JPH08295251A - 衝撃吸収式ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二次衝突時の衝撃を緩和し、運転者の保護を
有効に図る構造を安価に得る。 【構成】 二次衝突時にはアウターコラム１７が前方に
変位し、エネルギ吸収部材３１の固定端部３４を前方に
引っ張る。スタッド２６は支持ブラケット３に支持され
たまま変位しない。従って、上記固定端部３４の前方へ
の変位に伴って上記エネルギ吸収部材３１の延出部３３
が、スタッド２６でしごかれて塑性変形する。この塑性
変形に要するエネルギの分、ステアリングホイールに衝
突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る衝撃吸収式ステア
リングコラム装置は、ステアリングコラムを衝突時の衝
撃を吸収できる構造とする事により、衝突時に於ける乗
員の生命保護を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の衝突時には、自動車が他の自動
車等と衝突する、所謂一次衝突に続いて、運転者がステ
アリングホイールに衝突する、所謂二次衝突が発生す
る。この二次衝突の際に運転者が受ける衝撃を少なく抑
え、運転者の生命保護を図る事を目的として、一端にス
テアリングホイールを固定するステアリングシャフト
を、強い衝撃が加わった場合に全長が縮まる、所謂コラ
プシブルステアリングシャフトとすると共に、このステ
アリングシャフトを挿通したステアリングコラムを衝撃
吸収式のものとする事が、一般的に行なわれている。

【０００３】この様な目的で使用される衝撃吸収式のス
テアリングコラム装置として従来から、例えば実開平５
−７５０５７号公報に開示されたものが知られている。
この従来から知られた衝撃吸収式ステアリングコラム装
置は、図１２〜１４に示す様に構成されている。ステア
リングコラム１はアウターコラムとインナーコラムとを
テレスコープ状に組み合わせる事で構成され、軸方向に
亙る強い力が加わった場合には全長が縮まる。この様な
ステアリングコラム１の内側にはステアリングシャフト
２を、回転のみ自在に支持している。このステアリング
シャフト２の後端部で、上記ステアリングコラム１の後
端開口から突出した部分には、ステアリングホイール
（図示省略）を固定する。

【０００４】上記ステアリングコラム１を車体に支持す
る為の支持ブラケット３は、左右１対の支持板部４、４
を有する、そして、これら両支持板部４、４により、上
記ステアリングコラム１の中間部下面に溶接固定された
変位側ブラケット５を挟持している。この変位側ブラケ
ット５の左右両側壁には、後端縁（図１２の右端縁）側
が開口した切り欠き６、６を形成している。又、上記各
支持板部４、４の一部でこれら各切り欠き６、６と整合
する部分には、上下方向に長い長孔７、７を、それぞれ
形成している。そして、これら各長孔７、７と切り欠き
６、６とを一方から他方（図１３の右から左）に挿通し
た、結合部材であるアジャストボルト８の他端に、アジ
ャストナット９を螺合させている。このアジャストボル
ト８は、頭部１０と一方の長孔７の側縁との係合によ
り、各長孔７、７に沿って昇降する事はあっても、回転
する事はない。

【０００５】上記アジャストナット９と上記頭部１０と
の間隔は、上記アジャストナット９をチルトレバー１１
（本発明の実施例を示す図１、２、４、５参照）により
回転させる事で変化する。そして、この間隔を変化させ
れば、上記変位側ブラケット５を固定したステアリング
コラム１を、上記支持ブラケット３に対し固定したり、
或は固定を解除して、上記ステアリングホイールの上下
位置の調節を行なえる。

【０００６】更に、上記アジャストボルト８の中間部
で、上記変位側ブラケット５の内側に存在する部分に
は、エネルギ吸収部材１２の後端部（前後は自動車の進
行方向で表わし、図１２、１４の右端部）を外嵌支持し
ている。そして、このエネルギ吸収部材１２の前端部
（図１２、１４の左端部）を、上記ステアリングコラム
１の中間部下面に溶接固定している。従って、上記エネ
ルギ吸収部材１２の後端部は、アジャストボルト８、支
持ブラケット３を介して、衝突時にも変位する事のない
車体に支持され、前端部は、衝突時に前方に変位するス
テアリングコラム１に支持される。

【０００７】このエネルギ吸収部材１２は、可塑性を有
する１枚の金属板を打ち抜き形成する事により、図１４
に示す様な波形形状に造られている。又、このエネルギ
吸収部材１２の後端部に設けた支持部１３には、左右１
対の折り曲げ部１４、１４を形成し、各折り曲げ部１
４、１４に、上記アジャストボルト８を挿通する為の円
孔１５、１５を形成している。更に、上記エネルギ吸収
部材１２の前端部には舌片１６を形成し、この舌片１６
を前記ステアリングコラム３の下面に溶接固定自在とし
ている。

【０００８】上述の様な形状を有するエネルギ吸収部材
１２を、図１２〜１３に示す様にアジャストボルト８と
ステアリングコラム１との間に組み込んで成る、従来の
衝撃吸収式ステアリングコラム装置の場合、衝突事故に
伴う二次衝突により、上記ステアリングコラム１を前方
に押す衝撃力が加わると、エネルギ吸収部材１２が前後
方向に伸びる様に塑性変形しつつ、上記ステアリングコ
ラム１が前方に変位する事を許容する。図１２〜１３に
示した従来構造の場合には、それ以前から知られた構造
に比べて、エネルギ吸収部材１２の変位（伸長）を開始
する為に要する力が、特に大きくなる事がない。この
為、ステアリングコラム１の前方への変位開始は円滑に
行なわれ、二次衝突の瞬間に、運転者の身体に加わる衝
撃力を軽くできる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１２〜１４に示した
従来構造の場合、二次衝突時に於ける運転者の保護の面
からは特に問題ないが、次のの理由でエネルギ吸収部
材１２の製作費が嵩むだけでなく、次のの理由でこの
エネルギ吸収部材１２の組み付け作業が面倒であった。 エネルギ吸収部材１２の形状が複雑である為、プレ
ス型の製作費が嵩む。しかも、このエネルギ吸収部材１
２を鋼板から打ち抜き形成した場合に、多くの廃材が生
じる為、材料の歩留が悪い。 組み付け時には結合部材であるアジャストボルト８
を、それぞれ１対ずつ設けた切り欠き６、６と長孔７、
７と円孔１５、１５とに挿通する必要がある。ところ
が、エネルギ吸収部材１２に設けた円孔１５、１５を上
記切り欠き６、６及び長孔７、７に整合させる作業が面
倒である。

【００１０】上記の理由によるエネルギ吸収部材１２
のコスト上昇と上記の理由による組み付け作業の能率
低下とにより、図１２〜１４に示した衝撃吸収式ステア
リングコラム装置は、全体としてのコストが嵩んでしま
う。本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、こ
の様な事情に鑑みて発明したものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の衝撃吸収式ステ
アリングコラム装置は、前述した従来の衝撃吸収式ステ
アリングコラム装置と同様に、後端にステアリングホイ
ールを固定するステアリングシャフトを挿通自在なステ
アリングコラムと、このステアリングコラムを左右両側
から挟持する１対の支持板部を有し、車体に支持固定さ
れる支持ブラケットと、上記各支持板部に形成された通
孔と、これら各通孔を挿通した状態で上記ステアリング
コラムの中間部を上記支持ブラケットに結合支持する結
合部材と、塑性変形自在な金属板により造られて上記支
持ブラケットと上記ステアリングコラムとの間に設けら
れたエネルギ吸収部材とから構成される。

【００１２】特に、本発明の衝撃吸収式ステアリングコ
ラム装置に於いては、上記エネルギ吸収部材は、上記結
合部材の後側に配置された折り返し部と、この折り返し
部の上端側から連続し、上記結合部材の上面と上記ステ
アリングコラムの下面との間の隙間から前方に延出した
延出部と、上記折り返し部の下端側から連続して上記ス
テアリングコラムに固定された固定端部とを備える。

【００１３】

【作用】上述の様に構成される本発明の衝撃吸収式ステ
アリング装置の作用は次の通りである。二次衝突時には
ステアリングホイールからステアリングシャフトを介し
てステアリングコラムに、前方に向いた荷重が衝撃的に
加わる。そしてこの荷重により、ステアリングコラムの
全部又は一部が前方に変位する。これに対して、支持ブ
ラケット及び結合部材は、車体に支持されたまま変位し
ない。従って、ステアリングコラムの変位開始に伴って
上記結合部材が、ステアリングコラムに対して後方に変
位する（実際には、結合部材が動かずに、ステアリング
コラムが前方に変位する）。同時に、エネルギ吸収部材
の固定端部が、上記ステアリングコラムにより前方に引
っ張られる。

【００１４】この様にエネルギ吸収部材の固定端部が前
方に引っ張られると、このエネルギ吸収部材の折り返し
部が上記結合部材によりしごかれる事で、このエネルギ
吸収部材が塑性変形する。即ち、上記ステアリングコラ
ムが前方に変位するのに伴って上記折り返し部が、元々
形成されていた部分から延出部の先端に向けて移動す
る。この様に、折り返し部を延出部の先端に向けて移動
させるべく、上記エネルギ吸収部材を塑性変形させる事
で、上記二次衝突に伴って運転者の身体からステアリン
グホイールに加えられた衝撃エネルギが吸収される。こ
の結果、運転者の身体に加わる衝撃が緩和され、運転者
の保護が図られる。

【００１５】

【実施例】図１〜８は本発明の第一実施例を示してい
る。ステアリングコラム１は、後半部（図１の右半部）
を構成するアウターコラム１７の前端部（図１の左端
部）と前半部（図１の左半部）を構成するインナーコラ
ム１８の後端部（図１の右端部）とをテレスコープ状に
組み合わせて成る。この様なステアリングコラム１の前
端部は、揺動支持ブラケット１９により、車体に対して
若干の揺動自在に支持される。尚、図示の実施例では、
上記揺動支持ブラケット１９として、金属板の弾性変形
に基づいて上記ステアリングコラム１の前端部を揺動支
持する構造を示している。勿論、従来から周知の様に、
横軸により上記ステアリングコラム１の前端部を揺動支
持する構造を採用する事もできる。

【００１６】この様なステアリングコラム１の内側には
ステアリングシャフト２の前後両端部を、ころ軸受２０
と玉軸受２１とにより支持している。このうちの玉軸受
２１としては、深溝型のものを使用している。従って上
記ステアリングシャフト２は上記ステアリングコラム１
の内側に、回転のみ自在に（軸方向に亙る変位を不能
に）支持されている。上記ステアリングシャフト２の後
端部で、上記ステアリングコラム１の後端開口から突出
した部分には、図示しないステアリングホイールを固定
する。

【００１７】上記ステアリングコラム１を構成するアウ
ターコラム１７の中間部下面には、図６に示す様な形状
を有する変位側ブラケット２２を溶接固定している。鋼
板を折り曲げ形成して成る、この変位側ブラケット２２
は、上記アウターコラム１７の下面に密接する湾曲板部
２３と、この湾曲板部２３の幅方向（図１、２、３、５
の表裏方向、図４の左右方向）両端縁部から下方に折り
曲げられた、左右１対の折り曲げ板部２４、２４とから
成る。そして、これら各折り曲げ板部２４、２４に、後
端縁（図１、２、５の右端縁）側が開口した切り欠き
６、６を形成している。

【００１８】ダッシュボードの下側部分等で車体に支持
固定される支持ブラケット３は、上記変位ブラケット２
２を左右両側から挟持する１対の支持板部４、４を有す
る。そして、これら各支持板部４、４の上端縁から左右
反対方向に折り曲げられた取付板部２５、２５を、図示
しないボルト等により車体に支持固定する。この様な支
持ブラケット３を構成する上記各支持板部４、４には、
前記揺動支持ブラケット１９による揺動中心をその中心
とする、円弧形の長孔７、７を形成している。これら各
長孔７、７が、特許請求の範囲に記載した通孔に相当す
る。

【００１９】これら各長孔７、７と上記各切り欠き６、
６とには、結合部材であるスタッド２６を挿通してい
る。このスタッド２６の一端部（図４の右端部）には互
いに平行な１対の平坦部２７を形成すると共に、この平
坦部２７と一方（図４の右方）の支持板部４に形成した
長孔７の側縁とを係合させて、このスタッド２６の回転
防止を図っている。又、このスタッド２６の一端部で上
記一方の支持板部４の外側面から突出した部分には、ナ
ット２８を螺合させている。組み付け調整作業を完了し
た状態でこのナット２８に形成した筒部２９の一部は、
上記平坦部２７に向けてかしめ付ける。従って、組み付
け調整作業完了後には、このナット２８がスタッド２６
に対して回転する事はない。一方、上記スタッド２６の
他端部（図４の左端部）で、他方（図４の左方）の支持
板部４の外側面から突出した部分には、チルトレバー１
１の基端部に形成したねじ孔３０を螺合させている。上
記ナット２８の内側面（図４の左側面）とこのチルトレ
バー１１の基端部内側面（図４の右側面）との間隔は、
上記チルトレバー１１の操作により拡縮自在である。従
って、前述した従来構造と同様の作用によりステアリン
グコラム１をその前端部を中心に揺動させて、ステアリ
ングホイールの高さ位置を調節自在である。

【００２０】更に、前記支持ブラケット３と上記ステア
リングコラム１に固定した変位側ブラケット２２との間
には、軟鋼板等の塑性変形自在な金属板により図７に示
す様な形状に造られた、エネルギ吸収部材３１を設けて
いる。このエネルギ吸収部材３１は、Ｕ字形の折り返し
部３２と、この折り返し部３２の上端側から連続する延
出部３３と、上記折り返し部３２の下端側から連続する
固定端部３４とを備える。この固定端部３４は断面Ｌ字
形に形成されており、その両端部を上記エネルギ吸収部
材３１の本体部分の左右両側縁よりも幅方向外方に突出
させている。

【００２１】この様に構成されるエネルギ吸収部材３１
と前記変位側ブラケット２２とは、図８に示す様に組み
合わされる。即ち、上記固定端部３４の左右両端縁を、
変位側ブラケット２２を構成する折り曲げ板部２４、２
４の内側面で、切り欠き６、６の奥端よりも少し前側部
分に突き合わせ、この突き合わせ部分を溶接する。この
状態で上記折り返し部３２は、上記各切り欠き６、６の
奥端よりも少し後側に位置する。そして、これら折り返
し部３２の内側面と各切り欠き６、６の奥端との間に、
前記スタッド２６が挿通自在な空間３５が形成される。

【００２２】この図８に示す様に組み合わされたエネル
ギ吸収部材３１と前記変位側ブラケット２２とは、前述
の図１、２、４に示す様に、ステアリングコラム１を構
成するアウターコラム１７の下面に、変位側ブラケット
２２をアウターコラム１７の下面に溶接する事で結合す
る。そして、上記空間３５に上記スタッド２６を挿通
し、衝撃吸収式ステアリングコラム装置を構成する。こ
の様に衝撃吸収式ステアリングコラム装置を構成した状
態で、上記折り返し部３２は上記スタッド２６の後側
（図１〜２の右側）に配置される。又、前記延出部３３
は、上記スタッド２６の上面と上記変位側ブラケット２
２を構成する湾曲板部２３の下面との間の隙間３６から
前方に延出する。又、上記固定端部３４は、上記折り返
し部３２の下端側から連続して、上記スタッド２６より
も前側（図１〜２の左側）部分で上記変位側ブラケット
２２に固定される。

【００２３】上述の様に構成される本発明の衝撃吸収式
ステアリング装置の作用は次の通りである。二次衝突時
には、図示しないステアリングホイールからステアリン
グシャフト２に伝わった前方に向いた荷重が、深溝型の
玉軸受２１を介してステアリングコラム１を構成するア
ウターコラム１７に衝撃的に加わる。そしてこの荷重に
より、上記アウターコラム１７の前端部内周面がインナ
ーコラム１８の外周面に対して摺動し、上記ステアリン
グコラム１の全長が縮まる。この様にステアリングコラ
ム１の全長が縮まる際、このステアリングコラム１の一
部であるアウターコラム１７が前方に変位する。これに
対して、支持ブラケット３及びスタッド２６は、車体に
支持されたまま変位しない。従って、上記アウターコラ
ム１７の変位開始に伴って上記スタッド２６が、上記変
位側ブラケット２２に形成した切り欠き６、６から後方
に抜け出る（実際には、スタッド２６が動かずに、変位
側ブラケット２２が前方に変位する）。同時に、エネル
ギ吸収部材３１の固定端部３４が、上記アウターコラム
１７に固定した変位側ブラケット２２により前方に引っ
張られる。

【００２４】この様にエネルギ吸収部材３１の固定端部
３４が前方に引っ張られると、このエネルギ吸収部材３
１の折り返し部３２が上記スタッド２６の中間部外周面
によりしごかれる事で、このエネルギ吸収部材３１が塑
性変形する。即ち、上記変位側ブラケット２２が前方に
変位するのに伴って上記折り返し部３２が、図２に示し
た様な元々形成されていた部分から、図５に示す様に延
出部３３の先端に向けて移動する。この様に、折り返し
部３２を延出部３３の先端に向けて移動させるべく、上
記エネルギ吸収部材３１を塑性変形させる事により、上
記二次衝突に伴って運転者の身体からステアリングホイ
ールに加えられた衝撃エネルギが吸収される。この結
果、運転者の身体に加わる衝撃が緩和され、運転者の保
護が図られる。

【００２５】特に、本発明の衝撃吸収式ステアリングコ
ラム装置の場合には、エネルギ吸収部材３１の形状が単
純である為、打ち抜き成形の為の型の製作費が安く済む
だけでなく、材料の歩留が高くなる。この結果、エネル
ギ吸収部材３１のコストが低減する。又、衝撃吸収式ス
テアリングコラム装置を組み立てるべく、切り欠き６、
６及び長孔７、７にスタッド２６を挿通すると同時に、
エネルギ吸収部材３１を所定位置に装着できる。従っ
て、衝撃吸収式ステアリングコラム装置の組立作業が容
易になり、この面からのコスト低減も図れる。

【００２６】次に、図９〜１０は本発明の第二〜第三実
施例を示している。上述した第一実施例がエネルギ吸収
部材３１を構成する延出部３３の幅寸法を全長に亙り変
化させていないのに対して、これら第二〜第三実施例の
場合には、延出部３３ａ、３３ｂの幅寸法をそれぞれの
長さ方向に亙って変化させている。この様に各延出部３
３ａ、３３ｂの幅寸法を変化させる事で、各エネルギ吸
収部材３１ａ、３１ｂが吸収するエネルギを、アウター
コラム１７（図１、２、４参照）の変位に伴って変化さ
せる事ができる。即ち、第一実施例の場合の様に、延出
部３３の幅寸法が変化しないエネルギ吸収部材３１は、
アウターコラム１７の変位に拘らずほぼ一定のエネルギ
を吸収する。

【００２７】これに対して、図９（Ａ）に示す様に先端
部に向かう程幅寸法が大きくなる延出部３３ａを有する
エネルギ吸収部材３１ａを組み込んだ衝撃吸収式ステア
リングコラム装置の場合には、同図（Ｂ）に示す様に、
アウターコラム１７の変位が増大するに連れて、吸収す
るエネルギが大きくなる。一方、図１０（Ａ）に示す様
に先端部に向かう程幅寸法が小さくなる延出部３３ｂを
有するエネルギ吸収部材３１ｂを組み込んだ衝撃吸収式
ステアリングコラム装置の場合には、同図（Ｂ）に示す
様に、アウターコラム１７の変位が増大するに連れて、
吸収するエネルギが小さくなる。この様に、本発明の衝
撃吸収式ステアリングコラム装置の場合には、変位の進
行と吸収するエネルギの大きさとの関係を任意に設定で
きる。これに対して、前記図１２〜１４に示した従来構
造の場合には、吸収するエネルギの量をほぼ一定にする
か、或は図９（Ｂ）に示す様に次第に大きくする設定の
みが可能である。言い換えれば、従来構造の場合には、
図１０（Ｂ）に示す様に、吸収するエネルギを次第に小
さくする設定は不可能である。

【００２８】次に、図１１は本発明の第四実施例を示し
ている。本実施例の場合には、アウターコラム１７の中
間部にエネルギ吸収部材３１ｃを構成する固定端部３４
ａを直接溶接し、変位側ブラケット２２（図２参照）を
省略している。スタッド等の結合部材は、このエネルギ
吸収部材３１ｃを構成する折り返し部３２と上記固定端
部３４ａとの間の空間３５ａに挿通する。その他の構成
及び作用は、前述した第一〜第三実施例と同様である。

【００２９】

【発明の効果】本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム
装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、二次
衝突時の衝撃を緩和して運転者の保護を有効に図れる構
造を安価に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す側面図。

【図２】図１の右半部拡大図。

【図３】図１の左半部拡大図。

【図４】図２のＡ−Ａ断面図。

【図５】二次衝突時の状態を示す、図２と同様の図。

【図６】変位側ブラケットの斜視図。

【図７】エネルギ吸収部材の斜視図。

【図８】変位側ブラケットとエネルギ吸収部材とを結合
した状態を示す斜視図。

【図９】エネルギ吸収部材の第二実施例を示す斜視図及
びこの第二実施例のエネルギ吸収部材により得られるエ
ネルギ吸収特性を表す線図。

【図１０】エネルギ吸収部材の第三実施例を示す斜視図
及びこの第三実施例のエネルギ吸収部材により得られる
エネルギ吸収特性を表す線図。

【図１１】本発明の第四実施例を示す、エネルギ吸収部
材を固定したステアリングコラムの部分側面図。

【図１２】従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置を
示す要部縦断側面図。

【図１３】図１２のＢ−Ｂ断面図。

【図１４】エネルギ吸収部材の平面図。

【符号の説明】

１ ステアリングコラム ２ ステアリングシャフト ３ 支持ブラケット ４ 支持板部 ５ 変位側ブラケット ６ 切り欠き ７ 長孔 ８ アジャストボルト ９ アジャストナット １０ 頭部 １１ チルトレバー １２ エネルギ吸収部材 １３ 支持部 １４ 折り曲げ部 １５ 円孔 １６ 舌片 １７ アウターコラム １８ インナーコラム １９ 揺動支持ブラケット ２０ ころ軸受 ２１ 玉軸受 ２２ 変位側ブラケット ２３ 湾曲板部 ２４ 折り曲げ板部 ２５ 取付板部 ２６ スタッド ２７ 平坦部 ２８ ナット ２９ 筒部 ３０ ねじ孔 ３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ エネルギ吸収部材 ３２ 折り返し部 ３３、３３ａ、３３ｂ 延出部 ３４、３４ａ 固定端部 ３５、３５ａ 空間 ３６ 隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後端にステアリングホイールを固定する
   ステアリングシャフトを挿通自在なステアリングコラム
   と、このステアリングコラムを左右両側から挟持する１
   対の支持板部を有し、車体に支持固定される支持ブラケ
   ットと、上記各支持板部に形成された通孔と、これら各
   通孔を挿通した状態で上記ステアリングコラムの中間部
   を上記支持ブラケットに結合支持する結合部材と、塑性
   変形自在な金属板により造られて上記支持ブラケットと
   上記ステアリングコラムとの間に設けられたエネルギ吸
   収部材とから成る衝撃吸収式ステアリングコラムに於い
   て、上記エネルギ吸収部材は、上記結合部材の後側に配
   置された折り返し部と、この折り返し部の上端側から連
   続し、上記結合部材の上面と上記ステアリングコラムの
   下面との間の隙間から前方に延出した延出部と、上記折
   り返し部の下端側から連続して上記ステアリングコラム
   に固定された固定端部とを備える事を特徴とする衝撃吸
   収式ステアリングコラム装置。