JP2014184806A - Vehicular steering device - Google Patents
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Abstract
【課題】衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を抑制することを目的とする。
【解決手段】車体側に保持される外筒22に回転自在に支持されたステアリングメインシャフト18と、衝突時の操舵輪の動きに起因してステアリングメインシャフト18が回転しようとした際に、該ステアリングメインシャフト18に作用する遠心力によって、ステアリングメインシャフト18に追従回転する可動爪部42(ロック部材)が外筒22に係止されるようにして、該ステアリングメインシャフト18の回転を抑制する回転抑制機構12(遠心クラッチ14)と、を有している。
【選択図】図2An object of the present invention is to suppress high-speed rotation of a steering wheel at the time of a collision.
When a steering main shaft 18 rotatably supported by an outer cylinder 22 held on the vehicle body side and the steering main shaft 18 is about to rotate due to the movement of a steering wheel at the time of a collision, the steering main shaft 18 Due to the centrifugal force acting on the steering main shaft 18, the movable claw portion 42 (lock member) that rotates following the steering main shaft 18 is locked to the outer cylinder 22, thereby suppressing the rotation of the steering main shaft 18. A rotation suppression mechanism 12 (centrifugal clutch 14).
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、自動車用ステアリング装置に関する。 The present invention relates to an automobile steering apparatus.
ステアリングシャフトの一部を構成する中継シャフトをセラミックスで構成すると共に、該中継シャフトに破断部を設けた構造が開示されている(特許文献1参照)。破断部は、ステアリングシャフトに作用する軸線方向の荷重が所定値以上になると、曲げモーメント若しくは剪断荷重により破断する。 A structure is disclosed in which a relay shaft that constitutes a part of the steering shaft is made of ceramics, and a fracture portion is provided on the relay shaft (see Patent Document 1). The rupture portion is ruptured by a bending moment or a shear load when an axial load acting on the steering shaft exceeds a predetermined value.
しかしながら、自動車がフロントサイドメンバよりも車幅方向外側で前面衝突(例えば、微小ラップ衝突)したときには、破断部が破断する前に、衝突側の操舵輪(前輪)の操舵角変化や位置変化によって、タイロッドが通常の可動範囲を超えて動かされることが考えられる。このようなタイロッドの動きに連動してステアリングメインシャフトが回転すると、該ステアリングメインシャフトに取り付けられているステアリングホイールも回転する。 However, when the vehicle has a frontal collision (for example, a minute lap collision) on the outer side in the vehicle width direction than the front side member, before the rupture part breaks, it is caused by a change in the steering angle or position of the steered wheel (front wheel). It is conceivable that the tie rod is moved beyond the normal movable range. When the steering main shaft rotates in conjunction with such movement of the tie rod, the steering wheel attached to the steering main shaft also rotates.
本発明は、上記事実を考慮して、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を抑制することを目的とする。 In view of the above facts, the present invention aims to suppress high-speed rotation of a steering wheel at the time of a collision.
請求項1の発明(自動車用ステアリング装置)は、ステアリングメインシャフトと、衝突時の操舵輪の動きに起因してステアリングメインシャフトが回転しようとした際に、該ステアリングメインシャフトに作用する遠心力によって、該ステアリングメインシャフトの回転を抑制する回転抑制機構と、を有している。 According to the first aspect of the present invention (automotive steering apparatus), when the steering main shaft is about to rotate due to the movement of the steering main shaft and the steering wheel at the time of the collision, the centrifugal force acting on the steering main shaft is used. A rotation suppression mechanism that suppresses rotation of the steering main shaft.
請求項1に記載の自動車用ステアリング装置では、衝突時に、衝突側の操舵輪に大きな操舵角変化や位置変化が生じてタイロッドが動かされ、これに連動してステアリングメインシャフトが回転しようとしても、その回転は回転抑制機構により抑制される。これに伴い、ステアリングメインシャフトに取り付けられたステアリングホイールの回転も抑制される。このため、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を抑制することができる。 In the automobile steering device according to claim 1, even when a collision occurs, a large steering angle change or position change occurs in the steering wheel on the collision side, the tie rod is moved, and even if the steering main shaft tries to rotate in conjunction with this, The rotation is suppressed by a rotation suppression mechanism. Accordingly, rotation of the steering wheel attached to the steering main shaft is also suppressed. For this reason, high-speed rotation of the steering wheel at the time of a collision can be suppressed.
請求項2の発明は、請求項1に記載の自動車用ステアリング装置において、前記回転抑制機構は、前記ステアリングメインシャフトの回転を止める遠心クラッチを含んでいる。 According to a second aspect of the present invention, in the automobile steering apparatus according to the first aspect, the rotation suppression mechanism includes a centrifugal clutch that stops the rotation of the steering main shaft.
請求項2に記載の自動車用ステアリング装置では、衝突時にステアリングメインシャフトが回転しようとしても、回転抑制機構としての遠心クラッチによりその回転が止められる。このため、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を、安定して停止させることができる。 In the automobile steering device according to the second aspect, even if the steering main shaft tries to rotate at the time of a collision, the rotation is stopped by the centrifugal clutch as the rotation suppressing mechanism. For this reason, the high-speed rotation of the steering wheel at the time of a collision can be stopped stably.
請求項3の発明は、請求項2に記載の自動車用ステアリング装置において、前記ステアリングメインシャフトは、車体側に保持される外筒に回転自在に支持され、前記遠心クラッチは、前記ステアリングメインシャフトに追従回転するロック部材が前記外筒に係止される構造である。 According to a third aspect of the present invention, in the automobile steering apparatus according to the second aspect, the steering main shaft is rotatably supported by an outer cylinder held on a vehicle body side, and the centrifugal clutch is mounted on the steering main shaft. The lock member that rotates following is locked to the outer cylinder.
請求項3に記載の自動車用ステアリング装置では、遠心クラッチが、ステアリングメインシャフトに追従回転するロック部材が外筒に係止される構造となっているので、装置の大型化を抑制できる。 In the automobile steering device according to the third aspect, since the centrifugal clutch has a structure in which the lock member that rotates following the steering main shaft is engaged with the outer cylinder, the enlargement of the device can be suppressed.
以上説明したように、請求項1に記載の自動車用ステアリング装置によれば、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を抑制することができる、という優れた効果が得られる。 As described above, according to the automobile steering device of the first aspect, it is possible to obtain an excellent effect that high-speed rotation of the steering wheel at the time of a collision can be suppressed.
請求項2に記載の自動車用ステアリング装置によれば、衝突時におけるステアリングホイールの高速回転を、安定して停止させることができる、という優れた効果が得られる。 According to the steering apparatus for an automobile according to the second aspect, an excellent effect is obtained that the high-speed rotation of the steering wheel at the time of a collision can be stably stopped.
請求項3に記載の自動車用ステアリング装置によれば、装置の大型化を抑制できる、という優れた効果が得られる。 According to the automobile steering device of the third aspect, it is possible to obtain an excellent effect that the enlargement of the device can be suppressed.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図1,図2において、本実施形態に係る自動車用ステアリング装置10は、ステアリングメインシャフト18と、回転抑制機構12とを有している。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2, the
ステアリングメインシャフト18は、外筒22に回転自在に支持されている。この外筒22は、ステアリングコラムの外筒であり、車体側の一例たるインパネリインフォースメント24に、例えば取付けブラケット26を介して保持されている。外筒22の後端部は、例えばコラムカバー20により覆われる。
The steering
ステアリングメインシャフト18の前端には、インターミディエイトシャフト28が連結されている。インターミディエイトシャフト28の前端(下端)には、エクステンション30が連結されている。エクステンション30の前端(下端)は、ステアリングギヤボックス32に連結されている。ステアリングギヤボックス32がラックアンドピニオン式の場合、その内部には、図示しないピニオンと、該ピニオンと噛合するラックシャフト34とが設けられている。ラックシャフト34の車幅方向両端部には、図示しないタイロッドの一端が連結され、該タイロッドの他端が左右の操舵輪16に夫々連結されている。ステアリングメインシャフト18の後端には、ステアリングホイール36が取り付けられている。
An
回転抑制機構12は、衝突時の操舵輪16の動きに起因してステアリングメインシャフト18が回転しようとした際に、該ステアリングメインシャフト18に作用する遠心力によって、該ステアリングメインシャフト18の回転を抑制するものである。この回転抑制機構12は、ステアリングメインシャフト18の回転を止めるための遠心クラッチ14を含んでいる。
The
図2,図3において、遠心クラッチ14は、ステアリングメインシャフト18に追従回転するロック部材の一例たる可動爪部42が外筒22に係止される構造となっている。この遠心クラッチ14は、例えば、外筒22における前端部に設けられている。ステアリングメインシャフト18の回転方向が左回転及び右回転のどちらであっても、その回転を止めることができるように、遠心クラッチ14は、方向性を逆にして一対設けられている。具体的には、図2に示される遠心クラッチ14は、ステアリングメインシャフト18の左方向への高速回転時(矢印L方向への高速回転時)にその回転を止めることができるように構成されている。一方、図3に示される遠心クラッチ14は、ステアリングメインシャフト18の右方向への高速回転時(矢印R方向への高速回転時)にその回転を止めることができるように構成されている。なお、ステアリングメインシャフト18の回転方向は、運転席(図示せず)から見たステアリングホイール36の回転方向に対応している。
2 and 3, the
ここで、図2に示される遠心クラッチ14の具体例について説明する。遠心クラッチ14は、外筒22の内周に固定爪部40を設ける一方、ステアリングメインシャフト18に可動爪部42を設けて構成されている。固定爪部40は、外筒22の内周の全周に、例えば鋸刃形状に形成されている。鋸刃形状とは、外筒22の径方向断面において、短辺44と長辺46が周方向に交互に形成された凹凸形状である。この鋸刃形状の向きにより、固定爪部40に方向性を持たせることができる。なお、外筒22とは別の筒状部材の内周に固定爪部40を形成し、この筒状部材を外筒22の前端に連結する構造であってもよい。
Here, a specific example of the
可動爪部42は、ステアリングメインシャフト18の周方向に対称となる位置、即ち点対称に2つ配置されている。各々の可動爪部42は、通常時は、ステアリングメインシャフト18に設けられた凹部48に、引張ばね38により付勢されて格納されている。また、可動爪部42は、遠心力によって、ステアリングメインシャフト18の略半径方向に出入り可能となっており、固定爪部40に対して、例えば2山で係合するように構成されている。図2(B)において、凹部48のうち、可動爪部42に対して矢印L方向の後方側に位置する壁部50は、ステアリングメインシャフト18が高速回転し、可動爪部42が固定爪部40に係合したときに、該可動爪部42に矢印L方向の後方側から当接するようになっている。これにより、ステアリングメインシャフト18の高速回転を止めることができるようになっている。
Two
図3に示される遠心クラッチ14は、作動する回転方向を図2に示される遠心クラッチ14と逆にするため、固定爪部40の鋸刃形状の向きや可動爪部42の配置が、図2に示される遠心クラッチ14とは逆向きになっている。図3(B)において、凹部48の壁部50は、矢印R方向において可動爪部42の後方側に位置している。
The
なお、遠心クラッチ14(回転抑制機構12)以外の構成は、図示の例に限定されるものではない。エクステンション30を省略して、インターミディエイトシャフト28をステアリングギヤボックス32に連結してもよい。また、ステアリングギヤボックス32は、ラックアンドピニオン式に限られるものではない。
The configuration other than the centrifugal clutch 14 (rotation suppression mechanism 12) is not limited to the illustrated example. The
(作用)
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図1において、自動車の衝突時(例えば、微小ラップ衝突時)に、衝突側の操舵輪16に大きな操舵角変化や位置変化が生じると、タイロッド、更にはラックシャフト34が瞬間的に大きく動かされる。これに連動して、ステアリングメインシャフト18が高速で回転しようとする場合がある。本実施形態に係る自動車用ステアリング装置10によれば、そのようなステアリングメインシャフト18の高速回転を、回転抑制機構12により抑制することができる。
(Function)
This embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. In FIG. 1, when a large steering angle change or position change occurs in the
具体的には、例えば自動車の左前部への微小ラップ衝突により、ラックシャフト34(図1)が車両左側に移動し、図2(B)に示されるように、ステアリングメインシャフト18が矢印L方向に左回転しようとすると、回転抑制機構12としての遠心クラッチ14によりその回転が止められる。このとき、遠心クラッチ14においては、可動爪部42に作用する遠心力が引張ばね38の付勢力を超えることにより、可動爪部42が凹部48から略半径方向にせり出し、外筒22の固定爪部40に係合する。更に、凹部48の壁部50が可動爪部42に対して矢印L方向に当接する。これにより、ステアリングメインシャフト18が外筒22に係止された状態となり、該ステアリングメインシャフト18の高速回転が止まる。
Specifically, for example, the rack shaft 34 (FIG. 1) moves to the left side of the vehicle due to a minute lap collision with the left front portion of the automobile, and the steering
一方、例えば自動車の右前部への微小ラップ衝突により、ラックシャフト34(図1)が車両右側に移動し、図3(B)に示されるように、ステアリングメインシャフト18が矢印R方向に右回転しようとしても、遠心クラッチ14によってその回転が止められる。このとき、可動爪部42が外筒22の固定爪部40に係合し、凹部48の壁部50が可動爪部42に対して矢印R方向に当接する。これにより、ステアリングメインシャフト18の高速回転が止まる。
On the other hand, the rack shaft 34 (FIG. 1) moves to the right side of the vehicle due to, for example, a minute lap collision with the right front portion of the automobile, and the steering
このように、本実施形態では、遠心クラッチ14が、方向性を逆にして一対設けられているので、ステアリングメインシャフト18の回転方向が左回転及び右回転のどちらであっても、その高速回転を安定して止めることができる。ステアリングホイール36に運転席用のエアバッグ装置が設けられている場合、展開したエアバッグの回転も止めることができる。また、ステアリングメインシャフト18が外筒22に係止される構造となっているので、回転抑制機構12を設けることによる自動車用ステアリング装置10の大型化を抑制できる。
As described above, in this embodiment, since the centrifugal clutch 14 is provided in a pair with opposite directions, the high-speed rotation is possible regardless of whether the steering
ステアリングメインシャフト18の回転が遅くなったり停止したりして、可動爪部42に作用する遠心力が引張ばね38の付勢力を下回ると、可動爪部42が固定爪部40から離脱する。これにより、外筒22に対するステアリングメインシャフト18の係止状態が解除されるので、ステアリングホイール36の操作が可能となる。
When the rotation of the steering
(変形例)
図4に示されるように、固定爪部40の形状を、方向性のないセレーションのような等辺形状としてもよい。この場合、可動爪部42の爪形状も、固定爪部40に対応した等辺形状となる。図4における可動爪部42の配置は、図2に示される例と同様に、ステアリングメインシャフト18の左回転を止めるための配置となっている。ステアリングメインシャフト18の右回転を止めるためには、図3に示される例と同様に可動爪部42を配置する(図示せず)。遠心クラッチ14が、方向性を逆にして一対設けられることとなるが、外筒22の固定爪部40は共用することができる。このため、製造コストの増加を抑制することができる。
(Modification)
As shown in FIG. 4, the shape of the fixed
[他の実施形態]
上記実施形態では、回転抑制機構12が遠心クラッチ14を有するものとしたが、回転抑制機構12はこれに限られるものではない。例えば、遠心ブレーキのように、可動爪部42と同様にステアリングメインシャフト18から出入りする部材と、外筒22の内周面との摩擦により、ステアリングメインシャフト18の回転を抑制するものであってもよい。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the
10 自動車用ステアリング装置
12 回転抑制機構
14 遠心クラッチ
16 操舵輪
18 ステアリングメインシャフト
22 外筒
42 可動爪部(ロック部材)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
衝突時の操舵輪の動きに起因して前記ステアリングメインシャフトが回転しようとした際に、該ステアリングメインシャフトに作用する遠心力によって、該ステアリングメインシャフトの回転を抑制する回転抑制機構と、
を有する自動車用ステアリング装置。 A steering main shaft,
A rotation suppression mechanism that suppresses rotation of the steering main shaft by centrifugal force acting on the steering main shaft when the steering main shaft attempts to rotate due to the movement of the steering wheel at the time of collision;
A steering apparatus for an automobile having
前記遠心クラッチは、前記ステアリングメインシャフトに追従回転するロック部材が前記外筒に係止される構造である請求項2に記載の自動車用ステアリング装置。 The steering main shaft is rotatably supported by an outer cylinder held on the vehicle body side,
The automobile steering device according to claim 2, wherein the centrifugal clutch has a structure in which a lock member that rotates following the steering main shaft is engaged with the outer cylinder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013060309A JP2014184806A (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Vehicular steering device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104828129A (en) * | 2014-12-19 | 2015-08-12 | 北汽福田汽车股份有限公司 | One-way clutch device, two-way clutch device, steering safety control system and method |
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- 2013-03-22 JP JP2013060309A patent/JP2014184806A/en active Pending
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