JP2012121543A - ステアリングコラム用支持装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させる為のチューニングが容易で、しかも、小型・軽量化並びに低コスト化を図れ、且つ、設計の自由度を確保できる構造を実現する。
【解決手段】それぞれが金属板製であるコラム側ブラケット12b及び係止カプセル53を溶接により結合固定する。この係止カプセル53の左右両端部に左右1対の庇部56、56を、それぞれ立ち上がり部55、55を介して設ける。そして、これら両庇部56、56の下面と、前記コラム側ブラケット12bの上面との間に、車体側ブラケット11を構成する金属板の一部で、係止切り欠き45の両側部分を、二次衝突時に離脱可能に係合させる。
【選択図】図1

Description

この発明は、運転席に設けたステアリングホイールの操作に基づいて前輪に舵角を付与する為の自動車用ステアリング装置を構成する、ステアリングコラム用支持装置の改良に関する。具体的には、衝突事故の際に運転者の身体からこのステアリングホイールに加わった衝撃エネルギを吸収しつつこのステアリングホイールの前方への変位を可能とする衝撃吸収式ステアリング装置に関し、この変位を円滑に行えて、しかも小型・軽量化並びに低コスト化を図れ、且つ、設計の自由度を確保できる構造の実現を図るものである。
[従来技術の説明]
自動車用ステアリング装置は、図11に示す様に構成して、ステアリングホイール1の回転をステアリングギヤユニット2の入力軸3に伝達し、この入力軸3の回転に伴って左右1対のタイロッド4、4を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト5の後端部に支持固定されており、このステアリングシャフト5は、円筒状のステアリングコラム6を軸方向に挿通した状態で、このステアリングコラム6に回転自在に支持されている。又、前記ステアリングシャフト5の前端部は、自在継手7を介して中間シャフト8の後端部に接続し、この中間シャフト8の前端部を、別の自在継手9を介して、前記入力軸3に接続している。尚、前記中間シャフト8は、トルクを伝達可能に、且つ、衝撃荷重により全長を収縮可能に構成している。そして、衝突事故の際(次述する一次衝突の際)に、前記ステアリングギヤユニット2の後方への変位に拘らず、前記ステアリングシャフト5を介して前記ステアリングホイール1が後方に向けて変位する(運転者の身体に向けて突き上げられる)事を防止できる様に構成している。
上述の様な自動車用ステアリング装置は、衝突事故の際に、衝撃エネルギを吸収しつつ、ステアリングホイールを前方に変位させる構造にする事が、運転者の保護の為には必要である。即ち、衝突事故の際には、自動車が他の自動車等にぶつか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1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を緩和して、運転者の保護を図る為に、前記ステアリングホイール1を支持した前記ステアリングコラム6を車体に対して、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により前方に離脱可能に支持すると共に、前記ステアリングコラム6と共に前方に変位する部分と車体との間に、塑性変形する事で前記衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材を設ける事が、例えば特許文献1〜2に記載される等により従来から知られており、且つ、広く実施されている。
図12〜14は、従前の(公知ではないが、本発明との関係に於いて、従来技術との間で大きな差はない)ステアリング装置の1例を示している。ステアリングコラム6aの前端部に、電動式パワーステアリング装置を構成する減速機等を収納するハウジング10を固定している。又、前記ステアリングコラム6aの内側にステアリングシャフト5aを、回転のみ自在に支持しており、このステアリングシャフト5aの後端部で前記ステアリングコラム6aの後端開口から突出した部分に、ステアリングホイール1(図11参照)を固定自在としている。そして、前記ステアリングコラム6a及び前記ハウジング10を、車体に固定された部分である車体側ブラケット11(例えば、後述する先発明の構造を示す、図18〜21参照)に対し、前方に向いた衝撃荷重に基づいて前方への離脱を可能に支持している。
この為に、前記ステアリングコラム6aの中間部に支持したコラム側ブラケット12と、前記ハウジング10に支持したハウジング側ブラケット13とを、何れも前方に向いた衝撃荷重により前方に離脱する様に、車体に対し支持している。前記両ブラケット12、13は何れも、1乃至2箇所の取付板部14a、14bを備え、これら各取付板部14a、14bに、それぞれ後端縁側に開口する切り欠き15a、15bを形成している。そして、これら各切り欠き15a、15bを覆う状態で前記両ブラケット12、13の左右両端寄り部分に、それぞれ滑り板16a、16bを組み付けている。
これら各滑り板16a、16bはそれぞれ、表面に、例えばポリアミド樹脂(ナイロン)、ポリ四フッ化エチレン樹脂(PTFE)等の滑り易い合成樹脂製の層を形成した、炭素鋼板、ステンレス鋼板等の金属薄板を曲げ形成する事により、上下両板部の後端縁同士を連結板部により連結した、大略コ字形としている。そして、それぞれの上下両板部の互いに整合する部分に、ボルト若しくはスタッドを挿通する為の通孔を形成している。前記各滑り板16a、16bを前記各取付板部14a、14bに装着した状態で、前記各通孔は、それぞれこれら各取付板部14a、14bに形成した、前記各切り欠き15a、15bに整合する。
前記両ブラケット12、13は、前記各取付板部14a、14bに形成した切り欠き15a、15b及び前記各滑り板16a、16bの通孔を挿通した、ボルト若しくはスタッドとナットとを螺合し、更に締め付ける事により、前記車体側ブラケット11に支持する。二次衝突時には前記ボルト若しくはスタッドが、前記各滑り板16a、16bと共に前記各切り欠き15a、15bから抜け出して、前記ステアリングコラム6a及び前記ハウジング10が、前記両ブラケット12、13及び前記ステアリングホイール1と共に前方に変位する事を許容する。
又、図示の例の場合には、前記ボルト若しくはスタッドと前記コラム側ブラケット12との間にエネルギ吸収部材17、17を設けている。そして、このコラム側ブラケット12が前方に変位するのに伴ってこれら両エネルギ吸収部材17、17を塑性変形させ、前記ステアリングホイール1から、前記ステアリングシャフト5a及び前記ステアリングコラム6aを介して前記コラム側ブラケット12に伝わった衝撃エネルギを吸収する様にしている。
二次衝突時には、図14に示す様に、前記ボルト若しくはスタッドが前記各切り欠き15a、15bから抜け出して、前記コラム側ブラケット12が前方に変位する事を許容し、前記ステアリングコラム6aが、このコラム側ブラケット12と共に前方に変位する。この際、前記ハウジング側ブラケット13に関しても、前記車体から離脱し、このハウジング側ブラケット13が前方に変位する事を許容する。そして、前記コラム側ブラケット12の前方への変位に伴って、前記両エネルギ吸収部材17、17が塑性変形し、運転者の身体から、前記ステアリングシャフト5a及び前記ステアリングコラム6aを介して前記コラム側ブラケット12に伝わった衝撃エネルギを吸収し、前記運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。
上述の図12〜14に示した従前の構造の場合、前記コラム側ブラケット12を左右両側2箇所位置で前記車体側ブラケット11に対し、二次衝突時に前方への離脱を可能に支持している。従って、二次衝突時には、左右1対の支持部の係合を同時に外れさせる事が、前記ステアリングホイール1を前方に、安定して(二次衝突発生の瞬間の状態のまま傾斜させずに)変位させる面から重要になる。一方、前記両支持部の係合を同時に外れさせる為のチューニングは、これら両支持部を外れさせる事に対する抵抗(摩擦抵抗、剪断抵抗等)や、前記ステアリングコラム6aと共に前方に変位する部分の慣性質量に関する左右のアンバランス等の影響がある為、手間の掛かる作業になる。
この様な問題を解決して、二次衝突時にステアリングコラムの前方への離脱を安定させる為には、特許文献1に記載された構造を採用する事が効果がある。図15〜17は、この特許文献1に記載された従来構造を示している。この従来構造の場合には、車体側に支持固定されて、二次衝突時にも前方に変位する事のない車体側ブラケット11aの幅方向中央部に係止切り欠き18を、この車体側ブラケット11aの前端縁側が開口する状態で形成している。又、ステアリングコラム6b側にコラム側ブラケット12aを支持固定して、二次衝突時にこのコラム側ブラケット12aを、前記ステアリングコラム6bと共に前方に変位可能としている。
更に、このコラム側ブラケット12aに固定した係止カプセル19の左右両端部を、前記係止切り欠き18に係止している。即ち、この係止カプセル19の左右両側面にそれぞれ形成した係止溝20、20を、前記係止切り欠き18の左右両側縁部に係合させている。前記車体側ブラケット11aと前記係止カプセル19とは、前記両係止溝20、20と前記係止切り欠き18の両側縁部とを係合させた状態で、前記両部材11a、19の互いに整合する部分に形成した係止孔21a、21bに係止ピン22、22(図17にのみ図示)を圧入する事で結合する。これら各係止ピン22、22は、アルミニウム系合金、合成樹脂等の、二次衝突時に加わる衝撃荷重で裂断する、比較的軟質の材料により造っている。
二次衝突時に、前記ステアリングコラム6bから前記コラム側ブラケット12aを介して、前記係止カプセル19に、前方に向いた衝撃荷重が加わると、前記各係止ピン22、22が裂断する。そして、前記係止カプセル19が前記係止切り欠き18から前方に抜け出して、前記ステアリングコラム6b(及びステアリングシャフトを介してこのステアリングコラム6bに支持されたステアリングホイール)が前方に変位する事を許容する。
[先発明の説明]
又、図18〜21は、上述の図15〜17に示した従来構造と同様、車体側ブラケットとコラム側ブラケットとを、幅方向中央部のみで結合する事により、二次衝突時にこのコラム側ブラケットの前方への変位を円滑に行わせる様にした、先発明に係る構造の1例を示している。図示の例は、ステアリングホイール1(図11参照)の上下位置を調節する為のチルト機構と、同じく前後位置を調節する為のテレスコピック機構との両方を備えている。このうちのテレスコピック機構を構成する為に、ステアリングコラム6cを、前側のインナコラム23の後部を後側のアウタコラム24の前部に内嵌して全長を伸縮可能とした、テレスコープ状のものを使用している。そして、前記ステアリングコラム6cの内径側にステアリングシャフト5bを、回転自在に支持している。
このステアリングシャフト5bは、前側に配置した円杆状のインナシャフトの後部に設けた雄スプライン部と、後側に配置した円管状のアウタシャフト25の前部に設けた雌スプライン部とをスプライン係合させる事により、トルクの伝達を可能に、且つ、伸縮を可能に構成している。前記アウタシャフト25は、後端部を前記アウタコラム24の後端開口よりも後方に突出させた状態でこのアウタコラム24の内径側に、単列深溝型の玉軸受26等、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承可能な軸受により、回転のみ可能に支持している。前記ステアリングホイール1は、前記アウタシャフト25の後端部に支持固定する。このステアリングホイール1の前後位置を調節する際には、このアウタシャフト25と共に前記アウタコラム24が前後方向に変位し、前記ステアリングシャフト5b及び前記ステアリングコラム6cが伸縮する。
又、このステアリングコラム6c(を構成する前記インナコラム23)の前端部に、電動式パワーステアリング装置を構成する減速機等を収納する為のハウジング10aを、結合固定している。このハウジング10aの上面には、前記電動式パワーステアリング装置の補助動力源となる電動モータ27と、この電動モータ27への通電を制御する為の制御器28とを支持固定している。そして、前記チルト機構を構成する為に、前記ハウジング10aを車体に対し、横軸を中心とする揺動変位を可能に支持している。この為に本例の場合には、前記ハウジング10aの上部前端に支持筒29を、左右方向に設けている。そして、この支持筒29の中心孔30に挿通したボルト等の横軸により、前記ステアリングコラム6cの前端部を前記車体に対し、このステアリングコラム6cの後部を昇降させる方向の揺動変位を可能に支持している。
又、前記ステアリングコラム6cの中間部乃至後部を構成する、前記アウタコラム24の前半部の内径を、弾性的に拡縮可能としている。この為に、このアウタコラム24の下面にスリット31を、軸方向に形成している。このスリット31の前端部は、このアウタコラム24の前端縁、又は、このアウタコラム24の前端寄り部分の上端部を除いた部分に形成した周方向透孔32(本発明の実施の形態を示す、図2参照)に開口させている。又、前記スリット31を幅方向両側から挟む部分に、それぞれが厚肉平板状の1対の被支持板部33、33を設けている。これら両被支持板部33、33が、前記ステアリングホイール1の位置調節時に、前記アウタコラム24と共に変位する、変位側ブラケットとして機能する。
図示の先発明に係る構造の場合、前記両被支持板部33、33をコラム側ブラケット12bに対し、上下位置及び前後位置の調節を可能に支持している。このコラム側ブラケット12bは、通常時には車体に対し支持されているが、衝突事故の際には、二次衝突の衝撃に基づいて、前方に離脱し、前記アウタコラム24の前方への変位を許容する様にしている。この為に、前記コラム側ブラケット12bを車体側ブラケット11に対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重により、前方への離脱を可能に支持している。
前記チルト機構及び前記テレスコピック機構の調節部は、前記両被支持板部33、33を、前記コラム側ブラケット12bを構成する左右1対の支持板部34、34で挟持する事により構成している。これら両支持板部34、34には、前記支持筒29を車体に対し支持した横軸を中心とする部分円弧形の上下方向長孔35を、前記両被支持板部33、33には、前記アウタコラム24の軸方向に長い前後方向長孔36を、それぞれ形成している。そして、これら各長孔35、36に調節ロッド37を挿通している。この調節ロッド37の基端部(図19の右端部)に設けた頭部38は、一方(図19の右方)の支持板部34に形成した上下方向長孔に、この上下方向長孔に沿った変位のみを可能に(回転を阻止した状態で)係合させている。これに対して、前記調節ロッド37の先端部(図19の左端部)に螺着したナット39と他方(図19の左方)の支持板部34の外側面との間に、駆動側カム40と被駆動側カム41とから成るカム装置42を設けている。そして、このうちの駆動側カム40を、調節レバー43により回転駆動可能としている。
前記ステアリングホイール1の位置調節を行う際には、前記調節レバー43を所定方向(下方)に回動させる事により前記駆動側カム40を回転駆動し、前記カム装置42の軸方向寸法を縮める。そして、前記被駆動側カム41と前記頭部38との、互いに対向する内側面同士の間隔を拡げ、前記両支持板部34、34が前記両被支持板部33、33を抑え付けている力を開放する。同時に、前記アウタコラム24の前部で前記インナコラム23の後部を内嵌した部分の内径を弾性的に拡げ、これらアウタコラム24の前部内周面とインナコラム23の後部外周面との当接部に作用している面圧を低下させる。この状態で、前記調節ロッド37が前記上下方向長孔35と前記前後方向長孔36との間で変位できる範囲で、前記ステアリングホイール1の上下位置及び前後位置を調節できる。
このステアリングホイール1を所望位置に移動させた後、前記調節レバー43を前記所定方向とは逆方向(上方)に回動させる事により、前記カム装置42の軸方向寸法を拡げる。そして、前記被駆動側カム41と前記頭部38との、互いに対向する内側面同士の間隔を縮め、前記両支持板部34、34により前記両被支持板部33、33を強く抑え付ける。同時に、前記アウタコラム24の前部で前記インナコラム23の後部を内嵌した部分の内径を弾性的に縮め、これらアウタコラム24の前部内周面とインナコラム23の後部外周面との当接部に作用している面圧を高くする。この状態で、前記ステアリングホイール1の上下位置及び前後位置が調節後の位置に保持される。
尚、本例の場合には、前記ステアリングホイール1を調節後の位置に保持する為の保持力を高くする為に、前記両支持板部34、34の内側面と前記両被支持板部33、33の外側面との間に、それぞれ摩擦板ユニット44、44を挟持している。これら両摩擦板ユニット44、44は、前記上下方向長孔35と整合する長孔を形成した1乃至複数枚の第一摩擦板と、前記前後方向長孔と整合する長孔を形成した1乃至複数枚の第二摩擦板とを交互に重ね合わせたもので、摩擦面積を増大させ、前記保持力を高くする役目を有する。この様な摩擦板ユニット44、44の具体的な構造及び作用に就いては、例えば特許文献5、6に記載される等により従来から知られており、本発明の要旨とも関係しないので、詳しい図示並びに説明は省略する。
更に、前記コラム側ブラケット12bは、前記車体側ブラケット11に対し、二次衝突の衝撃荷重により前方に離脱はするが、二次衝突が進行した状態でも脱落しない様に支持している。前記車体側ブラケット11は、車体側に支持固定されて、二次衝突時にも前方に変位する事がないもので、鋼板等の十分な強度及び剛性を有する金属板に、プレスによる打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により造っている。この様な車体側ブラケット11は、両側縁部及び後端縁部を下方に折り曲げる事により曲げ剛性を向上させており、幅方向中央部に前端縁側が開口した係止切り欠き45を、後部のこの係止切り欠き45を左右両側から挟む後部両側位置に1対の取付孔46、46を、それぞれ形成している。前記係止切り欠き45は、次述する係止カプセル47により覆われた、前記車体側ブラケット11の後端部近傍まで形成している。この様な前記車体側ブラケット11は、前記両取付孔46、46を挿通したボルト或いはスタッドにより、車体に対し支持固定される。
上述の様な車体側ブラケット11に対して前記コラム側ブラケット12bを、前記係止カプセル47を介して、二次衝突時に前方への離脱を可能に結合している。この係止カプセル47は、軟鋼等の鉄系合金に鍛造加工等の塑性加工を施したり、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金等の軽合金をダイキャスト成形する事により、或いは、ポリアセタール等の高強度の高機能樹脂を射出成形する事により、図21に示す様な形状に、一体に造っている。そして、左右方向に関する幅寸法、並びに、前後方向に関する長さ寸法を、下半部に比べ上半部で大きくして、前記係止カプセル47の左右両側面及び後側面の上半部に、両側方及び後方に突出する鍔部48を設けている。この様な係止カプセル47は、下半部を前記係止切り欠き45に係合(内嵌)した状態で、前記車体側ブラケット11に対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重に基づいて前方への離脱を可能に支持している。この為に、前記鍔部48と、前記車体側ブラケット11の一部で前記係止切り欠き45の周縁部との、互いに整合する複数箇所(図示の例では8箇所ずつ)に、それぞれ小通孔49a、49bを形成している。そして、これら各小通孔49a、49b同士の間に、それぞれ係止ピン50、50を掛け渡している。
これら各係止ピン50、50は、前記各小通孔49a、49bを整合させた状態でこれら各小通孔49a、49b内に合成樹脂を注入する(インジェクション成形する)事により、或いは、予め円柱状に成形した、合成樹脂製或いは軽合金製の素ピンを前記各小通孔49a、49b内に圧入する(軸方向に大きな力で押し込む)事により、前記各小通孔49a、49b同士の間に掛け渡す。何れの場合でも、前記各係止ピン50、50を構成する合成樹脂材料或いは軽合金材料の一部が、前記車体側ブラケット11の上下両面と、相手面である、前記鍔部48の下面及び前記コラム側ブラケット12bの上面との間に入り込む。そして、これら各面同士の間に存在する微小隙間に拘らず、前記車体側ブラケット11に対する前記コラム側ブラケット12bの取付部のがたつきを解消する。従って、前記各隙間を確実に塞ぎ、このがたつきを確実に解消する為には、前記各係止ピン50、50を、合成樹脂の射出成形(インジェクション成形)により形成する事が好ましい。尚、図21には、明りょう化の為に、前記がたつきの原因となる隙間の高さを、実際よりも大きく描いている。
尚、前記各係止ピン50、50をインジェクション成形する場合には、溶融樹脂が前記各面同士の間の微小隙間に入り込んで冷却固化し、前記がたつきを解消する。これに対して、素ピンを圧入する場合には、この素ピンに加わる軸方向の力に基づいて、この素ピンの軸方向中間部で前記各隙間に対応する部分が径方向外方に拡がり、これら各隙間の存在に基づくがたつきを解消する。何れにしても、前記各小通孔49a、49b同士の間に前記各係止ピン50、50を掛け渡す事により、前記係止カプセル47を前記車体側ブラケット11に対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重により前方への離脱を可能に支持する。
上述の様な係止カプセル47は前記コラム側ブラケット12bに対し、複数本(図示の例では3本)のボルト51、51とナット52、52とにより、前記衝撃荷重に拘らず非分離な状態で、結合固定している。即ち、前記係止カプセル47及び前記コラム側ブラケット12bの互いに整合する位置に形成した通孔を下方から挿通した、前記各ボルト51、51の先端部(上端部)で前記係止カプセル47の上面から突出した部分に、前記各ナット52、52を螺合し更に締め付ける事で、前記係止カプセル47と前記コラム側ブラケット12bとを結合固定している。従って、二次衝突時に前記アウタコラム24からこのコラム側ブラケット12bに伝わった前記衝撃荷重は、そのまま前記係止カプセル47に伝わり、前記各係止ピン50、50の裂断に伴ってこの係止カプセル47が前方に変位するのと同期して、前記アウタコラム24も前方に変位する。
この様に、二次衝突時にこのアウタコラム24と共に前方に変位する、前記係止カプセル47を係止した、前記係止切り欠き45の前後方向に関する長さL45は、この係止カプセル47の同方向の長さL47よりも十分に大きい(L45≫L47)。先発明に係る構造の場合には、前記係止切り欠き45の長さL45を、前記係止カプセル47の長さL47の2倍以上(L45≧2L47)確保している。そして、二次衝突時に前記アウタコラム24と共に前記係止カプセル47が前方に変位し切った(ステアリングホイール1から加わった衝撃荷重では、それ以上前方に変位しなくなった)状態でも、この係止カプセル47を構成する前記鍔部48の少なくとも後端部で、前記ステアリング6c及び前記コラム側ブラケット12b等の重量を支承可能な部分が、前記係止切り欠き45から抜け切らない様にしている。即ち、二次衝突が進行した状態でも、前記係止カプセル47の上半部の幅方向両側部分に形成した前記鍔部48のうちの後端部が、前記車体側ブラケット11の前端部の上側に位置して、前記係止カプセル47が脱落するのを防止できる様にしている。
上述の様に構成する先発明に係るステアリングコラム用支持装置によれば、二次衝突時に前記ステアリングホイール1を前方に安定して変位させる為のチューニングが容易で、且つ、前記コラム側ブラケット12bを前記車体側ブラケット11に対し支持する部分の構成部材、即ち、このコラム側ブラケット12b自体及び前記係止カプセル47の損傷を防止でき、しかも、二次衝突が進行した状態でも前記ステアリングホイール1が過度に下降する事を防止できる。
先ず、二次衝突時にステアリングホイール1を前方に安定して変位させる為のチューニングの容易化は、前記車体側ブラケット11と前記係止カプセル47とを、この車体側ブラケット11の幅方向中央部のみで係合させる事により図れる。即ち、前記単一の係止カプセル47を、前記アウタコラム24の直上部分に配置している為、二次衝突時に前記ステアリングホイール1から前記アウタシャフト25及び前記アウタコラム24を通じて前記係止カプセル47に伝わった衝撃荷重が、この係止カプセル47と前記車体側ブラケット11とを結合している、前記各係止ピン50、50に、ほぼ均等に加わる。要するに、前記衝撃荷重は、前記係止カプセル47のほぼ中央部に、前記アウタコラム24の軸方向に作用する。そして、この単一の係止カプセル47が、前記係止切り欠き45から前方に抜け出る方向の力が加わる為、この係止カプセル47と前記車体側ブラケット11とを結合している前記各係止ピン50、50が、実質的に同時に裂断する。この結果、前記コラム側ブラケット12b等を介して前記係止カプセル47と結合された前記アウタコラム24の前方への変位が、中心軸の傾斜角度を過度に変化させる事無く、安定して行われる。
特に、上述した先発明の構造の場合には、前記ステアリングホイール1の上下位置及び前後位置を調節する為のチルト・テレスコピック機構を設けると共に、このステアリングホイール1を調節後の位置に保持する保持力を高める為の摩擦板ユニット44、44を設置している。これらチルト・テレスコピック機構や摩擦板ユニット44、44を設ける事は、製作誤差の蓄積等により、二次衝突時に前記コラム側ブラケット12bを前記車体側ブラケット11から前方に変位させ始めるのに必要とされる離脱荷重のばらつきを大きくする原因となり易い。これに対して先発明の構造の場合には、前記単一の係止カプセル47と前記車体側ブラケット11との係合により、前記離脱荷重のばらつきを抑えられる。この結果、二次衝突時に前記ステアリングホイール1に衝突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和する為のチューニングを適正に行って、この運転者の保護充実を図り易くなる。又、二次衝突時にも変位しない部分(例えば車体側ブラケット11)と、二次衝突に伴って前方に変位する部分(例えばアウタコラム24)との間には、この前方への変位に伴って塑性変形しつつ衝撃エネルギを吸収する、エネルギ吸収部材を設ける。このエネルギ吸収部材に関しても、前記アウタコラム24の幅方向中央部に設置して、このアウタコラム24の前方への変位に基づいて効果的に塑性変形する様にする。尚、この様なエネルギ吸収部材は、特許文献3に記載される等により従来から各種構造のものが知られており、本発明の要旨とも関係しない為、図示並びに詳しい説明は省略する。
更に、二次衝突が進行した状態でも前記ステアリングホイール1が過度に下降するのを防止する事は、前記係止切り欠き45の前後方向長さL45を前記係止カプセル47の前後方向の長さL47よりも十分に大きくしている事により図れる。即ち、これら両長さL45、47をこの様に規制している為、二次衝突が進行し、前記ステアリングホイール1と共に、前記係止カプセル47が前方に変位し切った状態でも、この係止カプセル47全体が前記係止切り欠き45から前方に抜け出る事はない。この為、二次衝突が進行した状態でも、前記アウタコラム24の支持力を確保して、このアウタコラム24、及び、前記アウタシャフト25を介してこのアウタコラム24に支持された、前記ステアリングホイール1が、過度に下降する事を防止できる。そして、事故の程度によっては、二次衝突後にも、前記ステアリングホイール1の操作を可能にして、事故車両を路肩に退避させる等の処置を行い易くできる。
上述の様な先発明に係る構造によれば、二次衝突時に前記ステアリングホイール1を前方に安定して変位させる為のチューニングを容易にできるが、組立作業が面倒になる他、組み立て高さが高くなる。これらの問題が生じる原因は、前記コラム側ブラケット12bに対して前記係止カプセル47を、複数本のボルト51、51とナット52、52とにより結合固定している為である。即ち、これら各ボルト51、51と各ナット52、52とにより、前記コラム側ブラケット12bと前記係止カプセル47とを結合固定するには、前記各ボルト51、51をこれら両部材12b、47に形成した通孔を挿通した状態で、これら各ボルト51、51と前記各ナット52、52とを螺合し更に締め付ける必要がある。これらの作業は、これら各ボルト51、51及び各ナット52、52を正規の位置関係に保持し、しかも、一方の部材の回り止めを図りつつ他方の部材を回転させなければならず、面倒で、部品コスト(製造コスト及び管理コスト)に加えて組み立てコストが嵩む原因となる。
又、前記各ナット52、52が、それぞれ前記コラム側ブラケット12bの上面から突出する分、前記コラム側ブラケット12bと前記係止カプセル47との結合固定部の組み立て高さが嵩む事が避けられない。そして、この組み立て高さが嵩む分、車体の一部でこの結合固定部の上方に存在する部分の形状を工夫したり(前記各ナット52、52との干渉を防止する為に凹ませたり)、前記係止カプセル47の上面と前記車体の一部との距離を大きくする必要がある。何れにしても、衝撃吸収式のステアリング装置の組み付け部を設計する面からの自由度が損なわれる原因となる。
尚、前述した先発明及び後述する本発明を実施する場合に関連する技術を記載した刊行物として、特許文献3〜5が存在する。このうちの特許文献3には、二次衝突時にステアリングホイールに衝突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和する為、ステアリングホイールと共にステアリングコラムが前方に変位するのに伴って塑性変形する、エネルギ吸収部材が記載されている。又、特許文献4〜5には、ステアリングホイールの位置調節可能な構造で、このステアリングホイールを調節後の位置に保持する保持力を大きくする為、複数枚の摩擦板を重ね合わせて摩擦面積を増大させる構造が記載されている。但し、これら特許文献3〜5にも、二次衝突時に於けるステアリングホイールの前方への変位を円滑に行えて、しかも小型化並びに低コスト化を図れる構造を実現する為の技術は記載されていない。
実開昭51−121929号公報 特開2005−219641号公報 特開2000−6821号公報 特開2007−69821号公報 特開2008−100597号公報
本発明は、上述の様な事情に鑑み、二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させる為のチューニングが容易で、しかも、小型化並びに低コスト化を図れ、且つ、設計の自由度を確保できる構造を実現すべく発明したものである。
本発明のステアリングコラム用支持装置は、前述の図15〜17に示した従来構造と同様に、ステアリングコラムと、車体側ブラケットと、係止切り欠きと、コラム側ブラケットと、係止カプセルとを備える。
このうちのステアリングコラムは、内側にステアリングシャフトを回転自在に支持する為のものである。
又、前記車体側ブラケットは、車体側に支持固定されて、二次衝突時にも前方に変位する事がない。
又、前記係止切り欠きは、前記車体側ブラケットの幅方向中央部に形成されたもので、この車体側ブラケットの前端縁側が開口している。
又、前記コラム側ブラケットは、前記ステアリングコラム側に支持されて、二次衝突時にこのステアリングコラムと共に前方に変位する。
更に、前記係止カプセルは、前記コラム側ブラケットに固定された状態で、両端部を前記係止切り欠きに係止すると共に、左右両端部をこの係止切り欠きの両側部分で前記車体側ブラケットの上側に位置させている。
そして、前記係止カプセルの一部を前記係止切り欠きの内側に位置させた状態で、この係止カプセルと前記車体側ブラケットとを組み合わせる事により、前記コラム側ブラケットを前記車体側ブラケットに対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重により前方への離脱を可能に支持している。
特に、本発明のステアリングコラム用支持装置に於いては、前記コラム側ブラケットと前記係止カプセルとは、互いに溶接可能な金属板製である。
又、このうちの係止カプセルは、基板部と、少なくとも左右1対の立ち上がり部と、少なくとも左右1対の庇部とを備える。
このうちの基板部は、前記コラム側ブラケットの上端部に設けられた上板部の上面に、この上板部に重ね合わされた状態でこの上板部に溶接固定される。
又、前記両立ち上がり部は、前記基板部の幅方向両端部から上方に折れ曲がっている。
更に、前記両庇部は、前記両立ち上がり部の上端から互いに反対方向に折れ曲がっている。
そして、前記コラム側ブラケットと前記係止カプセルとを互いに溶接すると共に、前記車体側ブラケットのうちで前記係止切り欠きの両側部分を、前記コラム側ブラケットの上面と前記両庇部の下面との間に、前記二次衝突時にこのコラム側ブラケットに加わる衝撃エネルギに基づいて離脱可能に係合させている。
上述の様な本発明を実施する場合に、例えば、請求項2に記載した発明の様に、前記基板部の前後方向に関する寸法を、前記コラム側ブラケットの上板部のうちでこの基板部を重ね合わせる部分の同方向の寸法以下とする。そして、この基板部の前後両端縁と前記上板部の上面若しくは前後方向端縁とを、例えば隅肉溶接により溶接する。
或いは、請求項3に記載した発明の様に、前記基板部の前後両端縁部をそれぞれ折り返す事により、コラム側ブラケットの上板部のうちでこの基板部を重ね合わせる部分の前後両端縁部を抱き込む。そして、この上板部とこの基板部とを、互いを溶接する事に加えて、これら両抱き込み部分の係合により結合固定する。
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項4に記載した発明の様に、前記基板部の一部に透孔を形成する。そして、この透孔の内周縁部の少なくとも一部と、前記上板部の上面とを溶接する。
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項5に記載した発明の様に、前記係止切り欠きの前後方向に関する長さを、前記係止カプセルの同方向の長さよりも大きくする。そして、前記二次衝突時に前記ステアリングコラムと共にこの係止カプセルが前方に変位した状態でも、この係止カプセルを構成する前記両庇部の少なくとも後端部を前記車体側ブラケットの前端部の上側に位置させて、この係止カプセルが脱落するのを防止できる様にする。
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項6に記載した発明の様に、前記車体側ブラケットのうちで前記係止切り欠きの両側部分と、前記係止カプセルを構成する前記両庇部との互いに整合する部分に形成した、それぞれ複数ずつの小通孔内に溶融樹脂を注入するインジェクション成形により造られた、合成樹脂製の係止ピンにより、前記コラム側ブラケットを前記車体側ブラケットに対し、前記二次衝突時に前方への変位を可能に係合させる。そして、前記各係止ピンを構成する合成樹脂の一部を、前記車体側ブラケットの上下両面と相手面との間に存在する隙間のうちの少なくとも一部に進入させて、これら各面同士の間に存在する隙間に基づくがたつきを防止する。
上述の様に構成する本発明のステアリングコラム用支持装置によれば、二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させる為のチューニングが容易で、しかも、小型・軽量化、並びに低コスト化を図れ、且つ、設計の自由度を確保できる構造を実現できる。
先ず、本発明の場合には、前記コラム側ブラケットに固定した係止カプセルと、前記車体側ブラケットに形成した係止切り欠きとの係合部が、幅方向中央部の1個所のみである為、二次衝突時にこの係合部を外し、前記ステアリングホイールを前方に安定して変位させる為のチューニングが容易になる。
次に、小型・軽量化、低コスト化、設計の自由度確保は、前記係止カプセルを金属板製とし、この係止カプセルと前記コラム側ブラケットとを溶接により結合固定する事で図れる。即ち、それぞれが金属板製である、これら係止カプセルとコラム側ブラケットとを溶接により結合固定する為、この係止カプセルの上側にボルトの先端部を突出させると共に、この先端部にナットを螺着する必要がなくなる。従って、前述の従来構造及び先発明構造の場合に生じた、ボルト及びナットの存在に基づく組立高さの増大を抑えられて、小型・軽量化を図れる。又、ボルト及びナットが不要になる事に基づいて低コスト化を、小型化に基づいて、ステアリング装置設置部分の設計の自由度確保を図れる。
又、請求項3に記載した発明の構造によれば、溶接により、前記係止カプセルと前記コラム側ブラケットとをがたつきなく結合固定できる事に加えて、前後1対の抱き込み部分の機械的係合により、万一溶接が不良であった場合にも、前記係止カプセルと前記コラム側ブラケットとが分離する事を防止して、このコラム側ブラケットに支持されたステアリングコラムが脱落する事を防止できる。
又、請求項4に記載した発明の構造によれば、前記係止カプセルの基板部と、前記コラム側ブラケットの上板部との溶接長さを長くして、溶接に基づく、これら係止カプセルとコラム側ブラケットとの結合強度を、より高くできる。
又、請求項5に記載した発明の構造によれば、二次衝突が進行した状態でも、前記ステアリングホイールの上下方向位置が過度に変化する事を防止できる。即ち、前記二次衝突が進行した状態でも、この係止カプセルを構成する、左右1対の庇部の後端部が前記係止切り欠きから前方に抜け出さない為、この状態でも、前記コラム側ブラケットが前記車体側ブラケットから脱落する事はない。この結果、前記二次衝突が進行した状態でも、前記ステアリングホイールが過度に下降する事がなくなる。
更に、請求項6に記載した発明の構造を採用すれば、前記車体側ブラケットと前記コラム側ブラケットとの結合部のがたつきを防止して、このコラム側ブラケットに支持されたステアリングコラムのがたつきを防止できる。そして、このステアリングコラムに回転自在に支持されたステアリングシャフトの後端部に支持固定したステアリングホイールの操作感を良好にできる。
本発明の実施の形態の第1例を示す、図18の中央部に相当する、要部斜視図。 同じく要部側面図。 同じく要部平面図。 図3の拡大A−A断面図。 本発明の実施の形態の第2例を示す、図4のB−B断面に相当する図。 同じく要部平面図。 本発明の実施の形態の第3例を示す、図1と同様の図。 同第4例を示す、図1と同様の図。 同第5例を示す、図1と同様の図。 結合強度向上の為に設ける透孔の形状の別の2例を示す部分平面図。 従来から知られているステアリングコラム用支持装置の1例を示す、部分切断側面図。 従前のステアリングコラム用支持装置の1例を、通常時の状態で示す平面図。 同じく、通常時の状態で示す側面図。 同じく二次衝突が進行した状態で示す側面図 従来構造の1例を示す、ステアリングコラムの中心軸に対し直交する方向に存在する仮想平面に関する断面図。 同じく、車体側ブラケットとコラム側ブラケットとを結合する以前の状態で示す斜視図。 同じく、ステアリングコラム及びコラム側ブラケットを省略する代わりに結合ピンを記載した状態で示す斜視図。 先発明に係る構造の1例を、後上方から見た状態で示す斜視図。 同じく、一部を省略して後方から見た状態で示す正投影図。 同じく、図19の上方から見た状態で示す平面図。 図20の拡大C−C断面図。
[実施の形態の第1例]
図1〜4は、請求項1、2、5、6に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の構造及び作用の特徴は、係止カプセル53とコラム側ブラケット12bとの結合部の構造を簡略化すべく、これら係止カプセル53とコラム側ブラケット12bとを、炭素鋼板等、互いに溶接可能で、しかも十分な強度及び剛性を確保できる、同種の金属板により造ると共に、前記係止カプセル53の形状を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用に就いては、基本的には、前述の図18〜21に示した先発明に係る構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
前記係止カプセル53は、基板部54と、左右1対の立ち上がり部55、55と、左右1対の庇部56、56とを備える。このうちの基板部54は、平板状である。又、前記両立ち上がり部55、55は、この基板部54の幅方向両端部から上方に、ほぼ直角に折れ曲がっている。更に、前記両庇部56、56は、前記両立ち上がり部55、55の上端から互いに反対方向に、ほぼ直角に折れ曲がっている。これら両庇部56、56の下面と前記基板部54の下面との間に存在する段差の高さHは、車体側ブラケット11を構成する金属板の厚さTと同じか、この厚さTよりも僅かに大きく(H≧T)している。
上述の様な構成を有する、前記係止カプセル53は、前記基板部54を、前記コラム側ブラケット12bの上端部に設けた上板部57に重ね合わせた状態で、この上板部57に、溶接58、58により固定する。この上板部57は、前記コラム側ブラケット12bを構成する左右1対の支持板部34、34の上端縁同士を連続させる状態で設けられている。本例の場合には、前記基板部54の前後方向に関する寸法を、前記上板部57のうちでこの基板部54を重ね合わせる部分の同方向の寸法よりも小さくしている。又、この基板部54を前記上板部57に重ね合わせた状態で、この上板部57の前後両端部を、この基板部54の前後両端縁から前後方向に突出させている。そして、この基板部54の前後両端縁と、前記上板部57の前後両端部の上面との間に、前記両溶接58、58を施している。本例の場合には、これら両溶接58、58を、隅肉溶接としている。
前記係止カプセル53を、上述の様にコラム側ブラケット12bの上板部57の上面中央部に溶接固定した状態で、この上板部57の上面両端寄り部分と前記両庇部56、56の下面との間に、前記車体側ブラケット11を構成する金属板の一部で、係止切り欠き45の両側部分を挿入可能な係止溝59、59が形成される。そこで、これら両係止溝59、59に、前記金属板のうちで前記係止切り欠き45の両側部分を挿入しつつ、前記係止カプセル53を前記係止切り欠き45の内側奥端部に組み付ける。この状態で、前記両庇部56、56と、前記金属板のうちで前記係止切り欠き45の両側部分とが重なり合う。そこで、この重なり合った部分に互いに整合する状態で設けられた小通孔49a、49b内に合成樹脂を射出成形して係止ピン50、50を構成する。この状態で、前記係止カプセル53及び前記コラム側ブラケット12bが前記車体側ブラケット11に対し、二次衝突時の衝撃荷重により、前方への離脱を可能に結合される。
上述の様に構成する本例の構造によれば、前述した先発明の構造の場合と同様にして、二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させる為のチューニングが容易にできる事に加えて、小型・軽量化並びに低コスト化を図れ、且つ、設計の自由度を確保できる構造を実現できる。
即ち、それぞれが金属板製である、前記係止カプセル53と前記コラム側ブラケット12bとを溶接により結合固定する為、前述の図15に示した従来構造や、図18〜21に示した先発明の構造とは異なり、前記係止カプセル53の上側にボルトの先端部を突出させると共に、この先端部にナットを螺着する必要がなくなる。要するに、前記車体側ブラケット11の上面から突出するのは、前記係止カプセル53のうち、左右1対の庇部56、56のみとなる。この庇部56、56を構成する金属板の厚さは、例えば一般的な乗用車用のステアリングコラム用支持装置の場合で2〜4mm程度と僅かである。しかも、前記上板部57の下面側には、何らの突出部(例えばボルトの頭部)も存在しない状態となる。従って、前述の従来構造及び先発明構造の場合に生じた、ボルト及びナットの存在に基づく組立高さの増大を抑えられて、小型・軽量化を図れる。又、ボルト及びナットが不要になる事に基づいて低コスト化を、小型化に基づいて、ステアリング装置設置部分の設計の自由度確保を図れる。
尚、本例の構造でも、前述の先発明の構造と同様、図18、20に示した様に、車体側ブラケット11に設けた係止切り欠き45の前後方向長さを確保すれば、二次衝突が進行した状態でも、前記係止カプセル53がこの係止切り欠き45から前方に抜け出さない様にして、前記ステアリングホイールが過度に下降する事を防止できる。即ち、この状態でも、前記両庇部56、56の後端部が前記係止切り欠き45から抜け切らない様に、前記車体側ブラケット11の前後方向長さを十分に確保し、前記係止切り欠き45を十分に深くすれば、前記ステアリングホイールの過度な下降を防止できる。
又、前記車体側ブラケット11と前記係止カプセル53とを結合する係止ピン50、50を構成する合成樹脂を、この車体側ブラケット11の上下両面と、相手面である、前記係止カプセル53の庇部56、56の下面又は前記上板部57の上面との間に存在する隙間(少なくとも一方の隙間)に進入させれば、前記車体側ブラケット11と前記コラム側ブラケット12bとの結合部のがたつきを防止できる。そして、このコラム側ブラケット12bに支持されたステアリングコラム6cのがたつきを防止して、このステアリングコラム6cに回転自在に支持されたステアリングシャフトの後端部に支持固定したステアリングホイールの操作感を良好にできる。
[実施の形態の第2例]
図5〜6は、請求項1、3、5、6に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、係止カプセル53aを構成する基板部54aの前後方向寸法を、左右1対ずつの立ち上がり部55、55及び庇部56、56の同方向の寸法よりも大きくしている。又、コラム側ブラケット12cの上板部57aの前後両端縁部の幅方向中央部に切り欠き60、60を形成して、この上板部57aの幅方向中央部の前後方向寸法を、同じく左右両端部分の前後方向寸法よりも小さくしている。この幅方向中央部の前後方向寸法は、前記両立ち上がり部55、55及び前記両庇部56、56の前後方向寸法以上としている。又、前記基板部54aの左右方向の幅寸法は、前記両切り欠き60、60の幅寸法よりも僅かに小さくしている。
上述の様な係止カプセル53aと前記コラム側ブラケット12cとを結合固定するには、先ず、前記両立ち上がり部55、55及び前記両庇部56、56を前後方向に関し、前記両切り欠き60、60同士の間部分に位置させた状態で、前記基板部54aの下面と前記上板部57aの上面とを当接させる。次いで、この基板部54aの前後両端部で、この上板部57aの幅方向中央部で前後両端縁から突出した部分を、下方に向け180度折り返して、それぞれ断面U字形の折り返し部61、61を形成する。そして、これら両折り返し部61、61により、前記上板部57aの幅方向中央部の前後両端縁部を抱き込む。更に、これら両折り返し部61、61の左右両端縁部及び前記両立ち上がり部55、55の前後両端縁部と前記上板部57aとの間に溶接58a、58aを施して、前記係止カプセル53aと前記コラム側ブラケット12cとをがたつきなく結合固定する。尚、これら係止カプセル53aとコラム側ブラケット12cとを溶接固定するには、図示の様な隅肉溶接に代えて、或いは隅肉溶接と共に、スポット溶接を採用する事もできる。
上述の様に構成する本例の構造によれば、前記各部の溶接58a、58aにより、前記係止カプセル53aと前記コラム側ブラケット12cとをがたつきなく結合固定できる事に加えて、前記両折り返し部61、61が前記上板部57aの幅方向中央部の前後両端縁部を抱き込む事により構成した、前後1対の抱き込み部分の機械的係合によっても、前記係止カプセル53aと前記コラム側ブラケット12cとを結合する。従って、万一、前記各溶接58a、58aが不良であった場合にも、前記係止カプセル53aと前記コラム側ブラケット12cとが分離する事を防止できる。そして、このコラム側ブラケット12cに支持されたステアリングコラム6c(図1〜3参照)が脱落する事を防止できる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
[実施の形態の第3例]
図7は、請求項1、2、4〜6に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、係止カプセル53bを構成する基板部54bの中央部に、ほぼ正方形の透孔62を形成している。そして、この透孔62の内周縁部のうちの左右両側縁部と、コラム側ブラケット12bを構成する上板部57の上面との間に、溶接58b、58bを施している。又、この上板部57の前後両端部の上面と前記基板部54bの前後両端縁との間にも、前述した実施の形態の第1例の場合と同様に、溶接58、58を施している。尚、上記透孔62の形状は、必ずしも正方形である必要はなく、長方形、台形等の他の四角形、若しくは四角形以外の多角形でも良い。
上述の様に構成する本例の構造の場合には、前述した実施の形態の第1例の場合に比べて、前記透孔62の左右両側縁部に施した溶接58b、58bの分だけ、前記係止カプセル53bの基板部54bと、前記コラム側ブラケット12bの上板部57との溶接長さを長くできる。前記透孔62を形成する事による前記基板部54bの強度及び剛性の低下は、前記基板部54bと前記上板部57との結合強度確保の面を含め、ステアリングコラム用支持装置の強度確保の面から、全く問題とはならない。この理由は、前記透孔62の左右両側縁部に施した溶接58b、58bにより、前記基板部54bが前記上板部57に対し、強固に結合固定される為である。
以上の通りであるから、本例の構造によれば、前記係止カプセル53bと前記コラム側ブラケット12bとの結合強度を、前述した実施の形態の第1例に比べて、より高くできる。又、この結合強度の向上と、前記透孔62を設ける事による軽量化との両立も可能になる。
その他の部分の構成及び作用は、前記実施の形態の第1例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
[実施の形態の第4例]
図8は、請求項1、4〜6に対応する、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合には、係止カプセル53bを構成する基板部54bの中央部に形成した透孔62の内周縁部のうちの左右両側縁部及び後端縁部と、コラム側ブラケット12bを構成する上板部57の上面との間に、溶接58b、58bを施している。又、この上板部57の前端部の上面と前記基板部54bの前端縁との間にも、前述した実施の形態の第1例の場合と同様に、溶接58を施している。但し、前記基端部54bの後端縁と前記上板部57の上面との間には溶接を施さず、この後端縁を、車体側ブラケット11に形成した係止切り欠き45の奥端縁に突き当てている。この様な本例の構造の場合には、前記基端部54bの後端縁と前記上板部57の上面との間に溶接を施さない分、前記係止カプセル53bと前記コラム側ブラケット12bとを溶接する過程で、溶接トーチの方向を大きく変える必要がなくなり、生産性が向上する。
その他の部分の構成及び作用は、基板部54bと上板部57との溶接部の構造を含め、上述した実施の形態の第3例と同様であるから、重複する説明は省略する。
[実施の形態の第5例]
図9も、請求項1、4〜6に対応する、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合には、係止カプセル53cの庇部56aを、基板部54cの幅方向両端部に加えて後端部にも設けている。そして、この庇部56aのうちの軸方向両端部に加えて、後端部と車体側ブラケット11との間にも、合成樹脂製の係止ピン50、50を掛け渡している。この様な本例の構造の場合には、前記係止カプセル53cを前記車体側ブラケット11に対し、3辺で結合している為、結合支持力のバランスを保ち易い。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第4例と同様であるから、重複する説明は省略する。
[実施の形態の第6〜7例]
上述した実施の形態の第3〜5例の場合には、各係止カプセルの基板部に形成する透孔の形状をほぼ正方形とした。これに対して、図10の(A)(B)に示した実施の形態の第6〜7例の場合には、係止カプセル53d、53eの基板部54d、54eに、それぞれ長方形の透孔62a、62bを、それぞれ2箇所ずつ形成している。このうち、図10の(A)に示した第6例の構造の係止カプセル53dに関しては、上述の図9に示した第5例の構造と同様の庇部56aを有する。そして、基板部54dの幅方向に離隔した2箇所位置に、それぞれが前後方向に長い透孔62a、62aを形成している。又、図10の(B)に示した第7例の構造の係止カプセル53eに関しては、例えば前述の図1に示した第1例の構造と同様の庇部56、56を有する。そして、基板部54eの前後方向に離隔した2箇所位置に、それぞれが幅方向に長い透孔62b、62bを形成している。更に、何れの構造の場合も、各長孔62a、62bの前後両端部と、コラム側ブラケット12b(図1〜4参照)の上板部57との間に、溶接58c、58dを施している。尚、これら溶接58c、58dの位置は、図示の部分に限定するものではない。前記各長孔62a、62bの左右両側縁部に施したり、全周に施したりする事もできる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した第3〜5例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
上述した実施の形態は、本発明を、ステアリングホイールの上下位置を調節する為のチルト機構と、同じく前後位置を調節する為のテレスコピック機構との両方を備えたステアリングコラム用支持装置に適用した場合に就いて説明した。但し、本発明は、チルト機構のみ、又はテレスコピック機構のみを備えたステアリングコラム用支持装置、更には、これら両機構を何れも備えていない、ステアリングホイールの位置固定式のステアリングコラム用支持装置で実施する事もできる。
更に、二次衝突時に係止カプセルが車体側ブラケットから前方に離脱する為の構造は、係止ピンなどの裂断可能な結合部材による事に代えて、前記係止カプセルを、前記車体側ブラケットに形成した係止切り欠きに圧入する事により構成する事もできる。
1 ステアリングホイール
2 ステアリングギヤユニット
3 入力軸
4 タイロッド
5、5a、5b ステアリングシャフト
6、6a、6b、6c ステアリングコラム
7 自在継手
8 中間シャフト
9 自在継手
10、10a ハウジング
11、11a 車体側ブラケット
12、12a、12b、12c コラム側ブラケット
13 ハウジング側ブラケット
14a、14b 取付板部
15a、15b 切り欠き
16a、16b 滑り板
17 エネルギ吸収部材
18 係止切り欠き
19 係止カプセル
20 係止溝
21a、21b 係止孔
22 係止ピン
23 インナコラム
24 アウタコラム
25 アウタシャフト
26 玉軸受
27 電動モータ
28 制御器
29 支持筒
30 中心孔
31 スリット
32 周方向透孔
33 被支持板部
34 支持板部
35 上下方向長孔
36 前後方向長孔
37 調節ロッド
38 頭部
39 ナット
40 駆動側カム
41 被駆動側カム
42 カム装置
43 調節レバー
44 摩擦板ユニット
45 係止切り欠き
46 取付孔
47 係止カプセル
48 鍔部
49a、49b 小通孔
50 係止ピン
51 ボルト
52 ナット
53、53a、53b、53c、53d、53e 係止カプセル
54、54a、54b、54c、54d、54e 基板部
55 立ち上がり部
56、56a 庇部
57、57a 上板部
58、58a、58b、58c、58d 溶接
59 係止溝
60 切り欠き
61 折り返し部
62、62a、62b 透孔

Claims (6)

  1. 内側にステアリングシャフトを回転自在に支持する為のステアリングコラムと、車体側に支持固定されて、二次衝突時にも前方に変位する事のない車体側ブラケットと、この車体側ブラケットの幅方向中央部に形成された、この車体側ブラケットの前端縁側が開口した係止切り欠きと、前記ステアリングコラム側に支持されて、二次衝突時にこのステアリングコラムと共に前方に変位するコラム側ブラケットと、このコラム側ブラケットに固定された状態で、両端部を前記係止切り欠きに係止すると共に、左右両端部をこの係止切り欠きの両側部分で前記車体側ブラケットの上側に位置させた係止カプセルとを備え、この係止カプセルの一部を前記係止切り欠きの内側に位置させた状態で、この係止カプセルと前記車体側ブラケットとを組み合わせる事により、前記コラム側ブラケットを前記車体側ブラケットに対し、二次衝突時に加わる衝撃荷重により前方への離脱を可能に支持したステアリングコラム用支持装置に於いて、前記コラム側ブラケットと前記係止カプセルとは互いに溶接可能な金属板製であり、このうちの係止カプセルは、前記コラム側ブラケットの上端部に設けられた上板部の上面に、この上板部に重ね合わされた状態でこの上板部に溶接固定される基板部と、この基板部の幅方向両端部から上方に折れ曲がった少なくとも左右1対の立ち上がり部と、これら両立ち上がり部の上端から互いに反対方向に折れ曲がった少なくとも左右1対の庇部とを備えたものであって、前記コラム側ブラケットと前記係止カプセルとが互いに溶接されると共に、前記車体側ブラケットのうちで前記係止切り欠きの両側部分が、前記コラム側ブラケットの上面と前記両庇部の下面との間に、前記二次衝突時にこのコラム側ブラケットに加わる衝撃エネルギに基づいて離脱可能に係合している事を特徴とするステアリングコラム用支持装置。
  2. 前記基板部の前後方向に関する寸法が、前記コラム側ブラケットの上板部のうちでこの基板部を重ね合わせる部分の同方向の寸法以下であり、この基板部の前後両端縁と前記上板部の上面若しくは前後方向端縁とを溶接している、請求項1に記載したステアリングコラム用支持装置。
  3. 前記基板部の前後両端縁部をそれぞれ折り返す事により、前記コラム側ブラケットの上板部のうちでこの基板部を重ね合わせる部分の前後両端縁部を抱き込んでおり、この上板部と前記基板部とは、互いを溶接する事に加えて、これら両抱き込み部分の係合により結合固定している、請求項1に記載したステアリングコラム用支持装置。
  4. 前記基板部の一部に透孔が形成されており、この透孔の内周縁部の少なくとも一部と前記上板部の上面とを溶接している、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したステアリングコラム用支持装置。
  5. 前記係止切り欠きの前後方向に関する長さが前記係止カプセルの同方向の長さよりも大きく、前記二次衝突時に前記ステアリングコラムと共にこの係止カプセルが前方に変位した状態でも、この係止カプセルを構成する前記両庇部の少なくとも後端部が前記車体側ブラケットの前端部の上側に位置して、この係止カプセルが脱落するのを防止できるだけの長さを有する、請求項1〜4のうちの何れか1項に記載したステアリングコラム用支持装置。
  6. 前記車体側ブラケットのうちで前記係止切り欠きの両側部分と、前記係止カプセルを構成する前記両庇部との互いに整合する部分に形成した、それぞれ複数ずつの小通孔内に溶融樹脂を注入するインジェクション成形により造られた、合成樹脂製の係止ピンにより、前記二次衝突時に前記コラム側ブラケットを前記車体側ブラケットに対し、前方への変位を可能に係合しており、前記各係止ピンを構成する合成樹脂の一部を、前記車体側ブラケットの上下両面と相手面との間に存在する隙間のうちの少なくとも一部に進入させて、これら各面同士の間に存在する隙間に基づくがたつきを防止している、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載したステアリングコラム用支持装置。
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