(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトと、
そのステアリングシャフトを覆うコラムと、
そのコラムを車体側部材に連結する連結機構とを備え、
そのステアリングシャフトは、そのコラムにより相対回転可能かつ軸方向同行移動可能に支持され、
その連結機構は、その車体側部材に固定される第１のブラケットと、その第１のブラケットに車体の左右方向に沿う揺動軸中心に揺動可能に連結される第２のブラケットとを有し、
その第１のブラケットに対する第２のブラケットの揺動により、ステアリングホイールの位置調節が可能とされ、
そのコラムは第２のブラケットに圧入され、そのコラムが第２のブラケットに対して衝撃作用時に相対移動することで衝撃エネルギーが吸収され、
その第２のブラケットに開口が形成され、その開口はコラムの外周に沿う周縁部を有し、その周縁部からコラム軸方向に沿って延びる筒状の保持部が設けられ、その保持部にコラムが圧入され、
そのコラムにおける保持部に圧入される部分よりもステアリングホイール側に離れた部分が、その保持部の内径未満の外径を有する小径部分とされ、
衝撃作用時に第２のブラケットに対するコラムの移動距離が大きくなることで、そのコラムの小径部分が保持部に至るものとされ、
前記保持部はコラム軸方向に沿って延びる割り部を有す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】
前記開口は、前記コラムの外周に沿う円弧形状の第１周縁部と、この第１周縁部に連なる第２周縁部とを有し、
前記割り部の幅は、前記第１周縁部の両端部間距離に対応する請求項１に記載の衝撃吸収式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時にドライバーに作用する衝撃を吸収できるステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるチルトタイプのステアリング装置においては、ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトを覆うコラムに、溶接等によりコラム側ロアブラケットを固着し、そのコラム側ロアブラケットを車体側部材に固着される車体側ロアブラケットに、ボルトやリベット等を介して揺動可能に連結している。また、そのコラムに、車体側部材に固着した車体側アッパーブラケットに揺動可能なコラム側アッパーブラケットを固着し、その車体側アッパーブラケットに対するコラム側アッパーブラケットの動きを固定および固定解除可能な操作機構を設けている。その車体側アッパーブラケットに対するコラム側アッパーブラケットの動きの固定解除により、ステアリングホイールの位置調節のためにコラムを揺動させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のチルトタイプのステアリング装置におけるコラムは、車体側部材に対して揺動のみ許容される構成であるため、車両のドライバーとステアリングホイールとの二次衝突による衝撃吸収または一次衝突時のステアリング装置の引き込みのため、そのコラムを車体側部材に対して相対移動させることができなかった。
【０００４】
そこで、そのコラムを互いに嵌め合わされる２つの部材から構成し、両コラム構成部材を衝撃作用時に軸方向相対移動可能に互いに嵌め合わせ、車輪側のコラム構成部材と車体側部材とを上記ロアブラケットにより連結し、ステアリングホイール側のコラム部材と車体側部材とを上記アッパーブラケットにより連結し、さらに、車体側部材に対して車体側アッパーブラケットを衝撃作用時に相対移動可能とすることで、二次衝突による衝撃吸収を可能にしている。
【０００５】
しかし、そのようにコラムを２つの部材から構成する場合、部品点数や組み立て工数が増加すると共に構成が複雑化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決することの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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトと、そのステアリングシャフトを覆うコラムと、そのコラムを車体側部材に連結する連結機構とを備え、そのステアリングシャフトは、そのコラムにより相対回転可能かつ軸方向同行移動可能に支持され、その連結機構は、その車体側部材に固定される第１のブラケットと、その第１のブラケットに車体の左右方向に沿う揺動軸中心に揺動可能に連結される第２のブラケットとを有し、その第１のブラケットに対する第２のブラケットの揺動により、ステアリングホイールの位置調節が可能とされ、そのコラムは第２のブラケットに圧入され、そのコラムが第２のブラケットに対して衝撃作用時に相対移動することで衝撃エネルギーが吸収されることを特徴とする。
本発明の構成によれば、第１のブラケットに対して第２のブラケットを揺動させることで、ステアリングホイールの位置を調節できる。
また、車両のドライバーとステアリングホイールとの衝突による衝撃がステアリングシャフトに作用すると、ステアリングシャフトとコラムは軸方向同行移動する。この際、そのコラムと第２のブラケットとの間の摩擦に抗して、コラムが第２のブラケットに対して相対移動することで衝撃エネルギーを吸収できる。
【０００８】
その第２のブラケットに開口が形成され、その開口はコラムの外周に沿う周縁部を有し、その周縁部からコラム軸方向に沿って延びる筒状の保持部が設けられ、その保持部にコラムが圧入され、そのコラムにおける保持部に圧入される部分よりもステアリングホイール側に離れた部分が、その保持部の内径未満の外径を有する小径部分とされ、衝撃作用時に第２のブラケットに対するコラムの移動距離が大きくなることで、そのコラムの小径部分が保持部に至るものとされているのが好ましい。
これにより、衝撃作用時にコラムの外周と筒状保持部の内周との間の摩擦に抗して、コラムが第２のブラケットに対して軸方向相対移動することで衝撃エネルギーを吸収できる。その摩擦の大きさは、その筒状の保持部の軸方向長さに対応することから、衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。その衝撃エネルギーの吸収後は、コラムの小径部分が保持部に至ることでコラムの軸方向移動は阻止されないので、ドライバーがステアリングホイールに押し付けられて圧迫されるのを防止できる。
【０００９】
前記保持部はコラム軸方向に沿って延びる割り部を有するのが好ましく、さらに、前記開口は、前記コラムの外周に沿う円弧形状の第１周縁部と、この第１周縁部に連なる第２周縁部とを有し、前記割り部の幅は、前記第１周縁部の両端部間距離に対応するのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図３に示す衝撃吸収式ステアリング装置１は、ステアリングシャフト２と、そのステアリングシャフト２を覆う筒状のコラム３と、そのコラム３を車体側部材４に連結するロア側連結機構６と、そのロア側連結機構６よりもステアリングホイール側においてコラム３を車体側部材４に連結するアッパー側連結機構５とを備えている。そのステアリングシャフト２とコラム３とは同軸心とされ、その軸心は車両への取り付け状態において前方に向かうに従い下方に向かうように傾斜する。そのステアリングシャフト５の一端にステアリングホイール（図示省略）が連結され、他端に自在継手７を介して例えばラックピニオン式等のステアリングギア（図示省略）が接続される。そのステアリングホイールの回転がステアリングシャフト２からステアリングギアを介して車輪に伝達されることで車両の操舵がなされる。
【００１１】
そのステアリングシャフト２は、そのコラム３によりベアリング８とブッシュ９とを介して相対回転可能に支持されている。また、そのベアリング８のステアリングシャフト２とコラム３とに対する軸方向相対移動が止め輪等により阻止されることで、そのステアリングシャフト２とコラム３は軸方向同行移動可能とされている。
【００１２】
そのアッパー側連結機構５は、第１アッパー側ブラケット１１と、第２アッパー側ブラケット１２と、操作機構１３とを有する。
【００１３】
その第１アッパー側ブラケット１１は、衝撃作用時に車体側部材４に対して相対移動可能とされている。すなわち、その第１アッパー側ブラケット１１は、一対の左右側壁１１ａ、１１ｂと、両側壁１１ａ、１１ｂの上部を互いに連結する連結部１１ｃと、各側壁１１ａ、１１ｂの上端から左右外方に延びる支持部１１ｄ、１１ｅとを有する。図４に示すように、各支持部１１ｄ、１１ｅに、ステアリングホイール側において開口する切欠１１ｄ′、１１ｅ′が形成され、各切欠１１ｄ′、１１ｅ′それぞれに合成樹脂製の連結部材１５の本体１５ａが挿入されている。各連結部材１５は、その切欠１１ｄ′、１１ｅ′の周縁部下面に重なるように本体１５ａから張り出す張出部１５ｂと、その切欠１１ｄ′、１１ｅ′の周縁部に形成される通孔１１ｇに挿入される凸部１５ｃとを有する。その凸部１５ｃは、その切欠１１ｄ′、１１ｅ′の周縁部上面に重なるスペーサ１６に形成される通孔１６ａに挿入される。図１、図２に示すように、車体側部材４に植え込まれたネジ軸４０が、その連結部材１５のボルト通孔１５ｄに挿通され、そのネジ軸４０にねじ合わされるナット４１と車体側部材４とで、第１アッパー側ブラケット１１と連結部材１５とスペーサ１６とが挟み込まれる。なお、そのボルト通孔１５ｄはコラム軸方向が長手方向の長孔とされ、製作誤差による各部材相互の位置ずれに対応可能とされている。これにより、衝撃の作用時に凸部１５ｃが剪断されると、第１アッパー側ブラケット１１は車体側部材４に対して相対移動する。その相対移動距離が大きくなると、第１アッパー側ブラケット１１は連結部材１５から離反し、車体側部材４との連結は解除される。
【００１４】
その第２アッパー側ブラケット１２は、第１アッパー側ブラケット１１に対して揺動可能かつ衝撃作用時に車体側部材４に対して同行移動可能に連結されている。すなわち図３に示すように、その第２アッパー側ブラケット１２は、一対の左右側壁１２ａ、１２ｂと、両側壁１２ａ、１２ｂの下端を互いに連結する連結壁１２ｃとを有する。両側壁１２ａ、１２ｂは、上端がコラム３に溶接され、また、上記第１アッパー側ブラケット１１の両側壁１１ａ、１１ｂにより相対摺動可能に挟み込まれる。上記第１アッパー側ブラケット１１の両側壁１１ａ、１１ｂに形成された第１通孔１１ａ′、１１ｂ′と、第２アッパー側ブラケット１２の両側壁１２ａ、１２ｂに形成された第２通孔１２ａ′、１２ｂ′とに、左右方向軸心を有する頭部５１ａ付きのネジシャフト５１が挿入されている。その第１通孔１１ａ′、１１ｂ′は、後述の揺動軸を中心とする円弧に沿うものとされている。そのネジシャフト５１は、その第１通孔１１ａ′、１１ｂ′に、その円弧に沿って相対移動可能に挿入されている。また、そのネジシャフト５１は第２通孔１２ａ′、１２ｂ′に、軸中心に相対回転しないように挿入されている。例えば、そのネジシャフト５１の外周と第２通孔１２ａ′、１２ｂ′の内周とは非円形とされる。
【００１５】
その操作機構１３は、その第１アッパー側ブラケット１１に対する第２アッパー側ブラケット１２の揺動を固定および固定解除可能である。すなわち、その操作機構１３は、上記ネジシャフト５１と、そのネジシャフト５１にワッシャ５２を介してねじ合わされるナット５４と、そのナット５４に一体化されるレバー５３とを有する。これにより、そのレバー５３を一方向に回転させると、そのナット５４とネジシャフト５１の頭部５１ａとにより両アッパー側ブラケット１１、１２の側壁１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂが挟み込まれ、第１アッパー側ブラケット１１に対する第２アッパー側ブラケット１２の揺動が固定される。また、レバー５３を他方向に回転させると、その挟み込みが解除されるので、その揺動の固定は解除される。
【００１６】
そのコラム３は、上記のように第２アッパー側ブラケット１２の両側壁１２ａ、１２ｂに溶接されることで、第２アッパー側ブラケット１２に衝撃作用時に同行移動可能に連結されている。
【００１７】
そのロア側連結機構６は、第１ロア側ブラケット２１と、第２ロア側ブラケット２２とを有する。
【００１８】
その第１ロア側ブラケット２１は車体側部材４に固定される。すなわち、図５〜図７に示すように、その第１ロア側ブラケット２１は、一対の左右側壁２１ａ、２１ｂと、両側壁２１ａ、２１ｂの上端を互いに連結する連結壁２１ｃとを有する。両側壁２１ａ、２１ｂの間隔は、車輪側端部近傍とステアリングホイール側端部近傍において一定とされ、車輪側端部近傍からステアリングホイール側端部近傍に向かうに従い次第に大きくなる。図１、図２に示すように、車体側部材４に植え込まれたネジ軸６１が、その連結壁２１ｃに形成される通孔２１ｄに挿通され、そのネジ軸６１にねじ合わされるナット６２と車体側部材４とで、第１ロア側ブラケット２１が挟み込まれる。
【００１９】
その第２ロア側ブラケット２２は、その第１ロア側ブラケット２１に車体の左右方向回りに揺動可能に連結される。すなわち、その第２ロア側ブラケット２２は支持壁２２ａと、この支持壁２２ａの上端側から車輪側に向かい延びる左右一対の側壁２２ｂ、２２ｃとを有する。その支持壁２２ａの上端側の幅は、上方に向かうに従い小さくなり、上端近傍において一定とされている。その支持壁２２ａの下端側は、下縁が円弧に沿うものとされ、下方に向かうに従い車輪に向かうように上方部分に対して屈曲されている。両側壁２２ｂ、２２ｃのコラム軸方向寸法は、上端近傍において一定とされ、下方に向かうに従い次第に小さくされた後に一定とされる。両側壁２２ｂ、２２ｃの互いとの間隔は、上端近傍において一定とされ、下方に向かうに従い次第に大きくなる。その第２ロア側ブラケット２２の両側壁２２ｂ、２２ｃの上端近傍が、上記第１ロア側ブラケット２１の両側壁２１ａ、２１ｂの車輪側端部近傍により相対摺動可能に挟み込まれ、左右一方の側壁２２ｂ、２１ａ同志と左右他方の側壁２２ｃ、２１ｂ同志とが、それぞれ左右方向軸心を有するリベット７１により相対回転可能に連結されている。これにより、そのリベット７１の軸心を揺動軸Ｏとして第２ロア側ブラケット２２は第１ロア側ブラケット２１に対して揺動可能とされている。
【００２０】
そのレバー５３の操作により第１アッパー側ブラケット１１に対する第２アッパー側ブラケット１２の揺動の固定を解除することで、第１アッパー側ブラケット１１に対して第２アッパー側ブラケット１２を揺動させると共に、第１ロア側ブラケット２１に対して第２ロア側ブラケット２２を揺動させて、ステアリングホイールの位置を調節できる。その位置調節後にレバー５３の操作により第１アッパー側ブラケット１１に対する第２アッパー側ブラケット１２の動きを固定することで、ステアリングホイールの位置決めができる。
【００２１】
そのコラム３は第２ロア側ブラケット２２に圧入され、そのコラム３が第２ロア側ブラケット２２に対して衝撃作用時に相対移動することで衝撃エネルギーが吸収される。すなわち図６に示すように、その第２ロア側ブラケット２２の支持壁２２ａに開口２２ｅが形成されている。その開口２２ｅは、コラム３の外周に沿う円弧形状の第１周縁部２２ｅ′と、この第１周縁部２２ｅ′に連なる扇形状の第２周縁部２２ｅ″とを有する。その第１周縁部２２ｅ′の両端部間距離Ｗはコラム３の外径未満とされている。その第２周縁部２２ｅ″は扇形状とされることで、その第２周縁部２２ｅ″に囲まれる領域の左右幅は第１周縁部２２ｅ′の両端部間距離Ｗを超えるものとされている。その開口２２ｅにおける第１周縁部２２ｅ′から、コラム軸方向に沿って車輪側に向かい延びる筒状の保持部２２ｆが、第２ロア側ブラケット２２に設けられている。その保持部２２ｆは、その第１周縁部２２ｅ′の両端部間距離Ｗに対応する幅の割り部２２ｆ′を有する。その保持部２２ｆにコラム３が圧入されている。その割り部２２ｆ′を設けることにより、コラム３の外周と保持部２２ｆの内周との間の摩擦力を安定させ、保持部２２ｆへのコラム３の圧入時におけるコラム３の外周寸法や保持部２２ｆの内周寸法の誤差の影響を低減し、さらに、保持部２２ｆが径方向に弾性変形し易くなることにより衝撃吸収時にドライバーに作用する荷重を安定させることができる。
【００２２】
そのコラム３は、その保持部２２ｆに圧入される部分と、その保持部２２ｆに圧入される部分よりもステアリングホイール側に図中距離Ｌだけ離れる部分までとが同一径とされている。これにより、衝撃作用時にコラム３の外周と第２ロア側ブラケット２２の保持部２２ｆの内周との間の摩擦に抗して、コラム３が第２ロア側ブラケット２２に対して、その距離Ｌだけ軸方向相対移動する間に衝撃エネルギーが吸収される。
【００２３】
図５に示すように、そのコラム３における保持部２２ｆに圧入される部分よりもステアリングホイール側に図中距離Ｌを超えて離れる部分は、その保持部２２ｆの内径Ｄ１未満の外径Ｄ２を有する小径部分とされている。その小径部分の外径Ｄ２は、第１周縁部２２ｅ′の両端部間距離Ｗよりも大きくされている。その距離Ｌは、第１アッパー側ブラケット１１と車体側部材４との連結が解除されるまでのコラム３の移動距離よりも短くされ、衝撃作用時に第１アッパー側ブラケット１１と車体側部材４との連結が解除された後に、コラム３の小径部分が保持部２２ｆに至るものとされている。
【００２４】
上記構成によれば、車両のドライバーとステアリングホイールとの衝突による衝撃がステアリングシャフト２に作用すると、ステアリングシャフト２とコラム３は軸方向同行移動する。これにより、第１アッパー側ブラケット１１が車体側部材４に対して相対移動し、この際、車体側部材４に固定された連結部材１５の凸部１５ｃが破断されて衝撃エネルギーが吸収され、次に、連結部材１５の張出部１５ｂとスペーサ１６とに対して第１アッパー側ブラケット１１が摩擦に抗して摺動し、連結部材１５から離れるまで衝撃エネルギーが吸収される。また、そのコラム３の外周と第２ロア側ブラケット２２の保持部２２ｆの内周との間の摩擦に抗して、コラム３が第２ロア側ブラケット２２に対して相対移動することで衝撃エネルギーが吸収される。そのコラム３の第２ロア側ブラケット２２に対する移動距離が大きくなり、コラム３の小径部分が保持部２２ｆに至ると、コラム３の外周と保持部２２ｆの内周との間の摩擦は消失する。これにより、衝撃エネルギーの吸収後はコラム３の軸方向移動は阻止されないので、ドライバーがステアリングホイールに押し付けられて圧迫されるのを防止できる。
【００２５】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、コラム３における保持部２２ｆに圧入される部分よりもステアリングホイール側に離れる部分が、その保持部２２ｆに圧入される部分よりも次第に大径となるものでもよく、要は衝撃作用時にコラム３が第２ロア側ブラケット２２に対して相対移動して衝撃エネルギーを吸収できればよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、構造を複雑化することなくステアリングホイールの位置調節を行うことができ、十分に衝撃エネルギーを吸収でき、衝撃エネルギーの吸収後にドライバーがステアリングホイールに押し付けられて圧迫されるのを防止できる衝撃吸収式ステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のステアリング装置の部分破断側面図
【図２】本発明の実施形態のステアリング装置の平面図
【図３】本発明の実施形態のステアリング装置の正面図
【図４】本発明の実施形態のステアリング装置の部分斜視図
【図５】本発明の実施形態のステアリング装置における第１ロア側ブラケットと第２ロア側ブラケットの側面図
【図６】本発明の実施形態のステアリング装置における第１ロア側ブラケットと第２ロア側ブラケットの背面図
【図７】本発明の実施形態のステアリング装置における第１ロア側ブラケットと第２ロア側ブラケットの部分破断平面図
【符号の説明】
２  ステアリングシャフト
３  コラム
５  アッパー側連結機構
６  ロア側連結機構
１１  第１アッパー側ブラケット
１２  第２アッパー側ブラケット
１３  操作機構
２１  第１ロア側ブラケット
２２  第２ロア側ブラケット
２２ｅ  開口
２２ｅ′  第１周縁部
２２ｆ  保持部
Ｏ  揺動軸
【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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