[従来技術]
自動車用ステアリング装置は、図15に示す様に構成して、ステアリングホイール1の回転をステアリングギヤユニット2の入力軸3に伝達し、この入力軸3の回転に伴って左右1対のタイロッド4、4を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト5の後端部に支持固定されており、このステアリングシャフト5は、円筒状のステアリングコラム6を軸方向に挿通した状態で、このステアリングコラム6に回転自在に支持されている。又、前記ステアリングシャフト5の前端部は、自在継手7を介して中間シャフト8の後端部に接続し、この中間シャフト8の前端部を、別の自在継手9を介して、前記入力軸3に接続している。尚、前記中間シャフト8は、トルクを伝達可能に、且つ、衝撃荷重により全長を収縮可能に構成している。そして、衝突事故の際(次述する一次衝突の際)に、前記ステアリングギヤユニット2の後方への変位に拘らず、前記ステアリングシャフト5を介して前記ステアリングホイール1が後方に向けて変位する(運転者の身体に向けて突き上げられる)事を防止できる様に構成している。
上述の様な自動車用ステアリング装置は、衝突事故の際に、衝撃エネルギを吸収しつつ、ステアリングホイール1を前方に変位させる構造にする事が、運転者の保護の為には必要である。即ち、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いて、運転者の身体が前記ステアリングホイール1に衝突する二次衝突が発生する。この二次衝突の際に、運転者の身体に加わる衝撃を緩和して、運転者の保護を図る為に、前記ステアリングホイール1を支持したステアリングコラム6を車体に対して、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により前方に離脱可能に支持すると共に、前記ステアリングコラム6と共に前方に変位する部分と車体との間に、塑性変形する事で前記衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材を設ける事が、例えば特許文献1〜3に記載される等により従来から知られており、且つ、広く実施されている。
図16〜18は、従前の(公知ではないが、本発明との関係で、従来技術と基本的に差はない)ステアリング装置の1例を示している。ステアリングコラム6aの前端部に、電動式パワーステアリング装置を構成する減速機等を収納するハウジング10を固定している。又、前記ステアリングコラム6aの内側にステアリングシャフト5aを、回転のみ自在に支持しており、このステアリングシャフト5aの後端部で前記ステアリングコラム6aの後端開口から突出した部分に、ステアリングホイール1(図15参照)を固定自在としている。そして、前記ステアリングコラム6a及び前記ハウジング10を、車体に固定された部分である車体側ブラケット11(例えば、後述する先発明に係る構造を示す図25参照)に対し、前方に向いた衝撃荷重に基づいて前方への離脱を可能に支持している。
この為に、前記ステアリングコラム6aの中間部に支持したコラム側ブラケット12と、前記ハウジング10に支持したハウジング側ブラケット13とを、何れも前方に向いた衝撃荷重により前方に離脱する様に、車体に対し支持している。前記両ブラケット12、13は何れも、1乃至2箇所の取付板部14a、14bを備え、これら各取付板部14a、14bに、それぞれ後端縁側に開口する切り欠き15a、15bを形成している。そして、これら各切り欠き15a、15bを覆う状態で前記両ブラケット12、13の左右両端寄り部分に、それぞれ滑り板16a、16bを組み付けている。
これら各滑り板16a、16bはそれぞれ、表面に、例えばポリアミド樹脂(ナイロン)、ポリ四フッ化エチレン樹脂(PTFE)等の滑り易い合成樹脂製の層を形成した、炭素鋼板、ステンレス鋼板等の金属薄板を曲げ形成する事により、上下両板部の後端縁同士を連結板部により連結した、大略コ字形としている。そして、それぞれの上下両板部の互いに整合する部分に、ボルト若しくはスタッドを挿通する為の通孔を形成している。前記各滑り板16a、16bを前記各取付板部14a、14bに装着した状態で、前記各通孔は、それぞれこれら各取付板部14a、14bに形成した、前記各切り欠き15a、15bに整合する。
前記両ブラケット12、13は、前記各取付板部14a、14bの切り欠き15a、15b及び前記各滑り板16a、16bの通孔を挿通した、ボルト若しくはスタッドとナットとを螺合し更に締め付ける事により、前記車体側ブラケット11に支持する。二次衝突時には前記ボルト若しくはスタッドが、前記各滑り板16a、16bと共に前記各切り欠き15a、15bから抜け出して、前記ステアリングコラム6a及び前記ハウジング10が、前記両ブラケット11、12及びステアリングホイール1と共に前方に変位する事を許容する。
又、図示の例の場合には、前記ボルト若しくはスタッドと前記コラム側ブラケット12との間にエネルギ吸収部材17、17を設けている。そして、このコラム側ブラケット12が前方に変位するのに伴ってこれらエネルギ吸収部材17、17を塑性変形させ、前記ステアリングホイール1から、前記ステアリングシャフト5a及び前記ステアリングコラム6aを介して前記コラム側ブラケット12に伝わった衝撃エネルギを吸収する様にしている。
二次衝突時には前記ボルト若しくはスタッドが前記両切り欠き15a、15aから抜け出して、図18に示す様に、前記コラム側ブラケット12が前方に変位する事を許容する。そして、前記ステアリングコラム6aが、このコラム側ブラケット12と共に前方に変位する。この際、前記ハウジング側ブラケット13に関しても、前記車体から離脱し、このハウジング側ブラケット13が前方に変位する事を許容する。そして、前記コラム側ブラケット12の前方への変位に伴って、前記両エネルギ吸収部材17、17が塑性変形して、運転者の身体から、ステアリングシャフト5a及び前記ステアリングコラム6aを介して前記コラム側ブラケット12に伝わった衝撃エネルギを吸収し、前記運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。
上述の図16〜18に示した従前の構造の場合、前記コラム側ブラケット12を左右両側2箇所位置で前記車体側ブラケット11に対し、二次衝突時に前方への離脱を可能に支持している。従って、二次衝突時には、左右1対の支持部の係合を同時に外れさせる事が、前記ステアリングホイール1を前方に、安定して(二次衝突発生の瞬間の状態のまま傾斜させずに)変位させる面から重要になる。一方、前記両支持部の係合を同時に外れさせる為のチューニングは、これら両支持部を外れさせる事に対する抵抗(摩擦抵抗、剪断抵抗等)や、前記ステアリングコラム6aと共に前方に変位する部分の慣性質量に関する左右のアンバランス等の影響がある為、手間の掛かる作業となる。
この様な原因での前方への離脱を不安定化させる要因を除く為には、特許文献1に記載された構造を採用する事が効果がある。図19〜21は、この特許文献1に記載された従来構造を示している。この従来構造の場合には、車体側に支持固定されて、二次衝突時にも前方に変位する事のない車体側ブラケット11aの幅方向中央部に係止切り欠き18を、この車体側ブラケット11aの前端縁側が開口する状態で形成している。又、ステアリングコラム6b側にコラム側ブラケット12aを支持固定して、二次衝突時にこのコラム側ブラケット12aを、前記ステアリングコラム6bと共に前方に変位可能としている。
更に、このコラム側ブラケット12aに固定した係止カプセル19の左右両端部を、前記係止切り欠き18に係止している。即ち、この係止カプセル19の左右両側面にそれぞれ形成した係止溝20、20を、前記係止切り欠き18の左右両側縁部に係合させている。従って、前記係止カプセル19の左右両端部で前記両係止溝20、20の上側に存在する部分は、前記係止切り欠き18の両側部分で、前記車体側ブラケット11aの上側に位置している。これら車体側ブラケット11aと係止カプセル19とは、前記両係止溝20、20とこの切り欠き19の両側縁部とを係合させた状態で、これら両部材11a、19の互いに整合する部分に形成した係止孔21a、21bに係止ピン22、22(図21にのみ図示)を圧入する事で結合する。これら各係止ピン22、22は、アルミニウム系合金、合成樹脂等の、二次衝突時に加わる衝撃荷重で裂断する、比較的軟質の材料により造っている。
二次衝突時に、前記ステアリングコラム6bから前記コラム側ブラケット12aを介して、前記係止カプセル19に、前方に向いた衝撃荷重が加わると、前記各係止ピン22、22が裂断する。そして、前記係止カプセル19が前記係止切り欠き18から前方に抜け出して、前記ステアリングコラム6b(及びステアリングシャフトを介してこのステアリングコラム6bに支持されたステアリングホイール)が前方に変位する事を許容する。
上述の図19〜21に示した従来構造の場合、前記コラム側ブラケット12aに固定した係止カプセル19と前記車体側ブラケット11aとの係合部が、幅方向中央部の1箇所のみである。この為、二次衝突時にこの係合部を外し、前記ステアリングホイールを前方に安定して変位させる為のチューニングが容易になる。
[先発明に係る技術]
更に、二次衝突時に於ける運転者の保護充実を図るべく、上述の従来構造を改良した構造として本発明者等は、図22〜26に示す様なステアリングコラム用支持装置に関する発明を行った。本発明は、この先発明に係るステアリングコラム用支持装置を改良したものであり、この先発明に係る構造と共通点が多い為、先ず、この先発明に係る構造に就いて、図22〜26により説明する。
この図22〜26は、ステアリングホイール1(図15参照)の上下位置を調節する為のチルト機構と、同じく前後位置を調節する為のテレスコピック機構との両方を備えた、チルト・テレスコピック式ステアリング装置に先発明を適用した場合に就いて示している。このうちのテレスコピック機構を構成する為に、ステアリングコラム6cを、前側のインナコラム23の後部を後側のアウタコラム24の前部に内嵌して全長を伸縮可能とした、テレスコープ状のものを使用している。そして、前記ステアリングコラム6cの内径側にステアリングシャフト5bを、回転自在に支持している。
このステアリングシャフト5bは、前側に配置した円杆状のインナシャフトの後部に設けた雄スプライン部と、後側に配置した円管状のアウタシャフト25の前部に設けた雌スプライン部とをスプライン係合させる事により、トルクの伝達を可能に、且つ、伸縮を可能に構成している。前記アウタシャフト25は、後端部を前記アウタコラム24の後端開口よりも後方に突出させた状態でこのアウタコラム24の内径側に、単列深溝型の玉軸受26等、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承可能な軸受により、回転のみ自在に支持している。前記ステアリングホイール1は、前記アウタシャフト25の後端部に支持固定する。このステアリングホイール1の前後位置を調節する際には、このアウタシャフト25と共に前記アウタコラム24が前後方向に変位し、前記ステアリングシャフト5b及び前記ステアリングコラム6cが伸縮する。
又、このステアリングコラム6c(を構成する前記インナコラム23)の前端部に、電動式パワーステアリング装置を構成する減速機等を収納する為のハウジング10aを、結合固定している。このハウジング10aの上面には、前記電動式パワーステアリング装置の補助動力源となる電動モータ27と、この電動モータ27への通電を制御する為の制御器28とを支持固定している。そして、前記チルト機構を構成する為に、前記ハウジング10aを車体に対し、横軸を中心とする揺動変位を可能に支持している。この為に本例の場合には、前記ハウジング10aの上部前端に支持筒29を、左右方向に設けている。そして、この支持筒29の中心孔30に挿通したボルト等の横軸により、前記ステアリングコラム6cの前端部を前記車体に対し、このステアリングコラム6cの後部を昇降させる方向の揺動変位を可能に支持する構成を採用している。
又、前記ステアリングコラム6cの中間部乃至後部を構成する、前記アウタコラム24の前半部の内径を、弾性的に拡縮可能としている。この為に、このアウタコラム24の下面にスリット31を、軸方向に形成している。このスリット31の前端部は、このアウタコラム24の前端縁、又は、このアウタコラム24の前端寄り部分の上端部を除いた部分に形成した周方向透孔に開口させている。又、前記スリット31を幅方向両側から挟む部分に、それぞれが厚肉平板状の1対の被支持板部32、32を設けている。これら両被支持板部32、32が、前記ステアリングホイール1の位置調節時に、前記アウタコラム24と共に変位する、変位側ブラケットとして機能する。
図示の先発明に係る構造の場合、前記両被支持板部32、32をコラム側ブラケット33に対し、上下位置及び前後位置の調節を可能に支持している。このコラム側ブラケット33は、通常時には車体に対し支持されているが、衝突事故の際には、二次衝突の衝撃に基づいて、前方に離脱し、前記アウタコラム24の前方への変位を許容する様にしている。この為に、前記コラム側ブラケット33を車体側ブラケット11に対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重により、前方への離脱を可能に支持している。
前記ステアリングホイール1が調節後の位置に保持されている状態で、前記両被支持板部32、32は、前記コラム側ブラケット33を構成する左右1対の支持板部34、34により強く挟持されている。これら両支持板部34、34には、前記支持筒29を車体に対し支持した横軸を中心とする部分円弧形の上下方向長孔35を、前記両被支持板部32、32には、前記アウタコラム24の軸方向に長い前後方向長孔36を、それぞれ形成している。そして、これら各長孔35、36に調節ロッド37を挿通している。この調節ロッド37の基端部(図23の右端部)に設けた頭部38は、一方(図23の右方)の支持板部34に形成した上下方向長孔に、この上下方向長孔に沿った変位のみを可能に(回転を阻止した状態で)係合させている。これに対して、前記調節ロッド37の先端部(図23の左端部)に螺着したナット39と他方(図23の左方)の支持板部34の外側面との間に、駆動側カム40と被駆動側カム41とから成るカム装置42を設けている。そして、このうちの駆動側カム40を、調節レバー43により回転駆動可能としている。
前記ステアリングホイール1の位置調節を行う際には、前記調節レバー43を所定方向(下方)に回動させる事により前記駆動側カム40を回転駆動し、前記カム装置42の軸方向寸法を縮める。そして、前記被駆動側カム41と前記頭部38との、互いに対向する内側面同士の間隔を拡げ、前記両支持板部34、34が前記両被支持板部32、32を抑え付けている力を開放する。同時に、前記アウタコラム24の前部で前記インナコラム23の後部を内嵌した部分の内径を弾性的に拡げ、これらアウタコラム24の前部内周面とインナコラム23の後部外周面との当接部に作用している面圧を低下させる。この状態で、前記調節ロッド37が前記上下方向長孔35と前記前後方向長孔36との内側で変位できる範囲で、前記ステアリングホイール1の上下位置及び前後位置を調節できる。
このステアリングホイール1を所望位置に移動させた後、前記調節レバー43を前記所定方向とは逆方向(上方)に回動させる事により、前記カム装置42の軸方向寸法を拡げる。これにより、前記被駆動側カム41と前記頭部38との、互いに対向する内側面同士の間隔を縮め、前記両支持板部34、34により前記両被支持板部32、32を強く抑え付ける。同時に、前記アウタコラム24の前部で前記インナコラム23の後部を内嵌した部分の内径を弾性的に縮め、これらアウタコラム24の前部内周面とインナコラム23の後部外周面との当接部に作用している面圧を高くする。この状態で、前記ステアリングホイール1の上下位置及び前後位置が調節後の位置に保持される。
尚、本例の場合には、前記ステアリングホイール1を調節後の位置に保持する為の保持力を高くする為に、前記両支持板部34、34の内側面と前記両被支持板部32、32の外側面との間に、それぞれ摩擦板ユニット44、44を挟持している。これら両摩擦板ユニット44、44は、前記上下方向長孔35と整合する長孔を形成した1乃至複数枚の第一摩擦板と、前記前後方向長孔36と整合する長孔を形成した1乃至複数枚の第二摩擦板とを交互に重ね合わせたもので、摩擦面積を増大させ、前記保持力を高くする役目を有する。この様な摩擦板ユニット44、44の具体的な構造及び作用に就いては、例えば特許文献4〜5に記載される等により従来から知られており、先発明並びに本発明の要旨とも関係しないので、詳しい図示並びに説明は省略する。
更に、前記コラム側ブラケット33は、前記車体側ブラケット11に対し、二次衝突の衝撃荷重により前方に離脱はするが、二次衝突が進行した状態でも、脱落しない様に支持している。前記車体側ブラケット11は、車体側に支持固定されて、二次衝突時にも前方に変位する事がないもので、鋼板等の十分な強度及び剛性を有する金属板に、プレスによる打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により造っている。この様な車体側ブラケット11は、両側縁部及び後端縁部を下方に折り曲げる事により曲げ剛性を向上させ、幅方向中央部に前端縁側が開口した係止切り欠き45を、後部のこの係止切り欠き45を左右両側から挟む位置に1対の取付孔46、46を、それぞれ形成している。前記係止切り欠き45は、次述する係止カプセル47により覆われた、前記車体側ブラケット11の後端部近傍まで形成している。この様な車体側ブラケット11は、前記両取付孔46、46を挿通したボルト或いはスタッドにより、車体に対し支持固定される。
上述の様な車体側ブラケット11に対して前記コラム側ブラケット33を、係止カプセル47を介して、二次衝突時に前方への離脱を可能に結合している。この係止カプセル47としては、図25に示す様な構造のものが好ましく使用できるが、図26に示す様な係止カプセル47aを使用する事もできる。このうちの図26に示した係止カプセル47aに関しては、後で説明し、先ず、図25に示した係止カプセル47を使用した場合に就いて説明する。
この係止カプセル47は、アルミニウム系合金、軟鋼等の金属製素材に鍛造加工等の塑性加工を施したり、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金等の軽合金をダイキャスト成形する事により、或いは、ポリアセタール等の高強度の高機能樹脂を射出成形する事により造っている。そして、左右方向に関する幅寸法、並びに、前後方向に関する長さ寸法を、下半部に比べ上半部で大きくして、前記係止カプセル47の左右両側面及び後側面の上半部に、両側方及び後方に突出する鍔部48を設けている。この様な係止カプセル47は、下半部を前記係止切り欠き45に係合(内嵌)した状態で、前記車体側ブラケット11に対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方への離脱を可能に支持している。この為に、前記鍔部48と、前記車体側ブラケット11の一部で前記係止切り欠き45の周縁部との、互いに整合する複数箇所(図示の例では8箇所ずつ)に、それぞれ小通孔49a、49bを形成している。そして、これら各小通孔49a、49b同士の間に、それぞれ係止ピン50、50を掛け渡している。
これら各係止ピン50、50は、前記各小通孔49a、49bを整合させた状態でこれら各小通孔49a、49b内に合成樹脂を注入する(インジェクション成形する)事により、或いは、予め円柱状に成形した、合成樹脂製或いは軽合金製の素ピンを前記各小通孔49a、49b内に圧入する(軸方向に大きな力で押し込む)事により、前記各小通孔49a、49b同士の間に掛け渡す。何れの場合でも、前記各係止ピン50、50を構成する合成樹脂材料或いは軽合金材料の一部が、前記車体側ブラケット11の上下両面と、相手面である、前記鍔部48の下面及び前記コラム側ブラケット33の上面との間に入り込む。そして、これら各面同士の間に存在する隙間に拘らず、前記車体側ブラケット11に対する前記コラム側ブラケット33の取付部のがたつきを解消する。従って、前記各隙間を確実に塞ぎ、このがたつきを確実に解消する為には、前記各係止ピン50、50を、合成樹脂の射出成形(インジェクション成形)により形成する事が好ましい。尚、図25及び後述する図26には、明りょう化の為に、前記がたつきの原因となる隙間の高さを、実際よりも大きく描いている。
尚、前記各係止ピン50、50をインジェクション成形する場合には、溶融樹脂が前記各面同士の間の隙間に入り込んで冷却固化し、前記がたつきを解消する。これに対して、素ピンを圧入する場合には、この素ピンに加わる軸方向の力に基づいて、この素ピンの軸方向中間部で前記各隙間に対応する部分が径方向外方に拡がり、これら各隙間の存在に基づくがたつきを解消する。何れにしても、前記各小通孔49a、49b同士の間に前記各係止ピン50、50を掛け渡す事により、前記係止カプセル47を前記車体側ブラケット11に対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重により前方への離脱を可能に支持する。
上述の様な係止カプセル47は前記コラム側ブラケット33に対し、複数本(図示の例では3本)のボルト51、51とナット52、52とにより、前記衝撃荷重に拘らず非分離な状態で、結合固定している。即ち、前記係止カプセル47及び前記コラム側ブラケット33の互いに整合する位置に形成した通孔を下方から挿通した、前記各ボルト51、51の先端部(上端部)で前記係止カプセル47の上面から突出した部分に、前記各ナット52、52を螺合し更に締め付ける事で、前記係止カプセル47と前記コラム側ブラケット33とを結合固定している。従って、二次衝突時に前記アウタコラム24からこのコラム側ブラケット33に伝わった前記衝撃荷重は、そのまま前記係止カプセル47に伝わり、前記各係止ピン50、50の裂断に伴ってこの係止カプセル47が前方に変位するのと同期して、前記アウタコラム24も前方に変位する。
この様に、二次衝突時にこのアウタコラム6cと共に前方に変位する、前記係止カプセル47を係止した、前記係止切り欠き45の前後方向に関する長さL45は、この係止カプセル47の同方向の長さL47よりも十分に大きい(L45≫L47)。図示の例の場合には、前記係止切り欠き45の長さL45を、前記係止カプセル47の長さL47の2倍以上(L45≧2L47)確保している。そして、二次衝突時に前記アウタコラム24と共に前記係止カプセル47が前方に変位し切った(ステアリングホイール1から加わった衝撃荷重では、それ以上前方に変位しなくなった)状態でも、この係止カプセル47を構成する前記鍔部48の少なくとも後端部で、前記ステアリングコラム6c及び前記コラム側ブラケット33等の重量を支承可能な部分が、前記係止切り欠き45から抜け出ない様にしている。即ち、二次衝突が進行した状態でも、前記係止カプセル47の上半部の幅方向両側部分に形成した前記鍔部48のうちの後端部が、前記車体側ブラケット11の前端部の上側に位置して、前記係止カプセル47が脱落するのを防止できる様にしている。
上述の様に構成する、先発明に係るステアリングコラム用支持装置によれば、二次衝突時に前記ステアリングホイール1を前方に安定して変位させる為のチューニングが容易で、しかも、二次衝突が進行した状態でも前記ステアリングホイール1が過度に下方に変位する事を防止できる。
先ず、二次衝突時にステアリングホイール1を前方に安定して変位させる為のチューニングの容易化は、前記車体側ブラケット11と前記係止カプセル47とを、この車体側ブラケット11の幅方向中央部のみで係合させる事により図れる。
即ち、前記単一の係止カプセル47を、前記アウタコラム24の直上部分に配置している為、二次衝突時に前記ステアリングホイール1から前記アウタシャフト25及び前記アウタコラム24を通じて前記係止カプセル47に伝わった衝撃荷重が、この係止カプセル47と前記車体側ブラケット11とを結合している、前記各係止ピン50、50に、ほぼ均等に加わる。要するに、前記衝撃荷重は、ほぼ前記係止カプセル47の中央部に、前記アウタコラム24の軸方向に作用する。そして、この単一の係止カプセル47が、前記係止切り欠き45から前方に抜け出る方向の力が加わる。この為、この係止カプセル47と前記車体側ブラケット11とを結合している前記各係止ピン50、50が、実質的に同時に裂断する。この結果、前記コラム側ブラケット33等を介して前記係止カプセル47と結合された前記アウタコラム24の前方への変位が、中心軸を過度に傾斜させたりする事無く、安定して行われる。
特に、図示の例では、前記ステアリングホイール1の上下位置及び前後位置を調節する為のチルト・テレスコピック機構を設けると共に、このステアリングホイール1を調節後の位置に保持する保持力を高める為の摩擦板ユニット44、44を設置している。これらチルト・テレスコピック機構や摩擦板ユニット44、44を設ける事は、製作誤差の蓄積等により、二次衝突時の離脱荷重のばらつきを大きくする原因となり易いが、図示の例の場合には、前記単一の係止カプセル47と前記車体側ブラケット11との係合により、前記離脱荷重のばらつきを抑えられる。この結果、二次衝突時に前記ステアリングホイール1に衝突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和する為のチューニングを適正に行って、この運転者の保護充実を図り易くなる。
又、二次衝突が進行した状態でも前記ステアリングホイール1が過度に下方に変位するのを防止する事は、前記係止切り欠き45の前後方向長さL45を前記係止カプセル47の前後方向の長さL47よりも十分に大きくしている事により図れる。即ち、これら各長さL45、L47をこの様に規制している為、二次衝突が進行し、前記ステアリングホイール1と共に、前記係止カプセル47が前方に変位し切った状態でも、この係止カプセル47全体が前記係止切り欠き45から前方に抜け出る事はない。この為、二次衝突が進行した状態でも、前記アウタコラム24の支持力を確保して、このアウタコラム24及び前記アウタシャフト25を介してこのアウタコラム24に支持された前記ステアリングホイール1が、過度に下降する事を防止できる。そして、事故後もこのステアリングホイール1の操作を行い易くして、例えば、事故車両が自走可能である場合に、この事故車両を事故現場から路肩まで自走移動させる際の運転を行い易くできる。
次に、図26に示した構造に就いて説明する。図25に示した構造は、前記係止カプセル47の形状が単純で、この係止カプセル47の製造コストを抑えられる他、この係止カプセル47を設置した部分の組み立て高さを低く抑えられる。この様な構造は、ステアリングコラム用支持装置の小型・軽量化を図ったり、衝撃荷重が作用する位置である、前記アウタコラム24の中心軸と、二次衝突時に離脱する部分である、前記車体側ブラケット11と前記係止カプセル47の係合部との距離を短くして、この係合部の離脱荷重を安定させる(この距離が長くなる事に伴う捩れを抑える)面から有利である。
これに対して、図26に示した構造は、係止ピン50、50の射出成形の容易化を図る面から有利である。即ち、図25に示した構造の場合には、前記係止ピン50、50を射出成形する際に、前記車体側ブラケット11と前記係止カプセル47と前記コラム側ブラケット33とを、前記各ボルト51、51と前記各ナット52、52とにより結合した状態で行う。これに対して図26に示した構造の場合には、前記係止ピン50、50を射出成形する為の金型に、車体側ブラケット11及び係止カプセル47aのみをセットすれば済む為、金型の小型化を図り易い。即ち、この係止カプセル47aは、左右両側面にそれぞれ係止溝53、53を形成し、これら両係止溝53、53に、前記車体側ブラケット11の係止切り欠き45の両側縁部を係合させている。この為、この車体側ブラケット11と前記係止カプセル47aとを前記各係止ピン50、50により結合してから、この係止カプセル47aをコラム側ブラケット33に対し、各ボルト51、51と各ナット52、52とにより結合固定する事ができる。
上述の様な先発明の構造は、二次衝突時に於ける運転者の保護充実を図る設計を容易化できる利点があるが、二次衝突時に於ける運転者保護をより一層充実させる為には、次の様な点を改良する事が望まれる。即ち、車両の幅方向に関して、二次衝突時に前記係止カプセル47、47aに加わる衝撃荷重の作用方向と前記ステアリングコラム6cの軸方向とは必ずしも一致しない。むしろ、運転者の身体はステアリングホイールに、車両の幅方向に関して斜めに衝突する場合が多い。従って、多くの場合、二次衝突時に前記係止カプセル47、47aには、斜め前方に向いた衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重のうちの幅方向の分力により、前記係止カプセル47、47aの左右両側縁のうちの何れか一方の側縁が、前記係止切り欠き45の内側縁に強く押し付けられる。そして、これら互いに強く押し付けられた側縁同士が強く擦れ合いつつ(摩擦係合しつつ)、前記係止カプセル47、47aが前記係止切り欠き45から前方に抜け出る。
この様にして前記係止カプセル47、47aが前記係止切り欠き45から前方に抜け出る際、この係止カプセル47、47aを前方に変位させる為に要するエネルギ(荷重)は、このカプセル47、47aが押される方向と、前記何れか一方の側縁が擦れ合う内側縁とが為す角度が大きくなるほど、大きくなる。二次衝突発生の瞬間に、前記係止カプセル47、47aを前方に変位させる為に要するエネルギが大きくなると、前記二次衝突発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃が大きくなり、運転者を保護する面から不利になる。この様な事情を考慮すれば、前記二次衝突の発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を緩和すべく、前記係止カプセル47、47aが押される方向に拘らず、この係止カプセル47、47aの側縁が前記係止切り欠き45の側縁に強く押し付けられない様にする事が好ましい。
[本発明に関する参考例の第1例]
図1〜4は、本発明に関する参考例の第1例を示している。尚、本参考例の特徴は、二次衝突の発生時に、ステアリングコラム6cに加わる衝撃荷重の作用方向に拘らず、車体側ブラケット11bに対する係止カプセル47bの前方への変位開始に要する荷重を低く抑えるべく、この車体側ブラケット11bに形成した係止切り欠き45aの形状を工夫し、それに合わせて、前記係止カプセル47bの形状を、前述の図22〜26に示した先発明に係る構造と異ならせた点にある。その他の部分の構造及び作用は、この先発明に係る構造と同様であるから、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、本参考例の特徴部分、及び、前記先発明に係る構造と異なる部分を中心に説明する。
コラム側ブラケット33の上面に前記係止カプセル47bを、複数本(図示の例では3本)のリベット54、54により結合固定している。この係止カプセル47bの、基本的な形状、構造は、前述の図25に示した、先発明の第1例の構造に組み込んだ係止カプセル47と同様である。但し、本参考例の構造に組み込む、前記係止カプセル47bの下半部の平面形状は、この下半部の幅寸法が後方に向かうに従って小さくなる方向に、左右両側縁が互いに逆方向に傾斜した、台形状となっている。即ち、前記係止カプセル47bの形状は、上半部及び下半部とも、左右対称形状であるが、下半部の左右両側面が前後方向に対し、互いに逆方向に傾斜している。又、前記係止カプセル47bの上半部は、同じく下半部から両側方及び後方に張り出して鍔部48aを構成している。
一方、前記車体側ブラケット11bに形成した係止切り欠き45aは、左右両側縁を、それぞれの部分の全長に亙り、前方に向かうに従って前記車体側ブラケット11bの幅方向外側に向かう方向に傾斜させている。即ち、前記係止切り欠き45aの左右両側縁を、前記ステアリングコラム6cの中心軸と平行である、この係止切り欠き45aの中心線αに対して、互いに逆方向に、この中心線αに対して同じ角度θだけ傾斜させている。傾斜させている方向は、前記係止切り欠き45aの左右方向に関する幅寸法が、前方に向かうに従って漸次大きくなる方向としている。尚、前記左右両側縁の前記中心線αに対する傾斜角度θと、前記係止カプセル47bの下半部の左右両側面の傾斜角度とは、互いに一致させている。但し、前記係止切り欠き45aの幅寸法は、前記係止カプセル47bの下半部のうちで、図2に示す組み合わせ状態で前後位置が一致する部分の幅寸法よりも僅かに(例えば0.5〜2mm程度)大きい。前記鍔部48aの幅寸法Wは、最も左右両端縁同士の間隔が広がっている、前記係止切り欠き45aの前端開口部の幅寸法wよりも十分に大きい(W>w)。
又、前記車体側ブラケット11bの左右両側縁部には、この車体側ブラケット11bを構成する金属板を下方に折り曲げる事により、左右1対の垂下板部58、58を形成して、この車体側ブラケット11bの曲げ剛性を向上させている。これら両垂下板部58、58の前端部分は互いに平行となっており、この前端部分の内側面同士の間隔Dは、前記コラム側ブラケット33の上端部の幅(左右方向の長さ)Lよりも少しだけ大きく(D>L)している。又、前記両垂下板部58、58の下端縁は、前記コラム側ブラケット33の上端部よりも少し下方に位置させている。更に、前記両垂下板部58、58のうちで、前記前端部分と中間部分との連続部は、これら両垂下板部58、58の内側面同士の間隔が滑らかに広がる方向に湾曲している。従って、二次衝突の進行に伴って、このコラム側ブラケット33の上端部は、前記両垂下板部58、58の前端部同士の間に進入し、これら両垂下板部58、58の内側面に案内されつつ、前方に移動する。
又、前記係止切り欠き45aの内側縁部の複数箇所(図示の例では6箇所)に、図3〜4に示す様な小切り欠き部55を形成している。これら各小切り欠き部55は、図4の(A)に示す様に、それぞれが前記係止切り欠き45aの内側に向けて開口している。更に、前記係止カプセル47bの鍔部48aの一部で、前記各小切り欠き部55に整合する部分に、それぞれ小通孔49a、49a(図1〜2参照)を形成している。
上述の様に、上半部の前記鍔部48aに前記各小通孔49a、49aを形成し、前記各リベット54、54により前記コラム側ブラケット33に結合固定された前記係止カプセル47bと、前記各小切り欠き部55を形成した前記車体側ブラケット11bとは、合成樹脂56により、二次衝突時の衝撃荷重に基づいて分離可能に結合している。即ち、前記車体側ブラケット11bの側に形成した前記各小切り欠き部55と、前記係止カプセル47bの側に形成した前記各小通孔49a、49aとの間に、熱可塑性樹脂である前記合成樹脂56を、前記車体側ブラケット11bと前記鍔部48aとの間に掛け渡す様に、溶融状態で注入し固化(インジェクション成形)する。この際、前記係止カプセル47bの下半部は前記係止切り欠き45aの幅方向中央部に位置させて、これら下半部の左右両側縁と係止切り欠き45aの内側縁との間に、この係止切り欠き45aの奥端部と前記下半部の後端面との間部分を含め、全長に亙って微小隙間57(図3参照)を介在させる。
前記合成樹脂56は、前記各小通孔49a、49aを介して前記各小切り欠き部55内に送り込まれるが、これら各小切り欠き部55は前記係止切り欠き45a内に開放されている。従って、これら各小切り欠き部55内に送り込まれた合成樹脂56は、前記微小隙間57内に、この微小隙間57の全長に亙って進入し、この微小隙間57内で冷却固化する。前記各小切り欠き部55からこの微小隙間57内への合成樹脂56の流入は円滑に行われる。即ち、図4の(B)に示す様に、前記車体側ブラケット11bの一部に、前記係止切り欠き45aとは独立した小通孔を形成した場合には、前記微小隙間57内に十分量の合成樹脂56を送り込む事が難しい。これに対して、本参考例の場合には、前記各小切り欠き部55が、図4の(A)に示す様に前記係止切り欠き45a内に開口している為、前記微小隙間57内に十分量の合成樹脂56を、確実に送り込める。
尚、この合成樹脂56のうちで、前記各小通孔49a、49a及び前記各小切り欠き部55内で、これら各小通孔49a、49aと各小切り欠き部55との間に掛け渡される状態で冷却固化された部分が、複数の結合部材(前述の先発明構造の係止ピン50、50に相当する部材)を構成する。そして、前記車体側ブラケット11bに対して前記係止カプセル47bを、二次衝突時に加わる衝撃荷重により、前方への変位を可能に結合支持する。更に、前記各小切り欠き部55内に送り込まれた合成樹脂56の一部は、前記車体側ブラケット11bの上下両面と、それぞれが相手面である、前記鍔部48aの下面及び前記コラム側ブラケット33の上面との間に存在する微小隙間内に進入し、この微小隙間内で冷却固化する。この結果、前記車体側ブラケット11bに対する、前記コラム側ブラケット33の取付部のがたつきをなくして、前述の様に、ステアリングホイールの操作感の向上を図れる。尚、前記車体側ブラケット11bの上下両面と、それぞれがこの上下両面と対向する相手面である、前記鍔部48aの下面及び前記コラム側ブラケット33の上面とのうち、何れか一方の面同士を隙間なく当接させ、他方の面同士の間に存在する微小隙間内にのみ、前記合成樹脂56の一部を進入させても良い。
又、上述の様にして互いに組み合わせた、前記係止カプセル47bと前記車体側ブラケット11bとの間に、エネルギ吸収部材59を設けている。このエネルギ吸収部材59は、低炭素鋼製の線材の如く、塑性変形可能な線材を曲げ形成して成るもので、平面形状がコ字形である基部60と、左右1対ずつの折り返し部65、65及び延出部66とを備える。この様なエネルギ吸収部材59は、図1に示す様に、前記係止カプセル47bと前記車体側ブラケット11bとの間に掛け渡している。即ち、前記基部60を、前記係止カプセル47bの上半部で前記車体側ブラケット11bの上面から突出した部分に巻き掛ける様に係合させると共に、前記両折り返し部65、65を前記車体側ブラケット11bの後端縁部に設けた、左右1対の凸面61、61部分に対向させ、前記両延出部66を、これら両凸面61、61の下側にそれぞれ設けた1対の小通孔62、62に、後方から前方に挿通している。
上述の様に構成する本参考例のステアリングコラム用支持装置によれば、前述した先発明の場合と同様の理由で、二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させる為のチューニングが容易になる。又、本参考例の構造の場合には、前記先発明の構造と同様に、車体側ブラケット11bに形成した係止切り欠き45aの前後方向長さ(深さ)を、前記係止カプセル47bの同方向の長さよりも十分に長くしている為、二次衝突が進行した状態でも、ステアリングホイールが過度に下降する事を防止できる。
特に、本参考例の構造の場合には、前記係止切り欠き45aの左右両側縁を、前方に向かうに従って互いの間隔が広がる方向に、互いに逆方向に傾斜させている為、前記二次衝突時に前記係止カプセル47bが押される方向に拘らず、この係止カプセル47bの側縁が前記車体側ブラケット11bの係止切り欠き45aの内側縁に強く押し付けられる事はない。
即ち、前記二次衝突に伴って、前記係止カプセル47bを真っ直ぐ前方に押圧する力が加わった場合、及び、斜め前方に加わった場合でも、前記係止カプセル47bに加わる力の作用方向の、前記係止切り欠き45aの中心線αに対する傾斜角度が、この係止切り欠き45aの内側縁の傾斜角度θ未満の場合には、この係止切り欠き45aの左右両内側縁と、これら両内側縁に対向する、前記係止カプセル47bの左右両側面とが直ちに離れる。従って、これら両内側縁と相手面との間に大きな摩擦力が作用する事はない。
これに対して、前記二次衝突に伴って前記係止カプセル47bに加わる力の作用方向が、前記係止切り欠き45aの内側縁の傾斜角度θを超えて大きくなった場合には、前記係止カプセル47bの左右両側面のうちの何れかの側面が、前記両内側縁のうちの何れかの側縁に押し付けられる。この場合でも、当該側面を当該側縁に押し付ける方向に作用する分力の大きさは、当外側縁の傾斜角度θに見合う分だけ、小さく(作用方向の傾斜角度−θに対応する大きさに)抑えられる。しかも本参考例の場合には、前記係止切り欠き45aの内側縁と前記係止カプセル47bの左右両側面との間に前記合成樹脂56が介在する。この為、例えばこの係止カプセル47bと前記車体側ブラケット11bとを何れも炭素鋼等の金属製とし、前記二次衝突に伴ってこの係止カプセル47bに斜め方向の力が加わったとしても、前記側面と前記内側縁とが、金属同士で強く擦れ合う事はない。この為、前記二次衝突発生の瞬間に、前記係止カプセル47bを前方に変位させ始める為に要する荷重を低く抑えて、この二次衝突発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を緩和し、運転者の保護充実を図れる。
尚、本参考例の構造の場合には、前記係止切り欠き45aの幅寸法が、この係止切り欠き45aの前端開口まで漸増しているが、前記二次衝突が或る程度進行した状態から後の状態で、前記係止カプセル47bの幅方向への変位は、前記コラム側ブラケット33の上端部と、前記両垂下板部58、58の前端部との係合により規制される。従って、前記係止カプセル47bの上半部に設ける、前記鍔部48aの幅寸法を特に大きくしなくても、前記二次衝突が進行した状態でも、この鍔部48aの両端部下面と前記車体側ブラケット11bの前端部上面とを係合させたままにして、前記ステアリングホイールの過度の下降を防止できる。
二次衝突に伴って、前記係止カプセル47bが前記車体側ブラケット11bに対し前方に変位する過程で、前記エネルギ吸収部材59を塑性変形させる。即ち、前記係止カプセル47bの前方への変位に伴って、このエネルギ吸収部材59を構成する基部60が前方に引っ張られ、前記両折り返し部65、65の前側縁(内周縁)が前記両凸面61、61に押し付けられる。そして、この状態から前記係止カプセル47bが更に前方に変位し、前記基部60が更に前方に引っ張られると、前記エネルギ吸収部材59の一部が、前記両凸面61、61により扱かれて塑性変形する。具体的には、前記両折り返し部65、65が、これら両凸面61、61で扱かれつつ、前記両延出部66の先端部に向けて移動する事により、前記係止カプセル47bが前方に変位する事を許容する。この様に、この係止カプセル47bが、前記エネルギ吸収部材59を塑性変形させつつ前方に移動する事により、前記ステアリングホイールから、アウタシャフト25、玉軸受26、アウタコラム24、調節ロッド37、コラム側ブラケット33等を介して前記係止カプセル47bに加えられた衝撃エネルギを吸収する。そして、前記ステアリングホイールに衝突し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る。
[本発明に関する参考例の第2例]
図5は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、車体側ブラケット11cの幅方向中央部に形成した係止切り欠き45bのうちで、二次衝突が発生する以前に係止カプセル47bよりも前方に露出している部分のうち前半部分を、前記係止切り欠き45bの中心線αに対し平行にしている。要するに、この係止切り欠き45bの左右両側縁のうちで、前記二次衝突発生の瞬間及び発生の直後に前記係止カプセル47bの側面と係合する部分のみを、前方に向かうに従って互いの間隔が広がる方向に傾斜させている。そして、前記二次衝突に伴って前記係止カプセル47bが前方に変位し始めた後は、この係止カプセル47bを前方に向け、前記中心線α方向に案内する様にしている。
この様に構成する本参考例の構造によれば、前記二次衝突が進行する過程で、コラム側ブラケット33の上端部を、前記車体側ブラケット11cの左右両側縁部に設けた1対の垂下板部58、58の前端部内側面同士の間に、より滑らかに進入させる事ができる。即ち、前記二次衝突が進行する過程で生じる、前記コラム側ブラケット33の上端部左右両外側面と、前記両垂下板部58、58の内側面とのずれを僅少に抑える事ができる。そして、前記コラム側ブラケット33の上端部を前記両垂下板部58、58の内側面同士の間に、より滑らかに進入させる事ができる。そして、前記二次衝突の終段で、前記コラム側ブラケット33の上端部を、前記両垂下板部58、58の内側面同士の間で案内する事により、ステアリングホイールの左右方向位置がずれ動く事を抑えつつ、このステアリングホイールを前方に変位させられる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した本発明に関する参考例の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[本発明に関する参考例の第3例]
図6〜7は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例の場合には、車体側ブラケット11dの幅方向中央部に形成した係止切り欠き45cのうちで、二次衝突が発生する以前に係止カプセル47bよりも前方に露出している部分のうち中間部乃至前端部を、前記係止切り欠き45cの中心線αに対し、前記二次衝突が発生する以前に前記係止カプセル47bが係合している後半部分の左右両側縁とは逆方向に傾斜させている。そして、前記中間部乃至前端部の幅寸法を、前方に向かうに従って漸減させている。前記係止切り欠き45cの前端開口部の幅wは、前記係止カプセル47bの下半部でこの係止切り欠き45cと係合している部分の幅Wよりも小さい(w<W)。
又、本参考例の場合には、前記車体側ブラケット11dの前部で前記二次衝突が発生する以前に(通常状態で)前記係止カプセル47bの前方に露出した部分のうち、前記係止切り欠き45cの左右両側部分を、図7の(A)に示す様に、前後方向に関して波形形状としている。要するに、前記車体側ブラケット11dのうちの前記係止切り欠き45cの前部両側部分で、通常状態で前記係止カプセル47bの前端面よりも前方に突出した部分を、前後方向に亙り交互に逆方向に湾曲させる事により波形部分63とし、この波形部分63の、見掛け上の厚さ寸法Tを、前記車体側ブラケット11dを構成する金属板の厚さ寸法tよりも大きく(T>t)している。この金属板の厚さ寸法tは、図7の(B)に示した、前記係止カプセル47bの上部左右両側面に形成した鍔部48aの下面とコラム側ブラケット33の上面との間の隙間64、即ち、前記通常状態で前記車体側ブラケット11dを上下から挟持する部分の高さ寸法hと同じか、この高さ寸法hよりも僅かに小さい(t≦h)。従って、前記波形部分63の見掛け上の厚さ寸法Tは、前記高さ寸法hよりも大きい(T>h)。
上述の様な構成を有する本参考例の構造の場合、二次衝突時に前記係止カプセル47bは、前記車体側ブラケット11dを塑性変形させつつ前方に変位する。第一に、この係止カプセル47bの下半部が前記係止切り欠き45cの前半部を、左右に押し広げつつ前方に変位する。この際、前記車体側ブラケット11dの前部を塑性変形させる分だけ、前記二次衝突に伴って前記係止カプセル47bに加えられた衝撃エネルギが吸収される。第二に、前記波形部分63が前記隙間64部分を通過する際に、この波形部分63を押し潰す方向に塑性変形させつつ、前記係止カプセル47bが前方に変位する。この際、前記波形部分63を塑性変形させる事によっても、前記衝撃エネルギが吸収される。尚、この波形部分63がこの衝撃エネルギを吸収する程度は、波形の高さを変える事により、任意に調節できる。従って、複数の波形を前後方向に配置する場合に、各波形の高さを、後側で低く、前側に向かうに従って高くすれば、二次衝突の進行に伴って衝撃エネルギを吸収する程度を次第に大きくする事ができて、運転者保護の面から好ましい特性を得られる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した本発明に関する参考例の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。尚、本参考例の様に、車体側ブラケットの前部で係止切り欠きを両側から挟む部分を波形形状とする構造は、前述の本発明に関する参考例の第1〜2例の構造と組み合わせて実施する事もできる。
[本発明に関する参考例の第4〜6例]
図8の(A)〜(C)は、本発明に関する参考例の第4〜6例を示している。先に述べた参考例の第1〜3例が、何れも車体側ブラケットの前部を後部と同一平面上に位置させていたのに対して、図8の(A)に示した第4例の構造の場合には、前部を後部に対し上方に曲げ形成している。又、図8の(B)に示した第5例の構造の場合には、前部を後部に対し下方に曲げ形成している。更に、図8の(C)に示した第6例の構造の場合には、前部を後部に対し下方に(上方でも可)に曲げ形成すると共に、この前部を波形としている。この様な第4〜6例の構造の場合には、二次衝突発生後に於ける、ステアリングホイールの上下位置を規制できる。
[実施の形態の第1例]
図9〜13は、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の場合には、係止カプセル47cとコラム側ブラケット33との結合部の構造を簡略化すべく、これら係止カプセル47cとコラム側ブラケット33とを、炭素鋼板等、互いに溶接可能で、しかも十分な強度及び剛性を確保できる、同種の金属板により造ると共に、前記係止カプセル47cの形状を工夫している。即ち、この係止カプセル47cは、基板部67と、左右1対の立ち上がり部68、68と、左右1対の鍔部69、69とを備える。このうちの基板部67は、平板状である。又、前記両立ち上がり部68、68は、この基板部67の幅方向両端部から上方に、ほぼ直角に折れ曲がっている。又、これら両立ち上がり部68、68は、車体側ブラケット11bに形成した係止切り欠き45aの左右両側縁と同じ方向に、同じ角度で傾斜させて、前記両立ち上がり部68、68同士の間隔を、前方に向かうに従って狭くしている。更に、前記両鍔部69、69は、前記両立ち上がり部68、68の上端から互いに反対方向に折れ曲がっている。これら両鍔部69、69の下面と前記基板部67の下面との間に存在する段差の高さHは、前記車体側ブラケット11bを構成する金属板の厚さtよりも、僅かに大きく(H>t)している。
上述の様な構成を有する、前記係止カプセル47cは、前記基板部67を、前記コラム側ブラケット33の上端部に設けた上板部70に重ね合わせた状態で、この上板部70に、溶接71、71により固定している。この上板部70は、前記コラム側ブラケット33を構成する左右1対の支持板部34、34の上端縁同士を連続させる状態で設けられている。本例の場合には、前記基板部67の前後方向に関する寸法を、前記上板部70のうちでこの基板部67を重ね合わせる部分の同方向の寸法よりも小さくしている。又、この基板部67を前記上板部70に重ね合わせた状態で、この上板部70の前後両端部を、前記基板部67の前後両端縁から前後方向に突出させている。そして、この基板部67の前後両端縁と、前記上板部70の前後両端部の上面との間に、前記溶接71、71を施している。本例の場合には、これら両溶接71、71を、隅肉溶接としている。
前記係止カプセル47cを、上述の様にコラム側ブラケット33の上板部70の上面中央部に溶接固定した状態で、この上板部70の上面両端寄り部分と前記両鍔部69、69の下面との間に、前記車体側ブラケット11bを構成する金属板の一部で、前記係止切り欠き45aの両側部分を挿入可能な係止溝72、72が形成される。そこで、これら両係止溝72、72に、前記金属板のうちで前記係止切り欠き45aの両側部分を挿入しつつ、前記係止カプセル47cをこの係止切り欠き45aの内側奥端部に組み付ける。この状態で、前記両鍔部69、69と、前記金属板のうちで前記係止切り欠き45aの両側部分とが重なり合う。そこで、この重なり合った部分に互いに整合する状態で設けられた小通孔49a、49b{又は図4の(A)に示した様な小切り欠き部55}内に合成樹脂56を射出成形して係止ピン50、50を構成する。この状態で、前記係止カプセル47c及び前記コラム側ブラケット33が前記車体側ブラケット11bに対し、二次衝突時の衝撃荷重により、前方への離脱を可能に結合される。
上述の様に構成する本例の構造によれば、二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させる為のチューニングが容易にでき、しかも、二次衝突の発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を緩和し、運転者の保護充実を図れる事に加えて、小型・軽量化並びに低コスト化を図れ、且つ、設計の自由度を確保できる構造を実現できる。即ち、それぞれが金属板製である、前記係止カプセル47cと前記コラム側ブラケット33とを溶接により結合固定する為、この係止カプセル47cの上側にボルトの先端部を突出させると共に、この先端部にナットを螺着する必要がなくなる。要するに、前記車体側ブラケット11bの上面から突出するのは、前記係止カプセル47cのうち、左右1対の鍔部69、69のみとなる。この鍔部69、69を構成する金属板の厚さは、例えば一般的な乗用車用のステアリングコラム用支持装置の場合で2〜4mm程度と僅かである。しかも、前記上板部70の下面側には、何らの突出部(例えばボルトの頭部)も存在しない状態となる。従って、ボルト及びナットの存在に基づく組立寸法の増大を抑えられて、小型・軽量化を図れる。又、前記ボルト及びナットが不要になる事に基づいて低コスト化を図れ、小型化に基づいて、ステアリング装置設置部分の設計の自由度確保を図れる。
但し、本例の様に、前記金属板製の係止カプセル47cを使用した構造で、合成樹脂によりこの係止カプセル47c及び前記コラム側ブラケット33と、前記車体側ブラケット11bとの間の隙間を塞ぐと次の様な課題が生じる。即ち、前述の図22、24に示した先発明の構造の様に、車体側ブラケット11に形成した係止切り欠き45の左右両側縁が互いに平行である場合には、前記隙間部分に充填された合成樹脂56が、前記係止カプセル47c及び前記コラム側ブラケット33が前記車体側ブラケット11bに対し前方に変位する事に対する抵抗になる可能性がある。これに対して本例の場合には、前記係止切り欠き45aの左右両内側縁が、この係止切り欠き部45aの幅寸法が前方に向かうに従って漸次広くなる方向に傾斜している為、二次衝突の直後に、前記合成樹脂56と、前記係止切り欠き45aの左右両側縁とが離れるか、仮に擦れ合った状態でも、擦れ合い部の面圧が低く抑えられる。従って、前記合成樹脂56と、前記係止切り欠き45aの左右両内側縁とが強く摩擦し合う事を防止して、前記係止カプセル47c及び前記コラム側ブラケット33と共にステアリングホイールが、より円滑に前方に変位する様にできる。
この点に就いて、図9〜11に図12〜13を加えて説明する。前記金属板製の係止カプセル47cを造る場合、図13の(A)に示した、素材となる金属板73に、同図の(A)→(B)→(C)に示した曲げ加工を順次施して、同図の(D)に示した係止カプセル47cとする。この様にして得られた係止カプセル47cのうち、基板部67の下面と、左右1対の立ち上がり部68、68の外側面との連続部には、断面形状が四分の一円弧状である、凸曲面74、74が形成される。この様な、前記係止カプセル47cの基板部67と、前記コラム側ブラケット33の上板部70とを溶接固定した状態では、この上板部70の上面と、前記両凸曲面74、74との間に、くさび状の隙間が形成される。そして、前記係止カプセル47c及び前記コラム側ブラケット33と前記車体側ブラケット11bとを結合する為の係止ピン50、50を合成樹脂56の射出成形により造ると、この合成樹脂56の一部が前記くさび状の隙間に入り込んで、この隙間内で固化する。特に、前記車体側ブラケット11bに形成した受け入れ部が、図4の(A)に示した様な小切り欠き部55の場合には、前記隙間内に合成樹脂56が全長に亙って、確実に入り込む。
この様に、前記合成樹脂の一部がくさび状の隙間内で固化する事自体は、前記係止カプセル47c及び前記コラム側ブラケット33と前記車体側ブラケット11bとの結合部のがたつき防止の面からは好ましい。但し、前記くさび状の隙間の内面と、この隙間内で固化した合成樹脂56とは、広い面積で当接する。この合成樹脂56と、それぞれが金属製である前記係止カプセル47c及び前記コラム側ブラケット33との擦れ合い部の摩擦係数は小さいが、擦れ合い面積が広い為、二次衝突時にこれら係止カプセル47c及びコラム側ブラケット33を前方に変位させる為に要する荷重を少しでも低くする面からは好ましくない。即ち、前記隙間内で固化した、先端が尖った形状を有する合成樹脂56は、二次衝突時に、図12に示す様に、前記車体側ブラケット11b側に付着したままその位置に留まるのに対して、前記係止カプセル47c及びコラム側ブラケット33は、前方に変位する。前記先端が尖った合成樹脂56が、前記くさび状の隙間内に存在した状態のまま、前記係止カプセル47c及びコラム側ブラケット33が前方に変位すると、擦れ合い部の摩擦が大きくなる。そして、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安定させて、運転者の保護充実を図る面からは不利になる。
これに対して本例の構造の場合には、前記係止切り欠き45aの左右両側縁部が、この係止切り欠き部45aの幅寸法が前方に向かうに従って漸次広くなる方向に傾斜している為、二次衝突の直後に、前記合成樹脂56と、相手面である係止カプセル47c及びコラム側ブラケット33の表面とが離れる傾向になる。言い換えれば、前記先端が尖った合成樹脂56が、前記くさび状の隙間から直ちに抜け出し易くなる。従って、この合成樹脂56と、これら係止カプセル47c及びコラム側ブラケット33の表面とが強く摩擦し合う事を防止して、これら係止カプセル47c及びコラム側ブラケット33と共に前記ステアリングホイールが、より円滑に前方に変位する様にできる。
その他の部分の構成及び作用は、前述の本発明に関する参考例の第1例の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
[実施の形態の第2例]
図14は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の構造は、前述の図6〜7に示した本発明に関する参考例の第3例に組み込んだ車体側ブラケット11dと、上述の図9〜11に示した実施の形態の第1例に組み込んだ、金属板製の係止カプセル47cとを組み合わせている。
この様な本例の構造は、前記参考例の第3例により得られる作用・効果と、前記実施の形態の第1例により得られる作用・効果とを合わせて得られる。
その他の部分の構成及び作用は、前述の本発明に関する参考例の第1例の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。