JP6270141B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、ステアリング装置に関する。

たとえば、特許文献１に開示された自動車用ステアリングコラムでは、ステアリングホイールが取り付けられるステアリングシャフトが、支持ユニットに支持された調節ユニットによって回転可能に支持されている。ステアリングシャフトの軸方向において調節ユニットを移動させると、ステアリングホイールの軸方向の位置を調節することができる。

調節ユニットは、支持ユニットにおける一対の側板の間に配置されている。各側板には穴が設けられていて、この穴には、締付けボルトが挿通されている。締付けボルトには、ロック部材が取り付けられているとともに、操作レバーが連結されている。調節ユニットには、多数の切欠きが形成された相手ロック部材が、破断板を介して連結されている。

操作レバーを操作して締付けボルトを回転させると、いずれかの切欠きにロック部材の突起が差し込まれ、軸方向におけるステアリングホイールの位置がロックされる。また、車両衝突時には、破断板が変形することによって、車両衝突時のエネルギーが吸収される。

特表２０１１−５１６３２３号公報

特許文献１のステアリングコラムでは、車両衝突時のエネルギー吸収のために、破断板を別途設けなければならないので、部品点数の増加が不可避である。さらに、車両衝突時のエネルギー吸収について所望の特性を得るために、破断板をうまく変形するように細かくチューニングしなければならないので、手間がかかる。

この発明は、部品点数の増加を抑制しつつ、車両衝突時のエネルギー吸収について所望の特性を得ることができるステアリング装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、一端（３Ａ）に操舵部材（８）が取り付けられ、軸方向（Ｘ）に伸縮可能なステアリングシャフト（３）と、前記操舵部材側（Ｘ１）のアッパージャケット（１６）および前記操舵部材とは反対側（Ｘ２）のロアージャケット（１７）を有して前記ステアリングシャフトを回転自在に支持し、前記ロアージャケットに対する前記アッパージャケットの前記軸方向への相対移動によって前記ステアリングシャフトとともに伸縮可能なコラムジャケット（４）と、前記軸方向に並ぶ複数の穴（５７）を有し、前記アッパージャケットに固定されたロックプレート（４２）と、車体（２）に固定され、前記コラムジャケットを支持するブラケット（６）と、前記ブラケットに支持され、前記ステアリングシャフトおよびコラムジャケットの伸縮調整のために操作される操作部材（３０）と、前記ロアージャケットに支持され、前記軸方向に対する交差方向（Ｙ）に延び、脆弱部（７４）を有し、車両衝突時には前記脆弱部において破断可能な支持軸（３９）と、前記支持軸によって回動可能に支持され、前記操作部材の操作に応じて前記ロックプレートに対して進退可能であり、前記ロックプレートに進出した状態でいずれかの前記穴に係合可能であって、前記穴に係合した状態において前記支持軸の破断に応じて前記穴から離脱可能なロック部材（４０）と、を含むことを特徴とする、ステアリング装置（１）である。

請求項２記載の発明は、前記支持軸は、前記交差方向に延びる第１軸部（７１）と、前記第１軸部よりも太い第２軸部（７２）とを含み、前記脆弱部は、前記第１軸部と前記第２軸部との境界部分（７３）を含むことを特徴とする、請求項１記載のステアリング装置である。

請求項３記載の発明は、前記交差方向における前記ロック部材と前記境界部分との隙間をなくすように前記支持軸を付勢する付勢部品（４５）を含むことを特徴とする、請求項２記載のステアリング装置である。

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

請求項１記載の発明によれば、ステアリング装置では、操作部材を操作することでアッパージャケット側のロックプレートにおけるいずれかの穴にロック部材を係合させると、ステアリングシャフトおよびコラムジャケットの伸縮を停止させて軸方向における操舵部材の位置をロックすることができる。

操舵部材の位置がロックされた状態で車両衝突が起きると、ロック部材を支持する支持軸が脆弱部において破断し、この破断に応じてロック部材が今まで係合していた穴から離脱する。これにより、移動可能となったアッパージャケットが操舵部材側とは反対側へ移動する。この移動と支持軸の破断とによって車両衝突時のエネルギーを吸収できる。

元々ロック部材を支持するための部品である支持軸に脆弱部を設けるだけで、新たな部品を追加せずに車両衝突時のエネルギーを吸収できる。さらに、脆弱部の大きさを変えて支持軸の破断荷重を調整するだけで、車両衝突時のエネルギー吸収の特性を任意に調整できる。

その結果、部品点数の増加を抑制しつつ、車両衝突時のエネルギー吸収について所望の特性を得ることができる。

請求項２記載の発明によれば、脆弱部が、支持軸において第１軸部と第１軸部よりも太い第２軸部との境界部分であることから、第１軸部と第２軸部との太さの違いを調整することで支持軸の破断荷重を調整するだけで、車両衝突時のエネルギー吸収について所望の特性を得ることができる。

請求項３記載の発明によれば、付勢部品によって、支持軸の延びる交差方向におけるロック部材と境界部分との隙間がなくなっているので、車両衝突時には、当該境界部分におけるロック部材を切断刃として、支持軸を境界部分において確実に破断することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るステアリング装置１の模式的な斜視図である。 図２は、ステアリング装置１の概略構成を示す模式的な側面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うステアリング装置１の概略断面図である。 図４は、ステアリング装置１の要部の分解斜視図である。 図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿うステアリング装置１の概略断面図である。 図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿うステアリング装置１の概略断面図である。 図７は、図６においてロック部材４０のツース５１が穴５７から退避した状態を示す図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るステアリング装置１の模式的な斜視図である。図２は、ステアリング装置１の概略構成を示す模式的な側面図である。

図２において、紙面左側が、ステアリング装置１が取り付けられる車体２の前側であり、紙面右側が車体２の後側であり、紙面上側が車体２の上側であり、紙面下側が車体２の下側である。

図２を参照して、ステアリング装置１は、ステアリングシャフト３と、コラムジャケット４と、ロアーブラケット５と、ブラケットとしてのアッパーブラケット６と、ロック機構７とを主に含んでいる。

ステアリングシャフト３では、後側の一端３Ａに操舵部材８が取り付けられ、前側の他端３Ｂが、自在継手９、インターミディエイトシャフト１０、自在継手１１およびピニオン軸１２を順に介してステアリング機構１３に連結されている。ステアリング機構１３は、ラックアンドピニオン機構等で構成されている。ステアリング機構１３は、ステアリングシャフト３の回転が伝達されたことに応じて、図示しないタイヤ等の転舵輪を転舵させる。

ステアリングシャフト３は、全体として、車体２の前後方向に延びる略円筒状または略円柱状である。

以下では、ステアリングシャフト３が延びる方向を軸方向Ｘとする。この実施形態の軸方向Ｘは、他端３Ｂが一端３Ａよりも低くなるように水平方向に対して傾斜している。軸方向Ｘにおいて操舵部材８側である後側には、符号「Ｘ１」を付し、軸方向Ｘにおいて操舵部材８側とは反対側である前側には、符号「Ｘ２」を付す。後側Ｘ１は、車体２の後側と一致し、前側Ｘ２は、車体２の前側と一致している。

軸方向Ｘに直交する方向のうち、図２において紙面と垂直な方向を左右方向Ｙといい、図２において略上下に延びる方向を上下方向Ｚという。なお、左右方向Ｙおよび上下方向Ｚは、軸方向Ｘに交差していればよいので、軸方向Ｘに厳密に直交していなくてもよい。左右方向Ｙにおいて、図２の紙面の奥側は、右側Ｙ１であり、紙面の手前側は、左側Ｙ２である。上下方向Ｚにおける上側には、符号「Ｚ１」を付し、上下方向Ｚにおける下側には、符号「Ｚ２」を付す。

なお、図２以外の各図において図２のＸ〜Ｚの各方向に対応する方向には、図２と同じ符号を付している。

ステアリングシャフト３は、円筒状または円柱状のアッパーシャフト１４およびロアーシャフト１５を含んでいる。アッパーシャフト１４は、ロアーシャフト１５よりも後側Ｘ１に配置されている。アッパーシャフト１４とロアーシャフト１５とは、同軸状に並んでいる。

アッパーシャフト１４における後側Ｘ１の端部が、ステアリングシャフト３の一端３Ａであり、当該端部に操舵部材８が連結されている。アッパーシャフト１４では、少なくとも前側Ｘ２の端部が円筒状になっている。アッパーシャフト１４の前側Ｘ２の端部には、ロアーシャフト１５の後側Ｘ１の端部が前側Ｘ２から挿入されている。

アッパーシャフト１４とロアーシャフト１５とは、スプライン嵌合やセレーション嵌合によって嵌合している。そのため、アッパーシャフト１４とロアーシャフト１５とは、一体回転可能であるとともに、軸方向Ｘに沿って相対移動可能である。よって、ステアリングシャフト３は、軸方向Ｘに伸縮可能である。

コラムジャケット４は、全体として、軸方向Ｘへ延びる中空体である。コラムジャケット４には、ステアリングシャフト３が収容されている。コラムジャケット４は、軸方向Ｘに延びる略筒状をなすアッパージャケット１６およびロアージャケット１７を有している。

アッパージャケット１６は、ロアージャケット１７よりも後側Ｘ１に位置している。言い換えると、ロアージャケット１７は、アッパージャケット１６よりも前側Ｘ２に位置している。ロアージャケット１７は、アッパージャケット１６よりも太く、アッパージャケット１６に対して外嵌されている。詳しくは、アッパージャケット１６の前側Ｘ２の端部１６Ａが、ロアージャケット１７の後側Ｘ１の端部１７Ａに対して後側Ｘ１から挿入されている。この状態で、アッパージャケット１６は、ロアージャケット１７に対する軸方向Ｘへの相対移動が可能である。この相対移動によって、コラムジャケット４は、軸方向Ｘに沿って伸縮可能である。

また、ステアリングシャフト３は、図示しない軸受によってコラムジャケット４に対して連結されていることから、コラムジャケット４は、ステアリングシャフト３を回転自在に支持している。

詳しくは、アッパーシャフト１４とアッパージャケット１６とは、図示しない軸受を介して連結されている。また、ロアーシャフト１５とロアージャケット１７とは、図示しない軸受を介して連結されている。そのため、アッパーシャフト１４およびアッパージャケット１６の連結体が、ロアーシャフト１５およびロアージャケット１７に対して、軸方向Ｘに相対移動可能である。これにより、コラムジャケット４は、ステアリングシャフト３とともに伸縮可能である。

ここでのステアリングシャフト３およびコラムジャケット４の伸縮を「テレスコ」と呼び、この伸縮調整、つまり、テレスコによる操舵部材８の軸方向Ｘでの位置調整をテレスコ調整と呼ぶ。

ロアーブラケット５は、コラムジャケット４の前側Ｘ２の部分を支持し、ステアリング装置１を車体２に連結している。詳しくは、ロアーブラケット５は、ロアージャケット１７の前側Ｘ２の部分を支持している。

ロアーブラケット５は、ロアージャケット１７に固定された可動ブラケット１８と、車体２に固定された固定ブラケット１９と、左右方向Ｙに延びる中心軸２０とを含んでいる。

可動ブラケット１８は、たとえばロアージャケット１７の前側Ｘ２の端部１７Ｂの上側外周面に左右一対で設けられている（図１参照）。可動ブラケット１８は、固定ブラケット１９によって、中心軸２０を介して回動可能に支持されている。そのため、コラムジャケット４全体は、ステアリングシャフト３を伴って、中心軸２０を中心に上下に回動することができる。ここでの回動を「チルト」と呼び、チルトによる操舵部材８の向き調整をチルト調整と呼ぶ。ロアージャケット１７は、中心軸２０を介して車体２側の固定ブラケット１９に連結されているので、チルトできるものの、軸方向Ｘに移動することはできない。

アッパーブラケット６は、コラムジャケット４において可動ブラケット１８よりも後側Ｘ１の部分を支持する。詳しくは、アッパーブラケット６は、ロアージャケット１７の後側Ｘ１の部分を支持している。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うステアリング装置１の概略断面図である。

図３を参照して、アッパーブラケット６は、下向きに開放する溝形であり、軸方向Ｘから見て上下が逆になった略Ｕ字状をなすように、コラムジャケット４を挟んで左右対称に形成されている。詳述すると、アッパーブラケット６は、左右方向Ｙに薄くコラムジャケット４を挟んで対向する一対の側板２１と、一対の側板２１のそれぞれの上側端部に連結された上下方向Ｚに薄い連結板２２とを一体的に備えている。

一対の側板２１において、左右方向Ｙから見て同じ位置には、チルト用長孔２３が形成されている。チルト用長孔２３は、上下方向Ｚ、厳密には、中心軸２０（図２参照）を中心とした周方向であるチルト方向に延びている。連結板２２は、たとえば一対の側板２１よりも左右方向Ｙにおいて両外側へ延びた部分を有しており、当該部分に挿通される図示しないボルト等によって、アッパーブラケット６全体が車体２に固定されている。

ここで、ロアージャケット１７において後側Ｘ１の端部１７Ａにおける下側Ｚ２の部分には、軸方向Ｘに延びて端部１７Ａを切り欠くスリット２４が形成されている（図１も参照）。スリット２４は、端部１７Ａからロアージャケット１７の外部へ向けて後側Ｘ１および下側Ｚ２の両方へ露出されている（図１も参照）。そのため、ロアージャケット１７の端部１７Ａは、上下が逆になった略Ｕ字状の断面を有している。

また、ロアージャケット１７の端部１７Ａには、左右方向Ｙからスリット２４を区画しつつ下側Ｚ２へ延びる一対の支持部２５が一体的に設けられている。支持部２５は、軸方向Ｘおよび上下方向Ｚに広がる略直方体である。

一対の支持部２５のそれぞれには、左右方向Ｙから見て同じ位置に、左右方向Ｙに支持部２５を貫通する貫通孔２６が形成されている。

ステアリング装置１は、左右方向Ｙから見て貫通孔２６とチルト用長孔２３とが重なる部分に挿通される締付軸２７を含む。締付軸２７は、左右方向Ｙに細長く延びる略円柱状である。締付軸２７の左右方向Ｙにおける両端は、アッパーブラケット６の一対の側板２１から左右方向Ｙの外側にはみ出ている。締付軸２７の左側Ｙ２の端部には、締付軸２７よりも大径な頭部２９が形成されている。

ステアリング装置１では、頭部２９と左側Ｙ２の側板２１との間に、テレスコ調整やチルト調整のために操作される把持可能なレバータイプの操作部材３０と、環状のカム３１およびカムフォロワ３２とが、左側Ｙ２からこの順に並んで配置されている。

締付軸２７は、操作部材３０の長手方向一端側の基端部３０Ａ、カム３１およびカムフォロワ３２のそれぞれに対して挿通されている。締付軸２７がアッパーブラケット６の各チルト用長孔２３に挿通されていることから、操作部材３０、カム３１およびカムフォロワ３２は、締付軸２７を介してアッパーブラケット６によって支持されている。

操作部材３０およびカム３１が締付軸２７に対して一体回転可能であるのに対して、カムフォロワ３２は、締付軸２７に対して相対回転可能かつ左右方向Ｙに移動可能である。ただし、カムフォロワ３２において左側Ｙ２の側板２１のチルト用長孔２３に挿通される部分には、二面幅が形成されているので、カムフォロワ３２の空転がチルト用長孔２３によって防止されている。

締付軸２７の右側Ｙ１の端部には、ナット３３が取り付けられている。ナット３３と右側の側板２１との間には、介在部材３４、針状ころ軸受３５およびスラストワッシャ３６が、左側Ｙ２からこの順に並んでいる。締付軸２７は、介在部材３４、針状ころ軸受３５およびスラストワッシャ３６のそれぞれに対して挿通されている。

締付軸２７は、アッパーブラケット６の各チルト用長孔２３内で、前述したチルト方向に移動可能である。運転者がチルト調整のために操舵部材８を上下方向Ｚに移動させると、アッパーブラケット６に対して相対的に、コラムジャケット４全体が前述したようにチルトする。操舵部材８のチルト調整は、締付軸２７がチルト用長孔２３内で移動可能な範囲で行われる。

運転者等の使用者がテレスコ調整やチルト調整をした後に、操作部材３０の長手方向一端側の先端部３０Ｂを掴んで操作部材３０を締付軸２７回りに回動させると、カム３１が回転し、カム３１およびカムフォロワ３２に形成されたカム突起３７が互いに乗り上げる。これにより、カムフォロワ３２は、締付軸２７の軸方向に沿って右側Ｙ１に移動し、左側Ｙ２の側板２１に押し付けられる。当該押し付けによって、一対の側板２１は、カムフォロワ３２と介在部材３４との間で左右方向Ｙの両側から締め付けられる。

これにより、一対の側板２１が左右方向Ｙの両側からロアージャケット１７の支持部２５を挟持することで各側板２１と支持部２５との間に摩擦力が生じる。当該摩擦力によって、コラムジャケット４の位置がロックされ、操舵部材８がチルト調整後の位置でロックされ、チルト方向に移動できなくなる。

また、ロアージャケット１７の一対の支持部２５が側板２１によって挟持されることによって、一対の支持部２５の間隔が狭まるので、ロアージャケット１７の内周部が狭くなって、ロアージャケット１７は、ロアージャケット１７内のアッパージャケット１６に圧接する。

これにより、アッパージャケット１６とロアージャケット１７との間に摩擦力が生じることによって、アッパージャケット１６の位置がロックされ、操舵部材８がテレスコ調整後の位置でロックされ、軸方向Ｘに移動できなくなる。

このように、チルト方向および軸方向Ｘにおいて操舵部材８の位置が固定されているときのステアリング装置１の状態を「ロック状態」と呼ぶ。

ロック状態のステアリング装置１において、先程とは逆方向に操作部材３０を回動させると、カム３１がカムフォロワ３２に対して回転し、カムフォロワ３２は、締付軸２７の軸方向に沿って左側Ｙ２に移動する。すると、カムフォロワ３２と介在部材３４との間における一対の側板２１に対する締め付けが解除される。そのため、各側板２１と支持部２５との間の摩擦力や、ロアージャケット１７とアッパージャケット１６との間の摩擦力が無くなるので、操舵部材８が軸方向Ｘおよびチルト方向に移動できるようになる。これにより、操舵部材８のテレスコ調整やチルト調整が再び可能となる。

このように、チルト方向および軸方向Ｘにおいて操舵部材８の位置の固定が解除されているときのステアリング装置１の状態を「ロック解除状態」と呼ぶ。

次に、ロック機構７について詳しく説明する。ロック機構７は、ロック状態のステアリング装置１においてアッパージャケット１６を軸方向Ｘに動かないように強固にロックするためのものであって、締付軸２７の左右方向Ｙにおける中央部の周辺に設けられている。

図４は、ステアリング装置１の要部の分解斜視図である。図４では、説明の便宜上、アッパージャケット１６を２点鎖線で表している。図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿うステアリング装置１の概略断面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿うステアリング装置１の概略断面図である。図６では、説明の便宜上、ステアリングシャフト３の図示を省略している（後述する図７においても同様）。

図４を参照して、ロック機構７は、カム３８と、支持軸３９と、ロック部材４０と、付勢部材４１と、ロックプレート４２とを含んでいる。

カム３８は、左右方向Ｙに延びる円筒状のボス部３８Ａと、ボス部３８Ａの周上１箇所からボス部３８Ａの径方向外側へ突出したカム部３８Ｂとを一体的に含む。カム部３８Ｂは、左右方向Ｙから見て、ボス部３８Ａの径方向外側へ細くなる略三角形状である。

カム部３８Ｂにおいて当該径方向外側の先端部には、符号「３８Ｃ」を付すことにする。カム部３８Ｂは、先端部３８Ｃとボス部３８Ａの外周面との間を結び、ボス部３８Ａの外周面に滑らかにつながる一対の円弧面３８Ｄを有している。

カム３８は、ロアージャケット１７のスリット２４内に配置されていて、ボス部３８Ａには、締付軸２７において一対の支持部２５の間でスリット２４内に露出された部分が挿通されている（図３も参照）。ボス部３８Ａと締付軸２７とは、スプライン嵌合等によって嵌合している。そのため、カム３８は、操作部材３０の操作に応じて締付軸２７と一体回転可能である。

支持軸３９は、軸方向Ｘに対する交差方向である左右方向Ｙに延びる１本の円柱状であって、樹脂製である。支持軸３９は、左右方向Ｙに延びる第１軸部７１と、第１軸部７１よりも太い第２軸部７２とを一体的に含む。第１軸部７１および第２軸部７２のそれぞれは、左右方向に延びる円柱状であって、第２軸部７２は、第１軸部７１よりも大径であって、第１軸部７１に対して同軸状で右側Ｙ１から連結されている。支持軸３９では、第１軸部７１と第２軸部７２との境界部分７３が、強度が局所的に低くなった脆弱部７４である。

支持軸３９に関連して、図５を参照して、ロアージャケット１７の各支持部２５において貫通孔２６よりも前側Ｘ２の位置には、支持部２５を左右方向Ｙに貫通する丸い貫通孔４３が１つずつ形成されている。左側Ｙ２の支持部２５の貫通孔４３の内径は、第１軸部７１の直径とほぼ同じであり、右側Ｙ１の支持部２５の貫通孔４３の内径は、第２軸部７２の直径とほぼ同じである。各支持部２５において、貫通孔４３は、左右方向Ｙにおける外側において拡径された拡径部４４を有している。支持軸３９は、各支持部２５の貫通孔４３に挿通されている。詳しくは、支持軸３９において、第１軸部７１が左側Ｙ２の支持部２５の貫通孔４３に挿通され、第２軸部７２が右側Ｙ１の支持部２５の貫通孔４３に挿通されている。支持軸３９は、このように貫通孔４３に挿通されることでロアージャケット１７に支持されていて、支持軸３９の周方向Ｃ（図４参照）に回転可能である。

支持軸３９では、第１軸部７１と第２軸部７２との境界部分７３（脆弱部７４）が、左右の支持部２５の間のスリット２４内に位置している。支持軸３９の左右方向Ｙにおける両端部は、拡径部４４まで到達しているものの、アッパーブラケット６の各側板２１に対して、左右方向Ｙにおける内側から隙間を隔てて対向している。支持軸３９の左右方向Ｙにおけるいずれかの端部には、ステアリング装置１に含まれる付勢部品としてのプッシュナット４５が取り付けられている。本実施形態では、プッシュナット４５は、左側Ｙ２の支持部２５の拡径部４４において、支持軸３９の左側Ｙ２の端部に対して外嵌されている。支持軸３９は、プッシュナット４５によって左側Ｙ２に付勢されている。

図４に戻り、ロック部材４０は、左右方向Ｙから見て、後側Ｘ１へ略９０°傾いた略Ｖ字状である。ロック部材４０は、基端部４６と、基端部４６から後側Ｘ１へ延びるロック部４７および当接部４８と、を一体的に含んだ焼結部品である。

基端部４６は、ロック部４７と当接部４８との連結部分である。基端部４６には、基端部４６を左右方向Ｙに貫通する挿通孔４９が形成されている。基端部４６における左側Ｙ２の側面には、挿通孔４９を取り囲みながら左側Ｙ２へ突出する円筒部５０が１つ形成されている。円筒部５０は、基端部４６の一部とみなされる。

ロック部４７は、基端部４６から後側Ｘ１かつ上側Ｚ１へ細長く延びる形状を有する。ロック部４７の後側Ｘ１の端部は、ツース５１であり、上側Ｚ１に向けて折り曲げられている。

当接部４８は、基端部４６から後側Ｘ１へ細長く延びる形状を有する。当接部４８は、ロック部４７よりも下側Ｚ２に位置している。

このようなロック部材４０は、ロアージャケット１７のスリット２４内において、カム３８よりも前側Ｘ２に配置されている（図６も参照）。前述した支持軸３９においてスリット２４内に位置する部分が、ロック部材４０の基端部４６の挿通孔４９に挿通されている。

詳しくは、図５を参照して、支持軸３９の第１軸部７１においてスリット２４内に位置する部分が、ロック部材４０の基端部４６の挿通孔４９に挿通されている。この状態で、基端部４６の右側Ｙ１には、支持軸３９の第２軸部７２が位置している。

また、プッシュナット４５が支持軸３９を左側Ｙ２に付勢することによって、支持軸３９における第１軸部７１と第２軸部７２との境界部分７３、つまり、第２軸部７２の左側Ｙ２の側面７２Ａが、基端部４６における右側Ｙ１の側面４６Ａに右側Ｙ１から面接触し、基端部４６を左側Ｙ２へ付勢している。つまり、プッシュナット４５は、左右方向Ｙにおけるロック部材４０と境界部分７３との隙間をなくすように支持軸３９を付勢している。

また、第２軸部７２の側面７２Ａが基端部４６を左側Ｙ２へ付勢しているので、基端部４６において左側Ｙ２に位置する円筒部５０が、左側Ｙ２の支持部２５に右側Ｙ１から接触している。

このように、プッシュナット４５の付勢力によって、円筒部５０を含む基端部４６全体は、左側Ｙ２の支持部２５と支持軸３９の境界部分７３とによって左右方向Ｙから隙間なく挟まれている。

そして、支持軸３９と基端部４６とは、軽圧入等によって一体で回転可能に、又は互いに回転可能に嵌合している。そのため、ロック部材４０は、支持軸３９と共に、支持軸３９の軸中心まわりの周方向Ｃ（図４参照）に回転可能である。

また、支持軸３９がロアージャケット１７の各支持部２５の貫通孔４３に挿通されていることから、ロック部材４０は、支持軸３９によって回動可能に支持されるとともに、支持軸３９を介してロアージャケット１７に支持されている。

前述したカム３８は、ロック部材４０のロック部４７と当接部４８との間に配置され、カム３８のカム部３８Ｂが当接部４８の上面４８Ａに対して上側Ｚ１から接触している（図６参照）。

図４を参照して、付勢部材４１は、針金等を曲げて形成されたばねである。付勢部材４１は、基端部４６における左側Ｙ２の円筒部５０の外周面に外から巻き付けられるコイル状部５４と、コイル状部５４から後側Ｘ１へ延びる保持部５５および変形部５６を一体的に含んでいる。変形部５６は、保持部５５よりも下側Ｚ２に配置されている。変形部５６の後側Ｘ１の端部５６Ａは、右側Ｙ１に折れ曲がっている。

付勢部材４１では、保持部５５が、カム３８のボス部３８Ａにおいてカム部３８Ｂよりも左側Ｙ２の部分の外周面に対して上側Ｚ１から係止され、変形部５６の端部５６Ａが、ロック部材４０の当接部４８に対して下側Ｚ２から係止されている（図６参照）。付勢部材４１では、変形部５６が保持部５５へ向けて上側Ｚ１に移動しようとする力が発生しており、この力が、ロック部材４０全体を周方向Ｃに沿って上側Ｚ１へ向けて付勢する付勢力となる。

ロックプレート４２は、軸方向Ｘに長手で上下方向Ｚに厚みを有する板状であって、アッパージャケット１６の外周面１６Ｂに沿って湾曲している。

ロックプレート４２は、アッパージャケット１６の外周面１６Ｂの下側部分において、ロアージャケット１７のスリット２４に露出される部分に配置されている（図３および図５参照）。ロックプレート４２は、アッパージャケット１６に対して溶接等で固定されている。そのため、ロックプレート４２は、アッパージャケット１６と共にロアージャケット１７に対して軸方向Ｘに相対移動可能である。

ロックプレート４２は、ロック部材４０の上側Ｚ１（真上）に位置している。そのため、付勢部材４１によって上側Ｚ１へ向けて付勢されたロック部材４０（ツース５１）は、ロックプレート４２側に付勢されている。

ロックプレート４２には、アッパージャケット１６の外周面１６Ｂの周方向に沿って延びる複数の穴５７が軸方向Ｘに並んで形成されている。本実施形態において穴５７の数は、９つであるが、これに限らない。各穴５７は、ロックプレート４２の厚み方向である上下方向Ｚにロックプレート４２を貫通している。ロックプレート４２において複数の穴５７のそれぞれに対して後側Ｘ１から隣接する位置には、仕切部５８が１つずつ設けられている。そのため、仕切部５８は、複数の穴５７と同数になるように複数設けられていて、複数の仕切部５８は、軸方向Ｘに並んでいる。操舵部材８に最も近い最後尾の仕切部５８Ａ以外の各仕切部５８は、軸方向Ｘに隣り合う２つの穴５７の境界部分をなしている。

ロックプレート４２では、最後尾の仕切部５８Ａにおける後側Ｘ１の端部が、下側Ｚ２へ折り曲げられたストッパー７０を構成している。

図６に示す前述したロック状態において、カム３８のカム部３８Ｂは、前側Ｘ２を向いていて、カム部３８Ｂにおける下側Ｚ２の円弧面３８Ｄがロック部材４０の当接部４８の上面４８Ａに上側Ｚ１から面接触している。

ロック状態において、ロック部材４０のツース５１は、正常であれば、下側Ｚ２からロックプレート４２に進出した状態で、ロックプレート４２におけるいずれかの穴５７に下側Ｚ２から嵌まって係合している。このようにロックプレート４２に進出したときのロック部材４０およびツース５１の位置を「進出位置」という。

付勢部材４１は、前述したようにロック部材４０全体を上側Ｚ１へ向けて付勢している。これにより、ツース５１は、ロックプレート４２の穴５７に係合した状態で維持される。つまり、ロック状態において、ツース５１は、常に進出位置に位置するように付勢される。

このようにロック状態においてロック部材４０のツース５１が進出位置にあって、ロックプレート４２におけるいずれかの穴５７に係合している状態では、穴５７に係合しているツース５１が、軸方向Ｘにおける両側の仕切部５８に挟まれている。そのため、ロックプレート４２は、軸方向Ｘにおける移動がロック部材４０によって規制されている。ちなみに、ツース５１が最も前側Ｘ２の穴５７に係合する場合は、ツース５１は、最も前側Ｘ２の仕切部５８と、この穴５７を前側Ｘ２から区画するロックプレート４２の前端部４２Ａとに挟まれる。

また、前述したように、ロックプレート４２は、アッパージャケット１６に固定されており、ロック部材４０は、支持軸３９を介してロアージャケット１７に固定されている。そのため、ロック状態においてツース５１が進出位置にあれば、ロアージャケット１７に対するアッパージャケット１６の軸方向Ｘにおける相対移動が規制される。

これにより、ロアージャケット１７とアッパージャケット１６との間の摩擦力に加えて、ロアージャケット１７側のロック部材４０（ツース５１）がアッパージャケット１６側のロックプレート４２の穴５７に係合することで、軸方向Ｘにおけるアッパージャケット１６の位置を強固にロックできる。そのため、ステアリングシャフト３およびコラムジャケット４の伸縮が停止して、軸方向Ｘにおける操舵部材８の位置がロックされるので、テレスコ調整が規制された状態になる。

図６に示すようにステアリング装置１がロック状態にあってツース５１が進出位置にある場合に、ステアリング装置１および車体２を有する車両が通常走行することができる。

この状態での車両衝突時には、ステアリングシャフト３およびコラムジャケット４には、いわゆる２次衝突による後側Ｘ１からの衝突荷重が作用する。このとき、アッパージャケット１６およびアッパーシャフト１４が収縮しようとすることで、ロックプレート４２の穴５７に係合していたロック部材４０に、後側Ｘ１から荷重が作用する。これにより、図５を参照して、ツース５１（ロック部材４０）を支持する支持軸３９が、その境界部分７３である脆弱部７４において破断（剪断）する。ここで、前述したように、プッシュナット４５が、左右方向Ｙにおけるロック部材４０と支持軸３９の境界部分７３との隙間をなくすように支持軸３９を左側Ｙ２に付勢している。そのため、車両衝突時には、境界部分７３におけるロック部材４０（基端部４６の右側Ｙ１の側面４６Ａ）を切断刃として、支持軸３９を境界部分７３において確実に破断することができる。

また、同時に、第２軸部７２よりも細い第１軸部７１は、それ自体が脆弱部７４でもあり、車両衝突時には、第２軸部７２との境界部分７３だけでなく、左側Ｙ２の支持部２５とロック部材４０との境界７５においても破断する。

以上により、ロックプレート４２のいずれかの穴５７に係合した状態にあったツース５１を含むロック部材４０全体が、支持軸３９の破断に応じて、図５において破線で描くように、今まで係合していた穴５７から下側Ｚ２へ離脱してスリット２４内を落下する。落下するロック部材４０の挿通孔４９には、支持軸３９の第１軸部７１の一部が残っていてもよい。

ロック部材４０が穴５７から離脱したのに応じて、ロックプレート４２側のアッパージャケット１６が、ロアーブラケット５に固定されているロアージャケット１７に対し、収縮するように移動する。支持軸３９の破断とアッパージャケット１６の移動とによって車両衝突時（２次衝突時）のエネルギーを吸収できる。

このように、元々ロック部材４０を支持するための部品である支持軸３９に脆弱部７４を設けるだけで、新たな部品を追加せずに車両衝突時のエネルギーを吸収できる。

さらに、脆弱部７４の大きさを変えて支持軸３９の破断（剪断）荷重を調整するだけで、車両衝突時のエネルギー吸収の特性を任意に調整できる。詳しくは、脆弱部７４が、支持軸３９において第１軸部７１と第１軸部７１よりも太い第２軸部７２との境界部分７３および第１軸部７１であることから、第１軸部７１と第２軸部７２との太さ（径）の違いを調整するだけで、車両衝突時のエネルギー吸収の特性を任意に調整できる。

以上の結果、部品点数の増加を抑制しつつ、車両衝突時のエネルギー吸収について所望の特性を得ることができる。

また、図６を参照して、支持軸３９の破断に伴ってロック部材４０が脱落することにより、衝撃吸収のためにアッパージャケット１６と共に移動するストッパー７０の行く手に、ロック部材４０が障害物として存在しなくなる。つまり、ロック部材４０全体が脱落することによって、ストッパー７０の移動スペースを確保できる。つまり、支持軸３９に脆弱部７４を設けるだけの簡素な構造により、支持軸３９の破断時には、ストッパー７０を円滑に移動させることができるので、円滑な衝撃吸収を達成できる。

以上のように、本発明では、ロック部材４０のヒンジ部である支持軸３９に、剪断部位である脆弱部７４が設けられている。

たとえば、本発明とは異なり、ツース５１に溝を形成して、ツース５１における溝周辺部を脆弱部７４とし、車両衝突時にはツース５１が溝周辺で折れると、アッパージャケット１６が移動することで車両衝突時のエネルギーを吸収する構成が考えられる。しかし、この構成では、ツース５１を含むロック部材４０全体の強度確保と、車両衝突時のエネルギー吸収機能とを両立させるための調整が難しい。つまり、車両衝突時以外の通常状態では、進出位置のツース５１が穴５７に嵌まった状態が維持されるように、ロック部材４０の強度をある程度確保する必要があるし、車両衝突時のエネルギーの吸収量が所望の値になるように、ツース５１が折れるタイミングを調節せねばならない。これにより、ロック部材４０の構造が複雑化し、さらに、微細なチューニングが必要となることで、コストアップが懸念される。

しかし、本発明では、車両衝突時のエネルギー吸収に関与する脆弱部７４をロック部材４０とは別の支持軸３９に設けているので、ロック部材４０の強度は必要なだけ確保できる。また、脆弱部７４は、第１軸部７１と第２軸部７２との境界部分７３という成形の容易でシンプルな部分であるので、第１軸部７１と第２軸部７２との太さの差を調整するだけで、低コストで、車両衝突時のエネルギーの吸収量を精度よく所望の値とすることができる。

図７は、図６においてツース５１が穴５７から退避した状態を示す図である。

図６の状態において、ステアリング装置１がロック状態からロック解除状態になるように操作部材３０を操作して締付軸２７を回動させる。すると、カム３８は、今まで前側Ｘ２を向いていたカム部３８Ｂが下側Ｚ２を向くように、左側Ｙ２から見て反時計回りに締付軸２７と一体的に回動する。カム３８の回動に伴い、カム部３８Ｂがロック部材４０の当接部４８を下側Ｚ２へ押し下げる。

これにより、ロック部材４０全体は、付勢部材４１の付勢力に抗して、下側Ｚ２へ向けて、支持軸３９を中心に回動する。これにより、ロック部材４０のツース５１は、ロックプレート４２から下側Ｚ２へ退避し始め、今まで係合していたロックプレート４２の穴５７から下側Ｚ２へ外れようとする。

図７に示すようにステアリング装置１がロック解除状態に達すると、カム部３８Ｂが下側Ｚ２を向き、ロック部材４０は、下側Ｚ２へ向けて目一杯回動した状態にある。このとき、ロック部材４０のツース５１は、ロックプレート４２から下側Ｚ２へ完全に退避し、今まで係合していたロックプレート４２の穴５７から下側Ｚ２へ完全に外れた状態にある。このように、ロックプレート４２から退避した状態のロック部材４０およびツース５１の位置を「退避位置」という。

ロック状態と同様に、ロック解除状態においても、付勢部材４１が、ロック部材４０全体を上側Ｚ１に付勢している。また、カム３８のカム部３８Ｂがロック部材４０の当接部４８に対して上側Ｚ１から接触している。そのため、ロック部材４０のツース５１は、付勢部材４１によって進出位置（ロックプレート４２側）へ付勢されているものの、ロック解除状態では、退避位置に位置している。

ツース５１が退避位置にある状態では、軸方向Ｘにおけるロックプレート４２の移動についてのロック部材４０による規制が解除されている。そのため、アッパージャケット１６は、ロックプレート４２を伴って、ロアージャケット１７に対して軸方向Ｘへ自在に移動できるので、ステアリングシャフト３およびコラムジャケット４を伸縮させて、操舵部材８のテレスコ調整が可能になる。テレスコ調整の際、退避位置のツース５１の上側Ｚ１を、ロックプレート４２の各穴５７が軸方向Ｘに沿って順に通過する。また、この状態では、チルト調整も可能である。

ここで、ロアージャケット１７では、上下方向Ｚにおいてアッパージャケット１６を挟んで支持部２５の反対側に位置する上側壁５９に、軸方向Ｘに延びる長孔６０が形成されている。

長孔６０は、ロアージャケット１７の上側壁を上下方向Ｚに貫通している。長孔６０において軸方向Ｘにおける両端部は、いずれも塞がれており、ロアージャケット１７の外部へ開放されていない。

長孔６０には、係合部６１が遊びを持って挿通されている。係合部６１は、略直方体形状である。係合部６１では、下側Ｚ２の面に設けられた係合凸部６２が、アッパージャケット１６の外周面１６Ｂに設けられた係合凹部６３にたとえば圧入によって外れ不能に嵌め込まれている。これにより、係合部６１は、アッパージャケット１６に対して固定されている。係合部６１は、溶接やねじ締結等によってアッパージャケット１６に固定されていてもよい。

アッパージャケット１６は、長孔６０内で係合部６１が移動できる範囲でロアージャケット１７に対して相対移動可能である。長孔６０の軸方向Ｘにおける長さＬ（図１参照）は、操舵部材８のテレスコ調整でのアッパージャケット１６の最大移動量と、車両衝突時のエネルギー吸収のためのアッパージャケット１６の最大移動量との合計に相当する。

また、ロックプレート４２の後側Ｘ１の端部に位置するストッパー７０が退避位置のツース５１に後側Ｘ１から接触すると、テレスコ調整におけるこれ以上前側Ｘ２へのアッパージャケット１６の移動が規制される。

そして、操舵部材８のテレスコ調整やチルト調整を終えてから、操作部材３０を再び操作して、図６に示すように、ステアリング装置１をロック状態にすると共に、ツース５１をロック位置に移動させると、軸方向Ｘおよびチルト方向におけるアッパージャケット１６の位置がロックされる。このように、ロック部材４０は、操作部材３０の操作に応じて、ツース５１を伴ってロックプレート４２に対して進退可能であり、進出位置でロックプレート４２に進出した状態で、ロック部材４０のツース５１がロックプレート４２におけるいずれかの穴５７に係合する。

なお、ロック時において、進出位置のロック部材４０のツース５１が、ロックプレート４２の穴５７にうまく係合できず、仕切部５８に乗り上げた状態であっても、２次衝突時には、アッパージャケット１６が軸方向Ｘに移動することによって、ツース５１が穴５７に係合する。よって、前述した脆弱部７４に荷重を加えることができ、２次衝突時において、狙ったエネルギー吸収を実現することができる。

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

１…ステアリング装置、２…車体、３…ステアリングシャフト、３Ａ…一端、４…コラムジャケット、６…アッパーブラケット、８…操舵部材、１６…アッパージャケット、１７…ロアージャケット、３０…操作部材、３９…支持軸、４０…ロック部材、４２…ロックプレート、４５…プッシュナット、５７…穴、７１…第１軸部、７２…第２軸部、７３…境界部分、７４…脆弱部、Ｘ…軸方向、Ｘ１…後側、Ｘ２…前側、Ｙ…左右方向

Claims (3)

1. 一端に操舵部材が取り付けられ、軸方向に伸縮可能なステアリングシャフトと、
   前記操舵部材側のアッパージャケットおよび前記操舵部材とは反対側のロアージャケットを有して前記ステアリングシャフトを回転自在に支持し、前記ロアージャケットに対する前記アッパージャケットの前記軸方向への相対移動によって前記ステアリングシャフトとともに伸縮可能なコラムジャケットと、
   前記軸方向に並ぶ複数の穴を有し、前記アッパージャケットに固定されたロックプレートと、
   車体に固定され、前記コラムジャケットを支持するブラケットと、
   前記ブラケットに支持され、前記ステアリングシャフトおよびコラムジャケットの伸縮調整のために操作される操作部材と、
   前記ロアージャケットに支持され、前記軸方向に対する交差方向に延び、脆弱部を有し、車両衝突時には前記脆弱部において破断可能な支持軸と、
   前記支持軸によって回動可能に支持され、前記操作部材の操作に応じて前記ロックプレートに対して進退可能であり、前記ロックプレートに進出した状態でいずれかの前記穴に係合可能であって、前記穴に係合した状態において前記支持軸の破断に応じて前記穴から離脱可能なロック部材と、
   を含むことを特徴とする、ステアリング装置。
2. 前記支持軸は、前記交差方向に延びる第１軸部と、前記第１軸部よりも太い第２軸部とを含み、
   前記脆弱部は、前記第１軸部と前記第２軸部との境界部分を含むことを特徴とする、請求項１記載のステアリング装置。
3. 前記交差方向における前記ロック部材と前記境界部分との隙間をなくすように前記支持軸を付勢する付勢部品を含むことを特徴とする、請求項２記載のステアリング装置。

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