特許 7220131 ステアリングコラム装置

(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】

(24)【登録日】2023-02-01

(45)【発行日】2023-02-09

(54)【発明の名称】ステアリングコラム装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 1/19 20060101AFI20230202BHJP

   B62D 1/185 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

B62D1/19

B62D1/185

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019136918

(22)【出願日】2019-07-25

(65)【公開番号】P2021020500

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-05-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000237307

【氏名又は名称】富士機工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 吉康

(72)【発明者】

【氏名】梅藤 孝啓

【審査官】神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４０８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－３０４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８００３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平２－６４４７０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体に取り付けられるロアチューブと、
前記ロアチューブに対し車体前後方向に移動可能に設けられるアッパーチューブと、
前記ロアチューブと前記アッパーチューブとの間に介在される筒形状のリテーナーと、
前記ロアチューブと前記アッパーチューブとの間に配置されるエネルギー吸収機構と、を備え、
前記エネルギー吸収機構は、
前記ロアチューブに車体前後方向に沿って設けられる長孔と、
前記リテーナーに設けられて、前記長孔内に配置される規制部と、
前記アッパーチューブに設けられて、前記規制部よりも車体後方に位置させて前記長孔内に配置される規制突起とを有し、
前記規制部は、前記アッパーチューブが車体前方に向けて衝撃荷重を受けたときに、前記規制突起が押し付けられて、前記規制突起によって破断される、ステアリングコラム装置。

【請求項2】

前記長孔は、前記長孔における車体前後方向の途中に設けられる幅広部を有し、
前記規制部は、前記リテーナーに一体的に形成されて、前記長孔の前記幅広部内に配置される、請求項１に記載のステアリングコラム装置。

【請求項3】

前記規制部を構成する材料が樹脂であり、前記規制突起を構成する材料が金属である、請求項１又は２に記載のステアリングコラム装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステアリングコラム装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ステアリングコラム装置は、車体に固定され、一対の側壁部を有する車体取付ブラケットと、一対の側壁部の間に車体前後方向に沿って配設されるステアリングコラムと、を備える（特許文献１参照）。車体取付ブラケットにおける一対の側壁部は、ステアリングコラムをチルト方向及びテレスコピック方向に移動可能に支持している。ステアリングコラムは、ステアリングホイールが支持されるアッパーチューブと、アッパーチューブの外周を覆うように設けられるロアチューブとを有して構成されている。また、ロアチューブとアッパーチューブとの間に、エネルギー吸収機構が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－３０４７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のステアリングコラム装置においては、通常時のロアチューブに対するアッパーチューブの回転防止はエネルギー吸収機構の規制突起によってすることができる。しかしながら、特許文献１のステアリングコラム装置においては、エネルギー吸収後のロアチューブに対するアッパーチューブの回転防止機能がエネルギー吸収機構にはない。

【0005】

そこで、本発明は、エネルギー吸収後のロアチューブに対するアッパーチューブの回転防止をエネルギー吸収機構によってすることができるステアリングコラム装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係るステアリングコラム装置は、車体に取り付けられるロアチューブと、ロアチューブに対し車体前後方向に移動可能に設けられるアッパーチューブと、ロアチューブとアッパーチューブとの間に介在される筒形状のリテーナーと、を備える。また、ステアリングコラム装置は、ロアチューブとアッパーチューブとの間に配置されるエネルギー吸収機構と、を備える。エネルギー吸収機構は、ロアチューブに車体前後方向に沿って設けられる長孔と、リテーナーに設けられて、長孔内に配置される規制部と、アッパーチューブに設けられて、規制部よりも車体後方に位置させて長孔内に配置される規制突起とを有する。規制部は、アッパーチューブが車体前方に向けて衝撃荷重を受けたときに、規制突起が押し付けられて、規制突起によって破断される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様に係るステアリングコラム装置によれば、エネルギー吸収後のロアチューブに対するアッパーチューブの回転防止をエネルギー吸収機構によってすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係るステアリングコラム装置を示す概略的な斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係るステアリングコラム装置を示す概略的な分解斜視図である。

【図3】エネルギー吸収機構の概略的な側断面図である。

【図4】エネルギー吸収機構の概略的な斜視図であり、通常時の状態を示す。

【図5】エネルギー吸収機構の概略的な斜視図であり、エネルギー吸収後の状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

【0010】

なお、図面において、矢印ＦＲは車体前後方向の内の車体前方側を示し、矢印ＲＲは車体前後方向の内の車体後方側を示す。

【0011】

図１に示す本実施形態に係るステアリングコラム装置１は、手動式のものである。また、図１に示すように、ステアリングコラム装置１は、車体に固定される車体取付ブラケット２と、車体上下方向に揺動可能（チルト位置調整可能）に車体取付ブラケット２に支持されるステアリングコラム３と、を備えている。

【0012】

図２に示すように、車体取付ブラケット２は、マウンティングブラケット４と、アジャストブラケット５とを有して構成される。マウンティングブラケット４は、車体の天井面（図示せず）に固定される固定部６を備えている。アジャストブラケット５は、マウンティングブラケット４との連結部７と、連結部７から垂下している一対の側壁部８，８とを有して逆Ｕ字状に形成されている。各側壁部８には、車体上下方向（チルト方向）に沿ったチルト位置調整範囲を規定する長孔（チルト長孔）１１が開口している。チルト長孔１１は、図示しない軸支受部を中心とする円弧状の長孔で構成されている。

【0013】

ステアリングコラム３は、一対の側壁部８，８の間に配設されるロアチューブ１２と、ロアチューブ１２に対して車体前後方向に移動可能（テレスコピック位置調整可能）に支持されるアッパーチューブ１３とから主に構成されている。ステアリングコラム３には、車体取付ブラケット２とロアチューブ１２とアッパーチューブ１３とを一体に締結するロック機構１０が設けられている。

【0014】

ロアチューブ１２は、前端側部分に軸支受部（図示せず）を備えており、軸支受部が、車体に軸支されることで、ロアチューブ１２の後端側部分が車体上下方向に揺動する。また、ロアチューブ１２は、金属製で筒形状に形成されており、その筒内方には、筒状に形成された合成樹脂製のリテーナー１４が配設されている。このリテーナー１４は、テレスコピックガイドとも称されるもので、本実施形態では下部が開放された断面Ｃ字状に形成されている。また、リテーナー１４の後端側部分には、ロアチューブ１２に対する位置決めのためのフランジ部（鍔部）１５が形成されている。

【0015】

そして、ロアチューブ１２及びリテーナー１４の筒内方に、筒形状に形成された金属製のアッパーチューブ１３が筒軸方向に挿入されている。これにより、アッパーチューブ１３がロアチューブ１２に対して筒軸方向に移動可能に支持されると共に、ロアチューブ１２とアッパーチューブ１３との間にリテーナー１４が介在される。

【0016】

なお、ロアチューブ１２の前端側部分には、環状のジャケットカバー１６が装着されており、アッパーチューブ１３の後端側部分に、ステアリングコラムベアリング１７及びステアリングロックブラケット１８が装着されている。

【0017】

また、ロアチューブ１２の外周には、ディスタンスブラケット２１が取り付けられている。ロアチューブ１２は、ディスタンスブラケット２１が一対の側壁部８，８の間に挟持されることで、任意のチルト位置に保持されるようになっている。

【0018】

ディスタンスブラケット２１は、車体上下方向に延設される一対の摺接壁２２，２２を有して構成されている。また、各摺接壁２２の上縁部がロアチューブ１２の外周に固定されている。さらに、各摺接壁２２には、後述する操作軸３２が挿通される丸孔２３が設けられている。

【0019】

ロアチューブ１２、リテーナー１４及びアッパーチューブ１３の筒内方に、ステアリングコラムシャフト２４が軸支されている。

【0020】

ステアリングコラムシャフト２４は、ロアチューブ１２内に収容されるインターミディエイトシャフト２４ＩＭＤと、アッパーチューブ１３内に収容されるアッパーシャフト２４ＵＰＲとで構成されている。インターミディエイトシャフト２４ＩＭＤとアッパーシャフト２４ＵＰＲとは、スプラインで連結される。これにより、軸周りにはインターミディエイトシャフト２４ＩＭＤとアッパーシャフト２４ＵＰＲとが一体に回転し、軸方向にはアッパーシャフト２４ＵＰＲがインターミディエイトシャフト２４ＩＭＤに対して移動可能に構成されている。

【0021】

なお、インターミディエイトシャフト２４ＩＭＤとアッパーシャフト２４ＵＰＲとの間には、スリーブ２５が介在されており、アッパーシャフト２４ＵＰＲの後端側部分に、キーロックカラー２６が装着されている。

【0022】

ロック機構１０は、操作レバー３１と、操作軸（チルトボルト）３２と、固定カム３３と、回転カム３４と、ナット３５と、レバーストッパー３６と、を備える。

【0023】

操作軸３２は、一対の側壁部８，８のチルト長孔１１と、一対の摺接壁２２，２２の丸孔２３とを車体幅方向に沿って貫通すると共に、軸周りに回動自在に支持されている。また、操作軸３２は、その一端側端部が一端側の側壁部８及び摺接壁２２に支持される。操作軸３２の他端側端部は、他端側の側壁部８及び摺接壁２２を貫通した上でナット３５に螺合し、ナット３５と他端側の側壁部８及び摺接壁２２との間に操作レバー３１、固定カム３３及び回転カム３４が挟み込まれる。

【0024】

固定カム３３は、その中心部分を操作軸３２が貫通する形状に形成されており、固定カム面が操作レバー３１側に面して配置されている。また、固定カム３３は、固定カム面の裏面側がチルト長孔１１内に嵌め込まれ、操作軸３２周りに回転せず、且つチルト長孔１１内を移動可能に配置されている。固定カム３３の固定カム面には、その周方向に山部と谷部が交互に形成されている。

【0025】

回転カム３４は、その中心部分を操作軸３２が貫通する形状に形成されており、回転カム面が固定カム３３の固定カム面に面するように配置されている。また、回転カム３４は、貫通する操作軸３２と共に、操作軸３２周りで操作レバー３１と一体で回転するように操作レバー３１に一体的に形成されている。回転カム３４の回転カム面には、その周方向に山部と谷部が交互に形成されている。

【0026】

レバーストッパー３６は、操作軸３２と操作レバー３１との相対回転を規制するものである。

【0027】

レバーストッパー３６の一方側端部に、操作軸３２（ナット３５）と係合する操作軸側係合部（第一係合部）３７が形成され、レバーストッパー３６の他方側端部には、操作レバー３１と係合する操作レバー側係合部（第二係合部）３８が形成されている。

【0028】

レバーストッパー３６の操作軸側係合部３７は、ナット３５が嵌合可能な２つの六角孔を互いに９０°位相をずらして重ね合わせた孔で構成されている。操作軸側係合部３７をナット３５に対し３０°毎に回転させて嵌め合わせることにより、レバーストッパー３６が操作軸３２（ナット３５）に対して係合（固定）される。

【0029】

レバーストッパー３６の操作レバー側係合部３８は、操作軸３２を中心とする円弧状の長孔で構成されている。ロックボルト４１を操作レバー側係合部３８に貫通させて操作レバー３１に設けられているボルト孔４２に螺合させることにより、レバーストッパー３６が操作レバー３１に対して係合（固定）される。

【0030】

また、ステアリングコラム装置１においては、二次衝突時のエネルギー吸収のためのエネルギー吸収機構２０（図３及び図４参照）がロアチューブ１２とアッパーチューブ１３との間に配置されている。

【0031】

図３及び図４に示されるエネルギー吸収機構２０は、ＥＡ（Energy Absorption）荷重発生ユニットとも称されるものである。

【0032】

図３及び図４に示すように、ロアチューブ１２に、車体前後方向に沿って長孔（テレスコピック長孔）４３が設けられており、リテーナー１４には、長孔４３とほぼ同じ幅を持つスリット４４が設けられている。長孔４３は、長孔４３における車体前後方向の途中に設けられる幅広部４５を有している。規制部４６が、リテーナー１４の前端側部分に一体的に形成されて、長孔４３の幅広部４５内に配置される。この規制部４６には、アッパーチューブ１３が車体前方に向けて衝撃荷重を受けたときに、後述する規制突起５１が規制部４６に押し付けられて、規制部４６が規制突起５１によって破断されるようにするために、切欠部４７が設けられている。その一方で、後端側規制部４８が、リテーナー１４の後端側部分に一体的に形成されて、長孔４３内に配置される。

【0033】

その一方で、アッパーチューブ１３の外周には、金属製の規制突起５１が設けられており、この規制突起５１が、規制部４６よりも車体後方に位置させて長孔４３内に配置されている。規制突起５１は、例えば、金属粉末を焼結して成形される焼結部品から構成される。規制突起５１は、長孔４３内に配置されて、エネルギー吸収時には規制部４６に対して押し付けられる突起本体部５２と、突起本体部５２の上部から車体前方に突出する突出部５３とを有している。

【0034】

通常時には、ロアチューブ１２に対するアッパーチューブ１３の移動に伴い、規制突起５１は、規制部４６と後端側規制部４８との間において長孔４３内を車体前後方向に沿って移動する。このため、エネルギー吸収機構２０の規制突起５１は、車体前後方向（テレスコピック方向）に沿ったテレスコピック位置調整範囲を規定する機能を有している。

【0035】

なお、ロアチューブ１２の内周には、エネルギー吸収後におけるアッパーチューブ１３のロアチューブ１２に対する移動を規制するストッパー５４（図２参照）が設けられている。

【0036】

次に、本実施形態のステアリングコラム装置１の操作手順を説明する。

【0037】

アッパーチューブ１３を所望の位置に固定するには、まず、アッパーチューブ１３を所望する位置に、チルト方向（車体上下方向）とテレスコピック方向（車体前後方向）へ移動させて、操作レバー３１を上方に揺動操作する。操作レバー３１を上方に揺動操作することによって、操作軸３２が軸周りに締結方向に回動する。

【0038】

操作軸３２が締結方向に回動することで、固定カム３３の山部と回転カム３４の山部とが重なり、軸方向寸法が拡がる。これによって、操作軸３２が締上げられて、一対の側壁部８，８の間にディスタンスブラケット２１の摺接壁２２が挟持され、任意の位置にアッパーチューブ１３が保持される。

【0039】

また、アッパーチューブ１３の位置調整を行なうには、車体取付ブラケット２に対するロアチューブ１２及びアッパーチューブ１３の締結を解除する。このためには、まず、操作レバー３１を下方に揺動操作する。操作レバー３１を下方に揺動操作することによって、操作軸３２が軸周りに締結解除方向に回動する。

【0040】

操作軸３２が締結解除方向に回動することで、固定カム３３の山部と回転カム３４の谷部とが重なり、軸方向寸法が狭まる。これによって、操作軸３２が緩んで、一対の側壁部８，８間の間隔が拡がり、側壁部８とディスタンスブラケット２１の摺接壁２２との圧接が解消され、車体取付ブラケット２に対してアッパーチューブ１３がチルト方向とテレスコピック方向へ移動可能となる。

【0041】

次に、ステアリングコラム装置１の二次衝突時の作用を説明する。

【0042】

二次衝突時に運転者からステアリングホイールに加わる衝撃荷重でアッパーチューブ１３が軸方向に沿って前方に移動すると、この移動でアッパーチューブ１３の外周に設けられた規制突起５１が、リテーナー１４に設けられた規制部４６に押し付けられる。この際、規制部４６が規制突起５１から所定以上のせん断力を受けて、規制部４６の一部分が破断されてリテーナー１４から切り離される。図５に示されるように、リテーナー１４から切り離された規制部４６は、アッパーチューブ１３と共に前方に移動する。この規制部４６のリテーナー１４からの破断によって二次衝突時のエネルギーが吸収される。

【0043】

また、アッパーチューブ１３が軸方向に沿って前方に移動すると、リテーナー１４との摺動抵抗によっても二次衝突時のエネルギーが吸収される。このようにして、規制部４６の破断、及びリテーナー１４に対するアッパーチューブ１３の摺動抵抗によって比較的大きなエネルギーが有効に吸収される。

【0044】

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

【0045】

（１）ステアリングコラム装置１は、車体に取り付けられるロアチューブ１２と、ロアチューブ１２に対し車体前後方向に移動可能に設けられるアッパーチューブ１３と、を備える。また、ステアリングコラム装置１は、ロアチューブ１２とアッパーチューブ１３との間に介在される筒形状のリテーナー１４と、ロアチューブ１２とアッパーチューブ１３との間に配置されるエネルギー吸収機構２０と、を備える。エネルギー吸収機構２０は、ロアチューブ１２に車体前後方向に沿って設けられる長孔４３と、リテーナー１４に設けられて、長孔４３内に配置される規制部４６とを有する。また、エネルギー吸収機構２０は、アッパーチューブ１３に設けられて、規制部４６よりも車体後方に位置させて長孔４３内に配置される規制突起５１を有する。規制部４６は、アッパーチューブ１３が車体前方に向けて衝撃荷重を受けたときに、規制突起５１が押し付けられて、規制突起５１によって破断される。

【0046】

本実施形態に係るステアリングコラム装置１によれば、エネルギー吸収後のロアチューブ１２に対するアッパーチューブ１３の回転防止をエネルギー吸収機構２０の規制突起５１によってすることができる。

【0047】

（２）長孔４３は、長孔４３における車体前後方向の途中に設けられる幅広部４５を有し、規制部４６は、リテーナー１４に一体的に形成されて、長孔４３の幅広部４５内に配置される。

【0048】

エネルギー吸収機構２０の構成要素として、ステアリングコラム装置１の基本構成である長孔（テレスコピック長孔）４３、規制突起５１等を利用することにより、エネルギー吸収機構２０の部品点数を低減することができる。

【0049】

（３）規制部４６を構成する材料が樹脂であり、規制突起５１を構成する材料が金属である。

【0050】

このため、規制部４６が規制突起５１によって比較的容易に破断し、発生するＥＡ荷重が過大となることを抑制することができる。また、金属同士の寸法精度を必要とせず、規制部４６を樹脂により容易に成形できるので、製造が容易であり加工コストを低減することができる。

【0051】

ところで、本発明のステアリングコラム装置は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

【符号の説明】

【0052】

１ ステアリングコラム装置
１２ ロアチューブ
１３ アッパーチューブ
１４ リテーナー
２０ エネルギー吸収機構
４３ 長孔（テレスコピック長孔）
４５ 幅広部
４６ 規制部
５１ 規制突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】