JP3110651B2 - ステアリングコラム装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車の操向装置にお
けるステアリングコラム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリングコラム装置は、自動車の操
向輪を操舵するための装置であって、車体に固定したジ
ャケットチューブにステアリングシャフトが貫通し、ス
テアリングシャフトの上端部にステアリングホイールを
軸着し、下端部に自在継手を介して中間シャフトを連結
してなり、中間シャフトはステアリングギヤボックスに
軸方向移動可能に連結される。

【０００３】ところで、自動車の衝突事故等による乗員
の安全を確保するために、ステアリングコラム装置は、
事故の直後に車体前部部品が後退してステアリングコラ
ム装置を突き上げて運転乗員が負傷する事態（一次衝
突）に対処するために、中間シャフトを軸方向へ収縮可
能に形成し、また、運転乗員が慣性力でステアリングホ
イールに衝突して負傷する事態（二次衝突）に対処する
ために、ステアリングコラム装置を離脱可能に車体に結
合したり、ジャケットチューブとステアリングシャフト
が共に所定以上の荷重入力にて軸方向へ収縮する構成、
若しくは、ジャケットチューブとそれを車体に連結する
アッパークランプとの間に、金属の塑性変形と切り裂き
によるエネルギー吸収部材を介在させたりしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エネルギー吸収構造は、構造的に複雑で部品点数が多く
なるために、コスト高をもたらす欠点があった。

【０００５】そこで、この発明は一次衝突及び二次衝突
事故から運転乗員を安全に保護するための性能を満足
し、かつ、単純でコスト安価なステアリングコラム装置
を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかるステア
リングコラム装置は、ジャケットチューブにステアリン
グシャフトが貫通し、ステアリングシャフトの上端部に
ステアリングホイールが軸着され、ステアリングシャフ
トの下端部に中間シャフトを連結する自在継手が軸着さ
れ、前記ジャケットチューブの上端部付近に車体に連結
するアッパークランプが固定される一方、ジャケットチ
ューブの下端部付近に車体に連結するロアークランプが
固定されてなるステアリングコラム装置において、前記
ジャケットチューブとステアリングシャフトとをそれぞ
れ一体品で形成し、前記アッパークランプは二次衝突時
に車体前部側へ変位可能なエネルギー吸収部材を備え、
かつ、前記ロアークランプは車体取付部と、車体取付部
と一体で車体後部側へ所定の角度に曲げ形成された変形
部とを有し、変形部には前記車体取付部に当接可能な回
転ストッパーが垂設されてなり、ロアークランプの変形
部は二次衝突時に車体前部側へ塑性変形可能であるとと
もに、一次衝突時に前記車体取付部に当接して車体後部
側への塑性変形を前記回転ストッパーが阻止することを
特徴とする。

【０００７】

【作用】一次衝突において車体前部部品が車体後方へ移
動すると、中間シャフトの収縮構造によりストローク吸
収がなされるとともに、ロアークランプの回転ストッパ
ーが車体取付部に当接して変形部の車体後部側への塑性
変形を阻止してロアークランプの変位を防止するため、
ステアリングコラム装置全体としての突き上げは生じな
い。

【０００８】二次衝突においてステアリングシャフトと
ジャケットチューブが共に車体前方へ移動すると、アッ
パークランプに備えたエネルギー吸収部材が塑性変形す
ることにより、衝撃エネルギーを吸収するとともに、ロ
アークランプの変形部が塑性変形することで、ストロー
クを吸収する。

【０００９】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づき説明
する。図１，２に示すように、ステアリングシャフト１
とジャケットチューブ２はそれぞれ一体品からなり、ジ
ャケットチューブ２にステアリングシャフト１が貫通
し、ステアリングシャフト１は軸受３，４にてジャケッ
トチューブに回転可能に支持され、そのステアリングシ
ャフト１の上端部にステアリングホイール（図示略）が
軸着され、ステアリングシャフト１の下端部には自在継
手５を形成するヨーク６が軸着される。ジャケットチュ
ーブ２の上端部付近にはアッパークランプ７が固定さ
れ、ジャケットチューブ２の下端部付近にはロアークラ
ンプ８が固定されている。

【００１０】アッパークランプ７は、図１〜５に示すよ
うに、ジャケットチューブ２が貫通する円孔７ａを有し
てジャケットチューブ２を抱持する後壁７ｂと、後壁７
ｂからジャケットチューブ２の左右両側で前方へ延びる
側壁部７ｃ，７ｃと、その側壁部７ｃの後部に形成され
た切込部７ｄ，７ｄ（図１参照 但し一側部のみ図示）
と、側壁部７ｃから上方へ延びて水平に折り曲げられた
車体取付部７ｅ，７ｅを有し、その車体取付部７ｅに穿
設された透孔７ｆにボルト（図示略）を挿通して車体９
に連結される。車体取付部７ｅ，７ｅの車体前側には両
側壁部７ｃを結合する補強体１０が連結されている。

【００１１】更に、このアッパークランプ７の車体前側
でジャケットチューブ２の両端にアッパークランプ７の
側壁部７ｃ，７ｃと当接可能な略Ｌ字形の突出部１１
ａ，１１ａを有する断面略Ｕ字形の上動ストッパー１１
が取り付けられている。これは自在継手５と中間シャフ
ト１５との間に角度がついているため、一時衝突時に中
間シャフト１８が突き上げられ、ステアリングシャフト
１とジャケットチューブ２が軸心からずれて上方に移動
する場合、Ｌ字形の突出部１１ａ，１１ａの端面がアッ
パークランプ７の側壁部７ｃ，７ｃと当接して確実に移
動を阻止するようにしている。

【００１２】ロアークランプ８は、図１，２，６に示す
ように、車体取付部８ａの左右両側に、車体前側に向け
て開いた切欠部８ｂ，８ｂが形成され、この切欠部８ｂ
をボルト（図示略）が挿通する。この車体取付部８ａの
車体前側から下方へ斜めに曲げ形成された変形部８ｃが
板状に延伸し、その変形部８ｃの上面左右両側には車体
取付部８ａの下部へ向けて垂設された板体からなる一対
の回転ストッパー１２が設けられている。回転ストッパ
ー１２の上端部は車体取付部８ａと平行であり、かつ、
離間し、下端部は変形部８ｃと溶接され、又は一体形成
されている。変形部８ｃから一体で、車体取付部８ａと
直交方向へ延伸するジャケット取付部８ｄが形成され、
そのジャケット取付部８ｄに穿設した円孔８ｅをジャケ
ットチューブ２が貫通する。

【００１３】ステアリングシャフト１とヨーク６とは一
体となって回転可能に結合され、このヨーク６には十字
軸１３を介してヨーク１４が連結され、このヨーク１４
にはシャフト１５が結合している。シャフト１５はパイ
プ状体であり、これに嵌合してロッド状体のシャフト１
６が嵌合し、それらの嵌合部はバンド１７で所定の荷重
にて収縮可能に緊締されて軸方向収縮可能な中間シャフ
ト１８を形成している。軸方向に収縮可能な中間シャフ
トとしては、上記構造に限ることなく、蛇腹構造等によ
り曲げ収縮するもので同様の効果が得られる。シャフト
１６の下端部はステアリングギヤボックスに連結するた
めの自在継手１９が軸着されている。

【００１４】次に上記実施例の作用について説明する
と、衝突事故における一次衝突の場合、図７に最内側の
実線で示されるように、車体前部部品が後退すると、ま
ず中間シャフト１８を介してステアリングシャフト１が
突き上げられてジャケットチューブ２が上方へ移動しよ
うとするが、ロアークランプ８のジャケット取付部８ｄ
及び変形部８ｃが車体取付部８ａを中心として上方へ回
動し、これにより、回転ストッパー１２，１２が車体取
付部８ａの下面に衝接して変形部８ｃの回動を阻止する
ことで荷重を受ける。さらに、上動ストッパー１１がア
ッパークランプ７の側壁部前側に衝接してジャケットチ
ューブ２の移動を阻止する。

【００１５】そして、中間シャフト１８のバンド１７が
緊締する所定荷重以上の荷重が生じると、シャフト１６
は上方へ突き上げられ、シャフト１５内に軸方向へ収縮
してストローク吸収を行う。したがって、一次衝突によ
りステアリングコラム装置が全体として上方へ突き上げ
られることはなく、乗員の安全が確保できる。

【００１６】ついで、二次衝突の場合、図７に２点鎖線
で示すように、ステアリングシャフト１がジャケットチ
ューブ２と共に前方へ移動することにより、アッパーク
ランプ７の後壁７ｂと側壁部７ｃ，７ｃとの間で塑性変
形（カーリング）しながら切込部７ｄ，７ｄに達する
と、切込部７ｄ，７ｄが切り裂かれ、かつ、ロアークラ
ンプ８の変形部８ｃが車体取付部８ａとの曲げ部から変
形し、ジャケット取付部８ｄが車体前側へ回動して変位
する。

【００１７】したがって、アッパークランプ７の左右の
切込部７ｄの切り裂きと、後壁７ｂと側壁部７ｃ，７ｃ
との間の塑性変形により、衝突エネルギーは吸収され、
ロアークランプ８ｄが車体前側へ回動することでストロ
ーク吸収を行うというものである。

【００１８】そのため、ステアリングシャフト１とジャ
ケットチューブ２は、軸方向及び水平方向前方へ移動す
るため、軸方向の荷重だけでなく、水平方向の荷重に対
しても、衝突エネルギーが吸収されるため、エネルギー
吸収の効率が良くなると共に、エネルギー吸収特性が安
定する。

【００１９】なお、エネルギー吸収構造は、前記部材に
限る事なく、ステアリングシャフト１とジャケットチュ
ーブ２が二次衝突時に車体前部側へ変位可能なエネルギ
ー吸収部材であればよい。

【００２０】また、キーロックされた状態でステアリン
グホイールが捩られた場合、ロアークランプも捩られよ
うとするが、回転ストッパー１２，１２のどちらか一方
が車体取付部８ａの下面と衝突することで捩り強度が向
上する。

【００２１】かくして、この発明によると、車両衝突事
故時における、一次衝突によるストローク吸収と突き上
げ荷重の阻止、及び、二次衝突による衝撃エネルギーの
吸収が、アッパークランプ７とロアークランプ８のみで
行えるため、部品点数の削減ができてコストの低下を図
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、ジャケ
ットチューブとステアリングシャフトとをそれぞれ一体
品で形成し、アッパークランプは二次衝突時に車体前部
側へ変位可能なエネルギー吸収部材を備え、かつ、ロア
ークランプは車体後部側へ所定の角度で曲げ形成された
変形部を有してそれが二次衝突時に車体前部側へ変位可
能であるとともに、一次衝突時にその変形を阻止する回
転ストッパーを有するから、車両衝突事故時における、
一次衝突によるストローク吸収と突き上げ荷重の阻止、
及び、二次衝突による衝撃エネルギーの吸収が、アッパ
ークランプとロアークランプのみで行えるため、部品点
数の削減ができてコストの低下を図ることができると云
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す一部断面側面図

【図２】図１の要部平面図

【図３】図１のＡ矢視要部図

【図４】図１のＢ矢視要部図

【図５】図１のＣ矢視要部図

【図６】図１のＤ−Ｄ断面図

【図７】作用説明図

【符号の説明】

１…ステアリングシャフト ２…ジャケットチューブ ７…アッパークランプ ７ｄ…切込部 ８…ロアークランプ ８ｃ…変形部 ９…車体 １１…上動ストッパー １２…回転ストッパー １８…中間シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−234877（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−219284（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−234878（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−65747（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−77080（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−175967（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−175968（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−1115（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 1/04 - 1/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジャケットチューブにステアリングシャ
   フトが貫通し、ステアリングシャフトの上端部にステア
   リングホイールが軸着され、ステアリングシャフトの下
   端部に中間シャフトを連結する自在継手が軸着され、前
   記ジャケットチューブの上端部付近に車体に連結するア
   ッパークランプが固定される一方、ジャケットチューブ
   の下端部付近に車体に連結するロアークランプが固定さ
   れてなるステアリングコラム装置において、 前記ジャケットチューブとステアリングシャフトとをそ
   れぞれ一体品で形成し、前記アッパークランプは二次衝
   突時に車体前部側へ変位可能なエネルギー吸収部材を備
   え、かつ、前記ロアークランプは車体取付部と、車体取
   付部と一体で車体後部側へ所定の角度に曲げ形成された
   変形部とを有し、変形部には前記車体取付部に当接可能
   な回転ストッパーが垂設されてなり、ロアークランプの
   変形部は二次衝突時に車体前部側へ塑性変形可能である
   とともに、一次衝突時に前記車体取付部に当接して車体
   後部側への塑性変形を前記回転ストッパーが阻止するこ
   とを特徴とするステアリングコラム装置。
2. 【請求項２】 前記ジャケットチューブに上動ストッパ
   ーがアッパークランプの前側で取り付けられていること
   を特徴とする請求項１記載のステアリングコラム装置。