JP2019182008A - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロック機構及びエネルギー吸収機構の構造の簡素化を図ることにより、部品点数の削減を図ると共に、製造コストの削減を図る。【解決手段】ステアリングコラム装置１は、アウタージャケット３と、アウタージャケット３内に管軸方向に移動可能に挿入されるインナージャケット４と、アウタージャケット３とインナージャケット４とを締結するロック機構５と、を備える。ロック機構５は、操作軸２０と一体で回動するカム部材２３と、カム部材２３と係合してカム部材２３により回動されるロック部材１０と、インナージャケット４に配設される被ロック部２４と、インナージャケット４とアウタージャケット３との間に延設される金属製部材２５とを有する。金属製部材２５は、一端部が被ロック部２４に係脱可能に支持され、一端部と他端部と間の部位がロック部材１０の支持部２８の外周面に巻き付けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、テレスコピック操作が可能なステアリングコラム装置に関する。

従来のステアリングコラム装置は、車体に固定される車体取付ブラケットと、この車体取付ブラケットから下方に延在する一対の側壁と、これら一対の側壁同士の間に配置されるアウタージャケットと、このアウタージャケットの内方に摺動可能に支持されるインナージャケットと、を備えるものがある。

特許文献１のステアリングコラム装置は、車体取付ブラケットとアウタージャケットとインナージャケットとを締結するロック機構と、二次衝突時の衝撃エネルギーを吸収するためのエネルギー吸収機構と、を備えている。

特開２０１６−１８５７５６号公報

前述のようなステアリングコラム装置においては、ロック機構及びエネルギー吸収機構の部品点数が比較的多く、これらの機構の構造が複雑となり、製造コストの増加に繋がるという問題がある。

そこで、本発明は、ロック機構及びエネルギー吸収機構の構造の簡素化を図ることにより、部品点数の削減を図ると共に、製造コストの削減を図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。

本発明に係るステアリングコラム装置は、筒形状に形成され、車両前後方向に沿って配設されるアウタージャケットと、アウタージャケット内に管軸方向に移動可能に挿入されるインナージャケットと、アウタージャケットとインナージャケットとを締結するロック機構と、を備える。ロック機構は、操作軸の外周面に装着されて操作軸と一体で回動するカム部材と、アウタージャケットに回動可能に支持される支持部を有し、カム部材と係合してカム部材により回動されるロック部材と、インナージャケットに配設される被ロック部と、インナージャケットとアウタージャケットとの間に延設される金属製部材とを有する。金属製部材は、延設方向の一端部が被ロック部に係脱可能に支持され、一端部と延設方向の他端部と間の部位がロック部材の支持部の外周面に巻き付けられている。

本発明によれば、ロック機構及びエネルギー吸収機構の構造の簡素化を図ることにより、部品点数の削減を図ると共に、製造コストの削減を図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ができる。

本発明の実施形態に係るステアリングコラム装置の底面図である。 ロック機構によるロック時を表す、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 ロック機構によるロック解除時を表す、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 ロック機構の構成を示す分解斜視図である。 規制部材を示す斜視図である。 規制部材の動きを示す模式的な側面図であり、（ａ）は車両衝突前の状態を示し、（ｂ）は車両衝突直後の状態を示し、（ｃ）は車両衝突の後半の状態を示す。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。なお、図面において、車両前方はＦＲ、車両後方はＲＲで示す。

図１から図４に示すように、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。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、車両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に支持されるアウタージャケット３と、車両前後方向に移動可能（テレスコピック位置調整可能）にアウタージャケット３に支持されるインナージャケット４と、を備えている。

ステアリングコラム装置１は、車体取付ブラケット２とアウタージャケット３とインナージャケット４とを締結するロック機構５と、アウタージャケット３に対するインナージャケット４の車両前後方向の位置（テレスコピック位置）の調整範囲を規定するテレスコピック位置規制機構６と、をさらに備えている。また、ロック機構５は、二次衝突時の衝撃エネルギーを吸収するためのエネルギー吸収機構としての機能も有する。

インナージャケット４は、アウタージャケット３内に筒軸方向に移動可能に挿入されてテレスコピック操作が可能に構成されている。具体的には、ロック時には操作レバー１１を押し上げてロック部材１０によってアウタージャケット３に対するインナージャケット４の前後位置がロック（締結固定）される。ロック解除時（アンロック時）には、操作レバー１１を押し下げてロックを解除し、アウタージャケット３に対するインナージャケット４の前後位置を変えることができる。そして、インナージャケット４の前後位置が適切な位置になったときに、操作レバー１１を押し上げてロックすることでアウタージャケット３に対するインナージャケット４の前後位置が固定される。

車体取付ブラケット２は、車体のステアリングメンバ（図示せず）に固定される前側固定部１２と、後側固定部１３とを備えている。前側固定部１２は、アウタージャケット３を揺動可能に軸支する軸支部１４を備え、後側固定部１３は、その左右側縁部から垂下する一対の側壁１５を備えている。両側壁１５には、車両上下方向（チルト方向）に沿ったチルト位置調整範囲を規定するチルト長孔１６が開口している。チルト長孔１６は、軸支部１４を中心とする円弧状の長孔で構成されている。

アウタージャケット３は、筒形状に形成されており、車体取付ブラケット２の一対の側壁１５の間に、車両前後方向に沿って配設される。アウタージャケット３は、前端側部分が車体取付ブラケット２の前側固定部１２の軸支部１４にボルトを介して軸支される。これにより、アウタージャケット３の後端側が車両上下方向に揺動する。

また、アウタージャケット３には、図１、図２に示すように、筒壁１７の下面を貫通すると共に、後端縁から筒軸方向に沿って延びるスリット１８が設けられている。スリット１８の筒軸方向の寸法は、アウタージャケット３の後端から挿入されたインナージャケット４が、アウタージャケット３に対し、衝撃吸収後の最も収縮して前方に移動した状態で、インナージャケット４の前端に対応するアウタージャケット３の部位まで延びるように設定される。

図１、図２に示すように、スリット１８の筒軸方向に沿った両縁部には、一対のクランプ部１９が延設されている。両クランプ部１９は、スリット１８の後端側に位置し、後側固定部１３の側壁１５に対向する各部位に車両上下方向に沿って延設されている。そして、両クランプ部１９には、操作軸２０が、軸周りに回動可能に貫通する。さらに、両クランプ部１９には、操作軸２０と平行にロック軸２１が配置されている。

スリット１８の筒軸方向に沿った両縁部の前端部分には、後述する規制部材２２が保持されている。

インナージャケット４は、筒形状に形成されており、アウタージャケット３の筒内を筒軸方向に移動可能に挿入されている。インナージャケット４とアウタージャケット３の筒内には、ステアリングシャフト７が軸支されている。ステアリングシャフト７は、アウタージャケット３内に収容されるロアシャフト７Ｌと、インナージャケット４内に収容されるアッパーシャフト７Ｕとで構成されている。アッパーシャフト７Ｕとロアシャフト７Ｌとをスプラインで連結することで、軸周りにはアッパーシャフト７Ｕとロアシャフト７Ｌとが一体に回転し、軸方向にはアッパーシャフト７Ｕがロアシャフト７Ｌに対して移動可能に構成されている。

図１から図５に示すように、ロック機構５は、操作レバー１１と、操作軸２０と、ロック軸２１と、カム部材２３と、ロック部材１０と、被ロック部２４と、金属製部材２５とを有している。このロック機構５は、車体取付ブラケット２とアウタージャケット３とインナージャケット４とを締結するために機能し、且つ、二次衝突時の衝撃エネルギーを吸収するためのエネルギー吸収機構としても機能する。

操作軸２０は、軸形状を備え、車体取付ブラケット２の両側壁１５のチルト長孔１６とアウタージャケット３の両クランプ部１９とを車幅方向に沿って貫通し、クランプ部１９に軸周りに回動可能に支持されている。

また、ロック軸２１は、軸形状を備え、アウタージャケット３の両クランプ部１９の一方を車幅方向に沿って貫通し、両クランプ部１９の他方に形成された孔に支持されている。このロック軸２１は、操作軸２０の車両後方に、操作軸２０と平行に配置されている。

操作軸２０上には、操作レバー１１及びカム部材２３が配置される。

カム部材２３は、図２、図３、図５に示すように、円筒形状に形成されており、軸方向中央の外周面には径方向に突出する駆動カム部２６及び補助カム部２７が形成されている。また、カム部材２３は、操作レバー１１と共に軸周りに回動するように、操作軸２０が挿嵌されている。

ロック軸２１上には、ロック部材１０が配置される。

ロック部材１０は、図２、図３、図５に示すように、円筒形状に形成され、ロック軸２１に回動可能に支持される支持部２８を有している。この支持部２８の軸方向中央の外周面には、径方向に突出する従動カム部２９と、レバー部分３０とが形成されている。従動カム部２９は、支持部２８からカム部材２３側（車両前方）へ向かい延出しており、従動カム部２９の先端部がカム部材２３の駆動カム部２６と補助カム部２７との間に配置される。また、レバー部分３０は、従動カム部２９から車両上方へ向かい延出しており、レバー部分３０の先端部には、車両上下方向に間隔をおいて配設される上下一対の突起部３１が形成されている。レバー部分３０の先端部には、車幅方向両側で合計四本の突起部３１が形成される。さらに、支持部２８の軸方向両端部の外周面には、しごき部３２が形成されており、このしごき部３２によって、金属製部材２５が衝撃エネルギーの吸収過程においてしごかれる。

被ロック部２４は、図２、図３、図５に示すように、インナージャケット４の外周面に直接形成されている。具体的には、被ロック部２４は、インナージャケット４の外周面に管周方向に沿って形成される管周方向孔（貫通孔）３３と、管周方向孔３３の延在方向の両端部とそれぞれ連通し、インナージャケット４の外周面に管軸方向に沿って形成される管軸方向切欠部（切欠部）３４とを有して構成されている。また、このような管周方向孔３３と管軸方向切欠部３４との組み合わせが、インナージャケット４の外周面に管軸方向に間隔をおいて複数形成されている。

金属製部材２５は、図２、図３、図５に示すように、ワイヤー（例えば、鋼製の線材）から構成され、ワイヤーを複数箇所で折り曲げて側面視でＵ字状に形成されている。具体的には、金属製部材２５は、一端部の係止部３５がインナージャケット４の被ロック部２４に係脱可能に支持され、係止部３５と他端部との間の巻掛部３６がカム部材２３の外周面及びロック部材１０の支持部２８のしごき部３２に巻き付けられると共に、他端部の折返部３７が車幅方向外側へ向かって折り返されて、側面視でＵ字状に形成されている。また、補助軸３８が、操作軸２０及びロック軸２１に対して車両下方にずらして配置されており、金属製部材２５が、車両上下方向に関して、補助軸３８と、操作軸２０及びロック軸２１との間を通るように配置される。

車両前方に配置された金属製部材２５の係止部３５には、インナージャケット４へ向かって突出する突出部３９が形成されている（図５参照）。この突出部３９は、前記ワイヤーを複数箇所で折り曲げて正面視で逆Ｕ字形状に形成されている。このような突出部３９の形成により、金属製部材２５の係止部３５が被ロック部２４の管周方向孔３３に挿通された後に、その係止部３５を管軸方向切欠部３４に沿って移動させることができる。その一方で、車両前方に配置された金属製部材２５の折返部３７は、規制部材２２の金属製部材挿通部４０（図６参照）に配置される。これにより、折返部３７は、筒軸方向に沿って配索されると共に、規制部材２２の金属製部材挿通部４０に保持される。そして、金属製部材２５は、二次衝突に伴いインナージャケット４が移動する際に、しごき部３２でしごかれつつ、曲げ変形（塑性変形）することで衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材として機能する。

以下、ロック機構５の操作手順を説明する。

インナージャケット４を所望の位置に固定するには、次の手順で行う。図３に示すアウタージャケット３とインナージャケット４との締結が解除された状態で、インナージャケット４を所望の位置に、チルト方向（車両上下方向）とテレスコピック方向（車両前後方向）へ移動させる。インナージャケット４を所望の位置に移動させた状態で、操作レバー１１を締結方向に揺動するように操作する。操作レバー１１を締結方向に揺動するように操作することによって、操作軸２０が軸周りに締結方向に回動する。

これによって、クランプ機構が作動され、車体取付ブラケット２の側壁１５とクランプ部１９とが圧接され、任意のチルト位置にアウタージャケット３が保持される。このとき、一対のクランプ部１９間が狭まることで、アウタージャケット３が縮径し、インナージャケット４が任意のテレスコピック位置に保持される。

また、操作軸２０が締結方向に回動することで、操作軸２０上のカム部材２３が回転し、さらに、カム部材２３の回転に伴い、ロック軸２１上のロック部材１０も回転し、ロック部材１０の車両下方側の突起部３１が金属製部材２５の係止部３５を被ロック部２４に押し当てる。金属製部材２５の係止部３５を被ロック部２４に押し当てることで、金属製部材２５の突出部３９が、被ロック部２４のいずれかの管周方向孔３３及び管軸方向切欠部３４に挿通される。

また、図２に示す状態から、インナージャケット４の位置調整を行なうには、アウタージャケット３とインナージャケット４との締結を解除する。このためには、まず、操作レバー１１を締結解除方向に揺動するように操作する。操作レバー１１を締結解除方向に揺動するように操作することによって、操作軸２０が軸周りに締結解除方向に回動する。

これによって、クランプ機構によるクランプが解除され、車体取付ブラケット２の側壁１５とクランプ部１９との圧接が解消され、車体取付ブラケット２に対してアウタージャケット３がチルト方向（車両上下方向）に移動可能となる。さらに、一対のクランプ部１９間が拡がることで、アウタージャケット３が拡径し、インナージャケット４がテレスコピック方向（車両前後方向）に移動可能となる。

また、操作軸２０が締結解除方向に回動することで、操作軸２０上のカム部材２３が回転し、さらに、カム部材２３の回転に伴い、ロック軸２１上のロック部材１０も回転し、ロック部材１０の車両上方側の突起部３１が金属製部材２５の係止部３５を被ロック部２４から離脱させる。金属製部材２５の突出部３９が被ロック部２４の管周方向孔３３及び管軸方向切欠部３４から離脱することによって、ロックが解除される。

以下、テレスコピック位置規制機構６（規制部材２２）について説明する。

規制部材２２は、図２、図３に示すように、アウタージャケット３の下部の筒壁１７を貫通して筒壁１７の厚さ方向に出没可能に設けられ、インナージャケット４におけるテレスコピック収縮側の前端位置を規制すると共にアウタージャケット３から離脱可能に配設される。具体的には、規制部材２２は、図６に示すように、車幅方向に延在する下側保持部４１と、下側保持部４１の車幅方向の中央部から上方に延在する連結部４２と、連結部４２を介して下側保持部４１と連結される上側保持部４３と、上側保持部４３の上に設けられた上側延設部４４と、上側延設部４４の前端に形成されたストッパー部４５と、から一体に構成される。そして、このストッパー部４５は、アウタージャケット３の下部の筒壁１７に保持されている。また、下側保持部４１の車幅方向両側の上面には、平面状の押圧面４６が形成されており、ストッパー部４５における車両後方側には突当面４７が形成されている。この突当面４７は、インナージャケット４におけるテレスコピック収縮側の前端位置を規制する。即ち、テレスコピック調整時において、インナージャケット４の前端の下部が突当面４７に突き当たる前後位置がテレスコピック収縮側の最も前側の位置となる。そして、下側保持部４１における連結部４２の車幅方向両側には、金属製部材２５（ワイヤー）が挿通される金属製部材挿通部４０が一対に形成されている。なお、下側保持部４１の前面の車幅方向両側及び後面の車幅方向両側には、上下方向に延びる三角柱の突起４８が合計四つ設けられている。

次いで、図７を用いて、車両衝突時における規制部材２２の動きを説明する。

図７（ａ）に示すように、車両の通常走行時には、規制部材２２のストッパー部４５がアウタージャケット３の筒壁１７の内周面４９よりも内周側（図７の上側）に突出して配置されている。図６に示す三角柱の突起４８がアウタージャケット３の下部に食い込んでいるため、規制部材２２がアウタージャケット３に保持され、自重では離脱しない。

図７（ｂ）に示すように、車両衝突時にインナージャケット４に車両前方に向けて設定値以上の衝撃荷重が加わると、インナージャケット４が金属製部材２５の一端部（係止部３５）と共に前方移動する。すると、金属製部材２５の巻掛部３６は、ロック部材１０の支持部２８（しごき部３２）を中心にして、側面視で反時計方向に回転しつつ後方移動する。また、同時に、金属製部材２５の折返部３７は、規制部材２２の金属製部材挿通部４０及び押圧面４６を車両下方に押し下げながら後方移動する。これによって、図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、規制部材２２がアウタージャケット３の下部から離脱する。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

（１）本実施形態に係るステアリングコラム装置１は、筒形状に形成され、車両前後方向に沿って配設されるアウタージャケット３と、アウタージャケット３内に管軸方向に移動可能に挿入されるインナージャケット４と、アウタージャケット３とインナージャケット４とを締結するロック機構５と、を備える。ロック機構５は、操作軸２０の外周面に装着されて操作軸２０と一体で回動するカム部材２３と、アウタージャケット３に回動可能に支持される支持部２８を有し、カム部材２３と係合してカム部材２３により回動されるロック部材１０と、インナージャケット４に配設される被ロック部２４と、インナージャケット４とアウタージャケット３との間に延設される金属製部材２５とを有する。金属製部材２５は、延設方向の一端部（係止部３５）が被ロック部２４に係脱可能に支持され、一端部と延設方向の他端部（折返部３７）と間の部位がロック部材１０の支持部２８の外周面に巻き付けられている。

本実施形態に係るステアリングコラム装置１においては、ロック機構５が、アウタージャケット３とインナージャケット４とを締結する機能に加えて、二次衝突時の衝撃エネルギーを吸収するためのエネルギー吸収機構としての機能も有する。すなわち、一つの機構により、アウタージャケット３に対するインナージャケット４のロック（締結固定）と、二次衝突時の衝撃エネルギーの吸収とを行うようにすることにより、ロック機構５及びエネルギー吸収機構の構造の簡素化を図ることができる。このため、ステアリングコラム装置１全体の部品点数の削減を図ると共に、ステアリングコラム装置１の製造コストの削減を図ることができる。

したがって、本実施形態によれば、ロック機構５及びエネルギー吸収機構の構造の簡素化を図ることにより、部品点数の削減を図ると共に、製造コストの削減を図ることができるステアリングコラム装置１を提供することができる。

（２）ロック部材１０は、車両上下方向に間隔をおいて形成される上下一対の突起部３１を有し、上下一対の突起部３１の間に、金属製部材２５が通されている。ロック時には、金属製部材２５が車両下方側の突起部３１と当接して車両上方へ押し上げられ、ロック解除時には、金属製部材２５が車両上方側の突起部３１と当接して車両下方へ押し下げられる。

上下一対の突起部３１の間に金属製部材２５を通し、これら上下一対の突起部３１により、金属製部材２５の一端部（係止部３５）の車両上下方向に対する移動を行うようにすることにより、ロック機構５の部品点数の削減を図ることができる。また、金属製部材２５をロック部材１０に対して組み付けやすくするために、上下一対の突起部３１の先端側が開放している。この先端側から金属製部材２５を上下一対の突起部３１の間に通すことができるため、ロック機構５の組付性の向上も図ることが可能になる。

（３）被ロック部２４は、インナージャケット４の外周面に管周方向に沿って形成される管周方向孔３３と、管周方向孔３３の延在方向の端部と連通し、インナージャケット４の外周面に管軸方向に沿って形成される管軸方向切欠部３４とを有して構成される。

インナージャケット４の外周面に管周方向孔３３及び管軸方向切欠部３４を直接形成することにより、別体の部材をインナージャケット４の外周面に配置する必要がないため、ロック機構５の部品点数の削減を図ることができる。また、インナージャケット４の外周面に、管周方向孔３３に加えて、管軸方向切欠部３４を形成することにより、金属製部材２５をより確実に被ロック部２４に保持させることが可能になる。

（４）金属製部材２５は、インナージャケット４へ向かって突出する突出部３９を一端部に有する。

金属製部材２５の一端部（係止部３５）に突出部３９を形成することにより、金属製部材２５の突出部３９をインナージャケット４の被ロック部２４に積極的に係合させることができ、金属製部材２５をより確実に被ロック部２４に保持させることが可能になる。また、金属製部材２５の突出部３９とロック部材１０の突起部３１との間に車両前後方向の距離があるため、金属製部材２５が突起部３１を支点として弾性変形することができ、ハーフロックの際には金属製部材２５が撓むことを可能にする。このため、ロック機構５がハーフロックに起因して破損することを抑制することができる。さらに、ハーフロック時に車両衝突が起こった場合には、インナージャケット４が管軸方向へ移動すると、突出部３９が管周方向孔３３及び管軸方向切欠部３４に嵌り込むため、確実にエネルギー吸収をすることができる。

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。

前述の実施形態では、金属製部材がワイヤー（例えば、鋼製の線材）から構成されるとしたが、これに限定はされない。例えば、金属製部材が、プレート（例えば、鋼製の板材）から構成されてもよい。

１ ステアリングコラム装置
３ アウタージャケット
４ インナージャケット
５ ロック機構
１０ ロック部材
２０ 操作軸
２３ カム部材
２４ 被ロック部
２５ 金属製部材
２８ 支持部
３１ 突起部
３３ 管周方向孔
３４ 管軸方向切欠部
３９ 突出部

Claims (4)

1. 筒形状に形成され、車両前後方向に沿って配設されるアウタージャケットと、
   前記アウタージャケット内に管軸方向に移動可能に挿入されるインナージャケットと、
   前記アウタージャケットと前記インナージャケットとを締結するロック機構と、を備え、
   前記ロック機構は、
   操作軸の外周面に装着されて前記操作軸と一体で回動するカム部材と、
   前記アウタージャケットに回動可能に支持される支持部を有し、前記カム部材と係合して前記カム部材により回動されるロック部材と、
   前記インナージャケットに配設される被ロック部と、
   前記インナージャケットと前記アウタージャケットとの間に延設される金属製部材とを有し、
   前記金属製部材は、延設方向の一端部が前記被ロック部に係脱可能に支持され、前記一端部と延設方向の他端部と間の部位が前記ロック部材の前記支持部の外周面に巻き付けられている
   ことを特徴とするステアリングコラム装置。
2. 前記ロック部材は、車両上下方向に間隔をおいて形成される上下一対の突起部を有し、
   前記上下一対の突起部の間に、前記金属製部材が通されており、
   ロック時には、前記金属製部材が車両下方側の前記突起部と当接して車両上方へ押し上げられ、ロック解除時には、前記金属製部材が車両上方側の前記突起部と当接して車両下方へ押し下げられる
   ことを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラム装置。
3. 前記被ロック部は、
   前記インナージャケットの外周面に管周方向に沿って形成される管周方向孔と、
   前記管周方向孔の延在方向の端部と連通し、前記インナージャケットの外周面に管軸方向に沿って形成される管軸方向切欠部とを有して構成される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリングコラム装置。
4. 前記金属製部材は、前記インナージャケットへ向かって突出する突出部を前記一端部に有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のステアリングコラム装置。

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