JPH08230692A - 安全ステアリング・コラム - Google Patents
安全ステアリング・コラムInfo
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- JPH08230692A JPH08230692A JP27019095A JP27019095A JPH08230692A JP H08230692 A JPH08230692 A JP H08230692A JP 27019095 A JP27019095 A JP 27019095A JP 27019095 A JP27019095 A JP 27019095A JP H08230692 A JPH08230692 A JP H08230692A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- buckling point
- steering wheel
- wheel shaft
- predetermined buckling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D15/00—Corrugating tubes
- B21D15/04—Corrugating tubes transversely, e.g. helically
- B21D15/06—Corrugating tubes transversely, e.g. helically annularly
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
- B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
- B62D1/19—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
- B62D1/192—Yieldable or collapsible columns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Steering Controls (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 重量が最適化されたステアリングホイール・
シャフトを備えた安全ステアリング・コラムであって、
強度の要件を満たし、そして前もって決められた座屈点
を有する領域において低い応力レベルにおいて十分な延
性を示すステアリングホイール・シャフトを備えた安全
ステアリング・コラムを提供する。 【解決手段】 乗り物、特に自動車のための安全ステア
リング・コラムおよびその製造方法であって、正面の力
を受けたときに永久変形可能なステアリングホイール・
シャフトを備え、このステアリングホイール・シャフト
はその長手方向に沿った少なくとも１つの領域に前もっ
て決められた座屈点を有する。少なくとも前もって決め
られた座屈点を有する領域または部分的領域において、
ステアリングホイール・シャフトはアルミニウムから製
造されていて、この領域は１〜３００秒の間、２５０℃
〜４５０℃の温度にさらされて熱処理される。
シャフトを備えた安全ステアリング・コラムであって、
強度の要件を満たし、そして前もって決められた座屈点
を有する領域において低い応力レベルにおいて十分な延
性を示すステアリングホイール・シャフトを備えた安全
ステアリング・コラムを提供する。 【解決手段】 乗り物、特に自動車のための安全ステア
リング・コラムおよびその製造方法であって、正面の力
を受けたときに永久変形可能なステアリングホイール・
シャフトを備え、このステアリングホイール・シャフト
はその長手方向に沿った少なくとも１つの領域に前もっ
て決められた座屈点を有する。少なくとも前もって決め
られた座屈点を有する領域または部分的領域において、
ステアリングホイール・シャフトはアルミニウムから製
造されていて、この領域は１〜３００秒の間、２５０℃
〜４５０℃の温度にさらされて熱処理される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、乗り物、特に自動
車のための安全ステアリング・コラムであって、正面の
力を受けたときに永久変形可能なステアリングホイール
・シャフトを備え、このステアリングホイール・シャフ
トがその長手方向に沿った少なくとも１つの領域に前も
って決められた座屈点を有する安全ステアリング・コラ
ムに関する。本発明はまた、乗り物、特に自動車のため
の安全ステアリング・コラムの製造方法であって、正面
の力を受けたときに永久変形可能なステアリングホイー
ル・シャフトを備え、このステアリングホイール・シャ
フトがその長手方向に沿った少なくとも１つの領域に前
もって決められた座屈点を有する安全ステアリング・コ
ラムの製造方法に関する。本発明はまた、前記の方法に
よって製造される安全ステアリング・コラムのステアリ
ングホイール・シャフトに関する。
車のための安全ステアリング・コラムであって、正面の
力を受けたときに永久変形可能なステアリングホイール
・シャフトを備え、このステアリングホイール・シャフ
トがその長手方向に沿った少なくとも１つの領域に前も
って決められた座屈点を有する安全ステアリング・コラ
ムに関する。本発明はまた、乗り物、特に自動車のため
の安全ステアリング・コラムの製造方法であって、正面
の力を受けたときに永久変形可能なステアリングホイー
ル・シャフトを備え、このステアリングホイール・シャ
フトがその長手方向に沿った少なくとも１つの領域に前
もって決められた座屈点を有する安全ステアリング・コ
ラムの製造方法に関する。本発明はまた、前記の方法に
よって製造される安全ステアリング・コラムのステアリ
ングホイール・シャフトに関する。
【０００２】
【発明の背景】自動車のための安全ステアリング・コラ
ムは、ドイツ公開特許第２１６０８４９号明細書および
ドイツ公開特許第２２１２７１３号明細書によって公知
である。これら各々の文献には、永久変形可能で、その
結果エネルギーを吸収する管状の部品として示されてい
るステアリング・コラムが記載されている。この永久変
形可能な管状部品は、例えば１つまたはそれ以上の平坦
な領域または凹凸部分を備えているか、または複数の前
もって決められた座屈点を有している。そのような前も
って決められた座屈点は、特に事故時に力がかかったと
きに、座屈または圧縮を生じさせるのに必要な力を低減
させる。これらの前もって設計された領域を有するにも
かかわらず、ステアリング・コラムは変形することなく
捩り力に適応することができなければならない。前もっ
て決められた座屈点を有するステアリング・コラム部品
の重要な要件は、それが変形するときに、いかなる部分
も破壊せず、従って鋭利な縁が形成されないこと、例え
ば亀裂が生じた結果、その部分で例えばケーブルが切開
しないかまたは切断しないことである。これらの要件
は、例えば高い捩り強度を有する鋼を用いることによっ
て満たすことができる。
ムは、ドイツ公開特許第２１６０８４９号明細書および
ドイツ公開特許第２２１２７１３号明細書によって公知
である。これら各々の文献には、永久変形可能で、その
結果エネルギーを吸収する管状の部品として示されてい
るステアリング・コラムが記載されている。この永久変
形可能な管状部品は、例えば１つまたはそれ以上の平坦
な領域または凹凸部分を備えているか、または複数の前
もって決められた座屈点を有している。そのような前も
って決められた座屈点は、特に事故時に力がかかったと
きに、座屈または圧縮を生じさせるのに必要な力を低減
させる。これらの前もって設計された領域を有するにも
かかわらず、ステアリング・コラムは変形することなく
捩り力に適応することができなければならない。前もっ
て決められた座屈点を有するステアリング・コラム部品
の重要な要件は、それが変形するときに、いかなる部分
も破壊せず、従って鋭利な縁が形成されないこと、例え
ば亀裂が生じた結果、その部分で例えばケーブルが切開
しないかまたは切断しないことである。これらの要件
は、例えば高い捩り強度を有する鋼を用いることによっ
て満たすことができる。
【０００３】しかし、鋼を用いることには、その比重量
が大きいという欠点がある。この部分での重量の条件の
改善は、例えばアルミニウムのような比重量の小さな材
料を用いることによってのみ可能である。捩り強度の要
件を満足させるためには、高強度アルミニウム系の材料
を用いる必要がある。高い強度は、安全ステアリング・
コラムの部品を形成するピン、フォーク、フランジ、長
手方向に歯車のついたスリーブ、あるいは長手方向に歯
車のついたピンについても必要である。必要とされる強
度レベルにおいて、前もって決められた座屈点を有する
領域について問題となるアルミニウム系材料の延性は低
すぎて、そして必要となる圧縮力または座屈力は大きす
ぎる。その結果、必要な座屈挙動、ひいては必要時の安
全性はもはや保証されない。
が大きいという欠点がある。この部分での重量の条件の
改善は、例えばアルミニウムのような比重量の小さな材
料を用いることによってのみ可能である。捩り強度の要
件を満足させるためには、高強度アルミニウム系の材料
を用いる必要がある。高い強度は、安全ステアリング・
コラムの部品を形成するピン、フォーク、フランジ、長
手方向に歯車のついたスリーブ、あるいは長手方向に歯
車のついたピンについても必要である。必要とされる強
度レベルにおいて、前もって決められた座屈点を有する
領域について問題となるアルミニウム系材料の延性は低
すぎて、そして必要となる圧縮力または座屈力は大きす
ぎる。その結果、必要な座屈挙動、ひいては必要時の安
全性はもはや保証されない。
【０００４】
【発明の課題】本発明の目的は、重量が最適化されたス
テアリングホイール・シャフトであって、特に接続部品
に関して強度の要件を満たし、そして前もって決められ
た座屈点を有する領域において低い応力レベルにおいて
十分な延性を示すステアリングホイール・シャフトを提
供することである。このことは、このステアリングホイ
ール・シャフトが、それに作用する力によって生じる変
形を許容し、そしてステアリングホイール・シャフトに
連結している安全ステアリング・コラムの部品に実質的
にいかなる力も伝達しないことを意味する。
テアリングホイール・シャフトであって、特に接続部品
に関して強度の要件を満たし、そして前もって決められ
た座屈点を有する領域において低い応力レベルにおいて
十分な延性を示すステアリングホイール・シャフトを提
供することである。このことは、このステアリングホイ
ール・シャフトが、それに作用する力によって生じる変
形を許容し、そしてステアリングホイール・シャフトに
連結している安全ステアリング・コラムの部品に実質的
にいかなる力も伝達しないことを意味する。
【０００５】
【発明の実施の形態】上記の目的は、アルミニウムから
なる長尺の部材であって、各々の前もって決められた座
屈点が前記長尺部材の断面が変化する部分として形成さ
れていて、前もって決められた座屈点の領域もしくは前
もって決められた座屈点の一部の領域が熱処理されてい
て、この熱処理された領域が、比較的低い力において、
熱処理されていない領域よりも高い延性を示すステアリ
ングホイール・シャフトを本発明で提供することによっ
て達成される。
なる長尺の部材であって、各々の前もって決められた座
屈点が前記長尺部材の断面が変化する部分として形成さ
れていて、前もって決められた座屈点の領域もしくは前
もって決められた座屈点の一部の領域が熱処理されてい
て、この熱処理された領域が、比較的低い力において、
熱処理されていない領域よりも高い延性を示すステアリ
ングホイール・シャフトを本発明で提供することによっ
て達成される。
【０００６】アルミニウムという言葉は、ステアリング
ホイール・シャフトの長尺部分との関連において、技術
上の特殊な態様を別にすれば、純粋なグレードのアルミ
ニウムを意味し、特にアルミニウム合金をも意味する。
好ましいアルミニウム合金は、以下で提示される。
ホイール・シャフトの長尺部分との関連において、技術
上の特殊な態様を別にすれば、純粋なグレードのアルミ
ニウムを意味し、特にアルミニウム合金をも意味する。
好ましいアルミニウム合金は、以下で提示される。
【０００７】好ましくは、本発明に係る安全ステアリン
グ・コラムは、ステアリングホイール・シャフト上の少
なくとも前もって決められた座屈点の領域において、熱
処理によって焼入れ可能なタイプのアルミニウム合金、
またはＡlＭg 合金の１種からなる。
グ・コラムは、ステアリングホイール・シャフト上の少
なくとも前もって決められた座屈点の領域において、熱
処理によって焼入れ可能なタイプのアルミニウム合金、
またはＡlＭg 合金の１種からなる。
【０００８】好ましい安全ステアリング・コラムは、ス
テアリングホイール・シャフト上の少なくとも前もって
決められた座屈点の領域が、熱処理によって焼入れ可能
なＡlＭgＳi、またはＡlＺnＭg 好ましくはＡlＺn4.5Ｍ
g1 のタイプのもの、またはＡlＭg 合金のうちの１種で
好ましくはＡlＭg3 あるいはＡlＭg4.5Ｍn からなるも
のである。
テアリングホイール・シャフト上の少なくとも前もって
決められた座屈点の領域が、熱処理によって焼入れ可能
なＡlＭgＳi、またはＡlＺnＭg 好ましくはＡlＺn4.5Ｍ
g1 のタイプのもの、またはＡlＭg 合金のうちの１種で
好ましくはＡlＭg3 あるいはＡlＭg4.5Ｍn からなるも
のである。
【０００９】本発明に係る方法において、ステアリング
ホイール・シャフトはアルミニウムからなる長尺部材と
して製造され、前もって決められた座屈点が少なくとも
１つの領域に形成され、前もって決められた座屈点を有
するアルミニウムからなる領域または一部の領域が２５
０℃〜４５０℃の高温において１秒〜３００秒間加熱さ
れる。
ホイール・シャフトはアルミニウムからなる長尺部材と
して製造され、前もって決められた座屈点が少なくとも
１つの領域に形成され、前もって決められた座屈点を有
するアルミニウムからなる領域または一部の領域が２５
０℃〜４５０℃の高温において１秒〜３００秒間加熱さ
れる。
【００１０】前もって決められた座屈点を有する領域ま
たは一部の領域は、好ましくは高温において５秒以上加
熱される。前もって決められた座屈点を有する領域、ま
たは前もって決められた座屈点を有する一部の領域は、
好ましくは高温において６０秒以下、さらに好ましくは
３０秒以下加熱される。
たは一部の領域は、好ましくは高温において５秒以上加
熱される。前もって決められた座屈点を有する領域、ま
たは前もって決められた座屈点を有する一部の領域は、
好ましくは高温において６０秒以下、さらに好ましくは
３０秒以下加熱される。
【００１１】別の好ましい具体的な態様においては、前
もって決められた座屈点を有する領域または一部の領域
は、３００℃〜４５０℃において１秒〜３００秒間加熱
される。
もって決められた座屈点を有する領域または一部の領域
は、３００℃〜４５０℃において１秒〜３００秒間加熱
される。
【００１２】安全ステアリング・コラムひいてはステア
リングホイール・シャフトには、前もって決められた座
屈点を有する少なくとも１つの領域もしくは２つまたは
それ以上の領域を形成することができる。一般に、安全
ステアリング・コラムのステアリングホイール・シャフ
トには、前もって決められた座屈点を有する１つの領域
が形成される。前もって決められた座屈点を有するこの
領域は、例えば、最小長さが例えば０.５cm で、例え
ば、凹凸、キンク、しわ等の単一の座屈点が形成される
場合、例えば最小長さを１０cm、好ましくは１５cm と
し、最大長さを例えば３０cm、好ましくは４０cm、さら
に好ましくは５０cm とすることができる。設計によっ
ては、安全ステアリング・コラムのステアリングホイー
ル・シャフトを２つまたはそれ以上の部品からなるもの
にすることができ、ステアリングホイール・シャフトの
部品は例えばユニバーサル・ジョイントのような数個の
部品に分割され、これらの部品の１つまたは数個または
各々に前もって決められた座屈点を有する領域が形成さ
れる。この場合、そのような前もって決められた座屈点
を有する領域は、例えば比較的短く、それらの長さは
０.５〜３０cm の範囲になるかもしれない。また、１ピ
ースからなる安全ステアリング・コラムにおけるステア
リングホイール・シャフトには、その長手方向に沿っ
て、上述の長さの前もって決められた座屈点を有する２
つまたはそれ以上の部分的な領域を形成することもでき
る。
リングホイール・シャフトには、前もって決められた座
屈点を有する少なくとも１つの領域もしくは２つまたは
それ以上の領域を形成することができる。一般に、安全
ステアリング・コラムのステアリングホイール・シャフ
トには、前もって決められた座屈点を有する１つの領域
が形成される。前もって決められた座屈点を有するこの
領域は、例えば、最小長さが例えば０.５cm で、例え
ば、凹凸、キンク、しわ等の単一の座屈点が形成される
場合、例えば最小長さを１０cm、好ましくは１５cm と
し、最大長さを例えば３０cm、好ましくは４０cm、さら
に好ましくは５０cm とすることができる。設計によっ
ては、安全ステアリング・コラムのステアリングホイー
ル・シャフトを２つまたはそれ以上の部品からなるもの
にすることができ、ステアリングホイール・シャフトの
部品は例えばユニバーサル・ジョイントのような数個の
部品に分割され、これらの部品の１つまたは数個または
各々に前もって決められた座屈点を有する領域が形成さ
れる。この場合、そのような前もって決められた座屈点
を有する領域は、例えば比較的短く、それらの長さは
０.５〜３０cm の範囲になるかもしれない。また、１ピ
ースからなる安全ステアリング・コラムにおけるステア
リングホイール・シャフトには、その長手方向に沿っ
て、上述の長さの前もって決められた座屈点を有する２
つまたはそれ以上の部分的な領域を形成することもでき
る。
【００１３】前もって決められた座屈点は、断面の形状
が例えば規則的なまたは不規則的な間隔で変化するステ
アリングホイール・シャフトによって形成することがで
きる。これは例えば、シャフトの断面における凹所、凹
凸、浮き出し、平坦な部分、しわ、ふくらみ、または幅
広部分の形状とすることができ、あるいはシャフト材料
の断面の減少または増大によって構成することもでき
る。実際の経験からの一つの可能性は、例えば油圧成形
によってステアリングホイール・シャフトにリング状の
ふくらみ（バルジ）を付与することによって形成される
ふくらみである。これは、規則的にまたは不規則的に配
置された複数のふくらみとすることができる。前もって
決められた座屈点を形成するためのさらなる可能性は、
例えばステアリングホイール・シャフトを構成する材料
の厚みを薄くすることによって、あるいはその部分の材
料を例えばホール（hole）、ボア（bore）、打ち抜いた
開口部（stamped openings）などの凹所の形に除去する
ことによって、ステアリングホイール・シャフトに弱い
部分を形成することである。互いに組み合わせることに
よって様々な種類の前もって決められた座屈点を適用す
ることもできる。好ましくは、前もって決められた座屈
点は、前もって決められた座屈点の領域に沿って規則的
にまたは不規則的に配置され、またステアリングホイー
ル・シャフトの長手軸に対して同じ角度でまたは異なっ
た角度で（例えば３０、４５、６０、９０、１２０、１
８０度など）互いにずらして配置される。
が例えば規則的なまたは不規則的な間隔で変化するステ
アリングホイール・シャフトによって形成することがで
きる。これは例えば、シャフトの断面における凹所、凹
凸、浮き出し、平坦な部分、しわ、ふくらみ、または幅
広部分の形状とすることができ、あるいはシャフト材料
の断面の減少または増大によって構成することもでき
る。実際の経験からの一つの可能性は、例えば油圧成形
によってステアリングホイール・シャフトにリング状の
ふくらみ（バルジ）を付与することによって形成される
ふくらみである。これは、規則的にまたは不規則的に配
置された複数のふくらみとすることができる。前もって
決められた座屈点を形成するためのさらなる可能性は、
例えばステアリングホイール・シャフトを構成する材料
の厚みを薄くすることによって、あるいはその部分の材
料を例えばホール（hole）、ボア（bore）、打ち抜いた
開口部（stamped openings）などの凹所の形に除去する
ことによって、ステアリングホイール・シャフトに弱い
部分を形成することである。互いに組み合わせることに
よって様々な種類の前もって決められた座屈点を適用す
ることもできる。好ましくは、前もって決められた座屈
点は、前もって決められた座屈点の領域に沿って規則的
にまたは不規則的に配置され、またステアリングホイー
ル・シャフトの長手軸に対して同じ角度でまたは異なっ
た角度で（例えば３０、４５、６０、９０、１２０、１
８０度など）互いにずらして配置される。
【００１４】ステアリングホイール・シャフト自体は、
全体または一部をアルミニウムで製造することができ
る。また、前もって決められた座屈点の領域は（これは
ステアリングホイール・シャフトの一部であるが）、一
部を、または好ましくは全体をアルミニウムで形成する
ことができる。アルミニウムという言葉は特に、（純ア
ルミニウムは別として）アルミニウム合金をも意味す
る。好ましくは、ステアリングホイール・シャフト全体
をアルミニウムまたはアルミニウム合金で製造する。ス
テアリングホイール・シャフトの端部には、例えばユニ
バーサル・ジョイントを取り付けることができ、これに
は他の部品を取り付けることができる。これらの部品
は、同様にアルミニウム、または他の材料例えば非鉄金
属、鉄系金属または鋼で形成することができる。前もっ
て決められた座屈点を有する領域、および特にステアリ
ングホイール・シャフト全体をアルミニウム合金で製造
する。それは例えば、焼き入れ可能なタイプのものから
選択され、通常、ＡlＭgＳi 合金の系列から選択される
合金、またはＡlＺnＭg 合金の系列から選択される合金
で好ましくはＡlＺn4.5Ｍg1、またはＡlＭg 合金のうち
の１種で好ましくはＡlＭg3 またはＡlＭg4.5Ｍn であ
る。
全体または一部をアルミニウムで製造することができ
る。また、前もって決められた座屈点の領域は（これは
ステアリングホイール・シャフトの一部であるが）、一
部を、または好ましくは全体をアルミニウムで形成する
ことができる。アルミニウムという言葉は特に、（純ア
ルミニウムは別として）アルミニウム合金をも意味す
る。好ましくは、ステアリングホイール・シャフト全体
をアルミニウムまたはアルミニウム合金で製造する。ス
テアリングホイール・シャフトの端部には、例えばユニ
バーサル・ジョイントを取り付けることができ、これに
は他の部品を取り付けることができる。これらの部品
は、同様にアルミニウム、または他の材料例えば非鉄金
属、鉄系金属または鋼で形成することができる。前もっ
て決められた座屈点を有する領域、および特にステアリ
ングホイール・シャフト全体をアルミニウム合金で製造
する。それは例えば、焼き入れ可能なタイプのものから
選択され、通常、ＡlＭgＳi 合金の系列から選択される
合金、またはＡlＺnＭg 合金の系列から選択される合金
で好ましくはＡlＺn4.5Ｍg1、またはＡlＭg 合金のうち
の１種で好ましくはＡlＭg3 またはＡlＭg4.5Ｍn であ
る。
【００１５】ステアリングホイール・シャフトは一般
に、押出し加工された部品（例えば衝撃押出し）または
鍛造加工品であり、好ましくは管状に形成され、これに
よってステアリングホイール・シャフトの断面は最初は
円形、多角形、あるいは所望によっては楕円形にされ
る。前もって決められた座屈点を付与することによっ
て、前もって決められた座屈点の領域の断面は著しく変
化し、例えば円形から多角形または楕円形まで、拡大さ
れまたは縮小される。
に、押出し加工された部品（例えば衝撃押出し）または
鍛造加工品であり、好ましくは管状に形成され、これに
よってステアリングホイール・シャフトの断面は最初は
円形、多角形、あるいは所望によっては楕円形にされ
る。前もって決められた座屈点を付与することによっ
て、前もって決められた座屈点の領域の断面は著しく変
化し、例えば円形から多角形または楕円形まで、拡大さ
れまたは縮小される。
【００１６】前もって決められた座屈点が設けられた領
域または領域の一部は、本発明に従う方法で熱処理され
る。このことは実質的に、ステアリングホイール・シャ
フトの長手方向について、前もって決められた座屈点の
始まりの部分またはそのすぐ前（例えば０.５〜５cm）
から前もって決められた座屈点の終わりの部分またはそ
のすぐ後ろ（例えば０.５〜５cm）までの領域だけが熱
処理される、ということを意味する。第２の有効な方法
として、ステアリングホイール・シャフト上の前もって
決められた座屈点が設けられた領域の一部だけが、決め
られた高温に、決められた時間さらされる。別の有効な
方法として、本発明に従う方法においては、ステアリン
グホイール・シャフトの長さの２分の１上にある前もっ
て決められた座屈点の一部だけ、またはその長さの２分
の１の全体が、熱処理されるようにしてもよい。「ステ
アリングホイール・シャフトの長さの２分の１」という
言い方は、ここでは、ステアリングホイール・シャフト
をその長さに沿って２等分する面よりも上にある部分を
意味する。あるいは別の言い方をすれば、ステアリング
ホイール・シャフトが（想像上として）その長さに沿っ
て２等分されて２つの長尺の皿形の部分が形成され、こ
のとき、半分になった１つの長尺部分上の前もって決め
られた座屈点の一部だけまたは全体が熱処理され、他方
の半分になった長尺部分は熱処理されない、ということ
である。処理される領域に関して、本発明に従う熱処理
を、関係している領域の部分が前もって決められた座屈
点を形成する領域にわたって規則的にまたは不規則に局
部状に分布するように施す、ということに限定すること
もできる。「局部状に」という表現は、例えば５〜５０
０ cm2、好ましくは５〜５０cm2 のオーダーの領域と理
解することができる。この手段は、ステアリングホイー
ル・シャフトの座屈挙動が達成されるようにコントロー
ルされる。
域または領域の一部は、本発明に従う方法で熱処理され
る。このことは実質的に、ステアリングホイール・シャ
フトの長手方向について、前もって決められた座屈点の
始まりの部分またはそのすぐ前（例えば０.５〜５cm）
から前もって決められた座屈点の終わりの部分またはそ
のすぐ後ろ（例えば０.５〜５cm）までの領域だけが熱
処理される、ということを意味する。第２の有効な方法
として、ステアリングホイール・シャフト上の前もって
決められた座屈点が設けられた領域の一部だけが、決め
られた高温に、決められた時間さらされる。別の有効な
方法として、本発明に従う方法においては、ステアリン
グホイール・シャフトの長さの２分の１上にある前もっ
て決められた座屈点の一部だけ、またはその長さの２分
の１の全体が、熱処理されるようにしてもよい。「ステ
アリングホイール・シャフトの長さの２分の１」という
言い方は、ここでは、ステアリングホイール・シャフト
をその長さに沿って２等分する面よりも上にある部分を
意味する。あるいは別の言い方をすれば、ステアリング
ホイール・シャフトが（想像上として）その長さに沿っ
て２等分されて２つの長尺の皿形の部分が形成され、こ
のとき、半分になった１つの長尺部分上の前もって決め
られた座屈点の一部だけまたは全体が熱処理され、他方
の半分になった長尺部分は熱処理されない、ということ
である。処理される領域に関して、本発明に従う熱処理
を、関係している領域の部分が前もって決められた座屈
点を形成する領域にわたって規則的にまたは不規則に局
部状に分布するように施す、ということに限定すること
もできる。「局部状に」という表現は、例えば５〜５０
０ cm2、好ましくは５〜５０cm2 のオーダーの領域と理
解することができる。この手段は、ステアリングホイー
ル・シャフトの座屈挙動が達成されるようにコントロー
ルされる。
【００１７】熱処理は、誘導加熱、対流加熱、または熱
輻射の形で行うことができる。誘導加熱は、処理される
領域が誘導コイルの作用を受ける、ということを意味す
る。対流加熱は、処理される領域を、加熱された媒体の
流れ、例えば空気や燃焼ガスのような加熱された気体に
さらす、ということを意味する。熱輻射は、電気的手段
によってつくり出される赤外線ガスバーナーまたは赤外
線輻射によって行われる。本方法の重要な点は、熱処理
が、前もって決められた座屈点または前もって決められ
た座屈点を形成する領域に限定され、前もって決められ
た座屈点を越えてステアリングホイール・シャフトの全
体が熱処理によって著しく加熱されない、ということで
ある。
輻射の形で行うことができる。誘導加熱は、処理される
領域が誘導コイルの作用を受ける、ということを意味す
る。対流加熱は、処理される領域を、加熱された媒体の
流れ、例えば空気や燃焼ガスのような加熱された気体に
さらす、ということを意味する。熱輻射は、電気的手段
によってつくり出される赤外線ガスバーナーまたは赤外
線輻射によって行われる。本方法の重要な点は、熱処理
が、前もって決められた座屈点または前もって決められ
た座屈点を形成する領域に限定され、前もって決められ
た座屈点を越えてステアリングホイール・シャフトの全
体が熱処理によって著しく加熱されない、ということで
ある。
【００１８】熱処理の結果、材料の伸びと衝撃靭性は、
荷重条件下での必要な安全性が十分に達成される程度ま
で増大する。ステアリングホイール・シャフト材料の他
の特性、例えば耐食性、縦弾性係数、溶接性、および被
覆性は、熱処理によっては影響を受けない。
荷重条件下での必要な安全性が十分に達成される程度ま
で増大する。ステアリングホイール・シャフト材料の他
の特性、例えば耐食性、縦弾性係数、溶接性、および被
覆性は、熱処理によっては影響を受けない。
【００１９】図１はステアリングホイール・シャフト１
を例示していて、前もって決められた座屈点を形成する
領域２と、下部すなわち前部３（ここでは例としてユニ
バーサル・ジョイント４に結合している）と、上部すな
わち後部５（すなわちステアリングホイールのある方向
にある部分）とを有している。部分５は例えばクラッチ
スリーブの形をとる。前もって決められた座屈点を形成
する領域は、例えば押出し成形によって形成され、ユニ
バーサル・ジョイントはステアリングホイール・シャフ
トの前端部にレーザー溶接によって永久的に接合され
る。前もって決められた座屈点は、例えばハイドロフォ
ーム法によって形成することができ、この方法において
は、管状体を高圧下で水性乳濁液の圧縮力によって膨張
させる。ステアリングホイール・シャフトのためのその
ような予備成形は前述したようにして行われ、次いで熱
処理される。好ましくは、この工程が行われた後、他の
部品、すなわちユニバーサル・ジョイント、ねじ山、ク
ラッチスリーブ、ねじ、クランプ結合具、縮み固定具な
どが、シャフトに装着される。
を例示していて、前もって決められた座屈点を形成する
領域２と、下部すなわち前部３（ここでは例としてユニ
バーサル・ジョイント４に結合している）と、上部すな
わち後部５（すなわちステアリングホイールのある方向
にある部分）とを有している。部分５は例えばクラッチ
スリーブの形をとる。前もって決められた座屈点を形成
する領域は、例えば押出し成形によって形成され、ユニ
バーサル・ジョイントはステアリングホイール・シャフ
トの前端部にレーザー溶接によって永久的に接合され
る。前もって決められた座屈点は、例えばハイドロフォ
ーム法によって形成することができ、この方法において
は、管状体を高圧下で水性乳濁液の圧縮力によって膨張
させる。ステアリングホイール・シャフトのためのその
ような予備成形は前述したようにして行われ、次いで熱
処理される。好ましくは、この工程が行われた後、他の
部品、すなわちユニバーサル・ジョイント、ねじ山、ク
ラッチスリーブ、ねじ、クランプ結合具、縮み固定具な
どが、シャフトに装着される。
【図１】本発明に係るステアリングホイール・シャフト
を例示する正面図である。
を例示する正面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ゲルト・ロクツィン ドイツ連邦共和国デー−78224 ジンゲン, シュタウフェンシュトラーセ 10 (72)発明者 ロタール・メイル ドイツ連邦共和国デー−74302 ビーティ クハイム−ビーシンゲン，ローゼンシュト ラーセ 20
Claims (10)
- 【請求項１】 乗り物、特に自動車のための安全ステア
リング・コラムであって、正面の力を受けたときに永久
変形可能なステアリングホイール・シャフトを備え、こ
のステアリングホイール・シャフトがその長手方向に沿
った少なくとも１つの領域に前もって決められた座屈点
を有する安全ステアリング・コラムにおいて、前記ステ
アリングホイール・シャフトはアルミニウムからなる長
尺の部材であり、各々の前もって決められた座屈点が前
記長尺部材の断面が変化する部分として形成されてい
て、前もって決められた座屈点の領域もしくは前もって
決められた座屈点の一部の領域が熱処理されていて、こ
の熱処理された領域が、比較的低い力において、熱処理
されていない領域よりも高い延性を示すことを特徴とす
る、安全ステアリング・コラム。 - 【請求項２】 少なくとも前もって決められた座屈点が
形成されているステアリングホイール・シャフトの領域
が、焼入れ可能なアルミニウム合金の系列から選択され
るアルミニウムからなるか、またはＡlＭg 合金の系列
から選択されるアルミニウムからなることを特徴とす
る、請求項１に記載の安全ステアリング・コラム。 - 【請求項３】 少なくとも前もって決められた座屈点が
形成されているステアリングホイール・シャフトの領域
が、ＡlＭgＳi、またはＡlＺnＭg のタイプで、好まし
くはＡlＺn4.5Ｍg1、またはＡlＭg 合金のうちの１種
で、好ましくはＡlＭg3 もしくはＡlＭg4.5Ｍn から選
択される、焼入れ可能なアルミニウム合金の系列から選
択されるアルミニウムからなることを特徴とする、請求
項１に記載の安全ステアリング・コラム。 - 【請求項４】 乗り物、特に自動車のための安全ステア
リング・コラムの製造方法であって、正面の力を受けた
ときに永久変形可能でエネルギーを吸収するステアリン
グホイール・シャフトを備え、このステアリングホイー
ル・シャフトがその長手方向に沿った少なくとも１つの
領域に前もって決められた座屈点を有する安全ステアリ
ング・コラムの製造方法において、前記ステアリングホ
イール・シャフトがアルミニウムからなる長尺部材とし
て製造され、前もって決められた座屈点が少なくとも１
つの領域に形成され、前もって決められた座屈点を有す
るアルミニウムからなる領域または部分的領域が２５０
℃〜４５０℃の高温において１秒〜３００秒間加熱され
ることを特徴とする、安全ステアリング・コラムの製造
方法。 - 【請求項５】 前もって決められた座屈点を有する領域
または部分的領域が、好ましくは、高温において６０秒
以下、好ましくは３０秒以下の間加熱されることを特徴
とする、請求項４に記載の製造方法。 - 【請求項６】 前もって決められた座屈点を有する領域
または部分的領域が３００℃〜４５０℃において１〜３
００秒間加熱されることを特徴とする、請求項４に記載
の製造方法。 - 【請求項７】 少なくとも前もって決められた座屈点を
有する領域が熱処理によって焼入れ可能な合金タイプの
アルミニウム、好ましくはＡlＭgＳi、またはＡlＺnＭg
のタイプで、好ましくはＡlＺn4.5Ｍg1、またはＡlＭg
合金のうちの１種で、好ましくはＡlＭg3 もしくはＡl
Ｍg4.5Ｍn から製造されていることを特徴とする、請求
項４に記載の製造方法。 - 【請求項８】 前もって決められた座屈点を有する部分
的領域だけが、一定時間、高温にさらされることを特徴
とする、請求項４に記載の製造方法。 - 【請求項９】 ステアリングホイール・シャフトの断面
に関して、一定時間高温にさらされる前もって決められ
た座屈点を有する前記部分的領域は、ステアリングホイ
ール・シャフトをその長さに沿って２等分した場合の半
分の部分に存在することを特徴とする、請求項８に記載
の製造方法。 - 【請求項１０】 一定時間高温にさらされる前もって決
められた座屈点を有する前記部分的領域は局部状に形成
されていることを特徴とする、請求項８に記載の製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH03204/94A CH687816A5 (de) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | Sicherheitslenksaeule. |
| CH03204/94-0 | 1994-10-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08230692A true JPH08230692A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=4250923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27019095A Pending JPH08230692A (ja) | 1994-10-26 | 1995-10-18 | 安全ステアリング・コラム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0709274A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08230692A (ja) |
| CH (1) | CH687816A5 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004011318A1 (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | Nsk Ltd. | ステアリングコラム装置 |
| WO2004011317A1 (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | Nsk Ltd. | ステアリングコラム装置 |
| EP2019019A2 (en) | 2007-07-27 | 2009-01-28 | JTEKT Corporation | Shock absorbing steering apparatus for motor vehicle |
| EP2030867A2 (en) | 2007-08-30 | 2009-03-04 | JTEKT Corporation | Steering shock absorbing apparatus for motor vehicle |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2295218B (en) * | 1994-11-17 | 1999-06-23 | Jnr Robert Mcclymont | One piece aluminium alloy yoke and tube for automobile steering column |
| DE19645227A1 (de) * | 1996-11-02 | 1998-05-07 | Bayerische Motoren Werke Ag | Rohrförmiges Bauteil, insbesondere für eine Gelenkwelle |
| DE19901508A1 (de) * | 1999-01-16 | 2000-08-17 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Herstellung von Gußteilen aus Aluminiumlegierungen |
| EP1229141A1 (de) * | 2001-02-05 | 2002-08-07 | ALUMINIUM RHEINFELDEN GmbH | Aluminiumgusslegierung |
| DE10141510A1 (de) * | 2001-08-24 | 2003-03-13 | Audi Ag | Verfahren zum Herstellen von Leichtmetall-Felgen |
| GB0203059D0 (en) * | 2002-02-08 | 2002-03-27 | Norsk Hydro As | Method of determining a heat treatment |
| DE10211743A1 (de) | 2002-03-14 | 2003-11-06 | Thyssenkrupp Presta Ag Eschen | Lenkspindel einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug |
| US6896290B2 (en) | 2002-03-14 | 2005-05-24 | Thyssenkrupp Presta Aktiengessellschaft | Steering gear shaft for a steering column of a motor vehicle |
| US6908109B2 (en) | 2002-03-14 | 2005-06-21 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Steering gear shaft for a steering column of a motor vehicle |
| GB2486224B8 (en) * | 2010-12-07 | 2013-06-19 | Europ Technical Ct Etc Steering Nsk Deutschland Gmbh | Tailored thickness steering tube |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2160849A1 (de) * | 1971-12-03 | 1973-06-07 | Kronprinz Ag | Sicherheitslenksaeule fuer kraftfahrzeuge |
| DE2212713C3 (de) * | 1972-03-16 | 1985-08-29 | Adam Opel AG, 6090 Rüsselsheim | Sicherheitslenksäule für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge |
| NO168880C (no) * | 1990-03-06 | 1992-04-15 | Norsk Hydro As | Energiabsorberende konstruksjon for opptak av anslagsenergi samt fremgangsmaate ved fremstilling av denne |
-
1994
- 1994-10-26 CH CH03204/94A patent/CH687816A5/de not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-10-12 EP EP95810640A patent/EP0709274A1/de not_active Withdrawn
- 1995-10-18 JP JP27019095A patent/JPH08230692A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004011318A1 (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | Nsk Ltd. | ステアリングコラム装置 |
| WO2004011317A1 (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | Nsk Ltd. | ステアリングコラム装置 |
| US7350813B2 (en) | 2002-07-25 | 2008-04-01 | Nsk Ltd. | Steering column device |
| EP2019019A2 (en) | 2007-07-27 | 2009-01-28 | JTEKT Corporation | Shock absorbing steering apparatus for motor vehicle |
| EP2030867A2 (en) | 2007-08-30 | 2009-03-04 | JTEKT Corporation | Steering shock absorbing apparatus for motor vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0709274A1 (de) | 1996-05-01 |
| CH687816A5 (de) | 1997-02-28 |
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