(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に収縮可能なハンドル軸の外周に配設されるステアリングコラムであって、
前記ハンドル軸が挿通され該ハンドル軸を回転自在に支持すると共に車体に固定される筒状の外コラムと筒状の内コラムと、
前記外コラムまたは前記内コラムの少なくとも一方に設けられ前記両コラムの軸方向相対移動にともなって前記一方のコラムが他方のコラムを塑性変形させる衝撃吸収部とを具備し、
この衝撃吸収部が、前記一方のコラムに設けられ、前記他方のコラムに向けて突出する突出量が該コラムの相対移動の方向に沿って変化する凸部と、
前記他方のコラムに設けられ、前記凸部に嵌合した貫通孔とで構成されていることを特徴とするステアリングコラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドルへの二次衝撃を吸収するステアリングコラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等のハンドルの二次衝撃を吸収する機構は、ハンドル軸での衝撃吸収機構と、該ハンドル軸の衝撃吸収機構と同時に作用するステアリングコラムでの衝撃吸収機構とから成立っている。
具体的に特開平７−７６２７９号公報には、軸方向に収縮可能なハンドル軸が挿通された筒状の第１コラムと、該第１コラムに筒状のスペーサを介して圧入される筒状の第２コラムとを有し、前記スペーサの外周、スペーサの外周に接触する第１コラムの内周、スペーサの内周およびスペーサの内周に接触する第２コラムの外周のうちの少なくとも一部位に凹部が形成されたステアリングコラムが記載されている。
【０００３】
上記従来のステアリングコラムは、第１コラムの内周と第２コラムの外周に接触するスペーサの面積を凹部によって調整することにより、第１コラムとスペーサとの摩擦力および第２コラムとスペーサとの摩擦力を制御し、この摩擦力をクッションとして衝撃荷重を吸収している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された従来のステアリングコラムは、二つのコラムと、その間に介在されるスペーサとから構成されていて、コラムと別体のスペーサが必須の要素であるため、構成点数が多い。さらに、スペーサを介在させるためそれだけ外コラムの外径が増大して車両への搭載性が悪化する。このように従来のステアリングコラムは、製造工程および部品管理の複雑化を招き、コストが嵩むという問題がある。
【０００５】
また、従来のステアリングコラムは、上記公報の図３に示す構成を採れば、第１コラムと第２コラムとの相対移動量に応じて衝撃荷重の吸収力を変化させることができるが、第２コラムとスペーサとの接触面積の変化のみによっているので、各部の寸法、表面粗さなどの高度な精度管理が要求される。
本発明は、外コラムと内コラムの二つの部材で構成でき、衝撃吸収に確実性があるステアリングコラムを提供することを解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明の発明者等は種々検討を重ね、第１コラムと第２コラムの塑性変形だけで衝撃吸収を行うことを考え、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、軸方向に収縮可能なハンドル軸の外周に配設されるステアリングコラムであって、前記ハンドル軸が挿通され該ハンドル軸を回転自在に支持すると共に車体に固定される筒状の外コラムと筒状の内コラムと、前記外コラムまたは前記内コラムの少なくとも一方に設けられ前記両コラムの軸方向相対移動にともなって前記一方のコラムが他方のコラムを塑性変形させる衝撃吸収部とを具備し、この衝撃吸収部が、前記一方のコラムに設けられ、前記他方のコラムへ向けて突出する突出量が該両コラムの相対移動の方向に沿って変化する凸部と、前記他方のコラムに設けられ、前記凸部に嵌合した貫通孔とで構成されていることを特徴とするステアリングコラム。
【０００９】
【作用効果】
衝撃吸収は第１コラムと第２コラムの少なくとも一方の塑性変形だけで可能となり、スペーサを必要とせず、構成が簡潔となる。
また、具体的には、コラムの一方に設けた凸部の突出量が塑性変形量を決定するので、前記突出量の設定という容易な手段で、衝撃吸収の特性を自由に設定できる。
【００１０】
しかも、前記突出量が両コラムの相対移動方向に沿って変化しているので、万一、各部に製造誤差が生じても、衝撃吸収機能を致命的に損ねることがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のステアリングコラムにおいて、ハンドル軸は、アッパ軸とロア軸からなり、衝撃を吸収可能にする手段は、該アッパ軸とロア軸の接続部分に例えば樹脂ピンを該接続部分の径方向に埋込むもので構成することができる。
本発明のステアリングコラムは、上記ハンドル軸の外周に配設され、該ハンドル軸の樹脂ピンによる衝撃吸収と同時あるいは樹脂ピンによる衝撃吸収の後に衝撃吸収を行う。
【００１２】
本発明のステアリングコラムは、一方の端部が他方の対向する端部に圧入された筒状の内コラムと筒状の外コラムとからなる。
衝撃吸収部は内コラムと外コラムのいずれか一方に形成しても、両方に形成してもよい。一方に形成する場合も両方に形成する場合も、内コラムと外コラムの材質は同じでよい。
【００１３】
衝撃吸収部は、基本的に内コラムあるいは外コラムの径差、すなわち、両コラムが相手側に突出する突出量を変化させた凸部で構成することができる。
前記衝撃吸収部を、前記凸部とすることにより、衝撃吸収に特性を持たせることができる。たとえば、両コラムの相対移動量の増大にともなって、第１コラムと第２コラムとの相互の抵抗が増す特性とすると、衝撃荷重のばらつき（運転者の体重差等）にかかわらず、換言すれば、衝撃エネルギーが大きいときにも、確実にエネルギ吸収を行うことができる。
【００１４】
衝撃吸収の特性は、凸部の径、凸部の径変化の勾配、凸部の数（軸方向および周方向）等によって自由に設定することができる。すなわち、これら径、径変化の勾配、数を両コラムの軸方向相対移動が開始される初期の塑性変形が始る軸方向位置では小さくし、相対移動にともなう塑性変形の進行に応じて徐々に大きくした形態や、その逆の形態にすれば、衝撃吸収が徐々に行われる特性としたり、その反対に衝撃吸収の初期に大きくエネルギが吸収され、徐々に収束する特性とすることができる。
【００１５】
前記衝撃吸収部を周方向の１箇所以上または全周に形成することにより、両コラムの相対移動が周方向に均一に行われる。
前記外コラムまたは内コラムの他方に前記凸部に嵌合した貫通孔を形成することにより、第１コラムと第２コラムの組付け位置を容易に管理できるとともに、衝撃吸収を開始する軸方向位置のばらつきをなくしたり、吸収衝撃力を凸部の弾性率で設定でき、両コラムが変形する場合に比べ設計が容易になる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
図２は実施例のステアリングコラムの特徴部分を示す。図２の特徴部分が異なるステアリングコラム１を有するステアリング装置のコラム部分を図１に示す。図１に示すように、ステアリングコラム１は、筒状の内コラム２と、該内コラム２のアッパ側（ハンドル側）端にロア側（ギヤ側）端が圧入された筒状の外コラム３とから構成され、内部にアッパ軸４とロア軸５からなるハンドル軸６が挿通されている。
【００１８】
アッパ軸４とロア軸５は相対回転不能に接続されている。この接続部分は以下のような衝撃吸収構造となっている。ロア軸５は筒状の部材である。アッパ軸４は柱状の部材である。アッパ軸４は、筒状のロア軸５のアッパ側端より所定長さ挿入されている。ロア軸５内に挿入されたアッパ軸４の外周には一対の周溝４１、４１が形成され、その周溝４１に連通する通孔５１がロア軸５の周方向に複数個形成されている。そして、通孔５１と周溝４１には、充填による樹脂ピン７が埋設状態に植設されている。この樹脂ピン７により、アッパ軸４とロア軸５との軸方向相対移動は、一定以上の衝撃荷重が作用しない限り規制される。
【００１９】
ステアリングコラム１を構成する内コラム２と外コラム３は、金属および樹脂のいずれを用いてもよいが、この実施例では、金属で構成されている。そして、アッパ側に配設される外コラム３は、アッパ軸４を回転自在、かつ軸方向に相対移動不能に支持し、ロア側に配設される内コラム２はロア軸５を回転自在、かつ軸方向に相対移動不能に支持している。
【００２０】
ところで、内コラム２は、アッパ側より外コラム３内に圧入される圧入部２１と、該圧入部２１と隣接した衝撃吸収部２２と、衝撃吸収部２２から圧入部２１と同径でロア側に延びる主部２３とから構成されている。
衝撃吸収部２２は、周方向に等間隔で例えば３つの凸部２４をもつ。凸部２４は、圧入部２１および主部２３より拡径した部分であり、圧入部２１から径大に続く勾配が比較的緩やかな低勾配部２５と、該低勾配部２５の頂点より急勾配で主部２３へと続く逆勾配部２６とからなる。
【００２１】
衝撃吸収部２２に凸部２４を形成する加工は、プレス加工で行うことができる。なお、外コラム３は、その内周面に摩擦材１０が塗布等により形成されている。従って、外コラム３は、内コラム２との軸方向相対移動時に該内コラム２の圧入部２１外周面及び衝撃吸収部２２の外周面と摩擦接触することになる。ただし、本発明は、凸部２４の塑性変形によって衝撃を吸収するものであるから、摩擦材１０は必ずしも必要ではない。
【００２２】
また、外コラム３は、弾性をもつブラケット８を介して車体取付け部９に固定され、これにより、ステアリングコラム１全体が車体にクランプされている。
上記第１実施例の構成のステアリングコラム１によれば、車両衝突時に軸方向に沿う衝撃力が作用することによって、樹脂ピン７、７が剪断されて衝撃エネルギが吸収される。また、両コラム２、３が軸方向に相対移動することによって、凸部２４が塑性変形されて衝撃エネルギが吸収される。
【００２３】
この凸部２４による衝撃吸収作用は、この場合、主に低勾配部２５を外コラム３が塑性変形させる形態であるため、相対移動の初期には小さなエネルギを吸収し、相対移動が進むに応じて大きなエネルギを吸収し、逆勾配部２６が塑性変形されるとき最大にエネルギを吸収する。この吸収エネルギの範囲、すなわち低勾配部２５の勾配（径変化量）を運転者の体重等による衝撃のばらつきの範囲内に設定することにより、吸収不能となることなく、確実に運転者を保護することができる。
【００２４】
また、上記衝撃吸収作用の特性は、相対移動の初期に小さなエネルギを吸収し、相対移動が進むに応じて大きなエネルギを吸収するものであるが、この逆の特性とするためには、低勾配部２５の勾配を逆勾配部２６のように大きくし、逆勾配部２６を低勾配部２５のように小さくすればよい。
本実施例のステアリングコラム１は、衝撃吸収を行うスペーサを廃し、内コラム２における衝撃吸収部でエネルギ吸収を行うことができ、コラム外径の小型化、部品点数削減、組付工数低減の実効がある。
【００２５】
本実施例のステアリングコラム１１は、図２に示すように、外コラム３に衝撃吸収部３２を設け、この衝撃吸収部３２の凸部３４を、内コラム２に設けた切欠（貫通孔）２６に嵌入したものである。これら凸部３４および切欠２６も、周方向に同数形成する。
【００２６】
本実施例のステアリングコラム１１は、図１に示すステアリングコラム１と同様に確実な衝撃吸収作用を行うとともに、コラム外径の小型化、部品点数削減、組付工数低減を行うことができる。
また、この実施例のステアリングコラム１１では、凸部３４が切欠２６に嵌入するので、外コラム３と内コラム２の軸方向の位置決め精度が向上し、衝撃吸収開始位置のばらつきがなく、設計通りの運転者保護が図れる。
【００２７】
なお、本実施例のステアリングコラム１１は、切欠２６を形成した内コラム２を無加工の外コラム３内に圧入し、この後、切欠２６の位置を狙ってプレス加工等により凸部３４を形成すればよい。
【００２９】
（各種変形例）
本発明の衝撃吸収部２２の形態は、内コラム２と外コラム３の内外関係を逆にしたり、相手側に突出する凸部の向きを逆にすることにより、種々の変形例が考えられる。
【００３１】
本実施例の変形例としては、切欠と凸部を内コラム２と外コラム３とで反対にすることができる。この変形例によっても確実な衝撃吸収作用の達成とコラム径の小型化、組付工数低減等の効果を奏する。
【００３２】
本実施例、変形例において、凸部２４をコラム（たとえば内コラム２）の周方向に複数設ける場合、図４に示すように、軸方向位置を異ならせて配置すれば、衝撃吸収特性の設定自由度がさらに増すことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ステアリングコラムを示す断面図である。
【図２】  本発明の実施例の特徴部分を示す断面図である。
【図３】  本発明の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…ステアリングコラム
２…内コラム
３…外コラム
２２、３２…衝撃吸収部
２４…凸部
２５…低勾配部
２６…逆勾配部。
【図１】
0003736136.tif 000002
【図２】
0003736136.tif 000003
【図３】
0003736136.tif 000004