向する前記基端部どうしが接近する方向へ付勢する付勢手段が設けられると共に、前記基端部どうしの間に前記テーパ軸部が挿脱可能に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、一対の楔部材の対向する基端部どうしが付勢手段により接近する方向へ付勢されるので、一対の楔部材の基端部どうしの間へ挿入部材のテーパ軸部が挿入されていない出力軸では、付勢手段の付勢力により一対の楔部材は相互に接近して楔効果が発揮されないことから、回転体は回転可能であり出力軸は回転する。一方、テーパ軸部が挿入されている出力軸では、付勢手段の付勢力に抗して一対の楔部材は相互に離反する方向へ押圧され楔効果が発揮されることから、回転体が拘束され出力軸はロックされる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る電動チルトテレスコステアリング装置によれば、単一のアクチュエータにより軸方向へ駆動されるロッドに一対の挿入部材が結合され、該一対の挿入部材の同一方向への移動により、第１出力軸に形成された回転体と第２出力軸に形成された回転体とのうちの一方を、一方のテーパ軸部の挿入により拘束部材を操作して拘束し、他方を、他方のテーパ軸部の離脱により拘束部材を操作して開放するので、アクチュエータを２つ設ける必要がない。また、ハーフロックの状態を生じることもない。
【００１１】
請求項２に係る電動チルトテレスコステアリング装置によれば、ロック手段は、回転体を囲繞すると共に円弧状の内周面を有する囲繞部が設けられ、該囲繞部の内周面と回転体の外周面との間に、拘束部材として略円弧の一部を形成する形状であって基端部の幅が広く先端部の幅が狭い一対の楔部材が収容され、対向する基端部どうしが接近する方向へ付勢する付勢手段が設けられると共に、基端部どうしの間にテーパ軸部が挿脱可能に設けられているので、回転体を拘束する力が大きく、回転力が大きくても確実にロックすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による電動チルトテレスコステアリング装置の実施の形態を説明する。
（ａ）実施の形態１
まず、実施の形態１について説明する。
【００１３】
電動チルトテレスコステアリング装置の構成を図３に示す。車体にジャケット１が固定され、該ジャケット１の内部にシャフト２が回転自在に支持され、該シャフト２の先端である右端に図示しないステアリングホィールが設けられている。ジャケット１は、ロアジャケット１ａと該ロアジャケット１ａに対して移動自在なアッパジャケット１ｂとにより構成されている。また、シャフト２は、ロアシャフト２ａと該ロアシャフト２ａに対してスプライン結合部３を介して軸方向へ移動自在なアッパシャフト２ｂとにより構成されている。
【００１４】
ロアジャケット１ａをチルト中心４を中心として矢印（Ａ）方向へ揺動させるためにチルト機構が設けられ、ロアジャケット１ａに対してアッパジャケット１ｂを矢印（Ｂ）方向へ移動させるためテレスコ機構が設けられている。
【００１５】
前記チルト機構の構成を以下に説明する。略コの字形状のサイドブラケット５の上部が車体に結合され、該サイドブラケット５の側面に円盤６および該円盤６の偏心位置に配置された軸７を介して回動自在に三角形のアーム８の上部前方が結合され、アーム８の上部後方が軸９を介してロアジャケット１ａに回動自在に結合されている。そして、アーム８の下部を水平方向へ移動させるため、中空のチルトスクリュー１０が回転自在に支持され、該チルトスクリュー１０にねじ込まれたナット部材１１にはリンク１２を介してアーム８の下部が連結されている。
【００１６】
次に、前記テレスコ機構の構成を以下に説明する。前記チルトスクリュー１０の内部にはテレスコスクリュー１３が設けられ、該テレスコスクリュー１３を延長した露出部分には、前記アッパジャケット１ｂに結合されたナット部材１４がねじ込まれている。
【００１７】
前記チルトスクリュー１０および前記テレスコスクリュー１３を回転駆動するため、ロアジャケット１ａには、モータ１５と、該モータ１５の回転をチルトスクリュー１０またはテレスコスクリュー１３へ選択的に伝えるための遊星歯車機構１６と、該遊星歯車機構１６の２つの出力軸のいずれか一方をロックするロック手段１７とが設けられている。平面図である図１に示すように、遊星歯車機構１６に対して左右方向に前記モータ１５と前記ロック手段１７とが配置されている。
【００１８】
まず、遊星歯車機構１６について簡単に説明する。遊星歯車機構１６には、入力軸１８と第１出力軸１９と中空の第２出力軸２０とが設けられ、これらの３軸は第１軸線（イ）上に配置されている。入力軸１８の先端には太陽歯車２１が設けられる一方、中空の第２出力軸２０には筒状の内歯歯車２２が設けられ、該内歯歯車２２と前記太陽歯車２１との双方に噛み合う遊星歯車２３が図２に示すように円周方向に３つ設けられ、該遊星歯車２３を回転自在に支持する３本の軸２４は遊星歯車２３を軸方向から挟む一対の支持体２５，２６により支持されている。そして、右方の支持体２６が、前記第１出力軸１９の端部に固定されている。このように構成されているため、入力軸１８を回転させると、第１出力軸１９と第２出力軸２０とが同時に回転する。そして、入力軸１８を基準にしたときには、第１出力軸１９は入力軸１８に対して端部どうしが対向する対向位置に配置され、第２出力軸２０は第１出力軸１９と二重軸を構成する位置に配置されている。
【００１９】
このように構成された遊星歯車機構１６の入力軸１８には前記モータ１５が減速機２７を介して連結されている。また、遊星歯車機構１６を構成する前記第１出力軸１９が機構部のテレスコスクリュー１３として用いられる一方、第２出力軸２０がチルト機構部のチルトスクリュー１０として用いられている。
【００２０】
前記第１出力軸（テレスコスクリュー１３）１９と前記第２出力軸（チルトスクリュー１０）２０とのいずれか一方を選択的にロックする前記ロック手段１７が設けられている。該ロック手段１７の構成を以下に説明する。第１出力軸１９および第２出力軸２０に回転体が形成されている。第１出力軸１９の回転体として前記支持体２５の端部には小径の回転体２５ａが形成され、第２出力軸２０の回転体として前記内歯歯車２２の端部には小径の回転体２２ａが形成されている。回転体２５ａ，２２ａは外径寸法が同一に設定されており、回転体２５ａ，２２ａを囲繞し円弧状内周面を有する囲繞部２８ａ，２８ｂが設けられ、該囲繞部２８ａ，２８ｂの内周面と前記回転体２５ａ，２２ａの外周面との間に円形の空間が形成されている。該空間には回転体２５ａ，２２ａの回転を拘束する拘束部材としての一対の楔部材２９が収容されている。一対の楔部材２９は、図４に示すように全体が略円弧の一部を形成する形状であって相互に対向する基端部の幅が広く、先端部の幅が狭くなっている。そして、対向する基端部どうしが接近する方向へ楔部材２９を付勢する付勢手段としてのばね３０が設けられている。ばね３０は円弧状に形成され、その両端を軸方向へ９０度曲げて係合部が形成され、該係合部は夫々の楔部材２９に形成された孔に挿入されている。
【００２１】
このように相互に接近する方向へ付勢されて楔効果が生じない状態の一対の楔部材２９の前記基端部どうしの間へ挿入して一対の楔部材２９を押し広げるために一対の挿入部材３１が夫々移動可能に設けられている。一対の挿入部材３１の夫々は、前記一対の楔部材２９が相互に離れる方向へ移動して前記回転体２５ａ，２２ａを拘束あるいは相互に近接する方向へ移動して開放するように、軸方向に沿って大径部３１ａと小径部３１ｂとこれらの間のテーパ軸部３１ｃとを有しており、テーパ軸部３１ｃが相互に反対方向へ向けて配置されている。夫々の挿入部材３１は、前記第１軸線（イ）と略平行な第２軸線（ロ）上の２位置に配置されており、前記第１軸線（イ）と略平行な第３軸線（ハ）上に位置するロッド３２の両端位置にアーム３３を介して一体に結合されている。挿入部材３１は、その大径部３１ａがアーム３３に結合され、小径部３１ｂどうしが対向している。これは、図１に示すように、挿入部材３１のテーパ軸部３１ｃが一対の楔部材２９の基端部どうしの間へ挿入されていない状態であっても、小径部３１ｂが挿入されていることによって、一対の楔部材２９と挿入部材３１との位置関係を確保するためである。前記ロッド３２は、前記ロッド３２を軸方向に沿って駆動するアクチュエータとしてのプッシュプルソレノイド３４の移動軸として設けられている。該プッシュプルソレノイド３４は、前記ロアジャケット１ａに結合されている。
【００２２】
次に、電動チルトテレスコステアリング装置の作用を説明する。
【００２３】
この発明によれば、図１のようにプッシュプルソレノイド３４によりロッド３２を右方へ移動させると、ロッド３２にアーム３３を介して一体に結合された一対の挿入部材３１のうちの左のもののテーパ軸部３１ｃが左の一対の楔部材２９の基端部間へ入り込む一方、右のテーパ軸部３１ｃが右の一対の楔部材２９の基端部間から離脱する。このため、左の一対の楔部材２９がばね３０の付勢力に抗して押し広げられ、図４に示すように楔効果により回転体２５ａが拘束される一方、図５に示すように右の一対の楔部材２９がばね３０の付勢力により相互に近接して回転体２２ａが開放される。これにより、第１出力軸１９がロックされる一方、第２出力軸２０が開放されて回転可能となる。逆に、図１の状態からロッド３２を左方へ移動させると、第１出力軸１９が開放される一方、第２出力軸２０がロックされる。
【００２４】
つまり、入力軸１８と第１出力軸１９と第２出力軸２０とを有する遊星歯車機構１６において、モータ１５の回転が入力軸１８に入力されて第１出力軸１９と第２出力軸２０とから出力するので、ロック手段１７により第１出力軸１９と第２出力軸２０とのうちのいずれか一方をロックし、他方を出力させることが可能であり、チルトスクリュー１０とテレスコスクリュー１３とを選択的に回転させることができる。
【００２５】
この発明によれば、一対の楔部材２９の対向する基端部どうしが接近する方向へばね３０が付勢するので、一対の楔部材２９の基端部どうしの間へ挿入部材３１のテーパ軸部３１ｃが挿入されていない出力軸では、ばね３０の付勢力により一対の楔部材２９は相互に接近して楔効果が発揮されないことから、回転体は回転可能であり出力軸は回転する。一方、テーパ軸部３１ｃが挿入されている出力軸では、ばね３０の付勢力に抗して一対の楔部材２９は相互に離反する方向へ押圧され楔効果が発揮されることから、回転体が拘束され出力軸はロックされる。
（ｂ）実施の形態２
次に、実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２は実施の形態１の一部を変更したものなので、実施の形態１と同一部分には同一符号を付して説明を省略し異なる部分のみを説明する。
【００２６】
図６に示すように、回転体２５ａ，２２ａを拘束する拘束部材として、この実施の形態ではブレーキバンド３５が用いられている。該ブレーキバンド３５は、全体が円弧形状であり、その両端が半径方向外側へ突出して一対の操作部３５ａが形成されている。一対の操作部３５ａどうしの間に設けられた図示しない引っ張りばねの付勢力により、もしくはブレーキバンド３５自体が有する弾性によるバネ力により、回転体２５ａ，２２ａが締め付けられ、回転体２５ａ，２２ａが回転しないように拘束されている。そして、一対の操作部３５ａどうしの間へ前記挿入部材３１が挿脱できるように構成されている。
【００２７】
図６に示すように一対の操作部３５ａどうしの間へ小径部３１ｂが挿入されている状態では引っ張りばねの付勢力により回転体２５ａ，２２ａが締め付けられて回転体２５ａ，２２ａが拘束される。一方、図７に示すように一対の操作部３５ａどうしの間へ大径部３５ａが挿入されて引っ張りばねの付勢力に抗して一対の操作部３５ａが開くので、回転体２５ａ，２２ａが開放される。従って、第１出力軸１９と第２出力軸２０とのうちの一方がロックされ、他方が開放された状態となる。
【００２８】
なお、実施の形態１では第２出力軸は第１出力軸と二重軸を構成する位置に配置しているが、第２出力軸を入力軸と二重軸を構成する位置に配置してもよい。また、実施の形態２は一対の操作部どうしの間へ挿入部材３１を挿脱する構成としたが、一対の操作部どうしの間に圧縮ばねを配置して一対の操作部の外側にストッパ部材を設け、少なくとも一方のストッパ部材と操作部との間に挿入部材を挿脱可能に設け、挿入部材が挿入されない状態では一対の操作部どうしが開いて回転体が開放され、挿入されると圧縮ばねの付勢力に抗して一対の操作部どうしが近接して回転体が拘束される構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】電動チルトテレスコステアリング装置の要部を示す平面断面図（実施の形態１）。
【図２】電動チルトテレスコステアリング装置を構成する遊星歯車機構の側面図（実施の形態１）。
【図３】電動チルトテレスコステアリング装置の全体構成図（実施の形態１）。
【図４】ロック手段により回転体がロックされた状態を示す説明図（実施の形態１）。
【図５】ロック手段により回転体が開放された状態を示す説明図（実施の形態１）。
【図６】ロック手段により回転体がロックされた状態を示す説明図（実施の形態２）。
【図７】ロック手段により回転体が開放された状態を示す説明図（実施の形態２）。
【符号の説明】
【００３０】
１０…チルトスクリュー
１３…テレスコスクリュー
１５…モータ
１６…遊星歯車機構
１７…ロック手段
１８…入力軸
１９…第１出力軸
２０…第２出力軸
２５ａ，２２ａ…回転体
２８ａ，２８ｂ…囲繞部
２９…楔部材（拘束部材）
３０…ばね（付勢手段）
３１…挿入部材
３１ｃ…テーパ軸部
３２…ロッド
３４…プッシュプルソレノイド（アクチュエータ）
（イ）…第１軸線
（ロ）…第２軸線
【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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