JP2008260358A - Shock absorbing type steering column device - Google Patents

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JP2008260358A JP2007103442A JP2007103442A JP2008260358A JP 2008260358 A JP2008260358 A JP 2008260358A JP 2007103442 A JP2007103442 A JP 2007103442A JP 2007103442 A JP2007103442 A JP 2007103442A JP 2008260358 A JP2008260358 A JP 2008260358A
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英雄 西澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shock absorbing type steering column device capable of reducing rapid variation of impact absorbing load even if the impact load is applied to a driver at secondary collision. <P>SOLUTION: At the latter half of stroke that a second engagement member 32d is moved to a bottom attachment position at a front side in a vehicle longitudinal direction, the second engagement member 32d handling a first plastic deformation part 48a is abutted on a beam member 52. External force in the vehicle longitudinal direction is applied to the beam member on which the second engagement member is abutted, and is transmitted to a pair of impact absorption pillar members 51 through the beam member. The pair of impact absorption pillar members transmitted with the external force is ruptured while bending-plastically deformed in the fallen state in the vehicle longitudinal direction or while falling in the vehicle longitudinal direction and plastically deformed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、二次衝突時に運転者に加わる衝撃力を緩和する衝撃吸収式ステアリングコラム装置に関する。   The present invention relates to an impact absorption type steering column device that relieves an impact force applied to a driver during a secondary collision.

衝突事故の際には、自動車が他の自動車等と衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイールに衝突する二次衝突が発生する。この二次衝突の際に運転者の身体に加わる衝撃を緩和し、この運転者の身体に重大な損傷を与える事を防止するのを目的として、衝撃吸収式ステアリングコラム装置と呼ばれる運転者保護装置が、従来から種々考えられている。   In the event of a collision accident, a secondary collision in which the driver's body collides with the steering wheel occurs following a primary collision in which the automobile collides with another automobile or the like. A driver protection device called an impact-absorbing steering column device is used to alleviate the impact on the driver's body during this secondary collision and prevent serious damage to the driver's body. However, various types have been conventionally considered.

また、二次衝突の際の衝撃荷重を吸収する部材も従来から種々知られており、このうちエネルギ吸収部材は、二次衝突時に、ステアリングコラムが車両前後方向の前方にストロークすると同時に、塑性変形によって衝撃荷重を吸収するものであり、比較的簡単で、小型且つ安価な衝撃吸収式ステアリング装置を得られる部材として、従来から一般的に使用されている（例えば、特許文献１を参照）。
特許第３３８９７６７号公報 Various members that absorb impact load in the event of a secondary collision are also known. Of these, the energy absorbing member is plastically deformed at the same time as the steering column strokes forward in the vehicle front-rear direction during a secondary collision. Has been generally used as a member that can obtain a shock absorbing steering device that is relatively simple, small and inexpensive (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3389767

ところで、ステアリングコラムがストローク限界位置までストロークした際（ステアリングコラムの底着きの際）に衝撃吸収荷重が急激に上昇してしまうおそれがある。そこで、ステアリングコラムの底着き直前に衝撃吸収荷重が緩やかに増加していき、底着きの際には所定値以下の衝撃吸収荷重となることが望ましい。
しかし、特許文献１の装置のエネルギ吸収部材は、ステアリングコラムのストローク変化に応じて衝撃荷重の吸収能力を可変とする構造としていないので、衝撃吸収荷重が急激に大きくなるおそれがある。すなわち、特許文献１の装置は、図１１で示す衝撃吸収特性のように、ステアリングコラムのストローク初期位置から底着きまでの間、一定の衝撃荷重しか吸収しないので、底着きの際に衝撃吸収荷重が急激に上昇してしまうおそれがある。 By the way, when the steering column strokes to the stroke limit position (when the steering column bottoms out), there is a possibility that the shock absorbing load suddenly increases. Therefore, it is desirable that the shock absorbing load gradually increases immediately before the steering column reaches the bottom, and the shock absorbing load is equal to or less than a predetermined value at the bottom.
However, since the energy absorbing member of the device of Patent Document 1 does not have a structure in which the absorbing capacity of the impact load can be changed according to the change in the stroke of the steering column, the impact absorbing load may increase rapidly. That is, since the apparatus of Patent Document 1 absorbs only a constant impact load from the initial stroke position of the steering column to the bottom, as in the shock absorption characteristic shown in FIG. May rise rapidly.

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、二次衝突時に運転者に衝撃荷重が加わっても急激な衝撃吸収荷重の変化を低減することができる衝撃吸収式ステアリングコラム装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and even if an impact load is applied to the driver at the time of a secondary collision, it is possible to reduce a sudden change in the shock absorption load. An object of the present invention is to provide a shock absorbing steering column device.

上記目的を達成するために、請求項１に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、内側にステアリングシャフトを回転自在に支持し、二次衝突の際に車両前後方向の前方に向けてストロークするステアリングコラムと、車体側部材に固定されて二次衝突時の衝撃が入力しても車両前後方向に変位しない固定部材と、前記ステアリングコラムに固定されている移動部材と、前記固定部材及び前記移動部材に係合した状態で配置され、前記ステアリングコラムのストロークに伴う塑性変形により二次衝突時の衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材と、を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記移動部材及び前記固定部材の一方の部材は、車幅方向に離間して配置した一対の第１係合部材と、これら一対の第１係合部材に対して車両前後方向の前方又は後方に配置した一対の衝撃吸収柱部材と、これら一対の衝撃吸収柱部材の上部間に結合されて車幅方向に延在する梁部材とを備え、前記移動部材及び前記固定部材の他方の部材は、前記一対の第１係合部材の間に配置した第２係合部材を備え、前記エネルギ吸収部材は金属線を折り曲げることで、前記第２係合部材の車両前後方向の前方又は後方を向く面に沿うように曲げ形成された第１塑性変形部と、この第１塑性変形部から車幅方向に延在して前記一対の第１係合部材の車両前後方向の後方又は前方を向く面に沿うように曲げ形成された一対の第２塑性変形部と、これら一対の第２塑性変形部から車両前後方向の前方又は後方に向けて延在し、自由端が前記一対の衝撃吸収柱部材の上部に結合されている一対の第３塑性変形部とを備えており、前記ステアリングコラムのストローク後半に、前記第１塑性変形部を塑性変形させている前記第２係合部材が前記梁部材に当接し、当該梁部材を介して前記一対の衝撃吸収柱部材に車両前後方向の外力を作用することで、前記一対の衝撃吸収部材を曲げ塑性変形、又は破断させるようにした。   In order to achieve the above object, an impact absorption type steering column apparatus according to claim 1 is a steering column that supports a steering shaft rotatably inside and strokes forward in the vehicle longitudinal direction in the event of a secondary collision. A fixed member that is fixed to the vehicle body side member and does not displace in the vehicle front-rear direction even if an impact at the time of a secondary collision is input, a moving member fixed to the steering column, the fixed member, and the moving member An energy absorbing member that is arranged in an engaged state and absorbs an impact load at the time of a secondary collision by plastic deformation accompanying a stroke of the steering column. One of the members is a pair of first engagement members that are spaced apart in the vehicle width direction and the pair of first engagement members A pair of shock absorbing column members disposed forward or backward in both front-rear directions, and a beam member coupled between upper portions of the pair of shock absorbing column members and extending in the vehicle width direction, the moving member and the The other member of the fixing member includes a second engaging member disposed between the pair of first engaging members, and the energy absorbing member bends a metal wire so that the second engaging member is front and rear of the vehicle. A first plastic deformation portion formed to be bent along a front or rear surface of the direction, and a vehicle longitudinal direction of the pair of first engagement members extending from the first plastic deformation portion in the vehicle width direction. A pair of second plastic deformation portions formed so as to be bent along a surface facing the rear or front of the vehicle, and extending from the pair of second plastic deformation portions toward the front or rear in the vehicle front-rear direction. A pair of second coupling members coupled to the upper portions of the pair of shock absorbing column members. The second engaging member that plastically deforms the first plastic deforming portion abuts on the beam member in the latter half of the stroke of the steering column, and the beam member is interposed through the beam member. By applying an external force in the vehicle longitudinal direction to the pair of shock absorbing column members, the pair of shock absorbing members are bent plastically deformed or broken.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記ステアリングコラムのストローク前半に、前記第１塑性変形部が前記第２係合部材に扱かれて塑性変形し、前記ステアリングコラムのストローク中期に、前記エネルギ吸収部材全体は、伸び塑性変形するとともに、前記一対の第１係合部材及び前記第２係合部材に扱かれて塑性変形するようにした。   According to a second aspect of the present invention, in the shock absorbing type steering column device according to the first aspect, the first plastic deformation portion is handled by the second engagement member in the first half of the stroke of the steering column, and the plastic deformation is performed. In the middle of the stroke of the steering column, the entire energy absorbing member is stretched and plastically deformed, and is handled by the pair of first engaging members and the second engaging member to be plastically deformed.

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記一対の衝撃吸収柱部材の前記梁部材と結合している位置より下側に、前記梁部材を介して車両前後方向の外力が作用したときに曲げ塑性変形、又は破断の起点となる切欠き部を設けた。
さらに、請求項４記載の発明は、請求項３記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記切欠き部の最深部に所定曲率のＲ部を形成した。 According to a third aspect of the present invention, in the shock absorbing steering column device according to the first or second aspect, the beam member is located below a position where the pair of shock absorbing column members are coupled to the beam member. When an external force in the vehicle front-rear direction is applied to the vehicle, a notch portion is provided which becomes a starting point for bending plastic deformation or breaking.
Furthermore, the invention according to claim 4 is the shock absorption type steering column device according to claim 3, wherein an R portion having a predetermined curvature is formed at the deepest portion of the notch.

本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置によると、ステアリングコラムのストローク後半に、エネルギ吸収部材の第１塑性変形部を塑性変形させている第２係合部材が梁部材に当接し、この梁部材を介して一対の衝撃吸収柱部材に車両前後方向の外力を作用することで、一対の衝撃吸収部材を曲げ塑性変形、又は破断させるようにしたので、ストローク後半では衝撃荷重を吸収する能力が増大する。このため、ストローク初期からストローク後半の底着き位置まで、従来のように一定の衝撃荷重しか吸収しないものではなく、衝撃吸収荷重が緩やかに増加していくので、ステアリングコラムの底着きの際には、所定値以下の衝撃吸収荷重にすることができる。   According to the shock absorbing steering column device of the present invention, the second engaging member that plastically deforms the first plastic deforming portion of the energy absorbing member abuts on the beam member in the latter half of the stroke of the steering column. By applying external force in the vehicle longitudinal direction to the pair of shock absorbing column members via the pair, the pair of shock absorbing members are bent plastically deformed or broken, so that the ability to absorb the impact load increases in the second half of the stroke. . For this reason, from the beginning of the stroke to the bottoming position of the second half of the stroke, it does not absorb only a constant impact load as in the past, but the shock absorbing load gradually increases. The shock absorbing load can be set to a predetermined value or less.

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車両の一実施形態を模式的に示した図である。
符号１２で示す衝撃吸収式ステアリングコラム装置には、その車両前後方向の後端にステアリングホイール１３を装着したステアリングシャフト１１が回転自在に支持されている。ステアリングシャフト１１の車両前後方向の前端には、自在継手１４を介して伸縮可能な中間シャフト１５が連結されている。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of a vehicle according to the present invention.
In the shock absorbing steering column device indicated by reference numeral 12, a steering shaft 11 having a steering wheel 13 mounted at the rear end in the vehicle front-rear direction is rotatably supported. An intermediate shaft 15 that can be expanded and contracted is connected to the front end of the steering shaft 11 in the vehicle longitudinal direction via a universal joint 14.

この中間シャフト１５の下端には、自在継手１６を介してラック・ピニオン式のステアリングギヤ１７が連結され、このステアリングギヤ１７には、タイロッド１８等を介して転舵輪１９が連結され、ステアリングホイール１３を操舵することにより転舵輪１９を転舵することができる。なお、衝撃吸収式ステアリングコラム装置１２の車両前後方向の後方には、コンビスイッチやコラムカバー等の周辺部品Ｐが配置されている。   A rack and pinion type steering gear 17 is connected to the lower end of the intermediate shaft 15 via a universal joint 16, and a steered wheel 19 is connected to the steering gear 17 via a tie rod 18 and the like. The steered wheel 19 can be steered by steering. Note that peripheral components P such as a combination switch and a column cover are disposed behind the shock absorbing steering column device 12 in the longitudinal direction of the vehicle.

図２から図７は、本発明に係る第１実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置１２を示すものである。図２は、本実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置１２を車幅方向から示した図である。図３は、図２のＡ−Ａ線矢視図である。図４は、図２のＢ−Ｂ線矢視図である。図５は、要部を斜視図で示した図である。図６は、本発明に係る柱部材を示した図である。さらに、図７は、柱部材に形成した切欠き部を示した図である。   2 to 7 show the shock absorption type steering column device 12 of the first embodiment according to the present invention. FIG. 2 is a view showing the shock absorbing steering column device 12 of the present embodiment from the vehicle width direction. FIG. 3 is a view taken along line AA in FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows BB in FIG. FIG. 5 is a perspective view of the main part. FIG. 6 is a view showing a column member according to the present invention. Further, FIG. 7 is a view showing a notch formed in the column member.

本実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置１２は、図２に示すように、車両前後方向に延在して配置したインナコラム２０と、車体側部材２２に固定され、インナコラム２０の車体前後方向の前端部を枢軸ピン２４を介して連結しているコラム連結ブラケット２６と、インナコラム２０の車体前後方向の後方側に軸方向に摺動自在に外嵌されているアウタコラム２８と、車体側部材２２に固定されている支持ブラケット３０と、アウタコラム２８の上方及び側部を囲みながら支持ブラケット３０に支持されて車両前後方向に移動自在とされている移動ブラケット３２と、円筒状のアウタコラム２８の下側に膨出して形成したディスタンスブラケット３４に形成したコラム側通孔３６と、ディスタンスブラケット３４に当接する移動ブラケット３２の側板３２ａに形成したブラケット側通孔４０と、コラム側通孔３６及びブラケット側通孔４０を挿通しているチルトロッド４２と、操作レバー４４の揺動操作によりチルトロッド４２を介して移動ブラケット３２をアウタコラム２８に結合、或いは結合解除するロック機構４６と、支持ブラケット３０と移動ブラケット３２との間に装着されているエネルギ吸収部材４８とを備えている。そして、アウタコラム２８内の車体前後方向の後方側に、前述したステアリングホイール１３を装着したステアリングシャフト１１がアウタコラム２８に対して回転自在に支持されている。   As shown in FIG. 2, the shock absorbing steering column device 12 of the present embodiment is fixed to an inner column 20 that extends in the vehicle front-rear direction and a vehicle body side member 22, and the vehicle body front-rear direction of the inner column 20 A column connection bracket 26 that connects the front end portions of the inner column 20 via a pivot pin 24, an outer column 28 that is slidably fitted in the axial direction on the rear side of the inner column 20 in the longitudinal direction of the vehicle body, A support bracket 30 fixed to the member 22, a moving bracket 32 supported by the support bracket 30 so as to surround the upper and side portions of the outer column 28, and movable in the vehicle front-rear direction, and a cylindrical outer column 28, a column side through hole 36 formed in a distance bracket 34 bulging below and a moving bra which contacts the distance bracket 34. The bracket side through hole 40 formed in the side plate 32 a of the rack 32, the tilt rod 42 inserted through the column side through hole 36 and the bracket side through hole 40, and the tilt lever 42 through the swing operation of the operation lever 44. A locking mechanism 46 for coupling or releasing the movable bracket 32 to / from the outer column 28, and an energy absorbing member 48 mounted between the support bracket 30 and the movable bracket 32. A steering shaft 11 on which the above-described steering wheel 13 is mounted is rotatably supported on the outer column 28 on the rear side of the outer column 28 in the longitudinal direction of the vehicle body.

前記コラム側通孔３６は、ディスタンスブラケット３４において長軸が車両前後方向に延在するように長孔形状として形成されている。
ブラケット側通孔４０は、ディスタンスブラケット３４に当接する移動ブラケット３２の側板３２ａに、長軸が車両上下方向に延在するように長孔形状として形成されている。
次に、移動ブラケット３２、支持ブラケット３０及びエネルギ吸収部材４８の具体的な構成について、図３から図７を参照して詳細に説明する。 The column side through hole 36 is formed in a long hole shape such that the long axis of the distance bracket 34 extends in the vehicle front-rear direction.
The bracket side through hole 40 is formed in a long hole shape on the side plate 32a of the moving bracket 32 that contacts the distance bracket 34 so that the long axis extends in the vehicle vertical direction.
Next, specific configurations of the moving bracket 32, the support bracket 30, and the energy absorbing member 48 will be described in detail with reference to FIGS.

移動ブラケット３２は、図３に示すように、上板３２ｂと、横断面コ字状となるように上板３２ｂの幅方向両縁部から一体に形成されて互いに平行に延在している一対の側板３２ａとを備えている。上板３２ｂの両側部には、一対の案内レール３２ｃが突出して形成されており、移動ブラケット３２全体が車両前後方向に移動自在となるように支持ブラケット３０の一対の案内溝３０ｃに係合している。   As shown in FIG. 3, the moving bracket 32 is formed integrally with the upper plate 32 b from both edges in the width direction of the upper plate 32 b so as to have a U-shaped cross section, and extends in parallel with each other. Side plate 32a. A pair of guide rails 32c are formed on both sides of the upper plate 32b so as to engage with the pair of guide grooves 30c of the support bracket 30 so that the entire moving bracket 32 is movable in the vehicle longitudinal direction. ing.

そして、図４に示すように、支持ブラケット３０の一対の案内溝３０ｃ及び一対の案内レール３２ｃの係合によりアウタコラム２８に対して車両上下方向の上方に配置した移動ブラケット３２の上板３２ｂの上面に、円筒形状の第１凸部３２ｄが突出して形成されている。
支持ブラケット３０は、図３から図５に示すように、外観が矩形状のブラケット本体３０ａと、このブラケット本体３０ａに一体形成され、コラム連結ブラケット２６の連結直線部２６ａを介して固定ボルト５０で車体側部材２２に連結される連結直線部３０ｂと、前述した移動ブラケット３２の一対の案内レール３２ｃが嵌まり込むように車両前後方向に延在して設けられている一対の案内溝３０ｃとを備えている。 As shown in FIG. 4, the upper plate 32b of the moving bracket 32 disposed above the outer column 28 in the vertical direction of the vehicle by the engagement of the pair of guide grooves 30c and the pair of guide rails 32c of the support bracket 30. A cylindrical first protrusion 32d protrudes from the upper surface.
As shown in FIGS. 3 to 5, the support bracket 30 is integrally formed with the bracket main body 30 a having a rectangular appearance and the bracket main body 30 a, and is fixed by the fixing bolt 50 via the connection linear portion 26 a of the column connection bracket 26. A connecting straight portion 30b connected to the vehicle body side member 22 and a pair of guide grooves 30c provided extending in the vehicle front-rear direction so that the pair of guide rails 32c of the moving bracket 32 described above are fitted thereinto. I have.

車体側部材２２に固定されたブラケット本体３０ａは、車両上下方向に連通するように開口しており、車両前後方向の後方側に第１開口部３０ｄが設けられ、この第１開口部３０ｄより車両前後方向の後方に連続して第２開口部３０ｅが設けられている。そして、第２開口部３０ｅの周囲には、車体側部材２２に当接する当接面３０ｆより低い段差面３０ｇが形成されている。   The bracket main body 30a fixed to the vehicle body side member 22 is opened so as to communicate with the vehicle vertical direction, and a first opening 30d is provided on the rear side in the vehicle front-rear direction. A second opening 30e is provided continuously behind the front-rear direction. A step surface 30g lower than the contact surface 30f that contacts the vehicle body side member 22 is formed around the second opening 30e.

この段差面３０ｇ上の前記第２開口部３０ｅを間に挟んで車幅方向の一方及び他方に略等距離に離間した位置に、円筒形状の一対の第２凸部３０ｈが形成されているとともに、これら一対の第２凸部３０ｈに対して車両前後方向の前方に、一対の柱部材５１が形成されている。また、これら一対の柱部材５１の上部間に、車幅方向に延在する梁部材５２が結合されている。   A pair of cylindrical second protrusions 30h are formed at positions spaced substantially equidistant from one and the other in the vehicle width direction across the second opening 30e on the step surface 30g. A pair of column members 51 is formed in front of the pair of second convex portions 30h in the front-rear direction of the vehicle. A beam member 52 extending in the vehicle width direction is coupled between the upper portions of the pair of column members 51.

ここで、図５から図７に示すように、一対の柱部材５１には、車両前後方向の前方を向く下部に所定の開き角度で切欠き部５３が形成されており、この切欠き部５３の最深部には、所定曲率の丸み５３ａが形成されている。
エネルギ吸収部材４８は、ピアノ線材（例えばＳＷＲＳ８２Ａ）やステンレス線材（例えばＳＵＳ３０１）等のようにクロムやニッケルの含有量を多くした耐食性に優れた鋼製線材であり、横断面真円形状として太さが均一の部材である。 Here, as shown in FIGS. 5 to 7, the pair of column members 51 have a notch 53 formed at a predetermined opening angle at a lower portion facing forward in the vehicle front-rear direction. In the deepest part, a round 53a having a predetermined curvature is formed.
The energy absorbing member 48 is a steel wire material with excellent corrosion resistance, such as a piano wire material (for example, SWRS82A) and a stainless wire material (for example, SUS301), which has an increased content of chromium and nickel, and has a circular cross-sectional shape and a thickness. Is a uniform member.

このエネルギ吸収部材４８は、中央湾曲部４８ａと、この中央湾曲部４８ａの両端部から一体形成されている一対の端部湾曲部４８ｂと、これら一対の端部湾曲部４８ｂから離間する方向に湾曲しながら互いに略平行に延在している一対の曲線部４８ｃとを備えた有端形状の部材である。
このエネルギ吸収部材４８は、中央湾曲部４８ａが第２開口部３０ｅから上方に突出している移動ブラケット３２の第１凸部３２ｄに対して車両前後方向の前方の曲面に沿って配置され、一対の端部湾曲部４８ｂが段差面３０ｇから突出している一対の第２凸部３０ｈの車両前後方向の後方を向く曲面に沿って配置され、一対の曲線部４８ｃが車両前後方向の前方に延在し、その自由端が一対の柱部材５１の上部にそれぞれ結合されている。 The energy absorbing member 48 is curved in a direction away from the central curved portion 48a, a pair of end curved portions 48b integrally formed from both ends of the central curved portion 48a, and the pair of end curved portions 48b. However, it is an end-shaped member provided with a pair of curved part 48c extended substantially parallel mutually.
The energy absorbing member 48 is disposed along a front curved surface in the vehicle front-rear direction with respect to the first convex portion 32d of the moving bracket 32 in which the central curved portion 48a projects upward from the second opening 30e. End curved portions 48b are arranged along curved surfaces facing the rear in the vehicle front-rear direction of the pair of second convex portions 30h protruding from the step surface 30g, and the pair of curved portions 48c extend forward in the vehicle front-rear direction. The free ends are coupled to the upper portions of the pair of column members 51, respectively.

次に、本実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置１２の動作について、図８から図１０を参照して説明する。
本実施形態の衝撃吸収式ステアリングコラム装置１２は、衝突事故の際に以下のように作用して、ステアリングホイール１３にぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。二次衝突時には、移動ブラケット３２がアウタコラム２８とともに車両前後方向の前方に変位する。これに対して、車体側部材２２に固定されている支持ブラケット３０は車両前後方向に変位せず、そのままの位置に残る。 Next, the operation of the shock absorbing steering column device 12 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
The shock absorption type steering column device 12 of the present embodiment acts as follows in the event of a collision to alleviate the impact applied to the driver's body that hits the steering wheel 13. At the time of the secondary collision, the moving bracket 32 is displaced forward in the vehicle longitudinal direction together with the outer column 28. On the other hand, the support bracket 30 fixed to the vehicle body side member 22 is not displaced in the vehicle front-rear direction and remains in the position as it is.

この際、移動ブラケット３２の第１凸部３２ｄが車両前後方向の前方に移動するストローク前半において、エネルギ吸収部材４８の中央湾曲部４８ａが第１凸部３２ｄに扱かれて塑性変形していく（図１０の初期位置からストロークＳ１までの範囲）。その際、湾曲しながら車両前後方向に延在しているエネルギ吸収部材４８の一対の曲線部４８ｃは、車両前後方向の前方の端部（自由端）が一対の柱部材５１の上部にそれぞれ結合されているので、徐々に直線状に塑性変形していく。   At this time, in the first half of the stroke in which the first convex portion 32d of the moving bracket 32 moves forward in the vehicle longitudinal direction, the central curved portion 48a of the energy absorbing member 48 is handled by the first convex portion 32d and plastically deforms ( The range from the initial position in FIG. 10 to the stroke S1). At this time, the pair of curved portions 48 c of the energy absorbing member 48 that is curved and extends in the vehicle front-rear direction has front ends (free ends) in the vehicle front-rear direction coupled to the upper portions of the pair of column members 51, respectively. Therefore, it gradually plastically deforms linearly.

さらに、移動ブラケット３２の第１凸部３２ｄが車両前後方向の前方に移動するストローク中期では、図８に示すように、一対の曲線部４８ｃが完全に直線状に延在したエネルギ吸収部材４８が伸び塑性変形するとともに、中央湾曲部４８ａが第１凸部３２ｄに扱かれて塑性変形し、一対の端部湾曲部４８ｂが一対の第２凸部３０ｈに扱かれて塑性変形していく（図１０のストロークＳ１からストロークＳ２までの範囲）。   Further, in the middle of the stroke in which the first convex portion 32d of the moving bracket 32 moves forward in the vehicle front-rear direction, as shown in FIG. 8, the energy absorbing member 48 in which the pair of curved portions 48c extend completely linearly is provided. In addition to elongation plastic deformation, the central curved portion 48a is handled plastically by the first convex portion 32d, and the pair of end curved portions 48b are handled plastically by the pair of second convex portions 30h (FIG. 10 stroke S1 to stroke S2).

さらに、第１凸部３２ｄが車両前後方向の前方の底着き位置に移動していくストローク後半では、図９に示すように、中央湾曲部４８ａを扱いている第１凸部３２ｄが梁部材５２に当接する。第１凸部３２ｄが当接した梁部材５２には車両前後方向の前方を向く外力が作用し、この外力は、梁部材５２を介して一対の柱部材５１に伝達される。外力が伝達した一対の柱部材５１は、切欠き部５３を起点として車両前後方向の前方に倒れた状態で曲げ塑性変形、又は前方に倒れて塑性変形しながら破断していく（図１０のストロークＳ２から底着き位置までの範囲）。   Further, in the latter half of the stroke in which the first convex portion 32d moves to the front bottoming position in the vehicle front-rear direction, the first convex portion 32d handling the central curved portion 48a is a beam member 52 as shown in FIG. Abut. An external force that faces the front in the vehicle front-rear direction acts on the beam member 52 with which the first convex portion 32 d abuts, and this external force is transmitted to the pair of column members 51 via the beam member 52. The pair of column members 51 to which the external force has been transmitted are bent and plastically deformed in a state where they are tilted forward in the vehicle front-rear direction starting from the notch 53, or are broken while being plastically deformed by falling forward (stroke of FIG. 10). Range from S2 to the bottom position).

このように、ストローク初期からストローク中期において、エネルギ吸収部材４８の塑性変形が行なわれて衝撃荷重を吸収する能力が発生し、ストローク後半において、第１凸部３２ｄが梁部材５２に当接しその外力が一対の柱部材５１に伝達され、一対の柱部材５１が曲げ塑性変形、又は破断することで衝撃荷重を吸収する能力が増大するので、ストローク初期からストローク後半の底着き位置まで、従来の装置と異なり衝撃吸収荷重が増加していき、アウタコラム２８の底着きの際には、所定値以下の衝撃吸収荷重が発生する。   As described above, the energy absorbing member 48 is plastically deformed from the initial stroke to the middle stroke to absorb the impact load. In the latter half of the stroke, the first convex portion 32d abuts against the beam member 52 and its external force. Is transmitted to the pair of column members 51, and the capability of absorbing the impact load is increased by bending plastic deformation or breaking of the pair of column members 51. Unlike the case, the shock absorbing load increases, and when the outer column 28 bottoms, an impact absorbing load of a predetermined value or less is generated.

したがって、アウタコラム２８の底着き直前まで衝撃吸収荷重が増加していき、底着きの際には所定値以下の衝撃吸収荷重にすることができるので、二次衝突時に、ステアリングホイール１３にぶつかった運転者の身体に加わる急激な衝撃荷重を緩和して運転者の保護を図ることができる。
また、本実施形態は、一対の柱部材５１に切欠き５３を設けたことから、第１凸部３２ｄが梁部材５２に当接して発生した外力が一対の柱部材５１に伝達された時点で、切欠き５３を起点として確実に一対の柱部材５１が塑性変形するので、最適な衝撃吸収特性を得ることができる。 Therefore, the shock absorbing load increases until just before the outer column 28 bottoms, and when it is bottomed, the shock absorbing load can be reduced to a predetermined value or less. The driver can be protected by mitigating a sudden impact load applied to the driver's body.
Further, in the present embodiment, since the notches 53 are provided in the pair of column members 51, the external force generated when the first convex portion 32 d comes into contact with the beam member 52 is transmitted to the pair of column members 51. Since the pair of column members 51 are reliably plastically deformed starting from the notch 53, it is possible to obtain optimum shock absorption characteristics.

さらに、切欠き部５３の最深部には丸み５３ａが形成されているが、この丸み５３ａの曲率半径を適宜変更することで、一対の柱部材５１の塑性変形の度合いを微調整することができる。
なお、上述した実施形態では、第１凸部３２ｄを移動ブラケット３２に固定して二次衝撃時に車両前後方向の前方に変位し、一対の第２凸部３０ｈ及び一対の柱部材５１を支持ブラケット３０に固定して二次衝突発生時に車両前後方向に移動しない構造としたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、第１凸部３２ｄを支持ブラケット３０に固定して二次衝突発生時に車両前後方向に移動しない構造とし、一対の第２凸部３０ｈ及び一対の柱部材５１を移動ブラケット３２に固定して二次衝撃時に車両前後方向の前方に変位する構造とし、これらにエネルギ吸収部材４８を係合して配置しても、同様の効果を奏することができる。 Further, a round 53a is formed at the deepest portion of the notch 53. By appropriately changing the radius of curvature of the round 53a, the degree of plastic deformation of the pair of column members 51 can be finely adjusted. .
In the above-described embodiment, the first convex portion 32d is fixed to the moving bracket 32 and displaced forward in the vehicle front-rear direction at the time of the secondary impact, and the pair of second convex portions 30h and the pair of column members 51 are supported by the support bracket. However, the gist of the present invention is not limited to this, and the first protrusion 32d is fixed to the support bracket 30 and the secondary collision is not caused. A structure that does not move in the vehicle front-rear direction when a collision occurs, a pair of second protrusions 30h and a pair of column members 51 are fixed to the moving bracket 32, and is displaced forward in the vehicle front-rear direction in the event of a secondary impact. Even if the energy absorbing member 48 is engaged and arranged, the same effect can be obtained.

また、上記各実施形態では、第１凸部３２ｄ及び一対の第２凸部３０ｈを円筒形状に形成したが、エネルギ吸収部材４８に当接する側が曲面形状であれば円筒形状以外の形状であってもよい。
また、エネルギ吸収部材４８の第１凸部３２ｄ及び一対の第２凸部３０ｈに接触する部位に、コーティング処理を施したり、或いはグリースを塗布し、第１凸部３２ｄ及び一対の第２凸部３０ｈとの接触の際に摩擦が減少するようにすると、エネルギ吸収部材４８の衝撃荷重吸収特性の変化を防止することができる。 Further, in each of the above embodiments, the first convex portion 32d and the pair of second convex portions 30h are formed in a cylindrical shape. However, if the side contacting the energy absorbing member 48 is a curved shape, the first convex portion 32d has a shape other than the cylindrical shape. Also good.
In addition, the first convex portion 32d and the pair of second convex portions are applied to a portion of the energy absorbing member 48 that contacts the first convex portion 32d and the pair of second convex portions 30h by applying a coating process or applying grease. If the friction is reduced during the contact with 30 h, a change in the impact load absorption characteristics of the energy absorbing member 48 can be prevented.

さらに、エネルギ吸収部材４８の横断面形状を真円形状としたが、楕円形状、多角形状、中空形状など他の横断面形状であってもよい。   Furthermore, although the cross-sectional shape of the energy absorbing member 48 is a perfect circle, other cross-sectional shapes such as an elliptical shape, a polygonal shape, and a hollow shape may be used.

本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置を搭載した自動車の操舵機構部の概略図である。It is the schematic of the steering mechanism part of the motor vehicle carrying the shock absorption type steering column apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置を車幅方向から示した図である。It is the figure which showed the shock absorption type steering column apparatus concerning this invention from the vehicle width direction. 図２のＡ−Ａ線矢視図である。It is an AA arrow directional view of FIG. 図２のＢ−Ｂ線矢視図である。It is a BB line arrow directional view of FIG. 本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of the shock absorption type steering column apparatus which concerns on this invention. 図４のＣ−Ｃ線矢視図である。It is CC line arrow line view of FIG. 図６の要部を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the principal part of FIG. 本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置におけるステアリングコラムのストローク中期を示す図である。It is a figure which shows the stroke middle stage of the steering column in the shock absorption type steering column apparatus which concerns on this invention. 衝撃吸収式ステアリングコラム装置におけるステアリングコラムのストローク後半を示す図である。It is a figure which shows the stroke latter half of the steering column in a shock absorption type steering column apparatus. 本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の衝撃吸収特性を示すグラフである。It is a graph which shows the shock absorption characteristic of the shock absorption type steering column apparatus which concerns on this invention. 従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の衝撃吸収特性を示すグラフである。It is a graph which shows the shock absorption characteristic of the conventional shock absorption type steering column apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１１…ステアリングシャフト、１２…衝撃吸収式ステアリングコラム装置、１３…ステアリングホイール、１４…自在継手、１５…中間シャフト、１６…自在継手、１７…ステアリングギヤ、１８…タイロッド、１９…転舵輪、２０…インナコラム、２２…車体側部材、２４…枢軸ピン、２６…コラム連結ブラケット、２６ａ…連結直線部、２８…アウタコラム、３０…支持ブラケット、３０ａ…ブラケット本体、３０ｂ…連結直線部、３０ｃ…案内溝、３０ｄ…第１開口部、３０ｅ…第２開口部、３０ｆ…当接面、３０ｇ…段差面、３０ｈ…第２凸部（第１係合部材）、３２…移動ブラケット、３２ａ…側板、３２ｂ…上板、３２ｃ…案内レール、３２ｄ…第１凸部（第２係合部材）、３４…ディスタンスブラケット、３６…コラム側通孔、４０…ブラケット側通孔、４２…チルトロッド、４４…操作レバー、４６…ロック機構、４８…エネルギ吸収部材、４８ａ…中央湾曲部（第１塑性変形部）、４８ｂ…端部湾曲部（第２塑性変形部）、４８ｃ…曲線部（第３塑性変形部）、５０…固定ボルト、５１…柱部材（衝撃吸収柱部材）、５２…梁部材、５３…切欠き部、５３ａ…丸み（Ｒ部）、Ｐ…周辺部品   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Steering shaft, 12 ... Shock absorption type steering column apparatus, 13 ... Steering wheel, 14 ... Universal joint, 15 ... Intermediate shaft, 16 ... Universal joint, 17 ... Steering gear, 18 ... Tie rod, 19 ... Steering wheel, 20 ... Inner column, 22 ... car body side member, 24 ... pivot pin, 26 ... column connecting bracket, 26a ... connecting linear part, 28 ... outer column, 30 ... support bracket, 30a ... bracket body, 30b ... connecting linear part, 30c ... guide Groove, 30d ... first opening, 30e ... second opening, 30f ... contact surface, 30g ... step surface, 30h ... second protrusion (first engaging member), 32 ... moving bracket, 32a ... side plate, 32b ... Upper plate, 32c ... Guide rail, 32d ... First convex part (second engaging member), 34 ... Distance bracket, 36 ... Column side through hole 40 ... Bracket side through hole, 42 ... Tilt rod, 44 ... Operation lever, 46 ... Lock mechanism, 48 ... Energy absorbing member, 48a ... Central curved part (first plastic deformation part), 48b ... End curved part (second) Plastic deformation portion), 48c ... curve portion (third plastic deformation portion), 50 ... fixing bolt, 51 ... column member (impact absorbing column member), 52 ... beam member, 53 ... notch portion, 53a ... roundness (R portion) ), P ... Peripheral parts

Claims (4)

内側にステアリングシャフトを回転自在に支持し、二次衝突の際に車両前後方向の前方に向けてストロークするステアリングコラムと、車体側部材に固定されて二次衝突時の衝撃が入力しても車両前後方向に変位しない固定部材と、前記ステアリングコラムに固定されている移動部材と、前記固定部材及び前記移動部材に係合した状態で配置され、前記ステアリングコラムのストロークに伴う塑性変形により二次衝突時の衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材と、を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
前記移動部材及び前記固定部材の一方の部材は、車幅方向に離間して配置した一対の第１係合部材と、これら一対の第１係合部材に対して車両前後方向の前方又は後方に配置した一対の衝撃吸収柱部材と、これら一対の衝撃吸収柱部材の上部間に結合されて車幅方向に延在する梁部材とを備え、
前記移動部材及び前記固定部材の他方の部材は、前記一対の第１係合部材の間に配置した第２係合部材を備え、
前記エネルギ吸収部材は金属線を折り曲げることで、前記第２係合部材の車両前後方向の前方又は後方を向く面に沿うように曲げ形成された第１塑性変形部と、この第１塑性変形部から車幅方向に延在して前記一対の第１係合部材の車両前後方向の後方又は前方を向く面に沿うように曲げ形成された一対の第２塑性変形部と、これら一対の第２塑性変形部から車両前後方向の前方又は後方に向けて延在し、自由端が前記一対の衝撃吸収柱部材の上部に結合されている一対の第３塑性変形部とを備えており、
前記ステアリングコラムのストローク後半に、前記第１塑性変形部を塑性変形させている前記第２係合部材が前記梁部材に当接し、当該梁部材を介して前記一対の衝撃吸収柱部材に車両前後方向の外力を作用することで、前記一対の衝撃吸収部材を曲げ塑性変形、又は破断させることを特徴とすることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。 A steering column that supports a steering shaft in a rotatable manner and strokes forward in the longitudinal direction of the vehicle in the event of a secondary collision, and a vehicle that is fixed to a vehicle body side member and receives an impact during a secondary collision A fixed member that is not displaced in the front-rear direction, a moving member that is fixed to the steering column, and a state in which the fixed member and the moving member are engaged with each other, and a secondary collision occurs due to plastic deformation accompanying the stroke of the steering column. An energy absorbing member that absorbs the impact load at the time, and an impact absorbing steering column device comprising:
One member of the moving member and the fixed member is a pair of first engaging members that are spaced apart in the vehicle width direction, and forward or backward in the vehicle longitudinal direction with respect to the pair of first engaging members. A pair of disposed shock absorbing column members, and a beam member coupled between upper portions of the pair of shock absorbing column members and extending in the vehicle width direction,
The other member of the moving member and the fixed member includes a second engagement member disposed between the pair of first engagement members,
The energy absorbing member is formed by bending a metal wire so as to be bent along a front or rear surface of the second engagement member in the vehicle front-rear direction, and the first plastic deformation portion. A pair of second plastic deformation portions that are bent along the surfaces of the pair of first engaging members that extend rearward or forward in the vehicle front-rear direction and extend in the vehicle width direction. A pair of third plastic deformation portions extending from the plastic deformation portion toward the front or rear in the vehicle front-rear direction and having free ends coupled to upper portions of the pair of shock absorbing column members,
In the latter half of the stroke of the steering column, the second engaging member that plastically deforms the first plastic deformation portion abuts the beam member, and the pair of shock absorbing column members are connected to the front and rear of the vehicle via the beam member. An impact-absorbing steering column device characterized in that the pair of impact-absorbing members are bent plastically deformed or broken by applying an external force in a direction. 前記ステアリングコラムのストローク前半において、前記第１塑性変形部が前記第２係合部材に扱かれて塑性変形し、前記ステアリングコラムのストローク中期において、前記エネルギ吸収部材全体は、伸び塑性変形するとともに、前記一対の第１係合部材及び前記第２係合部材に扱かれて塑性変形することを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。   In the first half of the stroke of the steering column, the first plastic deformation portion is handled and plastically deformed by the second engagement member, and in the middle stroke of the steering column, the entire energy absorbing member is deformed and plastically deformed. 2. The shock absorbing steering column device according to claim 1, wherein the shock absorbing steering column device is plastically deformed by being handled by the pair of first engaging members and the second engaging members. 前記一対の衝撃吸収柱部材の前記梁部材と結合している位置より下側に、前記梁部材を介して車両前後方向の外力が作用したときに曲げ塑性変形、又は破断の起点となる切欠き部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。   A notch that becomes the starting point of bending plastic deformation or rupture when an external force in the vehicle front-rear direction is applied via the beam member below the position where the pair of shock absorbing column members are coupled to the beam member. The shock absorbing type steering column device according to claim 1 or 2, further comprising a portion. 前記切欠き部の最深部に所定曲率のＲ部を形成したことを特徴とする請求項３記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。   4. The shock absorbing steering column device according to claim 3, wherein an R portion having a predetermined curvature is formed at the deepest portion of the notch portion.
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JP2012096563A (en) * 2010-10-29 2012-05-24 Jtekt Corp Vehicle steering device

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