JP2006111090A - Energy absorbing steering device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車等に用いられる衝撃吸収式ステアリング装置に関する。 The present invention relates to an impact absorption type steering device used for automobiles and the like.
衝撃吸収式ステアリング装置には、通常時には、車体に固定された固定ブラケットと、ステアリングコラムに固定されたコラムブラケットとを、相対移動しないように樹脂製のピンを介して連結し、衝撃吸収時に、ピンを破断させて、ステアリングコラムを車体に対して移動させるようにしているものがある(例えば、特許文献1参照。)。
一方、コラムブラケットに長孔を形成し、この長孔に連結軸を挿通し、この連結軸を車体側の固定ブラケットに係止している衝撃吸収式ステアリング装置が考えられている。長孔は、通常時に連結軸を挿通しておく広幅部と、広幅部よりも幅が狭くされて衝撃吸収時に連結軸が進入して衝撃吸収するための狭幅部とを有する。
On the other hand, an impact absorption type steering device is considered in which a long hole is formed in the column bracket, a connecting shaft is inserted into the long hole, and the connecting shaft is locked to a fixed bracket on the vehicle body side. The long hole has a wide portion through which the connecting shaft is normally inserted, and a narrow portion that is narrower than the wide portion so that the connecting shaft enters and absorbs the shock when absorbing the shock.
ところで、上述のいずれのタイプの衝撃吸収式ステアリング装置でも、衝撃吸収時の初期荷重をより一層低く抑制することが要請されている。
後者の衝撃吸収式ステアリング装置において上記の初期荷重を低くするために、広幅部から狭幅部へと長孔の縁部がなだらかにつながることが好ましいが、そうした場合、通常時(衝撃吸収時以外のとき)に作用する程度の小さな衝撃力で、連結軸が長孔内で位置ずれを生じ、ステアリングホイールの位置がずれる虞がある。
By the way, in any of the above-mentioned types of shock absorbing steering devices, it is required to further suppress the initial load at the time of shock absorption.
In order to reduce the initial load in the latter shock absorption type steering device, it is preferable that the edge of the long hole is gently connected from the wide part to the narrow part. In such a case, the connecting shaft may be displaced in the long hole with a small impact force acting on the steering wheel, and the steering wheel may be displaced.
そこで、この発明の目的は、衝撃吸収時の初期荷重を低く抑制でき、しかも衝撃吸収時以外のときの連結軸の位置ずれを抑制できる衝撃吸収式ステアリング装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an impact-absorbing steering apparatus that can suppress an initial load at the time of shock absorption to a low level and can suppress a displacement of a connecting shaft at a time other than at the time of shock absorption.
本発明の衝撃吸収式ステアリング装置は、ステアリングコラムに固定されたコラムブラケットと、車体に固定された固定ブラケットと、両ブラケットを連結する連結軸と、一方のブラケットに形成され連結軸を挿通させる長孔とを備え、両ブラケットおよび連結軸を介してステアリングコラムが車体に支持され、二次衝突時に連結軸と長孔とが相対摺動する衝撃吸収式ステアリング装置において、上記長孔は、連結軸を嵌合させる広幅部と、衝撃吸収時にその縁部が塑性変形する狭幅部とを含み、長孔の縁部は、広幅部の縁部から狭幅部の縁部へと接続部を介してテーパ状に接続され、通常時に連結軸を長孔の広幅部に位置決めして所定の保持力で保持する保持手段が、上記接続部とは別に備えられることを特徴とする。 The shock absorbing steering device of the present invention includes a column bracket fixed to a steering column, a fixed bracket fixed to a vehicle body, a connecting shaft that connects both brackets, and a length that is formed on one bracket and allows the connecting shaft to be inserted. In the shock absorption type steering apparatus in which the steering column is supported by the vehicle body via both brackets and the connecting shaft, and the connecting shaft and the long hole slide relative to each other at the time of a secondary collision, the long hole is connected to the connecting shaft. And a narrow portion whose edge is plastically deformed when absorbing an impact, and the edge of the elongated hole is connected from the edge of the wide portion to the edge of the narrow portion via a connecting portion. And a holding means for positioning the connecting shaft in the wide portion of the long hole and holding it with a predetermined holding force in a normal state.
本発明によれば、通常時に、長孔内での連結軸の位置ずれを保持手段によって抑制することができる。また、衝撃吸収時には、保持手段による保持が解除された連結軸が、長孔の広幅部からテーパ状の接続部を介して、長孔の縁部を徐々に大きく塑性変形させながら、狭幅部へとスムーズに移動する。その結果、衝撃吸収時の初期荷重を小さく抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the displacement of the connecting shaft in the long hole by the holding means at normal times. Further, at the time of impact absorption, the connecting shaft released by the holding means gradually narrows the edge of the long hole from the wide part of the long hole through the tapered connecting part, and gradually narrows the narrow part. Move smoothly to. As a result, the initial load at the time of impact absorption can be reduced.
また、本発明において、上記保持手段は、長孔の広幅部の周縁および連結軸の外周の一方に設けられた凹部と、他方に設けられて上記凹部に係合する突起とを含む場合がある。この場合、組立時に、凹部に突起を嵌め入れることで、長孔の広幅部に連結軸を容易に位置合わせすることができる。また、突起と凹部の大きさを調節して、通常時に連結軸を保持する保持力を調節することができる。 In the present invention, the holding means may include a recess provided on one of the periphery of the wide portion of the long hole and the outer periphery of the connecting shaft, and a protrusion provided on the other and engaging the recess. . In this case, the coupling shaft can be easily aligned with the wide portion of the long hole by fitting the protrusion into the recess during assembly. Further, the holding force for holding the connecting shaft can be adjusted by adjusting the size of the protrusion and the recess.
また、本発明において、上記保持手段は、長孔が設けられるブラケットに保持される保持部材を含み、上記保持部材は、連結軸に係合し周方向の一部に開放部を有する係合孔を含む場合がある。この場合、衝撃吸収時に、連結軸を保持部材の係合孔から離脱させて、連結軸の長孔内での移動を許容することができる。強度部材であるブラケットとは別体に保持部材を設けるので、保持部材の材質や寸法を自在に設定できる。その結果、上述の保持力を容易に調節することができる。また、係合孔の開放部の大きさを調節して、保持力を調節することができる。 In the present invention, the holding means includes a holding member held by a bracket provided with a long hole, and the holding member engages with a connecting shaft and has an opening portion in a circumferential direction. May be included. In this case, at the time of shock absorption, the connecting shaft can be detached from the engaging hole of the holding member, and the movement of the connecting shaft within the long hole can be allowed. Since the holding member is provided separately from the bracket which is the strength member, the material and dimensions of the holding member can be freely set. As a result, the above-described holding force can be easily adjusted. Further, the holding force can be adjusted by adjusting the size of the opening of the engagement hole.
また、本発明において、上記保持部材は、上記コラムブラケットの側板と、固定ブラケットの側板との間に介在する薄板部を含む場合がある。薄板部であれば、上述の保持力を小さくでき、衝撃吸収時の初期荷重を小さく抑制するのに好ましい。両ブラケットの側板間で薄板部の移動および変形を規制できるので、通常時に連結軸を確実に保持できる。
また、この構成において、上記連結軸はチルト支軸を含み、上記薄板部は低摩擦部材を含む場合がある。この場合、通常時にチルト調節する際に、両ブラケットの側板同士をスムーズに相対移動することができるので、チルト調節に好ましい。また、衝撃吸収時に両ブラケット間の不安定な摩擦抵抗を抑制できるので、衝撃吸収時の初期荷重を小さく抑制するのに好ましい。
In the present invention, the holding member may include a thin plate portion interposed between the side plate of the column bracket and the side plate of the fixed bracket. If it is a thin-plate part, the above-mentioned holding force can be made small and it is preferable for suppressing the initial load at the time of impact absorption small. Since the movement and deformation of the thin plate portion can be restricted between the side plates of both brackets, the connecting shaft can be reliably held during normal times.
In this configuration, the connecting shaft may include a tilt support shaft, and the thin plate portion may include a low friction member. In this case, when the tilt adjustment is normally performed, the side plates of both brackets can be smoothly moved relative to each other, which is preferable for the tilt adjustment. Moreover, since unstable frictional resistance between the brackets can be suppressed when absorbing the shock, it is preferable for reducing the initial load when absorbing the shock.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、衝撃吸収式ステアリング装置が、チルトステアリング装置である場合に則して説明するが、本発明はこれに限らず、例えば、チルト調節できないタイプのステアリング装置であってもよい。
図1Aおよび図1Bは、本発明の第1実施形態の衝撃吸収式ステアリング装置の概略構成を模式的に示す一部断面側面図である。図2は、図1Aの衝撃吸収式ステアリング装置の衝突時の状態を模式的に示す一部断面側面図である。先ず、図1Aを参照する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, the shock absorbing steering device will be described in the case where it is a tilt steering device. However, the present invention is not limited to this and may be, for example, a type of steering device in which tilt adjustment is not possible.
1A and 1B are partial cross-sectional side views schematically showing a schematic configuration of an impact absorption type steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional side view schematically showing a state of the impact absorption type steering apparatus of FIG. 1A at the time of collision. First, refer to FIG. 1A.
衝撃吸収式ステアリング装置1は、車輪(図示せず)を操舵するためにステアリングホイール2に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト3と、このステアリングシャフト3を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム4とを有する。ステアリングシャフト3の一方の端部3aにステアリングホイール2が連結される。また、ステアリングシャフト3の他方の端部3bに、図示しないが、自在継手、中間軸等を介して車輪を操舵するためのラックアンドピニオン機構等の操舵機構が連結される。ステアリングホイール2が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト3等を介して操舵機構に伝達される。これにより車輪を操舵することができる。
The shock absorbing
衝撃吸収式ステアリング装置1は、ステアリングコラム4に固定された第1のコラムブラケット5と、車体6に固定された固定ブラケット7と、第1のコラムブラケット5および固定ブラケット7を互いに連結する連結軸8とを備えている。第1のコラムブラケット5、固定ブラケット7および連結軸8を介してステアリングコラム4が車体6に支持されている。なお、本実施形態では、固定ブラケット7と連結軸8とはそれぞれ、例えば第1のコラムブラケット5の左右両側に一対で設けられている。
The shock absorbing
衝撃吸収式ステアリング装置1は、図1Aに示すステアリングホイール2の高さ位置を高くした状態と、図1Bに示すステアリングホイール2の高さ位置を低くした状態とに、ステアリングホイール2の高さ位置を調節可能なチルト調節機能を有している。
ステアリングコラム4の長手方向Xが、車両の前後方向Yに対して斜めにされ、ステアリングホイール2がステアリングコラム4の長手方向Xの上側となるようにして、ステアリングコラム4が車体6に支持されている。
The shock absorbing
The
ステアリングコラム4をチルト支軸としての連結軸8の中心軸線の周りに揺動させることにより、運転者の体格や運転姿勢等に応じてステアリングホイール2の高さ位置を調節できるようにされている。
一方のブラケットとしての第1のコラムブラケット5には、連結軸8を挿通させる長孔9が形成されている。他方のブラケットとしての固定ブラケット7には、連結軸8を挿通させる挿通孔10が形成されている。この挿通孔10は例えば丸孔形状をなす。
By swinging the
The
連結軸8は、長孔9に嵌合され、長孔9に対する連結軸8の軸方向移動および回動を規制された状態で長孔9内に保持され、且つ長孔9の延びる向きへ相対移動可能に保持されている。連結軸8は、挿通孔10に嵌合され、挿通孔10に対する連結軸8の軸方向および軸直角方向への移動を規制された状態で回動自在に固定ブラケット7に保持されている。
The connecting
連結軸8は、固定ブラケット7に支持された状態で、第1のコラムブラケット5を支持している。第1のコラムブラケット5および固定ブラケット7は、連結軸8を介して連結され、連結軸8の中心軸線の周りに互いに相対回動自在とされている。連結軸8は上述のチルト支軸として機能する。
本実施形態では、第1のコラムブラケット5、固定ブラケット7および連結軸8は、ステアリングコラム4の例えば長手方向Xの下部4aを支持している。第1のコラムブラケット5は、上述の下部4aに固定されている。
The connecting
In the present embodiment, the
また、本実施形態の衝撃吸収式ステアリング装置1は、ステアリングコラム4の長手方向Xの中央部4b(上部であってもよい。)に固定された第2のコラムブラケット11と、車体6に連結部材12を介して支持された車体側ブラケット13と、第2のコラムブラケット11および車体側ブラケット13を互いに連結する連結軸としての支軸14と、支軸14に設けられてステアリングコラム4の姿勢を解除可能にロックするためのロック機構15とを有している。これにより、チルト調節したステアリングコラム4の姿勢をチルトロックできるようにして、ステアリングコラム4を車体6に支持している。
Further, the shock absorbing
第2のコラムブラケット11は、ステアリングシャフト3の中心軸線を挟んで左右両側に配置された一対の側板11a(一方のみ図示。)を有している。第2のコラムブラケット11の各側板11aにそれぞれ、挿通孔11bが形成されている。各挿通孔11bは例えば丸孔形状をなす。
車体側ブラケット13は、第2のコラムブラケット11の一対の側板11aにそれぞれ沿う一対の側板13a(一方のみ図示。)を有している。車体側ブラケット13の各側板13aはそれぞれ、挿通孔13bを有している。各挿通孔13bは、ステアリングコラム4の長手方向Xと略直交する縦方向に円弧状に延びる縦長孔からなる。
The
The vehicle
支軸14は、両ブラケット11,13の対応する挿通孔11b,13bを挿通し、車体側ブラケット13に支持される状態で、第2のコラムブラケット11を支持している。
ロック機構15は、第2のコラムブラケット11および車体側ブラケット13の対応する側板11a,13a同士を互いに押圧することによりチルトロックを達成する。ロック解除状態では、車体側ブラケット13に対しての第2のコラムブラケット11の移動が許容され、ステアリングホイール2を上下方向に位置調整することが可能となる。
The
The
連結部材12は、車体6に固定された状態で、車体側ブラケット13を所定の保持力で保持し、車体6および車体側ブラケット13を互いに連結している。連結部材12は、車体側ブラケット13を衝撃吸収時に車両の前方側へ向けて離脱(図2参照)させることができるように支持している。
図1Aに示すように、通常時には、チルトロックされたステアリングコラム4は、車体6に対して相対移動を規制された状態で保持されている。
The connecting
As shown in FIG. 1A, in a normal state, the
図2に示すように、衝突時にドライバ(運転者)がステアリングホイール2にぶつかるとき(二次衝突時)には、連結部材12による連結が解除される。これとともに、ステアリングホイール2、ステアリングシャフト3、ステアリングコラム4、第2のコラムブラケット11、車体側ブラケット13等が一体的に、車体6および連結部材12に対して、車両の前方へ向けて同伴移動する。さらに、ステアリングコラム4とともに、第1のコラムブラケット5等が、車体6、固定ブラケット7および連結軸8に対して車両の前方へ向けて移動する。これに伴い、衝撃吸収時に連結軸8と長孔9とが、長孔9の長手方向に沿って相対摺動するようにされている。
As shown in FIG. 2, when the driver (driver) collides with the
長孔9は、ステアリングコラム4の長手方向Xに沿って所定長さで延びている。長孔9は、連結軸8を通常時に嵌合させる広幅部9aと、広幅部9aよりも幅Lが狭く形成されて衝撃吸収するための狭幅部9bとを含んでいる。
広幅部9aは、長孔9の一方の端部であって車両前方側の端部にある。狭幅部9bは、広幅部9aよりも車両後方側(衝撃吸収時に長孔9に対して連結軸8が相対移動する際の連結軸8の進む側に相当する。)に形成されている。衝撃吸収時に、連結軸8が広幅部9aから狭幅部9b内に進入するようにされている。
The
The
図3は、図1Aに示す衝撃吸収式ステアリング装置1の要部の分解斜視図である。図4は、図1AのIV−IV断面における衝撃吸収式ステアリング装置1の断面図である。
本実施形態の衝撃吸収式ステアリング装置1は、通常時に連結軸8を長孔9の広幅部9aに位置決めして所定の保持力で保持する保持手段として、連結軸8の外周8aに設けられた突起としての小突起16と、長孔9の広幅部9aの周縁17に設けられた凹部18とを備えている。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the main part of the shock absorbing
The shock absorbing
小突起16と凹部18とは、互いに係合可能に対をなしている。通常時には、連結軸8の小突起16と長孔9の凹部18とが互いに係合していて、この状態で、連結軸8が長孔9の広幅部9aに位置決めされる。
以下、連結軸8および長孔9、並びにこれらに関連する部分を、図示した具体例に則して説明する。
The
Hereinafter, the connecting
第1のコラムブラケット5は、車両の左右方向Y1について対称に構成されている。第1のコラムブラケット5は、一対の側板19と、一対の側板19の端縁を互いに連結する連結部20とを有している。一対の側板19と連結部20とは、一体に形成されていて、断面溝形をなしている。第1のコラムブラケット5は、ステアリングコラム4の長手方向Xの下部4aと別体で形成されていて、ステアリングコラム4の上述の下部4aに接合されることにより固定されている。一対の側板19には、挿通孔としての一対の長孔9がそれぞれ形成されている。
The
第1のコラムブラケット5の右側の側板19、右側の固定ブラケット7および右側の連結軸8は、組をなしている。第1のコラムブラケット5の左側の側板19、左側の固定ブラケット7および左側の連結軸8は、組をなしている。一方の組は、他方の組に対して左右対称に構成されている。
各固定ブラケット7は、第1のコラムブラケット5の対応する一方の側板19に対向する側板21と、側板21の上端部から屈曲状に延設されたフランジ22とを有している。各側板21に、上述の挿通孔10がそれぞれ形成されている。各フランジ22は、挿通孔23を有している。この挿通孔23を挿通されたボルト(図示せず)により、固定ブラケット7は車体6にねじ止め固定されている。
The
Each fixing
一対の連結軸8は、互いに同心に配置されて、車両の左右方向Y1に沿って延びている。例えば、ドライバー側から見て右側(図4で右側)の連結軸8は、第1のコラムブラケット5の対応する右側の側板19の長孔9および対応する右側の固定ブラケット7の側板21の挿通孔10を挿通している。左側(図4で左側)の連結軸8は、第1のコラムブラケット5の左側の側板19の長孔9および左側の固定ブラケット7の側板21の挿通孔10を挿通している。
The pair of connecting
図3を参照して、連結軸8は、これの軸方向についての一方の端部に設けられた第1の太径部24と、他方の端部に設けられた第2の太径部25と、連結軸8の軸方向の中間部にある細径部26とを有している。
連結軸8は、具体的にはリベットからなる。第1の太径部24は、リベットの頭部からなる。第2の太径部25は、リベットの軸部の先端部分に設けられた塑性加工部からなる。この塑性加工部は、組立時にリベットの軸部が長孔9および挿通孔10を挿通され、挿通された軸部の先端部分が太く塑性加工されてなる。細径部26は、塑性加工部以外のリベットの軸部の残りの部分からなる。
Referring to FIG. 3, the connecting
Specifically, the connecting
第1および第2の太径部24,25の径方向寸法LA,LBは、長孔9の広幅部9aの幅Lよりも大きくされていて、且つ挿通孔10の直径LDよりも大きくされている。また、細径部26の径方向寸法である直径LCは、広幅部9aの上記幅Lの値と等しい値またはこの等しい値よりも若干小さい値に設定されるとともに、上記直径LDの値と等しい値またはこの等しい値よりも若干小さい値に設定されている。
The radial dimensions LA and LB of the first and second
図3および図4を参照して、連結軸8の第1の太径部24および第2の太径部25は、その間に、第1のコラムブラケット5の一方の側板19および一方の固定ブラケット7の側板21を挟持して、両側板19,21の離反を規制している。
小突起16は、2つの連結軸8のそれぞれに連結軸8の中心軸線を挟んだ上下両側の2箇所に形成されている。なお、小突起16を一方の連結軸8にのみ設けてもよい。また、小突起16を、これが設けられた連結軸8において、その上側および下側の何れか一方にのみ設けてもよい。また、小突起16を、連結軸8と別体で形成して、連結軸8に固定してもよい。
Referring to FIGS. 3 and 4, the first
The
一方の連結軸8における2つの小突起16は、互いに同様に構成されている。小突起16は、具体的には、第1の太径部24および細径部26に跨がって形成され、細径部26から径方向外方へ突出するとともに、第1の太径部24から連結軸8の軸方向に沿って張り出している。
凹部18は、2つの長孔9のそれぞれについて、広幅部9aを挟んだ上側の周縁17および下側の周縁17の2箇所に設けられている。一方の長孔9におけるこれらの2つの凹部18は、互いに同様に構成されている。凹部18は、長孔9内に向けて開放されるとともに、側板19の側面としての内側面19aにおいて開放されている。凹部18内へ、対応する小突起16が、長孔9の長手方向Xと交差する方向、好ましくは直交する方向に対向して嵌め入れられるようにされている。なお、凹部18は、対応する小突起16と係合可能に設けられていればよく、一方の長孔9のみに設けてもよいし、上側および下側の周縁17のいずれか一方にのみ設けてもよい。
The two
The
図5は、長孔9の拡大図であり、ドライバーからみて左側の側面図を図示する。また、図5には、広幅部9aおよび狭幅部9bを、外側の境界を示す一点鎖線でそれぞれ図示している。図3および図5を参照する。
長孔9の縁部27は、広幅部9aの縁部27aと、狭幅部9bの縁部27bと、2つの接続部27cとを含んでいる。長孔9の縁部27は、広幅部9aの縁部27aから狭幅部9bの縁部27bへと接続部27cを介してテーパ状に接続されている。
FIG. 5 is an enlarged view of the
The
広幅部9aの縁部27aは、中心角が180度を超えた円弧形状をなし、一対の円弧端27a1,27a2を有する。縁部27aは、通常時に広幅部9aに保持されている連結軸8の外周8aにより接触される部分である。
狭幅部9bの縁部27bは、横向きのU字形形状をなし、U字形形状の開放側に互いに対向する一対の対向端部27b1,27b2を有する。狭幅部9bの幅Lの値LEは、広幅部の幅Lの値LFよりも、小さくされ、衝撃吸収時に連結軸8の細径部26が狭幅部9b内に進入して狭幅部9bの縁部27bを塑性変形させるように、連結軸8の細径部26の直径LCの値よりも所定量小さく形成されている。
The
The
2つの接続部27cは互いに対向してテーパ形状をなしている。2つの接続部27cは、互いに上下方向に対向している。上側の接続部27cは、広幅部9aの縁部27aの対応する上側円弧端27a1および狭幅部9bの縁部27bの対応する上側の対向端部27b1を互いに接続する。下側の接続部27cは、広幅部9aの縁部27aの下側円弧端27a2および狭幅部9bの縁部27bの下側の対向端部27b2を互いに接続する。
The two connecting
各接続部27cは、長孔9の長手方向に対して傾斜して直線状に延び、広幅部9aの縁部27aに連続してつながるとともに、狭幅部9bの縁部27bに連続してつながっている。2つの接続部27cの間の間隔は、広幅部9a側から狭幅部9b側へ向かうに従って、徐々に小さくされている。
凹部18は、接続部27cとは別に備えられている。上側および下側の凹部18は、接続部27cと隣接して広幅部9aの縁部27aの上側円弧端27a1および下側円弧端27a2にそれぞれ形成され、広幅部9aの最大幅をなす部分に相対向して形成されている。これとともに、縁部27aの両円弧端に隣接する側板19の内側面19aの一部分に跨がって形成され、縁部27aから所定深さで且つ側板19の内側面19aから所定深さで形成される。なお、凹部18は、側板19の外側面19bには形成されていない。
Each connecting
The
図6A,図6Bおよび図6Cは、図4のVI−VI断面を示す衝撃吸収式ステアリング装置の要部の一部断面図であり、図6Aに通常時の状態を、図6Bに衝撃吸収時の初期状態を、図6Cに図6Bの状態よりも時間が経過した状態を示す。
図6Aを参照して、通常時には、小突起16は、凹部18に嵌まり込んだ状態で係合している。これにより、長孔9の長手方向についての長孔9内での連結軸8の位置ずれを保持手段としての小突起16および凹部18によって抑制することができる。より好ましくは、小突起16および凹部18が互いにがたつきなく係合する場合には、位置ずれを防止することができる。
6A, FIG. 6B and FIG. 6C are partial cross-sectional views of the main part of the shock absorbing steering device showing the VI-VI cross section of FIG. 4, with FIG. 6A showing the normal state and FIG. FIG. 6C shows the initial state of FIG. 6C after a lapse of time from the state of FIG. 6B.
With reference to FIG. 6A, in a normal state, the
図6Bを参照して、衝撃吸収時の初期段階には、上述の保持手段による保持が解除されて、連結軸8が長孔9に対して移動できるようになる。
保持手段による保持が解除された連結軸8が、長孔9の広幅部9aからテーパ状の接続部27cを介して、長孔9の縁部27を徐々に大きく塑性変形させながら、狭幅部9bへとスムーズに移動する。その結果、衝撃吸収時の初期荷重を小さく抑制することができる。
With reference to FIG. 6B, in the initial stage at the time of shock absorption, the holding by the holding means described above is released, and the connecting
The connecting
具体的には、衝突時の衝撃力が小突起16を破断させる。その結果、小突起16を除いた連結軸8の残りの部分が、長孔9を移動できるようになる。換言すれば、小突起16を破断させるのに要する力の大きさが、保持手段による所定の保持力の大きさに相当する。なお、上述の保持手段の保持の解除とともに、図2に示すように連結部材12による車体側ブラケット13の連結も解除される。
Specifically, the impact force at the time of collision breaks the
図6Cを参照して、衝撃吸収時に連結軸8が狭幅部9bに進入すると、連結軸8が狭幅部9bの縁部27bと相対摺動しつつ、狭幅部9bの縁部27bを押し拡げる。その結果、狭幅部9bの縁部27bが塑性変形され、衝撃エネルギーが吸収される。
このように本実施の形態によれば、通常時に、長孔9内での連結軸8の位置ずれを小突起16および凹部18によって抑制することができる。しかも、連結軸8が長孔9のテーパ状の接続部27cを通ることにより、衝撃吸収時の初期荷重を小さく抑制することができる。
Referring to FIG. 6C, when the connecting
As described above, according to the present embodiment, it is possible to suppress the displacement of the connecting
また、組立時に、凹部18に小突起16を嵌め入れることで、長孔9の広幅部9aに連結軸8を容易に位置合わせすることができる。また、小突起16および凹部18の大きさを調節して、通常時に連結軸8を保持する保持力を調節することができる。
また、小突起16を連結軸8に設けることにより、連結軸8の軸方向についての小突起16の寸法を、構造部材としての第1のコラムブラケット5の側板19の板厚よりも小さくすることが容易にできる。その結果、上述の保持力の調節が容易に達成できる。
In addition, the
Further, by providing the
また、ステアリングコラム4を通常時に保持するための所定の保持力を保持手段により確保できるので、連結部材12による保持力を小さくしたり、無くしたりすることも可能となる。
小突起16は連結軸8に一体に形成され、且つ凹部18は長孔9の周縁17に形成されることにより、保持手段を備えるための部品点数の増加や組立コストの増加を防止でき、衝撃吸収式ステアリング装置を安価にできる。
In addition, since a predetermined holding force for holding the
The
次に、第2実施形態を説明する。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については対応部分に同じ符号を付して説明を省略する。また、後述する他の実施形態や変形例についても同様とする。
図7は、第2の実施形態の衝撃吸収式ステアリング装置1の要部としての連結軸8とその周辺部分の一部断面分解斜視図である。図8は、図7に示す上述の要部の断面図である。図9は、図8のIX-IX 断面の断面図である。先ず、図7と図8を参照する。
Next, a second embodiment will be described. In the following description, differences from the above-described embodiment will be mainly described, and the same components will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The same applies to other embodiments and modifications described later.
FIG. 7 is a partial cross-sectional exploded perspective view of the connecting
第2実施形態の衝撃吸収式ステアリング装置1は、通常時に連結軸8を長孔9の広幅部9aに位置決めして所定の保持力で保持する上述の保持手段としての保持部材28を備える。保持部材28は、一対の連結軸8にそれぞれ設けられている。なお、第2実施形態では、第1の実施形態における保持手段としての小突起16および凹部18は廃止されている。
The shock absorbing
保持部材28は、長孔9が形成されるブラケットとしての第1のコラムブラケット5と別体で形成され、第1のコラムブラケット5に保持されていて、長孔9の縁部27の接続部27cとは別に備えられている。保持部材28は、連結軸8に係合し円弧形状をなす係合孔29を含んでいる。この係合孔29は周方向の一部に開放部29aを有している。
保持部材28が第1のコラムブラケット5に保持された状態で、連結軸8が長孔9の広幅部9aと係合孔29とを挿通し、開放部29aは長孔9の狭幅部9b側へ向けて開放されている。係合孔29の円弧形状の周縁に、連結軸8の細径部26ががたつきなく嵌合されている。
The holding
In a state where the holding
具体的には、保持部材28は、係合孔29が形成されている薄板部30と、薄板部30の端部30aから屈曲状に延設された屈曲片31と、屈曲片31の延設端から薄板部30に対向して折り返し状に延設された折り返し片32とを含む。薄板部30、屈曲片31および折り返し片32は、低摩擦部材により一体に形成されている。低摩擦部材は、例えば低摩擦特性を有する合成樹脂部材を含み、これは、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等を含む。
Specifically, the holding
図7および図9を参照して、屈曲片31は、第1のコラムブラケット5の側板19の端縁19cと当接して係合し、長孔9の長手方向についての側板19と保持部材28との相対移動を規制する規制部として機能する。屈曲片31は、第1のコラムブラケット5の側板19の端縁19cに形成された凹部に嵌められている。
折り返し片32は、屈曲片31を介して所定間隔を開けて薄板部30の端部30aに対向している。折り返し片32と薄板部30の端部30aとは、その間に第1のコラムブラケット5の側板19の端縁19cを弾力的に挟持する一対の挟持片として機能する。
Referring to FIGS. 7 and 9, the
The folded
このように、屈曲片31および折り返し片32により、第1のコラムブラケット5の側板19に保持部材28が係止されている。
図7および図8を参照して、薄板部30は、第1のコラムブラケット5の側板19と、固定ブラケット7の側板21との間に挟持された状態で介在している。薄板部30の板厚M1は、第1のコラムブラケット5の側板19の板厚M2よりも薄く形成されている。
Thus, the holding
With reference to FIGS. 7 and 8, the
薄板部30は、係合孔29を変形し易くする部分30bを含んでいる。この部分30bは、係合孔29の開放部29aとは離れて反対側にあり、断面積が局部的に小さくされている。これにより、衝撃吸収時に連結軸8を離脱させやすくできる。
係合孔29は、連結軸8の細径部26の外周8aに沿う円弧形状に形成され、その一対の円弧端29bが連結軸8の外周8aに長孔9の狭幅部9b側から当接して係合している。これにより、通常時の長孔9の長手方向への連結軸8の相対移動を規制する。一方で、衝撃吸収時の連結軸8の移動を許容するように、開放部29aが、係合孔29の一対の円弧端29b同士の間に形成されている。開放部29aの幅LGは、連結軸8の細径部26の直径LCよりも狭くされ、且つ長孔9の狭幅部9bの巾LFよりも狭くされている。なお、開放部29aの幅LGは、長孔9の狭幅部9bの巾LFよりも広くされてもよい。
The
The
図10A,図10Bおよび図10Cは、図8のX-X 断面を示す衝撃吸収式ステアリング装置の要部の一部断面図であり、図10Aに通常時の状態を、図10Bに衝撃吸収時の初期状態を、図10Cに図10Bの状態よりも時間が経過した状態を示す。
図10Aに示すように、通常時には、保持部材28が第1のコラムブラケット5に保持され、且つ連結軸8が保持部材28により長孔9の長手方向についての移動を規制されている。これにより、長孔9内での連結軸8の位置ずれを抑制することができる。より好ましくは、連結軸8が、第1のコラムブラケット5に固定され且つ係合孔29にがたつきなく嵌合する場合には、位置ずれを防止することができる。
10A, 10B, and 10C are partial cross-sectional views of the main part of the shock-absorbing steering device showing the XX cross-section of FIG. 8, in which FIG. 10A shows a normal state and FIG. 10B shows an initial state during shock absorption. The state is shown in FIG. 10C in which the time has elapsed from the state of FIG. 10B.
As shown in FIG. 10A, the holding
図10Bに示すように、衝撃吸収時の初期状態には、連結軸8を保持部材28の係合孔29から離脱させる。これにより、上述の保持手段による保持が解除されて、連結軸8が長孔9に対して移動できるようになる。
具体的には、第1のコラムブラケット5と保持部材28とが一体的に、車体6、固定ブラケット7および連結軸8に対して車両前方(紙面左側に相当する。)へ向けて移動する。これに伴い、連結軸8が、薄板部30を変形させながら、開放部29aを押し拡げて、開放部29aを通過できるようになる。換言すれば、開放部29aを押し拡げるように薄板部30を変形させるのに要する力の大きさが、保持手段による所定の保持力の大きさに相当する。
As shown in FIG. 10B, the connecting
Specifically, the
このとき、薄板部30の変形に伴って、保持部材28の薄板部30と第1のコラムブラケット5の側板19とが相対移動する。また、第1のコラムブラケット5の車両前方への移動に伴って、保持部材28の薄板部30と固定ブラケット7の側板21とが、ステアリングコラム4の長手方向Xに相対摺動する。
保持部材28による保持が解除された連結軸8が、長孔9の広幅部9aからテーパ状の接続部27cを介して、長孔9の縁部27を徐々に大きく塑性変形させながら、狭幅部9bへとスムーズに移動する。その結果、衝撃吸収時の初期荷重を小さく抑制することができる。
At this time, with the deformation of the
The connecting
図10Cを参照して、衝撃吸収時に連結軸8が狭幅部9bに進入すると、第1実施形態と同様に、衝撃エネルギーが吸収される。
このように第2の実施形態によれば、図10A,図10Bに示すように、通常時に、長孔9内での連結軸8の位置ずれを保持部材28によって抑制することができる。しかも、連結軸8が長孔9のテーパ状の接続部27cを通ることにより、衝撃吸収時の初期荷重を小さく抑制することができる。
Referring to FIG. 10C, when the connecting
As described above, according to the second embodiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, the displacement of the connecting
また、強度部材であるブラケットとしての第1のコラムブラケット5とは別体に保持部材28を設けるので、保持部材28の材質や寸法を自在に設定できる。その結果、上述の保持力を容易に調節することができる。また、係合孔29の開放部29aの大きさを調節して、保持力を調節することができる。
図8に示すように、保持部材28の薄板部30が、第1のコラムブラケット5の側板19と、固定ブラケット7の側板21との間に介在するようにしている。薄板部30であれば、上述の保持力を小さくでき、衝撃吸収時の初期荷重を小さく抑制するのに好ましい。第1のコラムブラケット5の側板19および固定ブラケット7の側板21間で薄板部30の移動および変形を規制できるので、通常時に連結軸8を確実に保持できる。
Further, since the holding
As shown in FIG. 8, the
また、薄板部30が低摩擦部材を含むことは、連結軸8がチルト支軸として機能する本実施形態に好ましい。すなわち、通常時にチルト調節する際に、両ブラケット5,7の側板19,21同士をスムーズに相対移動することができるので、チルト調節に好ましい。また、衝撃吸収時に両ブラケット5,7間の不安定な摩擦抵抗を抑制できるので、衝撃吸収時の初期荷重を小さく抑制するのに好ましい。
In addition, it is preferable that the
また、第1および第2の実施形態では、以下のような変形例を考えることができる。
第1の実施形態において、小突起16を長孔9の周縁17に設け、凹部18を連結軸8に設けてもよい。
また、第2の実施形態では、保持部材28の全体が低摩擦部材により形成されていたが、これには限定されない。例えば、保持部材28の少なくとも一部の表面に低摩擦部材からなる膜を形成してもよい。また、保持部材28の屈曲片31を廃止することや、折り返し片32を廃止することや、保持部材28を第1のコラムブラケット5にかしめ等により固定することも考えられる。また、保持部材28は少なくとも一つが設けられていればよい。保持部材28を低摩擦部材を含まない金属等の部材により形成することや、薄板部30が第1のコラムブラケット5の側板19の内側面19aに沿うようにされることも考えられる。
In the first and second embodiments, the following modifications can be considered.
In the first embodiment, the
In the second embodiment, the entire holding
第1および第2の実施形態では、第1のコラムブラケット5は、ステアリングコラム4に別体で形成されて接合により固定されていたが、これには限定されない。例えば、第1のコラムブラケット5は、ステアリングコラム4に間接的に固定されてもよいし、ステアリングコラム4に一体に形成されることによって固定されてもよい。
第1および第2の実施形態では、固定ブラケット7は、車体6にねじ止め固定されていたが、これには限定されない。例えば、固定ブラケット7は、車体6に固定される介在部材(図示せず)を介して間接的に車体6に固定されてもよいし、車体6に一体に形成されて固定されてもよい。
In the first and second embodiments, the
In the first and second embodiments, the fixing
また、衝撃吸収式ステアリング装置としては、例えば、長孔9が第1のコラムブラケット5に形成されて連結軸8が固定ブラケット7に対して長手方向Xへの移動を規制される上述のタイプの他に、長孔9が固定ブラケット7に形成されて連結軸8が第1のコラムブラケット5に対して長手方向Xへの移動を規制されるタイプも考えられる。このタイプでは、長孔9の狭幅部9bは、広幅部9aから車両の前方へ向けて延びる。衝撃吸収時には、連結軸8が第1のコラムブラケット5と同行移動しながら、長孔9内を相対移動する。このタイプにおいても、上述の第1および第2の実施形態の保持手段を適用することができる。
Further, as the shock absorption type steering device, for example, the
また、衝撃吸収時にステアリングコラム4の可動部としての全体が移動する上述したタイプの他に、ステアリングコラムが互いに相対移動可能な長手方向の上部および下部を有し、衝撃吸収時にステアリングコラムの可動部としての長手方向の上部が下部および車体に対して移動するタイプがある。このタイプにおいても、ステアリングコラムの長手方向の上部を車体に支持するために、上述の第1のコラムブラケット5、固定ブラケット7および連結軸8と同様の構成を適用でき、上述の第1および第2の実施形態の保持手段を適用することができる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
In addition to the above-described type in which the entire movable portion of the
1 衝撃吸収式ステアリング装置
4 ステアリングコラム
5 第1のコラムブラケット(コラムブラケット、一方のブラケット)
6 車体
7 固定ブラケット
8 連結軸(チルト支軸)
8a (連結軸の)外周
9 長孔
9a 広幅部
9b 狭幅部
16 小突起(突起、保持手段)
17 周縁
18 凹部(保持手段)
19 (第1のコラムブラケットの)側板
21 (固定ブラケットの)側板
27 (長孔の)縁部
27a (広幅部の)縁部
27b (狭幅部の)縁部
27c 接続部
28 保持部材
29 係合孔
29a 開放部
30 薄板部
1 Shock absorbing
6
8a (outside of connecting shaft) 9
17
19 (first column bracket) side plate 21 (fixed bracket) side plate 27 (long hole)
Claims (5)
両ブラケットおよび連結軸を介してステアリングコラムが車体に支持され、二次衝突時に連結軸と長孔とが相対摺動する衝撃吸収式ステアリング装置において、
上記長孔は、連結軸を嵌合させる広幅部と、衝撃吸収時にその縁部が塑性変形する狭幅部とを含み、
長孔の縁部は、広幅部の縁部から狭幅部の縁部へと接続部を介してテーパ状に接続され、
通常時に連結軸を長孔の広幅部に位置決めして所定の保持力で保持する保持手段が、上記接続部とは別に備えられることを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置。 A column bracket fixed to the steering column, a fixed bracket fixed to the vehicle body, a connecting shaft that connects both brackets, and a long hole that is formed in one bracket and passes through the connecting shaft,
In the shock absorbing steering device in which the steering column is supported by the vehicle body via both brackets and the connecting shaft, and the connecting shaft and the long hole slide relative to each other at the time of a secondary collision,
The long hole includes a wide portion for fitting the connecting shaft, and a narrow portion whose edge is plastically deformed when absorbing the impact,
The edge of the long hole is connected in a tapered manner from the edge of the wide part to the edge of the narrow part via a connection part,
An impact-absorbing steering apparatus, characterized in that holding means for positioning the connecting shaft in the wide part of the long hole and holding it with a predetermined holding force is provided separately from the connecting part.
上記保持手段は、長孔の広幅部の周縁および連結軸の外周の一方に設けられた凹部と、他方に設けられて上記凹部に係合する突起とを含むことを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置。 The shock absorbing steering device according to claim 1,
The holding means includes a recess provided on one of the periphery of the wide portion of the long hole and the outer periphery of the connecting shaft, and a projection provided on the other and engaging the recess. apparatus.
上記保持手段は、長孔が設けられるブラケットに保持される保持部材を含み、
上記保持部材は、連結軸に係合し周方向の一部に開放部を有する係合孔を含むことを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置。 The shock absorbing steering device according to claim 1,
The holding means includes a holding member held by a bracket provided with a long hole,
The holding member includes an engagement hole that engages with a connecting shaft and has an opening in a part in a circumferential direction.
上記保持部材は、上記コラムブラケットの側板と、固定ブラケットの側板との間に介在する薄板部を含むことを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置。 The shock absorbing steering device according to claim 3,
The shock absorbing steering device, wherein the holding member includes a thin plate portion interposed between a side plate of the column bracket and a side plate of the fixed bracket.
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