JP2014177267A - 衝撃吸収式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二次衝突の時、ステアリングホイールが前方へ変位する過程においてエネルギ吸収部材２５ｂが塑性変形をする事により衝撃荷重を吸収して、運転者保護を図る。
【解決手段】前記エネルギ吸収部材２５ｂは、金属製プレートから成り、中央部に設けられた基端部２６ｂと、この基端部２６ｂの両端から連続する左右１対の折り返し部２７ｂ、２７ｂと、これら両折り返し部２７ｂ、２７ｂから延在して終端する連続する先端部２８ｂ、２８ｂとを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、二次衝突の際に衝撃荷重を吸収しつつ塑性変形する事でステアリングホイールに衝突した運転者の保護を図る衝撃吸収式ステアリング装置用エネルギ吸収部材及び衝撃吸収式ステアリング装置に関する。具体的には、本発明は二次衝突時、ステアリングホイールが前方へ変位する過程においてエネルギ吸収部材により衝撃荷重を吸収して、運転者保護が図れる構造を実現するものである。

自動車用ステアリング装置は、図１０に示す様に構成して、ステアリングホイール１の回転をステアリングギヤユニット２の入力軸３に伝達し、この入力軸３の回転に伴って左右１対のタイロッド４、４を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト５の後端部に支持固定されており、このステアリングシャフト５は、円筒状のステアリングコラム６を軸方向に挿通した状態で、ステアリングコラム６に回転自在に支持されている。又、前記ステアリングシャフト５の前端部は、自在継手７を介して中間シャフト８の後端部に接続し、この中間シャフト８の前端部を、別の自在継手９を介して、前記入力軸３に接続している。尚、この中間シャフト８は、トルクを伝達可能に、且つ、衝撃荷重により全長を収縮可能に構成している。そして、衝突事故の際（次述する一次衝突の際）に、前記ステアリングギヤユニット２の後方への変位に拘らず、前記ステアリングシャフト５を介して前記ステアリングホイール１が後方に向けて変位する（運転者の身体に向けて突き上げられる）事を防止できる様に構成している。

上述の様な操舵装置を組み込んだ自動車が他の自動車等に衝突する衝突事故の際には、他の自動車等に衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体が前記ステアリングホイール１に衝突する、二次衝突が発生する。この二次衝突の際に運転者の身体に加わる衝撃を緩和する為に、ステアリングコラム６を車体に固定した車体側ブラケット１０に対し、前方に向いた大きな力が加わった場合に離脱する様に、係止部材１１と、ボルト若しくはスタッド１２とを介して支持している。

図１１〜１４は、特許文献１に記載の衝撃吸収式ステアリング装置の従来構造の一例を示している。本例の場合、ステアリングコラム６ａの中間部に、十分な剛性を有する鋼板を曲げ形成して成る被支持ブラケット１３を、溶接により固定している。図示の例では、この被支持ブラケット１３は、中間部の取付板部１４の前後両端縁のうち、前端縁を下方に折り曲げる事により前側折り曲げ板部１５を形成し、後端縁中央部を下方に折り曲げる事により後側折り曲げ板部１６を形成している。そして、前記前側折り曲げ板部１５の中央下部に円孔１７を、後側折り曲げ板部１６の下縁に半円形の切り欠き１８を、それぞれ形成している。これら円孔１７及び切り欠き１８の曲率は、前記ステアリングコラム６ａの外周面の曲率とほぼ一致させている。この様な被支持ブラケット１３は、前記円孔１７に前記ステアリングコラム６ａを挿通すると共に前記切り欠き１８をこのステアリングコラム６ａの外周面に突き当て、これら円孔１７及び切り欠き１８の内周縁とステアリングコラム６ａの外周面とを溶接する事により、このステアリングコラム６ａの中間部外周面に固定している。

前記取付板部１４の左右両端部で、前記後側折り曲げ板部１６よりも側方に突出した部分に係止切り欠き１９、１９を、それぞれ前記取付板部１４の後端縁側（図１２の右側）に開口する状態で形成している。そして、前記両係止切り欠き１９、１９の内側に係止部材１１ａ、１１ａを固定している。これら両係止部材１１ａ、１１ａは、合成樹脂を射出成形、或いは軽合金をダイキャスト成形する事により造ったもので、それぞれの左右両側面に係止溝を有する。これら両係止溝の溝底同士の間隔は、前記両係止切り欠き１９、１９の幅に合わせて、前方に向かう程狭くしている。

上述の様な両係止部材１１ａ、１１ａは、それぞれの係止溝と、前記取付板部１４の一部で前記両係止切り欠き１９、１９の周縁部とを係合させる事により、この取付板部１４に対し支持している。又、この取付板部１４の一部で前記両係止切り欠き１９、１９の周縁部に設けられ、これら両係止切り欠き１９、１９に開口した切り欠き２０、２０（後述する本発明の実施の形態の第１例を示す、図５参照）と、前記両係止部材１１ａ、１１ａに形成した小通孔２１、２１とを整合させた状態で、前記各切り欠き２０、２０及びこれら各小通孔２１、２１に掛け渡す様に、合成樹脂製の係止ピン２２、２２を設置（これら各切り欠き及び各小通孔２１、２１内に射出成形）する。この状態で前記両係止部材１１ａ、１１ａが前記取付板部１４に対し、大きな衝撃荷重が加わった場合にのみ後方に離脱する（実際には、前記両係止部材１１ａ、１１ａはそのままの位置に止まり、前記取付板部１４が前記ステアリングコラム６ａと共に前方に変位する）状態で支持される。

そして、前記両係止部材１１ａ、１１ａの中央部に設けた円形の通孔２３、２３を挿通したボルト若しくはスタッド１２によりこれら両係止部材１１ａ、１１ａを、車体側ブラケット１０に対し支持固定する。車体側ブラケット１０は車体側強度部材に固定されているか又は一体である。両係止部材１１ａ、１１ａと前記取付板部１４とは、前記両係止切り欠き１９、１９の周縁部と前記各係止溝との係合、並びに前記各切り欠き２０、２０及び前記各小通孔２１、２１に掛け渡された、合成樹脂製の係止ピン２２、２２により、或る程度大きな強度及び剛性で結合されている。従って、通常時には、前記被支持ブラケット１３が車体に対し、しっかりと支持される。
一方、前記ステアリングコラム６ａの前端部は、車体側強度部材に対し支持固定された前側支持ブラケット２４に、前後方向（図１１の左右方向）の摺動を可能に支持されている。従って、前記ステアリングコラム６ａは車体に対し、前方（図１１〜１２の左側）への強い衝撃が加わった場合に前方への変位を可能として、支持されている。

本例の場合、前記被支持ブラケット１３と前記両係止部材１１ａ、１１ａとの間に、二次衝突時の衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材２５を設けている。このエネルギ吸収部材２５は、塑性変形可能な金属線（針金）を曲げ形成する事により、図１２、図１４に示す様な形状に造られている。前記エネルギ吸収部材２５は、中央部に設けられた基端部２６と、この基端部２６の一端（図１４の上側端）に結合された左右１対の車両前後方向に延びる延在部と、これら延在部に連続する折り返し部２７、２７と、これら両折り返し部２７、２７の他端側から後方に延び（図１１の下側端）先端部２８、２８を経て終端する変形部を備える。前記基端部２６は、直線部２９の両端を前方に直角又は鋭角に折り曲げる事により、大略コ字形に形成されている。又、前記両折り返し部２７、２７はＵ字形に折り曲げられる事により形成されており、前記両先端部２８、２８はこれら両折り返し部２７、２７から延在して連続して設けられ、後方（図１１〜１２の右側）に延出した状態で設けられている。

上述の様なエネルギ吸収部材２５との組み合わせにより、効果的なエネルギ吸収構造を実現すべく、前記被支持ブラケット１３の前端縁部には曲面部３０を、そして前記前側折り曲げ板部１５の左右両側に小通孔３１、３１を、それぞれ形成している。即ち、この前側折り曲げ板部１５の上端縁と前記取付板部１４の前端縁との連続部の断面形状を、半円弧よりも少し小さい程度の円弧形とする事により、前記被支持ブラケット１３の前端縁部に、前記前側折り曲げ板部１５の前側面よりも少し前方に突出する曲面部３０を形成している。
又、この前側折り曲げ板部１５の左右両側にはそれぞれ、前記両エネルギ吸収部材２５、２５を構成する先端部２８、２８を挿通可能な、前記小通孔３１、３１を形成している。

上述した被支持ブラケット１３と前述したエネルギ吸収部材２５とを以下の様に組み合わせる事で、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。
先ず、前記両エネルギ吸収部材２５、２５の先端部２８、２８を、前記両小通孔３１、３１に挿入する。そして、図１１〜１２に示す様に、前記両エネルギ吸収部材２５、２５の基端部２６、２６を、前記両係止部材１１ａ、１１ａの一部で前記取付板部１４の上面から突出した部分に外嵌する。この状態で前記両基端部２６、２６を構成する直線部２９、２９は、前記両係止部材１１ａ、１１ａの後端面に当接若しくは対向する。この様にして前記両エネルギ吸収部材２５、２５を被支持ブラケット１３に装着したならば、前記両係止部材１１ａ、１１ａの通孔２３、２３に前記ボルト若しくはスタッド１２を挿通し、このボルト若しくはスタッド１２を前記車体側ブラケット１０に設けたねじ孔（図示省略）に螺合し更に締め付ける。

上述の様に組み立てられた衝撃吸収式ステアリング装置は次の様に作用して、衝突事故の際に運転者の保護を図る。二次衝突時にはステアリングホイール１（図１０参照）からステアリングシャフト５を介してステアリングコラム６ａに、前方（図１１〜１２の左側）に向かう衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重により前記各係止ピン２２、２２が裂断し、前記両係止部材１１ａ、１１ａが前記両係止切り欠き１９、１９から離脱して、ステアリングコラム６ａが前記被支持ブラケット１３と共に前方に変位する。この時、前記両係止部材１１ａ、１１ａは、前記ボルト若しくはスタッド１２と共に車体に支持されたまま変位しない。従って、前記ステアリングコラム６ａの前方への変位開始に伴い前記被支持ブラケット１３が、前記両係止部材１１ａ、１１ａに対して前方に変位する。そして、この被支持ブラケット１３が、前記曲面部３０と前記両折り返し部２７、２７との間に設定した隙間３２の寸法ｔ（図１１参照）分だけ前方に変位した後は、前記両エネルギ吸収部材２５、２５の折り返し部２７、２７が前記曲面部３０により前方に引っ張られる。

この様にエネルギ吸収部材２５、２５の折り返し部２７、２７が前方に引っ張られると、これら両折り返し部２７、２７が前記曲面部３０により扱かれる事で、前記両エネルギ吸収部材２５、２５が変形する。即ち、前記ステアリングコラム６ａが前方に変位するのに伴って前記各折り返し部２７、２７が、元々形成されていた部分から車両前方に向けて移動する。この様に、これら各折り返し部２７、２７を前方に向けて移動させるべく、前記両エネルギ吸収部材２５、２５を変形させる事により、前記二次衝突に伴う衝撃荷重を吸収して、二次衝突時に於ける運転者の保護が図られる。

上述の様に構成する衝撃吸収式ステアリング装置は、二次衝突時の運転者の保護をより充実させる面から、改良の余地がある。即ち、上述した従来構造の場合、前記被支持ブラケット１３が前記曲面部３０と折り返し部２７、２７との間に設定した隙間３２の寸法ｔ分だけ前方に変位した後、前記両エネルギ吸収部材２５、２５は、前記被支持ブラケット１３の前方への変位に伴い一定量の衝撃荷重を吸収する。運転者の保護をより一層充実させる為には、この衝撃荷重の吸収量を変位開始の初期で小さくして、徐々に大きくするのが好ましい。
尚、エネルギ吸収部材の衝撃荷重の吸収特性を変化させる技術として、特許文献２には金属板に透孔を設ける方法が、特許文献３には金属線に熱処理を施す方法や、断面積を変化させる構造が、それぞれ記載されている。但し、このうちの特許文献２に記載された発明の場合、金属板を使用する為、衝撃荷重の吸収特性を変化させることは容易だが車両への取り付けが、ボルト若しくはスタッドによる通し固定のため、長孔による取り付け時の位置ずれ吸収が困難であり、又、特許文献３に記載された発明の場合には、熱処理条件の設定が難しく、コストが嵩む上に、それだけでは安定した性能を得にくい。更に、単に断面積を変化させる構造の場合には、線材のコストが嵩む。

特許第３４０９５７２号公報 特開２００１−１１４１１３号公報 特開２００８−２３０２６６号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、二次衝突の際に衝撃荷重を吸収しつつ塑性変形する事でステアリングホイールに衝突した運転者の保護を図る衝撃吸収式ステアリング装置に於いて、ワイヤーの様に取り付け自由度が高く且つ生産性の高い素材で構成されるエネルギ吸収部材により衝撃荷重を吸収して、運転者保護を図れ、かつ低コストで実現すべく発明したものである。

本発明の衝撃吸収式ステアリングは、
ステアリングコラムの中間部にこのステアリングコラムの幅方向に亙って固定された被支持ブラケットと、
この被支持ブラケットを車体側強度部材に対して、上記ステアリングコラムに前方に向いた強い衝撃荷重が加わった場合に前方への脱落を自在として係止する為の係止部材と、
上記車体側強度部材に固定の部分と上記ステアリングコラムに固定の部分との間に設けられたエネルギ吸収部材とからなり、
上記エネルギ吸収部材は軸方向に延びる一対の延在部と、該延在部の車両後方側端部で両端部間を接続する基端部と、該延在部の車両前端部で折り返される折り返し部と、該折り返し部から車両後方に向かって延びて終端する変形部とが一体に形成されて成り、上記基端部は、上記係止部材に係止されており、上記折り返し部は上記被支持ブラケットの前端縁の前方に配置されていて、上記強い衝撃荷重が加わり上記ステアリングコラムが上記係止部材から脱落して前方へ移動する時上記折り返し部に上記被支持ブラケットの上記前端縁が作用して上記折り返し部を扱いてこの折り返し部を車両前方に移動させつつ衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
上記エネルギ吸収部材は塑性変形可能な金属製のプレートより造られていることを特徴とする。
本発明のエネルギ吸収装置用エネルギ吸収部材は、ステアリングコラムの中間部にこのステアリングコラムの幅方向に亙って固定された被支持ブラケットと、
この被支持ブラケットを車体側強度部材に対して、上記ステアリングコラムに前方に向いた強い衝撃荷重が加わった場合に前方への脱落を自在として係止する為の係止部材と、
上記車体側強度部材に固定の部分と上記ステアリングコラムに固定の部分との間に設けられたエネルギ吸収部材とからなり、
上記エネルギ吸収部材は軸方向に延びる一対の延在部と、該延在部の車両後方側端部で両端部間を接続する基端部と、該延在部の車両前端部で折り返される折り返し部と、該折り返し部から車両後方に向かって延びて終端する変形部とが一体に形成されて成り、上記基端部は、上記係止部材に係止されており、上記折り返し部は上記被支持ブラケットの前端縁の前方に配置されていて、上記強い衝撃荷重が加わり上記ステアリングコラムが上記係止部材から脱落して前方へ移動する時上記折り返し部に上記被支持ブラケットの上記前端縁が作用して上記折り返し部を扱いてこの折り返し部を車両前方に移動させつつ衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリングコラム装置に使用するために、
上記エネルギ吸収部材は塑性変形可能な金属製のプレートより造られていることを特徴とする。

上述の様に構成する本発明の衝撃吸収式ステアリング装置においては、エネルギ吸収部材は、従来構造の場合と比較して、一体形の金属製のプレート部材となっている。このプレート部材は例えば、平板からプレス機により打ち抜き加工をすれば、簡単に作り込みが可能である。
好ましくは本発明の衝撃吸収式ステアリング装置は、本体固定部の係止部材の外周部へ弾性支持で引っ掛けてワンタッチ取付け設置をする場合、係止部材の取付け孔形状の制約が無く、この取付け孔を車両前後方向に長い長孔とすることにより、車体側取付け寸法誤差を吸収可能で、且つローコストでプレートの製造が出来る。
また好ましくは、エネルギ吸収部材はその基端部に形成した孔を本体固定部の係止部材に引っ掛けて取付ける構成とする場合、係止部材に対して拘束力があり組み付けに際し外れにくい。
また好ましくはエネルギ吸収部材は、折り返し部から先端部にかけて延在する変形部の断面形状が徐々にＶ字形状にすることにより、エネルギ吸収が進行する程に尻上がり的に大きくする事ができる。
さらにまた、好ましくはエネルギ吸収部材は、折り返し部から先端部にかけて延在する変形部の長さを左右で異なるズラした構造にすることにより、エネルギ吸収開始時のピーク荷重の発生を緩和する事ができる。
さらにまた、好ましくはエネルギ吸収部材は、折り返し部から先端部にかけて延在する変形部の長さを左右で異なるズラした構造にし、さらに折り返し部から先端部にかけて延在する変形部の断面形状が徐々にＶ字形状にすることによりより、エネルギ吸収開始時のピーク荷重の発生を緩和するとともにエネルギ吸収が進行する程に尻上がり的に大きくする事ができる。
さらにプレートの材質をアルミ材から炭素鋼板材等へ簡単に材質の変更及び板材の厚さ変更も自由にできるため、必要なエネルギ吸収量に対応する設計変更にも短期間で対応が可能となり二次衝突に伴う衝撃荷重に対する運転者の保護を、より一層充実させる事ができる。

本発明に係る衝撃吸収式ステアリング装置の要部参考例を示す、エネルギ吸収部材と係止部材とを取り付けた状態で示す被支持ブラケットの片半部斜視図。 同じく、側面図。 同じく、エネルギ吸収部材を取り出して示す斜視図。 同じく、エネルギ吸収部材の側面図（Ａ）と、各部の断面図（Ｂ）〜（Ｆ）。 同じく、被支持ブラケットを取り出して示す片半部斜視図。 本発明の一実施の形態の第１例に係る衝撃吸収式ステアリング装置の要部を示す、エネルギ吸収部材の周辺構造を取り出して示す側面図。 同じく、エネルギ吸収部材を取り出して示す斜視図。 本発明の実施の形態の第２例に係る衝撃吸収式ステアリング装置の要部を示す、エネルギ吸収部材の周辺構造を取り出して示す側面図。 図８に示す衝撃吸収式ステアリング装置のエネルギ吸収部材を取り出して示す斜視図。 従来から知られているステアリング装置の一例を、一部を切断した状態で示す側面図。 従来構造の第１例を示す、衝撃吸収式ステアリング装置の側面図。 同じく、図１１の中間部を上方から見た図。 同じく、図１１のＸ−Ｘ断面図。 同じく、図１１のエネルギ吸収部材を取り出して示す斜視図。

［参考例］
図１〜５は、本発明の参考例を示している。本参考例において、衝撃吸収式ステアリング装置の構造は、エネルギ吸収部材を除いて、図８から図１４を参照して上述したものと同じである。尚、本例の特徴は、二次衝突時にエネルギ吸収部材２５ａが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行するに従って徐々に大きくする事で、ステアリングホイール１（図１０参照）に衝突した運転者の身体の保護充実を、より一層図れる構造を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、一部を除き、前述の図１１〜１４に示した構造を含め、従来から知られているステアリングコラムと同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。

本参考例の場合、前記エネルギ吸収部材２５ａは、断面形状が円形の金属線（針金）を曲げ形成すると共に、その一部を押し潰す事により、図３に示す様な形状に造られている。即ち、前記エネルギ吸収部材２５ａは、中央部に設けられた基端部２６ａと、この基端部２６ａの両端（図３の上端）にそれぞれの基端側を連続させた車両前後方向に延びる延在部に連続する左右１対の折り返し部２７ａ、２７ａと、これら両折り返し部２７ａ、２７ａから後方に延び先端側（図２の下端側）にそれぞれ先端部２８ａ、２８ａを経て終端する変形部とを備える。前記基端部２６ａは、直線部２９ａの両端を前方に直角に折り曲げる事により、大略コ字形に形成されている。又、前記両折り返し部２７ａ、２７ａは、Ｕ字形に折り曲げられる事により形成されており、これら両折り返し部２７ａ、２７ａの先端側から連続して、車両前方（図２の左側）に延出した状態で設けられている。
尚、図示の例では、前記両折り返し部２７ａ、２７ａから後方に延びる先端部と前記基端部２６ａとの連続部である延在部を、互いに近付く方向に折り曲げる事により、エネルギ吸収部材２５ａは両折り返し部２７ａ、２７ａの基端部側部分と終端に向かう先端部側部分との間の距離を縮めている。この理由は、後述する様に前記基端部２６ａを係止部材１１ａに外嵌した状態で、これら基端部２６ａと係止部材１１ａとの係合が不用意に外れない様にして、被支持ブラケット１３ａを車体側ブラケット１０（図１０〜１１参照）に取り付ける作業を容易にする為である。

又、前記両折り返し部２７ａ、２７ａから前記両先端部２８ａ、２８ａにかけての部分に潰し加工を施して、前記エネルギ吸収部材２５ａの、扱き部材である曲面部３０に対する（この曲面部３０の径方向に関する）高さｈを、図４に示す如く、前記両折り返し部２７ａ、２７ａから前記両先端部２８ａ、２８ａの後端縁に向かう程徐々に高くしている（ｈ_１＝ｈ_２＜ｈ_３＜ｈ_４）。即ち、前記両折り返し部２７ａ、２７ａから前記両先端部２８ａ、２８ａにかけての部分のうち、二次衝突時にステアリングホイール１が前方に変位するのに伴い前記曲面部３０により初めに扱かれる前記両折り返し部２７ａ、２７ａの潰し量を最も多くしている。そして、前記両先端部２８ａ、２８ａのうち、これら両折り返し部２７ａ、２７ａとの連続部である前端から、自由端である後端に向かう程前記潰し量を徐々に少なくし、前記両先端部２８ａ、２８ａの後端部ではゼロとしている。
要するに、各部の断面積を同じとしたまま、前記高さｈを変化させる事で、曲げ剛性（断面係数）を徐々に高く（大きく）している。尚、この高さｈが小さい部分程、幅が広くなっている。

上述したエネルギ吸収部材２５ａと被支持ブラケット１３ａとを以下の様にして組み合わせる事により、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。先ず、前記エネルギ吸収部材２５ａを構成する先端部２８ａ、２８ａを、前記被支持ブラケット１３ａの前側折り曲げ板部１５ａに設けられた小通孔３１ａ、３１ａにそれぞれ挿入する。これら各小通孔３１ａ、３１ａの内周面は、（これら各小通孔３１ａ、３１ａの形成を容易にする為、部分円筒面状とした四隅を除き）四角筒面としている。そして、図１に示す様に、前記エネルギ吸収部材２５ａの基端部２６ａを、前記係止部材１１ａの一部で取付板部１４の上面から
突出した部分に外嵌する。この状態で前記基端部２６ａを構成する直線部２９ａは、前記係止部材１１ａの後端面に、前記両折り返し部２７ａ、２７ａの内側面は、前記曲面部３０に、それぞれ当接若しくは対向する。

上述の様に構成する本例の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、衝突事故の際の運転者の保護を、前述した従来構造と比較して、より充実させる事ができる。即ち、前記エネルギ吸収部材２５ａのうち、二次衝突の際に曲面部３０により扱かれる部分である、折り返し部２７ａ、２７ａから先端部２８ａ、２８ａにかけての部分の、前記曲面部３０に対する高さｈを、これら両先端部２８ａ、２８ａの後端に向かう程徐々に高くし、曲げ剛性（断面係数）を高く（大きく）している為、前記エネルギ吸収部材２５ａにより吸収される衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行する程徐々に大きくする事ができる。
又、前記両先端部２８ａ、２８ａを挿通した前記各小通孔３１ａ、３１ａの内周面を四角筒面とする事で、前記二次衝突に伴いこれら両先端部２８ａ、２８ａが前方に引っ張られる際に、これら両先端部２８ａ、２８ａと擦れ合う部分である、前記各小通孔３１ａ、３１ａの内周面のうちの上下両面を平坦面としている。この為、前記二次衝突の進行に伴い前記両先端部２８ａ、２８ａが前記各小通孔３１ａ、３１ａを通じて前方に送り出されるのを円滑に行う事ができる。即ち、前記両先端部２８ａ、２８ａのうち、前端から中間部に掛けての部分は幅広となっているので、前記各小通孔３１ａ、３１ａの上下両面が曲
率半径の小さい部分円筒面等とした場合、前記幅広の部分がこれら各小通孔３１ａ、３１ａの端縁に引っ掛かり、前記両先端部２８ａ、２８ａを前方に送り出すのを円滑に行えなくなる可能性がある。本例の場合、前記上下両面が平坦面である為、前記幅広の部分を前記端縁に引っ掛かり難くでき、前記両先端部２８ａ、２８ａを前方に送り出すのを円滑に行う事ができる。

［実施の形態］
以下に述べる本実施の形態において、衝撃吸収式ステアリング装置の構造は、エネルギ吸収部材、係止部材及びエネルギ吸収部材の先端部を係止する部分の構造を除いて、図８から図１４を参照して上述したものと同じである。本例は、二次衝突時にエネルギ吸収部材２５ｂが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間から確実に吸収する事で、ステアリングホイール１（図１０）に衝突した運転者の身体の保護を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１１〜１３に示した構造を含め、エネルギ吸収部材、係止部材及びエネルギ吸収部材の先端部を係止する部分の構造を除いては、従来から知られているステアリングコラム及び衝撃吸収式ステアリング装置と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略もしくは簡略にし、以下本実施の形態の特徴部分を中心に説明する。

図６は、請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合、エネルギ吸収部材２５ｂは、一枚の単純な形状の金属製プレートを加工したものであり、断面形状は矩形の金属板を曲げ形成して図７に示す様な形状に造られている。即ち、前記エネルギ吸収部材２５ｂは、端部に設けられ基端部２６ｂと、この基端部２６ｂの端部にそれぞれの基端側に連続し車両前方に向かって延びる左右1対の幅を持った延在部と該延在部の車両前方側端部で折り返された折り返し部２７ｂ、２７ｂと、これら両折り返し部２７ｂ、２７ｂに同幅で連続して車両後方に向かって延びて先端部２８ｂ、２８ｂを経て終端する変形部とを備えており、先端部２８ｂ、２８ｂは終端近傍部分から終端までプレートの断面形状が徐々にＶ字形状の構造になっている。前記基端部２６ｂは車両前後方向の寸法が他の部分の左右方向の幅寸法よりも大きく、その略中央部に矩形の孔３３を形成している。矩形の項３３は係止部材１１の外周の所定箇所に引っ掛けるに十分な大きさにされている。さらに矩形の孔３３の一部(内側)は切り欠き形成部３４があり、この切欠き形成部３４に係止部材１１ａの外周に引っ掛けることにより、切欠き形成部３４は弾性変形するので、エネルギ吸収部材を所謂弾性支持により支持する。この為係止部材１１ａの通孔２３は車両前後方向に長い長孔とすることが可能である。その結果車両への取り付け時位置ずれ吸収が可能となる。
又、前記両折り返し部２７ｂ、２７ｂは、Ｕ字形に折り曲げられる事により形成されており、これら両折り返し部２７ｂ、２７ｂの先端側から連続して、車両前方に延出した状態で設けられている。

上述したエネルギ吸収部材２５ｂと被支持ブラケット１３ａとを以下の様に組み合わせる事により、衝撃吸収式ステアリング装置を構成する。先ず、前記エネルギ吸収部材２５ｂを構成する先端部２８ｂ、２８ｂを前記支持ブラケット１３ａの前側折り曲げ板部１５ａに設けられた小通孔３１ａ、３１ａにそれぞれ挿入する。これら小通孔３１ａ、３１ａの内周面は本実施形態においては四角筒面としている。そして前記エネルギ吸収部材２５ｂの基端部２６ｂの内側には前記係止部材１１ａに係合する引っ掛け孔３３が設けられており、前記係止部材１１ａ、１１aの一部で前記取付板部１４ａの上面から突出した部分に引っ掛け孔３３を外嵌させる。前記取付板部１４ａと前記エネルギ吸収部材２５ｂを一緒に挟み込み、係止部材１１ａ、１１ａの中央部に設けた通孔２３を挿通した、ボルト若しくはスタッド１２を前記車体側ブラケット１０に設けたねじ孔（図示省略）に螺合し更に締め付けて支持固定する。

上述の様に組み立てられた衝撃吸収式ステアリング装置は次の様に作用して、衝突事故の際に運転者の保護を図る。二次衝突時にはステアリングホイール１（図１０参照）からステアリングシャフト５を介してステアリングコラム６ａに、前方（図１１〜１２の左側）に向かう衝撃荷重が加わる。そして、この衝撃荷重により前記各係止ピン２２、２２が裂断し、前記両係止部材１１ａ、１１ａが前記両係止切り欠き１９、１９から離脱して、ステアリングコラム６ａが前記被支持ブラケット１３と共に前方に変位する。この時、前記両係止部材１１ａ、１１ａは、前記ボルト若しくはスタッド１２と共に車体に支持されたまま変位しない。従って、前記ステアリングコラム６ａの前方への変位開始に伴い前記被支持ブラケット１３ａが、前記両係止部材１１ａ、１１ａに対して前方に変位する。そして、この被支持ブラケット１３ａが、前記曲面部３０と前記両折り返し部２７ｂ、２７ｂとの間に設定した隙間３２ａの寸法ｔ（図６参照）分だけ前方に変位した後は、前記両エネルギ吸収部材２５ｂ、２５ｂの折り返し部２７ｂ、２７ｂが前記曲面部３０により前方に引っ張られる。

この様にエネルギ吸収部材２５ｂ、２５ｂの折り返し部２７ｂ、２７ｂが前方に引っ張られると、これら両折り返し部２７ｂ、２７ｂが前記曲面部３０により扱かれる事で、前記両エネルギ吸収部材２５ｂ、２５ｂが変形する。即ち、前記ステアリングコラム６ａが前方に変位するのに伴って前記各折り返し部２７ｂ、２７ｂが、元々形成されていた部分から車両前方に向けて移動する。この様に、これら各折り返し部２７ｂ、２７ｂを車両前方に向けて移動させるべく、前記両エネルギ吸収部材２５ｂ、２５ｂを変形させる事により、前記二次衝突に伴う衝撃荷重を吸収して、二次衝突時に於ける運転者の保護が図られる。

上述の様に構成する本例の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、衝突事故の際の運転者の保護を、前述した従来構造と比較して、より充実させる事ができる。即ち、前記エネルギ吸収部材２５ｂのうち、二次衝突の際に曲面部３０により扱かれる部分である、折り返し部２７ｂ、２７ｂから先端部２８ｂ、２８ｂにかけての部分の、前記曲面部３０に対する幅を、これら両先端部２８ｂ、２８ｂの断面形状は徐々にＶ字形状になっており、曲げ剛性を高く（大きく）している為、前記エネルギ吸収部材２５ｂにより吸収される衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間に小さくし、この二次衝突が進行する程尻上がり的に大き
くする事ができる。
さらに上記により、コラプスストロークを短くするという効果が期待出来る。その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。

次に、図８及び図９を参照して、本発明の実施の形態の第２例について説明する。本例は、二次衝突時にエネルギ吸収部材２５ｂが吸収する衝撃荷重を、二次衝突の発生の瞬間から確実に吸収する事で、ステアリングホイール１（図１０）に衝突した運転者の身体の保護を実現する点にある。本第２例は、エネルギ吸収部材を除いて、その他の部分の構造及び作用は、前述の本実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略もしくは簡略にし、以下本第２例の特徴部分を中心に説明する。

図８は、請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。
本例の場合、エネルギ吸収部材２５ｂは、一枚の単純な形状の金属製プレートを加工したものであり、断面形状は矩形の金属板を曲げ形成して図９に示す様な形状に造られている。即ち、前記エネルギ吸収部材２５ｂは、端部に設けられた基端部２６ｂと、この基端部２６ｂの端部にそれぞれの基端側を連続させた左右1対の幅を持った折り返し部２７ｂ、２７ｂと、これら両折り返し部２７ｂ、２７ｂに同幅で連続して車両後方に向かって延びて先端部２８ｂ、２８ｂを経て終端する変形部とを備えている。前記基端部２６ｂは車両前後方向の寸法が他の部分の左右方向の幅寸法よりも大きく、その略中央部に矩形の孔３３を形成している。矩形の項３３は係止部材１１の外周の所定箇所に引っ掛けるに十分な大きさにされている。さらに矩形の孔３３の一部(内側)は切り欠き形成部３４があり、この切欠き形成部３４に係止部材１１ａの外周に引っ掛けることにより、切欠き形成部３４は弾性変形するので、エネルギ吸収部材を所謂弾性支持により支持する。この為係止部材１１ａの通孔２３は車両前後方向に長い長孔とすることが可能である。その結果車両への取り付け時位置ずれ吸収が可能となる。
又、前記両折り返し部２７ｂ、２７ｂは、Ｕ字形に折り曲げられる事により形成されており、これら両折り返し部２７ｂ、２７ｂの先端側から連続して、車両前方に延出した状態で設けられている。
更に特徴的には左右１対の折り返し部２７ｂ、２７ｂは、左側と右側で折り返しの位置が互いにズラされた状態で先端部２８ｂ、２８ｂへと連続している。

上述したエネルギ吸収部材２５ｂと被支持ブラケット１３ａとの、衝撃吸収式ステアリング装置への組み付けの仕方は、本発明の実施の形態の第一例の場合と同じであるので説明を省略する。

上述の様に構成する本実施の形態の第２例の衝撃吸収式ステアリング装置によれば、衝突事故の際の運転者の保護を、前述した従来構造と比較して、より充実させる事ができる。即ち、前記エネルギ吸収部材２５ｂのうち、二次衝突の際に曲面部３０により扱かれる部分である、折り返し部２７ｂ、２７ｂから先端部２８ｂ、２８ｂにかけての部分の、前記曲面部３０に対する扱きの開始位置を左・右で互いにズラシてある為、前記エネルギ吸収部材２５ｂによりエネルギ吸収開始時のピーク荷重の発生を緩和する事ができる。
さらに上記により、最適エネルギ吸収特性が得られるという効果が期待出来る。その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例及び本実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の衝撃吸収式ステアリングコラムを実施する場合に、前述した本発明の実施の形態の各例は何れも、ステアリングコラムに固定された被支持ブラケットの取付板部の左右２箇所位置に設けた係止切り欠きと、車体に固定された係止部材とを係合する事で車体に対し前記ステアリングコラムを支持している。
本発明は、この様な構造に限らず、被支持ブラケットの幅方向中央部１箇所位置に設けられた係止切り欠きと、車体に固定された係止部材とを係合する事で、車体に対しステアリングコラムを支持する構造とする事もできる。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングギヤユニット
３ 入力軸
４ タイロッド
５ ステアリングシャフト
６、６ａ ステアリングコラム
７ 自在継手
８ 中間シャフト
９ 自在継手
１０ 車体側ブラケット
１１、１１ａ 係止部材
１２ ボルト若しくはスタッド
１３、１３ａ 被支持ブラケット
１４、１４ａ 取付板部
１５、１５ａ 前側折り曲げ板部
１６ 後側折り曲げ板部
１７ 円孔
１８ 切り欠き
１９ 係止切り欠き
２０ 切り欠き
２１、２１ａ 小通孔
２２ 係止ピン
２３ 通孔
２４ 前側支持ブラケット
２５、２５ａ〜２５ｂ エネルギ吸収部材
２６、２６ａ〜２６ｂ 基端部
２７、２７ａ〜２７ｂ 折り返し部
２８、２８ａ〜２８ｂ 先端部
２９、２９ａ〜２９ｂ 直線部
３０ 曲面部
３１、３１ａ 小通孔
３２、３２ａ 隙間
３３ 引っ掛け孔
３４ 切り欠き形成部

Claims (11)

1. ステアリングコラムの中間部にこのステアリングコラムの幅方向に亙って固定された被支持ブラケットと、
   この被支持ブラケットを車体側強度部材に対して、上記ステアリングコラムに前方に向いた強い衝撃荷重が加わった場合に前方への脱落を自在として係止する為の係止部材と、
   上記車体側強度部材に固定の部分と上記ステアリングコラムに固定の部分との間に設けられたエネルギ吸収部材とからなり、
   上記エネルギ吸収部材は軸方向に延びる一対の延在部と、該延在部の車両後方側端部で両端部間を接続する基端部と、該延在部の車両前端部で折り返される折り返し部と、該折り返し部から車両後方に向かって延びて終端する変形部とが一体に形成されて成り、上記基端部は、上記係止部材に係止されており、上記折り返し部は上記被支持ブラケットの前端縁の前方に配置されていて、上記強い衝撃荷重が加わり上記ステアリングコラムが上記係止部材から脱落して前方へ移動する時上記折り返し部に上記被支持ブラケットの上記前端縁が作用して上記折り返し部を扱いてこの折り返し部を車両前方に移動させつつ衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
   上記エネルギ吸収部材は塑性変形可能な金属製のプレートより造られていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置。
2. 金属製プレートの基端部を上記係止部材に弾性支持する請求項１に記載の衝撃吸収式ステアリング装置。
3. 上記係止部材の車両取付け孔は、コラム軸方向に長孔である請求項２に記載の衝撃吸収式ステアリング装置。
4. 上記基端部の形状は、上記係止部材の外形形状に対し拘束力を持つ請求項１又は請求項２に記載の衝撃吸収式ステアリング装置。
5. 上記金属製プレートの上記変形部の断面形状を徐々にＶ字形状とする請求項１の衝撃吸収式ステアリング装置。
6. 上記金属製プレートの左右１対の上記折り返し部を車両前後方向に互いにズラした形状とする請求項１の衝撃吸収式ステアリング装置。
7. ステアリングコラムの中間部にこのステアリングコラムの幅方向に亙って固定された被支持ブラケットと、
   この被支持ブラケットを車体側強度部材に対して、上記ステアリングコラムに前方に向いた強い衝撃荷重が加わった場合に前方への脱落を自在として係止する為の係止部材と、
   上記車体側強度部材に固定の部分と上記ステアリングコラムに固定の部分との間に設けられたエネルギ吸収部材とからなり、
   上記エネルギ吸収部材は軸方向に延びる一対の延在部と、該延在部の車両後方側端部で両端部間を接続する基端部と、該延在部の車両前端部で折り返される折り返し部と、該折り返し部から車両後方に向かって延びて終端する変形部とが一体に形成されて成り、上記基端部は、上記係止部材に係止されており、上記折り返し部は上記被支持ブラケットの前端縁の前方に配置されていて、上記強い衝撃荷重が加わり上記ステアリングコラムが上記係止部材から脱落して前方へ移動する時上記折り返し部に上記被支持ブラケットの上記前端縁が作用して上記折り返し部を扱いてこの折り返し部を車両前方に移動させつつ衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリングコラム装置に使用するために、
   上記エネルギ吸収部材は塑性変形可能な金属製のプレートより造られていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装置用のエネルギ吸収部材。
8. 金属製プレートの基端部を上記係止部材に弾性支持する請求項７に記載の衝撃吸収式ステアリング装置用のエネルギ吸収部材。
9. 上記基端部の形状は、上記係止部材の外形形状に対し拘束力を持つ請求項７又は請求項８に記載の衝撃吸収式ステアリング装置用のエネルギ吸収部材。
10. 上記金属製プレートの上記変形部の断面形状を徐々にＶ字形状とする請求項７の衝撃吸収式ステアリング装置用のエネルギ吸収部材。
11. 上記金属製プレートの左右１対の上記折り返し部を車両前後方向に互いにズラした形状とする請求項１の衝撃吸収式ステアリング装置用のエネルギ吸収部材。

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