JP3581136B2

JP3581136B2 - 安全ステアリングコラム

Info

Publication number: JP3581136B2
Application number: JP2002042056A
Authority: JP
Inventors: ハンス・クリンパー; ハンノ・ロクス
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2022-02-19
Also published as: US6848334B2; DE10107871A1; JP2002249054A; US20020124676A1; EP1232929B1; EP1232929A2; EP1232929A3; DE10107871C2; DE50201700D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシングチューブを備え、該ケーシングチューブが、ステアリングシャフトと同心状に配置されて車体に固定されると共に、軸方向の衝撃作用を受けた場合に、短縮できると同時にエネルギを吸収することができ、しかも、一方の部分が他方の部分の中に部分的に入っている直径の異なる２つのケーシングチューブ部分からなっている、自動車用の安全ステアリングコラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリングコラムの軸方向滑り系統には多種の変形例があることが知られている。これらの軸方向滑り系統は、車両に事故や衝撃があった場合、衝撃エネルギを吸収すると同時に、事故や衝撃に起因するステアリングホイール、即ちハンドル事故から乗員を守るのに役立っている。該軸方向滑り系統の作動原理は、負荷が所定値を超えたときにステアリングコラムに働く所定の軸方向負荷を解放するように設計された安全部材を根拠としているので、該安全部材を介して互いに接続された構成要素は、一方を押すと他方の構成要素内に入れることができ、同時にエネルギが吸収される。
【０００３】
従って、例えば、ＤＥ−Ａ−１７５５８７４には、一方の部分が他方の部分の中に部分的に入っている２つのケーシングチューブ部分を備えたケーシングチューブを有する自動車用の安全ステアリングコラムが開示されている。一方の部分が他方の部分の中に入っているケーシングチューブの該部分は、特定の諸領域において円錐形状に設計されている。多数の弾性変形リングがこれらの領域により形成された均一幅の空間に配設されており、これらは円錐包絡面の形態である。安全ステアリングコラムを短縮させる方向への２つのケーシングチューブ部分の特定初期変位の結果として、弾性変形リングが半径方向にプレストレストされ、２つのケーシングチューブ部分が軸方向にプレストレストされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この既知の安全ステアリングコラムは、構成要素自体を変更しない限り、２つのケーシングチューブ部分間の変位力を設定することができない、即ち、この特定用途に適用することができないという欠点を有している。また、２つのケーシングチューブ部分が一緒に押されるときの力／移動の関係が一定ではなく、運転者にとっては不適切に走行移動中に２つのケーシングチューブ部分間の変位力が急に減少したりする。その上、２つのケーシングチューブ部分間には、該ケーシングチューブ部分の相対的な半径方向変位に対して安全を確保する手段がない。
【０００５】
このような従来技術の背景に備えて、本発明の骨子となっている目的は、短縮可能なケーシングチューブを備え、そのケーシングチューブ部分間の変位力を設定することができる、自動車用の安全ステアリングコラムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、この目的は、請求項１に記載の特徴を備えた自動車用の安全ステアリングコラムにより達成される。従って、本発明は、この安全ステアリングコラムがケーシングチューブを備え、該ケーシングチューブが、ステアリングシャフトと同心状に配置されて車体に固定されると共に、軸方向の衝撃作用を受けた場合に、短縮できると同時にエネルギを吸収することができ、しかも、一方の部分が他方の部分の中に部分的に入っている直径の異なる２つのケーシングチューブ部分からなっている、ことを前提としている。本発明によると、接続部材が２つのケーシングチューブ部分の間に設けられている。該接続部材は、２つのケーシングチューブ部分のうちの一方に取り付けられると共に、２つのケーシングチューブ部分のうちの他方に形成された溝内に所定の力で押し込まれている。
【０００７】
接続部材を溝内に押し込む力を変えることにとって、構成要素自体に変更を加えることなく、２つのケーシングチューブ部分間の変位力を設定することができる。本発明に関連して変位力に言及する場合、これはステアリングホイールに作用する力を意味しており、この力が限度を超えている間、接続部材は２つのケーシングチューブ部分間の接続を解放し、２つのケーシングチューブ部分の一方が他方の中に押し込まれる。本発明による接続部材は溝の中に押し込められるので、接続部材とケーシングチューブ部分に形成された溝との間の摩擦力に打ち勝つことによってのみ、変位が起こりうる。これは衝撃エネルギを吸収する作用をする。
【０００８】
変位力を設定するのは、ケーシングチューブに囲まれたステアリングシャフトが押されてそれ自体の中に入ることができるように同様の形状に作られており、かつステアリングシャフトが同時にエネルギを吸収するような方式で設計されているときに、特に有利である。正確に言えば、ケーシングチューブの変位力は、組立工程中に、ステアリングシャフト内に配置されたクラッシュ要素の実測値に個々に設定できるので、安全ステアリングコラムが最適に設計される。
【０００９】
加えて、本発明による安全ステアリングコラムの変位力は、移動中、一定である。これは、２つのケーシングチューブ部分の一方が他方の中にどの程度まで押し込まれるかに関係なく、変位力が常に同じであることを意味している。
また、本発明は、変位力を具体的に設定できるようにするため、接続部材は他方のケーシングチューブ部分側の表面と該他方のケーシングチューブ部分との軸方向の滑動が可能な滑動片としている。
【００１０】
本発明の更なる利点は、クラッシュ系統を可逆にすることができることである、即ち、クラッシュの場合に一旦互いに押し込まれたケーシングチューブが再び引っ張って離され、クラッシュ要素を介してセットできることである。
【００１１】
好適な実施の形態によると、ケーシングチューブ部分の一方にある溝と、この溝に係合する接続部材とは、２つのケーシングチューブ部分を通る長手方向軸線に対して垂直な切断面に関して円錐形の横断面を有しているので、接続部材を溝内に押し込んだ後、確実な接続が行われ、従って、２つのケーシングチューブ部分間には半径方向に遊びが存在しない。例えば、方向指示器を作動させるレバーのような操作要素が、自動車内部に面するケーシングチューブ部分に取り付けられるので、遊びが存在しないことは重要である。このレバーに力を加えることにより、例えば、一方のケーシングチューブ部分が他方に対して相対的に変位するような形で安全ステアリングコラムの系統に影響があってはならない。これは、円錐形にした実施の形態で半径方向の遊びを無くしたことにより回避されている。
【００１２】
同じことは軸方向についても当てはまる。この方向においては、遊びを無くすことは、変位力により予め決められる限度まで、接続部材を溝内に押し込むことにより実現される。
【００１３】
更なる実施の形態によると、接続部材は、少なくとも１つのねじにより円錐形の溝内に押し込まれる。これにより、ねじの締付けトルクによって変位力を設定できるので、即ち、特に簡単な方法で適応できるため、特に有利である。ねじは、組立中であっても個々の必要に応じて手で調節することもできる。
【００１４】
特に有利なのは、ねじが接続部材に形成された対応の凹部に係合する円錐形の端部を有することが分かった。このようにして接続すると、ねじが、円錐形状のため、接続部材に形成された対応の凹部に自動的に引き込まれるので、更に利点を提供することができると共に、接続部材がねじと連係するような方法で接続部材を手により整列させる必要がなくなる。
【００１５】
溝は、小さい直径を有するケーシングチューブ部分の外壁に形成されるのが好ましい。ねじは、そのねじ部で、大きな直径を有するケーシングチューブ部分に形成されたねじ部に対応して係合する。ねじには外側から容易に届くので、その結果、組立が特に簡単になる。
【００１６】
滑動片の表面のうち、２つのケーシングチューブ部分が互いに押されるときに該２つのケーシングチューブ部分が当接して滑動する表面は規定の粗さを有しているので、ねじを締め付けた後、２つのケーシングチューブ部分間の摩擦力を正確に決定することができる。好適には、溝の表面も、即ちその粗さが滑動片の表面と同等になっていることである。双方の表面は平坦で滑らかに形成されていることが好ましい。そうすることにより変位力を確実に設定することができる。
【００１７】
クラッシュのために一緒に押されることができるように設計されたステアリングコラムの場合に本発明による接続部材を使用することも考えられる。しかしながら、この場合、ステアリングコラムの場合に付加的に生ずる捩りモーメントを設計に考慮しなければならない。
【００１８】
本発明を、図面に記載した例示的な実施の形態に関連して以下に詳細に説明することにする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による安全ステアリングコラム１の長手方向断面を例示している。このステアリングコラム１はステアリングシャフト２を有している。ステアリングシャフト２を軸方向に短縮させるための機構は、図面には示されていない。この機構は、先行技術から既知の解決策に従って構成することができる。
【００２０】
また、ステアリングコラム１は、外側の大きな直径の部分３ａと内側の小さな直径の部分３ｂとからなるケーシングチューブ３を有している。２つのケーシングチューブ部分３ａ及び３ｂは、一方が他方の中に部分的に入っており、この部分的に入った領域４で互いに接続されている。ケーシングチューブ部分３ａは、図示しない接続手段により車体に取り付けられる。ケーシングチューブ部分３ｂは、ケーシングチューブ部分３ａから遠ざかる方向に向いたその端部に、ケーシングチューブ３内でのステアリングシャフト２の回転を確実なものにする装着部５を有している。このケーシングチューブ部分３ｂは、自動車の内部に向かっていて、例えば方向指示器のような操作部材を取り付けるために特に役立っている。
【００２１】
２つのケーシングチューブ部分３ａ及び３ｂの接続は、滑動片６の形態の接続部材を介して行われる。そのため、内側のケーシングチューブ部分３ｂの外向き面には溝７が形成されている。滑動片６はこの溝７内に入っている。該滑動片６はねじ８により外側のケーシングチューブ部分３ａに固定されている。
【００２２】
図２による詳細部の記載から明らかなように、ねじ８は、図示しないねじ部で、ケーシングチューブ部分３ａに形成された孔９内に入り螺合する。孔９はケーシングチューブ部分３ａを貫通しており、ねじ８はこれらの孔９を完全に貫通している。該ねじ８は、その外側に、ねじを締め付ける工具と係合することが可能な部分１１を有している。該ねじ８は、内部に、即ち内側のケーシングチューブ部分３ｂに臨む側に円錐形、厳密に言えば裁頭円錐形のヘッド１２を備えている。ねじ８の該円錐形のヘッド１２は、滑動片６に形成された対応の凹部１３の中に係合している。
【００２３】
滑動片６及び溝７は、ケーシングチューブ３の長手方向軸線１４に対して垂直な切断面１５から始まる、円錐形の横断面を有している。これは、滑動片６のかかる横断面を示す図３の（ｃ）から推測しうる。ねじ８のヘッド１２が嵌合する裁頭円錐形の凹部１３も同様に図３の（ｃ）から推測しうる。図３の（ａ）及び（ｂ）は、凹部１３が滑動片６に互いにどのような関係で配置されるのかを説明している。
【００２４】
滑動片６の表面１６は、所定の粗さとなるように設定される。同じことが円錐形面１７と溝７の対応面にも当てはまる。ケーシングチューブ部分３ａ及び３ｂは、軸方向変位の場合、滑動片６の面１６及び１７を介して互いに滑動する。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、短縮可能なケーシングチューブを備え、ケーシングチューブ部分間の変位力を設定することのできる自動車の安全ステアリングコラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による安全ステアリングコラムの長手方向断面を示している。
【図２】２つのケーシングチューブ部分間の接続の詳細を示す拡大図である。
【図３】２つのケーシングチューブ部分間の接続部材を示すもので、（ａ）は（ｂ）のａ−ａ断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ断面図である。
【符号の説明】
１安全ステアリングコラム
２ステアリングシャフト
３ケーシングチューブ
３ａケーシングチューブ部分の一方
３ｂケーシングチューブ部分の他方
６滑動片（接続部材）
７溝
８ねじ
１２ヘッド（端部）
１３凹部
１４長手方向軸線

Claims

ケーシングチューブを備え、該ケーシングチューブが、ステアリングシャフトと同心状に配置されて車体に固定されると共に、軸方向の衝撃作用を受けた場合に、短縮できると同時にエネルギを吸収することができ、しかも、一方の部分が他方の部分の中に部分的に入っている直径の異なる２つのケーシングチューブ部分からなっている、自動車用の安全ステアリングコラムにおいて、
接続部材（６）が前記２つのケーシングチューブ部分（３ａ，３ｂ）の間に設けられており、該接続部材（６）は、前記２つのケーシングチューブ部分のうちの一方（３ａ）に取り付けられると共に、前記２つのケーシングチューブ部分のうちの他方（３ｂ）に形成された溝（７）内に所定の力で押し込まれ、他方のケーシングチューブ部分（３ｂ）側の表面と該他方のケーシングチューブ部分（３ｂ）との軸方向の滑動が可能な滑動片であることを特徴とする安全ステアリングコラム。
前記溝（７）及び前記接続部材（６）は、前記２つのケーシングチューブ部分（３ａ，３ｂ）の長手方向軸線（１４）に対して垂直な切断面に関して円錐形の横断面を有していることを特徴とする請求項１に記載の安全ステアリングコラム。
前記接続部材（６）は少なくとも１つのねじ（８）により前記溝（７）内に押し込まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の安全ステアリングコラム。
前記ねじ（８）は、前記接続部材（６）にある対応の凹部（１３）内に係合する円錐形の端部（１２）を有していることを特徴とする請求項３に記載の安全ステアリングコラム。
前記溝（７）は、小さな直径を有する前記ケーシングチューブ部分（３ｂ）の外面に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の安全ステアリングコラム。
前記ねじ（８）はそのねじ部で、大きな直径を有する前記ケーシングチューブ部分（３ａ）内に係合していることを特徴とする請求項４に記載の安全ステアリングコラム。
前記滑動片（６）の前記他方のケーシングチューブ部分（３ｂ）側の表面のうち少なくとも一部の表面が規定の粗さを有し、該一部の表面上で、前記２つのケーシングチューブ部分（３ａ，３ｂ）が互いに軸方向に押し合うときに該２つのケーシングチューブ部分（３ａ，３ｂ）が互いに相対的に滑動することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の安全ステアリングコラム。