(57)【要約】      （修正有）【課題】コラプシブル機能を実現しながらも、別途回り止め部材を設けることなく第１のコラムに対する第２のコラムの回り止めを確保できるステアリングコラム及びこれを使用した電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】車体に固定される円筒状を有する第１のコラム３Ｌと、前記第１のコラム３Ｌに対して嵌合し、軸方向に移動可能に支持された円筒状の第２のコラム３Ｕと、前記第１のコラム３Ｌと前記第２のコラム３Ｕとの一方に形成された軸方向の複数の突条８と、他方に形成された個々の前記突条に対向する凸部を有する凹凸部ＵＮとで構成される嵌合部とを有し、前記嵌合部は、所定の収縮力を受けたときに、前記第１のコラム３Ｌと前記第２のコラム３Ｕの軸線方向における相対移動を許容する構成を有する。【選択図】図４
2010115950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に固定される円筒状を有する第１のコラムと、
前記第１のコラムに対して嵌合し、軸線方向に移動可能に支持された円筒状の第２のコラムと、
前記第１のコラムと前記第２のコラムとの一方に形成された軸方向の複数の突条と、他方に形成された個々の前記突条に対向する凸部を有する凹凸部とで構成される嵌合部とを有し、
前記嵌合部は、所定の収縮力を受けたときに、前記第１のコラムと前記第２のコラムの軸線方向における相対移動を許容することを特徴とするステアリングコラム。
【請求項２】
前記突条は外周面が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラム。
【請求項３】
前記突条の外接円の直径が前記凹凸部の凸部直径より大きい値に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリングコラム。
【請求項４】
前記前記凹凸部をセレーション溝で構成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のステアリングコラム。
【請求項５】
前記第１のコラムはアッパコラムであり、前記第２のコラムはロアコラムであって、前記アッパコラムに前記突条が形成され、前記ロアコラムに前記凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のステアリングコラム。
【請求項６】
前記凹凸部は、１つの前記突条に対して複数の凸部が接するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のステアリングコラム。
【請求項７】
前記突条は前記凹凸部の軸方向形成範囲を超えて嵌合されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のステアリングコラム。
【請求項８】
前記凹凸部は全周に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のステアリングコラム。
【請求項９】
前記凹凸部は前記突条に対向する部分にのみ形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のステアリングコラム。
【請求項１０】
前記突条及び前記凹凸部は円周方向に４個所形成されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のステアリングコラム。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載のステアリングコラムを備えたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステアリングコラムの改良に関するものであり、特に衝突エネルギーを吸収するためにコラプシブル構造を備えたステアリングコラム及びこれを使用した電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリングコラムの周辺には、コンビネーションスイッチ等が配置されており、特にステアリングコラムに電動式パワーステアリング装置を組み込んだ構成においては、それに加えてモータや減速機などが設けられるので、スペース的な制約が大きくなっている。又、安全への要求の高まりから、ステアリング装置をコラプシブルな構造として、衝突時の衝撃エネルギーを吸収したいという要求もある。これに伴い、ステアリングシャフトを支持するコラムを二分割構造の入れ子式とすることも行われている。
【０００３】
ここで、例えばコンビネーションスイッチがアッパコラムに取り付けられている場合、運転者がウインカー操作等をするために、その操作レバーを上下させると、コンビネーションスイッチには、コラム軸に対して回転しようとする力（捩じりモーメント）が作用する。すると、コンビネーションスイッチを介して、アッパコラムにもコラム軸に対して回転しようとする力が作用するため、それに抗する構成が必要になる。
【０００４】
従来、特許文献１に記載されているように、アッパコラムを固定コラム部材とし、ロアコラムを移動コラム部材として両者を嵌合させ、固定コラム部材を後側車体取付部の横板にボルトを挿入し、このボルトに嵌合された樹脂製スペーサを、固定コラム部材に嵌合させた移動コラム部材に形成した長孔に嵌合させることにより、回り止めしたステアリングコラム装置が知られている。
【０００５】
また、特許文献２に記載されているように、コラプシブル機能を実現するために、ロアコラムにアッパコラムをこれに形成された隆起部を嵌合させることにより、アッパコラムをロアコラムに対して軸方向に移動可能とし、さらにロアコラムに形成した切欠に回り止め部材を嵌合し、この回り止め部材に形成した凹溝にアッパコラムの隆起部を係合させるか又はロアコラム及びアッパコラム間にピン部材を貫通させることにより、ロアコラムとアッパコラムとの相対回転を阻止するようにしたステアリング装置も知られている。
【０００６】
さらに、特許文献３に記載されているように、図１３〜図１６に示すステアリングシャフト１０２を回転自在に支持するステアリングコラム１０３を内管１０３ａ及び外管１０３ｂを嵌合させて構成し、内管１０３ａを減速ギヤボックス１０４に固定し、外管１０３ｂをアッパブラケット１０６に固定し、このアッパブラケット１０６にコラプス時に破断する樹脂インジェクション１０６ａを介して車体側部材に固定されたカプセル１０６ｂを装着するようにした電動パワーステアリング装置も知られている。ここで、内管１０３ａと外管１０３ｂとは図１６に示すように内管１０３ａの外周面に形成した４つの軸方向に延長する隆起部１０７が外管１０３ｂの内周面に嵌合されている。
【特許文献１】特開２００５−１６２０７２号公報
【特許文献２】特開２００８−２３０５５５号公報
【特許文献３】特開２００７−２７６７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載された従来例のように、軸方向に二分割構造のコラムにおいて、アッパコラムがブラケットを介して車体に連結されている場合には、コンビネーションスイッチを介して入力されるモーメント力に抗することができる。
しかしながら、スペースの関係から、アッパコラムを、ブラケットを介して車体に連結できない場合がある。かかる場合、ロアコラムしか固定されてないのであるから、ロアコラムに対してアッパコラムを圧入嵌合することによって、両者間に発生する摩擦力を用いてアッパコラムの回り止めを行うことが考えられる。しかるに、衝突エネルギーを吸収する際には、ロアコラムとアッパコラムとの軸線方向における相対移動を許容させなくてはならないという問題がある。即ち、ロアコラムに対するアッパコラムの回り止めを確保しようとすると、ロアコラムとアッパコラムとの軸線方向移動を生じさせるために必要な力が大きくなり、吸収エネルギーの制御が困難となってしまう。
【０００８】
そこで、特許文献２に記載された従来例のように、回り止め部材を設けることが考えられるが、ロアコラムに形成した切欠に回り止め部材を嵌合するので、ロアコラムが切欠により機械的強度が低下すると共に、別途回り止め部材を設ける必要があり、部品点数が増加して製造コストが嵩み、また、樹脂等の異材料を回り止め部材として用いることで温度変化の影響を受けるとともに、コラプス時に回り止め部材の軸方向剪断力がコラプス荷重に含まれるため、目標コラプス荷重に対して、内管１０３ａおよび外管１０３ｂ間の嵌合力の許容範囲が狭くなるという未解決の課題がある。
【０００９】
さらに、特許文献３に記載された従来例にあっては、ステアリングコラム１０３のアッパコラムとなる外管１０３ｂを車体側部材に支持されるアッパブラケット１０６に固定するようにしているので、この外管１０３ｂの回り止めを行なう必要はないが、アッパブラケット１０６にコラプスストロークを確保するための部材（例えば樹脂インジェクション１０６ａ、カプセル１０６ｂ）を設ける必要があり、アッパ取付ブラケットの構造が複雑となるという未解決の課題がある。
【００１０】
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、コラプシブル機能を実現しながらも、別途回り止め部材を設けることなく第１のコラムに対する第２のコラムの回り止めを確保できるステアリングコラム及びこれを使用した電動パワー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】
【００１１】
上記目的を達成するために、一の形態に係るステアリングコラムは、車体に固定される円筒状を有する第１のコラムと、前記第１のコラムに対して嵌合し、軸線方向に移動可能に支持された円筒状の第２のコラムと、前記第１のコラムと前記第２のコラムとの一方に形成された軸方向の複数の突条と、他方に形成された個々の前記突条に対向する複数の凸部を有する凹凸部とで構成される嵌合部とを有し、前記嵌合部は、所定の収縮力を受けたときに、前記第１のコラムと前記第２のコラムの軸線方向における相対移動を許容する構成を有する。
【００１２】
また、他の形態に係るステアリングコラムは、前記突条の外周面が円弧状に形成されている。
また、他の形成に係るステアリングコラムは、前記突条の外接円の直径が前記凹凸部の凸直径より大きな値に設定されている。
また、他の形態に係るステアリングコラムは、前記凹凸部をセレーション溝で構成した。
【００１３】
また、他の形態に係るステアリングコラムは、前記第１のコラムはアッパコラムであり、前記第２のコラムはロアコラムであって、且つ前記ロアコラムに前記アッパコラムが内嵌され、前記アッパコラムに前記突条が形成され、前記ロアコラムに前記凹凸部が形成された構成を有する。
また、他の形態に係るステアリングコラムは、前記凹凸部を、１つの前記突条に対して複数の凸部が接するように形成した構成とされている。
【００１４】
また、他の形態に係るステアリングコラムは、前記突条が前記凹凸部の軸方向の形成範囲を超えて嵌合された構成を有する。
また、他の形態に係るステアリングコラムは、前記凹凸部が全周に設けられた構成を有する。
また、他の形態に係るステアリングコラムは、前記凹凸部が前記突条に対向する部分にのみ形成された構成を有する。
【００１５】
また、他の形態に係るステアリングコラムは、前記突条及び前記凹凸部が円周方向に４個所形成された構成を有する。
また、一の形態に係る電動パワーステアリング装置は、上記形態の何れか１つに記載のステアリングコラムを備えたコラムアシスト式の構成を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、嵌合部が第１のコラム及び第２のコラムの一方に形成した軸方向の複数の突条と、他方に形成された個々の突条に対向する複数の凸部を有する凹凸部とで構成されているので、一つの突条に対して凹凸部の複数の凸部が嵌合することにより、別途回り止め部材を設けることなく、確実な回り止めを行うことができる。
ここで、突条の外周面は円弧上に形成すると、第１のコラムに第２のコラムを嵌合させる際に、突条の先端部で複数の凸部を潰しながら嵌合する又は突条に複数の凸部が食い込みながら嵌合することになり、回転保持力をより向上させることができる。
【００１７】
また、突条の外接円の直径を前記凹凸部の凸部直径より大きな値に設定すると、突条の先端側で溝部を潰す、または突条に複数の凸部が食い込んでガタのない確実な嵌合状態を得ることができる。
また、凹凸部をセレーション溝とすると、第１のコラム又は第２のコラムの外周面又は内周面に容易に形成することができるので好ましい。
【００１８】
さらに、アッパコラムに突条を形成し、ロアコラムに凹凸部を形成すると、ロアコラムに車体側部材に固定するブラケットを溶接する際の変形が凹凸部にのみ影響し、突条は変形の影響を受けることがなく、外接円径が変化することがなく、ロアコラムに対するアッパコラムの嵌合を良好に行うことができる。
また、突条を凹凸部の軸方向の形成範囲を超えて嵌合させることにより、コラプス時にアッパコラムがストロークする際に、コラプス荷重が変化することを抑制でき、安定したコラプスストロークを確保することができる。
【００１９】
また、凹凸部を突条に対向する部分にのみ形成することより、凹凸部を形成するコラムに溶接等による変形が生じた場合でも、変形後に凹凸部を容易に形成することができる。
また、突条及び凹凸部を円周方向に４個形成すると、コラム同士の嵌合を的確に行うことができると共に、ロアコラムのブラケット溶接部を避けて凹凸部の成形性を良好に維持することができる。
【００２０】
さらに、上記ステアリングコラムを電動パワーステアリング装置に適用することにより、コラプス機能を安定して発揮することができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施の形態であるコラムアシスト形式の電動式パワーステアリング装置の斜視図、図２は、同電動式パワーステアリング装置の側面図、図３は、図２のＡ−Ａ線上の断面図、図４はステアリングコラムを分解した状態の斜視図、図５はロアコラムにアッパコラムを圧入した状態の断面図、図６は嵌合部の拡大図、図７はロアコラムの斜視図である。
【００２２】
図１及び図２において、１はコラムアシスト形式の電動パワーステアリング装置である。この電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール（図示せず）に連結されたステアリングシャフト２を回転自在に内装するステアリングコラム３に、減速ギヤボックス４が連結され、この減速ギヤボックス４に、軸方向がステアリングコラム３の軸方向と直交する方向に延長された電動モータ５が配設されている。
【００２３】
ステアリングコラム３は、図２〜図６に示すように、車両前方側の端部が減速ギヤボックス４に固定された第１のコラムとしてのロアコラム３Ｌと、このロアコラム３Ｌの車両後方側端部に内嵌する第２のコラムとしてのアッパコラム３Ｕとで構成されている。アッパコラム３Ｕには図２に一点鎖線図示のようにコンビネーションスイッチＣＳが組付けられている。
【００２４】
そして、ロアコラム３Ｌにはアッパコラム３Ｕが内嵌される車両後方端部側の内周面に、図４〜図７に示すように、全周に亘ってピッチの細かい断面三角形状のセレーション溝部６を形成して、その山部及び谷部でなる凹凸部ＵＮが形成されている。この凹凸部ＵＮがロアコラム３Ｌの車両後方端部側から所定距離だけ内方の位置まで形成され、この凹凸部ＵＮの形成範囲の長さがＬに設定されている。
【００２５】
一方、アッパコラム３Ｕは、図４〜図６に示すように、ロアコラム３Ｌの内径ｄより小さい外径Ｄ１に設定された円筒部７と、この円筒部７の外周面に軸方向の突条８が９０度の等間隔で４つ形成されている。これら突条８は内周面側からプレス加工等の塑性加工を行なうことにより、アッパコラム３Ｕの外周面を先端面が円弧状となるように隆起させて形成されている。また、図６に示すように、突条８は、その先端の外接円の直径Ｄ２がロアコラム３Ｌの内径ｄ及びこの内径ｄと等しく設定されたセレーション溝部６の山径（凸部直径）ｄｓ１より大きい値に設定されるが、セレーション溝部６の谷径（凹部直径）ｄｓ２（＞ｄｓ１）以下に設定するのが好ましい。さらに、突条８の外周面とロアコラム３Ｌに形成されたセレーション溝部６との関係は、アッパコラム３Ｕをロアコラム３Ｌ内に嵌合させたときに、突条８の外周面にセレーション溝部６の山部（凸部）が２以上対向するように、突条８の外周面の径とセレーション溝部６のピッチとが設定されている。また、突条８の軸方向長さはセレーション溝部６の軸方向の形成長さＬ以上に設定されている。ここで、凹凸部ＵＮと突条８とで嵌合部９が構成されている。
【００２６】
そして、アッパコラム３Ｕをロアコラム３Ｌに対して圧入することにより、突条８に対してセレーション溝部６の山部（凸部）が複数対向することになり、これら山部を突条８の半径方向先端側で押し潰すか又はセレーション溝部６の山部が突条の外周面に食い込んで互いに嵌合することになる。
そして、アッパコラム３Ｕの突条８の先端がロアコラム３Ｌのセレーション溝部６の内端に達して圧入が完了すると、突条８の先端部は、セレーション溝部６の山部を潰すか又はセレーション溝部６の山部が突条８の外周面に食い込んで互いに嵌合し、アッパコラム３Ｕとロアコラム３Ｌとの相対回転を規制する回り止め作用を確実に発揮することができる。しかも、アッパコラム３Ｕ及びロアコラム３Ｌとの嵌合状態で、アッパコラム３Ｕに突出形成された突条８がセレーション溝部６の山部と嵌合しているだけであり、他に接触部材がないので、後述するコラプスストローク時のコラプス荷重が突条８とロアコラム３Ｌの内周面との嵌合力で設定される。
【００２７】
そして、減速ギヤボックス４がロア取付ブラケット１０によって車体側に取付けられ、ステアリングコラム３のロアコラム３Ｌがアッパ取付ブラケット１１によって車体側に取付けられている。
ロア取付ブラケット１０は、車体側部材（図示せず）に取付けられる取付板部１０ａと、この取付板部１０ａの下面に所定間隔を保って平行に延長する一対の支持板部１０ｂとで形成されている。そして、支持板部１０ｂの先端が、図２に示すように、減速ギヤボックス４に一体形成された支持部４ｂに枢軸１０ｃを介して回動自在に連結されている。
【００２８】
また、アッパ取付ブラケット１１は、ロアコラム３Ｌに溶接されたＵ字状のディスタンスブラケット１１ａを囲む逆Ｕ字状の支持部１１ｂと、この支持部１１ｂの上部に溶接された車体側部材へ固定される取付板部１１ｃとで構成されている。
そして、支持部１１ｂのディスタンスブラケット１１ａと対向する板部１１ｄ及び１１ｅにチルト機構１２が設けられている。このチルト機構１２は、図３に示すように、板部１１ｄ及び１１ｅに形成されたロア取付ブラケット１０の枢軸１０ｃを中心とする円弧状の長孔１１ｆ及び１１ｇ内にディスタンスブラケット１１ａを貫通するクランプボルト１２ａを有する。このクランプボルト１２ａの長孔１１ｆから突出する端部には締付ナット１２ｂが螺合されているとともに、締付ナット１２ｂと一体に形成された操作レバー１２ｃが挿通され、さらに端部に固定ナット１２ｄが螺合されている。
【００２９】
そして、操作レバー１２ｃを所定の方向に回動させると、操作レバー１２ｃとともに締付ナット１２ｂも回動し、クランプボルト１２ａに、アッパ取付ブラケット１１の板部１１ｄ及び１１ｅを接近する方向に変位させる締付力が発生する。この締付力により、板部１１ｄ及び１１ｅとディスタンスブラケット１１ａとを締付け、板部１１ｄ及び１１ｅに対してロアコラム３Ｌを固定できる。
【００３０】
一方、操作レバー１２ｃを逆方向に回動させると、クランプボルト１２ａの締付力が解放され、板部１１ｄ及び１１ｅとびディスタンスブラケット１１ａとの間の締付力がすくなくなり、ロア取付ブラケット１０の枢軸１０ｃを中心としてステアリングコラム３を長孔１１ｆ及び１１ｇの範囲内で任意にチルト調整することができる。
また、ステアリングシャフト２は減速ギヤボックス４内で入力軸２ａと出力軸２ｂとが図示しないトーションバーを介して連結されている。
【００３１】
さらに、減速ギヤボックス４は、高熱伝導性及び電導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか１つを例えばダイキャスト成型することにより形成されている。この減速ギヤボックス４は、例えばウォーム歯車機構の構成を有し、ウォームが電動モータ５の出力軸に連結されているとともに、ウォームホイールがステアリングシャフト２の出力軸２ｂに連結されている。
【００３２】
そして、減速ギヤボックス４にはステアリングシャフト２に伝達される操舵トルクを検出するトルクセンサが内装されているとともに、ウォームホイールの上方位置に電動モータ５を駆動制御する制御ユニット１５が装着されている。この制御ユニット１５は、トルクセンサのトルク検出値が入力された演算処理装置を内装し、この演算処理装置で、トルク検出値及び別途入力される車速に基づいて電動モータ５で操舵トルクに応じた最適な操舵補助力を発生するように操舵補助電流指令値を演算し、演算した操舵補助電流指令値と実際に電動モータ５を流れるモータ電流との偏差に基づいてフィードバック制御を行なって電圧指令値を算出し、算出した電圧指令値をモータ駆動回路に供給することにより、このモータ駆動回路から電動モータ５を駆動するモータ電流を出力することにより、電動モータ５で操舵補助力を発生する。
【００３３】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両が停車状態にあって、アッパ取付ブラケット１１のチルト機構１２によってステアリングコラム３がチルト位置が固定されたチルトロック状態であるものとする。この状態で、ステアリングコラム３のチルト位置を調整するには、操作レバー１２ｃを逆方向に回動させることにより、チルトロック状態を解除し、この状態でステアリングコラム３をロア取付ブラケット１０の枢軸１０ｃを中心として回動させることにより、チルト位置を調整することができる。
【００３４】
この車両の停車状態で、車両の図示しないイグニッションスイッチをオン状態として制御ユニット１５にバッテリから電力を供給すると、演算処理装置によって操舵補助制御処理が実行されて、図示しないトルクセンサ及び車速センサの検出値に基づいて操舵補助電流指令値が算出される。この操舵補助電流指令値とモータ電流検出部で検出したモータ電流とに基づいて電流フィードバック処理を実行して、電圧指令値を算出する。この電圧指令値をモータ駆動回路に供給することにより、モータ駆動回路から電動モータ５にモータ駆動電流が流れて電動モータ５で必要とする操舵補助力を発生するように駆動する。
【００３５】
このため、電動モータ５からステアリングホイールの操舵トルクに応じた操舵補助力が発生され、この操舵補助力がウォーム及びウォームホイールを介してステアリングシャフト２の出力軸２ｂに伝達されることにより、ステアリングホイールを軽い操舵力で操舵することができる。
また、車両の右左折時にはコンビネーションスイッチＣＳを操作することにより、右折ランプや左折ランプを点灯させるが、この際に、ステアリングコラム３のアッパコラム３Ｕに円周方向の回転力が伝達される。このとき、ステアリングコラム３のロアコラム３Ｌがアッパ取付ブラケット１１によって車体側部材に固定され、このロアコラム３Ｌに対してアッパコラム３Ｕが圧入されている。このとき、前述したように、ロアコラム３Ｌの内周面に形成されたセレーション溝部６にアッパコラム３Ｕの突条８が圧入されているので、突条８の先端部によってセレーション溝部６の山部が潰されるか又はセレーション溝部６の山部が突条８に食い込んだ状態となり、この状態で、アッパコラム３Ｕがロアコラム３Ｌに突条８の先端がセレーション溝部６の内端まで圧入される。このため、ロアコラム３Ｌに対する突条８の回動が規制されるので、ロアコラム３Ｌ及びアッパコラム３Ｕの相対回転が確実に阻止される。
【００３６】
一方、二次衝突の発生時に図示しないステアリングホイールに乗員が接触して、ステアリングコラム３のアッパコラム３Ｕにステアリングシャフト２を介して車両前方側に摺動させる衝撃力が作用すると、このアッパコラム３Ｕに形成された突条８とロアコラム３Ｌの内周面との摩擦力によって所定のコラプス荷重を維持しながらアッパコラム３Ｕがロアコラム３Ｌ内に圧入され、必要なコラプスストロークを確保してステアリングコラム３が収縮してコラプシブル機能を発揮することができる。
【００３７】
このように上記実施形態によると、ステアリングコラム３のロアコラム３Ｌをアッパ取付ブラケット１１によって車体側部材に固定し、このロアコラム３Ｌにアッパコラム３Ｕを圧入するだけで、別途回り止め部材を用意することなく、ロアコラム３Ｌの回動を規制し、アッパコラム３Ｕについては車体側部材に固定することなく回動可能とするが、アッパコラム３Ｕをロアコラム３Ｌに圧入する際に、アッパコラム３Ｕの外周面に形成した軸方向の突条８をロアコラム３Ｌに形成したセレーション溝部６に嵌合させて、突条８の半径方向先端部でセレーション溝部６の山部を潰しながら、または突条８に複数のセレーション溝部６が食い込みながら圧入する。このため、突条８の軸方向先端がセレーション溝部６の軸方向内端に達した圧入完了時に、セレーション溝部６と突条８とが確実に嵌合して、ロアコラム３Ｌに対するアッパコラム３Ｕの回転が確実に阻止される。また、セレーション溝部６のピッチを細かくすることにより突条８との間にガタのない嵌合状態を得ることができる。
【００３８】
しかも、ロアコラム３Ｌとアッパコラム３Ｕとの嵌合状態では、アッパコラム３Ｕに形成された突条８がロアコラム３Ｌのセレーション溝部６の内端に当接し、アッパコラム３Ｕの外周面はロアコラム３Ｌの内周面に対して隙間があるので、コラプスストローク時のコラプス荷重を突条８の半径方向先端部とロアコラム３Ｌの内周面との間に生じる嵌合力だけで形成されるので、コラプス荷重の設定を容易に行なうことができるとともに、安定したコラプス荷重を得ることができる。
【００３９】
このため、ステアリングコラム３の製作コストを低減することができるとともに、組付工数も削減することができる。
また、アッパコラム３Ｕ側に突条８を形成することにより、ロアコラム３Ｌのようにディスタンスブラケット１１ａを溶接する際の熱変形の影響を受けることがなく、突条８の半径方向先端部を外接円上に正確に保持することができる。
【００４０】
さらに、アッパ取付ブラケット１１にコラプスストロークを確保するための部材を設ける必要がないので、アッパ取付ブラケットの構成を簡易化することができる。
さらに、上記構成を有するステアリングコラム３を電動パワーステアリング装置に適用することにより、全体構成を簡易化しながら安定したコラプス荷重でコラプスストロークさせることができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００４１】
なお、上記実施形態においては、ステアリングコラム３のロアコラム３Ｌにアッパコラム３Ｕを圧入する際に、突条８の軸方向先端部をセレーション溝部６の内方端部に到達するまで圧入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、図８に示すように、突条８をセレーション溝部６の形成範囲Ｌを超えて圧入するようにしてもよい。この場合には、コラプスストロークの開始時に、突条８の軸方向先端部がセレーション溝部６ではなくロアコラム３Ｌの内周面に確実に圧入されているのでコラプス荷重が変化することなく安定したコラプスストロークを確保することができる。因みに、圧入不足により突条８の軸方向端面がセレーション溝部６の内方端面より外側となった場合には、二次衝突によってコラプスストロークを開始したときには、突条８は未だセレーション溝部６と嵌合しており、嵌合力が比較的小さく、その後突条８の軸方向先端がセレーション溝部６の終端に達したときに嵌合力が大きくなることになり、コラプス荷重が変化することになる。
【００４２】
また、上記実施形態においては、ロアコラム３Ｌの内周面の全周にセレーション溝部６を形成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、図９〜図１２に示すように、アッパコラム３Ｕの突条８に対応する４個所にのみセレーション溝部６ａ〜６ｄを形成するようにしてもよい。この場合には、ロアコラム３Ｌにディスタンスブラケット１１ａを溶接した際に、ロアコラム３Ｌが変形することになり、この変形量が大きくなるとロアコラム３Ｌに均一にセレーション溝部６を形成することは困難であるが、突条８に対応する位置に対応させてセレーション溝部６ａ〜６ｄを形成することにより、必要なセレーション溝部６ａ〜６ｄの形成が容易となる。また、４つの突条等偶数の突条を成形すると、ロアコラム３Ｌの芯が出やすくて成形性に優れている。さらに、ディスタンスブラケット１１ａの溶接部を避けてセレーション溝部６ａ〜６ｄを形成することが可能となる。
【００４３】
さらに、上記実施形態においては、ロアコラム３Ｌの内周面にセレーション溝部６を形成し、アッパコラム３Ｕの外周面に突条８を形成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、ロアコラム３Ｌの内周面に突条を形成し、アッパコラム３Ｕの外周面にセレーション溝を形成するようにしてもよい。さらに、突条８の設置数は４個所に限らず、３個所以上の任意数とすることができる。さらにまた、突条８としては、塑性加工によって形成する場合に限らず、切削加工によって形成したり、ダイキャストで一体成形したりするようにしてもよい。なおさらに、突条８の外周形状としては円弧状に限らず楕円形状とすることもできる。また、溝部としてもセレーション溝部に限定されるものではなく、他の任意形状の溝部とすることができ、要は複数の山部が突条８と嵌合すればよい。
【００４４】
なおさらに、上記実施形態においては、セレーション溝部６の山径ｄｓ１とロアコラム３Ｌの内径ｄとが等しい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、ロアコラム３Ｌの内径ｄをセレーション溝部６の山径ｄｓ１を超える値に設定するようにしてもよく、コラプスストローク時のコラプス荷重を確保する意味ではロアコラム３Ｌの内径ｄをセレーション溝部６の山径ｄｓ１を超え、谷径ｄｓ２未満の値に設定することが好ましい。
【００４５】
また、上記実施形態においては、本発明を電動パワーステアリング装置に適用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、電動操舵補助機構を有さない通常のステアリング装置にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態であるコラムアシスト形式の電動式パワーステアリング装置を示す斜視図である。
【図２】同電動式パワーステアリング装置の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図４】ステアリングコラムを分解した状態で示す斜視図である。
【図５】ロアコラム及びアッパコラムの嵌合状態の断面図である。
【図６】図５の突条の嵌合部を示す拡大図である。
【図７】ロアコラムを示す斜視図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すロアコラム及びアッパコラムの嵌合状態を示す断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態を示すステアリングコラムの分解斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示すロアコラム及びアッパコラムの嵌合状態を示す断面図である。
【図１１】図１０の突条部の拡大断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態を示すロアコラムを示す斜視図である。
【図１３】従来例を示す電動パワーステアリング装置の斜視図である。
【図１４】図１３の側面図である。
【図１５】図１４のＢ−Ｂ線上の断面図である。
【図１６】従来例のロアコラム及びアッパコラムの嵌合状態の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…電動式パワーステアリング装置、２…ステアリングシャフト、３…ステアリングコラム、３Ｌ…ロアコラム、３Ｕ…アッパコラム、４…減速ギヤボックス、５…電動モータ、６、６ａ〜６ｄ…セレーション溝部、ＵＮ…凹凸部、７…円筒部、８…突条、９…嵌合部、ＣＳ…コンビネーションスイッチ、１０…ロア取付ブラケット、１１…アッパ取付ブラケット、１１ａ…ディスタンスブラケット、１２…チルト機構、１５…制御ユニット、Ｌ… セレーション溝部６の形成範囲
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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