JP3734399B2

JP3734399B2 - 舵取装置

Info

Publication number: JP3734399B2
Application number: JP2000082571A
Authority: JP
Inventors: 義隆山本; 敏之山田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: JP2001260901A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の衝突等により舵輪に作用する衝撃エネルギーを吸収することが可能とした衝撃エネルギー吸収式の舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の舵取装置の断面図である。衝撃エネルギー吸収式の舵取装置は、例えば図８に示す如く上端が舵輪に繋がる上部舵軸１００を取り囲み、前記舵輪に加わる二次衝突の衝撃エネルギーが前記上部舵軸１００から上部軸受１０１を介して伝達される上部ハウジング１０２が、前記上部舵軸１００の下端に衝撃エネルギー吸収体１０３を介して軸長方向への相対移動を可能に嵌合された下部舵軸１０４を取り囲む下部ハウジング１０５に筒形の衝撃エネルギー吸収体１０６を介して軸長方向への相対移動を可能に嵌合してあり、自動車の前面衝突等により前記衝撃エネルギーが上部舵軸１００から衝撃エネルギー吸収体１０３に伝達されるとともに、前記上部舵軸１００から上部軸受１０１及び上部ハウジング１０２を介して衝撃エネルギー吸収体１０６に伝達され、これら衝撃エネルギー吸収体１０３，１０６により衝撃エネルギーを吸収しつつ上部舵軸１００及び上部ハウジング１０２が、下部舵軸１０４及び下部ハウジング１０５に対し夫々軸長方向へ移動するように構成されている。
【０００３】
ところで、舵軸側の衝撃エネルギー吸収体１０３とハウジング側の衝撃エネルギー吸収体１０６とが同時に衝撃エネルギーを吸収するように構成された場合、衝撃エネルギー吸収荷重が高くなり、上部舵軸１００及び下部舵軸１０４、上部ハウジング１０２及び下部ハウジング１０５が夫々相対移動することなく運転者に対して突っ張ることになる。
【０００４】
図９は従来の舵取装置の上部側部分の断面図である。
このように衝撃エネルギー吸収荷重が高くなることを防止するため、従来にあっては、図９に示す如く上部ハウジング１０２の上端部内面に固定された上部軸受１０１の上端に当接する弾性筒１０７及び該弾性筒１０７の移動を阻止する止め輪１０８を上部舵軸１００に設け、前記衝撃エネルギーによって前記弾性筒１０７を撓ませつつ上部舵軸１００及び下部舵軸１０４を相対移動させ、弾性筒１０７の撓みが完了した後、前記衝撃エネルギーを弾性筒１０７及び上部軸受１０１から上部ハウジング１０２に伝達し、該上部ハウジング１０２及び下部ハウジング１０５を相対移動させることにより、衝撃エネルギーの吸収開始時間をずらせていた。
【０００５】
また、従来の舵取装置は、図８に示した如く前記下部ハウジング１０５に下部軸受１０９を介して前記下部舵軸１０４が支持されている。
この下部舵軸１０４には前記下部軸受１０９の下端に当接する下部止め輪１１０と、下部軸受１０４の上端に当接する上部止め輪１１１とが設けてあり、また、下部軸受１０９は下部ハウジング１０５の下端部内面に軸長方向への移動ができないように固定されている。
【０００６】
下部止め輪１１０は、下部舵軸１０４の下端に一次衝突の衝撃エネルギーが加わったとき、上部舵軸１００及び下部舵軸１０４が相対移動することを防止し、舵軸側の衝撃エネルギー吸収体１０３を保護するために設けられている。
【０００７】
上部止め輪１１１は、上部舵軸１００に加わる二次衝突の衝撃エネルギーによって上部舵軸１００及び下部舵軸１０４が相対移動を開始する時期を設定するために設けられている。この上部止め輪１１１を設けない構造とした場合、二次衝突の衝撃エネルギーによって上部舵軸１００及び下部舵軸１０４が一体化した状態で下部軸受１０９に対して下方へ移動することになるが、その移動量は下部軸受１０９に対して下方側部分の一次衝突による破損状況によって定まらず、前記衝撃エネルギーを有効に吸収することができないことが生ずる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９に示す如く上部舵軸１００に弾性筒１０７及び止め輪１０８を設けることによって衝撃エネルギーの吸収開始時間をずらせるようにした従来の舵取装置にあっては、部品点数が増加するとともに、組み付け作業性が悪化することになり改善が要望されていた。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、下部舵軸を下部ハウジングに支持する下部軸受の上端側に設けられる上部当接体を利用し、該上部当接体を軸受の上端に対して離隔し、衝撃エネルギーによって下部舵軸が移動したとき前記軸受に当接するように設けることにより、部品点数を増加させることなく衝撃エネルギーの吸収開始時間をずらせることができる舵取装置を提供することを目的とする。また、下部当接体及び上部当接体を止め輪とすることにより、下部舵軸の加工手順及び下部舵軸部分の組み付け手順を変えることなく衝撃エネルギーの吸収開始時間をずらせることができる舵取装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る舵取装置は、上端が舵輪に繋がる上部舵軸と、該上部舵軸に軸長方向へ相対移動を可能に嵌合された下部舵軸と、前記上部舵軸を取り囲み、且つ前記上部舵軸に加わる衝撃エネルギーが前記上部舵軸から伝達される上部ハウジングと、前記下部舵軸を取り囲み、前記上部ハウジングに軸長方向へ相対移動を可能に嵌合された下部ハウジングと、前記上部ハウジング及び前記下部ハウジングの間に設けられた第１の衝撃エネルギー吸収体と、前記上部舵軸及び前記下部舵軸の間に設けられた第２の衝撃エネルギー吸収体と、前記下部ハウジング内の下端に嵌合固定され、前記下部舵軸を軸長方向へ移動自在に支持する軸受とを備え、運転者が舵輪に衝突したときの衝撃エネルギーを前記第１の衝撃エネルギー吸収体及び前記第２の衝撃エネルギー吸収体により吸収する舵取装置において、前記下部舵軸には、前記下部ハウジングに対する下側から前記軸受の下端に当接し下部舵軸とともに移動可能な下部当接体と、前記下部ハウジング内で前記軸受の上端に対して軸長方向の上側に離隔して該下部舵軸とともに移動可能な上部当接体とが取り付けられており、前記運転者の前記舵輪への衝突を生ずると、前記上部ハウジングが軸長方向の下方に移動して前記第１の衝撃エネルギー吸収体が衝撃エネルギーの吸収を開始するとともに、上部舵軸及び下部舵軸が前記上部ハウジングとともに移動を開始し、前記上部舵軸及び下部舵軸が下方へ移動を開始した後、前記上部当接体が前記下部舵軸を支持する軸受に当接して該下部舵軸の移動が拘束されると、前記第２の衝撃エネルギー吸収体が衝撃エネルギーの吸収を開始するようにされており、前記上部当接体が前記下部舵軸を支持する軸受に当接するまで前記上部舵軸及び下部舵軸が一体化した状態で移動することにより、前記第２の衝撃エネルギー吸収体による衝撃エネルギーの吸収開始時間を前記第１の衝撃エネルギー吸収体による衝撃エネルギーの吸収開始時間より遅らせるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、上部舵軸に嵌合された下部舵軸を支持する軸受の下端に下部当接体が当接しているため、下部舵軸の下端に一次衝突の衝撃エネルギーが加わったとき、この衝撃エネルギーを軸受から下部ハウジングに加えることが可能であり、上部舵軸と下部舵軸とが軸長方向へ相対移動することを良好に防止できる。また、二次衝突の衝撃エネルギーは上部舵軸及び該上部舵軸から上部ハウジングに伝達されることになるが、前記下部軸受の上部側に設けられた上部当接体は、前記軸受の上端に対して離隔し、且つ前記軸受に対して軸長方向へ移動することが可能に設けてあるため、この離隔寸法だけ上部舵軸及び下部舵軸が一体化して移動し、さらに、下部舵軸に設けられた上部当接体が前記軸受に対して移動することになるのに対し、上部ハウジング及び下部ハウジングは上部舵軸から衝撃エネルギーが伝達された時点から相対移動を開始することになる。そして、これら軸長方向への相対移動による衝撃エネルギーの吸収開始時間を部品点数を増加させることなくずらせることができる。
【００１２】
第２発明に係る舵取装置は、前記下部当接体及び上部当接体は止め輪であることを特徴とする。
【００１３】
第２発明にあっては、下部舵軸に一対の止め輪用の嵌合溝を設けるだけの加工でよく、また、これら嵌合溝に一対の止め輪を嵌合するだけで組み付けることができるため、加工手順及び下部舵軸部分の組み付け手順を変えることなく衝撃エネルギーの吸収開始時間をずらせることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る舵取装置の模式図、図２は舵取装置の一部を切欠いた正面図、図３は舵取装置の一部を切欠いた平面図、図４は舵取装置の上部側部分の拡大断面図、図５は舵取装置の下部側部分の拡大断面図である。
舵取装置は、上端が舵取りのための舵輪に繋がる上部舵軸１と、該上部舵軸１を取り囲み、転がり軸受を用いてなる第１及び第２の軸受２０，２１を介して前記上部舵軸１を回転可能に支持する筒状の上部ハウジング３と、前記上部舵軸１の下端に軸長方向への相対移動を可能に嵌合された下部舵軸４と、該下部舵軸４を取り囲み、転がり軸受を用いてなる第３の軸受２２を介して前記下部舵軸４を回転可能に支持する筒状であり、上端が前記上部ハウジング３の下端に嵌合される下部ハウジング５と、前記上部ハウジング３を車体に取付ける上部取付体６と、前記下部ハウジング５を車体に取付ける下部取付体７とを備えている。
【００１５】
上部舵軸１は上端が舵輪に繋がり前記軸受２０，２１によって支持される第１軸体１１と、下端にセレーション１３及びラジアル方向へ貫通する貫通孔１４を有する第２軸体１２とに分割されており、第１軸体１１の下端と第２軸体１２の上端とがジョイント１５によって連結され、第１軸体１１の回転を第２軸体１２に伝達することができ、さらに、ジョイント１５を支点として第１軸体１１の車体に対する傾斜角を変え舵輪の運転席に対する上下位置を調節（チルト調節）することができるように構成されている。また、第１軸体１１には前記第１の軸受２０の上端に当接して前記舵輪から第１軸体１１に加わった衝撃エネルギーを第１の軸受２０を介して上部ハウジング３に伝達する止め輪２３が設けてある。
【００１６】
上部ハウジング３は下端が角筒形に形成され、前記第１軸体１１を取り囲む第１筒体３１と、上端にヨーク３３を有し、前記第２軸体１２を取り囲む第２筒体３２とに分割されており、第１筒体３１の角筒形部分と第２筒体３２のヨーク３３とが一対の枢支軸２４，２４によって連結され、枢支軸２４，２４を支点として第１筒体３１を第２筒体３２に対して揺動可能としてあり、第２筒体３２に突設された突片３４に枢支されたチルトレバー２５を操作することにより上述したチルト調節が行え、このチルト調節した状態を保つことができるようにしてある。また、第１筒体３１の上端部内面には前記第１の軸受２０の外輪が嵌合保持されており、該軸受２０の上端に前記止め輪２３が当接している。
【００１７】
上部ハウジング３と下部ハウジング５との嵌合部間には自動車の衝突等により運転者から舵輪に加わる衝撃エネルギーを吸収する筒状の第１の衝撃エネルギー吸収体２６が嵌合されている。この衝撃エネルギー吸収体２６は銅製網シートに合成樹脂材料を溶着してなる板厚0.5 mm程度の円筒状のシートを用いてなり、上部ハウジング３の軸長方向相対移動の摩擦抵抗が適正な範囲となるように設定されている。
【００１８】
下部ハウジング５の下端部内面には嵌合部５ａが設けてあり、該嵌合部５ａに転がり軸受を用いてなる前記第３の軸受２２が嵌合してある。この軸受２２は下部ハウジング５の下端をかしめることにより前記嵌合部５ａに外輪が固定されている。
【００１９】
下部舵軸４は前記セレーション１３に嵌合されるセレーション４１及び前記貫通孔１４が臨むように設けられた環状溝４２を有しており、前記セレーション１３，４１同志の嵌合によって上部舵軸１及び下部舵軸４の相対回転を阻止してある。これら上部舵軸１及び下部舵軸４の嵌合部間には運転者から前記舵輪に加わる衝撃エネルギーを吸収する合成樹脂製の第２の衝撃エネルギー吸収体２７が設けてある。
【００２０】
下部舵軸４の中間には前記軸受２２の内輪の下端に当接する下部当接体８と、前記軸受２２の内輪の上端に対して離隔し、前記衝撃エネルギー吸収体２７が衝撃エネルギーを吸収しつつ下部舵軸４が移動したとき前記軸受２２の内輪に当接する上部当接体９が設けてある。
【００２１】
これら下部当接体８及び上部当接体９は軸用のＣ形の止め輪を用いてなり、下部舵軸４に軸長方向へ離隔して設けられた第１及び第２の嵌合溝４３，４４に取外しを可能に嵌合してあり、この嵌合によって下部当接体８は軸受２２の下端に当接し、上部当接体９は軸受２２に当接することなく軸受２２の上端に対して所定寸法だけ離隔する。
【００２２】
第２の衝撃エネルギー吸収体２７は、前記貫通孔１４及び環状溝４２に溶融された合成樹脂を充填して硬化させることにより形成されており、この衝撃エネルギー吸収体２７によって非衝突時には上部舵軸１と下部舵軸４との軸長方向への相対移動を阻止し、衝突時には衝撃エネルギー吸収体２７が上部舵軸１及び下部舵軸４の間で破断することにより前記衝撃エネルギーを吸収することができるようにしてある。
【００２３】
図６は図２のVI−VI線の拡大断面図、図７は衝撃エネルギー吸収機構部分の拡大断面図である。
上部取付体６は、ボルト孔６１ａを有する一対のスペーサ６１，６１と、これらスペーサ６１，６１が相対移動を可能に嵌合され、上部ハウジング３の上端側が開放された一対の嵌合凹部６２ａ，６２ａを有する取付板６２とを備え、該取付板６２が第２筒体３２の周面に溶接等の取付手段によって取付けられており、また、前記嵌合凹部６２ａ，６２ａに嵌合されたスペーサ６１，６１のボルト孔６１ａ，６１ａに挿通するボルト６３，６３により上部取付体６を車体に固定するようにしてある。さらに、スペーサ６１，６１及び取付板６２の間には上部ハウジング３に加わる前記衝撃エネルギーを吸収する衝撃エネルギー吸収機構２８を設けてある。
【００２４】
この衝撃エネルギー吸収機構２８は前記スペーサ６１，６１及び取付板６２に設けられた複数個の充填孔に溶融された合成樹脂を充填して硬化させることにより第３の衝撃エネルギー吸収体２８ａを構成している。そして、この衝撃エネルギー吸収体２８ａがスペーサ６１，６１及び取付板６２の間で破断することにより前記衝撃エネルギーを吸収する。
【００２５】
尚、図６において、２９は第１筒体３１の角筒形部分に突設された一対の突片３５，３５の間に設けられた案内ピン、３０は前記案内ピン２９が挿入される長孔３０ａを有しており、前記枢支軸２４，２４に取付けられた揺動案内板であり、枢支軸２４，２４を支点として第１筒体３１が第２筒体３２に対して揺動するとき、案内ピン２９が長孔３０ａ内で移動するようにしてある。
【００２６】
以上の如く構成された舵取装置は車室の内部に配置され、前記下部取付体７が車体の固定ピンに引掛けられ、下部ハウジング５が車体に取付けられるとともに、ボルト６３，６３を用いて上部取付体６が車体に取付けられ、該上部取付体６を介して上部ハウジング３が車体に取付けられる。また車体に取付けられた舵取装置は前記下部舵軸４の下端が軸継ぎ手等の伝達手段を介して車室の外部に配置された舵取機構に連結される。
【００２７】
自動車の前面衝突等により運転者が舵輪に当ったときの衝撃エネルギーは、上部舵軸１、止め輪２３、第１の軸受２０及び上部ハウジング３の第１筒体３１を介して第３の衝撃エネルギー吸収体２８ａに加わるとともに、上部ハウジング３から第１の衝撃エネルギー吸収体２６に加わり、これら第１及び第３の衝撃エネルギー吸収体２６，２８ａにより衝撃エネルギーを吸収しつつ上部ハウジング３が下部ハウジング５に対し軸長方向へ相対移動する。
【００２８】
この上部ハウジング３が移動するとき、前記上部舵軸１に加わっている前記衝撃エネルギーによって上部舵軸１が移動することになるが、この上部舵軸１に第２の衝撃エネルギー吸収体２７を介して繋がる下部舵軸４には第３の軸受２２の下端に当接する下部当接体８と、軸受２２の上端に対して所定寸法だけ離隔した上部当接体９とが設けてあるため、上部当接体９が軸受２２に当接するまでの移動量だけ上部舵軸１は下部舵軸４と一体化した状態で移動する。この移動により上部当接体９が軸受２２に当接したとき、下部舵軸４の移動が軸受２２及び上部当接体９によって拘束され、衝撃エネルギー吸収体２７が前記衝撃エネルギーを吸収し、上部舵軸１が下部舵軸４に対して軸長方向へ相対移動する。
【００２９】
このように上部ハウジング３と下部ハウジング５とが軸長方向へ相対移動することによる衝撃エネルギーの吸収開始時間よりも、上部舵軸１と下部舵軸４とが軸長方向へ相対移動することによる衝撃エネルギーの吸収開始時間を遅くすることができるため、衝撃エネルギー吸収荷重が高くなることを良好に防止できる。
【００３０】
しかも、下部舵軸４には従来と同じく一対の止め輪用の嵌合溝４３，４４を設けるだけの加工でよく、また、これら嵌合溝４３，４４に一対の止め輪を用いてなる下部当接体８及び上部当接体９を嵌合するだけで組み付けることができるため、加工手順及び下部舵軸４部分の組み付け手順を変えることなく衝撃エネルギーの吸収開始時間をずらせることができる。
【００３１】
尚、以上説明した実施の形態では、上部ハウジング３及び下部ハウジング５の嵌合部間と、上部舵軸１及び下部舵軸４の嵌合間とに衝撃エネルギー吸収体２６，２７を設けたが、その他これら衝撃エネルギー吸収体２６，２７を用いることなく、上部ハウジング３及び下部ハウジング５の嵌合部間と、上部舵軸１及び下部舵軸４の嵌合部間とに摩擦抵抗を加え、これら摩擦抵抗によって衝撃エネルギーを吸収するように構成してもよい。
【００３２】
また、以上説明した実施の形態では衝撃エネルギー吸収機構２８を有する上部取付体６を用いたが、その他衝撃エネルギー吸収機構２８をなくした上部取付体を用いてもよい。
【００３３】
また、以上説明した実施の形態では下部当接体８及び上部当接体９として止め輪を用いたが、その他下部当接体８及び上部当接体９の一方を下部舵軸４と一体に設け、他方を止め輪等の部品としてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
第１発明によれば、下部当接体が軸受の下端に当接し、上部当接体が軸受の上端に対して離隔しており、この離隔寸法だけ上部舵軸及び下部舵軸が一体化して移動することになるのに対し、上部ハウジング及び下部ハウジングは上部舵軸から衝撃エネルギーが伝達された時点から相対移動を開始することになるため、上部舵軸と下部舵軸とが軸長方向へ相対移動を開始する時間を、上部ハウジングと下部ハウジングとが軸長方向へ相対移動を開始する時間よりも遅くすることができ、これら軸長方向への相対移動による衝撃エネルギーの吸収開始時間を部品点数を増加させることなくずらせることができる。
【００３５】
第２発明によれば、下部舵軸に一対の止め輪用の嵌合溝を設けるだけの加工でよく、また、これら嵌合溝に一対の止め輪を嵌合するだけで組み付けることができるため、加工手順及び下部舵軸部分の組み付け手順を変えることなく衝撃エネルギーの吸収開始時間をずらせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る舵取装置の模式図である。
【図２】本発明に係る舵取装置の一部を切欠いた正面図である。
【図３】本発明に係る舵取装置の一部を切欠いた平面図である。
【図４】本発明に係る舵取装置の上部側部分の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る舵取装置の下部側部分の拡大断面図である。
【図６】図２のVI−VI線の拡大断面図である。
【図７】本発明に係る舵取装置の衝撃エネルギー吸収機構部分の拡大断面図である。
【図８】従来における舵取装置の断面図である。
【図９】従来における舵取装置の上部側部分の断面図である。
【符号の説明】
１上部舵軸
３上部ハウジング
４下部舵軸
５下部ハウジング
８下部当接体
９上部当接体
２２軸受

Claims

上端が舵輪に繋がる上部舵軸と、該上部舵軸に軸長方向へ相対移動を可能に嵌合された下部舵軸と、前記上部舵軸を取り囲み、且つ前記上部舵軸に加わる衝撃エネルギーが前記上部舵軸から伝達される上部ハウジングと、前記下部舵軸を取り囲み、前記上部ハウジングに軸長方向へ相対移動を可能に嵌合された下部ハウジングと、前記上部ハウジング及び前記下部ハウジングの間に設けられた第１の衝撃エネルギー吸収体と、前記上部舵軸及び前記下部舵軸の間に設けられた第２の衝撃エネルギー吸収体と、前記下部ハウジング内の下端に嵌合固定され、前記下部舵軸を軸長方向へ移動自在に支持する軸受とを備え、運転者が舵輪に衝突したときの衝撃エネルギーを前記第１の衝撃エネルギー吸収体及び前記第２の衝撃エネルギー吸収体により吸収する舵取装置において、
前記下部舵軸には、前記下部ハウジングに対する下側から前記軸受の下端に当接し下部舵軸とともに移動可能な下部当接体と、前記下部ハウジング内で前記軸受の上端に対して軸長方向の上側に離隔して該下部舵軸とともに移動可能な上部当接体とが取り付けられており、
前記運転者の前記舵輪への衝突を生ずると、前記上部ハウジングが軸長方向の下方に移動して前記第１の衝撃エネルギー吸収体が衝撃エネルギーの吸収を開始するとともに、上部舵軸及び下部舵軸が前記上部ハウジングとともに移動を開始し、
前記上部舵軸及び下部舵軸が下方へ移動を開始した後、前記上部当接体が前記下部舵軸を支持する軸受に当接して該下部舵軸の移動が拘束されると、前記第２の衝撃エネルギー吸収体が衝撃エネルギーの吸収を開始するようにされており、
前記上部当接体が前記下部舵軸を支持する軸受に当接するまで前記上部舵軸及び下部舵軸が一体化した状態で移動することにより、前記第２の衝撃エネルギー吸収体による衝撃エネルギーの吸収開始時間を前記第１の衝撃エネルギー吸収体による衝撃エネルギーの吸収開始時間より遅らせるように構成されていることを特徴とする舵取装置。
前記下部当接体及び上部当接体は止め輪である請求項１記載の舵取装置。