JP2019196074A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二次衝突時の衝撃を確実に吸収す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２は、軸方向に伸縮可能なステアリングシャフト４と、車体３２に支持され、外周面に貫通孔３８が形成されたチューブハウジング２６と、ステアリングシャフト４の伸縮に伴ってチューブハウジング２６に対して軸方向に移動可能であり、貫通孔３８に対応して外周面に軸方向に延びる長孔４２が形成されたコラムチューブ２８と、貫通孔３８及び長孔４２に挿通され、二次衝突時に長孔４２の軸方向における一端部４２ａに接触することにより破断可能な衝撃吸収部材１０とを備える。衝撃吸収部材１０の挿通方向は、ステアリングシャフト４の径方向と交差している。チューブハウジング２６は、貫通孔３８の周囲に形成され、二次衝突時に衝撃吸収部材１０が径方向の内方から外方に移動するのを規制するための規制部５８を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載されるステアリング装置に関する。

車両に搭載されるステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。ステアリング装置は、軸方向に伸縮可能なステアリングシャフトと、車両の車体に支持されたチューブハウジングと、チューブハウジングの内部に配置され、ステアリングシャフトを回転可能に支持するコラムチューブと、を備えている。ステアリングシャフトの一端部には、ステアリングホイールが取り付けられている。ステアリングホイールのテレスコ位置を調節する際には、ステアリングシャフトの伸縮に伴って、コラムチューブがチューブハウジングに対して上記軸方向に移動する。

ステアリング装置は、さらに、二次衝突時の衝撃を吸収するための樹脂ピンを備えている。樹脂ピンは、チューブハウジングの外周面に形成された貫通孔に圧入されるとともに、コラムチューブの外周面に形成された長孔に移動可能に挿通されている。この時、樹脂ピンの挿通方向は、ステアリングシャフトの径方向の外方から内方に向かう方向である。

二次衝突時には、ステアリングシャフトの急激な収縮に伴って、コラムチューブがチューブハウジングに対して上記軸方向に急激に移動する。この時、樹脂ピンが長孔の上記軸方向における一端部に接触して破断することにより、二次衝突時の衝撃を吸収することができる。

特開２０１７−２４４６８号公報 特開２０１４−３７２３１号公報

しかしながら、上述した従来のステアリング装置では、二次衝突時に、ステアリングシャフトの径方向の内方から外方に向かう抜け荷重が樹脂ピンに加わることにより、樹脂ピンが破断する前にチューブハウジングの貫通孔から抜けてしまうおそれがある。その結果、二次衝突時の衝撃を確実に吸収することができないという課題が生じる。

本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、二次衝突時の衝撃を確実に吸収することができるステアリング装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るステアリング装置は、車両に搭載されるステアリング装置であって、軸方向に伸縮可能なステアリングシャフトと、前記車両の車体に支持され、外周面に貫通孔が形成されたチューブハウジングと、前記ステアリングシャフトを回転可能に支持するためのコラムチューブであって、前記チューブハウジングの内側に配置され、前記ステアリングシャフトの伸縮に伴って前記チューブハウジングに対して前記軸方向に移動可能であり、前記貫通孔に対応して外周面に前記軸方向に延びる長孔が形成されたコラムチューブと、前記貫通孔及び前記長孔に挿通され、二次衝突時に前記長孔の前記軸方向における一端部に接触することにより破断可能な衝撃吸収部材と、を備え、前記衝撃吸収部材の挿通方向は、前記ステアリングシャフトの径方向と交差しており、前記チューブハウジングは、前記貫通孔の周囲に形成され、二次衝突時に前記衝撃吸収部材が前記径方向の内方から外方に移動するのを規制するための規制部を有する。

本発明の一態様に係るステアリング装置によれば、二次衝突時の衝撃を確実に吸収することができる。

実施の形態１に係るステアリング装置を示す斜視図である。 実施の形態１に係るステアリング装置を示す分解斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による、実施の形態１に係るステアリング装置の断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線による、実施の形態１に係るステアリング装置の要部断面図である。 実施の形態２に係るステアリング装置の要部断面図である。

次に、本発明に係るステアリング装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。

（実施の形態１）
図１〜図４を参照しながら、実施の形態１に係るステアリング装置２について説明する。図１は、実施の形態１に係るステアリング装置２を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係るステアリング装置２を示す分解斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による、実施の形態１に係るステアリング装置２の断面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線による、実施の形態１に係るステアリング装置２の要部断面図である。

図１に示すように、ステアリング装置２は、車両に搭載される装置である。車両は、例えば普通乗用車、バス又はトラック等の自動車である。なお、車両は、自動車に限定されず、例えば建機又は農機等であってもよい。

図１〜図３に示すように、ステアリング装置２は、ステアリングシャフト４と、コラムジャケット６と、締付機構８と、衝撃吸収部材１０とを備えている。

図３に示すように、ステアリングシャフト４は、筒状のアッパーシャフト１２と、筒状のロアーシャフト１４とを有している。アッパーシャフト１２及びロアーシャフト１４は、例えばスプライン嵌合又はセレーション嵌合により、相対的に軸方向（Ｘ軸方向）に移動可能に嵌合されている。アッパーシャフト１２は車両の後方側（Ｘ軸のプラス側）に配置され、ロアーシャフト１４は車両の前方側（Ｘ軸のマイナス側）に配置されている。図１〜図３に示すように、アッパーシャフト１２の一端部には、車両を操舵するためのステアリングホイール１６が取り付けられている。なお、説明の都合上、図１〜図３では、ステアリングホイール１６を簡略的に図示してある。

アッパーシャフト１２がロアーシャフト１４に対して軸方向に移動することにより、ステアリングシャフト４は軸方向に伸縮可能である。ステアリングシャフト４を軸方向に伸縮させることにより、軸方向におけるステアリングホイール１６のテレスコ位置を調節することができる。

具体的には、アッパーシャフト１２がロアーシャフト１４に対して図３の矢印１８で示す方向に移動した際には、ステアリングシャフト４は軸方向に伸長する。この時、ステアリングホイール１６のテレスコ位置は、運転者に最も近いテレスコロング位置に調節される。一方、アッパーシャフト１２がロアーシャフト１４に対して図３の矢印２０で示す方向に移動した際には、ステアリングシャフト４は軸方向に収縮する。この時、ステアリングホイール１６のテレスコ位置は、運転者から最も遠いテレスコショート位置に調節される。

図３に示すように、ロアーシャフト１４の一端部は、インターミディエイトシャフト２２を介して転舵機構２４と連結されている。転舵機構２４は、ステアリングホイール１６の操舵に連動して、転舵輪（図示せず）を転舵するための機構である。ステアリングホイール１６の回転は、ステアリングシャフト４及びインターミディエイトシャフト２２を介して転舵機構２４に伝達される。これにより、転舵輪が転舵される。なお、説明の都合上、図３では、インターミディエイトシャフト２２及び転舵機構２４を簡略化して図示してある。

図１〜図３に示すように、コラムジャケット６は、筒状のチューブハウジング２６と、筒状のコラムチューブ２８とを有している。チューブハウジング２６の外周面には、ブラケット３０が形成されている。図３に示すように、チューブハウジング２６は、ブラケット３０を介して車両の車体３２に支持されている。

チューブハウジング２６及びコラムチューブ２８は、相対的に軸方向（Ｘ軸方向）に移動可能に嵌合されている。チューブハウジング２６は車両の前方側に配置され、コラムチューブ２８は車両の後方側に配置されている。コラムチューブ２８は、チューブハウジング２６の内側に配置されている。ステアリングシャフト４の伸縮に伴って、コラムチューブ２８がチューブハウジング２６に対して軸方向に移動することにより、コラムジャケット６は軸方向に伸縮可能である。

チューブハウジング２６の内周面には、ロアーシャフト１４を回転可能に支持するための軸受３４が配置されている。コラムチューブ２８の内周面には、アッパーシャフト１２を回転可能に支持するための軸受３６が配置されている。これにより、ステアリングシャフト４は、軸受３４及び３６を介してコラムジャケット６の内部に回転可能に支持されている。なお、ロアーシャフト１４のチューブハウジング２６に対する軸方向の移動は規制され、アッパーシャフト１２のコラムチューブ２８に対する軸方向の移動は規制されている。

図２及び図４の（ａ）に示すように、チューブハウジング２６の外周面には、貫通孔３８が形成されている。貫通孔３８は、ステアリングシャフト４の径方向（図４の（ａ）の矢印４０で示す方向）と交差する方向（図４の（ａ）の矢印４１で示す方向）に延びている。より具体的には、貫通孔３８は、ステアリングシャフト４の径方向に対して略直交する方向に延びている。また、コラムチューブ２８の外周面には、チューブハウジング２６の貫通孔３８に対応して、軸方向に延びる長孔４２が形成されている。

締付機構８は、コラムチューブ２８をチューブハウジング２６に対して固定するためのクランプ機構である。図１〜図３に示すように、締付機構８は、一対のプレート部材４４及び４６と、操作レバー４８とを有している。

一対のプレート部材４４及び４６は、互いに対向するように配置されており、左右方向（Ｙ軸方向）においてチューブハウジング２６の両側に配置されている。一対のプレート部材４４及び４６は、チューブハウジング２６の外周面に固定されているとともに、ブラケット５０を介して車両の車体３２に支持されている。操作レバー４８は、一対のプレート部材４４及び４６の各々を貫通するように配置され、一対のプレート部材４４及び４６の各々に対して回転可能である。

運転者が操作レバー４８を手動でロック方向（図１の矢印５２で示す方向）に回転させた際には、一対のプレート部材４４及び４６がそれぞれチューブハウジング２６を両側から締め付ける。これにより、コラムチューブ２８がチューブハウジング２６に対して固定される。

一方、ステアリングホイール１６のテレスコ位置を調節する際には、運転者が操作レバー４８を手動で解除方向（図１の矢印５４で示す方向）に回転させる。これにより、一対のプレート部材４４及び４６によるチューブハウジング２６の締め付けが解除され、コラムチューブ２８のチューブハウジング２６に対する固定が解除される。その結果、コラムチューブ２８がチューブハウジング２６に対して軸方向に移動可能となり、ステアリングホイール１６のテレスコ位置を調節することができる。

衝撃吸収部材１０は、二次衝突時の衝撃を吸収するとともに、ステアリングホイール１６のテレスコ位置の調節範囲を制限するための部材である。衝撃吸収部材１０は、例えば樹脂製のピン部材で構成されている。

図１、図２及び図４の（ｂ）に示すように、衝撃吸収部材１０は、チューブハウジング２６の貫通孔３８に圧入（挿通）されており、衝撃吸収部材１０の先端部１０ａは、コラムチューブ２８の長孔４２に移動可能に挿通されている。この時、衝撃吸収部材１０の挿通方向（図４の（ａ）の矢印４１で示す方向）は、ステアリングシャフト４の径方向（ステアリングシャフト４の径中心と衝撃吸収部材の先端部１０ａとを通る方向）と交差している。より具体的には、衝撃吸収部材１０の挿通方向は、ステアリングシャフト４の径方向に対して略直交している。なお、説明の都合上、図１及び図２では、衝撃吸収部材１０を簡略化して図示してある。

また、図４の（ｂ）に示すように、チューブハウジング２６の貫通孔３８の周囲には、二次衝突時に衝撃吸収部材１０がステアリングシャフト４の径方向の内方から外方に（図４の（ｂ）の矢印５６で示す方向に）移動するのを規制するための規制部５８が形成されている。規制部５８は、衝撃吸収部材１０の外周面を、ステアリングシャフト４の径方向の外方から内方に向けて押圧している。

上述したように、コラムチューブ２８がチューブハウジング２６に対して軸方向に移動した際には、衝撃吸収部材１０の先端部１０ａは、コラムチューブ２８の長孔４２に対して移動する。この時、図２に示すように、衝撃吸収部材１０の先端部１０ａの移動範囲は、長孔４２の軸方向における一端部４２ａ（車両の後方側における端部）と他端部４２ｂ（車両の前方側における端部）との間の範囲に拘束されるため、ステアリングホイール１６のテレスコ位置の調節範囲を制限することができる。すなわち、衝撃吸収部材１０の先端部１０ａが長孔４２の軸方向における一端部４２ａに接触した際には、ステアリングホイール１６のテレスコ位置はテレスコショート位置に調節される。一方、衝撃吸収部材１０の先端部１０ａが長孔４２の軸方向における他端部４２ｂに接触した際には、ステアリングホイール１６のテレスコ位置はテレスコロング位置に調節される。

また、二次衝突が発生した際に、運転者の身体がステアリングホイール１６に衝突することにより、ステアリングシャフト４が急激に収縮する。これに伴い、コラムチューブ２８がチューブハウジング２６に対して軸方向（車両の前方）に急激に移動することにより、衝撃吸収部材１０の先端部１０ａが長孔４２の軸方向における一端部４２ａに接触して破断する。これにより、二次衝突時の衝撃を吸収することができる。

図４の（ｂ）に示すように、二次衝突時に、衝撃吸収部材１０には、ステアリングシャフト４の径方向の内方から外方に向かう方向（図４の（ｂ）の矢印５６で示す方向）の抜け荷重が加わる。この時、上述したように、衝撃吸収部材１０の挿通方向は抜け荷重の方向に対して略直交しており、且つ、チューブハウジング２６の規制部５８は、衝撃吸収部材１０の外周面を抜け荷重の方向と反対方向に向けて押圧している。これにより、衝撃吸収部材１０の先端部１０ａが破断する前に、衝撃吸収部材１０がチューブハウジング２６の貫通孔３８から抜けるのを抑制することができ、二次衝突時の衝撃を確実に吸収することができる。

（実施の形態２）
次に、図５を参照しながら、実施の形態２に係るステアリング装置２Ａについて説明する。図５は、実施の形態２に係るステアリング装置２Ａの要部断面図である。

図５に示すように、実施の形態２に係るステアリング装置２Ａでは、衝撃吸収部材１０Ａの外周面には、爪部６０（第１の係合部の一例）が形成されている。一方、コラムジャケット６Ａのチューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａの内周面には、衝撃吸収部材１０Ａの爪部６０と係合する凹部６２（第２の係合部の一例）が形成されている。衝撃吸収部材１０Ａをチューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａに圧入した際に、衝撃吸収部材１０Ａの爪部６０と貫通孔３８Ａの凹部６２とが係合される。

これにより、二次衝突時に、衝撃吸収部材１０Ａの先端部１０ａが破断する前に、衝撃吸収部材１０Ａがチューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａから抜けるのをより一層確実に抑制することができ、二次衝突時の衝撃をより一層確実に吸収することができる。

なお、本実施の形態では、衝撃吸収部材１０Ａの外周面に爪部６０を形成し、チューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａの内周面に凹部６２を形成したが、これとは反対に、衝撃吸収部材１０Ａの外周面に凹部（第１の係合部の一例）を形成し、チューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａの内周面に爪部（第２の係合部の一例）を形成してもよい。

また、本実施の形態では、衝撃吸収部材１０Ａをチューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａに圧入したが、これに限定されず、衝撃吸収部材１０Ａをチューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａに圧入することなく挿通してもよい。この場合であっても、衝撃吸収部材１０Ａの爪部６０と貫通孔３８Ａの凹部６２とが係合されるので、二次衝突時に衝撃吸収部材１０Ａがチューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａから抜けるのを確実に抑制することができる。

（変形例等）
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記各実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、特許請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思い付く各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

上記実施の形態２では、衝撃吸収部材１０Ａをチューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａに圧入した際に、衝撃吸収部材１０Ａの爪部６０と貫通孔３８Ａの凹部６２とが係合されるようにしたが、このような構成に代えて、いわゆるキーロック構造により衝撃吸収部材１０Ａと貫通孔３８Ａとを係合させてもよい。すなわち、衝撃吸収部材１０Ａをチューブハウジング２６Ａの貫通孔３８Ａに圧入した後に、衝撃吸収部材１０Ａを貫通孔３８Ａに対して所定方向に回転させることにより、衝撃吸収部材１０Ａと貫通孔３８Ａとが係合されるようにしてもよい。

本発明に係るステアリング装置は、例えばステアリングホイールのテレスコ位置を調節可能な車両等に適用可能である。

２，２Ａ：ステアリング装置、４：ステアリングシャフト、６，６Ａ：コラムジャケット、８：締付機構、１０，１０Ａ：衝撃吸収部材、１０ａ：先端部、１２：アッパーシャフト、１４：ロアーシャフト、１６：ステアリングホイール、１８，２０，４０，４１，５２，５４，５６：矢印、２２：インターミディエイトシャフト、２４：転舵機構、２６，２６Ａ：チューブハウジング、２８：コラムチューブ、３０，５０：ブラケット、３２：車体、３４，３６：軸受、３８，３８Ａ：貫通孔、４２：長孔、４２ａ：一端部、４２ｂ：他端部、４４，４６：プレート部材、４８：操作レバー、５８：規制部、６０：爪部、６２：凹部

Claims (4)

1. 車両に搭載されるステアリング装置であって、
   軸方向に伸縮可能なステアリングシャフトと、
   前記車両の車体に支持され、外周面に貫通孔が形成されたチューブハウジングと、
   前記ステアリングシャフトを回転可能に支持するためのコラムチューブであって、前記チューブハウジングの内側に配置され、前記ステアリングシャフトの伸縮に伴って前記チューブハウジングに対して前記軸方向に移動可能であり、前記貫通孔に対応して外周面に前記軸方向に延びる長孔が形成されたコラムチューブと、
   前記貫通孔及び前記長孔に挿通され、二次衝突時に前記長孔の前記軸方向における一端部に接触することにより破断可能な衝撃吸収部材と、を備え、
   前記衝撃吸収部材の挿通方向は、前記ステアリングシャフトの径方向と交差しており、
   前記チューブハウジングは、前記貫通孔の周囲に形成され、二次衝突時に前記衝撃吸収部材が前記径方向の内方から外方に移動するのを規制するための規制部を有する
   ステアリング装置。
2. 前記衝撃吸収部材の前記挿通方向は、前記ステアリングシャフトの前記径方向に対して略直交している
   請求項１に記載のステアリング装置。
3. 前記衝撃吸収部材は、前記貫通孔に圧入されている
   請求項１又は２に記載のステアリング装置。
4. 前記衝撃吸収部材は、第１の係合部を有し、
   前記貫通孔には、前記第１の係合部と係合する第２の係合部が形成されている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のステアリング装置。

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