(57)【要約】  【課題】  運転手の障害値の悪化を防ぐと共に事故等の大きな衝撃があってもステアリングコラム１がスムースにエンジンルーム側へ移動可能にする。  【解決手段】  一端部が室内側に設置されてインパネＩＰに係止固定されると共に先端にステアリングを取付けられ、他端が運転者の足下エンジン側に設置されてエンジンルームとの隔壁３に固定されるインターミディエイトシャフト４と接続され、ステアリングの舵操作を操舵輪側へ伝達するステアリングコラム１において、  インパネＩＰに設ける取付け係止部と係止可能なパネル係止部１３がエンジンルーム側へ離脱可能に形成されてなり、  パネル係止部１３の係止離脱荷重が、衝撃により膨張するエアバッグ作動衝撃加速度より大きく、インターミディエイトシャフト４と隔壁３との咬み込みが発生する衝撃より小さな衝撃加速度で離脱可能に調整されステアリングコラム１が係止固定される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が運転者側に設置されてインストルメントパネルに係止固定すると共に先端にステアリングを取付けられ、他端が運転者の足下エンジン側に設置されてエンジンルームとの隔壁に固定されるインターミディエイトシャフトと接続され、ステアリングの舵操作を操舵輪側へ伝達するステアリングコラムにおいて、
インストルメントパネルに設ける取付け係止部と係止可能なパネル係止部が、エンジンルーム側へ離脱可能に形成されてなり、
パネル係止部は、係止を離脱する荷重が、衝撃により膨張するエアバッグ作動衝撃加速度より大きくインターミディエイトシャフトと隔壁との咬み込みが発生する衝撃より小さな衝撃加速度で離脱可能に調整されて係止固定されることを特徴とするステアリングコラムの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車のステアリングを取付けステアリング操作を車軸側へ伝えるステアリングコラムの取付け構造にかかり、詳細には、衝突等によって発生する衝撃発生時に、乗員に与える衝撃を少なくすることが可能な構造を有するステアリングコラムの取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両におけるステアリングコラムは、乗用車の乗車室内に設けるステアリングを固定すると共に、ステアリングによる操舵の回動操作を、乗車室内前方であるエンジンルーム側に設置されている操舵輪へ伝達して方向転換可能としている。
【０００３】
そこで従来のステアリングコラム１００は、図５に表すように、一端を車両室内側に突出されるインターミディエイトシャフト１０２（以下、単にインタミシャフト１０２という。）先端に位置させて運転者の足下付近に設け、他端を運転者の腹部前方に位置するように予めインストルメントパネル（以下、インパネと言う。）に設けたコラムカバー１０５に挿通させた状態でインパネと固定している。そして、ステアリングコラム１００は、車両室内側端にステアリング１０１を回動自在に取付け、エンジンルーム側端はインターミディアムシャフト１０２の端部とボールジョイント等の自在継ぎ手１０４によって接続し、ステアリング１０１の回動をインタミシャフト１０２に伝達する。そしてステアリングコラム１００に接続されるインタミシャフト１０２の他端は、操舵輪となる前輪の向きを変更するためのステアリングギアボックス等の各装置１０３と接続される。
【０００４】
上記のように構成するステアリングコラム１００は、エンジンルームと室内とを隔てるインパネに設けてあるインストルメントパネルリンフォース（以下、インパネリンフォースという。）にねじ等によって固定していた。そして、ステアリングコラム１００は、自身がコラム本体１００ｂ内とシャフト本体１００ａとで伸縮するように伸縮変形可能に構成されている。この伸縮変形可能な構造は、径の異なる筒となるコラム本体１００ｂ内とシャフト本体１００ａとをコラム本体１００ｂ内にシャフト本体１００ａが挿入された状態で構成し、シャフト本体１００ａがコラム本体１００ｂ内をスライド可能になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このインタミシャフト１０２は、ステアリングコラム１００の軸方向の移動に対してインタミシャフト１０２の軸方向へ伸縮するように変形可能であり、組み付け時やステアリングコラム１００移動時に伸縮可能である。また、インタミシャフト１０２の設置方向は、ステアリングコラム１００の設置方向より更に下方への傾斜が大きく、接続部１０４で折曲したように接続されている。そして、インタミシャフト１０２の伸縮によって、大きな衝撃があった場合にステアリングコラム１００がコラムホール１０８内を摺動するようにエンジンルーム側へ移動できるように構成されている。
また乗用車では、一般的に車体のエンジンルームの耐衝撃構造を乗車室内部より低くしておき、前部に衝突等による強い衝撃が加わった場合に、その衝撃が乗車室内の運転者や搭乗者に直接伝わらないようエンジンルームを乗車室内より先に変形・損傷させ、エンジンルームの変形・損傷によって衝撃荷重を吸収し、乗車室内の運転者や搭乗者の安全を保っている。
そして、エンジンルームへの衝撃発生時には、ステアリングコラム１００のシャフト本体１００ａがステアリングコラム本体１００ｂ内へ入り込み短縮すると共に、インタミシャフト１０２が貫通部１０７内へ入り込み短縮することで特に問題なくステアリングコラム１００及びインタミシャフト１０２の接続は維持される構造となっている。
【０００６】
しかしながら、ステアリングコラム１００と自動車ボディーとの間にＶＧＲＳアクチュエータ等の部品が追加されている昨今の操舵システムでは、インタミシャフト１０２の伸縮移動ストロークが小さくなっており、ステアリングコラム１００のコラムストロークの障害となっている。
このような状態で、インタミシャフト１０２が貫通しているエンジンルームと乗車室内とを隔てている隔壁１０６が歪むほどの大きな衝撃荷重が正面衝突等によってエンジンルームに加わると、隔壁１０６のインタミシャフト１０２貫通部部が乗車室内側へ歪んで移動するためインタミシャフト１０２とステアリングコラム１００との接続部１０４に上方向へ回動するようなモーメントが発生してしまい、ステアリングコラム１００のエンジンルーム側への移動を阻害してしまう。
一般に乗員は、隔壁１０６が歪むほどの大きな衝撃荷重では乗車している運転手も衝突時の衝撃加速度が発生した後に二次的に乗員が前方へ移動されるが、エアバッグが該衝撃加速度によって瞬時に膨張して乗員を該二次的な衝撃移動から守っている。
【０００７】
しかしながら、衝突等に伴う衝撃加速度が加わると、インタミシャフト１０２を貫通させている隔壁１０６が変形する等して、インタミシャフト１０２の隔壁１０６への咬み込みが発生する。この咬み込みによってインタミシャフト１０２とステアリングコラム１００との接続部１０４に回転する方向へモーメントが発生して該接続部が上方向へ移動してしまったり、インパネが変形してしまう障害が発生する。すると、インタミシャフト１０２とコラムカバー１０５との緩衝によってステアリングコラム１００やインタミシャフト１０２が自身の摺動を阻害される。これによってステアリングコラム１００がエンジンルーム側への移動を阻害されるので、衝突時の衝撃による二次的な運転手前方への移動時に（衝突時の衝撃により、運転手が運転席前方へ投げ出されて）ステアリングコラム１００に乗員が衝突したり、膨張したエアバッグとの過度の衝突や圧迫等により、運転手が負傷してしまう場合があり、運転手（乗員）の障害値が悪化してしまうという問題点を有した。
【０００８】
そこでこの発明は、運転手の障害値が悪化しないよう、事故等による大きな衝撃があった場合でもステアリングコラムがスムースにエンジンルーム側へ移動可能なステアリングコラムの取付け構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明では、衝突時のような大きな衝撃加速度が発生した際の二次的な運転手の移動時にステアリングコラムが邪魔となって運転手が傷害を負わないようにステアリングコラムをエンジンルーム側へ移動させるように取付けられる発明である。
【００１０】
即ちこの発明は、一端部が運転者側に設置されてインストルメントパネルに係止固定すると共に先端にステアリングを取付けられ、他端が運転者の足下エンジン側に設置されてエンジンルームとの隔壁に固定されるインターミディエイトシャフトと接続され、ステアリングの舵操作を操舵輪側へ伝達するステアリングコラムにおいて、
インストルメントパネルに設ける取付け係止部と係止可能なパネル係止部が、エンジンルーム側へ離脱可能に形成されてなり、
パネル係止部は、係止を離脱する荷重が衝撃により膨張するエアバッグ作動衝撃加速度より大きく、インターミディエイトシャフトと隔壁との咬み込みが発生する衝撃より小さな衝撃加速度で離脱可能に調整され係止固定されることを特徴とするステアリングコラムの取付け構造を提供する。
【００１１】
このように構成するステアリングコラムの取付け構造では、ステアリングコラムをインパネに係止するパネル係止部が、エンジンルーム側へ離脱可能に形成されている。従って、ステアリングコラムがインパネと離脱する時にはエンジンルーム側へ移動して離脱することとなる。そして、この離脱をするのに必要な加重は、パネル係止部をインパネの係止部と係止する際に、衝突等によって発生する衝撃により膨張するエアバッグ作動衝撃加速度より大きく、インタミシャフトが隔壁へ咬み込む現象が発生する衝撃より小さな衝撃加速度で離脱可能に調整されている。これにより、衝突等による大きな衝撃発生時には、インタミシャフトと隔壁との咬み込みが発生する前にステアリングコラムがインパネから離脱する。この離脱により、インタミシャフト及びステアリングコラムはスムースに自身の摺動を行う。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、衝突等により大きな衝撃加速度が加わって、該衝撃によって衝撃発生時のインタミシャフト取付部の変形が発生しても、乗員に傷害が発生するような大きな衝撃加速度ではステアリングコラムがインパネとの係止を解除して離脱される。この離脱は該変形が発生する衝撃加速度より小さな衝撃加速度で行われる。また、インタミシャフト取付部の変形に伴うインタミシャフトとステアリングコラムとの接続部のモーメントによる移動が起こっても、ステアリングコラムとインパネとの係止が解除されるため、該移動によるインタミシャフト及びステアリングコラムそれぞれの摺動は阻害されることがない。従って該衝突により、乗員に傷害が発生するような大きな衝撃加速度が加わり、乗員がエンジンルーム側へ移動してステアリングコラムに当たっても、ステアリングコラムが摺動することで乗員がけが等の傷害を受けることが防止可能になる。
【実施例１】
【００１３】
以下にこの発明の実施例を図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例を表す断面説明図であり、図２はこの発明の実施例を表す斜視説明図であり、図３及び図４はステアリングコラム１の取付け状態を表す説明図である。
【００１４】
ステアリングコラム１は、図１に表すように、一方端が自動車車両室内のインストルメントパネルＩＰ（以下、単にインパネＩＰという。）から運転手側に位置し、ステアリングホイール２を固定されて運転手による操舵を可能としている。またステアリングコラム１の他端は、運転者の足下に位置し、乗車室内とエンジンルームとを隔てるエンジンルーム隔壁３を貫通し、乗車室内側に突出して設けてあるインターミディエイトシャフト４（以下、単にインタミシャフト４という。）と自在継ぎ手等によって回動自在に接続される。従って、回転させたステアリングホイール２の操舵角がステアリングコラム１によってインタミシャフト４へ伝達され、インタミシャフト４の他端側に接続される種々の操舵装置を経て操舵輪である前輪を回動し操舵可能としている。
【００１５】
ステアリングコラム１は、インパネＩＰに取付けるが、予めインパネＩＰに設けたコラムホール３１に挿通した状態でインパネＩＰに設けるインストルメントパネルリンフォースＩＰＲＦ（以下、インパネリンフォースＩＰＲＦという。）に係止固定される。
【００１６】
詳細には、ステアリングコラム１は、図２に表すように、相互に径の異なる外側構造体１１と内側構造体１２とからなる。尚、図２はステアリングコラム１の概略を説明するために形状等は簡略化して記載している。
ステアリングコラム１の外側構造体１１と内側構造体１２とは相互に摺動可能に構成されて、ステアリングコラム１の外側構造体１１には、インパネリンフォースＩＰＲＦと係止固定させるためのパネル係止部１３を設ける。
ステアリングコラム１とインパネリンフォースＩＰＲＦとの係止は、図２に表すように、インパネリンフォースＩＰＲＦからステアリングコラム１取付け側に突出させた取付けボルトＩＰＢに、ナットを締め付けることで行われる。ステアリングコラム１の先端側には、取付けボルトＩＰＢに螺合係止させるための先端側係止片１３を左右方向に突設する。先端側係止片１３は、ステアリングコラム１先端側が凹状に開放されている取付け凹部１４を形成する。また、該凹部１４が挿入されて取付けボルトＩＰＢと固定するための取付けブッシュ１５を介して螺合固定する。
取付けブッシュ１５は、中央に先端側係止片１３の凹部１４に嵌め込まれる立設壁１５ａを有し、立設壁１５ａの両側は先端側係止片１３が挿入される空間部１５ｂを有するように縦断面がエ字状を形成する形状からなる。取付けブッシュ１５の中央には立設壁１５ａを貫通するように取付けボルトＩＰＢを挿通可能なＲＦ係止孔１５ｃを設けてある。そして、取付けブッシュ１５は、ＲＦ係止孔１５ｃにナット締めして固定する。取付けブッシュ１５との係止状態を表したのが図３である。
また、取付け凹部１４と取付けブッシュ１５との係止は、取付けブッシュ１５に穿設した取付け孔１５ｄに調整取付けピン１５ｅを嵌め込みパネル係止部１３に穿設した係止孔１３ａへ挿通して固定する。調整取付けピン１５ｅは、予め破壊される剪断力が定められた棒状体であり、４箇所に挿通係止した調整とピン１５ｅ全てが後述するステアリングコラム１の離脱条件に合致する荷重によって剪断破壊可能に形成されている。
【００１７】
そして、このように構成される取付けブッシュ１５に取付け凹部１４を取付ける。その際、従来はステアリングコラム１がインパネリンフォースＩＰＲＦから容易に離脱しないように５［ｋＮ］で締め付けていた取付けボルトＩＰＢの螺合による取付け締め力を、この実施例では、車両に加わる衝撃加速度がステアリングホイール２の中央に設けられている運転者用のエアバッグ(図示せず）の作動衝撃加速度よりも大きく、且つ、ステアリングコラム１の外側構造体１１及び内側構造体１２の摺動が阻害されるようなインタミシャフト４とエンジンルーム隔壁３との咬み込みが発生する衝撃加速度より小さな衝撃加速度が、車両前方側の衝突等により発生した際に取付けブッシュ１５から取付け凹部１４が離脱するような締め付け力により行う。これによって、図３中に矢示で示す方向へステアリングコラム１が移動して、ステアリングホイール２の中央に設けられている運転者用のエアバッグ(図示せず）の作動衝撃加速度よりも大きい衝撃加速度でいち早くステアリングコラム１がインパネンフォースＩＰＲＦとの係止を解除するので、該衝撃加速度によってステアリングコラム１の外側構造体１１及び内側構造体１２の摺動が阻害されるようなインタミシャフト４とエンジンルーム隔壁３との咬み込みが発生しても、ステアリングコラム１がインパネンフォースＩＰＲＦから既に離脱しているので、外側構造体１１と内側構造体１２との摺動を自由に行える。この実施例では、これらのステアリングコラム１とインパネンフォースＩＰＲＦの保持力は、従来の５［ｋＮ］に対し、後に説明する係止部１６が取付け治具１７から離脱可能な保持力との合計で２．５[ｋＮ]程度で上記各条件が実現されている。
【００１８】
１６は、やはりステアリングコラム１をインパネリンフォースＩＰＲＦに取付け固定するための係止部である。係止部１６は外側構造体１１の上面であり、且つ、パネル係止部１３より他端側に設ける。係止部１６中央には雌ねじが螺設されており、調整ボルト１６ａを係止部１６に螺合することで板状の取付け治具１７を介してインパネリンフォースＩＰＲＦの取付けボルトＩＰＢに固定する。取付け治具１７は、中央に係止部１６と係止可能な凹部１７ａを形成し、該凹部１７ａに係止部１６が入り込む。また、取付け治具１７の凹部１７ａ両側には取付けボルトＩＰＢを挿通可能な取付孔１７ｂが穿設される。
このように形成する係止部１６は、取付け治具１７の凹部１７ａに挿入した状態で調整ボルト１６ａによって取付け治具１７へ係止する。また、取付け治具１７は取付孔１７ｂに取付けボルトＩＰＢを挿通してナット締めしインパネリンフォースＩＰＲＦへ係止固定する。係止部１６と取付け治具１７との係止状態を表したのが図４である。
【００１９】
取付け治具１７の凹部１７ａは、車両前方側（エンジンルーム隔壁３側）を開放されて設置され、係止部１６が車両前方側（エンジンルーム隔壁３側）へ離脱可能にしている。また、係止部１６と調整ボルト１６ａによって係止された取付け治具１７とは、調整ボルト１６ａの締め付け力を調節するか所定の締め付け力以上に締め付けられない締め付け力が調整されたボルトを使用して係止固定され、前記した衝撃加速度によってステアリングコラム１がインパネリンフォースＩＰＲＦから離脱可能な係止力となるように調整される。従って、係止部１６が取付け治具１７から離脱可能な保持力は、前記ステアリングコラム１とインパネンフォースＩＰＲＦの保持力と合計で、２．５[ｋＮ]として締め付け固定する。これにより、ステアリングコラム１が図４に表す矢示方向へ移動し、上記パネル係止部１３の離脱同様にいち早くインパネリンフォースＩＰＲＦからステアリングコラム１がインパネリンフォースＩＰＲＦから離脱する。
【００２０】
ステアリングホイール２が取付けられる一端と反対側のステアリングコラム１の他方端にはユニバーサルジョイントを設けてあり、インタミシャフト４と回動自在に係止されている。
【００２１】
上記のように構成するステアリングコラム１は、インパネリンフォースＩＰＲＦとの取付け部以外は、通常用いられるステアリングコラムと同様である。
【００２２】
以下に上記のように構成するステアリングコラム１の取付け構造による作用を説明する。
正面衝突や追突等によって車両前方に、エアバッグが作動するほどの衝撃が加わると、瞬時にエアバッグ（図示せず）が作動する。次いで、衝撃加速度がエアバッグ作動衝撃加速度より大きいので、エンジンルームが衝撃によって破壊され、該破壊によって衝撃を吸収するが、衝撃が吸収しきれない場合にはエンジンルーム隔壁３が更に歪む等する。
エンジンルーム隔壁３が歪むと、従来例図５中に矢示で表すように、エンジンルーム隔壁３と係止されているインタミシャフト４の取付け角度が変わったり、インタミシャフト４そのものが歪むこととなる。すると、インタミシャフト４とステアリングコラム１との接続部５の位置が室内側等に移動等して位置にずれを生ずることとなり、接続部５に応力が発生してしまう。このような状態が生ずると、インタミシャフト４及びステアリングコラム１が自身で摺動可能であっても、従来例で説明したとおり、該摺動がスムーズに行えないこととなる。これが従来例における問題点であった。
【００２３】
しかしながら、この実施例では、エアバッグ(図示せず)が作動して後、エンジンルーム隔壁３が歪んでインタミシャフト４の位置ずれが生ずるより前に、該衝撃加速度によって生ずるステアリングコラム１のパネル係止部１３及び係止部１６への衝撃荷重が、ステアリングコラム１の取付けブッシュ１５と取付け凹部１４とを係止している調整取付けピン１５ｅの破壊荷重に達するので、該調整取付けピン１５ｅが破壊されることとなる。同様に調整ボルト１６ａによる係止部１６と取付け治具１７との係止が解除される離脱荷重に到達し、係止部１６と取付け治具１７との係止が解除される。
すると、ステアリングコラム１は、インパネリンフォースＩＰＲＦとの係止が解除されることとなり、インパネにステアリングコラム１を挿通しているコラムホール３１内でステアリングコラム１が自由状態となる。
すると、衝撃加速度によって生じたインタミシャフト４の位置のずれ等によって従来発生していたステアリングコラム１とインタミシャフト４との接続部５に応力が発生することがなくなる。これにより、ステアリングコラム１は外側構造体１１と内側構造体１２との摺動がスムーズに行えることとなる。
【００２４】
ステアリングコラム１の摺動がスムーズに行えることで、衝突による衝撃加速度によってエアバッグ(図示せず)側へ勢いよく移動されてしまう運転者は、エアバッグ(図示せず)によってその衝撃を吸収される。更に、エアバッグ(図示せず)によって吸収される衝撃以上の衝撃に対しても、ステアリングコラム１が自由に摺動可能となったことによってステアリングホイール２ごと前方へ移動可能となったことで、ステアリングコラム１及びステアリングホイール２が前方へ移動し、運転者への衝撃を更に低減させることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明は、自動車等の舵取装置を設けた乗り物に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施例を表す断面説明図
【図２】この発明の実施例を表す斜視説明図
【図３】ステアリングコラムの取付け状態の断面説明図
【図４】ステアリングコラムの取付け状態の断面説明図
【図５】従来例を表す説明図
【符号の説明】
【００２７】
ＩＰ      インストルメントパネル（インパネ）
ＩＰＲＦ  インストルメントパネルリンフォース（インパネリンフォース）
ＩＰＢ    取付けボルト
１  ステアリングコラム
１１  外側構造体
１２  内側構造体
１３  パネル係止部
１４  取付け凹部
１５  取付けブッシュ
１５ａ  立設壁
１５ｂ  空間部
１５ｃ  ＲＦ係止孔
１５ｄ  取付孔
１５ｅ  調整取付けピン
１６  係止部
１６ａ  調整ボルト
１７  取付け治具
１７ａ  凹部
１７ｂ  取付孔
２  ステアリングホイール
３  エンジンルーム隔壁
３１  コラムホール
４  インターミディエイトシャフト（インタミシャフト）
５  接続部
【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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