JP2001080527A - 衝撃吸収式ステアリング装置 - Google Patents
衝撃吸収式ステアリング装置Info
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
- B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
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Abstract
装置を提供する。 【解決手段】 ステアリングコラム3を車体に取り付け
るためのロアブラケット5を単一部材として成形し、こ
れに、カラー81を設けたボルト8を通して車体に取り
付ける。衝撃荷重の作用時には、ボルト8及びカラー8
1を、ロアブラケット5に設けたカラー81より狭い幅
の通路5cに押し通すことにより縁辺部5dを塑性変形
させて衝撃のエネルギーを吸収する。
Description
搭載され、衝突時に運転手とステアリングホイールとの
間で起こる2次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収式ステア
リング装置に関する。
の衝突時に、運転手とステアリングホイールとの間で起
こる2次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収式ステアリング
装置は、種々のものが提案されている(例えば、特開平
5−105088号公報及び特開平6−329032号
公報参照)。しかし、従来の衝撃吸収式ステアリング装
置は、衝撃吸収の構成のために用いられる部材点数が多
いという共通の問題点があった。
は、部材点数を低減した衝撃吸収式ステアリング装置を
提供することを目的とする。
シャフトと、前記ステアリングシャフトを支持するステ
アリングコラムと、前記ステアリングコラムを車体に保
持するとともに、前記ステアリングシャフトの軸方向に
車体に対して相対的に作用する衝撃荷重のエネルギーを
吸収する取付部材とを備えた衝撃吸収式ステアリング装
置において、前記取付部材は、車体側及び前記ステアリ
ングコラムのいずれか一方に取り付けられる単一部材か
らなるブラケットと、このブラケットに係合して他方に
固定されるボルトと、このボルトの外周に設けたカラー
とによって構成され、前記ブラケットには、前記軸方向
と交差する方向に前記ボルト及びカラーを挿通させるボ
ルト通孔と、このボルト通孔に連接して前記軸方向に沿
って設けられ、衝撃荷重を受けて当該ブラケットが前記
軸方向に相対移動するとき前記カラーにより塑性変形す
る衝撃吸収部とが設けられていることを特徴とするもの
である(請求項1)。上記のように構成された衝撃吸収
式ステアリング装置では、単一部材からなるブラケット
の衝撃吸収部が、ボルトの外周に設けたカラーにより塑
性変形して衝撃のエネルギーを吸収する。
(請求項1)において、ブラケットには、ボルト通孔か
ら連続して当該ボルト通孔より幅の狭い通路が前記軸方
向に沿って設けられ、この通路の縁辺部が衝撃吸収部と
なっているものであってもよい(請求項2)。この場
合、ブラケットの縁辺部が、ボルトの外周に設けたカラ
ーにより塑性変形して衝撃のエネルギーを吸収する。
(請求項2)において、縁辺部には、通路と平行に、所
定の衝撃荷重に対して所定の塑性変形を生じさせる変形
誘導形態部が設けられていてもよい(請求項3)。この
場合、変形誘導形態部により、塑性変形の特性が変化す
る。
(請求項1)において、ボルト通孔は、ブラケットの一
部を湾曲させてなるボルト通孔部の内部に形成されるも
のであり、このボルト通孔部の端部からステアリングコ
ラムに沿って延設されたベンディングプレート部が衝撃
吸収部となっていてもよい(請求項4)。この場合、ブ
ラケットと一体のベンディングプレート部が、ボルトの
外周に設けたカラーにより塑性変形して衝撃のエネルギ
ーを吸収する。
(請求項1)において、ステアリングコラムは、前記取
付部材及び他の取付部材によって車体に2箇所で取り付
けられ、各取付部材は鞍型であり、1本のボルトにより
取り付けられるものであってもよい(請求項5)。この
場合、2箇所の取付部材を各々1本のボルトにより車体
に取り付けることにより、ステアリングコラムが車体に
取り付けられる。
る衝撃吸収式ステアリング装置を示す側面図である。図
において、右端部にステアリングホイール1が接続され
るステアリングシャフト2は、筒状のステアリングコラ
ム3により、回転自在に支持されている。ステアリング
シャフト2の左端部には、ユニバーサルジョイント4が
接続されている。上記ステアリングコラム3には、取付
部材としてのロアブラケット5及びチルトブラケット6
が溶接されている。
おけるII−II線断面図及びIII−III線断面図である。ま
た、図3の(b)は(a)におけるB方向から見た側面
図である。図1及び図2に示すように、ロアブラケット
5は、車体側の固定部材7に、ボルト8によって取り付
けられている。ボルト8の外周には、カラー81が設け
られ、カラー81とロアブラケット5との間にはブッシ
ュ82が装着されている。一方、図1及び図3に示すよ
うに、チルトブラケット6には、ステアリングシャフト
2の傾きを変えるためのチルトレバー9が、チルトレバ
ー軸10を介して回動可能に取り付けられている。ま
た、このチルトレバー軸10を介して、鞍型のワンウェ
イブラケット11が接続されている。ワンウェイブラケ
ット11は、ボルト12により、車体側の支持部材13
に取り付けられている。また、ワンウェイブラケット1
1には図3の(b)に示すように湾型に入り込んだ切欠
部11aが設けられており、ここにチルトレバー軸10
が通されている。ステアリングシャフト2の軸方向に所
定の衝撃荷重がかかったとき、チルトレバー軸10が切
欠部11aから抜け出ることにより、チルトブラケット
6が車体側から外れる構造になっている。
す図であり、(a)は側面図、(b)は、(a)におけ
るB−B線断面図である。図示のように、ロアブラケッ
ト5は、鞍型に成形された鋼板からなる単一部材であ
り、下方へ「ハ」の字状に突設された取付座5aにおい
てステアリングコラム3に溶接される。ロアブラケット
5の両側面には、ボルト通孔5bが設けられている。一
対のボルト通孔5bは、ステアリングシャフト2の軸方
向と直交する方向(図4の(a)における紙面に垂直な
方向)に並び、カラー81を介してボルト8を挿通させ
る(図2参照)。また、ボルト通孔5bから連続して、
ボルト通孔5bより幅の狭い通路5cが(a)の右方向
へ直線的に設けられている。この通路5cは、ロアブラ
ケット5をステアリングコラム3に取り付けたとき、ス
テアリングシャフト2の軸方向に沿って延びる。通路5
cの幅Wは、カラー81の外径より若干小さい。従っ
て、通常は、カラー81を通路5cに通すことはできな
い。通路5cの上方側の縁辺部(衝撃吸収部)5dは、
通路5c右端上方側に凹部5eが設けられることによ
り、(b)に示すように内側に所定角度(例えば45
度)曲げられている。なお、通路5cの幅W、上記の所
定角度、及びロアブラケット5の板厚等は、必要とする
衝撃吸収特性に合わせて設計される。
リング装置において、衝突事故などにより運転手の体が
ステアリングホイール1に所定値以上の衝撃荷重で当た
ると、ステアリングシャフト2を介して、ステアリング
コラム3に対して、その軸方向(ステアリングシャフト
2の軸方向と同じ)に衝撃荷重が付与される。これによ
り、チルトブラケット6に衝撃荷重が付与され、チルト
ブラケット6はワンウェイブラケット11から外れて自
由になる。一方、ロアブラケット5にも衝撃荷重が付与
され、上記軸方向と平行にボルト8及びカラー81を強
く押す。これによって、縁辺部5dを内方に塑性変形さ
せつつ、ボルト8及びカラー81が相対的に通路5cに
入り込む。このとき、縁辺部5dが曲がることにより衝
撃のエネルギーが吸収される。そして、衝撃のエネルギ
ーが全部吸収される位置まで、ボルト8及びカラー81
が通路5cに入り込み、縁辺部5dに連続的な曲げ変形
を生じさせる。
ば、図4に示す単一部材からなるロアブラケット5と、
カラー81を設けたボルト8とによって、衝撃のエネル
ギーを吸収することができる。従って、衝撃吸収に関わ
る部材の点数は最小限である。また、装置の車体への取
付が、わずか2本のボルト8及び12によって可能であ
るため、取付が容易である。
予め内側に曲げられた縁辺部5dは、塑性変形を所定の
方向に生じさせて所定の衝撃吸収特性を得るための一種
の変形誘導形態であるが、必要により、さらに塑性変形
を生じやすくする変形誘導形態部を設けてもよい。図5
は、その一例を示す図であり、(a)は側面図、(b)
は(a)におけるB−B線断面図である。これは、
(a)に示すように、縁辺部5dの塑性変形の折れ目L
となるべき内側に、溝5fを形成して意図的に機械的強
度の弱い部分を設けたものである。これにより、常に所
定の衝撃荷重で所定の塑性変形を生じさせることができ
るので、所望の衝撃吸収特性を確実に得ることができ
る。また、図6は他の例を示す図であり、図5の(b)
と同じ方向から見た図である。この場合、縁辺部5dを
予め内方に曲げることなく、端面に図示のようなテーパ
5gを形成しておく。テーパ部5gの傾斜により、先端
ほど板厚が薄くなっている。従って、ボルト8に設けた
カラー81に押し当てられた縁辺部5dは塑性変形す
る。
5の通路5cの幅Wが一定である。この場合、カラー8
1の相対的な移動のストロークと、吸収される衝撃のエ
ネルギーとは直線的な関係となるが、例えば、ストロー
クの増大とともに幅Wが漸減する通路5cとすれば、ス
トロークの増大に対して吸収されるエネルギーの増大率
を増加させることができる。また、上記実施形態では、
ロアブラケット5により、衝撃のエネルギーを吸収する
が、これに代えて、ロアブラケット5と同様な形態のア
ッパーブラケットをチルトレバー軸10に対して設ける
こともできる。
撃吸収式ステアリング装置に関する図であり、図7及び
図8はそれぞれ、同装置の側面図及び平面図である。図
9は、図7におけるIX−IX線断面図である。また、図1
0の(a)は、図8における(X-A)−(X-A)線断面図であ
り、(b)は図8における(X-B)矢視図である。当該装
置において、第1の実施形態と同一の符号を付したもの
は、第1の実施形態と同様の部材である。図7におい
て、取付部材としてのロアブラケット15は、車体側の
固定部材7に、ボルト8によって取り付けられている。
また、ロアブラケット15は、固定された車体側部材7
aに当接している。図9に示すように、ボルト8の外周
には、カラー81が設けられ、カラー81とロアブラケ
ット15との間にはブッシュ82が装着されている。
アブラケット15の平面図及び側面図である。本実施形
態のロアブラケット15は、第1の実施形態のロアブラ
ケット5よりやや厚めの鋼板からなり、図示の形状に成
形された単一部材である。図において、ロアブラケット
15の一端部に形成される取付座15aは、ステアリン
グコラム3の外形に合わせた曲面状に成形されている。
また、取付座15aの端部から筒状に湾曲させたボルト
通孔部15bが設けられている。ボルト通孔部15bの
内部は、カラー81を介してボルト8が挿通されるボル
ト通孔15cとなっている。また、ボルト通孔部15b
の端部から細片状に延設されたベンディングプレート部
(衝撃吸収部)15dは、車体側部材7aに当接すると
ともに、図7に示すようにステアリングコラム3に沿っ
て、ステアリングコラム3との間に、ボルト通孔15c
から連続し、かつ、ボルト通孔15cより幅の狭い隙間
15eを形成している。ベンディングプレート部15d
の端部は、ステアリングコラム3に溶接されている。通
常は、ボルト通孔15cにボルト8及びカラー81が挿
通されていることにより、ステアリングコラム3は軸方
向に動かない。なお、ベンディングプレート部15dの
曲げ具合や板厚等は、必要とする衝撃吸収特性に合わせ
て設計される。
バー軸10を介して、図7及び図8に示すワンウェイブ
ラケット16が接続されている。ワンウェイブラケット
16には取付孔16a(図8)が2個設けられ、ここに
ボルト(図示せず)を通して、ワンウェイブラケット1
6が車体に取り付けられる。また、ワンウェイブラケッ
ト16の上部には、一対のフック16bがワンウェイブ
ラケット16と一体に設けられている。これらのフック
16bを車体側の対応部分に引っかけることにより、装
置全体をぶら下げることができる。すなわち、このよう
にして仮止めした後、ロアブラケット15をボルト8に
より車体に固定し、ワンウェイブラケット16をボルト
により車体側に固定する。従って、装置全体を手で支え
ながら下からボルト締めするという面倒な作業が排除さ
れ、取付作業が容易である。なお、第1の実施形態と同
様に、ワンウェイブラケット16には図10の(b)に
示す切欠部16aが設けられ、ここにチルトレバー軸1
0が通されている。従って、ステアリングシャフト2の
軸方向に所定の衝撃荷重がかかったとき、ワンウェイブ
ラケット16は車体側に残り、チルトブラケット6が外
れる構造になっている。
衝撃吸収式ステアリング装置において、衝突事故などに
より運転手の体がステアリングホイール1に所定値以上
の衝撃荷重で当たると、ステアリングシャフト2を介し
て、ステアリングコラム3に対して、その軸方向に衝撃
荷重が付与される。これにより、衝撃荷重が付与された
チルトブラケット6が車体から外れて自由になる。一
方、ロアブラケット15にも衝撃荷重が付与され、上記
ステアリングシャフト2の軸方向と平行にボルト8及び
カラー81を強く押す。この結果、カラー81と、車体
側部材7aとによって、ベンディングプレート部15d
が塑性変形させられる。このとき、塑性変形により衝撃
のエネルギーが吸収される。そして、衝撃のエネルギー
が全部吸収される位置までベンディングプレート部15
dが塑性変形して、ステアリングコラム3の移動が停止
する。
ば、第1の実施形態と同様に、図11に示す単一部材か
らなるロアブラケット15と、カラー81を介したボル
ト8と、車体側部材7aとによって、衝撃のエネルギー
を吸収することができる。従って、衝撃吸収に関わる部
材の点数は最小限である。また、装置の車体への取付に
あたって、仮止めができるので、取付が容易である。し
かもフック16bは、ワンウェイブラケット16と一体
ものであるので、部材点数は増えない。
ト5又は15がステアリングコラム3に固定され、ボル
ト8及びカラー81が車体側に固定されるが、逆の関係
すなわち、ロアブラケット5又は15が車体側に固定さ
れ、ボルト8及びカラー81がステアリングコラム3に
固定される構成であってもよい。
効果を奏する。請求項1の衝撃吸収式ステアリング装置
によれば、単一部材からなるブラケットの衝撃吸収部
が、ボルトの外周に設けたカラーにより塑性変形して衝
撃のエネルギーを吸収するので、衝撃吸収に関わる部材
点数を低減することができる。
よれば、ブラケットの縁辺部がボルトの外周に設けたカ
ラーにより塑性変形して衝撃のエネルギーを吸収するの
で、単一の部材であるブラケットにより容易に衝撃のエ
ネルギーを吸収することができる。
よれば、変形誘導形態部により、塑性変形の特性が変化
するので、所定の衝撃荷重に対して所定の衝撃吸収特性
を発揮するようにブラケットを設計することができる。
よれば、ブラケットと一体のベンディングプレート部
が、ボルトの外周に設けたカラーにより塑性変形して衝
撃のエネルギーを吸収するので、単一の部材であるブラ
ケットにより容易に衝撃のエネルギーを吸収することが
できる。
よれば、2箇所の取付部材を各々1本のボルトにより車
体に取り付けることにより、ステアリングコラムが車体
に取り付けられるので、装置の取付が簡単である。
アリング装置を示す側面図である。
単体で示す図であり、(a)は側面図、(b)は、
(a)におけるB−B線断面図である。
他の例を示す図であり、(a)は側面図、(b)は
(a)におけるB−B線断面図である。
さらに他の例を示す図であり、図5の(b)と同じ方向
から見た図である。
アリング装置の側面図である。
ング装置の平面図である。
図8における(X-B)矢視図である。
の平面図及び側面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】ステアリングシャフトと、 前記ステアリングシャフトを支持するステアリングコラ
ムと、 前記ステアリングコラムを車体に保持するとともに、前
記ステアリングシャフトの軸方向に車体に対して相対的
に作用する衝撃荷重のエネルギーを吸収する取付部材と
を備えた衝撃吸収式ステアリング装置において、 前記取付部材は、車体側及び前記ステアリングコラムの
いずれか一方に取り付けられる単一部材からなるブラケ
ットと、このブラケットに係合して他方に固定されるボ
ルトと、このボルトの外周に設けたカラーとによって構
成され、 前記ブラケットには、前記軸方向と交差する方向に前記
ボルト及びカラーを挿通させるボルト通孔と、このボル
ト通孔に連接して前記軸方向に沿って設けられ、衝撃荷
重を受けて当該ブラケットが前記軸方向に相対移動する
とき前記カラーにより塑性変形する衝撃吸収部とが設け
られていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリング装
置。 - 【請求項2】前記ブラケットには、前記ボルト通孔から
連続して当該ボルト通孔より幅の狭い通路が前記軸方向
に沿って設けられ、この通路の縁辺部が前記衝撃吸収部
となっている請求項1記載の衝撃吸収式ステアリング装
置。 - 【請求項3】前記縁辺部には、前記通路と平行に、所定
の衝撃荷重に対して所定の塑性変形を生じさせる変形誘
導形態部が設けられている請求項2記載の衝撃吸収式ス
テアリング装置。 - 【請求項4】前記ボルト通孔は、前記ブラケットの一部
を湾曲させてなるボルト通孔部の内部に形成されるもの
であり、このボルト通孔部の端部から前記ステアリング
コラムに沿って延設されたベンディングプレート部が前
記衝撃吸収部となっている請求項1記載の衝撃吸収式ス
テアリング装置。 - 【請求項5】前記ステアリングコラムは、前記取付部材
及び他の取付部材によって車体に2箇所で取り付けら
れ、各取付部材は鞍型であり、1本のボルトにより取り
付けられる請求項1記載の衝撃吸収式ステアリング装
置。
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