JP5229279B2 - 衝撃吸収式ステアリング装置 - Google Patents
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Description
先ず、二次衝突時に前記ステアリングコラム6aを構成するアウタコラム13に加わる、揺動方向のモーメントを低減乃至解消する事が望まれる。即ち、図15〜16に示した構造を、ステアリング装置に組み込んだ場合、チルト機構やテレスコピック機構等のステアリングホイールの位置調節装置の有無に拘らずエネルギ吸収部材36と締付杆27(図12)との設置位置が、前記アウタコラム13の中心軸に対し直角方向にずれる場合がある。そして、このずれが存在すると、二次衝突時に前記揺動方向のモーメントが発生する。即ち、二次衝突時に前記エネルギ吸収部材36は、前記アウタコラム13が前方に変位する事に対する抵抗として働く。この結果、このステアリングコラム13に、前記締付杆27を支点とし、前記エネルギ吸収部材36を入力部とするモーメントが加わる。この為、二次衝突の進行に伴って、前記アウタコラム13の前部外周面と前記インナコラム14の後部内周面との嵌合部の摩擦状態が不安定となり、この嵌合部でのエネルギ吸収性能が不安定になる。
このうちのインナコラムは、前後位置を規制された状態、即ち、二次衝突時にも前方に変位しない様にされた状態で、前記アウタコラムよりも前側に配置されている。
又、前記アウタコラムは、前記インナコラムの後部に外嵌されたもので、このインナコラムとの嵌合部である前部に軸方向に設けられたスリットに基づき、この前部の直径を拡縮可能としている。
又、前記ステアリングシャフトは、アウタシャフトとインナシャフトとを全長を収縮可能に組み合わせて成る。そして、前記インナコラムと前記アウタコラムとから成るステアリングコラムの内径側に回転自在に支持されて、後端部をこのアウタコラムの後端開口よりも後方に突出させ、この突出した部分に、ステアリングホイールを支持固定可能としている。
又、前記両被挟持壁部は、前記アウタコラムの前部の上面又は下面で前記スリットを左右両側から挟む位置に設けられている。
又、前記両第一通孔は、記両被挟持壁部の互いに整合する位置に形成されている。
又、前記支持ブラケットは、左右1対の挟持板部及びこれら両挟持板部を車体に対して支持する取付板部を有し、この取付板部を、二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方への脱落を可能に、車体に対して支持される。
又、前記両第二通孔は、前記両挟持板部のうち、前記両第一通孔のうちの少なくとも一部に整合する部分に形成している。
又、前記締付杆は、前記両第一通孔と前記両第二通孔とを挿通している。
又、前記固定手段は、前記締付杆の両端部に設けられた1対の押圧部の間隔を拡縮する。そして、この間隔の収縮時に前記アウタコラムの前部の直径を縮め、このアウタコラムの前部内周面と前記インナコラムの後部外周面とを摩擦係合させる。
更に、前記エネルギ吸収部材は、二次衝突時に前記アウタコラムと共に前方に変位する部分と、二次衝突時にも前方に向けて変位しない部分との間に設けられる。そして、この二次衝突に伴う前記アウタコラムの前方への変位に伴って塑性変形し、前記ステアリングホイールから前記アウタコラムに加えられた衝撃エネルギを吸収する。
このうちの基板部は、前記アウタコラムの軸方向に配置されている。
又、前記折り曲げ板部は、好ましくは前記基板部の幅方向両側縁から、上方又は下方に折れ曲がっている。
又、前記透孔は、前記折り曲げ板部の互いに整合する位置に、前記アウタコラムの軸方向に長く形成されており、後端部が前記締付杆を挿通可能な大きさであり、この後端部よりも前寄り部分の幅がこの締付杆の外径よりも小さい。
更に、前記前端側取付部は、前記基板部又は前記両折り曲げ板部のうちで、前記両透孔を形成した部分よりも前方に突出した部分に設けられている。
そして、前記エネルギ吸収部材は、前記両折り曲げ板部を前記両被挟持壁部同士の間に配置した状態で、前記両透孔の後端部に前記締付杆を挿通する事により後部を前記アウタコラムに対し、二次衝突時にこのアウタコラムと共に前方に変位する様に組み合わせている。
又、前部を前記インナコラムの前端部に固定した部材に対して、前記前端側取付部により結合している。
この様な請求項3に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項4に記載した発明の様に、前記締付杆の中間部で前記エネルギ吸収部材に設けられた1対の折り曲げ板部の間部分に、カム部材を外嵌する。そして、前記アウタコラムの前部の直径を拡げる方向に前記締付杆を回動させた状態で、前記カム部材の先端部を、このアウタコラムの前部に形成した前記スリットを通じて、前記インナコラムの後部に形成した係合孔内に進入させる。
或いは、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項6に記載した発明の様に、前記インナコラムの外周面に、それぞれが軸方向に長い複数本の突条を形成する。そして、このインナコラムの外周面と前記アウタコラムの内周面とを、これら各突条の頂部で当接させる。
更には、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項7に記載した発明の様に、前記ステアリングシャフトを構成するインナシャフトの端部外周面に形成した雄スプライン歯と、アウタシャフトの端部内周面に形成した雌スプライン歯とをスプライン係合させる事で、前記スプラインシャフトの全長を伸縮可能とする。そして、前記雄スプライン歯と前記雌スプライン歯とのうちの少なくとも一方の歯の表面に、摩擦係数が低い合成樹脂製のコーティング層を形成する。
先ず、締付杆がアウタコラムの上側、下側、何れの側に配置されている場合でも、締付杆とエネルギ吸収部材とを、このアウタコラムの軸方向に関して互いに直列に配置できて、二次衝突時にアウタコラムに揺動方向のモーメントが加わるのを防止若しくは低減できる。そして、このアウタコラムの前部とインナコラムの後部との嵌合部の摩擦係合状態を安定させて、この嵌合部を安定して摺動させ、二次衝突時の衝撃エネルギの吸収を安定して行える。この為、設計の自由度を阻害する事なく、衝撃吸収性能の向上を図れる。
又、請求項6に記載した発明によれば、前記アウタコラムの前部内周面と、前記インナコラムの後部外周面との摩擦嵌合状態を安定させて、二次衝突時に於ける衝撃エネルギの吸収性能を、より安定させる事ができる。
更に、請求項7に記載した発明によれば、前記ステアリングシャフトの伸縮に要する力を、低く、且つ、安定させる事ができる。そして、請求項3に記載した発明と併せて実施する場合に、前記ステアリングホイールの前後位置の調節に要する力を低減できる。又、何れの場合でも、二次衝突時に於ける衝撃エネルギの吸収性能を、更に安定させる事ができる。
このうちの基板部52は、前記アウタコラム13aの軸方向に配置されている。
又、前記両折り曲げ板部53、53は、前記基板部52の幅方向両側縁から、互いに同じ方向に直角に折れ曲がっていて、互いに平行である。尚、本例の場合に、前記基板部52を下側に配置すると共に、前記両折り曲げ板部53、53をこの基板部52に対し上方に折り曲げている。但し、逆に、基板部を上側に配置して両折り曲げ板部をこの基板部に対し下方に折り曲げる事もできる。
先ず、前記締付杆27aを、図示の例の様に、前記アウタコラム13aの下側に配置した構造で、この締付杆27aと前記エネルギ吸収部材36aとを、このアウタコラム13aの軸方向に関して、互いに直列に配置できる。これら両部材27a、36aをこの様に配置すると、二次衝突時に前記アウタコラム13aを前方に変位させる事に対する抵抗となる力、即ち、前記エネルギ吸収部材36aが塑性変形する事に対する抵抗が、二次衝突時に前記アウタコラム13aが揺動変位する際にその中心となる、前記締付杆27aに向けて加わる。この結果、このアウタコラム13aに対して、この締付杆27aを中心として揺動させる方向のモーメントが加わる事がなくなる。そして、前記アウタコラム13aの前部と前記インナコラム14aの後部との嵌合部の摩擦係合状態を安定させて、この嵌合部の摺動を安定させ、二次衝突時の衝撃エネルギの吸収を安定して行える。
更に、本例の構造の場合には、前記アウタシャフト44の前半部と前記インナシャフト45の後半部とを、摩擦係数が低い合成樹脂製のコーティング層を介してスプライン係合させている為、前記ステアリングシャフト5bの伸縮に要する力を、低く、且つ、安定させる事ができる。そして、前記ステアリングホイールの前後位置の調節に要する力を低減できると共に、二次衝突時に於ける衝撃エネルギの吸収性能を、更に安定させる事ができる。
これらにより本例の構造の場合には、設計の自由度を阻害する事なく、衝撃吸収性能の向上を図れる。
又、衝撃エネルギ吸収の為に透孔を設けた折り曲げ板部は、少なくとも基板部の片側縁に設ければ足りる。但し、左右1対の折り曲げ板部を設け、これら両折り曲げ板部にそれぞれ透孔を設ければ、二次衝突時に於ける、エネルギ吸収部材の姿勢を安定化して、衝撃エネルギの吸収を安定して行える。
2 ステアリングギヤユニット
3 入力軸
4 タイロッド
5、5a、5b ステアリングシャフト
6、6a、6b、6c ステアリングコラム
7 自在継手
8 中間シャフト
9 自在継手
10、10a 支持ブラケット
11、11a 被挟持壁部
12、12a 車体側ブラケット
13、13a アウタコラム
14、14a インナコラム
15 電動モータ
16 ハウジング
17、17a 支持管
18 天板
19a、19b 側板
20 結合板部
21、21a 切り欠き
22、22a カプセル
23 通孔
24 ナット
25a、25b、25c、25d 挟持板部
26、26a、26b 上下方向長孔
27、27a 締付杆
28 前後方向長孔
29 鍔部
30、30a 駆動側カム
31、31a 被駆動側カム
32、32a カム装置
33 調節レバー
34 係止部
35、35a 釣合ばね
36、36a エネルギ吸収部材
37 車体
38 支持ピン
39 保持ケース
40 電動式パワーステアリング装置
41 ハウジング
42 突条
43 スリット
44 アウタシャフト
45 インナシャフト
46 取付板部
47、47a チルトスペーサ
48 スペーサ
49 ワッシャ
50 スラスト軸受
51 ナット
52 基板部
53 折り曲げ板部
54 透孔
55 前端側取付部
56 円孔部
57 長孔部
58 取付孔
59 ボルト
60 カム部材
61 係合孔
62 揺動腕
63 雄側ギヤ
64 雌側ギヤ
65 復位ばね
66 取付用ブラケット
67 弾性係止部
68 ガイド鍔部
69 幅狭部
70 幅広部
71 係止孔
72 折り曲げ部
Claims (7)
- 前後位置を規制された状態で前側に配置されたインナコラムと、このインナコラムの後部に外嵌された、このインナコラムとの嵌合部である前部に軸方向に設けられたスリットに基づき、この前部の直径を拡縮可能としたアウタコラムと、アウタシャフトとインナシャフトとを全長を収縮可能に組み合わせて成り、前記インナコラムと前記アウタコラムとから成るステアリングコラムの内径側に回転自在に支持されて後端部をこのアウタコラムの後端開口よりも後方に突出させたステアリングシャフトと、このアウタコラムの前部の上面又は下面で前記スリットを左右両側から挟む位置に設けられた1対の被挟持壁部と、これら両被挟持壁部の互いに整合する位置に形成された、それぞれが前記アウタコラムの軸方向に長い長孔である1対の第一通孔と、左右1対の挟持板部及びこれら両挟持板部を車体に対して支持する取付板部を有し、この取付板部を、二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方への脱落を可能に、車体に対して支持される支持ブラケットと、前記両挟持板部のうち、前記両第一通孔のうちの少なくとも一部に整合する部分に形成した1対の第二通孔と、これら両第一通孔と両第二通孔とを挿通した締付杆と、この締付杆の両端部に設けられた1対の押圧部の間隔を拡縮し、この間隔の収縮時に前記アウタコラムの前部の直径を縮め、このアウタコラムの前部内周面と前記インナコラムの後部外周面とを摩擦係合させる固定手段と、二次衝突時に前記アウタコラムと共に前方に変位する部分と、二次衝突時にも前方に向けて変位しない部分との間に設けられ、この二次衝突に伴う前記アウタコラムの前方への変位に伴って塑性変形し、前記ステアリングホイールから前記アウタコラムに加えられた衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材とを備えた衝撃吸収式ステアリング装置に於いて、
このエネルギ吸収部材は、前記アウタコラムの軸方向に配置された基板部と、この基板部の幅方向側縁から折れ曲がった折り曲げ板部と、この折り曲げ板部に形成された、後端部が前記締付杆を挿通可能な大きさであり、この後端部よりも前寄り部分の幅がこの締付杆の外径よりも小さい、前記アウタコラムの軸方向に長い透孔と、この透孔を形成した部分よりも前方に突出した部分に設けられた前端側取付部とを備えたものであり、
前記エネルギ吸収部材は、前記両折り曲げ板部を前記両被挟持壁部同士の間に配置した状態で、前記両透孔の後端部に前記締付杆を挿通する事により後部を前記アウタコラムに対し、二次衝突時にこのアウタコラムと共に前方に変位する様に組み合わせ、前部を前記インナコラムの前端部に固定した部材に対して前記前端側取付部により結合している事を特徴とする
衝撃吸収式ステアリング装置。 - 前記インナコラムの前端部に、電動式パワーステアリング装置の構成部品を収めたハウジングが結合固定されており、前記エネルギ吸収部材を構成する前記前端側取付部を、前記ハウジングの後端面に突き合せた状態で、このハウジングに対し結合固定している、請求項1に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記両第一通孔が、前記アウタコラムの軸方向に長い前後方向長孔であって、前記締付杆がこれら両第一通孔内で変位できる範囲で、前記アウタコラムの前後位置を調節可能としており、前記締付杆の基端部に設けられた調節レバーの操作に基づいて前記両押圧部の間隔を拡縮し、この間隔の収縮時に前記アウタコラムの前部の直径を縮めて、このアウタコラムの前後位置を固定する、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記締付杆の中間部で前記エネルギ吸収部材に設けられた1対の折り曲げ板部の間部分に、カム部材が外嵌されており、前記アウタコラムの前部の直径を拡げる方向に前記締付杆を回動させた状態で、前記カム部材を、このアウタコラムの前部に形成した前記スリットを通じて、前記インナコラムの後部に形成した係合孔内に進入させる、請求項3に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記インナコラムの前端部が、横軸を中心とする揺動変位を可能に車体に対して支持されており、前記両第二通孔が、この横軸を中心とする部分円弧状で上下方向に長い上下方向長孔であって、前記締付杆がこれら両上下方向長孔内で変位できる範囲で、前記ステアリングホイールの上下位置を調節可能としており、前記締付杆の基端部に設けられた調節レバーの操作に基づいて前記両押圧部の間隔を拡縮し、この間隔の収縮時に前記両挟持板部同士の間隔を縮め、これら両挟持板部の内側面と前記アウタコラムの両外側面とを摩擦係合させて、このアウタコラムの上下位置を固定する、請求項1〜4のうちの何れか1項に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記インナコラムの外周面に、それぞれが軸方向に長い複数本の突条を形成しており、このインナコラムの外周面と前記アウタコラムの内周面とが、これら各突条の頂部で当接している、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
- 前記ステアリングシャフトを構成するインナシャフトの端部外周面に形成した雄スプライン歯と、アウタシャフトの端部内周面に形成した雌スプライン歯とをスプライン係合させる事で、前記スプラインシャフトの全長を伸縮可能としており、前記雄スプライン歯と前記雌スプライン歯とのうちの少なくとも一方の歯の表面に、摩擦係数が低い合成樹脂製のコーティング層を形成している、請求項1〜6のうちの何れか1項に記載した衝撃吸収式ステアリング装置。
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