(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリングシャフトを収容し軸を中心に回転可能に支持するインナチューブと、該インナチューブに対して車両前方側に配置され、当該インナチューブを収容し常時は当該インナチューブを所定位置に保持するアウタチューブを備え、前記ステアリングシャフトに対し所定値以上の荷重が印加されたときには前記アウタチューブに対する前記インナチューブの軸方向相対移動を許容するように構成されるエネルギー吸収ステアリングコラムを備えると共に、前記アウタチューブを軸方向移動可能に支持し前記車両に支持されるメインチューブを備え、ステアリングホイールの車両前後方向の操作位置を調整し得るステアリング装置において、前記インナチューブが、軸方向の所定距離に亘って形成された溝部を有し、該溝部の幅より大径の先端部が前記インナチューブ内に挿入され基端部が前記アウタチューブに固定される固定部材と、前記メインチューブに支持される電動モータと、該電動モータの出力軸に連結される螺子軸と、該螺子軸に螺合するナットと、該ナットを収容し前記固定部材によって前記アウタチューブの側壁に底部が固着される有底筒体のアタッチメントとを備え、前記電動モータによる前記螺子軸の回転駆動に応じて、前記ナットが前記螺子軸の軸方向に移動し、前記ナット及び前記アタッチメントと共に前記アウタチューブが車体前後方向に移動するように構成されると共に、前記インナチューブの前記アウタチューブに対する相対的な移動時には、前記固定部材が前記溝部を拡幅しながら軸方向移動するように構成されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
前記インナチューブは、車両後方の開口端から所定距離離隔した位置の側壁に開口部を有し、該開口部から車両後方に向かって軸方向の所定距離に亘って当該開口部の幅より小の幅に前記溝部が形成されており、前記固定部材の前記先端部が、前記溝部の幅より大径で前記開口部の幅より小径の断面を有し、前記開口部に挿入されることを特徴とする請求項１記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記固定部材は、前記インナチューブ内に前記先端部が突出するように、前記基端部が前記アウタチューブに螺合されるボルトであることを特徴とする請求項１又は２記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記溝部は、前記インナチューブの前記開口部から車両後方に向かって軸方向の所定距離に亘って前記開口部の幅より小の幅で開口するスリットであることを特徴とする請求項２又は３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、車両のステアリングシャフトに印加されるエネルギーを吸収するエネルギー吸収ステアリングコラムを備えると共にテレスコピック機構を備えたステアリング装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエネルギー吸収ステアリングコラムは、ステアリングコラムに対しエネルギーを吸収する特性を付与しておき、ステアリングホイールに対する衝撃を緩和する手段として広く知られており、種々の構造のものが採用されている。例えば、下記の特許文献１には、「エネルギー吸収ステアリングコラムにおいて、これを構成する第１筒状部材と第２筒状部材との間の軸方向相対移動に関し、移動開始荷重を容易且つ適切に設定することができるエネルギー吸収ステアリングコラムを提供すること」を課題とし、「第１筒状部材の第１の圧入部と第２筒状部材の第１の保持部との間に介装し径方向に弾性力を付与する金属製弾性ブッシュを備え、金属製弾性ブッシュが第１の圧入部及び第１の保持部に対し径方向に付勢して、第２筒状部材に対する第１筒状部材の軸方向相対移動を阻止した状態でステアリングシャフトを保持すること」とし、更に、「第１筒状部材が、第２の圧入部を含み車両前方開口端近傍が軸方向に所定範囲切除された切欠部を有し、第２筒状部材の第１の保持部に対し径方向に付勢して、第２筒状部材に対する第１筒状部材の軸方向相対移動を阻止した状態でステアリングシャフトを保持する」ことが提案されている（特許文献１の段落〔０００８〕及び〔００１４〕に記載）。
【０００３】
また、下記の特許文献２には、エネルギー吸収ステアリングコラムに関し、「第２筒状部材が、車両後方開口端から軸方向に所定距離離隔した位置の内面に形成された第１の保持部を有すると共に、第１筒状部材が、車両前方開口端近傍が拡径された第１の拡径部を有し、且つ、第２筒状部材が、車両後方開口端近傍の内面に形成された第２の保持部を有すると共に、第１筒状部材が、車両前方開口端から軸方向に所定距離離隔した部分が拡径された第２の拡径部を有し、第１の拡径部と第１の保持部との間に介装し径方向に弾性力を付与する弾性ブッシュと、平面部に固定し車両後方開口端方向に延出する板状部材と、板状部材に装着し相対的な移動時には摩擦力を付与しながら案内する摩擦係合部を有するエネルギー吸収ブロックを備える」ことが提案されている（特許文献２の段落〔０００９〕に記載）。
【０００４】
一方、ステアリングホイールの車体前後方向の操作位置を調整し得るテレスコピック機構に関し、下記の特許文献３には、「メインチューブとテレスコピックチューブの相互の関係を考慮した適切なテレスコピック機構を構成し、部品点数が少なく安価で高剛性のステアリング装置を提供すること」を目的とし、「前記メインチューブが、軸方向に延在する閉じた開口部を有する筒体であって、前記開口部内を軸方向に移動可能に配置し前記テレスコピックチューブに固着する連結部材と、該連結部材に連結する駆動部材と、該駆動部材を介して前記連結部材を軸方向に駆動する駆動源とを」備えたステアリング装置が提案され、更に、「前記連結部材を、前記テレスコピックチューブの側面に底部を固着する有底筒体とし、該有底筒体内に前記駆動部材を保持するように構成」することが提案されている（特許文献３の段落〔０００６〕乃至〔０００８〕に記載）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６８５６９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８８９０１号公報
【特許文献３】特開２０１２−２１８４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１及び２における第１筒状部材は各実施形態のインナチューブに対応し、第２筒状部材は各実施形態のアウタチューブに対応しており、特許文献３におけるアッパチューブは上記のインナチューブに対応し、テレスコピックチューブは上記のアウタチューブに対応しているので、本願においてはインナチューブ及びアウタチューブを用いることとする。
【０００７】
上記特許文献１及び特許文献２においては、板状部材のエネルギー吸収プレートが必要とされている。また、何れにおいても、エネルギー吸収プレートがインナチューブの平面部に固定（例えば溶接）された後に、アウタチューブに組付けられるように構成されているので、アウタチューブに対するインナチューブの組み付け方向は一方向に限定される。しかも、インナチューブとアウタチューブは両端で圧入されるように構成されているので、インナチューブの一部を膨出形成する必要があり、例えばハイドロフォーミングといった高価な加工が必要とされる。
【０００８】
一方、上記特許文献３に記載のステアリング装置においては、テレスコピック機構が設けられ、これに装着される上記の連結部材として有底筒体のアタッチメントがテレスコピックチューブ（アウタチューブ）に溶接されているが、エネルギー吸収ステアリングコラムにおけるアウタチューブとの関連性は考慮されていない。
【００１０】
そこで、本発明は、インナチューブ及びアウタチューブに対する加工を極力抑え、組み付け方向を任意とし得ると共に、両者の軸方向相対移動時のエネルギーを簡単な手段で吸収し得るエネルギー吸収ステアリングコラムを備えると共に、テレスコピック機構を備え、その構成部材たるアタッチメントのアウタチューブへの装着を効率的に行い得るステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を達成するため、本発明は、車両のステアリングシャフトを収容し軸を中心に回転可能に支持するインナチューブと、該インナチューブに対して車両前方側に配置され、当該インナチューブを収容し常時は当該インナチューブを所定位置に保持するアウタチューブを備え、前記ステアリングシャフトに対し所定値以上の荷重が印加されたときには前記アウタチューブに対する前記インナチューブの軸方向相対移動を許容するように構成されるエネルギー吸収ステアリングコラムを備えると共に、前記アウタチューブを軸方向移動可能に支持し前記車両に支持されるメインチューブを備え、ステアリングホイールの車両前後方向の操作位置を調整し得るステアリング装置において、前記インナチューブが、軸方向の所定距離に亘って形成された溝部を有し、該溝部の幅より大径の先端部が前記インナチューブ内に挿入され基端部が前記アウタチューブに固定される固定部材と、前記メインチューブに支持される電動モータと、該電動モータの出力軸に連結される螺子軸と、該螺子軸に螺合するナットと、該ナットを収容し前記固定部材によって前記アウタチューブの側壁に底部が固着される有底筒体のアタッチメントとを備え、前記電動モータによる前記螺子軸の回転駆動に応じて、前記ナットが前記螺子軸の軸方向に移動し、前記ナット及び前記アタッチメントと共に前記アウタチューブが車体前後方向に移動するように構成されると共に、前記インナチューブの前記アウタチューブに対する相対的な移動時には、前記固定部材が前記溝部を拡幅しながら軸方向移動するように構成したものである。
【００１３】
上記のステアリング装置において、前記インナチューブは、車両後方の開口端から所定距離離隔した位置の側壁に開口部を有し、該開口部から車両後方に向かって軸方向の所定距離に亘って当該開口部の幅より小の幅に前記溝部が形成されており、前記固定部材の前記先端部が、前記溝部の幅より大径で前記開口部の幅より小径の断面を有し、前記開口部に挿入されるように構成するとよい。前記固定部材は、前記インナチューブ内に前記先端部が突出するように、前記基端部が前記アウタチューブに螺合されるボルトで構成するとよい。また、前記溝部は、前記インナチューブの前記開口部から車両後方に向かって軸方向の所定距離に亘って前記開口部の幅より小の幅で開口するスリットで構成するとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のステアリング装置においては、インナチューブが、軸方向の所定距離に亘って形成された溝部を有し、この溝部の幅より大径の先端部がインナチューブ内に挿入され基端部がアウタチューブに固定される固定部材と、メインチューブに支持される電動モータと、電動モータの出力軸に連結される螺子軸と、この螺子軸に螺合するナットと、このナットを収容し固定部材によってアウタチューブの側壁に底部が固着される有底筒体のアタッチメントとを備え、電動モータによる螺子軸の回転駆動に応じて、ナットが螺子軸の軸方向に移動し、ナット及びアタッチメントと共にアウタチューブが車体前後方向に移動するように構成されると共に、インナチューブのアウタチューブに対する相対的な移動時には、固定部材が溝部を拡幅しながら軸方向移動するように構成されており、前述のエネルギー吸収に供される固定部材が、テレスコピック機構の構成部材であるアタッチメントをアウタチューブに固定する固定手段としても機能するので、従前のように別途アタッチメントをアウタチューブに固定しておく必要はなく、アタッチメントの装着を効率的に行うことができる。
【００１６】
上記のステアリング装置において、インナチューブは、車両後方の開口端から所定距離離隔した位置の側壁に開口部を有するものとし、この開口部から車両後方に向かって軸方向の所定距離に亘って当該開口部の幅より小の幅に溝部が形成され、固定部材の先端部が、溝部の幅より大径で開口部の幅より小径の断面を有し、開口部に挿入されるように構成すれば、インナチューブに対し所定の位置で、固定部材をアウタチューブに固定することができると共に、固定部材に対し、溝部の拡幅に抗する安定した力を付与することができる。そして、上記の固定部材をボルトで構成すれば、螺合によって簡単に固定することができる。尚、これに代えて、リベットを用いることとしてもよい。また、上記の溝部をスリットで構成すれば、容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るステアリング装置の一部を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るステアリング装置に供するインナチューブ、アウタチューブ及びアタッチメントの組付け状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収ステアリングコラムの通常時の状態を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収ステアリングコラムに供する固定部材の通常時の装着状態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収ステアリングコラムの衝撃吸収後の状態を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収ステアリングコラムに供する固定部材の衝撃吸収後の装着状態を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収ステアリングコラムに供するインナチューブの斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収ステアリングコラムに供するインナチューブの平面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収ステアリングコラムに供する固定部材の別の態様の通常時の装着状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収ステアリングコラムに供するインナチューブの別の態様の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るステアリング装置に供するインナチューブ、アウタチューブ及びアタッチメントの組付け状態を示す平面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係るステアリング装置に供するインナチューブの斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係るステアリング装置に供するインナチューブの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るステアリング装置の一部を示すもので、これに供されるインナチューブ、アウタチューブ及びアタッチメントの組付け状態を図２に示し、そのエネルギー吸収ステアリングコラムの構成を図３乃至図６に示す。先ず、本実施形態のステアリング装置の構成について説明すると、図１において、ステアリングシャフト１は、後端部（図１の右下方）にステアリングホイール（図示せず）が接続される筒状のアッパシャフト１ａと、このアッパシャフト１ａの内筒面とスプライン結合されるロアシャフト（図示せず）から成る。即ち、アッパシャフト１ａとロアシャフト（図示せず）がスプライン結合されて軸方向に相対移動可能で相対回転不能に連結されており、ロアシャフトの前端部（図１の左上方）が操舵機構（図示せず）に接続されている。
【００１９】
上記のステアリングシャフト１は金属製のインナチューブ１０内に収容され、軸を中心に回転可能に支持されている。即ち、インナチューブ１０内に収容されたアッパシャフト１ａが、インナチューブ１０の後端部に回転可能に支持されている。但し、アッパシャフト１ａとインナチューブ１０との間の軸方向相対移動は規制されており、アッパシャフト１ａとインナチューブ１０は一体となって軸方向移動し得るように構成されている。
【００２０】
更に、インナチューブ１０を収容し常時はこれを所定位置に保持する金属製のアウタチューブ２０が設けられ、コラムハウジングを構成するメインチューブ２内に摺動自在に保持され、軸方向移動可能に支持されている。そして、ステアリングシャフト１に対し所定値以上の荷重が印加されたときには、アウタチューブ２０に対するインナチューブ１０の軸方向相対移動（ひいてはアッパシャフト１ａの軸方向移動）を許容するように構成され、エネルギー吸収ステアリングコラム３が構成されており、この詳細については図３乃至図６を参照して後述する。尚、本実施形態のアウタチューブ２０は、その車両後方の開口端近傍の内面に環状凸部２１（図４）が形成されており、インナチューブ１０の外周面を圧接するように構成されているが、インナチューブ１０の車両前方の開口端近傍に、径方向外側に膨出した拡径部（図示せず）を形成し、アウタチューブ２０の内周面を圧接する構成としてもよい。
【００２１】
上記のメインチューブ２（及び、これに収容される部材）は、固定ブラケット６を構成する一対の保持部６ａの間に保持され、固定ブラケット６は図１の上方で車体に固定されている。更に、保持部６ａとメインチューブ２との間に夫々押圧機構（図示せず）が介装され、これらによってメインチューブ２が摺動自在に押圧支持されている。本実施形態のメインチューブ２は、軸方向に延在する長穴形状の閉じた開口部２ａを有する金属製の筒体で構成され、その開口部２ａ内を軸方向に移動可能にアタッチメント４２が配置され、アウタチューブ２０に固着されている。このアタッチメント４２は金属製の有底筒体で、メインチューブ２の開口部２ａの前端及び後端で係止するように配置され、（本実施形態では）その底部がアウタチューブ２０の側面に溶接されている。尚、図２に示すように、アタッチメント４２の対向壁面にはＵ字状の切欠４２ｃが形成されており、これを介して後述の螺子軸４１が挿通するように配設されている。
【００２２】
本実施形態においては、メインチューブ２に対し、アウタチューブ２０、インナチューブ１０、アッパシャフト１ａ及びステアリングホイール（図示せず）が一体となって軸方向に移動可能とされ、テレスコピック機構４が構成されている。本実施形態のテレスコピック機構４は、メインチューブ２に支持された電動モータ（図示せず）の出力軸に減速機構（図示せず）を介して連結される螺子軸４１と、この螺子軸４１に螺合しスライダとして機能するナット（図１及び図２に示すアタッチメント４２内に収容）を備えた電動テレスコピック機構である。即ち、電動モータによる螺子軸４１の回転駆動に応じて、ナット（ひいては、アタッチメント４２）が螺子軸４１の軸方向に移動し、アタッチメント４２と共にアウタチューブ２０（並びに、インナチューブ１０、アッパシャフト１ａ及びステアリングホイール）が車体前後方向に移動するように構成されている。而して、ステアリングホイール（図示せず）を所望の操作位置（車体前後方向位置）に調整することができる。
【００２３】
また、上記のメインチューブ２（及び、これに収容される部材）は、車体（図示せず）に対し揺動可能に支持されており、チルト機構５が構成されている。本実施形態のチルト機構５は、図１に示すように、メインチューブ２に支持された電動モータ５１と、これに連結され、固定ブラケット６の下方に揺動自在に支持されたリンク機構５２を備えた電動チルト機構である。即ち、電動モータ５１による螺子軸（図示せず）の回転駆動に応じて、螺子軸に螺合されたスライダ（図示せず）が軸方向に前後移動し、これに連結されたリンク機構５２が作動し、メインチューブ２（及び、これに収容される部材）が車体（図示せず）に対し揺動するように構成されている。而して、ステアリングホイール（図示せず）を所望の操作位置（車体上下方向位置）に調整することができる。
【００２４】
次に、上記ステアリング装置におけるエネルギー吸収ステアリングコラム３について、図３乃至図８を参照して後述する。本実施形態において、アウタチューブ２０に対するインナチューブ１０の軸方向相対移動時のエネルギーを吸収するエネルギー吸収機構は、インナチューブ１０に形成される開口部１１及び溝部（スリット１２）と、先端部が開口部１１に挿入され基端部がアウタチューブ１２に固定される固定部材（ボルト３０）によって構成されている。
【００２５】
図３及び図４並びに図７及び図８に示すように、インナチューブ１０は、車両後方の開口端１０ｅから所定距離離隔した位置（中間部）の側壁に開口部１１を有し、この開口部１１から車両後方に向かって、軸方向の所定距離に亘って開口部１１の幅より小の幅にスリット１２が形成されている。そして、ボルト３０は、その先端部がスリット１２の幅より大径で開口部１１の幅より小径の断面を有しており、当該先端部がインナチューブ１０内に突出するように、ボルト３０の基端部がアウタチューブ２０の雌螺子孔２２ａに螺合されている。尚、アウタチューブ２０の側面には、軸方向に延在する平面部２２が形成されており、この平面部２２に雌螺子孔２２ａが形成されている。
【００２６】
上記の通常時の状態で、インナチューブ１０に衝撃が加わると、アウタチューブ２０に対し（相対的に）インナチューブ１０が車両前方（図３の左方）に移動し、これに伴い、ボルト３０がスリット１２を拡幅しながら軸方向移動する。これによって衝撃時のエネルギーが吸収され、図５及び図６に示す衝撃吸収後の状態となる。この場合において、インナチューブ１０に形成されたスリット１２は、図８に示すように軸方向長さＬと幅Ｗを有するので、スリット１２の軸方向長さＬに応じてエネルギー吸収ストロークを調整することができ、幅Ｗに応じてエネルギー吸収荷重を調整することができる。更には、スリット１２の形状に応じて種々のエネルギー吸収特性を設定することができる。何れの場合も、アウタチューブ２０は同一形状のものを用いることができる。
【００２７】
而して、上記の実施形態においては、インナチューブ１０にはスリット１２が形成され、アウタチューブ２０にはボルト３０固定用の雌螺子孔２２ａが形成されているだけであるので、インナチューブ１０及びアウタチューブ２０の何れも安価なプレス加工によって製造することができ、従前のような組み付け方向の規制はなく、両者の組み付け方向を任意とすることができる。しかも、上記に加え、ボルト３０を設けるだけで、両者の軸方向相対移動時のエネルギーを適切に吸収することができる。
【００２８】
本実施形態の固定部材は、アウタチューブ２０に螺着されるボルト３０で構成されているが、図９に示すようにリベット３０ｘを用い、これによってインナチューブ１０とアウタチューブ２０を挟持するように構成してもよい。ボルト３０を用いる場合には、アウタチューブ２０に固定する孔に対し雌螺子加工を行う必要があるが、リベット３０ｘを用いる場合には、その加工は必要ない。また、リベット３０ｘによって締結されたインナチューブ１０とアウタチューブ２０との間に生じ得る摺動抵抗を、エネルギー吸収荷重に付加することができるので、大きなエネルギー吸収荷重を設定することができる。尚、インナチューブ１０に形成される溝部としては、スリット１２に代えて、図１０に示すように、インナチューブ１０ｘに形成される有底の凹部１２ｘとしてもよい。即ち、スリット１２のようにインナチューブ１０を径方向に貫通することなく、例えばプレス加工によって袋状に形成し、凹部１２ｘとしてもよい。
【００２９】
図１１乃至図１３は本発明の他の実施形態のステアリング装置に係るもので、図１１はインナチューブ１０ｙ、アウタチューブ２０及びアタッチメント４２の組付け状態を示し、図１２及び図１３はインナチューブ１０ｙの外形を示す。図１に示すステアリング装置においては、図２に示すように、アタッチメント４２の底部がアウタチューブ２０の側面に溶接固定されているが、本実施形態においては、前述のボルト３０に対応する（一対の）ボルト３０ｙによってアタッチメント４２の底部がアウタチューブ２０の側面に螺着されると共に、このボルト３０ｙによって前述の固定部材が構成されている。尚、前述のインナチューブ１０のスリット１２に対応するスリット１２ｙは、インナチューブ１０ｙの先端で開口しており、穴形状の開口部１１は形成されていないが、インナチューブ１０ｙを前述のインナチューブ１０と同様、開口部１１を有する形状としてもよい。
【００３０】
而して、インナチューブ１０ｙに衝撃が加わると、アウタチューブ２０に対し（相対的に）インナチューブ１０が車両前方（図１１の左方）に移動し、これに伴い、アタッチメント４２を固定しているボルト３０ｙがスリット１２ｙを拡幅しながら軸方向移動する。これによって衝撃時のエネルギーが吸収される。以上のように、本実施形態においては、ボルト３０ｙが、アタッチメント４２をアウタチューブ２０に固定する固定手段として機能すると共に、前述の固定部材（ボルト３０）として機能するので、別途アタッチメント４２をアウタチューブ２０に溶接しておく必要はなく、加工・組付けが容易となる。
【符号の説明】
【００３１】
１  ステアリングコラム
２  メインチューブ
３  エネルギー吸収ステアリングコラム
４  テレスコピック機構
５  チルト機構
１０，１０ｘ，１０ｙ  インナチューブ
１２，１２ｙ  スリット
２０  アウタチューブ
３０，３０ｙ  ボルト（固定部材）
４２  アタッチメント
【図１】
0006417796.tif 000002
【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】
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【図１３】
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