JP2007276591A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクト且つ衝撃吸収効果に優れたパワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】ステアリングシャフト３を支持するステアリングコラム２４は、互いに圧入嵌合されて車両の衝突時に相対摺動可能なアッパジャケット２５およびロアジャケット２６と、ロアジャケット２６が軸方向に摺動可能に嵌合されたセンサハウジング２７と、センサハウジング２７およびロアジャケット２６の軸方向の相対摺動を所定の規制力で規制する規制部材５６とを備えている。規制部材５６は、Ｏリング等からなる。車両の衝突時に規制部材５６の規制力に抗して、ロアジャケット２６がセンサハウジング２７に対して相対移動可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、パワーステアリング装置に関する。

通例、車両等に備えられるパワーステアリング装置は、ステアリングコラムに回転自在に支持されるステアリングシャフトを備えている。運転者からステアリングホイールを介してステアリングシャフトに与えられた操舵トルクに応じて、操舵補助力を発生するようになっている。
ステアリングコラムには、トルクセンサを収容するセンサハウジングが備えられている。トルクセンサによって、ステアリングシャフトに付与される操舵トルクが検出される。また、センサハウジングには、筒状のコラムチューブが取り付けられており（例えば、特許文献１〜３参照）、このコラムチューブは、軸受を介してステアリングシャフトを回転自在に支持している。
特開２００３−３４２５８号公報 特開平８−１４２８８５号公報 特開２００２−２５５０４４号公報

コラムチューブには、特許文献２，３のように、互いに相対摺動可能に圧入された筒状のアッパコラムチューブおよびロアコラムチューブを含み、ロアコラムチューブをセンサハウジングに固定したものがある。車両の衝突（１次衝突）に伴い運転者がステアリングホイールに衝突（２次衝突）した際、アッパコラムチューブがロアコラムチューブに対して車両前方側に摺動することにより、衝撃エネルギを緩和して、運転者への衝撃を緩和するようになっている。したがって、アッパコラムチューブとロアコラムチューブとの間のストローク長が長いほど、運転者への衝撃を緩和することができる。

そこで、ストローク長さを長くするために、アッパコラムチューブおよびロアコラムチューブの双方を長くして、両者の相対摺動量をより多くすることが考えられる。しかしながら、この場合、ステアリングコラムが大型化してしまう。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、コンパクトで且つ衝撃吸収効果に優れたパワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ステアリングシャフト（３）を回転自在に支持するステアリングコラム（２４）を備え、上記ステアリングコラム（２４）は、互いに嵌合し、車両の衝突時に軸方向に相対摺動可能な筒状のアッパジャケット（２５）および筒状のロアジャケット（２６）と、トルクセンサ（１８）を収容しロアジャケット（２６）が軸方向に摺動可能に嵌合した筒状のセンサハウジング（２７）と、センサハウジング（２７）およびロアジャケット（２６）の軸方向の相対摺動を所定の規制力で規制する規制部材（５６；５６Ａ；５６Ｋ；５６Ｌ；５６Ｍ；５６Ｎ）と、を含み、衝突時に規制部材（５６；５６Ａ；５６Ｋ；５６Ｌ；５６Ｍ；５６Ｎ）の規制力に抗して、ロアジャケット（２６）がセンサハウジング（２７）に対して軸方向に所定のストローク（Ｌ２）で相対移動可能であることを特徴とするパワーステアリング装置（１）を提供するものである（請求項１）。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
本発明によれば、例えば、車両の衝突（１次衝突）に伴い運転者がステアリングホイールに衝突（２次衝突）し、アッパジャケットに衝撃エネルギが作用したとき、アッパジャケットとロアジャケットとの相対摺動、およびロアジャケットとセンサハウジングとの相対摺動の双方を行わせることができる。すなわち、アッパジャケットとロアジャケットとの間、およびロアジャケットとセンサハウジングとの間の計２箇所で相対摺動を行うことができ、衝撃エネルギを吸収するために相対摺動する部分の相対摺動量（ストローク量）の総和を多くできる。これにより衝撃エネルギを十分に吸収でき、優れた衝撃吸収効果を発揮することができる。また、ストローク量の総和を多くするためにアッパジャケットとロアジャケットとの相対摺動量を増す必要がないので、両ジャケットの長さを増す必要がなく、装置をコンパクトなものにできる。さらに、アッパジャケットがロアジャケットに相対摺動する際に、ロアジャケットがセンサハウジングに相対摺動することで、アッパジャケットとロアジャケットとの相対速度を小さくでき、両ジャケットが衝撃的に相対摺動することを防止できる。これにより、両ジャケットが相対摺動時に引っ掛かりを起こすことを防止して、スムーズな相対摺動を行わせることができる。両ジャケットの相対摺動（ストローク）を確実に行わせることができる。

また、本発明において、上記規制部材（５６；５６Ａ）は、センサハウジング（２７）およびロアジャケット（２６）の相対向する周面（５３ａ，５４ａ）間に介在した環状の弾性部材（５６）を含む場合がある（請求項２）。この場合、センサハウジングおよびロアジャケットの相対向する周面間に環状の弾性部材を介在させるという簡易な構成で十分な衝撃吸収効果を発揮することができる。

また、本発明において、上記弾性部材（５６）は、センサハウジング（２７）およびロアジャケット（２６）の相対向する周面（５３ａ，５４ａ）の少なくとも一方に形成された環状溝部（５５；５５Ａ）に収容されている場合がある（請求項３）。この場合、環状部材を保持することにより、環状部材が不用意に動くことを防止できる。したがって、環状部材とセンサハウジングまたはロアジャケットとの間で規制力を確実に生じさせることができる。

また、本発明において、上記規制部材（５６Ａ）は、センサハウジング（２７）およびロアジャケット（２６）を挿通し、衝突時に剪断可能なピン（５８）を含む場合がある（請求項４）。この場合、センサハウジングとロアジャケットの双方にピンを挿通させるという簡易な構成により、確実に衝撃吸収効果を発揮することができる。
また、本発明において、上記センサハウジング（２７）は、一部がロアジャケット（２６）内に嵌合された相対的に小径の小径部（５０）と、トルクセンサ（１８）を収容するために拡径された相対的に大径の大径部（５１）と、小径部（５０）と大径部（５１）との間に形成された環状の段部（５２）とを含み、環状の段部（５２）とロアジャケット（２６）の端部（２６ａ）間の間隔（Ｌ２）が、上記所定のストローク（Ｌ２）に相当する場合がある（請求項５）。この場合、環状の段部とロアジャケットの端部とを対向させるという簡易な構成により、センサハウジングとロアジャケットとの相対摺動のストローク量を容易に設定することができる。衝撃エネルギの吸収量を容易に設定することができる。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式的な側面図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、車両（図示せず）に備えられており、電動モータを用いて操舵補助を行うようになっている。この電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２の位置を運転者に対して上下に調節するためのチルト調節機能、および操舵部材２の位置を運転者に対して前後に調整するテレスコ調節機能の双方を備えている。

電動パワーステアリング装置１は、上記操舵部材２と、操舵部材２に連結されるステアリングシャフト３とを備えている。
操舵部材２は、ステアリングシャフト３の一端部に取り付けられている。ステアリングシャフト３は、操舵部材２が取り付けられている一端部が上側（アッパ側）となるように傾けて配置されている。ステアリングシャフト３の他端部は、自在継手４、中間軸５および自在継手６を介して舵取り機構７と連結されている。舵取り機構７は、自在継手６に連なるピニオン軸８と、ピニオン軸８のピニオン８ａに噛み合うラック歯９ａを有するラック軸９とを備えている。これにより、操舵部材２を回転操作してステアリングシャフト３を回転することで、舵取り機構７のピニオン８ａを回転させ、この回転運動をラック軸９の長手方向への直線運動に変換する。これにより、ラック軸９に連結された図示しないタイロッドを介してナックルアームを回動させ、操舵輪を操向する。

ステアリングシャフト３は、第１の軸１０と、第２の軸１１と、トーションバー１２と、第３の軸１３とを含んでいる。
第１の軸１０は、アッパ側の端部に操舵部材２が取り付けられている筒状の雌軸としてのアッパシャフト１４と、アッパシャフト１４と一体回転可能且つ軸方向に相対摺動可能にスプライン嵌合する雄軸としての棒状のロアシャフト１５とを有している。

ロアシャフト１５のロア側の端部には、第２の軸１１のアッパ側の端部がピン１６を介して一体回転可能に連結されている。第２の軸１１には、トーションバー１２のアッパ側の端部がピン１６を介して連結されている。トーションバー１２のロア側の端部は、ピン１７を介して第３の軸１３に連結されている。第３の軸１３のロア側の端部に、上述の自在継手４が設けられている。

上記の構成により、操舵部材２から第２および第３の軸１１，１３に操舵トルクが入力されると、トーションバー１２が操舵トルクに応じて所定の範囲内で捩れる。
トーションバー１２の径方向外方には、操舵部材２に付与された操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１８が配置されている。トルクセンサ１８は、トーションバー１２の捩れに伴う第２の軸１１と第３の軸１３との相対回転量を検出する。

トルクセンサ１８の出力は、ＥＣＵ１９（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に入力され、ＥＣＵ１９で操舵トルクが算出される。ＥＣＵ１９は、操舵トルク等に基づいて、電動モータ２０の駆動を制御する。
電動モータ２０の出力は、電動モータ２０の出力軸（図示せず）に連結されたウォーム軸２１、およびウォーム軸２１に噛み合い第３の軸１３に一体回転可能に連結されたウォームホイール２２を含む減速機構２３を介して、第３の軸１３に伝達され、運転者の操舵が補助される。

ステアリングシャフト３は、ステアリングコラム２４に回転自在に支持されている。ステアリングコラム２４は、アッパシャフト１４を取り囲む筒状の外筒としてのアッパジャケット２５と、アッパジャケット２５に圧入嵌合されてロアシャフト１５を取り囲み、車両の衝突時に当該アッパジャケット２５と軸方向に相対摺動可能な筒状の内筒としてのロアジャケット２６と、ロアジャケット２６のロア側の端部２６ａに嵌合する筒状のセンサハウジング２７と、センサハウジング２７に嵌め合わされる筒状のギヤハウジング２８とを含んでいる。

アッパジャケット２５は、軸受２９を介してアッパシャフト１４を回転自在に且つ軸方向に一体移動可能に支持している。アッパジャケット２５とロアジャケット２６との圧入荷重は、所定の値に設定されており、両ジャケット２５，２６は、テレスコ調節時には相対的に動かないようになっている。
センサハウジング２７は、第２の軸１１、トーションバー１２および第３の軸１３を取り囲むと共に、トルクセンサ１８を収容している。センサハウジング２７のアッパ側の端部に、ロアジャケット２６のロア側の端部２６ａが嵌合されている。これらセンサハウジング２７とロアジャケット２６との間には、軸方向に所定の規制力が作用しており、両者は、テレスコ調節時には相対的に動かないようになっている。

センサハウジング２７は、軸受３０を介して第２の軸１１を回転自在に支持している。また、センサハウジング２７のロア側の端部は、軸受３１を介して第３の軸１３を回転自在に支持している。
ギヤハウジング２８のアッパ側の端部は、センサハウジング２７のロア側の端部に嵌め合わされている。このギヤハウジング２８は、電動モータ２０を保持するとともに、減速機構２３を収容し、且つ第３の軸１３を取り囲んでいる。ギヤハウジング２８のロア側の端部は、軸受３２を介して第３の軸１３を回転自在に支持している。

ステアリングコラム２４は、アッパブラケット３３およびロアブラケット３４等を介して、対応する車体側部材３５，３６にそれぞれ支持されている。
アッパブラケット３３は、アッパジャケット２５に固定される一対の側板３７（図１において、一方の側板３７のみを図示）を含む可動ブラケット３３ａと、車体側部材３５に支持される一対の側板３８（図１において、一方の側板３８のみを図示）を含む固定ブラケット３３ｂとを備えている。

可動ブラケット３３ａの一対の側板３７の外側面は、固定ブラケット３３ｂの対応する側板３８の内側面に沿わされている。可動ブラケット３３ａの各側板３７には、ステアリングシャフト３の軸方向に長い長孔６１が形成され、固定ブラケット３３ｂの各側板３８には、円弧状の孔３９が形成されている。これら長孔６１および円弧状の孔３９のそれぞれには、支軸４０が挿通されており、支軸４０には、ロック機構のチルトレバー４１が取り付けられている。チルトレバー４１を支軸４０の回りに回動操作することで、固定ブラケット３３ｂの一対の側板３８が可動ブラケット３３ａを相対的に動かないように挟持するロック状態と、この挟持が解除され可動ブラケット３３ａが相対的に移動可能なロック解除状態とを切り換えることができる。

固定ブラケット３３ｂは、一対の側板３８の端部間を連結する天板部４２を含んでいる。天板部４２は、当該天板部４２およびいわゆるカプセル４３を挿通するボルト４４を用いて車体側部材３５に取り付けられている。
カプセル４３は、２次衝突時に破断する樹脂ピン（図示せず）を含んでいる。このピンが破断することにより、車体側部材３５に沿っての天板部４２の移動が許容される。

ロアブラケット３４は、ギヤハウジング２８に固定される一対の側板４５（図１において、一方の側板４５のみを図示）を含む可動ブラケット３４ａと、車体側部材３６に固定される一対の側板４６（図１において、一方の側板４６のみを図示）を含む固定ブラケット３４ｂとを備えている。
可動ブラケット３４ａの一対の側板４５の外側面は、固定ブラケット３４ｂの対応する側板４６の内側面に沿わされている。可動ブラケット３４ａの各側板４５には、ステアリングシャフト３の軸方向に長い長孔４７が形成され、固定ブラケット３４ｂの各側板４６には、円孔４８が形成されている。これら長孔４７および円孔４８のそれぞれには、支軸４９が挿通されている。

上記の構成により、ロック状態では、アッパブラケット３３の固定ブラケット３３ｂの一対の側板３８が可動ブラケット３３ａを堅固に挟持して、ステアリングコラム２４が車体側部材３５，３６に対して相対移動することを規制される。
一方、ロック解除状態では、アッパブラケット３３の固定ブラケット３３ｂの一対の側板３８による挟持が解除され、ステアリングコラム２４をチルト調節およびテレスコ調節することができる。チルト調節は、支軸４９の回りにステアリングコラム２４を回動させることにより行われる。また、テレスコ調節は、ステアリングコラム２４を、支軸４０，４９に対して、ステアリングコラム２４の軸方向に沿って移動することにより行われる。

図２は、ロアジャケット２６とセンサハウジング２７との嵌合部分周辺の断面図である。図２を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、ロアジャケット２６をセンサハウジング２７に軸方向に摺動可能に嵌合し、車両の衝突時に、ロアジャケット２６をセンサハウジング２７に対して摺動できるようにしている点にある。
センサハウジング２７は、相対的に小径の小径部５０と、相対的に大径の大径部５１と、小径部５０と大径部５１との間に形成された環状の段部５２とを含んでいる。

小径部５０は、センサハウジング２７のアッパ側の端部に設けられており、略円筒状をなししている。小径部５０の内周面に、前述の軸受３０が配置されている。
大径部５１は、小径部５０に対してロア側に設けられて略円筒状をなしている。大径部５１は、トルクセンサ１８を収容するために、拡径されており、大径部５１の外径は、小径部５０の外径に比べて大きい。大径部５１の径方向内方にトルクセンサ１８が配置されている。

環状の段部５２は、小径部５０のロア側の端部と大径部５１のアッパ側の端部との間で円環状に形成されており、ロアジャケット２６の軸方向に直交している。環状の段部５２と小径部５０との境界部は、滑らかな曲面に形成されている。
ロアジャケット２６の内周面５４のうちロア側の端部を含む一部が、小径部５０の外周面５３のうちアッパ側の端部を含む一部に嵌合されている。これらロアジャケット２６の内周面５４と小径部５０の外周面５３との嵌合は、例えば、すきま嵌め（遊嵌）とされている。

図３は、図２の要部の拡大図である。図３を参照して、ロアジャケット２６の内周面５４および小径部５０の外周面５３の互いの対向部５３ａ，５４ａのうち、小径部５０の対向部５３ａに、環状溝部５５が形成されている。環状溝部５５は、１または複数（本実施の形態において、２つ）設けられている。これら環状溝部５５は、小径部５０の軸方向に間隔をあけて並んでいる。各環状溝部５５には、環状の規制部材５６が収容されている。すなわち、各規制部材５６は、センサハウジング２７の小径部５０およびロアジャケット２６の相対向する対向部５３ａ，５４ａ間に介在している。

規制部材５６は、センサハウジング２７とロアジャケット２６との間の軸方向の相対摺動を所定の規制力で規制するためのものであり、合成ゴム等の、弾性を有する材料を用いて形成されている。規制部材５６として、Ｏリングを例示することができる。規制部材５６の断面形状は、自由状態（外力が付与されていない状態）において、例えば、円形形状をなしている。

自由状態における規制部材５６の直径は、環状溝部５５の深さＤに比べて大きくされている。規制部材５６は、環状溝部５５とロアジャケット２６の対向部５４ａとによって圧縮されており、弾性反発力を生じている。環状溝部５５に収容された規制部材５６とこれに接触するロアジャケット２６の対向部５４ａとの摩擦抵抗により、センサハウジング２７およびロアジャケット２６の軸方向の相対摺動を規制する規制力が生じている。ロアジャケット２６の軸方向についての規制力は、例えば、１００Ｎ〜２００Ｎの間に設定されており、テレスコ調節時にロアジャケット２６とセンサハウジング２７とが相対摺動してしまわないようにされている。

ロアジャケット２６のロア側の端部２６ａと、環状の段部５２との間には、ロアジャケット２６の軸方向に所定の間隔Ｌ２が設けられている。ロアジャケット２６は、この間隔Ｌ２だけ、センサハウジング２７に対してロア側に相対摺動することができる。
図４は、ステアリングシャフト３の軸方向に関する操舵部材２の移動量（ストロークＳ）と、当該操舵部材２に作用する荷重Ｆとの関係を模式的に示すグラフ図である。

図１および図４を参照して、以上の概略構成を有する電動パワーステアリング装置１は、以下のように作用する。すなわち、車両が衝突を起こしていない通常時、操舵部材２は、ステアリングシャフト３の軸方向には動かず、ストロークＳは零であり、荷重Ｆは、実質的に零である。
この状態から、車両が衝突（１次衝突）して運転者が操舵部材２に衝突（２次衝突）すると、運転者からの衝撃は、操舵部材２等を介して、アッパブラケット３３の可動ブラケット３３ａおよび固定ブラケット３３ｂの相対向する側板３７，３８間に伝達される。これにより、図４および図５に示すように、アッパブラケット３３の可動ブラケット３３ａは、固定ブラケット３３ｂの挟持力に抗してロア側に相対摺動（ストローク）し、上記相対向する側板３７，３８間に摩擦抵抗Ｆ１が生じる。この摩擦抵抗Ｆ１が、操舵部材２に作用する荷重Ｆ１（衝撃吸収荷重）となる。

操舵部材２のストロークＳが所定の値Ｓ１に達すると、可動ブラケット３３ａの側板３７の長孔６１の周縁のアッパ側端部が、支軸４０に受けられる。これにより、可動ブラケット３３ａ、ステアリングコラム２４および操舵部材２等が一旦ほとんどストロークできなくなり、その結果、相対的に大きな荷重Ｆが生じる。このときの荷重Ｆは、アッパブラケット３３の固定ブラケット３３ｂを介してカプセル４３に伝わる。ストロークＳがＳ１からＳ２にわずかに増えて荷重Ｆがさらに増し、荷重Ｆが所定の値Ｆ２に達すると、すなわち、カプセル４３に作用する荷重Ｆが所定の値Ｆ２に達すると、図４および図６に示すように、カプセル４３の樹脂ピンが破断し、カプセル４３によるアッパブラケット３３の固定ブラケット３３ｂの保持が解除される。

このとき、ロアブラケット３４の可動ブラケット３４ａは、支軸４９に受けられており、センサハウジング２７およびギヤハウジング２８は、ロア側への移動が規制されている。
これにより、操舵部材２、アッパシャフト１４、アッパジャケット２５およびアッパブラケット３３は、車体側部材３５やセンサハウジング２７に対する相対移動が可能となる。操舵部材２のストロークＳがＳ２からＳ３に増す間に、荷重Ｆは相対的に大きく減少する。

その後、図４および図７に示すように、規制部材５６の規制力に抗して、ロアジャケット２６がセンサハウジング２７に対してロアジャケット２６の軸方向に相対摺動し、運転者からの衝撃を吸収する。このとき、ロアジャケット２６は、図３の２点鎖線で示すように、センサハウジング２７の小径部５０に対して所定の間隔Ｌ２だけ相対摺動して、環状の段部５２に受けられる。すなわち、上記所定の間隔Ｌ２は、２次衝突時におけるセンサハウジング２７とロアジャケット２６との相対摺動のストロークに相当する。

再び図４および図７を参照して、ロアジャケット２６のロア側の端部２６ａが環状の段部５２に受けられる前後において、アッパジャケット２５は、ロアジャケット２６に対して摩擦抵抗を生じつつ、軸方向に相対摺動し、運転者からの衝撃を吸収する。
上記センサハウジング２７とロアジャケット２６との相対摺動、およびアッパジャケット２５とロアジャケット２６との相対摺動の双方により、操舵部材２のストロークＳは、Ｓ３からＳ４に増し、荷重Ｆは、緩やかに零に近づく。

ここで、従来の構成、すなわち、センサハウジングとロアジャケットとが相対摺動しない構成を考えると、操舵部材のストロークは、センサハウジングとロアジャケットとが相対摺動しない分少ないものとなり、Ｓ４’までしかない。したがって、本実施の形態における衝撃エネルギの吸収量は、上記従来の構成における衝撃エネルギの吸収量と比較すると、図４のハッチングで示す量だけ多いこととなる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、車両の衝突（１次衝突）に伴い運転者が操舵部材２に衝突（２次衝突）し、アッパジャケット２５に衝撃エネルギが作用したとき、アッパジャケット２５とロアジャケット２６との相対摺動、およびロアジャケット２６とセンサハウジング２７との相対摺動の双方を行わせることができる。
すなわち、アッパジャケット２５とロアジャケット２６との間、およびロアジャケット２６とセンサハウジング２７との間の計２箇所で相対摺動を行うことができ、衝撃エネルギを吸収するために相対摺動する部分の相対摺動量（ストローク量）の総和を多くできる。これにより衝撃エネルギを十分に吸収でき、優れた衝撃吸収効果を発揮することができる。

また、ストローク量の総和を多くするためにアッパジャケット２５とロアジャケット２６との相対摺動量を増す必要がないので、両ジャケット２５，２６の長さを増す必要がなく、電動パワーステアリング装置１をコンパクトなものにできる。
さらに、アッパジャケット２５がロアジャケット２６に相対摺動する際に、ロアジャケット２６がセンサハウジング２７に相対摺動することで、アッパジャケット２５とロアジャケット２６との相対速度を小さくでき、両ジャケット２５，２６が衝撃的に相対摺動することを防止できる。これにより、両ジャケット２５，２６が相対摺動時に引っ掛かりを起こすことを防止して、スムーズな相対摺動を行わせることができる。両ジャケット２５，２６の相対摺動（ストローク）を確実に行わせることができる。

規制部材５６をセンサハウジング２７およびロアジャケット２６の相対向する対向部５３ａ，５４ａ間に介在させるという簡易な構成で十分な衝撃吸収効果を発揮することができる。
また、規制部材５６を、センサハウジング２７の小径部５０の外周面５３に形成された環状溝部５５に収容することにより、規制部材５６が不用意に動くことを防止できる。したがって、規制部材５６とロアジャケット２６の内周面５４との間で規制力を確実に生じさせることができる。

さらに、センサハウジング２７の環状の段部５２とロアジャケット２６のロア側の端部２６ａとの間の所定の間隔Ｌ２が、２次衝突時におけるロアジャケット２６とセンサハウジング２７との相対摺動のストロークに相当している。これにより、環状の段部５２とロアジャケット２６のロア側の端部２６ａとを対向させるという簡易な構成により、センサハウジング２７とロアジャケット２６との相対摺動のストローク量を容易に設定することができる。衝撃エネルギの吸収量を容易に設定することができる。

また、弾性体製の規制部材５６をセンサハウジング２７とロアジャケット２６との間に介在させることで、ウォームギヤ機構３３からの振動がロアジャケット２６やアッパジャケット２５に伝わることを抑制できる。筒状で共振し易いこれらのジャケット２５，２６に振動を伝えることを抑制できるので、操舵部材２等に生じる振動を少なくすることができる。

さらに、両ジャケット２５，２６にウォームギヤ機構３３からの音が伝わって共鳴することを抑制できる、また、ボルトを用いてセンサハウジング２７とロアジャケット２６とを組み付ける必要がないので、組み立て時の手間を少なくすることができる。
なお、本実施の形態において、図８に示すように、環状溝部５５に加えて、ロアジャケット２６の対向部５４ａに環状溝部５５Ａを形成してもよい。また、環状溝部５５を廃止して、図９に示すように、ロアジャケット２６の対向部５４ａにのみ環状溝部５５Ａを形成してもよい。この場合、規制部材５６とセンサハウジング２７とが摩擦接触して規制力を生じる。

図１０は、本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。なお、以下では、図８に示す構成と異なる点について主に説明し、同様の構成については図に同様の符号を付してその説明を省略する。
図１０を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、規制部材５６Ａを用いることにより、センサハウジング２７とロアジャケット２６との軸方向の相対摺動を所定の規制力で規制している点にある。

規制部材５６Ａは、例えば合成樹脂を用いて一体成形されており、円筒状の主体部５７と、主体部５７から突出しセンサハウジング２７およびロアジャケット２６を挿通するピン５８とを含んでいる。
主体部５７は、ロアジャケット２６の内周面５４の対向部５４ａとセンサハウジング２７の小径部５０の外周面５３の対向部５３ａとの間に介在している。主体部５７の外周面は、ロアジャケット２６の対向部５４ａに面接触しており、主体部５７の内周面は、センサハウジング２７の対向部５３ａに面接触している。

ピン５８は、主体部５７の外周面の軸方向中間部に、１または複数（図１０において、１つのピン５８を図示）設けられている。本実施の形態では、ピン５８は、主体部５７の周方向に等配に２つ設けられている。このピン５８は、主体部５７の外周面から突出する第１の部分５８ａと、主体部５７の内周面から突出する第２の部分５８ｂとを含んでいる。

図１０および図１１を参照して、第１の部分５８ａは、円柱状に形成されており、ロアジャケット２６の対向部５４ａに形成された挿通孔５９に挿通されている。第１の部分５８ａはロアジャケット２６を径方向に貫通している。
図１０を参照して、各第２の部分５８ｂは、第１の部分５８ａと同様に円柱状に形成されており、対応する第１の部分５８ａと同軸上に並んでいる。各第２の部分５８ｂは、センサハウジング２７の小径部５０の対向部５３ａに形成された挿通孔６０に挿通されている。第２の部分５８ｂは小径部５０を径方向に貫通している。

規制部材５６Ａは、例えば、センサハウジング２７の小径部５０とロアジャケット２６とを遊嵌させた状態で、これらの対向部５３ａ，５４ａ間に溶融した樹脂を注入することにより、形成される。
２次衝突により、運転者から操舵部材等を介してロアジャケット２６に衝撃エネルギーが作用すると、この衝撃荷重は、規制部材５６Ａを介してセンサハウジング２７に伝わる。衝撃荷重が所定の値以上である場合、ピン５８の第１および第２の部分５８ａ，５８ｂの少なくとも一方（例えば、第１の部分５８ａ）が主体部５７から剪断し、図１２に示すように、ロアジャケット２６が規制部材５６Ａの主体部５７との間で摩擦抵抗を受けながら相対摺動する。

本実施の形態によれば、センサハウジング２７とロアジャケット２６との間に主体部５７を介在させるとともに、センサハウジング２７とロアジャケット２６にピン５８を挿通させておき、２次衝突時にピン５８を剪断させるという簡易な構成により、確実に衝撃吸収効果を発揮することができる。
なお、ピン５８の第１の部分５８ａに代えて、図１３（Ａ）に示すように、ロアジャケット２６の軸方向に長い楕円形形状の第１の部分５８ａＡを用いてもよいし、図１３（Ｂ）に示すように、ロアジャケット２６の周方向に長い楕円形形状の第１の部分５８ａＢを用いてもよいし、図１３(Ｃ）に示すように、ロアジャケット２６の軸方向に長い矩形形状の第１の部分５８ａＣを用いてもよいし、図１３（Ｄ）に示すように、ロアジャケット２６の周方向に長い矩形形状の第１の部分５８ａＤを用いてもよいし、図１３（Ｅ）に示すように、正方形形状の第１の部分５８ａＥを用いてもよいし、図１３（Ｆ）に示すように、菱形形状の第１の部分５８ａＦを用いてもよい。ピン５８の第２の部分５８ｂの形状についても同様である。

また、センサハウジング２７の挿通孔６０に代えて、図１４（Ａ）に示すように、周方向にみて台形形状をなす挿通孔６０Ａを用いてもよいし、図１４（Ｂ）に示すように、周方向にみて円弧状をなす挿通孔６０Ｂを用いてもよいし、図１４（Ｃ）に示すように、周方向にみてＶ字形形状をなす挿通孔６０Ｃを用いてもよい。ロアジャケット２６の挿通孔５９についても同様である。これらセンサハウジング２７およびロアジャケット２６のそれぞれの挿通孔の少なくとも一方の断面形状を変更することで、ピン５８が剪断するときの荷重を所望の値に設定することができる。

さらに、規制部材５６Ａを複数設けて、これらの規制部材５６Ａをロアジャケット２６の軸方向に並べて配置してもよい。
また、図１〜図８に示す実施の形態の規制部材５６に代えて、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）および図１５（Ｄ）に示す規制部材５６Ｋを用いてもよい。規制部材５６Ｋは、板金部材であり、円弧状の主体部６１と、主体部６１から延設された一対の舌片６２，６３とを有している。

主体部６１は、センサハウジング２７の小径部５０の環状溝部５５に嵌め込まれている。一対の舌片６２，６３は、主体部６１に対してロアジャケット２６の軸方向の対応する一方Ｓ１および他方Ｓ２にそれぞれ延びており、主体部６１に接続されている基端を支点にして、ロアジャケット２６の径方向に弾性的に揺動可能である。小径部５０には、ロアジャケット２６の軸方向に延びて環状溝部５５に連なる溝部６４が形成されており、各舌片６２，６３が収容されている。

各舌片６２，６３の先端部６２ａ，６３ａが、ロアジャケット２６の内周面５４に圧接されている。これにより、規制部材５６Ｋとロアジャケット２６との間に規制力が作用している。２つの舌片６２，６３が内周面５４に圧接されていることで、高い規制力（高荷重）を発生できる。
図１５（Ａ）に示す自由状態（外力を受けていない状態）において、ロアジャケット２６の軸線６５から各舌片６２，６３の先端部６２ａ，６３ａまでの距離Ｋ１，Ｋ２は、所定の値に設定されている。距離Ｋ１，Ｋ２は、必要な規制力に応じて設定されるものであり、一方の舌片６２に関する距離Ｋ１と他方の舌片６３に関する距離Ｋ２とは、等しくても相異なっていてもよい。車種に応じて適宜規制力を設定できる。距離Ｋ１，Ｋ２が相異なる場合は、二次衝突時における衝撃吸収荷重の発生を段階的なものにできる。

また、規制部材５６Ｋに代えて、図１６に示す規制部材５６Ｌを用いてもよい。この規制部材５６Ｌは、単一の舌片６２を有しており、前述の規制部材５６Ｋに比べて低い規制力（低荷重）を発生させることができる。
さらに、図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）に示すように、規制部材５６Ｍを用いてもよい。規制部材５６Ｍは、ロアジャケット２６の軸方向に並ぶ一対の円弧状の主体部６６，６７と、これらの主体部６６，６７間を接続する一対の接続部６８，６９とを有している。

センサハウジング２７の小径部５０には、環状溝部５５が軸方向に離隔して一対形成されている。各主体部６６，６７は、対応する環状溝部５５にそれぞれ嵌め込まれている。各主体部６６，６７の周方向に関する一対の端部６６ａ，６６ｂ，６７ａ，６７ｂが、それぞれ、環状溝部５５から径方向外方に突出して、ロアジャケット２６の内周面５４に圧接されて規制力を生じるようになっている。

各接続部６８，６９は、主体部６６，６７の周方向に離隔して並んでおり、ロアジャケット２６の軸方向に長手に延びている。各接続部６８，６９は、長手方向に関する中間部６８ａ，６９ａが、ロアジャケット２６の径方向外方に突出しており、ロアジャケット２６の内周面５４に圧接される。これにより、規制部材５６Ｍとロアジャケット２６との間に規制力が作用する。２つの主体部６６，６７および２つの接続部６８，６９がロアジャケット２６の内周面５４にそれぞれ圧接されることにより、高い規制力（高荷重）を発生できる。

ロアジャケット２６の内周面５４は、小径部５０の基端部における外周面５３に軽圧入される。
図１７（Ａ）を参照して、自由状態において、ロアジャケット２６の径方向に関して、ロアジャケット２６の軸線７０から接続部６８，６９の中間部６８ａ，６９ａまでの位置は、それぞれ、必要な規制力に応じて適宜設定されるものであり、等しくてもよいし、相異なっていてもよい。

なお、規制部材５６Ｍは、図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示すように、複数（例えば、２つ）設けられていてもよい。この場合、各規制部材５６Ｍ，５６Ｍの主体部６６，６７は、対応する環状溝部５５に嵌め込まれる。各規制部材５６Ｍ，５６Ｍは、周方向の位置が相異なるように（例えば、１８０度異なるように）配置されている。
この場合、規制部材５６Ｍ，５６Ｍの取り付けは、まず、図１８（Ａ）に示すように、各規制部材５６Ｍ，５６Ｍの主体部６６，６７を対応する環状溝部５５に嵌合し、次に図１８（Ｂ）に示すように、小径部５０をロアジャケット２６に内嵌して達成される。

なお、小径部５０の先端側における外周面５３は、ロアジャケット２６の内周面５４に摺接して摩擦抵抗（規制力）を生じてもよいし、当該内周面５４と非接触の状態で隙間をあけて対向していてもよい。このときの外周面５３および内周面５４の接触力によっても、規制力を調整することが可能である。
また、規制部材５６Ｍに代えて、図１９に示す規制部材５６Ｎを用いてもよい。規制部材５６Ｎは、単一の接続部６９を有しており、ロアジャケット２６の内周面５４との接触力が規制部材５６Ｍと比べて低くされ、相対的に低い規制力（低荷重）を生じるようになっている。

また、上記各実施の形態において、規制部材５６、規制部材５６Ａ、規制部材５６Ｋ，５６Ｌ，５６Ｍ，５６Ｎの少なくとも２つを併用してもよい。さらに、センサハウジング２７の小径部５０の内周面にロアジャケット２６の外周面を嵌合させるようにしてもよい。
さらに、本発明を、テレスコ調節機能のない電動パワーステアリング装置に適用してもよいし、チルト機能のない電動パワーステアリング装置に適用してもよい。また、本発明を、油圧シリンダを用いて操舵補助を行う油圧パワーステアリング装置に適用してもよい。その他、本発明は、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

本発明の一実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式的な側面図である。 ロアジャケットとセンサハウジングとの嵌合部分周辺の断面図である。 図２の要部の拡大図である。 ステアリングシャフトの軸方向に関する操舵部材の移動量（ストローク）と、当該操舵部材に作用する荷重との関係を模式的に示すグラフ図である。 車両の衝突時の作用について説明するための図である。 車両の衝突時の作用について説明するための図である。 車両の衝突時の作用について説明するための図である。 本発明の別の実施の形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。 車両の衝突時の作用について説明するための図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は、それぞれ、本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態を示しており、（Ａ）は、規制部材の斜視図であり、（Ｂ）は、パワーステアリング装置の要部の分解斜視図であり、（Ｃ）は、パワーステアリング装置の要部の平面図であり、（Ｄ）は、パワーステアリング装置の要部の側面図である。 本発明のさらに別の実施における規制部材の斜視図である。 本発明のさらに別の実施の形態を示しており、（Ａ）は、規制部材の斜視図であり、（Ｂ）は、パワーステアリング装置の要部の分解斜視図である。 本発明のさらに別の実施の形態を示しており、（Ａ）は、パワーステアリング装置の要部の組み立て時の側面図であり、（Ｂ）は、パワーステアリング装置の要部の組み立て完了時の側面図である。 本発明のさらに別の実施における規制部材の斜視図である。

符号の説明

１…電動パワーステアリング装置、３…ステアリングシャフト、１８…トルクセンサ、２４…ステアリングコラム、２５…アッパジャケット、２６…ロアジャケット、２６ａ…（ロアジャケットの）端部、２７…センサハウジング、５０…小径部、５１…大径部、５２…環状の段部、５３ａ…（小径部の）対向部（センサハウジングの相対向する周面）、５４ａ…（ロアジャケットの）対向部（ロアジャケットの相対向する周面）、５５，５５Ａ…環状溝部、５６…規制部材（環状の弾性部材）、５６Ａ，５６Ｋ，５６Ｌ，５６Ｍ，５６Ｎ…規制部材、５８…ピン、Ｌ２…間隔（環状の段部とロアジャケットの端部間の間隔、ストローク）。

Claims (5)

1. 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を備え、
   上記ステアリングコラムは、
   互いに嵌合し、車両の衝突時に軸方向に相対摺動可能な筒状のアッパジャケットおよび筒状のロアジャケットと、
   トルクセンサを収容しロアジャケットが軸方向に摺動可能に嵌合した筒状のセンサハウジングと、
   センサハウジングおよびロアジャケットの軸方向の相対摺動を所定の規制力で規制する規制部材と、
   を含み、
   衝突時に規制部材の規制力に抗して、ロアジャケットがセンサハウジングに対して軸方向に所定のストロークで相対移動可能であることを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 請求項１において、上記規制部材は、センサハウジングおよびロアジャケットの相対向する周面間に介在した環状の弾性部材を含むことを特徴とするパワーステアリング装置。
3. 請求項２において、上記弾性部材は、センサハウジングおよびロアジャケットの相対向する周面の少なくとも一方に形成された環状溝部に収容されていることを特徴とするパワーステアリング装置。
4. 請求項１において、上記規制部材は、センサハウジングおよびロアジャケットを挿通し、衝突時に剪断可能なピンを含むことを特徴とするパワーステアリング装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項において、上記センサハウジングは、一部がロアジャケット内に嵌合された相対的に小径の小径部と、トルクセンサを収容するために拡径された相対的に大径の大径部と、小径部と大径部との間に形成された環状の段部とを含み、
   環状の段部とロアジャケットの端部間の間隔が、上記所定のストロークに相当することを特徴とするパワーステアリング装置。

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