JP6080007B2 - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Description

この発明は、ステアリングコラム装置に関する。

下記特許文献１では、ステアリングコラム支持装置が提案されている。ステアリングコラム支持装置において、ステアリングコラムを車体に支持するブラケットは、車体に固定したスライディングプレートに嵌め込まれている。スライディングプレートには、ブラケットの両翼部の運転乗員席側に形成された略Ｕ字形状の切欠部に対応して、ボルト挿通孔が設けられている。そして、スライディングプレートは、ボルト挿通孔を挿通するボルトによって車体に固定されている。この場合、２次衝突時には、ブラケットがスライディングプレートから抜け出ることができる。スライディングプレートは、切欠部を覆ってその両側縁部に弾接する押圧部を有している。押圧部は、ブラケットに弾接することでブラケットの抜け荷重を安定させている。

特開２０００−３４４１１４号公報

特許文献１のスライディングプレートは、押圧部が設けられた弾接部と、弾接部に対面する摺接部と、湾曲しながら弾接部と摺接部とをつなぐ巾狭の曲げ部とによって構成されている。ボルト挿通孔にボルトを挿通して車体に締結すると、弾接部と摺接部との間隔が狭まり、ブラケットにおける切欠部の両側縁部が弾接部の押圧部と摺接部とによって挟まれる。この構成のスライディングプレートでは、車体へのボルト締結時に曲げ部が塑性変形する。そのため、曲げ部の塑性変形の程度によって、ボルト締結軸力（換言すれば、押圧部と摺接部とがブラケットを挟む力）がばらついてしまう。これでは、スライディングプレート（押圧部や摺接部）とブラケットとの間に発生する摩擦力が不安定となり、スライディングプレートに対するブラケットの抜け荷重（いわゆるＥＡ荷重）が不安定となる虞がある。

この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、ステアリングコラムのブラケットを保持するカプセルに対する当該ブラケットの抜け荷重を安定化す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。

請求項１記載の発明は、車体（８）に連結するためのブラケット（４）に支持されたステアリングコラム（２）と、車体に固定された状態で前記ブラケットを保持し、２次衝突時には前記ブラケットの保持を解消するカプセル（７）とを含むステアリングコラム装置（１）であって、前記カプセルは、前記ブラケットを挟んで対向配置される１対の平板部（１１，１２）と、前記１対の平板部から離れる方向へ膨出し、前記１対の平板部を連結する湾曲板部（１３）とを含み、前記湾曲板部には、前記カプセルが車体に組み付けられて前記１対の平板部が前記ブラケットを挟持する圧力が所定以上になったときに前記１対の平板部を互いに分離させる脆弱部（１３Ａ）が設けられていることを特徴とする、ステアリングコラム装置である。

請求項２記載の発明は、前記脆弱部は、前記湾曲板部において切り欠き（１３Ｃ）が形成された部分を含むことを特徴とする、請求項１記載のステアリングコラム装置である。
請求項３記載の発明は、前記脆弱部は、前記湾曲板部において、板厚が局所的に薄くされた薄肉部分（１３Ａ）を含むことを特徴とする、請求項１記載のステアリングコラム装置である。

請求項４記載の発明は、前記脆弱部は、前記湾曲板部において、幅が局所的に狭くされた幅狭部分（１３Ａ）を含むことを特徴とする、請求項１記載のステアリングコラム装置である。
請求項５記載の発明は、前記脆弱部は、前記湾曲板部において前記１対の平板部から最も離れた位置に形成されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のステアリングコラム装置である。

請求項６記載の発明は、前記１対の平板部における一方（１２）には、前記１対の平板部における他方（１１）へ向けて膨出し、前記ブラケットを当該他方へ向けて押圧する押圧部（１４）が形成されていて、前記押圧部において当該他方に対向する対向面は、前記ブラケットに面接触する平坦面であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のステアリングコラム装置である。

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

請求項１記載の発明によれば、カプセルにおいて、湾曲板部は、１対の平板部がブラケットを挟持する圧力が所定以上になったときに、脆弱部において破断する。これにより、１対の平板部は、脆弱部を境界として、互いに分離される。そのため、１対の平板部がブラケットを挟持する（最終的な）圧力は、湾曲板部の変形の影響を受けないので、安定する。よって、１対の平板部とブラケットとの間にこじりが発生しにくくなり、カプセル（１対の平板部）とブラケットとの間の摩擦力が安定する。その結果、２次衝突時におけるカプセルに対するブラケットの抜け荷重を安定化することができる。さらに、１対の平板部とブラケットとの間にこじりが発生しにくいことから、ステアリングコラム装置が車体に対して安定して固定されるため、ステアリングコラム装置の剛性が向上し、ステアリングコラム装置の振動が抑制される。

請求項２記載の発明によれば、切り欠きを形成することで構成された脆弱部は、カプセルをプレス加工等で形成する際に設けることができるし、プレス加工工程後の切削加工でも設けることができる。
請求項３記載の発明によれば、板厚が局所的に薄くされた薄肉部分で構成された脆弱部は、プレス加工等によって簡単に設けることができ、部品コストの低減に寄与する。

請求項４記載の発明によれば、幅が局所的に狭くされた幅狭部分で構成された脆弱部は、プレス加工等によって簡単に設けることができ、部品コストの低減に寄与する。
請求項５記載の発明によれば、脆弱部は、湾曲板部において１対の平板部から最も離れた位置に形成されている。これにより、湾曲板部を破断させるための応力を脆弱部に対して効果的に作用させることができる。

請求項６記載の発明によれば、一方の平板部に形成された押圧部において、他方の平板部に対向する対向面は、平坦面であって、ブラケットに面接触する。そのため、１対の平板部がブラケットを挟持する圧力を、一層安定させることができる。

図１は、本発明の一実施形態のステアリングコラム装置１が車体８に取り付けられた状態を示した概略側面図である。 図２（ａ）は、ステアリングコラム装置１を車体８上方側から見た図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における要部の拡大図であり、カプセル７を２点鎖線で表している。 図３は、本発明の一実施形態のカプセル７の斜視図である。 図４は、図３とは異なる方向から見たカプセル７の斜視図である。 図５は、カプセル７を第２平板部１２側からみた上面図である。 図６は、図５におけるＡ−Ａ断面図である。 図７は、車体８に固定されたカプセル７に対してアッパーブラケット４を取り付けた直後の状態の側面図である。 図８は、図７の状態からボルト１８を捻じ込んで脆弱部１３Ａが破断している状態を示している。 図９は、本発明の第１変形例におけるカプセル７の湾曲板部１３を示している。 図１０は、本発明の第２変形例におけるカプセル７の湾曲板部１３を示している。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態のステアリングコラム装置１が車体８に取り付けられた状態を示した概略側面図である。ここで、図１において、紙面左側が車体８の前側であり、紙面右側が車体８の後側であり、紙面上側が車体８の上側であり、紙面下側が車体８の下側である。

図１を参照して、ステアリングコラム装置１は、ステアリングコラム２と、ステアリングシャフト３と、アッパーブラケット４（ブラケット）と、ロアーブラケット５と、レバー６と、カプセル７とを含んでいる。ステアリングコラム装置１は、車体８に取り付けられている。ステアリングシャフト３の一端（後端）には、ステアリングホイール等の操舵部材９が取り付けられている。ステアリングコラム装置１は、レバー６を回動させることで、いわゆるテレスコ調整（ステアリングコラム２の伸縮量調整）とチルト調整（ステアリングコラム２の傾き調整）とが可能である（詳しくは、後述する）。さらに、ステアリングコラム装置１は、いわゆる２次衝突の際には、操舵部材９から伝達される衝撃を吸収するために、前方へ移動するようになっている。

以下では、ステアリングシャフト３が延びる方向を軸方向Ｘとする。軸方向Ｘは、図１における紙面の左右方向と一致している。また。軸方向Ｘに直交する方向を、左右方向Ｙと上下方向Ｚとする。左右方向Ｙは、図１において紙面に直交する方向であり、上下方向Ｚは、図１の紙面の上下方向である。
ステアリングコラム２は、ステアリングシャフト３を収容するものである。ステアリングコラム２は、同軸状に並ぶ円筒状のアッパーコラム２１およびロアーコラム２２を含んでいる。アッパーコラム２１は、ロアーコラム２２よりも操舵部材９側（後側）に位置し、ロアーコラム２２に対して軸方向Ｘに移動可能となっている。

ステアリングシャフト３は、ステアリングコラム２に対して挿通されている。ステアリングシャフト３は、同軸状に並ぶアッパーシャフト３１とロアーシャフト３２とを含んでいる。アッパーシャフト３１は、ロアーシャフト３２よりも操舵部材９側に位置し、ロアーシャフト３２に対して軸方向Ｘに移動可能となっている。
アッパーコラム２１とアッパーシャフト３１とは、図示しない軸受等を介して連結されており、ロアーコラム２２とロアーシャフト３２とは、図示しない軸受等を介して連結されている。そのため、アッパーコラム２１およびアッパーシャフト３１は、一体となって、ロアーコラム２２およびロアーシャフト３２に対して、軸方向Ｘに相対移動可能である。これにより、ステアリングコラム２およびステアリングシャフト３は、一度に伸縮できる。

図２（ａ）は、ステアリングコラム装置１を車体８側から見た図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における要部の拡大図であり、カプセル７を２点鎖線で表している。
以下では、図１に加えて図２も参照して説明する。
アッパーブラケット４は、ステアリングコラム２（特に、アッパーコラム２１）を支持し、ステアリングコラム装置１を車体８に連結するものである。アッパーブラケット４は、平面視で左右方向Ｙに長手の四角形をなす板状の天板部４Ａを有している（図２（ａ）も参照）。アッパーブラケット４では、天板部４Ａが、カプセル７を介して車体８に連結される。さらに、アッパーブラケット４は、天板部４Ａの左右方向Ｙにおける中央から下方へ延びる１対の側板部４Ｂを有している。１対の側板部４Ｂは、左右方向Ｙにおいて対向配置されていて、アッパーコラム２１を左右方向Ｙにおける両側から挟んでいる（図２（ａ）も参照）。さらに、アッパーブラケット４は、左右方向Ｙに延びる軸４Ｃを有している。

たとえば、アッパーブラケット４の側板部４Ｂには、上下方向Ｚに延びるチルトガイド溝４０が形成されている。また、アッパーコラム２１（厳密には、アッパーコラム２１に固定された図示しない可動ブラケット）には、軸方向Ｘに延びるテレスコガイド溝４１が形成されている。チルトガイド溝４０およびテレスコガイド溝４１の両方に対して、軸４Ｃが挿通されている。これにより、アッパーコラム２１（ステアリングコラム２）は、軸４Ｃおよびアッパーブラケット４を介して車体８に連結されている。また、軸４Ｃは、チルトガイド溝４０およびテレスコガイド溝４１のそれぞれによって、それぞれのガイド溝の長手方向にガイドされる。軸４Ｃがチルトガイド溝４０内で上下に相対移動することによって、前述したチルト調整が可能となる。軸４Ｃがテレスコガイド溝４１内で軸方向Ｘに相対移動することによって、前述したテレスコ調整が可能となる。

ロアーブラケット５は、ステアリングコラム２（特に、ロアーコラム２２）を支持し、ステアリングコラム装置１を車体８に連結するものである。ロアーブラケット５は、平面視で四角板状の天板部５Ａを有している（図２（ａ）も参照）。さらに、ロアーブラケット５は、天板部５Ａから下方へ延びる１対の側板部５Ｂを有している。１対の側板部５Ｂは、左右方向Ｙに対向配置されていて、ロアーコラム２２を左右方向Ｙにおける両側から挟んでいる（図２（ａ）も参照）。さらに、ロアーコラム２２は、１対の側板部５Ｂの間で左右方向Ｙに延びる軸５Ｃを有している。ロアーブラケット５は、軸５Ｃを介してロアーコラム２２を支持している。このため、ロアーコラム２２を含むステアリングコラム２の全体は、軸５Ｃを中心に回動可能となっている。ステアリングコラム２の回動によって、前述したチルト調整が可能となる。

そして、アッパーブラケット４の軸４Ｃの一端には、レバー６が接続されている。レバー６は、軸４Ｃを中心として軸４Ｃとともに回動可能である。レバー６の回動に応じて、アッパーブラケット４とアッパーコラム２１（厳密には、前述した可動ブラケット）とが、互いに圧接されたり、その圧接が解除されたりする。アッパーブラケット４とアッパーコラム２１との圧接が解除された状態では、運転者は、ステアリングコラム装置１をテレスコ調整したりチルト調整したりすることができる。テレスコ調整やチルト調整の後にレバー６を先ほどとは逆向きに回動させると、アッパーブラケット４とアッパーコラム２１とが圧接されて、ステアリングコラム装置１の姿勢がロックされる。

このようなアッパーブラケット４では、天板部４Ａが、車体８に固定された状態のカプセル７によって上下から挟持されている。これにより、アッパーブラケット４全体がカプセル７によって保持されている。よって、ステアリングコラム装置１は、車体８に対して支持されている。２次衝突時において、アッパーブラケット４の天板部４Ａとカプセル７との間の摩擦力を超える力がステアリングコラム２に作用すると、カプセル７は、アッパーブラケット４の保持を解消する。これにより、アッパーブラケット４は、車体８から分離され、アッパーコラム２１およびアッパーシャフト３１を伴って前方へ移動する。アッパーコラム２１およびアッパーシャフト３１の移動によって、２次衝突の衝撃が吸収（ＥＡ：Energy Absorption）される。ここでの内容は、以降でさらに詳しく説明する。

図２（ａ）を参照して、アッパーブラケット４の天板部４Ａの左右方向Ｙにおける両端部（両側の端面付近）には、天板部４Ａの後端面を前側へ切り欠く切り欠き１０が１つずつ（つまり左右で１対）形成されている。各切り欠き１０は、平面視において、例えば軸方向Ｘに長手の長方形状である（図２（ｂ）参照）。１対の切り欠き１０は、左右方向Ｙにおける天板部４Ａの中心（ステアリングコラム２やステアリングシャフト３の軸中心）を挟んで対称の位置に形成されている。

図３は、本発明の一実施形態のカプセル７の斜視図である。図４は、図３とは異なる方向から見たカプセル７の斜視図である。図５は、カプセル７を第２平板部１２側からみた上面図である。図６は、図５におけるＡ−Ａ断面図である。図７は、車体８に固定されたカプセル７に対してアッパーブラケット４を取り付けた直後の状態の側面図である。
以下では、図１〜２に加えて図３〜７も参照して説明する。

図３を参照にして、カプセル７は、プレス加工等によって鉄板から切り出した金属片（半製品）を折り曲げることによって成型される。カプセル７は、１対の平板部をなす第１平板部１１および第２平板部１２と、湾曲板部１３とを一体的に含んでいる。
第１平板部１１（１対の平板部における他方）は、四角形状の平板であり、その中央（重心位置）には、第１平板部１１を厚さ方向に貫通する丸孔１１Ａが形成されている。

第２平板部１２（１対の平板部における一方）は、第１平板部１１とほぼ同じ大きさの四角形状の平板であり、その中央（重心位置）には、第２平板部１２を厚さ方向に貫通する丸孔１２Ａが形成されている。ここで、第１平板部１１および第２平板部１２のそれぞれの厚さ方向を厚み方向Ｈとし、厚み方向Ｈに直交する２つの方向を幅方向Ｗ、奥行き方向Ｄということにする。

カプセル７が単独で存在する状態では、第１平板部１１と第２平板部１２とは、厚み方向Ｈに間隔を隔てて対向配置されていて、互いに平行になっている。図３および図４では、第２平板部１２は、第１平板部１１の真上に配置されている。この状態では、厚み方向Ｈから見て、第１平板部１１と第２平板部１２とは、ほぼ一致して見えており、第１平板部１１の丸孔１１Ａと第２平板部１２の丸孔１２Ａとは同軸状にあって互いに重なっている（図５も参照）。つまり、四角形の第１平板部１１および第２平板部１２では、厚み方向Ｈから見て、奥行き方向Ｄに延びる２辺同士が重なっており、幅方向Ｗに延びる２辺同士が重なっている。

また、第１平板部１１および第２平板部１２のそれぞれにおいて、厚み方向Ｈにおける両側面は、ほとんどの領域において、幅方向Ｗおよび奥行き方向Ｄの両方に沿って平坦になっている。ここで、第１平板部１１の当該両側面において、第２平板部１２に対向する面を、対向面１１Ｂといい、対向面１１Ｂとは反対側の面を、外表面１１Ｃということにする。

図６を参照して、第２平板部１２の丸孔１２Ａの周囲には、第１平板部１１と対向する側の面（図６では下面）から第１平板部１１に向かって（図６では下側に向かって）厚み方向Ｈに沿って突出するボス部１２Ｂが形成されている。ボス部１２Ｂは、第２平板部１２の板厚と同じ肉厚を持った円筒状であり、その内周面は、丸孔１２Ａを取り囲んでいる。ボス部１２Ｂは、第１平板部１１から厚み方向Ｈに離間しており、第１平板部１１に接触していない。

ここで、図３を参照して、第２平板部１２において、第１平板部１１に対向する面とは反対側の面（図３において最も大きく見えている面）を外表面１２Ｃとし、第１平板部１１に対向する面を対向面１２Ｄということにする。外表面１２Ｃは、丸孔１２Ａ周辺でボス部１２Ｂとつながっている。
第２平板部１２の幅方向Ｗにおける両端部（四角形状の第２平板部１２において奥行き方向Ｄに沿って平行に延びる２辺）のそれぞれにおいて、長手方向中央（奥行き方向Ｄにおける中央）には、押圧部１４が１つずつ形成されている。押圧部１４は、外表面１２Ｃおよび対向面１２Ｄよりも第１平板部１１の対向面１１Ｂに向けて（図３では下側に向けて）厚み方向Ｈに膨出している。押圧部１４は、第２平板部１２と同じ厚みを有し、奥行き方向Ｄに長手の長方形をなす平板状であり、外表面１２Ｃに対して平行に形成されている。また、各押圧部１４は、第１平板部１１の対向面１１Ｂにおける幅方向Ｗの両端部に対して、厚み方向Ｈに隙間を隔てている。各押圧部１４において対向面１１Ｂに対向する面（図３における下面）を、対向面１４Ａということにする。対向面１４Ａは、対向面１１Ｂと平行に延びる平坦面である。

押圧部１４の長手方向（奥行き方向Ｄ）両端には、傾斜部１７が１つずつ接続されている。各傾斜部１７は、押圧部１４や第２平板部１２と同じ厚みを有する板状であって、幅方向Ｗから見て、押圧部１４および第２平板部１２のそれぞれに対して傾斜している。各傾斜部１７の幅方向Ｗにおける寸法は、押圧部１４の幅方向Ｗにおける寸法と同じである。

図３を参照して、各押圧部１４の前記両端における一端（図３では左手前側の端）に接続された傾斜部１７は、当該一端と、第２平板部１２において当該一端に対して奥行き方向Ｄで隣接する部分とを繋いでいる。また、各押圧部１４の前記両端における他端（図３では右奥側の端）に接続された傾斜部１７は、当該他端と、第２平板部１２において当該他端に対して奥行き方向Ｄで隣接する部分とを繋いでいる。押圧部１４と、その両端の傾斜部１７とは、幅方向Ｗから見て、外表面１２Ｃ側へ向けて広がる（開脚する）凹状をなしている。

各押圧部１４と、その両端の傾斜部１７とにおける幅方向Ｗの内側（丸孔１２Ａ側）には、奥行き方向Ｄに沿って直線状に延びつつ第２平板部１２を厚み方向Ｈに切断する溝１５が１本ずつ設けられている。つまり、第２平板部１２（押圧部１４および傾斜部１７を除く）と、押圧部１４および傾斜部１７とは、溝１５を隔てて分離されている（図６も参照）。溝１５の長手方向（奥行き方向Ｄ）における両端部には、丸孔１６が１つずつ（１本の溝１５につき１対）形成されている。丸孔１６は、第２平板部１２を厚み方向Ｈに貫通している。

ここで、押圧部１４の製造工程について説明する（なお、カプセル７全体の製造方法については後で説明する）。まず、丸孔１６が、プレス加工時に第２平板部１２に２対（１つの押圧部１４当たり１対）形成される。そして、第２平板部１２において、１対の丸孔１６を繋ぐ奥行き方向Ｄの基準線（溝１５に一致する部分）よりも幅方向Ｗにおいて外側の縁部分（側辺）を、厚み方向Ｈに沿って外表面１２Ｃから対向面１２Ｄへ向けてプレスする。すると、各押圧部１４と、その両端の傾斜部１７とが、一体成型されるとともに、当該基準線において第２平板部１２から部分的に分離される。このとき、各押圧部１４は、第２平板部１２の板厚ｔよりも大きい距離Ｔだけ外表面１２Ｃから第１平板部１１側へ突出するように成型される（図６参照）。なお、押圧部１４および傾斜部１７の成型に応じて、当該基準線には、溝１５が形成される。

図４を参照して、第２平板部１２における、押圧部１４が形成されていない２辺（幅方向Ｗに延びる２辺）のうちの１辺の幅方向Ｗにおける中央には、湾曲板部１３が接続されている。湾曲板部１３は、幅方向Ｗに細く奥行き方向Ｄに湾曲しながら延びる帯状であり、その厚さは、第１平板部１１や第２平板部１２の板厚と同じである。湾曲板部１３は、奥行き方向Ｄにおいて第２平板部１２の当該１辺から離れ、第１平板部１１側へ湾曲しながら折り返されていて、第１平板部１１において幅方向Ｗに延びる１辺（厚み方向Ｈから見て第２平板部１２の当該１辺と重なる辺）の幅方向Ｗにおける中央に連結されている。言い換えると、湾曲板部１３は、第２平板部１２と第１平板部１１とを連結しつつ、第１平板部１１および第２平板部１２から離れる方向へ円弧状に膨出している。

このような湾曲板部１３において、第１平板部１１と第２平板部１２とから最も離れた位置には、脆弱部１３Ａが設けられている。
本実施形態の湾曲板部１３の外周面１３Ｂは、第１平板部１１の外表面１１Ｃおよび第２平板部１２の外表面１２Ｃに連続している。この外周面１３Ｂに、切り欠き１３Ｃが形成されている。切り欠き１３Ｃは、幅方向Ｗに直線状に延びる溝状であり、その断面（幅方向Ｗに直交する平面で切断したときの断面）は、図７に示すように、円弧状をなしている。切り欠き１３Ｃの深さは、湾曲板部１３の厚さの略半分に相当する。湾曲板部１３において切り欠き１３Ｃが形成された部分（切り欠き１３Ｃの底を区画する部分）が、脆弱部１３Ａとなっている。この場合、脆弱部１３Ａは、カプセル７をプレス加工等で形成する際に設けることができるし、プレス加工工程後の切削加工でも設けることができる。

また、脆弱部１３Ａは、湾曲板部１３の一部を切り欠いて形成される必要はなく、湾曲板部１３において、板厚が局所的に薄くされた薄肉部分となっていればよい。その場合は、脆弱部１３Ａは、プレス加工等によって簡単に設けることができ、部品コストの低減に寄与する。
次に、カプセル７全体の製造方法について説明する。

カプセル７は、薄い鉄板をプレス加工することにより成型される。プレス加工工程の初期段階において、カプセル７は、１対の板材と、１対の板材を繋ぐ細い帯状部分とを含む中間部材（半製品）である（図示せず）。１対の板材は、第１平板部１１および第２平板部１２のベースであり、１対の板材を繋ぐ帯状部分は、湾曲板部１３のベースである。そして、中間部材には、丸孔１１Ａと、丸孔１２Ａと、押圧部１４と、溝１５と、丸孔１６と、傾斜部１７とがプレス加工によって形成される（押圧部１４の形成手順の詳細については、前述した）。これによって、第１平板部１１と第２平板部１２とが完成する。脆弱部１３Ａは、このとき帯状部分に形成されてもよいが、プレス加工工程後の後加工で帯状部分に形成することもできる。そして、湾曲板部１３は、帯状部分を第１平板部１１と第２平板部１２とが近づく方向に曲げることで形成される。湾曲板部１３が形成されてから脆弱部１３Ａが形成されると、カプセル７が完成する。

図８は、図７の状態からボルト１８を捻じ込んで脆弱部１３Ａが破断している状態を示している。
以下では、図１〜７に加えて図８も参照して説明する。
次に、カプセル７とアッパーブラケット４との組み付けについて説明する。
図２（ａ）を参照して、カプセル７は、湾曲板部１３を操舵部材９側（後側）に向けた状態で、アッパーブラケット４の切り欠き１０に対して後側から嵌め込まれる。この状態では、図７に示すように、カプセル７の奥行き方向Ｄは、軸方向Ｘと一致している。また、左右方向Ｙは、カプセル７の幅方向Ｗと一致しており、上下方向Ｚは、カプセル７の厚み方向Ｈと一致している。そして、第２平板部１２は、第１平板部１１よりも上側（詳しくは、第１平板部１１の真上）に配置されている（図１参照）。

図２（ｂ）を参照して、上下方向Ｚから見て、第１平板部１１の丸孔１１Ａと第２平板部１２の丸孔１２Ａとは、切り欠き１０内に完全に収まっている。つまり、丸孔１１Ａと丸孔１２Ａと切り欠き１０とは、連通した状態になっている。一方、斜線で表した箇所は、アッパーブラケット４の天板部４Ａにおいて、第２平板部１２と接する部分（接触部４Ｄということにする）を示している。各押圧部１４の対向面１４Ａと第１平板部１１との間に、天板部４Ａの接触部４Ｄが位置している。ただし、図７に示すようにカプセル７がアッパーブラケット４の切り欠き１０に嵌め込まれた直後の状態では、押圧部１４および第１平板部１１のどちらか（図７では第１平板部１１）が接触部４Ｄに接触している。ちなみに、第２平板部１２では、押圧部１４のみがアッパーブラケット４と接する。

カプセル７とアッパーブラケット４とは、ボルト１８によって車体８に取り付けられる。ボルト１８は、切り欠き１０内における（第１平板部１１の）丸孔１１Ａならびに（第２平板部１２の）丸孔１２Ａおよびボス部１２Ｂを下から順に通って車体８に捻じ込まれている。この際、ボルト１８がボス部１２Ｂに挿通されていることによってカプセル７が位置決めされているので、ボルト１８の捩じ込みに伴ってカプセル７の位置がずれることはない。

ボルト１８を捻じ込む前の状態では、各カプセル７の第１平板部１１と第２平板部１２とは、アッパーブラケット４の天板部４Ａ（接触部４Ｄ）を挟んで対向配置されている。この状態で、第１平板部１１および第２平板部１２は、アッパーブラケット４と平行である。そして、押圧部１４の対向面１４Ａ（図７における下面）は、第２平板部１２および第１平板部１１の対向面１１Ｂ（上面）と平行である。つまり、押圧部１４において、第１平板部１１に対向する対向面１４Ａは、アッパーブラケット４に面接触する平坦面である。

ここで、第１平板部１１と押圧部１４との対向する面（対向面１１Ｂ，１４Ａ）同士の上下方向Ｚにおける間隔を間隔Ｇ_１とする。また、湾曲板部１３付近における第１平板部１１と押圧部１４との対向する面（対向面１１Ｂ，１２Ｄ）同士の間隔を間隔Ｇ_２とする。また、湾曲板部１３から離れた側（前側）において第１平板部１１と押圧部１４との対向する面（対向面１１Ｂ，１２Ｄ）同士の間隔を間隔Ｇ_３とする。

車体８に対して、ボルト１８を下から捻じ込むと、ボルト１８の頭部１８Ａによって第１平板部１１が第２平板部１２に対して接近させられる。これにより、前述したカプセル７の第１平板部１１とカプセル７の押圧部１４との間隔Ｇ₁と、カプセル７の第１平板部１１とカプセル７の第２平板部１２の間隔Ｇ_２および間隔Ｇ_３とは、徐々に狭くなる。その間、第１平板部１１は、アッパーブラケット４の天板部４Ａを押しながら、押圧部１４に向かって上方へ移動する。アッパーブラケット４の天板部４Ａが押圧部１４に当接する位置（間隔Ｇ_１が天板部４Ａの板厚Ｓと一致する位置）に達すると、天板部４Ａの接触部４Ｄ（図２（ｂ）の斜線部参照）は、対応する（左右方向Ｙで同じ位置にある）押圧部１４と第１平板部１１とによって上下方向Ｚから挟まれる。この状態では、押圧部１４の対向面１４Ａは、接触部４Ｄに対して上側から面接触しており、第１平板部１１の対向面１１Ｄは、接触部４Ｄに対して下側から面接触している。つまり、押圧部１４は、アッパーブラケット４を第１平板部１１へ向けて、面接触しながら押圧する。そのため、１対の平板部がブラケットを挟持する圧力を、一層安定させることができる。

図８を参照して、さらに、ボルト１８を車体８に対して捻じ込み続けると、押圧部１４および第１平板部１１が、天板部４Ａの接触部４Ｄに対して圧接される。これにより、押圧部１４および第１平板部１１のそれぞれと天板部４Ａの接触部４Ｄとの間の圧力が増大する。当該圧力が増大するのに応じて、間隔Ｇ_２と間隔Ｇ_３とが徐々に狭くなっていき、これにより、湾曲板部１３の脆弱部１３Ａにかかる応力が増大していく。さらにボルト１８を締め続けると、当該圧力が所定以上になって、湾曲板部１３が脆弱部１３Ａにおいて破断する。このように、脆弱部１３Ａは、車体８にカプセル７が組み付けられた状態において、１対の平板部（第１平板部１１と第２平板部１２）がアッパーブラケット４を挟持する圧力が所定以上となったときに、第１平板部１１と第２平板部１２とを互いに分離させることができる。

各カプセル７では、分離した第１平板部１１と第２平板部１２とが、前述した圧力で天板部４Ａ（接触部４Ｄ）を上下から挟持しつつ、ボルト１８によって車体８に固定されている。これにより、アッパーブラケット４が前述したように各カプセル７によって保持されている。そして、第１平板部１１および第２平板部１２のそれぞれと天板部４Ａとの間には、前述した圧力に応じた摩擦力が発生している。そのため、２次衝突において、第１平板部１１および第２平板部１２のそれぞれと天板部４Ａとの間の摩擦力を超える力がステアリングコラム２に作用すると、天板部４Ａが各カプセル７における第１平板部１１と第２平板部１２との間から前方へはずれる。これにより、アッパーブラケット４がカプセル７（つまり車体８）から抜けて前方へ移動し、前述したＥＡが達成される。ここで、カプセル７に対するアッパーブラケット４の抜け荷重は、前述した摩擦力に応じて変化する。つまり、当該摩擦力を安定させることで、当該抜け荷重（ＥＡ荷重）をコントロールすることができる。

以上のように、このステアリングコラム装置１では、１対の平板部がアッパーブラケット４を挟持する（最終的な）圧力は、湾曲板部１３の変形の影響を受けないので、安定する。よって、１対の平板部とアッパーブラケット４との間にこじりが発生しにくくなり、カプセル７（１対の平板部）とアッパーブラケット４との間の摩擦力が安定する。その結果、２次衝突時におけるカプセル７に対するアッパーブラケット４の抜け荷重を安定化することができる。さらに、１対の平板部とアッパーブラケット４との間にこじりが発生しにくいことから、ステアリングコラム装置１が車体８に対して安定して固定されるため、ステアリングコラム装置１の剛性が向上し、ステアリングコラム装置１の振動が抑制される。

また、前述したとおり、脆弱部１３Ａは、湾曲板部１３において１対の平板部から最も離れた位置に形成されている。これにより、湾曲板部１３を破断させるための応力を脆弱部１３Ａに対して効果的に作用させることができる。
そして、押圧部１４は、アッパーブラケット４と面接触しているため、塑性変形が抑えられ、ボルト１８の締結軸力（ボルト１８が第１平板部１１および第２平板部１２の間でアッパーブラケット４を挟む力であり、前述した圧力に相当する）を効率よく摩擦力に変換することができる。

ここで、押圧部１４の対向面１４Ａが仮に曲面であれば、対向面１４Ａは、アッパーブラケット４に対して、線接触によって不安定に接触するので、締結軸力のばらつきや、ステアリングコラム装置１の剛性不足による振動を誘発する。しかし、この実施形態の対向面１４Ａは、アッパーブラケット４に面接触する平坦面であるので、このような締結軸力のばらつきを小さく抑えることができる。

図９は、本発明の第１変形例におけるカプセル７の湾曲板部１３を示している。図１０は、本発明の第２変形例におけるカプセル７の湾曲板部１３を示している。
以下では、図１〜８に加えて図９および図１０も参照して説明する。
以下では、他の実施形態について説明する。図９を参照して、本発明の第２変形例における脆弱部１３Ａは、板厚方向に湾曲板部１３を貫通する貫通孔１９であってもよい。この場合、プレス加工で簡単に脆弱部１３Ａを形成することができる。

図１０を参照して、本発明の第３変形例における湾曲板部１３には、湾曲板部１３の板幅方向の両側から切り欠き２０が形成されている。この場合、脆弱部１３Ａは、湾曲板部１３において、両側の切り欠き２０に挟まれた部分であって、幅が局所的に狭くされた幅狭部分となっている。これにより、脆弱部１３Ａは、プレス加工等によって簡単に設けることができ、部品コストの低減に寄与する。

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、押圧部１４の形状は、カプセル７に対するアッパーブラケット４の抜け荷重やステアリングコラムの剛性についての要求値等に応じて、任意に変更可能である。たとえば、押圧部１４の断面形状として、たとえば波板形を用いることができる。

また、ボルト１８では、頭部１８Ａがナットとなって、軸部分とは別部品であってもよい。この場合、軸部分にナットを締めつけることによって、前述した締結軸力を発生させる。
また、押圧部１４が第１平板部１１だけでなく第２平板部１２にも設けられて、第１平板部１１および第２平板部１２の押圧部１４がアッパーブラケット４を挟んでもよい。

１…ステアリングコラム装置、２…ステアリングコラム、４…アッパーブラケット、７…カプセル、８…車体、１１…第１平板部、１２…第２平板部、１３…湾曲板部、１３Ａ…脆弱部、１３Ｃ…切り欠き、１４…押圧部、１４Ａ…対向面

Claims (6)

1. 車体に連結するためのブラケットに支持されたステアリングコラムと、車体に固定された状態で前記ブラケットを保持し、２次衝突時には前記ブラケットの保持を解消するカプセルとを含むステアリングコラム装置であって、
   前記カプセルは、
   前記ブラケットを挟んで対向配置される１対の平板部と、
   前記１対の平板部から離れる方向へ膨出し、前記１対の平板部を連結する湾曲板部とを含み、
   前記湾曲板部には、前記カプセルが車体に組み付けられて前記１対の平板部が前記ブラケットを挟持する圧力が所定以上になったときに前記１対の平板部を互いに分離させる脆弱部が設けられていることを特徴とする、ステアリングコラム装置。
2. 前記脆弱部は、前記湾曲板部において切り欠きが形成された部分を含むことを特徴とする、請求項１記載のステアリングコラム装置。
3. 前記脆弱部は、前記湾曲板部において、板厚が局所的に薄くされた薄肉部分を含むことを特徴とする、請求項１記載のステアリングコラム装置。
4. 前記脆弱部は、前記湾曲板部において、幅が局所的に狭くされた幅狭部分を含むことを特徴とする、請求項１記載のステアリングコラム装置。
5. 前記脆弱部は、前記湾曲板部において前記１対の平板部から最も離れた位置に形成されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のステアリングコラム装置。
6. 前記１対の平板部における一方には、前記１対の平板部における他方へ向けて膨出し、前記ブラケットを当該他方へ向けて押圧する押圧部が形成されていて、
   前記押圧部において当該他方に対向する対向面は、前記ブラケットに面接触する平坦面であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のステアリングコラム装置。

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