ステアリング装置
【課題】チルト位置調整時に、送りナットとナットホルダがコラムの中心軸線方向に相対摺動しても、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制可能なステアリング装置を提供する。
【解決手段】本発明の電動ステアリング装置１０１は、送りナット６５の円柱形状の外周６５１を、弾性体７４、７４がその弾性力によって締め付けている。従って、送りナット６５に対してナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に相対摺動する時のガタを排除している。その結果、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制することが可能となる。
【解決手段】本発明の電動ステアリング装置１０１は、送りナット６５の円柱形状の外周６５１を、弾性体７４、７４がその弾性力によって締め付けている。従って、送りナット６５に対してナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に相対摺動する時のガタを排除している。その結果、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制することが可能となる。
【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、チルト位置とテレスコピック位置の両方を、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、または、チルト位置とテレスコピック位置の両方を調整する必要がある。このチルト位置、または、チルト位置とテレスコピック位置の両方の調整を、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て行うステアリング装置がある。
【０００３】
ステアリング装置のチルト位置を電動モータの回転で調整する送りねじ機構を有するステアリング装置として、特許文献１及び特許文献２に示すステアリング装置がある。特許文献１のステアリング装置の送りねじ機構では、送りナットは直線運動するのに対し、コラムはチルト中心軸を支点として円弧運動するため、これら両運動には、コラムの中心軸線方向のずれが生じる。
【０００４】
チルト位置調整を滑らかに行うために、送りナットに対してコラムの中心軸線方向に相対摺動可能にナットホルダを連結し、このナットホルダを介して送りナットをコラムに連結するという解決方法がある。この解決方法では、送りナットをコラムに連結した位置と送りナットの中心位置が、コラムの軸方向にずれることができるため、これら両運動のコラムの中心軸線方向のずれを吸収することができる。
【０００５】
しかし、送りナットとナットホルダが、コラムの中心軸線方向に円滑に相対摺動するためには、送りナットとナットホルダとの間の摺動面には適正な隙間が必要となる。また、送りナットとナットホルダの材質が異なる場合には、温度変化に伴う寸法変化量の差を考慮して、常温状態で、送りナットとナットホルダとの間の摺動面に、ある程度の隙間を与える場合がある。
【０００６】
しかしながら、送りナットとナットホルダとの間の摺動面に隙間があると、運転者がステアリング装置のステアリングホイールを握って運転操作をした時に、ステアリング装置にガタを感じるため、ステアリング装置の剛性感が低下して、操舵フィーリングが悪化するという問題点があった。
【０００７】
【特許文献１】特公平６−３７１７２号公報
【特許文献２】特開２０００−２３８６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、チルト位置調整時に、送りナットとナットホルダがコラムの中心軸線方向に相対摺動しても、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制可能なステアリング装置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】
【０００９】
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、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、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整と、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の両方が可能なコラム、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を行うチルト駆動機構、上記送りナットの外周に上記コラムの中心軸線に略平行に摺動可能に外嵌されると共に、上記コラムに連結されたナットホルダ、上記送りナットとナットホルダとの嵌合隙間に装着されて、送りナットの外周をその弾性力によって締め付ける弾性体を備えたことを特徴とするステアリング装置である。
【００１０】
第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記送りナットの外周は円柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの円柱形状の外周に外嵌する円筒孔が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１１】
第３番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記送りナットの外周は角柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの角柱形状の外周に外嵌する矩形孔が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１２】
第４番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記送りナットの外周は多角柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの多角柱形状の外周に外嵌する多角形孔が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１３】
第５番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記弾性体は断面が円形で環状に形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１４】
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、上記弾性体の材質は合成ゴムであることを特徴とするステアリング装置である。
【００１５】
第７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、上記弾性体の材質は合成樹脂であることを特徴とするステアリング装置である。
【００１６】
第８番目の発明は、第５番目から第７番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記弾性体は上記ナットホルダの内周に形成された環状溝に挿入されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１７】
第９番目の発明は、第５番目から第７番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記弾性体は複数形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１８】
第１０番目の発明は、第９番目の発明のステアリング装置において、上記弾性体は上記ナットホルダの内周に形成された複数の環状溝に各々挿入されてい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】
【００１９】
本発明のステアリング装置では、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、コラムのチルト運動を行うチルト駆動機構であって、送りナットの外周にコラムの中心軸線に略平行に摺動可能に外嵌されると共に、コラムに連結されたナットホルダを有し、送りナットとナットホルダとの嵌合隙間に装着されて、送りナットの外周をその弾性力によって締め付ける弾性体を備えている。
【００２０】
従って、チルト位置調整時に、送りナットとナットホルダがコラムの中心軸線方向に相対摺動しても、送りナットの外周を弾性体がその弾性力によって締め付けるため、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下の実施例では、ステアリングホイールの上下方向位置と前後方向位置の両方の位置を調整する、チルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置に本発明を適用した例について説明する。もちろん、本発明は、ステアリングホイールの上下方向位置のみが調整可能なチルト式の電動ステアリング装置に適用してもよい。
【００２２】
図１は本発明の電動ステアリング装置１０１を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。電動ステアリング装置１０１は、ステアリングシャフト１０２を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト１０２には、その上端（車体後方側）にステアリングホイール１０３が装着され、ステアリングシャフト１０２の下端（車体前方側）には、ユニバーサルジョイント１０４を介して中間シャフト１０５が連結されている。
【００２３】
中間シャフト１０５には、その下端にユニバーサルジョイント１０６が連結され、ユニバーサルジョイント１０６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１０７が連結されている。
【００２４】
運転者がステアリングホイール１０３を回転操作すると、ステアリングシャフト１０２、ユニバーサルジョイント１０４、中間シャフト１０５、ユニバーサルジョイント１０６を介して、その回転力がステアリングギヤ１０７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１０８を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。
【００２５】
次に、本発明の実施例１から実施例２のステアリング装置の詳細な構造について説明する。
【実施例１】
【００２６】
図２は本発明の実施例１のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置の要部を示す正面図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図であって、チルト駆動機構の要部を示す。図４は図３のＢ−Ｂ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部の要部を示す。図５は図３のＣ−Ｃ断面図である。図６は図４の送りナットとナットホルダとの嵌合部の剛性線図である。
【００２７】
図２から図４に示すように、本発明のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置１０１は、車体取付けブラケット２、ロアーコラム（アウターコラム）３、アッパーコラム（インナーコラム）４等から構成されている。
【００２８】
車体後方側の車体取付けブラケット２は、その上板２１が車体１１に固定されている。ロアーコラム３の車体前方側（図２の右側）には、操舵補助部（電動アシスト機構）３５のハウジング３５１の左端が圧入によって固定される。操舵補助部３５は、電動モータ３５２、減速ギヤボックス部３５３、出力軸３５４等から構成されている。操舵補助部３５は、ブラケット３１によって、チルト中心軸３２を介して車体１１にチルト位置調整（図２の紙面に平行な平面内で揺動）可能に支持されている。
【００２９】
ロアーコラム３の内周には、アッパーコラム４がテレスコピック位置調整（ロアーコラム３の中心軸線に平行に摺動）可能に嵌合している。アッパーコラム４には、上部ステアリングシャフト１０２Ａが回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト１０２Ａの車体後方側（図２の左側）端部には、ステアリングホイール１０３が固定されている。
【００３０】
ロアーコラム３には、図示しない下部ステアリングシャフトが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフトは上部ステアリングシャフト１０２Ａとスプライン嵌合している。従って、アッパーコラム４のテレスコピック位置に関わらず、上部ステアリングシャフト１０２Ａの回転が下部ステアリングシャフトに伝達される。
【００３１】
操舵補助部３５は、下部ステアリングシャフトに作用するトルクを検出し、電動モータ３５２を駆動して、出力軸３５４を所要の操舵補助力で回転させ、車体前方側に接続される中間シャフト１０５を経由して、ステアリングギヤ１０７に連結され、車輪の操舵角を変えることができる。
【００３２】
車体取付けブラケット２の上板２１には、上板２１から下方に平行に延びる左右の側板２２、２２が形成され、この左右の側板２２、２２の内側面に、ロアーコラム３がチルト摺動可能に挟持されている。
【００３３】
ロアーコラム３の下面外周には、テレスコ位置調整を行うテレスコ駆動機構５が取付けられている。また、車体取付けブラケット２の下方には、チルト位置調整を行うチルト駆動機構６が取付けられている。
【００３４】
ロアーコラム３の下面外周には、テレスコ用モータ５１が取付けられている。ロアーコラム３の下面には、ロアーコラム３の中心軸線に平行に送りねじ軸５３が取付られ、送りねじ軸５３の車体後方端（図２の左端）が、アッパーコラム４の車体後方端に固定されたフランジ４１の下端に連結されている。
【００３５】
テレスコ用モータ５１の回転が、図示しないウォームホイールに伝達され、送りねじ軸５３に螺合する図示しない送りナットを回転させる。この送りナットの回転で送りねじ軸５３を往復移動（図２の左右方向の移動）して、アッパーコラム４をテレスコピック位置調整する。
【００３６】
チルト駆動機構６用のチルト用モータ６１の出力軸６６（図５参照）に取付けられたウォーム６２が、送りねじ軸６３（図３参照）の下方に取付けられたウォームホイール６４に噛み合って、チルト用モータ６１の回転を送りねじ軸６３に伝達している。ウォーム６２は、軸受６７１、６７２によって、車体取付けブラケット２の下端に回転可能に軸支されている。
【００３７】
送りねじ軸６３は、チルト用モータ６１の中心軸線に対して垂直（図２、図３の上下方向）に延び、その上端と下端が、軸受６８１、６８２によって車体取付けブラケット２に回転可能に軸支されている。送りねじ軸６３の外周に形成された雄ねじには、円柱形状の送りナット６５の雌ねじ６５２が螺合し、この送りねじ軸６３と送りナット６５によって、チルト駆動用の送りねじ機構が構成されている。送りねじ軸６３が回転すると、送りナット６５は垂直方向に直線運動を行う。
【００３８】
送りナット６５の円柱形状の外周６５１には、外径形状が角柱形状のナットホルダ７１の円筒孔７１１が外嵌している。その結果、ナットホルダ７１は、ロアーコラム３の中心軸線方向に略平行（チルト用モータ６１の中心軸線に対して平行）に相対摺動可能に、送りナット６５に連結されている。
【００３９】
また、ナットホルダ７１は、その上面７１６と下面７１７の左右方向（図３で見て）の中央部に、ロアーコラム３の中心軸線方向に平行（図３の紙面に直交する方向、図４の左右方向）に長い長孔７２、７２を形成している。そして、上記送りねじ軸６３をこれら各長孔７２、７２を通じて、ナットホルダ７１内に挿通している。
【００４０】
上記送りナット６５は、ナットホルダ７１の長さ方向（図３の紙面に直交する方向、図４の左右方向）の何れかの側からこのナットホルダ７１内に挿入する。また、このナットホルダ７１に上記長孔７２、７２を通じて挿通した送りねじ軸６３の雄ねじ部に、上記送りナット６５の雌ねじ６５２を螺合させている。
【００４１】
また、図３に示すように、ロアーコラム３の右側面（図３の右側）３３には、円形孔３４が形成されている。そして、この円形孔３４内に、ナットホルダ７１の左側面７１４に突出して形成した円柱形状の連結ピン７１２が、円形孔３４に対して相対回転可能に内嵌している。
【００４２】
従って、このナットホルダ７１を介して送りナット６５をロアーコラム３に連結すると、送りナット６５をロアーコラム３に連結した位置と送りナット６５の中心位置（送りねじ軸６３の中心位置）が、ロアーコラム３の中心軸線に平行な方向にずれることができるため、これら両運動のコラムの中心軸線方向のずれを吸収することができる。また、送りナット６５とナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に円滑に相対摺動するために、送りナット６５の外周６５１とナットホルダ７１の円筒孔７１１との間には、若干の隙間が形成されている。
【００４３】
また、ナットホルダ７１の右側面７１５には、ナットホルダ７１の右側に突出した円柱形状の連結ピン７１３が形成されている。そして、これら両連結ピン７１２、７１３は、図３で見て、同一水平線上に配置され、かつ、互いに同軸上に位置している。
【００４４】
また、ロアーコラム３の右側面３３には、ナットホルダ７１の車体前方側（図２の右側）に、Ｌ字形（図２及び図３の上方から見て）の腕部３６の基端部３６１を固定している。この基端部３６１から車体後方側にＬ字形に折れ曲がり、ロアーコラム３の右側面３３に平行に、車体後方側に延びる後方延長部３６２の内側面３６３（図３の左側面）に、円形孔３６４を形成している。
【００４５】
そして、上記連結ピン７１３が円形孔３６４に、円形孔３６４に対して相対回転可能に内嵌している。この様な構成にすれば、ステアリングホイール１０３のチルト位置調整時に、ロアーコラム３に対するナットホルダ７１の回動を、より円滑に、且つ、より安定して行なえる。この結果、ロアーコラム３の、チルト中心軸３２を支点とする円弧運動を、より円滑に、かつ、より安定して行うことが可能となる。
【００４６】
図３及び図４に示すように、ナットホルダ７１の円筒孔７１１には、長孔７２、７２の閉鎖端７２１、７２１の外側に、断面矩形の環状溝７３、７３が形成されている。この環状溝７３、７３には、断面が円形で環状の弾性体７４、７４が挿入されている。弾性体７４、７４の材質は、合成ゴム等の合成樹脂で形成されている。弾性体７４、７４は、例えばＯリングでもよい。
【００４７】
送りナット６５をナットホルダ７１の長さ方向の一方の側からこのナットホルダ７１内に挿入すると、弾性体７４、７４が圧縮されて、略楕円形に弾性変形する。その結果、送りナット６５の円柱形状の外周６５１を、弾性体７４、７４がその弾性力によって締め付ける。
【００４８】
上記したように、送りナット６５の外周６５１とナットホルダ７１の円筒孔７１１との間には、若干の隙間が形成されている。しかし、送りナット６５の円柱形状の外周６５１を、弾性体７４、７４がその弾性力によって締め付けることによって、送りナット６５に対してナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に相対摺動する時のガタを排除することが可能となる。
【００４９】
図６に、図４の送りナット６５とナットホルダ７１との嵌合部の剛性線図を示し、図６（１）は本発明の実施例１の電動ステアリング装置１０１の剛性線図、図６（２）は従来の電動ステアリング装置の剛性線図である。
【００５０】
すなわち、図４で、ナットホルダ７１の円筒孔７１１の内径寸法をＤ、送りナット６５の円柱形状の外周６５１の外径寸法をｄとする。図６で、横軸Ｙは、ステアリングホイール１０３のチルト調整方向の変位量、縦軸Ｆｙは、ステアリングホイール１０３をチルト調整方向に変位させるのに必要な力の大きさを表している。図６でＬ１（図２参照）は、チルト中心軸３２とステアリングホイール１０３との間の距離、Ｌ２（図２参照）は、チルト中心軸３２と連結ピン７１２、７１３との間の距離を表している。
【００５１】
従来の電動ステアリング装置は、送りナット６５の外周６５１とナットホルダ７１の円筒孔７１１との間に若干の隙間が形成されている。従って、図６（２）に示すように、ステアリングホイール１０３のチルト調整方向の変位量が、Ｌ１／Ｌ２（Ｄ−ｄ）の範囲では、ステアリングホイール１０３をチルト調整方向に変位させるのに必要な力の大きさが一定で、かつ小さい。
【００５２】
すなわち、ステアリングホイール１０３に加える力を増やさなくても、ステアリングホイール１０３がチルト調整方向に変位してしまう。従って、運転者がステアリング装置のステアリングホイール１０３を握って運転操作をした時に、ステアリング装置にガタを感じるため、ステアリング装置の剛性感が低下して、操舵フィーリングが悪化していた。
【００５３】
これに対して、本発明の実施例１の電動ステアリング装置１０１は、送りナット６５の円柱形状の外周６５１を、弾性体７４、７４がその弾性力によって締め付けている。従って、送りナット６５に対してナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に相対摺動する時のガタを排除している。その結果、図６（１）に示すように、ステアリングホイール１０３のチルト調整方向の変位量が、Ｌ１／Ｌ２（Ｄ−ｄ）の範囲であっても、ステアリングホイール１０３のチルト調整方向の変位量に比例して、ステアリングホイール１０３をチルト調整方向に変位させるのに必要な力の大きさが増加する。
【００５４】
すなわち、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制することが可能となる。
【００５５】
この電動ステアリング装置１０１で、ステアリングホイール１０３のチルト位置を調整する必要が生じると、運転者は図示しないスイッチを操作して、チルト用モータ６１を回転させる。すると、チルト用モータ６１の回転によって送りねじ軸６３が回転し、送りナット６５が直線運動を行い、アッパーコラム４が上方のチルト位置に調整される。
【００５６】
送りナット６５は、図２、図３、図４の上下方向に直線運動するのに対し、ロアーコラム３は、チルト中心軸３２を支点として円弧運動するため、これら両運動には、図２、図４の左右方向のずれが生じる。しかし、このずれは、送りナット６５とナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に平行に円滑に相対摺動することによって吸収する。
【実施例２】
【００５７】
図７は本発明の実施例２のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置の要部を示す正面図である。図８は図７のＤ−Ｄ断面図であって、チルト駆動機構を示す。図９は図８のチルト駆動機構の要部の拡大断面図である。図１０は図９のＥ−Ｅ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部を示す。図１１は図９のＦ−Ｆ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部を示し、一部を省略した断面図である。
【００５８】
以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例１と同一部品には同一番号を付して説明する。実施例２は、角柱形状の送りナットに適用した例である。
【００５９】
図７から図１１に示すように、本発明の実施例２のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置１０１は、実施例１と同様に、車体取付けブラケット２、ロアーコラム（アウターコラム）３、アッパーコラム（インナーコラム）４等から構成されている。
【００６０】
車体後方側の車体取付けブラケット２は、その上板２１が車体１１に固定されている。
ロアーコラム３の車体前方側（図７の右側）には、操舵補助部（電動アシスト機構）３５は無く、ブラケット３１が一体的に形成されている。このブラケット３１が、チルト中心軸３２を介して車体１１にチルト位置調整（図７の紙面に平行な平面内で揺動）可能に支持されている。
【００６１】
ロアーコラム３の内周には、アッパーコラム４がテレスコピック位置調整（ロアーコラム３の中心軸線に平行に摺動）可能に嵌合している。アッパーコラム４には、上部ステアリングシャフト１０２Ａが回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト１０２Ａの車体後方側（図７の左側）端部には、ステアリングホイール１０３が固定されている。
【００６２】
ロアーコラム３には、下部ステアリングシャフト１０２Ｂが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフト１０２Ｂは上部ステアリングシャフト１０２Ａとスプライン嵌合している。従って、アッパーコラム４のテレスコピック位置に関わらず、上部ステアリングシャフト１０２Ａの回転が下部ステアリングシャフト１０２Ｂに伝達される。
【００６３】
ステアリングホイール１０３の回転で下部ステアリングシャフト１０２Ｂを回転させ、車体前方側に接続されるの中間シャフト１０５（図１参照）を経由して、ステアリングギヤ１０７（図１参照）に連結され、車輪の操舵角を変えることができる。
【００６４】
車体取付けブラケット２の上板２１には、上板２１から下方に平行に延びる左右の側板２２、２２が形成され、この左右の側板２２、２２の内側面に、ロアーコラム３がチルト摺動可能に挟持されている。
【００６５】
実施例２のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置１０１には、実施例１と同様に、テレスコ位置調整を行うテレスコ駆動機構５とチルト位置調整を行うチルト駆動機構６が取付けられている。
【００６６】
テレスコ駆動機構５は実施例１と同様な構造を有している。また、チルト駆動機構６用のチルト用モータ６１の出力軸に取付けられたウォーム６２が、送りねじ軸６３の下方に取付けられたウォームホイール６４に噛み合って、チルト用モータ６１の回転を送りねじ軸６３に伝達している。
【００６７】
送りねじ軸６３は、チルト用モータ６１の中心軸線に対して垂直（図７から図１０の上下方向）に延び、その上端と下端が、軸受６８１、６８２によって車体取付けブラケット２に回転可能に軸支されている。送りねじ軸６３の外周に形成された雄ねじには、角柱形状の送りナット６９の雌ねじ６９２が螺合し、この送りねじ軸６３と送りナット６９によって、チルト駆動用の送りねじ機構が構成されている。送りねじ軸６３が回転すると、送りナット６９は垂直方向に直線運動を行う。
【００６８】
送りナット６９の角柱形状の外周６９１には、角柱形状のナットホルダ７５の矩形孔７５１が外嵌している。その結果、ナットホルダ７５は、ロアーコラム３の中心軸線方向に略平行（チルト用モータ６１の中心軸線に対して平行）に相対摺動可能に送りナット６９に連結されている。
【００６９】
また、ナットホルダ７５は、その上面７５６と下面７５７の左右方向（図８、図９で見て）の中央部に、ロアーコラム３の中心軸線方向に平行（図８、図９の紙面に直交する方向、図１０の左右方向）に長い長孔７２、７２を形成しており、上記送りねじ軸６３をこれら各長孔７２、７２を通じて、ナットホルダ７５内に挿通している。また、このナットホルダ７５に上記長孔７２、７２を通じて挿通した送りねじ軸６３の雄ねじ部に、上記送りナット６９の雌ねじ６９２を螺合させている。
【００７０】
また、図８、図９に示すように、ロアーコラム３の右側面３３には、円形孔３４が形成され、この円形孔３４内に、ナットホルダ７５の左側面７５４に突出して形成した円柱形状の連結ピン７５２が、円形孔３４に対して相対回転可能に内嵌している。
【００７１】
従って、このナットホルダ７５を介して送りナット６９をロアーコラム３に連結すると、送りナット６９をロアーコラム３に連結した位置と送りナット６９の中心位置（送りねじ軸６３の中心位置）が、ロアーコラム３の軸方向にずれることができるため、これら両運動のコラムの中心軸線方向のずれを吸収することができる。また、送りナット６９とナットホルダ７５が、ロアーコラム３の中心軸線方向に平行に円滑に相対摺動するために、送りナット６９の外周６９１とナットホルダ７５の矩形孔７５１との間には、若干の隙間が形成されている。
【００７２】
また、ナットホルダ７５の右側面７５５には、実施例１のような右側に突出した円柱形状の連結ピンは無く、連結ピンが相対回転可能に内嵌するＬ字形の腕部も無い。
【００７３】
図９から図１１に示すように、ナットホルダ７５の矩形孔７５１には、長孔７２、７２の閉鎖端７２１、７２１の外側に、断面矩形（図１０で見て）の環状溝（図９で見て断面が矩形の矩形環状溝）７６、７６が形成されている。この環状溝７６、７６には、断面が円形で環状の弾性体７７、７７が挿入されている。弾性体７７、７７の材質は、合成ゴム等の合成樹脂で形成されている。
【００７４】
送りナット６９をナットホルダ７５の長さ方向の一方の側からこのナットホルダ７５内に挿入すると、弾性体７７、７７が圧縮されて、略楕円形に弾性変形し、送りナット６９の角柱形状の外周６９１を、弾性体７７、７７がその弾性力によって締め付ける。
【００７５】
上記したように、送りナット６９の外周６９１とナットホルダ７５の矩形孔７５１との間には、若干の隙間が形成されている。しかし、送りナット６９の角柱形状の外周６９１を、弾性体７７、７７がその弾性力によって締め付けることによって、送りナット６９に対してナットホルダ７５が、ロアーコラム３の中心軸線方向に相対摺動する時のガタを排除することが可能となる。
【００７６】
従って、本発明の実施例２の電動ステアリング装置１０１においても、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制することが可能となる。実施例２では、送りナット６９の外周６９１は角柱形状に形成されているが、任意の数の辺を有する多角柱形状にすることが可能である。その場合、ナットホルダ７５には、角柱形状の外周に外嵌する多角形孔を形成すればよい。
【００７７】
上記実施例では、チルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置に適用した例について説明したが、チルト位置の調整だけを行うチルト式の電動ステアリング装置の送りねじ機構に適用してもよい。また、上記実施例では、ロアーコラム３がアウターコラム、アッパーコラム４がインナーコラムで構成されているが、ロアーコラム３をインナ−コラム、アッパーコラム４をアウターコラムにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の電動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】本発明の実施例１のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置の要部を示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図であって、チルト駆動機構の要部を示す。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部の要部を示す。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図４の送りナットとナットホルダとの嵌合部の剛性線図である。
【図７】本発明の実施例２のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置の要部を示す正面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ断面図であって、チルト駆動機構を示す。
【図９】図８のチルト駆動機構の要部の拡大断面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部を示す。
【図１１】図９のＦ−Ｆ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部を示し、一部を省略した断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０１ 電動ステアリング装置
１０２ ステアリングシャフト
１０２Ａ 上部ステアリングシャフト
１０２Ｂ 下部ステアリングシャフト
１０３ ステアリングホイール
１０４ ユニバーサルジョイント
１０５ 中間シャフト
１０６ ユニバーサルジョイント
１０７ ステアリングギヤ
１０８ タイロッド
１１ 車体
２ 車体取付けブラケット
２１ 上板
２２ 側板
３ ロアーコラム
３１ ブラケット
３２ チルト中心軸
３３ 右側面
３４ 円形孔
３５ 操舵補助部
３５１ ハウジング
３５２ 電動モータ
３５３ 減速ギヤボックス
３５４ 出力軸
３６ 腕部
３６１ 基端部
３６２ 後方延長部
３６３ 内側面
３６４ 円形孔
４ アッパーコラム
４１ フランジ
５ テレスコ駆動機構
５１ テレスコ用モータ
５３ 送りねじ軸
６ チルト駆動機構
６１ チルト用モータ
６２ ウォーム
６３ 送りねじ軸
６４ ウォームホイール
６５ 送りナット
６５１ 外周
６５２ 雌ねじ
６６ 出力軸
６７１、６７２ 軸受
６８１、６８２ 軸受
６９ 送りナット
６９１ 外周
６９２ 雌ねじ
７１ ナットホルダ
７１１ 円筒孔
７１２、７１３ 連結ピン
７１４ 左側面
７１５ 右側面
７１６ 上面
７１７ 下面
７２ 長孔
７２１ 閉鎖端
７３ 環状溝
７４ 弾性体
７５ ナットホルダ
７５１ 矩形孔
７５２ 連結ピン
７５４ 左側面
７５５ 右側面
７５６ 上面
７５７ 下面
７６ 環状溝
７７ 弾性体
【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、チルト位置とテレスコピック位置の両方を、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、または、チルト位置とテレスコピック位置の両方を調整する必要がある。このチルト位置、または、チルト位置とテレスコピック位置の両方の調整を、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て行うステアリング装置がある。
【０００３】
ステアリング装置のチルト位置を電動モータの回転で調整する送りねじ機構を有するステアリング装置として、特許文献１及び特許文献２に示すステアリング装置がある。特許文献１のステアリング装置の送りねじ機構では、送りナットは直線運動するのに対し、コラムはチルト中心軸を支点として円弧運動するため、これら両運動には、コラムの中心軸線方向のずれが生じる。
【０００４】
チルト位置調整を滑らかに行うために、送りナットに対してコラムの中心軸線方向に相対摺動可能にナットホルダを連結し、このナットホルダを介して送りナットをコラムに連結するという解決方法がある。この解決方法では、送りナットをコラムに連結した位置と送りナットの中心位置が、コラムの軸方向にずれることができるため、これら両運動のコラムの中心軸線方向のずれを吸収することができる。
【０００５】
しかし、送りナットとナットホルダが、コラムの中心軸線方向に円滑に相対摺動するためには、送りナットとナットホルダとの間の摺動面には適正な隙間が必要となる。また、送りナットとナットホルダの材質が異なる場合には、温度変化に伴う寸法変化量の差を考慮して、常温状態で、送りナットとナットホルダとの間の摺動面に、ある程度の隙間を与える場合がある。
【０００６】
しかしながら、送りナットとナットホルダとの間の摺動面に隙間があると、運転者がステアリング装置のステアリングホイールを握って運転操作をした時に、ステアリング装置にガタを感じるため、ステアリング装置の剛性感が低下して、操舵フィーリングが悪化するという問題点があった。
【０００７】
【特許文献１】特公平６−３７１７２号公報
【特許文献２】特開２０００−２３８６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、チルト位置調整時に、送りナットとナットホルダがコラムの中心軸線方向に相対摺動しても、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制可能なステアリング装置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】
【０００９】
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、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、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整と、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の両方が可能なコラム、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を行うチルト駆動機構、上記送りナットの外周に上記コラムの中心軸線に略平行に摺動可能に外嵌されると共に、上記コラムに連結されたナットホルダ、上記送りナットとナットホルダとの嵌合隙間に装着されて、送りナットの外周をその弾性力によって締め付ける弾性体を備えたことを特徴とするステアリング装置である。
【００１０】
第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記送りナットの外周は円柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの円柱形状の外周に外嵌する円筒孔が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１１】
第３番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記送りナットの外周は角柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの角柱形状の外周に外嵌する矩形孔が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１２】
第４番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記送りナットの外周は多角柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの多角柱形状の外周に外嵌する多角形孔が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１３】
第５番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記弾性体は断面が円形で環状に形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１４】
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、上記弾性体の材質は合成ゴムであることを特徴とするステアリング装置である。
【００１５】
第７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、上記弾性体の材質は合成樹脂であることを特徴とするステアリング装置である。
【００１６】
第８番目の発明は、第５番目から第７番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記弾性体は上記ナットホルダの内周に形成された環状溝に挿入されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１７】
第９番目の発明は、第５番目から第７番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記弾性体は複数形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１８】
第１０番目の発明は、第９番目の発明のステアリング装置において、上記弾性体は上記ナットホルダの内周に形成された複数の環状溝に各々挿入されてい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】
【００１９】
本発明のステアリング装置では、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、コラムのチルト運動を行うチルト駆動機構であって、送りナットの外周にコラムの中心軸線に略平行に摺動可能に外嵌されると共に、コラムに連結されたナットホルダを有し、送りナットとナットホルダとの嵌合隙間に装着されて、送りナットの外周をその弾性力によって締め付ける弾性体を備えている。
【００２０】
従って、チルト位置調整時に、送りナットとナットホルダがコラムの中心軸線方向に相対摺動しても、送りナットの外周を弾性体がその弾性力によって締め付けるため、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下の実施例では、ステアリングホイールの上下方向位置と前後方向位置の両方の位置を調整する、チルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置に本発明を適用した例について説明する。もちろん、本発明は、ステアリングホイールの上下方向位置のみが調整可能なチルト式の電動ステアリング装置に適用してもよい。
【００２２】
図１は本発明の電動ステアリング装置１０１を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。電動ステアリング装置１０１は、ステアリングシャフト１０２を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト１０２には、その上端（車体後方側）にステアリングホイール１０３が装着され、ステアリングシャフト１０２の下端（車体前方側）には、ユニバーサルジョイント１０４を介して中間シャフト１０５が連結されている。
【００２３】
中間シャフト１０５には、その下端にユニバーサルジョイント１０６が連結され、ユニバーサルジョイント１０６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１０７が連結されている。
【００２４】
運転者がステアリングホイール１０３を回転操作すると、ステアリングシャフト１０２、ユニバーサルジョイント１０４、中間シャフト１０５、ユニバーサルジョイント１０６を介して、その回転力がステアリングギヤ１０７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１０８を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。
【００２５】
次に、本発明の実施例１から実施例２のステアリング装置の詳細な構造について説明する。
【実施例１】
【００２６】
図２は本発明の実施例１のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置の要部を示す正面図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図であって、チルト駆動機構の要部を示す。図４は図３のＢ−Ｂ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部の要部を示す。図５は図３のＣ−Ｃ断面図である。図６は図４の送りナットとナットホルダとの嵌合部の剛性線図である。
【００２７】
図２から図４に示すように、本発明のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置１０１は、車体取付けブラケット２、ロアーコラム（アウターコラム）３、アッパーコラム（インナーコラム）４等から構成されている。
【００２８】
車体後方側の車体取付けブラケット２は、その上板２１が車体１１に固定されている。ロアーコラム３の車体前方側（図２の右側）には、操舵補助部（電動アシスト機構）３５のハウジング３５１の左端が圧入によって固定される。操舵補助部３５は、電動モータ３５２、減速ギヤボックス部３５３、出力軸３５４等から構成されている。操舵補助部３５は、ブラケット３１によって、チルト中心軸３２を介して車体１１にチルト位置調整（図２の紙面に平行な平面内で揺動）可能に支持されている。
【００２９】
ロアーコラム３の内周には、アッパーコラム４がテレスコピック位置調整（ロアーコラム３の中心軸線に平行に摺動）可能に嵌合している。アッパーコラム４には、上部ステアリングシャフト１０２Ａが回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト１０２Ａの車体後方側（図２の左側）端部には、ステアリングホイール１０３が固定されている。
【００３０】
ロアーコラム３には、図示しない下部ステアリングシャフトが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフトは上部ステアリングシャフト１０２Ａとスプライン嵌合している。従って、アッパーコラム４のテレスコピック位置に関わらず、上部ステアリングシャフト１０２Ａの回転が下部ステアリングシャフトに伝達される。
【００３１】
操舵補助部３５は、下部ステアリングシャフトに作用するトルクを検出し、電動モータ３５２を駆動して、出力軸３５４を所要の操舵補助力で回転させ、車体前方側に接続される中間シャフト１０５を経由して、ステアリングギヤ１０７に連結され、車輪の操舵角を変えることができる。
【００３２】
車体取付けブラケット２の上板２１には、上板２１から下方に平行に延びる左右の側板２２、２２が形成され、この左右の側板２２、２２の内側面に、ロアーコラム３がチルト摺動可能に挟持されている。
【００３３】
ロアーコラム３の下面外周には、テレスコ位置調整を行うテレスコ駆動機構５が取付けられている。また、車体取付けブラケット２の下方には、チルト位置調整を行うチルト駆動機構６が取付けられている。
【００３４】
ロアーコラム３の下面外周には、テレスコ用モータ５１が取付けられている。ロアーコラム３の下面には、ロアーコラム３の中心軸線に平行に送りねじ軸５３が取付られ、送りねじ軸５３の車体後方端（図２の左端）が、アッパーコラム４の車体後方端に固定されたフランジ４１の下端に連結されている。
【００３５】
テレスコ用モータ５１の回転が、図示しないウォームホイールに伝達され、送りねじ軸５３に螺合する図示しない送りナットを回転させる。この送りナットの回転で送りねじ軸５３を往復移動（図２の左右方向の移動）して、アッパーコラム４をテレスコピック位置調整する。
【００３６】
チルト駆動機構６用のチルト用モータ６１の出力軸６６（図５参照）に取付けられたウォーム６２が、送りねじ軸６３（図３参照）の下方に取付けられたウォームホイール６４に噛み合って、チルト用モータ６１の回転を送りねじ軸６３に伝達している。ウォーム６２は、軸受６７１、６７２によって、車体取付けブラケット２の下端に回転可能に軸支されている。
【００３７】
送りねじ軸６３は、チルト用モータ６１の中心軸線に対して垂直（図２、図３の上下方向）に延び、その上端と下端が、軸受６８１、６８２によって車体取付けブラケット２に回転可能に軸支されている。送りねじ軸６３の外周に形成された雄ねじには、円柱形状の送りナット６５の雌ねじ６５２が螺合し、この送りねじ軸６３と送りナット６５によって、チルト駆動用の送りねじ機構が構成されている。送りねじ軸６３が回転すると、送りナット６５は垂直方向に直線運動を行う。
【００３８】
送りナット６５の円柱形状の外周６５１には、外径形状が角柱形状のナットホルダ７１の円筒孔７１１が外嵌している。その結果、ナットホルダ７１は、ロアーコラム３の中心軸線方向に略平行（チルト用モータ６１の中心軸線に対して平行）に相対摺動可能に、送りナット６５に連結されている。
【００３９】
また、ナットホルダ７１は、その上面７１６と下面７１７の左右方向（図３で見て）の中央部に、ロアーコラム３の中心軸線方向に平行（図３の紙面に直交する方向、図４の左右方向）に長い長孔７２、７２を形成している。そして、上記送りねじ軸６３をこれら各長孔７２、７２を通じて、ナットホルダ７１内に挿通している。
【００４０】
上記送りナット６５は、ナットホルダ７１の長さ方向（図３の紙面に直交する方向、図４の左右方向）の何れかの側からこのナットホルダ７１内に挿入する。また、このナットホルダ７１に上記長孔７２、７２を通じて挿通した送りねじ軸６３の雄ねじ部に、上記送りナット６５の雌ねじ６５２を螺合させている。
【００４１】
また、図３に示すように、ロアーコラム３の右側面（図３の右側）３３には、円形孔３４が形成されている。そして、この円形孔３４内に、ナットホルダ７１の左側面７１４に突出して形成した円柱形状の連結ピン７１２が、円形孔３４に対して相対回転可能に内嵌している。
【００４２】
従って、このナットホルダ７１を介して送りナット６５をロアーコラム３に連結すると、送りナット６５をロアーコラム３に連結した位置と送りナット６５の中心位置（送りねじ軸６３の中心位置）が、ロアーコラム３の中心軸線に平行な方向にずれることができるため、これら両運動のコラムの中心軸線方向のずれを吸収することができる。また、送りナット６５とナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に円滑に相対摺動するために、送りナット６５の外周６５１とナットホルダ７１の円筒孔７１１との間には、若干の隙間が形成されている。
【００４３】
また、ナットホルダ７１の右側面７１５には、ナットホルダ７１の右側に突出した円柱形状の連結ピン７１３が形成されている。そして、これら両連結ピン７１２、７１３は、図３で見て、同一水平線上に配置され、かつ、互いに同軸上に位置している。
【００４４】
また、ロアーコラム３の右側面３３には、ナットホルダ７１の車体前方側（図２の右側）に、Ｌ字形（図２及び図３の上方から見て）の腕部３６の基端部３６１を固定している。この基端部３６１から車体後方側にＬ字形に折れ曲がり、ロアーコラム３の右側面３３に平行に、車体後方側に延びる後方延長部３６２の内側面３６３（図３の左側面）に、円形孔３６４を形成している。
【００４５】
そして、上記連結ピン７１３が円形孔３６４に、円形孔３６４に対して相対回転可能に内嵌している。この様な構成にすれば、ステアリングホイール１０３のチルト位置調整時に、ロアーコラム３に対するナットホルダ７１の回動を、より円滑に、且つ、より安定して行なえる。この結果、ロアーコラム３の、チルト中心軸３２を支点とする円弧運動を、より円滑に、かつ、より安定して行うことが可能となる。
【００４６】
図３及び図４に示すように、ナットホルダ７１の円筒孔７１１には、長孔７２、７２の閉鎖端７２１、７２１の外側に、断面矩形の環状溝７３、７３が形成されている。この環状溝７３、７３には、断面が円形で環状の弾性体７４、７４が挿入されている。弾性体７４、７４の材質は、合成ゴム等の合成樹脂で形成されている。弾性体７４、７４は、例えばＯリングでもよい。
【００４７】
送りナット６５をナットホルダ７１の長さ方向の一方の側からこのナットホルダ７１内に挿入すると、弾性体７４、７４が圧縮されて、略楕円形に弾性変形する。その結果、送りナット６５の円柱形状の外周６５１を、弾性体７４、７４がその弾性力によって締め付ける。
【００４８】
上記したように、送りナット６５の外周６５１とナットホルダ７１の円筒孔７１１との間には、若干の隙間が形成されている。しかし、送りナット６５の円柱形状の外周６５１を、弾性体７４、７４がその弾性力によって締め付けることによって、送りナット６５に対してナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に相対摺動する時のガタを排除することが可能となる。
【００４９】
図６に、図４の送りナット６５とナットホルダ７１との嵌合部の剛性線図を示し、図６（１）は本発明の実施例１の電動ステアリング装置１０１の剛性線図、図６（２）は従来の電動ステアリング装置の剛性線図である。
【００５０】
すなわち、図４で、ナットホルダ７１の円筒孔７１１の内径寸法をＤ、送りナット６５の円柱形状の外周６５１の外径寸法をｄとする。図６で、横軸Ｙは、ステアリングホイール１０３のチルト調整方向の変位量、縦軸Ｆｙは、ステアリングホイール１０３をチルト調整方向に変位させるのに必要な力の大きさを表している。図６でＬ１（図２参照）は、チルト中心軸３２とステアリングホイール１０３との間の距離、Ｌ２（図２参照）は、チルト中心軸３２と連結ピン７１２、７１３との間の距離を表している。
【００５１】
従来の電動ステアリング装置は、送りナット６５の外周６５１とナットホルダ７１の円筒孔７１１との間に若干の隙間が形成されている。従って、図６（２）に示すように、ステアリングホイール１０３のチルト調整方向の変位量が、Ｌ１／Ｌ２（Ｄ−ｄ）の範囲では、ステアリングホイール１０３をチルト調整方向に変位させるのに必要な力の大きさが一定で、かつ小さい。
【００５２】
すなわち、ステアリングホイール１０３に加える力を増やさなくても、ステアリングホイール１０３がチルト調整方向に変位してしまう。従って、運転者がステアリング装置のステアリングホイール１０３を握って運転操作をした時に、ステアリング装置にガタを感じるため、ステアリング装置の剛性感が低下して、操舵フィーリングが悪化していた。
【００５３】
これに対して、本発明の実施例１の電動ステアリング装置１０１は、送りナット６５の円柱形状の外周６５１を、弾性体７４、７４がその弾性力によって締め付けている。従って、送りナット６５に対してナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に相対摺動する時のガタを排除している。その結果、図６（１）に示すように、ステアリングホイール１０３のチルト調整方向の変位量が、Ｌ１／Ｌ２（Ｄ−ｄ）の範囲であっても、ステアリングホイール１０３のチルト調整方向の変位量に比例して、ステアリングホイール１０３をチルト調整方向に変位させるのに必要な力の大きさが増加する。
【００５４】
すなわち、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制することが可能となる。
【００５５】
この電動ステアリング装置１０１で、ステアリングホイール１０３のチルト位置を調整する必要が生じると、運転者は図示しないスイッチを操作して、チルト用モータ６１を回転させる。すると、チルト用モータ６１の回転によって送りねじ軸６３が回転し、送りナット６５が直線運動を行い、アッパーコラム４が上方のチルト位置に調整される。
【００５６】
送りナット６５は、図２、図３、図４の上下方向に直線運動するのに対し、ロアーコラム３は、チルト中心軸３２を支点として円弧運動するため、これら両運動には、図２、図４の左右方向のずれが生じる。しかし、このずれは、送りナット６５とナットホルダ７１が、ロアーコラム３の中心軸線方向に平行に円滑に相対摺動することによって吸収する。
【実施例２】
【００５７】
図７は本発明の実施例２のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置の要部を示す正面図である。図８は図７のＤ−Ｄ断面図であって、チルト駆動機構を示す。図９は図８のチルト駆動機構の要部の拡大断面図である。図１０は図９のＥ−Ｅ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部を示す。図１１は図９のＦ−Ｆ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部を示し、一部を省略した断面図である。
【００５８】
以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例１と同一部品には同一番号を付して説明する。実施例２は、角柱形状の送りナットに適用した例である。
【００５９】
図７から図１１に示すように、本発明の実施例２のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置１０１は、実施例１と同様に、車体取付けブラケット２、ロアーコラム（アウターコラム）３、アッパーコラム（インナーコラム）４等から構成されている。
【００６０】
車体後方側の車体取付けブラケット２は、その上板２１が車体１１に固定されている。
ロアーコラム３の車体前方側（図７の右側）には、操舵補助部（電動アシスト機構）３５は無く、ブラケット３１が一体的に形成されている。このブラケット３１が、チルト中心軸３２を介して車体１１にチルト位置調整（図７の紙面に平行な平面内で揺動）可能に支持されている。
【００６１】
ロアーコラム３の内周には、アッパーコラム４がテレスコピック位置調整（ロアーコラム３の中心軸線に平行に摺動）可能に嵌合している。アッパーコラム４には、上部ステアリングシャフト１０２Ａが回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト１０２Ａの車体後方側（図７の左側）端部には、ステアリングホイール１０３が固定されている。
【００６２】
ロアーコラム３には、下部ステアリングシャフト１０２Ｂが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフト１０２Ｂは上部ステアリングシャフト１０２Ａとスプライン嵌合している。従って、アッパーコラム４のテレスコピック位置に関わらず、上部ステアリングシャフト１０２Ａの回転が下部ステアリングシャフト１０２Ｂに伝達される。
【００６３】
ステアリングホイール１０３の回転で下部ステアリングシャフト１０２Ｂを回転させ、車体前方側に接続されるの中間シャフト１０５（図１参照）を経由して、ステアリングギヤ１０７（図１参照）に連結され、車輪の操舵角を変えることができる。
【００６４】
車体取付けブラケット２の上板２１には、上板２１から下方に平行に延びる左右の側板２２、２２が形成され、この左右の側板２２、２２の内側面に、ロアーコラム３がチルト摺動可能に挟持されている。
【００６５】
実施例２のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置１０１には、実施例１と同様に、テレスコ位置調整を行うテレスコ駆動機構５とチルト位置調整を行うチルト駆動機構６が取付けられている。
【００６６】
テレスコ駆動機構５は実施例１と同様な構造を有している。また、チルト駆動機構６用のチルト用モータ６１の出力軸に取付けられたウォーム６２が、送りねじ軸６３の下方に取付けられたウォームホイール６４に噛み合って、チルト用モータ６１の回転を送りねじ軸６３に伝達している。
【００６７】
送りねじ軸６３は、チルト用モータ６１の中心軸線に対して垂直（図７から図１０の上下方向）に延び、その上端と下端が、軸受６８１、６８２によって車体取付けブラケット２に回転可能に軸支されている。送りねじ軸６３の外周に形成された雄ねじには、角柱形状の送りナット６９の雌ねじ６９２が螺合し、この送りねじ軸６３と送りナット６９によって、チルト駆動用の送りねじ機構が構成されている。送りねじ軸６３が回転すると、送りナット６９は垂直方向に直線運動を行う。
【００６８】
送りナット６９の角柱形状の外周６９１には、角柱形状のナットホルダ７５の矩形孔７５１が外嵌している。その結果、ナットホルダ７５は、ロアーコラム３の中心軸線方向に略平行（チルト用モータ６１の中心軸線に対して平行）に相対摺動可能に送りナット６９に連結されている。
【００６９】
また、ナットホルダ７５は、その上面７５６と下面７５７の左右方向（図８、図９で見て）の中央部に、ロアーコラム３の中心軸線方向に平行（図８、図９の紙面に直交する方向、図１０の左右方向）に長い長孔７２、７２を形成しており、上記送りねじ軸６３をこれら各長孔７２、７２を通じて、ナットホルダ７５内に挿通している。また、このナットホルダ７５に上記長孔７２、７２を通じて挿通した送りねじ軸６３の雄ねじ部に、上記送りナット６９の雌ねじ６９２を螺合させている。
【００７０】
また、図８、図９に示すように、ロアーコラム３の右側面３３には、円形孔３４が形成され、この円形孔３４内に、ナットホルダ７５の左側面７５４に突出して形成した円柱形状の連結ピン７５２が、円形孔３４に対して相対回転可能に内嵌している。
【００７１】
従って、このナットホルダ７５を介して送りナット６９をロアーコラム３に連結すると、送りナット６９をロアーコラム３に連結した位置と送りナット６９の中心位置（送りねじ軸６３の中心位置）が、ロアーコラム３の軸方向にずれることができるため、これら両運動のコラムの中心軸線方向のずれを吸収することができる。また、送りナット６９とナットホルダ７５が、ロアーコラム３の中心軸線方向に平行に円滑に相対摺動するために、送りナット６９の外周６９１とナットホルダ７５の矩形孔７５１との間には、若干の隙間が形成されている。
【００７２】
また、ナットホルダ７５の右側面７５５には、実施例１のような右側に突出した円柱形状の連結ピンは無く、連結ピンが相対回転可能に内嵌するＬ字形の腕部も無い。
【００７３】
図９から図１１に示すように、ナットホルダ７５の矩形孔７５１には、長孔７２、７２の閉鎖端７２１、７２１の外側に、断面矩形（図１０で見て）の環状溝（図９で見て断面が矩形の矩形環状溝）７６、７６が形成されている。この環状溝７６、７６には、断面が円形で環状の弾性体７７、７７が挿入されている。弾性体７７、７７の材質は、合成ゴム等の合成樹脂で形成されている。
【００７４】
送りナット６９をナットホルダ７５の長さ方向の一方の側からこのナットホルダ７５内に挿入すると、弾性体７７、７７が圧縮されて、略楕円形に弾性変形し、送りナット６９の角柱形状の外周６９１を、弾性体７７、７７がその弾性力によって締め付ける。
【００７５】
上記したように、送りナット６９の外周６９１とナットホルダ７５の矩形孔７５１との間には、若干の隙間が形成されている。しかし、送りナット６９の角柱形状の外周６９１を、弾性体７７、７７がその弾性力によって締め付けることによって、送りナット６９に対してナットホルダ７５が、ロアーコラム３の中心軸線方向に相対摺動する時のガタを排除することが可能となる。
【００７６】
従って、本発明の実施例２の電動ステアリング装置１０１においても、ステアリング装置にガタを感じることがなく、ステアリング装置の剛性感が向上して、操舵フィーリングの悪化を抑制することが可能となる。実施例２では、送りナット６９の外周６９１は角柱形状に形成されているが、任意の数の辺を有する多角柱形状にすることが可能である。その場合、ナットホルダ７５には、角柱形状の外周に外嵌する多角形孔を形成すればよい。
【００７７】
上記実施例では、チルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置に適用した例について説明したが、チルト位置の調整だけを行うチルト式の電動ステアリング装置の送りねじ機構に適用してもよい。また、上記実施例では、ロアーコラム３がアウターコラム、アッパーコラム４がインナーコラムで構成されているが、ロアーコラム３をインナ−コラム、アッパーコラム４をアウターコラムにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の電動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】本発明の実施例１のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置の要部を示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図であって、チルト駆動機構の要部を示す。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部の要部を示す。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図４の送りナットとナットホルダとの嵌合部の剛性線図である。
【図７】本発明の実施例２のチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置の要部を示す正面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ断面図であって、チルト駆動機構を示す。
【図９】図８のチルト駆動機構の要部の拡大断面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部を示す。
【図１１】図９のＦ−Ｆ断面図であって、チルト駆動機構の送りナットとナットホルダとの嵌合部を示し、一部を省略した断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０１ 電動ステアリング装置
１０２ ステアリングシャフト
１０２Ａ 上部ステアリングシャフト
１０２Ｂ 下部ステアリングシャフト
１０３ ステアリングホイール
１０４ ユニバーサルジョイント
１０５ 中間シャフト
１０６ ユニバーサルジョイント
１０７ ステアリングギヤ
１０８ タイロッド
１１ 車体
２ 車体取付けブラケット
２１ 上板
２２ 側板
３ ロアーコラム
３１ ブラケット
３２ チルト中心軸
３３ 右側面
３４ 円形孔
３５ 操舵補助部
３５１ ハウジング
３５２ 電動モータ
３５３ 減速ギヤボックス
３５４ 出力軸
３６ 腕部
３６１ 基端部
３６２ 後方延長部
３６３ 内側面
３６４ 円形孔
４ アッパーコラム
４１ フランジ
５ テレスコ駆動機構
５１ テレスコ用モータ
５３ 送りねじ軸
６ チルト駆動機構
６１ チルト用モータ
６２ ウォーム
６３ 送りねじ軸
６４ ウォームホイール
６５ 送りナット
６５１ 外周
６５２ 雌ねじ
６６ 出力軸
６７１、６７２ 軸受
６８１、６８２ 軸受
６９ 送りナット
６９１ 外周
６９２ 雌ねじ
７１ ナットホルダ
７１１ 円筒孔
７１２、７１３ 連結ピン
７１４ 左側面
７１５ 右側面
７１６ 上面
７１７ 下面
７２ 長孔
７２１ 閉鎖端
７３ 環状溝
７４ 弾性体
７５ ナットホルダ
７５１ 矩形孔
７５２ 連結ピン
７５４ 左側面
７５５ 右側面
７５６ 上面
７５７ 下面
７６ 環状溝
７７ 弾性体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整と、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の両方が可能なコラム、
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を行うチルト駆動機構、
上記送りナットの外周に上記コラムの中心軸線に略平行に摺動可能に外嵌されると共に、上記コラムに連結されたナットホルダ、
上記送りナットとナットホルダとの嵌合隙間に装着されて、送りナットの外周をその弾性力によって締め付ける弾性体を備えたこと
を特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記送りナットの外周は円柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの円柱形状の外周に外嵌する円筒孔が形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記送りナットの外周は角柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの角柱形状の外周に外嵌する矩形孔が形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記送りナットの外周は多角柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの多角柱形状の外周に外嵌する多角形孔が形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記弾性体は断面が円形で環状に形成されていること
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、
上記弾性体の材質は合成ゴムであること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項７】
請求項５に記載されたステアリング装置において、
上記弾性体の材質は合成樹脂であること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記弾性体は上記ナットホルダの内周に形成された環状溝に挿入されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項９】
請求項５から請求項７までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記弾性体は複数形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項１０】
請求項９に記載されたステアリング装置において、
上記弾性体は上記ナットホルダの内周に形成された複数の環状溝に各々挿入されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項１】
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、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整と、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の両方が可能なコラム、
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を行うチルト駆動機構、
上記送りナットの外周に上記コラムの中心軸線に略平行に摺動可能に外嵌されると共に、上記コラムに連結されたナットホルダ、
上記送りナットとナットホルダとの嵌合隙間に装着されて、送りナットの外周をその弾性力によって締め付ける弾性体を備えたこと
を特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記送りナットの外周は円柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの円柱形状の外周に外嵌する円筒孔が形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記送りナットの外周は角柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの角柱形状の外周に外嵌する矩形孔が形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記送りナットの外周は多角柱形状に形成され、上記ナットホルダの内周には、上記送りナットの多角柱形状の外周に外嵌する多角形孔が形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記弾性体は断面が円形で環状に形成されていること
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、
上記弾性体の材質は合成ゴムであること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項７】
請求項５に記載されたステアリング装置において、
上記弾性体の材質は合成樹脂であること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記弾性体は上記ナットホルダの内周に形成された環状溝に挿入されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項９】
請求項５から請求項７までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記弾性体は複数形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項１０】
請求項９に記載されたステアリング装置において、
上記弾性体は上記ナットホルダの内周に形成された複数の環状溝に各々挿入されていること
を特徴とするステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−８１０７３（Ｐ２００８−８１０７３Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６６４６７（Ｐ２００６−２６６４６７）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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