JP3669156B2

JP3669156B2 - Support device for shock absorbing steering column

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Publication number: JP3669156B2
Application number: JP15700398A
Authority: JP
Inventors: 清明東野; 清定方
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2018-06-05
Also published as: JP2000006819A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置は、乗用車等の自動車の操舵装置中に組み込み、二次衝突時にステアリングホイールを、衝撃エネルギを吸収しつつ前方に変位する事を許容して、運転者の生存空間を確保すると共にこの運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用操舵装置は、例えば図１６に示す様に構成している。上端部にステアリングホイール１を固定したステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３の内側に回転自在に支持している。又、このステアリングコラム３は、上部、下部両支持ブラケット４、５により、インスツルメントパネル６の下面部分等で車体に固定している。上記ステアリングシャフト２の下端部で上記ステアリングコラム３の下端開口から突出した部分には、第一の自在継手７を介して、中間シャフト８の上端部を連結している。更に、この中間シャフト８の下端部は、第二の自在継手９を介して、ステアリングギヤ（図示せず）の入力軸１０に連結している。この様な自動車用操舵装置の使用時に、上記ステアリングホイール１の動きは、上記ステアリングコラム３を挿通したステアリングシャフト２、第一の自在継手７、中間シャフト８、第二の自在継手９を介してステアリングギヤの入力軸１０に伝わり、車輪に舵角を付与する。
【０００３】
ところで、この様に構成される自動車用操舵装置に於いて、衝突時に運転者を保護する為、ステアリングコラム３、及びステアリングシャフト２を、衝撃に伴って全長が縮まる衝撃吸収式のものとする事が、一般的に行なわれている。図１７〜２０は、従来から一般的に使用されている、衝撃吸収式の自動車用操舵装置の具体的構造の１例を示している。ステアリングシャフト２ａは、アウターシャフト１１とインナーシャフト１２とを軸方向に亙る相対的変位自在に組み合わせる事により、軸方向に亙る衝撃力が加わった場合に全長が縮まる様に構成している。又、ステアリングコラム３ａは、アウターコラム１３とインナーコラム１４とをテレスコープ状に組み合わせる事により、やはり軸方向に亙る衝撃力が加わった場合に全長が縮まる様に構成している。尚、これら衝撃吸収式のステアリングシャフト２ａ及びステアリングコラム３ａの構造及び作用に就いては、従来から周知であり、本発明の要旨でもない為、詳しい説明は省略する。
【０００４】
上記ステアリングコラム３ａの中間部に溶接等により固定した上部支持ブラケット４は、カプセル１５、１５及びこれら各カプセル１５、１５を挿通した図示しない取付ボルトにより、車体１６に対し取付支持している。衝突事故の際には、自動車が他の自動車等にぶつかる一次衝突に続き、運転者の身体がステアリングホイール１（図１６参照。図１７には省略。）にぶつかる二次衝突が発生して、上記ステアリングシャフト２ａの上端部に、図１７に矢印αで示す様に、自動車の進行方向前方に向いた衝撃荷重が加わる。この衝撃荷重に基づいて、上記ステアリングシャフト２ａ及びステアリングコラム３ａの全長が縮まる。同時に、上記各カプセル１５、１５が、図２０に示す様に上記上部ブラケット４の後縁部に形成した各切り欠き１７、１７（図１８〜１９）から抜け出て、この上部ブラケット４及びこの上部ブラケット４を固定したアウターコラム１３が前方に変位自在となる。
【０００５】
この結果、上記ステアリングシャフト２ａの後端部に支持固定したステアリングホイール１が前方に変位して、運転者の生存空間を確保する。又、この変位を許容すべく、上記ステアリングシャフト２ａ及びステアリングコラム３ａが縮む際に、運転者の身体から上記ステアリングホイール１に加えられた衝撃エネルギを吸収し、この運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の衝撃吸収式の自動車用操舵装置の場合、二次衝突に伴う衝撃荷重の作用方向と、ステアリングシャフト２ａ及びステアリングコラム３ａの変位方向とが一致しない。この為、二次衝突が発生した瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を十分に緩和する事が難しい。即ち、二次衝突に伴う衝撃荷重は運転者の身体から上記ステアリングシャフト２ａの後端部に、図１７に矢印αで示す様に、ほぼ水平方向前方に加わる。これに対して上記ステアリングシャフト２ａ及びステアリングコラム３ａの変位方向は、それぞれの部材２ａ、３ａの軸方向である。乗用車等の一般的な自動車のステアリングシャフト２ａ及びステアリングコラム３ａは、図１７に示す様に、取付角度θを持って、車体１６に対し支持されている。従って上記部材２ａ、３ａの軸方向とは、斜め下方となり、上記衝撃荷重の作用方向と不一致になる。
【０００７】
二次衝突の発生直後には、上部ブラケット４に形成した切り欠き１７、１７からカプセル１５、１５を抜き出す必要がある。そして、この様にカプセル１５、１５を抜き出す方向は、上記部材２ａ、３ａの軸方向となる。この為、多少なりとも上記各切り欠き１７、１７からカプセル１５、１５を抜け出る事に対する抵抗が大きくなり、二次衝突の瞬間に、運転者の身体に加わる衝撃を緩和する性能が悪くなる。この点に就いて、図２１により説明する。
【０００８】
二次衝突時にステアリングホイール１には、Ｆ₀ なる衝撃荷重がほぼ水平方向に加わる。そして、この衝撃荷重Ｆ₀ の分力Ｆ₁ 、Ｆ₂ のうち、ステアリングシャフト２ａ及びステアリングコラム３ａの軸方向に亙る分力Ｆ₁ がこれら各部材２ａ、３ａを縮める方向に作用し、この分力Ｆ₁ と直角方向に作用する分力Ｆ₂ が、これら各部材２ａ、３ａの後端部を上方に持ち上げる方向に作用する。そして、この分力Ｆ₂ に基づきこれら各部材２ａ、３ａには、上部支持ブラケット４部分を中心に回転しようとするモーメントＭが発生する。このモーメントＭに基づいて、上記上部支持ブラケット４とカプセル１５、１５との間に作用する摩擦力が増大し、これら各カプセル１５、１５が上記上部支持ブラケット４に形成した切り欠き１７、１７から抜け出る為に要する力が大きくなって、上述の様に、運転者の身体に加わる衝撃を緩和する性能が悪くなる。
本発明は、この様な事情に鑑みて、二次衝突の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃をより小さくできる衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置を実現すべく発明したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のステアリングコラムの支持装置は何れも、ステアリングコラムを車体に対して支持すると共に、衝突事故に伴う二次衝突の際にこのステアリングコラムを、運転者の身体からこのステアリングコラムに加えられた衝撃荷重を吸収しつつ自動車の進行方向前方に変位させる機能を有する。
この様な本発明の衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置のうち、請求項１に記載したものは、左右１対の支持板部を有し、車体に固定される支持ブラケットと、これら１対の支持板部の内側面に対向する左右１対の被支持面を有し、ステアリングコラムの中間部に固定されて上記１対の支持板部の間に挟持される被支持ブラケットと、上記１対の支持板部に形成された透孔と、上記各被支持面に結合固定された状態でこれら各透孔を挿通された結合部材とを備える。
そして、通常状態でこの結合部材は、上記各透孔の後端部に存在しており、これら各透孔は、上記二次衝突に伴って上記各結合部材に加わる力の方向にほぼ一致する、水平方向若しくは前方に向かう程上方に向かう方向に長くしている。又、上記各支持板部の一部で上記各透孔の前端部から連続する部分には、これら各支持板部を塑性変形させつつ上記結合部材が前方に変位する事を許容する延長部を設けている。
【００１０】
又、請求項２に記載したものは、左右１対の支持板部を有し、車体に固定される支持ブラケットと、それぞれの外側面を上記１対の支持板部の内側面に対向させた左右１対の被支持板部を有し、ステアリングコラムの中間部に固定されて上記１対の支持板部の間に挟持される被支持ブラケットと、上記１対の被支持板部に形成された透孔と、上記各支持板部の内側面に結合固定された状態で上記各透孔を挿通された結合部材とを備える。
そして、通常状態でこの結合部材は、上記各透孔の前端部に存在しており、これら各透孔は、上記二次衝突に伴って上記各結合部材に加わる力の方向にほぼ一致する、水平方向若しくは後方に向かう程下方に向かう方向に長くしている。又、上記各被支持板部の一部で上記各透孔の後端部から連続する部分には、これら各被支持板部を塑性変形させつつ上記結合部材をその内側に進入させる事により、二次衝突時に上記ステアリングコラムが前方に変位するのを許容する延長部を設けている。
【００１１】
更に、請求項３に記載したものは、左右１対の支持板部を有し、車体に固定される支持ブラケットと、それぞれの外側面を上記１対の支持板部の内側面に対向させた左右１対の被支持板部を有し、ステアリングコラムの中間部に固定されて上記１対の支持板部の間に挟持される被支持ブラケットと、上記１対の支持板部に形成された第一の透孔と、上記１対の被支持板部に形成された第二の透孔と、これら第一、第二の各透孔を挿通された結合部材とを備える。
そして、通常状態でこの結合部材は、上記第一の透孔の後端部若しくはこの第一の透孔の後端部から連続する上下方向に長い第三の透孔の一部と、上記第二の透孔の前端部とに存在しており、これら第一、第二の各透孔は、上記二次衝突に伴って上記結合部材に加わる力の方向にほぼ一致する、水平方向若しくは、前方に向かう程上方に向かう方向、又は、後方に向かう程下方に向かう方向に長くしている。又、上記各支持板部の一部で上記各第一の透孔の前端部から連続する部分には、これら各支持板部を塑性変形させつつ上記各結合部材がこれら各支持板部に対して前方に変位する事を許容する第一の延長部を、上記各被支持板部の一部で上記各第二の透孔の後端部から連続する部分には、これら各支持板部を塑性変形させつつ上記結合部材をその内側に進入させる事により、上記ステアリングコラムが前方に変位するのを許容する第二の延長部を、それぞれ設けている。
尚、上記各請求項に記載した発明に於ける、各延長部としては、上記各結合部材の外径よりも小さな幅を有する透溝、或は凹溝を形成する事により設けた薄肉部等の構造を採用できる。
【００１２】
【作用】
上述の様に構成する本発明の衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置のうち、請求項１に記載したものに於いては、二次衝突の発生直後には結合部材が、１対の支持板部に形成した透孔の後端部から前端部にまで変位する。これら各透孔は、上記二次衝突に伴って上記各結合部材に加わる力の方向にほぼ一致する方向に長い為、この変位は円滑に行なわれ、二次衝突の発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を十分に緩和できる。
上記結合部材が上記透孔の前端部にまで変位した後に於いては、この結合部材が延長部に入り込む。そして、この延長部を塑性変形させつつ、この結合部材、並びに支持ブラケットを介してこの結合部材を支持したステアリングコラムが軸方向に亙り変位する事を防止する。この為、衝突時のステアリングホイールの前方への変位量が大きくなり、運転者の保護をより充実させる事ができる。又、上記結合部材が上記延長部に入り込む際、この延長部を形成した支持板部が塑性変形する事により、ステアリングホイールからステアリングシャフト及びステアリングコラムを介して上記結合部材に伝わった衝撃エネルギを吸収する。この結果、上記ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和し、この運転者の保護を図れる。
【００１３】
又、請求項２に記載したものの場合も、１対の被支持板部に形成した各透孔及び各延長部と、１対の支持板部の内側面に固定した結合部材との係合に基づき、やはり上記ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和し、この運転者の保護を図れる。
又、請求項３に記載したものの場合には、１対の支持板部に第一の透孔及び第一の延長部を形成すると共に、１対の被支持板部に第二の透孔及び第二の延長部を形成した分だけ、二次衝突時に於けるステアリングホイールの前方への変位量を更に大きくできる。この為、衝突時に於ける運転者の保護をより充実させる事ができる。
更に、これら請求項２及び請求項３に記載したものの場合には、二次衝突の発生直後に於いて、ステアリングコラムが、各支持板部の内側面と各被支持板部の外側面との２つの当接面にのみ作用する、比較的小さな摩擦力に抗して前方に変位する様にできる。従って、二次衝突の発生の瞬間に、ステアリングホイールを前方に変位させる為に要する荷重を更に小さくでき、運転者の身体に加わる衝撃をより低減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜５は、請求項１、４に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置の特徴は、二次衝突時にステアリングコラム３ａを前方に向け円滑に変位させる部分の構造にある。より具体的には、請求項に記載したステアリングコラムに相当するアウターコラム１３と、請求項に記載した支持ブラケットに相当する上部支持ブラケット４ａとの係合部の構造にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図１６〜２０に示した従来構造と同様である。従って、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００１５】
上記上部支持ブラケット４ａは、鋼板等、必要とする剛性を確保自在で、且つ、塑性変形自在な金属板を折り曲げる事により、凸字形に形成している。この様な上部支持ブラケット４ａは、左右１対ずつの支持板部１８、１８と取付板部１９、１９とを有する。この様な上部支持ブラケット４ａは、これら各取付板部１９、１９に形成した取付孔２０、２０を挿通した図示しないボルトにより、車体１６に支持固定している。本発明の場合、上記上部支持ブラケット４ａは、この様に車体１６に支持固定された状態のまま、二次衝突時にも脱落する事はない。
【００１６】
一方、上記アウターコラム１３の中間部左右両側面には、それぞれ被支持ブラケット２１、２１を固定している。上記アウターコラム１３と同じ金属材料（鋼又はアルミニウム合金）に削り出し加工等を施す事により形成した上記各被支持ブラケット２１、２１は、それぞれねじ孔２２、２２を有する。この様な各被支持ブラケット２１、２１は、これら各ねじ孔２２、２２と上記アウターコラム１３の中間部両側面に形成した通孔２３、２３とを整合させた状態でこのアウターコラム１３の中間部左右両側面に、それぞれ溶接固定している。この様にしてアウターコラム１３の中間部両側面に固定した各被支持ブラケット２１、２１の外側面２４、２４は、互いに平行になる。本例の場合には、これら各外側面２４、２４が、請求項に記載した左右１対の被支持面に相当する。
【００１７】
又、上記上部支持ブラケット４ａに設けた左右１対の支持板部１８、１８には、それぞれ透孔２５、２５を形成している。これら各透孔２５、２５は、二次衝突時にステアリングホイール１に加わるＦ₀ なる衝撃荷重の方向、即ちほぼ水平方向に長い。この様な各透孔２５、２５の後端部には、請求項に記載した結合部材に相当するボルト２６、２６を挿通している。これら各ボルト２６、２６の先端部に形成した雄ねじ部は、上記各被支持ブラケット２１、２１に形成したねじ孔２２、２２に螺合し、更に所定のトルクで緊締している。従って、上記上部支持ブラケット４ａを構成する１対の支持板部１８、１８は、ワッシャ２７、２７と共に、上記各ボルト２６、２６の頭部２８、２８の内側面と、前記各被支持ブラケット２１、２１の外側面２４、２４との間で、所定の強さで挟持されている。
【００１８】
又、上記各透孔２５、２５の上下両側縁は互いに近づく方向に僅かに傾斜させて、これら各透孔２５、２５の幅を、前方に向かう程狭くしている。又、これら各透孔２５、２５の幅は、後端部で上記各ボルト２６、２６の中間部の外径よりも少しだけ大きく、前端部でこの外径とほぼ同じかこの外径よりも僅かに小さくしている。本発明の衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置を組み立てて通常状態、即ち、衝突事故が発生していない状態で上記各ボルト２６、２６は、上記各透孔２５、２５の後端部に存在する。
【００１９】
更に、上記各支持板部１８、１８の一部で上記各透孔２５、２５の前端部から前方に連続する部分には、延長部２９を、それぞれ設けている。本例の場合、これら各延長部２９は、上記各ボルト２６、２６の中間部の外径よりも小さな幅を有する透溝である。この様な透溝である上記各延長部２９の幅は、上記各透孔２５、２５との連続部である後端部で、上記各ボルト２６、２６の外径と同じかこの外径よりも僅かに小さく、前端部でこの外径よりも小さくしており、後端部から前端部に向けて漸減する。この様な延長部２９に上記各ボルト２６、２６の中間部が入り込んだ場合には、上記各支持板部１８、１８のうちの少なくとも上記各延長部２９の両側部分を塑性変形させつつ、上記各ボルト２６、２６が前方に変位する事を許容する。
【００２０】
上述の様に構成する本発明のステアリングコラムの支持装置に於いては、二次衝突の発生直後には上記各ボルト２６、２６が、上記各透孔２５、２５の後端部から前端部にまで、図１〜２に示した状態から図５に示した状態にまで変位する。この際、アウターコラム１３は、上記各支持板部１８、１８の両面と、前記各被支持ブラケット２１、２１の外側面２４、２４及び前記各ワッシャ２７、２７の内側面との間に作用する摩擦力に抗して前方に変位する。上記各透孔２５、２５は、上記二次衝突に伴って上記各ボルト２６、２６に加わる力の方向、即ち水平方向若しくは少し上向きの方向に長い。この為、上記各ボルト２６、２６の中間部外周面と上記各透孔２５、２５の内側縁とが強く擦れ合う事がなく、これら各ボルト２６、２６並びにアウターコラム１３の前方への変位は円滑に行なわれる。従って、二次衝突の発生の瞬間に、前記ステアリングホイール１を前方に変位させる為に要する荷重が大きくならず、運転者の身体に加わる衝撃を十分に緩和できる。
【００２１】
上記各ボルト２６、２６が上記透孔２５、２５の前端部にまで変位した後に於いては、これら各ボルト２６、２６が延長部２９に入り込む。そして、これら各延長部２９の幅を広げる方向に、これら各延長部２９を形成した各支持板部１８、１８を塑性変形させつつ、上記各ボルト２６、２６、並びに上部支持ブラケット４ａを介してこれら各ボルト２６、２６を支持したアウターコラム１３が軸方向に亙り変位する事を防止する。上記各支持板部１８、１８のうち、上記各延長部２９を形成した部分の前後方向に亙る幅は大きくして、これら各延長部２９の長さを確保している。従って、衝突時のステアリングホイール１の前方への変位量を大きくして、運転者の保護をより充実させる事ができる。
【００２２】
又、上記各ボルト２６、２６の中間部が上記各延長部２９に入り込む際、これら各延長部２９を形成した支持板部１８が塑性変形する事により、上記ステアリングホイール１からステアリングシャフト２ａ及びアウターコラム１３を介して上記ボルト２６、２６に伝わった衝撃エネルギを吸収する。この結果、上記ステアリングホイール１にぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和し、この運転者の保護を図れる。上記各延長部２９の幅は、前方に向う程小さくなり、従って塑性変形により吸収するエネルギも次第に大きくなる。この為、運転者の身体に加わる衝撃エネルギを効率良く吸収し、運転者の保護の充実を図れる。
【００２３】
尚、本例の場合、１対の支持板部１８、１８の板厚を、透孔２５、２５を形成した後半部よりも、延長部２９を形成した前半部で僅かに小さくすれば、ステアリングコラムの支持装置による衝撃エネルギの吸収量の調節を容易にできる。即ち、この様に構成すれば、二次衝突時に被支持ブラケット２１、２１が上記１対の支持板部１８、１８の間を前方に移動して、各ボルト２６、２６の中間部が各延長部２９の内側に入り込むと同時に、上記１対の支持板部１８、１８の内側面と上記各被支持ブラケット２１、２１の外側面２４、２４との間、並びに上記各支持板部１８、１８の外側面と前記各ワッシャ２７、２７の内側面との間に作用する摩擦力を、低減若しくは消滅させる事ができる。この結果、二次衝突時に上記各当接面に作用する摩擦力が衝撃エネルギの吸収に影響するのを防止して、上記衝撃エネルギの吸収量の調節を、上記各延長部２９の形状及び寸法のみを規制する事により、容易に行なえる様になる。この様な効果は、上記各被支持ブラケット２１、２１の外側面２４、２４同士の間隔を、後端部に比べて中間部及び前端部で小さくする事によっても得られる。
【００２４】
次に、図６は、やはり請求項１、４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、延長部２９の後端部分の幅を狭くして、結合部材であるボルト２６の中間部がこの後端部分を通過する際に、支持板部１８を大きく塑性変形させる様にしている。従って本例の場合には、上記ボルト２６の中間部が透孔２５から延長部２９に入り込む際に、比較的大きな衝撃エネルギの吸収を行なう。その他の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様である。
【００２５】
次に、図７〜８は、やはり請求項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、透孔２５の前端部から前方に連続する延長部２９ａを、支持板部１８の内側面と外側面との一方又は双方に断面Ｖ字形の凹溝３０を形成する事により設けた薄肉部としている。二次衝突に伴ってボルト２６の中間部が上記延長部２９ａに入り込むと、先ず上記凹溝３０の底部が裂け、続いて上記支持板部１８を塑性変形させつつ、上記ボルト２６の中間部が進入自在な孔を形成する。従って本例の場合には、板厚や材質により定まる、上記支持板部１８の強度が同じと仮定した場合には、前述した第１例及び上述した第２例に比較して、大きな衝撃エネルギの吸収を行なえる。その他の構成及び作用は、前述した第１例及び上述した第２例の場合と同様である。
【００２６】
次に、図９は、やはり請求項１、４に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。前述した第１〜２例及び上述した第３例が何れも、アウターコラム１３の中間部に固定する被支持ブラケット２１（図１〜７）を、何れもブロック状に形成していたのに対し、本例の場合には、被支持ブラケット２１ａとして、鋼板等、必要とする剛性を確保できる金属板を折り曲げ形成して成るものを使用している。即ち、金属板を略Ｃ字形に折り曲げ形成して成る上記被支持ブラケット２１ａの両端縁部を、上記アウターコラム１３の下部側面に溶接固定している。そして、上部支持ブラケット４ａを構成する１対の支持板部１８、１８と、上記被支持ブラケット２１ａの被支持板部３１、３１とを挿通したボルト２６、２６とナット３２、３２とを所定のトルクで緊締して、上記１対の支持板部１８、１８の間に上記被支持ブラケット２１ａを挟持している。被支持ブラケット２１ａの形状が異なる事に合わせて、上記ナット３２、３２を設けた以外の構成及び作用は、前述した第１〜２例或は上述した第３例と同様である。
【００２７】
次に、図１０〜１１は、請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。上述した１〜４例の場合には、透孔及び延長部を何れも１対の支持板部１８、１８に形成していた。これに対して、本例の場合には、これら透孔３４及び延長部３９、３９を、被支持ブラケット２１ａを構成する１対の被支持板部３１、３１に形成している。即ち、これら１対の被支持板部３１、３１のうち、上記各支持板部１８、１８の間部分に存在する前半部には、それぞれ上記透孔３４を形成している。これら各透孔３４は、それぞれ二次衝突時にステアリングホイール１に加わるＦ₀ なる衝撃荷重（図１参照）の方向、即ちほぼ水平方向に長い。又、通常状態でこれら各透孔３４の前端部は、ボルト２６、２６（図９参照）を挿通する為、１対の支持板部１８、１８に形成した円孔４０と整合する。この様に整合した各透孔３４と各円孔４０との内側には、前述の図９に示した構造と同様に、それぞれボルト２６、２６を挿通する。そして、これら各ボルト２６、２６とナット３２、３２（図９）との緊締に基づいて、上記１対の支持板部１８、１８の間に上記被支持ブラケット２１ａを挟持する。従って、本例の場合、通常状態で上記各ボルト２６、２６は、上記各透孔３４の前端部に存在する。
【００２８】
又、上記各被支持板部３１、３１の中間部乃至は後半部で、上記各透孔３４の後端部から後方に連続する部分には、前記延長部３９、３９を、それぞれ設けている。本例の場合、これら各延長部３９、３９は、上記各ボルト２６、２６の中間部の外径よりも小さな幅を有する透溝である。
【００２９】
この様な透溝である上記各延長部３９、３９の幅は、前端部から後端部に向う程漸減するもので、前端部では上記各ボルト２６、２６の中間部の外径とほぼ同じとしている。この様な各延長部３９、３９に上記各ボルト２６、２６の中間部が入り込んだ場合には、上記各被支持板部３１、３１のうちの少なくとも上記各延長部３９、３９の両側部分を塑性変形させつつ、上記各ボルト２６、２６がこれら各延長部３９、３９の奥部（後端部）にまで進入する事を許容する。尚、本例の場合も、上記各延長部３９、３９は、前述の図６に示した第２例の様に、基端部分の幅を狭く構成したり、或は、図７〜８に示した第３例の様に、薄肉部として構成しても良い。
【００３０】
上述の様に構成する本例のステアリングコラムの支持装置の場合、二次衝突の発生直後には、アウターコラム１３と共に被支持ブラケット２１ａが前方に変位する事に基づいて、上記各透孔３４内での上記各ボルト２６、２６の挿通位置が、これら各透孔３４の前端部から後端部にまで移動する。この際、上記アウターコラム１３は、上記各被支持板部３１、３１の両面と、上記各支持板部１８、１８の内側面及び前記各ナット３２、３２の内側面との間に作用する摩擦力に抗して前方に変位する。本例の場合も上記各透孔３４は、上記二次衝突に伴って上記各ボルト２６、２６に加わる力の方向、即ち水平方向若しくは少し上向き方向に長い。この為、上記各ボルト２６、２６の中間部外周面と上記各透孔３４の内側縁とが強く擦れ合う事がなく、これら各ボルト２６、２６並びにアウターコラム１３の前方への変位は円滑に行なわれる。従って、二次衝突の発生の瞬間に、前記ステアリングホイール１を前方に変位させる為に要する荷重が大きくならず、運転者の身体に加わる衝撃を十分に緩和できる。
【００３１】
尚、本例の場合、１対の被支持板部３１、３１の板厚を、通常状態で１対の支持板部１８、１８に挟持される、上記透孔３４を形成した前半部よりも、通常状態でこれら１対の支持板部１８、１８に挟持されず、上記延長部３９、３９を形成した後半部で僅かに小さくすれば、ステアリングコラムの支持装置による衝撃エネルギの吸収量の調節を容易にできる。即ち、この様に構成すれば、二次衝突時に被支持ブラケット２１ａが上記１対の支持板部１８、１８の間を前方に移動して、各ボルト２６、２６ａの中間部が各延長部３９、３９の内側に入り込むと同時に、上記１対の支持板部１８、１８の内側面と上記１対の被支持板部３１、３１の外側面２４、２４との間、並びに上記各被支持板部３１、３１の内側面と各ナット３２、３２の内側面との間に作用する摩擦力を、低減若しくは消滅させる事ができる。この結果、二次衝突時に上記各当接面に作用する摩擦力が過大となるのを防止できると共に、上記衝撃エネルギの吸収量の調節を、上記各延長部３９、３９の形状及び寸法のみを規制する事により、容易に行なう事ができる。
【００３２】
次に、図１２は、やはり請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合、上部支持ブラケット４ａと被支持ブラケット２１ａとを結合する結合部材として、上述の第５例で使用した１対のボルト２６、２６（図９参照）に代えて、１本の長尺なボルト２６ａを使用している。即ち、このボルト２６ａは、１対の支持板部１８、１８に形成した各円孔４０（図１０）と１対の被支持板部３１、３１に形成した各透孔３４（図１０）とに挿通すると共に、このボルト２６ａの先端部で、一方（図１２の右方）の支持板部１８から突出した部分に形成した雄ねじ部に螺合したナット３２ａを、所定のトルクで緊締している。この様に構成する本例の場合、二次衝突の直後に、アウターコラム１３は、上記各支持板部１８、１８の内側面と各被支持板部３１、３１の外側面２４、２４との２つの当接面に作用する摩擦力のみに抗して、前方に変位する。従って、二次衝突の発生の瞬間に、ステアリングホイール１を前方に変位させる為に要する荷重を更に小さくでき、運転者の身体に加わる衝撃を十分に緩和できる。即ち本例の場合には、ステアリングコラム３ａの前方への変位を開始させる為に打ち勝つべき静止摩擦力が、上記各被支持板部３１、３１の外側面２４、２４と支持板部１８、１８の内側面との間に作用する静止摩擦力のみで良い。従って、前述した第１〜４例の場合に比べて、ステアリングホイール１の変位開始を、より円滑に行なわせる事ができる。
【００３３】
尚、本例の場合、１対の被支持板部３１、３１の外側面２４、２４同士の間隔を、通常状態で１対の支持板部１８、１８に挟持される前半部よりも、通常状態でこれら１対の支持板部１８、１８に挟持されていない後半部で僅かに小さくすれば、ステアリングコラムの支持装置による衝撃エネルギの吸収量の調節を容易にできる。即ち、この様に構成すれば、二次衝突時に被支持ブラケット２１ａが上記１対の支持板部１８、１８の間を前方に移動して、各ボルト２６、２６ａの中間部が各延長部３９、３９の内側に入り込むと同時に、上記１対の支持板部１８、１８の内側面と上記１対の被支持板部３１、３１の外側面２４、２４との間に作用する摩擦力を、低減若しくは消滅させる事ができる。この結果、二次衝突時に上記各当接面に作用する摩擦力が過大となるのを防止できると共に、上記衝撃エネルギの吸収量の調節を、上記各延長部３９、３９の形状及び寸法のみを規制する事により、容易に行なう事ができる。尚、上記各側面２４、２４同士の間隔を途中から小さくするには、上記各被支持板部３１、３１の板厚を変える他、これら各被支持板部３１、３１の中間部に折れ曲がり段部を形成する事でも対応できる。その他の構成及び作用は、上述した第５例の場合と同様である。
【００３４】
次に、図１３〜１５は、請求項３、４に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例は、二次衝突時に於けるアウターコラム１３の前方への変位量を、より大きくできる構造を実現するものである。更に、本例の場合には、この様な構造を、ステアリングコラム３ａの一部を車体に対して昇降自在に支持する事により、ステアリングホイール１（図１参照）の高さ調節を自在とする、所謂チルト式ステアリング装置に適用している。
【００３５】
即ち、本例の場合、上部支持ブラケット４ａを構成する１対の支持板部１８、１８に、前述の図１〜５に示した第１例と同様の透孔２５（第一の透孔）及び延長部２９（第一の延長部）を、被支持ブラケット２１ａを構成する１対の被支持板部３１、３１に、前述の図１０〜１１に示した第５例と同様の透孔３４（第二の透孔）及び延長部３９、３９（第二の延長部）を、それぞれ設けている。又、上記１対の支持板部１８、１８の互いに整合する位置には、それぞれが第三の透孔である、上下方向に長い１対の長孔３３を、これら各長孔３３の上端縁を上記各第一の透孔２５の後端縁に連続させた状態で形成している。これら各長孔３３は、上記ステアリングコラム３ａの前端部に設けた横軸４１をそれぞれの曲率半径の中心とする、円弧状に形成している。後述する様に、上記ステアリングコラム３ａは、上記横軸４１を中心に揺動自在である。
【００３６】
又、通常状態に於いて、上記１対の支持板部１８、１８の前半部で、上記第一の透孔２５を形成した後半部同士の間には、上記被支持ブラケット２１ａの前端部で、上記第二の透孔３４を形成した部分のみを配置している。又、この状態で、上記各第二の透孔３４の前端部を、上記各長孔３３の一部に整合させている。尚、図１３〜１４に示した状態（後述するステアリングホイール１が最高位置の状態）で、上記各第二の透孔３４の前端部は、上記各長孔３３の上端部、即ち上記各第一の透孔２５の後端部と整合する。
【００３７】
この様に整合した上記各第二の透孔３４の前端部と上記各第一の透孔２５の後端部若しくは上記各長孔３３の一部との内側には、結合部材である、チルトボルト３５を、横方向（図１３〜１４の表裏方向、図１５の左右方向）に亙り挿通している。そして、このチルトボルト３５の先端部（図１５の右端部）で一方（図１５の右方）の支持板部１８の外側面から突出した雄ねじ部に、チルトナット３６を螺合し、更にこのチルトナット３６に、チルトレバー３７の基端部を固定している。尚、このチルトレバー３７が図１３〜１４に示した位置にある状態で、上記チルトナット３６は、上記雄ねじ部との螺合に基づき、一方（図１５の右方）の支持板部１８を強く押圧する。従って、これら図１３〜１４に示した状態で、上記上部支持ブラケット４ａを構成する１対の支持板部１８、１８と上記被支持ブラケット２１ａを構成する１対の被支持板部３１、３１とは、上記チルトボルト３５の頭部３８と上記チルトナット３６との間で、所定の強さで挟持されている。
【００３８】
又、上記チルトボルト３５の頭部３８と長孔３３の両側縁とは、この頭部３８の回転を不能に係合する事により、このチルトボルト３５が回転する事を阻止している。この為に上記頭部３８の内端部（図１５の右端部）外周面には、長孔３３の両側縁と係合する、図示しない１対の平坦面を形成している。従って、上記チルトナット３６に固定したチルトレバー３７を操作（回動）すれば、上記頭部３８とチルトナット３６との距離を調節できる。即ち、上記チルトレバー３７を図１３に示す位置から時計回りに回動させる事により、上記頭部３８とチルトナット３６との距離を大きくすれば（上記チルトナット３６の緊締状態を解けば）、上記チルトボルト３５が上記長孔３３に沿って移動自在となる。従って、この状態でステアリングコラム３ａを昇降させれば（前記横軸４１を中心に揺動させれば）、ステアリングホイール１の高さ調節を行なえる。
【００３９】
反対に、上記チルトレバー３７を図１３に示す位置に回動させる事により、上記距離を小さくすれば（上記チルトナット３６を緊締すれば）、上記ステアリングコラム３ａの昇降を不能として、ステアリングホイール１の高さを調節後の位置に固定できる。尚、図示は省略したが、チルトナット３６を長孔３３に対して昇降のみ自在に（回転不能に）係合させると共に、チルトボルト３５を回転自在とする構造も、従来から知られている。この様な構造の場合には、チルトボルト３５の頭部３８にチルトレバー３７の基端部を結合固定する。この為、このチルトボルト３５の頭部３８を、前述したチルトナット３６の如き形状にする。
【００４０】
上述の様に構成する本例のステアリングコラムの支持装置により、二次衝突時に衝撃エネルギを吸収する際の作用に就いて、以下に説明する。先ず、図１３〜１４に示す様に、二次衝突時にチルトボルト３５が長孔３３の上端部にある場合（ステアリングホイール１が最高位置にある場合）には、この二次衝突の発生直後に、アウターコラム１３と共に被支持ブラケット２１ａが前方に変位する事に基づいて、先ず、上記被支持板部３１、３１に設けた第二の透孔３４内での上記チルトボルト３５の挿通位置が、これら第二の透孔３４の前端部から後端部にまで移動する。この際、上記アウターコラム１３は、上記各支持板部１８、１８の内側面と上記各被支持板部３１、３１の外側面２４、２４との間に作用する摩擦力（合計２つの当接面に作用する摩擦力）に抗して前方に変位する。
【００４１】
この様にしてチルトボルト３５の挿通位置が第二の透孔３４の後端部にまで移動したならば、続いて、このチルトボルト３５が、上記１対の支持板部１８、１８に設けた第一の透孔２５の後端部から前端部にまで変位する。この際、上記アウターコラム１３は、上記各支持板部１８、１８の内側面と上記各被支持板部３１、３１の外側面２４、２４との間に作用する摩擦力に加え、更に上記各支持板部１８、１８の外側面と、上記チルトボルト３５の頭部３８の内側面及び上記チルトナット３６の内側面との間に作用する摩擦力（合計４つの当接面に作用する摩擦力）に抗して前方に変位する。上記第一、第二の各透孔２５、３４は、上記二次衝突に伴って上記チルトボルト３５に加わる力の方向、即ち水平方向若しくは少し上向き方向に長い。この為、上記チルトボルト３５の杆部外周面と上記第一、第二の各透孔２５、３４の内側縁とが強く擦れ合う事がなく、このチルトボルト３５並びにアウターコラム１３の前方への変位は円滑に行なわれる。
【００４２】
上述の様に第二の透孔３４の後端部及び第一の透孔２５の前端部にまで変位したチルトボルト３５は、続いて、上記第一の透孔２５の前端部から前方に連続する第一の延長部２９及び上記第二の透孔３４の後端部から後方に連続する第二の延長部３９、３９に入り込む。そして、これら各延長部２９、３９の幅を広げる方向に、これら各延長部２９、３９を形成した各支持板部１８、１８及び各被支持板部３１、３１を塑性変形させる。最終的に、上記チルトボルト３５の挿通位置は、上記第一の延長部２９の前端部及び上記第二の延長部３９、３９の後端部となる。
【００４３】
一方、二次衝突時にチルトボルト３５が前記長孔３３の中間部及び下端部にある場合（ステアリングホイール１が最高位置にない場合）には、この二次衝突の発生直後に、アウターコラム１３と共に被支持ブラケット２１ａが前方に変位する事に基づいて、先ず、上述の場合と同様、上記チルトボルト３５の挿通位置が第二の透孔３４の前端部から後端部にまで移動する。これに続いてチルトボルト３５は、第二の延長部３９、３９に入り込む。そして、これら各第二の延長部３９、３９の幅を広げる方向に、これら各第二の延長部３９、３９を形成した各被支持板部３１、３１を塑性変形させる。
【００４４】
これと同時に、上記チルトボルト３５は、上記各長孔３３の内周縁に沿って、この長孔３３の上端部（第一の透孔２５の後端部）にまで移動する。この様にチルトボルト３５が長孔３３の上端部にまで移動する理由は、二次衝突時に加わる水平方向の衝撃荷重Ｆ₀ （図１参照）の分力のうち、上記長孔３３の長さ方向上方に向く分力が、このチルトボルト３５に作用する為である。この分力により長孔３３の上端部にまで変位したチルトボルト３５は、続いて、上記第一の透孔２５、２５の後端部から前端部にまで変位する。これに続いて、上記チルトボルト３５は、第一の延長部２９に入り込む。そして、これら各第一の延長部２９の幅を広げる方向に、これら各第一の延長部２９を形成した各支持板部１８、１８を塑性変形させる。この場合も最終的に、上記チルトボルト３５の挿通位置は、上記第一の延長部２９の前端部及び上記第二の延長部３９、３９の後端部となる。
【００４５】
上述の様に構成され作用する本例の場合も、前述の図１２に示した第６例の場合と同様、二次衝突の直後に於いて、アウターコラム１３は、各支持板部１８、１８の内側面と上記各被支持板部３１、３１の外側面２４、２４との２つの当接面のみに作用する、比較的小さな摩擦力に抗して前方に変位する。従って、二次衝突の発生の瞬間に、前記ステアリングホイール１を前方に変位させる為に要する荷重を十分に小さくでき、運転者の身体に加わる衝撃を十分に緩和できる。又、チルトボルト３５が第一、第二の各延長部２９、３９に入り込む際には、これら第一、第二の各延長部２９、３９を形成した支持板部１８、１８及び被支持板部３１、３１が塑性変形する事により、上記ステアリングホイール１からステアリングシャフト２ａ及びアウターコラム１３を介して上記チルトボルト３５に伝わった衝撃エネルギを吸収する。この結果、上記ステアリングホイール１にぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和し、この運転者の保護を図れる。
【００４６】
特に、本例の場合、１対の支持板部１８、１８と１対の被支持板部３１、３１との双方に、透孔（第一の透孔２５若しくは第二の透孔３４）及び延長部（第一の延長部２９若しくは第二の延長部３９）を形成している。この為、衝突時に於けるアウターコラム１３の前方への変位量を、前述した何れの例の場合よりも大きくできる。この為、衝突時に於ける運転者の保護をより充実させる事ができる。尚、本例の場合も、上記第一、第二の各延長部２９、３９は、前述の図６に示した第２例の様に、基端部分の幅を狭く構成したり、或は、図７〜８に示した第３例の様に、薄肉部として構成しても良い。
【００４７】
又、本例の場合も、１対の支持板部１８、１８の板厚を、第一の延長部２９を形成した前半部で薄くしたり、１対の被支持板部３１、３１の板厚を、第二の延長部３９を形成した後半部で薄くしたり、或は上記１対の被支持板部３１、３１のうち、通常状態で上記１対の支持板部１８、１８に挟持されていない後半部の外側面同士の間隔を狭くすれば、前述した各例の場合と同様に、ステアリングコラムの支持装置による衝撃エネルギの吸収量の調節を容易にできる。尚、本例の様に、１対の支持板部１８、１８と１対の被支持板部３１、３１との双方に、透孔及び延長部を形成して、衝突時に於けるアウターコラム１３の前方への変位量を大きくする構造は、チルト機構を持たないステアリングコラムの支持装置にも適用できる事は言う迄もない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、衝突事故の際、ステアリングホイールの前方への変位開始を円滑に行なわせて、二次衝突の発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を少なくし、衝突時の運転者保護を十分に図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す縦断側面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図４】一部を省略して図２の上方から見た図。
【図５】二次衝突の発生直後の状態で示す、図２と同様の図。
【図６】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。
【図７】同第３例を示す、図２と同様の図。
【図８】一部を省略して示す、図７の拡大Ｃ−Ｃ断面図。
【図９】本発明の実施の形態の第４例を示す、図３と同様の図。
【図１０】同第５例を示す、図２と同様の図。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ断面図。
【図１２】本発明の実施の形態の第６例を示す、図１１と同様の図。
【図１３】同第７例を示す、縦断側面図。
【図１４】図１３のＥ部拡大図。
【図１５】図１４のＦ−Ｆ断面図。
【図１６】従来から知られている、衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置を組み込んだ自動車用操舵装置の略側面図。
【図１７】従来から知られている、衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置の具体的構造の１例を示す縦断側面図。
【図１８】図１７のＧ−Ｇ断面図。
【図１９】一部を省略して示す、図１７のＨ矢視図。
【図２０】二次衝突の発生直後の状態で示す、図１７の中央部に相当する側面図。
【図２１】二次衝突時に自動車用操舵装置に加わる荷重を示す略側面図。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
２、２ａステアリングシャフト
３、３ａステアリングコラム
４、４ａ上部支持ブラケット
５下部支持ブラケット
６インスツルメントパネル
７第一の自在継手
８中間シャフト
９第二の自在継手
１０入力軸
１１アウターシャフト
１２インナーシャフト
１３アウターコラム
１４インナーコラム
１５カプセル
１６車体
１７切り欠き
１８支持板部
１９取付板部
２０取付孔
２１、２１ａ被支持ブラケット
２２ねじ孔
２３通孔
２４外側面
２５透孔（第一の透孔）
２６、２６ａボルト
２７ワッシャ
２８頭部
２９、２９ａ延長部（第一の延長部）
３０凹溝
３１被支持板部
３２、３２ａナット
３３長孔
３４透孔（第二の透孔）
３５チルトボルト
３６チルトナット
３７チルトレバー
３８頭部
３９延長部（第二の延長部）
４０円孔
４１横軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The shock absorbing steering column support device of the present invention is incorporated in a steering device of an automobile such as a passenger car, and allows a steering wheel to be displaced forward while absorbing impact energy at the time of a secondary collision. The living space is secured and the impact on the driver's body is reduced.
[0002]
[Prior art]
The vehicle steering apparatus is configured as shown in FIG. 16, for example. A steering shaft 2 having a steering wheel 1 fixed to the upper end portion is rotatably supported inside the steering column 3. The steering column 3 is fixed to the vehicle body at the lower surface portion of the instrument panel 6 by means of both upper and lower support brackets 4 and 5. the above The upper end portion of the intermediate shaft 8 is connected to the portion of the lower end portion of the steering shaft 2 that protrudes from the lower end opening of the steering column 3 via the first universal joint 7. Further, the lower end portion of the intermediate shaft 8 is connected to an input shaft 10 of a steering gear (not shown) via a second universal joint 9. When such an automobile steering apparatus is used, the steering wheel 1 moves through the steering shaft 2, the first universal joint 7, the intermediate shaft 8, and the second universal joint 9 inserted through the steering column 3. It is transmitted to the input shaft 10 of the steering gear and gives a steering angle to the wheels.
[0003]
By the way, in the vehicle steering system configured as described above, in order to protect the driver in the event of a collision, the steering column 3 and the steering shaft 2 should be of an impact absorption type in which the overall length is shortened due to the impact. Is generally done. FIGS. 17 to 20 show an example of a specific structure of an impact-absorbing automobile steering device that has been generally used. The steering shaft 2a is configured such that the outer shaft 11 and the inner shaft 12 are combined with each other so as to be relatively displaceable in the axial direction, so that the entire length is reduced when an impact force in the axial direction is applied. Further, the steering column 3a is configured such that the outer column 13 and the inner column 14 are combined in a telescope shape so that the entire length is reduced when an impact force applied in the axial direction is applied. The structure and operation of the shock absorbing steering shaft 2a and the steering column 3a are well known in the art and are not the gist of the present invention.
[0004]
The upper support bracket 4 fixed to the intermediate portion of the steering column 3a by welding or the like is attached and supported to the vehicle body 16 by capsules 15 and 15 and attachment bolts (not shown) through which the capsules 15 and 15 are inserted. In the event of a collision accident, a secondary collision occurs in which the driver's body hits the steering wheel 1 (see FIG. 16, omitted in FIG. 17), following the primary collision in which the vehicle hits another car. As shown by an arrow α in FIG. 17, an impact load directed forward in the traveling direction of the automobile is applied to the upper end portion of the steering shaft 2a. Based on this impact load, the entire length of the steering shaft 2a and the steering column 3a is reduced. At the same time, the capsules 15 and 15 come out of the notches 17 and 17 (FIGS. 18 to 19) formed at the rear edge of the upper bracket 4 as shown in FIG. The outer column 13 to which the bracket 4 is fixed can be displaced forward.
[0005]
As a result, the steering wheel 1 supported and fixed to the rear end portion of the steering shaft 2a is displaced forward to ensure a driver's living space. Further, when the steering shaft 2a and the steering column 3a are contracted so as to allow this displacement, the impact energy applied to the steering wheel 1 from the driver's body is absorbed, and the impact applied to the driver's body is absorbed. ease.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the above-described conventional shock absorption type automobile steering device, the direction of the impact load accompanying the secondary collision does not match the displacement direction of the steering shaft 2a and the steering column 3a. For this reason, it is difficult to sufficiently reduce the impact applied to the driver's body at the moment when the secondary collision occurs. In other words, the impact load associated with the secondary collision is applied to the rear end portion of the steering shaft 2a from the driver's body almost in front of the horizontal direction as shown by the arrow α in FIG. On the other hand, the displacement direction of the steering shaft 2a and the steering column 3a is the axial direction of the members 2a and 3a. As shown in FIG. 17, a steering shaft 2a and a steering column 3a of a general automobile such as a passenger car are supported with respect to the vehicle body 16 with an attachment angle θ. Accordingly, the axial direction of the members 2a and 3a is obliquely downward and does not coincide with the direction of action of the impact load.
[0007]
Immediately after the occurrence of the secondary collision, it is necessary to extract the capsules 15 and 15 from the notches 17 and 17 formed in the upper bracket 4. The direction in which the capsules 15 and 15 are extracted in this way is the axial direction of the members 2a and 3a. For this reason, the resistance against exiting the capsules 15 and 15 from the notches 17 and 17 is increased to some extent, and the performance of mitigating the impact applied to the driver's body at the moment of the secondary collision is deteriorated. This point will be described with reference to FIG.
[0008]
The steering wheel 1 has an F ₀ The impact load is applied in a substantially horizontal direction. And this impact load F ₀ Component force F ₁ , F ₂ Component force F over the axial direction of the steering shaft 2a and the steering column 3a ₁ Acts in a direction to shrink these members 2a and 3a, and this component force F ₁ Force F acting in the direction perpendicular to ₂ However, it acts in the direction of lifting the rear end portions of these members 2a and 3a upward. And this component F ₂ Accordingly, a moment M is generated in each of the members 2a and 3a so as to rotate around the upper support bracket 4 portion. Based on this moment M, the frictional force acting between the upper support bracket 4 and the capsules 15, 15 increases, and the capsules 15, 15 are formed from the notches 17, 17 formed in the upper support bracket 4. The force required for getting out increases, and as described above, the ability to alleviate the impact applied to the driver's body deteriorates.
In view of such circumstances, the present invention was invented to realize an impact-absorbing steering column support device that can reduce the impact applied to the driver's body at the moment of the secondary collision.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Each of the steering column support devices of the present invention supports the steering column with respect to the vehicle body, and the steering column is added to the steering column from the driver's body in the event of a secondary collision caused by a collision accident. It has a function of displacing the vehicle forward in the traveling direction while absorbing the impact load.
Among the support devices for the shock absorbing steering column according to the present invention, the device described in claim 1 has a pair of left and right support plate parts, a support bracket fixed to the vehicle body, and a pair of these A supported bracket having a pair of left and right supported surfaces opposed to the inner surface of the support plate portion, fixed to an intermediate portion of the steering column and sandwiched between the pair of support plate portions; And a coupling member inserted through each of the through holes in a state of being coupled and fixed to each of the supported surfaces.
And in normal condition This coupling member Is present at the rear end of each of the through holes, and each of the through holes substantially coincides with the direction of the force applied to each of the coupling members due to the secondary collision. , Heading upwards toward the horizontal or forward Long in the direction. Further, a part of each of the support plate portions that is continuous from the front end portion of each of the through holes is formed by plastically deforming each of the support plate portions. the above An extension that allows the coupling member to be displaced forward is provided.
[0010]
Further, the present invention has a pair of left and right support plate portions, the support bracket fixed to the vehicle body, and the outer side surfaces of the support plate portions face the inner side surfaces of the pair of support plate portions. It has a pair of supported plate parts on the left and right sides, and is formed on a supported bracket fixed to the middle part of the steering column and sandwiched between the pair of supported plate parts, and the pair of supported plate parts. And a coupling member inserted through each of the through holes in a state of being coupled and fixed to the inner side surface of each of the support plate portions.
And in normal condition this The coupling member exists at the front end of each of the through holes, and each of the through holes substantially coincides with the direction of the force applied to each of the coupling members due to the secondary collision. , Heading downwards toward the horizontal or rear Long in the direction. Further, a part of each of the supported plate portions that is continuous from the rear end portion of each of the through holes is formed by plastically deforming each of the supported plate portions. The coupling member An extension for allowing the steering column to be displaced forward in the event of a secondary collision is provided.
[0011]
Further, according to a third aspect of the present invention, there is a pair of left and right support plate portions, a support bracket fixed to the vehicle body, and the outer side surfaces of the support bracket portions are opposed to the inner side surfaces of the pair of support plate portions. A pair of supported plate portions on the left and right sides, a supported bracket fixed to an intermediate portion of the steering column and sandwiched between the pair of support plate portions, and formed on the pair of support plate portions A first through hole; a second through hole formed in the pair of supported plate portions; and a coupling member inserted through each of the first and second through holes.
And in normal condition this The coupling member includes a rear end portion of the first through hole or a part of a third through hole that is continuous in the vertical direction from the rear end portion of the first through hole, and a front end of the second through hole. Each of these first and second through holes is accompanied by the secondary collision. The coupling member Almost coincides with the direction of the force applied to , In the horizontal direction or in the upward direction toward the front or in the downward direction toward the rear Long in the direction. In addition, a part of each of the support plate portions that is continuous from the front end portion of each of the first through holes is formed by plastically deforming each of the support plate portions, and each of the coupling members to the support plate portions. A first extension portion that allows displacement forward is provided on a portion of each of the supported plate portions that continues from the rear end portion of each of the second through holes. While plastically deforming the above Second extensions are provided to allow the steering column to be displaced forward by allowing the coupling member to enter the inside thereof.
In addition, in the invention described in each claim, each extension portion includes a through-groove having a width smaller than the outer diameter of each coupling member, or a thin wall portion provided by forming a concave groove, etc. Can be adopted.
[0012]
[Action]
Of the shock absorbing type steering column support device according to the present invention configured as described above, in the first aspect of the present invention, immediately after the occurrence of the secondary collision, There is a coupling member Is displaced from the rear end portion of the through hole formed in the pair of support plate portions to the front end portion. Since each of these through holes is long in a direction that substantially coincides with the direction of the force applied to each of the coupling members in association with the secondary collision, this displacement is performed smoothly, and at the moment of occurrence of the secondary collision, the driver's The impact on the body can be sufficiently mitigated.
the above After the coupling member is displaced to the front end of the through hole, this The coupling member enters the extension. And while plastically deforming this extension, this Via coupling member and support bracket this This prevents the steering column supporting the coupling member from being displaced in the axial direction. For this reason, the amount of forward displacement of the steering wheel at the time of a collision is increased, and the protection of the driver can be further enhanced. or, the above When the coupling member enters the extension portion, the support plate portion forming the extension portion is plastically deformed, thereby absorbing impact energy transmitted from the steering wheel to the coupling member via the steering shaft and the steering column. As a result, the impact applied to the driver's body hitting the steering wheel can be reduced, and the driver can be protected.
[0013]
Moreover, in the case of what was described in Claim 2, each through-hole and each extension part which were formed in a pair of to-be-supported plate part, and it fixed to the inner surface of a pair of support-plate part Connecting member Based on the engagement, the shock applied to the driver's body that also hits the steering wheel can be reduced, and the driver can be protected.
In the case of the third aspect, the first through hole and the first extension are formed in the pair of supporting plate portions, and the second through hole and the pair of the supporting plate portions are formed. The amount of forward displacement of the steering wheel at the time of the secondary collision can be further increased by the amount that the second extension is formed. For this reason, it is possible to further enhance the protection of the driver in the event of a collision.
Further, in the case of those described in claim 2 and claim 3, immediately after the occurrence of the secondary collision, the steering column is formed between the inner surface of each support plate portion and the outer surface of each supported plate portion. It can be displaced forward against a relatively small frictional force acting only on the two contact surfaces. Therefore, at the moment of occurrence of the secondary collision, the load required to displace the steering wheel forward can be further reduced, and the impact applied to the driver's body can be further reduced.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1-5, Claims 1 and 4 The 1st example of embodiment of this invention corresponding to is shown. The feature of the shock absorbing steering column support device of the present invention is the structure of the portion that smoothly displaces the steering column 3a forward in the event of a secondary collision. More specifically, it is in the structure of the engaging portion between the outer column 13 corresponding to the steering column recited in the claims and the upper support bracket 4a corresponding to the support bracket recited in the claims. The structure and operation of the other parts are the same as those of the conventional structure shown in FIGS. Therefore, illustrations and explanations of equivalent parts are omitted or simplified, and the characteristic parts of the present invention will be mainly described below.
[0015]
The upper support bracket 4a is formed in a convex shape by bending a metal plate, such as a steel plate, which can ensure the required rigidity and is plastically deformable. Such an upper support bracket 4 a has a pair of left and right support plate portions 18, 18 and mounting plate portions 19, 19. Such an upper support bracket 4a is supported and fixed to the vehicle body 16 by bolts (not shown) inserted through the mounting holes 20 and 20 formed in the mounting plate portions 19 and 19, respectively. In the case of the present invention, the upper support bracket 4a remains in a state of being supported and fixed to the vehicle body 16 in this way, and does not fall off at the time of a secondary collision.
[0016]
On the other hand, supported brackets 21 and 21 are fixed to the left and right side surfaces of the middle part of the outer column 13, respectively. Each of the supported brackets 21 and 21 formed by machining the same metal material (steel or aluminum alloy) as the outer column 13 has screw holes 22 and 22, respectively. Each of the supported brackets 21 and 21 has an intermediate portion of the outer column 13 in a state where the screw holes 22 and 22 are aligned with the through holes 23 and 23 formed on both side surfaces of the intermediate portion of the outer column 13. Each part is welded and fixed to the left and right sides. In this manner, the outer side surfaces 24 and 24 of the supported brackets 21 and 21 fixed to both side surfaces of the intermediate portion of the outer column 13 are parallel to each other. In the case of this example, each of the outer surfaces 24, 24 corresponds to a pair of left and right supported surfaces recited in the claims.
[0017]
The pair of left and right support plates 18 and 18 provided in the upper support bracket 4a are formed with through holes 25 and 25, respectively. Each of these through holes 25, 25 is F applied to the steering wheel 1 at the time of a secondary collision. ₀ It is long in the direction of the impact load that is Bolts 26 and 26 corresponding to the connecting members described in the claims are inserted through the rear end portions of the respective through holes 25 and 25. The male screw portions formed at the tip portions of the bolts 26 and 26 are screwed into the screw holes 22 and 22 formed in the supported brackets 21 and 21 and further tightened with a predetermined torque. Accordingly, the pair of support plate portions 18, 18 constituting the upper support bracket 4 a, together with washers 27, 27, inner surfaces of the heads 28, 28 of the bolts 26, 26, and the supported brackets 21 , 21 are sandwiched between the outer surfaces 24, 24 with a predetermined strength.
[0018]
Further, the upper and lower side edges of each of the through holes 25, 25 are slightly inclined in a direction approaching each other, and the width of each of the through holes 25, 25 is narrowed toward the front. The width of each of the through holes 25, 25 is slightly larger than the outer diameter of the intermediate portion of each of the bolts 26, 26 at the rear end, and is substantially the same as or larger than the outer diameter at the front end. Slightly smaller. The bolts 26 and 26 are present at the rear ends of the through holes 25 and 25 in a normal state after the shock absorbing type steering column support device of the present invention is assembled, that is, in a state where no collision accident has occurred. .
[0019]
Furthermore, an extension portion 29 is provided in a portion of each of the support plate portions 18 and 18 that continues forward from the front end portion of each of the through holes 25 and 25. In the case of this example, each of these extended portions 29 is a through groove having a width smaller than the outer diameter of the intermediate portion of each of the bolts 26, 26. The width of each extension portion 29 as such a through groove is the same as the outer diameter of each bolt 26, 26 at the rear end portion which is a continuous portion with each of the through holes 25, 25 or from the outer diameter thereof. Is slightly smaller than the outer diameter at the front end, and gradually decreases from the rear end toward the front end. When the intermediate portion of each of the bolts 26 and 26 enters such an extension 29, at least both side portions of the extension 29 of the support plate portions 18 and 18 are plastically deformed. Each bolt 26, 26 is allowed to be displaced forward.
[0020]
In the steering column support device of the present invention configured as described above, immediately after the occurrence of the secondary collision, the bolts 26 and 26 are moved from the rear end portions of the through holes 25 and 25 to the front end portions. Until the state shown in FIGS. 1 and 2 is displaced from the state shown in FIG. At this time, the outer column 13 includes the both sides of the support plate portions 18 and 18 and the outer side surfaces of the supported brackets 21 and 21. 24, 24 And it displaces ahead against the frictional force which acts between the inner surfaces of each said washer 27,27. Each said through-hole 25, 25 is long in the direction of the force added to each said bolt 26, 26 with the said secondary collision, ie, a horizontal direction, or a slightly upward direction. Therefore, the outer peripheral surface of the intermediate portion of each of the bolts 26 and 26 and the inner edge of each of the through holes 25 and 25 do not rub against each other, and the forward displacement of each of the bolts 26 and 26 and the outer column 13 is smooth. To be done. Therefore, the load required to displace the steering wheel 1 forward does not increase at the moment of occurrence of the secondary collision, and the impact applied to the driver's body can be sufficiently mitigated.
[0021]
After the bolts 26 and 26 are displaced to the front end portions of the through holes 25 and 25, the bolts 26 and 26 enter the extension portion 29. Then, while plastically deforming the support plate portions 18 and 18 forming the extensions 29 in the direction of increasing the width of the extensions 29, the bolts 26 and 26 and the upper support bracket 4a are used. The outer column 13 supporting the bolts 26 and 26 is prevented from being displaced in the axial direction. Of the support plate portions 18, 18, the widths extending in the front-rear direction of the portions where the extension portions 29 are formed are increased to ensure the lengths of the extension portions 29. Therefore, the amount of forward displacement of the steering wheel 1 at the time of a collision can be increased to further enhance the protection of the driver.
[0022]
Further, when the intermediate portions of the bolts 26 and 26 enter the extension portions 29, the support plate portion 18 forming the extension portions 29 is plastically deformed, so that the steering shaft 2a and the outer shaft are removed from the steering wheel 1. The impact energy transmitted to the bolts 26 and 26 through the column 13 is absorbed. As a result, the impact applied to the driver's body hitting the steering wheel 1 can be reduced, and the driver can be protected. The width of each extension 29 becomes smaller toward the front, and therefore the energy absorbed by plastic deformation gradually increases. Therefore, it is possible to efficiently absorb the impact energy applied to the driver's body and enhance the protection of the driver.
[0023]
In the case of this example, if the plate thickness of the pair of support plate portions 18 and 18 is slightly smaller in the front half portion in which the extension portion 29 is formed than in the rear half portion in which the through holes 25 and 25 are formed, the steering The amount of impact energy absorbed by the column support device can be easily adjusted. That is, in this configuration, the supported brackets 21 and 21 move forward between the pair of support plate portions 18 and 18 at the time of the secondary collision, and the intermediate portions of the bolts 26 and 26 extend to the respective extensions. At the same time as entering the inside of the portion 29, between the inner side surface of the pair of support plate portions 18, 18 and the outer side surfaces 24, 24 of the supported brackets 21, 21, and the support plate portions 18, 18 It is possible to reduce or eliminate the frictional force acting between the outer surface of the washer 27 and the inner surface of each of the washers 27, 27. As a result, it is possible to prevent the frictional force acting on each of the contact surfaces during the secondary collision from affecting the absorption of the impact energy, and to adjust the amount of absorption of the impact energy. By restricting only, it can be done easily. Such an effect can also be obtained by reducing the distance between the outer surfaces 24, 24 of the supported brackets 21, 21 at the intermediate portion and the front end portion as compared with the rear end portion.
[0024]
Next, FIG. Claims 1 and 4 The 2nd example of embodiment of this invention corresponding to is shown. In the case of this example, the width of the rear end portion of the extension portion 29 is narrowed, and the support plate portion 18 is greatly plastically deformed when the intermediate portion of the bolt 26 that is a coupling member passes through the rear end portion. Like. Therefore, in the case of this example, when the intermediate part of the bolt 26 enters the extension part 29 from the through hole 25, a relatively large impact energy is absorbed. Other configurations and operations are the same as those of the first example described above.
[0025]
Next, FIGS. Claims 1 and 4 The 3rd example of embodiment of this invention corresponding to is shown. In the case of this example, the extended portion 29a continuing forward from the front end portion of the through hole 25 is formed, and the concave groove 30 having a V-shaped cross section is formed on one or both of the inner surface and the outer surface of the support plate portion 18. It is a thin part provided by. When the intermediate part of the bolt 26 enters the extension part 29a due to the secondary collision, the bottom part of the concave groove 30 is first torn, and subsequently the intermediate part of the bolt 26 is plastically deformed while the support plate part 18 is plastically deformed. Form an accessible hole. Therefore, in the case of this example, when it is assumed that the strength of the support plate 18 determined by the plate thickness and material is the same, the impact energy is larger than that of the first example and the second example. Can be absorbed. Other configurations and operations are the same as those of the first example and the second example described above.
[0026]
Next, FIG. Claims 1 and 4 The 4th example of an embodiment of the invention corresponding to is shown. In both the first and second examples described above and the third example described above, the supported bracket 21 (FIGS. 1 to 7) that is fixed to the intermediate portion of the outer column 13 is formed in a block shape. In this example, the supported bracket 21a is formed by bending a metal plate such as a steel plate that can secure the required rigidity. That is, both edge portions of the supported bracket 21 a formed by bending a metal plate into a substantially C shape are fixed to the lower side surface of the outer column 13 by welding. The bolts 26 and 26 and the nuts 32 and 32 inserted through the pair of support plate portions 18 and 18 constituting the upper support bracket 4a and the supported plate portions 31 and 31 of the supported bracket 21a The supported bracket 21a is sandwiched between the pair of support plate portions 18 and 18 by tightening with torque. The configuration and operation other than the provision of the nuts 32 and 32 according to the difference in the shape of the supported bracket 21a are the same as those in the first and second examples described above or the third example described above.
[0027]
Next, FIGS. 10 to 11 show a fifth example of the embodiment of the invention corresponding to claim 2. In the case of 1 to 4 examples described above, the through holes and the extension portions are both formed in the pair of support plate portions 18 and 18. On the other hand, in the case of this example, these through-holes 34 and extending portions 39, 39 are formed in a pair of supported plate portions 31, 31 constituting the supported bracket 21a. That is, the through holes 34 are formed in the first half of the pair of supported plate portions 31, 31 existing between the support plate portions 18, 18. Each of these through holes 34 is applied to the steering wheel 1 at the time of a secondary collision. ₀ It is long in the direction of the impact load (see FIG. 1). Further, in the normal state, the front end portions of the through holes 34 are aligned with the circular holes 40 formed in the pair of support plate portions 18 and 18 in order to insert the bolts 26 and 26 (see FIG. 9). Bolts 26 and 26 are inserted into the insides of the through holes 34 and the circular holes 40 aligned in this manner, respectively, similarly to the structure shown in FIG. The supported bracket 21a is sandwiched between the pair of support plate portions 18 and 18 based on the tightening of the bolts 26 and 26 and the nuts 32 and 32 (FIG. 9). Therefore, in this example, the bolts 26 and 26 are present at the front end portions of the through holes 34 in a normal state.
[0028]
Further, in the middle part or the latter half part of each of the supported plate parts 31, 31, the extension parts 39, 39 are respectively provided in the part continuing rearward from the rear end part of each through hole 34. . In the case of this example, each of these extended portions 39, 39 is a through groove having a width smaller than the outer diameter of the intermediate portion of each of the bolts 26, 26.
[0029]
The widths of the extended portions 39, 39, which are such through grooves, gradually decrease from the front end portion toward the rear end portion, and are substantially the same as the outer diameter of the intermediate portion of the bolts 26, 26 at the front end portion. It is said. When the intermediate portions of the bolts 26 and 26 enter the extension portions 39 and 39, at least both side portions of the extension portions 39 and 39 of the supported plate portions 31 and 31 are provided. The bolts 26 and 26 are allowed to enter the back portions (rear end portions) of the extension portions 39 and 39 while being plastically deformed. In the case of this example as well, each of the extended portions 39, 39 is configured to have a narrow base end portion as in the second example shown in FIG. 6, or as shown in FIGS. You may comprise as a thin part like the 3rd example shown.
[0030]
In the case of the steering column support device of the present example configured as described above, immediately after the occurrence of the secondary collision, the supported bracket 21a is displaced forward together with the outer column 13, so The insertion positions of the bolts 26 are moved from the front end portions of the through holes 34 to the rear end portions. At this time, the outer column 13 has a friction acting between both surfaces of the supported plate portions 31, 31 and the inner side surfaces of the support plate portions 18, 18 and the inner side surfaces of the nuts 32, 32. Displaces forward against the force. Also in the case of this example, each said through-hole 34 is long in the direction of the force added to each said bolt 26, 26 with the said secondary collision, ie, a horizontal direction, or a slightly upward direction. Therefore, the outer peripheral surface of the intermediate portion of each of the bolts 26 and 26 and the inner edge of each through hole 34 do not rub against each other, and the forward displacement of each of the bolts 26 and 26 and the outer column 13 is performed smoothly. It is. Therefore, the load required to displace the steering wheel 1 forward does not increase at the moment of occurrence of the secondary collision, and the impact applied to the driver's body can be sufficiently mitigated.
[0031]
In the case of this example, the thickness of the pair of supported plate portions 31 and 31 is set to be larger than that of the first half portion formed with the through holes 34 sandwiched between the pair of support plate portions 18 and 18 in a normal state. In the normal state, if it is not sandwiched between the pair of support plate portions 18 and 18 and is slightly reduced in the latter half portion where the extension portions 39 and 39 are formed, the amount of impact energy absorbed by the steering column support device can be adjusted. Can be easily done. That is, with this configuration, the supported bracket 21a moves forward between the pair of support plate portions 18 and 18 at the time of a secondary collision, and the intermediate portions of the bolts 26 and 26a correspond to the extension portions 39. 39, and at the same time, between the inner surface of the pair of supporting plate portions 18, 18 and the outer surfaces 24, 24 of the pair of supported plate portions 31, 31, and each of the supported plates. The frictional force acting between the inner side surfaces of the portions 31 and 31 and the inner side surfaces of the nuts 32 and 32 can be reduced or eliminated. As a result, it is possible to prevent the frictional force acting on each contact surface during a secondary collision from becoming excessive, and to adjust the amount of absorption of the impact energy by adjusting only the shape and size of each extension 39, 39. It can be done easily by regulating.
[0032]
Next, FIG. 12 shows a sixth example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to the second aspect. In the case of this example, instead of the pair of bolts 26 and 26 (see FIG. 9) used in the fifth example described above, one long member is used as a connecting member for connecting the upper support bracket 4a and the supported bracket 21a. A long bolt 26a is used. That is, the bolt 26a includes circular holes 40 (FIG. 10) formed in the pair of support plate portions 18 and 18, and through holes 34 (FIG. 10) formed in the pair of supported plate portions 31 and 31. And a nut 32a screwed into a male thread formed on a portion protruding from one (right side in FIG. 12) of the support plate 18 at the front end of the bolt 26a is tightened with a predetermined torque. Yes. In the case of this example configured as described above, immediately after the secondary collision, the outer column 13 is formed between the inner side surfaces of the support plate portions 18 and 18 and the outer side surfaces 24 and 24 of the supported plate portions 31 and 31. Only the frictional force acting on the two contact surfaces is displaced forward. Therefore, at the moment of occurrence of the secondary collision, the load required to displace the steering wheel 1 forward can be further reduced, and the impact applied to the driver's body can be sufficiently mitigated. That is, in the case of this example, the static frictional force to be overcome in order to start the forward displacement of the steering column 3a is the outer surface 24, 24 of each of the supported plate portions 31, 31 and the support plate portion. 18, 18 Only the static frictional force acting between the inner surface and the inner surface is sufficient. Therefore, compared with the case of the 1st-4th example mentioned above, the displacement start of the steering wheel 1 can be performed more smoothly.
[0033]
In the case of the present example, the distance between the outer surfaces 24, 24 of the pair of supported plate portions 31, 31 is usually larger than the first half portion sandwiched between the pair of support plate portions 18, 18 in a normal state. If the second half portion not sandwiched between the pair of support plate portions 18 and 18 is slightly reduced in the state, the amount of impact energy absorbed by the steering column support device can be easily adjusted. That is, with this configuration, the supported bracket 21a moves forward between the pair of support plate portions 18 and 18 at the time of a secondary collision, and the intermediate portions of the bolts 26 and 26a correspond to the extension portions 39. , 39 at the same time, frictional force acting between the inner surface of the pair of support plate portions 18, 18 and the outer surfaces 24, 24 of the pair of supported plate portions 31, 31 It can be reduced or eliminated. As a result, it is possible to prevent the frictional force acting on each contact surface during a secondary collision from becoming excessive, and to adjust the amount of absorption of the impact energy by adjusting only the shape and size of each extension 39, 39. It can be done easily by regulating. In order to reduce the distance between the side surfaces 24 and 24 from the middle, the thickness of the supported plate portions 31 and 31 is changed, and the bent portions are bent at the intermediate portions of the supported plate portions 31 and 31. It can also be handled by forming a part. Other configurations and operations are the same as those of the fifth example described above.
[0034]
Next, FIGS. Claims 3 and 4 The 7th example of an embodiment of the invention corresponding to is shown. This example implements a structure that can further increase the amount of forward displacement of the outer column 13 during a secondary collision. Further, in the case of the present example, the height of the steering wheel 1 (see FIG. 1) can be adjusted freely by supporting such a structure so that a part of the steering column 3a can be raised and lowered with respect to the vehicle body. This is applied to a so-called tilt type steering apparatus.
[0035]
That is, in the case of this example, a pair of support plate portions 18 and 18 constituting the upper support bracket 4a are provided with through holes 25 (first through holes) similar to those of the first example shown in FIGS. In addition, the extension portion 29 (first extension portion) is formed in the pair of supported plate portions 31 and 31 constituting the supported bracket 21a and the same through-hole 34 as in the fifth example shown in FIGS. (Second through hole) and extensions 39, 39 (second extension) are provided, respectively. In addition, at the position where the pair of support plate portions 18 and 18 are aligned with each other, a pair of long holes 33 each of which is a third through hole and which is long in the vertical direction are provided at the upper edge of each of the long holes 33 Are formed in a state of being continuous with the rear end edge of each of the first through holes 25. Each of the long holes 33 is formed in an arc shape with the horizontal axis 41 provided at the front end of the steering column 3a as the center of the respective curvature radius. As will be described later, the steering column 3 a is swingable about the horizontal shaft 41.
[0036]
Further, in a normal state, the front end portion of the supported bracket 21a is between the first half portions of the pair of support plate portions 18 and 18 and the second half portions where the first through holes 25 are formed. Only the portion where the second through hole 34 is formed is disposed. In this state, the front end portion of each of the second through holes 34 is aligned with a part of each of the long holes 33. 13 to 14 (the steering wheel 1 described later is in the highest position), the front end of each second through hole 34 is the upper end of each of the long holes 33, that is, each of the first It aligns with the rear end of one through hole 25.
[0037]
Tilts, which are coupling members, are arranged inside the front end portions of the second through holes 34 and the rear end portions of the first through holes 25 or a part of the long holes 33 aligned in this way. The bolt 35 is inserted in the lateral direction (front and back directions in FIGS. 13 to 14 and left and right direction in FIG. 15). Then, a tilt nut 36 is screwed into a male screw portion protruding from the outer surface of one support plate portion 18 (right side in FIG. 15) at the tip end portion (right end portion in FIG. 15) of the tilt bolt 35. The base end portion of the tilt lever 37 is fixed to the tilt nut 36. In the state where the tilt lever 37 is in the position shown in FIGS. 13 to 14, the tilt nut 36 moves the support plate 18 on one side (right side in FIG. 15) on the basis of the threaded engagement with the male screw. Press strongly. Accordingly, in the state shown in FIGS. 13 to 14, a pair of support plate portions 18 and 18 constituting the upper support bracket 4a and a pair of supported plate portions 31 and 31 constituting the supported bracket 21a; Is sandwiched between the head 38 of the tilt bolt 35 and the tilt nut 36 with a predetermined strength.
[0038]
Further, the head 38 of the tilt bolt 35 and both side edges of the elongated hole 33 are engaged with the rotation of the head 38 so that the tilt bolt 35 is prevented from rotating. For this purpose, a pair of flat surfaces (not shown) that engage with both side edges of the long hole 33 are formed on the outer peripheral surface of the inner end portion (right end portion in FIG. 15) of the head portion 38. Therefore, if the tilt lever 37 fixed to the tilt nut 36 is operated (turned), the distance between the head 38 and the tilt nut 36 can be adjusted. That is, if the distance between the head 38 and the tilt nut 36 is increased by rotating the tilt lever 37 clockwise from the position shown in FIG. 13 (if the tightening state of the tilt nut 36 is released), The tilt bolt 35 is movable along the long hole 33. Therefore, the height of the steering wheel 1 can be adjusted by raising and lowering the steering column 3a in this state (by swinging about the horizontal shaft 41).
[0039]
On the contrary, if the distance is reduced (by tightening the tilt nut 36) by rotating the tilt lever 37 to the position shown in FIG. Can be fixed at the adjusted position. Although not shown, a structure in which the tilt nut 36 is engaged with the elongated hole 33 so as to be movable up and down (non-rotatable) and the tilt bolt 35 is rotatable is conventionally known. In the case of such a structure, the base end portion of the tilt lever 37 is coupled and fixed to the head portion 38 of the tilt bolt 35. Therefore, the head 38 of the tilt bolt 35 is shaped like the tilt nut 36 described above.
[0040]
The operation of absorbing impact energy at the time of a secondary collision by the steering column support device of this example configured as described above will be described below. First, as shown in FIGS. 13 to 14, when the tilt bolt 35 is at the upper end of the long hole 33 at the time of the secondary collision (when the steering wheel 1 is at the highest position), immediately after the occurrence of this secondary collision. Based on the fact that the supported bracket 21 a is displaced forward together with the outer column 13, first, the insertion position of the tilt bolt 35 in the second through hole 34 provided in the supported plate portions 31, 31 is These second through holes 34 move from the front end portion to the rear end portion. At this time, the outer column 13 has a frictional force acting between the inner side surfaces of the support plate portions 18 and 18 and the outer side surfaces 24 and 24 of the supported plate portions 31 and 31 (two contact points in total). Displace forward against the frictional force acting on the surface).
[0041]
If the insertion position of the tilt bolt 35 is moved to the rear end portion of the second through hole 34 in this way, then the tilt bolt 35 is provided on the pair of support plate portions 18 and 18. The first through hole 25 is displaced from the rear end portion to the front end portion. At this time, the outer column 13 includes the frictional force acting between the inner side surfaces of the support plate portions 18 and 18 and the outer side surfaces 24 and 24 of the supported plate portions 31 and 31, Friction force acting between the outer side surfaces of the support plate portions 18, 18 and the inner side surface of the head 38 of the tilt bolt 35 and the inner side surface of the tilt nut 36 (friction forces acting on a total of four contact surfaces) ) To move forward against. The first and second through holes 25 and 34 are long in the direction of the force applied to the tilt bolt 35 in association with the secondary collision, that is, in the horizontal direction or slightly upward. For this reason, the flange outer peripheral surface of the tilt bolt 35 and the inner edges of the first and second through holes 25 and 34 do not rub against each other, and the tilt bolt 35 and the outer column 13 are displaced forward. Is done smoothly.
[0042]
As described above, the tilt bolt 35 displaced to the rear end portion of the second through hole 34 and the front end portion of the first through hole 25 continues continuously forward from the front end portion of the first through hole 25. The first extension 29 and the second extension 39, 39 that continue to the rear from the rear end of the second through-hole 34 enter the rear. Then, the support plate portions 18 and 18 and the supported plate portions 31 and 31 on which the extension portions 29 and 39 are formed are plastically deformed in a direction in which the widths of the extension portions 29 and 39 are increased. Finally, the insertion position of the tilt bolt 35 is the front end portion of the first extension portion 29 and the rear end portions of the second extension portions 39 and 39.
[0043]
On the other hand, when the tilt bolt 35 is at the middle and lower end of the long hole 33 at the time of the secondary collision (when the steering wheel 1 is not at the highest position), immediately after the occurrence of this secondary collision, Based on the forward displacement of the supported bracket 21a, first, the insertion position of the tilt bolt 35 is moved from the front end portion to the rear end portion of the second through hole 34, as in the case described above. Following this, the tilt bolt 35 enters the second extensions 39, 39. Then, the supported plate portions 31 and 31 on which the second extension portions 39 and 39 are formed are plastically deformed in a direction in which the widths of the second extension portions 39 and 39 are increased.
[0044]
At the same time, the tilt bolt 35 moves to the upper end portion of the long hole 33 (the rear end portion of the first through hole 25) along the inner peripheral edge of each long hole 33. The reason why the tilt bolt 35 moves to the upper end of the long hole 33 in this way is that the horizontal impact load F applied at the time of the secondary collision. ₀ This is because the component force of the component force (see FIG. 1) directed upward in the longitudinal direction of the elongated hole 33 acts on the tilt bolt 35. The tilt bolt 35 displaced to the upper end portion of the long hole 33 by this component force is subsequently displaced from the rear end portion of the first through holes 25, 25 to the front end portion. Subsequently, the tilt bolt 35 enters the first extension portion 29. Then, the support plate portions 18 and 18 on which the first extension portions 29 are formed are plastically deformed in a direction in which the widths of the first extension portions 29 are increased. Also in this case, finally, the insertion position of the tilt bolt 35 is the front end portion of the first extension portion 29 and the rear end portions of the second extension portions 39 and 39.
[0045]
Also in the case of this example configured and acting as described above, the outer column 13 has the support plate portions 18 and 18 immediately after the secondary collision, as in the case of the sixth example shown in FIG. It is displaced forward against a relatively small frictional force acting only on the two abutting surfaces of the inner side surface and the outer side surfaces 24, 24 of the supported plate portions 31, 31. Therefore, at the moment of occurrence of the secondary collision, the load required to displace the steering wheel 1 forward can be sufficiently reduced, and the impact applied to the driver's body can be sufficiently mitigated. Further, when the tilt bolt 35 enters the first and second extension portions 29 and 39, the support plate portions 18 and 18 formed with the first and second extension portions 29 and 39 and the supported plate. When the parts 31 and 31 are plastically deformed, the impact energy transmitted from the steering wheel 1 to the tilt bolt 35 via the steering shaft 2a and the outer column 13 is absorbed. As a result, the impact applied to the driver's body hitting the steering wheel 1 can be reduced, and the driver can be protected.
[0046]
In particular, in the case of this example, both the pair of support plate portions 18 and 18 and the pair of supported plate portions 31 and 31 have a through hole (the first through hole 25 or the second through hole 34) and An extension portion (first extension portion 29 or second extension portion 39) is formed. For this reason, the amount of forward displacement of the outer column 13 at the time of a collision can be made larger than in any of the examples described above. For this reason, it is possible to further enhance the protection of the driver in the event of a collision. In the case of this example, each of the first and second extension portions 29 and 39 is configured to have a narrow base end portion, as in the second example shown in FIG. As in the third example shown in FIGS. 7 to 8, it may be configured as a thin portion.
[0047]
Also in this example, the thickness of the pair of support plate portions 18 and 18 is reduced in the first half portion where the first extension portion 29 is formed, or the plate of the pair of supported plate portions 31 and 31 is formed. The thickness is reduced in the latter half portion where the second extension 39 is formed, or is sandwiched between the pair of supported plate portions 31, 31 in the normal state between the pair of supported plate portions 18, 18. If the interval between the outer surfaces of the rear half that is not used is narrowed, the amount of impact energy absorbed by the steering column support device can be easily adjusted, as in the above-described examples. As in this example, a through hole and an extension are formed in both the pair of support plate portions 18 and 18 and the pair of supported plate portions 31 and 31, and the outer column 13 at the time of a collision is formed. Needless to say, the structure for increasing the amount of forward displacement of the steering wheel can also be applied to a steering column support device having no tilt mechanism.
[0048]
【The invention's effect】
Since the shock absorbing steering column support device of the present invention is configured and operates as described above, in the event of a collision, the steering wheel smoothly starts to move forward, and a secondary collision occurs. The impact applied to the driver's body at the moment is reduced, and the driver can be sufficiently protected in the event of a collision.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view showing a first example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
4 is a view from above of FIG. 2 with a part omitted.
FIG. 5 is a view similar to FIG. 2, showing a state immediately after the occurrence of a secondary collision.
FIG. 6 is a view similar to FIG. 2, showing a second example of the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view similar to FIG. 2, showing the third example.
8 is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
FIG. 9 is a view similar to FIG. 3, showing a fourth example of an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view similar to FIG. 2, showing the fifth example.
11 is a sectional view taken along the line DD of FIG. 10;
FIG. 12 is a view similar to FIG. 11, showing a sixth example of the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a longitudinal side view showing the seventh example.
14 is an enlarged view of a portion E in FIG.
15 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
FIG. 16 is a schematic side view of a conventional steering apparatus for an automobile incorporating a support device for an impact-absorbing steering column.
FIG. 17 is a longitudinal side view showing an example of a specific structure of a support device for a shock absorbing steering column, which has been conventionally known.
18 is a cross-sectional view taken along line GG in FIG.
FIG. 19 is an H arrow view of FIG. 17 shown with a part omitted.
20 is a side view corresponding to the central portion of FIG. 17, shown in a state immediately after the occurrence of a secondary collision.
FIG. 21 is a schematic side view showing a load applied to the vehicle steering system during a secondary collision.
[Explanation of symbols]
1 Steering wheel
2, 2a Steering shaft
3, 3a Steering column
4, 4a Upper support bracket
5 Lower support bracket
6 Instrument panel
7 First universal joint
8 Intermediate shaft
9 Second universal joint
10 Input shaft
11 Outer shaft
12 Inner shaft
13 Outer column
14 Inner column
15 capsules
16 body
17 Notch
18 Support plate
19 Mounting plate
20 Mounting hole
21, 21a Supported bracket
22 Screw holes
23 through holes
24 Outside
25 Through-hole (first through-hole)
26, 26a bolt
27 Washer
28 heads
29, 29a Extension (first extension)
30 groove
31 Supported plate
32, 32a nut
33 long hole
34 Through-hole (second through-hole)
35 Tilt bolt
36 Tilt nut
37 Tilt lever
38 heads
39 Extension (second extension)
40 hole
41 Horizontal axis

Claims

ステアリングコラムを車体に対して支持すると共に、衝突事故に伴う二次衝突の際にこのステアリングコラムを、運転者の身体からこのステアリングコラムに加えられた衝撃荷重を吸収しつつ自動車の進行方向前方に変位させる機能を有する衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置であって、左右１対の支持板部を有し、車体に固定される支持ブラケットと、これら１対の支持板部の内側面に対向する左右１対の被支持面を有し、ステアリングコラムの中間部に固定されて上記１対の支持板部の間に挟持される被支持ブラケットと、上記１対の支持板部に形成された透孔と、上記各被支持面に結合固定された状態でこれら各透孔を挿通された結合部材とを備え、通常状態でこの結合部材は、上記各透孔の後端部に存在しており、これら各透孔は、上記二次衝突に伴って上記各結合部材に加わる力の方向にほぼ一致する、水平方向若しくは前方に向かう程上方に向かう方向に長く、上記各支持板部の一部で上記各透孔の前端部から連続する部分には、これら各支持板部を塑性変形させつつ上記結合部材が前方に変位する事を許容する延長部を設けている衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置。In addition to supporting the steering column with respect to the vehicle body, the steering column is moved forward in the direction of travel of the automobile while absorbing the impact load applied to the steering column from the driver's body in the event of a secondary collision in the event of a collision. A support device for a shock absorbing steering column having a function of displacing, and having a pair of left and right support plate portions, facing a support bracket fixed to the vehicle body, and an inner surface of the pair of support plate portions A supported bracket having a pair of left and right supported surfaces, fixed to an intermediate portion of the steering column and sandwiched between the pair of support plate portions, and a transparent formed on the pair of support plate portions. includes a hole, and a coupling member inserted through the respective holes in a state of being coupled fixed to the each of the support surface, the coupling member is in the normal state, it is present in the rear end portion of each of through holes Each of these Corresponds substantially to the direction of the force applied to the respective coupling members with the aforementioned secondary collision, longer in a direction upwardly as directed in the horizontal direction or the front, the respective holes in the part of each support plate portion The shock absorbing type steering column support device is provided with an extension portion for allowing the connecting member to be displaced forward while plastically deforming each of the support plate portions at a portion continuing from the front end portion of the motor.

ステアリングコラムを車体に対して支持すると共に、衝突事故に伴う二次衝突の際にこのステアリングコラムを、運転者の身体からこのステアリングコラムに加えられた衝撃荷重を吸収しつつ自動車の進行方向前方に変位させる機能を有する衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置であって、左右１対の支持板部を有し、車体に固定される支持ブラケットと、それぞれの外側面を上記１対の支持板部の内側面に対向させた左右１対の被支持板部を有し、ステアリングコラムの中間部に固定されて上記１対の支持板部の間に挟持される被支持ブラケットと、上記１対の被支持板部に形成された透孔と、上記各支持板部の内側面に結合固定された状態で上記各透孔を挿通された結合部材とを備え、通常状態でこの結合部材は、上記各透孔の前端部に存在しており、これら各透孔は、上記二次衝突に伴って上記各結合部材に加わる力の方向にほぼ一致する、水平方向若しくは後方に向かう程下方に向かう方向に長く、上記各被支持板部の一部で上記各透孔の後端部から連続する部分には、これら各被支持板部を塑性変形させつつ上記結合部材をその内側に進入させる事により、上記二次衝突時に上記ステアリングコラムが前方に変位するのを許容する延長部を設けている衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置。In addition to supporting the steering column with respect to the vehicle body, the steering column is moved forward in the direction of travel of the automobile while absorbing the impact load applied to the steering column from the driver's body in the event of a secondary collision in the event of a collision. A shock absorbing steering column support device having a function of displacing, comprising a pair of left and right support plate portions, a support bracket fixed to a vehicle body, and an outer surface of each of the pair of support plate portions. A pair of supported left and right plate portions opposed to the inner surface, a supported bracket fixed to an intermediate portion of the steering column and sandwiched between the pair of support plate portions; and the pair of supported plate portions and formed in the support plate portion through hole, and a coupling member inserted through the respective holes in a state of being connected and fixed to the inner surface of each support plate portion, the coupling member in a normal state, each Front end of through hole Are present, these respective through holes are substantially aligned in the direction of the force applied to the respective coupling members with the aforementioned secondary collision, long in the direction downward as directed in the horizontal direction or backward, the above-mentioned In a part of the support plate portion that is continuous from the rear end portion of each through hole, the joint member is allowed to enter the inside while plastically deforming each of the supported plate portions, so that at the time of the secondary collision. A shock absorbing steering column support device provided with an extension for allowing the steering column to be displaced forward.

ステアリングコラムを車体に対して支持すると共に、衝突事故に伴う二次衝突の際にこのステアリングコラムを、運転者の身体からこのステアリングコラムに加えられた衝撃荷重を吸収しつつ自動車の進行方向前方に変位させる機能を有する衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置であって、左右１対の支持板部を有し、車体に固定される支持ブラケットと、それぞれの外側面を上記１対の支持板部の内側面に対向させた左右１対の被支持板部を有し、ステアリングコラムの中間部に固定されて上記１対の支持板部の間に挟持される被支持ブラケットと、上記１対の支持板部に形成された第一の透孔と、上記１対の被支持板部に形成された第二の透孔と、これら第一、第二の各透孔を挿通された結合部材とを備え、通常状態でこの結合部材は、上記第一の透孔の後端部若しくはこの第一の透孔の後端部から連続する上下方向に長い第三の透孔の一部と、上記第二の透孔の前端部とに存在しており、これら第一、第二の各透孔は、それぞれ上記二次衝突に伴って上記結合部材に加わる力の方向にほぼ一致する、水平方向若しくは、前方に向かう程上方に向かう方向、又は、後方に向かう程下方に向かう方向に長く、上記各支持板部の一部で上記各第一の透孔の前端部から連続する部分には、これら各支持板部を塑性変形させつつ上記結合部材がこれら各支持板部に対して前方に変位する事を許容する第一の延長部を、上記各被支持板部の一部で上記各第二の透孔の後端部から連続する部分には、これら各支持板部を塑性変形させつつ上記結合部材をその内側に進入させる事により、上記ステアリングコラムが前方に変位するのを許容する第二の延長部を、それぞれ設けている衝撃吸収式ステアリングコラムの支持装置。In addition to supporting the steering column with respect to the vehicle body, the steering column is moved forward in the direction of travel of the automobile while absorbing the impact load applied to the steering column from the driver's body in the event of a secondary collision in the event of a collision. A shock absorbing steering column supporting device having a function of displacing, having a pair of left and right support plate portions, a support bracket fixed to a vehicle body, and an outer surface of each of the pair of support plate portions. A supported bracket having a pair of left and right supported plate portions opposed to the inner side surface, fixed to an intermediate portion of the steering column and sandwiched between the pair of support plate portions, and the pair of supports A first through hole formed in the plate part, a second through hole formed in the pair of supported plate parts, and a coupling member inserted through each of the first and second through holes. provided, the coupling member in a normal state , A rear end portion of the first through hole or a part of a third through hole that is continuous in the vertical direction from the rear end portion of the first through hole, and a front end portion of the second through hole. Each of the first and second through-holes is in a horizontal direction or a direction that goes upward as it goes forward, which substantially coincides with the direction of the force applied to the coupling member with the secondary collision. Or, it is longer in the downward direction as it goes rearward, and a part of each of the support plate portions that is continuous from the front end portion of each of the first through holes is made to plastically deform each of the support plate portions. A first extension that allows the coupling member to be displaced forward with respect to each of the support plate portions is continuously formed from a rear end portion of each of the second through holes in a part of each of the supported plate portions. the part that, by advancing the respective support plate portions said coupling member while plastically deformed inside, Serial steering column a second extension portion to allow the displaced forward, the support device of the impact absorbing type steering column are provided, respectively.

各透孔又は各第一の透孔の幅が、後端部で結合部材の外径よりも大きく、前端部でこの外径以下である、請求項１又は請求項３に記載した衝撃吸収式ステアリングコラムの支持4. The shock absorbing type according to claim 1, wherein the width of each through hole or each first through hole is larger than the outer diameter of the coupling member at the rear end portion and is equal to or smaller than the outer diameter at the front end portion. Steering column support 装置。apparatus.