WO2015008772A1 - ステアリング装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a steering device.
- a secondary collision in which the driver hits the steering wheel occurs following a primary collision in which the vehicle hits another vehicle.
- various structures have been proposed in which a part of the steering column is detached from the vehicle body and moved in the column axial direction.
- a suspension bolt inserted into a through hole made of a long hole provided in a board part of a vehicle body side bracket is formed on a slide base plate having a pair of sliding plate parts along the upper and lower surfaces of the board part. It is inserted.
- the column side bracket is connected and supported.
- the slide base plate moves along with the suspension bolt in the column axis direction.
- an object of the present invention is to provide a steering apparatus that can stably absorb shocks.
- the present invention provides a secondary bracket that is fixed to a vehicle body side member and includes a first bracket, a movable jacket that rotatably supports a steering shaft having a steering member connected to one end thereof, and a secondary collision.
- the movable jacket is supported so as to move in the column moving direction together with the movable jacket, and a movable bracket including a second plate facing the first plate is provided on the first plate and extends parallel to the column moving direction.
- the movable jacket is inserted through the movable bracket by inserting the pair of second holes of the second plate respectively corresponding to the long holes as the pair of first holes and connecting the first plate and the second plate.
- each hanging shaft moves from the initial assembly position to the column moving direction along the corresponding long hole.
- a pair of suspending mechanisms, and the inner periphery of each elongated hole is a concave curved surface portion provided at an end opposite to the column moving direction, and an inner edge on the center position side between the pair of elongated holes.
- a steering device is provided in which a gap is provided between the other suspension shaft and the second inner edge of the other elongated hole.
- each elongated hole has a flat surface portion extending linearly in parallel with the column moving direction and a tapered surface portion extending in a tangential direction from one end of the concave curved surface portion and connected to the corresponding flat surface portion.
- the tapered surface portions of the pair of elongated holes are inclined in opposite directions so as to narrow the width between the flat surface portions of the pair of elongated holes, and each tapered surface portion is a taper formed with respect to the column moving direction.
- the angle may be equal to or greater than the friction angle.
- the taper angle of the taper surface portion of the first inner edge of the long hole is equal to or greater than the friction angle, so the direction of load input at the time of secondary collision is the column moving direction in plan view
- the long hole insertion portion of one hanging shaft corresponding to the direction of load input is flat from the initial assembly position of the corresponding long hole through the tapered surface portion of the first inner edge portion. Slides smoothly to the surface. Since the first inner edge portion is closer to the center position between the pair of elongated holes than the second inner edge portion, the rotational moment caused by the reaction force acting on the suspension shaft from the first inner edge portion can be reduced. it can. As a result, the occurrence of twisting can be further suppressed and more stable shock absorption can be achieved.
- FIG. 1 is a schematic side view of a steering device according to an embodiment of the present invention, and shows a schematic configuration of the steering device.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the steering device of FIG. 1, showing a cross section taken along line II-II of FIG. It is a disassembled perspective view of the steering apparatus of FIG.
- the steering device of FIG. 1 it is a partially broken schematic plan view of a fixed bracket, both suspension mechanisms, and a connection / release mechanism.
- the steering device of FIG. 1 it is sectional drawing of the connection state of a 1st board and a 2nd board, and has shown the cross section of the front-back direction containing the axis line of the resin pin.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a first plate and a second plate at the time of a secondary collision in the steering device of FIG. 1, and shows a state in which the second plate is detached from a predetermined position of the first plate in a column moving direction due to shearing of a resin pin.
- FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 2, showing a cross section of the first plate, both suspension bolts, and the coupling / detaching mechanism.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 2, showing a cross section of the second plate, both suspension bolts, and the connection / release mechanism.
- FIG. 8 is a schematic view of both elongated holes and both hanging bolts of the first plate shown in an enlarged view of FIG. 7, showing a state in which the hanging bolt is in the initial assembly position.
- the hatching of the cross section of the first plate and the suspension bolts is omitted.
- FIG. 2 is a schematic view of both long holes and both hanging bolts of the first plate at the time of a secondary collision in the steering device of FIG. 1.
- the hatching of the cross section of the first plate and the suspension bolts is omitted.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
- a steering apparatus 1 includes a steering shaft 3 connected to a steering member 2 such as a steering wheel, an intermediate shaft 5 connected to the steering shaft 3 via a universal joint 4, and an intermediate shaft 5.
- a pinion shaft 7 connected via a universal joint 6 and a rack shaft 8 as a steered shaft having a rack 8a meshing with a pinion 7a provided in the vicinity of the end of the pinion shaft 7 are provided.
- the steering mechanism A1 is constituted by a rack and pinion mechanism including the pinion shaft 7 and the rack shaft 8.
- the rack shaft 8 is supported by a housing 10 fixed to the vehicle body side member 9 so as to be movable in an axial direction along the left-right direction of the vehicle (a direction orthogonal to the paper surface).
- each end of the rack shaft 8 is connected to a corresponding steered wheel via a corresponding tie rod and a corresponding knuckle arm.
- the steering shaft 3 includes an upper shaft 11 and a lower shaft 12 that are connected to each other so as to be able to rotate together and to be relatively movable in the axial direction by using, for example, spline coupling.
- the steering shaft 3 is rotatably supported by a steering column 15 fixed to the vehicle body side members 13 and 14 via a bearing (not shown).
- the steering column 15 includes a cylindrical upper jacket 16 (movable jacket) fitted so as to be relatively movable in the axial direction, a cylindrical lower jacket 17, and a housing 18 connected to the lower axial end of the lower jacket 17. I have.
- the housing 18 houses a speed reduction mechanism 20 that decelerates the power of the steering assisting electric motor 19 and transmits it to the lower shaft 12.
- the speed reduction mechanism 20 includes a drive gear 21 that is coupled to a rotation shaft (not shown) of the electric motor 19 so as to be able to rotate together with the drive gear 21 and a driven gear 22 that meshes with the drive gear 21 and rotates along with the lower shaft 12. .
- the steering device 1 includes a fixed bracket 23, a tilt bracket 24, suspension mechanisms T1 and T2, a lock mechanism 29, a connection / release mechanism R1, and the like, which will be described later. Is configured.
- the steering device 1 will be described based on an example in which the steering device 1 is applied to an electric power steering device.
- the present invention may be applied to a manual steering device.
- the case where the steering device 1 is adjustable in tilt will be described.
- the present invention may be applied to a steering device that does not have a tilt adjustment function, and the tilt adjustment is possible.
- the present invention may be applied to a telescopic adjustable steering device.
- the steering apparatus 1 includes a pair of suspension mechanisms T ⁇ b> 1 and T ⁇ b> 2 that suspend the upper jacket 16 by a fixed bracket 23 via a tilt bracket 24 as a movable bracket. . That is, as shown in FIGS. 1 and 2, a tilt bracket 24 as a movable bracket is attached to a fixed bracket 23 fixed to the vehicle body side member 13 and a suspension bolt as a suspension shaft of both suspension mechanisms T1 and T2. 251 and 252. On the other hand, a column bracket 26 is fixed to the upper jacket 16 of the steering column 15.
- the steering device 1 has the position of the column bracket 26 after the tilt adjustment (and thus the upper jacket 16) via the tilt bracket 24 by the tightening shaft 28 according to the operation of the operation lever 27. And a lock mechanism 29 for locking and releasing the position of the steering member 2.
- the tilt bracket 24 includes a pair of side plates 41.
- the column bracket 26 has a pair of side plates 41 facing the pair of side plates 41.
- the groove plate is provided with a side plate 71 and a connecting plate 72 that connects the lower ends of the pair of side plates 71.
- the tightening shaft 28 includes bolts that penetrate the side plates 41 and 71 of the tilt bracket 24 and the column bracket 26.
- the both side plates 41 and 71 are tightened between the head of the bolt as the tightening shaft 28 and the nut 73, Both side plates 41 and 71 are locked. Thereby, the position of the steering member 2 after the tilt adjustment is locked to achieve the tilt lock.
- the steering device 1 connects the first plate 30 of the fixed bracket 23 and the second plate 32 of the tilt bracket 24, and the second plate 32 is moved to a predetermined position (see FIG. 5) of the first plate 30 at the time of a secondary collision.
- a connecting / disconnecting mechanism R1 for disengaging in the column moving direction X1 is provided.
- the connection / disengagement mechanism R1 is between the pair of suspension mechanisms T1 and T2 (that is, fixed) in the direction Y1 perpendicular to the column movement direction X1.
- the first plate 30 of the bracket 23 is disposed in a pair of first holes (between long holes 81 and 82) described later.
- the connecting / disconnecting mechanism R1 is located at the center position between the pair of long holes 81 and 82 (that is, between the pair of suspension bolts 251 and 252) in the direction Y1 orthogonal to the column moving direction X1. Has been placed.
- the fixed bracket 23 includes a first plate 30 that is parallel to the column moving direction X1 (corresponding to the axial direction of the steering shaft 3) at the time of the secondary collision.
- first plate 30 elongated holes 81 and 82 (first holes) for the suspension mechanisms T1 and T2 extending in parallel with the column moving direction X1 are formed.
- the tilt bracket 24 (movable bracket) includes a second plate 32 that faces the first plate 30.
- the second plate 32 is formed with round holes 91 and 92 (second holes) for the suspension mechanisms T1 and T2 that face part of the long holes 81 and 82, respectively.
- the suspension bolts 251 and 252 are configured by bolts that are inserted into the corresponding long holes 81 and 82 of the first plate 30 and the corresponding round holes 91 and 92 of the second plate 32 and screwed into the nut 34. Yes. Hanging bolts 251 and 252 connecting the first plate 30 and the second plate 32 in cooperation with the nut 34 suspend the upper jacket 16 (movable jacket) via the tilt bracket 24 (movable bracket) and the column bracket 26. It is lowered. The suspension bolts 251 and 252 move in the column movement direction X1 along with the corresponding long holes 81 and 82 together with the tilt bracket 24 (movable bracket), the column bracket 26, and the upper jacket 16 at the time of the secondary collision. Is possible.
- a lower bracket 35 fixed to the vehicle body side member 14 supports a tilt center shaft 36 that is a pivot shaft.
- the tilt center shaft 36 supports the lower jacket 17 through the housing 18 of the steering column 15 so as to be swingable about the tilt center shaft 36.
- each suspension mechanism T1, T2 is configured by corresponding suspension bolts 251, 252, a plate spring 42 made of, for example, a disc spring, a nut 34, and the like.
- the connection / disconnection mechanism R1 includes a resin pin 61 that shears at the time of a secondary collision, and a cylindrical collar 62 that is fitted to a part of the resin pin 61 in the axial direction.
- the collar 62 is formed of a material having a hardness higher than that of the resin forming the resin pin 61 (for example, a metal such as iron or aluminum, a resin having a high hardness, ceramic, or the like).
- the fixing bracket 23 includes a pair of side plates 37 extending downward from a pair of side edges of the first plate 30, and a pair of side plates 37 extending outward from the pair of side plates 37. And an attachment plate 38.
- the fixed bracket 23 is formed of, for example, a sheet metal.
- Each mounting plate 38 is fixed to the vehicle body side member 13 by a fixing bolt 40 (see FIG. 4) inserted through a screw insertion hole 39 (see FIGS. 3 and 4) provided in each mounting plate 38. Thereby, the fixing bracket 23 is fixed to the vehicle body side member 13.
- the tilt bracket 24 (movable bracket) is formed of, for example, a sheet metal.
- the tilt bracket 24 includes a second plate 32 and a pair of side plates 41 extending downward from a pair of side edges of the second plate 32, and has a groove shape.
- the connection part between the second plate 32 and each side plate 41 may be formed in a curved shape as shown in FIGS.
- each of the suspension bolts 251 and 252 includes, for example, an annular leaf spring 42 formed of a disc spring, a corresponding insertion hole 44 of the first interposed plate 43, a corresponding long hole 81 and 82 of the first plate 30, and a second
- the corresponding round holes 91 and 92 of the plate 32 are sequentially inserted and screwed into the nut 34. As a result, the suspension bolts 251 and 252 suspend the tilt bracket 24.
- the first intervening plate 43 is a long plate extending in the direction Y1 perpendicular to the column moving direction X1, and as shown in FIG. 2, both the leaf springs 42 and the first plate 30 are formed. Between the upper surface 30a and the upper surface 30a. At least the surface on the first plate 30 side of the first interposed plate 43 is made of a low friction material such as a fluororesin. That is, the entire first interposed plate 43 may be made of a low friction material, or the surface of the first interposed plate 43 on the first plate 30 side may be covered with the low friction material.
- the second plate 32 acts to reduce the sliding resistance when the second plate 32 moves in the column movement direction X1 with respect to the first plate 30 at the time of a secondary collision.
- a second interposed plate 45 and a third interposed plate 46 are interposed.
- the second interposed plate 45 constitutes a groove-shaped unit 45U that is locked to the first end 321 that is the end of the second plate 32 on the column moving direction X1 side. That is, the unit 45U includes a second interposed plate 45 along the upper surface 32a of the second plate 32 and the lower surface 30b of the first plate 30, and a counter plate that faces the second interposed plate 45 and extends along the lower surface 32b of the second plate 32. 47, and a connecting plate 48 that connects the second interposed plate 45 and the opposing plate 47 and abuts the edge of the second plate 32 on the column moving direction X1 side.
- At least the surface on the first plate 30 side of the second interposed plate 45 is made of a low friction material such as a fluororesin. That is, the second interposed plate 45 to the unit 45U may be made of a low friction material, or the surface of the second interposed plate 45 on the first plate 30 side may be covered with the low friction material.
- the third intervening plate 46 is a second end 302 that is the end opposite to the column moving direction X1 of the first plate 30 and a second end that is opposite to the column moving direction X1 of the second plate 32. A unit 46U locked to the two end portions 322 is formed.
- the unit 46U includes a third interposed plate 46 along the upper surface 32a of the second plate 32 and the lower surface 30b of the first plate 30, and a counter plate that faces the third interposed plate 46 and extends along the upper surface 30a of the first plate 30. 49. Further, the unit 46U connects the third interposed plate 46 and the counter plate 49 and contacts the edge of the first plate 30 opposite to the column moving direction X1 and the second plate 32. For example, a hook-shaped hook 51 that is hooked and locked to the two end portions 322 is provided.
- each of the suspension bolts 251 and 252 includes a head 52, a large-diameter portion 53 that is connected to the head 52 and has a smaller diameter than the head 52, and a large-diameter portion 53.
- the head 52 is provided with a tool engaging portion 57 having a hexagonal hole shape, for example.
- the large-diameter portion 53 (long hole insertion portion) includes an annular leaf spring 42, an insertion hole 44 of the first interposed plate 43, and corresponding long holes 81 and 82 of the first plate 30. Is inserted.
- the step portion 55 contacts the upper surface 32a of the second plate 32 and is received by the upper surface 32a.
- the second plate 32 is sandwiched between the step portion 55 and the nut 34, and the suspension bolts 251 and 252 and the second plate 32 are fixed.
- the distance H1 between the head 52 and the stepped portion 55 is the thickness (or the first thickness) of the second interposed plate 45 interposed between the first plate 30 and the second plate 32. 3), the thickness of the first plate 30, the thickness of the first interposed plate 43 along the upper surface 30 a of the first plate 30, and the plate thickness of the leaf spring 42 at the time of maximum compression. Has been larger than the total. Accordingly, the leaf spring 42 elastically biases the first plate 30 toward the second plate 32 via the first interposed plate 43.
- the resin pin 61 of the connecting / disconnecting mechanism R1 includes, for example, a head portion 63 having a circular cross section and a shaft portion 64 that is a cylindrical portion having a smaller diameter than the head portion 63.
- the cylindrical collar 62 is fitted on the outer periphery of the shaft portion 64.
- the outer diameter of the collar 62 is equal to the outer diameter of the head 63 of the resin pin 61.
- the first end 621 in the axial direction of the collar 62 abuts on the head 63 of the resin pin 61, and the second end 622 in the axial direction of the collar 62 is received by the upper surface 32 a of the second plate 32. Thereby, the resin pin 61 and the collar 62 are prevented from dropping below the second plate 32.
- the first interposed plate 43 is disposed so as to cover the top of the head 63 of the resin pin 61, so that the resin pin 61 is prevented from falling off.
- a peep hole 65 smaller than the outer diameter of the head 63 is formed in the first interposed plate 43 so as to face the head 63 of the resin pin 61.
- the head 63 of the resin pin 61 and most of the collar 62 are inserted into the first hole 66 of the first plate 30 of the fixing bracket 23 for the connecting / disconnecting mechanism R1.
- a part of the collar 62 protrudes from the first hole 66.
- a part 641 of the shaft portion 64 of the resin pin 61 protruding from the collar 62 is inserted into the second hole 67 for the connecting / disconnecting mechanism R1 of the second plate 32 of the tilt bracket 24 (movable bracket). .
- the part 641 of the shaft part 64 of the resin pin 61 is separated from the remaining part as the first plate 30 and the second plate 32 move relative to each other. To shear.
- the first hole 66 for the connecting / disengaging mechanism R1 of the first plate 30 is a pair in the direction Y1 perpendicular to the column moving direction X1.
- the resin pin 61 is disposed at the center position between the pair of suspension bolts 251 and 252 with respect to the direction Y1 orthogonal to the column moving direction X1.
- a large diameter portion 53 as a long hole insertion portion of each suspension bolt 251, 252 passes through the corresponding long holes 81, 82.
- the first hole 66 for the connecting / disengaging mechanism R1 of the first plate 30 is formed as a horizontally long hole in the direction Y1 orthogonal to the column moving direction X1.
- gaps S1 and S2 are provided between the outer periphery of the collar 62 and the inner periphery of the first hole 66 in the direction Y1 orthogonal to the column moving direction X1. Since there is this gap, even if the first plate 30 and the second plate 32 are slightly displaced in the direction Y1 perpendicular to the column moving direction X1 by some external force during transportation or assembly, the resin is The pin 61 does not shear.
- the second hole 67 for the coupling / disengaging mechanism R1 of the second plate 32 of the tilt bracket 24 is orthogonal to the column moving direction X1. With respect to the direction Y1, it is arranged at the center position between the pair of round holes 91, 92 for the pair of suspension mechanisms T1, T2.
- the second hole 67 is formed by a circular hole having an inner diameter that is the same as or slightly larger than the outer diameter of the shaft portion 64 of the resin pin 61.
- the small diameter portions 54 of the corresponding suspension bolts 251 and 252 are inserted into the respective round holes 91 and 92.
- FIG. 9 shows a pair of long holes (first holes) 81, 82 of the first plate 30 and insertion of the long holes of the suspension bolts 251, 252 arranged at the initial assembly position with respect to the pair of long holes 81, 82.
- the relationship with the large diameter part 53 as a part is shown.
- the hatching of the cross section of the first plate 30 and the suspension bolts 251 and 252 is omitted.
- the inner periphery 81a of one long hole 81 has a concave curved surface portion 101 provided at an end portion in the direction X2 opposite to the column moving direction X1, and a central position CP between the pair of long holes 81 and 82 (coupling / detaching mechanism R1).
- the first inner edge portion 102 which is the inner edge portion on the side
- the second inner edge portion 103 facing the first inner edge portion 102 are provided.
- a part of the outer periphery of the large-diameter portion 53 (long hole insertion portion) of the suspension bolt 251 in the initial assembly position is arranged along a part of the concave curved surface portion 101 and received by the concave curved surface portion 101. Yes.
- the concave curved surface portion 101 has a first arc surface portion J1 having a first center C21 and a second center C22 offset from the first center C21 in the column movement direction X1 via the connection portion Ja.
- a second arcuate surface portion J2 connected to the first arcuate surface portion J1.
- the curvature radius Q22 of the second arcuate surface portion J2 with respect to the second center C22 is larger than the curvature radius Q21 of the first arcuate surface portion J1 with respect to the first center C21 (Q22> Q21).
- the center C1 of the large-diameter portion 53 (long hole insertion portion) of the hanging bolt 251 is in a state where the large diameter portion (long hole insertion portion) of the hanging bolt 251 in the initial assembly position is received by the concave curved surface portion 101.
- the first arcuate surface portion J1 is disposed at a position substantially coincident with the first center C21.
- the radius of curvature of the large-diameter portion 53 is set equal to or slightly smaller than the radius of curvature Q21 of the first arcuate surface portion J1.
- the first inner edge portion 102 extends in a tangential direction from the flat surface portion 104 extending in the column movement direction X1 and one end portion 101a of the concave curved surface portion 101 (corresponding to the end portion of the first arcuate surface portion J1), and intersects the flat surface portion 104. And a tapered surface portion 105 connected to the.
- the second inner edge portion 103 is configured by a flat surface portion that extends from the other end portion 101b of the concave curved surface portion 101 (corresponding to the end portion of the second arcuate surface portion J2) in the column moving direction X1 as a tangential direction.
- One long hole 81 and the other long hole 82 have a symmetrical structure. That is, the inner periphery 82a of the other long hole 82 has a concave curved surface portion 201 provided at an end portion in the direction X2 opposite to the column moving direction X1 and an inner edge portion on the central position CP side between the pair of long holes 81 and 82.
- the first inner edge portion 202 and the second inner edge portion 203 facing the first inner edge portion 202 are provided.
- a part of the outer periphery of the large-diameter portion 53 (long hole insertion portion) of the suspension bolt 252 at the initial assembly position is disposed along the concave curved surface portion 201 and received by the concave curved surface portion 201.
- the concave curved surface portion 201 has a first circular arc surface portion K1 having a first center C41 and a second center C42 offset from the first center C41 in the column movement direction X1 via the connection portion Ka.
- a second arcuate surface portion K2 connected to the first arcuate surface portion K1 is provided.
- the curvature radius Q42 of the second arc surface portion K2 with respect to the second center C42 is larger than the curvature radius Q41 of the first arc surface portion K1 with respect to the first center C41 (Q42> Q41).
- the center C3 of the large-diameter portion 53 (long hole insertion portion) of the hanging bolt 252 is in a state where the large diameter portion (long hole insertion portion) of the hanging bolt 252 at the initial assembly position is received by the concave curved surface portion 201.
- the first arc surface portion K1 is disposed at a position substantially coincident with the first center C41.
- the radius of curvature of the large diameter portion 53 is set equal to or slightly smaller than the radius of curvature Q41 of the first arcuate surface portion K1.
- the first inner edge portion 202 extends in the tangential direction from the flat surface portion 204 extending in the column movement direction X1 and one end portion 201a of the concave curved surface portion 201 (corresponding to the end portion of the first arcuate surface portion K1), and intersects the flat surface portion 204. And a tapered surface portion 205 connected to the.
- the second inner edge portion 203 is constituted by a flat surface portion extending in the column moving direction X1 as a tangential direction from the other end portion 201b of the concave curved surface portion 201 (corresponding to an end portion of the second arcuate surface portion K2).
- the tapered surface portions 105 and 205 of the pair of long holes 82 and 82 narrow the interval between the first inner edge portions 102 and 202 of the pair of long holes 81 and 82 (specifically, the interval between the flat surface portions 104 and 204). Inclined in opposite directions.
- the taper angles ⁇ 1 and ⁇ 2 formed by the tapered surface portions 105 and 205 of the long holes 81 and 82 with respect to the column moving direction X1 are equal to or greater than the friction angle ⁇ (not shown) ( ⁇ 1 ⁇ ⁇ , ⁇ 2 ⁇ ⁇ ). It is said that.
- a load is input to the steering shaft 3 in an oblique direction with respect to the column moving direction X1 in a plan view, for example, as shown in FIG.
- the elongated hole 81 is detached from the concave curved surface portion 101 which is the initial assembly position and moved to the tapered surface portion 105 or the flat surface portion 104 of the first inner edge portion 102, the other hanging bolt 252 and the other elongated hole 82
- a gap SS is formed between the second inner edge portion 203 and the second inner edge portion 203.
- the long hole insertion portion 53 of one hanging bolt slides on the first inner edge portion 102 of the corresponding one long hole 81 at the time of a secondary collision.
- a gap SS is provided between the long hole insertion portion 53 of the other hanging bolt (for example, the hanging bolt 252) and the second inner edge portion 203 of the other long hole 82 corresponding thereto. Therefore, the occurrence of twisting is suppressed and stable shock absorption is possible.
- the taper angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the tapered surface portions 105 and 205 of the first inner edge portions 102 and 202 on the central position CP side between the long holes 81 and 82 are friction angles.
- the load input direction at the time of the secondary collision is oblique with respect to the column movement direction X1 in plan view [load Also has a load component in the direction Y1 (left-right direction) orthogonal to the column movement direction X1,] the long hole insertion portion 53 of one suspension bolt (for example, the suspension bolt 251) corresponding to the direction of load input.
- the initial assembly position for example, a position partially along the concave curved surface portion 101
- the corresponding long hole for example, the long hole 81
- Slides see FIG. 10).
- the first inner edge portion 102 is closer to the center position CP between the pair of long holes 81 and 82 than the second inner edge portion 103. Therefore, the rotational moment caused by the reaction force acting on the suspension bolt 251 from the first inner edge 102 is assumed to be the second inner edge on the side where the suspension bolt 251 is far from the center position CP between the pair of long holes 81 and 82. Compared to the rotational moment in the case of contact with the portion 103, it is smaller. As a result, the occurrence of twisting can be further suppressed and more stable shock absorption can be achieved.
Landscapes
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Abstract
固定ブラケット(23)の第1板(30)が、コラム移動方向(X1)に平行に延びて吊り下げボルト(251,252)の大径部(53)を挿通させる長孔(81,82)を有する。長孔(81,82)の内周(81a,82a)が、コラム移動方向(X1)とは反対方向(X2)の端部の凹湾曲面部(101,201)と、長孔(81,82)間の中央位置(CP)側の第1内縁部(102,202)と、第2内縁部(103,203)とを備える。二次衝突時に、例えば一方の吊り下げボルト(251)が、長孔(81)の第1内縁部(102)を摺動するときに、他方の吊り下げボルト(252)と長孔(82)の第2内縁部(203)との間に、隙間(SS)が設けられる。
Description
本発明はステアリング装置に関する。
ステアリング装置では、車両が他の車両にぶつかる一次衝突に続いて、運転者がステアリングホイールにぶつかる二次衝突が発生する。その二次衝突時の衝撃を吸収するために、ステアリングコラムの一部を車体から離脱させてコラム軸方向に移動させる構造が種々提案されている。
例えば、特許文献1では、車体側ブラケットの基板部に設けられた長孔からなる透孔に挿通された吊り下げボルトが、基板部の上下面に沿う一対の滑り板部を有するスライド素板に挿通されている。吊り下げボルトに固設された抑え部分と、コラム側ブラケットの上板部との間で、車体側ブラケットの基板部を、両滑り板部を介して挟持する事により、車体側ブラケットに対してコラム側ブラケットを結合し支持している。二次衝突時には、スライド素板が、吊り下げボルトとコラム軸方向に同行移動する。
例えば、特許文献1では、車体側ブラケットの基板部に設けられた長孔からなる透孔に挿通された吊り下げボルトが、基板部の上下面に沿う一対の滑り板部を有するスライド素板に挿通されている。吊り下げボルトに固設された抑え部分と、コラム側ブラケットの上板部との間で、車体側ブラケットの基板部を、両滑り板部を介して挟持する事により、車体側ブラケットに対してコラム側ブラケットを結合し支持している。二次衝突時には、スライド素板が、吊り下げボルトとコラム軸方向に同行移動する。
しかしながら、二次衝突時に、平面視においてステアリングシャフトに対して斜め方向に荷重が入力される場合(荷重が左右方向の荷重成分を有する場合)、吊り下げボルトが長孔の内縁部と擦れ、当該内縁部から吊り下げボルトが受ける制動力に起因する回転モーメントの影響で、こじりを生ずるおそれがある。その場合、安定した衝撃吸収が行えないおそれがある。
そこで、本発明の目的は、安定した衝撃吸収が可能となるステアリング装置を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明は、車体側部材に固定され、第1板を含む固定ブラケットと、一端に操舵部材が連結されたステアリングシャフトを回転可能に支持する可動ジャケットと、二次衝突時に前記可動ジャケットとともにコラム移動方向に移動するように可動ジャケットを支持し、前記第1板に対向する第2板を含む可動ブラケットと、前記第1板に設けられてコラム移動方向に平行に延びる一対の第1孔としての長孔とそれぞれ対応する前記第2板の一対の第2孔を挿通して前記第1板および前記第2板を連結することで前記可動ブラケットを介して前記可動ジャケットを吊り下げる一対の吊り下げ軸を含み、二次衝突時に、各吊り下げ軸の長孔挿通部が、対応する長孔に沿って初期組み付け位置からコラム移動方向に移動する一対の吊り下げ機構と、を備え、各長孔の内周は、コラム移動方向とは反対方向の端部に設けられる凹湾曲面部と、一対の長孔間の中央位置側の内縁部である第1内縁部と、第1内縁部と対向する第2内縁部と、を含み、二次衝突時に、一方の吊り下げ軸が対応する一方の長孔の第1内縁部に当接するときに、他方の吊り下げ軸と対応する他方の長孔の第2内縁部との間に、隙間が設けられるステアリング装置を提供する。
上記構成によれば、二次衝突時に、一方の吊り下げ軸の長孔挿通部が対応する長孔の第1内縁部を摺動するときに、他方の吊り下げ軸の長孔挿通部と対応する他方の長孔の第2内縁部との間に、隙間が設けられるので、こじり発生を抑制して、安定した衝撃吸収が可能となる。
また、各長孔の第1内縁部は、コラム移動方向と平行に直線状に延びる平坦面部と、前記凹湾曲面部の一端部から接線方向に延びて対応する前記平坦面部に接続されるテーパ面部と、を含み、前記一対の長孔のテーパ面部は、前記一対の長孔の平坦面部間の幅を狭めるように、互いに逆向きに傾斜し、各テーパ面部がコラム移動方向に対してなすテーパ角度が、摩擦角と同等または同等以上であってもよい。
上記構成によれば、長孔の第1内縁部のテーパ面部のテーパ角度が摩擦角と同等または同等以上とされているので、二次衝突時の荷重入力の方向が、平面視においてコラム移動方向に対して斜め方向である場合にも、荷重入力の方向に対応する一方の吊り下げ軸の長孔挿通部が、対応する長孔の初期組み付け位置から第1内縁部のテーパ面部を介して平坦面部へスムーズに摺動する。その第1内縁部は、第2内縁部よりも、一対の長孔間の中央位置に近いので、当該第1内縁部から吊り下げ軸に作用する反力に起因する回転モーメントを小さくすることができる。その結果、こじり発生を一層抑制して一層安定した衝撃吸収が可能となる。
上記構成によれば、長孔の第1内縁部のテーパ面部のテーパ角度が摩擦角と同等または同等以上とされているので、二次衝突時の荷重入力の方向が、平面視においてコラム移動方向に対して斜め方向である場合にも、荷重入力の方向に対応する一方の吊り下げ軸の長孔挿通部が、対応する長孔の初期組み付け位置から第1内縁部のテーパ面部を介して平坦面部へスムーズに摺動する。その第1内縁部は、第2内縁部よりも、一対の長孔間の中央位置に近いので、当該第1内縁部から吊り下げ軸に作用する反力に起因する回転モーメントを小さくすることができる。その結果、こじり発生を一層抑制して一層安定した衝撃吸収が可能となる。
本発明の好ましい実施形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の一実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結されたステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン7aに噛み合うラック8aを有する転舵軸としてのラック軸8とを備えている。
図1は本発明の一実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結されたステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン7aに噛み合うラック8aを有する転舵軸としてのラック軸8とを備えている。
ピニオン軸7およびラック軸8を含むラックアンドピニオン機構によって、操舵機構A1が構成されている。ラック軸8は、車体側部材9に固定されたハウジング10によって、車両の左右方向に沿う軸方向(紙面とは直交する方向)に移動可能に、支持されている。ラック軸8の各端部は、図示していないが、対応するタイロッドおよび対応するナックルアームを介して対応する転舵輪に連結されている。
ステアリングシャフト3は、例えばスプライン結合を用いて、同行回転可能に且つ軸方向に相対移動可能に連結されたアッパーシャフト11およびロアーシャフト12を有している。ステアリングシャフト3は、車体側部材13,14に固定されたステアリングコラム15によって、図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。
ステアリングコラム15は、軸方向に相対移動可能に嵌め合わされた筒状のアッパージャケット16(可動ジャケット)と、筒状のロアージャケット17と、ロアージャケット17の軸方向下端に連結されたハウジング18とを備えている。ハウジング18内には、操舵補助用の電動モータ19の動力を減速してロアーシャフト12に伝達する減速機構20が収容されている。減速機構20は、電動モータ19の回転軸(図示せず)と同行回転可能に連結された駆動ギヤ21と、駆動ギヤ21に噛み合いロアーシャフト12と同行回転する被動ギヤ22とを有している。
ステアリングコラム15は、軸方向に相対移動可能に嵌め合わされた筒状のアッパージャケット16(可動ジャケット)と、筒状のロアージャケット17と、ロアージャケット17の軸方向下端に連結されたハウジング18とを備えている。ハウジング18内には、操舵補助用の電動モータ19の動力を減速してロアーシャフト12に伝達する減速機構20が収容されている。減速機構20は、電動モータ19の回転軸(図示せず)と同行回転可能に連結された駆動ギヤ21と、駆動ギヤ21に噛み合いロアーシャフト12と同行回転する被動ギヤ22とを有している。
ステアリングシャフト3とステアリングコラム15との他、後述する、固定ブラケット23と、チルトブラケット24と、吊り下げ機構T1,T2と、ロック機構29と、連結・離脱機構R1等とを含んでステアリング装置1が構成されている。
本実施形態では、ステアリング装置1が電動パワーステアリング装置に適用された例に則して説明するが、本発明をマニュアルステアリング装置に適用するようにしてもよい。また、本実施形態では、ステアリング装置1がチルト調節可能である場合に則して説明するが、本発明はチルト調整機能を持たないステアリング装置に適用するようにしてもよいし、チルト調整可能でテレスコピック調整可能なステアリング装置に適用してもよい。
本実施形態では、ステアリング装置1が電動パワーステアリング装置に適用された例に則して説明するが、本発明をマニュアルステアリング装置に適用するようにしてもよい。また、本実施形態では、ステアリング装置1がチルト調節可能である場合に則して説明するが、本発明はチルト調整機能を持たないステアリング装置に適用するようにしてもよいし、チルト調整可能でテレスコピック調整可能なステアリング装置に適用してもよい。
概略断面図である図2に示すように、ステアリング装置1は、固定ブラケット23によって、可動ブラケットとしてのチルトブラケット24を介してアッパージャケット16を吊り下げる一対の吊り下げ機構T1,T2を備えている。すなわち、図1および図2に示すように、車体側部材13に固定された固定ブラケット23に、可動ブラケットとしてのチルトブラケット24が、両吊り下げ機構T1,T2の吊り下げ軸としての吊り下げボルト251,252を介して吊り下げられている。一方、ステアリングコラム15のアッパージャケット16には、コラムブラケット26が固定されている。
図1および図2に示すように、ステアリング装置1は、操作レバー27の操作に応じて、締付軸28によってチルトブラケット24を介して、チルト調整後のコラムブラケット26の位置(ひいてはアッパージャケット16および操舵部材2の位置)をロックしたりロックを解除したりするロック機構29を備えている。
図2、図3に示すように、チルトブラケット24は、一対の側板41を備えており、図2に示すように、コラムブラケット26は、チルトブラケット24の一対の側板41にそれぞれ対向する一対の側板71と、一対の側板71の下端間を連結する連結板72とを備えた溝形をなしている。
図2、図3に示すように、チルトブラケット24は、一対の側板41を備えており、図2に示すように、コラムブラケット26は、チルトブラケット24の一対の側板41にそれぞれ対向する一対の側板71と、一対の側板71の下端間を連結する連結板72とを備えた溝形をなしている。
図2を参照して、締付軸28は、チルトブラケット24およびコラムブラケット26の側板41,71を貫通するボルトからなる。締付軸28に螺合するナット73を、操作レバー27の回転操作によって回転させることにより、締付軸28としてのボルトの頭部とナット73との間に、両側板41,71を締め付け、両側板41,71をロックする。これにより、チルト調整後の操舵部材2の位置をロックし、チルトロックを達成するようにしている。
また、ステアリング装置1は、固定ブラケット23の第1板30とチルトブラケット24の第2板32とを連結し、二次衝突時に、第2板32を第1板30の所定位置(図5に示される位置)から図6に示すようにコラム移動方向X1へ離脱させる連結・離脱機構R1を備えている。
図2および一部破断概略平面図である図4に示すように、連結・離脱機構R1は、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に関して、一対の吊り下げ機構T1,T2の間(すなわち固定ブラケット23の第1板30の後述する一対の第1孔としての長孔81,82の間)に配置されている。具体的には、連結・離脱機構R1は、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に関して、一対の長孔81,82の間(すなわち一対の吊り下げボルト251,252の間)の中央位置に配置されている。
図2および一部破断概略平面図である図4に示すように、連結・離脱機構R1は、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に関して、一対の吊り下げ機構T1,T2の間(すなわち固定ブラケット23の第1板30の後述する一対の第1孔としての長孔81,82の間)に配置されている。具体的には、連結・離脱機構R1は、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に関して、一対の長孔81,82の間(すなわち一対の吊り下げボルト251,252の間)の中央位置に配置されている。
図1を参照して、固定ブラケット23は、二次衝突時のコラム移動方向X1(ステアリングシャフト3の軸方向に相当)に平行な第1板30を備えている。第1板30には、コラム移動方向X1に平行に延びる、吊り下げ機構T1,T2用の長孔81,82(第1孔)が形成されている。一方、チルトブラケット24(可動ブラケット)は、第1板30に対向する第2板32を備えている。第2板32には、各長孔81,82の一部と対向する、吊り下げ機構T1,T2用の丸孔91,92(第2孔)が形成されている。
各吊り下げボルト251,252は、第1板30の対応する長孔81,82および第2板32の対応する丸孔91,92を挿通して、ナット34に螺合するボルトにより構成されている。ナット34と共同して第1板30と第2板32とを連結した吊り下げボルト251,252が、チルトブラケット24(可動ブラケット)およびコラムブラケット26を介してアッパージャケット16(可動ジャケット)を吊り下げている。また、各吊り下げボルト251,252は、二次衝突時に、対応する長孔81,82に沿って、チルトブラケット24(可動ブラケット)、コラムブラケット26およびアッパージャケット16と共に、コラム移動方向X1に移動可能である。
車体側部材14に固定されたロアーブラケット35が、ピボット軸であるチルト中心軸36を支持している。チルト中心軸36は、ステアリングコラム15のハウジング18を介して、ロアージャケット17を、当該チルト中心軸36の回りに揺動可能に支持している。
図2および図3に示すように、各吊り下げ機構T1,T2は、対応する吊り下げボルト251,252と、例えば皿ばねからなる板ばね42と、ナット34等により構成されている。連結・離脱機構R1は、二次衝突時に剪断する樹脂ピン61と、樹脂ピン61の軸方向の一部に嵌合した円筒状のカラー62とで構成されている。カラー62は、樹脂ピン61を形成する樹脂よりも高硬度の材料(例えば、鉄、アルミニウム等の金属、高硬度の樹脂やセラミック等)で形成されている。
図2および図3に示すように、各吊り下げ機構T1,T2は、対応する吊り下げボルト251,252と、例えば皿ばねからなる板ばね42と、ナット34等により構成されている。連結・離脱機構R1は、二次衝突時に剪断する樹脂ピン61と、樹脂ピン61の軸方向の一部に嵌合した円筒状のカラー62とで構成されている。カラー62は、樹脂ピン61を形成する樹脂よりも高硬度の材料(例えば、鉄、アルミニウム等の金属、高硬度の樹脂やセラミック等)で形成されている。
図3を参照して、固定ブラケット23は、第1板30の一対の側縁からそれぞれ下向きに延設された一対の側板37と、一対の側板37からそれぞれ外側方へ延設された一対の取付板38とを備えている。固定ブラケット23は、例えば板金により形成されている。各取付板38に設けられたねじ挿通孔39(図3および図4参照)を挿通した固定ボルト40(図4参照)によって、各取付板38が、車体側部材13に固定されている。これにより、固定ブラケット23が車体側部材13に固定されている。
図2~図4を参照して、固定ブラケット23の第1板30において、一対の長孔81,82は、一対の吊り下げボルト251,252に対応して一対設けられている。一対の長孔81,82は、二次衝突時のコラム移動方向X1と平行に延び、また、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に離隔している。
図2、図3に示すように、チルトブラケット24(可動ブラケット)は、例えば板金により形成されている。チルトブラケット24は、第2板32と、第2板32の一対の側縁から下向きに延設された一対の側板41とを備えており、溝形をなしている。第2板32と各側板41との連結部は、図2、図3に示すように湾曲状に形成されていてもよい。
図2、図3に示すように、チルトブラケット24(可動ブラケット)は、例えば板金により形成されている。チルトブラケット24は、第2板32と、第2板32の一対の側縁から下向きに延設された一対の側板41とを備えており、溝形をなしている。第2板32と各側板41との連結部は、図2、図3に示すように湾曲状に形成されていてもよい。
チルトブラケット24の第2板32において、一対の丸孔91,92は、一対の吊り下げボルト251,252に対応して設けられている。各吊り下げボルト251,252は、例えば皿ばねからなる環状の板ばね42と、第1介在板43の対応する挿通孔44と、第1板30の対応する長孔81,82と、第2板32の対応する丸孔91,92とを順次に挿通して、ナット34にねじ込まれている。これにより、吊り下げボルト251,252がチルトブラケット24を吊り下げている。
第1介在板43は、図3および図4に示すように、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に延びる長板からなり、図2に示すように、両板ばね42と第1板30の上面30aとの間に介在している。第1介在板43の少なくとも第1板30側の面が、例えばフッ素樹脂等の低摩擦材で構成されている。すなわち、第1介在板43全体が、低摩擦材で構成されていてもよいし、第1介在板43の第1板30側の面に、低摩擦材が被覆されていてもよい。
第1板30と第2板32との間には、二次衝突時に第2板32が第1板30に対して、コラム移動方向X1に移動するときの摺動抵抗を低減させる働きをする第2介在板45と第3介在板46とが介在している。
第2介在板45は、第2板32のコラム移動方向X1側の端部である第1端部321に係止された溝形のユニット45Uを構成している。すなわち、ユニット45Uは、第2板32の上面32aおよび第1板30の下面30bに沿う第2介在板45と、第2介在板45と対向し且つ第2板32の下面32bに沿う対向板47と、第2介在板45と対向板47とを連結し且つ第2板32のコラム移動方向X1側の端縁に当接する連結板48とを備えている。
第2介在板45は、第2板32のコラム移動方向X1側の端部である第1端部321に係止された溝形のユニット45Uを構成している。すなわち、ユニット45Uは、第2板32の上面32aおよび第1板30の下面30bに沿う第2介在板45と、第2介在板45と対向し且つ第2板32の下面32bに沿う対向板47と、第2介在板45と対向板47とを連結し且つ第2板32のコラム移動方向X1側の端縁に当接する連結板48とを備えている。
第2介在板45の少なくとも第1板30側の面が、例えばフッ素樹脂等の低摩擦材で構成されている。すなわち、第2介在板45ないしユニット45Uが、低摩擦材で構成されていてもよいし、第2介在板45の第1板30側の面に、低摩擦材が被覆されていてもよい。
第3介在板46は、第1板30のコラム移動方向X1とは反対側の端部である第2端部302および第2板32のコラム移動方向X1とは反対側の端部である第2端部322に係止されたユニット46Uを構成している。すなわち、ユニット46Uは、第2板32の上面32aおよび第1板30の下面30bに沿う第3介在板46と、第3介在板46に対向し且つ第1板30の上面30aに沿う対向板49とを備えている。また、ユニット46Uは、第3介在板46と対向板49とを連結し且つ第1板30のコラム移動方向X1とは反対側の端縁に当接する連結板50と、第2板32の第2端部322に引っ掛け係止される例えば鉤形フック状の係止部51とを備えている。
第3介在板46は、第1板30のコラム移動方向X1とは反対側の端部である第2端部302および第2板32のコラム移動方向X1とは反対側の端部である第2端部322に係止されたユニット46Uを構成している。すなわち、ユニット46Uは、第2板32の上面32aおよび第1板30の下面30bに沿う第3介在板46と、第3介在板46に対向し且つ第1板30の上面30aに沿う対向板49とを備えている。また、ユニット46Uは、第3介在板46と対向板49とを連結し且つ第1板30のコラム移動方向X1とは反対側の端縁に当接する連結板50と、第2板32の第2端部322に引っ掛け係止される例えば鉤形フック状の係止部51とを備えている。
第3介在板46の少なくとも第2板32側の面が、例えばフッ素樹脂等の低摩擦材で構成されている。すなわち、第3介在板46ないしユニット46Uが、低摩擦材で構成されていてもよいし、第3介在板46の第2板32側の面に、低摩擦材が被覆されていてもよい。
図2および図3に示すように、各吊り下げボルト251,252は、頭部52と、頭部52に連なり頭部52より小径である長孔挿通部としての大径部53と、大径部53に連なり大径部53より小径の小径部54と、大径部53と小径部54との間に形成された段部55と、小径部54に設けられたねじ部56とを備えている。頭部52には、例えば六角孔形状の工具係合部57が設けられている。
図2および図3に示すように、各吊り下げボルト251,252は、頭部52と、頭部52に連なり頭部52より小径である長孔挿通部としての大径部53と、大径部53に連なり大径部53より小径の小径部54と、大径部53と小径部54との間に形成された段部55と、小径部54に設けられたねじ部56とを備えている。頭部52には、例えば六角孔形状の工具係合部57が設けられている。
図2に示すように、大径部53(長孔挿通部)が、環状の板ばね42と、第1介在板43の挿通孔44と、第1板30の対応する長孔81,82とを挿通している。段部55は、第2板32の上面32aに当接し、上面32aによって受けられている。段部55とナット34との間で第2板32が挟持されて、吊り下げボルト251,252と第2板32とが固定されている。
頭部52と段部55との間隔H1(大径部53の軸長に相当)は、第1板30と第2板32との間に介在する第2介在板45の板厚(ないし第3介在板46の板厚)と、第1板30の板厚と、第1板30の上面30aに沿う第1介在板43の板厚と、最圧縮時の板ばね42の板厚との合計よりも大きくされている。これにより、板ばね42が、第1介在板43を介して第1板30を第2板32側へ弾性的に付勢している。
連結・離脱機構R1の樹脂ピン61は、例えば断面円形の頭部63と、頭部63よりも小径の円柱状部である軸部64とを備えている。円筒状のカラー62は、軸部64の外周に嵌合されている。カラー62の外径は、樹脂ピン61の頭部63の外径と等しくされている。カラー62の軸方向の第1端部621が、樹脂ピン61の頭部63に当接し、カラー62の軸方向の第2端部622が、第2板32の上面32aによって受けられている。これにより、樹脂ピン61およびカラー62が、第2板32の下方へ脱落することが防止されている。
一方、第1介在板43が、樹脂ピン61の頭部63の上方を覆うように配置されることで、樹脂ピン61の上方への脱落が防止されている。また、第1介在板43には、樹脂ピン61の頭部63に対向して、頭部63の外径よりも小さい覗き孔65が形成されている。連結・離脱機構R1の組立後に、第1介在板43の覗き孔65を通して樹脂ピン61の頭部63を視認することにより、樹脂ピン61の組み付け忘れ等の作業不良を容易に判断することができる。
樹脂ピン61の頭部63とカラー62の大部分とは、固定ブラケット23の第1板30の、連結・離脱機構R1用の第1孔66に挿通されている。カラー62の一部は、第1孔66から突出している。樹脂ピン61の軸部64のうち、カラー62から突出した一部641が、チルトブラケット24(可動ブラケット)の第2板32の、連結・離脱機構R1用の第2孔67に挿通されている。二次衝突時には、図5から図6に示すように、第1板30と第2板32との相対移動に伴って、樹脂ピン61の軸部64の一部641が残りの部分から分離するように剪断する。
図2のVII -VII 線に沿う断面である図7に示すように、第1板30の連結・離脱機構R1用の第1孔66は、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に関して、一対の吊り下げ機構T1,T2用の長孔81,82間の中央位置に配置されている。すなわち、樹脂ピン61は、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に関して、一対の吊り下げボルト251,252間の中央位置に配置されている。各吊り下げボルト251,252の長孔挿通部としての大径部53が、それぞれ対応する長孔81,82を挿通している。
また、第1板30の連結・離脱機構R1用の第1孔66は、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に長い横長孔に形成されている。これにより、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に関して、カラー62の外周と第1孔66の内周との間に隙間S1,S2が設けられている。
この隙間があるので、運搬時や組み付け時に、何らかの外力によって、第1板30と第2板32とが、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に、多少位置ずれを生じたとしても、樹脂ピン61が剪断することがない。
この隙間があるので、運搬時や組み付け時に、何らかの外力によって、第1板30と第2板32とが、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に、多少位置ずれを生じたとしても、樹脂ピン61が剪断することがない。
図2のVIII-VIII線に沿う断面である図8に示すように、チルトブラケット24の第2板32の、連結・離脱機構R1用の第2孔67は、コラム移動方向X1とは直交する方向Y1に関して、一対の吊り下げ機構T1,T2用の一対の丸孔91,92間の中央位置に配置されている。第2孔67は、樹脂ピン61の軸部64の外径と同じか又は若干大きい内径を持つ円孔により形成されている。各丸孔91,92には、対応する吊り下げボルト251,252の小径部54が挿通されている。
二次衝突時には、カラー62の第2端部622と第2板32との合わせ面のずれによって、樹脂ピン61の軸部64が剪断される。カラー62の第2端部622の内周縁で構成される剪断刃は、円弧状であり、第2板32の第2孔67の縁部で構成される剪断刃も、円弧状である。
次いで、図9は、第1板30の一対の長孔(第1孔)81,82と、一対の長孔81,82に対する初期組み付け位置に配置された吊り下げボルト251,252の長孔挿通部としての大径部53との関係を示している。図9において、第1板30および吊り下げボルト251,252の断面のハッチングは省略されている。
次いで、図9は、第1板30の一対の長孔(第1孔)81,82と、一対の長孔81,82に対する初期組み付け位置に配置された吊り下げボルト251,252の長孔挿通部としての大径部53との関係を示している。図9において、第1板30および吊り下げボルト251,252の断面のハッチングは省略されている。
一方の長孔81の内周81aは、コラム移動方向X1とは反対方向X2の端部に設けられる凹湾曲面部101と、一対の長孔81,82間の中央位置CP(連結・離脱機構R1の樹脂ピン61の配置位置に相当)側の内縁部である第1内縁部102と、第1内縁部102と対向する第2内縁部103とを備えている。
初期組み付け位置にある吊り下げボルト251の大径部53(長孔挿通部)の外周の一部は、凹湾曲面部101の一部に沿うように配置されて、凹湾曲面部101によって受けられている。具体的には、凹湾曲面部101は、第1中心C21を有する第1円弧面部J1と、第1中心C21からコラム移動方向X1へオフセットされた第2中心C22を有し接続部Jaを介して第1円弧面部J1と接続された第2円弧面部J2とを備えている。第2中心C22に関する第2円弧面部J2の曲率半径Q22は、第1中心C21に関する第1円弧面部J1の曲率半径Q21よりも大きくされている(Q22>Q21)。
初期組み付け位置にある吊り下げボルト251の大径部53(長孔挿通部)の外周の一部は、凹湾曲面部101の一部に沿うように配置されて、凹湾曲面部101によって受けられている。具体的には、凹湾曲面部101は、第1中心C21を有する第1円弧面部J1と、第1中心C21からコラム移動方向X1へオフセットされた第2中心C22を有し接続部Jaを介して第1円弧面部J1と接続された第2円弧面部J2とを備えている。第2中心C22に関する第2円弧面部J2の曲率半径Q22は、第1中心C21に関する第1円弧面部J1の曲率半径Q21よりも大きくされている(Q22>Q21)。
凹湾曲面部101によって初期組み付け位置にある吊り下げボルト251の大径部(長孔挿通部)が受けられた状態で、吊り下げボルト251の大径部53(長孔挿通部)の中心C1は、第1円弧面部J1の第1中心C21と略一致する位置に配置されている。大径部53の曲率半径は、第1円弧面部J1の曲率半径Q21と等しいか若干小さく設定されている。
第1内縁部102は、コラム移動方向X1に延びる平坦面部104と、凹湾曲面部101の一端部101a(第1円弧面部J1の端部に相当)から接線方向に延びて平坦面部104に交差状に接続されるテーパ面部105とを備えている。第2内縁部103は、凹湾曲面部101の他端部101b(第2円弧面部J2の端部に相当)から接線方向としてのコラム移動方向X1に延びる平坦面部により構成されている。
一方の長孔81と他方の長孔82とは、左右対称の構造をなしている。すなわち、他方の長孔82の内周82aは、コラム移動方向X1とは反対方向X2の端部に設けられる凹湾曲面部201と、一対の長孔81,82間の中央位置CP側の内縁部である第1内縁部202と、第1内縁部202と対向する第2内縁部203とを備えている。
初期組み付け位置にある吊り下げボルト252の大径部53(長孔挿通部)の外周の一部は、凹湾曲面部201に沿うように配置されて、凹湾曲面部201によって受けられている。具体的には、凹湾曲面部201は、第1中心C41を有する第1円弧面部K1と、第1中心C41からコラム移動方向X1へオフセットされた第2中心C42を有し接続部Kaを介して第1円弧面部K1と接続された第2円弧面部K2とを備えている。第2中心C42に関する第2円弧面部K2の曲率半径Q42は、第1中心C41に関する第1円弧面部K1の曲率半径Q41よりも大きくされている(Q42>Q41)。
初期組み付け位置にある吊り下げボルト252の大径部53(長孔挿通部)の外周の一部は、凹湾曲面部201に沿うように配置されて、凹湾曲面部201によって受けられている。具体的には、凹湾曲面部201は、第1中心C41を有する第1円弧面部K1と、第1中心C41からコラム移動方向X1へオフセットされた第2中心C42を有し接続部Kaを介して第1円弧面部K1と接続された第2円弧面部K2とを備えている。第2中心C42に関する第2円弧面部K2の曲率半径Q42は、第1中心C41に関する第1円弧面部K1の曲率半径Q41よりも大きくされている(Q42>Q41)。
凹湾曲面部201によって初期組み付け位置にある吊り下げボルト252の大径部(長孔挿通部)が受けられた状態で、吊り下げボルト252の大径部53(長孔挿通部)の中心C3は、第1円弧面部K1の第1中心C41と略一致する位置に配置されている。大径部53の曲率半径は、第1円弧面部K1の曲率半径Q41と等しいか若干小さく設定されている。
第1内縁部202は、コラム移動方向X1に延びる平坦面部204と、凹湾曲面部201の一端部201a(第1円弧面部K1の端部に相当)から接線方向に延びて平坦面部204に交差状に接続されるテーパ面部205とを備えている。第2内縁部203は、凹湾曲面部201の他端部201b(第2円弧面部K2の端部に相当)から接線方向としてのコラム移動方向X1に延びる平坦面部により構成されている。
一対の長孔82,82のテーパ面部105,205は、一対の長孔81,82の第1内縁部102,202間の間隔(具体的には平坦面部104,204間の間隔)を狭めるように、互いに逆向きに傾斜している。各長孔81,82のテーパ面部105,205がコラム移動方向X1に対してなすテーパ角度θ1,θ2が、摩擦角β(図示せず)と同等または同等以上(θ1≧β,θ2≧β)とされている。
また、二次衝突時に、ステアリングシャフト3に対して、例えば平面視でコラム移動方向X1に対して斜め方向に荷重が入力されて、例えば図10に示すように、一方の吊り下げボルト251が、長孔81の初期組み付け位置である凹湾曲面部101から離脱して、第1内縁部102のテーパ面部105や平坦面部104に移動したときに、他方の吊り下げボルト252と他方の長孔82の第2内縁部203との間に、隙間SSが形成されるようになっている。
本実施形態によれば、二次衝突時に、一方の吊り下げボルト(例えば吊り下げボルト251)の長孔挿通部53が対応する一方の長孔81の第1内縁部102を摺動するときに、図10に示すように、他方の吊り下げボルト(例えば吊り下げボルト252)の長孔挿通部53と対応する他方の長孔82の第2内縁部203との間に、隙間SSが設けられるので、こじり発生を抑制して、安定した衝撃吸収が可能となる。
また、長孔81,82の内周81a,82aにおいて、両長孔81,82間の中央位置CP側の第1内縁部102,202のテーパ面部105,205のテーパ角度θ1,θ2が摩擦角βと同等または同等以上(θ1≧β,θ2≧β)とされているので、二次衝突時の荷重入力の方向が、平面視において、コラム移動方向X1に対して斜め方向である場合[荷重がコラム移動方向X1とは直交する方向Y1(左右方向)の荷重成分を有する場合]にも、荷重入力の方向に対応する一方の吊り下げボルト(例えば吊り下げボルト251)の長孔挿通部53が、対応する長孔(例えば長孔81)の初期組み付け位置(例えば凹湾曲面部101に部分的に沿う位置)から、例えば第1内縁部102のテーパ面部105を介して平坦面部104へスムーズに摺動する(図10参照)。
その第1内縁部102は、第2内縁部103よりも、一対の長孔81,82間の中央位置CPに近い。したがって、当該第1内縁部102から吊り下げボルト251に作用する反力に起因する回転モーメントは、仮に吊り下げボルト251が一対の長孔81,82間の中央位置CPから遠い側の第2内縁部103と当接する場合の回転モーメントと比較して、より小さい。その結果、こじり発生を一層抑制して、一層安定した衝撃吸収が可能となる。
図示していないが、二次衝突時に、他方の吊り下げボルト252の長孔挿通部53が対応する他方の長孔82の第1内縁部202を摺動する場合には、一方の吊り下げボルト251の長孔挿通部53と対応する一方の長孔81の第2内縁部103との間に、隙間が設けられる。この場合にも、こじり発生を抑制して、安定した衝撃吸収が可能となる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
本出願は、2013年7月17日出願の日本特許出願(特願2013-148879)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明によれば、安定した衝撃吸収が可能となるステアリング装置を実現することができる。
1…ステアリング装置、2…操舵部材、3…ステアリングシャフト、13…車体側部材、15…ステアリングコラム、16…アッパージャケット(可動ジャケット)、23…固定ブラケット、24…チルトブラケット(可動ブラケット)、251,252…吊り下げボルト(吊り下げ軸)、26…コラムブラケット、30…第1板、32…第2板、53…大径部(長孔挿通部)、81,82…長孔(第1孔)、91,92…丸孔(第2孔)、101,201…凹湾曲面部、101a,201a…一端部、101b,201b…他端部、102,202…第1内縁部、103,203…第2内縁部、104,204…平坦部、105,205…テーパ面部、CP…(一対の長孔間の)中央位置、C21,C41…第1中心、C22,C42…第2中心、J1,K1…第1円弧面部、J2,K2…第2円弧面部、SS…隙間、T1,T2…吊り下げ機構、R1…連結・離脱機構、θ1,θ2…テーパ角度、X1…コラム移動方向、X2…コラム移動方向とは反対方向、Y1…コラム移動方向とは直交する方向
Claims (2)
- 車体側部材に固定され、第1板を含む固定ブラケットと、
一端に操舵部材が連結されたステアリングシャフトを回転可能に支持する可動ジャケットと、
二次衝突時に前記可動ジャケットとともにコラム移動方向に移動するように可動ジャケットを支持し、前記第1板に対向する第2板を含む可動ブラケットと、
前記第1板に設けられてコラム移動方向に平行に延びる一対の第1孔としての長孔とそれぞれ対応する前記第2板の一対の第2孔を挿通して前記第1板および前記第2板を連結することで前記可動ブラケットを介して前記可動ジャケットを吊り下げる一対の吊り下げ軸を含み、二次衝突時に、各吊り下げ軸の長孔挿通部が、対応する長孔に沿って初期組み付け位置からコラム移動方向に移動する一対の吊り下げ機構と、を備え、
各長孔の内周は、コラム移動方向とは反対方向の端部に設けられる凹湾曲面部と、一対の長孔間の中央位置側の内縁部である第1内縁部と、第1内縁部と対向する第2内縁部と、を含み、
二次衝突時に、一方の吊り下げ軸が対応する一方の長孔の第1内縁部に当接するときに、他方の吊り下げ軸と対応する他方の長孔の第2内縁部との間に、隙間が設けられる
ステアリング装置。 - 各長孔の第1内縁部は、コラム移動方向と平行に直線状に延びる平坦面部と、前記凹湾曲面部の端部から接線方向に延びて対応する前記平坦面部に接続されるテーパ面部と、を含み、
前記一対の長孔のテーパ面部は、前記一対の長孔の平坦面部間の幅を狭めるように、互いに逆向きに傾斜し、
各テーパ面部がコラム移動方向に対してなすテーパ角度が、摩擦角と同等または同等以上である
請求項1記載のステアリング装置。
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