(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバーが操舵するステアリングホイールを一端側に有するステアリングシャフトと、このシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、このコラムに固定されかつ同コラムの左右両側に配置された一対の取付ボルトによって車体に取り付けられるコラムブラケットとを備えており、このブラケットが、衝撃作用時の車体に対する前記ステアリングコラムの軸心方向に沿った相対移動に伴い変形して衝撃のエネルギーを吸収する衝撃吸収部材としての機能を兼備している衝撃吸収式ステアリング装置であって、
前記衝撃吸収部材としての機能を兼備する前記コラムブラケットは、前記一対の取付ボルトをそれぞれ挿通するための一対の穴部と、この一対の穴部の双方に連通しておりかつ前記ステアリングコラムを横切ってその左右両側に延びる切り欠き部を有する金属板により構成され、
前記コラムブラケットは、前記切り欠き部の前記ステアリングホイール側に位置する部分においては前記ステアリングコラムに固定されない状態で、同切り欠き部の前記ステアリングホイールと反対側に位置する部分において当該ステアリングコラムに固定されていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置。
【請求項２】
前記衝撃吸収部材としての機能を兼備する前記コラムブラケットは、前記一対の穴部の一方が設けられかつ前記車体に当接して取り付けられる第１の取付座と、前記一対の穴部の他方が設けられかつ前記ステアリングシャフトを中心として前記第１の取付座と対称な位置で前記車体に当接して取り付けられる第２の取付座と、前記第１の取付座と前記第２の取付座とに連接しかつ前記ステアリングコラムに固定される固定部分と、前記第１の取付座と前記第２の取付座とに連接しかつ前記ステアリングコラムの軸心方向に沿った相対移動に従って塑性変形する変形部分とを備え、
前記ステアリングホイールからこれに遠ざかる方向に向かうに従って、前記変形部分、前記切り欠き部及び前記固定部分がこの順で配置されているとともに、前記固定部分が前記一対の穴部よりも前記ステアリングホイールの反対側に配置されてい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装置。
【請求項３】
前記固定部分及び前記変形部分のうち、少なくとも固定部分の形状が、固定されるステアリングコラムの外形に合わせて形成されていることを特徴とする請求項２記載の衝撃吸収式ステアリング装置。
詳細な説明
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に搭載され、その車両の衝突時にドライバーとステアリングホイールとの間で起こる２次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車の衝突時に、ドライバーとステアリングホイールとの間で起こる２次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリング装置は、種々のものが提案されている。例えば実開平４−７２５５号公報には、コラムジャケットを車体に取り付けるためのコラムブラケットと、このコラムブラケットとコラムジャケットとの間に設けられ、所定の荷重を受けることによりコラムジャケットと車体及びコラムブラケットとの固定を解除するための金属製のカプセルとを備えた従来の衝撃吸収式ステアリング装置が開示されている。
この従来の衝撃吸収式ステアリング装置では、自動車が衝突して、２次衝突が発生し所定の荷重を越えると、カプセルはコラムジャケットと車体及びコラムブラケットとの固定を解除し、コラムジャケット側に設けられている衝撃吸収構造部に衝撃を伝えて衝撃吸収を行っていた。
【０００３】
また、他の従来の衝撃吸収式ステアリング装置には、例えば実開平３−６０１５７号公報に開示されているコイル状の塑性変形部や、実開平６−２０１６４号公報に開示されている蛇腹状の中間部を上述の衝撃吸収構造部としてコラムブラケットに取り付けたものがある。
しかし、これらの従来の衝撃吸収式ステアリング装置は、コラムジャケットを取り付けるための構成部品や衝撃吸収のための構成部品などの部品数が多く、よって当該装置のコストダウンを行うことが難しいという共通の問題点があった。
【０００４】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、部材点数が少なく当該装置のコストダウンを容易に行うことができる衝撃吸収式ステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ドライバーが操舵するステアリングホイールを一端側に有するステアリングシャフトと、このシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、このコラムに固定されかつ同コラムの左右両側に配置された一対の取付ボルトによって車体に取り付けられるコラムブラケットとを備えており、このブラケットが、衝撃作用時の車体に対する前記ステアリングコラムの軸心方向に沿った相対移動に伴い変形して衝撃のエネルギーを吸収する衝撃吸収部材としての機能を兼備している衝撃吸収式ステアリング装置であって、
前記衝撃吸収部材としての機能を兼備する前記コラムブラケットは、前記一対の取付ボルトをそれぞれ挿通するための一対の穴部と、この一対の穴部の双方に連通しておりかつ前記ステアリングコラムを横切ってその左右両側に延びる切り欠き部を有する金属板により構成され、
前記コラムブラケットは、前記切り欠き部の前記ステアリングホイール側に位置する部分においては前記ステアリングコラムに固定されない状態で、同切り欠き部の前記ステアリングホイールと反対側に位置する部分において当該ステアリングコラムに固定されているものである（請求項１）。
【０００６】
上記のように構成された衝撃吸収式ステアリング装置では、衝撃吸収部材としての機能を兼備しているコラムブラケットの切り欠き部がステアリングコラムの軸心方向に沿った相対移動に従い拡げられて、当該コラムブラケットに塑性変形を生じ、その塑性変形による塑性変形抵抗をステアリングコラムに与えることにより、衝撃のエネルギーを吸収する。また、コラムブラケットは、その金属板に設けた穴部に上記取付ボルトが挿通されることにより、ステアリングコラムを車体に取り付けるための固定部材として機能する。また、コラムブラケットは切り欠き部のステアリングホイール側に位置する部分においてはステアリングコラムに固定されない状態で、同切り欠き部のステアリングホイールと反対側に位置する部分において当該ステアリングコラムに固定されているので、ステアリングコラムの軸心方向に沿った相対移動による切り欠き部の拡がり変形とその拡がり変形によるコラムブラケットの塑性変形をスムーズに行い、さらに上記塑性変形抵抗を効率よくステアリングコラムに与えて、衝撃のエネルギーを安定して吸収する。
【０００７】
また、上記衝撃吸収式ステアリング装置（請求項１）において、前記衝撃吸収部材としての機能を兼備する前記コラムブラケットは、前記一対の穴部の一方が設けられかつ前記車体に当接して取り付けられる第１の取付座と、前記一対の穴部の他方が設けられかつ前記ステアリングシャフトを中心として前記第１の取付座と対称な位置で前記車体に当接して取り付けられる第２の取付座と、前記第１の取付座と前記第２の取付座とに連接しかつ前記ステアリングコラムに固定される固定部分と、前記第１の取付座と前記第２の取付座とに連接しかつ前記ステアリングコラムの軸心方向に沿った相対移動に従って塑性変形する変形部分とを備え、
前記ステアリングホイールからこれに遠ざかる方向に向かうに従って、前記変形部分、前記切り欠き部及び前記固定部分がこの順で配置されているとともに、前記固定部分が前記一対の穴部よりも前記ステアリングホイールの反対側に配置されているものであってもよい（請求項２）。
【０００８】
この場合、切り欠き部がステアリングコラムの軸心方向に沿った相対移動に従って、固定部分が軸心方向におけるステアリングホイールと反対側に引っ張られて切り欠き部が拡げられ、さらに変形部分とこの変形部分に連接した第１及び第２の取付座の各穴部の周囲部分とが塑性変形し、その塑性変形による塑性変形抵抗をステアリングコラムに与えることにより、衝撃のエネルギーを吸収する。また、固定部分が一対の穴部よりも前記ステアリングホイールの反対側に配置されているので、上述の拡がり変形及び塑性変形をスムーズに行い、さらに上記塑性変形抵抗を効率よくステアリングコラムに与えて、衝撃のエネルギーをさらに安定して吸収する。
【０００９】
また、上記衝撃吸収式ステアリング装置（請求項２）において、前記固定部分及び前記変形部分のうち、少なくとも固定部分の形状が、固定されるステアリングコラムの外形に合わせて形成されているものであってもよい（請求項３）。
この場合、ステアリングコラムと衝撃吸収部材の固定部分との固定作業を容易なものとする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の衝撃吸収式ステアリング装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による衝撃吸収式ステアリング装置の取付側から見た状態を示す平面図である。図１において、ステアリングシャフト２の一端部にはステアリングホイール１が連結されて、ドライバーの操作に応動した操舵力が当該ステアリングシャフト２に伝達される。ステアリングシャフト２の他端部には、ユニバーサルジョイント３が接続されている。また、ステアリングシャフト２は、ステアリングコラムとしてのコラムジャケット４によって回転自在に支持されている。
【００１１】
上述のステアリングホイール１及びステアリングシャフト２は、そのステアリングシャフト２がコラムジャケット４に支持された状態で当該ステアリングシャフト２の軸方向に移動可能に構成されている。これにより、衝突事故などによりドライバーの体がステアリングホイール１に所定値以上の衝撃荷重であたった場合、ステアリングホイール１、ステアリングシャフト２、及びコラムジャケット４は上述の衝撃荷重による衝撃によって図の矢印Ａの方向に移動することができる。
コラムジャケット４は、例えば鉄などの金属により筒状に形成されたものであり、ステアリングホイール１側でワンウェイブラケット（コラムブラケット）を兼用した衝撃吸収部材５を介して車体に取り付けられている。また、コラムジャケット４は、ユニバーサルジョイント３側でロアブラケット７を介して車体に取り付けられている。尚、ロアブラケット７は、Ｌ字状の断面形状を有する一対の取付プレート７ａ，７ｂを含んで構成されたものであり、各取付プレート７ａ，７ｂは図示を省略したボルトによって車体に取り付けられる。また、これらの取付プレート７ａ，７ｂは、コラムジャケット４の端部に設けられた長穴（図示せず）を挿通したボルト７ｃにより、コラムジャケット４に連結されている。これにより、コラムジャケット４は、衝撃作用時に車体から離れることなく図の矢印Ａの方向に移動することができる。
【００１２】
図２は図１に示したステアリングホイール１側から見たときの衝撃吸収式ステアリング装置の要部構成を示す平面図である。図３は図１に示した衝撃吸収部材としての機能を兼備するコラムブラケット５の構成を示す斜視図である。図１乃至図３において、このコラムブラケット５は、例えば厚さ１ｍｍ程度の金属板により構成されたものであり、両端部に設けられた一対の穴部５ａ１，５ｂ１と、これらの穴部５ａ１，５ｂ１の双方に連通しておりかつコラムジャケット４を横切って左右両側に延びる切り欠き部５ｅを有している。また、コラムブラケット５は、図２に示すように、ステアリングシャフト２の軸方向の両側でコラムジャケット（ステアリングコラム）４を車体に取り付けるための一対の取付ボルト６ａ，６ｂがそれぞれワッシャー６ａ１，６ｂ１を介して穴部５ａ１，５ｂ１に挿通されて、車体側部材８ａ，８ｂにネジ止めされている。これにより、コラムブラケット５は車体に取り付けられる。尚、コラムブラケット５は、その穴部５ａ１，５ｂ１の周囲部分がそれぞれ取付ボルト６ａ，６ｂの周りに沿って摺動可能な状態で車体に取り付けられている。さらに、コラムブラケット５は、上記切り欠き部５ｅに対してコラムジャケット４が車体に対して相対移動する際の移動方向（矢印Ａで示す方向）側でそのコラムジャケット４に固定されている。換言すると、コラムブラケット５は、切り欠き部５ｅのホイール１側に位置する部分（後述の変形部分５ｄ）においてはコラムジャケット４に固定されない状態で、同切り欠き部５ｅのステアリングホイール１と反対側に位置する部分（後述の固定部分５ｄ）において当該コラムジャケット４に固定されている。これにより、コラムブラケット５は、後に詳述するように、衝撃作用時ではコラムジャケット４の相対移動に応じて塑性変形を生じ、その塑性変形による塑性変形抵抗をコラムジャケット４に与えることにより、衝撃のエネルギーを吸収することができる。
【００１３】
具体的にいえば、コラムブラケット５は、一方の穴部５ａ１が設けられ、車体側部材（車体）８ａに当接して取り付けられる第１の取付座５ａと、他方の穴部５ｂ１が設けられ、上記ステアリングシャフト２を中心として第１の取付座５ａと対称な位置で車体側部材（車体）８ｂに当接して取り付けられる第２の取付座５ｂとを備えている。さらに、コラムブラケット５には、第１の取付座５ａと第２の取付座５ｂとに連接し、コラムジャケット４に固定される固定部分５ｃと、第１の取付座５ａと第２の取付座５ｂとに連接し、コラムジャケット４の軸心方向に沿った相対移動に従って塑性変形する変形部分５ｄとが設けられている。
【００１４】
また、図例のコラムブラケット５では、前記ステアリングホイール１からこれに遠ざかる方向（図示の矢印Ａの向き）に向かうに従って、変形部分５ｄ、切り欠き部５ｅ及び固定部分５ｃがこの順で配置されている。また、コラムブラケット５は、固定部分５ｃと第１及び第２の取付座５ａ，５ｂとの各境界部分５ｃ１，５ｃ２（図３）で固定されるコラムジャケット４の直径方向の両端部分に溶接によって固定されている。さらに、固定部分５ｃは、図１に示すように、一対の穴部５ａ１，５ｂ１よりもステアリングホイール１の反対側に配置されている。
また、コラムブラケット５では、図３に示すように、固定部分５ｃ及び変形部分５ｄの形状が、固定されるコラムジャケット４の外形に合わせて円弧状に曲げられている。これにより、コラムジャケット４と当該衝撃吸収部材５の固定部分５ｃとの固定（溶接）作業を容易に行うことができる。
【００１５】
ここで、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、本実施形態のコラムブラケット５による衝撃吸収の動作について説明する。
図４（ａ）は図２に示した本実施形態のコラムブラケット５の動作する前の状態を示す説明図であり、図４（ｂ）は同ブラケット５の動作した後の状態を示す説明図である。
コラムジャケット４が衝撃により車体に対して図の矢印Ａの方向に相対移動すると、コラムブラケット５は図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態に変化する。
詳細には、切り欠き部５ｅは、コラムジャケット４の軸心方向に沿った相対移動に従って、固定部分５ｃによって引っ張られて、図４（ｂ）に示すように、ほぼ台形状に拡げられた拡がり変形後の切り欠き部５ｆとなる。さらに、この切り欠き部５ｅの拡がり変形により、変形部分５ｄとその変形部分５ｄの両端部分にそれぞれ連接された第１及び第２の取付座５ａ，５ｂの各穴部５ａ１，５ｂ１の周囲部分とがそれぞれワッシャー６ａ１，６ｂ１と車体側部材８ａ，８ｂとの間で取付ボルト６ａ，６ｂに当接し、かつその周囲を回って矢印Ａの方向に引っ張られて塑性変形を生じる。これらの塑性変形は、相対移動するコラムジャケット４に対して、その相対移動の移動方向と反対の方向、すなわち矢印Ａと逆向きの方向に作用して、衝撃のエネルギーは吸収される。
【００１６】
また、本実施形態のコラムブラケット５では、上述したように、固定部分５ｃが前記一対の穴部５ａ１，５ｂ１よりもステアリングホイール１の反対側に配置されている。このように配置することにより、上記以外の配置、例えば固定部分５ｃと一対の穴部５ａ１，５ｂ１とをコラムジャケット４の軸心方向と垂直な方向で並べて配置した場合と比べて、衝撃作用時での取付ボルト６ａ，６ｂの周囲を回る上述の塑性変形が円滑に行われる。したがって、本実施形態のコラムブラケット５では、上述の垂直な方向で並べて配置した場合に比べて、切り欠き部５ｅの拡がり変形及び変形部分５ｄと各穴部５ａ１，５ｂ１の周囲部分の塑性変形をさらにスムーズに行うことができ、上記塑性変形抵抗を効率よくステアリングコラムに与えて、衝撃のエネルギーをより一層安定して吸収することができる。
【００１７】
また、本実施形態の衝撃吸収式ステアリング装置では、衝撃吸収部材としての機能を兼備するコラムブラケット５は、コラムジャケット４を車体に取り付けるための固定部材（ブラケット）として機能する。つまり、本実施形態の衝撃吸収式ステアリング装置では、衝撃吸収部材５は一対の穴部５ａ１，５ｂ１とこれらの穴部５ａ１，５ｂ１を連通した切り欠き部５ｅを設けた金属板という簡単な構成により、衝撃吸収を行えるだけでなく、コラムジャケット４を取り付けるためのコラムブラケットを兼用することができるので、部材点数を低減して当該装置のコストダウンを容易に行うことができる。
【００１８】
また、本実施形態の衝撃吸収式ステアリング装置では、上記のように、簡単な構成の金属板により、コラムブラケットを兼用した衝撃吸収部材５を構成しているので、例えばチルトブラケットなどのチルトステアリング機能を実現するための構成部材をコラムジャケット４に取り付けることができ、多種多様な機能を容易に追加することができる。
【００１９】
尚、上述の説明では、固定部分５ｃ及び変形部分５ｄの形状を固定されるコラムジャケット４の外形に合わせて円弧状に曲げた構成について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば図５に示すように、第１及び第２の取付座１５ａ，１５ｂに連接し、コラムジャケット４から車体に向かう方向に開口した”Ｕ”字型状の断面形状をもつ固定部分１５ｃと、第１及び第２の取付座１５ａ，１５ｂに連接し、これらの第１及び第２の取付座１５ａ，１５ｂと同一平面上で車体（図示せず）に取り付けられる帯状の変形部分１５ｄとをもつ、衝撃吸収部材としての機能を兼備するコラムブラケット１５とすることもできる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、衝撃吸収部材は一対の穴部とこれらの穴部を連通した切り欠き部を設けた金属板という簡単な構成により、衝撃吸収を行えるだけでなく、コラムジャケットを取り付けるためのコラムブラケットを兼用することができるので、部材点数を低減して当該装置のコストダウンを容易に行うことができる。
また、衝撃吸収部材であるコラムブラケットが切り欠き部のステアリングホイール側に位置する部分においてはステアリングコラムに固定されない状態で、同ステアリング切り欠き部のホイールと反対側に位置する部分において当該ステアリングコラムに固定されているので、ステアリングコラムの軸心方向に沿った相対移動による切り欠き部の拡がり変形とその拡がり変形によるコラムブラケットの塑性変形をスムーズに行うことができ、さらに上記塑性変形抵抗を効率よくステアリングコラムに与えて、衝撃のエネルギーを安定して吸収することができる。
【００２１】
請求項２の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、ステアリングホイールからこれに遠ざかる方向に向かうに従って、変形部分、切り欠き部及び固定部分がこの順で配置されているとともに、固定部分が一対の穴部よりもステアリングホイールの反対側に配置されているので、上述の拡がり変形及び塑性変形をさらにスムーズに行うことができ、上記塑性変形抵抗を効率よくステアリングコラムに与えて、衝撃のエネルギーをより一層安定して吸収することができる。
【００２２】
請求項３の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、衝撃吸収部材であるコラムブラケットの少なくとも固定部分が固定されるステアリングコラムの外形に合わせて形成されているので、ステアリングコラムと固定部分との固定作業を容易に行うことができる。
図の説明
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態による衝撃吸収式ステアリング装置の車体側から見た構成を示す平面図である。
【図２】  図１に示したステアリングホイール１側から見たときの衝撃吸収式ステアリング装置の要部構成を示す平面図である。
【図３】  図１に示した衝撃吸収部材としての機能を兼備するコラムブラケットの全体構成を示す斜視図である。
【図４】  （ａ）は上記コラムブラケットの動作する前の状態を示す説明図であり、（ｂ）は同コラムブラケットの動作した後の状態を示す説明図である。
【図５】  衝撃吸収部材としての機能を兼備するコラムブラケットの他の実施形態の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
２  ステアリングシャフト
４  コラムジャケット（ステアリングコラム）
５，１５  コラムブラケット（衝撃吸収部材）
５ａ，１５ａ  第１の取付座
５ｂ，１５ｂ  第２の取付座
５ａ１，１５ａ１  一方の穴部
５ｂ１，１５ｂ１  他方の穴部
５ｃ，１５ｃ  固定部分
５ｄ，１５ｄ  変形部分
５ｅ，１５ｅ  切り欠き部
６ａ，６ｂ  取付ボルト
７  ロアブラケット
【図１】
0003699881.tif 000002
【図２】
0003699881.tif 000003
【図３】
0003699881.tif 000004
【図４】
0003699881.tif 000005
【図５】
0003699881.tif 000006