(57)【要約】      （修正有）【課題】十分な衝撃吸収エネルギを確保してピーク荷重を抑制できる衝撃吸収ステアリング装置を提供する。【解決手段】二次衝突時に、衝撃吸収用突起２２，２３とインナージャケット１２との摩擦摺動による衝撃吸収エネルギを得る。アウタジャケット１１の内周１１ａに保持された第１シール部材２４が両ジャケット１１，１２間を封止する。ステアリングコラム８の収縮途中で、インナージャケット１２の外周１２ａの第２シール部材２６が、アウタージャケット１１内に挿入されて両ジャケット１１，１２間を封止する。両シール部材２４，２６間に形成された密閉空間Ｓが、ステアリングコラム８の収縮に伴って収縮されて、内圧（空気圧）を上昇させ収縮に抗する反力Ｒを発生する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトを回転可能に支持して軸方向に相対摺動可能に嵌合されたアウタージャケットおよびインナージャケットを含み、二次衝突時に所定の衝撃吸収ストロークで収縮するステアリングコラムと、
前記アウタージャケットの内周に設けられ、前記インナージャケットの外周に圧接された衝撃吸収用突起と、
前記アウタージャケットの内周と前記インナージャケットの外周との間に介在し、前記アウタージャケットの内周の第１保持部に保持されて前記アウタージャケットの内周と前記インナージャケットの外周との間を封止した環状の第１シール部材と、
前記インナージャケットの外周の第２保持部に保持され、前記ステアリングコラムの収縮途中で前記アウタージャケット内に挿入されて前記アウタージャケットの内周と前記インナージャケットの外周との間を封止する環状の第２シール部材と、を備え、
前記ステアリングコラムの収縮時に前記第１シール部材と前記アウタージャケット内に挿入された前記第２シール部材との間に形成された密閉空間が、前記ステアリングコラムの収縮に伴って収縮されるように構成されている衝撃吸収ステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２シール部材は弾性部材を含み、
前記アウタージャケット内に挿入される前の前記第２シール部材の外径が、前記アウタージャケットの内径よりも大きくされているステアリングコラム装置。
【請求項３】
請求項２において、前記アウタージャケットは、その摺動方向側の端部の内周に設けられて、前記摺動方向に向かうにしたがって拡径された拡径部を含む衝撃吸収ステアリング装置。
【請求項４】
請求項２または３において、前記第２シール部材は、前記アウタージャケット内への挿入方向側の端部の外周に設けられ、前記挿入方向に向かうにしたがって縮径された縮径部を含む衝撃吸収ステアリング装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項において、少なくとも１つの前記衝撃吸収用突起は、その摺動方向側の端部を、前記第１シール部材に近接させている衝撃吸収ステアリング装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項において、前記インナージャケットの外周は、衝撃吸収ストロークの終端で、前記アウタージャケットの摺動方向側の端部に近接する拡径部を含み、
前記第２シール部材は、前記アウタージャケットへの挿入方向側の端部としての第１端部と、前記第１端部の反対側に配置されて前記インナージャケットの拡径部に近接している第２端部と、を含む衝撃吸収ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衝撃吸収ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インナコラムを内筒と外筒とから構成し、これら内筒と外筒との間の密閉空間に、粘性を有する流体を充填した衝撃吸収ステアリング装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。特許文献１では、二次衝突時に、密閉空間の一端の放出口を閉塞する薄板（シール部）が、密閉空間内の流体の圧力上昇によって破れることにより、流体が、放出口を通して外部へ放出される。放出口を通過する流体の放出抵抗によって、衝撃吸収エネルギを発生させる。
【０００３】
一方、二次衝突時に、上部コラムに設けられた摩擦片が下部コラムと摩擦しながら摺動することにより、衝撃を吸収する衝撃吸収ステアリング装置が提案されている（例えば特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２８３１号公報
【特許文献２】特開平１０−２５８７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、温度変化等に起因する流体の粘性のばらつきによって衝撃吸収エネルギがばらつくおそれがある。特許文献２では、摩擦片の摩擦荷重のばらつきによって、衝撃吸収エネルギがばらつくおそれがある。仮に、衝撃吸収エネルギが不足した場合には、底付きが発生してピーク荷重が過大になるおそれがある。
そこで、本発明の目的は、十分な衝撃吸収エネルギを確保してピーク荷重を抑制することができる衝撃吸収ステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、ステアリングシャフト（４）を回転可能に支持して軸方向（Ｘ）に相対摺動可能に嵌合されたアウタージャケット（１１）およびインナージャケット（１２）を含み、二次衝突時に所定の衝撃吸収ストローク（ＳＴ）で収縮するステアリングコラム（８）と、前記アウタージャケットの内周（１１ａ）に設けられ、前記インナージャケットの外周（１２ａ）に圧接された衝撃吸収用突起（２２，２３）と、前記アウタージャケットの内周と前記インナージャケットの外周との間に介在し、前記アウタージャケットの内周の第１保持部（２５）に保持されて前記アウタージャケットの内周と前記インナージャケットの外周との間を封止した環状の第１シール部材（２４）と、前記インナージャケットの外周の第２保持部に保持され、前記ステアリングコラムの収縮途中で前記アウタージャケット内に挿入されて前記アウタージャケットの内周と前記インナージャケットの外周との間を封止する環状の第２シール部材（２６；２６０）と、を備え、前記ステアリングコラムの収縮時に前記第１シール部材と前記アウタージャケット内に挿入された前記第２シール部材との間に形成された密閉空間（Ｓ）が、前記ステアリングコラムの収縮に伴って収縮されるように構成されている衝撃吸収ステアリング装置（１；１Ｐ）を提供する。
【０００７】
また、請求項２のように、前記第２シール部材は弾性部材を含み、前記アウタージャケット内に挿入される前の前記第２シール部材の外径（Ｄ１；Ｄ１１）が、前記アウタージャケットの内径（Ｄ２）よりも大きくされていてもよい。
また、請求項３のように、前記アウタージャケットは、その摺動方向（Ｘ１）側の端部（１１Ｕ）の内周に設けられて、前記摺動方向に向かうにしたがって拡径された拡径部（１１１）を含んでいてもよい。
【０００８】
また、請求項４のように、前記第２シール部材は、前記アウタージャケット内への挿入方向（Ｘ２）側の端部（２６１）の外周に設けられ、前記挿入方向に向かうにしたがって縮径された縮径部（２６３）を含んでいてもよい。
また、請求項５のように、少なくとも１つの前記衝撃吸収用突起（２２）は、その摺動方向（Ｘ１）側の端部（２２ａ）を、前記第１シール部材に近接させていてもよい。
【０００９】
また、請求項６のように、前記インナージャケットの外周は、衝撃吸収ストロークの終端で、前記アウタージャケットの摺動方向（Ｘ１）側の端部（１１Ｕ）に近接する拡径部（１２０）を含み、前記第２シール部材（２６０）は、前記アウタージャケットへの挿入方向（Ｘ２）側の端部としての第１端部（２６１）と、前記第１端部の反対側に配置されて前記インナージャケットの拡径部に近接している第２端部（２６２）と、を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、衝撃吸収ストロークの全領域において、衝撃吸収用突起とインナージャケットとの摩擦摺動による衝撃吸収エネルギを得る。また、衝撃吸収時にステアリングコラムの収縮途中で、第２シール部材が、アウタージャケット内に挿入されて両ジャケット間を封止すると、両ジャケット間で第１シール部材と第２シール部材との間に密閉空間が形成される。その密閉空間がステアリングコラムの収縮に伴って収縮されて密閉空間の内圧（空気圧）が上昇し、ステアリングコラムの収縮に抗する反力を発生する。これにより、摩擦摺動による衝撃吸収エネルギに、内圧上昇による衝撃吸収エネルギが付加されるので、全体として十分な量の衝撃吸収エネルギを得ることができる。しかも、衝撃吸収ストロークの終端に近づくほど、内圧を増加させて衝撃吸収エネルギを累進的に増加できるので、底付きの発生を抑制してピーク荷重を抑制することができる。
【００１１】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２の発明によれば、アウタージャケット内に挿入された第２シール部材が、径方向に弾性的に圧縮された状態で、インナージャケットに対して摺動するので、衝撃吸収エネルギの向上に寄与することができる。
【００１２】
また、請求項３の発明によれば、ステアリングコラムの収縮時に、アウタージャケットの端部の拡径部によって第２シール部材を案内して、第２シール部材をスムーズにアウタージャケット内に挿入することができる。
また、請求項４の発明によれば、ステアリングコラムの収縮時に、第２シール部材が、縮径部側からスムーズにアウタージャケット内に挿入される。
【００１３】
また、請求項５の発明によれば、ステアリングコラムの収縮時に、アウタージャケットの第１保持部からの第１シール部材の離脱を抑制することができる。これにより、密閉空間の内圧上昇を確実に達成することができる。
また、請求項６の発明によれば、衝撃吸収ストロークの終端寸前まで、第２シール部材が、アウタージャケット内への挿入量を増大し続けるので、衝撃吸収エネルギを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の衝撃吸収ステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】通常時の衝撃吸収ステアリング装置の要部の概略断面図である。
【図３】二次衝突時の初期の衝撃吸収ステアリング装置の要部の断面図である。
【図４】アウタジャケットが衝撃吸収ストロークの終端位置に達した状態での、衝撃吸収ステアリング装置の要部の断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態の衝撃吸収ステアリング装置の要部の断面図であり、通常時を示している。
【図６】図５の衝撃吸収ステアリング装置の断面図であり、衝撃吸収ストロークの終端寸前の状態を示している。
【図７】図５の衝撃吸収ステアリング装置の断面図であり、衝撃吸収ストロークの終端の状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下には、添付図面を参照して、本発明の実施形態を具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収ステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、衝撃吸収ステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２と、操舵部材２の操舵に連動して転舵輪（図示せず）を転舵するステアリング機構３とを備えている。ステアリング機構３としては、例えばラックアンドピニオン機構が用いられている。
【００１６】
操舵部材２とステアリング機構３とは、ステアリングシャフト４および中間軸５等を介して機械的に連結されている。操舵部材２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５等を介してステアリング機構３に伝達されるようになっている。また、ステアリング機構３に伝達された回転は、図示しないラック軸の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪が転舵される。
【００１７】
ステアリングシャフト４は、例えばスプライン嵌合やセレーション嵌合によって相対摺動可能に嵌合された筒状のアッパーシャフト６およびロアーシャフト７を含み、軸方向Ｘに伸縮可能である。操舵部材２は、アッパーシャフト６の軸方向の上端部に連結されている。ステアリングシャフト４は、筒状のステアリングコラム８内を挿通しており、複数の軸受９，１０を介してステアリングコラム８に回転可能に支持されている。
【００１８】
ステアリングコラム８は、軸方向Ｘに相対摺動可能に嵌合された筒状のアッパジャケットとしてのアウタージャケット１１とロアジャケットとしてのインナージャケット１２とを含み、軸方向Ｘに伸縮可能である。
アウタージャケット１１は、軸受９を介してアッパーシャフト６を回転可能に支持している。また、アウタージャケット１１は、軸受９を介してステアリングシャフト４の軸方向Ｘに同行移動可能にアッパーシャフト６に連結されている。
【００１９】
また、インナージャケット１２の外周には、車体側部材１３Ａに固定されたロアー側の固定ブラケット１４に、チルト用支軸１５を介して回動可能に支持されたロアー側のコラムブラケット１６が固定されている。ステアリングコラム８およびステアリングシャフト４は、チルト用支軸１５を支点にして回動可能となっている。チルト用支軸１５を支点にしてステアリングシャフト４およびステアリングコラム８を回動させることで、操舵部材２の高さを調整できるようになっている（いわゆるチルト調整）。
【００２０】
インナージャッケト１２は、アウタージャケット１１の軸方向Ｘの端部としての下端１１Ｕから所定距離離隔した位置から軸方向Ｘの一端としての下端１２Ｕまでの領域において、拡径部１２０を形成している。軸方向Ｘに関して、アウタジャケット１１の軸方向Ｘの下端１１Ｕに対向する、拡径部１２０の端部１２１は、例えばテーパ状に形成されている。
【００２１】
アウタージャケット１１にはアッパ側のコラムブラケット１７が固定されており、このコラムブラケット１７と車体側部材１３Ｂに固定されたアッパー側の固定ブラケット１８とがロック機構１９によって連結されることで、ステアリングコラム８の位置が車体側部材１３Ｂに対して固定されて操舵部材２の位置が固定されるようになっている。ロック機構１９は、操作レバー２０の回転操作に伴って、コラムブラケット１７および固定ブラケット１８を挿通して両者を締め付けるロック軸２１を備えている。
【００２２】
図１および拡大断面図である図２を参照して、アウタージャケット１１の内周１１ａには、インナージャケット１２の外周１２ａに圧接された複数の第１衝撃吸収用突起２２と複数の第２衝撃吸収用突起２３とが設けられている。具体的には、各衝撃吸収用突起２２，２３は、アウタージャケット１１の外周に凹部を形成することで、アウタージャケット１１の内周１１ａに膨出形成されて、インナージャケット１２の外周１２ａにかしめ付けられた、かしめ突起である。二次衝突時に、ステアリングコラム８が収縮するときに、図３（衝撃吸収ストロークの開始状態）および図４（衝撃吸収ストロークの終了状態）に示すように、衝撃吸収用突起２２，２３が、インナージャッケト１２の外周１２ａに摩擦摺動して、衝撃吸収エネルギを発生する。
【００２３】
図示していないが、第１衝撃吸収用突起２２および第２衝撃吸収用突起２３のそれぞれは、アウタージャケット１１の内周１１ａの周方向に等間隔離隔して配置されている。第１衝撃吸収用突起２２と第２衝撃吸収用突起２３とは、軸方向Ｘに離隔して配置されている。第１衝撃吸収用突起２２は、第２衝撃吸収用突起２３よりも操舵部材２側に配置されている。
【００２４】
アウタージャケット１１の内周１１ａとインナージャケット１２の外周１２ａとの間には、アウタージャケット１１の内周１１ａとインナージャケット１２の外周１２ａとの間を封止した例えばゴム等の弾性部材製の環状の第１シール部材２４が介在している。図示していないが、第１シール部材２４は、インナージャケット１２の外周１２ａに嵌合する環状のシールリップを有していてもよい。第１シール部材２４は、第１衝撃吸収用突起２２の摺動方向側（第１方向Ｘ１側）の端部２２ａに近接して配置されている。
【００２５】
第１シール部材２４は、アウタージャケット１１の内周１１ａに設けられた周溝からなる第１保持部２５に一部が収容されて保持されている。したがって、二次衝突時に、ステアリングコラム８が収縮して、アウタージャケット１１が、軸方向Ｘの収縮側であってインナージャッケト１２に対する摺動方向である第１方向Ｘ１に移動するときに、第１シール部材２４がアウタージャケット１１に同行して移動する。
【００２６】
インナージャケット１２の外周１２ａには、アウタージャケット１１の下端１１Ｕよりも第１方向Ｘ１側の位置に、例えばゴム等の弾性部材製のＯリングからなる環状の第２シール部材２６が保持されている。第２シール部材２６は、インナージャケット１２の外周１２ａに設けられた周溝からなる第２保持部２７に一部が収容されて保持されている。第２シール部材２６の外径Ｄ１は、アウタージャケット１１の内径Ｄ２よりも大きくされている（Ｄ１＞Ｄ２）。
【００２７】
二次衝突時に、ステアリングコラム８の収縮途中で、第２シール部材２６が、アウタージャケット１１内に挿入され、挿入後の第２シール部材２６は、アウタージャケット１１の内周１１ａとインナージャケット１２の外周１２ａとの間を封止する。これにより、両ジャケット１１，１２の間に、第１シール部材２４と第２シール部材２６とによって密閉空間Ｓが形成され、この密閉空間Ｓは、ステアリングコラム８の収縮に伴って収縮される。
【００２８】
本実施形態によれば、衝撃吸収ストロークＳＴの全領域（図２の状態から図４の状態に至るまでの領域）において、衝撃吸収用突起２２，２３とインナージャケット１２との摩擦摺動による衝撃吸収エネルギを得る。また、衝撃吸収時にステアリングコラム８の収縮途中で（図３参照）、第２シール部材２６が、アウタージャケット１１内に挿入されて両ジャケット１１，１２，間を封止すると、両ジャケット１１，１２間で第１シール部材２４と第２シール部材２６との間に密閉空間Ｓが形成される。
【００２９】
その密閉空間Ｓが、図３および図４に示すように、ステアリングコラム８の収縮に伴って収縮されて密閉空間Ｓの内圧（空気圧）が上昇し、ステアリングコラム８の収縮に抗する反力Ｒを発生する。これにより、摩擦摺動による衝撃吸収エネルギに、内圧上昇による衝撃吸収エネルギが付加されるので、全体として十分な量の衝撃吸収エネルギを得ることができる。しかも、衝撃吸収ストロークＳＴの終端に近づくほど、内圧を増加させて衝撃吸収エネルギを累進的に増加できるので、底付きの発生を抑制してピーク荷重を抑制することができる。
【００３０】
また、図２に示すように、挿入前の第２シール部材２６の外径Ｄ１が、アウタージャケット１１の内径Ｄ２よりも大きくされている。したがって、アウタージャケット１１内に挿入された第２シール部材２６が、径方向に弾性的に圧縮された状態で、インナージャケット１２に対して摺動するので、衝撃吸収エネルギの向上に寄与することができる。
また、第１衝撃吸収用突起２２が、その摺動方向側の端部２２ａを、第１シール部材２４に近接させているので、ステアリングコラム８の収縮時（図３および図４を参照）に、アウタージャケット１１の第１保持部２５からの第１シール部材２４の離脱を抑制することができる。これにより、密閉空間Ｓの内圧上昇を確実に達成することができる。
【００３１】
また、図２に示すように、第２シール部材２６は、例えばＯリングからなっており、第２シール部材２６の、アウタージャケット１１内への挿入方向側（第１方向Ｘ１側）の端部の外周が、挿入方向（第１方向Ｘ１）に向かうにしたがって縮径された縮径部２６ａを構成している。したがって、ステアリングコラム８の収縮時に、第２シール部材２６が、縮径部２６ａ側からスムーズにアウタージャケット１１内に挿入される。
【００３２】
なお、図示していないが、アウタージャケット１１が、その摺動方向（第１方向Ｘ１）側の端部（下端１１Ｕ）の内周に設けられて、摺動方向に向かうにしたがって拡径された拡径部を含んでいてもよい。この場合にも、第２シール部材２６をスムーズにアウタージャケット１１内に挿入することができる。
次いで、図５は、本発明の別の実施形態の衝撃吸収ステアリング装置１Ｐの要部の拡大断面図を示している。本実施形態が図２の実施形態と主に異なるのは、下記である。すなわち、本実施形態では、第２シール部材２６０が、筒状をなして軸方向Ｘに延びている。第２シール部材２６０は、インナージャッケト１２の外周１２ａに設けられた周溝からなる第２保持部２７０に収容され保持されている。第２シール部材２６０の外径Ｄ１１は、アウタージャケット１１の内径Ｄ２よりも大きくされている（Ｄ１１＞Ｄ２）。
【００３３】
第２シール部材２６０は、アウタージャケット１１の軸方向Ｘの下端１１Ｕに近接して配置された、アウタージャケット１１への挿入方向（第２方向Ｘ２）側の端部としての第１端部２６１と、第１端部２６１の反対側に配置されてインナージャケット１２の拡径部１２０（の端部１２１）に近接している第２端部２６２とを含んでいる。
第２シール部材２６０の挿入方向（第２方向Ｘ２）側の端部である第１端部２６１の外周には、挿入方向（第２方向Ｘ２）に向かうにしたがって縮径されたテーパ状の縮径部２６３が設けられている。
【００３４】
また、アウタージャケット１１は、その摺動方向（第１方向Ｘ１）側の端部（下端１１Ｕ）の内周１１ａに設けられて、摺動方向（第１方向Ｘ１）に向かうにしたがって拡径されたテーパ状の拡径部１１１を含んでいる。本実施形態の構成要素において、図２の実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図２の実施形態の構成要素と同じ参照符号を付してある。
【００３５】
本実施形態によれば、図２の実施形態と同じく、十分な量の衝撃吸収エネルギを得ることができ、ピーク荷重を抑制することができる。また、ステアリングコラム８の収縮時に、アウタージャケット１１の軸方向Ｘの下端１１の拡径部１１１によって第２シール部材２６０を案内して、第２シール部材２６０をスムーズにアウタージャケット１１内に挿入することができる。
【００３６】
また、第２シール部材２６０が縮径部２６３を有しているので、ステアリングコラム８の収縮時に、第２シール部材２６０が、縮径部２６３側からスムーズにアウタージャケット１１内に挿入される。
また、第２シール部材２６０の第２端部２６２がインナージャケット１２の拡径部１２０（の端部１２１）に近接しているので、図７に示す衝撃吸収ストロークの終端の状態の前の寸前の状態（図６参照）まで、第２シール部材２６０の新たな部分がアウタージャケット１１内に挿入されてきて、第２シール部材２６０のアウタージャケット１１内への挿入量が増大し続ける。したがって、衝撃吸収エネルギを向上することができる。
【００３７】
また、図５に示すように、挿入前の第２シール部材２６０の外径Ｄ１１が、アウタージャケット１１の内径Ｄ２よりも大きくされている。したがって、アウタージャケット１１内に挿入された第２シール部材２６０が、径方向に弾性的に圧縮された状態で、インナージャケット１２に対して摺動するので、衝撃吸収エネルギの向上に寄与することができる。
【００３８】
なお、本実施形態において、第２シール部材２６０が縮径部２６３およびアウタージャケット１１の拡径部１１１の何れか一方を廃止してもよい。
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、アウタージャケット１１がロアジャケットであり、インナージャケット１２がアッパージャケットであってもよい。また、第１シール部材２４として、Ｏリングを用いてもよい。その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１；１Ｐ…衝撃吸収ステアリング装置、２…操舵部材、３…ステアリング機構、４…ステアリングシャフト、６…アッパーシャフト、７…ロアーシャフト、８…ステアリングコラム、１１…アウタージャケット、１１ａ…内周、１１Ｕ…軸方向の下端（挿入方向側の端部）、１２…インナージャケット、１２ａ…外周、２２…第１衝撃吸収用突起、２２ａ…摺動方向側の端部、２３…第２衝撃吸収用突起、２４…第１シール部材、２５…第１保持部、２６…第２シール部材、２６ａ…縮径部、２７…第２保持部、１１１…拡径部、１２０…拡径部、１２１…端部、２６０…第２シール部材、２６１…第１端部（挿入方向側の端部）、２６２…第２端部、２６３…縮径部、Ｄ１…（第２シール部材の）外径、Ｄ２…（アウタージャケットの内径）、Ｓ…密閉空間、ＳＴ…衝撃吸収ストローク、Ｘ…軸方向、Ｘ１…第１方向（アウタージャケットの摺動方向）、Ｘ２…第２方向（第２シール部材の挿入方向）
【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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