(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材に加えられる操舵トルクを舵取機構に伝達するステアリング軸を、適長に亘って嵌合された内筒及び外筒を備えるステアリングコラムの内部に支持してなり、車両の衝突時に前記操舵部材に加わる二次衝突の衝撃エネルギを、前記内筒及び外筒間に所定の抵抗下にて生じる軸長方向の短縮により吸収するステアリング装置において、
前記内筒の外周面又は前記外筒の内周面のローレット加工により、前記外周面又は内周面の全周に亘って、夫々の面からの突出高さを調節して形成された複数の凸部を備え、これらの凸部が前記外筒の内周面又は前記内筒の外周面に圧接させてあることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
前記ローレット加工により前記内筒の外周面又は前記外筒の内周面に形成された溝部と、前記外筒の内周面又は前記内筒の外周面との間に潤滑剤を保持させてある請求項１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、車両の衝突時に操舵部材に加えられる二次衝突の衝撃エネルギを、該ステアリング軸を支持する筒形のステアリングコラム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（操舵部材）に加えられる操舵トルクを、操舵用の車輪（一般的には左右の前輪）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ステアリング軸の上端部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、車両の前面衝突時に、進行方向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）する運転者のダメージを軽減することを目的として、ステアリング軸を回転自在に支持するステアリングコラムを、適長に亘って内外に嵌め合わされ、軸長方向への短縮が可能な内筒及び外筒を備えて構成し、これらが短縮する際の摩擦抵抗により前述した二次衝突時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ある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
内筒及び外筒の短縮時の摩擦抵抗の付与は、従来から種々の構成にて実現されている。特許文献１に開示されたステアリング装置においては、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設けて、これらの突起を内筒の外周面に圧接させ、この圧接部の摺動により摩擦抵抗を付与する構成としてあり、簡素な構成により目的を達成することができる。
【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は、内筒及び外筒間の摩擦抵抗が反力として加わることから、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には、内筒と外筒とが、短縮ストロークの全長に亘って略一定の抵抗下にて短縮せしめられることが重要である。
【０００７】
ところが、前記特許文献１に記載されたステアリング装置においては、外筒のかしめにより形成される抵抗突起の突出量を高精度に管理することが難しく、内筒との圧接荷重にばらつきが生じ、衝撃吸収のための所望の摩擦抵抗が得られない場合があった。この難点は、内筒との嵌め合わせ前に抵抗突起の突出量を調整することにより解消されるが、この調整には、かしめ用の設備を用いた再度のかしめ工程が必要となり、工程数の増加による製品コストの上昇を招くという問題がある。
【０００８】
そこで従来においては、予め定めた公差範囲内にて異なる外径を有する内筒を各複数用意しておき、組み付け対象となる外筒内面の抵抗突起の実寸法に合った外径を有する内筒を選別して使用するようにしており、組み付けの手間が増加するという問題があった。
【０００９】
また一方、ステアリングコラムには、内部に支持されたステアリング軸の回転に伴う反力の作用により軸回りの捩れ力が加わり、特に、ステアリングコラムの中途に操舵補助用のモータを備えるコラムアシスト形の電動パワーステアリング装置として構成されている場合、減速下にてステアリング軸に伝えられる前記モータの回転力の作用によりステアリングコラムに大なる捩れ力が加わることとなる。
【００１０】
このような捩れ力が加えられた場合、特許文献１に開示されたステアリング装置においては、ステアリングコラムを構成する内筒及び外筒の嵌め合わせ部に周方向の微小な滑り（スティックスリップ）が生じることがある。この滑りは、ステアリングコラム内部でのステアリング軸の回転、及びこの回転によってなされる操舵に悪影響を及ぼすものではないが、滑りに伴って発生する異音が車室内に伝播し、運転者又は同乗者に聴取されて、何らかの故障、破損等の不具合が発生していると誤認される虞れがある。
【００１１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ステアリングコラムを構成する内筒と外筒との間の摩擦抵抗を簡易に調整することができ、所望の衝撃吸収性能を確実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し、またステアリングコラムを構成する外筒及び内筒の周方向の滑りを、異音の発生を伴わずに行わせ得る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、操舵部材に加えられる操舵トルクを舵取機構に伝達するステアリング軸を、適長に亘って嵌合された内筒及び外筒を備えるステアリングコラムの内部に支持してなり、車両の衝突時に前記操舵部材に加わる二次衝突の衝撃エネルギを、前記内筒及び外筒間に所定の抵抗下にて生じる軸長方向の短縮により吸収するステアリング装置において、前記内筒の外周面又は前記外筒の内周面のローレット加工により、前記外周面又は内周面の全周に亘って、夫々の面からの突出高さを調節して形成された複数の凸部を備え、これらの凸部が前記外筒の内周面又は前記内筒の外周面に圧接させてあ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構成する内筒と外筒とが、二次衝突に伴う衝撃力の作用により、一方の嵌合周面にローレット加工により形成された複数の凸部との圧接下にて短縮し、これらの凸部との間の摩擦抵抗により二次衝突の衝撃エネルギを吸収する。この場合の摩擦抵抗は、加工に用いるローレットの選定、押し付け力の大小により、前記凸部の高さを調節することにより簡易に調整することができ、所望の衝撃吸収性能を高精度に実現することができる。摩擦抵抗の大きさは、軸長方向及び周方向のローレット加工範囲の増減によっても調節できる。
【００１４】
本発明の第２発明に係るステアリング装置は、前記ローレット加工により前記内筒の外周面又は前記外筒の内周面に形成された溝部と、前記外筒の内周面又は前記内筒の外周面との間に潤滑剤を保持させてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、ステアリングコラムに加わる捩れ力の作用により、該ステアリングコラムを構成する内筒と外筒とが、ローレット加工により形成された溝部と外筒の内周面又は内筒の外周面との間に保持された潤滑剤作用下にて滑り、この滑りに伴う音の発生を軽減する。
【００１６】
【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。
【００１７】
図中１は、ステアリング軸であり、該ステアリング軸１は、円筒形をなすステアリングコラム２の内部に同軸的に支持され、該ステアリングコラム２の中途部及び一端部に夫々固設されたアッパブラケット20とロアブラケット21とにより、ロアブラケット21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。
【００１８】
ステアリングコラム２の上部に突出するステアリング軸１の上端部には、車室内部の図示しない運転者に対面するように、操舵部材としての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ステアリング軸１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の入力軸70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10に加えられる操舵トルクは、ステアリング軸１及び中間軸６を介して舵取機構７の入力軸70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。
【００１９】
なお図１に示すステアリング装置は、ステアリングコラム２の下端部近傍に取付けられた操舵補助用のモータ23を備え、また該モータ23よりも上位置のステアリングコラム２の内部にトルクセンサ24を備えており、ステアリングホイール10に加えられる操舵トルクをトルクセンサ24により検出し、この検出トルクに基づいて駆動されるモータ23の回転力をステアリングコラム２内部のステアリング軸１に伝え、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、以下に示す本発明に係るステアリング装置の特徴的な構成は、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にも適用可能であり、また舵取機構７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にも適用可能である。
【００２０】
本発明に係るステアリング装置において、トルクセンサ24の内蔵部分の上位置に連続するステアリングコラム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外筒３及び内筒４を備えている。ステアリングコラム２の上部を車体に支持するアッパブラケット20は、外筒３の中途部に固設されており、ステアリングコラム２に下向きに加わる所定限度を超える力の作用により、車体にカプセル22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。
【００２１】
図２は、ステアリングコラム２を構成する外筒３及び内筒４の嵌合部の縦断面図、図３は、同じく嵌合部の分解斜視図である。外筒３及び内筒４は、共に薄肉の円筒体であり、下側に位置する内筒４には、外筒３への嵌め込み側となる上端部近傍の外周面に、全周に亘ってローレット加工が施されてなるローレット加工部40，40…が、軸長方向の複数か所に形成されている。外筒３は、これらのローレット加工部40，40…の形成範囲の全体を覆うように嵌め合わされ、この外筒３の内周面がローレット加工部40，40…に接触させてある。
【００２２】
図４は、ローレット加工部40の表面性状を拡大して示す説明図である。ローレット加工は、外表面に所定の凹凸パターンを有するローレットを加工面に押し付け、該加工面に前記凹凸パターンを転写する公知の加工法である。このようなローレット加工がなされたローレット加工部40には、内筒４の本来の外周面よりも突出する多数の凸部4a，4a…が、使用したローレットの凹パターンに対応する位置に並んで形成される。内筒４に外嵌される外筒３の内周面は、図４中に２点鎖線により示す如く、ローレット加工により形成された凸部4a，4a…に圧接される。
【００２３】
このように嵌め合わされた外筒３及び内筒４は、これらの軸長方向に加わる外力の作用により、各ローレット加工部40，40…の凸部4a，4a…と、外筒３の内周面との間の摩擦抵抗下にて短縮する。ここで、ローレット加工部40，40…における凸部4a，4a…の高さは、加工に用いるローレットの選定、ローレットの押し付け力の大小によって自在に調節することができ、外筒３及び内筒４の短縮時における摩擦抵抗の大きさを、手間を要することなく簡易に調整することができる。
【００２４】
外筒３及び内筒４の摩擦抵抗は、ローレット加工部40，40…の並設数、又は各ローレット加工部40，40…の軸長方向の長さを変更することによっても増減することができ、これらによる摩擦抵抗の調整も、簡易にしかも高精度に実施することが可能である。更には、軸長方向に並ぶ複数のローレット加工部40，40…の夫々について形成態様を異ならせてもよい。
【００２５】
なお図２及び図３においては、内筒４の外周面に、あや目のローレット加工部40，40…を備える構成について述べたが、ローレット加工部は、外筒３の内周面に形成することも可能であり、更に、平目、斜目等の他の形態のローレット加工部を形成してもよい。
【００２６】
以上の如く嵌め合わされた外筒３及び内筒４を備えるステアリングコラム２には、車両の前面衝突時に、車両の進行方向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、軸長方向の下向きに衝撃力が加わる。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20が車体から離脱し、該アッパブラケット20による拘束が解除された外筒３は、前記衝撃力の作用により内筒４への嵌め込み長さを増す向きに相対移動し、ステアリングコラム２が短縮せしめられる。この短縮は、前述の如く、内筒４の外周面に設けられたローレット加工部40，40…の凸部4a，4a…と外筒３の内周面との間の摩擦抵抗下において、図１中にＳとして示す短縮ストローク間にて生じ、二次衝突に伴う衝撃のエネルギが吸収される。
【００２７】
この間、ステアリングホイール10に衝突した運転者には、外筒３と内筒４との間の摩擦抵抗が反力として加わる。この摩擦抵抗は、前述の如く、ローレット加工部40，40…の複数の凸部4a，4a…の高さの調節により高精度に管理することができ、運転者は、適正な大きさの反力の持続的な負荷により大なるダメージを受けることなく保護される。凸部4a，4a…の高さは、前述の如く、大なる手間を要さずに簡易に調節（チューニング）することができ、所望の衝撃吸収性能を高精度に実現することができる。
【００２８】
ローレット加工部40，40…の複数の凸部4a，4a…の間には溝が夫々形成され、これらの溝は、外筒３の外周面との間に微小な空間を形成する。これらの空間の内部には、外筒３への内筒４の圧入に際し、両者間の潤滑のために供給されるグリス等の潤滑剤が、閉じ込められた状態で保持される。
【００２９】
外筒３及び内筒４を備えるステアリングコラム２には、内部に支持されたステアリング軸１の回転に伴う反力、及び操舵補助用のモータ23からステアリング軸１に伝えられる回転力の作用により軸回りの捩れ力が加わる。このように捩れ力が加わった場合、外筒３と内筒４との間に滑りが発生するが、この滑りは、ローレット加工部40，40…の溝に前述の如く保持された潤滑剤の作用下にて異音を伴うことなく生じ、車室内の運転者又は同乗者に不具合が発生していると誤認される虞れがない。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明の第１発明に係るステアリング装置においては、二次衝突時の衝撃吸収のために生じるステアリングコラムの短縮を、ステアリングコラムを構成する内筒と外筒との間にて簡易に調整可能な摩擦抵抗力の作用下にて行わせることができ、所望の衝撃吸収性能を高精度に実現し、運転者の安全確保に有用である。
【００３１】
また本発明の第２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に軸回りの捩れ力が加えられたとき、ステアリングコラムを構成する内筒及び外筒が、ローレット加工部の溝内に保持された潤滑剤の作用により異音を伴うことなく滑り、不具合が生じていると運転者に誤認される虞れを緩和することができる等、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】  ステアリングコラムを構成する外筒及び内筒の嵌合部の縦断面図である。
【図３】  ステアリングコラムを構成する外筒及び内筒の嵌合部の分解斜視図である。
【図４】  ローレット加工部の表面性状を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
１    ステアリング軸
２    ステアリングコラム
３    外筒
４    内筒
６    舵取機構
10    ステアリングホイール（操舵部材）
40    ローレット加工部
4a    凸部
【図１】
0004158596.tif 000002
【図２】
0004158596.tif 000003
【図３】
0004158596.tif 000004
【図４】
0004158596.tif 000005