JP7409018B2 - ステアリング装置 - Google Patents

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。

従来、車両に搭載されるステアリング装置であって、車両の衝突によって生じる運転者のステアリングホイールへの衝突（二次衝突）の衝撃を吸収するための構造を備えるステアリング装置が知られている。例えば、特許文献１に開示されたステアリング装置は、インナーチューブが、軸方向の所定距離に亘って形成された溝部を有し、かつ、アウターチューブには固定部材が固定されている。固定部材は、溝部の幅よりも大径の先端部がインナーチューブ内に挿入され、基端部がアウターチューブに固定されている。インナーチューブのアウターチューブに対する相対的な移動時には、固定部材が溝部を拡幅しながら軸方向移動し、エネルギーが吸収される。

特開２０１６－４９９２３号公報

ステアリング装置には、ステアリングホイール等の操作部材を、運転者が操作するための運転者に比較的に近い位置（通常位置）と、運転者から比較的に遠い位置（退避位置）との間で移動可能にする移動機構部を有するものがある。例えば自動運転システムを備える車両では、運転者が車両の操作に責任を持つ必要がない状態では、走行中であっても、操作部材を移動機構部によって通常位置から退避位置まで移動させることができる。これにより、運転者の前方空間を広げることができる。

しかしながら、車両が自動運転システムによる制御の下で走行中である場合に、不可避的に衝突事故が発生する可能性もある。衝突事故の発生時において、操作部材が退避位置にある場合、操作部材に連結されたステアリングシャフトを保持するインナーチューブも操作部材に伴って前方に移動しているため、インナーチューブの前方への移動可能距離が比較的に短くなっている。従って、衝突事故に起因して運転者の操作部材への衝突（二次衝突）が生じた場合、二次衝突の衝撃エネルギーの吸収（以下、「衝撃吸収」ともいう。）のためのインナーチューブの移動量が短いことで、衝撃吸収量が十分ではない状況が生じ得る。

本発明は、本願発明者らが上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、運転者の前方空間を広げることができ、かつ、衝突安全性を向上させることができるステアリング装置を提供することを目的とする。

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、車両の操舵を行うためのステアリング装置であって、筒状のハウジングと、前記ハウジングの径方向内側に配置され、前記ハウジングに、前記ハウジングの軸方向に移動可能に保持された筒状の中間チューブと、前記中間チューブの径方向内側に配置され、操作部材が取り付けられるステアリングシャフトを回転可能に保持する筒状のインナーチューブと、前記中間チューブの径方向外側に配置された当接部材と、を備え、前記中間チューブは、前記ハウジングに対する前記軸方向の位置を変更することで、前記操作部材の前記軸方向の位置を、第一位置と、前記第一位置よりも前記車両における前方の第二位置との間で移動させ、かつ、周壁部に、前記当接部材が挿入可能な大きさの挿入孔を有し、前記当接部材は、前記操作部材が前記第二位置にある場合、前記挿入孔に挿入された状態であり、少なくとも二次衝突時に前記インナーチューブと当接する。

本発明の一態様に係るステアリング装置によれば、運転者の前方空間を広げることができ、かつ、衝突安全性を向上させることができる。

実施の形態に係るステアリング装置の構成概要を示す側面図である。 実施の形態に係るステアリング装置の構成概要を示す断面図である。 実施の形態に係るステアリング装置における第１の衝撃吸収動作を示す図である。 実施の形態に係るステアリング装置の、操作部材が退避位置に移動した状態を示す図である。 実施の形態に係るステアリング装置における第２の衝撃吸収動作を示す図である。 実施の形態に係るインナーチューブの開口部の形状例を示す斜視図である。 図６に示すインナーチューブの衝撃吸収後の状態例を示す斜視図である。 実施の形態の変形例１に係るインナーチューブの開口部の形状例を示す斜視図である。 実施の形態の変形例２に係るインナーチューブの構成例を示す斜視図である。 実施の形態の変形例３に係るステアリング装置の構成概要を示す断面図である。 実施の形態の変形例３に係るステアリング装置の、操作部材が退避位置に移動した状態を示す図である。

以下、実施の形態及びその変形例について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、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、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。

また、図面は、本発明を示すために適宜、強調、省略、または比率の調整等を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。さらに、以下の実施の形態及び特許請求の範囲において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行である、とは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

（実施の形態）
［１．ステアリング装置の構成概要］
まず、図１及び図２を用いて、実施の形態に係るステアリング装置１０の全般的な構成を説明する。図１は、実施の形態に係るステアリング装置１０の構成概要を示す側面図である。図２は、実施の形態に係るステアリング装置１０構成概要を示す断面図である。図１以降の図において一点鎖線はステアリングシャフト２０の回転軸であって仮想軸であるステアリング軸Ａを表しており、そのステアリング軸Ａと平行な方向をＸ軸方向としている。また、ステアリング装置１０が搭載される車両の幅方向をＹ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向をＺ軸方向としている。図２では、ステアリング軸Ａを通るＸＺ平面におけるステアリング装置１０の断面が示されている。なお、図２において、移動機構部８０、当接部材６１及び操作部材２５については断面ではなく側面が図示されている。

また、以下で、単に「軸方向」という場合、ステアリング軸Ａと平行な方向（本実施の形態ではＸ軸方向）を意味する。さらに、本実施の形態ではステアリング軸Ａは、ハウジング５０、中間チューブ４０及びインナーチューブ３０それぞれの軸方向と平行である。

また、「前方」とは、ステアリング装置１０が搭載された車両の前側の方向を意味し、「後方」とはその反対側の方向を意味する。例えば、インナーチューブ３０が軸方向前方に移動」とは、軸方向に平行な方向であり、かつ、車両の前側に向かう方向（本実施の形態では、Ｘ軸マイナス側の方向）を意味する。

本実施の形態に係るステアリング装置１０は、例えば手動運転と自動運転とを切り替えることができる車両に搭載される装置である。車両は、例えば普通乗用車、バスまたはトラック等の自動車である。なお、車両は、乗用車に限定されず、例えば建機又は農機等であってもよい。

ステアリング装置１０は、図１及び図２に示すように、それぞれが筒状の、ハウジング５０、中間チューブ４０、及びインナーチューブ３０を備える。ハウジング５０は、ステアリング装置１０を構成する各部材を保持する部材であり、図示しないブラケット等を介して車両の車体に固定される。中間チューブ４０は、ハウジング５０の径方向内側に配置され、ハウジング５０に、軸方向に移動可能に保持されている。インナーチューブ３０は、中間チューブ４０の径方向内側に配置され、操作部材２５が取り付けられるステアリングシャフト２０を回転可能に保持する。インナーチューブ３０は、前端が中間チューブ４０の内周面に挿入され、中間チューブ４０と一体的に移動するよう保持されている。

本実施の形態では、インナーチューブ３０は、中間チューブ４０の内周面に圧入されることで中間チューブ４０に固定されている。なお、インナーチューブ３０は、各種の態様で中間チューブ４０に固定することができる。例えば、内周面に複数の凸部（図示せず）が設けられた中間チューブ４０の内方にインナーチューブ３０が圧入されることで、インナーチューブ３０が中間チューブ４０に固定される。また、例えば、インナーチューブ３０が挿入された中間チューブ４０が径方向内側にかしめられることにより、中間チューブ４０の内周面に複数の凸部が形成され、これら複数の凸部によってインナーチューブ３０が固定される。また、例えば、内周面に凸部が形成されていない中間チューブ４０の内方にインナーチューブ３０を圧入することで、インナーチューブ３０が中間チューブ４０に固定される。つまり、中間チューブ４０は、インナーチューブ３０を固定するための凸部を内周面に備えることは必須ではない。インナーチューブ３０は、上記のように中間チューブ４０に固定されることで、二次衝突の際に、中間チューブ４０による固定力に抗して中間チューブ４０に対して軸方向前方に移動する。これにより、インナーチューブ３０は、衝撃吸収機能を発揮することができる。

ステアリングシャフト２０は、後端部に操作部材２５が取り付けられるアッパシャフト２１と、例えばスプライン嵌合によってアッパシャフト２１に対して軸方向に移動可能かつ軸周りに回転不可能に取り付けられたロアシャフト２２とを有する。アッパシャフト２１は、インナーチューブ３０に対して軸方向に移動不能かつ軸周りに回転可能に保持されており、インナーチューブ３０が軸方向に移動することで、アッパシャフト２１がロアシャフト２２に対して軸方向に移動する。これにより、ステアリングシャフト２０は軸方向に伸縮する。

運転者による操作部材２５の操作により、ステアリングシャフト２０はステアリング軸Ａを中心に回転し、この回転量等に基づいて、車両の１以上のタイヤが転舵される。具体的には、本実施の形態において、ステアリング装置１０は、いわゆるステアバイワイヤシステムに組み込まれる装置であり、操作部材２５とタイヤ（転舵輪）とは機械的には接続されていない。ステアリング装置１０は、操作部材２５の操舵角等を示す情報に基づいて、転舵用モータが１以上のタイヤを転舵させる。なお、ステアリング装置１０は、例えば操舵角を検出する操舵角センサ、及び、運転者の力に反するトルクを操作部材２５に付与する反力装置等も備えているが、これらの図示及び説明は省略する。

本実施の形態に係るステアリング装置１０はさらに移動機構部８０を備える。移動機構部８０によって中間チューブ４０が軸方向に移動されることで、中間チューブ４０とともに移動するインナーチューブ３０に保持されたステアリングシャフト２０は軸方向に伸縮する。

移動機構部８０は、操作部材２５を、運転者による運転を行うための通常位置と、通常位置よりも前方の退避位置との間で移動させる装置である。通常位置は第一位置の一例であり、退避位置は第二位置の一例である。本実施の形態では移動機構部８０は、駆動源として電動モータ８１を有し、電動モータ８１によって回転駆動されるネジ軸８２に螺合するナット部を有する移動部材８３が、ネジ軸８２の軸方向に移動する。ネジ軸８２の軸方向はステアリング軸Ａに平行であり、移動部材８３は、図２に示すように、中間チューブ４０に固定されている。本実施の形態では、ネジ軸８２はすべりネジである。移動部材８３は、ハウジング５０に設けられた移動用開口部５１を介してハウジング５０の外部に露出し、露出した部分が、ハウジング５０の外部に位置するネジ軸８２に螺合している。移動機構部８０は、ネジ軸８２の回転によって移動部材８３を軸方向に移動させ、これにより、ハウジング５０の内部に位置する中間チューブ４０を軸方向に移動させる。その結果、インナーチューブ３０は軸方向に移動し、インナーチューブ３０の移動に伴って、操作部材２５が通常位置と退避位置との間で移動する。なお、ステアリング装置１０は、例えばハウジング５０を上下に傾けることで操作部材２５の上下方向の位置を変更させるチルト機構部（図示せず）を有してもよい。

図１及び図２では、ステアリング装置１０において、操作部材２５が通常位置にある状態が示されている。具体的には、移動機構部８０は、例えば運転者の指示により、運転者による操作（手動運転）を行う場合の操作部材２５の位置を変更することができる。つまり、移動機構部８０は、運転者の好みに応じて、手動運転の際の操作部材２５の前後方向の位置を変更することができる。移動機構部８０は、例えば、図１及び図２に示す操作部材２５の位置を中心として前後方向に数ｃｍ～１０ｃｍ程度、操作部材２５の位置を変更することができる。この場合、操作部材２５はいずれの位置であっても、「通常位置」である。

また、本実施の形態において、ステアリング装置１０が搭載された車両には、各種のセンサ、無線通信部及び制御部等を有する自動運転システム（図示せず）が備えられている。自動運転システムの制御部は、運転者の指示、または外部から無線通信を介して取得する自動運転レベル等に応じてステアリング装置１０に操作部材２５の出退を行わせることができる。例えば、自動運転システムの制御部は、車両の走行中に、自動運転レベルが、運転者による監視が必要なレベルから運転者による監視が不要なレベルに変更されたことを検知した場合、操作部材２５を、通常位置から、通常位置よりも前方の退避位置まで移動させることができる。これにより、運転者は、手動運転から解放され、かつ、前方の空間が広げられる。

このように構成されたステアリング装置１０において、二次衝突時における衝撃吸収は、基本的には、上述のようにインナーチューブ３０が中間チューブ４０に対して移動することで行われる。しかし、操作部材２５が退避位置にある場合、インナーチューブ３０の移動可能距離が短くなり、これにより、衝撃吸収機能が十分ではなくなる場合も生じる。そこで、本実施の形態に係るステアリング装置１０では、操作部材２５の位置に依存することなく十分な衝撃吸収機能が発揮されるように、所定の条件下でインナーチューブ３０に当接する当接部材６１を備えている。

本実施の形態では、図２に示すように、ハウジング５０に設けられた保持部５３に、付勢部材６２とともに当接部材６１が収容されており、付勢部材６２と当接部材６１とによって補助ＥＡ（Ｅｎｅｒｇｙ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）部６０が構成されている。補助ＥＡ部６０において、当接部材６１は、中間チューブ４０の周壁部４０ａに設けられた挿入孔４１に挿入された場合、インナーチューブ３０に当接することができ、これにより、インナーチューブ３０による衝撃吸収機能を向上させることができる。なお、ステアリング装置１０は、操作部材２５を退避位置から通常位置に戻す場合に、当接部材６１を挿入孔４１から引き出すための、図示しない引き出し機構部（例えばソレノイド）を備えている。

［２．ステアリング装置の衝撃吸収機能］
次に、上記のように構成されたステアリング装置１０における衝撃吸収機能について、図３～図７を参照しながら説明する。図３は、実施の形態に係るステアリング装置１０における第１の衝撃吸収動作を示す図である。図４は、実施の形態に係るステアリング装置１０の、操作部材２５が退避位置に移動した状態を示す図である。図５は、実施の形態に係るステアリング装置１０における第２の衝撃吸収動作を示す図である。図６は、実施の形態に係るインナーチューブ３０の開口部３１の形状例を示す斜視図である。図７は、図６に示すインナーチューブ３０の衝撃吸収後の状態例を示す斜視図である。

図３に示すように、インナーチューブ３０は、例えば、インナーチューブ３０の前端面３５が、ハウジング５０の前壁部５５に当接するまで移動可能である。つまり、二次衝突が生じた時点で、操作部材２５が、図２に示す通常位置にある場合、インナーチューブ３０の前端面３５と、ハウジング５０の前壁部５５との距離はＬａであり、インナーチューブ３０は、最大で距離Ｌａだけ移動しながら衝撃を吸収するこができる。

つまり、二次衝突が生じた場合、操作部材２５及びアッパシャフト２１を介して衝撃力を受けたインナーチューブ３０は、中間チューブ４０のかしめ力に抗して移動することができる。具体的には、中間チューブ４０は、移動部材８３に固定されており、移動部材８３は、ネジ軸８２に螺合している。そのため、中間チューブ４０の、ハウジング５０に対する軸方向の移動は実質的に禁止され、その結果、かしめ力によって中間チューブ４０に固定されたインナーチューブ３０は、中間チューブ４０と擦れ合いながら軸方向前方に移動する。また、その移動の最大距離はＬａである。すなわち、インナーチューブ３０は比較的に長い距離を移動しながら衝撃を吸収することができ、これにより衝突安全性が向上される。

また、この場合、図３に示すように、補助ＥＡ部６０の当接部材６１は、中間チューブ４０の外周面によって留められた状態であり、そのため、インナーチューブ３０による衝撃吸収のための動作に影響を与えない。

一方、図４に示すように、操作部材２５が退避位置にある場合、インナーチューブ３０の前端面３５とハウジング５０の前壁部５５との距離はＬｂ（Ｌｂ＜Ｌａ）となる。具体的には、移動機構部８０が動作することで移動部材８３が前方に移動し、これにより、中間チューブ４０は、前端面４５がハウジング５０の前壁部５５に当接する位置、または前壁部５５の近傍の位置まで移動する。その結果、ステアリングシャフト２０のアッパシャフト２１が軸方向前方に移動し、アッパシャフト２１に取り付けられた操作部材２５は退避位置に到達する。このように、操作部材２５が退避位置まで移動した場合、インナーチューブ３０の前方への移動可能距離であるＬｂは、比較的に短い値となる。この状態で、二次衝突が生じた場合、インナーチューブ３０と中間チューブ４０との摩擦力（摺動荷重）による衝撃吸収だけでは十分ではない可能性がある。

しかし、本実施の形態に係るステアリング装置１０では、図４に示すように、操作部材２５が退避位置にある場合、当接部材６１は、中間チューブ４０の周壁部４０ａに設けられた挿入孔４１に挿入されることで、インナーチューブ３０と当接可能な状態に置かれる。具体的には、本実施の形態では、操作部材２５が退避位置まで移動した場合、当接部材６１は、付勢部材６２による付勢力によって挿入孔４１に挿入される。この状態で、図５に示すように、二次衝突が生じることでインナーチューブ３０が中間チューブ４０に対して軸方向前方に移動しようとする場合、当接部材６１は、当接相手であるインナーチューブ３０の移動を規制するように作用する。

具体的には、本実施の形態では、インナーチューブ３０には、例えば図６に示すように軸方向後方に先細り形状の開口部３１が形成されており、開口部３１には、図４に示すように、中間チューブ４０の挿入孔４１に挿入された状態の当接部材６１が挿入される。この状態で、インナーチューブ３０が軸方向前方に移動した場合、挿入孔４１の周縁部またはハウジング５０の保持部５３によって移動が規制された当接部材６１は、開口部３１の周縁部である開口周縁部３１ａと干渉する。その結果、例えば図７に示すように、開口周縁部３１ａには変形または損傷が生じる。つまり、二次衝突による衝撃エネルギーの少なくとも一部が、開口周縁部３１ａの変形または損傷のため消費される。すなわち、ステアリング装置１０では、インナーチューブ３０と中間チューブ４０とが擦れ合うこと、及び、インナーチューブ３０と当接部材６１とが当接してインナーチューブ３０が変形または損傷することの両方で、二次衝突時における衝撃吸収を可能としている。

以上説明したように、本実施の形態に係るステアリング装置１０は、車両の操舵を行うためのステアリング装置１０であって、筒状のハウジング５０と、筒状の中間チューブ４０と、筒状のインナーチューブ３０と、当接部材６１とを備える。中間チューブ４０は、ハウジング５０の径方向内側に配置され、ハウジング５０に、ハウジング５０の軸方向に移動可能に保持される。インナーチューブ３０は、中間チューブ４０の径方向内側に配置され、操作部材２５が取り付けられるステアリングシャフト２０を回転可能に保持する。当接部材６１は、中間チューブ４０の径方向外側に配置される。中間チューブ４０は、ハウジング５０に対する軸方向の位置を変更することで、操作部材２５の軸方向の位置を、通常位置と、通常位置よりも車両における前方の退避位置との間で移動させる。中間チューブ４０は、当接部材６１が挿入可能な大きさの挿入孔４１を周壁部４０ａに有する。当接部材６１は、操作部材２５が退避位置にある場合、挿入孔４１に挿入された状態であり、少なくとも二次衝突時にインナーチューブ３０と当接する。

この構成によれば、操作部材２５が第二位置の一例である退避位置にある場合、中間チューブ４０は、操作部材２５が第一位置の一例である通常位置にある場合よりも前方に位置する。その結果、二次衝突が生じた場合におけるインナーチューブ３０の移動可能距離は短くなる。しかし、この場合、当接部材６１がインナーチューブ３０に当接するため、インナーチューブ３０は、中間チューブ４０との間の摩擦力等によって衝撃を吸収でき、さらに、当接部材６１が当接することによる、摩擦、変形、損傷等によっても衝撃を吸収することができる。つまり、インナーチューブ３０の移動可能距離が短くなることによる衝撃吸収機能の低下を、インナーチューブ３０と当接部材６１との当接によって補うことが可能である。従って、例えば自動運転時等において、操作部材２５が、運転者から離れた退避位置まで移動している場合であっても、二次衝突時におけるステアリング装置１０による衝撃吸収機能の実効性が確保される。このように、本態様に係るステアリング装置１０によれば、運転者の前方空間を広げることができ、かつ衝突安全性を向上させることができる。

また、本実施の形態に係るステアリング装置１０は、中間チューブ４０をハウジング５０に対して移動させる移動機構部８０を備える。移動機構部８０は、電動モータ８１と、電動モータ８１による駆動力により軸方向に移動する移動部材８３とを有する。中間チューブ４０は、中間チューブ４０に移動部材８３が固定されていることで、移動部材８３の移動に伴って軸方向に移動する。

この構成によれば、中間チューブ４０の移動、つまり、操作部材２５の軸方向の移動は、電動モータ８１を有する移動機構部８０によって行われる。そのため、運転者の手を煩わすことなく、中間チューブ４０が効率よく移動される。従って、例えば走行中に手動運転から自動運転に切り替える場合において、運転者が操作部材２５等を誤操作する可能性が低減される。また、本実施の形態に係る移動機構部８０では、軸方向に平行に配置されたネジ軸８２を回転させることで、ネジ軸８２に螺合する移動部材８３を軸方向に移動させる構造が採用されている。この構造によれば、二次衝突時において、移動部材８３が、ハウジング５０に対する中間チューブ４０の位置を固定する固定部材として機能する。これにより、インナーチューブ３０が、中間チューブ４０及び当接部材６１と擦れ合うまたは係り合うことによる衝撃吸収機能が、設計通りに発揮される可能性が向上する。これらの効果は、衝突安全性の向上に寄与する。

また、本実施の形態において、インナーチューブ３０は、中間チューブ４０の挿入孔４１に挿入された状態の当接部材６１が挿入される開口部３１を備える。開口部３１は、当接部材６１が挿入された状態で、インナーチューブ３０が中間チューブ４０に対して軸方向かつ前方に移動した場合、開口周縁部３１ａと干渉する大きさ及び形状に形成されている。

この構成によれば、当接部材６１が開口部３１に挿入されていることで、インナーチューブ３０が中間チューブ４０に対して軸方向に移動した場合において、インナーチューブ３０と当接部材６１とを強力に係り合わせることができる。従って、二次衝突時における衝撃エネルギーを、インナーチューブ３０の変形または損傷によってより確実に吸収させることができる。すなわち、ステアリング装置１０による、二次衝突時における衝撃吸収の確実性が向上される。

また、本実施の形態において、当接部材６１は、例えば図３に示すように、付勢部材６２によって中間チューブ４０の周壁部４０ａに押し当てられた状態に配置されている。挿入孔４１は、周壁部４０ａにおいて、操作部材２５が退避位置にある場合に、当接部材６１が挿入される位置に配置されている。

この構成によれば、簡易な構成で、操作部材２５が退避位置にある場合における、インナーチューブ３０と当接部材６１との当接が実現される。つまり、二次衝突時における衝撃吸収機能を有するステアリング装置１０の構成の簡易化を図ることができる。

以上、実施の形態に係るステアリング装置１０について説明したが、ステアリング装置１０は、衝撃吸収のための構造として、図１～図７に示す構造とは異なる構造を有してもよい。そこで、以下に、衝撃吸収のための構造に関する変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。

（変形例１）
図８は、実施の形態の変形例１に係るインナーチューブ３０ａの開口部３１の形状例を示す斜視図である。図８に示すインナーチューブ３０ａは、中間チューブ４０の挿入孔４１（例えば図５参照）に挿入された状態の当接部材６１が挿入される開口部３１を有しており、開口周縁部３１ａは、舌片部３２の先端に位置している。

具体的には、インナーチューブ３０ａは、周方向における開口部３１の両端部から軸方向に延設された一対のスリットを有し、これら２つのスリットの間に舌片部３２が形成されている。従って、舌片部３２の軸方向前方の端面は、当接部材６１と当接する部分である開口周縁部３１ａとして機能する。つまり、二次衝突時にインナーチューブ３０ａが軸方向前方に移動した場合において、当接部材６１が開口周縁部３１ａと干渉し、これにより、舌片部３２が、軸方向の長さが縮められるように変形または損傷する。より詳細には、当接部材６１は、２つのスリットの間の位置において、舌片部３２を押圧しながらインナーチューブ３０ａに対して相対的に軸方向に移動する。つまり、２つのスリットにガイドされながらインナーチューブ３０ａに対して相対的に軸方向に移動する。そのため、二次衝突時における舌片部３２の変形または損傷の確実性が向上される。

このように、本変形例に係るインナーチューブ３０ａを備えるステアリング装置１０では、衝撃エネルギーの少なくとも一部が舌片部３２の変形または損傷によって消費され、これにより、衝突安全性が向上される。

（変形例２）
図９は、実施の形態の変形例２に係るインナーチューブ３０ｂの構成例を示す斜視図である。図９に示すインナーチューブ３０ｂは、筒状のチューブ本体３０ｃと、チューブ本体３０ｃの外周面に固定された衝撃吸収部材３３とを有する。当接部材６１は、操作部材２５が退避位置にある場合、挿入孔４１に挿入された状態であり、少なくとも二次衝突時に衝撃吸収部材３３と当接する。

具体的には、インナーチューブ３０ｂは、溶接等の所定の手法によってチューブ本体３０ｃの外周面に固定された、軸方向に長尺状の衝撃吸収部材３３を有している。衝撃吸収部材３３は、チューブ本体３０ｃの外周面と中間チューブ４０の内周面との間の空間に配置される。より詳細には、中間チューブ４０は、インナーチューブ３０ｂのチューブ本体３０ｃを固定するための複数の凸部（図示せず）を有している。そのため、例えば、これら複数の凸部によりチューブ本体３０ｃの外周面と中間チューブ４０の内周面とが離隔される。これにより当該外周面と当該内周面との間に衝撃吸収部材３３が配置可能な空間が形成され、この空間に衝撃吸収部材３３を配置することができる。なお、インナーチューブ３０ｂの外形を変更することで、衝撃吸収部材３３を配置する空間を確保してもよい。例えば、インナーチューブ３０ｂにおけるチューブ本体３０ｃの、軸方向に直交する断面の外形を、直線部分を有する略Ｄ字状にすることで、衝撃吸収部材３３を配置する空間を確保してもよい。

このように構成されたインナーチューブ３０ｂが軸方向前方に移動した場合、当接部材６１は、インナーチューブ３０ｂの一部である衝撃吸収部材３３に当接することで、衝撃吸収部材３３を変形または損傷させることができる。すなわち、二次衝突時における衝撃エネルギーの少なくとも一部が、衝撃吸収部材３３の変形または損傷によって消費され、これにより、衝突安全性が向上される。

また、本変形例において、インナーチューブ３０ｂのチューブ本体３０ｃは、当接部材６１と係合するための、溝または開口等を有していないため、中間チューブ４０から受けるかしめ力による変形が生じ難い。つまり、インナーチューブ３０ｂのチューブ本体３０ｃは、かしめ力を逃がすように変形する部分である、壁部を欠いた部分を有しない。そのため、例えば、チューブ本体３０ｃが受けるかしめ力の周方向における均一化が図られる。これにより、例えば、インナーチューブ３０ｂは、設計通りの荷重によって中間チューブ４０に対して軸方向前方に向けて摺動する。つまり、ステアリング装置１０における衝撃吸収動作が設計通りに実行される可能性が高められる。このことは、ステアリング装置１０による衝突安全性の向上に寄与する。

（変形例３）
図１０は、実施の形態の変形例３に係るステアリング装置１０ａの構成概要を示す断面図である。図１１は、実施の形態の変形例３に係るステアリング装置１０ａの、操作部材２５が退避位置に移動した状態を示す図である。

図１０に示すステアリング装置１０ａは、当接部材６１を有する補助ＥＡ部６０ａを備える。補助ＥＡ部６０ａは、当接部材６１を移動可能に支持する当接機構部６８を有している。本変形例において、当接機構部６８は、複数の部材（直動アーム６３、回動アーム６４～６６、及び、連結アーム６７）のそれぞれが、連結された隣の部材と連動して回動または移動するリンク機構によって構成されている。回動アーム６４は回動軸６４ａを中心に回動し、回動アーム６５は回動軸６５ａを中心に回動し、回動アーム６６は回動軸６６ａを中心に回動する。当接機構部６８は、直動アーム６３が軸方向前方に移動した場合、先端に当接部材６１が固定された連結アーム６７を中間チューブ４０に向けて移動させることができる。

このように構成された当接機構部６８を備えるステアリング装置１０において、図１１に示すように、操作部材２５が退避位置まで移動した場合、中間チューブ４０の前端面４５は、直動アーム６３を軸方向前方に移動させる。これにより、回動アーム６４～６６のそれぞれは回動し、回動アーム６６の端部に軸支された連結アーム６７が中間チューブ４０に向けて移動する。その結果、連結アーム６７の先端に固定された当接部材６１は、中間チューブ４０に向けて移動し、図１１に示すように、中間チューブ４０の挿入孔４１及びインナーチューブ３０の開口部３１に挿入される。つまり、当接部材６１とインナーチューブ３０との位置関係は、図５に示す、実施の形態に係る当接部材６１とインナーチューブ３０との位置関係と同じになる。従って、この状態において二次衝突が生じた場合、インナーチューブ３０は、中間チューブ４０との間の摩擦力等によって衝撃を吸収することができ、さらに、当接部材６１が当接することによる、摩擦、変形、損傷等によっても衝撃を吸収することができる。

また、操作部材２５が退避位置まで移動した後に、二次衝突が生じることなく操作部材２５が通常位置まで戻された場合、付勢部材６３ａによって軸方向後方に向けて付勢されている直動アーム６３は、図１０に示す位置まで戻される。これにより、直動アーム６３に連結された、回動アーム６４～６６、及び、連結アーム６７は図１０に示す姿勢または位置（初期状態）に戻される。なお、直動アーム６３等を図１１に示す姿勢または位置から初期状態に戻すための付勢力は、直動アーム６３に与える必要はなく、当接機構部６８の構成要素のうちの直動アーム６３以外の構成要素に与えてもよい。また、複数の構成要素のそれぞれに初期状態に戻すための付勢力が与えられてもよい。

このように、本変形例に係るステアリング装置１０ａにおいて、当接部材６１は、当接部材６１を移動可能に支持する当接機構部６８によって中間チューブ４０から離間した位置に配置されている。当接機構部６８は、操作部材２５が退避位置に移動する際に、中間チューブ４０から受ける力によって、当接部材６１を中間チューブ４０に向けて移動させる。当接部材６１は、当接機構部６８によって移動されることで挿入孔４１に挿入された状態であり、少なくとも二次衝突時にインナーチューブ３０に当接する。

この構成によれば、当接機構部６８は、中間チューブ４０が移動することで受ける力を利用して、中間チューブ４０から離間した位置にある当接部材６１を、インナーチューブ３０に当接可能な位置まで移動させることができる。つまり、操作部材２５が退避位置にないときは、当接部材６１を中間チューブ４０から離しておくことができる。そのため、例えば手動運転時における操作部材２５の位置調整などの際に、中間チューブ４０を当接部材６１と接触させずに軸方向に移動させることができる。つまり、通常時において、中間チューブ４０を効率よく移動させることができ、また、当接部材６１及びの中間チューブ４０に相互が擦れ合うことによる異音または摩耗等が生じない。

なお、当接機構部６８の構成は、図１０及び図１１に示す構成には限定されない。当接機構部６８は、中間チューブ４０が移動することで受ける力を利用して当接部材６１を移動することができる機構部であればよい。つまり、当接機構部６８は、アーム、ギア、及びベルト等の可動部材を任意に組み合わせることで構成されてもよい。また、当接部材６１を移動させる駆動源として、電力、空圧または油圧などを利用した駆動装置が用いられてもよい。この場合、中間チューブ４０から受ける力によってスイッチがオンにされることをトリガとして、駆動装置を作動させてもよい。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係るステアリング装置について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、二次衝突時において、当接部材６１がインナーチューブ３０の開口部３１と係り合うことは必須ではない。例えば、中間チューブ４０の挿入孔４１に挿入された状態の当接部材６１がインナーチューブ３０の外周面に押し当てられることで、インナーチューブ３０の軸方向前方への移動の抵抗となる摩擦力を発生させてもよい。この場合、変形例３に係る当接機構部６８のような、操作部材２５が退避位置にないときに当接部材６１を中間チューブ４０から離間させておく構成が好ましい。具体的には、中間チューブ４０は、操作部材２５が退避位置に移動させる場合だけでなく、操作部材２５の位置調整の際にもハウジング５０に対して移動される。そのため、この移動の際に当接部材６１及びの中間チューブ４０を離間させておくことが、中間チューブ４０の効率的な移動等の観点から好ましい。

また、当接部材６１は、中間チューブ４０の挿入孔４１に挿入されることでインナーチューブ３０に当接してもよい。また、当接部材６１は、中間チューブ４０の挿入孔４１に挿入された状態ではインナーチューブ３０と当接しておらず、二次衝突時にインナーチューブ３０が軸方向前方に移動することでインナーチューブ３０と当接するようにしてもよい。いずれの場合であっても、二次衝突時において、当接部材６１によってインナーチューブ３０に変形または損傷を生じさせることができ、これにより、衝撃エネルギーの少なくとも一部を吸収することができる。

また、当接部材６１がインナーチューブ３０に当接することで衝撃エネルギーを吸収する場合、インナーチューブ３０に換えてまたは加えて当接部材６１が変形または損傷してもよい。例えば、二次衝突時において当接部材６１がインナーチューブ３０から受ける力によって変形し、これにより、衝撃エネルギーの少なくとも一部が吸収されてもよい。この場合、当接部材６１は、変形し易いように、インナーチューブ３０よりも剛性の低い素材で形成されてもよい。

また、ハウジング５０、中間チューブ４０、インナーチューブ３０及び当接部材６１等の、ステアリング装置１０を構成する部材それぞれの素材に特に限定はない。これらの各部材は、例えば、鉄またはアルミニウム等からなる金属材料、及び、繊維強化プラスチック等の樹脂材料から、ステアリング装置１０に求められる仕様等に応じて任意に選択された材料を用いて作製されてもよい。

また、当接部材６１が、インナーチューブ３０と当接可能な位置に配置されている時点の操作部材２５の位置である第二位置は、自動運転時に運転者の前方の空間を広げるための操作部材２５の位置である退避位置でなくてもよい。第一位置及び第二位置は、運転者（運転席）から見て、第二位置の方が第一位置よりも運転者（運転席）から遠い位置であるという関係を満たせばよい。従って、例えば、通常時の操作部材２５の位置調整の範囲における前端が「第二位置」であり、その第二位置よりも後方の任意の位置が「第一位置」であるとしてもよい。この場合、当接部材６１がインナーチューブ３０と当接可能な位置まで移動している状態で、操作部材２５が運転者によって操作され得るが、当接部材６１の位置は操作部材２５の操作に影響を与えないため、問題は生じない。また、図３に示すように、操作部材２５が、操作部材２５の移動可能範囲の前端に位置する場合、つまり、操作部材が、第二位置（退避位置）にある場合に、運転者による操作部材２５の操作が可能であってもよい。言い換えると、通常時の操作部材２５の軸方向位置調整の範囲における前端位置が、図３に示す位置であってもよい。

また、付勢部材６２は、つるまきばね等のばねである必要はなく、ゴムのような弾性体であってもよい。また、金属体等の重りを利用して、当接部材６１に中間チューブ４０向きの付勢力を与えてもよく、当接部材６１の自重によって当接部材６１が中間チューブ４０に付勢されてもよい。つまり、当接部材６１または別の部材に作用する重力を、当接部材６１を中間チューブ４０に向けて付勢する付勢力として利用してもよい。

また、移動機構部８０は、電動モータ８１の駆動力によって移動部材８３を移動させる構造を有しているが、移動部材８３は、例えば運転者の手動によって移動されてもよい。つまり、操作部材２５の前後方向の移動は、電動式ではなく手動式の移動機構部によって実行されてもよい。この場合であっても、当接部材６１とインナーチューブ３０とが当接することによる衝撃吸収機能は発揮される。

また、ステアリング装置１０は、ステアバイワイヤシステムに組み込まれる装置である必要はない。ステアリング装置１０は、操作部材２５とタイヤ（転舵輪）とが機械的に接続された操舵システムに組み込まれてもよい。また、この場合、ステアリング装置１０は、パワーアシスト用のモータを備えるパワーステアリング装置であってもよい。

また、実施の形態に係るステアリング装置１０において、インナーチューブ３０、中間チューブ４０、及びハウジング５０は円筒状であるが、これらの形状は円筒状には限定されない。例えば、インナーチューブ３０、中間チューブ４０、及びハウジング５０の軸方向に直交する断面の形状は、多角形状、楕円状、または長円状等であってもよい。また、インナーチューブ３０、中間チューブ４０、及びハウジング５０の軸方向に直交する断面は、軸方向の全域が完全な環状である必要はなく、例えば、軸方向の全域において、周方向の一部が欠かれたＣ字状であってもよい。

また、例えば、変形例１及び２に係るインナーチューブ３０ａ及び３０ｂのそれぞれが、変形例３に係るステアリング装置１０ａに備えられてもよい。

また、上記の、実施の形態に係るステアリング装置１０についての各種の補足事項のそれぞれは、変形例１～３に係るステアリング装置１０または１０ａに適用されてもよい。

本発明に係るステアリング装置は、自動車等の車両に備えられる、ステアリングホイールの位置調整が可能なステアリング装置として有用である。

１０，１０ａ…ステアリング装置、２０…ステアリングシャフト、２１…アッパシャフト、２２…ロアシャフト、２５…操作部材、３０，３０ａ，３０ｂ…インナーチューブ、３０ｃ…チューブ本体、３１…開口部、３１ａ…開口周縁部、３２…舌片部、３３…衝撃吸収部材、３５，４５…前端面、４０…中間チューブ、４０ａ…周壁部、４１…挿入孔、５０…ハウジング、５１…移動用開口部、５３…保持部、５５…前壁部、６０，６０ａ…補助ＥＡ部、６１…当接部材、６２，６３ａ…付勢部材、６３…直動アーム、６４，６５，６６…回動アーム、６４ａ，６５ａ，６６ａ…回動軸、６７…連結アーム、６８…当接機構部、８０…移動機構部、８１…電動モータ、８２…ネジ軸、８３…移動部材

Claims (5)

1. 車両の操舵を行うためのステアリング装置であって、
   筒状のハウジングと、
   前記ハウジングの径方向内側に配置され、前記ハウジングに、前記ハウジングの軸方向に移動可能に保持された筒状の中間チューブと、
   前記中間チューブの径方向内側に配置され、操作部材が取り付けられるステアリングシャフトを回転可能に保持する筒状のインナーチューブと、
   前記中間チューブの径方向外側に配置された当接部材と、を備え、
   前記中間チューブは、前記ハウジングに対する前記軸方向の位置が変更されることで、前記操作部材の前記軸方向の位置を、第一位置と、前記第一位置よりも前記車両における前方の第二位置との間で移動させ、かつ、前記当接部材が挿入可能な大きさの挿入孔を周壁部に有し、
   前記当接部材は、前記操作部材が前記第二位置にある場合、前記挿入孔に挿入された状態にあり、少なくとも二次衝突時に、前記軸方向かつ前方に移動する前記インナーチューブに干渉することで、前記インナーチューブが、前記二次衝突による衝撃エネルギーの少なくとも一部を吸収するように構成されている、
   ステアリング装置。
2. さらに、前記中間チューブを前記ハウジングに対して移動させる移動機構部を備え、
   前記移動機構部は、電動モータと、前記電動モータによる駆動力により前記軸方向に移動する移動部材とを有し、
   前記中間チューブは、前記中間チューブに前記移動部材が固定されていることで、前記移動部材の移動に伴って前記軸方向に移動する、
   請求項１記載のステアリング装置。
3. 前記インナーチューブは、前記中間チューブの前記挿入孔に挿入された状態の前記当接部材が挿入される開口部を備え、
   前記開口部は、前記当接部材が挿入された状態で、前記インナーチューブが前記中間チューブに対して前記軸方向かつ前方に移動した場合、前記当接部材と前記開口部の周縁部とが干渉する形状に形成されている、
   請求項１または２記載のステアリング装置。
4. 前記当接部材は、付勢部材によって、前記中間チューブの前記周壁部に押し当てられた状態に配置されており、
   前記挿入孔は、前記周壁部において、前記操作部材が前記第二位置にある場合に、前記当接部材が挿入される位置に配置されている、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のステアリング装置。
5. 前記当接部材は、当接機構部によって前記中間チューブから離間した位置から前記中間チューブに向かって移動できるように支持され、
   前記当接機構部は、前記操作部材が前記第二位置に移動する際に、前記中間チューブから受ける力によって、前記当接部材を前記中間チューブに向けて移動させ、
   前記当接部材は、前記当接機構部によって移動されることで前記挿入孔に挿入され、少なくとも二次衝突時に前記インナーチューブに干渉する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のステアリング装置。

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