JPH018455Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、自動車のステアリング装置、詳し
くは、事故時に運転者がステアリングホイールに
二次衝突したときの衝突エネルギーを吸収して、
運転者に対する衝撃を緩和しうるエネルギー吸収
ステアリング装置に関するものである。

エネルギー吸収ステアリング装置には、エネル
ギー吸収能力が付与される部材、例えば、ステア
リングシヤフト、コラムチユーブ、コラムブラケ
ツトなどにより、いくつものエネルギー吸収方式
が案出されているが、この考案が対象とするステ
アリング装置は、車体側にコラムチユーブを支持
するコラムブラケツトにエネルギー吸収能力をも
たせたエネルギー吸収方式を採用するものであ
る。

従来、この種のステアリング装置には、特公昭
55−22309号公報に開示されたものがある。これ
は、コラムブラケツトの主部に対し、それに一体
形成されたコラム支持部が曲げ変形することによ
り、衝突エネルギーの吸収を行うようになつてい
る。この装置によると、コラムブラケツトの主部
は衝突エネルギーによる変形をともなわないよう
に車体側に強固に固定されているため、エネルギ
ー吸収はコラム支持部のみに課せられることにな
る。しかし、このコラム支持部によるエネルギー
吸収量（変形ストロークおよび変形荷重）は、そ
の支持部の形状によつておのずと制約を受けるた
め、ある程度以上の大きなエネルギー吸収量を希
望することに無理があつた。また、変形ストロー
クを増大するためには、曲げ変形部とコラムチユ
ーブとの間隔を大きくすれば良いが、仮りにそう
すると、コラムチユーブに対する支持剛性が低下
してしまうとともに変形荷重も低下して、エネル
ギー吸収能力を満足できなくなるうえ、コラムチ
ユーブに対する支持剛性の低下に伴い同チユーブ
の振動が起こり易く、実用的でない。また、その
装置の変形部位も一箇所に限られるため、エネル
ギー吸収時の変形荷重の安定性に欠けていた。

そこで、この考案が目的とすることは、上記し
た従来の欠点に鑑みて、車体側にコラムチユーブ
を支持するコラムブラケツトのエネルギー吸収量
を可及的に増大するとともに、変形部位を増加さ
せてエネルギー吸収時の変形荷重の安定化を図る
ことのできるエネルギー吸収ステアリング装置を
提供することである。

上記した目的を達成するためのこの考案は、車
体側にコラムチユーブをコラムブラケツトにより
支持し、このコラムチユーブの中にはステアリン
グホイールの回転をステアリングギヤへ伝達する
ためのステアリングシヤフトを回転可能に内装し
てなるステアリング装置であつて、前記コラムブ
ラケツトを、略Ｕ字形に形成されかつその左右端
部が車体側に固定された第１の変形ブラケツト
と、中央にコラムチユーブを挿設しうる開口をも
つ略Ｓ字形に形成されたコラム支持部の下部に連
設した固定部が第１の変形ブラケツトの下面上に
固着されるとともに前記コラム支持部の上部に連
設したコラム取付け部がコラムチユーブの上側に
固着された第２の変形ブラケツトとで構成し、第
１の変形ブラケツトにおける車体側に対する左右
の取付け部分を変形部に設定し、第２の変形ブラ
ケツトにおけるコラム支持部と固定部との連設部
分に下部変形部を設定するとともに、コラム支持
部とコラム取付け部との連設部分に上部変形部を
設定したものである。

以下、この考案の一実施例を図面にしたがつて
説明する。エネルギー吸収ステアリング装置を側
面で示した第１図において、車体側に取付けられ
たサポートブラケツト１の下部には補助ブラケツ
ト２が固着されている。この補助ブラケツト２に
は、クランプ片３がコラムチユーブ４の下部を抱
持した状態でボルト（図示しない）によつて締着
されている。コラムチユーブ４の中にはステアリ
ングシヤフト５がベアリング６およびブツシユ７
を介して回転可能に支持されている。ステアリン
グシヤフト５は、コラムチユーブ４の中におい
て、アツパシヤフト８とロワシヤフト９とに二分
割され、両シヤフト８，９の相互端がセレーシヨ
ンなどの結合手段により回転トルクの伝達を可能
にかつ短縮可能に連結されて成る。ステアリング
シヤフト５のアツパシヤフト８の先端（上端部）
はコラムチユーブ４より上方へ突出され、この先
端にステアリングホイール１０が取付けられてい
る。また、ロワシヤフト９の先端（下端部）はコ
ラムチユーブ４より下方へ突出され、この先端に
図示しない自在継手およびインタミデイトシヤフ
トなどを介してステアリングギヤに連繋されてい
る。これによつて、ステアリングホイール１０の
回転がステアリングシヤフト５を介してステアリ
ングギヤに伝達される。しかして、前記のコラム
チユーブ４は、補助ブラケツト２とクランプ片３
との間に、ステアリングホイール１０側からその
軸方向へ向けて所定値以上の衝撃力（荷重）が加
わつたときに同軸方向へスライドし得るように抱
持されている。このスライド時におけるステアリ
ングシヤフト５は、前記の衝撃力を受けてアツパ
シヤフト８がロワシヤフト９内へ嵌入することに
より短縮する。

次に、前記したコラムチユーブ４の上部をサポ
ートブラケツト１に支持しているコラムブラケツ
ト２０について詳述する。コラムブラケツト２０
の側面を示した第２図、同背面を示した第３図、
同縦断面を示した第４図、同横断面を示した第５
図において、コラムブラケツト２０は第１の変形
ブラケツト２１と第２の変形ブラケツト２２とで
構成されている。第１の変形ブラケツト２１は、
塑性変形可能な帯状金属板が略Ｕ字形に折曲さ
れ、さらに、その左右端にボルト孔２４をもつ取
付けフランジ２３，２３が設けられるとともに、
その前後縁に補強フランジ２５，２５が外方へ折
曲されている。また、第１の変形ブラケツト２１
はその上下方向の中央部において上部に対し下部
が前方へ位置ずれ状態となるように曲がつてい
る。上記した第１の変形ブラケツト２１の展開図
を第６図に示した。第６図中の一点鎖線は主な折
曲げ線を示している。上記した第１の変形ブラケ
ツト２１は車体側のサポートブラケツト１に左右
のボルト孔２４，２４を介して固定ボルト２６，
２６で固着されており、その取付け部分が変形部
２７に設定されている。この第１の変形ブラケツ
ト２１内に支持される第２の変形ブラケツト２２
は、塑成変形可能な金属板が折曲され、中央部の
コラム支持部２９と、その下部の固定部２８と、
コラム支持部２９の上部のコラム取付け部３０と
からなる略Ｓ字形に形成されている。固定部２８
は帯状をなしかつその両端が上方へ向けて折曲さ
れており、第１の変形ブラケツト２１の下面上に
沿う形状になつている。固定部２８の両端および
中央部が第１の変形ブラケツト２１に溶接３１〜
３２によつて固着されており、第２の変形ブラケ
ツト２２が第１の変形ブラケツト２１にて支持さ
れている。固定部２８の後縁に連設されたコラム
支持部２９は、後上方へ向けて斜状に立上げられ
ていて、その中央部にはコラムチユーブ４が挿通
される開口３３が開けられている。開口３３の口
縁には左右のリツプ３４，３４および下のリツプ
３５がそれぞれ後方へ向けて突出されている。こ
の開口３３にコラムチユーブ４が挿通され、同チ
ユーブ４が各リツプ３４，３５の面接触にて支持
されるとともに、同チユーブ４の上面と開口３３
上縁との間に隙間CLが形成されている。コラム
支持部２９の左右側部には縦方向に補強リブ３
６，３６が形成されている。コラム支持部２９の
上縁に連設されたコラム取付け部３０は後下方へ
向けて斜状に折曲され、その先端３７がコラムチ
ユーブ４の上面に沿う形状に形成されている。こ
のコラム取付け部３０の先端３７がコラムチユー
ブ４の上面に溶接３８により固着されている。上
記した第２の変形ブラケツト２２の展開図を第７
図に示した。第７図中の一点鎖線は主な折曲げ線
を示している。しかして、第２の変形ブラケツト
２２は、固定部２８とコラム支持部２９との連設
部分が下部変形部３９に設定されるとともにコラ
ム支持部２９とコラム取付け部３０との連設部分
が上部変形部４０に設定されている。

上記したエネルギー吸収ステアリング装置にお
いて、自動車の正面衝突や追突などの事故によつ
て、運転者がステアリングホイール１０に二次衝
突したときには、その衝突荷重により、ステアリ
ングシヤフト５が短縮するにつれて、ステアリン
グホイール１０が前下方（第１図左下方）へ押動
されていく。このホイール１０の移動とともにコ
ラムチユーブ４も補助ブラケツト２とクランプ片
３との間を、コラムブラケツト２０を変形させな
がら、その軸方向へ移動し、そのコラムブラケツ
ト２０の変形によつて、衝突エネルギーの吸収が
果たされ、このため、運転者に対する衝撃が緩和
される。

次に、コラムブラケツト２０の衝突エネルギー
吸収作用をその変形モデルの一例を挙げて詳述す
る。

コラムチユーブ４からの衝撃荷重は、まず、第
２の変形ブラケツト２２の下部変形部３９におけ
る変形、すなわち、コラム支持部２９が下部変形
部３９をもとに前方（第４図において反時計廻り
方向）へ回動されることによる変形を生じる。こ
の下部変形部３９の変形が進行すると、コラムチ
ユーブ４と第２の変形ブラケツト２２の開口３３
上部とがその相互間の隙間CLが無くなつて当接
することにより、その変形は停止する。すると、
次に、第２の変形ブラケツト２２の上部変形部４
０における変形、すなわち、コラム取付け部３０
が上部変形部４０をもとに後方（第４図において
時計廻り方向）へ回動されることによる変形を生
じる。この第２の変形ブラケツト２２の両変形部
３９，４０の変形に伴なつて、第１の変形ブラケ
ツト２１もその変形部２７における変形、同変形
ブラケツト２１の下部が変形部２７をもとに前方
（第４図において時計廻り方向）へ回動されるこ
とによる変形を生じる。

上記した第１のブラケツト２１の変形部２７、
および第２の変形ブラケツト２２の上下の変形部
３９，４０による協働の変形によつて、前記の衝
突エネルギーの吸収が果たされる。

このコラムブラケツト２０の変形ストロークＳ
と変形荷重Ｆとの関係について述べる。第１の変
形ブラケツト２１の変形部２７におけるその関係
は第８図に示した線図で表わされ、また、第２の
変形ブラケツト２２の両変形部３９，４０におけ
るその関係は第９図に示した線図で表わされる。
したがつて、両変形ブラケツト２１，２２の協働
によるその関係は第１０図に示すような線図で表
わされ、点Ｏ〜点Ａまでは両変形ブラケツト２
１，２２の点Ｏ〜各点ａ１，ａ２までの合成変
形、点Ａ〜点Ｂまでは第２の変形ブラケツト２２
の点ａ２〜点ｂ２の変形、点Ｂ以上は第１の変形
ブラケツト２１のａ１以上の変形を果たしてい
る。このように、変形ストロークＳが両変形ブラ
ケツト２１，２２の合成ストロークによつて増大
されるとともに、変形部の増加により変形荷重Ｆ
をほぼ一定状態（第１０図中点Ａ〜点Ｂの部分参
照）に設定することができる。

また、コラムチユーブ４にその軸心を中心とす
るねじり荷重が加わつたときには、第１の変形ブ
ラケツト２１の内側に第２の変形ブラケツト２２
がそのねじり変形によりその外縁部が当接するの
で、そのねじり荷重に対する剛性も得ることがで
きる。

また、第２の変形ブラケツト２２のリツプ３４
〜３５により、開口３３に対するコラムチユーブ
４のこじれが防止される。また、コラムチユーブ
４と第２の変形ブラケツト２２の開口３３との間
に隙間CLをもたせたことにより、エネルギー吸
収時におけるコラムチユーブ４と第２の変形ブラ
ケツト２２との干渉を可及的に防止することがで
き、エネルギー吸収に係る第２の変形ブラケツト
２２の変形ストロークを増大するとともに変形荷
重の安定化することに寄与し得る。

なお、第１の変形ブラケツト２１および第２の
変形ブラケツト２２の各変形部２７，３９，４０
における変形順序、変形荷重の大小などについて
の設定は、設計上、適宜選定されるものである。

すなわち、この考案によれば、車体側にコラム
チユーブを支持するためのコラムブラケツトを、
略Ｕ字形に形成されかつその左右端部が車体側に
固定された第１の変形ブラケツトと、中央にコラ
ムチユーブを挿設しうる開口をもつ略Ｓ字形に形
成されたコラム支持部の下部に連設した固定部が
第１の変形ブラケツトの下面上に固着されるとと
もに前記コラム支持部の上部に連設したコラム取
付け部がコラムチユーブの上側に固着された第２
の変形ブラケツトとで構成し、第１の変形ブラケ
ツトにおける車体側に対する左右の取付け部分を
変形部に設定し、第２の変形ブラケツトにおける
コラム支持部と固定部との連設部分に下部変形部
を設定するとともに、コラム支持部とコラム取付
け部との連設部分に上部変形部を設定したことに
より、変形部位を第１の変形ブラケツトの左右の
変形部及び第２の変形ブラケツトの上下の両変形
部の計４か所と多くすることができるため、従来
のものに比し、衝突エネルギーの吸収に係る変形
ストロークを長くしかつ変形荷重を大きくして、
エネルギー吸収量を増大することができるととも
に、第１の変形ブラケツトの左右の変形部と第２
の変形ブラケツトの上下の両変形部を特定位置に
設定したことにより、変形荷重の安定化を図るこ
とができ、また、両ブラケツトの各変形部の変形
荷重を変えることにより、エネルギー吸収特性を
多様に変化させることができ、設計自由度も増大
されるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１
図はエネルギー吸収ステアリング装置の右側面
図。第２図は第１図のコラムブラケツトの拡大
図、第３図はコラムブラケツトをステアリングホ
イール側から見た拡大図、第４図は第３図の−
線断面図、第５図は第２図の−Ｖ線断面図、
第６図は第１の変形ブラケツトの展開図、第７図
は第２の変形ブラケツトの展開図、第８図〜第１
０図は変形ストロークと変形荷重との関係を示す
線図で、第８図は第１の変形ブラケツトに係る線
図、第９図は第２の変形ブラケツトに係る線図、
第１０図はコラムブラケツトに係る線図である。 １……車体側サポートブラケツト、４……コラ
ムチユーブ、５……ステアリングシヤフト、１０
……ステアリングホイール、２０……コラムブラ
ケツト、２１……第１の変形ブラケツト、２２…
…第２の変形ブラケツト、２７……変形部、３３
……開口、３９……下部変形部、４０……上部変
形部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車体側にコラムチユーブをコラムブラケツトに
   より支持し、このコラムチユーブの中にはステア
   リングホイールの回転をステアリングギヤへ伝達
   するためのステアリングシヤフトを回転可能に内
   装してなるステアリング装置であつて、前記コラ
   ムブラケツトを、略Ｕ字形に形成されかつその左
   右端部が車体側に固定された第１の変形ブラケツ
   トと、中央にコラムチユーブを挿設しうる開口を
   もつ略Ｓ字形に形成されたコラム支持部の下部に
   連設した固定部が第１の変形ブラケツトの下面上
   に固着されるとともに前記コラム支持部の上部に
   連設したコラム取付け部がコラムチユーブの上側
   に固着された第２の変形ブラケツトとで構成し、
   第１の変形ブラケツトにおける車体側に対する左
   右の取付け部分を変形部に設定し、第２の変形ブ
   ラケツトにおけるコラム支持部と固定部との連設
   部分に下部変形部を設定するとともに、コラム支
   持部とコラム取付け部との連設部分に上部変形部
   を設定したことを特徴とするエネルギー吸収ステ
   アリング装置。