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JP2004082758A - Shock absorbing steering column device - Google Patents

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JP2004082758A
JP2004082758A JP2002242515A JP2002242515A JP2004082758A JP 2004082758 A JP2004082758 A JP 2004082758A JP 2002242515 A JP2002242515 A JP 2002242515A JP 2002242515 A JP2002242515 A JP 2002242515A JP 2004082758 A JP2004082758 A JP 2004082758A
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JP
Japan
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collapse
steering column
column
steering
shock absorbing
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Application number
JP2002242515A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Sadakata
定方 清
Kiyoaki Tono
東野 清明
Akira Aida
会田 明
Yuji Kawaike
川池 祐次
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】テレスコピック機構や電動アシスト機構等を備えながら、衝撃エネルギの効果的な吸収を実現した衝撃吸収式ステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】ガイド孔79は、ガイドボルト53のガイドピン部75が遊嵌する上下幅を有するテレスコピック部111と、テレスコピック部111から後方に延設されて上下幅が徐々に減少するコラプス部113とからなっている。ガイドピン部75がテレスコピック部111内を前後動する範囲がテレスコピックストロークS1となり、ガイドピン部75がコラプス部113内を後退動する範囲がコラプスストロークS2となる。コラプス部113の上下幅が後方に向けて徐々に減少していることにより、運転者の二次衝突時における衝撃吸収荷重がコラプスの進行に従って二次曲線的に上昇する。
【選択図】 図2
Provided is a shock absorbing type steering column device which has a telescopic mechanism, an electric assist mechanism, and the like, and realizes effective absorption of shock energy.
A guide hole has a vertical width in which a guide pin portion of a guide bolt is loosely fitted, and a collapse portion extending rearward from the telescopic portion and having a gradually decreasing vertical width. It consists of The range in which the guide pin portion 75 moves back and forth in the telescopic portion 111 is the telescopic stroke S1, and the range in which the guide pin portion 75 retreats in the collapse portion 113 is the collapse stroke S2. Since the vertical width of the collapse portion 113 gradually decreases rearward, the shock absorbing load at the time of the secondary collision of the driver increases in a quadratic curve as the collapse progresses.
[Selection] Fig. 2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃吸収式ステアリングコラム装置に係り、詳しくは、衝突エネルギの吸収性能を向上させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車が他の自動車や建造物等に衝突した場合、運転者が慣性でステアリングホイールに二次衝突することがある。近年の乗用車等では、このような場合における運転者の受傷を防止するべく、シートベルトやエアバッグ等と伴に、衝撃吸収式ステアリングコラム装置が広く採用されている。衝撃吸収式ステアリングコラム装置に採用される衝撃吸収機構には種々の形式が存在するが、ドライバが二次衝突した際にステアリングコラムがステアリングシャフトと伴にコラプス(短縮)し、その際に衝突エネルギを吸収する二重管式のものが一般的である。
【0003】
この形式の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、例えば、車体側ブラケットに保持されたアウタコラムと、アウタコラムに摺動自在に嵌合したインナコラムと、アウタコラムとインナコラムとの間に介装された衝撃エネルギ吸収手段とを備えており、所定値以上の軸方向荷重が軸方向荷重が作用したときにインナコラムがアウタコラム内に進入し、その際に衝撃エネルギ吸収手段により衝撃エネルギが吸収される。
【0004】
一方、自動車のステアリング装置は、不特定多数の運転者により使用(操舵)されるため、個人の体格や運転姿勢等に対応してステアリングホイールの位置を調整できることが望ましい。このような要望に答えるべく、乗用車に限らず貨物車等においても、チルト機構やテレスコピック機構を採用するものが多くなっている。
【0005】
チルト機構は、ステアリングホイールの位置を上下方向に調整するための機構であり、ステアリングコラムを揺動自在に支持するチルトピボットと、所望の位置(揺動角度)でステアリングコラムを保持するチルト保持手段等からなっている。また、テレスコピック機構は、ステアリングホイールの位置を前後方向(ステアリングシャフトの軸方向)に調整するための機構であり、ステアリングシャフトの伸縮に供される二重管式等の伸縮部と、所望の位置(伸縮量)でステアリングシャフトを保持するテレスコピック保持手段等からなっている。
【0006】
また一方、自動車用の操舵系では、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置(以下、EPSと記す)の採用が近年盛んとなっている。EPSでは、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下(オルタネータに係るエンジンの駆動損失)も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長を有している。EPSは、電動モータの装着部位によってコラムアシスト型やラックアシスト型等に分類されるが、現在は製造コストや設置スペース等に優れたコラムアシスト型が主流となっている。通常、コラムアシスト型EPSでは、ステアリングコラムの先端に電動モータや減速機構等からなる電動アシスト機構が固着されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置では、チルト機構やテレスコピック機構等が併設された場合、衝撃エネルギの吸収が難しくなることがあった。例えば、二重管式のテレスコピック機構を備えたものでは、コラプス機構とテレスコピック機構とが共にインナコラムのアウタコラムに対する進退動によっているため、テレスコピックストロークとコラプスストロークとがトレードオフの関係になり、コラプスストロークが少なくなることが避けられなかった。また、コラムアシスト型EPSを併設した場合、電動アシスト機構の減速ギヤハウジングがアウタコラムに対して直列に設置されるため、ステアリングコラムの全長がその分短くなる。そのため、チルト機構やテレスコピック機構に較べ、更にコラプスストロークの確保が難しくなる問題があった。その結果、単位ストロークあたりの衝撃エネルギの吸収量を大きくせざるを得ず、二次衝突時において運転者が受ける衝撃も大きくなる虞があった。
【0008】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、テレスコピック機構や電動アシスト機構等を備えながら、衝撃エネルギの効果的な吸収を実現した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。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するべく、請求項1の発明では、ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段と、を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスが進行した際に増大するものを提案する。
【0010】
また、請求項2の発明では、請求項1の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って複数の段階をもって増大するものを提案する。
【0011】
また、請求項3の発明では、請求項1の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って漸増するものを提案する。
【0012】
また、請求項4の発明では、ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段とを備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段が複数設けられたものを提案する。
【0013】
また、請求項5の発明では、請求項4の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスが進行した際に増大するものを提案する。
【0014】
また、請求項6の発明では、請求項4の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って複数の段階をもって増大するものを提案する。
【0015】
また、請求項7の発明では、請求項4の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って漸増するものを提案する。
【0016】
また、請求項8の発明では、請求項4の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つは、前記コラプスが所定量進行するまで衝突エネルギの吸収を行わないものを提案する。
【0017】
また、請求項9の発明では、請求項1〜8の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記ステアリングコラムの角度調整に供されるチルト調整手段と、前記ステアリングコラムの軸方向位置調整に供されるテレスコピック調整手段との少なくとも一方を備えたものを提案する。
【0018】
また、請求項10の発明では、請求項1〜9の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、車体側部材に支持された第1のコラムと、第1のコラムに嵌合して前記コラプス時に当該第1のコラム側に進入する第2のコラムとを有し、前記第1のコラムには前記ステアリングホイールの操舵力補助に供される電動アシスト機構が設けられたものを提案する。
【0019】
これら発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置によれば、運転者の二次衝突に伴ってステアリングコラムがコラプスする際、エネルギ吸収手段による衝撃エネルギの吸収量が段階的あるいは徐々に増大するため、コラプスストロークが比較的小さい場合にも、運転者が受ける衝撃を比較的小さくしながら、衝撃エネルギの総吸収量が大きくなる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るステアリング装置の車室側部分を示す側面図である。また、図2は同実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図であり、図3は図2中のA−A断面図である。
【0021】
これらの図に示したように、ステアリングコラム1は、固定ブラケット3とピボットブラケット5とを介して、車体構造部材たるクロスメンバ7に支持されている。ステアリングコラム1は、テレスコピック機能とコラプス機能とを備えたステアリングアッパシャフト9を軸受11を介して回動自在に保持するインナコラム13と、インナコラム13が摺動自在に内嵌するアウタコラム相当部材15と、アウタコラム相当部材15の先端に一体化された電動アシスト機構17とを主要構成部材としている。
【0022】
電動アシスト機構17は、電動モータ21や減速ギヤハウジング23,アウトプットシャフト25、トルクセンサ(図示せず)等から構成されている。本実施形態の場合、アウタコラム相当部材15と減速ギヤハウジング23とはアルミ合金を素材とする一体成形品であり、減速ギヤハウジング23の前部中央はピボットブラケット5の下端にピボットピン(チルトピボット)31を介して揺動自在に連結されている。図1中、35はステアリングインタミシャフトであり、ユニバーサルジョイント37を介してアウトプットシャフト25の先端に連結されている。
【0023】
ステアリングアッパシャフト9の後端にはステアリングホイール41が取り付けられており、運転者がステアリングホイール41を回動させると、その回転力が電動アシスト機構17により増大された後、アウトプットシャフト25を介してステアリングインタミシャフト35に伝達され、更に図示しないロア側ユニバーサルジョイントを介して車体下部のステアリングギヤに伝達される。
【0024】
図3に示したように、固定ブラケット3は鋼板を素材とする溶接構造品であり、略L字形状の左右ステー42,43を連結プレート45により連結したものである。左右ステー42,43には、ピボットピン31を中心とする円弧孔47,49が穿設されており、左ステー42の円弧孔47にはアジャストボルト51が貫通し、右ステー43の円弧孔49にはガイドボルト53が貫通している。尚、左右ステー42,43には、円弧穴47,49に代えて同様寸法の長穴を穿設してもよい。
【0025】
図2,図3に示したように、アウタコラム相当部材15の後部には環状溝61が形成されており、この環状溝61に略コ字形状のクランプ63が上方から遊嵌され、クランプ63の左右下端(開放端)は抜け止めのボルト65により連結されている。
【0026】
クランプ63の図3中右端は右ステー43の内側面に当接し、クランプ63の右側部には右ステー43の円弧孔49を貫通したガイドボルト53の雄ねじ部71が螺合している。図3中、符号73はガイドボルト53のカラー部を示し、符号75はガイドボルト53のガイドピン部を示している。本実施形態の場合、カラー部73の幅が右ステー43の厚みより大きいため、ガイドボルト53の締結時においても右ステー43に対してクランプ63は自由に上下動する。一方、ガイドボルト53のガイドピン部75は、アウタコラム相当部材15に穿設された貫通孔77とインナコラム13に形成されたガイド孔79とを貫通している。
【0027】
一方、クランプ63の図3中左端は左ステー42の内側面と所定の間隙を有しており、クランプ63の左側部には左ステー42の円弧孔47を貫通したアジャストボルト51の雄ねじ部81が螺合している。アジャストボルト51の頭部83と左ステー42の外側面との間には、チルト保持手段たるカム機構87と操作レバー89とが介装されている。カム機構87は、左ステー42の円弧孔47に係合した固定側カム101と、操作レバー89に係合した可動側カム103とから構成されている。
【0028】
図2,図3に示したように、アウタコラム相当部材15には、環状溝61の前後(図2中、左右方向)にそれぞれディスタンス部105,107が設けられており、これらディスタンス部105,107の端部が左右ステー42,43の内側面に圧接している。また、アウタコラム相当部材15は、その後部下面にスリット109が設けられており、左右から押圧力が作用した際に縮径してインナコラム13を保持する。尚、本実施形態ではアウタコラム相当部材15によるインナコラム13の保持力は比較的小さく設定されており、通常運転時にインナコラム13が軸方向に移動することは無いが、所定値以上の軸方向荷重が作用した場合には、保持力に抗してアウタコラム相当部材15内にインナコラム13が進入する。
【0029】
ガイド孔79は、ガイドボルト53のガイドピン部75が遊嵌する上下幅を有するテレスコピック部111と、テレスコピック部111から後方に延設されて上下幅が徐々に減少するコラプス部113とからなっている。本実施形態の場合、ガイドピン部75がテレスコピック部111内を前後動する範囲がテレスコピックストロークS1となり、ガイドピン部75がコラプス部113内を後退動する範囲がコラプスストロークS2となる。
【0030】
以下、第1実施形態の作用を述べる。
運転者の交代等によってステアリングホイール41の位置が不適切となった場合、第1実施形態のステアリング装置では、運転者が先ず操作レバー89を時計回りに回動させる。すると、操作レバー89に係合した可動側カム103が固定側カム101に対して相対回動し、カム機構87の軸方向寸法が減少することにより、クランプ63を介して左右ステー42,43間に作用していた引張力がなくなる。
【0031】
その結果、左右ステー42,43の内側面のディスタンス部105,107に対する押圧力が消滅し、左右ステー42,43とアウタコラム相当部材15との摩擦係合が解かれて、ステアリングコラム1がピボットピン31を軸にチルト動可能となる。また、ディスタンス部105,107に対する押圧力が消滅すると、アウタコラム相当部材15がその弾性により拡径してインナコラム13に対する緊締力を失い、図4に示したように、インナコラム13がテレスコピック動可能となる。
【0032】
運転者は、ステアリングコラム1をチルトやテレスコピックさせることによってステアリングホイール41の位置調整を終えると、操作レバー61を反時計回りに回動させる。すると、カム機構87の軸方向寸法が増大するため、クランプ63を介して左右ステー42,43間に引張力が作用する。これにより、左右ステー42,43の内側面のディスタンス部105,107に対する押圧力が発生し、左右ステー42,43とアウタコラム相当部材15とが摩擦係合して、ステアリングコラム1がチルト方向で固定される。また、左右ステー42,43にディスタンス部105,107が挟圧されてアウタコラム相当部材15が縮径し、インナコラム13がテレスコピック方向で固定される。
【0033】
一方、走行中の自動車が他の自動車や路上の障害物に衝突すると、運転者は慣性によってステアリングホイール41に二次衝突し、インナコラム13には大きなコラプス荷重が作用する。そして、アウタコラム相当部材15によるインナコラム13の保持力が比較的小さいため、図5に示したように、インナコラム13はアウタコラム相当部材15内に進入し、ガイドボルト53のガイドピン部75がテレスコピック部111からコラプス部113側に相対移動する。
【0034】
この際、コラプス部113は、その上下幅が後方に向けて徐々に減少しているため、ガイドピン部75の相対移動に伴って押し拡げられ、衝突エネルギが吸収される。図6は従来装置におけるコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフであり、図7は第1実施形態における同グラフである。これらの図から判るように、衝撃吸収荷重が一定である従来装置とは異なり、第1実施形態では、コラプス部113の上下幅が後方に向けて徐々に減少していることにより、衝撃吸収荷重がコラプスの進行に従って二次曲線的に上昇する。その結果、第1実施形態では、電動アシスト機構17等の存在によりコラプスストロークが短いにも拘わらず、比較的大きな衝突エネルギの吸収が実現される。尚、本実施形態ではガイドボルト53にのみガイドピン部75を設けるようにしたが、アジャストボルト51側もガイドピン部を設けると共に、インナコラム13のアジャストボルト51側にガイド孔を形成し、アウタコラム相当部材15の左右両側で衝突エネルギの吸収を行わせるようにしてもよい。
【0035】
図8は第2実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図であり、図9は図8中のB−B拡大断面図である。本実施形態もその全体構成は上述した第1実施形態と同様であるため、重複する構成や作用の説明は省略する。
【0036】
第2実施形態は、第1実施形態のようなカム機構やクランプが採用されておらず、アウタコラム相当部材15の下方にディスタンス部105が膨出形成され、このディスタンス部105が左右ステー42,43を介してアジャストボルト51とアジャストナット121とにより挟圧・保持されている。アジャストナット121には操作レバー89がボルト締めされており、操作レバー89を時計回りに回動させることによりアジャストボルト51とアジャストナット121との締結が緩められ、左右ステー42,43とディスタンス部105との摩擦係合が解かれてステアリングコラム1がチルト動可能になり、同時にアウタコラム相当部材15が拡径してインナコラム13がテレスコピック動可能となる。図8,図9中、符号53で示した部材はガイドボルトであり、そのガイドピン部75がインナコラム13に形成されたガイド孔79に嵌合している。
【0037】
第2実施形態のインナコラム13には、固定ブラケット3の後方に衝撃吸収手段として、第1EAリング131と第2EAリング133とが圧入されている。図8中、符号135で示した部材は合成樹脂等を素材とするテレスコピックダンパであり、第1EAリング131に一体成形されてテレスコピック操作時の打音等を防止する。図8の状態で、テレスコピックダンパ135はアウタコラム相当部材15に対して距離S3をもって配置され、第2EAリング133は第1EAリング131に対して距離S4をもって配置されている。前述したガイドボルト53のガイドピン部75は、図8の状態でガイド孔79の先端に対して距離S5だけ相対移動可能となっている。すなわち、インナコラム13は、アウタコラム相当部材15に対して距離S3をもって進入する一方、距離S5をもって退出することができ、これがテレスコピックストロークとなる。
【0038】
第2実施形態の場合、運転者が慣性によってステアリングホイール41に二次衝突し、インナコラム13がアウタコラム相当部材15内に進入すると、先ずテレスコピックダンパ135がアウタコラム相当部材15の後端に衝突する。しかる後、テレスコピックダンパ135と伴に第1EAリング131がインナコラム13に対して圧入されるかたちでコラプスが進行し、これにより第1EAリング131の圧入抵抗による衝撃エネルギの吸収が行われる。
【0039】
インナコラム13が距離S4コラプスすると、第1EAリング131の後端が第2EAリング133の先端に当接し、以降は第1EAリング131と第2EAリング133とが一体となってインナコラム13に対して圧入されるかたちでコラプスが進行し、これにより両EAリング131,133の圧入抵抗による衝撃エネルギの吸収が行われる。図10は単一のEAリングを有する従来装置におけるコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフであり、図11は第2実施形態における同グラフである。この図から判るように、第2実施形態では、衝撃吸収荷重がコラプスの進行に従って段階的に上昇する。その結果、第2実施形態においても、電動アシスト機構17等の存在によりコラプスストロークが短いにも拘わらず、比較的大きな衝突エネルギの吸収が実現される。尚、図10,図11では、コラプス初期に衝撃吸収荷重が大きくなっているが、これはインナコラム13とEAリングとの間の静摩擦係数が動摩擦係数より大きいことによる。
【0040】
図12は第3実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図であり、図13は第4実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図であり、図14は第5実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図であり、図15は図14中のC−C断面図である。これら実施形態の全体構成は上述した第2実施形態と略同様であるが、インナコラムに圧入されたEAリングの個数とインナコラムの形状とが異なっている。すなわち、第3〜第5実施形態では共にインナコラム13に単一のEAリング131が圧入され、第3実施形態ではインナコラム13のEAリング131の圧入部位の後方に径が次第に大きくなるテーパ部141が形成され、第4実施形態ではインナコラム13のEAリング131の圧入部位の後方に径が段階的に大きくなる段差部143,145が形成され、第5実施形態ではインナコラム13のEAリング131の圧入部位の後方に前端位置のことなる第1〜第4凸条(ビード)146〜149を備えている。
【0041】
第3実施形態の場合、EAリング131がインナコラム13に対して圧入されるかたちでコラプスが進行すると、インナコラム13にテーパ部141が形成されているため、圧入抵抗の増大により衝撃エネルギの吸収量が漸増する。また、第4実施形態の場合、EAリング131がインナコラム13に対して圧入されるかたちでコラプスが進行すると、インナコラム13に段差部143,145が形成されているため、圧入抵抗の増大により衝撃エネルギの吸収量が漸増する。また、第5実施形態の場合、EAリング131がインナコラム13に対して圧入されるかたちでコラプスが進行すると、第1〜第4凸条146〜149が順次EAリング131に当接した後押し潰され、衝撃エネルギの吸収量が段階的に増大する。これにより、第3〜第5実施形態では、衝撃吸収荷重がコラプスの進行に従って図16〜図18に示したように増大し、電動アシスト機構17等の存在によりコラプスストロークが短いにも拘わらず、比較的大きな衝突エネルギの吸収が実現される。
【0042】
図19は第6実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図である。第6実施形態では、インナコラム13に前述した第2実施形態と同様の第1,第2EAリング131,133が装着されているが、これらの他にも衝撃エネルギ吸収手段が設けられている。本実施形態では、アウタコラム相当部材15とインナコラム13との間に中間コラム151が介装され、ステアリングコラム1のコラプス時にこの中間コラム151がアウタコラム相当部材15とインナコラム13との双方に対して摺動する。これにより、インナコラム13の中間コラム151に対するコラプスストロークS6と、中間コラム151のアウタコラム相当部材15に対するコラプスストロークS7とがステアリングコラム1の総コラプスストロークとなる。
【0043】
中間コラム151は第2実施形態と同様の固定ブラケット3に保持されているが、固定ブラケット3は、カプセル153を介して車体側に取り付けられており、所定の衝撃荷重が作用すると中間コラム151と伴に脱落する。固定ブラケット3とカプセル153との間にはU字形状の屈曲部155を有するカーリング式のEAプレート157が介装されると共に、固定ブラケット3の側面にカーリングガイド159が溶接・一体化されている。カーリングガイド159は、固定ブラケット3の上面との間隔が後方に向けて狭くなるように形成されている。
【0044】
第6実施形態の場合、運転者が慣性によってステアリングホイール41に二次衝突した場合、図20に示したように、インナコラム13が中間コラム151内に進入を開始すると同時に、固定ブラケット3が車体から脱落して中間コラム151がアウタコラム相当部材15内に進入を開始する。すると、インナコラム13のコラプス動に伴って第2実施形態で述べた手順で第1,第2EAリング131,133による衝撃エネルギの吸収が行われる一方、EAプレート157のカーリング抵抗によっても衝撃エネルギの吸収が行われる。この際、固定ブラケット3の上面とカーリングガイド159との間隔が後方に向けて狭くなっているため、EAプレート157では、コラプスの進行に伴って屈曲部155の曲率が徐々に小さくなることにより、カーリング抵抗が漸増して比較的大きな衝突エネルギの吸収が実現される。
【0045】
第6実施形態では、このような構成を採ったことにより、テレスコピック機能や電動アシスト機構17を備えながら、ステアリングコラム1のコラプスストロークを十分に大きくすることができ、かつ三つの衝撃エネルギ吸収手段により衝撃エネルギの吸収が効果的に行われるため、二次衝突時における安全性を著しく高めることができた。尚、第6実施形態においては、中間コラム151の外周に第5実施形態で採用した凸状を形成させるようにしてもよいし、EAプレート157の板幅を適宜変化させたり鋼線等を素材とするEAワイヤに代えてもよい。
【0046】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記各実施形態は、チルト機構およびテレスコピック機構とコラムアシスト式の電動アシスト機構とを有する衝撃吸収式ステアリングコラム装置に本発明を適用したものであるが、チルト機構やテレスコピック機構を備えないものや、ラックアシスト式やピニオンアシスト式の電動アシスト機構を有するものや、油圧アシスト機構を有するもの等に適用してもよい。また、チルト保持手段やテレスコピック保持手段についても上記実施形態での例示に限られるものではないし、エネルギ吸収手段として、鋼板を引き裂くものや、インナコラムとロアコラムとの間に鋼球を介装させて塑性溝を形成させるもの等を採用することが可能である。その他、ステアリングコラム装置の全体構成等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、適宜変更可能である。
【0047】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る衝撃吸収式ステアリング装置によれば、ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段と、を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量が前記コラプスが進行した際に増大するものとしたり、前記エネルギ吸収手段が複数設けられたものとしたため、運転者の二次衝突に伴ってステアリングコラムがコラプスする際、エネルギ吸収手段による衝撃エネルギの吸収量が段階的あるいは徐々に増大するため、コラプスストロークが比較的小さい場合にも、運転者が受ける衝撃を比較的小さくしながら、衝撃エネルギの総吸収量が大きくなって乗員の二次衝突安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係るステアリング装置の車室側部分を示す側面図である。
【図2】同実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図である。
【図3】図2中のA−A断面図である。
【図4】第1実施形態の作用を示す説明図である。
【図5】第1実施形態の作用を示す説明図である。
【図6】従来装置でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図7】第1実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図8】第2実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図である。
【図9】図8中のB−B拡大断面図である。
【図10】従来装置でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図11】第2実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図12】第3実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図である。
【図13】第4実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図である。
【図14】第5実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図である。
【図15】図14中のC−C断面図である。
【図16】第3実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図17】第4実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図18】第5実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図19】第6実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図である。
【図20】第6実施形態の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
1‥‥ステアリングコラム
3‥‥固定ブラケット
5‥‥ピボットブラケット
9‥‥ステアリングアッパシャフト
13‥‥インナコラム
15‥‥アウタコラム相当部材
17‥‥電動アシスト機構
23‥‥減速ギヤハウジング
31‥‥ピボットピン
41‥‥ステアリングホイール
42‥‥左ステー
43‥‥右ステー
51‥‥アジャストボルト
53‥‥ガイドボルト
63‥‥クランプ
75‥‥ガイドピン部
79‥‥ガイド孔
87‥‥カム機構
89‥‥操作レバー
105,107‥‥ディスタンス部
109‥‥スリット
111‥‥テレスコピック部
113‥‥コラプス部
121‥‥アジャストナット
131‥‥第1EAリング(EAリング)
133‥‥第2EAリング
135‥‥テレスコピックダンパ
141‥‥テーパ部
143,145‥‥段差部
146〜149‥‥第1〜第4凸条
151‥‥中間コラム
153‥‥カプセル
155‥‥屈曲部
157‥‥EAプレート
159‥‥カーリングガイド
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shock-absorbing steering column device, and more particularly, to a technique for improving the performance of absorbing collision energy.
[0002]
[Prior art]
When a vehicle collides with another vehicle, a building, or the like, the driver may cause a secondary collision with the steering wheel due to inertia. In recent years, in order to prevent the driver from being injured in such cases, an impact-absorbing steering column device is widely used together with a seat belt, an airbag, and the like. There are various types of shock absorbing mechanisms employed in the shock absorbing type steering column device. However, when a driver makes a secondary collision, the steering column collapses (shortens) together with the steering shaft, and at that time the collision energy is reduced. Are generally of the double tube type.
[0003]
This type of shock absorbing type steering column device is, for example, interposed between an outer column held on a vehicle body side bracket, an inner column slidably fitted to the outer column, and an outer column and the inner column. The inner column enters the outer column when an axial load of a predetermined value or more acts on the outer column. At that time, the impact energy is absorbed by the impact energy absorbing means. You.
[0004]
On the other hand, since a steering device of an automobile is used (steered) by an unspecified number of drivers, it is desirable that the position of a steering wheel can be adjusted according to an individual's physique or driving posture. In order to respond to such demands, not only passenger cars but also freight cars and the like often employ a tilt mechanism or a telescopic mechanism.
[0005]
The tilt mechanism is a mechanism for vertically adjusting the position of the steering wheel, and includes a tilt pivot for swingably supporting the steering column and a tilt holding means for holding the steering column at a desired position (swing angle). Etc. The telescopic mechanism is a mechanism for adjusting the position of the steering wheel in the front-rear direction (axial direction of the steering shaft). (Telescopic holding means) for holding the steering shaft by (extension / contraction amount).
[0006]
On the other hand, in a steering system for an automobile, an electric power steering device (hereinafter, referred to as EPS) using an electric motor as a power source has been actively used in recent years. In the EPS, the in-vehicle battery is used as the power source of the electric motor, so that there is no direct engine drive loss, and the electric motor is started only at the time of steering assist, so that the running fuel efficiency is reduced (the engine drive loss related to the alternator). In addition to this, it has features that electronic control can be performed very easily. The EPS is classified into a column assist type, a rack assist type, and the like according to a mounting portion of the electric motor, and a column assist type, which is excellent in manufacturing cost and installation space, is mainly used at present. Normally, in a column assist type EPS, an electric assist mechanism including an electric motor, a speed reduction mechanism, and the like is fixed to a tip of a steering column.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional shock-absorbing steering column device, when a tilt mechanism, a telescopic mechanism, and the like are provided, it is sometimes difficult to absorb shock energy. For example, in the case of a double tube type telescopic mechanism, since the collapse mechanism and the telescopic mechanism both move forward and backward with respect to the outer column of the inner column, the telescopic stroke and the collapse stroke have a trade-off relationship, and the collapse It was inevitable that the stroke would be reduced. When the column assist type EPS is provided, the reduction gear housing of the electric assist mechanism is installed in series with the outer column, so that the total length of the steering column is shortened accordingly. Therefore, there is a problem that it is more difficult to secure a collapse stroke as compared with a tilt mechanism or a telescopic mechanism. As a result, the amount of impact energy absorbed per unit stroke must be increased, and the impact received by the driver during a secondary collision may increase.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a shock absorbing steering column device that includes a telescopic mechanism, an electric assist mechanism, and the like, and realizes effective absorption of shock energy.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, according to the first aspect of the present invention, a steering column that rotatably supports a steering shaft and collapses by a predetermined collapse load, and an occupant during a vehicle collision according to the collapse of the steering column. And an energy absorbing means for absorbing the secondary collision energy described above, wherein the amount of collision energy absorbed by the energy absorbing means increases as the collapse progresses.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the shock absorbing steering column device according to the first aspect, wherein the amount of collision energy absorbed by the energy absorbing means increases in a plurality of stages as the collapse progresses.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the shock absorbing steering column apparatus according to the first aspect, wherein the amount of collision energy absorbed by the energy absorbing means gradually increases as the collapse progresses.
[0012]
According to the fourth aspect of the present invention, the steering shaft is rotatably supported, and the steering column is collapsed by a predetermined collapse load, and the secondary collision energy of the occupant at the time of collision of the vehicle according to the collapse of the steering column. A shock-absorbing steering column device provided with an energy absorbing means for absorbing energy is provided with a plurality of the energy absorbing means.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the shock absorbing type steering column device according to the fourth aspect, it is proposed that the amount of collision energy absorbed by at least one of the energy absorbing means increases as the collapse progresses. .
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the shock absorbing type steering column device according to the fourth aspect, an amount of collision energy absorbed by at least one of the energy absorbing means increases in a plurality of stages as the collapse progresses. suggest.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the shock absorbing type steering column apparatus of the fourth aspect, it is proposed that the amount of collision energy absorbed by at least one of the energy absorbing means gradually increases as the collapse progresses.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in the shock absorbing type steering column device according to the fourth aspect, at least one of the energy absorbing means does not absorb the collision energy until the collapse advances by a predetermined amount. .
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, in the shock absorbing type steering column device according to the first to eighth aspects, a tilt adjusting means for adjusting the angle of the steering column and an axial position adjustment of the steering column are provided. A device provided with at least one of telescopic adjustment means is proposed.
[0018]
According to the tenth aspect of the present invention, in the shock absorbing type steering column device of the first to ninth aspects, the first column supported by the vehicle body-side member and the first column fitted to the first column during the collapse are provided. And a second column that enters the first column side, wherein the first column is provided with an electric assist mechanism for assisting the steering force of the steering wheel.
[0019]
According to the shock absorbing type steering column device of these inventions, when the steering column collapses due to the secondary collision of the driver, the amount of impact energy absorbed by the energy absorbing means increases stepwise or gradually, so that the collapse stroke Is relatively small, the total amount of impact energy absorbed increases while the impact received by the driver is relatively small.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing a vehicle cabin side portion of the steering device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of a main part of the shock absorbing steering column device according to the embodiment, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG.
[0021]
As shown in these figures, the steering column 1 is supported by a cross member 7 as a vehicle body structural member via a fixed bracket 3 and a pivot bracket 5. The steering column 1 includes an inner column 13 that rotatably holds a steering upper shaft 9 having a telescopic function and a collapse function via a bearing 11, and an outer column-equivalent member on which the inner column 13 is slidably fitted. 15 and an electric assist mechanism 17 integrated with the tip of the outer column equivalent member 15 are main constituent members.
[0022]
The electric assist mechanism 17 includes an electric motor 21, a reduction gear housing 23, an output shaft 25, a torque sensor (not shown), and the like. In the case of the present embodiment, the outer column-equivalent member 15 and the reduction gear housing 23 are integrally formed products made of an aluminum alloy, and the front center of the reduction gear housing 23 is provided at the lower end of the pivot bracket 5 with a pivot pin (tilt pivot). ) 31 so as to be swingable. In FIG. 1, reference numeral 35 denotes a steering intermediate shaft, which is connected to the tip of the output shaft 25 via a universal joint 37.
[0023]
A steering wheel 41 is attached to the rear end of the steering upper shaft 9. When the driver turns the steering wheel 41, the rotational force is increased by the electric assist mechanism 17 and then the output shaft 25 is turned on. The power is transmitted to a steering intershaft 35 and further transmitted to a steering gear under the vehicle body via a lower-side universal joint (not shown).
[0024]
As shown in FIG. 3, the fixing bracket 3 is a welded structure product made of a steel plate, and is formed by connecting left and right stays 42 and 43 having a substantially L shape by a connection plate 45. The right and left stays 42 and 43 are provided with arc holes 47 and 49 having the pivot pin 31 as a center. The adjust bolt 51 penetrates the arc hole 47 of the left stay 42 and the arc holes 49 of the right stay 43. , A guide bolt 53 penetrates. The left and right stays 42 and 43 may be formed with long holes of the same size instead of the arc holes 47 and 49.
[0025]
As shown in FIGS. 2 and 3, an annular groove 61 is formed at a rear portion of the outer column-equivalent member 15, and a substantially U-shaped clamp 63 is loosely fitted into the annular groove 61 from above. The left and right lower ends (open ends) are connected by retaining bolts 65.
[0026]
The right end of the clamp 63 in FIG. 3 is in contact with the inner side surface of the right stay 43, and the right side of the clamp 63 is screwed with the male screw portion 71 of the guide bolt 53 that passes through the arc hole 49 of the right stay 43. In FIG. 3, reference numeral 73 denotes a collar portion of the guide bolt 53, and reference numeral 75 denotes a guide pin portion of the guide bolt 53. In the case of the present embodiment, since the width of the collar portion 73 is larger than the thickness of the right stay 43, the clamp 63 can freely move up and down with respect to the right stay 43 even when the guide bolt 53 is fastened. On the other hand, the guide pin portion 75 of the guide bolt 53 passes through a through hole 77 formed in the outer column equivalent member 15 and a guide hole 79 formed in the inner column 13.
[0027]
On the other hand, the left end in FIG. 3 of the clamp 63 has a predetermined gap with the inner surface of the left stay 42, and the male screw portion 81 of the adjusting bolt 51 penetrating the arc hole 47 of the left stay 42 is provided on the left side of the clamp 63. Is screwed. Between the head 83 of the adjustment bolt 51 and the outer surface of the left stay 42, a cam mechanism 87 as a tilt holding means and an operation lever 89 are interposed. The cam mechanism 87 includes a fixed cam 101 engaged with the arc hole 47 of the left stay 42 and a movable cam 103 engaged with the operation lever 89.
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 3, the outer column-equivalent member 15 is provided with distance portions 105 and 107 before and after the annular groove 61 (in the horizontal direction in FIG. 2), respectively. The end of 107 is pressed against the inner surfaces of the left and right stays 42 and 43. The outer column-equivalent member 15 is provided with a slit 109 on the lower surface of the rear portion thereof, and reduces the diameter when the pressing force acts from right and left to hold the inner column 13. In the present embodiment, the holding force of the inner column 13 by the outer column-equivalent member 15 is set to be relatively small, and the inner column 13 does not move in the axial direction during the normal operation. When a load is applied, the inner column 13 enters the outer column equivalent member 15 against the holding force.
[0029]
The guide hole 79 includes a telescopic portion 111 having a vertical width in which the guide pin portion 75 of the guide bolt 53 is loosely fitted, and a collapse portion 113 extending rearward from the telescopic portion 111 and gradually decreasing in the vertical width. I have. In the case of the present embodiment, the range in which the guide pin portion 75 moves back and forth in the telescopic portion 111 is the telescopic stroke S1, and the range in which the guide pin portion 75 retreats in the collapse portion 113 is the collapse stroke S2.
[0030]
Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described.
When the position of the steering wheel 41 becomes inappropriate due to a change of the driver or the like, in the steering device of the first embodiment, the driver first turns the operation lever 89 clockwise. Then, the movable cam 103 engaged with the operation lever 89 relatively rotates with respect to the fixed cam 101, and the axial dimension of the cam mechanism 87 is reduced. The tensile force acting on the ceases.
[0031]
As a result, the pressing force of the inner surfaces of the left and right stays 42 and 43 against the distance portions 105 and 107 disappears, the frictional engagement between the left and right stays 42 and 43 and the outer column equivalent member 15 is released, and the steering column 1 is pivoted. The tilt movement is enabled about the pin 31. When the pressing force against the distance portions 105 and 107 disappears, the outer column-equivalent member 15 expands in diameter due to its elasticity and loses the tightening force on the inner column 13, and as shown in FIG. It becomes possible.
[0032]
When the driver finishes adjusting the position of the steering wheel 41 by tilting or telescopically steering the steering column 1, the driver turns the operation lever 61 counterclockwise. Then, since the axial dimension of the cam mechanism 87 increases, a tensile force acts between the left and right stays 42 and 43 via the clamp 63. As a result, a pressing force is generated against the distance portions 105, 107 on the inner side surfaces of the left and right stays 42, 43, and the left and right stays 42, 43 and the outer column equivalent member 15 are frictionally engaged, so that the steering column 1 is tilted in the tilt direction. Fixed. Further, the distance portions 105 and 107 are sandwiched between the left and right stays 42 and 43, so that the outer column equivalent member 15 is reduced in diameter, and the inner column 13 is fixed in the telescopic direction.
[0033]
On the other hand, when a running vehicle collides with another vehicle or an obstacle on the road, the driver secondarily collides with the steering wheel 41 due to inertia, and a large collapse load acts on the inner column 13. Since the holding force of the inner column 13 by the outer column equivalent member 15 is relatively small, the inner column 13 enters the outer column equivalent member 15 and the guide pin portion 75 of the guide bolt 53 as shown in FIG. Moves relatively from the telescopic unit 111 to the collapse unit 113 side.
[0034]
At this time, since the vertical width of the collapse portion 113 gradually decreases rearward, the collapse portion 113 is pushed and expanded with the relative movement of the guide pin portion 75, and the collision energy is absorbed. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the collapse amount and the shock absorbing load in the conventional device, and FIG. 7 is the same graph in the first embodiment. As can be seen from these figures, unlike the conventional device in which the shock absorbing load is constant, in the first embodiment, the shock absorbing load is reduced by the vertical width of the collapse portion 113 gradually decreasing toward the rear. Rises quadratically as the collapse progresses. As a result, in the first embodiment, relatively large collision energy is absorbed despite the short collapse stroke due to the presence of the electric assist mechanism 17 and the like. In this embodiment, the guide pin portion 75 is provided only on the guide bolt 53. However, the guide pin portion is also provided on the adjust bolt 51 side, and a guide hole is formed on the adjust bolt 51 side of the inner column 13, so that the outer pin is formed. The collision energy may be absorbed on both the left and right sides of the column equivalent member 15.
[0035]
FIG. 8 is a side view of the shock absorbing steering column device according to the second embodiment, and FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB in FIG. The overall configuration of the present embodiment is the same as that of the above-described first embodiment, and a description of overlapping configurations and operations will be omitted.
[0036]
In the second embodiment, the cam mechanism and the clamp as in the first embodiment are not employed, and the distance portion 105 is formed to bulge below the outer column-equivalent member 15. It is pinched and held by the adjustment bolt 51 and the adjustment nut 121 via 43. An operation lever 89 is bolted to the adjustment nut 121. By turning the operation lever 89 clockwise, the connection between the adjustment bolt 51 and the adjustment nut 121 is loosened, and the left and right stays 42 and 43 and the distance portion 105 are rotated. As a result, the steering column 1 can be tilted, and at the same time, the outer column-equivalent member 15 expands in diameter and the inner column 13 can be telescopically moved. In FIGS. 8 and 9, a member indicated by reference numeral 53 is a guide bolt, and the guide pin portion 75 is fitted in a guide hole 79 formed in the inner column 13.
[0037]
In the inner column 13 of the second embodiment, a first EA ring 131 and a second EA ring 133 are press-fitted behind the fixed bracket 3 as shock absorbing means. In FIG. 8, a member denoted by reference numeral 135 is a telescopic damper made of a synthetic resin or the like, and is integrally formed with the first EA ring 131 to prevent a tapping sound or the like during a telescopic operation. 8, the telescopic damper 135 is arranged at a distance S3 with respect to the outer column equivalent member 15, and the second EA ring 133 is arranged with a distance S4 with respect to the first EA ring 131. The guide pin portion 75 of the guide bolt 53 described above is relatively movable with respect to the tip of the guide hole 79 by a distance S5 in the state of FIG. That is, the inner column 13 can enter the outer column-equivalent member 15 at the distance S3 and can exit at the distance S5, which is a telescopic stroke.
[0038]
In the case of the second embodiment, when the driver makes a secondary collision with the steering wheel 41 due to inertia and the inner column 13 enters the outer column equivalent member 15, first, the telescopic damper 135 collides with the rear end of the outer column equivalent member 15. I do. Thereafter, the collapse progresses while the first EA ring 131 is pressed into the inner column 13 together with the telescopic damper 135, whereby the impact energy is absorbed by the press-in resistance of the first EA ring 131.
[0039]
When the inner column 13 collapses by the distance S4, the rear end of the first EA ring 131 comes into contact with the front end of the second EA ring 133, and thereafter, the first EA ring 131 and the second EA ring 133 are integrated with respect to the inner column 13. The collapse progresses in the form of press-fitting, whereby the impact energy is absorbed by the press-fitting resistance of both EA rings 131, 133. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the amount of collapse and the shock absorbing load in the conventional device having a single EA ring, and FIG. 11 is the same graph in the second embodiment. As can be seen from this figure, in the second embodiment, the shock absorbing load increases stepwise as the collapse progresses. As a result, also in the second embodiment, relatively large collision energy can be absorbed despite the short collapse stroke due to the presence of the electric assist mechanism 17 and the like. In FIGS. 10 and 11, the shock absorbing load is large in the initial stage of the collapse because the coefficient of static friction between the inner column 13 and the EA ring is larger than the coefficient of dynamic friction.
[0040]
FIG. 12 is a side view of a main part of a shock absorbing type steering column device according to a third embodiment, FIG. 13 is a side view of a main part of a shock absorbing type steering column device according to a fourth embodiment, and FIG. It is a principal part side view of the shock absorption type steering column apparatus which concerns on 5th Embodiment, FIG. 15: is CC sectional drawing in FIG. The overall configuration of these embodiments is substantially the same as that of the above-described second embodiment, but differs in the number of EA rings press-fitted into the inner column and the shape of the inner column. That is, in each of the third to fifth embodiments, a single EA ring 131 is press-fitted into the inner column 13, and in the third embodiment, the tapered portion whose diameter gradually increases behind the press-fit portion of the EA ring 131 of the inner column 13. 141 is formed. In the fourth embodiment, steps 143 and 145 whose diameters gradually increase behind the press-fit portion of the EA ring 131 of the inner column 13 are formed. In the fifth embodiment, the EA ring of the inner column 13 is formed. There are provided first to fourth ridges (beads) 146 to 149 having different front end positions behind the press-fitting portion 131.
[0041]
In the case of the third embodiment, when the collapse progresses while the EA ring 131 is pressed into the inner column 13, the taper portion 141 is formed in the inner column 13, and the impact energy is absorbed by the increase in the press-in resistance. The amount gradually increases. Further, in the case of the fourth embodiment, when the collapse progresses while the EA ring 131 is pressed into the inner column 13, the steps 143 and 145 are formed in the inner column 13. The amount of impact energy absorbed gradually increases. In the case of the fifth embodiment, when the collapse progresses while the EA ring 131 is pressed into the inner column 13, the first to fourth ridges 146 to 149 sequentially come into contact with the EA ring 131 and then crush. As a result, the amount of impact energy absorbed increases stepwise. Thereby, in the third to fifth embodiments, the shock absorbing load increases as the collapse progresses as shown in FIGS. 16 to 18, and despite the short collapse stroke due to the presence of the electric assist mechanism 17 and the like, A relatively large impact energy absorption is achieved.
[0042]
FIG. 19 is a side view of the shock absorbing steering column device according to the sixth embodiment. In the sixth embodiment, the same first and second EA rings 131 and 133 as those of the second embodiment described above are mounted on the inner column 13, but other than these, impact energy absorbing means is provided. In the present embodiment, an intermediate column 151 is interposed between the outer column equivalent member 15 and the inner column 13, and the intermediate column 151 is attached to both the outer column equivalent member 15 and the inner column 13 when the steering column 1 is collapsed. Slide against it. Thus, the collapse stroke S6 of the inner column 13 with respect to the intermediate column 151 and the collapse stroke S7 of the intermediate column 151 with respect to the outer column equivalent member 15 become the total collapse stroke of the steering column 1.
[0043]
The intermediate column 151 is held by a fixed bracket 3 similar to that of the second embodiment, but the fixed bracket 3 is attached to the vehicle body via a capsule 153. When a predetermined impact load is applied, the intermediate column 151 It falls off with it. A curling EA plate 157 having a U-shaped bent portion 155 is interposed between the fixed bracket 3 and the capsule 153, and a curling guide 159 is welded and integrated on the side surface of the fixed bracket 3. . The curling guide 159 is formed such that the distance between the curling guide 159 and the upper surface of the fixed bracket 3 decreases toward the rear.
[0044]
In the case of the sixth embodiment, when the driver collides with the steering wheel 41 due to inertia, as shown in FIG. 20, the inner column 13 starts to enter the intermediate column 151, and at the same time, the fixed bracket 3 And the intermediate column 151 starts to enter the outer column equivalent member 15. Then, the impact energy is absorbed by the first and second EA rings 131 and 133 according to the procedure described in the second embodiment in accordance with the collapse movement of the inner column 13, while the impact energy is also absorbed by the curling resistance of the EA plate 157. Absorption takes place. At this time, since the distance between the upper surface of the fixed bracket 3 and the curling guide 159 is narrowed rearward, in the EA plate 157, the curvature of the bent portion 155 gradually decreases as the collapse progresses, The curling resistance gradually increases, so that a relatively large absorption of collision energy is realized.
[0045]
In the sixth embodiment, by adopting such a configuration, it is possible to sufficiently increase the collapse stroke of the steering column 1 while providing the telescopic function and the electric assist mechanism 17, and to use three impact energy absorbing means. Since the impact energy is effectively absorbed, the safety at the time of the secondary collision can be significantly improved. In the sixth embodiment, the convexity employed in the fifth embodiment may be formed on the outer periphery of the intermediate column 151, the width of the EA plate 157 may be appropriately changed, or a steel wire or the like may be used. May be substituted for the EA wire.
[0046]
This concludes the description of specific embodiments, but aspects of the present invention are not limited to the above embodiments. For example, in each of the above embodiments, the present invention is applied to a shock absorbing steering column apparatus having a tilt mechanism, a telescopic mechanism, and a column assist type electric assist mechanism, but does not include a tilt mechanism or a telescopic mechanism. Alternatively, the present invention may be applied to those having a rack assist type or pinion assist type electric assist mechanism, or those having a hydraulic assist mechanism. Further, the tilt holding means and the telescopic holding means are not limited to those described in the above embodiment, and as the energy absorbing means, a steel sheet is torn, or a steel ball is interposed between the inner column and the lower column. It is possible to adopt one that forms a plastic groove or the like. In addition, the entire configuration and the like of the steering column device can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the shock absorbing steering apparatus of the present invention, the steering column rotatably supports, the steering column that collapses by a predetermined collapse load, and the vehicle according to the collapse of the steering column. Energy absorbing means for absorbing a secondary collision energy of an occupant at the time of a collision, wherein the amount of collision energy absorbed by the energy absorbing means increases as the collapse progresses. When the steering column collapses with a secondary collision of the driver, the amount of impact energy absorbed by the energy absorbing means increases stepwise or gradually. , Even if the collapse stroke is relatively small Person with relatively small impact applied, the total absorption of the impact energy secondary collision safety of the occupant is improved increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a passenger compartment side portion of a steering device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a side view of a main part of the shock absorbing steering column device according to the embodiment.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation of the first embodiment.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a collapse amount and a shock absorbing load in a conventional device.
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a collapse amount and a shock absorbing load in the first embodiment.
FIG. 8 is a side view of a shock absorbing steering column device according to a second embodiment.
FIG. 9 is an enlarged sectional view taken along line BB in FIG. 8;
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a collapse amount and a shock absorbing load in a conventional device.
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a collapse amount and a shock absorbing load in the second embodiment.
FIG. 12 is a side view of a main part of a shock absorbing steering column device according to a third embodiment.
FIG. 13 is a side view of a main part of a shock absorbing steering column device according to a fourth embodiment.
FIG. 14 is a side view of a main part of a shock absorbing steering column device according to a fifth embodiment.
15 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 14;
FIG. 16 is a graph showing a relationship between a collapse amount and a shock absorbing load in the third embodiment.
FIG. 17 is a graph showing a relationship between a collapse amount and a shock absorbing load in the fourth embodiment.
FIG. 18 is a graph showing a relationship between a collapse amount and a shock absorbing load in the fifth embodiment.
FIG. 19 is a side view of a shock absorbing steering column device according to a sixth embodiment.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the operation of the sixth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ‥‥ steering column
3 ‥‥ Fixed bracket
5 ‥‥ pivot bracket
9 ‥‥ steering upper shaft
13 ‥‥ Inner column
15 ‥‥ Outer column equivalent member
17 ‥‥ electric assist mechanism
23 ‥‥ reduction gear housing
31 ‥‥ pivot pin
41 ‥‥ steering wheel
42 ‥‥ left stay
43 ‥‥ right stay
51 ‥‥ adjustment bolt
53 ‥‥ guide bolt
63mm clamp
75 ° guide pin
79 ‥‥ guide hole
87 ‥‥ cam mechanism
89 ‥‥ operation lever
105,107 Distance section
109mm slit
111 ‥‥ Telescopic Department
113 ‥‥ collapse section
121 ‥‥ adjustment nut
131 @ 1st EA ring (EA ring)
133 @ 2nd EA ring
135 ‥‥ telescopic damper
141 ‥‥ tapered part
143,145mm step
146 to 149 ‥‥ first to fourth ridges
151 ‥‥ middle column
153 capsules
155 bend
157 ‥‥ EA plate
159 Curling Guide

Claims (10)

ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、
このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段と、
を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスが進行した際に増大することを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
A steering column that rotatably supports the steering shaft and collapses by a predetermined collapse load;
Energy absorbing means for absorbing occupant secondary collision energy at the time of a vehicle collision according to the collapse of the steering column;
In a shock absorbing steering column device equipped with
The amount of collision energy absorbed by the energy absorbing means increases as the collapse progresses.
前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って複数の段階をもって増大することを特徴とする、請求項1記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。2. The shock absorbing type steering column apparatus according to claim 1, wherein the amount of absorption of the collision energy by the energy absorbing means increases in a plurality of stages as the collapse progresses. 前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って漸増することを特徴とする、請求項1記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。2. The shock absorbing steering column device according to claim 1, wherein an amount of collision energy absorbed by said energy absorbing means gradually increases as the collapse progresses. ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、
このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段と
を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
前記エネルギ吸収手段が複数設けられ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。
A steering column that rotatably supports the steering shaft and collapses by a predetermined collapse load;
An energy absorbing means for absorbing secondary collision energy of an occupant at the time of a vehicle collision in accordance with the collapse of the steering column.
An impact-absorbing steering column device, wherein a plurality of the energy absorbing means are provided.
前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスが進行した際に増大することを特徴とする、請求項4記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。The shock absorbing type steering column device according to claim 4, wherein the amount of collision energy absorbed by at least one of the energy absorbing means increases as the collapse progresses. 前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って複数の段階をもって増大することを特徴とする、請求項4記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。The shock absorbing steering column device according to claim 4, wherein the amount of collision energy absorbed by at least one of the energy absorbing means increases in a plurality of stages as the collapse progresses. 前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って漸増することを特徴とする、請求項4記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。The shock absorbing type steering column device according to claim 4, wherein the amount of collision energy absorbed by at least one of the energy absorbing means gradually increases as the collapse progresses. 前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つは、前記コラプスが所定量進行するまで衝突エネルギの吸収を行わないことを特徴とする、請求項4記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。5. The shock absorbing steering column device according to claim 4, wherein at least one of the energy absorbing means does not absorb the collision energy until the collapse advances by a predetermined amount. 前記ステアリングコラムの角度調整に供されるチルト調整手段と、前記ステアリングコラムの軸方向位置調整に供されるテレスコピック調整手段との少なくとも一方を備えたことを特徴とする、請求項1〜8記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。9. The apparatus according to claim 1, further comprising at least one of a tilt adjusting unit provided for adjusting an angle of the steering column and a telescopic adjusting unit provided for adjusting an axial position of the steering column. 10. Shock absorbing steering column device. 車体側部材に支持された第1のコラムと、第1のコラムに嵌合して前記コラプス時に当該第1のコラム側に進入する第2のコラムとを有し、
前記第1のコラムには前記ステアリングホイールの操舵力補助に供される電動アシスト機構が設けられたことを特徴とする、請求項1〜9記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
A first column supported by the vehicle body-side member, and a second column that fits into the first column and enters the first column during the collapse,
The shock-absorbing steering column device according to claim 1, wherein the first column is provided with an electric assist mechanism for assisting a steering force of the steering wheel.
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