(57)【要約】【課題】  アッパーチューブとロアチューブとの積層部分が短く設計されたステアリング装置においても、衝撃力が作用したときにアッパーチューブが確実に移動し得るような車両用ステアリング装置を提供すること。【解決手段】  アッパーチューブ２１とロアチューブ２２との積層部分Ａの下部にて、チルトレバーボルト４１の車両前方部位に係合片２４の接触部２４ｃの車両後方部位（面Ｍ１）を接触させる。衝撃力の分力である曲げ力がアッパーチューブ２１に作用した場合にアッパーチューブ２１がチルトレバーボルト４１を中心に回転変位（公転）し、この回転変位の過程でアッパーチューブ２１が軸方向に移動してロアチューブ２２側に引き込まれる。このように曲げ力を利用して軸方向に移動する力（軸力）を得るので、軸力が大きくなり、アッパーチューブ２１のこじりの発生を防止して確実にアッパーチューブ２１を軸方向移動させることができる。【選択図】  図２
2009023419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に支持されたロアチューブと、前記ロアチューブの一方端と軸方向に重複して配置した積層部分を有し、前記積層部分にてその一方端側が前記ロアチューブの前記一方端側に固定されるとともに、基準となる力以上の軸方向外力が作用したときに前記ロアチューブとの固定が解除されるように、前記ロアチューブに同軸的に配置したアッパーチューブとを備えた車両用ステアリング装置において、
前記積層部分の下方に配置し、車体に固定され、前記ロアチューブの前記一方端側から他方端側に向かう方向を向いた部位である車両前方部位を有する固定部材と、
前記アッパーチューブに固定され、前記アッパーチューブの前記一方端側から他方端側に向かう方向を向いた部位である車両後方部位を有する移動部材と、を備え、
前記移動部材は、前記車両後方部位が前記固定部材の前記車両前方部位と接触するように配設されていることを特徴とする、車両用ステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ステアリング装置において、
車体に固定されるとともに前記ロアチューブの両側面外方に配置する一対のアームを有するブラケットと、前記一対のアームを貫通したボルト部材を有し前記ボルト部材の軸方向移動または前記ボルト部材に結合されるナット部材の軸方向移動によって前記一対のアームと前記ロアチューブとの間に発生する締結力を調整する締結力調整手段と、を備え、
前記固定部材が前記ボルト部材であることを特徴とする、車両用ステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用ステアリング装置において、
前記移動部材は、前記アッパーチューブの下部に取り付けられた取付部と、前記ボルト部材の上部を通過するように前記取付部から前記アッパーチューブの軸方向に平行な方向に延びて形成された平行部と、前記平行部に連結し前記平行部から下方に延びて形成される接触部とを有し、
前記接触部が前記車両後方部位を有し、前記車両後方部位が前記ボルト部材に形成される前記車両前方部位に接していることを特徴とする、車両用ステアリング装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用ステアリング装置において、
前記アッパーチューブに固定されるとともに前記アッパーチューブの両側面外方に配置する一対のアームを有するブラケットと、前記一対のアーム部を貫通したボルト部材を有し前記ボルト部材の軸方向移動または前記ボルト部材に結合されるナット部材の軸方向移動によって前記一対のアームと前記アッパーチューブとの間に発生する締結力を調整する締結力調整手段と、を備え、
前記移動部材が前記ボルト部材であることを特徴とする、車両用ステアリング装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用ステアリング装置において、
前記固定部材は、前記ロアチューブの下部に取り付けられた取付部と、前記ボルト部材の下部を通過するように前記取付部から前記ロアチューブの軸方向に平行な方向に延びて形成された平行部と、前記平行部に連結し前記平行部から上方に延びて形成される接触部とを有し、
前記接触部が前記車両前方部位を有し、前記車両前方部位が前記ボルト部材に形成される前記車両後方部位に接していることを特徴とする、車両用ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者による操舵ハンドルの操作に応じた操舵出力を車輪に伝達する車両用ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ステアリング装置は、運転者による操舵ハンドルの操作に応じた操舵出力を車輪に伝達するものである。車両用ステアリング装置は一般に、操舵ハンドルに連結されたステアリングシャフトを支持するコラムチューブを備える。このコラムチューブは、例えば車両後方側（操舵ハンドル側）から衝撃力が作用した場合に軸方向に移動できるように、ロアチューブとアッパーチューブとに分割し、軸方向の一部分を積層させて構成されているものがある。そして、上記衝撃力がアッパーチューブに作用することによりアッパーチューブがロアチューブに向かって軸方向移動し、これに伴って操舵ハンドルも車両前方に移動する。このときアッパーチューブの移動荷重を適度に設定することにより、衝撃力が吸収される。
【０００３】
ところで、通常アッパーチューブとロアチューブを有するコラムチューブは車両前方側から後方側に向かって上方向に傾斜して配置されている。このため車両の進行方向に平行な方向から衝撃力がステアリング装置に加えられた場合は、その衝撃力の作用方向はコラムチューブの軸方向とは一致しない。この場合、衝撃力は、コラムチューブの軸方向成分の力（軸力）と、軸に直角な方向成分の力（曲げ力）とに分解される。分解した力のうち軸力はコラムチューブを軸方向移動するための力として作用する。一方、曲げ力はコラムチューブの軸方向に対して直角方向に作用するためにコラムチューブの軸方向移動には寄与しない。そればかりか、この曲げ力はアッパーチューブを回転させるように働くので、この回転により分割されたコラムチューブの積層部分にてこじりを発生させるおそれがある。
【０００４】
特許文献１には、アッパーチューブがロアチューブに向かって軸方向移動するときに、ロアチューブに取り付けられたガイドピンがアッパーチューブに取り付けられた補助ブラケットに形成されたガイド孔を移動するように構成された車両用ステアリング装置が記載されている。上記ガイド孔はコラムチューブの軸方向に平行な方向に延びて形成されているので、上記ガイドピンが上記ガイド孔に沿って移動することによってアッパーチューブはその移動方向がロアチューブの軸方向に沿うように案内される。このため特許文献１に記載の車両用ステアリング装置は、移動時におけるこじりの発生を効果的に防止し得る。
【特許文献１】特開２００３−２６１０３７号公報
【発明の開示】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、アッパーチューブの移動方向をガイドしているのみであって、移動に要する力自体を増加するような構成ではない。そのため曲げ力が大きい場合はアッパーチューブがロアチューブとの積層部分にて回転し、こじりを発生するおそれがある。特に、小型乗用車に取り付けられるステアリング装置は小型化が図られるために、コラムチューブの全長も通常の乗用車に比べて短い。そのためアッパーチューブとロアチューブとの積層部分の軸方向長さも短い。積層部分の長さが短いと、僅かな曲げ力によってアッパーチューブが積層部分を中心として回転し、これによりこじりが発生し易くなる。
【０００６】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、小型乗用車に取り付けられるような、積層部分が短く設計されたステアリング装置においても、衝撃力が作用したときにアッパーチューブがこじらずに確実に移動し得るような車両用ステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明に係る車両用ステアリング装置は、ロアチューブおよびアッパーチューブを備える。ロアチューブは車体に支持される。アッパーチューブはロアチューブ車両後方側（操舵ハンドル側）に同軸的に配置している。またアッパーチューブはロアチューブの一方端と軸方向に重複して配置した積層部分を有し、その積層部分にてその一方端側がロアチューブの一方端側に固定されている。この固定は、積層部分に基準となる力以上の軸方向外力が作用したときに解除されるような強さに設定されている。また、積層部分の下方には固定部材が配置している。この固定部材は車体に固定されている。さらに固定部材は、ロアチューブの一方端側から他方端側に向かう方向を向いた部位である車両前方部位を有する。また、アッパーチューブには移動部材が固定されている。移動部材はアッパーチューブの一方端側から他方端側に向かう方向を向いた部位である車両後方部位を有する。そして、移動部材は、その車両後方部位が固定部材の車両前方部位と接触するように配設されている。
【０００８】
上記発明に係るステアリング装置によれば、衝撃力が作用した場合、衝撃力の分力である曲げ力によってアッパーチューブが積層部分を中心として上方向に押し上げられるように回転しようとする。この回転力により積層部分の下方に配置された移動部材は車両後方側に向けて回転しようとする。しかし、移動部材の車両後方部位が固定部材の車両前方部位に接触しているために移動部材は回転することができない。このため、移動部材は固定部材によってその位置から車両後方側に移動することができず、その代わりに移動部材を連結したアッパーチューブが車両前方側に移動するように回転変位する。すなわち本発明は、曲げ力によって車両後方側に回転しようとする部分を固定しておくことにより、その反作用として、その部分を中心としてアッパーチューブを回転させている。その結果アッパーチューブは回転変位（公転）し、この回転変位の過程で軸方向への移動力を得て、アッパーチューブはロアチューブ側に引き込まれるように軸方向に移動する。そして、アッパーチューブはこのような引き込みをきっかけにしてロアチューブ側に移動する。
【０００９】
このように本発明は、曲げ力を利用することにより軸力を増加してアッパーチューブの軸方向移動を行わせるものである。よって、曲げ力が軸力に比して相対的に小さくなり、曲げ力によってアッパーチューブとロアチューブとの間でこじりが発生することを抑制することができる。よって、小型乗用車に取り付けられるような積層部分が短く設計されたステアリング装置においても、曲げ力をアッパーチューブの軸方向移動に利用することによりアッパーチューブを確実に軸方向に移動させることができる。これにより、衝撃力が作用したときにアッパーチューブがこじりを起こすことなく確実に移動し得るような車両用ステアリング装置を提供することができる。
【００１０】
上記発明において、固定部材は、積層部分の下方に配置していればよいが、積層部分から軸方向に直角に垂下した領域に配置しているのがより好ましい。また、固定部材と移動部材との接触部位も、積層部分から軸方向に直角に垂下した領域に位置するのが好ましい。さらに、上記接触部位は、積層部分の軸方向中心から軸方向の鉛直下方に位置するのがより好ましい。
【００１１】
また、車両用ステアリング装置は、車体に固定されるとともにロアチューブの両側面外方に配置する一対のアームを有するブラケットと、上記一対のアームを貫通したボルト部材を有しこのボルト部材の軸方向移動またはボルト部材に結合されるナット部材の軸方向移動によって上記一対のアームとロアチューブとの間に発生する締結力を調整する締結力調整手段と、を備えるものであるのがよい。そして、このボルト部材を上記固定部材とするのがよい。このとき移動部材は、アッパーチューブの下部に取り付けられた取付部と、ボルト部材の上部を通過するように取付部からアッパーチューブの軸方向に平行な方向に延びて形成された平行部と、平行部に連結し平行部から下方に延びて形成される接触部とを有するものとするのがよい。そして、接触部が車両後方部位を有し、この車両後方部位がボルト部材に形成される車両前方部位に接しているものであるのがよい。これによれば、締結力調整手段を構成するボルト部材を固定部材とすることにより、別途固定部材を設ける必要がなくなり、コスト削減に寄与する。ここで、上記締結力調整手段は、チルト機構におけるチルトレバーおよびチルトレバーボルト、ロックナットなどにより構成することができ、この場合固定部材をチルトレバーボルトとすることができる。また、この場合、アッパーチューブは上記積層部分にてロアチューブの内側に挿入されているものであるとよい。
【００１２】
また、本発明の車両用ステアリング装置は、アッパーチューブに固定されるとともにアッパーチューブの両側面外方に配置する一対のアームを有するブラケットと、上記一対のアームを貫通したボルト部材を有しこのボルト部材の軸方向移動またはボルト部材に結合されるナット部材の軸方向移動によって上記一対のアームとアッパーチューブとの間に発生する締結力を調整する締結力調整手段と、を備えるものであってもよい。そして、このボルト部材を移動部材とするのがよい。このとき固定部材は、ロアチューブの下部に取り付けられた取付部と、ボルト部材の下部を通過するように取付部からロアチューブの軸方向に平行な方向に延びて形成された平行部と、平行部に連結し平行部から上方に延びて形成される接触部とを有するものとするのがよい。そして、接触部が車両前方部位を有し、この車両前方部位がボルト部材に形成される前記車両後方部位に接しているものであるのがよい。このような構成によっても本発明を実現することができる。この場合においても、締結力調整手段を構成するボルト部材を移動部材とすることによって別途移動部材を設ける必要がなく、コスト削減に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る車両用ステアリング装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る車両用ステアリング装置１を側面から見た概略図である。この車両用ステアリング装置（以下、単にステアリング装置と呼ぶ）１は、インストルメントパネルリインフォースメントＩＲに設けられるステアリングサポート部材ＳＳに支持される。インストルメントパネルリインフォースメントＩＲやステアリングサポート部材ＳＳは、車体に固定的に配置している車体側部材である。また、ステアリング装置１は、車両後方側に位置する部分がインストルメントパネルＩＰから車両後方側に突出する状態とされる。その突出する後端部には操舵ハンドルＨが取り付けられており、ステアリング装置１は操舵ハンドルＨを操舵可能に保持するものとなっている。図からわかるように、ステアリング装置１は、車両の進行方向（車両後方側から車両前方側に向かう方向）に対して操舵ハンドルＨ側が上方向となるように傾斜して配置されている。ステアリング装置１のインストルメントパネルＩＰから突出する部分は、コラムカバーＣＣによって覆われている。ステアリング装置１の前端部（車両前方側端部）は、図示を省略するインターミディエイトシャフトを介して転舵装置に接続される。
【００１４】
図２は、本実施形態に係るステアリング装置１の側面部分断面概略図である。図１および図２に示すようにステアリング装置１は、ステアリングシャフト１０とコラムチューブ２０とを有する。ステアリングシャフト１０は端部が操舵ハンドルＨに同軸的に連結されており、操舵ハンドルＨの操舵操作（回動操作）に伴って回転する。また、ステアリングシャフト１０の他端は図示を省略する上記インターミディエイトシャフトに自在継手を介して連結される。
【００１５】
このステアリングシャフト１０は、本実施形態ではアッパーシャフト１１とロアシャフト１２の２つに分割可能に構成されている（図２参照）。アッパーシャフト１１は操舵ハンドルＨに同軸的に且つ一体回転可能に連結される。ロアシャフト１２は図示しないインターミディエイトシャフトに連結される。アッパーシャフト１１およびロアシャフト１２はコラムチューブ２０内でスプライン嵌合などによって同軸的に一体回転可能に嵌合された状態となっている。
【００１６】
コラムチューブ２０もアッパーチューブ２１とロアチューブ２２とに分割されている。アッパーチューブ２１とロアチューブ２２はともに筒状に形成されている。アッパーチューブ２１はアッパーシャフト１１の外周を覆うように配置されており、ベアリングなどの軸受け２３を介してアッパーシャフト１１を回転可能且つ軸方向移動不能に支持している。ロアチューブ２２はロアシャフト１２の外周を覆うように配置されており、ベアリングなどの軸受け（図示省略）を介してロアシャフト１２を回転可能且つ軸方向移動不能に支持している。また、図２に示すように、アッパーチューブ２１の外径はロアチューブ２２の内径よりも小さくされている。そして、アッパーチューブ２１の一方端２１ａ（車両前方側の端）がロアチューブ２２の一方端２２ａ（車両後方側の端）からロアチューブ２２内に挿入されており、この挿入によってアッパーチューブ２１の一方端２１ａ側は、ロアチューブ２２の一方端２２ａ側と軸方向に重複して配置した積層部分Ａを有するように同軸配置される。この積層部分Ａにて、アッパーチューブ２１の一方端２１ａ側の外周が、ロアチューブ２２の一方端２２ａ側の内周に固定される。
【００１７】
ロアチューブ２２の車両前方側の上端には、第１ブラケット３１が形成されている。この第１ブラケット３１は、ステアリングサポート部材ＳＳに取り付けられた連結部３３に連結している。具体的には、第１ブラケット３１および連結部３３には貫通孔がそれぞれ形成されており、これらの貫通孔が同軸となるように両者は配置している。貫通孔にはピン部材Ｐが差し込まれており、このピン部材Ｐを介して第１ブラケット３１が連結部３３に取り付けられている。したがって、ロアチューブ２２は、ステアリングサポート部材ＳＳすなわち車体側の部材に上記ピン部材Ｐを中心として傾動可能となるように、車体に支持されていることになる。
【００１８】
また、ロアチューブ２２の車両後方側には第２ブラケット３２が設けられている。この第２ブラケット３２は、ロアチューブ２２の車両後方側においてロアチューブ２２の両側面を跨ぐように配置している。ステアリング装置１は、上記第１ブラケット３１および第２ブラケット３２によって車体に対して上下方向に傾動可能となるように車体に支持されている。図５は図１におけるＡ−Ａ断面概略図であり、第２ブラケット３２とロアチューブ２２との締結状態を示す図である。
【００１９】
図５に示すように、第２ブラケット３２は、ロアチューブ２２の両側面外方に配置する左右一対のアーム３２ａ、３２ｂと、これらアーム３２ａ、３２ｂの上部に連結する上板部３２ｃを備える。上板部３２ｃはその両端側にてステアリングサポート部材ＳＳすなわち車体に固定されている。アーム３２ａ、３２ｂには、図１および図５からわかるように、チルト用長孔３２ｄがそれぞれ形成されている。このチルト用長孔３２ｄは、第１ブラケット３１と連結部３３とを連結するピン部材Ｐを中心とした円弧状に形成される。
【００２０】
また、ロアチューブ２２にはコラム側ブラケット３４が取り付けられている。コラム側ブラケット３４は、左右一対の縦壁部３４ａ、３４ｂと、これら縦壁部３４ａ、３４ｂの下端を一体的に連結する底壁部３４ｃと、を有している。縦壁部３４ａ、３４ｂは、その上端部分にてロアチューブ２２に連結している。縦壁部３４ａ、３４ｂは、左右一対のアーム３２ａ、３２ｂの内側に接する位置に配置している。さらに縦壁部３４ａ、３４ｂには円孔３４ｄがそれぞれ形成されている。このコラム側ブラケット３４および第２ブラケット３２には、締結力調整手段４０が組み付けられている。
【００２１】
締結力調整手段４０は、第２ブラケット３２のアーム３２ａ，３２ｂとロアチューブ２２との間に発生する締結力を調整するものであって、チルトレバーボルト４１、ロックナット４２、カム４３およびチルトレバー４４とを備える。チルトレバーボルト４１は、アーム３２ａ、３２ｂにそれぞれ形成されたチルト用長孔３２ｄ、および、縦壁部３４ａ、３４ｂにそれぞれ形成された円孔３４ｄに挿通しており、これによりチルトレバーボルト４１は一対のアーム３２ａ，３２ｂを貫通した状態にて配置している。チルトレバーボルト４１は、軸部４１ａと、ねじ部４１ｂと、頭部４１ｃとを備える。軸部４１ａは、チルト用長孔３２ｄおよび円孔３４ｄを挿通する部分である。ねじ部４１ｂは軸部４１ａの図示右端側に形成されており、このねじ部４１ｂにはロックナット４２が螺合している。頭部４１ｃは軸部４１ａの図示左端側に形成されている。頭部４１ｃと図示左側のアーム３２ａとの間には、カム４３が配置している。
【００２２】
カム４３は、軸部４１ａ上に組み付けられており、回転カム４３ａおよび固定カム４３ｂからなる。また、軸部４１ａにはチルトレバー４４も組み付けられている。このチルトレバー４４はステアリング装置１のチルト操作の際にロアチューブ２２と第２ブラケット３２との間での締結力の解除または付与を行う場合に操作するものである。チルトレバー４４は、軸部４１ａに回転可能に取り付けられている。チルトレバー４４には回転カム４３ａが固定されている。したがって、チルトレバー４４を軸部４１ａまわりに回動操作すると、それに伴って回転カム４３ａも軸部４１ａを中心として回転する。また、回転カム４３ａは、固定カム４３ｂに対面している。この固定カム４３ｂは、チルト用長孔３２ｄに二面幅などにより係合することによって回転しないようにされている。よって、回転カム４３ａが回転すると、回転カム４３ａと固定カム４３ｂとの接触状態が変化し、これによりチルトレバーボルト４１が軸方向移動する。
【００２３】
チルトレバーボルト４１の軸方向移動により、ロックナット４２による第２ブラケット３２のアーム３２ａ、３２ｂとコラム側ブラケット３４の縦壁部３４ａ、３４ｂとの間の締結力が変化する。これによりアーム３２ａ、３２ｂとロアチューブ２２との間に発生する締結力が調整される。具体的には、図５においてチルトレバーボルト４１が左方向に移動すると、ロックナット４２による上記締結力が増加して、コラム側ブラケット３４を介してロアチューブ２２が第２ブラケット３２に強固に連結される。これによりステアリング装置１が第２ブラケット３２を介して車体側に固定される。一方、チルトレバーボルト４１が右方向に移動すると、上記締結力が弱まり、ロアチューブ２２は第２ブラケット３２に対して移動可能となる。このとき運転者がハンドルＨを手動にて上下方向に傾動させると、チルトレバーボルト４１がチルト用長孔３２ｄに沿って移動可能な範囲でステアリング装置１が傾動する。これによりチルト作動がなされる。なお、上記締結力を調整するにあたり、チルトレバーボルト４１に結合されたナットがチルトレバーボルト４１の軸方向に移動するように構成し、ナットの上記軸方向移動により締結力を調整するものとしてもよい。
【００２４】
図５からわかるように、アッパーチューブ２１はその側周面の数カ所（図５では６箇所）においてロアチューブ２２に圧入されており、これによりアッパーチューブ２１とロアチューブ２２とが結合され、アッパーチューブ２１はロアチューブ２２に対して軸方向移動が不可能となるように固定されている。この圧入による固定は、図２における積層部分Ａにてなされており、両チューブの軸方向に所定の基準となる力以上の外力（軸方向外力）が作用したときに解除される。一旦この固定が解除すると、それ以後、アッパーチューブ２１はロアチューブ２２に対して軸方向移動可能となる。
【００２５】
図１からわかるように、アッパーチューブ２１の図示下方には係合片２４が取り付けられている。この係合片２４は、図２に示すように取付部２４ａ、平行部２４ｂおよび接触部２４ｃからなる。取付部２４ａはアッパーチューブ２１に取り付けられる部分であり、アッパーチューブ２１の下方部位から図において下方に延びている。平行部２４ｂは取付部２４ａの端部からロアチューブ２２側に向けて、ロアチューブ２２およびアッパーチューブ２１の軸方向に平行な方向に延びている。平行部２４ｂは図２に示すようにチルトレバーボルト４１の上方を通過して積層部分Ａまで延びている。接触部２４ｃは平行部２４ｂの端部から図において下方向に折れ曲がって延びている。
【００２６】
接触部２４ｃは、アッパーチューブ２１の一方端２１ａ側から他方端２１ｂ（車両後方側の端）に向かう方向を向いた面Ｍ１（車両後方部位）と、その反対側を向いた面Ｍ２を有している。そして、面Ｍ１がチルトレバーボルト４１の図示左方側の部位に接触している。チルトレバーボルト４１の図示左方側の部位は、図２からわかるようにロアチューブ２２の一方端２２ａ側から他方端２２ｂ（車両前方側の端）側に向かう方向を向いている部位（車両前方部位）である。すなわち、接触部２４ｃの車両後方部位とチルトレバーボルトの車両前方部位とが接触した状態とされている。この接触部位は、積層部分Ａの軸方向中央付近から軸方向に鉛直下方の位置とされている。
【００２７】
チルトレバーボルト４１は、積層部分Ａの下方に配置され、第２ブラケット３２を介して車体側の部材であるステアリングサポート部材ＳＳに固定されている。さらに、チルトレバーボルト４１は、ロアチューブ２２の一方端２２ａ側から他方端２２ｂ側に向かう方向、すなわち車両前方側を向いた部位（車両前方部位）を有する。したがって、このチルトレバーボルト４１は本発明の固定部材に相当する。また、係合片２４はアッパーチューブ２１に固定されている。さらに係合片２４の接触部２４ｃは、車両後方部位である面Ｍ１を持ち、この面Ｍ１がチルトレバーボルト４１の車両前方部位に接触している。したがって、係合片２４は本発明における移動部材に相当する。
【００２８】
このような構成のステアリング装置１において、車体に対して水平な方向から衝撃力が作用した場合、この衝撃力は図１に示すようにステアリング装置１の斜め下側から操舵ハンドルＨを突き上げるようにステアリング装置１に作用することになる。この衝撃力は、アッパーシャフト１１およびアッパーチューブ２１の軸方向に水平な力（軸力）と軸方向に直角な力（曲げ力）に分解される。従来のステアリング装置においては、曲げ力によってアッパーチューブ２１がロアチューブ２２との積層部分Ａを中心に回転しようとし、これによりこじれが発生する。
【００２９】
本実施形態に係るステアリング装置１においては、アッパーチューブ２１の下方に係合片２４が取り付けられており、この係合片２４は図２に示すように積層部分Ａの下方にてチルトレバーボルト４１の図示左方側に接触している。したがって、上記衝撃力はこの係合片２４とチルトレバーボルト４１との接触部位にも作用する。ここで、アッパーチューブ２１は、曲げ力によって積層部分Ａの中心部分（点Ｏ）を中心として操舵ハンドルを押し上げる方向に回転しようとするので、その反動により接触部２４ｃは点Ｏを中心として反時計回り方向へ、すなわち車両後方側へ移動しようとする。しかし、接触部２４ｃの車両後方側にはチルトレバーボルト４１が接触している。このチルトレバーボルト４１は第２ブラケット３２を介して車体側に固定されている固定部材である。このため接触部２４ｃは車両後方側に移動することができない。よって、接触部２４ｃが移動できないことの反作用として、係合片２４を支持しているアッパーチューブ２１がチルトレバーボルト４１を中心として図２において反時計回り方向に回転する。すなわちアッパーチューブ２１は接触部２４ｃとチルトレバーボルト４１との引っ掛かりを維持したまま（接触状態を維持したまま）チルトレバーボルト４１を中心として反時計回り方向に回転変位（公転）する。アッパーチューブ２１はこの回転変位の過程においてロアチューブ２２側に引き込まれて車両前方側へ移動する。この状態を図３に示す。
【００３０】
このように、本実施形態のステアリング装置１は、曲げ力を利用してアッパーチューブ２１を回転変位（公転）させることにより、アッパーチューブ２１の軸方向移動を可能とさせている。このため図３に示すように、アッパーチューブ２１およびアッパーシャフト１１はロアチューブ２２およびロアシャフト１２の軸方向に対して若干は曲がった状態となるものの、曲げ力によって軸方向に僅かに前進（車両前方側へ移動）することができる。このようなアッパーチューブ２１のロアチューブ２２側への引き込みをきっかけとしてアッパーチューブ２１がロアチューブ２２に沿ってスムーズに軸方向移動するとともに係合片２４がチルトレバーボルト４１から離間する。アッパーチューブ２１が軸方向移動を完了した状態を図４に示す。
【００３１】
図６（ａ）は、従来のステアリング装置１に衝撃力が作用した場合におけるアッパーチューブ２１の動きを示した図、図６（ｂ）は本実施形態のステアリング装置１において衝撃力が作用した場合におけるアッパーチューブ２１の動きを示した図をそれぞれ示す。図において、点Ｏは、積層部分Ａにおけるアッパーチューブ２１の軸方向中心位置である。これらの図において、衝撃力が図の矢印で示した方向から作用した場合、アッパーチューブ２１は衝撃力の分力である曲げ力により回転する。このとき、図６（ａ）に示す場合にあっては、アッパーチューブ２１は点Ｏを中心として回転する。このためアッパーチューブ２１は自転した状態となり、点Ｏの位置は変化しない。よって、アッパーチューブ２１は軸方向に移動しない。
【００３２】
一方、図６（ｂ）に示す場合にあっては、積層部分Ａの図示下方にて接触部２４ｃがチルトレバーボルト４１の車両前方部位に接触している。この場合、衝撃力がアッパーチューブ２１に作用すると、上述した理由によってアッパーチューブ２１はチルトレバーボルト４１を中心として回転する。このときアッパーチューブ２１はチルトレバーボルト４１を中心とした公転軌跡にしたがって反時計回りに回転変位し、点Ｏの位置も図に示すように移動して点Ｏ’で示す位置となる。したがって、アッパーチューブ２１は、点Ｏから点Ｏ’までの移動量（回転変位量）の軸方向成分に相当する距離だけ軸方向に移動することになる。
【００３３】
ここで、上記したように、アッパーチューブ２１は積層部分Ａにて圧入によりロアチューブ２２の内周に固定されている（図５参照）。この圧入による固定力がアッパーチューブ２１をロアチューブ２２に沿って軸方向移動させるための初期荷重となっている。図６（ａ）に示す場合においては、衝撃力の分力である曲げ力はアッパーチューブ２１を自転させるだけであってアッパーチューブ２１の軸方向移動に寄与しないので、初期荷重に対向する力は軸力のみとなる。よって、衝撃力が小さい場合や、衝撃力が大きくても曲げ力が大きいような場合には、軸力が初期荷重を超えない場合も考えられ、このような場合アッパーチューブ２１は軸方向移動することができない。さらに、曲げ力が大きいとアッパーチューブ２１がこじりを起こすという不具合も発生する。特に積層部分Ａの軸方向長さが短い小型車などでは僅かな曲げ力がアッパーチューブ２１に作用してもこじりが生じることがある。
【００３４】
これに対し、図６（ｂ）の場合は、曲げ力によってアッパーチューブ２１がチルトレバーボルト４１を中心として回転変位（公転）し、アッパーチューブ２１が公転軌跡を移動することにより軸方向移動するので、曲げ力を利用して軸力を得ることができる。よって、元々アッパーチューブ２１の軸方向に作用する軸力に、曲げ力を利用して得られる軸力が加えられ、これらの軸力の合力がアッパーチューブ２１の軸方向に作用する。よって、全体としてアッパーチューブ２１に作用する軸力が大きくなるとともに曲げ力が小さくなり、これによりこじりを発生させることなく初期荷重を超えるための大きな軸力を得ることができる。
【００３５】
ここで、アッパーチューブ２１とロアチューブ２２との圧入部分における軸方向長さをｔとすると、アッパーチューブ２１が軸方向にｔ以上移動すれば圧入による固定が解除されることになる。したがって、図６（ｂ）に示す場合にあっては、アッパーチューブ２１がチルトレバーボルト４１を中心として公転することによって軸方向移動するときの軸方向移動距離がｔ以上となるようにステアリング装置１を設計すれば、圧入による固定力が解除するまで、曲げ力を利用して軸力を得ることができる。
【００３６】
本実施形態に係るステアリング装置１において、アッパーチューブ２１がチルトレバーボルト４１を中心として回転変位（公転）することによってアッパーチューブ２１が軸方向にどの程度移動するかについて考察する。図７は、積層部分Ａ付近の各部の寸法を示す図である。図において、Ｄｕはアッパーチューブ２１の外径、Ｄｌはロアチューブ２２の外径、Ｗは積層部分Ａの軸方向長さ、Ｌはチルトレバーボルト４１の中心からアッパーチューブ２１およびロアチューブ２２の軸線Ｓまでの距離、δはアッパーチューブ２１とロアチューブ２２との間の隙間すなわちロアチューブ２２の内径とアッパーチューブ２１の外径（Ｄｕ）との差を２で除した値、点Ｏはアッパーチューブ２１における積層部分Ａの中心位置、点Ｂはチルトレバーボルト４１の中心位置、線分ＯＣは点Ｏとロアチューブ２２の先端Ｃとを結ぶ線分、線分ＯＣ’は線分ＯＣが点Ｏを中心として回転してロアチューブ２２の先端Ｃがアッパーチューブ２１の外周に接したときの接点をＣ’としたときの点Ｏと点Ｃ’とを結ぶ線分、φは線分ＯＣ’と軸線Ｓとのなす角である。
【００３７】
また、衝撃力は図の矢印で示す方向から作用するものとする。ここで、係合片２４とチルトレバーボルト４１とが係合していない場合は、衝撃力のうちの曲げ力によってアッパーチューブ２１は点Ｏを中心として、その外周がロアチューブ２２の内周に干渉するまで回転する。このときのアッパーチューブ２１の回転角度をθとすると、角度θは、上記線分ＯＣ’が点Ｏを中心として反時計回り方向に回転し、点Ｃ’が点Ｃに移動するまでの角度となる。この角度は線分ＯＣ’と線分ＯＣとのなす角と等しい。
【００３８】
このとき線分ＯＣおよび線分ＯＣ’の長さをＣ１とすると、以下の式１が成立する。
ｔａｎ（φ＋θ）＝（２δ＋Ｄｕ）／Ｗ  ・・・式１
また、角度φは以下の式２により表される。
Ｃ１ｓｉｎφ＝Ｄｕ／２                ・・・式２
式２よりφを求めることができるので、求めたφを用いて式１よりアッパーチューブ２１の回転角度θを求めることができる。
【００３９】
係合片２４とチルトレバーボルト４１が接触している場合は、衝撃力（曲げ力）によってアッパーチューブ２１は点Ｂを中心として回転する（図７（ｂ）参照）。このとき点Ｂを基準としてアッパーチューブ２１が角度θだけ回転（公転）した場合における、点Ｏの軸方向移動量ｄは、以下の式３により求めることができる。
ｄ＝Ｌｓｉｎθ                        ・・・式３
したがって、求めた角度θおよび距離Ｌから、アッパーチューブ２１の軸方向移動量ｄを求めることができる。
【００４０】
アッパーチューブ２１とロアチューブ２２との圧入部分の軸方向長さをｔ（図７（ａ）参照）とすると、上記のようにして求めることができるアッパーチューブ２１の軸方向移動量ｄがｔ以上となるようにステアリング装置１を設計すれば、圧入部分が破断して初期荷重が解除されるまで曲げ力を利用して軸力を増加させることができる。一般にアッパーチューブ２１が軸方向移動する過程においては初期荷重が移動荷重よりも大きくなるように設定されているので、上記作動によって初期荷重が解除された後は、アッパーチューブ２１はスムーズに軸方向に移動することができる。したがって、このように設計することにより、アッパーチューブ２１のこじりを防止し、且つアッパーチューブ２１を確実に軸方向に移動させることができる。
【００４１】
図８は、チルトレバーボルト４１と係合片２４との接触位置を、アッパーチューブ２１およびロアチューブ２２の軸方向に沿って変化させた場合における、アッパーチューブ２１の移動量の違いを示した図である。図８（ａ）は上記接触位置を車両後方寄りに、図８（ｂ）は上記接触位置を車両前方寄りにしたものである。このように上記接触位置を軸方向に変化させた場合においても、アッパーチューブ２１は軸方向に移動する。ただし、これらの場合は、点Ｏの移動軌跡を見てもわかるとおりアッパーチューブ２１は軸方向に対して斜めに移動している状態となる。このため軸方向への移動量が図６（ｂ）に示す場合よりも少なくなっていることがわかる。したがって、チルトレバーボルト４１と係合片２４の接触位置は、積層部分Ａの軸方向における中心付近の鉛直下方位置とするのがよい。このように配置することにより、アッパーチューブ２１の移動量を大きくすることができ、本発明を実現する上で最も効果的であることがわかる。
【００４２】
図９は、チルトレバーボルト４１と係合片２４との接触位置を、アッパーチューブ２１およびロアチューブ２２の軸方向と直角な方向すなわち上下方向に沿って変化させた場合における、アッパーチューブ２１の移動量の違いを示した図である。図９（ａ）は上記接触位置を上方向に、すなわち積層部分Ａに近づくように配置したもの、図９（ｂ）は上記接触位置を下方向に、すなわち積層部分Ａから遠ざかるように配置したものである。上記接触位置を上下方向に変化させた場合においても、アッパーチューブ２１は軸方向移動可能であることがわかる。ただし、上記接触位置が下方に位置するほど、つまり上記接触位置が積層部分Ａから遠ざかる程、軸方向移動量が大きくなることがわかる。よって、設計上の支障がない限り、上記接触位置は下方に設けるのがよい。
【００４３】
以上のように、本実施形態のステアリング装置１によれば、アッパーチューブ２１とロアチューブ２２との積層部分Ａの下部にて、固定部材としてのチルトレバーボルト４１の車両前方部位に移動部材としての係合片２４の接触部２４ｃの車両後方部位（面Ｍ１）が接触している構成とされる。したがって、衝撃力の分力である曲げ力がアッパーチューブ２１に作用した場合にアッパーチューブ２１がチルトレバーボルト４１を中心に回転変位（公転）し、この回転変位の過程でアッパーチューブ２１が軸方向に移動してロアチューブ２２側に引き込まれる。このように本実施形態のステアリング装置１は曲げ力を利用してアッパーチューブ２１を軸方向に移動する力（軸力）を得る構成であるので、軸力が大きくなる。したがって、衝撃力が作用したときにアッパーチューブ２１のこじりの発生を防止して確実にアッパーチューブ２１を軸方向移動させることができる。
【００４４】
（第２実施形態）
図１０（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るステアリング装置２の部分断面概略図である。上記第１実施形態では、第２ブラケット３２が車体側に固定されていて、衝撃力がステアリング装置１に作用しても第２ブラケット３２やチルトレバーボルト４１は移動しない構成であったが、本実施形態では、第２ブラケット３２は車体側に離脱可能に取り付けられており、衝撃力によって車体側から離脱してアッパーチューブ２１とともに軸方向移動するように構成されているものである。
【００４５】
本実施形態に係るステアリング装置２は、アッパーチューブ２１の内径がロアチューブ２２の外径よりも大きくされており、ロアチューブ２２の一方端２２ａ側がアッパーチューブ２１の一方端２１ａ側からアッパーチューブ２１内に挿入されている。したがって、本実施形態においては、アッパーチューブ２１とロアチューブ２２との積層関係が上記第１実施形態とは逆とされている。また、図からわかるようにロアチューブ２２の下部には係合片１２４が取り付けられている。この係合片１２４は、ロアチューブ２２の下部から下方向に延びた取付部１２４ａと、取付部１２４ａの下端からロアチューブ２２の軸方向であってアッパーチューブ２１に向かう方向に延びた平行部１２４ｂと、平行部１２４ｂの先端から上側に延びた接触部１２４ｃとを有する。接触部１２４ｃは車両前方側に向いた面、すなわちロアチューブ２２の一方端２２ａ側から他方端２２ｂ側に向かう方向を向いた面Ｍ１２と、その反対側を向いた面Ｍ１１を有する。本実施形態では、この係合片１２４は、本発明の固定部材に相当する。
【００４６】
また、積層部分Ａの図において下方にはチルトレバーボルト１４１が配置している。このチルトレバーボルト１４１には係合片１２４が接触している。具体的には、係合片１２４は、その平行部１２４ｂがチルトレバーボルト１４１の下方を通過するように配置されており、係合片１２４の接触部１２４ｃがチルトレバーボルト１４１の車両後方側に配置している。そして、接触部１２４ｃの車両前方側に向いた面（車両前方部位）Ｍ１２がチルトレバーボルト１４１の車両後方側を向いた部位（車両後方部位）、すなわちアッパーチューブ２１の一方端２１ａ側から他方端２１ｂ側に向かう方向を向いた部位に接触している。本実施形態では、このチルトレバーボルト１４１は、本発明の移動部材に相当する。
【００４７】
また、第２ブラケット３２はアッパーチューブ２１の車両前方側に設けられている。この第２ブラケット３２はチルトレバーの回動操作によってアッパーチューブ２１に締結固定されるとともに、上部にてステアリングサポート部材ＳＳにも取り付けられている。ステアリングサポート部材ＳＳと第２ブラケット３２の固定は例えば樹脂ピンなどを介して行われ、その固定力は所定の外力によって樹脂ピンが剪断破壊されることにより解除されるようになっている。すなわち第２ブラケット３２はブレークアウエイブラケットとして働く。第２ブラケット３２とステアリングサポート部材ＳＳとの固定が解除された場合、第２ブラケット３２はアッパーチューブ２１と一体に動作する。その他の構成については上記第１実施形態にて説明したステアリング装置の構成と同一であるので、同一部分については同一符合で示し、その具体的説明は省略する。
【００４８】
上記構成のステアリング装置２において、衝撃力が図の矢印で示すように斜め方向から突き上げるように作用した場合、衝撃力の分力である曲げ力によってアッパーチューブ２１が回転する。このときチルトレバーボルト１４１と係合片１２４との接触により、アッパーチューブ２１はチルトレバーボルト１４１を中心に回転する。このためアッパーチューブ２１はロアチューブ２２に引き込まれるように動作し、軸方向への移動力を得る。この移動力は第２ブラケット３２にも作用するため、第２ブラケットは上記移動力によってステアリングサポート部材ＳＳとの固定が解除される。このときの状態を図１０（ｂ）に示す。その後、アッパーチューブ２１は第２ブラケット３２とともに軸方向に移動する。この状態を図１０（ｃ）に示す。
【００４９】
以上のように、本実施形態のステアリング装置２によれば、アッパーチューブ２１とロアチューブ２２との積層部分Ａの下部にて、固定部材としての係合片１２４の車両前方部位（面Ｍ１２）に移動部材としてのチルトレバーボルト１４１の車両後方部位が接触している構成とされる。したがって、衝撃力の分力である曲げ力がアッパーチューブ２１に作用した場合にアッパーチューブ２１がチルトレバーボルト１４１を中心に回転変位（公転）し、この回転変位の過程でアッパーチューブ２１が軸方向に移動してロアチューブ２２側に引き込まれる。このように本実施形態のステアリング装置２も上記第１実施形態と同様に曲げ力を利用して軸方向に移動する力（軸力）を得る構成であるので、軸力が大きくなり、衝撃力が作用したときにアッパーチューブ２１のこじりの発生を防止して確実にアッパーチューブ２１を軸方向移動させることができる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、固定部材または移動部材としてチルトレバーボルト４１，１４１を利用した例について説明した。しかし、固定部材としては、積層部分Ａの下方に配置され、且つ車体側に固定されてアッパーチューブ２１が軸方向移動しても移動しないものであれば、これ以外のいかなるものでもよい。また、移動部材としては、積層部分Ａの下方に配置され、且つアッパーチューブ２１と共に軸方向移動するものであれば、これ以外のいかなるものでもよい。また、第１実施形態ではアッパーチューブ２１とロアチューブ２２とが圧入により固定されている例を示したが、所定の外力によって固定が解除される方法であれば、例えば樹脂ピンによる結合などの他の方法を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施形態に係るステアリング装置の側面概略図である。
【図２】第１実施形態に係るステアリング装置の側面部分断面概略図である。
【図３】第１実施形態に係るステアリング装置に衝撃力が作用した場合の状態を示す、側面部分断面概略図である。
【図４】第１実施形態に係るステアリング装置に衝撃力が作用してアッパーチューブの軸方向移動が完了した状態を示す、側面部分断面概略図である。
【図５】図１におけるＡ−Ａ断面概略図である。
【図６】（ａ）は、従来のステアリング装置におけるアッパーチューブの回転動作を示す概略図であり、（ｂ）は、第１実施形態に係るステアリング装置におけるアッパーチューブの回転動作を示す概略図である。
【図７】（ａ）はステアリング装置に衝撃力が作用する前における、アッパーチューブの配置状態を示す概略図、（ｂ）はステアリング装置に衝撃力が作用した後における、アッパーチューブの配置状態を示す概略図である。
【図８】チルトレバーボルトと接触部の接触位置を軸方向に変更した場合におけるアッパーチューブの移動量を示す概略図である。
【図９】チルトレバーボルトと接触部の接触位置を軸直角方向（上下方向）に変更した場合におけるアッパーチューブの移動量を示す概略図である。
【図１０】第２実施形態に係るステアリング装置を示し、（ａ）はステアリング装置に衝撃力が作用する前、（ｂ）はステアリング装置に衝撃力が作用したときにおける、ステアリング装置の側面部分断面概略図、（ｃ）はアッパーチューブが軸方向移動を完了した場合におけるステアリング装置の側面部分断面概略図である。
【符号の説明】
【００５２】
１，２…ステアリング装置、１０…ステアリングシャフト、１１…アッパーシャフト、１２…ロアシャフト、２０…コラムチューブ、２１…アッパーチューブ、２１ａ…一方端、２１ｂ…他方端、２２…ロアチューブ、２２ａ…一方端、２２ｂ…他方端、２４…係合片（移動部材）、２４ａ…取付部、２４ｂ…平行部、２４ｃ…接触部、３２…第２ブラケット（ブラケット）、３２ａ，３２ｂ…アーム、３２ｄ…チルト用長孔、３４…コラム側ブラケット、３４ａ，３４ｂ…縦壁部、３４ｄ…円孔、４０…締結力調整手段、４１…チルトレバーボルト（固定部材、ボルト部材）、４１ａ…軸部、４１ｂ…ねじ部、４１ｃ…頭部、４２…ロックナット、４４…チルトレバー、１２４…係合片（固定部材）、１２４ａ…取付部、１２４ｂ…平行部、１２４ｃ…接触部、１４１…チルトレバーボルト（移動部材、ボルト部材）、１４４…チルトレバー、Ａ…積層部分、ＳＳ…ステアリングサポート部材（車体側部材）
【図１】
2009023419.tif 000003
【図２】
2009023419.tif 000004
【図３】
2009023419.tif 000005
【図４】
2009023419.tif 000006
【図５】
2009023419.tif 000007
【図６】
2009023419.tif 000008
【図７】
2009023419.tif 000009
【図８】
2009023419.tif 000010
【図９】
2009023419.tif 000011
【図１０】
2009023419.tif 000012