JP2009029152A

JP2009029152A - Steering column device

Info

Publication number: JP2009029152A
Application number: JP2007191877A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shibazaki; 弘柴崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2007-07-24
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2027-07-24
Also published as: JP5158475B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering column device capable of changing energy absorption characteristic in a limited space. <P>SOLUTION: In the steering column of comparative example, as shown by a dotted line, an energy absorption amount is rapidly increased from at secondary collision and thereafter, it becomes constant. In contrast to this, since friction force generated between a side plate 1a and a side surface of a piece member 20 becomes lower than friction force generated between the side plate 1a and a side surface of the column 3, during when the column 3 is moved from an initial position by a distance Δ1 from at the secondary collision, relatively low energy absorption is performed and thereafter, absorption energy is enhanced. Thus, protection of a driver can be further attained by performing energy absorption at two stages. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステアリングホイールの回転力を操舵装置に伝達するステアリングコラム装置に関する。 The present invention relates to a steering column device that transmits a rotational force of a steering wheel to a steering device.

ステアリングコラム装置は、車両の重要安全保安部品であり、衝突時に乗員の安全を確保するために衝突時におけるその挙動を、どのように制御するかが非常に重要である。通常は、ステアリングコラム装置自体に衝撃エネルギー吸収機構を設けるともに、ステアリングホイール内に収納したエアーバッグの支持部材としても重要な役割を担っている。 The steering column device is an important safety and security component of the vehicle, and it is very important how to control the behavior at the time of the collision in order to ensure the safety of the passenger at the time of the collision. Normally, the steering column device itself is provided with an impact energy absorbing mechanism, and also plays an important role as a support member for an air bag accommodated in the steering wheel.

従来より、各種の衝撃エネルギ吸収機構が提案されている。その多くは、衝突時のエネルギをいかにして吸収するかということに主眼をおいているが、実車搭載時には、通常運転時にはステアリングシャフトを高剛性で固定し、衝突時には速やかに所定のエネルギ吸収を行うことが必要とされる。それにより、高剛性で支持されたステアリングホイールを運転者が操作することで、ドライブフィーリングを高めることができると共に、衝突時に運転者が受ける衝撃を効果的に減少させることができる。しかしながら、通常この２つの特性は相反するため両立することが難しく、ステアリングシャフトを高剛性に固定すると、衝突時にエネルギ吸収機構が動作しにくくなったり、余計な抵抗が作用したりしてエネルギ吸収が不安定になる。逆にエネルギ吸収作用を安定して確実に行わせようとすると、ステアリングシャフトの支持が緩くなり剛性が低下する結果、ドライブフィーリングが悪化する恐れがある。 Conventionally, various impact energy absorption mechanisms have been proposed. Most of them focus on how to absorb the energy at the time of collision, but when mounted on a real vehicle, the steering shaft is fixed with high rigidity during normal operation, and the specified energy is absorbed quickly at the time of collision. It is necessary to do. Accordingly, the driver can increase the drive feeling by operating the steering wheel supported with high rigidity, and the impact received by the driver at the time of collision can be effectively reduced. However, since these two characteristics are usually contradictory, it is difficult to achieve both, and if the steering shaft is fixed with high rigidity, the energy absorption mechanism becomes difficult to operate at the time of a collision, or an extra resistance acts to absorb energy. It becomes unstable. On the other hand, if the energy absorbing action is to be performed stably and reliably, the support of the steering shaft is loosened and the rigidity is lowered. As a result, the drive feeling may deteriorate.

より具体的に従来技術の問題点を説明する。特許文献１には、一対の平板状の支持壁部の車両前方側に、一対のコラム締付固定部を配置することで、二次衝突時に、車体取付ブラケット支持壁部とコラム締付固定部の動き出し方向を略水平方向として、動き出しを安定して行えるステアリングコラム装置が開示されている。
特開２００４−１６１０２１号公報 More specifically, the problems of the prior art will be described. In Patent Document 1, a pair of column tightening fixing portions are arranged on the vehicle front side of a pair of flat plate-like support wall portions, so that a vehicle body mounting bracket support wall portion and a column tightening fixing portion are arranged at the time of a secondary collision. A steering column device is disclosed in which the movement start direction can be made substantially horizontal and the movement start can be performed stably.
JP 2004-161021 A

しかるに、特許文献１の技術によれば、ステアリングコラムの動き出しは、それを下端で車体に対して固定するチルトピボットボルトが前方に抜け出すことにより開始されるようになっている。従って、ステアリングコラムの支持剛性を高めるためには、チルトピボットボルトの締め付け力を増大させればよいが、それにより二次衝突時におけるステアリングコラムの動き出しのタイミングが遅れることとなる。一方、二次衝突時におけるステアリングコラムの動き出しを早めるために、チルトピボットボルトの締め付け力を減少させれば、それによりステアリングコラムの支持剛性が低下する。 However, according to the technique of Patent Document 1, the movement of the steering column is started when the tilt pivot bolt that fixes the steering column to the vehicle body at the lower end is pulled out forward. Accordingly, in order to increase the support rigidity of the steering column, it is sufficient to increase the tightening force of the tilt pivot bolt, but this delays the timing of starting the movement of the steering column at the time of the secondary collision. On the other hand, if the tightening force of the tilt pivot bolt is reduced in order to speed up the movement of the steering column at the time of the secondary collision, the support rigidity of the steering column is thereby lowered.

これに対し、ステアリングコラムをスキッドブラケットに固定し、スキッドブラケットを所定の保持手段で保持することで、二次衝突時におけるステアリングコラムの動き出しのタイミングを調整する技術が開発されている。しかるに、かかる構成の場合、スキッドブラケットの移動量が制限されているので、短いストロークで大きなエネルギを吸収しなくてはならず、保持手段の調整が難しいという問題がある。 On the other hand, a technique has been developed in which the steering column is fixed to the skid bracket, and the skid bracket is held by a predetermined holding means, thereby adjusting the timing of starting the movement of the steering column at the time of the secondary collision. However, in such a configuration, the amount of movement of the skid bracket is limited, so that a large amount of energy must be absorbed with a short stroke, and there is a problem that adjustment of the holding means is difficult.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、制限された空間内で、エネルギ吸収特性を変更できるステアリングコラム装置をすることを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a steering column device capable of changing energy absorption characteristics in a limited space.

本発明のステアリングコラム装置は、車体に対して、ステアリングシャフトを保持するステアリングコラム装置において、
前記ステアリングシャフトを保持するステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムに対して相対移動可能なコマ部材と、
前記車体に取り付けられ、前記ステアリングコラムを保持するブラケットと、
前記ブラケットと前記コマ部材と前記ステアリングコラムとを貫通するクランプシャフトと、
前記クランプシャフトに軸力を与えて、前記ブラケットを前記ステアリングコラムと前記コマ部材とに押圧する押圧手段とを有し、
前記ステアリングシャフトが軸線方向に外力を受けたとき、前記ブラケットに対して、前記ステアリングコラムと前記コマ部材とは、独立して相対変位可能となっていることを特徴とする。 The steering column device of the present invention is a steering column device that holds a steering shaft with respect to a vehicle body.
A steering column for holding the steering shaft;
A top member movable relative to the steering column;
A bracket attached to the vehicle body and holding the steering column;
A clamp shaft that passes through the bracket, the top member, and the steering column;
Pressing means for applying an axial force to the clamp shaft and pressing the bracket against the steering column and the top member;
When the steering shaft receives an external force in the axial direction, the steering column and the top member can be independently displaced relative to the bracket.

本発明のステアリングコラム装置によれば、前記ステアリングシャフトが軸線方向に外力を受けたとき、前記ブラケットに対して、前記ステアリングコラムと前記コマ部材とは、独立して相対変位可能となっているので、前記コマ部材の素材や寸法を選定することで、前記ステアリングコラムに対して前記コマ部材を変位させる際におけるエネルギ吸収量を調整でき、これにより制限された空間に配置した場合でも、エネルギの吸収特性を容易に調整可能となる。 According to the steering column device of the present invention, when the steering shaft receives an external force in the axial direction, the steering column and the top member can be independently displaced relative to the bracket. By selecting the material and dimensions of the top member, it is possible to adjust the amount of energy absorbed when the top member is displaced with respect to the steering column, thereby absorbing energy even when placed in a limited space. The characteristics can be easily adjusted.

前記ステアリングシャフトが軸線方向に外力を受けたとき、前記ブラケットに対して、前記ステアリングコラムが変位した後に、前記コマ部材が変位を開始すると好ましい。 When the steering shaft receives an external force in the axial direction, it is preferable that the top member starts to be displaced after the steering column is displaced with respect to the bracket.

前記コマ部材は、前記ステアリングコラムに形成された溝に沿って変位可能に配置されていると好ましい。 It is preferable that the top member is disposed so as to be displaceable along a groove formed in the steering column.

前記ステアリングコラムと前記コマ部材との相対変位を抑制する抑制手段を設けると好ましい。 It is preferable to provide suppression means for suppressing relative displacement between the steering column and the top member.

以下、本発明の実施の形態に係るチルト・テレスコピック式のステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態に係るステアリングコラム装置の側面図である。図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。図３は、本実施の形態にかかるコラムの斜視図である。図４は、図３の構成を矢印IV-IV線で切断して矢印方向に見た図である。なお、本明細書中、「テレスコ方向」とはステアリングシャフトの概軸線方向をいい、「チルト方向」とは、それに交差する方向（特に上下方向）をいうものとする。 A tilt / telescopic steering device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of the steering column device according to the present embodiment. FIG. 2 is a view of the configuration of FIG. 1 taken along the line II-II and viewed in the direction of the arrow. FIG. 3 is a perspective view of the column according to the present embodiment. FIG. 4 is a view of the configuration of FIG. 3 taken along the line IV-IV and viewed in the direction of the arrow. In the present specification, the “telescopic direction” refers to the direction of the approximate axis of the steering shaft, and the “tilt direction” refers to the direction (particularly the vertical direction) intersecting it.

図２において、車体ＶＢ（図１）に対して取り付けられたブラケット１は、後述するようにしてコラム（ステアリングコラム）３を支持している。コラム３の内部には、ステアリングホイール４に連結され且つ操舵機構であるラックアンドピニオン機構のピニオン軸ＰＳに操舵力を伝達するアッパシャフト５が挿通されており、不図示のベアリングにより回転自在に支持されている。 In FIG. 2, a bracket 1 attached to a vehicle body VB (FIG. 1) supports a column (steering column) 3 as described later. An upper shaft 5 that is connected to the steering wheel 4 and transmits the steering force to the pinion shaft PS of the rack and pinion mechanism that is a steering mechanism is inserted into the column 3 and is rotatably supported by a bearing (not shown). Has been.

図１において、アッパシャフト５の下端は、ロワーシャフト８の上端に、軸線方向には変位可能に且つ一体的に回転方向するように取り付けられている。アッパシャフト５とロワーシャフト８とで、ステアリングシャフトを構成する。ロワーシャフト８は、車体ＶＢに固定されたピボット支持点ＰＶに、枢動可能に取り付けられた円筒状のピボットブラケット１２内に保持された軸受１３により回転自在に支持されている。 In FIG. 1, the lower end of the upper shaft 5 is attached to the upper end of the lower shaft 8 so as to be displaceable in the axial direction and integrally rotate. The upper shaft 5 and the lower shaft 8 constitute a steering shaft. The lower shaft 8 is rotatably supported by a bearing 13 held in a cylindrical pivot bracket 12 pivotally attached to a pivot support point PV fixed to the vehicle body VB.

ロワーシャフト８の下端は、車室とエンジンルームとを隔てる隔壁状のバルクヘッドＢＨの近傍に配置されたユニバーサルジョイント部９を介して、中間シャフト１０の上端に連結されている。中間シャフト１０の下端は、ユニバーサルジョイント部１１を介して、ピニオンシャフトＰＳに連結されている。ピニオンシャフトＰＳのピニオンは、不図示のラック軸に噛合しており、ピニオンシャフトＰＳの回転をラック軸の軸線運動に変換することで、不図示の操舵機構を介して車輪を転舵するようになっている。 A lower end of the lower shaft 8 is connected to an upper end of the intermediate shaft 10 via a universal joint portion 9 disposed in the vicinity of a bulkhead BH that separates the vehicle compartment from the engine room. The lower end of the intermediate shaft 10 is connected to the pinion shaft PS via the universal joint portion 11. The pinion of the pinion shaft PS is meshed with a rack shaft (not shown), and the wheel is steered via a steering mechanism (not shown) by converting the rotation of the pinion shaft PS into the axial movement of the rack shaft. It has become.

図２において、車体に取り付けられるブラケット１は、上下に平行に延在する側板１ａ、１ａを有している。側板１ａ、１ａには、チルト方向に延在するチルト長孔１ｂ、１ｂがそれぞれ形成されている。側板１ａ、１ａ間にコラム３が配置されている。 In FIG. 2, the bracket 1 attached to the vehicle body has side plates 1a and 1a extending in parallel in the vertical direction. Tilt long holes 1b and 1b extending in the tilt direction are formed in the side plates 1a and 1a, respectively. A column 3 is arranged between the side plates 1a and 1a.

中空のコラム３は、左方の側面に、テレスコ方向に延在するガイド溝３ａを形成しており、更にガイド溝３ａの範囲内で側方に貫通するようにしてテレスコ方向に延在するテレスコ長孔３ｂを形成している。 The hollow column 3 has a guide groove 3a extending in the telescopic direction on the left side surface, and further telescopically extending in the telescopic direction so as to penetrate sideways within the guide groove 3a. A long hole 3b is formed.

図３に示すように、ガイド溝３ａ内には、直方体状のコマ部材２０がガイド溝３ａに沿って移動可能に配置されている。コマ部材２０は、テレスコ長孔３ｂに重なる長孔２０ａを形成している。固定時には、左方の側板１ａは、コラム３の側面と、コマ部材２０の側面の両方に当接する。 As shown in FIG. 3, a rectangular parallelepiped frame member 20 is disposed in the guide groove 3a so as to be movable along the guide groove 3a. The top member 20 forms a long hole 20a that overlaps the telescopic long hole 3b. At the time of fixing, the left side plate 1 a abuts both the side surface of the column 3 and the side surface of the top member 20.

図２に示すように、クランプシャフトであるクランプボルト１５は、操作レバー６，カム機構７，左側の側板１ａのチルト長孔１ｂ、コマ部材２０の長孔２０ａ、テレスコ長孔３ｂ、右側の側板１ａのチルト長孔１ｂ、ニードル軸受１９の順序で水平方向に挿通され、ナット１８に螺合している。 As shown in FIG. 2, the clamp bolt 15 which is a clamp shaft includes an operation lever 6, a cam mechanism 7, a tilt long hole 1b of the left side plate 1a, a long hole 20a of the top member 20, a telescopic long hole 3b, and a right side plate. The tilt elongated hole 1b of 1a and the needle bearing 19 are inserted in the horizontal direction in this order and screwed into the nut 18.

押圧手段を構成するカム機構７は、操作レバー６に取り付けられて一体的に回転するフォロワ部７ａと、ブラケット１のチルト長孔１ｂに係合して相対回転不能となっているカム部７ｂとを有する。カム部７ｂとフォロワ部７ａとは周方向に凹凸を形成しており、これを相対回転させた場合において、回転位置に応じて、カム部７ｂとフォロワ部７ａとの軸線方向距離が変化するようになっている。 The cam mechanism 7 that constitutes the pressing means includes a follower portion 7a that is attached to the operation lever 6 and rotates integrally, and a cam portion 7b that engages with the tilted long hole 1b of the bracket 1 and is not relatively rotatable. Have The cam portion 7b and the follower portion 7a have irregularities in the circumferential direction, and when this is relatively rotated, the axial distance between the cam portion 7b and the follower portion 7a changes according to the rotational position. It has become.

次に、本実施の形態の動作について説明する。チルト又はテレスコ調整を行おうとする場合、図２において、操作者が操作レバー６を所定の方向に回すと、カム機構７のカム部７ｂとフォロワ部７ａとが相対回動して互いに近接する方向に変位する。これにより、クランプボルト１５の軸力が失われるので、ブラケット１の側板１ａ、１ａが両側より付勢されなくなるため、側板１ａ、１ａとコラム３及びコマ部材２０との間に作用する摩擦力が低下もしくは消失する。そこで、操作者はステアリングホイール４に力を付与することで、チルト長孔１ｂ内をクランプボルト１５が移動する範囲内で、コラム３を、ピボット支持点ＰＶを中心として回動させることにより、所望のチルト位置にステアリングホイール４を変位させることができ、又コマ部材２０の長孔２０ａ内をクランプボルト１５が移動する範囲内で、アッパシャフト５と共にコラム３をその軸線方向に変位させることができ、これにより任意のテレスコ位置にステアリングホイール４を変位させることができる。 Next, the operation of the present embodiment will be described. When tilting or telescopic adjustment is performed, in FIG. 2, when the operator turns the operation lever 6 in a predetermined direction, the cam portion 7 b and the follower portion 7 a of the cam mechanism 7 are relatively rotated to approach each other. It is displaced to. Thereby, since the axial force of the clamp bolt 15 is lost, the side plates 1a and 1a of the bracket 1 are not biased from both sides, so that the frictional force acting between the side plates 1a and 1a and the column 3 and the piece member 20 is reduced. Decrease or disappear. Therefore, the operator applies a force to the steering wheel 4 to rotate the column 3 around the pivot support point PV within the range in which the clamp bolt 15 moves within the tilt long hole 1b. The steering wheel 4 can be displaced to the tilt position, and the column 3 together with the upper shaft 5 can be displaced in the axial direction within a range in which the clamp bolt 15 moves in the long hole 20a of the top member 20. Thus, the steering wheel 4 can be displaced to an arbitrary telescopic position.

チルト又はテレスコ調整が終了したときは、図１において、操作者が操作レバー６を逆方向に回すことで、カム機構７のカム部７ｂとフォロワ部７ａとが相対回動して互いに離隔する方向に変位する。このとき、クランプボルト１５に発生した軸力によって、カム機構７を介して軸力を受けた左方の側板１ａは、コマ部材２０を間に介在させた状態で、コラム３の左方の側面を押圧して摩擦力を発生させ、ニードル軸受１９を介して軸力を受けた右方の側板１ａは、コラム３の右方の側面を押圧して摩擦力を発生させる。これにより、ブラケット１とコマ部材２０とコラム３との間に作用する摩擦力により、互いにしっかりと固定されることとなる。 When the tilt or telescopic adjustment is completed, in FIG. 1, the operator turns the operation lever 6 in the reverse direction, whereby the cam portion 7 b and the follower portion 7 a of the cam mechanism 7 are relatively rotated and separated from each other. It is displaced to. At this time, the left side plate 1a that has received the axial force via the cam mechanism 7 by the axial force generated in the clamp bolt 15 has the left side surface of the column 3 with the piece member 20 interposed therebetween. The right side plate 1a that receives the axial force through the needle bearing 19 presses the right side surface of the column 3 to generate the frictional force. As a result, the frictional force acting between the bracket 1, the piece member 20, and the column 3 is firmly fixed to each other.

かかる状態で、ステアリングホイール４を回転させると、その回転運動は、アッパシャフト５，ロワーシャフト８、ユニバーサルジョイント部９，中間シャフト１０，ユニバーサルジョイント部１１を介して、ピニオンシャフトＰＳに伝達され、不図示のラックアンドピニオン機構によりラック軸の軸線方向運動に変換されて、必要な角度で車輪を転舵するようになっている。 When the steering wheel 4 is rotated in this state, the rotational motion is transmitted to the pinion shaft PS via the upper shaft 5, the lower shaft 8, the universal joint portion 9, the intermediate shaft 10, and the universal joint portion 11, and the The wheels are steered at a necessary angle by being converted into the axial movement of the rack shaft by the illustrated rack and pinion mechanism.

ところで、車両衝突時に運転者の体が前方に投げ出され、ステアリングホイール４に衝突すると、いわゆる二次衝突が発生する。このとき、衝撃を吸収しつつステアリングホイール４が前方に移動すれば、運転者の保護を図ることができる。本実施の形態にかかるステアリングコラム装置の固定時において、左方の側板１ａが、コマ部材２０を挟んだ状態でコラム３の左方の側面を押圧して所定の摩擦力を発生させているので、二次衝突発生時には、ブラケット１とコラム３との相対摺動の他に、ブラケット１とコマ部材２０との相対摺動やコラム３とコマ部材２０との相対摺動を生じさせることが出来るので、例えコラム３の全長が短くても衝撃エネルギーを摩擦により効率的に熱に変換して吸収することができる。 By the way, when the driver's body is thrown forward and collides with the steering wheel 4 during a vehicle collision, a so-called secondary collision occurs. At this time, if the steering wheel 4 moves forward while absorbing the impact, the driver can be protected. When the steering column device according to the present embodiment is fixed, the left side plate 1a presses the left side surface of the column 3 with the piece member 20 sandwiched therebetween to generate a predetermined frictional force. When a secondary collision occurs, in addition to relative sliding between the bracket 1 and the column 3, relative sliding between the bracket 1 and the top member 20 and relative sliding between the column 3 and the top member 20 can be caused. Therefore, even if the total length of the column 3 is short, impact energy can be efficiently converted into heat and absorbed by friction.

図５は、二次衝突時におけるステアリングコラム装置の経時変化を示す図である。クランプボルト１５は、コマ部材２０の長孔２０ａ内の任意の位置にあるものとする。二次衝突時、図５（ａ）に示すように、ステアリングシャフト５に軸線方向力が入力されると、不図示の軸受を介してコラム３が車両前方（図５で左方）に押し出される。このとき、図２を参照して、右方の側板１ａはコラム３の側面に対して摺動するが、左方の側板１ａは、コマ部材２０の側面に対して摺動する。 FIG. 5 is a diagram showing a change with time of the steering column device at the time of the secondary collision. The clamp bolt 15 is assumed to be at an arbitrary position in the long hole 20a of the top member 20. At the time of the secondary collision, as shown in FIG. 5 (a), when an axial force is input to the steering shaft 5, the column 3 is pushed forward (to the left in FIG. 5) via a bearing (not shown). . At this time, referring to FIG. 2, the right side plate 1 a slides with respect to the side surface of the column 3, but the left side plate 1 a slides with respect to the side surface of the top member 20.

コラム３が初期位置より距離Δ１だけ移動したとき、クランプボルト１５は、コマ部材２０の長孔２０ａの端部に突き当たる（図５（ｂ）参照）。その後、クランプボルト１５から反力を受けて、コマ部材２０がガイド溝３ａに沿って相対移動を開始する。最終的には、コラム３が初期位置より距離Δ２だけ移動したとき、コマ部材２０がガイド溝３ａの端部に係止され、コラム３の移動が完了する。 When the column 3 moves from the initial position by the distance Δ1, the clamp bolt 15 hits the end of the long hole 20a of the top member 20 (see FIG. 5B). Thereafter, upon receiving a reaction force from the clamp bolt 15, the top member 20 starts to move relative to the guide groove 3a. Eventually, when the column 3 moves from the initial position by a distance Δ2, the piece member 20 is locked to the end of the guide groove 3a, and the movement of the column 3 is completed.

図６は、比較例のステアリングコラム装置と、本実施の形態のステアリングコラム装置エネルギ吸収特性を比較したグラフである。比較例においては、コマ部材を設けておらず、ブラケットの側板はコラムの側面に直接当接しているものとする。 FIG. 6 is a graph comparing energy absorption characteristics of the steering column device of the comparative example and the steering column device of the present embodiment. In the comparative example, the top member is not provided, and the side plate of the bracket is in direct contact with the side surface of the column.

図６において、点線Ｂで示すように、比較例のステアリングコラムは、二次衝突時から、急激にエネルギ吸収量が増大し、その後一定となる。これに対し、本実施の形態においては、側板１ａとコマ部材２０の側面との間に発生する摩擦力が、側板１ａとコラム３の側面との間に発生する摩擦力より低くなっているので、実線Ａで示すように、二次衝突時からコラム３が初期位置より距離Δ１だけ移動する間は、比較的低いエネルギ吸収を行い、その後で吸収エネルギを高めるようにしている。このように、二段階でエネルギ吸収を行うことで、運転者の保護を一層図ることができる。 In FIG. 6, as indicated by the dotted line B, the energy absorption amount of the steering column of the comparative example suddenly increases from the time of the secondary collision and becomes constant thereafter. On the other hand, in this embodiment, the frictional force generated between the side plate 1a and the side surface of the piece member 20 is lower than the frictional force generated between the side plate 1a and the side surface of the column 3. As indicated by the solid line A, relatively low energy absorption is performed while the column 3 moves from the initial position by the distance Δ1 from the time of the secondary collision, and then the absorbed energy is increased. In this way, the driver can be further protected by absorbing energy in two stages.

図７は、本実施の形態の変形例にかかるステアリングコラム装置の図３と同様な斜視図である。本変形例においては、コマ部材１２０は、クランプボルト１５（図２）に嵌合する孔１２０ａを有している。従って、二次衝突時にブラケット１はコマ部材１２０に対して相対移動しないため、エネルギの吸収量は、コラム３の移動量に関わらず一定である。本変形例によれば、コマ部材１２０を所望の素材（表面処理を変更したものを含む）に変更することで、側板１ａとコマ部材１２０の側面との間に発生する摩擦力を、側板１ａとコラム３の側面との間に発生する摩擦力より高くすることも出来、或いは低くすることもできる。従って、用途に応じて適切な素材を選択することで、ステアリングコラム装置のエネルギ吸収特性を容易に変更できる。 FIG. 7 is a perspective view similar to FIG. 3 of a steering column device according to a modification of the present embodiment. In this modification, the piece member 120 has a hole 120a that fits into the clamp bolt 15 (FIG. 2). Accordingly, since the bracket 1 does not move relative to the top member 120 at the time of the secondary collision, the energy absorption amount is constant regardless of the movement amount of the column 3. According to this modification, the frictional force generated between the side plate 1a and the side surface of the piece member 120 is changed to the side plate 1a by changing the piece member 120 to a desired material (including a material whose surface treatment is changed). And the frictional force generated between the column 3 and the side surface of the column 3 can be made higher or lower. Therefore, the energy absorption characteristic of the steering column device can be easily changed by selecting an appropriate material according to the application.

ところで、ステアリングコラム装置によっては、二次衝突時に、ステアリングホイールに設けたエアバッグ等を展開して、運転者保護を図る場合がある。このようなステアリングコラム装置においては、エアバッグの効果を最大限活用するために、二次衝突時にステアリングホイールの向きを維持することが望まれる。かかる用途に最適なステアリングコラム装置について、以下に述べる。 By the way, depending on the steering column device, in the event of a secondary collision, an airbag or the like provided on the steering wheel may be deployed to protect the driver. In such a steering column device, it is desired to maintain the direction of the steering wheel at the time of a secondary collision in order to make the best use of the effect of the airbag. A steering column device optimal for such applications will be described below.

図８は、別な実施の形態にかかるステアリングコラム装置の分解図である。図９は、ロック部材を図８とは反対側から見た斜視図である。本実施の形態においては、コマ部材２２０は、長孔２２０ａの周囲の側面に縦歯２２０ｂを形成している。ブラケット２０１の左方の側板２０１ａには、チルト長孔２０１ｂの両側の側面に、横歯２０１ｃを形成している。矩形板状であるロック部材２３０は、最も板厚の厚い中央に、縦歯２３０ａを形成しており、縦歯２３０ａの中央に貫通孔２３０ｂを形成している。縦歯２３０ａの両側は、中央より板厚が薄くなっており、縦歯２３０ａと並んで横歯２３０ｃ、２３０ｃが形成されている。最も板厚が薄い両端には、波ばね２３０ｄ、２３０ｄの中央が、リベット止めされている。ロック部材２３０が抑制手段を構成する。 FIG. 8 is an exploded view of a steering column device according to another embodiment. FIG. 9 is a perspective view of the lock member as viewed from the side opposite to FIG. In the present embodiment, the top member 220 has vertical teeth 220b formed on the side surface around the long hole 220a. On the left side plate 201a of the bracket 201, lateral teeth 201c are formed on the side surfaces on both sides of the tilt long hole 201b. The lock member 230 having a rectangular plate shape has vertical teeth 230a formed at the center of the thickest plate, and a through hole 230b formed at the center of the vertical teeth 230a. On both sides of the vertical teeth 230a, the plate thickness is thinner than the center, and horizontal teeth 230c and 230c are formed alongside the vertical teeth 230a. The ends of the wave springs 230d and 230d are riveted to both ends where the plate thickness is the thinnest. The lock member 230 constitutes a suppression means.

クランプボルト１５は、操作レバー６（図２参照）、カム機構７（図２参照）、ロック部材２３０の孔２３０ｂ、左側の側板２０１ａのチルト長孔２０１ｂ、コマ部材２２０の長孔２２０ａ、テレスコ長孔３ｂ、右側の側板２０１ａのチルト長孔２０１ｂ、ニードル軸受１９（図２参照）の順序で水平方向に挿通され、ナット１８（図２参照）に螺合している。組み付けた状態では、ロック部材２３０の縦歯２３０ａは、チルト長孔２０１ｂに入り込み、コマ部材２２０の縦歯２２０ｂに対向し、ロック部材２３０の横歯２３０ｃは、ブラケット２０１の横歯２０１ｃにそれぞれ対向し、波ばね２３０ｄは、側板２０１ａの表面にそれぞれ当接している。 The clamp bolt 15 includes an operation lever 6 (see FIG. 2), a cam mechanism 7 (see FIG. 2), a hole 230b in the lock member 230, a tilt long hole 201b in the left side plate 201a, a long hole 220a in the top member 220, and a telescopic length. The hole 3b, the tilted long hole 201b of the right side plate 201a, and the needle bearing 19 (see FIG. 2) are inserted in the horizontal direction and screwed into the nut 18 (see FIG. 2). In the assembled state, the vertical teeth 230a of the lock member 230 enter the tilt elongated hole 201b and face the vertical teeth 220b of the top member 220, and the horizontal teeth 230c of the lock member 230 face the horizontal teeth 201c of the bracket 201, respectively. The wave springs 230d are in contact with the surface of the side plate 201a.

操作レバーを用いてクランプボルト１５を締め付けた状態では、クランプボルト１５に発生した軸力により、波ばね２３０ｄを弾性変形させつつ、ロック部材２３０はコマ部材２２０側に付勢され、縦歯２３０ａが、コマ部材２２０の縦歯２２０ｂに噛合し、且つ横歯２３０ｃは、ブラケット２０１の横歯２０１ｃにそれぞれ噛合することとなる。即ちロック部材２３０を介して、クランプボルト１５は、ブラケット１に対してはチルト方向に、コマ部材２０に対してはテレスコ方向に確実に固定されるので、二次衝突時に強い力を受けた場合でも、コラム３に取り付けられたステアリングホイールの向きを不変とできる。このとき、コラム３は、ガイド溝３ａ内でコマ部材２２０が移動する範囲内で車両前方側に移動できるため、これにより衝撃エネルギを吸収できる。尚、ブラケット２０１とコラム３との締め込みを強化するためには、例えばロック部材２３０の縦歯２３０ａと、コマ部材２２０の縦歯２２０ｂとの噛合はガタをなくし、横歯２３０ｃと、ブラケット２０１の横歯２０１ｃとの噛合は少しガタがあるようにすることが望ましい。 In a state where the clamp bolt 15 is tightened using the operation lever, the lock member 230 is urged toward the top member 220 while the wave spring 230d is elastically deformed by the axial force generated in the clamp bolt 15, and the vertical teeth 230a are The horizontal teeth 230c mesh with the vertical teeth 220b of the top member 220, and the horizontal teeth 230c mesh with the horizontal teeth 201c of the bracket 201, respectively. In other words, the clamp bolt 15 is securely fixed in the tilt direction with respect to the bracket 1 and in the telescopic direction with respect to the top member 20 via the lock member 230, so that a strong force is applied during the secondary collision. However, the direction of the steering wheel attached to the column 3 can be made unchanged. At this time, since the column 3 can move to the front side of the vehicle within a range in which the top member 220 moves in the guide groove 3a, the impact energy can be absorbed thereby. In order to strengthen tightening between the bracket 201 and the column 3, for example, the engagement between the vertical teeth 230a of the lock member 230 and the vertical teeth 220b of the top member 220 eliminates backlash, and the horizontal teeth 230c and the bracket 201 It is desirable that the meshing with the side teeth 201c is slightly loose.

一方、操作レバーを用いてクランプボルト１５をゆるめると、クランプボルト１５の軸力が消失するので、波ばね２３０ｄの弾性力により、ロック部材２３０が、ブラケット１の側板２０１ａから離隔するように付勢され、縦歯２３０ａが、コマ部材２２０の縦歯２２０ｂから離脱し、横歯２３０ｃは、ブラケット２０１の横歯２０１ｃからそれぞれ離脱することとなる。即ち噛合によるクランプボルト１５の拘束が解かれるため、ブラケット２０１とコラム３との間に作用する摩擦力に抗して、チルト又はテレスコ調整を行うことができる。 On the other hand, when the clamp bolt 15 is loosened using the operation lever, the axial force of the clamp bolt 15 disappears, so that the lock member 230 is biased away from the side plate 201a of the bracket 1 by the elastic force of the wave spring 230d. Thus, the vertical teeth 230a are detached from the vertical teeth 220b of the top member 220, and the horizontal teeth 230c are separated from the horizontal teeth 201c of the bracket 201, respectively. That is, since the restraint of the clamp bolt 15 due to the engagement is released, the tilt or telescopic adjustment can be performed against the frictional force acting between the bracket 201 and the column 3.

図１０は、変形例にかかるステアリングコラム装置のコマ部材の周辺を示す図である。本変形例においては、コラム３の上部からガイド溝３ａに向かって、貫通孔３ｃが３つ形成されており、且つコマ部材２２０の上面には、貫通孔３ｃに対応して袋孔２２０ｄがそれぞれ形成されている。又、貫通孔３ｃから袋孔２２０ｄにかけて、樹脂Ｒが充填され固化している。樹脂Ｒが抑制手段を構成する。 FIG. 10 is a view showing the periphery of a top member of a steering column device according to a modified example. In the present modification, three through holes 3c are formed from the upper part of the column 3 toward the guide groove 3a, and on the upper surface of the piece member 220, bag holes 220d corresponding to the through holes 3c are respectively formed. Is formed. The resin R is filled and solidified from the through hole 3c to the bag hole 220d. Resin R constitutes a suppression means.

本変形例によれば、二次衝突時において、ガイド溝３ａに対してコマ部材２２０が移動を開始する際には、固化した樹脂Ｒが剪断するため、これによりコマ部材２２０の移動開始時の力を決定できる。尚、貫通孔３ｃや袋孔２２０ｄの断面積や、樹脂Ｒの種類を適宜選択することで、コマ部材２２０の移動開始時の力を所望の値に調整できる。 According to this modified example, when the piece member 220 starts to move with respect to the guide groove 3a at the time of the secondary collision, the solidified resin R shears, and thus, when the piece member 220 starts to move, You can determine the power. Note that the force at the start of movement of the top member 220 can be adjusted to a desired value by appropriately selecting the cross-sectional area of the through hole 3c and the bag hole 220d and the type of the resin R.

図１１は、変形例にかかるステアリングコラム装置のコマ部材の周辺を示す図である。本変形例においては、ガイド溝３ａの端部と、コマ部材２２０との間に、ゴムや樹脂から成形した弾性部材２４０を配置している。二次衝突前の状態では、図１１（ａ）に示すように、弾性部材２４０は自由状態にあるが、二次衝突時において、ガイド溝３ａに対してコマ部材２２０が移動を開始すると、図１１（ｂ）に示すように、弾性部材２４０は圧縮変形し、その弾性変形力を利用してコマ部材２２０の移動に対して抵抗を与えることで、エネルギ吸収量をより高めることができる。弾性部材２４０が抑制手段を構成する。 FIG. 11 is a view showing the periphery of a top member of a steering column device according to a modified example. In this modification, an elastic member 240 molded from rubber or resin is disposed between the end of the guide groove 3a and the piece member 220. In the state before the secondary collision, as shown in FIG. 11A, the elastic member 240 is in a free state, but when the piece member 220 starts moving with respect to the guide groove 3a in the secondary collision, As shown in FIG. 11 (b), the elastic member 240 is compressed and deformed, and the elastic deformation force is used to provide resistance to the movement of the top member 220, so that the amount of energy absorption can be further increased. The elastic member 240 constitutes a suppression means.

図１２は、変形例にかかるステアリングコラム装置のコマ部材の周辺を示す図である。本変形例においては、図１２（ａ）に示すように、コマ部材２２０の背面には、端部側入口が狭く奥が広い切欠２２０ｅが形成されている。一方、ワイヤ部材２５０は、短くヘアピン状に折り曲げた端部２５０ａと、それに続く円弧部２５０ｂと、更にそれに続く直線部２５０ｃとを有している。 FIG. 12 is a view showing the periphery of a top member of a steering column device according to a modified example. In this modified example, as shown in FIG. 12A, a notch 220e having a narrow end-side inlet and a wide back is formed on the back surface of the piece member 220. On the other hand, the wire member 250 has an end portion 250a that is short and bent into a hairpin shape, an arc portion 250b that follows the end portion 250a, and a linear portion 250c that follows the end portion 250a.

ワイヤ部材２５０は、切欠２２０ｅに端部２５０ａを嵌め込むことで取り付けられる。このとき、図１２（ｂ）に示すように、コラム３の側面に形成され、半径Ｒのシゴキ部３ｅを有する細溝３ｆ内に、ワイヤ部材２５０が形状を維持したまま装着される。二次衝突時において、ガイド溝３ａに対してコマ部材２２０が移動を開始すると、図１２（ｃ）に示すように、ワイヤ部材２５０は引きずられて細溝３ａ内を移動するが、シゴキ部３ｅでしごかれたワイヤ部材２５０が塑性流動することで、コマ部材２２０の移動に対して抵抗を与えることができ、これによりエネルギ吸収量をより高めることができる。ワイヤ部材２５０が抑制手段を構成する。 The wire member 250 is attached by fitting the end portion 250a into the notch 220e. At this time, as shown in FIG. 12B, the wire member 250 is mounted in the narrow groove 3f formed on the side surface of the column 3 and having the radius portion 3e having the radius R while maintaining the shape. When the top member 220 starts to move with respect to the guide groove 3a at the time of the secondary collision, the wire member 250 is dragged and moves in the narrow groove 3a as shown in FIG. When the squeezed wire member 250 is plastically flowed, resistance can be given to the movement of the piece member 220, and thus the amount of energy absorption can be further increased. The wire member 250 constitutes suppression means.

図１３は、別な変形例にかかるステアリングコラム装置のコマ部材の周辺を示す図である。操作レバー６’には、アーム６ａが形成され、その端部には両面にギヤ歯を形成したギヤ部６ｂが形成されている。一方、コラム３’の側面には、受け部３ｇが形成され、受け部３ｇの上面には、二列に並んだ受け歯３ｈが形成されている。 FIG. 13 is a view showing the periphery of a top member of a steering column device according to another modification. An arm 6a is formed on the operation lever 6 ', and a gear portion 6b having gear teeth on both sides is formed on the end thereof. On the other hand, a receiving portion 3g is formed on the side surface of the column 3 ', and receiving teeth 3h arranged in two rows are formed on the upper surface of the receiving portion 3g.

操作レバー６’を締め込み方向に回動させると、アーム６ａがそれと共に回動し、ギヤ部６ｂのギヤ歯が受け部３ｇの受け歯３ｈに噛合し、これによりクランプボルト１５は、コラム３に対してテレスコ方向に固定されることとなる。一方、操作レバー６’を緩み方向に回動させると、アーム６ａがそれと共に回動し、ギヤ部６ｂのギヤ歯が受け部３ｇの受け歯３ｈから離脱するので、これによりクランプボルト１５は、コラム３に対して任意に移動させることが出来、所望のテレスコ調整等を行うことができる。アーム６ａ及び受け部３ｈが抑制手段を構成する。 When the operation lever 6 'is rotated in the tightening direction, the arm 6a rotates together with it, and the gear teeth of the gear portion 6b mesh with the receiving teeth 3h of the receiving portion 3g. Is fixed in the telescopic direction. On the other hand, when the operation lever 6 ′ is rotated in the loosening direction, the arm 6a is rotated together with it, and the gear teeth of the gear portion 6b are detached from the receiving teeth 3h of the receiving portion 3g. The column 3 can be arbitrarily moved and desired telescopic adjustment can be performed. The arm 6a and the receiving part 3h constitute a suppression means.

以上、実施の形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、その趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改良可能であることはもちろんである。例えば、本発明のステアリングコラム装置を他の衝撃吸収機構と組み合わせることは任意である。 As described above, the present invention has been described in detail with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed and improved without departing from the spirit thereof. Of course there is. For example, it is optional to combine the steering column device of the present invention with another shock absorbing mechanism.

本実施の形態に係るステアリングコラム装置の側面図である。It is a side view of the steering column apparatus which concerns on this Embodiment. 図１の構成をII-II線で切断し、矢印方向に見た図である。It is the figure which cut | disconnected the structure of FIG. 1 by the II-II line | wire, and looked at the arrow direction. 本実施の形態にかかるコラムの斜視図である。It is a perspective view of the column concerning this Embodiment. 図３の構成を矢印IV-IV線で切断して矢印方向に見た図である。It is the figure which cut | disconnected the structure of FIG. 3 by the arrow IV-IV line, and looked at the arrow direction. 二次衝突時におけるステアリングコラム装置の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the steering column apparatus at the time of a secondary collision. 比較例のステアリングコラム装置と、本実施の形態のステアリングコラム装置エネルギ吸収特性を比較したグラフである。It is the graph which compared the steering column apparatus of the comparative example, and the steering column apparatus energy absorption characteristic of this Embodiment. 本実施の形態の変形例にかかるステアリングコラム装置の図３と同様な斜視図である。It is a perspective view similar to FIG. 3 of the steering column apparatus concerning the modification of this Embodiment. 別な実施の形態にかかるステアリングコラム装置の分解図である。It is an exploded view of the steering column apparatus concerning another embodiment. ロック部材を図８とは反対側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the locking member from the opposite side to FIG. 変形例にかかるステアリングコラム装置のコマ部材の周辺を示す図である。It is a figure which shows the periphery of the top member of the steering column apparatus concerning a modification. 変形例にかかるステアリングコラム装置のコマ部材の周辺を示す図である。It is a figure which shows the periphery of the top member of the steering column apparatus concerning a modification. 変形例にかかるステアリングコラム装置のコマ部材の周辺を示す図である。It is a figure which shows the periphery of the top member of the steering column apparatus concerning a modification. 別な変形例にかかるステアリングコラム装置のコマ部材の周辺を示す図である。It is a figure which shows the periphery of the top member of the steering column apparatus concerning another modification.

符号の説明Explanation of symbols

１ブラケット
１ａ側板
１ｂチルト長孔
３、３’ コラム
３ａガイド溝
３ｂテレスコ長孔
３ｃ貫通孔
３ｅシゴキ部
３ｆ細溝
３ｇ受け部
３ｈ受け歯
４ステアリングホイール
５アッパシャフト
６、６’ 操作レバー
６ａアーム
６ｂギヤ部
７カム機構
７ａフォロワ部
７ｂカム部
８ロワーシャフト
９ユニバーサルジョイント部
１０中間シャフト
１１ユニバーサルジョイント部
１２ピボットブラケット
１３軸受
１５クランプボルト
１８ナット
１９ニードル軸受
２０コマ部材
２０ａ長孔
１２０コマ部材
１２０ａ孔
２０１ブラケット
２０１ａ側板
２０１ｂチルト長孔
２０１ｃ横歯
２２０コマ部材
２２０ａ長孔
２２０ｂ縦歯
２２０ｄ袋孔
２２０ｅ切欠
２３０ロック部材
２３０ａ縦歯
２３０ｂ孔
２３０ｂ貫通孔
２３０ｃ横歯
２４０弾性部材
２５０ワイヤ部材
２５０ａ端部
２５０ｂ円弧部
２５０ｃ直線部
ＢＨバルクヘッド
ＰＳピニオンシャフト
ＰＳピニオン軸
ＰＶピボット支持点
Ｒ樹脂
ＶＢ車体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bracket 1a Side plate 1b Tilt long hole 3, 3 'column 3a Guide groove 3b Telescopic long hole 3c Through-hole 3e Scratch part 3f Narrow groove 3g Receiving part 3h Receiving tooth 4 Steering wheel 5 Upper shaft 6, 6' Operation lever 6a Arm 6b Gear part 7 Cam mechanism 7a Follower part 7b Cam part 8 Lower shaft 9 Universal joint part 10 Intermediate shaft 11 Universal joint part 12 Pivot bracket 13 Bearing 15 Clamp bolt 18 Nut 19 Needle bearing 20 Top member 20a Long hole 120 Top member 120a Hole 201 Bracket 201a Side plate 201b Tilt long hole 201c Lateral tooth 220 Top member 220a Long hole 220b Vertical tooth 220d Bag hole 220e Notch 230 Lock member 230a Vertical tooth 230b Hole 230b Through hole 230 c Lateral teeth 240 Elastic member 250 Wire member 250a End portion 250b Arc portion 250c Linear portion BH Bulkhead PS Pinion shaft PS Pinion shaft PV Pivot support point R Resin VB Car body

Claims

車体に対して、ステアリングシャフトを保持するステアリングコラム装置において、
前記ステアリングシャフトを保持するステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムに対して相対移動可能なコマ部材と、
前記車体に取り付けられ、前記ステアリングコラムを保持するブラケットと、
前記ブラケットと前記コマ部材と前記ステアリングコラムとを貫通するクランプシャフトと、
前記クランプシャフトに軸力を与えて、前記ブラケットを前記ステアリングコラムと前記コマ部材とに押圧する押圧手段とを有し、
前記ステアリングシャフトが軸線方向に外力を受けたとき、前記ブラケットに対して、前記ステアリングコラムと前記コマ部材とは、独立して相対変位可能となっていることを特徴とするステアリングコラム装置。 In the steering column device that holds the steering shaft with respect to the vehicle body,
A steering column for holding the steering shaft;
A top member movable relative to the steering column;
A bracket attached to the vehicle body and holding the steering column;
A clamp shaft passing through the bracket, the top member, and the steering column;
Pressing means for applying an axial force to the clamp shaft and pressing the bracket against the steering column and the top member;
The steering column device, wherein when the steering shaft receives an external force in an axial direction, the steering column and the top member can be independently relatively displaced with respect to the bracket.

前記ステアリングシャフトが軸線方向に外力を受けたとき、前記ブラケットに対して、前記ステアリングコラムが変位した後に、前記コマ部材が変位を開始することを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラム装置。 The steering column device according to claim 1, wherein when the steering shaft receives an external force in an axial direction, the top member starts to be displaced after the steering column is displaced with respect to the bracket.

前記コマ部材は、前記ステアリングコラムに形成された溝に沿って変位可能に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリングコラム装置。 The steering column device according to claim 1 or 2, wherein the top member is disposed so as to be displaceable along a groove formed in the steering column.

前記ステアリングコラムと前記コマ部材との相対変位を抑制する抑制手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステアリングコラム装置。 The steering column device according to any one of claims 1 to 3, further comprising suppression means for suppressing relative displacement between the steering column and the top member.