特許 6048594 テレスコピックステアリング装置用アウタコラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6048594

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】テレスコピックステアリング装置用アウタコラム

(51)【国際特許分類】

   B62D 1/19 20060101AFI20161212BHJP

【ＦＩ】

   B62D1/19

【請求項の数】3

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-554637(P2015-554637)

(86)(22)【出願日】2014年10月27日

(86)【国際出願番号】JP2014078527

(87)【国際公開番号】WO2015098269

(87)【国際公開日】20150702

【審査請求日】2016年3月23日

(31)【優先権主張番号】特願2013-267318(P2013-267318)

(32)【優先日】2013年12月25日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2014-162176(P2014-162176)

(32)【優先日】2014年8月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】眞庭 高広

(72)【発明者】

【氏名】小池 徹也

【審査官】 飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１４９３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７４１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４７０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７１４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６９５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９３５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０５４８２１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ １／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向一端部に形成されたスリットと、
前記スリットを軸方向に直交する幅方向両側から挟む位置に設けられ、互いに整合する部分に軸方向に沿って長孔が形成された一対の被挟持板部と、
を備えたテレスコピックステアリング装置用アウタコラムにおいて、
前記スリットは、軸方向に沿って形成された主スリット部と、該主スリット部の軸方向両端部のうちの少なくとも一方の端部に形成され、周方向に関する寸法が前記主スリット部の周方向に関する寸法よりも大きく、且つ、周方向を長手方向として形成された副スリット部と、を有し、
前記副スリット部が前記主スリット部の軸方向両端部のうちのいずれか一方の端部に形成され、他方の端部に、周方向に関する寸法が前記主スリット部の周方向に関する寸法よりも大きく、且つ、軸方向を長手方向として形成された幅広部を有し、
前記一対の被挟持板部の少なくとも一方における軸方向両端部のうち、軸方向に関して前記副スリット部を設けた側の端部の内側面に、該内側面と外周面との間を掛け渡す状態で周方向に沿って形成された周方向の補強リブを有し、且つ、軸方向に関して前記幅広部を設けた側の端面に、該端面と外周面との間を掛け渡す状態で軸方向に沿って形成された軸方向の補強リブを有し、
前記軸方向の補強リブは、前記被挟持板部の前記幅広部を設けた側の端面から、前記幅広部の周方向の幅が最大となる位置までの間のみに設けられている、
事を特徴とするテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。

【請求項2】

前記一対の被挟持板部から軸方向に離れた部分に、内外両周面同士を連通する状態でロック用透孔が設けられ、前記主スリット部の前記軸方向両端部のうち、軸方向に関して前記ロック用透孔を設けた側の端部に前記幅広部が設けられている、請求項１に記載したテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。

【請求項3】

軽合金製の本体部分に、前記スリット及び前記一対の被挟持板部が設けられ、
前記本体部分の端部に内嵌されて前記本体部分と前記軸方向に結合する、鉄系材料製の円筒状部材を更に備え、
前記円筒状部材の前記本体部分に内嵌される先端面の内径寸法は、前記円筒状部材の軸方向中間部の内径寸法よりも小さい、請求項１又は請求項２に記載したテレスコピックステアリング装置用アウタコラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、テレスコピックステアリング装置用アウタコラムに関する。

【背景技術】

【0002】

操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する為のステアリング装置として、例えば図６に示す様な構造が広く知られている。ステアリング装置は、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を回転可能に支持している。そして、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の後端部分に、ステアリングホイール４を固定している。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一対のタイロッド９，９が押し引きされて、左右一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。

【0003】

この様なステアリング装置において、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイール４の前後位置を調節する為のテレスコピック機構が、従来から知られている。テレスコピック機構を構成する為に、ステアリングコラム２は、前側のインナコラム１０の後端部を後側のアウタコラム１１の前端部に軸方向に関する相対変位を可能に内嵌する。これにより、テレスコープ状に全長を伸縮可能としている。ステアリングシャフト３は、アウタチューブ１２とインナシャフト１３とを、スプライン係合等により、トルク伝達自在に、且つ、伸縮自在に組み合わせた構造としている。

【0004】

ステアリングコラム２及びステアリングシャフト３は、衝突事故の際に、衝撃エネルギを吸収しつつ、ステアリングホイール４を前方に変位させる構造としている。即ち、衝突事故の際には、自動車が他の自動車等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。この二次衝突の際に、運転者の身体に加わる衝撃を緩和して、運転者を保護する。その為に、ステアリングホイール４を支持したステアリングシャフト３を、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により、車体１に対して前方に変位可能に支持する必要がある。この為に、ステアリングコラム２は、二次衝突の衝撃荷重により、アウタコラム１１がステアリングコラム２の全長を縮め、ステアリングシャフト３は、アウタチューブ１２がステアリングシャフト３の全長を縮めることで、前方に変位する。これにより、ステアリングホイール４に衝突した運転者の身体に大きな衝撃が加わる事を防止する。

【0005】

図示の例は、ステアリングホイール４の上下位置を調節できるチルト機構も組み込んでいる。更に、電動モータ１４を補助動力源としてステアリングホイール４の操作に要する力の低減を図る電動式パワーステアリング装置も組み込んでいる。この為に、ステアリングコラム２（インナコラム１０）の前端部に、電動式パワーステアリング装置を構成するウォーム減速機等を収納したハウジング１５を結合固定し、更にハウジング１５を車体１に対し、横軸１６を中心とする揺動変位を可能に支持している。また、この車体１の別位置に支持した支持ブラケット１７に対して、ステアリングコラム２（アウタコラム１１）の一部に固設したコラム側ブラケット１８を、前後方向及び上下方向に変位可能に支持している。

【0006】

チルト機構やテレスコピック機構の場合、電動式のものを除き、調節レバーの操作に基づいて、ステアリングホイール４の位置を調節可能な状態と、調節後の位置に保持可能な状態とを切り替え可能にする必要がある。この様な位置調節機構の従来構造の１例について、上述の図６に加え、図７を用いて説明する。アウタコラム１１の前端部の内径を弾性的に拡縮可能とする為に、アウタコラム１１の前端部乃至中間寄り部分の下面に、軸方向に長いスリット１９を設けている。また、スリット１９を幅方向両側から挟む部分に、一対の被挟持板部２０，２０を設けている。そして、一対の被挟持板部２０，２０の互いに整合する部分に、それぞれアウタコラム１１の軸方向に長い前後方向長孔２１，２１を形成している。また、支持ブラケット１７を構成し、両被挟持板部２０，２０を幅方向両側から挟持する、互いに平行な一対の支持板部２２，２２に、横軸１６を中心とする部分円弧状の上下方向長孔２３，２３を形成している。そして、各長孔２１，２３に調節ロッド２４を挿通している。調節ロッド２４に組み込んだ拡縮機構により、両支持板部２２，２２同士の間隔を拡縮し、アウタコラム１１の上下位置及び前後位置の調節を可能とし、アウタコラム１１を調節後の位置に保持可能としている。拡縮機構を構成する為に、調節ロッド２４の基端部で、両支持板部２２，２２のうちの一方の支持板部２２（図７の左方）の外側面から突出した部分に調節レバー２５の基端部を結合固定している。また、一方の支持板部２２の外側面と調節レバー２５との間に、カム装置２６を設けている。カム装置２６は、駆動側カム２７と被駆動側カム２８との相対変位に基づいて軸方向寸法を拡縮する。カム装置２６は、被駆動側カム２８を、一方の支持板部２２に形成した上下方向長孔２３に、上下方向長孔２３に沿った変位のみを可能に（回転を阻止した状態で）係合させている。一方、駆動側カム２７は、調節レバー２５により、調節ロッド２４と共に回動可能としている。調節ロッド２４の先端部で、両支持板部２２，２２のうちの他方（図７の右方）の支持板部２２の外側面から突出した部分に、ナット２９を固定している。そして、他方の支持板部２２の外側面とナット２９との間に、スラスト軸受３０と押圧プレート３１とを設けている。押圧プレート３１の内側面に係合駒３２を設け、係合駒３２を、他方の支持板部２２に形成した上下方向長孔２３に、上下方向長孔２３に沿った変位のみ可能に係合させている。

【0007】

ステアリングホイール４の位置調節を行う際には、調節レバー２５を所定方向（下方）に回動させる。これにより駆動側カム２７が回転駆動され、カム装置２６の軸方向寸法を縮める。そして、被駆動側カム２８とナット２９との、互いに対向する内側面同士の間隔を拡げ、両支持板部２２，２２が両被挟持板部２０，２０を抑え付けている力を解放する。同時に、アウタコラム１１の前部でインナコラム１０の後部を内嵌した嵌合保持部分の内径を弾性的に拡げ、アウタコラム１１の前部内周面とインナコラム１０の後部外周面との当接部に作用している面圧を低下させる。この状態で、調節ロッド２４が各長孔２１，２３の内側で変位できる範囲で、ステアリングホイール４の上下位置及び前後位置を調節できる。

【0008】

ステアリングホイール４を所望位置に移動させた後、調節レバー２５を所定方向とは逆方向（上方）に回動させると、カム装置２６の軸方向寸法が拡がる。これにより、被駆動側カム２８とナット２９との、互いに対向する内側面同士の間隔を縮め、両支持板部２２，２２により両被挟持板部２０，２０を強く押さえ付ける。同時に、アウタコラム１１の前部でインナコラム１０の後部を内嵌した部分の内径を弾性的に縮め、アウタコラム１１の前部内周面とインナコラム１０の後部外周面との当接部に作用している面圧を高くする。この状態で、ステアリングホイール４の上下位置及び前後位置が調節後の位置に保持される。

【0009】

従来、スリットを、軸方向に形成した主スリット部と、この主スリット部の前後両端部に周方向に長い一対の副スリット部とから構成し、このスリットを径方向から見た形状をＨ字形とすることにより、アウタコラムのうちでインナコラムを内嵌保持する部分である嵌合保持部分の柔軟性をある程度確保し、内径を拡縮する為に要する力を低く抑える事が広く行われている。この様なＨ字形のスリットによれば、ステアリングホイールの前後位置に拘わらず、アウタコラムに対するインナコラムの保持力（嵌合強度）を安定して高くできる。即ち、嵌合保持部分の柔軟性を確保すべく、スリットの前端部をアウタコラムの前端縁に開口させた場合、このアウタコラムの前端縁の剛性が最も低くなり、ステアリングホイールの前後位置によってこのアウタコラムに対するインナコラムの保持力が変化する。これに対し、Ｈ字形のスリットの場合、調節レバーの操作に伴い、軸方向に関して両副スリット部同士の間部分が弾性変形する為、ステアリングホイールの前後位置に拘わらず、保持力を安定させられる。

【0010】

ところで、近年、自動車の盗難が増えており、各種盗難防止装置を自動車に備える事が行われている。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８は、特許文献１に記載のステアリングロック装置の１例を示している。ステアリングロック装置３３は、ステアリングコラム２ａの一部にロックユニット３４が設けてあり、ステアリングシャフト３ａの一部で、ロックユニット３４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３５を形成したキーロックカラー３６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３４を構成するロックピン３７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３８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３５と係合させる。これにより、ステアリングシャフト３ａを実質的に回転不能にする。即ち、イグニッションキーをＯＦＦして、係合凹部３５とロックピン３７とを係合させた状態で、ステアリングホイール４を所定値以上の力（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３ａはキーロックカラー３６に対して回転する。但し、操舵輪に所望の舵角を付与する為に、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３ａが回転する事はない。

【0011】

上述の様なステアリングロック装置３３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３４を設け、ステアリングコラム２ａの内径側にキーロックカラー３６を設ける。従って、キーロックカラー３６をステアリングコラム２ａの内径側に回転可能に配置し、ロックピン３７のストロークを過大にする事なく、ロックピン３７とキーロックカラー３６とを確実に係脱させなければならない。そのためには、ステアリング装置のうち、少なくともステアリングロック装置３３を組み込んだ部分のステアリングコラム２ａの外径は小さく、内径は大きくする（当該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。

【0012】

図９は、特許文献２に記載された、アウタコラム１１ａを示している。アウタコラム１１ａは、アルミニウム系合金或いはマグネシウム系合金等の軽合金製で、鋳造により一体に形成されている。アウタコラム１１ａは、軸方向端部（図９の左端部）に、円筒状のインナコラム１０（図６，図７参照）の端部を軸方向に相対変位可能に内嵌する為の嵌合保持部分３９を設けている。また、アウタコラム１１ａは、軸方向中間部に、ステアリングロック装置３３（図８参照）を組み込む為の、ロック用透孔３８ａを設けている。この様なアウタコラム１１ａの場合、次の様な問題を生じる可能性がある。即ち、ロック用透孔３８ａを通じてアウタコラム１１ａの内径側に突出させたロックピン３７をキーロックカラー３６の係合凹部３５（図８参照）に係合させる。この状態で、ステアリングホイール４を大きな力で回転させようとした場合に、ロック用透孔３８ａ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１１ａの肉厚を大きくすることや、鉄系材料により造る事も考えられるが、ステアリングコラム全体の重量が増大する。

【0013】

この様な事情に鑑みて、中空円管状の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確保を図れる、ステアリングコラム及びその製造方法を実現する技術として、日本国特願２０１２−５４７２０４に開示された発明がある。この先発明について、図１０，図１１，図１２Ａ〜Ｃにより説明する。この先発明の構造の場合、アウタコラム１１ｂは、アルミニウム系合金若しくはマグネシウム系合金等の軽合金製である本体部分４０と、炭素鋼やその他の鉄系合金等の鉄系材料製の円筒状部材４１とを、軸方向に結合して構成している。即ち、円筒状部材４１の前端部（車体への組み付け状態で車体の前後方向前側の端部、図１０，図１１，図１２Ａ〜Ｃの左端部）に絞り加工を施す事により、円筒状部材４１の前端面の内径寸法を、円筒状部材４１のうち、本体部分４０の後端面（車体への組み付け状態で車体の前後方向後側の端面、図１０，図１１，図１２Ａ〜Ｃの右端面）が形成される部分｛後述する鋳造の際に、金型４２の内側端面（図１２Ａ〜Ｃの左側面）が位置する部分：円筒状部材４１の軸方向中間部｝の内径側に位置する部分の内径寸法よりも小さくする。また、円筒状部材４１の前端部の外周面の複数箇所（図示の例では４箇所）にプレス加工を施す事で凹部４３、４３を設ける。そして、円筒状部材４１の前端寄り部分を、図１２Ａに示す様に、金型４２の端面４４に開口した挿入孔４５に挿通し、この前端寄り部分を、金型４２内に突出させる。

【0014】

そして、中子４６の先端部４７を円筒状部材４１の前端部に挿通し、中子４６の先端部４７と基端部４８との間に設けた段差面４９を、円筒状部材４１の前端面に突き当てる。そして、この状態で、アルミニウム系合金若しくはマグネシウム系合金等の軽合金の溶湯を、金型４２内に送り込む事により、本体部分４０を成形する。このとき、円筒状部材４１の凹部４３、４３に溶湯の一部を入り込ませる事で、本体部分４０の後端部内周面に凸部５０，５０を形成する。そして、図１２Ａと図１２Ｂに示す様に、金型４２から取り出した後に、円筒状部材４１のうちで、本体部分４０の内周面よりも径方向内方に突出した前端部内周縁に切削加工を施す。そして、図１２Ｂと図１２Ｃに示す様に、円筒状部材４１の少なくとも前端寄り部分の内径を、本体部分４０のうち、円筒状部材４１との嵌合部から軸方向に外れた部分の内径以上とする。その際、必要に応じて、本体部分４０の内周面後端寄り部分にも切削加工を施し、インナコラム１０を挿通する本体部分４０の内周面と円筒状部材４１の前端縁との間に、前方に向いた段差面が存在しない様にする。これにより、二次衝突時にアウタコラム１１ｂの前方への変位が円滑に行える。尚、円筒状部材４１の前端部内周面で、各凹部４３、４３に対応する部分に存在する各突起の内接円の直径は、本体部分４０のうち、円筒状部材４１との嵌合部分から軸方向に外れた部分の内径以上とする。これにより、各突起の先端が、当該部分の内周面よりも径方向内方に突出しない。

【0015】

また、先発明の構造の場合、上述の様なアウタコラム１１ｂの前端部に相当する、本体部分４０の軸方向中間部に設けた嵌合保持部分３９に、インナコラム１０の後端部を内嵌している。嵌合保持部分３９の下端部には、径方向から見た形状が略Ｈ字形のスリット１９ａを形成しており、本体部分４０の外周面のうちで、スリット１９ａを幅方向両側から挟む位置には、一対の被挟持板部２０を形成している。一対の被挟持板部２０の互いに整合する部分には、それぞれアウタコラム１１ｂの軸方向に沿って長い前後方向長孔２１が形成されている。

【0016】

上述の様な先発明のアウタコラム１１ｂは、後端寄り部分を、強度を確保し易い、鉄系材料製の円筒状部材４１により構成している。これにより、ロックユニット３４（図８参照）やキーロックカラー３６を取り付ける為に、当該部分の厚さを薄くしたり、ロックピン３７を挿通する為に、ロック用透孔３８ａを設けたりする場合であっても、後端寄り部分を含めて、アウタコラム１１ｂの強度を確保できる。また、円筒状部材４１の前端部外周面に形成した凹部４３，４３と、本体部分４０の後端部内周面に形成した凸部５０、５０とを係合させている為、本体部分４０と円筒状部材４１との軸方向の結合強度を、十分に確保できる。ロックピン３７をキーロックカラー３６の係合凹部３５に係合させた状態で、ステアリングホイール４を大きな力で回転させようとした場合にも、各凹部４３、４３と各凸部５０，５０との係合より、本体部分４０と円筒状部材４１との結合部の捩り剛性を高くできる。

【0017】

前述の図９に示した従来構造及び上述の図１０，図１１，図１２Ａ〜Ｃに示した先発明構造の何れの構造の場合にも、一対の被挟持板部２０の強度及び剛性の確保と、嵌合保持部分３９の内径を拡縮する為に要する力の低減との要求を高次元で両立させる面からは、改良の余地がある。即ち、ステアリングロック装置３３（図８参照）を作動させて、ステアリングコラム２ａの内側でのステアリングシャフト３ａの回転を阻止し、且つ、調節レバー２５の操作に基づいて、支持ブラケット１７の支持板部２２により、両被挟持板部２０を強く挟持した状態で、ステアリングホイール４（図６参照）を大きな力で回そうとすると、両被挟持板部２０を含む、アウタコラム１１ａ（，１１ｂ）の嵌合保持部分３９に大きな捩り応力が発生する。そして、この捩り方向の力に基づく応力が両前後方向長孔２１の両端部に集中し、これら両端部に損傷が発生し易くなる。また、ステアリングホイール４を調節可能な最前位置に移動した状態で、二次衝突が発生すると、調節ロッド２４から両前後方向長孔２１の後端部に衝撃荷重（軸方向の力）が加わる。そして、この軸方向の力により、両前後方向長孔２１の後端部に損傷が発生する可能性がある。

【0018】

この様な捩り方向の力や軸方向の力に対する、一対の被挟持板部の強度及び剛性を確保する為には、両被挟持板部の厚さを厚くする事が考えられるが、両被挟持板部の厚さを厚くすると、アウタコラムの重量が増大する。また、両被挟持板部を補強することも考えられるが、補強場所によっては、嵌合保持部分の内径を拡縮する為に要する力が大きくなる可能性がある。また、アウタコラムの外周面のうち、スリットの周辺部分にハーネスやコラムカバー固定用の取付部を設けた場合、補強する場所が制限される。

【0019】

特許文献３〜４には、スリットのうちでロック用透孔に近い側の端部（後端部）に、周方向に関する幅が、軸方向中間部よりも大きく、径方向から見た形状が略円形である幅広部を、同じく遠い側の端部（前端部）に周方向に伸長する副スリット部を、それぞれ設け、この幅広部の周囲に補強リブを設ける事で、嵌合保持部分の強度及び剛性を確保しつつ、内径を拡縮する為に要する力の低減を図る構造が記載されている。但し、この様な特許文献３〜４に記載された構造も、一対の被挟持板部の強度及び剛性の確保と、嵌合保持部分の内径を拡縮する為に要する力の低減との要求を高次元で両立させる面からは有利な構造ではない。即ち、例えば前述した先発明構造の様に、アウタコラムを軽合金製の本体部分と鉄系材料製の円筒状部分とを軸方向に結合して造る場合、本体部分の軸方向寸法を十分に大きくできず、スリットの軸方向長さが短くなる。ステアリングロック装置を設ける事に伴いアウタコラムに発生する捩り応力に基づいて、前後方向長孔の周縁部に捩り方向の力が加わる。この捩り方向の力は、スリットの軸方向長さが短い場合、前後方向長孔の両端部のうちでロック用透孔から遠い側の端部に集中する可能性がある。
本発明に関連する先行技術文献として、特許文献５がある。この特許文献５には、支持ブラケットを構成する一対の支持板部の内側面と、一対の被挟持板部の外側面との間に摩擦板を挟持する事により、支持ブラケットに対するアウタコラムの保持力を高くできる構造が記載されている。但し、この様な特許文献５に記載された発明の場合にも、上述した様な問題を解決する事はできない。
本発明に関連する先行技術文献として、特許文献６がある。この特許文献６には、一対の被挟持板部の前後方向に対して、スリットの両端からに周方向に伸長する副スリット部の方向が異なる構造が記載されている。更に、特許文献６では一対の被挟持板部からスリットに向けて強化リブが設けられている。この様な特許文献６に記載された発明の場合にも、上述した様な問題を解決する事はできない。即ち、ロック用透孔から近い側の副スリット部が１方向にのみ切り込まれていることにより、ステアリングロック装置を設ける事に伴いアウタコラムに発生する捩り応力に基づいて、両被挟持板部の強度及び剛性に差が生じ、一方向のみが損傷が発生する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0020】

【特許文献1】日本国特開２００８−２６５６４６号公報

【特許文献2】日本国特開２００７−２２３３８３号公報

【特許文献3】国際公開第２００６／０１１３７８号

【特許文献4】日本国特開２０１３−４７０２５号公報

【特許文献5】日本国特開２０１２−８６８１２号公報

【特許文献6】米国特許公開第２０１１／０２０４６１０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、盗難防止用のステアリングロック装置を組み込んだ事に伴い加わる捩り方向の力や二次衝突時に加わる軸方向の力に対する、一対の被挟持板部の強度及び剛性の確保と、嵌合保持部分の内径を拡縮する為に要する力の低減とを高次元で両立できる、テレスコピックステアリング装置用アウタコラムの構造を実現すべく発明したものである。

【課題を解決するための手段】

【0022】

本発明のテレスコピックステアリング装置用アウタコラムは、軸方向一端部に形成されたスリットと、前記スリットを軸方向に直交する幅方向両側から挟む位置に設けられ、互いに整合する部分に軸方向に沿って長孔が形成された一対の被挟持板部とを備える。

【0023】

特に、本発明のテレスコピックステアリング装置用アウタコラムにおいては、前記スリットが、軸方向に沿って形成された主スリット部と、該主スリット部の軸方向両端部のうちの少なくとも一方の端部に形成され、周方向に関する寸法が前記主スリット部の周方向に関する寸法よりも大きく、且つ、周方向又は軸方向を長手方向とする切り欠き部と、を有する。
そして、外周面と、前記一対の被挟持板部の少なくとも一方の被挟持板部における、前記切り欠き部が形成された側の端部と、の間に掛け渡す状態で、前記切り欠き部の長手方向に沿って補強リブが設けられている。

【0024】

この様な本発明のテレスコピックステアリング装置用アウタコラムを実施する場合に、前記切り欠き部を、前記軸方向に形成された（軸方向に関する寸法が周方向に関する寸法よりも長い）幅広部とする。そして、前記補強リブを、前記外周面と、前記一対の被挟持板部の少なくとも一方の被挟持板部における軸方向両端面のうち、軸方向に関して前記幅広部を設けた側の端面と、の間に掛け渡す状態で設ける。
上記発明を実施する場合に、前記補強リブを前記幅広部の周方向の幅が最大となる位置まで設ける。
また、前記一対の被挟持板部から軸方向に離れた部分に、内外両周面同士を連通する状態でロック用透孔を設ける。そして、前記スリットの軸方向に関して前記ロック用透孔を設けた側の端部に前記幅広部を設ける。

【0025】

また、前記切り欠き部を、周方向に形成された（周方向に関する寸法が軸方向に関する寸法よりも長い）副スリット部とする。そして、前記補強リブを、前記外周面と、前記一対の被挟持板部の少なくとも一方における、軸方向に関して前記副スリット部を設けた側の端部の内側面と、の間に掛け渡す状態で設ける。

【0026】

また、上述の様な本発明のテレスコピックステアリング装置用アウタコラムを実施する場合に好ましくは、軽合金製の本体部分に、前記スリット及び前記一対の被挟持板部を設けられる。そして、前記本体部分の端部に内嵌されて前記本体部分と前記軸方向に結合する、鉄系材料製の円筒状部材を更に設ける。前記円筒状部材の前記本体部分に内嵌される先端面の内径寸法を、前記円筒状部材の軸方向中間部の内径寸法よりも小さくする。

【発明の効果】

【0027】

上述の様に構成する本発明のテレスコピックステアリング装置用アウタコラムによれば、盗難防止用のステアリングロック装置を組み込んだ事に伴い加わる捩り方向の力や二次衝突時に加わる軸方向の力に対する、一対の被挟持板部の強度及び剛性の確保と、嵌合保持部分の内径を拡縮する為に要する力の低減とを高次元で両立できる。即ち、本発明の場合、スリットを、主スリット部と、主スリット部の軸方向両端部のうちの少なくとも一方の端部に形成された切り欠き部とを備える事で、アウタコラムの中でインナコラムを内嵌保持した嵌合保持部分の内径を拡縮するのに要する力の低減を図っている。また、アウタコラムの外周面と、一対の被挟持板部のうちの少なくとも一方の被挟持板部の端部との間に掛け渡す状態で、切り欠き部の長さ方向に沿って補強リブを設けている。この為、嵌合保持部分の柔軟性に与える影響を小さく抑えつつ、被挟持板部の強度及び剛性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1A】本発明の実施の形態の第１例を示す、アウタコラムを斜め上方から見た斜視図。

【図1B】本発明の実施の形態の第１例を示す、アウタコラムを斜め下方から見た斜視図。

【図2A】本発明の実施の形態の第１例を示す側面図。

【図2B】本発明の実施の形態の第１例を示す図で、図２Ａの下方から見た底面図。

【図3】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２Ｂと同様の底面図。

【図4】本発明の実施の形態の第３例を示す、図２Ｂと同様の底面図。

【図5】本発明の実施の形態の第４例を示す、図２Ｂと同様の底面図。

【図6】従来から知られている自動車用ステアリング装置の一例を示す、部分切断側面図。

【図7】ステアリングホイールの位置調節機構の従来構造の一例を示す断面図。

【図8】ステアリングロック装置を組み込んだ自動車用ステアリング装置の一例を示す、部分切断略側面図。

【図9】従来から知られている軽合金製のアウタコラムの一例を示す側面図。

【図10】先発明に係る改良されたアウタコラムを組み込んだステアリング装置の側面図。

【図11】先発明に係る改良されたアウタコラムを組み込んだステアリング装置の平面図。

【図12A】先発明に係るアウタコラムの製造方法を工程順に示す断面図。

【図12B】先発明に係るアウタコラムの製造方法を工程順に示す断面図。

【図12C】先発明に係るアウタコラムの製造方法を工程順に示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0029】

［実施の形態の第１例］
図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａ，図２Ｂは、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の特徴は、アウタコラム（テレスコピックステアリング装置用アウタコラム）１１ｃに設けた被挟持板部２０ａ，２０ａの強度及び剛性の確保と、アウタコラム１１ｃのうちでインナコラム１０（図１０、図１１参照）を内嵌保持する部分である嵌合保持部分３９ａの内径を拡縮する為に要する力の低減との両立を図るため、アウタコラム１１ｃに設けたスリット１９ｂの周辺部分の構造を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した先発明に係る構造並びに従来構造の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

【0030】

本例のアウタコラム１１ｃは、前述した先発明に係る構造と同様に、アルミニウム系合金やマグネシウム系合金等の軽合金製の本体部分４０ａと、炭素鋼等の鉄系材料製の円筒状部材４１ａとを軸方向に結合して成る。そして、本体部分４０ａに、径方向から見た形状が略Ｔ字形のスリット１９ｂと、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａとを設けている。スリット１９ｂは、調節レバー２５（例えば図７参照）の操作に伴って、アウタコラム１１ｃの内周面とインナコラム１０の外周面との当接圧を十分に高め、アウタコラム１１ｃの径方向に関する剛性を低くする為に形成したもので、主スリット部５１と、副スリット部（切り欠き部）５２と、幅広部（切り欠き部）５３とから構成されている。主スリット部５１は、アウタコラム１１ｃの軸方向（中心軸と平行）の一端部に形成され、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａの間部分に設けられている。副スリット部５２は、主スリット部５１の軸方向両端部のうちの前端部（図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａ，図２Ｂの左端部）に周方向に形成されており、その周方向中間部に主スリット部５１の前端部を連続させている（主スリット部５１の前端部を、その周方向中間部に開口させている）。幅広部５３は、主スリット部５１の後端部（図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａ，図２Ｂの右端部）に、径方向から見た形状を略円形（周方向に比べて軸方向に長い略楕円形若しくは略卵形）に形成されており、その周方向中間部に主スリット部５１の後端部を連続させている（主スリット部５１の後端部を、その周方向中間部に開口させている）。

【0031】

本例の場合、副スリット部５２の周方向両端部の主スリット部５１からの周方向長さを、互いに異ならせている。即ち、本体部分４０ａの外周面の下半部で、周方向片側（図１Ｂ及び図２Ｂの上側）の前後両端部には、それぞれが下方に向けて突出すると共に、先端面（下端面）にねじ孔が形成された、ハーネスやコラムカバー固定用の取付部５４、５４が設けられている。この為、副スリット部５２の周方向両端部のうちの片方（図１Ｂ及び図２Ｂの上方）の端部の主スリット部５１からの周方向長さを、同じく他方（図１Ｂ及び図２Ｂの下方）の端部の主スリット部５１からの周方向長さよりも短くしている。

【0032】

幅広部５３の後端縁は、仮に、後端縁を円筒状部材４１ａと径方向に重畳させた場合、本体部分４０ａをダイキャスト成形する際の溶湯の漏れ出しや嵌合長不足により強度が不足する可能性がある事を考慮して、円筒状部材４１ａと径方向に重畳しない位置に規制している（円筒状部材４１ａの前端面より前方に位置させている）。

【0033】

一対の被挟持板部２０ａ，２０ａは、本体部分４０ａの外周面のうちで、スリット１９ｂの主スリット部５１を幅方向（軸方向に直交する周方向）両側から挟む位置に、互いに平行に設けられており、本体部分４０ａと一体に形成されている。一対の被挟持板部２０ａ，２０ａの互いに整合する部分には、それぞれアウタコラム１１ｃの軸方向に長い前後方向長孔２１、２１を形成している。更に、本体部分４０ａの前端寄り部分の外周面と、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａのうちの一方（図１Ｂ及び図２Ｂの上方）の被挟持板部２０ａの内側面の前端部との間に掛け渡す状態で、周方向に沿って補強リブ５５が設けられている。本例の場合、周方向の補強リブ５５の前端面と、一方の被挟持板部２０ａの前端面とを同一平面上に存在させている。また、本体部分４０ａの後端寄り部分の外周面と、一方の被挟持板部２０ａの後端面との間に掛け渡す状態で、軸方向の補強リブ５６が設けられている。本例の場合、軸方向の補強リブ５６の外側面と、一方の被挟持板部２０ａの外側面とを同一平面上に存在させている。更に、補強リブ５６の後端面は幅広部５３の幅が最大となる部分で止められている。

【0034】

補強リブ５５は、スリット１９ｂの長手方向に沿って形成され、本体部分４０ａの前端寄り部分の外周面と、一方（図１Ｂ及び図２Ｂの上方）の被挟持板部２０ａの前端部の内側面とを相互に接続することにより、被挟持板部２０ａの強度を高めている。また、補強リブ５６は、被挟持部２０ａの端面に被挟持板部２０ａの本体部分４０ａから起立する方向に沿って形成されている。補強リブ５６は、本体部分４０ａの後端寄り部分の外周面と、一方（図１Ｂ及び図２Ｂの上方）の被挟持板部２０ａの後端面とを相互に接続して、被挟持板部の強度を高めている。

【0035】

一方、円筒状部材４１ａの一部には、円筒状部材４１ａの内外両周面同士を連通する、オーバル形（小判形）のロック用透孔３８ｂを形成している。円筒状部材４１ａと本体部分４０ａとを結合した状態で、ロック用透孔３８ｂは、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａから軸方向に外れた部分に存在する。本例の場合、ロック用透孔３８ｂは、周方向に関する位相が、スリット１９ｂ（主スリット部５１）の中心軸と一致する部分に設けられている。但し、ロック用透孔３８ｂは、周方向に関する位相が、スリット１９ｂの中心軸から外れた部分に形成しても良く、むしろ、ロック用透孔３８ｂに取り付けたロックユニット３４（図８参照）と他の部材との干渉を防止するためや、ステアリングロック装置３３を設ける事に伴ってスリット１９ｂに加わる捩り方向の力を低減する為には、スリット１９ｂの中心軸から外れた部分に形成する事が好ましい。

【0036】

上述の様な本例のアウタコラム１１ｃによれば、被挟持板部２０ａ，２０ａの強度及び剛性の確保と、嵌合保持部分３９ａの内径を拡縮する為に要する力の低減とを高次元で両立させる事ができる。即ち、本例の場合、スリット１９ｂの径方向から見た形状を略Ｔ字形とする事により、嵌合保持部分３９ａの柔軟性を確保して（一対の被挟持板部２０ａ、２０ａの基端寄り部分の剛性を低くして）、嵌合保持部分３９ａの内径を拡縮する為に要する力を小さく抑えている。また、アウタコラム１１ｃを構成する本体部分４０ａの前端寄り部分の外周面と、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａのうちの一方の被挟持板部２０ａの前端部内側面との間に掛け渡す状態で、周方向の補強リブ５５を設けている。この為、嵌合保持部分３９ａの前端寄り部分の柔軟性に与える影響を小さく抑えつつ、一方の被挟持板部２０ａの前端寄り部分の周方向に関する強度及び剛性を向上できる。即ち、本例の場合、周方向の補強リブ５５を、周方向に関して一方の被挟持板部２０ａの内側縁から主スリット部５１の側縁に掛けての部分に設けている。これに対し、嵌合保持部分３９ａの前端寄り部分のうち、調節レバー２５（例えば図７参照）の操作に基づき弾性変形するのは、主として、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａの基端部乃至この基端部よりも上方である。従って、周方向に沿って補強リブ５５を設ける事により、嵌合保持部分３９ａの前端寄り部分の周方向に関する柔軟性が徒に低下する事はない。また、一方の被挟持板部２０ａの周方向の剛性を高くしている為、調節レバー２５の操作に伴い支持ブラケット１７（図７参照）を構成する一対の支持板部２２，２２により両被挟持板部２０ａ，２０ａを強く抑え付け、この押圧力が一対の被挟持板部２０ａ，２０ａから補強リブ５５を介して嵌合保持部分３９ａの内径を弾性的に縮めることから、アウタコラム１１ｃに対するインナコラム１０（図１０、図１１参照）の保持力を向上させられる。

【0037】

また、本体部分４０ａの後端寄り部分の外周面と、一方の被挟持板部２０ａの後端面との間に掛け渡す状態で、軸方向の補強リブ５６を設けている。この為、嵌合保持部分３９ａの後端寄り部分の柔軟性に与える影響を小さく抑えつつ、一方の被挟持板部２０ａの後端寄り部分の軸方向に関する強度及び剛性を向上できる。即ち、嵌合保持部分３９ａの後端寄り部分のうちで、調節レバー２５の操作に基づき弾性変形するのは、主として、幅広部５３の周辺部分（幅方向両側部分）である。本例の場合、幅広部５３の周縁部と、軸方向の補強リブ５６とを周方向に離隔させている為、軸方向の補強リブ５６を設けても、嵌合保持部分３９ａの後端寄り部分の周方向に関する柔軟性が徒に低下する事はない。また、補強リブ５６の後端面は、軸方向に関して幅広部５３の幅の広い部分で止めることによって、被挟持板部２０ａの柔軟性と強度及び剛性を両立している。
本例の場合、上述の様な効果を得られる構造を、被挟持板部２０ａ，２０ａの厚さを厚くする事なく実現できる。即ち、本例のアウタコラム１１ｃによれば、重量の増大を抑えつつ、被挟持板部２０ａ，２０ａの強度及び剛性の確保と、嵌合保持部分３９ａの内径を拡縮する為に要する力の低減とを高次元で両立させられる。

【0038】

［実施の形態の第２例］
図３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、アウタコラム１１ｄを構成する本体部分４０ｂに、主スリット部５１と、副スリット部（切り欠き部）５２ａと、幅広部５３とから構成され、径方向から見た形状が略Ｔ字型のスリット１９ｃを設けている。本例の場合、アウタコラム１１ｄの外周面の下半部には、上述した実施の形態の第１例に示す様な、ハーネスやコラムカバー固定用の取付部５４，５４（図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａ，図２Ｂ参照）を設けていない。そこで、本例の場合には、副スリット部５２ａを、主スリット部５１の前端部に、周方向に関して対称に設けている。そして、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａの前端部内側面と、本体部分４０ｂの前端寄り部分の外周面との間に、周方向の補強リブ５５，５５を、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａの後端面と、本体部分４０ｂの後端寄り部分の外周面との間に、軸方向の補強リブ５６，５６を、それぞれ設けている。

【0039】

上述の様な本例のアウタコラム１１ｄによれば、副スリット部５２ａを周方向に関して対称に設けている為、調節レバー２５（例えば図７参照）の操作に伴う一対の被挟持板部２０ａ，２０ａの弾性変形量を互いに略同じにできる。この結果、アウタコラム１１ｄの嵌合保持部分３９ａの内周面と、インナコラム１０（図１０，図１１参照）の外周面との当接部の面圧を周方向両側部分で略同じにでき、アウタコラム１１ｄに対するインナコラム１０の保持力をより安定させられる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

【0040】

［実施の形態の第３例］
図４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、アウタコラム１１ｅを構成する本体部分４０ｃに、主スリット部５１と、主スリット部５１の前後両端部に周方向に形成した一対の副スリット部５２ａ，５２ａとから構成され、径方向から見た形状が略Ｈ字型のスリット１９ｄを設けている。そして、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａの前後両端部内側面と、本体部分４０ｃの外周面との間に、周方向に沿って補強リブ５５，５５を、それぞれ設けている。

【0041】

本例のアウタコラム１１ｅによれば、ステアリングホイール４（図６参照）の前後位置に拘わらず、調節レバー２５（例えば図７参照）の操作に伴う、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａの基端部乃至基端部よりも上側部分の弾性変形量を安定して大きくできる。この為、アウタコラム１１ｅの軸方向長さが長く、嵌合保持部分３９ａの軸方向長さが長い場合にも、アウタコラム１１ｅに対するインナコラム１０（図１０，図１１参照）の保持力を安定させられる。また、本例の場合、主スリット部５１の前後両端部に周方向に沿って副スリット部５２ａ，５２ａを設けている。従って、上述した実施の形態の第２例の様に、主スリット部５１の後端部に幅広部５３を設けた場合と比較して、本体部分４０ｃの除肉量を多くでき、アウタコラム１１ｅの軽量化を図れる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第２例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

【0042】

［実施の形態の第４例］
図５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、アウタコラム１１ｆを構成する本体部分４０ｄに、主スリット部５１と、主スリット部５１の前後両端部に形成した一対の幅広部５３，５３とから構成され、径方向から見た形状が略Ｉ字型のスリット１９ｅを設けている。そして、一対の被挟持板部２０ａ，２０ａの前後両端面と、本体部分４０ｄの外周面との間に、軸方向の補強リブ５６，５６を、それぞれ設けている。

【0043】

本例のアウタコラム１１ｆの場合には、アウタコラム１１ｆの嵌合保持部分３９ａの内径の弾性変形量を、前述した実施の形態の各例の場合程、大きくする事はできない。但し、前述した特許文献５に記載の構造と組み合わせる事で、アウタコラム１１ｆの調節後の位置への保持力を確保しつつ、被挟持板部２０ａ，２０ａの強度及び剛性を確保できる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

【産業上の利用可能性】

【0044】

本発明は、ステアリングホイールの前後位置を調節する為のテレスコピックステアリング装置で実施する事は必須であるが、ステアリングホイールの上下位置を調節する為のチルトステアリング装置を同時に実施するか否かは自由である。
また、上述した実施の形態の各例のアウタコラムをステアリング装置に組み込む場合、一対の被挟持板部をステアリングコラムの上側に配置する事ができ、インナコラムを後側に、アウタコラムを前側に、それぞれ配置する事もできる。
更に、本発明は、軽合金製の本体部分と鉄系合金製の円筒状部材とを結合して成るアウタコラムに限らず、前述の図９に示す様な、軽合金を鋳造する事で一体に造られたアウタコラムで実施する事もできる。

【0045】

本出願は２０１３年１２月２５日出願の日本国特許出願（特願２０１３−２６７３１８）、及び２０１４年８月８日出願の日本国特許出願（特願２０１４−１６２１７６）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。

【符号の説明】

【0046】

１ 車体
２，２ａ ステアリングコラム
１０ インナコラム
１１，１１ａ〜１１ｆ アウタコラム
１７ 支持ブラケット
１８ コラム側ブラケット
１９，１９ａ〜１９ｅ スリット
２０，２０ａ 被挟持板部
２１ 前後方向長孔
３８，３８ａ，３８ｂ ロック用透孔
５１ 主スリット部
５２，５２ａ 副スリット部
５３ 幅広部
５５ 周方向の補強リブ
５６ 軸方向の補強リブ

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】