JP4639892B2

JP4639892B2 - 衝撃吸収式ステアリングコラム装置

Info

Publication number: JP4639892B2
Application number: JP2005089094A
Authority: JP
Inventors: 幸司鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2025-03-25
Also published as: JP2006264630A

Description

本発明は、テレスコピック調整機構を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置に関する。

自動車のステアリング装置には、運転者の体格や運転姿勢に対応するために、ステアリングホイールの位置を前後方向（ステアリングシャフトの軸方向）に調整するテレスコピック調整機構を採用した装置があり、このテレスコピック調整機構を衝撃吸収用に利用した衝撃吸収式ステアリングコラム装置が開発されている。
このような衝撃吸収式ステアリングコラム装置として、インナーチューブをアウターチューブに嵌合させてなるステアリングコラムを備え、アウターチューブ内に衝撃吸収用突起を設け、車両の衝突時に、衝撃吸収用突起がインナーチューブと当接して変形することで、乗員の二次衝突エネルギを吸収する構造（例えば、特許文献１）や、インナーチューブに設けた溝にアウターチューブを貫通するボルトを通し、ボルトの締め付け力でインナーチューブ及びアウターチューブの軸方向移動を規制した状態で、車両の衝突時にボルトとインナーチューブの溝の間で摩擦力を発生させることで、乗員の二次衝突エネルギを吸収する構造（例えば、特許文献２）等がある。
特開２００４−００９８３７号公報特開２００４−０８２７５８号公報

ところで、特許文献１の装置は、衝突時に、テレスコピック調整機構による調整ストロークが最小の状態になった後に、衝撃吸収用突起がインナーチューブと当接して変形するようになっている。このため、図１９に示すように、テレスコピック調整機構で調整ストロークを最小に設定した場合には、衝突初期で必要なエアバック反力を吸収するような衝撃吸収特性（図１９の符号ａで示す特性）を得ることができるが、テレスコピック調整機構で調整ストロークを大きく設定した場合には、衝突時に、調整ストロークが最小となるまで抜けの領域ｂが発生するので、衝突初期でエアバック反力を吸収するような符号ａで示す衝撃吸収特性を得ることができない。なお、特許文献１の装置には、アウターチューブ及びインナーチューブの一方に衝撃を吸収するための維持用突起を設けているが、この維持用突起は、衝撃吸収用突起により変形するインナーチューブの変形荷重を増大させるものであり、調整ストロークを大きくしたときの衝撃吸収特性を改善することはできない。

また、特許文献２の装置は、テレスコピック調整の操作性を容易とするために、アウターチューブを貫通するボルトの外径と、インナーチューブに設けた溝との間に隙間を設けているが、例えばステアリングロック状態でステアリングホイールを回転させるなどインナーチューブに回転力が加わると、前記隙間を設けた分だけインナーチューブが回転してしまい、インナーチューブに装着されているコンビネーションスイッチや、ステアリングロックユニット等の取付け位置が移動してしまうという問題もある。

本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、ステアリングホイールの前後方向位置の調整ストロークが最大、或いは最小であっても、二次衝突の初期で衝撃吸収特性を得ることができるとともに、テレスコピック調整の操作性を容易としたことによるステアリングコラムのガタ付きの発生を抑制することができる衝撃吸収式ステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、ステアリングホイールの操舵を車輪に伝達するステアリングシャフトと、インナーチューブ及びアウターチューブが互いに軸方向に相対変位自在に嵌合してなり、前記ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、前記インナーチューブ及び前記アウターチューブを軸方向に相対変位させて前記ステアリングホイールの軸方向位置を調整するテレスコピック調整機構と、前記インナーチューブ及び前記アウターチューブの軸方向の相対位置が前記テレスコピック調整機構の調整範囲内に位置しているときに、車両の衝突時による乗員の二次衝突エネルギを吸収する第１衝突吸収手段と、前記アウターチューブ及び前記インナーチューブの軸方向の相対位置が前記テレスコピック調整機構の調整範囲外に位置しているときに、前記二次衝突エネルギを吸収する第２衝突吸収手段と、を備え、前記第２衝突吸収手段の前記二次衝突エネルギを吸収する量が増加するに従って、前記当該第１衝突吸収手段の前記二次衝突エネルギを吸収する量が減少するようにしたことを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置である。

本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置によると、前記インナーチューブ及び前記アウターチューブの軸方向の相対位置が前記テレスコピック調整機構の調整範囲内に位置しているときに、ステアリングホイールの前後方向位置の調整ストロークが最大、或いは最小であっても、第１衝突吸収手段が、車両の衝突時による乗員の二次衝突エネルギを吸収する。したがって、二次衝突の初期でエアバック反力を吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。
また、前記アウターチューブ及び前記インナーチューブの軸方向の相対位置が前記テレスコピック調整機構の調整範囲外に位置しているときには、前記第２衝突吸収手段が二次衝突エネルギを吸収するので、さらに二次衝突エネルギを効率的に吸収することができる。

以下、本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置について、図面を参照しながら説明する。
図１から図１１は、本発明に係る第１実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置を示すものである。
図１に示すように、本実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、ステアリングホイール２の操舵を車輪（図示せず）に伝達するステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム６と、ステアリングホイール２の前後方向位置を調整するテレスコピック調節機構８とを備えている。

ステアリングシャフト４は、ステアリングホイール２に連結している第１シャフト４ａと、舵取り機構（図示せず）側に連結している第２シャフト４ｂとが、互いに一体回転、且つ軸方向に相対移動可能に連結されてなるものである。
ステアリングコラム６は、ステアリングホイール２側の第１シャフト４ａの外周を覆っている一端側から他端側まで同一径のアウターチューブ１０と、第１シャフト４ｂ側の外周を覆いながらアウターチューブ１０内に挿入されているインナーチューブ１２とを備えており、インナーチューブ１２は、固定ブラケット１４を介して車体側部材１６に取り付けられ、アウターチューブ１０は、テレスコピック調節機構８を介して車体側部材１６に取り付けられている。

図３に示すように、アウターチューブ１０内に挿入されているインナーチューブ１２の端部にはテーパーチューブ１８が同軸に連結し、このテーパーチューブ１８の小径端部に小径チューブ２０が同軸に連結している。また、アウターチューブ１０の内周面には、前記小径チューブ２０の端面に近接する位置まで径方向内方に延在した衝撃吸収突起２２が設けられている。

インナーチューブ１２の端部側から小径チューブ２０の途中までの外周には、インナーチューブ溝２４が軸方向に連続して設けられている。このインナーチューブ溝２４は、インナーチューブ１２の軸線に対して対称となる位置に２本設けられている。これらインナーチューブ溝２４は、長手方向の一端側から他端側までの溝幅が同一である。ここで、インナーチューブ溝２４を構成しているインナーチューブ１２の端部側に設けた溝を第１溝２４ａとし、テーパーチューブ１８に設けた溝を第２溝２４ｂとし、小径チューブ２０に設けた溝を第３溝２４ｃと称する。

アウターチューブ１０の内周面には、図４に示すように、インナーチューブ溝２４に嵌まり込むアウターチューブ突起２６が一体に設けられている。このアウターチューブ突起２６は、径方向内方に向かうに従い互いの間隔が近接する一対のテーパ面２６ａ，２６ｂを備えた突起であり、図２に示すように、一対のテーパ面２６ａ，２６ｂがインナーチューブ溝２４の第１溝２４ａの溝面に面接触する。

一方、テレスコピック調節機構８は、図２に示すように、アウターチューブ１０の開放端（図１の左側の端部）から軸線方向に延在して設けたスリット２８と、このスリット２８を挟む位置で対向するようにアウターチューブ１０の外周に一体に形成した一対のブラケット３０ａ，３０ｂと、一対のブラケット３０ａ，３０ｂから車体側部材１６に向けて互いに平行に延在し、車体側部材１６に設けたスライド案内部材３１ａ，３１ｂに軸方向にスライド自在に係合している一対の側板３２ａ，３２ｂと、これら一対の側板３２ａ，３２ｂ及びブラケット３０ａ，３０ｂの間隔を調整してアウターチューブ１０を拡径又は縮径させるロック機構３４とを備えている。

ロック機構３４は、一対のブラケット３０ａ，３０ｂ及び一対の側板３２ａ，３２ｂを貫通して配置されている支持軸３６と、支持軸３６の一端側の外周に配置した一対のカム部材３８ａ，３８ｂと、これらカム部材３８ａ，３８ｂの係合状態を操作する操作レバー４０とを備えている。
また、アウターチューブ１０のスリット２８を設けた位置に対して逆側の位置には、径方向内方に延在する回転規制ピン４６が一体に設けられているとともに、この回転規制ピン４６は、インナーチューブ１２に軸方向に延在して形成したピン挿通溝４８内に挿通されている。

そして、本実施形態では、図３に示すように、アウターチューブ１０の内周面に設けたアウターチューブ突起２６がインナーチューブ溝２４の第１溝２４ａを軸方向に移動する範囲を、テレスコピックストローク範囲Ｅとし、このテレスコピックストローク範囲Ｅ内でステアリングホイール２の前後方向位置が調整される（図１参照）。また、図３に示すように、アウターチューブ突起２６がインナーチューブ溝２４の第２溝２４ｂ及び第３溝２４ｃ内を軸方向に移動する範囲を、コプラスストローク範囲Ｆとしている。

ここで、本実施形態のインナーチューブ溝２４及びアウターチューブ突起２６が本発明の第１衝突吸収手段に相当し、アウターチューブ１０の開放端にスリット２８及びロック機構３４が本発明のテレスコピック規制手段に相当し、小径チューブ２０及び衝撃吸収突起２２が本発明の第２衝突吸収手段に相当し、テレスコピックストローク範囲Ｅが本発明のテレスコピック調整機構の調整範囲内に相当し、前記コプラスストローク範囲Ｆがテレスコピック調整機構の調整範囲外に相当する。

次に、第１実施形態の動作について述べる。
テレスコピック調節機構８によりステアリングホイール２の前後方向位置を調整するには、先ず、操作レバー４０のロック解除操作を行なうことで、一対のカム部材３８ａ，３８ｂの軸方向寸法を減少させ、一対のブラケット３０ａ，３０ｂの間隔を広げてアウターチューブ１０を拡径させる。アウターチューブ１０が拡径することで、インナーチューブ溝２４（第１溝２４ａ）に嵌まり込んでいたアウターチューブ突起２６が径方向外方に移動し、インナーチューブ溝２４ａとの間に隙間が設けられる。

そして、テレスコピックストロークＥの範囲内で、アウターチューブ１０及びインナーチューブ１２を軸方向に相対変位させてステアリングホイール２の前後方向位置を調整する。この際、前述したようにアウターチューブ突起２６及びインナーチューブ溝２４（第１溝２４ａ）には隙間が設けられているので、アウターチューブ１０及びインナーチューブ１２を軸方向にスムーズに相対変位させることができる。

ステアリングホイール２の前後方向位置の調整が終了すると、操作レバー４０のロック操作を行なうことで、一対のカム部材３８ａ，３８ｂの軸方向寸法を増大させ、一対のブラケット３０ａ，３０ｂの間隔を狭めることで、スリット２８が小さくなるようにアウターチューブ１０を縮径させる。アウターチューブ１０の縮径により、アウターチューブ突起２６が径方向内方に移動し、図２に示すように、インナーチューブ溝２４（第１溝２４ａ）内に嵌まり込んでいく。

そして、走行中の車両が障害物に衝突すると、運転者が慣性によってステアリングホイール２に二次衝突することによって、インナーチューブ１２がアウターチューブ１０内に進入していく。
この二次衝突の初期には、アウターチューブ突起２６がテレスコピックストローク範囲Ｅ内に位置しており、図５（ａ）に示すように、アウターチューブ突起２６がインナーチューブ溝２４の第１溝２４ａに嵌まり込んでいるので、アウターチューブ突起２６のテーパ面２６ａ，２６ｂ及び第１溝２４ａの溝面間で摺動抵抗が発生する。そして、このアウターチューブ突起２６及び第１溝２４ａの間で発生する摺動抵抗により二次衝突エネルギが吸収されていく。

インナーチューブ１２がアウターチューブ１０内にさらに進入していき、アウターチューブ突起２６がコプラスストローク範囲Ｆの位置まで移動すると、アウターチューブ突起２６が、徐々に縮径されたテーパーチューブ１８の第２溝２４ｂ内を移動することで、第２溝２４ｂに嵌合する深さが徐々に浅くなって摺動抵抗が小さくなっていく（図５（ｂ）参照）。そして、アウターチューブ突起２６が小径チューブ２０の外周まで移動すると、アウターチューブ突起２６は第３溝２４ｃには嵌合せず摺動抵抗が発生しない。このように、アウターチューブ突起２６がコプラスストローク範囲Ｆに移動していくと、摺動抵抗が徐々に減少していく。
ところが、アウターチューブ突起２６がコプラスストローク範囲Ｆまで移動していくと、インナーチューブ１２の端部に一体化した小径チューブ２０が、アウターチューブ１０の内周面に設けた衝撃吸収突起２２に当接し、この衝撃吸収突起２２が変形することで二次衝突エネルギを吸収する。

これにより、本実施形態では、テレスコピック調整機構８により調整したステアリングホイール２の前後方向位置の調整スロトークが最大、或いは最小であっても、テレスコピックストローク範囲Ｅ内（インナーチューブ溝２４の第１溝２４ａ内）にアウターチューブ突起２６が位置することで発生する摺動抵抗により、図６に示すように、二次衝突の初期でエアバック反力を吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。そして、コプラスストロークＦの範囲では小径チューブ２０が衝撃吸収突起２２に当接し、衝撃吸収突起２２が変形することで、従来と同等の二次衝突エネルギを吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。

また、テレスコピック調節機構８には、アウターチューブ１０から径方向内方に延在する回転規制ピン４６が、インナーチューブ１２に形成したピン挿通溝４８内に挿通されているので、インナーチューブ１２に回転力が伝達されても、その回転力が回転規制ピン４６を介してアウターチューブ１０に規制され、インナーチューブ１２の回転が抑制される。これにより、インナーチューブ１２に装着されているコンビネーションスイッチや、ステアリングロックユニット等の取付け位置が移動することがない。また、アウターチューブ突起２４がインナーチューブ溝２４（第１溝２４ａ）に嵌まり込んでいるので、回転規制ピン４６とピン挿通溝４８との間に存在する隙間によるガタ付きも抑制することができる。

ここで、アウターチューブ１０の内周面に一体に設けたアウターチューブ突起は、上述したアウターチューブ突起２６の形状に限るものではなく、例えば図７に示すように、円錐台形状のアウターチューブ突起５０でもよい。この円錐台形状のアウターチューブ突起５０を使用する場合には、図８に示すように、突起５０のテーパ面５０ａとの接触面積が増大するように、インナーチューブ溝２４の第１溝２４ａの溝面に面取り部分２４ａ１を設けると、摺動抵抗が増大して二次衝突エネルギを効率的に吸収することができる。

また、第１実施形態では、図５で示したように、テレスコピックストロークＥの範囲内で２本のインナーチューブ溝２４の第１溝２４ａにそれぞれアウターチューブ突起２６が嵌合する構造としたが、例えば、図９，１０に示すように、３本のインナーチューブ溝２４にそれぞれアウターチューブ突起２６が嵌合する構造にすると摺動抵抗が増大するので、さらに二次衝突エネルギを効率的に吸収することができる。

さらに、図１１に示すように、球体形状のアウターチューブ突起５２をアウターチューブ１０の内周面に一体に設け、このアウターチューブ突起５２の球面をインナーチューブ溝２４の第１溝２４ａの溝面に接触するようにしても、上述したアウターチューブ突起２６と同様の動作を行なうことができる。
また、図１２に示すものは、図２で示したスリット２８を設けてアウターチューブ１０を拡径、縮径させるテレスコピック調節機構に対して異なる構造を示すものである。

本実施形態は、一対の側板３２ａ，３２ｂの間に、アウターチューブ１０の外周に接触する横断面Ｕ字形状のブラケット３０が配置されている。一対の側板３２ａ，３２ｂには、アウターチューブ１０及びインナーチューブ１２の軸線直交する方向に支持軸３６ａ，３６ｂが貫通している。支持軸３６ａの側板３２ａに貫通する側の先端には雄ねじが形成されており、ブラケット３０に設けた雌ねじ貫通孔３０ｃに螺合している。支持軸３６ｂは、側板３２ｂ、ブラケット３０、アウターチューブ１０及びインナーチューブ１２にそれぞれ設けた貫通孔に貫通している。そして、支持軸３６ｂのブラケット３０に貫通している部分の外周に雄ねじが形成されており、ブラケット３０の貫通孔に設けた雌ねじに螺合している。そして、ロック機構３４の一対のカム部材３８ａ，３８ｂと操作レバー４０が支持軸３６ａ側に配置されている。

アウターチューブ１０の内周面には、４個のアウターチューブ突起２６が一体に設けられている。これらアウターチューブ突起２６は、２個のアウターチューブ突起２６同士がアウターチューブ１０の軸線に対称となる位置に設けられている。そして、互いにアウターチューブ１０の軸線に対して対称位置の２個のアウターチューブを１つの組とすると、２組のアウターチューブ突起２６が延在する方向と支持軸３６ａ，３６ｂの軸線を結ぶ線とがなす角度α１，α２は、アウターチューブ突起２６が支持軸３６ａ，３６ｂの軸線を結ぶ線側に近接するように、小さな角度に設定されている。

そして、これらアウターチューブ突起２６に対応する位置のインナーチューブ１２に、それぞれインナーチューブ溝２４（第１溝２４ａ）が設けられている。
上記構成のテレスコピック調節機構８は、操作レバー４０のロック操作を行なうことで一対のカム部材３８ａ，３８ｂの軸方向寸法を増大させ、ブラケット３０のＵ字形状の間隔を狭めると、アウターチューブ１０が支持軸３６ａ，３６ｂの軸線を結ぶ線上で締め付けられている。
アウターチューブ１０が支持軸３６ａ，３６ｂの軸線を結ぶ線上で締め付けられていくと、支持軸３６ａ，３６ｂの軸線を結ぶ側に近接して配置されているアウターチューブ突起２６が径方向内方へ移動していき、インナーチューブ溝２４（第１溝２４ａ）内に向けて押し付け力が増大しながら嵌まり込んでいく。

このように、本実施形態のテレスコピック調節機構８は、アウターチューブ１０が支持軸３６ａ，３６ｂの軸線を結ぶ線上で締め付けられていくと、支持軸３６ａ，３６ｂの軸線を結ぶ側に近接して配置されているアウターチューブ突起２６が径方向内方へ移動してインナーチューブ溝２４（第１溝２４ａ）内に押し付け力が増大しながら嵌まり込むので、スリット２８を設けてアウターチューブ１０を縮径させることでアウターチューブ突起２６をインナーチューブ溝２４（第１溝２４ａ）内に嵌め込んでいくようにした図２の構造と同様に、テレスコピックストローク範囲Ｅ内（インナーチューブ溝２４の第１溝２４ａ内）にアウターチューブ突起２６が位置することで摺動抵抗が確実に発生し、二次衝突の初期においてエアバック反力を吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。

次に、図１３及び図１４に示すものは、本発明に係る第２実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部を示すものである。なお、第１実施形態と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態のインナーチューブ１２は、一端側から他端側まで同一径のチューブである。
アウターチューブ１０の端部にはテーパーチューブ５０が同軸に連結され、開口端側に小径チューブ５２が同軸に連結されている。

また、小径チューブ５２からアウターチューブ１０の途中までの外周には、アウターチューブ溝５４が軸方向に連続して設けられている。このアウターチューブ溝５４は、図示しないがアウターチューブ１０の軸線に対して対称となる位置に２本設けられている。このアウターチューブ溝５４は、長手方向の一端側から他端側までの溝幅が同一である。ここで、アウターチューブ溝５４を構成している小径チューブ５２に設けた溝を第１溝５４ａとし、テーパーチューブ５０に設けた溝を第２溝５４ｂとし、アウターチューブ１０に設けた溝を第３溝５４ｃと称する。

インナーチューブ１２の外周面には、アウターチューブ溝５４に嵌まり込むインナーチューブ突起５６が一体に設けられている。このインナーチューブ突起５６の形状は、図４と同一の形状である。
そして、本実施形態では、図１３に示すように、インナーチューブ突起５６がアウターチューブ溝５４の第１溝５４ａを軸方向に移動する範囲を、テレスコピックストローク範囲Ｅとし、インナーチューブ突起５６がアウターチューブ溝５４の第２溝５４ｂ及び第３溝５４ｃ内を軸方向に移動する範囲を、コプラスストローク範囲Ｆとしている。
ここで、本実施形態のアウターチューブ溝５４及びインナーチューブ突起５６が本発明の第１衝突吸収手段に相当する。

本実施形態によると、走行中の車両が障害物に衝突し、運転者が慣性によってステアリングホイール２に二次衝突することでインナーチューブ１２がアウターチューブ１０内に進入していくと、インナーチューブ突起５６がテレスコピックストローク範囲Ｅ内に位置しており、アウターチューブ溝５４の第１溝５４ａに嵌まり込んでいるので摺動抵抗が発生する。そして、この摺動抵抗により二次衝突エネルギが吸収されていく。

インナーチューブ１２がアウターチューブ１０内にさらに進入していき、インナーチューブ突起５６がコプラスストローク範囲Ｆの位置まで移動すると、インナーチューブ突起５６が、徐々に拡径されたテーパーチューブ５０の第２溝５４ｂ内を移動することで、第２溝２４ｂに嵌合する深さが徐々に浅くなって摺動抵抗が小さくなっていく。そして、インナーチューブ突起５６がアウターチューブ１０の外周まで移動すると、インナーチューブ突起５６は第３溝５４ｃには嵌合せず摺動抵抗が発生しない。このように、インナーチューブ突起５６がコプラスストローク範囲Ｆに移動していくと、摺動抵抗が徐々に減少していく。

ところが、インナーチューブ突起５６がコプラスストローク範囲Ｆまで移動していくと、インナーチューブ１２の端部が、アウターチューブ１０の内周面に設けた衝撃吸収突起２２に当接し、この衝撃吸収突起２２が変形することで二次衝突エネルギを吸収する。
これにより、本実施形態は、テレスコピック調整機構８により調整したステアリングホイール２の前後方向位置の調整スロトークが最大、或いは最小であっても、テレスコピックストローク範囲Ｅ内（アウターチューブ溝５４の第１溝５４ａ内）にインナーチューブ突起５６が位置することで発生する摺動抵抗により、二次衝突の初期でエアバック反力を吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。そして、コプラスストロークＦの範囲ではインナーチューブ１２が衝撃吸収突起２２に当接し、衝撃吸収突起２２が変形することで、従来と同等の二次衝突エネルギを吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。
なお、本実施形態のインナーチューブ突起５６も、例えば図７に示した円錐台形状や、図１１に示した球体形状であってもよい。

次に、図１５に示すものは、本発明に係る第３実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部を示すものである。
本実施形態のアウターチューブ１０及びインナーチューブ１２は、一端側から他端側までの径が同一のチューブである。
インナーチューブ１２には、インナーチューブ溝５８が軸方向に設けられており、図示しないが、インナーチューブ１２の軸線に対して対称となる位置に２本設けられている。このインナーチューブ溝５８は、テレスコピックストローク範囲Ｅの溝幅を狭く（以下、第１溝５８ａと称する）、コプラスストローク範囲Ｆの溝幅を広くしている（以下、第２溝５８ｂと称する）。

また、アウターチューブ１０の内周面には、インナーチューブ溝５８の第１溝５８ａに嵌まり込むアウターチューブ突起６０が一体に設けられている。このアウターチューブ突起６０の形状は、図４と同一の形状である。
ここで、本実施形態のインナーチューブ溝５８及びアウターチューブ突起６０が本発明の第１衝突吸収手段に相当する。

本実施形態によると、走行中の車両が障害物に衝突し、運転者が慣性によってステアリングホイール２に二次衝突することでインナーチューブ１２がアウターチューブ１０内に進入していくと、アウターチューブ突起６０がテレスコピックストローク範囲Ｅ内に位置しており、インナーチューブ溝５８の第１溝５８ａに嵌まり込んでいるので摺動抵抗が発生する。そして、この摺動抵抗により二次衝突エネルギが吸収されていく。

インナーチューブ１２がアウターチューブ１０内にさらに進入していき、アウターチューブ突起６０がコプラスストローク範囲Ｆの位置まで移動すると、アウターチューブ突起６０が溝幅の広い第２溝５８ｂ内を移動することで摺動抵抗が発生しない。ところが、アウターチューブ突起６０がコプラスストローク範囲Ｆまで移動していくと、インナーチューブ１２の端部が、アウターチューブ１０の内周面に設けた衝撃吸収突起２２に当接し、この衝撃吸収突起２２が変形することで二次衝突エネルギを吸収する。

これにより、本実施形態は、テレスコピック調整機構８により調整したステアリングホイール２の前後方向位置の調整スロトークが最大、或いは最小であっても、テレスコピックストローク範囲Ｅ内（インナーチューブ溝５８の第１溝５８ａ内）にアウターチューブ突起６０が位置することで発生する摺動抵抗により、二次衝突の初期でエアバック反力を吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。そして、コプラスストロークＦの範囲ではインナーチューブ１２が衝撃吸収突起２２に当接し、衝撃吸収突起２２が変形することで、従来と同等の二次衝突エネルギを吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。
本実施形態のアウターチューブ突起６０も、例えば図７に示した円錐台形状や、図１１に示した球体形状であってもよい。

次に、図１６に示すものは、本発明に係る第４実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部を示すものである。
本実施形態のアウターチューブ１０及びインナーチューブ１２も、一端側から他端側までの径が同一のチューブである。
アウターチューブ１０には、アウターチューブ溝６２が軸方向に設けられており、図示しないが、アウターチューブ１０の軸線に対して対称となる位置に２本設けられている。
このアウターチューブ溝６２は、テレスコピックストローク範囲Ｅの溝幅を狭く（以下、第１溝６２ａと称する）、コプラスストローク範囲Ｆの溝幅を広くしている（以下、第２溝６２ｂと称する）。

また、インナーチューブ１２の外周面には、アウターチューブ溝６２の第１溝６２ａに嵌まり込むインナーチューブ突起６４が一体に設けられている。このインナーチューブ突起６４の形状は、図４と同一の形状である。
ここで、本実施形態のアウターチューブ溝６２及びインナーチューブ突起６４が本発明の第１衝突吸収手段に相当する。

本実施形態によると、走行中の車両が障害物に衝突し、運転者が慣性によってステアリングホイール２に二次衝突することでインナーチューブ１２がアウターチューブ１０内に進入していくと、インナーチューブ突起６４がテレスコピックストローク範囲Ｅ内に位置しており、アウターチューブ溝６２の第１溝６２ａに嵌まり込んでいるので摺動抵抗が発生する。そして、この摺動抵抗により二次衝突エネルギが吸収されていく。

インナーチューブ１２がアウターチューブ１０内にさらに進入していき、インナーチューブ突起６４がコプラスストローク範囲Ｆの位置まで移動すると、インナーチューブ突起６４が溝幅の広い第２溝６２ｂ内を移動することで摺動抵抗が発生しない。ところが、インナーチューブ突起６４がコプラスストローク範囲Ｆまで移動していくと、インナーチューブ１２の端部が、アウターチューブ１０の内周面に設けた衝撃吸収突起２２に当接し、この衝撃吸収突起２２が変形することで二次衝突エネルギを吸収する。

これにより、本実施形態は、テレスコピック調整機構８により調整したステアリングホイール２の前後方向位置の調整スロトークが最大、或いは最小であっても、テレスコピックストローク範囲Ｅ内（アウターチューブ溝６２の第１溝６２ａ内）にインナーチューブ突起６４が位置することで発生する摺動抵抗により、二次衝突の初期でエアバック反力を吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。そして、コプラスストロークＦの範囲ではインナーチューブ１２が衝撃吸収突起２２に当接し、衝撃吸収突起２２が変形することで、従来と同等の二次衝突エネルギを吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。

そして、本実施形態のインナーチューブ突起６４も、例えば図７に示した円錐台形状や、図１１に示した球体形状であってもよい。
さらに、図１７及び図１８に示すものは、本発明に係る第５実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部を示すものである。
本実施形態のアウターチューブ１０及びインナーチューブ１２も、一端側から他端側までの径が同一のチューブである。

インナーチューブ１２の外周面には、横断面三角形状として周方向に延在する突起６６が、軸方向に連続して形成されている。この複数の突起６６は、テレスコピックストローク範囲Ｅに形成されている。
また、アウターチューブ１０の内周面には、テレスコピックストローク範囲Ｅにおいて前記複数の突起６６の何れかに嵌まり込む１つの突起６８が形成されている。この突起６８は、横断面三角形状に形成されて周方向に延在している。
ここで、本実施形態のインナーチューブ１２の外周面に形成した複数の突起６６と、アウターチューブ１０の内周面に形成した突起６８とが、本発明の第１衝突吸収手段に相当する。

本実施形態によると、走行中の車両が障害物に衝突し、運転者が慣性によってステアリングホイール２に二次衝突することでインナーチューブ１２がアウターチューブ１０内に進入していくと、テレスコピックストローク範囲Ｅ内で互いに嵌まり込んでいるアウターチューブ１０の突起６８及びインナーチューブ１２の突起６６の間で摺動抵抗が発生する。そして、この摺動抵抗により二次衝突エネルギが吸収されていく。

インナーチューブ１２がアウターチューブ１０内にさらに進入していき、アウターチューブ１０の突起６８がコプラスストローク範囲Ｆの位置まで移動すると、インナーチューブ１２の外周面には突起６６が形成されていないので摺動抵抗が発生しない。ところが、インナーチューブ１２の端部が、アウターチューブ１０の内周面に設けた衝撃吸収突起２２に当接し、この衝撃吸収突起２２が変形することで二次衝突エネルギを吸収する。

これにより、本実施形態は、テレスコピック調整機構８により調整したステアリングホイール２の前後方向位置の調整スロトークが最大、或いは最小であっても、テレスコピックストローク範囲Ｅ内でアウターチューブ１０の突起６８及びインナーチューブ１２の突起６６の間で摺動抵抗が発生するので、二次衝突の初期でエアバック反力を吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。そして、コプラスストロークＦの範囲ではインナーチューブ１２が衝撃吸収突起２２に当接し、衝撃吸収突起２２が変形することで、従来と同等の二次衝突エネルギを吸収するような衝撃吸収特性を得ることができる。
なお、図示しないが、テレスコピックストローク範囲Ｅ内で、アウターチューブ１０の内周面に複数の突起６８を軸方向に連続して形成し、インナーチューブ１２の外周面に１つの突起６８を形成してアウターチューブ１０の複数の突起６８に嵌まり込むようにしても、同様の効果を奏することができる。

本発明に係る第１実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置を示す概略図である。第１実施形態のテレスコピック調整機構を示す図１のII−II線矢視図である。第１実施形態の第１衝突吸収手段及び第２衝突吸収手段を示す図である。第１実施形態のアウターチューブ突起を示す図である。第１実施形態のアウターチューブ突起及びインナーチューブ溝の係合状態を示す図である。第１実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の衝撃吸収特性を示す図である。他の実施形態としての円錐台形状のアウターチューブ突起を示す図である。円錐台形状のアウターチューブ突起がインナーチューブ溝に嵌まり込んでいる状態を示す図である。摺動抵抗を増大させるためにアウターチューブ突起及びインナーチューブ溝を３箇所設けた構造を示す図である。さらに摺動抵抗を増大させるためにアウターチューブ突起及びインナーチューブ溝を４箇所設けた構造を示す図である。球体形状のアウターチューブ突起がインナーチューブ溝に嵌まり込んでいる状態を示す図である。第１実施形態のテレスコピック調整機構の他の構造を示す図である。第２実施形態の第１衝突吸収手段及び第２衝突吸収手段を示す図である。第２実施形態のテレスコピック調整機構を示す図である。第３実施形態の第１衝突吸収手段及び第２衝突吸収手段を示す図である。第４実施形態の第１衝突吸収手段及び第２衝突吸収手段を示す図である。第５実施形態の第１衝突吸収手段及び第２衝突吸収手段を示す図である。図１７のX-X線矢視図である。従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の衝撃吸収特性を示す図である。

符号の説明

２ステアリングホイール
３ステアリングシャフト
４ａ第１シャフト
４ｂ第２シャフト
６ステアリングコラム
８テレスコピック調節機構
１０アウターチューブ
１２インナーチューブ
１６車体側部材
１８テーパーチューブ
２０小径チューブ
２２衝撃吸収突起
２４インナーチューブ溝
２４ａ第１溝
２４ｂ第２溝
２４ｃ第３溝
２６アウターチューブ突起
２８スリット
３０，３０ａ，３０ｂブラケット
３４ロック機構
３６，３６ａ，３６ｂ支持軸
３８ａ，３８ｂカム部材
４０操作レバー
４６回転規制ピン
４８ピン挿通溝
５０テーパーチューブ
５２小径チューブ
５４アウターチューブ溝
５４ａ第１溝
５４ｂ第２溝
５４ｃ第３溝
５６インナーチューブ突起
５８インナーチューブ溝
５８ａ第１溝
５８ｂ第２溝
６０アウターチューブ突起
６２アウターチューブ溝
６２ａ第１溝
６２ｂ第２溝
６４インナーチューブ突起
６６，６８突起
Ｅテレスコピックストローク範囲
Ｆコプラスストローク範囲

Claims

ステアリングホイールの操舵を車輪に伝達するステアリングシャフトと、インナーチューブ及びアウターチューブが互いに軸方向に相対変位自在に嵌合してなり、前記ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、前記インナーチューブ及び前記アウターチューブを軸方向に相対変位させて前記ステアリングホイールの軸方向位置を調整するテレスコピック調整機構と、前記インナーチューブ及び前記アウターチューブの軸方向の相対位置が前記テレスコピック調整機構の調整範囲内に位置しているときに、車両の衝突時による乗員の二次衝突エネルギを吸収する第１衝突吸収手段と、前記アウターチューブ及び前記インナーチューブの軸方向の相対位置が前記テレスコピック調整機構の調整範囲外に位置しているときに、前記二次衝突エネルギを吸収する第２衝突吸収手段と、を備え、
前記第２衝突吸収手段の前記二次衝突エネルギを吸収する量が増加するに従って、前記当該第１衝突吸収手段の前記二次衝突エネルギを吸収する量が減少するようにしたことを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
前記アウターチューブ及び前記インナーチューブの軸方向の相対変位を規制するテレスコピック規制手段を設け、
前記第１衝突吸収手段は、テレスコピック規制手段の規制状態のときに、前記二次衝突エネルギを吸収することを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
前記第１衝突吸収手段は、前記アウターチューブに形成した第１嵌合部材と、前記インナーチューブに形成した第２嵌合部材とを備えており、
前記第１嵌合部材及び前記第２嵌合部材は、前記テレスコピック規制手段の規制状態のときに、互いが嵌合することで発生する摺動抵抗により前記二次衝突エネルギを吸収することを特徴とする請求項２記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
前記第１嵌合部材は、前記アウターチューブの内面から前記インナーチューブの外周に向けて突出する突起形状を有し、前記第２嵌合部材は、前記インナーチューブの外周に、少なくとも前記テレスコピック調整機構の調整範囲内で軸方向に連続して形成され、前記テレスコピック規制手段の規制状態のときに、前記第１嵌合部材が嵌合する溝形状を有していることを特徴とする請求項３記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
前記第２嵌合部材は、前記インナーチューブの外面から前記アウターチューブに突出する突起形状を有し、前記第１嵌合部材は、前記テレスコピック規制手段の規制状態のときに、前記第２嵌合部材と嵌合する前記アウターチューブの表面に形成された、少なくとも前記テレスコピック調整機構の調整範囲内で軸方向に連続した溝形状を有していることを特徴とする請求項３記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
前記第１嵌合部材は、前記アウターチューブの内面から前記インナーチューブに突出する突起形状を有し、前記第２嵌合部材は、前記インナーチューブの外面から前記アウターチューブに突出する突起形状を有し、前記第１嵌合部材と前記第２嵌合部材のどちらか一方は、少なくとも前記テレスコピック調整機構の調整範囲内で軸方向に連続した突起を有していることを特徴とする請求項３記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
前記テレスコピック規制手段は、前記アウターチューブの円周上を締め付けて縮径することで前記アウターチューブ及び前記インナーチューブの軸方向の相対変位を規制し、前記第１衝突吸収手段は、前記テレスコピック規制手段の規制状態のときに、前記アウターチューブと前記インナーチューブとが近接する範囲に、前記第１嵌合部材及び前記第２嵌合部材を配置したことを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
前記テレスコピック規制手段は、前記アウターチューブの直径方向を締め付けることで前記アウターチューブ及び前記インナーチューブの軸方向の相対変位を規制し、前記第１衝突吸収手段は、前記テレスコピック規制手段の規制状態のときに、前記締め付け方向で前記アウターチューブと前記インナーチューブとが近接する範囲に、前記第１嵌合部材及び前記第２嵌合部材を配置したことを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
前記第１嵌合部材及び前記第２嵌合部材は、前記アウターチューブ及び前記インナーチューブの軸方向の相対位置が前記テレスコピック調整機構の調整範囲外のときに、前記摺動抵抗が減少するように互いの嵌合力が弱まるようにしたことを特徴とする請求項３乃至８の何れかに記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
前記インナーチューブと前記アウターチューブは、これらアウターチューブ及びインナーチューブの軸方向の相対位置が前記テレスコピック調整機構の調整範囲外のときに、前記第１衝突吸収手段が配置されている部分の前記インナーチューブと前記アウターチューブとの隙間が広がるように形成したことを特徴とする請求項４乃至９の何れかに記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
溝形状とした前記第１嵌合部材及び前記第２嵌合部材の一方は、前記アウターチューブ及び前記インナーチューブの軸方向の相対位置が前記テレスコピック調整機構の調整範囲外のときに、突起形状とした前記第１嵌合部材及び前記第２嵌合部材の他方との嵌合位置の溝幅が広がるように形成したことを特徴とする請求項４乃至１０の何れかに記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。