(57)【要約】【課題】ステアリングコラムにて、軽量化を図りながら、良好なコラムストローク（ロアチューブに対するアッパーチューブのコラム軸方向への移動）を得ること。【解決手段】ステアリングコラムＳＣは、車体の一部にパワーステアリングアクチュエータ４０のハウジング４１を介して組付けられるロアチューブ２２と、ロアチューブ２２に対してコラム軸方向に摺動可能に組付けられて伸縮可能で車体の一部にブラケットを介して組付けられるアッパーチューブ２１を備えている。ハウジング４１は、車体の一部に対して上下方向にて傾動可能であり、その傾動可能部４１ａとロアチューブ２２の下端部が一体化されている。アッパーチューブ２１は、車体の一部に対して所定値以上の荷重で車両前方に向けて移動可能とされている。ハウジング４１の傾動可能部４１ａとロアチューブ２２の下端部が一体化されている領域では、下側部分のみに強化部（５１）が設定されている。【選択図】  図１
2009119999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルを回転可能に保持するステアリングコラムが、車体の一部にパワーステアリングアクチュエータのハウジングを介して組付けられるロアチューブと、このロアチューブに対してコラム軸方向に摺動可能に組付けられて伸縮可能で車体の一部にブラケットを介して組付けられるアッパーチューブを備えていて、前記ハウジングが車体の一部に対して上下方向にて傾動可能であり、このハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部が一体化され、前記アッパーチューブが車体の一部に対して所定値以上の荷重で車両前方に向けて移動可能とされている車両用ステアリングコラム装置において、
前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部が一体化されている領域における下側部分のみに強化部が設定されていることを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置において、前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部が嵌合によって一体化されていて、前記強化部は前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部間の抜け方向の移動を規制する規制手段にて構成されていることを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置において、前記ハウジングと前記ロアチューブが一体成形されることによって、前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部は一体化されていて、前記強化部はコラム軸方向に延びる補強リブによって構成されていることを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置において、前記ハウジングと前記ロアチューブが一体成形されることによって、前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部が一体化されていて、前記ロアチューブに形成される内孔の中心が前記ロアチューブの軸心より所定量上方に変位して設けられることによって、前記強化部が形成されていることを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ステアリングコラム装置に係り、特に、操舵ハンドルを回転可能に保持するステアリングコラムが、車体の一部にパワーステアリングアクチュエータのハウジングを介して組付けられるロアチューブと、このロアチューブに対してコラム軸方向に摺動可能に組付けられて伸縮可能で車体の一部にブラケットを介して組付けられるアッパーチューブを備えている車両用ステアリングコラム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用ステアリングコラム装置は、例えば、下記特許文献１に記載されている。下記特許文献１に記載されている車両用ステアリングコラム装置においては、前記ハウジングが車体の一部に対して上下方向にて傾動可能であり、このハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部が嵌合によって一体化され、前記アッパーチューブが車体の一部に対して所定値以上の荷重で車両前方に向けて移動可能とされている。
【特許文献１】特開２００６−３６０７７号公報
【０００３】
上記した特許文献１に記載されている車両用ステアリングコラム装置では、車両の衝突時に、乗員からステアリングコラムの上端部に作用する車両前方への荷重（二次衝突荷重）により、前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部との嵌合部に、曲げモーメントが発生する。このため、ハウジングの傾動可能部がハウジングの傾動中心を中心として下方へ回動するとともに、ロアチューブの下端部がハウジングの傾動可能部から離反するように下方へ回動することとなる。この結果、ロアチューブの下端部が折れたり抜けたりするおそれがあり、良好なコラムストローク（ロアチューブに対するアッパーチューブのコラム軸方向への移動）が得られないおそれがある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、上記した課題に対処すべくなされたものであり、操舵ハンドルを回転可能に保持するステアリングコラムが、車体の一部にパワーステアリングアクチュエータのハウジングを介して組付けられるロアチューブと、このロアチューブに対してコラム軸方向に摺動可能に組付けられて伸縮可能で車体の一部にブラケットを介して組付けられるアッパーチューブを備えていて、前記ハウジングが車体の一部に対して上下方向にて傾動可能であり、このハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部が一体化され、前記アッパーチューブが車体の一部に対して所定値以上の荷重で車両前方に向けて移動可能とされている車両用ステアリングコラム装置において、前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部が一体化されている領域における下側部分のみに強化部が設定されていることに特徴がある。
【０００５】
この場合において、前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部が嵌合によって一体化されていて、前記強化部は前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部間の抜け方向の移動を規制する規制手段にて構成されていることも可能である。また、前記ハウジングと前記ロアチューブが一体成形されることによって、前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部は一体化されていて、前記強化部はコラム軸方向に延びる補強リブによって構成されていること、或いは、前記ハウジングと前記ロアチューブが一体成形されることによって、前記ハウジングの傾動可能部と前記ロアチューブの下端部が一体化されていて、前記ロアチューブに形成される内孔の中心が前記ロアチューブの軸心より所定量上方に変位して設けられることによって、前記強化部が形成されていることも可能である。
【０００６】
本発明による車両用ステアリングコラム装置では、ハウジングの傾動可能部とロアチューブの下端部が一体化されている領域における下側部分のみに強化部が設定されている。ところで、本発明によって強化部が設定されている部分（上記した領域における下側部分）は、車両が衝突した際の二次衝突時に、曲げモーメントが作用して引張られる部分であって、上記した領域における上側部分（曲げモーメントが作用して圧縮される部分）に比して、変位・変形し易い部分である。このため、本発明では、上記した領域の全体を強化する場合に比して、上記した強化部にて、軽量化を図りながら上記した曲げモーメントに対して変位・変形し難くすることが可能である。この結果、ロアチューブにおける下端部の変位・変形を効果的に抑制することができて、良好なコラムストローク（ロアチューブに対するアッパーチューブのコラム軸方向への移動）を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明に係る車両用ステアリングコラム装置の第１実施形態を示していて、この第１実施形態の車両用ステアリングコラム装置は、図１に示したように、運転者によって回動操作される操舵手段としての操舵ハンドルＳＨと、この操舵ハンドルＳＨと転舵輪としての左右前輪（図示省略）を連結している伝達軸（伝達機構）ＣＯを備えている。操舵ハンドルＳＨは、運転者によって入力される操舵力を伝達軸ＣＯに伝達するためのものであり、伝達軸ＣＯの運転者側端部に連結されている。
【０００８】
伝達軸ＣＯは、操舵ハンドルＳＨを介して入力される操舵力を左右前輪（図示省略）に伝達するためのものであり、ステアリングコラムＳＣにおけるステアリングメインシャフト１０と、このステアリングメインシャフト１０にアッパーユニバーサルジョイント（図示省略）を介して連結されているインターミディエイトシャフト（図示省略）と、このインターミディエイトシャフトにロアユニバーサルジョイント（図示省略）を介して連結されているピニオンシャフト（図示省略）と、このピニオンシャフトにピニオンギアおよびラックギア（共に図示省略）を介して接続されているラックバー（図示省略）と、このラックバーの左右両端部と左右前輪に組付けられているナックル（図示省略）にそれぞれボールジョイント（図示省略）を介して組付けられている左右一対のタイロッド（図示省略）を備えている。なお、図示省略したアッパーユニバーサルジョイントから左右前輪までの構成は、周知のものである。
【０００９】
ステアリングコラムＳＣは、操舵ハンドルを回転可能に保持するものであり、操舵ハンドルＳＨと一体的に回転可能なステアリングメインシャフト１０と、このステアリングメインシャフト１０を内部に収容しかつ回転可能に支持するコラムチューブ２０と、ステアリングコラムＳＣのチルト動作（上下方向での傾動動作）およびテレスコピック動作（コラム軸方向での伸長・収縮動作）を許容または規制するロック機構３０と、操舵ハンドルＳＨの操作に対して所定の補助力を付与する補助力付与手段としてのＥＰＳ（電動パワーステアリング）アクチュエータ４０を備えている。
【００１０】
ステアリングメインシャフト１０は、アッパーシャフト１１とロアシャフト（図示省略）を備えるとともに、ロアシャフト（図示省略）にトーションバー（図示省略）を介してトルク伝達可能に連結されているアウトプットシャフト１２を備えている。アッパーシャフト１１は、中空状に形成されていて、上端側（運転者側）にて操舵ハンドルＳＨに接続されており、操舵ハンドルＳＨの回動操作によって操舵ハンドルＳＨと一体的に回転可能である。ロアシャフト（図示省略）は、中空状に形成されていて、アッパーシャフト１１の下端部がコラム軸方向に摺動可能かつトルク伝達可能に挿通されている。
【００１１】
コラムチューブ２０は、図１および図２に示したように、ステアリングメインシャフト１０を回転自在に支持するためのものであり、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に車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で支持されていて、アッパーチューブ２１と、ロアチューブ２２を備えている。なお、インストルメントパネルリインフォースメントＩＲおよびステアリングサポート部材ＳＳは、車体に組み付けられて固定される車体側部材である。
【００１２】
アッパーチューブ２１は、図１および図２に示したように、アッパーチューブ２１の車両前方下部外周に一体的に固着したコラムブラケット２３とロック機構３０を介して、ステアリングサポート部材ＳＳの車両後方下部に組付けたブレークアウエイブラケット２４に、上下方向かつコラム軸方向に移動調整可能に組付けられている。ロック機構３０は、コラムブラケット２３とブレークアウエイブラケット２４を結合・解除可能（ロック・アンロック可能）である。
【００１３】
このため、ロック機構３０がロック状態とされることにより、コラムブラケット２３がブレークアウエイブラケット２４に対して移動不能に固定（結合）され、ロック機構３０がアンロック状態とされることにより、上記した固定が解除されて、コラムブラケット２３がブレークアウエイブラケット２４に対して移動可能とされる。なお、ブレークアウエイブラケット２４は、周知のように、ステアリングサポート部材ＳＳの車両後方下部（車体の一部）に対して所定値以上の荷重（車両前方への荷重）で車両前方に向けて移動離脱可能に連結されている。
【００１４】
また、アッパーチューブ２１は、図２に示したように、中空状に形成されていて、上端部の内周に一体的に設けられているベアリングＢｒを介してアッパーシャフト１１を回転可能かつ一体的にコラム軸方向へ移動可能に支持している。また、アッパーチューブ２１には、ロック機構３０の偏芯カム３３を挿通するためのコラム軸方向に長い挿通長孔２１ａが形成されている。
【００１５】
ロアチューブ２２は、図１および図２に示したように、ＥＰＳアクチュエータ４０のハウジング４１と支持ピン４９を介して、ステアリングサポート部材ＳＳの車両前方下部に固着した支持ブラケットＳＳａに、上下方向にて回動可能（支持ピン４９の軸心（チルト中心）を中心としてチルト可能）に支持されている。このロアチューブ２２は、図２および図３に示したように、中空状に形成されていて、下端部の内周に一体的に設けられているベアリング（図示省略）を介してロアシャフト（図示省略）を回転可能かつコラム軸方向に移動不能に支持している。また、ロアチューブ２２は、上端部（車両後方部）にてアッパーチューブ２１の下端部（車両前方部）に挿通されていて、アッパーチューブ２１をコラム軸方向にて摺動可能に支持している。
【００１６】
ロック機構３０は、公知のものであり、ブレークアウエイブラケット２４に設けた図示省略のチルト長孔（チルト中心を中心とする円弧状の長孔）とコラムブラケット２３に設けたコラム軸方向に延びるテレスコ長孔２３ａ（図２参照）を貫通して車両の左右方向に延びるシャフト（ボルト）３１と、このシャフト３１の車両右方向端部に螺着した図示省略のナットと、シャフト３１の車両左方向端部に一体回転可能に組付けた操作レバー３２と、ブレークアウエイブラケット２４と操作レバー３２間のシャフト３１上に組付けられた図示省略のロックカムユニットと、シャフト３１の中間部外周に一体回転可能に組付けられた偏芯カム３３等を備えている。
【００１７】
ロックカムユニット（図示省略）は、操作レバー３２の図１反時計方向への回転によってブレークアウエイブラケット２４とコラムブラケット２３間の摩擦係合力を高くし、操作レバー３２の図１時計方向への回転によってブレークアウエイブラケット２４とコラムブラケット２３間の摩擦係合力を低くするように構成されている。偏芯カム３３は、操作レバー３２の図１反時計方向への回転に伴うシャフト３１の図１反時計方向への回転によってロアチューブ２２の下部外周に係合し、操作レバー３２の図１時計方向への回転に伴うシャフト３１の図１時計方向への回転によってロアチューブ２２の下部外周から離脱するように構成されている。
【００１８】
このため、このロック機構３０では、操作レバー３２をロック位置まで図１の反時計方向へ回転することによって、ロック状態とすることができて、ステアリングコラムＳＣのチルト動作（支持ピン４９の軸心（チルト中心）を中心とする傾動動作）およびテレスコピック動作（アッパーシャフト１１およびアッパーチューブ２１のロアシャフトおよびロアチューブ２２に対するコラム軸方向への移動）を規制することができ、また、操作レバー３２をアンロック位置まで図１の時計方向へ回転することによって、アンロック状態とすることができて、ステアリングコラムＳＣのチルト動作およびテレスコピック動作を許容することができる。なお、ロック機構３０がアンロック状態にあるときには、ブレークアウエイブラケット２４とシャフト３１間に介装したスプリング２５がステアリングコラムＳＣの下方への移動を弾撥的に規制する。
【００１９】
ＥＰＳアクチュエータ４０は、運転者が操舵ハンドルＳＨを回動操作するときに入力する操舵トルクを低減するために、アシストトルク（補助力）をステアリングメインシャフト１０のアウトプットシャフト１２に付与するためのものであり、図１〜図３に示したように、ロアチューブ２２の下端部（車両前方端部）に嵌合によって一体的に連結されているハウジング４１と、このハウジング４１に組み付けられている電動モータ４２と、ハウジング４１内に組付けられて電動モータ４２の出力を減速する減速機（図示省略）を備えている。
【００２０】
電動モータ４２は、その出力軸が減速機を介してステアリングメインシャフト１０のアウトプットシャフト１２にトルク伝達可能に連結されていて、ステアリングメインシャフト１０のロアシャフト（図示省略）とアウトプットシャフト１２間に介装したトーションバー（図示省略）のねじり量（図示省略のトルクセンサによって検出される操舵トルク）に応じて通電を制御されて回転駆動し、ステアリングメインシャフト１０のアウトプットシャフト１２に操舵トルクに応じたアシストトルクを付与可能である。
【００２１】
ところで、この第１実施形態においては、ＥＰＳアクチュエータ４０におけるハウジング４１のロアチューブ支持筒部、すなわち、ロアチューブ２２の下端部（車両前方端部）に嵌合されて一体化されている傾動可能部４１ａとロアチューブ２２の下端部との嵌合部（一体化されている領域）における下側部分のみに、ビス５１が設けられている。ビス５１は、ハウジング４１の傾動可能部４１ａとロアチューブ２２の下端部間の抜け方向の移動を規制する規制手段であり、ハウジング４１の傾動可能部４１ａとロアチューブ２２の下端部との嵌合部における下側部分のみの連結強度を強化している。
【００２２】
上記のように構成した第１実施形態においては、通常時（車両が衝突しないとき）、ブレークアウエイブラケット２４がステアリングサポート部材ＳＳに対して設定位置にあってステアリングコラムＳＣはステアリングサポート部材ＳＳにより的確に支持されている。また、この第１実施形態では、車両の衝突に際して、運転者が操舵ハンドルＳＨに衝突してブレークアウエイブラケット２４が車両前方に向けて所定値以上の荷重（二次衝突荷重）を受けると、ブレークアウエイブラケット２４とステアリングサポート部材ＳＳの連結が解除されて、ブレークアウエイブラケット２４が設定位置から車両前方に向けて移動する。
【００２３】
このとき（ブレークアウエイブラケット２４が設定位置から車両前方に向けて移動するとき）には、上記した二次衝突荷重により、ハウジング４１の傾動可能部４１ａとロアチューブ２２の下端部との嵌合部に、曲げモーメントが発生する。このため、ハウジング４１の傾動可能部４１ａがハウジング４１の傾動中心を中心として下方へ回動するとともに、ロアチューブ２２の下端部がハウジング４１の傾動可能部４１ａから離反するように下方へ回動することとなる。
【００２４】
しかし、上記した第１実施形態においては、ハウジング４１の傾動可能部４１ａとロアチューブ２２の下端部が一体化されている領域における下側部分のみにビス５１が設けられている。ところで、ビス５１が設けられている部分（上記した嵌合部の下側部分）は、車両が衝突した際の二次衝突時に、曲げモーメントが作用して引張られる部分であって、上記した嵌合部の上側部分（曲げモーメントが作用して圧縮される部分）に比して、変位・変形し易い部分である。このため、この第１実施形態では、上記した嵌合部の全体を強化する場合に比して、上記した嵌合部の下側部分のみに設けたビス５１にて、軽量化を図りながら上記した曲げモーメントに対して変位・変形し難くすることが可能である。この結果、ロアチューブ２２における下端部の変位・変形を効果的に抑制することができて、良好なコラムストローク（ロアチューブ２２に対するアッパーチューブ２１のコラム軸方向への移動）を得ることが可能である。
【００２５】
上記した第１実施形態においては、ハウジング４１の傾動可能部４１ａとロアチューブ２２の下端部が一体化されている領域（嵌合部）における下側部分のみをビス５１によって強化したが、ハウジング４１の傾動可能部４１ａとロアチューブ２２の下端部が一体化されている領域における下側部分のみを図４に示した第２実施形態のフック１２２ｂまたは図５に示した第３実施形態のピン２６１ａによって強化して実施することも可能である。
【００２６】
図４に示した第２実施形態のフック１２２ｂは、ロアチューブ１２２の下端部における下側部分の一部をコ字状に切ることにより形成されていて、ハウジングの傾動可能部１４１ａに設けた係合孔１４１ａ１に押し込まれており、ハウジングの傾動可能部１４１ａとロアチューブ１２２の下端部間の抜け方向の移動を規制している。この第２実施形態においては、上記した嵌合部の下側部分のみに設けたフック１２２ｂにて、軽量化を図りながら上記した曲げモーメントに対して変位・変形し難くすることが可能である。
【００２７】
図５に示した第３実施形態のピン２６１ａは、保持リング２６０における下側の半円リング２６１に一体的に形成されていて、ロアチューブ２２２の下端部における下側部分に設けた貫通孔２２２ｂと、ハウジングの傾動可能部２４１ａに設けた貫通孔２４１ａ１に嵌合しており、ハウジングの傾動可能部２４１ａとロアチューブ２２２の下端部間の抜け方向の移動を規制している。なお、保持リング２６０は、ロアチューブ２２２の下端部外周に脱着可能であり、下側の半円リング２６１と上側の半円リング２６２とこれらを連結する一対のボルト２６３，２６４によって構成されている。この第３実施形態においては、上記した嵌合部の下側部分のみに設けたピン２６１ａにて、上記した曲げモーメントに対して変位・変形し難くすることが可能である。
【００２８】
上記した第１実施形態から第３実施形態においては、ハウジングの傾動可能部とロアチューブの下端部が別部材により構成されている実施形態に本発明を実施したが、図６に示した第４実施形態のように、ハウジング３４１とロアチューブ３２２が一体成形されることによって、ハウジング３４１の傾動可能部３４１ａとロアチューブ３２２の下端部が一体化されている実施形態にも本発明は実施することが可能である。
【００２９】
この第４実施形態においては、ハウジング３４１の傾動可能部３４１ａとロアチューブ３２２の下端部が一体化されている領域における下側部分のみに強化部としての補強リブ３４１ｂが一体的に形成されている。補強リブ３４１ｂは、コラム軸方向に延びていて、アッパーチューブ３２１の下端との間には所要のストロークＬが確保されている。このため、この第４実施形態においては、補強リブ３４１ｂにて、軽量化を図りながら上記した曲げモーメントに対して変形し難くすることが可能である。
【００３０】
上記した第４実施形態においては、ハウジング３４１の傾動可能部３４１ａとロアチューブ３２２の下端部が一体化されている領域における下側部分のみに補強リブ３４１ｂを設けて実施したが、図７に示した第５実施形態のように構成して実施することも可能である。図７に示した第５実施形態では、ハウジングとロアチューブが一体成形されることによって、ハウジングの傾動可能部とロアチューブの下端部が一体化されている。
【００３１】
また、図７に示した第５実施形態では、ロアチューブ４２２に形成される内孔４２２ａの中心（ステアリングシャフトの軸中心となる部位）がロアチューブ４２２の軸心より所定量上方に変位して設けられることによって、ハウジングの傾動可能部とロアチューブ４２２の下端部が一体化されている領域における下側部分のみに強化部（肉厚部）が形成されている。このため、この第５実施形態においては、上記した強化部（肉厚部）にて、軽量化を図りながら上記した曲げモーメントに対して変形し難くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による車両用ステアリングコラム装置の第１実施形態を示した側面図である。
【図２】図１に示した車両用ステアリングコラム装置の要部縦断側面図である。
【図３】図１および図２に示したハウジングの傾動可能部とロアチューブの下端部の部分破断断面図である。
【図４】本発明による車両用ステアリングコラム装置の第２実施形態を示した図であって、（ａ）は要部縦断側面図であり、（ｂ）は要部底面図である。
【図５】本発明による車両用ステアリングコラム装置の第３実施形態を示した図であって、（ａ）は要部縦断側面図であり、（ｂ）は保持リングの分解斜視図である。
【図６】本発明による車両用ステアリングコラム装置の第４実施形態を示した図であって、（ａ）は要部縦断側面図であり、（ｂ）は要部斜視図である。
【図７】本発明による車両用ステアリングコラム装置の第５実施形態を示した要部斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…ステアリングシャフト、２０…コラムチューブ、２１…アッパーチューブ、２２…ロアチューブ、２３…コラムブラケット、２４…ブレークアウエイブラケット、３０…ロック機構、４０…ＥＰＳアクチュエータ、４１…ハウジング、４１ａ…傾動可能部、５１…ビス、ＳＣ…ステアリングコラム、ＳＨ…操舵ハンドル
【図１】
2009119999.tif 000003
【図２】
2009119999.tif 000004
【図３】
2009119999.tif 000005
【図４】
2009119999.tif 000006
【図５】
2009119999.tif 000007
【図６】
2009119999.tif 000008
【図７】
2009119999.tif 000009