JP2013147140A - 車両用位置調整式ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テレスコ操作範囲以上である衝突時ストローク範囲で、インナーコラム外周部と摺動する部分に内径側凸形状を設け、衝突荷重を吸収しながら衝突ストロークを確保する。
【解決手段】アウターコラム１とインナーコラム２とが摺動自在に嵌合してあり、アウターコラム１の内周面を縮径および拡径することにより、アウターコラム１に対するインナーコラム２の軸方向位置を調整することができる車両用位置調整式ステアリングコラム装置において、アウターコラム１の内周面にブッシュＢを固定し、アウターコラム１の端部には、ブッシュＢの軸方向一方を外径側に折り返した鍔部Ｂａを設け、ブッシュＢのテレスコピック操作範囲以上でインナーコラム２外周部と摺動する部分に内径側凸形状Ｂｂを設け、車両の二次衝突時には、外径側に折り返した鍔部Ｂａはアウターコラム１の端部に止まったままで、インナーコラム２によって内径側凸形状Ｂｂが変形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アウターコラムとインナーコラムとが摺動自在に嵌合してあり、アウターコラムの内周面を縮径および拡径することにより、前記アウターコラムに対する前記インナーコラムの位置を調整することができると共に前記アウターコラムおよびインナーコラムの軸方向位置を調整することができる車両用位置調整式ステアリングコラム装置に関するものである。

これには、従来より、運転者の体格や運転姿勢等に応じて、ステアリングホイールの軸方向位置を調整できるテレスコピック式ステアリングコラム装置があり、例えば、車体に固定したアウターコラムに対して、ステアリングホイール等を装着したインナーコラムがテレスコピック摺動自在に設けてある。

その一例として、インナーコラムの外周面等に、剪断用リングが装着してあり、インナーコラムの外周面等に形成した溝に、剪断用リングに設けた剪断許容突起が係止してあるものがある。剪断用リングは、アウターコラム等の端部に接触して規制することにより、テレスコピックストロークを所定範囲に規定するストッパーの役割を果たすことができる。

また、車両の二次衝突時に、例えば、アウターコラムに対してインナーコラムがコラプスして車両前方に移動した際、剪断用リングがアウターコラム等の端部に当接すると、剪断用リングは、その剪断許容突起が剪断して、インナーコラム等から離脱する。従って、この離脱した剪断用リングが衝撃エネルギー吸収荷重に影響を与えることがなく、二次衝突時のコラプス中に於けるピーク荷重の発生を最小限に抑えることができる。

しかしながら、インナーコラムに、回転ストッパー用長溝（テレスコピック調整用溝）があるものに使用した場合、爪（剪断許容突起）が回転ストッパー用長溝（テレスコピック調整用溝）に侵入してしまう可能性がある。

その場合、回転ストッパー用長溝（テレスコピック調整用溝）に侵入してしまった爪（剪断許容突起）だけは、剪断されないことがあり、剪断用リング全体の剪断力が低減する虞れがあるといったことがあるという課題があった。

特開２００６−１０３３６６号公報

この部分の改善の先行技術としては、特開２００６−１０３３６６号公報に示されたものがあり、これは、アウター部材とインナー部材を摺動自在に嵌合した伸縮構造において、前記アウター部材の内周面又は前記インナー部材の外周面の少なくとも一方に、少なくとも樹脂製リングからなる剪断用リングが装着してあり、前記アウター部材の内周面又は前記インナー部材の外周面の少なくとも一方に形成した溝に、前記樹脂製リングに設けた剪断許容突起が係止してあり、前記樹脂製リングは、スリットを有する一体樹脂成形品である、というものである。
しかしながら、この先行技術では、樹脂製の部品で衝撃エネルギーの吸収を行っているが、衝撃エネルギー吸収荷重をさらに得るためには、樹脂部品以外にも、衝撃エネルギー吸収部材を持つ必要がある、という問題が有った。

本発明は、上記問題を解決するために、テレスコピックやコラプス時の摺動性等の基本性能の円滑化や安定化を図ることができるブッシュの、テレスコ操作範囲以上である衝突時ストローク範囲の所でインナーコラム外周部と摺動する部分に内径側凸形状を設ける事で、衝突荷重を吸収しながら衝突ストロークを確保することを特徴とする。
本発明の請求項１に係る車両用位置調整式ステアリングコラム装置は、アウターコラムとインナーコラムとが摺動自在に嵌合してあり、前記アウターコラムの内周面を縮径および拡径することにより、前記アウターコラムに対する前記インナーコラムの軸方向位置を調整することができる車両用位置調整式ステアリングコラム装置において、
前記アウターコラムの内周面に、ブッシュを固定し、
前記アウターコラムの端部には、前記ブッシュの軸方向一方を外径側に折り返した鍔部を設け、
前記ブッシュのテレスコピック操作範囲以上でインナーコラム外周部と摺動する部分に内径側凸形状を設け、
車両の二次衝突時には、前記外径側に折り返した鍔部は前記アウターコラムの端部に止まったままで、前記インナーコラムによって前記内径側凸形状が変形することを特徴とする。

本発明によれば、樹脂製のストッパー以外にも、衝撃エネルギー吸収部材を持つことができるという効果が有る。

本発明の第１実施の形態に係る車両用チルト・テレスコピック式ステアリングコラム装置の側面の断面図である。 図１のブッシュのＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 図２のＩＩＩ部の部分的拡大図である。 本発明の第１実施の形態に係る車両用チルト・テレスコピック式ステアリングコラム装置にて、樹脂製のストッパーがテレスコピックストロークを所定範囲に規定するストッパーの役目を果たしている状態を示す側面の断面図である。 本発明の第１実施の形態に係る車両用チルト・テレスコピック式ステアリングコラム装置にて、ブッシュがテレスコ操作範囲以上である衝突時ストローク範囲の所でインナーコラム外周部と摺動した状態を示す側面の断面図である。 本発明の第１実施の形態に係る衝突時のストロークと荷重の関係を示すグラフである。 従来の衝突時のストロークと荷重の関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
ステアリングコラムは、車体に固定するロアーコラム１（アウターコラム）と、このロアーコラム１にテレスコピック摺動自在に嵌合したアッパーコラム２（インナーコラム）とからなり、車両の二次衝突時には、コラプスして収縮できるようになっている。
なお、ロアーコラム１は、アルミニウム製であり、アッパーコラム２は、鉄、又はアルミニウム製である。

両コラム１，２内には、ステアリングシャフト３が回転自在に設けてある。ステアリングシャフト３は、筒状のアッパーシャフト７１と、この筒状のアッパーシャフト７１に対してスプライン嵌合等により摺動自在に設けた中軸のロアーシャフト７２とから構成してある。従って、テレスコピック摺動時には、アッパーコラム２とアッパーシャフト７１とが一体的に軸方向に移動することができる。

また、ロアーコラム１には、電動パワーステアリング装置５（ＥＰＳ）が設けてあり、電動パワーステアリング装置５は、電動モータ（不図示）、減速機構部６、及び出力軸８等を備えている。なお、減速機構部は、ハウジング７に囲まれている。また、ロアーコラム１とハウジング７とは、一体的に形成されている。

ロアーコラム１は、このハウジング７の側方の部位で、ロアー車体側ブラケット（不図示）により車体に支持してあり、ロアー車体側ブラケットには、チルトピボット１０が設けてある。
ロアーコラム１に、スリットを介してコラム径方向および車幅方向に厚肉状に形成され、アッパーコラム２を包持し、縮径・拡径してアッパーコラム２を締付・解除する一対の厚肉状のクランプ部２０，２０が設けてある。

一対のクランプ部２０，２０には、一対の貫通孔２１，２１が形成してある。この貫通孔２１，２１には、締付ボルト（不図示）が通挿する。
不図示の操作レバーを一方向に回動すると、締付ボルトは、その軸方向に引っ張られて、クランプ部２０，２０等を締付ける一方、操作レバーを他方向に回動すると、締付ボルトは、その軸方向の引張が解除され、クランプ部２０，２０等の締付を解除する。

従って、チルト・テレスコピック調整する場合には、操作レバーを一方向に回動すると、締付ボルトは、その軸方向の引張が解除され、クランプ部２０，２０、等の締付を解除されて、その幅が拡がる。
これにより、ロアーコラム１、アッパーコラム２、及びステアリングシャフト３等は、チルトピボット１０を中心として回動して、チルト調整することができる。
また、アッパーコラム２（インナーコラム）、及びステアリングシャフト３等は、拡幅した一対のクランプ部２０，２０（即ち、ロアーコラム１（アウターコラム））に対して、その軸方向に摺動することにより、テレスコピック調整することができる。

一方、チルト・テレスコピック締付する場合には、操作レバーを逆方向に回動すると、締付ボルトは、その軸方向に引っ張られる。
その結果、一対のクランプ部２０，２０が締付られる。これにより、一対のクランプ部２０，２０は、アッパーコラム２（インナーコラム）を圧接して挟持し、チルト・テレスコピック締付することができる。

さて、本実施の形態では、両コラム１，２の嵌合部のロアーコラム１（アウターコラム）の内周側に、筒状の鉄製のブッシュＢが嵌合してある。
具体的には、図１に示すように、ロアーコラム１（アウターコラム）の内周面に、筒状の鉄製のブッシュＢが嵌め込んで（圧入嵌合して）あり、ブッシュＢは、ロアーコラム１の端部で外径側に折り返した鍔部Ｂａを有している。この鍔部Ｂａは、ロアーコラム１（アウターコラム）の端縁に係合することにより、ブッシュＢがもぐり込むことを防止している。
テレスコピック操作により、アッパーコラム２が前後に移動（テレスコ調整）する。固定側のロアーコラム１の内面との間のブッシュＢを、固定側に確実に固定することで、本実施の形態では、摺接面は、ブッシュＢの内面とアッパーコラム２の外面に限定出来る。従って、鉄製のブッシュＢの加工性や組立性に優れ、ロアーコラム１への固定を確実に行うことができ、テレスコピックやコラプス時の摺動性等の基本性能の円滑化や安定化を図ることができる。
衝突（二次）時も、同様で、確実にブッシュＢを、ロアーコラム１側へ固定することで、本実施の形態では、摺接面は、限定されて、コラプス性能は安定する。
さらに、特に、本実施の形態のように、コラムタイプＥＰＳであって、テレスコピック付きの様に、ＥＰＳ５のモーターや減速機構部６をロアーコラム１の部位に設けるタイプに於いては、一般的に、衝突時のコラプスストロークを充分に確保することが出来ない（テレスコピック付きの場合、特に制約を受ける）。このように、限られた短いコラプスストローク間に於いては、スムーズで且つ狙った荷重ーストローク線図のエネルギー吸収を必要とするため、短いコラプスストロークであってコラプス時の摺動性等の基本性能の円滑化や安定化を図った本実施の形態は、有効となる。

アッパーコラム２（インナーコラム）の外周面には、樹脂製リング３０が装着してある。この樹脂製リング３０と、ロアー側のロアーコラム１（アウターコラム）の後端との間の間隔は、テレスコピックストロークに対応して設定してある。

アッパーコラム２の外周面には、１個の周方向の溝２４が形成してあり、さらに、樹脂製リング３０の内周面には、複数の剪断許容突起３１が形成してある。これら樹脂製リング３０の剪断許容突起３１は、アッパーコラム２の溝２４に係止するようになっている。

このように、アッパーコラム２の外周面に、樹脂製リング３０が装着してあり、その剪断許容突起３１がアッパーコラム２の溝２４に係止しあることから、樹脂製リング３０は、ロアーコラム１の後端に接触して規制することにより、テレスコピックストロークを所定範囲に規定するストッパーの役割を果たすことができる。

走行中の自動車が他の自動車や路上の障害物に衝突すると、運転者は慣性によってステアリングホイールに二次衝突し、アッパーコラム２には大きなコラプス荷重が作用する。アッパーコラム２は、ロアーコラム１内に進入し、ステアリングコラムのコラプスが開始される。

アッパーコラム２がロアーコラム１内に所定量進入して、樹脂製リング３０にロアーコラム１の後端が当接すると、樹脂製リング３０は、その剪断許容突起３１が剪断して、インナーコラム２から離脱する。

その後、ブッシュＢの内径側凸形状部Ｂｂと、インナーコラム２の外周部とが摺動する。内径側凸形状部Ｂｂは、インナーコラム２の外周部と摺動することで変形し、これにより衝撃エネルギー吸収荷重を得る。

従って本実施の形態では、図６および図７に示すように、二次衝突時のコラプスストローク端に於けるピーク荷重の発生を最小限に抑えることができる。

車両の二次衝突時には、外径側に折り返した鍔部Ｂａは、ロアーコラム１（アウターコラム）の端縁に係合されたままとなる。これにより、摺接面はブッシュＢの内面とアッパーコラム２（インナーコラム）の外面に限定されて、コラプス性能は安定する。

以上説明したように、本実施の形態では、樹脂製のストッパー以外にも、衝撃エネルギー吸収部材を持つことができる。

車両用位置調整式ステアリングコラム装置として利用できる。

1 ロアーコラム（アウターコラム）
2 アッパーコラム（インナーコラム）
3 ステアリングシャフト
B 鉄製のブッシュ
Ba 外径側に折り返した鍔部
Bb 内径側凸形状部
5 電動パワーステアリング装置
6 減速機構部
7 ハウジング
8 出力軸
10 チルトピボット
20 クランプ部
21 貫通孔
24 溝
30 樹脂製リング
31 剪断許容突起
71 アッパーシャフト
72 ロアーシャフト

Claims (1)

1. アウターコラムとインナーコラムとが摺動自在に嵌合してあり、前記アウターコラムの内周面を縮径および拡径することにより、前記アウターコラムに対する前記インナーコラムの軸方向位置を調整することができる車両用位置調整式ステアリングコラム装置において、
   前記アウターコラムの内周面に、ブッシュを固定し、
   前記アウターコラムの端部には、前記ブッシュの軸方向一方を外径側に折り返した鍔部を設け、
   前記ブッシュのテレスコピック操作範囲以上でインナーコラム外周部と摺動する部分に内径側凸形状を設け、
   車両の二次衝突時には、前記外径側に折り返した鍔部は前記アウターコラムの端部に止まったままで、前記インナーコラムによって前記内径側凸形状が変形することを特徴とする車両用位置調整式ステアリングコラム装置。

Images