JP2014088127A - 衝撃吸収式ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】二次衝突時、ステアリングホイールが前方へ変位する過程においてエネルギ吸収部材25bにより衝撃荷重を吸収して、運転者保護を図る。
【解決手段】前記エネルギ吸収部材25bは、中央部に設けられた基端部26bと、この
基端部26bの両端から連続する左右1対の折り返し部27b、27bと、これら両折り
返し部27b、27bの先端から連続する先端部28b、28bとを備える。単純な金属製カーリングプレートで構成される。
【選択図】図7
【解決手段】前記エネルギ吸収部材25bは、中央部に設けられた基端部26bと、この
基端部26bの両端から連続する左右1対の折り返し部27b、27bと、これら両折り
返し部27b、27bの先端から連続する先端部28b、28bとを備える。単純な金属製カーリングプレートで構成される。
【選択図】図7
Description
この発明は、二次衝突の際に衝撃荷重を吸収しつつ塑性変形する事でステアリングホイ
ールに衝突した運転者の保護を図る衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材及び
衝撃吸収式ステアリング装置に関する。 具体的には、二次衝突時、ステアリングホイールが前方へ変位する過程においてエネルギ吸収部材により衝撃荷重を吸収して、運転者保護が図れる構造を実現するものである。
ールに衝突した運転者の保護を図る衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材及び
衝撃吸収式ステアリング装置に関する。 具体的には、二次衝突時、ステアリングホイールが前方へ変位する過程においてエネルギ吸収部材により衝撃荷重を吸収して、運転者保護が図れる構造を実現するものである。
自動車用ステアリング装置は、図8に示す様に構成して、ステアリングホイール1の回
転をステアリングギヤユニット2の入力軸3に伝達し、この入力軸3の回転に伴って左右
1対のタイロッド4、4を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ス
テアリングホイール1は、ステアリングシャフト5の後端部に支持固定されており、この
ステアリングシャフト5は、円筒状のステアリングコラム6を軸方向に挿通した状態で、
このステアリングコラム6に回転自在に支持されている。又、前記ステアリングシャフト
5の前端部は、自在継手7を介して中間シャフト8の後端部に接続し、この中間シャフト
8の前端部を、別の自在継手9を介して、前記入力軸3に接続している。尚、この中間シ
ャフト8は、トルクを伝達可能に、且つ、衝撃荷重により全長を収縮可能に構成している
。そして、衝突事故の際(次述する一次衝突の際)に、前記ステアリングギヤユニット2
の後方への変位に拘らず、前記ステアリングシャフト5を介して前記ステアリングホイー
ル1が後方に向けて変位する(運転者の身体に向けて突き上げられる)事を防止できる様
に構成している。
転をステアリングギヤユニット2の入力軸3に伝達し、この入力軸3の回転に伴って左右
1対のタイロッド4、4を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ス
テアリングホイール1は、ステアリングシャフト5の後端部に支持固定されており、この
ステアリングシャフト5は、円筒状のステアリングコラム6を軸方向に挿通した状態で、
このステアリングコラム6に回転自在に支持されている。又、前記ステアリングシャフト
5の前端部は、自在継手7を介して中間シャフト8の後端部に接続し、この中間シャフト
8の前端部を、別の自在継手9を介して、前記入力軸3に接続している。尚、この中間シ
ャフト8は、トルクを伝達可能に、且つ、衝撃荷重により全長を収縮可能に構成している
。そして、衝突事故の際(次述する一次衝突の際)に、前記ステアリングギヤユニット2
の後方への変位に拘らず、前記ステアリングシャフト5を介して前記ステアリングホイー
ル1が後方に向けて変位する(運転者の身体に向けて突き上げられる)事を防止できる様
に構成している。
上述の様な操舵装置を組み込んだ自動車が他の自動車等に衝突する衝突事故の際には、
他の自動車等に衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体が前記ステアリングホイール1
に衝突する、二次衝突が発生する。この二次衝突の際に運転者の身体に加わる衝撃を緩和
する為に、前記ステアリングコラム6を車体に固定した車体側ブラケット10に対し、前
方に向いた大きな力が加わった場合に離脱する様に、係止部材11と、ボルト若しくはス
タッド12とを介して支持している。
他の自動車等に衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体が前記ステアリングホイール1
に衝突する、二次衝突が発生する。この二次衝突の際に運転者の身体に加わる衝撃を緩和
する為に、前記ステアリングコラム6を車体に固定した車体側ブラケット10に対し、前
方に向いた大きな力が加わった場合に離脱する様に、係止部材11と、ボルト若しくはス
タッド12とを介して支持している。
図9〜12は、特許文献1に記載の衝撃吸収式ステアリング装置の従来構造の1例を示
している。本例の場合、ステアリングコラム6aの中間部に、十分な剛性を有する鋼板を
曲げ形成して成る被支持ブラケット13を、溶接により固定している。図示の例では、こ
の被支持ブラケット13は、中間部の取付板部14の前後両端縁のうち、前端縁を下方に
折り曲げる事により前側折り曲げ板部15を形成し、後端縁中央部を下方に折り曲げる事
により後側折り曲げ板部16を形成している。そして、前記前側折り曲げ板部15の中央
下部に円孔17を、後側折り曲げ板部16の下縁に半円形の切り欠き18を、それぞれ形
成している。これら円孔17及び切り欠き18の曲率は、前記ステアリングコラム6aの
外周面の曲率とほぼ一致させている。この様な被支持ブラケット13は、前記円孔17に
前記ステアリングコラム6aを挿通すると共に前記切り欠き18をこのステアリングコラ
ム6aの外周面に突き当て、これら円孔17及び切り欠き18の内周縁とステアリングコ
ラム6aの外周面とを溶接する事により、このステアリングコラム6aの中間部外周面に
固定している。
している。本例の場合、ステアリングコラム6aの中間部に、十分な剛性を有する鋼板を
曲げ形成して成る被支持ブラケット13を、溶接により固定している。図示の例では、こ
の被支持ブラケット13は、中間部の取付板部14の前後両端縁のうち、前端縁を下方に
折り曲げる事により前側折り曲げ板部15を形成し、後端縁中央部を下方に折り曲げる事
により後側折り曲げ板部16を形成している。そして、前記前側折り曲げ板部15の中央
下部に円孔17を、後側折り曲げ板部16の下縁に半円形の切り欠き18を、それぞれ形
成している。これら円孔17及び切り欠き18の曲率は、前記ステアリングコラム6aの
外周面の曲率とほぼ一致させている。この様な被支持ブラケット13は、前記円孔17に
前記ステアリングコラム6aを挿通すると共に前記切り欠き18をこのステアリングコラ
ム6aの外周面に突き当て、これら円孔17及び切り欠き18の内周縁とステアリングコ
ラム6aの外周面とを溶接する事により、このステアリングコラム6aの中間部外周面に
固定している。
前記取付板部14の左右両端部で、前記後側折り曲げ板部16よりも側方に突出した部
分に係止切り欠き19、19を、それぞれ前記取付板部14の後端縁側(図10の右側)
に開口する状態で形成している。そして、前記両係止切り欠き19、19の内側に係止部
材11a、11aを固定している。これら両係止部材11a、11aは、合成樹脂を射出
成形、或いは軽合金をダイキャスト成形する事により造ったもので、それぞれの左右両側
面に係止溝を有する。これら両係止溝の溝底同士の間隔は、前記両係止切り欠き19、1
9の幅に合わせて、前方に向かう程狭くしている。
分に係止切り欠き19、19を、それぞれ前記取付板部14の後端縁側(図10の右側)
に開口する状態で形成している。そして、前記両係止切り欠き19、19の内側に係止部
材11a、11aを固定している。これら両係止部材11a、11aは、合成樹脂を射出
成形、或いは軽合金をダイキャスト成形する事により造ったもので、それぞれの左右両側
面に係止溝を有する。これら両係止溝の溝底同士の間隔は、前記両係止切り欠き19、1
9の幅に合わせて、前方に向かう程狭くしている。
上述の様な両係止部材11a、11aは、それぞれの係止溝と、前記取付板部14の一
部で前記両係止切り欠き19、19の周縁部とを係合させる事により、この取付板部14
に対し支持している。又、この取付板部14の一部で前記両係止切り欠き19、19の周
縁部に設けられ、これら両係止切り欠き19、19に開口した切り欠き20、20(後述
する本発明の実施の形態の第1例を示す、図5参照)と、前記両係止部材11a、11a
に形成した小通孔21、21とを整合させた状態で、前記各切り欠き20、20及びこれ
ら各小通孔21、21に掛け渡す様に、合成樹脂製の係止ピン22、22を設置(これら
各切り欠き及び各小通孔21、21内に射出成形)する。この状態で前記両係止部材11
a、11aが前記取付板部14に対し、大きな衝撃荷重が加わった場合にのみ後方に離脱
する(実際には、前記両係止部材11a、11aはそのままの位置に止まり、前記取付板
部14が前記ステアリングコラム6aと共に前方に変位する)状態で支持される。
部で前記両係止切り欠き19、19の周縁部とを係合させる事により、この取付板部14
に対し支持している。又、この取付板部14の一部で前記両係止切り欠き19、19の周
縁部に設けられ、これら両係止切り欠き19、19に開口した切り欠き20、20(後述
する本発明の実施の形態の第1例を示す、図5参照)と、前記両係止部材11a、11a
に形成した小通孔21、21とを整合させた状態で、前記各切り欠き20、20及びこれ
ら各小通孔21、21に掛け渡す様に、合成樹脂製の係止ピン22、22を設置(これら
各切り欠き及び各小通孔21、21内に射出成形)する。この状態で前記両係止部材11
a、11aが前記取付板部14に対し、大きな衝撃荷重が加わった場合にのみ後方に離脱
する(実際には、前記両係止部材11a、11aはそのままの位置に止まり、前記取付板
部14が前記ステアリングコラム6aと共に前方に変位する)状態で支持される。
そして、前記両係止部材11a、11aの中央部に設けた通孔23、23を挿通した、
ボルト若しくはスタッド12によりこれら両係止部材11a、11aを、車体に固定した
車体側ブラケット10に対し支持固定する。これら両係止部材11a、11aと前記取付
板部14とは、前記両係止切り欠き19、19の周縁部と前記各係止溝との係合、並びに
、前記各切り欠き20、20及び前記各小通孔21、21に掛け渡された、合成樹脂製の
係止ピン22、22により、或る程度大きな強度及び剛性で結合されている。従って、通
常時には、前記被支持ブラケット13が車体に対し、しっかりと支持される。
一方、前記ステアリングコラム6aの前端部は、車体に対し支持固定された前側支持ブ
ラケット24に、前後方向(図9の左右方向)の摺動を可能に支持されている。従って、
前記ステアリングコラム6aは車体に対し、前方(図9〜10の左側)への強い衝撃が加
わった場合に前方への変位を可能として、支持されている。
ボルト若しくはスタッド12によりこれら両係止部材11a、11aを、車体に固定した
車体側ブラケット10に対し支持固定する。これら両係止部材11a、11aと前記取付
板部14とは、前記両係止切り欠き19、19の周縁部と前記各係止溝との係合、並びに
、前記各切り欠き20、20及び前記各小通孔21、21に掛け渡された、合成樹脂製の
係止ピン22、22により、或る程度大きな強度及び剛性で結合されている。従って、通
常時には、前記被支持ブラケット13が車体に対し、しっかりと支持される。
一方、前記ステアリングコラム6aの前端部は、車体に対し支持固定された前側支持ブ
ラケット24に、前後方向(図9の左右方向)の摺動を可能に支持されている。従って、
前記ステアリングコラム6aは車体に対し、前方(図9〜10の左側)への強い衝撃が加
わった場合に前方への変位を可能として、支持されている。
本例の場合、前記被支持ブラケット13と前記両係止部材11a、11aとの間に、二次衝突時の衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材25を設けている。このエネルギ吸収部材25は、塑性変形可能な金属線(針金)を曲げ形成する事により、図10、12に示す様な形状に造られている。前記エネルギ吸収部材25は、中央部に設けられた基端部26と、この基端部26の一端(図9の上側端)に結合された左右1対の折り返し部27、27と、これら両折り返し部27、27の他端(図9の下側端)に結合された先端部28、
28とを備える。前記基端部26は、直線部29の両端を前方に直角又は鋭角に折り曲げ
る事により、大略コ字形に形成されている。又、前記両折り返し部27、27はU字形に
折り曲げられる事により形成されており、前記両先端部28、28はこれら両折り返し部
27、27と連続して設けられ、後方(図9〜10の右側)に延出した状態で設けられて
いる。
28とを備える。前記基端部26は、直線部29の両端を前方に直角又は鋭角に折り曲げ
る事により、大略コ字形に形成されている。又、前記両折り返し部27、27はU字形に
折り曲げられる事により形成されており、前記両先端部28、28はこれら両折り返し部
27、27と連続して設けられ、後方(図9〜10の右側)に延出した状態で設けられて
いる。
上述の様なエネルギ吸収部材25との組み合わせにより、効果的なエネルギ吸収構造を
実現すべく、前記被支持ブラケット13の前端縁部には曲面部30を、前記前側折り曲げ
板部15の左右両側に小通孔31、31を、それぞれ形成している。即ち、この前側折り
曲げ板部15の上端縁と前記取付板部14の前端縁との連続部の断面形状を、半円弧より
も少し小さい程度の円弧形とする事により、前記被支持ブラケット13の前端縁部に、前
記前側折り曲げ板部15の前側面よりも少し前方に突出する曲面部30を形成している。
又、この前側折り曲げ板部15の左右両側にはそれぞれ、前記両エネルギ吸収部材25、
25を構成する先端部28、28を挿通可能な、前記小通孔31、31を形成している。
実現すべく、前記被支持ブラケット13の前端縁部には曲面部30を、前記前側折り曲げ
板部15の左右両側に小通孔31、31を、それぞれ形成している。即ち、この前側折り
曲げ板部15の上端縁と前記取付板部14の前端縁との連続部の断面形状を、半円弧より
も少し小さい程度の円弧形とする事により、前記被支持ブラケット13の前端縁部に、前
記前側折り曲げ板部15の前側面よりも少し前方に突出する曲面部30を形成している。
又、この前側折り曲げ板部15の左右両側にはそれぞれ、前記両エネルギ吸収部材25、
25を構成する先端部28、28を挿通可能な、前記小通孔31、31を形成している。
上述した被支持ブラケット13と前述したエネルギ吸収部材25とを以下の様に組み合
わせる事で、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。先ず、前記両エネルギ吸収部材2
5、25を構成する先端部28、28を、前記両小通孔31、31に挿入する。そして、
図9〜10に示す様に、前記両エネルギ吸収部材25、25の基端部26、26を、前記
両係止部材11a、11aの一部で前記取付板部14の上面から突出した部分に外嵌する
。この状態で前記両基端部26、26を構成する直線部29、29は、前記両係止部材1
1a、11aの後端面に当接若しくは対向する。この様にして前記両エネルギ吸収部材2
5、25を被支持ブラケット13に装着したならば、前記両係止部材11a、11aの通
孔23、23に前記ボルト若しくはスタッド12を挿通し、このボルト若しくはスタッド
12を前記車体側ブラケット10に設けたねじ孔(図示省略)に螺合し更に締め付ける。
わせる事で、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。先ず、前記両エネルギ吸収部材2
5、25を構成する先端部28、28を、前記両小通孔31、31に挿入する。そして、
図9〜10に示す様に、前記両エネルギ吸収部材25、25の基端部26、26を、前記
両係止部材11a、11aの一部で前記取付板部14の上面から突出した部分に外嵌する
。この状態で前記両基端部26、26を構成する直線部29、29は、前記両係止部材1
1a、11aの後端面に当接若しくは対向する。この様にして前記両エネルギ吸収部材2
5、25を被支持ブラケット13に装着したならば、前記両係止部材11a、11aの通
孔23、23に前記ボルト若しくはスタッド12を挿通し、このボルト若しくはスタッド
12を前記車体側ブラケット10に設けたねじ孔(図示省略)に螺合し更に締め付ける。
上述の様に組み立てられた衝撃吸収式ステアリング装置は次の様に作用して、衝突事故
の際に運転者の保護を図る。二次衝突時にはステアリングホイール1(図8参照)からス
テアリングシャフト5を介してステアリングコラム6aに、前方(図9〜10の左側)に
向かう衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重により前記各係止ピン22、22が裂断
し、前記両係止部材11a、11aが前記両係止切り欠き19、19から離脱して、ステ
アリングコラム6aが前記被支持ブラケット13と共に前方に変位する。この時、前記両
係止部材11a、11aは、前記ボルト若しくはスタッド12と共に車体に支持されたま
ま変位しない。従って、前記ステアリングコラム6aの前方への変位開始に伴い前記被支
持ブラケット13が、前記両係止部材11a、11aに対して前方に変位する。そして、
この被支持ブラケット13が、前記曲面部30と前記両折り返し部27、27との間に設
定した隙間32の寸法t(図9参照)分だけ前方に変位した後は、前記両エネルギ吸収部
材25、25の折り返し部27、27が前記曲面部30により前方に引っ張られる。
の際に運転者の保護を図る。二次衝突時にはステアリングホイール1(図8参照)からス
テアリングシャフト5を介してステアリングコラム6aに、前方(図9〜10の左側)に
向かう衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重により前記各係止ピン22、22が裂断
し、前記両係止部材11a、11aが前記両係止切り欠き19、19から離脱して、ステ
アリングコラム6aが前記被支持ブラケット13と共に前方に変位する。この時、前記両
係止部材11a、11aは、前記ボルト若しくはスタッド12と共に車体に支持されたま
ま変位しない。従って、前記ステアリングコラム6aの前方への変位開始に伴い前記被支
持ブラケット13が、前記両係止部材11a、11aに対して前方に変位する。そして、
この被支持ブラケット13が、前記曲面部30と前記両折り返し部27、27との間に設
定した隙間32の寸法t(図9参照)分だけ前方に変位した後は、前記両エネルギ吸収部
材25、25の折り返し部27、27が前記曲面部30により前方に引っ張られる。
この様にエネルギ吸収部材25、25の折り返し部27、27が前方に引っ張られると
、これら両折り返し部27、27が前記曲面部30により扱かれる事で、前記両エネルギ
吸収部材25、25が変形する。即ち、前記ステアリングコラム6aが前方に変位するの
に伴って前記各折り返し部27、27が、元々形成されていた部分から先端部28、28
の後方(図9〜10の右側)に向けて移動する。この様に、これら各折り返し部27、2
7をこれら各先端部28、28の後方に向けて移動させるべく、前記両エネルギ吸収部材
25、25を変形させる事により、前記二次衝突に伴う衝撃荷重を吸収して、二次衝突時
に於ける運転者の保護が図られる。
、これら両折り返し部27、27が前記曲面部30により扱かれる事で、前記両エネルギ
吸収部材25、25が変形する。即ち、前記ステアリングコラム6aが前方に変位するの
に伴って前記各折り返し部27、27が、元々形成されていた部分から先端部28、28
の後方(図9〜10の右側)に向けて移動する。この様に、これら各折り返し部27、2
7をこれら各先端部28、28の後方に向けて移動させるべく、前記両エネルギ吸収部材
25、25を変形させる事により、前記二次衝突に伴う衝撃荷重を吸収して、二次衝突時
に於ける運転者の保護が図られる。
上述の様に構成する衝撃吸収式ステアリング装置は、二次衝突時の運転者の保護をより
充実させる面から、改良の余地がある。即ち、上述した従来構造の場合、前記被支持ブラ
ケット13が前記曲面部30と折り返し部27、27との間に設定した隙間32の寸法t
分だけ前方に変位した後、前記両エネルギ吸収部材25、25は、前記被支持ブラケット
13の前方への変位に伴い一定量の衝撃荷重を吸収する。運転者の保護をより一層充実さ
せる為には、この衝撃荷重の吸収量を変位開始の初期で小さくして、徐々に大きくするの
が好ましい。尚、エネルギ吸収部材の衝撃荷重の吸収特性を変化させる技術として、特許
文献2には金属板に透孔を設ける方法が、特許文献3には金属線に熱処理を施す方法や、
断面積を変化させる構造が、それぞれ記載されている。但し、このうちの特許文献2に記
載された発明の場合、金属板を使用する為、衝撃荷重の吸収特性を変化させることは容易だが車両への取り付けが、ボルト若しくはスタッドによる通し固定のため、長孔による取り付け時の位置ずれ吸収が困難。又、特許文献3に記載された発明の場合には、熱処理条件の設定が難しく、コストが嵩む上に、それだけでは安定した性能を得にくい。更に、単に断面積を変化させる構造の場合には、線材のコストが嵩む。
充実させる面から、改良の余地がある。即ち、上述した従来構造の場合、前記被支持ブラ
ケット13が前記曲面部30と折り返し部27、27との間に設定した隙間32の寸法t
分だけ前方に変位した後、前記両エネルギ吸収部材25、25は、前記被支持ブラケット
13の前方への変位に伴い一定量の衝撃荷重を吸収する。運転者の保護をより一層充実さ
せる為には、この衝撃荷重の吸収量を変位開始の初期で小さくして、徐々に大きくするの
が好ましい。尚、エネルギ吸収部材の衝撃荷重の吸収特性を変化させる技術として、特許
文献2には金属板に透孔を設ける方法が、特許文献3には金属線に熱処理を施す方法や、
断面積を変化させる構造が、それぞれ記載されている。但し、このうちの特許文献2に記
載された発明の場合、金属板を使用する為、衝撃荷重の吸収特性を変化させることは容易だが車両への取り付けが、ボルト若しくはスタッドによる通し固定のため、長孔による取り付け時の位置ずれ吸収が困難。又、特許文献3に記載された発明の場合には、熱処理条件の設定が難しく、コストが嵩む上に、それだけでは安定した性能を得にくい。更に、単に断面積を変化させる構造の場合には、線材のコストが嵩む。
本発明は、上述の様な事情に鑑み、二次衝突の際に衝撃荷重を吸収しつつ塑性変形する
事でステアリングホイールに衝突した運転者の保護を図る衝撃吸収式ステアリング装置用
エネルギ吸収部材に於いて、ワイヤーの様に取り付け自由度が高く且つ生産性の高いプレート素材で構成されるエネルギ吸収部材により衝撃荷重を吸収して、運転者保護を図れる構造を、低コストで実現すべく発明したものである。
事でステアリングホイールに衝突した運転者の保護を図る衝撃吸収式ステアリング装置用
エネルギ吸収部材に於いて、ワイヤーの様に取り付け自由度が高く且つ生産性の高いプレート素材で構成されるエネルギ吸収部材により衝撃荷重を吸収して、運転者保護を図れる構造を、低コストで実現すべく発明したものである。
本発明の衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材及び衝撃吸収式ステアリング
装置のうちの衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材は、塑性変形可能な金属材
料により造られ、基端部と、先端部と、これら基端部と先端部との間の中間部をU字形に
折り返す事で形成された折り返し部とから成る金属製のプレートである。そして、二次衝突時に加わる衝撃荷重により、ステアリングコラムが前方に変位する際に、扱き部材により前記折り返し部を扱いてこの折り返し部を先端側に移動させつつ、前記衝撃荷重を吸収する。
装置のうちの衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材は、塑性変形可能な金属材
料により造られ、基端部と、先端部と、これら基端部と先端部との間の中間部をU字形に
折り返す事で形成された折り返し部とから成る金属製のプレートである。そして、二次衝突時に加わる衝撃荷重により、ステアリングコラムが前方に変位する際に、扱き部材により前記折り返し部を扱いてこの折り返し部を先端側に移動させつつ、前記衝撃荷重を吸収する。
上述の様に構成する本発明の衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材によれば
、従来構造の場合と比較して、一体形の金属製のプレート部材となっている。このプレート部材は例えば、平板からプレス機により打ち抜き加工をすれば、簡単に作り込みが可能である。また本体固定部の係止部材の外周部へ引っ掛けて設置するタイプなので、係止部材の取付け孔形状の制約が無く、長孔とすることにより、車体側取付け寸法誤差を吸収可能で、且つローコストでプレートの製造が出来る。さらにプレートの材質をアルミ材から炭素鋼板材等へ簡単に材質の変更もできるため、必要なエネルギ吸収量に対応する設計変更にも可能となり二次衝突に伴う衝撃荷重に対する運転者の保護を、より一層充実させる事ができる。
、従来構造の場合と比較して、一体形の金属製のプレート部材となっている。このプレート部材は例えば、平板からプレス機により打ち抜き加工をすれば、簡単に作り込みが可能である。また本体固定部の係止部材の外周部へ引っ掛けて設置するタイプなので、係止部材の取付け孔形状の制約が無く、長孔とすることにより、車体側取付け寸法誤差を吸収可能で、且つローコストでプレートの製造が出来る。さらにプレートの材質をアルミ材から炭素鋼板材等へ簡単に材質の変更もできるため、必要なエネルギ吸収量に対応する設計変更にも可能となり二次衝突に伴う衝撃荷重に対する運転者の保護を、より一層充実させる事ができる。
[参考例]
図1〜5は、本発明の参考例を示している。尚、本例の特徴は、二次衝突時にエネルギ吸収部材25aが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行するに従って徐々に大きくする事で、ステアリングホイール1(図8参照)に衝突した運転者の身体の保護充実を、より一層図れる構造を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図9〜12に示した構造を含め、従来から知られているステアリングコラムと同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
図1〜5は、本発明の参考例を示している。尚、本例の特徴は、二次衝突時にエネルギ吸収部材25aが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行するに従って徐々に大きくする事で、ステアリングホイール1(図8参照)に衝突した運転者の身体の保護充実を、より一層図れる構造を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図9〜12に示した構造を含め、従来から知られているステアリングコラムと同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
本参考例の場合、前記エネルギ吸収部材25aは、断面形状が円形の金属線(針金)を曲げ形成すると共に、その一部を押し潰す事により、図3に示す様な形状に造られている。即ち、前記エネルギ吸収部材25aは、中央部に設けられた基端部26aと、この基端部26aの両端(図3の上端)にそれぞれの基端側を連続させた左右1対の折り返し部27a、27aと、これら両折り返し部27a、27aの先端側(図2の下端側)にそれぞれの基端側を連続させた先端部28a、28aとを備える。前記基端部26aは、直線部29aの両端を前方に直角に折り曲げる事により、大略コ字形に形成されている。又、前記両折り返し部27a、27aは、U字形に折り曲げられる事により形成されており、前記両先端部28a、28aはこれら両折り返し部27a、27aの先端側から連続して、後方(図2の左側)に延出した状態で設けられている。 尚、図示の例では、前記両折り返し部27a、27aと前記基端部26aとの連続部を、互いに近付く方向に折り曲げる事により、これら両折り返し部27a、27a同士の距離を縮めている。この理由は、後述する様に前記基端部26aを係止部材11aに外嵌した状態で、これら基端部26aと係止部材11aとの係合が不用意に外れない様にして、被支持ブラケット13aを車体側ブラケット10(図8〜9参照)に取り付ける作業を容易にする為である。
又、前記両折り返し部27a、27aから前記両先端部28a、28aにかけての部分
に潰し加工を施して、前記エネルギ吸収部材25aの、特許請求の範囲に記載した扱き部
材である曲面部30に対する(この曲面部30の径方向に関する)高さhを、前記両折り
返し部27a、27aから前記両先端部28a、28aの後端縁に向かう程徐々に高くし
ている(h1=h2<h3<h4)。即ち、前記両折り返し部27a、27aから前記両
先端部28a、28aにかけての部分のうち、二次衝突時にステアリングホイール1が前
方に変位するのに伴い前記曲面部30により初めに扱かれる前記両折り返し部27a、2
7aの潰し量を最も多くしている。そして、前記両先端部28a、28aのうち、これら
両折り返し部27a、27aとの連続部である前端から、自由端である後端に向かう程前
記潰し量を徐々に少なくし、前記両先端部28a、28aの後端部ではゼロとしている。
要するに、各部の断面積を同じとしたまま、前記高さhを変化させる事で、曲げ剛性(断
面係数)を徐々に高く(大きく)している。尚、この高さhが小さい部分程、幅が広くな
っている。
に潰し加工を施して、前記エネルギ吸収部材25aの、特許請求の範囲に記載した扱き部
材である曲面部30に対する(この曲面部30の径方向に関する)高さhを、前記両折り
返し部27a、27aから前記両先端部28a、28aの後端縁に向かう程徐々に高くし
ている(h1=h2<h3<h4)。即ち、前記両折り返し部27a、27aから前記両
先端部28a、28aにかけての部分のうち、二次衝突時にステアリングホイール1が前
方に変位するのに伴い前記曲面部30により初めに扱かれる前記両折り返し部27a、2
7aの潰し量を最も多くしている。そして、前記両先端部28a、28aのうち、これら
両折り返し部27a、27aとの連続部である前端から、自由端である後端に向かう程前
記潰し量を徐々に少なくし、前記両先端部28a、28aの後端部ではゼロとしている。
要するに、各部の断面積を同じとしたまま、前記高さhを変化させる事で、曲げ剛性(断
面係数)を徐々に高く(大きく)している。尚、この高さhが小さい部分程、幅が広くな
っている。
上述したエネルギ吸収部材25aと被支持ブラケット13aとを以下の様にして組み合
わせる事により、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。先ず、前記エネルギ吸収部材
25aを構成する先端部28a、28aを、前記被支持ブラケット13aの前側折り曲げ
板部15aに設けられた小通孔31a、31aにそれぞれ挿入する。これら各小通孔31
a、31aの内周面は、(これら各小通孔31a、31aの形成を容易にする為、部分円
筒面状とした四隅を除き)四角筒面としている。そして、図1に示す様に、前記エネルギ
吸収部材25aの基端部26aを、前記係止部材11aの一部で取付板部14の上面から
突出した部分に外嵌する。この状態で前記基端部26aを構成する直線部29aは、前記
係止部材11aの後端面に、前記両折り返し部27a、27aの内側面は、前記曲面部3
0に、それぞれ当接若しくは対向する。
わせる事により、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。先ず、前記エネルギ吸収部材
25aを構成する先端部28a、28aを、前記被支持ブラケット13aの前側折り曲げ
板部15aに設けられた小通孔31a、31aにそれぞれ挿入する。これら各小通孔31
a、31aの内周面は、(これら各小通孔31a、31aの形成を容易にする為、部分円
筒面状とした四隅を除き)四角筒面としている。そして、図1に示す様に、前記エネルギ
吸収部材25aの基端部26aを、前記係止部材11aの一部で取付板部14の上面から
突出した部分に外嵌する。この状態で前記基端部26aを構成する直線部29aは、前記
係止部材11aの後端面に、前記両折り返し部27a、27aの内側面は、前記曲面部3
0に、それぞれ当接若しくは対向する。
上述の様に構成する本例の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、衝突事故の際の運転
者の保護を、前述した従来構造と比較して、より充実させる事ができる。即ち、前記エネ
ルギ吸収部材25aのうち、二次衝突の際に曲面部30により扱かれる部分である、折り
返し部27a、27aから先端部28a、28aにかけての部分の、前記曲面部30に対
する高さhを、これら両先端部28a、28aの後端に向かう程徐々に高くし、曲げ剛性
(断面係数)を高く(大きく)している為、前記エネルギ吸収部材25aにより吸収され
る衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行する程徐々に大き
くする事ができる。
又、前記両先端部28a、28aを挿通した前記各小通孔31a、31aの内周面を四
角筒面とする事で、前記二次衝突に伴いこれら両先端部28a、28aが前方に引っ張ら
れる際に、これら両先端部28a、28aと擦れ合う部分である、前記各小通孔31a、
31aの内周面のうちの上下両面を平坦面としている。この為、前記二次衝突の進行に伴
い前記両先端部28a、28aが前記各小通孔31a、31aを通じて前方に送り出され
るのを円滑に行う事ができる。即ち、前記両先端部28a、28aのうち、前端から中間
部に掛けての部分は幅広となっているので、前記各小通孔31a、31aの上下両面が曲
率半径の小さい部分円筒面等とした場合、前記幅広の部分がこれら各小通孔31a、31
aの端縁に引っ掛かり、前記両先端部28a、28aを前方に送り出すのを円滑に行えな
くなる可能性がある。本例の場合、前記上下両面が平坦面である為、前記幅広の部分を前
記端縁に引っ掛かり難くでき、前記両先端部28a、28aを前方に送り出すのを円滑に
行う事ができる。
者の保護を、前述した従来構造と比較して、より充実させる事ができる。即ち、前記エネ
ルギ吸収部材25aのうち、二次衝突の際に曲面部30により扱かれる部分である、折り
返し部27a、27aから先端部28a、28aにかけての部分の、前記曲面部30に対
する高さhを、これら両先端部28a、28aの後端に向かう程徐々に高くし、曲げ剛性
(断面係数)を高く(大きく)している為、前記エネルギ吸収部材25aにより吸収され
る衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行する程徐々に大き
くする事ができる。
又、前記両先端部28a、28aを挿通した前記各小通孔31a、31aの内周面を四
角筒面とする事で、前記二次衝突に伴いこれら両先端部28a、28aが前方に引っ張ら
れる際に、これら両先端部28a、28aと擦れ合う部分である、前記各小通孔31a、
31aの内周面のうちの上下両面を平坦面としている。この為、前記二次衝突の進行に伴
い前記両先端部28a、28aが前記各小通孔31a、31aを通じて前方に送り出され
るのを円滑に行う事ができる。即ち、前記両先端部28a、28aのうち、前端から中間
部に掛けての部分は幅広となっているので、前記各小通孔31a、31aの上下両面が曲
率半径の小さい部分円筒面等とした場合、前記幅広の部分がこれら各小通孔31a、31
aの端縁に引っ掛かり、前記両先端部28a、28aを前方に送り出すのを円滑に行えな
くなる可能性がある。本例の場合、前記上下両面が平坦面である為、前記幅広の部分を前
記端縁に引っ掛かり難くでき、前記両先端部28a、28aを前方に送り出すのを円滑に
行う事ができる。
[実施の形態]
本例は、二次衝突時にエネルギ吸収部材25bが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間から確実に吸収する事で、ステアリングホイール1(図8)に衝突した運転者の身体の保護を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図9〜12に示した構造を含め、従来からしられているステアリングコラムと同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略もしくは簡略にし、以下本実施例の特徴部分を中心に説明する。
本例は、二次衝突時にエネルギ吸収部材25bが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間から確実に吸収する事で、ステアリングホイール1(図8)に衝突した運転者の身体の保護を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図9〜12に示した構造を含め、従来からしられているステアリングコラムと同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略もしくは簡略にし、以下本実施例の特徴部分を中心に説明する。
図6は、請求項1に対応する、本発明の実施の形態を示している。本例の場合、エネルギ吸収部材25bは、一枚の単純な形状の金属製プレートを加工したものであり、断面形状は矩形の金属板を曲げ形成して図7に示す様な形状に造られている。即ち、前記エネルギ吸収部材25bは、端部に設けられた基端部26bと、この基端部26bの端部にそれぞれの基端側を連続させた左右1対の幅を持った折り返し部27b、27bと、これら両折り返し部27b、27bの先端側にそれぞれの基端側を連続させた先端部28b、28bとを備える。前記基端部26bは、その略中央部に矩形の孔33を形成し係止部材11aに引っ掛けることにより固定している。この為係止部材11aの通孔23は長孔とすることが可能。その結果車両への取り付け時位置ずれ吸収が可能となる。又、前記両折り返し部27b、27bは、U字形に折り曲げられる事により形成されており、前記両先端部28b、28bはこれら両折り返し部27b、27bの先端側から連続して、後方に延出した状態で設けられている。
上述したエネルギ吸収部材25bと被支持ブラケット13aとを以下の様に組み合わせる事により、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。先ず、前記エネルギ吸収部材25bを構成する先端部28b、28bを前記支持ブラケット13aの前側折り曲げ板部15aに設けられた小通孔31a、31aにそれぞれ挿入する。これら小通孔31a、31aの内周面は四角筒面としている。そして前記エネルギ吸収部材25bの基端部26bの内側には前記係止部材11に係合する引っ掛け孔33が設けられており、前記係止部材11a、11aの一部で前記取付板部14の上面から突出した部分に引っ掛け孔33を外嵌させる。前記取付板部14と前記エネルギ吸収部材25bを一緒に挟み込み、係止部材11a、11aの中央部に設けた通孔23を挿通した、ボルト若しくはスタッド12を前記車体側ブラケット10に設けたねじ孔(図示省略)に螺合し更に締め付けて支持固定する。
上述の様に組み立てられた衝撃吸収式ステアリング装置は次の様に作用して、衝突事故
の際に運転者の保護を図る。二次衝突時にはステアリングホイール1(図8参照)からス
テアリングシャフト5を介してステアリングコラム6aに、前方(図9〜10の左側)に
向かう衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重により前記各係止ピン22、22が裂断
し、前記両係止部材11a、11aが前記両係止切り欠き19、19から離脱して、ステ
アリングコラム6aが前記被支持ブラケット13と共に前方に変位する。この時、前記両
係止部材11a、11aは、前記ボルト若しくはスタッド12と共に車体に支持されたま
ま変位しない。従って、前記ステアリングコラム6aの前方への変位開始に伴い前記被支
持ブラケット13が、前記両係止部材11a、11aに対して前方に変位する。そして、
この被支持ブラケット13が、前記曲面部30と前記両折り返し部27b、27bとの間に設定した隙間32の寸法t(図6参照)分だけ前方に変位した後は、前記両エネルギ吸収部材25b、25bの折り返し部27b、27bが前記曲面部30により前方に引っ張られる。
の際に運転者の保護を図る。二次衝突時にはステアリングホイール1(図8参照)からス
テアリングシャフト5を介してステアリングコラム6aに、前方(図9〜10の左側)に
向かう衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重により前記各係止ピン22、22が裂断
し、前記両係止部材11a、11aが前記両係止切り欠き19、19から離脱して、ステ
アリングコラム6aが前記被支持ブラケット13と共に前方に変位する。この時、前記両
係止部材11a、11aは、前記ボルト若しくはスタッド12と共に車体に支持されたま
ま変位しない。従って、前記ステアリングコラム6aの前方への変位開始に伴い前記被支
持ブラケット13が、前記両係止部材11a、11aに対して前方に変位する。そして、
この被支持ブラケット13が、前記曲面部30と前記両折り返し部27b、27bとの間に設定した隙間32の寸法t(図6参照)分だけ前方に変位した後は、前記両エネルギ吸収部材25b、25bの折り返し部27b、27bが前記曲面部30により前方に引っ張られる。
この様にエネルギ吸収部材25b、25bの折り返し部27b、27bが前方に引っ張られると、これら両折り返し部27b、27bが前記曲面部30により扱かれる事で、前記両エネルギ吸収部材25b、25bが変形する。即ち、前記ステアリングコラム6aが前方に変位するのに伴って前記各折り返し部27b、27bが、元々形成されていた部分から先端部28b、28bの後方(図9〜10の右側)に向けて移動する。この様に、これら各折り返し部27b、27bをこれら各先端部28b、28bの後方に向けて移動させるべく、前記両エネルギ吸収部材25b、25bを変形させる事により、前記二次衝突に伴う衝撃荷重を吸収して、二次衝突時に於ける運転者の保護が図られる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
本発明の衝撃吸収式ステアリングコラムを実施する場合に、前述した本発明の実施の形態の各例は何れも、ステアリングコラムに固定された被支持ブラケットの取付板部の左右2箇所位置に設けた係止切り欠きと、車体に固定された係止部材とを係合する事で車体に対し前記ステアリングコラムを支持している。本発明は、この様な構造に限らず、被支持ブラケットの幅方向中央部1箇所位置に設けられた係止切り欠きと、車体に固定された係止部材とを係合する事で、車体に対しステアリングコラムを支持する構造とする事もできる。
1 ステアリングホイール
2 ステアリングギヤユニット
3 入力軸
4 タイロッド
5 ステアリングシャフト
6、6a ステアリングコラム
7 自在継手
8 中間シャフト
9 自在継手
10 車体側ブラケット
11、11a 係止部材
12 ボルト若しくはスタッド
13、13a 被支持ブラケット
14 取付板部
15、15a 前側折り曲げ板部
16 後側折り曲げ板部
17 円孔
18 切り欠き
19 係止切り欠き
20 切り欠き
21、21a 小通孔
22 係止ピン
23 通孔-
24 前側支持ブラケット
25、25a〜25b エネルギ吸収部材
26、26a〜26b 基端部
27、27a〜27b 折り返し部
28、28a〜28b 先端部
29、29a〜29b 直線部
30 曲面部
31、31a 小通孔
32 隙間
33 引っ掛け孔
2 ステアリングギヤユニット
3 入力軸
4 タイロッド
5 ステアリングシャフト
6、6a ステアリングコラム
7 自在継手
8 中間シャフト
9 自在継手
10 車体側ブラケット
11、11a 係止部材
12 ボルト若しくはスタッド
13、13a 被支持ブラケット
14 取付板部
15、15a 前側折り曲げ板部
16 後側折り曲げ板部
17 円孔
18 切り欠き
19 係止切り欠き
20 切り欠き
21、21a 小通孔
22 係止ピン
23 通孔-
24 前側支持ブラケット
25、25a〜25b エネルギ吸収部材
26、26a〜26b 基端部
27、27a〜27b 折り返し部
28、28a〜28b 先端部
29、29a〜29b 直線部
30 曲面部
31、31a 小通孔
32 隙間
33 引っ掛け孔
Claims (4)
- 塑性変形可能な金属製のプレート材料より造られ、基端部と先端部との間に存在する中間部をU字形に折り返す事により折り返し部とし、ステアリングコラムと車体に固定された部分とのうちの一方に前記基端部を支持すると共に、これらステアリングコラムと車体に固定された部分とのうちの他方に支持された扱き部材を前記折り返し部の内周側に配置し、二次衝突時に加わる衝撃荷重により、前記ステアリングコラムが前方に変位する際に、前記扱き部材により前記折り返し部を扱いてこの折り返し部を先端側に移動させつつ、前記衝撃荷重を吸収することを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材。
- 金属製プレートの基端部を係止部材に弾性支持する請求項1の衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材。
- 係止部材の車両取付け孔は、コラム軸方向に長孔である請求項2の衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材。
- 基端部形状は、係止部材の外形形状に対し拘束力を持つ請求項1および請求項2の衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012239859A JP2014088127A (ja) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | 衝撃吸収式ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012239859A JP2014088127A (ja) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | 衝撃吸収式ステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014088127A true JP2014088127A (ja) | 2014-05-15 |
Family
ID=50790440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012239859A Pending JP2014088127A (ja) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | 衝撃吸収式ステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014088127A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111376968A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 观致汽车有限公司 | 转向机构的溃缩吸能装置 |
-
2012
- 2012-10-31 JP JP2012239859A patent/JP2014088127A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111376968A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 观致汽车有限公司 | 转向机构的溃缩吸能装置 |
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