WO2014038529A1 - ステアリング装置 - Google Patents

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WO2014038529A1
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PCT/JP2013/073624
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修平 千葉
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カヤバ工業株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/19Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • B62D1/195Yieldable supports for the steering column
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • B60R21/05Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings associated with the steering wheel, steering hand lever or steering column

Definitions

  • the present invention relates to a steering device mounted on a vehicle.
  • JP2009-154817A discloses a steering device including an impact absorbing mechanism that absorbs impact energy generated when a driver collides with a steering wheel when a vehicle collides.
  • This steering device includes a bracket for attaching the upper column to the vehicle body, and a capsule press-fitted into the flange portion of the bracket.
  • the capsule is provided with a bolt hole, and the capsule is fixed to the vehicle body by inserting the bolt into the bolt hole.
  • the bracket and the capsule are provided with through holes at positions facing each other, and a resin pin is formed by injection molding resin into the through hole. The bracket is fixed to the capsule by this resin pin.
  • An object of the present invention is to provide a steering device including an impact absorbing mechanism that can absorb an impact at the time of a vehicle collision and does not require the skill of an operator at the time of manufacture.
  • the steering device includes an impact absorbing mechanism that absorbs impact energy applied to the steering shaft through the steering wheel, the upper column tube that rotatably supports the steering shaft, and the vehicle fixed to the vehicle body.
  • a lower column tube that can move relative to the upper column tube, a bracket that is connected to the upper column tube and has a notch on the steering wheel side, and a capsule that is fixed to the vehicle body and engages with the notch, and has an impact
  • the absorption mechanism includes a bracket fixing portion that is fixed to the bracket and fixed integrally; a capsule fixing portion that is fixed to the capsule and fixed integrally; and the bracket fixing portion and the capsule fixing portion are connected to each other. Breaks due to relative movement of A steering shaft having a rupture portion, is provided.
  • FIG. 1 is a plan view of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the AA cross section in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a BB cross section in FIG.
  • FIG. 5A is a plan view of the shock absorbing mechanism.
  • FIG. 5B is a side view of the shock absorbing mechanism as viewed from the axial direction.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of an electric power steering apparatus according to another embodiment of the present invention. 6B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 6A.
  • an electric power steering apparatus 100 will be described as an example of the embodiment of the present invention.
  • the electric power steering device 100 is a device that assists the steering force applied by the driver to the steering wheel 8 with the rotational torque of the electric motor 13.
  • the electric power steering apparatus 100 includes a steering shaft 1 to which a steering wheel 1 is coupled, a steering column 2 that rotatably supports the steering shaft 1 inserted through the interior, and a torsion bar (not shown). And an output shaft 4 connected to each other.
  • the output shaft 4 is connected to the wheel via a universal joint, pinion, rack or the like.
  • the rack moves in the axial direction and the direction of the wheels changes.
  • the steering wheel 8 side is the upper side and the wheel side is the lower side.
  • Rotational torque of the electric motor 13 is applied as auxiliary torque to the output shaft 4 through a reduction gear housed in the gear case 32.
  • the electric motor 13 is controlled based on a detection result of a torque sensor that detects a steering force applied to the steering wheel 8.
  • the torque sensor is accommodated in the sensor case 31.
  • the steering shaft 1 has a substantially cylindrical upper shaft 11 with an upper end coupled to a steering wheel 8 and is connected coaxially to the upper shaft 11 and has a lower cylinder coupled to the output shaft 4 via a torsion bar. And a lower shaft 12 having a shape.
  • the upper side of the lower shaft 12 is inserted into the hollow portion of the upper shaft 11, and both are serrated.
  • the upper shaft 11 and the lower shaft 12 are connected by serration coupling so as to be integrally rotatable and relatively movable in the axial direction.
  • the steering column 2 is disposed substantially coaxially with the upper column tube 21 and rotatably supports the upper shaft 11 via a bearing 23, and a lower end portion is fixed to the sensor case 31. And a substantially cylindrical lower column tube 22.
  • the upper side of the lower column tube 22 is inserted into the lower side of the upper column tube 21, and both are relatively movable in the axial direction.
  • the relative movement in the axial direction of the upper shaft 11 and the upper column tube 21 is restricted by a bearing 23.
  • a cylindrical small diameter portion 31a having a smaller diameter than other portions is formed at the upper end portion of the sensor case 31, and the inner peripheral surface of the lower end portion of the lower column tube 22 is press-fitted into the outer peripheral surface of the small diameter portion 31a.
  • the output shaft 4 is rotatably supported by the gear case 32 via the bearing 16.
  • the electric power steering device 100 is fixed to the vehicle body and supports an upper fixing bracket 33 that supports the steering column 2, and a lower that is fixed to the vehicle body and supports the gear case 32 so as to be swingable via a pair of arms 38a and 38b. It is attached to the vehicle body via a fixing bracket (not shown).
  • the electric power steering apparatus 100 enables the steering column 2 to swing about a pair of arms 38a and 38b so that the steering wheel 8 moves in the vertical direction (in the direction of the solid arrow shown in FIG. 2) when viewed from the driver.
  • a release mechanism capable of switching between restriction and release of the restriction.
  • a column bracket 51 is fixed to the upper column tube 21 so as to surround the outer periphery.
  • the column bracket 51 is supported by a support bracket 52 fixed to the upper fixing bracket 33, and is connected by a guide pin 53 so as to be movable with respect to the support bracket 52.
  • the support bracket 52 has a pair of side walls 52a extending so as to sandwich both side walls 51a of the column bracket 51.
  • the guide pins 53 are provided through the both side walls 52 a of the support bracket 52 and the both side walls 51 a of the column bracket 51.
  • Guide holes 52 b for guiding the movement of the guide pins 53 are formed in both side walls 52 a of the support bracket 52.
  • the guide hole 52 b is formed in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the steering column 2.
  • the column bracket 51 moves along the inner peripheral surfaces of the side walls 52 a of the support bracket 52.
  • the steering column 2 swings about the pair of arms 38a and 38b, and the steering wheel 8 moves in the vertical direction as viewed from the driver.
  • guide holes 51b for guiding the movement of the guide pins 53 are formed in both side walls 51a of the column bracket 51 along the axial direction of the steering column 2.
  • the column bracket 51 moves along the inner peripheral surfaces of the side walls 52 a of the support bracket 52.
  • the upper column tube 21 moves in the axial direction together with the upper shaft 11, and the steering wheel 8 moves in the front-rear direction as viewed from the driver.
  • An operation lever 37 that can be operated by the driver at the driver's seat is rotatably attached to the guide pin 53.
  • the both side walls 51a of the column bracket 51 are tightened and released by the both side walls 52a of the support bracket 52. Specifically, tightening and releasing thereof are performed by the action of a cam that rotates as the operation lever 37 is operated.
  • the upper fixing bracket 33 includes a pair of capsules 34 fixed to the vehicle body, a bracket 35 supported by the pair of capsules 34 and coupled with a support bracket 52, and the capsule 34. And a resin-made shock absorbing mechanism 40 for restricting relative movement of the upper column tube 21 in the axial direction with respect to the bracket 35.
  • the bracket 35 is formed with a notch 35a that opens toward the steering wheel 8 and engages the capsule 34.
  • Engaging grooves 34 a that engage with the notches 35 a are formed on both side surfaces of the capsule 34.
  • the capsule 34 further includes an insertion hole 34b through which a bolt for fixing the capsule 34 to the vehicle body is inserted, and a raised portion 34c that protrudes toward the vehicle body along the outer edge of the insertion hole 34b.
  • the insertion hole 34 b and the raised portion 34 c are formed in the approximate center of the capsule 34.
  • the bracket 35 is formed with a concave portion 35b that is recessed downward above the upper column tube 21 (upward in FIG. 2).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the BB cross section in FIG. 1, and members other than the bracket, capsule, and shock absorbing mechanism are omitted.
  • FIG. 5A is a plan view of the shock absorbing mechanism 40.
  • FIG. 5B is a side view of the shock absorbing mechanism 40 when viewed from the axial direction of the upper column tube 21.
  • the shock absorbing mechanism 40 includes a pair of capsule fixing portions 41 having a bracket fixing portion 41 having a convex portion 41a fitted into the concave portion 35b of the bracket 35, and a through hole 42a having an inner periphery fitted to the outer periphery of the raised portion 34c of the capsule 34. 42, and a breakage portion 43 that connects the bracket fixing portion 41 and the capsule fixing portion 42, and is integrally formed of resin.
  • the bracket fixing portion 41 is integrally fixed to the bracket 35, and the capsule fixing portion 42 is integrally fixed to the capsule 34.
  • the breaking portion 43 is illustrated as three strips that connect the capsule fixing portion 42 and the bracket fixing portion 41, but the number is not limited to this, and depending on the desired breaking strength. It can be set as appropriate.
  • the shock absorbing mechanism 40 When the shock absorbing mechanism 40 is fitted onto the bracket 35 and the capsule 34, the shock absorbing mechanism 40 is disposed from one capsule 34 to the other capsule 34 via the bracket 35, so that the upper column tube 21 Relative movement in the axial direction is restricted.
  • An impact absorbing mechanism 40 that absorbs impact energy by breaking at the time of a vehicle collision includes a bracket fixing portion 41 fitted into the bracket 35, a capsule fixing portion 42 fitted into the capsule 34, a bracket fixing portion 41, and a capsule fixing portion 42. And a breaking portion 43 for connecting the two.
  • the shock absorbing mechanism 40 can be easily mounted simply by fitting it into the bracket 35 and the capsule 34, so that the electric power steering apparatus 100 including the shock absorbing mechanism 40 is manufactured without requiring operator skill. Can do.
  • the capsule fixing portion 42 is fixed to the capsule 34 by fitting the through hole 42a of the capsule fixing portion 42 into the raised portion 34c of the capsule 34, the shock absorbing mechanism 40 can be fixed to the capsule 34 with a simple structure.
  • the capsule fixing part 42 is fixed together by a bolt for fixing the capsule 34 to the vehicle body, the capsule fixing part 42 can be more reliably prevented from falling off.
  • the shock absorbing mechanism 40 is made of resin, and the bracket fixing portion 41, the capsule fixing portion 42, and the breaking portion 43 are integrally formed. Therefore, the manufacturing cost of the shock absorbing mechanism 40 can be suppressed.
  • the breaking portion 43 is configured as three strips connecting the capsule fixing portion 42 and the bracket fixing portion 41, the breaking portion 43 is not replaced by the capsule fixing portion 42 or the bracket fixing portion 41 at the time of breaking. While being able to break reliably, the breaking strength can be appropriately set according to the number of strips.
  • the present invention can also be applied to a hydraulic power steering device, and the steering device does not assist the steering force applied to the steering wheel 8 by the driver. Can also be applied.
  • shock absorbing mechanism 40 is made of resin in the above embodiment, other materials may be used.
  • a plurality of claw portions 34d extending from the end surface on the bracket 35 side of the capsule 34 upward (upward in FIG. 6A) may be provided.
  • the claw portion 34d is integrally formed as a part of the capsule 34, and the interval between the claw portions 34d is set to such an extent that the claw portion 34d and the fracture portion 43 of the shock absorbing mechanism 40 do not interfere with each other.
  • the claw part 34d presses the breaking part 43.
  • the broken portion 43 can be broken more reliably.
  • the claw portion may be provided on the bracket 35 instead of the capsule 34. In this case, the claw portion extends upward from between the capsule 34 on the bracket 35 and the bracket fixing portion 41.
  • the shock absorbing mechanism 40 fitted in the bracket 35 and the capsule 34 that move relative to each other at the time of a vehicle collision absorbs the shock by breaking at the time of the vehicle collision. May be combined.
  • serrations are formed on the outer periphery of the lower shaft 12 and the inner periphery of the upper shaft 11, and the lower shaft 12 is formed in a tapered shape so that the outer diameter increases downward in the axial direction.
  • a configuration in which both serrations are plastically or shear-deformed by relative movement between the upper shaft 11 and the upper shaft 11 may be combined.
  • the upper column tube 21 side and the lower column tube 22 side are connected by an S-shaped plate, and the S-shaped plate is moved as the upper column tube 21 and the lower column tube 22 move relative to each other at the time of a vehicle collision.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

 ステアリング装置は、ステアリングシャフトを回転自在に支持するアッパコラムチューブと、車体に固定され、アッパコラムチューブと相対移動可能なロアコラムチューブと、アッパコラムチューブに連結され、ステアリングホイール側に切り欠きを有するブラケットと、車体に固定されるとともに切り欠きと係合するカプセルと、を備える。衝撃吸収機構は、ブラケットに嵌め込まれて一体的に固定されるブラケット固定部と、カプセルに嵌め込まれて一体的に固定されるカプセル固定部と、ブラケット固定部とカプセル固定部とを接続しブラケットとカプセルとが相対移動することで破断する破断部と、を有する。

Description

ステアリング装置
 本発明は、車両に搭載されるステアリング装置に関する。
 JP2009-154817Aは、車両衝突時に運転者がステアリングホイールに衝突することによって生じる衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収機構を備えるステアリング装置を開示している。
 このステアリング装置は、アッパーコラムを車体に取り付けるブラケットと、ブラケットのフランジ部に圧入されるカプセルと、を備える。カプセルにはボルト穴が設けられ、ボルト穴にボルトを挿通することでカプセルが車体に固定される。また、ブラケット及びカプセルには互いに対向する位置に貫通孔が設けられ、この貫通孔に樹脂を射出成型して樹脂ピンが形成される。ブラケットは、この樹脂ピンによってカプセルに固定される。
 車両衝突時、運転者がステアリングホイールに衝突してブラケットがカプセルに対してスライドする方向に衝撃が加わると、樹脂ピンが破断して衝撃エネルギーが吸収される。
 しかし、上記従来の技術では、貫通孔において樹脂ピンを射出成型する際に、樹脂の量及び圧力を調整する必要があるので作業者の熟練を要する。
 この発明の目的は、車両衝突時の衝撃を吸収可能としながら製造時に作業者の熟練を要しない衝撃吸収機構を備えるステアリング装置を提供することである。
 本発明のある態様によれば、ステアリングホイールを通じてステアリングシャフトに加わる衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収機構を備えるステアリング装置であって、ステアリングシャフトを回転自在に支持するアッパコラムチューブと、車体に固定され、アッパコラムチューブと相対移動可能なロアコラムチューブと、アッパコラムチューブに連結され、ステアリングホイール側に切り欠きを有するブラケットと、車体に固定されるとともに切り欠きと係合するカプセルと、を備え、衝撃吸収機構は、ブラケットに嵌め込まれて一体的に固定されるブラケット固定部と、カプセルに嵌め込まれて一体的に固定されるカプセル固定部と、ブラケット固定部とカプセル固定部とを接続しブラケットとカプセルとが相対移動することで破断する破断部と、を有するステアリングシャフトが提供される。
図1は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の平面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の側面図である。 図3は、図1におけるA-A断面を示す断面図である。 図4は、図1におけるB-B断面を示す断面図である。 図5Aは、衝撃吸収機構の平面図である。 図5Bは、衝撃吸収機構を軸方向から見た場合の側面図である。 図6Aは、本発明の他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。 図6Bは、図6AにおけるC-C断面を示す断面図である。
 以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
 以下では、本発明の実施形態として電動パワーステアリング装置100を例にとって説明する。
 まず、図1~図3を参照して、電動パワーステアリング装置100の全体構成について説明する。
 電動パワーステアリング装置100は、ドライバーがステアリングホイール8に加える操舵力を電動モータ13の回転トルクにて補助する装置である。
 電動パワーステアリング装置100は、ステアリングホイール8が連結されるステアリングシャフト1と、内部を挿通するステアリングシャフト1を回転自在に支持するステアリングコラム2と、トーションバー(図示せず)を介してステアリングシャフト1と連結される出力シャフト4と、を備える。
 出力シャフト4は、ユニバーサルジョイント、ピニオン、ラック等を介して車輪に連結される。ドライバーがステアリングホイール8を操舵することによって、ラックが軸方向に移動して車輪の向きが変化する。なお、以下では、ステアリングホイール8側を上方、車輪側を下方として説明する。
 電動モータ13の回転トルクは、ギヤケース32に収容される減速機を介して出力シャフト4に補助トルクとして付与される。電動モータ13は、ステアリングホイール8に加わる操舵力を検出するトルクセンサの検出結果に基づいて制御される。トルクセンサはセンサケース31に収容される。
 ステアリングシャフト1は、上端部にステアリングホイール8が連結される略円筒状のアッパシャフト11と、アッパシャフト11と同軸的に接続され、下部側がトーションバーを介して出力シャフト4に連結される略円筒状のロアシャフト12と、からなる。ロアシャフト12の上部側はアッパシャフト11の中空部に挿入され、両者はセレーション結合される。アッパシャフト11とロアシャフト12は、セレーション結合によって、一体回転可能でかつ軸方向に相対移動可能に接続される。
 ステアリングコラム2は、軸受23を介してアッパシャフト11を回転自在に支持する略円筒状のアッパコラムチューブ21と、アッパコラムチューブ21と同軸的に配置され、下端部がセンサケース31に固定される略円筒状のロアコラムチューブ22と、からなる。アッパコラムチューブ21の下部側にはロアコラムチューブ22の上部側が挿入され、両者は軸方向に相対移動可能である。アッパシャフト11とアッパコラムチューブ21は、軸受23によって軸方向の相対移動が規制されている。センサケース31の上端部には、他の部位よりも小径な筒状の小径部31aが形成され、小径部31aの外周面にロアコラムチューブ22の下端部の内周面が圧入される。
 出力シャフト4は、ギヤケース32に軸受16を介して回転自在に支持される。
 電動パワーステアリング装置100は、車体に固定されると共にステアリングコラム2を支持するアッパ固定ブラケット33と、車体に固定されると共に一対のアーム38a,38bを介してギヤケース32を揺動可能に支持するロア固定ブラケット(図示せず)と、を介して車体に取り付けられる。
 電動パワーステアリング装置100は、ステアリングホイール8がドライバーから見て上下方向(図2に示す実線矢印の方向)に移動するようにステアリングコラム2を一対のアーム38a,38bを中心に揺動可能とするチルト機構と、ステアリングホイール8がドライバーから見て前後方向(図2に示す点線矢印の方向)に移動するようにステアリングコラム2を伸縮可能とするテレスコピック機構と、ステアリングコラム2の揺動及び伸縮の規制とその規制の解除とを切り換え可能な解除機構と、を備える。
 以下では、チルト機構、テレスコピック機構、及び解除機構について説明する。
 アッパコラムチューブ21には、外周を囲むようにコラムブラケット51が固定される。コラムブラケット51は、アッパ固定ブラケット33に固定された支持ブラケット52に支持され、支持ブラケット52に対して移動可能なようにガイドピン53によって連結される。
 支持ブラケット52は、コラムブラケット51の両側壁51aを挟むように延びる一対の側壁52aを有する。ガイドピン53は、支持ブラケット52の両側壁52aとコラムブラケット51の両側壁51aとを貫通して設けられる。支持ブラケット52の両側壁52aには、ガイドピン53の移動をガイドするガイド穴52bが形成される。ガイド穴52bはステアリングコラム2の軸方向に対して略直交する方向に形成される。ガイドピン53がガイド穴52bに沿って移動することによって、コラムブラケット51が支持ブラケット52の両側壁52aの内周面に沿って移動する。これにより、ステアリングコラム2が一対のアーム38a,38bを中心に揺動し、ステアリングホイール8はドライバーから見て上下方向に移動する。
 また、コラムブラケット51の両側壁51aには、ガイドピン53の移動をガイドするガイド穴51b(図3参照)がステアリングコラム2の軸方向に沿って形成される。ガイドピン53がガイド穴51bに沿って移動することによって、コラムブラケット51が支持ブラケット52の両側壁52aの内周面に沿って移動する。これにより、アッパコラムチューブ21がアッパシャフト11と共に軸方向へ移動し、ステアリングホイール8はドライバーから見て前後方向に移動する。
 ガイドピン53には、ドライバーが運転席にて操作可能な操作レバー37が回転自在に取り付けられる。操作レバー37を操作することによって、支持ブラケット52の両側壁52aによるコラムブラケット51の両側壁51aの締め付けとその解除が行われる。具体的には、操作レバー37の操作に伴って回転するカムの作用によって締め付けとその解除が行われる。
 操作レバー37が締め付け位置にある場合には、コラムブラケット51の両側壁51aが支持ブラケット52の両側壁52aによって締め付けられた状態となり、支持ブラケット52に対するコラムブラケット51の移動が規制されるため、ステアリングコラム2の揺動及び伸縮が規制される。一方、操作レバー37が開放位置にある場合には、支持ブラケット52の両側壁52aによるコラムブラケット51の両側壁51aの締め付けが解除された状態となり、支持ブラケット52に対するコラムブラケット51の移動が可能となるため、ステアリングコラム2の揺動及び伸縮の規制が解除される。
 図1及び図2に示すように、アッパ固定ブラケット33は、車体に固定される一対のカプセル34と、一対のカプセル34に支持されると共に支持ブラケット52が結合されたブラケット35と、カプセル34とブラケット35とのアッパコラムチューブ21の軸方向への相対移動を規制する樹脂製の衝撃吸収機構40と、からなる。
 ブラケット35には、ステアリングホイール8側に開口し、カプセル34に係合する切り欠き35aが形成される。カプセル34の両側面には、切り欠き35aと係合する係合溝34aが形成される。カプセル34を開口側から切り欠き35aにスライドさせて嵌め込むとブラケット35がカプセル34によって挟持され、ブラケット35とカプセル34とはアッパコラムチューブ21の軸に垂直な方向への相対移動が規制される。
 カプセル34はさらに、カプセル34を車体に固定するボルトが挿通する挿通孔34bと、挿通孔34bの外縁に沿って車体側に隆起した隆起部34cと、を有する。挿通孔34b及び隆起部34cは、カプセル34のほぼ中央に形成される。さらにブラケット35には、アッパコラムチューブ21の上方(図2の上方向)に下方へと窪んだ凹部35bが形成される。
 次に、衝撃吸収機構40について説明する。図4は、図1におけるB-B断面を示す断面図であり、ブラケット、カプセル及び衝撃吸収機構以外の部材については省略して示している。図5Aは、衝撃吸収機構40の平面図である。図5Bは、衝撃吸収機構40をアッパコラムチューブ21の軸方向から見た場合の側面図である。
 衝撃吸収機構40は、ブラケット35の凹部35bに嵌め込まれる凸部41aを有するブラケット固定部41と、内周がカプセル34の隆起部34cの外周と嵌合する貫通孔42aを有する一対のカプセル固定部42と、ブラケット固定部41とカプセル固定部42とを接続する破断部43と、を有し、樹脂によって一体成形される。
 ブラケット固定部41はブラケット35に一体的に固定され、カプセル固定部42はカプセル34に一体的に固定される。なお、図5Aでは、破断部43は、カプセル固定部42とブラケット固定部41とを接続する3本の細片として例示しているが、本数はこれに限らず、所望の破断強度に応じて適宜設定可能である。
 衝撃吸収機構40をブラケット35及びカプセル34上に嵌め込むと、衝撃吸収機構40は、一方のカプセル34からブラケット35を介して他方のカプセル34までに亘って配置されるので、アッパコラムチューブ21の軸方向への相対移動が規制される。
 車両衝突時にステアリングホイール8を通じてステアリングシャフト1に過大な荷重が作用した場合、アッパシャフト11及びアッパコラムチューブ21が一体的に軸方向に移動し、ガイドピン53がガイド穴51bの終端(テレスコピック調整機構のストローク端)に当接するまで移動する。さらに、上記荷重がアッパコラムチューブ21からコラムブラケット51、支持ブラケット52を介してブラケット35に作用する。ブラケット35に荷重が作用すると、ブラケット35がカプセル34から抜ける方向、すなわちステアリングホイール8とは反対方向へ移動しようとする。このとき、カプセル34に固定されているカプセル固定部42とブラケット35に固定されているブラケット固定部41とが相対移動して破断部43が破断する。これにより、車両衝突時にステアリングホイール8に過大な荷重が作用した場合に、アッパコラムチューブ21及びアッパシャフト11が車体に対して移動し、アッパシャフト11に加わる衝撃エネルギーが吸収される。
 以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
 車両衝突時に破断することで衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収機構40が、ブラケット35に嵌め込まれるブラケット固定部41と、カプセル34に嵌め込まれるカプセル固定部42と、ブラケット固定部41とカプセル固定部42とを接続する破断部43と、を有する。これにより、衝撃吸収機構40をブラケット35及びカプセル34に嵌め込むだけで容易に装着することができるので、作業者の熟練を要することなく衝撃吸収機構40を備える電動パワーステアリング装置100を製造することができる。
 さらに、カプセル34の隆起部34cにカプセル固定部42の貫通孔42aを嵌め込むことでカプセル固定部42をカプセル34に固定するので、簡易な構造で衝撃吸収機構40をカプセル34に固定することができるとともに、カプセル固定部42はカプセル34を車体に固定するボルトによって共に固定されるのでカプセル固定部42の脱落をより確実に防止することができる。
 さらに、衝撃吸収機構40は樹脂製であり、ブラケット固定部41、カプセル固定部42及び破断部43が一体成形されるので、衝撃吸収機構40の製造コストを抑制することができる。
 さらに、破断部43は、カプセル固定部42とブラケット固定部41とを接続する3本の細片として構成されるので、破断時に、カプセル固定部42やブラケット固定部41ではなく破断部43をより確実に破断させることができるとともに、細片の本数に応じて破断強度を適宜設定可能である。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 例えば、上記実施形態では電動パワーステアリング装置100について説明したが、本発明は油圧式のパワーステアリング装置にも適用することができ、また、ドライバーがステアリングホイール8に加える操舵力を補助しないステアリング装置にも適用することができる。
 さらに、上記実施形態では衝撃吸収機構40は樹脂製であるが、その他の素材であってもよい。
 さらに、図6A、図6Bに示すように、カプセル34のブラケット35側端面から上方(図6Aにおける上方)へ向けて延設される複数の爪部34dを設けてもよい。爪部34dは、カプセル34の一部として一体的に形成され、爪部34dの間隔は、爪部34dと衝撃吸収機構40の破断部43とが干渉しない程度に設定される。
 これにより、車両衝突によって、カプセル34に固定されているカプセル固定部42とブラケット35に固定されているブラケット固定部41とが相対移動した場合に、爪部34dが破断部43を押圧するので、より確実に破断部43を破断させることができる。
 また、爪部はカプセル34の代わりにブラケット35に設けてもよい。この場合、爪部は、ブラケット35上のカプセル34とブラケット固定部41との間から上方へと延設される。
 さらに、上記実施形態では、車両衝突時に相対移動するブラケット35とカプセル34とにそれぞれ嵌め込まれた衝撃吸収機構40が、車両衝突時に破断することで衝撃吸収を行っているが、その他の衝撃吸収機構を組み合わせてもよい。
 例えば、ロアシャフト12の外周とアッパシャフト11の内周とにセレーションを形成し、ロアシャフト12を外径が軸方向下方へ行くほど大きくなるようにテーパ状に形成し、車両衝突時にロアシャフト12とアッパシャフト11との相対移動によって両セレーションが塑性又は剪断変形することで衝撃吸収を行う構成を組み合わせてもよい。
 さらに、例えば、アッパコラムチューブ21側とロアコラムチューブ22側とをS字形プレートで連結し、車両衝突時にアッパコラムチューブ21とロアコラムチューブ22とが相対移動するのに伴ってS字形プレートがしごかれることで衝撃吸収を行う構成を組み合わせてもよい。
 本願は、2012年9月5日に日本国特許庁に出願された特願2012-195171に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (5)

  1.  ステアリングホイールを通じてステアリングシャフトに加わる衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収機構を備えるステアリング装置であって、
     前記ステアリングシャフトを回転自在に支持するアッパコラムチューブと、
     車体に固定され、前記アッパコラムチューブと相対移動可能なロアコラムチューブと、
     前記アッパコラムチューブに連結され、前記ステアリングホイール側に切り欠きを有するブラケットと、
     前記車体に固定されるとともに前記切り欠きと係合するカプセルと、
    を備え、
     前記衝撃吸収機構は、前記ブラケットに嵌め込まれて一体的に固定されるブラケット固定部と、前記カプセルに嵌め込まれて一体的に固定されるカプセル固定部と、前記ブラケット固定部と前記カプセル固定部とを接続し前記ブラケットと前記カプセルとが相対移動することで破断する破断部と、を有する、
    ステアリング装置。
  2.  請求項1に記載のステアリング装置であって、
     前記カプセルは、前記カプセルを車体に固定するボルトを挿通する挿通孔と、前記挿通孔の外縁に沿って車体側に隆起した隆起部と、を有し、
     前記カプセル固定部は、内周が前記隆起部の外周と嵌合する貫通孔を有し、
     前記カプセル固定部は、前記隆起部に前記貫通孔を嵌め込むことで固定される、
    ステアリング装置。
  3.  請求項1に記載のステアリング装置であって、
     前記衝撃吸収機構は樹脂製であり、前記ブラケット固定部、前記カプセル固定部及び前記破断部は一体成形される、
    ステアリング装置。
  4.  請求項1に記載のステアリング装置であって、
     前記破断部は、前記ブラケット固定部と前記カプセル固定部とを接続する一つ以上の細片である、
    ステアリング装置。
  5.  請求項4に記載のステアリング装置であって、
     前記カプセル又は前記ブラケットから前記破断部の細片間に延設され、前記ブラケットと前記カプセルとが相対移動することで前記破断部を押圧する爪部を備える、
    ステアリング装置。
     
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