JPH08142877A

JPH08142877A - 衝撃吸収式ステアリングコラムとその製造方法

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Publication number: JPH08142877A
Application number: JP30989794A
Authority: JP
Inventors: Susumu Imagaki; 進今垣; Hiromi Isokawa; 博美磯川; Shuzo Hiragushi; 周三平櫛
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1994-11-18
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1996-06-04
Anticipated expiration: 2020-01-19
Also published as: JP3611885B2

Abstract

(57)【要約】【構成】筒状の第１コラムに筒状の第２コラムが筒状
のスペーサ３を介し圧入される。そのスペーサ３は、合
成樹脂材により形成されると共に外周および内周のうち
の少なくとも一方に形成される複数の突条３ｄを有す
る。その第１コラムの内周および第２コラムの外周のう
ちの少なくとも一方は、それら突条３ｄを介しスペーサ
３に接する。【効果】両コラムの軸方向相対移動に要する荷重を適
正範囲内に設定し、適正に衝撃エネルギーを吸収するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の衝突時において
運転者に作用する衝撃を吸収するために用いられる衝撃
吸収式ステアリングコラムとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】筒状の第１コラムに筒状の第２コラムを
筒状のスペーサを介し圧入し、両コラムの軸方向相対移
動によって衝撃エネルギーを吸収するようにした衝撃吸
収式ステアリングコラムが提案されている（実開平１‐
１７２９６５号公報参照）。そのスペーサにより両コラ
ムが互いにこじれるのを防止し、両コラムの円滑な軸方
向相対移動により衝撃エネルギーの吸収を図るものであ
る。従来、そのスペーサの内周および外周は平坦な円筒
面とされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の衝撃吸収式
ステアリングコラムにおいては、第１コラムへの第２コ
ラムのスペーサを介する圧入荷重が過大になると、両コ
ラムの軸方向相対移動に要する荷重も過大になる。一
方、その圧入荷重が小さくなり過ぎると、両コラムの軸
方向相対移動に要する荷重も小さくなり過ぎる。すなわ
ち、両コラムの軸方向相対移動に要する荷重を適正な範
囲に設定することができなければ、大きな衝撃が運転者
に作用してしまう。

【０００４】そこで、両コラムとスペーサとの間の締め
しろを管理することで、その両コラムの軸方向相対移動
に要する荷重を適正範囲内に設定することが行なわれ
る。すなわち、図１４に示すように、第１コラムの内径
から第２コラムの外径を差し引いた値を２で割ることで
得られる両コラムの間の隙間寸法をＤ１、そのスペーサ
の圧入前の全厚み寸法をＤ２とする場合、その全厚み寸
法と隙間寸法との差Ｄ２−Ｄ１に応じ圧入荷重が変化す
ることから、その差Ｄ２−Ｄ１を管理することで、その
両コラムの軸方向相対移動に要する荷重を適正範囲内に
設定できる。

【０００５】しかし、第１コラムの内径寸法、第２コラ
ムの外径寸法およびスペーサの圧入前の全厚み寸法は、
一定以上の加工公差が必要である。その公差に応じ、両
コラムの間の隙間寸法Ｄ１およびスペーサの圧入前の全
厚み寸法Ｄ２はばらつく。例えば、図１３における実線
は、従来のスペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２が一定で
あるとした場合における、両コラムの間の隙間寸法Ｄ１
の設定値からのばらつきと軸方向相対移動に要する荷重
との関係を示し、両コラムの間の隙間寸法Ｄ１は公差範
囲±δ（例えば±０．０２５ｍｍ程度）でばらつき、そ
のばらつきに応じ荷重がばらつくのを確認できる。これ
は、図１４に示すように、両コラムの間の隙間寸法Ｄ１
が±δの範囲でばらつく場合、そのばらつきに応じスペ
ーサの圧入時の圧縮変形量が変動するためである。その
荷重のばらつきは、実際にはスペーサの全厚み寸法もば
らつくため、図１３に示すよりも大きくなる。特に、そ
のスペーサを合成樹脂材により型成形する場合、成形誤
差が大きくなるため、その荷重を適正範囲内に設定する
ことは困難であった。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ことのできる衝撃吸収式ステアリングコラムとその製造
方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本件第１発明は、筒状の
第１コラムに筒状の第２コラムが筒状のスペーサを介し
圧入されている衝撃吸収式ステアリングコラムにおい
て、そのスペーサは、合成樹脂材により形成されると共
に外周および内周のうちの少なくとも一方に形成される
複数の突条を有し、その第１コラムの内周および第２コ
ラムの外周のうちの少なくとも一方は、それら突条を介
しスペーサに接することを特徴とする。両コラム間に圧
入されているスペーサの突条の高さ寸法は、突条の形成
されていない部分の厚み寸法よりも小さくされているの
が好ましい。

【０００８】本件第２発明は、本件第１発明の衝撃吸収
式ステアリングコラムを製造するに際し、そのスペーサ
の圧入前の全厚み寸法を両コラムの間の隙間寸法よりも
大きくし、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法から突条
の高さ寸法を差し引いた寸法を両コラムの間の隙間寸法
よりも小さくし、各突条を圧縮変形させつつ第１コラム
に第２コラムをスペーサを介し圧入することを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の作用および効果】本件発明によれば、両コラム
とスペーサとの間の締めしろを管理することで、両コラ
ムの軸方向相対移動に要する荷重を適正範囲内に設定す
ることができる。すなわち、図１２に示すように、第１
コラムの内径から第２コラムの外径を差し引いた値を２
で割ることで得られる両コラムの間の隙間寸法をＤ１、
そのスペーサの圧入前の全厚み寸法をＤ２とする場合、
その全厚み寸法と隙間寸法との差Ｄ２−Ｄ１に応じ圧入
荷重が変化し、その圧入荷重は両コラムの軸方向相対移
動に要する荷重に対応する。その両コラムの軸方向相対
移動に要する荷重のばらつきは、その第１コラムの内径
寸法、第２コラムの外径寸法およびスペーサの圧入前の
全厚み寸法の加工公差に応じ、両コラムの間の隙間寸法
Ｄ１およびスペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２がばらつ
いたとしても、従来よりも小さくできる。これは、図１
２に示すように、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ
２を両コラムの間の隙間寸法Ｄ１よりも大きくし、その
スペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２から突条３ｄの高さ
寸法Ｈを差し引いた寸法Ｄ３を両コラムの間の隙間寸法
Ｄ１よりも小さくすることで、スペーサの圧入時の圧縮
変形量が従来よりも小さくなることによる。すなわち、
両コラムの間の隙間寸法Ｄ１が±δの公差範囲でばらつ
いたとしても、そのばらつきによるスペーサの圧入時の
圧縮変形量の変動は、従来のようにスペーサの内外周が
平坦な円筒面である場合よりも小さくなる。これによ
り、両コラムの軸方向相対移動に要する荷重を適正範囲
内に設定し、適正に衝撃エネルギーを吸収することがで
きる。なお、スペーサの圧入前の全厚み寸法Ｄ２がばら
ついたとしても、Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３の関係が成立して適
正に衝撃エネルギーを吸収できるように、スペーサの圧
入前の全厚み寸法Ｄ２および突条３ｄの高さ寸法Ｈは設
定される。

【００１０】両コラム間に圧入されている状態でのスペ
ーサの突条の高さ寸法を、突条の形成されていない部分
の厚み寸法よりも小さくすることで、そのスペーサが合
成樹脂材製で金属等に比べ変形し易いものであっても、
衝撃作用時における突条の変形による両コラムの相対的
な傾きを小さくし、また、その突条の形成されていない
変形し難い部分により両コラムを軸方向相対移動するよ
うに案内できるので、両コラムを円滑に軸方向相対移動
させて適正に衝撃エネルギーを吸収できる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１２】図１〜図６に示す衝撃吸収式ステアリング
コラム１は、筒状の金属製第１コラム２ａと、この第１
コラム２ａに筒状のスペーサ３を介し圧入される金属製
第２コラム２ｂとを備える。その第１コラム２ａは、ベ
アリング４を介し筒状の第１ハンドルシャフト５を支持
する。その第１ハンドルシャフト５の一端にステアリン
グホイール（図示省略）が連結され、他端に第２ハンド
ルシャフト７の一端が挿入され、その第２ハンドルシャ
フト７はベアリング６を介し第２コラム２ｂにより支持
される。そのベアリング４は、第１コラム２ａの内周に
形成された段差と第１ハンドルシャフト５の外周に取り
付けられた止め輪１２とにより、第１コラム２ａと第１
ハンドルシャフト５とに対する軸方向相対移動が規制さ
れる。

【００１３】図２に示すように、その第２ハンドルシャ
フト７の外周に一対の周溝８が形成され、その周溝８に
連通する通孔９が第１ハンドルシャフト５に形成され、
その通孔９と周溝８とに樹脂６０が充填される。衝撃が
作用すると、その樹脂６０が破断され、第１ハンドルシ
ャフト５と第２ハンドルシャフト７とは軸方向相対移動
する。第１ハンドルシャフト５の内周形状と第２ハンド
ルシャフト７の外周形状とは非円形とされることで、第
１ハンドルシャフト５と第２ハンドルシャフト７とは回
転伝達可能に連結されている。

【００１４】その第１コラム２ａにアッパーブラケット
１１が溶接されている。そのアッパーブラケット１１
は、図３、図４、図５（１）に示すように、第１コラム
２ａの径方向外方に延び出る一対の支持部１１ａを有す
る。各支持部１１ａの一端から第１コラム２ａの軸方向
に直角に延び出る側壁部１１ｄと、各側壁部１１ｄの一
端から第１コラム２ａの軸方向に平行に延び出る突出部
１１ｅとを有する。各支持部１１ａに、ステアリングホ
イール側において開口する切欠１１ｂが形成されてい
る。各切欠１１ｂに連結部材２０が挿入されている。図
５の（２）に示すように、各連結部材２０は、各切欠１
１ｂの内面に入り込む上部２０ａと、各切欠１１ｂの周
囲の下面に沿う下部２０ｂとを有する。各支持部１１ａ
の切欠１１ｂの周縁に沿う部分に複数の通孔が形成さ
れ、各通孔に通じる通孔２０ｃが連結部材２０の下部２
０ｂに形成され、それら通孔に合成樹脂製のピン６１が
挿通される。各ピン６１は、各切欠１１ｂの周囲の上面
に沿う保持部材６１′に一体化されている。各連結部材
２０と各保持部材６１′の上面に、板金製プレート６３
が沿わせられ、そのプレート６３と各連結部材２０に形
成される通孔６３′、２０′に、車体側部材４５に植え
込まれるネジ軸４０が挿通される。そのネジ軸４０にね
じ合わされるナット４１と車体側部材４５とで、そのプ
レート６３と保持部材６１′と支持部１１ａと連結部材
２０とが挟み込まれる。なお、そのプレート６３と連結
部材２０の通孔６３′、２０′は、コラム軸方向が長手
方向の長孔とされ、製作誤差による各部材相互の位置ず
れに対応可能とされている。衝撃が作用すると、そのピ
ン６１が破断され、そのアッパーブラケット１１は第１
コラム２ａと共にプレート６３と保持部材６１′と連結
部材２０とに対し相対移動する。

【００１５】各プレート６３は、保持部材６１′と車体
側部材４５とで挟み込まれる上部６３ａと、その上部６
３ａの一端から第１コラム２ａの軸方向に直角に延び出
る中間部６３ｂと、その中間部６３ｂの一端から第１コ
ラム２ａの軸方向に平行に延び出る下部６３ｃとを有す
る。各中間部６３ｂはアッパーブラケット１１の各支持
部１１ａに形成される開口１１ｆに挿入されると共に各
側壁部１１ｄに沿い、各下部６３ｃは突出部１１ｅに沿
う。各下部６３ｃと突出部１１ｅとにリング６４が嵌合
される。これにより、衝撃が作用してアッパーブラケッ
ト１１がプレート６３に対し相対移動すると、そのアッ
パーブラケット１１の開口１１ｆの内面によりプレート
６３の中間部６３ｂが押され、図６に示すように、プレ
ート６３が塑性変形する。

【００１６】図１に示すように、その第２コラム２ｂに
ロアブラケット１０が溶接され、そのロアブラケット１
０を介し第２コラム２ｂは車体に取り付けられる。

【００１７】図７、図８の（１）、（２）に示すよう
に、前記スペーサ３は例えばナイロン等の合成樹脂材に
より円筒形に型成形され、軸方向に沿う割り溝３ａを有
することで径方向に弾性変形可能とされ、また、一端に
内向きに突出するフランジ３ｂを有する。そのフランジ
３ｂは第２コラム２ｂの端面に接する。そのスペーサ３
は、その外周の周方向に間隔をおいた複数の領域に、軸
方向に沿って形成された複数の突条３ｄを有する。その
突条３ｄの形成されていない外周領域３ｅは平坦な円筒
面とされている。これにより、第１コラム２ａの内周面
は各突条３ｄを介しスペーサ３に接する。図８の（３）
に示すように、両コラム２ａ、２ｂ間に圧入された状態
でのスペーサ３の突条３ｄの高さ寸法ｈは、突条３ｄの
形成されていない部分３ｆの厚み寸法Ｄ３よりも小さく
されている。

【００１８】図１２に示すように、そのスペーサ３の圧
入前の全厚み寸法Ｄ２は両コラム２ａ、２ｂの間の隙間
寸法Ｄ１よりも大きく、そのスペーサ３の圧入前の全厚
み寸法２から突条の高さ寸法Ｈを差し引いた寸法Ｄ３は
両コラム２ａ、２ｂの間の隙間寸法Ｄ１よりも小さくさ
れる。その圧入前のスペーサ３は第２コラム２ｂの外周
に嵌合され、その一端のフランジ３ｂは第２コラム２ｂ
の端面に当接される。そのスペーサ３の外周に第１コラ
ム２ａが圧入され、その圧入の際に各突条３ｄが圧縮変
形される。なお、スペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２
がばらついたとしても、Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３の関係が成立
して適正に衝撃エネルギーを吸収できるように、スペー
サ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２および突条３ｄの高さ寸
法Ｈが設定される。

【００１９】上記構成において、車両の衝突により衝撃
力が作用すると、樹脂６０、６１が剪断されて衝撃エネ
ルギーが吸収され、両コラム２ａ、２ｂが軸方向相対移
動することによってプレート６３が塑性変形することで
衝撃エネルギーが吸収され、両コラム２ａ、２ｂを軸方
向相対移動させるのに要する荷重に応じた衝撃エネルギ
ーが吸収される。

【００２０】上記実施例によれば、スペーサ３の圧入前
の全厚み寸法Ｄ２は両コラム２ａ、２ｂの間の隙間寸法
Ｄ１よりも大きく、そのスペーサ３の圧入前の全厚み寸
法Ｄ２から突条３ｄの高さ寸法Ｈを差し引いた寸法Ｄ３
は両コラム２ａ、２ｂの間の隙間寸法Ｄ１よりも小さい
ので、スペーサ３の圧入時における圧縮変形量は、従来
のようにスペーサの内外周が平坦な円筒面である場合よ
りも小さくなる。これにより、加工公差に応じ両コラム
２ａ、２ｂの間の隙間寸法Ｄ１およびスペーサ３の圧入
前の全厚み寸法Ｄ２がばらついたとしても、そのばらつ
きによるスペーサ３の圧入時の圧縮変形量の変動は従来
より小さくなり、その圧入荷重に対応する両コラム２
ａ、２ｂの軸方向相対移動に要する荷重のばらつきも従
来より小さくできる。図１３における２点鎖線は、上記
実施例のスペーサ３の圧入前の全厚み寸法Ｄ２が一定で
あるとした場合における、両コラム２ａ、２ｂ間の隙間
寸法Ｄ１の設定値からのばらつきと軸方向相対移動に要
する荷重との関係を示し、その隙間寸法Ｄ１のばらつき
に対する荷重のばらつきは、実線で示した従来のスペー
サの荷重のばらつきよりも小さくなるのを確認できる。
これにより、両コラム２ａ、２ｂの軸方向相対移動に要
する荷重を適正範囲内に設定し、適正に衝撃エネルギー
を吸収できる。

【００２１】また、両コラム２ａ、２ｂ間に圧入されて
いる状態でのスペーサ３の突条３ｄの高さ寸法ｈを、突
条３ｄの形成されていない部分３ｆの厚み寸法Ｄ３より
も小さくすることで、そのスペーサ３が合成樹脂材製で
金属等に比べ変形し易いものであっても、衝撃作用時に
おける突条３ｄの変形による両コラム２ａ、２ｂの相対
的な傾きを小さくし、また、その突条３ｄの形成されて
いない変形し難い部分３ｆにより両コラム２ａ、２ｂを
軸方向相対移動するように案内できるので、両コラム２
ａ、２ｂを円滑に軸方向相対移動させて適正に衝撃エネ
ルギーを吸収できる。

【００２２】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、上記実施例ではスペーサ３を円筒形状とし
たが、図９に示すように、円筒形の一端において開口す
る複数の切欠３ｇを有する形状とし、その切欠３ｇを除
く外周全域に突条３ｄを設けてもよい。また、上記実施
例では円筒形のスペーサ３の外周の周方向に間隔をおい
た複数の領域に突条３ｄを形成したが、図１０に示すよ
うに、外周の全領域に突条３ｄを形成してもよい。な
お、この場合はスペーサ３の圧入時の圧縮変形量は従来
よりは少ないが上記実施例よりも多くなるため、図１３
において破線で示すように、両コラム２ａ、２ｂ間の隙
間寸法Ｄ１の設定値からのばらつきに対する両コラム２
ａ、２ｂの軸方向相対移動に要する荷重のばらつきは、
実線で示した従来のスペーサよりも小さくなるが、上記
実施例よりは大きくなる。また、上記実施例ではスペー
サ３の一端から内向きに突出するフランジ３ｂを第２コ
ラム２ｂの端面に当接させたが、図１１に示すように、
スペーサ３の一端から外向きに突出するフランジ３ｈを
第１コラム２ａの端面に当接させてもよく、この場合、
突条はスペーサ３の内周に設ける。また、スペーサ３の
内周と外周の両方に突条を設けてもよい。また、上記実
施例ではスペーサ３の軸方向に沿って突条３ｄを設けた
が、スペーサの周方向に沿って突条を設けてもよい。ま
た、上記実施例ではスペーサ３の突条３ｄの断面形状が
略三角形のものについて説明したが、その断面形状を略
台形としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のステアリングコラムの断面図

【図２】そのステアリングコラムの部分断面図

【図３】そのステアリングコラムの部分側面図

【図４】そのステアリングコラムの部分平面図

【図５】そのステアリングコラムの（１）は部分断面
図、（２）は連結部材と保持部材の斜視図

【図６】そのステアリングコラムの衝撃作用後の側面図

【図７】そのステアリングコラムのスペーサの斜視図

【図８】そのスペーサの（１）は縦断面図、（２）は横
断面図、（３）は両コラム間への圧入状態での部分断面
図

【図９】本発明の変形例のスペーサの斜視図

【図１０】本発明の変形例のスペーサの斜視図

【図１１】本発明の変形例のステアリングコラムの部分
断面図

【図１２】本発明のステアリングコラムの作用説明図

【図１３】両コラム間の隙間のばらつきと両コラムを軸
方向相対移動させるのに要する荷重との関係を示す図

【図１４】従来のステアリングコラムの作用説明図

【符号の説明】

２ａ第１コラム２ｂ第２コラム３スペーサ３ｄ突条

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の第１コラムに筒状の第２コラムが
筒状のスペーサを介し圧入されている衝撃吸収式ステア
リングコラムにおいて、そのスペーサは、合成樹脂材に
より形成されると共に外周および内周のうちの少なくと
も一方に形成される複数の突条を有し、その第１コラム
の内周および第２コラムの外周のうちの少なくとも一方
は、それら突条を介しスペーサに接することを特徴とす
る衝撃吸収式ステアリングコラム。
【請求項２】両コラム間に圧入されているスペーサの
突条の高さ寸法は、突条の形成されていない部分の厚み
寸法よりも小さくされている請求項１に記載の衝撃吸収
式ステアリングコラム。
【請求項３】請求項１または２に記載の衝撃吸収式ス
テアリングコラムを製造するに際し、そのスペーサの圧
入前の全厚み寸法を両コラムの間の隙間寸法よりも大き
くし、そのスペーサの圧入前の全厚み寸法から突条の高
さ寸法を差し引いた寸法を両コラムの間の隙間寸法より
も小さくし、各突条を圧縮変形させつつ第１コラムに第
２コラムをスペーサを介し圧入することを特徴とする衝
撃吸収式ステアリングコラムの製造方法。