(57)【要約】【課題】アルミダイカスト製のハウジング状のアッパクランプを有するステアリングコラム装置の二次衝突時における安定した有効なエネルギー吸収構造を提供する。【解決手段】アッパクランプ１の車体取付部３の前面にリッピングプレート５の端部５ｂを係止すると共に、後面の開口部４に端部５ａを離脱可能に係合させて、開口部４を挿通するボルトに係止する。アッパジャケットチューブ７が挿通する筒部２の内面に凹溝８を設けると共に、この凹溝８に対向してアジャストスクリュー９を設ける。アッパジャケットチューブ７とロアジャケットチューブ２５との間にボール２６を介在させる。【選択図】  図１
2004322879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体取付部と筒部を一体形成したハウジング状であって、車体に離脱可能に固定するアッパクランプと、ステアリングホイールを一端部に支持して他端部を前記筒部に挿通するアッパジャケットチューブと、前記アッパジャケットチューブに収縮可能に同軸嵌合してその一端部がロアクランプを介し支持されるロアジャケットチューブと、前記アッパジャケットチューブとロアジャケットチューブを挿通する収縮可能なステアリングシャフトと、前記車体取付部に挿通するボルトに一端部を係合し、他端部を前記アッパクランプに係止したエネルギー吸収部材と、前記筒部の内面に軸方向に形成した凹溝と、前記筒部の外面にこの凹溝と直交方向で対向し螺入してその先端部を前記アッパジャケットチューブの外周面に圧接させるアジャストスクリューとを有することを特徴とするステアリングコラム装置。
【請求項２】
前記アジャストスクリューの先端部は、前記アッパジャケットチューブの外周面に圧接する端面と、その端面の中心に形成した突起部とを有し、この突起部は前記アッパジャケットチューブに軸方向へ開設した所定長さの長孔に係合していることを特徴とする請求項１記載のステアリングコラム装置。
【請求項３】
前記アッパジャケットチューブとロアジャケットチューブ間にボールを介在させたことを特徴とする請求項１記載のステアリングコラム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車のステアリングコラム装置に係り、特にその二次衝突時におけるエネルギー吸収構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の正面衝突事故時において、運転乗員の可能な限りの安全を確保するために、ステアリングコラム装置は二次衝突時におけるエネルギー吸収構造を採用している。すなわち、運転乗員がステアリングホイールに衝突すると、ステアリングコラムが衝突エネルギーを消耗しながら車体から離脱し、かつ、軸方向で収縮する構造である。
【０００３】
ステアリングコラムが車体から離脱する構造は、例えば特許文献１に示すように、ステアリングホイール側を車体に固定するアッパクランプが乗員の衝突により、車体前方側へ外れて移動する構造である。また、ステアリングコラムの軸方向で収縮する構造は、収縮可能なステアリングシャフトを挿通するアッパジャケットチューブとロアジャケットチューブが、内外で同軸かつ圧接嵌合して軸方向収縮可能な構造である。
【０００４】
ところで、近時はステアリングコラムを車体に固定するアッパクランプがアルミダイカスト製のハウジング状であるものが出現しており、それは、車体取付部を形成した本体に筒部を一体形成し、その筒部にアッパジャケットチューブを挿通し、かつ、そのアッパジャケットチューブにロアジャケットチューブを収縮可能に同軸嵌合したものである。そして、アッパジャケットチューブの端部には、ステアリングホイールを回転自在に軸支したアルミダイカスト製のブラケットが連結される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２４８４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アッパクランプはアッパジャケットチューブを挿入する筒部の内面精度にばらつきが多く、従って、アッパジャケットチューブはガタを有してアッパクランプに組付けられる可能性が高いために、二次衝突によるエネルギー吸収時のコラム収縮荷重が不安定となる面があるという不都合がある。
【０００７】
筒部の内面精度のばらつきを無くすには、鋳型や鋳造精度の向上や、円周内面修正工程の付加が想到できるものの、これらは総じてステアリングコラム装置のコスト上昇をもたらす不都合がある。
【０００８】
かくして、アルミダイカスト製のハウジングからなるアッパクランプは、二次衝突時における安定した有効性の高いコラム収縮構造を設計し難い面があると云う不都合を有する。
【０００９】
また、二次衝突の初期は、アッパクランプの車体からの離脱や、アッパジャケットチューブ等の移動が一度に発生するため、この初期に発生する荷重が高くなる傾向にあり、この初期荷重の低減が要望されている。
【００１０】
そこで、この発明はこのような不都合を解消しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明のステアリングコラム装置は、請求項１によれば、車体取付部と筒部を一体形成したハウジング状であって、車体に離脱可能に固定するアッパクランプと、ステアリングホイールを一端部に支持して他端部を前記筒部に挿通するアッパジャケットチューブと、前記アッパジャケットチューブに収縮可能に同軸嵌合してその一端部がロアクランプを介し車体に支持されるロアジャケットチューブと、前記アッパジャケットチューブとロアジャケットチューブを挿通する収縮可能なステアリングシャフトと、前記車体取付部に挿通するボルトに一端部を係合し、他端部を前記アッパクランプに係止したエネルギー吸収部材と、前記筒部の内面に軸方向に形成した凹溝と、前記筒部の外面にこの凹溝と直交方向で対向し螺入してその先端部を前記アッパジャケットチューブの外周面に圧接させるアジャストスクリューとを有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、二次衝突時のエネルギー吸収は、初めにアッパジャケットチューブとアッパクランプの筒部との間の収縮で行われ、ついで、アッパクランプが車体から離脱することでアッパジャケットチューブとアッパクランプが一体となって移動し、この時、アッパクランプと車体側のボルトとの間に設けたエネルギー吸収部材により行われる段階的ばエネルギー吸収構造が達成される。
【００１３】
また、アジャストスクリューはアッパジャケットチューブを筒部内でガタなく安定して固定するから、エネルギー吸収時のコラム収縮荷重が安定する。
【００１４】
そして、請求項２によれば、請求項１記載のステアリングコラム装置において、前記アジャストスクリューの先端部は、前記アッパジャケットチューブの外周面に圧接する端面と、その端面の中心に形成した突起部とを有し、この突起部は前記アッパジャケットチューブに軸方向へ開設した所定長さの長孔に係合していることを特徴とする。
【００１５】
これにより、二次衝突時の初めにアッパジャケットチューブがロアジャケットチューブ側へ収縮する際の荷重を安定させることができると共に、アジャストスクリューの締付けトルクの管理により収縮荷重の設定を容易に行うことができる。  さらに、請求項３によれば、請求項１記載のステアリングコラム装置において、前記アッパジャケットチューブとロアジャケットチューブ間にボールを介在させたことを特徴とする。
【００１６】
これにより、アッパジャケットチューブとロアジャケットチューブの収縮においても、エネルギー吸収を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明をチルトステアリングコラム装置に実施した例の図面に基づき説明する。図１は半断面右側面図、図２は左側面図、図３は図１の平面図、図４は図１中のＡ−Ａ断面図、図５は図１中のＢ−Ｂ断面図、図６は図１中のＣ−Ｃ断面図である。
【００１８】
車体に離脱可能に固定するアッパクランプ１は、アルミダイカスト製のハウジング状であって、所定長さの筒部２の左右両側に車体取付部３，３が一体形成され、この車体取付部３，３にはそれぞれ車体後側（Ｒ）へ開く開口部４，４が形成されている。開口部４，４に対向する車体前側（Ｆ）にはエネルギー吸収部材であるリッピングプレート５の一端部を挿入する切欠部からなる係止部６，６が形成されている。
【００１９】
開口部４には、金属板を略Ｕ字形に折り曲げたスライドプレート３０の端部３０ａが、開口部４内辺に形成した肉薄部４ａを挟持して、覆うように装着されている。端部３０ａは平面視略方形でその面内には、開口部４内に突出するフランジを有するボルト挿通孔３０ｃが上下方向で開設されている。このボルト挿通孔３０ｃに挿通したボルト（図示略）を介してチルトステアリングコラム装置は車体に離脱可能に固定される。なお、３０ｂはスライドプレート３０の両端部３０ａ，３０ａを連結するＵ字形状の連結部である。
【００２０】
リッピングプレート５は短冊状の金属片を、その一端部の中心線に切り込みを入れて左右を略逆人字形に開き、一端部５ａにはスライドプレート３０のボルト挿通孔３０ｃと重なる位置に略同形状のボルト挿通孔５ｃが形成され、ボルトによりスライドプレート３０と共に車体に固定され、また、他端部を略Ｔ字形にしてこれを前記係止部６に係合させてある。
【００２１】
アッパクランプ１の筒部２は、アッパジャケットチューブ７を挿通するもので、その上部内面には軸方向へ略台形状の凹溝８が形成されている。この凹溝８にアッパジャケットチューブ７の外周面の一部がわずかに嵌まり込むことができる。
【００２２】
この凹溝８に対向する筒部２には、軸芯線Ｃ−Ｃと直交する方向へアジャストスクリュー９が螺合している。アジャストスクリュー９は筒部２内に進退調節可能で、その軸部の一端部に六角穴９ｃを有するとともに、他端部の中心に突起部９ｂを形成してある。なお、アジャストスクリュー９の一端部側には、緩み止めのためのナット９ａが螺着されている。
【００２３】
突起部９ｂはアッパジャケットチューブ７の肉厚とほぼ同じ高さで突出するもので、アッパジャケットチューブ７に軸方向へ所定長さで形成した長孔７ａに進入している。突起部９ｃが長孔７の所定長さ内で移動できるので、アッパクランプ１のストローク吸収が可能である。
【００２４】
なお、突起部９ｂをアジャストスクリュー９とは別に独立して設けてもよい。すなわち、突起部９ｂは長孔７ａに係合することでアッパジャケットチューブ７がアッパクランプ１に対して回転しないようにする働きをしている。また、突起部９ｂ側のアジャストスクリュー９の端面は、アッパジャケットチューブ７の外周面に圧接しているので、二次衝突時におけるアッパクランプ１のストローク吸収を可能にすると共に、筒部２内におけるアッパジャケットチューブ７のガタ付きを防止する作用をしており、そのため、突起部９ｂが無くともアッパジャケットチューブ７の外周面に圧接すれば足りる。
【００２５】
このアジャストスクリュー９の端面がアッパジャケットチューブ７の外周面に圧接する力、すなわち、アッパクランプ１の筒部２とアッパジャケットチューブ７の間で摺動する荷重は、スライドプレート３０がアッパクランプ１の肉薄部４ａを挟持する力、すなわち、アッパクランプ１が車体側から離脱する荷重よりも小さくなるように、アジャストスクリュー９により設定される。
【００２６】
アッパジャケットチューブ７にはチルトブラケット１０の固定側ブラケット１０ａが連結され、固定側ブラケット１０ａには可動側ブラケット１０ｂが左右両側のチルトヒンジ１１，１１を介して回転可能に支持されている。固定側ブラケット１０ａと可動側ブラケット１０ｂとの間には、これらの下部中央で、跳ね上げ用スプリング２１が介在し圧縮して装着されている。
【００２７】
チルトブラケット１０の可動側ブラケット１０ｂは、ステアリングホイールを一端に固定するシャフト１２を軸中心で回転可能に支持している。シャフト１２の内側端部には自在継手１３を介してアッパステアリングシャフト１４が連結されている。
【００２８】
可動側ブラケット１０ｂにはチルト角度を設定するためのチルトレバー２２とそのリターンバネ２３が装着されている。チルトレバー２２はリターンバネ２３により車体前側方向へ回転付勢されているので、可動側ブラケット１０ｂに軸支したロックプレート３１の歯部が、固定側ブラケット１０ａに固定したロック部材３２の歯部に噛合する状態を保持し、車体後側方向への回動操作により、ロックプレート３１の歯部がロック部材３２の歯部から外れることで、固定側ブラケット１０ａに対する可動側ブラケット１０ｂのチルト位置を調節するできるようになっている。
【００２９】
アッパステアリングシャフト１４は中空ロッドであって内周面にはセレーション１５が形成されると共に、これと同軸で嵌合するロアステアリングシャフト１６は中実ロッドであってその外周面にはセレーション１５と係合するセレーション１７が端部に形成されている。
【００３０】
アッパジャケットチューブ７にはロアジャケットチューブ２５が同軸嵌合し、それらの間に複数のボール２６を周方向及び軸方向に配置したスペーサー２７を介在させてある。
【００３１】
ここで、ボール２６は、アッパジャケットチューブ７の内周面とロアジャケットチューブ２５の外周面との間に圧入されている。そのため、アッパジャケットチューブ７とロアジャケットチューブ２５が収縮する際には、ボール２６がアッパジャケットチューブ７の内周面とロアジャケットチューブ２５の外周面をそれぞれ塑性変形させることでエネルギー吸収が行われる。
【００３２】
ロアジャケットチューブ２５の車体前側端部はロアクランプ１８に設けたフランジ付の孔１８ａに圧入されており、ロアクランプ１８を介して車体に支持される。ロアジャケットチューブ２５内にはロアステアリングシャフト１６を軸中心で回転可能に支持する軸受１９が嵌合している。
【００３３】
ロアステアリングシャフト１６は自在継手２０を介して中間シャフト（図示略）に連結され、中間シャフトは自動車のステアリングギヤボックスに連結される。
【００３４】
ここで、ロアジャケットチューブ２５の車体前側端部はロアクランプ１８の孔１８ａに圧入されているため、ロアジャケットチューブ２５に軸線方向の設定された以上の荷重が作用すると、ロアジャケットチューブ２５がロアクランプ１８から離脱する。
【００３５】
この離脱荷重は、上記アッパジャケットチューブ７とロアジャケットチューブ２５が収縮する荷重よりも大きく設定される。すなわち、二次衝突時にアッパジャケットチューブ７が車体前側方向に移動しても、ロアジャケットチューブ２５がロアクランプ１８から離脱することがなく、アッパジャケットチューブ７とロアジャケットチューブ２５が収縮する。そのため、ロアジャケットチューブ２５とロアクランプ１８は溶接等により固定してもよい。
【００３６】
なお、この実施例において、ロアジャケットチューブ２５をロアクランプ１８に圧入により支持するようにしたのは、一次衝突時にステアリングギヤボックスが車体後側に後退し、中間シャフトを介してロアステアリングシャフト１６に突き上げ荷重が作用した際に、ロアジャケットチューブ２５がロアクランプ１８から車体後方側に離脱することで、一次衝突時のストローク吸収を行うためである。
【００３７】
この際、アッパジャケットチューブ７は、アジャストスクリュー９の突起部９ｂが長孔７ａの車体前側の端部に位置しているため車体後方側に移動することがなく、アッパジャケットチューブ７とロアジャケットチューブ２５が収縮する。
【００３８】
そこで、このチルトステアリングコラム装置の二次衝突時におけるエネルギー吸収作用を説明する。
【００３９】
運転乗員がステアリングホイールに衝突すると、初めに、チルトブラケット１０とアッパジャケットチューブ７が一体となってロアジャケットチューブ２５側へ移動する。このとき、アッパジャケットチューブ７が筒部２内を摺動抵抗を生じながら移動すると共に、ボール２６が摺動抵抗を生じながら転動することでエネルギー吸収が行われる。
【００４０】
ついで、チルトブラケット１０の固定側ブラケット１０ａがアッパクランプ１に衝突すると、アッパクランプ１は車体から離脱する。このとき、リッピングプレート５の端部５ａはボルトと共に車体側に残り、端部５ｂはアッパクランプ１とともに移動するので、リッピングプレート５は引き裂かれることでエネルギー吸収を行うと共に、ボール２６が引き続き摺動抵抗を生じながら移動することでエネルギー吸収が行われる。かくして、段階的なエネルギー吸収を行うものである。
【００４１】
このようなエネルギー吸収作用は、アッパジャケットチューブ７と筒部２との間の圧接力を適宜設定することにより安定した収縮荷重で行われる。すなわち、アジャストスクリュー９を回して突起部９ｂの周辺の端面がアッパジャケットチューブ７の外周面に圧接する強さを増大させること、すなわち、締付け荷重の設定により、ロアジャケットチューブ７は筒部２の内部上面側へ押され、これによりその外周面が凹溝８内にわずかに嵌まり込み、凹溝８の左右両側がロアジャケットチューブ７の外周面に圧接する。
【００４２】
したがって、図７に示すように、アジャストスクリュー９の突起部９ｂ周辺の端面が圧接する部分ａ，ｂ（但し、突起部９ｂは小さいので実質的には一点となる）と、凹溝８の左右両側が圧接する部分ｃ，ｄとの３点で、ロアジャケットチューブ７は筒部２に圧接することにより、３点支持の安定したコラムのガタ防止構造ができる。
【００４３】
なお、チルトの操作は、チルトレバー２２を運転乗員の手前側へ引くとロックが解除されてチルトブラケット１０がチルトヒンジ１１，１１を中心に、跳ね上げ用スプリング２１の力で上方へ跳ね上がるから、ステアリングホイールを抑えて適宜のチルト位置を設定した状態でチルトレバー２２をリターンバネ２３の力で戻すと、ロックがなされ、その状態が維持される。
【００４４】
【発明の効果】
この発明によれば、二次衝突時の初めに、アッパジャケットチューブとアッパクランプとの間の移動によりエネルギー吸収が行われ、ついで、アッパジャケットチューブとアッパクランプが一体となって移動する段階で、アッパクランプが車体から離脱することとなるので、二次衝突時の安定した有効なエネルギー吸収が段階的に行われる。すなわち、二次衝突時の初めに発生する初期荷重を軽減することができ、運転乗員に作用する負荷を軽減して安全性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す半断面右側面図。
【図２】この発明の実施の形態を示す左側面図。
【図３】図１の平面図。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図。
【図５】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図６】図１のＤ−Ｄ断面図。
【図７】アッパジャケットチューブとアッパクランプの関係を示す断面図。
【符号の説明】
１…アッパクランプ
２…筒部
３…車体取付部
４…開口部
４ａ…肉薄部
５…リッピングプレート
５ａ，５ｂ…端部
５ｃ…ボルト挿通孔
６…係止部
７…アッパジャケットチューブ
７ａ…長孔
８…凹溝
９…アジャストスクリュー
９ａ…ナット
９ｂ…突起部
１０…チルトブラケット
１１…チルトヒンジ
１２…シャフト
１３…自在継手
１４…アッパステアリングシャフト
１５，１７…セレーション
１６…ロアステアリングシャフト
１８…ロアクランプ
２１…跳ね上げ用スプリング
２２…チルトレバー
２３…リターンバネ
２５…ロアジャケットチューブ
２６…ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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