JPH09272448A - 衝撃吸収式ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価に造れて、しかも溶接作業を要する事な
く装着可能なエネルギ吸収部材１６を使用して、コスト
低減を図る。 【構成】 エネルギ吸収部材１６は金属の線材を折り曲
げ形成して造る。二次衝突時にこのエネルギ吸収部材１
６の基部１７は、係止部材９に支持されたまま変位しな
い。これに対して、ステアリングコラム１に固定された
被支持ブラケット３は、上記係止部材９から抜け出て前
方に変位する。この結果、変形部１８ｂの折り返し部１
９が上記被支持ブラケット３の前端縁により扱かれて、
衝撃エネルギを吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る衝撃吸収式ステア
リングコラム装置は、二次衝突時にステアリングホイー
ルを前方に変位させて、運転者の身体に大きな衝撃が加
わらない様にする。

【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
テアリングコラム装置として従来から、例えば実開平５
−７５０５７号公報に記載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コラム装
置は、ステアリングコラムの全部又は一部を、前方への
強い衝撃力に基づいて前方への変位を自在として車体に
支持すると共に、車体に固定の部分とステアリングコラ
ムとの間に衝撃吸収部材を設けたものである。衝突事故
に伴う二次衝突により上記ステアリングコラムを前方に
押す衝撃力が加わると、上記エネルギ吸収部材が前後方
向に伸びる様に塑性変形しつつ、上記ステアリングコラ
ムが前方に変位する事を許容する。そして、エネルギ吸
収部材の塑性変形に基づいて、ステアリングホイールか
らステアリングコラムに伝わった衝撃エネルギを吸収
し、二次衝突の際に運転者の身体に加わる衝撃力を緩和
して、運転者の保護を図れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来構造の場合、二次
衝突時に於ける運転者の保護の面からは特に問題ない
が、次のの理由でエネルギ吸収部材の製作費が嵩むだ
けでなく、次のの理由でこのエネルギ吸収部材の組
み付け作業が面倒になる。 エネルギ吸収部材の形状が複雑である為、プレス型
の製作費が嵩む。しかも、このエネルギ吸収部材を鋼板
から打ち抜き形成した場合に、多くの廃材が生じる為、
材料の歩留が悪い。 組み付け時にはチルトボルト等の結合部材を、エネ
ルギ吸収部材に設けた円孔等に挿通する必要がある。こ
の挿通作業の為、エネルギ吸収部材に設けた円孔を、車
体側に設けた支持ブラケットやステアリングコラムに固
定した被支持ブラケットに形成した各種透孔に整合させ
る必要があるが、この整合作業は面倒である。 エネルギ吸収部材の前端をステアリングコラムの中
間部に結合する為の、溶接作業が必要になる。衝撃吸収
式ステアリングコラム装置の組立時にこの様な溶接作業
が入ると、組立工程が面倒になる。

【０００５】上記の理由によるエネルギ吸収部材のコ
スト上昇と上記の理由による組み付け作業の能率低
下とにより、実開平５−７５０５７号公報に記載された
衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、全体としてのコ
ストが嵩んでしまう。衝撃吸収式ステアリングコラム装
置としてはこの他にも、例えば実公平６−１６８５１号
公報に記載されたもの等が存在するが、やはり同様の問
題がある。本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置
は、この様な事情に鑑みて発明したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の衝撃吸収式ステ
アリングコラム装置は、従来から知られている衝撃吸収
式ステアリングコラム装置と同様に、ステアリングコラ
ムの中間部にこのステアリングコラムの幅方向に亙って
固定された被支持ブラケットと、この被支持ブラケット
を車体に固定の部分に対して、上記ステアリングコラム
に前方に向いた強い衝撃荷重が加わった場合に前方への
脱落を自在として係止する為の係止部材と、上記車体に
固定の部分と上記ステアリングコラムに固定の部分との
間に設けられたエネルギ吸収部材とから構成される。

【０００７】特に、本発明の衝撃吸収式ステアリングコ
ラム装置に於いては、上記エネルギ吸収部材は金属線を
曲げ形成する事により造られたもので、基部及びこの基
部に対して一体に結合された変形部を備える。そして、
このうちの基部は、上記係止部材に係止されており、上
記変形部はその途中に形成した折り返し部を上記被支持
ブラケットの前方に配置して、この被支持ブラケットの
前端縁の前方で折り返している。

【０００８】

【作用】上述の様に構成される本発明の衝撃吸収式ステ
アリング装置の作用は次の通りである。二次衝突時には
ステアリングホイールからステアリングシャフトを介し
てステアリングコラムに、前方に向いた荷重が衝撃的に
加わる。そしてこの荷重により、ステアリングコラムと
共に被支持ブラケットが前方に変位する。これに対して
係止部材は、車体に支持されたまま変位しない。従っ
て、エネルギ吸収部材の基部が上記係止部材に支持され
た状態のまま、このエネルギ吸収部材の変形部の途中に
形成した折り返し部が、上記被支持ブラケットの前端縁
により前方に引っ張られる。

【０００９】この様にエネルギ吸収部材の折り返し部が
前方に引っ張られると、この折り返し部が上記被支持ブ
ラケットの前端縁により扱かれる事で、このエネルギ吸
収部材が変形する。即ち、上記ステアリングコラムと共
に上記被支持ブラケットが前方に変位するのに伴って上
記折り返し部が、元々形成されていた部分から変形部の
先端に向けて移動する。この様に、折り返し部を変形部
の先端に向けて移動させるべく、上記エネルギ吸収部材
を変形させる事で、上記二次衝突に伴って運転者の身体
からステアリングホイールに加えられた衝撃エネルギが
吸収される。この結果、運転者の身体に加わる衝撃が緩
和され、二次衝突時に於ける運転者の保護が図られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜５は本発明の実施の形態の
第１例を示している。ステアリングコラム１は、二次衝
突に伴ってステアリングホイール（図示せず）及びステ
アリングシャフト２を介して前方（図１、２、５の左
方）に向いた強い衝撃荷重が加わった場合には、前方へ
の変位を自在としている。即ち、上記ステアリングコラ
ム１の中間部に、十分な剛性を有する鋼板を折り曲げ形
成して成る被支持ブラケット３を、溶接により固定して
いる。図示の例ではこの被支持ブラケット３は、中間部
の取付板部４の前後両端縁のうち、前端縁を下方に折り
曲げる事により前側折り曲げ板部５を形成し、後端縁中
央部を下方に折り曲げる事により後側折り曲げ板部６を
形成している。そして、上記前側折り曲げ板部５の中央
下部に円孔７を、後側折り曲げ板部６の下縁に半円形の
切り欠き８を、それぞれ形成している。これら円孔７及
び切り欠き８の曲率は、上記ステアリングコラム１外周
面の曲率とほぼ一致させている。この様な被支持ブラケ
ット３は、上記円孔７にステアリングコラム１を挿通す
ると共に上記切り欠き８をこのステアリングコラム１の
外周面に突き当て、これら円孔７及び切り欠き８の内周
縁とステアリングコラム１の外周面とを溶接する事によ
り、このステアリングコラム１の中間部外周面に固定し
ている。

【００１１】上記取付板部４の左右両端部で、上記後側
折り曲げ板部６よりも側方に突出した部分には切り欠き
２４、２４を、それぞれ上記取付板部４の後端縁側（図
１、２、５の右端縁側）に開口する状態で形成してい
る。そして、これら切り欠き２４、２４の内側に係止部
材９、９を固定している。これら各係止部材９、９は、
軽合金等により造られて上記各切り欠き２４、２４の内
側に、大きな衝撃荷重が加わった場合に各切り欠き２
４、２４から抜け出る様に、係止されている。即ち、こ
れら各係止部材９、９の左右両端部に形成した小通孔１
０、１０と、上記取付板部４の一部で上記各切り欠き２
４、２４の両側部分に形成された小通孔（図示せず）と
を整合させると共に、これら両小通孔同士の間に合成樹
脂１１、１１を充填している。上記各係止部材９、９
は、この合成樹脂１１、１１により上記各切り欠き２
４、２４に、通常の運転操作時に脱落する事はないが、
大きな衝撃荷重が加わった場合には抜け出る様に係止さ
れている。又、上記各係止部材９、９の中央部には通孔
１２、１２が形成されており、上記被支持ブラケット３
は、これら両通孔１２、１２を下方から上方に挿通した
ボルト１３により、車体に固定の部分１４ａに対して支
持されている。一方、上記ステアリングコラム１の前端
部は、やはり車体に固定の部分１４ｂに支持固定された
前側支持ブラケット１５に、摺動自在に支持されてい
る。従って上記ステアリングコラム１は車体に対し、前
方への強い衝撃荷重が加わった場合に前方への変位を自
在として、支持されている。

【００１２】そして、上記被支持ブラケット３と上記各
係止部材９、９との間に、本発明の特徴であるエネルギ
吸収部材１６を装着している。本例の衝撃吸収式ステア
リングコラム装置を構成する上記エネルギ吸収部材１６
は、塑性変形自在な金属線（針金）を曲げ形成する事に
より、図２、４に示す様な形状に造られている。このエ
ネルギ吸収部材１６は、中央に設けられた基部１７と、
この基部１７と一体に結合された左右１対の変形部１８
ａ、１８ｂとを備える。上記基部１７は、直線部２２の
両端を前方に直角又は鋭角に折り曲げる事により、大略
コ字形に形成されている。又、上記各変形部１８ａ、１
８ｂは、それぞれの中間部に半円弧形の折り返し部１
９、１９を設ける事により、全体をＪ字形に形成してい
る。尚、図示の例では、一方の変形部１８ａを上記基部
１７の直線部２２に対し直角に形成すると共に、他方の
変形部１８ｂをこの直線部２２に対し鋭角に形成する事
により、これら両変形部１８ａ、１８ｂの中間部に形成
した折り返し部１９、１９同士の距離を縮め、これら両
変形部１８ａ、１８ｂの先端部を、前記各通孔１２、１
２よりもステアリングコラム１側に偏らせて配置してい
る。この理由は、上記各通孔１２、１２に挿通した前記
ボルト１３をスパナ等の工具により緊締する際に、この
工具と上記他方の変形部１８ｂとが干渉する事を防止す
る為である。

【００１３】上述の様なエネルギ吸収部材１６との組み
合わせにより、効果的なエネルギ吸収構造を実現すべ
く、前記被支持ブラケット３の前端縁部には曲面部２０
を、前記前側折り曲げ板部５の左右両側には１対の小通
孔２１、２１を、それぞれ形成している。即ち、上記前
側折り曲げ板部５の上端縁と前記取付板部４の前端縁と
の連続部の断面形状を、半円弧よりも少し小さい程度の
円弧形にする事により、上記被支持ブラケット３の前端
縁部に、上記前側折り曲げ板部５の前側面よりも少し前
方に突出する曲面部２０を形成している。又、上記前側
折り曲げ板部５の左右両側にはそれぞれ、上記各エネル
ギ吸収部材１６、１６を構成する変形部１８ａ、１８ｂ
の一部で、上記各折り返し部１９、１９よりも先端寄り
部分を挿通自在な小通孔２１、２１を形成している。

【００１４】以上に述べた様に構成される被支持ブラケ
ット３とエネルギ吸収部材１６とを組み合わせて、本発
明の衝撃吸収式ステアリング装置を構成する作業は、次
の様に行なう。先ず、上記各エネルギ吸収部材１６、１
６を構成する各変形部１８ａ、１８ｂの先端部を、上記
各小通孔２１、２１に挿入する。そして、図１〜３に示
す様に、各エネルギ吸収部材１６、１６の基部１７、１
７を、前記各係止部材９、９の一部で、前記取付板部４
の上面から突出した部分に外嵌する。この状態で上記各
基部１７、１７を構成する直線部２２、２２は、上記各
係止部材９、９の後端面に当接若しくは対向する。この
様に各エネルギ吸収部材１６、１６を被支持ブラケット
３に装着する作業は、これら各エネルギ吸収部材１６、
１６の弾性を利用して、容易に且つ短時間で行なえる。
この様にして各エネルギ吸収部材１６、１６を被支持ブ
ラケット３に装着したならば、これら各エネルギ吸収部
材１６、１６の通孔１２、１２に前記ボルト１３を挿通
し、このボルト１３を前記車体に固定の部分１４ａに設
けたねじ孔に螺合し更に緊締する。

【００１５】上述の様に組み立てられた本発明の衝撃吸
収式ステアリング装置は次の様に作用して、衝突事故の
際に運転者の保護を図る。二次衝突時にはステアリング
ホイールからステアリングシャフト２を介してステアリ
ングコラム１に、前方（図１〜２の左方）に向いた荷重
が衝撃的に加わる。そしてこの荷重により、ステアリン
グコラム１が、上記被支持ブラケット３と共に前方に変
位する。これに対して、上記各係止部材９、９は、ボル
ト１３と共に車体に固定の部分１４ａに支持されたまま
変位しない。従って、ステアリングコラム１の変位開始
に伴って上記被支持ブラケット３が、上記各係止部材
９、９に対して前方に変位する。そして、上記被支持ブ
ラケット３が、前記曲面部２０と折り返し部１９との間
に設定した隙間２３の寸法δ（図１参照）分だけ前方に
偏した後は、上記各エネルギ吸収部材１６の変形部１８
ａ、１８ｂの中間部に形成した折り返し部１９、１９
が、上記曲面部２０により前方に引っ張られる。

【００１６】この様にエネルギ吸収部材１６、１６の折
り返し部１９、１９が前方に引っ張られると、この折り
返し部１９、１９が上記曲面部２０により扱かれる事
で、これら各エネルギ吸収部材１６、１６が変形する。
即ち、上記ステアリングコラム１が前方に変位するのに
伴って上記各折り返し部１９、１９が、元々形成されて
いた部分から上記各変形部１８ａ、１８ｂの先端に向け
て移動する。この様に、折り返し部１９、１９をこれら
各変形部１８ａ、１８ｂの先端に向けて移動させるべ
く、上記エネルギ吸収部材１６、１６を変形させる事に
より、上記二次衝突に伴って運転者の身体からステアリ
ングホイールに加えられた衝撃エネルギを吸収する。こ
の結果、運転者の身体に加わる衝撃が緩和され、二次衝
突時に於ける運転者の保護が図られる。

【００１７】特に、本発明の衝撃吸収式ステアリングコ
ラム装置の場合には、上記各エネルギ吸収部材１６、１
６を金属線を折り曲げ形成する事により構成し、これら
各エネルギ吸収部材１６、１６の基部１７、１７を係止
部材９、９に外嵌支持する為、これら各エネルギ吸収部
材１６、１６を所定部分に組み付ける為の溶接作業が不
要になる。又、金属線を折り曲げ形成する事により造ら
れるエネルギ吸収部材１６、１６は、材料の無駄が殆ど
生じない為、材料の歩留が向上する。又、エネルギ吸収
部材１６、１６を加工する為に複雑な型を必要としない
ので、この面からの製作費の低減を図れる。更に、組み
立て作業も容易である。従って、組み立て作業の能率化
を図れる。

【００１８】尚、曲面部２０と折り返し部１９との間に
隙間２３を設定する理由は、二次衝突開始の瞬間に運転
者の身体に加わる衝撃荷重を少しでも少なくする為であ
る。即ち、二次衝突開始の瞬間には、ステアリングコラ
ム１を前方に変位させる為に、前記合成樹脂１１、１１
を裂断する為の力、並びに前記各係止部材９、９と取付
板部４との間に働く静止摩擦力に抗してこの取付板部４
の変位を開始させる為の力が必要になる。この力は二次
衝突開始の瞬間にのみ加わるが、この力が加わる瞬間に
上記折り返し部１９、１９を扱き始めていると、上記瞬
間に運転者の身体に加わる衝撃が、その分だけ大きくな
る。そこで、上記隙間２３を設定する事により、二次衝
突開始の瞬間には上記折り返し部１９、１９の扱きが未
だ開始されない様にしている。但し、上記ステアリング
コラム１の前方への変位開始に要する力が小さければ、
通常状態で上記曲面部２０と折り返し部１９とを密着さ
せても良い。

【００１９】次に、図６は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の場合には、被支持ブラケット３
を構成する取付板部４の左右両端部に、互いに大きさの
異なるエネルギ吸収部材１６ａ、１６ｂを、１対ずつ装
着している。そして、一方のエネルギ吸収部材１６ａに
形成した折り返し部１９ａ、１９ａから上記取付板部４
の前端縁に形成した曲面部２０までの距離δ_a と、他方
のエネルギ吸収部材１６ｂに形成した折り返し部１９
ｂ、１９ｂから上記取付板部４の前端縁に形成した曲面
部２０までの距離δ_b とを互いに異ならせている。この
様に、大きさの異なるエネルギ吸収部材１６ａ、１６ｂ
を並列に配置した本例の場合、二次衝突時には、一方の
エネルギ吸収部材１６ａの折り返し部１９ａの扱きを開
始した後に、他方のエネルギ吸収部材１６ｂの折り返し
部１９ｂの扱きが開始される。従って本例の場合には、
二次衝突時に於けるこれら各エネルギ吸収部材１６ａ、
１６ｂのエネルギ吸収特性を各種変える事ができる。こ
の様なエネルギ吸収特性の調整は、上記両折り返し部１
９ａ、１９ｂの位置を変えたり、両エネルギ吸収部材１
６ａ、１６ｂの線径を変えたりする事により、任意に、
且つきわめて容易に行なえる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム
装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、二次
衝突時の衝撃を緩和して運転者の保護を有効に図れる構
造を安価に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を、通常状態で示
す側面図。

【図２】図１のＡ矢視図。

【図３】図１の拡大Ｂ−Ｂ断面図。

【図４】第１例に使用するエネルギ吸収部材の斜視図。

【図５】本発明の実施の形態の第１例を、二次衝突時の
状態で示す側面図。

【図６】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２の下
部に相当する図。

【符号の説明】

１ ステアリングコラム ２ ステアリングシャフト ３ 被支持ブラケット ４ 取付板部 ５ 前側折り曲げ板部 ６ 後側折り曲げ板部 ７ 円孔 ８ 切り欠き ９ 係止部材 １０ 小通孔 １１ 合成樹脂 １２ 通孔 １３ ボルト １４ａ、１４ｂ 車体に固定の部分 １５ 前側支持ブラケット １６、１６ａ、１６ｂ エネルギ吸収部材 １７ 基部 １８ａ、１８ｂ 変形部 １９、１９ａ、１９ｂ 折り返し部 ２０ 曲面部 ２１ 小通孔 ２２ 直線部 ２３ 隙間 ２４ 切り欠き

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングコラムの中間部にこのステ
   アリングコラムの幅方向に亙って固定された被支持ブラ
   ケットと、この被支持ブラケットを車体に固定の部分に
   対して、上記ステアリングコラムに前方に向いた強い衝
   撃荷重が加わった場合に前方への脱落を自在として係止
   する為の係止部材と、上記車体に固定の部分と上記ステ
   アリングコラムに固定の部分との間に設けられたエネル
   ギ吸収部材とから成る衝撃吸収式ステアリングコラム装
   置に於いて、上記エネルギ吸収部材は金属線を曲げ形成
   する事により造られたもので、基部及びこの基部に対し
   て一体に結合された変形部を備え、このうちの基部は、
   上記係止部材に係止されており、上記変形部はその途中
   に形成した折り返し部を上記被支持ブラケットの前方に
   配置して、この被支持ブラケットの前端縁の前方で折り
   返している事を特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラ
   ム装置。