JP2023061719A - Steering column supporting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングコラム用支持装置に関する。 The present invention relates to a support device for a steering column.
車両の側面衝突は、危険な衝突形態である。例えば、助手席側からの側面衝突が発生すると、助手席の同乗者は、シートベルトから抜け出てしまい、ステアリングホイール等の車両部品やドライバに対して衝突してしまう可能性がある。 A vehicle side impact is a dangerous form of crash. For example, in the event of a side collision from the passenger seat side, the passenger on the front passenger seat may slip out of the seat belt and collide with vehicle parts such as the steering wheel or the driver.
特許文献1には、車両側方視でドアインナパネルのステアリングホイールと重なる部分に、他の部分より剛性の高い剛性向上部を設けることが記載されている。これにより、車両側面衝突時に、剛性向上部をステアリングホイールに当接させることでドアの車室内側への進入量を抑制している。
特許文献2には、側面衝突時に、助手席側インストルメントパネル及びステアリングホイールの少なくとも一方に設けられたエアバッグを展開することが記載されている。これにより、車室内に浸入したドアからの衝撃により飛ばされた同乗者を、展開されたエアバッグで受け止めて、側面衝突時の安全性を向上させている。 Patent Document 2 describes deploying an airbag provided in at least one of the passenger seat side instrument panel and the steering wheel at the time of a side collision. As a result, the deployed airbag catches a passenger who is blown away by the impact from the door that penetrates into the passenger compartment, improving safety in the event of a side collision.
特許文献1に記載の技術によれば、側面衝突時におけるドライバへのドア衝突荷重の低減は見込めるものの、助手席の同乗者の保護が十分でない可能性がある。
According to the technology described in
また、特許文献2の技術では、側面衝突時に、助手席の同乗者がステアリングホイールやドライバと接触する際の荷重を低減させることができない。 In addition, the technique of Patent Document 2 cannot reduce the load when a fellow passenger in the front passenger seat comes into contact with the steering wheel or the driver in the event of a side collision.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、側面衝突時に助手席の同乗者が受ける衝突エネルギを低減可能なステアリングコラム用支持装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a steering column support device capable of reducing the impact energy received by a fellow passenger in the front passenger seat in the event of a side collision.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) ステアリングホイールが装着可能な第一ステアリングシャフトと、
第二ステアリングシャフトと、
前記第一及び第二ステアリングシャフトの軸方向の端部同士を回動自在に結合する自在継手と、
第一及び第二ステアリングシャフトがそれぞれ挿通される前記第一及び第二ステアリングコラムと、
前記第一ステアリングコラムを支持する第一ブラケットと、
前記第二ステアリングコラムを支持し、車体に取り付けられる第二ブラケットと、
前記軸方向と前記車体の側方方向とに垂直である上下方向の成分を含む方向に延在し、前記第一及び第二ブラケットを互いに固定する固定部材と、
を備え、
前記第一ステアリングシャフトが前記車体の側方方向の成分を含む方向に荷重を受けたとき、前記第一ステアリングシャフト、前記第一ステアリングコラム及び前記第一ブラケットは、前記固定部材を中心として、前記車体の側方方向の成分を含む方向に移動可能である、
ステアリングコラム用支持装置。
(2) 前記第一ステアリングシャフト、前記第一ステアリングコラム及び前記第一ブラケットが移動し始める、前記第一ステアリングシャフトへの前記側方方向の成分を含む方向への荷重を、移動開始荷重とすると、
前記移動開始荷重は、前記固定部材の固定荷重を変更することによって任意に調整される
(1)に記載のステアリングコラム用支持装置。
(3) 前記固定部材が複数設けられる
(2)に記載のステアリングコラム用支持装置。
(4) 前記第二ブラケットには、前記第一ステアリングシャフト、前記第一ステアリングコラム及び前記第一ブラケットの前記側方方向の成分を含む方向への移動量を規制するストッパが設けられる
(1)~(3)のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。
(5) 前記ストッパは、前記固定部材を中心とする前記第一ステアリングシャフト、前記第一ステアリングコラム及び前記第一ブラケットの前記側方方向の成分を含む方向への移動量を、30~75°の範囲に規制する
(4)に記載のステアリングコラム用支持装置。
(6) 前記ストッパは、前記第一ステアリングシャフト、前記第一ステアリングコラム及び前記第一ブラケットの衝突荷重を低減する衝撃吸収構造を有する
(4)又は(5)に記載のステアリングコラム用支持装置。
(7) 前記自在継手は、十字軸自在継手である
(1)~(6)のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。
(8) 前記自在継手は、ボールジョイントである
(1)~(6)のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。
(9) 前記第二ブラケットは、前記車体に取り付けられる車体取付部と、前記第二ステアリングコラムを支持するコラム支持部と、を有し、
前記車体取付部は、前記側方方向の成分を含む方向に貫く取付部孔を有し、
前記コラム支持部は、前記側方方向の成分を含む方向に貫く支持部孔を有し、
前記取付部孔は前記上下方向の成分を含む方向に延び、
前記取付部孔及び前記支持部孔に挿通され、前記車体取付部及び前記コラム支持部を互いに固定する他の固定部材が設けられ、
前記第一ステアリングシャフトが前記上下方向の成分を含む方向の荷重を受けたとき、前記第一ステアリングシャフト、前記第一ステアリングコラム及び前記第一ブラケットは、前記取付部孔に沿って前記上下方向の成分を含む方向に移動可能である、
(1)~(7)のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。
(10) マニュアルステアリング装置用である
(1)~(9)のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。
(11) 電動パワーステアリング装置用である
(1)~(9)のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。
The above objects of the present invention are achieved by the following configurations.
(1) a first steering shaft to which a steering wheel can be attached;
a second steering shaft;
a universal joint that rotatably couples axial ends of the first and second steering shafts;
the first and second steering columns through which the first and second steering shafts are respectively inserted;
a first bracket that supports the first steering column;
a second bracket that supports the second steering column and is attached to the vehicle body;
a fixing member that extends in a direction including a vertical component that is perpendicular to the axial direction and the lateral direction of the vehicle body and fixes the first and second brackets to each other;
with
When the first steering shaft receives a load in a direction including a component in the lateral direction of the vehicle body, the first steering shaft, the first steering column, and the first bracket move around the fixing member to the capable of moving in a direction including a component in the lateral direction of the vehicle body;
Support device for steering column.
(2) When the first steering shaft, the first steering column, and the first bracket start to move, the load in the direction including the lateral direction component to the first steering shaft is defined as the movement start load. ,
The steering column support device according to (1), wherein the movement start load is arbitrarily adjusted by changing the fixing load of the fixing member.
(3) The steering column support device according to (2), wherein a plurality of the fixing members are provided.
(4) The second bracket is provided with a stopper that regulates the amount of movement of the first steering shaft, the first steering column, and the first bracket in the direction including the lateral component. The steering column support device according to any one of (3).
(5) The stopper controls the amount of movement of the first steering shaft, the first steering column, and the first bracket centering on the fixing member in a direction including the lateral direction component by 30 to 75 degrees. The steering column support device according to (4), which is regulated within the range of
(6) The steering column support device according to (4) or (5), wherein the stopper has a shock absorbing structure that reduces a collision load of the first steering shaft, the first steering column and the first bracket.
(7) The steering column support device according to any one of (1) to (6), wherein the universal joint is a cross universal joint.
(8) The steering column support device according to any one of (1) to (6), wherein the universal joint is a ball joint.
(9) the second bracket has a vehicle body attachment portion that is attached to the vehicle body and a column support portion that supports the second steering column;
The vehicle body mounting portion has a mounting portion hole penetrating in a direction including the lateral direction component,
the column support has a support hole penetrating in a direction including the lateral direction component,
the mounting portion hole extends in a direction including the vertical component,
another fixing member inserted through the mounting hole and the supporting hole to fix the vehicle body mounting part and the column supporting part to each other;
When the first steering shaft receives a load in a direction including the vertical component, the first steering shaft, the first steering column and the first bracket move along the mounting hole. is movable in the direction containing the component,
The steering column support device according to any one of (1) to (7).
(10) The steering column support device according to any one of (1) to (9), which is for a manual steering device.
(11) The steering column support device according to any one of (1) to (9), which is for an electric power steering device.
本発明によれば、側面衝突時に助手席の同乗者が受ける衝突エネルギを低減可能なステアリングコラム用支持装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a steering column support device capable of reducing the impact energy received by a fellow passenger in the front passenger seat in the event of a side collision.
以下、本発明に係るステアリングコラム用支持装置の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment of the steering column support device according to the present invention will be described in detail based on the drawings.
[第一実施形態] [First embodiment]
図1は、本発明の第一実施形態に係るステアリングコラム用支持装置3を備えた電動パワーステアリング装置1の概略図である。図1に示される電動パワーステアリング装置1は、いわゆるコラムタイプ電動パワーステアリング装置と呼ばれるものであるが、本発明のステアリングコラム用支持装置3は、他の形式(例えば、ピニオンタイプ、デュアルピニオンタイプ、ラックタイプ等)の電動パワーステアリング装置にも適用可能である。なお、電動パワーステアリング装置の形式は、電動モータによるアシスト部が取り付けられる位置によって決定される。コラムタイプではステアリングコラムに、ピニオンタイプやデュアルピニオンタイプではステアリングシャフト下部のピニオンに、ラックタイプではピニオンが噛み合うラックに、それぞれアシスト部が取り付けられる。なお、デュアルピニオンタイプでは、ピニオンが二つ設けられ、一方のピニオンにステアリングシャフトが接続し、他方のピニオンにアシスト部が取り付けられる。また、本発明のステアリングコラム用支持装置3は、任意の形式のステアリング装置に適用可能であり、電動パワーステアリング装置以外にも、例えば、油圧式パワーステアリング装置やマニュアルステアリング装置、ステアバイワイヤ装置等に適用可能である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an electric
図1に示されるように、電動パワーステアリング装置1は、車体後方側(図1の右側)にステアリングホイール11を装着可能なステアリングシャフト12と、ステアリングシャフト12を挿通したステアリングコラム40と、ステアリングシャフト12に補助トルクを付与する為のアシスト装置(操舵補助部)20と、ステアリングシャフト12の車体前方側(図1の左側)に、図示しないラック/ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ30と、を備える。
As shown in FIG. 1, the electric
ステアリングシャフト12は、車体後方側に配置され、ステアリングホイール11が装着可能な第一ステアリングシャフト12Aと、車体前方側に配置される第二ステアリングシャフト12Bと、を含む。第一ステアリングシャフト12Aの車体前方側端部(軸方向の端部)と、第二ステアリングシャフト12Bの車体後方側端部(軸方向の端部)とは、後述する十字軸自在継手80によって、互いに回動自在に結合される。
The steering shaft 12 includes a first steering shaft 12A arranged on the rear side of the vehicle body to which the
ステアリングコラム40は、第一及び第二ステアリングシャフト12A,12Bがそれぞれ挿通される筒状の第一及び第二ステアリングコラム40A,40Bを含む。
The steering column 40 includes tubular first and second steering columns 40A, 40B through which the first and
第一ステアリングコラム40Aは、車体前方側端部が第一ブラケット50によって支持される。第二ステアリングコラム40Bは、車体後方側端部が第二ブラケット60によって支持され、車体前方側部分が第三ブラケット70によって支持される。第二及び第三ブラケット60,70は、車体18の一部(ダッシュボードの下面や車体18に固定されたクロスカービーム等)に取り付けられる。また、第一ブラケット50は、後述する固定部材(ボルト91及びナット93)によって、第二ブラケット60に固定される。
The first steering column 40</b>A is supported by a
第二ステアリングシャフト12Bの車体前方側端部は、ギヤハウジング21の内側に挿通され、アシスト装置20の図示しない入力軸の車体後方側端部に連結される。
The vehicle front end of the
ギヤハウジング21の上端部は、車体18の上記一部に支承される。また、電動パワーステアリング装置1は、チルト機構及びテレスコピック機構が設けられることにより、ステアリングホイール11の車体前後方向位置、及び、高さ位置の調節を自在としている。
An upper end portion of the
ギヤハウジング21の車体前方側端面から突出した出力軸23は、十字軸継手15を介して、中間シャフト16の後端部に連結している。また、この中間シャフト16の前端部に、別の十字軸継手15を介して、ステアリングギヤ30の入力軸31を連結している。中間シャフト16は、雄シャフト16A及び雌シャフト16Bを有している。雄シャフト16Aの車体前方側に、雌シャフト16Bの車体後方側が外嵌する。雄シャフト16A及び雌シャフト16Bは、回転トルクを伝達可能であり、かつ、軸方向に関して相対移動可能である。
An
入力軸31には、ピニオン(不図示)が結合している。また、このピニオンには、ラック(不図示)が噛み合っており、ステアリングホイールの回転が、タイロッド32を移動させて、車輪(不図示)を操舵する。
A pinion (not shown) is coupled to the
アシスト装置20のギヤハウジング21には、電動モータ26が固定され、この電動モータ26の回転軸(不図示)にウォームが結合されている。出力軸23には、ウォームホイール(不図示)が取り付けられ、このウォームホイールに電動モータ26の回転軸のウォームが噛合っている。
An
図2は、ステアリングコラム用支持装置3の斜視図である。図3は、ステアリングコラム用支持装置3の上面図である。図4は、ステアリングコラム用支持装置3の側面図である。図5は、図4のV-V断面矢視図である。
FIG. 2 is a perspective view of the steering
図中のX方向は、ステアリングコラム40の中心軸Oが延びる軸方向であり、車体前方及び後方に向かう方向である。なお、ステアリングコラム40は車体前後方向に対して上下方向に傾いて取り付けられることがあり、その場合、X方向は、必ずしも車体前後方向には一致しない。図中のY方向は、X方向に対して垂直方向であり、車体側方(左方及び右方)に向かう方向である。図中のZ方向は、X方向及びY方向に対して垂直方向であり、車体上下方向に向かう方向である。なお、X方向が車体前後方向に対して上下方向に傾いている場合は、Z方向は、車体上下方向に一致せず、車体上下方向に対して前後方向に傾く。 The X direction in the drawing is the axial direction in which the central axis O of the steering column 40 extends, and is the direction toward the front and rear of the vehicle body. It should be noted that the steering column 40 may be installed tilted vertically with respect to the longitudinal direction of the vehicle body, in which case the X direction does not necessarily coincide with the longitudinal direction of the vehicle body. The Y direction in the drawing is perpendicular to the X direction and is the direction toward the vehicle body sides (left and right). The Z direction in the drawing is a direction perpendicular to the X direction and the Y direction, and is the direction in the vertical direction of the vehicle body. Note that when the X direction is tilted in the vertical direction with respect to the longitudinal direction of the vehicle body, the Z direction does not coincide with the vertical direction of the vehicle body, and is tilted in the longitudinal direction with respect to the vertical direction of the vehicle body.
本実施形態のステアリングコラム用支持装置3は、上述した第一及び第二ステアリングシャフト12A,12Bと、第一及び第二ステアリングシャフト12A,12Bの軸方向の端部同士を回動自在に結合する十字軸自在継手80と、第一及び第二ステアリングシャフト12A,12Bがそれぞれ挿通される第一及び第二ステアリングコラム40A,40Bと、第一ステアリングコラム40Aを支持する第一ブラケット50と、第二ステアリングコラム40Bを支持し、車体18に取り付けられる第二ブラケット60と、軸方向(X方向)と側方方向(Y方向)とに垂直である上下方向(Z方向)に延在し、第一及び第二ブラケット50,60を互いに固定する固定部材としてのボルト91及びナット93と、を備える。
The steering
十字軸自在継手80は、第一ステアリングシャフト12Aの車体前方側端部に結合固定された第一ヨーク81Aと、第二ステアリングシャフト12Bの車体後方側端部に結合固定された第二ヨーク81Bと、これら第一及び第二ヨーク81A,81Bの間のトルクを伝達する十字軸85と、を備える。
The cross joint 80 comprises a
第一ヨーク81Aは、第一ステアリングシャフト12Aの車体前方側端部に結合固定されて、第一ステアリングシャフト12Aの軸方向(X方向)と垂直な方向(図の例ではZ方向)に延びる第一基部82Aと、第一基部82Aの両端部から車体前方に向かう一対の第一腕部83Aと、を有する。第二ヨーク81Bは、第二ステアリングシャフト12Bの車体後方側端部に結合固定されて、第二ステアリングシャフト12Bの軸方向(X方向)と垂直な方向(図の例ではY方向)に延びる第二基部82Bと、第二基部82Bの両端部から車体後方に向かう一対の第二腕部83Bと、を有する。したがって、一対の第一腕部83Aと一対の第二腕部83Bとは90°位相がずれて配置される。
The
一対の第一腕部83Aの車体前方側端部にはそれぞれ、一対の第一腕部83A同士が対向する方向(図の例ではZ方向)に貫通する第一貫通孔84Aが形成される。一対の第二腕部83Bの車体後方側端部にはそれぞれ、一対の第二腕部83B同士が対向する方向(図の例ではY方向)に貫通する第二貫通孔84Bが形成される。
A first through
そして、一対の第一貫通孔84A及び一対の第二貫通孔84Bには、十字軸85の四本の軸部が、不図示のラジアル軸受(例えばシェル型ニードル軸受)を介して回転可能に固定される。このような構造により、第一ステアリングシャフト12Aと第二ステアリングシャフト12Bとがトルク伝達可能に組み合わされる。
Four shaft portions of the
第一ステアリングコラム40Aを支持する第一ブラケット50は、Y方向及びZ方向に延びる板状の側板51と、側板51のZ方向両端部から車体前方側に延びる上板52及び下板53と、を備える。側板51は、十字軸自在継手80を車体後方側から覆い、上板52及び下板53は、十字軸自在継手80をZ方向両側から覆う。
The
側板51の略中心には、車体後方側に突出する管状部54を有する。管状部54の内部の孔は、側板51をX方向に貫通している。管状部54には第一ステアリングコラム40Aが内嵌されている。これにより、第一ステアリングコラム40Aは第一ブラケット50に固定される。なお、第一ブラケット50内の第一ステアリングシャフト12Aは、管状部54及び側板51の内部を延び、上述したように十字軸自在継手80を介して第二ステアリングシャフト12Bと結合する。
Approximately at the center of the
第二ステアリングコラム40Bを支持する第二ブラケット60は、第二ステアリングコラム40Bよりも上方に配置されて車体18に取り付けられる取付板部61を有する。取付板部61は、X方向及びY方向に延びる板状である。取付板部61は、第一ブラケット50よりもY方向両側に延出している。取付板部61のY方向両側部には、Y方向において第一ブラケット50と重ならない位置に、ボルト締結等によって車体18に取付板部61を固定するための貫通孔61aが設けられる。
A
第二ブラケット60は、取付板部61の一対の貫通孔61aよりもY方向内側から、Z方向(下方)に垂下する一対の垂下板部63,63を有する。また、第二ブラケット60は、一対の垂下板部63,63に挟持され、Y方向及びZ方向に延びる板状の側板66と、側板66のZ方向両端部から車体後方側に延びる上側固定板部64及び下側固定板部65を備える。
The
側板66の略中心には第二ステアリングコラム40Bが内嵌される。これにより、第二ステアリングコラム40Bは第二ブラケット60に固定される。
A second steering column 40B is fitted in substantially the center of the
上側固定板部64及び下側固定板部65は、Z方向に離間して配置される。上側固定板部64は、第一ブラケット50の上板52とZ方向に当接し、下側固定板部65は、第一ブラケット50の下板53とZ方向に当接する。
The upper fixed
上側固定板部64及び上板52には、ボルト91を螺合するための固定孔(図5参照)64a,52aが、上側固定板部64及び上板52をZ方向に貫通するように形成される。同様に、下側固定板部65及び下板53には、ボルト91を螺合するための固定孔65a,53a(不図示)が、下側固定板部65及び下板53をZ方向に貫通するように形成される。
Fixing holes (see FIG. 5) 64a and 52a for screwing
図5には、固定孔64a,52aに螺合したボルト91と、ボルト91に螺合したナット93と、によって上側固定板部64と上板52とが互いに固定される様子が示されている。同様に、下側固定板部65及び下板53の固定孔に螺合したボルト91と、ボルト91に螺合したナット93と、によって下側固定板部65と下板53とが互いに固定される。なお、固定部材(ボルト91及びナット93)のX方向位置と、十字軸自在継手80の十字軸85のX方向位置(第一及び第二貫通孔84A,94BのX方向位置)とは、一致することが好ましい。
FIG. 5 shows how the upper
このようにして、Z方向に延在するボルト91及びナット93によって、第一及び第二ブラケット50,60が互いに固定される。なお、ボルト91及びナット93は、必ずしも上下方向(Z方向)に一致する方向に延在していなくてもよく、少なくとも上下方向の成分を含む方向に延在していればよい。すなわち、ボルト91及びナット93は上下方向に対して傾くように延在してもよい。なお、第一及び第二ブラケット50,60を互いに固定する固定部材としては、Z方向成分を含む方向に延在するものであれば、ボルト91及びナット93に限定されず、ネジやピン等も適用可能である。
In this way, the first and
図6は、第一ステアリングシャフト12Aが車体18の側方方向(Y方向)成分を含む方向に荷重を受けたときの、ステアリングコラム用支持装置3の斜視図である。図7は、第一ステアリングシャフト12Aが車体18の側方方向(Y方向)成分を含む方向に荷重を受けたときの、ステアリングコラム用支持装置3の上面図である。
FIG. 6 is a perspective view of the steering
上述のように構成されたステアリングコラム用支持装置3は、第一ステアリングシャフト12Aに対する車体18の側方方向(Y方向)成分を含む方向の荷重を吸収する荷重吸収機構を備えている。本実施形態の荷重吸収機構は、第一及び第二ステアリングシャフト12A,12Bの軸方向の端部同士を回動自在に結合する十字軸自在継手80と、Z方向成分を含む方向に延在して第一及び第二ステアリングコラム40A,40Bを互いに固定するボルト91及びナット93と、を含む。
The steering
したがって、ステアリングコラム40が車体18の側方方向(Y方向)成分を含む方向に荷重を受けたとき、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50は、ボルト91及びナット93を中心として、車体の側方方向(Y方向)成分を含む方向に移動する。これにより、第一ステアリングシャフト12Aに対する車体18の側方方向(Y方向)成分を含む方向の荷重を吸収する。
Therefore, when the steering column 40 receives a load in a direction including a lateral direction (Y direction) component of the
すなわち、第一ステアリングシャフト12Aに対する側方方向(Y方向)成分を含む方向への荷重が、ボルト91及びナット93による第一ブラケット50と第二ブラケット60との固定荷重を上回ったとき、第一ブラケット50が第二ブラケット60に対してボルト91及びナット93を介して移動するとともに、第一ステアリングシャフト12Aが第二ステアリングシャフト12Bに対して十字軸自在継手80を介して移動する。このように、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50が、ボルト91及びナット93を中心に一体的に円弧状にY方向成分を含む方向に移動する。したがって、側面衝突時に助手席の同乗者がステアリングコラム40に接触した際に、当該同乗者が受ける衝突エネルギを低減可能である。
That is, when the load applied to the first steering shaft 12A in the direction including the lateral direction (Y direction) component exceeds the load fixed between the
また、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50が移動し始める、第一ステアリングシャフト12Aへの側方方向成分を含む方向への荷重を、移動開始荷重とすると、この移動開始荷重は、ボルト91及びナット93の締結トルク(固定荷重)を変更することによって任意に調整される。これにより、衝突吸収荷重の調整が可能である。なお、ボルト91及びナット93の代わりにピンを用いた場合にも、ピンの取付荷重(固定荷重)を変更することによって、上記移動開始荷重を変更可能である。
Further, if the load in the direction including the lateral direction component to the first steering shaft 12A at which the first steering shaft 12A, the first steering column 40A and the
図8は、車両100に助手席側の側方方向(Y方向)成分を含む方向から他車両200が衝突した場合の模式図である。図8の右側には、本実施形態の電動パワーステアリング装置1が組み込まれた車両100が示されている。車両100の進行方向は、図8の上側である。車両100内には、運転席に座るドライバ110と、助手席に座る同乗者120と、が乗車している。
FIG. 8 is a schematic diagram when another
図8に左側には、他車両200が示されている。他車両200の進行方向は、図8の右側である。図8には、車両100の助手席側の側面から他車両200が衝突した状態が示されている。この場合、助手席に座る同乗者120は、衝突の衝撃によってシートベルトから抜け出てしまい、電動パワーステアリング装置1に衝突してしまう可能性がある。
Another
しかし、車両100には本実施形態の電動パワーステアリング装置1が搭載されているので、助手席の同乗者120が電動パワーステアリング装置1(第一ステアリングシャフト12A)に側方から接触した場合であっても、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50が側方方向成分を含む方向に移動する。したがって、側面衝突時に助手席の同乗者120が電動パワーステアリング装置1に接触した場合であっても、助手席の同乗者120が受ける衝突エネルギが低減される。
However, since the
[第二実施形態]
図9は、第二実施形態に係るステアリングコラム用支持装置3の上面図である。図10は、第二実施形態に係るステアリングコラム用支持装置3の図5に相当する図である。
[Second embodiment]
FIG. 9 is a top view of the steering
第一実施形態においては、上側固定板部64及び上板52を固定する固定部材、並びに、下側固定板部65及び下板53を固定する固定部材は、それぞれ一つのボルト91及びナット93のみであったが、固定部材は複数設けられても構わない。
In the first embodiment, the fixing member for fixing the upper
本実施形態においては、上側固定板部64及び上板52には、固定部材としての樹脂製のピン95を挿入するための一対の挿入孔64b,52b(図10参照)が上側固定板部64及び上板52をZ方向に貫通するように形成される。同様に、下側固定板部65及び下板53には、ピン95を挿入するための一対の挿入孔(不図示)が、下側固定板部65及び下板53をZ方向に貫通するように形成される。
In this embodiment, the upper
図示の例では、ボルト91及びナット93のY方向両側に一対のピン95が設けられているが、ピン95の数や配置は、必要に応じて適宜変更して構わない。
In the illustrated example, a pair of
図10には、挿入孔64b,52bに挿入されたピン95によって上側固定板部64と上板52とが互いに固定される様子が示されている。同様に、下側固定板部65及び下板53の挿入孔に挿入されたピン95によって下側固定板部65と下板53とが互いに固定される。
FIG. 10 shows how the upper
このように、固定部材としてボルト91及びナット93に加えてピン95を設け、ピン95の材質や外径等を適宜設定することでピン95のせん断荷重を変更して、上述した移動開始荷重を任意に調整できる。したがって、衝突吸収荷重をより適切に調整することが可能である。なお、固定部材としてのピン95は、必ずしも上下方向(Z方向)に一致する方向に延在していなくてもよく、少なくとも上下方向成分を含む方向に延在していればよい。すなわち、ピン95は上下方向に対して傾くように延在してもよい。
In this way, the
また、本実施形態の第二ブラケット60には、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50の側方方向に移動量を規制するストッパ67が設けられる。
Further, the
ストッパ67は、第二ブラケット60のうち、車両右側、すなわち助手席側から運転手側に向かう方向に配置されている。このストッパ67が設けられる位置は、車両100が右ハンドル車の場合に同乗者120が電動パワーステアリング装置1に接触し得る方向に対応する。したがって、車両100が左ハンドル車の場合は、ストッパ67は第二ブラケット60のうちY方向左側に配置される。
The
図示の例のストッパ67は、上側固定板部64のY方向側面(車両右側側面)に沿ってX方向及びZ方向に延びる板部67aと、板部67aの車体後方側部が車両右側に折り曲げられた折曲部67bと、を有する。ストッパ67は、第一ブラケット50の上板52とZ方向において重なるように配置されている。したがって、第一ブラケット50が車両右側方向に変位した際には、第一ブラケット50はストッパ67に当接し、その変位が規制される。
The illustrated
図11は、第一ステアリングシャフト12Aが車体18の側方方向(Y方向)成分を含む方向に荷重を受けたときの、ステアリングコラム用支持装置3の斜視図である。図12は、第一ステアリングシャフト12Aが車体18の側方方向(Y方向)成分を含む方向に荷重を受けたときの、ステアリングコラム用支持装置3の上面図である。
FIG. 11 is a perspective view of the steering
第一ステアリングシャフト12Aが車体18の側方方向成分を含む方向に荷重を受けたとき、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50がY方向成分を含む方向に移動するが、第一ブラケット50の上板52のY方向側面がストッパ67の折曲部67bに当接することにより、Y方向成分を含む方向への移動量(周方向への移動量θ)が規制される。
When the first steering shaft 12A receives a load in the direction including the lateral direction component of the
このように、第一ステアリングシャフト12Aが車体18の側方方向成分を含む方向に荷重を受けたときの、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50の移動量(周方向への移動量θ)は、折曲部67bの角度が変更されることにより、調整可能である。これにより、ステアリングホイール11、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50が他の車両部品(ドア、インストルメントパネル等)に衝突することを防止できる。
In this way, when the first steering shaft 12A receives a load in the direction including the lateral direction component of the
なお、上記車両部品への衝突により、ステアリングホイール11、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50が、ドライバ110に向かって跳ね返ることを防止するためには、上記移動量θが30~75°となるように、ストッパ67を構成することが好ましい。
In order to prevent the
なお、ストッパ67の形状や配置、材質、数等は適宜変更して構わない。
The shape, arrangement, material, number, etc. of the
例えば、ストッパ67は、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50の衝衝突荷重を低減させる衝撃吸収構造を有してもよい。衝撃吸収構造としては、ダンパ構造や、弾性部材による構造が例示される。
For example, the
なお、寸法や配置関係等により、ステアリングホイール11、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50が他の車両部品(ドア、インストルメントパネル等に衝突することが起こり得ない場合には、第一実施形態のようにストッパ67を省略しても構わない。
If the
[第三実施形態]
図13は、第三実施形態に係るステアリングコラム用支持装置3の斜視図である。図14は、第三実施形態に係るステアリングコラム用支持装置3の要部断面図である。
[Third embodiment]
FIG. 13 is a perspective view of the steering
運転手や同乗者がステアリングコラムに衝突した際に、ステアリングコラムに加わる荷重は側方方向(Y方向)成分を含む方向とは限らない。本実施形態のステアリングコラム用支持装置3は、ステアリングコラムに上下方向(Z方向)成分を含む方向の荷重が負荷された場合に、運転手又は同乗者が受ける衝突エネルギを低減可能であるように構成される。
When a driver or a fellow passenger collides with the steering column, the load applied to the steering column does not necessarily include a lateral direction (Y direction) component. The steering
本実施形態の第二ブラケット60は、車体18に取り付けられる車体取付部と、第二ステアリングコラム40Bを支持するコラム支持部と、を有する。
The
車体取付部は、上述した取付板部61及び一対の垂下板部63を含む。
The vehicle body mounting portion includes the mounting
コラム支持部は、上述した側板66、上側固定板部64、及び下側固定板部65に加え、一対の支持板部68を含む。一対の支持板部68は、一対の垂下板部63と、側板66、上側固定板部64、及び下側固定板部65と、の間に配置される。一対の支持板部68はそれぞれ、一対の垂下板部63のY方向内側に当接するように、X方向及びZ方向に延びる板状である。
The column support portion includes a pair of
車体取付部の一対の垂下板部63はそれぞれ、側方方向(Y方向)成分を含む方向に貫く取付部孔63aを有する。コラム支持部の一対の支持板部68はそれぞれ、側方方向(Y方向)成分を含む方向に貫く支持部孔68aを有する。これら取付部孔63a及び支持部孔68aは、互いにY方向に対向する位置に配置され、固定部材としてのボルト97及びナット99が挿通される。これにより、車体取付部(一対の垂下板部63)及びコラム支持部(一対の支持板部68)が互いに固定される。
Each of the pair of hanging
ここで、取付部孔63aは、上下方向(Z方向)成分を含む方向に延びる長孔である。したがって、第一ステアリングシャフト12Aが上下方向成分を含む方向の荷重を受けた場合、当該荷重は、第一ステアリングシャフト12Aに結合された第二ステアリングシャフト12Bや、当該第二ステアリングシャフト12Bが挿通される第二ステアリングコラム40B、当該第二ステアリングコラム40Bを支持する第二ブラケットのコラム支持部にも負荷される。
Here, the mounting
そして、上下方向(Z方向)成分を含む方向への荷重が、ボルト97及びナット99による第二ブラケット60の車体取付部及びコラム支持部の固定荷重を上回ったとき、車体取付部(一対の垂下板部63)に対してコラム支持部(一対の支持板部68)が取付部孔63aに沿って上下方向成分を含む方向に移動する。
Then, when the load in the direction including the vertical direction (Z direction) component exceeds the fixed load of the vehicle body mounting portion and the column support portion of the
したがって、コラム支持部(側板66、上側固定板部64、下側固定板部65、一対の支持板部68)と連結されている第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50も、取付部孔63aに沿って上下方向成分を含む方向に移動する。
Therefore, the first steering shaft 12A, the first steering column 40A and the
したがって、運転手や同乗者がステアリングコラム40に対して上下方向成分を含む方向に接触した際にも、ボルト97及びナット99による固定荷重を上回って上下方向(Z方向)成分を含む方向に移動することによって、運転手又は同乗者が受ける衝突エネルギを低減可能である。なお、同乗者がステアリング40に対して側方方向成分を含む方向に接触した場合は、上記実施形態と同様に、ボルト91、ナット93、及びピン95による固定荷重を上回って側方方向成分を含む方向に移動することによって、同乗者が受ける衝突エネルギを低減可能である。
Therefore, even when a driver or a passenger contacts the steering column 40 in a direction including a vertical component, the fixed load by the
なお、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50が上下方向に移動し始める、第一ステアリングシャフト12Aへの上下方向成分を含む方向への荷重を、上下移動開始荷重とすると、この上下移動開始荷重は、ボルト97及びナット99の締結トルク(固定荷重)を変更することによって任意に調整される。これにより、上下方向の衝突吸収荷重の調整が可能である。なお、ボルト97及びナット99の代わりにピンを用いた場合にも、ピンの取付荷重(固定荷重)を変更することによって、上下移動開始荷重を変更可能である。
If the load in the direction including the vertical component to the first steering shaft 12A at which the first steering shaft 12A, the first steering column 40A and the
[第四実施形態]
図15は、第四実施形態に係るステアリングコラム用支持装置3を側方から見た断面図である。図16は、第四実施形態に係るステアリングコラム用支持装置3を上方から見た断面図である。
[Fourth embodiment]
FIG. 15 is a side cross-sectional view of the steering
上述の実施形態では、第一及び第二ステアリングシャフト12A,12Bを結合する自在継手が十字軸自在継手80であったが、自在継手の種類は限定されず、図15に示すように、ボールジョイント86であってもよい。
In the above-described embodiment, the universal joint that connects the first and
ボールジョイント86は、第一ステアリングシャフト12Aの車体前方側端部(軸方向の端部)に設けられた球状頭部87と、第二ステアリングシャフト12Bの車体後方端部(軸方向の端部)に設けられて、球状頭部87を収容する収容部88と、を含む。
The ball joint 86 includes a
ボールジョイント86は、第一ステアリングシャフト12Aと第二ステアリングシャフト12Bとをトルク伝達可能に連結する。ボールジョイント86のトルク伝達機構の具体的構造は特に限定されないが、一例として図示したように、例えば、球状頭部87と収容部88とをトルク伝達が可能なようにY方向に延びるピン89で結合してもよい。このようなピン89を用いることで、側方方向(Y方向)成分を含む方向へ荷重が負荷された際に、ピン89をせん断し、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50を側方方向に移動させることができる。なお、ピン89の材質、外径等を調整することで、任意のせん断荷重を適当な値に設定することが可能である。
The ball joint 86 connects the first steering shaft 12A and the
なお、ピン89の代わりに、球状頭部87と収容部88にスプラインを設けて互いに締結することで、第一ステアリングシャフト12Aと第二ステアリングシャフト12Bとをトルク伝達可能にしてもよい。
Instead of the
このように、自在継手としてボールジョイント86を用いることで、ステアリングホイール11の回転角によらず、第一ステアリングシャフト12Aに対して側方方向(Y方向)成分を含む方向へ荷重が負荷された際に、第一ステアリングシャフト12A、第一ステアリングコラム40A及び第一ブラケット50を側方方向に移動させることができる。
In this way, by using the ball joint 86 as a universal joint, a load is applied in a direction including a lateral direction (Y direction) component to the first steering shaft 12A regardless of the rotation angle of the
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention.
1 電動パワーステアリング装置
3 ステアリングコラム用支持装置
11ステアリングホイール
12 ステアリングシャフト
12A 第一ステアリングシャフト
12B 第二ステアリングシャフト
15 十字軸継手
16 中間シャフト
16A 雄シャフト
16B 雌シャフト
18 車体
20 アシスト装置
21 ギヤハウジング
23 出力軸
26 電動モータ
30 ステアリングギヤ
31 入力軸
32 タイロッド
40 ステアリングコラム
40A 第一ステアリングコラム
40B 第二ステアリングコラム
50 第一ブラケット
51 側板
52 上板
52a 固定孔
52b 挿入孔
53 下板
54 管状部
60 第二ブラケット
61 取付板部(車体取付部)
61a 貫通孔
63 垂下板部(車体取付部)
63a 取付部孔
64 上側固定板部(コラム支持部)
64a 固定孔
64b 挿入孔
65 下側固定板部(コラム支持部)
66 側板(コラム支持部)
67 ストッパ
67a 板部
67b 折曲部
68 支持板部(コラム支持部)
68a 支持部孔
70 第三ブラケット
80 十字軸自在継手(自在継手)
81A 第一ヨーク
81B 第二ヨーク
82A 第一基部
82B 第二基部
83A 第一腕部
83B 第二腕部
84A 第一貫通孔
84B 第二貫通孔
85 十字軸
86 ボールジョイント(自在継手)
87 球状頭部
88 収容部
89 ピン
91 ボルト(固定部材)
93 ナット(固定部材)
95 ピン(固定部材)
97 ボルト(固定部材)
99 ナット(固定部材)
100 車両
110 ドライバ
120 助手席の同乗者
200 他車両
1 Electric
61a through-
63a
66 side plate (column support)
67
68a
87
93 nut (fixing member)
95 pin (fixing member)
97 bolt (fixing member)
99 nut (fixing member)
100
Claims (11)
第二ステアリングシャフトと、
前記第一及び第二ステアリングシャフトの軸方向の端部同士を回動自在に結合する自在継手と、
第一及び第二ステアリングシャフトがそれぞれ挿通される前記第一及び第二ステアリングコラムと、
前記第一ステアリングコラムを支持する第一ブラケットと、
前記第二ステアリングコラムを支持し、車体に取り付けられる第二ブラケットと、
前記軸方向と前記車体の側方方向とに垂直である上下方向の成分を含む方向に延在し、前記第一及び第二ブラケットを互いに固定する固定部材と、
を備え、
前記第一ステアリングシャフトが前記車体の側方方向の成分を含む方向に荷重を受けたとき、前記第一ステアリングシャフト、前記第一ステアリングコラム及び前記第一ブラケットは、前記固定部材を中心として、前記車体の側方方向の成分を含む方向に移動可能である、
ステアリングコラム用支持装置。 a first steering shaft to which a steering wheel can be attached;
a second steering shaft;
a universal joint that rotatably couples axial ends of the first and second steering shafts;
the first and second steering columns through which the first and second steering shafts are respectively inserted;
a first bracket that supports the first steering column;
a second bracket that supports the second steering column and is attached to the vehicle body;
a fixing member that extends in a direction including a vertical component that is perpendicular to the axial direction and the lateral direction of the vehicle body and fixes the first and second brackets to each other;
with
When the first steering shaft receives a load in a direction including a component in the lateral direction of the vehicle body, the first steering shaft, the first steering column, and the first bracket move around the fixing member to the capable of moving in a direction including a component in the lateral direction of the vehicle body;
Support device for steering column.
前記移動開始荷重は、前記固定部材の固定荷重を変更することによって任意に調整される
請求項1に記載のステアリングコラム用支持装置。 Assuming that the load in the direction including the lateral direction component on the first steering shaft at which the first steering shaft, the first steering column and the first bracket start to move is defined as a movement start load,
2. The steering column support device according to claim 1, wherein the movement start load is arbitrarily adjusted by changing the fixing load of the fixing member.
請求項2に記載のステアリングコラム用支持装置。 3. The steering column support device according to claim 2, wherein a plurality of said fixing members are provided.
請求項1~3のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。 The second bracket is provided with a stopper that regulates the amount of movement of the first steering shaft, the first steering column, and the first bracket in a direction including the lateral component. A support device for a steering column according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載のステアリングコラム用支持装置。 The stopper limits the amount of movement of the first steering shaft, the first steering column, and the first bracket about the fixing member in a direction including the lateral direction component within a range of 30 to 75 degrees. 5. The steering column supporting device according to claim 4.
請求項4又は5に記載のステアリングコラム用支持装置。 6. The steering column support device according to claim 4, wherein the stopper has a shock absorbing structure that reduces a collision load of the first steering shaft, the first steering column and the first bracket.
請求項1~6のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。 The steering column support device according to any one of claims 1 to 6, wherein the universal joint is a cross universal joint.
請求項1~6のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。 The steering column support device according to any one of claims 1 to 6, wherein the universal joint is a ball joint.
前記車体取付部は、前記側方方向の成分を含む方向に貫く取付部孔を有し、
前記コラム支持部は、前記側方方向の成分を含む方向に貫く支持部孔を有し、
前記取付部孔は前記上下方向の成分を含む方向に延び、
前記取付部孔及び前記支持部孔に挿通され、前記車体取付部及び前記コラム支持部を互いに固定する他の固定部材が設けられ、
前記第一ステアリングシャフトが前記上下方向の成分を含む方向の荷重を受けたとき、前記第一ステアリングシャフト、前記第一ステアリングコラム及び前記第一ブラケットは、前記取付部孔に沿って前記上下方向の成分を含む方向に移動可能である、
請求項1~7のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。 The second bracket has a vehicle body mounting portion that is mounted on the vehicle body and a column support portion that supports the second steering column,
The vehicle body mounting portion has a mounting portion hole penetrating in a direction including the lateral direction component,
the column support has a support hole penetrating in a direction including the lateral direction component,
the mounting portion hole extends in a direction including the vertical component,
another fixing member inserted through the mounting hole and the supporting hole to fix the vehicle body mounting part and the column supporting part to each other;
When the first steering shaft receives a load in a direction including the vertical component, the first steering shaft, the first steering column and the first bracket move along the mounting hole. is movable in the direction containing the component,
A support device for a steering column according to any one of claims 1 to 7.
請求項1~9のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。 The steering column supporting device according to any one of claims 1 to 9, which is for a manual steering device.
請求項1~9のいずれか1項に記載のステアリングコラム用支持装置。 The steering column supporting device according to any one of claims 1 to 9, which is for an electric power steering device.
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