JP2012045985A - 電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステアリングコラム6cに支持したコラム側ブラケット10cに設けた左右1対の取付板部17c、17cが車体に固定された部分から前方に脱落する為に要する荷重を、前記電動モータ13aから遠い側で大きく、近い側で小さくする。慣性質量が大きな、この電動モータ13aの設置側で、前方への脱落が行われにくくなる傾向と相殺して、前記課題を解決する。
【選択図】図1
Description
このうちのステアリングコラムは、車体に対し支持される。
又、前記ステアリングシャフトは、前記ステアリングコラムの内側に回転自在に支持されて、このステアリングコラムの後端開口から突出した後端部にステアリングホイールを支持固定可能としている。
又、前記コラム側ブラケットは、前記ステアリングコラムと共に、前記車体に対し軸方向に変位する様に、このステアリングコラムに支持されたもので、このステアリングコラムの左右両側方に突出する1対の取付板部を有する。尚、これら両取付板部は、必ずしも左右別体である必要はない。一体の取付板部の両端がステアリングコラムの左右両側方に突出する構造も、1対の取付板部を有する構造に含む。
又、前記電動式パワーステアリング装置は、前記ステアリングコラムの前端部に設けられて、電動モータを動力源として前記ステアリングシャフトが回転する事に対する補助トルクを付与する。
そして、前記両取付板部は車体に固定された部分に対して、前方に向う衝撃荷重に基づいて前方に脱落可能に支持されており、前記電動モータは、前記ステアリングコラムの前端部に支持されたハウジングから片側方に突出する状態で設けられている。
特に、本発明の電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置に於いては、前記両取付板部が前記車体に固定された部分から前方に脱落する為に要する荷重が、前記電動モータから遠い側の取付板部よりも、この電動モータに近い側の取付板部で小さくなっている。
そして、請求項2に記載した発明の場合には、前記両エネルギ吸収部材のうちの塑性変形部の幅寸法を、前記電動モータから遠い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材の塑性変形部よりも、この電動モータに近い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材の塑性変形部で小さくする。
これに対して、請求項3に記載した発明の場合には、両エネルギ吸収部材を構成する前記金属板のうち、少なくとも前記塑性変形部の厚さ寸法を、前記電動モータから遠い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材の塑性変形部よりも、この電動モータに近い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材の塑性変形部で小さくする。
或は、請求項7に記載した発明の様に、前記電動モータから遠い側の取付板部とカプセルとの間に掛け渡した剪断ピンを構成する材質(例えば軟質金属)の剪断抵抗よりも、前記電動モータに近い側の取付板部とカプセルとの間に掛け渡した剪断ピンの材質(例えば合成樹脂)の剪断抵抗を低くする。
図1〜4は、請求項1、2に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。前述の図20に示した構造と同様に、ステアリングコラム6cの前端部に、電動式パワーステアリング装置を構成する減速機等を収納するハウジング14aを固定している。又、このハウジング14aの片側面に、前記電動式パワーステアリング装置の補助動力源となる電動モータ13aを支持固定している。更に、前記ステアリングコラム6c及びハウジング14aを車体側ブラケットに対して、前方に向いた衝撃荷重に基づいて前方への脱落を可能に支持している。
図5は、請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、1対のエネルギ吸収部材35a、35cを構成する、それぞれが塑性変形可能な金属板のうち、電動モータ13aから遠い側の取付板部17c(図1参照)に装着されるエネルギ吸収部材35aの厚さ寸法Tよりも、前記電動モータ13aに近い側の取付板部17c(図1〜3参照)に装着されたエネルギ吸収部材35cの厚さ寸法tを小さくしている。尚、本例を実施する場合、少なくとも、前記電動モータ13a側のエネルギ吸収部材35cの塑性変形部37cの厚さ寸法を、前記反電動モータ13a側のエネルギ吸収部材35aの塑性変形部37aの厚さ寸法よりも小さくすれば良い。
本例の場合、前記両エネルギ吸収部材35a、35cを構成する金属板の厚さ寸法T、tの相違に基づいて、これら両エネルギ吸収部材35a、35cの存在に基づく、前記コラム側ブラケット10cの両端部に設けた前記両取付板部17c、17cが前方に変位する事に対する抵抗が互いに相違する。そして、この抵抗の相違に伴って、前記電動モータ13aを設置した側の取付板部17cが、反電動モータ13aの取付板部17cよりも前方に脱落し易くなり、結果として、前記両取付板部17c、17cを設けたコラム側ブラケット10cを支持した前記ステアリングコラム6cを円滑に変位させて、運転者の保護充実を図り易くなる。
前記両エネルギ吸収部材35a、35cを塑性変形させる為に要する荷重を変える為に、幅寸法の代わりに厚さ寸法を変えた点以外は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
図6〜7は、請求項1、4に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、二次衝突時に伴ってステアリングホイールからステアリングコラム6cに支持したコラム側ブラケット10c(図1〜3、20参照)に伝わった、前方に向いた衝撃エネルギを吸収しつつ、このコラム側ブラケット10cの前方への変位を許容するエネルギ吸収部材40a、40bとして、前述の図17〜19で説明した、特許文献2に記載された構造と同様に、塑性変形可能な線材を曲げ形成したものを使用している。
二次衝突の際には、前記両取付板部17cの前端縁が、前記両エネルギ吸収部材40a、40bの塑性変形部42、42を前記線材の両端部に向けて扱きつつ移動させる。そして、ステアリングホイールから前記ステアリングコラム6cに加わった衝撃エネルギを吸収しつつ、前記コラム側ブラケット10cと共に、このステアリングコラム6cが前方に変位する事を許容する。
前記両エネルギ吸収部材40a、40bの構造を異ならせた点以外は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
図8は、請求項1、5に対応する、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合も、上述した実施の形態の第3例の場合と同様、コラム側ブラケット10cに設けた左右1対の取付板部17c、17cに、それぞれの後端縁に開口する状態で形成された切り欠き18a、18a(図1参照)の内側に、それぞれ図8の(A)(B)に示す様なカプセル19a、19bを組み付けている。これら両カプセル19a、19bの形状及び構造、並びに、これら両カプセル19a、19bを前記両取付板部17c、17cに支持する基本的な構造に就いては、例えば前述の特許文献2に記載される等により、従来から広く知られている構造と同様である。即ち、前記両カプセル19a、19bに形成した、それぞれが特許請求の範囲に記載した固定側係止部である、左右両端の板部と、同じく変位側係止部である、前記両取付板部17c、17cとの互いに整合する位置に形成した小通孔44a、44bに剪断ピンを、前記両カプセル19a、19bと前記両取付板部17c、17cとの間に掛け渡す様に、或はインサート成型等により設けている。車体への組み付け状態で前記両カプセル19a、19bは、それぞれの中央部に形成した通孔23を挿通したボルト等により、車体に対し支持固定する。従って二次衝突時に前記コラム側ブラケット10cは、前記両カプセル19a、19bを前記両切り欠き18a、18aから後方に抜け出しつつ、前方に変位する。
前記両カプセル19a、19bと前記両取付板部17cとの結合強度を変える事により、これら両取付板部17cの前方への脱落のし易さを異ならせた点以外は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
又、本発明の効果を得る為には、左右1対の取付板部が、ボルトやスタッド等の車体に固定された部分から前方に脱落する為に要する荷重を、電動モータから遠い側に比べて近い側で小さくすれば良い。この為には、必ずしも左右1対のエネルギ吸収部材の特性を互いに異ならせたり、或は左右1対のカプセルを支持した剪断ピンの強度を変える必要はない。例えば、図1、20に示した構造で、左右1対の滑り板33a、33a(又は33b、33b)の摩擦抵抗を互いに異ならせる事でも対応できる。具体的には、電動モータに近い側に設置する滑り板の摩擦係数を、遠い側に設置する滑り板の摩擦係数に比べて小さくする。この為には、例えば、電動モータに近い側に設置する滑り板として、ステンレス鋼板等の金属板の表面に、PTFE等の滑り易い合成樹脂をコーティングしたもの(或は全体が滑り易い合成樹脂製のもの)を、遠い側に設置する滑り板として、この様なコーティング層を持たない、単なる耐食性を有する金属板を、それぞれ使用する。
2 ステアリングギヤユニット
3 入力軸
4 タイロッド
5、5a ステアリングシャフト
6、6a、6b、6c ステアリングコラム
7 自在継手
8 中間シャフト
9 自在継手
10、10a、10b、10c コラム側ブラケット
11 被挟持板部
12、12a 車体側ブラケット
13、13a 電動モータ
14、14a ハウジング
15 天板
16a、16b 側板
17、17a、17b、17c、17d 取付板部
18、18a、18b 切り欠き
19、19a、19b カプセル
20 凹入部
21 小通孔
22 小通孔
23 通孔
24 ナット
25、25a エネルギ吸収部材
26 ボルト
27 折り返し基部
28 先端側折り返し部
29 直線部
30 平板部
31 通孔
32 ハウジング側ブラケット
33a、33b 滑り板
34 ボルト
35a、35b、35c エネルギ吸収部材
36 基板部
37a、37b、37c 塑性変形部
38 円孔
39 係止片
40a、40b エネルギ吸収部材
41 基部
42 塑性変形部
43 垂下板部
44a、44b 小通孔
45 アンカ板部
Claims (9)
- 車体に支持されるステアリングコラムと、このステアリングコラムの内側に回転自在に支持されて、このステアリングコラムの後端開口から突出した後端部にステアリングホイールを支持固定可能としたステアリングシャフトと、前記ステアリングコラムと共に、前記車体に対し軸方向に変位する様に、このステアリングコラムに支持された、このステアリングコラムの左右両側方に突出する1対の取付板部を有するコラム側ブラケットと、このステアリングコラムの前端部に設けられて、電動モータを動力源として前記ステアリングシャフトが回転する事に対する補助トルクを付与する電動式パワーステアリング装置とを備え、前記両取付板部は車体に固定された部分に対して、前方に向う衝撃荷重に基づいて前方に脱落可能に支持されており、前記電動モータは、前記ステアリングコラムの前端部に支持されたハウジングから片側方に突出する状態で設けられている電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置に於いて、前記両取付板部が前記車体に固定された部分から前方に脱落する為に要する荷重が、前記電動モータから遠い側の取付板部よりも、この電動モータに近い側の取付板部で小さくなっている事を特徴とする電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記両取付板部と前記車体に固定された部分との間に、それぞれが塑性変形可能な金属板を曲げ成形して成り、前記両取付板部が前方に脱落する事に伴って、塑性変形しつつこれら両取付板部の前方への変位を許容する塑性変形部を有する、1対のエネルギ吸収部材が設けられており、これら両エネルギ吸収部材のうちの塑性変形部の幅寸法が、前記電動モータから遠い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材の塑性変形部よりも、この電動モータに近い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材の塑性変形部で小さくなっている、請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記両取付板部と前記車体に固定された部分との間に、それぞれが塑性変形可能な金属板を曲げ成形して成り、前記両取付板部が前方に脱落する事に伴って、塑性変形しつつこれら両取付板部の前方への変位を許容する塑性変形部を有する、1対のエネルギ吸収部材が設けられており、これら両エネルギ吸収部材を構成する前記金属板のうち、少なくとも前記塑性変形部の厚さ寸法が、前記電動モータから遠い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材の塑性変形部よりも、この電動モータに近い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材の塑性変形部で小さくなっている、請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記両取付板部に、それぞれの後端縁に開口する切り欠きが設けられていて、これら両切り欠きの内側にそれぞれカプセルが、前記両取付板部に前記前方に向う衝撃荷重が加わった状態で、前記各切り欠きから後方に抜け出し可能に組み付けられると共に、前記両カプセルが前記車体に固定された部分に対し、前記前方に向う衝撃荷重に拘らず、前方への変位を阻止した状態で支持されており、前記両カプセルと前記両取付板部との間に、それぞれが塑性変形可能な線材を曲げ形成して成り、前記両取付板部に前記前方に向う荷重が加わった場合に、前記線材を伸長させつつこれら両取付板部が前方に変位する事を許容する、1対のエネルギ吸収部材が設けられており、これら両エネルギ吸収部材を構成する前記線材のうち、前記電動モータから遠い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材を構成する線材よりも、この電動モータに近い側の取付板部に装着されたエネルギ吸収部材を構成する線材が細くなっている、請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記両取付板部に、それぞれの後端縁に開口する切り欠きが設けられていて、これら両切り欠きの内側にそれぞれカプセルが、これら両カプセルに形成した固定側係止部と前記両取付板部に形成した変位側係止部との間に掛け渡した剪断ピンにより、前記両取付板部に前記前方に向う衝撃荷重が加わった状態で、前記各切り欠きから後方に抜け出し可能に組み付けられると共に、前記両カプセルが前記車体に固定された部分に対し、前記前方に向う衝撃荷重に拘らず、前方への変位を阻止した状態で支持されており、前記両取付板部と前記両カプセルとの間に掛け渡した前記各剪断ピンのうち、前記電動モータから遠い側の取付板部とカプセルとの間に掛け渡した剪断ピンよりも、この電動モータに近い側の取付板部とカプセルとの間に掛け渡した剪断ピンが剪断され易いものである、請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記電動モータから遠い側の取付板部とカプセルとの間に掛け渡した剪断ピンよりも、この電動モータに近い側の取付板部とカプセルとの間に掛け渡した剪断ピンが細い、請求項5に記載した電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記電動モータから遠い側の取付板部とカプセルとの間に掛け渡した剪断ピンを構成する材質の剪断抵抗よりも、この電動モータに近い側の取付板部とカプセルとの間に掛け渡した剪断ピンの材質の剪断抵抗が低い、請求項5に記載した電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記両取付板部の上下両面と、車体に固定された部分の下面及びこれら両取付板部をこの車体に固定された部分に対し抑え付ける部材の上面との間に、これら互いに対向する面同士を変位させる為に要する摩擦を低減する為の、1対の滑り板が設けられており、これら両滑り板のうち、前記電動モータから遠い側の取付板部に装着された滑り板の摩擦係数よりも、この電動モータに近い側の取付板部に装着された滑り板の摩擦係数が小さくなっている、請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記コラム側ブラケットに設けた前記両取付板部に加えて、前記ハウジングに支持されたハウジング側ブラケットに前側取付板部が設けられていて、この両前側取付板部も左右両端部が前記車体に固定された部分に対して、前方に向う衝撃荷重に基づいて前方に脱落可能に支持されており、前記前側取付板部が前記車体に固定された部分から前方に脱落する為に要する荷重に関しても、前記電動モータから遠い側よりも、この電動モータに近い側で小さくなっている、請求項1〜8のうちの何れか1項に記載した電動式パワーステアリング装置を備えた衝撃吸収式ステアリング装置。
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