JP3749419B2 - Steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、自動車のステアリング装置、さらに詳しくは、二次衝突に対する衝撃吸収機能を具備するステアリング装置に関する。
【0002】
なお、二次衝突とは、一般には、車両の衝突(一次衝突)に引き続いて乗員が車室内において車両の構造物に衝突することを意味するが、本明細書においては、一次衝突に引き続いてドライバがステアリング装置のステアリングホイールに衝突することを意味している。
【0003】
【従来の技術】
周知のとおり、自動車のステアリング装置の設計・製作に際しては、二次衝突時に受けるドライバの衝撃をできる限り少なくできるようにすることが要請される。そこで、従来においては、たとえば実開平7−19057号公報や特開平11−29050号公報に記載されているようなステアリング装置がある。このステアリング装置は、ドライバがステアリングホイールに衝突し、このステアリングホイールが車両前方に向けて一定値以上の力で押圧されると、その時点でステアリングシャフトを支持しているステアリングコラムの固定状態が解除され、その後ステアリングコラムが金属製の帯状部材などの塑性変形部材を変形させながら前進するように構成されている。このようなステアリング装置によれば、塑性変形部材の変形により二次衝突時のエネルギを吸収させながらステアリングシャフトを前進させることができるために、ドライバがステアリングシャフトに衝突したときの衝撃を緩和することが可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手段においては、二次衝突時のエネルギを吸収するための塑性変形部材やこの塑性変形部材を変形させるための専用の部材などを組み合わせた複雑な構造のエネルギ吸収機構をステアリング装置に組み付けねばならない。このため、従来においては、車両の製造コストが高価となる問題点を有していた。また、従来においては、エネルギ吸収機構を組み付けるためのスペースをステアリングコラムの周辺部に確保する必要があるため、車両の設計の自由度が狭められるという不具合も生じていた。
【0005】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、二次衝突時の衝撃を緩和するための専用の機構を追加して設けるような必要を無くし、簡易な構造の手段によって二次衝突時の衝撃を適正に緩和することができるようにすることをその課題としている。
【0006】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0007】
本願発明によって提供されるステアリング装置は、ステアリングホイールが装着されたステアリングシャフトと、このステアリングシャフトを支持し、かつ固定部材に支持されたステアリングコラムとを有しており、上記ステアリングホイールが車両後方から一定値以上の押圧力を受けたときには上記ステアリングコラムが前進可能とされている、ステアリング装置であって、上記ステアリングコラムの外面部には、凸部を形成する電動式パワーステアリング用のモータが設けられているとともに、上記モータの前方には、上記ステアリングコラムが前進したときに上記モータと接触し、かつその接触による変形が可能なステーが、左右一対のピラーどうしを繋ぐピラー・ツー・ピラー・メンバに上端が支持されるとともに、フロアパネルに下端が支持されるようにして配されていることを特徴としている。
【0008】
このような構成を有するステアリング装置においては、車両の一次衝突に引き続いて二次衝突が生じ、ステアリングホイールが車両前方に向けて一定値以上の力で押圧されることによってステアリングコラムが前進すると、このステアリングコラムに取り付けた電動式パワーステアリング用のモータが、その前方に配されているステーに接触する。そして、上記ステアリングコラムは、上記ステーを変形させながら前進する。したがって、上記ステーの変形により二次衝突時の衝撃エネルギを吸収させながら、ステアリングホイールを前進させることができ、ドライバが受ける衝撃をやわらげることが可能となる。
【0010】
従来においては、二次衝突時にステアリングコラムを前進させたときに、このステアリングコラムが車体構造物に接触すると、ステアリングコラムの前進動作が妨げられるという考え方が支配的であった。これに対し、本願発明は、ステアリングコラムを上記ステーに積極的に接触させてこのステーを変形させることによって衝突時のエネルギを吸収させようとするものであって、従来とは全く異なる発想の下に発明されたものであり、その技術的な価値は多大である。
【0012】
本願発明においてはまた、上記ステーは、左右一対のピラーどうしを繋ぐピラー・ツー・ピラー・メンバに上端が支持されているとともに、フロアパネルに下端が支持されている。そのため、一次衝突時の移動量を少なくすることができ、電動式パワーステアリング用のモータとの確実な接触を行わせるのに好都合となる。また、上記ステーは、上記電動式パワーステアリング用のモータと接触するときに曲げ変形を生じるように形成すればよく、その設計・製作も容易である。
【0013】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【0015】
図1〜図3は、本願発明に係るステアリング装置の一例を示している。なお、これらの図中、矢印Frは車両前方を示し、矢印wは車幅方向を示し、矢印Upは車両高さ方向の上方を示している。
【0016】
図1および図2によく表れているように、本実施形態のステアリング装置は、ステアリングホイール1が上端部に装着されているステアリングシャフト2、ステアリングコラム3、電動式パワーステアリング用のモータM、およびピラー・ツー・ピラー・メンバ4(以下「PPメンバ」と略称する)に溶接されるなどして固定して取り付けられた固定ブラケット5を具備して構成されている。PPメンバ4は、自動車の左右一対のフロントピラー(図示略)どうしを繋ぐ部材であり、インパネリインフォースとも称されるものである。このPPメンバ4は、本願発明でいう固定部材の一例に相当するものであり、たとえば金属製の丸パイプ材により構成されており、かつカウル60よりも車両後方に配されて車幅方向に延びている。カウル60も、PPメンバ4と同様に、一対のフロントピラーどうしを繋ぐ部材であるが、このカウル60にはダッシュパネル61の上部が接合されている。
【0017】
ステアリングシャフト2は、その軸心回りに回転できるようにステアリングコラム3に支持されている。ただし、ステアリングシャフト2は、ステアリングコラム3に対してこれらの長手方向には相対移動できない構造となっている。電動式パワーステアリング用のモータMは、ステアリングホイール1を回転操作するときに、その操作をアシストするためのトルクを発生するものである。図2によく表れているように、このモータMは、ステアリングコラム3の外面から車幅方向内方に向けて適当な寸法Sだけ突出するようにステアリングコラム3に固定して取り付けられている。本実施形態においては、ステアリングコラム3の外面に凸状に設けられたモータMが、本願発明でいうステアリングコラム3に設けられた凸部8を構成している。
【0018】
ステアリングコラム3は、固定ブラケット5を介してPPメンバ4に支持されている。より具体的には、図1によく表れているように、ステアリングコラム3の外周には、アッパブラケット30とロアブラケット31とが溶接されるなどして取り付けられており、これらのブラケット30,31がボルト32およびナット32aの締結により固定ブラケット5に固定して取り付けられている。ただし、ステアリングコラム3と固定ブラケット5との固定状態は、ステアリングホイール1に対してその車両後方から一定値以上の押圧力Fが作用すると解除されるように構成されており、上記固定状態が解除された後には、ステアリングコラム3は固定ブラケット5に保持されたまま車両前方にスライドできるようになっている。このような動作を可能とするステアリングコラム3の取付構造は、従来より既知であり、たとえばボルト32が挿通する固定ブラケット5のボルト挿通穴を長穴にしておき、一定値以上の押圧力Fが作用したときにはボルト32とナット32aとの締め付け状態が解除されることなく、ステアリングコラム3が前進する構造を採用することができる。もちろん、本願発明においては、これ以外の種々の手段を用いることが可能であり、たとえば一定の剪断荷重を受けると破断するピンを用いてステアリングコラム3と固定ブラケット5との位置決め固定を図るといった手段を採用することもできる。
【0019】
本願発明においては、ステアリングホイール1に一定値以上の押圧力Fが作用したときに、ステアリングコラム3が固定ブラケット5から離脱するようにしてもかまわないが、この離脱によりステアリングコラム3が大きく降下することは好ましくない。したがって、固定ブラケット5に対するステアリングコラム3の取付構造としては、ステアリングコラム3を固定ブラケット5に保持させたまま前進させる構造にすることが好ましい。
【0020】
電動式パワーステアリング用のモータMの前方には、ステー7が配されている。このステー7は、たとえば金属製の丸パイプ材により形成されたものであり、その上端はPPメンバ4に接合され、かつその下端はフロアパネル62に接合されている。このステー7は、本来的には、PPメンバ4とフロアパネル62との間を突っ張ることにより車体の強度を高める役割を果たすものであるが、本実施形態においてはこれに加えて、二次衝突時のエネルギ吸収機能をも発揮するものとされている。すなわち、このステー7は、ステアリングコラム3が前進してきたときには、電動式パワーステアリング用のモータMと接触する位置に配されているとともに、このモータMと接触してこのモータMから一定値以上の押圧力を受けたときには適度な抵抗力を発揮しながら曲げ変形を生じるように形成されている。
【0021】
上記構成のステアリング装置においては、車両の一次衝突に引き続いて二次衝突が発生し、ステアリングホイール1が車両前方に向けて一定値以上の押圧力Fで押圧されると、固定ブラケット5に対するステアリングコラム3の固定状態が解除される。すると、図3に示すように、ステアリングコラム3は固定ブラケット5に保持されたまま前進し、電動式パワーステアリング用のモータMがステー7に接触する。ステアリングコラム3は、モータMによってステー7を曲げ変形させながら前進する。ステー7は、たとえばフロアパネル62の一部を上方に引っ張るようにして変形する。したがって、二次衝突時の衝撃エネルギをステー7の変形により吸収させながら、ステアリングシャフト2やステアリングホイール1をステアリングコラム3とともに前進させることができ、ステアリングホイール1に衝突したドライバが受ける衝撃を小さくすることが可能となる。
【0022】
本実施形態のステアリング装置においては、電動式パワーステアリング用のモータMをステー7に接触させるようにしているが、これらモータMやステー7は、いずれも衝撃エネルギを吸収するための機能とは異なるそれら本来の機能を有するものである。したがって、本実施形態においては、衝撃エネルギを吸収するための専用の部材や機器を別途設ける場合と比較すると、車両の製造コストを安価にすることができるとともに、それら専用の部材や機器を設けるためのスペースを確保するような必要も無くなり、車両の設計も容易化される。
【0023】
ステー7は、その上端がPPメンバ4に支持されており、図3に示すように、一次衝突時の荷重Faの入力に起因してにダッシュパネル61が車両後方に変形または変位しても、これに伴って変位または変形し難いものとなっている。したがって、一次衝突時に、ステー7と電動式パワーステアリング用のモータMとの位置関係が大きく変化しないようにすることができ、モータMをステー7に接触させることが確実化される。また、ステー7は、本来的には、PPメンバ4とフロアパネル62とを互いに突っ張る方向の強度をもつものであればよく、そのような強度を確保しつつ、モータMと接触したときには曲げ変形を生じ易いものにすることができる。したがって、ステー7が二次衝突時の衝撃エネルギを吸収するのに適する曲げ変形が可能にステー7を設計・製作することも容易化される。一方、モータMは、剛性が高く、このモータM自体は変形し難いために、このモータMによってステー7を変形させる動作を一層好適に行わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係るステアリング装置の一例を示す要部概略側面図である。
【図2】図1のII−II断面図である。
【図3】図1に示すステアリング装置の作用説明図である。
【符号の説明】
M 電動式パワーステアリング用のモータ
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 ステアリングコラム
4 ピラー・ツー・ピラー・メンバ
7 ステー(車体構造物)
8 凸部
60 カウル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering device for an automobile, and more particularly, to a steering device having a shock absorbing function against a secondary collision.
[0002]
The secondary collision generally means that an occupant collides with a vehicle structure in the passenger compartment following a vehicle collision (primary collision), but in this specification, following the primary collision, It means that the driver collides with the steering wheel of the steering device.
[0003]
[Prior art]
As is well known, when designing and manufacturing a steering apparatus for an automobile, it is required to minimize the impact of the driver that is received during a secondary collision. Therefore, conventionally, there are steering devices as described in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-19057 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-29050. In this steering device, when the driver collides with the steering wheel and the steering wheel is pressed toward the front of the vehicle with a force greater than a certain value, the fixed state of the steering column that supports the steering shaft at that time is released. Thereafter, the steering column is configured to move forward while deforming a plastic deformation member such as a metal belt-like member. According to such a steering device, since the steering shaft can be advanced while absorbing the energy at the time of the secondary collision by the deformation of the plastic deformation member, the impact when the driver collides with the steering shaft can be reduced. Is possible.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional means, a steering device is provided with an energy absorbing mechanism having a complicated structure in which a plastic deformation member for absorbing energy at the time of a secondary collision or a dedicated member for deforming the plastic deformation member is combined. Must be assembled. For this reason, conventionally, there has been a problem that the manufacturing cost of the vehicle becomes expensive. Conventionally, since it is necessary to secure a space for assembling the energy absorbing mechanism in the periphery of the steering column, there has been a problem that the degree of freedom in designing the vehicle is reduced.
[0005]
The present invention has been conceived under such circumstances, and eliminates the need to additionally provide a dedicated mechanism for reducing the impact at the time of a secondary collision, and has a simple structure. The problem is to be able to moderate the impact at the time of secondary collision by means.
[0006]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0007]
A steering device provided by the present invention includes a steering shaft on which a steering wheel is mounted, and a steering column that supports the steering shaft and is supported by a fixed member. A steering device in which the steering column is allowed to move forward when a pressing force of a certain value or more is received, and an electric power steering motor that forms a convex portion is provided on an outer surface portion of the steering column. together we are, in front of the motor, in contact with the motor when the steering column moves forward, and capable stay deformed due to the contact, the pillar-to-pillar connecting a pair of left and right pillars each other, The upper end is supported by the member and the floor panel Is characterized in that end is disposed so as to be supported.
[0008]
In the steering apparatus having such a configuration, a secondary collision occurs following the primary collision of the vehicle, and when the steering column moves forward by pressing the steering wheel toward the front of the vehicle with a force greater than a certain value, An electric power steering motor attached to the steering column comes into contact with a stay arranged in front of the motor . The steering column moves forward while deforming the stay . Therefore, the steering wheel can be advanced while absorbing the impact energy at the time of the secondary collision by the deformation of the stay , and the impact received by the driver can be reduced.
[0010]
Conventionally, when the steering column is moved forward at the time of a secondary collision, if the steering column comes into contact with the vehicle body structure, the idea that the forward movement of the steering column is hindered is dominant. In contrast, the present invention is under the steering column comprising seeks to absorb the energy of collision by deforming the stay actively the contacted to the stay, completely different concept from the conventional The technical value of the invention was great.
[0012]
In the present invention , the stay is supported at its upper end by a pillar-to-pillar member connecting the pair of left and right pillars, and at its lower end by a floor panel . Therefore, the amount of movement at the time of the primary collision can be reduced, which is convenient for making sure contact with the motor for electric power steering. Further, the stay may be formed so as to bend and deform when it comes into contact with the electric power steering motor, and its design and manufacture are easy.
[0013]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the invention.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0015]
1 to 3 show an example of a steering device according to the present invention. In these drawings, the arrow Fr indicates the front of the vehicle, the arrow w indicates the vehicle width direction, and the arrow Up indicates the upper side in the vehicle height direction.
[0016]
As clearly shown in FIGS. 1 and 2, the steering device according to the present embodiment includes a
[0017]
The
[0018]
The steering column 3 is supported by the
[0019]
In the present invention, the steering column 3 may be detached from the fixed
[0020]
A
[0021]
In the steering device having the above-described configuration, when a secondary collision occurs following the primary collision of the vehicle and the steering wheel 1 is pressed toward the front of the vehicle with a pressing force F of a certain value or more, the steering column against the fixed
[0022]
In the steering device according to the present embodiment, the motor M for electric power steering is brought into contact with the
[0023]
The upper end of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of an essential part showing an example of a steering device according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
3 is an operation explanatory diagram of the steering device shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
M Motor 1 for electric power steering 1
8
Claims (1)
上記ステアリングコラムの外面部には、凸部を形成する電動式パワーステアリング用のモータが設けられているとともに、
上記モータの前方には、上記ステアリングコラムが前進したときに上記モータと接触し、かつその接触による変形が可能なステーが、左右一対のピラーどうしを繋ぐピラー・ツー・ピラー・メンバに上端が支持されるとともに、フロアパネルに下端が支持されるようにして配されていることを特徴とする、ステアリング装置。A steering shaft having a steering wheel mounted thereon, and a steering column that supports the steering shaft and is supported by a fixed member; A steering device in which the steering column is capable of moving forward,
On the outer surface of the steering column, a motor for electric power steering that forms a convex portion is provided,
At the front of the motor , a stay that contacts the motor when the steering column moves forward and can be deformed by the contact is supported by a pillar-to-pillar member that connects the pair of left and right pillars. And a steering device characterized in that the lower end is supported by the floor panel .
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