WO2007125928A1

WO2007125928A1 - 締結具及びステアリング装置

Info

Publication number: WO2007125928A1
Application number: PCT/JP2007/058878
Authority: WO
Inventors: Jun Okada; Hirotoshi Aramaki
Original assignee: Nsk Ltd.
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2007-11-08
Also published as: US20090256341A1; EP2012025A1

Description

締結具

技術分野

[0001] 本発明は、複数の機械要素を結合する締結具に関する。特に、本発明は、ステアリング装置のエネルギー吸収機構 (EA機構）に使用する締結具に関する。

背景技術

[0002] 従来、電動パワーステアリング装置のトルクリミッター機構にトレランスリングを使用したものがある（例えば、特許文献 1参照。 ) o電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵により発生する操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに応じて操舵補助用モータを駆動する。操舵補助用モータの回転力は、ウォーム及びウォームホイールを介してステアリングシャフトに伝達される。ステアリングシャフトとウォームホイールとの間には、トルクリミッター機構が設けられている。トルクリミッター機構は、車輪が縁石に乗り上げたときなどに生じるステアリングシャフトへの過大なトルクにより操舵補助用モータが破損することを防止するために設けられている。トルクリミッター機構は、トレランスリングを有している。

[0003] 図 17は、従来のトレランスリング 201の正面図である。図 18は、図 17の XVIII— XVII I線に沿って取ったトレランスリング 201の断面図である。

トレランスリング 201は、割り溝 202を有する金属製リング本体 203に、周方向に沿つて一定間隔で、径方向外方へ突出し軸方向に延びた複数の突起部 204を一体的に形成したものである。

[0004] 図 19は、ステアリングシャフト 205とウォームホイール 206との間に装着された従来のトレランスリング 201の横断面図である。図 20は、ステアリングシャフト 205とウォームホイール 206との間に装着された従来のトレランスリング 201の縦断面図である。

[0005] トレランスリング 201の内周をステアリングシャフト 205の外周に嵌合し、トレランスリング 201の外周にウォームホイール 206の内周を嵌合する。このときのトレランスリング 201の径方向変形量に対応する径方向力をステアリングシャフト 205とウォームホィーノレ 206と〖こ作用させること〖こより、トレランスリング 201の内周とステアリングシャフト 205の外周との間の摩擦抵抗、及びトレランスリング 201の外周とウォームホイール 206の内周との間の摩擦抵抗が発生する。これらの摩擦抵抗により、ステアリングシャフト 205とウォームホイール 206との間でトルクを伝達することができ、また、これらの摩擦抵抗に対応してリミットトルクが設定され、トルクリミッター機構としての働きをする。

[0006] このような従来技術において、荷重を安定させるために、トレランスリング 201とステァリングシャフト 205及びウォームホイール 206との間にグリースが塗布される。このグリースは、トレランスリング 201の突起部 204の間の軸方向に延びた空間 207にも保持される。ステアリングシャフト 205とウォームホイール 206とが相対回転すると、この回転方向とグリースを保持した空間 207の延在方向とが直交しているため、空間 207 内に保持されたグリースがトレランスリング 201の突起部 204とステアリングシャフト 20 5及びウォームホイール 206との接触面に供給され、荷重が安定する。

[0007] また、従来、自動車のステアリングシャフト用の衝撃吸収機構にトレランスリングを使用したものがある (例えば、特許文献 2参照。 ) ₀衝撃吸収機構は、自動車が障害物に衝突した場合に、ステアリングシャフトを軸方向に短縮させる。衝撃吸収機構は、内側金属管と、外側金属管とからなる。両金属管は、それぞれ一方の端部をテレスコープ式に互いに内外にはめ合わせている。両金属管の端部の間に、トレランスリングが配置されている。トレランスリングは、半径方向の断面で波形の横断面プロフィールを有している。トレランスリングは、周方向に複数存在する、軸方向に延びた突起部を両金属管の間で圧接させて装着することにより、径方向に力を発生させ、この力によつて両金属管が軸方向に相対移動するときに荷重が発生するようにしている。このような構成により、自動車が障害物に衝突した場合に、トレランスリングは、軸方向に荷重を発生させながら両金属管を互いにスライドさせてステアリングシャフトを軸方向に短縮させる。

[0008] 特許文献 1 :特開平 09— 020256号公報

特許文献 2：特開平 09— 002293号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0009] トレランスリングを従来の衝撃吸収機構に使用する場合にも、荷重を安定させるためにトレランスリングと金属管との間にグリースを塗布している。し力しながら、組立時に塗布したグリースは、両金属管が軸方向に相対移動させられるときにトレランスリングの突起部と金属管との接触面力も搔き出されてしまう。ここで、グリースは、トレランスリングの突起部間の軸方向に延びた空間にも保持されている。しかし、この空間の延在方向と両金属管の相対移動方向とが平行であるため、この空間内のグリースが突起部と金属管との接触面に供給されることがなぐその結果、接触面の潤滑状態が不安定となり、荷重が安定せず、またスティックスリップが発生することもある。

[0010] 本発明は、前述した事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、二つの部材が軸方向に相対移動するときに発生する荷重を安定させ、スティックスリップを防止することができる締結具及びそれを備えたステアリング装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0011] 前述した課題を解決する為に本発明では次のような構成とした。

(1) 二つの部材を結合するための締結具であって、

リング本体と、

該リング本体の周方向に間隔を開けて設けられた複数の突起部と、

該突起部に設けられた凹部と、

を備えることを特徴とする締結具。

(2) 前記締結具は、前記二つの部材の間に圧接した状態で装着されて前記二つの部材を同軸に結合し、前記二つの部材を軸線方向に相対移動させたときに所定の荷重を発生させるロードリミット機構として作用することを特徴とする（1)に記載の締結具。

(3) 前記複数の突起部は、前記リング本体の軸線方向に沿って延在しており、前記リング本体には、割り溝が設けられていることを特徴とする（1)に記載の締結具。

(4) 前記凹部の周縁は、前記二つの部材のうちの一つと接触する接触部を形成することを特徴とする（1)に記載の締結具。

(5) 衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収機構を有するステアリング装置において、（1)に記載の締結具をエネルギー吸収機構に使用したことを特徴とするステァリング装置。

(6) 相対的に伸縮自在に連結されたァウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、

一方の端部が前記ァウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記ァウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動ァクチユエータと、を備える電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、

前記電動ァクチユエータは、 (1)に記載の締結具を備え、衝撃荷重が入力されたときに軸方向に所定の荷重を発生しながら収縮して衝撃エネルギーを吸収する収縮部を有し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。

(7) 前記電動ァクチユエータは、前記インナコラムの中心軸に対して所定のオフセット量を保って平行に配設された電動モータで駆動されるロッドを備えていることを特徴とする（6)に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

(8) 前記ロッドは、前記二つの部材の一方を構成するインナロッドと、該インナロッドを所定の隙間を介して相対移動可能に挿通する、前記二つの部材の他方を構成するァウタロッドと、前記インナロッド及び前記ァウタロッド間の隙間に嵌挿され、二次衝突荷重の作用時に所定の荷重を与えながら前記インナロッド及び前記ァウタロッドの収縮を許容する前記締結具と、で構成されることを特徴とする（7)に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

(9) 前記ロッドは、一端側が前記電動モータに連結されたウォーム減速機構のゥォームホイール内周面に形成した雌ねじに螺合され、他端側が前記ァウタコラム及び前記インナコラムの何れか一方に固定された連結部材に二次衝突荷重の作用時に所定の荷重を与えながら相対移動可能に嵌挿されることを特徴とする（7)に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

(10) 相対的に伸縮自在に連結されたァウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記ァウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記ァウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動ァクチユエ一タとを備え、前記電動ァクチユエータは衝撃荷重が入力されたときに軸方向に所定の荷重を発生しながら収縮して衝撃エネルギーを吸収する収縮部を有する電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、

前記電動ァクチユエータの収縮部に固体潤滑剤の被膜を形成した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。

(11) 前記電動ァクチユエータは、前記インナコラムの中心軸に対して所定のオフセット量を保って平行に配設された電動モータで駆動されるロッドを備えていることを特徴とする（10)に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

(12) 前記ロッドは、インナロッドと、該インナロッドを所定の隙間を介して相対移動可能に挿通するァウタロッドと、前記インナロッド及び前記ァウタロッド間の隙間に嵌挿され且つ内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に所定の荷重を与えながら前記インナロッド及び前記ァウタロッドの収縮を許容する衝撃吸収部材とで構成され、前記インナロッド及び前記ァウタロッドの少なくとも一方の摺接面に固体潤滑剤の被膜を形成したことを特徴とする（11)に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

(13) 前記ロッドは、一端側が前記電動モータに連結されたウォーム減速機構のゥオームホイール内周面に形成した雌ねじに螺合され、他端側が前記ァウタコラム及び前記インナコラムの何れか一方に固定された連結部材に二次衝突荷重の作用時に所定の荷重を与えながら相対移動可能に嵌挿され、前記ロッドの前記連結部材との摺接部に固体潤滑剤の被膜を形成したことを特徴とする（11)に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

発明の効果

本発明の締結具によれば、リング本体と、リング本体の周方向に間隔を開けて設けられた複数の突起部と、突起部に設けられた凹部と、を備えるので、凹部にグリースを保持でき、二つの部材が軸方向に相対移動するときにグリース切れを起こさないで発生する荷重を安定させ、スティックスリップを防止することができる。

また、本発明のステアリング装置によれば、衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収機構或いは収縮部に上記締結具が使用されるので、衝突時に安定したエネルギー吸収荷重を発生させることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明による締結具の正面図である。

[図 2]図 2は、図 1の II IIに沿って取った締結具の断面図である。

[図 3]図 3は、軸部材と中空円筒部材との間に装着された本発明による締結具の横断面図である。

[図 4]図 4は、軸部材と中空円筒部材との間に装着された本発明による締結具の縦断面図である。

[図 5]図 5は、軸部材と中空円筒部材との間に装着された本発明の第 2実施形態による締結具の横断面図である。

[図 6]図 6は、本発明による締結具を使用した電動テレスココラムを示す図である。

[図 7]図 7は、本発明によるステアリング装置を車両に搭載した状態を示す全体構成図である。

[図 8]図 8は、ステアリングコラム装置のステアリングホイールを除いた側面図である。

[図 9]図 9は、図 8の IX— IX線上の断面図である。

[図 10]図 10は、図 9の X— X線上の断面図である。

[図 11]図 11は、ステアリングコラム装置の要部の縦断面図である。

[図 12]図 12は、図 11の XII— XII線上の断面図である。

[図 13]図 13は、図 11の XIII— XIII線上の断面図である。

[図 14]図 14は、収縮時の図 11と同様の縦断面図である。

[図 15]図 15は、本発明の他の実施形態を示す要部を断面とした側面図である。

[図 16]図 16は、本発明のさらに他の実施形態を示す縦断面図である。

[図 17]図 17は、従来のトレランスリングの正面図である。

[図 18]図 18は、図 17の XIII— XIII線に沿って取ったトレランスリングの断面図である。

[図 19]図 19は、ステアリングシャフトとウォームホイールとの間に装着された従来のトレランスリングの横断面図である。

[図 20]図 20は、ステアリングシャフトとウォームホイールとの間に装着された従来のトレランスリングの縦断面図である。符号の説明

[0014] 1, 162…締結具、 2…割り溝、 3…金属製リング本体、 4…突起部、 4a…周縁、 5··· 軸部材、 6…中空円筒部材、 7…空間、 10···凹部、 20…電動テレスココラム、 21, 11 3···ステアリングホイール、 22, 111···ステアリングシャフ K 23···軸受、 24, 112···ステアリングコラム、 25···支持体、 26···駆動シャフ卜、 26a…雄ネジ部、 27, 155···電動モータ、 28···エネルギー吸収機構、 29, 156···ウォーム、 30, 154···ウォームホイール、 30a…雌ネジ部、 110···ステアリングコラム装置、 11 la…ァウタシャフト、 111b …インナシャフト、 112a…ァウタコラム、 112b…インナコラム、 114, 116···ュニノ一サルジョイント、 115···中間シャフ K 117…ステアリングギヤ、 118···タイロッド、 119 …転舵輪、 121…車体側部材、 122···ロアブラケット、 124…アツパブラケット、 130 …チルト機構、 150…テレスコ機構、 151···ギヤハウジング、 157…連結プレート、 1 58···連結ロッド、 158a…ァウタロッド、 158b…インナロッド、 158d, 158h…固体潤滑剤被膜、 158f…小径ロッド部、 158g…大径ロッド部、 161……ピン、 X…相対移動方向、 Y…相対回転方向

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明を、好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。ただし

、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

[0016] (第 1実施形態）

図 1は、本発明による締結具 1の正面図である。図 2は、図 1の線 II— IIに沿って取つた締結具 1の断面図である。

締結具 1は、割り溝 2を有する金属製リング本体 3に、周方向に沿って一定間隔で、径方向外方へ突出し軸方向に延びた複数の突起部 4を一体的に形成したものである。突起部 4の頂部には、軸方向に延びた凹部 10が設けられている。凹部 10は、周縁 4a【こより取り囲まれて!/ヽる。

[0017] 図 3は、軸部材 5と中空円筒部材 6との間に装着された本発明による締結具 1の横断面図である。図 4は、軸部材 5と中空円筒部材 6との間に装着された本発明による締結具 1の縦断面図である。

[0018] 軸部材 5と中空円筒部材 6との間に締結具 1を装着するときに、締結具 1の突起部 4 に設けられた凹部 10にグリースを塗布する。締結具 1の内周を軸部材 5の外周に嵌合し、締結具 1の外周に中空円筒部材 6の内周を嵌合する。このときの締結具 1は、半径方向に弾性変形をし、その変形量に応じた半径方向の力を軸部材 5及び中空円筒部材 6に作用させる。これにより、締結具 1の内周と軸部材 5の外周との間に摩擦抵抗力が発生し、また、締結具 1の外周と中空円筒部材 6の内周との間に摩擦抵抗力が発生する。これらの摩擦抵抗力により、軸部材 5と中空円筒部材 6が締結具 1 により固定される。

[0019] 一方、これらの摩擦抵抗力よりも大きな外力が軸部材 5又は中空円筒部材 6に作用すると、外力の方向に応じて、軸部材 5と中空円筒部材 6とは、図 3に矢印 Yで示す方向に相対回転をし、あるいは、図 4に矢印 Xで示す方向に相対移動をする。すなわち、締結具 1は、トルクリミット機構あるいはロードリミット機構として作用する。

[0020] 凹部 10の周縁 4aは、中空円筒部材 6の内周と密着することで、凹部 10は閉じた空間となり、グリースの保持効果が上がる。図 1は、中空円筒部材 6の内周と接触する周縁 4aの接触面をハッチングで示している。周縁 4aは、中空円筒部材 6の内周と線接触であってもよい。なお、周縁 4aが直接中空円筒部材 6の内周と接触するものでなく、周縁 4aを有する周縁部に中空円筒部材 6の内周と密着する密着部を設けてもよい

[0021] 軸部材 5と中空円筒部材 6とが図 4に矢印 Xで示す方向に相対移動をすると、凹部 10に保持されていたグリースが接触面 (周縁 4a)に供給される。

あるいは、軸部材 5と中空円筒部材 6とが図 3に矢印 Yで示す方向に相対回転をする場合にも、凹部 10に保持されていたグリースが接触面 (周縁 4a)に供給される。これによつて、軸部材 5と中空円筒部材 6との相対移動又は相対回転における荷重が安定する。

[0022] 本実施形態によれば、締結具 1の軸方向に延びた突起部 4に凹部 10を設けたので、グリースがこの凹部に保持される。特に、凹部 10の周縁 4aが中空円筒部材 6の内周と密着するようにすれば、グリースを凹部 10に確実に保持することができる。したがつて、軸部材 5と中空円筒部材 6とが軸方向に相対移動しても組立時に突起部 4に塗布したグリースが搔きだされることがなぐ凹部 10に保持されたグリースが接触面に供給される。これによつて、締結具 1の突起部 4と中空円筒部材 6との接触面に常にダリースが存在することになり、荷重が安定し、スティックスリップの発生もない。

[0023] 本実施形態は、軸部材 5と中空円筒部材 6とが図 4の矢印 Xで示す軸線方向に相対移動するときのロードリミット機構として使用される場合に、特に有利である。本実施形態を、軸部材 5と中空円筒部材 6とが図 3の矢印 Yで示す回転方向に相対移動するときのトルクリミッター機構として使用する場合には、突起部 4の間の空間 7にダリースを塗布することに加えて、凹部 10にもグリースを塗布しているので、より安定した荷重が得られスティックスリップを防止できる。なお、グリースを空間 7に塗布せずに凹部 10のみに塗布しても荷重を安定させることができるので、グリースの塗布量を減らすことができると!/、う効果もある。

[0024] なお、第 1実施形態において、締結具 1の突起部 4に設けた凹部 10を軸線方向に延在した細長形状で示したが、本発明はこれに限定されるものではない。複数の凹部 10を、突起部 4に設けてもよい。また、複数の円形の凹部を軸線方向に沿って突起部 4に設けてもよい。また、凹部は、周縁で完全に取り囲まれていると好ましいが、必ずしも完全に取り囲まれて、る必要はなぐ周縁の一部が切り欠かれて、てもよヽ

[0025] また、第 1実施形態において、締結具 1の突起部 4は、リング本体 3の軸線方向に平行に延在している力本発明はこれに限定されるものではない。突起部 4は、軸線方向に対して傾斜して、てもよ、。

また、第 1実施形態において、周方向に沿って一定間隔で、径方向外方へ突出し軸方向に延びた複数の突起部 4からなる突起部の一群のみを示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明においては、複数の突起部からなる群をニ以上軸線方向に並列に配置してもよ、。

[0026] (第 2実施形態）

第 1実施形態においては、締結具 1の突起部 4が金属製リング本体 3から径方向外方へ突出した例を示したが、本発明は、これに限らず、図 5に示すように、突起部 4を金属製リング本体 3から径方向内方へ突出させてもよい。すなわち、突起部 4が軸部材 5の外周と係合し、金属製リング本体 3が中空円筒部材 6の内周と係合するようにしてもよい。突起部 4に凹部 10を設けて、凹部 10の周縁が軸部材 5と密着するようにする。これによつて、軸部材 5の外周と凹部 10とで閉じられた空間にグリースを確実に保持することができる。

[0027] (第 3実施形態）

図 6は、本発明による締結具 1を使用した電動テレスココラム 20を示す図である。電動テレスココラム 20は、ステアリングホイール 21と、ステアリングホイール 21が固定されたステアリングシャフト 22と、ステアリングシャフト 22を回転可能に軸受 23を介して支持するステアリングコラム 24と、ステアリングコラム 24に固定された支持体 25と、支持体 25を矢印 Xで示す方向へ移動するための駆動シャフト 26と、駆動シャフト 2 6を駆動するための電動モータ 27と、支持体 25と駆動シャフト 26とを結合するェネルギー吸収機構 (EA機構) 28とから構成されている。 EA機構 28は、第 1実施形態又は第 2実施形態に示した締結具 1を有して、る。

[0028] 電動テレスココラム 20は、電動モータ 27により駆動される駆動シャフト 26にてステァリングコラム 24を伸縮させる。

電動モータ 27が回転すると、ウォーム 29を介してウォームホイール 30が回転する。ウォームホイール 30には、雌ネジ部 30aが設けられている。雌ネジ部 30aは、駆動シャフト 26に設けられた雄ネジ部 26aと螺合している。これによつて、ウォームホイール 30が回転すると、駆動シャフト 26が矢印 Xで示す方向に移動する。駆動シャフト 26 は、締結具 1を介して支持体 25に結合されている。締結具 1の摩擦抵抗力により、駆動シャフト 26は支持体 25に固定されている。駆動シャフト 26が矢印 Xで示す方向に移動すると、支持体 25に固定されたステアリングコラム 24を介してステアリングホイ一ル 21が矢印 Xで示す方向に移動する。

[0029] EA機構 28は、衝撃荷重が入力されたとき、締結具 1が矢印 Xで示す軸方向にすベることで衝撃を吸収する。グリース溜まり（凹部）があるので、締結具 1が軸方向にすべったときに、グリース溜まりからグリースが接触面に供給され荷重が安定する。 E A機構 28の作用を更に説明すると、締結具 1の摩擦抵抗力よりも大きな外力がステァリングホイール 21に作用すると、支持体 25と駆動シャフト 26とは、図 6に矢印 Xで示す方向に相対移動をする。このとき、締結具 1の突起部 4に設けられた凹部 10に保持されていたグリースが支持体 25の内周との接触面、あるいは駆動シャフトの外周との接触面に供給される。これによつて、支持体 25と駆動シャフト 26との相対移動における荷重が安定する。また、スティックスリップの発生を防止することができる。

[0030] 本実施形態の締結具をステアリング装置の EA機構に使用することで、衝突時に安定した EA荷重を発生させることができる。

[0031] (第 4実施形態）

図 7は、本発明による電動テレスコ調整式ステアリング装置を組付けた車両を示す全体構成図、図 8は本発明による電動テレスコ調整式ステアリング装置の第 4実施形態を示す全体構成図、図 9は図 8の IX— IX線上の断面図、図 10は図 9の X— X線上の断面図、図 11は本発明の要部の断面図、図 12は図 11の XII— XII線上の断面図、図 13は図 11の XIII— XIII線上の断面図、図 14は収縮状態を示す図 11と同様の断面図である。

[0032] 図 7において、ステアリングコラム装置 110は、ステアリングシャフト 111を回動自在に支持するステアリングコラム 112を有する。ステアリングシャフト 111には、その後端にステアリングホイール 113が装着され、ステアリングシャフト 111の前端にはュ-バーサルジョイント 114を介して中間シャフト 115が連結されて!、る。中間シャフト 115 にはその前端にユニバーサルジョイント 116を介してラックアンドピ-オン機構等からなるステアリングギヤ 117が連結されてヽる。このステアリングギヤ 117の出力軸がタィロッド 118を介して転舵輪 119に連結されて、る。

[0033] そして、運転者がステアリングホイール 113を操舵すると、ステアリングシャフト 111 、ユニバーサルジョイント 114、中間シャフト 115、ユニバーサルジョイント 116を介してその回転力がステアリングギヤ 117に伝達され、ラックアンドピ-オン機構で回転運動が車両幅方向の直線運動に変換されてタイロッド 118を介して転舵輪 119を転舵する。

なお、ステアリングコラム 112の車両後方部位には、後述する電動チルト機構 130 及び電動テレスコ機構 150を駆動するコンビスィッチやコラムカバー等の周辺部品 P が配設されている。

[0034] ステアリングコラム装置 110は、図 11に示すように、車両の水平方向に対して後ろ上がりに所定角度 Θだけ傾斜して配置されている。このステアリングコラム装置 110 はステアリングシャフト 111が図 11に示すようにステアリングホイール 113を取付けたァウタシャフト 11 laと、このァウタシャフト 11 laにスプライン結合又はセレーシヨン結合されて摺動自在に係合されたインナシャフト 11 lbとで構成されて、る。

[0035] また、ステアリングコラム 112が図 8及び図 11に示すようにァウタコラム 112aと、このァウタコラム 112aに摺動自在に保持されたインナコラム 112bとで構成され、インナコラム 112bの前後両端部内周面に配設された転がり軸受 112c、 112dによってステアリングシャフト 111のァウタシャフト 11 laが回転自在に支持されて、る。

[0036] ァウタコラム 112aはそのユニバーサルジョイント 114側の後端（図 8にお!/、て左端）が車体側部材 121に取付けられたロアブラケット 122にピボットピン 123によって上下方向に揺動自在に支持され、ステアリングホイール 113側の前端（図 8にお、て右端 )が車体側部材 121に取付けられアツパブラケット 124に上下方向に移動自在に支持されている。

[0037] このアツパブラケット 124は、図 9に示すように、車体側部材 121に取付けられる中央部が上方に膨出された膨出部 124aを有する取付板部 124bと、この取付板部 124 bの膨出部 124aの左右位置から下方に延長する案内板部 124c及び 124dと、これら案内板部 124c及び 124dの下端部間を連結する底板部 124eとで方形枠状に形成されている。

そして、アツパブラケット 124の取付板部 124b、案内板部 124c, 124d及び底板部 124eで囲まれる案内空間 124f内に前述したァウタコラム 112aが揷通されて!/、る。ァウタコラム 112aは、図 9で明らかなように、水平方向に突出する突出部があり、その端部が案内板部 124c及び 124dと近接対向する垂直の案内面 112fを有する案内板部 112d, 112eが形成されている。

[0038] そして、案内板部 112eが電動チルト機構 130によって上下方向に移動可能に保持されている。電動チルト機構 130は、図 9に示すように、アツパブラケット 124の案内板部 124dの下端部に一体に形成された略方形枠状のギヤハウジング 131内に抑ぇ部材 132によって固定配置した転がり軸受 133と、前述したアツパブラケット 124の取付板部 124bの下面に配設した転がり軸受 134とによって案内板部 124dに沿つて上下方向に延長し、且つ回転自在に支持されたねじ軸 135を有する。

[0039] このねじ軸 135には、ギヤハウジング 131内の転がり軸受 133近傍位置にウォームホイール 136が装着され、このウォームホイール 136にウォーム 137が嚙合されている。このウォーム 137は、図 10に示すように、ギヤハウジング 131内に配設された転力 Sり軸受 138及び 139によって回転自在に保持され、その一端が、アツパブラケット 1 24の案内板部 124dに形成された取付板部 124gに固定された電動モータ 140の出力軸 140aにカップリング 148を介して連結されている。

[0040] また、ギヤハウジング 131のねじ軸 135を揷通する揷通孔 131a内にねじ軸 135を覆う円筒覆体 141が配設され、この円筒覆体 141の先端にねじ軸 135の外周面に摺接する大きな弾性を有するポリウレタン等の合成樹脂で製作されたリップ 142が配設されている。同様に、転がり軸受 134の下端面にもねじ軸 135の外周面に摺接するリップ 143が配設されている。

[0041] そして、ねじ軸 135のリップ 142及び 143間に、断面方形のナットホルダ 144に保持されたナット 145が螺合されている。このナットホルダ 144はアツパブラケット 124の案内板部 124dに形成された上下方向に延長する案内溝 146内に係合することにより、ナットホルダ 144のねじ軸 135における軸芯回りの回転運動が規制され、ねじ軸 1 35の正逆回転によってナットホルダ 144が上下方向に移動される。このナットホルダ 144に突出形成された係合ピン 147が前述したァウタコラム 112aの先端に形成されたァウタコラム 112aの軸方向に延長する長孔 124hに係合されて、る。

[0042] したがって、電動モータ 140によってウォーム 137を正逆転駆動することにより、ゥォームホイール 136を介してねじ軸 135が正逆転駆動され、これによつてナットホルダ 1 44が上下動され、ァウタコラム 112aがピボットピン 123を中心として上下に揺動されてチルト機能を発揮することができる。

そして、ステアリングコラム 112のァウタコラム 112a及びインナコラム 112b間に図 1 1に示すように電動ァクチユエータとしての電動テレスコ機構 150が設けられて、る。

[0043] この電動テレスコ機構 150は、図 11に示すように、ステアリングコラム 112のァウタコラム 112aのステアリングホイール 113側に固定されたギヤハウジング 151を有する。このギヤハウジング 151には、ステアリングコラム 112の軸方向に所定距離だけ離れて対向配置された転がり軸受 152及び 153によってウォームホイール 154が回転自在に支持されている。このウォームホイール 154は、中央部の大径外周面とこの大径外周面を挟む両端側の転がり軸受 152及び 153が外嵌された小径外周面とを有する円筒状に形成され、大径外周面にヘリカルギヤ 154aが形成されていると共に、内周面に雌ねじ 154bが形成されている。

[0044] そして、ウォームホイール 154のヘリカルギヤ 154aには、図 12に示すように、ギヤハウジング 151に取付けられた電動モータ 155の出力軸に連結されたウォーム 156 が嚙合され、これらウォームホイール 154及びウォーム 156でウォーム減速機構が構成されている。また、後述する連結ロッド 158とウォームホイール 154の雌ねじ 154bとで直動機構が構成されて！ヽる。

[0045] 一方、ステアリングコラム 112のインナコラム 112bのステアリングホイール 113寄り位置にギヤハウジング 151と同一方向に延長し且つァウタコラム 112aの端面とは距離をおいて配置された連結プレート 157が取付けられ、この連結プレート 157とギヤハウジング 151との間にステアリングコラム 112の中心軸と所定オフセット量 Lを保つて平行な連結ロッド 158が配設されている。

[0046] この連結ロッド 158は、一端が連結プレート 157の下端に取付けられたァウタロッド 158aと、このァウタロッド 158aの他端に摺動自在に係合されたインナロッド 158bとで構成され、両者の接合部が収縮部とされている。

これらァウタロッド 158a及びインナロッド 158bとの接合部には、通常時の運転者などの人力によってはァウタロッド 158a及びインナロッド 158b間の相対移動を規制する力二次衝突時に衝撃荷重がステアリングホイール 113、インナコラム 112b、連結プレート 157を介してァウタロッド 158aに伝達されたときには、ァウタロッド 158a及びインナロッド 158b間の相対移動を許容する、締結具 1が配設されている。

[0047] この締結具 1は、第 1または第 2実施形態のものと同様の断面形状を有して薄い板バネ材をリング状に形成した構成を有し、ァウタロッド 158a及びインナロッド 158bの相対移動を許容するコラブス荷重が例えば約 2kN以上に設定されている。そして、インナロッド 158bの締結具 1と摺接する外周面に例えば二硫ィ匕モリブデン系、フッ素榭脂系の固体潤滑剤の被膜 158dが形成されている。

[0048] また、インナロッド 158bはそのァウタロッド 158a側とは反対側に雄ねじ 158cが形成され、この雄ねじ 158cがギヤハウジング 151に回転自在に支持されたウォームホィール 154の雌ねじ 154bに螺合されて、連結ロッド 158がステアリングコラム 112の軸方向と平行となるように配設されてヽる。

したがって、電動モータ 155を正逆転駆動することにより、ウォーム 156を介してゥォームホイール 154を正逆転駆動することにより、インナロッド 158bがステアリングコラム 112の軸方向に前後進することにより、ァウタロッド 158a及び連結プレート 157を介してインナコラム 112bが軸方向に伸縮駆動されてテレスコ機能を発揮することができる。

[0049] 次に、上記第 4実施形態の動作を説明する。

今、運転者が、ステアリングコラム装置 110のステアリングコラム 112のチルト調整を行うには、図 7に示すステアリングコラム 112の車両後方部位に配設された周辺部品 Pに設けられたチルト機構用のコンビスィッチをチルトアップ方向（又はチルトダウン方向）に操作すると、電動チルト機構 130の電動モータ 140を例えば正転 (又は逆転 )駆動される。

[0050] これに応じて、ウォーム 137を介してウォームホイール 136を介してねじ軸 135を逆転 (又は正転)駆動することにより、ナット 145が図 9で見て上方 (又は下方）に移動し、これによつてナットホルダ 144に形成された係合ピン 147がステアリングコラム 112 のァウタコラム 112aに形成された長孔 124hに係合しているので、ァウタコラム 112a がピボットピン 123を中心として上方（下方）に回動し、チルトアップ（又はチルトダウン )調整を行うことができる。

[0051] また、運転者が、ステアリングコラム装置 110のステアリングコラム 112のテレスコ調整を行うには、図 7に示すステアリングコラム 112の車両後方部位に配設された周辺部品 Pに設けられたテレスコ機構用コンビスィッチを伸張方向（又は収縮方向）に操作すると、電動テレスコ機構 150の電動モータ 155が例えば正転 (又は逆転)駆動される。これによつて、ウォーム 156を介してウォームホイール 154が正転（又は逆転）駆動され、これによつて連結ロッド 158のインナロッド 158bがステアリングホイール 113側（又はステアリングホイール 113とは反対側）に移動し、締結具 1を介してァウタロッド 1 58aがステアリングホイール 113側（又はステアリングホイール 113とは反対側）に移動する。

[0052] このため、連結プレート 157を介してインナコラム 112bがァウタコラム 112aから引き出されて（又はインナコラム 112bがァウタコラム 112a内に挿入されて)ステアリングコラム 112が伸張 (又は収縮)してテレスコ調整を行うことができる。

このとき、インナコラム 112bの移動に伴って、ステアリングシャフト 111のァゥタシャフト 11 laがインナシャフト 11 lbに対して移動する。

[0053] このように、電動テレスコ機構 150によって、ステアリングコラム 112を伸縮させてテレスコ調整を行うことができるものである力連結ロッド 158を電動モータ 155で移動させる場合には締結具 1がァウタロッド 158a及びインナロッド 158b間の伸縮を確実に防止して、ァウタロッド 158a及びインナロッド 158bがー体となって連結プレート 15 7を車両前後方向に移動させて、インナコラム 112bを車両前後方向に移動させることがでさる。

[0054] しかしながら、二次衝突によってステアリングホイール 113に車両水平方向で前方側即ち図 11で左方に押圧する衝撃荷重 Fが作用すると、先ず、この衝撃荷重 Fがコラム軸方向分力 Fxとコラム軸直角方向分力 Fyとに分力される。そして、コラム軸方向分力 Fxによってインナコラム 112b及びァウタシャフト 11 laが図 11で見てコラム軸方向左側に押され、これに応じて連結プレート 157を介して連結ロッド 158のァウタロッド 158aが左方に移動されて締結具 1にコラム軸方向分力 Fxが伝達される。そして、この締結具 1に伝達されるコラム軸方向分力 Fxが設定されたコラブス荷重に達すると、締結具 1でァウタロッド 158aとインナロッド 158bとの相対移動を許容してァウタ口ッド 158a内にインナロッド 158bが挿入されて図 14に示すように所定のコラプスストロークを確保することがでさる。

[0055] このように、ステアリングホイール 113に車両前方に移動させる衝撃荷重が作用したときに、コラム軸方向分力 Fxがコラブス荷重に達するまでの間では、ステアリングコラム 112のァウタコラム 112a及びインナコラム 112b間での摺動抵抗は僅かであり、連結ロッド 158のァウタロッド 158a及びインナロッド 158b間は締結具 1で滑りが無い状態に保持されている。

[0056] し力しながら、締結具 1位置に伝達されるコラム軸方向分力 Fxがコラブス荷重以上となると、締結具 1でァウタロッド 158a及びインナロッド 158bの相対移動を許容することにより、ァウタロッド 158a内にインナロッド 158bが徐々に挿入されて、連結ロッド 1 58が収縮する。この際、締結具 1によってインナロッド 158bに対して所定の荷重を与えながらインナロッド 158bがァウタロッド 158a内に挿入されるので、衝撃エネルギーを吸収することができる。このとき、インナロッド 158bの締結具 1に摺接する外周面に固体潤滑剤の被膜 158dが形成されているので、インナロッド 158bがァウタロッド 15 8a内に挿入される過程で、締結具 1とインナロッド 158bとの間の接触面に固体潤滑剤被膜 158dが常に存在し、締結具 1とインナロッド 158bとの間の潤滑を良好に行うことができる。このため、締結具 1とインナロッド 158bとが相対移動する際に、荷重が安定すると共に、スティックスリップの発生を防止することができ、衝撃エネルギーの吸収を安定して行うことができる。

[0057] 一方、衝撃荷重 Fのコラム軸直角方向分力 Fyによって、インナコラム 112b及びァゥタシャフト 11 laが上方向に僅かに撓まされ、インナコラム 112bに剛結された連結プレート 157もインナコラム 112bと直角を保ったまま一緒に移動される。その結果、連結プレート 157を介して連結ロッド 158のァウタロッド 158a及びインナロッド 158b間にこじりが発生するが、インナロッド 158bに固体潤滑剤被膜 158dが形成されているので、こじりによる潤滑状態の変化を抑制し、所定荷重で安定した相対移動を確保することができ、衝撃エネルギーの吸収を安定して行うことができる。

[0058] なお、上記実施形態においては、連結ロッド 158のインナロッド 158bに固体潤滑剤の被膜 158dを形成した場合について説明した力これに限定されるものではなぐァウタロッド 158aの内周面に固体潤滑剤の被膜を形成するようにしてもよぐァウタロッド 158aの内周面及びインナロッド 158bの外周面の双方に固体潤滑剤の被膜を形成するよう〖こしてもよい。さら〖こは、締結具 1の内周面又は外周面にも固体潤滑材の被膜を形成するようにしてもよい。或いは、連結ロッド 158側に被膜を設けずに、締結具 1の内周面と外周面の少なくとも一方に固体潤滑剤の被膜を形成するようにしてもよい。

[0059] また、上記実施形態においては、ステアリングコラム 112のァウタコラム 112aを車体側部材 121に固定した場合について説明した力これに限定されるものではなぐィンナコラム 112bをロアブラケット 122及びアツパブラケット 124で車体側部材 121に取付け、ァウタコラム 112a側にステアリングホイール 113を取付けるようにしてもよ!ヽ

[0060] さらに、上記実施形態においては、連結ロッド 158のァウタロッド 158aを連結プレート 157に直接固定した場合について説明した力これに限定されるものではなぐ連結ロッドのァウタロッド 158aと連結プレート 157とをピポットピンを介して連結するようにしてもよい。この場合には、インナコラム 112bにコラム軸方向分力 Fxが作用したときに、連結プレート 157に発生する連結ロッド 158にこじりを与える曲げモーメントが連結ロッド 158に影響することを確実に防止することができ、コラム軸方向分力 Fxがコラプス荷重以上となったときに連結ロッド 158のァウタロッド 158a及びインナロッド 1 58b間の相対移動をより安定させることができ、より良好な衝撃エネルギー吸収を行うことができる。

[0061] さらにまた、上記実施形態においては、ァウタロッド 158a及びインナロッド 158bを断面波形のリング状に形成した締結具 1で連結する場合について説明したが、上記構成の締結具 1に限らず、設定されたコラブス荷重以上の衝撃荷重が伝達されたときに、ァウタロッド 158a及びインナロッド 158bを相対移動させるものであれば任意の構成を適用することができる。締結具 1を図 17〜20に示した、従来のトレランスリングに置き換えても良い。

[0062] 例えば、ステアリング装置の側面図を表す図 15に示すように、連結ロッド 158のァゥタロッド 158a及びインナロッド 158bの接合部に両者を貫通する合成樹脂製のピン 1 61を圧入し、このピン 161を二次衝突荷重によるコラム軸方向分力 Fxがコラブス荷重以上となったときに破断してコラブスさせるように構成し、連結ロッド 158のインナロッド 158bのァウタロッド 158aと摺接する外周面に固体潤滑剤の被膜 158dを形成するようにしてもよい。この場合も、コラム軸方向分力 Fxがコラブス荷重以上になってァウタロッド 158a内にインナロッド 158bが挿入される状態となったときに、両者間に潤滑剤被膜 158dが必ず存在することになり、所定荷重を与えながら安定した相対移動を確保して良好な衝撃エネルギー吸収を行うことができる。また、固体潤滑剤の被膜はァウタロッド 158aの内周面に形成するようにしてもよぐァウタロッド 158aの内周面及びインナロッド 158bの外周面の双方に形成するようにしてもよい。

[0063] なおさらに、上記実施形態においては、連結ロッド 158にァウタロッド 158a及びインナロッド 158bによって構成される収縮部を形成する場合について説明した力これに限定されるものではない。例えば、ステアリング装置の断面図を表す図 16に示すように、連結プレート 157は、インナコラム 112bから下方に延長する取付部 157aと、この取付部 157aの下端から車両前方側にステアリングコラム 112の中心軸と平行に延長する中間部 157bと、この中間部 157bの前端から下方に延長する支持部 157cとでクランク状に形成し、支持部 157cに連結ロッド 158を挿通する揷通孔 157dを形成し、この揷通孔 157d内に前述した締結具 1と同一構成を有する締結具 162を配設して止めナット 163で固定する構成とする。一方、連結ロッド 158は、小径ロッド部 158f と大径ロッド部 158gとを一体に形成した構成とし、小径ロッド部 158fに雄ねじを形成してウォームホイール 154の雌ねじ 154bと螺合させ、大径ロッド部 158gを連結プレート 157の揷通孔 157dに揷通させる。この場合も、連結ロッド 158の大径ロッド部 15 8gにおける連結プレート 157の揷通孔 157dと摺接する外周面に固体潤滑剤の被膜 158hを形成する。

[0064] そして、連結プレート 157に伝達される二次衝突荷重によるコラム軸方向分力 Fxがコラプス荷重以上となると締結具 162によって連結ロッド 158と連結プレート 157との相対移動が許容されることにより、連結ロッド 158の大径ロッド部 158gが連結プレート 157の揷通孔 157dに挿入されて連結プレート 157の車両前方への移動が許容される。このときに、締結具 162と連結ロッド 158の大径ロッド部 158gとの間に常に固体潤滑剤の被膜 158hが存在するので、連結プレート 157の移動を、所定荷重を与えながら円滑に行うことができ、安定した衝撃エネルギーの吸収を行うことができる。

[0065] さらに、上記実施形態においては、電動チルト機構 130を備えてい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ぐ電動チルト機構 130を省略して、電動テレスコ機構 150のみを設けるようにしてもょ、。

[0066] 本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなぐその特徴事項から逸脱することなぐ他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。

[0067] 本出願は、 2006年 4月 27日出願の日本特許出願（特願 2006— 122827)及び 2 006年 7月 24日出願の日本特許出願 (特願 2006— 200907)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

請求の範囲

[1] 二つの部材を結合するための締結具であって、

リング本体と、

該突起部に設けられた凹部と、

を備えることを特徴とする締結具。

[2] 前記締結具は、前記二つの部材の間に圧接した状態で装着されて前記二つの部材を同軸に結合し、前記二つの部材を軸線方向に相対移動させたときに所定の荷重を発生させるロードリミット機構として作用することを特徴とする請求項 1に記載の締結具。

[3] 前記複数の突起部は、前記リング本体の軸線方向に沿って延在しており、前記リング本体には、割り溝が設けられて、ることを特徴とする請求項 1に記載の締結具。

[4] 前記凹部の周縁は、前記二つの部材のうちの一つと接触する接触部を形成することを特徴とする請求項 1に記載の締結具。

[5] 衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収機構を有するステアリング装置にぉヽて、請求項 1に記載の締結具をエネルギー吸収機構に使用したことを特徴とするステァリング装置。

[6] 相対的に伸縮自在に連結されたァウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記ァウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記ァウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動ァクチユエータと、を備える電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、

前記電動ァクチユエータは、請求項 1に記載の締結具を備え、衝撃荷重が入力されたときに軸方向に所定の荷重を発生しながら収縮して衝撃エネルギーを吸収する収縮部を有し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。

[7] 前記電動ァクチユエータは、前記インナコラムの中心軸に対して所定のオフセット量を保って平行に配設された電動モータで駆動されるロッドを備えていることを特徴とする請求項 6に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

[8] 前記ロッドは、前記二つの部材の一方を構成するインナロッドと、該インナロッドを所定の隙間を介して相対移動可能に挿通する、前記二つの部材の他方を構成するァウタロッドと、前記インナロッド及び前記ァウタロッド間の隙間に嵌挿され、二次衝突荷重の作用時に所定の荷重を与えながら前記インナロッド及び前記ァウタロッドの収縮を許容する前記締結具と、で構成されることを特徴とする請求項 7に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

[9] 前記ロッドは、一端側が前記電動モータに連結されたウォーム減速機構のウォームホイール内周面に形成した雌ねじに螺合され、他端側が前記ァウタコラム及び前記インナコラムの何れか一方に固定された連結部材に二次衝突荷重の作用時に所定の荷重を与えながら相対移動可能に嵌挿されることを特徴とする請求項 7に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

[10] 相対的に伸縮自在に連結されたァウタコラム及びインナコラムを有し、ステアリングホイールを取付けたステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、一方の端部が前記ァウタコラムに、他方の端部が前記インナコラムに取付けられ、前記ァウタコラム及び前記インナコラムを伸縮させる電動ァクチユエ一タとを備え、前記電動ァクチユエータは衝撃荷重が入力されたときに軸方向に所定の荷重を発生しな力収縮して衝撃エネルギーを吸収する収縮部を有する電動テレスコ調整式ステアリング装置であって、

[11] 前記電動ァクチユエータは、前記インナコラムの中心軸に対して所定のオフセット量を保って平行に配設された電動モータで駆動されるロッドを備えていることを特徴とする請求項 10に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

[12] 前記ロッドは、インナロッドと、該インナロッドを所定の隙間を介して相対移動可能に挿通するァウタロッドと、前記インナロッド及び前記ァウタロッド間の隙間に嵌挿され且つ内外周面に波形の凹凸が形成されて二次衝突荷重の作用時に所定の荷重を与えながら前記インナロッド及び前記ァウタロッドの収縮を許容する衝撃吸収部材とで構成され、前記インナロッド及び前記ァウタロッドの少なくとも一方の摺接面に固体潤滑剤の被膜を形成したことを特徴とする請求項 11に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。

前記ロッドは、一端側が前記電動モータに連結されたウォーム減速機構のウォームホイール内周面に形成した雌ねじに螺合され、他端側が前記ァウタコラム及び前記インナコラムの何れか一方に固定された連結部材に二次衝突荷重の作用時に所定の荷重を与えながら相対移動可能に嵌挿され、前記ロッドの前記連結部材との摺接部に固体潤滑剤の被膜を形成したことを特徴とする請求項 11に記載の電動テレスコ調整式ステアリング装置。