JPH0715812Y2 - 電動式チルトステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、電動によりステアリングホィール位置を調節
可能とした電動式チルトステアリング装置に関する。

（従来の技術） 近年、運転者の体格に応じた最適な運転姿勢が得られる
ように、運転席やステアリングホィールに多くの自由度
をもたせることが一般化している。たとえばステアリン
グホィールの高さを変えられるようにしたチルトステア
リング装置があり、電動モータの動力を歯車機構を介し
て伝達し、ステアリングシャフトの傾斜角度の調整を可
能とした電動式チルトステアリング装置が開発されてい
る。

ところでこの種装置においては、電動モータからの動力
伝達に歯車機構を用いるため、バックラッシュを避ける
ことができない。そのため、ステアリングホィールを設
定した位置に調整保持、すなわちステアリングシャフト
の傾斜をある角度に保持しても、運転者がステアリング
ホィールを操作するとバックラッシュの分だけステアリ
ングホィールが上下にガタ付く恐れがあった。

そこで上記ガタの発生を阻止する種々の手段が考案工夫
されていて、たとえば実開昭61−128172号公報にその一
手段が開示されている。これは、ステアリングシャフト
の傾斜角を固定する場合には偏心カムの回動によりチル
ト用ウォームをチルト用ウォームホィールに押し付けて
これらの間のバックラッシュを除去し、ステアリングホ
ィールのガタの発生を阻止する。また、ステアリングシ
ャフトの傾斜角を変える場合には、偏心カムの回動によ
りチルト用ウォームをチルト用ウォームホィールから離
間させて、これらの間に動力伝達のためのバックラッシ
ュを与えるものである。

このような構成作用であるところから、効率的なガタ発
生防止をなす反面、除去偏心カムにウォームホィール部
を設け、これと歯合するガタ止め用ウォームをギヤボッ
ク内に設け、上記ガタ止め用ウォームに連結し上記偏心
カムを回動させるガタ止め用モータを上記ギヤボックス
に付設するなど、機構的に複雑で組立調整が面倒とな
る。

一方、たとえば衝突時などステアリングホィールおよび
ステアリングシャフトに過大な入力が生じることがあ
る。この場合には、ステアリングシャフトから直接チル
ト用ウォームホィールおよびチルト用ウォームに過大な
入力が作用し、これらを逆転させあるいはこれらを損う
恐れがある。すなわちステアリングホィールおよびステ
アリングシャフトの位置が容易に変動してしまう。

（考案が解決しようとする課題） 本考案は、上述したように構成が複雑化することによる
組立調整の手間の増大とコストへの悪影響、およびステ
アリングシャフトに過大入力が作用した場合のウォーム
機構の逆転あるいは損傷などの不具合を除去し、比較的
簡単な構成にしてガタを効率よく吸収でき、かつステア
リングシャフトに過大な入力が作用したら、ウォームギ
ヤ機構への伝達を阻止できる電動式チルトステアリング
装置を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） すなわち本考案は、メインシャフトの離間した位置に右
ねじ部と左ねじ部とを設け、このメインシャフトの両端
部をボディに取付固定した一対のロアブラケットで回転
自在に支持し、一方のロアブラケットに弾性支持部材を
介して電動モータを弾性的に支持し、この電動モータの
回転駆動力をウォームギヤ機構を介して上記メインシャ
フトに伝達させ、上記メインシャフトの右ねじ部と左ね
じ部に一対のチルト用ナットをそれぞれ螺着してメイン
シャフトの回転にともない互いに接離する方向に移動さ
せ、これらチルト用ナットに一対のコネクチングロッド
の一端部を回動自在に枢支し、これらコネクチングロッ
ドの他端部をステアリングシャフトに取付固定される一
対のアッパブラケットに回動自在に枢支し、これらアッ
パブラケットを上記ロアブラケットに近接した位置でか
つこれらと並行にスライド自在にガイドすることを特徴
とする電動式チルトステアリング装置である。

（作用） ウォームギヤ機構から電動モータを介してロアブラケッ
トに伝達するガタは、この電動モータとロアブラケット
との間に介在する弾性支持部材が吸収する。上記ウォー
ムギヤ機構からメインシャフトを介してアッパブラケッ
トに伝達するガタは、この右，左ねじ部とここに螺合す
るチルト用ナットが吸収する。また、ステアリングシャ
フトからアッパブラケットに対する過大入力があって
も、コネクチングロッドを介してアッパブラケットがロ
アブラケットに干渉するとともにメインシャフトが撓ん
で各チルト用ナットとのねじの摩擦が増大し、上記ウォ
ームギヤ機構の逆転あるいは損傷を阻止する。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を第１図にもとづいて説明す
る。図中１はメインシャフトであり、このメインシャフ
ト１の両端部はここでは図示しないボディに取付固定さ
れるロアブラケット2a,2bにそれぞれベアリング3a,3bを
介して回転自在に枢支される。一方のロアブラケット2a
より突出するメインシャフト１の一端部はねじ加工さ
れ、ここにストッパ4aをロアブラケット2aとの間に介着
するナット5aが締結される。メインシャフト１の他端部
もねじ加工されていて、ここにはウォームホィール６を
取付固定するナット5bが螺着締結される。このことか
ら、メインシャフト１とウォームホィール６は同時に回
転するようになっている。同じ端部側のロアブラケット
2bは他方のロアブラケット2aよりも面積が大になってい
て、その一部に硬質ゴム材等からなる弾性支持部材７を
介して電動モータ８が取付固定される。上記電動モータ
８は、コントロールユニット９に電気的に接続され、か
つその回転軸には上記ウォームホィール６に歯合するウ
ォームギヤ10が嵌着される。このウォームギヤ10と上記
ウォームホィール６とでウォームギヤ機構10Aを構成す
る。したがって、コントロールユニット９からの駆動指
令を受けると電動モータ８はウォームギヤ機構10Aを駆
動し、上記メインシャフト１を回転駆動するようになっ
ている。なおこのロアブラケット2bの一面側にはストッ
パ4bが、かつ他面側にはゴム材等の弾性部材からなるダ
ンパ11bが当接し、それぞれメインシャフト１に嵌合す
る。一方のロアブラケット2aの側面にもゴム材等からな
るダンパ11aが当接し、メインシャフト１に嵌合する。
上記メインシャフト１には、上記各ダンパ11a,11bが嵌
合する部分を含めて、互いに反対方向にかつ比較的細か
いねじピッチでねじ切り加工された右ねじ部12aと左ね
じ部12bが互いに離間した位置に設けられる。これら
右，左ねじ部12a,12bには、その方向にねじ孔を有する
チルト用ナット13a,13bが螺合する。上記電動モータ８
がウォームギヤ機構10Aを介してメインシャフト１を所
定方向に回転駆動すると、各チルト用ナット13a,13bは
たとえば互いに接近する方向に移動し、かつ電動モータ
８がメインシャフト１を反対回り方向に回転駆動する
と、各チルト用ナット13a,13bは互いに離間する方向に
移動するようになっている。各チルト用ナット13a,13b
の外側端面には、非鉄金属材，合成樹脂材等の比較的剛
性の低い材料からなるカラー14a,14bが一体に設けら
れ、各ねじ部12a,12bにそれぞれ螺合する。一方のチル
ト用ナット13aの他方のチルト用ナット13bと対向する側
面には、ポテンションメータ15が配設されるとともに、
支持台16を介してゴム材等の弾性部材からなるダンパ17
が設けられる。上記ポテンションメータ15の先端は接触
子15aとなっていて、他方のチルト用ナット13bの側面に
当接し、これらチルト用ナット13a,13b相互間隔を測定
するようになっている。そしてこのナット13a,13b相互
間隔の測定値信号をコントロールユニット９に送れるよ
う、これと電気的に接続される。さらにまた、各チルト
用ナット13a,13bの図において上端面には、一対のコネ
クチングロッド18a,18bの一端部が回動自在に枢支され
る。これらコネクチングロッド18a,18bの他端部は上方
でかつ斜め外方に延出され、アッパブラケット19a,19b
にそれぞれ回動自在に枢支される。したがって上記コネ
クチングロッド18a,18bは互いに逆ハの字状になる。上
記アッパブラケット19a,19bは、ここでは図示しないガ
イド部材によってメインシャフト１の軸方向とは直交す
る方向にスライド自在にガイドされるとともに、その端
部はここでは図示しないステアリングシャフトに連結固
定れる。

しかして、運転者がチルトステアリングスイッチをオン
すると、コントロールユニット９にその信号が送られ、
これは電動モータ８に駆動指令を出す。ウォームギヤ機
構10Aを介してメインシャフト１が回転駆動され、この
回転にともなって各チルト用ナット13a,13bが互いに接
近する方向，あるいは離間する方向に移動する。これら
と連結するコネクチングロッド18a,18bは互いの傾斜角
度が同時に変り、アッパブラケット19a,19bを図におい
て上下方向にスライド付勢する。したがって、アッパブ
ラケット19a,19bに連結固定されるステアリングシャフ
トの角度が変化して、ステアリングホィールに対するい
わゆるチルト調節をなす。

上記ポテンションメータ15は、チルト用ナット13a,13b
相互の間隔を測定し、その信号をコントロールユニット
９に送ってチルトストロークを増幅して検知する。その
結果、チルト制御精度が向上する。ドアが開放して運転
者が降車した等の信号が入ると、コントロールユニット
９は電動モータ８に逆方向駆動指令を送ってステアリン
グシャフトを初期の位置に戻す。このときもポテンショ
ンメータ15はチルト用ナット13a,13b相互間隔を測定
し、かつその測定値信号をコントロールユニット９に送
って電動モータ８の停止タイミングをとる。

なお、各チルト用ナット13a,13bが互いに離間する方向
に移動したとき、これらがロアブラケット2a,2bに接近
してもなお電動モー８の慣性力が作用する場合がある。
このとき上記各ナット13a,13bは、各ロアブラケット2a,
2bの対向する側面に設けられるゴム材等の弾性部材から
なるダンパ11a,11bに衝突する。各ダンパ11a,11bは弾性
変形して電動モータ８の慣性力によるチルト用ナット13
a,13bの慣性移動を吸収する。すなわち、各ダンパ11a,1
1bはチルト用ナット13a,13bがロアブラケット2a,2bに直
接衝突することによる衝撃を緩衝し、かつねじ部の緊結
化を阻止する。また、チルト用ナット13a,13bが互いに
接近する方向に移動中に電動モータ８の慣性力が作用し
たときには、支持台16に設けられたダンパ17が同様の作
用をなす。

上記コネクチングロッド18a,18bを逆ハの字状に傾斜さ
せ、かつステアリングシャフトを取付固定するアッパブ
ラケット19a,19bをボディ側のロアブラケット2a,2bに近
接する位置に配置したので、たとえばステアリングシャ
フトの衝撃を受けた場合などアッパブラケット19a,19b
から過大な入力があると、アッパブラケット19a,19bが
ロアブラケット2a,2bに干渉してステアリングホィール
の位置を可能な限り拘束する。しかもこの場合には、メ
インシャフト１が撓んで右，左ねじ部12a,12bとチルト
用ナット13a,13bおよびカラー14a,14bのねじ部との間の
摩擦力が増大し、メインシャフト１の逆転を拘束する。
すなわち、各アッパブラケット19a,19bであるステアリ
ングシャフトの位置を拘束する。

上記電動モータ８の駆動力をメインシャフト１に伝達す
るウォームギヤ機構10Aにガタが生じることがあるが、
このウォームギヤ機構10Aから電動モータ８に伝達する
ガタが弾性支持部材７が吸収する。またウォームギヤ機
構10Aからメインシャフト１に伝達するガタは右，左ね
じ部12a,12bと各カラー14a,14bおよびチルト用ナット13
a,13bのねじ部が吸収する。したがって、ウォームギヤ
機構10Aを用いることによって生じるガタのほとんど全
てを吸収することができる。

なお、ステアリングシャフトを一対のアッパブラケット
19a,19bで両持ちで支持し、かつこれを１本のメインシ
ャフト１で制御するようにしたので、ステアリングシャ
フトに対する支持剛性が従来構造ものよりも増大する。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、電動モータをロア
ブラケットに対して弾性的に支持する弾性支持部材がウ
ォームギヤ機構から電動モータを介してロアブラケット
に伝達するガタを吸収する。また上記メインシャフトの
右，左ねじ部に螺合する一対のチルト用ナットが上記ウ
ォームギヤ機構からメインシャフトを介してアッパブラ
ケットに伝達するガタを吸収する。したがって、比較的
簡単な構成で、ウォームギヤ機構で生じたガタを吸収で
き、ステアリングシャフトおよびステアリングホィール
にガタが伝達することを確実に阻止して操作性の向上を
図れる。また、ステアリングシャフトからアッパブラケ
ットに対する過大入力があっても、アッパブラケットが
ロアブラケットに干渉するとともにメインシャフトが撓
んで各チルト用ナットとのねじの摩擦が増大し、上記ウ
ォームギヤ機構の逆転あるいは損傷を阻止するという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す電動式チルトステアリ
ング装置の概略構成図である。 12a…右ねじ部、12b…左ねじ部、１…メインシャフト、
2a,2b…ロアブラケット、７…弾性支持部材、８…電動
モータ、10A…ウォームギヤ機構、13a,13b…チルト用ナ
ット、18a,18b…コネクチングロッド、19a,19b…アッパ
ブラケット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 柏本 誠 愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地 日本 自動車エンジニアリング株式会社岡崎事業 所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】右ねじ部と左ねじ部とを離間した位置に有
   するメインシャフトと、このメインシャフトの両端部を
   回転自在に枢支するボディに取付固定される一対のロア
   ブラケットと、一方のロアブラケットに弾性支持部材を
   介して弾性的に支持される電動モータと、この電動モー
   タの回転駆動力を上記メインシャフトに伝達するウォー
   ムギヤ機構と、上記メインシャフトの右ねじ部と左ねじ
   部にそれぞれ螺着されメインシャフトの回転にともなっ
   て互いに接離する方向に移動する一対のチルト用ナット
   と、これらチルト用ナットにそれぞれその一端部が回動
   自在に枢支される一対のコネクチングロッドと、これら
   コネクチングロッドの他端部を回動自在に枢支するとと
   もに上記ロアブラケットに近接した位置でかつこれらと
   並行にスライド自在にガイドされステアリングシャフト
   に取付固定される一対のアッパブラケットとを具備した
   ことを特徴とする電動式チルトステアリング装置。