WO2006120968A1

WO2006120968A1 - ステアリングコラム装置

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Publication number: WO2006120968A1
Application number: PCT/JP2006/309119
Authority: WO
Inventors: Shinji Okada; Hiroshi Shibazaki
Original assignee: Nsk Ltd.
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2006-05-01
Publication date: 2006-11-16
Also published as: EP1884444B1; US7810409B2; JP5061900B2; EP1884444A4; EP1884444A1; US20090044656A1; JPWO2006120968A1

Abstract

　テレスコ用ギアベース６とテレスコ用ギア部材８とを相対的に接近させると、中心ズレがある場合には、一方の面の歯（第１の歯）６ａが歯（第２の歯）８ａの歯先同士（図５（ｂ）のＣ点）が当接したとしても、それぞれの歯筋方向に対してなす角度を０度より大きく、９０度未満に設定されるように接近させて噛合させているので、かかる状態からテレスコ用ギアベース６とテレスコ用ギア部材８とは矢印方向（図５（ｂ））に相対移動を続けることができ、スライドするように噛み合っていくため、スライドの最中に、歯６ａ、８ａが容易に噛合することができる（図５（ｃ）のＤ点）。

Description

明細書

ステアリングコラム装置

技術分野

[0001] 本発明は、ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコ方向の少なくとも一方に対して調整可能に支持するステアリングコラム装置に関する。

背景技術

[0002] ステアリングコラム装置は、車両の重要安全保安部品であり、衝突時に乗員の安全を確保するために衝突時におけるその挙動を、どのように制御するかが非常に重要である。通常は、ステアリングコラム装置自体に衝撃エネルギー吸収機構を設けるともに、ステアリングホイール内に収納したエアーバッグの支持部材としても重要な役割を担っている。

[0003] 一方、運転者の運転姿勢を最適にするために、一般的なステアリングコラム装置は、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傾斜角度を調整でき、ステアリングホイールの軸線方向位置を調整できるようになつている。従って、ステアリングコラム装置には、コラム本体 (即ちステアリングホイール）の位置や姿勢の調整が容易でなければならず、且つ衝突時には所定の位置や姿勢を確保しなければならないという相反する機能が必要になる。このような相反する機能を両立させるベぐ従来のステアリングコラム装置では、種々の工夫がなされている力ユーザーの操作性に対する要求の高まりなどにより、更なる向上が求められている。

[0004] ここで、特許文献 1においては、多板の摩擦プレートを重合させ、その間に発生する摩擦力を用いて、コラム本体を保持できるステアリングコラム装置が開示されている特許文献 1 :特開平 10— 35511号公報

特許文献 2:独国特許第 10212263号明細書

特許文献 3:米国特許公開第 2005Z0016315A1号明細書

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0005] ところが、多板の摩擦プレートを重合させる機構では、構成が複雑となり、またチルト 'テレスコピック調整時に多板の摩擦プレート同士がこすれ合う振動が操作者に伝わりやすぐ操作フィーリングが悪いという問題もある。又、部品点数が増えるため、組立工数が増大するといつた問題がある。

[0006] 一方、特許文献 2におヽては、チルト 'テレスコピック調整時には、嚙合してヽたギャ同士を離脱させ、調整後においては、ギヤ同士を嚙合させることで、コラム本体の位置を確実に保持することができるステアリングコラム装置が開示されて、る。しかしながら、特許文献 2に示すようにギヤを嚙合させてコラム本体の位置を保持する機構の場合、調整後においてギヤを嚙合させる際に、ギヤの山同士が当接し合うことで本来的に嚙合不良が発生する恐れがある。特許文献 2では、これを抑制しようと試みがなされているが、必ずしも十分とはいえない。

[0007] 更に、特許文献 3においては、チルト 'テレスコピック調整後に、ばね付勢され移動可能に保持された一方の歯を他方の歯にスムーズに係合させることができ、それによりコラム本体の位置を保持できるステアリングコラム装置が開示されている。しかしながら、かかる構成では、一方の歯をばね付勢するために複雑且つ大型化した構造を用いなければならなヽと、う問題がある。

[0008] また、歯を嚙合させるタイプのステアリングコラム装置において、衝突時にステアリングシャフトに力が付与されたとき、これに抗することができる保持力を高めるためには、嚙合する歯数を増大させることが考えられる。し力しながら、嚙合する歯数を増大させると、位置調整後におけるかみ合い不良が生じやすくなり、またその分だけ設置スペースが必要となるという問題がある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明は、力かる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、軽量且つコンパタトでありながら、保持力を高めることができ、又操作フィーリングに優れたステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

[0010] 本発明の第 1の観点によれば、ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコピック方向の少なくとも一方に対して位置調整可能に支持するステアリングコラム装置において、車体側に固定された第 1の歯と、

ステアリングシャフトを回転自在に支持するコラム本体と、

前記コラム本体と一体的に移動する第 2の歯とを有し、

前記第 1の歯と前記第 2の歯とが、互いに嚙合して、前記コラム本体を前記車体に対して位置決めし、

前記第 1の歯と前記第 2の歯とが、互いに離間して、前記コラム本体を前記車体に対して位置調整可能な状態とし、

前記第 1の歯が第 2の歯と嚙み合う直前力互いの嚙合が完了する間、前記第 1の歯に対する前記第 2の歯の接近方向が、それぞれの歯筋方向に対してなす角度を 0 度より大きぐ 90度未満に設定されるように、前記第 1の歯と第 2の歯は接近されて嚙合するステアリング装置が提供される。

[0011] 本発明の第 2の観点によれば、第 1の観点によるステアリング装置であって、

前記第 1の歯及び前記第 2の歯の一方は、対向する一対の第 1傾斜面に設けられ前記第 1の歯及び前記第 2の歯の他方は、前記第 1の一対の傾斜面に各々対向する一対の第 2傾斜面に形成されて、てもよ、。

[0012] 本発明の第 3の観点によれば、第 2の観点によるステアリング装置であって、

前記第 1, 2の歯が互いに離脱した状態で、前記一対の第 1傾斜面間で定義される第 1傾斜面の中心面と、前記一対の第 2傾斜面間で定義される第 2傾斜面の中心面とが互いにずれて配置され、

前記第 1の歯を前記第 2の歯に嚙み合せる前に、前記第 1傾斜面の中心面と、前記第 2傾斜面の中心面とを近づけるように駆動する駆動手段を有する。

[0013] 本発明の第 4の観点によれば、第 1〜3のいずれかの観点によるステアリング装置であって、前記第 1の歯及び前記第 2の歯のうちの一方の歯に連結されたレバーを回転移動させることにより、前記レバーと共に円弧状の軌跡を有するように移動する前記一方の歯が、前記第 1の歯及び前記第 2の歯のうちの他方の歯に係合させてもよい。

[0014] 本発明の第 5の観点によれば、第 1〜3のいずれかの観点によるステアリング装置であって、前記第 1の歯及び前記第 2の歯のうちの少なくとも一方の歯は、先端に向力うにつれて歯の断面積が小さく形成されて、てもよ、。

[0015] 本発明の第 6の観点によれば、第 1の観点によるステアリング装置はさらに、

車体側に固定されるブラケットと、

前記ブラケットに揺動可能に取り付けられて前記コラム本体と共にチルト移動するレバーを有し、

前記第 1の歯は前記車体側に固定された前記ブラケットに設けられ、

前記第 2の歯は前記コラム本体と共にチルト移動する前記レバーに設けられていてちょい。

[0016] 本発明の第 7の観点によれば、第 1の観点によるステアリング装置は

車体側に固定されるブラケットに揺動可能に支持されたレバーを有し、前記レバーの回動に伴、、前記コラム本体を前記レバーに対するテレスコ移動が許容され、

前記第 1の歯は、前記車体側に支持されたレバーに設けられ、

前記第 2の歯は、前記テレスコ移動するコラム本体に設けられて!/、てもよ!/、。

[0017] 本発明の第 8の観点によれば、第 2の観点によるステアリング装置であって、

前記一対の第 1傾斜面は所定角度を有して向かい合い、くさび形を形成し、前記一対の第 2傾斜面も所定角度を有して向かい合い、くさび形を形成していてもよい。

[0018] 本発明の第 9の観点によれば、第 1の観点によるステアリング装置であって

前記第 1の歯と前記第 2の歯とは、前記ステアリングシャフトに力が与えられた場合に、嚙み合、率が高くなる方向に歯筋が傾斜して、てもよ、。

[0019] 本発明の第 10の観点によれば、第 9の観点によるステアリング装置であって、前記第 1の歯と前記第 2の歯の間の摩擦角を; z、

前記第 1の歯と前記第 2の歯の半頂角を α、

前記第 1の歯の歯面と前記第 2の歯の歯面が、嚙合面に対して成す角度を j8、前記第 1の歯と前記第 2の歯筋の方向が前記力の方向となす角度を γと定義したとき、以下の条件式を満たすように歯面が配置される。 μ > tan (tan a · sin j8 )—（90° — γ ) (条件式）

ここで、嚙み合い面とは、第 1の歯と第 2の歯が嚙み合ってから、その嚙み合い率が増加するように一方の歯を移動させる際に、その一方の歯の長軸が形成する軌跡に沿う面である。

[0020] 本発明の第 11の観点によれば、ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコピック方向の少なくとも一方に対して位置調整可能に支持するステアリングコラム装置において、

車体側に固定された第 1の歯と、

前記コラム本体と一体的に移動する第 2の歯とを有し、

前記第 1の歯と前記第 2の歯とは、前記ステアリングシャフトに力が与えられた場合に、嚙み合、率が高くなる方向に歯筋が傾斜して、るステアリング装置が提供される

[0021] 本発明の第 12の観点によれば、第 11の観点によるステアリング装置において、前記第 1の歯及び前記第 2の歯の一方は、対向する一対の第 1傾斜面に設けられ前記第 1の歯及び前記第 2の歯の他方は、前記第 1の一対の傾斜面に各々対向する一対の第 2傾斜面に形成されて、てもよ、。

[0022] 本発明の第 13の観点によれば、第 11の観点によるステアリング装置であって、前記一対の第 1傾斜面は所定角度を有して向かい合い、くさび形を形成し、前記一対の第 2傾斜面も所定角度を有して向かい合い、くさび形を形成してもよい

[0023] 本発明の第 14の観点によれば、第 11の観点によるステアリング装置であって、前記第 1の歯と前記第 2の歯の間の摩擦角を; ζ、前記第 1の歯と前記第 2の歯の半頂角を α、

前記第 1の歯の歯面と前記第 2の歯の歯面が、嚙合面に対して成す角度を j8、前記第 1の歯と前記第 2の歯筋の方向が前記力の方向となす角度を γと定義したとき、以下の条件式を満たすように歯面が配置されて、てもよ、。

μ >tan^_1(tan α · sin j8 )—（90° — γ ) (条件式）

発明の効果

[0024] 複数の直線状の歯を有するギア形状の部品を嚙み合わせる場合、通常次の二つの例が考えられる。一つ目の例として、歯同士を歯筋に対して法線方向に互いに向かい合わせ、それ力も平行移動させることにより嚙合する。二つ目の例として、向かい合う歯同士が、歯筋の接線方向に平行に移動して嚙み合う。どちらの例の場合にも、嚙み合うギアの歯先同士、または歯筋の先端同士が当たり、嚙合不良が発生する可能性が高い。ここで、「歯筋の法線方向」とは、同じギア部品において複数の歯筋を含む仮想面に対し、当該歯筋上から延在する法線をヽぅものとする。

[0025] これに対し、本発明のステアリングコラム装置によれば、前記第 1の歯と前記第 2の歯とは、それぞれの歯筋に対して法線方向及び接線方向（接線に平行な方向を含む）以外の方向に沿って接近させて嚙合させるようになっているので、前記第 1の歯と前記第 2の歯の嚙合不良を抑制できる。従って、多板の摩擦プレートを用いたときのように操作フィーリングが悪くなることが回避され、更に前記第 1の歯と前記第 2の歯が嚙合した後は、大きな保持力を発揮できる。特に、前記第 1の歯と前記第 2の歯の最初の嚙合が生じたときから、両者を歯筋方向に摺動させつつ嚙み合い率を高めるようにすると、スムーズな嚙合を行えるので好ましい。なお、本明細書中、「テレスコ方向」とはステアリングシャフトの軸線方向をいい、「チルト方向」とは、それに交差する方向（特に上下方向）をいうものとする。

[0026] 更に、前記第 1の歯及び前記第 2の歯は、対向するテーパ面の両面に形成されていると、両面における歯同士の嚙合により、より強固な保持力を発揮できる。

[0027] 更に、離脱した状態で、前記第 1の歯のテーパ面の中心面と、前記第 2の歯のテーパ面の中心面とがズレており、嚙合時に、前記第 1の歯のテーパ面の中心面と、前記第 2の歯のテーパ面の中心面とを近づけるように駆動する駆動手段を有すると、より円滑な嚙合を実現できる。

[0028] 前記第 1の歯及び前記第 2の歯のうちの一方の歯に連結されたレバーを回転移動させることにより、前記レバーと共に円弧状に移動する前記一方の歯が、前記第 1の歯及び前記第 2の歯のうちの他方の歯に係合するようになっていると、簡素な構成で確実な動作を実現できる。

[0029] 前記第 1の歯及び前記第 2の歯のうちの少なくとも一方の歯は、先端に向かうにつれて歯の断面積が小さくなつて、ると、前記第 2の歯と嚙合しゃす、ので好ま、。

[0030] 本発明のステアリングコラム装置によれば、前記第 1の歯と前記第 2の歯とは、衝突時に前記ステアリングシャフトに力が与えられた場合に、かみ合い率が高くなる方向に歯筋が傾斜しているので、前記ステアリングシャフトに与えられる衝撃力が大きければ大きいほど、よりかみ合い率が高まり、保持力を向上させることができる。又、歯数を少なく抑えても保持力を確保することができるので、軽量且つコンパクトでありながら、良好な操作フィーリングを確保できると、う利点もある。

[0031] 更に、前記第 1の歯と前記第 2の歯の一方は、向かい合ったテーパ面に形成され、他方は、背中合わせのテーパ面に形成されていると、衝突時にかみ合い率を高めることができる。

[0032] 更に、 0が摩擦角を越えないように三次元的にある一定の関係式により歯面角度

α、 j8、 Ύ、 0を設定することで、歯筋方向の嚙み合い長さの減少と、嚙み合い率の低下を防止でき、ひいては過大な荷重が作用した際にも嚙み合う歯が外れないという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0033] [図 1]本実施の形態に係るステアリングコラム装置の斜視図である。

[図 2]変形例に係るステアリングコラム装置の斜視図である。

[図 3]嚙合状態にあるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の斜視図である [図 4]離脱状態にあるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の断面図である [図 5] (a)〜 (e)は離脱状態力も嚙合状態に至るテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の断面図である。

[図 6]チルト用ギアベース 7とチルト用ギア部材 9との関係を示す斜視図である。

[図 7]本実施の形態に力かるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の変形例を示す斜視図である。

[図 8]本実施の形態に力かるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の変形例を示す断面図である。

[図 9]本実施の形態に力かるチルト用ギアベース 7とチルト用ギア部材 9の変形例を示す、図 6と同様な断面図である。

[図 10]テレスコ用ギアベース 6及びテレスコ用ギア部材 8の製造方法を示すフローチヤートである。

[図 11] (a)〜 (g)はテレスコ用ギア部材 8の加工状態を、製造工程順に示す図である

[図 12] (a)〜（e)はテレスコ用ギアベース 6の加工状態を、製造工程順に示す図である。

[図 13]テレスコ用ギア部材 8の加工を行うダイスを示す図であり、 (a)はその上面図、（ b)はその側面図である。

[図 14]変形例に係るステアリングコラム装置の斜視図である。

[図 15]変形例に係るステアリングコラム装置の斜視図である。

[図 16]変形例に係るステアリングコラム装置のコラム本体の斜視図である。

[図 17] (a)〜（c)は別な実施の形態に力かるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の断面図である。

[図 18]テレスコ用ギアベース 6の歯 6aの一つの斜視図である。

[図 19A]第 2実施例にかかる、通常時におけるテレスコ用ギアベース 6及びテレスコ用ギア部材 8を示す図である。

[図 19B]図 19Aの XIX B矢視図である。

[図 19C]図 19Aの XIX C矢視図である。

[図 20A]第 2実施例にかかる、衝突時におけるテレスコ用ギアベース 6及びテレスコ用ギア部材 8を示す図である。 [図 20B]図 20Aの XX B矢視図である。

[図 20C]図 20Aの XX C矢視図である。

[図 21]第 3実施例を説明するための従来のステアリング装置を示す図である。

[図 22]第 3実施例を説明するための従来のギア機構を示す図である。

[図 23A]第 3実施例において、歯面の傾斜角を j8、歯筋の傾斜角を 0度に設定した場合のギア部材の側面図である。

[図 23B]図 23Aの左方向から図 23Aを見たギア部材の正面図である。

[図 23C]図 23Aの要部拡大図である。

[図 23D]図 23Bの要部拡大図である。

[図 23E]図 23Cの XXIII E矢視図である。

[図 24]図 23Cにおいて、歯筋の傾斜角が γ度傾斜した場合のギア部材を示すである

[図 25]第 4実施例を説明するための、一組の歯面によりギアの嚙合が構成されている場合を示す比較図である。

[図 26]第 4実施例のギア部材を示す斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、本発明の実施の形態に係るチルト 'テレスコピック式のステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。

(第 1実施例）

[0035] 図 1、 2は、本発明の第 1実施例に係るステアリングコラム装置の斜視図であり、図 1はロック状態を示し、図 2は解除状態を示す。

[0036] 円筒状のコラム本体 1は、ブラケット 2、 3を介して不図示の車体に取り付けられるようになつている。コラム本体 1内には、不図示のステアリングホイールと操舵機構とを連結するステアリングシャフト Sが挿通され、不図示のベアリングにより回転自在に支持されている。

[0037] コラム本体 1の側部には、板状のテレスコ用ギアベース 6が固定されており、一方、ブラケット 2に板状のチルト用ギアベース 7が固定されている。テレスコ用ギアベース 6 は、コラム本体 1におけるテレスコ方向の調整幅に対応した長さを有している。又、チルト用ギアベース 7は、コラム本体 1におけるチルト方向の調整幅に対応した高さを有している。コラム本体 1には、テレスコピックスライド用の長穴が成形されている。

[0038] ブラケット 2に設けられたチルト方向の長孔（不図示）と、コラム本体 1に設けられたテレスコ方向の長孔 (不図示）を貫通した回動可能なシャフト 5aに、操作レバー 5が取り付けられている。操作レバー 5には、テレスコ用ギアベース 6に対応して、テレスコ用ギア部材 8が固定的に取り付けられ、チルト用ギアベース 7に対応して、チルト用ギァ部材 9がー体的に形成されている。

[0039] 操作レバー 5の根元には、カム式ロータリークランプ機構 10が設けられている。カム式ロータリークランプ機構 10は、操作レバー 5を操作することにより、カム効果によりクランプを発生させて、チルト 'テレスコピックを位置決めする作用を有する。又、カム式ロータリークランプ機構 10に、操作レバー 5のストッパー機能を持たせて、ギアベースとギア部材とのギアの嚙み合、率を制御することも可能であるので、操作感に節度を持たせることができる。

[0040] 図 1に示す位置に操作レバー 5を回動させると、テレスコ用ギアベース 6に対し、円弧状に移動しながらテレスコ用ギア部材 8が嚙合し、且つチルト用ギアベース 7にチルト用ギア部材 9が嚙合する。これに対し、図 2に示す位置に操作レバー 5を回動させると、テレスコ用ギアベース 6から、円弧状に移動しながらテレスコ用ギア部材 8が離脱し、且つチルト用ギアベース 7からチルト用ギア部材 9が離脱するようになっている。

[0041] 図 3は、嚙合状態にあるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の斜視図であり、テレスコ用ギア部材 8は車体に対して位置決めされた状態にある。図 4は、離脱状態にあるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の断面図である。テレスコ用ギアベース 6は、下方に向力うにつれて狭幅となるテーパ面の両外面に複数の歯（第 1の歯) 6aを有し、テレスコ用ギア部材 8は、上方に向力につれて広幅となるテーパ面の両内面に、同じピッチで複数の歯 (第 2の歯) 8aを有して、る。

[0042] 本実施の形態では、テレスコ用ギアベース 6及びテレスコ用ギア部材 8におけるテーパ面のテーパ角 κを 9° となるように設けてあるが、テーパ角は 0度以上の鋭角であれば良い。又、テレスコ用ギアベース 6の歯 6aの端部（図で下端）を、曲率半径 R2 で輪郭付けし、それに対向するテレスコ用ギア部材 8の歯 8aの端部（図で上端)を、曲率半径 R3で輪郭付けし、それによりテーパ面同士が嵌合しやすいにようにして!/ヽる。本実施の形態では、歯 6a、 8aの端部を円弧で輪郭付けしたが、その曲率半径は任意であり、又必ずしも必要であるわけではない。また円弧でなく直線で輪郭付けしても良い。その場合、歯筋と直線とは任意の曲率半径の円弧で接続させることが望ましい。

[0043] また、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の歯筋は、操作レバー 5のクランプ回転軸を中心とした半径 R (図 1 )の円弧形状に形成すると好ま、。テレスコ用ギア部材 8は、操作レバー 5に固定されるので、その歯 8aの移動軸跡は円弧となる。そのためテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の歯筋を、同じ半径 Rの円弧状に形成することで、歯 6a、 8a同士が嚙合する際に、操作フィーリングが向上する。

[0044] 図 5は、離脱状態から嚙合状態に至るテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の断面図である。図 5を参照して、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の嚙合動作について説明する。まず、離脱状態においては、向かい合うテレスコ用ギアベース 6の歯 6aとテレスコ用ギア部材 8の歯 8aとは、歯筋の方向がはす向かいの状態になっている（図 5 (a) )。

[0045] ここから、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8とを相対的に接近させると、中心ズレがある場合には、一方の面の歯 6aが歯 8aの歯先同士（図 5 (b)の C点）が当接することになる力それぞれの歯筋に対して法線方向及び接線方向以外の方向に沿って接近させて嚙合させているので、 C点で当接した後においても、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8とは矢印方向（図 5 (b) )に相対移動を続けることができ、スライドしつつ互いに嚙み合っていくため、このスライドの最中に歯 6a、 8aが容易に嚙合することができる（図 5 (c)の D点)。すなわち、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8とが互いに嚙み合う直前から互!、の嚙合が完了する間（図 5 (a) 力も図 5 (e) )、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の接近方向力それぞれの歯筋方向に対してなす角度を 0度より大きぐ 90度未満に設定されている。このように両部材を相対的に接近させて嚙合を達成する。

[0046] 一方の面の歯 6a、 8aが嚙合すれば、それがガイドとなって、他方の面の歯 6a、 8a も容易に嚙合することができる（図 5 (d)、 (e) ) ₀このように、本実施の形態による歯 6a 、 8aの嚙合では、従来のギアの嚙合と比較して、歯先同士が当接しあって移動が阻止される可能性が低ぐ操作レバー 5の操作フィーリングが向上するといつた効果がある。

[0047] 上記の第 1実施例の場合、操作レバー 5の回動により、それに取り付けられて一体となったテレスコ用ギア部材 8を、テレスコ用ギアベース 6と嚙合させるようにしているので、操作レバー 5に付与された力を直接テレスコ用ギア部材 8に伝達することで、確実な嚙合を行わせることができる。又、操作レバー 5の回動量力そのままテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の嚙合量となるので、簡素な構成でありながら確実にコラム本体 1の固定を実現できる。

[0048] 以上、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の嚙合動作について述べた力チルト用ギアベース 7とテレスコ用ギア部材 9との嚙合動作も基本的に同様である

[0049] 図 6は、チルト用ギアベース 7とチルト用ギア部材 9との関係を示す斜視図であるが、説明を容易とすべぐチルト用ギアベース 7は、半分に切断した状態で示している。チルト用ギアベース 7は、図で左方に向力うにつれて狭幅となるテーパ面の両内面に複数の歯 (第 1の歯） 7aを有し、チルト用ギア部材 9は、図で右方に向かうにつれて広幅となるテーパ面の両外面に、同じピッチで複数の歯 (第 2の歯） 9aを有している。更に実施の形態では、チルト用ギア部材 9は、歯 9aの歯筋の先端形状を、チルト用ギアベース 7の歯 7aの先端形状の並びに対して、 V = 5度の傾斜角度を持った形状に揃えている。

[0050] 嚙合時において、チルト用ギア部材 9の歯 9aは、チルト用ギアベース 7の歯 7aに嚙合し始める際に、図 6の A点から嚙み合い始める。即ち、歯 7a、 9aの嚙合が、ひとつの歯力始まり、更にそれに隣接する歯が順次嚙合するようにすることにより、嚙み合い不良の発生率を小さくすることが可能である。

[0051] 上記第 1の実施例においては、傾斜角度 V = 5度とした力ギアの嚙み合い開始がひとつの歯から嚙み合えばよいので、その角度や形状には限定されることがない。このような構成は、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8についても同様に適用できる。更に、本実施の形態では、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8 、及びチルト用ギアベース 7とチルト用ギア部材 9を、コラム本体 1の片側にのみ設けているが、コラム本体 1の両側に同じ構成を持たせることで、ロック耐カを倍増すること、対称性を増し動作のさらなる安定ィ匕を図ることもできる。

[0052] 図 7は、上記第 1実施例に力かるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の変形例を示す斜視図である。図 7の変形例においては、テレスコ用ギアベース 6の歯 6aと、テレスコ用ギア部材 8の歯 8aの歯筋を、円弧状でなく直線状にすることで、成形容易性を高めている。このような構成は、チルト用ギアベース 7とチルト用ギア部材 9についても同様に適用できる。

[0053] 図 8は、上記第 1実施例に力かるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の変形例を示す断面図である。図 8の変形例においては、テレスコ用ギアベース 6の歯 6aと、テレスコ用ギア部材 8の歯 8aの端部（点 E, F)を、円弧や直線で輪郭付けしないことでシンプルな形状とし、それにより成形容易性を高めている。このような構成は、チルト用ギアベース 7とチルト用ギア部材 9についても同様に適用できる。

[0054] 図 9は、上記第 1実施例に力かるチルト用ギアベース 7とチルト用ギア部材 9の変形例を示す、図 6と同様な断面図である。図 9の変形例においては、チルト用ギア部材 9は、歯 9aの歯筋の先端形状を、チルト用ギアベース 7の歯 7aの先端形状の並びに平行に揃えて (即ち傾斜 V =0度)いる。このような構成は、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8についても同様に適用できる。

[0055] 図 10は、プレス成形による方法を用いて行うテレスコ用ギアベース 6及びテレスコ用ギア部材 8の製造方法を示すフローチャートである。図 11は、転造成型による方法を用いて行うテレスコ用ギア部材 8の加工状態を、製造工程順に示す図である。図 12 は、テレスコ用ギアベース 6の加工状態を、製造工程順に示す図である。図 13は、テレスコ用ギア部材 8の加工を行うダイスを示す図であり、（a)はその上面図、（b)はその側面図である。

[0056] 図 13 (a)において、第 1のダイス D1は円筒形状を有し、その中央に周方向に連続する突起 Dlaを形成し、その両側に周方向に並んだ歯 Dlbを形成している。一方、第 2のダイス D2は円筒形状を有し、その中央に周方向に連続する突起 D2aを形成しているが、その両側は円筒面となっている。図 13 (b)に示すように、逆方向に回転するダイス Dl, D2の間に、板材 Bを挿入することで、カゝかる板材 Bに所定の加工がなされるようになっている。

[0057] 本実施の形態に力かるテレスコ用ギア部材 8の製造方法について説明すると、まず図 11のステップ S101において、長板材を切断してブランク長さを決め、素材 Bを形成する（上面図である図 11 (a)参照））。続くステップ S102において、板材 Bを、図 13 に示すダイス Dl, D2の間をセンターをずらせて挿入することで、歯 8a及び溝 8c、 8d を転造成形する（上面図である図 11 (b)及び側面図である図 11 (c)参照) )。

[0058] 更に、ステップ S103において、板材 Bの歯 8aが形成されていない端部側を折り曲げ (上面図である図 11 (d)及び側面図である図 11 (e)参照)）、その後、溝 8c、 8dを中心に略 U字形状に折り曲げることで、テレスコ用ギア部材 8を得ている（上面図である図 11 (f )及び側面図である図 11 (g)参照））。

[0059] 一方、テレスコ用ギアベース 6の加工には、第 1のダイス D1を 2つ用いる。本実施の形態に力かるテレスコ用ギアベース 6の製造方法について説明すると、まず図 11のステツプ S101において、長板材を切断してブランク長さを決め、素材 Bを形成する（上面図である図 12 (a)参照））。続くステップ S102において、板材 Bを、図 13に示すダイス Dl, D2の間をセンターを合わせて挿入することで、歯 6a及び溝 6c、 6cを転造成形する（上面図である図 12 (b)及び側面図である図 12 (c)参照））。

[0060] 更に、ステップ S103において、板材 Bの対向する溝 6c、 6cを切断することで、テレスコ用ギアベース 6を得て、る（上面図である図 12 (d)及び側面図である図 12 (e)参照））。かかる場合、テレスコ用ギアベース 6は、一度の加工で 2つ形成されることとなる。なお、チルト用ギアベース 7とチルト用ギア部材 9についても同様に適用できる。

[0061] なお、以上の例では、ギアベース又はギア部材を板金プレスにより成形するものとした力圧粉体成形によるもの、射出成形によるもの、ダイカスト、チクソモールディング等铸造による方法、塑性加工によるもの、または切削による成形等、成形方法は何れを適用しても良い。更に、操作レバー 5で、同時にギア部材 8, 9を移動させているが、別個の操作レバーによって個々に移動させても良い。更に、楔型のギア部材の成形方法としては、コラムボディ本体、或いはチルトブラケット（車体に固定側）をダイ力ストにより製造する際に、ギアを一体成形する方法がある。

[0062] 図 14は、変形例に係るステアリングコラム装置の斜視図である。本変形例においては、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8とは、それぞれ片面にのみ歯 6a、 8aを形成して嚙合させ、チルト用ギアベース 7とテレスコ用ギア部材 9とは、それぞれ片面にのみ歯 7a、 9aを形成して嚙合させている。テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8、チルト用ギアベース 7とテレスコ用ギア部材 9のいずれか一方の組み合わせだけ、片面にのみ歯を形成することもできる。

[0063] テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8、チルト用ギアベース 7は、コラム本体 1と操作レバー 5と別体にしている力それぞれ一体的に形成しても良い。以上の実施の形態に共通して、歯形については、モジュール 0. 5とした力モジュールは大きくても小さくても問題ない。また、モジュールを非常に小さくしていった際に、歯面性状は、平面板の面性状に近づくが、平面性状であったとしても摩擦による位置保持効果が得られるため、本発明によるステアリングコラム装置の保持機能は作用する。

[0064] 図 15は、変形例に係るステアリングコラム装置の斜視図である。本変形例では、テレスコ用ギアベース 6は、コラム本体 1と一体化されており、すなわちコラム本体 1の両側面に歯 6aが形成されている。一方、テレスコギヤ部材 8は、一端を操作レバー 5にボルト止めしてなる半円筒内周面を備えた板状を有し、歯 6aに対応する内周面の位置に歯 8aを形成している。操作レバー 5を図 15に示す位置から、反時計回りに回動させると、テレスコギヤ部材 8がコラム本体 1の下半部を包み込むようになり、それにより歯 6a、 8a同士が嚙合することとなる。

[0065] 図 16は、変形例に係るステアリングコラム装置のコラム本体を示す斜視図である。

本変形例においては、コラム本体 1を板金プレスにより形成している。コラム本体 1は、成形容易性及び軽量ィ匕を確保するために平板から打ち抜き、丸め込むように折り曲げて成形している。本変形例では、テレスコ用ギアベース 6は、コラム本体 1の一方の側縁 lbと一体ィ匕されており、即ち、板金プレス前に、平板の側縁 lbの両側に歯 6a が形成されているため、製造が容易である。

[0066] 操作レバー 5は、軸線方向にのびる長孔 laに沿って移動可能なシャフト 5aの周囲に駆動可能であり、その一部に形成された歯 (不図示）が、歯 6aと嚙合するようになつている。テレスコ用ギアベース 6は、コラム本体 1の他方の側縁 lcに設けても良いし、両方に設けることで、保持力を高く確保することができる。なお、テレスコ用ギアべ一ス 6を形成する側縁 lb又は lcに関わらず、コラム本体 1の両端は、内側に丸め込むようことで、ステアリングシャフト 4を回転自在に支持する軸受（不図示）の保持部 ld、 Idを形成することができるので、低コストなステアリングコラム装置を提供できる。

[0067] 図 17は、別な実施の形態に力かるテレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8 の断面図である。本実施の形態においては、テレスコ用ギアベース 6が連結された操作レバー 5は、シャフト 5aに固定され、一体的に回転するようになっている。シャフト 5 aには回転カム 5bが取り付けられ、一方、不図示のコラム本体に固定カム 5cが取り付けられ、シャフト 5aの回転に応じて、固定カム 5cに対して回転角 5bが回転するようになっている。なおシャフト 5aは、図 17において、予圧により右方向に付勢されているものとする。回転カム 5bと固定カム 5cとで駆動手段を構成する。

[0068] テレスコ用ギアベース 6の両側のテーパ面の中心面（紙面に垂直に延在）を PL6とし、テレスコ用ギア部材 8の両側のテーパ面の中心面 (紙面に垂直に延在）を PL8とすると、図 17 (a)に示す離脱状態において、中心面 PL6, PL8は、シャフト 5aの軸線方向にずれている。

[0069] ここで、図 17 (b)に示すように、操作レバー 5を回動させると、シャフト 5aと共に回動する回転カム 5bのカム部が、固定カム 5cのカム部に乗り上がり始め、シャフト 5aは図で左方へと移動する。更に操作レバー 5を回動させると、回転カム 5bのカム部力固定カム 5cのカム部に完全に乗り上がるので、シャフト 5aは図 17 (c)に示す位置へと移動する。かかる状態では、中心面 PL6、 PL8が互いに重なる位置となる。また更に操作レバー 5を回動させることで、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8同士が嚙合することとなる（図 5参照)。

[0070] 本実施の形態によれば、両部材 6, 8が離脱した状態で、テレスコ用ギアベース 6の両側テーパ面の中心面 PL6と、テレスコ用ギア部材 8の両側テーパ面の中心面 PL8 とがズレており、操作レバー 5を回動させることによって、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8との嚙み合い開始から嚙み合い完了にわたって、カム駆動によつて中心面 PL6, PL8とを近づけるように駆動する。この構成により円滑なテレスコ用ギァベース 6とテレスコ用ギア部材 8の嚙合を実現できる。以上、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8につ!/、て述べたが、チルト用ギアベース 7とテレスコ用ギア部材 9にも同様に適用できる。

[0071] 図 18は、テレスコ用ギアベース 6の歯 6aの一つの斜視図である。長手方向に直交する断面が三角形状（二等辺三角形であれば好ま、が、それに限られな、）の歯 6 aは、先細形状となっており、より具体的には、歯の断面積が歯筋の先端部分において小さくなつており（即ち歯の高さ Hと歯の幅 Wの少なくとも一方が小さく）、歯の断面積が小さくなつていない部分力も歯の断面積が小さくなる部分、そして、先端の細く尖った尖り部までが滑らかに形成されている。歯 6aが、このような先細形状を有するので、テレスコ用ギア部材 8の歯 8aにスムーズに嚙合することができる。テレスコ用ギァ部材 8の歯 8aを同様に先細形状としても良い。又、このような構成は、チルト用ギアベース 7とチルト用ギア部材 9についても同様に適用できる。

(第 2実施例）

[0072] 次に、本発明の第 2の実施例について図 19、 20を用いて説明する。第 2の実施例にかかるチルト 'テレスコピック式のステアリング装置は、衝突時に負荷される力により嚙み合い率 r?が増加するように、歯筋が傾斜していることを特徴とする。上述の実施例 1と同様の第 2の実施例の部材には同一の符号を付与し、その詳細な説明は省略する。

[0073] 図 19は、通常時におけるテレスコ用ギアベース 6及びテレスコ用ギア部材 8を示す図であり、図 20は、衝突時におけるテレスコ用ギアベース 6及びテレスコ用ギア部材 8を示す図である。

それぞれ図 19A、図 20Aは、ギアベース 6とギア部材 8を車体方向側方から見た図であり、図 19B、図 20Bは、夫々図 19A、図 20Aの XIX B, XX B矢視図、図 19C、図 20Cは、夫々図 19A、図 20Aの XIX C、 XX C矢視図である。

[0074] 本実施の形態においては、ステアリングシャフト 1 (図 1)の軸線に対して、歯 6a、 8a の歯筋の角度 γ =85度としており、軸線に垂直な方向よりステアリングホイール (不図示)側に傾いている。ここで、通常時における歯 6a、 8aの嚙み合い率 ' とする（図 19 (c)参照)。このときの保持力を F2とする。 [0075] 例えば車両の二次衝突が生じ、運転者がステアリングホイールに衝突した場合を考える。この場合、テレスコ用ギアベース 6及びテレスコ用ギア部材 8は、ステアリングシャフト 1の軸線方向に相対移動するような力 Fcを受ける（図 20 (a)参照)。しかるに、本実施の形態によれば、歯 6a、 8aの歯筋の角度 γ = 85度で傾いているので、力 Fc は、歯 6a、 8aの歯筋に沿った方向の成分 Fxと、それに直交する方向の成分 Fyとに分解される。

[0076] 力の成分 Fxは、テレスコ用ギアベース 6を、テレスコ用ギア部材 8に向かって押圧する力であるので、図 20A、 20Bに示すように、テレスコ用ギアベース 6は、テレスコ用ギア部材 8内に押し込まれる。更に、歯 6a、 8aは、テレスコ用ギアベース 6及びテレスコ用ギア部材 8におけるテーパ面に形成されていることから、歯 6a、 8a同士が互いに向かって押圧される。このとき、その嚙み合い率 7? "は、通常時の嚙み合い率 7? ' より大きくなる。ゆえに、衝突時の保持力 F3は、通常時の保持力 F2より高まる。力の成分 Fxは、力 Fcの大きさに比例して増大するので、衝撃力の強さに応じて保持力を高めることができる。即ち、本実施の形態によれば、歯数を少なく抑えても保持力を確保することができるので、軽量且つコンパクトでありながら、良好な操作フィーリングを確保できる。なお、 γは 90度以下になるように設定されていればよい。すなわち、歯筋は衝突力方向に対して角度が設けられて、ればよ、。チルト用ギアベース 7及びチルト用ギア部材 9においても、同様に歯筋に角度を持たせることができる。

[0077] また、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の歯筋は、直線である力操作レバー 5の中心をした曲率半径 R (図 1)の円弧状に形成すると好ましい。テレスコ用ギア部材 8は、操作レバー 5に固定されるので、その歯 8aの移動軸跡は円弧状となる。なお、テレスコ用ギアベース 6とテレスコ用ギア部材 8の円弧状に形成されている歯筋の微小要素を取り出したときに、歯筋の傾きが 0〜90度の範囲に入っていれば、衝突時の入力によりギアの嚙み合い率が増加する。また、歯筋は円弧状であるので、歯 6a、 8a同士が嚙合する際に、操作フィーリングが向上する。

(第 3実施例）

[0078] 上述の第 2実施例と同様に、車両の衝突時にコラムに過大な力が作用すると、ギアが緩む虞がある。ギアの緩みが発生すると、ギアの嚙合率が低下してギアが破損したり、ギアの嚙合自体が逸脱する可能性がある。上記のギアの緩みを押えるためには、ステアリング装置に剛性の高い部材を用いたり、ギアの緩みを押える特別な機構を用いるということも考えられる力コストが増加したり、構造が複雑になるといった観点から望ましくない。

[0079] そこで上記問題を解決すベぐ以下に詳述するようにギアの形状と寸法を定めると、ギアの歯面に作用する摩擦力によりギアが緩むという問題が解消される。また、本発明の第 3実施例によれば簡単で安価なステアリング装置を提供することができる。

[0080] 本発明の後述する第 3実施例と比較するために、従来のステアリング装置のギア構造として特開平 9— 221043号公報に示されるギア構造を図 21 , 22に示す。

図 21に示す従来のギア構造によれば、車両の衝突時にコラム 101、レバーシャフト 103、レバー 104、レバー 10に取り付けられたギア 105には、矢印方向に移動させる衝突力が負荷される。この衝突力に対し、ブラケット 102に取り付けられたギア 106とギア 105の嚙合により、それら部材 101 , 103, 104, 105の移動力 S抑止される。し力しながら、図 22に示すように過大な衝突力 Fが作用した場合には、ギア面に発生する摩擦力 Fbよりも、摩擦面により衝突力が分解されて生じる分力 Faが大きくなる。この結果、レバー 104はギア 105と共に、ギア 106から離間するのでレバーのクランプ状態が開放される。つまり、ギアの嚙合自体が逸脱し、クランプ状態が維持できなくなる。

[0081] 上記のクランプ機構の開放を防止するためには、摩擦力 Fbを衝突力の分力 Faよりも大きくなるように設定すればよい。例えば図 22を参照して、ギアの頂角 αを、歯面同士の摩擦角 μよりも小さく設定することが考えられる。ここで、分力 Faは頂角 ocを用いて Fa = F sin aと表され、一方、摩擦力 Fbは頂角、摩擦角 μを用いて、 Fb =

1

cos a -tan μと ¾：される。

1

摩擦力 Fbを分力 Faよりも大きく設定すると (Fb〉Fa)、以下の式が得られる。

t cos a ^etan μ sin a

1 1

tan μ >tan a

従って、 μ〉ひという関係式が導出される。

[0082] しかし、一般的にギアの半頂角は 25度や 30度に設定されている力この角度よりも歯の頂角を小さく設定すると、歯元厚さが小さくなり歯の強度が十分に確保できず、また、歯の加工性が飛躍的に困難になる。よって上記のギアの頂角を摩擦角より小さく設定することは現実的な解決方法ではな、。

[0083] そこで、上記のクランプ機構の開放を防止するために以下に詳述するように、本発明の第 3実施例として、歯面全体を歯の嚙み合い方向から |8度傾斜させ、さらに歯筋方向を衝突力の作用する方向に対して γ度傾斜させることを考案した。

[0084] 以下に、本発明の第 3の実施例について図 23Α〜図 24を用いて詳細に説明する。本発明の第 3実施例は、歯面全体を |8傾斜させ、歯筋方向と衝突力方向の成す角を γとした構成である。その他の上述の第 1, 2実施例と同様の第 3実施例の部材には同一の符号を付与し、その詳細な説明は省略する。

[0085] 図 23Α〜23Εに示すように、以下の説明においては、各歯の半頂角を α、歯の嚙合方向に対する歯面の傾斜角を ι8、歯筋方向が衝突力方向となす角度を γと定義する。

[0086] まず、歯筋の傾斜角 γが 90° である実施例を示す図 23Α〜23Εを用いて第 3実施例を説明する。図 23Αはギア部材'ギアベースを車体の軸方向から見た図である。図 23Βは図 23Αの側面から見た図である。図 23Cは図 23Αの要部拡大図、図 23D は図 23Βの要部拡大図である。また、図 23Εは図 23Cの XXIII Ε矢視図である。

[0087] 図 23Αに示したように、実施例 3によるギアベースとギア部材の歯面全体は、嚙み合い面に対して角度 j8で傾斜している。ここで、嚙み合い面とは、ギアベースとギア部材が嚙み合ってから、その嚙み合い率が増加するようにギア部材を移動させる際に、ギア部材の長軸が形成する軌跡に沿う面である。

[0088] 面 Pを図 23A、図 23Bに示すように、嚙み合い面に平行で、かつ、歯筋の一部を横切る面で定義する。歯筋の嚙合は以下に詳述するように、この面 Pに現れる線分上に発生する摩擦力より維持される。

この面 Pが歯を横切る際に形成される三角形において、歯の頂点に相当する点を a 1、歯筋の底に相当する 2点を夫々 bl, b2とする。また、線分 bl—b2を通過して面 P に直交する面が歯筋の頂点と交わる点を a2とする。さらに、点 a2を通過する面 Pの法線上における面 Pとの交点を bとする。 [0089] ここで、半頂角 αは図 23Eに示すように角度 bl'c'b2の 1Z2の角度であり、歯面の傾斜角 βは図 23Cに見られるように角度 b'al'a2で表される。

また、角度 Θを線分 a 1—blと衝突方向の成す角で定義する。つまり、角度 Θは、摩擦力が作用する方向と衝突力方向がなす角度ということができる。この角度 Θは後述するようにギアの抜け難さを定義するパラメータである。

[0090] 点 bを通過する線分 al— a2の法線が線分 al—a2と交わる点を点 cと定義する。更に、以下の説明のために点 alと bで定義される辺を辺 A、点 blと点 bで定義される辺を辺 B、点 bと点 cで定義される辺を辺 Cと表現する。

図 23Dに見られるように、角度 αは tana =BZC、角度 J8は sinjS =CZAで表される。したがって、 B = C'tana、 A=CZsin j8となる。また、角度 0は tan θ =A/B 、であるから、 Θを o , βを用いて表すと、以下の式が得られる。

tan Θ = (C/ sin j8 ) / (C'tan j =

'sin β

よって、 lZtan Θ =tana 'sinjSとなり、これを変形して、 tan (90° - Θ )=tana - si n_j8より、 Θについて、以下の関係式が得られる。

[0091] ここで、歯が嚙み合う方向の両歯面間の摩擦角をとすると、歯の傾斜角度を表す 90° — Θが歯面の摩擦角よりも小さければ、衝突力が作用しても、歯面間の摩擦力により歯の嚙み合いが緩むことがなぐまた嚙み合い率が落ちることを防止でき、歯とレバーとが嚙み合い状態力離脱することを防止できる。すなわち、上記の条件は以下の式で表される。

μ >90。一 Θ

Θを上記の関係式より a、 βで表現すると以下の式が得られる。

^ >90 — Θ =tan (tan · sin j8 )

[0092] 次に、歯筋が衝突力の方向となす角度が γである場合を図 24を用いて説明する。

図 24は図 23Dに対応する図である。図 24における歯筋は、図 23Dにおける歯筋から衝突時に歯が嚙み合う方向に（90° — γ )度傾斜したので、摩擦力の作用する方向である線分 al—blが衝突方向と成す角は Θ + (90° — γ)度となる。この時、上記と同様にして 90。 - { θ + (90° - γ ) } = tan (tan α · sin j8 ) - (90° — γ )と

μ > 90° - { θ + (90° γ )より、以下の条件式が導出される。

μ >tan^_1(tan α · sin j8 )—（90° — γ ) (条件式）

上記の条件式を満たすように α、 β、 γ、 μを設定すれば、歯の嚙合が緩むことなぐまた、歯とレバーが嚙合状態力も離脱することを防止できる。

なお、衝突力が図 24, 25において上から下に作用として説明してきた力衝突力が下力も上に作用する場合 (すなわち、ギアがはずれる方向に衝突力が作用した場合）においても上述の条件式が適用できる。

[0093] *第 3実施例の適用例

上述の本発明の第 3実施例の具体例を以下に説明する。表 1は第 3実施例において、 α、 j8、 τを歯の嚙合が維持される例と、維持されない例を示す。

[表 1]

上記の条件式を満たすように表 1の歯の嚙合が維持される例の如く数値を設定すれば、衝突力が作用しても、歯の嚙合を維持し、レバーがクランプ状態に維持される

。 tan— ^tan a . sin iS )— (90° - γ )が負の値になるときには、衝突の際には歯が嚙み込む方向に傾斜されている。さらに、 tan— tan a ' sin jS )— (90° - γ )が負の値で、その絶対値が摩擦角より大きい場合には、衝突の際に歯が嚙み合い方向に滑ることを表す。さらに、 γの傾斜角が衝突力により歯がはずれる方向に傾斜している場合でも、条件式を満足する場合には、歯面同士の摩擦により歯の嚙み合いが保持され、歯の嚙み合、率の低下を防止できる。

[0094] 第 3実施例によれば、第 2実施例で説明されたように歯筋方向を γ度傾斜させて車両衝突時の嚙合率 r?を増力 tlさせて外れに《構成し、更に歯面全体の傾斜角度 |8 度を規定することにより、更に抜け難い構成としたステアリング装置が提供される。このように、 Θが摩擦角を越えないように三次元的にある一定の関係式により歯面角度 α、 |8、 γ、 Θを設定することで、歯筋方向の嚙み合い長さの減少と、嚙み合い率の低下を防止でき、ひいては過大な荷重が作用した際にも嚙み合う歯が外れないという効果を奏する。

[0095] (第 4実施例）

図 25, 26を用いて本発明の第 4実施例を説明する。

図 25に示すようにギア Αとギア Βの一糸且の歯面によってギアの嚙合が構成されている場合は、ギア Aとギア Bとが衝突力方向、あるいは、嚙合方向の法線方向に相対変位しやすい。すなわち、ギアの嚙合率が落ちて最終的にはギアの嚙合が抜けてしまう。これを防ぐために、ギア Aとギア Bの相対変位を生じさせないために、ステアリング装置の各部材の剛性を高める必要がある。しかし、このような要求に応えるのは不可能に近い。

[0096] そこで、本発明の実施例 4の図 26に示すように、二組のギアを所定角度を有して対向させてくさび形を形成するようにギアを配置させると、ギア Aとギア Bの両面で、衝突力方向と嚙合方向の法線方向に作用する力を相殺できる。よって、ギア Aとギア B との衝突力方向と嚙合方向の法線方向に沿ったギア A, B間の相対変位を防止することができる。

[0097] 上述の第 3、第 4実施例に説明されたように、 0が摩擦角を越えないように三次元的にある一定の関係式により歯面角度 α、 j8、 γ、 0を設定することで、歯筋方向の嚙み合い長さの減少と、嚙み合い率の低下を防止でき、ひいては過大な荷重が作用した際にも嚙み合う歯が外れないという効果を奏する。

[0098] 以上、実施の形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきでなぐその趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改良可能であることはもちろんである。例えば、ギアベースとギア部材とは逆の構成 '形状であってもよぐ組み合わせは任意である。また、上述の第 1実施例から第 4実施例とを組み合わせてステアリング装置を構成してもよ、。

[0099] 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、 2005年 5月 6日出願の日本特許出願（特願 2005— 134974)、 2005年 5月 1 7日出願の日本特許出願 (特願 2005— 143434)、 2006年 3月 16日出願の日本特許出願 (特願 2006— 72616)、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

産業上の利用可能性

本発明のステアリングコラム装置によれば、前記第 1の歯と前記第 2の歯とは、それぞれの歯筋に対して法線方向及び接線方向（接線に平行な方向を含む)以外の方向に沿って接近させて嚙合させるようになっているので、前記第 1の歯と前記第 2の歯の嚙合不良を抑制できる。従って、多板の摩擦プレートを用いたときのように操作フィーリングが悪くなることが回避され、更に前記第 1の歯と前記第 2の歯が嚙合した後は、大きな保持力を発揮できる。特に、前記第 1の歯と前記第 2の歯の最初の嚙合が生じたときから、両者を歯筋方向に摺動させつつ嚙み合い率を高めるようにするとゝスムーズな嚙合を行える。

Claims

請求の範囲

[1] ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコピック方向の少なくとも一方に対して位置調整可能に支持するステアリングコラム装置において、

車体側に固定された第 1の歯と、

前記コラム本体と一体的に移動する第 2の歯とを有し、

前記第 1の歯が第 2の歯と嚙み合う直前力互いの嚙合が完了する間、前記第 1の歯に対する前記第 2の歯の接近方向が、それぞれの歯筋方向に対してなす角度を 0 度より大きぐ 90度未満に設定されるように、前記第 1の歯と第 2の歯は接近されて嚙合する。

[2] 請求項 1に記載のステアリングコラム装置にぉ、て、

前記第 1の歯及び前記第 2の歯の一方は、対向する一対の第 1傾斜面に設けられ前記第 1の歯及び前記第 2の歯の他方は、前記第 1の一対の傾斜面に各々対向する一対の第 2傾斜面に形成されている。

[3] 請求項 2に記載のステアリングコラム装置において、

[4] 請求項 1〜3のいずれか一項に記載のステアリングコラム装置において、

前記第 1の歯及び前記第 2の歯のうちの一方の歯に連結されたレバーを回転移動させることにより、前記レバーと共に円弧状の軌跡を有するように移動する前記一方の歯が、前記第 1の歯及び前記第 2の歯のうちの他方の歯に係合する。

[5] 請求項 1〜3のいずれか一項に記載のステアリングコラム装置において、

前記第 1の歯及び前記第 2の歯のうちの少なくとも一方の歯は、先端に向かうにつれて歯の断面積が小さく形成されて、る。

[6] 請求項 1に記載のステアリング装置はさらに、

車体側に固定されるブラケットと、

前記第 2の歯は前記コラム本体と共にチルト移動する前記レバーに設けられる。

[7] 請求項 1に記載のステアリング装置は

前記第 2の歯は、前記テレスコ移動するコラム本体に設けられる。

[8] 請求項 2に記載のステアリング装置であって、

前記一対の第 1傾斜面は所定角度を有して向かい合い、くさび形を形成し、前記一対の第 2傾斜面も所定角度を有して向かい合い、くさび形を形成する。

[9] 請求項 1に記載のステアリング装置であって、

前記第 1の歯と前記第 2の歯とは、前記ステアリングシャフトに力が与えられた場合に、嚙み合、率が高くなる方向に歯筋が傾斜して、る。

[10] 請求項 9に記載のステアリング装置であって、

前記第 1の歯と前記第 2の歯の間の摩擦角を; z、

前記第 1の歯と前記第 2の歯の半頂角を α、

前記第 1の歯の歯面と前記第 2の歯の歯面が、嚙合面に対して成す角度を j8、前記第 1の歯と前記第 2の歯筋の方向が前記力の方向となす角度を γと定義したとき、以下の条件式を満たすように歯面が配置される。 μ >tan^_1(tan α · sin j8 )—（90° — γ ) (条件式）

[11] ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコピック方向の少なくとも一方に対して位置調整可能に支持するステアリングコラム装置において、

車体側に固定された第 1の歯と、

前記コラム本体と一体的に移動する第 2の歯とを有し、

[12] 請求項 11に記載のステアリングコラム装置にぉ、て、

[13] 請求項 11に記載のステアリング装置であって、

[14] 請求項 11に記載のステアリング装置であって、

前記第 1の歯と前記第 2の歯の間の摩擦角を; ζ、

前記第 1の歯と前記第 2の歯の半頂角を α、

前記第 1の歯の歯面と前記第 2の歯の歯面が、嚙合面に対して成す角度を j8、前記第 1の歯と前記第 2の歯筋の方向が前記力の方向となす角度を γと定義したとき、以下の条件式を満たすように歯面が配置される。

μ >tan^_1(tan α · sin j8 )—（90° — γ ) (条件式）