JP2008087537A - 衝撃吸収ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本衝撃吸収ステアリング装置1は、ステアリングコラム7を車両側部材としての車体9に取り付けるためのロアーブラケット32を有している。このロアーブラケット32は、車体9に固定された第1の板部35と、ステアリングコラム7に固定された第2の板部36と、第1および第2の板部35,36の間を連結する断面L字形形状の連結板部37とを有している。衝撃吸収するときに、各板部35,36,37のなす折曲角度D1,D2,D3が増大することにより、第2の板部36が平行に移動する。第1の板部35および連結板部37に跨がる第1の透孔45と、第2の板部36および連結板部37に跨がる第2の透孔46とが形成されている。第1の板部35と連結板部37とで、車体9の後方X2に向けて開放する溝形形状をなす。
【選択図】図1
Description
特許文献1のブラケットは、車体に固定される固定部と、ステアリングコラムに固定される筒部と、固定部および筒部を互いに接続する連結部とを有している。連結部は、上下方向に真直に延びている。連結部の上端部は、固定部に屈曲状に接続されていて、連結部の下端部に、筒部が接続されている。
そこで、本発明の目的は、衝撃吸収するときのステアリングコラムのこじれを防止できる衝撃吸収ステアリング装置を提供することである。
また、本発明において、上記透孔は、第1の板部および連結板部に跨がる第1の透孔(45)と、第2の板部および連結板部に跨がる第2の透孔(46)とを含む場合がある。この場合、第1および第2の折曲部を曲げ変形し易くすることができる。
本実施形態では、衝撃吸収ステアリング装置が、パワーステアリング装置である場合に則して説明するが、本発明はこれに限らず、例えば、衝撃吸収ステアリング装置がマニュアル操舵のステアリング装置であってもよい。
図1は、本発明の一実施形態の衝撃吸収ステアリング装置の概略構成を示す模式図であり、衝撃吸収前の状態を示す。図2は、図1の衝撃吸収ステアリング装置の要部の衝撃吸収時の状態を示す模式図である。
中間軸6は、動力伝達軸10と、中間軸6の一方の端部に設けられた自在継手11と、中間軸6の他方の端部に設けられた自在継手12とを有している。
衝撃吸収ステアリング装置1は、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、ステアリング装置1は、操舵トルクを検出するトルクセンサ16と、制御部としてのECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)17と、操舵補助用の電動モータ18と、歯車装置としての減速機19とを有している。
ステアリングコラム7は、コラムチューブ20と、ハウジング21とを有している。ハウジング21が、トルクセンサ16を収容して支持し、電動モータ18を支持し、また、減速機19の一部を構成している。
ECU17は、上述のトルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、電動モータ18を制御する。
ステアリングコラム7は、軸受26,27を介してステアリングシャフト4を回転自在に支持しつつ、ステアリングシャフト4の軸方向Sに関してのステアリングシャフト4の相対移動を規制している。また、ステアリングコラム7は、上部支持部8Aおよび下部支持部8Bにより、通常時に車体9に対しての相対移動を規制され、衝撃吸収時に車体9に対しての相対移動を許容されている。
上部支持部8Aは、車体9に固定された固定部28と、コラムチューブ20に固定されて固定部28に対して相対移動可能な可動部としての取付座29と、固定部28および取付座29を貫通してつなぐ樹脂製連結部材としての樹脂ピン30とを有している。固定部28は、互いに対向する一対の挟持部を有している。一対の挟持部が、その間に取付座29を挟持している。一対の挟持部が取付座29を挟持した状態で、樹脂ピン30が、一対の挟持部および取付座29を貫通し、単一のユニットをなすように、一対の挟持部および取付座29を互いに一体的に連結している。このユニットの固定部28が、固定部材としてのボルト31により車体9に固定されている。ボルト31は、固定部28の一対の挟持部および取付座29を貫通している。取付座29は、ボルト31が挿通した状態の固定部28から離脱可能とされている。上部支持部8Aの上記各部28,29,30と、ボルト31とにより、取付座29を固定部28に対して所定の保持力で保持するための保持構造としてのいわゆるカプセル構造が構成されている。
下部支持部8Bは、ステアリングコラム7を車体側部材としての車体9に取り付けている単一のロアーブラケット32と、ロアーブラケット32を車体9に固定するための固定部材としての複数のボルト33と、ロアーブラケット32をステアリングコラム7に固定するための固定部材としての複数のボルト34とを有している。
第2の板部36は、ステアリングコラム7のハウジング21に固定されている。第2の板部36は、環状をなしていて、中央孔36aと、この中央孔36aを均等に取り囲むように配置された複数の挿通孔36bとを有している。ボルト34が、挿通孔36bに挿通され、ハウジング21に設けられた固定部としてのねじ孔にねじ込まれている。これにより、第2の板部36がハウジング21に固定されている。この状態で、中央孔36aに、ステアリングシャフト4の下部が挿通している。
第1の折曲部38は、第1の板部35と連結板部37の第1の部分43との間に形成されている。第1の折曲部38の折曲角度D1、すなわち、第1の板部35と連結板部37とのなす角度であって狭い側の角度は、例えば、鋭角をなしている。
第3の折曲部40は、連結板部37に形成されていて、第1の折曲部38から離隔するとともに、第2の折曲部39からも離隔している。第3の折曲部40は、連結板部37の第1の部分43と第2の部分44との間に形成されている。第3の折曲部40の折曲角度D3、すなわち、第1の部分43と第2の部分44とのなす角度であって狭い側の角度は、例えば直角をなしている。
ところで、衝撃吸収ステアリング装置では、車体の左右方向に関しての通常時のロアーブラケットの剛性を高くすることが要請されている。しかし、この剛性を高めようとして、車体の左右方向に関するロアーブラケットの幅を大きくすると、衝突時のロアーブラケットの曲げ荷重が大きくなる。逆に、ロアーブラケットの幅を小さくすると、上述の曲げ荷重を低くできるが、左右方向に関しての剛性が低下してしまう。
図3および図4を参照して、第1の透孔45は、第1の板部35および連結板部37の第1の部分43に跨がって形成されていて、第1の折曲部38の延びる方向に関しての第1の折曲部38の中央部に配置されていて、第1の折曲部38を均等に分割している。
第1の透孔45内には、車両側部材47の進入を規制する規制部としての凸部48が設けられている。この凸部48は、第1の透孔45の縁部としての連結板部37の第1の部分43から第1の透孔45の内部に突出していて、上述の縁部に一体に形成されている。これにより、第1の透孔45が狭くなるので、第1の透孔45に近接して配置された車両側部材47の後退を規制し、さらに、車両側部材47が第1の透孔45内に入ることが阻止される。例えば、一次衝突により車両側部材47が第1の透孔45内に入ると、二次衝突時の第1の折曲部38でのロアーブラケット32の曲げ変形が阻害される虞があるが、このような事態の発生が未然に防止される。
車両の衝突時には、操舵機構5および車両側部材47が車両後方X2へ向けて変位し、ステアリングシャフト4を突き上げる(一次衝突)。次に、ドライバーがステアリングホイール3にぶつかる(二次衝突)。
衝撃力の大きさが上部支持部8Aの所定の保持力を上回ると、衝撃吸収部材としての樹脂ピン30が剪断破壊され、固定部28の一対の挟持部と取付座29との連結が解除され、取付座29が案内部としての一対の挟持部に対して車両前方へ向けて相対移動する。これとともに、可動部としての各部、すなわち、ステアリングコラム7と、上部支持部8Aの取付座29と、軸受26,27と、ステアリングホイール3と、ステアリングシャフト4とが一体的に、固定側部材としての車体9および上部支持部8Aの固定部28に対して相対変位し、具体的には、車両の前方へ向けて移動する。
図1および図2を参照して、本実施形態の衝撃吸収ステアリング装置1は、一端4aに操舵部材としてのステアリングホイール3が取り付けられたステアリングシャフト4と、このステアリングシャフト4を回転自在に支持するステアリングコラム7と、このステアリングコラム7を車両側部材としての車体9に取り付けるためのブラケットとしてのロアーブラケット32とを備えている。このロアーブラケット32は、車両側部材としての車体9に固定された第1の板部35と、ステアリングコラム7に固定された第2の板部36と、第1および第2の板部35,36の間を連結する断面L字形形状の連結板部37と、第1の板部35および連結板部37の間に形成され車体9の左右方向Yに延びる第1の折曲部38と、第2の板部36および連結板部37の間に形成され車体9の左右方向Yに延びる第2の折曲部39と、連結板部37に設けられ第1および第2の折曲部39から離隔する第3の折曲部40とを含んでいる。衝撃吸収するときに第2および第3の折曲部39,40の折曲角度D2,D3が増大されることにより、第2の板部36が平行に移動するようにしている。
ここで、第2の板部36が平行に移動するとは、第2の板部36が実質的に平行に移動する趣旨であり、移動前後の第2の板部36が互いに平行である場合と、移動前後の第2の板部36の傾き角(例えば、水平方向と第2の板部36とのなす角度、第1の板部35と第2の板部36とのなす角度)の差が10度以下の場合とを含む。
なお、本実施形態では、第4および第5の折曲部41,42は、衝撃吸収時に折曲角度が変化していないが、少なくとも一方が変化するようにしてもよい。例えば、第1〜第5の折曲部38,39,40,41,42の折曲角度が変化する場合には、衝撃吸収の前後に関しての第1〜第5の折曲部38,39,40,41,42の各折曲角度の変化量が互いに相殺されるので、第2の板部36およびステアリングコラム7が平行に移動する。また、第2の板部36を平行に移動させるには、少なくとも第2および第3の折曲部39,40の折曲角度が変化すればよい。
また、本実施形態では、少なくとも連結板部37に透孔(第1および第2の透孔45,46が相当する。)が形成されている。この場合、衝撃吸収するときに、連結板部37を曲げ変形し易くできる。従って、例えば、連結板部37を広幅に形成した場合に、連結板部37の曲げ易さを維持しつつ、左右方向Yに関して連結板部37の剛性を高めることが可能となる。
連結板部37の第1および第2の部分43,44に跨がる透孔として第2の透孔46の第2の部分46bが設けられているので、第3の折曲部40を曲げ変形し易くできる。
例えば、第1の板部35が、連結板部37に対して逆向きに配置されて、連結板部37よりも車両の前方側に配置されることも考えられる。この場合も、衝撃吸収するときに、第2の板部36を平行に移動でき、ステアリングコラム7のこじれの発生を防止できる。その結果、衝撃エネルギーの吸収に寄与する。また、連結板部37よりも車両の後方側のスペースが狭い場合に、容易に配置することができる。
規制部としての凸部48は、透孔の縁部に別体で形成されて固定された凸部48であってもよい。また、このような規制部を廃止する場合も考えられる。
Claims (4)
- 一端に操舵部材が取り付けられたステアリングシャフトと、
この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、
このステアリングコラムを車体側部材に取り付けるためのブラケットとを備え、
このブラケットは、車体側部材に固定された第1の板部と、ステアリングコラムに固定された第2の板部と、第1および第2の板部の間を連結する断面L字形形状の連結板部と、第1の板部および連結板部の間に形成され車体の左右方向に延びる第1の折曲部と、第2の板部および連結板部の間に形成され車体の左右方向に延びる第2の折曲部と、連結板部に設けられ第1および第2の折曲部から離隔する第3の折曲部とを含み、
衝撃吸収するときに第2および第3の折曲部の折曲角度が増大されることにより、第2の板部が平行に移動するようにしてあることを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。 - 請求項1において、少なくとも連結板部に透孔が形成されていることを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。
- 請求項2において、上記透孔は、第1の板部および連結板部に跨がる第1の透孔と、第2の板部および連結板部に跨がる第2の透孔とを含むことを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。
- 請求項1から3のいずれか1項において、上記第1の板部と連結板部とで、車体の後方に向けて開放する溝形形状をなすことを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。
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