(57)【要約】【課題】車体への取付け及び組立ての手間を要することなく所定の離脱力の作用下にてステアリングコラムを離脱させることが可能なステアリング装置を提供する【解決手段】ステアリングコラム１を車体に固定支持するアッパブラケット２に、ステアリングコラム１の軸長方向に長く、上部が開放された長孔形状をなす装着孔２２を設け、この装着孔２２に円筒形の離脱カプセル３を両端を余して圧入し、この離脱カプセル３に挿通された取付け用のボルト４を車体側のねじ孔４０に締め付けてアッパブラケット２を固定支持する。【選択図】        図２
2004291691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルトの締め付けによりステアリングコラムを車体に固定支持するブラケットが、前記ステアリングコラムの軸長方向に加わる所定限度を超える力の作用により、該力の作用方向に離脱する構成としてあるステアリング装置において、
前記力の作用方向に長く、一側の開口に連なる長孔形状を有して前記ブラケットに形成された装着孔と、
前記ボルトを挿通させるボルト孔が貫通形成された円筒形状をなし、前記装着孔の一部に両端を余して圧入固定され、前記力の作用時に前記開口の側に抜け出す離脱カプセルと
を備えることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
前記装着孔の前記離脱カプセルの圧入部は、他部よりも大径としてある請求項１記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記離脱カプセルは、金属製の板材のプレス成形品である請求項１又は請求項２記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵のために車両に装備されるステアリング装置に関し、更に詳しくは、ステアリングコラムを車体に支持するブラケットが、所定限度を超える軸方向力の作用により離脱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、車室の内部に支持されたステアリングコラムの上端部に、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、また前記ステアリングコラムの下部に突出する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）する運転者を保護するために、二次衝突の衝撃エネルギをステアリングコラムの短縮により吸収する構成とした衝撃吸収式のステアリング装置、及び前面衝突の検知に応じてステアリングホイールの前面において膨張するエアバッグを備えるステアリング装置が実用化されている。
【０００４】
更にこのようなステアリング装置においては、前述した二次衝突に伴って所定限度を超える軸方向の力がステアリングコラムに作用したとき、該ステアリングコラムを車体に支持するブラケットを前記力の作用方向に離脱せしめ、運転者への衝撃を緩和する構成が採用されている。
【０００５】
このようなブラケット、所謂、ブレークアウエイブラケットは、従来から種々の構成にて実用化されている（例えば、特許文献１、２参照）。これらは、ブラケットに離脱の方向が開放された長孔を設け、この長孔に取付けた離脱カプセルをボルトにより車体に締め付け固定してなり、所定限度を超えた軸方向力の作用時に前記離脱カプセルが前記長孔に沿って滑り移動し、該長孔の開放部から抜け出して前記ボルトと共に車体側に残り、ブラケットと共にステアリングコラムが車体から離脱するように構成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３４４１１４号公報
【特許文献２】
実開平４−７２５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示されたステアリング装置において、離脱カプセルは、金属製の板材を表裏に重なるように曲げ成形してなり、ブラケットに設けた長孔の周縁部を挾み込むように装着され、この後に行われる取付け用のボルトの締め付けにより前記周縁部を所定の力にて挾圧せしめ、ステアリングコラムに加わる軸方向力が前記挾圧部の摩擦抵抗を超えたとき滑り移動を開始するように構成されている。
【０００８】
ところがこの構成においては、離脱カプセルが離脱のための滑り移動を開始するために必要な軸方向力、換言すれば、ステアリングコラムを離脱させるために必要な軸方向力（離脱力）が、車体への取付け用のボルトの締め付けトルクに依存することから、所望の離脱力の作用下での離脱を可能とするために前記ボルトの締め付けトルクを高精度に管理する必要があり、ステアリングコラムの取付けに手間を要するという問題がある。
【０００９】
また特許文献２に開示されたステアリング装置において、離脱カプセルは、ブラケットに設けた長孔の周囲に、表裏両側に亘る樹脂の射出成形により一体形成されており、軸方向力の作用により表裏に貫通する細径のシェアピンのせん断破壊を伴って移動を開始する構成となっている。
【００１０】
この構成においては、ステアリングコラムの離脱力が前記シェアピンの径に依存し、取付け用のボルトの締め付けトルクの管理が不要であり、ステアリングコラムの組み付けが容易である反面、離脱カプセルを形成するための樹脂の成形工程が別途必要であり、ステアリング装置自体の組立てに手間を要し、製品コストの上昇を招くという問題がある。
【００１１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、車体への取付け及び組立ての手間を要することなく所望の離脱力の作用下にてステアリングコラムを離脱させることが可能なステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係るステアリング装置は、ボルトの締め付けによりステアリングコラムを車体に固定支持するブラケットが、前記ステアリングコラムの軸長方向に加わる所定限度を超える力の作用により、該力の作用方向に離脱する構成としてあるステアリング装置において、前記力の作用方向に長く、一側の開口に連なる長孔形状を有して前記ブラケットに形成された装着孔と、前記ボルトを挿通させるボルト孔が貫通形成された円筒形状をなし、前記装着孔の一部に両端を余して圧入固定され、前記力の作用時に前記開口の側に抜け出す離脱カプセルとを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、ステアリングコラムを支持するブラケットに設けた装着孔に円筒形をなす離脱カプセルを両端を余して圧入し、この離脱カプセルにボルトを挿通し、車体の一部に締め付けてブラケットを固定する。ブラケットは、離脱カプセルを支持体として車体に固定支持され、この固定強度は、離脱カプセルの圧入強さにのみ依存し、ボルトの締め付け強さの如何に影響されない。ステアリングコラムに軸方向力が加わり、この軸方向力が離脱カプセルの圧入強さを上回った場合、ブラケットは、長孔形状をなす装着孔をガイドとする離脱カプセルの滑り移動を伴って軸方向力の作用方向に移動して車体から離脱する。この離脱が生じる軸方向力は、車体への取付け用のボルトの締め付け強さの影響を受けず、ステアリングコラムの取付けの手間を削減することができる。また円筒型の離脱カプセルをブラケットの装着孔に圧入するという簡素な構成であり、ステアリング装置の組立てに要する手間も削減される。
【００１４】
本発明の第２発明に係るステアリング装置は、第１発明における装着孔の前記離脱カプセルの圧入部が、他部よりも大径としてあることを特徴とする。
【００１５】
この発明においては、ブラケットの装着孔の一部を他部よりも大径とし、この大径の部分に離脱カプセルを圧入して、該離脱カプセルの不用意な移動を確実に防止し、ブラケットによるステアリングコラムの支持を安定させると共に、軸方向力の作用時における離脱カプセルの滑り移動を、小径化された他部の変形抵抗を伴って安定して行わせて、ブラケットが離脱するまでのステアリングコラムの姿勢変化を防止し、ステアリングコラム上端のステアリングホイールに二次衝突する運転者を確実に受け止めて該運転者への負担を軽減する。
【００１６】
本発明の第３発明に係るステアリング装置は、第１発明又は第２発明における離脱カプセルが、金属製の板材のプレス成形品であることを特徴とする。
【００１７】
この発明においては、離脱カプセルを金属製のプレス成形品とし、材料コストを減じると共に、成形後の加工を必要とすることなく、装着孔への圧入を行わせて、製品コストを削減する。
【００１８】
【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。
【００１９】
図中１は、ステアリングコラムであり、該ステアリングコラム１は、筒形をなすコラムハウジング１１の内部に回転自在に支持されたコラム軸１０を備えている。コラムハウジング１１の一側には、センサハウジング１２及び減速機ハウジング１３が同軸をなして連設されており、ステアリングコラム１は、コラムハウジング１１の中途部をアッパブラケット２により支え、また減速機ハウジング１３の端部をロアブラケット５により支えて、センサハウジング１２及び減速機ハウジング１３の連設側を前下方（図における左下方）に向けた傾斜姿勢にて車室の内部に取付けられている。
【００２０】
コラムハウジング１１の上部に突出するコラム軸１０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１４が嵌着固定され、同じく減速機ハウジング１３の下部に突出するコラム軸１０の下端部は、両端にユニバーサルジョイント６０，６０を備える中間軸６を介して舵取機構７に連結されている。以上の構成により、操舵のためにステアリングホイール１４に加えられる操舵トルクは、コラム軸１０及び中間軸６を介して舵取機構７に伝達され、該舵取機構７の動作により操舵が実行される。
【００２１】
センサハウジング１２の内部には、ステアリングホイール１４を介してコラム軸１０に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサが構成され、また減速機ハウジング１３の内部には、該減速機ハウジング１３の外側に取付けられた操舵補助用のモータ１５の発生力をコラム軸１０に伝えるウォームギヤ減速装置が構成されており、図１に示すステアリング装置は、センサハウジング１２内部のトルクセンサによる検出トルクに基づいて操舵補助用のモータ１５を駆動し、該モータ１５の回転力を減速機ハウジング１３内部のウォームギヤ減速装置を介してコラム軸１０に伝え、前述の如く行われる操舵を補助する公知の電動パワーステアリング装置として構成されている。
【００２２】
なお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１４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５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。
【００２３】
また図１に示すステアリング装置において、コラムハウジング１１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及び外筒を備えており、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１４に運転者が衝突する二次衝突が発生したとき、ステアリングホイール１４に白抜矢符にて示す如く加わる軸方向の衝撃力の作用により、前記内筒と前記外筒とが両者間での所定の抵抗下にて相対移動して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ている。
【００２４】
更に図１に示すステアリング装置において、コラムハウジング１１の中途部を車体に支持するアッパブラケット２は、コラムハウジング１１に下向きに加わる所定限度を超える軸方向力の作用により離脱するブレークアウエイブラケットとして構成されている。本発明に係るステアリング装置の特徴は、このアッパブラケット２による支持部の構成にある。
【００２５】
図２は、アッパブラケット２による支持部近傍の拡大図、図３は、図２の  ＩＩＩ−ＩＩＩ  線による横断面図である。アッパブラケット２は、車体への取付け用の矩形平板状をなす基板２０と、該基板２０の一面（下面）の長手方向に離隔した位置に互いに略平行をなして垂下された一対の側板２１，２１とを備えている。このアッパブラケット２は、図３に示す如く、前記側板２１，２１の先端縁をコラムハウジング１１の周面に軸長方向に沿うように当接させ、溶接等の接合手段により接合して、基板２０の長手方向がコラムハウジング１１の軸長方向と略直交するように固設されている。
【００２６】
基板２０には、側板２１，２１の垂下位置の外側への延長部の夫々に、表裏に貫通する装着孔２２，２２が形成され、これらの装着孔２２，２２には、後述の如く構成された離脱カプセル３，３が各別に圧入固定されている。離脱カプセル３，３は、夫々の中心部を基板２０の厚さ方向に貫通するボルト孔３０，３０を備えており、アッパブラケット２は、基板２０の他面（上面）を車体の取付け面に対向させ、夫々の離脱カプセル３，３のボルト孔３０，３０に挿通せしめた取付け用のボルト４，４を、前記取付け面に穿設された各別のねじ孔４０，４０に締め付けて固定されている。
【００２７】
図４は、アッパブラケット２の斜視図であり、離脱カプセル３，３及び取付け用のボルト４，４の組付け前の状態が図示されている。
【００２８】
本図に示す如く離脱カプセル３，３は、軸心部を貫通するボルト孔３０，３０を備える短寸円筒形の部材であり、一側端部の外周には、適幅に亘って外向きに張り出す鍔縁３１，３１が周設されている。このような離脱カプセル３，３を圧入すべくアッパブラケット２の基板２０に設けられた装着孔２２，２２は、基板２０の幅方向、即ち、コラムハウジング１１の軸長方向に延設され、幅方向一側の端縁に設けた開口に連続する長孔であり、該開口から離れた側の端部は、他部よりもわずかに大径の円形断面を有する圧入部２３，２３が設けられている。
【００２９】
これらの圧入部２３，２３の内径は、離脱カプセル３，３の外径よりもわずかに小径とし、所定の圧入代を確保した寸法としてあり、離脱カプセル３，３は、図４中に矢符により示す如く、基板２０の上面の側から鍔縁３１，３１の周設側を上向きとし、鍔縁３１，３１の下面が基板２０の上面に当接するまで圧入部２３，２３に圧入され、この圧入により離脱カプセル３，３は、図２及び図３に示す如く、基板２の下面から他端部を適長突出させた状態で装着孔２２，２２に固定保持される。
【００３０】
なお基板２０の幅方向の他側は、下面の側に屈曲され、該下面に垂下された側板２１，２１の端縁に略直交するように接合されており、これらの側板２１，２１の剛性を高めるための補強リブ２４，２４を構成している。
【００３１】
車体への取付け用のボルト４，４は、以上の如く装着孔２２，２２に固定保持された離脱カプセル３，３のボルト孔３０，３０に下側から挿通され、前述の如く車体側のねじ孔４０，４０に締め付けられる。この締め付けにより離脱カプセル３，３は、車体側の取付け面とボルト４，４の頭部との間に強固に挾圧されて固定され、アッパブラケット２は、これらの離脱カプセル３，３を支持体として固定支持される。このようなアッパブラケット２の固定強度は、装着孔２２，２２の圧入部２３，２３への離脱カプセル３，３の圧入強さにのみ依存し、ボルト４，４の締め付け強さの如何に影響されない。なおこの固定支持は、図２に示す如く、装着孔２２，２２の開口部を上向きとして実現されている。
【００３２】
このように固定支持されたアッパブラケット２には、前述した二次衝突による衝撃力がコラムハウジング１１を介して下向きの軸方向力として加わる。この軸方向力が所定限度、即ち、装着孔２２，２２への離脱カプセル３，３の圧入強さを超えた場合、アッパブラケット２は、装着孔２２，２２の延設方向への離脱カプセル３，３の滑り移動を伴って相対的に下向きに移動し、装着孔２２，２２の上向きの開口端からの離脱カプセル３，３の抜け出しに応じて車体から離脱する。図５には、アッパブラケット２が離脱した状態が示されており、図中の白抜矢符は、離脱のための軸方向力の作用方向を示している。
【００３３】
以上の如きアッパブラケット２の離脱、即ち、ステアリングコラム１の離脱が生じる軸方向力は、装着孔２２，２２への離脱カプセル３，３の圧入強さのみに依存し、車体への取付け用のボルト４，４の締め付けトルクの影響を受けない。従って本発明に係るステアリング装置は、二次衝突により想定される衝撃力の作用下でのステアリングコラム１の離脱を、車体への取付けの手間を要することなく実現することができる。
【００３４】
また、アッパブラケット２に設けられた装着孔２２，２２において、離脱カプセル３，３が圧入される圧入部２３，２３が他部よりも大径としてあるから、離脱カプセル３，３を支持体とするアッパブラケット２によるステアリングコラム１の固定支持が安定してなされる。更に、二次衝突の発生時に、アッパブラケット２を離脱させるべく装着孔２２，２２の開口に向けて生じる離脱カプセル３，３の滑り移動が、装着孔２２，２２を拡開変形させつつなされることから、この間の変形抵抗による衝撃エネルギの吸収が可能であり、また、アッパブラケット２が離脱するまでの間のステアリングコラム１の姿勢変化を最小限に抑え、ステアリングホイール１４に衝突した運転者を確実に支えることができる。
【００３５】
図６は、離脱カプセル３の製造方法の説明図である。離脱カプセル３は、図示の如き上型８及び下型９を用い、金属製の板材３ａのプレス成形により製造することができる。上型８は、下型９との対向面に、離脱カプセル３のボルト孔３０の内面形状に対応する凸部８０を備え、下型９は、上型８との対向面に、鍔縁３１を含めた離脱カプセル３の外面形状に対応する凹部９０を備えている。板材３ａは、中央に貫通孔を有する中抜き円板であり、例えば、広く流通している各種のワッシャ、又はこれらのワッシャの成形素材から適宜に選定することができる。
【００３６】
離脱カプセル３の製造は、まず図６（ａ）に示す如く、下型９の凹部９０内に板材３ａをセットし、該下型９の上部に上型８を位置決めした後、上型８を下型９に向けて降下させ、上型８の凸部８０を下型９の凹部９０に押し込み、これらの間にて板材３ａを挾持して、所定の加圧下にてプレス成形する手順によりなされ、板材３ａは、図６（ｂ）に示す如く、ボルト孔３０及び鍔縁３１を備える離脱カプセル３に成形される。
【００３７】
このように製造される離脱カプセル３は、高い形状精度を有して、安価に大量生産することができ、所望の軸方向力（衝撃力）の作用下での確実な離脱を実現することができる。なお離脱カプセル３は、以上のプレス成形に限らず、金属材の加工、樹脂材の成形等、適宜の材料を用いた適宜の製造方法にて製造することが可能である。
【００３８】
なお以上の実施の形態に示された離脱カプセル３は、一側端部に周設された鍔縁３１を備えているが、この鍔縁３１は必須の要件ではなく、離脱カプセル３は単純な円筒形の部材であってもよい。但しこの鍔縁３１は、前述の如く、基板２の装着孔２２への離脱カプセル３の圧入位置を規制するためのストッパとしての作用をなしており、鍔縁３１を備えることにより離脱カプセル３の位置決めが容易となり、組立ての手間を削減することが可能となる。
【００３９】
【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、ステアリングコラムを支持するブラケットを、車体への取付け及び組立ての手間を要することなく所望の離脱力の作用下にて離脱させ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】アッパブラケットによる支持部近傍の拡大図である。
【図３】図２の  ＩＩＩ−ＩＩＩ  線による横断面図である。
【図４】離脱カプセル及び取付け用のボルトの組付け前の状態を示すアッパブラケットの斜視図である。
【図５】アッパブラケットの離脱状態を示す図である。
【図６】離脱カプセルの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
１    ステアリングコラム
２    アッパブラケット（ブラケット）
３    離脱カプセル
３ａ    板材
４    ボルト
２２    装着孔
２３    圧入部
３０    ボルト孔
【図１】
2004291691.tif 000003
【図２】
2004291691.tif 000004
【図３】
2004291691.tif 000005
【図４】
2004291691.tif 000006
【図５】
2004291691.tif 000007
【図６】
2004291691.tif 000008