JP2014177267A - Impact absorption-type steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次衝突の際に衝撃荷重を吸収しつつ塑性変形する事でステアリングホイールに衝突した運転者の保護を図る衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材及び衝撃吸収式ステアリング装置に関する。具体的には、本発明は二次衝突時、ステアリングホイールが前方へ変位する過程においてエネルギ吸収部材により衝撃荷重を吸収して、運転者保護が図れる構造を実現するものである。 The present invention relates to an energy absorbing member for an impact absorbing steering device and an impact absorbing steering device that protect a driver who has collided with a steering wheel by plastically deforming while absorbing an impact load in a secondary collision. Specifically, the present invention realizes a structure that can protect the driver by absorbing the impact load by the energy absorbing member in the process of the steering wheel being displaced forward at the time of the secondary collision.
自動車用ステアリング装置は、図10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、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、この中間シャフト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。 The automobile steering apparatus is configured as shown in FIG. 10, and transmits the rotation of the steering wheel 1 to the input shaft 3 of the steering gear unit 2, and a pair of left and right tie rods 4 in accordance with the rotation of the input shaft 3. 4 is pushed and pulled to give a steering angle to the front wheels. The steering wheel 1 is supported and fixed to the rear end portion of the steering shaft 5. The steering shaft 5 is rotatably supported by the steering column 6 with the cylindrical steering column 6 inserted in the axial direction. ing. Further, the front end portion of the steering shaft 5 is connected to the rear end portion of the intermediate shaft 8 via a universal joint 7, and the front end portion of the intermediate shaft 8 is connected to the input shaft 3 via another universal joint 9. Connected to. The intermediate shaft 8 is configured such that torque can be transmitted and the entire length can be contracted by an impact load. In the event of a collision accident (in the case of a primary collision described below), the steering wheel 1 is displaced rearward via the steering shaft 5 regardless of the rearward displacement of the steering gear unit 2 ( It is configured so that it can be prevented from being pushed up toward the driver's body.
上述の様な操舵装置を組み込んだ自動車が他の自動車等に衝突する衝突事故の際には、他の自動車等に衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体が前記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する為に、ステアリングコラム6を車体に固定した車体側ブラケット10に対し、前方に向いた大きな力が加わった場合に離脱する様に、係止部材11と、ボルト若しくはスタッド12とを介して支持している。
In the event of a collision where a vehicle incorporating the above-described steering device collides with another vehicle or the like, the driver's body collides with the steering wheel 1 following a primary collision that collides with another vehicle or the like. A secondary collision occurs. In order to alleviate the impact applied to the driver's body during the secondary collision, the vehicle is disengaged when a large forward force is applied to the vehicle
図11〜14は、特許文献1に記載の衝撃吸収式ステアリング装置の従来構造の一例を示している。本例の場合、ステアリングコラム6aの中間部に、十分な剛性を有する鋼板を曲げ形成して成る被支持ブラケット13を、溶接により固定している。図示の例では、この被支持ブラケット13は、中間部の取付板部14の前後両端縁のうち、前端縁を下方に折り曲げる事により前側折り曲げ板部15を形成し、後端縁中央部を下方に折り曲げる事により後側折り曲げ板部16を形成している。そして、前記前側折り曲げ板部15の中央下部に円孔17を、後側折り曲げ板部16の下縁に半円形の切り欠き18を、それぞれ形成している。これら円孔17及び切り欠き18の曲率は、前記ステアリングコラム6aの外周面の曲率とほぼ一致させている。この様な被支持ブラケット13は、前記円孔17に前記ステアリングコラム6aを挿通すると共に前記切り欠き18をこのステアリングコラム6aの外周面に突き当て、これら円孔17及び切り欠き18の内周縁とステアリングコラム6aの外周面とを溶接する事により、このステアリングコラム6aの中間部外周面に固定している。
11 to 14 show an example of a conventional structure of the shock absorbing steering device described in Patent Document 1. In the case of this example, a supported
前記取付板部14の左右両端部で、前記後側折り曲げ板部16よりも側方に突出した部分に係止切り欠き19、19を、それぞれ前記取付板部14の後端縁側(図12の右側)に開口する状態で形成している。そして、前記両係止切り欠き19、19の内側に係止部材11a、11aを固定している。これら両係止部材11a、11aは、合成樹脂を射出成形、或いは軽合金をダイキャスト成形する事により造ったもので、それぞれの左右両側面に係止溝を有する。これら両係止溝の溝底同士の間隔は、前記両係止切り欠き19、19の幅に合わせて、前方に向かう程狭くしている。
At both left and right end portions of the
上述の様な両係止部材11a、11aは、それぞれの係止溝と、前記取付板部14の一部で前記両係止切り欠き19、19の周縁部とを係合させる事により、この取付板部14に対し支持している。又、この取付板部14の一部で前記両係止切り欠き19、19の周縁部に設けられ、これら両係止切り欠き19、19に開口した切り欠き20、20(後述する本発明の実施の形態の第1例を示す、図5参照)と、前記両係止部材11a、11aに形成した小通孔21、21とを整合させた状態で、前記各切り欠き20、20及びこれら各小通孔21、21に掛け渡す様に、合成樹脂製の係止ピン22、22を設置(これら各切り欠き及び各小通孔21、21内に射出成形)する。この状態で前記両係止部材11a、11aが前記取付板部14に対し、大きな衝撃荷重が加わった場合にのみ後方に離脱する(実際には、前記両係止部材11a、11aはそのままの位置に止まり、前記取付板部14が前記ステアリングコラム6aと共に前方に変位する)状態で支持される。
The both
そして、前記両係止部材11a、11aの中央部に設けた円形の通孔23、23を挿通したボルト若しくはスタッド12によりこれら両係止部材11a、11aを、車体側ブラケット10に対し支持固定する。車体側ブラケット10は車体側強度部材に固定されているか又は一体である。両係止部材11a、11aと前記取付板部14とは、前記両係止切り欠き19、19の周縁部と前記各係止溝との係合、並びに前記各切り欠き20、20及び前記各小通孔21、21に掛け渡された、合成樹脂製の係止ピン22、22により、或る程度大きな強度及び剛性で結合されている。従って、通常時には、前記被支持ブラケット13が車体に対し、しっかりと支持される。
一方、前記ステアリングコラム6aの前端部は、車体側強度部材に対し支持固定された前側支持ブラケット24に、前後方向(図11の左右方向)の摺動を可能に支持されている。従って、前記ステアリングコラム6aは車体に対し、前方(図11〜12の左側)への強い衝撃が加わった場合に前方への変位を可能として、支持されている。
Then, both the
On the other hand, the front end portion of the steering column 6a is supported by a
本例の場合、前記被支持ブラケット13と前記両係止部材11a、11aとの間に、二次衝突時の衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材25を設けている。このエネルギ吸収部材25は、塑性変形可能な金属線(針金)を曲げ形成する事により、図12、図14に示す様な形状に造られている。前記エネルギ吸収部材25は、中央部に設けられた基端部26と、この基端部26の一端(図14の上側端)に結合された左右1対の車両前後方向に延びる延在部と、これら延在部に連続する折り返し部27、27と、これら両折り返し部27、27の他端側から後方に延び(図11の下側端)先端部28、28を経て終端する変形部を備える。前記基端部26は、直線部29の両端を前方に直角又は鋭角に折り曲げる事により、大略コ字形に形成されている。又、前記両折り返し部27、27はU字形に折り曲げられる事により形成されており、前記両先端部28、28はこれら両折り返し部27、27から延在して連続して設けられ、後方(図11〜12の右側)に延出した状態で設けられている。
In the case of this example, an
上述の様なエネルギ吸収部材25との組み合わせにより、効果的なエネルギ吸収構造を実現すべく、前記被支持ブラケット13の前端縁部には曲面部30を、そして前記前側折り曲げ板部15の左右両側に小通孔31、31を、それぞれ形成している。即ち、この前側折り曲げ板部15の上端縁と前記取付板部14の前端縁との連続部の断面形状を、半円弧よりも少し小さい程度の円弧形とする事により、前記被支持ブラケット13の前端縁部に、前記前側折り曲げ板部15の前側面よりも少し前方に突出する曲面部30を形成している。
又、この前側折り曲げ板部15の左右両側にはそれぞれ、前記両エネルギ吸収部材25、25を構成する先端部28、28を挿通可能な、前記小通孔31、31を形成している。
In order to realize an effective energy absorbing structure by combining with the
Further, the small through
上述した被支持ブラケット13と前述したエネルギ吸収部材25とを以下の様に組み合わせる事で、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。
先ず、前記両エネルギ吸収部材25、25の先端部28、28を、前記両小通孔31、31に挿入する。そして、図11〜12に示す様に、前記両エネルギ吸収部材25、25の基端部26、26を、前記両係止部材11a、11aの一部で前記取付板部14の上面から突出した部分に外嵌する。この状態で前記両基端部26、26を構成する直線部29、29は、前記両係止部材11a、11aの後端面に当接若しくは対向する。この様にして前記両エネルギ吸収部材25、25を被支持ブラケット13に装着したならば、前記両係止部材11a、11aの通孔23、23に前記ボルト若しくはスタッド12を挿通し、このボルト若しくはスタッド12を前記車体側ブラケット10に設けたねじ孔(図示省略)に螺合し更に締め付ける。
By combining the supported
First, the
上述の様に組み立てられた衝撃吸収式ステアリング装置は次の様に作用して、衝突事故の際に運転者の保護を図る。二次衝突時にはステアリングホイール1(図10参照)からステアリングシャフト5を介してステアリングコラム6aに、前方(図11〜12の左側)に向かう衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重により前記各係止ピン22、22が裂断し、前記両係止部材11a、11aが前記両係止切り欠き19、19から離脱して、ステアリングコラム6aが前記被支持ブラケット13と共に前方に変位する。この時、前記両係止部材11a、11aは、前記ボルト若しくはスタッド12と共に車体に支持されたまま変位しない。従って、前記ステアリングコラム6aの前方への変位開始に伴い前記被支持ブラケット13が、前記両係止部材11a、11aに対して前方に変位する。そして、この被支持ブラケット13が、前記曲面部30と前記両折り返し部27、27との間に設定した隙間32の寸法t(図11参照)分だけ前方に変位した後は、前記両エネルギ吸収部材25、25の折り返し部27、27が前記曲面部30により前方に引っ張られる。
The shock absorbing steering device assembled as described above operates as follows to protect the driver in the event of a collision. At the time of a secondary collision, an impact load is applied from the steering wheel 1 (see FIG. 10) to the steering column 6a via the steering shaft 5 toward the front (left side in FIGS. 11 to 12). Then, due to the impact load, the
この様にエネルギ吸収部材25、25の折り返し部27、27が前方に引っ張られると、これら両折り返し部27、27が前記曲面部30により扱かれる事で、前記両エネルギ吸収部材25、25が変形する。即ち、前記ステアリングコラム6aが前方に変位するのに伴って前記各折り返し部27、27が、元々形成されていた部分から車両前方に向けて移動する。この様に、これら各折り返し部27、27を前方に向けて移動させるべく、前記両エネルギ吸収部材25、25を変形させる事により、前記二次衝突に伴う衝撃荷重を吸収して、二次衝突時に於ける運転者の保護が図られる。
When the folded
上述の様に構成する衝撃吸収式ステアリング装置は、二次衝突時の運転者の保護をより充実させる面から、改良の余地がある。即ち、上述した従来構造の場合、前記被支持ブラケット13が前記曲面部30と折り返し部27、27との間に設定した隙間32の寸法t分だけ前方に変位した後、前記両エネルギ吸収部材25、25は、前記被支持ブラケット13の前方への変位に伴い一定量の衝撃荷重を吸収する。運転者の保護をより一層充実させる為には、この衝撃荷重の吸収量を変位開始の初期で小さくして、徐々に大きくするのが好ましい。
尚、エネルギ吸収部材の衝撃荷重の吸収特性を変化させる技術として、特許文献2には金属板に透孔を設ける方法が、特許文献3には金属線に熱処理を施す方法や、断面積を変化させる構造が、それぞれ記載されている。但し、このうちの特許文献2に記載された発明の場合、金属板を使用する為、衝撃荷重の吸収特性を変化させることは容易だが車両への取り付けが、ボルト若しくはスタッドによる通し固定のため、長孔による取り付け時の位置ずれ吸収が困難であり、又、特許文献3に記載された発明の場合には、熱処理条件の設定が難しく、コストが嵩む上に、それだけでは安定した性能を得にくい。更に、単に断面積を変化させる構造の場合には、線材のコストが嵩む。
The shock absorbing type steering apparatus configured as described above has room for improvement in terms of enhancing the protection of the driver at the time of the secondary collision. That is, in the case of the above-described conventional structure, the supported
In addition, as a technique for changing the absorption characteristics of the impact load of the energy absorbing member, Patent Document 2 discloses a method of providing a through hole in a metal plate, Patent Document 3 discloses a method of performing a heat treatment on a metal wire, and changes a cross-sectional area The structures to be made are described respectively. However, in the case of the invention described in Patent Document 2 out of these, since a metal plate is used, it is easy to change the absorption characteristics of the impact load, but the mounting to the vehicle is for through-fixing with bolts or studs. It is difficult to absorb misalignment at the time of attachment by a long hole, and in the case of the invention described in Patent Document 3, it is difficult to set heat treatment conditions, and the cost increases, and it is difficult to obtain stable performance by itself. . Furthermore, in the case of a structure that simply changes the cross-sectional area, the cost of the wire increases.
本発明は、上述の様な事情に鑑み、二次衝突の際に衝撃荷重を吸収しつつ塑性変形する事でステアリングホイールに衝突した運転者の保護を図る衝撃吸収式ステアリング装置に於いて、ワイヤーの様に取り付け自由度が高く且つ生産性の高い素材で構成されるエネルギ吸収部材により衝撃荷重を吸収して、運転者保護を図れ、かつ低コストで実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention provides an impact absorption type steering apparatus that protects a driver who has collided with a steering wheel by plastically deforming while absorbing an impact load in the event of a secondary collision. Thus, the invention has been invented to absorb the impact load with an energy absorbing member made of a material having a high degree of freedom of attachment and high productivity, and to realize driver protection and low cost.
本発明の衝撃吸収式ステアリングは、
ステアリングコラムの中間部にこのステアリングコラムの幅方向に亙って固定された被支持ブラケットと、
この被支持ブラケットを車体側強度部材に対して、上記ステアリングコラムに前方に向いた強い衝撃荷重が加わった場合に前方への脱落を自在として係止する為の係止部材と、
上記車体側強度部材に固定の部分と上記ステアリングコラムに固定の部分との間に設けられたエネルギ吸収部材とからなり、
上記エネルギ吸収部材は軸方向に延びる一対の延在部と、該延在部の車両後方側端部で両端部間を接続する基端部と、該延在部の車両前端部で折り返される折り返し部と、該折り返し部から車両後方に向かって延びて終端する変形部とが一体に形成されて成り、上記基端部は、上記係止部材に係止されており、上記折り返し部は上記被支持ブラケットの前端縁の前方に配置されていて、上記強い衝撃荷重が加わり上記ステアリングコラムが上記係止部材から脱落して前方へ移動する時上記折り返し部に上記被支持ブラケットの上記前端縁が作用して上記折り返し部を扱いてこの折り返し部を車両前方に移動させつつ衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
上記エネルギ吸収部材は塑性変形可能な金属製のプレートより造られていることを特徴とする。
本発明のエネルギ吸収装置用エネルギ吸収部材は、ステアリングコラムの中間部にこのステアリングコラムの幅方向に亙って固定された被支持ブラケットと、
この被支持ブラケットを車体側強度部材に対して、上記ステアリングコラムに前方に向いた強い衝撃荷重が加わった場合に前方への脱落を自在として係止する為の係止部材と、
上記車体側強度部材に固定の部分と上記ステアリングコラムに固定の部分との間に設けられたエネルギ吸収部材とからなり、
上記エネルギ吸収部材は軸方向に延びる一対の延在部と、該延在部の車両後方側端部で両端部間を接続する基端部と、該延在部の車両前端部で折り返される折り返し部と、該折り返し部から車両後方に向かって延びて終端する変形部とが一体に形成されて成り、上記基端部は、上記係止部材に係止されており、上記折り返し部は上記被支持ブラケットの前端縁の前方に配置されていて、上記強い衝撃荷重が加わり上記ステアリングコラムが上記係止部材から脱落して前方へ移動する時上記折り返し部に上記被支持ブラケットの上記前端縁が作用して上記折り返し部を扱いてこの折り返し部を車両前方に移動させつつ衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリングコラム装置に使用するために、
上記エネルギ吸収部材は塑性変形可能な金属製のプレートより造られていることを特徴とする。
The shock absorbing steering of the present invention is
A supported bracket fixed to the middle part of the steering column over the width direction of the steering column;
A locking member for locking the supported bracket with respect to the vehicle body side strength member so that the steering column is allowed to fall forward when a strong impact load directed forward is applied to the steering column;
An energy absorbing member provided between a portion fixed to the vehicle body side strength member and a portion fixed to the steering column;
The energy absorbing member includes a pair of extending portions extending in the axial direction, a base end portion connecting both ends at a vehicle rear side end portion of the extending portion, and a folded portion folded at a vehicle front end portion of the extending portion. And a deformed portion that extends from the folded portion toward the rear of the vehicle and terminates integrally. The base end portion is locked by the locking member, and the folded portion is The front end edge of the bracket to be supported acts on the folded portion when it is disposed in front of the front end edge of the support bracket and the strong impact load is applied and the steering column falls off the locking member and moves forward. In the shock absorbing steering column apparatus that absorbs shock while handling the folded portion and moving the folded portion forward of the vehicle,
The energy absorbing member is made of a metal plate that can be plastically deformed.
An energy absorbing member for an energy absorbing device of the present invention includes a supported bracket fixed to the intermediate portion of the steering column over the width direction of the steering column,
A locking member for locking the supported bracket with respect to the vehicle body side strength member so that the steering column is allowed to fall forward when a strong impact load directed forward is applied to the steering column;
An energy absorbing member provided between a portion fixed to the vehicle body side strength member and a portion fixed to the steering column;
The energy absorbing member includes a pair of extending portions extending in the axial direction, a base end portion connecting both ends at a vehicle rear side end portion of the extending portion, and a folded portion folded at a vehicle front end portion of the extending portion. And a deformed portion that extends from the folded portion toward the rear of the vehicle and terminates integrally. The base end portion is locked by the locking member, and the folded portion is The front end edge of the bracket to be supported acts on the folded portion when it is disposed in front of the front end edge of the support bracket and the strong impact load is applied and the steering column falls off the locking member and moves forward. In order to use the shock-absorbing steering column device that absorbs shock while handling the folded portion and moving the folded portion forward of the vehicle,
The energy absorbing member is made of a metal plate that can be plastically deformed.
上述の様に構成する本発明の衝撃吸収式ステアリング装置においては、エネルギ吸収部材は、従来構造の場合と比較して、一体形の金属製のプレート部材となっている。このプレート部材は例えば、平板からプレス機により打ち抜き加工をすれば、簡単に作り込みが可能である。
好ましくは本発明の衝撃吸収式ステアリング装置は、本体固定部の係止部材の外周部へ弾性支持で引っ掛けてワンタッチ取付け設置をする場合、係止部材の取付け孔形状の制約が無く、この取付け孔を車両前後方向に長い長孔とすることにより、車体側取付け寸法誤差を吸収可能で、且つローコストでプレートの製造が出来る。
また好ましくは、エネルギ吸収部材はその基端部に形成した孔を本体固定部の係止部材に引っ掛けて取付ける構成とする場合、係止部材に対して拘束力があり組み付けに際し外れにくい。
また好ましくはエネルギ吸収部材は、折り返し部から先端部にかけて延在する変形部の断面形状が徐々にV字形状にすることにより、エネルギ吸収が進行する程に尻上がり的に大きくする事ができる。
さらにまた、好ましくはエネルギ吸収部材は、折り返し部から先端部にかけて延在する変形部の長さを左右で異なるズラした構造にすることにより、エネルギ吸収開始時のピーク荷重の発生を緩和する事ができる。
さらにまた、好ましくはエネルギ吸収部材は、折り返し部から先端部にかけて延在する変形部の長さを左右で異なるズラした構造にし、さらに折り返し部から先端部にかけて延在する変形部の断面形状が徐々にV字形状にすることによりより、エネルギ吸収開始時のピーク荷重の発生を緩和するとともにエネルギ吸収が進行する程に尻上がり的に大きくする事ができる。
さらにプレートの材質をアルミ材から炭素鋼板材等へ簡単に材質の変更及び板材の厚さ変更も自由にできるため、必要なエネルギ吸収量に対応する設計変更にも短期間で対応が可能となり二次衝突に伴う衝撃荷重に対する運転者の保護を、より一層充実させる事ができる。
In the shock absorbing steering device of the present invention configured as described above, the energy absorbing member is an integral metal plate member as compared with the conventional structure. For example, the plate member can be easily formed by punching a flat plate with a press.
Preferably, when the shock absorbing steering device of the present invention is installed on the outer peripheral portion of the locking member of the main body fixing portion with elastic support to perform one-touch mounting, there is no restriction on the mounting hole shape of the locking member. By forming a long hole in the longitudinal direction of the vehicle, it is possible to absorb the mounting dimension error of the vehicle body and manufacture the plate at a low cost.
Preferably, when the energy absorbing member is configured to be attached by hooking the hole formed in the base end portion thereof to the locking member of the main body fixing portion, the locking member has a binding force and is difficult to be removed during assembly.
In addition, preferably, the energy absorbing member can be enlarged as the energy absorption progresses by gradually making the cross-sectional shape of the deformed portion extending from the folded portion to the tip portion into a V shape.
Furthermore, it is preferable that the energy absorbing member has a structure in which the length of the deformed portion extending from the folded portion to the tip portion is shifted on the left and right sides, thereby reducing the occurrence of peak load at the start of energy absorption. it can.
Still further, preferably, the energy absorbing member has a structure in which the length of the deformed portion extending from the folded portion to the tip portion is different on the left and right, and the sectional shape of the deformed portion extending from the folded portion to the tip portion is gradually increased. Further, by making it V-shaped, it is possible to alleviate the occurrence of peak load at the start of energy absorption and increase it as the energy absorption proceeds.
Furthermore, since the plate material can be changed easily from aluminum to carbon steel plate, etc., and the thickness of the plate can be changed freely, design changes corresponding to the required energy absorption can be handled in a short period of time. The driver's protection against the impact load associated with the next collision can be further enhanced.
[参考例]
図1〜5は、本発明の参考例を示している。本参考例において、衝撃吸収式ステアリング装置の構造は、エネルギ吸収部材を除いて、図8から図14を参照して上述したものと同じである。尚、本例の特徴は、二次衝突時にエネルギ吸収部材25aが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行するに従って徐々に大きくする事で、ステアリングホイール1(図10参照)に衝突した運転者の身体の保護充実を、より一層図れる構造を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、一部を除き、前述の図11〜14に示した構造を含め、従来から知られているステアリングコラムと同様であるから、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、本発明の特徴部分を中心に説明する。
[Reference example]
1 to 5 show reference examples of the present invention. In this reference example, the structure of the shock absorbing steering device is the same as that described above with reference to FIGS. 8 to 14 except for the energy absorbing member. The feature of this example is that the impact load absorbed by the
本参考例の場合、前記エネルギ吸収部材25aは、断面形状が円形の金属線(針金)を曲げ形成すると共に、その一部を押し潰す事により、図3に示す様な形状に造られている。即ち、前記エネルギ吸収部材25aは、中央部に設けられた基端部26aと、この基端部26aの両端(図3の上端)にそれぞれの基端側を連続させた車両前後方向に延びる延在部に連続する左右1対の折り返し部27a、27aと、これら両折り返し部27a、27aから後方に延び先端側(図2の下端側)にそれぞれ先端部28a、28aを経て終端する変形部とを備える。前記基端部26aは、直線部29aの両端を前方に直角に折り曲げる事により、大略コ字形に形成されている。又、前記両折り返し部27a、27aは、U字形に折り曲げられる事により形成されており、これら両折り返し部27a、27aの先端側から連続して、車両前方(図2の左側)に延出した状態で設けられている。
尚、図示の例では、前記両折り返し部27a、27aから後方に延びる先端部と前記基端部26aとの連続部である延在部を、互いに近付く方向に折り曲げる事により、エネルギ吸収部材25aは両折り返し部27a、27aの基端部側部分と終端に向かう先端部側部分との間の距離を縮めている。この理由は、後述する様に前記基端部26aを係止部材11aに外嵌した状態で、これら基端部26aと係止部材11aとの係合が不用意に外れない様にして、被支持ブラケット13aを車体側ブラケット10(図10〜11参照)に取り付ける作業を容易にする為である。
In the case of this reference example, the
In the example shown in the figure, the
又、前記両折り返し部27a、27aから前記両先端部28a、28aにかけての部分に潰し加工を施して、前記エネルギ吸収部材25aの、扱き部材である曲面部30に対する(この曲面部30の径方向に関する)高さhを、図4に示す如く、前記両折り返し部27a、27aから前記両先端部28a、28aの後端縁に向かう程徐々に高くしている(h1=h2<h3<h4)。即ち、前記両折り返し部27a、27aから前記両先端部28a、28aにかけての部分のうち、二次衝突時にステアリングホイール1が前方に変位するのに伴い前記曲面部30により初めに扱かれる前記両折り返し部27a、27aの潰し量を最も多くしている。そして、前記両先端部28a、28aのうち、これら両折り返し部27a、27aとの連続部である前端から、自由端である後端に向かう程前記潰し量を徐々に少なくし、前記両先端部28a、28aの後端部ではゼロとしている。
要するに、各部の断面積を同じとしたまま、前記高さhを変化させる事で、曲げ剛性(断面係数)を徐々に高く(大きく)している。尚、この高さhが小さい部分程、幅が広くなっている。
Further, the portions from the folded
In short, the bending rigidity (section modulus) is gradually increased (increased) by changing the height h while keeping the sectional area of each part the same. It should be noted that the width becomes wider as the height h becomes smaller.
上述したエネルギ吸収部材25aと被支持ブラケット13aとを以下の様にして組み合わせる事により、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。先ず、前記エネルギ吸収部材25aを構成する先端部28a、28aを、前記被支持ブラケット13aの前側折り曲げ板部15aに設けられた小通孔31a、31aにそれぞれ挿入する。これら各小通孔31a、31aの内周面は、(これら各小通孔31a、31aの形成を容易にする為、部分円筒面状とした四隅を除き)四角筒面としている。そして、図1に示す様に、前記エネルギ吸収部材25aの基端部26aを、前記係止部材11aの一部で取付板部14の上面から
突出した部分に外嵌する。この状態で前記基端部26aを構成する直線部29aは、前記係止部材11aの後端面に、前記両折り返し部27a、27aの内側面は、前記曲面部30に、それぞれ当接若しくは対向する。
By combining the
上述の様に構成する本例の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、衝突事故の際の運転者の保護を、前述した従来構造と比較して、より充実させる事ができる。即ち、前記エネルギ吸収部材25aのうち、二次衝突の際に曲面部30により扱かれる部分である、折り返し部27a、27aから先端部28a、28aにかけての部分の、前記曲面部30に対する高さhを、これら両先端部28a、28aの後端に向かう程徐々に高くし、曲げ剛性(断面係数)を高く(大きく)している為、前記エネルギ吸収部材25aにより吸収される衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行する程徐々に大きくする事ができる。
又、前記両先端部28a、28aを挿通した前記各小通孔31a、31aの内周面を四角筒面とする事で、前記二次衝突に伴いこれら両先端部28a、28aが前方に引っ張られる際に、これら両先端部28a、28aと擦れ合う部分である、前記各小通孔31a、31aの内周面のうちの上下両面を平坦面としている。この為、前記二次衝突の進行に伴い前記両先端部28a、28aが前記各小通孔31a、31aを通じて前方に送り出されるのを円滑に行う事ができる。即ち、前記両先端部28a、28aのうち、前端から中間部に掛けての部分は幅広となっているので、前記各小通孔31a、31aの上下両面が曲
率半径の小さい部分円筒面等とした場合、前記幅広の部分がこれら各小通孔31a、31aの端縁に引っ掛かり、前記両先端部28a、28aを前方に送り出すのを円滑に行えなくなる可能性がある。本例の場合、前記上下両面が平坦面である為、前記幅広の部分を前記端縁に引っ掛かり難くでき、前記両先端部28a、28aを前方に送り出すのを円滑に行う事ができる。
According to the shock absorbing steering device of the present example configured as described above, the protection of the driver in the event of a collision can be further enhanced as compared with the conventional structure described above. That is, the height h of the
Further, by making the inner peripheral surface of each small through
[実施の形態]
以下に述べる本実施の形態において、衝撃吸収式ステアリング装置の構造は、エネルギ吸収部材、係止部材及びエネルギ吸収部材の先端部を係止する部分の構造を除いて、図8から図14を参照して上述したものと同じである。本例は、二次衝突時にエネルギ吸収部材25bが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間から確実に吸収する事で、ステアリングホイール1(図10)に衝突した運転者の身体の保護を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図11〜13に示した構造を含め、エネルギ吸収部材、係止部材及びエネルギ吸収部材の先端部を係止する部分の構造を除いては、従来から知られているステアリングコラム及び衝撃吸収式ステアリング装置と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略もしくは簡略にし、以下本実施の形態の特徴部分を中心に説明する。
[Embodiment]
In the present embodiment described below, the structure of the shock absorbing steering device is shown in FIGS. 8 to 14 except for the structure of the energy absorbing member, the locking member, and the portion for locking the tip of the energy absorbing member. And the same as described above. In this example, the shock load absorbed by the
図6は、請求項1に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の場合、エネルギ吸収部材25bは、一枚の単純な形状の金属製プレートを加工したものであり、断面形状は矩形の金属板を曲げ形成して図7に示す様な形状に造られている。即ち、前記エネルギ吸収部材25bは、端部に設けられ基端部26bと、この基端部26bの端部にそれぞれの基端側に連続し車両前方に向かって延びる左右1対の幅を持った延在部と該延在部の車両前方側端部で折り返された折り返し部27b、27bと、これら両折り返し部27b、27bに同幅で連続して車両後方に向かって延びて先端部28b、28bを経て終端する変形部とを備えており、先端部28b、28bは終端近傍部分から終端までプレートの断面形状が徐々にV字形状の構造になっている。前記基端部26bは車両前後方向の寸法が他の部分の左右方向の幅寸法よりも大きく、その略中央部に矩形の孔33を形成している。矩形の項33は係止部材11の外周の所定箇所に引っ掛けるに十分な大きさにされている。さらに矩形の孔33の一部(内側)は切り欠き形成部34があり、この切欠き形成部34に係止部材11aの外周に引っ掛けることにより、切欠き形成部34は弾性変形するので、エネルギ吸収部材を所謂弾性支持により支持する。この為係止部材11aの通孔23は車両前後方向に長い長孔とすることが可能である。その結果車両への取り付け時位置ずれ吸収が可能となる。
又、前記両折り返し部27b、27bは、U字形に折り曲げられる事により形成されており、これら両折り返し部27b、27bの先端側から連続して、車両前方に延出した状態で設けられている。
FIG. 6 shows a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claim 1. In the case of this example, the
The folded
上述したエネルギ吸収部材25bと被支持ブラケット13aとを以下の様に組み合わせる事により、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。先ず、前記エネルギ吸収部材25bを構成する先端部28b、28bを前記支持ブラケット13aの前側折り曲げ板部15aに設けられた小通孔31a、31aにそれぞれ挿入する。これら小通孔31a、31aの内周面は本実施形態においては四角筒面としている。そして前記エネルギ吸収部材25bの基端部26bの内側には前記係止部材11aに係合する引っ掛け孔33が設けられており、前記係止部材11a、11aの一部で前記取付板部14aの上面から突出した部分に引っ掛け孔33を外嵌させる。前記取付板部14aと前記エネルギ吸収部材25bを一緒に挟み込み、係止部材11a、11aの中央部に設けた通孔23を挿通した、ボルト若しくはスタッド12を前記車体側ブラケット10に設けたねじ孔(図示省略)に螺合し更に締め付けて支持固定する。
By combining the
上述の様に組み立てられた衝撃吸収式ステアリング装置は次の様に作用して、衝突事故の際に運転者の保護を図る。二次衝突時にはステアリングホイール1(図10参照)からステアリングシャフト5を介してステアリングコラム6aに、前方(図11〜12の左側)に向かう衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重により前記各係止ピン22、22が裂断し、前記両係止部材11a、11aが前記両係止切り欠き19、19から離脱して、ステアリングコラム6aが前記被支持ブラケット13と共に前方に変位する。この時、前記両係止部材11a、11aは、前記ボルト若しくはスタッド12と共に車体に支持されたまま変位しない。従って、前記ステアリングコラム6aの前方への変位開始に伴い前記被支持ブラケット13aが、前記両係止部材11a、11aに対して前方に変位する。そして、この被支持ブラケット13aが、前記曲面部30と前記両折り返し部27b、27bとの間に設定した隙間32aの寸法t(図6参照)分だけ前方に変位した後は、前記両エネルギ吸収部材25b、25bの折り返し部27b、27bが前記曲面部30により前方に引っ張られる。
The shock absorbing steering device assembled as described above operates as follows to protect the driver in the event of a collision. At the time of a secondary collision, an impact load is applied from the steering wheel 1 (see FIG. 10) to the steering column 6a via the steering shaft 5 toward the front (left side in FIGS. 11 to 12). Then, due to the impact load, the locking pins 22 and 22 are torn, the locking
この様にエネルギ吸収部材25b、25bの折り返し部27b、27bが前方に引っ張られると、これら両折り返し部27b、27bが前記曲面部30により扱かれる事で、前記両エネルギ吸収部材25b、25bが変形する。即ち、前記ステアリングコラム6aが前方に変位するのに伴って前記各折り返し部27b、27bが、元々形成されていた部分から車両前方に向けて移動する。この様に、これら各折り返し部27b、27bを車両前方に向けて移動させるべく、前記両エネルギ吸収部材25b、25bを変形させる事により、前記二次衝突に伴う衝撃荷重を吸収して、二次衝突時に於ける運転者の保護が図られる。
In this way, when the folded
上述の様に構成する本例の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、衝突事故の際の運転者の保護を、前述した従来構造と比較して、より充実させる事ができる。即ち、前記エネルギ吸収部材25bのうち、二次衝突の際に曲面部30により扱かれる部分である、折り返し部27b、27bから先端部28b、28bにかけての部分の、前記曲面部30に対する幅を、これら両先端部28b、28bの断面形状は徐々にV字形状になっており、曲げ剛性を高く(大きく)している為、前記エネルギ吸収部材25bにより吸収される衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行する程尻上がり的に大き
くする事ができる。
さらに上記により、コラプスストロークを短くするという効果が期待出来る。その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
According to the shock absorbing steering device of the present example configured as described above, the protection of the driver in the event of a collision can be further enhanced as compared with the conventional structure described above. That is, of the
Further, the effect of shortening the collapse stroke can be expected. Since the configuration and operation of the other parts are the same as those in the above-described reference example, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
次に、図8及び図9を参照して、本発明の実施の形態の第2例について説明する。本例は、二次衝突時にエネルギ吸収部材25bが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間から確実に吸収する事で、ステアリングホイール1(図10)に衝突した運転者の身体の保護を実現する点にある。本第2例は、エネルギ吸収部材を除いて、その他の部分の構造及び作用は、前述の本実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略もしくは簡略にし、以下本第2例の特徴部分を中心に説明する。
Next, a second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, the shock load absorbed by the
図8は、請求項1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、エネルギ吸収部材25bは、一枚の単純な形状の金属製プレートを加工したものであり、断面形状は矩形の金属板を曲げ形成して図9に示す様な形状に造られている。即ち、前記エネルギ吸収部材25bは、端部に設けられた基端部26bと、この基端部26bの端部にそれぞれの基端側を連続させた左右1対の幅を持った折り返し部27b、27bと、これら両折り返し部27b、27bに同幅で連続して車両後方に向かって延びて先端部28b、28bを経て終端する変形部とを備えている。前記基端部26bは車両前後方向の寸法が他の部分の左右方向の幅寸法よりも大きく、その略中央部に矩形の孔33を形成している。矩形の項33は係止部材11の外周の所定箇所に引っ掛けるに十分な大きさにされている。さらに矩形の孔33の一部(内側)は切り欠き形成部34があり、この切欠き形成部34に係止部材11aの外周に引っ掛けることにより、切欠き形成部34は弾性変形するので、エネルギ吸収部材を所謂弾性支持により支持する。この為係止部材11aの通孔23は車両前後方向に長い長孔とすることが可能である。その結果車両への取り付け時位置ずれ吸収が可能となる。
又、前記両折り返し部27b、27bは、U字形に折り曲げられる事により形成されており、これら両折り返し部27b、27bの先端側から連続して、車両前方に延出した状態で設けられている。
更に特徴的には左右1対の折り返し部27b、27bは、左側と右側で折り返しの位置が互いにズラされた状態で先端部28b、28bへと連続している。
FIG. 8 shows a second example of an embodiment of the present invention corresponding to claim 1.
In the case of this example, the
The folded
Further characteristically, the pair of left and right folded
上述したエネルギ吸収部材25bと被支持ブラケット13aとの、衝撃吸収式ステアリング装置への組み付けの仕方は、本発明の実施の形態の第一例の場合と同じであるので説明を省略する。
The method of assembling the
上述の様に構成する本実施の形態の第2例の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、衝突事故の際の運転者の保護を、前述した従来構造と比較して、より充実させる事ができる。即ち、前記エネルギ吸収部材25bのうち、二次衝突の際に曲面部30により扱かれる部分である、折り返し部27b、27bから先端部28b、28bにかけての部分の、前記曲面部30に対する扱きの開始位置を左・右で互いにズラシてある為、前記エネルギ吸収部材25bによりエネルギ吸収開始時のピーク荷重の発生を緩和する事ができる。
さらに上記により、最適エネルギ吸収特性が得られるという効果が期待出来る。その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例及び本実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
According to the shock absorbing type steering apparatus of the second example of the present embodiment configured as described above, the protection of the driver in the event of a collision can be further enhanced as compared with the conventional structure described above. . That is, in the
Furthermore, the effect that an optimal energy absorption characteristic is acquired by the above can be expected. Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the reference example and the first example of the present embodiment, the same reference numerals are given to the equivalent parts, and duplicate descriptions are omitted.
本発明の衝撃吸収式ステアリングコラムを実施する場合に、前述した本発明の実施の形態の各例は何れも、ステアリングコラムに固定された被支持ブラケットの取付板部の左右2箇所位置に設けた係止切り欠きと、車体に固定された係止部材とを係合する事で車体に対し前記ステアリングコラムを支持している。
本発明は、この様な構造に限らず、被支持ブラケットの幅方向中央部1箇所位置に設けられた係止切り欠きと、車体に固定された係止部材とを係合する事で、車体に対しステアリングコラムを支持する構造とする事もできる。
When implementing the shock absorbing type steering column of the present invention, each of the above-described embodiments of the present invention is provided at two positions on the left and right of the mounting plate portion of the supported bracket fixed to the steering column. The steering column is supported with respect to the vehicle body by engaging a locking notch and a locking member fixed to the vehicle body.
The present invention is not limited to such a structure, but by engaging a locking notch provided at one position in the center of the width direction of the supported bracket with a locking member fixed to the vehicle body, On the other hand, a structure that supports the steering column can be adopted.
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 ステアリングシャフト
6、6a 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 車体側ブラケット
11、11a 係止部材
12 ボルト若しくはスタッド
13、13a 被支持ブラケット
14、14a 取付板部
15、15a 前側折り曲げ板部
16 後側折り曲げ板部
17 円孔
18 切り欠き
19 係止切り欠き
20 切り欠き
21、21a 小通孔
22 係止ピン
23 通孔
24 前側支持ブラケット
25、25a〜25b エネルギ吸収部材
26、26a〜26b 基端部
27、27a〜27b 折り返し部
28、28a〜28b 先端部
29、29a〜29b 直線部
30 曲面部
31、31a 小通孔
32、32a 隙間
33 引っ掛け孔
34 切り欠き形成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering gear unit 3 Input shaft 4 Tie rod 5 Steering shaft 6, 6a Steering column 7 Universal joint 8 Intermediate shaft 9 Universal joint 10 Car
Claims (11)
この被支持ブラケットを車体側強度部材に対して、上記ステアリングコラムに前方に向いた強い衝撃荷重が加わった場合に前方への脱落を自在として係止する為の係止部材と、
上記車体側強度部材に固定の部分と上記ステアリングコラムに固定の部分との間に設けられたエネルギ吸収部材とからなり、
上記エネルギ吸収部材は軸方向に延びる一対の延在部と、該延在部の車両後方側端部で両端部間を接続する基端部と、該延在部の車両前端部で折り返される折り返し部と、該折り返し部から車両後方に向かって延びて終端する変形部とが一体に形成されて成り、上記基端部は、上記係止部材に係止されており、上記折り返し部は上記被支持ブラケットの前端縁の前方に配置されていて、上記強い衝撃荷重が加わり上記ステアリングコラムが上記係止部材から脱落して前方へ移動する時上記折り返し部に上記被支持ブラケットの上記前端縁が作用して上記折り返し部を扱いてこの折り返し部を車両前方に移動させつつ衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
上記エネルギ吸収部材は塑性変形可能な金属製のプレートより造られていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置。 A supported bracket fixed to the middle part of the steering column over the width direction of the steering column;
A locking member for locking the supported bracket with respect to the vehicle body side strength member so that the steering column is allowed to fall forward when a strong impact load directed forward is applied to the steering column;
An energy absorbing member provided between a portion fixed to the vehicle body side strength member and a portion fixed to the steering column;
The energy absorbing member includes a pair of extending portions extending in the axial direction, a base end portion connecting both ends at a vehicle rear side end portion of the extending portion, and a folded portion folded at a vehicle front end portion of the extending portion. And a deformed portion that extends from the folded portion toward the rear of the vehicle and terminates integrally. The base end portion is locked by the locking member, and the folded portion is The front end edge of the bracket to be supported acts on the folded portion when it is disposed in front of the front end edge of the support bracket and the strong impact load is applied and the steering column falls off the locking member and moves forward. In the shock absorbing steering column apparatus that absorbs shock while handling the folded portion and moving the folded portion forward of the vehicle,
The energy absorbing member is made of a plastically deformable metal plate.
この被支持ブラケットを車体側強度部材に対して、上記ステアリングコラムに前方に向いた強い衝撃荷重が加わった場合に前方への脱落を自在として係止する為の係止部材と、
上記車体側強度部材に固定の部分と上記ステアリングコラムに固定の部分との間に設けられたエネルギ吸収部材とからなり、
上記エネルギ吸収部材は軸方向に延びる一対の延在部と、該延在部の車両後方側端部で両端部間を接続する基端部と、該延在部の車両前端部で折り返される折り返し部と、該折り返し部から車両後方に向かって延びて終端する変形部とが一体に形成されて成り、上記基端部は、上記係止部材に係止されており、上記折り返し部は上記被支持ブラケットの前端縁の前方に配置されていて、上記強い衝撃荷重が加わり上記ステアリングコラムが上記係止部材から脱落して前方へ移動する時上記折り返し部に上記被支持ブラケットの上記前端縁が作用して上記折り返し部を扱いてこの折り返し部を車両前方に移動させつつ衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリングコラム装置に使用するために、
上記エネルギ吸収部材は塑性変形可能な金属製のプレートより造られていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置用のエネルギ吸収部材。 A supported bracket fixed to the middle part of the steering column over the width direction of the steering column;
A locking member for locking the supported bracket with respect to the vehicle body side strength member so that the steering column is allowed to fall forward when a strong impact load directed forward is applied to the steering column;
An energy absorbing member provided between a portion fixed to the vehicle body side strength member and a portion fixed to the steering column;
The energy absorbing member includes a pair of extending portions extending in the axial direction, a base end portion connecting both ends at a vehicle rear side end portion of the extending portion, and a folded portion folded at a vehicle front end portion of the extending portion. And a deformed portion that extends from the folded portion toward the rear of the vehicle and terminates integrally. The base end portion is locked by the locking member, and the folded portion is The front end edge of the bracket to be supported acts on the folded portion when it is disposed in front of the front end edge of the support bracket and the strong impact load is applied and the steering column falls off the locking member and moves forward. In order to use the shock-absorbing steering column device that absorbs shock while handling the folded portion and moving the folded portion forward of the vehicle,
The energy absorbing member for an impact-absorbing steering device, wherein the energy absorbing member is made of a plastically deformable metal plate.
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