JPS63255171A - エネルギ−吸収式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車等の衝突にさいし、ハンドルに二次衝突
した運転者の傷害を軸方向の良さが収縮することにより
軽減するエネルギー吸収式ステアリング装置に係るもの
である。

［従来の技術］ ステアリングコラムが分割されていて、該コラムが軸方
向に収縮して衝突エネルギーを吸収する技術思想のもの
としては、例元ば実開昭５３−９８４３０号公報に開示
されているように、ステアリングコラムを軸方向の下方
に移動可能なように車体部分に保持する手段として、ブ
ラケットダッシェ等とステアリングコラムとの嵌合面の
いずれか一方の円周方向の数個所に、軸方向にのびる突
条を設け、該突条の個数および寸法を適宜定めて前記ス
テアリングコラムの軸方向の摺動抵抗をわずか；任意の
値に設定するようにしたものと、さらに、実開昭６２−
６０７４号公報に示されているように、ステアリングコ
ラムの第１コラム分割体とｆｊＳ２コラム分割体のいず
れか一方の外周面を円形とし、池方の分割体に、前記円
形外周面に面接触する平面状の接触壁を複数設けた接続
筒部を形成し、該接続筒部内に前記一方の分割体を圧入
して、両コラムを接続したエネルギー吸収式ステアリン
グ装置が知られている。

［発明が解決しようとする問題点１ 前記実開昭５３−９８４３０号公報に開示された技術に
おいては、幅の狭い突条部分によって嵌合している。そ
れ数代合部は線接触となりコラムの径寸法のバラツキに
より締代が過大のものが生じ、嵌合時に接触部の面圧増
加と塑性変形を伴なう。

この結果二次衝突時、ステアリングホイールに運転者が
衝突し水平方向の衝撃力が加わると、上部コラムを車体
部分に支持しているブラケット部を中心として回動する
傾向にありステアリングコラム嵌合部に曲げモーメント
荷重が発生する。この場合コラム嵌合部の突条部分の接
触部の面圧が大きくなり、嵌合部にかじりとが、食込み
等の現象が起きて、軸方向の摺動が困難になり摺動荷重
が増大してエネルギー吸収が阻止され人体に危険を及ぼ
す。また、ステアリングコラムの剛性を保ち、しかも衝
突時にステアリングコラムがスムースに下方に移動する
為には、摺動荷重を一定の範囲に納めた嵌合をしなけれ
ばならないが、実際には嵌合部の外側部材の内径と内側
部材の外径の寸法精度のバラツキが摺動荷重に大きく影
響し内径または外径の寸法精度の良い管材はコストが高
いという欠点を有している。−力紙コストの引き抜き加
工しないままの電縫管では径寸法のバラツキのため採用
が難しかった。さらに突状部の１法のバラツキを小さく
収める必要があり加工工数も多くを要していた。

また、実開昭６２−６０７４号公報に開示された技術に
おいては、接触部が円筒と平面であるので、接触面積が
小さくなり、エネルギー吸収性能を満足させろためには
接触部の面圧過大品の発生は避けられず、上記技術と同
様に曲げモーメント荷重作用時の摺動の困難さと嵌合部
の良好な寸法精度が必要という問題、αを包含している
。また、コラム接触部を〃り無く保持するためには、第
５図に示す如く円周上４か所において大きな面圧で接触
することが必要であり、非接触部と内方コラムの外周面
とのすきまが小さくなり、外方コラムの弾性作用が制限
され、接触部の半径方向の変位による接触部に作用する
荷重の変化が大きくなるので、摺動荷重を一定の値に納
めるためには、接触部の内径と外径の差を小さい範囲に
収める必要があり、寸法精度の良い管材を使用するか、
選択嵌合しなければならず、コスト高となるか、選択嵌
合のため在庫は滞留し、極めて能率が悪くなる。

また一方、円筒と平面の接触のため、接触面積が小さい
ので■μ輌の振動により接触部が摩耗し、ガタが発生し
易く、対策として接触面積を増やす為に多角として平面
の数を多くしなければならない。この結果外方コラムの
弾性作用が制限され、ますます寸法精度の良い管材が必
要となる。

さらにまた、外方のコラムに舌状片等の突起を設けて、
内方のコラムと接触させるタイプのものら知られている
が従来のものは、舌状片の加工にプレスの抜き型が必要
となり加工工数が掛かる上に接触部の面圧増加と寸法精
度が必要という問題点も含んでいる。

本発明は、従来の問題点を解消すべくなされたもので、
安価で摺動性能の良いエネルギー吸収式ステアリング装
置を提供することを目的とする。

Ｅ問題点を解決する為の手段］ 上記問題点を解決するため、ステアリングシャフトを回
転自在に支持する２つのステアリングコラムが、該コラ
ムの端部において互に嵌合し、該一方のコラムは衝突時
に衝撃を受けると、軸方向下方に移動可能に車体部分に
保持されているエネルギー吸収式ステアリング装置にお
いて、本発明にあっては前記嵌合部における、外方のス
テアリングコラムは内方のステアリングコラムと当接す
る２つの対向する円弧面部分を有し、前記内方のステア
リングコラムの外面の゛１径よりも小さい半径を有し、
前記内方のコラムとの間に空間を形成する接続部分によ
り前記２つの円弧面部分は接続され、前記内方のコラム
は前記外方のコラムの前上回弧面部分により所定の押圧
を加えるようにしてエネルギー吸収式ステアリング装置
を構成したのである。

［作　用１ 本発明の構成によれば、外方のコラムは内方のコラムと
当接する２つの対向す門う円弧面部分を有し、該２つの
円弧面部分は前記内方のコラムのる構造としたから、対
向する円弧面を広げる方向のばね定数が小さくでき、内
方のコラムの外径寸法のバラツキが大きくても嵌合部の
面圧が過大となることがない。

従って両コラムの当接部には前記外方コラムによる弾性
作用があり、かつ前記当接部は軸方向に所定の幅を持っ
ているから、嵌合部に曲げモーメント荷重が加わっても
、前記当接部の端部の応力が高くならず、両コラムの摺
動は阻害されなし１゜さらに嵌合部において、外方のコ
ラムは内方のコラムと当接する２つの対向する円弧状部
分を有しているので、軸心を含み当接部である円弧面の
中心を通る面と直交する軸心を含んだ面においても、両
コラムの嵌合部は剛性を持って支持されている。

［実施例１ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

ｆ５１図及びｆ：ｔＳ２図は本発明のエネルギー吸収式
ステアリング装置を示す。ステアリングホイール１はア
ッパーシャフト２の上端に固定されアッパーシャフト２
の下端には二ｌｊ面チューブ３が固着され、上端に二平
面部４を備えたロアシャフト５が、二平面チューブ３に
嵌り込んでいる。

ロアシャフト５の下端はユニバーサルジヨイント６を介
して中間シャフト７に連結され、さらにステアリングギ
ヤ（図示せず）にトルクを伝達するように連結されてい
る。アッパーシャフト２を回転自在に支承するアウター
コラム８は、その上端がインストルメントパネル１０に
、下方のステアリングギヤ側にのみ離脱可能な公知の構
造により装着されているアッパーブラケット９により支
持されている。車体部分の下方にはロアブラケット１２
が固定されていて、アウターコラム８に嵌合されるイン
ナーコラム１１の下端部が、ロアブラケット１２に支持
されている。前記嵌合部において７ウターコラム８の端
部１３は全周にわたって外側に広がトルメンドパネル１
０の取付部から下方に離脱し、アウターコラム８とイン
ナーコラム１１は衝突のエネルギーを若干吸収しながら
両コラムの嵌合部にて摺動する。このとき、第２図に示
す如（、二平面チューブ３とロアシャフト５の二平面部
４により、アッパーシャフト２とロアシャフト５も摺動
する。アウターコメ哨とインナーコラム１１の嵌合部は
円弧状当接部のコラム軸心方向中央部に環状の凹形状の
非接触部を設け、両コラム嵌合部の曲げ剛性向上と摺動
荷重の安定を計っている。

ｆｊＳ３図はコラム嵌合部の断面図を示す。アウターコ
ラム８はインナーコラム１１と当接する２つの対向する
円弧面部分が中心角６０”の範囲１こわたって形成され
、前記円弧面部分はインナーコラム１１の外面の半径の
約８５％の半径を有する接続部分である円弧状部分によ
り接続されている。また前記円弧状当接部の円周方向良
さを変えることにより嵌合部の摺動荷重を変えずに円弧
状当接部と両コラム紬心を含む面内と該面に直交する面
内とのコラムの曲げ剛性比の要求に応じた設計を容易に
行うことがでトる。

なお、上記実施例では、両コラムが当接する２つの対向
する円弧面部分の中心角を約６０°としたが、両コラム
の嵌合部の横剛性が確保できるものであれば、この角度
にはとられれるものではない。

そして、アウターコラムの前記２つの円弧面部分を接続
する接続部分も、上記実施例ではインナーコラムの外面
の半径の約８５％の半径を有する円弧状部分としたが、
両コラムの嵌合部の曲げ剛性が確保でき、かつエネルギ
ー吸収が阻害されない範囲であれば、約８５％に限定す
るものではない。

また、前記実施例では、アッパーブラケット９のインス
トルメントパネル１０への取付部にすｊいて二次衝突に
よる衝撃エネルギーを吸収するものであるが、衝撃エネ
ルギーの吸収をステアリングシャフト部にて行なうもの
でも良い。

さらに、前記実施例はステアリングシャフトの傾き角度
が一定であったが、ステアリングシャフトの傾き角度が
可変であるチルト式ステアリング装置に応用できること
はいうまでもない。

［発明の効果］ 前述の如き作用が行なわれるので、二次衝突時にステア
リングホイールに運転者が衝突し水平方向の荷重が加わ
り、ステアリングコラム嵌合部に曲げモーメントが作用
しても、嵌合部にかヒリとか食込み等の現象が起こらな
いからエネルギー吸収性能が安定したエネルギー吸収式
ステアリング装置が得られ、さらに、コラムの素材の径
寸法がばらついても内方コラムに当接する外方コラムの
円弧面部分の内径寸法のバラツキは小さくでき摺動荷重
が定められたｆａ囲に納まり、溶接したままで引抜き加
工をしない安価な電縫管をステアリングコラムとして使
用でき、外方コラムが内方コラムと当接する２つの円弧
面部分の加工も芯金と押し型を使用した安価なプレスに
よる方法で可能になり、嵌合部に曲げモーメントが作用
してもスムースに収縮するエネルギー吸収式ステアリン
グ装置がイＵられる。

さらにまた、ステアリング装置に求められる、車輌Ｊ１
下方向の剛性は充分に確保されるとともに水平方向の剛
性も確保でさ、車輌上下方向と水平方向の剛性のバラン
スは円周方向の円弧状接触良さを変えた設計により容易
に要求に応することができる。

【図面の簡単な説明】

ｆｊＳ１図は本発明に係るエネルギー吸収式ステアリン
グ装置の一実施例を示す側面図、第２図は第一１図の主
要部の縦断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ＃；ｔにおけ
る横断面図、第４図およびｆｊｓ５図は従来例のＡ−Ａ
断面に相当する図である。 符号の説明 １　ステアリングホイール ２　アッパーシャフト ５　ロアーシャフト ８　アウターコラム ９　アッパーブラケット １１　　インナーコラム １２　　ロアーブラケット １、テ許出願人　　日本精工株式会社 第１　図　　　１１　インナーコラム １２　ロアーブラケ０．ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングシャフトを回転自在に支持する２つ
   のステアリングコラムが、該コラムの端部において互に
   嵌合し、該一方のコラムは衝突時に衝撃を受けると、軸
   方向下方に移動可能に車体部分に保持されているエネル
   ギー吸収式ステアリング装置であって、前記嵌合部にお
   いて、前記外方のステアリングコラムは前記内方のステ
   アリングコラムと当接する２つの対向する円弧面部分を
   有し、前記内方のステアリングコラムの外面の半径より
   も小さい半径を有し、前記内方のコラムとの間に空間を
   形成する接続部分により前記２つの円弧面部分は接続さ
   れ、前記内方のコラムは前記外方のコラムの前記円弧面
   部分により所定の押圧を加えられていることを特徴とす
   るエネルギー吸収式ステアリング装置。