(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒部と該筒部の両側に位置する車体取付部とが一体形成され前記車体取付部が車体に離脱可能に固定されるアッパクランプと、ステアリングホイール側とは反対側の端部が前記筒部に挿通されたアッパジャケットチューブと、該アッパジャケットチューブの内部に一端部が収縮可能に同軸嵌合され他端部がロアクランプを介して車体に支持されたロアジャケットチューブと、前記アッパジャケットチューブと前記ロアジャケットチューブとに挿通され一端部に前記ステアリングホィールが設けられた収縮可能なステアリングシャフトと、前記車体取付部に形成されて車体後側へ開く開口部に挿通されると共に車体に結合されたボルトに一端部が係合され他端部が前記アッパクランプに係止されたエネルギー吸収部材と、前記筒部の内面に軸方向に沿って形成された凹溝と、該凹溝と対向する位置の前記筒部に螺入され該凹溝へ向って前記アッパジャケットチューブを圧接するアジャストスクリューと、前記アッパジャケットチューブの前記アジャストスクリューと対応する位置に形成され軸方向へ開設された所定長さの長孔と、前記アジャストスクリューの先端部の中心に形成され前記長孔に係合する突起部と、該突起部の外側であって前記アッパジャケットチューブの外周面に圧接される端面とを有することを特徴とするステアリングコラム装置。
【請求項２】
前記アッパジャケットチューブと前記ロアジャケットチューブとの間にボールを介在させたことを特徴とする請求項１記載のステアリングコラム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車のステアリングコラム装置に係り、特にその二次衝突時に衝突エネルギーを吸収するようにしたエネルギー吸収構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の正面衝突事故時において、運転乗員の可能な限りの安全を確保するために、ステアリングコラム装置は二次衝突時に衝突エネルギーを吸収するようにしたエネルギー吸収構造を採用している。すなわち、運転乗員がステアリングホイールに衝突すると、ステアリングコラムが衝突エネルギーを消耗しながら車体から離脱し、かつ、衝突エネルギーを消耗しながら軸方向にステアリングコラムが収縮する構造が採用されている。
【０００３】
ステアリングコラムが車体から離脱する構造としては、例えば特許文献１に示すように、ステアリングコラムのステアリングホイール側を車体に固定するためのアッパクランプが、ステアリングコラムへの乗員の衝突により、車体前方側へ外れて移動する構造がある。また、ステアリングコラムが軸方向に収縮する構造としては、収縮可能なステアリングシャフトを挿通するためのアッパジャケットチューブとロアジャケットチューブとが内外で同軸に圧接嵌合されてステアリングコラムが軸方向に収縮可能な構造がある。
【０００４】
ところで、近時はステアリングコラムを車体に固定するためのアッパクランプとしてアルミダイカスト製のハウジング状のものが出現しており、そのアッパクランプは、筒部と該筒部の両側の車体取付部とが一体形成され、その筒部にアッパジャケットチューブが挿通され、かつ、そのアッパジャケットチューブにロアジャケットチューブが収縮可能に同軸嵌合されたものである。そして、アッパジャケットチューブには、ステアリングホイールを有するステアリングシャフトを回転自在に軸支するアルミダイカスト製のブラケットが連結されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２４８４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アッパクランプはアッパジャケットチューブを挿入する筒部の内面精度にばらつきが多く、従って、アッパジャケットチューブはガタを有してアッパクランプに組付けられる可能性が高いために、二次衝突によるエネルギー吸収時のコラム収縮荷重が不安定であるという不都合がある。
【０００７】
筒部の内面精度のばらつきを無くすには、鋳型や鋳造精度の向上や、円周内面修正工程を付加することが想到できるものの、これらは総じてステアリングコラム装置のコスト上昇をもたらす不都合がある。
【０００８】
かくして、アルミダイカスト製のハウジングからなるアッパクランプは、二次衝突時に安定していて有効性が高いコラム収縮構造を設計し難い面があると云う不都合を有する。
【０００９】
また、二次衝突の初期は、アッパクランプが車体から離脱したり、アッパジャケットチューブ等が移動するということが一度に発生するため、この二次衝突の初期に発生する荷重が高くなる傾向にあり、この初期荷重の低減が要望されている。
【００１０】
そこで、この発明はこのような不都合を解消しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明のステアリングコラム装置は、請求項１によれば、筒部と該筒部の両側に位置する車体取付部とが一体形成され前記車体取付部が車体に離脱可能に固定されるアッパクランプと、ステアリングホイール側とは反対側の端部が前記筒部に挿通されたアッパジャケットチューブと、該アッパジャケットチューブの内部に一端部が収縮可能に同軸嵌合され他端部がロアクランプを介して車体に支持されたロアジャケットチューブと、前記アッパジャケットチューブと前記ロアジャケットチューブとに挿通され一端部に前記ステアリングホィールが設けられた収縮可能なステアリングシャフトと、前記車体取付部に形成されて車体後側へ開く開口部に挿通されると共に車体に結合されたボルトに一端部が係合され他端部が前記アッパクランプに係止されたエネルギー吸収部材と、前記筒部の内面に軸方向に沿って形成された凹溝と、該凹溝と対向する位置の前記筒部に螺入され該凹溝へ向って前記アッパジャケットチューブを圧接するアジャストスクリューと、前記アッパジャケットチューブの前記アジャストスクリューと対応する位置に形成され軸方向へ開設された所定長さの長孔と、前記アジャストスクリューの先端部の中心に形成され前記長孔に係合する突起部と、該突起部の外側であって前記アッパジャケットチューブの外周面に圧接される端面とを有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、二次衝突時に行われるエネルギー吸収は、初めにアッパジャケットチューブとアッパクランプの筒部との間の収縮によって行われ、ついで、アッパクランプが車体から離脱することにより、アッパジャケットチューブとアッパクランプが一体となって移動し、この時にアッパクランプと車体側のボルトとの間に設けたエネルギー吸収部材が裂かれ、エネルギー吸収が段階的に行われる。
【００１３】
また、アジャストスクリューの先端部の中心に形成された突起部の外側の端面がアッパジャケットチューブの外周面に圧接されているので、アッパジャケットチューブが筒部内でガタなく安定して固定される。そして、二次衝突時の初めにアッパジャケットチューブがロアジャケットチューブ側へ移動して収縮する際の荷重が安定すると共に、アジャストスクリューの締付けトルクを管理することにより収縮荷重の設定を容易に行うことができる。
【００１４】
更に、アジャストスクリューの先端部の中心に形成された突起部がアッパジャケットチューブに形成された長孔に係合しているので、アッパジャケットチューブがアッパクランプに対して回転しない。
【００１５】
請求項２によれば、請求項１記載のステアリングコラム装置において、前記アッパジャケットチューブと前記ロアジャケットチューブとの間にボールを介在させたことを特徴とする。
【００１６】
これにより、アッパジャケットチューブとロアジャケットチューブとの収縮においても、エネルギー吸収を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明をチルトステアリングコラム装置に実施した例の図面に基づき説明する。図１は半断面右側面図、図２は左側面図、図３は図１の平面図、図４は図１中のＡ−Ａ断面図、図５は図１中のＢ−Ｂ断面図、図６は図１中のＣ−Ｃ断面図である。
【００１８】
ステアリングコラムを車体に離脱可能に固定するために設けられるアッパクランプ１は、アルミダイカスト製のハウジング状であって、所定長さの筒部２の左右両側に車体取付部３，３を一体に形成して構成され、この車体取付部３，３には、車体後側（Ｒ）へ開く開口部４，４がそれぞれ形成されている。車体取付部３，３における開口部４，４とは反対側の車体前側（Ｆ）にはエネルギー吸収部材であるリッピングプレート５の一端部を挿入するために切欠部が形成され係止部６，６が構成されている。
【００１９】
開口部４には、金属板を略Ｕ字形に折り曲げたスライドプレート３０の端部３０ａが、開口部４内辺に形成した肉薄部４ａを挟持して、覆うように装着されている。端部３０ａは平面視略方形でその面内には、開口部４内に突出するフランジを有するボルト挿通孔３０ｃが上下方向で開設されている。このボルト挿通孔３０ｃに挿通したボルト（図示略）を介してチルトステアリングコラム装置は車体に離脱可能に固定される。なお、３０ｂはスライドプレート３０の両端部３０ａ，３０ａを連結するＵ字形状の連結部である。
【００２０】
リッピングプレート５は短冊状の金属片を、その一端部の中心線に切り込みを入れて切り込みを入れた両側を左右に略逆人字形に開き、左右に開いた一端部５ａにはスライドプレート３０のボルト挿通孔３０ｃと重なる位置に略同形状のボルト挿通孔５ｃが形成され、該一端部５ａはボルトによりスライドプレート３０と共に車体に固定され、また、他端部は略Ｔ字形にされ、前記係止部６に係合されている。
【００２１】
図７に示すように、アッパクランプ１の筒部２には、アッパジャケットチューブ７が挿通されており、その内面の上部には略台形状の凹溝８が軸方向に沿って形成されている。この凹溝８にアッパジャケットチューブ７の外周面の一部がわずかに嵌まり込むことになる。
【００２２】
筒部２の内周面であってこの凹溝８と対向する下部には、図１の軸芯線Ｃ−Ｃと直交する上下方向へアジャストスクリュー９が螺合されている。アジャストスクリュー９は筒部２内に進退調節可能であり、その軸部の外端部に六角穴９ｃを有するとともに、内端部の中心に突起部９ｂを有する。なお、アジャストスクリュー９の外端部側には、緩み止めのためのナット９ａが螺着されている。
【００２３】
突起部９ｂはアッパジャケットチューブ７の肉厚とほぼ同じ高さまで突出しており、アッパジャケットチューブ７に軸方向へ所定長さで形成した長孔７ａに進入している。突起部９ｂが長孔７ａの長さ方向へ移動できるので、アッパジャケットチューブ７とアッパクランプ１との収縮によるストローク吸収を行うことができる。
【００２４】
アジャストスクリュー９の内端部に形成された突起部９ｂがアッパジャケットチューブ７の長孔７ａに係合することによりアッパジャケットチューブ７がアッパクランプ１に対して回転しないようになっている。また、突起部９ｂの外側のアジャストスクリュー９の端面が、アッパジャケットチューブ７の外周面に圧接されているので、二次衝突時におけるアッパクランプ１のストローク吸収が行われると共に、アッパクランプ１の筒部２内におけるアッパジャケットチューブ７のガタ付きが防止される。
【００２５】
このアジャストスクリュー９の端面がアッパジャケットチューブ７の外周面に圧接されることにより、アッパクランプ１の筒部２とアッパジャケットチューブ７との間に作用する摩擦力が、スライドプレート３０がアッパクランプ１の肉薄部４ａを挟持する力、すなわち、アッパクランプ１が車体側から離脱する荷重よりも小さくなるように、アジャストスクリュー９により設定される。
【００２６】
アッパジャケットチューブ７にはチルトブラケット１０の固定側ブラケット１０ａが連結され、固定側ブラケット１０ａには可動側ブラケット１０ｂが左右両側のチルトヒンジ１１，１１を介して回転可能に支持されている。固定側ブラケット１０ａと可動側ブラケット１０ｂとの下部中央には、圧縮された状態で、跳ね上げ用スプリング２１が装着されている。
【００２７】
チルトブラケット１０の可動側ブラケット１０ｂには、ステアリングホイールを一端に有するシャフト１２が軸中心で回転可能に支持されている。該シャフト１２の内側端部には自在継手１３を介してアッパステアリングシャフト１４の端部が連結されている。
【００２８】
可動側ブラケット１０ｂにはチルト角度を設定するためのチルトレバー２２とリターンバネ２３とが装着されている。チルトレバー２２はリターンバネ２３により車体前側方向へ回転付勢されているので、可動側ブラケット１０ｂに軸支したロックプレート３1の歯部が、固定側ブラケット１０ａに固定したロック部材３２の歯部に噛合する状態を保持し、チルトレバー２２の車体後側方向への回動操作により、ロックプレート３１の歯部がロック部材３２の歯部から下方へ外れることで、固定側ブラケット１０ａに対する可動側ブラケット１０ｂのチルト位置を調節することが可能になる。
【００２９】
アッパステアリングシャフト１４は中空ロッドであって内周面にはセレーション１５が形成されると共に、これと同軸で嵌合するロアステアリングシャフト１６は中実ロッドであってその外周面にはセレーション１５と係合するセレーション１７が端部に形成されている。
【００３０】
アッパジャケットチューブ７にはロアジャケットチューブ２５が同軸嵌合され、それらの間に複数のボール２６が介在している。そして、複数のボール２６どうしの周方向及び軸方向間にスペーサー２７が配置されている。
【００３１】
ここで、ボール２６は、アッパジャケットチューブ７の内周面とロアジャケットチューブ２５の外周面との間に圧入されている。そのため、アッパジャケットチューブ７とロアジャケットチューブ２５が収縮する際には、ボール２６がアッパジャケットチューブ７の内周面とロアジャケットチューブ２５の外周面をそれぞれ塑性変形させることになり、エネルギー吸収が行われる。
【００３２】
ロアジャケットチューブ２５の車体前側端部はロアクランプ１８に設けたフランジ付の孔１８ａに圧入されており、ロアジャケットチューブ２５はロアクランプ１８を介して車体に支持されている。そして、ロアジャケットチューブ２５内には軸受１９を介してロアステアリングシャフト１６が軸中心で回転可能に支持されている。
【００３３】
ロアステアリングシャフト１６は自在継手２０を介して中間シャフト（図示略）に連結され、中間シャフトは自動車のステアリングギヤボックスに連結されている。
【００３４】
ここで、ロアジャケットチューブ２５の車体前側端部はロアクランプ１８の孔１８ａに圧入されているため、ロアジャケットチューブ２５に軸線方向の設定された以上の荷重が作用すると、ロアジャケットチューブ２５がロアクランプ１８から離脱する。
【００３５】
この離脱荷重は、上記アッパジャケットチューブ７とロアジャケットチューブ２５とが収縮する荷重よりも大きく設定される。すなわち、二次衝突時にアッパジャケットチューブ７が車体前側方向に移動しても、ロアジャケットチューブ２５がロアクランプ１８から離脱することがなく、アッパジャケットチューブ７とロアジャケットチューブ２５が収縮する。そのため、ロアジャケットチューブ２５とロアクランプ１８は溶接等により固定してもよい。
【００３６】
なお、この実施例において、ロアジャケットチューブ２５をロアクランプ１８に圧入により支持するようにしたのは、一次衝突時にステアリングギヤボックスが車体後側に後退し、中間シャフトを介してロアステアリングシャフト１６に突き上げ荷重が作用した際に、ロアジャケットチューブ２５がロアクランプ１８から車体後方側に離脱することで、一次衝突時のストローク吸収を行うためである。
【００３７】
この際、アッパジャケットチューブ７は、アジャストスクリュー９の突起部９ｂが長孔７ａの車体前側の端部に位置しているため車体後方側に移動することがなく、アッパジャケットチューブ７とロアジャケットチューブ２５が収縮する。
【００３８】
ここで、このチルトステアリングコラム装置の二次衝突時におけるエネルギー吸収作用を説明する。
【００３９】
運転乗員がステアリングホイールに衝突すると、初めに、チルトブラケット１０とアッパジャケットチューブ７が一体となってロアジャケットチューブ２５側へ移動する。このとき、アッパジャケットチューブ７が筒部２内を摺動抵抗を生じながら移動すると共に、ボール２６が摺動抵抗を生じながら転動することでエネルギー吸収が行われる。
【００４０】
ついで、チルトブラケット１０の固定側ブラケット１０ａがアッパクランプ１に衝突すると、アッパクランプ１は車体から離脱する。このとき、リッピングプレート５の端部５ａはボルトと共に車体側に残り、端部５ｂはアッパクランプ１とともに移動するので、リッピングプレート５が引き裂かれることによりエネルギー吸収が行われると共に、ボール２６が引き続き摺動抵抗を生じながら移動することでエネルギー吸収が行われる。かくして、段階的なエネルギー吸収が行なわれる。
【００４１】
このようなエネルギー吸収作用は、アッパジャケットチューブ７と筒部２との間の圧接力を適宜設定することにより安定した収縮荷重で行われる。すなわち、アジャストスクリュー９を回して突起部９ｂの周辺の端面がアッパジャケットチューブ７の外周面に圧接される強さを増大させること、すなわち、締付け荷重を大きく設定することにより、ロアジャケットチューブ７が筒部２の内部上面側へ押され、これによりその外周面が凹溝８内にわずかに嵌まり込み、凹溝８の左右両側がロアジャケットチューブ７の外周面に圧接される。
【００４２】
したがって、図７に示すように、アジャストスクリュー９の突起部９ｂ周辺の端面が圧接される部分ａ，ｂ（但し、突起部９ｂは小さいので実質的には一点となる）と、凹溝８の左右両側が圧接される部分ｃ，ｄとの３点で、ロアジャケットチューブ７が筒部２に圧接されることにより、３点支持の安定したコラムのガタ防止構造ができる。
【００４３】
なお、チルトの操作は、チルトレバー２２を運転乗員の手前側へ引くとロックが解除されてチルトブラケット１０がチルトヒンジ１１，１１を中心に、跳ね上げ用スプリング２１の力で上方へ跳ね上げられるから、ステアリングホイールを抑えて適宜のチルト位置を設定した状態でチルトレバー２２をリターンバネ２３の力で戻すと、ロックがなされ、その状態が維持される。
【００４４】
【発明の効果】
この発明によれば、二次衝突時の初めに、アッパジャケットチューブとアッパクランプとの間の移動によりエネルギー吸収が行われ、ついで、アッパジャケットチューブとアッパクランプが一体となって移動する段階で、アッパクランプが車体から離脱することとなるので、二次衝突時の安定した有効なエネルギー吸収が段階的に行われる。すなわち、二次衝突時の初めに発生する初期荷重を軽減することができ、運転乗員に作用する負荷を軽減して安全性の向上を図ることができる。また、アジャストスクリューの先端部の中心に形成された突起部の外側の端面がアッパジャケットチューブの外周面に圧接されているので、アッパジャケットチューブが筒部内でガタなく安定して固定される。そして、二次衝突時の初めにアッパジャケットチューブがロアジャケットチューブ側へ移動して収縮する際の荷重が安定すると共に、アジャストスクリューの締付けトルクを管理することにより収縮荷重の設定を容易に行うことができる。更に、アジャストスクリューの先端部の中心に形成された突起部がアッパジャケットチューブに形成された長孔に係合しているので、アッパジャケットチューブがアッパクランプに対して回転しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態を示す半断面右側面図。
【図２】  この発明の実施の形態を示す左側面図。
【図３】  図１の平面図。
【図４】  図１のＡ−Ａ断面図。
【図５】  図１のＢ−Ｂ断面図。
【図６】  図１のＤ−Ｄ断面図。
【図７】  アッパジャケットチューブとアッパクランプの関係を示す断面図。
【符号の説明】
１…アッパクランプ
２…筒部
３…車体取付部
４…開口部
５…リッピングプレート（エネルギー吸収部材）
７…アッパジャケットチューブ
７ａ…長孔
８…凹溝
９…アジャストスクリュー
９ｂ…突起部
１４…アッパステアリングシャフト
１６…ロアステアリングシャフト
１８…ロアクランプ
２５…ロアジャケットチューブ
２６…ボール
【図１】
0004185396.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004185396.tif 000005
【図５】
0004185396.tif 000006
【図６】
0004185396.tif 000007
【図７】
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