JP2008007035A - 電動テレスコ調整式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールに衝撃荷重が作用したときに、安定した衝撃エネルギーの吸収を行うことができる電動テレスコ調整式ステアリング装置を提供する。
【解決手段】相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂを有し、ステアリングホイール１３を取付けたステアリングシャフト１１を回転自在に支持するステアリングコラム１２と、一方の端部が前記アウタコラム１２ａに、他方の端部が前記インナコラム１２ｂに取付けられ、前記アウタコラム１２ａ及び前記インナコラム１２ｂを伸縮させる電動アクチュエータ５０とを備え、前記アウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂのうち前記ステアリングホイール１３に近い側のコラムと前記電動アクチュエータ５０との結合部をピボット連結構造とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムとを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備えた電動テレスコ調整式ステアリング装置に関する。

従来、ステアリングコラムとは別軸上に設けたシャフトをモータで軸方向に駆動してシャフトに連結されたコラムを伸縮させる電動テレスコ式ステアリング装置が提案されている。この電動テレスコ式ステアリング装置としては、例えば図１２に示すものが提案されている（特許文献１参照）。この従来例は、ハウジング筒１内にハウジング内筒２がスライド自在に収納され、このハウジング内筒２に、先端にステアリングホイール４を有するステアリング軸３が回転自在に保持されている。そして、ハウジング筒１に電動モータ５が取付けられ、ハウジング内筒２に取付プレート６が取付られ、電動モータ５と取付プレート６との間に、連結ロッド７が配設されている。この連結ロッド７は、電動モータ５と連動して軸方向へ移動する軸７ａと、この軸７ａを軸方向にスライド自在に嵌挿し、自由端を取付プレート６に挿通してナット締めした外筒７ｂとからなり、軸７ａ及び外筒７ｂを貫通するような１又は２以上のピン８を圧入し、このピン８を、衝突時などに生じる衝撃力で破断してコラプスさせるようにしている。
特開２００３−２７６６１６号公報（第１頁、図１及び図２）

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、電動モータ５をハウジング筒１に固定し、この電動モータ５によって伸縮駆動される連結ロッド７を電動モータ５と連動して軸方向へ移動する軸７ａと、この軸７ａを軸方向にスライド自在に嵌挿し、自由端を取付プレート６に挿通してナット締めした外筒７ｂとで構成しているので、ステアリングホイール４に衝撃荷重が作用されると、ステアリングホイール４を装着したステアリング軸３の軸方向即ちコラム軸方向が車両水平方向に対して後ろ上がりに所定の角度を持って取付けらされているので、ステアリングホイール４に車両水平方向の衝撃荷重が作用されると、この衝撃荷重はコラム軸方向力とコラム軸直角方向力に分解される。そして、ハウジング筒１に対してハウジング内筒２がスライド可能であることからコラム軸方向力によってハウジング内筒２がハウジング筒１内にスライドすることにより、取付プレート６における外筒７ｂの取付部位に曲げモーメントが発生する。

また、コラム軸直角方向力によってハウジング内筒２が上方向に僅かに撓み、ハウジング内筒２に剛結された取付プレート６もハウジング内筒２と直角を保ったまま移動することになり、その結果こじりによって取付プレート６における外筒７ｂの取付部位に曲げモーメントが発生する。
これらの曲げモーメントが連結ロッド７の外筒７ｂに伝達されることからこの外筒７ｂと軸７ａとの間にこじりが生じて比較的大きな摺動抵抗となり、ピン８に作用するコプラス力が変動して安定した衝撃エネルギーの吸収を行うことができないという未解決の課題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ステアリングホイールに衝撃荷重が作用したときに、電動アクチュエータとステアリングホイールに近いコラムとの結合部に曲げモーメントが発生することを回避して安定した衝撃エネルギーの吸収を行うことができる電動テレスコ調整式ステアリング装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータは衝撃荷重が入力されたときに軸方向に収縮可能に構成された電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、前記アウタコラム及びインナコラムのうち前記ステアリングホイールに近い側のコラムと前記電動アクチュエータとの結合部をピボット連結構造としたことを特徴としている。

また、請求項２に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記電動アクチュエータは、アウタロッドとインナロッドとを二次衝突荷重の作用時に両者の収縮を許容する連結部材を介して連結したロッドを有することを特徴としている。
さらに、請求項３に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータが衝撃荷重が入力されたときに前記ステアリングホイールから遠い側のコラムから離脱可能に取付けられている電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、
前記アウタコラム及びインナコラムのうち前記ステアリングホイールに近い側のコラムと前記電動アクチュエータとの結合部をピボット連結構造としたことを特徴としている。

本発明によれば、ステアリングホイールに近い側のアウタコラム及びインナコラムの一方と、電動アクチュエータとの結合部をピボット連結構造としたので、ステアリングホイールに衝撃荷重が作用したときに、ピボット連結結合部に曲げモーメントが作用することを回避することができ、この曲げモーメントによる電動アクチュエータにこじり力が発生することを防止して、安定した衝撃エネルギー吸収を行うことができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による電動テレスコ調整式ステアリング装置を組付けた車両を示す全体構成図、図２は本発明による電動テレスコ調整式ステアリング装置の第１の実施形態を示す全体構成図、図３は図２のＡ−Ａ線上の断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線上の断面図、図５は本発明の要部の断面図、図６は従来の連結構造を表す要部の断面図である。

図１において、ステアリングコラム装置１０は、ステアリングシャフト１１を回動自在に支持するステアリングコラム１２を有する。ステアリングシャフト１１には、その後端にステアリングホイール１３が装着され、ステアリングシャフト１１の前端にはユニバーサルジョイント１４を介して中間シャフト１５が連結されている。中間シャフト１５にはその前端にユニバーサルジョイント１６を介してラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ１７が連結されている。このステアリングギヤ１７の出力軸がタイロッド１８を介して転舵輪１９に連結されている。

そして、運転者がステアリングホイール１３を操舵すると、ステアリングシャフト１１、ユニバーサルジョイント１４、中間シャフト１５、ユニバーサルジョイント１６を介してその回転力がステアリングギヤ１７に伝達され、ラックアンドピニオン機構で回転運動が車両幅方向の直線運動に変換されてタイロッド１８を介して転舵輪１９を転舵する。
なお、ステアリングコラム１２の車両後方部位には、後述するチルト機構３０及びテレスコ機構５０を駆動するコンビスイッチやコラムカバー等の周辺部品Ｐが配設されている。

ステアリングコラム装置１０は、図５に示すように、車両の水平方向に対して後ろ上がりに所定角度θだけ傾斜して配置されている。このステアリングコラム装置１０はステアリングシャフト１１が図５に示すようにステアリングホイール１３を取付けたアウタシャフト１１ａと、このアウタシャフト１１ａに摺動自在に係合されたインナシャフト１１ｂとで構成されている。

また、ステアリングコラム１２が図２及び図５に示すようにアウタコラム１２ａと、このアウタコラム１２ａに摺動自在に保持されたインナコラム１２ｂとで構成され、インナコラム１２ｂのステアリングホイール１３側端部内周面に配設された転がり軸受１２ｃによってステアリングシャフト１１のアウタシャフト１１ａが回転自在に支持されている。
アウタコラム１２ａはそのユニバーサルジョイント１４側の後端（図２において左端）が車体側部材２１に取付けられたロアブラケット２２にピボットピン２３によって上下方向に揺動自在に支持され、ステアリングホイール１３側の前端（図２において右端）が車体側部材２１に取付けられアッパブラケット２４に上下方向に移動自在に支持されている。

このアッパブラケット２４は、図３に示すように、車体側部材２１に取付けられる中央部が上方に膨出された膨出部２４ａを有する取付板部２４ｂと、この取付板部２４ｂの膨出部２４ａの左右位置から下方に延長する案内板部２４ｃ及び２４ｄと、これら案内板部２４ｃ及び２４ｄの下端部間を連結する底板部２４ｅとで方形枠状に形成されている。
そして、アッパブラケット２４の取付板部２４ｂ、案内板部２４ｃ，２４ｄ及び底板部２４ｅで囲まれる案内空間２４ｆ内に前述したアウタコラム１２ａが挿通されている。図３から見てアウタコラム１２ａは水平方向に突出する突出部があり、その端部が案内板部２４ｃ及び２４ｄと近接対向する垂直の案内面１２ｃを有する案内板部１２ｄ，１２ｅが形成されている。

そして、案内板部１２ｅがチルト機構３０によって上下方向に移動可能に保持されている。チルト機構３０は、図３に示すように、アッパブラケット２４の案内板部２４ｄの下端部に一体に形成された略方形枠状のギヤハウジング３１内に抑え部材３２によって固定配置した転がり軸受３３と、前述したアッパブラケット２４の取付板部２４ｂの下面に配設した転がり軸受３４とによって案内板部２４ｄに沿って上下方向に延長し、且つ回転自在に支持されたねじ軸３５を有する。

このねじ軸３５には、ギヤハウジング３１内の転がり軸受３３近傍位置にウォームホイール３６が装着され、このウォームホイール３６にウォーム３７が噛合されている。このウォーム３７は、図４に示すように、ギヤハウジング３１内に配設された転がり軸受３８及び３９によって回転自在に保持され、その一端が、アッパブラケット２４の案内板部２４ｄに形成された取付板部２４ｇに固定された電動モータ４０の出力軸４０ａにカップリング３９を介して連結されている。

また、ギヤハウジング３１のねじ軸３５を挿通する挿通孔３１ａ内にねじ軸３５を覆う円筒覆体４１が配設され、この円筒覆体４１の先端にねじ軸３５の外周面に摺接する大きな弾性を有するポリウレタン等の合成樹脂で製作されたリップ４２が配設されている。同様に、転がり軸受３４の下端面にもねじ軸３５の外周面に摺接するリップ４３が配設されている。

そして、ねじ軸３５のリップ４２及び４３間に、断面方形のナットホルダ４４に保持されたナット４５が螺合されている。このナットホルダ４４はアッパブラケット２４の案内板部２４ｄに形成された上下方向に延長する案内溝４６内に係合することにより、ナットホルダ４４のねじ軸３５における軸芯回りの回転運動が規制され、ねじ軸３５の正逆回転によってナットホルダ４４が上下方向に移動される。このナットホルダ４４に突出形成された係合ピン４７が前述したアウタコラム１２ａの先端に形成されたアウタコラム１２ａの軸方向に延長する長孔２４ｈに係合されている。

したがって、電動モータ４０によってウォーム３７を正逆転駆動することにより、ウォームホイール３６を介してねじ軸３５が正逆転駆動され、これによってナットホルダ４４が上下動され、アウタコラム１２ａがピボットピン２３を中心として上下に揺動されてチルト機能を発揮することができる。
そして、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂ間に図５に示すように電動アクチュエータとしてのテレスコ機構５０が設けられている。

このテレスコ機構５０は、図５に示すように、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａのステアリングホイール１３側に固定されたギヤハウジング５１を有する。このギヤハウジング５１には、ステアリングコラム１２の軸方向に所定距離だけ離れて対向配置された転がり軸受５２及び５３によってウォームホイール５４が回転自在に支持されている。このウォームホイール５４は、中央部の大径外周面とこの大径外周面を挟む両端側の転がり軸受５２及び５３が外嵌された小径外周面とを有する円筒状に形成され、大径外周面にヘリカルギヤ５４ａが形成されていると共に、内周面に雌ねじ５４ｂが形成されている。

そして、ウォームホイール５４のウォーム歯５４ａには前述したチルト機構３０と同様にギヤハウジング５１に固定された電動モータ５５の出力軸にカップリングを介して連結されたウォーム５６が噛合されている。
一方、ステアリングコラム１２のインナコラム１２ｂのステアリングホイール１３側端部近傍にギヤハウジング５１と同一方向に延長し且つアウタコラム１２ａの端面とは距離をおいて配置された連結プレート５７が取付けられ、この連結プレート５７とギヤハウジング５１との間に連結ロッド５８が配設されている。

この連結ロッド５８は一端が連結プレート５７の下端にピボットピン５９で回動可能に取付けられたアウタロッド５８ａと、このアウタロッド５８ａの他端に摺動自在に係合されたインナロッド５８ｂとで構成されている。
これらアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂとの係合部には、通常時の運転者などの人力によってはアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂ間の相対移動を規制するが、二次衝突時に衝撃荷重がステアリングホイール１３、インナコラム１２ｂ、連結プレート５７を介してアウタロッド５８ａに伝達されたときには、アウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂ間の相対移動を許容する連結部材６０が配設されている。

この連結部材６０は断面が周方向に凹凸を繰り返す波形に成形された薄い板バネ材をリング状に形成した構成を有し、アウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂの相対移動を許容するコラプス荷重が例えば約２ｋＮ以上に設定されている。
そして、インナロッド５８ｂはそのアウタロッド５８ａ側とは反対側に雄ねじ５８ｃが形成され、この雄ねじ５８ｃがギヤハウジング５１に回転自在に支持されたウォームホイール５４の雌ねじ５４ｂに螺合されて、連結ロッド５８がステアリングコラム１２の軸方向と平行となるように配設されている。

したがって、電動モータ５５を正逆転駆動することにより、ウォーム５６を介してウォームホイール５４を正逆転駆動することにより、インナロッド５８ｂがステアリングコラム１２の軸方向に前後進することにより、アウタロッド５８ａ及び連結プレート５７を介してインナコラム１２ｂが軸方向に伸縮駆動されてテレスコ機能を発揮することができる。

次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
今、運転者が、ステアリングコラム装置１０のステアリングコラム１２のチルト調整を行うには、図１に示すステアリングコラム１２の車両後方部位に配設された周辺部品Ｐに設けられたチルト機構用のコンビスイッチをチルトアップ方向（又はチルトダウン方向）に操作すると、チルト機構３０の電動モータ４０を例えば正転（又は逆転）駆動される。

これに応じて、ウォーム３７を介してウォームホイール３６を介してねじ軸３５を逆転（又は正転）駆動することにより、ナット４５が図３で見て上方（又は下方）に移動し、これによってナットホルダ４４に形成された係合ピン４７がステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａに形成された長孔２４ｈに係合しているので、アウタコラム１２ａがピボットピン２３を中心として上方（下方）に回動し、チルトアップ（又はチルトダウン）調整を行うことができる。

また、運転者が、ステアリングコラム装置１０のステアリングコラムのテレスコ調整を行うには、図１に示すステアリングコラム１２の車両後方部位に配設された周辺部品Ｐに設けられたテレスコ機構用コンビスイッチを伸張方向（又は収縮方向）に操作すると、テレスコ機構５０の電動モータ５５が例えば正転（又は逆転）駆動される。
これによって、ウォーム５６を介してウォームホイール５４が正転（又は逆転）駆動され、これによって連結ロッド５８のインナロッド５８ｂがステアリングホイール１３側（又はステアリングホイール１３とは反対側）に移動し、連結部材６０を介してアウタロッド５８ａがステアリングホイール１３側（又はステアリングホイール１３とは反対側）に移動する。

このため、連結プレート５７を介してインナコラム１２ｂがアウタコラム１２ａから引き出されて（又はインナコラム１２ｂがアウタコラム１２ａ内に挿入されて）ステアリングコラム１２が伸張（又は収縮）してテレスコ調整を行うことができる。
このとき、インナコラム１２ｂの移動に伴って、ステアリングシャフト１１のアウタシャフト１１ａがインナシャフト１１ｂに対して移動する。

このように、テレスコ機構５０によって、ステアリングコラム１２を伸縮させてテレスコ調整を行うことができるものであるが、連結ロッド５８を電動モータ５５で移動させる場合には連結部材６０がアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂ間の伸縮を確実に防止して、アウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂが一体となって連結プレート５７を車両前後方向に移動させて、インナコラム１２ｂを車両前後方向に移動させることができる。

しかしながら、二次衝突によってステアリングホイール１３に車両水平方向で前方側即ち図５で左方に押圧する衝撃荷重Ｆが作用すると、先ず、この衝撃荷重Ｆがコラム軸方向分力Ｆｘとコラム軸直角方向分力Ｆｙとに分力される。そして、コラム軸方向分力Ｆｘによってアウタコラム１２ｂ及びアウタシャフト１１ａが図５で見てコラム軸方向左側に押され、これに応じて連結プレート５７を介して連結ロッド５８のアウタロッド５８ａが左方に移動されて連結部材６０にコラム軸方向分力Ｆｘが伝達される。そして、この連結部材６０に伝達されるコラム軸方向分力Ｆｘが設定されたコラプス荷重に達すると、アウタロッド５８ａとインナロッド５８ｂとの間に滑りが生じてアウタロッド５８ａ内にインナロッド５８ｂが挿入されて所定のコラプスストロークを確保することができる。

このように、ステアリングホイール１３に車両前方に移動させる衝撃荷重が作用したときに、コラム軸方向分力Ｆｘがコラプス荷重に達するまでの間では、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂ間での摺動抵抗は僅かであり、連結ロッド５８のアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂ間は連結部材６０で滑りが無い状態に保持されているので、連結プレート５７のインナコラム１２ｂとの結合位置が連結ロッド５８との結合部となるピボットピン５９より車両前方側に移動することにより、連結プレート５７のインナコラム１２ｂ側に曲げモーメントが発生する状況となる。

しかしながら、連結プレート５７と連結ロッド５８とがピボットピン５９で回動可能に連結されているので、コラム軸方向分力Ｆｘによる連結プレート５７の曲げモーメントが連結ロッド５８に伝達されることを確実に防止することができる。
一方、衝撃荷重Ｆのコラム軸直角方向分力Ｆｙによって、インナコラム１２ｂ及びアウタシャフト１１ａが上方向に僅かに撓まされ、インナコラム１２ｂに剛結された連結プレート５７もインナコラム１２ｂと直角を保ったまま一緒に移動される。その結果、連結プレート５７にこじりが発生し、曲げモーメントが発生する状況となるが、上述したように連結プレートと連結ロッド５８とがピポットピン５９で回動可能に連結されているので、連結プレート５７の曲げモーメントが連結ロッド５８に伝達されることを確実に防止することができる。

このため、連結ロッド５８のアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂ間にこじりが発生することはなく、衝撃荷重Ｆによるコラム軸方向分力Ｆｘが連結部材６０で設定されたコラプス荷重以上となったときに、アウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂ間で相対移動が生じて衝撃エネルギーの吸収を安定して行うことができる。
このとき、アウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂ間にこじりが生じないので、連結部材６０がアウタロッド５８ａ又はインナロッド５８ｂに噛み込んでアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂの相対移動が阻害されることを確実に防止することができる。

因みに、図６に示すように、連結プレート５７と連結ロッド５８のアウタロッド５８ａとを溶接等の固着手段で一体に剛結合するようにした従来例の連結方式を採用した場合には、ステアリングホイール１３に衝撃荷重Ｆが作用して、インナコラム１２ｂにコラム軸方向分力Ｆｘが伝達されると、ステアリングコラム１２の中心軸と連結ロッド５８の中心軸とが距離Ｌだけ離間して平行に配置されているので、荷重がオフセットし、連結プレート５７に連結ロッド５８との連結位置で曲げモーメントＭが発生する。また、衝撃荷重Ｆのコラム軸直角方向分力Ｆｙによってインナコラム１２ｂが上方に撓むことにより、インナコラム１２ｂに剛結された連結プレート５７もインナコラム１２ｂと直角を保ったまま移動し、その結果こじりによって連結プレート５７に曲げモーメントＭと同様の曲げモーメントが発生する。

これらの曲げモーメントによって連結ロッド５８に曲げ力が作用し、アウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂが接触している連結部材６０位置にこじりが加わる。このため、連結部材６０に作用する衝撃荷重がコラプス荷重以上となって、この連結部材６０によって結合されたアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂが相対移動する際に、荷重が不安定になり、その結果衝突エネルギーの吸収を安定して行うことができなくなるという未解決の課題がある。

しかも、連結部材６０に作用するこじり力が大きくなると、連結部材６０がアウタロッド５８ａ又はインナロッド５８ｂに噛み込んでアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂの相対移動が阻害されるおそれがあるという未解決の課題もある。
しかしながら、本実施形態では、上述したように、連結プレート５７と連結ロッド５８とがピボットピン５９によって回動可能にピボット結合されているので、連結プレート５７のピボット結合位置に曲げモーメントＭが発生することを確実に防止することができ、これによって連結ロッド５８のアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂの連結部に配設された連結部材６０にこじり力が作用することを確実に防止することができ、安定した衝突エネルギー吸収を行うことができる。

なお、上記第１の実施形態においては、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａを車体側部材２１に固定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、インナコラム１２ｂをロアブラケット２２及びアッパブラケット２４で車体側部材２１に取付け、アウタコラム１２ａにステアリングホイール１３を取付けるようにしてもよい。
また、上記第１の実施形態においては、連結ロッド５８のアウタロッド５８ａを連結プレート５７にピボットピン５９で連結し、インナロッド５８ｂをウォームホイール５４の雌ねじ５４ｂに螺合させた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、インナロッド５８ｂを連結プレート５７にピボットピン５９で連結し、アウタロッド５８ａをウォームホイール５４の雌ねじ５４ｂに螺合させるようにしてもよい。

さらに、上記第１の実施形態においては、アウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂを断面波形のリング状に形成した連結部材６０で連結する場合について説明したが、連結部材６０としては上記構成とする場合に限らず、設定されたコラプス荷重以上の衝撃荷重が伝達されたときに、アウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂを相対移動させるものであれば任意の構成を適用することができ、例えば図１２に示す樹脂ピン構造を適用することができる。

さらにまた、上記第１の実施形態においては、ウォームホイール５４の雌ねじ５４ｂに連結ロッド５８のインナロッド５８ｂを螺合させてウォームホイール５４自体をナットとする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングコラム装置１０の縦断面図を示す図７に示すように、ウォームホイール５４をインナロッド５８ｂに一体に形成し、アウタロッド５８ａの外周面に雄ねじ５８ｄを形成すると共に、連結プレート５７にピボットピン６６によって回転自在に保持されたナット６７を配設し、このナット６７にアウタロッド５８ａの雄ねじ５８ｄを螺合させるようにしてもよい。この場合には、ウォーム５６によってウォームホイール５４を正逆転駆動することにより、連結ロッド５８を正逆転駆動し、この連結ロッド５８のアウタロッド５８ａの雄ねじ５８ｄに螺合するナット６７が連結プレート５７に回動可能に保持されているので、連結プレート５７が車両前後方向に移動してインナコラム１２ｂを車両前後方向に移動してテレスコ位置調整を行うことができる。そして、ステアリングホイール１３に衝撃荷重が作用したときには、連結プレート５７が傾動した場合でもナット６７が回転可能に保持されているので、ピボット結合状態となり、連結ロッド５８のアウタロッド５８ａ及びインナロッド５８ｂとの連結部にこじり力が作用することを確実に防止することができ、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、ナット６７を球体の外周面から中心を通って他方の外周面に貫通する雌ねじを形成した球状ナットに構成し、これに応じて連結プレート５７に球状ナットを受ける球面受座を形成するようにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態を図８〜図１１について説明する。
ここで、図８は本発明の第２の実施形態を示すステアリングコラム装置の側面図、図９は図８の要部の縦断面図、図１０は二次衝突時のステアリングコラム装置の要部側面図、図１１は二次衝突時の要部縦断面図であり、前述した第１の実施形態と同様にステアリングコラム装置１０が車両水平面に対して後ろ上がりに傾斜して配置されている。

この第２の実施形態では、連結ロッドに衝撃荷重作用時のエネルギーを吸収する連結部材を設ける場合に代えて電動モータを保持するギヤハウジングをステアリングコラムに対して離脱可能に構成したものである。
すなわち、第２の実施形態では、図８に示すように、アッパブラケット２４の案内板部２４ｃ側にチルト機構３０が設けられ、案内板部２４ｄ側のステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａとインナコラム１２ｂとの間にテレスコ機構５０が設けられている。

テレスコ機構５０は、前述した第１の実施形態における連結ロッド５８が一本のロッドで構成されて連結部材６０が省略されていると共に、電動モータ５５を配設したギヤハウジング５１がアウタコラム１２ａの側面に車両前方側即ちステアリングホイール１３に作用される衝撃荷重が加わる方向に離脱可能に装着されている。
ここで、ギヤハウジング５１には、図１０で特に明らかなように、上方に突出する連結板部６１が形成され、この連結板部６１のステアリングホイール１３側の側面に係合孔６２が形成されている。この係合孔６２は底部が円弧面とされ、この円弧面から右端に向かうに従って上下方向の側壁間距離が徐々に広くなる末広がり状に形成されている。

一方、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａにおけるアッパブラケット２４の車両前方側（図８で見て左方側）に締付けネジ６３が螺合されている。そして、この締付けネジ６３に連結板部６１の係合孔６２の底部が接触するように係合させ、且つ連結板部６１の両面とアウタコラム１２ａの外周面及び締付けネジ６３の頭部との間に夫々低摩擦材を被覆したコーティングプレート６４を介挿した状態で、例えば約２ｋＮ以上の衝撃荷重Ｆが作用したときに締付けネジ６３から連結板部６１が車両前方側に離脱するように締付けネジ６３の締付トルクが設定されている。

次に、上記第２の実施形態の動作を説明する。
この第２の実施形態では、チルト機構３０によるチルト機能については前述した第１の実施形態と同様の構成を有するので、第１の実施形態同様の作用を得ることができる。
一方、テレスコ機構５０では、ステアリングホイール１３に衝撃荷重が作用していない通常状態では、ギヤハウジング５１の連結板部６１の係合孔６２がステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａに螺合された締付けネジ６３によってコーティングプレート６４を介して固定されている。

このため、前述した第１の実施形態と同様に、図１に示すステアリングコラム１２の車両後方部位に配設された周辺部品Ｐに設けられたテレスコ機構用コンビスイッチを伸張方向（又は収縮方向）に操作すると、テレスコ機構５０の電動モータ５５が例えば正転（又は逆転）駆動される。これによって、ウォーム５６を介してウォームホイール５４が正転（又は逆転）駆動され、これによって連結ロッド５８がステアリングホイール１３側（又はステアリングホイール１３と反対側）に移動する。

このため、連結プレート５７を介してインナコラム１２ｂがアウタコラム１２ａから引き出されて（又はインナコラム１２ｂがアウタコラム１２ａ内に挿入されて）ステアリングコラム１２が伸張（又は収縮）してテレスコ調整を行うことができる。このとき、インナコラム１２ｂの移動に伴って、ステアリングシャフト１１のアウタシャフト１１ａがインナシャフト１１ｂに対して移動する。

このように、テレスコ機構５０によって、ステアリングコラム１２を伸縮させてテレスコ調整を行うことができるものであるが、二次衝突によってステアリングホイール１３に車両水平方向で前方側即ち図９で左方に押圧する衝撃荷重Ｆが掛かると、先ず、アウタコラム１２ｂ及びアウタシャフト１１ａが図９で見て左方に押され、これに応じて連結プレート５７を介して連結ロッド５８が左方に移動されてギヤハウジング５１が左方に移動される。このため、ギヤハウジング５１の連結板部６１に作用する衝撃荷重がコラプス荷重に達すると、図１０及び図１１で実線図示のように、連結板部６１の係合孔６２が締付けネジ６３から左方に離脱して、必要なコラプスストロークを確保することができる。

この場合、ステアリングホイール１３に衝撃荷重Ｆが作用したときに、前述した第１の実施形態と同様に、コラム軸方向分力Ｆｘ及びコラム軸直角方向分力Ｆｙによって連結プレート５７に曲げモーメントＭが作用しようとするが、連結プレート５７と連結ロッド５８とがピボットピン５９で回動可能に連結されているので、曲げモーメントの発生を防止することができ、連結ロッド５８には衝撃荷重Ｆのコラム軸方向分力Ｆｘのみが伝達される。このため、連結ロッド５８に伝達されたコラム軸方向分力Ｆｘがそのままギヤハウジング５１に伝達されるので、連結板部６１にも左方へのコラム軸方向分力Ｆｘのみが伝達されることになり、連結板部６１の係合孔６２が締付けネジ６３に摺接することなく、容易に離脱することができ、設定されたコラプス荷重での連結板部６１の離脱を行うことができる。

この第２の実施形態でも、連結プレート５７と連結ロッド５８との間をピボット結合ではなく、剛結合する場合には、ステアリングホイール１３に衝撃荷重が作用したときに、前述した第１の実施形態で前述したように連結プレート５７に曲げモーメントが作用することになる。このため、連結ロッド５８がステアリングコラム１２から離れる方向の荷重が作用し、これによってギヤハウジング５１が図９で見て下方に移動させる荷重が作用して、連結板部６１の係合孔６２を形成する上側縁が締付けネジ６３に摺接することになり、両者間に摩擦抵抗が生じることから連結板部６１が締付けネジ６３から離脱する荷重が不安定となる。

しかしながら、上記第２の実施形態では、連結プレート５７と連結ロッド５８とがピボットピン５９でピボット結合されているので、連結ロッド５８をステアリングコラム１２から外方に移動させるモーメントが作用することを確実に防止できるので、ギヤハウジング５１にステアリングコラム１２の軸方向と平行な衝撃荷重のみが伝達されることになり、設定されたコラプス荷重を越えたときに連結板部６１を締付けネジ６３から正確に離脱させることができる。

なお、上記第２の実施形態においても、ステアリングコラム１２のアウタコラム１２ａ及びインナコラム１２ｂの配置関係を逆関係とすることができる。
また、上記第２の実施形態においても、連結プレート５７に連結ロッド５８に形成した雄ねじに螺合するナットをピボットピン５９で回動自在に保持し、ギヤハウジング５１内のウォームホイール５４を連結ロッド５８に一体に形成するようにしてもよい。
さらに、上記第１及び第２の実施形態においては、チルト機構３０を備えている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、チルト機構３０を省略して、テレスコ機構５０のみを設けるようにしてもよい。

本発明によるステアリング装置を車両に搭載した状態を示す全体構成図である。 ステアリングコラム装置のステアリングホイールを除いた側面図である。 図２のＡ−Ａ線上の断面図である。 図３のＢ−Ｂ線上の断面図である。 ステアリングコラム装置の要部の縦断面図である。 連結プレートと連結ロッドとを従来と同様の剛結合としたステアリングコラム装置の要部の縦断面図である。 第１の実施形態の変形例を示すステアリングコラム装置の縦断面図である。 本発明の第２の実施形態を示すステアリングコラム装置の要部の側面図である。 第２の実施形態における通常時のステアリングコラム装置の要部の縦断面図である。 第２の実施形態における衝撃荷重作用時のステアリングコラム装置の要部の側面図である。 第２の実施形態における衝撃荷重作用時のステアリングコラム装置の要部の縦断面図である。 従来のステアリングコラム装置を示す側面図である。

符号の説明

１０…ステアリングコラム装置、１１…ステアリングシャフト、１１ａ…アウタシャフト、１１ｂ…インナシャフト、１２…ステアリングコラム、１２ａ…アウタコラム、１２ｂ…インタコラム、１３…ステアリングホイール、１４，１６…ユニバーサルジョイント、１５…中間シャフト、１７…ステアリングギヤ、１８…タイロッド、１９…転舵輪、２１…車体側部材、２２…ロアブラケット、２４…アッパブラケット、３０…チルト機構、５０…テレスコ機構、５１…ギヤハウジング、５４…ウォームホイール、５５…電動モータ、５６…ウォーム、５７…連結プレート、５８…連結ロッド、５８ａ…アウタロッド、５８ｂ…インナロッド、５９…ピボットピン、６０…連結部材、６１…連結板部、６２…係合孔、６３…締付けネジ、６４…コーティングプレート。

Claims (3)

1. 相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータは衝撃荷重が入力されたときに軸方向に収縮して衝撃エネルギーを吸収するように構成された電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、
   前記アウタコラム及びインナコラムのうち前記ステアリングホイールに近い側のコラムと前記電動アクチュエータとの結合部をピボット連結構造としたことを特徴とする電動テレスコ調整式ステアリング装置。
2. 前記電動アクチュエータは、アウタロッドとインナロッドとを二次衝突荷重の作用時に両者の収縮を許容する連結部材を介して連結したロッドを有することを特徴とする請求項１に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。
3. 相対的に伸縮自在に連結されたアウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記アウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記アウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータは衝撃荷重が入力されたときに前記ステアリングホイールから遠い側のコラムから離脱可能に取付けられている電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、
   前記アウタコラム及びインナコラムのうち前記ステアリングホイールに近い側のコラムと前記電動アクチュエータとの結合部をピボット連結構造としたことを特徴とする電動テレスコ調整式ステアリング装置。

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