JPH0776279A - 衝撃吸収式ステアリングコラムとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 筒状の第１コラム２ａに筒状のスペーサ３を
介し圧入される筒状の第２コラム２ｂを有する。そのス
ペーサ３の外周、スペーサ３の外周に接触する第１コラ
ム２ａの内周、スペーサ３の内周およびスペーサ３の内
周に接触する第２コラム２ｂの外周のうちの少なくとも
一部位に凹部が形成されている。 【効果】 第１コラムに第２コラムをスペーサを介し圧
入する際に、その圧入荷重を適正な範囲に設定して大き
な衝撃力が運転者に作用するのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の衝突時において
運転者に作用する衝撃を吸収するために用いられる衝撃
吸収式ステアリングコラムとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】筒状の第１コラムに筒状の第２コラムを
筒状のスペーサを介し圧入し、両コラムの軸方向相対移
動によって衝撃エネルギーを吸収するようにした衝撃吸
収式ステアリングコラムが提案されている（実開平１‐
１７２９６５号公報参照）。そのスペーサにより両コラ
ムが互いにこじれるのを防止し、両コラムの円滑な軸方
向相対移動により衝撃エネルギーの吸収を図るものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の衝撃吸収式
ステアリングコラムにおいては、第１コラムへの第２コ
ラムのスペーサを介する圧入荷重が過大になると両コラ
ムの円滑な軸方向相対移動が阻害され、その圧入荷重が
小さくなり過ぎると衝撃エネルギーを充分に吸収するこ
とができず、何れにしても大きな衝撃力が運転者に作用
してしまう。そのため、その圧入荷重を適正な範囲に設
定する必要がある。

【０００４】そこで、両コラムとスペーサとの間の締め
しろを管理することで圧入荷重を適正範囲内に設定する
ことが考えられる。しかし、第１コラムの内径寸法、第
２コラムの外径寸法およびスペーサの径方向の厚さ寸法
は成形誤差が大きく一定以上の寸法公差が必要なため、
そのような締めしろの管理に基づき圧入荷重を所望の範
囲内に設定するのは困難である。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ことのできる衝撃吸収式ステアリングコラムとその製造
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本件第１発明は、筒状の
第１コラムと、この第１コラムに筒状のスペーサを介し
圧入される筒状の第２コラムとを有する衝撃吸収式ステ
アリングコラムにおいて、スペーサの外周、スペーサの
外周に接触する第１コラムの内周、スペーサの内周およ
びスペーサの内周に接触する第２コラムの外周のうちの
少なくとも一部位に凹部が形成されていることを特徴と
する。

【０００７】本件第２発明は、筒状の第１コラムに筒状
の第２コラムを筒状のスペーサを介し圧入する工程を有
する衝撃吸収式ステアリングコラムの製造方法におい
て、複数のスペーサの内外周の少なくとも一方に、前記
両コラムの少なくとも一方との接触面積が互いに異なる
ものとなるように凹部を形成し、その複数のスペーサを
含むスペーサ群から予め設定した圧入荷重に応じて両コ
ラム間に介在させる一つのスペーサを選択することを特
徴とする。

【０００８】

【作用】第１コラムに第２コラムをスペーサを介して圧
入する際の圧入荷重の大きさは、そのスペーサの外周面
と第１コラムの内周面との間の摩擦の大きさ及びスペー
サの内周面と第２コラムの外周面との間の摩擦の大きさ
の少なくとも一方に対応する。その摩擦の大きさは第１
コラムの内周面と第２コラムの外周面とに対するスペー
サの内外周面の接触面積に対応する。その接触面積はス
ペーサの軸方向寸法に応じ任意に設定することができる
が、スペーサの軸方向寸法が短い場合、両コラムの軸方
向に交差する衝撃力が作用すると両コラムが互いにこじ
れてしまう。これに対し、本発明の衝撃吸収式ステアリ
ングコラムの構成によれば、スペーサの外周、スペーサ
の外周に接触する第１コラムの内周、スペーサの内周お
よびスペーサの内周に接触する第２コラムの外周のうち
の少なくとも一部位に凹部が形成されるので、スペーサ
の軸方向寸法を短かくすることなく、第１コラムの内周
面と第２コラムの外周面とに対するスペーサの内外周面
の接触面積を任意に設定することができ、両コラムの互
いのこじれを生じさせることなく圧入荷重を所望の範囲
に設定することが可能になる。

【０００９】また、第１コラムの内周面と第２コラムの
外周面とに対するスペーサの内外周面の接触面積は、ス
ペーサの内外周面の少なくとも一方に形成される凹部の
面積に応じ任意に設定することができる。よって、複数
のスペーサの内外周面の少なくとも一方に、両コラムの
少なくとも一方との接触面積が互いに異なるように凹部
を形成し、その複数のスペーサを含むスペーサ群から両
コラム間に介在させる一つのスペーサを選択すること
で、圧入荷重を所望の範囲内に設定することが可能にな
る。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１１】図１、図５、図６に示す衝撃吸収式ステア
リングコラム１は、筒状の金属製第１コラム２ａと、こ
の第１コラム２ａに筒状のスペーサ３を介し圧入される
金属製第２コラム２ｂとを備え、その第１コラム２ａと
第２コラム２ｂとの軸方向相対移動はその圧入荷重に応
じた一定以上の力が作用しない限り規制される。

【００１２】その第１コラム２ａは、ベアリング４を介
し筒状の第１ハンドルシャフト５を支持する。この第１
ハンドルシャフト５の一端にハンドル（図示省略）が連
結され、他端に第２ハンドルシャフト７の一端が軸方向
相対移動可能かつ相対回転不能に挿入される。そのベア
リング４は、第１コラム２ａの内周に形成された段差２
ａ′と第１ハンドルシャフト５の外周に取り付けられた
止め輪１２とにより、第１コラム２ａと第１ハンドルシ
ャフト５とに対する軸方向移動が阻止されている。

【００１３】その第２ハンドルシャフト７の外周に一対
の周溝８が形成され、その周溝８に連通する通孔９が第
１ハンドルシャフト５に形成され、その通孔９と周溝８
とに樹脂６０が充填される。これにより、第１ハンドル
シャフト５と第２ハンドルシャフト７との軸方向相対移
動は一定以上の力が作用しない限り規制される。その第
１ハンドルシャフト５の内周形状と第２ハンドルシャフ
ト７の外周形状とは非円形とされることで両ハンドルシ
ャフト５、７の相対回転は規制される。その第２ハンド
ルシャフト７に例えばラックピニオン式ステアリングギ
ヤ等を介し操舵用車輪が連結されることでハンドルの回
転が操舵用車輪に伝達される。

【００１４】その第１コラム２ａにアッパーブラケット
１１が溶接されている。そのアッパーブラケット１１
は、一対の側壁１１ａ、１１ｂと、各側壁１１ａ、１１
ｂの一端を連結する連結壁１１ｃと、各側壁１１ａ、１
１ｂの他端から第１コラム２ａの径方向外方に延出する
支持部１１ｄ、１１ｅとを有する。各支持部１１ｄ、１
１ｅにはハンドル側において開口する切欠１１ｄ′、１
１ｅ′が形成され、各切欠１１ｄ′、１１ｅ′にアルミ
ニウム製の連結部材２０、２１が挿入されている。すな
わち、各連結部材２０、２１に、コラム軸方向に沿う一
対の溝２０ａ′、２０ｂ′、２１ａ′、２１ｂ′が形成
され、各溝２０ａ′、２０ｂ′、２１ａ′、２１ｂ′に
支持部１１ｄ、１１ｅの切欠１１ｄ′、１１ｅ′の周縁
に沿う部分がコラム軸方向に沿って相対移動可能に挿入
されている。その支持部１１ｄ、１１ｅの切欠１１
ｄ′、１１ｅ′の周縁に沿う部分に複数の通孔が形成さ
れ、この通孔に連通する通孔が連結部材２０、２１に形
成され、両通孔に樹脂６１が充填されている。これによ
り、アッパーブラケット１１と連結部材２０、２１との
軸方向相対移動は一定以上の力が作用しない限り規制さ
れる。

【００１５】図７に示すように、車体側部材４５に植え
込まれた一対のネジ軸４０が、連結部材２０、２１のボ
ルト通孔３５に挿通され、そのネジ軸４０にねじ合わさ
れるナット４１と車体側部材４５とで連結部材２０、２
１が挟み込まれることで、連結部材２０、２１は車体に
固定されている。なお、ボルト通孔３５はコラム軸方向
が長手方向の長孔とされ、製作誤差による各部材相互の
位置ずれに対応可能とされている。

【００１６】図２に示すように、前記スペーサ３は円筒
状で一端にはフランジ３′を有し、、また、軸方向に沿
う割り溝２５を有することで径方向に弾性変形可能とさ
れ、例えば金属メッシュにテフロン樹脂をコーティーン
グすることで形成される。このスペーサ３を介し第１コ
ラム２ａに第２コラム２ｂを圧入するに際しては、ま
ず、第１コラム２ａの内周にスペーサ３を一端のフラン
ジ３′が第１コラム２ａの端面に当接するように挿入
し、しかる後に、そのスペーサ３の内周に第２コラム２
ｂを圧入する。

【００１７】その圧入に際しては、スペーサ群から予め
設定した圧入荷重に応じて両コラム１ａ、２ｂ間に介在
させる一つのスペーサを選択する。そのスペーサ群は、
図３の（１）〜（４）に示すような展開形状の複数のス
ペーサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを含む。各スペーサ３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは軸方向寸法、内外径寸法、材質
は等しく、互いの相違点は、図３の（１）に示すスペー
サ３ａは内外周に凹部はなく、図３の（２）に示すスペ
ーサ３ｂは内外周を貫通する３個の長孔３０をフランジ
３′とは反対側の端部に偏って有することで内外周にそ
れぞれ３箇所の凹部が形成され、図３の（３）に示すス
ペーサ３ｃは内外周を貫通する４個の長孔３０をフラン
ジ３′とは反対側の端部に偏って有することで内外周に
４箇所の凹部が形成され、図３の（４）に示すスペーサ
３ｄは内外周を貫通する５個の長孔３０をフランジ３′
とは反対側の端部に偏って有することで内外周に５箇所
の凹部が形成されている点である。また、図３の（２）
〜（４）に示す各長孔３０の面積は互いに等しくされて
いる。これにより、図３の（１）〜（４）に示す各スペ
ーサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと両コラム２ａ、２ｂとの
接触面積は互いに異なるものとされている。

【００１８】第１コラム２ａの内周に挿入されたスペー
サ３に第２コラム２ｂを圧入する際の圧入荷重の大きさ
は、そのスペーサ３の内周面と第２コラム２ｂの外周面
との間の摩擦の大きさに対応する。その摩擦の大きさは
第１コラム２ａの内周面と第２コラム２ｂの外周面に対
するスペーサ３の内外周面の接触面積に対応する。その
接触面積は前記通孔３０によってスペーサ３の内外周に
形成される凹部の面積に応じ任意に設定することができ
る。すなわち、図４の（１）に示すように、その接触面
積と圧入荷重とは比例し、図４の（２）に示すように、
その接触面積は第２コラム２ｂのスペーサ３内への圧入
ストロークの終端点Ｅにおいて、図３の（１）に示すス
ペーサ３ａが実線で示すように最大で、次いで図３の
（２）に示すスペーサ３ｂが破線で示すように大きく、
次いで図３の（３）に示すスペーサ３ｃが一点鎖線で示
すように大きく、図３の（４）に示すスペーサ３ｄが二
点鎖線で示すように最も小さい。よって、図４の（３）
に示すように、その圧入荷重は第２コラム２ｂのスペー
サ３内への圧入ストロークの終端点Ｅにおいて、図３の
（１）に示すスペーサ３ａが実線で示すように最大で、
次いで図３の（２）に示すスペーサ３ｂが破線で示すよ
うに大きく、次いで図３の（３）に示すスペーサ３ｃが
一点鎖線で示すように大きく、図３の（４）に示すスペ
ーサ３ｄが二点鎖線で示すように最も小さい。これによ
り、そのスペーサ群から選択したスペーサ３を介し第１
コラム２ａに第２コラム２ｂを圧入する際に、その圧入
荷重を実測し、その実測値が予め設定した値に基づく範
囲から外れる場合は、そのスペーサ群から異なるスペー
サ３を選択し、その圧入荷重を所望の範囲内に設定する
ことが可能になる。なお、両コラム２ａ、２ｂとの接触
面積が互いに異なるスペーサ３の種類数や接触面積の具
体的な値は特に限定されず、設定しようとする圧入荷重
に応じ適宜定めればよい。

【００１９】上記構成によれば、車両衝突時にコラム軸
方向に沿う衝撃力が作用することによって樹脂６０、６
１が剪断されて衝撃エネルギーが吸収され、また、両コ
ラム２ａ、２ｂが軸方向相対移動することによって両コ
ラム２ａ、２ｂの圧入荷重に応じた衝撃エネルギーが吸
収される。この際、その圧入荷重を適正な範囲内に設定
して大きな衝撃力が運転者に作用するのを防止できる。
また、スペーサ３の軸方向寸法を短くすることなく第１
コラム２ａの内周面と第２コラム２ｂの外周面とに対す
るスペーサ３の接触面積を低減できるので、スペーサ３
の軸方向寸法を両コラム２ａ、２ｂが互いにこじれるの
を防止するのに充分な寸法とでき、両コラム２ａ、２ｂ
の軸方向に交差する衝撃力が作用した場合でも、両コラ
ム２ａ、２ｂは円滑に軸方向相対移動して衝撃エネルギ
ーを吸収できる。

【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、上記実施例では長孔３０によってスペーサ
３の内外周に凹部を形成したが、図８の（２）〜（４）
に示すように、円形通孔３０′によりスペーサ３の内外
周に凹部を形成したスペーサ３ｂ′、３ｃ′、３ｄ′を
含むスペーサ群３ａ、３ｂ′、３ｃ′、３ｄ′から、予
め設定した圧入荷重に応じて両コラム１ａ、２ｂ間に介
在させる一つのスペーサを選択してもよい。このとき、
図８の実施例における図４に対応した関係図は図９のよ
うになり、圧入荷重の折曲点をずらしたり傾きを変更す
ることができる。また、角孔によりスペーサ３の内外周
に凹部を形成してもよい。さらに、有底の穴によりスペ
ーサ３の内周および外周の何れか一方にのみ凹部を形成
してもよい。また、図１０に示すように第２コラム２ｂ
の外周に通孔７１によって凹部を形成したり、第２コラ
ム２ｂの外周に有底の穴によって凹部を形成したり、第
１コラム２ａの内周に通孔や有底の穴によって凹部を形
成してもよく、スペーサの外周、スペーサの外周に接触
する第１コラムの内周、スペーサの内周およびスペーサ
の内周に接触する第２コラムの外周のうちの少なくとも
一部位に凹部を形成すればよい。また、スペーサ３のフ
ランジ３′は必須でなく、スペーサ３の外周面と第１コ
ラム２ａの内周面との間の摩擦により衝撃エネルギーを
吸収するようにしてもよい。また、上記実施例ではスペ
ーサ群にスペーサの内外周に凹部が形成されていないも
のを含めたが、含めなくてもよい。

【００２１】なお、図１０において、第２コラム２ｂの
外周に通孔７１によって形成された凹部は、図１０の
（２）、（３）に示すように衝撃が作用して両コラム２
ａ、２ｂが軸方向相対移動した場合のスペーサ３の内周
面と第２コラム２ｂの外周面との接触面積が、図１０の
（１）に示すように両コラム２ａ、２ｂが軸方向相対移
動する前に比べ、その相対移動ストロークが大きくなる
程に大きくなる形態（図１０では平面視三角形）とされ
ている。これにより、衝撃の作用時にスペーサ３の内周
面と第２コラム２ｂの外周面との間の摩擦により発生す
る荷重は、初期に小さく次第に大きくなるので、衝撃作
用時の初期に前記樹脂６０、６１の剪断と相まって運転
者に作用する初期ピーク荷重を低減でき、また、その後
は衝撃エネルギーを充分に吸収することによりハンドル
コラムやハンドルシャフトが車体に突き当たるのを防止
できる。このような作用を奏する凹部は、スペーサの外
周、スペーサの外周に接触する第１コラムの内周、スペ
ーサの内周およびスペーサの内周に接触する第２コラム
の外周のうちの少なくとも一部位に形成することができ
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、第１コラムに第２コラ
ムをスペーサを介し圧入する際に、その圧入荷重を適正
な範囲に設定して大きな衝撃力が運転者に作用するのを
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のステアリングコラムの断面図

【図２】本発明の実施例のスペーサの斜視図

【図３】（１）〜（４）は第１、第２コラムとの接触面
積が互いに異なる本発明の実施例のスペーサの展開図

【図４】（１）はスペーサとコラムとの接触面積と圧入
荷重との関係図、（２）はスペーサとコラムとの圧入ス
トロークと接触面積との関係図、（３）はスペーサとコ
ラムとの圧入ストロークと圧入荷重との関係図

【図５】本発明の実施例のステアリングコラムの平面図

【図６】図５のＶＩ‐ＶＩ線断面図

【図７】図１のＶＩＩ‐ＶＩＩ線断面図

【図８】（１）〜（４）は第１、第２コラムとの接触面
積が互いに異なる本発明の変形例のスペーサの展開図

【図９】図８に対応した図４相当図であって、（１）は
スペーサとコラムとの接触面積と圧入荷重との関係図、
（２）はスペーサとコラムとの圧入ストロークと接触面
積との関係図、（３）はスペーサとコラムとの圧入スト
ロークと圧入荷重との関係図

【図１０】（１）〜（３）は本発明の変形例の第１、第
２コラムとスペーサの断面図

【符号の説明】

２ａ 第１コラム ２ｂ 第２コラム ３ スペーサ ３０ 通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の第１コラムと、この第１コラムに
   筒状のスペーサを介し圧入される筒状の第２コラムとを
   有する衝撃吸収式ステアリングコラムにおいて、スペー
   サの外周、スペーサの外周に接触する第１コラムの内
   周、スペーサの内周およびスペーサの内周に接触する第
   ２コラムの外周のうちの少なくとも一部位に凹部が形成
   されていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコ
   ラム。
2. 【請求項２】 筒状の第１コラムに筒状の第２コラムを
   筒状のスペーサを介し圧入する工程を有する衝撃吸収式
   ステアリングコラムの製造方法において、複数のスペー
   サの内外周の少なくとも一方に、前記両コラムの少なく
   とも一方との接触面積が互いに異なるものとなるように
   凹部を形成し、その複数のスペーサを含むスペーサ群か
   ら予め設定した圧入荷重に応じて両コラム間に介在させ
   る一つのスペーサを選択することを特徴とする衝撃吸収
   式ステアリングコラムの製造方法。