WO2013015257A1

WO2013015257A1 - ステアリングコラムとその製造方法、およびこのステアリングコラムを用いたステアリング装置

Info

Publication number: WO2013015257A1
Application number: PCT/JP2012/068627
Authority: WO
Inventors: 長澤　誠
Original assignee: 日本精工株式会社
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2013-01-31
Also published as: EP2740647B1; CN202847785U; CN102897205A; US20140311273A1; JP5794327B2; JP5609982B2; EP2740647A1; JP2014139075A; US9403210B2; JPWO2013015257A1; EP2740647A4; CN102897205B

Abstract

　円筒状のステアリングコラムの一部の厚さを薄くしつつ、ステアリングコラム全体の強度を確保することができる構造を実現する。ステアリングコラムを構成するコラム用部材であるアウタコラム１０ｂを、軽合金製の本体部分１８と、鉄系合金製の円筒状部材１９とを軸方向に結合して形成する。本体部分１８と円筒状部材１９との結合部で、円筒状部材１９の内径側に、金属製のリング２２を内嵌固定する。リング２２の内径は、本体部分１８のうち、円筒状部材１９との結合部から軸方向に外れた部分の内径以上であり、円筒状部材１９の内径以下である、

Description

ステアリングコラムとその製造方法、およびこのステアリングコラムを用いたステアリング装置

　この発明は、自動車のステアリング装置、特にこのステアリング装置を構成するステアリングコラムとその製造方法に関する。

　操舵輪（フォークリフトなどの特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与するためのステアリング装置として、図２７に示すような構造が、広く知られている。このステアリング装置では、車体１に支持された円筒状のステアリングコラム２の内径側に、ステアリングシャフト３が回転可能に支持されている。ステアリングコラム２の後端開口よりも後方に突出した、ステアリングシャフト３の後端部に、ステアリングホイール４が固定される。ステアリングホイール４を回転させると、この回転が、ステアリングシャフト３、自在継手５ａ、中間シャフト６、自在継手５ｂを介して、ステアリングギヤユニット７の入力軸８に伝達される。入力軸８が回転すると、ステアリングギヤユニット７の両側に配置された１対のタイロッド９が押し引きされて、左右１対の操舵輪に、ステアリングホイール４の操作量に応じた舵角が付与される。

　図２７に示した構造では、ステアリングホイール４の前後位置の調節を可能にするため、ステアリングコラム２およびステアリングシャフト３として、伸縮式のものを使用している。また、衝突事故の際に、自動車が他の自動車などにぶつかる一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイール４に衝突する二次衝突が発生するが、この二次衝突の際に、衝撃エネルギを吸収しつつ、ステアリングホイール４を前方に変位させて、運転者の保護を図るための構造が、ステアリングコラム２およびステアリングシャフト３に備えられる。具体的には、ステアリングホイール４を支持するステアリングシャフト３を、車体１に対して、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により前方に変位可能に支持する構造が採られる。図２７に示した構造では、ステアリングシャフト３を、アウタチューブ１１とインナシャフトにより構成して、二次衝突の衝撃荷重により、アウタチューブ１１がステアリングシャフト３の全長を縮めながら前方に変位できるようにするとともに、ステアリングシャフト３を支持するステアリングコラム２を、アウタコラム１０とインナコラムにより構成し、アウタコラム１０がステアリングコラム２の全長を縮めながら前方に変位できるように、このアウタコラム１０を車体１に対して支持している。なお、このような伸縮式のステアリングコラムを構成するアウタコラムおよびインナコラム、並びに、ステアリングシャフトを構成するアウタチューブおよびインナシャフトの前後位置は、図示の構造と逆であってもよい。

　一方、自動車の盗難に対する対策として、自動車には各種の盗難防止装置が備えられている。その一種として、正規の鍵を使用しない限りステアリングホイールの操作を不能にするステアリングロック装置が、広く実施されている。図２８は、ステアリングロック装置の１例として、特開２００８－２６５６４６号公報に開示された構造を示している。ステアリングロック装置１２は、ステアリングコラム２ａの一部にロックユニット１３を設けるとともに、ステアリングシャフト３ａの一部で、ロックユニット１３と軸方向に関する位相が一致する位置に、周方向の少なくとも１箇所に係合凹部１４を形成した、キーロックカラー１５を外嵌固定している。そして、作動時（キーロック時）に、ロックユニット１３を構成するロックピン１６の先端部を、ステアリングコラム２ａの軸方向中間部に形成されたロック用透孔１７を通じて、ステアリングコラム２ａの内径側に向けて変位させ、係合凹部１４と係合させることで、ステアリングシャフト３ａの回転を実質的に不能にする。

　このようなステアリングロック装置１２を、ステアリング装置に組み込む場合には、ステアリングコラム２ａの外径側にロックユニット１３を、ステアリングコラム２ａの内径側にキーロックカラー１５を、それぞれ設ける。したがって、キーロックカラー１５をステアリングコラム２ａの内径側に回転可能に配置するとともに、ロックピン１６のストロークを過大にすることなく、ロックピン１６とキーロックカラー１５とを確実に係脱させるためには、少なくともステアリングロック装置１２を組み込んだ部分のステアリングコラム２ａの外径を小さく、その内径を大きくして、この部分のステアリングコラム２ａの厚さを薄くする必要がある。

　図２９は、特開２００７－２２３３８３号公報に開示された、ステアリングコラムを構成するアウタコラム１０ａを示している。アウタコラム１０ａの軸方向一端部（図２９の左端部）には、円筒状のインナコラムの他端部が、軸方向に相対変位可能な状態で内嵌される。アウタコラム１０ａは、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製で、鋳造により一体に形成されており、軸方向中間部に、図２８に示すようなステアリングロック装置１２を組み込むための、ロック用透孔１７ａが設けられている。このようなアウタコラム１０ａの厚さを薄くした場合、ステアリングロック装置１２を作動した状態で必要とされる、アウタコラム１０ａの強度が十分に確保されない可能性がある。すなわち、ロック用透孔１７ａを通じてアウタコラム１０ａの内径側に突出させたロックピン１６をキーロックカラー１５の係合凹部１４（図２８参照）に係合させた状態で、ステアリングホイール４（図２７参照）を大きな力で回転させようとした場合に、ロック用透孔１７ａの周縁部に、過度に大きな力が加わり、この周縁部が変形する可能性がある。これに対して、アウタコラム１０ａを鉄系合金により形成することも考えられるが、ステアリングコラム全体の重量が増大するなどの問題を生じる。

特開２００８－２６５６４６号公報特開２００７－２２３３８３号公報

　本発明は、上述のような事情に鑑みて、円筒状のステアリングコラムの一部の厚さを薄くしつつも、このステアリングコラムの強度確保を図ることができる構造の実現を目的としている。

　本発明のステアリングコラムは、全体が円筒状であり、その全体もしくは一部がコラム用部材によって構成される。このコラム用部材は、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製の本体部分と、この本体部分の一方側端部にその他方側端部が嵌合することにより、軸方向に結合される鉄系合金製の円筒状部材と、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内径側に内嵌固定される金属製のリングとを有する。なお、一方側は、ステアリングコラムの軸方向の一方側を意味し、他方側は、その軸方向の逆側を意味する。

　好ましくは、前記リングの内径を、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径以上とし、かつ、前記円筒状部材の内径以下とする。

　また、前記リングを、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製とすることが好ましい。

　本発明のステアリングコラムの具体的な一態様では、前記コラム用部材は、前記本体部分の一方側端部に前記円筒状部材の他方側端部が内嵌され、前記リングが、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内周面に内嵌固定されている構造を有する。

　この場合、前記リングが、前記本体部分の一方側端縁が前記リングの軸方向中間部の径方向外方に位置するように、軸方向に位置決めされていることが好ましい。

　また、前記リングの他方側端部に、径方向外方に突出する外向フランジ状の鍔部を設けて、この鍔部の一端側側面が、前記円筒状部材の他端側端面に当接させることが好ましい。

　別の態様では、前記コラム用部材は、前記本体部分の一方側端部に前記円筒状部材の他方側端部が外嵌され、前記リングが、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内周面に内嵌固定されている構造を有する。

　さらに別の態様では、前記コラム用部材は、前記リングの外径が、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内径よりも小さく、前記リングが、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内径側に、前記リングの外周面と前記円筒状部材の前記他方側端部の内周面との間に隙間を設けた状態で内嵌固定されている構造を有する。

　なお、本発明のステアリングコラムは、ステアリングロック装置を備えるステアリング装置に好適に用いられるが、この場合、前記円筒状部材の軸方向中間部の１箇所位置に、ステアリングロック装置を構成するロック用透孔が設けられる。

　本発明のステアリングコラムの製造方法は、前記コラム用部材を次の工程によって得ることを特徴とする。すなわち、前記円筒状部材の他方側端部に前記リングを内嵌する工程、前記円筒状部材の他方側端部を、金型の一方側端面に開口する挿入孔に挿通して、この円筒状部材の他方側端部をこの金型内に突出させる工程、前記リングに中子の一方側端部を挿通する工程、前記金型に軽合金の溶湯を送り込み、前記本体部分を成形する工程により、前記コラム用部材を得る。なお、これらの工程は矛盾が生じない限り、その順番を入れ替えることは可能である。

　好ましくは、前記リングの内径が、前記本体部分の内径よりも小さく、前記円筒状部材の内径が、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径よりも大きくなるように、前記本体部分を成形するとともに、前記本体部分の成形後に、前記リングの内径側部分に切削加工を施して、このリングの内径を、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、前記円筒状部材の内径以下とする工程をさらに備えるようにする。

　また、本発明のステアリングコラムの製造方法の一態様では、前記リングの外径を、前記円筒状部材のうち、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部となる前記他方側端部の内径よりも小さくし、前記リングを、このリングの外周面と前記円筒状部材の前記他方側端部の内周面との間に隙間を設けた状態で、前記円筒状部材の他方側端部に内嵌固定する。

　また、別の態様では、前記金型として、一方側端部寄り部分の内径側に段差部を有する金型を用い、前記円筒状部材の他方側端部を前記金型内に突出させた状態で、この金型の段差部を前記リングの軸方向中間部の径方向外方に位置させるとともに、前記溶湯の一部を前記段差部に向けて送り込むことにより、前記本体部分の端縁を形成する。

　さらに別の態様では、前記リングとして、他方側端部に、径方向外方に突出する外向フランジ状の鍔部が設けられたリングを用い、この鍔部の一端側側面を、前記円筒状部材の他端側側面に当接させるとともに、このリングの他方側端部も前記金型内に突出させる。

　本発明のステアリング装置は、車体に支持されるステアリングコラムと、このステアリングコラムの内径側に回転可能に支持されたステアリングシャフトと、これらステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に設けられ、作動時にこのステアリングシャフトがこのステアリングコラム内で回転することを実質的に阻止するステアリングロック装置とを備えるものであり、特に、このステアリングコラムとして、本発明のステアリングコラムを用いていることを特徴とする。

　本発明のステアリングコラムによれば、ステアリングコラムの一部の厚さを薄くしつつ、このステアリングコラムの強度を確保することができる。すなわち、このステアリングコラムを構成するコラム用部材の一端寄り部分は、鉄系合金製の円筒状部材により構成されているため、この一端寄り部分の厚さを薄くしても、この一端寄り部分の強度を確保することができる。一方、前記コラム用部材の他端寄り部分については、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製の本体部分により構成されているため、ステアリングコラム全体の重量が過度に増大することはない。

　また、前記ステアリングコラムを構成するコラム用部材の内径を、本体部分、リング、円筒状部材の順に大きくすることができる。さらに、これら本体部分と円筒状部材との結合部の内径を切削加工する際に、厚さの薄い円筒状部材を切削することがないため、前記円筒状部材の強度が低下することを防止できる。

　加えて、本発明のステアリングコラムは、複雑な構造を伴わないため、能率よく、かつ低コストで工業的に生産することが可能である。

図１は、本発明の実施の形態の第１例を示す、ステアリングコラムのコラム用部材の断面図である。図２は、図１のａ部拡大図である。図３は、本発明の実施の形態の第１例のコラム用部材の側面図である。図４は、図３の下方から見た図である。図５は、本発明の実施の形態の第１例におけるステアリングコラムの製造方法を工程順に示す部分断面図である。図６は、リングを使用しない場合の製造方法の問題点を説明するための断面図である。図７（Ａ）は、本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のｂ－ｂ断面図である。図８は、本発明の実施の形態の第３例を示す、図１と同様の図である。図９は、図８のｃ部拡大図である。図１０は、本発明の実施の形態の第３例を示す、図５と同様の図である。図１１は、本発明の実施の形態の第４例を示す、図１と同様の図である。図１２は、図１１のｄ部拡大図である。図１３は、本発明の実施の形態の第５例を示す、図１と同様の図である。図１４は、図１３のｅ部拡大図である。図１５は、本発明の実施の形態の第６例を示す、図１と同様の図である。図１６は、図１５のｆ部拡大図である。図１７は、本発明の実施の形態の第６例を示す、図５と同様の図である。図１８は、本発明の実施の形態の第７例を示す、図１と同様の図である。図１９は、図１８のｇ部拡大図である。図２０は、本発明の実施の形態の第７例を示す、図５と同様の図である。図２１は、本発明の実施の形態の第８例を示す、図１と同様の図である。図２２は、図２１のｈ部拡大図である。図２３は、本発明の実施の形態の第８例を示す、円筒状部材の取り出して示す斜視図である。図２４は、本発明の実施の形態の第９例を示す、図２３と同様の図である。図２５は、本発明の実施の形態の第１０例を示す、ステアリング装置を示す側面図である。図２６は、図２５の上方から見た平面図である。図２７は、従来から知られているステアリング装置の１例を、一部を切断した状態で示す斜視図である。図２８は、ステアリングロック装置の従来構造の１例を示す略断面図である。図２９は、ロック用透孔を設けたステアリングコラムの、従来構造の１例を示す側面図である。

　［実施の形態の第１例］
　図１～図５は、本発明の実施の形態の第１例を示している。なお、本例を含めて、本発明のステアリングコラムの特徴は、ステアリングコラムを構成するコラム用部材である、アウタコラム１０ｂの後半部（図１～図５の右側）の厚さを薄くしても、強度の確保を図ることができる構造を工業的に実現する点にある。その他の部分の構造および作用は、従来のステアリングコラムおよびその製造方法と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略もしくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

　本例の場合、アウタコラム１０ｂは、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製である本体部分１８と、炭素鋼板などの鉄系合金製の円筒状部材１９とを軸方向に結合して構成される。すなわち、本体部分１８の一方側端部である後端部（図１～図５の右側）に、円筒状部材１９の他方側端部である前端部（図１～図５の左側）を内嵌して結合固定する。したがって、本体部分１８がアウタコラム１０ｂの前半部を構成し、円筒状部材１９がアウタコラム１０ｂの後半部を構成する。なお、本体部分１８は、ステアリングコラムもしくはアウタコラム１０ｂのうち、車体に支持固定するための構造を備えた部分を意味する。また、一方側は、ステアリングコラムの軸方向の一方側を意味し、他方側は、その軸方向の逆側を意味し、図示の例では、車体後方側が一方側に相当し、車体前方側が他方側に相当する。ただし、本発明において、円筒状部材が本体部分の前方に結合される場合には、車体前方側が一方側となり、車体後方側が他方側となる。さらに、本体部分の両側に円筒状部材が結合される構造も本発明に含められるものとする。

　円筒状部材１９の前端部の外周面の軸方向一部には、周方向にわたって凹溝２０が設けられている。そして、凹溝２０に、本体部分１８の後端部の内周面に設けた、突条２１を係合させることにより、本体部分１８と円筒状部材１９とを軸方向に結合している。

　また、本体部分１８と円筒状部材１９との結合部である、この円筒状部材１９の前端部と本体部分１８の後端部の軸方向一部との内周面に、全体が円筒状のリング２２を、内嵌固定している。リング２２の内径は、後述するように、リング２２の内周面に切削加工を施すことにより、本体部分１８のうちの、本体部分１８と円筒状部材１９との結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、円筒状部材１９の内径以下としている。なお、本体部分１８と円筒状部材１９との結合部は、本体部分１８の後端部のうち、円筒状部材１９またはリング２２と軸方向に重畳している部分を意味する。

　また、リング２２の材質については、軽合金製および鉄合金製のいずれでもよいが、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製とすることが好ましい。リング２２を軽合金製とした場合、鉄系合金などの比較的硬い金属製とした場合と比較して、リング２２の内周面を切削加工する作業に掛かるコストや時間を削減することができる。また、本体部分１８とリング２２を同一の軽合金製とすることで、切削抵抗を同じにすることができるので、加工精度が向上する。

　本例のステアリングコラムを製造するために、円筒状部材１９の前端部を、図５（Ａ）に示すように、金型２３の一方側端面である外側面２４に開口した挿入孔２５に挿通および内嵌し、円筒状部材１９の前端部を、金型２３内に突出させる。なお、この金型２３の挿入孔２５を画定する内周面の形状は、本例の製造方法により得られる本体部分１８の外形に一致する。

　円筒状部材１９の前端部には、リング２２を、予め締り嵌めにより内嵌している。なお、リング２２を円筒状部材１９に圧入する際に、リング２２が円筒状部材１９の奥側（図５の右側）まで入り込まずに、適正位置に止まるように、円筒状部材１９の軸方向中間部の内周面に段差部２６を設け、この段差部２６よりも後端寄り部分の内径を、リング２２の外径よりも小さくしている。また、金型２３の内周面に設けた段差部２７を、リング２２の軸方向中間部の径方向外方に位置させている。

　そして、中子２８を金型２３の挿入孔２５内に他方側（外側面２４とは軸方向逆側）から挿入して、中子２８の一方側端部である先端部２９をリング２２に挿通および内嵌させる。この際、中子２８の先端部２９と基端部３０との間に設けた段差面３１により、リング２２は円筒状部材１９の奥側（段差部２６）に向け押圧される。したがって、金型２３の内部空間は、金型２３、円筒状部材１９の前端部、リング２２および中子２８により画定される。

　この状態で、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金の溶湯を、金型２３内に送り込むとともに、この金型２３に、図５（Ａ）に矢印で示すように、上下方向から圧力を加える。この圧力により、金型２３の内部空間が封止されるとともに、金型２３の内部空間に十分な圧力で溶湯を送り込むことが可能となり、これにより、本体部分１８が成形される。この時、円筒状部材１９の凹溝２０に溶湯が入り込むことで、本体部分１８の内周面に突条２１が形成される。また、段差部２７をリング２２の中間部の径方向外方に位置させているので、本体部分１８の後端縁（図５の右端縁）は、リング２２の軸方向中間部の径方向外方に形成される。

　本体部分１８の成形により得られたアウタコラム１０ｂを、金型２３から取り出した後に、リング２２と本体部分１８の後端部のうち結合部に隣接する部分との内径側部分に切削加工を施して、リング２２および本体部分１８の後端部のうち結合部に隣接する部分の内径を、本体部分１８のうち本体部分１８と円筒状部材１９との結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、円筒状部材１９の内径以下とする。なお、この結合部から軸方向に外れた部分における本体部分１８の内径がリング２２の内径以下に収まる範囲で、本体部分１８のうち本体部分１８と円筒状部材１９との結合部から軸方向に外れた部分の内径側部分に、切削加工を施すこともできる。このような切削加工により、インナコラムを挿通する本体部分１８の内周面を均一にでき、インナコラムと本体部分１８との嵌合力を安定させることができる。また、本体部分１８の後端部のうち結合部に隣接する部分の内径側部分にも切削加工を施すのは、加工を容易とするための便宜的なものであり、上記切削加工は、リング２２の内径側部分にのみ切削加工を施したものと実質的に評価できるものである。

　本例のステアリングコラムの場合には、ステアリングコラムを構成するアウタコラム１０ｂのうち、ステアリングロック装置１２（図２８参照）を組み込む、後半部の厚さを薄くしつつ、強度を確保できる。すなわち、アウタコラム１０ｂのうちの後半部は、強度を確保しやすい、鉄系合金製の円筒状部材１９により構成されている。このため、ロックユニット１３やキーロックカラー１５を取り付けるために、この後半部を構成する円筒状部材１９の厚さを、本体部分１８の厚さの０．４～０．７５倍程度まで、好ましくは０．５～０．７倍程度まで、薄くしたり、ロックピン１６を挿通するために、ロック用透孔１７を設けたりしても、円筒状部材１９を含めた、アウタコラム１０ｂ全体の強度を確保することができる。一方、コラム用部材を含むステアリングコラムのうち、円筒状部材１９を除く部分（アウタコラム１０ｂのうちの本体部分１８およびインナコラム）は、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製であること、および、円筒状部材１９の厚さを薄くしていることから、ステアリングコラム全体の重量が過度に増大することはない。

　また、円筒状部材１９の外周面に形成した凹溝２０と、本体部分１８の内周面に形成した突条２１とを係合させているため、本体部分１８と円筒状部材１９との軸方向の結合強度を確保できる。周方向についても、本体部分１８と円筒状部材１９との接触面積を増大させることで、摺動抵抗が増大し、周方向の結合強度を向上させることができる。さらには、必要に応じて、凹溝２０の底面に、円周方向にわたる凹凸や、凹溝２０の底面に開口し、リング２２により塞がれる透孔を形成することで、本体部分１８と円筒状部材１９との相対回転を、より確実に防止することが可能となる。

　また、本体部分１８と円筒状部材１９との結合部には、金属製のリング２２を内嵌固定しているため、この結合部の強度確保をより有効に図ることが可能となっている。リング２２を設けることによる利点を、図５に加えて図６を用いて説明する。図６は、リング２２（図１～図５参照）を使用せずに、凹溝２０と突条２１との係合のみに基づいて本体部分１８ａと円筒状部材１９ａとを軸方向に結合し、さらに円筒状部材１９ａの内径を、本体部分１８ａと円筒状部材１９ａとの結合部から軸方向に外れた部分における本体部分１８ａの内径以上にして、アウタコラム１０ｃを製造する、参考例を示している。図５で説明したように、本体部分１８、１８ａを鋳造する際に、溶湯が漏れ出すのを防止するためには、中子２８の段差面３１を突き当てるための相手面が必要になる。本発明の場合、この相手面をリング２２の端面としているのに対して、参考例の場合には、円筒状部材１９ａの端面としている。

　参考例では、このような条件の下で、図５（Ａ）の場合と同様に、円筒状部材１９ａの前端部の外周面に、本体部分１８ａの後端部の内周面を係合させるように、本体部分１８ａを鋳造により成形する。次いで、円筒状部材１９ａの内径を、本体部分１８のうちの結合部から軸方向に外れた部分の内径以上とするため、図６（Ｂ）に示すように、本体部分１８ａと円筒状部材１９ａの結合部において、円筒状部材１９ａの内径部分に切削加工を施す。円筒状部材１９ａの厚さは薄いので、内径側部分に切削加工を施してしまうと、結合部において、円筒状部材１９ａの厚さが過度に薄くなってしまい、この結合部の結合強度を確保することができない。一方、本例の構造の場合、結合部の内径側部分に切削加工を施す場合に、切削加工が施されるのは、実質的にリング２２の内径側部分であり、円筒状部材１９が削られることはない。図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示した、円筒状部材１９の前端部とリング２２との重ね合わせ部の厚さの合計は、図６（Ａ）に示した、円筒状部材１９ａの前端部の厚さよりも十分に大きい。このため、図５（Ｃ）に示したように、リング２２を切削した状態でも、重ね合わせ部の厚さを十分に確保できるため、本体部分１８と円筒状部材１９との結合部の強度も十分に確保できる。

　また、リング２２の内径側部分に切削加工を施し、リング２２の内径を、本体部分１８のうちの、本体部分１８と円筒状部材１９との結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、円筒状部材１９の内径以下としている。このようなアウタコラム１０ｂの前端部（図１の左端部）には、円筒状のインナコラム（図示せず）を軸方向に変位可能な状態で内嵌して、伸縮式のステアリングコラムを構成する。アウタコラム１０ｂの内径は、前側（図１の左側）から、本体部分１８、リング２２、円筒状部材１９の順に大きくなっているので、ステアリングホイールの前後位置調節や二次衝突に伴い、アウタコラム１０ｂがインナコラムに対して軸方向前方に相対変位する際に、インナコラムの後端縁が、アウタコラム１０ｂの内周面から突出した部分と干渉することがないため、ステアリングホイールの前方への変位が阻害されることを防止できる。

　また、リング２２を、円筒状部材１９の前端部に内嵌しているため、金型２３に軽合金の溶湯を送り込んで本体部分１８を成形する際に、溶湯が円筒状部材１９の内周面側に入り込むことがなく、円筒状部材１９の内周面が、軽合金の付着により粗面となることを防止できる。また、金型２３の内周面の段差部２７をリング２２の径方向外方に位置させているため、溶湯を金型２３に送り込み、この金型２３に、図５（Ａ）に矢印で示すように、上下方向から圧力を加えつつ金型２３のキャビティ内に加圧された溶湯を送り込むことに伴って、円筒状部材１９の前端部外周面に加わる圧力が、リング２２により支承される。このため、この圧力により、円筒状部材１９が径方向内方に変形することを防止できる。すなわち、金型２３の内周面の段差部２７が、リング２２から軸方向に外れた位置で円筒状部材１９の径方向外方に位置すると、加圧された溶湯により、円筒状部材１９の軸方向中間部の外周面に径方向内方を向いた圧力が加わり、円筒状部材１９の軸方向中間部（リング２２を内嵌した部分から軸方向に外れた部分）が変形する可能性があるが、本例の構成により、このような変形を防止することができる。

　［実施の形態の第２例］
　図７は、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、アウタコラム１０ｄを構成する円筒状部材１９ｂの前端部外周面の周方向の１箇所または複数箇所（図示の例では４箇所）に、凹部３２を設けている。そして、本体部分１８ｂの後端部内周面のうち、凹部３２と整合する位置に凸部３３を設けて、凹部３２と凸部３３との係合により、本体部分１８ｂと円筒状部材１９ｂとの軸方向および周方向の結合強度を確保している。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。

　［実施の形態の第３例］
　図８～図１０は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合、本体部分１８と円筒状部材１９との結合部で、円筒状部材１９の内周面にリング２２ａを隙間嵌により内嵌している。リング２２ａの外径Ｄ_２２は、図８～図１０に誇張して示すように、円筒状部材１９の前端部の内径Ｒ_１９よりもわずかに小さくし（Ｄ_２２＜Ｒ_１９）、リング２２ａの外周面と円筒状部材１９の前端部の内周面との間に、円筒状の微小隙間を設けている。この微小隙間の径方向に関する厚さ寸法「（Ｒ_１９－Ｄ_２２）／２」は、円筒状部材１９の前端部にリング２２を挿入する際に、圧入する必要がなく、隙間嵌で挿入できる程度に、できる限り小さくして、金型２３に軽合金の溶湯を送り込む作業の際に、微小隙間にこの溶湯が入り込むことがないか、入り込んでも少量に止まるようにしている。

　本例では、リング２２ａの外周面と円筒状部材１９の前端部内周面との間に微小隙間が設けられているため、リング２２ａを円筒状部材１９の前端部に、圧入することなく挿入できるので、リング２２ａを設けることによる作業効率の低下を防止することができる。また、温度上昇に伴う熱膨張によるリング２２ａの変形を、微小隙間により吸収できる。したがって、リング２２ａが熱膨張および収縮を繰り返しても、リング２２ａや、リング２２ａの周囲に存在する、円筒状部材１９の前端部に、亀裂などの損傷が発生することを防止できる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。

　［実施の形態の第４例］
　図１１および図１２は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合、本体部分１８ｃの外径と円筒状部材１９ｃの外径を同じ大きさとして、円筒状部材１９ｃの前端部を本体部分１８ｃの後端部に外嵌して、アウタコラム１０ｅを構成するようにしている。このため、リング２２ｂの後端部に、径方向外方に突出する鍔部３４を設け、鍔部３４の外周面を、円筒状部材１９ｃの前端部の内径部分に内嵌固定している。そして、リング２２ｃの中間部から前端部に設けられた小径部３５と、円筒状部材１９ｃの前端部とで本体部分１８ｃの後端部を挟持して、本体部分１８ｃと円筒状部材１９ｃとを軸方向に結合している。この結果、本例の場合には、円筒状部材１９ｃの内径を、本体部分１８ｃの内径よりも大きくでき、円筒状部材１９ｃの内径側に、キーロックカラー１３（図２８参照）を設けるための隙間を確保しやすくできる。本例では、円筒部材１９の円周面に、形成した凹溝２０aと、本体部分１８の外周面に形成した突条２１aとを係合させているため、本体部分１８と円筒部材１９の軸方向強度を確保することができる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。

　［実施の形態の第５例］
　図１３および図１４は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例は、実施の形態の第４例の変形例である。すなわち、リング２２ｃの後端部に、径方向外方に突出する状態で設けた鍔部３４ａの外周面を、円筒状部材１９ｃの前端部の内径部分に隙間嵌で内嵌固定している。そして、鍔部３４ａの外周面と円筒状部材１９ｃの内周面との間に微小隙間を設けている。これにより、リング２２ｃを円筒状部材１９ｃの前端部に、圧入することなく挿入できる。その他の構成および作用は、実施の形態の第４例と同様である。

　［実施の形態の第６例］
　図１５～図１７は、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合、本体部分１８ｄと円筒状部材１９ｄとの結合部で、金属製のリング２２ｄの中間部から後端部にかけて設けられた円筒部３６を内嵌固定している。また、リング２２ｄの前端部に径方向外方に突出した状態で、外向フランジ状の鍔部３７を設け、鍔部３７の後側面（図１５～図１７の右側面）を、円筒状部材１９ｄの前端面（図１５～図１７の左端面）に当接させている。

　本例のステアリングコラムによれば、ステアリングコラムを製造する場合に、リング２２ｄを本体部分１８ｄと円筒状部材１９ｄとの結合部に圧入する際に、リング２２ｄを適正位置に止めて、リング２２ｄが円筒状部材１９ｄの奥側に入り込むことを容易に防止することができる。すなわち、本例のステアリングコラムを製造する場合には、リング２２ｄの円筒部３６を、金型２３内に突出させた円筒状部材１９ｄの前端部に、予め締り嵌めにより内嵌する。円筒部３６を円筒状部材１９ｄの奥側に向かって圧入すると、リング２２ｄの鍔部３７の後側面（図１７の右側面）と、円筒状部材１９ｄの前端面（図１７の左端面）とが当接し、リング２２ｄが円筒状部材１９ｄの奥側（図１７の右側）にそれ以上進入せずに、適正位置に止まる。このような鍔部３７を設けない場合には、リングが円筒状部材の奥側に入り込むことを防止するために、円筒状部材の軸方向中間部内周面に、円筒状部材のうちの前端部を除く部分の内径がリングの外径よりも小さくなるように段差部を設けるなどの工夫を施す必要がある。この結果、ステアリングコラムの製造コストが増大したり、円筒状部材のうちの前端部を除く部分の厚さが厚くなったりする可能性がある。その他の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。

　［実施の形態の第７例］
　図１８～図２０は、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例は、実施の形態の第６例の変形例である。すなわち、リング２２ｅの円筒部３６ａの外径を、図１８～図２０に誇張して示すように、円筒状部材１９ｄの前端部の内径よりもわずかに小さくして、円筒部３６ａの外周面と円筒状部材１９ｄの前端部の内周面との間に、微小隙間を設けている。このため、実施の形態の第３例と同様の効果を得ることができる。その他の構成および作用は、実施の形態の第６例と同様である。

　［実施の形態の第８例］
　図２１～図２３は、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例の場合には、円筒状部材１９ｅの前端部外周面のうちで、周方向の１箇所または複数箇所（図示の例では４箇所）に、それぞれが円筒状部材１９ｅの前端面（図２１および図２２の左端面）に開口し、軸方向に長い、凹溝３８を設けている。そして、凹溝３８に、本体部分１８ｅの後端部の内周面に設けた、突条３９を係合させた状態で、本体部分１８ｅと円筒状部材１９ｅとを軸方向に結合している。

　凹溝３８は円筒状部材１９ｅの前端面（図２１～図２２の左端面）に開口しているため、金型２３（図５参照）の奥端部まで軽合金の溶湯を送り込んで本体部分１８ｅを成形する際に、凹溝３８に溶湯の一部を確実に送り込め、凹溝３８と突条３９との係合強度を確保できる。さらに、軸方向についても、本体部分１８ｅと円筒状部材１９ｅとの接触面積を増大させることで、摺動抵抗が増大し、軸方向の結合強度を向上させることができる。また、必要に応じて、凹溝３８の底面に、軸方向にわたる凹凸や、凹溝３８の底面に開口し、リング２２ｄにより塞がれる透孔を形成することで、本体部分１８ｅと円筒状部材１９ｅとの軸方向の結合強度を、より確実に向上させることができる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。

　［実施の形態の第９例］
　図２４は、本発明の実施の形態の第９例を示している。本例の場合には、図２４に多数本の直線で示すように、円筒状部材１９ｆの先端部外周面にローレット加工により微小な凹溝を多数形成し、凹凸部４０を設けている。そして、金型２３（図５参照）に軽合金の溶湯を送り込んで、本体部分を形成する際に、凹凸部４０に溶湯の一部を送り込むことにより、本体部分の先端部内周面に微小な突条を多数形成する。なお、ローレット加工により設ける凹凸部４０は、平目ローレットと綾目ローレットとのどちらでもよい。凹凸部４０を綾目ローレット目とした場合には、微小凹溝と微小突条との係合により、周方向に加えて軸方向についても、結合強度を確保できる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。

　［実施の形態の第１０例］
　図２５および図２６は、本発明の実施の形態の第１０例を示している。本例は、本発明のステアリング装置の１例である。このステアリング装置は、テレスコピック機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置となっている。このステアリング装置では、アウタコラム１０ｆの前端部にインナコラム４１の後端部を、アウタコラム１０ｆとインナコラム４１とが互いに軸方向に変位するのを可能な状態で内嵌している。インナコラム４１の前端部には、電動式パワーステアリング装置を構成する減速機などを収納するためのハウジング４２を結合固定している。このようなステアリングコラム２ｂは、アウタコラム１０ｆを支持した後側ブラケット４３と、ハウジング４２の前端部左右両側に設けられた前側ブラケット４４とを、車体に対し結合固定することにより、車体に対して支持されている。本例の場合、ステアリングコラム２ｂを構成するアウタコラム１０ｆに、本発明の実施の形態の第１例～第９例のいずれかのコラム用部材を含むステアリングコラムが用いられている。

　本例のステアリング装置には、さらに、図２８に記載したようなステアリングロック装置が組み込まれる。ステアリングロック装置の作動時に、ステアリングシャフト３がステアリングコラム２ｂ内で回転することが実質的に阻止される。なお、実質的に阻止されるとは、キーロック時に、係合凹部１４とロックピン１６（図３０参照）の先端部とを係合させた状態で、ステアリングホイール４（図２９参照）を所定以上の（キーロックレギュレーションにより規定された値を超える）力で回転させた場合には、ステアリングシャフト３がキーロックカラー１５、延いてはステアリングコラム２ｂに対して回転するのを許容されることを意味する。ただし、操舵輪に、所望の舵角を付与するために、ステアリングホイール４を、通常の運転姿勢のまま操作する程度の力では、ステアリングシャフト３が回転することはない。また、本発明のコラム用部材は、上述したような、テレスコピック機構を有するステアリングコラムのアウタコラムに限られず、テレスコピック機構を有さないステアリングコラムに適用することも可能である。

　　１　　車体
　　２、２ａ、２ｂ　ステアリングコラム
　　３、３ａ　ステアリングシャフト
　　４　　ステアリングホイール
　　５ａ、５ｂ　自在継手
　　６　　中間シャフト
　　７　　ステアリングギヤユニット
　　８　　入力軸
　　９　　タイロッド
　１０、１０ａ～１０ｆ　アウタコラム
　１１　　アウタチューブ
　１２　　ステアリングロック装置
　１３　　ロックユニット
　１４　　係合凹部
　１５　　キーロックカラー
　１６　　ロックピン
　１７、１７ａ　ロック用透孔
　１８、１８ａ～１８ｅ　本体部分
　１９、１９ａ～１９ｆ　円筒状部材
　２０、２１ａ　　凹溝
　２１、２１ａ　　突条
　２２、２２ａ～２２ｅ　リング
　２３　　金型
　２４　　外側面
　２５　　挿入孔
　２６　　段差部
　２７　　段差部
　２８　　中子
　２９　　先端部
　３０　　基端部
　３１　　段差面
　３２　　凹部
　３３　　凸部
　３４、３４ａ　鍔部
　３５　　小径部
　３６、３６ａ　円筒部
　３７　　鍔部
　３８　　凹溝
　３９　　突条
　４０　　凹凸部
　４１　　インナコラム
　４２　　ハウジング
　４３　　後側ブラケット
　４４　　前側ブラケット

Claims

　全体が円筒状のステアリングコラムであって、このステアリングコラムを構成するコラム用部材が、
　軽合金製の本体部分と、
　前記本体部分の一方側端部にその他方側端部が嵌合することにより、軸方向に結合されている鉄系合金製の円筒状部材と、
　前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内径側に内嵌固定される金属製のリングと、
を備える、ステアリングコラム。
　前記リングの内径は、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径以上であり、前記円筒状部材の内径以下である、請求項１に記載のステアリングコラム。
　前記リングが軽合金製である、請求項１に記載のステアリングコラム。
　前記本体部分の一方側端部に前記円筒状部材の他方側端部が内嵌され、前記リングが、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内周面に内嵌固定されている、請求項１に記載のステアリングコラム。
　前記本体部分の一方側端部に前記円筒状部材の他方側端部が外嵌され、前記リングが、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内周面に内嵌固定されている、請求項１に記載のステアリングコラム。
　前記リングの外径が、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内径よりも小さく、前記リングが、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内径側に、前記リングの外周面と前記円筒状部材の前記他方側端部の内周面との間に隙間を設けた状態で内嵌固定されている、請求項１に記載のステアリングコラム。
　前記リングは、前記本体部分の一方側端縁が前記リングの軸方向中間部の径方向外方に位置するように、軸方向に位置決めされている、請求項４に記載のステアリングコラム。
　前記リングの他方側端部に、径方向外方に突出する外向フランジ状の鍔部が設けられており、この鍔部の一端側側面が、前記円筒状部材の他端側端面に当接している、請求項４に記載のステアリングコラム。
　前記円筒状部材の軸方向中間部の１箇所位置に、ステアリングロック装置を構成するロック用透孔が設けられている、請求項１に記載のステアリングコラム。
　請求項１に記載のステアリングコラムの製造方法であって、
　前記円筒状部材の他方側端部に前記リングを内嵌し、
　前記円筒状部材の他方側端部を、金型の一方側端面に開口する挿入孔に挿通し、この円筒状部材の他方側端部をこの金型内に突出させ、
　前記リングに中子の一方側端部を挿通し、
　前記金型に軽合金の溶湯を送り込み、前記本体部分を成形する、
工程により、前記コラム用部材を得る、ステアリングコラムの製造方法。
　前記リングの内径が、前記本体部分の内径よりも小さく、前記円筒状部材の内径が、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径よりも大きくなるように、前記本体部分を成形するとともに、前記本体部分の成形後に、前記リングの内径側部分に切削加工を施して、このリングの内径を、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、前記円筒状部材の内径以下とする工程をさらに備える、請求項１０に記載のステアリングコラムの製造方法。
　前記リングの外径を、前記円筒状部材のうち、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部となる前記他方側端部の内径よりも小さくし、前記リングを、このリングの外周面と前記円筒状部材の前記他方側端部の内周面との間に隙間を設けた状態で、前記円筒状部材の他方側端部に内嵌固定する、請求項１０に記載のステアリングコラムの製造方法。
　前記金型として、一方側端部寄り部分の内径側に段差部を有する金型を用い、前記円筒状部材の他方側端部を前記金型内に突出させた状態で、この金型の段差部を前記リングの軸方向中間部の径方向外方に位置させるとともに、前記溶湯の一部を前記段差部に向けて送り込むことにより、前記本体部分の端縁を形成する、請求項１０に記載のステアリングコラムの製造方法。
　前記リングとして、他方側端部に、径方向外方に突出する外向フランジ状の鍔部が設けられたリングを用い、この鍔部の一端側側面を、前記円筒状部材の他端側側面に当接させるとともに、このリングの他方側端部を前記金型内に突出させる、請求項１０に記載のステアリングコラムの製造方法。
　車体に支持されるステアリングコラムと、このステアリングコラムの内径側に回転可能に支持されたステアリングシャフトと、これらステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に設けられ、作動時にこのステアリングシャフトがこのステアリングコラム内で回転することを実質的に阻止するステアリングロック装置とを備え、前記ステアリングコラムが請求項９に記載のステアリングコラムである、ステアリング装置。