JP2008024243A - 電動テレスコ調整式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でステアリング装置全体を車体側部材から離脱させることなく衝撃荷重のエネルギ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】ステアリングシャフト９を回転自在に支持するインナコラム１ａとアウタコラム１ｂとを伸縮自在に嵌合したコラム部材１と、電動機６３の駆動によって軸方向に移動自在な出力部５７を有する電動アクチュエータ５１と、インナコラム１ａ及びアウタコラム１ｂの何れか一方に電動アクチュエータ５１が固定され、他方に電動アクチュエータ５１の出力部５７が連結されて、電動機６３の駆動によってインナコラム１ａ及びアウタコラム１ｂの軸方向位置を調整可能とされ、ステアリングシャフト９に衝撃荷重が入力された際に、電動アクチュエータ５１の出力部５７とインナコラム１ａ及びアウタコラム１ｂの他方との結合部が軸方向に相対移動可能に構成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、ステアリングシャフトを回転自在に支持したインナコラムとアウタコラムとを伸縮自在に嵌合したコラム部材を有し、インナコラムとアウタコラムとを電動アクチュエータで相対移動させるようにした電動テレスコ調整式ステアリング装置に関する。

この種の電動テレスコ調整式ステアリング装置としては、例えば、ステアリングホイールを連結したステアリングシャフトをインナコラムに回転自在に支持し、このインナコラムをアウタコラムに伸縮自在に嵌合してコラム部材を構成し、アウタコラムをコラムブラケットを介して車体側部材に取付け、インナコラム及びアウタコラムにこれらを伸縮させる電動アクチュエータを設けた構成の電動式ステアリングコラム装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開ＷＯ ０３／０７８２３４号パンフレット（第１頁、図５、図１１）

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、インナコラム及びアウタコラム間に電動アクチュエータが取付けられているので、ステアリングシャフトに衝撃荷重が伝達された場合に、電動アクチュエータの存在によってインナコラムがアウタコラムに対して収縮することができず、車体からステアリング装置全体を離脱させる必要があり、ステアリング装置のレイアウトに制約を受けている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、簡易な構成でステアリング装置全体を車体側部材から離脱させることなく衝撃荷重のエネルギ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、ステアリングシャフトを回転自在に支持するインナコラムとアウタコラムとを伸縮自在に嵌合したコラム部材と、電動機の駆動によって軸方向に移動自在な出力部を有する電動アクチュエータと、前記インナコラム及び前記アウタコラムの何れか一方に前記電動アクチュエータが固定され、他方に前記電動アクチュエータの出力部が結合されて、前記電動機の駆動によって前記インナコラム及び前記アウタコラムの軸方向位置を調整可能な電動テレスコ調整式ステアリング装置において、前記ステアリングシャフトに衝撃荷重が入力された際に、前記電動アクチュエータの出力部と前記インナコラム及び前記アウタコラムの他方との結合部が軸方向に相対移動可能に構成されている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、前記インナコラム及び前記アウタコラムの他方における前記電動アクチュエータの出力部との結合部に当該出力部が係合する長孔を形成し、前記ステアリングシャフトに衝撃荷重が入力されたときに、前記出力部が長孔内を摺動するように構成されてい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、請求項２に係る発明において、前記長孔は、通常時に前記電動アクチュエータの出力部が係合する通常係合部と、衝撃荷重が入力されたときに前記出力部が係合する衝撃荷重入力時係合部とを有し、前記通常係合部と衝撃荷重入力時係合部との間に内方に突出し、且つ前記衝撃荷重の入力時に前記出力部が乗り越え可能な突出部が形成されていることを特徴としている。

さらにまた、請求項４に係る電動テレスコ調整式ステアリング装置は、請求項２又は３に係る発明において、前記衝撃荷重入力時係合部は前記出力部に対して所定の摩擦抵抗を与える抵抗付与部が形成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項５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乃至４の何れか１つに係る発明において、前記電動アクチュエータの出力部と前記インナコラム及び前記アウタコラムの他方との結合部が軸方向に相対移動する際に、エネルギ吸収するワイヤ部材を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、コラム部材のインナコラム及びアウタコラムを相対移動させる電動アクチュエータの出力部とインナコラム及びアウタコラムの他方との結合部が軸方向に相対移動可能に構成されているので、簡単な構成で、ステアリングシャフトに衝撃荷重が入力されたときに、電動アクチュエータの出力部とこれが連結されているインナコラム及びアウタコラムの他方との結合部が軸方向に相対移動して衝撃荷重を吸収することができ、衝撃荷重の入力時にステアリング装置全体を車体側部材から離脱させる必要がないので、ステアリング装置のレイアウト自由度を向上させることができるという効果が得られる。
しかも、ステアリングシャフトに衝撃荷重が入力されたときに、電動アクチュエータの出力部とインナコラム及びアウタコラムの他方との結合部が軸方向に移動する際に摩擦抵抗を与えることにより、衝撃荷重のエネルギ吸収を安定して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、本発明の一実施形態を示す電動テレスコ調整式ステアリング装置の全体構成図、図２は電動チルト調整機構の具体的構成を示す構成図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は電動チルト調整機構のボールスタッドとスリーブとの連結構造を示す断面図、図５は電動テレスコ調整機構の具体的構成を示す構成図、図６は図５の電動アクチュエータを示す底面図、図７は図６の電動アクチュエータを取り除いた状態の底面図、図８は図６のＢ−Ｂ線断面図、図９は図８のＣ−Ｃ線断面図である。

図１において、電動テレスコ調整式ステアリング装置１６は、車両の前後方向に延長し、車両後方側にステアリングホイール８を固定したステアリングシャフト９を、車体に支持したコラム部材１の内側に回転自在に支持している。このステアリングシャフト９の車両前方側端部は、両端に自在継手１７ａ、１７ｂを有する中間シャフト１８を介してステアリングギヤ１９の入力軸に、操舵トルクを伝達可能に連結されている。

このステアリングギヤ１９は図示しないが入力軸に連結されたピニオンとこのピニオンと噛合するラックを有するラック軸とを有するラックピニオン機構で構成され、ラック軸がタイロッド２０を介して図示しない転舵輪に連結されている。
そして、ステアリングホイール８を操舵することにより、操舵トルクがステアリングギヤ１９に伝達され、その出力軸となるラック軸からタイロッド２０を介して図示しない転舵輪に伝達されることにより、ステアリングホイール８の回転方向に応じて転舵輪が転舵される。

コラム部材１は、図２に示すように、ステアリングシャフト９を回転自在に支持したインナコラム１ａとこのインナコラム１ａが伸縮自在に内嵌されたアウタコラム１ｂとで構成されている。アウタコラム１ｂは、車体側部材２１に固定した鋼板プレス成形品のコラムブラケット２２に支持されている。このコラムブラケット２２は、車体側部材２１に固着される取付部２３と、この取付部２３の前端から下方に延設されたピボット部２４と、取付部２３の後端から下方に延設されたコラム支持用板部２５とから構成されている。

ここで、ピボット部２４では、下端部にコラム部材１にその軸方向に直交する方向に突設されたピボットピン２６を回転自在に支持しており、このピボットピン２６を中心にしてコラム部材１が上下方向に揺動自在に支持されている。
一方、コラム支持用板部２５は、図３に示すように、矩形板状に形成され、その左右方向の中央部に、コラム部材１を構成するアウタコラム１ｂの車両後端側端部（図２の右端部）を上下動可能に案内する上下方向に延長する長孔２５ａが形成されている。

そして、コラム部材１のチルト調整を行うために電動チルト調整機構２７が設けられている。この電動チルト調整機構２７は、図２に示すように、コラム部材１に取付けられたボールねじ軸支持用ブラケット２８と、このブラケット２８に回転自在に支持されたボールねじ軸３１と、このボールねじ軸３１にボールを介して螺合するボールナット３２と、ボールねじ軸３１を回転駆動する電動モータ３８とを備えている。

ボールねじ軸支持用ブラケット２８は、コラム部材１の外周面の幅方向片側（図２の表側、図３の左側）に、コラムブラケット２２のコラム支持用板部２５と略平行に一体に形成されている。このブラケット２８には、その上下のアッパ支持部２９とロア支持部３０との間にボールねじ軸３１が配置され、その上下両端部が図示しない転がり軸受により回転自在に支持されている。

ボールねじ軸３１には、図２及び図３に示すように、ボールナット３２がボールを介在して螺合され、このボールナット３２の車両後方側端面にボール部３３と軸部３４とからなるボールスタッド３５の軸部３４が固定されている。ボールスタッド３５のボール部３３はコラムブラケット２２のコラム支持用板部２５の車両後方側端面における例えばピボット軸２６と同一高さ位置に突出形成された円筒状のスリーブ３６内に係合されている。なお、回転運動を直線運動に変換する機構としては上述したボールねじを適用する場合に限らず、ねじ軸に直接ナットを螺合させるようにしてもよい。

また、ボールねじ軸支持用ブラケット２８には、図２に示すように、電動モータ３８の例えば断面矩形のケース体３９がその回転軸をコラム部材１の軸方向と平行となるように固定されている。
この電動モータ３８は、例えばブラシ付き直流モータ、ブラシレスモータ等で構成され、図２に示すように、回転軸４０にウォーム４１が連結され、このウォーム４１が前述したボールねじ軸３１の下端側に取付けられたウォームホイール４２に噛合されている。

したがって、電動モータ３８を正逆転駆動することにより、ウォーム４１及びウォームホイール４２を介してボールねじ軸３１が正逆転されることにより、ボールナット３２に取付けたボールスタッド３５がコラムブラケット２２のコラム支持用板部２５に固定されたスリーブ３６に係合されているので、コラム部材１がピボット軸２６を中心として上下に回動してチルト調整を行うことができる。

このコラム部材１のチルト調整時に、コラム部材１がピボット軸２６を中心として回動するため、ボールナット３２のボールスタッド３５を取付けた面が、図４で拡大図示したように、ピポット軸２６を中心とする円弧上の各点の接線方向に延長することになるので、ボールナット３２が実線図示の中立位置に対して上下方向に移動することにより、上下端位置で二点鎖線図示のように傾斜すると共にスリーブ３６に対する距離が変化することになるが、ボールスタッド３５のボール部３３が円筒状のスリーブ３６に係合しているので、ボールナット３２の傾斜及び距離変化を許容することができ、チルト調整を阻害したり、各構成部材に不要な応力や摩擦を生じさせたりすることを防止することができる。

また、コラム部材１には、図５に示すように、電動テレスコ調整機構５０が設けられている。この電動テレスコ調整機構５０は、インナコラム１ａをアウタコラム１ｂに対して伸縮させる電動アクチュエータ５１を備えている。
この電動アクチュエータ５１を装着するアウタコラム１ｂの下端には、図５及び図６に示すように、軸方向に延長してインナコラム１ａを露出させる開口部５２が形成され、また、インナコラム１ａの開口部５２に対向する下端外周面が、図９に示すように、平坦面５３とされている。

そして、電動アクチュエータ５１は、アウタコラム１ｂの開口部５２の軸方向両端位置に一体に突出形成されたボールねじ軸保持板部５４ａ及び５４ｂを有し、これらボールねじ軸保持板部５４ａ及び５４ｂ間に図示しない転がり軸受で回転自在に保持されたボールねじ軸５５が回転自在に配設されている。このボールねじ軸５５には前述した電動チルト調整機構２７と同様に車両前方側（図８で左端側）にウォームホイール５６が一体に取付けられている。

また、ボールねじ軸５５にボールを介して出力部としてのボールナット５７が螺合され、このボールナット５７にボール部５８と軸部５９とを有するボールスタッド６０が固定され、そのボール部５８がインナコラム１ａの開口部５２から露出する外周面に軸方向に延長して形成された長孔６１内に係合された円筒状のスリーブ６２に係合されている。この場合も、前述した電動チルト調整機構２７と同様にボールねじに変えてねじ軸とこれに螺合するナットを適用することができる。
一方、車両前方側のボールねじ軸保持板部５４ａには電動モータ６３が取付けられ、その回転軸に形成されたウォーム６４（回転軸と一体であっても別体であってもよい）がボールねじ軸５５に取付けられたウォームホイール５６に噛合されている。

ここで、インナコラム１ａに形成された長孔６１は、図６〜図９に示すように、通常時にスリーブ６２が係合する円形の通常時係合部６１ａと、この通常時係合部６１ａからステアリングホイール８側に延長し、インナコラム１ａに衝撃荷重が入力されたときにスリーブ６２が係合する長円形の衝撃荷重入力時係合部６１ｂとを有し、通常時係合部６１ａと衝撃荷重入力時係合部６１ｂとの間に対向側壁から夫々内方に突出し、且つ設定されたコラプス荷重以上の衝撃荷重の入力時にスリーブ６２によって潰されるか又はスリーブ６２が後述する円筒状スペーサ６２ｄが収縮して乗り越えことが可能な突出部６１ｃが形成されている。そして、通常時係合部６１ａの直径φに対して衝撃荷重入力時係合部６１ｂの幅Ｗが狭く（φ＞Ｗ）設定されて抵抗付与部とされ、スリーブ６２が衝撃荷重入力時係合部６１ｂを摺動する際に摩擦抵抗を発生させて衝撃エネルギを安定して吸収できるように設定されている。

一方、スリーブ６２は、図８及び図９に示すように、ボールスタッド６０のボール部５８が係合する下面を開放した有底円筒部６２ａと、この有底円筒部６２ａの上端面中央部から上方に突出し上端側に雄ねじを形成した支持軸６２ｂと、この支持軸６２ｂに外嵌されたアウタコラム１ｂの長孔６１の幅より広い直径の間座６２ｃと、この間座６２ｃ上に同様に支持軸６２ｂに外嵌され且つインナコラム１ａの厚みより僅かに厚い厚みで長孔６１に係合する合成樹脂製の円筒状スペーサ６２ｄと、支持軸６２ｂの雄ねじに螺合するインナコラム１ａの長孔６１の通常時係合部６１ａより大きな直径のナット６２ｅとで構成されている。ここで、間座６２ｃ及びナット６２ｅの少なくともインナコラム１ａの外周面及び内周面に接触する角部にはＲ面取りが施されている。

そして、スリーブ６２の支持軸６２ｂに、先ず、間座６２ｃを外嵌させ、その上から円筒状スペーサ６２ｄを外嵌させた状態で、インナコラム１ａの長孔６１の通常時係合部６１ａに下側から挿通し、例えばインナコラム１ａ及びアウタコラム１ｂの通常時係合部６１ａに上方から対向する位置に穿設されたナット挿通孔６５を通じてナット６２ｅを挿入して支持軸６２ｂの雄ねじに螺合させることにより、スリーブ６２を通常時係合部６１ａに装着する。

次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
例えば運転者が運転席に着座して、コラム部材１のチルト角を調整したい場合には、例えばコラム部材１の脇に配置したコラム部材１のアップ／ダウンを指示するチルト調整用スイッチ（図示せず）を操作することにより、電動チルト調整機構２７の電動モータ３８を正逆転駆動してチルト角を調整することができる。
すなわち、チルト調整用スイッチでチルトアップを選択すると、図示しないモータ制御装置によって電動チルト調整機構２７の電動モータ３８が例えば逆転駆動され、これによってウォーム４１及びウォームホイール４２を介してボールねじ軸３１が逆転されることにより、ボールナット３２がボールねじ軸支持用ブラケット２８のロア支持部３０側に向かって移動することになる。

しかしながら、ボールナット３２はこれに固定されたボールスタッド３５のボール部３３が車体側部材２１に固定されたコラムブラケット２２のコラム支持用板部２５に固定された円筒状のスリーブ３６内に係合しているので、ボールナット３２は上下方向に移動することはなく、逆にボールねじ軸３１が上方に移動することになり、ボールねじ軸支持用ブラケット２８を介してコラム部材１がピボット部２４のピボットピン２６を支点としてコラム支持用板部２５の長孔２５ａに案内されてチルトアップすることになる。
そして、コラム部材１が所望のチルトアップ位置となったときにチルト調整用スイッチをオフ状態に復帰させることにより、電動モータ３８の逆転駆動が停止されてコラム部材１が所望のチルトアップ位置を保持する。

同様に、コラム部材１をチルトダウンさせる場合には、チルト調整用スイッチ（図示せず）でチルトダウンを選択して、図示しないモータ制御装置で電動モータ３８を正転駆動することにより、ウォーム４１及びウォームホイール４２を介してボールねじ軸３１が正転駆動される。このため、コラム部材１がコラムブラケット２２のコラム支持用板部２５の長孔２５ａによって案内されてピボット部２４のピボットピン２６を支点としてチルトダウンする。そして、コラム部材１が所望のチルトダウン位置に達したときにチルト調整用スイッチをオフ状態とすることにより、電動モータ３８の駆動が停止されて所望のチルトダウン位置を保持する。

このように、電動モータ３８を正逆転駆動することにより、コラム部材１がピボットピン２６を中心として上下方向に揺動してチルト位置を調整することができるものであるが、このコラム部材１の上下方向の揺動に応じてボールナット３２に固定されているボールスタッド３５のスリーブ３６に対する軸方向位置及び角度が変化することになる。
しかしながら、ボールスタッド３５のボール部３３がスリーブ３６に係合しているので、ボールスタッド３５の軸方向位置や角度が変化してもボール部３３が軸方向に摺動したり摺接点が円周方向に移動したりすることにより、ボール部３３とスリーブ３６との係合関係が崩れることはなく、チルト動作を円滑に行うことができる。

また、コラム部材１のアウタコラム１ｂに対してインナコラム１ａを伸縮させるテレスコ位置調整を行いたい場合には、例えばコラム部材１の脇に配置したテレスコ位置の伸張／収縮を指示するテレスコ調整用スイッチ（図示せず）を操作することにより、電動テレスコ調整機構５０の電動モータ６３を正逆転駆動してテレスコ位置を調整することができる。
すなわち、テレスコ位置調整スイッチで伸張を選択すると、図示しないモータ制御装置によって電動テレスコ調整機構５０の電動モータ６３が例えば逆転駆動され、これによってウォーム６４及びウォームホイール５６を介してボールねじ軸５５が逆転されることにより、ボールナット５７がボールねじ軸保持板部５４ｂ側に向かって移動することになる。

このとき、ボールナット５７に取付けたボールスタッド６０のボール部５８がスリーブ６２の有底円筒部６２ａ内に係合し、このスリーブ６２がインナコラム１ａに形成した長孔６１の通常時係合部６１ａに係合しており、通常時係合部６１ａと衝撃荷重入力時係合部６１ｂとの間に通常時には通過できない突出部６１ｃが形成されているので、通常時にスリーブ６２が突出部６１ｃを越えて衝撃荷重入力時係合部６１ｂに係合することが阻止されている。このボールナット５７のステアリングホイール８側への移動に伴って、インナコラム１ａがアウタコラム１ｂに対して伸張する。そして、インナコラム１ａが所望のテレスコ伸張位置となったときにテレスコ調整用スイッチをオフ状態に復帰させることにより、電動モータ６３の逆転駆動が停止されてインナコラム１ａが所望のテレスコ伸張位置を保持する。

同様に、コラム部材１のインナコラム１ａをアウタコラム１ｂに対して収縮させるには、テレスコ調整用スイッチ（図示せず）でテレスコ収縮を選択して、図示しないモータ制御装置で電動モータ６３を正転駆動することにより、ウォーム６４及びウォームホイール５６を介してボールねじ軸５５が正転駆動される。このため、ボールナット５７がボールねじ軸保持板部５４ａ側に移動され、これに応じてインナコラム１ａがアウタコラム１ｂに対して収縮する。そして、インナコラム１ａが所望のテレスコ収縮位置となったときにテレスコ調整用スイッチをオフ状態に復帰させることにより、電動モータ６３の正転駆動が停止されてインナコラム１ａが所望のテレスコ収縮位置を保持する。

このように、電動テレスコ調整機構５０でテレスコ位置調整を行う場合には、ボールナット５７に取付けられたボールスタッド６０のボール部５８が係合しているスリーブ６２が、インナコラム１ａに形成された長孔６１の通常時係合部６１ａに係合しており、衝撃荷重入力時係合部６１ｂとの間に突出部６１ｃが形成されているので、通常のテレスコ位置調整ではスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄが突出部６１ｃを通過することはなく、ボールナット５７の移動に伴ってインナコラム１ａが伸縮される。

ところが、二次衝突時に、ステアリングホイール８に車両前方への設定されたコラプス荷重以上の衝撃荷重が作用すると、この衝撃荷重がステアリングホイール８からステアリングシャフト９を介してこのステアリングシャフト９を回転自在に支持するインナコラム１ａに伝達される。
このときのインナコラム１ａに伝達される衝撃荷重がコラプス荷重以上であり、スリーブ６２がその有底円筒部６２ａにボールナット５７に形成されたボールスタッド６０のボール部５８が係合して、軸方向の移動が規制されているので、インナコラム１ａに伝達される衝撃荷重によってインナコラム１ａに形成された長孔６１における通常時係合部６１ａ及び衝撃荷重入力時係合部６１ｂ間の突出部６１ｃがスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄによって潰されるか又は円筒状スペーサ６２ｄが変形することにより、長孔６１の通常時係合部６１ａが円筒状スペーサ６２ｄに係合している状態から突出部６１ｃを通過して衝撃荷重入力時係合部６１ｂが円筒状スペーサ６２ｄに係合する状態に移行する。

このため、インナコラム１ａがアウタコラム１ｂ内に収縮し、このインナコラム１ａの収縮時に、衝撃荷重入力時係合部６１ｂの幅Ｗが通常時係合部６１ａの直径より狭められていることから、スリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄとの間に適度な摩擦抵抗が生じ、これによりステアリングホイール８に伝達された衝撃荷重の衝撃エネルギを安定して吸収することができる。

このように、上記実施形態によると、テレスコ位置の位置決めを行うボールナット５７に取付けられたボールスタッド６０のボール部５８がスリーブ６２の有底円筒部６２ａに係合し、このスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄが通常時はインナコラム１ａに形成された長孔６１の通常時係合部６１ａに係合しているが、インナコラム１ａにコラプス荷重以上の衝撃荷重が伝達されたときに、長孔６１の突出部６１ｃがスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄを通過して衝撃荷重入力時係合部６１ｂがスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄに係合する状態となり、この状態で円筒状スペーサ６２ｄと衝撃荷重入力時係合部６１ｂとの間に摩擦抵抗が発生して、衝撃荷重の衝撃エネルギを確実に吸収することができる。
しかも、インナコラム１ａに形成した長孔６１とこれに係合するボールナット５７に結合されたスリーブ６２とを設けるだけの簡単な構成で、衝撃エネルギを吸収することができ、ステアリング装置全体を離脱させる必要がないので、ステアリング装置のレイアウトの自由度を向上させることができる。

なお、上記実施形態においては、インナコラム１ａに形成した長孔６１の衝撃荷重入力時係合部６１ｂがその幅Ｗが通常時係合部６１ａの直径φより小さく設定されてスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄとの間に摩擦抵抗を与えるように構成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、長孔の変形例を表す図１０に示すように、衝撃荷重入力時係合部６１ｂのスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄが摺接する摺接面に抵抗付与部としての合成樹脂材７０を配設してスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄとの間に摩擦抵抗を発生させるように構成してもよい。

また、長孔の変形例を表す図１１に示すように、インナコラム１ａに形成した長孔６１の衝撃荷重入力時係合部６１ｂを、突出部６１ｃと同様の突出部７１を軸方向に所定間隔を保って複数配列して抵抗付与部を形成し、衝撃荷重が入力されたときに突出部７１とスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄとの間で摩擦抵抗を発生させるようにしてもよい。

さらに、長孔の変形例を表す図１２〜図１４に示すように、衝撃荷重入力時係合部６１ｂの幅Ｗを通常時係合部６１ａの直径以上の幅に形成し、これに応じて、インナコラム１ａの長孔６１の延長線上におけるステアリングホイール８とは反対側の端部にローラ７２をその軸方向をインナコラム１ａの軸方向と直交する方向として回転自在に支持すると共に、スリーブ６２の有底円筒部６２ａにおけるステアリングホイール８側の外周面を半周するＵ字状部７３ａと、このＵ字状部７３ａの両端からローラ７２に達する平行直線部７３ｂと、この平行直線部７３ｂの端部でローラ７２に沿って１８０°折り曲げられた折り曲げ部７３ｃと、この折り曲げ部７３ｃからインナコラム１ａの内周面に沿って延長する延長部７３ｄとで構成されるワイヤ７３を配設するようにしてもよい。この場合には、インナコラム１ａにコラプス荷重以上の衝撃荷重が入力されたときに、インナコラム１ａの長孔６１における突出部６１ｃがスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄを通過して衝撃荷重入力時係合部６１ｂがスリーブ６２の円筒状スペーサ６２ｄと係合する状態となってインナコラム１ａがアウタコラム１ｂ内に収縮する際に、インナコラム１ａの収縮に伴ってワイヤ７３の折り曲げ部７３ｃがローラ７２位置でしごかれることにより摩擦抵抗を発生させて、衝撃荷重の衝撃エネルギを吸収するように構成してもよい。なお、ワイヤ７３に代えてワイヤ７３と同一形状に形成した薄板状のプレートを適用するようにしてもよい。また、ワイヤ７３の断面形状は丸型の針金状のものに限られず、断面が長円形や多角形のものでもよく、また断面が長方形のプレートを適用するようにしてもよい。

さらにまた、上記実施形態においては、電動アクチュエータ５１を構成するボールねじ軸５５、電動モータ６３等をアウタコラム１ｂに固定し、電動アクチュエータ５１の出力部となるボールナット５７に取付けたボールスタッド６０のボール部５８が係合するスリーブ６２をインナコラム１ａとの結合部に設けた長孔６１に係合させ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、インナコラム１ａに電動アクチュエータ５１を構成するボールねじ５５及び電動モータ６３を固定し、ボールナット５７に取付けられたボールスタッド６０のボール部５８が係合するスリーブ６２をアウタコラム１ｂに形成した通常時係合部６１ａ、衝撃荷重入力時係合部６１ｂ及び突出部６１ｃを有する長孔６１に係合させるようにしてもよい。

なおさらに、上記実施形態においては、スリーブ６２をインナコラム１ａに形成した長孔６１に係合させ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、スリーブ６２をインナコラム１ａに固定し、ボールナット５７に通常時係合部６１ａ、衝撃荷重入力時係合部６１ｂ及び突出部６１ｃを有する長孔６１に対応する長孔を設け、この長孔にボールスタッド６０の軸部５９を前述したスリーブ６２と同様の構成で係合させるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、ボールナット５７をボールスタッド６０及びスリーブ６２を介してインナコラム１ａの長孔６１に係合させ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、スタッド６０及びスリーブ６２を省略し、これらに代えてボールナット５７に直接インナコラム１ａの長孔６１に係合する係合片を形成するようにしてもよい。この場合も、インナコラム１ａに係合片を固定し、ボールナット５７に長孔６１を形成するようにしてもよい。さらには、インナコラム１ａの長孔６１を省略して、スリーブ６２を直接インナコラム１ａに取付け、二次衝突時の衝撃荷重が作用したときに、ボールスタッド６０のボール部５８とボールナット５７との間が破断するように構成してもよい。

さらに、上記実施形態においては、インナコラム１ａに形成した長孔６１の突出部６１ｃを対向側壁の夫々から内方に突出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、対向側壁の何れか一方のみから突出させるようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、電動テレスコ調整式ステアリング装置１６が電動チルト調整機構２７を有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、電動チルト調整機構２７を省略することもできる。

なおさらに、上記実施形態においては、電動テレスコ機構５０について二次衝突時の衝撃荷重が入力されたときに電動アクチュエータの出力部とインナコラム及びアウタコラムの他方との結合部を相対移動可能に構成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、電動チルト機構３０についてもコラムブラケット２２に通常時係合部６１ａ及びその上側に連接する衝撃荷重入力時係合部６１ｂを有する長孔６１を形成して、その通常時係合部６１ａにスリーブ３６を係合させることにより、ステアリングホイール８に二次衝突時の衝撃荷重が作用したときにその垂直分力によってステアリングコラム１が上方に移動されるときに、スリーブ３６が通常時係合部６１ａから脱して衝撃荷重入力時係合部６１ｂを摺動することにより、摩擦抵抗を発生させて衝撃エネルギを安定して吸収することができる。この場合も電動テレスコ機構５０と同様に図１０〜図１４に示す変形例も適用することができる。さらには長孔を省略して、衝撃荷重の作用時にボールスタッド３５のボール部３３とボールナット３２との間が破断するように構成してもよい。

本発明による電動テレスコ調整式ステアリング装置を示す全体構成図である。 電動チルト調整機構の一例を示す側面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 電動チルト調整機構のボールスタッドとスリーブとの連結構造を示す断面図である。 電動テレスコ調整機構の具体的構成を示す構成図である。 図５の電動アクチュエータを示す底面図である。 図６の電動アクチュエータを取り除いた状態の底面図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。 図８のＣ−Ｃ線断面図である。 インナコラムに形成した長孔の変形例を示す底面図である。 インナコラムに形成した長孔のさらに他の変形例を示す底面図である。 インナコラムに形成した長孔のなおさらに他の変形例を示す底面図である。 図１２のＤ−Ｄ線断面図である。 図１２のＥ−Ｅ線断面図である。

符号の説明

１…コラム部材、１ａ…インナコラム、１ｂ…アウタコラム、８…ステアリングホイール、９…ステアリングシャフト、１６…電動テレスコ調整式ステアリング装置、２２…コラムブラケット、２４…ピボット部、２５…コラム支持部、２８…ボールねじ軸支持用ブラケット、３１…ボールねじ軸、３２…ボールナット、３３…ボール部、３４…軸部、３５…ボールスタッド、３６…スリーブ、３８…電動モータ、４１…ウォーム、４２…ウォームホイール、５０…電動テレスコ調整機構、５１…電動アクチュエータ、５２…開口部、５５…ボールねじ軸、５６…ウォームホイール、５７…ボールナット、５８…ボール部、５９…軸部、６０…ボールスタッド、６１…長孔、６１ａ…通常係合部、６１ｂ…衝撃荷重入力時係合部、６１ｃ…突出部、６２…スリーブ、６２ａ…有底円筒部、６２ｂ…支持軸、６２ｃ…間座、６２ｄ…円筒状スペーサ、６２ｅ…ナット、６３…電動モータ、６４…ウォーム、７０…合成樹脂材、７１…突出部、７３…ワイヤ、７３ａ…Ｕ字状部、７３ｂ…平行直線部、７３ｃ…折り曲げ部、７３ｄ…延長部

Claims (5)

1. ステアリングシャフトを回転自在に支持するインナコラムとアウタコラムとを伸縮自在に嵌合したコラム部材と、電動機の駆動によって軸方向に移動自在な出力部を有する電動アクチュエータと、前記インナコラム及び前記アウタコラムの何れか一方に前記電動アクチュエータが固定され、他方に前記電動アクチュエータの出力部が結合されて、前記電動機の駆動によって前記インナコラム及び前記アウタコラムの軸方向位置を調整可能な電動テレスコ調整式ステアリング装置において、
   前記ステアリングシャフトに衝撃荷重が入力された際に、前記電動アクチュエータの出力部と前記インナコラム及びアウタコラムの他方との結合部が軸方向に相対移動可能に構成されている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. 前記インナコラム及び前記アウタコラムの他方における前記電動アクチュエータの出力部との結合部に当該出力部が係合する長孔を形成し、前記ステアリングシャフトに衝撃荷重が入力されたときに、前記出力部が長孔内を摺動するように構成されてい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. 前記長孔は、通常時に前記電動アクチュエータの出力部が係合する通常係合部と、衝撃荷重が入力されたときに前記出力部が係合する衝撃荷重入力時係合部とを有し、前記通常係合部と衝撃荷重入力時係合部との間に内方に突出し、且つ前記衝撃荷重の入力時に前記出力部が乗り越え可能な突出部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。
4. 前記衝撃荷重入力時係合部は前記出力部に対して所定の摩擦抵抗を与える抵抗付与部が形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。
5. 前記電動アクチュエータの出力部と前記インナコラム及び前記アウタコラムの他方との結合部が軸方向に相対移動する際に、エネルギ吸収するワイヤ部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

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