(57)【要約】【課題】ステアリングホイールの操作フィーリングが悪化するような不具合を防止しながらも、車両衝突時に適切なタイミングでステアリングコラムを脱落させて乗員保護性能を高めることが可能な車両の衝撃吸収ステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリングコラム用のブラケットＢは、ステアリングコラム１２に所定以上の荷重が入力した際にステアリングコラム１２を脱落させるように構成されている、車両の衝撃吸収ステアリング装置Ｓであって、車両衝突時に乗員の膝荷重を受け、かつこの受けた荷重がステアリングコラム１２を脱落させる荷重として働くようにブラケットＢに一体または別体で設けられたニーボルスタ４，５を備えている。【選択図】  図１
2017100499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の固定部材に取り付けられ、かつステアリングコラムを支持するステアリングコラム用のブラケットを備えており、
このブラケットは、前記ステアリングコラムに所定以上の荷重が入力した際に、前記ステアリングコラムを脱落させるように構成されている、車両の衝撃吸収ステアリング装置であって、
車両衝突時に乗員の膝荷重を受け、かつこの受けた荷重が前記ステアリングコラムを脱落させる荷重として働くように前記ブラケットに一体または別体で設けられたニーボルスタを、さらに備えていることを特徴とする、車両の衝撃吸収ステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の衝撃吸収ステアリング装置であって、
前記ニーボルスタには、乗員の膝荷重を受けるための受け面として、上下高さ方向における配置、車両前後方向における配置、および車幅方向における配置のうち、少なくとも１つが相違する複数種類の受け面が設けられている、車両の衝撃吸収ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるステアリングコラム脱落方式が採用された車両の衝撃吸収ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝撃吸収ステアリング装置としては、たとえば特許文献１に記載されているようなものがある。
同文献１に記載の装置構成においては、車両の固定部材にブラケットを介してステアリングコラムが取り付けられ、かつこのステアリングコラムに所定以上の軸長方向荷重が入力すると、ステアリングコラムが脱落するように構成されている。ステアリングコラムを脱落させるための具体的な手段としては、たとえば前記ブラケットを、車体側およびコラム側の２つのブラケットに分割した上で、これらをボルト締結する手段が採用される。ボルトが挿通される孔部は、一端開口状とされる。このような手段において、ステアリングコラムに所定以上の荷重が入力すると、コラム側のブラケットは、ボルト締結力に抗して移動する結果、ボルト締結状態が解除され、コラム側のブラケットおよびステアリングコラムが脱落する。
このような構成によれば、車両衝突が発生し、ステアリングホイールに衝撃荷重入力があった際には、ステアリングコラムを脱落させることができる。その結果、ステアリングホイールへの乗員の衝突に起因する傷害値を小さくすることが可能となる。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地がある。
【０００４】
すなわち、たとえば前記したボルト締結力を強くし、ステアリングコラムの支持強度を高くした場合には、ステアリングホイールのガタツキ感がなく、操作フィーリングがよくなる。ところが、このような設定にすると、車両衝突時にステアリングコラムを脱落させ難くなる。これでは、ステアリングコラムを脱落させることによる乗員保護性能が適切に得られず、たとえば車両衝突の中後期に乗員の胸部がステアリングホイールに強く衝突し、傷害値が大きくなるといった虞がある。
このような虞を解消すべく、前記のボルト締結力を弱くすると、ステアリングホイールを操作する際にガタツキ感が生じるばかりか、ステアリングコラムが本来目的とするタイミングよりも早く脱落する虞がある。具体的には、車両衝突の初期には、ステアリングホイールのエアバッグによって乗員の頭部が受けられるが、その際にステアリングコラムが過度に早く脱落する虞がある。このようなことは、乗員の頸部の傷害値を大きくする要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５３００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、ステアリングホイールの操作フィーリングが悪化するような不具合を防止しながらも、車両衝突時に適切なタイミングでステアリングコラムを脱落させて乗員保護性能を高めることが可能な車両の衝撃吸収ステアリング装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明により提供される車両の衝撃吸収ステアリング装置は、車両の固定部材に取り付けられ、かつステアリングコラムを支持するステアリングコラム用のブラケットを備えており、このブラケットは、前記ステアリングコラムに所定以上の荷重が入力した際に、前記ステアリングコラムを脱落させるように構成されている、車両の衝撃吸収ステアリング装置であって、車両衝突時に乗員の膝荷重を受け、かつこの受けた荷重が前記ステアリングコラムを脱落させる荷重として働くように前記ブラケットに一体または別体で設けられたニーボルスタを、さらに備えていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、本発明においては、従来とは異なり、ステアリングホイール側からステアリングコラムに入力する荷重のみに基づいてステアリングコラムを脱落させるのではなく、前記した荷重に加え、ニーボルスタによって受けられる乗員の膝荷重もステアリングコラムを脱落させる力として利用される。
このため、本発明によれば、車両衝突の初期において、ステアリングコラムがステアリングホイール側からの荷重入力のみでは容易に脱落しないように、ステアリングコラムの支持強度を強い状態に設定した場合であっても、その後に乗員の膝がニーボルスタに衝突し、膝荷重がさらに加わった時点で、ステアリングコラムを適切に脱落させることが可能となる。このようなタイミングでステアリングコラムを脱落させれば、乗員の膝の保護を好適に図ることができることは勿論のこと、衝突の中後期においてステアリングホイールにたとえば乗員の胸部などが衝突した際の衝撃も小さくすることができる。その結果、乗員の傷害値を小さくし、従来よりも乗員保護性能を高めることが可能である。
ステアリングコラムについては、強い支持強度に設定することができるため、日常ユースでステアリングホイールを操作する際にガタツキ感がなく、操作フィーリングが良好なものとすることができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、前記ニーボルスタには、乗員の膝荷重を受けるための受け面として、上下高さ方向における配置、車両前後方向における配置、および車幅方向における配置のうち、少なくとも１つが相違する複数種類の受け面が設けられている。
【００１１】
このような構成によれば、体格が異なる乗員に好適に対応することが可能となる。すなわち、体格が小さい乗員と大きい乗員とでは、車両用シートに着座した際の膝の位置が相違する。これに対し、前記構成によれば、そのような膝の位置の相違に好適に対応することが可能であり、様々な体格の乗員を幅広く対象として、本発明が意図する効果を得ることができる。
【００１２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る車両の衝撃吸収ステアリング装置の一例を示す要部概略側面図である。
【図２】図１に示す車両の衝撃吸収ステアリング装置の要部側面断面図である。
【図３】図２の矢視IIIの概略図である。
【図４】図１に示す車両の衝撃吸収ステアリング装置の一部省略要部概略斜視図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図１に示す車両の衝撃吸収ステアリング装置の作用の一例を示す要部側面断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、図１に示す車両の衝撃吸収ステアリング装置の作用の他の例を示す要部側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１５】
図１に示す車両の衝撃吸収ステアリング装置Ｓ（以下、適宜「ステアリング装置Ｓ」と略称する）は、ステアリングホイール１０に一端側が連結されたステアリングシャフト１１を支持するステアリングコラム１２、このステアリングコラム１２を車両のピラー・ツー・ピラーメンバ９に取り付けて支持するためのステアリングコラム用のブラケットＢ、およびこのブラケットＢに設けられた２種類のニーボルスタ４，５を備えている。
ピラー・ツー・ピラーメンバ９は、車両の左右一対のピラー間に架け渡された高剛性の部材であり、本発明でいう車両の固定部材の一例に相当する。
【００１６】
ステアリングコラム用のブラケットＢは、ピラー・ツー・ピラーメンバ９に溶接などの手段を用いて固定された一対の車体側ブラケット２（図３も参照）と、これとは別体で形成されたコラム側ブラケット３とが組み合わされた構成である。コラム側ブラケット３は、ステアリングコラム１２を進入させて保持するための凹部３０ａが形成されたコラム保持部３０、およびこのコラム保持部３０の上部に連設された一対の取付け板部３１を有している。コラム側ブラケット３は、所定の荷重入力があった際に下方に落下するように、車体側ブラケット２にボルト・ナット８，８ａを利用して締結されている。ただし、その詳細については後述する。
【００１７】
ニーボルスタ４，５は、車両衝突時に乗員の膝荷重Ｗａを受け、かつその際の衝撃を緩和させるためのものである。ただし、本実施形態では、膝荷重Ｗａはステアリングコラム１２の脱落にも利用される。ニーボルスタ４は、大柄な乗員用であり、ニーボルスタ５は、小柄な乗員用である。ここで、大柄な乗員としては、たとえば成人男性の標準的な体格の乗員が相当し、小柄な乗員としては、たとえば成人女性の標準的な体格の乗員が相当する。
【００１８】
図２〜図４に示すように、ニーボルスタ４は、コラム側ブラケット３に一体形成されており、取付け板部３１の縁部からその下方または斜め下方に向けて垂れ下がりつつ車両側面視において湾曲した受け板部４０を有している。この受け板部４０の車両後方を向く面は、膝荷重Ｗａを受けるための受け面４０ａである。受け板部４０は、車両前後方向へのバネ性を有している。
【００１９】
ニーボルスタ５は、コラム側ブラケット３とは別体で形成されており、車両後方を向き、かつ膝荷重Ｗａを受けるための受け面５０ａを備えた受け板部５０が、車両側面視Ｌ字状の板状部５３，５４を介して取付け板部５１に連設された構成である。受け板部５０の下端部には、上向き状の板状部５５も連設されている。受け板部５０は、先に述べた受け板部４０と同様に、車両前後方向へのバネ性を有している。ただし、両受け板部４０，５０は、後述するように、バネ硬さ（バネ定数）や、その他の点で差異がある。なお、ニーボルスタ５の板状部５３，５４は、受け板部４０の下端先端部の車両前方側および下方への変位を規制し、受け板部４０の位置を安定させる役割も果たす。
【００２０】
図３に示すように、ニーボルスタ５の受け面５０ａは、ニーボルスタ４の受け面４０ａと比較して、低い高さに配置されており、また車幅方向における間隔も狭くされている。これは、大柄な乗員よりも小柄な乗員の方が、膝の高さが低いこと、および両膝の間隔が狭いことに対応している。図２に示すように、受け面５０ａは、受け面４０ａよりも若干寸法だけ車両前方に位置している。これは小柄な乗員が車両用シートに着座する際には、
車両用シートを前寄りの位置に設定し、大柄な乗員よりも膝の位置が前寄りとなる場合が多いことに対応している（アクセルペダルに足を載せるには、小柄な乗員の方が大柄な乗員よりも膝が前にいく）。受け板部４０，５０の車両前後方向のバネ定数は、受け板部４０よりも受け板部５０の方が小さくされている。これは乗員の体格に対応した衝撃エネルギ吸収性をもたせるものである。
【００２１】
車体側ブラケット２に対するコラム側ブラケット３およびニーボルスタ５の組み付けは、次のようになっている。すなわち、図２に示すように、ニーボルスタ５およびコラム側ブラケット３の取付け板部５１，３１には、部分的に厚みが小さくされた段部が設けられ、かつこれらの部分が重ね合わされている。この重ね合わせ部分は、車体側ブラケット２の取付け板部２１に対し、ボルト・ナット８，８ａを利用して共締めされている。ここで、図４に示すように、ニーボルスタ５の取付け板部５１に設けられたボルト挿通用の孔部５２は、車両後方側が開口した長孔状であり、その幅はボルト８の軸部が挿通可能、かつボルト８の頭部が挿通不可能な幅である。これに対し、コラム側ブラケット３の取付け板部３１に設けられたボルト挿通用の孔部３２は、ボルト８の頭部が通過可能なサイズである。ただし、この孔部３２には、この孔部３２から車両後方側に延びた長孔部３２ａが繋がっている。長孔部３２ａは、ボルト８の軸部を通過可能とする幅であり、ニーボルスタ４の上部に形成されたボルト通過用の切欠き孔３２ｂに繋がっている。
【００２２】
前記した組み付け構造により、次のような動作を生じるようになっている。
図５は、ニーボルスタ５の受け面５０ａに、車両前方への膝荷重Ｗａが作用する場合である。この場合、同図（ａ）に示すように、ニーボルスタ５は、ボルト・ナット８，８ａの締結力に抗して車両前方に変位する。すると、ボルト８の頭部の上方には、それよりも大径の孔部３２が存在するため、同図（ｂ）に示すように、コラム側ブラケット３は車体側ブラケット２から脱落する。
図６は、ニーボルスタ４の受け面４０ａに、車両前方への膝荷重Ｗａが作用する場合である。この場合、ニーボルスタ４およびこれと一体的に繋がったコラム側ブラケット３は、ニーボルスタ５を押すようにしてボルト・ナット８，８ａの締結力に抗して車両前方に変位する。その後、この変位量が大きくなると、同図（ｂ）に示すように、ボルト８は、切欠き孔３２ｂを通過することとなるため、コラム側ブラケット３は車体側ブラケット２から脱落する。
【００２３】
前記したようにコラム側ブラケット３が脱落すると、ステアリングコラム１２も脱落することとなる。
ただし、図５の場合には、図６の場合よりコラム側ブラケット３を脱落させるのに必要な荷重移動ストロークが短い。このため、図５の場合の方が、図６の場合よりもコラム側ブラケット３の脱落タイミングが早くなる。これは、小柄な乗員は、大柄な乗員よりもステアリングシャフト１１に近い位置に着座しているため、車両衝突時において、ステアリングシャフト１１への乗員の衝突に適切に対応しようとすれば、小柄な乗員の場合には、ステアリングコラム１２の脱落時期を早くすることが好ましいことに対応している。
【００２４】
一方、コラム側ブラケット３は、ステアリングコラム１２との固定が図られているため、ステアリングホイール１０側からステアリングコラム１２に対してその軸長方向に所定以上の荷重Ｗｂが入力したとき際には、コラム側ブラケット３およびステアリングコラム１２は、図６に示したのと同様な態様で脱落する。
【００２５】
次に、前記したステアリング装置Ｓの作用について説明する。
【００２６】
まず、車両衝突が生じると、図１に示すように、その衝突初期において、乗員の頭部がたとえばステアリングエアバッグ８９に当たり、その後の衝突中期には乗員の胸部がステ
アリングホイール１０に当たるような動作を生じる。この動作により、ステアリングホイール１０からステアリングコラム１２への荷重Ｗｂの入力がなされる。一方、衝突中期には、乗員の膝がニーボルスタ４，５の受け面４０ａ，５０ａのいずれかに衝突し、それらの部分に膝荷重Ｗａが入力する動作も生じる。
【００２７】
本実施形態のステアリング装置Ｓにおいては、ステアリングホイール１０側からステアリングコラム１２に入力する荷重Ｗｂのみならず、ニーボルスタ４，５のいずれかに入力する乗員の膝荷重Ｗａも、ステアリングコラム１２を脱落させるための荷重として作用する。したがって、ボルト・ナット８，８ａの締結力が強めに設定され、仮に、ステアリングコラム１２がステアリングホイール１０側からの荷重Ｗｂの入力のみでは容易に脱落しない状況になったとしても、乗員の膝がニーボルスタ４，５のいずれかに衝突し、膝荷重Ｗａがさらに加わった時点で、ステアリングコラム１２を適切に脱落させることが可能となる。その結果、車両衝突の中後期において、ステアリングホイール１０に乗員の胸部が衝突した際の衝撃を適切に緩和する効果が得られ、乗員の傷害値を小さくすることが可能である。もちろん、乗員の膝の傷害値も小さくすることができる。
このようなことから、本実施形態では、ボルト・ナット８，８ａの締結力を強く設定することが実現できる。このことにより、ブラケットＢによるステアリングコラム１２の支持強度を高め、ステアリングホイール１０を操作する際のガタツキ感などのない、操作フィーリングの良好なものとすることもできる。
【００２８】
本実施形態のステアリング装置Ｓには、既述したように、２種類のニーボルスタ４，５が設けられている。しかも、これらのニーボルスタ４，５は、大柄な乗員および小柄な乗員の膝荷重入力に好適な条件となるように、それらの配置、バネ定数、およびステアリングコラム１２が落下する迄の荷重移動ストロークなどを相違させている。このため、体格が相違する様々な乗員を幅広く対象とし、より好ましい乗員保護性能を得ることが可能である。
【００２９】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両の衝撃吸収ステアリング装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００３０】
本発明においては、ニーボルスタを必ずしも複数種類設ける必要はなく、１種類のみ設けた構成とすることもできる。ニーボルスタは、ステアリングコラム用のブラケットに一体または別体のいずれの状態で設けられていてもよい。要は、ニーボルスタが受けた乗員の膝荷重が、ステアリングコラムを脱落させる荷重として働くようにステアリングコラム用のブラケットに設けられていればよい。
ステアリングコラム用のブラケットは、ステアリングコラムに所定以上の荷重が入力した際に、ステアリングコラムを脱落させるように構成されていればよく、やはりその具体的な構成は限定されない。ブラケットの取付け対象も、ピラー・ツー・ピラーメンバに限定されず、これ以外の部材に取り付けることができる。
本発明は、フロントノーズが短く、ステアリングホイールの傾斜角度が小さい車両に好適であるが、これに限定されず、様々な車両に適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
Ｓ  車両の衝撃吸収ステアリング装置
Ｂ  ステアリングコラム用のブラケット
１０  ステアリングホイール
１１  ステアリングシャフト
１２  ステアリングコラム
２  車体側ブラケット（ステアリングコラム用のブラケット）
３  コラム側ブラケット（ステアリングコラム用のブラケット）
４  ニーボルスタ
４０ａ  受け面
５  ニーボルスタ
５０ａ  受け面
９  ピラー・ツー・ピラーメンバ（車両の固定部材）
【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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