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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024124826
(43)【公開日】2024-09-13
(54)【発明の名称】ステアリング装置
(51)【国際特許分類】
B62D 1/19 20060101AFI20240906BHJP
【ＦＩ】
B62D1/19
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023032761
(22)【出願日】2023-03-03
(71)【出願人】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(74)【代理人】
【識別番号】100114959
【弁理士】
【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也
(72)【発明者】
【氏名】東山 正志
(72)【発明者】
【氏名】水野 太一
【テーマコード（参考）】
3D030
【Ｆターム（参考）】
3D030DC16
3D030DC17
3D030DE05
3D030DE28
3D030DE33
(57)【要約】
【課題】加締め加工が容易であり衝撃吸収機能に優れたステアリング装置の提供。
【解決手段】ステアリング軸を内包するインナーチューブ１と、インナーチューブ１の軸心と同じ軸心を有し、インナーチューブ１に押し込み方向の衝撃力が作用した際にインナーチューブ１が摺動するようインナーチューブ１を内挿固定するアウターチューブ２と、を備え、インナーチューブ１に押し込み荷重が作用した際に離脱して第１段目の衝撃吸収機能を発揮する第１加締め部Ｋ１と、その後にインナーチューブ１とアウターチューブ２とが摺動して第２段目の衝撃吸収機能を発揮する第２加締め部Ｋ２とが、インナーチューブ１とアウターチューブ２とに亘って加締め加工により形成されているステアリング装置。
【選択図】図３
【解決手段】ステアリング軸を内包するインナーチューブ１と、インナーチューブ１の軸心と同じ軸心を有し、インナーチューブ１に押し込み方向の衝撃力が作用した際にインナーチューブ１が摺動するようインナーチューブ１を内挿固定するアウターチューブ２と、を備え、インナーチューブ１に押し込み荷重が作用した際に離脱して第１段目の衝撃吸収機能を発揮する第１加締め部Ｋ１と、その後にインナーチューブ１とアウターチューブ２とが摺動して第２段目の衝撃吸収機能を発揮する第２加締め部Ｋ２とが、インナーチューブ１とアウターチューブ２とに亘って加締め加工により形成されているステアリング装置。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステアリング軸を内包するインナーチューブと、
前記インナーチューブの軸心と同じ軸心を有し、前記インナーチューブに前記インナーチューブに押し込み方向の衝撃力が作用した際に、前記インナーチューブが摺動するよう前記インナーチューブを内挿固定するアウターチューブと、を備え、
前記インナーチューブに押し込み荷重が作用した際に離脱して第１段目の衝撃吸収機能を発揮する第１加締め部と、前記離脱後に前記インナーチューブと前記アウターチューブとが摺動して第２段目の衝撃吸収機能を発揮する第２加締め部とが、前記インナーチューブと前記アウターチューブとに亘って加締め加工により形成されているステアリング装置。
前記インナーチューブの軸心と同じ軸心を有し、前記インナーチューブに前記インナーチューブに押し込み方向の衝撃力が作用した際に、前記インナーチューブが摺動するよう前記インナーチューブを内挿固定するアウターチューブと、を備え、
前記インナーチューブに押し込み荷重が作用した際に離脱して第１段目の衝撃吸収機能を発揮する第１加締め部と、前記離脱後に前記インナーチューブと前記アウターチューブとが摺動して第２段目の衝撃吸収機能を発揮する第２加締め部とが、前記インナーチューブと前記アウターチューブとに亘って加締め加工により形成されているステアリング装置。
【請求項2】
前記第１加締め部が、
前記インナーチューブの外面に形成され前記インナーチューブの両端部のうち前記ステアリング軸が突出する側の端部に向く第１段部と、
前記アウターチューブの内面に前記第１段部に対向する状態に形成された第２段部と、の当接によって、前記第１段部および前記第２段部の少なくとも何れか一方が変形することで形成されており、
前記第２加締め部が、
前記インナーチューブの外面において前記第１段部とは異なる位置に形成され、前記インナーチューブの両端部のうち前記ステアリング軸が突出する側の端部に向く第３段部と、
前記アウターチューブの内面に前記第３段部に対向する状態に形成された第４段部と、の当接によって、前記第３段部および前記第４段部の少なくとも何れか一方が変形することで形成されている請求項１に記載のステアリング装置。
前記インナーチューブの外面に形成され前記インナーチューブの両端部のうち前記ステアリング軸が突出する側の端部に向く第１段部と、
前記アウターチューブの内面に前記第１段部に対向する状態に形成された第２段部と、の当接によって、前記第１段部および前記第２段部の少なくとも何れか一方が変形することで形成されており、
前記第２加締め部が、
前記インナーチューブの外面において前記第１段部とは異なる位置に形成され、前記インナーチューブの両端部のうち前記ステアリング軸が突出する側の端部に向く第３段部と、
前記アウターチューブの内面に前記第３段部に対向する状態に形成された第４段部と、の当接によって、前記第３段部および前記第４段部の少なくとも何れか一方が変形することで形成されている請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項3】
前記アウターチューブの材料強度が前記インナーチューブの材料強度よりも弱く設定され、
前記インナーチューブにおいて、前記第１段部と前記第３段部との間に位置する外周面を第１外周面とし、前記第３段部の内縁部から前記ステアリング軸が突出する方向に延出する外周面を第２外周面とし、
前記アウターチューブにおいて、前記第２段部と前記第４段部との間に位置する内周面を第１内周面とし、前記第４段部の内縁部から前記ステアリング軸が突出する方向に延出する内周面を第２内周面とすると共に、
前記第１外周面と前記第１内周面とが、および、前記第２外周面と前記第２内周面とが、近接対向されるように構成され、
前記第１段部と前記第１外周面との境界位置に、前記第１加締め部の形成に際して、前記第２段部を構成する材料の一部が係入する第１凹部が形成され、
前記第３段部と前記第２外周面との境界位置に、前記第２加締め部の形成に際して、前記第４段部を構成する材料の一部が係入する第２凹部が形成され、
前記軸心を含む平面による断面上において、前記第１凹部の前記軸心に沿った第１幅よりも、前記第２凹部の前記軸心に沿った第２幅を大きく構成してある請求項２に記載のステアリング装置。
前記インナーチューブにおいて、前記第１段部と前記第３段部との間に位置する外周面を第１外周面とし、前記第３段部の内縁部から前記ステアリング軸が突出する方向に延出する外周面を第２外周面とし、
前記アウターチューブにおいて、前記第２段部と前記第４段部との間に位置する内周面を第１内周面とし、前記第４段部の内縁部から前記ステアリング軸が突出する方向に延出する内周面を第２内周面とすると共に、
前記第１外周面と前記第１内周面とが、および、前記第２外周面と前記第２内周面とが、近接対向されるように構成され、
前記第１段部と前記第１外周面との境界位置に、前記第１加締め部の形成に際して、前記第２段部を構成する材料の一部が係入する第１凹部が形成され、
前記第３段部と前記第２外周面との境界位置に、前記第２加締め部の形成に際して、前記第４段部を構成する材料の一部が係入する第２凹部が形成され、
前記軸心を含む平面による断面上において、前記第１凹部の前記軸心に沿った第１幅よりも、前記第２凹部の前記軸心に沿った第２幅を大きく構成してある請求項２に記載のステアリング装置。
【請求項4】
前記第１段部と前記第２段部との組、および、前記第３段部と前記第４段部との組が、前記軸心を基準とする周方向に沿って分散配置されている請求項２または３に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インナーチューブとアウターチューブとが互いに固定され、インナーチューブに押し込み荷重が生じた際に、インナーチューブがアウターチューブの内部に進入することで衝撃吸収が可能なステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
【0003】
この装置は、筒状の第１コラム7と、第１コラム7に挿入される筒状の第２コラム8とを有し、第１コラム7の周壁における周方向の間隔をおいた複数位置に加締め部40が形成されている。加締め部40においては、外方からの加締めにより第１コラム7が内方に突出して第２コラム8の外周に押し付けられる。ステアリングホイール5とドライバーとの衝突時には、その衝撃によって第１コラム7と第２コラム8とが軸方向に相対移動して衝撃を吸収する。
【0004】
加締め部40の周方向間の位置には、第１コラム7の周壁から内方に突出して第２コラム8の外周に押し付けられる内方突出部50、および、第２コラム8の周壁から外方に突出して第１コラム7の内周に押し付けられる外方突出部60の少なくとも一方が形成される。各突出部50,60による押し付け力は、各加締め部40による押し付け力よりも小さく設定されている。
【0005】
この構成によれば、第１コラム7の各加締め部40が第２コラム8の外周に押し付けられることで、ステアリングホイール5とドライバーとの衝突時の衝撃に基づく第１コラム7と第２コラム8との軸方向相対移動時に、第１コラム7と第２コラム8との間に摩擦力が作用し、衝撃が吸収される。各加締め部40の周方向間の位置における内方突出部50、および、外方突出部60は、第１コラム7の軸心と第２コラム8の軸心との相対的な傾きを阻止する剛性を向上することができる。
【0006】
また、内方突出部50、および、外方突出部60の押し付け力は、各加締め部40による押し付け力よりも小さいので、第１コラム7と第２コラム8との軸方向相対移動時に両コラム間に作用する摩擦力が過大になることはなく、衝撃吸収時にドライバーに作用する荷重も過大にならないとのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２００２－２９３２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記従来技術では、ステアリングホイール5とドライバーとの衝突時に、各加締め部40において発生する摩擦力が第１コラム7と第２コラム8との相対移動を抑制し、衝撃を吸収する。このとき、各加締め部40どうしの間に設けられた内方突出部50、および、外方突出部60においても、第１コラム7と第２コラム8との間に幾分の摩擦力が発生する。しかし、本装置においては、内方突出部50および外方突出部60は、上記衝撃吸収に寄与するものではなく、第１コラム7の軸心と第２コラム8の軸心との相対的な傾きを阻止して剛性を向上させるに過ぎない。
【0009】
そもそも、衝突時にドライバーに作用する衝撃は極めて大きなものであり、上記加締め部40を利用した摩擦力だけでは十分な衝撃吸収機能を発揮するには不十分である。そのうえ、第１コラム7は、それ自身で所期の剛性を発揮する必要があり、所定の材料厚さを備えている。第１コラム7の壁部の全ての厚みに亘って塑性変形させること、および、複数個所に対して加締め加工を行うことは加工作業そのものが煩雑となる。
【0010】
また、この技術にあっては、加締め部40や内方突出部50、外方突出部60は、第１コラム7および第２コラム8の軸心に対して径方向に加締め加工される。このため、第１コラム7の外表面には凹状部が形成される。仮に、第１コラム7をステアリング装置の本体に対して伸縮させ、ステアリングの位置調節を行わせる際には、この凹状部が本体との摺動時に障害となる可能性がある。
【0011】
このように、従来のステアリング装置では未だ解決すべき課題を有しており、加締め加工が容易で衝撃吸収機能に優れたステアリング装置が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【0012】
（特徴構成）
本発明に係るステアリング装置の特徴構成は、
ステアリング軸を内包するインナーチューブと、
前記インナーチューブの軸心と同じ軸心を有し、前記インナーチューブに前記インナーチューブに押し込み方向の衝撃力が作用した際に、前記インナーチューブが摺動するよう前記インナーチューブを内挿固定するアウターチューブと、を備え、
前記インナーチューブに押し込み荷重が作用した際に離脱して第１段目の衝撃吸収機能を発揮する第１加締め部と、前記離脱後に前記インナーチューブと前記アウターチューブとが摺動して第２段目の衝撃吸収機能を発揮する第２加締め部とが、前記インナーチューブと前記アウターチューブとに亘って加締め加工により形成されている点にある。
本発明に係るステアリング装置の特徴構成は、
ステアリング軸を内包するインナーチューブと、
前記インナーチューブの軸心と同じ軸心を有し、前記インナーチューブに前記インナーチューブに押し込み方向の衝撃力が作用した際に、前記インナーチューブが摺動するよう前記インナーチューブを内挿固定するアウターチューブと、を備え、
前記インナーチューブに押し込み荷重が作用した際に離脱して第１段目の衝撃吸収機能を発揮する第１加締め部と、前記離脱後に前記インナーチューブと前記アウターチューブとが摺動して第２段目の衝撃吸収機能を発揮する第２加締め部とが、前記インナーチューブと前記アウターチューブとに亘って加締め加工により形成されている点にある。
【0013】
（効果）
本構成のステアリング装置は、第１段目の衝撃吸収を行う第１加締め部と、第２段目の衝撃吸収を行う第２加締め部とが加締め加工によって形成されている。一般に加締め加工を行う場合、加締め形状や加締め個所数を変えることは容易である。そのため、第１段目の衝撃吸収機能と第２段目の衝撃吸収機能との設定自由度が高まる。
本構成のステアリング装置は、第１段目の衝撃吸収を行う第１加締め部と、第２段目の衝撃吸収を行う第２加締め部とが加締め加工によって形成されている。一般に加締め加工を行う場合、加締め形状や加締め個所数を変えることは容易である。そのため、第１段目の衝撃吸収機能と第２段目の衝撃吸収機能との設定自由度が高まる。
【0014】
また、インナーチューブとアウターチューブを固定するための特段の部品が不要である。よって、装置構成が極めて簡略なものとなる。
【0015】
さらに、仮に、インナーチューブとアウターチューブとの加締め対象部位にガタ付きがある場合でも、加締め加工によってガタ付きが解消されるため部品精度が緩和される。このように本構成を備える結果、組付け性や製造コストの点で優れ、所期の衝撃吸収機能を発揮するステアリング装置を得ることができる。
【0016】
（特徴構成）
本発明に係るステアリング装置においては、
前記第１加締め部が、
前記インナーチューブの外面に形成され前記インナーチューブの両端部のうち前記ステアリング軸が突出する側の端部に向く第１段部と、前記アウターチューブの内面に前記第１段部に対向する状態に形成された第２段部と、の当接によって、前記第１段部および前記第２段部の少なくとも何れか一方が変形することで形成されており、
前記第２加締め部が、
前記インナーチューブの外面において前記第１段部とは異なる位置に形成され、前記インナーチューブの両端部のうち前記ステアリング軸が突出する側の端部に向く第３段部と、前記アウターチューブの内面に前記第３段部に対向する状態に形成された第４段部と、の当接によって、前記第３段部および前記第４段部の少なくとも何れか一方が変形することで形成されていると好都合である。
本発明に係るステアリング装置においては、
前記第１加締め部が、
前記インナーチューブの外面に形成され前記インナーチューブの両端部のうち前記ステアリング軸が突出する側の端部に向く第１段部と、前記アウターチューブの内面に前記第１段部に対向する状態に形成された第２段部と、の当接によって、前記第１段部および前記第２段部の少なくとも何れか一方が変形することで形成されており、
前記第２加締め部が、
前記インナーチューブの外面において前記第１段部とは異なる位置に形成され、前記インナーチューブの両端部のうち前記ステアリング軸が突出する側の端部に向く第３段部と、前記アウターチューブの内面に前記第３段部に対向する状態に形成された第４段部と、の当接によって、前記第３段部および前記第４段部の少なくとも何れか一方が変形することで形成されていると好都合である。
【0017】
（効果）
本構成のステアリング装置であれば、第１段部と第２段部との加締め加工、および、第３段部と第４段部との加締め加工は、インナーチューブとアウターチューブとを互いの挿入方向に沿って押し込むことで行われる。よって、極めて加工性に優れたものとなり、組付け性や製造コストの点でより合理的なステアリング装置を得ることができる。
本構成のステアリング装置であれば、第１段部と第２段部との加締め加工、および、第３段部と第４段部との加締め加工は、インナーチューブとアウターチューブとを互いの挿入方向に沿って押し込むことで行われる。よって、極めて加工性に優れたものとなり、組付け性や製造コストの点でより合理的なステアリング装置を得ることができる。
【0018】
（特徴構成）
本発明に係るステアリング装置にあっては、前記アウターチューブの材料強度が前記インナーチューブの材料強度よりも弱く設定され、
前記インナーチューブにおいて、前記第１段部と前記第３段部との間に位置する外周面を第１外周面とし、前記第３段部の内縁部から前記ステアリング軸が突出する方向に延出する外周面を第２外周面とし、
前記アウターチューブにおいて、前記第２段部と前記第４段部との間に位置する内周面を第１内周面とし、前記第４段部の内縁部から前記ステアリング軸が突出する方向に延出する内周面を第２内周面とすると共に、
前記第１外周面と前記第１内周面とが、および、前記第２外周面と前記第２内周面とが、近接対向されるように構成され、
前記第１段部と前記第１外周面との境界位置に、前記第１加締め部の形成に際して、前記第２段部を構成する材料の一部が係入する第１凹部が形成され、
前記第３段部と前記第２外周面との境界位置に、前記第２加締め部の形成に際して、前記第４段部を構成する材料の一部が係入する第２凹部が形成され、
前記軸心を含む平面による断面上において、前記第１凹部の前記軸心に沿った第１幅よりも、前記第２凹部の前記軸心に沿った第２幅を大きく構成してあると好都合である。
本発明に係るステアリング装置にあっては、前記アウターチューブの材料強度が前記インナーチューブの材料強度よりも弱く設定され、
前記インナーチューブにおいて、前記第１段部と前記第３段部との間に位置する外周面を第１外周面とし、前記第３段部の内縁部から前記ステアリング軸が突出する方向に延出する外周面を第２外周面とし、
前記アウターチューブにおいて、前記第２段部と前記第４段部との間に位置する内周面を第１内周面とし、前記第４段部の内縁部から前記ステアリング軸が突出する方向に延出する内周面を第２内周面とすると共に、
前記第１外周面と前記第１内周面とが、および、前記第２外周面と前記第２内周面とが、近接対向されるように構成され、
前記第１段部と前記第１外周面との境界位置に、前記第１加締め部の形成に際して、前記第２段部を構成する材料の一部が係入する第１凹部が形成され、
前記第３段部と前記第２外周面との境界位置に、前記第２加締め部の形成に際して、前記第４段部を構成する材料の一部が係入する第２凹部が形成され、
前記軸心を含む平面による断面上において、前記第１凹部の前記軸心に沿った第１幅よりも、前記第２凹部の前記軸心に沿った第２幅を大きく構成してあると好都合である。
【0019】
（効果）
本構成のステアリング装置であれば、加締め加工に際し、第２段部が変形して第１凹部に入り込む深さよりも、第４段部が変形して第２凹部に入り込む深さの方が浅くなる。例えば第１段部が第２段部を押す際には第２段部近傍の構成母材が変形する。インナーチューブの第１外周面とアウターチューブの第１内周面とは近接しているため、第１内周面のうち第１凹部との間で隙間のある部位において第１内周面の変形が進行する。このとき、第１内周面が内径方向に変形する深さは第１凹部の第１幅が少ないほど深くなる。
本構成のステアリング装置であれば、加締め加工に際し、第２段部が変形して第１凹部に入り込む深さよりも、第４段部が変形して第２凹部に入り込む深さの方が浅くなる。例えば第１段部が第２段部を押す際には第２段部近傍の構成母材が変形する。インナーチューブの第１外周面とアウターチューブの第１内周面とは近接しているため、第１内周面のうち第１凹部との間で隙間のある部位において第１内周面の変形が進行する。このとき、第１内周面が内径方向に変形する深さは第１凹部の第１幅が少ないほど深くなる。
【0020】
これに対し、第２凹部の形成に際しては、第２凹部の第２幅が第１幅よりも大きい。よって、アウターチューブの第２内周面が第２凹部に向けて変形する深さは浅くなる。
【0021】
この結果、インナーチューブに衝撃荷重が作用した際には、アウターチューブのうち第１凹部に係入した部位が剪断され、アウターチューブのうち第２凹部に係入した部位は、インナーチューブの第２外周面に乗り上がることができる。これにより、第１加締め部にあってはインナーチューブとアウターチューブとの離脱荷重が生成され、第２加締め部にあっては所謂ＥＡ荷重（衝撃吸収荷重）が生成される。
【0022】
（特徴構成）
本発明に係るステアリング装置においては、前記第１段部と前記第２段部との組、および、前記第３段部と前記第４段部との組が、前記軸心を基準とする周方向に沿って分散配置されていてもよい。
本発明に係るステアリング装置においては、前記第１段部と前記第２段部との組、および、前記第３段部と前記第４段部との組が、前記軸心を基準とする周方向に沿って分散配置されていてもよい。
【0023】
（効果）
本構成のステアリング装置であれば、第１凹部および第２凹部の形状設定、つまり、軸心の延出方向に沿った夫々の幅や深さ、および、周方向に沿った夫々の長さの設定における自由度が増す。その結果、第１加締め部が生成する離脱荷重と第２加締め部が生成するＥＡ荷重をより詳細に設定することができ、精度の高い衝撃吸収機能を発揮するステアリング装置を得ることができる。
本構成のステアリング装置であれば、第１凹部および第２凹部の形状設定、つまり、軸心の延出方向に沿った夫々の幅や深さ、および、周方向に沿った夫々の長さの設定における自由度が増す。その結果、第１加締め部が生成する離脱荷重と第２加締め部が生成するＥＡ荷重をより詳細に設定することができ、精度の高い衝撃吸収機能を発揮するステアリング装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明のステアリング装置の構成を示す断面図
【図2】本発明のステアリング装置の構成を示す斜視図
【図3】本発明のステアリング装置の要部構成を示す断面図
【図4】本発明のステアリング装置の組立工程を示す断面図
【図5】本発明のステアリング装置の衝撃吸収特性を示す説明図
【図6】第２実施形態に係るステアリング装置の構成を示す断面図
【図7】第３実施形態に係るステアリング装置の要部構成を示す断面図
【図8】第４実施形態に係るステアリング装置の要部構成を示す斜視図
【図9】第４実施形態に係るステアリング装置の動作態様を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0025】
〔第１実施形態〕
（概要）
本発明のステアリング装置Ｓは、通常時は、ステアリング軸Ａを内包するインナーチューブ１と、インナーチューブ１に外挿されるアウターチューブ２とを加締めておき、車両の衝突時などステアリング軸Ａに押し込み力が作用した場合には、加締め部Ｋが離脱して衝撃吸収機能を発揮するものである。以下、図１乃至図５を用いてステアリング装置Ｓの第１実施形態を示す。
（概要）
本発明のステアリング装置Ｓは、通常時は、ステアリング軸Ａを内包するインナーチューブ１と、インナーチューブ１に外挿されるアウターチューブ２とを加締めておき、車両の衝突時などステアリング軸Ａに押し込み力が作用した場合には、加締め部Ｋが離脱して衝撃吸収機能を発揮するものである。以下、図１乃至図５を用いてステアリング装置Ｓの第１実施形態を示す。
【0026】
図１に示すように、インナーチューブ１とアウターチューブ２は、常時は一体となってステアリングコラムＣの内部に配置されている。運転者の体格などに合わせてこれら双方のチューブがステアリングコラムＣに対して出退し、ステアリングの位置調節が行われる。
【0027】
インナーチューブ１とアウターチューブ２とは同じ軸心Ｘを有し、例えば図１に示すように、常時は互いの端部どうしが加締め固定されている。本実施形態の加締め部Ｋは二種類の形態を備えている。この加締め部Ｋの詳細を図２および図３に示す。
【0028】
加締め部Ｋは、加締め程度の大きな第１加締め部Ｋ１と、加締め程度の小さい第２加締め部Ｋ２とを備えている。図３において第１加締め部Ｋ１がインナーチューブ１の端部側に形成され、それに隣接して第２加締め部Ｋ２が形成されている。
【0029】
図２および図３に示すように、第１加締め部Ｋ１は、インナーチューブ１の両端部のうちステアリング軸Ａの突出側とは反対の端部と、アウターチューブ２のうちステアリング軸Ａの突出側に近い端部とに亘って設けられている。インナーチューブ１の端部外面には、ステアリング軸Ａが突出する側の端部に向く第１段部Ｆ１が形成され、アウターチューブ２の内面には、第１段部Ｆ１に対向する状態に形成された第２段部Ｆ２が形成される。
【0030】
また、第２加締め部Ｋ２は、インナーチューブ１の外面において第１段部Ｆ１と隣接した位置に形成される。第２加締め部Ｋ２は、インナーチューブ１の外周面に設けられインナーチューブ１の両端部のうちステアリング軸Ａが突出する側の端部に向く第３段部Ｆ３と、アウターチューブ２の内面において第３段部Ｆ３に対向する状態に形成された第４段部Ｆ４との当接によって形成される。
【0031】
図２および図３に示すように、本実施形態では、第１段部Ｆ１と第２段部Ｆ２との加締めを行うべく、第１段部Ｆ１の基端部に第１凹部Ｈ１が形成してある。第１段部Ｆ１と前記第３段部Ｆ３との間には第１外周面１１ｆが形成してある。第１凹部Ｈ１は、第１段部Ｆ１と第１外周面１１ｆとの境界位置に形成され、第１加締め部Ｋ１の形成に際して、第２段部Ｆ２を構成する材料の一部がここに係入する。
【0032】
また、第３段部Ｆ３と第４段部Ｆ４との加締めを行うべく、図２および図３に示すように、第３段部Ｆ３の基端部に第２凹部Ｈ２が形成してある。インナーチューブ１のうち第３段部Ｆ３の内縁部からインナーチューブ１の突出側端部に向けて第２外周面１２ｆが形成してある。第２凹部Ｈ２は、第３段部Ｆ３と第２外周面１２ｆとの境界位置に形成され、第２加締め部Ｋ２の形成に際して、第４段部Ｆ４を構成する材料の一部がここに係入する。
【0033】
尚、第２段部Ｆ２および第４段部Ｆ４を形成する材料が変形し易いように、インナーチューブ１とアウターチューブ２とは互いに近接対向させてある。アウターチューブ２において、第２段部Ｆ２と第４段部Ｆ４との間に位置する内周面を第１内周面２１ｆとし、第４段部Ｆ４の内縁部からステアリング軸Ａが突出する方向に延出する内周面を第２内周面２２ｆとする。
【0034】
本実施形態では、第１外周面１１ｆと第１内周面２１ｆとが、および、第２外周面１２ｆと第２内周面２２ｆとが、近接対向するように構成されている。本構成とすることで、例えば第１段部Ｆ１との当接により外力を受けた第２段部Ｆ２の構成材料は第１外周面１１ｆに対向する領域では変形が阻止され、第１凹部Ｈ１の空間を満たすように変形する。第２加締め部Ｋ２の形成に際しても同様であり、第４段部Ｆ４を構成する材料は第２凹部Ｈ２に向けて変形する。
【0035】
本実施形態においては、図４（ｃ）に示すように、第１加締め部Ｋ１は係合状態が深く設定され、第２加締め部Ｋ２は係合状態が浅く設定される。こうすることで、この状態からインナーチューブ１が押し込まれた場合には、図５に示すように、加締め部Ｋには瞬間的に大きな離脱荷重が生じ、その後には一定の摩擦荷重（ＥＡ荷重）が発生する。
【0036】
インナーチューブ１とアウターチューブ２とは通常の使用時には図５のｄ点の状態にある。第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２には特段の荷重は作用していない。車両が衝突荷重等を受け、ステアリング軸Ａが押し込まれると、インナーチューブ１がアウターチューブ２の内部に押し込まれ、第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２が変形し始める。加締め部Ｋに作用する荷重は図５中のｅ点に向けて増大する。この増大分は、第１加締め部Ｋ１において第１凹部Ｈ１の内部にあるアウターチューブ２の材料が軸心Ｘの方向に沿って受けるせん断荷重と、第２加締め部Ｋ２において第２凹部Ｈ２の内部にあるアウターチューブ２の材料が第２外周面１２ｆに乗り上がる際の変形荷重との合計である。
【0037】
ｅ点において第１凹部Ｈ１にあるアウターチューブ２の材料がせん断し、荷重は最大となる。このあと荷重はｆの領域に向けて降下する。このｄ点からｅ点を介し、ｆ領域に至る間に衝撃荷重の多くが吸収される。一方、ｆの領域の荷重は、第４段部Ｆ４の構成材料と第２外周面１２ｆとの間に生じる摩擦力である。よって、第１加締め部Ｋ１が多くの衝撃を吸収した後、残余の衝撃エネルギーをインナーチューブ１の更なる押込みによって吸収する。
【0038】
図３に示すように、第１加締め部Ｋ１と第２加締め部Ｋ２とが異なる機能を発揮するように、第１凹部Ｈ１と第２凹部Ｈ２の形状は異なる。具体的には、軸心Ｘを含む平面による断面上において、軸心Ｘに沿った第１凹部Ｈ１の第１幅Ｌ１よりも、軸心Ｘに沿った第２凹部Ｈ２の第２幅Ｌ２を大きく構成してある。
【0039】
本構成であれば、加締め加工に際し、第２段部Ｆ２が変形して第１凹部Ｈ１に入り込む深さよりも、第４段部Ｆ４が変形して第２凹部Ｈ２に入り込む深さの方が浅くなる。例えば第１段部Ｆ１が第２段部Ｆ２を押す際には第２段部Ｆ２の近傍にある構成母材が変形する。インナーチューブ１の第１外周面１１ｆとアウターチューブ２の第１内周面２１ｆとは近接しているため、第１内周面２１ｆのうち第１凹部Ｈ１に対して隙間を有する部位において第１内周面２１ｆの変形が進み易い。このとき、第１内周面２１ｆが内径方向に変形する深さは、第１凹部Ｈ１の第１幅Ｌ１が少ないほど深くなり易い。これに対し、第２凹部Ｈ２の形成に際しては、第２凹部Ｈ２の第２幅Ｌ２が第１幅Ｌ１よりも大きい。よって、第２凹部Ｈ２に向けての第２内周面２２ｆの変形深さは浅くなる。
【0040】
この結果、インナーチューブ１に衝撃荷重が作用した際には、第１凹部Ｈ１に深く係入した第２段部Ｆ２が剪断され、第２凹部Ｈ２に浅く係入した第４段部Ｆ４には変形のみが生じて第２外周面１２ｆに乗り上がる。これにより、第１加締め部Ｋ１にあってはインナーチューブ１とアウターチューブ２との離脱荷重が生成され、第２加締め部Ｋ２にあっては所謂ＥＡ荷重（衝撃吸収荷重）が生成される。
【0041】
尚、本実施形態では、第１段部Ｆ１と第２段部Ｆ２との当接、および、第３段部Ｆ３と第４段部Ｆ４との当接が同時に生じる構成としてある。ただし、図示は省略するが、第１段部Ｆ１と第２段部Ｆ２との当接よりも、第３段部Ｆ３と第４段部Ｆ４との当接タイミングを遅くするように、例えば第１外周面１１ｆの軸心Ｘの方向に沿った距離を短く設定することもできる。
【0042】
本構成であれば、インナーチューブ１の押込みに際して第４段部Ｆ４の変形量に対して第２段部Ｆ２の変形量を容易に多くすることができる。この場合には、第１幅Ｌ１と第２幅Ｌ２とを等しい幅に形成することもでき、加工の手間を軽減することができる。
【0043】
また、これとは別の構成として、軸心Ｘに対する径方向の長さをみたとき、第２段部Ｆ２に当接する第１段部Ｆ１の当接面の径方向の長さを、第４段部Ｆ４に当接する第３段部Ｆ３の当接面の径方向の長さよりも大きく設定しても良い。この場合には、第１段部Ｆ１と第２段部Ｆ２との当接タイミングと、第３段部Ｆ３と第４段部Ｆ４との当接タイミングを同じにする。本構成によっても、第４段部Ｆ４の変形量に対して第２段部Ｆ２の変形量を多くすることができる。
【0044】
さらに別に構成として、本実施形態とは別に、アウターチューブ２の材料強度をインナーチューブ１の材料強度よりも大きく設定して、第１段部Ｆ１と第２段部Ｆ２との当接により第１段部Ｆ１を変形させ、第３段部Ｆ３と第４段部Ｆ４との当接により第３段部Ｆ３を変形させるものであってもよい。
【0045】
以上のとおり、本構成のステアリング装置Ｓでは、第１段部Ｆ１と第２段部Ｆ２との加締め加工、および、第３段部Ｆ３と第４段部Ｆ４との加締め加工は、インナーチューブ１とアウターチューブ２とを互いの挿入方向に押し込むことで行われる。第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２の形成に際して、夫々の衝撃吸収形態を維持した状態で加締め形状を変更することも任意である。よって、本構成のステアリング装置Ｓは、極めて加工性に優れたものであり、組付け性や製造コストの点でより合理的なものと言える。
【0046】
また本構成であれば、インナーチューブ１とアウターチューブ２を固定するための特段の部品が不要であり、装置構成が極めて簡略なものとなる。
【0047】
さらに、仮に、インナーチューブ１とアウターチューブ２との加締め対象部位にガタ付きがある場合でも、加締め加工によってガタ付きが解消されるため部品精度が緩和される。つまり、組付け性や製造コストの点で優れ、所期の衝撃吸収機能を発揮するステアリング装置Ｓを得ることができる。
【0048】
〔第２実施形態〕
図６には、第２実施形態に係るステアリング装置Ｓを示す。ここでは、第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２を、アウターチューブ２の長手方向の略中央部に設けてある。一方、インナーチューブ１においては、第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２の位置は基端側の端部となる。このため、インナーチューブ１およびアウターチューブ２の固定剛性を高めるべく、アウターチューブ２の突出側端部にはインナーチューブ１の外周面に対する案内部Ｇが設けてある。
図６には、第２実施形態に係るステアリング装置Ｓを示す。ここでは、第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２を、アウターチューブ２の長手方向の略中央部に設けてある。一方、インナーチューブ１においては、第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２の位置は基端側の端部となる。このため、インナーチューブ１およびアウターチューブ２の固定剛性を高めるべく、アウターチューブ２の突出側端部にはインナーチューブ１の外周面に対する案内部Ｇが設けてある。
【0049】
本構成であれば、アウターチューブ２にインナーチューブ１を加締めた状態で第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２と案内部Ｇとの距離が確保でき、両者の固定状態が安定して剛性を高めることができる。
【0050】
〔第３実施形態〕
図７には、ステアリング装置Ｓの第３実施形態を示す。図７（ａ）は、第１実施形態での第１加締め部Ｋ１におけるアウターチューブ２の断面である。ハッチング部分が変形した第２段部Ｆ２であるが、周方向に沿って全周に形成されている。
図７には、ステアリング装置Ｓの第３実施形態を示す。図７（ａ）は、第１実施形態での第１加締め部Ｋ１におけるアウターチューブ２の断面である。ハッチング部分が変形した第２段部Ｆ２であるが、周方向に沿って全周に形成されている。
【0051】
一方、図７（ｂ）は、第１加締め部Ｋ１を周方向に沿って４箇所に形成した例である。また、図７（ｃ）は、第１加締め部Ｋ１を周方向に沿って８箇所に形成した例である。図示は省略してあるが、第２加締め部Ｋ２が、軸心Ｘの方向に沿った第１加締め部Ｋ１に隣接配置されている。
【0052】
このように、第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２を散点的に配置することで、第１加締め部Ｋ１の離脱により生じる離脱荷重、および、第２加締め部Ｋ２の摺動により生じるＥＡ荷重の設定自由度が増す。設定の際には、必要なエネルギーに基づいて第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２の周方向に沿った全長を算出し、その全長を任意の個所数に分散配置すればよい。また、その際には、径方向に沿った第１加締め部Ｋ１および第２加締め部Ｋ２の、軸心Ｘに対する径方向に沿った係合深さも適宜設定すると良い。これにより、高精度な衝撃吸収機能を備えるステアリング装置Ｓを得ることができる。
【0053】
尚、このような構成にする場合、アウターチューブ２の内面には、第２段部Ｆ２を全周に亘って形成しておき、インナーチューブ１の外周に設ける第１段部Ｆ１を周方向に沿って断続的に形成することで、アウターチューブ２およびインナーチューブ１の加工が容易となる。
【0054】
〔第４実施形態〕
図８および図９には、ステアリング装置Ｓの第４実施形態を示す。ここでは、第１加締め部Ｋ１と第２加締め部Ｋ２とが周方向に沿って交互に配置してある。図８（ａ）に示すように、例えば、第１段部Ｆ１と第３段部Ｆ３をインナーチューブ１の端部において周方向に沿って夫々４箇所形成する。第１段部Ｆ１の当接面と第３段部Ｆ３の当接面は共通の環状面である。第１段部Ｆ１および第３段部Ｆ３の周方向に沿った長さは同じである。ただし、両者の長さを変更することは自由である。
図８および図９には、ステアリング装置Ｓの第４実施形態を示す。ここでは、第１加締め部Ｋ１と第２加締め部Ｋ２とが周方向に沿って交互に配置してある。図８（ａ）に示すように、例えば、第１段部Ｆ１と第３段部Ｆ３をインナーチューブ１の端部において周方向に沿って夫々４箇所形成する。第１段部Ｆ１の当接面と第３段部Ｆ３の当接面は共通の環状面である。第１段部Ｆ１および第３段部Ｆ３の周方向に沿った長さは同じである。ただし、両者の長さを変更することは自由である。
【0055】
第１段部Ｆ１と第３段部Ｆ３の間には円筒状の中間面Ｆｍが形成される。この中間面Ｆｍはインナーチューブ１の第１外周面１１ｆを延長した面である。ただし、後の加締め工程において、アウターチューブ２の第２段部Ｆ２と干渉しないよう直径を設定したものであれば、インナーチューブ１の軸心Ｘから中間面Ｆｍまでの半径や中間面Ｆｍの面形状は任意である。
【0056】
第１段部Ｆ１あるいは第３段部Ｆ３の基端部には共通の第１凹部Ｈ１が形成してある。第１凹部Ｈ１の底面から第１段部Ｆ１の最外周部までの高さは、底面から第３段部Ｆ３の最外周部までの高さよりも高く設定している。これにより、図９に示すように、第１段部Ｆ１および第３段部Ｆ３の夫々において、加締めによる第２段部Ｆ２の変形状態が異なるものとなる。図８（ｂ）は、第２段部Ｆ２が第１凹部Ｈ１と係合した部位におけるアウターチューブ２の断面である。
【0057】
図９（ａ）～（ｃ）は、図８（ａ）におけるI－I断面における、第１段部Ｆ１と第２段部Ｆ２との加締め過程、および、離脱過程を示している。この場合、両者の係合面積が大きく（図９（ａ））、変形した第２段部Ｆ２の構成材料が第１凹部Ｈ１の略全てに充填される（図９（ｂ））。また、インナーチューブ１が押し込まれた際には、当該充填部分が剪断破壊する（図９（ｃ））。
【0058】
一方、図９（ｄ）～（ｆ）は、図８（ａ）におけるIII－III断面における、第３段部Ｆ３と第２段部Ｆ２との加締め過程、および、摺動過程を示している。この場合、両者の係合面積は図９（ａ）に比べて小さく（図９（ｄ））、変形した第２段部Ｆ２の構成材料は第１凹部Ｈ１の一部に充填される（図９（ｅ））。また、インナーチューブ１が押し込まれた際には、当該充填部分が変形してインナーチューブ１の第１外周面１１ｆと摩擦当接する（図９（ｆ））。
【0059】
このように本別実施形態によれば、第１段部Ｆ１と第３段部Ｆ３の加工は要するものの、インナーチューブ１に設ける凹部は第１凹部Ｈ１の一つだけとなり、アウターチューブ２においては第２段部Ｆ２のみを設けるだけで良い。よって、全体的な加工工数が削減される。
【0060】
また、軸心Ｘに沿った加締め部Ｋの長さが短くなるためステアリング装置Ｓの長さを短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【0061】
本発明のステアリング装置は、インナーチューブとアウターチューブとが互いに固定され、インナーチューブが押し込まれた際に、インナーチューブがアウターチューブの内部に進入して衝撃吸収が可能なものに広く用いることができる。
【符号の説明】
【0062】
１ インナーチューブ
１１ｆ 第１外周面
１２ｆ 第２外周面
２ アウターチューブ
２１ｆ 第１内周面
２２ｆ 第２内周面
Ａ ステアリング軸
Ｆ１ 第１段部
Ｆ２ 第２段部
Ｆ３ 第３段部
Ｆ４ 第４段部
Ｈ１ 第１凹部
Ｈ２ 第２凹部
Ｋ１ 第１加締め部
Ｋ２ 第２加締め部
Ｌ１ 第１幅
Ｌ２ 第２幅
Ｓ ステアリング装置
Ｘ 軸心+
１１ｆ 第１外周面
１２ｆ 第２外周面
２ アウターチューブ
２１ｆ 第１内周面
２２ｆ 第２内周面
Ａ ステアリング軸
Ｆ１ 第１段部
Ｆ２ 第２段部
Ｆ３ 第３段部
Ｆ４ 第４段部
Ｈ１ 第１凹部
Ｈ２ 第２凹部
Ｋ１ 第１加締め部
Ｋ２ 第２加締め部
Ｌ１ 第１幅
Ｌ２ 第２幅
Ｓ ステアリング装置
Ｘ 軸心+
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】