(57)【要約】【課題】二次衝突時におけるエネルギー吸収部材の衝撃エネルギーの吸収を安定化するステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリング装置１００は、軸心Ｃ方向に移動可能であるステアリングシャフト１１と、ステアリングシャフト１１と共に軸心Ｃ方向に移動可能であるアッパーチューブ１２と、アッパーチューブ１２を軸心Ｃ方向に移動可能に保持するロアーチューブ１３と、ロアーチューブ１３の周壁１３ａの貫通穴１３ｅに配置されるエネルギー吸収部材２０とを備える。エネルギー吸収部材２０は、周壁１３ａから突出する突出部２３と、突出部２３の突出端側に位置し且つ突出部２３よりも拡幅された拡大部２４とを有する。突出部２３は、アッパーチューブ１２が車両の前方に向かって軸心Ｃ方向に移動すると、アッパーチューブ１２の端部１２ｃが周壁１３ａと拡大部２４との間に進入するように突出する。【選択図】図４
2019196141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に移動可能であるステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトの外側から前記ステアリングシャフトを回転可能に支持し且つ前記ステアリングシャフトと共に前記軸方向に移動可能である筒状の第一支持部材と、
前記第一支持部材を前記軸方向に移動可能に保持する第二支持部材と、
前記第一支持部材及び前記第二支持部材の一方の支持部材の壁部の穴に配置されるエネルギー吸収部材とを備え、
前記エネルギー吸収部材は、前記一方の支持部材の壁部から突出する突出部と、前記突出部の突出端側に位置し且つ前記突出部よりも拡幅された拡大部とを有し、
前記突出部は、前記第一支持部材及び前記第二支持部材の他方の支持部材が車両の前方に向かって前記軸方向に移動すると、前記他方の支持部材の端部が前記一方の支持部材の壁部と前記拡大部との間に進入するように突出する
ステアリング装置。
【請求項２】
前記一方の支持部材の壁部と前記拡大部との距離は、前記端部における前記他方の支持部材の壁部の厚さ以上であり、
前記他方の支持部材が前記前方に向かって前記軸方向に移動すると、前記端部における前記他方の支持部材の壁部は、前記一方の支持部材の壁部と前記拡大部との間に進入する
請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記エネルギー吸収部材は、前記突出部の基部に、前記穴に嵌まる嵌合部を有し、
前記嵌合部は、前記突出部よりも拡幅されている
請求項１または２に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記穴は、前記一方の支持部材の壁部を貫通し、
前記エネルギー吸収部材は、前記嵌合部における前記突出部と反対側に、前記嵌合部よりも拡幅された係止部を有し、
前記係止部は、前記穴よりも大きい
請求項３に記載のステアリング装置。
【請求項５】
前記嵌合部は、前記穴に圧入されている
請求項３または４に記載のステアリング装置。
【請求項６】
前記突出部及び前記嵌合部の外周形状は、円形状であり、
前記穴の内周形状は、円形状であり、
前記嵌合部の外周面が、前記穴の内周面に嵌合する
請求項３〜５のいずれか一項に記載のステアリング装置。
【請求項７】
前記端部における前記他方の支持部材の壁部は、前記他方の支持部材の前記壁部を先細にするテーパ面を有し、
前記テーパ面は、前記他方の支持部材の壁部の先端に向かうに従って、前記一方の支持部材の壁部に近づくように傾斜する
請求項１〜６のいずれか一項に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリング装置には、車両の衝突によって運転者がステアリングホイールに衝突する二次衝突の際、運転者の衝撃を吸収する機構が要求される。例えば、特許文献１は、二次衝突時の衝撃力によって、アッパーコラムがロアーコラムに沿って車体前方に向かって移動するステアリング装置を開示している。このステアリング装置では、二次衝突時の衝撃力により剪断ピンが剪断することによって、アッパーコラムが移動する。そして、アッパーコラムが移動することによって、衝撃エネルギーが吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３７２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のステアリング装置のように、二次衝突時に剪断ピンが剪断する構成のなかに、衝撃力によって移動するアッパーコラム（「アッパーチューブ」）とも呼ばれる）が剪断ピンに衝突し剪断ピンを剪断する構成がある。このような構成において、剪断ピンは、剪断時に衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材（「ＥＡ（Energy Absorption）部材」とも呼ばれる）として機能する。剪断ピンは、貫通穴へ嵌合することによって固定されることがある。このような場合、アッパーコラムの衝突時、剪断ピンに貫通穴から抜ける力が作用することがある。剪断ピンが抜けると、衝撃エネルギーが吸収されないため、安定した衝撃エネルギーの吸収が得られない。
【０００５】
そこで、本発明は、二次衝突時におけるエネルギー吸収部材の衝撃エネルギーの吸収を安定化するステアリング装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によるステアリング装置は、軸方向に移動可能であるステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトの外側から前記ステアリングシャフトを回転可能に支持し且つ前記ステアリングシャフトと共に前記軸方向に移動可能である筒状の第一支持部材と、前記第一支持部材を前記軸方向に移動可能に保持する第二支持部材と、前記第一支持部材及び前記第二支持部材の一方の支持部材の壁部の穴に配置されるエネルギー吸収部材とを備え、前記エネルギー吸収部材は、前記一方の支持部材の壁部から突出する突出部と、前記突出部の突出端側に位置し且つ前記突出部よりも拡幅された拡大部とを有し、前記突出部は、前記第一支持部材及び前記第二支持部材の他方の支持部材が車両の前方に向かって前記軸方向に移動すると、前記他方の支持部材の端部が前記一方の支持部材の壁部と前記拡大部との間に進入するように突出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るステアリング装置によると、二次衝突時におけるエネルギー吸収部材の衝撃エネルギーの吸収を安定化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１に係るステアリング装置の外観を示す模式的な側面図である。
【図２】図２は、図１のステアリング装置におけるステアリングシャフトの軸心を通る模式的な断面側面図である。
【図３】図３は、図２のエネルギー吸収部材の模式的な斜視図である。
【図４】図４は、図２の拡大図である。
【図５】図５は、図２のアッパーチューブがエネルギー吸収部材に衝突する状態を示す図である。
【図６】図６は、図２のアッパーチューブがエネルギー吸収部材を剪断した後の状態を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係るステアリング装置を図４と同様に示す模式的な断面側面図である。
【図８】図８は、エネルギー吸収部材の変形例を示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態に係るステアリング装置を、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明される実施の形態は、包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、並びに、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００１０】
［実施の形態１］
実施の形態１に係るステアリング装置１００を説明する。本実施の形態では、ステアリング装置１００は、自動車等の車両に搭載される電動パワーステアリング装置であるとして説明する。さらに、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１１が軸方向に移動可能であり、運転者からステアリングホイール１までの距離を調節することができるテレスコピックステアリング装置であるとして説明する。
【００１１】
図１には、実施の形態１に係るステアリング装置１００の外観を示す模式的な側面図が示されている。図２には、図１のステアリング装置１００におけるステアリングシャフト１１の軸心Ｃを通る模式的な断面側面図が示されている。図１及び図２に示すように、ステアリング装置１００は、ステアリングホイール１と接続されるステアリングシャフト１１と、ステアリングシャフト１１を回転可能に支持するアッパーチューブ１２と、アッパーチューブ１２を軸心Ｃ方向に摺動可能に支持するロアーチューブ１３と、ロアーチューブ１３を支持するハウジング１４と、ロアーチューブ１３を車両（不図示）の車体（不図示）に固定するブラケット１５とを備える。ハウジング１４及びブラケット１５は、車体に固定される。
【００１２】
さらに、ステアリング装置１００は、操舵のアシスト力をステアリングシャフト１１に付与するモータ１６と、モータ１６の回転駆動力をステアリングシャフト１１に伝達する減速機１７とを備える。減速機１７は、ハウジング１４内に配置されている。減速機１７は、モータ１６と接続され、モータ１６を駆動源として操舵を補助するためのアシスト力をステアリングシャフト１１に付与する装置である。減速機１７は、モータ１６の回転速度を減速させ且つ回転駆動力を増強してステアリングシャフト１１に伝達する。モータ１６の例は、電動モータである。減速機１７の例は、ウォーム減速機である。ステアリングシャフト１１は、車両（不図示）の車輪（不図示）を転舵する転舵機構（不図示）と接続されている。
【００１３】
また、ステアリング装置１００は、ハウジング１４内に、ステアリングシャフト１１の回転角度を検出する図示しない回転角センサと、ステアリングシャフト１１に作用するトルクを検出する図示しないトルクセンサとを備える。
【００１４】
図２に示すように、ステアリングシャフト１１は、アッパーシャフト１１ａ及びロアーシャフト１１ｂを備える。ロアーシャフト１１ｂは、ハウジング１４を貫通して延び、減速機１７と接続されている。ロアーシャフト１１ｂは、ステアリングシャフト１１の軸心Ｃ方向に延びる柱状の部材である。ロアーシャフト１１ｂの一方の端部は、円筒状であり、アッパーシャフト１１ａと接続される。ロアーシャフト１１ｂの他方の端部は、ハウジング１４を貫通し、図示しないシャフトを介して、転舵機構（不図示）と接続される。ロアーシャフト１１ｂは、軸受３１を介して、ハウジング１４によって回転可能に支持されており、ハウジング１４に対して軸心Ｃ方向で固定されている。
【００１５】
アッパーシャフト１１ａは、軸心Ｃ方向に延びる円筒状の部材である。アッパーシャフト１１ａの一方の端部は、ステアリングホイール１と接続され、他方の端部は、ロアーシャフト１１ｂの円筒状の一方の端部内に挿入されている。アッパーシャフト１１ａ及びロアーシャフト１１ｂは、軸心Ｃを中心に一体に回転する。さらに、アッパーシャフト１１ａは、ロアーシャフト１１ｂに対して、軸心Ｃ方向にスライド可能である。例えば、アッパーシャフト１１ａの他方の端部の外周面と、ロアーシャフト１１ｂの一方の端部の内周面とには、セレーション溝又はスプライン溝が形成され、互いの溝が嵌合している。アッパーシャフト１１ａ及びロアーシャフト１１ｂの接続構造は、上記嵌合構造に限定されず、アッパーシャフト１１ａ及びロアーシャフト１１ｂが軸心Ｃを中心とする回転方向に互いに固定され且つ軸心Ｃ方向に互いに対して移動可能である構造であれば、いかなる構造であってもよい。また、ロアーシャフト１１ｂがアッパーシャフト１１ａの内側に挿入される構成であってもよい。
【００１６】
上述のようなステアリングシャフト１１は、軸心Ｃ方向に伸縮可能である。また、ステアリングシャフト１１、具体的にはアッパーシャフト１１ａは、軸心Ｃ方向に移動可能である。ここで、軸心Ｃ方向は、ステアリングシャフト１１の軸方向でもある。
【００１７】
アッパーチューブ１２は、ステアリングシャフト１１の軸心Ｃ方向に延びる円筒状部材であり、ステアリングシャフト１１の周囲を外側から覆う周壁１２ａを有する。アッパーチューブ１２は、ステアリングシャフト１１を外側から軸心Ｃを中心に回転可能に支持する。具体的には、アッパーチューブ１２は、軸受３２を介してステアリングシャフト１１のアッパーシャフト１１ａを支持し、アッパーチューブ１２及びアッパーシャフト１１ａは、軸受３２を介して軸心Ｃ方向で互いに対して固定される。アッパーチューブ１２は、軸心Ｃ方向にアッパーシャフト１１ａと共に移動可能である。
【００１８】
アッパーシャフト１１ａは、アッパーチューブ１２の一方の端部１２ｂから突出し、ロアーシャフト１１ｂは、アッパーチューブ１２の反対側の端部１２ｃから突出して延びる。ステアリングシャフト１１を支持するアッパーチューブ１２は、鉄などの金属等の剛性及び強度を有する材料で構成されている。本実施の形態では、ステアリングシャフト１１及びアッパーチューブ１２は、軸心Ｃにおいて同軸上に配置されるが、これに限定されず、互いの軸心がずれていてもよい。なお、アッパーチューブ１２は、円筒状部材に限定されず、ステアリングシャフト１１を軸心Ｃを中心に回転可能に支持する支持部材であればよい。そして、ステアリングシャフト１１は、軸心Ｃ方向でアッパーチューブ１２に対して固定されればよい。ここで、アッパーチューブ１２は、第一支持部材の一例である。周壁１２ａは、壁部の一例である。
【００１９】
ロアーチューブ１３は、ステアリングシャフト１１の軸心Ｃ方向に延びる円筒状部材であり、ステアリングシャフト１１の周囲を外側から覆う周壁１３ａを有する。ロアーチューブ１３は、アッパーチューブ１２と共にステアリングシャフト１１を覆う。アッパーチューブ１２の端部１２ｃは、ロアーチューブ１３の一方の端部１３ｂから、ロアーチューブ１３の内側に挿入されている。ロアーチューブ１３における端部１３ｂと反対側の他方の端部１３ｃは、ハウジング１４に固定されている。このようなロアーチューブ１３は、アッパーチューブ１２を軸心Ｃ方向に移動可能に保持する。アッパーチューブ１２を保持するロアーチューブ１３は、鉄などの金属等の剛性及び強度を有する材料で構成されている。ここで、ロアーチューブ１３は、第二支持部材の一例である。周壁１３ａは、壁部の一例である。
【００２０】
ハウジング１４は、その支持面１４ａから延びる円筒状の受部１４ｂを有している。ロアーチューブ１３の端部１３ｃは、受部１４ｂに取り付けられ、端部１３ｃの周壁１３ａは受部１４ｂの周囲を外側から覆う。ロアーチューブ１３は、受部１４ｂによって軸心Ｃに垂直な径方向に支持され、支持面１４ａによって軸心Ｃ方向に支持される。受部１４ｂの径方向断面は、アッパーチューブ１２の周壁１２ａの内側の内空断面よりも大きい。アッパーチューブ１２がロアーチューブ１３に沿って、ハウジング１４に向かう方向Ｄ１へスライドしたとき、アッパーチューブ１２の端部１２ｃは、受部１４ｂに当接する。受部１４ｂは、方向Ｄ１へスライドするアッパーチューブ１２の端部１２ｃが当接する大きさ及び形状を有するように構成され、端部１２ｃにおける周壁１２ａの端面全体が当接する大きさ及び形状を有することが好ましい。ステアリングシャフト１１のロアーシャフト１１ｂは、受部１４ｂの内側を通ってハウジング１４に延びる。ハウジング１４は、アルミニウム合金などの金属及び硬質樹脂等の剛性及び強度を有する材料で構成されている。
【００２１】
ここで、ハウジング１４に向かう方向でもあるアッパーチューブ１２の端部１２ｂから端部１２ｃに向かう軸心Ｃ方向を、「方向Ｄ１」とも呼び、端部１２ｃから端部１２ｂに向かう軸心Ｃ方向を、「方向Ｄ２」とも呼び、単なる軸心Ｃ方向を、「方向Ｄ１及びＤ２」とも呼ぶ。
【００２２】
また、アッパーチューブ１２は、ブラケット１５に配置されたレバー１５ａ（図１参照）と接続された偏心ローラ１５ｂによって、押圧されるように構成されている。偏心ローラ１５ｂは、偏心した回転軸を有し、この回転軸は、レバー１５ａの回動と一体に回転するようにレバー１５ａと接続されている。偏心ローラ１５ｂは、ロアーチューブ１３の周壁１３ａに形成された開口部１３ｄを通じて、アッパーチューブ１２の周壁１２ａに隣接する。偏心ローラ１５ｂは回転することによって、軸心Ｃと垂直な方向にアッパーチューブ１２を押圧し、アッパーチューブ１２をロアーチューブ１３の周壁１３ａの内周面に押しつける。これにより、アッパーチューブ１２の周壁１２ａ及びロアーチューブ１３の周壁１３ａ間の摩擦力によって、アッパーチューブ１２は、ロアーチューブ１３に対して軸心Ｃ方向に固定される。このようなアッパーチューブ１２は、ロアーチューブ１３に対して、軸心Ｃ方向の様々な位置で固定されることができ、ステアリングシャフト１１の伸縮位置、つまり、運転者からステアリングホイール１までの距離の調節を可能にする。
【００２３】
また、ステアリング装置１００は、ロアーチューブ１３の周壁１３ａに、エネルギー吸収部材２０を備える。エネルギー吸収部材２０は、周壁１３ａに形成された貫通穴１３ｅに取り付けられ、周壁１３ａの内側に突出している。これに限定するものではないが、本実施の形態では、貫通穴１３ｅの形状、つまり内周形状は、円形状である。エネルギー吸収部材２０は、アッパーチューブ１２の端部１２ｃと受部１４ｂとの間で、受部１４ｂから方向Ｄ２へ離れて配置されている。エネルギー吸収部材２０は、アッパーチューブ１２が方向Ｄ１へスライドしたときに、アッパーチューブ１２の端部１２ｃと当接し、アッパーチューブ１２のストッパとして機能する。つまり、エネルギー吸収部材２０は、ステアリングシャフト１１の収縮量を制限するストッパとして機能する。また、詳細は後述するが、運転者がステアリングホイール１に衝突する二次衝突の発生時、エネルギー吸収部材２０は、方向Ｄ１へ移動するアッパーチューブ１２によって剪断され、剪断時に衝撃エネルギーを吸収する。
【００２４】
エネルギー吸収部材２０は、アッパーチューブ１２及びロアーチューブ１３よりも低い強度を有する材料で構成されている。エネルギー吸収部材２０の構成材料の例は、樹脂である。エネルギー吸収部材２０は、本実施の形態では、中実に構成されているが、中空に構成されてもよい。
【００２５】
図３及び図４を参照しつつ、エネルギー吸収部材２０の詳細を説明する。なお、図３は、図２のエネルギー吸収部材２０の模式的な斜視図である。図４は、図２の拡大図である。エネルギー吸収部材２０は、貫通穴１３ｅに嵌まる円柱状の嵌合部２２と、嵌合部２２の一方の円形状の端面２２ａから延びる円柱状の突出部２３と、突出部２３の突出端側に位置し且つ突出部２３よりも拡幅された円柱状の拡大部２４とを一体的に有する。突出部２３の突出端は、嵌合部２２と反対側の突出部２３の端部である。さらに、エネルギー吸収部材２０は、嵌合部２２における突出部２３と反対側に、嵌合部２２よりも拡幅された係止部２１を、嵌合部２２と一体的に有する。本実施の形態では、係止部２１、嵌合部２２、突出部２３及び拡大部２４は、軸心Ｃ２０において同軸上に配置されているが、これに限定されず、同軸上に配置されていなくてもよい。さらに、本実施の形態では、エネルギー吸収部材２０は、１つの部材で構成されているが、２つ以上の部材が組み立てられることによって形成されてもよい。なお、拡幅の方向は、軸心Ｃ２０に垂直な方向である。
【００２６】
嵌合部２２は、突出部２３の基部に位置し、突出部２３よりも拡幅されている。円柱状の嵌合部２２の外周形状は、貫通穴１３ｅと同様であり、円形状である。このような嵌合部２２の外径は、突出部２３の外径よりも大きい。嵌合部２２は、軸心Ｃ２０と垂直な方向に突出部２３よりも突出する。軸心Ｃ２０に垂直な嵌合部２２の断面の大きさは、貫通穴１３ｅと同等以上、つまり、同等又はそれ以上である。本実施の形態では、嵌合部２２の上記断面の大きさは、貫通穴１３ｅよりも大きい。具体的には、嵌合部２２の外径は、貫通穴１３ｅの内径よりも大きい。嵌合部２２は、貫通穴１３ｅに圧入されることによって、貫通穴１３ｅに嵌合し固定される。つまり、嵌合部２２の外周面２２ｂが、貫通穴１３ｅの内周面１３ｅａに嵌合する。このときの嵌合は、締まり嵌めである。嵌合部２２の嵌合は、締まり嵌めに限定されず、中間嵌め及びすきま嵌め等の他の嵌合であってもよい。また、嵌合部２２の軸心Ｃ２０方向の長さＬ２２は、貫通穴１３ｅにおけるロアーチューブ１３の周壁１３ａの厚さＴ１３と同等以下、つまり、同等又はそれ以下である。
【００２７】
拡大部２４は、突出部２３よりも拡幅されており、具体的には、拡大部２４の外径は、突出部２３の外径よりも大きい。拡大部２４は、軸心Ｃ２０と垂直な方向に突出部２３よりも突出する。拡大部２４は、貫通穴１３ｅを通過可能な大きさである。軸心Ｃ２０に垂直な拡大部２４の断面の大きさは、貫通穴１３ｅと同等以下であり、具体的には、拡大部２４の外径は、貫通穴１３ｅの内径以下である。
【００２８】
突出部２３は、嵌合部２２及び拡大部２４の間に位置する。円柱状の突出部２３の外周形状は、円形状である。拡大部２４から嵌合部２２に向かって、つまり、軸心Ｃ２０方向にエネルギー吸収部材２０を見たとき、突出部２３は嵌合部２２の内側に収まる、具体的には、端面２２ａの内側に収まるように配置されている。さらに、上記と同様の方向に見たとき、突出部２３は拡大部２４の内側に収まることが好ましい。また、突出部２３の軸心Ｃ２０方向の長さＬ２３は、アッパーチューブ１２の端部１２ｃにおける周壁１２ａの厚さＴ１２と同等以上である。
【００２９】
係止部２１は、嵌合部２２よりも拡幅されており、具体的には、係止部２１の外径は、嵌合部２２の外径よりも大きい。係止部２１は、軸心Ｃ２０と垂直な方向に嵌合部２２よりも突出する。さらに、係止部２１は、貫通穴１３ｅよりも大きい。軸心Ｃ２０に垂直な係止部２１の断面の大きさは、貫通穴１３ｅよりも大きく、具体的には、係止部２１の外径は、貫通穴１３ｅの内径よりも大きい。
【００３０】
上述のようなエネルギー吸収部材２０は、ロアーチューブ１３の外側から貫通穴１３ｅに挿入され、圧入される。このとき、拡大部２４から貫通穴１３ｅに挿入される。拡大部２４及び突出部２３は、貫通穴１３ｅをスムーズに通過し、嵌合部２２が貫通穴１３ｅに圧入される。圧入のための押圧力は、係止部２１に加えられる。嵌合部２２の圧入後、係止部２１は、貫通穴１３ｅの周囲の周壁１３ａに当接し、エネルギー吸収部材２０の圧入方向への進行を阻止する。つまり、係止部２１は、エネルギー吸収部材２０が貫通穴１３ｅを通過しロアーチューブ１３内に抜け落ちることを防ぐ。突出部２３は、嵌合部２２の内側に収まっているため、嵌合部２２の圧入の支障とならず、スムーズな圧入を可能にする。また、突出部２３は、拡大部２４の内側に収まっていることによって、拡大部２４及び突出部２３の貫通穴１３ｅへのスムーズな挿入を可能にする。
【００３１】
上述のように圧入され固定されたエネルギー吸収部材２０において、突出部２３及び拡大部２４は、ロアーチューブ１３の周壁１３ａから周壁１３ａの内側へ突出する。拡大部２４と周壁１３ａとの距離は、例えば、長さＬ２３と同等であり、アッパーチューブ１２の端部１２ｃにおける周壁１２ａの厚さＴ１２以上である。このため、アッパーチューブ１２の端部１２ｃは、拡大部２４と周壁１３ａとの間隙内に嵌まり得る。さらに、嵌合部２２は、周壁１３ａの内周面よりも周壁１３ａの内側に突出していないことが好ましい。これにより、アッパーチューブ１２の端部１２ｃは上記間隙内にスムーズに進入することができる。
【００３２】
次いで、二次衝突発生時のステアリング装置１００の動作を説明する。図１及び図２を参照すると、ステアリング装置１００を搭載する車両（不図示）が衝突すると、車両の運転者がステアリングホイール１に衝突する二次衝突が発生することがある。この場合、ステアリングシャフト１１には、ステアリングホイール１を介して、方向Ｄ１の衝撃力が作用する。この衝撃力は、アッパーチューブ１２及びロアーチューブ１３間の摩擦力に逆らって、アッパーシャフト１１ａと共にアッパーチューブ１２を、車両の前方に向かう方向Ｄ１へ移動させる。
【００３３】
図２及び図５に示すように、アッパーチューブ１２が方向Ｄ１へ移動すると、アッパーチューブ１２の端部１２ｃは、エネルギー吸収部材２０の拡大部２４とロアーチューブ１３の周壁１３ａとの間隙内に進み、エネルギー吸収部材２０の突出部２３を方向Ｄ１へ押圧する。なお、図５は、図２のアッパーチューブ１２がエネルギー吸収部材２０に衝突する状態を示す図である。
【００３４】
このとき、端部１２ｃは、拡大部２４と嵌合部２２との間隙に進入する。拡大部２４は、アッパーチューブ１２の周壁１２ａの内周面１２ｄに係合し、エネルギー吸収部材２０が端部１２ｃに対して径方向外側に移動することを抑制する。拡大部２４は、突出部２３の返り部として機能する。また、嵌合部２２は、周壁１２ａの外周面１２ｅに係合し、エネルギー吸収部材２０が端部１２ｃに対して径方向内側に移動することを抑制する。このように、エネルギー吸収部材２０は、アッパーチューブ１２の端部１２ｃに対する径方向の移動が抑制される。
【００３５】
さらに、エネルギー吸収部材２０の係止部２１は、ストッパとして機能し、エネルギー吸収部材２０がロアーチューブ１３に対して径方向内側に移動することを阻止する。拡大部２４と嵌合部２２との間隙に進入したアッパーチューブ１２の端部１２ｃは、方向Ｄ１へ進むことによって、エネルギー吸収部材２０に対して径方向内側へ引っ張る力を与えるが、係止部２１は、エネルギー吸収部材２０が貫通穴１３ｅから径方向内側へ抜けることを阻止する。
【００３６】
さらに、図６に示すように、突出部２３は、アッパーチューブ１２の端部１２ｃから方向Ｄ１の押圧力を受けることによって剪断し、剪断する際、二次衝突時にアッパーチューブ１２に加えられた衝撃エネルギーを吸収する。なお、図６は、図２のアッパーチューブ１２がエネルギー吸収部材２０を剪断した後の状態を示す図である。剪断後、アッパーチューブ１２は、方向Ｄ１へさらに進み、端部１２ｃが受部１４ｂに衝突する。この衝突の際、端部１２ｃ等が変形することによって、残存する衝撃エネルギーが吸収される。
【００３７】
このように、二次衝突によりステアリングホイール１に加えられた衝撃エネルギーは、エネルギー吸収部材２０の剪断時と、アッパーチューブ１２の受部１４ｂへの衝突時との２つのタイミングで吸収される。
【００３８】
上述したように、実施の形態１に係るステアリング装置１００は、軸心Ｃ方向に移動可能であるステアリングシャフト１１と、ステアリングシャフト１１の外側からステアリングシャフト１１を回転可能に支持し且つステアリングシャフト１１と共に軸心Ｃ方向に移動可能である筒状の第一支持部材としてのアッパーチューブ１２と、アッパーチューブ１２を軸心Ｃ方向に移動可能に保持する第二支持部材としてのロアーチューブ１３と、ロアーチューブ１３の周壁１３ａの貫通穴１３ｅに配置されるエネルギー吸収部材２０とを備える。エネルギー吸収部材２０は、周壁１３ａから突出する突出部２３と、突出部２３の突出端側に位置し且つ突出部２３よりも拡幅された拡大部２４とを有する。突出部２３は、アッパーチューブ１２が車両の前方に向かって軸心Ｃ方向に移動すると、アッパーチューブ１２の端部１２ｃが周壁１３ａと拡大部２４との間に進入するように突出する。
【００３９】
上記構成において、二次衝突時、アッパーチューブ１２が車両の前方に向かって軸心Ｃ方向に移動する。この際、アッパーチューブ１２の端部１２ｃが、ロアーチューブ１３の周壁１３ａと拡大部２４との間に進入し、突出部２３を押圧する。この際、拡大部２４は、端部１２ｃに係合し、突出部２３が貫通穴１３ｅ内に入り込むようなエネルギー吸収部材２０の移動を抑える。これにより、端部１２ｃは、突出部２３を安定して押圧し剪断する。よって、エネルギー吸収部材２０は、突出部２３の剪断の際、二次衝突時にアッパーチューブ１２に加えられる衝撃エネルギーを安定して吸収することができる。従って、二次衝突時におけるエネルギー吸収部材２０の衝撃エネルギーの吸収が安定化する。
【００４０】
また、実施の形態１に係るステアリング装置１００において、ロアーチューブ１３の周壁１３ａとエネルギー吸収部材２０の拡大部２４との距離は、アッパーチューブ１２の端部１２ｃにおける周壁１２ａの厚さＴ１２以上である。例えば、当該距離は、長さＬ２３と同等であってもよい。アッパーチューブ１２が車両の前方に向かって軸心Ｃ方向に移動すると、端部１２ｃにおける周壁１２ａは、周壁１３ａと拡大部２４との間に進入する。上記構成において、二次衝突時、アッパーチューブ１２の端部１２ｃの周壁１２ａは、周壁１３ａと拡大部２４との間に円滑に進入し突出部２３を押圧する。これにより、端部１２ｃによる突出部２３の剪断動作が安定化し、エネルギー吸収部材２０の衝撃エネルギーの吸収が安定化する。
【００４１】
また、実施の形態１に係るステアリング装置１００において、エネルギー吸収部材２０は、突出部２３の基部に、貫通穴１３ｅに嵌まる嵌合部２２を有し、嵌合部２２は、突出部２３よりも拡幅されている。さらに、嵌合部２２は、貫通穴１３ｅに圧入されていてもよい。上記構成において、二次衝突時、アッパーチューブ１２の端部１２ｃは、嵌合部２２と拡大部２４との間に進入し得る。この際、嵌合部２２及び拡大部２４は、端部１２ｃに係合し、貫通穴１３ｅに出入りする方向である軸心Ｃ２０方向の突出部２３の移動を抑制する。これにより、貫通穴１３ｅからのエネルギー吸収部材２０の逸脱が抑制され、エネルギー吸収部材２０の衝撃エネルギーの吸収が安定化する。さらに、エネルギー吸収部材２０の貫通穴１３ｅへの配置が、嵌合により可能であり容易になる。また、貫通穴１３ｅの内周面１３ｅａにねじ切り等の加工が必要ないため、貫通穴１３ｅの形成が簡易になり、コスト低減が可能になる。
【００４２】
また、実施の形態１に係るステアリング装置１００において、貫通穴１３ｅは、ロアーチューブ１３の周壁１３ａを貫通し、エネルギー吸収部材２０は、嵌合部２２における突出部２３と反対側に、嵌合部２２よりも拡幅された係止部２１を有する。そして、係止部２１は、貫通穴１３ｅよりも大きい。上記構成において、係止部２１から拡大部２４へ向かう方向への貫通穴１３ｅからのエネルギー吸収部材２０の逸脱が抑制される。よって、二次衝突時のエネルギー吸収部材２０の衝撃エネルギーの吸収が安定化する。また、エネルギー吸収部材２０において、係止部２１、嵌合部２２、突出部２３及び拡大部２４は、一体化され、１つの部材を形成してもよい。これにより、部品点数の低減が可能になり、コスト低減が可能になる。
【００４３】
また、実施の形態１に係るステアリング装置１００において、エネルギー吸収部材２０の突出部２３及び嵌合部２２の外周形状は、円形状であり、貫通穴１３ｅの内周形状は、円形状であり、嵌合部２２の外周面２２ｂが、貫通穴１３ｅの内周面１３ｅａに嵌合する。上記構成において、エネルギー吸収部材２０を貫通穴１３ｅに配置する際、嵌合部２２及び突出部２３の側方への向き、つまり、軸心Ｃ２０の径方向への向きの調整が不要である。よって、エネルギー吸収部材２０の配置が容易になる。
【００４４】
［実施の形態２］
実施の形態２に係るステアリング装置を説明する。実施の形態２に係るステアリング装置は、アッパーチューブ２１２の端部２１２ｃの形状が、実施の形態１と異なる。以下において、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態１と同様の点の説明を省略する。
【００４５】
図７を参照しつつ、実施の形態２に係るステアリング装置の構成を説明する。図７は、実施の形態２に係るステアリング装置を図４と同様に示す模式的な断面側面図である。実施の形態２に係るステアリング装置のアッパーチューブ２１２は、端部２１２ｃにおいて、周壁２１２ａを先細にするテーパ面２１２ｆを有する。テーパ面２１２ｆは、周壁２１２ａの先端に向かうに従って、ロアーチューブ１３の周壁１３ａに、具体的には、周壁１３ａの内周面１３ｆに近づくように傾斜する。言い換えれば、テーパ面２１２ｆは、方向Ｄ１への周壁２１２ａの先端に向かうに従って、周壁２１２ａの外周面２１２ｅに近づくように、内周面２１２ｄ及び外周面２１２ｅに対して傾斜している。よって、外周面２１２ｅは、内周面２１２ｄよりも方向Ｄ１へ突出する。
【００４６】
上述のような実施の形態２に係るステアリング装置は、二次衝突の発生時、実施の形態１と同様に動作する。つまり、方向Ｄ１へ移動するアッパーチューブ２１２の端部２１２ｃは、エネルギー吸収部材２０の拡大部２４と嵌合部２２との間隙内に進み、突出部２３に衝突し押圧する。そして、テーパ状の端部２１２ｃは、突出部２３にくい込み、突出部２３を剪断する。テーパ面２１２ｆは上述のように傾斜しているため、この押圧及び剪断の過程において、端部２１２ｃは、突出部２３に対して、アッパーチューブ２１２の径方向内側、つまり周壁１３ａから離れる方向への力を与える。端部２１２ｃのテーパ面２１２ｆは、エネルギー吸収部材２０が端部２１２ｃに対して径方向外側に移動することを抑制する。さらに、拡大部２４は、エネルギー吸収部材２０が端部２１２ｃに対して径方向外側に移動することを抑制する。嵌合部２２は、エネルギー吸収部材２０が端部２１２ｃに対して径方向内側に移動することを抑制する。その他のエネルギー吸収部材２０の挙動は、実施の形態１と同様である。
【００４７】
上述したように、実施の形態２に係るステアリング装置によると、実施の形態１と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態２に係るステアリング装置において、アッパーチューブ２１２の端部２１２ｃにおける周壁２１２ａは、周壁２１２ａを先細にするテーパ面２１２ｆを有し、テーパ面２１２ｆは、周壁２１２ａの先端に向かうに従って、ロアーチューブ１３の周壁１３ａに近づくように傾斜する。上記構成において、二次衝突時、軸心Ｃ方向に移動するアッパーチューブ２１２の端部２１２ｃの周壁２１２ａは、エネルギー吸収部材２０の突出部２３を押圧する際、突出部２３に対して周壁１３ａから離れる方向の力を作用する。これにより、突出部２３が貫通穴１３ｅ内に入り込むようなエネルギー吸収部材２０の移動が抑えられる。よって、端部２１２ｃによる突出部２３の剪断動作が安定化する。
【００４８】
［その他の変形例］
以上、本発明の１つ以上の態様に係るステアリング装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つ以上の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００４９】
実施の形態に係るステアリング装置において、アッパーチューブ１２及びロアーチューブ１３は円筒状であったが、これに限定されない。アッパーチューブ１２及びロアーチューブ１３の断面形状は、いかなる形状であってもよい。例えば、アッパーチューブ１２及びロアーチューブ１３の断面形状は、多角形状、楕円状、長円状、及び、二面幅を有する円又は楕円状等であってもよい。また、アッパーチューブ１２及びロアーチューブ１３は、ステアリングシャフト１１の外周を全周にわたって外側から覆う筒状形状でなくてもよく、ステアリングシャフト１１の外周を部分的に覆う形状であってもよい。
【００５０】
実施の形態に係るステアリング装置において、エネルギー吸収部材２０はロアーチューブ１３に配置されていたが、これに限定されない。エネルギー吸収部材２０はアッパーチューブ１２及び２１２に配置されてもよい。この場合、エネルギー吸収部材２０の突出部２３は、アッパーチューブ１２又は２１２から径方向外側に向かって突出する。二次衝突時にアッパーチューブ１２が方向Ｄ１へ移動したとき、ロアーチューブ１３の端部１３ｂが、嵌合部２２及び拡大部２４の間に進入し、突出部２３に衝突する。
【００５１】
実施の形態に係るステアリング装置において、アッパーチューブ１２及び２１２はロアーチューブ１３の内側に配置されていたが、ロアーチューブ１３の外側に配置されてもよい。この場合も、エネルギー吸収部材２０は、アッパーチューブ１２及び２１２並びにロアーチューブ１３のいずれの一方に配置されてもよい。
【００５２】
実施の形態に係るステアリング装置において、エネルギー吸収部材２０の拡大部２４は、突出部２３の外周全体において、突出部２３よりも径方向、つまり軸心Ｃ２０と垂直な方向に突出していたが、これに限定されない。拡大部２４は、少なくとも方向Ｄ２において、言い換えれば、車両の前方に向かう軸心Ｃ方向のアッパーチューブ１２の移動方向と反対方向において少なくとも、突出部２３よりも突出していればよい。嵌合部２２も、少なくとも方向Ｄ２において、突出部２３よりも突出していればよい。例えば、嵌合部２２と拡大部２４との間隙は、溝又は凹み等で構成されてもよい。
【００５３】
実施の形態に係るステアリング装置において、エネルギー吸収部材２０の突出部２３は、円柱形状であったが、エネルギー吸収部材２０の形状は、これに限定されない。突出部２３は、ロアーチューブ１３の周壁１３ａの内側に突出する形状であればいかなる形状であってもよい。例えば、突出部２３の断面形状は、実施の形態１では円であったが、多角形状、楕円状、長円状、及び、二面幅を有する円又は楕円状等であってもよい。
【００５４】
例えば、図８に示すように、エネルギー吸収部材２２０は、四角柱状の突出部２２３を有してもよい。さらに、エネルギー吸収部材２２０は、四角柱状の嵌合部２２２を有してもよい。エネルギー吸収部材２２０は、突出部２２３の平坦な側面をアッパーチューブ１２の端部１２ｃに向けて、つまり、方向Ｄ２に向けて配置されることによって、突出部２２３と端部１２ｃとの接触面積を大きくすることができる。エネルギー吸収部材２２０は、アッパーチューブ１２のストッパとしても機能するため、接触面積の増加はエネルギー吸収部材２２０の耐久性を向上する。また、嵌合部２２２が四角柱状であり且つ貫通穴１３ｅが同様の矩形形状であることによって、嵌合部２２２を貫通穴１３ｅに圧入するだけで、突出部２２３の平坦な側面が所定の方向に方向付けられる。よって、突出部２２３の平坦な側面の向きの調整が不要になる。なお、図８は、エネルギー吸収部材の変形例を示す模式的な斜視図である。
【００５５】
実施の形態に係るステアリング装置は、電動パワーステアリング装置であるとしたが、これに限定されない。例えば、本発明が適用されるステアリング装置は、ステアリングホイールと転舵機構とが機械的に接続されていないステア・バイ・ワイヤ式のステアリング装置に適用されてもよい。また、本発明は、農耕機等の自動車以外のステアリング装置に適用されてもよい。
【００５６】
実施の形態に係るステアリング装置では、運転者からステアリングホイール１までの距離を調節するためのテレスコ機構は、レバー１５ａの回動によってアッパーチューブ１２及び２１２が移動可能になる又は固定される手動式の機構であったが、これに限定されない。実施の形態に係るステアリング装置は、モータの駆動力によってアッパーチューブ１２及び２１２が移動される電動式のテレスコ機構に適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係るステアリング装置は、ステアリングシャフトが軸方向に移動可能であるステアリング装置に有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ステアリングホイール、１１  ステアリングシャフト、１２，２１２  アッパーチューブ（第一支持部材）、１２ａ，２１２ａ  周壁（壁部）、１２ｃ，２１２ｃ  端部、１３  ロアーチューブ（第二支持部材）、１３ａ  周壁（壁部）、１３ｅ  貫通穴、１３ｅａ  内周面、２０，２２０  エネルギー吸収部材、２１  係止部、２２，２２２  嵌合部、２２ｂ  外周面、２３，２２３  突出部、２４  拡大部、１００  ステアリング装置、２１２ｆ  テーパ面
【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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