JPS6339473B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両が衝突したときに、運転者の安全
を確保するエネルギー吸収装置を具えた衝撃吸収
ステアリング装置に関し、上端部にステアリング
ハンドルを取付けられ、下端部が自在接手を介し
てステアリングギヤに連結されたステアリング軸
を、ステアリングコラムにより回転自在に支承
し、ステアリングコラムは車体部分に前下方への
み移動を許すように装着されており、エネルギー
吸収装置は半円弧状に折曲げられた曲線部を持つ
た板材を主体とし、ステアリングコラムの前下方
への移動に伴い、折曲部の位置が順次ずれる塑性
変形により衝突時のエネルギーを吸収する衝撃吸
収ステアリング装置に係る。

従来この種のエネルギー吸収装置としては、ス
テアリング軸を上下に分割して軸方向の長さが縮
小可能となるように嵌合させた構造とし、内側に
嵌り込んだ下部軸に軸方向の長手溝を複数条形成
し、この長手溝内に折曲部を持つたエネルギー吸
収板を収容してその一端を長手溝端に固定し、他
端を外側に嵌合する円筒状の上部軸に固定したも
のが知られている（例えば特公昭46−35526）。こ
の構造は上下２軸の嵌合部内において折曲部の塑
性変形が行われるので、折曲部の曲率半径が一定
に保たれながら塑性変形が進行し、塑性変形抵抗
がストロークに対し一定である点ですぐれてい
る。しかし、このステアリング装置はエネルギー
吸収板が、衝突時のエネルギーを吸収する機能
と、ステアリングハンドルを回転させたときのト
ルクを上部軸から下部軸に伝達する機能とをもた
された構造であるから、エネルギー吸収板は強度
の大きなものを使わざるを得ず、エネルギー吸収
板の強度が大きいとエネルギー吸収荷重が高くな
つてしまうので折曲部の曲率半径を大きくしエネ
ルギー吸収荷重を下げねばならず、結果としてス
テアリングコラムの径が大径化してしまい、、車
両重量が減少できないという欠点が生ずる。そし
て、一次衝突において車の前方がつぶれステアリ
ングギヤが後方に変位するとステアリング軸が中
央の嵌合部から折曲るように変形してしまい、上
下軸の滑かな縮小が妨げられるので、安定したエ
ネルギーの吸収が困難となり易いという問題も有
する。

また、上記装置とは別に、折曲部をもつたエネ
ルギー吸収板の一端を車体強度部材に固定し、他
端をステアリングコラムに固定した衝撃吸収ステ
アリング装置も知られている（例えば実開昭53−
156230）が、この装置は折曲部の下側面が拘束さ
れていないものであるので、折曲部の曲率半径が
一定せず、塑性変形抵抗がステアリングコラムの
移動ストロークに対し一定しないため、運転者に
大きな衝撃を与えやすいという欠点がある。

本発明はステアリングコラムやステアリング軸
等の構造とは無関係かつ設置上の特別の制約もな
く、安定したエネルギー吸収性能を有し、軽量化
され、安価な衝撃吸収ステアリング装置を提供す
ることを目的とする。

この目的を達成するため、この発明は、上端部
にステアリングハンドルが固定され下端部がステ
アリングギヤにトルクを伝達する軸の自在接手に
連結されたステアリング軸を回転自在に支承する
ステアリングコラムと、該ステアリングコラムに
固着されステアリングハンドル側に開口する切欠
きを有する取付部を形成したコラムブラケツト
と、該コラムブラケツトの前記切欠きに挿通され
該コラムブラケツトを車体部分に固定する固定ボ
ルトと、前記ステアリングコラムと車体部分の間
でかつ前記コラムブラケツトの対向する胴部との
間に配設されたエネルギー吸収部材とを具え、該
エネルギー吸収部材は対向する前記胴部の夫々に
当接し前記ステアリング軸の軸線方向に延びる直
線部と該直線部から夫々中央に向つて半円弧状に
曲つた曲線部とを有し、両曲線部の端部は中央に
おいて互いに結合され略Ｗ字状に形成されてお
り、該エネルギー吸収部材の中央の結合部はステ
アリングコラム又は車体側のいずれか一方の部材
に固定され、前記直線部の端部の夫々はステアリ
ングコラム又は車体側の他方の部材に係合され、
軸方向の相対移動を不能とされている構成とした
のである。

これを図の実施例について説明すると、第１図
において、ステアリング軸１は上端部にステアリ
ングハンドル４が固定され、下部軸受６及び図示
しない上部軸受を介してステアリングコラム３に
回転自在に支承され、下端部は上側自在接手１０
および下側自在接手１１を介してステアリングギ
ヤ１２に連結され、ステアリング軸１のトルクは
自在接手１０，１１によりステアリングギヤ１２
に伝達される。管状の部材であるステアリングコ
ラム３は上部においてステアリングコラム３に固
着されたコラムブラケツト２により、下部におい
てステアリングコラム３を摺動可能に軸支するコ
ラム支持部材７有する下部ブラケツト８により、
夫々車体部分９に装着されている。ステアリング
コラム３は従来と同様に前下方へのみ移動を許さ
れるが、ステアリングコラム３の管部には特にエ
ネルギー吸収装置を設けていない。ステアリング
軸１は単軸のものが示されている。これは２個の
ジヨイント１０，１１を設けた中間軸の存在によ
り、衝突時には鎖線で示す位置に変位するように
なつているので、ステアリング軸１には突上げに
よる影響が及ばないようにされているものであ
り、ステアリングギヤ１２に直接ステアリング軸
１を連結する場合、即ち１個の自在接手を介して
連結する場合には、突上げによる影響を考慮し、
ステアリング軸１を公知の構造のように上下２軸
に分割し、一方の軸が他方の軸の内部に差し込ま
れ伸縮自在にしてトルク伝達可能にするのが一般
的である。

コラムブラケツト２は第２図に示すように、ス
テアリング３に溶接等の手段で固着されたＵ字形
断面を有する胴部２１と、胴部２１のＵ字形の端
から直角方向外方へ張り出した取付部２２，２２
とを具え、取付部２２にはステアリングハンドル
４側に開口する切欠き２４（第５図参照）が形成
されている。この取付部２２の切欠き２４には断
面コ字形の係止金具５が、切欠きの開口側から挿
着されている。係止金具５の対向する平面部には
固定ボルトを貫通させる穴が形成されている。取
付部２２の切欠き２４には固定ボルト１３が挿通
され、コラムブラケツト２は係止金具５により取
付部２２を挟みつけられた状態で車体部分９に固
定され、ステアリングコラム３の固定がなされ
る。

係止金具５は、実開昭52−141737号公報記載の
ようにコ字形に折曲げた板の内面に摩擦係数の低
い合成樹脂からなる皮膜をコーテイングしかつボ
ルト穴を設けたものを示したが、実開昭52−
83132号公報記載のように合成樹脂の皮膜をコー
テイングした２枚の座金を用いてもよく、また、
一般に広く使用されている特公昭45−27248号記
載のようなカプセルと俗称されている金具であつ
てもよい。

本発明の実施例のうち、後記する第４の実施例
を除き、コラムブラケツト２は固定ブラケツト１
４，１５，１６を介して車体部分９に装着され
る。固定ブラケツト１４，１５，１６の平面部の
一面は車体部分に接し、他の一面はコラムブラケ
ツトの取付部２２を挟持した係止金具５に接して
おり、固定ブラケツト１４，１５，１６とコラム
ブラケツトの取付部２２との間には常に係止金具
５の一方の板部が介在するのであるが、第３図以
下の斜視図においては、他部材の形状の理解を容
易にするため、係止金具５およびステアリング軸
１の図示を省略してある。

第１図乃至第６図に示す第１の実施例は、第３
図に示す１個の半円弧状に曲つた曲線部３０Ｃを
有しほぼＵ字形に形成された２枚のエネルギー吸
収板３０を背中合わせにして、背中合わせにする
ことにより形成されたＷ字状をなし、中央部３０
Ａは平板状の固定ブラケツト１４に溶接により固
着されている。

エネルギー吸収板３０はステアリングコラム３
と車体部分９の間でかつコラムブラケツト２の対
向する胴部２１との間に配設され、このエネルギ
ー吸収板３０はその外側の直線部がステアリング
軸の軸線方向に延び夫々胴部２１の夫々に沿うよ
うに当接されている。

エネルギー吸収板の両端部３０Ｂは第５図に示
すようにコラムブラケツトの胴部２１のステアリ
ングハンドル側上端の両側に設けた係止手段即ち
胴部２１からエネルギー吸収板３０の中央板部に
近接したガイド部材としての爪２３に夫々係合可
能となつている。爪２３は図示のようにコラムブ
ラケツト２の一部を折曲げ、コラムブラケツト２
と一体に形成され、エネルギー吸収板３０がコラ
ムブラケツト２に対して相対的にステアリングハ
ンドル側に移動し、爪２３に当接するとそれ以上
エネルギー吸収板３０の端部３０Ｂが相対移動し
ないように阻止するものである。

ガイド部材はコラムブラケツト２と一体成形す
る必要はなく、例えば、別の板材、ブロツク等を
コラムブラケツトに溶接しても良い。要は、エネ
ルギー吸収板３０に塑性変形を生じさせる力に対
し強いものであればよい。

爪２３はステアリングコラム３が前下方に移動
するとき、エネルギー吸収板３０の両方の端部３
０Ｂに係合し、端部３０Ｂを押圧する。端部３０
Ｂが押圧されるとエネルギー吸収板の端部３０Ｂ
に続く直線部は前下方に移動しようとするが、こ
のときエネルギー吸収板３０の中央部は車体側に
固定したブラケツト１４に固着されているので動
かず、曲線部３０Ｃが塑性変形を伴いその位置が
順次づれる変形がなされる。即ち、中央の直線部
は長くなり、外側の直線部は短くなるように引き
伸ばされ変形する。このとき外側の直線部はコラ
ムブラケツトの胴部２１により拘束され、エネル
ギー吸収部材３０の中央の直線部は背中合せとな
つているので互いに拘束されている。このためエ
ネルギー吸収板３０の曲線部は曲率半径がほぼ一
定に保たれるから、エネルギー吸収力もほぼ一定
に保たれる。

そして、ガイド部材としての爪２３がエネルギ
ー吸収部材３０の中央の直線部に近接するように
張り出しているから、衝突時にステアリングハン
ドルに加わる力が水平面内において軸方向と平行
でない場合、即ち車の衝突が斜め衝突であるよう
な場合においてもエネルギー吸収板３０の曲線部
の曲率はほぼ一定に保たれ、ステアリングコラム
３の移動ストロークに対する塑性変形抵抗は実質
的に一定になる。

第７図は本発明の第２の実施例を示し、エネル
ギー吸収部材であるエネルギー吸収板３１は２個
所に折曲つた曲線部３１Ｃを有する一枚の板で、
両方の端部３１Ｂはコラムブラケツトの胴部２１
の側板の内側に溶接等の手段で固定されている。
中央部３１Ａはすきま３１Ｄをもつて折曲部３１
Ｃの折曲方向とは逆方向に折曲げられており、こ
のすきま３１Ｄに固定ブラケツト１５の下側中央
に固設されたエネルギー吸収板係止部材である突
片１７が嵌入され、突片１７のステアリングハン
ドル側下部にステアリングコラム３の軸方向に突
出させたあご１７Ｃが設けられ、このあご１７Ｃ
の上にエネルギー吸収板の中央部３１Ａ先端の下
面が係合される。

コラムブラケツト２には第１の実施例と同様に
爪２５を設けるが、爪２５はエネルギー吸収板の
両端部３１Ｂがコラムブラケツト２に固定され係
止手段とされているので、爪２５が係止手段とし
て働く必要はない。爪２５は中央部３１Ａ側の直
線部の板がステアリングコラム３に対する横方向
に変形するのを防止するガイド部材として作用す
る。

車両の衝突時には、中央部３１Ａが突片１７に
係合して固定点となり、両端部３１Ｂがコラムブ
ラケツト２と共に移動し、折曲部３１Ｃの位置が
両方の端部３１Ｂ側に順次ずれるエネルギー吸収
板３１の塑性変形は折曲部３１Ｃの曲率半径がほ
ぼ同一に保たれながら行われる。

なお、図示は省略するが第１の実施例と第２の
実施例を組合わせた第３の実施例として、第７図
の突片１７の両側面に、第３図の１個の折曲部を
もつたエネルギー吸収板３０を夫々溶接等により
固定して中央部となし、エネルギー吸収板３０の
夫々の端部はコラムブラケツトに固定せずに第１
の実施例同様爪に係止させても、第１の実施例と
同様の作用が得られる。

第８図の第４の実施例は、第７図の固定ブラケ
ツト１５に設けた突片１７にかえて、車体部分９
の下面に突設したエネルギー吸収板係止部材とし
ての係止ピン１８を第７図同様の構成を有するエ
ネルギー吸収板３２の中央部のすきま３２Ｄに嵌
挿させたもので、固定ブラケツトを必要としない
実施例である。その他の構成は第７図の実施例と
同様であり、作用もまた同様である。

第９図の第５の実施例は、固定ブラケツト１６
の取付面に対し角形にくぼんだ案内部１９を設け
てコラムブラケツト２の内側空間内に配置し、２
個の折曲部３３Ｃを有する一枚の板であるエネル
ギー吸収板３３をこの案内部１９内に配置したも
ので、コラムブラケツト２の胴部が取付部に対し
直角に形成されていない場合に適用される。エネ
ルギー吸収板３３は両方の端部３３Ｂを案内部１
９の反ステアリングハンドル側の内面に係接させ
ておくか溶接等の手段で固定し、折曲部３３Ｃを
ハンドル側に設けている。エネルギー吸収板の中
央部３３Ａはすきま３３Ｄをもつて折曲部３３Ｃ
の折曲方向とは逆方向に折曲げられており、すき
ま３３Ｄの中央部３３Ａ先端にはステアリングコ
ラム３の上面の突設した係止ピン２０が係合して
いる。固定ブラケツトの案内部１９の反ステアリ
ングハンドル側端部寄りに２個の爪２６がエネル
ギー吸収板３３を挟むようにして設けられる。車
両の衝突時にはステアリングコラム３の前下方へ
の移動につれて、エネルギー吸収板の中央部３３
Ａは係止ピン２０により下方に引張られ、両方の
端部３３Ｂは固定されているので、折曲部３３Ｃ
位置が両方の端部３３Ｂに近づくように順次ずれ
る塑性変形をする。エネルギー吸収板３３はブラ
ケツトの案内部１９内面およびガイド部材である
爪２６によりステアリングコラム３に対する横方
向への変形は抑止され、折曲部３３Ｃの曲率半径
は他の実施例と同様ほぼ一定に保たれる。

以上のように構成した本発明の衝撃吸収ステア
リング装置は、ステアリングコラムと車体部分の
間でかつコラムブラケツトの対向する胴部との間
に配設されたエネルギー吸収部材を具え、該エネ
ルギー吸収部材はコラムブラケツトの対向する胴
部の夫々に当接しステアリング軸の軸線方向に延
びる直線部と該直線部から夫々中央に向つて半円
弧状に曲つた曲線部とを有し、両曲線部の端部は
中央において互いに結合され略Ｗ字状に形成され
ており、該エネルギー吸収部材の中央の結合部は
ステアリングコラム又は車体側のいずれか一方の
部材に固定され、前記直線部の端部の夫々はステ
アリングコラム又は車体側の他方の部材に係合さ
れ、軸方向の相対移動を不能とするようにしたの
で、エネルギー吸収装置をステアリング軸やステ
アリングコラムに設けなくて良いから、エネルギ
ー吸収機能を有しない従来のステアリング軸やス
テアリングコラムの基本構造を変更することなく
使用することが可能で、本発明のエネルギー吸収
装置によりステアリング装置の剛性の低下や重量
の増加等の問題は生じない。そして、エネルギー
吸収部材がＷ字状とされ水平方向に対して左右対
称となつているから水平方向においてステアリン
グコラムの軸方向と角度を持つた衝撃力が加わ
る、いわゆる斜め衝突の場合であつても安定した
エネルギーの吸収ができる効果がある。本発明で
はエネルギー吸収部材がエネルギーを吸収する機
能のみを有すれば良いから設計が複雑でない。ま
た、ステアリングコラムと車体部分の間でかつコ
ラムブラケツトの胴部の間にエネルギー吸収装置
が設けられるため、スペースを特別に配慮しなく
て良いし、取付も簡単にでき、安価でエネルギー
吸収特性の良い衝撃吸収ステアリング装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は車両へ
の装着状況を示す衝撃吸収ステアリング装置の縦
断面図、第２図は第１図の―線における横断
面図、第３図は第１の実施例のエネルギー吸収板
の斜視図、第４図はエネルギー吸収板の装着状況
を示す斜視図、第５図はコラムブラケツトの一部
のみを示す斜視図、第６図は第１の実施例のエネ
ルギー吸収装置の作動後の状況を示す斜視図、第
７図は第２の実施例のエネルギー吸収装置の一部
を分解して示した斜視図、第８図は第４の実施例
のエネルギー吸収装置の一部を分解して示した斜
視図、第９図は第５の実施例のエネルギー吸収装
置の斜視図である。 ［主要部分の符号の説明］、１：ステアリング
軸、２：コラムブラケツト、３：ステアリングコ
ラム、４：ステアリングハンドル、５：係止金
具、９：車体部分、１０，１１：自在接手、１
３：固定ボルト、１４，１５，１６：固定ブラケ
ツト、１７：突片、１８：係止ピン、１９：案内
部、２０：係止ピン、２１：胴部、２２：取付
部、２３，２５，２６：爪、３０，３１，３２，
３３：エネルギー吸収板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上端部にステアリングハンドルが固定され下
   端部がステアリングギヤにトルクを伝達する軸の
   自在接手に連結されたステアリング軸を回転自在
   に支承するステアリングコラムと、該ステアリン
   グコラムに固着されステアリングハンドル側に開
   口する切欠きを有する取付部を形成したコラムブ
   ラケツトと、 該コラムブラケツトの前記切欠きに挿通され該
   コラムブラケツトを車体部分に固定する固定ボル
   トと、前記ステアリングコラムと車体部分の間で
   かつ前記コラムブラケツトの対向する胴部との間
   に配設されたエネルギー吸収部材とを具え、該エ
   ネルギー吸収部材は対向する前記胴部の夫々に
   夫々当接し、前記ステアリング軸の軸線方向に延
   びる直線部と該直線部から夫々中央に向つて半円
   弧状に曲つた曲線部とを有し、両曲線部の端部は
   中央において互いに結合され略Ｗ字状に形成され
   ており、該エネルギー吸収部材の中央の結合部は
   ステアリングコラム又は車体側のいずれか一方の
   部材に固定され、前記直線部の端部の夫々はステ
   アリングコラム又は車体側の他方の部材に係合さ
   れ、軸方向の相対移動を不能とされていることを
   特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の衝撃吸収ステア
   リング装置において、前記係止手段はエネルギー
   吸収部材の中央の結合部に近接する爪を有し、前
   記Ｗ字状のエネルギー吸収部材の中央の結合部が
   横方向に変位するのを阻止されている、衝撃吸収
   ステアリング装置。