(57)【要約】【課題】ステアリングコラムの一対のチューブを相対摺動させてテレスコピック調節用および衝撃吸収用に利用する場合、衝撃吸収荷重が不足する。【解決手段】本ステアリング装置１では、ステアリングコラム４のインナーチューブ６とアウターチューブ５とを嵌合させ、テレスコピック調節機構８により両チューブ５，６の圧入状態と、圧入状態を解除した解除状態とを切り換える。通常時の解除状態でテレスコピック調節可能とし、衝撃吸収時に圧入状態で両チューブ５，６を相対摺動させる。アウターチューブ５の内周３１に衝撃吸収用突起４０を設け、通常時、両チューブ５，６の圧入状態にあるか否かにかかわらず、インナーチューブ６から離間させ、衝撃吸収時にインナーチューブ６に当接して変形させて衝撃を吸収する。突起４０と、両チューブ５，６の圧入を維持するための突起４１とにより、衝撃吸収荷重の不足を補う。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーチューブをアウターチューブに嵌合させてなるステアリングコラムを有し、衝撃吸収時に両チューブを相対摺動させる衝撃吸収ステアリング装置であって、
両チューブを圧入状態で保持するロック状態および圧入状態を解除した解除状態に切り換え可能とされ、解除状態で両チューブの嵌合部同士を相対摺動させることによりテレスコピック調節するテレスコピック調節機構と、
アウターチューブの内周およびインナーチューブの外周の少なくとも一方に設けられて衝撃を吸収するための衝撃吸収用突起とを備え、
衝撃吸収用突起は、通常時、両チューブの圧入状態にあるか解除状態にあるかにかかわらず、他方のチューブから離間され、衝撃吸収時に他方のチューブに当接して変形することにより衝撃を吸収することを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の衝撃吸収ステアリング装置において、上記衝撃吸収用突起は、嵌合部よりも衝撃吸収時のインナーチューブの摺動方向の前方側となるアウターチューブの内周に形成されることを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の衝撃吸収ステアリング装置において、上記衝撃吸収用突起は嵌合部に隣接することを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の衝撃吸収ステアリング装置において、上記テレスコピック調節機構は、アウターチューブに形成されるスリットを有し、このスリットは衝撃吸収用突起からチューブの軸方向に離間されていることを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の衝撃吸収ステアリング装置において、
上記アウターチューブの内周およびインナーチューブの外周の少なくとも一方に設けられて、圧入状態にある通常時に他方のチューブに当接して圧入状態を維持し、衝撃吸収時に他方のチューブと圧入状態で摺接することにより衝撃を吸収するための維持用突起をさらに備えることを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の衝突時の衝撃を緩和する衝撃吸収ステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
衝撃吸収ステアリング装置には、ステアリングコラムの一対のチューブ同士を圧入状態で嵌合しておき、衝突時に一対のチューブを互いに相対摺動させて衝撃吸収するものがある。
ところで、ステアリングホイールの位置をステアリングコラムの軸方向に沿って調節するテレスコピック調節機能を、衝撃吸収のための相対摺動可能な上述の一対のチューブを利用して達成する機構が考えられている。例えば、ステアリングコラムのアウターチューブの嵌合部にスリットを形成しておき、アウターチューブによりインナーチューブを解除可能に締め付けるようにする。締め付けることにより、圧入状態を達成する。また、締め付けを解除して、圧入状態を解除し、テレスコピック調節できるようにする。
【０００３】
しかし、テレスコピック調節するためには、両チューブの嵌合部同士を締め付ける力をあまり大きくできないので、衝撃吸収荷重が不足する傾向にある。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、テレスコピック調節できて、しかも衝撃吸収荷重の不足を補う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。
【０００４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、インナーチューブをアウターチューブに嵌合させてなるステアリングコラムを有し、衝撃吸収時に両チューブを相対摺動させる衝撃吸収ステアリング装置であって、両チューブを圧入状態で保持するロック状態および圧入状態を解除した解除状態に切り換え可能とされ、解除状態で両チューブの嵌合部同士を相対摺動させることによりテレスコピック調節するテレスコピック調節機構と、アウターチューブの内周およびインナーチューブの外周の少なくとも一方に設けられて衝撃を吸収するための衝撃吸収用突起とを備え、衝撃吸収用突起は、通常時、両チューブの圧入状態にあるか解除状態にあるかにかかわらず、他方のチューブから離間され、衝撃吸収時に他方のチューブに当接して変形することにより衝撃を吸収することを特徴とする。
【０００５】
この発明によれば、衝突時に、衝撃吸収用突起が他方のチューブに当接して衝撃吸収荷重を発生させるので、衝撃吸収荷重の不足を補うことができる。しかも、衝撃吸収用突起は、通常時には他方のチューブから離れているので、テレスコピック調節に不具合を生じることがない。また、衝撃吸収用突起は、テレスコピック調節機構と無関係なので、衝撃吸収のための突起の諸元を自在に設定でき、衝撃吸収荷重の設定の自由度を高くできる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、上記衝撃吸収用突起は、嵌合部よりも、衝撃吸収時のインナーチューブの摺動方向の前方側となるアウターチューブの内周に形成されることを特徴とする。この発明によれば、衝撃吸収時に両チューブが相対摺動すると、衝撃吸収用突起がインナーチューブと当接して、請求項１と同様の効果を得ることができる。また、衝撃吸収用突起をアウタージャケットに内蔵して、省スペース化を図ることができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、上記衝撃吸収用突起は、嵌合部に隣接することを特徴とする。この発明によれば、衝撃吸収時に衝撃吸収用突起と相手側の嵌合部とが速やかに当接でき、衝撃吸収荷重の不足を補うのに好ましい。
請求項４に記載の発明は、請求項２または３において、上記テレスコピック調節機構は、アウターチューブに形成されるスリットを有し、このスリットは衝撃吸収用突起からチューブの軸方向に離間されていることを特徴とする。ところで、衝撃吸収時にスリットによりアウターチューブが拡径し易くなる傾向にある。この傾向が衝撃吸収用突起に及ぶと、衝撃吸収荷重が低下する虞がある。これに対して、衝撃吸収用突起をアウターチューブに設けてスリットから離間させることにより、スリットを原因とする衝撃吸収荷重の低下を防止できる。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れかにおいて、上記アウターチューブの内周およびインナーチューブの外周の少なくとも一方に設けられて、圧入状態にある通常時に他方のチューブに当接して圧入状態を維持し、衝撃吸収時に他方のチューブと圧入状態で摺接することにより衝撃を吸収するための維持用突起をさらに備えることを特徴とする。
この発明によれば、維持用突起および衝撃吸収用突起により、衝撃吸収荷重をより一層大きく得ることができ、不足を補うのに好ましい。さらに、嵌合部同士を圧入して相対摺動させて得る衝撃吸収荷重は、テレスコピック調節された両チューブ同士の位置関係と関係なく、衝突時に即座に発生できる。しかも、維持用突起は小面積で当接するので、締め付け力の弱い場合に、圧入状態を、ひいては衝撃吸収荷重を安定して得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の衝撃吸収ステアリング装置（以下、ステアリング装置ともいう。）を説明する。
ステアリング装置１は、図１に示すように、車輪（図示せず）を操向するためにステアリングホイール２の動きを伝達するステアリングシャフト３（以下、単にシャフト３ともいう。）と、このステアリングシャフト３を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム４とを有している。ステアリングシャフト３には、ラックピニオン式等の舵取り機構（図示せず）が連結される。ステアリングホイール２が回されると、その回転がステアリングシャフト３等を介して舵取り機構に伝達され、これにより車輪を操向することができる。
【００１０】
ステアリングコラム４は、ステアリングシャフト３の軸方向のステアリングホイール２側に配置されるアウターチューブ５と、このアウターチューブ５に嵌合されるインナーチューブ６とを有している。図１において、矢印Ｓはステアリングシャフト３の軸方向であり、両チューブ５，６はステアリングシャフト３と同芯に配置されている。
本ステアリング装置１では、衝突前の通常時に、ステアリングコラム４をチルト中心軸７の回りに回動させて、ステアリングホイール２の位置をチルト調節可能とし、また、両チューブ５，６をその軸方向に相対摺動させて、ステアリングホイール２の位置を所定範囲でテレスコピック調節可能とする。なお、図２（ａ）に、インナーチューブ６の端部の位置でのテレスコピック調節範囲Ｅを図示した。また、衝撃吸収時に両チューブ５，６を相対摺動させて、衝撃エネルギを吸収できるようにしている。
【００１１】
このために、ステアリング装置１は、以下のテレスコピック調節機構８を有している。すなわち、テレスコピック調節機構８は、後述するように両チューブ５，６をその軸方向に沿って相対摺動可能とし、両チューブ５，６を圧入状態で保持するロック状態および圧入状態を解除した解除状態に切り換え可能とする。通常時の解除状態で、図２（ａ）に示すように、両チューブ５，６の嵌合部３０，３５同士を相対摺動させることによりテレスコピック調節できる。例えば、アウターチューブ５が図２（ａ）の左右方向に移動し、これにより、インナーチューブ６の端部３７が、図２に示すアウターチューブ５における範囲Ｅ内に配置されるように、アウターチューブ５に対して位置調節される。通常時のロック状態では、図２（ｂ）に示すように、上述のように位置調節された状態で、所定の保持力で両チューブ５，６を保持し、両チューブ５，６の相対摺動を規制する。衝突時に所定の保持力を超えるシャフト３の軸方向の衝撃力を受けたときには、圧入状態を維持しつつロックされた位置からの両チューブ５，６の相対摺動を許容する（図２（ｃ）参照）。また、ステアリングシャフト３のアッパシャフト９およびロワシャフト１０は一体回転可能且つその軸方向に相対摺動自在に連結される。テレスコピック調節機構８は、本実施形態ではチルト調節機能をも有している。
【００１２】
ところで、衝撃吸収荷重発生用に、テレスコピック調節用の嵌合部３０，３５だけを利用する場合には、衝撃吸収荷重が不足する傾向にある。
そこで、本ステアリング装置１は、図２に示すように、アウターチューブ５の内周３１に設けられて衝撃を吸収するための衝撃吸収用突起４０を有している。図２（ａ），（ｂ）に示すように、衝撃吸収用突起４０は、通常時、両チューブ５，６の圧入状態にあるか解除状態にあるかにかかわらず、インナーチューブ６から離間され、図２（ｃ）に示すように、衝撃吸収時にインナーチューブ６と当接して変形する。例えば、衝撃吸収用突起４０は、インナーチューブ６の開口側の端面３７と当接し、そして、外周３６と当接し、その間、衝撃吸収用突起４０およびインナーチューブ６の端部が変形し、これにより衝撃を吸収する。
【００１３】
このように、衝突時に、一方のチューブとしてのアウターチューブ５に設けられる衝撃吸収用突起４０が他方のチューブとしてのインナーチューブ６に当接して衝撃吸収荷重を発生させるので、衝撃吸収荷重の不足を補うことができる。しかも、衝撃吸収用突起４０は、通常時にはインナーチューブ６から離れているので、テレスコピック調節に不具合を生じることがない。
また、衝撃吸収用突起４０は、テレスコピック調節機構８と無関係なので、テレスコピック調節のための都合に左右されることなく、衝撃吸収のための突起４０の諸元を自在に設定でき、衝撃吸収荷重の設定の自由度を高くできる。
【００１４】
ここで、衝撃吸収荷重を発生させるための機構としては、衝撃吸収用突起４０を主に用いても良いし、衝撃吸収用突起４０に加えて、後述する維持用突起４１等の他の衝撃吸収機構を併用し、他の衝撃吸収機構を主に用いてもよい。
衝撃吸収用突起４０は、図３（ｂ）に示すように、アウターチューブ５の内周３１にその周方向の複数箇所、例えば、２箇所に均等に配置されて、チューブ５の径方向の内方に向けて所定高さで突出するリブ状に形成される。両チューブ５，６が通常時のロック時に圧入状態とされるときに、衝撃吸収用突起４０の突出する先端は、インナーチューブ６の外周３６よりもこれの径方向の内方に達する。なお、衝撃吸収用突起４０は少なくとも一つがあればよい。
【００１５】
衝撃吸収用突起４０は、所要の衝撃吸収荷重を得られるような形状とされる。衝撃吸収用突起４０は、図２に示すように、所要量の衝撃吸収ストロークの間、衝撃を吸収できるように、シャフト３の軸方向に所定長さで延び、この所定長さは、例えば、所要の衝撃吸収ストローク量とほぼ等しくされている。衝撃吸収用突起４０は、かしめにより形成され、この他、公知の方法で形成できる。
衝撃吸収用突起４０は、図２に示すように、例えば、嵌合部３０よりも、衝撃吸収時のインナーチューブ６のアウターチューブ５に対する摺動方向の前方側となるアウターチューブ５の内周３１、つまり嵌合部３０の外に形成される。この場合、衝撃吸収用突起４０をアウターチューブ５に内蔵して、省スペース化を図ることができて、好ましい。特に、衝撃吸収用突起４０が嵌合部３０に隣接して配置される場合には、衝撃吸収時に衝撃吸収用突起４０と相手側の嵌合部３５とが速やかに当接でき、衝撃吸収荷重の不足を補うのに好ましい。
【００１６】
また、図２に示すように、衝撃吸収用突起４０を嵌合部３０の外に配置する場合には、嵌合部３０の内に配置する場合よりもスペースを確保し易く、衝撃吸収用突起４０の諸元の設定の自由度を高くできる。ここで、嵌合部３０としては、テレスコピック調節の際に、両チューブ５，６同士が最も深くまで嵌め合わされる状態で、互いに嵌まり合う部分（図２（ａ）の範囲Ｃ参照）とされる。
なお、衝撃吸収用突起４０は、インナーチューブ６の外周３６に設けられてもよく、この場合、衝突時に、衝撃吸収用突起４０が他方のチューブとしてのアウターチューブ５に当接して衝撃吸収荷重を発生させるので、衝撃吸収用突起４０がアウターチューブ５に設けられる上述の場合と同様に、衝撃吸収荷重の不足を補うことができ、しかも、テレスコピック調節に不具合を生じることがなく、衝撃吸収荷重の設定の自由度を高くできる。特に、衝撃吸収用突起４０を外周３６の嵌合部３５外に設ける場合には、上述のように、スペースを確保し易く、衝撃吸収用突起４０の諸元の設定の自由度を高くするのに好ましい。ここで、嵌合部３５としては、テレスコピック調節の際に、両チューブ５，６同士が最も深くまで嵌め合わされる状態で、互いに嵌まり合う部分（図２（ａ）の範囲Ｄ参照）とされる。また、突起４０を嵌合部３５よりも、衝撃吸収時のアウターチューブ５の摺動方向の前方側の外周３６に、嵌合部３５に隣接して配置するのが、衝撃吸収時に衝撃吸収荷重を速やかに発生できて好ましい。
【００１７】
また、シャフト３の軸方向についての衝撃吸収用突起４０の位置は、嵌合部３０，３５内の範囲でもよいし、嵌合部３０，３５外の範囲でもよく、例えば、衝撃吸収用突起４０と嵌合部３０，３５との間にシャフト３の軸方向の間隔を開けて配置することも考えられる。また、衝撃吸収用突起４０を両チューブ５，６にともに設けてもよい。要は、衝撃吸収用突起４０は、アウターチューブ５の内周３１およびインナーチューブ６の外周３６の少なくとも一方に設けられて、通常時は常に他方のチューブから離間され、衝撃吸収時に他方のチューブに当接すればよい。これにより、衝突時に、一方のチューブに設けられた衝撃吸収用突起４０が他方のチューブに当接して衝撃吸収荷重を発生させるので、衝撃吸収用突起４０がアウターチューブ５に設けられる上述の場合と同様に、衝撃吸収荷重の不足を補うことができ、しかも、テレスコピック調節に不具合を生じることがなく、また、衝撃吸収荷重の設定の自由度を高くできる。
【００１８】
テレスコピック調節機構８は、図２と図３に示すように、アウターチューブ５の嵌合部３０に形成されて開口端からチューブ５の軸方向に延びるスリット３２と、アウターチューブ５に固定されスリット３２を挟んで相対向するアッパブラケット１４の一対の側板１８と、両側板１８の間隔を調整することにより、アウターチューブ５を拡径または縮径させる間隔調整手段としてのロック機構２０とを有する。
【００１９】
スリット３２は、単一で形成されて、アウターチューブ５の開口端から、シャフト３の軸方向に沿って直線状に所定距離で延びて、アウターチューブ５の内外周を貫通する。スリット３２の幅は、縮径されたアウターチューブ５がインナーチューブ６を圧入状態にできるような寸法とされている。
ロック機構２０は、公知の構成を利用でき、アッパブラケット１４および固定ブラケット１６の側板１８，１９同士を押圧するためのカム機構をなす一対のカム部材２１，２２と、このカム機構を操作するための操作レバー２３とを有する。ロック機構２０は両側板１８，１９を貫通する支軸１５に設けられる。
【００２０】
解除状態では、図３（ａ）に示すように、嵌合部３０は、例えば、自身の弾性復元力により拡径状態とされる。
操作レバー２３を操作すると、カム機構により、両ブラケット１４，１６の側板１８，１９同士が押圧されて、アッパブラケット１４の一対の側板１８同士の間隔が狭くなるようにされる。これに伴い、図３（ｂ）に示すように、アウターチューブ５の嵌合部３０に締め付け力が付勢されて嵌合部３０が縮径され、インナーチューブ６の嵌合部３５を押圧するようになっている。これにより、両チューブ５，６同士は圧入状態を達成できる。また、逆の操作により、アウターチューブ５の嵌合部３０を拡径させて、圧入状態を解除することができる。解除状態で、ステアリングコラム４をチルト調節およびテレスコピック調節することができる。
【００２１】
スリット３２を設ける場合には、アウターチューブ５がインナーチューブ６を締め付け易く且つ解除し易くできて、通常時にテレスコピック調節し易くするのに好ましいが、その一方で、衝撃吸収時にスリット３２によりアウターチューブ５が拡径し易くなる傾向にある。この傾向が衝撃吸収用突起４０に及ぶと、衝撃吸収荷重が低下する虞がある。これに対して、図２に示すように、衝撃吸収用突起４０をアウターチューブ５に設けてスリット３２からチューブ５の軸方向に離間させる場合には、スリット３２を原因とする衝撃吸収荷重の低下を防止できる。
【００２２】
なお、両チューブ５を解除可能に圧入状態を達成するための構造としては、例えば、スリット３２をチューブ５の軸方向に対して斜めに形成したり、複数形成してもよい。また、スリット３２を省略した嵌合部３０により、インナーチューブ６の嵌合部３５を押圧することも考えられる。
ステアリングコラム４は、図１に示すように、シャフト３の軸方向の反ステアリングホイール２側の端部で、インナーチューブ６に固定されるロワブラケット１１、チルト中心軸７、車体１２に固定される固定ブラケット１３を介して車体１２に取り付けられる。これにより、インナーチューブ６はチルト中心軸７の回りに回動自在に支持され、また、車体１２に対するシャフト３の軸方向の移動を規制される。
【００２３】
また、ステアリングコラム４の軸方向中間部は、アウターチューブ５に固定されるアッパブラケット１４、支軸１５、車体１２に固定される固定ブラケット１６、連結部材１７等を介して車体１２に取り付けられる。支軸１５は、アッパブラケット１４の側板１８に形成されてシャフト３の軸方向に延びる横長孔と、固定ブラケット１６の側板１９に形成されて横長孔と交差する方向に延びる縦長孔とを挿通する。ロックを解除した状態で、支軸１５は横長孔および縦長孔の延びる方向に沿って各孔に対して移動自在とされ、これによりチルト調節およびテレスコピック調節することができる。なお、チルト調節するための構成を省略してもよい。
【００２４】
また、連結部材１７は、例えば、いわゆるカプセル構造を有し、衝突時に車体１２から固定ブラケット１６、ステアリングコラム４のチューブ５等を車体の前方へ離脱可能に取り付けている。なお、連結部材１７に代えて、衝突時に車体１２からステアリングコラム４を離脱させる公知の他の機構を利用してもよい。
また、嵌合部３０，３５は、円柱面同士で嵌合することも考えられるが、以下の維持用突起４１を介在させるのが好ましい。
【００２５】
維持用突起４１は、アウターチューブ５の嵌合部３０の内周３１に、チューブ５の周方向に均等に複数箇所に設けられて、圧入状態にある通常時にインナーチューブ６の嵌合部３５の外周３６に当接して圧入状態を維持し、衝撃吸収時にインナーチューブ６と圧入状態で摺接することにより衝撃を吸収する。維持用突起４１は、圧入状態を解除されたときには、インナーチューブ６と接する場合と接しない場合とが考えられる。
【００２６】
維持用突起４１および衝撃吸収用突起４０により、衝撃吸収荷重をより一層大きく得ることができ、不足を補うのに好ましい。さらに、嵌合部３０，３５同士を圧入状態で相対摺動させて維持用突起４１により得る衝撃吸収荷重は、テレスコピック調節された両チューブ５，６同士の位置関係と関係なく、衝突時に即座に発生できる。しかも、維持用突起４１は相手材と小面積で当接するので、締め付け力の弱い場合に、圧入状態ひいては衝撃吸収荷重を安定して得ることができる。
【００２７】
なお、維持用突起４１としては、インナーチューブ６の嵌合部３５の外周３６に設けることも考えられ、要は、アウターチューブ５の内周３１およびインナーチューブ６の外周３６の少なくとも一方に少なくとも一つ設ければよい。また、維持用突起４１と組み合わせるための衝撃吸収用突起４０としては、アウターチューブ５に設けたものでもインナーチューブ６に設けたものでもよく、上述のものを適用できる。これらの場合も、維持用突起４１をアウターチューブ５に設ける場合の上述の効果を同様に得られる。
【００２８】
なお、上述の説明中の各変形例を適宜組み合わせて実施してもよい。その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す衝撃吸収ステアリング装置の概略構成の側面図。
【図２】図１に示すステアリング装置の動作を示す模式図であり、（ａ）に解除状態、（ｂ）に通常時の圧入状態、（ｃ）に衝撃吸収時の状態を示す。
【図３】図１に示すテレスコピック調節機構の動作を示す模式図であり、図１のＡ−Ａ断面を示し、（ａ）に解除状態を、（ｂ）に圧入状態を示す。
【符号の説明】
１　衝撃吸収ステアリング装置
４　ステアリングコラム
５　アウターチューブ
６　インナーチューブ
８　テレスコピック調節機構
３０　アウターチューブの嵌合部
３１　アウターチューブの内周
３２　スリット
３５　インナーチューブの嵌合部
３６　インナーチューブの外周
４０　衝撃吸収用突起
４１　維持用突起
Ｓ　軸方向
【図１】
2004009837.tif 000003
【図２】
2004009837.tif 000004
【図３】
2004009837.tif 000005