JP5614454B2 - 衝撃吸収式ステアリング装置 - Google Patents

衝撃吸収式ステアリング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5614454B2
JP5614454B2 JP2012535530A JP2012535530A JP5614454B2 JP 5614454 B2 JP5614454 B2 JP 5614454B2 JP 2012535530 A JP2012535530 A JP 2012535530A JP 2012535530 A JP2012535530 A JP 2012535530A JP 5614454 B2 JP5614454 B2 JP 5614454B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
locking
mounting plate
shock absorbing
column
energy absorbing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012535530A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013022029A1 (ja
Inventor
誠一 森山
誠一 森山
弘 柴崎
弘 柴崎
謙司 藤川
謙司 藤川
将司郎 渡辺
将司郎 渡辺
高橋 徹
徹 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2012535530A priority Critical patent/JP5614454B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5614454B2 publication Critical patent/JP5614454B2/ja
Publication of JPWO2013022029A1 publication Critical patent/JPWO2013022029A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/19Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • B62D1/195Yieldable supports for the steering column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/128Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members characterised by the members, e.g. a flat strap, yielding through stretching, pulling apart

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

この発明は、衝突事故に伴って、運転者の身体がステアリングホイールに衝突する二次衝突の際に、運転者の身体に加わる衝撃を緩和する、衝撃吸収式ステアリング装置に関する。
図19は、自動車用のステアリング装置の従来構造の1例を示している。ステアリング装置は、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、入力軸3の回転に伴って左右1対のタイロッド4を押し引きして、前車輪に舵角を付与するように構成されている。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、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る。また、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の後端部に接続され、中間シャフト8の前端部は、別の自在継手9を介して、入力軸3に接続される。なお、図示の例では、ステアリングホイール1の上下位置を調節するためのチルト機構と、前後位置を調節するためのテレスコピック機構と、電動モータ10を補助動力源としてステアリングホイール1を操作するために要する力の低減を図る、電動式パワーステアリング装置とが組み込まれている。
自動車用ステアリング装置に対しては、衝突事故の際に、運転者の保護を図るための構造が要求される。たとえば、中間シャフト8は、トルクを伝達可能に、かつ、衝撃荷重により全長を収縮可能に構成されており、衝突事故における、他の自動車などと衝突する一次衝突の際に、中間シャフト8の収縮により、ステアリングギヤユニット2が後方に変位するにも拘わらず、ステアリングホイール1が後方に変位して、運転者の体に向けて突き上げられることを防止している。また、衝突事故の際には、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するために、ステアリングコラム6を、車体に対して、前方に向いた大きな力が加わった場合に脱落可能に支持している。
図20〜図24は、特開2011-148354号公報に記載され、このような衝撃吸収機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置の従来構造の第1例を示している。この構造では、ステアリングコラム6の中間部を支持するコラム側ブラケット11を、車体に固定した車体側ブラケット15に対し、前方に向いた大きな力が加わった場合に脱落するように、左右1対の係止カプセル20およびボルト21(図19参照)を介して支持している。また、二次衝突の進行に伴って、ステアリングコラム6が前方に変位する過程で、運転者の身体からステアリングコラム6に伝わった衝撃エネルギを吸収するために、ステアリングコラム6とともに前方に変位する部分と、車体もしくは車体側ブラケット15に支持されて前方に変位しない部分との間に、左右1対のエネルギ吸収部材22を設けている。
コラム側ブラケット11は、鋼板などの金属板を曲げ成形することにより得られ、それぞれが上下方向に設けられた左右1対の支持板部13と、これらの支持板部13の上端部からステアリングコラム6の左右方向に突出するように設けられた左右1対の取付板部14とを有する。なお、取付板部14は、単板により構成することもできる。また支持板部13の下端縁の一部同士を連結部により連結して、コラム側ブラケット11を一体としている。それぞれの取付板部14のうちで、ステアリングコラム6を左右から挟む位置に、係止切り欠き23を、それぞれ取付板部14の後端縁に開口するように設けている。これらの係止切り欠き23の形状は、前方(奥側)に向かうほど幅寸法が小さくなる、略台形である。そして、これらの係止切り欠き23の内側に、それぞれ係止カプセル20を組み付けている。係止カプセル20は、合成樹脂を射出成形したり、軽合金をダイキャスト成形したりすることにより得られ、それぞれの左右の側面に係止溝24を有する。これらの側面に形成した1対の係止溝24の溝底同士の間隔は、係止切り欠き23の幅に合わせて、前方に向かうほど、狭くなっている。
このような係止カプセル20は、それぞれの係止溝24と、取付板部14の一部で係止切り欠き23の両側部分とを係合させることにより、取付板部14に支持されている。また、取付板部14の一部で係止切り欠き23の両側部分に形成した小通孔25と係止カプセル20に形成した小通孔26とを整合させた状態で、これら小通孔25、26に掛けわたすように合成樹脂製または軽合金製の係止ピン(図示せず)を設置する。これらの係止ピンにより、係止カプセル20は、取付板部14に対して、大きな衝撃荷重が加わった場合にのみ後方に脱落するように支持される。なお、小通孔25、26の数、形成位置は、種々異なるものが存在する。また、取付板部14側に小通孔25の代わりに、係止切り欠き23に開口する小切り欠きを設けることも可能である。
そして、係止カプセル20の中央部に設けた通孔43を下方から挿通したボルト21により、係止カプセル20を車体側ブラケット15に対し支持固定する。このために、車体側ブラケット15には、ボルト21を螺合するためのねじ孔が直接形成されるか、あるいは、その上面にナットが固定される。係止カプセル20と取付板部14とは、係止切り欠き23の両側部分と係止溝24との係合、並びに、小通孔25、26に掛けわたされた係止ピンにより、ある程度大きな強度および剛性で結合されている。したがって、通常時には、コラム側ブラケット11は、車体に対して、しっかりと支持される。
一方、車体側ブラケット15に支持されるそれぞれの係止カプセル20と、ステアリングコラム6とともに前方に変位するコラム側ブラケット11との間に、エネルギ吸収部材22が設けられる。エネルギ吸収部材22は、軟鋼製、ステンレス鋼製などの、塑性変形可能な線材を曲げ成形することにより得られる。具体的には、中央部を直線状の基部27として、この基部27の両端部を、それぞれ前方に向け直角に折り曲げることにより、1対の衝撃吸収部28を形成している。それぞれの衝撃吸収部28の中間部は、下方かつ後方に向けU字形に折り返すことにより、折り返し湾曲部29を形成している。それぞれのエネルギ吸収部材22の基部27を、係止カプセル20の後部上面に設けた保持溝30に係止するとともに、折り返し湾曲部29の内周縁を、取付板部14の前端縁に係合させる。
なお、図示の場合、係止カプセル20を車体側ブラケット15に組み付ける作業を容易化するため、係止カプセル20にハンガブラケット31を、係止カプセル20の上下両面および後端面の一部を覆う状態で装着している。ハンガブラケット31を設けるため、エネルギ吸収部材22の基部27を、係止カプセル20の保持溝30に係止している。これらのハンガブラケット31を設けない場合には、保持溝30を省略し、基部27を係止カプセル20の後側の側面に係止することも可能である。なお、ハンガブラケット31の構造は、特開2011−148354号公報、特開2010−13010号公報、特開2011−131682号公報に記載されており、本発明の要旨とも関係しないため、詳しい説明は省略する。
このような衝撃吸収式ステアリング装置を搭載した車両が衝突事故を起こした場合、まず、一次衝突に伴って車体の前部が潰れ、ステアリングコラム6が後方に押される状態では、係止カプセル20と係止切り欠き23との係合状態は維持されて、ステアリングコラム6の後方への変位が阻止される。一方、二次衝突時に、ステアリングホイール1からステアリングコラム6に対し、前方に向いた強い力が加わると、小通孔25、26に掛けわたされた係止ピンが裂断し、係止カプセル20がそのままの位置に止まったまま、取付板部14が前方に変位して、ステアリングホイール1の前方への変位が許容される。
二次衝突に伴って取付板部14が前方に変位する際に、エネルギ吸収部材22の折り返し湾曲部29は、取付板部14の前端縁により扱かれつつ、衝撃吸収部28の先端部に向けて移動して、取付板部14を含む支持ブラケット11の前方への変位を許容する。この際、衝撃吸収部28の塑性変形に基づき、二次衝突に伴って支持ブラケット11に加わった衝撃エネルギを吸収し、運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。このような衝撃エネルギの吸収を効果的に行えるようにするため、それぞれの取付板部14の前端縁で折り返し湾曲部29の内周縁と対向する部分に、前面を凸湾曲面(扱き面)とした扱き部32を形成している。また、それぞれの扱き部32の先端縁から下方に向けて折れ曲がった垂下板部33の一部に1対の小通孔(図示せず)を形成し、これらの小通孔に、衝撃吸収部28のうちで、折り返し湾曲部29よりも先端寄り部分を挿通している。この構成により、二次衝突時に、衝撃吸収部28の先端側が下方に変位して、折り返し湾曲部29が開いてしまうことを抑制して、折り返し湾曲部29を衝撃吸収部28の先端に向けて扱きつつ移動できるようにしている。
図25〜図28は、特許第3409572号公報に記載された、衝撃吸収式ステアリング装置の従来構造の第2例を示している。この従来構造の第2例の場合、チルト機構およびテレスコピック機構のいずれも備えておらず、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成形することにより得た単板からなる、前後のコラム側ブラケットの一方である後側支持ブラケット35を、溶接により固定している。後側支持ブラケット35には、左右に設けられた取付板部14aと、取付板部14aの前端縁に設けた扱き部32aの先端縁から下方に向けて折れ曲がった前側垂下板部36と、取付板部14aの後端縁中央部から下方に向けて折り曲がった後側垂下板部37とが形成されている。そして、前側垂下板部36の中央下部に円孔38を、後側垂下板部37の下縁に半円形の切り欠き39を、それぞれ形成している。円孔38および切り欠き39の曲率は、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。後側支持ブラケット35は、円孔38にステアリングコラム6aを挿通するとともに切り欠き39をステアリングコラム6aの外周面に突き当て、円孔38および切り欠き39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ことにより、ステアリングコラム6aの中間部外周面に固定される。
従来構造の第2例でも、それぞれの取付板部14aに、係止切り欠き23を取付板部14aの後端縁側に開口するように形成されており、それぞれの係止切り欠き23の内側に係止カプセル20aが支持される。そして、取付板部14aの一部で係止切り欠き23の周縁部に設けられ、これらの係止切り欠き23に開口する小切り欠き(図示せず)と、係止カプセル20aに形成された小通孔26との間に係止ピン(図示せず)を掛け渡すとともに、係止カプセル20aの中央部に設けた通孔43を挿通したボルト21もしくはスタッドにより、係止カプセル20aを車体に固定された車体側ブラケット15に対して支持固定する。このような構造により、従来構造の第1例と同様に、ステアリングコラム6aの中間部を支持する後側支持ブラケット35を、車体に固定した車体側ブラケット15に対し、前方に向いた大きな力が加わった場合に脱落するように、係止ピンと、左右1対の係止カプセル20aおよびボルト21とを介して支持している。
従来構造の第2例でも、車体側ブラケット15に支持されるそれぞれの係止カプセル20aと、ステアリングコラム6aとともに前方に変位する後側支持ブラケット35との間に、エネルギ吸収部材22aが設けられる。エネルギ吸収部材22aは、塑性変形可能な金属線を曲げ成形することにより得られ、金属線の中央部に設けられた基部27aと、基部27aの両端部を、それぞれ前方に向け直角に折り曲げることに形成された、1対の衝撃吸収部28aと、それぞれの衝撃吸収部28aの中間部に、この中間部を下方かつ後方に向けU字形に折り返すことにより形成された、折り返し湾曲部29aとを備える。なお、従来構造の第2例では、ハンガブラケットを設けずに、1対のエネルギ吸収部材22aの基部27aを、左右1対の係止カプセル20aの後側の側面に係止するとともに、折り返し湾曲部29aの内周縁を、取付板部14aの前端縁に係合させている。また、衝撃吸収部28aのうち、基部27aと折り返し湾曲部29aとの連続部を互いに近づく方向に折り曲げることにより、折り返し湾曲部29a同士と衝撃吸収部28aのうちの折り返し湾曲部29aよりも先端側同士の距離を縮めて、基部27aを係止カプセル20aに係止した状態で、これらの係合が不用意に外れないようにして、後側支持ブラケット35を支持板15に取り付ける作業を容易にしている。
従来構造の第2例では、エネルギ吸収部材22aの折り返し湾曲部29aと、扱き部32aの凸湾曲面との間に寸法tの隙間41(図25参照)を設定している。したがって、二次衝突に伴い、取付板部14aが寸法t分だけ前方に変位した後、エネルギ吸収部材22aは、折り返し湾曲部29aを、扱き部32aにより扱かれつつ、衝撃吸収部28aの先端部に向け移動させることで、二次衝突に伴う衝撃荷重を吸収する。従来構造の第2例のその他の構成および作用は、従来構造の第1例と同様である。
従来構造の第1例および第2例の衝撃吸収式ステアリング装置はいずれも、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。すなわち、従来構造の第1例の場合には、エネルギ吸収部材22ごとに1対ずつの折り返し湾曲部29の内周縁部を、それぞれ扱き部32に、同様の位置関係でほぼ当接させている。一方、従来構造の第2例の場合には、エネルギ吸収部材22aごとに1対ずつの折り返し湾曲部29aの内周縁部を、それぞれの扱き部32aに対して同じ距離の隙間41を介して、同様の位置関係で対向させている。このように、従来構造の第1例および第2例の衝撃吸収式ステアリング装置の場合、合計4箇所の折り返し湾曲部29、29aがすべて、同時に扱かれ始める。これに対し、運転者の保護を充実させるためには、二次衝突の開始直後には、ステアリングホイール1(図19参照)を前方に変位させるために要する荷重を低く抑え、二次衝突の進行に伴ってこの荷重を大きくすることが好ましい。すなわち、エネルギ吸収部材22、22aの衝撃荷重の吸収量を変位開始の初期で小さくして、徐々に大きくすることが好ましい。
特開2007−223486号公報には、塑性変形可能な線材を曲げ成形することにより得たエネルギ吸収部材において、左右1対の折り返し湾曲部の前後位置を異ならせて、二次衝突の開始直後にステアリングホイールを前方に変位させるために要する荷重の低減を図った構造が記載されている。ただし、このエネルギ吸収部材は、幅寸法が嵩むもので、二次衝突に伴って折り返し湾曲部を塑性変形させる構造も特殊であることに加えて、吸収可能な衝撃エネルギの総量を確保するために大型化が要求され、製造コストが嵩むなど、必ずしも実用的な構造ではない。
また、エネルギ吸収部材の衝撃荷重の吸収特性を変化させるために、特開2001−114113号公報には金属板に透孔を設ける方法が、特開2008−230266号公報および特開2007−302012号公報には金属線に熱処理や高周波焼き入れを施す方法や、断面積を変化させる構造が、それぞれ記載されている。ただし、特開2001−114113号公報に記載された発明の場合、金属板を使用するため、金属線を使用する場合に比べてコストが嵩む。また、特開2008−230266号公報および特開2007−302012号公報に記載された発明の場合には、熱処理(焼き入れ)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。さらに、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。
特開2011−148354号公報 特開2010−13010号公報 特開2011−131682号公報 特許第3409572号公報 特開2007−223486号公報 特開2001−114113号公報 特開2008−230266号公報 特開2007−302012号公報
本発明は、上述のような事情に鑑みて、運転者保護のより一層の充実を図るため、ステアリングホイールが前方へ変位するほど、エネルギ吸収部材により吸収される衝撃荷重を徐々に大きくできる構造、さらには、吸収可能な衝撃エネルギの総量を確保しつつ、二次衝突発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を、安定して、より低減できる構造を、低コストで実現することを目的としている。
本発明の衝撃吸収式ステアリング装置は、ステアリングコラムと、このステアリングコラムの中間部を支持するコラム側ブラケットと、車体に固定される車体側ブラケットと、前記車体側ブラケットに固定されるとともに、前記ステアリングコラムに前方に向いた衝撃荷重が加わった場合に、前記ステアリングコラムと前記コラム側ブラケットが前方に離脱することを可能に、前記コラム側ブラケットを係止する係止部材と、を備える。
特に、本発明の衝撃吸収式ステアリング装置は、前記コラム側ブラケットが、前記ステアリングコラムの左右に突出するように設けられた1対の取付板部を有し、それぞれの取付板部が、後端縁に開口する係止切り欠きと、前端縁に設けられた凸湾曲面とを有する。前記係止部材のそれぞれが、それぞれの左右の側面に設けられ、前記取付板部の一部で前記係止切り欠きの両側部分を係合させる係止溝と、これらの係止溝の間部分に設けられた通孔とを有する係止カプセルにより構成され、前記係止部材のそれぞれの係止溝を、前記取付板部のそれぞれの一部で前記切り欠きの両側部分に係合させることにより、前記係止部材を前記取付板部に係止することにより、前記コラム側ブラケットを車体側ブラケットに支持固定している。
そして、前記コラム側ブラケットと前記係止部材との間に、エネルギ吸収部材を設けている。このエネルギ吸収部材は、塑性変形可能な金属材料である線材を曲げ成形することにより形成され、全長にわたり断面積が同じであり、前記線材の中央部に設けて、幅方向に伸長し、かつ、前記係止カプセルの後部に、前方への変位が阻止されるように、係止された基部と、この基部の両端から連続して前方に伸長し、先端側を後方に向けて、U字形に折り返された折り返し湾曲部を中間部に有し、先端が自由端である左右1対の衝撃吸収部とを有し、二次衝突時に加わる衝撃荷重により、前記ステアリングコラムが前方に変位する際に、前記折り返し湾曲部の内周側に配置された扱き部の扱き面である前記凸湾曲面により、前記折り返し湾曲部を扱きつつ、この折り返し湾曲部を先端側に移動させて、前記衝撃荷重を吸収するように構成されている。
前記エネルギ吸収部材は、前記凸湾曲面の幅方向にわたる軸に対する断面係数が、少なくとも前記折り返し湾曲部よりも先端側において、先端側に向かうほど徐々に大きくなっていることを特徴とする。具体的には、前記凸湾曲面に対する高さを、少なくとも前記折り返し湾曲部よりも先端側において、先端側に向かうほど徐々に高くしている。なお、前記エネルギ吸収部材の高さを変化させることは、前記線材の曲げ成形に先立って、高さを変化させる部分に潰し加工を施すことにより実現できる。
又、前記エネルギ吸収部材は、前記左右1対に設けられた衝撃吸収部を、第1折り返し湾曲部を有する第1衝撃吸収部と、第1折り返し湾曲部よりも前記基部から離れて位置する第2折り返し湾曲部を有する第2衝撃吸収部とにより構成することを特徴としている。
そして、前記取付板部の上面の一部で、第2衝撃吸収部に隣接する部分に、二次衝突に伴って第1折り返し湾曲部が前記凸湾曲面により扱かれ始めた後、前記エネルギ吸収部材が、第1折り返し湾曲部に加わる衝撃荷重により回転することを阻止するための係止部を設けている。
この場合、前記エネルギ吸収部材を、前記1対の取付板部とこれらの取付板部に係止された係止カプセルとの間のいずれにも設け、それぞれのエネルギ吸収部材の第1衝撃吸収部を、前記取付板部のうちの前記コラム側ブラケットの幅方向中央側に、それぞれのエネルギ吸収部材の第2衝撃吸収部を、前記取付板部のうちの前記コラム側ブラケットの幅方向両端側に、それぞれ配置して、前記係止部を前記取付板部の幅方向両端部の一部を上方に曲げ起こすことにより形成することが好ましい。
より具体的には、前記係止部を、前記取付板部の幅方向両端部にそれぞれ前後方向に離隔して形成された1対ずつの切れ目の間部分を上方に曲げ起こすことにより形成された曲げ起こし片により構成することができる。
又、前記線材の断面形状は円形あるいは矩形とすることが好ましい。
本発明の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、従来構造の場合と比較して、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ことができる。すなわち、本発明の場合、エネルギ吸収部材の断面積を全長にわたり同じとしつつも、このエネルギ吸収部材を扱く扱き部の扱き面の幅方向にわたる軸に対する断面係数を、少なくとも折り返し湾曲部よりも先端側において、先端側に向かうほど徐々に大きくしている。このため、二次衝突の発生の瞬間に、このエネルギ吸収部材の吸収する衝撃荷重を小さくして、この瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を小さく抑えることができる。これに対して、二次衝突の進行に伴い、ステアリングコラムが前方に変位するほど、このエネルギ吸収部材により吸収される衝撃荷重を徐々に大きくして、限られたストロークで、大きな衝撃荷重を吸収することを可能としている。
また、吸収可能な衝撃エネルギの総量を確保しつつ、二次衝突発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を、安定して、より低減できる。すなわち、二次衝突に伴ってステアリングホイールおよびステアリングコラムとともに支持ブラケットの取付板部が前方に変位すると、まず、エネルギ吸収部材にそれぞれ1対ずつ設けた衝撃吸収部のうちの一方の衝撃吸収部が塑性変形し始める。この一方の衝撃吸収部の中間部に設けた折り返し湾曲部が扱き部により扱かれて、先端側に移動し始める。この瞬間には、他方の衝撃吸収部の中間部に設けた折り返し湾曲部は、前記扱き部と離隔しているため、二次衝突発生の瞬間に、このエネルギ吸収部材の吸収する衝撃荷重を小さくして、この瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を緩和できる。二次衝突の進行に伴い、前記他方の衝撃吸収部の折り返し湾曲部も、前記扱き部に当接して塑性変形し始める。この結果、ステアリングホイールが前方に変位するストロークを過度に大きくすることなく、二次衝突時にステアリングホイールに加わった衝撃荷重の吸収量を確保できる。
図1は、本発明に関する参考例の第1例における、エネルギ吸収部材と係止部材とを取り付けた状態で示す、後側支持ブラケットの片半部斜視図である。 図2は、図1の後側支持ブラケットの片半部を側方から見た側面図である。 図3は、図1に示したエネルギ吸収部材を取り出して示す斜視図である。 図4(A)は、図3に示したエネルギ吸収部材の側面図であり、図4(B)〜図4(F)は、それぞれ対応する部分の断面図である。 図5は、図1から後側支持ブラケットの片半部のみを取り出して示す斜視図である。 図6は、本発明に関する参考例の第2例における、エネルギ吸収部材を示す、図4と同様の図である。 図7は、本発明に関する参考例の第3例における、エネルギ吸収部材と係止部材とを取り付けた状態で示す、後側支持ブラケットの片半部平面図である。 図8は、本発明に関する参考例の第4例を示す、ステアリング装置の側面図である。 図9は、図8の中央部の斜視図である。 図10は、図8の中央部の側面図である。 図11は、図8の中央部の平面図である。 図12は、図8のエネルギ吸収部材を取り出して示す斜視図である。 図13は、二次衝突時における、ステアリングホイールの前方への変位量とエネルギ吸収部材を塑性変形させるために要する衝撃荷重との関係を示す線図である。 図14は、本発明の実施の形態の第1例のステアリング装置の一部を示す、図9と同様の図である。 図15は、図14に示した部分の平面図である。 図16は、図14に示した部分について、二次衝突の進行に伴う、ステアリング装置の状況変化を示す、平面図である。 図17は、本発明の実施の形態の第2例のステアリング装置の一部を示す、図9と同様の図である。 図18は、図17に示した部分の平面図である。 図19は、従来のステアリング装置の1例を、一部を切断した状態で示す側面図である。 図20は、従来構造の第1例を示す、衝撃吸収式ステアリング装置の斜視図である。 図21は、図20のa部拡大図である。 図22は、図21のb−b断面図である。 図23は、図20に示した装置から、係止カプセルおよびエネルギ吸収部材を装着した支持ブラケットを取り出して示す斜視図である。 図24は、図20に示した装置から、支持ブラケットの取付板部と係止カプセルとエネルギ吸収部材とを取り出して示す分解斜視図である。 図25は、従来構造の第2例を示す、衝撃吸収式ステアリング装置の側面図である。 図26は、図25の中間部を上方から見た図である。 図27は、図26のc−c断面図である。 図28は、図25に示した装置から、エネルギ吸収部材を取り出して示す斜視図である。
参考例の第1例]
図1〜図5は、本発明に関する参考例の第1例を示している。なお、本参考例の特徴は、衝撃吸収式ステアリング装置およびこれに用いられるエネルギ吸収部材において、二次衝突時にエネルギ吸収部材22b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ことで、ステアリングホイール1(図19参照)に衝突した運転者の身体の保護充実を、より一層図ることができる構造を実現する点にある。その他の部分の構造および作用は、従来のステアリング装置と同様である。なお、本参考例のエネルギ吸収部材22bおよび衝撃吸収式ステアリング装置の構造は、チルト機構やテレスコピック機構の有無に拘わらず、適用することが可能である。また、本参考例を含めて、本発明に関する参考例の各例および実施の形態の各例を実施する場合、基本的には、1対の係止カプセル20aおよびエネルギ吸収部材22bが、左右対称に配置される構造が採用されるが、以下の説明では、車両の進行方向左側の構造のみを示して説明する。なお、この場合、進行方向右側の構造は、図示の構造と鏡面対称に構成される。
本参考例の場合、エネルギ吸収部材22bは、断面形状が円形の金属線を曲げ成形するとともに、その一部を押し潰すことにより、図3に示すような形状に造られている。すなわち、エネルギ吸収部材22bは、金属線の中央部に設けられ、幅方向に伸長する基部27aと、基部27aの両端を同一方向に折り曲げることにより、基部27aにそれぞれの基端側を連続させた左右1対の衝撃吸収部28bを設けて、全体を平面視で略U字形に構成している。衝撃吸収部28bのそれぞれの中間部に、側面視でU字形に折り返された折り返し湾曲部29bが設けられている。すなわち、衝撃吸収部28bは、一方向に伸長する基部27aからの連続部分、この連続部に基端側が連続する折り返し湾曲部29b、折り返し湾曲部29bの先端側から逆方向に伸長する先端側部分により構成され、衝撃吸収部28bの先端は逆方向を向いた自由端となっている。
なお、図示の例では、1対の折り返し湾曲部29bと基部27aとのそれぞれの連続部を、互いに近付く方向に折り曲げることにより、折り返し湾曲部29b同士の距離を縮めている。これにより、基部27aを係止カプセル20aに外嵌した状態で、基部27aと係止カプセル20aとの係合が不用意に外れないようにして、後側支持ブラケット35を車体側ブラケット15に取り付ける際の作業の容易化を図っている。
また、衝撃吸収部28bのうちの折り返し湾曲部29bよりも先端側部分に潰し加工を施して、エネルギ吸収部材22bの、扱き部32aの扱き面である凸湾曲面に対する(この凸湾曲面の径方向に関する)高さhを、折り返し湾曲部29bから、衝撃吸収部28bの先端側部分のうちの後端縁に向かうほど徐々に高くなるようにしている(h=h<h<h)。すなわち、衝撃吸収部28bのうちで、折り返し湾曲部29bから先端縁(後端縁)に掛けての部分のうち、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扱き部32aにより初めに扱かれる折り返し湾曲部29bの潰し量を最も多くしている。そして、衝撃吸収部28bのうち、折り返し湾曲部29bとの連続部から、自由端である先端側に向かうほど潰し量を徐々に少なくし、衝撃吸収部28bの先端ではゼロとしている。要するに、金属線の断面積を全長にわたり同じとしたまま、金属線の高さhを変化させることで、断面係数(曲げ剛性)を徐々に大きくしている。なお、この高さhが小さい部分ほど、幅が広くなっている。なお、扱き部32aの扱き面である凸湾曲面の幅方向にわたる軸に対する(凸湾曲面の法線方向の断面における)、金属線の断面係数が、少なくとも折り返し湾曲部よりも先端側において、先端側に向かうほど徐々に大きくすることができる構成であれば、他の構成を採用することも可能である。たとえば、金属線の組成を変化させたり、金属線の表面加工の条件などを変化させたりすることにより、金属線の断面積を同じとしたまま、その断面係数を変化させることが可能である。
本参考例では、エネルギ吸収部材22bと、係止部材である係止カプセル20aと、ステアリングコラムに支持された部分である後側支持ブラケット35とを、以下のようにして組み合わせることにより、衝撃吸収式ステアリング装置を構成している。本参考例の衝撃吸収ステアリング装置のうち、ステアリングコラム6(図20参照)の中間部を支持するコラム側ブラケットである、後側支持ブラケット35は、十分な剛性を有する鋼板を曲げ成形することにより得られ、少なくとも、左右に設けられた取付板部14aと、取付板部14aの前端縁に設けた扱き部32aと、扱き部32aの先端縁から下方に向けて折れ曲がった前側垂下板部36と、取付板部14aの後端縁に開口する係止切り欠き23とを備える。また、係止部材である係止カプセル20aは、その左右の側面に設けられ、取付板部14aの一部で係止切り欠き23の両側部分が係合する係止溝24と、これらの係止溝24の間部分に設けられた通孔43とを備える。この係止カプセル20aは、車体に支持された部分である車体側ブラケット15に、従来構造と同様に、通孔43を挿通するボルトもしくはスタッドにより固定される。また、取付板部14aの一部で係止切り欠き23の両側部分には、係止切り欠き23に開口する小切り欠き44が複数(図示の例では4個所)設けられ、係止カプセル20aの両端部で、小切り欠き44と整合する位置に、複数(図示の例では4個所)の小通孔26が設けられている。これらの小切り欠き44と小通孔26との間には、従来構造と同様に、係止ピンが掛け渡され、ステアリングコラム6に前方に向いた衝撃荷重が加わった場合に、ステアリングコラム6と後側支持ブラケット35が前方に離脱することを可能に、後側支持ブラケット35が車体側ブラケット15に対して支持される。
本参考例では、まず、エネルギ吸収部材22bを構成する衝撃吸収部28bのうちの先端側部分を、後側支持ブラケット35の前側垂下板部36に設けられた小通孔34aにそれぞれ挿入する。小通孔34aの内周面は、略四角筒面としている。次に、図1に示すように、基部27aと、衝撃吸収部28bのうちで基部27a寄り部分とを、係止カプセル20aの一部で取付板部14aの上面から突出した部分に外嵌する。この状態で、基部27aは、係止カプセル20aの後端面に、折り返し湾曲部29bの内側面は、扱き部32aの凸湾曲面に、それぞれ当接もしくは対向する。なお、係止カプセル20aの後端部に係止溝30(図24参照)を設けて、基部27aをこの係止溝に係止することも可能である。
本参考例の構造では、エネルギ吸収部材22bの基部27aを、係止部材である係止カプセル20aに係止することにより、ステアリングコラム6に支持された部分である後側支持ブラケット35と、車体に支持された部分である係止カプセル20aとの間に、エネルギ吸収部材22bを配置している。したがって、基部27aはステアリング装置の幅方向に伸長し、衝撃吸収部28bは、基部27aの両端から前方に連続して伸長し、折り返し湾曲部29aを介して、その先端側を後方に向けて伸長させている。ただし、エネルギ吸収部材22bを、車体に固定された部分のうちの他の構造に係止し、ステアリングコラム6に支持された部分のうちの他の構造により、折り返し湾曲部29aを扱く構成を採ることもできる。また、エネルギ吸収部材22bの基部27aを、ステアリングコラム6に支持された部分(ステアリングコラム6、後側支持ブラケット35など)に形成されたいずれかの構造に係止させ、ステアリングコラム6に前方に向いた衝撃荷重が加わった場合に、折り返し湾曲部29aを、車体に支持された部分(車体側ブラケット15、係止カプセル20aなどの係止部材)に形成された扱き部の扱き面により、扱くように構成することもできる。この場合、基部27aがステアリング装置の前側に配置され、衝撃吸収部28bは、基部27aの両端から後方に連続して伸長し、折り返し湾曲部29aを介して、その先端側を前方に向けて伸長させる。
本参考例のエネルギ吸収部材およびこのエネルギ吸収部材を適用した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、従来構造と比較して、より充実させることができる。すなわち、エネルギ吸収部材22bのうち、二次衝突の際に扱き部32aにより扱かれる部分である、衝撃吸収部28bのうちの折り返し湾曲部29bよりも先端側にある部分における、扱き部32aに対する高さhを、衝撃吸収部28bの先端縁(後端縁)に向かうほど徐々に高くして、断面係数を徐々に大きくしている。このため、エネルギ吸収部材22b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ほど徐々に大きくすることを可能としている。
また、衝撃吸収部28bの先端側部分を挿通した小通孔34aの内周面を四角筒面とすることで、二次衝突に伴い衝撃吸収部28bの先端側部分が前方に引っ張られる際に、衝撃吸収部28bと擦れ合う部分である、小通孔34aの内周面のうちの上下両面を平坦面としている。このため、衝撃吸収部28bの先端側部分が、小通孔34aを通じて前方に円滑に送り出されることが可能となっている。すなわち、本参考例では、衝撃吸収部28bの先端側部分のうち、折り返し湾曲部29bから中間部にかけての部分は幅広となっているので、小通孔34aの上下両面が曲率半径の小さい部分円筒面などにより構成されていると、この幅広の部分が小通孔34aの端縁に引っ掛かり、衝撃吸収部28bの先端側部分の送り出しが円滑に行えない可能性がある。本参考例の場合、このような引っ掛かりが生じることなく、衝撃吸収部28bの先端側部分を前方に円滑に送り出すことができる。
なお、図示の例では、エネルギ吸収部材22bを、塑性変形可能な金属材料のうち、線材である金属線を用いて形成したが、本参考例の衝撃吸収式ステアリング装置に用いられるエネルギ吸収部材は、これに限定されず、たとえば、前後方向に長い金属板材料のうち、一端部を上下方向のいずれかに折り曲げて、基部を構成し、残部の中間部をU字形に折り返して、前記基部から連続して前方に伸長し、先端側を後方に向けて、U字形に折り返された折り返し湾曲部を中間部に有する衝撃吸収部を構成することもできる。また、あらかじめU字形のバンド状の金属材料を用意して、左右1対の衝撃吸収部を構成することもできる。さらには、基部を幅方向ではなく上下方向に伸長させ、エネルギ吸収部材を横向きに配置して、折り返し湾曲部を平面視でU字形となるように構成することも可能である。
参考例の第2例]
図6は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合、エネルギ吸収部材22cは、断面形状が矩形の金属線を曲げ成形することにより造られる。1対の衝撃吸収部28cのうち、中間部に設けた折り返し湾曲部29cから先端縁(後端縁)に掛けての部分に潰し加工が施され、衝撃吸収部28cの先端縁(後端縁に向かうほど扱き部32a(図2参照)に対する高さを徐々に高くしている。その他の部分の構成および作用は、参考例の第1例と同様である。
参考例の第3例]
図7は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例の場合、後側支持ブラケット35を構成する取付板部14aの左右両端部に、互いに大きさの異なるエネルギ吸収部材22d、22eを1対ずつ装着している。そして、一方のエネルギ吸収部材22dに形成した折り返し湾曲部29dから取付板部14の前端縁に形成した扱き部32までの距離tと、他方のエネルギ吸収部材22eに形成した折り返し湾曲部29eから扱き部32までの距離tとを互いに異ならせている。
また、本参考例では、従来構造の第2例と同様に、衝撃吸収部28d、28eのうちの基部27d、27eと折り返し湾曲部29d、29eとの中間部において、一方の衝撃吸収部28d、28eを、折り返し湾曲部29d、29e同士および衝撃吸収部28d、28eの先端側部分同士の間の距離が互いに近づく方向に折り曲げている。そして、衝撃吸収部28d、28eの先端側部分を、後側支持ブラケット35の前側垂下板部36に設けた1つの小通孔34(図5参照)に挿入している。
このように、形状の異なるエネルギ吸収部材22d、22eを並列に配置した本参考例の場合、一方のエネルギ吸収部材22dの折り返し湾曲部29dの扱きを開始した後に、他方のエネルギ吸収部材22eの折り返し湾曲部29eの扱きが開始される。すなわち、本参考例の場合、エネルギ吸収部材22d、22eの組み合わせによって、二次衝突時におけるエネルギ吸収特性を変えることができる。このエネルギ吸収特性をさらに調整するために、左右1対ずつのエネルギ吸収部材22d、22eのうちの一方もしくは双方を、本発明に関する参考例の第1例または第2例のエネルギ吸収部材により構成することが好ましい。なお、組み合わせるエネルギ吸収部材の数は任意であり、左右の取付板部に1対ずつ設ける構成に限られず、左右の取付板部に3本ずつ以上のエネルギ吸収部材を設けることもできる。この場合、左右の取付板部のそれぞれで、少なくとも1本のエネルギ吸収部材を、本発明に関する参考例の第1例または第2例のエネルギ吸収部材とする。その他の部分の構成および作用は、参考例の第1例および第2例と同様である。
参考例の第4例]
図8〜図12は、本発明に関する参考例の第4例を示している。なお、本参考例の特徴は、衝撃吸収式ステアリング装置およびこれに用いられるエネルギ吸収部材において、二次衝突時にエネルギ吸収部材が吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくするための構成である点で、本発明に関する参考例の第1例および第2例と共通するが、エネルギ吸収部材22fを構成する、左右1対の衝撃吸収部28f、28gの中間部にそれぞれ設けた折り返し湾曲部29f、29gの前後位置を互いに異ならせることにより、二次衝突の初期段階での衝撃エネルギの吸収特性を向上させる点で、本発明に関する参考例の第1例および第2例とは異なっている。したがって、本参考例の構造は、参考例の第1例および第2例を含む態様とは、別の態様に関するものであるが、本参考例の構造に、本発明に関する参考例の第1例または第2例、さらには、第3例の構造を同時に適用することは可能である。なお、本参考例のその他の部分の構造および作用は、従来構造の第1例、および、参考例の第1例と同様である。
本参考例のエネルギ吸収部材22fでは、エネルギ吸収部材22fを構成する左右1対の衝撃吸収部28f、28gのそれぞれ中間部に設けた、折り返し湾曲部29f、29gの前後位置を互いに異ならせている。すなわち、一方の衝撃吸収部(第1衝撃吸収部)28fの中間部に設けられた第1折り返し湾曲部29fよりも、他方の衝撃吸収部(第2衝撃吸収部)28gの中間部に設けられた第2折り返し湾曲部29gを、前方に位置させている。
以上の構成を採用するため、本参考例の構造の場合には、二次衝突時に支持ブラケット11が、ステアリングコラム6とともに前方に変位する際に、まず、折り返し湾曲部29fが支持ブラケット11の前端縁部に設けられた扱き部32で扱かれて、衝撃吸収部28fの先端側に向けて移動し始める。その後、支持ブラケット11が少し前方に移動した後、折り返し湾曲部29gが扱き部32で扱かれ始める。この結果、二次衝突時における、ステアリングホイール1(図19参照)の前方への変位量と、エネルギ吸収部材22f、22gを塑性変形させるために要する衝撃荷重との関係は、図13に示すようになる。すなわち、二次衝突発生の開始直後には、衝撃吸収部28fのみを塑性変形させるので、ステアリングホイール1を前方に変位させるために要する荷重を低く抑えて、二次衝突発生の開始直後に運転者の身体に加わる衝撃を緩和できる。そして、二次衝突が進行し、衝撃吸収部28gの中間部に設けた折り返し湾曲部29gが塑性変形し始めると、ステアリングホイール1を前方に変位させるために要する荷重が大きくなる。この結果、ステアリングホイール1が前方に変位するストロークを徒に大きくせずに、二次衝突時にステアリングホイール1に加わった衝撃エネルギの吸収量を確保できる。
なお、図示の例では、エネルギ吸収部材22fを構成する金属線に潰し加工などを施していないが、本発明に関する参考例の第1例と同様に、扱き部32の扱き面に対する高さを、少なくとも前記折り返し湾曲部29f、29gよりも先端側において、先端側に向かうほど徐々に高くする構成を採ることもできる。また、本参考例に関して、代替的または追加的に、エネルギ吸収部材22fを構成する、衝撃吸収部28f、28gの中間部に設けた折り返し湾曲部29f、29g部分のみを径方向に押し潰すことで、これらの折り返し湾曲部29f、29gを塑性変形しやすくした構造も採用できる。一方、衝撃吸収部28f、28gの先端側部分は断面円形のままとして、衝撃吸収部28f、28gの先端側部分を塑性変形させるために要する荷重が低くなり過ぎないようにして、エネルギ吸収部材22fにより吸収可能な衝撃エネルギの総量を確保することもできる。
[実施の形態の第1例
図14〜図16は、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の場合には、コラム側ブラケット11を構成する取付板部14の一部上面で、ステアリングコラム6(図19参照)の幅方向外側に位置する衝撃吸収部28gに隣接する部分に、係止部である曲げ起こし片42を設けている。すなわち、本例の場合には、エネルギ吸収部材22fのうち、第1衝撃吸収部28fを、取付板部14のうちのコラム側ブラケット11の幅方向中央側(ステアリングコラム6の中心軸側)に、第2衝撃吸収部28gを、取付板部14のうちのコラム側ブラケット11の幅方向両端側(ステアリングコラム6から離れた外側)に、それぞれ配置した状態で、係止カプセル20と取付板部14との間に装着している。また、取付板部14のうちのコラム側ブラケット11の幅方向両端部(外側縁)に、それぞれ前後方向に離隔した状態で形成された1対ずつの切れ目の間部分を上方に曲げ起こすことにより、曲げ起こし片42を設けている。そして、曲げ起こし片42を、衝撃吸収部28gの幅方向外側縁に、当接もしくは近接対向させている。
上述のような曲げ起こし片42を設けた本例の構造によれば、衝撃吸収部28fの塑性変形が開始されてから、衝撃吸収部28gの塑性変形が開始されるまでの間、エネルギ吸収部材22fが回転することを防止できる。すなわち、二次衝突の進行に伴ってエネルギ吸収部材22fと取付板部14との位置関係は、図16(A)〜(C)に順に示すように変化する。すなわち、図16(A)に示した通常状態から、二次衝突の初期段階で、図16(B)に示した衝撃吸収部28fのみが取付板部14の前端縁の扱き部32と係合した状態となり、さらに二次衝突が進行すると、図16(C)に示した、衝撃吸収部28f、28gが取付板部14の前端縁の扱き部32と係合した状態となる。
図16(B)から図16(C)の過程で、エネルギ吸収部材22fに衝撃荷重が、左右不均一な状態で加わる。具体的には、衝撃吸収部28f側のみが前方に強く引っ張られる結果、エネルギ吸収部材22fに、図16の反時計方向に回転しようとする力が加わる。この力によりエネルギ吸収部材22fが回転すると、このエネルギ吸収部材22fにより衝撃エネルギ吸収の安定性が損なわれる可能性がある。これに対して、本例の構造の場合には、曲げ起こし片42と衝撃吸収部28gとが係合して、エネルギ吸収部材22fが図16の反時計方向に回転するのを防止する。この結果、図16(A)〜(C)に示した変化を円滑かつ確実に行わせて、エネルギ吸収部材22fを所望通りに塑性変形させることができ、安定したエネルギ吸収を行わせることができる。その他の部分の構成および作用は、本発明に関する参考例の第4例の場合と同様である。
[実施の形態の第2例
図17〜図18は、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、二次衝突時にエネルギ吸収部材22fの回転防止を図るための係止部である曲げ起こし片42aの形状を、実施の形態の第1例と異ならせている。すなわち、本例の場合には、左右の取付板部14のコラム側ブラケット11の幅方向両端部にそれぞれ形成されたL字形の切れ目の内側部分を上方に曲げ起こすことにより、曲げ起こし片42aを形成している。図示の例では、曲げ起こし片42aを略クランク形に曲げ起こしているが、単に上方に向け直角に曲げ起こすこともできる。また、L字形の切れ目の方向を、図示の例とは前後逆にして、曲げ起こし片の曲げ起こし方向を前後逆にすることもできる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例の場合と同様である。
本発明の参考例の各例および実施の形態の各例はいずれも、ステアリングコラムの中間部に固定されたコラム側ブラケット(後側支持ブラケット)の左右の取付板部に設けた係止切り欠きと、車体に固定された係止部材(係止カプセル)とを係合することで、車体に対しステアリングコラムを支持している。ただし、本発明に関する参考例の各例のうち、特に参考例の第1例〜第3例の場合、このような構造に限らず、後側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ことで、車体に対しステアリングコラムを支持する構造とすることもできる。さらには、本発明に関する参考例の各例および実施の形態の各例のエネルギ吸収部材に、特開2001-114113号公報に記載された熱処理を施して、追加的にエネルギ吸収部材の衝撃荷重の吸収特性をさらに変化させることもできる。
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 ステアリングシャフト
6 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 電動モータ
11 コラム側ブラケット
12 チルトボルト
13 支持板部
14、14a 取付板部
15 車体側ブラケット
16 アウタコラム
17 インナコラム
18 アウタシャフト
19 インナシャフト
20、20a 係止カプセル
21 ボルト
22、22a〜22g エネルギ吸収部材
23 係止切り欠き
24 係止溝
25 小通孔
26 小通孔
27、27a 基部
28、28a〜28g 衝撃吸収部
29、29a〜29g 折り返し湾曲部
30 保持溝
31 ハンガブラケット
32,32a 扱き部
33、33a 垂下壁部
34、34a 小通孔
35 後側支持ブラケット
36 前側垂下板部
37 後側垂下板部
38 円孔
39 切り欠き
40 前側支持ブラケット
41 隙間
42、42a 曲げ起こし片
43 通孔
44 小切り欠き

Claims (5)

  1. ステアリングコラムと、
    このステアリングコラムの中間部を支持するコラム側ブラケットと、
    車体に固定される車体側ブラケットと、
    この車体側ブラケットに固定されるとともに、前記ステアリングコラムに前方に向いた衝撃荷重が加わった場合に、前記ステアリングコラムと前記コラム側ブラケットが前方に離脱することを可能に、前記コラム側ブラケットを係止する係止部材と、
    を備える衝撃吸収式ステアリング装置であって、
    前記コラム側ブラケットは、前記ステアリングコラムの左右に突出するように設けられた1対の取付板部を有し、
    それぞれの取付板部は、後端縁に開口する係止切り欠きと、前端縁に設けられた凸湾曲面とを備え、
    前記係止部材のそれぞれは、それぞれの左右の側面に設けられ、前記取付板部の一部で前記係止切り欠きの両側部分を係合させる係止溝と、これらの係止溝の間部分に設けられた通孔とを備える係止カプセルにより構成され、
    前記係止部材のそれぞれの係止溝を、前記取付板部のそれぞれの一部で前記切り欠きの両側部分に係合させることにより、前記係止部材を前記取付板部に係止することにより、前記コラム側ブラケットが前記車体側ブラケットに支持固定され、
    前記コラム側ブラケットと前記係止部材との間に、エネルギ吸収部材が設けられており、このエネルギ吸収部材は、線材を曲げ成形することにより形成され、全長にわたり断面積が同じであり、この線材の中央部に設けられ、幅方向に伸長し、かつ、前記係止カプセルの後部に前方への変位が阻止されるように、係止された基部と、この基部の両端から連続して前方に伸長し、先端側を後方に向けて、U字形に折り返された折り返し湾曲部を中間部に有し、先端が自由端である、左右1対の衝撃吸収部とを備え、二次衝突時に加わる衝撃荷重により、前記ステアリングコラムが前方に変位する際に、前記折り返し湾曲部の内周側に配置された扱き部の扱き面である前記凸湾曲面により、この折り返し湾曲部を扱きつつ、この折り返し湾曲部を先端側に移動させて、前記衝撃荷重を吸収するものであり、
    前記エネルギ吸収部材は、少なくとも前記折り返し湾曲部よりも先端側において、前記凸湾曲面に対する高さを、先端側に向かうほど徐々に高くすることにより、前記凸湾曲面の幅方向にわたる軸に対する断面係数を、少なくとも前記折り返し湾曲部よりも先端側において、先端側に向かうほど徐々に大きくしており、かつ、前記左右1対の衝撃吸収部は、第1折り返し湾曲部を有する第1衝撃吸収部と、第1折り返し湾曲部よりも前記基部から離れて位置する第2折り返し湾曲部を有する第2衝撃吸収部とにより構成されるものであり、
    前記取付板部の上面の一部で、この第2衝撃吸収部に隣接する部分に、二次衝突に伴って前記第1折り返し湾曲部が前記凸湾曲面により扱かれ始めた後、前記エネルギ吸収部材が、この第1折り返し湾曲部に加わる衝撃荷重により回転することを阻止するための係止部が設けられている、衝撃吸収式ステアリング装置。
  2. 前記エネルギ吸収部材は、前記1対の取付板部とこれらの取付板部に係止された係止カプセルとの間のいずれにも設けられ、それぞれのエネルギ吸収部材の第1衝撃吸収部が、前記取付板部のうちの前記コラム側ブラケットの幅方向中央側に、それぞれのエネルギ吸収部材の第2衝撃吸収部が前記取付板部のうちの前記コラム側ブラケットの幅方向両端側に、それぞれ配置され、前記係止部が前記取付板部の幅方向両端部の一部を上方に曲げ起こすことにより形成されている、請求項に記載の衝撃吸収式ステアリング装置。
  3. 前記係止部が、前記取付板部の幅方向両端部にそれぞれ前後方向に離隔して形成された1対ずつの切れ目の間部分を上方に曲げ起こすことにより形成された曲げ起こし片からなる、請求項に記載の衝撃吸収式ステアリング装置。
  4. 前記線材の断面形状が円形である、請求項に記載の衝撃吸収式ステアリング装置
  5. 前記線材の断面形状が矩形である、請求項に記載の衝撃吸収式ステアリング装置
JP2012535530A 2011-08-09 2012-08-08 衝撃吸収式ステアリング装置 Active JP5614454B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012535530A JP5614454B2 (ja) 2011-08-09 2012-08-08 衝撃吸収式ステアリング装置

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011174186 2011-08-09
JP2011174186 2011-08-09
JP2012001083 2012-01-06
JP2012001083 2012-01-06
PCT/JP2012/070217 WO2013022029A1 (ja) 2011-08-09 2012-08-08 エネルギ吸収部材および衝撃吸収式ステアリング装置
JP2012535530A JP5614454B2 (ja) 2011-08-09 2012-08-08 衝撃吸収式ステアリング装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014021017A Division JP5720813B2 (ja) 2011-08-09 2014-02-06 衝撃吸収式ステアリング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5614454B2 true JP5614454B2 (ja) 2014-10-29
JPWO2013022029A1 JPWO2013022029A1 (ja) 2015-03-05

Family

ID=47668535

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012535530A Active JP5614454B2 (ja) 2011-08-09 2012-08-08 衝撃吸収式ステアリング装置
JP2014021017A Active JP5720813B2 (ja) 2011-08-09 2014-02-06 衝撃吸収式ステアリング装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014021017A Active JP5720813B2 (ja) 2011-08-09 2014-02-06 衝撃吸収式ステアリング装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9139219B2 (ja)
EP (1) EP2743156B1 (ja)
JP (2) JP5614454B2 (ja)
CN (1) CN103052556B (ja)
WO (1) WO2013022029A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9096260B1 (en) * 2012-03-06 2015-08-04 Nsk Ltd. Impact absorbing steering apparatus
JP2015020623A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
KR102175396B1 (ko) * 2015-03-17 2020-11-06 현대자동차주식회사 스티어링 컬럼의 충격흡수 유닛
DE102015209060B4 (de) 2015-05-18 2016-12-01 Thyssenkrupp Ag Lenksäule für ein Kraftfahrzeug und Energieabsorptionseinrichtung
JP2019127176A (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
KR102535490B1 (ko) * 2018-11-22 2023-05-23 현대모비스 주식회사 차량용 스티어링 컬럼장치
DE112021001913T5 (de) * 2020-03-27 2023-02-02 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Lenkvorrichtung
CN115447658B (zh) * 2022-10-24 2023-07-25 浙江极氪智能科技有限公司 用于车辆的转向管柱和车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001114113A (ja) * 1999-10-21 2001-04-24 Nsk Ltd 衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材
JP2007302012A (ja) * 2006-05-08 2007-11-22 Nsk Ltd ステアリングコラム装置
JP2011131682A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Nsk Ltd ステアリングコラムの支持装置
JP2011148354A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Nsk Ltd ステアリングコラムの支持装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645415Y2 (ja) * 1987-08-04 1994-11-24 本田技研工業株式会社 自動車のステアリング装置における衝撃エネルギ吸収機構
JPH0712215Y2 (ja) * 1988-06-17 1995-03-22 日本精工株式会社 衝撃吸収ステアリング装置
US5375881A (en) * 1990-09-05 1994-12-27 Rolls-Royce Motor Cars Limited Energy absorption system including a U-shaped deformable member and a deforming member
GB2279623B (en) * 1993-06-23 1997-01-15 Torrington Co Collapsible steering column assembly
JP3409513B2 (ja) * 1995-07-14 2003-05-26 日本精工株式会社 衝撃吸収式ステアリング装置
EP0769445B1 (en) * 1995-10-17 1999-01-20 General Motors Corporation Energy absorbing steering column for motor vehicle
US5961146A (en) * 1996-01-18 1999-10-05 Nsk Ltd. Shock absorbing type steering column assembly
JP3409572B2 (ja) 1996-04-10 2003-05-26 日本精工株式会社 衝撃吸収式ステアリングコラム装置
JP3612971B2 (ja) * 1997-12-03 2005-01-26 日本精工株式会社 衝撃吸収式ステアリングコラム装置
GB2344078B (en) * 1998-11-24 2002-03-13 Nastech Europ Ltd Collapsible steering column for a vehicle
US6170873B1 (en) * 1999-03-29 2001-01-09 Daimlerchrysler Corporation Steering column mounting bracket with pull loops
WO2001015957A1 (fr) 1999-08-26 2001-03-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Arbre de direction a absorption d'energie, et dispositif et procede d'assemblage de cet arbre de direction
US6814373B2 (en) * 2002-11-26 2004-11-09 Daimlerchrysler Corporation System and method for energy management in a steering column of a motor vehicle
JP2004338509A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Toyota Motor Corp 衝撃吸収式ステアリングコラム装置
FR2855140B1 (fr) * 2003-05-19 2006-05-26 Nacam Dispositif d'absorption modulable d'energie a charges pyrotechniques d'une colonne de direction de vehicule automobile
US7325834B2 (en) * 2004-08-10 2008-02-05 Delphi Technologies, Inc. Adaptive strap energy absorber with pin puller
KR100553962B1 (ko) * 2004-09-07 2006-02-21 현대모비스 주식회사 가변식 충격 흡수 구조를 갖는 스티어링 컬럼
JP4940693B2 (ja) 2006-02-24 2012-05-30 日本精工株式会社 ステアリング装置
JP2008230266A (ja) 2007-03-16 2008-10-02 Nsk Ltd 衝撃吸収式ステアリングコラム装置
JP2008230267A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Nsk Ltd 衝撃吸収式ステアリングコラム装置
KR101115084B1 (ko) * 2008-02-29 2012-02-28 주식회사 만도 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼
JP5120115B2 (ja) * 2008-07-04 2013-01-16 日本精工株式会社 ステアリングコラムの支持装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001114113A (ja) * 1999-10-21 2001-04-24 Nsk Ltd 衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材
JP2007302012A (ja) * 2006-05-08 2007-11-22 Nsk Ltd ステアリングコラム装置
JP2011131682A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Nsk Ltd ステアリングコラムの支持装置
JP2011148354A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Nsk Ltd ステアリングコラムの支持装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013022029A1 (ja) 2015-03-05
US9139219B2 (en) 2015-09-22
EP2743156B1 (en) 2016-09-07
JP2014076804A (ja) 2014-05-01
EP2743156A1 (en) 2014-06-18
CN103052556B (zh) 2016-04-06
EP2743156A4 (en) 2015-08-05
CN103052556A (zh) 2013-04-17
US20140083236A1 (en) 2014-03-27
WO2013022029A1 (ja) 2013-02-14
JP5720813B2 (ja) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5614454B2 (ja) 衝撃吸収式ステアリング装置
JP2014076804A5 (ja)
EP2535239B1 (en) Steering apparatus
JP5737456B2 (ja) ステアリングコラムおよびテレスコピック式ステアリング装置
JP5229280B2 (ja) 衝撃吸収式ステアリング装置
JP2014104871A (ja) ステアリングコラム用支持装置
JP5737297B2 (ja) ステアリング装置
JP5626364B2 (ja) ステアリングコラム装置
JP2014076805A5 (ja)
JP5120115B2 (ja) ステアリングコラムの支持装置
JP5874361B2 (ja) ステアリング装置の製造方法
JPH09272448A (ja) 衝撃吸収式ステアリングコラム装置
KR100997095B1 (ko) 조향장치의 충격에너지 흡수구조
JP6119890B2 (ja) ステアリング装置
JP2014177267A (ja) 衝撃吸収式ステアリング装置
JP5146483B2 (ja) ステアリングコラム装置
JP5212388B2 (ja) ステアリングコラムの支持装置
JP5327181B2 (ja) 自動車用ステアリング装置
JP2007038822A (ja) ステアリング装置
JP2014104786A (ja) 衝撃吸収式ステアリング装置
JP5365094B2 (ja) ステアリングコラムの支持装置
JP5370197B2 (ja) ステアリング装置
JP2014125090A (ja) 衝撃吸収式ステアリング装置
JP6603996B2 (ja) フード補強構造
JP2016078687A (ja) ステアリングコラム支持装置用係止カプセル及びステアリングコラム支持装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140812

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5614454

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150