JP6841699B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、テレスコ調整機構と、二次衝突における衝撃吸収機構を備えたステアリング装置において、二次衝突時におけるエネルギー吸収荷重の設定を極めて簡単な構成にて実現することができるステアリング装置に関する。

従来、テレスコ調整機構と二次衝突時における運転者を保護するための衝撃吸収装置を具備したものが種々存在している。この種のステアリング装置の一般的な構造の一つに、二次衝突時にボルト軸による押圧力に抗してコラムが軸方向長孔に沿って移動するタイプのものが存在する。

また、従来から軸方向長孔の幅をボルト軸の直径よりも小さく形成し、所定の荷重が作用すると、ボルト軸によって軸方向長孔の縁部が潰されながら移動する構造としたタイプも多く用いられている。上記に示すような先行技術として下記の特許文献１（特開２００２−３３７６９９号公報）が存在する。以下、特許文献１及び特許文献２について概略する。なお、説明にあたって、特許文献１及び特許文献２の符号に括弧を付してそのまま使用する。

特許文献１におけるステアリング装置では、従来より二次衝突時に締付ボルトによる押圧力に抗してコラムが軸方向長孔に沿って移動する先行技術が開示されている。また、従来から軸方向長孔の幅を締付ボルトの直径よりも小さく形成し、所定の荷重が作用すると、締付ボルトによって軸方向長孔の縁部が潰されながら移動することが用いられている。

特許文献１では、衝撃吸収領域(42a)の短径は、前記相対移動方向に直交する方向にお
けるシャフト(51)の最大外径未満としている。シャフト(51)が衝撃吸収領域(42a)を押し
拡げることで衝撃が吸収される。また、二次衝突時にエネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量が、コラプスが進行した際に増大する先行技術が開示されている。

特許文献２では、インナコラム(13)に形成されたガイド孔(79)が、ガイドボルト(53)のガイドピン部(75)が遊嵌する上下幅を有するテレスコピック部(111)と、テレスコピック
部(111)から後方に延設されて上下幅が徐々に減少するコラプス部(113)とからなっている。ガイドピン部(75)がテレスコピック部(111)内を前後動する範囲がテレスコピックストローク(S1)となり、ガイドピン部(75)がコラプス部(113)内を後退動する範囲がコラプスストローク(S2)となる。コラプス部(113)の上下幅が後方に向けて徐々に減少していることにより、運転者の二次衝突時における衝撃吸収荷重がコラプスの進行に従って二次曲線的に上昇する。

特開２００２−３３７６９９号公報 特開２００４−８２７５８号公報

車種によって、必要な二次衝突時のエネルギー吸収荷重は異なる。そして、特許文献１では、第２アッパーブラケット(22)の衝撃吸収領域(42a)の上辺が塑性変形することでエ
ネルギー吸収を行う構成である。よって、エネルギー吸収荷重を変更するには、衝撃吸収領域(42a)の形状や高さ方向寸法を変更することが考えられる。この場合、第２アッパー
ブラケット(22)の型変更を行う必要があり、コストがかかる。

特許文献２も同様に、エネルギー吸収荷重を変更するには、インナコラム(13)に形成されたガイド孔(79)のコラプス部(113)の角度を変更する必要がある。したがって、インナ
コラム(13)の型変更を行う必要があり、コストがかかることになる。このように、二次衝突時のエネルギー吸収におけるエネルギー吸収特性を設定するには、複雑な工程とこれによるコスト増加という問題が存在する。そこで、本発明の目的は、テレスコ調整機構と、二次衝突における衝撃吸収機構を備え、二次衝突時のエネルギー吸収動作の後半のエネルギー吸収特性を容易に変化させることができるステアリング装置を提供することにある。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく、鋭意、研究を重ねた結果、請求項１の発明を、コラムパイプと、該コラムパイプに固着され、幅方向両側に側板部を有するハンガーブラケットと、該ハンガーブラケットの幅方向両側を挟持する固定側部を有する固定ブラケットと、該固定ブラケットと前記ハンガーブラケットとを締付及び締付解除するボルト軸を有する締付具とを備え、前記側板部は、第１側板部と第２側板部とからなり、前記第１側板部と前記第２側板部には前方側から後方側に向かって前記ボルト軸を挿入可能としたテレスコ長孔と衝撃吸収長孔が形成されると共に、両前記側板部の上端には前後方向に沿って前記コラムパイプと接続される上端部が設けられると共に該上端部の少なくとも前端側に前記コラムパイプと接合する既定溶接部が設けられ、該既定溶接部よりも後方側の領域を溶接位置調整領域とし、該溶接位置調整領域内の適所に前記コラムパイプと接合する自由位置溶接部が設けられてなるステアリング装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、請求項１に記載のステアリング装置において、前記既定溶接部は、両前記上端部に１箇所設けられてなるステアリング装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１に記載のステアリング装置において、前記既定溶接部は第１既定溶接部と第２既定溶接部とから構成され、前記第１既定溶接部は両前記上端部の前端側に設けられ、前記第２既定溶接部は、両前記上端部で且つ前記テレスコ長孔と前記衝撃吸収長孔の境付近に対応する位置に設けられてなるステアリング装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記自由位置溶接部は前記溶接位置調整領域の前後方向中間領域に設けられてなるステアリング装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記自由位置溶接部は前記溶接位置調整領域の前後方向後端寄りに設けられてなるステアリング装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項６の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記自由位置溶接部は前記溶接位置調整領域の前後方向前端寄りに設けられてなるステアリング装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項７の発明を、請求項１，２，３，４，５又は６の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記第１側板部又は前記第２側板部の少なくとも一方の前記衝撃吸収長孔に傾斜辺が設けられる構成としてなるステアリング装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明では、二次衝突における後半のエネルギー吸収荷重を所望の状態にさせる場合に極めて簡単な工程で行うことができる。このとき、構成する部品の共通化ができ、二次衝突における後半のエネルギー吸収荷重が異なる種々の車種に対して、同一構成のステアリング装置を使用することができる。したがって、コスト削減につながる。

請求項２の発明では、既定溶接部を両上端部の前端側にそれぞれ１箇所としたことで、溶接位置調整領域を大きくして、エネルギー吸収荷重の調整範囲を広くすることができる。請求項３の発明では、既定溶接部を第１既定溶接部と第２既定溶接部としたことで、ハンガーブラケットとコラムパイプとの接合力を強固にすると共に、所定の範囲の溶接位置調整領域を確保でき、エネルギー吸収荷重の調整を行うことができる。

請求項４の発明では、自由位置溶接部は前記上端部における溶接位置調整領域の前後方向中間領域に設けられたことにより、後半のエネルギー吸収特性の中間領域からエネルギー吸収荷重を緩やかに変化させることができる。請求項５の発明では、前記自由位置溶接部は前記上端部における溶接位置調整領域の前後方向後端寄り位置に設けられたことにより、後半のエネルギー吸収特性の全領域に亘って、設定したエネルギー吸収荷重とすることができる。

請求項６の発明では、自由位置溶接部は前記上端部における溶接位置調整領域の前端寄り位置に設けられたことにより、後半のエネルギー吸収特性の初期からエネルギー吸収荷重を緩やかに変化させることができる。請求項７の発明では、前記第１側板部又は前記第２側板部の少なくとも一方の前記衝撃吸収長孔に前記傾斜辺が設けられる構成としたことにより、自由位置溶接部の位置によって後半のエネルギー吸収荷重を増加させることができる。

（Ａ）は本発明のステアリング装置の概略側面図、（Ｂ）は（Ａ）の（α）部の一部省略した拡大図、（Ｃ）は（Ａ）のＹ1−Ｙ1矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の（β）部拡大図である。 （Ａ）は本発明におけるハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ2−Ｙ2矢視拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＹ3−Ｙ3矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ｃ）の（γ）部拡大図である。 （ＡI）は本発明の接合構造における第１実施形態において自由位置溶接部を溶接位置調整領域の中間に設けたハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（ＡII）は（ＡI）におけるエネルギー吸収完了状態の要部拡大図、（ＢI）は自由位置溶接部を溶接位置調整領域の前方側に設けたハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（ＢII）は（ＢI）におけるエネルギー吸収完了状態の要部拡大図、（ＣI）は自由位置溶接部を溶接位置調整領域の後方側に設けたハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（ＣII）は（ＣI）におけるエネルギー吸収完了状態の要部拡大図である。 （ＡI）は本発明の接合構造における第２実施形態において自由位置溶接部を溶接位置調整領域の中間に設けたハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（ＡII）は（ＡI）におけるエネルギー吸収完了状態の要部拡大図、（ＢI）は自由位置溶接部を溶接位置調整領域の前方側に設けたハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（ＢII）は（ＢI）におけるエネルギー吸収完了状態の要部拡大図、（ＣI）は自由位置溶接部を溶接位置調整領域の後方側に設けたハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（ＣII）は（ＣI）におけるエネルギー吸収完了状態の要部拡大図、である。 （Ａ）は衝撃吸収長孔の下辺を傾斜辺とした構成を示すハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（Ｂ）は衝撃吸収長孔の上辺及び下辺の両辺を傾斜辺とした構成を示すハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（Ｃ）は衝撃吸収長孔を細溝形状としたハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図、（Ｄ）はテレスコ長孔と衝撃吸収長孔との間に突出板片を設けたハンガーブラケットとコラムパイプとの要部拡大図である。 （Ａ）は接合構造の第１実施形態におけるエネルギー吸収特性を示すグラフ、（Ｂ）は接合構造の第２実施形態におけるエネルギー吸収特性を示すグラフ。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここで、本発明において方向を示す文言として、前方側と、後方側とが存在する。この前方側及び後方側とは、本発明のステアリング装置を自動車に装着した状態で、自動車の前後方向を基準としたものである。具体的には、ステアリング装置の各構成部材において、自動車の前輪側を前方側とし、ハンドル（ステアリングホィール）９２側を後方側とする〔図１（Ａ）参照〕。本発明の主要な構成は、図１に示すように、主にコラムパイプ１と、ハンガーブラケットＡと、固定ブラケット４と、締付具５と、溶接部６とから構成される。

ハンガーブラケットＡは、側板部２Ａと底板部２３とから構成される（図１，図２等参照）。前記側板部２Ａは、第１側板部２１と第２側板部２２とからなる。第１側板部２１と第２側板部２２とは、略同等形状である。第１側板部２１と第２側板部２２は、前記コラムパイプ１の軸方向に沿って延長し、且つコラムパイプ１の直径方向の下方側で所定間隔をおいて平行となるように配置され、第１側板部２１と第２側板部２２の上端は、コラムパイプ１に溶接にて固着される（図１，図２参照）。

第１側板部２１と第２側板部２２の下端には、前記底板部２３が形成され、これらによって、長手方向に直交する断面形状は、略逆門形状或いは角Ｕ字形状に形成されている〔図２（Ｂ），（Ｃ）参照〕。第１側板部２１と第２側板部２２には、それぞれにテレスコ長孔３１と衝撃吸収長孔３２とが形成されている〔図１（Ｂ），図２（Ａ）参照〕。

テレスコ長孔３１と衝撃吸収長孔３２とは、連続する一つの長孔として形成されている。テレスコ長孔３１は、テレスコ調整に使用される部位であり、衝撃吸収長孔３２は、二次衝突時にステアリングコラムが前方側に向かって移動する際に使用される部位である。第１側板部２１のテレスコ長孔３１と、第２側板部２２のテレスコ長孔３１の上下方向寸法は、前記ボルト軸５１の直径よりも大きく、ボルト軸５１が余裕を有して挿入可能となっている。

次に、衝撃吸収長孔３２には、複数の実施形態が存在する。まず、衝撃吸収長孔３２に傾斜辺３４が形成された実施形態について説明する。傾斜辺３４は、衝撃吸収長孔３２の始端から終端(前方側から後方側)に向かうに従い、衝撃吸収長孔３２の高さ方向の寸法が次第に小さく(狭く)なるように傾斜する辺として形成される。つまり、衝撃吸収長孔３２の上辺３２ａと下辺３２ｂとの間隔が次第に狭くなる構成となる。

衝撃吸収長孔３２に設けられる傾斜辺３４の位置においても、複数のタイプが存在する。まず、第１タイプでは、傾斜辺３４は、衝撃吸収長孔３２の上辺３２ａの位置に形成されたものであり、換言すると上辺３２ａを傾斜させて傾斜辺３４としたものである〔図１（Ｂ），図２（Ａ），図３，図４参照〕。

つまり、前記衝撃吸収長孔３２の始端から終端(前方側から後方側)に向かうに従い、傾斜辺３４として傾斜状に形成された上辺３２ａが、終端側に向かうに従い下辺３２ｂに向かって近接するものである。具体的には、傾斜辺３４は、上辺３２ａ側においてコラムパイプ１の軸線方向に延びる直線を基準線として角度θだけ下方に傾斜したものである〔図１（Ｄ），図２（Ａ），図３，図４等参照〕。

ここで、衝撃吸収長孔３２において傾斜辺３４が形成されない下辺３２ｂは、コラムパイプ１の軸方向に対して平行(略平行も含む)である。傾斜辺３４は、ハンガーブラケットＡの前後方向において、後述する突出板片３３が形成される場合には、該突出板片３３の形成位置と同位置又は略同位置を始端とし、ハンガーブラケットＡの後方側に向かって延在形成される。

次に、傾斜辺３４の第２タイプは、衝撃吸収長孔３２の下辺３２ｂが傾斜辺３４として形成されたものである〔図５（Ａ）参照〕。該傾斜辺３４は、前記衝撃吸収長孔３２の下辺３２ｂの始端から終端（前方側から後方側）に向かうに従い、衝撃吸収長孔３２の高さ方向の寸法が次第に小さく（狭く）なるように傾斜する辺として形成されたものである。具体的には、傾斜辺３４は、下辺３２ｂ側においてコラムパイプ１の軸線方向に延びる直線を基準線として角度θだけ上方に傾斜したものである。

次に、傾斜辺３４の位置における第３タイプは、衝撃吸収長孔３２の上辺３２ａ及び下辺３２ｂの両辺を傾斜辺３４としたものである〔図５（Ｂ）参照〕。具体的には傾斜辺３４は、上辺３２ａ側及び下辺３２ｂ側においてコラムパイプ１の軸線方向に延びる直線を基準線として角度θだけ下方及び上方に傾斜したものである。

前述した傾斜辺３４の実施形態では、該傾斜辺３４がハンガーブラケットＡの第１側板部２１及び第２側板部２２の何れか一方の衝撃吸収長孔３２に設けても良く、第１側板部２１及び第２側板部２２の両方の衝撃吸収長孔３２に設けても良い。また、衝撃吸収長孔３２の別の実施形態として、傾斜辺３４を設けず、単に軸方向に沿う細溝形状とすることもある〔図５（Ｃ）参照〕。この場合、衝撃吸収長孔３２の上下方向の寸法はボルト軸５１の直径よりも小さいものである。

また、テレスコ長孔３１と衝撃吸収長孔３２との間に突出板片３３を設けることもある〔図５（Ｄ）参照〕。該突出板片３３は、軸状又は棒状をなしており、衝撃吸収長孔３２の上下方向（長手方向に直交する方向）の一端側から他端側に向かって突出状に形成されている。或いは、図示しないが衝撃吸収長孔３２の上端側から下端側に向けて突出形成されることもある。また、突出板片３３は、その長手方向両端が衝撃吸収長孔３２の下端側から上端側に亘って連続形成されることもある。

突出板片３３は、二次衝突時においてボルト軸５１の衝突時の押圧力にて圧潰され、その圧潰状態は、突出板片３３がその付け根部から倒れる状態となる。ボルト軸５１が突出板片３３を倒すときに、二次衝突時における前半の衝撃が吸収される。また、衝撃吸収長孔３２の突出板片３３が形成されている部分の後方側には、該突出板片３３が倒れたときに、該突出板片３３を収納する凹み部が形成されている。突出板片３３は、第２側板部２２に形成されても良い。また、前記突出板片３３は、第１側板部２１及び第２側板部２２にそれぞれ形成してもよい。

固定ブラケット４は、幅方向両側に形成された固定側部４１，４１と取付頂部４２とから構成されている。両固定側部４１，４１には、略上下方向又は縦方向に長孔とした調整孔４３，４３が形成されている（図１参照）。締付具５は、ボルト軸５１とロックレバー部５２と締付カム５３とナット５４とから構成されている〔図１（Ｃ）参照〕。

締付具５は、固定ブラケット４とハンガーブラケットＡとを連結する。コラムパイプ１は、その内部にステアリングシャフト９１の中間部分が内装され、コラムパイプ１の後方側から突出するステアリングシャフト９１の先端にはステアリングホィール（ハンドル）９２が装着されている。

次に、コラムパイプ１とハンガーブラケットＡとの接合構造について説明する。この接合構造には、大きく分けて第１実施形態及び第２実施形態が存在する。まず、両実施形態において共通する内容を説明する。ハンガーブラケットＡにおいて、第１側板部２１と第２側板部２２の上端の部分には、それぞれの前後方向において略中間箇所から後方側に沿って、上端部２１ａ及び上端部２２ａがそれぞれ形成されている（図２参照）。

具体的には上端部２１ａ及び上端部２２ａは、第１側板部２１と第２側板部２２の上端付近で互いに内方に向かって傾斜するように折曲された部位であり、上端部２１ａ，２２ａは、幅方向の間隔が上方に向かうに従い狭まるように形成されている〔図２(Ｄ)参照〕。両該上端部２１ａ，２２ａと、コラムパイプ１とは溶接によって接合される。その溶接された部分を溶接部６と称する。該溶接部６は、コラムパイプ１の直径中心Ｐの高さ位置と同等又は同等位置よりも僅かに上方に対応する外周の位置である〔図２（Ｂ）参照〕。

溶接部６は、第１側板部２１と第２側板部２２におけるそれぞれの上端部２１ａ，２２ａで且つその前後方向に対して部分的或いはスポット的に施されるものであり、それぞれの溶接部分の間は所定間隔を有している。溶接部６は、既定溶接部６１と自由位置溶接部６２とが存在する。

そして、接合構造の第１実施形態及び第２実施形態は、既定溶接部６１の溶接箇所の数によって決められるものである。既定溶接部６１は、前記上端部２１ａ，２２ａに対して予め決定された位置に設けられるものであり、位置が任意に選択されるものではない。接合構造の第１実施形態では、既定溶接部６１は、両上端部２１ａ，２２ａのそれぞれにおいて、２つの溶接箇所を有し、第１既定溶接部６１ａと第２既定溶接部６１ｂとから構成される（図２，図３参照）。既定溶接部６１の第１既定溶接部６１ａは、第１側板部２１と第２側板部２２におけるそれぞれの上端部２１ａ，２２ａの前方側に設けられるものである（図３参照）。

第２既定溶接部６１ｂは、第１側板部２１と第２側板部２２におけるそれぞれの上端部２１ａ，２２ａの略中間に設けられるものである。また、上記条件に加えて、第２既定溶接部６１ｂは、テレスコ長孔３１と衝撃吸収長孔３２との境に対応する位置であることが好ましい。

第１側板部２１と第２側板部２２のそれぞれの上端部２１ａ，２２ａに対して、既定溶接部６１の第２既定溶接部６１ｂが設けられる位置よりも後方側の範囲を溶接位置調整領域Ｋと称する。また、溶接位置調整領域Ｋは、衝撃吸収長孔３２の領域に対応している。溶接位置調整領域Ｋ内に設けられる溶接部６を自由位置溶接部６２と称する。該自由位置溶接部６２は、溶接位置調整領域Ｋ内において、何れかの位置を任意に選択して設けることができる。

接合構造の第１実施形態では、前記自由位置溶接部６２の位置によって、３つのタイプに分けられる。その自由位置溶接部６２の位置における第１第タイプでは、自由位置溶接部６２は溶接位置調整領域Ｋの中間に設けられたものであり、さらに具体的には衝撃吸収長孔３２の前後方向における中間領域に設けられたものである〔図３（ＡＩ）参照〕。ここで、衝撃吸収長孔３２の前後方向における中間領域とは、該衝撃吸収長孔３２の前後方向両端付近を除く範囲（領域）のことをいう。

自由位置溶接部６２の位置における第２タイプでは、該自由位置溶接部６２は、溶接位置調整領域Ｋの前後方向前端寄りの位置に設けられたものである〔図３（ＢI）参照〕。この実施形態では、第２既定溶接部６１ｂと自由位置溶接部６２とは近接した状態にある。

また、自由位置溶接部６２の位置における第３タイプでは、該自由位置溶接部６２は、溶接位置調整領域Ｋの前後方向後端寄りの位置に設けられたものである〔図３（ＣI）参照〕。具体的には、自由位置溶接部６２は、上端部２１ａ，２２ａの後端寄りに設けられる。この第３タイプでは、第２既定溶接部６１ｂと自由位置溶接部６２とは最大限の距離を離間した状態にある。

次に、接合構造の第２実施形態を説明する。この第２実施形態では、溶接部６における既定溶接部６１における溶接箇所を１箇所の単一とし、第１既定溶接部６１ａのみとしたものである（図４参照）。つまり、既定溶接部６１は、第１側板部２１と第２側板部２２におけるそれぞれの上端部２１ａ及び上端部２２ａの前方側に単一の溶接部として第１既定溶接部６１ａが設けられるのみである。

したがって、既定溶接部６１の第１既定溶接部６１ａが設けられる位置から後方側の範囲が溶接位置調整領域Ｋとなる。このような条件のもとに前述した接合構造の第１実施形態と同様に、第２実施形態についても、自由位置溶接部６２の位置によって３つのタイプが存在する。その第１タイプでは、自由位置溶接部６２は溶接位置調整領域Ｋの中間に設けられたものであり、さらに具体的にはテレスコ長孔３１と衝撃吸収長孔３２との境の位置に設けられたものである〔図４（ＡI）参照〕。ここで、溶接位置調整領域Ｋの中間領域とは、溶接位置調整領域Ｋの前端付近と、後端付近とを除く範囲（領域）のことをいう。

自由位置溶接部６２の位置における第２タイプでは、該自由位置溶接部６２は、溶接位置調整領域Ｋの前後方向前端寄りの位置に設けられたものであり、既定溶接部６１と自由位置溶接部６２とは最も近接した状態にある〔図４（ＢI）参照〕。また、自由位置溶接部６２の位置における第３タイプでは、該自由位置溶接部６２は、溶接位置調整領域Ｋの前後方向後端寄りに設けられたものであり、この実施形態では既定溶接部６１と自由位置溶接部６２とは最大限離間している〔図４（ＣI）参照〕。

次に、本発明の主な構成部材の組み付けについて説明する。固定ブラケット４の両固定側部４１，４１との間に前記ハンガーブラケットＡの両側板部２Ａが挟持され、両固定側部４１，４１の調整孔４３，４３と、ハンガーブラケットＡのテレスコ長孔３１，３１に締付具５のボルト軸５１が貫通し、ロックレバー部５２及び締付カム５３と共にナット５４によって装着される〔図１(Ｃ)参照〕。

前記ロックレバー部５２の回動操作により、前記固定側部４１，４１が押圧され、締め付けられる。これによって、ハンガーブラケットＡと共にコラムパイプ１が固定ブラケット４に軸方向にロック（固定）される。

次に、本発明における二次衝突時の動作を、溶接部６の自由位置溶接部６２の位置における第１タイプ乃至第３タイプに分けて説明する。また、以下説明では、衝撃吸収長孔３２に傾斜辺３４が形成され且つ、該傾斜辺３４が上辺３２ａに形成されたものとして説明する。

まず、接合構造の第１実施形態における二次衝突時の動作から説明する。図６（Ａ）は、接合構造の第１実施形態の溶接構造におけるエネルギー吸収特性を示すグラフである。横軸は、衝撃吸収長孔３２に対するボルト軸５１の相対的移動のストローク（行程）を示している。縦軸は、傾斜辺３４を圧潰するときの荷重を示すものであり、自由位置溶接部６２を溶接位置調整領域Ｋの前後方向中間領域の中間，後端寄り及び前端寄りに設けた場合の後半のエネルギー吸収特性変化を示している。

二次衝突により、ボルト軸５１がテレスコ長孔３１から衝撃吸収長孔３２に相対的に移動する。衝撃吸収長孔３２の上辺３２ａには、傾斜辺３４が設けられ、ボルト軸５１は、傾斜辺３４に当接し、該傾斜辺３４を押圧しつつ或いはしごきつつ、ボルト軸５１は相対的に後方側へ移動する。この傾斜辺３４がボルト軸５１に押圧される或いはしごかれて圧潰されることによってエネルギー吸収荷重の後半荷重を徐々に増大させることができる。

この二次衝突時の後半のエネルギー吸収動作では、溶接位置調整領域Ｋにおける自由位置溶接部６２の位置によって、エネルギー吸収特性つまりエネルギー吸収時の抵抗力が変化する。ハンガーブラケットＡにおける既定溶接部６１と、自由位置溶接部６２の間では、両上端部２１ａ，２２ａがズレたり変形することがなく、傾斜辺３４がボルト軸５１との相対移動により圧潰される。これにより、既定溶接部６１と自由位置溶接部６２の間では、エネルギー吸収における抵抗を低くすることなく維持することができる。

両上端部２１ａ，２２ａにおいて自由位置溶接部６２より後方側の非溶接箇所では、ボルト軸５１によって傾斜辺３４が圧潰されるときに、該傾斜辺３４の圧潰の影響が上端部２１ａ，２２ａに伝わり、上端部２１ａ，２２ａが二次衝突前の状態から変形することになる。

前述したように、図３における(ＡI)，（ＢI），（ＣI）は、既定溶接部６１における溶接箇所を２箇所とした接合構造の第１実施形態を示している。また、図３における(ＡII)，（ＢII），（ＣII）は、(ＡI)，（ＢI），（ＣI）のそれぞれにおける二次衝突時の状態を示している。さらに、詳しくは、図３（ＡI）は、溶接位置調整領域Ｋにおける自由位置溶接部６２の位置の第１タイプとしたもので、該自由位置溶接部６２を溶接位置調整領域Ｋの中間位置とした場合である。この場合、二次衝突時の後半で、自由位置溶接部６２より後方側の非溶接箇所における第１側板部２１及び第２側板部２２の上端部２１ａ，２２ａが僅かに上方に移動し、エネルギー吸収における抵抗を減少させる設定ができる〔図６（Ａ）の中間参照〕。

図３（ＢI）は、溶接位置調整領域Ｋにおける自由位置溶接部６２の位置の第２タイプとしたもので、該自由位置溶接部６２を溶接位置調整領域Ｋの前端寄りの位置とした場合である。この場合、二次衝突時の後半で、自由位置溶接部６２より後方側の非溶接箇所における第１側板部２１及び第２側板部２２の上端部２１ａ，２２ａが大きく上方に移動し、エネルギー吸収における抵抗をより一層減少させる設定ができる〔図６（Ａ）の前端寄り参照〕。

図３（ＣI）は、溶接位置調整領域Ｋにおける自由位置溶接部６２の位置の第３タイプとしたもので、該自由位置溶接部６２を溶接位置調整領域Ｋの後端寄りの位置とした場合である。この場合、二次衝突時の後半で、第１側板部２１及び第２側板部２２の上端部２１ａ，２２ａはほとんど移動しないもので、エネルギー吸収における抵抗を大きくする設定ができる〔図６（Ａ）の後端寄り参照〕。

図６（Ａ）の本発明のエネルギー吸収特性を示すグラフを参照すると、自由位置溶接部６２の位置における第１タイプでは、自由位置溶接部６２が傾斜辺３４の中間領域に設けられ、自由位置溶接部６２よりも後方側は非溶接個所であり、この箇所における両上端部２１ａ，２２ａは柔軟且つ可変性を有する。よって、二次衝突における後半のエネルギー吸収特性を自由位置溶接部６２より後方側からエネルギー吸収荷重を緩やかな増加に変化させることができる。

さらに、自由位置溶接部６２の位置における第２タイプでは、自由位置溶接部６２が傾斜辺３４の前後方向前端寄り位置に設けられている。したがって、自由位置溶接部６２より後方側の非溶接箇所の範囲は最も広くなっており、上端部２１ａ，２２ａの変形可能な範囲も広くなり、後半のエネルギー吸収特性は、二次衝突の後半初期からエネルギー吸収荷重を緩やかな増加に変化させることができる。

また、自由位置溶接部６２の位置における第３タイプでは、自由位置溶接部６２が傾斜辺３４の前後方向後端寄り位置に設けられている。これにより、非溶接箇所がほぼ存在しない構成であり、二次衝突における後半のエネルギー吸収特性の全領域に亘って、エネルギー吸収荷重を徐々に増加させることができる。

以上、二次衝突におけるエネルギー吸収の自由位置溶接部６２の役目について、衝撃吸収長孔３２に、傾斜辺３４に例をあげて説明した。これに対して、衝撃吸収長孔３２を軸方向に沿う細溝形状とした場合も同様に、自由位置溶接部６２の位置によって後半のエネルギー吸収特性を変化させることができる。

次に、接合構造の第２実施形態における二次衝突時の動作を説明する。前述したように、図６（Ｂ）は、接合構造の第２実施形態の溶接構造におけるエネルギー吸収特性を示すグラフである。接合構造の第２実施形態における動作は第１実施形態と略同様であり、基本的動作の説明は省略する。図４における(ＡI)，（ＢI），（ＣI）は、既定溶接部６１における溶接箇所を１箇所とした接合構造の第２実施形態を示している。また、図４における(ＡII)，（ＢII），（ＣII）は、(ＡI)，（ＢI），（ＣI）のそれぞれにおける二次衝突時の状態を示している。

さらに詳しくは、図４（ＡI）は、溶接位置調整領域Ｋにおける自由位置溶接部６２の位置の第１タイプとしたもので、該自由位置溶接部６２を溶接位置調整領域Ｋの中間位置とした場合である。この場合、二次衝突時の後半で、自由位置溶接部６２より後方側の非溶接箇所における第１側板部２１及び第２側板部２２の上端部２１ａ，２２ａが僅かに上方に移動し、エネルギー吸収における抵抗を減少させる設定ができる〔図６（Ｂ）の中間参照〕。

図４（ＢI）は、溶接位置調整領域Ｋにおける自由位置溶接部６２の位置の第２タイプとしたもので、該自由位置溶接部６２を溶接位置調整領域Ｋの前端寄りの位置とした場合である。この場合、二次衝突時の後半で、自由位置溶接部６２より後方側の非溶接箇所における第１側板部２１及び第２側板部２２の上端部２１ａ，２２ａが大きく上方に移動し、エネルギー吸収における抵抗をより一層減少させる設定ができる〔図６（Ｂ）の前端寄り参照〕。

図４（ＣI）は、溶接位置調整領域Ｋにおける自由位置溶接部６２の位置の第３タイプとしたもので、該自由位置溶接部６２を溶接位置調整領域Ｋの後端寄りの位置とした場合である。この場合、二次衝突時の後半で、第１側板部２１及び第２側板部２２の上端部２１ａ，２２ａはほとんど移動しないもので、エネルギー吸収における抵抗を大きくする設定ができる〔図６（Ｂ）の後端寄り参照〕。

接合構造の第２実施形態は、既定溶接部６１の溶接箇所が第１既定溶接部６１ａのみであり、接合構造の第１実施形態と比較して、二次衝突時におけるハンガーブラケットＡの変形量が多くなる。そして、特に溶接位置調整領域Ｋにおける自由位置溶接部６２の位置の第２タイプとしたもので、自由位置溶接部６２は上端部２１ａ，２２ａの前端寄りの位置にあり、上端部２１ａ，２２ａの後端の変形は、接合構造の第１実施形態よりも大きくなる〔図６（Ｂ）参照〕。

このように、本発明ではハンガーブラケットＡの自由位置溶接部６２の位置を変えるだけで、二次衝突における後半のエネルギー吸収特性を変化させることができる。自由位置溶接部６２の前後方向位置によって様々な後半のエネルギー吸収特性を設定することができる。これにより、搭載する車種ごとにハンガーブラケットＡの型変更を行うことなく、対応することができる。更に、衝撃吸収長孔３２に傾斜辺３４を形成したり、軸方向に沿う細溝形状とし、自由位置溶接部６２の前後方向位置と組み合わせることで様々なバリエーションの二次衝突における後半のエネルギー吸収特性を設定することができる。

１…コラムパイプ、Ａ…ハンガーブラケット、２Ａ…側板部、２１…第１側板部、
２２…第２側板部、３１…テレスコ長孔、３２…衝撃吸収長孔、３３…突出板片、
３４…傾斜辺、４…固定ブラケット、４１…固定側部、５…締付具、５１…ボルト軸、
６…溶接部、６１…既定溶接部、６１ａ…第１既定溶接部、６１ｂ…第２既定溶接部、
６２…自由位置溶接部、Ｋ…溶接位置調整領域。

Claims (7)

1. コラムパイプと、該コラムパイプに固着され、幅方向両側に側板部を有するハンガーブラケットと、該ハンガーブラケットの幅方向両側を挟持する固定側部を有する固定ブラケットと、該固定ブラケットと前記ハンガーブラケットとを締付及び締付解除するボルト軸を有する締付具とを備え、前記側板部は、第１側板部と第２側板部とからなり、前記第１側板部と前記第２側板部には前方側から後方側に向かって前記ボルト軸を挿入可能としたテレスコ長孔と衝撃吸収長孔が形成されると共に、両前記側板部の上端には前後方向に沿って前記コラムパイプと接続される上端部が設けられると共に該上端部の少なくとも前端側に前記コラムパイプと接合する既定溶接部が設けられ、該既定溶接部よりも後方側の領域を溶接位置調整領域とし、該溶接位置調整領域内の適所に前記コラムパイプと接合する自由位置溶接部が設けられてなることを特徴とするステアリング装置。
2. 請求項１に記載のステアリング装置において、前記既定溶接部は、両前記上端部に１箇所設けられてなることを特徴とするステアリング装置。
3. 請求項１に記載のステアリング装置において、前記既定溶接部は第１既定溶接部と第２既定溶接部とから構成され、前記第１既定溶接部は両前記上端部の前端側に設けられ、前記第２既定溶接部は、両前記上端部で且つ前記テレスコ長孔と前記衝撃吸収長孔の境付近に対応する位置に設けられてなることを特徴とするステアリング装置。
4. 請求項１，２又は３の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記自由位置溶接部は前記溶接位置調整領域の前後方向中間領域に設けられてなることを特徴とするステアリング装置。
5. 請求項１，２又は３の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記自由位置溶接部は前記溶接位置調整領域の前後方向後端寄りに設けられてなることを特徴とするステアリング装置。
6. 請求項１，２又は３の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記自由位置溶接部は前記溶接位置調整領域の前後方向前端寄りに設けられてなることを特徴とするステアリング装置。
7. 請求項１，２，３，４，５又は６の何れか１項に記載のステアリング装置において、前記第１側板部又は前記第２側板部の少なくとも一方の前記衝撃吸収長孔に傾斜辺が設けられる構成としてなることを特徴とするステアリング装置。

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