JP2004203141A

JP2004203141A - ステアリングコラムの支持装置

Info

Publication number: JP2004203141A
Application number: JP2002372751A
Authority: JP
Inventors: Shogo Hayashi; 省吾林; Haruhide Kurita; 晴英栗田
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: JTEKT Column Systems Corp
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-24
Also published as: US7134693B2; JP4153786B2; US20040169364A1

Abstract

【課題】ステアリングコラムの前方移動時におけるロアーハウジングの下方への脱落が発生してステアリングホイール側が跳ね上がってしまい、乗員をエアーバックに適正位置に当接させることができない。
【解決手段】車両の衝突時にロアーブラケット８からロアーハウジング３ｂを前方へスライドさせて離脱させる第２離脱機構１０を備えている。第２離脱機構は、ロアーブラケットに貫通形成されて、ロアーハウジング先端部が前方へ抜け出しが可能な貫通孔１６と、ステアリングコラムに前方への所定の荷重が作用した際に、ロアーブラケットの支持溝１５の両側縁１５ａ、１５ｂへの係合が解除される係合部１８と、係合部が貫通孔を通過した際に、係合部の下面１８ｄをガイド片１９ｂの上面に沿って前方軸方向へ摺動案内する合成樹脂製のガイド部材１９とを備えている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングコラムの支持装置に関し、とりわけ、車両の衝突時に乗員の衝突力によってステアリングコラムが前方移動する際におけるステアリングホィール側の不用意な跳ね上がりを防止する支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、自動車の衝突事故による運転乗員の二次衝突事故を防止するために、ステアリングコラムにおける種々の支持装置が開発されており、その一つとして、以下の特許文献１に記載された支持装置が知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、この支持装置は、一端側にステアリングホイールが取り付けられたステアリングコラムと、該ステアリングコラムをその軸方向に離間した上部及び下部の２点でそれぞれ軸支する上部支持構造部及び下部支持構造部と、ステアリングホイールに装備されたエアバックとを備え、上部支持構造部及び下部支持構造部のステアリングコラムに対する係止状態を、いずれもエアバックの作動時にステアリングコラムの受けるエアバック膨出反力によってステアリングコラムを他端側へ離脱するように形成されている。
【０００４】
これによって、ステアリングコラム側での衝撃吸収をエアバックによる衝撃吸収と適切に協働させるようにしつつ、低コストで確実な衝撃吸収を行うようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１１５７７０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の支持装置にあっては、エアバックの作動時にステアリングコラムの受けるエアバック膨出反力によって、上部支持構造部と下部支持構造部による係止状態が解除されてステアリングコラムを他端側へ離脱するように形成されているが、ステアリングコラムは、下部支持構造部側において単に他端部側へ離脱されるだけで、その離脱方向が規制されていない。つまり、離脱後におけるステアリングコラムの下部側は少なくとも上下方向の移動位置が規制されていない。
【０００７】
このため、前記エアバック膨出反力が作用してステアリングコラムが他端側へ移動した際に、該ステアリングコラムの一端側が乗員のエアバックへの衝突反力によって上方へ跳ね上がってしまうおそれがある。
【０００８】
この結果、エアバック自体もステアリングホイールを介して上方へ跳ね上がって乗員がエアバックに対する適正な当接位置から外れてしまうおそれがある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来のステアリングコラムの支持装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、車体にアッパーブラケットとロアーブラケットを介して取り付けられたステアリングコラムのロアーハウジングと、前記各ブラケットとステアリングコラムとの間に設けられて、車両の衝突時に前記各ブラケットからロアーハウジングを前方へスライドさせて離脱させる離脱機構とを備えたステアリングコラムの支持装置において、前記ロアーハウジングのロアーブラケットからの離脱機構は、前記ロアーブラケットに貫通形成されて、前記ロアーハウジングの先端部が前方へ抜け出し可能な貫通孔と、前記ロアーブラケットに前記ロアーハウジングを係合させ、前記ステアリングコラムに前方への所定の荷重が作用した際に前記係合を解除させる係脱手段と、前記ロアーブラケットの貫通孔の前方位置に設けられて、前記ロアーハウジングが前記貫通孔から抜け出した際に、該ロアーハウジングの下面を前方軸方向に沿って摺動案内するガイド部材とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
したがって、この発明によれば、車両の衝突によってエアバックが作動してその衝撃反力によってステアリングコラムのアッパーハウジングとロアーハウジングが各アッパーブラケットとロアーブラケットから離脱して前方へ移動した際、つまり前記ロアーハウジングが貫通孔内を通過した際に、その下面がガイド部材によって軸方向に沿って摺動案内される。このため、ロアーハウジングは、前記貫通孔の上側孔縁とガイド部材とによりその過度な上下動が規制され、特に下方への倒れ（傾き）が規制される。このため、ステアリングコラムのステアリングホイール側の一端部の跳ね上げが防止される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記貫通孔の左右方向の内径を上下方向の内径よりも大きく設定する一方、前記ロアーハウジングの先端部に設けられた係脱手段の係合部の左右方向の幅を前記貫通孔の上下方向の内径よりも小さいか、あるいは等しく設定し、前記ロアーハウジング側の係合部をロアーブラケット側の前記係脱手段の係止部に係合させる際に、前記ロアーハウジング側の係合部を軸線中心に左右いずれか一方に回転させて傾けながら前記貫通孔に挿通し、貫通孔を通過した後にロアーハウジングを正規位置に戻した状態で手前に引くことによって係合部を係止部に係合させるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
したがって、この発明によれば、貫通孔の特に上下方向の内径を可及的に小さくすることが可能になることから、前記ガイド部材と相俟ってロアーハウジングの外周面と貫通孔内周縁及びガイド部材の内周面との間の隙間を十分に小さくすることが可能になる。したがって、ステアリングコラムのロアーハウジングの下方への傾きをさらに効果的に規制することができ、ほぼ軸方向に沿った移動案内をすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記ガイド部材を低摩擦材によって形成したことを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、前述のように、ステアリングコラムが前方軸方向へ移動した際に、ロアーハウジングはその下面が低摩擦材である例えば合成樹脂材のガイド部材によって案内されることからステアリングコラムを前方へ円滑に移動させることが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るステアリングコラムの支持装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、この実施形態では、チルト式ステアリングコラムに適用したものである。
【００１６】
まず、ステアリング装置全体の構造を図３及び図４に基づいて概説すれば、ステアリングコラム１の一端側に取り付けられて、中央に図外のエアバック装置が設けられたステアリングホィール２と、前記ステアリングコラム１のジャケットチューブ３内に挿通配置されたステアリングシャフト４と、ステアリングコラム１の前後ほぼ中央位置に設けられたチルト機構５と、前記ステアリングコラム１の上部前後位置に設けられた支持装置６とを備えている。
【００１７】
前記ステアリングコラム１は、ジャケットチューブ３がアルミ合金材によって形成され、ステアリングホイール２側のアッパーハウジング３ａと、その反対側である前端部側のロアーハウジング３ｂとを有している。ロアーハウジング３ｂは、その前後位置が支持装置６により車体側に固定され、このロアーハウジング３ｂのステアリングホイール２側にアッパーハウジング３ａの前端側がチルト支点Ａで上下方向に揺動可能に支持されている。
【００１８】
前記ステアリングシャフト４は、アッパーハウジング３ａから突出したアッパーシャフト４ａの一端部に前記ステアリングホイール２が取り付けられていると共に、アッパーハウジング３ａに回転可能に支持されており、このアッパーシャフト４ａの他端部に自在継手５９を介してロアーシャフト４ｂの一端部が連結されると共に、このロアーシャフト４ｂはロアーハウジング３ｂに回動可能に支持されており、ロアーハウジング３ｂから突出したロアーシャフト４ｂの他端部が図外の減速機構に連係している。
【００１９】
前記チルト機構５は、アッパーハウジング３ａの前端側下面に固定された固定ツース５１と、この固定ツース５１に設けられたチルト支点Ａを中心とする円弧状歯部に係脱可能な円弧状歯部を有してロアーハウジング３ｂの一端側に回動可能に支持された可動ツース５２と、この可動ツース５２を前記固定ツース５１に対して係脱させるロックレバー５３と、このロックレバー５３と連係するチルトレバー５ｂとから構成されている。
【００２０】
前記支持装置６は、チルト機構５近傍の前記ロアーハウジング３ｂの上端部に一体に設けられて、支持プレート１１を介して車体に固定されるアッパーブラケット７と、前記ロアーハウジング３ｂの前端部に設けられて同じく車体に固定される平板を折り曲げて形成したロアーブラケット８と、前記ロアーハウジング３ｂとロアーブラケット８との間、及び支持プレート１１とアッパーブラケット７との間に設けられて、車両の衝突時に前記ロアーブラケット８及び支持プレートからロアーハウジング３ｂを前方へスライドさせて離脱させる第１、第２離脱機構９、１０とから構成されている。
【００２１】
前記アッパーブラケット７は、前記ロアーハウジング３ｂに一体的に設けられ、左右一対の支持片７ａ、７ａを有し、この各支持片７ａ、７ａの後端部に、ステアリングホイール２方向へ開口形成されたほぼＵ字形状の支持溝（図示せず）が形成されている。また、前記各支持溝の周縁に、各支持プレート１１，１１が小径な合成樹脂製のピン１２を介してそれぞれ３点支持されており、この支持プレート１１，１１に、車体に固定されるボルトの挿通孔１１ａ、１１ａが車体前後方向に沿って長孔状に形成されている。
【００２２】
そして、前記支持片７ａ、７ａと支持溝及び支持プレート１１、１１によって前記第１離脱機構９が構成されており、ステアリングコラム１に前方へ所定以上の荷重が掛かると、ロアーハウジング３ｂと一体でアッパーブラケット７が前方へ移動する力が作用し、車体に固定された各支持プレート１１，１１から抜け出す方向に力が作用して各ピン１２が剪断方向から切断され、該各支持プレート１１，１１から支持片７ａ、７ａが離脱し、これによってステアリングコラム１全体が前方へ移動するようになっている。
【００２３】
一方、前記ロアーブラケット８は、図１及び図２に示すように、ほぼ逆Ｌ字形状に折曲形成され、左右両側に車体に固定されるボルトを挿通するボルト挿通孔１３ａ、１３ａが穿設されたほぼ水平な上片部１３と、該上片部１３の先端ほぼ中央位置から下方へほぼ垂直に折曲された支持片部１４とから主として構成されている。
【００２４】
前記上片部１３は、前端のほぼ中央位置に前端側が開口した平面ほぼ矩形状の支持溝１５が形成されていると共に、後端縁のほぼ中央位置に傾斜状に立ち上がったほぼ台形状の案内片１３ｂが一体に設けられている。前記支持溝１５は、その両側縁１５ａ、１５ｂが後述する係合部１８が係合する係止部として構成されている。
【００２５】
また、前記支持片部１４は、図５にも示すように、ほぼ中央位置に前記支持溝１５と連続するほぼ矩形状の貫通孔１６が形成されていると共に、該貫通孔１６の下部孔縁のほぼ中央位置に、前方へほぼ水平に折曲された舌片状の保持部１７が一体に設けられている。前記貫通孔１６は、図５に示すように両側縁１６ｃ、１６ｃの上端部に小さな第１凹部１６ａ、１６ａが形成されていると共に、両側縁１６ｃ、１６ｃの下端部にほぼ円弧状の第２凹部１６ｂ、１６ｂが形成されている。
【００２６】
また、前記ロアーハウジング３ｂの先端部には、図１、図２及び図５に示すように、前記支持溝１５の左右側縁１５ａ、１５ｂと協同して係脱手段を構成する係合部１８が一体に成形されている。
【００２７】
この係合部１８は、前記ステアリングシャフト４の他端部４ｂが内部を貫通して先端側から突出していると共に、平面ほぼ矩形ブロック状の上端部１８ａの両側部には前記支持溝１５の両側縁１５ａ、１５ｂに前方から後方へスライドして係合する係合溝１８ｂ、１８ｃがほぼ水平に沿って形成されている。また、係合部１８は、下面１８ｄが円弧状に形成され、この下面１８ｄの中央に突起部１８ｅが一体に設けられている一方、前記上端部１８ａの上面両側には、前記支持溝１５の両側部にそれぞれ形成された各２つのピン孔１５ｃに対応して図外の小径なピンを挿通させる各ピン孔１８ｆが穿設されており、前記４本のピン２０によって係合部１８をロアーブラケット８に固定するようになっている。
【００２８】
また、前記ロアーブラケット８の保持部１７には、前記ロアーハウジング３ｂの前端部、つまり係合部１８が前記貫通孔１６から前方へ抜け出した際に、該係合部１８の下面１８ｄを前方軸方向に沿って摺動案内するガイド部材１９が取り付けられている。
【００２９】
このガイド部材１９は、低摩擦材である合成樹脂材によって前記保持部１７の形状および貫通孔１６の下端縁及び両側縁１６ｃ、１６ｃに沿ってほぼＵ字形状に折曲形成され、下端中央に形成されて、前記保持部１７の外周上方から嵌合する横断面ほぼコ字形状の嵌合部１９ａと、該嵌合部１９ａの円周方向のほぼ中央位置に一体に形成されて前方へ突出したガイド片１９ｂとから構成されている。
【００３０】
そして、前記貫通孔１６や、係脱手段である支持溝１５の両側縁１５ａ、１５ｂ及び係合部１８と、ガイド部材１９によって第２離脱機構１０が構成されて、ステアリングコラム１に前方へ所定以上の荷重が掛かると、ロアーハウジング３ａの係合部１８に両側縁１５ａ、１５ｂからの抜け出し力が作用して各ピン４０が剪断方向から切断され、該係合部１８がロアーブラケット８から前方へ離脱し、これによって、前記第１離脱機構９と共同してステアリングコラム１全体が前方へ移動するようになっている。
【００３１】
また、前記貫通孔１６や係合部１８の内外径などは、図１及び図２に示す関係に設定されている。すなわち、貫通孔１６の上下方向の内径ｈ３は、係合部１８の下端縁から係合溝１８ｂの下端縁までの高さｈ１よりも大きいか等しく、係合部１８の横幅Ｗ１よりも大きいか等しい大きさに設定されている。また、前記係合部１８の横幅Ｗ１は、ロアーハウジング３ｂの高さｈ４より大きいか等しい大きさに設定されている（ｈ１≦ｈ３≧Ｗ１≧ｈ４）。また、係合部１８の全体の高さｈ２は、前記貫通孔１６の横幅Ｗ２と等しいか僅かに小さい大きさに設定されている（ｈ２≧Ｗ２）。
【００３２】
この各部の大きさの関係から、後述するように、係合部１８をロアーブラケット８に取り付け作業がやや煩雑になるが、貫通孔１６の内周縁に対する係合部１８の外周面との間の隙間、特に貫通孔１６の下端縁となるガイド部材１９のガイド片１９ｂの上面と係合部１８の下面１８ｆとの間の隙間を可及的に小さく設定することができると共に、部品点数を大幅に削減できるようになっている。
【００３３】
以下、本実施形態の作用を説明する。まず、ロアーハウジング３ｂをロアーブラケット８に取り付ける手順を図１、図２、図５〜図１２に基づいて説明する。
【００３４】
すなわち、図１及び図２に示すように、ロアーハウジング３ｂとロアーブラケット８及びガイド部材１９がそれぞれ分離している状態からそれらを組み付けるには、最初に、ロアーハウジング３ｂの係合部１８を正規の姿勢では貫通孔１６に嵌入させることができないので、９０度傾けるようにして係合部１８を貫通孔１６を通過させるか、または図５に示すように、矢印方向に回転させて傾けて、係合部１８の上端部１８ａの一端縁を支持溝１５内に嵌入すると共に、他端縁を第１凹部１６ａを利用して通過させると共に、突起部１８ｅを第２凹部１６ｂを利用して通過させる。これによって、係合部１８全体が貫通孔１６内に嵌挿させることができ、図６及び図７に示すように、完全に嵌入した時点で係合部１８を正規の姿勢に回転させて戻す。
【００３５】
その後、図８及び図９に示すように、係合部１８側を若干持ち上げながら、各係合溝１８ｂ、１８ｃに支持溝１５の両側縁１５ａ、１５ｂを合致させ、そのままロアーハウジング３ｂを引き戻しすと、各係合溝１８ｂ、１８ｃが両側縁１５ａ、１５ｂにスライドしながら係合する。次に各ピン２０によって係合部１８をロアーブラケット８に固定する。
【００３６】
続いて、図１０及び図１１に示すように、ガイド部材１９を保持部１７及び貫通孔１６の両側縁１６ｃ、１６ｃに上方から嵌着固定することによって構成部材の組付作業が完了する。なお、ガイド部材１９の両側縁１６ｃ、１６ｃには、第１凹部１６ａに係合する突部が設けられており、ガイド部材１９の外れを防止するようになっている。
【００３７】
そして、この状態では、図１２に示すように係合部１８の突起部１８ｅとガイド部材１９のガイド片１９ｂの上面との間の隙間Ｃが可及的に小さくなる。係合部１８と貫通孔１６の両側縁１６ｃとの隙間は、ガイド部１９の嵌合部１９ａにより小さくできる。さらに、図１２に示すように、ロアーハウジング３ａの両側面に突起部１８ｅと同様の突起部１８ｇ、１８ｇを設けるようにしてもよい。
【００３８】
したがって、この実施形態によれば、車両の衝突によってエアバックが作動してその衝撃反力によって、ステアリングコラム１のロアーハウジング３ｂが、前記第１、第２離脱機構９，１０を介して各支持プレート１１とロアーブラケット８から離脱して前方へ移動した際、つまり前記係合部１８が貫通孔１６内を通過した際に、その下面１８ｄの突起部１８ｅがガイド部材１９のガイド片１９ｂの上面に摺動案内されながら前方軸方向に移動する。このため、係合部１８及びロアーハウジング３ｂは、前記ガイド部材１９とによって過度な下方への倒れ（傾き）が規制される。このため、ステアリングコラム１のステアリングホイール２側の一端部の不用意な跳ね上げが防止される。
【００３９】
この結果、最小限の部品点数で離脱機構を設けることができると共に、乗員をエアバックに対して適正な位置に当接させることが可能になり、安全性をさらに向上できる。
【００４０】
また、前述のように、貫通孔１６の特に上下方向の内径を可及的に小さくすることが可能になることから、前記ガイド部材１９と相俟って係合部１８の外周面と貫通孔１６の内周面及びガイド部材１９のガイド片１９ｂ上面との間の隙間を十分に小さくすることが可能になる。したがって、前方移動時における前記ステアリングコラム１のロアーハウジング３ｂの上下動の発生をさらに効果的に規制することができ、ほぼ軸方向に沿って移動案内することができる。
【００４１】
さらに、前記ガイド部材１９を低摩擦材の合成樹脂材によって形成したことから、前述のように、ステアリングコラム１が前方軸方向へ移動した際に、係合部１８はその下面１８ｄがガイド片１９ｂの上面によって円滑に案内されることから、ステアリングコラム１全体の前方へのスムーズな移動性を確保できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、車両の衝突時などにおいてステアリングコラムの前方移動時おいてガイド部材によってロアーハウジングの下方への倒れ（傾き）を規制することができる。このため、ステアリングコラムのステアリングホイール側の一端部の不用意な跳ね上げが防止される。この結果、乗員をエアバックに対して適正な位置に当接させることが可能になり、安全性をさらに向上できる。
【００４３】
請求項２に記載の発明によれば、係合部の外周面と貫通孔の内周面及びガイド部材との間の隙間を十分に小さくすることが可能になる。したがって、前方移動時における前記ステアリングコラムのロアーハウジングの上下動の発生をさらに効果的に規制することができ、ほぼ軸方向に沿って移動案内することができる。
【００４４】
請求項３に記載の発明によれば、ガイド部材を低摩擦材の合成樹脂材によって形成したことから、前述のように、ステアリングコラムが前方軸方向へ移動した際に、該ステアリングコラム全体の前方へのスムーズな移動性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステアリングコラムの支持装置の実施形態に供されるロアーハウジング側の各構成部品を組み付ける最初の工程を示す平面図である。
【図２】同各構成部品を組み付ける最初の工程を一部断面して示す側面図である。
【図３】本実施形態のステアリングコラムの支持装置の全体平面図である。
【図４】同ステアリングコラムの支持装置の全体側面図である。
【図５】本実施形態におけるロアーハウジングをロアーブラケットに組み付ける次工程を示す正面図である。
【図６】同ロアーハウジングをロアーブラケットに組み付ける次工程を示す平面図である。
【図７】同組み付ける次工程を一部断面して示す側面図である。
【図８】ロアーハウジングをロアーブラケットに組み付ける次工程を示す平面図である。
【図９】同組み付ける次工程を一部断面して示す側面図である。
【図１０】ロアーハウジングのロアーブラケットに対する組み付けを完了した状態を示す平面図である。
【図１１】同組み付けを完了した状態を一部断面して示す側面図である。
【図１２】同組み付けを完了した状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１…ステアリングコラム
２…ステアリングホイール
３…チューブジャケット
３ａ…アッパーハウジング
３ｂ…ロアーハウジング
４…ステアリングシャフト
６…支持装置
７…アッパーブラケット
８…ロアーブラケット
９・１０…第１、第２離脱機構
１５…支持溝
１５ａ、１５ｂ…両側縁
１６…貫通孔
１８…係合部
１８ｂ、１８ｃ…係合溝
１９…ガイド部材

Claims

車体にアッパーブラケットとロアーブラケットを介して取り付けられたステアリングコラムのロアーハウジングと、前記各ブラケットとロアーハウジングとの間に設けられて、車両の衝突時に前記ロアーハウジングを前記各ブラケットから前方へスライドさせて離脱させる離脱機構とを備えたステアリングコラムの支持装置において、
前記ロアーハウジングのロアーブラケットからの離脱機構は、前記ロアーブラケットに貫通形成されて、前記ロアーハウジングの先端部が前方へ抜け出し可能な貫通孔と、前記ロアーブラケットに前記ロアーハウジングを係合させ、前記ステアリングコラムに前方への所定の荷重が作用した際に前記係合を解除させる係脱手段と、前記ロアーブラケットの貫通孔の前方位置に設けられて、前記ロアーハウジングが前記貫通孔から抜け出した際に、該ロアーハウジングの下面を前方軸方向に沿って摺動案内するガイド部材とを備えたことを特徴とするステアリングコラムの支持装置。
前記貫通孔の左右方向の内径を上下方向の内径よりも大きく設定する一方、前記ロアーハウジングの先端部に設けられた係脱手段の係合部の左右方向の幅を前記貫通孔の上下方向の内径よりも小さいか、あるいは等しく設定し、前記ロアーハウジング側の係合部をロアーブラケット側の前記係脱手段の係止部に係合させる際に、前記ロアーハウジング側の係合部を軸線中心に左右いずれか一方に回転させて傾けながら前記貫通孔に挿通し、貫通孔を通過した後にロアーハウジングを正規位置にもどした状態で手前に引くことによって係合部を係止部に係合させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のステアリングコラムの支持装置。
前記ガイド部材を低摩擦材によって形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のステアリングコラムの支持装置。