JP2004231127A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時にコラム軸に加えられる二次衝突の衝撃エネルギを、該コラム軸を支持する筒形のコラムハウジングが軸長方向に短縮することにより吸収する構成としてあるステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の操舵は、車室の内部に配されたステアリングホイールに加えられる操舵トルクを、操舵用の車輪(一般的には前輪)の舵取りのために車室の外部に配された舵取機構に伝えて行われる。このような操舵を行わせるためのステアリング装置は、車室の内部に軸回りでの回転自在に支持されたコラム軸の上端部に、運転者に対面するようにステアリングホイールを取付け、また前記コラム軸の下端部を舵取機構に連結して構成されている。
【0003】
このようなステアリング装置においては、近年、車両の前面衝突に伴って前方への慣性の作用によりステアリングホイールに衝突(二次衝突)する運転者に加わるダメージを軽減すべく、前記二次衝突の衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収式のステアリング装置として構成されたものが実用化されている。
【0004】
前記衝撃エネルギの吸収は、一般的に、前記コラム軸を回転自在に支持するコラムハウジングを利用して実現されており、適長に亘って内外に嵌め合わされ、二次衝突時の衝撃の作用によりテレスコピックに短縮する内筒及び外筒を備えて前記コラムハウジングを構成し、前記衝撃のエネルギを、前記内筒及び外筒の短縮時に両者の嵌合部に加わる摺動抵抗により吸収せしめるようになしてある(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−293249号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
さて、以上の如く構成された衝撃吸収式のステアリング装置においては、ステアリングホイールに衝突する運転者に、内筒及び外筒間の摺動抵抗の反力が加わることから、前記運転者のダメージを軽減するという初期の目的を達成するために、前記摺動抵抗の値を予め設定された全長に亘って略一定の摺動抵抗下にて相対摺動せしめることが重要である。
【0007】
前記特許文献1に記載されたステアリング装置は、外筒の周壁を軸長方向に適長離れた2位置にてかしめ、夫々の位置の内周面に内向きに突出する抵抗突起を各複数(4つ)並設し、これらの抵抗突起を内側に対向する円筒形の内筒の外周面に圧接させて、この圧接部において衝撃吸収のための摺動抵抗を付与するという簡易な構成の衝撃吸収構造を備えており、製品コストの低減を図っている。
【0008】
しかしながらこの構成においては、内筒と外筒との間の摺動抵抗が、外筒のかしめにより形成される抵抗突起と円筒形をなす内筒の外周面との圧接強さに依存するが、この圧接強さには、抵抗突起の突出量、内筒の外径等、各部の寸法誤差が影響するため、内筒及び外筒の組み付け後に実際に得られる摺動抵抗にばらつきが生じることが避けられず、このばらつきを修正し、所望の衝撃吸収性能を精度良く実現するために、例えば、抵抗突起の手直し、又は内筒及び外筒の組み合わせを変えての組み直しが必要となり、組み付け工数の増大を招来し、構成の簡素化による満足すべきコストの低減効果が得られないという問題があった。
【0009】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、コラムハウジングを構成する内筒と外筒との間に各部の寸法誤差の影響により発生する摺動抵抗のばらつきを簡易に修正可能とし、内筒と外筒との間に二次衝突時の衝撃吸収のために発生する摺動により、所望の衝撃吸収性能を高精度に実現し得るステアリング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】
本発明に係るステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵トルクを舵取機構に伝達するコラム軸を、適長に亘って内外に嵌合された内筒及び外筒を備えるコラムハウジングの内部に支持し、前記外筒の内周面に周方向に略等配をなして配設された複数の抵抗突起を前記内筒の外周面に圧接させて、車両の衝突時に前記ステアリングホイールを介して前記コラム軸に加わる二次衝突の衝撃エネルギを、前記抵抗突起による付与抵抗下にて生じる前記内筒及び外筒の軸長方向の相対摺動により吸収するステアリング装置において、前記内筒は、前記複数の抵抗突起に同時に圧接可能な辺の組を複数組備える多角形断面を有しており、各組の辺の内接円の直径が相互に異ならせてあることを特徴とする。
【0011】
本発明においては、外筒に嵌合される内筒を、外筒内周の抵抗突起の並設数の複数倍の辺を備える多角形断面を有する筒体とし、抵抗突起に同時に圧接可能な複数の辺の組に内接する円の直径を異ならせておき、外筒への組み付けに際し、この外筒に設けられた抵抗突起の実寸に対応する直径を有する辺の組を選定し、これらの辺の組を抵抗突起の突設位置に整合させ、抵抗突起との間に適正な圧接強さが得られるように組み付けを実施し、所望の衝撃吸収性能が得られるようにする。
【0012】
【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。図1は、本発明に係るステアリング装置の全体構成を示す模式図である。
【0013】
図中1は、コラム軸であり、該コラム軸1は、円筒形をなすコラムハウジング2の内部に同軸的に支承され、該コラムハウジング2の中途部に固設されたアッパブラケット3とコラムハウジング2の一端部に固設されたロアブラケット4とにより、ロアブラケット4の側を前下方(図における左下方)に向けた傾斜姿勢にて車室の内部に支持されている。
【0014】
コラムハウジング2の上部に突出するコラム軸1の上端部には、車室内部の運転者に対面するようにステアリングホイール10が嵌着固定され、同じく下部に突出するコラム軸1の下端部は、両端にユニバーサルジョイント50,50を備える中間軸5を介して舵取機構6の入力軸60に連結されている。以上の構成により、運転者により操舵のためにステアリングホイール10に加えられる操舵トルクは、コラム軸1及び中間軸5を介して舵取機構6の入力軸60に伝達され、該舵取機構6の動作により操舵が実行される。
【0015】
なお図1に示すステアリング装置は、コラムハウジング2の下端部近傍に取付けられた操舵補助用のモータ20を備え、また該モータ20よりも上位置のコラムハウジング2の内部にトルクセンサ21を備え、該トルクセンサ21により、ステアリングホイール10に加えられる操舵トルクを検出し、この検出トルクに基づいて駆動されるモータ20の回転力をコラムハウジング2内部のコラム軸1に伝えて、前述の如く行われる操舵を補助する電動パワーステアリング装置として構成されているが、本発明に係るステアリング装置は、運転者によりステアリングホイール10に加えられる操舵トルクのみによって操舵を行わせるマニュアル式のステアリング装置であってもよく、また舵取機構6に付設された油圧シリンダの発生力により操舵を補助する油圧パワーステアリング装置であってもよい。
【0016】
本発明に係るステアリング装置において、トルクセンサ21の内蔵部分の上位置に連続するコラムハウジング2の上半部は、適長に亘って内外に嵌合され、軸長方向への相対移動可能に組み合わされた内筒22及び外筒23を備えている。コラムハウジング2の上部を車体に支持するアッパブラケット3は、外筒23の中途部に固設されており、コラムハウジング2に下向きに加わる所定限度を超える力の作用により、車体側の固定部にカプセル30を残して下方に離脱する公知のブレークアウエイブラケットとして構成されている。
【0017】
図2は、内筒22及び外筒23の嵌合部の一部破断側面図である。上側に位置する外筒23は、薄肉の円筒体であり、この外筒23の内周面には、内筒22の嵌め込み口が開口する下端部近傍と、下端部から上方に適長離れた位置とに、周方向に等配をなして各複数の抵抗突起24,24…が突設され、内側に嵌合された内筒22の外周面に圧接されている。
【0018】
図3は、内筒22及び外筒23の嵌合部近傍の分解斜視図である。本図に示す如く外筒23の下端近傍の抵抗突起24,24…は、外筒23の周壁を外側からかしめ、内周面に所定の突出量を有して形成されている。これらの抵抗突起24,24…は、周方向に4つ並設されているが、これらの並設数は、3つであってもよく、5つ以上であってもよい。また外筒23の下端近傍から離れた位置の抵抗突起24,24…も、同様の形成態様にて、同数並設されている。
【0019】
本発明に係るステアリング装置の特徴は、以上の如き抵抗突起24,24…を備える外筒23に内嵌される内筒22の構成にあり、該内筒22は、図3に示す如く、抵抗突起24,24…の並設数の2倍、即ち、8つの辺を有する8角形断面の筒体としてある。
【0020】
図4は、図2のIV−IV線による内筒22及び外筒23の嵌合部の横断面図であり、前述の如く8角形断面を有する内筒22は、周方向に1つ置きに位置する4つの辺の組を2組(辺25,25…及び辺26,26…)備えており、いずれか一方の組を外筒23の内周面に突設された抵抗突起24,24…の周方向位置に整合させ、この状態で外筒23に圧入せしめることにより、図4(a)に示す如く、辺25,25…の夫々に抵抗突起24,24…を圧接させた組み付けと、図4(b)に示す如く、辺26,26…の夫々に抵抗突起24,24…を圧接させた組み付けとが可能である。
【0021】
ここで、一方の組の辺25,25…は、これらに内接する円の直径がD1 となるように、他方の組の辺26,26…は、同様に内接する円の直径がD2 となるように形成されており、これらの直径D1 ,D2 を相互に異ならせ、例えば、D1 >D2 となるように設定してある。従って、図4(a),(b)に夫々示す組み付けを同一の外筒23に対して実施した場合、内筒22の外周面に対する抵抗突起24,24…の圧接強さは、図4(a)に示す組み付け状態において大きく、図4(b)に示す組み付け状態において小さくなる。
【0022】
このように内筒22は、外筒23の4つの抵抗突起24,24…と同時に当接可能な2組の辺25,25…及び辺26,26…を備え、各組の内接円の直径D1 ,D2 を相互に異ならせてある8角形断面を有することから、係合突起24,24…の圧接強さを2通りに変えた組み付けが可能となり、いずれの組み付けを行うかを、例えば、組み付け対象となる外筒23に設けられた係合突起24,24…の実寸に応じて選定すれば、適正な圧接強さでの組み付けを簡易に実現することができる。
【0023】
ここで内筒22は、外筒23に設けられる抵抗突起24,24…の数の整数倍の辺を有する多角形断面とすればよく、前述の如く、外筒23が4つの抵抗突起24,24を備える場合、8角形断面の外に、12角形断面、16角形断面等、4の複数倍の辺を有する多角形断面とすることができる。
【0024】
なお、12角形断面を採用した場合、係合突起24,24…の圧接強さを3通りに変えた組み付けが、16角形断面を採用した場合、同じく4通りに変えた組み付けが可能となり、組み付けの自由度が増すが、辺の数を多くした場合、各辺の長さが短くなり、抵抗突起24,24…との間に十分な圧接幅を確保することが難しくなるため、過度に多くの辺を有する多角形断面の採用は好ましくない。
【0025】
また、外筒23が3つの抵抗突起24,24…を備える場合、6角形断面、9角形断面、12角形断面等、3の整数倍の辺を有する多角形断面を有する内筒22を用いればよく、外筒23が5つの抵抗突起24,24…を備える場合、5角形断面、10角形断面等、5の整数倍の辺を有する多角形断面を有する内筒22を用いればよいことは言うまでもない。
【0026】
以上の如き内筒22及び外筒23を備えるコラムハウジング2には、車両の前面衝突時に、前方への慣性の作用によりステアリングホイール10に運転者が衝突(二次衝突)したとき、図1中に白抜矢符にて示す如く、軸長方向の下向きに衝撃力が加わる。
【0027】
このとき、前述の如くブレークアウエイブラケットとして構成されたアッパブラケット3が車体から離脱し、該アッパブラケット3による拘束が解かれた外筒23は、前記押圧力の作用により内筒22に対して摺動しつつ、図1中にSとして示す摺動ストローク間にて下方に相対移動し、この相対移動によるコラムハウジング2の短縮により二次衝突に伴う衝撃のエネルギが吸収される。
【0028】
このようになされる衝撃吸収動作において、ステアリングホイール10に衝突した運転者には、内筒22と外筒23との間の摺動抵抗、より詳しくは、外筒23に設けられた抵抗突起24,24…と内筒22の外周面との圧接部における摺動抵抗が反力として加わる。ここで本発明に係るステアリング装置においては、前述した多角形断面を有する内筒22の採用により、抵抗突起24,24…の圧接強さが適正に保たれた組み付けがなされているため、前記摺動抵抗を高精度に設定することができ、摺動ストロークS間の摺動により所望の衝撃吸収性能を確実に実現することが可能となり、この間運転者は、大なるダメージを受けることなく保護される。
【0029】
なお、図4においては、説明の都合上、内筒22の一方の組の辺25,25…の内接円の直径D1 と、他方の組の辺26,26…の内接円の直径D2 との差を大きくしてあるが、これらの差の実際値は、外筒23の内径、抵抗突起24,24…の突出量等、関連する各部における寸法公差の範囲内において設定される微小な値である。
【0030】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係るステアリング装置においては、外筒の内周面に突設された抵抗突起に、多角形断面を有する内筒の複数組の辺のいずれかを選択的に圧接させて組み付けを行うことにより、二次衝突時の衝撃吸収のために内筒と外筒とが軸長方向に摺動する際の摺動抵抗の適正化を簡易に実施でき、所望の衝撃吸収性能を高精度に実現することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るステアリング装置の全体構成を示す模式図である。
【図2】内筒及び外筒の嵌合部の一部破断側面図である。
【図3】内筒及び外筒の嵌合部近傍の分解斜視図である。
【図4】図2のIV−IV線による内筒及び外筒の嵌合部の横断面図である。
【符号の説明】
1 コラム軸
2 コラムハウジング
6 舵取機構
10 ステアリングホイール
22 内筒
23 外筒
24 抵抗突起
25 辺
26 辺[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering device configured to absorb the impact energy of a secondary collision applied to a column shaft at the time of a vehicle collision by shortening in a shaft length direction a cylindrical column housing supporting the column shaft.
[0002]
[Prior art]
The steering of the vehicle is performed by applying a steering torque applied to a steering wheel disposed inside the vehicle compartment to a steering mechanism disposed outside the vehicle compartment for steering a steering wheel (generally, a front wheel). It is done by telling. A steering device for performing such steering is provided with a steering wheel attached to an upper end portion of a column shaft rotatably supported around an axis in a vehicle interior so as to face a driver. The lower end of the shaft is connected to a steering mechanism.
[0003]
In recent years, such a steering apparatus has been designed to reduce the impact of the secondary collision on the driver who collides with the steering wheel (secondary collision) due to the action of inertia in front due to the frontal collision of the vehicle. 2. Description of the Related Art A device configured as a shock absorbing steering device that absorbs energy has been put to practical use.
[0004]
Generally, the absorption of the impact energy is realized by using a column housing that rotatably supports the column shaft, is fitted inside and outside over an appropriate length, and is acted upon by an impact at the time of a secondary collision. The column housing is provided with an inner cylinder and an outer cylinder that are shortened to telescopic, and the energy of the impact is absorbed by sliding resistance applied to a fitting portion between the inner cylinder and the outer cylinder when the inner cylinder and the outer cylinder are shortened. (For example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-293249 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the shock absorbing type steering device configured as described above, the reaction force of the sliding resistance between the inner cylinder and the outer cylinder is applied to the driver colliding with the steering wheel. In order to achieve the initial purpose of reducing the sliding resistance, it is important that the sliding resistance is relatively slid under a substantially constant sliding resistance over a preset length.
[0007]
In the steering device described in Patent Document 1, the peripheral wall of the outer cylinder is swaged at two positions that are appropriately spaced apart in the axial direction, and a plurality of inwardly projecting resistance protrusions are formed on the inner peripheral surface at each position ( 4) An impact having a simple configuration in which the resistance protrusions are arranged side by side and pressed against the outer peripheral surface of a cylindrical inner cylinder opposed to the inside to provide sliding resistance for absorbing the shock at the pressure contact portion. Equipped with an absorption structure to reduce product costs.
[0008]
However, in this configuration, the sliding resistance between the inner cylinder and the outer cylinder depends on the pressure contact strength between the resistance protrusion formed by caulking the outer cylinder and the outer peripheral surface of the cylindrical inner cylinder, Since the dimensional error of each part such as the amount of protrusion of the resistance protrusion and the outer diameter of the inner cylinder influences the pressure contact strength, the sliding resistance actually obtained after assembling the inner cylinder and the outer cylinder may vary. Inevitably, in order to correct this variation and accurately realize the desired shock absorption performance, for example, it is necessary to reconfigure the resistance protrusions or reassemble by changing the combination of the inner cylinder and the outer cylinder, and the number of assembly steps is reduced. However, there is a problem that a satisfactory cost reduction effect cannot be obtained by simplification of the configuration.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and enables to easily correct a variation in sliding resistance generated due to an influence of a dimensional error of each part between an inner cylinder and an outer cylinder constituting a column housing, It is an object of the present invention to provide a steering device capable of realizing a desired shock absorbing performance with high precision by sliding generated between an inner cylinder and an outer cylinder for absorbing a shock in a secondary collision.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The steering device according to the present invention supports a column shaft that transmits a steering torque of a steering wheel to a steering mechanism inside a column housing including an inner cylinder and an outer cylinder fitted in and out over an appropriate length, A plurality of resistance protrusions arranged substantially equidistantly in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the outer cylinder are pressed against the outer peripheral surface of the inner cylinder, and the column shaft is provided via the steering wheel during a vehicle collision. In the steering device, the impact energy of the secondary collision applied to the inner cylinder is absorbed by the relative sliding of the inner cylinder and the outer cylinder in the axial direction generated under the applied resistance by the resistance projection, the inner cylinder includes the plurality of resistances. It has a polygonal cross-section having a plurality of sets of sides that can be pressed against the projection at the same time, and the diameters of the inscribed circles of the sides of each set are different from each other.
[0011]
In the present invention, the inner cylinder fitted to the outer cylinder is a cylindrical body having a polygonal cross section having a side multiple times the number of juxtaposed resistance projections on the inner periphery of the outer cylinder, and can be pressed against the resistance projections simultaneously. The diameter of the circle inscribed in the plurality of sets of sides is made different, and when assembling to the outer cylinder, a set of sides having a diameter corresponding to the actual size of the resistance protrusion provided on the outer cylinder is selected, and these are set. The set of sides is aligned with the protruding position of the resistance protrusion, and the assembly is performed so as to obtain an appropriate pressure contact strength with the resistance protrusion, so that a desired shock absorbing performance is obtained.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire configuration of a steering device according to the present invention.
[0013]
In the figure, reference numeral 1 denotes a column shaft. The column shaft 1 is coaxially supported inside a
[0014]
A
[0015]
The steering device shown in FIG. 1 includes a
[0016]
In the steering device according to the present invention, the upper half of the
[0017]
FIG. 2 is a partially broken side view of a fitting portion between the
[0018]
FIG. 3 is an exploded perspective view in the vicinity of a fitting portion between the
[0019]
The feature of the steering device according to the present invention lies in the structure of the
[0020]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the fitting portion of the
[0021]
Here, the
[0022]
As described above, the
[0023]
Here, the
[0024]
When a dodecagonal cross section is adopted, assembling in which the pressure contact strength of the
[0025]
When the
[0026]
When the driver collides with the steering wheel 10 (secondary collision) due to the inertia in the front at the time of a frontal collision of the vehicle, the
[0027]
At this time, the
[0028]
In the shock absorbing operation performed in this manner, a driver colliding with the
[0029]
In FIG. 4, for convenience of explanation, the one set of
[0030]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the steering device according to the present invention, any one of a plurality of sets of sides of the inner cylinder having a polygonal cross section is selectively pressed against the resistance projection projecting from the inner peripheral surface of the outer cylinder. By assembling it, it is possible to easily optimize the sliding resistance when the inner cylinder and outer cylinder slide in the axial direction to absorb the impact in the event of a secondary collision, and achieve the desired impact absorption performance The present invention has an excellent effect, for example, it is possible to realize the method with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a steering device according to the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway side view of a fitting portion between an inner cylinder and an outer cylinder.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the vicinity of a fitting portion between an inner cylinder and an outer cylinder.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a fitting portion of the inner cylinder and the outer cylinder taken along line IV-IV in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記内筒は、前記複数の抵抗突起に同時に圧接可能な辺の組を複数組備える多角形断面を有しており、各組の辺の内接円の直径が相互に異ならせてあることを特徴とするステアリング装置。A column shaft for transmitting the steering torque of the steering wheel to the steering mechanism is supported inside a column housing including an inner cylinder and an outer cylinder fitted in and out over an appropriate length, and provided on an inner peripheral surface of the outer cylinder. A plurality of resistance protrusions arranged substantially equally in the circumferential direction are pressed against the outer peripheral surface of the inner cylinder, and the impact energy of a secondary collision applied to the column shaft via the steering wheel during a vehicle collision In the steering device that absorbs by the relative sliding in the axial direction of the inner cylinder and the outer cylinder generated under the applied resistance by the resistance protrusion,
The inner cylinder has a polygonal cross-section including a plurality of sets of sides that can be pressed against the plurality of resistance protrusions at the same time, and the diameters of inscribed circles of the sides of each set are different from each other. Characteristic steering device.
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