JP2006321300A

JP2006321300A - ステアリング装置

Info

Publication number: JP2006321300A
Application number: JP2005144819A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Nomura; 哲生野村; Masaya Takeda; 雅也丈田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】通常の運転操作時には軸支部のガタが少なく、二次衝突時の衝撃で車体からコラムが離脱した後の、車体前方側へのコラムのコラプス移動中の摺動抵抗が極めて少ないステアリング装置を提供する。
【解決手段】一次衝突時にロアー側ステアリングシャフト７に車体後方側への衝撃荷重が作用し、その衝撃荷重がプッシュナット３８の離脱荷重に達すると、プッシュナット３８は外径部７２に沿って車体前方側に移動し、小径の外径部７４に到達して、ロアー側ステアリングシャフト７に対するプッシュナット３８の圧入状態が解除される。プッシュナット３８は、一次衝突時にロアー側ステアリングシャフト７に対する圧入状態が解除されているので、二次衝突時に、上部ブラケット１が車体１８から離脱した後の車体前方側へのコラプス移動中は、摺動抵抗が極めて少なく、円滑なコラプス移動が行われる。
【選択図】図４

Description

本発明はステアリング装置、特に、一次衝突時や二次衝突時に、ステアリングシャフトが円滑にコラプス移動して、運転者への衝撃を緩和するようにしたコラプス式のステアリング装置に関する。

コラプス式のステアリング装置では、通常の運転操作時には、ステアリングシャフトをコラムにガタ無く軸支すると共に、一次衝突時や二次衝突時には、この軸支部からステアリングシャフトが所定の衝撃力で離脱して、ステアリングシャフトがコラムに対して円滑にコラプス移動する必要がある。このようなコラプス式のステアリング装置として、特許文献１、特許文献２のステアリング装置がある。

特許文献１のステアリング装置は、ステアリングシャフトを軸支するためにコラムに保持された軸受を、ステアリングシャフトに形成された段部とスナップリングによって挟持し、一次衝突時に、一定の衝撃力でステアリングシャフト用の溝からスナップリングが離脱するようにするために、ステアリングシャフト用の溝の外周側を徐々に拡開する形状にしたステアリング装置である。

特許文献２のステアリング装置は、上記特許文献１のステアリング装置を発展させたものであり、上記特許文献１のスナップリングに、軸受に対して軸方向の付勢力を付与するバネ部を形成して、軸受とスナップリングとの間のガタを防止するようにしたステアリング装置である。

上記特許文献１及び特許文献２のステアリング装置は、衝突時に、所定の離脱荷重がスナップリングに作用した時に、スナップリングをステアリングシャフトの溝から離脱させて、ステアリングシャフトをコラムに対してコラプス移動させることはできる。しかし、スナップリングがステアリングシャフトの溝から離脱した後も、ステアリングシャフトの外周にスナップリングの内周が摺接しながらコラプス移動する。

従って、上記特許文献１及び特許文献２のステアリング装置は、コラプス移動中もスナップリングの摺動抵抗が働くこととなり、コラプス移動中の摺動抵抗を減らして、円滑なコラプス移動を行わせたいという近年の要求には応えられなくなっている。

実公平５−２９１８６号公報特開平１１−１７１０２６号公報

本発明は、通常の運転操作時には軸支部のガタが少なく、二次衝突時の衝撃で車体からコラムが離脱した後の、車体前方側へのコラムのコラプス移動中の摺動抵抗が極めて少ないステアリング装置を提供することを課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、車体前方側に取付け可能な下部ブラケット、二次衝突時に車体前方側にコラプス移動可能に上記下部ブラケットに支承されたロアーコラム、上記ロアーコラムにコラプス移動可能に嵌合したアッパーコラム、上記アッパーコラムのアッパー側軸受に回転自在に軸承され、車体後方側にステアリングホイールを装着可能なアッパー側ステアリングシャフト、上記ロアーコラムの車体後方側に取付けられ、二次衝突時に車体から離脱して車体前方側に移動可能な上部ブラケット、上記アッパー側ステアリングシャフトに対してコラプス移動可能で、回転トルクを伝達可能に嵌合するロアー側ステアリングシャフト、上記ロアー側ステアリングシャフトの車体前方側に自在継手を介して連結され、ステアリングギヤに回転トルクを伝達可能な中間シャフト、上記ロアーコラムの車体前方側に保持され、上記ロアー側ステアリングシャフトをロアーコラムに回転自在に軸承するロアー側軸受、上記ロアー側ステアリングシャフトの外周に圧入される内径部を有し、上記ロアー側軸受に対してロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に移動するのを規制する規制部材、上記ロアー側ステアリングシャフトに、上記規制部材の圧入位置よりも所定距離車体前方側に離間した位置に形成され、上記規制部材の内径部よりも小径の外径部を備え、一次衝突時に、ロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に所定距離コラプス移動した時に、上記規制部材が上記圧入位置から車体前方側に離脱して小径の外径部に移動し、二次衝突時には、上記上部ブラケットが車体から離脱して、上記ロアーコラムがロアー側軸受と共に、ロアー側ステアリングシャフトに対して車体前方側にコラプス移動することを特徴とするステアリング装置である。

第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、一次衝突時に、ロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に所定距離コラプス移動した時に、上記自在継手の車体後方側端面が上記下部ブラケットの車体前方側端面に当接して、一次衝突時のコラプス移動が規制されることを特徴とするステアリング装置である。

第３番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記ロアー側ステアリングシャフトに連結された自在継手のヨークの一部分が下部ブラケットの車体前方側の前板よりも車体後方側に配置され、一次衝突時に、ロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に所定距離コラプス移動した時に、上記ヨークの他の部分の車体後方側端面が上記下部ブラケットの車体前方側端面に当接して、一次衝突時のコラプス移動が規制されることを特徴とするステアリング装置である。

第４番目の発明は、第３番目の発明のステアリング装置において、上記ヨークの一部分は、ハブとフランジであることを特徴とするステアリング装置である。

第５番目の発明は、第１番目から第４番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記ロアーコラムの車体前方側は下部ブラケットに枢動可能に支承され、上記ロアーコラムの車体後方側は上部ブラケットにチルト位置調整可能に支承されていることを特徴とするステアリング装置である。

第６番目の発明は、第１番目から第４番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記アッパーコラムは上記ロアーコラムに対してテレスコピック位置調整可能に嵌合していることを特徴とするステアリング装置である。

第７番目の発明は、第１番目から第６番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記ロアー側軸受の内輪とロアー側ステアリングシャフトの外周との間には摩擦軽減部材が介在していることを特徴とするステアリング装置である。

第８番目の発明は、第７番目の発明のステアリング装置において、上記摩擦軽減部材は摩擦係数の小さい円筒状のスペーサであることを特徴とするステアリング装置である。

第９番目の発明は、第１番目から第８番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記規制部材の車体後方側端面とロアー側軸受の車体前方側端面との間には付勢部材が介在していることを特徴とするステアリング装置である。

第１０番目の発明は、第８番目の発明のステアリング装置において、上記スペーサの車体後方側端面とロアー側軸受の車体前方側端面が当接し、上記規制部材の車体後方側端面とスペーサの車体前方側端面との間には付勢部材が介在していることを特徴とするステアリング装置である。

第１１番目の発明は、第９番目の発明のステアリング装置において、上記付勢部材はウェーブワッシャであることを特徴とするステアリング装置である。

第１２番目の発明は、第１０番目の発明のステアリング装置において、上記付勢部材はウェーブワッシャであることを特徴とするステアリング装置である。

第１３番目の発明は、第１番目から第８番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記規制部材はプッシュナットまたはワッシャのいずれかであることを特徴とするステアリング装置である。

第１４番目の発明は、車体前方側に取付け可能な下部ブラケット、上記下部ブラケットに支承されたコラム、上記コラムのアッパー側軸受に回転自在に軸承され、車体後方側にステアリングホイールを装着可能なアッパー側ステアリングシャフト、上記コラムに取付けられ、二次衝突時に車体から離脱して車体前方側に移動可能な上部ブラケット、上記アッパー側ステアリングシャフトに対してコラプス移動可能で、回転トルクを伝達可能に嵌合するロアー側ステアリングシャフト、上記ロアー側ステアリングシャフトの車体前方側に自在継手を介して連結され、ステアリングギヤに回転トルクを伝達可能な中間シャフト、上記コラムの車体前方側に保持され、上記ロアー側ステアリングシャフトをコラムに回転自在に軸承するロアー側軸受、上記ロアー側ステアリングシャフトの外周に圧入される内径部を有し、上記ロアー側軸受に対してロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に移動するのを規制する規制部材、上記ロアー側ステアリングシャフトに、上記規制部材の圧入位置よりも所定距離車体前方側に離間した位置に形成され、上記規制部材の内径部よりも小径の外径部を備え、一次衝突時に、ロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に所定距離コラプス移動した時に、上記規制部材が上記圧入位置から車体前方側に離脱して小径の外径部に移動し、二次衝突時には、上記上部ブラケットが車体から離脱して、上記コラムがロアー側軸受と共に、ロアー側ステアリングシャフトに対して車体前方側にコラプス移動することを特徴とするステアリング装置である。

本発明のステアリング装置では、ロアー側軸受に対してロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に移動するのを規制する規制部材は、一次衝突時にロアー側ステアリングシャフトに対する圧入状態が解除される。従って、二次衝突時の衝撃で車体からロアーコラムが離脱した後の、車体前方側へのロアーコラムのコラプス移動中の摺動抵抗が極めて少なく、円滑なコラプス移動が行われる。

また本発明のステアリング装置では、輸送や取り扱いが容易なボルト止めの自在継手を採用し、その自在継手のヨークの一部分を下部ブラケットの車体前方側の前板よりも車体後方側に配置することで、限られた空間にボルト止めの自在継手を配置可能としつつ、二次衝突時のコラプスストロークを確保することを可能にしている。

＊第１の実施形態
以下、図面に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のステアリング装置の要部を示し、（１）は一部を断面した平面図、（２）は（１）のＡ−Ａ断面図である。図２は図１の正面図である。図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。図４は図１のロアー側ステアリングシャフトを軸支する軸受部分の拡大断面図である。図５は本発明の実施形態のプッシュナットを示し、（１）はプッシュナットの正面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図である。

図６はロアー側ステアリングシャフトを軸支する軸受部分の変形例を示す拡大断面図である。図７は本発明の第１の実施形態のステアリング装置の一次衝突時の状態を示す一部を断面した平面図である。図８は本発明の第１の実施形態のステアリング装置の二次衝突時の状態を示す一部を断面した平面図である。

第１の実施形態は、チルト・テレスコピック式のステアリング装置に本発明を適用した例を示す。逆Ｕ字型の上部ブラケット１が車体後方側（図１の右側）に取付けられ、下部ブラケット２が車体前方側（図１の左側）に取付けられている。下部ブラケット２の上部には、左右一対のフランジ部２３、２３が形成されている。このフランジ部２３、２３に形成されたボルト孔２４にボルト２５を挿入して、車体１８にフランジ部２３、２３を固定している。

上部ブラケット１の上部には、この上部ブラケット１を車体１８に取付けるための左右一対のフランジ部１３、１３が形成されている。このフランジ部１３、１３には、車体後方側が開口した切欠き溝１４、１４が形成されている。切欠き溝１４、１４の左右両側縁部を、摩擦係数の小さい金属材料の薄板で成形されたコーティングプレート１５、１５が、フランジ部１３、１３の上下両面から挟み込んでいる。

また、コーティングプレート１５、１５は、コーティングプレート１５、１５に形成された長溝状のボルト孔１６に挿通したボルト１７によって、車体１８に固定されている。二次衝突時に運転者がステアリングホイ−ルに衝突し、コーティングプレート１５、１５とフランジ部１３、１３との間の摩擦力よりもその衝撃力が大きくなると、コーティングプレート１５、１５が車体１８に残り、上部ブラケット１が車体１８から離脱して、ロアーコラム３と共に車体前方側にコラプス移動する。

上部ブラケット１の左右の側板１１、１１の内側には、円筒状のロアーコラム（アウターコラム）３が挟み込まれている。ロアーコラム３の車体前方側は、下部ブラケット２に枢動ピン２１、２１によって枢動可能に支承されている。下部ブラケット２の側板２７、２７には、枢動ピン２１、２１を支承する長溝２２、２２（図２参照）が、車体前後方向に長く形成されている。

従って、二次衝突時に上部ブラケット１が車体１８から離脱して、ロアーコラム３と共に車体前方側にコラプス移動するときに、枢動ピン２１、２１を長溝２２、２２に沿って案内し、ロアーコラム３が円滑にコラプス移動するようにしている。ロアーコラム３は、アルミ合金等の軽合金製で、鋳造または鍛造により、一体成形で成形されている。

上部ブラケット１の側板１１、１１には、チルト用長溝１２、１２が形成されている。チルト用長溝１２、１２は、上記した枢動ピン２１を中心とする円弧状に形成されている。ロアーコラム３の車体後方側の下方に形成された左右のクランプ部３１、３１には、図３の左右方向に、円形の貫通孔３１１、３１１が形成されている。

丸棒状の締付けロッド４が、上記チルト用長溝１２、１２及び貫通穴３１１、３１１を通して、図３の左側から挿入されている。締付けロッド４の右端外周には、カラー４１、スラスト軸受４２が外嵌され、締付けロッド４の右端に形成された雄ねじ４３にナット４４がねじ込まれて、カラー４１、スラスト軸受４２を、ナット４４によって右側の側板１１に押圧している。

カラー４１の左側外径部には、チルト用長溝１２の溝幅よりも若干幅の狭い矩形断面の回り止め部４１１が形成されている。回り止め部４１１は右側のチルト用長溝１２に嵌入して、上部ブラケット１に対して回り止めされるとともに、チルト位置調整時に、チルト用長溝１２に沿って、締付けロッド４を摺動させる。

締付けロッド４の左端外周には、固定カム４５、可動カム４６が、この順で外嵌され、可動カム４６の左端面には操作レバー４７が固定され、この操作レバー４７によって操作される可動カム４６と固定カム４５によって、カムロック機構が構成されている。固定カム４５は、左側のチルト用長溝１２に係合して上部ブラケット１に対して非回転であり、チルト位置調整時に、チルト用長溝１２に沿って固定カム４５を摺動させる。

これによって、チルト・テレスコピック締付け時に、操作レバー４７が回動されると、固定カム４５の山に可動カム４６の山が乗り上げて、固定カム４５を図３の右側に押すと同時に、締付けロッド４を左側に引くことによって、側板１１、１１を締付け、それによって、ロアーコラム３のクランプ部３１、３２を締付ける。

チルト・テレスコピック解除時には、操作レバー４７を逆方向に回動し、固定カム４５の山に可動カム４６の谷が入り込み、固定カム４５を右側に押す力を解除すると同時に、締付けロッド４を左側に引く力を解除することによって、側板１１、１１を離間させ、ロアーコラム３のクランプ部３１、３２の締付けを解除する。

図３に示すように、ロアーコラム３にはクランプ部３１、３１の下側に、スリットＳが形成されている。従って、クランプ部３１、３１はその下側が完全な開放型に形成されており、クランプ時に、クランプ部３１、３１がその全長に渡って撓みやすくなっているため、クランプ時の保持力を向上させている。

ロアーコラム３の車体後方側の内径部３２には、円筒状のアッパーコラム（インナーコラム）５の外径部５１が内嵌され、円筒状のアッパーコラム５はロアーコラム３の軸方向にテレスコピック位置調整可能に、かつコラプス移動可能に支持されている。

アッパーコラム５の内径部５２には、車体後方側にステアリングホイール（図示せず）を装着したアッパー側ステアリングシャフト６が、アッパー側軸受５３によって回転可能に軸支されている。アッパー側ステアリングシャフト６の車体前方側は、ロアー側ステアリングシャフト７の車体後方側に連結されている。

アッパー側ステアリングシャフト６の車体前方側の外径部には雄スプライン６１が形成され、ロアー側ステアリングシャフト７の車体後方側に形成された雌スプライン７１が、雄スプラン６１にテレスコピック位置調整可能に、かつコラプス移動可能に、そして回転トルクを伝達可能にスプライン嵌合している。

ロアー側ステアリングシャフト７は、ロアーコラム３の車体前方側の内径部３４（図４参照）に、ロアー側軸受３３によって回転可能に軸支され、ロアー側ステアリングシャフト７の車体前方側には、自在継手（カルダン継手）８が連結されている。

自在継手８の車体前方側は、図示しない伸縮可能な中間シャフトを介してエクステンションシャフトに連結されており、運転者がステアリングホイールを回転操作すると、ステアリングギヤの図示しないラックアンドピニオン機構を介して、タイロッドを移動し、車輪の操舵角を変えることができる。

従って、ロアーコラム３のクランプ部３１、３１の締付けを解除すると、枢動ピン２１を支点として、アッパーコラム５はロアーコラム３と共にチルト位置が調整可能である。また、アッパーコラム５は、アッパー側ステアリングシャフト６と共に、ロアーコラム３に対してその軸方向にテレスコピック移動し、このテレスコピック移動時に、アッパー側ステアリングシャフト６はロアー側ステアリングシャフト７に対して円滑にテレスコピック移動する。

図４は、ロアー側ステアリングシャフト７を軸支するロアー側軸受３３周辺の拡大断面図である。ロアー側軸受３３の外輪３３１は、その外径部がロアーコラム３の内径部３４に圧入され、内径部３４の車体後方側の段差面３４１に、外輪３３１の車体後方側端面３３２が当接している。

ロアー側軸受３３の内輪３３３の内径部とロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２との間には、断面がＬ字形で円筒状のスペーサ（摩擦軽減部材）３５が挿入されている。スペーサ３５は、摩擦係数の小さいフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、含油樹脂等の材質で成形され、スペーサ３５の車体後方側の段差面３５１に、内輪３３３の車体前方側端面３３４が当接している。

ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２には、ロアー側軸受３３の車体後方側に環状溝７３が形成され、環状溝７３には止め輪（Ｃリング）３６が挿入されている。止め輪３６は、ロアー側軸受３３の内輪３３３の車体後方側端面３３５に当接している。ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２には、スペーサ３５の車体前方側端面３５２よりも車体前方側に、ウェーブワッシャ（付勢部材）３７、プッシュナット（規制部材）３８がこの順で外嵌されている。

ウェーブワッシャ３７は、バネ鋼を環状波形に成形したバネであり、ウェーブワッシャ３７の内径部３７１は、ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２に対して、所定の隙間を有して緩く嵌合している。また、プッシュナット３８の内径部３８１は、ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２に対して圧入されている。

図５は本発明の実施形態のプッシュナット３８を示し、（１）はプッシュナット３８の正面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図である。プッシュナット３８の内周には、爪部３８２と溝部３８３が交互に形成されている。爪部３８２は、プッシュナット３８の側面３８４（プッシュナット３８の中心軸線に対して直交する平面）に対して傾斜角度θだけ傾斜している。また、爪部３８２の内径部３８１の直径寸法Ｄ１は、ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２の直径寸法Ｄ２（図４参照）よりも所望の寸法だけ小さく設定されている。

図４に示すように、プッシュナット３８の側面３８４をウェーブワッシャ３７側（車体後方側）に向けた状態で、車体前方側からプッシュナット３８をロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２に挿入する。すると、プッシュナット３８の爪部３８２は、外径部７２に押されて、傾斜角度θが増大する方向に撓むので、爪部３８２の内径部３８１の直径寸法Ｄ１が拡大する。そのため、ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２に、プッシュナット３８を容易に挿入することが可能となる。

プッシュナット３８は、挿入方向の停止位置を適宜調整することが可能であるため、ウェーブワッシャ３７を適度に圧縮することで、所望の予圧でロアー側軸受３３を押圧し、ロアー側ステアリングシャフト７をロアーコラム３にガタ無く軸支することができる。

プッシュナット３８に対して、車体前方側への荷重が作用すると、爪部３８２の内径部３８１の角３８１Ａがロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２に食い込み、傾斜角度θが減少する方向に撓む。従って、所望の衝撃荷重（離脱荷重）が作用した時だけ、プッシュナット３８は車体前方側へ離脱（移動）して、ウェーブワッシャ３７から離れることになる。

爪部３８２の傾斜角度θ、爪部３８２の内径部３８１の直径寸法Ｄ１、溝部３８３の溝幅Ｈ（爪部３８２の幅）を適宜設定することにより、プッシュナット３８の離脱荷重（プッシュナット３８とロアー側ステアリングシャフト７との間の滑り荷重）を所望の値に設定することができる。プッシュナット３８の角３８１Ａは、面取りの大きさや形状（４５度面取り、、６０度面取り、Ｒ形状等）を適宜選択することによって、プッシュナット３８の離脱荷重を所望の値に設定することもできる。また、プッシュナット３８の代わりとして、ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２に所定の締め代で圧入されるワッシャにしてもよい。

すなわち、通常の運転操作時には、プッシュナット３８は、ウェーブワッシャ３７を圧縮することで、スペーサ３５、止め輪３６、段差面３４１との間で、所定の予圧でロアー側軸受３３を押圧し、ロアー側ステアリングシャフト７をロアーコラム３にガタ無く軸支している。

ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２には、プッシュナット３８の角３８１Ａから車体前方側に所定距離Ｌ１だけ離れた位置に、外径部７２よりも直径の小さな外径部７４が形成されている。外径部７４の直径Ｄ３は、爪部３８２の内径部３８１の直径寸法Ｄ１よりも小く設定されている。

大径の外径部７２と小径の外径部７４との接続部は、なだらかな傾斜面７５によって接続されている。従って、車体前方側からプッシュナット３８をロアー側ステアリングシャフト７の大径の外径部７２に挿入する際、この傾斜面７５に沿って、プッシュナット３８を容易に挿入することが可能となる。

一次衝突時に、中間シャフト、エクステンションシャフト、自在継手８を介して、ロアー側ステアリングシャフト７に車体後方側への衝撃荷重が作用し、その衝撃荷重がプッシュナット３８の離脱荷重に達すると、プッシュナット３８は外径部７２に沿って車体前方側に移動し始める。言い換えれば、図４で見て、プッシュナット３８は動かず、ロアー側ステアリングシャフト７が車体後方側へ移動することになる。

プッシュナット３８が小径の外径部７４に到達すると、プッシュナット３８のロアー側ステアリングシャフト７に対する圧入状態が解除される。さらに、ウェーブワッシャ３７が圧縮状態から開放され、プッシュナット３８の車体前方側への移動が加速される。

図１（１）、（２）に示すように、下部ブラケット２には、側板２７、２７の車体前方側に、前板２６が形成され、この前板２６に貫通孔２６１が形成されている。ロアー側ステアリングシャフト７には、上記した小径の外径部７４の車体前方側に、外径部７４よりもさらに小径の外径部７６が形成されている。この外径部７６が前板２６の貫通孔２６１を貫通して車体前方側に延びており、この外径部７６の車体前方側端部に上記した自在継手８のヨーク８１が連結されている。

貫通孔２６１の直径は、外径部７６が貫通可能で、かつ、外径部７６の車体前方側端部に連結されたヨーク８１の軸直角断面よりも小さな寸法に設定されている。従って、図７に示すように、一次衝突時に、自在継手８が車体後方側に移動すると、自在継手８のヨーク８１の車体後方側端面８２が前板２６の車体前方側端面２６２に当接して停止し、ロアー側ステアリングシャフト７が車体後方側に過大に移動しないように制限している。

ヨーク８１の車体後方側端面８２と前板２６の車体前方側端面２６２との間の距離Ｌ２（図１参照）は、上記したプッシュナット３８から小径の外径部７４までの距離Ｌ１（図４参照）と略同一、または、距離Ｌ１よりも若干大きく設定されている。

このため、図７に示すように、一次衝突時の衝撃で、ロアー側ステアリングシャフト７が車体後方側に距離Ｌ１だけ移動し、ヨーク８１の車体後方側端面８２が前板２６の車体前方側端面２６２に当接して停止した際に、プッシュナット３８は、車体前方側の小径の外径部７４に確実に到達し、ロアー側ステアリングシャフト７に対するプッシュナット３８の圧入状態が解除される。また、プッシュナット３８にはウェーブワッシャ３７の付勢力が加わるため、小径の外径部７４を越えてさらに小径の外径部７６まで、プッシュナット３８が車体前方側へ移動可能である。

図７に示した一次衝突に続いて、運転者がステアリングホイールに衝突する二次衝突時の衝撃が車体前方側へ作用すると、図８に示すように、アッパーコラム５がロアーコラム３の内径部３２に沿って車体前方側にコラプス移動し、アッパーコラム５の車体前方側端面５４が、ロアーコラム３の内径部３２の車体前方側端面３２１（図４参照）に当接する。

ロアーコラム３を介して上部ブラケット１に加わる衝撃力が、コーティングプレート１５、１５とフランジ部１３、１３との間の摩擦力よりも大きくなると、コーティングプレート１５、１５が車体１８に残り、上部ブラケット１が車体１８から離脱する。その結果、上部ブラケット１が、ロアーコラム３、アッパーコラム５、アッパー側ステアリングシャフト６と共に車体前方側にコラプス移動する。

ロアーコラム３と共に車体前方側にコラプス移動するロアー側軸受３３は、摩擦係数の小さいスペーサ３５がロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２に沿って摺動するため、摺動抵抗が極めて少なく、円滑なコラプス移動が行われる。

さらに、プッシュナット３８は、一次衝突時にロアー側ステアリングシャフト７に対する圧入状態が解除されているので、スペーサ３５等のコラプス移動の邪魔をせず、従って、二次衝突時のコラプス移動中の摺動抵抗が極めて少なく、円滑なコラプス移動が行われる。

図６は、ロアー側ステアリングシャフト７を軸支するロアー側軸受３３周辺の変形例を示す拡大断面図である。図６は、図４で説明したスペーサ３５を省略した例である。以下の説明では、図４と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略し、図４と同一部品には同一番号を付して説明する。

ロアー側軸受３３の外輪３３１は、その外径部がロアーコラム３の内径部３４に圧入され、内径部３４の車体後方側の段差面３４１に、外輪３３１の車体後方側端面３３２が当接している。

ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２の車体後方側には、外径部７２よりも大径の外径部７７が形成され、この外径部７７にロアー側軸受３３の内輪３３３の内径部が外嵌している。外径部７７の車体後方側の段差面７７１に、ロアー側軸受３３の内輪３３３の車体後方側端面３３５が当接している。

ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７２には、ウェーブワッシャ３７、プッシュナット３８がこの順で挿入され、ウェーブワッシャ３７が内輪３３３の車体前方側端面３３４に直接当接している。

すなわち、通常の運転操作時には、プッシュナット３８は、ウェーブワッシャ３７を圧縮することで、段差面７７１、段差面３４１との間で、所定の予圧でロアー側軸受３３を押圧し、ロアー側ステアリングシャフト７をロアーコラム３にガタ無く軸支している。

一次衝突時に、中間シャフト、エクステンションシャフト、自在継手８を介して、ロアー側ステアリングシャフト７に車体後方側への衝撃荷重が作用し、その衝撃荷重がプッシュナット３８の離脱荷重に達すると、プッシュナット３８は外径部７２に沿って車体前方側に移動し始める。

一次衝突に続いて、運転者がステアリングホイールに衝突する二次衝突時の衝撃が車体前方側へ作用すると、アッパーコラム５がロアーコラム３の内径部３２に沿って車体前方側にコラプス移動し、アッパーコラム５の車体前方側端面５４が、ロアーコラム３の内径部３２の車体前方側端面３２１に当接する。

ロアーコラム３を介して上部ブラケット１に加わる衝撃力が、コーティングプレート１５、１５とフランジ部１３、１３との間の摩擦力よりも大きくなると、コーティングプレート１５、１５が車体１８に残り、上部ブラケット１が車体１８から離脱する。

その結果、上部ブラケット１が、ロアーコラム３、アッパーコラム５、アッパー側ステアリングシャフト６と共に車体前方側にコラプス移動する。上部ブラケット１が車体１８から離脱するのとほぼ同時に、または、上部ブラケット１が車体１８から離脱する直前に、ロアー側軸受３３の内輪３３３は大径の外径部７７から離脱して、小径の外径部７２に到達している。

従って、ロアーコラム３と共に車体前方側にコラプス移動するロアー側軸受３３は、ロアー側ステアリングシャフト７の小径の外径部７２に沿ってコラプス移動するため、摺動抵抗が極めて少なく、円滑なコラプス移動が行われる。

さらに、プッシュナット３８は、一次衝突時にロアー側ステアリングシャフト７に対する圧入状態が解除されているので、この二次衝突時のコラプス移動中は、摺動抵抗が極めて少なく、円滑なコラプス移動が行われる。

＊第２の実施形態
次に本発明の第２の実施形態について説明する。図９は本発明の第２の実施形態のステアリング装置の要部を示し、（１）は一部を断面した平面図、（２）は（１）のＤ−Ｄ断面図である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略し、上記実施形態と同一部品には同一番号を付して説明する。

第２の実施形態は、ロアー側ステアリングシャフト７と中間シャフトを連結する自在継手８のヨーク８１の一部分を下部ブラケット２内に収容するようにした例である。すなわち、図９に示すように、ロアー側ステアリングシャフト７の外径部７６の車体前方側端部が、ヨーク８１の筒状のハブ８３に挿入され、ハブ８３から接線方向に平行に二枚のフランジ８４Ａ、８４Ｂが延びている。このフランジ８４Ａ、８４Ｂに、ボルト（ピンチボルト）８５を締め付けることで、ヨーク８１がロアー側ステアリングシャフト７の外径部７６に連結されている。

下部ブラケット２の車体前方側の前板２６には、下方側が開口し、上方側が半円弧状の切欠き溝２６３が形成されている。この切欠き溝２６３の幅Ｗは、ヨーク８１の筒状のハブ８３が貫通可能で、かつ、ハブ８３から車体前方側に延びるフォーク８６の肩部８７の軸直角断面よりも小さな寸法に設定されている。

従って、フランジ８４Ａ、８４Ｂが下方を向いた状態で、ヨーク８１を車体前方側から切欠き溝２６３に挿入すれば、ハブ８３を外径部７６に組み込むことができ、ハブ８３を外径部７６に組み込んだ状態で、ハブ８３、フランジ８４Ａ、８４Ｂから構成されるヨーク８１の一部分は、前板２６よりも車体後方側、フォーク８６とその肩部８７から構成されるヨーク８１の他の部分は、前板２６よりも車体前方側に配置される。

従って、一次衝突時に、自在継手８が車体後方側に移動すると、肩部８７の車体後方側端面８８が前板２６の車体前方側端面２６２に当接して停止し、ロアー側ステアリングシャフト７が車体後方側に過大に移動しないように制限している。

肩部８７の車体後方側端面８８と前板２６の車体前方側端面２６２との間の距離Ｌ３は、上記第１の実施形態のプッシュナット３８の角３８１Ａから小径の外径部７４までの距離Ｌ１（図４参照）と略同一、または、若干大きく設定されている。プッシュナット３８、ウェーブワッシャ３７、スペーサ３５は、第１の実施形態と全く同一の構造を有している。

このため、一次衝突時の衝撃で、ヨーク８１が車体後方側に距離Ｌ３だけ移動し、ヨーク８１の肩部８７の車体後方側端面８８が前板２６の車体前方側端面２６２に当接して停止した際に、プッシュナット３８は、車体前方側の小径の外径部７４に確実に到達し、ロアー側ステアリングシャフト７に対するプッシュナット３８の圧入状態が解除される。

一次衝突に続いて、運転者がステアリングホイールに衝突し、二次衝突時の衝撃が車体前方側へ作用すると、アッパーコラム５が車体前方側にコラプス移動する。ロアーコラム３を介して上部ブラケット１に加わる衝撃力が、コーティングプレート１５、１５とフランジ部１３、１３との間の摩擦力よりも大きくなると、コーティングプレート１５、１５が車体１８に残り、上部ブラケット１が車体１８から離脱する。

その結果、上部ブラケット１が、ロアーコラム３、アッパーコラム５、アッパー側ステアリングシャフト６と共に車体前方側にコラプス移動する。図９には、車体前方側のコラプス移動端まで移動したロアーコラム３が、二点鎖線で示されている。

コラムの輸送や取り扱いを容易にするために、ヨーク８１をロアー側ステアリングシャフト７から分解可能なボルト止めにすると、ヨーク８１の全長が長くなり、限られた空間に自在継手８を配置できない場合がある。第２の実施形態のステアリング装置では、ヨーク８１の一部分を前板２６よりも車体後方側に配置することで、限られた空間にボルト止めの自在継手８を配置可能としつつ、二次衝突時のコラプスストロークを確保することも可能にしている。

上記実施形態では、アッパーコラム５がインナーコラム、ロアーコラム３がアウターコラムで構成されているが、アッパーコラム５をアウターコラム、ロアーコラム３をインナーコラムにしてもよい。また、アッパー側ステアリングシャフト６がインナーシャフト、ロアー側ステアリングシャフト７がアウターシャフトで構成されているが、アッパー側ステアリングシャフト６をアウターシャフト、ロアー側ステアリングシャフト７をインナーシャフトにしてもよい。さらに、アッパーコラム５とロアーコラム３を一体化してもよい。

また、上記実施形態では、チルト・テレスコピック式のステアリング装置に本発明を適用した例を示したが、チルト式のステアリング装置、テレスコピック式のステアリング装置、または、チルト位置調整もテレスコピック位置調整も行わないステアリング装置に本発明を適用してもよい。

本発明の第１の実施形態のステアリング装置の要部を示し、（１）は一部を断面した平面図、（２）は（１）のＡ−Ａ断面図である。図１の正面図である。図２のＢ−Ｂ断面図である。図１のロアー側ステアリングシャフトを軸支する軸受部分の拡大断面図である。本発明の実施形態のプッシュナットを示し、（１）はプッシュナットの正面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図である。ロアー側ステアリングシャフトを軸支する軸受部分の変形例を示す拡大断面図である。本発明の第１の実施形態のステアリング装置の一次衝突時の状態を示す一部を断面した平面図である。本発明の第１の実施形態のステアリング装置の二次衝突時の状態を示す一部を断面した平面図である。本発明の第２の実施形態のステアリング装置の要部を示し、（１）は一部を断面した平面図、（２）は（１）のＤ−Ｄ断面図である。

符号の説明

１上部ブラケット
１１側板
１２チルト用長溝
１３フランジ部
１４切欠き溝
１５コーティングプレート
１６ボルト孔
１７ボルト
１８車体
２下部ブラケット
２１枢動ピン
２２長溝
２３フランジ部
２４ボルト孔
２５ボルト
２６前板
２６１貫通孔
２６２車体前方側端面
２６３切欠き溝
２７側板
３ロアーコラム
３１クランプ部
３１１貫通孔
３２内径部
３２１車体前方側端面
３３ロアー側軸受
３３１外輪
３３２車体後方側端面
３３３内輪
３３４車体前方側端面
３３５車体後方側端面
３４内径部
３４１段差面
３５スペーサ
３５１段差面
３５２車体前方側端面
３６止め輪
３７ウェーブワッシャ
３７１内径部
３８プッシュナット
３８１内径部
３８１Ａ角
３８２爪部
３８３溝部
３８４側面
４締付けロッド
４１カラー
４１１回り止め部
４２スラスト軸受
４３雄ねじ
４４ナット
４５固定カム
４６可動カム
４７操作レバー
５アッパーコラム
５１外径部
５２内径部
５３アッパー側軸受
５４車体前方側端面
６アッパー側ステアリングシャフト
６１雄スプライン
７ロアー側ステアリングシャフト
７１雌スプライン
７２外径部
７３環状溝
７４外径部
７５傾斜面
７６外径部
７７外径部
７７１段差面
８自在継手
８１ヨーク
８２車体後方側端面
８３ハブ
８４Ａ、８４Ｂフランジ
８５ボルト
８６フォーク
８７肩部
８８車体後方側端面

Claims

車体前方側に取付け可能な下部ブラケット、
二次衝突時に車体前方側にコラプス移動可能に上記下部ブラケットに支承されたロアーコラム、
上記ロアーコラムにコラプス移動可能に嵌合したアッパーコラム、
上記アッパーコラムのアッパー側軸受に回転自在に軸承され、車体後方側にステアリングホイールを装着可能なアッパー側ステアリングシャフト、
上記ロアーコラムの車体後方側に取付けられ、二次衝突時に車体から離脱して車体前方側に移動可能な上部ブラケット、
上記アッパー側ステアリングシャフトに対してコラプス移動可能で、回転トルクを伝達可能に嵌合するロアー側ステアリングシャフト、
上記ロアー側ステアリングシャフトの車体前方側に自在継手を介して連結され、ステアリングギヤに回転トルクを伝達可能な中間シャフト、
上記ロアーコラムの車体前方側に保持され、上記ロアー側ステアリングシャフトをロアーコラムに回転自在に軸承するロアー側軸受、
上記ロアー側ステアリングシャフトの外周に圧入される内径部を有し、上記ロアー側軸受に対してロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に移動するのを規制する規制部材、
上記ロアー側ステアリングシャフトに、上記規制部材の圧入位置よりも所定距離車体前方側に離間した位置に形成され、上記規制部材の内径部よりも小径の外径部を備え、
一次衝突時に、ロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に所定距離コラプス移動した時に、上記規制部材が上記圧入位置から車体前方側に離脱して小径の外径部に移動し、
二次衝突時には、上記上部ブラケットが車体から離脱して、上記ロアーコラムがロアー側軸受と共に、ロアー側ステアリングシャフトに対して車体前方側にコラプス移動すること
を特徴とするステアリング装置。
請求項１に記載されたステアリング装置において、
一次衝突時に、ロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に所定距離コラプス移動した時に、上記自在継手の車体後方側端面が上記下部ブラケットの車体前方側端面に当接して、一次衝突時のコラプス移動が規制されること
を特徴とするステアリング装置。
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記ロアー側ステアリングシャフトに連結された自在継手のヨークの一部分が下部ブラケットの車体前方側の前板よりも車体後方側に配置され、一次衝突時に、ロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に所定距離コラプス移動した時に、上記ヨークの他の部分の車体後方側端面が上記下部ブラケットの車体前方側端面に当接して、一次衝突時のコラプス移動が規制されること
を特徴とするステアリング装置。
請求項３に記載されたステアリング装置において、
上記ヨークの一部分は、ハブとフランジであること
を特徴とするステアリング装置。
請求項１から請求項４までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記ロアーコラムの車体前方側は下部ブラケットに枢動可能に支承され、上記ロアーコラムの車体後方側は上部ブラケットにチルト位置調整可能に支承されていること
を特徴とするステアリング装置。
請求項１から請求項４までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記アッパーコラムは上記ロアーコラムに対してテレスコピック位置調整可能に嵌合していること
を特徴とするステアリング装置。
請求項１から請求項６までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記ロアー側軸受の内輪とロアー側ステアリングシャフトの外周との間には摩擦軽減部材が介在していること
を特徴とするステアリング装置。
請求項７に記載されたステアリング装置において、
上記摩擦軽減部材は摩擦係数の小さい円筒状のスペーサであること
を特徴とするステアリング装置。
請求項１から請求項８までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記規制部材の車体後方側端面とロアー側軸受の車体前方側端面との間には付勢部材が介在していること
を特徴とするステアリング装置。
請求項８に記載されたステアリング装置において、
上記スペーサの車体後方側端面とロアー側軸受の車体前方側端面が当接し、
上記規制部材の車体後方側端面とスペーサの車体前方側端面との間には付勢部材が介在していること
を特徴とするステアリング装置。
請求項９に記載されたステアリング装置において、
上記付勢部材はウェーブワッシャであること
を特徴とするステアリング装置。
請求項１０に記載されたステアリング装置において、
上記付勢部材はウェーブワッシャであること
を特徴とするステアリング装置。
請求項１から請求項８までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
上記規制部材はプッシュナットまたはワッシャのいずれかであること
を特徴とするステアリング装置。
車体前方側に取付け可能な下部ブラケット、
上記下部ブラケットに支承されたコラム、
上記コラムのアッパー側軸受に回転自在に軸承され、車体後方側にステアリングホイールを装着可能なアッパー側ステアリングシャフト、
上記コラムに取付けられ、二次衝突時に車体から離脱して車体前方側に移動可能な上部ブラケット、
上記アッパー側ステアリングシャフトに対してコラプス移動可能で、回転トルクを伝達可能に嵌合するロアー側ステアリングシャフト、
上記ロアー側ステアリングシャフトの車体前方側に自在継手を介して連結され、ステアリングギヤに回転トルクを伝達可能な中間シャフト、
上記コラムの車体前方側に保持され、上記ロアー側ステアリングシャフトをコラムに回転自在に軸承するロアー側軸受、
上記ロアー側ステアリングシャフトの外周に圧入される内径部を有し、上記ロアー側軸受に対してロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に移動するのを規制する規制部材、
上記ロアー側ステアリングシャフトに、上記規制部材の圧入位置よりも所定距離車体前方側に離間した位置に形成され、上記規制部材の内径部よりも小径の外径部を備え、
一次衝突時に、ロアー側ステアリングシャフトが車体後方側に所定距離コラプス移動した時に、上記規制部材が上記圧入位置から車体前方側に離脱して小径の外径部に移動し、
二次衝突時には、上記上部ブラケットが車体から離脱して、上記コラムがロアー側軸受と共に、ロアー側ステアリングシャフトに対して車体前方側にコラプス移動すること
を特徴とするステアリング装置。