(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の第１コラムに筒状の第２コラムが筒状のスペーサを介し圧入されている衝撃吸収式ステアリングコラムにおいて、
そのスペーサは、合成樹脂材により形成されると共に外周および内周のうちの少なくとも一方に形成される複数の突条を有し、
その第１コラムの内周および第２コラムの外周のうちの少なくとも一方は、それら突条を介しスペーサに接し、
その突条を除けばスペーサの外周は第１コラムの内周に沿うと共にスペーサの内周は第２コラムの外周に沿うものとされ、
両コラム間に圧入されているスペーサの突条の高さ寸法は、その突条を除いた部分の厚み寸法よりも小さくされ、
そのスペーサの圧入前における突条を除いた部分の厚み寸法と突条の高さ寸法の和である全厚み寸法は、両コラム間の隙間寸法よりも大きくされ、
そのスペーサの圧入前の全厚み寸法から突条の高さ寸法を差し引いた寸法は、両コラム間の隙間寸法よりも小さくされ、
両コラムのスペーサを介する圧入状態では第１コラムの内周と第２コラムの外周とにより突条は圧縮変形されていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム。
【請求項２】
請求項１に記載の衝撃吸収式ステアリングコラムを製造するに際し、そのスペーサの圧入前における突条を除いた部分の厚み寸法と突条の高さ寸法の和である全厚み寸法を両コラムの間の隙間寸法よりも大きくし、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法から突条の高さ寸法を差し引いた寸法を両コラムの間の隙間寸法よりも小さくし、各突条を圧縮変形させつつ第１コラムに第２コラムをスペーサを介し圧入することを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の衝突時において運転者に作用する衝撃を吸収するために用いられる衝撃吸収式ステアリングコラムとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒状の第１コラムに筒状の第２コラムを筒状のスペーサを介し圧入し、両コラムの軸方向相対移動によって衝撃エネルギーを吸収するようにした衝撃吸収式ステアリングコラムが提案されている（実開平１‐１７２９６５号公報参照）。そのスペーサにより両コラムが互いにこじれるのを防止し、両コラムの円滑な軸方向相対移動により衝撃エネルギーの吸収を図るものである。従来、そのスペーサの内周および外周は平坦な円筒面とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の衝撃吸収式ステアリングコラムにおいては、第１コラムへの第２コラムのスペーサを介する圧入荷重が過大になると、両コラムの軸方向相対移動に要する荷重も過大になる。一方、その圧入荷重が小さくなり過ぎると、両コラムの軸方向相対移動に要する荷重も小さくなり過ぎる。すなわち、両コラムの軸方向相対移動に要する荷重を適正な範囲に設定することができなければ、大きな衝撃が運転者に作用してしまう。
【０００４】
そこで、両コラムとスペーサとの間の締めしろを管理することで、その両コラムの軸方向相対移動に要する荷重を適正範囲内に設定することが行なわれる。すなわち、図１４に示すように、第１コラムの内径から第２コラムの外径を差し引いた値を２で割ることで得られる両コラムの間の隙間寸法をＤ１、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法をＤ２とする場合、その全厚み寸法と隙間寸法との差Ｄ２−Ｄ１に応じ圧入荷重が変化することから、その差Ｄ２−Ｄ１を管理することで、その両コラムの軸方向相対移動に要する荷重を適正範囲内に設定できる。
【０００５】
しかし、第１コラムの内径寸法、第２コラムの外径寸法およびスペーサの圧入前の全厚み寸法は、一定以上の加工公差が必要である。その公差に応じ、両コラムの間の隙間寸法Ｄ１およびスペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２はばらつく。例えば、図１３における実線は、従来のスペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２が一定であるとした場合における、両コラムの間の隙間寸法Ｄ１の設定値からのばらつきと軸方向相対移動に要する荷重との関係を示し、両コラムの間の隙間寸法Ｄ１は公差範囲±δ（例えば±０．０２５ｍｍ程度）でばらつき、そのばらつきに応じ荷重がばらつくのを確認できる。これは、図１４に示すように、両コラムの間の隙間寸法Ｄ１が±δの範囲でばらつく場合、そのばらつきに応じスペーサの圧入時の圧縮変形量が変動するためである。その荷重のばらつきは、実際にはスペーサの全厚み寸法もばらつくため、図１３に示すよりも大きくなる。特に、そのスペーサを合成樹脂材により型成形する場合、成形誤差が大きくなるため、その荷重を適正範囲内に設定することは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題を解決することのできる衝撃吸収式ステアリングコラムとその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本件第１発明は、筒状の第１コラムに筒状の第２コラムが筒状のスペーサを介し圧入されている衝撃吸収式ステアリングコラムにおいて、そのスペーサは、合成樹脂材により形成されると共に外周および内周のうちの少なくとも一方に形成される複数の突条を有し、その第１コラムの内周および第２コラムの外周のうちの少なくとも一方は、それら突条を介しスペーサに接し、その突条を除けばスペーサの外周は第１コラムの内周に沿うと共にスペーサの内周は第２コラムの外周に沿うものとされ、両コラム間に圧入されているスペーサの突条の高さ寸法は、その突条を除いた部分の厚み寸法よりも小さくされ、そのスペーサの圧入前における突条を除いた部分の厚み寸法と突条の高さ寸法の和である全厚み寸法は、両コラム間の隙間寸法よりも大きくされ、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法から突条の高さ寸法を差し引いた寸法は、両コラム間の隙間寸法よりも小さくされ、両コラムのスペーサを介する圧入状態では第１コラムの内周と第２コラムの外周とにより突条は圧縮変形されていることを特徴とする。
【０００８】
本件第２発明は、本件第１発明の衝撃吸収式ステアリングコラムを製造するに際し、そのスペーサの圧入前における突条を除いた部分の厚み寸法と突条の高さ寸法の和である全厚み寸法を両コラムの間の隙間寸法よりも大きくし、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法から突条の高さ寸法を差し引いた寸法を両コラムの間の隙間寸法よりも小さくし、各突条を圧縮変形させつつ第１コラムに第２コラムをスペーサを介し圧入することを特徴とする。
【０００９】
【発明の作用および効果】
本件発明によれば、両コラムとスペーサとの間の締めしろを管理することで、両コラムの軸方向相対移動に要する荷重を適正範囲内に設定することができる。すなわち、図１２に示すように、第１コラムの内径から第２コラムの外径を差し引いた値を２で割ることで得られる両コラムの間の隙間寸法をＤ１、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法をＤ２とする場合、その全厚み寸法と隙間寸法との差Ｄ２−Ｄ１に応じ圧入荷重が変化し、その圧入荷重は両コラムの軸方向相対移動に要する荷重に対応する。その両コラムの軸方向相対移動に要する荷重のばらつきは、その第１コラムの内径寸法、第２コラムの外径寸法およびスペーサの圧入前の全厚み寸法の加工公差に応じ、両コラムの間の隙間寸法Ｄ１およびスペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２がばらついたとしても、従来よりも小さくできる。これは、図１２に示すように、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２を両コラムの間の隙間寸法Ｄ１よりも大きくし、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２から突条３ｄの高さ寸法Ｈを差し引いた寸法Ｄ３を両コラムの間の隙間寸法Ｄ１よりも小さくすることで、スペーサの圧入時の圧縮変形量が従来よりも小さくなることによる。すなわち、両コラムの間の隙間寸法Ｄ１が±δの公差範囲でばらついたとしても、そのばらつきによるスペーサの圧入時の圧縮変形量の変動は、従来のようにスペーサの内外周が平坦な円筒面である場合よりも小さくなる。これにより、両コラムの軸方向相対移動に要する荷重を適正範囲内に設定し、適正に衝撃エネルギーを吸収することができる。なお、スペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２がばらついたとしても、Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３の関係が成立して適正に衝撃エネルギーを吸収できるように、スペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２および突条３ｄの高さ寸法Ｈは設定される。
【００１０】
両コラム間に圧入されている状態でのスペーサの突条の高さ寸法を、突条の形成されていない部分の厚み寸法よりも小さくすることで、そのスペーサが合成樹脂材製で金属等に比べ変形し易いものであっても、衝撃作用時における突条の変形による両コラムの相対的な傾きを小さくし、また、その突条の形成されていない変形し難い部分により両コラムを軸方向相対移動するように案内できるので、両コラムを円滑に軸方向相対移動させて適正に衝撃エネルギーを吸収できる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１２】
図１〜図６に示す衝撃吸収式ステアリングコラム１は、筒状の金属製第１コラム２ａと、この第１コラム２ａに筒状のスペーサ３を介し圧入される金属製第２コラム２ｂとを備える。その第１コラム２ａは、ベアリング４を介し筒状の第１ハンドルシャフト５を支持する。その第１ハンドルシャフト５の一端にステアリングホイール（図示省略）が連結され、他端に第２ハンドルシャフト７の一端が挿入され、その第２ハンドルシャフト７はベアリング６を介し第２コラム２ｂにより支持される。そのベアリング４は、第１コラム２ａの内周に形成された段差と第１ハンドルシャフト５の外周に取り付けられた止め輪１２とにより、第１コラム２ａと第１ハンドルシャフト５とに対する軸方向相対移動が規制される。
【００１３】
図２に示すように、その第２ハンドルシャフト７の外周に一対の周溝８が形成され、その周溝８に連通する通孔９が第１ハンドルシャフト５に形成され、その通孔９と周溝８とに樹脂６０が充填される。衝撃が作用すると、その樹脂６０が破断され、第１ハンドルシャフト５と第２ハンドルシャフト７とは軸方向相対移動する。第１ハンドルシャフト５の内周形状と第２ハンドルシャフト７の外周形状とは非円形とされることで、第１ハンドルシャフト５と第２ハンドルシャフト７とは回転伝達可能に連結されている。
【００１４】
その第１コラム２ａにアッパーブラケット１１が溶接されている。そのアッパーブラケット１１は、図３、図４、図５（１）に示すように、第１コラム２ａの径方向外方に延び出る一対の支持部１１ａを有する。各支持部１１ａの一端から第１コラム２ａの軸方向に直角に延び出る側壁部１１ｄと、各側壁部１１ｄの一端から第１コラム２ａの軸方向に平行に延び出る突出部１１ｅとを有する。各支持部１１ａに、ステアリングホイール側において開口する切欠１１ｂが形成されている。各切欠１１ｂに連結部材２０が挿入されている。図５の（２）に示すように、各連結部材２０は、各切欠１１ｂの内面に入り込む上部２０ａと、各切欠１１ｂの周囲の下面に沿う下部２０ｂとを有する。各支持部１１ａの切欠１１ｂの周縁に沿う部分に複数の通孔が形成され、各通孔に通じる通孔２０ｃが連結部材２０の下部２０ｂに形成され、それら通孔に合成樹脂製のピン６１が挿通される。各ピン６１は、各切欠１１ｂの周囲の上面に沿う保持部材６１′に一体化されている。各連結部材２０と各保持部材６１′の上面に、板金製プレート６３が沿わせられ、そのプレート６３と各連結部材２０に形成される通孔６３′、２０′に、車体側部材４５に植え込まれるネジ軸４０が挿通される。そのネジ軸４０にねじ合わされるナット４１と車体側部材４５とで、そのプレート６３と保持部材６１′と支持部１１ａと連結部材２０とが挟み込まれる。なお、そのプレート６３と連結部材２０の通孔６３′、２０′は、コラム軸方向が長手方向の長孔とされ、製作誤差による各部材相互の位置ずれに対応可能とされている。衝撃が作用すると、そのピン６１が破断され、そのアッパーブラケット１１は第１コラム２ａと共にプレート６３と保持部材６１′と連結部材２０とに対し相対移動する。
【００１５】
各プレート６３は、保持部材６１′と車体側部材４５とで挟み込まれる上部６３ａと、その上部６３ａの一端から第１コラム２ａの軸方向に直角に延び出る中間部６３ｂと、その中間部６３ｂの一端から第１コラム２ａの軸方向に平行に延び出る下部６３ｃとを有する。各中間部６３ｂはアッパーブラケット１１の各支持部１１ａに形成される開口１１ｆに挿入されると共に各側壁部１１ｄに沿い、各下部６３ｃは突出部１１ｅに沿う。各下部６３ｃと突出部１１ｅとにリング６４が嵌合される。これにより、衝撃が作用してアッパーブラケット１１がプレート６３に対し相対移動すると、そのアッパーブラケット１１の開口１１ｆの内面によりプレート６３の中間部６３ｂが押され、図６に示すように、プレート６３が塑性変形する。
【００１６】
図１に示すように、その第２コラム２ｂにロアブラケット１０が溶接され、そのロアブラケット１０を介し第２コラム２ｂは車体に取り付けられる。
【００１７】
図７、図８の（１）、（２）に示すように、前記スペーサ３は例えばナイロン等の合成樹脂材により円筒形に型成形され、軸方向に沿う割り溝３ａを有することで径方向に弾性変形可能とされ、また、一端に内向きに突出するフランジ３ｂを有する。そのフランジ３ｂは第２コラム２ｂの端面に接する。そのスペーサ３は、その外周の周方向に間隔をおいた複数の領域に、軸方向に沿って形成された複数の突条３ｄを有する。その突条３ｄの形成されていない外周領域３ｅは平坦な円筒面とされている。これにより、第１コラム２ａの内周面は各突条３ｄを介しスペーサ３に接する。図８の（３）に示すように、両コラム２ａ、２ｂ間に圧入された状態でのスペーサ３の突条３ｄの高さ寸法ｈは、突条３ｄの形成されていない部分３ｆの厚み寸法Ｄ３よりも小さくされている。
【００１８】
図１２に示すように、そのスペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２は両コラム２ａ、２ｂの間の隙間寸法Ｄ１よりも大きく、そのスペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２から突条の高さ寸法Ｈを差し引いた寸法Ｄ３は両コラム２ａ、２ｂの間の隙間寸法Ｄ１よりも小さくされる。その圧入前のスペーサ３は第２コラム２ｂの外周に嵌合され、その一端のフランジ３ｂは第２コラム２ｂの端面に当接される。そのスペーサ３の外周に第１コラム２ａが圧入され、その圧入の際に各突条３ｄが圧縮変形される。なお、スペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２がばらついたとしても、Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３の関係が成立して適正に衝撃エネルギーを吸収できるように、スペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２および突条３ｄの高さ寸法Ｈが設定される。
【００１９】
上記構成において、車両の衝突により衝撃力が作用すると、樹脂６０、６１が剪断されて衝撃エネルギーが吸収され、両コラム２ａ、２ｂが軸方向相対移動することによってプレート６３が塑性変形することで衝撃エネルギーが吸収され、両コラム２ａ、２ｂを軸方向相対移動させるのに要する荷重に応じた衝撃エネルギーが吸収される。
【００２０】
上記実施例によれば、スペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２は両コラム２ａ、２ｂの間の隙間寸法Ｄ１よりも大きく、そのスペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２から突条３ｄの高さ寸法Ｈを差し引いた寸法Ｄ３は両コラム２ａ、２ｂの間の隙間寸法Ｄ１よりも小さいので、スペーサ３の圧入時における圧縮変形量は、従来のようにスペーサの内外周が平坦な円筒面である場合よりも小さくなる。これにより、加工公差に応じ両コラム２ａ、２ｂの間の隙間寸法Ｄ１およびスペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２がばらついたとしても、そのばらつきによるスペーサ３の圧入時の圧縮変形量の変動は従来より小さくなり、その圧入荷重に対応する両コラム２ａ、２ｂの軸方向相対移動に要する荷重のばらつきも従来より小さくできる。図１３における２点鎖線は、上記実施例のスペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２が一定であるとした場合における、両コラム２ａ、２ｂ間の隙間寸法Ｄ１の設定値からのばらつきと軸方向相対移動に要する荷重との関係を示し、その隙間寸法Ｄ１のばらつきに対する荷重のばらつきは、実線で示した従来のスペーサの荷重のばらつきよりも小さくなるのを確認できる。これにより、両コラム２ａ、２ｂの軸方向相対移動に要する荷重を適正範囲内に設定し、適正に衝撃エネルギーを吸収できる。
【００２１】
また、両コラム２ａ、２ｂ間に圧入されている状態でのスペーサ３の突条３ｄの高さ寸法ｈを、突条３ｄの形成されていない部分３ｆの厚み寸法Ｄ３よりも小さくすることで、そのスペーサ３が合成樹脂材製で金属等に比べ変形し易いものであっても、衝撃作用時における突条３ｄの変形による両コラム２ａ、２ｂの相対的な傾きを小さくし、また、その突条３ｄの形成されていない変形し難い部分３ｆにより両コラム２ａ、２ｂを軸方向相対移動するように案内できるので、両コラム２ａ、２ｂを円滑に軸方向相対移動させて適正に衝撃エネルギーを吸収できる。
【００２２】
なお、本発明は上記実施例に限定されない。例えば、上記実施例ではスペーサ３を円筒形状としたが、図９に示すように、円筒形の一端において開口する複数の切欠３ｇを有する形状とし、その切欠３ｇを除く外周全域に突条３ｄを設けてもよい。また、上記実施例では円筒形のスペーサ３の外周の周方向に間隔をおいた複数の領域に突条３ｄを形成したが、図１０に示すように、外周の全領域に突条３ｄを形成してもよい。なお、この場合はスペーサ３の圧入時の圧縮変形量は従来よりは少ないが上記実施例よりも多くなるため、図１３において破線で示すように、両コラム２ａ、２ｂ間の隙間寸法Ｄ１の設定値からのばらつきに対する両コラム２ａ、２ｂの軸方向相対移動に要する荷重のばらつきは、実線で示した従来のスペーサよりも小さくなるが、上記実施例よりは大きくなる。また、上記実施例ではスペーサ３の一端から内向きに突出するフランジ３ｂを第２コラム２ｂの端面に当接させたが、図１１に示すように、スペーサ３の一端から外向きに突出するフランジ３ｈを第１コラム２ａの端面に当接させてもよく、この場合、突条はスペーサ３の内周に設ける。また、スペーサ３の内周と外周の両方に突条を設けてもよい。また、上記実施例ではスペーサ３の軸方向に沿って突条３ｄを設けたが、スペーサの周方向に沿って突条を設けてもよい。また、上記実施例ではスペーサ３の突条３ｄの断面形状が略三角形のものについて説明したが、その断面形状を略台形としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のステアリングコラムの断面図
【図２】そのステアリングコラムの部分断面図
【図３】そのステアリングコラムの部分側面図
【図４】そのステアリングコラムの部分平面図
【図５】そのステアリングコラムの（１）は部分断面図、（２）は連結部材と保持部材の斜視図
【図６】そのステアリングコラムの衝撃作用後の側面図
【図７】そのステアリングコラムのスペーサの斜視図
【図８】そのスペーサの（１）は縦断面図、（２）は横断面図、（３）は両コラム間への圧入状態での部分断面図
【図９】本発明の変形例のスペーサの斜視図
【図１０】本発明の変形例のスペーサの斜視図
【図１１】本発明の変形例のステアリングコラムの部分断面図
【図１２】本発明のステアリングコラムの作用説明図
【図１３】両コラム間の隙間のばらつきと両コラムを軸方向相対移動させるのに要する荷重との関係を示す図
【図１４】従来のステアリングコラムの作用説明図
【符号の説明】
２ａ  第１コラム
２ｂ  第２コラム
３  スペーサ
３ｄ  突条
【図１】
0003611885.tif 000002
【図２】
0003611885.tif 000003
【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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