JP6003110B2 - ステアリング装置の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、ステアリングホイールの操作により操舵輪に舵角を付与する為の自動車用ステアリング装置の製造方法の改良に関する。具体的には、一部に溶接部を有する中空管を用いてハイドロフォーム工法によりステアリングコラムを成形する場合に、このステアリングコラムを車体に対し安定して支持する事ができて、更にこのステアリングコラムに割れ及び曲がり等が発生する事を防止できる製造方法を実現するものである。

自動車用の操舵装置は、図１１に示す様に構成して、ステアリングホイール１の回転をステアリングギヤユニット２の入力軸３に伝達し、この入力軸３の回転に伴って左右１対のタイロッド４、４を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト５の後端部に支持固定されており、このステアリングシャフト５は、円筒状のステアリングコラム６を軸方向に挿通した状態で、このステアリングコラム６に回転自在に支持されている。又、前記ステアリングシャフト５の前端部は、自在継手７を介して中間シャフト８の後端部に接続し、この中間シャフト８の前端部を、別の自在継手９を介して、前記入力軸３に接続している。

この様な操舵装置で、運転者の体格や運転姿勢に応じて、前記ステアリングホイール１の上下位置を調節する為のチルト機構や、前後位置を調節する為のテレスコピック機構が、従来から広く知られている。このうちのチルト機構を構成する為に、前記ステアリングコラム６を車体１０に対して、幅方向（幅方向とは、車体の幅方向を言い、左右方向と一致する。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）に設置した枢軸１１を中心とする揺動変位を可能に支持している。又、前記ステアリングコラム６の軸方向中間部に固定したコラム側ブラケットを、前記車体１０に支持した車体側ブラケット１２に対して、上下方向及び前後方向（前後方向とは、車体の前後方向を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）の変位を可能に支持している。このうち、前後方向の変位を可能とするテレスコピック機構を構成する為に、前記ステアリングコラム６を、アウタコラム１３とインナコラム１４とをテレスコープ状に伸縮自在に組み合わせた構造とし、前記ステアリングシャフト５を、アウタチューブ１５とインナシャフト１６とを、スプライン係合等により、トルク伝達自在に、且つ、伸縮自在に組み合わせた構造としている。尚、図示の例は、電動モータ１７を補助動力源として前記ステアリングホイール１を操作する為に要する力の低減を図る、電動式パワーステアリング装置も組み込んでいる。

チルト機構やテレスコピック機構の場合、電動式のものを除き、調節レバー１８（図１２参照）の操作に基づいて、前記ステアリングホイール１の位置を調節可能な状態としたり、調節後の位置に固定できる様にしている。例えば特許文献１には、図１２〜１４に示す様に構成される、チルト機構、及びテレスコピック機構を備えたステアリング装置が記載されている。このステアリング装置の場合、図１１に記載した構造と異なり、ステアリングコラム６ａを単一の筒状の部材により構成している。又、このステアリングコラム６ａの前端部に第一のコラム側ブラケット１９を、中間部に特許請求の範囲のコラム側ブラケットに相当する第二のコラム側ブラケット２０を、それぞれ前記ステアリングコラム６ａと一体に設けている。

この様なステアリングコラム６ａ、及び第一、第二のコラム側ブラケット１９、２０は、鋼板製或はアルミニウム合金製の中空部材である金属管（以下、中空管）の内周面に液圧（例えば水圧）を加えて、この中空管を径方向外方に塑性変形させるハイドロフォーム工法により成形したものである。このハイドロフォーム工法により前記ステアリングコラム６ａ、及び第一、第二のコラム側ブラケット１９、２０を成形する方法は、例えば、拡径して造るべきこれら各部材６ａ、１９、２０の外面形状に見合う内面形状を有する金型（成形型）内に、素材である前記中空管をセットする。そして、この中空管の両端を、軸押し工具等により塞ぎ、この中空管内に、高圧の液圧を付加する。この液圧付加により、この中空管を径方向外方に、前記成形型のキャビティの内面に密着するまで拡径して、前記各部材６ａ、１９、２０を一体に形成する。

又、前記第一のコラム側ブラケット１９を構成する１対の平行板部２１、２１の互いに整合する位置に、前記両ステアリングコラム６ａの軸方向に長い第一のコラム側通孔２２、２２を、それぞれ形成している。又、前記両平行板部２１、２１の周囲に、前記ステアリングコラム６ａの前端部を車体に支持する為の第一の車体側ブラケット２３を設けている。この第一の車体側ブラケット２３を構成する１対の第一の支持壁部２４、２４の互いに整合する位置には、第一の車体側通孔２５、２５を、それぞれ形成している。そして、前記第一のコラム側ブラケット１９は、これら両第一の車体側通孔２５、２５と前記両第一のコラム側通孔２２、２２とに、それぞれピン２６、２６を介して前記第一の車体側ブラケット２３に対する軸方向への変位、及びこれら各ピン２６、２６を中心とする揺動変位を可能な状態に支持されている。

一方、前記第二のコラム側ブラケット２０を構成する１対の被挟持部２７、２７の互いに整合する位置に、前記ステアリングコラム６ａの軸方向に長い第二のコラム側通孔２８、２８を、それぞれ形成している。又、前記両被挟持部２７、２７の周囲に、前記ステアリングコラム６ａの軸方向中間部を車体に支持する為の第二の車体側ブラケット２９を設けている。この第二の車体側ブラケット２９を構成する１対の第二の支持壁部３０、３０の互いに整合する位置には、上下方向に長い、第二の車体側通孔３１、３１を、それぞれ形成している。そして、これら両第二の車体側通孔３１、３１と、前記両第二のコラム側通孔２８、２８とに杆状部材３２を挿通すると共に、この杆状部材３２の先端部で、前記両第二の支持壁部３０、３０のうちの一方（図１４の右方）の支持壁部３０の外側面から突出した部分に、締め付けナット３３を螺合し更に締め付けている。

又、前記杆状部材３２の基端部に設けた頭部３４と、前記両第二の支持壁部３０、３０のうちの他方（図１４の左方）の第二の支持壁部３０の外側面との間に、カム機構３５を設けている。このカム機構３５は、前記調節レバー１８の一方への回動に伴って、１対のカム部材３６、３７のうちの一方（図１４の右方）のカム部材３７を軸方向一方（図１４の右側）に変位させる。この状態から、前記調節レバー１８を他方に回動させると、前記一方のカム部材３７が軸方向他方（図１４の左側）に変位する。又、この様に前記第二の車体側ブラケット２９に前記ステアリングコラム６ａを組み付けた状態で、この第二の車体側ブラケット２９と前記第二のコラム側ブラケット２０との間に、前記ステアリングコラム６ａに対して上方への弾性力を付勢する為の弾性部材３８を掛け渡している。

上述の様なステアリング装置の前後方向及び上下方向に関する位置調節を行う際には、前述した様に前記調節レバー１８を他方へと回動させて、前記一方のカム部材３７を軸方向他方へと変位させる。すると、前記両第二の支持壁部３０、３０の幅方向内側面と、前記両被挟持部２７、２７の幅方向外側面との当接部の面圧が小さくなる。この様な状態で、前記杆状部材３２が前記第二のコラム側通孔２８、２８の内側で前記ステアリングコラム６ａの軸方向に変位できる範囲内で、前記ステアリングコラム６ａを前後移動させて、前記ステアリングホイール１の前後位置の調節を行える。尚、この様にステアリングコラム６ａが前後移動する際、前記第一のコラム側ブラケット１９を設けた部分（ステアリングコラム６ａの前端部）は、前記各ピン２６、２６が前記両第一のコラム側通孔２２、２２の内側でこのステアリングコラム６ａの軸方向に変位した分だけ、軸方向に前後移動する。又、前記杆状部材３２が前記第二の車体側通孔３１、３１の内側で上下方向に変位できる範囲内で、前記各ピン２６、２６を中心とする揺動変位をさせて、前記ステアリングホイール１の上下位置の調節を行える。

又、上述の様にして前記ステアリングコラム６ａの前後及び上下位置を調節した後、前記調節レバー１８を一方へ回動させて、前記一方のカム部材３７を軸方向一方へと変位させる。すると、前記両第二の支持壁部３０、３０の幅方向内側面と、前記両被挟持部２７、２７の幅方向外側面との当接部の面圧が大きくなり、前記ステアリングコラム６ａが調節後の位置に支持される。

ところで、前述した様なステアリング装置を構成するステアリングコラム６ａ（図１２に示す構造の場合、アウタコラム１３）を、前述した様なハイドロフォーム工法により成形する場合、鋼製或はアルミニウム合金製の中空管を素材として用いる。この様な中空管は、押し出し成形により中空円管状とした、所謂シームレス管、或いは板状の素材を曲げ形成して両端縁部同士を互いに突き合わせてからこの両端縁部同士を溶接した、所謂電縫管等を用いる。
前記シームレス管は、溶接部を有していない為、中空管の性状が大きく異なる部分がない。この為、加工度の高い（素材から完成に至るまでの間の形状の変化が大きい）加工を施す場合でも、全体に亙り比較的安定した性状を有する完成品を得る事ができる。但し、前記シームレス管は、調達コストが嵩む。

一方、前記電縫管は、前記シームレス管と比べて、生産性が高く、調達コストを抑える事ができる。但し、この様な電縫管は、円周方向の１箇所位置に、軸方向全長に亙る溶接部を有している。この様な溶接部の性状は、他の部分の性状と異なる（例えば、硬度や強度、更には剛性が異なる）場合がある。この為、この溶接部が、加工度の高い部分に位置した場合、完成品に於いて、割れや曲げ等の変形の原因となる場合がある。

又、前記第二のコラム側ブラケット２０の両被挟持部２７、２７の様に対になった部分の一方に、前記溶接部が位置すると、これら両被挟持部２７、２７同士の相対精度（例えば平行度）等の性状が悪化し易い。この様に両被挟持部２７、２７同士の性状が異なると、前記第二の車体側ブラケット２９の両第二の支持壁部３０、３０と、前記両被挟持部２７、２７との当接部同士の当接状態が異なり、前記ステアリングコラム６ａを前述した様な調節後の位置に保持する力（保持力）が不安定になったり、支持剛性が低下する可能性がある。

再公表特許公報ＷＯ２００４／０４３７６６号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、一部に溶接部を有する中空管を用いてハイドロフォーム工法によりステアリングコラムを成形する場合に、このステアリングコラムを車体に対して安定して支持する事ができて、更にこのステアリングコラムに割れ及び曲がり等が発生する事を防止できる製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明の製造方法の対象となるステアリング装置は、筒状のステアリングコラムと、ステアリングシャフトと、車体側に固定される車体側ブラケットと、コラム側ブラケットと、杆状部材と、調節レバーとを備えている。
このうちのステアリングシャフトは、前記ステアリングコラムの内径側に回転自在に支持され、このステアリングコラムの後端開口部よりも後方に突出した後端部にステアリングホイールが装着される。
又、前記車体側ブラケットは、前記ステアリングコラムの軸方向中間部を幅方向両側から挟む状態で固定の部分に設けられ、幅方向に関する拡縮が可能な１対の支持壁部を有する。
又、前記コラム側ブラケットは、前記ステアリングコラムから塑性加工により、このステアリングコラムと一体に成形され、前記両支持壁部の幅方向に関する拡縮に伴い、これら両支持壁部の幅方向内側面同士の間に挟持される１対の被挟持部を有する。
又、前記杆状部材は、前記両支持壁部の互いに整合する位置に形成された車体側通孔、及び、前記両被挟持部に形成したコラム側通孔を挿通した状態で幅方向に配設され、前記両支持壁部の互いに対向する１対の面同士の間隔を拡縮する。
又、前記調節レバーは、前記杆状部材の基端部に設けられ、回動に伴って前記１対の面同士の間隔を拡縮させる。

この様なステアリング装置を製造する為に、本発明の製造方法の場合には、板状の素材を曲げ形成して両端縁部同士を互いに突き合わせてからこの両端縁部同士を溶接した中空管の溶接部を、前記両被挟持部に位置しない様にこの中空管を成形型内に配置した状態で、ハイドロフォーム工法により、この中空管を径方向外方に膨らませる事により、前記ステアリングコラム及びコラム側ブラケットを成形する。
又、本発明の製造方法の場合には、具体的に、前記溶接部の前記ステアリングコラムの外径側から見た形状を、前記ステアリングコラムの中心軸に平行な直線状とする事ができる。
更に、前記溶接部を、前記ステアリングコラムのうち、このステアリングコラムの中心軸を通り前記両支持壁部に直交する仮想平面に関して、前記杆状部材と反対側で、且つ、前記ステアリングコラムの内周面に形成された隆起部から円周方向にずれた部分に配置する構成を採用できる。

上述の様な本発明の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記ステアリングコラムと前記中空管との、ハイドロフォーム工法を実施する前後で対応する軸方向位置に関するそれぞれの断面形状（本明細書及び特許請求の範囲で断面形状とは、中心軸に直交する仮想平面に関する断面形状を言う）のうち、互いに相似関係にある部分が、前記ステアリングコラムの全長に占める割合が最も大きい円周方向位置に、前記溶接部を配置する。

又、上述の様な本発明の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、前記中空管の外径寸法Ａと、前記ステアリングコラムのうち、この中空管と相似関係にある部分の最大外径寸法Ｂとが、Ａ＜Ｂの関係を満たす様にする。
又、上述の様な本発明の製造方法を実施する場合に例えば、請求項４に記載した発明の様に、前記ステアリングコラムの外径寸法のうち、前記中空管の外径寸法よりも小さい部分を、プレスによる押し込み成形により成形した後、ハイドロフォーム工法により前記ステアリングコラム及びコラム側ブラケットを成形する。

上述の様に本発明のステアリング装置の製造方法の場合には、ステアリングコラム及びコラム側ブラケットのうち、このコラム側ブラケットの両被挟持部に、溶接部を位置しない様にしている。この為、これら両被挟持部同士の相対精度（例えば平行度）等の性状が悪化する事を防止できる。その結果、前記ステアリングコラムを、このステアリングコラムの前後、及び上下方向に関する位置調節後の位置に保持する力（保持力）が不安定になったり、支持剛性が低下する事を防止できる。

又、請求項２に記載した発明の場合、前記ステアリングコラムと前記中空管との、ハイドロフォーム工法を実施する前後で対応する軸方向位置に関するそれぞれの断面形状のうち、互いに相似関係にある部分が、前記ステアリングコラムの全長に占める割合が最も大きい円周方向位置に、前記溶接部を配置している。即ち、前記中空管にハイドロフォーム工法を施して、前記ステアリングコラム及びコラム側ブラケットを成形する過程に於いて、加工度が最も低い部分（素材から完成に至るまでの間の形状の変化が最も小さい部分）に、前記溶接部を配置している。この為、成形後のステアリングコラム及びコラム側ブラケットに、割れや曲げ等の変形が発生する事を防止できる。

又、請求項３に記載した発明の場合、前記中空管の外径寸法Ａと、前記ステアリングコラムのうち、この中空管と相似関係にある部分の最大外径部の外径寸法Ｂとを、Ａ＜Ｂの関係に規制している。この様な関係に規制する場合に、例えば、Ａ＜Ｂ≦１．１Ａの範囲に規制すれば、前記中空管をハイドロフォーム工法により径方向外方に塑性変形させる量（加工量）を、比較的小さく抑えられる。その結果、径方向に関する変形量（伸びの量）が制限されてしまう様な溶接部を有する中空管を使用した場合でも、成形後のステアリングコラムに、割れや曲げ等の変形が発生する事の防止を図れる。

更に、請求項４に記載した発明の場合、前記ステアリングコラムの外径寸法のうち、前記中空管の外径寸法よりも小さい部分を、プレスによる押し込み成形により成形した後、ハイドロフォーム工法により前記ステアリングコラム及びコラム側ブラケットを成形する。この為、前記ステアリングコラムの外径寸法のうち最も小さい部分の外径寸法に合わせた中空管を用いる場合と比べて、中空管をハイドロフォーム工法により径方向外方に塑性変形させる量（加工量）を、小さく抑えられる。その結果、成形後のステアリングコラム及びコラム側ブラケットに割れや曲げ等の変形が発生する事の防止を図れる。

本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。 同じく、アウタコラムを成形する工程を説明する為の図であって、中空管の側面図（ａ）と、中間部材の側面図（ｂ）と、アウタコラムの側面図（ｃ）と、アウタコラムの底面図（ｄ）。 本発明の実施の形態の第２例を示す、ステアリングコラムの側面図。 同じく、ステアリングコラムの平面図。 同じく、ステアリングコラムの底面図。 同じく、ステアリングコラムの斜視図。 同じく、図３の右側から見た図。 同じく、図３のａ−ａ断面図。 同じく、図３のｂ−ｂ断面図。 同じく、図３のｃ−ｃ断面図。 ステアリング装置を組み込んだ自動車用操舵装置の１例を示す、部分切断側面図。 従来から知られているステアリング装置の１例を示す、側面図。 図１２のｄ−ｄ断面図。 図１２のｅ−ｅ断面図。

［実施の形態の第１例］
図１〜２は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、ステアリングコラム（本例の場合、ステアリングコラム６ｂを構成するアウタコラム１３ａ）の製造方法を工夫した点にある。本例のステアリングコラム６ｂの構造は、前記図１１に示した構造と同様に、アウタコラム１３ａとインナコラム１４ａとをテレスコープ状に伸縮自在に組み合わせており、この点で、図１２に示したステアリングコラム６ａと異なる。その他の部分の構造は前述した図１１、１２に示した構造を含め、従来から知られているテレスコピック機構、及びチルト機構を備えたステアリング装置の構造とほぼ同様であるから、従来と同様に構成する部分に就いては、図示並びに説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の製造方法により造られる、前記アウタコラム１３ａを含むステアリング装置は、ステアリングシャフト５と、ステアリングコラム６ｂと、車体側ブラケット３９と、コラム側ブラケット４０と、杆状部材３２と、調節レバー１８とを備える。
このうちのステアリングコラム６ｂは、図１１に示した構造と同様に、アウタコラム１３ａとインナコラム１４ａとをテレスコープ状に伸縮自在に組み合わせて成る。又、このアウタコラム１３ａをステアリングホイール１（図１１参照）側のアッパコラムとし、前記インナコラム１４ａをこのステアリングホイール１から遠い側のロアコラムとしている。
又、本例のステアリング装置の場合、前記アウタコラム１３ａが、少なくとも軸方向一部の内径を弾性的に拡縮可能とした筒状であり、このアウタコラム１３ａの内径側に前記インナコラム１４ａを、軸方向の変位を可能に嵌合支持する為の支持部４１を有する。

この支持部４１は、前記アウタコラム１３ａの内周面のうち、前記インナコラム１４ａと径方向に重畳する部分の、図１に鎖線で示す仮想平面γ（アウタコラム１３ａの中心軸Ｏ_１３を含み、前記車体側ブラケット３９の両支持壁部４３、４３と平行な仮想平面）に関して対称となる位置に、この内周面から径方向内方へ突出した状態で形成された、隆起部４２、４２から成る。この様な各隆起部４２、４２の先端縁（径方向内側縁）は、前記インナコラム１４ａの外周面と当接している。尚、後述する様に、前記支持部４１を構成する各隆起部４２、４２の加工精度を高くする事なく、これら各隆起部４２、４２の先端部を前記インナコラム１４ａの外周面に確実に当接させる観点から、これら各隆起部４２、４２を設ける位置は、前記仮想平面γに関してほぼ対称となる位置が好ましい。又、本例の場合、前記各隆起部４２、４２を円周方向３箇所位置に形成しているが、加工コスト等のバランスを考慮した上で、これら各隆起部４２、４２の数を、３個以外の複数個（例えば左右２個ずつ、合計４個）形成する事もできる。又、これら各隆起部４２、４２を形成する位置は、前記アウタコラム１３ａの内周面の円周方向等間隔位置に限定されるものではない。但し、半円周側に偏らせず、半円周を上回る範囲に分布させる。

又、前記アウタコラム１３ａは、図１に示す組み付け状態で、このアウタコラム１３ａの外周面のうちの幅方向（図１の左右方向）両端面を、前記車体側ブラケット３９の両支持壁部４３、４３の内側面に当接させている。この様に、後述する可動側ブラケット４０の両被挟持部４４、４４以外の部分も、前記両支持壁部４３、４３に当接させて、前記アウタコラム１３ａの幅方向に関する支持剛性を大きくし、前記ステアリングコラム６ｂが幅方向に関して振動しにくくしている。

又、前記コラム側ブラケット４０は、前記アウタコラム１３ａの前端部で、前記インナコラム１４ａの後端部と嵌合した部分に、このアウタコラム１３ａと一体に成形している。
本例の場合、前記コラム側ブラケット４０は、前記アウタコラム１３ａの前端部から下方に突出する状態で設けられており、前記車体側ブラケット３９を構成する両支持壁部４３、４３の幅方向に関する拡縮に伴い、これら両支持壁部４３、４３の内側面により幅方向両側から挟持される１対の被挟持部４４、４４と、これら両被挟持部４４、４４の一端（図１の下端）同士を幅方向に連続する底部４５とを有している。尚、前記車体側ブラケット３９の両支持壁部４３、４３の互いに整合する位置には、前記杆状部材３２を挿通可能な、上下方向に長い、車体側通孔４６、４６が形成されている。上述の様な、コラム側ブラケット４０と、車体側ブラケット３９と、杆状部材３２とにより、前記ステアリングコラム６ｂを車体１０（図１１参照）に対して、幅方向に設置した枢軸１１（図１１参照）を中心とする揺動変位を可能に支持している。

又、前記両被挟持部４４、４４は、それぞれの一端（図１の上端）を、前記アウタコラム１３ａの各隆起部４２、４２のうち、図１の下方に形成された隆起部４２、４２の下端に連続し、前記両支持壁部４３、４３と略平行状に形成している。又、前記両被挟持部４４、４４の互いに整合する位置に、前記アウタコラム１３ａの軸方向に長いコラム側通孔４７、４７が、それぞれ形成されている。
又、本例の場合、前記コラム側ブラケット４０の軸方向後端部（底部４５の軸方向後端と前記アウタコラム１３ａの外周面とを連続する連続部４８の前端部）に、一方の被挟持部４４から、底部４５を介して、他方の被挟持部４４に連続する長孔４９を形成している。この様にして、前記コラム側ブラケット４０の軸方向後端部の幅方向に関する剛性を低くしている。即ち、このコラム側ブラケット４０の軸方向後端部には、前記連続部４８が存在する為、軸方向前端部と比べて、幅方向に関する剛性が高い。そこで、前記長孔４９を形成して前記コラム側ブラケット４０の軸方向後端部の幅方向に関する剛性を低くしている。その結果、前記アウタコラム１３ａとインナコラム１４ａとの軸方向に関する重畳状態に拘らず、これら両コラム１３ａ、１４ａ同士を固定する為に要する、前記調整レバー１８の締め付けトルクが大きく異ならない様にして、この調製レバー１８の操作性の安定化を図れる。尚、前記長孔４９は、切削加工或は後述するハイドロフォーム工法等により形成する。
上述した様なステアリング装置の、前記ステアリングホイール１の前後方向及び上下方向に関する位置調節の操作方法は、前述した従来構造とほぼ同様である為、詳しい説明は省略する。

この様なアウタコラム１３ａ（前記支持部４１を含む）及びコラム側ブラケット４０は、次の様な手順で造る。先ず、鋼板製或はアルミニウム合金製の板状の素材を曲げ形成して両端縁部同士を互いに突き合わせてから、この両端縁部同士を溶接して、図２（ａ）に示す様な中空管５０（電縫管）を造る。尚、本例の場合、この中空管５０の外径寸法Ｄ_５０（特許請求の範囲の外径寸法Ａ）と、前記アウタコラム１３ａのうち、この中空管５０と相似関係にある部分の最大外径寸法Ｄ_１３（特許請求の範囲の最大外径寸法Ｂ）とを、Ｄ_５０＜Ｄ_１３の関係を満たす様にしている（本例の場合、１．１Ｄ_５０＝Ｄ_１３）。尚、前記外径寸法Ｄ_５０と前記最大外径寸法Ｄ_１３とを、この様な関係に規制する場合に、例えば、Ｄ_５０＜Ｄ_１３≦１．１Ｄ_５０の範囲に規制すれば、前記中空管５０をハイドロフォーム工法により径方向外方に塑性変形させる量（加工量）を、比較的小さく抑えられる。又、前記外径寸法Ｄ_５０と前記最大外径寸法Ｄ_１３とを、Ｄ_５０＝Ｄ_１３の関係（前記アウタコラム１３ａ部分は、前記中空管５０をハイドロフォーム工法により径方向外方に塑性変形させない場合）を満たす構造とする事もできる。

次いで、前記中空管５０の後端寄り部分（図２の右端寄り部分）に、プレスによる押し込み加工を施して、この後端寄り部分の直径を縮める。この様にして、その後端寄り部分に押込み成形部５１を有する中間部材５２｛図２（ｂ）参照｝を造る。この様に、前記アウタコラム１３ａのうち、その外径寸法が前記中空管５０の外径寸法Ｄ_５０よりも小さい部分（このアウタコラム１３ａの後端寄り部分）は、後述するハイドロフォーム工法を施す前に、プレスによる押し込み加工等により成形しておく。尚、アウタコラムに、中空管の外径寸法よりも小さい部分が存在しない場合には、上述の様な中間部材５２を造る工程は省略できる。

次いで、前記アウタコラム１３ａの、前記支持部４１の各隆起部４２、４２のうち図１の上方に設けられた隆起部４２（以下、上側の隆起部４２）よりも円周方向一方（図１の右側）に若干ずれた位置（図１、２に太線で示す位置）に溶接部５３が配置される様に、前記中間部材５２（中間部材５２を造る工程を省略した場合は中空管５０）を成形型（図示省略）内にセットする。この成形型は、前述した従来構造のステアリング装置を構成するステアリングコラム６ａ（図１２〜１４に示す構造の場合）、アウタコラム１３（図１１に示す構造の場合）を製造する際に用いるものと同様に、拡径して造るべき前記アウタコラム１３ａ及びコラム側ブラケット４０の外面形状に見合う内面形状を有するものである。

前記溶接部５３の位置は、図１の溶接部配置範囲α_１、α_２から選択する事ができる。本例の場合、この溶接部配置範囲α_１、α_２を、前記アウタコラム１３ａのうち、このアウタコラム１３ａの中心軸Ｏ_１３を含み、前記車体側ブラケット３９の両支持壁部４３、４３と直交する仮想平面βよりも上方で、前記上側の隆起部４２が設けられた部分を除いた部分としている。尚、前記溶接部５３は、前記溶接部配置範囲α_１、α_２のうち、図１に鎖線で示す仮想平面γ（アウタコラム１３ａの中心軸Ｏ_１３を含み、両支持壁部４３、４３と平行な仮想平面）に近い位置に配置する事が好ましい。

以下、上述の様な溶接部配置範囲α_１、α_２を選定した理由に就いて説明する。
前記アウタコラム１３ａの図１に示す軸方向位置に於いて、このアウタコラム１３ａの断面形状のうち、前記各溶接部配置範囲α_１、α_２に相当する部分の断面形状は、前記中空管５０の断面形状と相似関係（この中空管５０の一部の形状が、単に径方向外方に拡張しただけの関係）にある。即ち、他の部分（例えば、前記支持部４１の各隆起部４２、４２が形成された部分）と比較して、加工度が低い部分である。
本例のステアリングコラム１３ａの場合、上述した溶接部配置範囲α_１と同様の相似関係となる部分が、図２の（ｃ）に斜格子Ｘで示す部分にも存在する。尚、前記溶接部配置範囲α２と同様の相似関係となる部分は、前記斜格子Ｘで示す部分と、図２の表裏方向に関して対称位置に存在する。

一方、図１に示す軸方向位置に於いて、前記上側の隆起部４２が形成された円周方向位置は、前記中空管５０の断面形状と相似関係ではない。この上側の隆起部４２が形成された円周方向位置に関して、アウタコラム１３ａの全長に亙り見ると、図２の（ｃ）の斜格子Ｙで示す部分（軸方向に関して前記上側の隆起部４２の後端から前記押込み成形部５１の前端までの部分）に関する限り、その断面形状は、前記中空管５０と相似関係となる。但し、前記斜格子Ｘで示す部分と比べると、前記アウタコラム１３ａの全長に占める割合が小さい。
この様な観点から、上述の様な相似関係を満たす部分が、前記アウタコラム１３ａの全長に占める割合が、最も大きい円周方向位置である前記溶接部配置範囲α_１、α_２を、前記溶接部５３を配置する範囲として選定している。尚、相似関係だけで選定できない場合には、相似関係に近い形状（低い加工度で成形できる部分の形状）の割合で判断すれば良い。又、上述の条件によっても、前記コラム側ブラケット４０の両被挟持部４４、４４が形成された円周方向位置は、溶接部を配置する範囲からは除く。

次いで、上述した様な状態で前記中間部材５２を前記成形型内に配置した状態で、この中間部材５２の両端を、軸押し工具等により塞ぎ、この中間部材５２内に、高圧の液圧（例えば水圧）を付加する。この液圧付加により、この中間部材５２を径方向外方に、前記成形型のキャビティの内面に密着するまで拡径して、前記アウタコラム１３ａ及びコラム側ブラケット４０を形成する。又、ハイドロフォーム工法により成形した後、必要に応じて、前記支持部４１を構成する各隆起部４２、４２の先端部に切削、又はプレスによる仕上加工を施す。

又、本例のステアリング装置の製造方法の場合、上述の様に前記コラム側ブラケット４０の両被挟持部４４、４４に、前記溶接部５３を配置しない。この為、これら両被挟持部４４、４４同士の相対精度（例えば平行度）等の性状が悪化する事を防止できる。その結果、前記ステアリングコラム６ｂ（アウタコラム１３ａ、インナコラム１４ａ）を、このステアリングコラム６ｂの前後、及び上下方向に関する位置調節後の位置に保持する力（保持力）が不安定になったり、支持剛性が低下する事の防止を図れる。

又、前記アウタコラム１３ａと前記中空管５０との、ハイドロフォーム工法の実施前後で対応する、軸方向位置に関する、それぞれの断面形状のうち、互いに相似関係にある部分が、前記ステアリングコラムの全長に占める割合が最も大きい円周方向位置（前記溶接部配置範囲α_１、α_２）に、前記溶接部５３を配置している。即ち、前記中間部材５２（又は、中空管５０）にハイドロフォーム工法を施して、前記アウタコラム１３ａ及びコラム側ブラケット４０を成形する過程に於いて、加工度が最も低い部分（素材から完成に至るまでの間の形状の変化が最も小さい部分）に、前記溶接部５３を配置している。この為、成形後のアウタコラム１３ａ及びコラム側ブラケット４０に、割れや曲げ等の変形が発生する事を防止できる。

又、前記中空管５０の外径寸法Ｄ_５０と、前記アウタコラム１３ａ及びコラム側ブラケット４０の最大外径部の外径寸法Ｄ_１３とを、１．１Ｄ_５０＝Ｄ_１３の関係に規制している。この為、前記中空管５０をハイドロフォーム工法により径方向外方に塑性変形させる量を、比較的小さく抑えられる。その結果、径方向に関する変形量（伸びの量）が制限される様な、前記溶接部５３を有する中空管５０を使用した場合でも、成形後のアウタコラム１３ａに、割れや曲げ等の変形が発生する事を防止できる。

更に、前記アウタコラム１３ａの外径寸法のうち、前記中空管５０の外径寸法よりも小さい部分（本例の場合、アウタコラム１３ａの後端寄り部分）を、プレスによる押し込み成形により成形した後、ハイドロフォーム工法により前記アウタコラム１３ａ及びコラム側ブラケット４０を成形する。この為、前記アウタコラム１３ａの外径寸法のうち最も小さい部分の外径寸法に合わせた中空管を用いる場合と比べて、中空管をハイドロフォーム工法により径方向外方に塑性変形させる量を、小さく抑えられる。その結果、成形後のアウタコラム１３ａ及びコラム側ブラケット４０に割れや曲げ等の変形が発生する事を、より確実に防止できる。

［実施の形態の第２例］
図３〜１０は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のテレスコピックステアリング装置を構成するステアリングコラム６ｃは、前述した図１２〜１４に示すステアリング装置を構成するステアリングコラム６ａの構造と同様に、単一の筒状部材により構成している。又、本例の場合、前記ステアリングコラム６ｃの軸方向中間部の後端寄り部分から上方に突出する状態で、膨出部５４を形成している。この膨出部５４は、その上面を平坦面５５としている。又、軸方向前端部に設けた第一のコラム側ブラケット１９ａの底面に、前端に開口する状態で、大略五角形の切欠部５６（図５参照）を設けている。その他のステアリングコラム６ｃの構造は前述した図１２〜１４に示すステアリングコラム６ａの構造とほぼ同様である。

この様な本例のステアリング装置を構成するステアリングコラム６ｃを製造する手順は、前述した実施の形態の第１例の手順と同様であるが、本例の場合、溶接部５３ａを前記ステアリングコラム６ｃの上端部（図３、４、６〜１０に太線で示す部分）に配置している。尚、この溶接部５３ａの設置位置は、図１０の溶接部配置範囲α_３内で選定できる。又、本例の場合も、前記ステアリングコラム６ｃの軸方向中間部に設けた第二のコラム側ブラケット２０ａの両被挟持部２７ａ、２７ａには、前記溶接部５３ａを配置しない。

又、本例の場合、前記ステアリングコラム６ｃのうち、前記中空管５０と相似関係にある部分の最大外径寸法は、前記第一のコラム側ブラケット１９ａが形成された部分（図１０参照）の最大外径寸法Ｄ_６（特許請求の範囲の最大外径寸法Ｂ）である。本例の場合も、前記中空管５０の外径寸法Ｄ_５０｛図２の（ａ）参照｝と、前記最大外径寸法Ｄ_６とを、Ｄ_５０＜Ｄ_６の関係を満たす様にしている。尚、本例の場合も、前述した実施の形態の第１例と同様に、前記外径寸法Ｄ_５０と前記外径寸法Ｄ_６とを、例えば、Ｄ_５０＜Ｄ_６≦１．１Ｄ_５０の範囲に規制すれば、前記中空管５０をハイドロフォーム工法により径方向外方に塑性変形させる量（加工量）を、比較的小さく抑えられる。

又、本例の場合も前記ステアリングコラム６ｃの軸方向後端寄り部分の外径寸法は、前記中空管５０の外径寸法Ｄ_５０よりも小さい。この為、前述した実施の形態の第１例と同様に、ハイドロフォーム工法を施す前に、プレスによる押し込み加工により、前記ステアリングコラム６ｃの後端寄り部分に押込み成形部５１ａを形成する。その他の構造、及び作用・効果は前述した実施の形態の第１例と同様である。

本発明の製造方法の対象となるステアリング装置の構造は、ステアリングコラムをアウタコラムとインナコラムとにより構成する場合に、このアウタコラムとインナコラムとの前後方向は問わない。インナコラムが後側であっても、アウタコラムが後側であっても良い。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングギヤユニット
３ 入力軸
４ タイロッド
５ ステアリングシャフト
６、６ａ、６ｂ、６ｃ ステアリングコラム
７ 自在継手
８ 中間シャフト
９ 自在継手
１０ 車体
１１ 枢軸
１２ 車体側ブラケット
１３、１３ａ アウタコラム
１４、１４ａ インナコラム
１５ アウタチューブ
１６ インナシャフト
１７ 電動モータ
１８ 調節レバー
１９、１９ａ 第一のコラム側ブラケット
２０、２０ａ 第二のコラム側ブラケット
２１ 平行板部
２２ 第二のコラム側通孔
２３ 第一の車体側ブラケット
２４ 第一の支持壁部
２５ 第一の車体側通孔
２６ ピン
２７、２７ａ 被挟持板部
２８ 第二のコラム側通孔
２９ 第二の車体側ブラケット
３０ 第二の支持壁部
３１ 第二の車体側通孔
３２ 杆状部材
３３ 締め付けナット
３４ 頭部
３５ カム機構
３６ カム部材
３７ カム部材
３８ 弾性部材
３９ 車体側ブラケット
４０ コラム側ブラケット
４１ 支持部
４２ 隆起部
４３ 支持壁部
４４ 被挟持部
４５ 底部
４６ 車体側通孔
４７ コラム側通孔
４８ 連続部
４９ 長孔
５０ 中空管
５１、５１ａ 押込み成形部
５２ 中間部材
５３、５３ａ 溶接部
５４ 膨出部
５５ 平坦部
５６ 切欠部

Claims (4)

1. 筒状のステアリングコラムと、ステアリングシャフトと、車体側に固定される車体側ブラケットと、コラム側ブラケットと、杆状部材と、調節レバーとを備え、
   このうちのステアリングシャフトは、前記ステアリングコラムの内径側に回転自在に支持され、このステアリングコラムの後端開口部よりも後方に突出した後端部にステアリングホイールが装着されるものであり、
   前記車体側ブラケットは、前記ステアリングコラムの軸方向中間部を幅方向両側から挟む状態で固定の部分に設けられ、幅方向に関する拡縮が可能な１対の支持壁部を有しており、
   前記コラム側ブラケットは、前記ステアリングコラムから塑性加工により、このステアリングコラムと一体に成形され、前記両支持壁部の幅方向に関する拡縮に伴い、これら両支持壁部の幅方向内側面同士の間で挟持される１対の被挟持部を有しており、
   前記杆状部材は、前記両支持壁部の互いに整合する位置に形成された車体側通孔、及び、前記両被挟持部に形成したコラム側通孔を挿通した状態で幅方向に配設され、前記両支持壁部の互いに対向する１対の面同士の間隔を拡縮する為のものであり、
   前記調節レバーは、前記杆状部材の基端部に設けられ、回動に伴って前記１対の面同士の間隔を拡縮させる為のものであるステアリング装置の製造方法に於いて、
   板状の素材を曲げ形成して両端縁部同士を互いに突き合わせてからこの両端縁部同士を溶接した中空管の溶接部が、前記両被挟持部に位置しない様にこの中空管を成形型内に配置した状態で、ハイドロフォーム工法により、この中空管を径方向外方に膨らませる事により、前記ステアリングコラム及びコラム側ブラケットを成形するものであり、前記溶接部のこのステアリングコラムの外径側から見た形状が、このステアリングコラムの軸方向に平行な直線状であり、この溶接部を、このステアリングコラムのうち、このステアリングコラムの中心軸を通り前記両支持壁部に直交する仮想平面に関して、前記杆状部材と反対側で、且つ、前記ステアリングコラムの内周面に形成された隆起部から円周方向にずれた部分に配置する事を特徴とするステアリング装置の製造方法。
2. 前記ステアリングコラムと前記中空管との、ハイドロフォーム工法を実施する前後で対応する軸方向位置に関するそれぞれの断面形状のうち、互いに相似関係にある部分が、前記ステアリングコラムの全長に占める割合が最も大きい円周方向位置に、前記溶接部を配置する、請求項１に記載したステアリング装置の製造方法。
3. 前記中空管の外径寸法Ａと、前記ステアリングコラムのうち、この中空管と相似関係にある部分の最大外径寸法Ｂとが、Ａ＜Ｂの関係を満たす、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したステアリング装置の製造方法。
4. 前記ステアリングコラムの外径寸法のうち、前記中空管の外径寸法よりも小さい部分を、プレスによる押し込み成形により成形した後、ハイドロフォーム工法により前記ステアリングコラム及びコラム側ブラケットを成形する、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したステアリング装置の製造方法。

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