JP2014201288A - Steering column device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ステアリングコラム装置に関する。 The present invention relates to a steering column device.
下記特許文献1では、ステアリングコラム支持装置が提案されている。ステアリングコラム支持装置において、ステアリングコラムを車体に支持するブラケットは、車体に固定したスライディングプレートに嵌め込まれている。スライディングプレートには、ブラケットの両翼部の運転乗員席側に形成された略U字形状の切欠部に対応して、ボルト挿通孔が設けられている。そして、スライディングプレートは、ボルト挿通孔を挿通するボルトによって車体に固定されている。この場合、2次衝突時には、ブラケットがスライディングプレートから抜け出ることができる。スライディングプレートは、切欠部を覆ってその両側縁部に弾接する押圧部を有している。押圧部は、ブラケットに弾接することでブラケットの抜け荷重を安定させている。
In the following
特許文献1のスライディングプレートは、押圧部が設けられた弾接部と、弾接部に対面する摺接部と、湾曲しながら弾接部と摺接部とをつなぐ巾狭の曲げ部とによって構成されている。ボルト挿通孔にボルトを挿通して車体に締結すると、弾接部と摺接部との間隔が狭まり、ブラケットにおける切欠部の両側縁部が弾接部の押圧部と摺接部とによって挟まれる。この構成のスライディングプレートでは、車体へのボルト締結時に曲げ部が塑性変形する。そのため、曲げ部の塑性変形の程度によって、ボルト締結軸力(換言すれば、押圧部と摺接部とがブラケットを挟む力)がばらついてしまう。これでは、スライディングプレート(押圧部や摺接部)とブラケットとの間に発生する摩擦力が不安定となり、スライディングプレートに対するブラケットの抜け荷重(いわゆるEA荷重)が不安定となる虞がある。
The sliding plate of
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、ステアリングコラムのブラケットを保持するカプセルに対する当該ブラケットの抜け荷重を安定化することができるステアリングコラム装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a steering column device that can stabilize the pull-out load of the bracket with respect to the capsule that holds the bracket of the steering column.
請求項1記載の発明は、車体(8)に連結するためのブラケット(4)に支持されたステアリングコラム(2)と、車体に固定された状態で前記ブラケットを保持し、2次衝突時には前記ブラケットの保持を解消するカプセル(7)とを含むステアリングコラム装置(1)であって、前記カプセルは、前記ブラケットを挟んで対向配置される1対の平板部(11,12)と、前記1対の平板部から離れる方向へ膨出し、前記1対の平板部を連結する湾曲板部(13)とを含み、前記湾曲板部には、前記カプセルが車体に組み付けられて前記1対の平板部が前記ブラケットを挟持する圧力が所定以上になったときに前記1対の平板部を互いに分離させる脆弱部(13A)が設けられていることを特徴とする、ステアリングコラム装置である。 According to the first aspect of the present invention, the steering column (2) supported by the bracket (4) for connecting to the vehicle body (8), and the bracket is held in a state of being fixed to the vehicle body. A steering column device (1) including a capsule (7) for canceling holding of the bracket, wherein the capsule includes a pair of flat plate portions (11, 12) arranged to face each other with the bracket interposed therebetween, and the 1 A curved plate portion (13) that bulges away from the pair of flat plate portions and connects the pair of flat plate portions, wherein the capsule is assembled to a vehicle body, and the pair of flat plate portions is attached to the curved plate portion. The steering column device is characterized in that a weakened portion (13A) is provided that separates the pair of flat plate portions from each other when a pressure at which the portion clamps the bracket exceeds a predetermined value.
請求項2記載の発明は、前記脆弱部は、前記湾曲板部において切り欠き(13C)が形成された部分を含むことを特徴とする、請求項1記載のステアリングコラム装置である。
請求項3記載の発明は、前記脆弱部は、前記湾曲板部において、板厚が局所的に薄くされた薄肉部分(13A)を含むことを特徴とする、請求項1記載のステアリングコラム装置である。
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, in the steering column device according to the first aspect, the fragile portion includes a thin portion (13A) in which the plate thickness is locally reduced in the curved plate portion. is there.
請求項4記載の発明は、前記脆弱部は、前記湾曲板部において、幅が局所的に狭くされた幅狭部分(13A)を含むことを特徴とする、請求項1記載のステアリングコラム装置である。
請求項5記載の発明は、前記脆弱部は、前記湾曲板部において前記1対の平板部から最も離れた位置に形成されていることを特徴とする、請求項2〜4のいずれかに記載のステアリングコラム装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the steering column device according to the first aspect, the fragile portion includes a narrow portion (13A) whose width is locally narrowed in the curved plate portion. is there.
The invention according to
請求項6記載の発明は、前記1対の平板部における一方(12)には、前記1対の平板部における他方(11)へ向けて膨出し、前記ブラケットを当該他方へ向けて押圧する押圧部(14)が形成されていて、前記押圧部において当該他方に対向する対向面は、前記ブラケットに面接触する平坦面であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のステアリングコラム装置である。 According to the sixth aspect of the present invention, in one (12) of the pair of flat plate portions, a pressure that bulges toward the other (11) of the pair of flat plate portions and presses the bracket toward the other. The portion (14) is formed, and the opposing surface facing the other in the pressing portion is a flat surface in surface contact with the bracket. This is a steering column device.
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In addition, in the above, the numbers in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.
請求項1記載の発明によれば、カプセルにおいて、湾曲板部は、1対の平板部がブラケットを挟持する圧力が所定以上になったときに、脆弱部において破断する。これにより、1対の平板部は、脆弱部を境界として、互いに分離される。そのため、1対の平板部がブラケットを挟持する(最終的な)圧力は、湾曲板部の変形の影響を受けないので、安定する。よって、1対の平板部とブラケットとの間にこじりが発生しにくくなり、カプセル(1対の平板部)とブラケットとの間の摩擦力が安定する。その結果、2次衝突時におけるカプセルに対するブラケットの抜け荷重を安定化することができる。さらに、1対の平板部とブラケットとの間にこじりが発生しにくいことから、ステアリングコラム装置が車体に対して安定して固定されるため、ステアリングコラム装置の剛性が向上し、ステアリングコラム装置の振動が抑制される。 According to the first aspect of the present invention, in the capsule, the curved plate portion breaks at the fragile portion when the pressure with which the pair of flat plate portions sandwich the bracket becomes equal to or higher than a predetermined value. Thus, the pair of flat plate portions are separated from each other with the fragile portion as a boundary. For this reason, the (final) pressure between the pair of flat plate portions sandwiching the bracket is not affected by the deformation of the curved plate portions, and thus is stable. Therefore, it becomes difficult to generate a twist between the pair of flat plate portions and the bracket, and the frictional force between the capsule (the pair of flat plate portions) and the bracket is stabilized. As a result, it is possible to stabilize the falling load of the bracket on the capsule at the time of the secondary collision. Further, since the twist is not easily generated between the pair of flat plate portions and the bracket, the steering column device is stably fixed to the vehicle body, so that the rigidity of the steering column device is improved and the steering column device is improved. Vibration is suppressed.
請求項2記載の発明によれば、切り欠きを形成することで構成された脆弱部は、カプセルをプレス加工等で形成する際に設けることができるし、プレス加工工程後の切削加工でも設けることができる。
請求項3記載の発明によれば、板厚が局所的に薄くされた薄肉部分で構成された脆弱部は、プレス加工等によって簡単に設けることができ、部品コストの低減に寄与する。
According to invention of
According to the third aspect of the present invention, the fragile portion composed of the thin portion whose thickness is locally reduced can be easily provided by pressing or the like, which contributes to the reduction of the component cost.
請求項4記載の発明によれば、幅が局所的に狭くされた幅狭部分で構成された脆弱部は、プレス加工等によって簡単に設けることができ、部品コストの低減に寄与する。
請求項5記載の発明によれば、脆弱部は、湾曲板部において1対の平板部から最も離れた位置に形成されている。これにより、湾曲板部を破断させるための応力を脆弱部に対して効果的に作用させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the fragile portion composed of the narrow portion whose width is locally narrowed can be easily provided by pressing or the like, which contributes to the reduction of the component cost.
According to invention of
請求項6記載の発明によれば、一方の平板部に形成された押圧部において、他方の平板部に対向する対向面は、平坦面であって、ブラケットに面接触する。そのため、1対の平板部がブラケットを挟持する圧力を、一層安定させることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, in the pressing portion formed on one flat plate portion, the facing surface facing the other flat plate portion is a flat surface and is in surface contact with the bracket. Therefore, the pressure with which the pair of flat plate portions sandwich the bracket can be further stabilized.
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態のステアリングコラム装置1が車体8に取り付けられた状態を示した概略側面図である。ここで、図1において、紙面左側が車体8の前側であり、紙面右側が車体8の後側であり、紙面上側が車体8の上側であり、紙面下側が車体8の下側である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic side view showing a state in which a
図1を参照して、ステアリングコラム装置1は、ステアリングコラム2と、ステアリングシャフト3と、アッパーブラケット4(ブラケット)と、ロアーブラケット5と、レバー6と、カプセル7とを含んでいる。ステアリングコラム装置1は、車体8に取り付けられている。ステアリングシャフト3の一端(後端)には、ステアリングホイール等の操舵部材9が取り付けられている。ステアリングコラム装置1は、レバー6を回動させることで、いわゆるテレスコ調整(ステアリングコラム2の伸縮量調整)とチルト調整(ステアリングコラム2の傾き調整)とが可能である(詳しくは、後述する)。さらに、ステアリングコラム装置1は、いわゆる2次衝突の際には、操舵部材9から伝達される衝撃を吸収するために、前方へ移動するようになっている。
Referring to FIG. 1, a
以下では、ステアリングシャフト3が延びる方向を軸方向Xとする。軸方向Xは、図1における紙面の左右方向と一致している。また。軸方向Xに直交する方向を、左右方向Yと上下方向Zとする。左右方向Yは、図1において紙面に直交する方向であり、上下方向Zは、図1の紙面の上下方向である。
ステアリングコラム2は、ステアリングシャフト3を収容するものである。ステアリングコラム2は、同軸状に並ぶ円筒状のアッパーコラム21およびロアーコラム22を含んでいる。アッパーコラム21は、ロアーコラム22よりも操舵部材9側(後側)に位置し、ロアーコラム22に対して軸方向Xに移動可能となっている。
Hereinafter, the direction in which the
The
ステアリングシャフト3は、ステアリングコラム2に対して挿通されている。ステアリングシャフト3は、同軸状に並ぶアッパーシャフト31とロアーシャフト32とを含んでいる。アッパーシャフト31は、ロアーシャフト32よりも操舵部材9側に位置し、ロアーシャフト32に対して軸方向Xに移動可能となっている。
アッパーコラム21とアッパーシャフト31とは、図示しない軸受等を介して連結されており、ロアーコラム22とロアーシャフト32とは、図示しない軸受等を介して連結されている。そのため、アッパーコラム21およびアッパーシャフト31は、一体となって、ロアーコラム22およびロアーシャフト32に対して、軸方向Xに相対移動可能である。これにより、ステアリングコラム2およびステアリングシャフト3は、一度に伸縮できる。
The steering
The
図2(a)は、ステアリングコラム装置1を車体8側から見た図であり、図2(b)は、図2(a)における要部の拡大図であり、カプセル7を2点鎖線で表している。
以下では、図1に加えて図2も参照して説明する。
アッパーブラケット4は、ステアリングコラム2(特に、アッパーコラム21)を支持し、ステアリングコラム装置1を車体8に連結するものである。アッパーブラケット4は、平面視で左右方向Yに長手の四角形をなす板状の天板部4Aを有している(図2(a)も参照)。アッパーブラケット4では、天板部4Aが、カプセル7を介して車体8に連結される。さらに、アッパーブラケット4は、天板部4Aの左右方向Yにおける中央から下方へ延びる1対の側板部4Bを有している。1対の側板部4Bは、左右方向Yにおいて対向配置されていて、アッパーコラム21を左右方向Yにおける両側から挟んでいる(図2(a)も参照)。さらに、アッパーブラケット4は、左右方向Yに延びる軸4Cを有している。
2A is a view of the
In the following, description will be made with reference to FIG. 2 in addition to FIG.
The
たとえば、アッパーブラケット4の側板部4Bには、上下方向Zに延びるチルトガイド溝40が形成されている。また、アッパーコラム21(厳密には、アッパーコラム21に固定された図示しない可動ブラケット)には、軸方向Xに延びるテレスコガイド溝41が形成されている。チルトガイド溝40およびテレスコガイド溝41の両方に対して、軸4Cが挿通されている。これにより、アッパーコラム21(ステアリングコラム2)は、軸4Cおよびアッパーブラケット4を介して車体8に連結されている。また、軸4Cは、チルトガイド溝40およびテレスコガイド溝41のそれぞれによって、それぞれのガイド溝の長手方向にガイドされる。軸4Cがチルトガイド溝40内で上下に相対移動することによって、前述したチルト調整が可能となる。軸4Cがテレスコガイド溝41内で軸方向Xに相対移動することによって、前述したテレスコ調整が可能となる。
For example, a
ロアーブラケット5は、ステアリングコラム2(特に、ロアーコラム22)を支持し、ステアリングコラム装置1を車体8に連結するものである。ロアーブラケット5は、平面視で四角板状の天板部5Aを有している(図2(a)も参照)。さらに、ロアーブラケット5は、天板部5Aから下方へ延びる1対の側板部5Bを有している。1対の側板部5Bは、左右方向Yに対向配置されていて、ロアーコラム22を左右方向Yにおける両側から挟んでいる(図2(a)も参照)。さらに、ロアーコラム22は、1対の側板部5Bの間で左右方向Yに延びる軸5Cを有している。ロアーブラケット5は、軸5Cを介してロアーコラム22を支持している。このため、ロアーコラム22を含むステアリングコラム2の全体は、軸5Cを中心に回動可能となっている。ステアリングコラム2の回動によって、前述したチルト調整が可能となる。
The
そして、アッパーブラケット4の軸4Cの一端には、レバー6が接続されている。レバー6は、軸4Cを中心として軸4Cとともに回動可能である。レバー6の回動に応じて、アッパーブラケット4とアッパーコラム21(厳密には、前述した可動ブラケット)とが、互いに圧接されたり、その圧接が解除されたりする。アッパーブラケット4とアッパーコラム21との圧接が解除された状態では、運転者は、ステアリングコラム装置1をテレスコ調整したりチルト調整したりすることができる。テレスコ調整やチルト調整の後にレバー6を先ほどとは逆向きに回動させると、アッパーブラケット4とアッパーコラム21とが圧接されて、ステアリングコラム装置1の姿勢がロックされる。
A lever 6 is connected to one end of the
このようなアッパーブラケット4では、天板部4Aが、車体8に固定された状態のカプセル7によって上下から挟持されている。これにより、アッパーブラケット4全体がカプセル7によって保持されている。よって、ステアリングコラム装置1は、車体8に対して支持されている。2次衝突時において、アッパーブラケット4の天板部4Aとカプセル7との間の摩擦力を超える力がステアリングコラム2に作用すると、カプセル7は、アッパーブラケット4の保持を解消する。これにより、アッパーブラケット4は、車体8から分離され、アッパーコラム21およびアッパーシャフト31を伴って前方へ移動する。アッパーコラム21およびアッパーシャフト31の移動によって、2次衝突の衝撃が吸収(EA:Energy Absorption)される。ここでの内容は、以降でさらに詳しく説明する。
In such an
図2(a)を参照して、アッパーブラケット4の天板部4Aの左右方向Yにおける両端部(両側の端面付近)には、天板部4Aの後端面を前側へ切り欠く切り欠き10が1つずつ(つまり左右で1対)形成されている。各切り欠き10は、平面視において、例えば軸方向Xに長手の長方形状である(図2(b)参照)。1対の切り欠き10は、左右方向Yにおける天板部4Aの中心(ステアリングコラム2やステアリングシャフト3の軸中心)を挟んで対称の位置に形成されている。
Referring to FIG. 2 (a), at both ends (near the end surfaces on both sides) of the
図3は、本発明の一実施形態のカプセル7の斜視図である。図4は、図3とは異なる方向から見たカプセル7の斜視図である。図5は、カプセル7を第2平板部12側からみた上面図である。図6は、図5におけるA−A断面図である。図7は、車体8に固定されたカプセル7に対してアッパーブラケット4を取り付けた直後の状態の側面図である。
以下では、図1〜2に加えて図3〜7も参照して説明する。
FIG. 3 is a perspective view of the
The following description will be given with reference to FIGS. 3 to 7 in addition to FIGS.
図3を参照にして、カプセル7は、プレス加工等によって鉄板から切り出した金属片(半製品)を折り曲げることによって成型される。カプセル7は、1対の平板部をなす第1平板部11および第2平板部12と、湾曲板部13とを一体的に含んでいる。
第1平板部11(1対の平板部における他方)は、四角形状の平板であり、その中央(重心位置)には、第1平板部11を厚さ方向に貫通する丸孔11Aが形成されている。
With reference to FIG. 3, the
The first flat plate portion 11 (the other of the pair of flat plate portions) is a rectangular flat plate, and a
第2平板部12(1対の平板部における一方)は、第1平板部11とほぼ同じ大きさの四角形状の平板であり、その中央(重心位置)には、第2平板部12を厚さ方向に貫通する丸孔12Aが形成されている。ここで、第1平板部11および第2平板部12のそれぞれの厚さ方向を厚み方向Hとし、厚み方向Hに直交する2つの方向を幅方向W、奥行き方向Dということにする。
The second flat plate portion 12 (one of the pair of flat plate portions) is a rectangular flat plate having substantially the same size as the first
カプセル7が単独で存在する状態では、第1平板部11と第2平板部12とは、厚み方向Hに間隔を隔てて対向配置されていて、互いに平行になっている。図3および図4では、第2平板部12は、第1平板部11の真上に配置されている。この状態では、厚み方向Hから見て、第1平板部11と第2平板部12とは、ほぼ一致して見えており、第1平板部11の丸孔11Aと第2平板部12の丸孔12Aとは同軸状にあって互いに重なっている(図5も参照)。つまり、四角形の第1平板部11および第2平板部12では、厚み方向Hから見て、奥行き方向Dに延びる2辺同士が重なっており、幅方向Wに延びる2辺同士が重なっている。
In a state where the
また、第1平板部11および第2平板部12のそれぞれにおいて、厚み方向Hにおける両側面は、ほとんどの領域において、幅方向Wおよび奥行き方向Dの両方に沿って平坦になっている。ここで、第1平板部11の当該両側面において、第2平板部12に対向する面を、対向面11Bといい、対向面11Bとは反対側の面を、外表面11Cということにする。
In each of the first
図6を参照して、第2平板部12の丸孔12Aの周囲には、第1平板部11と対向する側の面(図6では下面)から第1平板部11に向かって(図6では下側に向かって)厚み方向Hに沿って突出するボス部12Bが形成されている。ボス部12Bは、第2平板部12の板厚と同じ肉厚を持った円筒状であり、その内周面は、丸孔12Aを取り囲んでいる。ボス部12Bは、第1平板部11から厚み方向Hに離間しており、第1平板部11に接触していない。
Referring to FIG. 6, around the
ここで、図3を参照して、第2平板部12において、第1平板部11に対向する面とは反対側の面(図3において最も大きく見えている面)を外表面12Cとし、第1平板部11に対向する面を対向面12Dということにする。外表面12Cは、丸孔12A周辺でボス部12Bとつながっている。
第2平板部12の幅方向Wにおける両端部(四角形状の第2平板部12において奥行き方向Dに沿って平行に延びる2辺)のそれぞれにおいて、長手方向中央(奥行き方向Dにおける中央)には、押圧部14が1つずつ形成されている。押圧部14は、外表面12Cおよび対向面12Dよりも第1平板部11の対向面11Bに向けて(図3では下側に向けて)厚み方向Hに膨出している。押圧部14は、第2平板部12と同じ厚みを有し、奥行き方向Dに長手の長方形をなす平板状であり、外表面12Cに対して平行に形成されている。また、各押圧部14は、第1平板部11の対向面11Bにおける幅方向Wの両端部に対して、厚み方向Hに隙間を隔てている。各押圧部14において対向面11Bに対向する面(図3における下面)を、対向面14Aということにする。対向面14Aは、対向面11Bと平行に延びる平坦面である。
Here, referring to FIG. 3, in the second
In each of both end portions in the width direction W of the second flat plate portion 12 (two sides extending in parallel along the depth direction D in the quadrangular second flat plate portion 12), the center in the longitudinal direction (the center in the depth direction D) The
押圧部14の長手方向(奥行き方向D)両端には、傾斜部17が1つずつ接続されている。各傾斜部17は、押圧部14や第2平板部12と同じ厚みを有する板状であって、幅方向Wから見て、押圧部14および第2平板部12のそれぞれに対して傾斜している。各傾斜部17の幅方向Wにおける寸法は、押圧部14の幅方向Wにおける寸法と同じである。
One
図3を参照して、各押圧部14の前記両端における一端(図3では左手前側の端)に接続された傾斜部17は、当該一端と、第2平板部12において当該一端に対して奥行き方向Dで隣接する部分とを繋いでいる。また、各押圧部14の前記両端における他端(図3では右奥側の端)に接続された傾斜部17は、当該他端と、第2平板部12において当該他端に対して奥行き方向Dで隣接する部分とを繋いでいる。押圧部14と、その両端の傾斜部17とは、幅方向Wから見て、外表面12C側へ向けて広がる(開脚する)凹状をなしている。
Referring to FIG. 3, the
各押圧部14と、その両端の傾斜部17とにおける幅方向Wの内側(丸孔12A側)には、奥行き方向Dに沿って直線状に延びつつ第2平板部12を厚み方向Hに切断する溝15が1本ずつ設けられている。つまり、第2平板部12(押圧部14および傾斜部17を除く)と、押圧部14および傾斜部17とは、溝15を隔てて分離されている(図6も参照)。溝15の長手方向(奥行き方向D)における両端部には、丸孔16が1つずつ(1本の溝15につき1対)形成されている。丸孔16は、第2平板部12を厚み方向Hに貫通している。
The second
ここで、押圧部14の製造工程について説明する(なお、カプセル7全体の製造方法については後で説明する)。まず、丸孔16が、プレス加工時に第2平板部12に2対(1つの押圧部14当たり1対)形成される。そして、第2平板部12において、1対の丸孔16を繋ぐ奥行き方向Dの基準線(溝15に一致する部分)よりも幅方向Wにおいて外側の縁部分(側辺)を、厚み方向Hに沿って外表面12Cから対向面12Dへ向けてプレスする。すると、各押圧部14と、その両端の傾斜部17とが、一体成型されるとともに、当該基準線において第2平板部12から部分的に分離される。このとき、各押圧部14は、第2平板部12の板厚tよりも大きい距離Tだけ外表面12Cから第1平板部11側へ突出するように成型される(図6参照)。なお、押圧部14および傾斜部17の成型に応じて、当該基準線には、溝15が形成される。
Here, a manufacturing process of the
図4を参照して、第2平板部12における、押圧部14が形成されていない2辺(幅方向Wに延びる2辺)のうちの1辺の幅方向Wにおける中央には、湾曲板部13が接続されている。湾曲板部13は、幅方向Wに細く奥行き方向Dに湾曲しながら延びる帯状であり、その厚さは、第1平板部11や第2平板部12の板厚と同じである。湾曲板部13は、奥行き方向Dにおいて第2平板部12の当該1辺から離れ、第1平板部11側へ湾曲しながら折り返されていて、第1平板部11において幅方向Wに延びる1辺(厚み方向Hから見て第2平板部12の当該1辺と重なる辺)の幅方向Wにおける中央に連結されている。言い換えると、湾曲板部13は、第2平板部12と第1平板部11とを連結しつつ、第1平板部11および第2平板部12から離れる方向へ円弧状に膨出している。
Referring to FIG. 4, a curved plate portion is provided at the center in the width direction W of one side of two sides (two sides extending in the width direction W) of the second
このような湾曲板部13において、第1平板部11と第2平板部12とから最も離れた位置には、脆弱部13Aが設けられている。
本実施形態の湾曲板部13の外周面13Bは、第1平板部11の外表面11Cおよび第2平板部12の外表面12Cに連続している。この外周面13Bに、切り欠き13Cが形成されている。切り欠き13Cは、幅方向Wに直線状に延びる溝状であり、その断面(幅方向Wに直交する平面で切断したときの断面)は、図7に示すように、円弧状をなしている。切り欠き13Cの深さは、湾曲板部13の厚さの略半分に相当する。湾曲板部13において切り欠き13Cが形成された部分(切り欠き13Cの底を区画する部分)が、脆弱部13Aとなっている。この場合、脆弱部13Aは、カプセル7をプレス加工等で形成する際に設けることができるし、プレス加工工程後の切削加工でも設けることができる。
In such a
The outer
また、脆弱部13Aは、湾曲板部13の一部を切り欠いて形成される必要はなく、湾曲板部13において、板厚が局所的に薄くされた薄肉部分となっていればよい。その場合は、脆弱部13Aは、プレス加工等によって簡単に設けることができ、部品コストの低減に寄与する。
次に、カプセル7全体の製造方法について説明する。
In addition, the
Next, a method for manufacturing the
カプセル7は、薄い鉄板をプレス加工することにより成型される。プレス加工工程の初期段階において、カプセル7は、1対の板材と、1対の板材を繋ぐ細い帯状部分とを含む中間部材(半製品)である(図示せず)。1対の板材は、第1平板部11および第2平板部12のベースであり、1対の板材を繋ぐ帯状部分は、湾曲板部13のベースである。そして、中間部材には、丸孔11Aと、丸孔12Aと、押圧部14と、溝15と、丸孔16と、傾斜部17とがプレス加工によって形成される(押圧部14の形成手順の詳細については、前述した)。これによって、第1平板部11と第2平板部12とが完成する。脆弱部13Aは、このとき帯状部分に形成されてもよいが、プレス加工工程後の後加工で帯状部分に形成することもできる。そして、湾曲板部13は、帯状部分を第1平板部11と第2平板部12とが近づく方向に曲げることで形成される。湾曲板部13が形成されてから脆弱部13Aが形成されると、カプセル7が完成する。
The
図8は、図7の状態からボルト18を捻じ込んで脆弱部13Aが破断している状態を示している。
以下では、図1〜7に加えて図8も参照して説明する。
次に、カプセル7とアッパーブラケット4との組み付けについて説明する。
図2(a)を参照して、カプセル7は、湾曲板部13を操舵部材9側(後側)に向けた状態で、アッパーブラケット4の切り欠き10に対して後側から嵌め込まれる。この状態では、図7に示すように、カプセル7の奥行き方向Dは、軸方向Xと一致している。また、左右方向Yは、カプセル7の幅方向Wと一致しており、上下方向Zは、カプセル7の厚み方向Hと一致している。そして、第2平板部12は、第1平板部11よりも上側(詳しくは、第1平板部11の真上)に配置されている(図1参照)。
FIG. 8 shows a state where the
Hereinafter, description will be made with reference to FIG. 8 in addition to FIGS.
Next, assembly of the
Referring to FIG. 2A, the
図2(b)を参照して、上下方向Zから見て、第1平板部11の丸孔11Aと第2平板部12の丸孔12Aとは、切り欠き10内に完全に収まっている。つまり、丸孔11Aと丸孔12Aと切り欠き10とは、連通した状態になっている。一方、斜線で表した箇所は、アッパーブラケット4の天板部4Aにおいて、第2平板部12と接する部分(接触部4Dということにする)を示している。各押圧部14の対向面14Aと第1平板部11との間に、天板部4Aの接触部4Dが位置している。ただし、図7に示すようにカプセル7がアッパーブラケット4の切り欠き10に嵌め込まれた直後の状態では、押圧部14および第1平板部11のどちらか(図7では第1平板部11)が接触部4Dに接触している。ちなみに、第2平板部12では、押圧部14のみがアッパーブラケット4と接する。
With reference to FIG. 2B, the
カプセル7とアッパーブラケット4とは、ボルト18によって車体8に取り付けられる。ボルト18は、切り欠き10内における(第1平板部11の)丸孔11Aならびに(第2平板部12の)丸孔12Aおよびボス部12Bを下から順に通って車体8に捻じ込まれている。この際、ボルト18がボス部12Bに挿通されていることによってカプセル7が位置決めされているので、ボルト18の捩じ込みに伴ってカプセル7の位置がずれることはない。
The
ボルト18を捻じ込む前の状態では、各カプセル7の第1平板部11と第2平板部12とは、アッパーブラケット4の天板部4A(接触部4D)を挟んで対向配置されている。この状態で、第1平板部11および第2平板部12は、アッパーブラケット4と平行である。そして、押圧部14の対向面14A(図7における下面)は、第2平板部12および第1平板部11の対向面11B(上面)と平行である。つまり、押圧部14において、第1平板部11に対向する対向面14Aは、アッパーブラケット4に面接触する平坦面である。
In a state before the
ここで、第1平板部11と押圧部14との対向する面(対向面11B,14A)同士の上下方向Zにおける間隔を間隔G1とする。また、湾曲板部13付近における第1平板部11と押圧部14との対向する面(対向面11B,12D)同士の間隔を間隔G2とする。また、湾曲板部13から離れた側(前側)において第1平板部11と押圧部14との対向する面(対向面11B,12D)同士の間隔を間隔G3とする。
Here, opposing surfaces (opposing
車体8に対して、ボルト18を下から捻じ込むと、ボルト18の頭部18Aによって第1平板部11が第2平板部12に対して接近させられる。これにより、前述したカプセル7の第1平板部11とカプセル7の押圧部14との間隔G1と、カプセル7の第1平板部11とカプセル7の第2平板部12の間隔G2および間隔G3とは、徐々に狭くなる。その間、第1平板部11は、アッパーブラケット4の天板部4Aを押しながら、押圧部14に向かって上方へ移動する。アッパーブラケット4の天板部4Aが押圧部14に当接する位置(間隔G1が天板部4Aの板厚Sと一致する位置)に達すると、天板部4Aの接触部4D(図2(b)の斜線部参照)は、対応する(左右方向Yで同じ位置にある)押圧部14と第1平板部11とによって上下方向Zから挟まれる。この状態では、押圧部14の対向面14Aは、接触部4Dに対して上側から面接触しており、第1平板部11の対向面11Dは、接触部4Dに対して下側から面接触している。つまり、押圧部14は、アッパーブラケット4を第1平板部11へ向けて、面接触しながら押圧する。そのため、1対の平板部がブラケットを挟持する圧力を、一層安定させることができる。
When the
図8を参照して、さらに、ボルト18を車体8に対して捻じ込み続けると、押圧部14および第1平板部11が、天板部4Aの接触部4Dに対して圧接される。これにより、押圧部14および第1平板部11のそれぞれと天板部4Aの接触部4Dとの間の圧力が増大する。当該圧力が増大するのに応じて、間隔G2と間隔G3とが徐々に狭くなっていき、これにより、湾曲板部13の脆弱部13Aにかかる応力が増大していく。さらにボルト18を締め続けると、当該圧力が所定以上になって、湾曲板部13が脆弱部13Aにおいて破断する。このように、脆弱部13Aは、車体8にカプセル7が組み付けられた状態において、1対の平板部(第1平板部11と第2平板部12)がアッパーブラケット4を挟持する圧力が所定以上となったときに、第1平板部11と第2平板部12とを互いに分離させることができる。
Referring to FIG. 8, when the
各カプセル7では、分離した第1平板部11と第2平板部12とが、前述した圧力で天板部4A(接触部4D)を上下から挟持しつつ、ボルト18によって車体8に固定されている。これにより、アッパーブラケット4が前述したように各カプセル7によって保持されている。そして、第1平板部11および第2平板部12のそれぞれと天板部4Aとの間には、前述した圧力に応じた摩擦力が発生している。そのため、2次衝突において、第1平板部11および第2平板部12のそれぞれと天板部4Aとの間の摩擦力を超える力がステアリングコラム2に作用すると、天板部4Aが各カプセル7における第1平板部11と第2平板部12との間から前方へはずれる。これにより、アッパーブラケット4がカプセル7(つまり車体8)から抜けて前方へ移動し、前述したEAが達成される。ここで、カプセル7に対するアッパーブラケット4の抜け荷重は、前述した摩擦力に応じて変化する。つまり、当該摩擦力を安定させることで、当該抜け荷重(EA荷重)をコントロールすることができる。
In each
以上のように、このステアリングコラム装置1では、1対の平板部がアッパーブラケット4を挟持する(最終的な)圧力は、湾曲板部13の変形の影響を受けないので、安定する。よって、1対の平板部とアッパーブラケット4との間にこじりが発生しにくくなり、カプセル7(1対の平板部)とアッパーブラケット4との間の摩擦力が安定する。その結果、2次衝突時におけるカプセル7に対するアッパーブラケット4の抜け荷重を安定化することができる。さらに、1対の平板部とアッパーブラケット4との間にこじりが発生しにくいことから、ステアリングコラム装置1が車体8に対して安定して固定されるため、ステアリングコラム装置1の剛性が向上し、ステアリングコラム装置1の振動が抑制される。
As described above, in this
また、前述したとおり、脆弱部13Aは、湾曲板部13において1対の平板部から最も離れた位置に形成されている。これにより、湾曲板部13を破断させるための応力を脆弱部13Aに対して効果的に作用させることができる。
そして、押圧部14は、アッパーブラケット4と面接触しているため、塑性変形が抑えられ、ボルト18の締結軸力(ボルト18が第1平板部11および第2平板部12の間でアッパーブラケット4を挟む力であり、前述した圧力に相当する)を効率よく摩擦力に変換することができる。
Further, as described above, the
Since the
ここで、押圧部14の対向面14Aが仮に曲面であれば、対向面14Aは、アッパーブラケット4に対して、線接触によって不安定に接触するので、締結軸力のばらつきや、ステアリングコラム装置1の剛性不足による振動を誘発する。しかし、この実施形態の対向面14Aは、アッパーブラケット4に面接触する平坦面であるので、このような締結軸力のばらつきを小さく抑えることができる。
Here, if the facing
図9は、本発明の第1変形例におけるカプセル7の湾曲板部13を示している。図10は、本発明の第2変形例におけるカプセル7の湾曲板部13を示している。
以下では、図1〜8に加えて図9および図10も参照して説明する。
以下では、他の実施形態について説明する。図9を参照して、本発明の第2変形例における脆弱部13Aは、板厚方向に湾曲板部13を貫通する貫通孔19であってもよい。この場合、プレス加工で簡単に脆弱部13Aを形成することができる。
FIG. 9 shows the
The following description will be given with reference to FIGS. 9 and 10 in addition to FIGS.
Other embodiments will be described below. Referring to FIG. 9, the
図10を参照して、本発明の第3変形例における湾曲板部13には、湾曲板部13の板幅方向の両側から切り欠き20が形成されている。この場合、脆弱部13Aは、湾曲板部13において、両側の切り欠き20に挟まれた部分であって、幅が局所的に狭くされた幅狭部分となっている。これにより、脆弱部13Aは、プレス加工等によって簡単に設けることができ、部品コストの低減に寄与する。
Referring to FIG. 10, a
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、押圧部14の形状は、カプセル7に対するアッパーブラケット4の抜け荷重やステアリングコラムの剛性についての要求値等に応じて、任意に変更可能である。たとえば、押圧部14の断面形状として、たとえば波板形を用いることができる。
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, the shape of the
また、ボルト18では、頭部18Aがナットとなって、軸部分とは別部品であってもよい。この場合、軸部分にナットを締めつけることによって、前述した締結軸力を発生させる。
また、押圧部14が第1平板部11だけでなく第2平板部12にも設けられて、第1平板部11および第2平板部12の押圧部14がアッパーブラケット4を挟んでもよい。
Further, in the
Further, the
1…ステアリングコラム装置、2…ステアリングコラム、4…アッパーブラケット、7…カプセル、8…車体、11…第1平板部、12…第2平板部、13…湾曲板部、13A…脆弱部、13C…切り欠き、14…押圧部、14A…対向面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記カプセルは、
前記ブラケットを挟んで対向配置される1対の平板部と、
前記1対の平板部から離れる方向へ膨出し、前記1対の平板部を連結する湾曲板部とを含み、
前記湾曲板部には、前記カプセルが車体に組み付けられて前記1対の平板部が前記ブラケットを挟持する圧力が所定以上になったときに前記1対の平板部を互いに分離させる脆弱部が設けられていることを特徴とする、ステアリングコラム装置。 A steering column device comprising: a steering column supported by a bracket for connection to a vehicle body; and a capsule that holds the bracket in a state of being fixed to the vehicle body and releases the holding of the bracket in a secondary collision,
The capsule is
A pair of flat plate portions opposed to each other with the bracket interposed therebetween;
Bulges in a direction away from the pair of flat plate portions, and includes a curved plate portion connecting the pair of flat plate portions,
The curved plate portion is provided with a fragile portion that separates the pair of flat plate portions from each other when the capsule is assembled to the vehicle body and the pressure of the pair of flat plate portions sandwiching the bracket exceeds a predetermined level. A steering column device, characterized in that
前記押圧部において当該他方に対向する対向面は、前記ブラケットに面接触する平坦面であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のステアリングコラム装置。 One of the pair of flat plate portions is formed with a pressing portion that bulges toward the other of the pair of flat plate portions and presses the bracket toward the other,
The steering column device according to any one of claims 1 to 5, wherein an opposing surface facing the other in the pressing portion is a flat surface in surface contact with the bracket.
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