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
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Description
【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)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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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