JP2007045357A - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
チルト又はテレスコ調整可能であり且つ二次衝突時の衝撃を吸収できるコンパクトなステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】
コラム本体１が二次衝突によりＡ方向に移動しようとする場合、比較的硬度の高いテレスコ用ローラ８が、矩形開口２ａの側面２ｂ、２ｂに対し、コラム本体１の相対移動とともに塑性変形させていく。この塑性変形に必要なエネルギーと、テレスコ用ローラ８と側面２ｂとの摺動に必要なエネルギーとが衝撃吸収のために消費される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコ方向の少なくとも一方向に対して調整可能に支持するステアリングコラム装置に関し、特に運転者に快適なドライピングポジションを供するべくステアリングホイールの調整における操作性を向上させ、かつ二次衝突時の衝撃力を吸収できるステアリングコラム装置に関する。

ステアリングコラム装置は、車両の重要安全保安部品であり、衝突時に乗員の安全を確保するために衝突時におけるその挙動を、どのように制御するかが非常に重要である。通常は、ステアリングコラム装置自体に衝撃エネルギー吸収機構を設けるともに、ステアリングホイール内に収納したエアーバッグの支持部材としても重要な役割を担っている。

一方、運転者の運転姿勢を最適にするために、一般的なステアリングコラム装置は、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールの傾斜角度を調整でき、ステアリングホイールの軸線方向位置を調整できるようになっている。従って、ステアリングコラム装置には、コラム本体（即ちステアリングホイール）の位置や姿勢の調整が容易でなければならず、且つ二次衝突時には衝撃力を吸収しなければならないという異なる機能が必要になる。このような異なる機能をコンパクトな構成で実現すべく、従来のステアリングコラム装置では、種々の工夫がなされているが、安全性のより高度な要求や、ユーザーの操作性に対する要求の高まりなどにより、更なる向上が求められている。

従来技術のステアリングコラム装置は、チルト・テレスコ調整機構と共に、衝撃吸収機構を有しているのが一般的であるが、これらは独立して別々の要素となっていることが多く、その場合には、当然構造が複雑となりスぺース、コスト、重量ともに不利になる。

このような問題を解消するために、テレスコ方向の調整用長穴部を改良し衝撃吸収機構を付加したり（特許文献１）、また、テレスコ調整機構をもたず単に長穴を利用して衝撃吸収を行うようにしたものがある（特許文献２，３）。
特開２００２−３０８１１４号公報 実開昭４９−８５７２６号公報 実開昭５９−１４７６７３号公報

しかしながら、特許文献１に示すように、テレスコ方向の調整用長穴部を改良し衝撃吸収機構を付加した場合、テレスコの調整範囲においては衝撃吸収機能が作用しない。従って、テレスコの調整範囲分の距離にわたっては、衝撃吸収を行うことなくコラムが動くので、その後に急に衝撃吸収が始まると、ステアリングコラム装置から運転者が受けるＧ（減速度）が高まり、安全上不利になるといった問題点がある。

一方、特許文献２，３に示すように、テレスコ調整機構をもたず単に長穴を利用して衝撃吸収を行う場合、テレスコ調整機構を持たない、もしくは別途独立した機構が必要になり、構造が複雑になるといった問題点がある。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、チルト又はテレスコ調整可能であり且つ二次衝突時の衝撃を吸収できるコンパクトなステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

本発明のステアリングコラム装置は、ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコ方向の少なくとも一方向に対して調整可能に支持するステアリングコラム装置において、
車体に対して固定された固定部材と、
ステアリングシャフトを回転自在に支持するコラム本体と、
前記コラム本体及び前記固定部材のうちの一方と一体的に変位する駒部材と、
前記固定部材及び前記コラム本体のうちの他方と、前記駒部材との間に介在し、第１の位置に移動することによって、前記他方との摩擦力が大きくなり、第２の位置に移動することによって、前記他方との摩擦力が小さくなる又は前記他方と非接触状態となる楔部材と、
前記楔部材を前記第２の位置へと移動させる駆動部材とを有し、
前記楔部材が前記第１の位置にあるときに、前記ステアリングシャフトに衝撃力が付与された場合、前記駒部材が前記他方に対して相対移動することにより、前記楔部材は前記第３の位置へと移動し、前記楔部材と前記駒部材と前記他方のうち少なくとも１つの変形量は、前記楔部材が前記第１の位置にあるときよりも前記第３の位置にあるときの方が大きいことを特徴とする。

本発明のステアリングコラム装置によれば、前記楔部材を、前記第２の位置へと移動させる駆動部材を有するので、前記駆動部材により、前記楔部材を前記第２の位置へと移動させることによって、前記楔部材と前記固定部材及び前記駒部材の他方との摩擦力を小さくして保持力を弱め或いは非接触状態とし、それにより前記コラム本体を、チルト方向及びテレスコ方向の少なくとも一方向に変位させることができる。一方、前記楔部材が前記第１の位置へと移動することで元に戻れば、いわゆる楔効果によって、前記楔部材と前記固定部材及び前記駒部材の他方との摩擦力を大きくすることができ、それにより前記コラム本体の保持力を高めることができる。特に、本発明は、ギヤを用いていないので無段階で調整行うことができ、多板の摩擦プレートを用いていないので、金属同士のこすり感がなく、コンパクトな構造でコラム本体の位置・姿勢調整ができ、且つ高い保持（ロック）力を得ることができる。

加えて、本発明のステアリングコラム装置によれば、前記楔部材が前記第１の位置にあるときに、前記ステアリングシャフトに衝撃力（運転者の通常の操作で付与される最大の力を超える力をいう）が付与された場合、前記駒部材と前記他方とが相対移動することにより、前記楔部材は前記第３の位置へと移動し、前記楔部材と前記駒部材と前記他方のうち少なくとも１つの変形量は、前記楔部材が前記第１の位置にあるときよりも前記第３の位置にあるときの方が大きいので、前記少なくとも１つの塑性変形を利用して効果的に衝撃力の吸収を行うことができる。又、前記楔部材が変形しつつ前記駒部材と共に前記他方に対して摺動すれば、衝撃力の一部を摩擦熱に変換して吸収することもできる。

なお、本明細書中、「テレスコ方向」とはステアリングシャフトの軸線方向をいい、「チルト方向」とは、それに交差する方向（特に上下方向）をいうものとする。又、「第１〜３の位置」は、前記楔部材と前記駒部材との相対位置をいうが、点でなく所定の範囲であって良い。

更に、前記少なくとも１つの変形を所定量以下に制限する変形制限手段を有すると、前記少なくとも１つの変形が過大になって破壊が生じたり、前記楔部材と前記他方との摩擦力が過大となって摺動が阻止されるなど、衝撃吸収効果を失わせる恐れのある不具合を未然に回避できる。

更に、前記楔部材を、前記第１の位置に向かって付勢するばね部材を有すると、前記駆動部材による駆動がなくなれば、前記ばね部材に付勢されて、前記楔部材が前記第１の位置へと移動するので、自動的に前記楔部材と前記固定部材及び前記駒部材との摩擦力を高めることができるので好ましい。

更に、前記楔部材が接する前記固定部材及び前記駒部材の対向面は、前記第１の位置に向かうにつれて間隔が狭くなっており、前記対向面のなす角度は摩擦角以下であると好ましい。前記対向面のなす角度を摩擦角以下にすることにより、対向面が動こうとするとき 前記楔部材と対向面とがすべることなく噛み込んだ状態となる。これを楔作用という。これにより前記固定部材及び前記駒部材の相対運動を抑えることができる。

更に、前記楔部材はローラであると好ましい。たとえばローラクラッチなどで、ローラとくさびによりロックする手法が知られているが、本発明は、それをステアリングコラム装置のチルト／テレスコ調整後のロック（保持）に適用したものである。通常、ローラクラッチは回転運動を一方向のみロックする機構である。本発明においては、それをステアリングコラム装置のチルト・テレスコ運動を拘束するために用いている。また、本発明においては、一方向（例えば衝突時に力のかかる方向のみ）とすることもできるし、通常使用時の位置・姿勢を保持するためにチルト・テレスコの両方向（例えば テレスコならば伸び縮み両方向）に保持するような機構にすることもできる。

特に、前記楔部材にローラを用いた場合、任意の位置での位置決めが可能で、ギア式のような噛み合い不具合や不連続感を生じることが無い。また、チルト・テレスコ調整時には、前記第２の位置にローラを逃がしておくことにより、金属接触なく或いは僅かな接触のみで調整することができる。以上により、運転者がステアリングホイールを調整する際に、理想の位置・姿勢を確保できると共に、非常に滑らかな動きで調整ができるので操作フィーリングにも優れる。また、ローラと楔作用により非常にコンパクトな占有スぺースで、小型化、軽量化でき、更に非常に高いクランプ力（保持力）を得ることができる。

ただし、前記楔部材はテーパ形状やスプラグ形状であっても良い。

以下、本発明の実施の形態に係るチルト ・テレスコピック式のステアリング装置 を図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態に係るステアリングコラム装置の分解図である。

不図示の車体に対して、ブラケットＢＫＴを介して、板状のチルト用フレーム（固定部材）３が溶接などにより固定されている。一方、角管状のコラム本体１には、剛性を持った板状のテレスコ用フレーム（固定部材）２が溶接等により一体化されている。コラム本体１内には、不図示のステアリングホイールと操舵機構とを連結するステアリングシャフトＳが挿通され、不図示のベアリングにより回転自在に支持されている。

一端（図１で左端）に操作レバー４を取り付けたレバーシャフト５は、ステアリングシャフトＳを横切る方向に、コラム本体１と、チルト用フレーム３の矩形開口３ａ及びテレスコ用フレーム２の矩形開口２ａとを貫通している。長孔である矩形開口２ａ、３ａは、互いに交差する方向に延在している。

レバーシャフト５には、操作レバー４側から見て、シャフト中央から、押しばね１１，テレスコ解除用ブロック１２，平面カム１０，テレスコ用駒部材６，チルト用駒部材７，平面カム１０，チルト解除用ブロック１４，押しばね１１，面押しブロック１３，平面カム１８，ワッシャ１６，ナット１７がこの順序で取り付けられている。なお、レバーシャフト５と一体的に回転するのは、平面カム１０，１８、ワッシャ１６，ナット１７のみである。シャフト中央から操作レバー４側の構成については省略するが、同様な構成を有している。

平面カム１０に対応して、駆動部材であるテレスコ解除用ブロック１２及びチルト解除用ブロック１４には、対向カム部（不図示）が形成されており、平面カム１８に対応して、面押しブロック１３にも、対向カム部１３ａが形成されている。平面カム１０が回転すると、テレスコ解除用ブロック１２及びチルト解除用ブロック１４の対向カム部に乗り上がるので、両者は離隔する方向に変位する。ただしロック時は離隔している。又、平面カム１８が回転すると、面押しブロック１３の対向カム部１３ａに乗り上がるので、両者は離隔する方向に変位する。ただしロック時は離隔している。

レバーシャフト５において、テレスコ用フレーム２の矩形開口２ａに対応する位置にテレスコ用駒部材６が取り付けられている。テレスコ用駒部材６と各テレスコ用フレーム２の間には、クランプ用の４つのテレスコ用ローラ８が配されている。なお、テレスコ用フレーム２と、テレスコ用駒部材６と、テレスコ用ローラ８とで、テレスコ方向のロック機構を構成する。

更に、レバーシャフト５には、矩形開口３ａに対応する位置にチルト用駒部材７が挿入されている。チルト用駒部材７と各チルト用フレーム３の間には、クランプ用のチルト用ローラ９が配されている。なお、チルト用フレーム３と、チルト用駒部材７と、チルト用ローラ９とで、チルト方向のロック機構を構成する。

図２は、テレスコ用フレーム２と、テレスコ用駒部材６と、テレスコ用ローラ８との関係を示す斜視図であるが、図で手前側がコラム本体１側になる。テレスコ用駒部材６は、図に示すように略十字形状の板材であり、その上下側面の右部には、右方端に向かうにつれて互いに接近する斜面６ａ、６ａが形成され、上下側面の左部には、左方端に向かうにつれて互いに接近する斜面６ｂ、６ｂが形成されており、各斜面６ａ、６ｂの間には凸状ブロック部６ｃがそれぞれ形成されている。４つのテレスコ用ローラ８は、テレスコ用フレーム２の開口２ａにおける平面である側面（図２では上下面）２ｂ、２ｂと、斜面６ａ、６ｂとの間に移動自在に配置されている。互いに対向する側面２ｂ、２ｂと、斜面６ａ、６ｂとのなす角度は、摩擦角以下である。隣接するテレスコ用ローラ８，８間に架橋するようにして、板状のばね部材１５がそれぞれ駒部材６の左方端及び右方端に取り付けられており、テレスコ用ローラ８，８を、テレスコ用フレーム２の側面２ｂとテレスコ用駒部材６の斜面６ａ、６ｂの間の間隙が狭くなる方向（凸状ブロック部６ｃに近づく方向）に向かって付勢している。

矩形開口２ａの各側面２ｂには、ねじ固定してなる一対の硬質ゴム又は樹脂板の第１ストッパ１９が、対向するようにして延在しており、また矩形開口２ａの端部側面には、樹脂材などからなる第２ストッパ２０が接着されている。矩形開口２ａ内は、第１ストッパ１９により仕切られており、通常テレスコ用駒部材６が存在する側をテレスコ調整領域Ｒ１とし、それ以外の側を衝撃吸収領域Ｒ２とする（図３参照）。

なお、チルト用フレーム３と、チルト用駒部材７と、チルト用ローラ９との関係も、大凡９０度方向が変わるのみで同様であるため、説明を省略する。

テレスコ解除用ブロック１２は、矩形状のベース１２ａの四隅から、４本の脚部１２ｂを垂直に延在させている。ローラ８に接近する際に端面当たりを回避して駆動をスムーズに行えるように各脚部１２ｂは先細形状となっているが、先端に面取りを形成しても良い。チルト解除用ブロック１４も同様の構成を有する。

本実施の形態の動作について説明する。図３は、テレスコ用フレーム２と、テレスコ用駒部材６と、テレスコ用ローラ８との関係を示す概略図であるが、理解しやすいように左右方向に引き延ばして示しており、また図２とは表裏の関係となっている。図１を参照して、コラム本体１に一体化されたテレスコ用フレーム２内に、レバーシャフト５を介してブラケットＢＫＴと結合されたテレスコ用駒部材６が位置している。テレスコ用フレーム２はコラム本体１とともにテレスコ方向、すなわち図２、３の左右方向に移動できるものとする。

まず、ロックを解除して、チルト・テレスコ位置を調整する手順について説明する。図１において、操作者が操作レバー４を回すと、両面取りしてあるレバーシャフト５が一体的に回転する。レバーシャフト５が回転すると、平面カム１０が同時に回転する。

平面カム１０が回転すると、押しばね１１の作用でチルト解除用ブロック１４が、チルト用駒部材７に近接する方向へと移動し、脚部１４ｂがチルト用フレーム３とチルト用駒部材７との間に侵入しながら、側方のチルト用ローラ９を互いに離隔する方向へと駆動する。するとチルト用ローラ９は、チルト用駒部材７の斜面に沿って、チルト用フレーム３の側面との間隙が広がる方向（第２の位置）へと移動するので、ロック状態が解除され、チルト可能な状態になる。

チルト位置調整時には、チルト用ローラ９、９が、チルト用フレーム３の側面３ｂ、３ｂとチルト用駒部材７の斜面７ａ、７ｂの間の間隙が広がる第２の位置へと移動するので、チルト用ローラ９，９と、側面３ｂ、３ｂとが非接触状態（又は低摩擦力状態）となり、それにより容易にチルト用駒部材７（即ちレバーシャフト５）とチルト用フレーム３とを相対移動できる。

同様に、平面カム１０が回転すると、押しばね１１の作用でテレスコ解除用ブロック１２が、テレスコ用駒部材６に近接する方向へと移動し、脚部１２ｂがテレスコ用フレーム２とテレスコ用駒部材６との間に侵入しながら、側方のテレスコ用ローラ８を互いに離隔する方向へと駆動する（図３（ａ））。するとテレスコ用ローラ８は、テレスコ用駒部材６の斜面６ａ、６ｂに沿って、テレスコ用フレーム２の側面２ｂとの間隙が広がる方向（第２の位置）へと移動するので、ロック状態が解除され、テレスコ可能な状態になる。

テレスコ位置調整時には、テレスコ用ローラ８、８が、テレスコ用フレーム２の側面２ｂ、２ｂとテレスコ用駒部材６の斜面６ａ、６ｂの間の間隙が広がる第２の位置へと移動するので、テレスコ用ローラ８，８と、側面２ｂ、２ｂとが非接触状態（又は低摩擦力状態）となり、それにより容易にテレスコ用駒部材６（即ちレバーシャフト５）とテレスコ用フレーム２とを相対移動できる。テレスコ位置の調整は、テレスコ用駒部材６が、移動制限手段である第１ストッパ１９又は第２ストッパ２０に突き当たり、それ以上の移動を制限されるまでの範囲（テレスコ調整領域Ｒ１）内で行うことができる。チルト位置の調整に関しても、同様なストッパを用いて制限することができる。

なお、テレスコ解除用ブロック１２とチルト解除用ブロック１４とは、樹脂またはプラスチックなどで成形することが望ましい。脚部１４ｂの外側がフレーム２，３と接するため、チルト・テレスコ調整時にする際のガイドとして機能し、摺動抵抗を減少させることができるからである。したがって、チルト・テレスコ調整時に、金属接触などの抵抗がなく、滑らかな調整感を得ることができる。

チルト・テレスコ調整終了後、操作レバー４をロック方向に回転させると、まず最初に、平面カム１８の作用により、面押し用ブロック１３がレバーシャフト５の軸線方向に変位し、それによりブラケットと一体となったチルト用フレーム３と、コラム本体１と一体となったテレスコ用フレーム２が押付けられコラム本体１を固定する作用が働く。

更に、操作レバー４をロック方向に回転させたとき、平面カム１０の作用により、解除用ブロック１２、１４が押しばね１１の付勢力に抗して両側に開かれ、それらの脚部（１２ｂ）が抜け出してローラ８、９の駆動を中止するので、ローラ８，９はばね部材（１５）により押され、フレーム２，３と駒部材６，７との間の間隙が狭くなる方向（第１の位置）へと移動するが（図３（ｂ）参照）、ロックは主として面押し用ブロック１３により行われる。

より具体的には、チルト・テレスコ位置の調整が終了し、駆動部材であるテレスコ解除用ブロック１２とチルト解除用ブロック１４が退避すると、ばね部材（１５）の付勢力により、テレスコ用ローラ８，８及びチルト用ローラ９，９に予圧がかかる。図３（ｂ）においては、テレスコ用ローラ８，８が、テレスコ用フレーム２の側面２ｂとテレスコ用駒部材６の斜面６ａ、６ｂとの間の間隙が小さくなる第１の位置に移動するので、これらとテレスコ用ローラ８，８との摩擦力は増大する。これをロック状態という。同様なロック状態は、チルト用フレーム３と、チルト用駒部材７と、チルト用ローラ９との関係においても生じる。これによりシャフト軸線方向（ステアリングホイール横方向）の拘束と剛性を確保し、かつ、チルト、テレスコ方向は両フレーム間の摩擦力により保持を行うことができる。

ところで、チルト・テレスコ位置の調整が終了した状態においては、面押し用ブロック１３によりチルト・テレスコ方向の保持がなされる。しかるに、衝突時の際に、エアバッグを介してステアリングホイール（不図示）に運転者が二次衝突すると、ステアリングシャフトＳに衝撃力が作用するが、かかる衝撃力が過大であると、面押し用ブロック１３だけでは保持しきれない恐れがある。

これに対し、本実施の形態によれば、二次衝突などの際にステアリングシャフトＳに所定値以上の衝撃力が作用すると、コラム本体１と共にテレスコ用フレーム２が、図３（ｃ）のＡ方向に、レバーシャフト５を介してＢＫＴに固定されたテレスコ用駒部材６に対して相対移動するので、テレスコ用ローラ８が、テレスコ用フレーム２とテレスコ用駒部材６との間における、第１の位置よりより狭い間隙の第３の位置（ここでは凸状ブロック部６ｃに突き当たる位置）へと移動することとなる。

このとき、テレスコ用ローラ８と、テレスコ用フレーム２の矩形開口２ａの側面２ｂ、２ｂの接触面には非常に高い面圧がかかる。ここで、テレスコ用ローラ８は、焼入れ処理をしておくことで硬度を上げておき、矩形開口２ａは焼入れ処理をしないか適度な熱処理や表面改質により、テレスコ用ローラ８より硬度を落としておくと、矩形開口２ａの側面２ｂにテレスコ用ローラ８が食込み塑性変形することとなる。ただし、変形制限手段である凸状ブロック部６ｃにテレスコ用ローラ８が当接することで、それ以上の塑性変形が制限され、安定した衝撃吸収作用を発揮できる。

このような状態で、コラム本体１が二次衝突により、さらに図３（ｃ）のＡ方向に移動しようとする場合、コラム本体１の相対移動とともに、比較的硬度の高いテレスコ用ローラ８が矩形開口２ａの側面２ｂ、２ｂに沿って摺動し、側面２ｂ、２ｂを塑性変形させていく。この塑性変形に必要なエネルギーと、テレスコ用ローラ８と側面２ｂとの摺動に必要なエネルギーとが衝撃吸収のために消費されていくこととなる。

テレスコ用フレーム２に対して相対移動するテレスコ用駒部材６は、第１ストッパ１９を破壊し、テレスコ調整領域Ｒ１を超えて衝撃吸収領域Ｒ２へと侵入し、衝撃吸収に十分な距離だけ、矩形開口２ａ内を移動することができる。このようにして、二次衝突時に運転者を衝撃から守り安全を確保できる。

なお、衝撃吸収エネルギー量については、衝撃吸収領域Ｒ２の長さ、テレスコ用ローラ８の外径、テレスコ用駒部材６の凸状ブロック６ｃの位置や側面６ａ、６ｂのくさび角度の設定、テレスコ用ローラ８による矩形開口２ａの側面２ｂへの食込み量を規定したり、矩形開口２ａの幅や硬度などを設定することにより、所望の値を設定することができる。

又、テレスコ用ローラ８の駆動には、その他各種の機構を採用することができる。なお、本実施の形態では、テレスコ両方向、すなわち図３（ｃ）でＡ方向、Ｂ方向に衝撃吸収できるようにしているが、運転者の身体がコラム本体１に衝接する方向が一方向（すなわちＡ方向）のみに限定できる場合には、テレスコ用ローラ８を片方（図３で右側）の２個のみとして、部品点数を削減することもできる。また、本実施の形態では、チルト用フレーム３と、チルト用駒部材７と、チルト用ローラ９も、同様に衝撃吸収機能を持たせた構造としているが、二次衝突の際、最も問題となるのはテレスコ方向の衝撃吸収であり、運転者の身体がコラム本体１に衝接する方向がテレスコ方向に限定される場合には、テレスコ方向のみ、衝撃吸収機能を持たせた構造としても良い。

本実施の形態では、クランプ力（保持力）に対しくさび角により倍加された法線力がテレスコ用フレーム２にかかる。したがって、テレスコ用フレーム２は、所望クランプ力に応じ、高い剛性を持たせておく必要がある。

更に、本実施の形態においては、コラム本体１の両側にロック機構を設け（片側のみ図示）、保持力を倍増させたり、対称性を増し動作のさらなる安定化を図っているが、片側だけでも保持力が確保できる場合には、片側だけ設けることもできる。なお、以上述べたテレスコ方向のロック動作と同様に、チルト方向においても、ロック動作が行える。

本実施の形態により実現できる保持力は、フレーム内での閉じた設計（即ちコラム本体の剛性やレバー（クランプ）軸の剛性などに影響されないよう）にできるで、設計の自由度が向上する。従って、チルト機構及びテレスコ機構と、それぞれ個別に設計・設置することもでき、片方のみを設けることもできる。

なお、テレスコ用フレーム２は個別ユニットとしてコラム本体１に接合し一体化することもできるし、コラム本体１と完全に一体に製造することもできる。チルト用フレーム３も個別ユニットとして、ブラケットＢＫＴに接合し一体化することもできるし、ブラケットＢＫＴと完全に一体に製造することもできる。

このように本実施の形態においては、衝突により過剰な荷重が作用した際、ローラ８，９によるくさび作用により、保持力を高める構成となっているが、この際フレーム２，３に非常に大きな法線力が働き、フレーム２，３が開くように変形するが、フレーム２，３が過度に開きすぎると、衝撃吸収機能の低下を招く恐れがある。これを抑止するにはフレーム２，３の幅を大きくすればよいが、重量もその分重くなる。そこで、面押し用ブロック１３がロック位置に変位したときに、テレスコ用フレーム２とチルト用フレーム３の幅方向を、それぞれ挟み込むようにして抑える４本の脚部１３ｂを、面押し用ブロック１３の四隅外側に形成してもよい。これにより、強い外力が生じた場合にも、フレーム２，３の変形をある程度抑えることができる。

加えて、面押し用ブロック１３の４本の脚部１３ｂは、面押し用ブロック１３がロック位置に変位したときに、テレスコ用フレーム２とチルト用フレーム３の幅方向で抑えるため、テレスコ方向とチルト方向の角度が適正値に維持され、衝突時などにコラム本体１に過度のモーメント力が作用したとしても、コラム本体１の姿勢を維持しつづけることができる。

図４は、本実施の形態のステアリングコラム装置を車両に組み込んだ状態で示す側面図である。図４において、車両の車体ＶＢに、ブラケットＢＫＴを介してコラム本体１が固定されている。ところで、車両の二次衝突時、運転者はエアバッグ（不図示）を介してステアリングホイールＳＷに衝接する。しかるに、衝接した運転者からステアリングホイールＳＷ及びステアリングシャフトＳが受ける襲撃力Ｆは、ほぼ水平方向に向かうので、テレスコ用フレーム２のみに上述した衝撃吸収機構を設けた場合、衝撃力Ｆの方向と衝撃吸収方向とが異なってしまい、効率的な衝撃吸収を行えない恐れがある。

これに対し、本実施の形態においては、チルト用フレーム３にも同様な衝撃吸収機構を設けることもできるので、テレスコ方向の衝撃吸収とチルト方向の衝撃吸収とを組み合わせることで、運転者からの衝撃力Ｆを効率的に吸収することができる。

より具体的には、水平方向に対して、テレスコ方向が角度αで傾き、チルト方向が角度βで傾いているとした場合、レバーシャフト５に作用する衝撃力Ｆは、テレスコ方向の分力Ｆαと、チルト方向の分力Ｆβとに分解され、これらは以下の式で与えられる。
Ｆα＝Ｆ・sinβ／（cosαsinβ一sinαcosβ）・・・・・（１）
Ｆβ＝Ｆ・sinα／（sinαcosβ―cosαsinβ）・・・・・（２）

即ち、最大の衝撃力Ｆが求まれば、角度α、βが既知であることから、（１）式よりテレスコ側の衝撃吸収機構で吸収すべき衝撃力Ｆαが決定し、且つ（２）式よりチルト側の衝撃吸収機構で吸収すべき衝撃力Ｆβが決定するので、それに応じて、衝撃吸収特性を最適に設計することができる。

なお、衝撃吸収機構の最適化に当たっては、厳密にはチルト調整角γによる補正が必要であるが、一般に衝撃吸収力はばらつきが大きく、かつ衝撃吸収ストローク内で力のパターンが変化しやすいという実情があるので、例えばチルト中立位置で角度α、βを設定値として用いれば十分である。

このように２方向の衝撃吸収機構を組み合わせれば、衝撃力Ｆの方向が水平方向以外の方向でも、２方向の衝撃吸収機構の負担分が多少変化するのみで、任意の方向における衝撃吸収を実現できる。

なお、衝撃力の方向及び強さによっては、いずれか一方の衝撃吸収機構において、駒部材が衝撃吸収領域の末端まで相対移動することによって、それ以上衝撃吸収できない部分においては、理想的な方向とならないが、他方の衝撃吸収機構が残りの衝撃を吸収することもできる。ただし、衝撃吸収機構としては、上述のローラと駒部材とを用いたものに限られない。一般的な使用では、本実施の形態のように２方向で十分な衝撃吸収効果を得られるが、予測できる全ての衝突パターンを考慮して、更にレバーシャフト５の軸線方向の衝撃力を吸収する衝撃吸収機構を設け、３次元方向における衝撃力を吸収できるようにしても良い。

以上、実施の形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、その趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改良可能であることはもちろんである。例えば、駆動部材は操作レバーで連動させるものを実施の形態としているが、モータで移動させるようにしても良い。楔部材としてはスプラグを用いることもできるし、ばね部材は種々の形状を選択できる。

本実施の形態に係るステアリングコラム装置の分解図である。 テレスコ用フレーム２と、テレスコ用駒部材６と、テレスコ用ローラ８との関係を示す斜視図である。 テレスコ用フレーム２と、テレスコ用駒部材６と、テレスコ用ローラ８との関係を示す概略図であり、（ａ）はテレスコ位置調整時、（ｂ）は通常使用時、（ｃ）は衝撃吸収時の状態をそれぞれ示す。 本実施の形態のステアリングコラム装置を車両に組み込んだ状態で示す側面図である。

符号の説明

１ コラム本体
２ テレスコ用フレーム
２ａ 矩形開口
２ｂ 側面
３ チルト用フレーム
３ａ 矩形開口
３ｂ 側面
４ 操作レバー
５ レバーシャフト
６ テレスコ用駒部材
６ａ 側面
６ａ 斜面
６ｂ 斜面
６ｃ 凸状ブロック
７ チルト用駒部材
７ａ 斜面
８ テレスコ用ローラ
９ チルト用ローラ
１０ 平面カム
１２ テレスコ解除用ブロック
１２ａ ベース
１２ｂ 脚部
１３ 面押しブロック
１３ａ 対向カム部
１３ｂ 脚部
１４ チルト解除用ブロック
１４ｂ 脚部
１５ ばね部材
１６ ワッシャ
１７ ナット
１８ 平面カム
１９ ストッパ
２０ ストッパ
ＢＫＴ ブラケット
Ｓ ステアリングシャフト
ＳＷ ステアリングホイール
ＶＢ 車体

Claims (5)

1. ステアリングシャフトを、チルト方向及びテレスコ方向の少なくとも一方向に対して調整可能に支持するステアリングコラム装置において、
   車体に対して固定された固定部材と、
   ステアリングシャフトを回転自在に支持するコラム本体と、
   前記コラム本体及び前記固定部材のうちの一方と一体的に変位する駒部材と、
   前記固定部材及び前記コラム本体のうちの他方と、前記駒部材との間に介在し、第１の位置に移動することによって、前記他方との摩擦力が大きくなり、第２の位置に移動することによって、前記他方との摩擦力が小さくなる又は前記他方と非接触状態となる楔部材と、
   前記楔部材を前記第２の位置へと移動させる駆動部材とを有し、
   前記楔部材が前記第１の位置にあるときに、前記ステアリングシャフトに衝撃力が付与された場合、前記駒部材が前記他方に対して相対移動することにより、前記楔部材は前記第３の位置へと移動し、前記楔部材と前記駒部材と前記他方のうち少なくとも１つの変形量は、前記楔部材が前記第１の位置にあるときよりも前記第３の位置にあるときの方が大きいことを特徴とするステアリングコラム装置。
2. 前記少なくとも１つの変形を所定量以下に制限する変形制限手段を有することを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラム装置。
3. 前記楔部材を、前記第１の位置に向かって付勢するばね部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリングコラム装置。
4. 前記楔部材が接する前記固定部材及び前記駒部材の対向面は、前記第１の位置に向かうにつれて間隔が狭くなっており、前記対向面のなす角度は摩擦角以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステアリングコラム装置。
5. 前記楔部材はローラであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のステアリングコラム装置。
   

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