JP2012066779A - 衝撃吸収式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギ吸収性能を安定させて運転者の保護充実を図れる構造を実現する。
【解決手段】アウタコラム１３ａの前部とインナコラム１４ａの後部とを摩擦係合させて、圧縮方向の衝撃荷重に基づいて収縮可能なステアリングコラム６ｂを構成する。又、このうちのアウタコラム１３ａを、昇降可能に支持した支持ブラケット１０ａと、車体に固定する車体側ブラケットとの間に、エネルギ吸収部材３９を設ける。二次衝突時にこのエネルギ吸収部材３９が、塑性変形しつつ、ステアリングホイールが前記アウタコラム１３ａと共に前方に変位する事を許容する。前記エネルギ吸収部材３９の設計により、二次衝突時に於ける衝撃エネルギの吸収特性を自由に調整できて、上記課題を解決できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、衝突事故の際に運転者の身体からステアリングホイールに加わった衝撃エネルギを吸収しつつこのステアリングホイールの前方への変位を可能とする、衝撃吸収式ステアリング装置の改良に関する。具体的には、衝突事故の際のエネルギ吸収特性を向上させる事により、運転者の保護充実を図れる構造を実現するものである。

自動車用ステアリング装置は、図１８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。

上述の様な自動車用ステアリング装置は、衝突事故の際に、衝撃エネルギを吸収しつつ、ステアリングホイールを前方に変位させる構造にする事が、運転者の保護の為には必要である。即ち、衝突事故の際には、自動車が他の自動車等にぶつかる一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイールに衝突する二次衝突が発生する。この二次衝突の際に、運転者の身体に加わる衝撃を緩和して、運転者の保護を図る為に、上記ステアリングホイールを支持したステアリングコラムを車体に対して、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により前方に脱落可能に支持すると共に、前記ステアリングコラムと共に前方に変位する部分と車体との間に、塑性変形する事で前記衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材を設ける事が、例えば特許文献１〜６に記載される等により従来から知られており、且つ、広く実施されている。又、特許文献７には、ステアリングホイールの位置調節を可能とし、且つ、このステアリングホイールを調節後の位置に保持する力を大きくする為の構造が記載されている。

図１９〜２２は、衝撃吸収機能を備えた自動車用ステアリング装置の具体的構造の１例を示している。この従前の構造は、ステアリングホイール１（図１８参照）の上下位置を調節する為のチルト機構及び前後位置を調節する為のテレスコピック機構を備えたもので、ステアリングコラム６ａと、支持ブラケット１０と、このステアリングコラム６ａ側に設けた左右１対の被挟持壁部１１、１１と、車体側ブラケット１２とを備える。このうちのステアリングコラム６ａは、後側のアウタコラム１３の前部と、前側のインナコラム１４の後端部とを軸方向の相対変位を可能に嵌合させる事により、全長を伸縮可能に構成している。この様なステアリングコラム６ａの内径側には、ステアリングシャフト５ａを、回転自在に支持している。このステアリングシャフト５ａに関しても、アウタシャフトとインナシャフトとの組み合わせにより、全長を伸縮可能に構成している。

前記ステアリングコラム６ａの前端部には、電動モータ１５（図１８参照）や減速機等、電動式パワーステアリング装置の構成部材を設置する為のハウジング１６を結合固定している。このハウジング１６は、上部に幅方向（車両への組み付け状態で、当該車両の幅方向）に設けた支持管１７を挿通した図示しないボルトにより、車体の一部に、揺動変位を可能に支持する。このボルトが、特許請求の範囲に記載した横軸に相当する。前記ステアリングシャフト５ａの後端部で前記ステアリングコラム６ａよりも後方に突出した部分に、前記ステアリングホイール１を固定する。又、前記ステアリングシャフト５ａの前端部で前記ステアリングコラム６ａよりも前方に突出した部分は、自在継手７を介して中間シャフト８（図１８）に連結する。

又、前記支持ブラケット１０は前記車体側ブラケット１２に対し、二次衝突に基づく衝撃荷重により前方への変位（離脱）を可能に結合支持している。前記支持ブラケット１０は、それぞれが鋼板等の、十分な強度及び剛性を有する金属板製である、取付板１８と左右１対の側板１９ａ、１９ｂとを、溶接等により結合固定して成る。このうちの取付板１８の幅方向両端部を、前記支持ブラケット１０を前記車体側ブラケット１２に結合支持する為の結合板部２０、２０としている。これら両結合板部２０、２０の幅方向中央部には、図２２に示す様な、それぞれがこれら両結合板部２０、２０の後端縁に開口する切り欠き２１、２１を形成し、これら両切り欠き２１、２１部分に、カプセル２２、２２を装着している。

これら両カプセル２２、２２は、合成樹脂、アルミニウム系合金の如き軟質金属等、前記取付板部１８を構成する金属板に対し滑り易い材料により造っている。この様な前記両カプセル２２、２２は、通常状態では前記両切り欠き２１、２１から抜け出る事はないが、前記支持ブラケット１０に前方に向いた大きな衝撃荷重が加わった場合には、前記両切り欠き２１、２１との係合部（例えば、前記両結合板部２０、２０と前記両カプセル２２、２２との間に掛け渡された止めピン）を裂断して、これら両切り欠き２１、２１から後方に抜け出る。この様な前記両カプセル２２、２２の中央部には、前記支持ブラケット１０を前記車体側ブラケット１２に結合支持する為のボルト或はスタッドを挿通する為の通孔２３、２３を設けている。前記支持ブラケット１０を前記車体側ブラケット１２に結合支持するには、前記両カプセル２２、２２の通孔２３、２３を下から上に挿通したボルトを、前記車体側ブラケット１２に溶接等により支持固定したナット２４、２４に螺合し更に締め付ける。この車体側ブラケット１２は、予め車体側に固定されているので、前記ボルトの締め付けにより前記支持ブラケット１０がこの車体に対し、前方に向いた大きな衝撃荷重が加わった場合にのみ、前方に脱落可能に結合支持される。尚、前記車体側ブラケット１２の下面に固定したスタッドを前記両カプセル２２、２２の通孔２３、２３を上から下に挿通し、このスタッドの下端部にナットを螺合し更に締め付ける事により、前記支持ブラケット１０を前記車体側ブラケット１２に結合支持する事もできる。

又、前記アウタコラム１３を両側から挟む状態で前記両側板１９ａ、１９ｂに設けた、１対の挟持板部２５ａ、２５ｂの互いに整合する位置に、上下方向通孔２６、２６を形成している。これら両上下方向通孔２６、２６は、前記支持管１７の中心軸をその中心とする部分円弧形である。前記アウタコラム１３は、前記両上下方向長孔２６、２６を挿通した調節杆２７により、前記両側板１９ａ、１９ｂの挟持板部２５ａ、２５ｂ同士の間に支持している。この為に、前記アウタコラム１３の前部上方に、前記両被挟持壁部１１、１１を設け、これら両被挟持壁部１１、１１に、特許請求の範囲に記載したコラム側通孔である、前記アウタコラム１３の軸方向に長い前後方向長孔２８、２８（本発明の実施の形態を示す図１４〜１５参照）を形成している。前記アウタコラム１３は前記支持ブラケット１０に対して、前記両上下方向長孔２６、２６及び前記両前後方向長孔２８、２８を挿通した、前記調節杆２７により支承している。従って、前記アウタコラム１３は、この調節杆２７が前記両上下方向長孔２６、２６内で変位できる範囲で、前記支持管１７を挿通したボルトを中心として、上下方向に揺動変位可能である。又、前記調節杆２７が前記両前後方向長孔２８、２８内で変位できる範囲で、前後方向（軸方向）に変位可能である。

前記調節杆２７は、一端部（図２０の右端部）に外向フランジ状の鍔部２９を固設すると共に、他端部に、駆動側カム３０と被駆動側カム３１とから成るカム装置３２を設けている。このうちの鍔部２９と被駆動側カム３１とが、特許請求の範囲に記載した１対の押圧部に相当する。そして、調節レバー３３でこのうちの駆動側カム３０を回転駆動させる事により、前記被駆動側カム３１と前記鍔部２９との距離を拡縮可能としている。前記ステアリングホイール１の位置を調節する際には、前記調節レバー３３を下方に回動させる事により前記被駆動側カム３１と前記鍔部２９との距離を拡げる。この状態で、前記調節杆２７が前記両上下方向長孔２６、２６及び前記両前後方向長孔２８内で変位できる範囲で、前記アウタコラム１３を変位させる。そして、このアウタコラム１３内に回転自在に支持されたステアリングシャフト５ａの後端部に支持固定された、前記ステアリングホイール１の位置を調節する。前記アウタコラム１３と共に昇降する部分の重量は、前記調節杆２７と、前記支持ブラケット１０に設けた係止部３４との間に設けた釣合ばね３５により支承している。この為、前記ステアリングホイール１の位置の調節時にも、運転者が前記重量全部を支える必要はない。

そして、前記ステアリングホイール１の位置を調節した後、前記調節レバー３３を上方に回動させる事により、前記被駆動側カム３１と前記鍔部２９との距離を縮める。この結果、前記両挟持板部２５ａ、２５ｂの内側面と前記両被挟持壁部１１、１１の外側面とが強く当接し（摩擦係合し）、前記ステアリングホイール１の上下位置が固定される。又、これら両被挟持壁部１１、１１が設けられた、前記アウタコラム１３の前端部の直径が縮まり、このアウタコラム１３の前端部内周面と前記インナコラム１４の後端部外周面とが強く当接し（摩擦係合し）、前記ステアリングコラム６ａが不用意に伸縮しない状態となる。この結果、前記ステアリングホイール１の前後位置が固定される。

上述の様な自動車用ステアリング装置は、衝突事故に伴う二次衝突の際に、前記両カプセル２２、２２を前記車体側ブラケット１２の側に残したまま、前記支持ブラケット１０を前方に変位させる。即ち、二次衝突に伴ってこの支持ブラケット１０に、前方に向いた大きな衝撃荷重が、前記ステアリングホイール１から、前記ステアリングシャフト５ａ、前記アウタコラム１３、前記調節杆２７を介して加わる。そして、前記両カプセル２２、２２と前記両結合板部２０、２０との係合部が裂断し、これら両カプセル２２、２２を前記両切り欠き２１、２１から抜け出させつつ、前記支持ブラケット１０が前方に変位する。この結果、前記ステアリングホイール１も前方に変位し、このステアリングホイール１に衝突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和できる。

この様に、二次衝突に伴って前記ステアリングホイール１を前方に変位させる際に、運転者の身体からこのステアリングホイール１に加わった衝撃エネルギを吸収しつつ、このステアリングホイール１を前方に変位させる事が、運転者保護の面から好ましい。例えば、上述の図１８〜２２に示した構造でも、前記両被挟持壁部１１、１１の外側面と前記両挟持板部２５ａ、２５ｂの内側面との当接部に作用する摩擦力、並びに、前記アウタコラム１３の前部内周面と前記インナコラム１４の後部外周面との当接部に作用する摩擦力が、前記ステアリングホイール１を前方に変位させる事に対する抵抗となり、前記衝撃エネルギの吸収に寄与する。但し、摩擦力に基づくエネルギ吸収性能は不安定で、それだけでは運転者の保護充実を図る事は難しい。又、塑性変形しつつ前記衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材を設ける構造も従来から知られているが、設置条件が限られる場合が多い。特に、ステアリングコラムの前端部に電動式パワーステアリング装置を設置する構造の場合、エネルギ吸収部材の設置スペースが限られる為、優れた衝撃吸収性能を有する構造を実現する為の設計が難しい。

特開２０００−９５１１６号公報 特開昭６３−４６９７２号公報 特開２００１−８０５２７号公報 特開２００６−３１２３６０号公報 実開平２−１３２５７６号公報 実開平７−１９０５７号公報 特開平１０−３５５１１号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、エネルギ吸収部材の設置スペースが限られる様な条件下であっても、エネルギ吸収性能を安定させて運転者の保護充実を図れる衝撃吸収式ステアリング装置の構造を実現すべく発明したものである。

本発明の衝撃吸収式ステアリング装置は、前述した従来から知られている衝撃吸収式ステアリング装置と同様に、ステアリングコラムと、ステアリングシャフトと、被挟持部と、コラム側通孔と、支持ブラケットと、ブラケット側通孔と、調節杆と、調節手段とを備える。
このうちのステアリングコラムは、前後位置を規制された状態で前側に配置されたインナコラムの後部にアウタコラムの前部を、嵌合部を摩擦係合させた状態で外嵌して成る。そして、このアウタコラムに前方に向いた衝撃荷重が加わった場合に全長を収縮可能とすると共に、前端部を横軸により、上下方向の揺動変位を可能として車体に対し支持している。
又、前記ステアリングシャフトは、前記ステアリングコラムの内径側に回転自在に支持されて、後端部をこのステアリングコラムの後端開口よりも後方に突出させている。そして、この突出させた部分にステアリングホイールを支持固定可能とすると共に、少なくとも軸方向の衝撃荷重に基づいて全長を収縮可能としている。
又、前記被挟持部は、前記アウタコラムの上面又は下面に設けている。
又、前記コラム側通孔は、前記被挟持部に形成している。
又、前記支持ブラケットは、左右１対の挟持板部及びこれら両挟持板部を車体に対して支持する取付板部を有する。そして、この取付板部を、二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方への脱落を可能に、車体に対して支持する。
又、前記ブラケット側通孔は、前記両挟持板部のうち前記コラム側通孔に整合する部分に形成したもので、前記横軸を中心とする円弧方向に長い上下方向長孔である。
又、前記調節杆は、前記コラム側、ブラケット側各通孔を挿通している。
又、前記調節手段は、前記調節杆の基端部に設けられた調節レバーの操作に基づいて、この調節杆の両端部に設けられた１対の押圧部の間隔を拡縮する。そして、この間隔の収縮時に両挟持板部の内側面同士の間隔を縮め、これら両挟持板部の内側面と前記被挟持部の両外側面とを摩擦係合させて、前記ステアリングコラムの上下位置を固定する。
更に、二次衝突時にこのステアリングコラムを構成する前記アウタコラムを、前記ステアリングホイールから前記ステアリングシャフトを介して加えられた衝撃エネルギを吸収しつつ前方への変位を可能としている。

特に、本発明の衝撃吸収式ステアリング装置に於いては、前記車体のうちで前記支持ブラケットの取付板部を支持した部分とこの支持ブラケットとの間に塑性変形可能な金属板製のエネルギ吸収部材を、前記取付板部の前端部にガイド部材を、それぞれ設けている。
このうちのエネルギ吸収部材は、前記車体に対し、前方への変位を阻止された状態で取り付けられる基板部と、この基板部の前端縁から前方に延出された帯状板部の中間部をＵ字形に折り返して成る塑性変形部とを備える。又、この塑性変形部は、前記基板部から前方に連続する上側板部と、１８０度折り返された半円筒形で、この上側板部の前端縁に基端縁を連続させた折り返し部と、この折り返し部の先端縁から後方に延出する下側板部とを備える。
一方、前記ガイド部材は、前端縁を半円筒面状の凸曲面とすると共に上下両面を前記上側、下側両板部を摺接若しくは近接対向させるガイド面とした扱き板部と、この扱き板部の下側に設けられた抑え板部と、これら扱き板部の下面と抑え板部の上面との間に設けられた、前記下側板部を挿通自在なスリット状の挿通部とを備える。
更に、前記ガイド部材を、前記取付板部の前端部に固定している。そして、前記エネルギ吸収部材を、前記下側板部を前記挿通部に挿通し、前記上側、下側両板部を前記扱き部の上下両側に位置させると共に、前記折り返し部をこの扱き部の前端縁に対向させた状態で、前記基端部を車体に対し、前方への変位を阻止した状態で支持している。

上述の様な本発明を実施する場合に、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記アウタコラムの前部で前記インナコラムの後部に外嵌している部分の直径を、当該部分に前後方向に形成されたスリットにより収縮可能とすると共に、このスリットの両側部分に１対のフランジ部を設ける。そして、ボルトとねじ孔との螺合乃至は締め付けにより前記アウタコラムの前部の直径を縮めて、このアウタコラムの前部内周面と前記インナコラムの後部外周面とを摩擦係合させる。

或いは、請求項３に記載した発明の様に、前記アウタコラムの前部と前記インナコラムの後部とを、軸方向の変位を可能に嵌合させる。又、このアウタコラムの前部の直径を、この前部の上端部又は下端部に前後方向に形成したスリットにより、弾性的に拡縮可能とすると共に、前記アウタコラムの上面又は下面でこのスリットを左右両側から挟む部分に、前記被挟持部を構成する１対の被挟持壁部を設ける。更に、これら両被挟持壁部の互いに整合する部分に、それぞれがコラム側通孔であって前記アウタコラムの軸方向に長い前後方向長孔を形成する。そして、前記調節レバーの操作により前記両押圧部同士の間隔を拡げた状態で、前記ステアリングホイールの上下位置に加えて前後位置の調節も可能とする。

又、上述の様な本発明を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した発明の様に、前記インナコラムの外周面に、それぞれが軸方向に長い複数本の突条を形成する。そして、このインナコラムの外周面と前記アウタコラムの内周面とを、これら各突条の頂部で当接させる。
或いは、請求項５に記載した発明の様に、前記エネルギ吸収部材を構成する塑性変形部のうちで、前記折り返し部の幅寸法を、前記上側、下側両板部の幅寸法よりも小さくする。

或いは、請求項６に記載した発明の様に、前記支持ブラケットを構成する前記取付板部を、車体に固定された車体側ブラケットに対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方への脱落を可能に支持する。
又、前記支持ブラケットの上面に１対の弾性係止片を設置すると共に、前記車体側ブラケットに、前後方向に長い係止透孔を形成する。
そして、前記両弾性係止片の上部に、前記支持ブラケットを下方から上方に変位させる事に伴って、これら両弾性係止片を弾性変形させつつ前記係止透孔のうちの後部と係合し、係合後に前記支持ブラケットが下降するのを阻止する鉤部を設ける。

この様な請求項６に記載した発明を実施する場合に、更に好ましくは、請求項７に記載した発明の様に、前記支持ブラケットの上面のうちで前記両弾性係止片よりも前後方向に外れた部分に、上端部がこれら両弾性係止片の鉤部の幅方向寸法よりも大きな幅方向寸法を有するガイド鍔部を設ける。
又、前記車体側ブラケットのうちで、前記係止透孔と前記両弾性係止片とを係合させた状態で前記ガイド鍔部と整合する部分に、このガイド鍔部が上下方向に通過可能な幅広孔部を形成する。
更に、前記支持ブラケットが二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方に変位する過程で、前記車体側ブラケットに対する前記支持ブラケットの支持力が喪失する以前に、前記ガイド鍔部が前記幅広孔部から前記係止透孔のうちの前側部分に移動させる。
そして、このガイド鍔部の下面と、前記車体側ブラケットの上面のうちでこの係止透孔の両側部分との係合に基づき、前記支持ブラケットの落下を防止する。

上述の様に構成する本発明によれば、エネルギ吸収部材の設置スペースが限られる様な条件下であっても、エネルギ吸収性能を安定させて、運転者の保護充実を図れる衝撃吸収式ステアリング装置を実現できる。
即ち、二次衝突時の衝撃エネルギを吸収する為に、前記アウタコラムの前部内周面とインナコラムの後部外周面との嵌合部の摩擦抵抗だけでなく、エネルギ吸収部材の塑性変形部をガイド部材の扱き板部により扱き、この塑性変形部の折り返し部を先端側に移動させる、塑性変形も利用する。この塑性変形部の下側板部は、スリット状の挿通部に挿通された状態で、前記折り返し部の移動時にも下方に変位する事はない。この為、この折り返し部を前記塑性変形部の先端側に向けて移動させる態様での塑性変形は安定して行われ、前記衝撃エネルギを安定して吸収できる。
しかも、金属板製のエネルギ吸収部材とガイド部材とは、限られた空間への設置が容易で、しかも安定したエネルギ吸収性能を発揮できる。この為、ステアリングコラムの前端部に電動式パワーステアリング装置を設置する構造の様に、設置条件が厳しい場合でも、設計の自由度を確保して、優れた衝撃吸収性能を有する構造を実現できる。

尚、本発明を実施する場合に、請求項２に記載した発明の構造を採用すれば、ステアリングホイールの前後位置を調節はできないが、前記アウタコラムの前部内周面とインナコラムの後部外周面との嵌合部の摩擦抵抗を調節できる。そして、二次衝突時に於ける、この嵌合部で衝撃エネルギの吸収性能を調節できる。
これに対して、請求項３に記載した発明の構造を採用すれば、調節杆が前後方向長孔内で変位できる範囲で、ステアリングホイールの前後位置を調節できる。

又、請求項４に記載した発明の様に、前記インナコラムの外周面と前記アウタコラムの内周面とを、このインナコラムの外周面に形成した各突条の頂部で当接させれば、これら両コラム同士の嵌合部の摩擦状態を安定させて、前記衝撃エネルギを吸収する性能を、より安定させられる。
又、請求項５に記載した発明の様に、前記折り返し部の幅寸法を、上側、下側両板部の幅寸法よりも小さくすれば、前記エネルギ吸収部材を塑性変形させ始めるのに要する荷重を低く抑えられる。そして、このエネルギ吸収部材が塑性変形し始める瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を緩和して、運転者の保護を図り易くなる。

又、請求項６に記載した発明の構造によれば、ステアリングコラム側に組み付けた支持ブラケットを、車体側に固定した車体側ブラケットに、ボルトやスタッド等により結合する作業を行う際に、前記ステアリングコラム等の重量を支えつつ、これらボルトやスタッド等とナット等とを螺合させる必要がなくなり、前記作業の容易化を図れる。
更に、請求項７に記載した発明によれば、二次衝突に基づいて前記ステアリングコラムが前方に変位し、前記車体に対する前記支持ブラケットの、本来の支持力が喪失した状態でも、この支持ブラケットが落下する事を防止できる。この為、二次衝突が進行した状態でも、ステアリングホイールの後側で膨らんだエアバッグと運転者の身体との位置関係を適正のままに維持できて、運転者の保護をより一層充実させられる。

本発明の実施の形態の第１例の通常時の状態を、支持ブラケットとエネルギ吸収部材とを組み合わせて後上方から見た状態で示す要部斜視図。 同じく、より幅方向中央に近い、後上方から見た状態で示す要部斜視図。 同じく、エネルギ吸収部材とガイド部材とを組み合わせ、これらエネルギ吸収部材及びガイド部材を支持ブラケットと組み合わせる以前の状態を、側方に近い前上方から見た状態で示す要部斜視図。 同じく、エネルギ吸収部材とガイド部材と支持ブラケットとを組み合わせる以前の状態を、より幅方向中央に近い、前上方から見た状態で示す要部斜視図。 同じく、より側方から見た状態で示す斜視図。 同じく、側方に近い後上方から見た状態で示す要部斜視図。 同じく、前下方から見た状態で示す斜視図。 全部品を組み立てて車体に対し支持した状態を、後上方から見た状態で示す斜視図。 図８の中央部拡大図。 二次衝突が進行した状態を、側方に近い前上方から見た状態で示す要部斜視図。 本発明の実施の形態の第２例を、支持ブラケットとエネルギ吸収部材とを組み合わせて前上方から見た状態で示す要部斜視図。 同じく、要部側面図。 同じく、要部平面図。 図１３のＡ−Ａ断面図。 同Ｂ−Ｂ断面図。 同じく、弾性係止部及びガイド鍔部を備えた取付用ブラケットを前上方から見た状態で示す斜視図。 同じく、車体側ブラケットを前上方から見た状態で示す斜視図。 従来から知られているステアリング装置の１例を示す、部分切断側面図。 従前の衝撃吸収式ステアリング装置の１例を、前上方から見た状態で示す斜視図。 同じく断面図。 同じく、車体側ブラケットを省略して示す、図１９と同様の図。 同じく、支持ブラケットを後下方から見た状態で示す斜視図。

［実施の形態の第１例］
図１〜１０は、請求項１、２、５〜７に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の衝撃吸収式ステアリング装置は、ステアリングコラム６ｂと、ステアリングシャフト５ｂと、被挟持部３６と、コラム側通孔３７と、支持ブラケット１０ａと、ブラケット側通孔である上下方向長孔２６、２６（図６、８、９及び前述の図２２参照）と、調節杆２７ａと、この調節杆２７ａを含んで構成される調節手段３８と、エネルギ吸収部材３９と、ガイド部材４０とを備える。そして、本例の構造の場合には、前記ステアリングシャフト５ｂの後端部に支持固定したステアリングホイール１（前述の図１８参照）の高さ位置の調節を可能としている。更に、衝突事故に伴う二次衝突時に、前記ステアリングコラム６ｂ及び前記ステアリングシャフト５ｂの全長を縮めると共に、前記エネルギ吸収部材３９を塑性変形させつつ、前記ステアリングホイール１を前方に変位させる様にしている。

前記ステアリングコラム６ｂは、前側に配置されたインナコラム１４ｂの後部と、後側に配置されたアウタコラム１３ｂの前部とを嵌合させている。このうちのインナコラム１４ｂは、鉄系合金、或はアルミニウム系合金、マグネシウム系合金の如き軽合金等の、電縫管或は引き抜き管等で、全体を単なる円筒状に構成している。この様な前記インナコラム１４ａの前端部は、電動式パワーステアリング装置４１を構成するハウジング１６ａの後端面に突設した保持筒部８４に締り嵌めで内嵌すると共に、先端縁を、この保持筒部４２の奥端面に形成した段差面に突き当てている。又、前記ハウジング１６ａは、前上端部に設置した支持管１７に挿通した、特許請求の範囲に記載した横軸に相当する、ボルト等の枢軸部材により、車体に対して、上下方向に関する揺動変位のみを可能に支持している。従って、前記インナコラム１４ｂは前記車体に、前後位置を規制された状態で支持されている。

一方、前記アウタコラム１３ｂは、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金の如き軽合金をダイキャスト成形する等により一体に造られたもので、上面の中間部前寄り部分に、前記被挟持部３６を形成している。又、前記アウタコラム１３ｂの下端部のうちで後端部を除く部分にスリット４２を、後端部を除き、このアウタコラム１３ｂの前端縁に開口する状態で形成している。従って、このアウタコラム１３ｂの前部で前記インナコラム１４ｂの後部に外嵌している部分の直径は、弾性的に収縮可能である。又、前記アウタコラム１３ｂ前端部下面で、前記スリット４２を幅方向両側から挟む部分に、１対のフランジ部４３ａ、４３ｂを設けている。そして、これら両フランジ部４３ａ、４３ｂに設けた通孔に挿通したボルト４４の雄ねじ部と、ナット４５に設けたねじ孔とを螺合し更に締め付ける事により、前記アウタコラム１３ｂの前部の直径を弾性的に縮めて、このアウタコラム１３ｂの前部内周面と前記インナコラム１４ｂの後部外周面とを摩擦係合させている。尚、前記フランジ部４３ｂの強度を十分に確保できれば、前記ボルト４４の雄ねじ部を螺合させる為のねじ孔を、このフランジ部４３ｂに直接形成する事もできる。何れにしても、前記ボルト４４を締め付けるトルクを適切に規制する事により、前記アウタコラム１３ｂの前部内周面と前記インナコラム１４ｂの後部外周面との当接部の面圧を適正に調整できる。そして、これら両コラム１３ｂ、１４ｂから成る、前記ステアリングコラム６ｂの全長を縮める為に要する荷重の大きさを調節できる。

又、前記ステアリングシャフト５ｂは、例えば杆状のインナシャフトの端部と管状のアウタシャフトの端部とを非円形嵌合させて、トルクの伝達を可能にしている。又、これら両シャフトの端部同士の非円形嵌合部を、圧縮方向に大きな力が加わった場合に摺動可能として、前記ステアリングシャフト５ｂの全長を、二次衝突時に加わる衝撃エネルギにより、収縮可能としている。この様なステアリングシャフト５ｂは、前記ステアリングコラム６ｂの内径側に回転自在に支持した状態で、後端部をこのステアリングコラム６ｂの後端開口よりも後方に突出させている。そして、この突出させた部分に、前記ステアリングホイール１を支持固定可能としている。

又、前記被挟持部３６は、前記アウタコラム１３ｂの上面に設けている。本例の場合にこの被挟持部３６は、このアウタコラム１３ｂをダイキャスト成形するのと同時に形成したもので、互いに平行な左右１対の側板部同士の間に補強板部を設けた如き構造としている。これら両側板部の外側面（互いに反対側の側面）同士は互いに平行で、これら両外側面同士の間隔は、前記アウタコラム１３ｂのうちで前記被挟持部３６を設けた部分の外径（左右方向の幅寸法）と同じか、この外径よりも少しだけ大きくなっている。そして、前記コラム側通孔３７は、前記被挟持部３６（を構成する前記両側板部）の幅方向両端部の互いに整合する位置に（互いに同心に）、１対形成している。本例の場合、前記両コラム側通孔３７は、前記調節杆２７ａの外径よりも僅かに大きな内径を有する、単なる円孔としている。

又、前記支持ブラケット１０ａは、左右１対の挟持板部２５ｃ、２５ｄ、及び、これら両挟持板部２５ｃ、２５ｄを車体に対して支持する取付板部１８ａを有する。そして、この取付板部１８ａを、二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方への脱落を可能に、車体に対して支持する。前記両挟持板部２５ｃ、２５ｄ及び前記取付板部１８ａは、鋼板等の、十分な強度及び剛性を有する金属板に、プレス加工による打ち抜き加工及び曲げ加工を施して成る。前記支持ブラケット１０ａは、この様な前記両挟持板部２５ｃ、２５ｄ及び前記取付板部１８ａを、溶接等により接合固定して成る。又、このうちの両挟持板部２５ｃ、２５ｄの互いに整合する部分に、前記両上下方向長孔２６、２６を形成している。これら両上下方向長孔２６、２６は、前記枢軸部材を中心とする、部分円弧状である。

又、これら両上下方向長孔２６、２６と、前記コラム側通孔３７とに、前記調節杆２７ａを挿通している。この調節杆２７ａの基端部には、外向フランジ状の鍔部２９（従前の構造を示す図２０参照）を形成している。そして、この鍔部２９の内側面に突設した凸部を、前記両挟持板部２５ｃ、２５ｄのうちの一方の挟持板部２５ｃに形成した上下方向長孔２６に、この上下方向に沿った変位（昇降）のみ可能に（回転を阻止した状態で）係合させている。前記鍔部２９が、特許請求の範囲に記載した１対の押圧部のうちの一方の押圧部に相当する。これに対して、他方の押圧部は、前記調節杆２７ａの中間部先端寄り部分に外嵌した被駆動側カム３１（従前の構造を示す図２０参照）が相当する。この被駆動側カム３１は、前記両挟持板部２５ｃ、２５ｄのうちの他方の挟持板部２５ｄに形成した上下方向長孔に、昇降のみ可能に係合させている。

そして、前記調節杆２７ａの先端部に調節レバー３３ａを、この調節杆２７ａに対する相対回転を可能に、且つ、前記鍔部２９から離れる方向への変位を阻止した状態で設置している。前記調節レバー３３ａの基端部内側面には駆動側カム３０（従前の構造を示す図２０参照）を、この調節レバー３３ａに対する相対回転を阻止した（この調節レバー３３ａと共に回転する）状態で設置している。そして、前記被駆動側カム３１のカム面と前記駆動側カム３０のカム面とを係合させてカム装置３２（従前の構造を示す図２０参照）を構成している。このカム装置３２は、前記調節レバー３３ａの操作により軸方向寸法を拡縮する。この結果、前記１対の押圧部である、前記鍔部２９と前記被駆動側カム３１との間隔が拡縮される。

前記ステアリングホイール１の上下位置を調節する場合には、前記調節レバー３３ａを下方に揺動させて、前記カム装置３２の軸方向寸法を縮め、前記被駆動側カム３１と前記鍔部２９との距離を拡げる。この状態で、前記調節杆２７ａが前記両上下方向長孔２６内で変位できる範囲で、前記ステアリングコラム６ｂを、前記枢軸部材を中心として揺動変位させて、前記ステアリングホイール１の上下位置を調節する。本例の場合、前記ステアリングコラム６ｂと共に昇降する部分の重量は、前記アウタコラム１３ｂと、前記支持ブラケット１０ａの取付板部１８ａとの間に設けた、引っ張りばねである釣合ばね３５ａにより支承して、前記ステアリングホイール１の上下位置の調節時に於ける、運転者の負担軽減を図っている。このステアリングホイール１の上下位置を調節したならば、前記調節レバー３３ａを上方に回動させて、前記被駆動側カム３１と前記鍔部２９との距離を縮め、前記両挟持板部２５ｃ、２５ｄの内側面と前記被挟持部３６の外側面とを摩擦係合させて、前記ステアリングホイール１の上下位置を固定する。

更に、本例の場合には、次の(1) 〜(4) の構造を採用する事により、二次衝突時に前記ステアリングホイール１に衝突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和する様にしている。
(1) 前記支持ブラケット１０ａを車体側ブラケット１２ａ（図８、９参照）に対し、二次衝突時に加わる衝撃エネルギに基づいて、前方に脱落する様に支持している。
(2) 前記ステアリングコラム６ｂを、前記衝撃エネルギに基づいて全長を収縮可能に構成している。
(3) 前記ステアリングシャフト５ｂを、前記衝撃エネルギに基づいて全長を収縮可能に構成している。
(4) 前記支持ブラケット１０ａと前記車体側ブラケット１２ａとの間に、塑性変形しつつこの支持ブラケット１０ａの前方への変位を許容する、前記エネルギ吸収部材３９を設けている。
これら(1) 〜(4) の構造のうち、(2)(3)の構造に関しては前述した通りであるから、重複する説明は省略する。又、(1) の構造に関しては、前述の図１９〜２１で説明した従前の構造と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、説明を省略し、残りの(4) の構成に就いて、以下に説明する。

前記車体側ブラケット１２ａと前記支持ブラケット１０ａとの間に、前記エネルギ吸収部材３９を設けている。このうちの車体側ブラケット１２ａは、図８〜９に示す様に、左右の前フェンダ同士の間に掛け渡された状態で設けられて車体の一部を構成する補強パイプ４６の中間部下面に溶接固定されている。前記エネルギ吸収部材３９の基板部４７は、前記支持ブラケット１０ａに係止したカプセル２２、２２と共に前記車体側ブラケット１２ａに、図示しないボルト若しくはスタッドにより結合される。そして、二次衝突時にも、この車体側ブラケット１２ａに結合されたまま、前方に離脱する事はない。これに対して、前記エネルギ吸収部材３９の塑性変形部４８は、前記支持ブラケット１０ａに支持されたガイド部材４０に係止されていて、二次衝突時に、この支持ブラケット１０ａの前方への変位に伴って塑性変形する。

より具体的に説明すると、前記エネルギ吸収部材３９は、軟鋼板等の塑性変形可能な金属板製の素材に、プレスによる打ち抜き加工、曲げ加工を施す事により、一体に造っており、前記基板部４７と前記塑性変形部４８とを有する。このうちの基板部４７は、幅方向に長い長矩形で、前記車体側ブラケット１２ａを構成する取付板部１８ａの形状に合わせて、幅方向に関して両端部を中央部に対して下方にオフセットし、これら幅方向両端部と中央部とを、傾斜部により連続させている。前記塑性変形部４８は、この様な基板部４７の前端縁の幅方向中央部から前方に延出された帯状板部の中間部をＵ字形に折り返して成るもので、上側板部５０と、折り返し部５１と、下側板部５２とを備える。このうちの上側板部５０は、前記基板部４７と同一平面上に、この基板部４７から前方に連続する状態で設けられている。又、前記折り返し部５１は、１８０度折り返された半円筒形で、前記上側板部５０の前端縁に基端縁を連続させている。又、前記下側板部５２は、前記折り返し部５１の先端縁から後方に延出する状態で設けられている。前記塑性変形部４８が塑性変形する以前の状態（二次衝突が発生していない、通常状態）では、前記下側板部５２の先端部（後端部）は、前記基板部４７の後端縁よりも後方に突出している。更に、本例の場合には、前記折り返し部５１の両側縁部に円弧状の切り欠き部５３、５３を形成して、この折り返し部５１の幅寸法を、前記上側、下側両板部５０、５２の幅寸法よりも小さくしている。

一方、前記ガイド部材４０は、ポリアミド樹脂（ナイロン）、ポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリアセタール樹脂等の滑り易い合成樹脂を射出成形する等により、一体に造ったもので、扱き板部５４と、抑え板部５５と、挿通部５６とを備える。このうちの扱き板部５４は、前端縁を半円筒面状の凸曲面とすると共に、上下両面を、前記エネルギ吸収部材３９の塑性変形部４８を構成する上側、下側両板部５０、５２を摺接させるガイド面としている。又、前記抑え板部５５は、前記扱き板部５４の下側に設けられている。図示の例では、これら抑え板部５５の上面と扱き板部５４の下面との間に中間板を設けると共に、これら抑え板５５と中間板との左右両側縁同士を側板で接続して、当該部分を矩形筒状に形成している。この様な構造は、前記抑え板部５５の強度及び剛性を確保する面から有利であるが、この抑え板部５５の強度及び剛性を確保できるのであれば、前記中間板及び両側板は、省略しても良い。

又、前記挿通部５６は、前記扱き板部５４の下面と前記抑え板部５５の上面との間に設けられたもので、前記下側板部５２を挿通自在なスリット状である。又、前記扱き板部５４の左右両側にガイド板部５７、５７を、この扱き板部５４の上方乃至前方に突出する状態で形成している。これら両ガイド板部５７、５７の内側面同士の間隔は、前記エネルギ吸収部材３９の塑性変形部４８の幅寸法よりも僅かに大きくして、前記扱き板部５４がこの塑性変形部４８を扱く際に、この塑性変形部４８が左右にぶれない様にしている。

更に、本例の場合には、前記ガイド部材４０に、前記各部５４〜５７に加えて、それぞれ１対ずつの弾性係止片５８、５８及びガイド鍔部５９、５９を、これら各部５４〜５７と共に、一体に設けている。このうちの両弾性係止片５８、５８は、前記扱き板部５４の後端部両側方から上方に突出する状態で設けられており、それぞれの上端部外側面に、前後方向から見た形状が略三角形状である、鉤部６０、６０を設けている。これら両鉤部６０、６０の外側面は、上方に向うほど互いに近づく方向に傾斜している。一方、前記両ガイド鍔部５９、５９は、前記ガイド部材４０を前記支持ブラケット１０ａの取付板部１８ａにねじ止め固定する為、前記扱き板部５４の前半部から左右両側方に突出する状態で設けられた取付フランジ部６１、６１の先端面の上端部から、更に左右両側方に突出する状態で設けられている。

上述の様なガイド部材４０を装着する為、前記取付板部１８ａの前端部に、前記ガイド部材４０のうちの抑え板部５５（及び中間板並びに両側板）を挿通可能な透孔６２を形成している。前記ガイド部材４０を前記取付板部１８ａに装着するには、前記抑え板部５５を前記透孔６２に前方から挿入し、前記扱き板部５４の下面を前記取付板部１８ａの上面に当接させる。そして、前記両取付フランジ部６１、６１の取付孔を上方から挿通した取付ねじ６３、６３を、前記取付板部１８ａに設けたねじ孔に螺合し、更に締め付ける。一方、前記エネルギ吸収部材３９は、前記塑性変形部４８のうちの下側板部５２を前記ガイド部材４０の挿通部５６に、前方から挿通し、前記折り返し部５１の内周面を、前記扱き板部５４の前端縁に、当接乃至は近接対向させる。前記ガイド部材４０を前記取付板部１８ａに結合固定する作業と、このガイド部材４０と前記エネルギ吸収部材３９とを組み合わせる作業との前後は問わない。

何れにしても、前記ガイド部材４０を前記取付板部１８ａに結合固定すると共に、このガイド部材４０と前記エネルギ吸収部材３９とを組み合わせたならば、このエネルギ吸収部材３９を、前記支持ブラケット１０ａと共に、前記車体側ブラケット１２ａに支持する。この作業は、この支持ブラケット１０ａに装着した前記両カプセル２２、２２に形成した通孔２３、２３及び前記エネルギ吸収部材４９の基板部４７の両端部に形成した通孔６４、６４に挿通したボルト又はスタッドと、ナットとを螺合し更に締め付ける事により行う。このうちのスタッド又はナットは、前記車体側ブラケット１２ａに固定されているので、前記締め付け作業により、前記基板部４７及び前記両カプセル２２、２２が、前記車体側ブラケット１２ａに対し、不離に結合支持される。又、前記支持ブラケット１０ａに関しても、前記両カプセル２２、２２を介して前記車体側ブラケット１２ａに、二次衝突時に前方への離脱可能に支持される。

上述の様に、前記ボルト又はスタッドとナットとを螺合し更に締め付ける際に、そのままでは前記支持ブラケット１０ａと組み合わされた、前記ステアリングコラム６ｂや前記ステアリングシャフト５ｂ等の重量を支えつつ作業を行う必要がある。この様な作業は、作業員の負担が大きいので、本例の場合には、前記両弾性係止片５８、５８を利用して、前記作業に関する負担の軽減を図っている。この為に本例の場合には、前記車体側ブラケット１２ａの一部に、それぞれが前後方向に長い１対の係止透孔６５、６５（図８、９参照）を、互いに平行に形成している。又、これら両係止透孔６５、６５の中間部後端寄り部分の互いに反対側の側縁部を矩形状に切り欠いて、当該部分を幅広孔部６６、６６としている。

本例の衝撃吸収式ステアリング装置を組み立てる場合には、先ず、前記ステアリングコラム６ｂ及び前記ステアリングシャフト５ｂ等と前記支持ブラケット１０ａとを組み合わせる。次いで、前記支持管１７にボルト等の枢軸部材を挿通する事により、前記ハウジング１６ａを車体に対して、上下方向に関する揺動変位を可能に支持する。その後、前記ステアリングコラム６ｂを前記枢軸部材を中心に上方に揺動（前記支持ブラケット１０ａを上昇）させる。車体の前後左右方向に関する位相（各部の寸法及び形状）は、予め適正に規制している。従って、前記支持ブラケット１０ａが上昇すると、前記両弾性係止片５８、５８の鉤部６０、６０の上面が、前記両係止透孔６５、６５の後端部反対側縁と係合する（擦れ合う）。

この状態から更に前記支持ブラケット１０ａを上昇させると、前記両弾性係止片５８、５８が弾性変形しつつ、前記両鉤部６０、６０が前記両係止透孔６５、６５の内側を通過し、通過後に、前記両弾性係止片５８、５８が弾性的に復元する。この際、前記両ガイド鍔部５９、５９は、前記両幅広孔部６６、６６を通過して前記車体側ブラケット１２ａの上方に突出する。上述の様に、前記両弾性係止片５８、５８が弾性的に復元した状態では、前記両鉤部６０、６０の下端面と、前記車体側ブラケット１２ａのうちで、前記両係止透孔６５、６５の後端部反対側縁部の上面とが係合して、前記支持ブラケット１０ａ等の重量が前記両鉤部６０、６０により支承される。この結果、前記重量を支えつつ、前記ボルト又はスタッドとナットとを螺合し更に締め付ける作業を行う必要がなくなり、作業員に掛ける負担の軽減を図れる。

上述の様にして前記支持ブラケット１０ａを前記車体側ブラケット１２ａに支持すると、前記エネルギ吸収部材３９は、図１、２に示す様に前記支持ブラケット１０ａと組み合わされた状態で、その基板部４７を前記車体側ブラケット１２ａに結合される。
衝突事故に伴う二次衝突が発生すると、前述の図１９〜２２に示した従前の構造と同様、図１０に示す様に、前記両カプセル２２、２２を前記支持ブラケット１０ａの切り欠き２１、２１から抜き出しつつ、この支持ブラケット１０ａが前方に変位する。前記アウタコラム１３ｂは、前記調節杆２７ａにより、この支持ブラケット１０ａに対し結合されている。従って、二次衝突時には、前記アウタコラム１３ｂも、前方に変位する。これに対して、前記インナコラム１４ｂは、前方に変位する事はないので、これらアウタコラム１３ｂの前部内周面と前記インナコラム１４ｂの後部外周面との嵌合部が滑り（摩擦係合し）、前記ステアリングコラム６ｂの全長は縮まる。

又、前記アウタコラム１３ｂと共に前記支持ブラケット１０ａが前方に変位するのに伴って、前記エネルギ吸収部材３９の塑性変形部４８が、例えば図３に示した通常状態から、図１０に示した状態にまで伸長する。即ち、前記支持ブラケット１０ａが前方に変位すると、この支持ブラケット１０ａに固定した、前記ガイド部材４９の扱き板部５４が、前記塑性変形部４８の折り返し部５１の内周面を前方に押圧する。すると、この折り返し部５１が前記扱き板部５４の前端縁により扱かれつつ、前記塑性変形部４８を構成する、前記下側板部５２の先端部に向けて移動する。前述した様に、通常時に於ける前記折り返し部５１の幅寸法は小さい。この為、この移動開始の瞬間に要するエネルギは小さくて済み、前記塑性変形部４８の塑性変形を開始する瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を小さく抑えられる。又、前記折り返し部５１が前記下側板部５２の先端部に向けて移動する際、この下側板部５２は下方に変位する傾向になるが、この変位は、前記抑え板部５５により阻止される為、前記上側、下側両板部５０、５２同士の位置関係は、ほぼ平行のままに維持され、前記折り返し部５１の移動は、安定して行われる。

以上に述べた様に、本例の衝撃吸収式ステアリング装置の場合には、二次衝突時の衝撃エネルギを、前記アウタコラム１３ｂの前部内周面と前記インナコラム１４ｂの後部外周面との嵌合部の摩擦抵抗と、前記エネルギ吸収部材３９の塑性変形部４８の塑性変形とにより吸収する。この塑性変形部４８の塑性変形は、上述した様に安定して行われる為、前記衝撃エネルギを安定して吸収できる。又、この際に衝撃エネルギを吸収する特性は、前記エネルギ吸収部材３９を構成する金属板の厚さや材質、前記塑性変形部４８の形状や寸法を変える事により、任意に調節できる。この為、運転者の保護を充実させる為の設計の自由度が高い。

更に、本例の衝撃吸収式ステアリング装置の場合には、二次衝突に基づいて前記アウタコラム１３ｂと共に前記支持ブラケット１０ａが前方に変位する過程で、前記両カプセル２２、２２が前記切り欠き２１、２１から抜け出る以前に、前記両ガイド鍔部５９、５９が、前記両透孔６２、６２のうちの幅広孔部６６、６６よりも前方に変位する。そして、前記両カプセル２２、２２が前記切り欠き２１、２１から抜け出しきった状態でも、前記両ガイド鍔部５９、５９と、前記車体側ブラケット１２ａのうちで、前記両係止透孔６５、６５の中間部乃至前端部の反対側縁部の上面との係合に基づいて、前記支持ブラケットが落下する事を防止する。この為、二次衝突が進行した状態でも、前記ステアリングホイール１の後側で膨らんだエアバッグと運転者の身体との位置関係を適正のままに維持できて、運転者の保護をより一層充実させられる。又、軽度の衝突事故の際には、前記ステアリングホイール１の操作を可能にして、事故車両の撤去作業を容易に行える。

尚、本例の場合には、前記エネルギ吸収部材３９の平面形状をＴ字形としている為、前述の特許文献６に記載された様な、平面形状がＹ字形のエネルギ吸収部材に比べて、設置の自由度が高い。即ち、電動式パワーステアリング装置の構成部品や、前記両弾性係止片５８、５８及び前記両ガイド鍔部５９、５９との干渉を防止しつつ、所望のエネルギ吸収性能を有する、前記エネルギ吸収部材３９の設置が可能となり、衝撃吸収式ステアリング装置の設計の自由度を高くできる。

［実施の形態の第２例］
図１１〜１７は、請求項１、３〜７に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の構造の場合には、ステアリングホイール１（図１８参照）の上下位置を調節する為のチルト機構に加えて、前後位置を調節する為のテレスコピック機構を組み込んでいる。この為に本例の構造の場合には、インナコラム１４ｃと、アウタコラム１３ｃと、ステアリングシャフト５ｂと、特許請求の範囲に記載した被挟持部を構成する１対の被挟持壁部１１ａ、１１ａと、それぞれがコラム側通孔である、１対の前後方向長孔２８、２８と、支持ブラケット１０ｂと、１対の上下方向長孔２６ａ、２６ｂと、調節杆２７ａと、この調節杆２７ａと共に調節手段３８を構成する調節手段であるカム装置３２と、エネルギ吸収部材３９ａとを備える。

このうちのインナコラム１４ｃは、上述した実施の形態の第１例の場合と同様の構造により、二次衝突時にも前方に変位しない様にした状態で、前記アウタコラム１３ｃよりも前側に配置している。又、前記インナコラム１４ｃは、全体が円管状で、外周面のうちで前端部を除く部分に、それぞれが軸方向に長い複数本（偶数本、図示の例では６本）の突条６７、６７を、円周方向に関して等間隔に形成している。又、前記アウタコラム１３ｃは、例えばアルミニウム合金のダイキャスト成形により一体に造られている。そして、このアウタコラム１３ｃの前部を前記インナコラム１４ｃの後部に外嵌して、伸縮可能なステアリングコラム６ｃを構成している。本例の場合には、これらアウタコラム１３ｃの内周面とインナコラム１４ｃの外周面とを、前記各突条６７、６７の頂部で当接させて、これら両周面同士の嵌合部の摩擦状態を安定させている。又、これら両周面同士の摩擦係合に基づき、前記インナコラム１４ｃに対する前記アウタコラム１３ｃの前後位置の調節及び固定を可能としている。この為に、このアウタコラム１３ｃのうち、前記インナコラム１４ｃとの嵌合部である前部にスリット４２ａ（図１５参照）を、軸方向に設けて、この前部の直径を弾性的に拡縮可能としている。前記アウタコラム１３ｃは、この様に直径を拡縮可能とした前部を前記インナコラム１４ｃの後部に外嵌し、このインナコラム１４ｃに対する軸方向の変位に基づいて、前後位置の調節を可能としている。

又、前記ステアリングシャフト５ｂは、後半部を構成するアウタシャフト６８の前半部内周面に形成した雌スプライン歯と、前半部を構成するインナシャフト６９の後半部外周面に形成した雄スプライン歯とをスプライン係合させる事により、全長を伸縮可能に組み合わせて成る。そして、前記雄スプライン歯と前記雌スプライン歯とのうちの少なくとも一方の歯の表面に、ポリアミド樹脂、ポリ四フッ化エチレン樹脂、ポリアセタール樹脂等の、摩擦係数が低い合成樹脂製のコーティング層を形成している。従って、前記アウタシャフト６８と前記インナシャフト６９とは、トルクの伝達を可能に、且つ、軽い力で伸縮可能に組み合わされている。この様な、前記ステアリングシャフト５ｂは、前記ステアリングコラム６ｃの内径側に回転自在に支持されている。具体的には、前記アウタシャフト６８の中間部後端寄り部分を、前記アウタコラム１３ｃの後端部の内径側に、単列深溝型玉軸受の如く、ラジアル荷重及びアキシアル荷重を支承可能な転がり軸受により、回転のみ自在に支持している。従って前記アウタシャフト６８は、前記アウタコラム１３ｃの軸方向移動に伴って移動し、前記ステアリングシャフト５ｂが伸縮する。

又、前記両被挟持壁部１１ａ、１１ａは、前記アウタコラム１３ｃの前部の下面で前記スリット４２ａを左右両側から挟む位置に、このアウタコラム１３ｃと一体に設けられている。そして、前記両被挟持壁部１１ａ、１１ａの互いに整合する位置に、前記両前後方向長孔２８、２８を、それぞれ前記アウタコラム１３ｃの軸方向に形成している。

又、前記支持ブラケット１０ｂは、前述した実施の形態の第１例を構成する支持ブラケット１０ａと同様に、左右１対の挟持板部２５ｅ、２５ｆ及び取付板部１８ｂを有する。このうちの前記両挟持板部２５ｅ、２５ｆは、前記アウタコラム１３ｃの下面に設けた前記両被挟持壁部１１ａ、１１ａを、左右両側から挟持する。又、前記取付板部１８ｂは、前述の図１９〜２２に示した従前構造及び図１〜１０に示した実施の形態の第１例の場合と同様の構造で車体に対し支持して、二次衝突時に前記アウタコラム１３ｃが前方に変位する事を許容する。又、前記両挟持板部２５ｅ、２５ｆの互いに整合する位置に、前記従前構造及び実施の形態の第１例の構造の場合と同様に、前記ステアリングコラム６ｃの揺動中心をその中心とする、部分円弧状の上下方向長孔２６ａ、２６ｂを形成している。

そして、前記調節杆２７ａを、これら前記両上下方向長孔２６ａ、２６ｂと前記両前後方向長孔２８、２８とに挿通している。前記調節杆２７ａは、中間部先端寄り部分（図１５の右寄り部分）に、この調節杆２７ａの中央寄りから順番に、摩擦プレート７０ａと、チルトスペーサ７１と、ワッシャ７２と、スラスト軸受７３とを外嵌している。そして、前記調節杆２７ａの先端部に螺着したナット７４により、これら各部材７０ａ〜７３がこの調節杆２７ａから抜け出る事を防止している。又、前記ナット７４は、必要箇所に螺着後、何れかの部分をかしめ変形する事により、緩み止めを図っている。尚、前記各部材７０ａ〜７３のうち、チルトスペーサ７１と、ワッシャ７２と、スラスト軸受７３とは、前記ステアリングホイールの位置調節の際に、前記調節杆２７ａの変位、並びに、前記調節杆２７ａの先端部の前記上下方向長孔２６ａに沿う変位が、それぞれ円滑に行われる様に設けている。これに対して、前記摩擦プレート７０ａは、前述の特許文献７に記載された発明の構造と同様に、前記アウタコラム１３ｃ側に設けた別の摩擦プレート７０ｂとの共働で、前記ステアリングホイール１を、調節後の位置に保持する為の保持力を大きくする為に設けている。これらの部分の構造及び作用に就いては、従来から知られており、本発明の要旨とも関係しないので、詳しい説明は省略する。

一方、前記調節杆２７ａの基端部に、前述の図１９〜２２に示した従前の構造及び実施の形態の第１例と同様に、駆動側カム３０と被駆動側カム３１とから成る、前記カム装置３２を設けている。本例の場合も、調節レバー３３ｂにより前記駆動側カム３０を回転駆動させて、前記被駆動側カム３１と、前記ナット７４との距離を拡縮可能としている。前記ステアリングホイール１の位置を調節する際には、前記調節レバー３３ｂを下方に回動させて前記被駆動側カム３１と前記ナット７４との距離を拡げた状態で、前記調節杆２７ａが前記両上下方向長孔２６ａ、２６ｂ及び前記両前後方向長孔２８、２８内で変位できる範囲で、前記アウタコラム１３ｃを変位させる。そして、前記ステアリングホイール１の位置、即ち、前後方向位置と上下方向位置とのうちの少なくとも一方を調節する。この調節作業の間、前記アウタコラム１３と共に昇降する部分の重量は、前記ハウジング４１と、前記支持ブラケット１０ｂを構成する取付板部１８ｂとの間に設けた、それぞれが引っ張りばねである１対の釣合ばね３５ｂ、３５ｂにより支承する。前記ステアリングホイール１を所望の位置に移動させた後、前記調節レバー３３ｂを上方に回動させて、前記被駆動側カム３１と前記ナット７４との距離を縮め、前記ステアリングホイール１を、調節後の位置に保持する。

上述の様な、チルト機構に加えてテレスコピック機構を付加した本例の場合も、車体側ブラケット１２ａ（図８〜９参照）と、前記支持ブラケット１０ｂに固定したガイド部材４０ａとの間に、軟鋼板等の塑性変形可能な金属板製の、前記エネルギ吸収部材３９ａを設けている。そして、二次衝突時には、前記アウタコラム１３ｃが前方に変位し、前記調節杆２７ａが前記前後方向長孔２８、２８の後端部まで変位した状態から、更に前記アウタコラム１３ｃが前方に変位する過程で、前記支持ブラケット１０ｂが前方に脱落し、前述した実施の形態の第１例の場合と同様の機構により、二次衝突に伴って前記ステアリングホイール１に加わった衝撃エネルギを吸収する。

尚、本例の場合には、前記ガイド部材３９ａには、前述の実施の形態の第１例の様な、弾性係止片５８、５８やガイド鍔部５９、５９（図１〜１０参照）は設けていない。その代わりに本例の場合には、前記支持ブラケット１０ａを構成する取付板部１８ｂの上面中央部後端寄り部分に、弾性を有する金属板を曲げ形成して成る、取付用ブラケット７５を固定している。この取付用ブラケット７５の前半部は弾性係止部７６とし、同じく後半部はガイド鍔部７７としている。一方、前記支持ブラケット１０ｂを取り付ける為、予め車体に固定しておく車体側ブラケット１２ｂには、図１７に示す様に、幅狭部７８と幅広部７９とから成る係止透孔６５ａを形成している。このうちの幅広部７９は、前記車体側ブラケット１２ｂの後端部を上方に曲げ起こした、折り曲げ部８０に形成している。ステアリングコラム６ｃを含むステアリング装置を、車体側に組み付ける場合には、前述した実施の形態の第１例の場合と同様に、前記ステアリングコラム６ｃの前端部を車体に対し揺動変位可能に支持する。この状態から、前記ステアリングコラム６ｃと共に前記支持ブラケット１０ａを上方に変位させると、前記弾性係止部７６が、幅寸法を弾性的に縮めつつ、前記係止透孔６５ａのうちの幅狭部７８の後端部に係止される。二次衝突時には、前記支持ブラケット１０ａの支持力が喪失する以前に、前記ガイド鍔部７７が、前記幅広部７９から前記幅狭部７８内に入り込む。そして、このガイド鍔部７７の両側部分と、前記車体側ブラケット１２ｂのうちの前記幅狭部７８の両側部分との係合により、前記支持ブラケット１０ａが下方に落下するのを防止する。

又、本例の場合には、前記調節杆２７ａの中間部に、カム部材８１（図１４、１５参照）を外嵌している。このカム部材８１は、前記ステアリングホイール１の前後位置を調節すべく、前記調節レバー３３ｂを下方に回動させ、前記カム装置３２を緩める事に伴って、先端部を上方に変位させる。そして、この先端部を、前記アウタコラム１３ｃの前部に形成した前記スリット４２ａを通じてこのアウタコラム１３ｃの内周面から上方に突出させ、前記インナコラム１４ｃの後部に形成した係合孔８２内に進入させる。この状態で、前記ステアリングホイール１及び前記ステアリングシャフト５ｂを介して前記アウタコラム１３ｃを前方に向いた力を付与し、このアウタコラム１３ｃが前方に変位すると、前記カム部材８１の先端部前縁が、前記係合孔８２（図１４参照）の前端縁に係合する。この状態で、前記前方に向いた力は、前記インナコラム１４ｃを介して車体に支承され、前記調節杆２７ａを介して、支持ブラケット１０ｂに伝わる事がなくなる。この為、前記カム装置３２を緩めた状態で、前記ステアリングホイール１及び前記アウタシャフト６８を介して前記アウタコラム１３ｃを前方に強く押しても、前記支持ブラケット１０ｂが車体から前方に脱落する事はなくなる。

更に、前記カム部材８１に隣接して、前記インナコラム１４ｃの下面に固設した係止ピン８３（図１４参照）を、前記アウタコラム１３ｃの下端部に形成した、前記スリット４２ａに係合させている。そして、本例の衝撃吸収式ステアリング装置を車体に組み付ける作業中、前記調節レバー３３ｂを下方に回動させても、前記アウタコラム１３ｃが前記インナコラム１４ｃから後方に抜け出ない様にしている。

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、５ｂ ステアリングシャフト
６、６ａ、６ｂ、６ｃ 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、１０ａ、１０ｂ 支持ブラケット
１１、１１ａ 被挟持壁部
１２、１２ａ、１２ｂ 車体側ブラケット
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ アウタコラム
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ インナコラム
１５、１５ａ 電動モータ
１６、１６ａ ハウジング
１７、１７ａ 支持管
１８、１８ａ、１８ｂ 取付板部
１９ａ、１９ｂ 側板
２０ 結合板部
２１ 切り欠き
２２ カプセル
２３ 通孔
２４ ナット
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ 挟持板部
２６、２６ａ、２６ｂ 上下方向長孔
２７、２７ａ 調節杆
２８ 前後方向長孔
２９ 鍔部
３０ 駆動側カム
３１ 被駆動側カム
３２ カム装置
３３、３３ａ、３３ｂ 調節レバー
３４ 係止部
３５、３５ａ、３５ｂ 釣合ばね
３６ 被挟持部
３７ コラム側通孔
３８ 調節手段
３９、３９ａ エネルギ吸収部材
４０、４０ａ ガイド部材
４１ 電動式パワーステアリング装置
４２、４２ａ スリット
４３ａ、４３ｂ フランジ
４４ ボルト
４５ ナット
４６ 補強パイプ
４７ 基板部
４８ 塑性変形部
５０ 上側板部
５１ 折り返し部
５２ 下側板部
５３ 切り欠き部
５４ 扱き板部
５５ 抑え板部
５６ 挿通部
５７ ガイド板部
５８ 弾性係止片
５９ ガイド鍔部
６０ 鉤部
６１ 取付フランジ部
６２ 透孔
６３ 取付ねじ
６４ 通孔
６５、６５ａ 係止透孔
６６ 幅広孔部
６７ 突条
６８ アウタシャフト
６９ インナシャフト
７０ａ、７０ｂ 摩擦プレート
７１ チルトスペーサ
７２ ワッシャ
７３ スラスト軸受
７４ ナット
７５ 取付用ブラケット
７６ 弾性係止部
７７ ガイド鍔部
７８ 幅狭部
７９ 幅広部
８０ 折り曲げ部
８１ カム部材
８２ 係合孔
８３ 係止ピン
８４ 保持筒部

Claims (7)

1. 前後位置を規制された状態で前側に配置されたインナコラムの後部にアウタコラムの前部を、嵌合部を摩擦係合させた状態で外嵌して成り、このアウタコラムに前方に向いた衝撃荷重が加わった場合に全長を収縮可能とすると共に、前端部を横軸により、上下方向の揺動変位を可能として車体に対し支持されたステアリングコラムと、このステアリングコラムの内径側に回転自在に支持されて後端部をこのステアリングコラムの後端開口よりも後方に突出させ、この突出させた部分にステアリングホイールを支持固定可能とした、少なくとも軸方向の衝撃荷重に基づいて全長を収縮可能としたステアリングシャフトと、前記アウタコラムの上面又は下面に設けられた被挟持部と、この被挟持部に形成されたコラム側通孔と、左右１対の挟持板部及びこれら両挟持板部を車体に対して支持する取付板部を有し、この取付板部を、二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方への脱落を可能に、車体に対して支持される支持ブラケットと、前記両挟持板部のうち前記コラム側通孔に整合する部分に形成した、前記横軸を中心とする円弧方向に長い上下方向長孔である、ブラケット側通孔と、これらコラム側、ブラケット側各通孔を挿通した調節杆と、この調節杆の基端部に設けられた調節レバーの操作に基づいて、この調節杆の両端部に設けられた１対の押圧部の間隔を拡縮し、この間隔の収縮時に両挟持板部の内側面同士の間隔を縮め、これら両挟持板部の内側面と前記被挟持部の両外側面とを摩擦係合させて、前記ステアリングコラムの上下位置を固定する調節手段とを備え、二次衝突時にこのステアリングコラムを構成する前記アウタコラムを、前記ステアリングホイールから前記ステアリングシャフトを介して加えられた衝撃エネルギを吸収しつつ前方への変位を可能とした衝撃吸収式ステアリング装置に於いて、
   前記車体のうちで前記支持ブラケットの取付板部を支持した部分とこの支持ブラケットとの間に塑性変形可能な金属板製のエネルギ吸収部材が、前記取付板部の前端部にガイド部材が、それぞれ設けられており、
   このうちのエネルギ吸収部材は、前記車体に対し、前方への変位を阻止された状態で取り付けられる基板部と、この基板部の前端縁から前方に延出された帯状板部の中間部をＵ字形に折り返して成る塑性変形部とを備えたものであって、この塑性変形部は、前記基板部から前方に連続する上側板部と、１８０度折り返された半円筒形で、この上平板部の前端縁に基端縁を連続させた折り返し部と、この折り返し部の先端縁から後方に延出する下側板部とを備えたものであり、
   前記ガイド部材は、前端縁を半円筒面状形の凸曲面とすると共に上下両面を前記上側、下側両板部を摺接若しくは近接対向させるガイド面とした扱き板部と、この扱き板部の下側に設けられた抑え板部と、これら扱き板部の下面と抑え板部の上面との間に設けられた、前記下側板部を挿通自在なスリット状の挿通部とを備えたものであり、
   前記ガイド部材は前記取付板部の前端部に固定されており、前記エネルギ吸収部材は、前記下側板部を前記挿通部に挿通し、前記上側、下側両板部を前記扱き部の上下両側に位置させると共に、前記折り返し部をこの扱き部の前端縁に対向させた状態で、前記基端部を車体に対し、前方への変位を阻止した状態で支持している事を特徴とする
   衝撃吸収式ステアリング装置。
2. 前記アウタコラムの前部で前記インナコラムの後部に外嵌している部分の直径が、当該部分に前後方向に形成されたスリットにより収縮可能とされると共に、このスリットの両側部分に１対のフランジ部が設けられており、ボルトとねじ孔との螺合乃至は締め付けにより前記アウタコラムの前部の直径を縮めて、このアウタコラムの前部内周面と前記インナコラムの後部外周面とを摩擦係合させている、請求項１に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
3. 前記アウタコラムの前部と前記インナコラムの後部とが、軸方向の変位を可能に嵌合しており、このアウタコラムの前部の直径が、この前部の上端部又は下端部に前後方向に形成されたスリットにより弾性的に拡縮可能とされており、前記アウタコラムの上面又は下面でこのスリットを左右両側から挟む部分に、前記被挟持部を構成する１対の被挟持壁部が設けられており、これら両被挟持壁部の互いに整合する部分に、それぞれがコラム側通孔であって前記アウタコラムの軸方向に長い前後方向長孔が形成されていて、前記調節レバーの操作により前記両押圧部同士の間隔を拡げた状態で、前記ステアリングホイールの上下位置に加えて前後位置の調節も可能とした、請求項１に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
4. 前記インナコラムの外周面に、それぞれが軸方向に長い複数本の突条を形成して、このインナコラムの外周面と前記アウタコラムの内周面とを、これら各突条の頂部で当接させている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
5. 前記エネルギ吸収部材を構成する塑性変形部のうちで、前記折り返し部の幅寸法が、前記上側、下側両板部の幅寸法よりも小さい、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
6. 前記支持ブラケットを構成する前記取付板部が車体に固定された車体側ブラケットに対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方への脱落を可能に支持されており、前記支持ブラケットの上面に１対の弾性係止片が設置されると共に、前記車体側ブラケットに、前後方向に長い係止透孔が形成されており、これら両弾性係止片の上部に、前記支持ブラケットを下方から上方に変位させる事に伴って、これら両弾性係止片を弾性変形させつつ前記係止透孔のうちの後部と係合し、係合後に前記支持ブラケットが下降するのを阻止する鉤部が設けられている、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
7. 前記支持ブラケットの上面のうちで前記両弾性係止片から前後方向に外れた部分に、上端部がこれら両弾性係止片の鉤部の幅方向寸法よりも大きな幅方向寸法を有するガイド鍔部が設けられると共に、前記車体側ブラケットのうちで、前記係止透孔と前記両弾性係止片とを係合させた状態で前記ガイド鍔部と整合する部分に、このガイド鍔部が上下方向に通過可能な幅広孔部が形成されており、前記支持ブラケットが二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方に変位する過程で、前記車体側ブラケットに対する前記支持ブラケットの支持力が喪失する以前に、前記ガイド鍔部が前記幅広孔部から前記係止透孔のうちの前側部分に移動し、このガイド鍔部の下面と前記車体側ブラケットの上面のうちでこの係止透孔の両側部分との係合に基づき、前記支持ブラケットの落下を防止する、請求項６に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。

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