JPH0719057U - チルト機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステアリングホイール２の高さ位置調節を行
なった場合でも、衝撃吸収部材４９が変形するのを防止
する。これにより、この衝撃吸収部材４９の劣化若しく
は破損を防止する。 【構成】 ステアリングコラム３の前端部を、横軸とし
て機能するボルト２８によって枢支する。衝撃吸収部材
４９の後端部を車体２０に固定する。この衝撃吸収部材
４９の先端部に形成した折り返し部５１により、前記ボ
ルト２８を抱き込む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係るチルト機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置は、ステアリ ングコラムを衝突時の衝撃を吸収できる構造とする事により、衝突時に於ける運 転者の生命保護を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車の衝突時には、自動車が他の自動車等と衝突する、所謂一次衝突に続い て、運転者がステアリングホイールに衝突する、所謂二次衝突が発生する。この 二次衝突の際に運転者が受ける衝撃を少なく抑え、運転者の生命保護を図る事を 目的として、一端にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを、 強い衝撃が加わった場合に全長が縮まる、所謂コラプシブルステアリングシャフ トとすると共に、このステアリングシャフトを挿通したステアリングコラムを衝 撃吸収式のものとする事が、一般的に行なわれている。

【０００３】 この様な目的で使用される衝撃吸収式のステアリング装置として従来から、例 えば実開昭６３−７６５７８号公報に開示されたものが知られている。この従来 から知られた衝撃吸収式ステアリング装置は、図１０〜１３に示す様に構成され ている。

【０００４】 図１０に示す様に、ステアリングシャフト１の上端部にはステアリングホイー ル２を固定している。このステアリングシャフト１は、図示しないコラプシブル 構造により、軸方向の衝撃が加わった場合に全長が収縮自在としている。前記ス テアリングシャフト１を挿通した筒状のステアリングコラム３の、中間部と下端 部とは、上部支持ブラケット６と下部支持ブラケット５とにより、ダッシュボー ドの下面等、車体４の一部に支承している。このステアリングコラム３も、軸方 向の衝撃が加わった場合には、この衝撃を吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプ シブル構造としている。

【０００５】 更に詳しく説明すると、前記ステアリングコラム３の中間部外周面には、金属 板を折り曲げ形成して成る上部支持ブラケット６を、溶接等により固定している 。この上部支持ブラケット６の両側には、この上部支持ブラケット６を車体４に 取り付ける為の取付板部７を形成している。そして、各取付板部７にＵ字形の切 り込み８を、各取付板部７の後端縁側に開口する状態で形成している。又、前記 各取付板部７の後端縁には、係止部材９を外嵌している。この係止部材９は、合 成樹脂等の滑り易い材料により長コ字形に造られたもので、前記切り込み８を覆 う様にして、前記各取付板部７の後端縁に外嵌している。そして、この係止部材 ９に形成した通孔１５と前記切り込み８とを挿通したボルト１０を、車体４側に 設けた螺子孔に螺合し緊締する事により、前記係止部材９によって前記取付板部 ７を強く挟み付け、この係止部材９を介して、前記後部支持ブラケット６を車体 ４に支持している。

【０００６】 更に、前記各取付板部７には、それぞれ衝撃吸収部材１１の一端部を、溶接に より接合している。又、各衝撃吸収部材１１の他端には通孔１６を形成しており 、この通孔１６に前記ボルト１０を挿通している。塑性変形自在な帯状の板材に より造られた前記衝撃吸収部材１１は、中間部にＵ字形の折り返し部１２を形成 しており、この折り返し部１２を、前記取付板部７と、次述するガイド板１３と により、上下から挟んでいる。金属板をプレス成形して成る、このガイド板１３ は、前記上部支持ブラケット６の両側面で前記取付板部７の下側部分に、溶接に より固定されており、各ガイド板１３の上面と前記取付板部７の下面との間に、 前記衝撃吸収部材１１の折り返し部１２を案内する為の、ガイド空間１４を形成 している。

【０００７】 上述の様に構成される従来の衝撃吸収式ステアリング装置は、衝突事故の際、 次に述べる様に作用して、運転者の生命保護を図る。先ず、衝突事故による二次 衝突に伴って、ステアリングホイール２に衝撃が加わった場合、この衝撃が直ち にステアリングコラム３に伝わり、このステアリングコラム３が、その軸方向に 強く押される。

【０００８】 この様にステアリングコラム３の軸方向に加わる衝撃力が、前記取付板部７と 係止部材９との間に働く摩擦力よりも大きくなると、ボルト１０が前記取付板部 ７に形成した切り込み８から抜け出し、ステアリングコラム３が変位自在となる 。この結果ステアリングコラム３が、前記衝撃力に基づいて、軸方向前方（図１ ０の左下方）に変位するが、この変位に伴って、図１３に示す様に、前記衝撃吸 収部材１１が伸長する傾向となる。この様に衝撃吸収部材１１が、図１０に示し た状態から図１３に示した状態に迄伸長する際、この衝撃吸収部材１１の中間部 に形成された折り返し部１２が、ボルト１０に連結した他端側（図１３の右側） から、取付板部７に連結した一端側（同図左側）に向けて移動する。この移動の 際、衝撃吸収部材１１の各部が塑性変形し、運転者の身体から、ステアリングホ イール２を介してステアリングコラム３に加わった衝撃を吸収する。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述の様に構成され作用する従来構造の場合には、次に述べる様な 改良すべき点がある。即ち、運転者の体格や運転姿勢に応じてステアリングホイ ールの高さ位置を調節するチルト機構として従来から種々の構造のものが知られ ているが、図１０〜１３に示した従来構造の場合には、そのままではこの様なチ ルト機構を組み込む事が難しい。

【００１０】 衝撃吸収式ステアリング装置としてはこの他にも、例えば実開昭５５−１０１ ６５５号公報に記載されたもの等が知られている。ところが、この従来構造の場 合にも、上述の様なチルト機構を組み込んだ場合には、ステアリングホイールの 昇降に伴って衝撃吸収部材が変形を繰り返し、この衝撃吸収部材が破損したり、 破損しない場合でも変形荷重が小さくなって、衝突時に十分な衝撃吸収性能を得 られなくなる等の問題がある。

【００１１】 本考案のチルト機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置は、上述の様な事情 に鑑みて考案したものである。

【００１２】

【課題を解決する為の手段】

本考案のチルト機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置は、前方に向かう強 い力を受けた場合に前方への脱落を自在として車体に支持された前部ブラケット と、この前部ブラケットに支持されて、この前部ブラケットと共に前方に脱落自 在な横軸と、この横軸によりその前端部を枢支されたステアリングコラムと、こ のステアリングコラムの内側に、回転のみ自在に支持されたステアリングシャフ トと、このステアリングシャフトの後端部に固定されたステアリングホイールと 、前方に向かう強い力を受けた場合に前記ステアリングコラムが前方に変位する 事を許容する状態で、このステアリングコラムの中間部を車体に支持する後部ブ ラケットと、この後部ブラケットに対する前記ステアリングコラムの支持高さ位 置を調節するチルト機構と、前記ステアリングコラムが前方に変位する事に伴っ て塑性変形する衝撃吸収部材とを有する。そして、この衝撃吸収部材は、塑性変 形可能な板材により造られて、その前端部に形成した折り返し部の内側に前記横 軸を抱き込み、その後端部に形成した固定部を車体に固定したものである。

【００１３】

【作用】

上述の様に構成される本考案のチルト機構付衝撃吸収式ステアリング装置の場 合、衝突事故に伴う二次衝突によって、ステアリングコラムを前方に押す衝撃力 が加わった場合には、衝撃吸収部材が、その前端部に形成された折り返し部を伸 ばす方向に塑性変形しつつ、前記ステアリングコラムが前方に変位する事を許容 する。

【００１４】 即ち、二次衝突時にステアリングコラムが前方に強く押されると、後部ブラケ ットがこのステアリングコラムの前方への変位を許容し、前部ブラケット及び横 軸が前方に脱落する。この結果、この横軸が前記衝撃吸収部材の折り返し部を前 方に引っ張りつつ、前方に変位する。この際、前記折り返し部は塑性変形する事 で、ステアリングコラムに加えられた衝撃を吸収する。

【００１５】

【実施例】

図１〜７は本考案の第一実施例を示している。ステアリングコラム３の前端部 （図１の左端部）は、前部ブラケット１９により、車体２０に支持している。こ の前部ブラケット１９は、左右１対のブラケット素子２１、２１を連結板部５３ により連結して成る。各ブラケット素子２１、２１は、それぞれ水平板部２２、 ２２と鉛直板部２３、２３とから成る断面Ｌ字形で、図５に示す様に、それぞれ の鉛直板部２３、２３同士を互いに対向させた状態で、前記連結板部５３により 連結されている。そして、前記各水平板部２２、２２をボルト２４、２４により 、前記車体２０に支持している。

【００１６】 即ち、前記各水平板部２２、２２の幅方向（図５の左右方向）中央部には、後 端縁（図１〜３の右端縁）に開口するＵ字形の切り欠き２５、２５（図３）を形 成している。そして、各切り欠き２５、２５を覆う状態で、前記水平板部２２、 ２２の一部上下両面を滑り板２６、２６により覆っている。前記各ボルト２４、 ２４は、各滑り板２６、２６に形成した通孔２７、２７及び前記切り欠き２５、 ２５を下方から上方に挿通した状態で、前記車体２０に形成したねじ孔に螺合し 緊締している。従って、前記各ブラケット素子２１、２１は、前方（図１〜３の 左方）に向かう強い力を受けた場合には、前記各ボルト２４、２４を切り欠き２ ５、２５から抜き出す事で、前方に脱落する。

【００１７】 この様に車体に支持された前部ブラケット１９を構成する、前記１対の鉛直板 部２３、２３同士の間には、横軸として機能するボルト２８を掛け渡し、このボ ルト２８の先端部にナット２９を螺合している。従って、このボルト２８は、前 記ステアリングコラム３に前方に向かう強い力が加わった場合には、前記前部ブ ラケット１９と共に前方に脱落する。

【００１８】 一方、前記ステアリングコラム３の前端部には吊り下げブラケット３０を、そ の一部がこのステアリングコラム３の上面から突出する状態で、溶接固定してい る。そして、前記ボルト２８をこの吊り下げブラケット３０に挿通する事により 、前記ステアリングコラム３の前端部を揺動自在に枢支している。

【００１９】 上述の様にして、その前端部を車体２０に枢支されたステアリングコラム３の 内側には、ステアリングシャフト１を、回転のみ自在に支持している。このステ アリングシャフト１は、ロアーシャフト１７とアッパーシャフト１８とを回転力 の伝達自在に組み合わせて成り、軸方向に亙る強い衝撃力が加わった場合には、 この衝撃のエネルギを吸収しつつ全長を縮める。又、前記アッパーシャフト１８ の後端部で、前記ステアリングコラム３の後端開口から突出した部分には、ステ アリングホイール２を固定している。一方、前記ロアーシャフト１７の前端部は 、１対の自在継手３４ａ、３４ｂ及び伝達軸３５を介して、ステアリングギヤ３ ６の入力軸に連結している。

【００２０】 更に、前記ステアリングコラム３の中間部は、後部ブラケット３１により、車 体２０に支持している。この後部ブラケット３１は、十分な剛性を有する金属板 を折り曲げ形成して成り、中間部に設けた抱持部３２の左右上縁部に、それぞれ 水平方向に伸びた取付板部３３、３３を設けている。この取付板部３３、３３に は、後端縁側が開口した切り欠き３７、３７が形成されており、各切り欠き３７ 、３７の内側に、アルミニウム製のカプセル３８、３８を、合成樹脂製のピンに より係止している。各カプセル３８、３８は、通常時には前記各切り欠き３７、 ３７の内側に保持されているが、衝撃が加わった場合には、上記ピンを切断させ て、各切り欠き３７、３７の内側から抜け出る。

【００２１】 この様なカプセル３８、３８は、それぞれに形成した通孔３９、３９を下方か ら上方に挿通したボルト４０、４０によって、前記車体２０に固定されている。 従って、前記後部ブラケット３１は、前方に向かう強い力を受けた場合に車体２ ０に対する支持力を失って、前記ステアリングコラム３が前方に変位する事を許 容する。

【００２２】 一方、前記後部ブラケット３１の抱持部３２と前記ステアリングコラム３の中 間部との間には、この後部ブラケット３１に対する前記ステアリングコラム３の 支持高さ位置を調節するチルト機構を設けている。即ち、図４に示す様に、前記 ステアリングコラム３の中間部下面に溶接固定された昇降ブラケット４１を、前 記抱持部３２を構成する左右両支持壁４２、４２により挟持している。前記昇降 ブラケット４１の左右両側壁には円孔４３、４３を、前記各支持壁４２、４２の 一部で各円孔４３、４３と整合する部分には上下方向に長い長孔４４、４４を、 それぞれ形成している。そして、各孔４３、４４を一方から他方（図４の右から 左）に挿通したチルトボルト４５の先端（図４の左端）に、チルトナット４６を 螺合させている。このチルトボルト４５は、頭部４７と一方（図４の右方）の長 孔４４の側縁との係合により、各長孔４４、４４に沿って昇降する事はあっても 、回転する事はない。

【００２３】 又、前記チルトナット４６は、チルトレバー４８により回転自在としている。 従って、チルトレバー４８の操作に基づいて前記チルトナット４６を回転させ、 このチルトナット４６と前記頭部４７との間隔を変化させれば、前記昇降ブラケ ット４１を固定したステアリングコラム３を、前記後部ブラケット３１の抱持部 ３２に対し固定したり、或は固定を解除して、前記ステアリングホイール２の上 下位置の調節を行なえる。

【００２４】 更に、前記横軸として機能するボルト２８と、前記後部ブラケット３１を車体 ２０に固定する為のボルト４０、４０との間には、衝撃吸収部材４９を設けてい る。この衝撃吸収部材４９は、鋼板等、塑性変形自在な板材により、図７に示す 様なＹ字形に形成している。即ち、この衝撃吸収部材４９の後端部は、二又に分 岐して、それぞれの先端部に、前記ボルト４０、４０を挿通する為の円孔５０、 ５０を形成している。又、この衝撃吸収部材４９の前端部には、前記板材を１８ ０度強折り返す事で、折り返し部５１を形成している。

【００２５】 上述の様な形状を有する衝撃吸収部材４９は、前記各円孔５０、５０に前記各 ボルト４０、４０を挿通する事により、その後端部を車体２０に支持固定する。 又、前記ボルト２８を前記折り返し部５１の前端部に挿通する事で、この折り返 し部５１の内側に前記横軸として機能するボルト２８を抱き込む。尚、このボル ト２８の外周面と前記折り返し部５１の内周面との間には、金属又は合成樹脂に より円筒状に形成したスペーサ５４を設けている。

【００２６】 上述の様に構成される本考案のチルト機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装 置の場合、衝突事故に伴う二次衝突によって、前記ステアリングコラム３を前方 に押す衝撃力が加わった場合には、前記衝撃吸収部材４９が、その前端部に形成 された折り返し部５１を伸ばす方向に塑性変形しつつ、前記ステアリングコラム ３が前方に変位する事を許容する。

【００２７】 即ち、二次衝突時に前記ステアリングコラム３が前方に強く押されると、後部 ブラケット３１の取付板部３３、３３に形成した切り欠き３７、３７からカプセ ル３８、３８が抜け出し、前記ステアリングコラム３が前記後部ブラケット３１ と共に前方への変位を開始する。そして、ステアリングコラム３の変位開始と共 に、前記前部ブラケット１９を構成するブラケット素子２１、２１の水平板部２ ２、２２に形成した切り欠き２５、２５から、前記ボルト２４、２４が抜け出し 、前記前部ブラケット１９及びこの前部ブラケット１９に支持されて横軸として 機能するボルト２８が前方に脱落する。

【００２８】 この状態でも前記衝撃吸収部材４９の後端部は、前記ボルト４０、４０により 車体２０に支持されたままで、前方に変位する事はない。従って、前記ステアリ ングコラム３が前方に変位するのに伴って、前記ボルト２８が前記衝撃吸収部材 ４９の折り返し部５１を前方に引っ張り、図６（Ａ）に示す状態から同図（Ｂ） に示す状態を経て、この折り返し部５１を引っ張り伸ばす。この際、前記折り返 し部５１は塑性変形する事により、ステアリングコラム３に加えられた衝撃を吸 収する。

【００２９】 通常時、運転者の体格等に応じてステアリングホイール２の高さ位置を調節す る場合には、前記チルトレバー４８の操作に基づいて前記昇降ブラケット４１を 、前記後部ブラケット３１の抱持部３２の内側で昇降させる。この様に昇降ブラ ケット４１を昇降させる際に、前記衝撃吸収部材４９が変形する事はない。従っ て、前記ステアリングホイール２の高さ位置調節作業を多数回繰り返し行なって も、前記衝撃吸収部材４９が劣化若しくは破損する事はない。

【００３０】 次に、図８〜９は本考案の第二〜第三実施例を示している。先ず、図８に示し た第二実施例の場合には、衝撃吸収部材４９ａの折り返し部５１ａの幅寸法を連 続的に変化させている。この様に構成する事で、前記折り返し部５１ａが吸収す る衝撃エネルギの大きさを調節できる。又、図９に示した第三実施例の場合には 、衝撃吸収部材４９ｂの折り返し部５１ｂの先端部に形成した抱き込み片５２、 ５２により、この折り返し部５１ｂの開口端が塑性変形の途中に開く事を防止し ている。この様に構成する事により、二次衝突に伴ってステアリングコラム３が 前方に変位した場合にも、このステアリングコラム３の前端部が支持力を失って 落下する事を防止できる。

【００３１】

【考案の効果】

本考案のチルト機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置は、以上に述べた通 り構成され作用する為、ステアリングホイールの高さ位置調節を繰り返した場合 でも、二次衝突時の運転者の保護を確実に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す側面図。

【図２】図１の中央部拡大図。

【図３】図２の上方から見た図。

【図４】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。

【図５】同Ｂ−Ｂ断面図。

【図６】ステアリングコラム前端の枢支部を示す図５の
Ｃ−Ｃ断面図で、（Ａ）は通常時の状態を、（Ｂ）は二
次衝突発生直後の状態を、それぞれ表している。

【図７】衝撃吸収部材の斜視図。

【図８】衝撃吸収部材の第二実施例を示す斜視図。

【図９】同第三実施例を示す斜視図。

【図１０】従来の衝撃吸収式ステアリング装置の側面
図。

【図１１】図１０のＤ−Ｄ断面図。

【図１２】図１０のＥ矢視図。

【図１３】衝突時に衝撃を吸収した後に於ける状態を示
す、図１０の中央部に相当する側面図。

【符号の説明】

１ ステアリングシャフト ２ ステアリングホイール ３ ステアリングコラム ４ 車体 ５ 下部支持ブラケット ６ 上部支持ブラケット ７ 取付板部 ８ 切り込み ９ 係止部材 １０ ボルト １１ 衝撃吸収部材 １２ 折り返し部 １３ ガイド板 １４ ガイド空間 １５、１６ 通孔 １７ ロアーシャフト １８ アッパーシャフト １９ 前部ブラケット ２０ 車体 ２１ ブラケット素子 ２２ 水平板部 ２３ 鉛直板部 ２４ ボルト ２５ 切り欠き ２６ 滑り板 ２７ 通孔 ２８ ボルト ２９ ナット ３０ 吊り下げブラケット ３１ 後部ブラケット ３２ 抱持部 ３３ 取付板部 ３４ａ、３４ｂ 自在継手 ３５ 伝達軸 ３６ ステアリングギヤ ３７ 切り欠き ３８ カプセル ３９ 通孔 ４０ ボルト ４１ 昇降ブラケット ４２ 支持壁 ４３ 円孔 ４４ 長孔 ４５ チルトボルト ４６ チルトナット ４７ 頭部 ４８ チルトレバー ４９、４９ａ、４９ｂ 衝撃吸収部材 ５０ 円孔 ５１、５１ａ、５１ｂ 折り返し部 ５２ 抱き込み片 ５３ 連結板部 ５４ スペーサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方に向かう強い力を受けた場合に前方
   への脱落を自在として車体に支持された前部ブラケット
   と、この前部ブラケットに支持されて、この前部ブラケ
   ットと共に前方に脱落自在な横軸と、この横軸によりそ
   の前端部を枢支されたステアリングコラムと、このステ
   アリングコラムの内側に、回転のみ自在に支持されたス
   テアリングシャフトと、このステアリングシャフトの後
   端部に固定されたステアリングホイールと、前方に向か
   う強い力を受けた場合に前記ステアリングコラムが前方
   に変位する事を許容する状態で、このステアリングコラ
   ムの中間部を車体に支持する後部ブラケットと、この後
   部ブラケットに対する前記ステアリングコラムの支持高
   さ位置を調節するチルト機構と、前記ステアリングコラ
   ムが前方に変位する事に伴って塑性変形する衝撃吸収部
   材とを有し、この衝撃吸収部材は、塑性変形可能な板材
   により造られて、その前端部に形成した折り返し部の内
   側に前記横軸を抱き込み、その後端部に形成した固定部
   を車体に固定したものである、チルト機構を備えた衝撃
   吸収式ステアリング装置。