JPH03132468A - エネルギ吸収式ステアリング装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エネルギ吸収式ステアリング装置に関し、
特に衝撃吸収に接着剤の剥離荷重を利用することにより
エネルギ吸収特性及び製造歩留を改善したものに関する
。

〔従来の技術〕

エネルギ吸収式ステアリング装置は、衝突事故等におい
て運転者の負傷を軽減するための装置であり、衝突時に
運転者が慣性によって身体をステアリングホイルに打ち
当てることによる、いわゆる二次衝撃を吸収できるよう
に構成されている。

このような装置として従来第４図に示すもの等が考案さ
れ、具現化されている。第４図１ａｌはその底面図、第
４図山）は側面図であり、図において、１はエネルギ吸
収式ステアリング装置であり、該装置１のコラムチュー
ブ２はブラケット５により車体７１例えばダツシュボー
ドの下面部に、後述の補助ブラケット９とともに固定さ
れている。このコラムチューブ２内には上端にステアリ
ングホイル４が固定されたステアリングシャフト３が挿
入されており、該シャフト３の下端は図では省略したが
ユニバーサルジヨイントを介してギャポックスに接続さ
れている。

上記ブラケット５の両側の取付フランジ部５ａに形成さ
れたボルト穴５ｂは後端が開放しており、該ボルト穴５
ｂにはブレークアウェイ１０が嵌着されている。そして
このブラケット５は上記ブレークアウェイ１０及び後述
の補助ブラケット９を介して、ポルト６、ワッシャ６ａ
により車体７に固定されている。これによりステアリン
グ装置ｔｌに衝撃が加わった時には、ブラケット５が車
体から外れるようになっている。

そして上記コラムチューブ２と車体７との間にはエネル
ギ吸収機構が設けられている。これは、補助ブラケット
９の下面にガイドプレート９ｄを固着し、両者間に金属
製のプレートを側面視Ｕ字形に加工したエネルギ吸収プ
レート８を配設した構造になっており、該プレート８の
一端は補助ブラケット９にリベット９ａにより固着され
ている。

また他端側には一端に大径穴部８ａを持つ長穴８ｂが形
成されており、この長穴８ｂにコラムチューブ２に植設
されたスライドピン２ａが係合している。これによりス
テアリング装置１に衝撃が印加された場合、その衝撃を
該エネルギ吸収プレート８の塑性変形により吸収できる
ようになっている。

このようなステアリング装置では、例えば衝突事故の際
に、運転者の身体がステアリングホイル４に二次衝突し
、ステアリングシャフト３に前向きの大きな力が加わる
と、第４図に二点鎖線で示すようにコラムチューブ２が
車体前方に移動し、ブラケット５が車体から外れること
となる。同時にエネルギ吸収プレート８はコラムチュー
ブ２に引っ張られて、その屈曲部が前方に移動するよう
塑性変形することとなり、このプレート８の塑性変形に
より、上記ステアリングホイル４への衝撃力が吸収され
、これにより運転者への反力が軽減されることとなる。

なおこのようなエネルギ吸収プレートにより運転者のス
テアリングホイルへの二次衝突の衝撃を吸収する方法は
従来から一般に行われており、例えば特公昭５９−４６
８２８号（特開昭５５−６８４７１号）公報には、上記
ブラケット５とエネルギ吸収プレート８とを一体に形成
したものが記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで従来のエネルギ吸収式ステアリング装置は以上
のように構成されているので、荷重特性を変更する場合
、エネルギ吸収プレート８の板厚又は形状等を変更する
こととなるが、この場合以下に示すような問題点があっ
た。

まず、板厚を変えて荷重を設定する場合は、素材の入手
可能厚によって設計上の自由度が制約される点である。

またエネルギ吸収プレートの平面形状を変形して荷重を
設定する場合は、新しい形状への加工工程が必要となる
とともに、歩留が悪化し、生産コストの増大を招くとい
った問題があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、衝撃の吸収荷重を任意の値に設定することが
でき、しかも設定値の変更を製造歩留の悪化、構造の複
雑化等を招くことなく容易に行うことができ、さらに簡
単な構造で安定したエネルギ吸収特性を持つエネルギ吸
収式ステアリング装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るエネルギ吸収式ステアリング装置は、ス
テアリングシャフトが挿入されたコラムチューブと、該
コラムチューブを支持する車体側固定部との間に、衝撃
荷重を吸収するための帯状部材を配設し、該帯状部材の
一端側を上記コラムチューブ又は車体側固定部のいずれ
か一方に固着するとともに、上記帯状部材の他端側を、
接着剤を介して上記コラムチューブ又は車体側固定部の
いずれか他方に接着固定し、該接着部の剥離荷重により
上記ステアリングシャフトへの衝撃を吸収するようにし
たことを特徴としている。

ここで本発明において車体側固定部とは、車体に対して
移動不能の部分との意味であり、車体そのものは勿論、
例えばコラムチューブが７ソバロアチユーブからなる場
合に、ロアチューブが車体に対して固定されている場合
はこのロアチューブも含む。

また本発明は、接着剤による剥離力だけでなく、これに
塑性変形抵抗等を加えて衝撃を吸収する場合も勿論包含
している。

〔作用〕

この発明においては、接着部の剥離荷重により上記ステ
アリングシャフトへの衝撃を吸収するようにしたから、
衝撃の吸収荷重がコラムチューブの変位量、つまり剥離
のストロークとは関係なくほぼ一定となり、安定したエ
ネルギ吸収特性を得ることができる。ちなみに、上述の
プレートの塑性変形抵抗のみを利用する場合は、板厚が
同じでも変形抵抗にばらつきがあり、エネルギ吸収特性
が安定しにくい。

また衝撃の吸収荷重の設定は、接着剤の塗布厚や塗布幅
、あるいは種類や成分を変えることにより任意の値に設
定することができ、板厚等による場合に比べて設計の自
由度を大きく向上することができる。

さらに、エネルギの吸収特性の変更、有効ストロークの
調整も接着剤の塗布パターン、塗布長さを変えるだけで
行うことができ、従来のエネルギ吸収プレートの形状を
変える場合のような新たな部品加工の工程を設ける必要
はなく、このため設計変更等を生産コストの増大を招く
ことなく行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明の第１の実施例によるエネルギ吸収式ス
テアリング装置を示す図であり、図において、第４図と
同一符号は同一または相当部分を示す。

■はエネルギ吸収式ステアリング装置であり、これは主
としてステアリングシャフト３とコラムチューブ２とか
ら構成されている。上記コラムチューブ２はアッパチュ
ーブ２ｂと該チューブ２ｂの下端部内にその上端部が伸
縮可能に挿入されたロアチューブ２Ｃとからなり、該ロ
アチューブ２Ｃの下端部はブラケット９により車体７に
固定されている。

また上記ステアリングシャフト３の上１下端部はそれぞ
れアッパチューブ２ｂ、　　ロアチューブ２Ｃの上、下
端部内で上、下軸受（図示せず）により軸支されている
。該両チューブ２ｂ、２ｃは上・下端部共シャフト軸方
向に固定され、ステアリングシャフトは軸方向に摺動可
能な構造となっている。そのため上記ステアリングシャ
フト３に軸方向の力が作用すると、その一部が上記上軸
受を介してアッパチューブ２ｂに伝達されることとなる
。

そしてこのアッパチューブ２ｂはブラケット５を介して
車体側固定部としてのボディ部材７に固定されている。

このブラケット５のフランジ部５ａに形成されたボルト
穴５ｂは後端が開放しており、第４図で説明したように
アッパチューブ２ｂから上記シャフト軸方向前向の衝撃
を受けると、ボディ部材７から離脱するようになってい
る。また上記ロアチューブ２Ｃとアッパチューブ２ｂと
の重なり部分には、複数の鋼球１３が組み込まれた円筒
状の保持器１２が配設されており、両チューブ２ｂ及び
２ｃは上記衝撃を吸収しながら相対的に摺動可能となっ
ている。

さらに上記ボディ部材７のアッパチューブ２ｂと対向す
る部分には凹状溝部７ａが形成されており、この溝内に
は運転者の二次衝突による衝撃を吸収する緩衝機構が配
設されている。この緩衝機構は一端が上記ブラケット５
に固着された側面視Ｕ字形の金属製の衝撃吸収プレート
１８と、該プレート１８の他端と上記凹状溝部７ａの底
面との間に介在する接着剤１４とから構成されている。

この衝撃吸収プレート１８の両側にはフランジ部１８、
Ｉが形成されており、該フランジ部１８ａの外縁には後
端が開放されたボルト穴１８ｂが、内側にはボルト穴１
８ｃが形成されている。そしてボルト穴１８Ｃ部分はポ
ル）ｌｌａ、ナツト１）ｂ、座金１）ｃにより上記ブラ
ケット５に固定され、ボルト穴１８ｂ部分はボルト６に
よりブラケット５とともにボディ部材７に締め付は保持
されている。また上記接着剤１４はその種類、成分塗布
パターン等を適当に選択して、第５図に示すような所定
のエネルギ吸収特性に設定しである。

０ なお、上記緩衝機構の組み付けは、まずボディ部材７の
凹状溝部７ａの底面に接着剤１４を塗布して上記衝撃吸
収プレート１８の先端側を固着しておく。そしてコラム
チューブ２取付の際該衝撃吸収プレート１８のフランジ
部１８ａをボディ部材７とブラケット５のフランジ部５
ａとの間に挟み、ボルト穴８ｂ部分をブラケット５のボ
ルト穴５ｂ部分とともにポルト６で車体側に固定すると
ともに、ボルト六８０部分をブラケット５のみとボルト
締め固定する。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例装置では、衝突時に運転者が慣性で身体をステ
アリングホイル４に打ち当てた場合の二次衝突エネルギ
を、第５図に示すコラムストローク−ステアリング荷重
特性でもって吸収する。ここで図中、ステアリング荷重
（縦軸）は、ステアリングホイル４からの反力であり、
運転者の安全確保上、このステアリング荷重を許容荷重
以下に保持しながら上記エネルギを吸収する必要がある
。

まずへ領域では衝撃吸収プレー）１８の塑性変形により
上記ステアリング荷重を吸収する。すなわち上記ブラケ
ット５がボディ部材７から離脱した後、該プレート１８
の塑性変形により衝撃のエネルギを吸収する。

そしてＢｆｉｉ域では荷重の吸収は主に接着剤１４の剥
離荷重によりなされることとなり、運転者の受ける反力
を許容値内の略一定の値に保持して衝撃の吸収が行われ
ることとなる。

このように本実施例では、接着部の剥離荷重により上記
ステアリングシャフト３への衝撃を吸収するようにした
ので、衝撃の吸収荷重がアッパチューブ２ｂのストロー
クとは関係なくほぼ一定となり、運転者の受ける反力を
許容値内の一定値に保持してエネルギ吸収を行うことが
できる。

またエネルギ吸収特性の設定は、接着剤の塗布厚や塗布
幅、あるいは種類や成分を変えることにより任意の値に
設定することができ、設計の自由度を大きく向上するこ
とができる。具体的に言うと、接着剤の塗布厚を増大さ
せることにより吸収荷重が小さくなり、逆に塗布厚みを
薄（すると吸１ ２ 収荷重は大きくなる。また塗布幅を途中で広げたり狭め
たりすることにより、ストロークの前半と後半で吸収荷
重を変化させることもできる。

さらに、エネルギの吸収の有効ストロークの調整は接着
剤の塗布パターン、塗布長さを変えるだけで行うことが
でき、従来のように衝撃吸収プレート８をさらに加工す
るといった新たな部品加工の工程を設ける必要はなく、
生産コストの増大を招くこともない。

なお、上記第１の実施例では、接着剤１４をボディ部材
７側に塗布したが、これはブラケット５の上面に塗布す
るようにしてもよい。第２図はこのような緩衝機構の構
造を採用した本発明の第２の実施例装置を説明するため
の図であり、第２図＋ａ＋は側面図、第２図（ｂｌはそ
の■ｂ−■ｂ線断面図第２図ＦＣ＋は部品図である。こ
こでは衝撃吸収プレート１８は第２図（Ｃ１に示すよう
にその両側のフランジ部を有しておらず、一端に取付用
ボルト穴１８Ｃが形成されているだけである。

また上記緩衝機構の組み付けは、まず接着剤１４をブラ
ケット５の上面に塗布し、これに衝撃吸収プレート１８
の他端側を接着固定し、そしてコラムチューブ２の組み
付けの際、上記ブラケット５を車体７にボルト締めする
とともに、上記プレート１８の一端をポルｌ−１）ａに
より座金１）Ｃを介して上記凹状溝部７ａの底面上端に
取付ける。

これらの点以外は上記第１の実施例装置と全く同一であ
り、この場合も上記第１の実施例と同様の効果がある。

さらに上記第１．第２の実施例では、ボディ部材７とコ
ラムチューブ２との間に緩衝機構を構成したが、これは
コラムチューブ２の可動のアッパチューブ２ｂ及び車体
側固定部としてのロアチューブ２Ｃとの間に配設しても
よい。

第３図はこのような構成を用いた本発明の第３の実施例
装置を説明するための側面図であり、ここでは上記緩衝
機構は、ロアチューブ２Ｃの上部外周面に一端がリベッ
）１８ｄで固定された衝撃吸収プレート１８と、該プレ
ート１８の他端とアッパチューブ２ｂの下部内周面との
間に介在させ３ ４ た接着剤１４とから構成されている。この場合上記ａＳ
機構の組み付けはコラムチューブ２の製造過程で行われ
ることとなり、上記第１．第２の実施例の効果に加えて
、コラムチューブ２とボディ部材７との組付作業を簡略
化できる効果がある。

なお、上述の実施例では、緩衝機構をコラムチューブの
アッパチューブとボディ部材との間、又はアッパチュー
ブとロアチューブとの間に配設した場合を示したが、こ
の機構の装着部位は衝突時に車体側と相対的に移動する
ステアリング装置の部位であればこれに限るものではな
く、例えばコラムチューブのロアチューブを車体と相対
移動可能に構成し、該ロアチューブと車体との間に配設
してもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明に係るエネルギ吸収式ステアリン
グ装置によれば、接着部の耐剥離荷重により上記ステア
リングシャフトへの衝撃を吸収するようにしたので、衝
撃の吸収荷重がコラムチューブの変位量、つまり剥離の
ストロークとは関係５ なくほぼ一定となり、安定したエネルギ吸収特性を得る
ことができる。

また衝撃の吸収荷重の設定は、接着剤の塗布厚や塗布幅
、あるいは種類や成分を変えることにより任意の値に設
定することができ、設計の自由度を大きく向上すること
ができる。

さらに、エネルギの吸収特性の変更、有効ストロークの
調整は接着剤の塗布パターン、塗布長さを変えるだけで
行うことができ、従来のように新たな部品加工の工程を
設ける必要はなく、生産コストの壜入を招くこともない
。

この結Ｑ４’１）重を任意の値に設定することができる
とともに、その変更を製造歩留の悪化等を招くことなく
容易に行うことができ、簡単な構造で安定したエネルギ
吸収特性を持つエネルギ吸収式ステアリング装置を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例によるエネルギ吸収式ス
テアリング装置を説明するための図であり、第１図＋ａ
ｌは一部断面側面図、第１図（ｂｌは第１６ 図１８＋のＩｂ−１ｂ線断面図、第１図（Ｃ１は本装置
の緩衝機構を構成する衝撃吸収プレートの底面図、第２
図は本発明の第２の実施例によるエネルギ吸収式ステア
リング装置を説明するための図であり、第２図（ａｌは
一部断面側面図、第２図（ｂｌは第２図（ａｌのｎｂ−
ｎｂ線断面図、第２図（Ｃ１はこの実施例装置に用いた
衝撃１収プレートの底面図、第３図は本発明の第３の実
施例によるエネルギ吸収式ステアリング装置を説明する
ための一部断面側面図、第４図ｔａ＋及びＣｂ）はそれ
ぞれは従来のエネルギ吸収式ステアリング装置の構成を
示す底面図、及び側面図、第５図は上記第１の実施例に
よるエネルギ吸収式ステアリング装置のエネルギ吸収特
性を示す図である。 図において、１はエネルギ吸収式ステアリング装置、２
はコラムチューブ、２ｃはロアチューブ（車体側固定部
）、３はステアリングシャフト、７はボディ部材（車体
側固定部）、Ｉ４は接着剤、１８は衝撃吸収プレート（
帯状部材）である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。 ７ 第４ 図（４ｆ）２） Ｖｄ　Ｊ （Ｃ） （ｄ） 手続補正書は式）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングシャフトを挿入したコラムチューブ
   を、車体側固定部に対してステアリングシャフトととも
   にその軸方向に摺動可能となるよう構成し、上記ステア
   リングシャフトに加わる車体前方向の衝撃を吸収可能な
   構造としたエネルギ吸収式ステアリング装置において、
   帯状部材の一端側を上記コラムチューブ又は上記車体側
   固定部のいずれか一方に固着し、上記帯状部材の他端側
   を、接着剤を介して上記コラムチューブ又は上記車体側
   固定部のいずれか他方に接着固定し、該接着部の剥離荷
   重により上記ステアリングシャフトへの衝撃を吸収する
   ようにしたことを特徴とするエネルギ吸収式ステアリン
   グ装置。