JP5935495B2 - Steering column shock absorbing mechanism and steering column device having the same - Google Patents

Steering column shock absorbing mechanism and steering column device having the same Download PDF

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Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されるステアリングコラムの衝撃吸収機構及びこれを備えたステアリングコラム装置に関する。   The present invention relates to an impact absorbing mechanism for a steering column mounted on a vehicle such as an automobile, and a steering column device including the same.

例えば自動車等の車両には、ステアリングホイールに所定の荷重以上の衝撃荷重が加わった際に衝撃荷重の一部を吸収する機能を備えたステアリングコラム装置が搭載されている。   For example, a vehicle such as an automobile is equipped with a steering column device having a function of absorbing a part of the impact load when an impact load greater than a predetermined load is applied to the steering wheel.

従来、この種のステアリングコラム装置には、車体側ブラケットに支持されて所定の荷重以上の衝撃荷重で車両前方に移動するステアリングコラムと、ステアリングコラムと車体側ブラケットとの間に介在するリッピングプレートとを備えたものがある(例えば特許文献1)。   Conventionally, this type of steering column device includes a steering column that is supported by a vehicle body side bracket and moves forward of the vehicle with an impact load greater than a predetermined load, and a ripping plate that is interposed between the steering column and the vehicle body side bracket. (For example, Patent Document 1).

また、ステアリングコラム装置には、所定の荷重以上の衝撃荷重をチルト調整用の支持ピンから受けて塑性変形する衝撃吸収板を有する衝撃吸収機構が備えられている。   Further, the steering column device is provided with an impact absorbing mechanism having an impact absorbing plate that undergoes plastic deformation by receiving an impact load greater than a predetermined load from a support pin for tilt adjustment.

このようなステアリングコラム装置を搭載した自動車が障害物(例えば他の自動車)に衝突(一次衝突)した後、運転者がステアリングホイールに衝突(二次衝突)することがある。この場合、二次衝突時に所定の荷重以上の衝突荷重がステアリングホイールを介してステアリングコラムに作用すると、ステアリングコラムが車両前方へ移動して衝撃吸収板を塑性変形させるとともに、リッピングプレートを切り裂いて初期位置から離脱させる。   After an automobile equipped with such a steering column device collides with an obstacle (for example, another automobile) (primary collision), the driver may collide with the steering wheel (secondary collision). In this case, if a collision load of a predetermined load or more acts on the steering column via the steering wheel during the secondary collision, the steering column moves forward of the vehicle, plastically deforms the shock absorbing plate, and tears off the ripping plate. Remove from position.

特開2004−299489号公報JP 2004-299489 A

ところで、上記したステアリングコラム装置においては、二次衝突時の衝撃吸収に衝撃吸収板のみならずリッピングプレートを必要としていた。この結果、部品点数が嵩み、構造全体が複雑になるばかりか、コスト高になるという問題があった。   By the way, in the above-described steering column device, not only the impact absorbing plate but also the ripping plate is required for absorbing the impact at the time of the secondary collision. As a result, there are problems that the number of parts is increased, the entire structure is complicated, and the cost is increased.

従って、本発明の目的は、部品点数を削減することができ、もって構造全体の簡素化及びコストの低廉化を図ることができるステアリングコラムの衝撃吸収機構及びこれを備えたステアリングコラム装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a shock absorbing mechanism for a steering column and a steering column device provided with the same, which can reduce the number of parts, thereby simplifying the whole structure and reducing the cost. There is.

本発明は、上記目的を達成するために、(1)〜()のステアリングコラムの衝撃吸収機構及びこれを備えたステアリングコラム装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an impact absorbing mechanism for a steering column (1) to ( 3 ) and a steering column device including the same.

(1)所定の荷重以上の衝撃荷重によって車両前方に移動するチルト調整用の支持ピンを回転中心として回転するステアリングコラムと、前記ステアリングコラムを回転可能に支持し、車体側部材に取り付けられたブラケットと、前記ブラケットに取り付けられ、前記支持ピンから前記衝撃荷重を受けて塑性変形する第1の衝撃吸収片、及び前記第1の衝撃吸収片から離脱する前記支持ピンを当接させて塑性変形する第2の衝撃吸収片を有する衝撃吸収板とを備え、前記衝撃吸収板は、前記支持ピンの外周面にその初期位置で適合する第1の曲面を前記第1の衝撃吸収片が有し、前記第1の衝撃吸収片の塑性変形の終了に伴い前記支持ピンの外周面を接触させる第2の曲面を前記第2の衝撃吸収片が有し、かつ前記第1の衝撃吸収片がその先端部に前記第1の曲面を介して隣接する内側部位に前記支持ピン側に開口する切り欠きを有するステアリングコラムの衝撃吸収機構。 (1) A steering column that rotates around a tilt adjusting support pin that moves forward of the vehicle by an impact load greater than a predetermined load, and a bracket that rotatably supports the steering column and is attached to a vehicle body side member And the first impact absorbing piece attached to the bracket and plastically deformed by receiving the impact load from the support pin, and the support pin detached from the first impact absorbing piece are brought into contact with each other to be plastically deformed. and a shock absorbing plate having a second shock absorbing piece, said shock-absorbing plate, the first curved surface conforming to the outer peripheral surface of the support pin in its initial position has said first shock absorbing piece, As the plastic deformation of the first shock absorbing piece ends, the second shock absorbing piece has a second curved surface that contacts the outer peripheral surface of the support pin, and the first shock absorbing piece has a tip. The first shock absorbing mechanism of the steering column having a through a curved notch open to the support pin side inwardly site adjacent to section.

)上記(1)に記載のステアリングコラムの衝撃吸収機構において、前記衝撃吸収板は、前記第1の衝撃吸収片がその先端部から離間する外側部位に前記支持ピン側と反対側に開口する切り欠きを有する。 (2) In the shock absorbing mechanism of the steering column according to the above (1), wherein the impact absorption plate, the first shock absorbing piece opening on the opposite side of the support pin side outside portion away from the distal end Has a notch.

)上記(1)又は(2)に記載のステアリングコラムの衝撃吸収機構を備えたステアリングコラム装置。 ( 3 ) A steering column device comprising the steering column impact absorbing mechanism according to (1) or (2) .

本発明によると、部品点数を削減して構造全体の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the number of parts, simplify the entire structure, and reduce the cost.

本発明の実施の形態に係るステアリングコラムの衝撃吸収機構を備えたステアリングコラム装置の全体を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the whole steering column apparatus provided with the impact absorption mechanism of the steering column which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るステアリングコラムの衝撃吸収機構を備えたステアリングコラム装置の要部(図1のM部分)を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the principal part (M part of FIG. 1) of the steering column apparatus provided with the impact absorption mechanism of the steering column which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るステアリングコラムの衝撃吸収機構における衝撃吸収板を説明するために示す側面図。The side view shown in order to demonstrate the impact-absorbing board in the impact-absorbing mechanism of the steering column which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るステアリングコラムの衝撃吸収機構を備えたステアリングコラム装置に衝撃荷重が作用した場合について考察した結果を示すグラフ。The graph which shows the result of having considered about the case where an impact load acts on the steering column apparatus provided with the impact absorption mechanism of the steering column which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るステアリングコラムの衝撃吸収機構における衝撃吸収板を説明するために変形例として示す側面図。The side view shown as a modification in order to demonstrate the impact-absorbing plate in the impact-absorbing mechanism of the steering column which concerns on embodiment of this invention.

[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係るステアリングコラムの衝撃吸収機を備えたステアリングコラム装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, a steering column apparatus including an impact absorber for a steering column according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(ステアリングコラム置の全体構成)
図1はステアリングコラム装置の全体を示す。図1に示すように、ステアリングコラム装置1は、ステアリングホイール100の回転操作によって回転するステアリングシャフト2と、ステアリングシャフト2を回転可能に支持するステアリングコラム3と、ステアリングコラム3の軸線上で電動用のアシスト機構(図示せず)を収容するハウジング4と、ハウジング4の操舵機構側で所定の荷重以上の衝撃荷重Pの一部を吸収する衝撃吸収機構5とから大略構成されている。
(Overall structure of the steering column)
FIG. 1 shows the entire steering column device. As shown in FIG. 1, the steering column device 1 includes a steering shaft 2 that is rotated by a rotation operation of the steering wheel 100, a steering column 3 that rotatably supports the steering shaft 2, and an electric motor on the axis of the steering column 3. a housing 4 for accommodating the assist mechanism (not shown), and is configured roughly from the impact absorbing mechanism 5 for absorbing a portion of the predetermined load or more impact load P 1 by the steering mechanism side of the housing 4.

(ステアリングシャフト2の構成)
ステアリングシャフト2は、アッパシャフト20及びロアシャフト21を有し、ステアリングコラム3内にその軸線回りに回転可能に支持され、かつ操舵機構(図示せず)に自在継手6及び中間軸7等を介して連結されている。そして、ステアリングシャフト2は、ステアリングホイール100の回転力を操舵力として操舵機構に伝達し、操舵輪を操舵する。
(Configuration of steering shaft 2)
The steering shaft 2 has an upper shaft 20 and a lower shaft 21, and is supported in the steering column 3 so as to be rotatable about its axis, and is connected to a steering mechanism (not shown) via a universal joint 6, an intermediate shaft 7, and the like. Are connected. The steering shaft 2 transmits the rotational force of the steering wheel 100 as a steering force to the steering mechanism to steer the steered wheels.

アッパシャフト20は、ステアリングシャフト2のアッパ側(ステアリングホイール100側)に一部をステアリングコラム3外に露出させて配置され、全体が軸線両方向に開口する円筒部材によって形成されている。   The upper shaft 20 is disposed on the upper side (steering wheel 100 side) of the steering shaft 2 so as to be partially exposed to the outside of the steering column 3, and is entirely formed of a cylindrical member that opens in both axial directions.

ロアシャフト21は、ステアリングシャフト2のロア側(操舵機構側)に配置され、かつアッパシャフト20にその軸線に沿って相対移動可能に連結されている。ロアシャフト21のアッパシャフト20に対する連結は、例えばスプライン嵌合によって行われる。   The lower shaft 21 is disposed on the lower side (steering mechanism side) of the steering shaft 2 and is coupled to the upper shaft 20 so as to be relatively movable along the axis thereof. The lower shaft 21 is connected to the upper shaft 20 by, for example, spline fitting.

(ステアリングコラム3の構成)
ステアリングコラム3は、それぞれが互いに相対移動可能な外方のチューブ30及び内方のチューブ31を有し、車両用運転席(図示せず)の前方に配置されている。そして、ステアリングコラム3は、ステアリングシャフト2を回転可能に支持する。
(Configuration of steering column 3)
The steering column 3 has an outer tube 30 and an inner tube 31 that can move relative to each other, and is disposed in front of a vehicle driver's seat (not shown). And the steering column 3 supports the steering shaft 2 rotatably.

外方のチューブ30は、アッパ側のコラムブラケット32,33(固定ブラケット32,可動ブラケット33)のうち可動ブラケット33に取り付けられ、かつ内方のチューブ31に連結ワイヤ(図示せず)によって連結されている。そして、外方のチューブ30は、固定ブラケット32と可動ブラケット33との間に介在するロック・アンロック機構34の操作レバー35を操作させて軸線方向にアッパシャフト20と共に移動(テレスコピック調整)すること、及びステアリングシャフト2(ステアリングコラム3)の回転中心としてのチルト調整用のリベット101の回りに回転(チルト調整)することが可能となる。固定ブラケット32は車体(図示せず)に車体側部材36を介して取り付けられ、可動ブラケット33は固定ブラケット32にロック・アンロック機構34を介して支持されている。   The outer tube 30 is attached to the movable bracket 33 of the upper column brackets 32 and 33 (fixed bracket 32 and movable bracket 33), and is connected to the inner tube 31 by a connecting wire (not shown). ing. The outer tube 30 is moved (telescopically adjusted) together with the upper shaft 20 in the axial direction by operating the operation lever 35 of the lock / unlock mechanism 34 interposed between the fixed bracket 32 and the movable bracket 33. It is possible to rotate (tilt adjustment) around the rivet 101 for tilt adjustment as the rotation center of the steering shaft 2 (steering column 3). The fixed bracket 32 is attached to a vehicle body (not shown) via a vehicle body side member 36, and the movable bracket 33 is supported by the fixed bracket 32 via a lock / unlock mechanism 34.

ロック・アンロック機構34は、固定ブラケット32と可動ブラケット33との間に介在して配置されている。そして、ロック・アンロック機構34は、操作レバー35のレバー操作によってステアリングコラム3(ステアリングシャフト2)の伸縮動作及び回転動作のロック状態とアンロック状態とを切り替える。   The lock / unlock mechanism 34 is disposed between the fixed bracket 32 and the movable bracket 33. The lock / unlock mechanism 34 switches between a locked state and an unlocked state of the expansion / contraction operation and the rotation operation of the steering column 3 (the steering shaft 2) by operating the operation lever 35.

内方のチューブ31は、外方のチューブ30にその軸線方向に沿って相対移動可能に配置され、かつロア側のコラムブラケット37にハウジング側のブラケット102を介してリベット101の回りに回転(チルト調整)可能に連結されている。ロア側のコラムブラケット37は、衝撃荷重Pを受けて車両前方に移動するリベット101を案内するガイド溝(長孔)37aを有し、車体に車体側部材38を介して取り付けられている。ハウジング側のブラケット102は、リベット101を挿通させるリベット挿通孔102aを有し、車体側部材38とステアリングコラム3との間に介在してハウジング4に取り付けられ、かつロア側のコラムブラケット37にリベット101を介して回転可能に連結されている。 The inner tube 31 is disposed on the outer tube 30 so as to be relatively movable along the axial direction thereof, and rotates around the rivet 101 via the housing side bracket 102 to the lower side column bracket 37 (tilt). Adjustable) is connected. Column bracket 37 of the lower side receives an impact load P 1 has a guide groove (the long hole) 37a for guiding the rivet 101 to move forward vehicle, it is attached via the vehicle body-side member 38 to the vehicle body. The bracket 102 on the housing side has a rivet insertion hole 102a through which the rivet 101 is inserted, is interposed between the vehicle body side member 38 and the steering column 3, is attached to the housing 4, and is attached to the lower column bracket 37. It is rotatably connected via 101.

(ハウジング4の構成)
ハウジング4は、センサ用のハウジング40及び減速機構用のハウジング41からなり、内方のチューブ31の軸線上に配置されている。そして、ハウジング4は、ステアリングシャフト2にステアリング操作の操作補助力を付与するアシスト機構(図示せず)を収容する。ハウジング4には、トルクセンサ(図示せず)及び減速機構(図示せず)と共にアシスト機構を構成する電動モータ(図示せず)が取り付けられている。センサ用のハウジング40はアッパ側に、また減速機構用のハウジング41はロア側にそれぞれ配置されている。減速機構用のハウジング41のロア側には、自在継手6及びリベット101を収容するステアリングコラム側部材としての収容チューブ42が設けられている。
(Configuration of housing 4)
The housing 4 includes a sensor housing 40 and a speed reduction mechanism housing 41, and is arranged on the axis of the inner tube 31. The housing 4 accommodates an assist mechanism (not shown) that applies an operation assisting force for steering operation to the steering shaft 2. An electric motor (not shown) constituting an assist mechanism is attached to the housing 4 together with a torque sensor (not shown) and a speed reduction mechanism (not shown). The sensor housing 40 is disposed on the upper side, and the speed reduction mechanism housing 41 is disposed on the lower side. A housing tube 42 as a steering column side member that houses the universal joint 6 and the rivet 101 is provided on the lower side of the housing 41 for the speed reduction mechanism.

なお、アシスト機構は、操作者(運転者)によるステアリングホイール100の操作によって作動する。ステアリングホイール100が操作されると、トルクセンサ及び車速の検出値に基づいて所定の電圧で電動モータが駆動される。そして、電動モータの駆動力(回転力)が減速機構を介してステアリングシャフト2に伝達され、運転者のステアリング操作に対する操舵補助が行われる。   Note that the assist mechanism is activated by an operation of the steering wheel 100 by an operator (driver). When the steering wheel 100 is operated, the electric motor is driven with a predetermined voltage based on the detected values of the torque sensor and the vehicle speed. Then, the driving force (rotational force) of the electric motor is transmitted to the steering shaft 2 via the speed reduction mechanism, and the steering assist for the driver's steering operation is performed.

(衝撃吸収機構5の構成)
図2はステアリングコラム装置の要部を示す。図3は衝撃吸収機構の衝撃吸収板を示す。図2に示すように、衝撃吸収機構5は、ステアリングコラム3(図1に示す)及びロア側のコラムブラケット37を含むとともに、衝撃吸収板50を有し、リベット101の周囲に配置されている。そして、衝撃吸収機構5は、前述したように所定の荷重以上の衝撃荷重Pの一部を吸収する。
(Configuration of shock absorbing mechanism 5)
FIG. 2 shows a main part of the steering column device. FIG. 3 shows an impact absorbing plate of the impact absorbing mechanism. As shown in FIG. 2, the shock absorbing mechanism 5 includes a steering column 3 (shown in FIG. 1) and a lower side column bracket 37, has a shock absorbing plate 50, and is arranged around the rivet 101. . The shock absorbing mechanism 5 to absorb a portion of the predetermined load or more impact load P 1 as described above.

図3に示すように、衝撃吸収板50は、基部片500及び衝撃吸収片501,502(第1の衝撃吸収片501,第2の衝撃吸収片502)からなり、ロア側のコラムブラケット37に例えば溶接によって取り付けられている。衝撃吸収板50としては、例えば熱間圧延軟鋼鈑(Steel Plate Hot Commercial:SPHC)等の鋼材が用いられる。衝撃吸収板50の厚さtは、例えばt=1.6mmの寸法に設定されている。   As shown in FIG. 3, the shock absorbing plate 50 includes a base piece 500 and shock absorbing pieces 501 and 502 (first shock absorbing pieces 501 and second shock absorbing pieces 502). For example, it is attached by welding. As the shock absorbing plate 50, for example, a steel material such as hot rolled mild steel (SPHC) is used. The thickness t of the shock absorbing plate 50 is set to a dimension of t = 1.6 mm, for example.

基部片500は、衝撃吸収板50のステアリングホイール側(図3では右側)に配置されている。基部片500の操舵機構側(図3では左側)端面中央部は、第1の衝撃吸収片501と第2の衝撃吸収片502との間に介在してリベット101の外周面にその初期位置で適合する内周面500aで形成されている。基部片500は、ロア側のコラムブラケット37の取付部に対する被取付部として機能する。   The base piece 500 is disposed on the steering wheel side (right side in FIG. 3) of the shock absorbing plate 50. The central portion of the end surface of the base piece 500 on the steering mechanism side (left side in FIG. 3) is interposed between the first shock absorbing piece 501 and the second shock absorbing piece 502 at the initial position on the outer peripheral surface of the rivet 101. It is formed with a suitable inner peripheral surface 500a. The base piece 500 functions as a mounted portion for the mounting portion of the lower column bracket 37.

第1の衝撃吸収片501は、基部片500の操舵機構側端縁であって、基部片500の内周面500aに一方側(図3では上側)で隣接する部位に操舵機構側に突出して一体に設けられている。また、第1の衝撃吸収片501は、略半円板状の先端部を有し、リベット101の外周面一部を上側から包み込む舌片によって形成されている。そして、第1の衝撃吸収片501は、リベット101から衝撃荷重Pを受けて塑性変形する。 The first shock absorbing piece 501 is an edge on the steering mechanism side of the base piece 500 and protrudes toward the steering mechanism side at a portion adjacent to the inner peripheral surface 500a of the base piece 500 on one side (upper side in FIG. 3). It is provided integrally. The first shock absorbing piece 501 has a substantially semi-disc-shaped tip, and is formed by a tongue that wraps a part of the outer peripheral surface of the rivet 101 from above. Then, the first impact absorbing piece 501 receives the impact load P 1 from the rivet 101 and plastically deforms.

第1の衝撃吸収片501の内側部位には、リベット101の外周面一部にその初期位置で適合する曲面501a,501b、及び両曲面501a,501bに隣接してリベット101側に開口する切り欠き501cが設けられている。一方の曲面(第1の曲面)501aは第1の衝撃吸収片501の先端部側に、また他方の曲面501aは第1の衝撃吸収片501の基端部側(基部片500側)にそれぞれ配置されている。切り欠き501cは、両曲面501a,501b間に介在し、リベット101に接触しない位置に配置されている。これにより、第1の衝撃吸収片501aは、リベット101からの衝撃荷重Pを曲面501aに集中させて受け易くなる。 The inner side portion of the first shock absorbing piece 501 has curved surfaces 501a and 501b adapted to a part of the outer peripheral surface of the rivet 101 at its initial position, and a notch opened to the rivet 101 side adjacent to both curved surfaces 501a and 501b. 501c is provided. One curved surface (first curved surface) 501a is on the distal end side of the first shock absorbing piece 501, and the other curved surface 501a is on the proximal end side (base piece 500 side) of the first shock absorbing piece 501. Has been placed. The notch 501c is interposed between the curved surfaces 501a and 501b and is disposed at a position where it does not contact the rivet 101. Thus, the first shock absorbing piece 501a becomes susceptible to impact load P 1 of the rivet 101 is concentrated on the curved surface 501a.

第1の衝撃吸収片501の外側部位には、基部片500の近傍でリベット101側と反対側に開口する切り欠き501dが設けられている。これにより、第1の衝撃吸収片501は、切り欠き501d近傍部位の面方向厚さが他の部位の面方向厚さよりも小さくなり、リベット101から衝撃荷重Pを受けた場合に切り欠き501d近傍部位への応力集中によって塑性変形し易くなる。 A cutout 501 d that opens to the opposite side of the rivet 101 in the vicinity of the base piece 500 is provided in the outer portion of the first shock absorbing piece 501. Thus, a first impact absorption member 501 is smaller than the surface direction thickness of the other portions plane direction thickness of the notch 501d near the site, notches in the event of an impact load P 1 from the rivet 101 501d It becomes easy to be plastically deformed due to stress concentration in the vicinity.

第2の衝撃吸収片502は、基部片500の操舵機構側端縁であって、基部片500の内周面500aに他方側(図3では下側)で隣接する部位に操舵機構側に突出して一体に設けられている。また、第2の衝撃吸収片502は、略半円板状の先端部を有し、リベット101及び第1の衝撃吸収片501を下側から包み込む舌片によって形成されている。そして、第2の衝撃吸収片502は、第1の衝撃吸収片501からその塑性変形の終了に伴い離脱してリベット101を当接させ、リベット101から衝撃荷重P(P<P)を受けて塑性変形する。これにより、第1の衝撃吸収片501の曲面501aから第2の衝撃吸収片502の曲面502bへのリベット101の移行が円滑に行われる。第2の衝撃吸収片502の全長は、第1の衝撃吸収片501の全長よりも大きい寸法に設定されている。 The second shock absorbing piece 502 is an edge on the steering mechanism side of the base piece 500 and protrudes toward the steering mechanism side at a portion adjacent to the inner peripheral surface 500a of the base piece 500 on the other side (lower side in FIG. 3). Are provided integrally. The second shock absorbing piece 502 has a substantially semi-disc-shaped tip, and is formed by a tongue piece that wraps the rivet 101 and the first shock absorbing piece 501 from below. Then, the second shock absorbing piece 502 is detached from the first shock absorbing piece 501 with the end of the plastic deformation to bring the rivet 101 into contact therewith, and the impact load P 3 (P 3 <P 1 ) from the rivet 101. In response to plastic deformation. Thereby, the transition of the rivet 101 from the curved surface 501a of the first shock absorbing piece 501 to the curved surface 502b of the second shock absorbing piece 502 is smoothly performed. The total length of the second shock absorbing piece 502 is set to be larger than the total length of the first shock absorbing piece 501.

第2の衝撃吸収片502の内側部位には、リベット101の外周面一部にその初期位置で適合する曲面502a、第1の衝撃吸収片501から離脱したリベット101の外周面を接触させる曲面(第2の曲面)502b、及びリベット101を移動させる平面502cが設けられている。また、第2の衝撃吸収片502の内側部位には、曲面502bと平面502cとの間に介在する不連続部としての変曲部502dが設けられている。これにより、第2の衝撃吸収片502は、リベット101から衝撃荷重Pを受けた場合に変曲部502d近傍部位への応力集中によって塑性変形し易くなる。 The inner surface of the second shock absorbing piece 502 is in contact with the curved surface 502a that fits in part with the outer peripheral surface of the rivet 101 at the initial position and the outer peripheral surface of the rivet 101 separated from the first shock absorbing piece 501 ( (Second curved surface) 502b and a flat surface 502c for moving the rivet 101 are provided. Further, an inflection portion 502d as a discontinuous portion interposed between the curved surface 502b and the flat surface 502c is provided in an inner portion of the second shock absorbing piece 502. Thus, the second shock absorbing piece 502 is easily plastically deformed by stress concentration on the curved portion 502d near the site in the event of an impact load P 3 from the rivet 101.

このように構成されたステアリングコラム装置1を搭載した自動車が障害物(例えば他の自動車)に衝突(一次衝突)した後、運転者がステアリングホイール100に衝突(二次衝突)し、これに伴い衝突荷重Pがステアリングホイール100からステアリングコラム3を介してリベット101に作用したとする。この場合、衝撃荷重Pがリベット101に作用すると、リベット101がハウジング側のブラケット102のリベット挿通孔102aを離脱してロア側のコラムブラケット37のガイド溝37aに沿って第2の衝撃吸収片502の平面502c上を車両前方に移動しようとする。 After the vehicle equipped with the steering column device 1 configured as described above collides with an obstacle (for example, another vehicle) (primary collision), the driver collides with the steering wheel 100 (secondary collision). Assume that the collision load P 1 is applied to the rivet 101 from the steering wheel 100 through the steering column 3. In this case, when the impact load P 1 acts on the rivet 101, the rivet 101 leaves the rivet insertion hole 102 a of the bracket 102 on the housing side and moves along the guide groove 37 a of the column bracket 37 on the lower side along the second impact absorbing piece. An attempt is made to move forward on the plane 502c of the vehicle 502.

このため、第1の衝撃吸収片501は、曲面501aがリベッ101から衝撃荷重P´(P´<P)を受け、リベット101の車両前方への移動に伴い外側(図3では上側)に塑性変形する。この場合、第1の衝撃吸収片501は、図3に実線で示す位置で塑性変形を開始し、図3に二点鎖線で示す位置で塑性変形を終了する。 For this reason, the curved surface 501a of the first impact absorbing piece 501 receives the impact load P 1 ′ (P 1 ′ <P 1 ) from the rivet 101, and the outer side (upper side in FIG. 3) as the rivet 101 moves forward. ) Plastically deformed. In this case, the first shock absorbing piece 501 starts plastic deformation at a position indicated by a solid line in FIG. 3, and ends plastic deformation at a position indicated by a two-dot chain line in FIG.

一方、リベット101は、その初期位置から第1の衝撃吸収片501の塑性変形に伴い車両前方にガイド溝37aに沿って第2の衝撃吸収片502の平面502c上を移動し、第1の衝撃吸収片501の塑性変形の終了に伴い第1の衝撃吸収片501から離脱して第2の衝撃吸収片502の曲面502bに当接する。この場合、リベット101から衝撃荷重Pが第2の衝撃吸収片502の曲面502bに作用する。 On the other hand, the rivet 101 moves from the initial position along the guide groove 37a on the plane 502c of the second shock absorbing piece 502 along the guide groove 37a in accordance with the plastic deformation of the first shock absorbing piece 501, and the first shock absorbing piece 501 With the end of the plastic deformation of the absorbing piece 501, it is separated from the first shock absorbing piece 501, and comes into contact with the curved surface 502b of the second shock absorbing piece 502. In this case, the impact load P 3 from the rivet 101 acts on the curved surface 502 b of the second impact absorbing piece 502.

このため、第2の衝撃吸収片502は、曲面502bがリベット101から衝撃荷重Pを受け、リベット101の車両前方への移動に伴い外側(図3では下側)に塑性変形する。この場合、第2の衝撃吸収片502は、図3で実線で示す位置で塑性変形を開始し、図3に二点鎖線で示す位置で塑性変形を終了する。 Therefore, the second shock absorbing piece 502 curved 502b receives an impact load P 3 from the rivet 101, plastically deformed outward with the movement of the vehicle in front of the rivet 101 (lower side in FIG. 3). In this case, the second shock absorbing piece 502 starts plastic deformation at a position indicated by a solid line in FIG. 3, and ends plastic deformation at a position indicated by a two-dot chain line in FIG.

従って、本実施の形態においては、第1の衝撃吸収片501及び第2の衝撃吸収片502で衝撃荷重Pの一部が2段階にわたって吸収され、 二次衝突時に発生する衝撃荷重Pの一部を効果的に吸収することができる。 Accordingly, in this embodiment, a portion of the impact load P 1 in the first shock absorbing piece 501 and the second shock absorbing piece 502 is absorbed in two stages, the impact load P 1 which occurs at the time of a secondary collision A part can be absorbed effectively.

次に、本実施の形態に示すステアリングコラム装置1を搭載した自動車を用い、二次衝突時に発生する衝撃荷重(P)と経過時間(t)との関係について考察する。   Next, the relationship between the impact load (P) generated at the time of the secondary collision and the elapsed time (t) will be considered using an automobile equipped with the steering column device 1 shown in the present embodiment.

本考察は、ステアリングコラム装置1を搭載した自動車において、ステアリングホイール100に衝撃荷重Pを作用させ、衝撃荷重(ステアリングホイール100からの反力)(P)と経過時間(t)を測定することにより試みた。 This discussion, in an automobile equipped with the steering column device 1, the impact load P 1 is applied to the steering wheel 100, (a reaction force from the steering wheel 100) shock load (P) elapsed time (t) measuring the Tried by.

この結果、t=0からt=tまでの間では衝撃荷重Pが経過時間tに略比例して大きく変化することが確認された。また、t=tからt=tまでの間では衝撃荷重Pが殆ど変化せず、P=PからP=P(第1のピーク点:P<P)となることが確認された。これは、第1の衝撃吸収片501によって衝撃荷重Pの一部が吸収されたことによるものと考えられる。 As a result, be significantly changed substantially in proportion to the impact load P is the elapsed time t is between from t = 0 to t = t 1 was confirmed. Further, the impact load P hardly changes between t = t 1 and t = t 2 , and P = P 1 to P = P 2 (first peak point: P 2 <P 1 ). confirmed. This is part of the impact load P 1 is considered to be due to absorbed by the first shock absorbing piece 501.

一方、t=tからt=tまでの時間では衝撃荷重Pが時間の経過に伴い小さくなること、及びt=tからt=tまでは経過時間tに略比例して急勾配で大きくなることが確認された。また、t=tからt=tまでは衝撃荷重Pが若干変化し、P=P(第2のピーク点:P<P)からP=P(P<P)となることが確認された。これは、第2の衝撃吸収片502によって衝撃荷重Pの一部が吸収されたことによるものと考えられる。 On the other hand, in the time from t = t 2 to t = t 3 , the impact load P decreases with the passage of time, and from t = t 3 to t = t 4, the steep slope is approximately proportional to the elapsed time t. It was confirmed that it became larger. Further, the impact load P slightly changes from t = t 4 to t = t 5 , and P = P 3 (second peak point: P 3 <P 2 ) to P = P 4 (P 4 <P 3 ). It was confirmed that This is considered to be because a part of the impact load P 2 was absorbed by the second impact absorbing piece 502.

これに対して、衝撃吸収板50を有しないステアリングコラム装置においては、二次衝突時の第1のピーク点となる衝撃荷重PはP=P(P>P)であり、第2のピーク点となる衝撃荷重PはP=P(P>P)であることが確認された。 On the other hand, in the steering column device that does not have the impact absorbing plate 50, the impact load P that is the first peak point at the time of the secondary collision is P = P 5 (P 5 > P 2 ), and the second It was confirmed that the impact load P that is the peak point of P is P = P 6 (P 6 > P 3 ).

このことは、図4に示す通りである。図4は、衝撃荷重(縦軸)と経過時間(横軸)との関係について考察した結果を示す。図4において、衝撃吸収板50を有するステアリングコラム装置1の場合を実線で、衝撃吸収片50を有しないステアリングコラム装置の場合を一点鎖線でそれぞれ示す。   This is as shown in FIG. FIG. 4 shows the result of considering the relationship between the impact load (vertical axis) and the elapsed time (horizontal axis). In FIG. 4, the case of the steering column device 1 having the shock absorbing plate 50 is indicated by a solid line, and the case of the steering column device having no shock absorbing piece 50 is indicated by an alternate long and short dash line.

[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
[Effect of the embodiment]
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

第1の衝撃吸収片501及び第2の衝撃吸収片502によって衝撃荷重Pの一部を段階的に吸収することができる。これにより、部品点数を削減して構造全体の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる。 A part of the impact load P 1 can be absorbed stepwise by the first impact absorbing piece 501 and the second impact absorbing piece 502. Thereby, the number of parts can be reduced, and the whole structure can be simplified and the cost can be reduced.

以上、本発明のステアリングコラムの衝撃吸収機構及びこれを備えたステアリングコラム装置を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。   As mentioned above, although the impact absorption mechanism of the steering column and the steering column apparatus provided with the same according to the present invention have been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment and departs from the gist thereof. The present invention can be carried out in various modes as long as it is not, for example, the following modifications are possible.

上記実施の形態では、衝撃荷重Pの一部を2段階にわたって吸収する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、所定の荷重以上の衝撃荷重の一部をn(n>3)段階にわたって吸収してもよい。例えば、図5に示すように、n=4とする衝撃吸収板200は、リベット101の移動方向に並列する衝撃吸収片200a〜200dを有する。これにより、衝撃荷重Pの一部を4段階にわたって吸収することができる。 In the above embodiment, a case has been described in which absorb some of the impact load P 1 in two steps, the present invention is not limited to this, a portion of the predetermined load or more impact load n (n> 3 ) May be absorbed over stages. For example, as illustrated in FIG. 5, the shock absorbing plate 200 with n = 4 includes shock absorbing pieces 200 a to 200 d that are arranged in parallel with the moving direction of the rivet 101. This makes it possible to absorb some of the impact load P 1 over a period of four steps.

1…ステアリングコラム装置、2…ステアリングシャフト、20…アッパシャフト、21…ロアシャフト、3…ステアリングコラム、30…外方のチューブ、31…内方のチューブ、32,33…アッパ側のコラムブラケット(固定ブラケット32,可動ブラケット33、34…ロック・アンロック機構、35…操作レバー、36…車体側部材、37…ロア側のコラムブラケット、37a…ガイド溝、38…車体側部材、4…ハウジング、40…センサ用のハウジング、41…減速機構用のハウジング、42…収容チューブ、5…衝撃吸収機構、50…衝撃吸収板、500…基部片、500a…内周面、501,502…衝撃吸収片(第1の衝撃吸収片501,第2の衝撃吸収片502)、501a,501b…曲面、501c,501d…切り欠き、502a,502b…曲面、502c…平面、502d…変曲部、6…自在継手、7…中間軸、100…ステアリングホイール、101…リベット、102…ハウジング側のブラケット、102a…リベット挿通孔、200…衝撃吸収板、200a〜200d…衝撃吸収片   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering column apparatus, 2 ... Steering shaft, 20 ... Upper shaft, 21 ... Lower shaft, 3 ... Steering column, 30 ... Outer tube, 31 ... Inner tube, 32, 33 ... Upper side column bracket ( Fixed bracket 32, movable bracket 33, 34 ... lock / unlock mechanism, 35 ... operation lever, 36 ... vehicle body side member, 37 ... lower side column bracket, 37a ... guide groove, 38 ... vehicle body side member, 4 ... housing, DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Sensor housing, 41 ... Deceleration mechanism housing, 42 ... Housing tube, 5 ... Shock absorbing mechanism, 50 ... Shock absorbing plate, 500 ... Base piece, 500a ... Inner peripheral surface, 501, 502 ... Shock absorbing piece (First shock absorbing piece 501, second shock absorbing piece 502), 501 a, 501 b... Curved surface, 501 c, 501 d. Notches, 502a, 502b ... curved surface, 502c ... flat surface, 502d ... bent portion, 6 ... universal joint, 7 ... intermediate shaft, 100 ... steering wheel, 101 ... rivet, 102 ... housing bracket, 102a ... rivet insertion hole , 200 ... shock absorbing plate, 200a to 200d ... shock absorbing piece

Claims (3)

所定の荷重以上の衝撃荷重によって車両前方に移動するチルト調整用の支持ピンを回転中心として回転するステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムを回転可能に支持し、車体側部材に取り付けられたブラケットと、
前記ブラケットに取り付けられ、前記支持ピンから前記衝撃荷重を受けて塑性変形する第1の衝撃吸収片、及び前記第1の衝撃吸収片から離脱する前記支持ピンを当接させて塑性変形する第2の衝撃吸収片を有する衝撃吸収板とを備え
前記衝撃吸収板は、前記支持ピンの外周面にその初期位置で適合する第1の曲面を前記第1の衝撃吸収片が有し、前記第1の衝撃吸収片の塑性変形の終了に伴い前記支持ピンの外周面を接触させる第2の曲面を前記第2の衝撃吸収片が有し、かつ前記第1の衝撃吸収片がその先端部に前記第1の曲面を介して隣接する内側部位に前記支持ピン側に開口する切り欠きを有する
ステアリングコラムの衝撃吸収機構。
A steering column that rotates around a support pin for tilt adjustment that moves forward of the vehicle by an impact load equal to or greater than a predetermined load; and
A bracket that rotatably supports the steering column, and is attached to a vehicle body side member;
A first shock absorbing piece attached to the bracket and plastically deformed by receiving the impact load from the support pin, and a second support pin that is plastically deformed by contacting the support pin detached from the first shock absorbing piece. and a shock absorbing plate having a shock absorbing piece,
The shock absorbing plate has a first curved surface that has a first curved surface that matches the outer peripheral surface of the support pin at an initial position thereof, and the plastic deformation of the first shock absorbing piece ends with the end of the plastic deformation. The second shock-absorbing piece has a second curved surface that makes contact with the outer peripheral surface of the support pin, and the first shock-absorbing piece is located at an inner portion adjacent to the tip of the second shock-absorbing piece via the first curved surface. A shock absorbing mechanism for a steering column having a notch opened to the support pin side .
前記衝撃吸収板は、前記第1の衝撃吸収片がその先端部から離間する外側部位に前記支持ピン側と反対側に開口する切り欠きを有する請求項1に記載のステアリングコラムの衝撃吸収機構。 2. The shock absorbing mechanism for a steering column according to claim 1, wherein the shock absorbing plate has a notch that opens to an opposite side to the support pin side in an outer portion where the first shock absorbing piece is separated from a tip portion thereof. 3. 請求項1又は2に記載のステアリングコラムの衝撃吸収機構を備えたステアリングコラム装置。 The steering column apparatus provided with a shock absorbing mechanism of the steering column according to claim 1 or 2.
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