JPS6052022B2 - エネルギ吸収式ステアリングカラムチユ−ブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の車輌のステアリング装置に於け
るステアリングカラムチューブに係り、特に高さ調節が
可能な伸縮形式のステアリングメインシャフトと組合せ
て用いられるに適した千ネルギ吸収式のステアリングカ
ラムチューブに係る。

車輌衝突時に運転者の頭部或いは願面がステアリング
ホィールに打ち付けられることにより運転者が受ける障
害は甚大である。かかる問題に対処し、その一つの対策
として、ステアリングメインシャフトをそれに軸線方向
の異常な圧縮荷重が作用したときにはエネルギを吸収し
つつ軸線方向に縮小する構造に構成することが実公昭５
３−４０８２２号公報及び実公昭４８−３３３８５号公
報に於て提案されている。 本発明は、この先の提案に
なるステアリングメインシャフトと同様にその軸線方向
に異常な圧縮荷重が作用したときには該圧縮荷重による
エネルギを吸収しつつ軸線方向に縮小することによりス
テアリングホィールが運転者の頭部或いは顔面に大きな
衝撃を与えることを回避する構造を伸縮調整可能なステ
アリングメインシャフトと組合されるステアリングカラ
ムチューブに於て実施することにより、ステアリングホ
ィールの高さ調整が可能であると同時にステアリングホ
ィールに異常圧縮荷重が生じたとき該異常圧縮荷重を緩
衝的に受けることのできるエネルギ吸収式ステアリング
カラム装置を与えることのできるステアリングカラムチ
ューブを提供することを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、環状の第一のテーパ部
を境としてそれより軸線方向に沿う一方の側に第一の大
径部をまた他方の側に第一の小径部を有する第一のチュ
ーブと、環状の第二のテーパ部を境としてそれより軸線
方向に沿う一方の側に第二の大径部をまた他方の側に第
二の小径部を有する第二のチューブとを含み、前記第一
及び第二のチューブは各々それぞれの大径部に対するそ
れらの小径部の軸線に沿う配列順序を同一にして前記第
一のチューブが前記第二のチューブ内に同心に挿入され
た状態に組合され、前記第一の小径部の少なくとも一部
であつて前記第一のテーパ部に隣接した部分は前記第二
の大径部内に位置しており、前記第一の小径部と前記第
二の大径部の間の隙間であつて前記第一及び第二のテー
パ部の間に延在する部分には該隙間の半径方向寸法より
大きくない直径のボールと該ボールが前記第一及び第二
のチューブの軸線に沿う方向に自由に移動することを許
すケージとが挿入されており、前記第一及び第二のチュ
ーブが前記第一及び第二のテーパ部の間に前記ボールを
挾圧する相対的入筒式係合状態を越えて前記第一のテー
パ部が前記第二の小径部に重なり合いまた前記第二のテ
ーパ部が前一記第一の大径部に重なり合う方向に互に他
に対して相対的に移動する作動は、前記ボールが前記第
一の大径部と前記第二の小径部の少なくとも一方の壁面
の一部を圧壊するとき許されるようになつていることを
特徴とするステアリングカラムチユーーブによつて達成
される。かかる構成のステアリングカラムチューブを伸
縮調整可能なステアリングメインシャフトに組合せて用
いることにより、ステアリングメインシャフトの伸縮調
整に伴うステアリングカラムチユーーブの伸縮は前記ケ
ージが許す範囲にて前記ボールが前記第一及び第二のチ
ューブに対し自由に移動することによつて許され、この
範囲を越えてステアリングカラムチューブに異常な圧縮
荷重が生じたときには、前記ボールが前記第一及び第二
のテーパ部間にて挾圧され、更に該ボールが前記第一及
び第二のチューブの少なくとも一方の壁面の一部を該チ
ューブの軸線に沿う方向に圧壊する状態にて前記第一及
び第二のチューブがその入筒式係合の重なり長さを増大
する方向に相対的に変位することにより、ステアリング
カラムチューブのエネルギ吸収式縮小作用が生じ、ステ
アリングホィールに作用する衝撃的荷重に対する緩衝作
用が得゛られる。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明によるエネルギ吸収式ステアリングカラ
ムチューブの一つの実施例を示す一部断面による側面図
であり、第２図及び第３図はそれぞれ第１図に於ける線
■−■及び■−■による断面図である。

図に於いて、１にて全体的に示されたステアリングカラ
ムチューブは互にその一方の端部にて入筒式に係合する
第一のチューブ２と第二のチューブ３とからなつており
、全体として一つのチューブ構造をなし、その内部に通
されたステアリングメインシャフト４を被覆する構造を
有している。第一のチューブ２は第二のチューブ３と入
筒式に係合する一方の端部２ａと反対の他端部２ｂにて
車輌のボデー５に固定されている。第二のチューブ３は
第一のチューブ２と入筒式に係合する一方の端部３ａと
は反対の側の他端部３ｂにて軸受構造体６を支持するよ
うになつており、該軸受構造体を経てステアリングメイ
ンシャフト４の先端部に装着されたステアリングホィー
ル７のボス８をその軸線方向の圧縮変位に対し支持する
ようになつている。第一及び第二のチューブ２及び３の
入筒式係合部には、それぞれ両者の入筒式係合の長さが
増大する方向に、即ちカラムチューブ全体としてはその
長さが縮小する方向に両者の相対的変位が生じる時互に
対向して近づくテーパ部９及び１０並びに１１及び１２
が形成されており、これら二つのテーパ部間にある両チ
ューブ間の空間１３及び１４にはそれぞれ該テーパ部に
よつて捕捉される大きさのボール１５及び１６が装入さ
れている。

この場合、ボール１５又は１６はそれぞれ空間１３又は
１４内に該ボールと共に装入されたケージ１７又は１８
によつてカラムチューブの軸線方向に案内されており、
第１図に於ける線■−■による断面である第２図に示さ
れている如く、この実施例に於いてはボール１５はカラ
ムチューブの中心軸線の周りに等間隔に三個配置されて
いる。かる構成はボール１６についても同様に採用され
ていてよい。互に入筒式に係合するチューブのうちのス
テアリングホィール側のチューブであるチューブ３には
、第３図により良く示されている如く逆Ｕ字型のブラケ
ット１９が固定されている。

ボデー５にはこれに対応して逆Ｕ字型の他の一つのブラ
ケット２０が固定されている。ブラケット１９及び２０
はそれぞれの両脚部の自由端部に丸孔２１及び長孔２２
を形成されており、これらの孔を貫通して延びるボルト
２３、該ボルトの端部にねじ込まれたナット２牡ブラケ
ット１９の両脚部間にあつてボルト２２を通されたスリ
ーブ２５よりなる締結装置によつて、ブラケット１９は
ブラケット２０に対しその標準位置Ｎより両方向へａ又
はｂのシフト範囲にて調整可能に締結されるようになつ
ている。かかるシフト調整はステアリングホィールの高
さ調整を行なうためのものである。かかるステアリング
ホィールの高さ調整が行われる際には、ボール１５及び
１６はそれぞれ隙間１３及び１４内にあつて互に隔置さ
れて対向するテーパ部９と１０の間及びテーパ部１１と
１５の間で自由に移動し、ステアリングホィールの高さ
調整を妨げない。第４図は前述の締結装置２３〜２５に
よつて一つの調整位置に締結された状態にあるステアリ
ングカラムチューブの要部を示す縦断面図であり、第１
図の一部を幾分拡大して示す図に相当している。

互に入筒式に係合された内側のチューブ２は環状のテー
パ部９の一方の側に大径部２６をまた他方の側に小径部
２７を有しており、これに対応して外側のチューブ３は
テーパ部１０を境にしてその一方の側に大径部２８をま
た他方の側に小径部２９を有している。そして内側のテ
ーパ部２の小径部２７の少なくとも一部であつてテーパ
部９に隣接した部分は外側のテーパ部３の大径部２８に
重なり合つており、その間に形成された隙間１３には該
隙間の半径方向寸法より大きくない直径のボール１５が
設けられ、該ボールはケージ１７によつてチューブ２及
び３の共通の軸線の方向に案内されている。これと同様
の構造がボール１６及びケージ１８に関連する部分につ
いても設けられており、即ち内側のチューブ２はそのテ
ーパ部１１を境にして一方の側に大径部３０をまた他方
の側に小径部３１を有し、また外側のチューブ３はその
テーパ部１２を境にして一方の側に大径部３２をまた他
方の側に小径部３３を有している。

そして内側のチューブ２の小径部３１の少なくとも一部
であつてテーパ部１１に隣接した部分は外側のチューブ
３の大径部３２に重なり合つており、その間に形成され
た隙間１４には該隙間の半径方向寸法より大きくない直
径のボール１６が設けられ、該ボールはケージ１８によ
つてチューブ２及び３の共通の軸線に沿う方向に案内さ
れている。正常時にかかる状態である構成を有するステ
アリングカラムチューブを備えた車輌が衝突を起し、運
転者の頭部又は顔面がステアリングホィール７に打ちつ
けられることによりその衝撃が軸受構造体を介してチュ
ーブ３に作用し、該チューブが第１図にて左方へ押圧さ
れ、その押圧力が所定の大きさを越えると、部材２３〜
２５によるブラケット１９と２０の間の締結に滑りを生
じ、ボルト２３は長孔２２の左端まで移動し、チューブ
２と３間の関係は第５図に示す如くなる。これより更に
チューブ３が第１図又は第５図にて左方へ強い力にて押
圧されると、ボール１５及び１６はそれぞれチューブ２
のテーパ部９及び１１又はチューブ３のテーパ部１０及
び１２を越えてチューブ２又は３の一部を″圧壊しつつ
該チューブに沿つて進行し、カラムチューブの軸線方向
に於ける縮小変形の増大に伴つて総量が連続的に増大す
る態様に衝撃エネルギを吸収し、これによつて衝撃エネ
ルギの緩衝的吸収が行われる。この場合、かかるカラム
チューブの一縮小変位の量に対するエネルギの吸収率を
適当な値に設定しておくことにより、車輌衝突時に運転
者がその頭部或は顔面をステアリングホィールに打ちつ
けた際にステアリングホィールが運転者の頭部或は顔面
に与える緩衝力を好ましい値に設定ノすることができ、
運転者が受ける傷害を最小限に抑えることができる。以
上に於いては本発明を一つの実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例にのみ限られるものでは
なく、カラムチューブをそれが軸線方向に縮小される時
実質的な量のエネルギを縮小変位の増大に伴つて総量が
連続的に増大する態様に吸収するよう構成することは、
他の種々の実施例によつて達成可能であることは当業者
にとつて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエネルギ吸収式ステアリングカラ
ムチューブの一つの実施例を示す一部断面による側面図
、第２図及び第３図はそれぞれ第１図の■−■及び■−
■による断面図、第４図は第１図に示すステアリングカ
ラムチューブが正常な状態にある時のその要部を示す部
分断面図、第５図は第４図に示す部分が車輌衝突時に衝
撃エネルギを緩衝式に吸収し始める時の状態を示す第４
図に対応する断面図である。 １・・・・・・ステアリングカラムチューブ、２，３・
・・・・・チューブ、４・・・・・・ステアリングメイ
ンシャフト、５・・・・・・ボデー、６・・・・・軸受
構造体、７・・・・・・ステアリングホィール、８・・
・・・・ボス、９，１０，１１，１２・・・・・・テー
パ部、１３，１４・・・・・空間、１５，１６・・・・
・・ボール、１７，１８・・・・・・ケージ、１９，２
０・・・・・ブラケット、２１・・・・・丸孔、２２・
・・長孔、２３・・・・・ボルト、２４・・・・・ナッ
ト、２５・・スリーブ、２６，３０・・・・・内側チュ
ーブの大径部、２７，３１・・・・・内側チューブの小
径部、２８，３２・・・・・・外側チューブの大径部、
２９，３３・・・・外側チューブの小径部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 環状の第一のテーパ部９を境としてそれより軸線方
   向に沿う一方の側に第一の大径部２６をまた他方の側に
   第一の小径部２７を有する第一のチューブ２と、環状の
   第二のテーパ部１０を境としてそれより軸線方向に沿う
   一方の側に第二の大径部２８をまた他方の側に第二の小
   径部２９を有する第二のチューブ３とを含み、前記第一
   及び第二のチューブは各々それらの大径部２６，２８に
   対するそれらの小径部２７，２９の軸線に沿う配列順序
   を同一にし前記第一のチューブ２が前記第二のチューブ
   ３内に同心に挿入された状態に組合され前記第一の小径
   部２７の少なくとも一部であつて前記第一のテーパ部９
   に隣接した部分は前記第二の大径部２８内に位置してお
   り、前記第一の小径部２７と前記第二の大径部２８の間
   の隙間であつて前記第一及び第二のテーパ部９，１０の
   間に延在する部分には該隙間の半径方向寸法より大きく
   ない直径のボール１５と該ボールが前記第一及び第二の
   チューブの軸線に沿う方向に自由に移動することを許す
   ケージ１７とが挿入されており、前記第一及び第二のチ
   ューブ２，３が前記第一及び第二のテーパ部９，１０の
   間に前記ボール１５を挾圧する相対的入筒式係合状態を
   越えて前記第一のテーパ部９が前記第二の小径部２９に
   重なり合いまたは前記第二のテーパ部１０が前記第一の
   大径部２６に重なり合う方向に互に他に対して相対的に
   移動する作動は、前記ボール１５が前記第一の大径部２
   ６と前記第二の小径部２９の少なくとも一方の壁面の一
   部を圧壊するとき許されるようになつていることを特徴
   とするステアリングカラムチューブ。