WO2015129454A1

WO2015129454A1 - ステアリング装置

Info

Publication number: WO2015129454A1
Application number: PCT/JP2015/053675
Authority: WO
Inventors: 修平千葉
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2016-08-27
Also published as: US9988070B2; DE112015001027T5; US20160368525A1; CN105980236A

Abstract

　衝撃吸収機構（４０）を備えるステアリング装置は、ステアリングシャフトを支持するアッパコラムチューブ（２１）と、アッパコラムチューブ（２１）と相対移動可能なロアコラムチューブ（２２）と、アッパコラムチューブ（２１）に連結され、ステアリングホイール（８）側に切り欠き（３５ａ）を有するアッパ固定ブラケット（３５）と、を備える。衝撃吸収機構（４０）は、アッパ固定ブラケット（３５）に固定されるブラケット固定部（４１）と、車体に固定されるとともに切り欠き（３５ａ）と係合するカプセル部（３４，４２）と、ブラケット固定部（４１）とカプセル部（３４，４２）とを接続しアッパ固定ブラケット（３５）とカプセル部（３４，４２）とが相対移動することで破断する破断部（４３）と、を有する。カプセル部（３４，４２）に対する破断部（４３）の接続位置は、車体の前方寄りである。

Description

ステアリング装置

　本発明は、車両に搭載されるステアリング装置に関する。

　従来のステアリング装置として、ＪＰ２００７－７６６１３Ａには、車両衝突時に運転者がステアリングホイールに衝突することによって生じる衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収機構を備えるステアリング装置が開示されている。

　このステアリング装置は、アッパーコラムを車体に取り付けるブラケットと、ブラケットのフランジ部に固定されるカプセルと、を備える。カプセルにはボルト穴が設けられ、ボルト穴にボルトを挿通することでカプセルが車体に固定される。また、ブラケット及びカプセルには互いに対向する位置に貫通孔が設けられ、この貫通孔に樹脂を射出成型して樹脂ピンが形成される。ブラケットは、この樹脂ピンによってカプセルに固定される。

　車両衝突時、運転者がステアリングホイールに衝突してブラケットがカプセルに対してスライドする方向に衝撃が加わると、樹脂ピンが破断して衝撃エネルギーが吸収される。

　しかし、ＪＰ２００７－７６６１３Ａに開示されるステアリング装置では、貫通孔に樹脂ピンを射出成型する際に、樹脂の量及び圧力を調整する必要があるので、作業者の熟練を要するとともに、樹脂ピンが破断する荷重にばらつきが生じるおそれがあった。

　本発明は、車両衝突時に安定して作動し、製造時に作業者の熟練を要しない衝撃吸収機構を備えるステアリング装置を提供することを目的とする。

　本発明のある態様によれば、ステアリングホイールを通じてステアリングシャフトに加わる衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収機構を備えるステアリング装置であって、ステアリングシャフトを回転自在に支持するアッパコラムチューブと、車体に固定され、アッパコラムチューブと相対移動可能なロアコラムチューブと、アッパコラムチューブに連結され、ステアリングホイール側に切り欠きを有するアッパ固定ブラケットと、を備え、衝撃吸収機構は、アッパ固定ブラケットに固定されるブラケット固定部と、車体に固定されるとともにアッパ固定ブラケットの切り欠きと係合するカプセル部と、ブラケット固定部とカプセル部とを接続しアッパ固定ブラケットとカプセル部とが相対移動することで破断する破断部と、を有し、カプセル部に対する破断部の接続位置は、車体の前方寄りであるステアリング装置が提供される。

図１は、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の平面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の側面図である。図３は、図１のIII－III線に沿う断面図である。図４は、図１のIV－IV線に沿う断面図である。図５Ａは、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の衝撃吸収部材の平面図である。図５Ｂは、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の衝撃吸収部材を軸方向から見た場合の側面図である。図６は、図５ＢのVI部を拡大した拡大図である。図７は、図５ＡのVII－VII線に沿う断面図である。図８は、図５ＡのVIII部を拡大した拡大図である。図９は、衝撃吸収部材の変形例の平面図である。図１０は、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置の平面図である。図１１は、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置の側面図である。図１２は、図１０におけるXII－XII線に断面を示す断面図である。図１３は、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置の衝撃吸収機構の平面図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

　＜第１実施形態＞
　本発明の第１実施形態として電動パワーステアリング装置１００を例にとって説明する。

　まず、図１～図３を参照して、電動パワーステアリング装置１００の全体構成について説明する。

　電動パワーステアリング装置１００は、ドライバーがステアリングホイール８に加える操舵力を電動モータ１３の回転トルクにて補助する装置である。

　電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール８が連結されるステアリングシャフト１と、内部を挿通するステアリングシャフト１を回転自在に支持するステアリングコラム２と、図示しないトーションバーを介してステアリングシャフト１と連結される出力シャフト４と、を備える。

　出力シャフト４は、ユニバーサルジョイント、ピニオン、ラック等を介して車輪に連結される。ドライバーがステアリングホイール８を操舵することによって、ラックが軸方向に移動して車輪の向きが変化する。

　以下では、ステアリングホイール８側を車体後方、出力シャフト４側を車体前方として説明する。

　電動モータ１３の回転トルクは、ギヤケース３２に収容される減速機を介して出力シャフト４に補助トルクとして付与される。電動モータ１３は、ステアリングホイール８に加わる操舵力を検出するトルクセンサの検出結果に基づいて制御される。トルクセンサはセンサケース３１に収容される。

　ステアリングシャフト１は、後端部にステアリングホイール８が連結される略円筒状のアッパシャフト１１と、アッパシャフト１１と同軸的に接続され、前方側がトーションバーを介して出力シャフト４に連結される略円筒状のロアシャフト１２と、からなる。ロアシャフト１２の後方側はアッパシャフト１１の中空部に挿入され、両者はセレーション結合される。アッパシャフト１１とロアシャフト１２は、セレーション結合によって、一体回転可能でかつ軸方向に相対移動可能に接続される。

　ステアリングコラム２は、軸受２３を介してアッパシャフト１１を回転自在に支持する略円筒状のアッパコラムチューブ２１と、アッパコラムチューブ２１と同軸的に配置され、前端部がセンサケース３１に固定される略円筒状のロアコラムチューブ２２と、からなる。アッパコラムチューブ２１の前方側にはロアコラムチューブ２２の後方側が挿入され、両者は軸方向に相対移動可能である。アッパシャフト１１とアッパコラムチューブ２１は、軸受２３によって軸方向の相対移動が規制されている。センサケース３１の後方部には、他の部位よりも小径な筒状の小径部３１ａが形成され、小径部３１ａの外周面にロアコラムチューブ２２の前端部の内周面が圧入される。

　出力シャフト４は、ギヤケース３２に軸受１６を介して回転自在に支持される。

　電動パワーステアリング装置１００は、車体に固定されると共にステアリングコラム２を支持するアッパ固定ブラケット３５と、車体に固定されると共に一対のアーム３８ａ，３８ｂを介してギヤケース３２を揺動可能に支持する図示しないロア固定ブラケットと、を介して車体に取り付けられる。

　電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール８がドライバーから見て上下方向（図２に示す実線矢印の方向）に移動するようにステアリングコラム２を一対のアーム３８ａ，３８ｂを中心に揺動可能とするチルト機構と、ステアリングホイール８がドライバーから見て前後方向（図２に示す点線矢印の方向）に移動するようにステアリングコラム２を伸縮可能とするテレスコピック機構と、ステアリングコラム２の揺動及び伸縮の規制とその規制の解除とを切り換え可能な解除機構と、を備える。

　以下では、チルト機構、テレスコピック機構、及び解除機構について説明する。

　アッパコラムチューブ２１には、外周を囲むようにコラムブラケット５１が固定される。コラムブラケット５１は、アッパ固定ブラケット３５に固定された支持ブラケット５２に支持され、支持ブラケット５２に対して移動可能なようにガイドピン５３によって連結される。

　支持ブラケット５２は、コラムブラケット５１の両側壁５１ａを挟むように延びる一対の側壁５２ａを有する。ガイドピン５３は、支持ブラケット５２の両側壁５２ａとコラムブラケット５１の両側壁５１ａとを貫通して設けられる。支持ブラケット５２の両側壁５２ａには、ガイドピン５３の移動をガイドするガイド穴５２ｂが形成される。ガイド穴５２ｂはステアリングコラム２の軸方向に対して略直交する方向に形成される。ガイドピン５３がガイド穴５２ｂに沿って移動することによって、コラムブラケット５１が支持ブラケット５２の両側壁５２ａの内周面に沿って移動する。これにより、ステアリングコラム２が一対のアーム３８ａ，３８ｂを中心に揺動し、ステアリングホイール８はドライバーから見て上下方向に移動する。

　また、コラムブラケット５１の両側壁５１ａには、ガイドピン５３の移動をガイドするガイド穴５１ｂ（図３参照）がステアリングコラム２の軸方向に沿って形成される。ガイドピン５３がガイド穴５１ｂに沿って移動することによって、コラムブラケット５１が支持ブラケット５２の両側壁５２ａの内周面に沿って移動する。これにより、アッパコラムチューブ２１がアッパシャフト１１と共に軸方向へ移動し、ステアリングホイール８はドライバーから見て前後方向に移動する。

　ガイドピン５３には、ドライバーが運転席にて操作可能な操作レバー３７が回転自在に取り付けられる。操作レバー３７を操作することによって、支持ブラケット５２の両側壁５２ａによるコラムブラケット５１の両側壁５１ａの締め付けとその解除が行われる。具体的には、操作レバー３７の操作に伴って回転するカムの作用によって締め付けとその解除が行われる。

　操作レバー３７が締め付け位置にある場合には、コラムブラケット５１の両側壁５１ａが支持ブラケット５２の両側壁５２ａによって締め付けられた状態となり、支持ブラケット５２に対するコラムブラケット５１の移動が規制されるため、ステアリングコラム２の揺動及び伸縮が規制される。一方、操作レバー３７が開放位置にある場合には、支持ブラケット５２の両側壁５２ａによるコラムブラケット５１の両側壁５１ａの締め付けが解除された状態となり、支持ブラケット５２に対するコラムブラケット５１の移動が可能となるため、ステアリングコラム２の揺動及び伸縮の規制が解除される。

　次に、衝撃吸収機構３９について説明する。衝撃吸収機構３９は、ボルトを介して車体に固定される一対のカプセル３４と、樹脂製の衝撃吸収部材４０と、を有し、図１及び図２に示すように、アッパ固定ブラケット３５に固定される。

　アッパ固定ブラケット３５には、ステアリングホイール８側に開口し、カプセル３４に係合する切り欠き３５ａが形成される。カプセル３４の両側面には、切り欠き３５ａと係合する係合溝３４ａが形成される。カプセル３４を開口側から切り欠き３５ａにスライドさせて嵌め込むとアッパ固定ブラケット３５がカプセル３４によって挟持され、アッパ固定ブラケット３５とカプセル３４とはアッパコラムチューブ２１の軸に垂直な方向への相対移動が規制される。

　カプセル３４はさらに、カプセル３４を車体に固定するボルトが挿通する挿通孔３４ｂと、挿通孔３４ｂの外縁に沿って車体側に隆起した隆起部３４ｃと、を有する。挿通孔３４ｂ及び隆起部３４ｃは、カプセル３４のほぼ中央に形成される。さらにアッパ固定ブラケット３５には、アッパコラムチューブ２１の上方（図２の上方向）に下方へと窪んだ凹部３５ｂが形成される。

　次に、衝撃吸収部材４０について説明する。図４は、図１におけるIV－IV線に沿う断面図であり、アッパ固定ブラケット３５及び衝撃吸収機構３９以外の部材については省略して示している。図５Ａは、衝撃吸収部材４０の平面図である。図５Ｂは、衝撃吸収部材４０をアッパコラムチューブ２１の軸方向から見た場合の側面図である。

　衝撃吸収部材４０は、アッパ固定ブラケット３５の凹部３５ｂに嵌め込まれる凸部４１ａを有するブラケット固定部４１と、内周がカプセル３４の隆起部３４ｃの外周と嵌合する貫通孔４２ａを有する一対のカプセル固定部４２と、ブラケット固定部４１とカプセル固定部４２とを接続する破断部４３と、を有し、樹脂によって一体成形される。

　ブラケット固定部４１がアッパ固定ブラケット３５に対して一体的に固定され、カプセル固定部４２がカプセル３４に対して一体的に固定されることによって、衝撃吸収部材４０は、アッパ固定ブラケット３５に固定される。ここで、カプセル３４とカプセル固定部４２とが一体化した部分がカプセル部に該当する。

　破断部４３は、図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、カプセル固定部４２の接続面４２ｂの車体前方寄りの部分と、ブラケット固定部４１の接続面４１ｂの車体前方寄りの部分と、を車体の前後方向に所定の領域に亘って接続している。すなわち、カプセル固定部４２の接続面４２ｂの車体前方寄りの部分は、破断部４３が接続される接続領域となる一方で、車体後方寄りの部分は、破断部４３が接続されない非接続領域となる。破断部４３がカプセル固定部４２の接続面４２ｂの車体前方寄りの部分に接続しているとは、カプセル固定部４２の貫通孔４２ａを挿通するボルトによる締め付け位置の中心よりも、破断部４３の車体前後方向における中間点が、車体前後方向において車体前方側に位置する状態で破断部４３がカプセル固定部４２に接続していることを意味する。また、破断部４３は、図５Ｂに示されるように、カプセル固定部４２及びブラケット固定部４１に比べて薄肉に形成され、他の部位よりも破断しやすい形状を有している。

　次に、衝撃吸収機構３９の作用について説明する。

　車両衝突時にステアリングホイール８を通じてステアリングシャフト１に過大な荷重が作用した場合、アッパシャフト１１及びアッパコラムチューブ２１が一体的に軸方向に移動し、ガイドピン５３がガイド穴５１ｂの終端（テレスコピック調整機構のストローク端）に当接するまで移動する。さらに、上記荷重がアッパコラムチューブ２１からコラムブラケット５１、支持ブラケット５２を介してアッパ固定ブラケット３５に作用する。アッパ固定ブラケット３５に荷重が作用すると、アッパ固定ブラケット３５は、切り欠き部３５ｃがカプセル３４の係合溝３４ａから外れる方向、すなわちステアリングホイール８とは反対方向へ移動しようとする。このとき、カプセル３４に固定されているカプセル固定部４２とアッパ固定ブラケット３５に固定されているブラケット固定部４１とが相対移動して破断部４３が破断する。これにより、車両衝突時にステアリングホイール８に過大な荷重が作用した場合に、アッパコラムチューブ２１及びアッパシャフト１１が車体に対して移動し、アッパシャフト１１に加わる衝撃エネルギーが吸収される。

　具体的には、カプセル固定部４２は貫通孔４２ａを挿通するボルトにより車体に固定されているので、図５Ａ中に実線矢印Ｆで示されるように、アッパ固定ブラケット３５を介してブラケット固定部４１に荷重が作用すると、カプセル固定部４２の車体前方部に接続された破断部４３を介してカプセル固定部４２にも荷重が伝達され、カプセル固定部４２にはボルトによる締結位置を中心としたモーメントが作用する。このため、図５Ａ中に破線矢印Ｍで示されるように、カプセル固定部４２の車体後方部は、ブラケット固定部４１側に移動する一方、カプセル固定部４２の車体前方部は、ブラケット固定部４１から離れる方向に移動する。

　ここで、前述のように、カプセル固定部４２の接続面４２ｂの車体後方寄りには破断部４３が接続されない非接続領域が設けられているため、図５Ａに示されるように、カプセル固定部４２の車体後方部とブラケット固定部４１との間には隙間が形成される。この隙間がカプセル固定部４２の変位を許容する空間となり、カプセル固定部４２の車体後方部は、制約を受けずにブラケット固定部４１側に移動する。

　カプセル固定部４２の車体後方部がブラケット固定部４１側に移動するのに伴い、カプセル固定部４２の車体前方部に接続された破断部４３は破断を開始し、カプセル固定部４２に作用する荷重に応じて安定して破断する。破断部４３が完全に破断すると、カプセル固定部４２及びカプセル３４は、ボルトにより車体に固定されているため固定位置に留まる一方、ブラケット固定部４１は、凸部４１ａを介してアッパ固定ブラケット３５に係止しているため、アッパ固定ブラケット３５とともに車体前方へ移動する。

　破断部４３が破断する荷重は、非接続領域の大きさ、すなわち、カプセル固定部４２に対する破断部４３の接続位置に応じて変化する。例えば、破断荷重を小さくしたい場合は、カプセル固定部４２に対する破断部４３の接続位置を車両前方寄りにずらして非接続領域を大きくし、荷重がかかった際にカプセル固定部４２の車体後方部がブラケット固定部４１側へ移動し易い構成とする。

　続いて、図５Ａ～図６を参照して、破断部４３の破断荷重を設定する手法について説明する。図６は、図５Ｂにおける破断部４３の周辺部（破線円VI内）を拡大した図面である。

　破断部４３の形状は、図５Ａに示される車体前後方向における長さＬと、図６に示されるブラケット固定部４１の接続面４１ｂとカプセル固定部４２の接続面４１ｂとの間の距離Ｗ（以下、幅Ｗと称する。）と、アッパ固定ブラケット３５及び衝撃吸収機構３９をボルトにより車体への固定する方向における厚さｔ、とによって規定される。

　破断部４３が破断する荷重は、破断部４３の長さＬ，幅Ｗ，厚さｔに基づいて設定される。例えば、破断部４３の長さＬまたは厚さｔを大きくすると、カプセル固定部４２とブラケット固定部４１とを接続する領域が拡大するため、破断部４３は破断しにくくなり、破断荷重は大きくなる。一方、破断部４３の幅Ｗを大きくすると、カプセル固定部４２とブラケット固定部４１との間の隙間が大きくなり、荷重が作用した際にカプセル固定部４２がブラケット固定部４１側に移動し易くなるため、破断荷重は小さくなる。このように、破断部４３の各寸法を適宜変化させ、破断部４３の形状を変化させることにより破断荷重を任意に設定することが可能となる。

　次に、図７及び図８を参照して、破断部４３の破断荷重を設定する他の手法について説明する。図７は、図５ＡにおけるVII－VII線に沿う断面図である。図８は、図５Ａにおける破断部４３の周辺部（破線円VIII内）を拡大した図面である。

　図７及び図８に示された破断部４３は、破断部４３の他の部分よりも破断しやすい脆弱部を有する。図７に示された破断部４３は、その厚さｔが車体後方ら車体前方に向かってｔ２からｔ１に減少しており、破断部４３の車体前方には、他の部分よりも厚さが薄いため破断しやすい脆弱部としての薄肉部４３ａが形成される。荷重が作用した際には、前述のように、カプセル固定部４２の車体前方部がブラケット固定部４１から離れる方向に移動するので、破断部４３は、車体前方に形成された薄肉部４３ａから容易に破断することになる。このため、破断荷重は、薄肉部４３ａの厚さや薄肉部４３ａが形成される位置を適宜変更することにより任意に設定することが可能となる。薄肉部４３ａは、車体前方側に限らず、車体後方側に設けてもよいし、車体前方及び車体後方の両方に設けてもよいし、中央部を車体前方及び車体後方よりも薄くすることによって形成してもよい。また、破断部４３の厚さは薄肉部４３ａに向かって徐々に減少させてもよいし、段階的に減少させてもよい。

　図８に示された破断部４３の車両前後方向の端部には、他の部分よりも破断しやすい脆弱部としてのクサビ状の切り込み部４３ｂが形成される。荷重がかかった際には、前述のように、カプセル固定部４２の車体前方部がブラケット固定部４１から離れる方向に移動するので、破断部４３は切り込み部４３ｂから容易に破断することになる。このため、破断荷重は、切り込み部４３ｂの切り込み深さを適宜変更することにより任意に設定することが可能となる。切り込み部４３ｂは、端部のいずれか一方にのみ形成してもよい。また、切り込み部４３ｂの形状は、クサビ状に代えてＵ字状または半円状としてもよい。

　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

　破断部４３をカプセル部３４，４２の車体前方寄りに設けたことによって、ステアリング装置に作用する衝撃に応じてカプセル部３４，４２が変位し易くなる。カプセル部３４，４２の変位に伴いカプセル部３４，４２に接続された破断部４３が安定して破断するので、作業者の熟練を要せずに、車両衝突時に安定して作動する衝撃吸収機構３９を備えるステアリング装置１００を製造することができる。

　また、カプセル３４の隆起部３４ｃにカプセル固定部４２の貫通孔４２ａを嵌め込むことでカプセル固定部４２をカプセル３４に固定するので、簡易な構造で衝撃吸収部材４０をカプセル３４に固定することができるとともに、カプセル固定部４２はカプセル３４を車体に固定するボルトによって共に固定されるのでカプセル固定部４２の脱落をより確実に防止することができる。

　また、衝撃吸収部材４０は樹脂製であり、ブラケット固定部４１、カプセル固定部４２及び破断部４３が一体成形されるので、衝撃吸収部材４０の製造コストを抑制することができる。

　また、破断部４３が破断する荷重は、カプセル固定部４２に対する破断部４３の接続位置により変化するので、接続位置を変更することにより破断荷重を適宜設定することができる。

　また、破断部４３が破断する荷重は、破断部４３の断面形状に基づいて設定されるので、作業者の熟練を要せずに、破断する荷重が任意に調整可能である衝撃吸収機構３９を備えるステアリング装置１００を提供することができる。

　また、破断部４３が破断する荷重は、破断部４３の長さや幅、厚さを適宜変更することによって任意に調整することができる。また、破断部４３が破断する荷重は、車両前後方向における破断部４３の厚さを変化させることによって任意に調整することができる。また、破断部４３が破断する荷重は、車両前後方向における破断部４３の端部に切り込み部４３ｂを形成することによって任意に調整することができる。

　また、衝撃吸収機構３９の破断荷重を決定付ける破断部４３は、ブラケット固定部４１とカプセル固定部４２との間に成形されており、アッパ固定ブラケット３５等に直接成形されるものではないため、アッパ固定ブラケット３５等の加工精度に左右されることなく、破断荷重を安定させることができる。

　また、破断荷重に影響を及ぼす破断部４３は、製造時においてその形状が目視可能な状態にあることから、破断部４３の外観や寸法等に基づき製品の異常の有無や破断荷重を容易に判定することができ、品質を安定化させることが可能である。

　次に、図９を参照して、衝撃吸収部材４０の変形例について説明する。図９は、衝撃吸収部材４０の変形例の平面図である。

　図９に示される変形例では、破断部４３は、カプセル固定部４２に対しては、接続面４２ｂの車体前方寄りの部分で接続しているが、ブラケット固定部４１に対しては、接続面４１ｂの車体後方寄りの部分で接続している点で、図５Ａに示される衝撃吸収部材４０と異なっている。図９に示される衝撃吸収部材４０の形状に合わせて、アッパ固定ブラケット３５の凹部３５ｂ及び切り欠き３５ａの位置は適宜変更される。

　図９に示される変形例においても、実線矢印Ｆで示される荷重がブラケット固定部４１に作用すると、カプセル固定部４２には図５Ａに示される場合と同じ方向にモーメントが作用し、カプセル固定部４２の車両後方部は、破線矢印Ｍで示されるように、ブラケット固定部４１側に移動する。このため、変形例においても破断部４３は、カプセル固定部４２に作用する荷重に応じて安定して破断することになる。

　また、変形例においては、カプセル固定部４２の車両後方部に対向する位置にブラケット固定部４１が配置されていない。このため、カプセル固定部４２の車両後方部がブラケット固定部４１側に移動する際に、その移動を制限するものがないので破断部４３はより安定して破断することになる。

　変形例において、破断部４３は、ブラケット固定部４１に対して、接続面４１ｂの車体後方寄りの部分で接続している。これに代えて、接続面４１ｂの車体前後方向の中間の部分に破断部４３を接続してもよい。カプセル固定部４２の接続面４２ｂの車体前方寄りの部分に破断部４３が接続され、カプセル固定部４２の車両後方部がブラケット固定部４１側へ移動する際に、この移動を許容する空間が確保されていれば、破断部４３は安定して破断する。

　＜第２実施形態＞
　次に、図１０～図１３を参照して、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置２００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。図１０は、電動パワーステアリング装置２００の平面図であり、図１１は、電動パワーステアリング装置２００の側面図である。図１２は、図１０のXII－XII線に沿う断面図であり、アッパ固定ブラケット３５及び衝撃吸収機構２４０以外の部材については省略して示している。図１３は、衝撃吸収機構２４０の平面図である。

　電動パワーステアリング装置２００の基本的な構成は、第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００と同様である。電動パワーステアリング装置２００は、衝撃吸収機構２４０が一体的に形成される点で電動パワーステアリング装置１００と相違する。つまり、電動パワーステアリング装置１００では、衝撃吸収機構３９は、衝撃吸収部材４０とカプセル３４とを有しているが、電動パワーステアリング装置２００では、これらが衝撃吸収機構２４０として一体的に形成される。

　衝撃吸収機構２４０が固定されるアッパ固定ブラケット２３５は、ステアリングホイール８側に開口する一対の切り欠き部２３５ａを有する。さらにアッパ固定ブラケット２３５は、アッパコラムチューブ２１の上方（図１１の上方向）に形成され、アッパ固定ブラケット２３５を上下方向に貫通する貫通孔２３５ｂを有する。貫通孔２３５ｂの形状は、図１０に示されるように四角であってもよいし、円形であってもよく、また、貫通孔２３５ｂの数は、単数であっても複数であってもよい。

　衝撃吸収機構２４０は、アッパ固定ブラケット２３５に固着されるブラケット固定部２４１と、アッパ固定ブラケット２３５の切り欠き部２３５ａに成形される一対のカプセル部２４２と、ブラケット固定部２４１とカプセル部２４２とを接続する破断部２４３と、を有し、樹脂によって一体的に成形される。衝撃吸収機構２４０は、アッパ固定ブラケット２３５に対して例えば射出成形により形成される。衝撃吸収機構２４０の形成方法はこれに限定されるものではなく、他の成形方法を採用してもよい。

　ブラケット固定部２４１は、アッパ固定ブラケット２３５の貫通孔２３５ｂに係止される抜止部２４１ａを有する。抜止部２４１ａによって、ブラケット固定部２４１とアッパ固定ブラケット２３５とは一体的な構成となり、衝撃を受けた時にも離れることがない。

　ブラケット固定部２４１の抜止部２４１ａは、図１２に示されるように、貫通孔２３５ｂ内だけではなく、貫通孔２３５ｂの外側に膨出し、貫通孔２３５ｂの断面よりも大きい膨出部２４１ｃを有していてもよい。膨出部２４１ｃを形成することにより、ブラケット固定部２４１はアッパ固定ブラケット２３５に対して確実に固定される。要求される固着強度に応じて、抜止部２４１ａ及び貫通孔２３５ｂの大きさや数は適宜設定される。

　カプセル部２４２は、図１０及び図１２に示されるように、アッパ固定ブラケット２３５の切り欠き部２３５ａのうちステアリングホイール８側の開口端を除く部分を挟み込んで射出成形されるものであり、切り欠き部２３５ａに対応する部分に、車体の前後方向に延びる係合溝２４２ｃを有する。さらにカプセル部２４２は、係合溝２４２ｃで囲まれる部分に形成され、電動パワーステアリング装置２００を車体に固定するボルトが挿通される挿通孔２４２ａを有する。挿通孔２４２ａは、ボルトの取付位置を調整するために長穴に形成される。挿通孔２４２ａの形状は、これに限定されるものではなく、円孔でもよい。また、挿通孔２４２ａ内には、補強のために金属製のカラー部材を設けてもよい。

　破断部２４３は、図１３に示されるように、カプセル部２４２の接続面２４２ｂの車体前方寄りの部分と、ブラケット固定部２４１の接続面２４１ｂの車体前方寄りの部分と、を車体の前後方向に所定の領域に亘って接続している。すなわち、カプセル部２４２の接続面２４２ｂの車体前方寄りの部分は、破断部２４３が接続される接続領域となる一方で、車体後方寄りの部分は、破断部２４３が接続されない非接続領域となる。破断部２４３がカプセル部２４２の接続面２４２ｂの車体前方寄りの部分に接続しているとは、カプセル部２４２の挿通孔２４２ａを挿通するボルトによる締め付け位置の中心よりも、破断部２４３の車体前後方向における中間点が、車体前後方向において車体前方側に位置する状態で破断部２４３がカプセル部２４２に接続していることを意味する。また、破断部２４３は、図１２に示されるように、カプセル部２４２及びブラケット固定部２４１に比べて薄肉に形成され、他の部位よりも破断しやすい形状を有している。

　衝撃吸収機構２４０の作用については、第１実施形態における衝撃吸収機構３９の作用と同じであるため説明を省略する。

　以上の第２実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

　衝撃により破断する破断部２４３と車両に固定されるカプセル部２４２とが一体成形部材であるため、これらを別部材で製造する場合に比べて製造コストを削減することができる。また、主に金属で形成されるカプセルが不要となるため、装置の重量を軽減することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　例えば、上記実施形態では電動パワーステアリング装置１００について説明したが、本発明は油圧式のパワーステアリング装置にも適用することができ、また、ドライバーがステアリングホイール８に加える操舵力を補助しないステアリング装置にも適用することができる。

　さらに、上記実施形態では衝撃吸収部材４０及び衝撃吸収機構２４０は樹脂製であるが、その他の素材であってもよい。

　さらに、上記実施形態では、車両衝突時に相対移動するアッパ固定ブラケット３５とカプセル３４とにそれぞれ嵌め込まれた衝撃吸収部材４０が、車両衝突時に破断することで衝撃吸収を行っているが、その他の衝撃吸収機構を組み合わせてもよい。

　例えば、ロアシャフト１２の外周とアッパシャフト１１の内周とにセレーションを形成し、ロアシャフト１２を外径が軸方向下方へ行くほど大きくなるようにテーパ状に形成し、車両衝突時にロアシャフト１２とアッパシャフト１１との相対移動によって両セレーションが塑性又は剪断変形することで衝撃吸収を行う構成を組み合わせてもよい。

　さらに、例えば、アッパコラムチューブ２１側とロアコラムチューブ２２側とをＳ字形プレートで連結し、車両衝突時にアッパコラムチューブ２１とロアコラムチューブ２２とが相対移動するのに伴ってＳ字形プレートがしごかれることで衝撃吸収を行う構成を組み合わせてもよい。

　本願は２０１４年２月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０１４－３７３３２，特願２０１４－３７３３７及び特願２０１４－３７３４２に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　ステアリングホイールを通じてステアリングシャフトに加わる衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収機構を備えるステアリング装置であって、
　前記ステアリングシャフトを回転自在に支持するアッパコラムチューブと、
　車体に固定され、前記アッパコラムチューブと相対移動可能なロアコラムチューブと、
　前記アッパコラムチューブに連結され、前記ステアリングホイール側に切り欠きを有するアッパ固定ブラケットと、
を備え、
　前記衝撃吸収機構は、
　前記アッパ固定ブラケットに固定されるブラケット固定部と、
　前記車体に固定されるとともに前記アッパ固定ブラケットの前記切り欠きと係合するカプセル部と、
　前記ブラケット固定部と前記カプセル部とを接続し前記アッパ固定ブラケットと前記カプセル部とが相対移動することで破断する破断部と、を有し、
　前記カプセル部に対する前記破断部の接続位置は、前記車体の前方寄りであるステアリング装置。
　請求項１に記載のステアリング装置であって、
　前記破断部が破断する荷重は、前記カプセル部に対する前記破断部の接続位置に基づいて設定されるステアリング装置。
　請求項１に記載のステアリング装置であって、
　前記破断部が破断する荷重は、前記破断部の形状に基づいて設定されるステアリング装置。
　請求項３に記載のステアリング装置であって、
　前記破断部が破断する荷重は、前記破断部の前記形状を規定する前記破断部の長さＬ、幅Ｗ及び厚さｔに基づいて設定されるステアリング装置。
　請求項３に記載のステアリング装置であって、
　前記破断部は、前記破断部の他の部分よりも破断しやすい脆弱部を有するステアリング装置。
　請求項５に記載のステアリング装置であって、
　前記脆弱部は、前記破断部の他の部分よりも厚さが薄い薄肉部であるステアリング装置。
　請求項５に記載のステアリング装置であって、
　前記脆弱部は、前記破断部の車体前方側及び車体後方側の何れか一方または両方に形成される切り込み部であるステアリング装置。
　請求項１に記載のステアリング装置であって、
　前記カプセル部は、
　前記車体に固定されるとともに前記切り欠きと係合するカプセルと、
　前記破断部を介して前記ブラケット固定部と接続され、前記カプセルに嵌合されるカプセル固定部と、を有するステアリング装置。
　請求項１に記載のステアリング装置であって、
　前記ブラケット固定部と、前記カプセル部と、前記破断部と、は一体的に成形されるステアリング装置。
　請求項９に記載のステアリング装置であって、
　前記ブラケット固定部は、前記アッパ固定ブラケットを貫通する貫通孔に係止される抜止部を有するステアリング装置。
　請求項９に記載のステアリング装置であって、
　前記衝撃吸収機構は、樹脂製であるステアリング装置。