JP2023043735A - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アッパコラムがロアコラムに対して前方に変位できる量を切り換えることが可能な構造を備え、かつ、設計の自由度を向上させることができる、ステアリングコラム装置を提供する。【解決手段】ロアコラム１５に対して上下方向の変位を可能に支持されたシャッター部材５と、シャッター部材５の後側に配置され、かつ、アッパコラム１６に固定されたストッパー部材６と、切り換えレバー４または切り換えレバー４とともに揺動する部材に備えられ、シャッター部材５に係合している揺動係合部７ａ、７ｂと、シャッター部材５に対し、上下方向に関してアッパコラム１６に近づく方向の弾力を付与する戻りばね８とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ステアリングコラム装置に関する。

図１２は、自動車用のステアリング装置の１例を示している。ステアリング装置１００において、運転者により操作されるステアリングホイール１０１は、ステアリングシャフト１０２の後側端部に取り付けられている。ステアリングシャフト１０２は、車体に支持されたステアリングコラム１０３の内側に回転自在に支持されている。ステアリングホイール１０１の回転運動は、ステアリングシャフト１０２、自在継手１０４ａ、中間シャフト１０５、および別の自在継手１０４ｂを介して、ステアリングギヤユニット１０６を構成するピニオン軸１０７に伝達される。ピニオン軸１０７の回転運動は、ステアリングギヤユニット１０６を構成する図示しないラック軸の直線運動に変換される。これにより、１対のタイロッド１０８が押し引きされ、左右１対の操舵輪に、ステアリングホイール１０１の操作量に応じた舵角が付与される。

なお、ステアリング装置に関して、前後方向、幅方向、および上下方向は、ステアリング装置が組み付けられる車体の前後方向、幅方向、および上下方向である。

ステアリング装置において、ステアリングコラムおよびその周辺に位置する部材を含んで構成されるステアリングコラム装置は、通常、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールの前後位置を調節するためのテレスコ調節機能、および、二次衝突の際に、運転者の身体に加わる衝撃荷重を緩和するための衝撃吸収機能を備える。

具体的には、テレスコ調節機能を確保するために、ステアリングシャフトは、軸方向の相対変位およびトルク伝達を可能に組み合わされた、後側に配置されるアッパシャフトおよび前側に配置されるロアシャフトを備え、アッパシャフトとロアシャフトとを軸方向に相対変位させることにより、全長を伸縮可能に構成されている。ステアリングコラムは、軸方向の相対変位を可能に組み合わされた、後側に配置されるアッパコラムおよび前側に配置されるロアコラムを備え、アッパコラムとロアコラムとを軸方向に相対変位させることにより、全長を伸縮可能に構成されている。ロアコラムの内側にロアシャフトが、回転のみを可能に支持されている。アッパコラムの内側にアッパシャフトが、回転のみを可能に支持されている。ステアリングホイールは、アッパシャフトの後側端部に取り付けられている。ステアリングホイールの前後位置を調節する際には、ステアリングホイール、アッパシャフト、およびアッパコラムを、ロアシャフトおよびロアコラムに対して軸方向、すなわち前後方向に変位させる。

また、衝撃吸収機能を確保するために、ステアリングコラム装置は、たとえば、ロアコラムとアッパコラムとの間に、衝撃吸収構造を備える。衝突事故の際に、自動車が他の自動車などに衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイールに衝突する二次衝突が発生し、ステアリングホイールからアッパシャフトを介して、アッパコラムに前方に向いた強い衝撃荷重が加わると、アッパコラムがインナコラムに対して前方に変位しながら、衝撃吸収構造によって前記衝撃荷重が吸収される。これにより、ステアリングホイールに衝突した運転者の身体に加わる衝撃が緩和される。

上述したようなテレスコ調節機能および衝撃吸収機能を備えたステアリングコラム装置では、アッパコラムがロアコラムに対して前方に変位できる量を、ステアリングホイールの前後位置の調節時に比べて、二次衝突の発生時に、より多くする必要がある。

アッパコラムがロアコラムに対して前方に変位できる量を切り換えるための構造が、たとえば国際公開第２０１８／１６０７８８号（特許文献１）に記載されている。

国際公開第２０１８／１６０７８８号に記載された構造は、切り換えロッドと、切り換えレバーと、シャッター部材と、ストッパー部材とを備える。切り換えロッドは、アッパコラムに対して上方に離隔し、かつ、幅方向に伸長するように配置された状態で、ロアコラムに支持されている。切り換えレバーは、切り換えロッドの軸方向端部に、該切り換えロッドの中心軸を中心とする揺動を可能に支持され、かつ、該切り換えロッドの中心軸を中心とする揺動位置を変化させることに基づいて、ステアリングホイールの前後位置の調節を不能とするロック状態と該調節を可能とするロック解除状態とを切り換え可能である。シャッター部材は、切り換えロッドに外嵌固定され、該切り換えロッドの中心軸を中心として切り換えレバーと同期して揺動する。ストッパー部材は、シャッター部材の後側に配置され、かつ、アッパコラムに固定されている。

シャッター部材は、切り換えレバーをロック解除状態の揺動位置からロック状態の揺動位置まで揺動させることに伴って、ストッパー部材と軸方向に重畳しない位置まで揺動し、かつ、切り換えレバーをロック状態の揺動位置からロック解除状態の揺動位置まで揺動させることに伴って、ストッパー部材と軸方向に重畳する位置まで揺動する。したがって、ロック解除状態では、すなわち、ステアリングホイールの前後位置の調節時には、アッパコラムは、ロアコラムに対して、ストッパー部材の前端部がシャッター部材の後端部に接触する位置までしか前方に変位することができない。これに対して、ロック状態では、すなわち、二次衝突の発生時には、アッパコラムがロアコラムに対して前方に変位する際に、ストッパー部材は、切り換えロッドに外嵌されたシャッター部材の径方向内側に進入することができる。したがって、二次衝突の発生時には、ステアリングホイールの前後位置の調節時に比べて、アッパコラムは、ロアコラムに対して、より前方に変位することができる。

国際公開第２０１８／１６０７８８号

国際公開第２０１８／１６０７８８号に記載された構造では、切り換えロッドの周囲に、シャッター部材を外嵌し、かつ、該シャッター部材を回転させるための空間が必要になる。したがって、アッパコラムと切り換えロッドとの間隔が狭い構造への適用が難しく、換言すれば、設計の自由度が低い。また、ロック解除状態において、前方に向けて変位してきたストッパー部材がシャッター部材に接触する際に、ストッパー部材からシャッター部材に加わる荷重は、切り換えロッドを介してロアコラムに伝達される。したがって、切り換えロッドの強度を十分に確保しておく必要があり、この面からも、設計の自由度が低い。

本発明は、アッパコラムがロアコラムに対して前方に変位できる量を切り換えることが可能な構造を備え、かつ、設計の自由度を向上させることができる、ステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様のステアリングコラム装置は、ステアリングコラムと、切り換えロッドと、切り換えレバーと、シャッター部材と、ストッパー部材と、揺動係合部と、戻りばねとを備える。

前記ステアリングコラムは、ロアコラム、および、該ロアコラムに対して軸方向の変位を可能に組み合わされたアッパコラムを有する。

前記切り換えロッドは、前記アッパコラムに対して上下方向に離隔し、かつ、幅方向に伸長するように配置された状態で、前記ロアコラムに支持されている。

前記切り換えレバーは、前記切り換えロッドに、該切り換えロッドの中心軸を中心とする揺動を可能に支持され、かつ、該切り換えロッドの中心軸を中心とする揺動位置を変化させることに基づいて、ステアリングホイールの前後位置の調節を不能とするロック状態と該調節を可能とするロック解除状態とを切り換え可能である。なお、前記切り換えレバーは、たとえば前記切り換えロッドの軸方向端部に、該切り換えロッドの中心軸を中心とする揺動を可能に支持されることができる。

前記シャッター部材は、前記ロアコラムに対して上下方向の変位を可能に支持されている。なお、前記シャッター部材は、たとえば前記切り換えロッドの後側に配置されることができる。

前記ストッパー部材は、前記シャッター部材の後側に配置され、かつ、前記アッパコラムに固定されている。

前記揺動係合部は、前記切り換えレバーまたは該切り換えレバーとともに揺動する部材に備えられ、前記シャッター部材に係合している。

前記戻りばねは、前記シャッター部材に対し、上下方向に関して前記アッパコラムに近づく方向の弾力を付与する。

前記シャッター部材は、前記切り換えレバーを前記ロック解除状態の揺動位置から前記ロック状態の揺動位置まで揺動させることに伴って、前記揺動係合部により、上下方向に関して前記アッパコラムから遠ざかる側に向け、前記ストッパー部材と軸方向に重畳しない位置まで変位させられ、かつ、前記切り換えレバーを前記ロック状態の揺動位置から前記ロック解除状態の揺動位置まで揺動させることに伴って、前記戻りばねの弾力により、上下方向に関して前記アッパコラムに近づく側に向け、前記ストッパー部材と軸方向に重畳する位置まで変位させられる。

本発明の一態様では、前記揺動係合部が、前記シャッター部材の幅方向両側部のそれぞれに係合する位置に配置されている。

本発明の一態様では、前記シャッター部材の前側面が、前記ロアコラムの後側面に支持されている。

本発明の一態様のステアリングコラム装置によれば、アッパコラムがロアコラムに対して前方に変位できる量を切り換えることが可能な構造に関して、設計の自由度を向上させることができる。

図１は、本発明の実施の形態の第１例のステアリングコラム装置を備えたステアリング装置を、ステアリングホイールの前後位置の調節を不能とするロック状態で示す、平面図である。 図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。 図３は、第１例のステアリング装置を、ロック状態で示す、図２の右側から見た図である。 図４は、第１例のステアリング装置の前後方向中間部を、ロック状態で示す、斜視図である。 図５は、図１の左右方向中間部の拡大図である。 図６は、第１例のステアリング装置を、ステアリングホイールの前後位置の調節を可能とするロック解除状態で示す、図３に相当する図である。 図７は、第１例のステアリング装置を、ロック解除状態で示す、図４に相当する図である。 図８は、第１例のステアリング装置に関して、ロック解除状態において、ストッパー部材がシャッター部材の後側面に接触する位置まで、アッパコラムをロアコラムに対して前方に変位させた状態で示す、図２に相当する図である。 図９は、第１例のステアリング装置に関して、ロック解除状態において、ストッパー部材がシャッター部材の後側面に接触する位置まで、アッパコラムをロアコラムに対して前方に変位させた状態で示す、図７に相当する図である。 図１０は、第１例のステアリング装置に関して、ロック状態において、ストッパー部材が切り換えロッドの径方向内側に進入する位置まで、アッパコラムをロアコラムに対して前方に変位させた状態で示す、図２に相当する図である。 図１１は、第１例のステアリング装置に関して、ロック状態において、ストッパー部材が切り換えロッドの径方向内側に進入する位置まで、アッパコラムをロアコラムに対して前方に変位させた状態で示す、図４に相当する図である。 図１２は、ステアリング装置の従来構造の１例を示す斜視図である。

［実施の形態の１例］
本発明の実施の形態の１例について、図１～図１１を用いて説明する。

図１～図１１は、本例のステアリングコラム装置１を備えたステアリング装置１０を示している。

より具体的には、図１～図５は、ステアリングホイールの前後位置および高さ位置の調節が不能となるロック状態でのステアリング装置１０を示している。図６～図９は、ステアリングホイールの前後位置および高さ位置の調節が可能となるロック解除状態でのステアリング装置１０を示している。図１０および図１１は、ロック状態において、二次衝突が発生した後の状態でのステアリング装置１０を示している。

なお、ステアリング装置１０に関して、前後方向、幅方向、および上下方向は、ステアリング装置が組み付けられる車体の前後方向、幅方向、および上下方向である。ステアリング装置１０に関して、前側は、図１、図２、図５、図８、および図１０の左側であり、後側は、図１、図２、図５、図８、および図１０の右側である。ステアリング装置１０に関して、幅方向は、図１および図５の上下方向、図２、図８、および図１０の表裏方向、図３および図６の左右方向である。

本例のステアリングコラム装置１は、ステアリングコラム２と、切り換えロッド３と、切り換えレバー４と、シャッター部材５と、ストッパー部材６と、揺動係合部７ａ、７ｂと、戻りばね８とを備える。本例のステアリングコラム装置１は、ステアリングホイールの前後位置および高さ位置の調節を不能とするロック状態と該調節を可能とするロック解除状態とを切り換えるための切り換え機構９を備える。切り換えロッド３および切り換えレバー４は、切り換え機構９の一部を構成する。

本例のステアリング装置１０は、ステアリングコラム装置１に加えて、ステアリングシャフト１２と、支持ブラケット１３と、電動アシスト装置１４とを備える。

ステアリングシャフト１２は、ステアリングコラム２の内側に回転自在に支持されている。運転者により操作されるステアリングホイールは、ステアリングシャフト１２の後側端部に取り付けられる。支持ブラケット１３は、車体に取り付けられた状態で、ステアリングコラム２の軸方向中間部を車体に対して支持する。電動アシスト装置１４は、ステアリングホイールから操舵輪につながる操舵力伝達経路に、図示しない電動モータを動力源として発生した補助動力を付与することにより、運転者がステアリングホイールを操作するのに要する力を低減する。

ステアリングコラム２は、図１～図３に示すように、前側に配置されるロアコラム１５と後側に配置されるアッパコラム１６とを、軸方向の相対変位を可能に組み合わせてなる。本例では、ロアコラム１５を、径方向外側に配置されるアウタコラムとし、アッパコラム１６を、径方向内側に配置されるインナコラムとしている。ただし、本発明を実施する場合には、ロアコラムをインナコラムとし、アッパコラムをアウタコラムとすることもできる。

本例では、ロアコラム１５は、鋼、アルミニウム合金などの金属により略円筒状に構成されている。ロアコラム１５は、周方向一部分である上端部に、軸方向の全長にわたるスリット１７を有する。ロアコラム１５の内径は、スリット１７の幅を弾性的に拡縮することに基づいて、拡縮可能である。ロアコラム１５は、後側端部において、スリット１７を幅方向両側から挟む２箇所に、径方向外側（上側）に向けて突出するフランジ部１８を有する。フランジ部１８のそれぞれは、幅方向に関して互いに整合する箇所に、幅方向に貫通する通孔１９を有する。フランジ部１８のそれぞれは、ロアコラム１５の軸方向に伸長し、かつ、後側の端面に開口するねじ孔４７を有する。フランジ部１８のそれぞれは、前側部に、幅方向に貫通し、かつ、上方に開口した保持凹部５３を有する。ロアコラム１５は、内周面の周方向一部分である下端部に、径方向外側（下側）に向けて凹入し、かつ、軸方向の全長にわたる凹所２０を有する。凹所２０には、図示しない衝撃吸収部材を設置することができる。衝撃吸収部材は、ロアコラム１５とアッパコラム１６との間に掛け渡され、二次衝突時に加わる衝撃荷重によって塑性変形することにより、該衝撃荷重を吸収する。ただし、本発明を実施する場合には、凹所２０を省略することもできる。

ロアコラム１５は、通常時だけでなく、二次衝突時にも、車体に対して前方へ変位しないように支持されている。このために、ロアコラム１５の前側端部は、車体に支持された電動アシスト装置１４を構成するギヤハウジング２１の後側端部に結合固定されている。本例では、ステアリングホイールの高さ位置を調節可能とするために、ギヤハウジング２１は、車体に対し、幅方向に伸長するチルト軸２２を中心とする揺動変位を可能に支持される。

本例では、アッパコラム１６は、鋼、アルミニウム合金などの金属により円筒状に構成されている。アッパコラム１６の前側部は、ロアコラム１５の後側部に、軸方向の相対変位を可能に内嵌されている。

ステアリングシャフト１２は、図２に示すように、前側に配置されるロアシャフト２３と、後側に配置されるアッパシャフト２４とを備える。ロアシャフト２３とアッパシャフト２４とは、トルク伝達を可能に、かつ、軸方向の相対変位を可能にスプライン嵌合している。なお、図示の例では、ロアシャフト２３を、径方向内側に配置されるインナシャフトとし、アッパシャフト２４を、径方向外側に配置されるアウタシャフトとしている。ただし、ロアシャフトをアウタシャフトとし、アッパシャフトをインナシャフトとすることもできる。

ロアシャフト２３の前側端部は、電動アシスト装置１４を構成する出力シャフト２５に対し、トーションバー２６を介して連結されている。出力シャフト２５は、２つの転がり軸受２７、２８により、ギヤハウジング２１に対して回転のみを可能に支持されている。すなわち、ロアシャフト２３は、トーションバー２６、出力シャフト２５、および２つの転がり軸受２７、２８を介して、ロアコラム１５およびギヤハウジング２１に対して、回転のみを可能に支持されている。出力シャフト２５の前側端部は、図示しない中間シャフトの後側端部に対し、図示しない自在継手により連結される。電動アシスト装置１４において、前記補助動力は、出力シャフト２５に付与される。

アッパシャフト２４は、アッパコラム１６に対し、アッパコラム１６の後側端部に内嵌保持された転がり軸受２９により、回転のみを可能に支持されている。アッパシャフト２４の後側端部は、アッパコラム１６の内側から軸方向に突出している。ステアリングホイールは、アッパシャフト２４の後側端部に取り付けられる。

支持ブラケット１３は、鋼などの金属製で、取付板部３０と、２つの支持板部３１ａ、３１ｂとを備える。取付板部３０は、支持ブラケット１３の上側部を構成しており、幅方向に配置されている。取付板部３０は、車体に支持されている。２つの支持板部３１ａ、３１ｂは、ロアコラム１５の後側部を幅方向両側から挟む位置に、互いに略平行に配置されている。支持板部３１ａ、３１ｂのそれぞれは、上端部が取付板部３０の幅方向中間部に結合固定されている。支持板部３１ａ、３１ｂのそれぞれは、幅方向に関して互いに整合し、かつ、フランジ部１８の通孔１９と整合する箇所に、上下方向に伸長するチルト長孔３２を有する。チルト長孔３２のそれぞれは、チルト軸２２を中心とする円弧形状を有する。

切り換え機構９は、図１および図５に示すように、切り換えロッド３と、ナット３３と、カム装置３４と、切り換えレバー４と、スラスト軸受３５とを備える。

切り換えロッド３は、アッパコラム１６に対して上方に離隔し、かつ、幅方向に伸長するように配置された状態で、ロアコラム１５に支持されている。

このために、本例では、切り換えロッド３は、チルト長孔３２および通孔１９のそれぞれを幅方向に挿通している。切り換えロッド３は、基端部（図１および図５の下端部）に頭部３６を有し、先端部（図１および図５の上端部）に雄ねじ部３７を有する。なお、本例では、切り換えロッド３を、アッパコラム１６に対して上方に離隔して配置しているが、本発明を実施する場合には、切り換えロッドを、アッパコラムに対して下方に離隔して配置することもできる。この場合には、たとえば、ロアコラムが備えるスリットおよび２つのフランジ部も、該ロアコラムの下端部に配置される。

ナット３３は、雄ねじ部３７に螺合している。

カム装置３４は、頭部３６と一方（図１および図５の下方）の支持板部３１ａとの間に配置されている。カム装置３４は、幅方向外側に位置する駆動カム３８と、幅方向内側に位置する被駆動カム３９とを有する。被駆動カム３９は、一方の支持板部３１ａのチルト長孔３２に対し、相対回転不能に係合している。被駆動カム３９は、切り換えロッド３に対し、回転および軸方向変位を可能に外嵌している。駆動カム３８は、切り換えロッド３に対し、回転および軸方向変位を不能に外嵌している。

切り換えレバー４は、切り換えロッド３の軸方向端部に、切り換えロッド３の中心軸を中心とする揺動を可能に支持されている。

このために、本例では、切り換えレバー４の基端部は、駆動カム３８に固定されている。すなわち、切り換えレバー４は、切り換えロッド３の軸方向端部に、駆動カム３８を介して、切り換えロッド３の中心軸を中心とする揺動を可能に支持されている。

切り換えレバー４は、切り換えロッド３の中心軸を中心とする揺動位置を変化させることに基づいて、ステアリングホイールの前後位置および高さ位置の調節を不能とするロック状態と該調節を可能とするロック解除状態とを切り換えるための部材である。

本例では、切り換えロッド３の中心軸を中心として、切り換えレバー４、駆動カム３８、および切り換えロッド３を同期して揺動させることにより、駆動カム３８と被駆動カム３９とを相対回転させると、駆動カム３８と被駆動カム３９との互いに対向する側面（カム面）同士の押し付け合いに基づいて、カム装置３４の軸方向寸法が拡縮する。本例では、切り換えレバー４を、図４に示すロック状態の揺動位置から、図７に示すロック解除状態の揺動位置まで、押し下げるように揺動させた場合に、カム装置３４の軸方向寸法が減少する。反対に、切り換えレバー４を、図７に示すロック解除状態の揺動位置から、図４に示すロック状態の揺動位置まで、引き上げるように揺動させた場合に、カム装置３４の軸方向寸法が増大する。

スラスト軸受３５は、ナット３３と他方（図１および図５の上方）の支持板部３１ｂとの間に配置されている。

シャッター部材５は、切り換えロッド３の後側に配置され、かつ、ロアコラム１５に対して上下方向の変位を可能に支持されている。

本例では、具体的には、シャッター部材５は、図３～図５に示すように、ロアコラム１５を構成する２つのフランジ部１８の後側に隣接して配置されている。シャッター部材５は、ロアコラム１５に対し、ボルト４０およびワッシャ４１を用いて、２つのフランジ部１８の後側面に沿う上下方向の変位を可能に支持されている。すなわち、本例では、シャッター部材５の前側面は、ロアコラム１５の後側面である２つのフランジ部１８の後側面に支持されている。

本例では、シャッター部材５は、鋼板などの金属板にプレス加工を施すことにより造られている。ただし、シャッター部材は、鋼などの金属の鋳造や鍛造などにより造ることもできる。本例では、シャッター部材５は、本体部４２と、２つの腕部４３ａ、４３ｂと、被押圧部４４とを有する。

本体部４２は、ロアコラム１５を構成する２つのフランジ部１８の後側に隣接して配置される部分であり、幅方向に伸長する略矩形板状に構成されている。本体部４２の幅方向中間部の下端縁部４５は、アッパコラム１６の外周面の上端部に合致する形状、すなわち上側が凸となる円弧形状を有する。本体部４２は、幅方向両側部において、フランジ部１８のねじ孔４７と整合する箇所に、上下方向に伸長するガイド長孔４６を有する。

腕部４３ａ、４３ｂは、揺動係合部７ａ、７ｂを係合させる部分である。腕部４３ａ、４３ｂは、本体部４２の幅方向両側の端部の上端部から幅方向外側に向けて伸長しており、ロアコラム１５を構成する２つのフランジ部１８に対して幅方向外側に突出するように配置されている。

被押圧部４４は、戻りばね８により下方に向けて押圧される部分である。被押圧部４４の基半部５５は、本体部４２のうち、ロアコラム１５のスリット１７に対して前後方向に重畳する部分である幅方向中央部の上端縁部から上方に突出している。被押圧部４４の先半部５６は、基半部５５に対して直角に折れ曲がるように前方に向けて伸長している。

本例では、シャッター部材５のガイド長孔４６のそれぞれに挿通したボルト４０の軸部４８を、フランジ部１８のねじ孔４７に螺合し、かつ、シャッター部材５の本体部４２とボルト４０の頭部４９との間に、頭部４９よりも外径が大きい円輪板状のワッシャ４１を配置している。また、この状態で、２つのフランジ部１８の後側面と２つのワッシャ４１の前側面との間で、シャッター部材５の本体部４２を、微小隙間を介して前後方向両側から挟持している。これにより、シャッター部材５を、ロアコラム１５に対し、２つのフランジ部１８の後側面に沿う上下方向の変位を可能に支持している。

具体的には、シャッター部材５は、ボルト４０の軸部４８がガイド長孔４６の内側で動ける範囲で、上下方向に変位可能である。より具体的には、シャッター部材５は、図６～図９に示すように、下端縁部４５がアッパコラム１６の外周面の上端部に接触するまで、下方に変位可能である。また、シャッター部材５は、図２～図４、図１０、図１１に示すように、ボルト４０の軸部４８がガイド長孔４６の下端縁と当接し、かつ、下端縁部４５がストッパー部材６よりも上方に位置するまで、上方に変位可能である。

ストッパー部材６は、二次衝突が発生する前の通常時の状態で、シャッター部材５の後側に配置され、かつ、アッパコラム１６に固定されている。

本例では、ストッパー部材６は、合成樹脂製で、アッパコラム１６の軸方向に伸長する略直方体形状を有する。ストッパー部材６は、アッパコラム１６の軸方向中央部よりも若干後側に寄った部分の外周面の上端部に固定されている。アッパコラム１６に対するストッパー部材６の固定方法は任意であるが、本例では、ねじ止めの固定方法が用いられている。具体的には、ストッパー部材６は、自身の前後方向の２箇所を径方向に貫通する通孔を備え、該通孔のそれぞれを径方向外側から挿通したねじ５０をアッパコラム１６に備えられたねじ孔に螺合することにより、アッパコラム１６に対して固定されている。ストッパー部材６は、ロアコラム１５のスリット１７よりも小さい幅寸法を有しており、二次衝突の発生時に、スリット１７の内側に進入可能である。ストッパー部材６は、切り換えロッド３よりも径方向内側に位置しており、二次衝突の発生時に、切り換えロッド３の径方向内側に進入可能である。

揺動係合部７ａ、７ｂは、切り換えレバー４または該切り換えレバー４とともに揺動（回動）する部材に備えられ、シャッター部材５に係合している。揺動係合部７ａ、７ｂは、切り換えロッド３の中心軸を中心として切り換えレバー４と同期して揺動する。

本例の構造は、２つの揺動係合部７ａ、７ｂを備える。２つの揺動係合部７ａ、７ｂのうちの一方の揺動係合部７ａは、切り換えレバー４の基端部に一体に備えられており、該基端部の後側部において後側に向けて伸長している。一方の揺動係合部７ａは、シャッター部材５を構成する２つの腕部４３ａ、４３ｂのうちの一方（図３および図４の左側）の腕部４３ａの下端縁部に係合している。

２つの揺動係合部７ａ、７ｂのうちの他方の揺動係合部７ｂは、切り換えレバー４とともに揺動する部材である略円輪板状の揺動プレート１１に一体に備えられている。すなわち、本例の構造は、他方の揺動係合部７ｂを一体に備えた揺動プレート１１を有する。揺動プレート１１は、支持ブラケット１３の他方の支持板部３１ｂとスラスト軸受３５との間に配置されている。この状態で、揺動プレート１１は、切り換えロッド３に対し、スプライン嵌合などにより、軸方向変位を可能に、かつ、回転を不能に外嵌している。したがって、揺動プレート１１は、切り換えロッド３の中心軸を中心として、切り換えレバー４とともに揺動する。他方の揺動係合部７ｂは、揺動プレート１１の後側部において後側に向けて伸長している。他方の揺動係合部７ｂは、シャッター部材５を構成する２つの腕部４３ａ、４３ｂのうちの他方（図３および図４の右側）の腕部４３ｂの下端縁部に係合している。

なお、本発明を実施する場合には、揺動係合部により、シャッター部材を上下方向に関してアッパコラムから遠ざかる側に向けて適切に変位させることができれば、揺動係合部の個数や幅方向の位置は任意である。たとえば、本例の構造において、２つの揺動係合部７ａ、７ｂのうちのいずれか一方の揺動係合部のみによって、シャッター部材５を上方に向けて適切に変位させることができれば、他方の揺動係合部は省略することもできる。また、一方の揺動係合部７ａが駆動カム３８に備えられた構造を採用することもできる。本例では、切り換えレバー４と切り換えロッド３とが同期して回転する構造に、本発明を適用している。ただし、本発明は、切り換えロッドが回転せず、切り換えレバーおよび駆動カムのみが回転する構造にも適用可能である。このような構造では、揺動係合部は、幅方向に関して切り換えレバー側にのみ設置することができる。

戻りばね８は、シャッター部材５に対し、上下方向に関してアッパコラム１６に近づく方向の弾力、すなわち下方に向いた弾力を付与している。

本例では、戻りばね８は、ロアコラム１５を構成する２つのフランジ部１８に支持されており、シャッター部材５、より具体的にはその被押圧部４４の先半部５６の上面に、下方に向いた弾力を付与している。具体的には、戻りばね８は、金属製の線材を曲げ成形してなる線ばねにより構成されている。ただし、本発明を実施する場合、戻りばねは、板ばねなどの他の種類のばねにより構成することもできる。本例では、戻りばね８は、図４、図５、および図７に示すように、幅方向に離隔して配置され、かつ、互いに同軸に配置された２つの円形コイル部５１と、２つの円形コイル部５１を連結するクランク形の押圧腕部５２とを備える。本例では、２つのフランジ部１８のそれぞれの前側部に備えられた保持凹部５３の内側に、円形コイル部５１を１つずつ、自身の中心軸を中心とする回転を阻止した状態で保持している。この状態で、押圧腕部５２のＵ字形の後端部（先端部）５４を、シャッター部材５の被押圧部４４の先半部５６の上面に弾性的に押し付けている。これにより、シャッター部材５に下方に向いた弾力を付与している。なお、本発明を実施する場合には、シャッター部材５の被押圧部４４を省略し、シャッター部材５の本体部４２の幅方向中間部の上端面を捩りコイルばね８の後端部５４により押圧することもできる。

本例の構造において、ステアリングホイールの前後位置および高さ位置を調節する際には、切り換えレバー４を、図４に示すロック状態の揺動位置から、図７に示すロック解除状態の揺動位置まで、押し下げるように揺動させる。

これにより、カム装置３４の軸方向寸法を減少させることで、被駆動カム３９とスラスト軸受３５との間隔を拡げる。この結果、２つの支持板部３１ａ、３１ｂの幅方向内側面と２つのフランジ部１８の幅方向外側面との間に作用する摩擦力が低下または喪失し、かつ、ロアコラム１５の内径が自由状態まで拡がることで、ロアコラム１５の内周面とアッパコラム１６の外周面との間に作用する摩擦力が低下または喪失する。

さらに、上述のように切り換えレバー４を押し下げるように揺動させることに伴って、シャッター部材５を構成する２つの腕部４３ａ、４３ｂの下端縁部に係合している揺動係合部７ａ、７ｂが下方に揺動するため、シャッター部材５は、上下方向に関してアッパコラム１６に近づく側、すなわち下方に向けて変位可能となる。本例では、この際に、シャッター部材５は、戻りばね８の弾力により下方に変位させられる。より具体的には、シャッター部材５は、図６～図９に示すように、下端縁部４５がアッパコラム１６の外周面の上端部に接触する位置まで、換言すれば、ストッパー部材６と軸方向に重畳する位置まで、下方に変位させられる。

この状態では、ステアリングコラム２をチルト軸２２を中心として揺動させることにより、切り換えロッド３がチルト長孔３２の内側で動ける範囲で、ステアリングホイールの高さ位置が調節可能となる。また、アッパコラム１６をロアコラム１５に対して軸方向に変位させることに基づいて、ステアリングホイールの前後位置が調節可能となる。ただし、本例では、この際に、アッパコラム１６は、ロアコラム１５に対して、図８および図９に示すように、ストッパー部材６がシャッター部材５の後側面に接触する位置までしか前方に変位することができない。また、アッパコラム１６は、ロアコラム１５に対して、不図示の別のストッパー機構により、所定の位置までしか後方に変位することができない。

ステアリングホイールの前後位置および高さ位置の調節後は、切り換えレバー４を、図７に示すロック解除状態の揺動位置から、図４に示すロック状態の揺動位置まで、引き上げるように揺動させる。

これにより、カム装置３４の軸方向寸法を増大させることで、被駆動カム３９とスラスト軸受３５との間隔を縮める。この結果、２つの支持板部３１ａ、３１ｂの幅方向内側面と２つのフランジ部１８の幅方向外側面との間に作用する摩擦力が増大し、かつ、ロアコラム１５の内径が弾性的に縮まることで、ロアコラム１５の内周面とアッパコラム１６の外周面との間に作用する摩擦力が増大する。

さらに、上述のように切り換えレバー４を引き上げるように揺動させることに伴って、シャッター部材５を構成する２つの腕部４３ａ、４３ｂの下端縁部に係合している揺動係合部７ａ、７ｂが上方に揺動する。これにより、シャッター部材５は、上下方向に関して前記アッパコラム１６から遠ざかる側、すなわち上方に向けて変位させられる。より具体的には、シャッター部材５は、図２～図４に示すように、下端縁部４５がストッパー部材６よりも上方に位置するまで、換言すれば、ストッパー部材６と軸方向に重畳しない位置まで、上方に変位させられる。

この状態では、２つの支持板部３１ａ、３１ｂの幅方向内側面と２つのフランジ部１８の幅方向外側面との間に作用する摩擦力に基づいて、ステアリングコラム２をチルト軸２２を中心として揺動させること、すなわち、ステアリングホイールの高さ位置の調節が不能となる。また、ロアコラム１５の内周面とアッパコラム１６の外周面との間に作用する摩擦力に基づいて、アッパコラム１６をロアコラム１５に対して軸方向に変位させること、すなわち、ステアリングホイールの前後位置の調節が不能になる。これにより、ステアリングホイールが、調節後の前後位置および高さ位置に保持される。

ステアリングホイールが調節後の前後位置および高さ位置に保持された状態で、自動車が衝突事故を起こし、運転者の身体がステアリングホイールに衝突する二次衝突が発生すると、ステアリングホイールからアッパシャフト２４を介して、アッパコラム１６に前方に向いた衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重により、図２および図４から図１０および図１１の順に示すように、アッパコラム１６がロアコラム１５に対して前方へ変位する。

この際に、アッパコラム１６の外周面とロアコラム１５の内周面とが軸方向に摺動することに基づいて、二次衝突時の衝撃荷重が吸収される。さらには、前記衝撃吸収部材が塑性変形することで、二次衝突時の衝撃荷重が吸収される。

特に、本例では、上述のようにアッパコラム１６がロアコラム１５に対して前方へ変位する際に、ストッパー部材６は、シャッター部材５の径方向内側を軸方向に通過し、さらに、図１０および図１１に示すように、切り換えロッド３の径方向内側に進入することができる。したがって、二次衝突の発生時には、ステアリングホイールの前後位置の調節時に比べて、アッパコラム１６は、ロアコラム１５に対して、より前方に変位することができる。

本例のステアリングコラム装置１によれば、設計の自由度を向上させることができる。

すなわち、本例では、国際公開第２０１８／１６０７８８号に記載された構造と異なり、切り換えロッド３にシャッター部材が外嵌固定されていない。このため、切り換えロッド３の周囲に、シャッター部材を外嵌し、かつ、該シャッター部材を回転させるための空間を確保する必要がない。したがって、アッパコラム１６と切り換えロッド３との間隔が狭い構造への適用が容易であり、この面から、設計の自由度を向上させることができる。

本例では、国際公開第２０１８／１６０７８８号に記載された構造と異なり、シャッター部材５は、切り換えロッド３に外嵌固定されておらず、ロアコラム１５に支持されている。このため、ロック解除状態において、前方に向けて変位してきたストッパー部材６がシャッター部材５の後側面に接触する際に、ストッパー部材６からシャッター部材５に加わる荷重を、ロアコラム１５により直接受けることができる。特に、本例では、シャッター部材５の前側面である本体部４２の前側面が、ロアコラム１５の後側面である２つのフランジ部１８の後側面に支持されているため、前記荷重をロアコラム１５によって効率良く受けることができる。つまり、本例では、前記荷重を切り換えロッド３によって受ける必要がないため、切り換えロッド３の強度を余り高くする必要がなく、この面からも、設計の自由度を向上させることができる。

本発明を実施する場合には、たとえば、シャッター部材の板厚を増加させたり、シャッター部材に補強リブの形状を追加したりすることによって、シャッター部材の強度を容易に向上させることができる。

１ ステアリングコラム装置
２ ステアリングコラム
３ 切り換えロッド
４ 切り換えレバー
５ シャッター部材
６ ストッパー部材
７ａ、７ｂ 揺動係合部
８ 戻りばね
９ 切り換え機構
１０ ステアリング装置
１１ 揺動プレート
１２ ステアリングシャフト
１３ 支持ブラケット
１４ 電動アシスト装置
１５ ロアコラム
１６ アッパコラム
１７ スリット
１８ フランジ部
１９ 通孔
２０ 凹所
２１ ギヤハウジング
２２ チルト軸
２３ ロアシャフト
２４ アッパシャフト
２５ 出力シャフト
２６ トーションバー
２７ 転がり軸受
２８ 転がり軸受
２９ 転がり軸受
３０ 取付板部
３１ａ、３１ｂ 支持板部
３２ チルト長孔
３３ ナット
３４ カム装置
３５ スラスト軸受
３６ 頭部
３７ 雄ねじ部
３８ 駆動カム
３９ 被駆動カム
４０ ボルト
４１ ワッシャ
４２ 本体部
４３ａ、４３ｂ 腕部
４４ 被押圧部
４５ 下端縁部
４６ ガイド長孔
４７ ねじ孔
４８ 軸部
４９ 頭部
５０ ねじ
５１ 円形コイル部
５２ 押圧腕部
５３ 保持凹部
５４ 後端部
５５ 基半部
５６ 先半部
１００ ステアリング装置
１０１ ステアリングホイール
１０２ ステアリングシャフト
１０３ ステアリングコラム
１０４ａ、１０４ｂ 自在継手
１０５ 中間シャフト
１０６ ステアリングギヤユニット
１０７ ピニオン軸
１０８ タイロッド

Claims (3)

1. ロアコラム、および、該ロアコラムに対して軸方向の変位を可能に組み合わされたアッパコラムを有する、ステアリングコラムと、
   前記アッパコラムに対して上下方向に離隔し、かつ、幅方向に伸長するように配置された状態で、前記ロアコラムに支持された切り換えロッドと、
   前記切り換えロッドに、該切り換えロッドの中心軸を中心とする揺動を可能に支持され、かつ、該切り換えロッドの中心軸を中心とする揺動位置を変化させることに基づいて、ステアリングホイールの前後位置の調節を不能とするロック状態と該調節を可能とするロック解除状態とを切り換え可能な切り換えレバーと、
   前記ロアコラムに対して上下方向の変位を可能に支持されたシャッター部材と、
   前記シャッター部材の後側に配置され、かつ、前記アッパコラムに固定されたストッパー部材と、
   前記切り換えレバーまたは該切り換えレバーとともに揺動する部材に備えられ、前記シャッター部材に係合している揺動係合部と、
   前記シャッター部材に対し、上下方向に関して前記アッパコラムに近づく方向の弾力を付与する戻りばねと、を備え、
   前記シャッター部材は、前記切り換えレバーを前記ロック解除状態の揺動位置から前記ロック状態の揺動位置まで揺動させることに伴って、前記揺動係合部により、上下方向に関して前記アッパコラムから遠ざかる側に向け、前記ストッパー部材と軸方向に重畳しない位置まで変位させられ、かつ、前記切り換えレバーを前記ロック状態の揺動位置から前記ロック解除状態の揺動位置まで揺動させることに伴って、前記戻りばねの弾力により、上下方向に関して前記アッパコラムに近づく側に向け、前記ストッパー部材と軸方向に重畳する位置まで変位させられる、
   ステアリングコラム装置。
2. 前記揺動係合部が、前記シャッター部材の幅方向両側部のそれぞれに係合する位置に配置されている、請求項１に記載のステアリングコラム装置。
3. 前記シャッター部材の前側面が、前記ロアコラムの後側面に支持されている、請求項１または２に記載のステアリングコラム装置。

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