JP4069362B2

JP4069362B2 - Steering column device

Info

Publication number: JP4069362B2
Application number: JP2002196968A
Authority: JP
Inventors: 清明東野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP2004034884A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衝突の際にステアリングが取り付けられているステアリングコラムに作用する衝撃を吸収できるステアリングコラム装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用ステアリング装置においては、ドライバーの体型やシート位置に合わせてステアリングホイールの前後位置を調整するコラム軸方向位置可変機構であるテレスコピック（以後、「テレスコ」という。）機構が設けられている。
また、自動車用ステアリング装置においては、ステアリングホイールの傾き、すなわち上下位置を調整するためのコラム軸傾倒角可変機構（以後、「チルト機構」という）がコラム軸方向位置可変機構とともに設けられている場合が多い。
【０００３】
すなわち、図１７および図１８に示すように、ステアリング装置５０においては、ステアリング５１が取り付けられているシャフト５２を回転自在に支持するステアリングコラム５３は、一対の取付けブラケット５４、５４を介して車体に取り付けられているハウジング５５の内部に挿入されている。
なお、ハウジング５５の下部には左右に拡大部５５Ｌ、５５Ｒが設けられておりブラケット５４、５４に挟まれている。両拡大部５５Ｌ、５５Ｒ間にはスリット５６が設けられており、若干の隙間が設けられている。
【０００４】
取付けブラケット５４、５４はハウジング５５を左右両側から挟んでおり、ハウジング５５の下方であるブラケット５４、５４の下部には、両ブラケット５４、５４に設けられている長穴５７を貫通するボルト５８が設けられていて、ボルト５８端部のネジ部にはナット５９が螺合している。
ナット５９にはレバーとしての締め付けレバー６０が一体的に取り付けられており、締め付けレバー６０の上下方向の回転によりナット５９の締付けあるいは解除を行うようになっている。
【０００５】
また、各ブラケット５４、５４の外側面には、上下のピン６１Ｕ、６１Ｌによりチルト用板６２、６２が各々上下方向に取り付けられている。
チルト用板６２、６２には上下方向に上下長穴６３が貫通して設けられており、前述したボルト５８が両チルト用板６２、６２および両ブラケット５４、５４を貫通している。
【０００６】
ステアリングコラム５３の下部にはコマ６４が溶接で取り付けられており、このコマ６４にテレスコ用板６５の後端部（図１７中右端部）がボルト６６で取り付けられている。テレスコ用板６５には軸方向に前後長穴６７が貫通して設けられており、前述のボルト５８が前後長穴６７を貫通している。
【０００７】
従って、ステアリングコラム５３をチルト機構により上下方向へ移動させる場合、およびステアリングコラム５３をテレスコ機構により軸方向へ移動させる場合には、締め付けレバー６０を下方へ旋回させてナット５９を緩め、チルト用板６２、６２およびテレスコ用板６５をブラケット５４、５４への押付けから開放して、チルト方向およびテレスコ方向へ移動自在とする。
一方、ステアリングコラム５３の上下方向位置および軸方向位置を位置決めして固定する際には、締め付けレバー６０を上方へ移動させてナット５９を締め付け、チルト用板６２、６２およびテレスコ用板６５をブラケット５４、５４へ押し付けて固定する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステアリング装置５０には、通常、事故等において車体のフロント部分が衝突したときに、ドライバーがステアリング５１にぶつかったときの衝撃を緩和するとともに、ステアリングコラム５３が室内に突き出さないようにするための装置が設けられている。
【０００９】
しかしながら、これまでギヤの噛み合いを用いた固定方式や、多板式構造を用いた例はあるものの、エネルギーを吸収する構造例は未だない。
これは、チルトもしくはテレスコストロークの範囲内でのエネルギー吸収化が、通常の操作（スムーズであること）からみると逆であり、かつ、設定が非常に困難であるためである。
【００１０】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常の操作はスムーズであり、衝突時にはエネルギー吸収を確実、かつ、安定して行えるステアリングコラム装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明にかかるステアリングコラム装置は、請求項１に記載したように、ステアリングホイールが取り付けられているステアリングコラムのコラム軸方向位置又はコラム軸傾倒角の少なくとも一方を可変する位置調整機構を備えたステアリングコラム装置において、前記ステアリングコラムを包囲把持するハウジングと、前記ステアリングコラム及びハウジングを挟むように車体に取り付けられた一対のブラケットと、前記一対のブラケットを貫通する軸部材と、前記軸部材に軸支され、該軸部材を通じて前記位置調整機構に前記ハウジングを前記ブラケットに固定するための締付け力を付与するレバーと、前記ステアリングコラムに対する衝撃を吸収する衝撃吸収構造とを備え、前記衝撃吸収構造は、前記軸部材が貫通する溝と波型しごき部とを有する作用部材と、前記作用部材の前記溝と重なる位置に前記軸部材が貫通する長孔を有し、前記作用部材の波型しごき部を挟持する一対のケースとを備え、前記ケースは、前記位置調整機構で締付けられて前記ブラケットに固定され、前記ケースに挟持された前記作用部材の一端は、前記ステアリングコラムまたはハウジングに固定され、前記ステアリングコラムに衝撃が加わったとき、前記作用部材が前記ケースに対し相対移動して前記衝撃を吸収することを特徴としている。
【００１２】
ここで、ステアリングホイールが取り付けられているステアリングコラムは、筒状のハウジング内に挿入されて取り付けられている。
ステアリングコラムは、通常時はハウジングに一体的に取り付けられており、軸方向の位置調整を行う際や上下方向の傾倒角の調整を行う際には、レバーを緩めて出し入れや上下旋回する。
なお、一定以上の過大な力がコラムの軸方向や上下方向へ作用すると、ステアリングコラムはハウジングの内部へ移動したり上下方向へ旋回可能となっている。
【００１３】
このように構成されたステアリングコラム装置においては、レバーを締付けた通常の状態でコラムの軸方向へ衝突等により過大な力が作用すると、ステアリングコラムはハウジング内部に入り込む。また、ステアリングコラムの上下方向へ過大な力が作用すると、ステアリングコラムは上下方向へ旋回する。
このとき、ステアリングコラムとブラケットの間に介在している衝撃吸収部材が衝撃を吸収するので、過大な衝撃からドライバーを保護することができる。
【００１５】
このように構成されたステアリングコラム装置においては、ステアリングコラムに衝突等により過大な衝撃が作用した場合には、一対のケースに挟まれた作用部材に過度の力が作用してしごき部が変形することにより衝撃を吸収するので、簡易な装置で衝撃を吸収できる。
【００１７】
ここで、作用部材は１対のケースに挟まれており、互いのしごき部が嵌合しあって互いに固定されているので、レバーを緩めても作用部材とケースは相互に固定されている。そして、衝撃吸収構造に設けられている移動穴が作用部材およびケースの移動を可能にしているため、位置調整時にステアリングコラムを軸方向や上下方向へ移動させると、作用部材とケースは共に移動する。
また、レバーを締付けるとケースはブラケットに固定されるので、ケースはブラケットに対して移動しなくなる。
【００１８】
このように構成されたステアリングコラム装置においては、位置調整時には作用部材およびケースは移動穴に沿って移動自在である。一方、衝突時にはレバーが締付けられているためケースはブラケット側に固定されており、ステアリングコラムの移動によって作用部材はケースに対して移動する。このため、作用部材のしごき部が変形して衝撃を吸収する。
【００１９】
また、本発明にかかるステアリングコラム装置は、請求項２に記載したように、前記ブラケット及びケースは、対向する面に互いに噛合する鋸歯状ギヤを有し、前記鋸歯状ギヤが噛合した状態で前記ケースが前記ブラケットに固定されることを特徴としている。
【００２０】
このように構成されたステアリングコラム装置においては、互いに噛合する鋸歯状ギヤを有する一対のギヤ部材の一方を衝撃吸収構造に取付け、他方を対向してハウジングに取り付ける。従って、レバーを閉めた固定時には衝撃吸収構造とハウジングとはギヤ部材の噛合により一体的に固定される。なお、レバーを緩めた位置調整時には両ギヤ部材を離反させるような手段を設けておけば、位置調整時には衝撃吸収構造とハウジングとを相対的に移動させることができる。
【００２１】
【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装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、既に図１７ないし図１８において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００２２】
図１および図２に示すように、本発明に係る第１実施形態であるステアリングコラム装置１０では、ステアリングコラム５３の上部左右両側には上拡大部１１Ｌ、１１Ｒが設けられ、下部両側には下拡大部５５Ｌ、５５Ｒが設けられている。
左右の上拡大部１１Ｌ、１１Ｒには、作用部材としてのチルト用ＥＡプレート１２の上端部がピン１３およびスペーサ１４を介して各々取り付けられている。
【００２３】
図１に示すように、各チルト用ＥＡプレート１２は前方（図１において左方向）に中心を有する半径が大きな円弧状をしており、下部が二股に分かれて切欠き１５が設けられている。チルト用ＥＡプレート１２は、切欠き１５に対応した移動穴としての長穴１６を有する一対のチルト用ケース１７ａ、１７ｂにより挟まれており、切欠き１５および長穴１６を貫通する軸部材としてのボルト５８によって締め付け・解放自在となっている。
【００２４】
図１に示すように、ハウジング５５の中央部下部の一部に切欠き１８が設けられており、ステアリングコラム５３の下部が露出している。
図３に示すように、露出しているステアリングコラム５３の下側にはコマ１９が水平に取り付けられており、このコマ１９を貫通するボルト２０が挿入されている。コマ１９の左右両側には、ボルト２０により左右の作用部材としてのテレスコ用ＥＡプレート２１の前端部が固定されている。
【００２５】
図１に示すように、各テレスコ用ＥＡプレート２１は、全体矩形状をしており、後半部（図１中右半部）は二股に分かれて切欠き２２が設けられている。テレスコ用ＥＡプレート２１は、切欠き２２に対応した移動穴としての長穴２３を有する一対のテレスコ用ケース２４ａ、２４ｂにより挟まれており、切欠き２２および長穴２３を貫通するボルト５８によって締め付け・解放自在となっている。
なお、このボルト５８は、前述したように、チルト用ＥＡプレート１２の切欠き１５、チルト用ケース１７ａ、１７ｂの長穴１６をも同時に貫通している。
【００２６】
図４から図７には、前述したチルト用ケース１７ａ、１７ｂおよびこれらに挟まれたチルト用ＥＡプレート１２の詳細が示されている。
なお、前述したテレスコ用ケース２４ａ、２４ｂおよびこれらに挟まれたテレスコ用ＥＡプレート２１の詳細もまったく同様なので、以下においては、テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂおよびテレスコ用ＥＡプレート２１について説明することとし、チルト用ケース１７ａ、１７ｂについては符号をカッコ書きにて示すこととする。
【００２７】
図６に示すように、テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂ（１７ａ、１７ｂ）の両縁には互いに接触する縁部２５が設けられており、この縁部２５をクリップ２６で止めることにより両テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂ（１７ａ、１７ｂ）が常時一体化されている。上下両縁部２５の間は各々外側に屈曲した摺動部２７が設けられている。
【００２８】
従って、図６に示すように、両摺動部２７の内側面同士の間には空間２８が形成されており、この空間２８にテレスコ用ＥＡプレート２１（１２）が嵌るようになっている。また、図４および図５に示すように、摺動部２７の内面における長穴２９の両外側には、各々しごき部３０が内側に突出して設けられており、摺動部２７の外側面は平坦になっている。
【００２９】
一方、図７に示すように、テレスコ用ＥＡプレート２１（１２）には、衝撃吸収部材として同様のしごき部３１が波板状に設けられており、表裏両側に突出するように設けられている。
従って、常時においては図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂ（１７ａ、１７ｂ）にサンドイッチ状に挟まれてしごき部３０、３１同士が互いに嵌合して固定されている。
【００３０】
次に、ステアリングコラム装置１０の動作について説明する。
まず、ステアリング装置１０を操作する常時においては、前述した図１に示すように、レバーとしての締め付けレバー６０を上方に上げてナット５９を締めてステアリングコラム５３を上下方向および軸方向に固定した状態となっている。
すなわち、ナット５９を締め付けることにより、ハウジング５５の下部に設けられているスリット５６を狭めてステアリングコラム５３を締め付けて固定している。
【００３１】
このとき、チルト用ケース１７ａ、１７ｂおよびテレスコ用ケース２４ａ、２４ｂは摩擦力で車両本体としてのブラケット５４、５４に固定されている。
また、図５（Ａ）に示すように、テレスコ用ＥＡプレート２１およびテレスコ用ＥＡプレート２１のしごき部３０、３１は各々テレスコ用ケース２４およびチルト用ケース１７のしごき部３０、３１に嵌合して固定された状態となっている。
なお、テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂおよびチルト用ケース１７ａ、１７ｂの外側面は平坦となっているので、支障なく締め付けレバー６０によりナット５９を締め付けることができる。
【００３２】
次に、ステアリングコラム５３の上下調整あるいは軸方向調整を行う場合には、図８に示すように、締め付けレバー６０を下方へ旋回させてナット５９を緩める。
この状態では、ステアリングコラム５３がハウジング５５に固定されずに解放されるので、ステアリングコラム５３は軸方向に移動・位置決め可能となる。同時に、ボルト５８およびピン１３はブラケット５４、５４の長穴５７および長穴３２の範囲で移動自在となるので、ステアリングコラム５３およびハウジング５５は上下方向に移動・位置決め可能となる。
【００３３】
このときも、図５（Ａ）に示すように、テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂおよびチルト用ケース１７ａ、１７ｂはクリップ２６により締結されているので、テレスコ用ＥＡプレート２１およびテレスコ用ＥＡプレート２１のしごき部３０、３１は各々テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂおよびチルト用ケース１７ａ、１７ｂのしごき部３０、３１に嵌合して固定された状態となっている。
なお、位置調整が完了したら、締め付けレバー６０を上方へ移動させてナット５９を締付けて、図１において前述したようにステアリングコラム５３およびハウジング５５を固定する。
【００３４】
次に、衝突時にステアリングコラム５３を前方へ移動させる過大な力が作用した場合には、図９に示すように、ステアリングコラム５３およびハウジング５５はステアリング操作時のために固定された状態だが、ステアリングコラム５３は過大な力で前方へ移動してハウジング５５の内部に押込まれる。
【００３５】
このとき、ブラケット５４、５４およびハウジング５５は前方へ移動しないので、ステアリングコラム５３に接合されているコマ１９およびボルト２０は、ハウジング５５に対して相対的に前方へ移動する。これにより、ステアリングコラム５３の前方移動に伴ってテレスコ用ＥＡプレート２１が前方へ引かれるが、テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂはボルト５８位置にとどまるため、テレスコ用ＥＡプレート２１はテレスコ用ケース２４ａ、２４ｂから引き抜かれようとする。このときに、テレスコ用ＥＡプレート２１の波板状のしごき部３１が伸びて、ステアリングコラム５３に作用した前方への過大な力を緩衝する。
【００３６】
また、衝突時に、ステアリングコラム５３に対して上方への過大な力が作用した場合には、ブラケット５４、５４の位置は変わらないが、ステアリングコラム５３およびハウジング５５が上方へ移動し、ハウジング５５に取り付けられているピン１３が上方へ移動する。このため、長穴３２の移動範囲を超えると、ピン１３によりチルト用ＥＡプレート１２が上方へ引っ張られるが、チルト用ケース１７ａ、１７ｂはボルト５８位置にとどまるため、チルト用ＥＡプレート１２はチルト用ケース１７ａ、１７ｂから引き抜かれようとする。
このときに、チルト用ＥＡプレート１２の波板状のしごき部３１が伸びて、ステアリングコラム５３に作用した上方への過大な力を緩衝する。
【００３７】
以上、前述したステアリングコラム装置１０によれば、ステアリングコラム５３に過大な力が作用した場合には、テレスコ用ＥＡプレート２１のしごき部３１やチルト用ＥＡプレート１２のしごき部３１が伸びることにより衝撃を吸収するので、複雑な機構を用いることなく、事故の際にドライバーがステアリング５１にぶつかった衝撃を容易に和らげることができる。
【００３８】
なお、本発明のステアリングコラム装置は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
すなわち、前述した各実施形態では、ステアリングコラム５３に対する軸方向の衝撃および上下方向の衝撃の両方に対して衝撃を吸収するようにしたが、軸方向の衝撃の吸収のみ行うようにすることもできる。この場合には、チルト用ＥＡプレート１２およびチルト用ケース１７ａ、１７ｂを設けなくてもよい。
【００３９】
次に、図１０から図１４に第２実施形態を示す。なお、前述した第１実施形態におけるステアリング装置１０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
このステアリング装置４０は、ステアリングコラム５３の中央をハウジング５５の中央にクランプするセンタークランプ式のものである。すなわち、図１３に示すように、ハウジング５５は、上下方向の中心位置において、左右別個のボルト４１、４２によってブラケット５４、５４に取り付けられている。ステアリングコラム５３は、同じボルト４１、４２によりハウジング５５に取り付けられている。
なお、一方のボルト４１には、締め付けレバー６０が取り付けられている。また、ハウジング５５は二分割されており、ボルト４３により一体的に締結されるようになっている。
【００４０】
また、左右のブラケット５４、５４とハウジング５５との間にはテレスコ用ケース２４ａ、２４ｂが各々設けられており、ボルト４１、４２で固定されている。このテレスコ用ケース２４ａ、２４ｂの内部には、テレスコ用ＥＡプレート２１が設けられており、各々しごき部３０、３１が嵌合して位置決めされている。
図１４（Ａ）（Ｂ）に示すように、テレスコ用ＥＡプレート２１の前端部は、スペーサ４４を介してボルト４５によりハウジング５５を貫通してステアリングコラム５３に固定されている。
【００４１】
図１０から図１２には、各状態におけるステアリング装置４０が示されている。
図１０に示すように、通常ステアリング装置４０を使用する状態では、締め付けレバー６０を上方位置に移動されており、ボルト５８を締めてボルト５８との間にハウジング５５、ステアリングコラム５３、テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂが固定されている。
また、テレスコ用ＥＡプレート２１は、しごき部３１がテレスコ用ケース２４ａ、２４ｂのしごき部３０に嵌合して固定されている。
【００４２】
図１１には、ステアリングコラム５３の前後位置調整を行う状態が示されている。締め付けレバー６０を下方へ移動させてボルト５８を緩め、ステアリングコラム５３をハウジング５５から解放する。ステアリングコラム５３を軸方向移動させ、位置決めして締め付けレバー６０を上方へ移動させて、ステアリングコラム５３をハウジング５５に固定する。これで、図１０に示した、通常の状態となる。
【００４３】
図１２には、衝突時におけるステアリングコラム５３の状態が示されている。ステアリングコラム５３に、前方への過大な力が作用すると、ステアリングコラム５３はハウジング５５に対して相対的に前方へ移動する。
このとき、テレスコ用ケース２４ａ、２４ｂはブラケット５４、５４に固定されて移動しないので、ステアリングコラム５３にボルト４５により前端部が固定されているテレスコ用ＥＡプレート２１のみが前方へ引っ張られる。このため、しごき部３１が伸びて衝撃を吸収する。
【００４４】
以上、説明したように、ステアリングコラム装置４０によれば、ステアリングコラム５３に過大な力が作用した場合には、テレスコ用ＥＡプレート２１のしごき部３１が伸びることにより衝撃を吸収するので、複雑な機構を用いることなく、事故の際にドライバーがステアリングにぶつかっても衝撃を容易に和らげることができる。
【００４５】
次に、図１５に第３実施形態を示す。なお、前述した第１実施形態および第２実施形態におけるステアリング装置１０、４０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。なお、以下においてはコラム軸方向に付いて説明するが、上下方向に付いても同様に適用できる。
【００４６】
このステアリング装置４６では、衝撃吸収構造であるテレスコ用ＥＡケース２４ｂとブラケット５４との間に、互いに噛合する鋸歯状ギヤを有する一対のギヤ部材４７ａ、４７ｂを設けた。すなわち、テレスコ用ＥＡケース２４ｂの外側面に一方のギヤ部材４７ａを取り付け、ブラケット５４の外側面に他方のギヤ部材４７ｂを対向して取り付けた。また、テレスコ用ＥＡケース２４ｂの外側面とブラケット５４の外側面の間には板バネ４８が設けられており、常時両ギヤ部材４７ａ、４７ｂを離反させるように付勢している。
【００４７】
以上、説明したように、ステアリングコラム装置４６によれば、締め付けレバー６０を締めた通常状態では両ギヤ部材４７ａ、４７ｂは噛合しているので、テレスコ用ＥＡケース２４ｂはブラケット５４に固定される。このため、テレスコ保持力のアップを図ることができると共にＥＡ荷重のアップを図ることができる。
一方、締め付けレバー６０を緩めた位置調整時には、板バネ４８の付勢力によりギヤ部材４７ａ、４７ｂは離れて噛合状態を脱するので、テレスコ用ＥＡケース２４ｂはブラケット５４に対して移動可能となり、位置調整可能となる。また、ステアリングコラム５３に過大な力が作用した場合には、テレスコ用ＥＡプレート２１のしごき部３１が伸びることにより衝撃を吸収するので、複雑な機構を用いることなく、事故の際にドライバーがステアリングにぶつかっても衝撃を容易に和らげることができる。
【００４８】
なお、前述の各実施形態においては、チルト用ＥＡプレート１２およびテレスコ用ＥＡプレート２１に、平板上の部材を使用したが、このほか、図１６に示すように、棒状部材をヘアピン状に曲げた部材４６を使用できる。
【００４９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかるステアリングコラム装置によれば、レバーを締付けた通常の状態でコラムの軸方向へ過大な力が作用すると、コラムはハウジング内部に入り込む。
このとき、コラムとハウジングを連結している作用部材の衝撃吸収部材が衝撃を吸収するので、過大な衝撃からドライバーを保護できる。すなわち、作用部材のしごき部が変形することにより衝撃を吸収できるので、簡易な装置で衝撃を吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリングコラム装置の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ位置における断面図である。
【図３】図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ位置における断面図である。
【図４】の関係を示す分解組み立て図である。
【図５】（Ａ）は、ＥＡプレートを両側のケースによりクランプした状態を示す側面図であり、（Ｂ）は平面図である。
【図６】ケースをクリップで接合した状態を示す断面図である。
【図７】ＥＡプレートおよびケースのしごき部の一例を示す断面図である。
【図８】図１のステアリングコラム装置において締め付けレバーを解放した調整状態を示す側面図である。
【図９】図１のステアリングコラム装置における衝突時の状態を示す側面図である。
【図１０】本発明に係るステアリングコラム装置の第２実施形態を示す側面図である。
【図１１】図１０のステアリングコラム装置において締め付けレバーを解放した調整状態を示す側面図である。
【図１２】図１０のステアリングコラム装置における衝突時の状態を示す側面図である。
【図１３】図１０中ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ位置の断面図である。
【図１４】（Ａ）（Ｂ）は、図１０中ＸＩＶ−ＸＩＶ位置の断面図である。
【図１５】本発明に係るステアリングコラム装置の第３実施形態を示す側面図である。
【図１６】ＥＡプレートの別の例である。
【図１７】従来のステアリングコラム装置を示す側面図である。
【図１８】図１６中ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ位置の断面図である。
【符号の説明】
１０、４０ステアリングコラム装置
１２チルト用ＥＡプレート（作用部材）
１６長穴（移動穴）
１７チルト用ケース（ケース）
２１テレスコ用ＥＡプレート（作用部材）
２３長穴（移動穴）
２４テレスコ用ケース（ケース）
３０、３１しごき部（衝撃吸収構造）
４７ギヤ部材
５１ステアリング
５３ステアリングコラム
５５ハウジング
５６ボルト（軸部材）
６０締め付けレバー（レバー）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering column device that can absorb an impact acting on a steering column to which a steering wheel is attached in the event of a collision.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a steering apparatus for an automobile, the body shape and seat of a driver position A telescopic (hereinafter referred to as “telescopic”) mechanism, which is a column axial position variable mechanism that adjusts the front-rear position of the steering wheel according to the above, is provided.
In addition, in a steering apparatus for an automobile, a column shaft tilt angle variable mechanism (hereinafter referred to as a “tilt mechanism”) for adjusting the tilt of the steering wheel, that is, the vertical position, is provided together with the column axis direction position variable mechanism. There are many.
[0003]
That is, as shown in FIGS. 17 and 18, in the steering device 50, the steering column 53 that rotatably supports the shaft 52 to which the steering 51 is attached is attached to the vehicle body via a pair of attachment brackets 54 and 54. It is inserted into the attached housing 55.
Note that enlarged portions 55L and 55R are provided on the left and right of the lower portion of the housing 55, and are sandwiched between the brackets 54 and 54. A slit 56 is provided between the two enlarged portions 55L and 55R, and a slight gap is provided.
[0004]
The mounting brackets 54, 54 sandwich the housing 55 from the left and right sides, and bolts 58 that pass through the long holes 57 provided in the brackets 54, 54 are provided below the brackets 54, 54 below the housing 55. A nut 59 is screwed into the threaded portion at the end of the bolt 58.
A tightening lever 60 as a lever is integrally attached to the nut 59, and the nut 59 is tightened or released by the vertical rotation of the tightening lever 60.
[0005]
Further, tilt plates 62 and 62 are respectively attached to the outer surfaces of the brackets 54 and 54 in the vertical direction by upper and lower pins 61U and 61L.
The tilt plates 62 and 62 are provided with a vertically elongated hole 63 penetrating in the vertical direction, and the bolt 58 described above passes through both the tilt plates 62 and 62 and the brackets 54 and 54.
[0006]
A frame 64 is attached to the lower portion of the steering column 53 by welding, and a rear end portion (right end portion in FIG. 17) of the telescopic plate 65 is attached to the frame 64 with a bolt 66. The telescopic plate 65 is provided with a front and rear elongated hole 67 extending in the axial direction, and the aforementioned bolt 58 penetrates the front and rear elongated hole 67.
[0007]
Therefore, when the steering column 53 is moved in the vertical direction by the tilt mechanism and when the steering column 53 is moved in the axial direction by the telescopic mechanism, the tightening lever 60 is turned downward to loosen the nut 59 and the tilt plate. 62 and 62 and the telescopic plate 65 are released from being pressed against the brackets 54 and 54 so as to be movable in the tilt direction and the telescopic direction.
On the other hand, when the vertical position and the axial position of the steering column 53 are positioned and fixed, the tightening lever 60 is moved upward to tighten the nut 59, and the tilt plates 62 and 62 and the telescopic plate 65 are bracketed. Press to 54, 54 and fix.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the steering device 50 usually reduces the impact when the driver hits the steering wheel 51 when the front part of the vehicle body collides in an accident or the like, and prevents the steering column 53 from protruding into the room. An apparatus is provided.
[0009]
However, there have been no examples of structures that absorb energy, although there are examples of using a fixed method using gear meshing and a multi-plate structure.
This is because the energy absorption within the range of the tilt or telescopic stroke is opposite from the normal operation (smooth), and the setting is very difficult.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a steering column device that can perform normal operation smoothly and reliably and stably absorb energy during a collision. is there.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a steering column device according to the present invention is as described in claim 1. Steering wheel Of the steering column to which Equipped with a position adjustment mechanism that changes at least one of the column axis position and the column axis tilt angle In the steering column device, a housing surrounding and holding the steering column; A pair of brackets attached to the vehicle body so as to sandwich the steering column and the housing, and passing through the pair of brackets A shaft member; A lever that is pivotally supported by the shaft member and applies a tightening force for fixing the housing to the bracket to the position adjustment mechanism through the shaft member; and an impact absorbing structure that absorbs an impact on the steering column; The shock absorbing structure has a working member having a groove and a corrugated ironing portion through which the shaft member penetrates, and a long hole through which the shaft member penetrates at a position overlapping with the groove of the working member. A pair of cases sandwiching the corrugated ironing portion, and the case is fastened by the position adjusting mechanism and fixed to the bracket, and one end of the action member sandwiched between the cases is the steering column or When the impact is applied to the steering column fixed to the housing, the action member moves relative to the case to absorb the impact. It is characterized by that.
[0012]
Here, the steering column to which the steering wheel is attached is inserted and attached in a cylindrical housing.
Normally, the steering column is integrally attached to the housing, and when adjusting the position in the axial direction or adjusting the tilt angle in the vertical direction, the steering column is loosened and put in and out and turned up and down.
When an excessive force of a certain level or more acts in the axial direction or the vertical direction of the column, the steering column can move into the housing or turn in the vertical direction.
[0013]
In the steering column device configured as described above, when an excessive force is applied due to a collision or the like in the axial direction of the column in a normal state where the lever is tightened, the steering column enters the housing. Further, when an excessive force is applied in the vertical direction of the steering column, the steering column turns in the vertical direction.
At this time, with the steering column bracket Since the shock absorbing member interposed between the two absorbs the shock, the driver can be protected from an excessive shock.
[0015]
In the steering column device configured as described above, when an excessive impact is applied to the steering column due to a collision or the like, an excessive force is applied to the action member sandwiched between the pair of cases and the ironing portion is deformed. Therefore, the impact can be absorbed with a simple device.
[0017]
Here, the action member is sandwiched between a pair of cases, and the ironing portions of each other are fitted and fixed to each other. Therefore, even if the lever is loosened, the action member and the case are fixed to each other. Since the moving hole provided in the shock absorbing structure enables the action member and the case to move, the action member and the case move together when the steering column is moved in the axial direction or the vertical direction during position adjustment. .
When the lever is tightened, the case bracket The case is fixed to bracket No longer move against.
[0018]
In the steering column device configured as described above, the action member and the case are movable along the movement hole at the time of position adjustment. On the other hand, the case is bracket The action member moves relative to the case by the movement of the steering column. For this reason, the ironing part of the action member is deformed to absorb the impact.
[0019]
Further, the steering column device according to the present invention is as follows. 2 As described in The bracket and the case have sawtooth gears that mesh with each other on opposite surfaces, and the case is fixed to the bracket in a state where the sawtooth gears are meshed with each other. It is characterized by that.
[0020]
In the steering column device configured as described above, one of a pair of gear members having serrated gears meshing with each other is attached to the shock absorbing structure, and the other is attached to the housing so as to face each other. Therefore, when the lever is closed and fixed, the shock absorbing structure and the housing are integrally fixed by meshing the gear member. If means for separating both gear members is provided during position adjustment with the lever loosened, the shock absorbing structure and the housing can be relatively moved during position adjustment.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a steering column device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the embodiment described below, the members and the like already described in FIGS. 17 to 18 are denoted by the same or corresponding reference numerals in the drawings, and the description is simplified or omitted.
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the steering column device 10 according to the first embodiment of the present invention, upper enlarged portions 11L and 11R are provided on the upper left and right sides of the steering column 53, and lower portions are provided on both lower sides. Enlarged portions 55L and 55R are provided.
Upper end portions of the tilting EA plate 12 as an action member are attached to the left and right upper enlarged portions 11L and 11R via pins 13 and spacers 14, respectively.
[0023]
As shown in FIG. 1, each tilt EA plate 12 has an arc shape with a large radius centered forward (leftward in FIG. 1), and the lower part is divided into two forks, and a notch 15 is provided. . The tilt EA plate 12 is sandwiched between a pair of tilt cases 17 a and 17 b having a long hole 16 as a moving hole corresponding to the notch 15, and serves as a shaft member that penetrates the notch 15 and the long hole 16. The bolt 58 can be tightened and released freely.
[0024]
As shown in FIG. 1, a notch 18 is provided in a part of the lower portion of the central portion of the housing 55 so that the lower portion of the steering column 53 is exposed.
As shown in FIG. 3, a top 19 is horizontally attached to the lower side of the exposed steering column 53, and a bolt 20 passing through the top 19 is inserted. Front ends of telescopic EA plates 21 as left and right action members are fixed to both left and right sides of the top 19 by bolts 20.
[0025]
As shown in FIG. 1, each telescopic EA plate 21 has an overall rectangular shape, and the latter half (the right half in FIG. 1) is divided into two forks and provided with a notch 22. The telescopic EA plate 21 is sandwiched between a pair of telescopic cases 24a and 24b having a long hole 23 as a moving hole corresponding to the notch 22, and is tightened by a bolt 58 passing through the notch 22 and the long hole 23.・ It is free.
As described above, the bolt 58 also passes through the notch 15 of the tilt EA plate 12 and the elongated hole 16 of the tilt cases 17a and 17b at the same time.
[0026]
4 to 7 show details of the tilt cases 17a and 17b and the tilt EA plate 12 sandwiched between them.
Since the details of the telescopic cases 24a and 24b and the telescopic EA plate 21 sandwiched between them are exactly the same, the telescopic cases 24a and 24b and the telescopic EA plate 21 will be described below. The reference numerals of the tilt cases 17a and 17b are shown in parentheses.
[0027]
As shown in FIG. 6, both edges of the telescopic cases 24 a and 24 b (17 a and 17 b) are provided with edge portions 25 that are in contact with each other. 24a and 24b (17a and 17b) are always integrated. Between the upper and lower edges 25, there are provided sliding portions 27 bent outward.
[0028]
Therefore, as shown in FIG. 6, a space 28 is formed between the inner side surfaces of both sliding portions 27, and the telescopic EA plate 21 (12) is fitted in this space 28. Further, as shown in FIGS. 4 and 5, ironing portions 30 are provided on both outer sides of the long hole 29 on the inner surface of the sliding portion 27 so as to protrude inward, and the outer surface of the sliding portion 27 is It is flat.
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 7, the telescopic EA plate 21 (12) is provided with a corrugated portion 31 similar to the shock absorbing member in a corrugated plate shape so as to protrude on both sides. .
Therefore, as shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), normally, the ironing portions 30 and 31 are sandwiched between the telescopic cases 24a and 24b (17a and 17b) and fixed to each other. ing.
[0030]
Next, the operation of the steering column device 10 will be described.
First, when the steering device 10 is always operated, as shown in FIG. 1 described above, the tightening lever 60 as a lever is raised upward and the nut 59 is tightened to fix the steering column 53 in the vertical direction and the axial direction. It has become.
That is, by tightening the nut 59, the slit 56 provided in the lower portion of the housing 55 is narrowed to tighten and fix the steering column 53.
[0031]
At this time, the tilt cases 17a and 17b and the telescopic cases 24a and 24b are fixed to brackets 54 and 54 as vehicle bodies by frictional force.
Further, as shown in FIG. 5A, the telescopic EA plate 21 and the ironing portions 30 and 31 of the telescopic EA plate 21 are fitted into the telescopic case 24 and the ironing portions 30 and 31 of the tilting case 17, respectively. It is in a fixed state.
Since the outer surfaces of the telescopic cases 24a and 24b and the tilt cases 17a and 17b are flat, the nut 59 can be tightened by the tightening lever 60 without hindrance.
[0032]
Next, when the vertical adjustment or the axial direction adjustment of the steering column 53 is performed, as shown in FIG. 8, the tightening lever 60 is turned downward to loosen the nut 59.
In this state, since the steering column 53 is released without being fixed to the housing 55, the steering column 53 can be moved and positioned in the axial direction. At the same time, the bolt 58 and the pin 13 are movable within the range of the long hole 57 and the long hole 32 of the brackets 54, 54, so that the steering column 53 and the housing 55 can be moved and positioned in the vertical direction.
[0033]
Also at this time, as shown in FIG. 5A, since the telescopic cases 24a and 24b and the tilt cases 17a and 17b are fastened by the clips 26, the telescopic EA plate 21 and the telescopic EA plate 21 are ironed. The portions 30 and 31 are fitted and fixed to the ironing portions 30 and 31 of the telescopic cases 24a and 24b and the tilt cases 17a and 17b, respectively.
When the position adjustment is completed, the tightening lever 60 is moved upward to tighten the nut 59, and the steering column 53 and the housing 55 are fixed as described above with reference to FIG.
[0034]
Next, when an excessive force is applied to move the steering column 53 forward in the event of a collision, the steering column 53 and the housing 55 are fixed for steering operation as shown in FIG. The column 53 moves forward with an excessive force and is pushed into the housing 55.
[0035]
At this time, since the brackets 54 and 54 and the housing 55 do not move forward, the top 19 and the bolt 20 joined to the steering column 53 move relatively forward with respect to the housing 55. As a result, the telescopic EA plate 21 is pulled forward with the forward movement of the steering column 53. However, since the telescopic cases 24a and 24b remain at the bolt 58 position, the telescopic EA plate 21 is telescopic cases 24a and 24b. Try to be pulled out of. At this time, the corrugated ironing portion 31 of the telescopic EA plate 21 extends to buffer the excessive forward force acting on the steering column 53.
[0036]
In addition, when an excessively upward force is applied to the steering column 53 at the time of a collision, the positions of the brackets 54 and 54 are not changed, but the steering column 53 and the housing 55 move upward, The attached pin 13 moves upward. For this reason, when the moving range of the elongated hole 32 is exceeded, the tilt EA plate 12 is pulled upward by the pin 13, but the tilt cases 17a and 17b remain at the bolt 58 position, so the tilt EA plate 12 is tilted. It is going to be pulled out from the cases 17a, 17b.
At this time, the corrugated plate-like ironing portion 31 of the tilting EA plate 12 extends, and an excessive upward force acting on the steering column 53 is buffered.
[0037]
As described above, according to the steering column device 10 described above, when an excessive force is applied to the steering column 53, the ironing portion 31 of the telescopic EA plate 21 and the ironing portion 31 of the tilting EA plate 12 are extended to cause an impact. Therefore, the impact of the driver hitting the steering wheel 51 in the event of an accident can be easily reduced without using a complicated mechanism.
[0038]
The steering column device of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications and improvements can be made.
That is, in each of the embodiments described above, the impact is absorbed with respect to both the axial impact and the vertical impact with respect to the steering column 53. However, it is also possible to absorb only the axial impact. . In this case, the tilt EA plate 12 and the tilt cases 17a and 17b may not be provided.
[0039]
Next, FIGS. 10 to 14 show a second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part which is common in the steering apparatus 10 in 1st Embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
The steering device 40 is a center clamp type that clamps the center of the steering column 53 to the center of the housing 55. That is, as shown in FIG. 13, the housing 55 is attached to the brackets 54 and 54 by the left and right separate bolts 41 and 42 at the center position in the vertical direction. The steering column 53 is attached to the housing 55 by the same bolts 41 and 42.
A tightening lever 60 is attached to one bolt 41. The housing 55 is divided into two parts and is integrally fastened by bolts 43.
[0040]
Telescopic cases 24 a and 24 b are provided between the left and right brackets 54 and 54 and the housing 55, and are fixed by bolts 41 and 42. Telescopic EA plates 21 are provided inside the telescopic cases 24a and 24b, and the ironing portions 30 and 31 are fitted and positioned, respectively.
As shown in FIGS. 14A and 14B, the front end portion of the telescopic EA plate 21 is fixed to the steering column 53 through the housing 55 by bolts 45 via spacers 44.
[0041]
10 to 12 show the steering device 40 in each state.
As shown in FIG. 10, in a state where the steering apparatus 40 is normally used, the tightening lever 60 is moved to the upper position, and the housing 58, the steering column 53, and the telescopic case are tightened between the bolt 58 and the bolt 58. 24a and 24b are fixed.
Further, the telescopic EA plate 21 has a squeezing portion 31 fitted and fixed to the squeezing portions 30 of the telescopic cases 24a and 24b.
[0042]
FIG. 11 shows a state in which the front / rear position of the steering column 53 is adjusted. The tightening lever 60 is moved downward to loosen the bolt 58 and release the steering column 53 from the housing 55. The steering column 53 is moved in the axial direction, positioned, and the clamping lever 60 is moved upward to fix the steering column 53 to the housing 55. Thus, the normal state shown in FIG. 10 is obtained.
[0043]
FIG. 12 shows the state of the steering column 53 at the time of a collision. When excessive forward force acts on the steering column 53, the steering column 53 moves forward relative to the housing 55.
At this time, since the telescopic cases 24 a and 24 b are fixed to the brackets 54 and 54 and do not move, only the telescopic EA plate 21 whose front end portion is fixed to the steering column 53 by the bolt 45 is pulled forward. For this reason, the ironing part 31 extends and absorbs an impact.
[0044]
As described above, according to the steering column device 40, when an excessive force is applied to the steering column 53, the squeezing portion 31 of the telescopic EA plate 21 is extended to absorb the impact. Without using a mechanism, even if the driver hits the steering wheel in the event of an accident, the impact can be eased easily.
[0045]
Next, FIG. 15 shows a third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part which is common in the steering apparatuses 10 and 40 in 1st Embodiment and 2nd Embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the following description, the column axis direction will be described, but the same applies to the vertical direction.
[0046]
In the steering device 46, a pair of gear members 47a and 47b having serrated gears that mesh with each other are provided between the telescopic EA case 24b and the bracket 54, which are shock absorbing structures. That is, one gear member 47a is attached to the outer surface of the telescopic EA case 24b, and the other gear member 47b is attached to the outer surface of the bracket 54 so as to face each other. A leaf spring 48 is provided between the outer surface of the telescopic EA case 24b and the outer surface of the bracket 54, and always urges the gear members 47a and 47b to separate.
[0047]
As described above, according to the steering column device 46, the telescopic EA case 24 b is fixed to the bracket 54 because the gear members 47 a and 47 b are engaged in a normal state in which the tightening lever 60 is tightened. For this reason, the telescopic holding force can be increased and the EA load can be increased.
On the other hand, at the time of adjusting the position where the tightening lever 60 is loosened, the gear members 47a and 47b are separated by the urging force of the leaf spring 48 so as to be disengaged. Adjustable. Further, when an excessive force is applied to the steering column 53, the squeezing portion 31 of the telescopic EA plate 21 is stretched to absorb the impact, so that the driver can steer in the event of an accident without using a complicated mechanism. Even if you hit it, you can easily reduce the impact.
[0048]
In each of the above-described embodiments, a member on a flat plate is used for the tilting EA plate 12 and the telescopic EA plate 21. In addition, as shown in FIG. 16, the rod-like member is bent into a hairpin shape. Member 46 can be used.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the steering column device of the present invention, when an excessive force acts in the axial direction of the column in a normal state where the lever is tightened, the column enters the housing.
At this time, the shock absorbing member of the working member connecting the column and the housing absorbs the shock, so that the driver can be protected from an excessive shock. That is, since the shock can be absorbed by the ironing portion of the action member being deformed, the shock can be absorbed with a simple device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a steering column device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
FIG. 4 is an exploded view showing the relationship of FIG.
5A is a side view showing a state in which an EA plate is clamped by cases on both sides, and FIG. 5B is a plan view.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a case is joined with a clip.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of an EA plate and a case ironing portion.
8 is a side view showing an adjustment state in which the tightening lever is released in the steering column device of FIG. 1; FIG.
FIG. 9 is a side view showing a state at the time of collision in the steering column device of FIG. 1;
FIG. 10 is a side view showing a second embodiment of the steering column device according to the present invention.
11 is a side view showing an adjustment state in which the tightening lever is released in the steering column device of FIG.
12 is a side view showing a state at the time of a collision in the steering column device of FIG. 10. FIG.
13 is a cross-sectional view taken along the XIII-XIII position in FIG.
14A and 14B are cross-sectional views taken along the XIV-XIV position in FIG.
FIG. 15 is a side view showing a third embodiment of the steering column device according to the present invention.
FIG. 16 is another example of an EA plate.
FIG. 17 is a side view showing a conventional steering column device.
18 is a cross-sectional view at the position XVIII-XVIII in FIG.
[Explanation of symbols]
10, 40 Steering column device
12 EA plate for tilting (working member)
16 Long hole (moving hole)
17 Case for tilt (case)
21 Telescopic EA plate (working member)
23 Long hole (moving hole)
24 Telescopic Case (Case)
30, 31 Ironing part (Shock absorbing structure)
47 Gear member
51 Steering
53 Steering column
55 Housing
56 Bolt (shaft member)
60 Tightening lever (lever)

Claims

In a steering column apparatus provided with a position adjusting mechanism that varies at least one of a column axial direction position and a column axis tilt angle of a steering column to which a steering wheel is attached,
A housing surrounding and holding the steering column;
A pair of brackets attached to the vehicle body so as to sandwich the steering column and the housing;
A shaft member penetrating the pair of brackets;
A lever that is pivotally supported by the shaft member and applies a tightening force for fixing the housing to the bracket to the position adjustment mechanism through the shaft member;
An impact absorbing structure for absorbing impact on the steering column;
With
The shock absorbing structure is
A working member having a groove and a corrugated ironing portion through which the shaft member passes;
A pair of cases having a long hole through which the shaft member penetrates at a position overlapping the groove of the action member, and sandwiching the corrugated ironing portion of the action member;
The case is fastened by the position adjusting mechanism and fixed to the bracket, and one end of the action member sandwiched by the case is fixed to the steering column or the housing, and an impact is applied to the steering column. And the action member moves relative to the case to absorb the impact .

2. The steering according to claim 1 , wherein the bracket and the case have sawtooth gears that mesh with each other on opposite surfaces, and the case is fixed to the bracket in a state where the sawtooth gears are engaged with each other. Column device.