JPWO2003047945A1 - 衝撃吸収式ステアリングコラム装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次衝突時のコラプスストロークの進行途中等に、衝撃エネルギーの吸収量を細かく調整できる車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置に関する。
背景技術
車両が建造物等に衝突した場合、運転者が慣性によりステアリングホイールに二次衝突することがあり、運転者保護を図る観点から、衝撃吸収式ステアリングコラム装置の採用が一般的になりつつある。
車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置では、運転者が二次衝突した際、ステアリングコラムに車両前方に向けて衝撃エネルギーが作用し、ステアリングコラムがコラプスして車体から離脱して車両前方に移動(ストローク)し、このコラプスストロークの進行につれて、衝撃エネルギーを吸収するようになっている。
例えば、実開平5−68776号公報に開示した引裂き式の衝撃エネルギー吸収機構では、帯形状の鋼板からなるエネルギー吸収部材の中央部を車体側ブラケットに固着する一方、その両側部をU字形状に屈曲させてステアリングコラム側に固着し、ステアリングコラムが車両前方に移動する際、エネルギー吸収部材を曲げ変形させながら引裂くように構成してある。
また、しごき式の衝突エネルギー吸収機構では、例えば、金属製のワイヤの基端をコラム側ブラケットに係止し、このワイヤを車体側のチルトボルトに巻回した後、車両前方に向けて延在してあり、ステアリングコラムが車両前方に移動する際、チルトボルトによりワイヤをしごき変形するように構成してある。
しかしながら、上述した車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置では、コラプスストロークの進行につれて、略一定の衝撃エネルギーを吸収するように設定してある。そのため、コラプスストロークの進行途中に、又は各車種に応じて、衝撃エネルギーの吸収量を調整することができないといったことがある。
発明の開示
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、二次衝突時のコラプスストロークの進行途中等に、衝撃エネルギーの吸収量を細かく調整することができる車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明によれば、車両の衝突後の乗員の二次衝突時に、その衝撃エネルギーを吸収する車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、車体側ブラケットと、これに摺動自在に嵌合したコラム側ブラケットとのいずれか一方には、コラプスストロークの進行方向に沿って複数の衝撃吸収板を所定間隔をおいて並べた衝撃エネルギー吸収部材を配設し、その他方には、コラプスストロークの進行につれて前記複数の衝撃吸収板を順次破損するための破損部材を配設したことを特徴とする。
本発明の衝撃吸収式車両用ステアリングコラム装置において、前記衝撃エネルギー吸収部材は、押出し成形法により、コラプスストロークの進行方向に略直交する方向に形状およびサイズが略同じ断面を有し所定間隔をおいて並べた複数の衝撃吸収板を備えた押出し成形品を成形し、この押出し成形品を所定幅に切断して製造されたものであることが好ましい。
本発明によれば、車体側ブラケットと、これに摺動自在に嵌合したコラム側ブラケットとのいずれか一方には、コラプスストロークの進行方向に沿って複数の衝撃吸収板を所定間隔をおいて並べた衝撃エネルギー吸収部材を配設し、その他方には、コラプスストロークの進行につれて複数の衝撃吸収板を順次破損するための破損部材を配設している。即ち、二次衝突時のコラプスストロークの進行に伴って、破損部材により、所定間隔をおいて並べた複数の衝撃吸収板を順次破損して、衝撃エネルギーを吸収するようになっている。
しかも、衝撃吸収板の間隔(ピッチ)寸法、肉厚寸法、及び幅寸法を適宜調整することにより、二次衝突時のコラプスストロークの進行途中に、衝撃エネルギーの吸収量を細かく調整することができ、また、各車種に応じて衝撃エネルギーの吸収量を調整することもできる。
また、好ましくは、衝撃エネルギー吸収部材は、押出し成形法により、コラプスストロークの進行方向に略直交する方向に形状およびサイズが略同じ断面を有し所定間隔をおいて並べた複数の衝撃吸収板を備えた押出し成形品を成形し、この押出し成形品を所定幅に切断して製造している。そのため、この衝撃エネルギー吸収部材を車体側ブラケット又はコラム側ブラケットに取付ける際には、この衝撃エネルギー吸収部材を何れかのブラケット内に挿入するだけでよいため、この取付作業を簡略化することができる。また、衝撃エネルギー吸収部材を何れかのブラケット内に圧入した場合には、複数の衝撃吸収板が周囲の部材を弾性的に押圧するため、組付のガタ付き防止も図ることができる。
発明の実施の形態
以下、本発明の実施の形態に係る車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置を図面を参照しつつ説明する。
図1Aは、本発明の実施の形態に係る車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図であり、図1Bは、図1Aに示した車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置の正面図であり、図1Cは、図1Aに示した車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置の分解斜視図である。
ステアリングコラム1は、支持ブラケット2を介して車体に取付けてある。なお、ステアリングコラム1は、チルト調整及びテレスコピック調整できるようになっている。
ステアリングコラム1に回転可能に支持されたステアリング軸100の車両後方側になる上端にはステアリングホイール(図示なし)が固設され、ステアリング軸の車両前方側になる下端はユニバーサルジョイント101を介してステアリングギア機構(図示なし)に接続されている。
支持ブラケット2は、ステアリングコラム延在方向全長にわたり形状およびサイズが同一の横断面形状を有する複数の部品を嵌合して圧入することにより、支持ブラケット2を組立てられるように、複数の部品に予め分割化して設計してある。支持ブラケット2は、主として、車幅方向に拡がってかつステアリングコラム延在方向全長にわたり形状およびサイズが同一の横断面形状を有する第1ウイング部材3と、同様に車幅方向に拡がってかつ第1ウイング部材3の内側に嵌合しステアリングコラム延在方向全長にわたり形状およびサイズが同一の断面形状を有する第2ウイング部材4と、車両前方で第1ウイング部材3の内側に嵌合し固定されステアリングコラム延在方向全長にわたり形状およびサイズが同一の断面形状を有する支持部材5と、それぞれ第2ウイング部材4の内側に嵌合し固定されチルト調節用の長溝を備えステアリングコラム長手方向全長にわたり形状およびサイズが同一の横断面形状を有する複数の支持板部材6と、それぞれ第1ウイング部材3の両側に嵌合するマウント部材7a、7bとから分割化して構成してある。これら第1ウイング部材3、第2ウイング部材4、サポート部材5、複数の支持板部材6およびマウント部材7a、7bは図1Bに示される如く互いに隣り合う部材同士互いに雄雌嵌り合い係合する部分が形成されており、圧入による嵌め合い組立がされている。
第1ウイング部材3は車体側強度部材に固定される平らな頂板部3aと、この頂板部3aの両外側にほぼ上下に延びる側板部3b、3bと、側板部3b、3bからほぼ水平方向に両側に延びる横方向延在部3c、3cとが一体に形成されている。第1ウイング部材3の両外側端部にはマウント部材7a、7bが外嵌固定されている。こうして第1ウイング部材3と、前方支持部材5と、マウント部材7a、7bとで車体側ブラケットを構成している。
第1ウイング部材3の両側板部3b、3bの下端内側には長手方向に延びる係合あり溝3jが形成されており、車両前方においてこのあり溝3jには第1の前方支持部材5がその上端両側に形成された突条部5a,5aが嵌め込み固定されている。第1前方支持部材5は下方に延びる両側板部5b,5bとこれら側板部間を離隔保持する筋交い部5cとを有し、第1ウイング部材3と一体となって車体側の下方ブラケットを構成している。
第2ウイング部材4は第1ウイング部材3の形状に対応して嵌まり合う形状で、第1ウイング部材3同様平らな頂板部4aと、この頂板部4aの両側にほぼ上下に延びる側板部4b、4bと、側板部4b、4bからほぼ水平方向に両外側に延びる横方向延在部4c、4cとが一体に形成されている。
第2ウイング部材4の両側板部4b、4b下端内側には長手方向に延びる係合あり溝4d、4dが形成されており、車両後方においてこのあり溝4d、4dには第1後方支持部材6aの上端突状部6bが嵌め込み固定されている。第1後方支持部材6aは下方に延びる板状で、第2ウイング部材4の両側板部4b、4bの下面に接触して外方に突条部6cを有しており、該突条部6cには長手方向に延びるあり溝6dが形成されている。第1後方支持部材6aの外側には第2後方支持部材6gがその突条部6hを第1後方支持部材の蟻溝に嵌め込み固定されている。第2後方支持部材6gの上端外側には突条部6iを有しており該突条部には長手方向に延びるあり溝が形成されている。第2後方支持部材6gの外側には第2後方支持部材6gと同一形状の第3後方支持部材6kが第2後方支持部材6gに第2後方支持部材6gと同様に嵌め込み固定されている。第1から第3後方支持部材6a、6g、6kで前述した支持板部材6を構成している。また、第2ウイング部材4と第1、第2および第3後方支持部材6a、6g、6kとでコラム側ブラケットを構成している。
第1ウイング部材3の頂板部3aには図1Cに示すように丸孔3eが形成されており、一方この丸孔3eに対向して第1ウイング部材3の頂板部3aに重なり合う第2ウイング部材4の頂板部4aには長孔4eが形成されており、これら2つの孔を介して第1ウイング部材3の頂板部3aと第2ウイング部材4の頂板部4aとは図示なきボルト等の適切な固定手段により車体強度部材に取り付け固定されるが、第2ウイング部材4を含むコラム側ブラケットに所定以上の衝撃荷重が加わるときコラム側ブラケットは第1ウイング部材3から成る車体側ブラケットに対して移動可能になっている。
第1ウイング部材3の横方向延在部3c、3cの外端下向き突出部3d、3dの下端はさらに内方に向かう内向き突出部3f、3fを一体に有している。他方、第2ウイング部材4の横方向延在部4c、4cの外側端部は第1ウイング部材3の内向き突出部3f、3fの上面に対向する下面を有している。
支持ブラケット2において、車体側ブラケットとコラム側ブラケットとの間にこうして形成された空間部分に二次衝突時にステアリングコラム1にかかる衝撃エネルギーを吸収する衝撃エネルギー吸収機構Xが設けてある。衝撃エネルギー吸収機構Xについて図2A以下を参照して後に詳しく説明する。
ステアリングコラム1はその下端部が前方支持部材5に回動可能に支持されている。ステアリングコラム1はまたコラム下部に一体的に固設された側壁部1aがコラム側ブラケットを構成する後方支持部材6a,6g,6kに公知構造の締め付け機構を介して締め付け固定されている。コラム下部に形成されたコラム軸方向に延びる長孔1c、1dはコラムのテレスコ位置調節用のものであり(図1A参照)、コラム側ブラケットの支持部材6a、6g、6kに形成された上下に延びる長孔6f、6j、6nはコラムのチルト位置調節用のものである(図1C参照)。
次に、車体側側ブラケットとコラム側ブラケットとの間に設けられる衝撃エネルギー吸収機構Xについて詳説する。
図2Aおよび図2Bは、二次衝突時の衝撃エネルギーを吸収する衝撃エネルギー吸収機構の模式図であり、図2Aは、衝撃エネルギー吸収前の状態、図2Bは衝撃エネルギー吸収途中の状態を示している。
衝撃エネルギー吸収機構Xは、二次衝突時ステアリングコラム1がコラム側ブラケットと共に進行する方向に沿って複数の衝撃吸収板11を所定間隔をおいて並べた衝撃エネルギー吸収部材10と、ステアリングコラム1のこの進行につれて複数の衝撃吸収板11を順次破損して衝撃エネルギーを吸収するための破損部材20とから構成してある。なお、本明細書において、二次衝突時ステアリングコラム1がコラム側ブラケットと共に進行して衝撃吸収部材により衝撃エネルギーを吸収して停止するまでをコラプスストロークと言う。
複数の衝撃吸収板11を有する衝撃エネルギー吸収部材10は例えば車体側ブラケットを構成する第1ウイング部材3の内向き突出部3f、3f上に配置され、破損部材20はコラム側ブラケットを構成する第2ウイング部材4の横方向延在部4c、4cの下面に固設されているが、この逆でも良い。
これにより、二次衝突時コラム側ブラケットがステアリングコラムと共に車両前方に移動するコラプスストロークの進行に伴って、破損部材20により、所定間隔をおいて並べた複数の衝撃吸収板11を順次破損して、衝撃エネルギーを吸収するようになっている。
また、衝撃吸収板11の間隔(ピッチ,p1,p2…)寸法、肉厚(t1,t2…)寸法、及び幅寸法を適宜調整することにより、二次衝突時のコラプスストロークの進行途中に、衝撃エネルギーの吸収量を細かく調整することができ、また、各車種に応じて衝撃エネルギーの吸収量を調整することもできる。
図3Aおよび図3Bはそれぞれ衝撃エネルギー吸収機構の正面図及び側面図である。図4Aおよび図4Bは、衝撃エネルギー吸収機構の側面図であり、それぞれ衝撃エネルギー吸収の前および後を示す。
図3A、図3B及び図4A、図4Bの例では、概略的に示されるコラム側ブラケット40には、コラプスストロークの進行方向に沿って複数の衝撃吸収板11を所定間隔をおいて並べた衝撃エネルギー吸収部材10を配設し、概略的に示される車体側ブラケット30には、コラプスストロークの進行につれて前記複数の衝撃吸収板11を順次破損するための破損部材20を配設してある。
これにより、コラプスストロークの進行に伴って、破損部材20により、所定間隔をおいて並べた複数の衝撃吸収板11を順次破損して、衝撃エネルギーを吸収することができる。
さらに、衝撃エネルギー吸収部材10は、押出し成形法により、コラプスストロークの進行方向に略直交する方向に形状およびサイズが略同じ断面を有し所定間隔をおいて並べた複数の衝撃吸収板11を備えた押出し成形品を成形し、この押出し成形品を所定幅に切断して製造している。
従って、この衝撃エネルギー吸収部材10を車体側ブラケット30又はコラム側ブラケット40に取付ける際には、この衝撃エネルギー吸収部材10を何れかのブラケット30,40内に挿入するだけでよいため、この取付作業を簡略化することができる。また、衝撃エネルギー吸収部材10を何れかのブラケット30,40内に圧入した場合には、複数の衝撃吸収板11が周囲の部材を弾性的に押圧するため、組付のガタ付き防止も図ることができる。
図5は、衝撃エネルギー吸収機構の側面図である。
図5の例では、衝撃吸収板11の間隔(ピッチ)寸法、肉厚寸法、及び幅寸法を適宜調整することにより、二次衝突時のコラプスストロークの進行途中に、衝撃エネルギーの吸収量を細かく調整することができ、また、各車種に応じて衝撃エネルギーの吸収量を調整することもできる。
また、衝撃エネルギー吸収部材10は、図5に示すように、ブラケット30,40内に形成した溝内に嵌合してあってもよい。
図6A、図6B、図6Cおよび図6Dは、夫々、衝撃エネルギー吸収機構の斜視図である。
図6Aの例では、衝撃エネルギー吸収部材10と破損部材20が垂直になるように配置してあり、図6Bの例では、2組の衝撃エネルギー吸収部材10と破損部材20が垂直になるように配置してある。図6Cの例では、衝撃エネルギー吸収部材10と破損部材20が水平になるように配置してあり、図6Dの例では、2組の衝撃エネルギー吸収部材10と破損部材20が水平になるように配置してある。
図7Aおよび図7Bは、従来に係る切り裂き式の衝撃エネルギー吸収機構の平面図であり、それぞれ切り裂き前と後とを示している。図8A〜図8Dは、本実施の形態に係る衝撃エネルギー吸収機構の平面図であり、図8Aは衝撃吸収前、図8Bは衝撃吸収1列目終了後、図8Cは衝撃吸収前、2列目終了後、そして図8Dは3列目終了後を示している。
従来の図7A、図7Bと、本実施の形態の図8A〜図8Dとでは、「エネルギー吸収機能距離」は、略同一である。
しかし、本実施の形態の図8A〜図8Dでは、複数の衝撃吸収板11を備えた衝撃エネルギー吸収部材10と破損部材20が3段にわたって設けてあるため、大略的には、従来の図7に比べて、略3倍の衝撃エネルギーを吸収するストローク(距離)がある。
従って、別言すれば、同一の衝撃エネルギーを吸収する場合、本実施の形態の図8A〜図8Dでは、「エネルギー吸収機能距離」は、従来に比べて、1/3にすることができる。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
以上説明したように、本発明によれば、車体側ブラケットと、これに摺動自在に嵌合したコラム側ブラケットとのいずれか一方には、コラプスストロークの進行方向に沿って複数の衝撃吸収板を所定間隔をおいて並べた衝撃エネルギー吸収部材を配設し、その他方には、コラプスストロークの進行につれて複数の衝撃吸収板を順次破損するための破損部材を配設している。即ち、二次衝突時のコラプスストロークの進行に伴って、破損部材により、所定間隔をおいて並べた複数の衝撃吸収板を順次破損して、衝撃エネルギーを吸収するようになっている。
しかも、衝撃吸収板の間隔(ピッチ)寸法、肉厚寸法、及び幅寸法を適宜調整することにより、二次衝突時のコラプスストロークの進行途中に、衝撃エネルギーの吸収量を細かく調整することができ、また、各車種に応じて衝撃エネルギーの吸収量を調整することもできる。
また、衝撃エネルギー吸収部材は、押出し成形法により、コラプスストロークの進行方向に略直交する方向に形状およびサイズが略同じ断面を有し所定間隔をおいて並べた複数の衝撃吸収板を備えた押出し成形品を成形し、この押出し成形品を所定幅に切断して製造している。そのため、この衝撃エネルギー吸収部材を車体側ブラケット又はコラム側ブラケットに取付ける際には、この衝撃エネルギー吸収部材を何れかのブラケット内に挿入するだけでよいため、この取付作業を簡略化することができる。また、衝撃エネルギー吸収部材を何れかのブラケット内に圧入した場合には、複数の衝撃吸収板が周囲の部材を弾性的に押圧するため、組付のガタ付き防止も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
図1Aは、本発明の一実施の形態に係る車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図である。
図1Bは、図1Aに示した車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置の正面図である。
図1Cは、図1Aに示した車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置の分解斜視図である。
図2Aおよび図2Bは、二次衝突時の衝撃エネルギーを吸収する衝撃エネルギー吸収機構の模式図である。
図3Aおよび図3Bは、それぞれ衝撃エネルギー吸収機構の正面図及び側面図である。
図4Aおよび図4Bは、衝撃エネルギー吸収機構の側面図であり、それぞれ衝撃エネルギー吸収の前および後を示す。
図5は、衝撃エネルギー吸収機構の側面図である。
図6A、図6B、図6Cおよび図6Dは、夫々、衝撃エネルギー吸収機構の斜視図である。
図7Aおよび図7Bは、従来に係る切り裂き式の衝撃エネルギー吸収機構の平面図であり、それぞれ切り裂き前および切り裂き後の状態を示している。
図8A、図8B、図8C及び図8Dは、本実施の形態に係る、複数列の衝撃吸収板と破損部材とを備えた衝撃エネルギー吸収機構の平面図であり、それぞれ異なったエネルギー吸収状態を示している。
Claims (3)
- 車両の衝突後の乗員の二次衝突時に、その衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
車体側ブラケットと、これに摺動自在に嵌合したコラム側ブラケットとのいずれか一方には、コラプスストロークの進行方向に沿って複数の衝撃吸収板を所定間隔をおいて並べた衝撃エネルギー吸収部材を配設し、その他方には、コラプスストロークの進行につれて前記複数の衝撃吸収板を順次破損するための破損部材を配設したことを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。 - 上記複数の衝撃吸収板の間隔寸法、肉厚寸法および幅寸法の少なくとも一つを適宜調整し、二次衝突時のコラプス荷重特性を調整可能としたことを特徴とする、請求項1に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
- 前記衝撃エネルギー吸収部材は、押出し成形法により、コラプスストロークの進行方向に略直交する方向に形状およびサイズが略同じを有し所定間隔をおいて並べた複数の衝撃吸収板を備えた押出し成形品を成形し、この押出し成形品を所定幅に切断して製造したことを特徴とする請求項1または2に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
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