JPH0899641A - 衝撃吸収ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車両前方からの外力によりステアリングメイン
シャフトのコルゲートチューブを初期変形させること。 【構成】ステアリングホイール１１と一体的に回転する
ステアリングメインシャフト１２の前方部位にコルゲー
トチューブ１３を有し、ステアリングメインシャフト１
２をステアリングギヤボックス３０に連結するインター
ミディエイトシャフト２０が変形可能な衝撃吸収ステア
リング装置において、ステアリングメインシャフト１２
をそのコルゲートチューブ１３より後方部位にて車体１
７に対して前方へのみ移動可能とするとともに、インタ
ーミディエイトシャフト２０の変形時に、コルゲートチ
ューブ１３が若干の変形を起こすように、インターミデ
ィエイトシャフト２０の変形を制限する変形制限手段
（シェアピン２４）を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両におい
て採用される衝撃吸収ステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】衝撃吸収ステアリング装置の一つとし
て、ステアリングホイールと一体的に回転するステアリ
ングメインシャフトの前方部位にコルゲートチューブを
有し、ステアリングメインシャフトをステアリングギヤ
ボックスに連結するインターミディエイトシャフトが変
形可能なものがあり、例えば実開平１−９８７７３号公
報に示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報の衝撃吸
収ステアリング装置においては、インターミディエイト
シャフトにもコルゲートチューブが用いられていて、車
両前方からの外力によりステアリングギヤボックスが後
方へ移動するときには、インターミディエイトシャフト
のコルゲートチューブとステアリングメインシャフトの
コルゲートチューブが共に変形するように設定されてい
る。しかしながら、車両前方からの外力の方向及び大き
さはその都度変化するものであり、車両前方からの外力
によりインターミディエイトシャフトのコルゲートチュ
ーブは変形するもののステアリングメインシャフトのコ
ルゲートチューブが全く変形しない場合もあり得る。

【０００４】ところで、コルゲートチューブの変形時の
抵抗荷重は、変形初期においてピークが生じ、その後に
安定するものであり、車両前方からの外力によりステア
リングメインシャフトのコルゲートチューブが全く変形
しない状態にて、ステアリングホイールに車両前方への
荷重が作用する場合には、ステアリングメインシャフト
の車両前方への移動初期にそのコルゲートチューブが変
形を開始し抵抗荷重にピークが生じる。本発明は、上記
した問題に対処すべくなされたものであり、その目的は
車両前方からの外力によりステアリングメインシャフト
のコルゲートチューブを初期変形させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、ステアリングホイールと一
体的に回転するステアリングメインシャフトの前方部位
にコルゲートチューブを有し、ステアリングメインシャ
フトをステアリングギヤボックスに連結するインターミ
ディエイトシャフトが変形可能な衝撃吸収ステアリング
装置において、前記ステアリングメインシャフトをその
コルゲートチューブより後方部位にて車体に対して前方
へのみ移動可能とするとともに、前記インターミディエ
イトシャフトの変形時に、前記コルゲートチューブが若
干の変形を起こすように、前記インターミディエイトシ
ャフトの変形を制限する変形制限手段を設けた。

【０００６】

【発明の作用・効果】本発明による衝撃吸収ステアリン
グ装置においては、車両前方からの外力によりステアリ
ングギヤボックスが後方へ移動すると、インターミディ
エイトシャフトが変形する。しかしながら、その変形は
変形制限手段によりステアリングメインシャフトのコル
ゲートチューブが若干の変形を起こすように制限される
ため、コルゲートチューブに初期変形が生じる。したが
って、その後、ステアリングホイールに車両前方への荷
重が作用すると、ステアリングメインシャフトの車両前
方への移動に伴って抵抗荷重にピークを生じさせること
なくコルゲートチューブの変形が確実に進行し、所望の
衝撃吸収機能を得ることができる。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１は本発明による衝撃吸収ステアリング装
置の取付状態を示していて、このステアリング装置にお
いてはステアリングホイール１１と一体的に回転するス
テアリングメインシャフト１２の前方部位にコルゲート
チューブ１３が一体的に設けられている。ステアリング
メインシャフト１２は、コルゲートチューブ１３より後
方部位にてコラムチューブ１４及びこれに取付けられた
アッパーブラケット１４ａとロアブラケット１６を介し
て車体１７に対して前方へのみ移動可能に組付けられて
いる。コルゲートチューブ１３は、それ自体公知のもの
であり、これを一体的に設けたステアリングメインシャ
フト単体ではコルゲートチューブ１３の先端を固定して
ステアリングメインシャフト１２の後端から荷重を加え
て前方へストロークさせることによりコルゲートチュー
ブ１３を曲げ変形させた場合、図２に示したように、コ
ルゲートチューブ１３の初期曲げ変形時にコルゲートチ
ューブ１３による抵抗荷重のピークが発生し、その後に
安定した抵抗荷重が得られる。

【０００８】コラムチューブ１４は、ステアリングメイ
ンシャフト１２を回転自在かつ軸方向へ移動不能に支持
している。コラムチューブ１４に取付けられたアッパー
ブラケット１４ａはブレイクアウェイカプセル１５を介
して車体１７に組付けられており、ブレイクアウェイカ
プセル１５は所定量以上の荷重が加わった際に破断し、
その係合を解くように構成されている。また、コラムチ
ューブ１４に取付けられたロアブラケット１６は車体１
７に対して車両前方へのみ離脱可能に組付けられてい
る。なお、アッパーブラケット１４ａにはエネルギー吸
収プレート１８が組付けられていて、このエネルギー吸
収プレート１８はそれ自体公知のものであり、ステアリ
ングメインシャフト１２及びコラムチューブ１４の車両
前方への移動時にアッパーブラケット１４ａの一部１４
ｂにより曲げ変形されて車両前方への荷重を吸収するよ
うになっている。

【０００９】また、ステアリングメインシャフト１２
は、コルゲートチューブ１３の先端にて軸方向にて収縮
変形可能なインターミディエイトシャフト２０を介して
ステアリングギヤボックス３０に連結されている。イン
ターミディエイトシャフト２０は、図１及び図３に示し
たように、中空のアッパーシャフト２１及び中実のロア
シャフト２２と、これら両シャフト２１，２２の重合部
に介装したゴムプレート２３によって構成されていて、
アッパーシャフト２１の後端にて自在継手４１を介して
コルゲートチューブ１３の先端にトルク伝達可能に連結
され、またロアシャフト２２の先端にて自在継手４２を
介してステアリングギヤボックス３０の入力軸３１にト
ルク伝達可能に連結されている。アッパーシャフト２１
とロアシャフト２２は、各二面幅部２１ａ，２２ａにて
軸方向へ摺動可能かつトルク伝達可能に嵌合されてい
て、ロアシャフト２２の二面幅部２２ａに設けた凹所に
加硫接着したゴムプレート２３によってハンドル操舵時
の回転ガタをなくすとともに、ロアシャフト２２のアッ
パーシャフト２１に対するスムーズな収縮ストロークが
確保されている。

【００１０】ところで、ロアシャフト２２の二面幅部２
２ａにはインターミディエイトシャフト２０の収縮変形
を制限する変形制限手段としてのシェアピン２４が組付
けられていて、このシェアピン２４は当該ステアリング
装置の取付状態においてアッパーシャフト２１の先端か
ら所定のクリアランスＤ離れて位置しており、インター
ミディエイトシャフト２０の収縮変形時にアッパーシャ
フト２１の先端と当接してインターミディエイトシャフ
ト２０の収縮変形を制限し、コルゲートチューブ１３が
若干の曲げ変形を起こすように機能した後にロアシャフ
ト２２から突出した頭部が剪断されるようになってい
る。

【００１１】上記のように構成した本実施例において
は、車両前方からの外力によりステアリングギヤボック
ス３０が後方へ移動すると、インターミディエイトシャ
フト２０が収縮変形する。しかしながら、その変形は図
４に示したようにシェアピン２４がアッパーシャフト２
１の先端と当接することによりステアリングメインシャ
フト１２のコルゲートチューブ１３が若干の曲げ変形を
起こすように制限されるため、コルゲートチューブ１３
に初期の曲げ変形が生じる。したがって、その後、ステ
アリングホイール１１に車両前方への荷重が作用する
と、ステアリングメインシャフト１２と軸方向移動にお
いて一体のコラムチューブ１４が車体１７に対して車両
前方に離脱し、図５に示したように、ステアリングメイ
ンシャフト１２の車両前方への移動に伴って抵抗荷重に
ピークを生じさせることなくコルゲートチューブ１３の
安定した曲げ変形が確実に進行するとともに、エネルギ
ー吸収プレート１８がアッパーブラケット１４ａの一部
１４ｂにより曲げ変形されて、車両前方への荷重が的確
に吸収され、所望の衝撃吸収機能を得ることができる。
なお、車両前方からの外力が大きい場合には、コルゲー
トチューブ１３に初期の曲げ変形を生じさせた直後にシ
ェアピン２４の頭部は剪断されるため、その後にインタ
ーミディエイトシャフト２０は図６に示したようになる
まで更に収縮変形可能となり、車両前方へのコラムスト
ロークに余裕を持たせることができる。

【００１２】また、本実施例においては、インターミデ
ィエイトシャフト２０におけるアッパーシャフト２１と
ロアシャフト２２の重合部にゴムプレート２３が介装さ
れているため、このゴムプレート２３のゴム硬度を低下
させることにより、フラッタ及び路面からのキックバッ
ク、並びにギヤボックス３０側からの振動及び音のステ
アリングホイール１１への伝達を効果的に遮断させるこ
とと、衝突時のインターミディエイトシャフト２０の収
縮抵抗荷重アップを簡単な構造で両立させることができ
る。

【００１３】上記実施例においては、ロアシャフト２２
に組付けたシェアピン２４によりインターミディエイト
シャフト２０の収縮抵抗荷重を一部分のみ増加させてイ
ンターミディエイトシャフト２０の収縮変形を制限した
が、図７にて示したように、アッパーシャフト２１にシ
ェアピン２４を組付けて上記実施例と同様にインターミ
ディエイトシャフト２０の収縮変形を制限したり、図８
にて示したように、アッパーシャフト２１にロアシャフ
ト２２と係合可能な突起２１ｂを設けてインターミディ
エイトシャフト２０の収縮変形を制限したり、図９にて
示したように、アッパーシャフト２１内にロアシャフト
２２によって押されて自在継手４１のヨーク４１ａに設
けた小孔４１ａ１から押し出されるシリコンゴム２５を
封入してインターミディエイトシャフト２０の収縮変形
を制限したりして、本発明を実施することも可能であ
る。

【００１４】更に、本実施例においては、インターミデ
ィエイトシャフト２０として収縮変形のみを可能とした
ものを利用したが、これに限らず従来技術のようにコル
ゲートチューブを用いたものでもよい。その際は、例え
ばコルゲートチューブの蛇腹部の溝に所定圧縮力により
破断する部材を挟み込むといった構成で本発明を実施す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による衝撃吸収ステアリング装置の取
付状態の側面図である。

【図２】 図１に示したコルゲートチューブを一体的に
設けたステアリングメインシャフト単体においてコルゲ
ートチューブの先端を固定してステアリングメインシャ
フトの後端から荷重を加えて前方へストロークさせるこ
とによりコルゲートチューブを曲げ変形させた場合のコ
ルゲートチューブによる抵抗荷重とストロークの関係を
示すグラフである。

【図３】 図１に示したインターミディエイトシャフト
の部分破断拡大図である。

【図４】 図１に示したインターミディエイトシャフト
の作動説明図である。

【図５】 本発明による衝撃吸収ステアリング装置の衝
突後の側面図である。

【図６】 図４に示したシェアピンの剪断後の作動説明
図である。

【図７】 インターミディエイトシャフトのアッパーシ
ャフトにロアシャフトによって剪断されるシェアピンを
設けた例を示す部分破断拡大図である。

【図８】 インターミディエイトシャフトのアッパーシ
ャフトにロアシャフトが係合する突起を設けた例を示す
部分破断拡大図である。

【図９】 インターミディエイトシャフトのアッパーシ
ャフト内にロアシャフトによって押されて自在継手のヨ
ークに設けた小孔から押し出されるシリコンゴムを封入
した例を示す部分破断拡大図である。

【符号の説明】

１１…ステアリングホイール、１２…ステアリングメイ
ンシャフト、１３…コルゲートチューブ、１４…コラム
チューブ、１４ａ…アッパーブラケット、１６…ロアブ
ラケット、１７…車体、２０…インターミディエイトシ
ャフト、２１…アッパーシャフト、２２…ロアシャフ
ト、２４…シェアピン（変形制限手段）、３０…ステア
リングギヤボックス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールと一体的に回転す
   るステアリングメインシャフトの前方部位にコルゲート
   チューブを有し、ステアリングメインシャフトをステア
   リングギヤボックスに連結するインターミディエイトシ
   ャフトが変形可能な衝撃吸収ステアリング装置におい
   て、前記ステアリングメインシャフトをそのコルゲート
   チューブより後方部位にて車体に対して前方へのみ移動
   可能とするとともに、前記インターミディエイトシャフ
   トの変形時に、前記コルゲートチューブが若干の変形を
   起こすように、前記インターミディエイトシャフトの変
   形を制限する変形制限手段を設けたことを特徴とする衝
   撃吸収ステアリング装置。