JPH0712216Y2 - 衝撃吸収ステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車輌の衝突時に運転者を障害から保護するた
めの、衝撃吸収機能を有するステアリング装置、特にコ
ラムおよびステアリング軸を車輌の上下方向に対して角
度調整可能としかつ軸方向にも伸縮自在としたテレスコ
・チルト式ステアリング装置における衝撃吸収ステアリ
ング装置に関する。

〔従来技術〕

従来、チルト機構をもつ衝撃吸収ステアリング装置とし
ては、例えば特開昭60-127285号公報に示されるような
ディスタンスブラケットの締付ボルトとコラム下部の引
掛用爪部との間に蛇腹形あるいは引裂き変形可能とした
形状の衝撃エネルギの吸収体を装着したものが提案され
ている。この従来例の構成を第６図ないし第９図を参照
して説明する。車体部分10に取付部21tにより本体21hを
対面して一対のコラムブラケット21が固着され、該ブラ
ケット21の前記本体21hの下半部にチルト用長穴21aが上
下方向にそれぞれ穿設されており、コラム６の下面に固
着されたディスタンスブラケット22を本体21hで挾持し
ている。ディスタンスブラケット22の両側壁22kに対向
して後方（ハンドル側）に開放したＵ字形切欠き22uが
形成され、該切欠き22uおよびチルト用長穴21aを貫通し
て締付ボルト23が設けられ、該ボルト23のねじ部にチル
トレバー24のナット部24nが螺合され、この締め付けに
よってディスタンスブラケット22をコラムブラケット21
で押圧して固定するようになっている。なお、締付ボル
ト23の棒部23bの頭部23tに接する部分は、コラムブラケ
ット21の厚みよりやや小さい寸法範囲だけ断面が方形に
形成されており、チルト用長穴21aの内面に当接してチ
ルトレバー24による締め付けの際、締付ボルト23の回り
止め部23sとなっている。

衝撃のエネルギ吸収体25は波形あるいは蛇腹状の平板構
造を成し、その一方の端部両側に対面して締付ボルト用
孔25aをそれぞれ穿設した側壁25kを立設し、他方の端部
中央に、コラム６の下面に穿設した引掛け爪26に掛け止
めする掛止用長孔25nを穿設してあり、中央部は波形に
わん曲して形成されたエネルギ吸収部25eとなってお
り、締付ボルト23と引掛け爪26との間に掛け止めされて
いる。

車輌の衝突があったとき、運転者の身体が反動によりハ
ンドル１に衝撃的に当るので、コラプシブルに構成され
ているステアリングシャフト２がコラプス開始し、ハン
ドル１の端面がコラム６の上端面に当り、コラム６が前
下方に押される。このとき、コラム６に固着されている
ディスタンスブラケット22は、後方に開口するＵ字形切
欠き22uに締付ボルト23が嵌められているものであるた
め、コラムブラケット21との間に生じる滑りを妨げな
い。続いてコラム６と共に前進する引掛け爪26がエネル
ギ吸収体25の掛止用長孔25nの前面に当接するので、締
付ボルト23に締付ボルト用の孔25aで結合しているエネ
ルギ吸収体25は第９図に示す如く波形のエネルギ吸収部
25eが延伸され、その塑性変形で衝撃エネルギを吸収す
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

上述のチルト機構用衝撃エネルギ吸収ステアリング装置
は、エネルギ吸収部を車体とコラムブラケットとの間に
設けた形式のもの（例えば特開昭55-68471号公報）に比
べれば、ハンドルからの伝達力をＷ、コラムブラケット
の取付フランジ部と締付ボルト間の距離をＬとしたとき
Ｗ×Ｌなる大きなモーメント荷重がコラム離脱部即ちコ
ラムブラケット21tに作用しないので、最大ピーク荷重
を低減させることができ、それだけ運転者の受ける衝撃
荷重も減少するという利点はあるものの、このような単
なる波形のエネルギ吸収体をディスタンスブラケット22
の締付ボルト23とコラム６側の引掛け爪26との間に掛け
止めするだけでは、走行中の車体の振動等で擦過音や衝
接音が発生する。また、波形の板状部材を衝撃荷重で延
伸させてエネルギ吸収するので、所望のエネルギ吸収特
性が得られにくい。

特に衝撃直後のエネルギ吸収荷重を小さくしその後所望
のカーブに沿って徐々に荷重を増大させていくという吸
収特性に合せたものを得ることがむずかしい。波形のエ
ネルギ吸収体にはその塑性変形の状態を規制する手段が
ないので、コラムの移動ストロークに対してエネルギ吸
収体の塑性変形抵抗が略一定になりにくい、等の問題を
有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、ステアリング軸を回動自在に軸支したステア
リングコラムと、前記コラムに固着されたディスタンス
ブラケットと、該ディスタンスブラケットを介して前記
コラムを車体に固定するコラムブラケットとを有し、前
記ステアリング軸を軸方向に伸縮可能かつ回転伝達可能
な係合構造とし、かつ前記ステアリングコラムの前方部
分を車体に対して傾動可能に支持したステアリング装置
において、前端部が前記コラムブラケット前縁に近接し
て前記コラムに固着され該前端部から中途位置のＵ字形
曲折部に至る上辺部がコラム下側部に接して前方へ延
び、かつ、該Ｕ字形曲折部から前記前端部にかけて漸次
幅広に形成され、下辺部の後端部が長孔を介して前記コ
ラムブラケットから前記ディスタンスブラケットに挿通
された締付ボルトに連結されたカーリングプレートと、
前記コラム側に固着され前記カーリングプレートを収容
してそのＵ字形曲折部の下側を拘束するカーリングプレ
ート曲折部規制用ガイド部材とを有し、前記ディスタン
スブラケットに形成される締付ボルト挿通孔は少なくと
も前記ステアリング軸および前記ステアリングコラムの
伸縮ストロークをこえる長さの、後方に開放された横長
切欠溝となっており、前記カーリングプレートの後端部
の長孔は前記ステアリングコラムの伸縮ストロークに相
当する長さに形成され、前記カーリングプレートは衝撃
時に前記Ｕ字形曲折部がコラム下側部と前記ガイド部材
とに拘束されつつ塑性変形して移動し衝撃エネルギを吸
収するようにしたものである。

〔作用〕

本考案においては、衝突が発生すると、ステアリングコ
ラムの一定以上の移動でステアリングコラムとカーリン
グプレートが係止され、カーリングプレートがステアリ
ングコラムとともに斜め下方へ移動し、カーリングプレ
ート曲折部規制用ガイド部材に規制されつつ塑性変形し
て衝撃エネルギを吸収する。カーリングプレートの塑性
変形部即ちＵ字形曲折部はコラムと前記ガイド部材との
間で拘束されて上下への膨出が規制され、カーリングプ
レートの長さ方向に一定の割合で塑性変形が進行する。
またカーリングプレートはその板幅が長手方向について
塑性変形進行側へ徐々に増大するようになっているの
で、塑性変形部の移動につれて変形荷重が徐々に増加
し、運転者に与える衝撃力をほぼ一定に保って大きなエ
ネルギ吸収をもたらすことができる。またコラムおよび
ステアリング軸はそれぞれテレスコピック構造となって
いるので、チルト構造と相まって運転操作性が向上す
る。

〔実施例〕

次に、本考案を、実施例について図面を参照して説明す
る。

本実施例に適用されるステアリング装置のチルト機構は
第６図および第７図の従来例で説明したものと大略同じ
であり、同じ構成部分には同様の符号を付すにとどめ
て、その詳細な説明は省略する。第２図（ａ），（ｂ）
を参照すれば、ステアリングコラム６に挿通されかつ該
コラムに回転自在に軸支されているステアリング軸２は
ハンドル側のアッパーシャフト2aとステアリングギヤ側
のロアーシャフト2bに分離され、両シャフト2a,2bの端
部どおしがスプライン溝2cによって互いに入子式に係合
し、これによってアッパーシャフト2aがロアーシャフト
2bに対して軸方向に伸縮し得るようになっている。また
ステアリングコラム６はステアリングギヤ側下端部6aが
ロアーブラケット40に挿入されており、このロアーブラ
ケットの内周部とコラム下端外周部との間に弾性のある
球面ブッシュ41が介在されている。42は十字軸継手部で
ある。コラム６はロアーブラケット40から抜け出さない
範囲でステアリング軸２のアッパーシャフト2aとともに
ロアーブラケット40に対して伸縮可能であり、またコラ
ムは球面ブッシュ41を中心にしてチルト動作が可能で、
球面ブッシュ41はこのチルト動作および軸方向伸縮動作
（テレスコ動作）の際のコラムの動きを吸収するように
なっている。なお、ステアリング軸２およびコラム６の
伸縮動作はその伸縮部における摩擦力に打ち勝って手動
操作で行われ、所望の長さ位置で前記摩擦力によりその
位置に保持される。

本実施例のカーリングプレート30は、第１図に示す如
く、一端（後端）がコ字形に形成され、このコ字形部30
aの両腕部にプレート長手方向にのびる長孔31が形成さ
れている。長孔31は前述したステアリングシャフト２お
よびステアリングコラム６の伸縮ストロークに略等しい
長さに形成される。カーリングプレート30の他端（前
端）は、後述の如くステアリングコラムの側部をはさん
で該コラムに固定されるようにコ字形となっており、そ
の前端から後端に至る部分の中途部分がＵ字形に折り返
されている。このＵ字形曲折部32から前記他端のコ字形
部30bまでの部分が塑性変形部30cである。塑性変形部30
cは前記他端のコ字形部30bに隣接した部分でb₂の幅寸法
をもち、これから徐々に幅を減じて中途の折り返し部
（Ｕ字形曲折部32）ではb₁の幅寸法となり、ここから前
記後端のコ字形部30aまでは同一の幅寸法となってい
る。

第２図（ａ）を参照すればステアリングコラム６に固着
されるディスタンスブラケット33は、その両側部に中心
から後方の側縁へ向けてコラム６とほぼ平行に切り欠か
れた切欠溝33aを有している。切欠溝33aの溝長さは、少
なくともステアリング軸２およびステアリングコラム６
の伸縮ストロークをこえる長さを有し、テレスコ操作で
軸２およびコラム６が最大限伸長したときにも後述の締
付ボルト23がこの切欠溝33から抜け出ないようになって
いる。またディスタンスブラケット33をその外側からは
さみ込むように車体部分10に取り付けられるコラムブラ
ケット21には前記ディスタンスブラケット33の切欠溝33
aと交差する上下にのびたチルト用長孔21aが形成され、
これらの切欠溝33aおよびチルト用長孔21aに挿通された
締付ボルト23がカーリングプレート30の後端のコ字形部
30aの長孔31に挿通され、さらに該締付ボルト23の先端
にチルトレバー（図示せず）のナット部（第７図参照）
が螺合されている。衝突の発生しない正常状態では、カ
ーリングプレート30の長孔31は該長孔の前方側縁部に接
するように締付ボルト23が挿入され、この状態で該プレ
ート30の前端のコ字形部30bが第２図（ａ）の如くコラ
ムブラケット21の前縁に近接してコラム６に溶接等で固
着されている。

カーリングプレート30の前記塑性変形部30cの位置でコ
ラム６の両側部に、図示実施例ではコ字形のカーリング
プレート曲折部規制用ガイド部材34が、カーリングプレ
ート30を抱き込むようにして溶接材等により固着されて
いる。カーリングプレート30の後端のコ字形部30aにつ
ながる下側辺部30dは前記ガイド部材34に接し、またそ
の上側辺部即ち塑性変形部30cはコラム６の下側部に当
接しており、これによってカーリングプレート30はその
曲折部の曲率半径Ｒおよび前記下側辺部30dと前記塑性
変形部30cの間隔Ｔが一定に保たれるように規制され
る。

このような構成において、車輌が衝突すると、いわゆる
二次衝突により、コラム６およびカーリングプレート30
がディスタンスブラケット33とともに締付ボルト23に対
して該プレートの長孔31の範囲だけ前方へ移動する。さ
らに加わった衝撃により、ディスタンスブラケット33は
その切欠溝33aが締付ボルト23から抜けて前方へ移動
し、同時にコラム６の同方向の移動によりカーリングプ
レート30はその前端のコ字形部30bがコラム６に強く引
張られ、塑性変形部30cが衝撃のエネルギを吸収しつつ
変形して前方へ延伸し、Ｕ字形曲折部32がプレート前端
のコ字形部30dに近接した状態となる。第３図はこのと
きの状態を示したものである。

塑性変形部30cの変形中は前述したようにカーリングプ
レート曲折部規制用ガイド部材34によってＵ字形曲折部
32の曲率は変らないが、カーリングプレートの幅長さは
衝突前のＵ字形曲折部の箇所で最小幅（b₁）となってお
り、プレート前端に曲折部32が移るにつれて徐々に幅長
さは大となり、したがって衝突エネルギの吸収はカーリ
ングプレート30の幅長さ寸法の増加により規定される所
望の増加割合で、しかも確実かつ安定して吸収される。

上述の実施例では、塑性変形中のカーリングプレート30
のＵ字形曲折部32の曲率を一定にし、該プレートの塑性
変形部30cの幅長さを変えて変形荷重が順次増大するよ
うにしたが、本考案はこのような形態に限定されるもの
でなく、曲折部規制用ガイド部材34の下面をコラム６の
長さ方向に傾斜（前方側が拡がるように）させ、衝突初
期にカーリングプレートの曲率半径Ｒが大きく変形が進
むにつれてＲが小さくなるように規制し、これによって
変形荷重の漸増を図ってもよい。曲折部規制用ガイド部
材34は別体でコラム６に固着する以外に、第５図の実施
例のようにディスタンスブラケット35の前端をコラム６
の下面に沿って延在させて、この部分をカーリングプレ
ート規制用のガイド部36としてもよい。その形状も第４
図のようなコ字形のものに限定されない。カーリングプ
レート、ディスタンスブラケット、あるいは曲折部規制
用ガイド部材とステアリングコラムの固着手段も溶接に
限るものでなく、ボルト締め等による固定としてもよ
い。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、ステアリングコラムを、
該コラムに固着したディスタンスブラケットおよび締付
ボルトを介してコラムブラケットを締め付けることによ
り車体に固定し、締付ボルトと螺合するナット部を有す
るチルトレバーによって前記締め付けを解除しコラムを
車体の上下方向に角度調整可能としたチルトステアリン
グ装置において、前記ディスタンスブラケットの締付ボ
ルトと前記コラムとの間に、曲折部規制用ガイド部材で
拘束されたカーリングプレートを設け、該カーリングプ
レートの塑性変形で衝撃エネルギを吸収するようにした
ので、この種のチルトステアリング装置で締付ボルトと
コラム下部の引掛け爪との間に波形または延伸引裂形の
エネルギ吸収体を掛け止めした構成のものとに比べて振
動による音の発生やエネルギ吸収体の製作上のばらつき
によるエネルギ吸収特性のばらつきがなく、安定したエ
ネルギ吸収特性、所望の荷重漸増特性が得られる。また
エネルギ吸収部を車体とのコラムブラケットの取付部分
に設けた従来の腰振りチルトに比べて、衝突時のモーメ
ント荷重が作用しないので最大ピーク荷重を低減させる
ことができ、不慮の衝突時の運転者の受ける荷重、傷害
を減少させ得る。ステアリング軸およびコラムはそれぞ
れ伸縮自在構造となっているので、その伸縮部での摩擦
力によっても衝撃エネルギを吸収でき、チルト構造とと
もに運転操作性の向上が図れる。衝撃吸収のためのステ
アリング装置全体の構造もコンパクトになり、軽量安価
に製作できる等、多くの効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例によるカーリングプレートの
斜視図、第２図（ａ）は本考案の第１の実施例の部分的
な側面図、第２図（ｂ）は本考案におけるステアリング
コラムの下端部の概略的な側面断面図、第３図は第２図
（ａ）に示す実施例でカーリングプレートの塑性変形後
の状態を示す側面図、第４図は第２図のIV-IV線に沿っ
た横断面図、第５図は本考案の第２の実施例の部分的な
側面図、第６図は従来の衝撃エネルギ吸収部をもつチル
トステアリング装置の側面図、第７図は第６図のVII-VI
I線に沿った拡大断面図、第８図は従来の波形のエネル
ギ吸収体をもつステアリング装置の要部の側面断面図、
第９図は第８図のステアリング装置の塑性変形後の状態
を示す側面断面図である。 2a……アッパーシャフト、2b……ロアーシャフト、2c…
…スプライン溝、６……ステアリングコラム、10……車
体部分、21……コラムブラケット、22,33,35……ディス
タンスブラケット、23……締付ボルト、30……カーリン
グプレート、30c……塑性変形部、32……Ｕ字形曲折
部、34……カーリングプレート曲折部規制用ガイド部
材、36……ガイド部、40……ロアーブラケット、41……
球面ブッシュ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリング軸を回動自在に軸支したステ
   アリングコラムと、前記コラムに固着されたディスタン
   スブラケットと、該ディスタンスブラケットを介して前
   記コラムを車体に固定するコラムブラケットとを有し、
   前記ステアリング軸を軸方向に伸縮可能かつ回転伝達可
   能な係合構造とし、かつ前記ステアリングコラムの前方
   部分を車体に対して傾動可能に支持したステアリング装
   置において、前端部が前記コラムブラケット前縁に近接
   して前記コラムに固着され該前端部から中途位置のＵ字
   形曲折部に至る上辺部がコラム下側部に接して前方へ延
   び、かつ、該Ｕ字形曲折部から前記前端部にかけて漸次
   幅広に形成され、下辺部の後端部が長孔を介して前記コ
   ラムブラケットから前記ディスタンスブラケットに挿通
   された締付ボルトに連結されたカーリングプレートと、
   前記コラム側に固着され前記カーリングプレートを収容
   してそのＵ字形曲折部の下側を拘束するカーリングプレ
   ート曲折部規制用ガイド部材とを有し、前記ディスタン
   スブラケットに形成される締付ボルト挿通孔は少なくと
   も前記ステアリング軸および前記ステアリングコラムの
   伸縮ストロークをこえる長さの、後方に開放された横長
   切欠溝となっており、前記カーリングプレートの後端部
   の長孔は前記ステアリングコラムの伸縮ストロークに相
   当する長さに形成され、前記カーリングプレートは衝撃
   時に前記Ｕ字形曲折部がコラム下側部と前記ガイド部材
   とに拘束されつつ塑性変形して移動し衝撃エネルギを吸
   収することを特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。