JP5146483B2

JP5146483B2 - ステアリングコラム装置

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Publication number: JP5146483B2
Application number: JP2010089354A
Authority: JP
Inventors: 博福田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-04-08
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2030-04-08
Also published as: JP2011218941A

Description

この発明は、自動車の操舵装置を構成するステアリングホイールの前後位置を調節可能なステアリング装置を構成する為の、インナコラムとアウタコラムとを伸縮可能に組み合わせて成るステアリングコラム装置の改良に関する。

操舵輪に舵角を付与する為のステアリング装置は、図９に示す様に、ステアリングホイール１の動きをステアリングシャフト２を介してステアリングギヤに伝達し、左右の操舵輪３に舵角を付与する様にしている。又、上記ステアリングホイール１と運転席との位置関係は、運転者の体格や運転姿勢により変化する為、良好な運転姿勢を実現する為に、ステアリングホイール１の前後位置及び上下位置を調節する事が行われている。この様なステアリングホイール１の位置調節機能を備えたステアリング装置として、チルト・テレスコピック式のステアリング装置が広く使用されている。

図１０〜１１は、従来から広く知られたステアリングコラム装置を備えた、チルト・テレスコピック式のステアリング装置を示している。このステアリング装置は、電動式パワーステアリング装置付きのもので、後端部（図１０の右端部。前後方向に関しては、車両の前後方向で表す。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）にステアリングホイール１を固定したステアリングシャフト２と、このステアリングシャフト２をその内側に回転自在に支持したステアリングコラム４と、このステアリングシャフト２に補助トルクを付与する為の操舵力補助装置（アシスト装置）５と、上記ステアリングシャフト２の回転に基づきタイロッド６、６を変位させる（押し引きする）為のステアリングギヤユニット７とを備える。

このうちのステアリングシャフト２は、インナシャフト８とアウタシャフト９とを、回転力の伝達可能に、且つ、軸方向に関する相対変位を可能に組み合わせて成る。これらインナシャフト８とアウタシャフト９とは、軸方向に相対変位する事で上記ステアリングホイール１の前後位置の調節を可能にする他、衝突事故の際には上記ステアリングシャフト２の全長を縮める。

上記ステアリングコラム４は、インナコラム１０の後端側部分に、アウタコラム１１の前端側部分を、軸方向に関する相対変位を可能に外嵌して成り、上記ステアリングホイール１の前後位置の調節を可能にする他、衝突事故の際には、上記ステアリングシャフト２と共に全長を縮める。上記インナコラム１０の前端部（図１０の左端部）は、上記操舵力補助装置５を構成するギヤハウジング１２の後端面に結合固定している。又、上記インナシャフト８は、このギヤハウジング１２内に挿入し、このインナシャフト８の前端部を、上記操舵力補助装置５を構成する入力軸に結合している。又、この入力軸にトーションバーを介して連結された、同じく上記操舵力補助装置５を構成する出力軸１３の前端部を、上記ギヤハウジング１２の前端面から突出させている。

又、上記ステアリングコラム４を構成するインナ、アウタ両コラム１０、１１のうち、前方側に配置されたインナコラム１０は、ロアブラケット１４により、上記ギヤハウジング１２を介して、車体１５の一部に支持されている。又、上記ロアブラケット１４は、ピボットピン１６を中心として、上記ギヤハウジング１２を揺動自在に支持している。

一方、上記ステアリングコラム４を構成するインナ、アウタ両コラム１０、１１のうち、後方側に配置されたアウタコラム１１は、その前端寄り部分を、アッパブラケット１７により、車体１５の一部に支持されている。又、このアッパブラケット１７は、この車体１５に対して、前方に向いた強い衝撃が加わった場合に、前方に離脱（脱落）する様に支持されている。

この為に、図１１に示す様に、上記アッパブラケット１７を構成する左右１対の側壁部１８、１８の上端部に支持板部１９、１９を、上記ステアリングコラム４の側方に突出する状態で設け、これら両支持板部１９、１９に切り欠き２０、２０を、これら両支持板部１９、１９の後端縁に開口する状態で設けている。そして、これら両切り欠き２０、２０に、図示しないボルトにより車体１５に固定されたカプセル２１、２１を係止している。これら各カプセル２１、２１は、それぞれの左右両側面に上記各切り欠き２０、２０の左右両側縁部を係合させる為の係合溝２２、２２を、中間部に図示しないボルトを挿通させる為の上下方向通孔２３を、それぞれ形成している。

衝突事故の際には、運転者の身体から前記ステアリングホイール１、前記ステアリングシャフト２を介して上記ステアリングコラム４に、前方に向いた大きな衝撃荷重が加わる。そして、これらステアリングシャフト２及びステアリングコラム４が、この衝撃のエネルギを吸収しつつ全長を縮める傾向になる。この結果、上記アッパブラケット１７が、上記ステアリングコラム４（アウタコラム１１）と共に前方に変位する傾向になるのに対し、上記両カプセル２１、２１は、上記ボルトと共にそのままの位置に止まる。この結果、これら両カプセル２１、２１が上記両切り欠き２０、２０から後方に抜け出し、上記ステアリングホイール１が前方に変位する事を許容する。

又、上記ステアリングホイール１の前後位置及び上下位置を調節可能とすべく、上記アウタコラム１１を、上記アッパブラケット１７に対して、前後方向及び上下方向に移動可能に支持している。この為に、上記アウタコラム１１の前端部下面に１対のクランプ壁２４、２４を、このアウタコラム１１と一体に互いに離隔させた状態で形成している。又、これら両クランプ壁２４、２４の互いに整合する位置には、それぞれ前後方向に長い第一長孔２５、２５を、上記各側壁部１８、１８の一部で互いに整合し、且つ、これら各第一長孔２５、２５の前後方向の一部と整合する部分には上下方向に長い第二長孔２６、２６を、それぞれ形成している。そして、上記両クランプ壁２４、２４を、上記アッパブラケット１７を構成する両側壁部１８、１８により挟持した状態で、上記第一長孔２５、２５及び上記第二長孔２６、２６を、一方から他方（図１１の右から左）に挿通した結合ボルト２７の他端に、結合ナット２８を螺合させている。又、この結合ナット２８は、調節レバー２９により回転自在としている。

従って、この調節レバー２９の操作に基づいて上記結合ナット２８を回転させ、この結合ナット２８と上記結合ボルト２７の頭部３０との間隔を変化させれば、上記アウタコラム１１を上記アッパブラケット１７に対し固定したり、或いは固定を解除できると共に、上記両クランプ壁２４、２４同士の間隔を変化させる事により、上記アウタコラム１１を上記インナコラム１０に対して固定したり、或いは固定を解除できる。そして、上記結合ナット２８と上記頭部３０との間隔を拡げた状態では、上記結合ボルト２７が上記各第一長孔２５、２５の内側で変位できる範囲（テレスコピック調節範囲）内で、上記アウタコラム１１を前後移動（インナコラム１１に対して相対変位）させて、上記ステアリングホイール１の前後位置の調節を行える。更に、上記結合ボルト２７が上記各第二長孔２６、２６の内側で変位できる範囲（チルト調節範囲）内で、上記ステアリングコラム４を上下移動させて、上記ステアリングホイール１の上下位置の調節を行える。この際、このステアリングコラム４は、前記ピボットピン１６を中心として、上下方向に揺動変位する。

又、前記操舵力補助装置５を構成する出力軸１３の前端部は、自在継手３１を介して、中間シャフト３２の後端部に連結している。又、この中間シャフト３２の前端部に、別の自在継手３３を介して、前記ステアリングギヤユニット７の入力軸３４を連結している。又、上記ステアリングギヤユニット７は、図示しないラック及びピニオンを備え、このうちのピニオンに上記入力軸３４を結合している。又、このピニオンと噛合する上記ラックは、両端部に前記タイロッド６、６を連結しており、このラックの軸方向変位に基づいてこれら各タイロッド６、６を押し引きする事で、操舵輪３（図９参照）に所望の舵角を付与する。又、上記操舵力補助装置５は、電動モータ３５によりウォーム減速機を介して、前記出力軸１３に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを付与する。

上述した様なステアリング装置を構成する従来構造のステアリングコラム装置（ステアリングコラム４）は、図１０に示した様に、インナコラム１０とアウタコラム１１とを単にテレスコープ状に組み合わせる事により構成されている。この為、車両（車体１５）への組み付け以前、及び、組み付け以後の状態で、次の様な問題を生じる可能性がある。

例えば、上記ステアリングコラム４の車両への組み付け作業は、インナコラム１０の前端部を支持したロアブラケット１４を車体１５の一部に固定した後、アウタコラム１１の前端寄り部分を支持したアッパブラケット１７を車体１５の一部に離脱可能に支持する事により行う。この様な組み付け作業を行う際に、上記ロアブラケット１４を車体１５に固定した後、上記アッパブラケット１７を車体１５に支持する以前の状態で、上記アウタコラム１１の後端部を下方へと傾けた場合に、このアウタコラム１１が上記インナコラム１０から分離する（インナコラム１０の周囲から抜け出る）可能性がある。

又、前述した様に、上記ステアリングホイール１の前後位置の調節は、調節レバー２９の操作に基づいて結合ナット２８を回転させ、この結合ナット２８と結合ボルト２７の頭部３０との間隔を広げた状態で行うが、この状態で、上記ステアリングホイール１を前方に、必要以上に強い力でストロークエンドまで押し下げる操作を繰り返した場合、アッパブラケット１７には、上記結合ボルト２７を介して前方に向いた強い衝撃力が繰り返し作用する。この結果、上記アッパブラケット１７とカプセル２１、２１とを連結する複数の樹脂ピンがせん断し、このアッパブラケット１７が、これら両カプセル２１、２１に形成された係合溝２２、２２に沿って正規位置（初期状態での取付位置）から前方へと変位する可能性がある。この様な場合、上記両カプセル２１、２１に対する上記アッパブラケット１７の係合状態（支持力）が不十分となり、操舵感（操舵フィーリング）が低下する可能性がある。

この様な事情に鑑みて従来から、分離防止専用の部品を別途設ける事によって、インナコラムとアウタコラムとの分離防止を図る事が考えられている。例えば特許文献１には、ステアリングコラム装置の車両への組み付け以前の状態で、インナコラムとアウタコラムとにそれぞれ形成した通孔内に拘束部材を挿通して、これらインナコラムとアウタコラムとが分離する事を防止する発明が開示されている。

一方、特許文献２には、アウタコラムにストッパボルトを設けると共に、インナコラムに形成した長溝内にこのストッパボルトの先端部を挿入する事で、これらインナコラムとアウタコラムとの分離防止を図ると共に、これら両コラム同士の相対回転を防止する発明が開示されている。この様な特許文献２に記載された発明の構造によれば、相対回転防止の為の部品（或いはその為の構造）を省略できる分、部品コストの増加や組立工数の増加を抑えられる。

但し、この様な特許文献２に記載された構造を含め、従来構造の場合には、インナコラムとアウタコラムとの分離防止と、二次衝突が発生した場合の衝撃エネルギの吸収とを、それぞれ別の部材（部品）を用いて行っている。この為、部品管理並びに組立作業が面倒で、ステアリングコラム装置のコストを高くする原因となっている。又、運転者の保護の充実を図る面から、エネルギ吸収部材として、エネルギ吸収特性（エネルギ吸収量とコラプスストロークとの関係）を調節できるものに対する関心が高まっている。但し、この様なエネルギ吸収部材は、部品点数の更なる増大を招くだけでなく、構造が複雑で、部品製作、部品管理、組立作業が何れも面倒になり、ステアリング装置の製作コストが嵩む原因になる。

特開平１１−３０１４９２号公報特開２００１−３４７９５３号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、車両への組み付け作業時に、インナコラムとアウタコラムとが不用意に分離する事を防止できるだけでなく、二次衝突時の衝撃エネルギを吸収でき、しかもエネルギ吸収特性を調節できるステアリングコラム装置を低コストで実現すべく発明したものである。又、必要に応じて、アウタコラムを車体に対して支持する為の支持ブラケットが両カプセルに対して正規位置から前方へと移動した場合に、その旨を運転者に知らせる事のできる構造を実現するものである。

本発明のステアリングコラム装置は、前述した従来構造のステアリングコラム装置と同様に、前方側に配置されたインナコラムの後端側部分に、後方側に配置されたアウタコラムの前端側部分を、軸方向に関する相対変位を可能に外嵌して成り、その内側にステアリングシャフトを回転自在に支持する。

特に、本発明のステアリングコラム装置に於いては、上記インナコラムの外周面の前端寄り部分から中間部に亙る部分に、前後方向に長い係合凹部を設けている。
一方、上記アウタコラムの一部に、上記係合凹部の内側に進入した係合部を設けている。
そして、上記アウタコラムが後方へと移動する際に、上記係合部を上記係合凹部の後端部に設けられた段差面に突き当てる事で、上記アウタコラムがそれ以上後方に移動する事を阻止すると共に、二次衝突に伴ってこのアウタコラムが前方へと移動する際に、上記係合部を上記係合凹部の底面と内側面とのうち少なくとも一方の面に押し付ける事で、衝撃エネルギを吸収する。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項２に記載した発明の様に、上記係合凹部の後側半部に、その後端部に設けた上記段差面を除き、上記係合部と当接する事なく、上記アウタコラムがテレスコピック調節範囲内で前後方向に移動する事を許容する移動許容部を設ける。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項３に記載した発明の様に、上記係合凹部の前側半部に、その深さ寸法と内側面同士の幅寸法とのうち少なくとも一方が前方に向かう程小さくなる部分を有する、エネルギ吸収部を設ける。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記アウタコラムをテレスコピック調節範囲内で後方に最大限移動させた状態で、上記係合部と上記段差面との間に隙間を設ける。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項５に記載した発明の様に、上記係合部を、上記アウタコラムの前端部に固定した１乃至複数のストッパ兼エネルギ吸収プレートにより構成する。
又、上述した請求項５に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項６に記載した発明の様に、上記複数のストッパ兼エネルギ吸収プレート同士の間で、前記係合凹部の底面と内側面との少なくとも一方の面との間隔を異ならせる。

更に、本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項７に記載した発明の様に、上記係合凹部のうち、上記アウタコラムをテレスコピック調節範囲内で前方に最大限移動させた状態で上記係合部が位置する部分と、この部分よりも、上記アウタコラムを車体に対して前後移動可能に支持する為の支持ブラケットとこの支持ブラケットを前方に離脱可能に支持する為のカプセルとの係合代分だけ前方に位置する部分との間部分に、上記係合部と衝突してその衝撃を運転者に伝える為の突き当て片を設ける。

上述の様に構成する本発明によれば、車両への組み付け作業時に、インナコラムとアウタコラムとが不用意に分離する事を防止できるだけでなく、二次衝突時の衝撃エネルギを吸収でき、しかもエネルギ吸収特性を容易に調節できる、ステアリングコラム装置を低コストで得られる。
先ず、インナコラムとアウタコラムとの分離防止は、このアウタコラムに設けた係合部と、このインナコラムの外周面に形成した係合凹部の後端部に設けた段差面との係合により図れる。即ち、車両への組み付け作業時に、上記インナコラムと上記アウタコラムとが互いに離れる方向に相対変位した（アウタコラムが後方に移動した）場合に、上記係合部が上記段差面に突き当たる事で、上記アウタコラムが上記インナコラムの周囲から抜け出る（アウタコラムがそれ以上後方に移動する）事が阻止される。この様に、本発明の場合には、上記係合部と上記段差面との係合によって、上記インナコラムと上記アウタコラムとの分離防止が図られる。
又、二次衝突時の衝撃エネルギの吸収は、上記アウタコラムが前方へと移動する際に、上記係合部を上記係合凹部の底面と内側面とのうち少なくとも一方の面に押し付ける事により図れる。即ち、上記係合部と上記係合凹部の底面と内側面とのうち少なくとも一方の面との摺接部で生じる摩擦力、更にはこれら各面を塑性変形させる際の抵抗によって、衝撃エネルギを吸収できる。
しかも、本発明の場合には、上記係合凹部の深さ寸法（底面の傾斜角度）や内側面同士の間隔、底面や内側面の表面粗さを前後位置に応じて異ならせたり、更には、上記係合部の形状、硬度、厚さ等を適宜変更すると言った、部品点数や組立工数が増加しにくい方法により、容易にエネルギ吸収特性を調整できる。
以上の様に、本発明の場合には、上記インナコラムに係合凹部を、上記アウタコラムに係合部を、それぞれ設ける事のみによって、これらインナコラムとアウタコラムとの分離防止機能と衝撃エネルギの吸収機能との両機能を発揮できると共に、エネルギ吸収特性を調整可能なステアリングコラムを得られる。従って、この様な本発明によれば、部品管理及び組立作業の簡素化、容易化が可能になり、ステアリングコラム装置の低コスト化を図れる。

又、請求項７に記載した発明によれば、上記係合部と前記突き当て片とを衝突させる事で、上記支持ブラケットが上記両カプセルに対して正規位置から前方へと移動した旨を、ステアリングホイールを通じて運転者に触覚的に知らせる事ができる。

本発明の実施の形態の第１例のステアリング装置を示す略側面図。同じく図１のＡ部拡大図。同じく図１のＢ−Ｂ断面図。同じくエネルギ吸収性能を示す線図。本発明の実施の形態の第２例を示す、図２に相当する図。同じく図４に相当する線図。本発明の実施の形態の第３例を示す、図１に相当する図。本発明の実施の形態の第４例を示す、図３のＣ部に相当する拡大図。車両に搭載したステアリング装置の１例を示す略斜視図。従来構造のステアリングコラム装置を備えたステアリング装置の１例を示す略側面図。図１０のＤ−Ｄ断面図。

［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１〜５に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、インナコラム１０ａとアウタコラム１１ａとの分離防止を図れるだけでなく、二次衝突時の衝撃エネルギを吸収でき、しかもエネルギ吸収特性を容易に調整できるステアリングコラム４ａを低コストで得るべく、上記インナ、アウタ両コラム１０ａ、１１ａの構造を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用・効果に就いては、前述した従来構造の場合とほぼ同様であるから、同等部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例のステアリングコラム４ａは、前方側に配置されたインナコラム１０ａの後端側部分に、後方側に配置されたアウタコラム１１ａの前端側部分を、軸方向に関する相対変位を可能に外嵌して成り、ステアリングホイール１をその後端部に固定したステアリングシャフト２を、その内側に回転自在に支持している。又、上記ステアリングコラム４ａは、上記ステアリングホイール１の前後位置の調節を可能にする他、衝突事故の際には、上記ステアリングシャフト２と共に全長を縮める。

上記インナコラム１０ａは、ロアブラケット１４により、操舵力補助装置５を構成するギヤハウジング１２を介して、車体１５の一部に、ピボットピン１６を中心として、揺動自在に支持されている。一方、上記アウタコラム１１ａは、アッパブラケット１７により、車体１５に対して、その前端寄り部分を支持されており、このアッパブラケット１７は、車体１５に対して、前方に向いた強い衝撃が加わった場合に、前方に離脱する様に支持されている。又、本例の場合、上記インナコラム１０ａは、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽合金製の押出管、或いは、鋼製の電縫管の如きパイプ材製であり、上記アウタコラム１１ａは、同質材製で、鋳造（ダイキャスト）により造られている。

又、上記ステアリングホイール１の前後位置及び上下位置を調節可能とすべく、上記アウタコラム１１ａを、上記アッパブラケット１７に対して、前後方向及び上下方向に移動可能に支持している。この為に、本例の場合にも、上記アウタコラム１１ａの前端部下面に１対のクランプ壁２４、２４を、上記アウタコラム１１ａと一体に、互いに離隔した状態で形成している。又、これら両クランプ壁２４、２４の互いに整合する位置には、それぞれ前後方向に長い第一長孔２５を形成している。そして、上記両クランプ壁２４、２４を、上記アッパブラケット１７を構成する両側壁部１８、１８により挟持した状態で、上記第一長孔２５及びこれら各側壁部１８、１８に形成した第二長孔２６を、一方から他方（図３の右から左）に挿通した結合ボルト２７の他端に、結合ナット２８を螺合させている。又、この結合ナット２８は、調節レバー２９により回転自在としている。

従って、この調節レバー２９の操作に基づいて上記結合ナット２８を回転させ、この結合ナット２８と上記結合ボルト２７の頭部３０との間隔を変化させれば、上記アウタコラム１１ａを上記アッパブラケット１７に対し固定したり、或いは固定を解除できると共に、上記両クランプ壁２４、２４同士の間隔を変化させて、上記アウタコラム１１ａを上記インナコラム１０ａに対して固定したり、或いは固定を解除できる。そして、上記結合ナット２８と上記頭部３０との間隔を拡げた状態では、上記結合ボルト２７が上記各第一長孔２５の内側で変位できる範囲内で、上記アウタコラム１１ａを前後移動（インナコラム１１ａに対し軸方向に相対変位）させて、上記ステアリングホイール１の前後位置の調節を行える。更に、上記結合ボルト２７が上記各第二長孔２６の内側で変位できる範囲内で、上記ステアリングコラム４ａを上下移動させて、上記ステアリングホイール１の上下位置の調節を行える。

特に本例の場合には、上記インナコラム１０ａと上記アウタコラム１１ａとが、車両への組み付け作業時に不用意に分離する事を防止すると共に、二次衝突時の衝撃エネルギを吸収する為に、上記インナ、アウタ両コラム１０ａ、１１ａ同士の組み合わせ部の構造を工夫している。具体的には、このインナコラム１０ａの外周面の前端寄り部分から中間部に亙る部分に、前後方向に長い係合凹部３６を設けている。この係合凹部３６は、上記インナコラム１０ａの外周面に例えばフライス加工を施す事により形成されており、幅方向両側及び下方に開口している。

特に本例の場合、上記係合凹部３６を、後側半部の移動許容部３７と前側半部のエネルギ吸収部３８とから構成している。このうちの移動許容部３７の深さ寸法Ｈ₃₇は、前後方向に亙り一定であるのに対して、上記エネルギ吸収部３８の深さ寸法は前方に向かうに従って漸次小さくなっている。この為に、本例の場合には、上記エネルギ吸収部３８の底面を、前方に向かう程上記インナコラム１０ａの中心軸から離れる方向に傾斜した傾斜面３９としている。又、上記移動許容部３７の前後方向に関する長さ寸法Ｌ₃₇を、前記各第一長孔２５の内側で結合ボルト２７が変位可能な範囲（テレスコピック調整範囲）Ｌ₂₅よりも大きくしている（Ｌ₃₇＞Ｌ₂₅）。又、本例の場合、上記エネルギ吸収部３８の前後方向に関する長さ寸法Ｌ₃₈を、上記移動許容部３７の前後方向に関する長さ寸法Ｌ₃₇とほぼ同じとしている（Ｌ₃₈≒Ｌ₃₇）。

又、本例の場合には、上記アウタコラム１１ａの前端部に、上記インナコラム１０ａを構成する金属材料よりも硬質の金属材製（例えばステンレス鋼製）で、矩形板状のストッパ兼エネルギ吸収プレート４０を、１対のボルト４１、４１により固定している。そして、このストッパ兼エネルギ吸収プレート４０の幅方向中間部のうちの上端部４２を、上記係合凹部３６の内側に進入させている。本例の場合には、この上端部４２が、特許請求の範囲に記載した係合部に相当する。更に、前記インナコラム１０ａの下面で前記移動許容部３７の後端部に、この移動許容部３７の奥面と、この移動許容部３７よりも後側部分とを連続させる、段差面４３を形成している。

本例のステアリングコラム４ａの場合、このステアリングコラム４ａを車体に組み付けた初期状態、且つ、上記結合ボルト２７を上記各第一長孔２５の中央に位置させた状態で、上記各部３７、４２、４３を、次の様な位置関係（寸法関係）に規制している。即ち、図１に示した様に、上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０の上端部４２を、上記移動許容部３７の内側で前後方向に関してほぼ中央に位置させると共に、この上端部４２の上端縁とこの移動許容部３７の底面との間に所定の大きさの隙間を設けている。言い換えれば、上記係合凹部３６の内側への上記上端部４２の進入量を、上記移動許容部３７の深さ寸法Ｈ₃₇よりも小さくしている。更に、上記上端部４２の後側面から上記移動許容部３７の後端部に設けられた段差面４３までの長さ寸法Ｌ₄₃を、上記テレスコピック調整範囲Ｌ₂₅の１／２よりも僅かに大きくしている（Ｌ₄₃＞Ｌ₂₅／２）。これにより、本例の場合には、上記アウタコラム１１ａをテレスコピック調節範囲内で前後方向に移動させた場合に、上記上端部４２を上記移動許容部３７の範囲内でのみ前後方向に移動させると共に、この上端部４２の後側面が上記段差面４３に当接しない様にしている。又、この上端部４２の上端縁が上記移動許容部３７の底面に当接しない様にしている。

上述の様な構成を有する本例のステアリングコラム４ａは、車両への組み付け作業時に、上記インナコラム１０ａと上記アウタコラム１１ａとが不用意に分離する事を防止できるだけでなく、二次衝突時の衝撃エネルギを吸収でき、しかもエネルギ吸収特性を容易に調節できる。
先ず、上記インナコラム１０ａと上記アウタコラム１１ａとの分離防止は、上記係合凹部３６の後端部に設けた段差面４３と、上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０の上端部４２の後側面との係合により図れる。例えば、上記ステアリングコラム４ａを車体に組み付ける際に、前記ロアブラケット１４を車体１５に固定した後、前記アッパブラケット１７を車体１５に支持する以前の状態で、上記アウタコラム１１ａの後端部を下方に傾けた場合にも、上記上端部４２の後側面が上記段差面４３に突き当たる事で、上記アウタコラム１１ａが上記インナコラム１０ａの周囲から抜け出る（それ以上後方に移動する）事を阻止できる。この様に、本例の場合には、上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０の上端部４２の後側面と上記係合凹部３６の段差面４３との係合によって、上記インナコラム１０ａと上記アウタコラム１１ａとの分離防止を有効に図れる。

又、二次衝突時の衝撃エネルギの吸収は、二次衝突の発生に伴って、上記アッパブラケット１７が上記両カプセル２１、２１から離脱し、上記アウタコラム１１ａが前方へと移動（コラプス）する際に、上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０の上端部４２の上端縁を、上記エネルギ吸収部３８の底面である傾斜面３９に押し付ける事により図れる。具体的には、二次衝突が発生し、上記アウタコラム１１ａの前方への移動が進行すると、上記上端部４２の上端縁と上記傾斜面３９とが摺接（当接）し始め、この摺接部で生じる摩擦力がこの傾斜面３９の傾斜角度に応じて次第に大きくなる。更には、この傾斜面３９を上方に押し上げる様に塑性変形させつつ、上記アウタコラム１１ａが前方に変位する様になる。この為、上記摩擦力及び上記傾斜面３９を塑性変形させる事に対する抵抗により、図４に示した様に、上記アウタコラム１１ａの前方への移動量が大きくなるに従って、エネルギ吸収量を大きくする。

しかも、本例の場合には、上記係合凹部３６を構成する移動許容部３７及びエネルギ吸収部３８の前後方向に関する長さ寸法、このエネルギ吸収部３８の底面である傾斜面３９の傾斜角度、この傾斜面３９の表面粗さ等を適宜変更したり、更には、上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０の硬度、板厚、上端部４２の上端縁の形状等を適宜変更すると言った、部品点数や組立工数が増加しにくい方法により、容易にエネルギ吸収特性を調整できる。

以上の様に、本例の場合には、上記インナコラム１０ａに係合凹部３６を、上記アウタコラム１１ａにストッパ兼エネルギ吸収プレート４０をそれぞれ設ける事のみによって、上記インナコラム１０ａと上記アウタコラム１１ａとの分離防止機能と衝撃エネルギの吸収機能との両機能を発揮できると共に、エネルギ吸収特性を調整可能なステアリングコラム４ａを得られる。従って、この様な本例の構造によれば、部品管理及び組立作業の簡素化、容易化が可能になり、上記ステアリングコラム４ａの低コスト化を図れる。

尚、図１に示した構造は、自動車の盗難防止を図る為のステアリングロック機構を備えている。即ち、上記アウタコラム１１ａの後端寄り部分にキーロック孔４４を、前記ステアリングシャフト２を構成するアウタシャフト９の後端寄り部分に複数のキー溝４５を、それぞれ設けている。この様な構成により、イグニッションキーを引き抜くのに伴って、図示しないロック装置を構成するロックキーが、上記キーロック孔４４を通じて上記アウタシャフト９の外周面に弾性的に押し付けられる。そして、上記キー溝４５と係合する事により、上記ステアリングシャフト２が上記ステアリングコラム４ａに対して回動する事を阻止する。この様な構成を有する本例の構造の場合、ロック装置を作動させた状態で、上記ステアリングシャフト２を無理に回転させようとした場合にも、このステアリングシャフト２に加えられた力が、前記支持ブラケット１７により支承され、上記係合凹部３６と上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０の上端部４２との係合部に作用する事はない。従って、この様な面から、これら係合凹部３６及び上端部４２の設計の自由度が低くなる事はない。

［実施の形態の第２例］
図５〜６は、請求項１〜６に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、係合凹部３６ａの前側半部に設けたエネルギ吸収部３８ａの底面を、第一、第二の傾斜面４６ａ、４６ｂと、平坦面４７とから構成している。これら各面４６ａ、４６ｂ、４７の長さ寸法（Ｌ_{46a 、}Ｌ_46b、Ｌ₄₇）は、後方側に設けられた第一の傾斜面４６ａが最も小さく、中間部に設けられた平坦面４７、前方側に設けられた第二の傾斜面４６ｂの順に大きくなっている（Ｌ_46a＜Ｌ₄₇＜Ｌ_46b）。

又、本例の場合には、アウタコラム１１ｂの前端部に、２枚のストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａ、４０ｂを前後に重ね合わせた状態で、１対のボルト４１により固定している。そして、これら両ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａ、４０ｂの幅方向中間部のうちの上端部４２ａ、４２ｂを、上記係合凹部３６ａの内側にそれぞれ進入させている。特に本例の場合には、上記両ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａ、４０ｂ同士の間で、上記係合凹部３６ａの内側への上記各上端部４２ａ、４２ｂの進入量を異ならせている。

即ち、本例のステアリングコラム４ｂを車体に組み付けた初期状態で、後方側に設けた上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａの上端部４２ａの上端縁と上記係合凹部３６ａを構成する移動許容部３７の底面との間の隙間ｈ₁を、前方側に設けた上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ｂの上端部４２ｂの上端縁と上記移動許容部３７の底面との間の隙間ｈ₂よりも小さくしている（ｈ₁＜ｈ₂）。又、本例の場合には、この隙間ｈ₂の大きさを、上記係合凹部３６ａの内側への上記上端部４２ｂの進入量と、上記第一の傾斜面４６ａ及び上記平坦面４７の深さ寸法との関係で規制している。即ち、上記進入量が、これら各面４６ａ、４７の深さ寸法よりも大きくならない様に、上記隙間ｈ₂の大きさを規制している。又、本例の場合には、後方側に設けた上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａの板厚Ｔ₁を、前方側に設けた上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ｂの板厚Ｔ₂よりも大きくしている（Ｔ₁＞Ｔ₂）。

以上の様な構成を有する本例の場合には、上記インナコラム１０ｂと上記アウタコラム１１ｂとの分離防止を、上記移動許容部３７の後端部に設けた段差面４３と、後方側に設けた上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａの上端部４２ａの後側面との係合により図れる。

又、二次衝突時の衝撃エネルギの吸収は、上記両ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａ、４０ｂの上端部４２ａ、４２ｂの上端縁を、上記エネルギ吸収部３８ａの底面を構成する第一、第二傾斜面４６ａ、４６ｂ及び平坦面４７に押し付ける事により図れる。
即ち、二次衝突が発生し、上記アウタコラム１１ｂが前方へと移動した際に、先ず、後方側に設けた上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａの上端部４２ａの上端縁と上記第一の傾斜面４６ａとが摺接し始め、この摺接部で生じる摩擦力がこの傾斜面４６ａの傾斜角度に応じて次第に大きくなる。更には、この第一の傾斜面４６ａを上方に押し上げる様に塑性変形させつつ、上記アウタコラム１１ｂが前方に移動する様になり、塑性変形量の増大に伴って、この塑性変形に対する抵抗（コラプス抵抗）を次第に大きくする。次いで、上記上端部４２ａの上端縁により、上記平坦面４７を上方に押し上げる様に塑性変形させる。そして最後に、上記両ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａ、４０ｂの上端部４２ａ、４２ｂの上端縁により、上記第二の傾斜面４６ｂの底面を上方に押し上げる様に塑性変形させる。そして、この塑性変形量の増大に伴って、この塑性変形に対する抵抗を次第に大きくする。この結果、図６に示した様に、上記アウタコラム１１ｂの前方への移動量が大きくなるに従って、エネルギ吸収量を段階的に大きくする。

以上の様な構成を有する本例の場合には、上記エネルギ吸収部３９ａの底面を構成する、第一、第二の傾斜面４６ａ、４６ｂ及び平坦面４７の前後方向に関する長さ寸法、表面粗さ、これら第一、第二の傾斜面４６ａ、４６ｂの傾斜角度を適宜変更したり、更には、上記各ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ａ、４０ｂの硬度、板厚、上端部４２ａ、４２ｂの形状等を適宜変更すると言った、部品点数や組立工数が増加しにくい方法により、エネルギ吸収特性をより複雑に調整できる。
その他の構成及び作用・効果に就いては、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第３例］
図７は、請求項１〜５、７に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、ステアリングコラム４ｃを車体１５に取り付けた初期状態で、且つ、結合ボルト２７を第一長孔２５の中央に位置させた状態で、ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０の上端部４２の前側面から、係合凹部３６を構成する移動許容部３７とエネルギ吸収部３８との連続部４８までの長さ寸法Ｌ₄₈を、上記第一長孔２５の内側で上記結合ボルト２７が変位可能な範囲（テレスコピック調整範囲）Ｌ₂₅の１／２と同じとしている（Ｌ₄₈＝Ｌ₂₅／２）。これにより、上記アウタコラム１１ａをテレスコピック調節範囲内で前方に最大限移動させた場合に、上記上端部４２を上記連続部４８の内側に位置させる様にしている。

又、本例の場合には、上記係合凹部３６内に、上記上端部４２に衝突させてその衝撃を運転者に伝える為の突き当て片４９を設けている。具体的には、上記係合凹部３６のうち、上記アウタコラム１１ａをテレスコピック調節範囲内で前方に最大限移動させた状態で上記上端部４２が位置する部分（連続部４８部分）と、この部分よりも、アッパブラケット１７と両カプセル２１との係合代Ｌ₂₂分だけ前方に位置する部分との間部分（Ｌ₄₉の範囲）に設けている。この様な突き当て片４９は、上記インナコラム１０ａと一体に形成する事もできるし、例えばボルト等の別体の部材により構成する事もできる。

以上の様な構成を有する本例の場合、上記アッパブラケット１７が上記両カプセル２１から完全に離脱する以前の状態で、上記ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０の上端部４２を上記突き当て片４９に衝突させる事ができる。この為、ステアリングホイール１の前後位置の調節によって、上記アッパブラケット１７が正規位置から前方へと移動した場合に、このアッパブラケット１７の位置が不適正である旨を、上記ステアリングホイール１を通じて運転者に触覚的に伝える事ができる。従って、運転者は、運転を中止する等の安全確保の為の措置を取る事ができる。

［実施の形態の第４例］
図８は、請求項１〜５に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、インナコラム１０ｃに形成する係合凹部３６ｃを、断面矩形の凹溝状としている。又、これに合わせて、ストッパ兼エネルギ吸収プレート４０ｃの幅方向中間部の上端部４２ｃの形状を、上記インナコラム１０ｃの軸方向に見た形状が矩形である、凸形状としている。そして、この様な上端部４２ｃを上記係合凹部３６ｃの内側に進入させている。

この様な構成を有する本例の場合には、上記係合凹部３６ｃの深さ寸法や底面の表面粗さを前後位置に応じて適宜異ならせる事ができるだけでなく、内側面５０、５０同士の間隔を前方に向かう程小さくしたり、これら両内側面５０、５０の表面粗さを前方に向かう程粗くしたりする事もできる。又、上記上端部４２ｃの硬度、厚さ等を適宜変更する事もできて、エネルギ吸収特性をより複雑に調整できる。
その他の構成及び作用・効果に就いては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

１ステアリングホイール
２ステアリングシャフト
３操舵輪
４、４ａ〜４ｃステアリングコラム
５操舵力補助装置
６タイロッド
７ステアリングギヤユニット
８インナシャフト
９アウタシャフト
１０、１０ａ〜１０ｃインナコラム
１１、１１ａ、１１ｂアウタコラム
１２ギヤハウジング
１３出力軸
１４ロアブラケット
１５車体
１６ピボットピン
１７アッパブラケット
１８側壁部
１９支持板部
２０切り欠き
２１カプセル
２２係合溝
２３上下方向通孔
２４クランプ壁
２５第一長孔
２６第二長孔
２７結合ボルト
２８結合ナット
２９調節レバー
３０頭部
３１自在継手
３２中間シャフト
３３自在継手
３４入力軸
３５電動モータ
３６、３６ａ〜３６ｃ係合凹部
３７移動許容部
３８、３８ａエネルギ吸収部
３９傾斜面
４０、４０ａ〜４０ｃストッパ兼エネルギ吸収プレート
４１ボルト
４２、４２ａ〜４２ｃ上端部
４３段差面
４４キーロック孔
４５キー溝
４６ａ第一の傾斜面
４６ｂ第二の傾斜面
４７平坦面
４８連続部
４９突き当て片
５０内側面

Claims

前方側に配置されたインナコラムの後端側部分に、後方側に配置されたアウタコラムの前端側部分を、軸方向に関する相対変位を可能に外嵌して成り、その内側に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装置に於いて、
上記インナコラムの外周面の前端寄り部分から中間部に亙る部分に前後方向に長い係合凹部が設けられており、
上記アウタコラムの一部に、上記係合凹部の内側に進入した係合部が設けられており、
このアウタコラムが後方へと移動する際に、この係合部を上記係合凹部の後端部に設けられた段差面に突き当てる事で、上記アウタコラムがそれ以上後方に移動する事を阻止すると共に、二次衝突に伴ってこのアウタコラムが前方へと移動する際に、上記係合部を上記係合凹部の底面と内側面とのうち少なくとも一方の面に押し付ける事で、衝撃エネルギを吸収する事を特徴とするステアリングコラム装置。
係合凹部の後側半部に、その後端部に設けられた段差面を除き、係合部と当接する事なく、アウタコラムがテレスコピック調節範囲内で前後方向に移動する事を許容する移動許容部が設けられている、請求項１に記載したステアリングコラム装置。
係合凹部の前側半部に、その深さ寸法と内側面同士の幅寸法とのうち少なくとも一方が前方に向かう程小さくなる部分を有するエネルギ吸収部が設けられている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したステアリングコラム装置。
アウタコラムをテレスコピック調節範囲内で後方に最大限移動させた状態で、係合部と段差面との間に隙間が設けられている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したステアリングコラム装置。
係合部が、アウタコラムの前端部に固定された１乃至複数のストッパ兼エネルギ吸収プレートにより構成されている、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載したステアリングコラム装置。
複数のストッパ兼エネルギ吸収プレート同士の間で、係合凹部の底面と内側面との少なくとも一方の面との間隔を異ならせている、請求項５に記載したステアリングコラム装置。
係合凹部のうち、アウタコラムをテレスコピック調節範囲内で前方に最大限移動させた状態で係合部が位置する部分と、この部分よりも、上記アウタコラムを車体に対して前後移動可能に支持する為の支持ブラケットとこの支持ブラケットを前方に離脱可能に支持する為のカプセルとの係合代分だけ前方に位置する部分との間部分に、上記係合部と衝突してその衝撃を運転者に伝える為の突き当て片が設けられている、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載したステアリングコラム装置。