JPH0457541B2 - - Google Patents

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長さが収縮
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、例えば実開昭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、ブラケツトダツシ
ユ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
かな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コラム分割体と第
２コラム分割体のいずれか一方の外周面を円形と
し、他方の分割体に、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］ 前記実開昭53−98430号公報に開示された技術
は、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、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、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
荷重に影響するので、コストが高い、内径または
外径の寸法精度の良い管材を必要とする欠点を有
している。また当然のことながら低コストの引き
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つた。さらに突状部の寸法
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
させるためには接触部の面圧過大品の発生は避け
られず、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
ツ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
するが、この場合コラム嵌合部の接触部の面圧が
大きくなり、嵌合部にかじりとか、食込み等の現
象が起きて、軸方向の摺動が困難になるので嵌合
部の良好な寸法精度が必要という問題点を包含し
ている。また、コラム接触部をガタ無く保持する
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
能率が悪くなるかであつた。

また一方、円筒と平面の接触のため、接触面積
が小さいので車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
も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。

［問題点を解決する為の手段］ 上記問題点を解決するため、ステアリングシヤ
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
にあつ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］ 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つの対向する円弧面部分を有
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接続
する構造としたから、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。

従つ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
所定の幅を持つているから、嵌合部に曲げモーメ
ント荷重が加わつても、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い。

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つて支持されて
いる。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図及び第２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はアツパーシヤフト２の上端に固定されアツパ
ーシヤフト２の下端には二平面チユーブ３が固着
され、上端に二平面部４を備えたロアシヤフト５
が、二平面チユーブ３に嵌り込んでいる。

ロアシヤフト５の下端はユニバーサルジヨイン
ト６を介して中間シヤフト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。アツパーシヤフト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ツパーブラケツト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ツ
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
ラケツト１２に支持されている。前記嵌合部にお
いてアウターコラム８の端部１３は全周にわたつ
て外側に広がるように曲げられている。

自動車等の衝突にさいし、運転者がハンドル１
に二次衝突するとアツパーブラケツト９はインス
トルメントパネル１０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
く、二平面チユーブ３とロアシヤフト５の二平面
部４により、アツパーシヤフト２とロアシヤフト
５も摺動する。アウターコラム８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つ
ている。

第３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°の範囲にわた
つて形成され、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長さを変えることに
より嵌合部の摺動荷重を変えずに円弧状当接部と
両コラム軸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
に行うことができる。

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、この角度にはとらわれるものではな
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、アツパーブラケツト９
のインストルメントパネル１０への取付部におい
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
シヤ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ヤフトの
傾き角度が一定であつたが、ステアリングシヤフ
トの傾き角度が可能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、嵌合部にかじりと
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範囲に納まり、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
置が得られる。

さらにまた、ステアリング装置に求められる、
車輌上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き、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長
さを変えた設計により容易に要求に応ずることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１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
１図の主要部の縦断面図、第３図は第２図のＡ−
Ａ線における横断面図、第４図および第５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
……アツパーシヤフト、５……ロアーシヤフト、
８……アウターコラム、９……アツパーブラケツ
ト、１１……インナーコラム、１２……ロアーブ
ラケツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステアリングシヤ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
   装置であつて、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。