JPS585667Y2 - 縮小自在ステアリングコラム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は縮小自在ステアリングコラム、特に軸方向への
縮小の際にエネルギーを吸収するような、車輌用の縮小
自在ステアリングコラムに係る。

事故の際車輌の運転者に対する付加的安全要素として車
輌、特に自動車に縮小自在なステアリングコラムを設け
ることが望ましい。

軸方向への縮小の際のエネルギー吸収を行うステアリン
グコラムは種々多数であり、これらの大多数は１つもし
くはそれ以上の部材の漸進的変形によってエネルギー吸
収効果をあげている。

しかしながら、エネルギー吸収を組み込まれた特徴とす
ることはテ゛ザインに固有のものであり、従って前記の
如きステアリングコラムをエネルギー吸収の存在する型
式からエネルギー吸収のない型式に変換することはテ゛
ザイン上の大問題と言えよう。

場合によっては、異常な軸方向荷重が負荷された際、実
際のエネルギー吸収を含まないでステアリングコラムの
自由な軸方向縮小を得ることが望ましい場合、あるいは
必要な場合もある。

そのような場合、公知の縮小式のステアリングコラムは
不適当であろう。

本考案の主目的はエネルギー吸収のあるアセンブリから
、異常な軸方向荷重が負荷された際には、自由にコラム
が縮小されるようなアセンブリに容易に変換可能な、車
輌の縮小自在ステアリングコラムを提供することである
。

本考案によれば、操舵輪を受けるべく構成されている第
１の操舵トルク伝達部材と、車輌の操舵メカニズムに連
結されるように構成されている第２の操舵トルク伝達部
材と、前記第１と第２の部材とは別の第３の部材とより
成り、第記第１と第２の部材が軸方向に直列されかつ操
舵トルクの伝達のために連結されており、前記２つの部
材のうち１方が異常な軸方向荷重の負荷によりアセンブ
ノの軸方向への縮小の際、他方の中への軸方向嵌人が可
能であり、前記第３の部材は緩衝部材として前記アセン
ブリが軸方向へ縮小する際、前記第１の部材及び第２の
部材のいずれか一方によって漸次押圧されて変形し又は
前記部材の他方によって変形され、結果的にエネルギー
吸収を行うべく構成されている車輌の縮小自在ステアリ
ングコラムが提供される。

本考案はまた、前記第１の部材がシャフトであり、前記
第２の部材が管であり、前記第３の部材が前記第２の部
材の内径よりも大きな直径を有するリム部を有するプラ
グであるような前記の如き縮小自在ステアリングコラム
を含むものである。

前記第１の部材はアセンブリの軸方向への縮小の際に、
前記第３の部材と接触する突出部を備えることが望まし
い。

前記第２の部材を、２つの内径を有する１本の管とし、
第３の部材を、径を異にする前記２つの部分間に形成さ
れた肩部に位置づけると都合がよい。

緩衝部材として＜、”４ｚ ３の部材は第１と第２の部
材と別個に形成されている限りプラグ以外のいづれであ
ってもよく、アセンブリの軸方向への縮小の際、前記第
１と第２の部材のいずれかによって漸次変形し又は変形
されるものであり、例えば皿状もしくは裂開されたリン
グ状のものでもよい。

本考案を説明するため添付図面を参照しながら本考案の
４実施例を具体例としてのみ以下に記載する。

まず第１図〜３図では、縮小自在ステアリングコラムは
第１の操舵トルク伝達部材即ち上部部材１と、第２の操
舵トルク伝達部材即ち下部部材２とを含み、上部部材１
は３で従来の車の操舵輪と連結すべく構成されており、
下部部材２は５で車の操舵メカニズムと連結すべく構成
されている短い下部シャフト４に固定されている。

図面より明らかな如く、上部部材１はシャフトの形状を
しており、下部部材２は管の形状をしている。

シャフト即ち上部部材１の最大直径は管、即ち下部部材
２の内径よりも小である。

管即ち下部部材２には管２の直径よりも大きな直径の管
状延長部６が設けられており、管２と延長部６とは肩部
７によって分離されている。

穴１０を貫通しているボルトにより車輛の仕切板に連結
されるブラケット９を備えた上部外被部材８がトルク伝
達アセンブリの上部を包囲している。

上部部材１はブッシング１１によって上部外被部材８内
に導入される。

下部トルク伝達部材２の周囲には上部外被部材８の下端
部内に位置しているブッシング１２が包囲してあり、前
記ブッシング１２はまた下部外被部材１３の上端部内に
も位置している。

短いシャフト４は車輌の隔壁、即ち防火壁１５のくぼみ
内で保持されているベアリング１４内で支承されており
、下部外被部材１３の下端部もまた前記くぼみ内に嵌入
されている。

上部トルク伝達部材１の下端部には一連の縦方向に伸延
している鋸歯状突起又はキー溝１６及び周溝１７が設け
られている。

シャフト即ち上部トルク伝達部材１の下端部には、一体
的突出部１８が設けられている。

シャフト１の下端部をスリーブ１９が包囲しており、前
記スリーブ１９にはシャフト１のキー溝又は鋸歯状突起
１６と係合する内側の鋸歯状突起又はキー溝が設けられ
ている。

前記スリーブ１９は下部トルク伝達部材２の延長部６に
溶接もしくはその他の方法で固定されているので、操舵
トルクを操舵輪やシャフト即ち上部部材１がらスリーブ
１９を介して下部部材２及び操舵歯車に伝達することが
できる。

アセンブリの正常な使用中、シャフト１とスリーブ１９
との間の相対的軸方向運動を防ぐためにシャーピン２０
を設けるが、これはプラスチック材製でよい。

スリーブ１９にはシャフト１に沿って上向きに伸延して
おりかつ管２１の上端部とシャフト１との間の安定ベア
リング２２で終っている延長管２１が溶接されている。

本考案による組み合わせの緩衝部材としての第３の部材
が別個のユニットとしてシャフト１の下端部に設けられ
ており、本具体例に於てはプラグ２３より或っている。

前記プラグ２３は先細り状に形成されたプラグであり、
管即ち下部部材２の内径より大なる直径を有するリム２
４を有している。

プラグ２３はリム２４から、プラグの他端２５の範囲に
おいて管２の内径に等しい直径を有するシリンダー状に
なるまで先細り状に形成される。

プラグ２３は例えばシリコンゴム、ニトリル−ネオプレ
ンゴムもしくはポリウレタンプラスチックのような適当
な弾性ゴム状材より形成され得る。

使用中、例えば事故により異常な軸方向荷重がアセンブ
リに負荷され、シャフト１が下方へかつ軸方向に押し下
げられて下部部材２中に入ると、シャーピン２０は剪断
し、上部部材１の突出部１８はプラグ２３を下部管状部
材２中に押し込み、これによって漸次前記管状部材２も
しくはプラグ２３そのもの、又はこの両方の変形が生じ
る。

この変形が生じると、結果的に車輌の運転者用に付加さ
れた安全要素を伴うエネルギー吸収が行われる。

軸方向に縮小して行くうち、第３の部材２３の外側の大
きさが下部部材２の内径に近づくにつれ第３の部材２３
の下部部材２への運動に対する抵抗は漸次減少する。

同時に同じ比率で衝激エネルギーも減少し、結果的にア
センブリの円滑がっ堅実な縮小が行われる。

第２図から明らかな如く、スリーブ１９が下部部材２の
延長部６に溶接もしくは他の方法で固定されているので
、ステアリングコラムが縮小するにつれ、キー溝又は鋸
歯状突起１６は単に対応するスリーブ１９の鋸歯状突起
又はキー溝内に滑動して行くのみであり、車の操舵用に
前記ステアリングコラムを利用できるという便利さが残
存する。

かくてステアリングコラムが最終的に縮小したときです
ら、車の操舵能力はステアリングコラムのいかなる故障
によっても失われることはない。

第４図の具体例に於いては、上部トルク伝達部材３０を
シャフトの形態で、下部トルク伝達部材３１を管の形態
で設けている。

図示の簡便上、操舵アセンブリの外被部材は図示しなか
った。

下部トルク伝達部材３１は管３１即ち自己の内径よりも
大なる直径の延長部３２を有する。

シャツ） ３０の上端部は３３で操舵輪を受けるべく構
成されている。

管３１の下端部は３４で車輌の操舵歯車に連結するよう
に形成されている。

管３１の下端部は車輌の防火壁即ち隔壁３６のくぼみ内
に位置しているベアリング３５内に支承されている。

延長部３２の上端部にはシャフト３０を支える安定ベア
リング３７が設けられている。

シャフト３０の下端部には４角な横断面のヘッド３８が
設けられており、前記ヘッド３８は延長部３２に溶接も
しくはその他の方法で固定されているスリーブ３９の４
角の横断面の孔内に位置づけられる。

前記ヘッド３８には、スリーブ３９を貫通して延長部３
２に通じているシャーピン４１の基部を受容する周溝４
０が設けられている。

上部トルク伝達部材としてのシャフト３０にはその下端
部に一体的な突出部４２が施されている。

本考案は前記具体例の組み合わせに於ける第３の部材は
管３１の内径と等しい外径を有するシリンダー状側壁部
４５と基部４４とを有する皿状部材４３である。

部材４３は前記シリンダー状側壁部４５から、管３１を
延長部３２に連結している肩部４７のテーパに等しい外
部テーパを有する半径方向への張り出し部分４６が伸延
している。

シャフト３０の外径は最も大きな部分でも管３１の内径
より小であるので、第３の部材４３が存在せずかつシャ
ーピン４１が破損していれば本アセンブリの２つの部材
は自由に入れ子穴運動を行うことができる。

使用中もし異常な荷重が軸方向でアセンブリに加えられ
ると、シャーピン４１は破損され、２つの部材３０．３
１は軸方向に縮小され、突出部４２が皿状の緩衝部材と
しての第３の部材４３を管３１に添って下方に押し下げ
ることになろう。

第３の部材４３の外側に張り出している部材４６は管３
１の壁が変形すると同時に変形する。

各部材の変形の程度は部材を構成する材料及び部材固有
の剛性に依存する。

かくて１部材のみが漸次変形されるがまたは両方ともが
同時に変形される。

第４図に示した前記具体例に於いては、第３の部材４３
の管４１への嵌入に対する抵抗力は第３の部材４３の外
側の大きさが管３１の内径に近づくにつれ漸次減少する
。

かくて円滑かつ堅実なアセンブリの縮小が遠戚される。

第５図では、シャフト状の上部トルク伝達部材５０と、
管状の下部トルク伝達部材５１と、ステアリングコラム
の自由な縮小を望むならばアセンブリから省略してもよ
いようにシャフト５０や管５１とは別個に形成されてい
る第３の部材とを含む本考案の更にもう１つの具体例を
示す。

シャフト５０の下端部にはシャーピン５５の基部を受け
る周溝５４を有するヘッド５３が設けられており、前記
シャーピン５５は管５１の延長部５７に溶接もしくは他
の方法で固定されているスリーブ５６を貫通して伸延し
ている。

ヘッド５３は断面が４角形であり、このヘッド５３を受
容すべくスリーブ５６の孔もまた４角形断面を有してい
る。

がくて、トルクはシャフト５０からスリーブ５６を介し
て管５１にイ云達される。

ヘッド５３にはテーパ状の突出部５８が設けられており
、皿状の第３の部材５２には突出部５８のテーパ形状と
相似のテーパを有する中央の開口部５９が設けられてい
る。

第３の部材５２は管５１の内径と等しい外径を有する短
いシリンダー状部分６１と基部６０とを有している。

前記短いシリンダー状部分６１からは管５１をその延長
部５７に連結している肩部６３と同様なテーパ形状の張
り出し部分６２が伸延している。

前記の具体例に於ける如く、もし第３の部材５２が存在
しておらず、かつシャーピン５５が破損しておれば、シ
ャフト５０は管５１内を下方に自由に通過し得るであろ
う。

しかしながら使用中、異常な軸方向荷重がアセンブリに
加えられると、シャフト５０は管５１内に嵌入しながら
シャーピン５５を剪断し、突出部５８は第３の部材５２
の開口部５９内に係合する。

第３の部材５２が管５１内を押し下げられると同時に第
３の部材５２もしくは管５１又はこの両方の漸進的変形
が生じ漸次エネルギが吸収される。

第６図、第７図に示された本考案の更にもう一つの具体
例に於いては、シャフト形状である第１の上部部材７０
は管形状である第２の部材７１と共働し、本具体例に於
ける本考案の組み合わせでの緩衝部材としての第３の部
材はリング７２である。

シャフト７０には、管７１の延長部７７に溶接もしくは
他の方法で固定されているスリーブ７６を貫通して伸延
している２本のシャーピン７５の基部を受けるための周
溝７４を有する４角形の横断面のヘッド７３が設けられ
ている。

ヘッド７３には基部７８と縮小された部分７９との２部
合体された突出部が設けられている。

第６図より明らかな如く、ステアリングコラムの正常な
トルク伝達操作中は、リング７２は管７１とその延長部
７７との間のテーパ状肩部８０の近くに位置づけられて
いる。

第７図より明らかな如く、リング７２は８１で裂開され
ている。

リング７２はばね鋼製であるのでリング７２の直径は変
化し得る。

第６図から明らかな如く、アセンブリの正常な使用中は
、リング７２の外径は管７１の内径よりも大であるが、
ステアリングコラムが軸方向に縮小する際、突出部の基
部７８がリング７２を管７１中に押し込め、リング７２
は漸次閉しるのでギャップ８１は実質上閉じられる。

ステアリングコラムの軸方向縮小中に起るかもしれない
リング７２の閉塞を可能ならしめるべく、突出部の縮小
された部分７９の直径はリング７２の内径よりも小であ
る。

本考案によれば、第３の部材はアセンブリを構成する第
１及び第２の部材とは別個に形成されている限り、以上
記載した諸々の形態以外の形状のものでもよい。

エネルギ吸収能のないステアリングコラムを設けること
が望ましい場合には、第３の部材をアセンブリから省略
し、軸方向への縮小の際、第１と第２の部材を相互に自
由に嵌合させあえばよい。

前記の諸具体例に記載のごとくシャフトが上部部材即ち
第１の操舵トルク伝達部材であり、管が下部部材即ち第
２の操舵トルク伝達部材であるような管状アセンブリを
逆にして車輌の操舵歯車に連結されている下部部材をシ
ャフトとして形成し、車輌の操舵輪に連結されている上
部部材を管で形成してもよいことは明らかである。

本考案の縮小自在ステアリングコラムでは、車両が比較
的大きな衝突事故に遭遇した場合でも、緩衝部材が弾性
的に圧縮変形されて良好に衝突時の衝撃エネルギーを吸
収し得ると共に、この緩衝部材の弾性圧縮変形に伴う拡
径力を、小さな内径部分、肩部及び大きな内径部分から
なる管全体で確実に受容し得、管全体が変形することに
よって、管が破断されるような事態を良好に防止し得、
比較的大きな衝撃エネルギーをも確実に消散し得る。

本考案の実用新案登録請求の範囲に記載された以外の特
徴を下記のとおり要約する。

（１）シャフトがコラムの軸方向への縮小の際緩衝部材
に係合するよう構成されている突出部を有しており、前
記管の大きな内径部分がこれに固定されている内側のス
リーブを有しており、前記スリーブがスリーブを貫通す
るシャフトの一部を受けており、前記シャフトとスリー
ブとが操舵トルクを伝達するため相互に連結されている
が、剪断自在な手段が破損する際、相対的な軸方向運動
をなし得るように構成されていることを特徴とする実用
新案登録請求の範囲に記載の縮小自在ステアリングコラ
ム。

（２）緩衝部材がプラグであることを特徴とする特用新
案登録請求の範囲又は前項（１）に記載の縮小自在ステ
アリングコラム。

（３）緩衝部材が皿状をしていることを特徴とする実用
新案登録請求の範囲又は前項（１）に記載の縮小自在ス
テアリングコラム。

（４）緩衝部材がリングであることを特徴とする実用新
案登録請求の範囲又は前項（１）に記載の縮小自在ステ
アリングコラム。

（５）緩衝部材がゴムやポリウレタンの如き弾性材料、
もしくは軟鋼、アルミニウム、銅、もしくはプラスチッ
クその他で形成されていることを特徴とする実用新案登
録請求の範囲又は前記各項のいずれかに記載の縮小ステ
アリングコラム。

（６）添付の図面の第１図〜第３図、第４図、第５図も
しくは第６図〜第７図に関して本明細書中に記載の縮小
自在ステアリングコラム。

（７）実用新案登録請求の範囲又は前記各項のいずれか
に記載の縮小自在ステアリングコラムを装備した場合の
車輌。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による縮小自在ステアリングコラムアセ
ンブリの平面図、第２図は第１図のアセンブリの横断側
面図、第３図は第１図のｌｌｌ−ＩＩＩ線横断面図、第
４図は本考案による縮小自在ステアノングコラムアセン
ブリの変形例の横断側面図、第５図は本考案による縮小
自在ステアリングコラムアセンブリのもう１つの形態の
一部を示す横断側面図、第６図は本考案による縮小自在
ステアリングコラムアセンブリの更にもう１つの例を示
す横断側面図、第７図は第６図のアセンブリの一部の端
面図である。 １・・・・・・シャフト、２・・・・・・管、７・・・
・・・肩部、２１・・・・・・延長部、２３・・・・・
・プラグ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 操舵輪と車両の操舵メカニズムとの間で軸方向に直列に
   連結されたシャフトと管とからなるステアリングコラム
   であって、管は小さな内径部分と、大きな内径部分と、
   小さな内径部分と大きな内径部分との間に配置された肩
   部とを有しており、管の肩部には小さな内径部分より径
   大で弾性材料からなる緩衝部材が嵌挿されており、シャ
   フトの先端部が緩衝部材に当接されるように形成されて
   おり、コラムに軸方向圧力が付加される際、シャフトが
   緩衝部材と共に管の小さな内径部分内に圧入され、管が
   変形してエネルギーが消散されることを特徴とする縮小
   自在ステアリングコラム。