JP2017165234A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テレスコ位置を調整する動作に対する抵抗を操作者に与え、また、ステアリング装置のシェアピンの許容せん断力（離脱荷重）をより小さくし２次衝突時における運転者の保護性能を高めることが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、アウターコラム５４と、アウターコラム５４の内側に配置され且つ外周面にダンパー接触部４３を備えるインナーコラム５１と、ダンパー接触部４３に対向するロッド３３と、ロッド３３に固定される内輪、ダンパー接触部４３に接触し且つ内輪に対して回転可能である外輪、及び内輪と外輪との間に設けられる潤滑剤を備えるロータリーダンパー６とを備え、ダンパー接触部４３は複数の第１歯４９を備ると共に、第１歯４９の前方側のピッチを広く、後方側のピッチを狭く構成し、外輪は第１歯４９の前方側の広いピッチに噛み合い、一定のピッチの複数の第２歯を備える。
【選択図】図５

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。ステアリング装置には、ステアリングホイールのテレスコ位置（前後方向の位置）を調整するためのテレスコ調整機構が備えられることがある。テレスコ調整機構を備えたステアリング装置としては、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。

国際公開第２０１５／０６４３９２号

ところで、車両によっては、テレスコ位置の調整時において操作者に対し適度な抵抗を与えることができるステアリング装置が望まれていた。また、ステアリング装置のシェアピンの許容せん断力（離脱荷重）をより小さくし２次衝突時における運転者の保護性能を高めることが望まれていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、テレスコ位置を調整する動作に対する抵抗を操作者に与えることが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、ステアリング装置は、アウターコラムと、アウターコラムの内側に配置され且つ外周面にダンパー接触部を備えるインナーコラムと、ダンパー接触部に対向するロッドと、ロッドに固定される内輪、ダンパー接触部に接触し且つ内輪に対して回転可能である外輪、及び内輪と外輪との間に設けられる潤滑剤を備えるロータリーダンパーとを備え、ダンパー接触部は複数の第１歯を備ると共に、第１歯の前方側のピッチを広く、後方側のピッチを狭く構成し、外輪は第１歯の前方側の広いピッチに噛み合い、一定のピッチの複数の第２歯を備える。

これにより、テレスコ位置の調整時にインナーコラムが移動させられると、外輪が回転する。外輪が回転すると、外輪と潤滑剤との間に粘性摩擦力が生じる。このため、操作者は、テレスコ位置の調整時に抵抗を感じることができる。また、複数の第１歯４９の前方側の歯と歯の間のピッチＰよりも、後方側のピッチｐを狭くしているので、ロータリーダンパー６の外輪６２が回転するとき、ピッチｐの狭い領域に達した外輪６２の第２歯６２１の噛合いが悪くなり、回転抵抗によりブレーキ作用が発生する。したがって、ステアリング装置８０は、テレスコ位置を調整する動作に対する抵抗を操作者に与えることができ、ステアリング装置のシェアピンの許容せん断力（離脱荷重）をより小さくすることを可能にする。

本発明の望ましい態様として、前記外輪の回転速度が大きくなるほど、前記外輪と前記潤滑剤との間に生じる粘性摩擦力が大きくなることが好ましい。

テレスコ位置の調整時に意図的にインナーコラムに加えられる力は、操作者の誤動作等によって不意にインナーコラムに加えられる力に比べて小さい。外輪の回転速度が大きくなるほど外輪と潤滑剤との間に生じる粘性摩擦力が大きくなることで、操作者が誤動作等でインナーコラムに力を加えた時にはインナーコラムの移動が抑制される。その一方で、操作者がテレスコ位置の調整を意図してインナーコラムに力を加える時には、操作者が感じる抵抗の過剰な増大が抑制される。

本発明の望ましい態様として、前記潤滑剤は、基油の動粘度が５００ｍｍ^２／ｓ以上であるグリスであることが好ましい。

これにより、外輪と潤滑剤との間に生じる粘性摩擦力が所定値以上に保たれる。したがって、ステアリング装置は、テレスコ位置の調整時に少なくとも操作者が感じることのできる抵抗を生じさせることができる。

本発明の望ましい態様として、前記アウターコラムを締め付ける側板を備え且つ車体側部材に固定されるアウターコラムブラケットと、前記側板を貫通し、且つ操作レバーと連結される締付けロッドと、を備え、前記ロッドは、前記締付けロッドであることが好ましい。

これにより、操作レバーが回転させられたとき、ダンパー接触部に接している外輪の回転は抑制されている一方で、内輪が締付けロッドと共に回転する。内輪は潤滑剤と接触しているので、内輪と潤滑剤との間に粘性摩擦力が生じる。このため、操作者は、操作レバーを回転させる時にある程度の抵抗を感じることができる。したがって、ステアリング装置は、操作レバーを回転させる動作に対する抵抗を操作者に与えることができる。

本発明の望ましい態様として、板状部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側板を備え且つ車体側部材に固定されるアウターコラムブラケットと、前記テレスコ摩擦板に支持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に設けられた第１孔と前記インナーコラムブラケットに設けられた第２孔に跨る位置に配置され、前記インナーコラム及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、を備えることが好ましい。

シェアピンの許容せん断力（離脱荷重）は、２次衝突時に切断されるように設定される。その一方で、シェアピンには、テレスコ位置の調整時を含む通常使用時に加えられる荷重では切断されないことが求められる。ステアリング装置は、ロータリーダンパーを備えることで、テレスコ位置の調整時におけるインナーコラムの移動速度を抑制することができる。これにより、テレスコ位置の調整時にシェアピンに加わる荷重が小さくなりやすい。したがって、ステアリング装置は、通常使用時におけるシェアピンの切断を抑制することができる。すなわち、ステアリング装置は、シェアピンの許容せん断力（離脱荷重）をより小さくすることを可能にする。

本発明によれば、テレスコ位置を調整する動作に対する抵抗を操作者に与えることが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概略を示す模式図である。 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正面図である。 図４は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。 図５は、図３におけるＢ−Ｂ断面図である。 図６は、図５におけるＣ矢視図である。 図７は、図５のうちロータリーダンパー周辺を拡大した拡大図である。 図８は、図７におけるＤ−Ｄ断面図である。 図９は、図７のうちＥ破線部を拡大した拡大図である。 図１０は、本実施形態に係るロータリーダンパーにおける、回転速度と粘性摩擦力の関係を示すグラフである。

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概略を示す模式図である。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、を備え、ピニオンシャフト８７に接合されている。また、ステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０と、トルクセンサ９４とを備える。車速センサ９５は、車体に備えられ、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信により車速信号ＶをＥＣＵ９０に出力する。

図１に示すように、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の一方の端部がステアリングホイール８１に連結され、入力軸８２ａの他方の端部が出力軸８２ｂに連結される。また、出力軸８２ｂの一方の端部が入力軸８２ａに連結され、出力軸８２ｂの他方の端部が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））又は機械構造用炭素鋼鋼管（いわゆる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。

図１に示すように、ロアシャフト８５は、ユニバーサルジョイント８４を介して出力軸８２ｂに連結される部材である。ロアシャフト８５の一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。また、ピニオンシャフト８７の一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、ピニオンシャフト８７の他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。

図１に示すように、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。ラック８８ｂは、タイロッド８９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。

図１に示すように、操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ９３とを備える。電動モータ９３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９３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９３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９４は、ステアリングホイール８１を介して入力軸８２ａに伝達された操作者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ９５は、ステアリング装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。電動モータ９３、トルクセンサ９４及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。

ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。また、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９４及び車速センサ９５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９４から操舵トルクＴを取得し、且つ車速センサ９５から車体の車速信号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９３へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９３から誘起電圧の情報又は電動モータ９３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９４から取得し、且つ車速信号Ｖを車速センサ９５から取得する。そして、ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。電動モータ９３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正面図である。図４は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。図５は、図３におけるＢ−Ｂ断面図である。図６は、図５におけるＣ矢視図である。以下の説明において、図２に示す回転中心軸Ｚに沿う方向のうち、ステアリング装置８０を車体に取り付けた場合の車体の前方は、単に前方と記載され、ステアリング装置８０を車体に取り付けた場合の車体の後方は、単に後方と記載される。また、回転中心軸Ｚに対する直交方向のうち、ステアリング装置８０を車体に取り付けた場合の車体の上方は、単に上方と記載され、ステアリング装置８０を車体に取り付けた場合の車体の下方は、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。

図５及び図６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５と、アウターコラムブラケット５２と、締付けロッド３３と、第１テレスコ摩擦板２１と、第２テレスコ摩擦板２２と、ストッパー７と、インナーコラムブラケット４と、シェアピン４５と、緩衝材４６と、ロータリーダンパー６と、を備える。

ステアリングコラム５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５は、インナーコラム５１と、アウターコラム５４と、を備える。

インナーコラム５１は、入力軸８２ａを軸受を介して支持する筒状部材である。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。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部材である。アウターコラム５４は、車体側部材１０１に固定されたアウターコラムブラケット５２によって支持されている。インナーコラム５１及びアウターコラム５４は、例えば機械構造用炭素鋼鋼管（いわゆるＳＴＫＭ材）等の一般的な鋼材等から形成される。以下の説明においては、回転中心軸Ｚに沿う方向は単に軸方向と記載され、回転中心軸Ｚに対して直交する方向は径方向と記載され、回転中心軸Ｚを中心とした円周に沿う方向は周方向と記載される。

アウターコラムブラケット５２は、アウターコラム５４を支持する部材である。アウターコラムブラケット５２は、取付板５２２と、取付板５２２に一体に形成された側板５２１と、を備える。アウターコラムブラケット５２の取付板５２２は、ボルト等の固定部材によって図２に示す車体側部材１０１に固定される。車体側部材１０１は、車体１００に固定されている。側板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、側板５２１には、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。

図２に示すように、アウターコラム５４は、前方端部にピボットブラケット５５を備える。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１０２に支持されている。車体側部材１０２は、車体１００に固定されている。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である。

図４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と、を備える。

ロッド貫通部３１は、例えばアウターコラム５４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、側板５２１と対向している。２つのロッド貫通孔３１ｈ及び側板５２１のチルト調整孔５２１ｈを、締付けロッド３３が貫通している。締付けロッド３３は、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、例えばインナーコラム５１の下方に設けられている。第１スリット５４１は、２つのロッド貫通部３１の間に配置されている。アウターコラム５４が第１スリット５４１を有するので、アウターコラム５４が締め付けられるとアウターコラム５４の内径が小さくなる。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の内周面とインナーコラム５１の外周面５１１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の外周面５１１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。

第２スリット５４２は、第１スリット５４１に対してインナーコラム５１を挟んで反対側に設けられた長穴である。すなわち、第２スリット５４２は、インナーコラム５１の上方に設けられた長穴である。第２スリット５４２の前方端部は、第１スリット５４１の前方端部よりも前方に位置している。

第１テレスコ摩擦板２１及び第２テレスコ摩擦板２２は、アウターコラム５４に対する締付保持力を強固にするための部材である。第１テレスコ摩擦板２１は、軸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、側板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Ｚ方向から見て略Ｕ字形状である。第２テレスコ摩擦板２２の両端部は、それぞれ１組の第１テレスコ摩擦板２１に挟まれている。

側板５２１が締め付けられると、第１テレスコ摩擦板２１及び第２テレスコ摩擦板２２は、側板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、側板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及び第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。側板５２１は、第１テレスコ摩擦板２１及び第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、側板５２１に対する締め付け力が緩められ、側板５２１とアウターコラム５４との間の摩擦力がなくなる又は小さくなる。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。

また、操作レバー５３が回転させられると、側板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８１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。

なお、第１テレスコ摩擦板２１は、必ずしも側板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、側板５２１の外側に配置されていてもよい、すなわち側板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。

ストッパー７は、図４に示すように、インナーコラム５１のうち第２スリット５４２で露出する部分に取り付けられている。ストッパー７は、例えば、当て板７２と、ボルト７１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周面に雌ネジを有する。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の外周面５１１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との隙間及び第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及び当て板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及び通電プレート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８２ａから車体１００側に電気を流す必要がある。しかし、入力軸８２ａが樹脂コーティングを介して出力軸８２ｂに連結されているので、入力軸８２ａから出力軸８２ｂへ電気が流れない。また、インナーコラム５１の外周面５１１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８２ａ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の後方側端部である第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Ｚを中心としたインナーコラム５１の回転を抑制している。

インナーコラムブラケット４は、第１テレスコ摩擦板２１とインナーコラム５１とを連結する部材である。インナーコラムブラケット４は、例えばアルミニウム合金又は鋼材等の金属で形成されている。例えば、図５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。インナーコラムブラケット４は、図５及び図６に示すように、支持部４１と、連結部４２と、ダンパー接触部４３と、を備える。

支持部４１は、図６に示すように、アウターコラム５４の両側で対向する２組の第１テレスコ摩擦板２１を接続する棒状の部材である。連結部４２は、図５に示すように、支持部４１からインナーコラム５１に近付く方向に突出する部材である。ダンパー接触部４３は、図５に示すように、連結部４２の支持部４１とは反対側の端部に設けられる板状の部材であって、インナーコラム５１に接触している。ダンパー接触部４３のインナーコラム側表面４３１は、インナーコラム５１の外周面５１１の形状に沿った形状を有する。また、ダンパー接触部４３は、インナーコラム側表面４３１とは反対側の表面に複数の第１歯４９を備える。複数の第１歯４９は、軸方向に沿って並べられている。複数の第１歯４９は同じ歯型を形成している。また、複数の第１歯４９は、前方側の歯と歯の間のピッチＰよりも、後方側で端から数歯（本実施例では３歯）のピッチｐを狭くしている。

インナーコラムブラケット４は、支持部４１によって、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、ダンパー接触部４３でインナーコラム５１に連結されている。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。すなわち、インナーコラムブラケット４のダンパー接触部４３が第１スリット５４１の内壁に対向している。

シェアピン４５は、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部材である。図５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、ダンパー接触部４３には第２孔４３ｈが開けられている。第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈは連通している。例えば本実施形態において、第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈ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。また、第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈは、アウターコラム５４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。シェアピン４５は、第１孔５１ｈと第２孔４３ｈとに跨る位置に配置されている。シェアピン４５により、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。すなわち、シェアピン４５は、いわゆるメカニカルヒューズである。シェアピン４５の許容せん断力は、第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈの個数、第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈの断面積、シェアピン４５の材料を変更することで調節することができる。

シェアピン４５は、アウターピン４５１と、インナーピン４５２と、を備える。アウターピン４５１及びインナーピン４５２は、例えばポリアセタール等の樹脂で形成されている。アウターピン４５１は、第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈを貫通する筒状の部材である。アウターピン４５１は、例えば圧入により第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈに挿入されている。アウターピン４５１が第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈに挿入されることで、第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈが位置決めされる。インナーピン４５２は、アウターピン４５１の内側に挿入される部材である。インナーピン４５２は、圧入によりアウターピン４５１に挿入される。

なお、第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈ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４５は、例えば、非鉄金属を含む金属、又はゴム等で形成されていてもよい。また、シェアピン４５は、必ずしも上述したアウターピン４５１及びインナーピン４５２で構成されていなくてもよい。例えば、シェアピン４５は、第１孔５１ｈ及び第２孔４３ｈ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。

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、インナーコラム５１と共に第１スリット５４１に沿って移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。したがって、本実施形態においては、テレスコ位置の前方側の限界がインナーコラムブラケット４及び第１端部内壁５４１ｅで規制されており、テレスコ位置の後方側の限界がストッパー７及び第２端部内壁５４２ｅで規制されている。また、図５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までの距離より長い。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（インナーコラムブラケット４が第１端部内壁５４１ｅに接した後）において、インナーコラム５１がさらに前方へ移動できる。

２次衝突時にステアリングホイール８１に対して過大荷重が加えられると、この荷重は、入力軸８２ａ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に支持されているインナーコラムブラケット４は移動しない。このため、シェアピン４５にせん断力が加わるので、荷重がシェアピン４５の許容せん断力を超える場合、シェアピン４５は切断される。シェアピン４５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。これにより、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支持される状態となる。よって、２次衝突時に操作者がステアリングホール８１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、シェアピン４５が切断されても、アウターコラム５４は、車体側部材１０１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４５が切断されても、ステアリングコラム５は落下しない。

緩衝材４６は、テレスコ位置の調整時にシェアピン４５が切断されることを防止するための部材である。テレスコ位置の調整時、インナーコラムブラケット４が第１端部内壁５４１ｅに接すると、シェアピン４５にはせん断力が作用する。このため、テレスコ位置の調整時にインナーコラム５１に加えられる力が過大である場合、テレスコ位置の調整によってシェアピン４５が切断される可能性がある。緩衝材４６は、テレスコ位置の調整時にシェアピン４５に加わるせん断力を小さくする。

緩衝材４６は、図５に示すように、インナーコラムブラケット４の前方端部に取り付けられており、且つ第１端部内壁５４１ｅに対向している。緩衝材４６は、例えば合成ゴムで形成されている。テレスコ位置が最も前方になると、緩衝材４６が第１端部内壁５４１ｅに接するので、緩衝材４６が変形する。このため、テレスコ位置の調整時にインナーコラム５１に加えられる力の一部が緩衝材４６の変形で消費される。したがって、テレスコ位置の調整時におけるシェアピン４５の切断が抑制される。

図７は、図５のうちロータリーダンパー周辺を拡大した拡大図である。図８は、図７におけるＤ−Ｄ断面図である。図９は、図７のうちＥ破線部を拡大した拡大図である。図１０は、本実施形態に係るロータリーダンパーにおける、回転速度と粘性摩擦力の関係を示すグラフである。

ロータリーダンパー６は、テレスコ位置の調整時におけるインナーコラム５１の移動に対して適度な抵抗を与えるための部材である。図７から図９に示すように、ロータリーダンパー６は、内輪６１と、外輪６２と、潤滑剤６３と、シール６４と、を備える。

内輪６１は、例えば金属又は合成樹脂で形成された筒状部材である。内輪６１は、例えば締付けロッド３３の長手方向の中央に固定される。内輪６１が固定される位置における締付けロッド３３の断面形状は、例えば図７に示すように長円形状である。内輪６１に設けられた貫通孔６１１の形状は、締付けロッド３３の断面形状と略等しい長円形状である。例えば、圧入により内輪６１が締付けロッド３３に嵌め込まれる。これにより、内輪６１は、締付けロッド３３と一体となって回転する。

外輪６２は、例えば金属又は合成樹脂で形成された筒状部材である。図７に示すように、外輪６２は、内輪６１の外側に配置されており、且つダンパー接触部４３に接触している。外輪６２は、内輪６１とダンパー接触部４３とに挟まれることで位置決めされている。外輪６２は、外周面に複数の第２歯６２１が一定間隔のピッチで備えられている。第２歯６２１は、ダンパー接触部４３の第１歯４９に噛み合っている。ダンパー接触部４３が前方又は後方に移動すると、外輪６２は締付けロッド３３を中心に回転することができる。

潤滑剤６３は、図８に示すように、内輪６１と外輪６２との間に設けられている。潤滑剤６３は、例えばグリスである。グリスの基油の動粘度は、例えば５００ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましい。動粘度とは、粘度を密度で除した値である。シール６４は、内輪６１と外輪６２との間の２箇所に設けられており、内輪６１と外輪６２との間の隙間を密封している。シール６４は、例えば合成ゴム等で形成されたＯリングである。シール６４により、潤滑剤６３の漏洩が抑制されている。

外輪６２が回転するとき、外輪６２と潤滑剤６３との間との間に粘性摩擦力が生じる。粘性摩擦力をＦ_Ｎ、外輪６２の内周面の面積をＡ、潤滑剤６３の粘度をη、外輪６２の内周面と潤滑剤６３との間の摩擦係数をｋ_Ｆ、潤滑剤６３の膜厚をｈ、外輪６２の回転速度をｖとすると、粘性摩擦力（Ｆ_Ｎ）は下記の数式（１）で表される。

図１０に示すように、外輪６２と潤滑剤６３との間に生じる粘性摩擦力（Ｆ_Ｎ）は、外輪６２の回転速度が大きくなるほど大きくなり、外輪６２の回転速度が小さくなるほど小さくなる。また、潤滑剤６３の粘度（η）は、温度が低いほど大きくなり、温度が高いほど小さくなる。

また、複数の第１歯４９の前方側の歯と歯の間のピッチＰよりも、後方側で端から数歯（本実施例では３歯）のピッチｐを狭くしているので、ロータリーダンパー６の外輪６２が回転するとき、ピッチｐの狭い領域に達した外輪６２の第２歯６２１の噛合いが悪くなり、回転抵抗によりブレーキ作用が発生する。このため、テレスコを前方に調整した時にインナーコラム５１に加えられる力の一部が外輪６２の回転抵抗で消費される。したがって、テレスコ位置の調整時におけるシェアピン４５の切断が抑制される。

なお、ロータリーダンパー６は、必ずしも締付けロッド３３に取り付けられていなくてもよい。例えば、ロータリーダンパー６は、締付けロッド３３とは別部材であるロッドに取り付けられていてもよい。この場合、ロッドはインナーコラム５１と共に移動しないように支持されている必要がある。例えば、ロッドは、アウターコラムブラケット５２又はアウターコラム５４等に支持されていればよい。

なお、内輪６１に設けられた貫通孔６１１の形状、及び締付けロッド３３の断面形状は、必ずしも長円形状でなくてもよく、内輪６１及び締付けロッド３３が一体となって回転しやすくなる形状であればよい。例えば、貫通孔６１１の形状及び締付けロッド３３の断面形状は、楕円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。

以上で説明したように、ステアリング装置８０は、アウターコラム５１と、アウターコラム５１の内側に配置され且つ外周面にダンパー接触部４３を備えるインナーコラム５１と、ダンパー接触部４３に対向するロッド（締付けロッド３３）と、ロータリーダンパー６と、を備える。ロータリーダンパー６は、ロッド（締付けロッド３３）に固定される内輪６１、ダンパー接触部４３に接触し且つ内輪６１に対して回転可能である外輪６２、及び内輪６１と外輪６２との間に設けられる潤滑剤６３を備え、ダンパー接触部４３は複数の第１歯４９を備ると共に、複数の第１歯４９の前方側のピッチＰを広く、後方側のピッチｐを狭く構成し、外輪６２は複数の第１歯４９の前方側の広いピッチＰに噛み合い、一定のピッチの複数の第２歯６２１を備える。

これにより、テレスコ位置の調整時にインナーコラム５１が移動させられると、外輪６２が回転しインナーコラム５１の移動量に対する外輪６２の回転量が一定に保たれる。する。外輪６２が回転すると、外輪６２と潤滑剤６３との間に粘性摩擦力が生じる。このため、インナーコラム５１の移動速度に対する外輪６２と潤滑剤６３との間に生じる粘性摩擦力のバラツキが抑制される。したがって、潤滑剤６３の設計等によって、インナーコラム５１の所定速度で移動しているときに生じる粘性摩擦力を任意の大きさに設定することが容易となる。また、操作者は、テレスコ位置の調整時に抵抗を感じることができる。したがって、ステアリング装置８０は、テレスコ位置を調整する動作に対する抵抗を操作者に与えることができる。言い換えると、ステアリング装置８０は、テレスコ位置の調整時に操作者に与える操作感を向上させることができる。

さらに、外輪６２がダンパー接触部４３に接触しているので、締付けロッド３３にはダンパー接触部４３からの反力が加わる。これにより、締付けロッド３３に予圧（ダンパー接触部４３から締付けロッド３３に向かう方向の力）が加わった状態が保たれるので、テレスコ位置の調整時におけるガタツキが抑制される。

また、ステアリング装置８０においては、外輪６２の回転速度が大きくなるほど、外輪６２と潤滑剤６３との間に生じる粘性摩擦力が大きくなる。

テレスコ位置の調整時に意図的にインナーコラム５１に加えられる力は、操作者の誤動作等によって不意にインナーコラム５１に加えられる力に比べて小さい。外輪６２の回転速度が大きくなるほど外輪６２と潤滑剤６３との間に生じる粘性摩擦力が大きくなることで、操作者が誤動作等でインナーコラム５１に力を加えた時にはインナーコラム５１の移動が抑制される。その一方で、操作者がテレスコ位置の調整を意図してインナーコラム５１に力を加える時には、操作者が感じる抵抗の過剰な増大が抑制される。

また、ステアリング装置８０においては、潤滑剤６３は、基油の動粘度が５００ｍｍ^２／ｓ以上であるグリスである。

これにより、外輪６２と潤滑剤６３との間に生じる粘性摩擦力が所定値以上に保たれる。したがって、ステアリング装置８０は、テレスコ位置の調整時に少なくとも操作者が感じることのできる抵抗を生じさせることができる。

また、ステアリング装置８０は、アウターコラム５４を締め付ける側板５２１を備え且つ車体側部材１０１に固定されるアウターコラムブラケット５２と、側板５２１を貫通し且つ操作レバー５３と連結される締付けロッド３３と、を備える。ロータリーダンパー６が取り付けられるロッドは、締付けロッド３３である。

これにより、操作レバー５３が回転させられたとき、ダンパー接触部４３に接している外輪６２の回転は抑制されている一方で、内輪６１が締付けロッド３３と共に回転する。内輪６１は潤滑剤６３と接触しているので、内輪６１と潤滑剤６３との間に粘性摩擦力が生じる。このため、操作者は、操作レバー５３を回転させる時にある程度の抵抗を感じることができる。したがって、ステアリング装置８０は、操作レバー５３を回転させる動作に対する抵抗を操作者に与えることができる。言い換えると、ステアリング装置８０は、操作レバー５３の操作時に操作者に与える操作感を向上させることができる。

また、ステアリング装置８０は、アウターコラムブラケット５２と、インナーコラムブラケット４と、シェアピン４５と、を備える。アウターコラムブラケット５２は、板状部材であるテレスコ摩擦板２１と共にアウターコラム５４を締め付ける側板５２１を備え且つ車体側部材１０１に固定される。インナーコラムブラケット４は、テレスコ摩擦板２１に支持される。シェアピン４５は、インナーコラム５１に設けられた第１孔５１ｈとインナーコラムブラケット４に設けられた第２孔４３ｈに跨る位置に配置され、インナーコラム５１及びインナーコラムブラケット４を離脱可能に連結する。

シェアピン４５の許容せん断力（離脱荷重）は、２次衝突時に切断されるように設定される。その一方で、シェアピン４５には、テレスコ位置の調整時を含む通常使用時に加えられる荷重では切断されないことが求められる。ステアリング装置８０は、ロータリーダンパー６を備えることで、テレスコ位置の調整時におけるインナーコラム５１の移動速度を抑制することができる。また、複数の第１歯４９の前方側の歯と歯の間のピッチＰよりも、後方側で端から数歯のピッチｐを狭くしているので、ロータリーダンパー６の外輪６２が回転するとき、ピッチｐの狭い領域に達した外輪６２の第２歯６２１の噛合いが悪くなり、回転抵抗によりブレーキ作用が発生する。これにより、テレスコ位置の調整時にシェアピン４５に加わる荷重が小さくなりやすい。したがって、ステアリング装置８０は、通常使用時におけるシェアピン４５の切断を抑制することができる。すなわち、ステアリング装置８０は、シェアピン４５の許容せん断力（離脱荷重）をより小さくすることを可能にする。

１００ 車体
１０１、１０２ 車体側部材
２１ 第１テレスコ摩擦板
２２ 第２テレスコ摩擦板
３１ ロッド貫通部
３３ 締付けロッド（ロッド）
４、４Ａ、４Ｂ インナーコラムブラケット
４１ 支持部
４２ 連結部
４３、４３Ａ ダンパー接触部
４３Ｂ シェアピン保持部
４５ シェアピン
４６ 緩衝材
４９ 第１歯
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
５２１ 側板
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
６、６Ａ、６Ｂ ロータリーダンパー
６１ 内輪
６２、６２Ａ、６２Ｂ 外輪
６２１ 第２歯
６２２Ａ、６２２Ｂ 外周面
６３ 潤滑剤
６４ シール
７ ストッパー
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
９２ 減速装置
９３ 電動モータ
９４ トルクセンサ
９５ 車速センサ
９８ イグニッションスイッチ
９９ 電源装置
Ｚ 回転中心軸

Claims (5)

1. アウターコラムと、
   前記アウターコラムの内側に配置され且つ外周面にダンパー接触部を備えるインナーコラムと、
   前記ダンパー接触部に対向するロッドと、
   前記ロッドに固定される内輪、前記ダンパー接触部に接触し且つ前記内輪に対して回転可能である外輪、及び前記内輪と前記外輪との間に設けられる潤滑剤を備えるロータリーダンパーとを備え、
   前記ダンパー接触部は複数の第１歯を備ると共に、前記第１歯の前方側のピッチを広く、後方側のピッチを狭く構成し、
   前記外輪は前記第１歯の前方側の広いピッチに噛み合い、一定のピッチの複数の第２歯を備える
   ことを特徴とするステアリング装置。
2. 前記外輪の回転速度が大きくなるほど、前記外輪と前記潤滑剤との間に生じる粘性摩擦力が大きくな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. 前記潤滑剤は、基油の動粘度が５００ｍｍ^２／ｓ以上であるグリスであ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. 前記アウターコラムを締め付ける側板を備え且つ車体側部材に固定されるアウターコラムブラケットと、
   前記側板を貫通し、且つ操作レバーと連結される締付けロッドと、
   を備え、
   前記ロッドは、前記締付けロッドであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のステアリング装置。
5. 板状部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側板を備え且つ車体側部材に固定されるアウターコラムブラケットと、
   前記テレスコ摩擦板に支持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に設けられた第１孔と前記インナーコラムブラケットに設けられた第２孔に跨る位置に配置され、前記インナーコラム及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、
   を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のステアリング装置。
   

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