JPH0796385B2 - 衝撃エネルギー吸収式ステアリングコラム - Google Patents

衝撃エネルギー吸収式ステアリングコラム

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JPH0796385B2
JPH0796385B2 JP63079305A JP7930588A JPH0796385B2 JP H0796385 B2 JPH0796385 B2 JP H0796385B2 JP 63079305 A JP63079305 A JP 63079305A JP 7930588 A JP7930588 A JP 7930588A JP H0796385 B2 JPH0796385 B2 JP H0796385B2
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直樹 杠
善美 山本
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は車両用ステアリングコラムに関し、特にステ
アリングコラムにおける2次衝突時のエネルギー吸収構
造に関するものである。
[従来の技術] 一般に、車両が走行中に衝突事故を起こすと、乗員が慣
性力で車両前部に放り出され、例えば、運転乗員はステ
アリングホイールに激突する所謂2次衝突の危険がある
ため、これを軽減若しくは緩和すべく、アッパークラン
プの一部に切り込みを形成しておき、2次衝突時に、ア
ッパークランプがその切り込みから裂断することによ
り、衝撃エネルギーを消費させるようにしたステアリン
グコラムが知られている(例えば、実開昭52−55535号
公報、実開昭56−19464号公報など)。これらは、車体
な固定したアッパークランプにコラムジャケットが直接
固定されて、コラムジャケットがアッパークランプに対
して上下移動構造をとらず、すなわち、ディスタンスブ
ラケット若しくはチルトブラケットを有さず、ステアリ
ングコラムが上下方向へ回動できない構造のステアリン
グコラムである。この場合、ステアリングコラムに衝撃
荷重が入力されたとき、その切り込みからアッパークラ
ンプが裂断し、ステアリングコラムを固定した部分がス
テアリングコラムの軸方向下方へめくられるがごとく変
形するというものである。
また、チルト式ステアリングコラムに前記切り込みを形
成する構成を採用したものとして、出願人が提供した発
明(特開昭50−60526号)があるが、この発明では、ア
ッパークランプに、上下方向摺動可能に支持されるチル
トブラケットが設けられ、そのチルトブラケットにコラ
ムジャケットを溶接などで一体的に固定し、コラムジャ
ケットを上下動させると、チルトブラケットがアッパー
クランプに沿って上下動できる構成であり、そのチルト
ブラケットとコラムジャケットとの連結部に切り込みが
形成されている。したがって、2次衝突時において、ス
テアリングコラムに衝突の入力があると、その切り込み
を介してチルトブラケットが裂断することにより、衝撃
エネルギーを吸収するというものである。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記アッパークランプ若しくはチルトブ
ラケットの裂断構成によれば、ステアリングコラムに入
力される荷重変位特性は、ばらつき、不安定となる欠点
がある。すなわち、アッパークランプ若しくはチルトブ
ラケットにはコラムジャケットが直接固着されていて、
コラムジャケットに荷重の入力があると、初めに、コラ
ムジャケットとアッパークランプ若しくはチルトブラケ
ットの連結部を介して左右両側壁部を車両前方側へ変形
させるのであるが、コーナー部の曲率が、所定の曲率に
なるまで変化するため、ピーク荷重が出てしまい、滑ら
かで安定したエネルギー吸収特性が得られ難い。すなわ
ち、ステアリングコラムに対する衝撃荷重の入力は、ス
テアリングコラムの軸方向にのみ掛かるのではなく、ス
テアリングコラムの軸線と重なる方向から入力する場合
もあり、この場合、左右コーナー部の曲率が同じでなく
なり、エネルギー吸収特性が変わってしまう。また、一
方のコーナー部が折れてしまった場合、エネルギー吸収
を行うことが出来なくなってしまう。
そこで、この発明は上記のような欠点を除去することを
目的としてなされたものである。
[課題を解決するための手段] この発明は上記課題を解決するため、車体に固定するア
ッパークランプに、コラムジャケットを固定するブラケ
ットを挟持して連結し、該ブラケットは、コラムジャケ
ットを直交して嵌着する立壁部及びその立壁部の両側端
部から直交方向へ所定曲率のアール部を有して延伸する
左右一対の側壁部を有し、該側壁部にはコラムジャケッ
トの近傍で所定長さに形成されたスリットをそれぞれ設
けるとともに、前記アール部にはそれぞれローラーを転
動可能に嵌挿してなる衝撃エネルギー吸収式ステアリン
グコラムを構成したものである。
[作 用] この発明の上記構成によれば、2次衝突時に、ステアリ
ングコラムに衝撃が入力されると、ステアリングコラム
の軸方向移動によりブラケットがスリットから裂断し、
その裂断に伴いアール部がコラムジャケットの側面にガ
イドされてブラケットの側壁部をアッパークランプ内に
巻き込む。この際、アール部にそれぞれ嵌挿したローラ
ーが転動してそのアール部の曲率を一定に保ちながら、
当初と同じ曲率で巻き込み、ついで、側壁部をスリット
から裂断する。かくして、ブラケットの塑性変形作用と
裂断作用で衝撃エネルギーが消耗される。
[実施例] 次に、この発明の実施例を図面に基づき説明する。第1
図及び第2図はこの発明を実施したチルト式ステアリン
グコラムの判断面側面図及び縦断正面図であり、図にお
いて、1はコラムジャケット、2はステアリングシャフ
ト、3はコラムジャケット1を連結固定したチルトブラ
ケット、4はコラムジャケット1を車体に支承させると
ともに、チルトブラケット3は上下方向へ摺動可能に挟
持するアッパークランプである。アッパークランプ4
は、第3図(A),(B),(C)に示したように、両
端部を翼状に延伸させた略U字形の部材であって、その
翼状の両端部の上面部にはボルト挿通孔40,40を穿設
し、そのボルト挿通孔40,40には図示しないボルトを挿
通してインスツルメントパネルの下面などの車体に固定
される。また、このアッパークランプ4の両側壁部41,4
1には、それぞれ長孔42,42が上下方向へ穿設され、か
つ、その長孔42,42の長辺と平行なストッパー43,43が突
設されている。ストッパー43,43は、側壁部41,41に略コ
字形の切り込みを形成し、その切り込まれた部分を内面
に立ち曲げて形成してある。44,45は補強部、46は透か
し部である。一方、チルトブラケット3は、第4図
(A),(B),(C)および第5図に示したように、
傾斜した立壁部30にコラムジャケット1を挿通する小判
形切欠部31を形成し、かつ、立壁部30の両側に所定曲率
のアール部32,33を形成して直交方向に延伸させた略L
形の側壁部33,33を有する平面略コ字形の部材であり、
前記小判形切欠部31にはコラムジャケット1を挿通し、
その円弧部31a,31aを溶接して連結し、その連結部の近
傍には立壁部30と略直交する状態で所定長さのスリット
34,34をそれぞれ形成し、下部にはディスタンス35が補
強部材として連結されるとともに、その下部中心には透
孔36,36がそれぞれ穿設されている。上記スリット34,34
は、ステアリングコラム取付け状態において、乗員の荷
重が水平方向に負荷されるので、水平位置になることが
望ましいものであり、また、その形状は第6図(A)に
示したように三角形のスリット34a、若しくは第6図
(B)に示したように楔形のスリット34bとしてもよ
い。そして、前記アール部32,32にはそれぞれローラー5
0,50が転動可能に嵌挿される。ローラー50は第5図
(B)に示したように、中実のピン51形若しくは中空の
ピン52形のいずれでもよい。また、ローラー50の材質は
金属若しくは樹脂のいずれでもよい。
そして、第1図及び第2図に示したように、このチルト
ブラケット3を、アッパークランプ4に対し上下方向へ
摺動可能にするため、前記角長孔42,42を貫通する締付
けボルト5がチルトブラケット3の透孔36,36を貫通し
て配設され、その締付けボルト5の両端部にはそれぞれ
長孔42,42に嵌合して回り止めをするストッパー6,6が挿
通され、かつ、締付けボルト5の螺部5aにはワッシャー
7を挟み、締付けナット8が螺合している。締付けナッ
ト8にはチルトレバー9が一体に連結されている。この
ようにチルトブラケット3とアッパークランプ4とを組
み付けた状態において、前記ストッパー43,43はチルト
ブラケット3の側壁部33,33の側端面37,37とは当接しな
いで一定の間隔を有するように配設される。なお、コラ
ムジャケット1は、前記チルトブラケット3の立壁部30
に直交して小判形切欠部31を貫通すべく同形の小判形断
面を有し、かつ、ステアリングシャフト2の断面形状も
同形状に形成されている。したがって、コラムジャケッ
ト1とチルトブラケット32,32の側壁部33,33間の距離を
大きく形成することができる。これらコラムジャケット
1及びステアリングシャフト2は、共に軸方向収縮可能
に構成されている。すなわち、コラムジャケット1を構
成するアッパーチューブ10とロアチューブ11の嵌合部に
おいて、アッパーチューブ10の凹入部12がロアチューブ
11の外周面に所定の圧入荷重で圧接し、また、ステアリ
ングシャフト2を構成するアッパーシャフト13とロアシ
ャフト14の嵌合部において、アッパーシャフト13の外周
面に形成した溝15に、ロアシャフト14の内周面に放射状
に複数本植設した樹脂などの剪断ピン16が係合してい
る。ロアシャフト14の下端部は、図示しないが、自在継
手を介してステアリングギヤボックスに連結され、ま
た、アッパーシャフト13の上端部にはステアリングホイ
ールが連結される。
なお、上記実施例において、チルトブラケット3の可及
的なコンパクト化を図るため、コラムジャケット1を断
面小判形とするとともに、チルトブラケット3には小判
形切欠部31を形成したが、小判形に限定する趣旨ではな
く、これらは全円形であってもよい。また、小判形切欠
部31は小判形透孔としてもよい。
上記実施例の作用を説明すると、2次衝突時にステアリ
ングホイールに乗員が衝突し、その衝撃荷重がステアリ
ングコラムに入力されると、アッパークランプ4は車体
に固定されていて車体から離脱できないので、チルトブ
ラケット3がその反力を受けて締付けボルト5を中心と
して第1図において反時計方向へ回動する。チルトブラ
ケット3が反時計方向へ回動すると、第7図に示したよ
うに、その側壁部33,33の側端面37,37がストッパー43,4
3にそれぞれ衝接し、チルトブラケット3の回動は阻止
され、衝撃入力はチルトブラケット3とアッパークラン
プ4の両方で受けられる。そこで、第8図(A),
(B)に示した状態から、同(C),(D)に示したよ
うに、立壁部30がステアリングコラムの軸方向下方へ押
され、アール部32,32をそれぞれ径小に曲げつつアッパ
ークランプ4内で変形し、スリット34,34がそれぞれ裂
断される。スリット34,34が裂断されると、アール部32,
32はコラムジャケット1の平坦な側面及びアッパークラ
ンプ4の側壁部41,41に沿ってガイドされながら巻き込
まれる。このとき、アール部32,32には所定曲率のロー
ラー50,50が転動可能に嵌挿されているので、アール部3
2自体の曲率が小さくなることもなく変形し、当初と同
じ曲率を保ちながら変位する。かくして、側壁部41,41
の塑性変形作用およびスリット34,34の裂断作用で衝撃
荷重が消耗されることになるのである。このようにステ
アリングコラムが軸方向に移動すると、アッパーチュー
ブ10がロアチューブ11に、また、アッパーシャフト13が
剪断ピン16を破壊し、ロアシャフト14にそれぞれ軸方向
で移動してステアリングコラムは収縮する。
[発明の効果] 以上説明したこの発明によれば、車体に固定するアッパ
ークランプに、コラムジャケットを固定するブラケット
を挟持して連結し、該ブラケットは、コラムジャケット
を直交して嵌着する立壁部及びその立壁部の両側端部か
ら直交方向へ所定曲率のアール部を有して延伸する左右
一対の側壁部を有し、該側壁部にはコラムジャケットの
近傍で所定長さに形成されたスリットをそれぞれ設ける
とともに、前記アール部にはそれぞれローラーを転動可
能に嵌挿してなる衝撃エネルギー吸収式ステアリングコ
ラムであるから、所定の曲率を有するアール部がローラ
ーを介して径小にならずに変位できるようにしたため、
荷重変位特性が安定し、2次衝突時の乗員の安全性を高
く保証できる。また、ローラーが転動しながら巻き込む
ように作用するため、衝撃荷重の入力が、コラムジャケ
ットの軸方向に対して横方向へずれたとしても、アール
部の曲率が変わることも、摩擦力が増えることもなく、
常に安定した衝撃エネルギーの吸収性能を有効に発揮で
きる。さらに、アッパークランプに対してコラムジャケ
ットがローラーを介して挟持されるため、横方向の剛性
を高くすることができる、と云う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例を示し、第1図は半断面要部側
面図、第2図は第1図II−II線断面図、第3図はアッパ
ークランプの詳細を示す側面図(A)、平面図(B)及
び正面図(C)、第4図はチルトブラケットの詳細を示
す側面図(A)、平面図(B)及び正面図(C)、第5
図はチルトブラケットの斜視図、第6図(A),(B)
はそれぞれスリットの変形例を示す部分斜視図、第7図
および第8図(A)〜(D)は作用説明図である。 1……コラムジャケット、2……ステアリングシャフ
ト、3……チルトブラケット、4……アッパークラン
プ、5……締付けボルト、9……締付けナット、30……
立壁部、31……小判形切欠部、31a……円弧部、32……
アール部、33,41……側壁部、34,34a,34b……スリッ
ト、35……ディスタンス、36……透孔、37……側端面、
40……ボルト挿通孔、42……長孔、43……ストッパー、
50……ローラー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−55034(JP,A) 特開 昭56−2265(JP,A) 実開 昭60−6670(JP,U) 実開 昭52−55535(JP,U) 実開 昭56−118170(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車体に固定するアッパークランプに、コラ
    ムジャケットを固定するブラケットを挟持して連結し、
    該ブラケットは、コラムジャケットを直交して嵌着する
    立壁部及びその立壁部の両側端部から直交方向へ所定曲
    率のアール部を有して延伸する左右一対の側壁部を有
    し、該側壁部にはコラムジャケットの近傍で所定長さに
    形成されたスリットをそれぞれ設けるとともに、前記ア
    ール部にはそれぞれローラーを転動可能に嵌挿してなる
    ことを特徴とする衝撃エネルギー吸収式ステアリングコ
    ラム。
JP63079305A 1988-03-31 1988-03-31 衝撃エネルギー吸収式ステアリングコラム Expired - Fee Related JPH0796385B2 (ja)

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EP89105632A EP0335397B1 (en) 1988-03-31 1989-03-30 Tilting collapsible steering column
DE89105632T DE68910358T2 (de) 1988-03-31 1989-03-30 Kippbare, zusammenschiebbare Lenksäule.
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