JP3722130B2 - 自動車用ステアリングコラムのエネルギー吸収システムを調整する装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ステアリングコラムのエネルギー吸収システムを調整する装置に関する。ステアリングコラムは、固定手段によって自動車の構造体に接続され且つ締結されている支持アセンブリの中に収用され、その固定手段の中の１つに、少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルが配置される。
【０００２】
【従来の技術】
１つ又は複数の固定軸上に直接取り付けられた、１つ又はそれ以上のエネルギー吸収カプセルを有するステアリングコラムがある。各カプセルのエネルギー吸収は、従って、自動車の構造体に対する支持アセンブリの締付けに依存している。
【０００３】
自動車産業のような大量生産においては、正確でかつ持続的な固定締め具合を達成し、それを保証することは困難である。従って、１つ又は複数のエネルギー吸収カプセルに、正確でかつ持続的な締付け圧力をかけることもまた困難である。これらのカプセルのエネルギー吸収は、直接的にその締付けに依存しているため、このことは、エネルギー吸収が正確に行われないという結果につながる。しかし、現在及び今後の自動車において、衝突安全性という特性を正確かつ効果的に備えることは、ますます重要なことになってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の不具合を回避し、エネルギー吸収の所要値を容易にかつ正確に調整する手段を有する、エネルギー吸収システムを調整する装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施形態によると、エネルギー吸収システムを調整する装置は、自動車用ステアリングコラムに関する。ステアリングコラムは、各々がそれぞれの固定軸を有する複数の固定手段によって、自動車の構造体に接続され且つ取り付けられている支持アセンブリの中に収用される。この実施形態において、その固定手段の中の少なくとも１つは、支持アセンブリの中で支持アセンブリの軸上に配置された少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルを含む。その少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルは、締結手段によって支持アセンブリの中に締付けられ、固定軸のひとつと支持アセンブリの軸とは合致している。所要のエネルギー吸収を得るべく、その締結手段の所要の締付けを達成する調整を可能にするために、締結手段は、それぞれの固定手段からは独立している。すなわち、少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルの締付けの調整は、自動車構造体に対する支持アセンブリの固定手段の締付け値から独立している。
【０００６】
好ましくは、固定手段の中の少なくとも１つは、２つのエネルギー吸収カプセルを含む。
【０００７】
好ましくは、締結手段は、一方の端に肩部を備え、他方の端にねじ山部を備えた保持ロッドを含み、そのねじ山部は、１つ又は複数のエネルギー吸収カプセルを所要の力で支持アセンブリに締付けるように適合されたナットを受ける。１つ又は複数のエネルギー吸収カプセルは、カプセルが肩部とナットとの間の保持ロッド上に取り付けられるように、保持ロッドが通る穴部を備える。その保持ロッドは、自動車構造体に対して支持アセンブリを固定するための対応する手段のために、保持ロッドを通る穴部を有する。
【０００８】
本発明の実施形態によると、保持ロッドは、円形の断面を有し、その断面の直径は、１つ又は複数のエネルギー吸収カプセルが通る穴部の直径よりもわずかに小さく、従ってそのカプセルは保持ロッドの中心になる。肩部は円形リング型の断面を有し、その断面の外径は、１つ又は複数のエネルギー吸収カプセルの円形の周囲の外径と実質的に等しく、断面の内径は、１つ又は複数のカプセルが通る穴部の直径と実質的に等しい。保持ロッドは、一方の端にナットを受ける細かなピッチのねじ山部を有し、そのナットの全体のサイズは、少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルと、ナットもしくは肩部のうちの１つ、又は２つのカプセルと同じ接触表面領域を有するように、肩部の全体のサイズと実質的に等しい。
【０００９】
さらに本発明によると、保持ロッドは、支持アセンブリの軸すなわち固定軸に対して実質的に垂直である少なくとも１つのハンドリング穴部を備えたハンドリング部だけ、肩部と同じ側にのびる。ハンドリング部の周囲は、対応するエネルギー吸収巻線を案内する円筒ベアリング面である。
【００１０】
最後に製造コスト面を改善するために、保持ロッド、肩部及びハンドリング部は、１つの同じ機械部分を構成する。
【００１１】
１つ又は複数のエネルギー吸収カプセルのはめ込みを容易にするために、各エネルギー吸収カプセルは、衝撃時の固定部と可動部との間の金属接触を防ぐために、支持アセンブリ中で対応する穴部を通る軸方向の突起を有する。
【００１２】
本発明による調整装置は、支持アセンブリの対応面に対してそれぞれ配置されている２つのエネルギー吸収カプセルを含む少なくとも１つの固定手段を有する。
【００１３】
本発明の構造によると、ステアリングコラムは、本体チューブの中にステアリング軸の周りを回転するよう取り付けられたステアリングシャフトを含む。本体チューブは、接続部材によって接続された２つの支柱の間に配置される。２つの支柱及び接続部材は、支持アセンブリの一部を形成する。２つの支柱は、ステアリング軸を通る垂直面に対して実質的に平行である。各支柱は、その支柱に対して実質的に垂直な外側フランジを有する。外側フランジのそれぞれには楕円形穴部があり、その断面軸は、対応するエネルギー吸収カプセルの締付け軸すなわち固定軸である。その楕円形穴部は、衝撃時に可動支持部材の所要の動きを可能とするために、支柱に対して平行に伸長する形状を有する。
【００１４】
さらに、２つの楕円形穴部のそれぞれは、ステアリングホイールと同じ端の方に開いている。
【００１５】
本発明の異なる実施形態によると、２つの外側フランジは、接続部材と２つの支柱のそれぞれとに溶接されている共通ベースの一部であり、支持アセンブリの固定手段は固定ボルトである。
【００１６】
最後に本発明の構造によると、固定手段と、１つ又は複数のエネルギー吸収カプセルと、締結手段とは、２つの固定軸のそれぞれについて、同じものである。
【００１７】
ステアリングコラムのエネルギー吸収システムを調整する本発明の装置は、従って、可動支持部材つまり支持アセンブリの可動部材が制御された力で固定支持部材中をスライドすることを可能にするという有利な点を有する。カプセル固定システムは工場でも調整可能であり、自動車への取り付けとは別である。
【００１８】
可動支持部材のＵ型突起の各サイドに１つずつ配置された２つのカプセルは、それらを通り、肩部を備えたロッドを有する。肩部の外径はカプセルの外径と実質的に等しく、肩部の内径はカプセルの内径と実質的に等しい。
【００１９】
所要スライド力の関数としてのナットの締付けを調整する環状ねじ山部は、カプセルを中心にしながら外径に合わせて形成される。
【００２０】
ロッドのそれぞれの寸法の選択により、Ｕ型突起の既定のスライド力に影響を与えることなく、ロッドを通る固定ボルトによって、ステアリングコラムを自動車に対して固定することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明によるエネルギー吸収システムを調整する装置は、より詳細には自動車用ステアリングコラムに関し、その一実施形態は、図１及び図２で表されている。
【００２２】
本発明の全実施形態において、ステアリングコラムは、常に、ステアリング軸３の周りに回転するステアリングシャフト１で構成される。このステアリングシャフトは、本体チューブ２の中に回転するよう取り付けられる。ステアリング軸を通る垂直面を４と表す。
【００２３】
本体チューブ２は、自動車の構造体１０に固定されている支持アセンブリ７の中に配置される。支持アセンブリ７は、固定支持部材８及び可動支持部材９の２つの部材を有する。固定支持部材８及び可動支持部材９は、自動車構造体１０に接続され、自動車の通常の使用においては、構造体１０に対して固定されたままである。可動支持部材９が、エネルギー吸収システムによって固定支持部材８に対して動くのは、衝撃があった場合のみである。
【００２４】
本記述において、同一部材で、ステアリング軸３又はステアリング軸３を含んだ垂直面４に関して「内側の」又は「内部の」という用語は、その軸又は面に近い方をいい、「外側の」又は「外部の」という用語は、その軸又は面から遠い方をいう。同一部材で、「前方の」という用語は、ステアリングボックス２６（図示なし）に近い方をいい、「後方の」という用語は、ステアリングホイール２５（同様に図示なし）に近い方をいう。
【００２５】
本発明の別の実施形態では、図示してはいないが、支持アセンブリは、可動支持部材のみを有し、その可動支持部材は自動車の構造体に直接固定されている。
【００２６】
本体チューブ２は、接続部材１３によって接がれた２つの支柱１１と１２との間に配置される。その２つの支柱１１、１２及び接続部材１３は、可動支持部材９の一部である。
【００２７】
２つの支柱１１、１２は、ステアリング軸３を通る垂直面４に対して実質的に平行であり、接続部材１３は、その垂直面４に対して実質的に垂直である。各支柱１１、１２（図５及び図６）は、それぞれ外側フランジ１５及び１６を有し、そのフランジは、対応する支柱１１、１２及び垂直面４に対して実質的に垂直である。
【００２８】
外側フランジ１５及び１６のそれぞれには、楕円形穴部１７、１８があり、それら穴部は、垂直面４すなわち対応する支柱１１、１２に対して平行に伸長する形状を有する。２つの楕円形穴部１７及び１８のそれぞれは、ステアリングホイール２５と同じ側の端の方に開いている。
【００２９】
２つの外側フランジ１５及び１６は、共通ベース１４の一部である。ベース１４は、接続部材１３、並びに２つの支柱１１及び１２のそれぞれとに溶接されている。
【００３０】
図１及び図２に表されているように、位置が調整できるステアリングコラムの場合、本体チューブ２は、垂直面４に対して実質的に垂直である締付け軸２８を有する締付けシステム２７によって、選択位置に締付けられ、動かないよう固定される。
【００３１】
支持アセンブリ７は、各々がそれぞれの固定軸を有する複数の固定手段によって、自動車の構造体１０に接続され且つ取り付けられる。図では、固定軸５、６をそれぞれ有する固定ボルト５３の形で２つの固定手段がある。
【００３２】
本発明によると、固定手段の中の少なくとも１つは、支持アセンブリ７の中で保持軸に沿って配置され、締付け手段によって支持アセンブリ７の中に締付けられる少なくとも１つのエネルギー吸収カプセル３１、３２（図３及び図４）を含む。保持軸は固定軸５、６と合致する。
【００３３】
対応する固定軸５、６を備えた対応する固定ボルト５３から構成される２つの固定手段のそれぞれに関して、締結手段は保持ロッド４１を含む。各保持ロッド４１は、一方の端４９に肩部４２を備え、他方の端５０にねじ山部４３を備え、そのねじ山部４３は、ナット５１を受けて、２つのエネルギー吸収カプセル３１、３２を所要値で支持アセンブリ７に対して締付ける。各エネルギー吸収カプセル３１、３２は、穴部３９、４０を有し、カプセルが肩部４２とナット５１との間で保持ロッド４１上に取り付けられるように、それらの穴部を保持ロッド４１が通る。保持ロッド４１は、穴部４６を有し、自動車の構造体１０上の支持アセンブリ７の対応する固定ボルト５３がその穴部４６を通る。
【００３４】
保持ロッド４１は円形の断面を有し、その断面の直径は、２つのエネルギー吸収カプセル３１及び３２を通る穴部３９及び４０の直径よりもわずかに小さく、従ってそのカプセル３１及び３２は、保持ロッド４１の中心にある。肩部４２は円形リング型の断面を有し、その断面の外径は、エネルギー吸収カプセル３１及び３２の円形の周囲の外径と実質的に等しく、断面の内径は、カプセル３１及び３２を通る穴部３９及び４０の直径と実質的に等しい。保持ロッド４１は、ナット５１を受ける細かなピッチのねじ山部４３を備えた一方の端５０を有し、そのナット５１の全体のサイズは、２つのカプセル３１及び３２のそれぞれ、又はカプセルが１つしかない場合はそのカプセル３１及びナット５１、又はそのカプセル３２と肩部４２と、同じ接触表面領域を有するために、肩部４２の全体のサイズと実質的に等しい。
【００３５】
保持ロッド４１は、保持軸すなわち固定軸５又は６に対して実質的に垂直なハンドリング穴部４５を備えたハンドリング部４４だけ、肩部４２と同じ側にのびている。
【００３６】
保持ロッド４１、肩部４２及びハンドリング部４４は、１つの同じ機械部品を構成する。
【００３７】
各エネルギー吸収カプセル３１、３２は、支持アセンブリ７の中で対応する楕円形穴部１７、１８に入り込む対応する軸方向の突起３７、３８を有する。
【００３８】
従って、図３及び図４で表されているように、各保持ロッド４１は第１のエネルギー吸収カプセル３１を備え、そのカプセルのベアリング面３３は、肩部のベアリング面４７に対して押圧され、別のベアリング面３５は、対応する外側フランジ１５、１６の下部面２１、２２に対して押圧される。カプセル３１の突起３７は、外側フランジ１５、１６の楕円形穴部１７、１８の中にかみ合っている。各楕円形穴部１７、１８は断面を有し、その断面の軸は、エネルギー吸収カプセル３１及び３２の対応する固定軸５、６であり、ラジアル突起３７及び３８よりもわずかに大きい。
【００３９】
同様に、各保持ロッド４１は第２のエネルギー吸収カプセル３２を備え、そのカプセルのベアリング面３６は、対応する外側フランジ１５、１６の上部面１９、２０に対して押圧される。カプセル３２の突起３８は、外側フランジ１５、１６の楕円形穴部１７、１８の中にかみ合っており、その楕円形穴部１７、１８よりもわずかに小さい。軸方向の突起３７及び３８により、衝撃時の固定部と可動部との間の金属的接触が避けられる。
【００４０】
対応するナット５１は、第２のエネルギー吸収カプセル３２のベアリング面３４に対して押圧されながら、対応する保持ロッド４１のねじ山部端４３にねじ込まれる。対応する外側フランジ１５、１６の上部面１９、２０及び下部面２１、２２に対する２つのエネルギー吸収カプセル３１、３２の締付けは、ハンドリング穴部４５で保持ロッド４１が回転するのを防ぎながら、ナット５１を所要値まで締めることによって調整される。軸部５４及びねじ山部５７を備えた各固定ねじ５３は、固定支持部材８及び自動車の構造体１０に対してこのアセンブリを固定する。固定ボルト５３のヘッド５５のベアリング面５６は、六角形であることができ、対応するエネルギー吸収弾性巻線５９を保持するため、円錐ワッシャ５８でハンドリング部４４に対して押圧される。巻線５９は、その巻線を案内するためにハンドリング部４４の周囲を構成している円筒ベアリング面に取り付けられている。
【００４１】
固定ボルト５３は、ねじ山部端５０のベアリング面４８によって固定される。ねじ山部端５０は、固定支持部材８の下部面２４に対して押圧され、その固定支持部材８の上部面２３は、自動車の構造体１０に対して押圧される。
【００４２】
従って、締結手段は、所要のエネルギー吸収を得るための締結手段の締付け力を調整するために、対応する固定手段からは独立している。すなわちエネルギー吸収カプセル３１及び３２の締付けを、自動車の構造体１０に対する支持アセンブリ７の固定手段５３の締付けから独立させて調整できる。
【００４３】
可動支持部材９のＵ型突起の各サイドに１つずつ配置された２つのカプセル３１及び３２は、それらを通り、肩部４２を備えたロッド４１を有する。肩部４２の外径はカプセル３１及び３２の外径と実質的に等しく、肩部４２の内径はカプセル３１及び３２の内径と実質的に等しい。
【００４４】
所要スライド力の関数としてのナット５１の締付けを調整する細かなピッチのねじ山部４３は、カプセル３１及び３２を中心にするように外側の直径に整合される。
【００４５】
ロッド４１のそれぞれの寸法は、そのロッド４１を通る固定ボルト５３によって、Ｕ型突起の既定スライド力に影響を与えることなくステアリングコラムを自動車に固定することができるということを意味している。
【００４６】
図で表されている実施形態において、固定手段と、エネルギー吸収カプセルと、そのカプセルの締結手段とは、２つの固定軸５及び６のそれぞれで同じものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエネルギー吸収システムを調整する装置を適応した自動車用ステアリングコラムの軸に沿った長手方向の図である。
【図２】図１における矢印IIの方向からの横方向の図である。
【図３】図１における線III−IIIに沿った部分断面図である。
【図４】図３に対応する部分分解図である。
【図５】図２における可動支持アセンブリの矢印Ｖの方向からの底面図である。
【図６】図５における線VI−VIに沿った断面図である。
【符号の説明】
１ ステアリングシャフト
２ 本体チューブ
３ ステアリング軸
４ 垂直面
５ 固定軸
６ 固定軸
７ 支持アセンブリ
８ 固定支持部材
９ 可動支持部材
１０ 自動車構造体
１１ 支柱
１２ 支柱
１３ 接続部材
１４ 共通ベース
１５ 外側フランジ
１６ 外側フランジ
１７ 穴部
１８ 穴部
１９ フランジの上部面
２０ フランジの上部面
２１ フランジの下部面
２２ フランジの下部面
２３ 固定支持部材の上部面
２４ 固定支持部材の下部面
２５ ステアリングホイール
２６ ステアリングボックス
２７ 締付けシステム
２８ 締付け軸
３１ エネルギー吸収カプセル
３２ エネルギー吸収カプセル
３３ カプセルのベアリング面
３４ カプセルのベアリング面
３５ カプセルのベアリング面
３６ カプセルのベアリング面
３７ 軸方向の突起
３８ 軸方向の突起
３９ 穴部
４０ 穴部
４１ 保持ロッド
４２ 肩部
４３ ねじ山部
４４ ハンドリング部
４５ ハンドリング穴部
４６ 穴部
４７ 肩部のベアリング面
４８ ねじ山部端のベアリング面
４９ 端
５０ 端
５１ ナット
５３ 固定ボルト
５４ 軸部
５５ ヘッド
５６ ベアリング面
５７ ねじ山部
５８ 円錐ワッシャ
５９ 巻線

Claims (14)

1. 各々がそれぞれの固定軸を有する複数の固定手段によって、自動車の構造体に接続され且つ取り付けられている支持アセンブリの中に収用される、自動車用ステアリングコラムのエネルギー吸収システムを調整する装置において、
   前記固定手段の中の少なくとも１つは、前記支持アセンブリの中で支持アセンブリの軸上に配置され、締結手段によって前記支持アセンブリの中に締付けられた少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルを含み、
   前記固定軸のひとつと前記支持アセンブリの軸とは合致し、
   所要のエネルギー吸収を得るべく、前記締結手段の所要の締付けを達成する調整を可能にするために、前記締結手段は、前記１つの固定手段からは独立であり、
   前記少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルの締付けの調整は、前記自動車構造体に対する前記支持アセンブリの前記固定手段の締付けから独立していることを特徴とする調整装置。
2. 前記固定手段の中の少なくとも１つは、２つのエネルギー吸収カプセルを含むことを特徴とする請求項１に記載の調整装置。
3. 前記締結手段は、一方の端に肩部を備え、他方の端にねじ山部を備えた保持ロッドを含み、前記ねじ山部は、前記少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルを所要の力で前記支持アセンブリに締付けるように適合されたナットを受け、
   前記少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルは、該カプセルが前記肩部と前記ナットとの間の前記保持ロッド上に取り付けられるように、前記保持ロッドが通る穴部を備え、
   前記保持ロッドは、自動車構造体に対する前記支持アセンブリの前記対応する固定手段のために、前記保持ロッドを通る穴部を有することを特徴とする請求項１に記載の調整装置。
4. 前記保持ロッドは、円形の断面を有し、該断面の直径は、前記保持ロッドの中心にある前記少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルを通る穴部の直径よりもわずかに小さく、
   前記肩部は、円形リング型の断面を有し、該断面の外径は、前記少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルの円形の周囲の外径と実質的に等しく、前記断面の内径は、前記少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルを通る穴部の直径と実質的に等しく、
   前記保持ロッドは、一方の端にナットを受ける細かなピッチのねじ山部を有し、前記ナットの全体のサイズは、前記少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルと、前記ナット及び前記肩部のうちの１つと同じ接触表面領域を有するように、前記肩部の全体のサイズと実質的に等しいことを特徴とする請求項３に記載の調整装置。
5. 前記保持ロッドは、前記支持アセンブリの軸及び前記固定軸に対して実質的に垂直である少なくとも１つのハンドリング穴部を備えたハンドリング部だけ、前記肩部と同じ側にのびることを特徴とする請求項４に記載の調整装置。
6. 前記ハンドリング部の周囲は、対応するエネルギー吸収巻線を案内する円筒ベアリング面であることを特徴とする請求項５に記載の調整装置。
7. 前記保持ロッド、前記肩部及び前記ハンドリング部は、１つの同じ機械部分を構成することを特徴とする請求項６に記載の調整装置。
8. 前記少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルは、衝撃時の固定部と可動部との間の金属接触を防ぐために、前記支持アセンブリ中で対応する穴部を通る軸方向の突起を有することを特徴とする請求項３に記載の調整装置。
9. 前記固定手段の中の少なくとも１つは、前記支持アセンブリの対応面に対してそれぞれ配置されている２つのエネルギー吸収カプセルを含むことを特徴とする請求項１に記載の調整装置。
10. 前記ステアリングコラムは、本体チューブの中にステアリング軸の周りを回転するよう取り付けられたステアリングシャフトを含み、
    前記本体チューブは、接続部材によって接続された２つの支柱の間に配置され、
    前記２つの支柱及び前記接続部材は、前記支持アセンブリの一部を形成し、
    前記２つの支柱は、前記ステアリング軸を通る垂直面に対して実質的に平行であり、
    各支柱は、該各支柱に対して実質的に垂直な外側フランジを有し、該外側フランジのそれぞれは、楕円形穴部を有し、その断面軸が、対応するエネルギー吸収カプセルの締付け軸であり、
    前記楕円形穴部は、衝撃時に前記支持アセンブリの可動部材の所要の動きを可能とするために、前記支柱に対して平行に伸長する形状を有することを特徴とする請求項９に記載の調整装置。
11. 前記２つの楕円形穴部のそれぞれは、ステアリングホイールと同じ端の方に開いていることを特徴とする請求項１０に記載の調整装置。
12. 前記外側フランジは、前記接続部材と前記２つの支柱のそれぞれとに溶接されている共通ベースの一部であることを特徴とする請求項１０に記載の調整装置。
13. 前記支持アセンブリの前記固定手段は、固定ボルトであることを特徴とする請求項１に記載の調整装置。
14. 前記固定手段と、前記少なくとも１つのエネルギー吸収カプセルと、前記締結手段とは、前記複数の固定軸について、同じものであることを特徴とする請求項１に記載の調整装置。

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