(57)【要約】【課題】コラムハウジングを構成する内筒と外筒との間の摺動抵抗のばらつきを簡易に修正することができ、所望の衝撃吸収性能を高精度に実現し得るようにする。【解決手段】適長に亘って内外に嵌合された内筒２２及び外筒２３を備え、これらが軸長方向に摺動する際の摺動抵抗により二次衝突時の衝撃を吸収するコラムハウジング２において、外筒２３の内周面に突設された４つの抵抗突起２４，２４…に圧接される内筒２２を、抵抗突起２４，２４…の並設数に対応する各４つの辺２５，２５…の組、及び辺２６，２６…の組を備える８角形断面とし、一方の辺２５，２５…の内接円の直径Ｄ１  と、他方の辺２６，２６…の内接円の直径Ｄ２  とを異ならせて、辺２５，２５…を抵抗突起２４，２４…に圧接させた組み付けと、辺２６，２６…を抵抗突起２４．２４…に圧接させた組み付けとが選択できるようにする。【選択図】        図４
2004231127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの操舵トルクを舵取機構に伝達するコラム軸を、適長に亘って内外に嵌合された内筒及び外筒を備えるコラムハウジングの内部に支持し、前記外筒の内周面に周方向に略等配をなして配設された複数の抵抗突起を前記内筒の外周面に圧接させて、車両の衝突時に前記ステアリングホイールを介して前記コラム軸に加わる二次衝突の衝撃エネルギを、前記抵抗突起による付与抵抗下にて生じる前記内筒及び外筒の軸長方向の相対摺動により吸収するステアリング装置において、
前記内筒は、前記複数の抵抗突起に同時に圧接可能な辺の組を複数組備える多角形断面を有しており、各組の辺の内接円の直径が相互に異ならせてあることを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時にコラム軸に加えられる二次衝突の衝撃エネルギを、該コラム軸を支持する筒形のコラムハウジングが軸長方向に短縮することにより吸収する構成としてあるステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の操舵は、車室の内部に配されたステアリングホイールに加えられる操舵トルクを、操舵用の車輪（一般的には前輪）の舵取りのために車室の外部に配された舵取機構に伝えて行われる。このような操舵を行わせるためのステアリング装置は、車室の内部に軸回りでの回転自在に支持されたコラム軸の上端部に、運転者に対面するようにステアリングホイールを取付け、また前記コラム軸の下端部を舵取機構に連結して構成されている。
【０００３】
このようなステアリング装置においては、近年、車両の前面衝突に伴って前方への慣性の作用によりステアリングホイールに衝突（二次衝突）する運転者に加わるダメージを軽減すべく、前記二次衝突の衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収式のステアリング装置として構成されたものが実用化されている。
【０００４】
前記衝撃エネルギの吸収は、一般的に、前記コラム軸を回転自在に支持するコラムハウジングを利用して実現されており、適長に亘って内外に嵌め合わされ、二次衝突時の衝撃の作用によりテレスコピックに短縮する内筒及び外筒を備えて前記コラムハウジングを構成し、前記衝撃のエネルギを、前記内筒及び外筒の短縮時に両者の嵌合部に加わる摺動抵抗により吸収せしめるようになしてある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２９３２４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、以上の如く構成された衝撃吸収式のステアリング装置においては、ステアリングホイールに衝突する運転者に、内筒及び外筒間の摺動抵抗の反力が加わることから、前記運転者のダメージを軽減するという初期の目的を達成するために、前記摺動抵抗の値を予め設定された全長に亘って略一定の摺動抵抗下にて相対摺動せしめることが重要である。
【０００７】
前記特許文献１に記載されたステアリング装置は、外筒の周壁を軸長方向に適長離れた２位置にてかしめ、夫々の位置の内周面に内向きに突出する抵抗突起を各複数（４つ）並設し、これらの抵抗突起を内側に対向する円筒形の内筒の外周面に圧接させて、この圧接部において衝撃吸収のための摺動抵抗を付与するという簡易な構成の衝撃吸収構造を備えており、製品コストの低減を図っている。
【０００８】
しかしながらこの構成においては、内筒と外筒との間の摺動抵抗が、外筒のかしめにより形成される抵抗突起と円筒形をなす内筒の外周面との圧接強さに依存するが、この圧接強さには、抵抗突起の突出量、内筒の外径等、各部の寸法誤差が影響するため、内筒及び外筒の組み付け後に実際に得られる摺動抵抗にばらつきが生じることが避けられず、このばらつきを修正し、所望の衝撃吸収性能を精度良く実現するために、例えば、抵抗突起の手直し、又は内筒及び外筒の組み合わせを変えての組み直しが必要となり、組み付け工数の増大を招来し、構成の簡素化による満足すべきコストの低減効果が得られないという問題があった。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、コラムハウジングを構成する内筒と外筒との間に各部の寸法誤差の影響により発生する摺動抵抗のばらつきを簡易に修正可能とし、内筒と外筒との間に二次衝突時の衝撃吸収のために発生する摺動により、所望の衝撃吸収性能を高精度に実現し得るステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵トルクを舵取機構に伝達するコラム軸を、適長に亘って内外に嵌合された内筒及び外筒を備えるコラムハウジングの内部に支持し、前記外筒の内周面に周方向に略等配をなして配設された複数の抵抗突起を前記内筒の外周面に圧接させて、車両の衝突時に前記ステアリングホイールを介して前記コラム軸に加わる二次衝突の衝撃エネルギを、前記抵抗突起による付与抵抗下にて生じる前記内筒及び外筒の軸長方向の相対摺動により吸収するステアリング装置において、前記内筒は、前記複数の抵抗突起に同時に圧接可能な辺の組を複数組備える多角形断面を有しており、各組の辺の内接円の直径が相互に異ならせてあることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、外筒に嵌合される内筒を、外筒内周の抵抗突起の並設数の複数倍の辺を備える多角形断面を有する筒体とし、抵抗突起に同時に圧接可能な複数の辺の組に内接する円の直径を異ならせておき、外筒への組み付けに際し、この外筒に設けられた抵抗突起の実寸に対応する直径を有する辺の組を選定し、これらの辺の組を抵抗突起の突設位置に整合させ、抵抗突起との間に適正な圧接強さが得られるように組み付けを実施し、所望の衝撃吸収性能が得られるようにする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係るステアリング装置の全体構成を示す模式図である。
【００１３】
図中１は、コラム軸であり、該コラム軸１は、円筒形をなすコラムハウジング２の内部に同軸的に支承され、該コラムハウジング２の中途部に固設されたアッパブラケット３とコラムハウジング２の一端部に固設されたロアブラケット４とにより、ロアブラケット４の側を前下方（図における左下方）に向けた傾斜姿勢にて車室の内部に支持されている。
【００１４】
コラムハウジング２の上部に突出するコラム軸１の上端部には、車室内部の運転者に対面するようにステアリングホイール１０が嵌着固定され、同じく下部に突出するコラム軸１の下端部は、両端にユニバーサルジョイント５０，５０を備える中間軸５を介して舵取機構６の入力軸６０に連結されている。以上の構成により、運転者により操舵のためにステアリングホイール１０に加えられる操舵トルクは、コラム軸１及び中間軸５を介して舵取機構６の入力軸６０に伝達され、該舵取機構６の動作により操舵が実行される。
【００１５】
なお図１に示すステアリング装置は、コラムハウジング２の下端部近傍に取付けられた操舵補助用のモータ２０を備え、また該モータ２０よりも上位置のコラムハウジング２の内部にトルクセンサ２１を備え、該トルクセンサ２１により、ステアリングホイール１０に加えられる操舵トルクを検出し、この検出トルクに基づいて駆動されるモータ２０の回転力をコラムハウジング２内部のコラム軸１に伝えて、前述の如く行われる操舵を補助する電動パワーステアリング装置として構成されているが、本発明に係るステアリング装置は、運転者によりステアリングホイール１０に加えられる操舵トルクのみによって操舵を行わせるマニュアル式のステアリング装置であってもよく、また舵取機構６に付設された油圧シリンダの発生力により操舵を補助する油圧パワーステアリング装置であってもよい。
【００１６】
本発明に係るステアリング装置において、トルクセンサ２１の内蔵部分の上位置に連続するコラムハウジング２の上半部は、適長に亘って内外に嵌合され、軸長方向への相対移動可能に組み合わされた内筒２２及び外筒２３を備えている。コラムハウジング２の上部を車体に支持するアッパブラケット３は、外筒２３の中途部に固設されており、コラムハウジング２に下向きに加わる所定限度を超える力の作用により、車体側の固定部にカプセル３０を残して下方に離脱する公知のブレークアウエイブラケットとして構成されている。
【００１７】
図２は、内筒２２及び外筒２３の嵌合部の一部破断側面図である。上側に位置する外筒２３は、薄肉の円筒体であり、この外筒２３の内周面には、内筒２２の嵌め込み口が開口する下端部近傍と、下端部から上方に適長離れた位置とに、周方向に等配をなして各複数の抵抗突起２４，２４…が突設され、内側に嵌合された内筒２２の外周面に圧接されている。
【００１８】
図３は、内筒２２及び外筒２３の嵌合部近傍の分解斜視図である。本図に示す如く外筒２３の下端近傍の抵抗突起２４，２４…は、外筒２３の周壁を外側からかしめ、内周面に所定の突出量を有して形成されている。これらの抵抗突起２４，２４…は、周方向に４つ並設されているが、これらの並設数は、３つであってもよく、５つ以上であってもよい。また外筒２３の下端近傍から離れた位置の抵抗突起２４，２４…も、同様の形成態様にて、同数並設されている。
【００１９】
本発明に係るステアリング装置の特徴は、以上の如き抵抗突起２４，２４…を備える外筒２３に内嵌される内筒２２の構成にあり、該内筒２２は、図３に示す如く、抵抗突起２４，２４…の並設数の２倍、即ち、８つの辺を有する８角形断面の筒体としてある。
【００２０】
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線による内筒２２及び外筒２３の嵌合部の横断面図であり、前述の如く８角形断面を有する内筒２２は、周方向に１つ置きに位置する４つの辺の組を２組（辺２５，２５…及び辺２６，２６…）備えており、いずれか一方の組を外筒２３の内周面に突設された抵抗突起２４，２４…の周方向位置に整合させ、この状態で外筒２３に圧入せしめることにより、図４（ａ）に示す如く、辺２５，２５…の夫々に抵抗突起２４，２４…を圧接させた組み付けと、図４（ｂ）に示す如く、辺２６，２６…の夫々に抵抗突起２４，２４…を圧接させた組み付けとが可能である。
【００２１】
ここで、一方の組の辺２５，２５…は、これらに内接する円の直径がＤ１  となるように、他方の組の辺２６，２６…は、同様に内接する円の直径がＤ２  となるように形成されており、これらの直径Ｄ１  ，Ｄ２  を相互に異ならせ、例えば、Ｄ１  ＞Ｄ２  となるように設定してある。従って、図４（ａ），（ｂ）に夫々示す組み付けを同一の外筒２３に対して実施した場合、内筒２２の外周面に対する抵抗突起２４，２４…の圧接強さは、図４（ａ）に示す組み付け状態において大きく、図４（ｂ）に示す組み付け状態において小さくなる。
【００２２】
このように内筒２２は、外筒２３の４つの抵抗突起２４，２４…と同時に当接可能な２組の辺２５，２５…及び辺２６，２６…を備え、各組の内接円の直径Ｄ１  ，Ｄ２  を相互に異ならせてある８角形断面を有することから、係合突起２４，２４…の圧接強さを２通りに変えた組み付けが可能となり、いずれの組み付けを行うかを、例えば、組み付け対象となる外筒２３に設けられた係合突起２４，２４…の実寸に応じて選定すれば、適正な圧接強さでの組み付けを簡易に実現することができる。
【００２３】
ここで内筒２２は、外筒２３に設けられる抵抗突起２４，２４…の数の整数倍の辺を有する多角形断面とすればよく、前述の如く、外筒２３が４つの抵抗突起２４，２４を備える場合、８角形断面の外に、１２角形断面、１６角形断面等、４の複数倍の辺を有する多角形断面とすることができる。
【００２４】
なお、１２角形断面を採用した場合、係合突起２４，２４…の圧接強さを３通りに変えた組み付けが、１６角形断面を採用した場合、同じく４通りに変えた組み付けが可能となり、組み付けの自由度が増すが、辺の数を多くした場合、各辺の長さが短くなり、抵抗突起２４，２４…との間に十分な圧接幅を確保することが難しくなるため、過度に多くの辺を有する多角形断面の採用は好ましくない。
【００２５】
また、外筒２３が３つの抵抗突起２４，２４…を備える場合、６角形断面、９角形断面、１２角形断面等、３の整数倍の辺を有する多角形断面を有する内筒２２を用いればよく、外筒２３が５つの抵抗突起２４，２４…を備える場合、５角形断面、１０角形断面等、５の整数倍の辺を有する多角形断面を有する内筒２２を用いればよいことは言うまでもない。
【００２６】
以上の如き内筒２２及び外筒２３を備えるコラムハウジング２には、車両の前面衝突時に、前方への慣性の作用によりステアリングホイール１０に運転者が衝突（二次衝突）したとき、図１中に白抜矢符にて示す如く、軸長方向の下向きに衝撃力が加わる。
【００２７】
このとき、前述の如くブレークアウエイブラケットとして構成されたアッパブラケット３が車体から離脱し、該アッパブラケット３による拘束が解かれた外筒２３は、前記押圧力の作用により内筒２２に対して摺動しつつ、図１中にＳとして示す摺動ストローク間にて下方に相対移動し、この相対移動によるコラムハウジング２の短縮により二次衝突に伴う衝撃のエネルギが吸収される。
【００２８】
このようになされる衝撃吸収動作において、ステアリングホイール１０に衝突した運転者には、内筒２２と外筒２３との間の摺動抵抗、より詳しくは、外筒２３に設けられた抵抗突起２４，２４…と内筒２２の外周面との圧接部における摺動抵抗が反力として加わる。ここで本発明に係るステアリング装置においては、前述した多角形断面を有する内筒２２の採用により、抵抗突起２４，２４…の圧接強さが適正に保たれた組み付けがなされているため、前記摺動抵抗を高精度に設定することができ、摺動ストロークＳ間の摺動により所望の衝撃吸収性能を確実に実現することが可能となり、この間運転者は、大なるダメージを受けることなく保護される。
【００２９】
なお、図４においては、説明の都合上、内筒２２の一方の組の辺２５，２５…の内接円の直径Ｄ１  と、他方の組の辺２６，２６…の内接円の直径Ｄ２  との差を大きくしてあるが、これらの差の実際値は、外筒２３の内径、抵抗突起２４，２４…の突出量等、関連する各部における寸法公差の範囲内において設定される微小な値である。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係るステアリング装置においては、外筒の内周面に突設された抵抗突起に、多角形断面を有する内筒の複数組の辺のいずれかを選択的に圧接させて組み付けを行うことにより、二次衝突時の衝撃吸収のために内筒と外筒とが軸長方向に摺動する際の摺動抵抗の適正化を簡易に実施でき、所望の衝撃吸収性能を高精度に実現することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリング装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】内筒及び外筒の嵌合部の一部破断側面図である。
【図３】内筒及び外筒の嵌合部近傍の分解斜視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線による内筒及び外筒の嵌合部の横断面図である。
【符号の説明】
１    コラム軸
２    コラムハウジング
６    舵取機構
１０    ステアリングホイール
２２    内筒
２３    外筒
２４    抵抗突起
２５    辺
２６    辺
【図１】
2004231127.tif 000003
【図２】
2004231127.tif 000004
【図３】
2004231127.tif 000005
【図４】
2004231127.tif 000006