JPH0686216B2 - 自動車のステアリング支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のステアリング支持装置、特に車両衝
突時運転者が受ける衝撃力を緩和することのできる自動
車のステアリング支持装置に関するものである。

（従来の技術） 従来から、車両衝突時において運転者がステアリングシ
ャフトあるいはステアリングホイールから受ける衝撃力
を緩和するための種々のエネルギー吸収構造が提案され
ている。例えば特開昭56−157671号公報に開示されたス
テアリング装置では、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ラバーカップリングで連結すると
ともに、ステアリングギヤボックスの車体取付位置の後
方の車体構造に比較的強度に弱い部分を設け、車両衝突
時に、その部分を中心として車体構造に座屈変形を生じ
させ、ステアリングギヤボックスをステアリングシャフ
トの軸方向に対してほぼ垂直な軸方向に回動させてラバ
ーカップリングを破断するようにしている。また、実開
昭55−121770号公報に開示された衝撃吸収ステアリング
ホイールはホイール中央部にエネルギー吸収体を設置し
たものである。しかしながらこれら従来の構成は何れも
構造が複雑なため製作上の難点があった。

そこで、上記エネルギー吸収構造を簡単な構成にて実現
することができるものとして、第６図に示すようなステ
アリング支持装置が考えられる。すなわち、この装置
は、ステアリングシャフト１の軸方向中間部に設けられ
た、該シャフト１を車体２に支持するフィクシングブラ
ケット３の車両前方側に、コントロールロッド４を設
け、このコントロールロッド４の上端を車体に、下端を
ステアリングシャフト１に連結してなるものであって、
車両衝突時、エンジン５等の後退によりダッシュロアパ
ネル６が変形してステアリングシャフト１前端の自在継
手７が車両後方へ押圧されると、コントロールアーム４
が揺動変位してステアリングシャフト１後端のステアリ
ングホイール８がフィクシングブラケット３を支点に下
方へ回動変位する構造となっており、これにより運転者
の頭部９を、ステアリングホイール８の中心部10に激突
させずに弾性変形量の大きいステアリングホイール８の
外周上端部11で受け止めて緩衝を図るようにしたもので
ある。このステアリング支持装置は、車両衝突時におけ
るダッシュロアパネル６の後方へ変位量が、エンジン５
等の後退軌跡から考察してパネル６上部よりも下部にお
いて顕著であるという点に着目して構成されたものであ
る。

上記ステアリング支持装置を採用することにより、簡単
な構造で衝撃エネルギーを吸収して運転者を保護するこ
とが可能となるわけであるが、単にコントロールロッド
４の揺動変位によるステアリングホイール８の下方への
回動変位によって該ホイール８への運転者の頭部９の衝
突位置を調整して衝撃力を緩和させるだけでは、衝突時
における運転者保護を図る上でまだ十分なものとはいえ
ない。すなわち、運転者の頭部９がステアリングホイー
ル８に激突したときの、該ホイール８の外周上端部11の
弾性変形による衝撃吸収能力にも限度があるからであ
る。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑みなされたものであっ
て、車両衝突時の衝撃力から運転者を十分に保護するこ
とが可能な衝撃エネルギー吸収構造を、簡単な構成にて
実現することのできる自動車のステアリング支持装置を
提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明による自動車のステアリング支持装置は、車両衝
突時、ステアリングホイールを下方に変位させ、弾性変
形量の大きい該ホイールの外周上端部で運転者の頭部を
受け止めて緩衝を図り、さらに所定値以上の衝撃力が作
用した場合にはステアリングホイールをステアリングシ
ャフトの軸方向前方に変位させて運転者の頭部に作用す
る衝撃力の緩和をより一層十分なものとするようにした
ものである。すなわち、後端にステアリングホイールが
固定され、軸方向の中間部が車体に支持されたステアリ
ングシャフトと、下端が該ステアリングシャフトの前記
車体に支持された中間部より前方に連結され、上端が車
体に連結されたコントロールロッドとを備え、車両衝突
時、該コントロールロッドが揺動変位して、前記ステア
リングホイールの位置を下方に変位させるようにしてな
る自動車のステアリング支持装置であって、前記ステア
リングシャフトの前記中間部の車体への支持が、該シャ
フトを囲んで設けられたステアリングジャケットにフィ
クシングブラケットを固定し、このフィクシングブラケ
ットを、該ブラケットに所定値以上の荷重が前記ステア
リングシャフト前端方向に作用したとき車体と相対移動
可能となるように車体に固定することによってなされ、
前記ステアリングシャフトが、該シャフトの軸方向に所
定値以上の圧縮荷重が作用したとき、該シャフトの前記
車体に支持された中間部と前記コントロールロッド下端
連結部との間において軸方向に収縮するように構成され
てなることを特徴とするものである。

上記フィクシングブラケットと車体とが相対揺動を開始
する「所定値以上の荷重」と、前記ステアリングシャフ
トが収縮と開始する「所定値以上の圧縮荷重」とは、い
ずれか大きな値であってもよく、要するにコントロール
ロッドに揺動変位を起こさせるような衝撃力がステアリ
ングシャフトに作用したとき上記作用がなされるように
なっていればよい。

（実施例） 以下添付図面を参照して本発明の一実施例について詳述
する。

第１図は、本実施例による自動車のステアリング支持装
置を示す側面図である。図中、第６図と同一部分には同
一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。

ステアリングシャフト１は、後方上端部にステアリング
ホイール８を固定し、前方下端部が、ダッシュロアパネ
ル６を貫通して車室内に延長する回転伝達ロッド12に自
在継手７を介して接続されている。このステアリングシ
ャフト１は、それ自体が衝突時に軸線方向に収縮して衝
撃を吸収しうるコラプシブル構造とされている。すなわ
ちステアリングシャフト１が、これを回転自在に支持す
るジャケット14内において上下に２分され、その２分さ
れた２つの部分の接続部分において、一方が他方の内部
に突入しうる二重軸構造となされ、かつ両者が、衝撃に
よって破断されうるシャーピンによって連結されてい
る。また、ジャケット14も、ステアリングシャフト１の
収縮に伴って軸線方向に収縮しうるように二重軸構造と
なされている。このような構成を有するステアリングシ
ャフト１は、その中間部においてジャケット14に固定さ
れたフィクシングブラケット３に支持されており、この
フィクシングブラケット３は、車体２に設けられた支持
ブラケット15にボルト16によって固定されている。ステ
アリングジャケット14の下端部には下部支持ブラケット
17が固着されていて、この下部支持ブラケット17には、
コントロールロッド４の下端が連結されている。このコ
ントロールロッド４の上端は、ダッシュロアパネル６の
上端部において車体２に設けられた支持ブラケット18に
連結されている。

第２図は、コントロールロッド４の取付部の構成を、ス
テアリングシャフト１の軸線方向から前方にみた状態で
示す図で、コントロールロッド４は、水平に延長した部
分4aと、これによりほぼ直角に斜め上方に延長する部分
4bとによってＬ字状に形成され、その水平部分4aがその
内部を貫通する比較的長いボルト19によって下部支持ブ
ラケット17に連結され、また上方へ延長した部分4bの上
端は、車体２に固着された支持ブラケット18にボルト20
によって取り付けられている。21はコントロールロッド
４の補強板である。支持ブラケット18は、種々の実験を
もとに、衝突時における変位の比較的少ない位置に取り
付けられている。

第１図において、フィクシングブラケット３と車体２の
支持ブラケット15とのボルト16による結合部分には緩衝
プレート22が設けられている。第３図は、この結合部分
を詳細に示す断面図であり、第４図は、緩衝プレート22
と上部支持ブラケット３との関係を示す斜視図である。

第４図に示すように、緩衝プレート22は、前端折曲部22
aにて２重に下り曲げられて形成された板材からなり、
長孔23が形成されている。一方、フィクシングブラケッ
ト３のステアリングジャケット14両側のフランジ部24に
は、ステアリングホイール側を開放された長円状の切欠
溝25が形成されている。そして、フィクシングブラケッ
ト３の左右のフランジ部24には上記緩衝プレート22が夫
々スポット溶接されている。このスポット溶接は、夫々
２箇所でなされていて、緩衝プレート22の長孔23とフラ
ンジ部24の切欠溝25とが重なるように位置決めされてい
る。

第３図に示すように、フランジ部24下方から切欠溝25お
よび長孔23を挿通して配されたボルト16が、さらに支持
ブラケット15に形成された孔26を挿通し、ナット27によ
り固定されている。したがって、フィクシングブラケッ
ト３は、切欠溝25をボルト16が移動可能な方向、すなわ
ち車体２の支持ブラケット15に対し、ステアリングシャ
フト１前端方向への相対移動のみが許容されるようにな
っている。さらにステアリングシャフト１前端方向への
相対移動をする場合にも、緩衝プレート22を塑性変形さ
せて前端折曲部22aを順次後方側へ移動させるのに足る
荷重がボルト16に使用したときにのみフィクシングブラ
ケット３の相対移動可能である。例えばステアリングホ
イール８（第１図参照）に衝撃荷重が作用した場合には
緩衝プレート22が塑性変形してフィクシングブラケット
３がステアリングシャフト１の前端方向に移動する。

第５図は、上記コラプシブル構造の一例を示す第１図の
Ｖ部拡大断面図である。ステアリングシャフト１は、自
在継手７側の断面小判形のロッド28先端をステアリング
ホイール８側の筒部29に嵌入するとともに、該ロッド28
先端に形成された凹部30に、筒部29に形成された孔31か
らポリアセタール等の樹脂を充填してシャーピン32を形
成してなり、所定値以上の圧縮荷重が作用するとシャー
ピン32が折損してロッド28が筒部29に突入するようにな
っている。また、ステアリングジャケット14は、ロッド
28を囲む下部円筒33先端が円筒29を囲む上部円筒34内に
挿入されるとともに下部円筒33および上部円筒34のすき
間に略円筒状のラバー35が介装されてなり、ロッド28が
筒部29に突入してステアリングシャフト１が収縮するの
に伴って下部円筒33がラバー35と摺接してあるいはラバ
ー35と共に上部円筒33内に突入するようになっている。

次に本実施例の作用について説明する。

第１図において、車両衝突によりエンジン等５が矢印Ａ
方向に後退してダッシュロアパネル６に当たると、ダッ
シュロアパネル６もこれに伴って変形し後方へ変位す
る。ダッシュロアパネル６が自在継手７の位置まで後退
するとステアリングシャフト１に衝撃力が伝わり、コン
トロールロッド４が揺動を開始する一方、ステアリング
シャフト１に大きな圧縮荷重が作用し、該シャフト１の
シャーピン32（第５図参照）が折損し、図中２点鎖線で
示す位置までコントロールロッド４が揺動変位し（矢印
Ｂ）、これによりステアリングホイール８が下方へ変位
し、（矢印Ｃ）その後前方へ傾倒してきた運転者の頭部
９がステアリングホイール８の外周上端部11に激突す
る。この衝撃力によってステアリングホイール８の外周
上端部11が弾性変形する一方、ステアリングシャフト１
には軸方向前方への衝撃荷重が作用する。ステアリング
ジャケット14はステアリングシャフト１に固定されてい
るので前方への衝撃荷重を受け、フィクシングブラケッ
ト３はボルト36によってステアリングジャケット14に固
定されているので、同様に前方への衝撃荷重を受ける。
このため、フィクシングブラケット３にスポット溶接さ
れるとともにボルト16によって車体２の支持ブラケット
15に固定された緩衝プレート22を塑性変形させながら、
フィクシングブラケット３が支持ブラケット15に対しス
テアリングシャフト１前端方向へ相対移動する。これに
より、運転者の頭部９がステアリングホイール８から受
ける衝撃力が一層緩和される。（矢印Ｄ）なお、フィク
シングブラケット３の軸方向前方への移動の際、ステア
リングシャフト１は上記コラプシブル構造の部分で再度
収縮なので、フィクシングブラケット３の移動の妨げと
なることはない。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明による自動車のステアリン
グ支持装置は、車両衝突時、ステアリングホイールを下
方へ変位させるように揺動変位するコントロールロッド
と、このコントロールロッドの揺動動作が円滑になされ
るように所定値以上の圧縮荷重により収縮するステアリ
ングシャフトと、ステアリングシャフトを車体に支持
し、該シャフト前端方向に所定値以上の荷重が作用した
とき車体と相対移動可能とされたフィクシングブラケッ
トとが設けられているので、車両衝突時、運転者の上半
身が前方へ傾倒してきたときその頭部を、弾性変形によ
る衝撃吸収能力の大きいステアリングホイール外周上端
部で受け止めて緩衝することができ、さらにステアリン
グホイールが前方へ移動して衝撃力の緩和を一層確実な
ものとすることができ、したがって運転者の保護を十分
に図ることができる。しかもこれを簡単な構造にて実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動車のステアリング支持装置の
一例を示す側面図、 第２図は第１図のII−II線断面図、 第３図は第１図のIII部拡大断面図、 第４図は該支持装置のフィクシングブラケットおよび緩
衝プレートを単品で示す斜視図、 第５図は第１図のＶ部拡大断面図、 第６図は本発明の構成の一部からなる自動車のステアリ
ング支持装置による作用を示す側面図である。 １……ステアリングシャフト ２……車体 ３……フィクシングブラケット ４……コントロールロッド ８……ステアリングホイール 14……ステアリングジャケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】後端にステアリングホイールが固定され、
   軸方向の中間部が車体に支持されたステアリングシャフ
   トと、 下端が該ステアリングシャフトの前記車体に支持された
   中間部より前方に連結され、上端が車体に連結されたコ
   ントロールロッドとを備え、 車両衝突時、該コントロールロッドが揺動変位して、前
   記ステアリングホイールの位置を下方に変位させるよう
   にしてなる自動車のステアリング支持装置であって、 前記ステアリングシャフトの前記中間部の車体への支持
   が、該シャフトを囲んで設けられたステアリングジャケ
   ットにフィクシングブラケットを固定し、このフィクシ
   ングブラケットを、該ブラケットに所定値以上の荷重が
   前記ステアリングシャフト前端方向に作用したとき車体
   と相対移動可能となるように車体に固定することによっ
   てなされ、 前記ステアリングシャフトが、該シャフトの軸方向に所
   定値以上の圧縮荷重が作用したとき、該シャフトの前記
   車体に支持された中間部と前記コントロールロッド下端
   連結部との間において軸方向に収縮するように構成され
   てなることを特徴とする自動車のステアリング支持装
   置。