WO2004106141A1 - 伸縮構造及び車両用ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

ステアリングシャフトを回転自在に支持するインナーコラムと、当該インナーコラムを摺動自在に包囲しつつ保持するアウターコラムと、車体に取付け可能な車体取付部と、略上下方向に延在する左右一対の対向平板部とを有し、前記アウターコラムを囲うように配置された車体側ブラケットと、前記一対の対向平板部の幅を変化させると共に、当該幅の変化と連動して、前記アウターコラムの内周面の幅を変化させるクランプ機構と、前記アウターコラムの内周面又は前記インナーコラムの外周面の少なくとも一方に装着された剪断用リングと、を備えた車両用ステアリングコラム装置。前記剪断用リングには剪断許容突起が設けられている。前記アウターコラムの内周面又は前記インナーコラムの外周面の少なくとも一方に溝が形成されている。前記溝には、前記剪断許容突起が係止されている。

Description

伸縮構造及び車両用ステアリングコラム装置 く技術分野 >

本発明は、 車両の二次衝突時の衝撃エネルギー吸収性能を改良した伸縮構造及 び車両用ステアリングコラム装置に関する。

明 く背景技術 > 細

自動車が他の自動車や建造物等に衝突した場合、 運転者が慣性でステアリング ホイールに二次衝突することがある。 近年の乗用車等では、 このような場合にお ける運転者の受傷を防止するべく、 シートベルトやエアバッグ等と伴に、 衝擊吸 収式ステアリングコラム装置が広く採用されている。 衝擊吸収式ステアリングコ ラム装置に採用される衝撃吸収機構には種々の形式が存在するが、 ドライバが二 次衝突した際にステアリングコラムがステアリングシャフトと伴にコラプス (短 縮） し、 その際に衝突エネルギーを吸収する二重管式のものが一般的である。 この形式の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、 例えば、 車体側ブラケット に保持されたァウタコラムと、 ァウタコラムに摺動自在に嵌合したインナコラム と、 ァウタコラムとインナコラムとの間に介装された衝撃エネルギー吸収手段と を備えており、 所定値以上の軸方向荷重が軸方向荷重が作用したときにインナコ ラムがァウタコラム内に進入し、 その際に衝撃エネルギー吸収手段により衝擊ェ ネルギ一が吸収される。

一方、 自動車のステアリング装置は、 不特定多数の運転者により使用 （操舵） されるため、 個人の体格や運転姿勢等に対応してステアリングホイールの位置を 調整できることが望ましい。 このような要望に答えるべく、 乗用車に限らず貨物 車等においても、 チルト機構ゃテレスコピック機構を採用するものが多くなって いる。 チルト機構は、 ステアリングホイールの位置を上下方向に調整するための機構 であり、 ステアリングコラムを揺動自在に支持するチルトピボットと、 所望の位 置 （揺動角度） でステアリングコラムを保持するチルト保持手段等からなってい る。 また、 テレスコピック機構は、 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） に調整するための機構であり、 ステアリングシャ フトの伸縮に供される二重管式等の伸縮部と、 所望の位置 （伸縮量） でステアリ ングシャフ トを保持するテレスコピック保持手段等からなっている。

特開平 1 1— 2 9 1 9 2 2号公報及び実用新案登録第 2 5 8 4 2 5 8号公報 では、 チルト機構とテレスコピック機構とを備えたステアリングコラム装置に於 いて、 衝撃エネルギー吸収手段により衝撃エネルギーを吸収するように構成して める。 く発明の開示 >

本発明は、 テレスコピックス トロークを所定範囲に規定すると共に、 二次衝突 時のコラプス中に於けるピーク荷重の発生を最小限に抑えることができる、 伸縮 構造及び車両用ステアリングコラム装置を提供することにある。 く図面の簡単な説明 >

図 1は、 本発明による第 1実施の形態に係る車両用チルト ·テレスコピック式 ステアリングコラム装置の平面図である。

図 2は、 図 1の I I一 I I線に沿った横断面図である。

図 3は、 図 1の I I I一 I I I線に沿った横断面図である。

図 4は、 図 1の A部の拡大断面図である。

図 5 ( a ) は、 分割した剪断用リングの樹脂製リングの側面図 （図 5 ( b ) の a— aの矢印から視た矢視図） であり、 図 5 ( b ) は、 分割した剪断用リングの 樹脂製リングの正面図であり、 図 5 ( c ) は、 図 5 ( b ) の c部の拡大図である。 図 6は、 エネルギー吸収荷重とストロークとの関係を示すグラフである。 図 7は、 本発明による第 2実施の形態に係る車両用チルト ■テレスコピック式 ステアリングコラム装置の平面図である。

図 8は、 本発明による第 2実施の形態の変形例に係る車両用チルト .テレスコ ピック式ステアリングコラム装置の平面図である。

図 9は、 本発明による第 3実施の形態に係る車両用ステアリ ングシャフ トの中 間シャフ トの側面図である。

図 1 0は、 本発明による第 4実施の形態に係る車両用チルト 'テレスコピック 式ステアリングコラム装置の側面図である。

図 1 1は、 図 1 0の X I— X I線に沿った横断面図である。

図 1 2は、 本発明による第 5実施の形態に係る車両用チルト 'テレスコピック 式ステアリングコラム装置の側面図である。

図 1 3は、 図 1 2の X I I I - X I I I線に沿った横断面図である。

なお、 図中の符号、 1はロアー側のアウターコラム、 2は、 アッパー側のイン う ~一コラム、 3はロアーシャフト、 4はアッパーシャフト、 5は車体側ブラケッ ト、 6 aおよび 6 bは車体取付部、 7 aおよび 7 bは対向平板部、 8 a， 8 b , 9 aおよび 9 bはクランプ部、 H B aおよび H B bは半体部、 1 0はテンション 部材、 1 1は第 1力ム部材、 1 2は第 2力ム部材、 1 3は操作レバー、 1 4は調 整ポルト、 1 5は嚙み合いラック機構、 1 5 aは固定側ラック、 1 5 bはリフタ スプリング、 1 5 cは可動側ラック 1 5 c、 1 6は調整ボルト、 1 7 aおよび 1 7 bはチルト用長孔、 1 8はピン、 1 9はテレスコピック調整用溝、 2 0は剪断 用リング、 2 1は樹脂製リング、 2 l aは剪断許容突起、 2 2 bは微小突起、 2 2は金属製リング、 2 3は緩衝部材、 3 0は電動パワーステアリング装置、 3 1 は電動モータ、 Sはスリ ッ ト、 4 0は中間シャフ ト、 4 1はアウターチューブ、 4 2はイン"^ "一シャフ ト、 4 3および 4 4は自在継手、 5 0は締付ボルト、 5 1 はチルト中心ピン、 5 2 aおよび 5 2 bはクランプ部、 5 3はスラスト軸受、 5 4は調整ナット、 6 1はロアー側のインナーコラム、 6 2はアッパー側のァウタ 一コラム、 6 3はロアー側のインナーシャフト、 6 4はアッパー側のアウターチ ユープ、 6 5はロアー側車体ブラケット、 6 6はチルト中心ピン、 6 7はァッパ 一側車体ブラケット、 6 8 aおよび 6 8 bは車体取付部、 6 9 aおよび 6 9 bは 対向平板部、 7 0 aおよび 7 0 bはチルト用長孔、 7 1はディスタンスブラケッ ト、 7 2 aおよび 7 2 bはテレスコピック用長孔、 7 3は締付ボルト、 7 4は調 整ナット、 7 5は操作レバー、 7 6は取付ポルトである。

<発明を実施するための最良の形態 >

以下、 本発明の実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置を図面を参照 しつつ説明する。

(第 1の実施の形態：チルト 'テレスコピック式）

図 1は、 本発明の第 1実施の形態に係る車両用チルト 'テレスコピック式ステ ァリングコラム装置の平面図である。

図 2は、 図 1の I I一 I I線に沿った横断面図である。 図 3は、 図 1の I I I 一 I I I線に沿った横断面図である。

図 4は、 図 1の A部の拡大断面図である。 図 5 ( a ) は、 分割した剪断用リン グの樹脂製リングの側面図（（b )の a— aの矢印から視た矢視図）であり、 （b ) は、 分割した剪断用リングの樹脂製リングの正面図であり、 （c ) は、 （b ) の c部の拡大図である。 図 6は、 エネルギー吸収荷重とストロークとの関係を示す グラフである。

本第 1実施の形態では、 図 1に示すように、 ロアー側のアウターコラム 1に対 して、 アッパー側のイン^ "一コラム 2が摺動自在 （テレスコピック摺動自在） に 嵌合してある。

これら両コラム 1 , 2内には、 ステアリングシャフトが回転自在に支持してあ り、 このステアリングシャフトは、両コラム 1， 2内で、 ロアー側シャフト 3と、 アッパー側シャフト 4とに分割してテレスコピック摺動自在に構成してあり、 車 両の二次衝突時には、 コラブスして、 収縮できるようになつている。

このロアー側のアウターコラム 1を囲うようにして、 車体側ブラケット 5が設 けてある。 この車体側ブラケット 5は、 一対の車体取付部 6 a , 6 bを備えてお り、 これら一対の車体取付部 6 a , 6 bから車両前方に延在した箇所には、 略上 下方向に延在した左右一対の対向平板部 7 a , 7 bを備えている。 図 3に示すよ うに、一対の対向平板部 7 a， 7 bには、それぞれ、一対のチルト用長孔 1 7 a， 1 7 bが形成してある。

アウターコラム丄の車両後方部位には、 それぞれ、 上下 2本のスリット S (す り割り） を有して、 軸方向に左右に等分割した左右一対の半体部 H B a， H B b が形成してある。

これらの半体部 H B a , H B bの車両前後には、二対のクランプ部 8 a , 8 b , 9 a , 9 bが設けてあり、 これら二対のクランプ部 8 a , 8 b , 9 a , 9 bの間 には、 スリット S (すり割り） が設けてある。

これにより、 車体側ブラケット 5の一対の対向平板部 7 a , 7 bの幅が縮めら れて、 二対のクランプ部 8 a， 8 b , 9 a , 9 bが互いに近接するように押圧さ れると、 ロアー側のアウターコラム 1 (一対の半体部 H B a， H B b ) が縮径し て、 アッパー側のィンナーコラム 2を締め付けるようになっている。

左右一対の半体部 H B a， H B bの外周囲であって、 二対のクランプ部 8 a， 8 b , 9 a , 9 bの車両前後方向の間には、 略環状のテンション部材 1 0が設け てある。

このテンション部材 1 0の片側には、 一対のカム部材 1 1， 1 2からなるカム 機構と、 操作レバー 1 3とを介して、 調整ボルト 1 4が螺合して止着してある。 なお、 カム機構は、 操作レバー 1 3と共に回動して山部や谷部を有する第 1力 ム部材 1 1と、 この第 1カム部材 1 1の山部や谷部に係合する山部や谷部を有す る非回転の第 2カム部材 1 2と、 から構成してある。

また、 テンション部材 1 0の反対側には、 嚙み合いラック機構 1 5を介して、 調整ボルト 1 6が螺合して止着してある。

なお、 嚙み合いラック機構 1 5は、 対向平板部 7 bに溶接された固定側ラック 1 5 aと、 ガイドを兼ねたリフタスプリング 1 5 bを介して固定側ラック 1 5 a に対して離間方向に付勢された可動側ラック 1 5 cとから構成されている。 また、 図 3に示すように、 略環状のテンション部材 1 0の左側には、 ピン 1 8 が立設してあり、 また、 インナーコラム 2の外周面には、 軸方向に所定範囲 （テ レスコピック調整範囲） にわたつて直線状に延びる凹状のテレスコピック調整用 溝 1 9が形成してあり、 ピン 1 8は、 このテレスコピック調整用溝 1 9に係脱可 能に構成してある。

すなわち、 アンクランプ時に、 テンション部材 1 0は、 図 3において、 半体部 H B aとテンション部材 1 0の左側との間の隙間分だけ左方に移動すると、 ピン 1 8は、 テレスコピック調整用溝 1 9に係合する。 これにより、 インナーコラム 2は、 このテレスコピック調整用溝 1 9の軸方向の長さ分だけテレスコピック調 整することができ、 また、 このテレスコピック調整用溝 1 9の車両前後方向の両 端部は、 ピン 1 8に当接することにより、 テレスコピック調整時のストッパーの 役割も果たす。

また、 クランプ時には、 図 3に示すように、 ピン 1 8がテレスコピック調整用 溝 1 9から外れることから、 アッパー側のインナーコラム 2は、 テレスコピック 調整範囲以上にコラブスすることができる。

このように構成してあることから、チルト 'テレスコピック調整する場合には、 運転者が先ず操作レバー 1 3を時計回りに回動させる。 すると、 操作レバー 1

3に係合した第 1カム部材 1 1が第 2カム部材 1 2に対して相対回動し、 カム機 構の幅寸法が減少する。

これにより、 テンション部材 1 0を介して、 リフタスプリング 1 5 bに付勢さ れた可動側ラック 1 5 cが固定側ラック 1 5 aから離間し、 嚙み合いラック機構 1 5による固定が解かれ、 両コラム 1， 2がチルト動可能となる。

また、 カム機構の幅寸法が縮小すると、 テンション部材 1 0を介して、 一対の 対向平板部 7 a， 7 b間に作用していた引張力もなくなり、 一対の対向平板部 7 a , 7 bの内側面の二対のクランプ部 8 a， 8 b , 9 a , 9 bに対する押圧力が 消滅する。

これにより、ロアー側のアウターコラム 1 (—対の半体部 H B a , H B b ) は、 その弾性により拡径して、アッパー側のィンナーコラム 2に対する緊締カを失い、 ァッパー側のィンナーコラム 2がテレスコピック動可能となる。 運転者は、 チルトゃテレスコピック調整することによって、 ステアリングホイ ールの位置調整を終えると、操作レバー 1 3を反時計回りに回動させる。すると、 カム機構の幅寸法が増大するため、 テンション部材 1 0を介して、 嚙み合いラッ ク機構 1 5では、 可動側ラック 1 5 cが固定側ラック 1 5 aに嚙み合い、 両コラ ム 1， 2がチルト方向で固定される。

同時に、 テンション部材 1 0を介して、 車体側ブラケット 5の一対の対向平板 部 7 a， 7 bの幅が縮められて、 二対のクランプ部 8 a， 8 b , 9 a , 9 bが互 いに近接するように押圧されると、 ロアー側のアウターコラム 1 (一対の半体部 HB a , HB b)が縮径される。 これにより、アッパー側のインナーコラム 2は、 縮径したロアー側のアウターコラム 1 (一対の半体部 HB a , HB b) により締 め付けられて、 テレスコピック方向で固定される。

本第 1実施の形態では、 図 1乃至図 5に示すように、 インナーコラム 2の外周 面には、 剪断用リング 20が装着してある。 この剪断用リング 20と、 ロアー側 のアウターコラム 1の後端との間の間隔は、 テレスコピックストロークに対応し て設定してある。

図 4及び図 5に示すように、 剪断用リング 2 0は、 合成樹脂から形成した樹脂 製リング 2 1と、 この樹脂製リング 2 1の外側に嵌合した金属製リング 2 2と、 これら両リング 2 1， 2 2を被覆するように設けた合成樹脂製の緩衝部材 2 3と、 から構成してある。

また、インナーコラム 2の外周面には、 1個の周方向の溝 24が形成してあり、 さらに、図 5 (a) (b) (c ) に示すように、樹脂製リング 2 1の内周面には、 複数の剪断許容突起 2 1 aが形成してある。 これら樹脂製リング 2 1の剪断許容 突起 2 1 aは、 ィンナーコラム 2の溝 24に係止するようになっている。

樹脂製リング 2 1の外周面には、 複数の微小突起 2 1 bが形成してある。 微小 突起 2 l bは、 金属製リング 2 2の内径と接触して、 圧入状態を保っためのもの である。

さらに、 樹脂製リ ング 2 1は、 周方向に 2分割して構成してあるが、 周方向に 3分割以上に構成してあってもよい。 このように、 樹脂製リング 2 1は、 2分割してあり、 イン ^一コラム 2の左右 方向から組み付ける。 さらに、 樹脂製リング 2 1の剪断許容突起 2 1 aをインナ 一コラム 2の溝 2 4に係止しながら、 樹脂製リ.ング 2 1をインナーコラム 2の外 周面に装着した後には、 金属製リング 2 2を外周側より樹脂製リング 2 1に軽圧 入して固定する。 その後、 アウターコラム 1側にある緩衝部材 2 3が樹脂製リン グ 2 1と金属製リング 2 2とを被覆するように装着する。

なお、 この緩衝部材 2 3は、 テレスコピック摺動時、 ロアー側のアウターコラ ム 2の後端面に当接した際には、 その当接音の音消しや衝撃を防止する働きをす る。

このように、 本第 1実施の形態では、 インナーコラム 2の外周面に、 剪断用リ ング 2 0が装着してあり、 その樹脂製リング 2 1の剪断許容突起 2 1 aがインナ 一コラム 2の溝 2 4に係止しあることから、 剪断用リング 2 0は、 アウターコラ ム 1の後端に接触して規制することにより、 テレスコピックストロークを所定範 囲に規定するストッパーの役割を果たすことができる。

一方、 走行中の自動車が他の自動車や路上の障害物に衝突すると、 運転者は慣 性によってステアリングホイールに二次衝突し、 ィンナーコラム 2には大きなコ ラプス荷重が作用する。 インナーコラム 2は、 アウターコラム 1内に進入し、 ス テアリングコラムのコラブスが開始される。

インナーコラム 2がアウターコラム 1内に所定量進入して、 剪断用リング 2 0 にアウターコラム 1の後端が当接すると、 剪断用リング 2 0の樹脂製リング 2 1 は、 その剪断許容突起 2 1 aが剪断して、 インナーコラム 2から離脱する。 その後、 緩衝部材 2 3は、 剪断許容突起 2 1 aのない樹脂製リング 2 1と金属 製リング 2 2と共に離脱し、 インナーコラム 2の外径より緩衝部材 2 3の内径の 方が大きいため、 荷重を一切発生させることなく相対移動する。

従って、 この離脱した剪断用リング 2 0が衝搫エネルギー吸収荷重に影響を与 えることがなく、 二次衝突時のコラブス中に於けるピーク荷重の発生を最小限に 抑えることができる。 図 6のグラフは、 エネルギー吸収荷重とストロークとの関係を示し、 本第 1実 施の形態の実測データである。 樹脂製リング 2 1の剪断開始点は、 約 2 5 mmス トローク位置であるが、 本第 1実施の形態によるピーク荷重の発生がほとんど認 められないことがわかる。

また、 樹脂製リング 2 1に設けた剪断許容突起 2 1 aの形状、 個数、 軸方向の 長さ、 及び深さ （高さ） を変化させることにより、 剪断荷重を調整することが可 能となる。

さらに、 後述する第 2実施の形態の変形例のように、 樹脂製リング 2 1と金属 製リング 2 2とをインナーコラム 2の外周に複数段にわたって設けることにより、 エネルギー吸収特性を変化させることも可能である。

さらに、 剪断用リング 2 0は、 インナーコラム 2の外周面に設けてあるが、 ァ ウタ一コラム 1の内周面に設けてあってもよい。

(第 2の実施の形態：チルト ·テレスコピック式）

図 7は、 本発明の第 2実施の形態に係る車両用チルト 'テレスコピック式ステ ァリングコラム装置の平面図である。

本第 2実施の形態では、 ロアー側のアウターコラム 2に、 電動パワーステアリ ング装置 3 0が設けてある。 その他の構成、 作用等は、 上述した実施の形態と同 様である。

電動パワーステアリング装置 3 0では、 電動モータ 3 1の電源に車載バッテリ を用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、 電動モータ 3 1が操舵ァシ スト時にのみに起動されるために走行燃費の低下 （オルタネータに係るエンジン の駆動損失） も抑えられる他、 電子制御が極めて容易に行える等の特長を有して いる。

本第 2実施の形態では、 上記第 1実施の形態と同様に、 インナーコラム 2の外 周面には、 剪断用リング 2 0が装着してある。 この剪断用リング 2 0と、 ロアー 側のアウターコラム 1の後端との間の間隔は、 テレスコピックストロークに対応 して設定してある。 この剪断用リング 2 0に関するその他の構成、 作用等は、 上 述した実施の形態と同様である。 図 8は、 本発明の第 2実施の形態の変形例に係る車両用チルト 'テレスコピッ ク式ステアリングコラム装置の平面図である。

本変形例では、 2個の剪断用リング 2 0がインナーコラム 2の外周に設けてあ る。 このように、 複数段にわたって、 剪断用リング 2 0を設けることにより、 ェ ネルギー吸収特性を変化させることができる。

(第 3の実施の形態）

図 9は、 本発明の第 3実施の形態に係る車両用ステアリングシャフトの中間シ ャフトの側面図である。

本第 3実施の形態では、 ステアリ ングシャフ トの中間シャフ ト 4 0は、 アツパ 一側の自在継手 4 3に連結したアウターチューブ 4 1と、 ロアー側の自在継手 4 4に連結に連結したインナーシャフト 4 2とから構成してある。 この中間シャフ ト 4 0は、 テレスコピック時、 車両組立時、 車両の走行中の旋回時、 又は、 二次 衝突時等には、 アウターチューブ 4 1と、 インナーシャフト 4 2とを相対的に摺 動することができるようになっている。

本実施の形態では、 ィンナーシャフト 4 2の外周面には、 剪断用リング 2 0が 装着してある。 この剪断用リング 2 0と、 アウターチューブ 4 1の先端との間の 間隔は、 テレスコピックス トローク等に対応して設定してある。 この剪断用リ ン グ 2 0に関するその他の構成、 作用等は、 上述した実施の形態と同様である。 このように、 本第 3実施の形態では、 インナーシャフト 4 2の外周面に、 剪断 用リング 2 0が装着してあり、 剪断用リング 2 0は、 アウターチューブ 4 1の先 端に接触して規制することにより、 テレスコピックストロークを所定範囲に規定 するス トッパーの役割を果たすことができる。

一方、 二次衝突時には、 アウターチューブ 4 1が所定量前進して、 剪断用リン グ 2 0にアウターチューブ 4 1の先端が当接すると、 剪断用リング 2 0は、 その 剪断許容突起 2 1 aを剪断して、 インナーシャフ ト 4 2から離脱するようになつ ている。

(第 4の実施の形態：チルト .テレスコピック式） 図 1 0は、 本発明の第 4実施の形態に係る車両用チルト 'テレスコピック式ス テアリングコラム装置の側面図である。 図 1 1は、 図 1 0の X I — X I線に沿つ た横断面図である。

本第 4実施の形態では、 図 1 0に示すように、 ロアー側のアウターコラム 1に 対して、 アッパー側のインナ一コラム 2が摺動自在 （テレスコピック摺動自在） に嵌合してある。

これら両コラム 1 , 2内には、 ステアリングシャフトが回転自在に支持してあ り、 このステアリングシャフトは、両コラム 1 , 2内で、 ロアー側シャフト 3と、 アッパー側シャフト 4とに分割してテレスコピック摺動自在に構成してあり、 車 両の二次衝突時には、 コラブスして、 収縮できるようになつている。

アウターコラム 1は、 車体側に設けたチルト中心ピン 5 1の廻りにチルト揺動 自在に構成してある。 また、 図 1 1に示すように、 アウターコラム 1は、 その車 両後方側に、 スリ ッ ト Sだけ間隔を開けた一対のクランプ部 5 2 a， 5 2 bを有 している。

このクランプ部 5 2 a， 5 2 bの締付 '解除時には、 イン "一コラム 2は、 軸 方向に摺動してテレスコピック調整することができる一方、 クランプ部 5 2 a， 5 2 bの締付時には、 インナーコラム 2の外周を包持して挟持することにより、 チルト ·テレスコピック締付できるようになつている。

アウターコラム 1を囲うようにして、 車体側ブラケット 5が設けてある。 この 車体側ブラケット 5は、 一対の車体取付部 6 a， 6 bを備えており、 これら一対 の車体取付部 6 a , 6 bから車両前方に延在した箇所には、 略上下方向に延在し た左右一対の対向平板部 7 a , 7 bを備えている。 図 1 1に示すように、 一対の 対向平板部 7 a， 7 bには、 それぞれ、 一対のチルト用長孔 1 7 a， 1 7 bが形 成してある。

クランプ機構では、 対向平板部 7 a， 7 bに形成した一対のチルト用長孔 1 7 a , 1 7 bには、 締付ボルト 5 0が通揷してあり、 この締付ボルト 5 0は、 その 頭部 5 0 aの一部をチルト用長孔 1 7 bに係合することにより、 常時非回転に構 成してある。 締付ポルト 5 0のネジ部には、一対のカム部材 1 1 , 1 2からなるカム機構と、 操作レバー i 3と、 スラスト軸受 5 3を介して、 調整ナツト 5 4が螺合して止着 してある。 なお、 カム機構は、 操作レバー 1 3と共に回動して山部や谷部を有す る第 1カム部材 1 1と、 この第 1カム部材 1 1の山部や谷部に係合する山部や谷 部を有する非回転の第 2カム部材 1 2と、 から構成してある。

従って、 チルト 'テレスコピック調整する場合には、 操作レバー 1 3を一方向 に回転すると、 一対のカム部材 1 1， 1 2の幅が狭まり、 締付ポルト 5 0の締付 が解除される。 その結果、 一対の対向平板部 7 a， 7 bの間隔が拡がり、 一対の クランプ部 5 2 a， 5 2 bの締付が解除されて、 その幅が拡がる。 これにより、 インナーコラム 2は、 アウターコラム 1等と共にチルト中心ピン 5 1の廻りに回 動してチルト調整することができ、 また、 インナーコラム 2は、 その軸方向に摺 動することにより、 テレスコピック調整することができる。

一方、 チルト ' テレスコピック締付する場合には、 操作レバー 1 3を逆方向に 回転すると、 一対のカム部材 1 1 , 1 2の幅が拡がり、 締付ボルト 5 0が締付ら れる。 一対の対向平板部 7 a， 7 bの間隔が狭まり、 一対のクランプ部 5 2 a， 5 2 bが締付られる。 これにより、 一対のクランプ部 5 2 a， 5 2は、 インナー コラム 2を圧接して挟持し、 チルト ·テレスコピック締付することができる。 本第 4実施の形態では、図 1 0に示すように、インナーコラム 2の外周面には、 剪断用リング 2 0が装着してある。 この剪断用リング 2 0と、 ロアー側のァウタ 一コラム 1の後端との間の間隔は、 テレスコピックストロークに対応して設定し てある。 この剪断用リング 2 0に関するその他の構成、 作用等は、 上述した実施 の形態と同様である。

このように、 本第 4実施の形態では、 インナーコラム 2の外周面に、 剪断用リ ング 2 0が装着してあり、 その樹脂製リング 2 1の剪断許容突起 2 1 aがインナ 一コラム 2の溝 2 4に係止しあることから、 剪断用リング 2 0は、 アウターコラ ム 1の後端に接触して規制することにより、 テレスコピックス トロークを所定範 囲に規定するストッパーの役割を果たすことができる。 ' 一方、 走行中の自動車が他の自動車や路上の障害物に衝突すると、 運転者は慣 性によってステアリングホイールに二次衝突し、 ィンナーコラム 2には大きなコ ラプス荷重が作用する。 インナーコラム 2は、 アウターコラム 1内に進入し、 ス テアリングコラムのコラブスが開始される。

インナーコラム 2がアウターコラム 1内に所定量進入して、 剪断用リング 2 0 にアウターコラム 1の後端が当接すると、 剪断用リング 2 0の樹脂製リング 2 1 は、 その剪断許容突起 2 1 aが剪断して、 インナーコラム 2から離脱する。

その後、 緩衝部材 2 3は、 剪断許容突起 2 1 aのない樹脂製リング 2 1と金属 製リング 2 2と共に離脱し、 ィンナーコラム 2の外径より緩衝部材 2 3の内径の 方が大きいため、 荷重を一切発生させることなく相対移動する。

従って、 この離脱した剪断用リング 2 0が衝擊エネルギー吸収荷重に影響を与 えることがなく、 二次衝突時のコラブス中に於けるピーク荷重の発生を最小限に 抑えることができる。

(第 5の実施の形態：チルト ·テレスコピック式）

図 1 2は、 本発明の第 5実施の形態に係る車両用チルト .テレスコピック式ス テアリングコラム装置の側面図である。 図 1 3は、 図 1 2の X I I I - X I I I 線に沿つた横断面図である。

本第 5実施の形態では、 図 1 2に示すように、 ロアー側のインナーコラム 6 1 に対して、 アッパー側のアウターコラム 6 2が摺動自在 （テレスコピック搢動自 在） に嵌合してある。

これら両コラム 6 1， 6 2内には、 ステアリングシャフ トが回転自在に支持し てあり、 このステアリングシャフトは、 両コラム 1， 2内で、 ロアー側のインナ 一シャフト 6 3と、 アッパー側のアウターチューブ 6 4とに分割してテレスコピ ック摺動自在に構成してあり、 車両の二次衝突時には、 コラブスして、 収縮でき るようになっている。

車体前方側には、 口ァ一側車体ブラケット 6 5が設けてあり、 ロア一側のイン ナーコラム 6 1は、 このロアー側車体ブラケット 6 5に設けたチルト中心ピン 6 6の廻りにチルト揺動自在に構成してある。 アウターコラム 6 2を囲うようにして、 アッパー側車体ブラケット 6 7が設け てある。 このアッパー側車体ブラケット 6 7は、 一対の車体取付部 6 8 a , 6 8 bを備えており、 これら一対の車体取付部 6 8 a， 6 8 bから略上下方向に延在 した左右一対の対向平板部 6 9 a , 6 9 bをも備えている。図 1 3に示すように、 一対の対向平板部 6 9 a , 6 9 bには、 それぞれ、 一対のチルト用長孔 7 0 a， 7 0 bが形成してある。

アウターコラム 6 2の下側には、 ディスタンスブラケット 7 1が溶接等により 固定してあり、 このディスタンスブラケット 7 1の側壁には、 一対のテレスコピ ック用長孔 7 2 a， 7 2 bが形成してある。

クランプ機構では、 対向平板部 6 9 a , 6 9 bに形成した一対のチルト用長孔 7 0 a , 7 0 bには、 締付ポルト 7 3が通揷してあり、 この締付ポルト 7 3は、 その頭部 7 3 aの一部をチルト用長孔 7 0 bに係合することにより、 常時非回転 に構成してある。

締付ボルト 7 3のネジ部 7 3 bには、 チルトナット 7 4が螺合してある。 この チルトナツト 7 4には、 操作レバー 7 5が固定してあり、 取付ポルト 7 6により 取付けてある。

従って、 チルト 'テレスコピック調整する場合には、 操作レバー 7 5を一方向 に回転すると、 チルトナット 7 4が回転することにより、 締付ボルト 7 3の締付 が解除され、 一対の対向平板部 6 9 a， 6 9 bの間隔が拡がり、 対向平板部 6 9 a , 6 9 bとディスタンスブラケット 7 1の側壁との圧接が解除され、 これによ り、 アウターコラム 2は、 インナーコラム 1等と共に、 チルト中心 6 6の廻りに 回動して、 チルト調整することができると共に、 軸方向に摺動してテレスコピッ ク調整することができる。 '

一方、 チルト ·テレスコピック締付する場合には、 操作レバー 7 5を逆方向に 回転すると、 チルトナット 7 4が逆方向に回転することにより、 締付ボルト 7 3 が締付られ、 一対の対向平板部 6 9 a , 6 9 bの間隔が狭められ、 対向平板部 6 9 a , 6 9 bがディスタンスブラケット 7 1の側壁に対して圧接し、これにより、 チルト ·テレスコピック締付することができる。 本第 5実施の形態においても、 図 1 2に示すように、 インナーコラム 1の外周 面には、 剪断用リング 2 0が装着してある。 この剪断用リング 2 0と、 アッパー 側のアウターコラム 2の先端との間の間隔は、 テレスコピックストロークに対応 して設定してある。 この剪断用リング 2 0に関するその他の構成、 作用等は、 上 述した実施の形態と同様である。

このように、 本第 5実施の形態では、 インナーコラム 1の外周面に、 剪断用リ ング 2 0が装着してあり、 その樹脂製リング 2 1の剪断許容突起 2 1 aがインナ 一コラム 2の溝 2 4に係止しあることから、 剪断用リング 2 0は、 アウターコラ ム 2の先端に接触して規制することにより、 テレスコピックストロークを所定範 囲に規定するストッパーの役割を果たすことができる。

一方、 走行中の自動車が他の自動車や路上の障害物に衝突すると、 運転者は慣 性によってステアリングホイールに二次衝突し、 アウターコラム 2には大きなコ ラプス荷重が作用する。 アウターコラム 2は、 所定量前進して、 剪断用リング 2 0にアウターコラム 2の先端が当接すると、 剪断用リング 2 0の樹脂製リング 2 1は、 その剪断許容突起 2 1 aが剪断して、 インナーコラム 1から離脱する。 その後、 緩衝部材 2 3は、 剪断許容突起 2 1 aのない樹脂製リング 2 1と金属 製リング 2 2と共に離脱し、 インナーコラム 1の外径より緩衝部材 2 3の内径の 方が大きいため、 荷重を一切発生させることなく相対移動する。

従って、 この離脱した剪断用リング 2 0が衝擊エネルギー吸収荷重に影響を与 えることがなく、 二次衝突時のコラプス中に於けるピーク荷重の発生を最小限に 抑えることができる。

また、 本第 5実施の形態では、 インナーシャフ ト 6 3の外周面には、 剪断用リ ング 2 0が装着してある。 この剪断用リング 2 0と、 アウターチューブ 6 4の先 端との間の間隔は、 テレスコピックストローク等に対応して設定してある。 この 剪断用リング 2 0に関するその他の構成、 作用等は、 上述した実施の形態と同様 である。

このように、 本第 5実施の形態では、 インナーシャフト 6 3の外周面に、 剪断 用リング 2 0が装着してあり、 剪断用リング 2 0は、 アウターチューブ 6 4の先 端に接触して規制することにより、 テレスコピックストロークを所定範囲に規定 するストッパーの役割を果たすことができる。

一方、 二次衝突時には、 アウターチューブ 6 4が所定量前進して、 剪断用リン グ 2 0にアウターチューブ 6 4の先端が当接すると、 剪断用リング 2 0は、 その 剪断許容突起 2 1 aが剪断して、 インナーシャフ ト 6 3から離脱するようになつ ている。

なお、 本発明は、 上述した実施の形態に限定されず、 種々変形可能である。 例 えば、 本発明に係る車両用ステアリングコラム装置は、 チルト式、 テレスコピッ ク式、 及びチルト ■テレスコピック式のいずれにも適用することができる。 以上説明したように、 本発明によれば、 インナーコラムの外周面等に、 剪断用 リングが装着してあり、 インナーコラムの外周面等に形成した溝に、 剪断用リン グに形成した剪断許容突起が係止してあることから、 剪断用リングは、 アウター コラム等の端部に接触して規制することにより、 テレスコピックストロークを所 定範囲に規定するス トッパーの役割を果たすことができる。

また、 車両の二次衝突時に、 例えば、 アウターコラムに対してインナーコラム がコラブスして車両前方に移動した際、 剪断用リングがアウターコラム等の端部 に当接すると、 剪断用リングは、 その剪断許容突起が剪断して、 インナーコラム 等から離脱する。 従って、 この離脱した剪断用リングが衝撃エネルギー吸収荷重 に影響を与えることがなく、 二次衝突時のコラプス中に於けるピーク荷重の発生 を最小限に抑えることができる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、 本発明の精神と範 囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にと つて明らかである。

本出願は、 2003年 5月 27日出願の日本特許出願 （特願 2003— 149682) に基づ くものであり、 その内容はここに参照として取り込まれる。

<産業上の利用可能性 >

以上説明したように、 本発明は、 衝撃吸収式ステアリングコラム装置に採用さ れる衝擊吸収機構等に適用することができ、特に、チルト式、テレスコピック式、 及びチルト .テレスコピック式のいずれの車両用ステアリングコラム装置にも適 用することができる

Claims

請 求 の 範 囲

1 . アウター部材と、

前記ァゥタ一部材と摺動自在に嵌合するィンナ一部材と、

前記アウター部材の内周面又は前記インナ一部材の外周面の少なくとも一方に 装着された剪断用リングとを備え、

前記剪断用リングには剪断許容突起が設けられ、

前記アウター部材の内周面又は前記インナ一部材の外周面の少なくとも一方に は溝が形成され、

前記溝には、 前記剪断許容突起が係止されている伸縮構造。

2 . 前記剪断用リングの外周側又は内周側に嵌合する金属製リングをさら に備え、

前記剪断用リングは、 合成樹脂を含んでいる、

請求の範囲第 1項記載の伸縮構造。

3 . 前記剪断用リングは、 その周方向に分割されている請求の範囲第 1項 記載の伸縮構造。

4 . ステアリングシャフトを回転自在に支持するインナーコラムと、 当該ィンナーコラムを摺動自在に包囲しつつ保持するァウタ一コラムと、 車体に取付け可能な車体取付部と、 略上下方向に延在する左右一対の対向平板 部とを有し、 前記アウターコラムを囲うように配置された車体側ブラケットと、 前記一対の対向平板部の幅を変化させると共に、 当該幅の変化と連動して、 前 記アウターコラムの内周面の幅を変化させるクランプ機構と、

前記アウターコラムの内周面又は前記ィンナーコラムの外周面の少なくとも一 方に装着された剪断用リングと、 を備え、

前記剪断用リングには剪断許容突起が設けられ、 前記アウターコラムの内周面又は前記ィンぅ "一コラムの外周面の少なくとも一 方に溝が形成され、

前記溝には、 前記剪断許容突起が係止されている車両用ステアリングコラム装 置。

5 . 前記剪断用リングの外周側又は内周側に嵌合する金属製リングをさら に備え、

前記剪断用リングは、 合成樹脂を含んでいる、

請求の範囲第 4項記載の車両用ステアリングコラム装置。

6 . 前記剪断用リングは、 その周方向に分割されている請求の範囲第⁴項 記載の車両用ステアリングコラム装置。