JP2010254204A - テレスコピックステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールの前後位置を調節でき、しかも二次衝突時にこのステアリングホイールが前方に変位するのを抑える構造で、しかも、前後位置調節を円滑に行える様にする。
【解決手段】前後位置調節時に、調節レバーと共に回動するロック解除レバー５２によりテレスコロック用偏心カム４６を揺動変位させて、テレスコロック用凹凸部４８とインナコラム１４ｂの上面を離隔させる。この為、前後位置調節時に、これらテレスコロック用凹凸部４８とインナコラム１４ｂの上面とが擦れ合う事がなくなり、前記課題を解決できる。
【選択図】図５

Description

この発明は、ステアリングホイールの前後位置を調節する為のテレスコピックステアリング装置の改良に関する。具体的には、二次衝突時にステアリングホイールの前後位置が不用意に変化する事を防止して、運転者の保護を図り易く、しかも、通常時に於けるこの前後位置の調節を円滑に行える構造を実現するものである。

自動車用の操舵装置は、図６に示す様に構成して、ステアリングホイール１の回転をステアリングギヤユニット２の入力軸３に伝達し、この入力軸３の回転に伴って左右１対のタイロッド４、４を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト５の後端部に支持固定されており、このステアリングシャフト５は、円筒状のステアリングコラム６を軸方向に挿通した状態で、このステアリングコラム６に回転自在に支持されている。又、前記ステアリングシャフト５の前端部は、自在継手７を介して中間シャフト８の後端部に接続し、この中間シャフト８の前端部を、別の自在継手９を介して、前記入力軸３に接続している。

この様な操舵装置で、運転者の体格や運転姿勢に応じて、前記ステアリングホイール１の上下位置を調節する為のチルト機構や、前後位置を調節する為のテレスコピック機構が、従来から広く知られている。このうちのチルト機構を構成する為に、前記ステアリングコラム６を車体１０に対して、幅方向（幅方向とは、車体の幅方向を言い、左右方向と一致する。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）に設置した枢軸１１を中心とする揺動変位を可能に支持している。又、前記ステアリングコラム６の後端寄り部分に固定した変位ブラケットを、前記車体１０に支持した支持ブラケット１２に対して、上下方向及び前後方向（前後方向とは、車体の前後方向を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）の変位を可能に支持している。このうち、前後方向の変位を可能とするテレスコピック機構を構成する為に、前記ステアリングコラム６を、アウタコラム１３とインナコラム１４とをテレスコープ状に伸縮自在に組み合わせた構造とし、前記ステアリングシャフト５を、アウタチューブ１５とインナシャフト１６とを、スプライン係合等により、トルク伝達自在に、且つ、伸縮自在に組み合わせた構造としている。尚、図示の例は、電動モータ１７を補助動力源として前記ステアリングホイール１を操作する為に要する力の低減を図る、電動式パワーステアリング装置も組み込んでいる。

チルト機構やテレスコピック機構の場合、電動式のものを除き、調節レバーの操作に基づいて、前記ステアリングホイール１の位置を調節可能な状態としたり、調節後の位置に固定できる様にしている。例えば特許文献１には、図７〜８に示す様な、調節レバー１８に基づく杆状部材１９の回転に基づいて、カム装置２０の軸方向寸法を拡縮させると同時にカム部材２１を揺動変位させる構造が記載されている。この従来構造の場合、前記カム装置２０の拡縮に基づき、アウタコラム１３ａに固定した可動側ブラケット２２の、支持ブラケット１２ａに対する係脱を行わせる。又、前記カム部材２１の揺動変位に基づき、インナコラム１４ａの前記アウタコラム１３ａに対する摺動の可否を切り換える。

上述の様な特許文献１に記載された従来構造の場合、それ以前の構造（従前構造）に比べれば、ステアリングホイール１の前後位置を固定する場合に於ける摩擦係合部の数を多くして、この前後位置固定に関する強度及び剛性を高くできる。但し、衝突事故の際にステアリングホイール１に加わる大きな衝撃荷重に拘らず、このステアリングホイール１の位置が変化しない様にして、運転者保護をより充実させる為には、改良の余地がある。この点に就いて、以下に説明する。

衝突事故の際には、自動車が他の自動車等とぶつかる、所謂一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイールにぶつかる、所謂二次衝突が発生する。この二次衝突の際にステアリングホイールには、斜め前上方に向いた、大きな衝撃荷重が加わる。一方、図６〜８に示した従来構造の場合、このステアリングホイール１を調節後の位置に固定する力は、摩擦力のみで得ている為、前記大きな衝撃荷重に基づいてこの位置がずれ動く可能性がある。具体的には、前記ステアリングホイール１の位置が、前方や上方にずれ動く可能性がある。この結果、このステアリングホイール１と運転者の身体との位置関係が、前記調節後の位置（適正位置）からずれた状態となる。この状態では、前記ステアリングホイール１の後方で開いた（膨張した）エアバッグが運転者の身体を効果的に受け止められなくなって、運転者保護の面から不利になる。

二次衝突時に於けるステアリングホイールのずれ動きを防止する為の構造として従来から、特許文献２、３に記載された構造が知られている。このうちの特許文献２に記載された従来構造の場合、ステアリングコラムの外周面に固定した板片の両側に１対の保持腕を配置し、二次衝突時にこの板片を、これら両腕部により強く挟持して、前記ステアリングコラムの前方への変位を阻止する。この様な特許文献２に記載された従来構造の場合には、構成各部の精度を十分に確保しない限り、前記ステアリングコラムの前方への変位を阻止する力が不均一になり、この変位阻止が不確実になる可能性がある。

又、特許文献３には、図９に示す様に、ステアリングコラム６ｂに固定の可動側ブラケット２２に偏心カム２３を設け、このステアリングコラム６ｂが上方に変位する傾向になった場合に、この偏心カム２３の外周縁に設けた凹凸部を、車体側に設けた支持ブラケット１２ｂの後端縁に食い込ませる事で、前記ステアリングコラム６ｂの上方への変位を阻止する構造が記載されている。この様な特許文献３に記載された従来構造の場合、この上方への変位を阻止する機能は優れているが、前方への変位を阻止する機能は持たない。特許文献３に記載された構造を、インナコラムの前方への変位を阻止する構造に適用する事も考えられるが、そのまま適用した場合には、通常時にステアリングホイールの前後位置の調節を円滑に行えなくなる可能性がある。

即ち、ステアリングホイールの前後位置調節を円滑に（過大な抵抗や異音を生じる事なく）行わせる為には、この前後位置調節の為に調節レバーを下方位置に回動させた状態で、偏心カムの凹凸部とインナコラムの外周面とを確実に離隔させる必要がある。一方、近年、衝突事故の際に運転者の膝部分を保護すべく、ステアリングコラムから下方に突出する部分を極力小さくする為に、ステアリングホイールの位置調節用の構成各部材を、ステアリングコラムの上方に設置する事が考えられている。この様な構造で、上述の様な偏心カムによるインナコラムの前方への阻止構造を実施すると、ステアリングホイールの前後位置調節を調節すべく、調節レバーを下方に回動させた状態でも、前記偏心カムが自重により下方に回動し、この偏心カムの凹凸部とインナコラムの外周面とが当接したままの状態になり易い。この様な状態では、ステアリングホイールの上下位置調節を円滑に行えない。

特許第３７８３５２４号公報 米国特許第６０３９３５０号明細書 米国特許第７０２１６６０号明細書

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ステアリングホイールの前後位置を調節できるテレスコピックステアリング装置に関して、ステアリングホイールの前後位置調節を行う際に、偏心カムの凹凸部と相手面とを確実に離隔させて、この前後位置調節を円滑に行える構造を実現すべく発明したものである。

本発明のテレスコピックステアリング装置は、従来から知られているテレスコピックステアリング装置と同様に、アウタコラムと、インナコラムと、ステアリングシャフトと、１対の支持板部と、杆状部材と、調節レバーとを備える。
このうちのアウタコラムは、筒状で、少なくとも軸方向一部の内径を拡縮可能としている。
又、前記インナコラムは、筒状で、前記アウタコラムの内径側に軸方向の変位を可能に嵌合支持されている。
又、前記ステアリングシャフトは、前記インナコラムの内径側に回転自在に支持されて、このインナコラムの後端開口部よりも後方に突出した後端部にステアリングホイールを固定する。この様なステアリングシャフトは、例えばアウタチューブとインナシャフトとをセレーション係合させる等により、伸縮可能に構成する。但し、中間シャフト（図６に符号「８」で表した部材）を伸縮可能にする代わりに、ステアリングシャフトを伸縮しない構造とする事もできる。この場合には、ステアリングホイールの前後位置調節に伴って、前記ステアリングシャフトの前端部の、ステアリングコラムの前端開口部からの突出量が変化する。
又、前記両支持板部は、前記アウタコラムのうちで前記内径を拡縮可能とした部分を幅方向両側から挟む状態で、固定の部分に設けられている。
又、前記杆状部材は、幅方向に配設されたもので、前記両支持板部の互いに整合する位置に形成された車体側通孔と、前記アウタコラムの一部で前記インナコラムと干渉しない部分に形成したコラム側通孔とを挿通している。そして、前記調節レバーの回動に伴って、前記両支持板部の互いに対向する面同士の間隔を拡縮する。
更に、前記調節レバーは、前記杆状部材の基端部に設けられており、回動に伴って前記両支持板部の互いに対向する面同士の間隔を拡縮させる。尚、この間隔を拡縮する為には、前記調節レバーと前記杆状部材とを同期して回動させても良いし、この杆状部材を回動させずにこの調節レバーのみを回動させても良い。要するに、回動する部材と、当該部材が対向する、回動しない部材とを回動方向に相対変位させる事により、前記杆状部材に軸方向の力を発生させて、前記間隔を拡縮させる。

特に、本発明のテレスコピックステアリング装置に於いては、支持軸と、テレスコロック用偏心カムと、弾性部材と、ロック解除レバーとを備える。
このうちの支持軸は、前記杆状部材と平行に配設された状態で前記アウタコラムの一部に支持されている。
又、前記テレスコロック用偏心カムは、前記支持軸の中間部に、この支持軸に対する回動を可能に支持されている。このテレスコロック用偏心カムのうちで前記インナコラムの外周面又はこのインナコラムに固定した部材の表面に対向する部分は、後方に向かうに従って前記支持軸の中心からの距離が大きくなるテレスコロック用凸円弧縁としている。そして、このテレスコロック用凸円弧縁に、テレスコロック用凹凸部を形成している。このテレスコロック用凹凸部は、鋸歯状若しくは三角波状である。
又、前記弾性部材は、前記テレスコロック用偏心カムと前記アウタコラム又はこのアウタコラムに対し固定された部材との間に設けられたものであって、このテレスコロック用偏心カムに対して、前記テレスコロック用凹凸部の前寄り部分を前記インナコラムの外周面又はこのインナコラムに固定した部材の表面に当接させる方向の弾力を有する。
更に、前記ロック解除レバーは、前記杆状部材の中間部にその基端部を支持されて、この杆状部材と共に回動して前記テレスコロック用偏心カムと係脱する。そして、前記調節レバーを前記ステアリングホイールの位置を固定する状態から調節する状態にまで回動させる事に伴って、前記テレスコロック用偏心カムを、前記テレスコピックロック用凹凸部の前端部を相手部分から離隔させる方向にこのテレスコロック用偏心カムを揺動変位させる。

本発明は、ステアリングホイールの前後位置を調節する為のテレスコピックステアリング装置の改良に関するものであるが、同じく上下位置を調節する為のチルト式ステアリング装置と組み合わせて実施する事もできる。この場合には、請求項２に記載した発明の様に、前記アウタコラム又は前記インナコラムの前端部を、前記杆状部材と平行に配置された枢軸を中心とする揺動変位を可能に支持する。
又、前記車体側通孔を、この枢軸を中心とする円弧方向に長い長孔とし、前記両支持板部の後端縁を、この枢軸を中心とする円弧状の凸縁部とする。
又、前記支持軸の両端部に１対のチルトロック用偏心カムを、この支持軸を中心とする回転を可能に支持する。
このチルトロック用偏心カムのうちで前記凸縁部と対向する部分は、上方に向かうに従って前記支持軸の中心からの距離が大きくなるチルトロック用凸円弧縁とし、このチルトロック用凸円弧縁に、チルトロック用凹凸部を形成する。このチルトロック用凹凸部に関しても、鋸歯状若しくは三角波状とする。
更に、前記調節レバーを前記ステアリングホイールの位置を調節する状態に回動させた状態で、前記チルトロック用凹凸部と前記凸縁部とを離隔させる為の連結部材を、前記調節レバーと共に変位する部分と前記両チルトロック用偏心カムとの間に設ける。

この様な請求項２に記載した発明を実施する場合、より具体的には、請求項３に記載した発明の様に、前記弾性部材を、コイル部を支持軸の中間部に外嵌すると共に、一端部をロック解除レバーに、他端部をアウタコラムに、それぞれ係止した捩りコイルばねとする。又、前記連結部材を、中間部にコイル部を有し、一端部をチルトロック用偏心カムに、杆状部材と共に回転する部分に、それぞれ係止した捩りコイルばねとする。

上述の様に構成する本発明は、次の様に作用して、二次衝突時にステアリングホイールの位置がずれ動く事を抑える。
先ず、ステアリングホイールの位置を調節する際には、調節レバーを所定方向に回動させる事により、支持ブラケットを構成する１対の支持板部の互いに対向する面同士の間隔を拡げる。そして、この状態で、前記インナコラムをアウタコラムに対し摺動させつつ、前記ステアリングホイールの前後位置を調節する。

上述の様に前記調節レバーを所定方向に回動させると、杆状部材と共に回動するロック解除レバーが前記テレスコロック用偏心カムと係合し、このテレスコロック用偏心カムを、前記テレスコピックロック用凹凸部の前端部を、前記インナコラムの外周面又はこのインナコラムに固定した部材の表面から離隔する方向に揺動変位させる。この結果、これら前記テレスコピックロック用凹凸部と相手面とが擦れ合う事がなくなり、前記ステアリングホイールの前後位置を、円滑に調節できる。この様な円滑な調節作業は、支持軸やテレスコロック用偏心カム等を、アウタコラムの上方に設置した構造であっても、確実に実現できる。

請求項２〜３に記載した発明の場合には、上記調節レバーの回動に伴って、前記テレスコロック用凸円弧縁が相手面から離隔する。これに加えて、チルトロック用凸円弧縁が、両支持板部の後端縁に設けられた曲縁部から離隔する。そこで、前記アウタコラムを１対の支持板部に対し、上下方向に変位させつつ、前記ステアリングホイールの上下位置を調節できる。
前記ステアリングホイールを所望の位置（前後位置及び必要とすれば上下位置）に調節した後、前記調節レバーを前記所定方向と逆方向に回動させる。

この逆方向への回動の結果、前記両支持板部の互いに対向する面同士の間隔が縮まり、これら両支持板部が前記アウタコラムを幅方向両側から強く挟持する。この結果、前記アウタコラムの内径が縮まって、このアウタコラムの内周面が前記インナコラムの外周面に強く押し付けられ、このインナコラムがこのアウタコラムに対して変位する事が阻止されて、前記ステアリングホイールの前後位置が固定される。
請求項２〜３に記載した発明の場合には、同時に、前記両支持板部に対してこのアウタコラムが移動する事を阻止されて、前記ステアリングホイールの上下位置も固定される。

この様に、前記ステアリングホイールの前後位置が（請求項２〜３に記載した発明の場合には、前後位置に加えて上下位置も）固定されるまで、前記調節レバーを回動させた状態では、連結部材により支持軸が前記所定方向と逆方向に回転し、前記テレスコロック用凸円弧縁のうち、この支持軸の中心からの距離が最も小さくなった部分が、インナコラムの外周面又はこのインナコラムに固定した部材の表面に当接する。
請求項２〜３に記載した発明の場合には、これに合わせて、前記チルトロック用凸円弧縁のうち、前記支持軸の中心からの距離が最も小さくなった部分が、前記両支持板部の後端縁に設けられた曲縁部に当接する。

この状態から、二次衝突に伴って前記インナコラム及び前記アウタコラムに、前方に向いた衝撃荷重が加わると、前記テレスコロック用凸円弧縁に設けたテレスコロック用凹凸部が、前記インナコラムの外周面又はこのインナコラムに固定した部材の表面に食い込む。この結果、前記ステアリングホイールが前方に変位する事を阻止する大きな力が加わり、このステアリングホイールの位置が前方にずれ動く事を効果的に防止できる。この際、前記テレスコロック用凹凸部を前記インナコラムの外周面又はこのインナコラムに固定した部材の表面に食い込ませる為に要する力は、初期段階で小さく、次第に大きくなる。この様な特性は、ステアリングホイールから前記インナコラム及び前記アウタコラムに伝わった衝撃エネルギを吸収して運転者を保護する面から好ましい。
請求項２〜３に記載した発明の場合には、上述の様にして前記ステアリングホイールの位置が前方にずれ動く事を防止するのと同時に、前記チルトロック用凸円弧縁に設けたチルトロック用凹凸部が前記曲縁部に食い込む事で、前記ステアリングホイールの位置が上方にずれ動く事も防止する。

本発明の実施の形態の１例を示す斜視図。 同じく分解斜視図。 一部の部品を取り出して示す分解斜視図。 図１のＸ−Ｘ断面図。 ステアリングホイールの位置を固定した状態（Ａ）と位置調節を行う状態（Ｂ）とを示す、図４のＹ−Ｙ断面図。 テレスコピックステアリング装置を組み込んだ自動車用操舵装置の１例を示す、部分切断側面図。 従来から知られているテレスコピックステアリング装置の１例を示す縦断側面図。 図７の拡大Ｚ−Ｚ断面図。 従来から知られている、ステアリングホイールの位置ずれ防止構造の１例を示す部分側面図。

図１〜５は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例のテレスコピックステアリング装置は、ステアリングホイール１（図６参照）の前後位置を調節する為のテレスコピック機構に加えて、上下位置を調節する為のチルト機構も備えている。このうちのテレスコピック機構を構成する為に本例の場合には、一般的にハウジング部と称されるアウタコラム１３ｂの内径側に、それ自体が伸縮可能なインナコラム１４ｂの後半部を、軸方向（斜め前後方向）の変位を可能に挿通している。このインナコラム１４ｂは、円筒状で比較的小径の前半素子２５の後端部と、円筒状で比較的大径の後半素子２６の前端部とを、軸方向の変位可能に、テレスコピック状に嵌合する事で、伸縮可能としている。この様な前記インナコラム１４ｂの前端部に枢支ブラケット２４を固定し、この枢支ブラケット２４を車体に対して、幅方向に配置した枢軸１１（図６〜７参照）を中心とする揺動変位を可能に支持する様にしている。そして、この揺動変位に基づいて、後述するステアリングホイール１の高さ位置を調節可能としている。即ち、本例の場合には、テレスコピック機構と、ステアリングコラム全体の前端部を中心として揺動させる、所謂腰振り式のチルト機構とを組み合わせている。

前記テレスコピック機構を構成する為に、前記インナコラム１４ｂを伸縮可能とする事に加えて、このインナコラム１４ｂの内側に回転自在に支持したステアリングシャフト５ａを伸縮可能なものとして、前記ステアリングホイール１の前後位置を調節可能としている。前記ステアリングシャフト５ａは、前述した図６の構造と同様、図４に示す様に、アウタチューブ１５ａとインナシャフト１６ａとを、トルク伝達及び伸縮可能に組み合わせて成るもので、前記インナコラム１４ｂの内径側に、単列深溝型の玉軸受とニードル軸受との組み合わせ等により、回転のみ自在に支持している。この状態で前記ステアリングシャフト５ａ（を構成するアウタチューブ１５ａ）の後端部で、前記インナコラム１４ｂの後端開口から突出した部分に、前記ステアリングホイール１を固定自在としている。

一方、前記アウタコラム１３ｂは、例えばアルミニウム合金等の軽金属を鋳造する事により造られており、主部２７と、被挟持部２８と、左右１対の係止腕部２９、２９とを備える。このうちの主部２７は、上端部にスリット状の不連続部３０を、軸方向に関して後端部乃至中間部に亙って設ける事により、前端部を除く部分を欠円筒状に形成している。従って、前記主部２７のうちで少なくとも後端寄り部分の内径は、弾性的に拡縮可能である。又、前記被挟持部２８は、前記主部２７の中間部上面に、前記不連続部３０を左右両側から挟み、上方に突出する状態で設けられたもので、左右両外側面同士はほぼ平行で、これら両外側面同士の間隔が、前記主部２７の外径よりも大きい。更に、前記両係止腕部２９、２９は、次述する支持ブラケット１２ｃとの間に掛け渡す引っ張りばね３１、３１の下端部を係止する為に設けている。

上述の様なアウタコラム１３ｂは、車体に対して支持される支持ブラケット１２ｃに対し、昇降可能に支持している。この支持ブラケット１２ｃは、鋼板等の十分な強度及び剛性を有する金属板製で、左右１対ずつの取付板部３２、３２と支持板部３３、３３とを備える。前記支持ブラケット１２ｃは、このうちの取付板部３２、３２を車体に対し、それぞれ滑り板３４、３４と図示しないボルトとにより、二次衝突時に加わる大きな衝撃荷重に基づいて前方への離脱を可能に支持する。又、前記両支持板部３３、３３は、前記両取付板部３２、３２から下方に向け直角に折れ曲がったもので、互いに平行であり、互いに整合する位置に、前記枢支ブラケット２４を枢支した枢軸を中心とする円弧方向（斜め上下方向）に長い長孔３５、３５を設けている。これら両長孔３５、３５が、特許請求の範囲に記載した車体側通孔に相当する。尚、図示の例では、上記両支持板部３３、３３の上端部に連結板３６を溶接固定して、左右１対ずつの取付板部３２、３２と支持板部３３、３３とを連結固定している。

前記アウタコラム１３ｂは上述の様な支持ブラケット１２ｃを構成する前記両支持板部３３、３３同士の間に、昇降可能に支持している。この為に、これら両支持板部３３、３３同士の間に前記被挟持部２８を配置した状態で、前記両長孔３５、３５と、この被挟持部２８に左右方向に貫通する状態で設けた、特許請求の範囲に記載したコラム側通孔に相当する通孔３７とに、杆状部材１９ａを挿通している。この杆状部材１９ａは、回転に伴って前記両支持板部３３、３３の互いに対向する面同士の間隔を拡縮する為のもので、その両端部を、これら両支持板部３３、３３の外側面から突出させている。そして、前記杆状部材１９ａの基端部（図１〜３の左端部）に調節レバー１８ａの基部を結合固定すると共に、先端部（図１〜３の右端部）に、前記杆状部材１９ａに対する回転を阻止した状態で外嵌した抑え板３８の基部外側面をナット３９により抑え付けて、この抑え板３８の抜け止めを図っている。

更に、前記調節レバー１８ａの基端部内側面と一方（図１〜３の左方）の支持板部３３の外側面との間にカム装置２０ａを設けて、前記調節レバー１８ａの回動に伴って、前記両側面同士の間隔を拡縮可能としている。前記ステアリングホイール１の位置調節を行う際には、前記調節レバー１８ａを下方（図１〜３、５の時計方向）に回動させて、この調節レバー１８ａの基端部内側面と前記一方の支持板部３３の外側面との間隔を縮める。すると、１対の支持板部３３、３３の内側面同士の間隔が弾性的に拡がって、これら両支持板部３３、３３の内側面と前記アウタコラム１３ｂの被挟持部２８の外側面との当接部の面圧が低下乃至は喪失する。同時に、このアウタコラム１３ｂの内径が弾性的に拡がって、このアウタコラム１３ｂの内周面と、前記インナコラム１４ｂの後半素子２６の外周面との当接圧が低下し、この後半素子２６を前後方向に変位可能になる。この結果、前記ステアリングホイール１の前後位置及び上下位置の調節が可能になる。

尚、この状態では、前記支持ブラケット１２ｃと前記両係止腕部２９、２９との間に掛け渡した、前記両引っ張りばね３１、３１が、前記ステアリングホイール１と共に昇降する部分の重量の全部又は一部を支える。従って、このステアリングホイール１の上下位置調節時にこの重量を手で支える必要は少なく、この調節作業を容易に行える。位置調節後、前記調節レバー１８ａを上方（図１〜３、５の反時計方向）に回動させれば、この調節レバー１８ａの基端部内側面と前記一方の取付板部３３の外側面との間隔が拡がる代わりに前記両支持板部３３、３３の内側面同士の間隔が縮まり、これら両支持板部３３、３３の内側面と前記被挟持部２８の外側面との当接部の面圧が大きくなって、前記ステアリングホイール１が調節後の位置に支持される。又、前記間隔を拡縮する為には、前記カム装置２０ａを構成する１対のカム部材が回転方向に相対変位すれば足りる。前記杆状部材１９ａは前記調節レバー１８ａと共に回転しても良いが、必ずしも回転しなくても（回転せずに軸方向に変位するのみであっても）良い。

更に、本例の構造の場合には、前記アウタコラム１３ｂの後部で、前記両支持板部３３、３３よりも後方に突出した部分にも、前記被挟持部２８と同様に、上方に突出した、突出部分４０を設けている。この突出部分４０に関しても、前記被挟持部２８と同様に、前記不連続部３０を左右両側から挟む状態で設けている。又、前記突出部分４０の幅寸法は、前記被挟持部２８の幅寸法よりも少し小さくして、これら突出部分４０と被挟持部２８との間に、図３に示す様な、後方に向いた段差面４１を、前記アウタコラム１３ｂの左右両側面に、それぞれ設けている。

上述の様な突出部分４０を幅方向に貫通する状態で形成した貫通孔４２に、支持軸４３を挿通している。この支持軸４３は、前記杆状部材１９ａと平行に配設されたもので、基端部（図１〜３の左端部）に頭部４４を設け、先端部（図１〜３の右端部）に設けた雄ねじ部にナット４５を螺着している。そして、これら頭部４４とナット４５との間部分の中央部にテレスコロック用偏心カム４６を、同じく両端部にチルトロック用偏心カム４７、４７を、それぞれ前記支持軸４３に対する相対回転を可能とした状態で外嵌している。

前記各偏心カム４６、４７、４７のうちで、中央部に設けたテレスコロック用偏心カム４６は、前記アウタコラム１３ｂの不連続部３０に入り込んで、前記インナコラム１４ｂの上面と対向する。この様なテレスコロック用偏心カム４６の外周縁部のうちで、このインナコラム１４ｂの外周面に対向する部分は、後方に向かうに従って前記支持軸４３の中心からの距離が大きくなる方向に傾斜した、テレスコロック用凸円弧縁としている。そして、このテレスコロック用凸円弧縁に、テレスコロック用凹凸部４８を形成している。更に、本例の構造の場合には、前記テレスコロック用偏心カム４６の外周縁部分のうちで、前記テレスコロック用凹凸部４８の大径側端部よりも後方に外れた部分に、衝突時過回動防止用ストッパ４９を、当該部分よりも十分後方に突出する状態で設けている。この様なテレスコロック用偏心カム４６は、中炭素鋼、高炭素鋼、浸炭鋼、軸受鋼等の、前記インナコラム１４ｂを構成する、低炭素鋼、アルミニウム系合金等の金属材料よりも硬い金属材料により造られている。

上述の様なテレスコロック用偏心カム４６と前記アウタコラム１３ｂとの間に、弾性部材である、テレスコロック付勢ばね５０を設けている。このテレスコロック付勢ばね５０は、ばね鋼製の線材を曲げ形成して成る捩りコイルばねで、コイル部を前記支持軸４３に外嵌した状態で、一端（図５の上端）を前記テレスコロック用偏心カム４６の一部に、他端を前記アウタコラム１３ｂに形成した係止凹部５１に、それぞれ係合させている。この状態で前記テレスコロック用偏心カム４６に、前記テレスコロック用凹凸部４８を前記インナコラム１４ｂの上面に突き当てる方向（図５の時計方向）の弾力を付与している。

この様なテレスコロック用偏心カム４６と対向させる状態で、前記杆状部材１９ａの中央部にロック解除レバー５２を、この杆状部材１９ａと同期して回転する状態で設けている。即ち、このロック解除レバー５２の基端部に形成した断面非円形（図示の例では小判形）の取付孔５３と、前記杆状部材１９ａの中央部に形成した非円柱部分とをがたつきなく（好ましくは締り嵌めで）嵌合させている。この様なロック解除レバー５２の先端部５４は、前記テレスコロック用偏心カム４６の基部外周面に、上方に向いた状態で設けられた受段差面５５に対向させている。

そして、前記ステアリングホイール１の位置調節を可能とすべく、前記調節レバー１８ａを下方に回動させて、前記杆状部材１９ａを図５の時計方向に回動させた状態で、前記先端部５４により前記受段差面５５を下方に押圧し、前記テレスコロック用偏心カム４６を前記テレスコロック付勢ばね５０の弾力に抗して｛図５の（Ａ）→（Ｂ）に示す様に同図の反時計方向に｝回動させる様にしている。本例の場合、この様なロック解除レバー５２を設ける事により、前記テレスコロック用偏心カム４６を前記アウタコラム１３ｂの上方に配置した構造に拘らず、前記ステアリングホイール１の位置調節を行う状態で、前記テレスコロック用凹凸部４８と前記インナコラム１４ｂの上面とを、図５の（Ｂ）に示す様に確実に離隔させて、前記ステアリングホイール１の前後位置調節を円滑に行える様にしている。

一方、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７は、前記支持ブラケット１２ｃに設けた、前記両支持板部３３、３３の後端縁に対向乃至は当接する（幅方向に関する位相が一致する）。これら両支持板部３３、３３の後端縁は、前記枢支ブラケット２４を枢支した枢軸１１を中心とする凸円弧形の曲縁部５６としている。従って、前記ステアリングホイール１の上下位置調節に伴い、前記支持ブラケット１２ｃに対して前記支持軸４３が昇降した場合でも、この支持軸４３と前記両曲縁部５６との距離が変化する事はない。又、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７の外周縁部分のうちで前記両曲縁部５６に対向する部分は、上方（ステアリングホイール１の位置を固定した状態での位置関係で言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）に向かうに従って前記支持軸４３の中心からの距離が大きくなる方向に傾斜した（その中心がこの支持軸４３の中心から前上方に偏っている）チルトロック用凸円弧縁としている。そして、このチルトロック用凸円弧縁に、チルトロック用凹凸部５７を形成している。又、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７のうちで、前記支持軸４３を挟んで前記チルトロック用凸円弧縁と反対側部分を径方向外方に延出して、被駆動腕部５８としている。

更に、本例の構造の場合には、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７の外周縁部分のうちで前記チルトロック用凹凸部５７の上側部分に、衝突時過回動防止用ストッパ５９を設けている。この衝突時過回動防止用ストッパ５９の頂部は、前記チルトロック用凸円弧縁の外径側端部の、ほぼ接線位置に存在する。尚、それぞれがこの様な構成を有する、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７は、中炭素鋼、高炭素鋼、浸炭鋼、軸受鋼等の、前記支持ブラケット１２ｃを構成する、低炭素鋼、アルミニウム系合金等の金属材料よりも硬い金属材料により造られている。

更に、前記調節レバー１８ａ及び前記抑え板３８と前記両チルトロック用偏心カム４７、４７との間に、それぞれが連結部材である、チルトロック係脱用ばね６０、６０を設けて、前記調節レバー１８ａと共に回動する前記杆状部材１９ａの動きを、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７に伝達可能としている。本例の場合には、前記両チルトロック係脱用ばね６０、６０を、ばね鋼製の線材を曲げ形成する事により構成しており、一端部を、前記調節レバー１８ａの基端又は前記抑え板３８の先端部に、他端部を前記チルトロック用偏心カム４７、４７の被駆動腕部５８の先端部に、それぞれ係止している。又、中間部に、撓み量を確保する為のコイル部６１を設けている。このコイル部６１は、多少の製造誤差に拘らず、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７に適正な弾力を付与する為に設けている。

上述の様に構成する事により、前記調節レバー１８ａを上方に回動させ、前記ステアリングホイール１の位置を固定する事に伴って、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７を図１〜３で反時計方向に回動させる様にしている。そして、この回動に伴って、これら両チルトロック用偏心カム４７、４７のチルトロック用凹凸部５７の下端部乃至中間部を、前記支持ブラケット１２ｃ側の曲縁部５６に突き当てる様にしている。尚、この状態で、前記テレスコロック用偏心カム４６のテレスコロック用凹凸部４８の前端部が、前記インナコラム１４ｂの上面に突き当たる様に、構成各部の形状及び寸法を規制している。

上述の様に構成する本例のテレスコピックステアリング装置は、次の様に作用して、このステアリングホイール１の前後位置及び上下位置を調節可能にすると共に、二次衝突時に前記ステアリングホイール１の位置が、前方や上方にずれ動く事を抑えて、このステアリングホイール１に衝突した運転者の保護充実を図る。
先ず、このステアリングホイール１の位置を調節する際には、前記調節レバー１８ａを下方に回動させる。この結果、前述した様にカム装置の働きにより、前記両取付板部３３、３３の内側面と前記アウタコラム１３ｂの被挟持部２８の外側面との当接部の面圧が低下乃至は喪失する。

この状態で、前記ステアリングホイール１の前後位置を調節できる。本例の場合には、前記アウタコラム１３ｂに対して、前記インナコラム１４ｂの後半素子２６を摺動させる事により、前後位置を調節できる。この際、前記インナコラム１４ｂが伸縮する。この様な前後位置の調節作業時には、前述の図５（Ｂ）に示す様に、インナコラム１４ｂの上面と前記テレスコロック用偏心カム４６とが完全に離隔しているので、前記調節作業を円滑に行える。更に本例の場合には、これに加えて、次の様にして、このステアリングホイール１の上下位置も調節できる。即ち、前記調節レバー１８ａを下方に回動させると、前述した様に、前記両支持板部３３、３３の内側面と前記アウタコラム１３ｂの被挟持部２８の外側面との当接部の面圧が低下乃至は喪失する。又、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７が図１〜３の時計方向に回動して、これら両チルトロック用偏心カム４７、４７のチルトロック用凹凸部５７が前記両曲縁部５６から離隔する。この状態で、前記杆状部材１９ａを前記両支持板部３３、３３の長孔３５、３５に沿って移動させる事で、前記ステアリングホイール１の上下位置を調節できる。

上述の様にして前記ステアリングホイール１を所望の位置に調節した後、前記調節レバー１８ａを前記所定方向と逆方向（図１〜３の反時計方向）に、この調節レバー１８ａが前記アウタコラム１３ｂ及び前記インナコラム１４ｂとほぼ平行になるまで、上方に回動させる。この逆方向への回動の結果、前述した様なカム装置の働きにより、前記両支持板部３３、３３が前記アウタコラム１３ｂを幅方向両側から強く挟持して、前記ステアリングホイール１の上下位置が固定される。同時に、前記不連続部３０の幅寸法が縮まる事により、前記アウタコラム１３ｂの内径が縮まって、このアウタコラム１３ｂの内周面が前記インナコラム１４ｂの外周面に強く押し付けられ、これら両コラム１３ｂ、１４ｂが軸方向に相対変位する事が阻止されて、前記ステアリングホイール１の前後位置が固定される。

この様に、前記ステアリングホイール１の位置が固定されるまで、前記調節レバー１８ａを上方に回動させた状態では、前記ロック解除レバー５２の先端部５４が、前記テレスコロック用偏心カム４６の受段差面５５から離隔する。この結果、このテレスコロック用偏心カム４６が、前記テレスコロック付勢ばね５０の弾力により、図５の時計方向に回動し、図５の（Ａ）に示す様に、このテレスコロック偏心カム４６のテレスコロック用凹凸部４８の小径側端部乃至中間部が、前記インナコラム１４ｂの上面に当接する。又、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７が前記チルトロック係脱用ばね６０、６０に引っ張られて前記両曲縁部５６、５６に近付く。そして、これら両チルトロック用偏心カム４７、４７のチルトロック用凹凸部５７のうち、前記支持軸４３の中心からの距離が最も小さくなった下端部が、前記両支持板部３３、３３の後端縁に設けられた前記曲縁部５６に当接する。

この様に前記ステアリングホイール１の位置を固定した状態で、二次衝突に伴って前記インナコラム１４ｂ及び前記アウタコラム１３ｂに、前上方に向いた衝撃荷重が加わると、次の様にして、前記ステアリングホイール１の位置がずれ動く事を防止する。先ず、前記インナコラム１４ｂが前方に変位する傾向になるのに伴って、前記テレスコロック用凹凸部４８のうちで前記インナコラム１４ｂの上面と噛み合っている部分が、このテレスコロック用凹凸部４８の後方に、即ち、前記支持軸部４１の中心からの距離が大きい部分に移動する傾向になる。この結果、前記テレスコロック用凹凸部４８の前記インナコラム１４ｂの上面に対する噛み込み深さが次第に大きくなる。この様に噛み込み深さが大きくなる事に対しては大きな抵抗が働くので、前記ステアリングホイール１が前方に変位する事が抑えられる。二次衝突に伴う衝撃荷重が大きく、前記テレスコロック用偏心カム４６の回動量が多くなると、前記衝突時過回動防止用ストッパ４９が前記インナコラム１４ｂの上面に突き当たり、前記テレスコロック用偏心カム４６がそれ以上（図１〜３、５の時計方向に）回動する事がなくなる。この状態では、前記ステアリングホイール１の前方への変位を抑える為の力が十分に大きくなり、このステアリングホイール１がそれ以上前方に変位する事はなくなる。尚、前記テレスコロック用偏心カム４６の材質は前記インナコラム１４ｂの材質よりも硬いので、前記噛み込みは確実に行われる。

又、前記ステアリングホイール１の上方へのずれ動きは、前記両チルトロック用偏心カム４７、４７のチルトロック用凸円弧縁に設けたチルトロック用凹凸部５７が、前記両支持板部３３の曲縁部５６に食い込む事により図られる。即ち、二次衝突時に前記アウタコラム１３ｂが前記両支持板部３３、３３（を設けた支持ブラケット１２ｃ）に対して上方に変位する傾向になると、前記両曲縁部５６、５６と前記両チルトロック用凹凸部５７との噛み合いに基づいて、前記チルトロック用偏心カム４７、４７が前記支持軸４３を中心として、図１〜３の反時計方向に回動する傾向になる。

この為、前記チルトロック用凹凸部５７のうちで前記両曲縁部５６、５６と噛み合っている部分が、このチルトロック用凹凸部５７の上方に、即ち、前記支持軸４３の中心からの距離が大きい部分に移動する傾向になる。この結果、前記チルトロック用凹凸部５７の前記両曲縁部５６、５６に対する噛み込み深さが次第に大きくなる。この様に噛み込み深さが大きくなる事に対しては大きな抵抗が働くので、前記ステアリングホイール１が上方に変位する事が抑えられる。二次衝突に伴う衝撃荷重が大きく、前記チルトロック用偏心カム４７、４７の回動量が多くなると、前記衝突時過回動防止用ストッパ５９が前記両曲縁部５６、５６に突き当たり、前記チルトロック用偏心カム４７、４７がそれ以上回動する事がなくなる。この状態では、前記ステアリングホイール１の上方への変位を抑える為の力が十分に大きくなり、このステアリングホイール１がそれ以上上方に変位する事はなくなる。尚、前記チルトロック用偏心カム４７、４７の材質は前記支持ブラケット１２ｃの材質よりも硬いので、前記噛み込みは確実に行われる。

この結果、前記ステアリングホイール１が前上方に変位する事を阻止する大きな力が加わり、このステアリングホイール１の位置がずれ動く事を効果的に防止できる。この際、前記チルトロック用凸円弧縁のチルトロック用凹凸部５７を前記両曲縁部５６、５６に食い込ませる為に、前記テレスコロック用凸円弧縁のテレスコロック用凹凸部４８を前記インナコラム１４ｂの上面に食い込ませる為に、それぞれ要する力は、初期段階で小さく、次第に大きくなる。この様な特性は、前記ステアリングホイール１から前記インナコラム１４ｂ及び前記アウタコラム１３ｂに伝わった衝撃エネルギを吸収して運転者を保護する面から好ましい。即ち、二次衝突発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を低く抑えつつ、この運転者の身体を支承する力を次第に大きくできて、運転者の保護充実の為のチューニングの自由度を確保する面から有利である。

図示の例は、杆状部材及び支持軸をアウタコラムの上方に配置し、テレスコロック用凹凸部をインナコラムの上面に係合させる場合に就いて示した。但し、位置調節用の機構をステアリングコラムの下方に設置する構造に関して本発明を実施する事もできる。位置調節用の機構をステアリングコラムの下方に設置する構造の場合には、調節レバーを、ステアリングホイールの位置調節を可能とすべく、下方に変位させた状態で、テレスコロック用凹凸部とインナコラムの下面等の相手面とを離隔させ易い。但し、本発明を適用する事で、この離隔をより確実にできる。
又、本例の場合には、テレスコピック機構と腰振り式のチルト機構とを組み合わせた構造に就いて示したが、本発明を実施する場合に、テレスコピック機構と、アウタコラムとインナコラムとの連続部を中心とする揺動変位に基づいてステアリングホイルの高さ位置を調節する、所謂首振式のチルト機構とを組み合わせる事もできる。
又、腰振り式のチルト機構であるか、首振式のチルト機構であるかに拘らず、チルト中心、即ち揺動変位の為の枢軸を、アウタコラムの前端部に設ける構造を採用する事もできる。
更には、チルト機構を持たない、テレスコピック機構単独の構造で本発明を実施する事もできる。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングギヤユニット
３ 入力軸
４ タイロッド
５、５ａ ステアリングシャフト
６、６ａ、６ｂ ステアリングコラム
７ 自在継手
８ 中間シャフト
９ 自在継手
１０ 車体
１１ 枢軸
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 支持ブラケット
１３、１３ａ、１３ｂ アウタコラム
１４、１４ａ、１４ｂ インナコラム
１５ アウタチューブ
１６ インナシャフト
１７ 電動モータ
１８、１８ａ 調節レバー
１９、１９ａ 杆状部材
２０、２０ａ カム装置
２１ カム部材
２２ 可動側ブラケット
２３ 偏心カム
２４ 枢支ブラケット
２５ 前半素子
２６ 後半素子
２７ 主部
２８ 被挟持部
２９ 係止腕部
３０ 不連続部
３１ 引っ張りばね
３２ 取付板部
３３ 支持板部
３４ 滑り板
３５ 長孔
３６ 連結板
３７ 通孔
３８ 抑え板
３９ ナット
４０ 突出部分
４１ 段差面
４２ 貫通孔
４３ 支持軸
４４ 頭部
４５ ナット
４６ テレスコロック用偏心カム
４７ チルトロック用偏心カム
４８ テレスコロック用凹凸部
４９ 衝突時過回動防止用ストッパ
５０ テレスコロック付勢ばね
５１ 係止凹部
５２ ロック解除レバー
５３ 取付孔
５４ 先端部
５５ 受段差面
５６ 曲縁部
５７ チルトロック用凹凸部
５８ 被駆動腕部
５９ 衝突時過回動防止用ストッパ
６０ チルトロック係脱用ばね
６１ コイル部

Claims (4)

1. 少なくとも軸方向一部の内径を拡縮可能とした、筒状のアウタコラムと、このアウタコラムの内径側に軸方向の変位を可能に嵌合支持された筒状のインナコラムと、このインナコラムの内径側に回転自在に支持されていて、このインナコラムの後端開口部よりも後方に突出した後端部にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトと、前記アウタコラムのうちで前記内径を拡縮可能とした部分を幅方向両側から挟む状態で固定の部分に設けられた１対の支持板部と、これら両支持板部の互いに整合する位置に形成された車体側通孔と前記アウタコラムの一部で前記インナコラムと干渉しない部分に形成したコラム側通孔とを挿通した状態で幅方向に配設された、前記両支持板部の互いに対向する面同士の間隔を拡縮する為の杆状部材と、この杆状部材の基端部に設けられて回動に伴ってこの間隔を拡縮させる調節レバーとを備えたテレスコピックステアリング装置に於いて、
   支持軸と、テレスコロック用偏心カムと、弾性部材と、ロック解除レバーとを備えており、
   このうちの支持軸は、前記杆状部材と平行に配設された状態で前記アウタコラムの一部に支持されており、
   前記テレスコロック用偏心カムは、前記支持軸の中間部に、この支持軸に対する回動を可能に支持されたもので、このテレスコロック用偏心カムのうちで前記インナコラムの外周面又はこのインナコラムに固定した部材の表面に対向する部分は、後方に向かうに従って前記支持軸の中心からの距離が大きくなるテレスコロック用凸円弧縁であって、このテレスコロック用凸円弧縁に、テレスコロック用凹凸部が形成されており、
   前記弾性部材は、前記テレスコロック用偏心カムと前記アウタコラム又はこのアウタコラムに対し固定された部材との間に設けられたものであって、前記テレスコロック用偏心カムに対して、前記テレスコロック用凹凸部の前寄り部分を前記インナコラムの外周面又はこのインナコラムに固定した部材の表面に当接させる方向の弾力を有するものであり、 前記ロック解除レバーは、前記杆状部材の中間部にその基端部を支持されて、この杆状部材と共に回動して前記テレスコロック用偏心カムと係脱するものであって、前記調節レバーを前記ステアリングホイールの位置を固定する状態から調節する状態にまで回動させる事に伴って、前記テレスコロック用偏心カムを、前記テレスコピックロック用凹凸部の前端部を相手部分から離隔させる方向に揺動変位させるものである事を特徴とするテレスコピックステアリング装置。
2. アウタコラム又はインナコラムの前端部が、杆状部材と平行に配置された枢軸を中心とする揺動変位を可能に支持されており、車体側通孔がこの枢軸を中心とする円弧方向に長い長孔であり、両支持板部の後端縁がこの枢軸を中心とする円弧状の凸縁部であり、支持軸の両端部に１対のチルトロック用偏心カムが、この支持軸を中心とする回転を可能に支持されており、このチルトロック用偏心カムのうちで前記凸縁部と対向する部分が、上方に向かうに従って前記支持軸の中心からの距離が大きくなるチルトロック用凸円弧縁であって、このチルトロック用凸円弧縁に、チルトロック用凹凸部が形成されており、調節レバーをステアリングホイールの位置を調節する状態に回動させた状態で、前記チルトロック用凹凸部と前記凸縁部とを離隔させる為の連結部材が設けられている、請求項１に記載したテレスコピックステアリング装置。
3. 弾性部材が、コイル部を支持軸の中間部に外嵌すると共に、一端部をロック解除レバーに、他端部をアウタコラムに、それぞれ係止した捩りコイルばねであり、連結部材が、中間部にコイル部を有し、一端部をチルトロック用偏心カムに、他端部を杆状部材と共に回転する部分に、それぞれ係止した捩りコイルばねである、請求項２に記載したテレスコピックステアリング装置。
4. 支持軸と、テレスコロック用偏心カムと、弾性部材と、ロック解除レバーとを、アウタコラムの上方に設けている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したテレスコピックステアリング装置。

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