JP2017081518A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取付板の跳ね上げによる離脱カプセルの離脱荷重のバラツキを抑制できるステアリング装置を提供すること。
【解決手段】ステアリング装置は、ステアリングコラムと、チルトブラケットと、締付機構と、を備える。ステアリングコラムは、ステアリングホイールに連結されるステアリングシャフトを回転可能に支持する。チルトブラケットは、離脱カプセルを介して車体に取り付けられる２つの取付板、ステアリングコラムの上方で２つの取付板を連結する上板、ステアリングコラムの両側に配置された側板、側板に設けられた突出部である第１補強部、及び上板に設けられた突出部である第２補強部を備える。締付機構は、側板を貫通する締付けロッドを備え、側板でステアリングコラムを締め付ける。第１補強部の一端が取付板よりも上方に位置しており、第１補強部が第２補強部と接合されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

車両には、操作者（運転者）のステアリングホイールに対する操作を車輪に伝えるための装置としてステアリング装置が設けられている。車両に衝突が生じたときには、車両内の各部に操作者が衝突する２次衝突が生じる可能性がある。このため、２次衝突において操作者に加わる衝撃を緩和するために、インナーコラム及びアウターコラムを備えるステアリングコラムを離脱カプセルを介して車両に取り付ける技術が知られている。このような技術を採用したステアリング装置として、例えば特許文献１に記載されるステアリング装置が挙げられる。特許文献１に示されるように、離脱カプセルを介して車体に固定されたチルトブラケットとアウターコラムとを貫通する締付けロッドによって、アウターコラムがチルトブラケットに締め付けられている。

国際公開第２０１２／０３５８９１号

２次衝突時にステアリングホイールに加わった荷重は、アウターコラム及び締付けロッドを介してチルトブラケットの側板に伝わる。この時、力の作用点となる締付けロッドの位置は、支点となるチルトブラケットの取付板から上下方向に離れている。このため、側板に生じるモーメントが取付板に伝わることで、取付板の前方端部が上方に跳ね上がるように変形することがある。これにより、離脱カプセルの離脱荷重にバラツキが生じる可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、取付板の跳ね上げによる離脱カプセルの離脱荷重のバラツキ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ステアリングシャフトを回転可能に支持するステアリングコラムと、離脱カプセルを介して車体に取り付けられる２つの取付板、前記ステアリングコラムの上方で２つの前記取付板を連結する上板、前記ステアリングコラムの両側に配置された側板、前記側板に設けられた突出部である第１補強部、及び前記上板に設けられた突出部である第２補強部を備えるチルトブラケットと、前記側板を貫通する締付けロッドを備え、前記側板で前記ステアリングコラムを締め付ける締付機構と、を備え、前記第１補強部の一端が前記取付板よりも上方に位置しており、前記第１補強部が前記第２補強部と接合されている。

これにより、側板に生じる上向きの力は、第１補強部を介して第２補強部に伝えられる。このため、側板に生じる上向きの力は、上板の第２補強部が受けるので、取付板に伝わりにくい。したがって、取付板の変形が抑制されるので、ステアリング装置は、取付板の跳ね上げによる離脱カプセルの離脱荷重のバラツキを抑制できる。さらに、取付板の変形が抑制されることでステアリングコラムの姿勢が安定するので、ステアリング装置は、エアバッグの姿勢を安定させることができる。

本発明の望ましい態様として、前記第１補強部は、前記側板の前方端部に配置されていることが好ましい。これにより、側板に生じる上向きの力が最も大きくなる前方端部に第１補強部が位置する。このため、側板に生じる上向きの力が上板に伝わりやすくなる。

本発明の望ましい態様として、前記第１補強部は、前記取付板の上方に板状の第１接合部を備え、前記第２補強部は、前記第１接合部に沿った板状であり且つ前記第１接合部に接合される第２接合部を備えることが好ましい。これにより、第１補強部と第２補強部とが面同士で接するので、第１補強部と第２補強部との接合が容易である。

本発明の望ましい態様として、前記側板は、前記取付板と交差する位置で前記取付板と接合されていることが好ましい。これにより、締付機構による締め付け時において、側板及び側板の変形の支点となる部分が強固になる。

本発明の望ましい態様として、前記側板は、前記取付板と交差する位置で前記取付板に溶接されていることが好ましい。これにより、側板と取付板とが容易に接合される。

本発明の望ましい態様として、前記取付板は、隙間を空けて前記第１補強部に面する切欠きを備えることが好ましい。これにより、第１補強部と取付板との干渉が防がれる。このため、第１補強部のうち取付板より上方の部分と取付板より下方の部分とを一体として形成することが可能となる。

本発明の望ましい態様として、前記第１補強部は、２つの前記側板のうち一方に設けられることが好ましい。これにより、第１補強部が設けられていない側板の撓みは、第１補強部が設けられる側板の撓みよりも大きくなる。撓みにくい側板にステアリングコラムが支持された状態で、撓みやすい側板がステアリングコラムに押し付けられる。このため、ステアリングコラムに加わる締付力のバラツキが抑制される。

本発明の望ましい態様として、前記第１補強部は、前記側板と一体であり且つ前記側板の端部で前記側板に対して交差する板状部材であることが好ましい。これにより、プレス加工による第１補強部の形成が可能であるので、第１補強部の形成が容易である。

本発明の望ましい態様として、前記上板は、前記取付板よりも上方に配置された基部と、前記取付板に対してなす角度が鈍角である板状部材であって前記取付板及び前記基部を連結する２つの傾斜部と、を備えることが好ましい。これにより、上板は、取付板側に突出しにくくなる。したがって、上板は、ステアリングコラムとの干渉を避けながら２つの取付板を連結できると共に、取付板と連結される車体側部材とも干渉しにくい。

本発明の望ましい態様として、前記第２補強部は、前記上板と一体であり且つ前記上板の端部で前記上板に対して交差する板状部材であり、一方の前記傾斜部から他方の前記傾斜部に亘って設けられていることが好ましい。これにより、プレス加工による第２補強部の形成が可能であるので、第２補強部の形成が容易である。さらに、第２補強部は、ステアリングコラムの軸方向から見て略半円状となり、いわゆるフランジに近い形状を有する。このため、上板が撓みにくくなる。

本発明の望ましい態様として、前記チルトブラケットは、前記第２補強部とは異なる位置で前記上板に設けられた突出部である第３補強部を備えることが好ましい。これにより、上板の撓みがより抑制される。

本発明の望ましい態様として、前記第３補強部は、前記上板の表面の隆起であることが好ましい。これにより、プレス加工による第３補強部の形成が可能であるので、第３補強部の形成が容易である。

本発明によれば、取付板の跳ね上げによる離脱カプセルの離脱荷重のバラツキ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を示す模式図である。 図２は、ステアリングコラムの周囲を示す断面図である。 図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。 図４は、ステアリングコラム及びチルトブラケットを示す左側面図である。 図５は、ステアリングコラム及びチルトブラケットを示す右側面図である。 図６は、ステアリングコラム及びチルトブラケットを示す底面図である。 図７は、ステアリングコラム及びディスタンスブラケットを前方から見た斜視図である。

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を示す模式図である。図２は、ステアリングコラムの周囲を示す断面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、ステアリングコラム及びチルトブラケットを示す左側面図である。図５は、ステアリングコラム及びチルトブラケットを示す右側面図である。図６は、ステアリングコラム及びチルトブラケットを示す底面図である。図７は、ステアリングコラム及びディスタンスブラケットを前方から見た斜視図である。以下の説明において、ステアリング装置８０を車両に取り付けた場合の車両の前方は、単に前方と記載され、ステアリング装置８０を車両に取り付けた場合の車両の後方は、単に後方と記載される。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る。

図１に示すように、ステアリング装置８０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８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ステアリングギヤ８８と、タイロッド８９とを備える。また、ステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０と、トルクセンサ９１ａとを備える。車速センサ９１ｂは、車両に備えられ、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信により車速信号ＶをＥＣＵ９０に出力する。

ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂとを備える。入力軸８２ａは、一方の端部でステアリングホイール８１に連結され、他方の端部でトルクセンサ９１ａを介して操舵力アシスト機構８３に連結される。出力軸８２ｂは、一方の端部で操舵力アシスト機構８３に連結され、他方の端部でユニバーサルジョイント８４に連結される。本実施形態では、入力軸８２ａ及び出力軸８２ｂは、機械構造用炭素鋼（ＳＣ材（Carbon Steel for Machine Structural Use））等の一般的な鋼材等から形成される。

ロアシャフト８５は、一方の端部でユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部でユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７は、一方の端部でユニバーサルジョイント８６に連結され、他方の端部でステアリングギヤ８８に連結される。

ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを備える。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。タイロッド８９は、ラック８８ｂに連結される。すなわち、ステアリング装置８０は、ラックアンドピニオン式である。

操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ７０とを備える。電動モータ７０は、例えばブラシレスモータであるが、ブラシ（摺動子）及びコンミテータ（整流子）を備えるモータであってもよい。減速装置９２は、例えばウォーム減速装置である。電動モータ７０で生じたトルクは、減速装置９２の内部のウォームを介してウォームホイールに伝達され、ウォームホイールを回転させる。減速装置９２は、ウォーム及びウォームホイールによって、電動モータ７０で生じたトルクを増加させる。そして、減速装置９２は、出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、ステアリング装置８０は、コラムアシスト方式である。

トルクセンサ９１ａは、ステアリングホイール８１を介して入力軸８２ａに伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ９１ｂは、ステアリング装置８０が搭載される車両の走行速度（車速）を検出する。ＥＣＵ９０は、電動モータ７０と、トルクセンサ９１ａと、車速センサ９１ｂと電気的に接続される。

ＥＣＵ９０は、電動モータ７０の動作を制御する。また、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａ及び車速センサ９１ｂのそれぞれから信号を取得する。すなわち、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａから操舵トルクＴを取得し、且つ車速センサ９１ｂから車両の車速信号Ｖを取得する。ＥＣＵ９０は、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置（例えば車載のバッテリ）９９から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルクＴと車速信号Ｖとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ＥＣＵ９０は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ７０へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ７０から誘起電圧の情報又は電動モータ７０に設けられたレゾルバ等から出力される情報を動作情報Ｙとして取得する。

ステアリングホイール８１に入力された操作者（運転者）の操舵力は、入力軸８２ａを介して操舵力アシスト機構８３の減速装置９２に伝わる。この時、ＥＣＵ９０は、入力軸８２ａに入力された操舵トルクＴをトルクセンサ９１ａから取得し、且つ車速信号Ｖを車速センサ９１ｂから取得する。そして、ＥＣＵ９０は、電動モータ７０の動作を制御する。電動モータ７０が作り出した補助操舵トルクは、減速装置９２に伝えられる。

出力軸８２ｂを介して出力された操舵トルク（補助操舵トルクを含む）は、ユニバーサルジョイント８４を介してロアシャフト８５に伝達され、さらにユニバーサルジョイント８６を介してピニオンシャフト８７に伝達される。ピニオンシャフト８７に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ８８を介してタイロッド８９に伝達され、車輪を変位させる。

図２及び図３に示すように、ステアリング装置８０は、ステアリングコラム１０と、チルトブラケット２と、ディスタンスブラケット６と、締付機構３と、を備える。ステアリングコラム１０は、入力軸８２ａを回転中心軸Ｚを中心に回転可能に支持するための部材である。ステアリングコラム１０は、略円筒状のアウターコラム４と、一部がアウターコラム４に挿入される略円筒状のインナーコラム５とを備える。アウターコラム４及びインナーコラム５は、例えば機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ材（Carbon Steel Tubes for Machine Structural Purposes））等の一般的な鋼材等から形成される。例えば、アウターコラム４は、インナーコラム５の後方に配置されている。アウターコラム４は、軸受を介して入力軸８２ａを支持している。また、図７に示すように、アウターコラム４は、スリット４０で一部を囲まれた被押圧部４１を備える。スリット４０は、例えば略Ｃ字状のスリットである。すなわち、被押圧部４１は、一部がアウターコラム４の外周面に連結されており、且つその他の部分がスリット４０に面する略Ｔ字状の部材である。被押圧部４１の一部がスリット４０に囲まれていることにより、被押圧部４１の変形が容易となっている。

インナーコラム５の少なくとも一部はアウターコラム４の内壁に接しており、アウターコラム４とインナーコラム５との間には摩擦力が生じている。インナーコラム５とアウターコラム４との間に生じる摩擦力は、通常の使用状態ではインナーコラム５とアウターコラム４とが相対的に移動しない大きさに設定されている。一方、インナーコラム５とアウターコラム４との間に生じる摩擦力は、２次衝突時にはインナーコラム５及びアウターコラム４が相対的に移動できる大きさに設定されている。

ステアリングコラム１０は、ピボットブラケットを介して車体に取り付けられている。ピボットブラケットは、例えばインナーコラム５の前方端部に設けられ、ステアリングコラム１０をチルト方向に揺動可能に支持する。

チルトブラケット２は、ステアリングコラム１０を支持するための部材である。チルトブラケット２は、例えばＳＰＣＣ（Steel Plate Cold Commercial）等の一般的な鋼材等で形成されている。図３〜図５に示すように、チルトブラケット２は、取付板２２と、上板２１と、側板２３と、側板２４と、第１補強部２５と、第２補強部２７と、第３補強部２８と、を備えている。

取付板２２は、離脱カプセル２９を介して車体側部材に連結されている板状部材である。例えば、取付板２２の板厚は２．６ｍｍである。取付板２２は、図３に示すようにステアリングコラム１０の両側に配置されている。離脱カプセル２９は、例えばダイカスト用アルミニウム合金（ＡＤＣ材（Aluminium alloy Die Casting））等の一般的な軽量合金で形成される。離脱カプセル２９は、図６に示すように取付板２２の後方端部に配置されており、例えば樹脂インジェクションで形成された樹脂部材によって取付板２２に連結されている。離脱カプセル２９は、例えばボルト等によって車体側部材に固定されている。２次衝突時にステアリングコラム１０に前方向きの力が作用することにより、離脱カプセル２９に対して取付板２２が前方に移動することで樹脂部材が剪断される。これにより、離脱カプセル２９による支持が解除され、アウターコラム４及びチルトブラケット２が車体から離脱する。その後、アウターコラム４とインナーコラム５との間の摩擦力により衝撃が吸収される。

以下の説明において、取付板２２に対して直交する方向は単に上下方向と記載される。また、上下方向のうち取付板２２から見て車体側部材のある方向は単に上方と記載され、上方の反対方向は単に下方と記載される。図２及び図３において、図中の上側が上方であり、図中の下側が下方である。

図３に示すように、上板２１は、２つの取付板２２を連結する部材であって、例えば取付板２２と一体に形成されている。例えば、上板２１の板厚は２．６ｍｍである。すなわち、上板２１及び取付板２２は、１つの板状部材をプレス加工等で折り曲げることによって形成されている。上板２１は、基部２１１と、傾斜部２１２とを含む。基部２１１は、取付板２２と平行な板状部材であって、２つの取付板２２の間で取付板２２よりも上方に配置されている。傾斜部２１２は、取付板２２と基部２１１とを連結する部材である。傾斜部２１２は、例えば取付板２２に対してなす角度が鈍角であり、且つ基部２１１に対してなす角度が鈍角である板状部材である。すなわち、回転中心軸Ｚに平行な方向から見て、傾斜部２１２は、取付板２２及び基部２１１に対して傾斜している。また、傾斜部２１２には、図３〜図５に示すように孔２１３が設けられている。

側板２３及び側板２４は、ステアリングコラム１０の両側に配置された板状部材である。例えば、側板２３及び側板２４の板厚は２．６ｍｍである。側板２３及び側板２４は、上板２１から垂下しており、互いに略平行に配置されている。側板２３及び側板２４は、側板２３及び側板２４は、傾斜部２１２の孔２１３に嵌まっており、且つ取付板２２に固定されている。具体的には、図３及び図４に示すように、側板２３と取付板２２とが交差する位置に設けられた溶接部２３１によって側板２３が取付板２２に固定されている。例えば、溶接部２３１は、側板２３が孔２１３で位置決めされた状態で溶接が施されることにより形成されるビードである。また、図３及び図５に示すように、側板２４と取付板２２とが交差する位置に設けられた溶接部２４１によって側板２４が取付板２２に固定されている。例えば、溶接部２４１は、側板２４が孔２１３で位置決めされた状態で溶接が施されることにより形成されるビードである。孔２１３により側板２３及び側板２４が位置決めされた状態で溶接作業が行われるので、溶接作業が容易である。また、側板２３は第１孔２３０を備え、側板２４は第１孔２４０を備えている。第１孔２３０及び第１孔２４０は、例えば上下方向に長いチルト調整孔である。

第１補強部２５は、側板２３の曲げ剛性を高くするための部材であって、例えばステアリングコラム１０から遠ざかる方向に側板２３から突出している。例えば、第１補強部２５は、側板２３に対して交差する板状部材であって、側板２３の前方端部に配置されている。すなわち、第１補強部２５は、側板２３の前方端部に設けられたリブである。例えば、第１補強部２５は、側板２３の前方端部をプレス加工等で折り曲げることによって、側板２３と一体に形成されている。これにより、側板２３の断面二次モーメントが大きくなるので、側板２３の曲げ剛性が高くなっている。また、第１補強部２５は、図３及び図４に示すように取付板２２の下方側から上方側に亘っている。すなわち、第１補強部２５の一端は取付板２２の下方に位置し、第１補強部２５の他端は取付板２２の上方に位置している。より具体的には、図４に示すように、上下方向における第１補強部２５の一端の位置は、第１孔２３０の上下方向の中央位置に略等しい。これにより、側板２３のうち第１孔２３０の中央位置よりも下方の部分は、第１孔２３０の中央位置よりも上方の部分に比較して撓みやすくなっている。

図６に示すように、取付板２２は、隙間を空けて第１補強部２５に面する切欠き２２０を備える。切欠き２２０は、取付板２２のアウターコラム４に近い端面に設けられた凹部である。これにより、第１補強部２５と取付板２２との干渉が防がれる。仮に切欠き２２０がなく、上下方向で見て取付板２２が第１補強部２５に重なる場合、第１補強部２５のうち取付板２２より上方の部分が、取付板２２より下方の部分と別々に形成されなければならない。これに対して本実施形態においては、第１補強部２５のうち取付板２２より上方の部分と取付板２２より下方の部分とを一体として形成することが可能となる。

第２補強部２７は、上板２１の曲げ剛性を高くするための部材であって、例えばステアリングコラム１０から遠ざかる方向に上板２１から突出している。例えば、第２補強部２７は、上板２１に対して交差する板状部材であって、上板２１の前方端部に配置されている。すなわち、第２補強部２７は、上板２１の前方端部に設けられたリブである。例えば、第２補強部２７は、上板２１の前方端部をプレス加工等で折り曲げることによって、上板２１と一体に形成されている。具体的には、第２補強部２７は、図３に示すように一方の傾斜部２１２の取付板２２に接する端部から、他方の傾斜部２１２の取付部２２に接する端部に亘っている。これにより、上板２１の断面二次モーメントが大きくなるので、上板２１の曲げ剛性が高くなっている。

第３補強部２８は、上板２１の曲げ剛性を高くするための部材であって、例えばステアリングコラム１０から遠ざかる方向に上板２１から突出している。例えば、第３補強部２８は、円弧上の表面を有する隆起であって、上板２１の後方端部に配置されている。例えば、第３補強部２８は、上板２１の後方端部にプレス加工等で圧力を加えることで、上板２１と一体に形成されている。具体的には、第３補強部２８は、図４に示すように一方の傾斜部２１２の取付板２２に接する端部から、他方の傾斜部２１２の取付部２２に接する端部に亘っている。すなわち、第３補強部２８は、第２補強部２７よりも後方の位置で、第２補強部２７に沿って形成されている。これにより、上板２１の断面二次モーメントが大きくなるので、上板２１の曲げ剛性が高くなっている。上板２１は、前方端部に第２補強部２７を備え且つ後方端部に第３補強部２８を備えることで、撓みにくくなっている。

図３及び図４に示すように、第１補強部２５は、取付板２２よりも上方で第２補強部２７と接合されている。第１補強部２５が、取付板２２よりも上方に配置された板状の第１接合部２５１を備えている。第２補強部２７が、側板２３と連結される傾斜部２１２に対応する位置に配置された板状の第２接合部２７１を備えている。第１補強部２５は、第２補強部２７に平行であって、第２補強部２７に接している。第１補強部２５は、例えば溶接によって第２補強部２７に固定されている。

ディスタンスブラケット６は、側板２３と側板２４との間の距離を規制するための部材であって、例えばＳＰＣＣ（Steel Plate Cold Commercial）等の一般的な鋼材等で形成されている。図７に示すように、ディスタンスブラケット６は、アウターコラム４に取り付けられており、側面部６１と、側面部６２と、側面部６１及び側面部６２を連結する連結部６３と、を備える。図３に示すように、回転中心軸Ｚに対して垂直な平面でディスタンスブラケット６を切った断面形状は略Ｕ字状である。例えば、ディスタンスブラケット６は、アウターコラム４の下方に配置されている。

側面部６１は、側板２３に対向する板状の部材である。図３及び図７に示すように、側面部６１は、接合部６１２と、第２孔６１０と、を備える。接合部６１２は、例えば側面部６１の上端部に設けられており、溶接等によりアウターコラム４に固定されている。より具体的には、接合部６１２は、アウターコラム４の外周面のうち上下方向の中央である位置に固定されている。第２孔６１０は、例えば丸穴である。また、接合部６１２は、側板２３の側板２４に対向する表面に接している。

側面部６２は、側板２４に対向する板状の部材である。図３及び図７に示すように、側面部６２は、押圧部６２１と、接合部６２２と、第２孔６２０と、を備える。押圧部６２１は、アウターコラム４に向かって突出する部材である。押圧部６２１は、例えば、側面部６２の一部が側面部６１に近付く方向に折り曲げられることによって形成されている。より具体的には、側面部６２に略Ｕ字状の切り込みが設けられており、略Ｕ字状の切り込みに囲まれた部分が側面部６１に近付く方向に折り曲げられることにより押圧部６２１が形成されている。押圧部６２１は、例えば溶接等によりアウターコラム４の被押圧部４１に連結されている。接合部６２２は、例えば側面部６２の上端部に設けられており、溶接等によりアウターコラム４に固定されている。より具体的には、接合部６２２は、アウターコラム４の外周面のうち上下方向の中央である位置に固定されている。また、接合部６２２は、側板２４の側板２３に対向する表面に接している。第２孔６２０は、例えば丸穴である。側面部６２において、連結部６３に近い方から、第２孔６２０、押圧部６２１、接合部６２２の順に配置されている。すなわち、接合部６２２は、押圧部６２１に対して第２孔６２０とは反対側の位置でアウターコラム４に連結されている。

締付機構３は、チルトブラケット２がディスタンスブラケット６を締め付ける力を調節するための装置である。図３に示すように、締付機構３は、締付けロッド３０と、固定カム３１と、回転カム３２と、ナット３３と、スペーサー３５と、スラストベアリング３４と、を備える。

締付けロッド３０は、棒状の部材であって、一端に頭部３０１を備え、他端にねじ部３０２を備える。締付けロッド３０は、第１孔２３０、第２孔６１０、第２孔６２０及び第１孔２４０を貫通している。例えば、頭部３０１が側板２３側に配置され、ねじ部３０２が側板２４側に配置されている。締付けロッド３０は、操作レバー３９に連結されており、操作レバー３９の回転と連動して回転する。

固定カム３１は、側板２３の第１孔２３０に嵌められた略円盤状の部材であって、側板２３の表面に接している。締付けロッド３０が固定カム３１を貫通しているが、固定カム３１は、操作レバー３９の回転と連動しない。回転カム３２は、固定カム３１に対向する位置に配置された略円盤状の部材である。締付けロッド３０が回転カム３２を貫通している。回転カム３２は、操作レバー３９に連結されており、操作レバー３９の回転と連動して回転する。操作レバー３９が回転すると、固定カム３１が回転しない一方で回転カム３２が回転する。例えば、固定カム３１の回転カム３２に対向する表面には、周方向に沿った傾斜面が設けられている。これにより、回転カム３２が固定カム３１の傾斜面に乗り上げることで、回転カム３２から固定カム３１までの距離が変化する。

ナット３３は、締付けロッド３０のねじ部３０２に嵌められている。スペーサー３５は、側板２４の第１孔２４０に対応する位置に配置されており、側板２４の表面に接している。スラストベアリング３４は、ナット３３とスペーサー３５との間に配置されている。ナット３３は、スラストベアリング３４を介してスペーサー３５を側板２４に押し付けている。締付けロッド３０は、スペーサー３５、スラストベアリング３４及びナット３３を貫通している。締付けロッド３０は、軸方向の移動を規制された状態で、操作レバー３９の回転に連動して回転することができる。

回転カム３２から固定カム３１まで距離が大きくなるように操作レバー３９が回転させられると、固定カム３１が側板２３に押し付けられると共にスペーサー３５が側板２４に押し付けられる。これにより、固定カム３１と側板２３との間の摩擦力、及びスペーサー３５と側板２４との間の摩擦力が大きくなる。このため、締付けロッド３０の第１孔２３０及び第１孔２４０内での移動が抑制されるので、チルト位置が固定される。一方、回転カム３２から固定カム３１まで距離が小さくなるように操作レバー３９が回転させられると、固定カム３１と側板２３との間に隙間が生じやすくなると共にスペーサー３５と側板２４との間に隙間が生じやすくなる。これにより、固定カム３１と側板２３との間の摩擦力、及びスペーサー３５と側板２４との間の摩擦力が小さくなる又はなくなる。これにより、締付けロッド３０の第１孔２３０及び第１孔２４０内での移動が容易になり、チルト位置の調整が可能となる。

また、固定カム３１が側板２３に押し付けられることで、側板２３が変形する（撓む）。具体的には、側板２３は、ディスタンスブラケット６の連結部６３（側面部６１の下端部）に接する部分を第１支点とし、接合部６１２（側面部６１の上端部）に接する部分を第２支点として、第１孔２３０の周辺部分が側板２４に近付く方向に撓む。これに伴い、側面部６１が撓む。具体的には、連結部６３を第１支点とし、接合部６１２を第２支点として、第２孔６１０の周辺部分が側面部６２に近付く方向に撓む。また、上述したように側板２３のうち第１孔２３０の中央位置よりも下方の部分は、第１孔２３０の中央位置よりも上方の部分に比較して撓みやすくなっている。このため、側板２３は、第１補強部２５を備えていながら、締付機構３による締付時には撓むことができる。

また、スペーサー３５が側板２４に押し付けられることで、側板２４が変形する（撓む）。具体的には、側板２４は、ディスタンスブラケット６の連結部６３（側面部６２の下端部）に接する部分を第１支点とし、接合部６２２（側面部６２の上端部）に接する部分を第２支点として、第１孔２４０の周辺部分が側板２３に近付く方向に撓む。側板２３に第１補強部２５が設けられているので、側板２４の撓みは側板２３の撓みよりも大きくなる。これに伴い、側面部６２が撓む。具体的には、連結部６３を第１支点とし、接合部６２２を第２支点として、第２孔６２０の周辺部分が側面部６１に近付く方向に撓む。これにより、第２孔６２０と接合部６２２との間にある押圧部６２１は、側面部６１に近付く方向に移動するので、被押圧部４１をインナーコラム５に向けて押す。これにより、インナーコラム５がアウターコラム４の内壁に押し付けられる。したがって、アウターコラム４とインナーコラム５との間に所定の摩擦力が生じるので、２次衝突時の衝撃が吸収される。

ところで、２次衝突時にステアリングホイール８１に加わった荷重は、アウターコラム４及び締付けロッド３０を介して側板２３及び側板２４に伝わる。この時、力の作用点となる締付けロッド３０の位置は、支点となる取付板２２から上下方向に離れている。このため、側板２３及び側板２４に生じるモーメントが取付板２２に伝わることで、取付板２２の前方端部に上方に向かう力が作用する。これにより、従来技術においては、取付板２２に相当する部材の前方端部が上方に跳ね上がるように変形する可能性があった。このような変形が生じると、離脱カプセルの離脱荷重にバラツキが生じる。なお、取付板２２の後方端部は、離脱カプセル２９を介して車体側部材に固定されていることにより変形しづらい。

また、１次衝突時にエアバッグが作動すると、ステアリングホイール８１にはエアバッグから前方向きの反力が加わる。このため、従来技術においては、２次衝突時と同様に、取付板２２に相当する部材の前方端部が上方に跳ね上がるように変形する可能性があった。このような変形が生じると、エアバッグの姿勢が不安定になる。

これに対して、本実施形態に係るチルトブラケット２は、第１補強部２５と、第１補強部２５に接合された第２補強部２７とを備えることで、取付板２２の変形が抑制される。すなわち、側板２３に生じる上向きの力は、第１補強部２５を介して第２補強部２７に伝えられる。このため、側板２３に生じる上向きの力は、上板２１の第２補強部２７が受けるので、取付板２２に伝わりにくい。したがって、取付板２２の変形が抑制されている。

また、チルトブラケット２が第１補強部２５、第２補強部２７及び第３補強部２８を備えることで、上板２１、側板２３及び側板２４の薄肉化が可能となっている。例えば、チルトブラケット２が第１補強部２５、第２補強部２７及び第３補強部２８を備えない場合、所定の強度を満たすためには、取付板２２及び上板２１の板圧が４．０ｍｍ必要であり、側板２３及び側板２４の板厚は３．２ｍｍ必要である。これに対して、本実施形態においては、上板２１、側板２３及び側板２４の板厚が２．６ｍｍであっても所定の強度を満たすことができる。また、上板２１の剛性が高くなることで、取付板２２の薄肉化も可能となっている。本実施形態においては、取付板２２の板厚が２．６ｍｍであっても所定の強度を満たすことができる。これにより、本実施形態に係るチルトブラケット２は、第１補強部２５、第２補強部２７及び第３補強部２８を備えない場合と比較して、約２５％軽量化されている。

また、上述したように取付板２２の板厚が従来よりも小さくなることで、取付板２２が撓みやすい。このため、取付板２２が取り付けられる車体側部材において取付板２２との接触面の加工精度が悪い場合であっても、取付板２２は、車体側部材の形状に沿って変形することができる。このため、車体側部材の加工精度が悪いことに起因するチルトブラケット２の歪みが抑制される。したがって、チルトブラケット２のステアリングコラム１０に対する締付力、及びチルト位置の調整時に必要となる操作力のバラツキが抑制される。

なお、第１補強部２５は、必ずしも１つでなくてもよい。例えば第１補強部２５が側板２３及び側板２４の両方に設けられてもよい。このような場合、側板２４に設けられた第１補強部２５は、第２補強部２７に接合されてもよいし、第２補強部２７に接合されなくてもよい。

なお、第２補強部２７は、必ずしも上板２１の基部２１１及び傾斜部２１２に設けられていなくてもよい。例えば、第２補強部２７は、傾斜部２１２に設けられずに、基部２１１にだけ設けられていてもよい。このような場合、第１接合部２５１に接合される第２接合部２７１は、第２補強部２７のうち基部２１１に対応する位置に配置されればよい。また、第３補強部２８は、必ずしも上板２１の基部２１１及び傾斜部２１２に設けられていなくてもよい。さらに、第３補強部２８はなくてもよい。

なお、本実施形態において、側面部６１及び側面部６２のうち側面部６２だけが押圧部６２１を備えていたが、側面部６１が押圧部６２１に相当する押圧部を備えてもよい。すなわち、アウターコラム４が被押圧部４１を２つ備えており、側面部６１が、被押圧部４１に連結された押圧部を備えていてもよい。

なお、第２孔６１０及び第２孔６２０は、必ずしも図７に示したような丸穴でなくてもよい。例えば、第２孔６１０及び第２孔６２０は、回転中心軸Ｚに沿う方向に長い長穴（テレスコ調整孔）であってもよい。これにより、ステアリングホイール８１のテレスコ位置の調整が可能となる。

以上で説明したように、ステアリング装置８０は、ステアリングコラム１０と、チルトブラケット２と、締付機構３と、を備える。ステアリングコラム１０は、ステアリングホイール８１に連結されるステアリングシャフト８２を回転可能に支持する。チルトブラケット２は、離脱カプセル２９を介して車体に取り付けられる２つの取付板２２、ステアリングコラム１０の上方で２つの取付板２２を連結する上板２１、ステアリングコラム１０の両側に配置された側板２３及び側板２４、側板２３に設けられた突出部である第１補強部２５、及び上板２１に設けられた突出部である第２補強部２７を備える。締付機構３は、側板２３及び側板２４を貫通する締付けロッド３０を備え、側板２３及び側板２４でステアリングコラム１０を締め付ける。第１補強部２５の一端が取付板２２よりも上方に位置しており、第１補強部２５が第２補強部２７と接合されている。

これにより、側板２３に生じる上向きの力は、第１補強部２５を介して第２補強部２７に伝えられる。このため、側板２３に生じる上向きの力は、上板２１の第２補強部２７が受けるので、取付板２２に伝わりにくい。したがって、取付板２２の変形が抑制されるので、ステアリング装置８０は、取付板２２の跳ね上げによる離脱カプセル２９の離脱荷重のバラツキを抑制できる。さらに、取付板２２の変形が抑制されることでステアリングコラム１０の姿勢が安定するので、ステアリング装置８０は、エアバッグの姿勢を安定させることができる。

ステアリング装置８０において、第１補強部２５は、側板２３の前方端部に配置されている。これにより、側板２３に生じる上向きの力が最も大きくなる前方端部に第１補強部２５が位置する。このため、側板２３に生じる上向きの力が上板２１に伝わりやすくなる。

ステアリング装置８０において、第１補強部２５は、取付板２２の上方に板状の第１接合部２５１を備える。第２補強部２７は、第１接合部２５１に沿った板状であり且つ第１接合部２５１に接合される第２接合部２７１を備える。これにより、第１補強部２５と第２補強部２７とが面同士で接するので、第１補強部２５と第２補強部２７との接合が容易である。

ステアリング装置８０において、側板２３及び側板２４は、取付板２２と交差する位置で取付板２２と接合されている。これにより、締付機構３による締め付け時において、側板２３及び側板２４の変形の支点となる部分が強固になる。

ステアリング装置８０において、側板２３及び側板２４は、取付板２２と交差する位置で取付板２２に溶接されている。これにより、側板２３と取付板２２とが容易に接合される、側板２４と取付板２２とが容易に接合される。

ステアリング装置８０において、取付板２２は、隙間を空けて第１補強部２５に面する切欠き２２０を備える。これにより、第１補強部２５と取付板２２との干渉が防がれる。このため、第１補強部２５のうち取付板２２より上方の部分と取付板２２より下方の部分とを一体として形成することが可能となる。

ステアリング装置８０において、第１補強部２５は、２つの側板２３及び側板２４のうち一方に設けられる。これにより、第１補強部２５が設けられていない側板２４の撓みは、第１補強部２５が設けられる側板２３の撓みよりも大きくなる。撓みにくい側板２３にステアリングコラム１０が支持された状態で、撓みやすい側板２４がステアリングコラム１０に押し付けられる。このため、ステアリングコラム１０に加わる締付力のバラツキが抑制される。

ステアリング装置８０において、第１補強部２５は、側板２３と一体であり且つ側板２３の端部で側板２３に対して交差する板状部材である。これにより、プレス加工による第１補強部２５の形成が可能であるので、第１補強部２５の形成が容易である。

ステアリング装置８０において、上板２１は、取付板２２よりも上方に配置された基部２１１と、取付板２２に対してなす角度が鈍角である板状部材であって取付板２２及び基部２１１を連結する２つの傾斜部２１２と、を備える。これにより、上板２１は、取付板２２側に突出しにくくなる。したがって、上板２１は、ステアリングコラム１０との干渉を避けながら２つの取付板２２を連結できると共に、取付板２２と連結される車体側部材とも干渉しにくい。

ステアリング装置８０において、第２補強部２７は、上板２１と一体であり且つ上板２１の端部で上板２１に対して交差する板状部材であり、一方の傾斜部２１２から他方の傾斜部２１２に亘って設けられている。これにより、プレス加工による第２補強部２７の形成が可能であるので、第２補強部２７の形成が容易である。さらに、第２補強部２７は、ステアリングコラム１０の軸方向から見て略半円状となり、いわゆるフランジに近い形状を有する。このため、上板２１が撓みにくくなる。

ステアリング装置８０において、チルトブラケット２は、第２補強部２７とは異なる位置で上板２１に設けられた突出部である第３補強部２８を備える。これにより、上板２１の撓みがより抑制される。

ステアリング装置８０において、第３補強部２８は、上板２１の表面の隆起である。これにより、プレス加工による第３補強部２８の形成が可能であるので、第３補強部２８の形成が容易である。

１０ ステアリングコラム
２ チルトブラケット
２１ 上板
２１１ 基部
２１２ 傾斜部
２２ 取付板
２２０ 切欠き
２３、２４ 側板
２３０、２４０ 第１孔
２３１、２４１ 溶接部
２５ 第１補強部
２５１ 第１接合部
２７ 第２補強部
２７１ 第２接合部
２８ 第３補強部
２９ 離脱カプセル
３ 締付機構
３０ 締付けロッド
３０１ 頭部
３０２ ねじ部
３１ 固定カム
３２ 回転カム
３３ ナット
３４ スラストベアリング
３５ スペーサー
３９ 操作レバー
４ アウターコラム
４０ スリット
４１ 被押圧部
５ インナーコラム
６ ディスタンスブラケット
６１、６２ 側面部
６１０、６２０ 第２孔
６１２、６２２ 接合部
６２１ 押圧部
６３ 連結部
７０ 電動モータ
８０ ステアリング装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８２ａ 入力軸
８２ｂ 出力軸
８３ 操舵力アシスト機構
８４ ユニバーサルジョイント
８５ ロアシャフト
８６ ユニバーサルジョイント
８７ ピニオンシャフト
８８ ステアリングギヤ
８８ａ ピニオン
８８ｂ ラック
８９ タイロッド
９０ ＥＣＵ
９１ａ トルクセンサ
９１ｂ 車速センサ
９２ 減速装置
９８ イグニッションスイッチ
９９ 電源装置
Ｚ 回転中心軸

Claims (12)

1. ステアリングホイールに連結されるステアリングシャフトを回転可能に支持するステアリングコラムと、
   離脱カプセルを介して車体に取り付けられる２つの取付板、前記ステアリングコラムの上方で２つの前記取付板を連結する上板、前記ステアリングコラムの両側に配置された側板、前記側板に設けられた突出部である第１補強部、及び前記上板に設けられた突出部である第２補強部を備えるチルトブラケットと、
   前記側板を貫通する締付けロッドを備え、前記側板で前記ステアリングコラムを締め付ける締付機構と、
   を備え、
   前記第１補強部の一端が前記取付板よりも上方に位置しており、前記第１補強部が前記第２補強部と接合されていることを特徴とするステアリング装置。
2. 前記第１補強部は、前記側板の前方端部に配置されてい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. 前記第１補強部は、前記取付板の上方に板状の第１接合部を備え、
   前記第２補強部は、前記第１接合部に沿った板状であり且つ前記第１接合部に接合される第２接合部を備え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装置。
4. 前記側板は、前記取付板と交差する位置で前記取付板と接合されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のステアリング装置。
5. 前記側板は、前記取付板と交差する位置で前記取付板に溶接されている請求項４に記載のステアリング装置。
6. 前記取付板は、隙間を空けて前記第１補強部に面する切欠きを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のステアリング装置。
7. 前記第１補強部は、２つの前記側板のうち一方に設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載のステアリング装置。
8. 前記第１補強部は、前記側板と一体であり且つ前記側板の端部で前記側板に対して交差する板状部材であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のステアリング装置。
9. 前記上板は、前記取付板よりも上方に配置された基部と、前記取付板に対してなす角度が鈍角である板状部材であって前記取付板及び前記基部を連結する２つの傾斜部と、を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のステアリング装置。
10. 前記第２補強部は、前記上板と一体であり且つ前記上板の端部で前記上板に対して交差する板状部材であり、一方の前記傾斜部から他方の前記傾斜部に亘って設けられていることを特徴とする請求項９に記載のステアリング装置。
11. 前記チルトブラケットは、前記第２補強部とは異なる位置で前記上板に設けられた突出部である第３補強部を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載のステアリング装置。
12. 前記第３補強部は、前記上板の表面の隆起であることを特徴とする請求項１１に記載のステアリング装置。

Images