JPH02102807A - 緩衝装置付きステアリングチルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ く産業上の利用分野〉 本発明は、ステアリングコラムと車体との連結部に、車
輌衝突時にステアリングホイールに加わる衝撃エネルギ
を吸収するための緩衝装置を備えたステアリングチルト
装置に関する。

く従来の技術〉 車両が衝突した際の衝撃によりステアリングホイールに
衝突して受ける乗員のダメージを緩和するなめに、ステ
アリングシャフトを含むステアリングコラムには、軸方
向に加わる衝撃エネルギを吸収するための緩衝装置が設
けられている。このような衝撃エネルギの吸収装置（以
下ｒＥＡＵ。

と略称する〉として、特開昭５６−２２６５号公報には
、実質的に剛体からなるケーシングにて塑性材料からな
るエネルギ吸収体を抱持すると共に、エネルギ吸収体を
ステアリングコラム側に連結し、かつケーシングを車体
側に連結しておき、衝突時に加わる軸方向荷重によりス
テアリングコラムが軸方向に変位した際に、ケーシング
に対してエネルギ吸収体が伸長方向に塑性変形すること
をもって衝撃エネルギを吸収するようにした装置が提案
されている。これによれば、そのエネルギ吸収特性を単
独に設定することができ、しかもステアリングコラムの
外部に取付は得ることから、高い汎用性が得られるとい
う利点がある。

他方、運転者の乗車姿勢、あるいは体格に的確に適合す
るように、ステアリングホイールの位置を変化させるた
めのステアリングチルト装置が周知である。この種のス
テアリングチルト装置としては、実開昭５５−８５９６
４号公報に開示されているような、車体計器盤下部に対
するステアリングコラムの固定部を上下方向変位可能な
ように構成し、ステアリングシャフトとステアリングギ
ヤボックスとを連結する自在継手部分を中心としてステ
アリングコラム全体を傾動させ、これによってステアリ
ングホイールの上下方向位置を変化させるようにした構
造が一般的である。

〈発明が解決しようとする課題） ところで、この種のチルト式ステアリング装置にあって
も、衝突時の衝撃緩和性を要することは言うまでもない
が、車体に対するステアリングコラムの取付は角度が変
化せねばならないことから、前記したような外付は型の
ＥＡＵを設けることが困難である。いきおい、緩衝機構
をステアリングコラムに内蔵せざるを得す、ステアリン
グコラムの設計が厄介となったり、製造コストが増大す
るなどの不都合を生じていた。

本発明は、このような不都合を解消すべくなされたもの
であり、その主な目的は、チルト式ステアリング装置に
対しても外付は型のＥＡＵを容易に取付けることができ
る構造を提供することにある。

［発明の構成］ く課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、一端にステアリン
グホイールが固着され、かつ他端にステアリングギヤが
連結されたステアリングシャフトを挿通支持すると共に
傾動自在に車体に取付けられたステアリングコラムと、
該ステアリングコラムの軸方向に伸長することをもって
前記ステアリングホイールの軸方向に作用する衝撃エネ
ルギを吸収すべく前記ステアリングコラムと前記車体と
の間を連結するように設けられた緩衝装置とからなるｙ
Ｕ街装置付きステアリングチルト装置であって、前記緩
衝装置に於ける前記ステアリングコラム及び前記車体と
の各連結端の少なくともいずれか一方が、上下方向への
遊びを備えることを特徴とする緩衝装置付きステアリン
グチルト装置を提供することにより達成される。

〈作用ン このようにすれば、ステアリングコラムが上下方向にそ
の角度を変化させても、各連結端部の遊びにより、ステ
アリングコラムの動きに緩衝装置が追従し得る。

〈実施例〉 以下に添附の図面を参照して本発明の好適実施例につい
て詳細に説明する。

第１図〜第３図は、本発明に基づき構成されたチルト式
ステアリング装置を示しており、第１図に示すように、
中空円筒状をなすステアリングコラム１の軸心には、ス
テアリングシャフト２が回転自在に挿通されている。こ
のステアリングシャフト２の上端には、ステアリングホ
イール３が固着され、また下端部には、自在継手４を介
して図示されていないステアリングギヤボックスが連結
されている。

ステアリングコラム１は、車体ダツシュボード５に対す
る角度を調節するチルト機構６と、軸方向に加わるステ
アリングホイール３からの衝撃を吸収するＥＡＵ　（衝
撃エネルギ吸収装置）７とを備えており、チルト機ＷＩ
６を構成するコラムブラケット及びボディブラケットを
介し、車体ダツシュボード下面のマウント部５ａに取り
付けられている。

第２図に良く示すように、ステアリングシャフト２は、
上端にステアリングホイール３が固着されるアッパシャ
フト２ａと、下端に自在継手４が固着されるロワシャフ
ト２ｂとからなり、これらアッパシャツ１〜２ａの下端
部とロワシャフト２ｂの上端部とが、それぞれ長円形断
面をなして互いに嵌合している。そしてこの嵌合部は、
ポリアセタール製のシェアピン（図示せず）を介して互
いに結合しており、ステアリングシャフト２に所定の軸
方向衝撃荷重が加わると、このシェアピンが剪断してア
ッパシャフト２ａがロワシャフト２ｂに嵌入し、ステア
リングシャフト２の全長が縮小するようにされている。

他方、ステアリングコラム１は、互いの嵌合部の隙間に
圧入された多数の鋼球（図示せず）を介して結合するア
ッパチューブ１ａとロワチューブ１ｂとからなり、通常
は所定の軸方向寸法を保っているが、ステアリングコラ
ム１に所定の軸方向荷重が加わると、鋼球との接触部分
が変形しつつ互いに摺動変位するようにされている。尚
、アッパシャフト２ａはアッパチューブ１ａに、ロワシ
ャフト２ｂはロワチューブ１ｂに、それぞれ軸方向変位
しないように支持されている。

ステアリングコラム１に於けるアッパチューブ１ａの上
部外周には、車体幅方向に所定の間隔をおく一対の板材
８ａと、これら板材８ａの内面同士を連結する軸８ｂと
からなるコラムブラケット８が固設されている。そして
このコラムブラケット８の外側面が、ステアリングコラ
ム１を車体ダツシュボード下面のマウント部５ａに固定
するための一対のボディブラケット９にて挟持される。

ボディブラケット９は、板材から曲成した左右対称形を
なす一対からなり、コラムブラケット８を挟持する垂下
部９ａと、左右へ張出す水平部９ｂとを備えている。水
平部９ｂには、第３図に示すように、ステアリングホイ
ール３へ向けて開かれたＵ字形のスロット１０が形成さ
れると共に、このスロット１０の両側に各２個の小孔１
１が穿設されている。そして水平部９ｂをその上下両面
から挟むようにして、ポリアセタール製のスライドプレ
ート１２が、スロット１０及び小孔１１を通してインサ
ート成型されている。これにより、小孔１１を介した部
分が、水平部９ｂとスライドプレート１２との間を結合
するシェアピンとしての作用を果たすものとされている
。また、スライドプレート１２の上面中心部には、車体
ダツシュボード下面のマウント部５ａとの間に適宜な間
隙をおくように、スペーサボス１３が突設されている。

コラムブラケット８に於ける連結軸８ｂの中心には、左
右両側面間を貫通するボルト孔１４が穿設されている。

また、両ボディブラケット９に於けるこのボルト孔１４
と整合する位置には、部分円弧状をなす上下方向長孔１
５が形成されている。

そしてこれら両ボディブラケット９の長孔１５及び連結
軸８ｂのボルト孔１４に同軸的にクランプボルト１６を
挿通し、一方のボディブラケット９の垂下部９ａから突
出したクランプボルト１６の端部に操作レバー１７のね
じ部１８を螺着して締付けることにより、コラムブラケ
ット８とボディブラケット９とを互いに締結し得るもの
とされている。

ＥＡＵ７は、ステアリングコラム１に於けるアッパチュ
ーブ１ａの上面側に設けられている。このＥＡＵ７は、
前後（図に於ける左右）両端面が開放された中空箱状を
なすケーシング１９と、ケーシング１９内に収容された
エネルギ吸収体２０とからなっている。エネルギ吸収体
２０は、第３図に示すように、両端がＵ字状に湾曲した
１本のワイヤを中央部で折返してなり、各湾曲部２１ａ
・２１ｂの先端が自由端とされ、ケーシング１９の側壁
内面により、その形状が規定されている。

これら側湾曲部２１ａ・２１ｂは、ゴム製ツカバー２２
にて覆われた状態でケーシング１９内に挿入されており
、これにより、ケーシング１９とエネルギ吸収体２０と
の間が、金属接触せずにステアリングコラム１の軸方向
に沿って相対変位し得るものとされている。また、ルー
プ状に折返された中央部２３は、アッパチューブ上面に
形成されたアイランド２４に突設されたボス２５を挿通
している。このボス２５には、ゴム製のスペーサ２６が
固設されると共に、その上端にナツト２７が螺着されて
おり、これにより、エネルギ吸収体２０の中央部２３が
、ボス２５から上方へ抜は出ることのないようにされて
いる。

ケーシング１９内には、エネルギ吸収体２０とケーシン
グ１９とが伸長方向に相対変位した際に側湾曲部２１ａ
・２１ｂの各遊端がそれぞれ当接するように、一対のス
トッパピン２８が設けられている。これら左右のストッ
パピン２８は、軸方向についてはほぼ同位置に並設され
ている。これに対し、エネルギ吸収体２０に於ける側湾
曲部２Ｌａ・２１ｂの軸方向位置は、ステアリングホイ
ール側から見て右側に位置するもの２１ａの方がよりス
テアリングホイール側に突出しており、これに伴って側
湾曲部２１ａ・２１ｂの各遊端とストッパピン２８との
間隔も、右側に位置するもの２１ａの方がより広くなっ
ている。

ＥＡＵ７のケーシング１９に於けるステアリングホイー
ル側の端部には、ボディブラケット９の水平部９ｂに沿
って左右両方向に張出し部２９が形成されている。これ
ら両張出し部２９の中央部には、ボディブラケット９に
於けるスライドプレート１２上に突設されたスペーサボ
ス１３を緩く挿通ずる係合孔３０が穿設されている。ま
た、ケーシング１９に於ける自在継手側の端部には、左
右共にフック３１が突設されており、これとアッパチュ
ーブ１ａの下面に固設されたばね受け３２との間に張設
された引張りコイルばね３３により、ＥＡＵ７が常時下
向きに弾発付勢されている。

このように構成されたチルト式ステアリグ装置は、スラ
イドプレート１２の中心部にスペーサボス１３を貫通し
て穿設されたボルトｆし３４に固定ボルト３５を挿通し
、この固定ボルト３５を車体ダツシュボードのマウント
部５ａに螺着することにより、ステアリングコラム１の
アッパチューブ１ａを介して車体に固定される。尚、ロ
ワチューブ１ｂは、図示されていないジャケットチュー
ブブラケットを介して車体に固定される。

次に上記実施例の作動の要領について説明する。

ボディブラケット９は、上記したように水平部９ｂに挿
通した固定ボルト３５にて車体のマウント部５ａに固定
され、ボディブラケット９とコラムブラケット８とは、
クランプボルト１６を介して結合している。従って、ボ
ディブラケット９に対するコラムブラケット８の結合力
は、専らクランプボルト１６の締付はトルクにより決定
する。

そしてこの締付はトルクは、操作レバー１７の締緩にて
決定される。即ち、操作レバー１７を緩み方向に回動す
ると、ボディブラケット９に於ける長孔１５の範囲内に
てステアリングコラム１が上下方向に傾動可能となり、
これによってステアリングホイール３の上下位置が変え
られる。

そして適宜な位置にて操作レバー１７を締付は方向に回
動することにより、ステアリングコラム１の位置が固定
される。尚、操作レバー１７とコラムブラケット８との
間には、操作レバー１７を締め込み方向に常時回動付勢
する引張りコイルばね３６が張設されており、操作レバ
ー１７の操作性を向上させるようにされている。と同時
に、操作レバー１７の上面に当接する突片３７がコラム
ブラケット８に於ける板材８ａから突設されており、必
要以上に操作レバー１７が回動しないようにされている
。また、ボディブラケット９の水平部９ａとコラムブラ
ケット８の下部との間には、ステアリング装置の重量と
釣合うバランスばね３７が張設されており、操作レバー
１７を緩めた際に、ステアリングコラム１が急激に落下
することのないようにされている。

ところで、アッパシャフト２ａとロワシャフト２ｂとが
シェアピンを介して結合し、ボディブラケット９の水平
部９ａと車体のマウント部５ａとが、スライドプレート
１２のシェアピン部及び固定ボルト３５を介して結合し
ていることがら、通常時の操作荷重では、アッパチュー
ブ１ａとロワチューブ１ｂとの軸方向についての相対移
動が規定され、と同時に、ボディブラケット９の車体マ
ウント部５ａに対する位置も規定されている。従って、
ステアリングホイール３に与えた回転力は、ステアリン
グシャフト２及び自在継手４を介してステアリングギヤ
ボックスに伝達される。

車両の衝突などにより、運転者がステアリングホイール
３に衝突すると、この時の衝撃荷重により、アッパシャ
フト２ａとロワシャフト２ｂ間のシェアピンが切断し、
両シャフト２ａ・２ｂが収縮方向に相対変位する。と同
時に、この衝撃荷重は、アッパチューブ１ａに固設され
たコラムブラケット８を介してボディブラケット９にも
伝えられ、スライドプレート１２のシェアピン部も切断
する。同部分は、ボディブラケット９に於ける水平部９
ｂのスロット１０に固定ボルト３５が挿通されているこ
とから、固定ボルト３５から水平部９、ｂのみが前方へ
脱落する。これにより、アッパチューブ１ａも前方へ移
動可能となる。

この間の各シェアピンの切断にて、衝撃エネルギの一部
が吸収される。

アッパチューブ１ａが前方へ移動を開始すると、ロワチ
ューブ１ｂとの間の鋼球により、互いの嵌合面が変形し
つつ相対変位し、この変形にて衝撃エネルギの一部が更
に吸収される。一方、固定ボルト３５が車体マウント部
５ａに残留していることから、アッパチューブ１ａが前
方へ移動すると、アッパチューブ１ａに連結されたエネ
ルギ吸収体２０と、固定ボルト３５に連結されたケーシ
ング１９との間が相対変位することとなる。その結果、
まず左側の湾曲部２１ｂの遊端が対応するストッパピン
２８に突当たる。するとこの湾曲部遊端の軸方向移動が
規制されるので、中央部２３の移動に従い、同湾曲部２
１ｂが連続的に順次ずれながら変形し、衝撃エネルギが
更に吸収される。次に右側の湾曲部２１ａの遊端が対応
するストッパピン２８に当接すると、こちらの側２１ａ
も同様にして変形し、衝撃エネルギが吸収される。

このようにして、アッパチューブ１ａの前進に伴い、シ
ェアピン・アッパチューブ１ａとロワチューブ１ｂとの
間の鋼球・左側の湾曲部２１ｂ・右側の湾曲部２１ａと
、この順に作動し、ステアリングコラム１の軸方向変位
量に対応して順次その抵抗力が増大するように構成され
ている。そのため、運転者がステアリングホイール３に
衝突した際の衝撃荷重の大きさ及び持続時間に応じ、よ
り的確に緩衝作用が出き、乗員に加わる反力を最低限に
抑制することができる。

さて、上記した形式のＥＡＵ７は、ステアリングコラム
１とは別個に設計できることから、極めて高い汎用性が
得られる。が、その反面、一端をステアリングコラム１
に連結し、他端を車体ダツシュボード５に連結する必要
があるため、チルト式ステアリング装置に取付けるに際
し、ステアリングコラム１の傾動に追従させねばならな
い点が一つの障害となっていた。そこで本発明に於いて
は、ＥＡＵ７の両連結端部に、第２図にＡ−８寸法にて
示すように、上下方向の遊びをもなするようにしている
。このようにすることにより、ステアリングコラム１の
傾動動作をＥＡＵ７が阻害することを回避し得る。

また、ボディブラケット９の水平部９ａと車体マウント
部５ａ下面との間隔は、第２図に於いては図を見易くす
る都合上、強調して広く図示しているが、実際には、同
部分の剛性を高めるために、できるだけ狭いことが好ま
しい。そこで第２図に角度Ｃにて示すように、ケーシン
グ１９の張出し部２９を、ステアリングホイール側が幾
分が下向きとなるように折曲げている。このようにする
ことにより、第４・５図に比較して示すように、ステア
リングコラム１に対して概ね平行をなす位置からの傾動
角度が、同一の間隙（Ｄ寸法）内であれば、より大角度
（ＩＩ＜Ｉ２＞変位し得るものとしている。

加えて、連結部の遊び（第２図に於けるＡ−８寸法）に
よりＥＡＵ７が振動することを防止するために、ケーシ
ング１９とアッパチューブ１ａとの間に引張りコイルば
ね３３を張設している。

一方、このようなチルト式ステアリング装置に於いては
、操作レバー１７が運転者の膝に近接した位置となりが
ちであるが、側面衝突などの際に運転者が左右方向へ移
動すると、操作レバー１７に膝が突当たる虞れがある。

この操作レバー１７は、比較的剛性が高く、従って、衝
突した際の膝に対する反力が大きく、比較的大きなダメ
ージを及ぼすことが考えられる。そこで本実施例に於い
ては、第６〜８図に示すように、膝が突当たった際に変
形し得る膨出部４１を、特に剛性の高い枢支部の下側に
設けるものとしている。

この膨出部４１の衝撃吸収面には、適宜な面積の開口４
２が設けられると共に、プレスにより折り目４３がつけ
られている。これにより、変形強度と方向性とを調整し
、衝撃吸収特性の安定化を計っている。また、膨出部４
１は、比較的厚板からなる主部４１ａと、薄板からなる
衝撃分散部材としての径部４１ｂとを接合し、中空部４
５を形成している。このようにすることにより、径部４
１、ｂが操作レバー１７の衝撃吸収面側を円滑に覆うカ
バーとしての役割を果すと共に、径部４１ｂと主部４１
ａとが順次変形して衝撃が段階的に吸収され、衝突によ
る反力が急激に膝部に掛かることを緩和し得る。

尚、径部４１ｂの端縁４４が主部４１　ａに向けて曲げ
られているが、この曲げ角度は、第８図に示すように鈍
角とされており、径部４１ｂの端縁４４が主部４１ａに
突当たった際にこの端縁４４が変形する方向に規則性が
与えられる。そしてこの曲げ部４６が伸ばされることで
衝撃荷重の一部が吸収される。また、衝撃吸収特性は、
この曲げ部４６で調整するのみならず、圧縮変形し得る
樹脂材などを主部４１ａと径部４１ｂとの間に介装する
ようにしても良い。

他方、上記したようなチルト式ステアリング装置に於い
ては、調節操作時にステアリング装置の重量が下向きに
掛かるのをバランスさせるために、ばね手段を設けるこ
とが通例である。しかるに、部品管理を簡略化し、組立
て工数を削減するうえには、取扱い重量がある限度を越
えない範囲でサブアッセンブリ化を推進することが好ま
しい。ところが、上記した構造に於いては、バランスば
ね３７の張力により、クランプボルト１６を支点として
ボディブラケット９が回動し、水平部９ｂの角度とマウ
ント部５ａの角度との間に大きなずれを生じてしまうこ
とがある。そこで本実施例に於いては、コラムブラケッ
ト８とボディブラケット９との間に、互いに係止し合う
係止片５１・５２をそれぞれ突設し、これにより、ばね
張力によるボディブラケット９の回動を阻止するものと
している。

この回動を阻止するための構造としては、ＥＡＵ７のケ
ーシング１９の前端部に係止片５３を設け、これとボデ
ィブラケット９の水平部９ｂに突設されたスペーサボス
１３に係合した張出し部２９とにより、アッパチューブ
１ａに設けられたアイランド２４と、ボディブラケット
９の水平部９ｂとの間を突っ張るようにしても良い。ま
た、この場合には、スペーサボス１３から上向にＥＡＵ
７が外れることを防止するために、ＥＡＵ７とボディブ
ラケット９の水平部９ａとが互いに係止し合うように係
止爪５４を設けるとなお良い。

［発明の効果］ このように本発明によれば、ステアリングチルト装置に
外付は型のＥＡＵ装置を装着し得ることから、容易にそ
のｆ！ｔｉ？性能を向上することができ、しかも部品の
共通化を推進し得ることから、製造コストを低減するう
えに効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づき構成されたチルト式ステアリン
グ装置の概略全体側面図である。 第２図は一部切除して示す拡大側面図であり、第３図は
同じく拡大平面図である。 第４図は対策を施さないＥＡＵの車体との連結部の変位
を示す模式図であり、第５図は対策を施したものの第４
図と同様な模式図である。 第６図はチルト操作レバーの部分拡大図であり、第７図
は第６図に於ける■方向矢視図であり、第８図は■−■
線に沿う部分断面図である。 １・・・ステアリングコラム １ａ・・・アッパチューブ １ｂ・・・ロワチューブ　２・・・ステアリングシャフ
ト２ａ・・・アッパシャフト２ｂ・・・ロワシャフト３
・・・ステアリングホイール ４・・・自在継手　　　　５・・・車体ダツシュボード
５ａ・・・マウント部　　６・・・チルト機構７・・・
ＥＡＵ　　　　　　８・・・コラムブラケット８ａ・・
・板材　　　　　８ｂ・・・連結軸９・・・ボディブラ
ケット９ａ・・・垂下部９ｂ・・・水平部　　　　１０
・・・スロット１１・・・小孔　　　　　１２・・・ス
ライドプレート１３・・・スペーサボス　１４・・・ボ
ルト孔１５・・・長孔　　　　　１６・・・クランプボ
ルト１７・・・操作レバー　　１８・・・ねじ部１９・
・・ケーシング　　２０・・・エネルギ吸収体２１ａ・
２１ｂ・・・湾曲部 ２２・・・カバー　　　　２３・・・中央部２４・・・
アイランド　　２５・・・ボス２６・・・スペーサ　　
　２７・・・ナツト２８・・・ストッパピン　２９・・
・張出し部３０・・・係合孔　　　　３１・・・フック
３２・・・ばね受け　　　３３・・刊１張りコイルばね
３４・・・ボルト孔　　　３５・・・固定ボルト３６・
・・引張りコイルばね ３７・・・バランスばね　４１・・・膨出部４１ａ・・
・主部　　　　４１ｂ・・・径部４２・・・開口　　　
　　４３・・・折り目４４・・・端縁　　　　　４５・
・・中空部４６・・・曲げ部　　　　５１〜５３・・・
係止片５４・・・係止爪

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端にステアリングホィールが固着され、かつ他
   端にステアリングギヤが連結されたステアリングシャフ
   トを挿通支持すると共に傾動自在に車体に取付けられた
   ステアリングコラムと、該ステアリングコラムの軸方向
   に伸長することをもって前記ステアリングホィールの軸
   方向に作用する衝撃エネルギを吸収すべく前記ステアリ
   ングコラムと前記車体との間を連結するように設けられ
   た緩衝装置とからなる緩衝装置付きステアリングチルト
   装置であって、 前記緩衝装置に於ける前記ステアリングコラム及び前記
   車体との各連結端の少なくともいずれか一方が、上下方
   向への遊びを備えることを特徴とする緩衝装置付きステ
   アリングチルト装置。
2. （２）前記緩衝装置が、前記ステアリングコラムの軸に
   対して上下方向に常時弾発付勢されることを特徴とする
   第１請求項に記載の緩衝装置付きステアリングチルト装
   置。
3. （３）前記緩衝装置が、前記ステアリングコラムと車体
   とを連結するボディブラケットと共通のボルトをもって
   車体側に連結される実質的に剛体からなるケーシングと
   、前記ケーシングにて抱持された部分及び前記ステアリ
   ングコラム側に連結された部分を有するエネルギ吸収体
   とを備え、前記ケーシングの前記車体との連結端が、下
   向きに折曲げられていることを特徴とする第１若しくは
   第２請求項に記載の緩衝装置付きステアリングチルト装
   置。