JP3567006B2

JP3567006B2 - ステアリングホイールの衝撃吸収構造

Info

Publication number: JP3567006B2
Application number: JP00427195A
Authority: JP
Inventors: 竜蔵西村
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2019-09-15
Also published as: JPH08188162A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ステアリングホイールを取り付けたステアリングシャフトを回動自在に支持するステアリングコラムと、該ステアリングコラムをボディ側に固定するブラケットとから構成されるステアリングホイールの衝撃吸収構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のステアリングホイールの衝撃吸収構造としては、例えば、図５に示すものが知られている。即ち、ステアリングホイール１０８を取り付けたステアリングシャフト１０７を回動自在に支持するステアリングコラム１０４のうち、上コラム１４２は、ブラケット１０５を介して図示しないボディ側に取り付けられている。このブラケット１０５は、上コラム１４２と一体化されており、ボディの前後方向に延びる長溝１５１を備えている。このブラケット１０５は、長溝１５１内に配設された固定部１０９によりボディ側に固定されているが、ブラケット１０５と固定部１０９の間には、所定値以上の衝撃が加えられると破壊されるように形成された樹脂部１５３が介在している。一方、ステアリングコラム１０４の下コラム１４１は、基端１４１ａ側がコラム支持体１０３及びボディ取付部材１０２を介してボディ側に取り付けられ、先端１４１ｂ側がビード１４３を設けた上コラム１４２に圧入されている。
【０００３】
かかる衝撃吸収構造によれば、ステアリングホイール１０８に所定値以上の衝撃が加えられると、樹脂部１５３が破壊され、これによりステアリングコラム１０４の上コラム１４２はブラケット１０５と共にボディの前方向に移動可能となる。このとき、上コラム１４２は、ビード１４３の形成された部分が下コラム１４１と圧接した状態で前方向に移動するため、ビード１４３と下コラム１４１との動摩擦により衝撃が吸収される。
【０００４】
しかし、図５の衝撃吸収構造では、ブラケット１０５と固定部１０９の間に樹脂部１５３を設けると共に、上コラム１４２の基端側にビード１４３を設ける必要があったため、部品点数や加工工程が多く、コストが嵩むという問題があった。また、一度破壊された樹脂部１５３は再使用できないため、部品交換が必要となり、その分コストがかかるという問題もあった。
【０００５】
一方、別の従来例としては、例えば、特開平６−５６０４１号公報に記載された衝撃吸収構造が知られている。この衝撃吸収構造は、図６に示すように、ステアリングコラム２０４と共に移動し圧壊貫通部２５１が形成されたブラケット２０５と、被圧壊膨出条２６２と平坦固定部２６１とを備えボディ側に移動不能に固定されたエネルギー吸収体２０６とから構成される。ブラケット２０５は、ボディに対して前後方向に摺動可能に取り付けられている。
【０００６】
この構造において、車両が衝突して図示しないステアリングホイールに所定値以上の衝撃が加えられると、図示しないステアリングシャフトがボディ前方に押し込まれるのに伴い、ブラケット２０５もステアリングコラム２０４と共にボディ前方に移動する。このとき、圧壊貫通部２５１が被圧壊膨出条２６２を圧壊しつつ移動するため、衝撃が吸収される。
【０００７】
かかる衝撃吸収構造によれば、衝撃吸収能が高いため、図５に示したように上コラム１４２にビード１４３を設けこのビード１４３に下コラム１４１を圧入・固定する構造は、必ずしも必要ではなく、全体構成が図５に示したものと比べて簡易化されるというメリットがあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６の衝撃吸収構造では、ブラケット２０５の他にエネルギー吸収体２０６が別部品として必要であり、依然として部品点数が多く、組付作業が煩雑となり、コストが嵩むという問題が残っていた。
【０００９】
また、衝撃吸収時において、図５の衝撃吸収構造では樹脂部１５３が破壊され、また、図６の衝撃吸収構造では被圧壊膨出条２６２が圧壊されるため、一度衝撃を吸収した後はこれらの部品を再使用できず、必ず部品交換が必要となり、その分、コストが嵩むという問題があった。
【００１０】
更に、本来、衝撃吸収構造においては、予め設定した所定値以上の衝撃が加えられたときに確実にその衝撃を吸収し、所定値未満の衝撃ではステアリングコラムはボディに固定されていることが必要とされる。この点について、図６の衝撃吸収構造では、被圧壊膨出条２６２の膨出程度と圧壊貫通部２５１の形状等により前記所定値が設定されるが、いずれも僅かの誤差により所定値が大きく変動するため高い加工精度が要求され、また、量産する際に被圧壊膨出条２６２の膨出程度を均質化することは困難であるという問題があった。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、部品点数が少なく、コストが低減するステアリングホイールの衝撃吸収構造の提供を目的とする。
また、請求項２又は請求項３記載の発明は、上記目的に加えて、量産した場合に各製品の衝撃吸収能を均質化することが容易なステアリングホイールの衝撃吸収構造の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、請求項１記載のステアリングホイールの衝撃吸収構造は、ステアリングホイールを取り付けたステアリングシャフトを回動自在に支持するステアリングコラムと、該ステアリングコラムをボディ側に固定するブラケットとから構成されるステアリングホイールの衝撃吸収構造であって、前記ブラケットは、前記ステアリングコラムの軸方向で予め定めた距離を隔てて設けられた一対の板状部と、該板状部に設けられ、前記ステアリングコラムを貫通させるための貫通穴と、該貫通穴の内方向に突出し、前記ステアリングコラムの外周面に圧接される複数の凸部とから構成され、前記ステアリングコラムが前記貫通穴を軸方向に摺動することを許容するものである。
【００１４】
【作用及び発明の効果】
上記構成を備えた本発明のステアリングホイールの衝撃吸収構造では、ステアリングホイールに所定値（即ち、ステアリングコラムの外周面とブラケットの圧接部との静止摩擦）未満の衝撃が加えられた場合、ステアリングコラムの外周面はブラケットの圧接部に対して摺動しない。従って、ステアリングコラムはブラケットを介してボディ側に固定されたままである。一方、ステアリングホイールに所定値以上の衝撃が加えられた場合、ステアリングコラムはブラケットの圧接部に対して摺動する。このとき、ステアリングコラムと圧接部との間に生じる動摩擦により、衝撃が吸収され、運転者が保護されるのである。
【００１５】
本発明のステアリングホイールの衝撃吸収構造は、ステアリングコラムとブラケットから構成され、他の部品を必要としないため、部品点数が少なく、組付が容易となり、コストが低減されるという効果が得られる。また、ステアリングコラムとブラケットの圧接部との間に生じる動摩擦により衝撃を吸収するため、衝撃を吸収した後であってもステアリングコラムとブラケットの圧接部が破壊又は変形されるおそれが少なく、従って一度衝撃を吸収した後であってもステアリングコラムとブラケットの圧接部が破壊又は変形されない限り再使用が可能であり、部品交換に必要となるコストがかからないという効果が得られる。
【００１６】
また、請求項２に記載したように、ブラケットに設けた貫通孔の内周面にてステアリングコラムと圧接させる構成を採用することもできる。かかる貫通孔の内周面は、例えばプレス加工等により容易に加工することができると共に安定した精度を得ることができるため、ステアリングコラムの外周面と貫通孔の内周面との静止摩擦を所望の値に調節することができる。このため、量産した場合に、各製品の衝撃吸収能を均質化することが容易であるという効果が得られる。
【００１７】
更に、請求項３に記載したように、前記貫通孔の内周面にて半径内方向に突出するように設けた凸部にてステアリングコラムと圧接させる構成を採用することもできる。この場合、請求項２と同様の作用効果を奏するほか、凸部の数を調節することにより、前記所定値を容易に調節することができる。
【００１８】
【実施例】
本発明の好適な実施例について図面に基づいて以下に説明する。
図１は本実施例の平面図、図２は本実施例の正面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。また、図４はブラケット組の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【００１９】
本実施例のステアリング支持機構１は、本発明のステアリングホイールの衝撃吸収構造を備えたものであり、ボディ取付部材２、コラム支持体３、ステアリングコラム４、ブラケット５、チルトレバー６、ステアリングシャフト７、ステアリングホイール８等から構成されている。
【００２０】
ボディ取付部材２は、基部２１とこの基部２１の両端に設けられた一対の軸支部２５，２５とからなる。基部２１には、略中央にステアリングシャフト７を貫通させる孔２２が設けられ、この孔２２の回りには複数のボルト挿通孔２３が設けられている。ボディ取付部材２は、このボルト挿通孔２３に挿通したボルト（図示せず）によりボディ側（図示せず）に固定される。
【００２１】
コラム支持体３は、略中央にステアリングシャフトを貫通させる孔３２が設けられ、ボディ取付部材２の一対の軸支部２５，２５にてリベット軸３１，３１により回動可能に取り付けられている。従って、コラム支持体３は、上下方向に回動自在に支持されている。
【００２２】
ステアリングコラム４のうち下コラム４１は、基端４１ａ側がコラム支持体３に溶接され、先端４１ｂ側が後述の第１ブラケット５１の貫通孔５１ｃの周囲に溶接されている。
ブラケット５は、第１ブラケット５１、第２ブラケット５２、第３ブラケット５３から構成される。
【００２３】
第１ブラケット５１は、図３及び図４に示すように、“「”形に形成された一対の板状部５１ａ，５１ａと両板状部５１ａ，５１ａの上面側を連結する連結部５１ｂとがプレス加工により一体成形されたものである。この板状部５１ａ，５１ａには、半径内方向に突出する複数の凸部５１ｄが設けられた貫通孔５１ｃ，５１ｃが穿設されている。
【００２４】
第２ブラケット５２は、図３及び図４に示すように、底面をなす基部５２ａと側面をなす一対の軸支部５２ｂ，５２ｂとがプレス加工により一体成形されたものである。この第２ブラケット５２は、第１ブラケット５１の下側を覆うように、第１ブラケット５１に溶接されている。一対の軸支部５２ｂ，５２ｂには、チルト軸６１を貫通するための孔５２ｃ，５２ｃが穿設されている。尚、第１ブラケット５１と第２ブラケットと５２の組合せを、便宜上、ブラケット組５５と称する。
【００２５】
第３ブラケット５３は、図３に示すように、底面部５３ａと、この底面部５３ａの両端から上方に延び出した一対の垂片部５３ｂ，５３ｂと、この一対の垂片部５３ｂ，５３ｂから水平方向に延び出した一対のボディ取付部５３ｃ，５３ｃとから構成される。第３ブラケット５３は、底面部５３ａと一対の垂片部５３ｂ，５３ｂにより、第２ブラケットの下側を取り囲むように形成されている。また、一対の垂片部５３ｂ，５３ｂには上下方向に延びる長孔５３ｄ，５３ｄが相対向する位置に設けられている。この長孔５３ｄ，５３ｄにはチルト軸６１が遊嵌されている。更に、一対のボディ取付部５３ｃ，５３ｃには取付孔５３ｅ，５３ｅが設けられ、第３ブラケット５３は、この取付孔５３ｅ，５３ｅにボルト（図示せず）を挿通し、ボディ側（図示せず）に取り付けられる。
【００２６】
チルトレバー６は、チルト軸６１の一端に取り付けられ、チルト軸６１を中心として、締結位置及び締結解除位置の間で回転可能に支持されている。このチルトレバー６が締結位置にあるとき、ブラケット組５５は第３ブラケット５３に固定され、締結解除位置にあるとき、ブラケット組５５は第３ブラケット５３に対して上下方向に移動可能（即ち、チルト軸６１の両端が第３ブラケット５３に設けた長孔５３ｄ，５３ｄを摺動可能）となる。
【００２７】
ステアリングコラム４のうちの上コラム４２は、基端４２ａ側が第１ブラケット５１の貫通孔５１ｃ，５１ｃに圧入・固定され、貫通孔５１ｃ，５１ｃに設けた複数の凸部５１ｄに圧接されている。尚、上コラム４２と複数の凸部５１ｄとの静止摩擦力が運転者を保護すべき衝撃（所定値）と一致するように、凸部５１ｄの個数及び厚み（軸方向の厚み）が設定されている。一方、上コラム４２の先端４２ａ側の切削加工を施した内周面には、ステアリングシャフト７を支持するベアリング４３（図２参照）が配置され、かしめにより固定されている。
【００２８】
ステアリングシャフト７は、上コラム４２及び下コラム４１の内部を貫通し、更にコラム支持体３の孔３２、ボディ取付部材２の孔２２を貫通している。このステアリングシャフト７の先端７ｂ側には、周方向に沿って設けられた２つの溝にスナップリング７１（図２参照）がそれぞれ嵌合されている。両スナップリング７１，７１間には前記ベアリング４３が介在されており、これにより、ステアリングシャフト７は上コラム４２に対して軸方向に移動不能に支持されている。また、ステアリングシャフト７の先端７ｂには、ステアリングホイール８を取り付け可能なステアリングホイール取付部７２が設けられている。
【００２９】
次に、本実施例のステアリング支持機構１の動作について説明する。
最初に、チルトレバー６の操作について概説する。ステアリングホイール８の上下位置を変更する場合には、まず、運転者は、チルトレバー６を締結解除位置に移動する。すると、ステアリングシャフト７は、リベット軸３１，３１を中心として、第３ブラケット５３に設けた長孔５３ｄ，５３ｄの範囲内で上下方向に回動する。このため、運転者はステアリングホイール８の上下位置を所望の位置に配置し、この状態でチルトレバー６を締結位置に移動すれば、ステアリングホイール８はその位置で固定される。
【００３０】
続いて、本発明の特徴であるステアリングホイール８に衝撃が加えられた場合の衝撃吸収について説明する。予め設定された所定値（複数の凸部５１ｄと上コラム４２との静止摩擦）以上の衝撃がステアリングコラム４の軸方向に沿ってステアリングホイール８に加えられると、第１ブラケット５１の貫通孔５１ｃ，５１ｃに設けた複数の凸部５１ｄに対して上コラム４２が軸方向に摺動する。このとき、上コラム４２と複数の凸部５１ｄとの間に生じる動摩擦により、衝撃が吸収され、運転者が保護される。
【００３１】
このように、本実施例では、上コラム４２とブラケット５により衝撃を吸収することができるため、部品点数が少なく、組付作業が簡素化され、コスト低減を図ることができるという効果が得られる。
また、上コラム４２と複数の凸部５１ｄとの間に生じる動摩擦により衝撃を吸収する構造のため、一度衝撃を吸収した後であってもこれらが破壊又は変形されるおそれは少ない。従って、一度衝撃を吸収した後であっても、上コラム４２と複数の凸部５１ｄが破壊又は変形されない限り再使用が可能であり、部品交換に必要となるコストがかからないという効果が得られる。
【００３２】
更に、複数の凸部５１ｄを備えた貫通孔５１ｃ，５１ｃをプレス加工により設けることができるため、安定した精度を得ることができる。このため、上コラム４２と複数の凸部５１ｄとの静止摩擦を容易に（具体的には、凸部５１ｄの数を変えたり、凸部５１ｄの軸方向の厚みを変えたりすることにより）所望の値に調節することができる。従って、量産した場合に、各製品の衝撃吸収能を均質化することが容易であるという効果が得られる。
【００３３】
尚、本発明は、上記実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の態様で実施できることはいうまでもない。
例えば、上記実施例では第１ブラケット５１に貫通孔５１ｃ，５１ｃを設ける構成としたが、この第１ブラケット５１に代えて、略半円の円弧状の凹部を有する部材を上下から圧接する構成等を採用してもよく、この場合にも上記実施例と同様の効果が得られる。
【００３４】
また、上記実施例では貫通孔５１ｃ，５１ｃに圧接部として複数の凸部５１ｄを設けたが、かかる凸部５１ｄを設けることなく、貫通孔５１ｃ，５１ｃの内周面を圧接部としてもよい。この場合、静止摩擦の大きさの調節は、貫通孔５１ｃ，５１ｃの軸方向の厚み等によって決定することができる。
【００３５】
更に、上記実施例のブラケット５を、図５に示すブラケット１０５の代わりに採用してもよい。これによれば、図５の従来例では一度衝撃を吸収すると樹脂部１５３が破壊されるためこれを交換する必要があったが、上記実施例のブラケット５を用いれば、一度衝撃を吸収しても破壊又は変形されるおそれが少ないため、破壊又は変形を受けない限り、再使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の平面図である。
【図２】本実施例の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】ブラケット組の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図５】従来例の説明図である。
【図６】他の従来例の説明図である。
【符号の説明】
１・・・ステアリング支持機構、４・・・ステアリングコラム、
５・・・ブラケット、７・・・ステアリングシャフト、
８・・・ステアリングホイール、４１・・・下コラム、
４２・・・上コラム、５１・・・第１ブラケット、
５１ｃ・・・貫通孔、５１ｄ・・・凸部、
５２・・・第２ブラケット、５３・・・第３ブラケット、
５５・・・ブラケット組、

Claims

ステアリングホイールを取り付けたステアリングシャフトを回動自在に支持するステアリングコラムと、該ステアリングコラムをボディ側に固定するブラケットとから構成されるステアリングホイールの衝撃吸収構造であって、
前記ブラケットは、前記ステアリングコラムの軸方向で予め定めた距離を隔てて設けられた一対の板状部と、
該板状部に設けられ、前記ステアリングコラムを貫通させるための貫通穴と、
該貫通穴の内方向に突出し、前記ステアリングコラムの外周面に圧接される複数の凸部とから構成され、
前記ステアリングコラムが前記貫通穴を軸方向に摺動することを許容するステアリングホイールの衝撃吸収構造。