CN103052556A - 能量吸收部件及撞击吸收式转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明的能量吸收部件及撞击吸收式转向装置，谋求在二次碰撞时随着方向盘向前方位移而逐渐加大能量吸收部件22b吸收的撞击载荷，进一步充分地保护驾驶者。能量吸收部件（22b）具备设置在中央部的基部（27a）、从该基部（27a）的两端向前方伸长并在中间部具有被折返成U字状的折返弯曲部（29b）的一对撞击吸收部（28b）。对这些撞击吸收部（28b）中的、至少比折返弯曲部（29b）靠前端侧实施压溃加工，使能量吸收部件（22b）相对于拽动部（32）的高度随着从折返弯曲部（29b）朝向撞击吸收部（28b）的前端侧而逐渐变高。

Description

能量吸收部件及撞击吸收式转向装置

技术领域

本发明涉及在伴随碰撞事故发生驾驶者的身体与方向盘碰撞的二次碰撞时，对施加在驾驶者的身体上的撞击进行缓和的撞击吸收式转向装置，以及组装在该撞击吸收式转向装置中、用来在发生二次碰撞时吸收撞击载荷并产生塑性变形而构成撞击缓和功能的一部分的能量吸收部件。

背景技术

图19表示机动车用的转向装置的现有结构的一例。转向装置把方向盘1的旋转传递到转向齿轮单元2的输入轴3，随着输入轴3的旋转而推拉左右一对转向横拉杆4，对输入轴赋予转向角。方向盘1支撑固定在转向轴5的后端部，转向轴5在沿轴向插通圆筒状的转向柱6的状态下旋转自如地支撑于转向柱6。而且，转向轴5的前端部通过万向联轴器7与中间轴8的后端部连接，中间轴8的前端部通过另外的万向联轴器9与输入轴3连接。另外，在图示的例子中，组装了用来调节方向盘1的上下位置的倾斜机构、用来调节前后位置的伸缩机构、和把电动马达10作为辅助动力源以求减轻用来操作方向盘1的力的电动式动力转向装置。

对于机动车用转向装置，要求在碰撞事故时，用来保护驾驶者的结构。例如，中间轴8被构成为，能够传递扭矩，并且能够由撞击载荷使全长收缩，在碰撞事故中与其它的机动车等发生碰撞的一次碰撞时，通过中间轴8的收缩，即便转向齿轮单元2向后方位移，也可以防止方向盘1向后方位移、碰撞到驾驶者的身体。而且，在碰撞事故时，随着一次碰撞，会发生驾驶者的身体与方向盘1碰撞的二次碰撞。为了在该二次碰撞时缓和施加到驾驶者的身体上的撞击，转向柱6以当朝向前方施加了的大的力的情况下能够脱落的方式被支撑。

图20～图24记载在日本特开2011-148354号公报中，表示设有这样的撞击吸收机构的撞击吸收式转向装置的现有结构的第1例。在该结构中，把对转向柱6的中间部进行支撑的柱侧托架11，以在被施加了朝向前方的大的力的情况下进行脱落的方式，通过左右一对卡定盒20及螺栓21（参照图19）支撑在被固定于车身的车身侧托架15上。而且，为了在伴随二次碰撞的进行、转向柱6向前方位移的过程中，对从驾驶者的身体向转向柱6传递的撞击能量进行吸收，在与转向柱6一起向前方位移的部分、和支撑在车身或车身侧托架15上不向前方位移的部分间，设有左右一对能量吸收部件22。

柱侧托架11通过把钢板等的金属板弯曲成形而获得，分别具有沿上下方向设置的左右一对支撑板部13、和从这些支撑板部13的上端部向转向柱6的左右方向突出地设置的左右一对安装板部14。另外，安装板部14也可以由单板构成。而把支撑板部13的下端缘的一部分彼此用连结部连结，把柱侧托架11形成一体。在各个安装板部14中的、从左右夹着转向柱6的位置，把卡定切口23以在各个安装板部14的后端缘开口的方式进行设置。这些卡定切口23的形状为大致梯形，越是朝向前方（里侧）宽度尺寸越小。而且，在这些卡定切口23的内侧，分别组装卡定盒20。卡定盒20通过把把合成树脂注射模塑成型或把轻合金模铸成形而获得，在各个左右的侧面具有卡定槽24。形成在这些的侧面上的一对卡定槽24的槽底彼此的间隔，与卡定切口23的宽度相一致地、越是朝向前方变得越窄。

这样的卡定盒20は、各个卡定槽24在安装板部14的一部分与卡定切口23的两侧部分进行卡合从而支撑于安装板部14。而且，在安装板部14的一部分形成在卡定切口23的两侧部分的小通孔25与形成在卡定盒20上的小通孔26对合的状态下，以搭在这些小通孔25、26中的方式设置有合成树脂或轻合金制的卡定销（未图示）。通过这些卡定销，以仅在施加了大的撞击载荷的情况下向后方脱落的方式把卡定盒20支撑在安装板部14。另外，小通孔25、26的数量、形成位置存在各种不同的样式。而且，也可以在安装板部14侧取代小通孔25而设置向卡定切口23开口的小切口。

而且，通过向下方插通设置在卡定盒20的中央部的通孔43的螺栓21，把卡定盒20支撑固定于车身侧托架15。为此，在车身侧托架15上直接形成用来拧合螺栓21的螺纹孔，或者，在其上面固定螺母。卡定盒20和安装板部14，通过卡定切口23的两侧部分与卡定槽24的卡合，以及，搭在小通孔25、26中的卡定销，以某种程度上较大的强度及刚性进行结合。因此，通常时，柱侧托架11牢固地支撑在车身上。

另一方面，在支撑在车身侧托架15上的各个卡定盒20和跟转向柱6一起向前方位移的柱侧托架11间，设置能量吸收部件22。能量吸收部件22通过把软钢、不锈钢等制成的能塑性变形的线材进行弯曲成形而获得。具体来说，通过把中央部形成直线状的基部27，把该基部27的两端部分别向前方折曲成直角，从而形成一对撞击吸收部28。各个撞击吸收部28的中间部，通过向下方且后方折返成U字状，从而形成了折返弯曲部29。把各个能量吸收部件22的基部27与设置在卡定盒20的后部上面的保持槽30卡定，并且把折返弯曲部29的内周缘与安装板部14的前端缘卡合。

另外，在图示的情况下，为了易于进行把卡定盒20组装到车身侧托架15的作业，把吊挂托架31在覆盖卡定盒20的上下两面及后端面的一部分的状态下安装在卡定盒20上。为了设置吊挂托架31，把能量吸收部件22的基部27与卡定盒20的保持槽30卡定。在不设置这些吊挂托架31的情况下，也可以省略保持槽30，把基部27卡定在卡定盒20的后侧的侧面。另外，吊挂托架31的结构记载在日本特开2011-148354号公报、日本特开2010-13010号公报、日本特开2011-131682号公报中，由于与本发明的主旨没有关系因此省略其详细说明。

搭载了这样的撞击吸收式转向装置的车辆在发生碰撞事故的情况下，首先，在随着一次碰撞使车身的前部压溃，转向柱6被推向后方的状态下，维持卡定盒20与卡定切口23的卡合状态，阻止转向柱6向后方的位移。另一方面，在二次碰撞时，当从方向盘1向转向柱6施加朝向前方的强的力时，搭在小通孔25、26中的卡定销断裂，卡定盒20停留在原来位置，而安装板部14向前方位移，允许方向盘1向前方位移。

当伴随二次碰撞使安装板部14向前方位移时，能量吸收部件22的折返弯曲部29被安装板部14的前端缘拽动着向撞击吸收部28的前端部移动，允许向包含安装板部14的支撑托架11的前方位移。此时，基于撞击吸收部28的塑性变形，对伴随二次碰撞施加在支撑托架11上的撞击能量进行吸收，缓和被施加在驾驶者的身体上的撞击。为了有效进行这样的对撞击能量的吸收，在各个安装板部14的前端缘处与折返弯曲部29的内周缘相向的部分，形成有使前表面成为凸弯曲面（拽动面）的拽动部32。而且，在从各个拽动部32的前端缘向下方折曲的下垂板部33的一部分形成一对小通孔（未图示），在这些小通孔中插通撞击吸收部28中的、比折返弯曲部29更靠前端的部分。通过该结构，在二次碰撞时，撞击吸收部28的前端侧向下方位移，对折返弯曲部29打开的情形加以抑制，能把折返弯曲部29向撞击吸收部28的前端一边拽一边移动。

图25～图28表示日本专利第3409572号公报中记载的撞击吸收式转向装置的现有结构的第2例。在该现有结构的第2例的情况下，没有设置倾斜机构和伸缩机构，在转向柱6a的中间部，通过焊接固定了由通过把具有足够刚性的钢板弯曲成形而获得的单板所构成的、作为前后的柱侧托架的一方的后侧支撑托架35。在后侧支撑托架35上形成有设置在左右的安装板部14a、从设置在安装板部14a的前端缘的拽动部32a的前端缘向下方折曲的前侧下垂板部36、和从安装板部14a的后端缘中央部向下方折曲的后侧下垂板部37。而且，分别在前侧下垂板部36的中央下部形成圆孔38、在后侧下垂板部37的下缘形成半圆形的切口39。圆孔38及切口39的曲率与转向柱6a的外周面的曲率大致一致。通过把转向柱6a插通到圆孔38中，而且把切口39与转向柱6a的外周面碰触，把圆孔38及切口39的内周缘与转向柱6a的外周面焊接，从而把后侧支撑托架35固定于转向柱6a的中间部外周面。

现有结构的第2例中，也是在各个安装板部14a上以在安装板部14a的后端缘侧开口的方式形成卡定切口23，把卡定盒20a支撑在各个卡定切口23的内侧。而且，在安装板部14a的一部分，在设置在卡定切口23的周缘部并在这些卡定切口23开口的小切口（未图示）与形成在卡定盒20a上的小通孔26间架设卡定销（未图示），而且，通过插通到设置在卡定盒20a的中央部的通孔43的螺栓21或销子，把卡定盒20a支撑固定在被固定于车身的车身侧托架15上。通过这样的结构，与现有结构的第1例同样，把支撑转向柱6a的中间部的后侧支撑托架35，以在被施加了朝向前方的大的力的情况下进行脱落的方式，通过卡定销和左右一对卡定盒20a及螺栓21支撑在被固定于车身的车身侧托架15上。

现有结构的第2例中，也是在支撑在车身侧托架15的各个卡定盒20a与跟转向柱6a一起向前方位移的后侧支撑托架35间设置能量吸收部件22a。能量吸收部件22a通过把能塑性变形的金属丝弯曲成形而获得，具有设置在金属丝的中央部的基部27a、把基部27a的两端部分别向前方折曲成直角而形成的一对撞击吸收部28a、和在各个撞击吸收部28a的中间部把该中间部向下方且后方折返成U字状而形成的折返弯曲部29a。另外，在现有结构的第2例中，不设置吊挂托架，而使把一对能量吸收部件22a的基部27a与左右一对卡定盒20a的后侧的侧面卡定，而且把折返弯曲部29a的内周缘与安装板部14a的前端缘卡合。而且，通过把撞击吸收部28a中的、基部27a与折返弯曲部29a的连接部向彼此接近的方向折曲，从而缩小折返弯曲部29a彼此和撞击吸收部28a中的比折返弯曲部29a更靠前端侧彼此的距离，在把基部27a卡定于卡定盒20a的状态下，使这些卡合不会无意间松开，而容易进行把后侧支撑托架35安装在支撑板15上的作业。

在现有结构的第2例中，在能量吸收部件22a的折返弯曲部29a、与拽动部32a的凸弯曲面间设定了尺寸为t的间隙41（参照图25）。因此，在伴随二次碰撞，安装板部14a向前方位移尺寸t之后，一边通过拽动部32a拽动折返弯曲部29a一边使能量吸收部件22a向撞击吸收部28a的前端部移动，吸收伴随二次碰撞产生的撞击载荷。现有结构的第2例的其它的结构及作用，与现有结构的第1例同样。

现有结构的第1例及第2例的撞击吸收式转向装置，从在二次碰撞时更加充分地保护驾驶者的方面考虑，都存在改良的余地。即，在现有结构的第1例的情况下，把每个能量吸收部件22上各一对的折返弯曲部29的内周缘部，分别以相同的位置关系与拽动部32大致抵接。另一方面，在现有结构的第2例的情况下，把每个能量吸收部件22a各一对的折返弯曲部29a的内周缘部，隔着相同距离的间隙41以相同的位置关系与各个拽动部32a相向。这样，在现有结构的第1例及第2例的撞击吸收式转向装置的情况下，供给4处的折返弯曲部29、29a全部同时开始拽动。对此，为了对驾驶者进行充分保护，在二次碰撞刚刚开始后，最好是把使方向盘1（参照图19）向前方位移所需的载荷抑制成较低、伴随二次碰撞的进行而加大该载荷。即，最好是在位移开始的初期减小能量吸收部件22、22a的撞击载荷的吸收量，并逐渐加大。

在日本特开2007-223486号公报中，记载了这样的结构，即，在通过把能塑性变形的线材弯曲成形而获得的能量吸收部件中，使左右一对折返弯曲部的前后位置不同，谋求降低在二次碰撞刚刚开始后用来使方向盘向前方位移所需的载荷。但是，该能量吸收部件的宽度尺寸大，伴随二次碰撞使折返弯曲部塑性变形的结构也特殊，而且，为了确保能够进行吸收的撞击能量的总量而要求大型化、会导致制造成本增加等，并不一定是实用的结构。

而且，为了改变能量吸收部件的撞击载荷的吸收特性，分别在日本特开2001-114113号公报中记载了在金属板上设置透孔的方法，在日本特开2008-230266号公报及日本特开2007-302012号公报中记载了对金属丝进行热处理或高频沾火的方法、改变截面面积的结构。但是，在记载在日本特开2001-114113号公报中的发明的情况下，由于使用金属板，所以与使用金属丝的场合相比较使成本变高。而且，在记载在日本特开2008-230266号公报及日本特开2007-302012号公报中的发明的情况下，热处理（沾火）条件的设定困难，不仅成本高，而且会导致难以取得稳定的性能。进而，在仅仅改变截面面积的结构的情况下，线材的成本高。

【专利文献1】日本特开2011-148354号公报

【专利文献2】日本特开2010-13010号公报

【专利文献3】日本特开2011-131682号公报

【专利文献4】日本专利第3409572号公报

【专利文献5】日本特开2007-223486号公报

【专利文献6】日本特开2001-114113号公报

【专利文献7】日本特开2008-230266号公报

【专利文献8】日本特开2007-302012号公报

发明内容

本发明鉴于上述这样的情形而提出，目的是以低的成本，实现为了更加充分地保护驾驶者，随着方向盘向前方的位移而逐渐加大由能量吸收部件吸收的撞击载荷的结构，进而，实现可确保能吸收的撞击能量的总量，并能把在二次碰撞发生的瞬间施加到驾驶者的身体上的撞击稳定地、进一步降低的结构。

本发明的能量吸收部件设有基部和撞击吸收部，上述基部由能塑性变形的金属材料制造，支撑在被支撑于转向柱和车身中的任一方上的部分中的一方，上述撞击吸收部从该基部连续地向前后方向的一方伸长，前端侧朝前后方向的另一方，并在中间部具有折返成U字状的折返弯曲部，当上述转向柱在二次碰撞时被施加的撞击载荷的作用下朝前方位移时，通过配置在上述折返弯曲部的内周侧、设于被支撑在转向柱与车身的任一方的部分中的另一方的拽动部，一边拽动上述折返弯曲部，一边使该折返弯曲部向前端侧移动，吸收上述撞击载荷。

在上述能量吸收部件的基部支撑在被支撑于上述车身的部分上的情况下，上述撞击吸收部从该基部向前方伸长，通过上述折返弯曲部，其前端被构成为朝向后方。另一方面，在上述能量吸收部件的基部支撑在被支撑于上述转向柱的部分的情况下，上述撞击吸收部从该基部向后方伸长，通过上述折返弯曲部，其前端被构成为朝向前方。

尤其是，本发明的第1样式的能量吸收部件的特征在于，上述能量吸收部件在全长的截面面积相同，而且，相对于上述拽动部的拽动面的宽度方向的轴的截面系数，至少在比上述折返弯曲部靠前端侧，随着朝向前端侧而逐渐变大。

通过如此地改变上述能量吸收部件的截面系数，例如，可以使相对于上述拽动部的拽动面的高度，至少在比上述折返弯曲部靠前端侧，随着朝向前端侧而逐渐变高。

优选为，上述能量吸收部件通过把线材弯曲成形而形成，上述基部设置在上述线材的中央部，朝宽度方向伸长。而且，上述撞击吸收部在从上述基部的两端连续的状态下左右一对地设置。上述撞击吸收部的前端为自由端，而且，在各个撞击吸收部中的至少比上述折返弯曲部靠前端侧，相对于上述拽动部的拽动面的高度随着朝向前端侧而逐渐变高。另外，对该能量吸收部件的高度的改变，可以通过在上述线材的弯曲成形之前对高度改变的部分实施压溃加工来实现。

另外，该情况下，上述线材的截面形状优选为圆形或矩形。

另一方面，本发明的第2样式的能量吸收部件的特征为，上述左右一对地设置的撞击吸收部由具有第1折返弯曲部的第1撞击吸收部，和具有位于比第1折返弯曲部更远离上述基部的位置的第2折返弯曲部的第2撞击吸收部构成。另外，可以把第1样式和第2样式组合进行使用。

本发明的能量吸收部件能够适用于设有：转向柱；支撑于上述转向柱、对该转向柱的中间部进行支撑的柱侧托架；支撑于上述车身、固定在上述车身上的车身侧托架；和支撑于上述车身、固定在上述车身侧托架上，而且，以在对上述转向柱施加了朝向前方的撞击载荷的情况下使上述转向柱和上述柱侧托架能向前方脱离的方式对上述柱侧托架进行卡定的卡定部件的撞击吸收式转向装置。

即，本发明的撞击吸收式转向装置的特征为，本发明的第1样式或第2样式的能量吸收部件被设置在上述转向柱或上述柱侧托架、与上述车身侧托架或上述卡定部件间。

尤其是，本发明良好地适用于这样的撞击吸收式转向装置，该撞击吸收式转向装置的结构为，上述柱侧托架具有向上述转向柱的左右突出地设置的一对安装板部，各个安装板部具有在后端缘开口的卡定切口，和设置在前端缘、构成上述拽动部的凸弯曲面，上述卡定部件分别由卡定盒构成，上述卡定盒设有设置在各个左右的侧面、在上述安装板部的一部分对上述卡定切口的两侧部分进行卡合的卡定槽，和设置在这些卡定槽间的部分的通孔，通过把上述卡定部件的各个卡定槽在上述安装板部的各自的一部分与上述切口的两侧部分卡合，从而，把上述卡定部件与上述安装板部进行卡定，由此把上述柱侧托架支撑固定在车身侧托架上。

在该情况下，优选为，上述能量吸收部件的上述基部，以能阻止向前方的位移的方式卡定在上述卡定盒的后部，上述撞击吸收部的上述折返弯曲部的内周缘与上述凸弯曲面相向。

这样，优选为，在上述转向柱的左右双方设置一对安装板部、一对卡定部件、一对能量吸收部件的结构，尤其是，在至少作为一方的能量吸收部件使用第2样式的能量吸收部件的情况下，在上述安装板部的上面的一部分的、与第2撞击吸收部邻接的部分设置卡定部，上述卡定部用来在第1折返弯曲部随着二次碰撞开始被上述凸弯曲面拽动后，阻止上述能量吸收部件在被施加到第1折返弯曲部的撞击载荷作用下旋转。

该情况下，优选为，在上述一对安装板部与跟这些安装板部卡定的卡定盒间均设有上述能量吸收部件，各个能量吸收部件的第1撞击吸收部配置在上述安装板部中的上述柱侧托架的宽度方向中央侧、各个能量吸收部件的第2撞击吸收部配置在上述安装板部中的上述柱侧托架的宽度方向两端侧，上述卡定部通过把上述安装板部的宽度方向两端部的一部分向上方折起而形成。

更加具体来说，上述卡定部可以由折起片构成，上述折起片通过把在上述安装板部的宽度方向两端部分别向前后方向分隔开地形成的每一对裂缝间的部分向上方折起而形成。

发明效果

根据本发明的能量吸收部件及使用了该能量吸收部件的本发明的撞击吸收式转向装置，与现有结构的情形相比较，对于伴随二次碰撞的撞击载荷可以进一步充分保护驾驶者。即，在本发明的第1样式中，能量吸收部件的截面面积在全长上相同，而且，对于拽动该能量吸收部件的拽动部的拽动面的宽度方向上的轴的截面系数，至少在比折返弯曲部靠前端侧随着朝向前端侧而逐渐变大。因此，在二次碰撞的发生的瞬间，可以减小该能量吸收部件吸收的撞击载荷，把在该瞬间施加到驾驶者的身体上的撞击抑制成小的撞击。对此，随着二次碰撞的进行，随着转向柱朝前方位移，由该能量吸收部件吸收的撞击载荷逐渐变大，可以在被限定的行程吸收大的撞击载荷。

而且，根据本发明的第2样式，不仅可以确保能吸收的撞击能量的总量，而且，可以稳定地、把在二次碰撞发生的瞬间施加到驾驶者的身体上的撞击降得更低。即，当支撑托架的安装板部伴随二次碰撞与方向盘及转向柱一起向前方位移时，首先，在左右一对能量吸收部件各设置了一对的撞击吸收部中的一方的撞击吸收部开始塑性变形。设置在该一方的撞击吸收部的中间部的折返弯曲部被拽动部拽动，开始朝前端侧移动。在该瞬间，设置在另一方的撞击吸收部的中间部的折返弯曲部与上述拽动部分隔开，所以，在二次碰撞发生的瞬间，该能量吸收部件吸收的撞击载荷减小，在该瞬间施加到驾驶者的身体上的撞击可以得到缓和。随着二次碰撞的进行，上述另一方的撞击吸收部的折返弯曲部也与上述拽动部抵接而开始塑性变形。其结果，与第1样式同样，方向盘朝前方位移的行程不会变的过大，可以确保在二次碰撞时施加到方向盘上的撞击载荷的吸收量。

附图说明

图1是在本发明的实施方式的第1例的中、安装了能量吸收部件和卡定部件的状态下表示后侧支撑托架的单个半部的立体图。

图2是从侧方观察图1的后侧支撑托架的单个半部的侧面图。

图3是取出图1所示的能量吸收部件进行表示的立体图。

图4（A）是图3所示的能量吸收部件的侧面图，图4（B）～图4（F）是各个对应的部分的截面图。

图5是从图1仅仅取出后侧支撑托架的单个半部进行表示的立体图。

图6是表示本发明的实施方式的第2例中的能量吸收部件的与图4同样的图。

图7是在本发明的实施方式的第3例中的、安装了能量吸收部件和卡定部件的状态下表示后侧支撑托架的单个半部的俯视图。

图8是表示本发明的实施方式的第4例的转向装置的侧面图。

图9是图8的中央部的立体图。

图10是图8的中央部的侧面图。

图11是图8的中央部的俯视图。

图12是把图8的能量吸收部件取出进行表示的立体图。

图13是表示在二次碰撞时方向盘向前方的位移量与用来使能量吸收部件塑性变形所需要的撞击载荷的关系的线图。

图14是表示本发明的实施方式的第5例的转向装置的一部分的与图9同样的图。

图15是图14所示的部分的俯视图。

图16是对图14所示的部分表示随着二次碰撞的进行转向装置的状况变化的俯视图。

图17是表示本发明的实施方式的第6例的转向装置的一部分的与图9同样的图。

图18是图17所示的部分的俯视图。

图19是把现有的转向装置的一例在将一部分截断的状态下表示的侧面图。

图20是表示现有结构的第1例的撞击吸收式转向装置的立体图。

图21是图20的a部放大图。

图22是图21的b-b截面图。

图23是从图20所示的装置取出安装了卡定盒及能量吸收部件的状态下的支撑托架进行表示的立体图。

图24是从图20所示的装置取出支撑托架的安装板部、卡定盒和能量吸收部件进行表示的分解立体图。

图25是表示现有结构的第2例的撞击吸收式转向装置的侧面图。

图26是从上方观察图25的中间部的图。

图27是图26的c-c截面图。

图28是从图25所示的装置取出能量吸收部件进行表示的立体图。

具体实施方式

（实施方式的第1例）

图1～图5表示本发明的实施方式的第1例。另外，本例的特征为，能够实现这样的结构，即，在撞击吸收式转向装置及用于该撞击吸收式转向装置的能量吸收部件中，通过把在二次碰撞时能量吸收部件22b吸收的撞击载荷在二次碰撞发生的瞬间减小，并随着该二次碰撞的进行逐渐加大，从而，能够谋求对与方向盘1（参照图19）碰撞的驾驶者的身体的保护更加充分。其它的部分的结构及作用与现有的转向装置同样，所以，以本发明的特征部分为中心进行说明。另外，本例的能量吸收部件22b及撞击吸收式转向装置的结构不论是否具有倾斜机构、伸缩机构，都适用。而且，在包含本例在内，实施本发明的情况下，基本上，一对卡定盒20a及能量吸收部件22b采用左右对称配置的结构，而在以下的说明中，仅仅对车辆的进行方向左侧的结构进行说明。另外，在该情况下，进行方向右侧的结构与图示的结构镜面对称地构成。

在本例的情况下，能量吸收部件22b通过把截面形状为圆形的金属丝弯曲成形，并且把其一部分压溃，从而制成图3所示的形状。即，能量吸收部件22b设有：设置在金属丝的中央部的沿宽度方向伸长的基部27a，和通过把基部27a的两端向同一方向折曲而把各自的根端侧与基部27a连续的左右一对撞击吸收部28b，整体在俯视观察时构成为大致U字状。在撞击吸收部28b的各自的中间部设有侧面观察时被折返成U字状的折返弯曲部29b。即，撞击吸收部28b由向一方向伸长的自基部27a的连接部分、根端侧与该连接部相连续的折返弯曲部29b、和从折返弯曲部29b的前端侧朝反方向伸长的前端侧部分构成，撞击吸收部28b的前端成为朝反方向的自由端。

另外，在图示的例子中，通过把一对折返弯曲部29b与基部27a的各个连接部朝彼此接近的方向折曲，从而缩小了折返弯曲部29b彼此的距离。由此，在把基部27a嵌套在卡定盒20a上的状态下，可以谋求基部27a与卡定盒20a的卡合不会无意中松脱，使把后侧支撑托架35安装到车身侧托架15时的作业容易进行。

而且，对撞击吸收部28b中的比折返弯曲部29b靠前端侧部分实施压溃加工，使能量吸收部件22b的、相对于作为拽动部32a的拽动面的凸弯曲面的（关于该凸弯曲面的径向的）高度h从折返弯曲部29b开始，随着朝向撞击吸收部28b的前端侧部分中的后端缘而逐渐变高（h1＝h2＜h3＜h4）。即，在撞击吸收部28b中的、从折返弯曲部29b到前端缘（后端缘）的部分中，当二次碰撞时随着方向盘1朝前方位移而被拽动部32a开始拽动的折返弯曲部29b的压溃量最多。而且，撞击吸收部28b中的、从与折返弯曲部29b的连接部开始，压溃量随着朝向作为自由端的前端侧而逐渐减少，撞击吸收部28b的前端为零。也就是说，在金属丝的截面面积沿全长都相同的状态下，通过改变金属丝的高度h，从而逐渐加大截面系数（弯曲刚性）。另外，该高度h越小的部分，宽度变得越宽。另外，只要是相对于作为拽动部32a的拽动面的凸弯曲面的宽度方向上的轴的（凸弯曲面的法线方向的截面上的）、金属丝的截面系数，能够至少在比折返弯曲部靠前端侧随着朝向前端侧逐渐变大的结构即可，采用其它的结构也可以。例如，可以通过改变金属丝的组成，或改变金属丝的表面加工条件等，在金属丝的截面面积相同的情况下改变其截面系数。

在本例中，通过把能量吸收部件22b、作为卡定部件的卡定盒20a、作为支撑于转向柱的部分的后侧支撑托架35以如下方式进行组合，来构成撞击吸收式转向装置。本例的撞击吸收转向装置中的、作为对转向柱6（参照图20）的中间部进行支撑的柱侧托架的后侧支撑托架35，通过把具有足够刚性的钢板弯曲成形而获得，至少设有设置在左右的安装板部14a、设置在安装板部14a的前端缘的拽动部32a、从拽动部32a的前端缘朝下方折曲的前侧下垂板部36、和在安装板部14a的后端缘开口的卡定切口23。而且，作为卡定部件的卡定盒20a，设有设置在其左右的侧面、在安装板部14a的一部分与卡定切口23的两侧部分进行卡合的卡定槽24、和设置在这些卡定槽24间的部分的通孔43。该卡定盒20a在作为支撑在车身上的部分的车身侧托架15上，与现有结构同样地通过插通于通孔43的螺栓或销子进行固定。而且，在安装板部14a的一部分，在卡定切口23的两侧部分设置多个在卡定切口23开口的小切口44（在图示的例子中为4处），在卡定盒20a的两端部的与小切口44对合的位置设有多个（在图示的例子中为4处）小通孔26。在这些小切口44与小通孔26间，与现有结构同样地，搭着卡定销，在对转向柱6施加了朝向前方的撞击载荷的情况下，以使转向柱6和后侧支撑托架35能朝前方脱离的方式，把后侧支撑托架35支撑在车身侧托架15上。

在本例中，首先，把构成能量吸收部件22b的撞击吸收部28b中的前端侧部分分别插入被设置在后侧支撑托架35的前侧下垂板部36的小通孔34a。小通孔34a的内周面为大致四方形筒面。接着，如图1所示，把基部27a和撞击吸收部28b中靠基部27a的部分，嵌套在于卡定盒20a的一部分从安装板部14a的上面突出的部分上。在该状态下，基部27a与卡定盒20a的后端面抵接、折返弯曲部29b的内侧面与拽动部32a的凸弯曲面抵接或相向。另外，也可以在卡定盒20a的后端部设置卡定槽30（参照图24），把基部27a与该卡定槽卡定。

在本例的结构中，通过把能量吸收部件22b的基部27a与作为卡定部件的卡定盒20a卡定，从而把能量吸收部件22b配置在作为支撑于转向柱6的部分的后侧支撑托架35与作为支撑于车身的部分的卡定盒20a间。因此，基部27a朝转向装置的宽度方向伸长，撞击吸收部28b从基部27a的两端朝前方连续并伸长，通过折返弯曲部29a使其前端侧朝后方伸长。但是，也可以采用把能量吸收部件22b与固定在车身上的部分中的其它的结构卡定，通过支撑于转向柱6的部分中的其它的结构来拽动折返弯曲部29a的构成。而且，也可以是把能量吸收部件22b的基部27a与形成在支撑于转向柱6的部分（转向柱6、后侧支撑托架35等）上的任一结构卡定，在对转向柱6施加朝前方的撞击载荷的情况下，通过形成在支撑于车身的部分（车身侧托架15、卡定盒20a等的卡定部件）的拽动部的拽动面拽动折返弯曲部29a的结构。在该情况下，基部27a配置在转向装置的前侧，撞击吸收部28b从基部27a的两端朝后方连续并伸长，通过折返弯曲部29a把其前端侧朝前方伸长。

根据本例的能量吸收部件及使用了该能量吸收部件的撞击吸收式转向装置，在碰撞事故时对驾驶者的保护，与现有结构相比较可以更加充分。即，能量吸收部件22b中，在作为二次碰撞时被拽动部32拽动的部分的撞击吸收部28b中的、比折返弯曲部29b靠前端侧的部分中的、相对于拽动部32a的高度h，随着朝向撞击吸收部28b的前端缘（后端缘）而逐渐变高，截面系数逐渐变大。为此，可以在二次碰撞发生的瞬间减小由能量吸收部件22b吸收的撞击载荷，并随着该二次碰撞的进行而逐渐加大。

而且，通过把揷通到撞击吸收部28b的前端侧部分的小通孔34a的内周面形成为四方形筒面，随着二次碰撞使撞击吸收部28b的前端侧部分朝前方被牵拉时，使作为与撞击吸收部28b碰触的部分的小通孔34a的内周面中的上下两面为平坦面。为此，撞击吸收部28b的前端侧部分能够穿过小通孔34a朝前方被顺畅地送出。即，在本例中，撞击吸收部28b的前端侧部分中的、从折返弯曲部29a到中间部的部分变宽，因此，当小通孔34a的上下两面由曲率半径小的部分圆筒面等构成时，该变宽的部分可能会被小通孔34a的端缘挂住，而使撞击吸收部28b的前端侧部分的送出不能顺畅地进行。在本例的情况下，不会发生这样的被挂住的现象，可以把撞击吸收部28b的前端侧部分朝前方顺畅地送出。

另外，在图示的例子中，把能量吸收部件22b用能塑性变形的金属材料中的、作为线材的金属丝来形成，但是本发明的能量吸收部件不限于此，例如，也可以把前后方向长的金属板材料中的、一端部朝上下方向中的任一方向折曲而构成基部，把剩余部分的中间部折返成U字状，从上述基部连续地朝前方伸长，构成前端侧朝后方折返成U字状的在中间部具有折返弯曲部的撞击吸收部。而且，也可以预先准备U字状的带状的金属材料，构成左右一对撞击吸收部。进而，也可以把基部不是朝宽度方向而是朝上下方向伸长，把能量吸收部件横向配置，把折返弯曲部构成为俯视观察时呈U字状。

（实施方式的第2例）

图6表示本发明的实施方式的第2例。在本例的情况下，能量吸收部件22c通过把截面形状为矩形的金属丝弯曲成形而制成。对一对撞击吸收部28c中的、从设置在中间部的折返弯曲部29c到前端缘（后端缘）的部分实施压溃加工，相对于拽动部32a（参照图2）的高度随着朝向撞击吸收部28c的前端缘（后端缘）而逐渐变高。其它的部分的结构及作用与实施方式的第1例相同。

（实施方式的第3例）

图7表示本发明的实施方式的第3例。在本例的情况下，在构成后侧支撑托架35的安装板部14的左右两端部，分别安装着一对大小彼此不同的能量吸收部件22d、22e。而且，使从形成在一方的能量吸收部件22d上的折返弯曲部29d到形成在安装板部14的前端缘的拽动部32为止的距离ta，与从形成在另一方的能量吸收部件22e上的折返弯曲部29e到拽动部32为止的距离tb彼此不同。

而且，在本例中，与现有结构的第2例同样地，在撞击吸收部28d、28e中的基部27d、27e与折返弯曲部29d、29e的中间部，把一方的撞击吸收部28d、28e朝着使折返弯曲部29d、29e彼此间及撞击吸收部28d、28e的前端侧部分彼此间的距离相互接近的方向折曲。而且，把撞击吸收部28d、28e的前端侧部分插入被设于后侧支撑托架35的前侧下垂板部36的1个小通孔34（参照图5）。

这样，在把形状不同的能量吸收部件22d、22e并列配置了的本例的情况下，在开始对一方的能量吸收部件22d的折返弯曲部29d进行拽动之后，开始对另一方的能量吸收部件22e的折返弯曲部29e进行拽动。即，在本例的情况下，通过组合能量吸收部件22d、22e，可以改变二次碰撞时的能量吸收特性。为了进一步调整该能量吸收特性，优选为，由本发明的实施方式的第1例或第2例的能量吸收部件构成左右各一对能量吸收部件22d、22e中的一方或双方。另外，进行组合的能量吸收部件的数量为任意数量，不限于在左右的安装板部各设置一对的结构，也可以在左右的安装板部各设置3根以上的能量吸收部件。在该情况下，在各个左右的安装板部，至少1根能量吸收部件为本发明的实施方式的第1例或第2例的能量吸收部件。其它的部分的结构及作用，与实施方式的第1例及第2例相同。

（实施方式的第4例）

图8～图12表示本发明的实施方式的第4例。另外，本例的特征，是在撞击吸收式转向装置及用于该撞击吸收式转向装置的能量吸收部件中，用来把二次碰撞时由能量吸收部件吸收的撞击载荷在二次碰撞的发生的瞬间减小的结构，这一点与本发明的实施方式的第1例及第2例相同，但是，通过使分别设置在构成能量吸收部件22f的左右一对撞击吸收部28f、28g的中间部的折返弯曲部29f、29g的前后位置彼此不同，从而提高二次碰撞的初期阶段的撞击能量的吸收特性这一点与本发明的实施方式的第1例及第2例不同。因此，尽管本例的结构涉及包含第1例及第2例的样式之外的样式，但是在本例的结构中可以同时适用本发明的第1例或第2例、以至第3例的结构，这些结构也被包含在本发明的概念中。另外，本例的其它的部分的结构及作用与现有结构的第1例、及、实施方式的第1例相同。

在本例的能量吸收部件22f中，使构成能量吸收部件22f的被设置在左右一对撞击吸收部28f、28g各自的中间部的折返弯曲部29f、29g的前后位置彼此不同。即，使设置在另一方的撞击吸收部（第2撞击吸收部）28g的中间部的第2折返弯曲部29g，位于设置在一方的撞击吸收部（第1撞击吸收部）28f的中间部的第1折返弯曲部29f的前方。

由于采用以上的结构，所以，在本例的结构的情况下，在二次碰撞时，当支撑托架11与转向柱6一起向前方位移时，首先，折返弯曲部29f被设置在支撑托架11的前端缘部的拽动部32拽动，开始向撞击吸收部28f的前端侧移动。然后，支撑托架11稍稍向前方移动之后，折返弯曲部29g开始被拽动部32拽动。其结果，二次碰撞时方向盘1（参照图19）向前方的位移量与用来使能量吸收部件22f、22g塑性变形所需要的撞击载荷的关系，成为图13所示的那样。即，二次碰撞发生刚刚开始后，仅仅使撞击吸收部28f塑性变形，因此，可以把将方向盘1向前方位移所需要的载荷抑制成较低，可以缓和在二次碰撞发生刚刚开始后施加到驾驶者的身体的撞击。而且，当进行二次碰撞，设置在撞击吸收部28g的中间部的折返弯曲部29g开始塑性变形时，用来使方向盘1向前方位移所需要的载荷变大。其结果，不会陡然加大使方向盘1向前方位移的行程，可以确保二次碰撞时对施加到方向盘1上的撞击能量的吸收量。

另外，在图示的例子中，没有对构成能量吸收部件22f的金属丝施加压溃加工等，但是，也可以与本发明的实施方式的第1例同样地，采取使相对于拽动部32的拽动面的高度至少在比上述折返弯曲部29f、29g靠前端侧，随着朝向前端侧而逐渐变高的结构。而且，关于本例，也可以替代地或追加地采取，通过仅仅把构成能量吸收部件22f的被设置在撞击吸收部28f、28g的中间部的折返弯曲部29f、29g部分向径向压溃，从而，使这些折返弯曲部29f、29g容易塑性变形的结构。另一方面，也可以使撞击吸收部28f、28g的前端侧部分的截面保持为圆形，使用来将撞击吸收部28f、28g的前端侧部分塑性变形所需要的载荷不会降低过多，可以由能量吸收部件22f确保能吸收的撞击能量的总量。

（实施方式的第5例）

图14～图16表示本发明的实施方式的第5例。在本例的情况下，在构成柱侧托架11的安装板部14的一部分上面、与位于转向柱6（参照图19）的宽度方向外侧的撞击吸收部28g邻接的部分，设有作为卡定部的折起片42。即，在本例的情况下，在分别把能量吸收部件22f中的第1撞击吸收部28f配置在安装板部14中的柱侧托架11的宽度方向中央侧（转向柱6的中心轴侧）、把第2撞击吸收部28g配置在安装板部14中的柱侧托架11的宽度方向两端侧（从转向柱6离开的外侧）的状态下，将其安装在卡定盒20与安装板部14间。而且，通过把分别在安装板部14中的柱侧托架11的宽度方向两端部（外侧缘），以分别向前后方向分隔开的状态形成的每1对裂缝间的部分向上方折起，从而，设置了折起片42。而且，把折起片42与撞击吸收部28g的宽度方向外侧缘抵接或接近地相向。

通过设置了上述这样的折起片42的本例的结构，从撞击吸收部28f塑性变形开始到撞击吸收部28g塑性变形开始的期间，可以防止能量吸收部件22f旋转。即，随着二次碰撞的进行，能量吸收部件22f与安装板部14的位置关系如图16（A）～（C）顺次表示的那样进行改变。即，从图16（A）所示的通常状态开始，在二次碰撞的初期阶段，成为图16（B）所示的仅仅撞击吸收部28f与安装板部14的前端缘的拽动部32卡合的状态，进而，二次碰撞进行时，成为图16（C）所示的、撞击吸收部28f、28g与安装板部14的前端缘的拽动部32卡合的状态。

在从图16（B）到图16（C）的过程中，撞击载荷在左右不均匀的状态下时加到能量吸收部件22f上。具体来说，仅把撞击吸收部28f侧向前方强力拉伸的结果是，会在能量吸收部件22f上施加使其向图16的逆时针方向旋转的力。当该力使能量吸收部件22f旋转时，可能会由于该能量吸收部件22f而导致撞击能量吸收的稳定性受损。对此，在本例的结构的情况下，折起片42与撞击吸收部28g卡合，防止了能量吸收部件22f向图16的逆时针方向旋转。其结果，能够顺畅且可靠地进行图16（A）～（C）所示的改变，可以使能量吸收部件22f按照所期望的那样进行塑性变形，可以进行稳定的能量吸收。其它的部分的结构及作用，与实施方式的第4例的情形相同。

（实施方式的第6例）

图17～图18表示本发明的实施方式的第6例。本例的情况下，使在二次碰撞时作为用来防止能量吸收部件22f旋转的卡定部的折起片42a的形状与实施方式第5例不同。即，在本例的情况下，通过把分别形成在左右的安装板部14的柱侧托架11的宽度方向两端部的L字状的裂缝的内侧部分向上方折起，从而形成折起片42a。在图示的例子中，把折起片42a折起成大致曲柄形，但是，也可以只是向上方折起成直角。而且，也可以使L字状的裂缝的方向与图示的例子中的方向前后相反，使折起片的折起方向前后相反。其它的部分的结构及作用，与实施方式的第5例的情形相同。

本发明的实施方式的各实施例，都是在被固定在转向柱的中间部的柱侧托架（后侧支撑托架）的左右的安装板部上设置卡定切口，通过把卡定切口与固定在车身上的卡定部件（卡定盒）卡合，从而把转向柱支撑在车身上。但是，在本发明的实施方式的各例中的、特别是第1例～第3例的情况下，不限于这样的结构，也可以形成通过把设置在后侧支撑托架的宽度方向中央部的1处位置的卡定切口与固定在车身上的卡定部件卡合，从而把转向柱支撑在车身上的结构。进而，也可以对本发明的实施方式的各例的能量吸收部件实施日本特开2001-114113号公报中记载的热处理，进一步追加地改变能量吸收部件对撞击载荷的吸收特性。

附图标记说明

1方向盘

2转向齿轮单元

3输入轴

4转向横拉杆

5转向轴

6转向柱

7万向联轴器

8中间轴

9万向联轴器

10电动马达

11柱侧托架

12倾斜用螺栓

13支撑板部

14、14a安装板部

15车身侧托架

16外柱

17内柱

18外轴

19内轴

20、20a卡定盒

21螺栓

22、22a～22g能量吸收部件

23卡定切口

24卡定槽

25小通孔

26小通孔

27、27a基部

28、28a～28g撞击吸收部

29、29a～29g折返弯曲部

30保持槽

31吊挂托架

32、32a拽动部

33、33a下垂壁部

34、34a小通孔

35后侧支撑托架

36前侧下垂板部

37后侧下垂板部

38圆孔

39切口

40前侧支撑托架

41间隙

42、42a折起片

43通孔

44小切口

Claims (11)

1.一种能量吸收部件，所述能量吸收部件设有基部和撞击吸收部，所述基部由能塑性变形的金属材料制造，支撑在被支撑于转向柱和车身中的任一方上的部分中的一方，所述撞击吸收部从该基部连续地向前后方向的一方伸长，前端侧朝前后方向的另一方，并在中间部具有折返成U字状的折返弯曲部，

当所述转向柱在二次碰撞时被施加的撞击载荷的作用下朝前方位移时，通过配置在所述折返弯曲部的内周侧、设于被支撑在转向柱与车身的任一方的部分中的另一方的拽动部，一边拽动所述折返弯曲部，一边使该折返弯曲部向前端侧移动，吸收所述撞击载荷，其特征在于：

所述能量吸收部件在全长的截面面积相同，而且，相对于所述拽动部的拽动面的宽度方向的轴的截面系数，至少在比所述折返弯曲部靠前端侧，随着朝向前端侧而逐渐变大。

2.如权利要求1所述的能量吸收部件，其特征在于，相对于所述拽动部的拽动面的高度，至少在比所述折返弯曲部靠前端侧，随着朝向前端侧而逐渐变高。

3.如权利要求2所述的能量吸收部件，其特征在于，所述能量吸收部件通过把线材弯曲成形而形成，所述基部设置在所述线材的中央部，朝宽度方向伸长，所述撞击吸收部在从所述基部的两端连续的状态下左右一对地设置，所述撞击吸收部的前端为自由端，在各个撞击吸收部中的至少比所述折返弯曲部靠前端侧，相对于所述拽动部的拽动面的高度随着朝向前端侧而逐渐变高。

4.如权利要求3所述的能量吸收部件，其特征在于，所述线材的截面形状为圆形。

5.如权利要求3所述的能量吸收部件，其特征在于，所述线材的截面形状为矩形。

6.如权利要求2所述的能量吸收部件，其特征在于，所述左右一对地设置的撞击吸收部由具有第1折返弯曲部的第1撞击吸收部，和具有位于比第1折返弯曲部更远离所述基部的位置的第2折返弯曲部的第2撞击吸收部构成。

7.一种撞击吸收式转向装置，设有：

转向柱；

支撑于所述转向柱、对该转向柱的中间部进行支撑的柱侧托架；

支撑于所述车身、固定在所述车身上的车身侧托架；和

支撑于所述车身、固定在所述车身侧托架上，而且，以在对所述转向柱施加了朝向前方的撞击载荷的情况下使所述转向柱和所述柱侧托架能向前方脱离的方式对所述柱侧托架进行卡定的卡定部件，其特征在于：

在所述转向柱或所述柱侧托架、与所述车身侧托架或所述卡定部件间设有权利要求1～6中的任一项记载的能量吸收部件。

8.如权利要求7所述的撞击吸收式转向装置，其特征在于，所述柱侧托架具有向所述转向柱的左右突出地设置的一对安装板部，

各个安装板部具有在后端缘开口的卡定切口，和设置在前端缘、构成所述拽动部的凸弯曲面，

所述卡定部件分别由卡定盒构成，所述卡定盒设有设置在各个左右的侧面、在所述安装板部的一部分对所述卡定切口的两侧部分进行卡合的卡定槽，和设置在这些卡定槽间的部分的通孔，

通过把所述卡定部件的各个卡定槽在所述安装板部的各自的一部分与所述切口的两侧部分卡合，从而，把所述卡定部件与所述安装板部进行卡定，由此把所述柱侧托架支撑固定在车身侧托架上，

所述能量吸收部件的所述基部，以能阻止向前方的位移的方式卡定在所述卡定盒的后部，所述撞击吸收部的所述折返弯曲部的内周缘与所述凸弯曲面相向。

9.如从属于权利要求6的权利要求8所述的撞击吸收式转向装置，其特征在于，在所述安装板部的上面的一部分的、与第2撞击吸收部邻接的部分设有卡定部，所述卡定部用来在第1折返弯曲部随着二次碰撞开始被所述凸弯曲面拽动后，阻止所述能量吸收部件在被施加到第1折返弯曲部的撞击载荷作用下旋转。

10.如权利要求9所述的撞击吸收式转向装置，其特征在于，在所述一对安装板部与跟这些安装板部卡定的卡定盒之间均设有所述能量吸收部件，各个能量吸收部件的第1撞击吸收部配置在所述安装板部中的所述柱侧托架的宽度方向中央侧、各个能量吸收部件的第2撞击吸收部配置在所述安装板部中的所述柱侧托架的宽度方向两端侧，所述卡定部通过把所述安装板部的宽度方向两端部的一部分向上方折起而形成。

11.如权利要求10所述的撞击吸收式转向装置，其特征在于，所述卡定部由折起片构成，所述折起片通过把在所述安装板部的宽度方向两端部分别向前后方向分隔开地形成的每一对裂缝间的部分向上方折起而形成。

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