(57)【要約】【課題】ステアリングホイールに衝撃荷重が作用したときに、電動アクチュエータの収縮部における収縮荷重を安定させることができる電動テレスコ調整式ステアリング装置を提供する。【解決手段】相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂを有し、ステアリングホイール１３を取付けたステアリングシャフト１１を回転自在に支持するステアリングコラム１２と、一方の端部が前記アウタコラム１２ａに、他方の端部が前記インナコラム１２ｂに取付けられ、前記アウタコラム１２ａ及び前記インナコラム１２ｂを伸縮させる電動アクチュエータ５０とを備え、前記電動アクチュエータ５０の収縮部５９は、軸部５８と、該軸部を内嵌する外筒部５７ｅとを有し、前記軸部５８及び前記外筒部５７ｅ間に衝撃荷重が入力されたときに線接触する平坦接触面５８ａ，５８ｂを備えている。【選択図】図５
2008074126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータは衝撃荷重が入力されたときに軸方向に収縮して衝撃エネルギを吸収する収縮部を有する電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、
前記電動アクチュエータの収縮部は、軸部と、該軸部を挿通する挿通部とを有し、前記軸部及び前記挿通部間に衝撃荷重が入力されたときに線接触する平坦接触面を備えていることを特徴とする電動テレスコ調整式ステアリング装置。
【請求項２】
前記収縮部の平坦接触面は、二面幅形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。
【請求項３】
前記電動アクチュエータは、前記インナコラムの中心軸に対して所定のオフセット量を保って平行に配設された電動モータで駆動されるロッドを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。
【請求項４】
前記ロッドは、二面幅形状の前記軸部となるインナロッドと、該インナロッドを二次衝突荷重の作用時に相対移動可能に嵌挿する前記挿通部となるアウタロッドとで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。
【請求項５】
前記ロッドは、二面幅形状の前記軸部となるインナロッドと、該インナロッドを所定の隙間を保持して挿通する前記挿通部となるアウタロッドと、前記インナロッド及び前記アウタロッド間の隙間に嵌挿されて内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に前記インナロッド及び前記アウタロッドの収縮を許容する板ばね部材とで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。
【請求項６】
前記ロッドは電動モータによって軸方向に進退駆動され、該ロッドの自由端と前記インナコラム及びアウタコラムの何れか一方に固定された連結部との間に収縮部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。
【請求項７】
前記収縮部における連結部とロッドとの間に、内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に前記インナロッド及び前記アウタロッドの収縮を許容する板ばね部材が嵌挿されていることを特徴とする請求項６に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備えた電動テレスコ調整式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリングコラムとは別軸上に設けたシャフトをモータで軸方向に駆動してシャフトに連結されたコラムを伸縮させる電動テレスコ式ステアリング装置が提案されている。この電動テレスコ式ステアリング装置としては、例えば図１７に示すものが提案されている（特許文献１参照）。この従来例は、ハウジング筒１内にハウジング内筒２がスライド自在に収納され、このハウジング内筒２に、先端にステアリングホイール４を有するステアリング軸３が回転自在に保持されている。そして、ハウジング筒１に電動モータ５が取付けられ、ハウジング内筒２に取付プレート６が取付けられ、電動モータ５と取付プレート６との間に、連結ロッド７が配設されている。この連結ロッド７は、電動モータ５と連動して軸方向へ移動する軸７ａと、この軸７ａを軸方向にスライド自在に嵌挿し、自由端を取付プレート６に挿通してナット締めした外筒７ｂとからなり、軸７ａ及び外筒７ｂを貫通するような１又は２以上のピン８を圧入し、このピン８を、衝突時などに生じる衝撃力で破断してコラプスさせるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２７６６１６号公報（第１頁、図１及び図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、電動モータ５をハウジング筒１に固定し、この電動モータ５によって伸縮駆動される連結ロッド７を電動モータ５と連動して軸方向へ移動する軸７ａと、この軸７ａを軸方向にスライド自在に嵌挿し、自由端を取付プレート６に挿通してナット締めした外筒７ｂとで構成しているので、ステアリングホイール４に衝撃荷重が作用されると、ステアリングホイール４を装着したステアリング軸３の軸方向即ちコラム軸方向が車両水平方向に対して後ろ上がりに所定の角度を持って取付けられているので、二次衝突によってステアリングホイール４に車両水平方向の衝撃荷重が作用されると、この衝撃荷重はコラム軸方向力とコラム軸直角方向力に分解される。そして、ハウジング筒１に対してハウジング内筒２がスライド可能であることからコラム軸方向力によってハウジング内筒２がハウジング筒１内にスライドすることにより、取付プレート６における外筒７ｂの取付部位に曲げモーメントが発生する。
【０００４】
また、コラム軸直角方向力によってハウジング内筒２が上方向に僅かに撓み、ハウジング内筒２に剛結された取付プレート６もハウジング内筒２と直角を保ったまま移動することになり、その結果こじりによって取付プレート６における外筒７ｂの取付部位に曲げモーメントが発生する。
これらの曲げモーメントが連結ロッド７の外筒７ｂに伝達されることからこの外筒７ｂと軸７ａとの間にこじりが生じて比較的大きな摺動抵抗となり、軸７ａ及び外筒７ｂ間の収縮荷重が安定せず、安定した衝撃エネルギの吸収を行うことができないという未解決の課題がある。
【０００５】
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、ステアリングホイールに衝撃荷重が作用したときに、電動アクチュエータの収縮部における収縮荷重を安定させることができる電動テレスコ調整式ステアリング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータは衝撃荷重が入力されたときに軸方向に収縮して衝撃エネルギを吸収する収縮部を有する電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、前記電動アクチュエータの収縮部は、軸部と、該軸部を挿通する挿通部とを有し、前記軸部及び前記挿通部間に衝撃荷重が入力されたときに線接触する平坦接触面を備えていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記収縮部の平坦接触面は、二面幅形状に形成されていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記電動アクチュエータは、前記インナコラムの中心軸に対して所定のオフセット量を保って平行に配設された収縮部を有するロッドを備えていることを特徴としている。
【０００８】
さらにまた、請求項４に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項３に係る発明において、前記ロッドは、二面幅形状の前記軸部となるインナロッドと、該インナロッドを二次衝突荷重の作用時に相対移動可能に嵌挿する前記挿通部となるアウタロッドとで構成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項５に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項３に係る発明において、前記ロッドは、二面幅形状の前記軸部となるインナロッドと、該インナロッドを所定の隙間を保持して挿通する前記挿通部となるアウタロッドと、前記インナロッド及び前記アウタロッド間の隙間に嵌挿されて内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に前記インナロッド及び前記アウタロッドの収縮を許容する板ばね部材とで構成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項６に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項３に係る発明において、前記ロッドは電動モータによって軸方向に進退駆動され、該ロッドの自由端と前記インナコラム及びアウタコラムの何れか一方に固定された連結部との間に収縮部が形成されていることを特徴としている。
さらに、請求項７に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項６に係る発明において、前記収縮部における連結部とロッドとの間に、内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に前記インナロッド及び前記アウタロッドの収縮を許容する板ばね部材が嵌挿されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アウタコラム及びインナコラムを収縮させる電動アクチュエータの衝撃荷重が入力されたときに軸方向に収縮して衝撃エネルギを吸収する収縮部に、車幅方向に延長する平坦接触面を形成したので、ステアリングホイールに衝撃荷重が作用したときに、この衝撃荷重が収縮部に平坦接触面を屈曲させる方向の荷重として作用することにより、収縮部で線接触状態を確保して収縮荷重を安定させることができ、安定した衝撃エネルギ吸収を行うことができるという効果が得られる。
【００１１】
この場合、収縮部に二面幅を形成することにより、収縮荷重をより安定させることができ、さらに収縮部を、電動アクチュエータを構成する二面幅形状のインナロッドとこれを挿通するアウタロッドとを有するロッドに形成し、これらインナロッド及びアウタロッド間に内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に前記インナロッド及び前記アウタロッドの収縮を許容する板ばね部材を嵌挿することにより、さらに収縮荷重を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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、本発明による電動テレスコ調整式ステアリング装置を組付けた車両を示す全体構成図、図２は本発明による電動テレスコ調整式ステアリング装置の第１の実施形態を示す全体構成図、図３は図２のＡ−Ａ線上の断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線上の断面図、図５は本発明の要部の断面図、図６は図５のＤ−Ｄ線上の断面図、図７は図５のＥ−Ｅ線上の断面図、図８は連結プレートの連結ロッドに対する傾斜状態を示す説明図、図９は従来の連結構造を表す図７と同様の断面図である。
【００１３】
図１において、ステアリングコラム装置１０は、ステアリングシャフト１１を回動自在に支持するステアリングコラム１２を有する。ステアリングシャフト１１には、その後端にステアリングホイール１３が装着され、ステアリングシャフト１１の前端にはユニバーサルジョイント１４を介して中間シャフト１５が連結されている。中間シャフト１５にはその前端にユニバーサルジョイント１６を介してラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ１７が連結されている。このステアリングギヤ１７の出力軸がタイロッド１８を介して転舵輪１９に連結されている。
【００１４】
そして、運転者がステアリングホイール１３を操舵すると、ステアリングシャフト１１、ユニバーサルジョイント１４、中間シャフト１５、ユニバーサルジョイント１６を介してその回転力がステアリングギヤ１７に伝達され、ラックアンドピニオン機構で回転運動が車両幅方向の直線運動に変換されてタイロッド１８を介して転舵輪１９を転舵する。
なお、ステアリングコラム１２の車両後方部位には、後述する電動チルト機構３０及び電動テレスコ機構５０を駆動するコンビスイッチやコラムカバー等の周辺部品Ｐが配設されている。
【００１５】
ステアリングコラム装置１０は、図５に示すように、車両の水平方向に対して後ろ上がりに所定角度θだけ傾斜して配置されている。このステアリングコラム装置１０はステアリングシャフト１１が図５に示すようにステアリングホイール１３を取付けたアウタシャフト１１ａと、このアウタシャフト１１ａにスプライン結合又はセレーション結合されて摺動自在に係合されたインナシャフト１１ｂとで構成されている。
【００１６】
また、ステアリングコラム１２が図２及び図５に示すようにアウタコラム１２ａと、このアウタコラム１２ａに摺動自在に保持されたインナコラム１２ｂとで構成され、インナコラム１２ｂの後端部内周面に配設された転がり軸受１２ｃ及びアウタコラム１２ａの前端部内周面に配設された転がり軸受（不図示）によってステアリングシャフト１１のアウタシャフト１１ａとインナシャフト１１ｂとが回転自在に支持されている。
【００１７】
アウタコラム１２ａはそのユニバーサルジョイント１４側の後端（図２において左端）が車体側部材２１に取付けられたロアブラケット２２にピボットピン２３によって上下方向に揺動自在に支持され、ステアリングホイール１３側の前端（図２において右端）が車体側部材２１に取付けられアッパブラケット２４に上下方向に移動自在に支持されている。
【００１８】
このアッパブラケット２４は、図２及び図３に示すように、車体側部材２１に取付けられる中央部が上方に膨出された膨出部２４ａを有する取付板部２４ｂと、この取付板部２４ｂの膨出部２４ａの左右位置から下方に延長する案内板部２４ｃ及び２４ｄと、これら案内板部２４ｃ及び２４ｄの下端部間を連結する底板部２４ｅとで方形枠状に形成されている。
【００１９】
そして、アッパブラケット２４の取付板部２４ｂ、案内板部２４ｃ，２４ｄ及び底板部２４ｅで囲まれる案内空間２４ｆ内に前述したアウタコラム１２ａが挿通されている。アウタコラム１２ａは、図３で明らかなように、水平方向に突出する突出部があり、その端部が案内板部２４ｃ及び２４ｄと近接対向する垂直の案内面１２ｄを有する案内板部１２ｅ，１２ｆが形成されている。
【００２０】
そして、案内板部１２ｆが電動チルト機構３０によって上下方向に移動可能に保持されている。電動チルト機構３０は、図３に示すように、アッパブラケット２４の案内板部２４ｄの下端部に一体に形成された略方形枠状のギヤハウジング３１内に抑え部材３２によって固定配置した転がり軸受３３と、前述したアッパブラケット２４の取付板部２４ｂの下面に配設した転がり軸受３４とによって案内板部２４ｄに沿って上下方向に延長し、且つ回転自在に支持されたねじ軸３５を有する。
【００２１】
このねじ軸３５には、ギヤハウジング３１内の転がり軸受３３の近傍位置にウォームホイール３６が装着され、このウォームホイール３６にウォーム３７が噛合されている。このウォーム３７は、図４に示すように、ギヤハウジング３１内に配設された転がり軸受３８及び３９によって回転自在に保持され、その一端が、アッパブラケット２４の案内板部２４ｄに形成された取付板部２４ｇに固定された電動モータ４０の出力軸４０ａにカップリング４０ｂを介して連結されている。
【００２２】
また、ギヤハウジング３１のねじ軸３５を挿通する挿通孔３１ａ内にねじ軸３５を覆う円筒覆体４１が配設され、この円筒覆体４１の先端にねじ軸３５の外周面に摺接する大きな弾性を有するポリウレタン等の合成樹脂で製作されたリップ４２が配設されている。同様に、転がり軸受３４の下端面にもねじ軸３５の外周面に摺接するリップ４３が配設されている。
【００２３】
そして、ねじ軸３５のリップ４２及び４３間に、断面方形のナットホルダ４４に保持されたナット４５が螺合されている。このナットホルダ４４はアッパブラケット２４の案内板部２４ｄに形成された上下方向に延長する案内溝４６内に係合することにより、ナットホルダ４４のねじ軸３５における軸芯回りの回転運動が規制され、ねじ軸３５の正逆回転によってナットホルダ４４が上下方向に移動される。このナットホルダ４４に突出形成された係合ピン４７が前述したアウタコラム１２ａの先端に形成されたアウタコラム１２ａの軸方向に延長する長孔２４ｈに係合されている。
【００２４】
したがって、電動モータ４０によってウォーム３７を正逆転駆動することにより、ウォームホイール３６を介してねじ軸３５が正逆転駆動され、これによってナットホルダ４４が上下動され、アウタコラム１２ａがピボットピン２３を中心として上下に揺動されてチルト機能を発揮することができる。
そして、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂ間に図５に示すように電動アクチュエータとしての電動テレスコ機構５０が設けられている。
【００２５】
この電動テレスコ機構５０は、図５に示すように、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａのステアリングホイール１３側に固定されたギヤハウジング５１を有する。
このギヤハウジング５１には、ステアリングコラム１２の軸方向に所定距離だけ離れて対向配置された転がり軸受５２及び５３によってウォームホイール５４が回転自在に支持されている。このウォームホイール５４は、中央部の大径外周面とこの大径外周面を挟む両端側の転がり軸受５２及び５３が外嵌された小径外周面とを有する円筒状に形成され、大径外周面にヘリカルギヤ５４ａが形成されていると共に、内周面に雌ねじ５４ｂが形成されている。
【００２６】
そして、ウォームホイール５４のヘリカルギヤ５４ａには、図６に示すように、ギヤハウジング５１に取付けられた電動モータ５５の出力軸に連結されたウォーム５６が噛合され、これらウォームホイール５４及びウォーム５６で減速機が構成されている。また、後述する連結ロッド５８とウォームホイール５４の雌ねじ部５４ｂとで直動機構が構成されている。
【００２７】
一方、ステアリングコラム１２のインナコラム１２ｂのステアリングホイール１３寄り位置にギヤハウジング５１と同一方向に延長し且つアウタコラム１２ａの端面とは距離をおいて配置された連結プレート５７が取付けられ、この連結プレート５７とギヤハウジング５１との間に連結ロッド５８が配設されている。
ここで、連結プレート５７は、図５に示すように、インナコラム１２ｂに固定された取付板部５７ａと、この取付板部５７ａの下端からインナコラムの中心線と平行に車両前方側に延長する平行板部５７ｂとこの平行板部５７ｂの車両前方端から下方に延長して連結ロッド５８を挿通する挿通部としての連結板部５７ｃとでクランク状に形成されている。この連結板部５７ｃには、図７で拡大図示するように、連結ロッド５８を内嵌する断面形状が車幅方向に延長して細長い長方形状の挿通孔５７ｄが形成され、この挿通孔５７ｄにスリーブ５７ｅが装着されて固定されている。
【００２８】
一方、連結ロッド５８は、ステアリングホイール１３側の連結プレート５７の連結板部５７ｃに装着されたスリーブ５７ｅに内嵌される上下方向に二面幅形状の平坦接触面５８ａ及び５８ｂが形成された軸部としての広幅部５８ｃと、この広幅部５８ｃとは反対側に形成された広幅部５８ｃの幅長よりは小径で外周面にウォームホイール５４の雌ねじ部５４ｂに螺合する雄ねじ部５８ｄを形成した小径棒部５８ｅとを有する。
【００２９】
そして、広幅部５８ｃが連結プレート５７のスリーブ５７ｅに内嵌されて収縮部５９が形成されている。この収縮部５９は、通常時の運転者などの人力によっては連結プレート５７及び連結ロッド間の相対移動を規制するが、二次衝突時に衝撃荷重がステアリングホイール１３、インナコラム１２ｂを介して連結プレート５７に伝達されたときには、連結プレート５７及び連結ロッド５８間の相対移動を許容できるようにスリーブ５７ｅ及び広幅部５８ｃの嵌合力が調整されている。この調整は、二次衝突時の衝撃荷重によって連結プレート５７及び連結ロッド５８間の相対移動を許容するコラプス荷重が約２ｋＮ以上となるように設定されている。
【００３０】
そして、連結ロッド５８は、その雄ねじ５８ｄがギヤハウジング５１に回転自在に支持されたウォームホイール５４の雌ねじ５４ｂに螺合されて、連結ロッド５８がステアリングコラム１２の下側にステアリングコラム１２の中心軸に対して所定のオフセット値Ｌだけ離間して中心軸と平行となるように配設されている。
したがって、電動モータ５５を正逆転駆動して、ウォーム５６を介してウォームホイール５４を正逆転駆動することにより、連結ロッド５８をステアリングコラム１２の軸方向に前後進させ、連結プレート５７を介してインナコラム１２ｂが軸方向に伸縮駆動されてテレスコ機能を発揮することができる。
【００３１】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
今、運転者が、ステアリングコラム装置１０のステアリングコラム１２のチルト調整を行うには、図１に示すステアリングコラム１２の車両後方部位に配設された周辺部品Ｐに設けられたチルト機構用のコンビスイッチをチルトアップ方向（又はチルトダウン方向）に操作すると、電動チルト機構３０の電動モータ４０を例えば正転（又は逆転）駆動される。
【００３２】
これに応じて、ウォーム３７を介してウォームホイール３６を介してねじ軸３５を逆転（又は正転）駆動することにより、ナット４５が図３で見て上方（又は下方）に移動し、これによってナットホルダ４４に形成された係合ピン４７がステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａに形成された長孔２４ｈに係合しているので、アウタコラム１２ａがピボットピン２３を中心として上方（下方）に回動し、チルトアップ（又はチルトダウン）調整を行うことができる。
【００３３】
また、運転者が、ステアリングコラム装置１０のステアリングコラムのテレスコ調整を行うには、図１に示すステアリングコラム１２の車両後方部位に配設された周辺部品Ｐに設けられたテレスコ機構用コンビスイッチを伸張方向（又は収縮方向）に操作すると、電動テレスコ機構５０の電動モータ５５が例えば正転（又は逆転）駆動される。
これによって、ウォーム５６を介してウォームホイール５４が正転（又は逆転）駆動され、これによって連結ロッド５８がステアリングホイール１３側（又はステアリングホイール１３とは反対側）に移動する。
【００３４】
このため、連結ロッド５８の広幅部５８ｃを嵌合したスリーブ５７ｅを介し、さらに連結プレート５７を介してインナコラム１２ｂがアウタコラム１２ａから引き出されて（又はインナコラム１２ｂがアウタコラム１２ａ内に挿入されて）ステアリングコラム１２が伸張（又は収縮）してテレスコ調整を行うことができる。
このとき、インナコラム１２ｂの移動に伴って、ステアリングシャフト１１のアウタシャフト１１ａがインナシャフト１１ｂに対して移動する。
【００３５】
このように、電動テレスコ機構５０によって、ステアリングコラム１２を伸縮させてテレスコ調整を行うことができるものであるが、連結ロッド５８を電動モータ５５で移動させる場合には連結ロッド５８の広幅部５８ｃと連結プレート５７のスリーブ５７ｅとの嵌合状態を継続して、両者間の伸縮を確実に防止して、連結ロッド５８と連結プレート５７とが一体となって車両前後方向に移動し、インナコラム１２ｂを車両前後方向に移動させることができる。
【００３６】
しかしながら、二次衝突によってステアリングホイール１３に車両水平方向で前方側即ち図５で左方に押圧する衝撃荷重Ｆが作用すると、先ず、この衝撃荷重Ｆがコラム軸方向分力Ｆｘとコラム軸直角方向分力Ｆｙとに分力される。そして、コラム軸方向分力Ｆｘによってインナコラム１２ｂ及びアウタシャフト１１ａが図５で見てコラム軸方向左側に押され、これに応じて連結プレート５７にもコラム軸方向分力Ｆｘが伝達される。そして、この連結プレート５７に伝達されるコラム軸方向分力Ｆｘが設定されたコラプス荷重に達すると、連結プレート５７のスリーブ５７ｅと連結ロッド５８の広幅部５８ｃとの間に滑りが生じてスリーブ５７ｅが広幅部５８ｃと摺接しながら小径棒部５８ｅ側に移動し、所定のコラプスストロークを確保することができる。
【００３７】
このとき、衝撃荷重Ｆのコラム軸直角方向分力Ｆｙによってインナコラム１２ｂが上方に撓むことにより、インナコラム１２ｂに剛結された連結プレート５７もインナコラム１２ｂと直角を保ったまま移動し、その結果、連結プレート５７と連結ロッド５８との嵌合部に曲げモーメントＭが発生する。この曲げモーメントＭによって、図８で誇張して示すように、連結ロッド５８に対して連結プレート５７が傾き、これに伴ってスリーブ５７ｅが車両前端面における上部内周面及び車両後端側における下部内周面が連結ロッド５８に摺接する状態となるが、スリーブ５７ｅの内周面が上下方向に二面幅形状に形成され、且つこれに嵌合する連結ロッド５８の広幅部５８ｃにも上下方向に二面幅形状の平坦接触面５８ａ及び５８ｂが形成されているので、スリーブ５７ｅの車両前端面における上部内周面及び車両後端面における下部内周面と連結ロッド５８の平坦接触面５８ａ及び５８ｂとが線接触状態となることにより、線接触部での面圧を低い状態に抑制して、衝撃荷重Ｆのコラム軸方向分力Ｆｘの大きさにかかわらず連結プレート５７のスリーブ５７ｅと連結ロッド５８の広幅部５８ｃとの間の離脱荷重を安定させることができる。
【００３８】
因みに、従来例のように、図９に示すように、スリーブ５７ｅを円筒状に形成し、これに応じて連結ロッド５８のスリーブ５７ｅと嵌合する部位を断面円形の棒部５８ｆとした場合には、連結プレート５７に曲げモーメントＭが作用して、図８に示すように、連結プレート５７が連結ロッド５８に対して傾斜したときに、スリーブ５７ｅの車両前端面における上端内周面及び車両後端面における下端内周面の双方が連結ロッド５８の棒部５８ｆに点接触することになり、点接触部位での面圧が高くなる。このため、衝撃荷重Ｆのコラム軸方向分力Ｆｘが作用したときに、このコラム軸方向分力Ｆｘが小さい場合には、連結プレート５７及び連結ロッド５８の連結部位の断面形状が円形でも二面幅形状でも安定したコラプス荷重を発生することができる。しかしながら、コラム軸方向分力Ｆｘが大きい場合には、連結プレート５７及び連結ロッド５８の連結部位の断面形状が円形であると、点接触状態となるため、離脱荷重が安定しない状態となると共に、コラム軸方向分力Ｆｘのエネルギ吸収を十分に行うことができない問題点がある。
【００３９】
これに対して、本願発明では、上述したように、連結プレート５７及び連結ロッド５８間の収縮部５９の断面形状が二面幅形状であるので、連結プレート５７に曲げモーメントＭが作用した状態でも、スリーブ５７ｅと広幅部５８ｃとが線接触状態となるため、面圧が下がり、スリーブ５７ｅと広幅部５８ｃとが離脱するコラプス荷重を安定させることができると共に、コラム軸方向分力Ｆｘのエネルギ吸収を良好に行うことができる。
【００４０】
なお、上記第１の実施形態においては、連結プレート５７の挿通孔５７ｄにスリーブ５７ｅを嵌挿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、スリーブ５７ｅを省略して挿通孔５７ｄに直接連結ロッド５８の広幅部５８ｃを内嵌させるようにしてもよく、さらには挿通孔５７ｄの内周面にゴム、ビニールなどの合成樹脂材をコーティングするようにしてもよい。
【００４１】
また、上記第１の実施形態においては、ステアリングコラム装置１０の下側に電動テレスコ機構５０を配設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、ステアリングコラム装置の断面図を表す図１０に示すように、ステアリングコラム装置１０の側面側に配設し、このときの連結プレート５７及び連結ロッド５８の連結部位における断面形状を上下方向の二面幅形状とすることにより、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態をステアリングコラム装置の縦断面図を表す図１１及びこれに適用する板バネ部材を表す図１２について説明する。
この第２の実施形態では、前述した第１の実施形態における収縮部５９のスリーブ５７ｅを省略し、これに代えてコラム軸方向荷重Ｆｘがコラプス荷重以上となったときに、連結ロッド５８の広幅部５８ｃに所定の摩擦抵抗を与えて、衝撃エネルギを吸収しながらコラプスストロークを確保する板ばね部材を介装するようにしたものである。
【００４３】
すなわち、第２の実施形態では、図１１に示すように、前述した第１の実施形態におけるスリーブ５７ｅが省略され、これに代えて連結プレート５７の挿通孔５７ｄの上内周面及び下内周面が互いに平行な平坦接触面５７ｇ及び５７ｈとされて上下方向に二面幅形状に形成され、この挿通孔５７ｄ内に図１２に示す板ばね部材６１が介装されている。
この板ばね部材６１は、図１２（ａ）に示すように、夫々車両前端側部及び車両後端側部を少なくとも平坦面とする上下面６１ａ，６１ｂと、これら上下面６１ａ，６１ｂを一方の側面側で連接する円弧面６１ｃと、この円弧面６１ｃと対向して上下方向の中央部にスリット６１ｄを形成した円弧面６１ｅとで全体として略Ｃ字状に形成されている。
【００４４】
そして、上下面６１ａ，６１ｂには、その車両前端側部及び車両後端側部及び左右端部を除く中央領域に図１２（ｂ）の拡大縦断面図に示すように幅方向に延長する凹凸を軸方向に連続させた波状部６１ｆが形成され、上面６１ａの波状部６１ｆの山部が挿通孔５７ｄに、谷部が広幅部５８ｃに接触し、下面６１ｂの波状部６１ｆの山部が広幅部５８ｃの平坦接触面５８ｂに接触し、谷部が挿通孔５７ｄに接触されている。波状部６１ｆの弾性によって連結プレート５７及び連結ロッド５８の相対移動を許容するコラプス荷重が例えば約２ｋＮ以上に設定されている。
【００４５】
この板ばね部材６１が、図１１に示すように、その車両後方側端面を挿通孔５７ｄの車両後方側端面に形成されたフランジ部５７ｉに当接し、車両前方側端面を挿通孔５７ｄの車両前方側に螺合された止めナット５７ｊに当接されて挿通孔５７ｄ内に保持されている。
この第２の実施形態によると、連結プレート５７の挿通孔５７ｄ及び連結ロッド５８の広幅部５８ｃとの間に板ばね部材６１が介装され、この板ばね部材６１の上下面６１ａ及び６１ｂに形成された波状部６１ｆが連結プレート５７の挿通孔５７ｄ及び連結ロッド５８の広幅部５８ｃにおける二面幅形状の平坦接触面５８ａ及び５８ｂに弾性接触されているので、ステアリングホイール１３に衝撃荷重Ｆが作用されていない通常時には、電動モータ５５の回転駆動によるウォーム５６及びウォームホイール５４を介して連結ロッド５８が軸方向に移動する際に、板ばね部材６１によって連結プレート５７と連結ロッド５８との間に滑りがなく一体に連結されてインナコラム１２ｂがアウタコラム１２ａに対して軸方向に進退する。
【００４６】
しかしながら、ステアリングホイール１３に衝撃荷重Ｆが作用することにより、ステアリングコラム装置１０のインナコラム１２ｂに衝撃荷重Ｆのコラム軸方向分力Ｆｘが作用すると、前述した第１の実施形態と同様に連結プレート５７の連結ロッド５８との連結部位に曲げモーメントが作用することにより、連結ロッド５８の広幅部５８ｃに対して連結プレーは５７の挿通孔５７ｄが傾斜することになる。しかし、板ばね部材６１の波状部６１ｆが連結プレート５７の挿通孔５７ｄを構成する平坦接触面５７ｇ，５７ｈ及び連結ロッド５８の広幅部５８ｃを構成する平坦接触面５８ａ及び５８ｂに夫々弾性接触しており、波状部６１ｆが車両幅方向に延長しているので、連結プレート５７の連結ロッド５８との連結部位に曲げモーメントが作用しても、板ばね部材６１の波状部６１ｆと連結プレート５７の平坦接触面５７ｇ，５７ｈ及び連結ロッド５８の平坦接触面５８ａ，５８ｂとの線接触状態を維持するので、離脱荷重を設定したコラプス荷重に維持することができると共に、連結ロッド５８の平坦接触面５８ａ，５８ｂに板ばね部材６１の波状部６１ｆが弾性接触したまま車両前方側に摺動するので、衝撃エネルギ吸収を確実に行うことができる。
【００４７】
次に、本発明の第３の実施形態をステアリングコラム装置の縦断面図を表す図１３及び図１３のＦ−Ｆ線上の断面図を表す図１４について説明する。
この第３の実施形態は、前述した第１及び第２の実施形態のように、連結プレート５７と連結ロッド５８との間に収縮部を形成する場合に代えて、連結ロッド５８の中間部に収縮部７３を形成するようにしたものである。
【００４８】
すなわち、第３の実施形態では、図１３に示すように、連結ロッド５８が、車両後方側端部が連結プレート５７に固定された筒状のアウタロッド部７１と、このアウタロッド部７１に収縮可能に嵌挿され、車両前方側端部がウォームホイール５４に螺合される雄ねじ部５８ｇを形成したインナロッド部７２とで構成され、インナロッド部７２をアウタロッド部７１に嵌挿した部位が収縮部７３とされている。
【００４９】
そして、この収縮部７３の断面形状は、図１３のＥ−Ｅ線断面図である図１４に示すように、インナロッド部７２に、上下方向に二面幅形状の平坦接触面７２ａ，７２ｂを形成し、アウタロッド部７１にインナロッド部７２の平坦接触面７２ａ，７２ｂに所定間隔を保って対向する平坦接触面が７１ａ，７１ｂが形成されている。そして、これら平坦接触面７１ａ，７１ｂ及び平坦接触面７２ａ，７２ｂ間に前述した第２の実施形態と同様の構成を有する板ばね部材６１が介装されている。
【００５０】
この第３の実施形態によると、前述した第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、ステアリングホイール１３に衝撃荷重Ｆが作用されていない通常時には、電動モータ５５の回転駆動によるウォーム５６及びウォームホイール５４を介して連結ロッド５８が軸方向に移動する際に、板ばね部材６１によってアウタロッド部７１及びインナロッド部７２が両者間に滑りがない状態に一体に連結されて軸方向に移動し、これに応じて連結プレート５７を介してインナコラム１２ｂが軸方向に移動して、テレスコ動作を行うことができる。
【００５１】
しかしながら、ステアリングホイール１３に衝撃荷重Ｆが作用することにより、ステアリングコラム装置１０のインナコラム１２ｂに衝撃荷重Ｆのコラム軸方向分力Ｆｘが作用すると、前述した第１の実施形態と同様に連結プレート５７の連結ロッド５８との連結部位に曲げモーメントＭが作用することにより、連結ロッド５８のアウタロッド部７１及びインナロッド部７２の連結部位に相対的に垂直面内で湾曲することになり、前述した第２の実施形態で説明したように、広幅部５８ｃに対して連結プレート５７の挿通孔５７ｄが傾斜することになる。しかし、板ばね部材６１の波状部６１ｆがアウタロッド部７１及びインナロッド部７２に弾性接触しており、波状部６１ｆが車両幅方向に延長しているので、このアウタロッド部７１及びインナロッド部７２の連結部位が湾曲したときに、波状部６１ｆと、アウタロッド部７１の平坦接触面７１ａ，７１ｂ及びインナロッド部７２の平坦接触面７２ａ，７２ｂとが線接触状態となり、離脱荷重を所定のコラプス荷重に維持することができると共に、離脱荷重を設定したコラプス荷重に維持することができると共に、連結ロッド５８の平坦接触面５８ａ，５８ｂに板ばね部材６１の波状部６１ｆが弾性接触したまま車両前方側に摺動するので、衝撃エネルギ吸収を確実に行うことができる。
【００５２】
なお、上記第３の実施形態においては、連結プレート５７とアウタロッド部７１とを一体に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、アウタロッド部７１を、ピボットピンを介して連結プレート５７に連結するようにしてもよく、この場合には、ステアリングホイール１３に衝撃荷重Ｆが作用したときに、連結プレート５７及び連結ロッド５８のアウタロッド部７１との間がピボット結合されているので、連結プレート５７に曲げモーメントＭが作用することを抑制することができ、板ばね部材６１による離脱荷重を所定のコラプス荷重に安定させることができると共に、連結ロッド５８のアウタロッド部７１及びインナロッド部７２間の収縮時の衝撃エネルギ吸収を正確に行うことができる。
【００５３】
なお、上記第１〜第３の実施形態においては、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａを車体側部材２１に固定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、インナコラム１２ｂをロアブラケット２２及びアッパブラケット２４で車体側部材２１に取付け、アウタコラム１２ａにステアリングホイール１３を取付けるようにしてもよい。
【００５４】
次に、本発明の第４の実施形態をステアリングコラム装置の縦断面図を表す図１５及び図１５のＧ−Ｇ線上の断面図を表す図１６について説明する。
この第４の実施形態は、ステアリングコラム装置のアウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂを入れ換えると共に、連結プレート５７と連結ロッド５８との間の収縮部５９に、コラム軸方向分力Ｆｘがコラプス荷重以上であるときに破断する樹脂ピンを圧入するようにしたものである。
【００５５】
すなわち、第４の実施形態では、図１５に示すように、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａがステアリングホイール１３側に配置され、インナコラム１２ｂに対してアウタコラム１２ａが摺動可能に配設されている。
そして、アウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂ間に図１５に示すように電動アクチュエータとしての電動テレスコ機構５０が設けられている。
【００５６】
この電動テレスコ機構５０は、前述した第１の実施形態と同様に、アウタコラム１２ａに固定されたギヤハウジング５１を有し、このギヤハウジング５１内に転がり軸受５２及び５３によって回転自在に指示されたウォームホイール５４及びこのウォームホイール５４に噛合し、且つ電動モータ５５によって回転駆動されるウォーム５６が配設されている。
【００５７】
そして、ウォームホイール５４の内周面に形成された雌ねじ５４ｂに連結ロッド５８の一方の端部に形成された雄ねじ５８ｄが螺合され、連結ロッド５８の他方の端部に形成された上下方向に二面幅形状の平坦接触面５８ａ及び５８ｂが形成された広幅部５８ｃがインナコラム１２ｂに対して軸方向に移動できないように固定された平板状の連結プレート５７に形成された上下方向に二面幅形状の平坦接触面５７ｍ及び５７ｎを有する挿通孔５７ｏに挿通されている。
【００５８】
そして、連結プレート５７に、その下面側から挿通孔５７ｏを通って上方に延長する嵌合孔５７ｐが形成され、この嵌合孔５７ｐに対応する連結ロッド５８の広幅部５８ｃに、嵌合孔５７ｐに連通する嵌合孔５８ｍが形成され、両嵌合孔５７ｐ及び５８ｍ内に所定のコラプス荷重で破断する合成樹脂ピン８０が嵌合されている。
この第４の実施形態によると、ステアリングホイール１３に二次衝突時の衝撃荷重Ｆが作用していない通常状態では、合成樹脂ピン８０によって連結プレート５７及び連結ロッド５８が連結されているので、電動テレスコ機構５０の電動モータ５５を正逆転駆動することにより、連結ロッド５８が進退されてアウタコラム１２ａがインナコラム１２ｂに対して進退することにより、ステアリングホイール１３のテレスコ位置を調整することができる。
【００５９】
この通常状態からステアリングホイール１３に図１５に示すように二次衝突時の衝撃荷重Ｆが作用することになると、この衝撃荷重Ｆのコラム軸方向分力Ｆｘがアウタコラム１２ａ、電動テレスコ機構５０を介して連結ロッド５８に伝達される。このとき、連結ロッド５８と連結プレート５７との間に伝達されるコラム軸方向分力Ｆｘが合成樹脂ピン８０で設定された所定のコラプス荷重以上となると、合成樹脂ピン８０が破断して連結ロッド５８の車両前方側への移動が許容される。
【００６０】
この状態では、前述した第１の実施形態と同様に連結プレート５７に曲げモーメントが発生することになるが、連結プレート５７の挿通孔５７ｏ及び連結ロッド５８の広幅部５８ｃが上下方向の二面幅形状の平坦接触面５７ｍ，５７ｎ及び５８ａ，５８ｂで接触しているので、連結プレート５７が曲げモーメントによって傾いたとしても、連結プレート５７の挿通孔５７ｏの平坦接触面５７ｍ，５７ｎと連結ロッド５８の広幅部５８ｃの平坦接触面とが線接触状態となるため、各接触部位での面圧が高くなることを抑制して安定した衝撃エネルギ吸収を行うことができる。
【００６１】
なお、上記第１〜第４の実施形態においては、電動テレスコ機構５０にのみ収縮部５９，７３を設け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、電動チルト機構３０のナットホルダ４４とナット４５との間に所定のコラプス荷重以上の二次衝突時における衝撃荷重Ｆのコラム軸直角方向分力Ｆｙが作用したときに収縮する収縮部を形成するようにしてもよい。
【００６２】
また、上記第１〜第４の実施形態においては、電動チルト機構３０を備えている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、電動チルト機構３０を省略して、電動テレスコ機構５０のみを設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明によるステアリング装置を車両に搭載した状態を示す全体構成図である。
【図２】ステアリングコラム装置のステアリングホイールを除いた側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線上の断面図である。
【図５】ステアリングコラム装置の要部の縦断面図である。
【図６】図５のＤ−Ｄ線上の断面図である。
【図７】図５のＥ−Ｅ線上の断面図である。
【図８】衝撃荷重作用時の連結プレートと連結ロッドとの連結状態を示す説明図である。
【図９】従来例の図７と同様の断面図である。
【図１０】第１の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるステアリングコラム装置の縦断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における板ばね部材を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態を示すステアリングコラム装置の縦断面図である。
【図１４】図１３のＦ−Ｆ線上の断面図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態を示すステアリングコラム装置の縦断面図である。
【図１６】図１５のＧ−Ｇ線上の断面図である。
【図１７】従来のステアリングコラム装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０…ステアリングコラム装置、１１…ステアリングシャフト、１１ａ…アウタシャフト、１１ｂ…インナシャフト、１２…ステアリングコラム、１２ａ…アウタコラム、１２ｂ…インタコラム、１３…ステアリングホイール、１４，１６…ユニバーサルジョイント、１５…中間シャフト、１７…ステアリングギヤ、１８…タイロッド、１９…転舵輪、２１…車体側部材、２２…ロアブラケット、２４…アッパブラケット、３０…チルト機構、５０…テレスコ機構、５１…ギヤハウジング、５４…ウォームホイール、５５…電動モータ、５６…ウォーム、５７…連結プレート、５７ｄ…挿通孔、５７ｅ…スリーブ、５８…連結ロッド、５８ａ，５８ｂ…平坦接触面、５８ｃ…広幅部、５９…収縮部、アウタロッド、５８ｂ…インナロッド、６１…板ばね部材、６１ｆ…波状部、７１…アウタロッド部、７２…インナロッド部、７３…収縮部、８０…合成樹脂ピン
【図１】
2008074126.tif 000003
【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】
2008074126.tif 000014
【図１３】
2008074126.tif 000015
【図１４】
2008074126.tif 000016
【図１５】
2008074126.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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