JP2009202638A - 衝撃吸収式ステアリングコラム装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】テレスコ位置調整によってステアリングコラムの長さが変化しても、二次衝突時の衝撃吸収荷重のコラプスストロークを一定にして所定の衝撃吸収特性を得る。
【解決手段】車両後方側コラム6は、ステアリングシャフト7を回転自在に支持する内筒部6bと、クランプ機構によりテレスコ位置が固定される外筒部6aとを同軸に配置し、内筒部と外筒部との間に筒状のエネルギ吸収部材17を同軸に収容した構造とし、テレスコ位置の調整時には、内筒部及び外筒部の車両前後方向の相対移動を不能とし、二次衝突時に内筒部が外筒部に対して車両前方に移動する際に、エネルギ吸収部材が軸長を短縮して塑性変形することで前記衝撃荷重を吸収するようにした。
【選択図】図6
【解決手段】車両後方側コラム6は、ステアリングシャフト7を回転自在に支持する内筒部6bと、クランプ機構によりテレスコ位置が固定される外筒部6aとを同軸に配置し、内筒部と外筒部との間に筒状のエネルギ吸収部材17を同軸に収容した構造とし、テレスコ位置の調整時には、内筒部及び外筒部の車両前後方向の相対移動を不能とし、二次衝突時に内筒部が外筒部に対して車両前方に移動する際に、エネルギ吸収部材が軸長を短縮して塑性変形することで前記衝撃荷重を吸収するようにした。
【選択図】図6
Description
本発明は、ステアリングホイールのテレスコ位置が調整可能な衝撃吸収式ステアリングコラム装置に関する。
衝突事故の際には、自動車が他の自動車等と衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイール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荷重を緩和し、この運転者の身体に重大な損傷を与える事を防止するのを目的として、衝撃吸収式ステアリングコラム装置と呼ばれる運転者保護装置が、従来から種々考えられている。
また、二次衝突の際の衝撃荷重を吸収する部材も従来から種々知られており、このうちエネルギ吸収部材は、二次衝突時に、ステアリングホイール及びステアリングシャフトを介して衝撃荷重が伝達されたステアリングコラムが車両前方に移動すると同時に衝撃荷重を吸収するものであり、コンパクトな構造で装着が容易なエネルギ吸収部材を備えた装置として、例えば、特許文献1に記載の装置が知られている。
特許文献1の装置は、ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、車両前方側に配置したアウタコラムと、このアウタコラムに摺動自在に内嵌して車両後方側に配置したインナコラムとからなる伸縮自在な構造とし、ステアリングシャフトの端部に連結したステアリングホイールのテレスコ位置調整が可能としているとともに、エネルギ吸収部材としての金属製リングをインナコラムの外周に嵌合力を調整して嵌合している。
そして、二次衝突時に入力した衝撃荷重によりインナコラムが車両前方に移動し、このインナコラムの車両前方への移動とともに車両前方に移動した金属製リングがアウタコラムの車両後端に当接し、さらにインナコラムが車両前方に移動することで金属製リングがインナコラムの外周面上を摺動することで摺動摩擦力が生じて衝撃荷重を吸収する能力(衝撃吸収荷重)が発生するようになっている。
特開2004−17908号公報
ところで、上述した特許文献1の装置は、テレスコ位置を調整してアウタコラム及びインナコラムの伸縮状態が変化すると(ステアリングコラムの長さが変化すると)、通常時のインナコラムの外周に嵌合している金属製リングとアウタコラムの車両後端との間のコラム軸方向の距離も変化してしまう。
したがって、特許文献1の装置は、テレスコ位置の調整によってステアリングコラムの伸縮長さが変化すると、二次衝突時に衝撃吸収荷重が発生するコラプスストロークも変化してしまうので、一定の衝撃吸収特性を得ることができないという問題がある。
したがって、特許文献1の装置は、テレスコ位置の調整によってステアリングコラムの伸縮長さが変化すると、二次衝突時に衝撃吸収荷重が発生するコラプスストロークも変化してしまうので、一定の衝撃吸収特性を得ることができないという問題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、テレスコ位置の調整によってステアリングコラムの長さが変化しても、二次衝突時に発生する衝撃吸収荷重のコラプスストロークを一定にして所定の衝撃吸収特性を得ることができる衝撃吸収式ステアリングコラム装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項1に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、車両前方に位置する車両前方側コラムと、この車両前方側コラムに車両前後方向に摺動自在に嵌合されて車両後方に位置する車両後方側コラムとで構成し、前記車両前方側コラム及び前記車両後方側コラムの嵌合部は、クランプ機構を介して前記車両後方側コラムのテレスコ位置が調整可能となるように車体側部材に支持されているとともに、二次衝突の際に前記車両後方側コラムの車両前方の移動に伴う塑性変形により二次衝突時の衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材を備えてなる衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記車両後方側コラムは、前記ステアリングシャフトを回転自在に支持する内筒部と、前記クランプ機構によりテレスコ位置が固定される外筒部とを同軸に配置し、前記内筒部と前記外筒部との間に筒状の前記エネルギ吸収部材を同軸に収容した構造とし、テレスコ位置の調整時には、前記内筒部及び前記外筒部の車両前後方向の相対移動を不能とし、二次衝突時に前記内筒部が前記外筒部に対して車両前方に移動する際に、前記エネルギ吸収部材が軸長を短縮して塑性変形することで前記衝撃荷重を吸収するようにした。
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記内筒部の車両後方側に、前記外筒部の内周面に摺動自在に当接する環状の内筒側当接部を径方向外方に突出して形成し、前記外筒部の車両前方側に、前記内筒部の外周面に摺動自在に当接する環状の外筒側当接部を径方向内方に突出して形成し、これら内筒側当接部及び外筒側当接部と、前記内筒部の外周面と、前記外筒部の内周面とで画成した衝撃吸収空間に前記エネルギ吸収部材を配置するとともに、二次衝突時の前記衝撃荷重が前記内筒部に加わらない状態では、前記内筒部及び前記外筒部は、車両前後方向の相対移動が不能となるように固定されているようにした。
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収部材の軸長が短縮するコラプスストロークが完了した状態から前記クランプ機構にテレスコ位置が固定されていた前記外筒部が車両前方に移動していき、前記外筒部と前記車両前方側コラムとの摺動による摩擦抵抗により前記衝撃荷重を吸収するようにした。
また、請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収部材は円筒形状の金属部材である。
また、請求項5記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収部材は、外観が円筒形状となるように曲げて形成した金属線材である。
また、請求項5記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収部材は、外観が円筒形状となるように曲げて形成した金属線材である。
さらに、請求項6記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収部材は、合成樹脂を材料として円筒形状に形成した部材である。
本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置によると、ステアリングホイールのテレスコ位置を調整する際には、エネルギ吸収部材を同軸に収容している内筒部及び外筒部の車両前後方向の相対移動が不能とされて車両後方側コラム全体が車両前後方向に移動するので、エネルギ吸収部材のコラプスストロークはテレスコ位置調整によって変化しない。また、二次衝突時に内筒部が外筒部に対して車両前方に移動する際に、エネルギ吸収部材が軸長を短縮して塑性変形することで衝撃荷重を吸収する。
したがって、本発明は、テレスコ位置の調整によりステアリングコラムの長さが変化しても、二次衝突時に発生する衝撃吸収荷重のコラプスストロークを一定にして所定の衝撃吸収特性を得ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置を側部から示した図であり、図2は本装置のステアリングシャフトを回転自在に支持しているステアリングコラムの構造を示す図であり、図3は本発明に係るエネルギ吸収部材を示す斜視図であり、図4は図1のA−A線矢視図であり、図5は通常時のステアリングコラムの要部を示す断面図であり、図6は二次衝突時のステアリングコラムの要部を示す断面図であり、図7は他の形状のエネルギ吸収部材を示す斜視図である。
図1は本発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置を側部から示した図であり、図2は本装置のステアリングシャフトを回転自在に支持しているステアリングコラムの構造を示す図であり、図3は本発明に係るエネルギ吸収部材を示す斜視図であり、図4は図1のA−A線矢視図であり、図5は通常時のステアリングコラムの要部を示す断面図であり、図6は二次衝突時のステアリングコラムの要部を示す断面図であり、図7は他の形状のエネルギ吸収部材を示す斜視図である。
図1に示すように、本実施形態のステアリングコラム装置(衝撃吸収式ステアリングコラム装置)1は、車体側部材2にアッパブラケット3とロアブラケット4とを介して支持されている円筒形状のロアコラム5と、ロアコラム5に伸縮自在に保持されているアッパコラム6と、このアッパコラム6に回転自在に支持されているステアリングシャフト7と、このステアリングシャフト7の上端に装着されたステアリングホイール8と、ステアリングシャフト7の下端にカルダン軸継手9を介して連結された中間(インターミディエイト)シャフト10と、この中間シャフト10にカルダン軸継手11を介して連結されたピニオンシャフト12と、ピニオンシャフト12に連結したステアリングラック軸13と、このステアリングラック軸13を支持して車体の別のフレーム14に弾性体15を介して固定されたステアリングラック支持部材16とで構成されている。
中間シャフト10は、雄軸10aと雌軸10bとを嵌合したものであるが、このような中間シャフト10には自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収し、ステアリングホイール8上にその変位や振動を伝えない性能を有している。
ステアリングシャフト7は、図2及び図5に示すように、円筒形状のアウタシャフト7aと、中実のインナシャフト7bとで構成されており、アウタシャフト7aの車両前方側にインナシャフト7bの車両後方側がスプライン結合することで、アウタシャフト7aの軸回りの回転がインナシャフト7bに伝達可能とされながら伸縮自在な構造となっている。
ステアリングシャフト7は、図2及び図5に示すように、円筒形状のアウタシャフト7aと、中実のインナシャフト7bとで構成されており、アウタシャフト7aの車両前方側にインナシャフト7bの車両後方側がスプライン結合することで、アウタシャフト7aの軸回りの回転がインナシャフト7bに伝達可能とされながら伸縮自在な構造となっている。
アッパコラム6は、テレスコープ状に組み込んだ円筒形状の外筒部6a及び内筒部6bとで構成されており、これら外筒部6a及び内筒部6bの間にエネルギ吸収部材17が収容されている。
すなわち、図5に示すように、外筒部6a及び内筒部6bのコラム軸P1方向の長さは同一である。外筒部6aの軸方向両端部には、内筒部6bの外周面に摺動自在に当接する環状の第1外筒側当接部6a1及び第2外筒側当接部6a2が径方向内方に突出して形成されている。内筒部6bの車両後方側にも、外筒部6aの内周面に摺動自在に当接する環状の内筒側当接部6b1が径方向外方に突出して形成されている。
すなわち、図5に示すように、外筒部6a及び内筒部6bのコラム軸P1方向の長さは同一である。外筒部6aの軸方向両端部には、内筒部6bの外周面に摺動自在に当接する環状の第1外筒側当接部6a1及び第2外筒側当接部6a2が径方向内方に突出して形成されている。内筒部6bの車両後方側にも、外筒部6aの内周面に摺動自在に当接する環状の内筒側当接部6b1が径方向外方に突出して形成されている。
そして、外筒部6aの内周面と第2外筒側当接部6a2と内筒部6bの外周面と内筒側当接部6b1とで囲まれた位置に円筒状の空間が画成されており、この空間が衝撃吸収空間Sとされている。
エネルギ吸収部材17は、図3に示すように、塑性変形自在な金属材料により形成されており、縮径された部位と拡径された部位が軸方向に交互に繰り返された波形円筒形状の部材である。
エネルギ吸収部材17は、図3に示すように、塑性変形自在な金属材料により形成されており、縮径された部位と拡径された部位が軸方向に交互に繰り返された波形円筒形状の部材である。
また、内筒側当接部6b1を車両後方端部の第1外筒側当接部6a1に近接し、外筒部6a及び内筒部6bの車両前後方向の位置を一致させることで衝撃吸収空間Sを最大の空間に設定し、この衝撃吸収空間Sにエネルギ吸収部材17が収容されている。
ここで、エネルギ吸収部材17を収容した外筒部6a及び内筒部6bは、環状の第1外筒側当接部6a1及び第2外筒側当接部6a2と内筒部6bの外周面との当接面に接着剤(不図示)を介在させることで両者が固定されており、二次衝突時の衝撃荷重が加わらないときには、互いにコラム軸P1方向の位置が一致した状態で保持されている。
ここで、エネルギ吸収部材17を収容した外筒部6a及び内筒部6bは、環状の第1外筒側当接部6a1及び第2外筒側当接部6a2と内筒部6bの外周面との当接面に接着剤(不図示)を介在させることで両者が固定されており、二次衝突時の衝撃荷重が加わらないときには、互いにコラム軸P1方向の位置が一致した状態で保持されている。
そして、図2に示すように、内筒部6bのコラム軸方向両端部の内周面とアウタシャフト7aの外周面との間には転がり軸受18が配置されており、ステアリングシャフト7は、内筒部6bに対してコラム軸P1方向に相対移動不能とされながら回転自在に支持されている。
一方、図4に示すように、ロアコラム5の車両後方には、クランプ装置20のクランプ操作によりアッパコラム6をクランプし、アッパブラケット3を介してアッパコラム6を車体側部材2に支持する一対のクランプ部21a,21bが形成されている。
一方、図4に示すように、ロアコラム5の車両後方には、クランプ装置20のクランプ操作によりアッパコラム6をクランプし、アッパブラケット3を介してアッパコラム6を車体側部材2に支持する一対のクランプ部21a,21bが形成されている。
一対のクランプ部21a,21bは、コラム軸P1を通る垂直平面Lに対して対称な部材であり、外筒部6aの外周を包持する円弧状の内周面を設け、内径が縮径、或いは拡径する一対の包持部21a1、21b1と、これら包持部21a1、21b1の下部に連続して形成され、後述する締付けボルト20aが挿通するテレスコ用孔21a2,21b2を設けた一対のクランプ力付加部21a3,21b3とを備えている。
テレスコ用孔21a2,21b2は、クランプ力付加部21a3,21b3を車幅方向に貫通するように形成されている。そして、一対のクランプ力付加部21a3,21b3は、垂直平面Lに沿ってスリット22を設けることで互いに分離して形成されている。
アッパブラケット3は、車体側部材2に固定されるフランジ3aと、このフランジ3aに固定され、互いに下方に延在しながら車幅方向に平行に離間配置されている一対の側板3b,3cとを備えている。一対の側板3b,3cには、長軸が上下方向に延在するチルト用長孔3b1,3c1が形成されている。
アッパブラケット3は、車体側部材2に固定されるフランジ3aと、このフランジ3aに固定され、互いに下方に延在しながら車幅方向に平行に離間配置されている一対の側板3b,3cとを備えている。一対の側板3b,3cには、長軸が上下方向に延在するチルト用長孔3b1,3c1が形成されている。
フランジ3aの車体側部材2に当接する部位にはボルト貫通孔3a1が形成されており、ボルト貫通孔3a1の下方から通過させた固定ボルト(不図示)を車体側部材2にねじ込むことで、フランジ3aが車体側部材2に取付けられている。そして、アッパブラケット3の側板3b,3cの内側に、一対のクランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1の外周が当接している。
クランプ装置20は、一対の側板3b,3cのチルト用長孔3b1,3c1及び一対のクランプ部21a,21bのテレスコ用孔21a2,21b2に挿通している締付けボルト20aと、締付けボルト20aのねじ側(図4の左側)に外嵌されている固定カム20b、可動カム20c及び調整ナット20dと、可動カム20cに固定された操作レバー20eとを備えている。操作レバー20eによって一体的に操作される可動カム20cと固定カム20bによってカムロック機構が構成されている。
なお、本発明の車両前方側コラムがロアコラム5に対応し、本発明の車両後方側コラムがアッパコラム6に対応し、本発明のクランプ機構がクランプ装置20、一対のクランプ部21a,21bに対応し、本発明の外筒側当接部が第2外筒側当接部6a2に対向している。
次に、本実施形態のステアリングコラム装置の動作について説明する。
チルト・テレスコ調整を行なうには、先ず、クランプ装置20の操作レバー20eをアンクランプ方向に操作する。この操作を行うと、アッパブラケット3の側板3b,3cが互いに車幅方向外方に離間してクランプ部21a,21bを構成する包持部21a1,21b1の内径が拡径する。
これにより、アッパコラム6は、上下方向に揺動自在、且つコラム軸P1方向に移動自在となってクランプが解除される。
チルト・テレスコ調整を行なうには、先ず、クランプ装置20の操作レバー20eをアンクランプ方向に操作する。この操作を行うと、アッパブラケット3の側板3b,3cが互いに車幅方向外方に離間してクランプ部21a,21bを構成する包持部21a1,21b1の内径が拡径する。
これにより、アッパコラム6は、上下方向に揺動自在、且つコラム軸P1方向に移動自在となってクランプが解除される。
チルト位置を調整するには、締付けボルト20aをアッパブラケット3のチルト用長孔3b1,3c1の長軸方向にスライドさせ、クランプ部21a,21bとともにアッパコラム6を上下方向に揺動させることでステアリングホイール8の傾動位置を調整する。
テレスコ位置を調整するには、クランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1の内径が拡径したことで包持部21a1,21b1内で摺動自在となったアッパコラム6をアウタシャフト7aとともにコラム軸P1方向に移動させ、ステアリングシャフト7を伸長させながらステアリングホイール8の車両前後位置を調整する。
テレスコ位置を調整するには、クランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1の内径が拡径したことで包持部21a1,21b1内で摺動自在となったアッパコラム6をアウタシャフト7aとともにコラム軸P1方向に移動させ、ステアリングシャフト7を伸長させながらステアリングホイール8の車両前後位置を調整する。
そして、クランプ装置20の操作レバー20eをクランプ方向に操作すると、アッパブラケット3の側板3b,3cが互いに車幅方向内方に近接し、クランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1の内径が縮径してアッパコラム6を挟持することで、ステアリングホイール8のチルト位置、或いはテレスコ位置の調整が完了する。
一方、車両の二次衝突時、ステアリングホイール8に運転者から車両前方を向く衝撃力が入力すると、ステアリングホイール8からアウタシャフト7aを介して衝撃力が伝達されたアッパコラム6は、外筒部6a及び内筒部6bの接着部位が切断して内筒部6bが車両前方に移動する。この際、外筒部6aは、クランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1に挟持されているので車両前方への移動が拘束される。
一方、車両の二次衝突時、ステアリングホイール8に運転者から車両前方を向く衝撃力が入力すると、ステアリングホイール8からアウタシャフト7aを介して衝撃力が伝達されたアッパコラム6は、外筒部6a及び内筒部6bの接着部位が切断して内筒部6bが車両前方に移動する。この際、外筒部6aは、クランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1に挟持されているので車両前方への移動が拘束される。
内筒部6bが車両前方に移動していくと、図6に示すように、内筒部6bの内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に向けて移動することで、衝撃吸収空間Sに収容されているエネルギ吸収部材17の軸方向両端部が内筒側当接部6b1及び第2外筒側当接部6a2に当接することで、波形形状が大きくなり、軸長が短くなりながら圧縮された状態で塑性変形していく。
このエネルギ吸収部材17の塑性変形により、衝撃荷重を吸収する能力(衝撃吸収荷重)が発生する。
そして、さらに内筒部6bが車両前方に移動していき、内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に近接することでエネルギ吸収部材17の圧縮状態による塑性変形が終了した時点から、外筒部6aに対して車両前方を向く衝撃荷重が入力し、一対のクランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1による外筒部6aの挟持状態が解除され、外筒部6aが車両前方に移動していく。
そして、さらに内筒部6bが車両前方に移動していき、内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に近接することでエネルギ吸収部材17の圧縮状態による塑性変形が終了した時点から、外筒部6aに対して車両前方を向く衝撃荷重が入力し、一対のクランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1による外筒部6aの挟持状態が解除され、外筒部6aが車両前方に移動していく。
この際、包持部21a1,21b1の内周面及び外筒部6aの外周面の間の摺動により摩擦抵抗が発生し、衝撃荷重を吸収する能力(衝撃吸収荷重)となる。
このように、本実施形態は、二次衝突時の衝撃荷重が入力すると、外筒部6a及び内筒部6bの間に収容されたエネルギ吸収部材17が、内筒部6bが車両前方へ移動することで軸方向に圧縮されて塑性変形することで衝撃吸収荷重を発生し、エネルギ吸収部材17が衝撃吸収荷重の発生が終了した時点から、外筒部6aが車両前方に移動し、クランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1の内周面との間で生じる摩擦抵抗により衝撃吸収荷重が発生するので、二次衝突時に、ステアリングホイール8にぶつかった運転者の身体に加わる急激な衝撃荷重を緩和して運転者の保護が図られる。
このように、本実施形態は、二次衝突時の衝撃荷重が入力すると、外筒部6a及び内筒部6bの間に収容されたエネルギ吸収部材17が、内筒部6bが車両前方へ移動することで軸方向に圧縮されて塑性変形することで衝撃吸収荷重を発生し、エネルギ吸収部材17が衝撃吸収荷重の発生が終了した時点から、外筒部6aが車両前方に移動し、クランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1の内周面との間で生じる摩擦抵抗により衝撃吸収荷重が発生するので、二次衝突時に、ステアリングホイール8にぶつかった運転者の身体に加わる急激な衝撃荷重を緩和して運転者の保護が図られる。
次に、本実施形態のステアリングコラム装置の作用効果について説明する。
本実施形態の装置は、ステアリングホイール8のテレスコ位置を調整する際には、包持部21a1,21b1内で摺動自在とされ、エネルギ吸収部材17を収容したアッパコラム6全体がコラム軸P1方向に移動する構造としているので、エネルギ吸収部材17が衝撃吸収荷重を発生する際のコラプスストロークは変化しない。
本実施形態の装置は、ステアリングホイール8のテレスコ位置を調整する際には、包持部21a1,21b1内で摺動自在とされ、エネルギ吸収部材17を収容したアッパコラム6全体がコラム軸P1方向に移動する構造としているので、エネルギ吸収部材17が衝撃吸収荷重を発生する際のコラプスストロークは変化しない。
そして、二次衝突時の衝撃荷重が入力すると、アッパコラム6の外筒部6a及び内筒部6bの間に収容されたエネルギ吸収部材17が、内筒部6bの車両前方への移動により軸方向に圧縮されて塑性変形することで衝撃吸収荷重を発生し、そのエネルギ吸収部材17の衝撃吸収荷重の発生が終了した時点から、外筒部6aが車両前方に移動し、クランプ部21a,21bの包持部21a1,21b1の内周面との間で生じる摩擦抵抗により衝撃吸収荷重を発生する。
したがって、テレスコ位置を調整してロアコラム5及びアッパコラム6の伸縮長さが変化しても、二次衝突時に発生する衝撃吸収荷重のコラプスストロークを一定にして所定の衝撃吸収特性を得ることができる。
また、本実施形態のエネルギ吸収部材17は、アッパコラムを構成している外筒部6aの内周面及び内筒部6bの外周面の間に収容可能なコンパクトな構造の円筒形状の部材であり、大きな取付けスペースも不要なので、製造コスト及び組み立てコストの低減化を図ることができる。
また、本実施形態のエネルギ吸収部材17は、アッパコラムを構成している外筒部6aの内周面及び内筒部6bの外周面の間に収容可能なコンパクトな構造の円筒形状の部材であり、大きな取付けスペースも不要なので、製造コスト及び組み立てコストの低減化を図ることができる。
また、エネルギ吸収部材17は、外筒部6a及び内筒部6bの間に略密閉した状態で収容されているので、耐久性を向上させることができるとともに、二次衝突時に他の部品との接触のおそれがないので、高精度の衝撃吸収特性を得ることができる。
また、エネルギ吸収部材17を塑性変形させていく構造は、内筒部6bの内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に向けて移動し、衝撃吸収空間Sに収容されているエネルギ吸収部材17の軸方向両端部が内筒側当接部6b1及び第2外筒側当接部6a2に当接する構造であり、簡便な構造で軸長が短くなるように圧縮させながらエネルギ吸収部材17を塑性変形させることができる。
また、エネルギ吸収部材17を塑性変形させていく構造は、内筒部6bの内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に向けて移動し、衝撃吸収空間Sに収容されているエネルギ吸収部材17の軸方向両端部が内筒側当接部6b1及び第2外筒側当接部6a2に当接する構造であり、簡便な構造で軸長が短くなるように圧縮させながらエネルギ吸収部材17を塑性変形させることができる。
ここで、図7に示すものは、他の形状のエネルギ吸収部材を示すものである。
図7(a)に示すエネルギ吸収部材23は、金属線材をコイル状に曲げて形成した部材であり、二次衝突時に内筒部6bの内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に向けて移動すると、衝撃吸収空間Sに収容されているエネルギ吸収部材23の軸方向両端部23a,23bが内筒側当接部6b1及び第2外筒側当接部6a2に当接することで、コイルピッチ間隔が小さくなり、軸長が短くなりながら圧縮された状態で塑性変形していき、衝撃吸収荷重を発生する。
図7(a)に示すエネルギ吸収部材23は、金属線材をコイル状に曲げて形成した部材であり、二次衝突時に内筒部6bの内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に向けて移動すると、衝撃吸収空間Sに収容されているエネルギ吸収部材23の軸方向両端部23a,23bが内筒側当接部6b1及び第2外筒側当接部6a2に当接することで、コイルピッチ間隔が小さくなり、軸長が短くなりながら圧縮された状態で塑性変形していき、衝撃吸収荷重を発生する。
また、図7(b)に示すエネルギ吸収部材24は、金属線材をV字状に折り返しながら円筒形状に形成した部材であり、二次衝突時に内筒部6bの内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に向けて移動すると、衝撃吸収空間Sに収容されているエネルギ吸収部材24の軸方向両端部24a,24bが内筒側当接部6b1及び第2外筒側当接部6a2に当接することで、V字の開きが大きくなりながら軸長が短くなり、圧縮された状態で塑性変形して衝撃吸収荷重を発生する。
さらに、図7(c)に示すエネルギ吸収部材25は、合成樹脂を材料として円筒形状に成形した部材であり、軸方向に長手方向が延在する矩形状の開口部25aを周方向に所定間隔をあけて複数形成している。
このエネルギ吸収部材25は、二次衝突時に内筒部6bの内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に向けて移動すると、衝撃吸収空間Sに収容されているエネルギ吸収部材25の軸方向両端部25b,25cが内筒側当接部6b1及び第2外筒側当接部6a2に当接することで、開口部25aの形状が変化しながら軸長が短くなり、圧縮された状態で塑性変形して衝撃吸収荷重を発生する。
このエネルギ吸収部材25は、二次衝突時に内筒部6bの内筒側当接部6b1が外筒部6aの第2外筒側当接部6a2に向けて移動すると、衝撃吸収空間Sに収容されているエネルギ吸収部材25の軸方向両端部25b,25cが内筒側当接部6b1及び第2外筒側当接部6a2に当接することで、開口部25aの形状が変化しながら軸長が短くなり、圧縮された状態で塑性変形して衝撃吸収荷重を発生する。
これらエネルギ吸収部材23,24,25も、図3で示したエネルギ吸収部材17と同様に、二次衝突時に所定の衝撃吸収特性を得ることができるとともに、製造コスト及び組み立てコストの低減化を図ることができる。
なお、上述した実施形態は、車両前方に配置したロアコラム5が車両後方に配置したアッパコラム6を摺動自在に内嵌し、ロアコラム5の車両後方側に形成したクランプ部21a,21bを、アッパブラケット3が車体側部材2にチルト位置及びテレスコ位置調整可能に支持する構造としているが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、ロアコラム5がアッパコラム6に摺動自在に内嵌され、アッパコラムの車両前方側に形成したクランプ部を、アッパブラケット3が車体側部材2にチルト位置及びテレスコ位置調整可能に支持する構造としてもよい。
なお、上述した実施形態は、車両前方に配置したロアコラム5が車両後方に配置したアッパコラム6を摺動自在に内嵌し、ロアコラム5の車両後方側に形成したクランプ部21a,21bを、アッパブラケット3が車体側部材2にチルト位置及びテレスコ位置調整可能に支持する構造としているが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、ロアコラム5がアッパコラム6に摺動自在に内嵌され、アッパコラムの車両前方側に形成したクランプ部を、アッパブラケット3が車体側部材2にチルト位置及びテレスコ位置調整可能に支持する構造としてもよい。
また、本実施形態の装置は、テレスコ調整及びチルト調整可能な構造としたが、チルト調整機構を備えていないステアリングコラム装置であってもよい。
1…ステアリングコラム装置、2…車体側部材、3…アッパブラケット、3a…フランジ、3a1…ボルト貫通孔、3b,3c…側板、3b1,3c1…チルト用長孔、4…ロアブラケット、5…ロアコラム、6…アッパコラム、6a…外筒部、6a1…第1外筒側当接部、6a2…第2外筒側当接部、6b…内筒部、6b1…内筒側当接部、7…ステアリングシャフト、7a…アウタシャフト、7b…インナシャフト、8…ステアリングホイール、9…カルダン軸継手、10…中間シャフト、10a…雄軸、10b…雌軸、11…カルダン軸継手、12…ピニオンシャフト、13…ステアリングラック軸、14…フレーム、15…弾性体、16…ステアリングラック支持部材、17…エネルギ吸収部材、18…転がり軸受、20…クランプ装置、20a…締付けボルト、20b…固定カム、20c…可動カム、20d…調整ナット、20e…操作レバー、21a,21b…クランプ部、21a1,21b1…包持部、21a2,21b2…テレスコ用孔、21a3,21b3…クランプ力付加部、22…スリット、23,24,25…エネルギ吸収部材、23a,23b…軸方向両端部、24a,24b…軸方向両端部、25a…開口部、25b,25c…軸方向両端部、P1…コラム軸、S…衝撃吸収空間
Claims (6)
- ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムを、車両前方に位置する車両前方側コラムと、この車両前方側コラムに車両前後方向に摺動自在に嵌合されて車両後方に位置する車両後方側コラムとで構成し、前記車両前方側コラム及び前記車両後方側コラムの嵌合部は、クランプ機構を介して前記車両後方側コラムのテレスコ位置が調整可能となるように車体側部材に支持されているとともに、二次衝突の際に前記車両後方側コラムの車両前方の移動に伴う塑性変形により二次衝突時の衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材を備えてなる衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
前記車両後方側コラムは、前記ステアリングシャフトを回転自在に支持する内筒部と、前記クランプ機構によりテレスコ位置が固定される外筒部とを同軸に配置し、前記内筒部と前記外筒部との間に筒状の前記エネルギ吸収部材を同軸に収容した構造とし、
テレスコ位置の調整時には、前記内筒部及び前記外筒部の車両前後方向の相対移動を不能とし、二次衝突時に前記内筒部が前記外筒部に対して車両前方に移動する際に、前記エネルギ吸収部材が軸長を短縮して塑性変形することで前記衝撃荷重を吸収するようにしたことを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。 - 前記内筒部の車両後方側に、前記外筒部の内周面に摺動自在に当接する環状の内筒側当接部を径方向外方に突出して形成し、
前記外筒部の車両前方側に、前記内筒部の外周面に摺動自在に当接する環状の外筒側当接部を径方向内方に突出して形成し、
これら内筒側当接部及び外筒側当接部と、前記内筒部の外周面と、前記外筒部の内周面とで画成した衝撃吸収空間に前記エネルギ吸収部材を配置するとともに、
二次衝突時の前記衝撃荷重が前記内筒部に加わらない状態では、前記内筒部及び前記外筒部は、車両前後方向の相対移動が不能となるように固定されていることを特徴とする請求項1記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。 - 前記エネルギ吸収部材の軸長が短縮するコラプスストロークが完了した状態から前記クランプ機構にテレスコ位置が固定されていた前記外筒部が車両前方に移動していき、前記外筒部と前記車両前方側コラムとの摺動による摩擦抵抗により前記衝撃荷重を吸収するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
- 前記エネルギ吸収部材は、円筒形状の金属部材であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
- 前記エネルギ吸収部材は、外観が円筒形状となるように曲げて形成した金属線材であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
- 前記エネルギ吸収部材は、合成樹脂を材料として円筒形状に形成した部材であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
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