JP3560490B2

JP3560490B2 - ステアリングコラムのエネルギー吸収構造

Info

Publication number: JP3560490B2
Application number: JP03226799A
Authority: JP
Inventors: 省吾林
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: JTEKT Column Systems Corp
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-02-10
Also published as: JP2000229577A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はステアリングコラムのエネルギー吸収構造に関するもので、特に２次衝突時のエネルギー吸収にクランプの曲げ変形を利用するタイプのステアリングコラムにおける改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリングコラムにおける２次衝突時のエネルギー吸収に、ロアークランプの曲げ変形を利用するタイプとしては、実開平５−２９１８５号や実開昭６１−２９９７１号公報に記載された考案がある。
【０００３】
また、アッパークランプの曲げ変形を利用するタイプとしては、実開昭６２−１６８９７８号や特開平９−１６９２７９号公報に記載された考案がある。
【０００４】
これらのエネルギー吸収構造においては、クランプの車体取付部とジャケットチューブ取付部との間の変形部にリブやフランジを設けることで曲げ変形を行う曲げ部の位置が常に一定になるようにしており、これによりエネルギー吸収荷重を安定させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなロアー又はアッパークランプの曲げ変形を利用するタイプのステアリングコラムでは、クランプの曲げ部に対してジャケットチューブ取付部をステアリングホイール側に配置することでストロークを大きく取ることができ、クランプを小型にできる利点を有するが、変形部を突き上げる方向に作用する荷重が大きくなるため２次衝突時の初期荷重が高くなるという不具合がある。
【０００６】
そこで、この発明は、クランプの曲げ変形を利用して２次衝突時のエネルギー吸収を図るタイプのステアリングコラムにおけるその初期荷重低減を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、請求項１に記載したように、ステアリングシャフトを回転自在に支承するジャケットチューブが、車体に取付けられたクランプに支持され、２次衝突時のエネルギー吸収を前記クランプの曲げ変形により行うステアリングコラムにおいて、前記クランプは、車体に取り付けられる車体取付部と、この車体取付部から曲げ部を介して車体後方側の斜め下方へ直線状に延びた変形部と、この変形部の下端側側部を車体前方側へ曲げ形成した支持部とを有し、この支持部にジャケットチューブの下端部を回動可能に支持するジャケットチューブ取付部を設けるとともに、前記変形部には前記曲げ部より下方側で、かつ、前記支持部より上方側に初期荷重にて変形可能な脆弱部を設けてなることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載したように、前記脆弱部とジャケットチューブ取付部を結ぶ線が、曲げ部とジャケットチューブ取付部を結ぶ線よりも、ジャケットチューブの軸線に対して直角に近くなるように構成されたステアリングコラムのエネルギー吸収構造を提供する。
【０００９】
また、請求項３に記載したように、前記脆弱部はクランプの変形部に縦方向で形成されたリブに、横方向の長穴を開設してなることを特徴とするステアリングコラムのエネルギー吸収構造を提供する。
【００１０】
したがって、曲げ部が変形するよりも前に脆弱部が変形することで、変形部を突き上げる方向に作用する荷重が小さくなり、初期荷重の上昇を抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下この発明をロアークランプに実施した例を示す図に基づき説明する。図１〜図３において、１はステアリングシャフト２を回転自在に支承するジャケットチューブ、３はジャケットチューブ１に結合したディスタンスブラケット４を上下方向へ摺動可能に挟持して車体５に離脱可能に固定する左右一対のアッパークランプで結合部材３ａにて一体に結合されている。６はアッパークランプ３が挟持したディスタンスブラケット４を締付けナット６ａと締付けボルト６ｂで締め付けるチルトレバー、７はジャケットチューブ１の下端部を回動可能に軸支して車体５に固定するロアークランプ、８はディスタンスブラケット４とアッパーブラケット３を結ぶばねである。
【００１２】
アッパークランプ３は車体後方側へ開口したＵ溝３ｂを有し、そのＵ溝３ｂを上下面で覆うスライダー９に穿設したボルト挿通孔９ａにボルトを挿通して車体５に固定される。スライダー９は断面略横Ｕ字形をしてアッパークランプ３の下部は車体後方側へ所定の長さにて延伸する延長部９ｂを有する。延長部９ｂはアッパークランプ３の車体前方側へ傾斜した前壁部３ｃに設けた長孔３ｄに挿入されている。この延長部９ｂはアッパークランプ３が車体５から離脱するとき、それが直ちに下方へ落ちないように支承するものである。
【００１３】
ロアークランプ７は、図４及び図５に示すように、所定肉厚で平面視略コ字形の板金を側面視略ヘ字形に曲げ形成したもので、左右一対のボルト挿通孔１０を開設したコ字形の基部である平板状の車体取付部１１の左右両端部側にそれぞれ、ジャケットチューブ１が貫通する開口部１２を挟み、下方側へ曲げて斜めに垂下する変形部１３，１３が形成され、変形部１３，１３からそれぞれ車体前方側へほぼ直角に曲げ形成された支持部１４，１４とから構成される。
【００１４】
変形部１３には略楕円形状のリブ１５が縦長状で車体前方側へ突出して形成され、そのリブ１５には横長状の長穴１６を開設してある。長穴１６，１６は同一水平線上に位置し、屈曲部となる曲げ部１７よりも下方側に位置して初期荷重で初めに変形する脆弱部となる。長穴１６はリブ１５の脆弱化を図るためであり、この脆弱化には、長穴１６に限定されることなく、また、その設定位置や数も限定するものではない。支持部１４にはジャケットチューブ１の下端部両側面に形成した垂直面２０，２０に突設されるシャフト２１，２１（図１参照）をそれぞれ嵌合してジャケットチューブ１の下端部を回動可能に軸支する軸孔１８が穿設されている。
【００１５】
なお、変形部１３の下端部の角部は、仮想線図示ａのように、車体前方側へほぼ直角に曲げて変形部１３を補強し、また、支持部１４は、仮想線図示ｂのように、打ち抜き成形された板金を変形部１３からほぼ直角に曲げたものであり、基部に軸孔１８が穿設され、またその下方には四角形のナット１９が互いに相対するように固定されている。相対する一対のナット１９，１９にはボルトが挿通されて図示しないコラムカバー等を支承する。
【００１６】
上記構成にかかるステアリングコラムの車両衝突時における作用を説明すると、２次衝突によりステアリングホイールを介してステアリングシャフト２に運転乗員の荷重が負荷されると、ジャケットチューブ１は車体前方側へ移動し、Ｕ溝３ｂ，３ｂを介しアッパークランプ３が車体から外れて車体前方側へ移動し、アッパークランプ９は直ちに落下することなくスライダー９の延長部９ｂを滑る。一方、ジャケットチューブ１が車体前方側へ移動することにより、図６に示すように、ロアークランプ７が車体前方側へ曲げ変形して衝撃荷重を吸収する。
【００１７】
すなわち、図６において、軸孔１８が位置するジャケットチューブ取付部Ａと長穴１６が位置する脆弱部Ｂとを結ぶ線ｙが、ジャケットチューブ取付部Ａと曲げ部１７を結ぶ線ｚよりも、ジャケットチューブ１の軸線ｃに対して直交に近くなるようにしてあるから、衝撃荷重（矢示イ）が入力すると、先に脆弱部Ｂが車体前方側へ曲げ変形する。そして、この脆弱部Ｂの変形がある程度進むと、その脆弱部Ｂを曲げようとする荷重よりも曲げ部１７を曲げようとする荷重が大きくなるため、曲げ部１７の変形が始まり、脆弱部Ｂの変形は止まる。これにより、変形部１３が２段階で変形することとなって初期荷重が大きくなるのを阻止するものである。
【００１８】
このように、変形部１３の途中に剛性の弱い脆弱部Ｂを設定することにより、衝撃荷重に対して変形部１３を突き上げる方向に作用する荷重を小さくできるために、初期荷重の低下を図ることができるのであり、これは、すなわち、図７に示すように、脆弱部Ｂの位置をジャケットチューブ１に近づけることで脆弱部Ｂ側の変形量を小さく、曲げ部１７の変形を大きく取ること、又は、脆弱部Ｂの位置を曲げ部に近づけることで脆弱部Ｂの変形量を大きく、曲げ部１７の変形量を小さく取ることによりそのエネルギー吸収特性をチューニングすることができる。
【００１９】
図８及び図９はこの発明のロアークランプの第３の実施の形態を示しており、この第３例が前記例と異なる点は、脆弱部Ｂとして長孔１６を設ける替わりに、リブ無し部３０を設けている点であり、その他の構成及びその作用効果については前例と同じであるため、その重複説明は省略する。
【００２０】
図１０及び図１１はこの発明のロアークランプの第４の実施の形態を示しており、前記実施の形態と異なる点は、変形部１３の補強のためのリブ１５が設けられておらず、脆弱部Ｂとして変形部１３の左右両側に切り欠き３１が設けられている点であり、これにより変形部１３の変形荷重を下げることができるとともに、変形部１３が２段階で変形することになって初期荷重を下げることができる。
【００２１】
なお、上記実施の形態においてはロアークランプ７を例として説明したが、設定した曲げ部１７の曲げ変形によるエネルギー吸収構造はアッパークランプ３にも適用できるので、脆弱部Ｂを設けることはロアークランプ７にのみ限定されない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したこの発明によれば、クランプの変形部を車体後方側の斜め下方へ傾斜させ、クランプの曲げ部に対してジャケットチューブ取付部をステアリングホイール側に設けても、脆弱部が変形することで初期荷重を低くできるので、エネルギー吸収機能の向上が図れるとともに、クランプのストロークを大きく取ることができてその小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すステアリングコラムの側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】ロアークランプの正面図である。
【図５】ロアークランプの平面図である。
【図６】ロアークランプの２次衝突時における作用説明図である。
【図７】他の例で示すロアークランプの２次衝突時における作用説明図である。
【図８】ロアークランプの他の例を示す要部正面図である。
【図９】図８のロアークランプの側面図である。
【図１０】ロアークランプの更に他の例を示す要部正面図である。
【図１１】図１０のロアークランプの側面図である。
【符号の説明】
ｃ…ジャケットチューブ１の軸線
ｙ…ジャケットチューブ取付部Ａと脆弱部Ｂとを結ぶ線
ｚ…ジャケットチューブ取付部Ａと曲げ部１７とを結ぶ線
１…ジャケットチューブ
２…ステアリングシャフト
３…アッパークランプ
４…ディスタンスブラケット
５…車体
６…チルトレバー
７…ロアークランプ
９…スライダー
１１…車体取付部
１２…開口部
１３…変形部
１４…支持部
１５…リブ
１６…長穴
１７…曲げ部
１８…軸孔
３０…リブ無し部
３１…切り欠き

Claims

ステアリングシャフトを回転自在に支承するジャケットチューブが、車体に取付けられたクランプに支持され、２次衝突時のエネルギー吸収を前記クランプの曲げ変形により行うステアリングコラムにおいて、
前記クランプは、車体に取り付けられる車体取付部と、この車体取付部から曲げ部を介して車体後方側の斜め下方へ直線状に延びた変形部と、この変形部の下端側側部を車体前方側へ曲げ形成した支持部とを有し、この支持部にジャケットチューブの下端部を回動可能に支持するジャケットチューブ取付部を設けるとともに、前記変形部には前記曲げ部より下方側で、かつ、前記支持部より上方側に初期荷重にて変形可能な脆弱部を設けてなることを特徴とするステアリングコラムのエネルギー吸収構造。
脆弱部とジャケットチューブ取付部を結ぶ線が、曲げ部とジャケットチューブ取付部を結ぶ線よりも、ジャケットチューブの軸線に対して直角に近くなるように構成された請求項１記載のステアリングコラムのエネルギー吸収構造。
脆弱部はクランプの変形部に縦方向で形成されたリブに、横方向の長穴を開設してなることを特徴とする請求項１又は２記載のステアリングコラムのエネルギー吸収構造。