JP4178318B2

JP4178318B2 - 操舵装置

Info

Publication number: JP4178318B2
Application number: JP2003168041A
Authority: JP
Inventors: 周三平櫛; 昇源
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2023-06-12
Also published as: JP2005001546A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突時の衝撃を緩和する衝撃吸収機構を備えた操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の操舵は、車室の内部に配置された操舵輪に加えられる操舵トルクを、操舵用の車輪の舵取りのために車室の外部に配置された舵取機構に伝えて行われる。このような操舵を行うための操舵装置は、車室の内部に下端部を前下方に傾斜して軸回りに回転自在に支持されたコラム軸と、該コラム軸の上端部に運転者に対面するように取付けられた操舵輪と、前記コラム軸の下端部に連結された舵取機構とを備えている。
【０００３】
近年、操舵装置は、車両の前面衝突（一次衝突）時に、車両の進行方向への慣性の作用により操舵輪に衝突（二次衝突）する運転者に加わる損傷を軽減すべく、前記二次衝突の衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収手段を備えている。前記衝撃吸収手段は、前記コラム軸を回転自在に支承したコラムハウジングを利用して実現され、該コラムハウジングは、車両の前後方向に下端部を前下方に傾斜して配置してあり、適長に亘って内外に嵌合された外筒及び内筒を有し、前記外筒を内筒に摺動させて両筒の嵌合部に加わる摺動摩擦により衝突時の衝撃エネルギを吸収する。
【０００４】
前記外筒の下端部の開口端から軸方向に延びるスリットが形成され、該スリットを間に相対向する２つの側板が前記外筒に固定され、両側板間の間隔を狭めることにより前記外筒を縮径し前記外筒が前記内筒に圧接される。二次衝突の場合には、前記外筒は内筒に摺動して両筒間の摺動摩擦により衝撃エネルギを吸収する。また、前記両側板間の間隔を広げることにより、前記外筒及び内筒を摺動自在とし、前記コラムハウジングの伸縮によるテレスコピック調整を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−２２１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二次衝突時にコラムハウジングに加わる衝撃力がコラム軸と完全に同軸方向であることは稀であり、多くの場合、コラム軸の径方向の分力を有している。
【０００７】
したがって、特許文献１に記載の衝撃吸収ステアリング装置にあっては、このような衝撃力が加わった場合には、前記径方向の衝撃力により、コラムハウジングの外筒の開口端に形成されたスリットが拡げられ、内筒と外筒とが前記開口端付近で折れ曲がり、内筒と外筒との嵌合状態が維持できず、摺動摩擦による衝撃吸収が行われない虞がある。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、外筒の外周に沿って湾曲した曲板を設けることにより、前記スリットの拡がりによる前記外筒の拡開を防止して、簡便な構成で、部品点数の増加もなく二次衝突時における衝撃力の方向に拘わらず衝突エネルギを吸収できる操舵装置を提供することを目的とする。
また、前記外筒の内筒部に対する嵌合部に外嵌されたリング部材により、前記外筒の略全周に亘って拡開を防止でき、より確実に衝撃エネルギを吸収できる操舵装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係る操舵装置は、外筒の下端部に内筒の上端部を嵌合したコラムハウジングが前記外筒に固定されたブラケットにより車両に固定され、前記外筒の下端部の開口端から軸方向に延びるスリットが形成され、前記外筒に固定されたブラケットは前記スリットを間にして相対向する２つの調整部を有し、車両の衝突に伴う衝撃力による前記外筒と内筒との摺動摩擦により衝撃エネルギを吸収する操舵装置において、前記２つの調整部は、対向する他方の調整部の方向に前記外筒の外周に沿って湾曲した曲板を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、外筒の外周に沿って湾曲して設けられた曲板の剛性により、前記外筒の開口端に形成されたスリットの拡がりが前記曲板により規制されるため、前記外筒が拡開することを防止することができ、簡便な構成で、部品点数の増加もなく二次衝突時における衝撃力の方向に拘わらず衝突エネルギを吸収することができる。
【００１１】
また、本発明の第２発明に係る操舵装置は、第１発明において、前記外筒の内筒に対する嵌合部に外嵌されたリング部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、前記外筒の内筒に対する嵌合部に外嵌されたリング部材の剛性により、前記外筒が前記リング部材の内径以上に拡径することができず、前記外筒が拡開することを防止でき、より確実に衝突エネルギを吸収することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１は本発明に係る操舵装置の全体構成を示す模式図である。図において１は共に円筒体の外筒２の下端部に内筒３の上端部を嵌合したコラムハウジングであり、コラムハウジング１の上部に固定された上部ブラケット４に取り付けられた固定ブラケット５と、コラムハウジング１の下端部に固定された下部ブラケット１２とにより、車両の前後方向に下端部を前下方に傾斜して車室の内部に支持されている。下部ブラケット１２には支軸１８が設けられ、コラムハウジング１は支軸１８を中心に後述するように傾斜角度を変えることができる。コラムハウジング１の内部には、コラム軸１０が回転自在に同軸に支承されている。
【００１６】
コラム軸１０の上端部には、車室内部の運転者に対面するように操舵輪１３が固定され、コラム軸１０の下端部には、両端にユニバーサルジョイント６０、６０を備える中間軸６を介して舵取機構７に連結されている。操舵輪１３に加えられた操舵トルクは、コラム軸１０及び中間軸６を介して舵取機構７に伝達され、舵取機構７の動作により操舵が行われる。
【００１７】
コラムハウジング１の下端部近傍には操舵補助用のモータ８が取付けられ、モータ８よりも上位置のコラムハウジング１の内部には操舵輪１３に加わるトルクを検出するためのトルクセンサ９が設けられている。操舵補助は、操舵輪１３に加わるトルクをトルクセンサ９により検出し、この検出トルクに基づいてモータ８を駆動し、モータ８の回転力を減速機ハウジング１１内部のウォームギヤ減速装置を介してコラム軸１０に伝えることにより行われる。
【００１８】
図２はコラムハウジング１を構成する外筒２及び内筒３の嵌合部分を示す斜視図である。外筒２の前方側には、下端部の開口端から軸方向に延びる適長のスリット２１が形成され、外筒２の下端部には、周方向に適長の間隔で複数の内向きの突起２２、２２…が設けてある。
【００１９】
上部ブラケット４は、スリット２１の長さと同程度の長さで縦断面が略逆Ｕ字形をなし、略逆Ｕ字形の縦の部分である相対向する２つの調整板４１、４１を有する。上部ブラケット４は、開放側を下側にして調整板４１、４１夫々の間に外筒２に形成されたスリット２１が位置し、外筒２の外周に曲板４２、４２夫々が沿うように調整板４１、４１夫々が外筒２に溶接されている。曲板４２、４２夫々は、調整板４１、４１夫々の開放側の適長の下端部が、下向き内側に適宜の角度に曲げられ、さらに略直角の角度をもって内側に延長して外筒２の外周に沿うように円弧状に湾曲している。
調整板４１、４１夫々には、テレスコピック調節のために、外筒２の軸方向に延びる長孔４３、４３が形成されている。
【００２０】
固定ブラケット５は、調整板４１、４１夫々の長さと同程度の長さで縦断面が略逆Ｕ字形をなし、略逆Ｕ字形の縦の部分である対向する２つの固定側板５１、５１と、固定側板５１、５１夫々の上端縁同士を接続する取付け座５２とを備える。
固定側板５１、５１夫々の間隔は、上部ブラケット４の調整板４１、４１夫々を内側に嵌合できる寸法を有している。また、固定側板５１、５１夫々には、チルト調節のために、下部ブラケット１２に設けられた支軸１８を中心とする円弧状の長孔５３、５３が形成されている。
【００２１】
外筒２に固定された上部ブラケット４は、長孔４３、４３夫々と長孔５３、５３夫々との孔位置が一致するように調整板４１、４１夫々が固定側板５１、５１夫々の内側に嵌合され、ボルト１５を長孔４３、４３夫々及び長孔５３、５３夫々に貫通して締め付けナット１７を締め付けることにより固定ブラケット５に取付けられる。固定ブラケット５の取付け座５２には、樹脂ピン５５、５５…を介して連結部材５４、５４夫々が取付けられ、連結部材５４、５４夫々は車体に固定されている。締め付けナット１７が取付けられた側の固定側板５１と締め付けナット１７の間には、固定側板５１側から、ワッシャ１６及び締め付けナット１７を一体に設けた操作レバー１４が、この順に取り付けられている。
ボルト１５は、締め付けナット１７が取り付けられた側の固定側板５１の外側に適長突出する一側の外周にねじ部１５ａを備え、他側端部に、他方の固定側板５１に回転不可に係合する頭部１５ｂを備えており、ねじ部１５ａには、締め付けナット１７が螺合させてある。
操作レバー１４は、コラムハウジング１の軸長方向と略直交し、ボルト１５から垂下した状態である締め付け位置と、該締め付け位置から略直角反時計回りに揺動された緩め位置との間での操作が可能としてある。
【００２２】
操作レバー１４を、反時計回りに緩め位置まで揺動させることにより、調整板４１、４１夫々のボルト１５の頭部１５ｂと締め付けナット１７とによる押圧が解除されると、調整板４１、４１夫々の間隔が拡がり外筒２は内筒３に対して滑らかに摺動することができる。これにより、コラムハウジング１は、長孔４３、４３に沿ってコラムハウジング１の伸縮することによりテレスコピック調節をすることができ、また前記下部ブラケット１２の支軸１８を中心とした円弧状の長孔５３、５３に沿ってコラムハウジング１の傾斜角度を変えることによりチルト調節をすることができる。
【００２３】
操作レバー１４を、時計回りに締め付け位置まで揺動させることにより、調整板４１、４１夫々がボルト１５の頭部１５ｂと締め付けナット１７とにより押圧され調整板４１、４１夫々の間隔が狭められ、コラムハウジング１は所要の位置で固定することができる。また、外筒２に固定された調整板４１、４１夫々は外筒２を押圧し、外筒２を縮径させる。外筒２が縮径されると、外筒２に設けられた内向きの突起２２、２２…は内筒３の外周面に圧接され、外筒２が内筒３に摺動する場合には、外筒２と内筒３との間に摺動摩擦が生じる。なお、内向きの突起２２、２２…は、適宜の治具を用いて外筒２の外側からのかしめにより形成され、該かしめの荷重を管理することにより内向きの突起２２、２２…と内筒３の外周面との圧接強さを調節して前記摺動摩擦を適宜に設定することができる。
【００２４】
次に、二次衝突時における動作について説明する。衝突による衝撃により樹脂ピン５５、５５…は剪断され、車体に固定された連結部材５４、５４夫々と取付け座５２との連結が解除され、固定ブラケット５とともに上部ブラケット４に固定された外筒２は内筒３に摺動して前方下方に移動可能となる。
【００２５】
衝突時にコラムハウジング１に加わる衝撃力は、コラム軸１０の軸方向の力及び径方向の力に分けることができる。操舵輪１３を介して外筒２に作用した前記径方向の力は、外筒２と内筒３との嵌合部分を支点として外筒２のスリット２１の近傍に作用し、外筒２をスリット２１の近傍において拡開しようとする。一方、外筒２の外周に沿って湾曲した曲板４２、４２が外筒２の外周に沿うように設けられているため、スリット２１の拡がりは曲板４２、４２夫々が有する剛性により規制され、外筒２はそれ以上拡径することができずスリット２１の近傍における拡開を阻止し、ひいては、外筒２と内筒３とがこじれ、有効に摺動できない事態を阻止することができる。
【００２６】
操舵輪１３を介して外筒２に作用した前記軸方向の力により、外筒２は内筒３に対して摺動する。外筒２に設けられた内向きの突起２２、２２…は内筒３の外周面に圧接されているため、外筒２と内筒３との間の摺動摩擦により二次衝突に伴う衝撃エネルギを吸収することができる。
また、操舵輪１３に衝突した運転者には、前記摺動摩擦が反力として加わるのみであり、該運転者は大なる損傷を受けることなく二次衝突による衝撃から保護される。
【００２７】
調整板４１、４１夫々は外筒２にボルト締めなど他の方法によって固定されてもよい。また、調整板４１、４１夫々の開放側の下端部から湾曲して延長された曲板４２、４２夫々は、上部ブラケット４の開放側において一体形成されてもよい。さらに、曲板４２、４２夫々は、調整板４１、４１夫々に溶接又はボルト締め等により設けられてもよい。
【００２８】
本発明に係る操舵装置は、操舵輪１３に加えられた操舵トルクのみによって操舵を行うマニュアル式操舵装置であってもよく、また舵取機構７に付設された油圧シリンダの発生力によって操舵補助を行う油圧式操舵装置であってもよい。
【００２９】
実施の形態２
図３はコラムハウジング１を構成する外筒２及び内筒３の嵌合部分を示す斜視図である。金属製のリング部材１９は、適幅の円環で外筒２に外嵌されるよう外筒２の外径と略同長の内径を有している。外筒２の内筒部に対する嵌合部に適幅のリング部材１９が外嵌され、リング部材１９は、外筒２のスリット２１が形成された部分と径方向反対側の部分において外筒２に溶接されている。これにより、外筒２は縮径が可能であるが、前記リング部材１９の内径以上に拡径することができない。
【００３０】
二次衝突時に操舵輪１３を介して外筒２に作用した径方向の力は、外筒２と内筒３との嵌合部分を支点として外筒２のスリット２１の近傍に作用し、外筒２をスリット２１の近傍において拡開しようとする。一方、外筒２に外嵌されたリング部材１９は、リング部材１９の剛性により、外筒２はリング部材１９の内径以上に拡径することができず、スリット２１の近傍における外筒２の拡開が阻止され、ひいては、外筒２と内筒３とがこじれ、有効に摺動できない事態を阻止することができる。二次衝突時に操舵輪１３を介して外筒２に作用した軸方向の力により外筒２は内筒３に摺動し、外筒２と内筒３との摺動摩擦により衝撃エネルギを吸収することができ、運転者は大なる損傷を受けることなく二次衝突による衝撃から保護される。なお、リング部材１９はボルト締めなど他の方法で外筒２に固定されてもよい。
実施の形態１と対応する部分の説明は省略する。
【００３１】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明にあっては、外筒の外周に沿って湾曲して設けられた曲板の剛性により、前記外筒の開口端に形成されたスリットの拡がりが規制されるため前記外筒が拡開することを防止することができ、簡便な構成で、部品点数の増加もなく前記外筒と内筒との摺動摩擦により、二次衝突時における衝撃力の方向に拘わらず衝撃エネルギを吸収することができる。
また、本発明にあっては、前記外筒の内筒に対する嵌合部に外嵌されたリング部材の剛性により、前記外筒が前記リング部材の内径以上に拡径するができず、前記外筒が拡開することを防止でき、より確実に衝突エネルギを吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る操舵装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】コラムハウジングを構成する外筒及び内筒の嵌合部分を示す斜視図である。
【図３】コラムハウジングを構成する外筒及び内筒の嵌合部分を示す斜視図である。
【符号の説明】
１コラムハウジング
２外筒
３内筒
４上部ブラケット
５固定ブラケット
１０コラム軸
１３操舵輪
１９リング部材（規制手段）
２１スリット
２２内向きの突起
４１調整板（調整部）
４２曲板（調整部）

Claims

外筒の下端部に内筒の上端部を嵌合したコラムハウジングが前記外筒に固定されたブラケットにより車両に固定され、前記外筒の下端部の開口端から軸方向に延びるスリットが形成され、前記外筒に固定されたブラケットは前記スリットを間にして相対向する２つの調整部を有し、車両の衝突に伴う衝撃力による前記外筒と内筒との摺動摩擦により衝撃エネルギを吸収する操舵装置において、
前記２つの調整部は、対向する他方の調整部の方向に前記外筒の外周に沿って湾曲した曲板を備えていることを特徴とする操舵装置。
前記外筒の内筒に対する嵌合部に外嵌されたリング部材を備えることを特徴とする請求項１に記載された操舵装置。