JP2016210203A - ステアリング装置 - Google Patents

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daiki Orihara
大輝 折原
鈴木 良一
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Abstract

【課題】ステアリングコラムが車体前方に移動する離脱荷重の設定値を下げても、誤動作によるステアリングコラムの落下を抑制できるステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリング装置は、筒状のインナーコラムと、インナーコラムの挿入側の一端を切り欠いたスリットを有するアウターコラムと、テレスコ摩擦板と共にアウターコラムを締め付けるアウターコラムブラケットと、テレスコ摩擦板を支持するロッドと、テレスコ摩擦板に支持され且つスリットで露出するインナーコラムに対向して配置されるインナーコラムブラケットと、インナーコラムおよびインナーコラムブラケットを離脱可能に連結するシェアピンと、を備える。インナーコラムブラケットは、シェアピンのせん断強度よりも低いせん断強度を有するせん断部を備える。
【選択図】図11

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。
ステアリングホイールの回転に伴って車輪に舵角を付与するステアリング装置の支持構造として、カプセルを用いた技術が広く知られている。例えば、特許文献1には、車体にカプセルを介して取り付けられたステアリングコラムに過大荷重が加わり、ステアリングコラムが車体前方に押されると、カプセルの一部が切断されることでステアリングコラムが車体前方に移動して、運転者(操作者)をステアリングホイールの突き上げ(2次衝突)から保護するようになっている技術が記載されている。
特開2007−69800号公報
特許文献1に記載の技術のようにステアリングコラムがカプセルを介して車体に取り付けられている場合、カプセルが切断されるとステアリングコラムが落下する。このため、体重の軽い操作者を2次衝突からより保護するために、ステアリングコラムが車体前方に移動する離脱荷重の設定値を下げた場合、誤動作によるステアリングコラムの落下が起こりやすくなる。誤動作によってステアリングコラムが落下すると、以後ステアリング操作を行うことが困難になる。このため、離脱荷重の設定値を下げることが困難であった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ステアリングコラムが車体前方に移動する離脱荷重の設定値を下げても、誤動作によるステアリングコラムの落下を抑制できるステアリング装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係るステアリング装置は、ステアリングホイールに連結される入力軸を回転可能に支持する筒状のインナーコラムと、前記インナーコラムの少なくとも一部が内側に挿入される筒状であって、前記インナーコラムの挿入側の一端を切り欠いたスリットを有するアウターコラムと、車体側部材に固定され、前記アウターコラムを支持し、板材であるテレスコ摩擦板と共に前記アウターコラムを締め付けるアウターコラムブラケットと、前記テレスコ摩擦板および前記アウターコラムブラケットを貫通し、前記テレスコ摩擦板を支持するロッドと、前記テレスコ摩擦板に支持され、且つ前記スリットで露出する前記インナーコラムに対向して配置されるインナーコラムブラケットと、前記インナーコラムおよび前記インナーコラムブラケットを離脱可能に連結するシェアピンと、を備え、前記インナーコラムブラケットは、前記シェアピンのせん断強度よりも低いせん断強度を有するせん断部を備えることを特徴とする。
これにより、本発明に係るステアリング装置において、ステアリングホイールに過大荷重が加えられると、当該荷重は、入力軸を介してインナーコラムに伝わることで、インナーコラムを前方に移動させる。一方、テレスコ摩擦板は移動しない。これにより、せん断部およびシェアピンにせん断力が加わる。このため、過大荷重がせん断部またはシェアピンの許容せん断力を超える場合、せん断部またはシェアピンは切断される。せん断部またはシェアピンが切断されると、インナーコラムとテレスコ摩擦板との連結が解除される。インナーコラムとテレスコ摩擦板との連結が解除されると、インナーコラムは、インナーコラムとアウターコラムとの間に生じている摩擦力によって軸方向に支持される状態となる。このため、ステアリングコラムのうちインナーコラムが車体前方に移動することができるようになる。また、せん断部またはシェアピンが切断されても、アウターコラムは、車体側部材に固定されたアウターコラムブラケットによって支持されたままである。また、インナーコラムは、アウターコラムによって支持されたままである。このため、せん断部またはシェアピンが切断されても、ステアリングコラムは落下しない。よって、本発明に係るステアリング装置は、ステアリングコラムが車体前方に移動する離脱荷重の設定値を下げても、誤動作によるステアリングコラムの落下を抑制できる。
本発明の望ましい態様として、前記インナーコラムブラケットは、板状部材であることが好ましい。
これにより、インナーコラムブラケットは、例えば鋼板に対するプレス加工等により形成することができる。すなわち、インナーコラムブラケットを形成するために必要な加工が少なくなる。したがって、ステアリング装置においては、インナーコラムブラケットの製造が容易である。
本発明の望ましい態様として、前記インナーコラムブラケットは、前記スリットに沿う本体部と、前記本体部と前記テレスコ摩擦板とを連結する腕部と、を備え、前記腕部は、前記本体部から突出する根本部と、前記テレスコ摩擦板に固定される先端部と、前記根本部と前記先端部とを連結する前記せん断部と、を備え、前記せん断部の外周は、前記根本部および前記先端部の外周よりも小さいことが好ましい。
これにより、2次衝突時の切断面の生じる位置が、せん断部になりやすくなる。このため、ステアリング装置においては、離脱位置のバラつきが抑制されるので、離脱荷重の設定が容易である。
本発明の望ましい態様として、前記せん断部は、前記腕部に設けられたV字形状の溝により形成されていることが好ましい。
これにより、切断面は、せん断部の最も外周の小さい位置、すなわちV字形状の底の位置に生じる。このため、切断面の生じる位置のバラつきが抑制される。また、せん断部の許容せん断力は、切断面におけるせん断部の断面積に依存する。このため、ステアリング装置においては、せん断部の許容せん断力のバラつきが抑制される。
本発明の望ましい態様として、前記テレスコ摩擦板は、前記インナーコラムブラケットの両側に配置され、前記腕部は、前記インナーコラムブラケットの両側に配置されたそれぞれの前記テレスコ摩擦板に連結され、前記せん断部は、前記腕部のうち前記本体部を挟んだ両側の位置にそれぞれ設けられることが好ましい。
これにより、インナーコラムブラケットに荷重が加わったとき、インナーコラムブラケットは、両側からの締付力を受けるので、せん断部が切断されるときのインナーコラムブラケットの姿勢が安定する。したがって、インナーコラムが移動を始める際の姿勢は、軸方向に対してより真っ直ぐに保たれやすくなる。よって、インナーコラムが軸方向に対して真っ直ぐ移動しやすくなるため、インナーコラムの移動が妨げられることまたはインナーコラムとアウターコラムとの間に生じる摩擦力が所定値よりも大きくなることが抑制される。
本発明の望ましい態様として、前記インナーコラムには、第1孔が開けられ、前記インナーコラムブラケットには、前記第1孔に重ねられる第2孔が開けられ、前記シェアピンは、前記第1孔と前記第2孔とに跨る位置に挿入されていることが好ましい。
これにより、第1孔および第2孔にシェアピンが挿入されることで、インナーコラムおよびインナーコラムブラケットが連結される。このため、ステアリング装置は、組み立てを容易にすることができる。
本発明によれば、ステアリングコラムが車体前方に移動する離脱荷重の設定値を下げても、誤動作によるステアリングコラムの落下を抑制できるステアリング装置を提供することができる。
図1は、本実施形態に係るステアリング装置の周辺を模式的に示す図である。 図2は、本実施形態に係るステアリング装置の側面図である。 図3は、本実施形態に係るステアリング装置の平面図である。 図4は、本実施形態に係るステアリング装置を車体上方側から見た斜視図である。 図5は、図2におけるA−A断面図である。 図6は、図2におけるB−B断面図である。 図7は、図2におけるC−C断面図である。 図8は、図4のうちストッパーの周辺を拡大して示す図である。 図9は、図3におけるD−D断面図である。 図10は、図9のうちインナーコラムブラケットの周辺を拡大して示す図である。 図11は、図10におけるE矢視図である。 図12は、本実施形態に係るインナーコラムブラケットの斜視図である。 図13は、本実施形態に係るインナーコラムブラケットの斜視図である。 図14は、シェアピンの周辺を拡大して示す断面図である。 図15は、図14においてシェアピンのみを側面図として示す図である。 図16は、せん断部が切断された後のインナーコラムブラケットの状態を示す底面図である。 図17は、切断された後のシェアピンの周辺を拡大して示す断面図である。 図18は、比較例について、ステアリングコラムの変位量とステアリングコラムを移動させるために必要な荷重との関係を示すグラフである。 図19は、本実施形態について、ステアリングコラムの変位量とステアリングコラムを移動させるために必要な荷重との関係を示す図である。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
(実施形態)
図1は、本実施形態に係るステアリング装置の周辺を模式的に示す図である。図2は、本実施形態に係るステアリング装置の側面図である。図3は、本実施形態に係るステアリング装置の平面図である。図4は、本実施形態に係るステアリング装置を車体上方側から見た斜視図である。以下の説明において、後述する回転中心軸Zrに沿う方向のうち、ステアリング装置100を車体VBに取り付けた場合の車体VBの前方側の方向は、単に前方と記載される。回転中心軸Zrに沿う方向のうち、ステアリング装置100を車体VBに取り付けた場合の車体VBの後方側の方向は、単に後方と記載される。また、回転中心軸Zrに対する直交方向のうち、ステアリング装置100を車体VBに取り付けた場合の車体VBの上方側の方向は、単に上方と記載される。回転中心軸Zrに対する直交方向のうち、ステアリング装置100を車体VBに取り付けた場合の車体VBの下方側の方向は、単に下方と記載される。すなわち、図2において、図中の左側が前方であり、図中の右側が後方であり、図中の上側が上方であり、図中の下側が下方である。
(ステアリング装置)
ステアリング装置100は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール14と、ステアリングシャフト15と、ユニバーサルジョイント16と、ロアシャフト17と、ユニバーサルジョイント18と、を備え、ピニオンシャフト19と接合している。
ステアリングシャフト15は、入力軸151と、出力軸152とを含む。入力軸151は、一方の端部がステアリングホイール14に連結され、他方の端部が出力軸152に連結される。例えば、入力軸151の表面には樹脂コーティングが施されている。これにより、入力軸151は樹脂を介して出力軸152に連結されている。出力軸152は、一方の端部が入力軸151に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント16に連結される。本実施形態では、入力軸151及び出力軸152は、機械構造用炭素鋼(SC材)、機械構造用炭素鋼鋼管(STKM材)または冷間圧延鋼板(SPCC材)等の一般的な鋼材等から形成される。
ロアシャフト17は、一方の端部がユニバーサルジョイント16に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント18に連結される。ピニオンシャフト19は、一方の端部がユニバーサルジョイント18に連結される。
また、ステアリング装置100は、入力軸151を回転中心軸Zrを中心に回転可能に支持する筒状のインナーコラム51と、インナーコラム51の少なくとも一部が内側に挿入される筒状のアウターコラム54と、を含むステアリングコラム5を備える。インナーコラム51は、アウターコラム54よりも後方に配置されている。例えば、インナーコラム51およびアウターコラム54は、機械構造用炭素鋼鋼管(STKM材)またはダイカスト用アルミニウム合金(ADC材)等で形成される。
ステアリング装置100は、車体側部材13に固定されてアウターコラム54を支持するアウターコラムブラケット52を備える。アウターコラムブラケット52は、冷間圧延鋼板(SPCC材)等の一般的な鋼材等で形成される。アウターコラムブラケット52は、車体側部材13に固定される取付板部522と、取付板部522に一体に形成された枠状支持部521と、を備えている。アウターコラムブラケット52の取付板部522は、図3および図4に示すように取付孔522hを有しており、取付孔522hおよびボルト等の固定部材を用いて車体側部材13に固定される。アウターコラムブラケット52の枠状支持部521は、アウターコラム54の両側に配置され、アウターコラム54を締め付けている。また、枠状支持部521には、車体VBの上下方向に長い長穴であるチルト調整孔521hが設けられている。
また、アウターコラム54は、前方端部に設けられるピボットブラケット55を有する。ピボットブラケット55は、回転軸551を中心として回転可能に車体側部材12に支持されている。回転軸551は、例えば水平方向に平行である。これにより、アウターコラム54は、鉛直方向に揺動可能に支持されている。
図5は、図2におけるA−A断面図である。図5に示すように、アウターコラム54は、2つのロッド貫通部31と、第1スリット541と、第2スリット542を有する。ロッド貫通部31は、例えばインナーコラム51の外壁から下方に突出する部材であり、丸孔であるロッド貫通孔31hを有する。2つのロッド貫通部31が有するそれぞれのロッド貫通孔31hは、第1スリット541を挟んで対向している。また、ロッド貫通部31の一部は、枠状支持部521と対向している。ロッド33は、2つのロッド貫通孔31hを貫通すると共に枠状支持部521のチルト調整孔521hを貫通し、操作レバー53と連結されている。
第1スリット541は、アウターコラム54のうちインナーコラム51の挿入側の一端を切り欠いた長穴である。第1スリット541は、2つのロッド貫通部31の間の位置に設けられている。アウターコラム54は、第1スリット541を有するので、締め付けられると内径が小さくなる。これにより、アウターコラム54が締め付けられている状態では、アウターコラム54がインナーコラム51を覆う部分において、アウターコラム54の内壁とインナーコラム51の外壁とは接触している。このため、アウターコラム54とインナーコラム51との間に摩擦力が生じている。例えば本実施形態においては、インナーコラム51の外壁にアウターコラム54との摩擦を低減するための低摩擦材によるコーティングが施されている。
図5に示すように、ステアリング装置100は、ステアリングコラム5に対する締付保持力を強固にするために、第1テレスコ摩擦板21と、第2テレスコ摩擦板22と、を有する。例えば、第1テレスコ摩擦板21および第2テレスコ摩擦板22は、冷間圧延鋼板(SPCC材)等の一般的な鋼材等で形成される。第1テレスコ摩擦板21は、回転中心軸Zr方向を長手方向とする長穴であるテレスコ調整孔21hを有する板状部材である。第1テレスコ摩擦板21は、例えばアウターコラム54の両側に配置されている。より具体的には、第1テレスコ摩擦板21は、枠状支持部521とロッド貫通部31との間の位置に2つずつ重ねて配置される。第2テレスコ摩擦板22は、例えば、板材を曲げて形成された部材であって、回転中心軸Zr方向から見て略U字形状である。第2テレスコ摩擦板22は、2つの第1テレスコ摩擦板21の間に配置される2つの摩擦部221と、2つの摩擦部221を連結する連結部222と、連結部222に設けられる屈曲部223と、を含む。
摩擦部221は、丸孔であるロッド貫通孔22hを有する。ロッド33は、テレスコ調整孔21hおよびロッド貫通孔22hを貫通している。連結部222が2つの摩擦部221を連結して一体にしているので、摩擦部221を2つの第1テレスコ摩擦板21の間に配置する作業が容易になる。また、連結部222は、屈曲部223を有することで、たわんだ状態を保つことができる。これにより、連結部222は、アウターコラムブラケット52の締め付け状態が変化して2つの摩擦部221同士の距離が変化した場合でも、摩擦部221を引っ張りにくくなっている。このため、摩擦部221が連結部222に引っ張られることによって摩擦部221と第1テレスコ摩擦板21との間に隙間が生じる可能性が低減される。
なお、第1テレスコ摩擦板21は、必ずしも枠状支持部521とロッド貫通部31との間の位置に配置されていなくてもよい。例えば、第1テレスコ摩擦板21は、枠状支持部521の外側に配置されていてもよい。すなわち、第1テレスコ摩擦板21は、枠状支持部521を挟んでロッド貫通部31と反対側に配置されていてもよい。
枠状支持部521が締め付けられると、第1テレスコ摩擦板21および第2テレスコ摩擦板22の摩擦部221は、枠状支持部521によってアウターコラム54のロッド貫通部31に押し付けられる。これにより、枠状支持部521と第1テレスコ摩擦板21との間、第1テレスコ摩擦板21と第2テレスコ摩擦板22の摩擦部221との間、第1テレスコ摩擦板21とロッド貫通部31との間においてそれぞれ摩擦力が生じる。このため、第1テレスコ摩擦板21および第2テレスコ摩擦板22がない場合に比較して、摩擦力が生じる面が増加する。枠状支持部521は、第1テレスコ摩擦板21および第2テレスコ摩擦板22によってより強固にアウターコラム54を締め付けることができる。
操作レバー53が回転させられると、枠状支持部521に対する締め付け力が緩められ、枠状支持部521とアウターコラム54との間の摩擦力がなくなるまたは小さくなる。これにより、アウターコラム54のチルト位置の調整が可能となる。本実施形態において、ステアリング装置100は、図4に示すように第1バネ56と、第2バネ57と、を備える。第1バネ56および第2バネ57は、例えばコイルバネである。第1バネ56の一端は取付板部522に取り付けられ、第1バネ56の他端はアウターコラム54に取り付けられている。第1バネ56は、チルト調整時におけるステアリングコラム5の上下動を補助するとともに、ステアリングコラム5の落下を抑制している。第2バネ57の一端は取付板部522に取り付けられ、第2バネ57の他端は操作レバー53に取り付けられている。第2バネ57は、操作レバー53を介してロッド33に予圧を加えている。具体的には、第2バネ57は、チルト調整孔521hの長手方向に対して交差する方向の予圧をロッド33に加えている。これにより、チルト調整時におけるロッド33のガタツキが抑制される。
また、操作レバー53が回転させられると、枠状支持部521に対する締め付け力が緩められ、アウターコラム54の第1スリット541の幅が大きくなる。これにより、アウターコラム54がインナーコラム51を締め付ける力がなくなるため、インナーコラム51が摺動する際の摩擦力がなくなる。これにより、操作者は、操作レバー53を回転させた後、ステアリングホイール14を介してインナーコラム51を押し引きすることで、テレスコ位置を調整することができる。
図6は、図2におけるB−B断面図である。図6に示すように、ステアリング装置100は、回転止め543を備える。
回転止め543は、例えばアウターコラム54と一体に形成されており、アウターコラム54の後方端部に配置されている。回転止め543は、インナーコラム51を周方向の全周に亘って覆う環状部材である。回転止め543は、ロッド貫通部31および第1スリット541よりも後方に位置している。第1スリット541よりも後方に環状の回転止め543が配置されていることで、第1スリット541は両端を閉じられた長穴になっている。これにより、締め付け時のアウターコラム54の変形が、第1スリット541の後方端部に集中しにくくなる。すなわち、締め付け時のアウターコラム54の変形が、ロッド33の前方側と後方側とで均等になりやすくなる。このため、締め付け時におけるインナーコラム51とアウターコラム54との摩擦力の設定が容易になる。
より具体的には、回転止め543は、図6に示すように基部546と、ブリッジ部544と、回転規制部545と、を備える。基部546は、例えばインナーコラム51の上方側を覆う部材である。回転中心軸Zr方向で見て、基部546は略U字形状であり、基部546の両側面は枠状支持部521の内側に接している。ロッド33の軸方向での基部546の幅は、対向する2つの枠状支持部521間の距離に略等しい。ブリッジ部544は、例えばインナーコラム51の下方側を覆う部材であって、基部546の端部同士を連結している。回転中心軸Zr方向で見て、ブリッジ部544は略U字形状であって、インナーコラム51に対して隙間を空けて対向している。ロッド33の軸方向でのブリッジ部544の幅は、基部546の幅よりも小さい。これにより、基部546の下方側端部には、段差部としての回転規制部545がアウターコラム54の両側に形成されている。回転規制部545は、第1テレスコ摩擦板21の上方端部212に対して隙間を空けて対向している。2次衝突時において、第1テレスコ摩擦板21の上方端部212が回転規制部545に接触することで、後述するインナーコラムブラケット4の回転が抑制される。また、通常時においては第1テレスコ摩擦板21と回転止め543とが干渉していないため、テレスコ位置の調整が回転止め543によって阻害されない。
ブリッジ部544は、基部546の端部同士を連結し且つ第1スリット541の後方に位置している。すなわち、ブリッジ部544が第1スリット541の開口を塞いでいる。これにより、アウターコラム54に対してインナーコラム51が摺動するときの、第1スリット541への異物の進入が抑制される。また、ブリッジ部544により基部546の端部同士が連結されていることにより、締め付け時の基部546の変形量がブリッジ部544の両側で均等になりやすくなる。
なお、回転止め543は、必ずしもアウターコラム54と一体に形成されていなくてもよく、例えばアウターコラム54の後方端部に別部材として取り付けられていてもよい。また、仮にステアリング装置100がチルト調整機能を有さない場合、回転止め543は、枠状支持部521のアウターコラム54に対向する表面(内側表面)から突出する突起として設けられてもよい。また、ブリッジ部544は、必ずしも回転止め543の一部として設けられていなくてもよく、回転止め543とは異なる位置に配置されていてもよい。さらに、ブリッジ部544はなくてもよい。
図7は、図2におけるC−C断面図である。図8は、図4のうちストッパーの周辺を拡大して示す図である。図7および図8に示すように、ステアリング装置100は、ストッパー7を備える。ストッパー7は、インナーコラム51のうち第2スリット542で露出する位置に取り付けられている。
ストッパー7は、例えば、ボルト71と、当て板72と、座金73と、スペーサー74と、通電プレート75と、を備える。当て板72は、円筒状の突起部を備えた金属製の板状部材である。当て板72の円筒状の突起部が、インナーコラム51のうち第2スリット542で露出する位置に設けられた貫通孔に対してインナーコラム51の内側から嵌め込まれている。当て板72は、円筒状の突起部の内壁に雌ネジを有する。ボルト71は、当て板72の雌ネジに締結される。座金73は、ボルト71のボルト頭部と当て板72との間に配置されている。座金73の底面は、インナーコラム51の外壁の形状に沿う形状となっている。これにより、ボルト71の姿勢が安定する。スペーサー74は、第2スリット542の内壁とボルト71との隙間および第2スリット542の内壁と当て板72との隙間を埋めるための部材である。スペーサー74は、例えば貫通孔を備える樹脂製部材である。ボルト71および当て板72がスペーサー74の貫通孔の内側に配置されている。通電プレート75は、例えば金属製の板状部材である。通電プレート75は、例えばボルト71の頭部とスペーサー74に挟まれて固定され、且つアウターコラム54に接している。これにより、インナーコラム51は、当て板72、ボルト71および通電プレート75を介してアウターコラム54と通電状態となっている。本実施形態において、例えばホーンのためにボディアースを行う場合、入力軸151から車体VB側に電気を流す必要がある。しかし、入力軸151が樹脂コーティングを介して出力軸152に連結されているので、入力軸151から出力軸152へ電気が流れない。また、インナーコラム51の外壁に低摩擦材によるコーティングが施されているので、インナーコラム51の外壁からアウターコラム54には電気が流れない。そこで、本実施形態においては、入力軸151からインナーコラム51に伝達した電気をアウターコラム54に流す機能をストッパー7が担っている。
ストッパー7は、インナーコラム51に取り付けられており、テレスコ調整が行われる際には第2スリット542の内壁に対向した状態で摺動することができる。スペーサー74が樹脂製であることにより、ストッパー7は、第2スリット542に対して滑らかに摺動する。ストッパー7は、テレスコ位置の調整時に第2スリット542の後方端部である第2端部内壁542eに接することで、テレスコ位置の調整範囲を規制している。また、スペーサー74が第2スリット542の内壁に接することで、ストッパー7は、回転中心軸Zrを中心としたインナーコラム51の回転を抑制している。
図9は、図3におけるD−D断面図である。図10は、図9のうちインナーコラムブラケットの周辺を拡大して示す図である。図11は、図10におけるE矢視図である。図12および図13は、本実施形態に係るインナーコラムブラケットの斜視図である。ステアリング装置100は、例えばアルミニウム合金または鋼材等の金属で板状に形成されたインナーコラムブラケット4を備える。より具体的には、インナーコラムブラケット4は、熱間圧延軟鋼板(SPHC材)または冷間圧延鋼板(SPCC材)にプレス加工することにより形成される。または、インナーコラムブラケット4は、自動車構造用熱間圧延鋼板(SAPH材)等の高張力鋼(ハイテン材)、機械構造用炭素鋼(SC材)、一般構造用圧延鋼材(SS材)等で形成されていてもよい。例えば、図10に示すように、インナーコラムブラケット4は、インナーコラム51の下方に配置されている。
図12および図13に示すように、インナーコラムブラケット4は、例えば、本体部40と、腕部41と、を含む。本体部40は、第1スリット541に沿う板状部材であって、インナーコラム51に接触している。図12および図13に示すように、本体部40のインナーコラム側表面401は、インナーコラム51の外壁の形状に沿った形状に形成されている。本体部40は、例えば、インナーコラム側表面401とは反対側の表面に円形の凹部45を2つ備える。また、インナーコラム側表面401の後方端部には、面取り部40eが設けられている。例えば、面取り部40eは、後方に向かうにしたがってインナーコラム51から遠ざかるように傾斜している。なお、面取り部40eはなくてもよい。
腕部41は、根本部43と、先端部42と、せん断部44と、を含む。腕部41は、本体部40と第1テレスコ摩擦板21とを連結している。具体的には、腕部41は、本体部40と一体であって、図11に示すようにインナーコラムブラケット4の両側で対向する2組の第1テレスコ摩擦板21を接続している。根本部43は、本体部40の前方端部から両側の第1テレスコ摩擦板21に向かって突出する部材である。先端部42は、腕部41の両端に設けられ、第1テレスコ摩擦板21に設けられた孔に差し込まれている。例えば、先端部42は、根本部43よりも細く形成されている。せん断部44は、根本部43と先端部42とを連結する部材である。せん断部44の外周は、根本部43および先端部42の外周よりも小さい。例えば、せん断部44は、腕部41に設けられたV字形状の溝によって形成されている。V字形状の溝は、例えばプレス加工またはマシニング加工等の機械加工によって形成される。
より具体的には、互いに反対側に配置される1組のV字形状の溝が、本体部40を挟んだ両側にそれぞれ設けられている。すなわち、腕部41には溝が4つ設けられている。以下の説明において、腕部41の4つの表面のうち、前方向きの表面を前方面、後方向きの面を後方面、上方向きの面を上方面、下方向きの面を下方面とする。本実施形態においては、V字形状の溝は、前方面および後方面に設けられている。例えば、前方面に設けられた溝と後方面に設けられた溝とは同じ形状である。
なお、せん断部44を形成するためのV字形状の溝は、必ずしも互いに反対側に配置される1組ずつ設けられていなくてもよい。例えば、V字形状の溝が、本体部40を挟んだ両側それぞれ1つずつ設けられていてもよい。また、V字形状の溝は、必ずしも前方面または後方面に設けられていなくてもよく、前方面、後方面、上方面および下方面のうち少なくとも1つに設けられていればよい。また、せん断部44を形成するための溝は、必ずしもV字形状でなくてもよい。例えば、せん断部44を形成するための溝は、半円形状または矩形状等の他の形状であってもよい。
インナーコラムブラケット4は、図11に示すように、アウターコラム54の両側に配置された第1テレスコ摩擦板21に連結されている。インナーコラムブラケット4は、先端部42が第1テレスコ摩擦板21に設けられた孔に差し込まれることによって、第1テレスコ摩擦板21に支持されている。また、アウターコラム54の両側に配置される第1テレスコ摩擦板21は、腕部41を挟んで対向している。また、インナーコラムブラケット4は、本体部40でインナーコラム51に連結されている。
インナーコラムブラケット4とインナーコラム51とを離脱可能に連結するため、図10に示すようにインナーコラム51には第1孔51hが開けられ、本体部40の凹部45の底面には第2孔40hが開けられている。第1孔51hと第2孔40hとは、連通している。例えば本実施形態において、第1孔51hおよび第2孔40hは、それぞれ2つずつ設けられており、内周は全て同じである。第1孔51hと第2孔40hとに跨る位置にシェアピン9が挿入されることで、インナーコラムブラケット4とインナーコラム51とが離脱可能に連結されている。また、第1孔51hおよび第2孔40hは、インナーコラムブラケット4の両側に配置されたそれぞれの第1テレスコ摩擦板21からの距離が等しい位置に配置される。
また、インナーコラムブラケット4は、少なくとも一部がアウターコラム54の第1スリット541に嵌まるように配置されている。具体的には、インナーコラムブラケット4の本体部40が第1スリット541の内壁に対向するように嵌まっている。
インナーコラムブラケット4は、テレスコ調整が行われる際には第1スリット541の内壁に対向した状態で摺動することができる。インナーコラムブラケット4は、テレスコ位置の調整時に第1スリット541の前方端部の内壁である第1端部内壁541eに接することで、テレスコ位置の調整範囲を規制している。また、図9に示すように、ストッパー7から第2スリット542の前方端部までの距離が、インナーコラムブラケット4から第1端部内壁541eまでの距離よりも長くなっている。これにより、インナーコラムブラケット4がインナーコラム51から離脱した後において、インナーコラム51の前方への移動量(ストローク量)が所定量以上に確保される。したがって、本実施形態においては、テレスコ位置の前方の限界がインナーコラムブラケット4および第1端部内壁541eで規制されており、テレスコ位置の後方の限界がストッパー7および第2端部内壁542eで規制されている。
図14は、シェアピンの周辺を拡大して示す断面図である。図15は、図14においてシェアピンのみを側面図として示す図である。本実施形態において、シェアピン9は、アウターピン91と、インナーピン92と、を備える。アウターピン91およびインナーピン92は、例えばポリアセタール等の樹脂で形成されている。
図14に示すように、アウターピン91は、第1孔51hおよび第2孔40hを貫通する筒状の部材である。アウターピン91は、例えば、本体部911と、抜止部912と、フランジ部913と、ガイド孔91hと、を備える。本体部911は、円筒状であって、第1孔51hおよび第2孔40hを貫通している。抜止部912は、本体部911の一端に設けられ、インナーコラム51の内側に位置している。抜止部912は、円筒状であって、第1孔51hの内周および第2孔40hの内周よりも大きな外周を有する。これにより、抜止部912がインナーコラム51の内壁に引っ掛かるので、アウターピン91が第1孔51hおよび第2孔40hから抜け落ちにくくなる。フランジ部913は、本体部911の他端に設けられ、インナーコラム51の径方向で第2孔40hよりも外側に位置している。フランジ部913は、例えば円盤状であって、第1孔51hの内周および第2孔40hの内周よりも大きな外周を有する。これにより、フランジ部913が凹部45の底面に引っ掛かるので、アウターピン91が第1孔51hおよび第2孔40hから抜け落ちにくくなる。ガイド孔91hは、フランジ部913から抜止部912までを貫通する貫通孔である。
本実施形態において、アウターピン91は、圧入により第1孔51hおよび第2孔40hに挿入されている。アウターピン91が第1孔51hおよび第2孔40hに挿入されることで、第1孔51hおよび第2孔40hが位置決めされる。例えば、抜止部912が第2孔40h側から第1孔51hおよび第2孔40hに挿入される。抜止部912は、本体部911とは反対側の端部91eにおける外周が第1孔51hの内周および第2孔40hの内周よりも小さくなるように形成されている。これにより、抜止部912は、第2孔40hに挿入しやすくなっている。
なお、アウターピン91は、第1孔51h側から第1孔51hおよび第2孔40hに挿入されてもよい。また、アウターピン91は、本体部911の外壁にリブ等を設けた上で圧入されてもよい。
図15に示すように、アウターピン91は、抜止部912からフランジ部913に向かって設けられるノッチ91sを1つ備える。抜止部912が第2孔40hに挿入されると、アウターピン91の周方向におけるノッチ91sの幅dsが小さくなることで、抜止部912の外周が小さくなる。これにより、抜止部912は、第1孔51hおよび第2孔40hを通過しやすくなっている。以下の説明において、アウターピン91の周方向におけるノッチ91sの幅dsは、単にノッチ91sの幅dsと記載される。
なお、アウターピン91は、ノッチ91sを複数備えていてもよい。ノッチ91sが複数である場合、複数のノッチ91sは、アウターピン91の周方向で等間隔に配置されることが好ましい。
アウターピン91が第1孔51hおよび第2孔40hを貫通する前の状態において、本体部911の外周は、第1孔51hの内周および第2孔40hの内周よりも大きい。そして、アウターピン91が第1孔51hおよび第2孔40hを貫通している状態において、本体部911が変形することで、本体部911の外周が第1孔51hの内周および第2孔40hの内周に等しくなっている。これにより、本体部911が第1孔51hの内壁および第2孔40hの内壁を押している。このため、本体部911と第1孔51hの内壁との間の隙間および本体部911と第2孔40hの内壁との間の隙間が生じにくくなっている。これにより、アウターピン91のガタつきが抑制されている。
インナーピン92は、アウターピン91のガイド孔91hに挿入される部材である。インナーピン92は、例えば、胴体部921と、大径部922と、を備える。胴体部921は、円柱状であってガイド孔91hを貫通している。大径部922は、胴体部921の両端に設けられて、ガイド孔91hの外部に位置している。大径部922は、ガイド孔91hの内周よりも大きな外周を有する。これにより、大径部922がガイド孔91hの両端の縁に接するので、インナーピン92がアウターピン91から抜け落ちにくくなる。
なお、ガイド孔91hは、端部に内周を拡大した段差部を備えていてもよい。この場合、大径部922が段差部の縁に接するので、インナーピン92がガイド孔91hの端部から突出しにくくなる。
本実施形態において、インナーピン92は、圧入によりガイド孔91hに挿入されている。例えば、大径部922がフランジ部913側からガイド孔91hに挿入される。大径部922は、胴体部921とは反対側の端部92eにおける外周がアウターピン91の内周よりも小さくなるように形成されている。これにより、大径部922は、ガイド孔91hに挿入しやすくなっている。また、インナーピン92は、両端に同じ大径部922を備えているので、どちらの端部からでもガイド孔91hに挿入することができる。これにより、シェアピン9の組み立てが容易になっている。
インナーピン92がガイド孔91hに挿入される前の状態において、胴体部921の外周は、ガイド孔91hの内周よりも大きい。そして、胴体部921がガイド孔91hを貫通している状態において、胴体部921が変形することで、胴体部921の外周がガイド孔91hの内周に等しくなっている。これにより、胴体部921がガイド孔91hの内壁を径方向外側に押している。このため、胴体部921とガイド孔91hの内壁との間の隙間が生じにくくなっている。これにより、インナーピン92のガタつきが抑制されている。
胴体部921がガイド孔91hの内壁を径方向外側に押すことで、ノッチ91sの幅dsを拡げる力がアウターピン91に作用する。これにより、アウターピン91と第1孔51hの内壁および第2孔40hの内壁との間に生じる摩擦力が大きくなる。さらに、抜止部912におけるノッチ91sの幅dsが大きくなるので、抜止部912の外周が大きくなる。このため、アウターピン91とインナーピン92とが一体となったシェアピン9は、第1孔51hおよび第2孔40hに跨る位置に固定され、インナーコラム51およびインナーコラムブラケット4を連結している。
ステアリング装置100は、アウターピン91によって第1孔51hおよび第2孔40hの位置決めをした後にインナーピン92を挿入して組み立てられるので、容易に組み立てることができる。
また、本実施形態に係るステアリング装置100は、第1孔51hおよび第2孔40hにシェアピン9を用いることで、樹脂部材を第1孔51hおよび第2孔40hに充填する場合に比較して、樹脂部材を充填するための装置および樹脂部材を受けるための部材が不要となる。このため、本実施形態に係るステアリング装置100は、組み立てを容易にすることができる。
なお、図14に示すように、凹部45の深さd1は、シェアピン9の第2孔40hから突出する部分の長さd2以上であることが好ましい。これにより、シェアピン9がインナーコラムブラケット4の表面よりも突出しなくなる。このため、シェアピン9が外力によって破損する可能性が低減される。
本実施形態において、せん断部44のせん断強度は、シェアピン9のせん断強度よりも低い。より具体的には、せん断部44およびシェアピン9が2つずつ設けられているので、2つのせん断部44のせん断強度の和が、2つのシェアピン9のせん断強度の和よりも低くなっている。このため、せん断部44およびシェアピン9に同じ荷重が作用したとき、シェアピン9よりも先にせん断部44が切断される。
なお、せん断部44およびシェアピン9は、必ずしも2つずつ設けられていなくてもよい。例えば、本体部40を挟んだ両側のうち片側だけに1つのせん断部44が設けられており、且つシェアピン9が2つ設けられていてもよい。このような場合、1つのせん断部44のせん断強度が、2つのシェアピン9のせん断強度の和よりも低くなればよい。
ステアリングホイール14に過大荷重が加えられると、当該荷重は、入力軸151を介してインナーコラム51に伝わることで、インナーコラム51を前方に移動させる。一方、第1テレスコ摩擦板21は移動しない。これにより、せん断部44およびシェアピン9にせん断力が加わる。上述したように、せん断部44のせん断強度はシェアピン9のせん断強度よりも低い。このため、過大荷重がせん断部44の許容せん断力を超える場合、せん断部44が切断される。せん断部44が切断されると、インナーコラム51と第1テレスコ摩擦板21との連結が解除される。インナーコラム51と第1テレスコ摩擦板21との連結が解除されると、インナーコラム51は、インナーコラム51とアウターコラム54との間に生じている摩擦力によって軸方向に支持される状態となる。よって、操作者がステアリングホール14に衝突して過大荷重が加わった場合、過大荷重が加わった直後にインナーコラム51を移動させるための力が低減し衝撃を吸収する。
また、せん断部44が切断されても、アウターコラム54は、車体側部材13に固定されたアウターコラムブラケット52によって支持されたままである。また、インナーコラム51は、アウターコラム54によって支持されたままである。このため、シェアピン9が切断されても、ステアリングコラム5は落下しない。
図16は、せん断部が切断された後のインナーコラムブラケットの状態を示す底面図である。図16に示すように、せん断部44が切断されると、シェアピン9で連結されているインナーコラム51およびインナーコラムブラケット4が前方へ移動する。せん断部44は切断面BK1で切断される。切断面BK1は、せん断部44の最も外周の小さい位置、すなわちV字形状の溝における底の位置に生じる。せん断部44の表面がV字形状を描いているので、切断面BK1の生じる位置のバラつきが抑制される。また、せん断部44の許容せん断力は、切断面BK1におけるせん断部44の断面積に依存する。このため、ステアリング装置100においては、せん断部44の許容せん断力のバラつきが抑制される。
また、せん断部44が切断された後において、インナーコラム51が軸方向に対して真っ直ぐ移動することが望ましい。インナーコラム51の移動する方向がアウターコラム54の軸方向に対して角度をなす方向である場合、インナーコラム51の移動が妨げられる可能性またはインナーコラム51とアウターコラム54との間に生じる摩擦力が所定値よりも大きくなる可能性が高くなるためである。
本実施形態において、インナーコラムブラケット4は、図11に示したようにインナーコラムブラケット4の両側に配置された第1テレスコ摩擦板21のそれぞれに対して、腕部41により連結されている。これにより、インナーコラムブラケット4に軸方向荷重が加わったとき、インナーコラムブラケット4は、両側からの締付力を受けている。このため、せん断部44が切断されるときのインナーコラムブラケット4の姿勢が安定する。したがって、インナーコラム51が移動を始める際の姿勢は、軸方向に対して真っ直ぐに保たれやすくなる。よって、インナーコラム51が軸方向に対して真っ直ぐ移動しやすくなる。
また、仮にインナーコラムブラケット4が、両側からの締付力を均等に受けることができなかった場合であっても、ストッパー7が第2スリット542に嵌まっているので、インナーコラム51は、第2スリット542の長手方向すなわち軸方向に案内される。このため、せん断部44が切断されるときのインナーコラムブラケット4の姿勢が安定する。
図17は、切断された後のシェアピンの周辺を拡大して示す断面図である。図17に示すように、インナーコラム51およびインナーコラムブラケット4が前方へ移動すると、インナーコラムブラケット4の前方端部が第1端部内壁541eに接する。これにより、インナーコラム51がさらに前方に移動する一方でインナーコラムブラケット4の移動が規制されるので、シェアピン9にせん断力が加わる。シェアピン9に加わるせん断力がシェアピン9の許容せん断力を超える場合、シェアピン9は切断される。シェアピン9が切断されると、インナーコラム51とインナーコラムブラケット4との連結が解除される。
また、上述したように、本体部40には面取り部40eが設けられている。これにより、インナーコラム51とインナーコラムブラケット4との連結が解除される時に、インナーコラムブラケット4とインナーコラム51とが干渉しにくくなる。このため、シェアピン9の離脱荷重のバラつきが抑制される。
図17に示すように、シェアピン9は切断面BK2で切断される。切断面BK2は、シェアピン9のうち第1孔51hおよび第2孔40hに跨る部分に生じる。図17で示す断面において、切断面BK2は、インナーコラム51の外壁の延長線上、すなわち本体部40のインナーコラム側表面401の延長線上に位置している。アウターピン91は本体部911で切断され、インナーピン92は胴体部921で切断される。このため、シェアピン9の許容せん断力は、切断面BK2における本体部911の断面積および胴体部921の断面積に依存する。
図15に示すように、フランジ部913からノッチ91sの先端91sbまでの距離d3は、フランジ部913からインナーコラム51の外壁までの距離d4よりも大きいことが好ましい。これにより、シェアピン9が切断する時の切断面BK2にノッチ91sが含まれなくなる。このため、切断面BK2における本体部911の断面にノッチ91s分の欠損部分がなくなるので、シェアピン9の許容せん断力のバラつきが抑制される。
また、シェアピン9が切断された後において、インナーコラム51が軸方向に対して真っ直ぐ移動することが望ましい。インナーコラム51の移動する方向がアウターコラム54の軸方向に対して角度をなす方向である場合、インナーコラム51の移動が妨げられる可能性またはインナーコラム51とアウターコラム54との間に生じる摩擦力が所定値よりも大きくなる可能性が高くなるためである。
図10に示すように、第1孔51hおよび第2孔40hは、それぞれ2つずつ軸方向で異なる位置に設けられている。このため、シェアピン9は、軸方向で異なる位置に2つ配置されている。仮に、第1孔51hおよび第2孔40hがそれぞれ1つずつ設けられる場合、すなわちシェアピン9が1つ配置される場合には、インナーコラムブラケット4がシェアピン9を中心に回転する可能性がある。これに対して、本実施形態においては、シェアピン9が軸方向で異なる位置に2つ配置されていることにより、インナーコラムブラケット4の回転が抑制される。このため、シェアピン9が切断されるときのインナーコラムブラケット4の姿勢がより安定する。
なお、シェアピン9の許容せん断力は、第1孔51hおよび第2孔40hの個数、第1孔51hおよび第2孔40hの断面積、シェアピン9の材料を変更することで調節することができる。例えば、第1孔51hおよび第2孔40hの個数は、それぞれ1個でもよいし3個以上であってもよい。また、シェアピン9は、例えば、アルミニウム合金等の非鉄金属を含む金属、ゴム、プラスチックまたは木等で形成されていてもよい。
なお、シェアピン9は、必ずしも上述したアウターピン91およびインナーピン92で構成されていなくてもよい。例えば、シェアピン9は、第1孔51hおよび第2孔40hに跨る位置に充填された樹脂等が固まることによって形成されていてもよい。
図18は、比較例について、ステアリングコラムの変位量とステアリングコラムを移動させるために必要な荷重との関係を示すグラフである。図19は、本実施形態について、ステアリングコラムの変位量とステアリングコラムを移動させるために必要な荷重との関係を示す図である。図18および図19において、横軸はステアリングコラムの前方への変位量であり、縦軸はステアリングコラムを前方へ移動させるために必要な荷重である。
比較例は、特許文献1に記載の技術のように、アウターコラムがカプセルを介して車体に取り付けられている場合の例である。比較例においては、アウターコラムがインナーコラムよりも後方に配置されており、アウターコラムに過大荷重が加わると、アウターコラムと一体に設けられたテレスコ調整孔の端部にロッドが接触し、ブラケットを介して荷重がカプセルに伝わるようになっている。図18に示す力F2cは、カプセルの許容せん断力を示している。
比較例において、アウターコラムは、ブラケットの締め付けによってインナーコラムとの間に生じる摩擦力によって軸方向に支持されている。図18に示す力F1cは、アウターコラムを支持している当該摩擦力を示している。力F1cは、力F2cよりも小さい。通常使用において加わるような荷重によってアウターコラムが移動しないようにするために、力F1cは、所定値以上に保たれる必要がある。
比較例において、アウターコラムに力F2c以上の荷重が加わると、カプセルが切断されアウターコラムが車体から離脱する。その後、アウターコラムが、インナーコラムとの摩擦力で衝撃を吸収しながら軸方向に移動する。しかし、上述したように、力F1cが所定値以上に保たれているので、アウターコラムの移動を滑らかにして操作者を2次衝突からより保護しやすくすることが難しい。
一方、本実施形態において、インナーコラム51は、アウターコラムブラケット52の締め付けによってアウターコラム54との間に生じる第1摩擦力と、第1テレスコ摩擦板21と第1テレスコ摩擦板21に接触する部材(アウターコラムブラケット52、第2テレスコ摩擦板22、アウターコラム54)との間に生じる第2摩擦力と、によって軸方向に支持されている。図19に示す力F1は、第1摩擦力を示しており、力F3は、第1摩擦力と第2摩擦力との和を示している。また、図19に示す力F21は、せん断部44の許容せん断力を示している。力F21は、力F3より小さく且つ力F1よりも大きい。力F22は、シェアピン9の許容せん断力を示している。力F22は、力F3より小さく且つ力F21よりも大きい。
本実施形態において、インナーコラム51に力F21以上の荷重が加わると、せん断部44が切断され、インナーコラムブラケット4が第1テレスコ摩擦板21から離脱する。これにより、インナーコラムブラケット4と第1テレスコ摩擦板21との連結が解除されるので、上述した第2摩擦力がインナーコラム51に対して作用しなくなる。このため、せん断部44が切断された後において、インナーコラム51は、上述した第1摩擦力で衝撃を吸収しながら軸方向に移動する。本実施形態に係るステアリング装置100は、第1摩擦力を小さく設定すると、インナーコラム51の移動を滑らかにして操作者を2次衝突からより保護しやすくすることができる。
本実施形態においては、仮に第1摩擦力の設定値を小さくしたとしても、インナーコラム51を軸方向に支持するための力のうち、第1摩擦力を小さくした分を第2摩擦力が補完することができる。このため、本実施形態に係るステアリング装置100は、第1摩擦力の設定値と第2摩擦力の設定値を調節することで、通常使用において加わるような荷重によってインナーコラム51が移動することを抑制でき、かつ操作者を2次衝突からより保護しやすい。
さらに、せん断部44が切断されたあと、インナーコラムブラケット4が第1端部内壁541eに接した状態でインナーコラム51に力F22以上の荷重が加わると、シェアピン9が切断される。この時、衝撃エネルギーがシェアピン9の切断のために消費されるので、衝撃が吸収される。すなわち、せん断部44およびシェアピン9が異なるタイミングで切断されることで、衝撃が2段階で吸収される。したがって、ステアリング装置100は、操作者を2次衝突からより保護しやすい。
なお、せん断部44が切断されるより先にシェアピン9が切断されてもよい。または、せん断部44およびシェアピン9がほぼ同時に切断されてもよい。例えば、テレスコ位置が最も前方寄りに調節されている状態で2次衝突が生じた場合、インナーコラムブラケット4が既に第1端部内壁541eに接しているので、せん断部44およびシェアピン9がほぼ同時に切断される。これらの場合であっても、2次衝突時において、インナーコラムブラケット4は第1テレスコ摩擦板21から離脱する。ただし、シェアピン9より先にせん断部44が切断される方が、衝撃を吸収しやすい点で好ましい。
上述したように、本実施形態に係るステアリング装置100は、インナーコラム51と、アウターコラム54と、アウターコラムブラケット52と、ロッド33と、インナーコラムブラケット4と、シェアピン9と、を備える。インナーコラム51は、ステアリングホイール14に連結される入力軸151を回転可能に支持する筒状の部材である。アウターコラム54は、インナーコラム51の少なくとも一部が内側に挿入される筒状であって、インナーコラム51の挿入側の一端を切り欠いた第1スリット541を有する。アウターコラムブラケット52は、車体側部材13に固定され、アウターコラム54を支持し、板材であるテレスコ摩擦板(第1テレスコ摩擦板21)と共にアウターコラム54を締め付ける。ロッド33は、テレスコ摩擦板(第1テレスコ摩擦板21)およびアウターコラムブラケット52を貫通し、テレスコ摩擦板(第1テレスコ摩擦板21)を支持する。インナーコラムブラケット4は、テレスコ摩擦板(第1テレスコ摩擦板21)に支持され、且つ第1スリット541で露出するインナーコラム51に対向して配置される。シェアピン9は、インナーコラム51およびインナーコラムブラケット4を離脱可能に連結する。インナーコラムブラケット4は、シェアピン9のせん断強度よりも低いせん断強度を有するせん断部44を備える。
これにより、本実施形態に係るステアリング装置100において、ステアリングホイール14に過大荷重が加えられると、当該荷重は、入力軸151を介してインナーコラム51に伝わることで、インナーコラム51を前方に移動させる。一方、第1テレスコ摩擦板21は移動しない。これにより、せん断部44およびシェアピン9にせん断力が加わる。このため、過大荷重がせん断部44またはシェアピン9の許容せん断力を超える場合、せん断部44またはシェアピン9は切断される。せん断部44またはシェアピン9が切断されると、インナーコラム51と第1テレスコ摩擦板21との連結が解除される。インナーコラム51と第1テレスコ摩擦板21との連結が解除されると、インナーコラム51は、インナーコラム51とアウターコラム54との間に生じている摩擦力によって軸方向に支持される状態となる。このため、ステアリングコラム5のうちインナーコラム51が前方に移動することができるようになる。また、せん断部44またはシェアピン9が切断されても、アウターコラム54は、車体側部材13に固定されたアウターコラムブラケット52によって支持されたままである。また、インナーコラム51は、アウターコラム54によって支持されたままである。このため、せん断部44またはシェアピン9が切断されても、ステアリングコラム5は落下しない。よって、本実施形態に係るステアリング装置100は、ステアリングコラム5が前方に移動する離脱荷重の設定値(せん断部44またはシェアピン9の許容せん断力)を下げても、誤動作によるステアリングコラム5の落下を抑制できる。
本実施形態に係るステアリング装置100において、インナーコラムブラケット4は、板状部材である。
これにより、インナーコラムブラケット4は、例えば鋼板に対するプレス加工等により形成することができる。すなわち、インナーコラムブラケット4を形成するために必要な加工が少なくなる。したがって、ステアリング装置100においては、インナーコラムブラケット4の製造が容易である。
本実施形態に係るステアリング装置100において、インナーコラムブラケット4は、第1スリット541に沿う本体部40と、本体部40とテレスコ摩擦板(第1テレスコ摩擦板21)とを連結する腕部41と、を備える。腕部41は、本体部40から突出する根本部43と、テレスコ摩擦板(第1テレスコ摩擦板21)に固定される先端部42と、根本部43と先端部42とを連結するせん断部44と、を備える。せん断部44の外周は、根本部43および先端部42の外周よりも小さい。
これにより、2次衝突時の切断面BK1の生じる位置が、せん断部44になりやすくなる。このため、ステアリング装置100においては、離脱位置のバラつきが抑制されるので、離脱荷重の設定が容易である。
本実施形態に係るステアリング装置100において、せん断部44は、腕部41に設けられたV字形状の溝により形成されている。
これにより、切断面BK1は、せん断部44の最も外周の小さい位置、すなわちV字形状の底の位置に生じる。このため、切断面BK1の生じる位置のバラつきが抑制される。また、せん断部44の許容せん断力は、切断面BK1におけるせん断部44の断面積に依存する。このため、ステアリング装置100においては、せん断部44の許容せん断力のバラつきが抑制される。
本実施形態に係るステアリング装置100において、テレスコ摩擦板(第1テレスコ摩擦板21)は、インナーコラムブラケット4の両側に配置される。腕部41は、インナーコラムブラケット4の両側に配置されたそれぞれのテレスコ摩擦板(第1テレスコ摩擦板21)に連結される。せん断部44は、腕部41のうち本体部40を挟んだ両側の位置にそれぞれ設けられる。
これにより、インナーコラムブラケット4に荷重が加わったとき、インナーコラムブラケット4は、両側からの締付力を受けるので、せん断部44が切断されるときのインナーコラムブラケット4の姿勢が安定する。したがって、インナーコラム51が移動を始める際の姿勢は、軸方向に対してより真っ直ぐに保たれやすくなる。よって、インナーコラム51が軸方向に対して真っ直ぐ移動しやすくなるため、インナーコラム51の移動が妨げられることまたはインナーコラム51とアウターコラム54との間に生じる摩擦力が所定値よりも大きくなることが抑制される。
本実施形態に係るステアリング装置100において、インナーコラム51には、第1孔51hが開けられ、インナーコラムブラケット4には、第1孔51hに重ねられる第2孔40hが開けられる。シェアピン9は、第1孔51hと第2孔40hとに跨る位置に挿入されている。
これにより、第1孔51hおよび第2孔40hにシェアピン9が挿入されることで、インナーコラム51およびインナーコラムブラケット4が連結される。このため、ステアリング装置100は、組み立てを容易にすることができる。
12、13 車体側部材
14 ステアリングホイール
15 ステアリングシャフト
151 入力軸
152 出力軸
16 ユニバーサルジョイント
17 ロアシャフト
18 ユニバーサルジョイント
19 ピニオンシャフト
100 ステアリング装置
21 第1テレスコ摩擦板
21a 第1孔
22 第2テレスコ摩擦板
31 ロッド貫通部
33 ロッド
4 インナーコラムブラケット
40 本体部
40h 第2孔
41 腕部
42 先端部
43 根元部
44 せん断部
5 ステアリングコラム
51 インナーコラム
51h 第1孔
52 アウターコラムブラケット
53 操作レバー
54 アウターコラム
541 第1スリット
541e 第1端部内壁
542 第2スリット
542e 第2端部内壁
7 ストッパー
9 シェアピン
91 アウターピン
92 インナーピン
BK1、BK2 切断面
VB 車体

Claims (6)

  1. ステアリングホイールに連結される入力軸を回転可能に支持する筒状のインナーコラムと、
    前記インナーコラムの少なくとも一部が内側に挿入される筒状であって、前記インナーコラムの挿入側の一端を切り欠いたスリットを有するアウターコラムと、
    車体側部材に固定され、前記アウターコラムを支持し、板材であるテレスコ摩擦板と共に前記アウターコラムを締め付けるアウターコラムブラケットと、
    前記テレスコ摩擦板および前記アウターコラムブラケットを貫通し、前記テレスコ摩擦板を支持するロッドと、
    前記テレスコ摩擦板に支持され、且つ前記スリットで露出する前記インナーコラムに対向して配置されるインナーコラムブラケットと、
    前記インナーコラムおよび前記インナーコラムブラケットを離脱可能に連結するシェアピンと、
    を備え、
    前記インナーコラムブラケットは、前記シェアピンのせん断強度よりも低いせん断強度を有するせん断部を備えることを特徴とするステアリング装置。
  2. 前記インナーコラムブラケットは、板状部材であることを特徴とする請求項1に記載のステアリング装置。
  3. 前記インナーコラムブラケットは、前記スリットに沿う本体部と、前記本体部と前記テレスコ摩擦板とを連結する腕部と、を備え、
    前記腕部は、前記本体部から突出する根本部と、前記テレスコ摩擦板に固定される先端部と、前記根本部と前記先端部とを連結する前記せん断部と、を備え、
    前記せん断部の外周は、前記根本部および前記先端部の外周よりも小さいことを特徴とする請求項1または2に記載のステアリング装置。
  4. 前記せん断部は、前記腕部に設けられたV字形状の溝により形成されていることを特徴とする請求項3に記載のステアリング装置。
  5. 前記テレスコ摩擦板は、前記インナーコラムブラケットの両側に配置され、
    前記腕部は、前記インナーコラムブラケットの両側に配置されたそれぞれの前記テレスコ摩擦板に連結され、
    前記せん断部は、前記腕部のうち前記本体部を挟んだ両側の位置にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項3または4に記載のステアリング装置。
  6. 前記インナーコラムには、第1孔が開けられ、
    前記インナーコラムブラケットには、前記第1孔に重ねられる第2孔が開けられ、
    前記シェアピンは、前記第1孔と前記第2孔とに跨る位置に挿入されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のステアリング装置。
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