WO2012090616A1 - ステアリングコラム用支持装置およびその組立方法 - Google Patents

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body side
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藤原 健
定方 清
瀬川 徹
隆宏 南方
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    • 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
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    • Y10T29/49764Method of mechanical manufacture with testing or indicating
    • Y10T29/49771Quantitative measuring or gauging

Definitions

  • the present invention relates to a steering column support device for supporting a steering column so that it can be displaced forward with respect to a vehicle body while absorbing impact energy applied to a steering wheel from a driver's body in the event of a collision. It relates to an assembly method.
  • the automobile steering device transmits the rotation of the steering wheel 1 to the input shaft 3 of the steering gear unit 2, and pushes and pulls the pair of left and right tie rods 4 as the input shaft 3 rotates.
  • the steering angle is given to the front wheels which are the steered wheels.
  • the steering wheel 1 is supported and fixed at the rear end portion of the steering shaft 5.
  • the steering shaft 5 is rotatably supported by the steering column 6 with the cylindrical steering column 6 inserted in the axial direction. ing.
  • the front end portion of the steering shaft 5 is connected to the rear end portion of the intermediate shaft 8 via a universal joint 7, and the front end portion of the intermediate shaft 8 is connected to the input shaft 3 via another universal joint 9.
  • the intermediate shaft 8 is configured to be able to transmit torque and to be shrunk in its entire length by an impact load, and the steering gear unit 2 in a primary collision in which a vehicle collides with another vehicle or the like in a collision accident. Regardless of the rearward displacement, the steering wheel 1 is prevented from being displaced rearward via the steering shaft 5 and pushing up the driver's body.
  • a housing 10 that houses a reduction gear and the like constituting the electric power steering device is fixed to the front end portion of the steering column 6a. Further, a steering shaft 5a is rotatably supported inside the steering column 6a, and a steering wheel 1 (FIG. 17) is formed at a rear end portion of the steering shaft 5a and protruding from a rear end opening of the steering column 6a. Can be fixed freely.
  • the steering column 6a and the housing 10 are supported by a flat plate-like vehicle body side bracket (not shown) fixed to the vehicle body so that the steering column 6a and the housing 10 can be detached forward based on a forward impact load.
  • each of these brackets 12 and 13 includes one or two mounting plate portions 14a and 14b, and the mounting plate portions 14a and 14b are respectively formed with notches 15a and 15b that open to the rear edge side. Yes. And the sliding plates 16a and 16b are each assembled
  • Coupling is performed by press-fitting the locking pin 22 into the small locking holes 21a and 21b.
  • These locking pins 22 are formed of a relatively soft material such as an aluminum alloy or a synthetic resin that is torn by an impact load applied during a secondary collision.
  • the engaging portion between the locking capsule 19 fixed to the column side support bracket 12a and the vehicle body side fixing bracket 11 is only one place in the center portion in the width direction. For this reason, it is easy to perform tuning for releasing the engagement of the engaging portion at the time of the secondary collision and stably displacing the steering wheel 1 forward.
  • this structure it is effective from the surface that allows the steering column 6b to be released in a stable posture forward at the time of a secondary collision, but the load (detachment load) required for this separation is low and stable. There is room for improvement in terms of further enhancing the protection of the elderly.
  • this separation load is suppressed so that the steering column 6b starts to be smoothly displaced forward at the moment when the secondary collision occurs. It is preferable to do. In this way, at the moment of the occurrence of the secondary collision, the forward displacement of the steering column 6b is smoothly performed so that the impact applied to the driver's body colliding with the steering wheel 1 is minimized and the displacement is started.
  • the energy absorbing member 17 attached to the steering column 6b is plastically deformed to absorb the impact energy transmitted to the steering wheel 1, thereby further enhancing the protection of the driver. Become.
  • connection bracket is composed of the main connection blanket and the sub-connection blanket
  • the one connecting bracket is coupled and fixed to the upper plate portion of the column side bracket, and the upper plate portion of the column side bracket is supported with respect to the vehicle body side bracket.
  • Measure the intermediate separation load which is the load at which the column bracket on the lever starts to move forward.
  • the steering column support device of the present invention it is easy to tune to stably displace the steering wheel forward at the time of a secondary collision, and a structure capable of reducing and stabilizing the separation load is realized.
  • the low and stable separation load is generated by elastically holding the vehicle body side bracket between the upper plate portion of the column side bracket and the holding plate portion constituting the connection bracket.
  • the column side bracket is supported with respect to the vehicle body side bracket by utilizing the frictional force.
  • the frictional force can be easily adjusted by appropriately selecting the material and thickness of the connecting bracket and changing the elasticity (rigidity) of the connecting bracket. For this reason, it becomes possible to make the said detachment load determined based on the said frictional force low and stable.
  • FIG. 8 shows a second example of the embodiment of the present invention, in a state before the bolt and nut are tightened on the left half, and in a state after the bolt and nut are tightened on the right half, respectively.
  • FIG. FIG. 9 shows a third example of an embodiment of the present invention, in a state before caulking the cylindrical portion formed by burring the left half, and in a state after caulking the right half, It is sectional drawing similar to FIG.
  • FIG. 10 is a half sectional view (A) to (D) and a partially enlarged view (E) showing the progress of clinching in the order of steps in the fourth example of the embodiment of the present invention.
  • the rear end of the upper plate portion 23 of the column side bracket 12b is formed by a part of the metal plate constituting the vehicle body side bracket 11a at the rear end portion of the vehicle body side bracket 11a.
  • a folded portion 27 formed by folding a portion protruding rearward from the edge toward the front and lower side in a U-shaped cross section is provided.
  • the folded portion 27 loosely holds the rear end portion of the upper plate portion 23 while facing the upper and lower surfaces of the rear end portion of the upper plate portion 23 of the column side bracket 12b.
  • the folded edge 27 can be omitted, and the bent edge 26 can be continuously formed on the entire peripheral portion of the substrate 25 except the front edge.
  • the shape of the rear half of the rising portion 32 substantially matches the shape of the rear end portion of the locking notch 28, and the connecting bracket 30 can move the locking notch 28 in the front-rear direction. It is prevented from rotating in a state of being located in the notch 28.
  • the shape of the rear end portion of the locking notch 28 is rectangular or substantially V-shaped in plan view
  • the mounting plate portion 31 and the rising portion 32 have a rectangular shape or a rhombus shape according to this shape. It can also be.
  • connection bracket 30 can obtain desired elasticity, such as a stainless spring steel plate, a galvanized steel plate, or a phosphor bronze plate, and the vehicle body side bracket 11a that is in contact with or between the connection bracket 30 and the vehicle body side bracket 11a.
  • desired elasticity such as a stainless spring steel plate, a galvanized steel plate, or a phosphor bronze plate
  • the vehicle body side bracket 11a that is in contact with or between the connection bracket 30 and the vehicle body side bracket 11a.
  • the connecting bracket 30 is formed by plastic working that presses the central portion of the metal plate having an outer diameter substantially coincident with the outer diameter of the holding plate portion 33 in the surface direction.
  • the bolts 36 are inserted into the mounting holes 34 and the through holes 35 in a state where the mounting holes 34 formed in the central portion of the mounting plate portion 31 and the through holes 35 formed in the upper plate portion 23 are aligned. Further, the bolt 36 and the nut 37 are screwed and tightened. By this tightening, the lower surface of the mounting plate portion 31 and the upper plate portion 23 are brought into close contact with each other, and the mounting plate portion 31 is coupled and fixed to a portion exposed on the inner surface of the locking notch 28 on the upper surface of the upper plate portion 23.
  • the length of the locking notch 28 in the front-rear direction is set so that the secondary collision has progressed, that is, the impact applied to the steering wheel from the driver's body accompanying the secondary collision.
  • the holding plate portion 33 of the connecting bracket 30 does not slip out forward from the locking cutout 28.
  • An energy absorbing member is provided between the side bracket 11a or a portion such as the vehicle body that is not displaced forward even during a secondary collision, and allows the column side bracket 12b to be displaced forward while being plastically deformed.
  • the upper plate portion 23 and the connection bracket 30 of the column side bracket 12b start to be displaced forward with respect to the vehicle body side bracket 11 along with the separation load.
  • the energy absorbing member is plastically deformed to absorb the impact energy transmitted from the driver's body to the column side bracket 12b. Since various structures of the energy absorbing member are conventionally known and are not the gist of the present invention, illustration and detailed description thereof are omitted.
  • the four corner portions of the lower surface of the holding plate portion 33 are brought into contact with the upper surface of the vehicle body side bracket 11a.
  • at least two positions of the left and right end portions of the lower surface of the holding plate portion 33 may be brought into contact with the upper surface of the vehicle body side bracket 11a.
  • FIG. 7B a total of three positions including two positions on the front left and right ends of the holding plate 33a and one position on the center of the rear end are brought into contact with the upper surface of the vehicle body side bracket 11a.
  • the positions of the two left and right end portions of the holding plate portion 33b can be brought into contact with the upper surface of the vehicle body side bracket 11a in the front-rear direction.
  • the contact area can be stabilized, so that the separation load at the time of the secondary collision can be more stabilized. If the lower surface of the contact portion 38 elastically contacts the upper surface of the vehicle body side bracket 11a with the bolt 36 and the nut 37 tightened, the yield point of the metal plate constituting the connection bracket 30a is exceeded. Thus, the plastic deformation region can also be deformed. However, in order to stabilize the separation load, it is desirable to assemble in the elastic region, that is, so as not to exceed the yield point. Since the configuration and operation of the other parts are the same as those in the first example, the illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
  • the upper plate portion of the column side bracket and the connecting bracket can be joined and fixed by welding such as spot welding or fillet welding.
  • the means for coupling and fixing the upper plate portion of the column side bracket and the connecting bracket is not particularly limited.
  • the connecting blanket is composed of two members, a main connecting blanket 40 and a sub-connecting blanket 41, each of which has a plate shape, and a locking notch is formed on the upper surface of the upper plate portion 23 constituting the column side bracket 12b.
  • the main connection bracket 40 and the sub connection bracket 41 are coupled and fixed to a portion exposed on the inner side of 28a.
  • the shape of the rear end portion (back end portion) of the locking notch 28a is substantially rectangular.
  • the main connection bracket 40 is formed by bending a rectangular metal plate having elasticity and corrosion resistance, such as a stainless steel plate, a main mounting plate portion 42, a pair of left and right main rising portions 43, and a main clamping plates 44 of the left and right pair.
  • the left and right main restraining plate portions 44 are bent outward from the upper end edges of the left and right main rising portions 43 and extend. That is, in this example, the main holding plate portion 44 is provided in a state of being bent in opposite directions.
  • the shape of the main holding plate portion 44 in a free state is inclined in a downward direction as it goes to the front end edge (left and right end edges).
  • the front-end edge part of the main pressing board part 44 is offset toward the downward direction, respectively. Accordingly, the lower surfaces of the front end portions of the main restraining plate portions 44 similarly project downward as compared to the intermediate portion or the bottom surface of the base end portion.
  • the step h between the lower surface of the front end portion and the lower surface of the main mounting plate portion 42 is made smaller than the thickness T of the substrate portion 25 of the vehicle body side bracket 11a (h ⁇ T).
  • the main connection bracket 40 and the sub connection bracket 41 are coupled and fixed to the upper surface of the upper plate portion 23 of the column side bracket 12b by a main bolt 50, a main nut 51, a sub bolt 52, and a sub nut 53, respectively. And between the upper surface of this upper board part 23 and the front-end
  • the left and right side portions of the locking notch 28a at the part of the board portion constituting the vehicle body side bracket 11a are connected to the upper surface of the upper plate portion 23 of the column side bracket 12b, the main holding plate portion 44, and Based on the elasticity of these holding plate portions 44, 48, the sub holding plate portion 48 is elastically sandwiched between the lower surface of the sub holding plate portion 48. For this reason, the column side bracket 12b is supported on the vehicle body side bracket 11a so that it can be detached forward based on the impact load applied based on the secondary collision.
  • the load required to displace this several millimeters is measured and set as an intermediate separation load.
  • the direction of displacement of several millimeters is opposite to the direction of displacement at the time of the secondary collision, but the direction of displacement and the magnitude of the load required for this displacement are symmetric (in either direction)
  • the load required for the displacement is the same), so it is not a problem.
  • the coupling strength of the sub-mounting plate portion 46 with respect to the upper plate portion 23 is adjusted. That is, by adjusting the tightening torque between the sub bolt 52 and the sub nut 53, the force (the surface of the contact portion) that the lower surface of the sub holding plate portion 48 constituting the sub connecting bracket 41 holds down the upper surface of the vehicle body side bracket 11a. Pressure). A gap remains between the upper surface of the upper plate portion 23 and the lower surface of the auxiliary mounting plate portion 46. After the sub-bolt 52 and the sub-nut 53 are tightened with a predetermined torque, the sub-nut 53 is prevented from loosening by, for example, caulking and deforming the tip of the flange portion of the sub-bolt 52.
  • sub-connection bracket 41 As the sub-connection bracket 41, a plurality of types having different elasticity of the sub-repression plate portion 48 are prepared, and the sub-connection bracket 41 including the sub-repression plate portion 48 having elasticity corresponding to the difference is selected.
  • the sub-mounting plate portion 46 of the sub-connecting bracket 41 is coupled and fixed to the upper plate portion 23 of the column side bracket 12b.
  • plural types of sub-connecting brackets 41 having different elasticity of the sub-pressing plate portion 48 used in this case for example, those having different length dimensions in the front-rear direction, those having different thickness dimensions, and those having both different Etc. can be adopted.
  • the present invention is not limited to a steering column support device having both a tilt mechanism for adjusting the vertical position of the steering wheel and a telescopic mechanism for adjusting the front-rear position, but only the tilt mechanism or the telescopic mechanism.
  • the present invention can be widely applied to a steering column support device provided only with a steering column, and further to a steering column support device with a fixed position of the steering wheel that does not include any of these mechanisms.

Abstract

 二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させるためのチューニングが容易で、しかも、離脱荷重を低く、かつ安定させることができるステアリングコラム用支持装置の構造を実現する。コラム側ブラケット12bの上板部23の上面で係止除肉部28の内側に露出している部分に結合固定される取付板部31と、この取付板部31から上方に立ち上がった立ち上がり部32と、この立ち上がり部32の上端縁から外方に折れ曲がって伸長する抑え板部33とを備える連結ブラケット30を用いる。上板部23に取付板部31を結合固定した状態で、上板部23の上面と抑え板部33の下面の間に、車体側ブラケット11の一部で、係止除肉部28の周囲部分を弾性的に挟持して、車体側ブラケット11に対してコラム側ブラケット12bを、二次衝突時に前方への離脱を可能に支持する。

Description

ステアリングコラム用支持装置およびその組立方法
 この発明は、衝突事故の際に運転者の身体からステアリングホイールに加わった衝撃エネルギを吸収しつつ、ステアリングコラムを車体に対し前方への変位を可能に支持するためのステアリングコラム用支持装置およびその組立方法に関する。
 自動車用ステアリング装置は、図17に示すように、ステアリングホイール1の回転をステアリングギアユニット2の入力軸3に伝達し、この入力軸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、操舵輪である前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ており、この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、このステアリングコラム6に回転自在に支持されている。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、この中間シャフト8の前端部は、別の自在継手9を介して、入力軸3に接続されている。なお、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、衝突事故における自動車が他の自動車などに衝突する一次衝突の際に、ステアリングギアユニット2の後方への変位に拘らず、ステアリングシャフト5を介してステアリングホイール1が後方に向けて変位して、運転者の身体を突き上げてしまうことが防止されている。
 このような自動車用ステアリング装置において、運転者のさらなる保護のため、衝突事故の際に、衝撃エネルギを吸収しつつ、ステアリングホイールを前方に変位させる構造とすることが必要とされる。すなわち、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して、運転者の保護を図るために、ステアリングホイール1を支持したステアリングコラム6を車体に対し、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により前方に離脱可能に支持するとともに、この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との間に、塑性変形することで衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材を設けたステアリングコラム用支持装置の構造は知られており(特許文献1~5参照)、すでに広く実施されている。
 図18~図20は、このようなステアリング装置の1例を示している。ステアリングコラム6aの前端部に、電動式パワーステアリング装置を構成する減速機などを収納するハウジング10を固定している。また、ステアリングコラム6aの内側にステアリングシャフト5aを、回転のみ自在に支持しており、このステアリングシャフト5aの後端部でステアリングコラム6aの後端開口から突出した部分に、ステアリングホイール1(図17参照)を固定自在としている。そして、ステアリングコラム6aおよびハウジング10を、車体に固定された平板状の車体側ブラケット(図示せず)に対し、前方に向いた衝撃荷重に基づいて前方への離脱を可能に支持している。
 このため、ステアリングコラム6aの中間部に支持したコラム側ブラケット12と、ハウジング10に支持したハウジング側ブラケット13とを、いずれも前方に向いた衝撃荷重により前方に離脱するように、車体に対し支持している。これらのブラケット12、13はいずれも、1~2箇所の取付板部14a、14bを備え、これらの取付板部14a、14bに、それぞれ後端縁側に開口する切り欠き15a、15bを形成している。そして、これらの切り欠き15a、15bを覆う状態で、これらのブラケット12、13の左右両端寄り部分に、それぞれ滑り板16a、16bを組み付けている。
 これらの滑り板16a、16bはそれぞれ、表面に、ポリアミド樹脂(ナイロン)、ポリ四フッ化エチレン樹脂(PTFE)などの滑りやすい合成樹脂製の層を形成した、炭素鋼板、ステンレス鋼板などの金属薄板を曲げ成形することにより、上板部と下板部の後端縁同士を連結板部により連結した、略U字形としている。そして、それぞれの上板部と下板部の互いに整合する部分に、ボルトもしくはスタッドを挿通するための通孔を形成している。これらの滑り板16a、16bを、それぞれの取付板部14a、14bに装着した状態で、これらの通孔は、これらの取付板部14a、14bに形成した、切り欠き15a、15bに整合する。
 コラム側ブラケット12およびハウジング側ブラケット13は、取付板部14a、14bの切り欠き15a、15bおよび滑り板16a、16bの通孔を挿通した、ボルトもしくはスタッドとナットとを螺合し、さらに締め付けることにより、車体側ブラケットに支持される。二次衝突時に、ボルトもしくはスタッドが滑り板16a、16bとともに、切り欠き15a、15bから抜け出して、ステアリングコラム6aおよびハウジング10が、コラム側ブラケット12、ハウジング側ブラケット13、およびステアリングホイール1とともに、前方に変位することが許容される。
 また、図示の例では、ボルトもしくはスタッドと、コラム側支持ブラケット12との間に、エネルギ吸収部材17を設けている。そして、このコラム側ブラケット12が前方に変位するのに伴って、エネルギ吸収部材17を塑性変形させ、ステアリングホイール1から、ステアリングシャフト5aおよびステアリングコラム6aを介してコラム側ブラケット12に伝わった衝撃エネルギを吸収するようにしている。
 二次衝突時には、図19に示す通常の状態から、図20に示すように、ボルトもしくはスタッドが、切り欠き15a、15aから抜け出して、コラム側ブラケット12が前方に変位することを許容し、ステアリングコラム6aが、このコラム側ブラケット12とともに前方に変位した状態となる。この際、ハウジング側ブラケット13に関しても、車体から離脱し、このハウジング側ブラケット13が前方に変位することが許容される。そして、コラム側ブラケット12の前方への変位に伴って、エネルギ吸収部材17がそれぞれ塑性変形し、運転者の身体から、ステアリングシャフト5aおよびステアリングコラム6aを介して、コラム側ブラケット12に伝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。
 図18~図20に示した構造では、コラム側ブラケット12を左右両側2箇所位置で車体側ブラケットに対し、二次衝突時に前方への離脱を可能に支持している。したがって、二次衝突時には、左右1対の支持部の係合を同時に外れさせることが、ステアリングホイール1を前方に、二次衝突発生の瞬間の状態のまま傾斜させずに、安定して変位させるためには重要となる。しかしながら、左右1対の支持部の係合を同時に外れさせるためのチューニングは、これらの支持部を外れさせることに対する摩擦抵抗、剪断抵抗などの抵抗や、ステアリングコラム6aとともに前方に変位する部分の慣性質量に関する左右のアンバランスなどの影響があるため、手間の掛かる作業となる。
 二次衝突時にステアリングコラムの前方への離脱を安定させるためには、特許文献1に記載された構造を採用することが効果的である。図21~図23は、特許文献1に記載された従来構造を示している。この構造では、車体側に支持固定されて、二次衝突時にも前方に変位することのない車体側ブラケット11の幅方向中央部に前端縁側が開口した係止切り欠き18を、この車体側ブラケット11の前端縁側が開口する状態で形成している。また、ステアリングコラム6b側にコラム側ブラケット12aを支持固定して、二次衝突時に、このコラム側ブラケット12aを、ステアリングコラム6bとともに前方に変位可能としている。
 さらに、このコラム側ブラケット12aに固定した係止カプセル19の左右端部を、係止切り欠き18に係止している。すなわち、この係止カプセル19の左右側面のそれぞれに形成した係止溝20を、係止切り欠き18の左右側縁部のそれぞれに係合させている。したがって、係止カプセル19の左右端部で係止溝20の上側に存在する部分は、係止切り欠き18の両側部分で、車体側ブラケット11の上側に位置している。車体側ブラケット11と係止カプセル19とは、係止溝20と係止切り欠き18の左右側縁部とを係合させた状態で、これらの部材11、19の互いに整合する部分に形成した小係止孔21a、21bに係止ピン22を圧入することで結合する。これらの係止ピン22は、アルミニウム系合金、合成樹脂などの、二次衝突時に加わる衝撃荷重で裂断する、比較的軟質の材料により形成されている。
 二次衝突時に、ステアリングコラム6bからコラム側ブラケット12aを介して、係止カプセル19に、前方に向いた衝撃荷重が加わると、係止ピン22が裂断する。そして、係止カプセル19が係止切り欠き18から前方に抜け出して、ステアリングコラム6b、さらにはステアリングシャフト5を介してこのステアリングコラム6bに支持されたステアリングホイール1の前方への変位が許容される。
 図21~図23に示した構造の場合、コラム側支持ブラケット12aに固定した係止カプセル19と車体側固定ブラケット11との係合部が、幅方向中央部の1個所のみである。このため、二次衝突時にこの係合部の係合を解除し、ステアリングホイール1を前方に安定して変位させるためのチューニングが容易になる。ただし、この構造の場合、二次衝突時にステアリングコラム6bを、前方に安定した姿勢で離脱させる面からは有効であるが、この離脱に要する荷重(離脱荷重)を低く、かつ安定させて、運転者の保護をより一層充実させる面からは改良の余地がある。
 すなわち、二次衝突時に運転者の身体に加わる衝撃をより低く抑えるためには、この離脱荷重を低く抑えて、二次衝突発生の瞬間にステアリングコラム6bが前方に、円滑に変位し始めるようにすることが好ましい。このように、二次衝突発生の瞬間に、ステアリングコラム6bの前方への変位開始を円滑に行わせて、ステアリングホイール1に衝突した運転者の身体に加わる衝撃をできるだけ小さく抑えるとともに、変位開始後、二次衝突の進行に伴って、ステアリングコラム6bに付設したエネルギ吸収部材17を塑性変形させ、ステアリングホイール1に伝わった衝撃エネルギを吸収することにより、運転者の保護充実がより図られることとなる。
 ただし、図21~図23に示した構造の場合、二次衝突発生の瞬間に、ステアリングコラム6bの前方への変位を開始させるためには、複数の係止ピン22を裂断する必要がある。これらの係止ピン22を裂断するためには、ある程度大きな衝撃荷重が必要になり、離脱荷重を低く抑える面からは不利になる。一方、図18~図20に示した構造では、二次衝突時におけるステアリングコラム6aの姿勢を安定させるための手間が面倒であることに加えて、コラム側ブラケット12を車体側に組み付けるためのボルトなどの締め付けトルクが少し変わるだけで、離脱荷重が大きく変動するため、締め付けトルクの管理も面倒になる。このような理由から、これらの従来構造では、二次衝突時にステアリングコラム1を、前方に安定した姿勢で離脱させ、しかも離脱荷重を低く、かつ安定させることが困難となっている。
実開昭51-121929号公報 特開2005-219641号公報 特開2000-6821号公報 実公昭56-25981号公報 特開昭60-169365号公報
 本発明は、上述のような事情に鑑みて、二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させるためのチューニングが容易で、しかも、離脱荷重を低く、かつ安定させることができ、さらに、必要に応じて、二次衝突後に、ステアリングホイールが過度に下降してしまうことを防止できる、ステアリングコラム用支持装置の構造の実現を目的としている。
 本発明のステアリングコラム用支持装置は、
 少なくとも幅方向両側2箇所位置で車体側に固定され、二次衝突時に前方に変位することのない車体側ブラケットであって、前記幅方向両側2箇所位置の間にある部分に、前後方向に伸長する係止除肉部が設けられている車体側ブラケットと、
 前記車体側ブラケットの下側に配置され、ステアリングコラムを支持するコラム側ブラケットであって、前記係止除肉部の幅寸法よりも大きな幅寸法を有する上板部を上端部に備えるコラム側ブラケットと、
 前記上板部の上面で前記係止除肉部の内側に露出している部分に結合固定される取付板部と、この取付板部から上方に立ち上がった立ち上がり部と、この立ち上がり部の上端縁から外側に折れ曲がって伸長する抑え板部を備える連結ブラケットと、
を備える。
 そして、前記取付板部を前記上板部に結合固定した状態で、前記抑え板部の少なくとも一部を前記車体側ブラケットの上面に弾性的に当接させて、この抑え板部と前記上板部の間に、この車体側ブラケットの一部を挟持することにより、前記コラム側ブラケットを、前記車体側ブラケットに対して、二次衝突時に加わる衝撃荷重により前方への離脱を可能に支持している。
 前記連結ブラケットは、ばね性を有する金属板であることが好ましい。
 前記車体側ブラケットの上下両面と、前記二次衝突の発生以前にこの上下両面に突き当てられた部材の表面との間に、低摩擦材製の滑り層を介在させることが好ましい。
 また、前記係止除肉部を、前記車体側ブラケットの前端縁に開口した係止切り欠きにより構成し、この係止切り欠きの前後方向に関する長さを、前記コラム側ブラケットの上板部の前後方向の長さよりも大きく、前記二次衝突時に前記ステアリングコラムおよび前記コラム側ブラケットとともに前記連結ブラケットが前方に変位し切った状態でも、この連結ブラケットを構成する前記抑え板部の少なくとも一部が前記車体側ブラケットの前端部の上側に位置して、前記連結ブラケットが脱落することを防止できるだけの長さとすることが好ましい。
 さらに好ましくは、前記車体側ブラケットが金属板製であり、この車体側ブラケットの後端部に、この金属板の一部で前記コラム側ブラケットの前記上板部の後端縁から後方に突出する部分を前下方に向け断面U字形に折り返すことにより形成された折り返し部を設けて、この折り返し部により、前記上板部の後端部を抱持させる。
 前記連結ブラケットは、単一の部材により構成することもできるが、複数の部材により構成することもできる。すなわち、前記連結ブラケットを、主連結ブラケットと副連結ブラケットとにより構成する。
 この主連結ブラケットと副連結ブラケットのうち一方の連結ブラケットは、前記上板部の上面で前記係止除肉部の内側に露出している部分に結合固定される取付板部と、この取付板部の左右両端縁から上方に立ち上がった1対の立ち上がり部と、これらの立ち上がり部の上端縁から外方に折れ曲がって伸長する左右1対の抑え板部とを備える。
 他方の連結ブラケットは、前記一方の連結ブラケットと同様に、前記上板部の上面で前記係止除肉部の内側に露出している部分に結合固定される取付板部と、この取付板部の左右両端縁から上方に立ち上がった1対の立ち上がり部と、これらの立ち上がり部の上端縁から外方に折れ曲がって伸長する左右1対の抑え板部とを備えるようにしてもよいが、中間部と左右1対の抑え板部として機能する左右両端部からなる平板状の部材により構成してもよい。
 この態様では、前記一方の連結ブラケットの取付板部を前記上板部に結合固定し、かつ、前記他方の連結ブラケットの取付板部を前記上板部に結合固定しまたは前記中間部を前記上板部に固定した状態で、これらの連結ブラケットのそれぞれの抑え板部を前記車体側ブラケットの上面に弾性的に当接させて、これらの抑え板部と前記上板部の間に、この車体側ブラケットの一部を挟持する。
 なお、前記一方の連結ブラケットが、前記主連結ブラケットであることが好ましい。
 前記連結ブラケットが、前記主連結ブランケットと前記副連結ブランケットからなる態様のステアリングコラム用支持装置を組み立てる際には、
 (1)前記一方の連結ブラケットを前記コラム側ブラケットの前記上板部に結合固定して、前記車体側ブラケットに対し前記コラム側ブラケットの上板部を支持してから、この車体側ブラケットに対してこのコラム側ブラケットが前方に変位し始める荷重である、中間段階の離脱荷重を測定する、
 (2)二次衝突時に前記車体側ブラケットに対してこのコラム側ブラケットが前後方向に変位し始めるのに適切な荷重である適正離脱荷重と、前記中間段階の離脱荷重との差を求める、
 (3)前記一方の連結ブラケットを前記コラム側ブラケットの前記上板部に結合固定された状態で、前記他方の連結ブラケットを前記上板部に結合することにより、前記コラム側ブラケットと前記車体側ブラケットとの結合強度を、前記差に見合う強度分だけ大きくする、
工程により行うことが好ましい。
 前記コラム側ブラケットと前記車体側ブラケットとの結合強度を、前記差に見合う分だけ大きくするための手段としては、(1)前記上板部に対する前記他方の連結ブラケットの連結強度を調節する、または、(2)前記他方の連結ブラケットとして、前記1対の抑え板部の弾性が前記差に見合っている連結ブラケットを用いる、手段を用いることができる。
 本発明のステアリングコラム用支持装置によれば、二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させるためのチューニングが容易で、しかも、離脱荷重を低く、かつ安定させることができる構造が実現される。
 二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させるためのチューニングの容易化は、車体側ブラケットとコラム側ブラケットとを、この車体側ブラケットを車体側に固定している幅方向両側2箇所位置の間にある部分で係合させることにより図られている。
 前記離脱荷重を低く、かつ安定させることは、前記車体側ブラケットを、前記コラム側ブラケットの上板部と、前記連結ブラケットを構成する前記抑え板部との間で弾性的に挟持することによって発生する摩擦力を利用して、前記コラム側ブラケットを前記車体側ブラケットに対して支持させることで図られている。この摩擦力は、前記連結ブラケットの材質、厚さなどを適切に選択し、この連結ブラケットの弾性(剛性)を変えることで、容易に調節することができる。このため、前記摩擦力に基づいて定まる、前記離脱荷重を低く、かつ安定させることが可能となる。
 特に、前記連結ブラケットをばね性を有する金属板により構成した場合、前記抑え板部が前記車体側ブラケットの上面を抑え付ける力を安定させて、前記摩擦力のばらつきを低く抑えることができる。さらに、前記車体側ブラケットの上下両面と相手面との間に滑り層を介在させることにより、前記摩擦力を低くして、前記離脱荷重をより低く、より安定させることができる。
 さらに、前記連結ブラケットを、主連結ブランケットと副連結ブランケットにより構成することにより、前記コラム側ブラケットと前記車体側ブラケットとの結合強度を、二次衝突時の前記コラム側ブラケットの適正離脱荷重(設計値)に合わせることがより容易となるので、前記コラム側ブラケットの離脱荷重を、設計値通り、精度よく規制することがより容易に可能となる。
図1は、本発明の実施の形態の第1例を示す側面図である。 図2は、図1の中央部を上方から見た状態で示す要部平面図である。 図3は、一部を切断もしくは省略した状態で、図1の右方から見た端面図である。 図4は、図2のa-a断面図である。 図5は、図2のb-b断面図である。 図6は、第1例の装置から連結ブラケットを取り出して、組み付け以前の状態を、図5と同じ方向から見た状態で示す断面図である。 図7は、連結ブラケットの抑え板部が車体側ブラケットの上面を抑え付ける位置の3例を、この連結ブラケットを下方から見た状態で示す略底面図である。 図8は、本発明の実施の形態の第2例を、左半部をボルトとナットを締め付ける以前の状態で、右半部をボルトとナットを締め付けた後の状態で、それぞれ示す、図5と同様の断面図である。 図9は、本発明の実施の形態の第3例を、左半部をバーリング加工により形成した円筒部をかしめ付ける以前の状態で、右半部をかしめ付けた後の状態で、それぞれ示す、図5と同様の断面図である。 図10は、本発明の実施の形態の第4例に関して、クリンチングの進行状態を工程順に示す半部断面図(A)~(D)および部分拡大図(E)である。 図11は、本発明の実施の形態の第5例に関して、セルフピアスリベットのかしめ付ける状態を工程順に示す断面図である。 図12は、本発明の実施の形態の第6例を示す側面図である。 図13は、図12の中央部を上方から見た状態で示す要部平面図である。 図14は、図13のc-c断面図である。 図15は、図13のb-b断面図である。 図16は、第6例から連結ブラケットを取り出して、組み付け以前の状態を、図15と同じ方向から見た状態で示す断面図である。 図17は、従来から知られているステアリング装置の1例を示す、部分切断側面図である。 図18は、従前のステアリングコラム用支持装置の1例を、通常時の状態で示す平面図である。 図19は、図18の装置の側面図である。 図20は、図18の装置に関して、二次衝突に伴ってステアリングコラムが前方に変位した状態を示す側面図である。 図21は、従来構造の1例を示す、ステアリングコラムの中心軸に対し直交する方向に存在する仮想平面に関する断面図である。 図22は、図21の構造に関して、車体側ブラケットとコラム側ブラケットとを結合する以前の状態で示す斜視図である。 図23は、図21の構造に関して、ステアリングコラムを省略する代わりに結合ピンを記載した状態で示す斜視図である。
 [実施の形態の第1例]
 図1~図7は、本発明の実施の形態の1例を示している。なお、本例を含めて、本発明が適用されるステアリングコラム用支持装置は、基本的に、少なくとも幅方向両側2箇所位置で車体側に固定され、二次衝突時に前方に変位することのない車体側ブラケットであって、前記幅方向両側2箇所位置の間にある部分に、前後方向に伸長する係止除肉部28が設けられている車体側ブラケット11aと、車体側ブラケット11aの下側に配置され、ステアリングコラム6cを支持するコラム側ブラケットであって、係止除肉部28の幅寸法よりも大きな幅寸法を有する上板部23を上端部に備えるコラム側ブラケット12bを備えている。
 そして、本例を含めて、本発明の特徴は、ステアリングコラム6cを支持したコラム側ブラケット12bを、車体に支持した車体側ブラケット11aに対し、二次衝突に伴う衝撃により前方への離脱を可能に支持する部分の構造にある。コラム側ブラケット12bに対しステアリングコラム6cを支持する部分の構造を含む、その他の部分の構造および作用は、従来から広く知られているステアリング装置と同様であるから、図示のみで説明は省略し、以下、コラム側ブラケット12bを車体側ブラケット11aに対し支持する部分の構造、並びに、この構造の組立方法を中心に説明する。
 コラム側ブラケット12bは、炭素鋼板などの、十分な強度および剛性を有し、かつ、塑性変形可能な金属板製であり、この金属板を曲げ加工することにより、下方が開口した略U字形に形成されている。したがって、コラム側ブラケット12bは、上端部に設けられた上板部23と、この上板部23の左右両側縁からそれぞれ下方に向け直角に折れ曲がって伸長する、左右1対の支持板部24を備える。ステアリングシャフト5bを回転自在に支持するステアリングコラム6cは、これらの支持板部24の間に、従来から周知の構造により、上下位置および前後位置の調節を可能に支持される。
 コラム側ブラケット12bは、車体側ブラケット11aの下側に、二次衝突に伴ってこのコラム側ブラケット12bに加わる衝撃荷重に基づいて前方への変位(離脱)を可能に支持される。車体側ブラケット11aも、炭素鋼板などの、十分な強度および剛性を有する金属板製であり、この金属板製の素材に、プレスによる打ち抜き加工、レーザカッタなどによる切断加工を施すことにより、所定形状に形成されている。図示の例では、平板状の基板部25の左右側縁部および後端縁部の左右両端寄り部分を曲げ加工することにより、左右1対の折り曲げ縁部26を設けて、軽量化と剛性確保の両立を図っている。
 本例では、図2および図4に示されるように、車体側ブラケット11aの後端部に、車体側ブラケット11aを構成する金属板の一部でコラム側ブラケット12bの上板部23の後端縁から後方に突出する部分を前下方に向け断面U字形に折り返すことにより形成された折り返し部27を設けている。そして、この折り返し部27は、コラム側ブラケット12bの上板部23の後端部の上下両面と対向しつつ、この上板部23の後端部を緩く抱持している。ただし、この折り返し部27を省略して、基板部25の周縁部のうちで前端縁を除く部分全体に、折り曲げ縁部26を連続的に形成することもできる。
 車体側ブラケット11aの幅寸法は、前半部で狭く、後半部で広くしている。そして、この車体側ブラケット11aの幅方向中央部に、係止除肉部として、係止切り欠き28を、この車体側ブラケット11aの前端縁中央部にのみ開口する状態で形成している。この係止切り欠き28の前後方向の長さ寸法は、十分に長くして、二次衝突が進行した状態、すなわち、二次衝突時の衝撃エネルギでは、ステアリングホイール1がそれ以上前方に変位しない状態でも、車体側ブラケット11aによるコラム側ブラケット12bの支持力が喪失しないようにしている。本例では、係止切り欠き28の後端部(奥端部)の形状は、平面視で半円形状となっている。なお、係止除肉部として、係止切り欠き28に代替して、車体側ブラケットの基板部の前端縁が開口しない透孔とすることも、この透孔の前後方向の長さを十分に確保することにより、可能である。また、係止除肉部(係止切り欠き、または透孔)を、幅方向に離隔させて複数箇所設けることも可能である。
 また、この車体側ブラケット11aの前後方向中間部で、係止切り欠き28の後端(奥端)寄り部分を左右両側から挟む位置に、左右1対の取付孔29が形成されている。車体側ブラケット11aは、これらの取付孔29を挿通したスタッドあるいはボルトにより、幅方向両側の2箇所位置で、車体に対して固定される。この状態では、車体側ブラケット11aは、二次衝突時にも、前方に変位することが阻止される。
 なお、コラム側ブラケットおよび車体側ブラケットのいずれについても、コラム側ブラケットが、車体側ブラケットに対して、二次衝突時に加わる衝撃荷重により前方への離脱を可能に支持でき、かつ、以下に説明する本発明による支持部の構造を適用できるものであれば、その他の公知の構造のいずれについても任意に採用することは可能である。
 コラム側ブラケット12bを、車体側ブラケット11aに、二次衝突時に加わる衝撃荷重により前方への離脱を可能に支持するため、本例では、コラム側ブラケット12bを構成する上板部23の上面で係止切り欠き28の内側に露出している部分に、板状の連結ブラケット30を結合固定している。
 この連結ブラケット30は、取付板部31と、立ち上がり部32と、抑え板部33とを備える。このうちの取付板部31は、前後方向に長い長円形である。また、立ち上がり部32は、この取付板部31の周縁部から、ほぼ直角に折れ曲がって、上方に向け立ち上がっている。したがって、本例では、立ち上がり部32の形状は、平面形状(断面形状)が長円形である短筒状である。この立ち上がり部32の外周面の寸法のうち、左右方向に関する幅寸法を、係止切り欠き28の幅寸法よりも少しだけ小さくしている。これに対して、前後方向に関する長さ寸法を、この係止切り欠き28の幅寸法よりも十分に大きくしている。したがって、立ち上がり部32の後半部の形状は、係止切り欠き28の後端部の形状にほぼ一致し、連結ブラケット30は、この係止切り欠き28を前後方向に移動可能であるが、係止切り欠き28の中に位置した状態で回動することは阻止されている。なお、係止切り欠き28の後端部の形状が平面視で矩形状や略V字状である場合には、取付板部31と立ち上がり部32の形状をこれに合わせて矩形状や菱形形状とすることもできる。
 さらに、抑え板部33は、立ち上がり部32の上端縁から、外側に折れ曲がって伸長している。本例では、より具体的には、抑え板部33は、立ち上がり部32の上端縁に、取付板部31と反対側に、この立ち上がり部32の径方向に関して外側に折れ曲がった状態で設けられる。また、本例の場合、抑え板部33の平面形状は、ほぼ正方形としているが、この形状には限られない。そして、この抑え板部33に存在する4箇所の角部をプレス加工により、下方にオフセットさせ、抑え板部33のうち、この4箇所の角部の下面が、車体側ブラケット11aの上面に当接するようにしている。さらに、この抑え板部33の4箇所の角部に対向する部分(図2参照)を、図6に示すように、それぞれ下方に向け少しだけ曲げ加工を施し、連結ブラケット30の自由状態で、前記4箇所の角部が下方に変位する方向の弾力を付与している。この自由状態で、取付板部31の下面から抑え板部33の基端部下面までの段差Hは、車体側ブラケット11aの基板部25の厚さT(図5参照)よりも大きく、取付板部31の下面から前記4箇所の角部の下面までの段差hは、この厚さTよりも小さい(H>T>h)。また、取付板部31の中央部には、取付孔34を形成している。
 連結ブラケット30は、ステンレスのばね鋼板、亜鉛メッキ鋼板、燐青銅板のような、所望の弾性を得られ、かつ、当接する車体側ブラケット11a、あるいは、連結ブラケット30と車体側ブラケット11aの間に滑り板が挟持される場合には、この滑り板との関係で、錆びつくことのない金属板製の材料を使用することが好ましい。本例では、連結ブラケット30を、抑え板部33の外径とほぼ一致する外径を有する金属板の中央部を面方向に押圧する塑性加工により形成している。すなわち、この金属板を1対の金型同士の間に強く挟持するプレス加工により、抑え板部33となるべき部分に対して取付板部31となるべき部分を面方向にオフセットさせると同時に、立ち上がり部32を形成する。また、取付板部31の中央部に取付孔34を、オフセット加工と同時に、またはこのオフセット加工と前後して、打ち抜きにより形成する。
 コラム側ブラケット12bの上板部23は、車体側ブラケット11aに対して、連結ブラケット30を介して、二次衝突時に加わる衝撃エネルギに基づいて、前方への離脱を可能に支持される。このため、図1~図5に示すように、抑え板部33を、車体側ブラケット11aの一部で、係止切り欠き28の後半部(奥半部)ないし後端部(奥端部)の周囲部分に被せた状態で、取付板部31および立ち上がり部32を係止切り欠き28の後端部に進入させる。そして、この取付板部31の中央部に形成した取付孔34と、上板部23に形成した通孔35とを整合させた状態で、これらの取付孔34と通孔35にボルト36を挿通し、さらに、このボルト36とナット37とを螺合し締め付ける。この締め付けにより、取付板部31の下面と上板部23とが密接し、取付板部31は、上板部23の上面で係止切り欠き28の内側に露出している部分に結合固定される。
 また、この状態では、抑え板部33が、取付板部31に対して上方に弾性変形する。この結果、自由状態でこの取付板部31の下面との段差hが最も小さくなっていた、前記4箇所の角部の下面が、車体側ブラケット11aの基板部25の上面に弾性的に当接する。この状態では、抑え板部33と上板部23との間で、車体側ブラケット11aの一部で係止切り欠き28の後半部ないし後端部の周囲部分を挟持し、この車体側ブラケット11aに対してコラム側ブラケット12bを、二次衝突に基づく衝撃エネルギにより、前方への離脱を可能に支持する。
 なお、このように車体側ブラケット11aに対してコラム側ブラケット12bを、二次衝突時に前方への離脱を可能に結合した状態で、この離脱の際に互いに擦れ合う面に、低摩擦材製の滑り層を介在させる。すなわち、二次衝突に伴う離脱の際には、車体側ブラケット11aの一部で係止切り欠き28の後半部ないし後端部の周囲部分の上下両面と、抑え板部33の下面および上板部23の上面とが互いに擦れ合う。そこで、これら擦れ合う面の一方または双方に、ポリ四フッ化エチレン樹脂、ポリアミド樹脂、二硫化モリブデンなどの、低摩擦材のコーティング層を形成する。あるいは、互いに擦れ合う面同士の間に、低摩擦材のコーティング層を有する滑り板を挟持してもよい。
 本例の構造によれば、二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させるためのチューニングが容易で、しかも、離脱荷重を低く、かつ安定させることができる。この離脱荷重の値は、連結ブラケット30を構成する金属板の材質(硬度)や寸法(厚さ、幅)、形状を適切に選定して、抑え板部33の下面が固定ブラケット11aの上面を抑え付ける力の大きさや当接面積を調節することにより、任意に調節できる。そして、この力の大きさ(離脱荷重の値)に関係なく、ボルト36とナット37とは、十分に大きなトルクで締め付けられる。したがって、離脱荷重を低く抑えても、コラム側ブラケット12bに対する連結ブラケット30の支持強度を十分に確保できて、この連結ブラケット30が不用意に離脱することが防止される。なお、好ましくは、ボルト36とナット37とを締め付けた後、雄ねじ部の先端部を潰すなどして、緩み止め処置を施す。また、必要に応じて、図2に鎖線で示すように、連結ブラケット30を、組み付け完了後の位置である係止切り欠き28の後端部よりも少し開口寄り(前寄り)部分に組み付けてから、実線で示すように奥端部にまで押し込み、その際に要する力(荷重)を測定することにより、離脱荷重が適正範囲内に収まっているか否かを判定することもできる。
 さらに、二次衝突後にステアリングホイール1が過度に下降することを防止できる構造を実現できる。このため、本例の場合には、係止切り欠き28の前後方向に関する長さを、二次衝突が進行した状態、すなわち、二次衝突に伴って運転者の身体からステアリングホイールに加わった衝撃エネルギによっては、それ以上前記ステアリングコラム6cが前方に変位しなくなった状態でも、連結ブラケット30の抑え板部33が係止切り欠き28から前方に抜け出し切らないだけ確保している。このような構造により、二次衝突時に、ステアリングコラム6cおよびコラム側ブラケット12bとともに、連結ブラケット30が前方に変位し切った状態でも、連結ブラケット30を構成する抑え板部33の幅方向両端部のうちの少なくとも後端部が、車体側ブラケット11aの前端部の上側に位置して、連結ブラケット30が脱落することが防止される。
 しかも、図示の例の場合には、一次衝突時にコラム側ブラケット12bに後方に向いた衝撃荷重が加わった場合に、このコラム側ブラケット12bが後方に変位することを、連結ブラケット30と係止切り欠き28の後端縁との係合に加えて、折り返し部27と上板部23の後端縁との係合によっても阻止している。このため、ボルト36として、外径が大きく、特に大きな強度を有するものを使用しなくても、一次衝突時に、ステアリングコラム6cおよびステアリングシャフト5bを介してコラム側ブラケット12bに支持されたステアリングホイール1が後方に変位して、運転者の身体に向けて突き上げられることを十分に防止できる。
 なお、図示の例の場合、二次衝突時に、ステアリングホイール1に衝突した運転者の身体に加わる衝撃を十分に吸収するために、図示はしないが、コラム側ブラケット12bまたはステアリングコラム6cと、車体側ブラケット11aあるいは車体などの二次衝突時にも前方に変位することがない部分との間に、塑性変形しつつ、コラム側ブラケット12bの前方への変位を許容する、エネルギ吸収部材を設ける。二次衝突時には、コラム側ブラケット12bの上板部23および連結ブラケット30が、車体側ブラケット11に対し、離脱荷重に伴って前方に変位し始める。そして、この変位に伴って、このエネルギ吸収部材を塑性変形させ、運転者の身体からコラム側ブラケット12bに伝わった衝撃エネルギを吸収する。エネルギ吸収部材については、従来から各種構造が公知であり、本発明の要旨でもないため、図示並びに詳しい説明は省略する。
 また、以上の説明は、図7(A)に示すように、抑え板部33の下面のうち、4箇所の角部を車体側ブラケット11aの上面に当接させる場合について説明した。ただし、本発明を実施する場合に、抑え板部33の下面は、少なくとも左右両端部2箇所位置を、車体側ブラケット11aの上面に当接させればよい。たとえば、図7(B)に示すように、抑え板部33aの前端左右両端部2箇所位置と後端中央部1箇所位置との、合計3箇所位置を車体側ブラケット11aの上面に当接させることもできる。さらには、図7(C)に示すように、抑え板部33bの左右両端部2箇所位置を前後方向にわたって、車体側ブラケット11aの上面に当接させることもできる。
 [実施の形態の第2例]
 図8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、連結ブラケット30aを構成する抑え板部33cのうちで車体側ブラケット11aの上面を抑え付けるべき部分(図7参照)を下方に向け大きく折り曲げるとともに、さらに、その先端部を外方に向け折り曲げて、複数の当接部38を設けている。そして、ボルト36とナット37とを螺合し、さらに締め付けることにより、抑え板部33cを、図8の左半部に示した状態から右半部に示した状態にまで弾性変形させた状態で、これらの当接部38の下面と車体側ブラケット11aの上面との当接面積を、安定して確保できるようにしている。本例の構造の場合には、この当接面積を安定させられるため、二次衝突時の離脱荷重をより安定させやすくなる。なお、ボルト36とナット37を締め付けた状態で、前記当接部38の下面が車体側ブラケット11aの上面に弾性的に当接さえすれば、連結ブラケット30aを構成する金属板の降伏点を越して、塑性変形領域まで変形させることもできる。ただし、離脱荷重を安定させるためには、弾性領域で、すなわち、降伏点を越さないように、組み立てることが望ましい。その他の部分の構成および作用は、第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
 [実施の形態の第3~5例]
 本発明の実施の形態の第3~5例について、図9~図11により説明する。第1例および第2例が、いずれも、コラム側ブラケット12bの上板部23と連結ブラケット30、30aとを、ボルト36とナット37とにより結合固定しているのに対して、第3例では、バーリングかしめにより(図9参照)、第4例では、クリンチングにより(図10参照)、第5例では、セルフピアスリベットにより(図11参照)、それぞれ結合固定している。これらの結合構造については、従来から広く知られている技術であるから、図示のみで、詳しい説明は省略する。
 なお、図示は省略するが、コラム側ブラケットの上板部と連結ブラケットとを、スポット溶接、隅肉溶接などの溶接により結合固定することもできる。要するに、本発明を実施する場合に、コラム側ブラケットの上板部と連結ブラケットとを結合固定するための手段は、特に限定されない。
 [実施の形態の第6例]
 図12~図16は、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例では、連結ブランケットを、それぞれが板状である、主連結ブランケット40と副連結ブランケット41の2つの部材により構成し、コラム側ブラケット12bを構成する上板部23の上面で係止切り欠き28aの内側に露出している部分に、主連結ブラケット40および副連結ブラケット41を結合固定している。なお、本例では、係止切り欠き28aの後端部(奥端部)の形状を略矩形状としている。
 このうちの主連結ブラケット40は、ステンレス鋼板など、弾性および耐食性を有する矩形の金属板を曲げ成形することにより形成したもので、主取付板部42と、左右1対の主立ち上がり部43と、左右1対の主抑え板部44とを備える。
 主取付板部42は、左右方向に関する幅寸法が、係止切り欠き28の同方向の幅寸法よりもわずかに小さく、中央部に主取付孔45を形成している。また、左右の主立ち上がり部43は、主取付板部42の左右両端縁から上方に、ほぼ直角に立ち上がっている。そして、主立ち上がり部43の外側面(互いに反対側の側面)同士の間隔に関しても、係止切り欠き28の幅寸法よりもわずかに小さくしている。したがって、主立ち上がり部43は、係止切り欠き28aの後端部に嵌り込み、また、主連結ブラケット40は、この係止切り欠き28aを前後方向に移動可能であるが、係止切り欠き28aの中に位置した状態で回動することは阻止される。さらに、左右の主抑え板部44は、左右の主立ち上がり部43の上端縁からそれぞれ外側に折れ曲がって伸長する。すなわち、本例では、主抑え板部44は、互いに反対方向に折れ曲がった状態で設けられる。主抑え板部44の自由状態での形状は、先端縁(左右両端縁)に向かうに従って下方に向かう方向に傾斜している。また、主抑え板部44の先端縁部は、それぞれ下方に向けオフセットしている。したがって、これらの主抑え板部44の先端部下面は、同じく中間部ないし基端部下面に比べて下方に突出している。そして、自由状態で、この先端部下面と主取付板部42の下面との間の段差hを、車体側ブラケット11aの基板部25の厚さTよりも小さく(h<T)している。
 一方、副連結ブラケット41は、主連結ブラケット40よりも小型ではあるが、類似した形状を有する。すなわち、この副連結ブラケット41は、この主連結ブラケット40と同様に、ステンレス鋼板などの、弾性および耐食性を有する矩形の金属板を曲げ成形することにより形成したもので、副取付板部46と、左右1対の副立ち上がり部47と、左右1対の副抑え板部48とを備える。また、主取付板部46の中央部に、副取付孔49を形成している。本例の場合、副連結ブラケット41の前後方向に関する長さ寸法を、主連結ブラケット40の同方向の長さ寸法よりも短くしている。本例の場合、その他の部分の構造に関しては、主連結ブラケット40と副連結ブラケット41とで異なる点はない。
 主連結ブラケット40および副連結ブラケット41は、それぞれ主ボルト50および主ナット51、副ボルト52および副ナット53により、コラム側ブラケット12bの上板部23の上面に結合固定されている。そして、この上板部23の上面と、主抑え板部44および副抑え板部48の先端部下面との間で、車体側ブラケット11aを構成する基板部25の一部で係止切り欠き28aの左右両側部分を挟持している。
 すなわち、主連結ブラケット40に関しては、上板部23のほぼ中央部に形成した主通孔54と主取付孔45とに、主ボルト50を下方から挿通し、この主ボルト50の上端部で主取付板部42の上面から突出した部分に主ナット51を螺合しさらに締め付ける。この締め付けに基づいて、上板部23の上面と主取付板部42の下面とを隙間なく当接させるとともに、主抑え板部44の先端部下面を、基板部25の一部で係止切り欠き28aの左右両側部分の上面に、弾性的に当接させる。同様に、副連結ブラケット41に関しては、上板部23の幅方向中央部の前寄り部分に形成した副通孔55と副取付孔49とに挿通した副ボルト52と副ナット53との締め付けに基づいて、上板部23の上面と副取付板部46の下面とを隙間なく当接させるとともに、副抑え板部48の先端部下面を、基板部25の一部で係止切り欠き28aの左右両側部分の上面に、弾性的に当接させる。
 本例の構造の場合、車体側ブラケット11aを構成する基板部の一部で係止切り欠き28aの左右両側部分を、コラム側ブラケット12bの上板部23の上面と、主抑え板部44および副抑え板部48の下面との間で、これらの抑え板部44、48の有する弾性に基づいて、弾性的に挟持している。このため、コラム側ブラケット12bが車体側ブラケット11aに対し、二次衝突に基づいて加わる衝撃荷重に基づいて、前方への離脱を可能に支持された状態となる。なお、本例でも、第1例と同様に、車体側ブラケット11aの上下両面と相手面との間に、低摩擦材製の滑り層を介在させることが好ましい。あるいは、互いに擦れ合う面同士の間に、低摩擦材のコーティング層を有する滑り板を挟持するようにしてもよい。
 本例の構造を組み立てるには、まず、主連結ブラケット40の主取付板部42を、主ボルト50と主ナット51とにより、コラム側ブラケット12bの上板部23に結合固定する。そして、この上板部23の上面と、主抑え板部34の下面との間で車体側ブラケット11aの基板部25の一部を挟持して、この車体側ブラケット11aに対してコラム側ブラケット12bの上板部23を支持する。副連結ブラケット31は、未だ組み付けない。この状態で、これらのブラケット11a、12b同士を前後方向に変位させるために要する荷重が、二次衝突時にこの車体側ブラケット11aに対してコラム側ブラケット12bが前後方向に変位し始めるのに適切な荷重である、適正離脱荷重よりも小さくなるように、主連結ブラケット40の形状および剛性(弾性)を調節しておく。
 車体側ブラケット11aとコラム側ブラケット12bとを、主連結ブラケット40のみで連結した状態で、車体側ブラケット11aに対してコラム側ブラケット12bが前方に変位し始める荷重である、中間段階の離脱荷重を測定する。この測定作業を行うためには、たとえば、コラム側ブラケット12bを車体側ブラケット11aに対して、図13~図14に示した組立完了後の状態よりも少しだけ(数ミリ)だけ前方(図13に仮想線αで示す状態)に組み付ける。次いで、コラム側ブラケット12bを車体側ブラケット11aに対して後方に、組立完了後の状態にまで、数ミリ分変位させる。そして、この数ミリ分変位させるために要する荷重を測定して、中間段階の離脱荷重とする。なお、この数ミリ分の変位の方向は、二次衝突時における変位の方向とは逆であるが、変位の方向とこの変位に要する荷重の大きさとは対称性がある(いずれの方向に関しても、変位に要する荷重は同じになる)ため、特に問題とはならない。
 中間段階の離脱荷重を測定したならば、次いで、二次衝突時に車体側ブラケット11aに対してこのコラム側ブラケット12bが前後方向に変位し始めるのに適切な荷重である適正離脱荷重(設計値)と、この中間段階の離脱荷重との差を求める。次いで、副連結ブラケット41の副取付板部46を上板部23に結合することにより、離脱荷重に結び付く、コラム側ブラケット11aと車体側ブラケット12bとの結合強度を、前記差に見合う強度分だけ大きくする。そして、前記主連結ブラケット40と副連結ブラケット41により結合された、コラム側ブラケット11aと車体側ブラケット12bとの離脱荷重を、適正離脱荷重にする。
 なお、上述のように、コラム側ブラケット12bと車体側ブラケット11aとの結合に副連結ブラケット41を加えることによる、離脱荷重の増加分を適正に調節するために、次の(1)または(2)の手段を採用することができる。
 (1)上板部23に対する副取付板部46の結合強度を調節する。すなわち、副ボルト52と副ナット53との締め付けトルクを調節することにより、副連結ブラケット41を構成する副抑え板部48の下面が車体側ブラケット11aの上面を抑え付ける力(当接部の面圧)を調節する。上板部23の上面と副取付板部46の下面との間には、隙間が存在したままとなる。副ボルト52と副ナット53とを所定のトルクで締め付けた後には、この副ボルト52の杆部の先端部分をかしめ変形させるなどして、副ナット53の緩み止めを図る。
 (2)副連結ブラケット41として、副抑え板部48の弾性が異なる複数種類のものを用意し、前記差に見合う弾性を有する副抑え板部48を備えた副連結ブラケット41を選択し、この副連結ブラケット41の副取付板部46を、コラム側ブラケット12bの上板部23に結合固定する。この場合に使用する、副抑え板部48の弾性が異なる複数種類の副連結ブラケット41としては、たとえば、前後方向に関する長さ寸法が異なるもの、厚さ寸法が異なるもの、これらの両方が異なるものなどが採用可能である。
 上述した(1)(2)のいずれの手段を採用するにしても、副連結ブラケット41を構成する左右1対の副抑え板部48の下面が車体側ブラケット11aの上面を抑え付ける力を適切に調節することにより、適正離脱荷重と中間段階の離脱荷重との差を補償できる。この結果、前記主連結ブラケット40および前記副連結ブラケット41によりコラム側ブラケット12bと車体側ブラケット11aを結合した状態で、この車体側ブラケット11aに対するコラム側ブラケット12bの離脱荷重を、設計値(適正離脱荷重)通り、精度よく、すなわち、実用上問題がない程度のばらつきに抑えた状態にまで、規制できる。このため、二次衝突時にステアリングホイールを前方に安定して変位させるためのチューニングが容易な構造において、離脱荷重を低く、かつ安定させることが可能となっている。
 なお、主連結ブラケットおよび副連結ブラケットは、いずれか一方を、単なる平板状とする、すなわち、中間部と左右1対の抑え板部として機能する左右両端部からなる平板状の部材により構成しても、車体側ブラケットとコラム側ブラケットを結合することは可能である。ただし、この構成では、これら車体側ブラケットとコラム側ブラケットとの、幅方向に関する位置決めが不確実になりやすい。また、主連結ブラケットおよび副連結ブラケットとコラム側ブラケットとの結合強度(剛性)を確保する面からも不利ではある。したがって、少なくとも主連結ブラケットに関しては、上板部の上面で係止除肉部の内側に露出している部分に結合固定される取付板部と、この取付板部の左右両端縁から上方に立ち上がった1対の立ち上がり部と、これらの立ち上がり部の上端縁から外方に折れ曲がって伸長する左右1対の抑え板部とを備える構造とすることが好ましい。一方、副連結ブラケットとしては、単なる平板状の連結ブラケットを使用してもよい。さらに、主連結ブラケットおよび副連結ブラケットを、前後方向に長い一体構造とし、前後複数箇所でコラム側ブラケットに対し結合することもできる。この場合、前後方向中間部に低剛性部を設ける。そして、前後いずれか一方を結合して中間段階の離脱荷重を求めた後、他方を所定の強度で結合する。
その他の部分の構成および作用は、第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。また、第6例に対して、第2例~第5例の構造を代替的もしくは追加的に適用することも可能である。
 本発明は、ステアリングホイールの上下位置を調節するためのチルト機構と、同じく前後位置を調節するためのテレスコピック機構との両方を備えたステアリングコラム用支持装置に限らず、チルト機構のみ、またはテレスコピック機構のみを備えたステアリングコラム用支持装置、さらには、これらの機構のいずれも備えていない、ステアリングホイールの位置固定式のステアリングコラム用支持装置に対して、広く適用することが可能である。
  1  ステアリングホイール
  2  ステアリングギアユニット
  3  入力軸
  4  タイロッド
  5、5a、5b ステアリングシャフト
  6、6a、6b、6c 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  ハウジング
 11、11a 車体側ブラケット
 12、12a、12b コラム側ブラケット
 13  ハウジング側ブラケット
 14a、14b 取付板部
 15a、15b 切り欠き
 16a、16b 滑り板
 17  エネルギ吸収部材
 18  係止切り欠き
 19  係止カプセル
 20  係止溝
 21a、21b 係止孔
 22  係止ピン
 23  上板部
 24  支持板部
 25  基板部
 26  折り曲げ縁部
 27  折り返し部
 28、28a 係止切り欠き
 29  取付孔
 30、30a 連結ブラケット
 31  取付板部
 32  立ち上がり部
 33、33a、33b、33c 抑え板部
 34  取付孔
 35  通孔
 36  ボルト
 37  ナット
 38  当接部
 40  主連結ブラケット
 41  副連結ブラケット
 42  主取付板部
 43  主立ち上がり部
 44  主抑え板部
 45  主取付孔
 46  副取付板部
 47  副立ち上がり部
 48  副抑え板部
 49  副取付孔
 50  主ボルト
 51  主ナット
 52  副ボルト
 53  副ナット
 54  主通孔
 55  副通孔
  

Claims (9)

  1.  少なくとも幅方向両側2箇所位置で車体側に固定され、二次衝突時に前方に変位することのない車体側ブラケットであって、前記幅方向両側2箇所位置の間にある部分に、前後方向に伸長する係止除肉部が設けられている車体側ブラケットと、
     前記車体側ブラケットの下側に配置され、ステアリングコラムを支持するコラム側ブラケットであって、前記係止除肉部の幅寸法よりも大きな幅寸法を有する上板部を上端部に備えるコラム側ブラケットと、
     前記上板部の上面で前記係止除肉部の内側に露出している部分に結合固定される取付板部と、この取付板部から上方に立ち上がった立ち上がり部と、この立ち上がり部の上端縁から外方に折れ曲がって伸長する抑え板部を備える連結ブラケットと、
    を備え、
     前記取付板部を前記上板部に結合固定した状態で、前記抑え板部の少なくとも一部が前記車体側ブラケットの上面に弾性的に当接して、この抑え板部と前記上板部の間に、この車体側ブラケットの一部を挟持することにより、前記コラム側ブラケットが、前記車体側ブラケットに対して、二次衝突時に加わる衝撃荷重により前方への離脱を可能に支持されている、
    ステアリングコラム用支持装置。
  2.  前記連結ブラケットがばね性を有する金属板である、請求項1に記載したステアリングコラム用支持装置。
  3.  前記車体側ブラケットの上下両面と、前記二次衝突の発生以前にこの上下両面に突き当てられた部材の表面との間に、低摩擦材製の滑り層を介在させている、請求項1に記載したステアリングコラム用支持装置。
  4.  前記係止除肉部が、前記車体側ブラケットの前端縁に開口した係止切り欠きであり、この係止切り欠きの前後方向に関する長さが、前記コラム側ブラケットの上板部の前後方向の長さよりも大きく、前記二次衝突時に前記ステアリングコラムおよび前記コラム側ブラケットとともに前記連結ブラケットが前方に変位し切った状態でも、この連結ブラケットを構成する前記抑え板部の少なくとも一部が前記車体側ブラケットの前端部の上側に位置して、前記連結ブラケットが脱落することを防止できるだけの長さを有する、請求項1に記載したステアリングコラム用支持装置。
  5.  前記車体側ブラケットが金属板製であり、この車体側ブラケットの後端部に、この金属板の一部で前記コラム側ブラケットの前記上板部の後端縁から後方に突出する部分を前下方に向け断面U字形に折り返すことにより形成された折り返し部が設けられており、この折り返し部により、前記上板部の後端部を抱持している、請求項1に記載したステアリングコラム用支持装置。
  6.  前記連結ブラケットが、主連結ブラケットと副連結ブラケットとからなり、この主連結ブラケットと副連結ブラケットのうち一方は、前記上板部の上面で前記係止除肉部の内側に露出している部分に結合固定される取付板部と、この取付板部の左右両端縁から上方に立ち上がった1対の立ち上がり部と、これらの立ち上がり部の上端縁から外方に折れ曲がって伸長する左右1対の抑え板部とを備え、他方は、前記上板部の上面で前記係止除肉部の内側に露出している部分に結合固定される取付板部と、この取付板部の左右両端縁から上方に立ち上がった1対の立ち上がり部と、これらの立ち上がり部の上端縁から外方に折れ曲がって伸長する左右1対の抑え板部とを備えるか、あるいは、中間部と左右1対の抑え板部として機能する左右両端部からなる平板状の部材からなり、前記一方の連結ブラケットの取付板部を前記上板部に結合固定し、かつ、前記他方の連結ブラケットの取付板部を前記上板部に結合固定しまたは前記中間部を前記上板部に固定した状態で、これらの主連結ブラケットおよび副連結ブラケットのそれぞれの抑え板部が前記車体側ブラケットの上面に弾性的に当接して、これらの抑え板部と前記上板部の間に、この車体側ブラケットの一部を挟持している、請求項1に記載のステアリングコラム用支持装置。
  7.  請求項6に記載したステアリングコラム用支持装置の組立方法であって、
     (1)前記一方の連結ブラケットを前記コラム側ブラケットの前記上板部に結合固定して、前記車体側ブラケットに対し前記コラム側ブラケットの上板部を支持してから、この車体側ブラケットに対してこのコラム側ブラケットが前方に変位し始める荷重である、中間段階の離脱荷重を測定する、
     (2)二次衝突時に前記車体側ブラケットに対してこのコラム側ブラケットが前後方向に変位し始めるのに適切な荷重である適正離脱荷重と、前記中間段階の離脱荷重との差を求める、
     (3)前記一方の連結ブラケットを前記コラム側ブラケットの前記上板部に結合固定された状態で、前記他方の連結ブラケットを前記上板部に結合することにより、前記コラム側ブラケットと前記車体側ブラケットとの結合強度を、前記差に見合う強度分だけ大きくする、
    ことを特徴とするステアリングコラム用支持装置の組立方法。
  8.  前記上板部に対する前記他方の連結ブラケットの連結強度を調節することにより、前記コラム側ブラケットと前記車体側ブラケットとの結合強度を、前記差に見合う強度分だけ大きくする、請求項7に記載したステアリングコラム用支持装置の組立方法。
  9.  前記他方の連結ブラケットとして、前記1対の抑え板部の弾性が前記差に見合っている連結ブラケットを用いる、請求項7に記載したステアリングコラム用支持装置の組立方法。
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