JP2007118748A - 車両用ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突時に車両前方へ移動可能、かつ、火薬、衝突検出センサ、発火装置等が不要で安価に構成することが可能な車両用ステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】ブレークアウエイブラケット（コラム側部材）３１が車両前方に向けて所定値以上の荷重を受けると、連結機構Ａ１による連結支持が解除されて、ブレークアウエイブラケット３１が設定位置から車両前方に向けて移動する。連結機構Ａ１は、バネ３４ｃを含むバネユニット３４を備えている。バネ３４ｃは、ブレークアウエイブラケット３１が設定位置にあるとき上下方向に伸張可能でブレークアウエイブラケット３１の車体側ブラケット９１に対する保持力を増大しており、ブレークアウエイブラケット３１が車体側ブラケット９１に対して設定位置から車両前方に移動したとき斜め前後方向に伸張可能でブレークアウエイブラケット３１の車両前方への移動を助勢する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用ステアリングコラム装置に係り、特に、ステアリングホイールを回転可能に保持するステアリングコラム側に組付けられるコラム側部材が、車体の一部に組付けられる車体側部材に対して、設定位置にて連結機構を介して連結支持されている車両用ステアリングコラム装置に関する。

この種の車両用ステアリングコラム装置は、例えば、下記特許文献１に記載されている。同特許文献１に記載されている車両用ステアリングコラム装置においては、連結機構が、ステアリングホイールを搭載していて車両前後方向に回動可能なリンクと、このリンクを退避方向（車両前方）に動作させることが可能な弾性体と、衝突時以外は弾性体の力を抑えるべく保持し衝突時は保持を解除する保持手段を備えている。
特開２００４−２１０２０９号公報

上記した特許文献１に記載されている車両用ステアリングコラム装置では、保持手段による保持を衝突時に解除するために、衝突時に発火する火薬を必要としていて、衝突を検出する衝突検出センサや、同センサからの信号に基づいて火薬を発火させる発火装置も必要であって、当該装置が高価となる。また、上記した弾性体は、衝突時には機能するものの、衝突時以外には全く機能しないものである。

本発明は、衝突時に車両前方へ移動可能、かつ、火薬、衝突検出センサ、発火装置等が不要で安価に構成することが可能な車両用ステアリングコラム装置を提供すべくなされたものであり、ステアリングホイールを回転可能に保持するステアリングコラム側に組付けられるコラム側部材が、車体の一部に組付けられる車体側部材に対して、設定位置にて連結機構を介して連結支持されている車両用ステアリングコラム装置において、前記コラム側部材が車両前方に向けて所定値以上の荷重を受けると、前記連結機構による連結支持が解除されて、前記コラム側部材が設定位置から車両前方に向けて移動するように設定するとともに、前記連結機構に、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置にあるとき前記コラム側部材の前記車体側部材に対する保持力を増大し前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置から車両前方に移動したとき前記コラム側部材の車両前方への移動を助勢するバネを設けたことに特徴がある。

この場合において、前記バネは、所定量圧縮された圧縮コイルスプリングであり、前記コラム側部材に対して車両前後方向に傾動可能に組付けられる可動側部材と、この可動側部材に対して伸縮可能に組付けられて前記車体側部材に対して車両前後方向に傾動可能に組付けられる固定側部材間に伸張可能に介装されていて、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置にあるとき上下方向に伸張可能で前記コラム側部材の前記車体側部材に対する保持力を増大しており、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置から車両前方に移動したとき斜め前後方向に伸張可能で前記コラム側部材の車両前方への移動を助勢することも可能である。

また、前記バネは、所定量ねじられたトーションスプリングであり、一端部にて前記コラム側部材に係止され、他端部にて前記車体側部材に係止されていて、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置にあるとき、一端部と他端部は上下方向にて離反可能で前記コラム側部材の前記車体側部材に対する保持力を増大しており、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置から車両前方に移動したとき、一端部は他端部に対して上下方向および前後方向にて離反可能で前記コラム側部材の車両前方への移動を助勢することも可能である。

また、前記バネは、所定量引っ張られて車両前後方向にて収縮可能な引張コイルスプリングであり、前端部を前記車体側部材に係止されていて、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置にあるとき、前方に向けて前記コラム側部材に向け傾斜する傾斜板と前記コラム側部材とに後端部を係止されて車両前方への収縮を規制された状態で前記コラム側部材を上下方向に押圧し前記コラム側部材の前記車体側部材に対する保持力を増大しており、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置から車両前方に移動したとき、後端部を前記傾斜板により前記コラム側部材に向けてガイドされて前記傾斜板から離脱し車両前方への収縮を許容されて前記コラム側部材の車両前方への移動を助勢することも可能である。

本発明による車両用ステアリングコラム装置では、通常時（車両が衝突しないとき）、コラム側部材が車体側部材に対して設定位置にあって連結機構により的確に連結支持されている。また、このときには、連結機構に設けたバネがコラム側部材の車体側部材に対する保持力を増大しているため、同バネを用いてコラム側部材の車体側部材に対する支持剛性をアップさせることが可能である。

また、この車両用ステアリングコラム装置では、車両の衝突に際して、運転者がステアリングホイールに衝突してコラム側部材が車両前方に向けて所定値以上の荷重を受けると、連結機構による連結支持が解除されて、コラム側部材が設定位置から車両前方に向けて移動する。また、このときには、連結機構に設けたバネがコラム側部材の車両前方への移動を助勢する。このため、コラム側部材が車両前方に向けて移動を開始してからコラム側部材の車両前方への移動速度が運転者の車両前方への移動速度と略等しくなるまでの間において、ステアリングコラム側の種々な部材の質量慣性が運転者に与える衝撃を的確に抑制することが可能である。

また、この車両用ステアリングコラム装置では、連結機構がメカニカルな構成で実施可能であり、火薬、衝突検出センサ、発火装置等が不要であるため、当該装置を安価に構成することが可能である。

以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明による車両用ステアリングコラム装置の第１実施形態を示していて、この第１実施形態においては、ステアリングシャフト１０を回転自在に支持するステアリングコラム２０をチルト可能に支持するブレークアウエイブラケット（コラム側部材）３１が、図２および図３に示したように、車体の一部に組付けられる車体側ブラケット（車体側部材）９１に対して左右一対の連結機構Ａ１を介して、所定値以上の荷重で車両前方に向けて移動離脱可能に連結支持されている。

ステアリングシャフト１０は、図１および図２に示したように、軸方向にて伸縮可能かつトルク伝達可能なアッパシャフト１１とロアシャフト１２を備える構成とされ、ステアリングコラム２０は軸方向にて伸縮可能なアウターコラムチューブ２１とインナーコラムチューブ２２を備える構成とされていて、アッパシャフト１１の上端にはエアバッグ装置（図示省略）を装備したステアリングホイール１３が一体的に組付けられている。

アッパシャフト１１は、アウターコラムチューブ２１に対して軸受（図示省略）を介して回転自在かつコラム軸方向にて移動不能に支持されていて、図１右端の上端部にはステアリングホイール１３が一体回転可能に組付けられている。一方、ロアシャフト１２は、インナーコラムチューブ２２に軸受（図示省略）を介して回転自在に支持されていて、図１左端の下端部にて自在継手（図示省略）を介して伸縮可能かつトルク伝達可能な中間軸（図示省略）に連結されている。なお、中間軸は、自在継手（図示省略）を介してステアリングギヤボックス（図示省略）に連結されている。

アウターコラムチューブ２１は、可動側コラムチューブであり、下端部にてインナーコラムチューブ２２の上端部にコラム軸方向にて摺動可能で伸縮可能に嵌合連結されていて、下端部外周に一体的に固着した可動ブラケット２１ａにて周知のチルトロック装置Ｂを介してブレークアウエイブラケット３１にチルト可能に組付けられている。

一方、インナーコラムチューブ２２は、固定側コラムチューブであり、下端部に一体的に固着したブラケット２２ａにて回動可能な下方支持機構（図示省略）を介して車体の一部（図示省略）に傾動可能に組付けられるようになっている。なお、インナーコラムチューブ２２の外周には、アウターコラムチューブ２１のコラム軸方向での摺動を良好とするための樹脂ブッシュ（図示省略）が一体的に組付けられている。

連結機構Ａ１は、車体側ブラケット９１とブレークアウエイブラケット３１のアーム部３１ａを連結する剪断可能な樹脂ピン（図示省略）を備えるとともに、図２および図３に示したように、ブレークアウエイブラケット３１のアーム部３１ａに一体的に組付けたスライドピース３２と、車体側ブラケット９１に一体的に組付けた鍔付カラー３３と、スライドピース３２と鍔付カラー３３間に介装した一対のバネユニット３４を備えている。

スライドピース３２は、ブレークアウエイブラケット３１のアーム部３１ａ下面に固着されていて、ブレークアウエイブラケット３１と一体的に移動可能であり、下面にバネユニット３４の上端部を収容する凹部３２ａを有している。また、スライドピース３２には、ボルト３５と鍔付カラー３３の上部が貫通する貫通孔３２ｂが形成されるとともに、この貫通孔３２ｂの後部に連続していてボルト３５と鍔付カラー３３の上部が前後方向に通過可能なスリット３２ｃが形成されている。なお、ブレークアウエイブラケット３１のアーム部３１ａには、ボルト３５と鍔付カラー３３の上端部が貫通するとともにスライドピース３２を支持する貫通孔３１ａ１が形成されるとともに、この貫通孔３１ａ１の後部に連続していてボルト３５と鍔付カラー３３の上端部が前後方向に通過可能なスリット３１ａ２が形成されている。

鍔付カラー３３は、鍔付カラー３３と車体側ブラケット９１を貫通するボルト３５を用いて車体側ブラケット９１の下面に固着されていて前後方向に移動不能であり、上端にて車体側ブラケット９１の下面に当接していて、鍔部上面にバネユニット３４の下端部を収容する凹部３３ａを有している。なお、ボルト３５は、車体側ブラケット９１の上面に固着したウエルドナット９２に螺着されている。

バネユニット３４は、スライドピース３２に対して車両前後方向に傾動可能に組付けられる可動側部材３４ａと、この可動側部材３４ａに対して伸縮可能に組付けられて鍔付カラー３３に対して車両前後方向に傾動可能に組付けられる固定側部材３４ｂと、可動側部材３４ａと固定側部材３４ｂ間に伸張可能に介装されたバネ３４ｃによって構成されている。

バネ３４ｃは、所定量圧縮された圧縮コイルスプリングであり、ブレークアウエイブラケット３１およびスライドピース３２が鍔付カラー３３および車体側ブラケット９１に対して図３に示した設定位置にあるとき上下方向に伸張可能でブレークアウエイブラケット３１の車体側ブラケット９１に対する保持力を増大しており、ブレークアウエイブラケット３１およびスライドピース３２が鍔付カラー３３および車体側ブラケット９１に対して図３に示した設定位置から図４に示したように車両前方に移動したとき斜め前後方向に伸張可能でブレークアウエイブラケット３１およびスライドピース３２の車両前方への移動を助勢する。

上記のように構成した第１実施形態においては、通常時（車両が衝突しないとき）、ブレークアウエイブラケット３１およびスライドピース３２が鍔付カラー３３および車体側ブラケット９１に対して設定位置にあって連結機構Ａ１により的確に連結支持されている。また、このときには、連結機構Ａ１に設けたバネユニット３４のバネ３４ｃがブレークアウエイブラケット３１の車体側ブラケット９１に対する保持力を増大しているため、同バネ３４ｃを用いてブレークアウエイブラケット３１の車体側ブラケット９１に対する支持剛性をアップさせることが可能である。

また、この第１実施形態では、車両の衝突に際して、運転者がステアリングホイール１３に衝突してブレークアウエイブラケット３１が車両前方に向けて所定値以上の荷重を受けると、連結機構Ａ１による連結支持が解除されて、ブレークアウエイブラケット３１が設定位置から車両前方（図３の左方）に向けて移動する。また、このときには、連結機構Ａ１に設けたバネユニット３４のバネ３４ｃがブレークアウエイブラケット３１の車両前方への移動を助勢する。このため、ブレークアウエイブラケット３１が車両前方に向けて移動を開始してからブレークアウエイブラケット３１の車両前方への移動速度が運転者の車両前方への移動速度と略等しくなるまでの間において、ステアリングコラム側の種々な部材（ステアリングシャフト１０、ステアリングコラム２０、ブレークアウエイブラケット３１等）の質量慣性が運転者に与える衝撃を的確に抑制することが可能である。

また、この第１実施形態では、連結機構Ａ１が、車体側ブラケット９１とブレークアウエイブラケット３１のアーム部３１ａを連結する剪断可能な樹脂ピン（図示省略）、ブレークアウエイブラケット３１のアーム部３１ａに一体的に組付けたスライドピース３２、車体側ブラケット９１に一体的に組付けた鍔付カラー３３、スライドピース３２と鍔付カラー３３間に介装した一対のバネユニット３４等と、これらを連結するボルト３５およびウエルドナット９２を備えたメカニカルな構成であり、火薬、衝突検出センサ、発火装置等が不要であるため、当該装置を安価に構成することが可能である。

上記した第１実施形態においては、連結機構Ａ１に設けたバネユニット３４のバネ３４ｃによって上記した作用（通常時の保持力増大および車両衝突時の車両前方への移動助勢）が得られるように構成して実施したが、図５に示した第２実施形態の連結機構Ａ２に設けたバネ１３４または図６および図７に示した第３実施形態のバネ２３４によって上記した第１実施形態の作用と同様の作用が得られるように構成して実施することも可能である。

図５に示した第２実施形態において、連結機構Ａ２は、車体側ブラケット１９１とブレークアウエイブラケット１３１を連結する剪断可能な樹脂ピン（図示省略）を備えるとともに、ブレークアウエイブラケット１３１のアーム部１３１ａに一体的に組付けたスライドピース１３２と、車体側ブラケット１９１にボルト１３５を介して一体的に組付けたリテーナ１３３と、スライドピース１３２とリテーナ１３３間に介装したバネ１３４を備えている。

スライドピース１３２は、ブレークアウエイブラケット１３１のアーム部１３１ａ下面に固着されていて、ブレークアウエイブラケット１３１と一体的に移動可能であり、下面にバネ１３４の一端部１３４ａを収容する凹部１３２ａを有している。また、スライドピース１３２には、ボルト１３５が貫通する貫通孔１３２ｂが形成されるとともに、この貫通孔１３２ｂの後部に連続していてボルト１３５が前後方向に通過可能なスリット１３２ｃが形成されている。なお、ブレークアウエイブラケット１３１のアーム部１３１ａには、ボルト１３５が貫通するとともにスライドピース１３２を支持する貫通孔１３１ａ１が形成されるとともに、この貫通孔１３１ａ１の後部に連続していてボルト１３５が前後方向に通過可能なスリット１３１ａ２が形成されている。

リテーナ１３３は、ボルト１３５を用いて車体側ブラケット１９１に固着されていて前後方向に移動不能であり、上端にてスライドピース１３２の下面に当接していて、上面にバネ１３４の他端部１３４ｂを収容する凹部１３３ａを有している。なお、ボルト１３５は、車体側ブラケット１９１の上面に固着したウエルドナット１９２に螺着されている。

バネ１３４は、所定量ねじられたトーションスプリングであり、一端部１３４ａにてスライドピース１３２に係止され、他端部１３４ｂにてリテーナ１３３に係止されていて、ブレークアウエイブラケット１３１およびスライドピース１３２がリテーナ１３３および車体側ブラケット１９１に対して図５に示した設定位置にあるとき、一端部１３４ａと他端部１３４ｂは上下方向にて離反可能でブレークアウエイブラケット１３１の車体側ブラケット１９１に対する保持力を増大しており、ブレークアウエイブラケット１３１およびスライドピース１３２がリテーナ１３３および車体側ブラケット１９１に対して設定位置から車両前方に移動したとき、一端部１３４ａは他端部１３４ｂに対して上下方向および前後方向にて離反可能でブレークアウエイブラケット１３１およびスライドピース１３２の車両前方への移動を助勢する。

図６および図７に示した第３実施形態において、ブレークアウエイブラケット２３１は車体側ブラケット２９１に、図示省略の連結機構を介して、所定値以上の荷重で車両前方に向けて移動離脱可能に連結支持されている。また、バネ２３４は、所定量引っ張られて車両前後方向にて収縮可能な引張コイルスプリングであり、前端部２３４ａを車体側ブラケット２９１に係止されていて、ブレークアウエイブラケット２３１が車体側ブラケット２９１に対して図６と図７（ａ）に示した設定位置にあるとき、車体側に固定され前方に向けてブレークアウエイブラケット２３１に向け傾斜する傾斜板２３２とブレークアウエイブラケット２３１とに後端部２３４ｂを係止されて車両前方への収縮を規制された状態でブレークアウエイブラケット２３１を下方向に押圧しブレークアウエイブラケット２３１の車体側ブラケット２９１に対する保持力を増大しており、ブレークアウエイブラケット２３１が車体側ブラケット２９１に対して設定位置から図７（ｂ）に示したように車両前方に移動したとき、後端部２３４ｂを傾斜板２３２によりブレークアウエイブラケット２３１に向けてガイドされて傾斜板２３２から下方に離脱し車両前方への収縮を許容されてブレークアウエイブラケット２３１の車両前方への移動を助勢する。

なお、図６および図７に示した第３実施形態においては、ブレークアウエイブラケット２３１が車体側ブラケット２９１に対して設定位置から車両前方に移動したとき、バネ２３４の後端部２３４ｂが傾斜板２３２によりブレークアウエイブラケット２３１に向けてガイドされて傾斜板２３２から下方に離脱するように構成して実施したが、当該部位の構成を上下逆として、ブレークアウエイブラケットが車体側ブラケットに対して設定位置から車両前方に移動したとき、バネの後端部が傾斜板によりブレークアウエイブラケットに向けてガイドされて傾斜板から上方に離脱するように構成して実施することも可能である。

本発明による車両用ステアリングコラム装置の第１実施形態を示した側面図である。 図１に示した車両用ステアリングコラム装置の要部を拡大して示した縦断背面図である。 図２の３−３線に沿った拡大断面図である。 図３に示した構成の作動説明図である。 本発明による車両用ステアリングコラム装置の第２実施形態を示した要部拡大側面図である。 本発明による車両用ステアリングコラム装置の第３実施形態を示した要部拡大側面図である。 図６の要部作動説明図である。

符号の説明

１０…ステアリングシャフト、１３…ステアリングホイール、２０…ステアリングコラム、３１…ブレークアウエイブラケット（コラム側部材）、３２…スライドピース、３３…鍔付カラー、３４…バネユニット、３４ａ…可動側部材、３４ｂ…固定側部材、３４ｃ…バネ（圧縮コイルスプリング）、９１…車体側ブラケット（車体側部材）、Ａ１…連結機構

Claims (4)

1. ステアリングホイールを回転可能に保持するステアリングコラム側に組付けられるコラム側部材が、車体の一部に組付けられる車体側部材に対して、設定位置にて連結機構を介して連結支持されている車両用ステアリングコラム装置において、
   前記コラム側部材が車両前方に向けて所定値以上の荷重を受けると、前記連結機構による連結支持が解除されて、前記コラム側部材が設定位置から車両前方に向けて移動するように設定するとともに、前記連結機構に、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置にあるとき前記コラム側部材の前記車体側部材に対する保持力を増大し前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置から車両前方に移動したとき前記コラム側部材の車両前方への移動を助勢するバネを設けたことを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
2. 請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置において、前記バネは、所定量圧縮された圧縮コイルスプリングであり、前記コラム側部材に対して車両前後方向に傾動可能に組付けられる可動側部材と、この可動側部材に対して伸縮可能に組付けられて前記車体側部材に対して車両前後方向に傾動可能に組付けられる固定側部材間に伸張可能に介装されていて、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置にあるとき上下方向に伸張可能で前記コラム側部材の前記車体側部材に対する保持力を増大しており、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置から車両前方に移動したとき斜め前後方向に伸張可能で前記コラム側部材の車両前方への移動を助勢することを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
3. 請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置において、前記バネは、所定量ねじられたトーションスプリングであり、一端部にて前記コラム側部材に係止され、他端部にて前記車体側部材に係止されていて、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置にあるとき、一端部と他端部は上下方向にて離反可能で前記コラム側部材の前記車体側部材に対する保持力を増大しており、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置から車両前方に移動したとき、一端部は他端部に対して上下方向および前後方向にて離反可能で前記コラム側部材の車両前方への移動を助勢することを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
4. 請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置において、前記バネは、所定量引っ張られて車両前後方向にて収縮可能な引張コイルスプリングであり、前端部を前記車体側部材に係止されていて、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置にあるとき、前方に向けて前記コラム側部材に向け傾斜する傾斜板と前記コラム側部材とに後端部を係止されて車両前方への収縮を規制された状態で前記コラム側部材を上下方向に押圧し前記コラム側部材の前記車体側部材に対する保持力を増大しており、前記コラム側部材が前記車体側部材に対して設定位置から車両前方に移動したとき、後端部を前記傾斜板により前記コラム側部材に向けてガイドされて前記傾斜板から離脱し車両前方への収縮を許容されて前記コラム側部材の車両前方への移動を助勢することを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
   

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