JPH0616851Y2 - 衝撃吸収ステアリングコラム装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、自動車等の車両において、いわゆる二次衝
突の際の衝撃エネルギを吸収するようにした衝撃吸収ス
テアリングコラム装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車が他の車両その他に衝突すると、車の衝
突部分（前部）がおしつぶされ（いわゆる一時衝突）、
次にその一時衝突が大きければその反動として、運転者
が車両の前方に飛ばされてステアリングホイールに衝突
（いわゆる二次衝突）することが起こる。

このような二次衝突における運転者の安全を図るため二
次衝突における衝撃エネルギを吸収するようにした従来
の衝撃吸収ステアリングコラム装置としては、胴部と取
付部を有するコラムサポートブラケットのその胴部をス
テアリングコラムに一体的に固定し、取付部をステアリ
ングコラムの軸方向に２重に折り曲げて重ね合わせ、取
付部の一方の端部にステアリングホイール側に開放され
た切欠を形成して可動端部とし、他方の端部にボルト孔
を形成して固定端部とし、中間の折曲部付近をエネルギ
吸収部としたエネルギ吸収部材を、その可動端部にコ字
形の係止金具を嵌め込み、可動端部、係止金具および固
定端部を取付ボルトにより車体部分の取付面に締め付け
て固定したものが知られている（例えば、本出願人の出
願に係わる特公昭５９−４６８２８号）。

車両の二次衝突時に運転者がステアリングホイールに衝
突すると、ステアリングホイール、ステアリングシャフ
トおよびステアリングコラムが車体部分に対して前下方
に押され、可動端部の切欠部が取付ボルトから離脱して
ステアリングコラムとともに移動する一方、固定端部は
ボルト孔に挿通された取付ボルトにより車体部分に固定
され、そのため、エネルギ吸収部材の折曲部が車体部分
の取付面に沿って案内されながら順次新たな位置にずれ
て塑性変形し、これにより衝撃エネルギが吸収され、運
転者に与えられる衝撃を和らげている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述のような従来の衝撃吸収ステアリン
グコラム装置にあっては、エネルギ吸収部材の折曲部が
車体部分のコラムサポートブラケットの取付面に沿って
案内されながら順次新たな位置にずれて塑性変形してい
く構成となっていたため、車体部分の取付面の形状によ
って特性が左右され、衝撃吸収ステアリングコラム装置
の設計が使用車種ごとに異なるものとなり、設計、実験
に多大の時間を必要とするうえ、製造においても自動車
の車種ごとになるので、多品種小量生産となってしまう
ため、生産効率が悪く、相手の取付面の形状によっては
衝撃エネルギの吸収特性を満足させることが困難である
という問題点があった。

即ち、車体側部材の取付面の長さがエネルギ吸収部材の
折曲部の位置より短い場合には、ステアリングコラムに
ステアリングホイール側より外力が加わると、エネルギ
吸収部が取付面の終端部において上方に押し曲げられ、
折曲部が順次ずれていくスムーズな塑性変形が行われな
くなり、安定した特性が得られない。

この考案は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、車種の違いによる車体部分の取付面の形状に
左右されることなく、衝突時の衝撃エネルギを安定して
吸収できるようにする一方、単にエネルギ吸収部材の塑
性変形のみならず、この変形時に生じる摩擦力によって
も同時に衝撃エネルギを吸収して、その吸収効率を一段
と向上させることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この考案は、上端部にステアリングホイールを
固定したステアリングシャフトを回転自在に指示するス
テアリングコラムと、該ステアリングコラムに固定され
且つ車体側への取付部がステアリングホイール側に開口
する切欠を有し該切欠を通る取付ボルトによりステアリ
ングコラムを車体部分に指示させるコラムサポートブラ
ケットと、Ｕ字形状のエネルギ吸収部材とを具えた衝撃
吸収ステアリングコラム装置において、 前記エネルギ吸収部材は前記ステアリングコラムの長手
方向にＵ字形状の二つの直線部が配され、ステアリング
ホイールから遠い側の前記直線部の端は円弧状の折曲部
により互いに連結され、ステアリングホイールに近い側
の二つの直線部の端の一方はコラムサポートブラケット
の取付部の下面及び該下面に対向させて前記コラムサポ
ートブラケットに取付けたガイドブラケットの上面の何
れか一方に固定され、他方は前記取付ボルトにより前記
車体部分に固定され、前記二つの直線部はコラムサポー
トブラケットの前記取付部の下面と前記ガイドブラケッ
トの上面によりそれぞれ外側面を当接された構成とした
ものである。

〔作用〕

車両の二次衝突の際に、ステアリングコラムに車体部分
に対する相対的な外力（前下方に向かう力）が作用する
と、コラムサポートブラケットの取付部に形成された開
放された切欠が取付ボルトから離脱して、ステアリング
コラムが車体部分に対して相対的に移動する一方、エネ
ルギ吸収部材の他端に形成されたボルト孔が取付ボルト
に係合しているため、エネルギ吸収部材の折曲部が、コ
ラムサポートブラケットに固定されたガイドブラケット
の上面と取付部の下面とにより形成されたガイド路に沿
って案内されながら順次新たな位置にずれて塑性変形し
ていくことにより衝撃エネルギが吸収される。

この場合、車体部分のコラムサポートブラケットの取付
面は、エネルギ吸収部材の塑性変形には全く関与せず、
この取付面は衝撃吸収ステアリングコラム装置を単に装
着できればよいものであり、従って、衝撃エネルギの吸
収特性は車体部分の取付面の形状には左右されず、その
取付面の形状が車種により変わっても、衝撃エネルギが
効率良く安定して吸収される。

さらに、エネルギ吸収部材の折曲部が、ステアリングコ
ラムの前記移動に伴って前記のようにずれるときには、
エネルギ吸収部材の二つの直線部が接する二つの面、即
ち、相互に対向した取付部の下面とガイドブラケットの
面もステアリングコラムと一体に移動するに対して、エ
ネルギ吸収部材における折曲部から車体部分への固定端
までの部分は移動しないから、エネルギ吸収部材のこの
部分とガイドブラケットとの間には滑りが発生する。し
かし、エネルギ吸収部材は前記二つの対向面間に挟まれ
ているため、前記滑る部分においては扱（しご）き作用
が生じて、エネルギ吸収部材における折曲部から車体部
分への固定端までの部分と、ガイドブラケットとの間に
は摩擦抵抗力が発生する。

したがって、衝撃エネルギは、前記のようにエネルギ吸
収部材の折曲部の塑性変形により吸収されるばかりか、
前記摩擦抵抗力によっても吸収されるから、衝撃エネル
ギの吸収効率は一段と向上する。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面を参照して説明する。

まず第１の実施例の構成を説明する。

第１図において、ステアリングホイール１はステアリン
グシャフト２の上端に一体的に固定され、ステアリング
シャフト２はチューブ状のステアリングコラム３内に挿
通されて、上部軸受（図示しない）および下部軸受４に
よりステアリングコラム３に回転自在に軸支されてい
る。

ステアリングコラム３の上部において、Ｕ字状の胴部５
ａとこの胴部５ａの端から直角方向に延びる取付部５ｂ
とを形成するように平板を折り曲げたコラムサポートブ
ラケット５の胴部５ａは、ステアリングコラム３の外周
を覆うように当接され、溶接により固定されている。コ
ラムサポートブラケット５をステアリングコラム３に固
着した状態で、取付部５ｂはステアリングコラム３の軸
方向に延びる取付面を有している。そして、この取付部
５ｂにはステアリングホイール１側に開口する切欠５ｃ
が形成されている。

断面がコ字状で、取付部５ｂの切欠５ｃを覆うようにス
テアリングホイール１側から挿着された係止部材６は、
中央部に長孔６ａを有し、この長孔６ａとコラムサポー
トブラケット５の取付部５ｂに設けた切欠５ｃとが合致
するように嵌め込まれている。この係止部材６は、例え
ば、コ字状に折り曲げた板の内面に合成樹脂からなる皮
膜をコーティングしたものが使用される。

コラムサポートブラケット５の取付部５ｂに嵌め込んだ
係止部材６よりも下方位置に、取付部５ｂの下面と対向
する面を有し、ほぼＬ字状をなすガイドブラケット７を
胴部５ａに溶接により固着し、取付部５ｂとガイドブラ
ケット７との間にガイド路Ａを形成する。

このガイド路Ａは、第１図に示すように、ガイド路Ａの
ステアリングホイール１側（上側）のほぼ半分は取付部
５ｂの下面とガイドブラケット７の上面とを平行に対向
させて同一幅とし、反ステアリングホイール側（下側）
のほぼ半分は下方に向けて取付部５ｂとガイドブラケッ
ト７との幅を拡開するように、ガイド路Ａの幅を形成す
る。

この取付部５ｂとガイドブラケット７とにより形成され
るガイド路Ａに、中間部分をＵ字形に折り曲げて円弧状
の折曲部８ａを形成したエネルギ吸収部材８を、折曲部
８ａが下側となるようにし、かつ、ガイド路Ａを形成す
る取付部５ｂとガイドブラケット７の間に両外側部が当
接し、該面に沿うように配置し、その一方の端部をガイ
ド路Ａの取付部５ｂの間に溶接により固着し、エネルギ
吸収部材８の他方の端部は上記一方の端部よりもさらに
ステアリングホイール１側に延びており、その端部には
長孔８ｂが形成され、この長孔８ｂは、コラムサポート
ブラケット５の取付部５ｂに形成された切欠５ｃと位置
を合致させられている。

このエネルギ吸収部材８は、両端部分の幅は広く、折曲
部８ａ付近の幅は狭く形成しておく。この幅の狭い部分
が二次衝突時の衝撃エネルギを吸収する塑性変形を起こ
す部分となる。このエネルギ吸収部材８は、材質、板
厚、幅および折曲部８ａの折曲半径等を設計仕様に合わ
せて適宜設計する。

ステアリングコラム３の下部においては、ステアリング
コラム３の外周と相対的に摺動可能な支持部材９を固定
した下部ブラケット１０を、ステアリングコラム３の外
周に摺動自在に嵌合しておく。

かくして、衝撃吸収ステアリングコラム装置が構成され
る。

この衝撃吸収ステアリングコラム装置を車両の車体部分
に装着するには、上部のコラムサポートブラケット５の
取付部５ｂの切欠５ｃと、その取付部５ｂに嵌合された
係止部材６の長孔６ａと、エネルギ吸収部材８の他端の
長孔８ｂとに、取付ボルト１３を挿通して、車体部分１
１の取付面１１ａにボルト止めするとともに、衝撃吸収
ステアリングコラム装置の下部は、下部ブラケット１０
を車体部分１１にボルト止めすることにより行われる。

この装着状態は、上部において車体部分１１と衝撃吸収
ステアリングコラム装置とが一体的にボルト止めされて
いるが、下部においては、車体部分１１にボルト止めさ
れた下部ブラケット１０に対してステアリングコラム３
は軸方向に摺動自在である。

次に、この第１の実施例の動作を説明する。

自動車が衝突（一時衝突）し、その結果二次衝突が発生
すると、ステアリングホイール１と運転者の衝突が起こ
り、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が車両前下方に向かって押圧され、ステアリングコ
ラム３に固定されたコラムサポートブラケット５も一緒
に前下方に押圧される。この時、コラムサポートブラケ
ット５の取付部５ｂはステアリングホイール１側を開放
された切欠５ｃに挿通された取付ボルト１３で締付け固
定されているため、締付けによる摩擦抵抗以上の押圧力
が働くと、コラムサポートブラケット５は前下方に移動
する。そして、ステアリングコラム３の下部は車体部分
１１にボルト止めされた下部ブラケット１０の支持部材
９に対して摺動自在であるため、ステアリングコラム３
はコラムサポートブラケット５とともに前下方に移動す
る。

エネルギ吸収部材８の一端は移動するコラムサポートブ
ラケット５の取付部５ｂに固定されているが、他端は長
孔８ｂによって取付ボルト１３に離脱不能に係止されて
いるので、第４図に示すように、エネルギ吸収部材８の
一端側はコラムサポートブラケット５の取付部５ｂとと
もに前下方に移動する。そして、他端側は車体部分１１
に締付け固定された取付ボルト１３により係止され、こ
のため、最初の装着状態においてエネルギ吸収部材８の
中間部分に形成されていた折曲部８ａが、取付部５ｂと
ガイドブラケット７とにより形成されたガイド路Ａに沿
って案内されながら、コラムサポートブラケット５の移
動に伴って、エネルギ吸収部材８の最初の中間部分から
取付部５ｂの固定端側へと順次新たな位置にずれて塑性
変形していき、これにより、二次衝突時の衝撃エネルギ
が吸収される。

この時、折曲部８ａがガイド路Ａの幅の広い部分から狭
い部分に移行していくに従って、衝撃エネルギの吸収量
が徐々に大きくなっていく。

なお、コラムサポートブラケット５の前下方への移動の
最初の状態では、取付部５ｂに係止部材６が嵌合しかつ
この係止部材６が長孔６ａにより取付ボルト１３に離脱
不能に係止しているので、両者の間に摩擦力が働き、従
って、取付部５ｂが係止部材６から外れるまでの間は、
摩擦力によっても衝撃エネルギの吸収が行われる。

さらに、エネルギ吸収部材８の折曲部８ａが、ステアリ
ングコラム３の前記移動に伴って前記のようにずれると
き、すなわち第１図の状態から第４図の状態に至る過程
では、エネルギ吸収部材８の二つの直線部が接する二つ
の面、即ち、相互に対向した取付部５ｂの下面とガイド
ブラケット７の面もステアリングコラム３と一体に移動
するに対して、エネルギ吸収部材８における折曲部８ａ
から車体部分１１への固定端である取付ボルト１３まで
の部分は移動しないから、第１図から第４図の状態に至
る間に、エネルギ吸収部材８のこの部分とガイドブラケ
ット７との間には滑りが発生する。しかし、エネルギ吸
収部材８は前記二つ対向面間に挟まれているため、前記
滑る部分においては扱（しご）き作用が生じて、エネル
ギ吸収部材８における折曲部８ａから取付ボルト１３ま
での部分と、ガイドブラケット７との間には摩擦抵抗力
が発生する。

したがって、衝撃エネルギは、前記のようにエネルギ吸
収部材８の折曲部８ａの塑性変形により吸収されるばか
りか、前記摩擦抵抗力によっても吸収されるから、衝撃
エネルギの吸収効率は一段と向上する。

また、エネルギ吸収部材８の材質、板厚、幅および折曲
部８ａの折曲半径等と併せて、ガイド路Ａの幅、長さ、
拡開度等を適宜選定することにより所望のエネルギ吸収
特性を得ることができる。

次に第２の実施例を説明する。

この第２の実施例は、第５図に示すように、ガイドブラ
ケット１５を断面がコ字状の部材とし、このガイドブラ
ケット１５をコラムサポートブラケット５の取付部５ｂ
に溶接により固定してガイド路Ａの４面を囲ったものと
した他は、第１の実施例と同様である。

この第２の実施例によれば、ガイド路Ａが４面を囲った
ものとして形成され、第１の実施例のように片持構造で
ないので、ガイド路Ａの構造が強固になり、従って、二
次衝突時にエネルギ吸収部材８の折曲部８ａが順次新た
な位置にずれて塑性変形していく過程が、強固なガイド
路Ａに沿って案内されるためにより確実となり、衝撃エ
ネルギの吸収がより効率良くかつより安定する。

次に第３の実施例を説明する。

この第３の実施例は、第６図に示すように、コラムサポ
ートブラケット１７の取付部１７ｂを、係止部材６が嵌
合する部分と、ガイド路Ａを形成しかつエネルギ吸収部
材８を固定する部分とで若干ずらせて２つの平面部を有
する形状とし、ガイド路Ａの内側に溶接により固着した
エネルギ吸収部材８の一端部分が、取付部１７ｂの係止
部材６との係合部分のほぼ延長線上にあるようにする。
また、コラムサポートブラケット１７の胴部１７ａに溶
接により固着して取付部１７ｂとともにガイド路Ａを形
成するガイドブラケット１８は、真っ直ぐなＬ形部材と
して、ガイド路Ａの幅を一定とする。

この第３の実施例によれば、ずれた２平面として形成さ
れた取付部１７ｂによって、第１の実施例のようにガイ
ド路Ａを先開きにしなくても良いので、衝撃エネルギの
吸収を安定化したものが得やすい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案のエネルギ吸収部材は、
ステアリングコラムの長手方向にＵ字形状の二つの直線
部が配され、ステアリングホイールから遠い側の前記直
線部の端は円弧状の折曲部により互いに連結され、ステ
アリングホイールに近い側の二つの直線部の端の一方は
前記コラムサポートブラケットの取付部の下面及び該下
面に対向させて前記コラムサポートブラケットに取付た
ガイドブラケットの上面の何れか一方に固定され、他方
は前記取付ボルトにより前記車体部分に固定され、前記
二つの直線部はコラムサポートブラケットの前記取付部
の下面と前記ガイドブラケットの上面によりそれぞれ外
側面を当接されているため、衝撃の入力によるエネルギ
吸収部材の変形は、コラムサポートブラケットの取付部
の下面と、該下面に対向させて設けたガイドブラケット
の面との間で生じることになるから、この考案の装置を
取付ける車体部分の形状が異なった車種に対しても同じ
装置を用いることができる。このため、汎用性があるか
ら大量生産することがでできてコストの低減に貢献する
ことができる。

また、エネルギ吸収部材の折曲部が、ステアリングコラ
ムの移動に伴ってずれるときには、エネルギ吸収部材の
二つの直線部が接する前記二つの面もステアリングコラ
ムと一体に移動するに対して、エネルギ吸収部材におけ
る折曲部から車体部分への固定端までの部分は移動しな
いから、エネルギ吸収部材のこの部分とガイドブラケッ
トとの間には滑りが発生する。しかし、エネルギ吸収部
材は前記二つの対向面間に挟まれているため、前記滑る
部分においては扱（しご）き作用が生じて、エネルギ吸
収部材における折曲部から車体部分への固定端までの部
分と、ガイドブラケットとの間には摩擦抵抗力が発生す
る。したがって、衝撃エネルギは、エネルギ吸収部材の
折曲部の塑性変形により吸収されるとともに、前記摩擦
抵抗力によっても吸収されるから、衝撃エネルギの吸収
効率は一段と向上するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の衝撃吸収ステアリング装置の第１の
実施例を示す部分切断正面図、第２図は第１図のII方向
の拡大矢視図、第３図は第１図のIII−III線における要
部拡大断面図、第４図は上記第１の実施例の動作を説明
するための要部拡大正面図、第５図はこの考案の第２の
実施例を示す第３図と同様の要部拡大断面図、第６図は
第３の実施例を説明するための第４図と同様の要部拡大
正面図である。 １…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフ
ト、３…ステアリングコラム、５，１７…コラムサポー
トブラケット、５ａ，１７ａ…胴部、５ｂ，１７ｂ…取
付部、５ｃ…切欠、６…係止部材、７，１５，１８…ガ
イドブラケット、８…エネルギ吸収部材、８ａ…折曲
部、８ｂ…長孔、１１…車体部分、１１ａ…取付面、１
３…取付ボルト、Ａ…ガイド路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上端部にステアリングホイールを固定した
   ステアリングシャフトを回転自在に指示するステアリン
   グコラムと、該ステアリングコラムに固定され且つ車体
   側への取付部がステアリングホイール側に開口する切欠
   を有し該切欠を通る取付ボルトによりステアリングコラ
   ムを車体部分に指示させるコラムサポートブラケット
   と、Ｕ字形状のエネルギ吸収部材とを具えた衝撃吸収ス
   テアリングコラム装置において、 前記エネルギ吸収部材は前記ステアリングコラムの長手
   方向にＵ字形状の二つの直線部が配され、ステアリング
   ホイールから遠い側の前記直線部の端は円弧状の折曲部
   により互いに連結され、ステアリングホイールに近い側
   の二つの直線部の端の一方は前記コラムサポートブラケ
   ットの取付部の下面及び該下面に対向させて前記コラム
   サポートブラケットに取付けたガイドブラケットの上面
   の何れか一方に固定され、他方は前記取付ボルトにより
   前記車体部分に固定され、前記二つの直線部はコラムサ
   ポートブラケットの前記取付部の下面と前記ガイドブラ
   ケットの上面によりそれぞれ外側面を当接されているこ
   とを特徴とする衝撃吸収ステアリングコラム装置。