JPS607980Y2 - 車輛のコラプシブルステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ステアリングホイールとステアリング軸装置
と、ステアリングホイール及びステアリング軸装置の回
転動を車輪に伝達する伝動装置とを備え、そのステアリ
ング軸装置がステアリングホイールとその伝動装置との
間に延在するようになっている車輛のコラプシブルステ
アリング装置であって、特にステアリング軸装置が、ス
テアリングホイールを担当する上部軸部と、その上部軸
部に対して相対軸方向移動可能に配置される下部ステア
リング軸部とに分割され、これにより各々の縦軸の方向
に作用する衝撃力を受けるとき、車輛の運転者への衝撃
の影響を軽減するようにそれらの軸部が軸方向に移動可
能であるステアリング装置に関する。

安全ベルトや自動膨張衝撃クッションや後退する運転装
置やオフラインエンジン装置やコラプシブルステアリン
グ装置等の安全装置を標準自動車装置として導入するこ
とにより、自動車衝突により生ずる傷害の程度を軽減す
るための多大な努力が、自動車産業において行なわれて
いる。

本考案は、最後にあげた種類の安全装置に関するもので
ある。

ステアリング軸が、ステアリングホイールを担持する上
部ステアリング軸部と、下部ステアリング軸部とに分割
され、これらの両軸部が互に駆動連結され且つ強い衝撃
力かはＳ′縦軸方向に作用するときに相対的に軸方向に
動くように配列され、したがって例えば２つの自動車の
間の衝突の場合に下部ステアリング軸部が自動車の前部
における衝撃力のような外力に対して降伏することがで
きるような種類のコラプシブルステアリング装置は公知
である。

このような公知のコラプシブルステアリング装置の１つ
では、ステアリングホイールを担持する上部ステアリン
グ軸部が下部ステアリング軸部に対し軸方向にずれるよ
うになっており、下部ステアリング軸部に軸方向の力が
作用すると下部ステアリング軸部が上部ステアリング軸
部に対して平行に動き、これにより、十分な程度の前部
衝撃力や作用する場合には、下部軸部は運転者の方向か
ら外れた上方へ動かされ、一方ステアリングホイールを
備えた上部軸部は、運転者が前方に投出されるときにそ
の運転者の身体によりステアリングホイールに及ぼされ
る力によって下方へ押し付けられる。

しかしながら、欺かるコラプシブルステアリング装置の
共通の特徴は、下部ステアリング軸部のみが軸方向に移
動可能であり、上部軸部は固定的に保持されていること
にある。

欺かる装置は、ステアリングホイール衝撃の結果として
の運転者に対する傷害を出きるだけ緩和するが、それに
も拘わず運転者とステアリングホイールとの間の衝突の
瞬間に、人的傷害が生ずることは明らかである。

本考案は、従来装置の上記の欠点を除去することを目的
とする。

この目的は次のようにして遠戚される。

すなわち、互いに軸方向移動可能な上部ステアリング軸
部及び下部ステアリング軸部と、その上部ステアリング
軸部を通常の車輛ステアリング位置に保持する保合位置
と上部ステアリング軸部が下部ステアリング軸部へ向っ
て移動するのを許容する解除位置の２つの状態をとり得
る係合手段と、車輌減速力が予め定められた値（以下、
基準値という）よりも小さい場合に通常位置に在り、一
方車輌減速力が上記基準値以上になった場合に慣性力に
よって非常位置へと移動する重錘とを設け、重錘が通常
位置にあるときには保合手段が係合位置となり、一方重
錘が非常位置にあるときには保合手段が解除位置になる
ようにするのである。

以下、本考案をその実施例を示す図面に基づいて詳細に
説明する。

図には運転席１０と、ステアリングホイールに適応して
形成された凹部１２が設けられている計器パネル１１と
、普通の自動車の一部を形成する普通の型式の窓ガラス
１３とが示されている。

図に示されるように、ステアリング装置１４はステアリ
ングホイールに取付けられた上部ステアリング軸部１５
と、ステアリングホイールとステアリング軸の回転運動
を自動車のタイロッドに伝達する手段に取付けられた下
部ステアリング軸部１７とからなる。

運動伝達手段は本考案の概念に関連がないので、下部ス
テアリング軸部１７の底部に連結され、図示されない運
動伝達手段の残部と協働するユニバーサルジヨイント１
８を除いては図示説明していない。

実施例において、上部ステアリング軸部１５は中空スプ
ライン構造であり、下部スプライン軸部１７と相対的に
伸縮自在に運動するように共軸状に配置されている。

ステアリングホイール１６が計器パネル１１から離れた
ステアリング位置を占める図示された通常の車輛ステア
リング位置から、ステアリングホイールが運転者と接触
する可能性のある領域から外れている凹部１２に収容さ
れる図示されない安全位置への、上部軸部１５の下部軸
部１７に対する軸方向運動は、係合手段としての爪装置
により阻止される。

該爪装置は、実施例では車輌の適当な部分に取付けられ
たブラケット２１に図示されるように枢着される爪素子
１９と、該爪素子１９と協働するトグルリンク装置２２
とを包含する。

上部ステアリング軸部と下部ステアリング軸部のスプラ
イン係合により、ステアリングホイールは安全位置にあ
るときには車輌のかじ取りに尚使用され得るように形成
される。

図示した実施例では爪素子１９は三角形状である。

当然爪素子は同様にＬ字形に形成されることができ、そ
の１つの面は主動爪要素として作用し、他の面はトグル
リンク１９と協働する要素として作用する。

トグルリンク装置は２つの位置をもつ、すなわち水素子
１９が上部ステアリング軸部１５が成る予め与えられた
程度以下の慣性力で安全位置へ軸方向に動くのを阻止す
る為にその上部ステアリング軸部１５と爪係合する係合
位置と、水素子が解除され爪係合位置から運転者の体を
突き出す範囲の十分外側の凹部１２にステアリングホイ
ール１６が受入れられる安全位置へ上部ステアリング軸
部とステアリングホイールとが自由に動きうるように反
時計方向に揺動された位置である解除位置とである。

トグルリンク装置の水素子１９が作動位置に保持されて
いる係合位置において、中心枢軸２３は、トグルの下部
リンク２５が車輛に取り付けられている点２４とトグル
の上部リンク２７が水素子１９に接触する点２６とを通
る仮想線の右側に配置されるのが好ましい。

そうすると、水素子を解除して上部ステアリング軸部１
５の安全位置への軸方向の動きを許すためには、中心枢
軸２３は前記の仮想線を横切ってその仮想線の左位置、
すなわちトグルリンク装置２２の解除位置に動かされな
ければならない。

従って、次のような爪解除手段が設けられる。

この爪解除手段は、図示の例では、トグルリンク装置２
２と協働するように配置された重錘２８を有しており、
これは、車輛減速力がある決められた一定値以上になっ
たときにその重錘自体に作用する慣性力によって通常位
置から非常位置へと移動する。

このようであるから衝突が起こるとトグルリンク２７は
、本実施例においてトグルリンク装置２２の下部リンク
２５に取り付けられている重錘２８に生ずる慣性力を受
け、そして解除位置へ移動する。

これにより、水素子１９が解除され、そしてステアリン
グホイール１６及び上部ステアリング軸部１５がそれら
自身に働く慣性力により安全位置へ移動することが許容
される。

すでに了解されるように、トグルリンク装置２２の中心
枢軸２３においてリンク２５と２７とによって形成され
る角度は、トグルリンク装置２２が僅かの衝撃力によっ
て解除位置に動くのを阻止し、もって不必要に水素子１
９が解除されるのを防ぐように決定される。

同時にしかし、此の角度は危険な程度の衝撃力がかかる
ときにはトグルリンク装置の解除位置への急速な動きを
妨げない程度の大きさにすべきである。

換言すると、トグルリンク装置のリンク２５．２７によ
って中心枢軸２３の周りに形成される角度及び重錘２８
は、予定の程度を越える衝撃力に対してはトグルリンク
装置を急速に解除位置へ移動させ、そして予定程度以下
の衝撃力に対してはトグルリンク装置２２を係合位置に
留まらせるように選ぶべきである。

しかしながら、重錘２８のトグルリンク装置２２と作動
構造部に対する位置決め及びトグルリンク装置自身の方
向付は設計上の選択事項であり、重要な事は、トグルリ
ンクと重錘の組合せ装置が実際に衝撃の瞬間に水素子１
９を即時的に解除させることにある。

欺くして例えば、トグルリンク装置２２の下部リンク２
５は、下部リンク取付手段後方に隣接して取付けられた
静的停止手段２９により、後退勤に対抗して支持される
ことができる。

これに代え、リンク２５と２７との隣接端により、接触
点２６と取付点２４とを通る仮想線の右に中心点２３が
不適当に位置決めするのを防ぐことができる。

成る例では水素子１９が爪解除手段により解除されると
直ちに上部ステアリング軸部１５を、したがって又ステ
アリングホイール１６を安全位置に動かす慣性力を補助
するための手段が設けられることができ、それによりス
テアリングホイール１６の凹部１２への確実にして急速
な動きを確保する。

図示された実施例では、水素子１９はスリーブ３０を介
して上部ステアリング軸部１５に作用する。

このスリーブ３０は、上部ステアリング軸部１５の上を
延びており、該軸部と共に軸方向に動くが回転しないよ
うに配置されている。

図に示されるように、上部ステアリング軸部１５はスリ
ーブ３０にベアリング３１を介して支承されており、ス
リーブ３０のベアリング３１から離れた方の端部に突出
部３２を固定支持し、該突出部の１面に水素子１９が、
爪係合位置にあるときに圧接する。

上記のように必要ならば、ステアリングホイール１６と
上部ステアリング軸部１５の軸方向運動は、ばね装置に
より補助されることができる。

したがって図示された実施例は、スリーブ３０の外に配
置された殆んど不動の突出面とスリーブ３０上におかれ
た突出部３２の自由面との間で作用するコイルばね３３
を包含する。

欺くして、爪素子１９が上記方法によりトグルリンク装
置２２により爪係合位置から解除されるとき、突出部３
２を介してスリーブ３０にばね３３により生ずる力は、
上部ステアリング軸部１５とステアリングホイールを安
全位置に動かそうとする慣性力を補助する。

図示された実施例により、スリーブ３０の外部に配置さ
ればね３３のための押し付は面として作用する突出面は
、別のスリーブ３５に取付けられた環状肩部３４を有す
る。

スリーブ３５はスリーブ３０のほぼ全長にわたって延び
、かつねじ等によって取付けられたベアリング装置３６
を具備し、そして下部ステアリング軸部１７の回転動を
許容する。

スリーブ３５は図示されない適切な手段により軸方向に
動かないように固定されており、かつ爪素子が突出部３
２と係合及び係脱する動きをできるように開口部３７を
具備する。

一旦爪係合装置が解除されたときに、上部ステアリング
軸部１５、従ってステアリングホイール１６が安全位置
から通常の車輛ステアリング位置へとはね返る可能性を
安全保護するために、上部軸部１５の安全位置へ向う軸
方向移動は有効に許容するが、その上部軸部の反対方向
への移動は阻止する装置を設けることができる。

その目的に適当な装置は図面に示されており、例えば非
可動環状突出部３４とスリーブ３０との間にゆるく挿入
された分割された又は屈曲切頭円錐状の挿入材３８を有
する。

図に示されたように、突出部３４の内面は挿入材３８の
外面に合わされており、したがって挿入材が軸方向下方
に安全位置の方へ動くことができる間、挿入材３８とス
リーブ３０との間に作用する僅かの摩擦力の結果として
スリーブ３０が車輛ステアリング位置へ移動しようとす
ると、挿入材がスリーブに対して変形する。

これにより、スリーブが連続して動こうとすることを有
効にくさび止めする。

以上、特別の実施例によって本考案を説明したが、本考
案はその実施例に限定されることはなく種々変形ができ
る。

例えば、上部軸部の安全位置への軸方向移動に対して爪
係合する手段としてピン又はスタッド状の爪素子を用い
、その爪素子に爆発性の装填部を付設し、予め定めた程
度以上の車輛減速力によって移動する重錘を用いて回路
のス、イツチング動作をさせるようにした電子装置を例
えば車輛の前部に配置し、車輛減速力が大きくなったと
きにその電子装置から伝えられる信号に応じて上記の装
填部を爆発させて上記爪素子を崩壊し、これにより上部
ステアリング軸部を解放して該ステアリング軸部に取り
付けられたステアリングホイールを直ちにこれに作用す
る慣性力によって安全位置へ動かすようにしても良い。

又、図示の実施例では、スリーブ３０を介して爪係合装
置が上部ステアリング軸部に作用するが、爪係合装置を
上部ステアリング軸部１５に直接に作用させるようにし
ても良い。

例えば、上部ステアリング軸部１５が周囲に拡がる環状
のカラーを具備し、爪係合装置がばね負荷されるローラ
として構成され、そのローラが上記環状カラーの下面に
係合して該軸部の軸方向下方への動きを阻止することが
考えられる。

本考案の改良は何れも上部軸部と下部軸部が共軸状なス
プリットステアリング軸装置に単独に適用することもで
きないが、軸部が互にずれる軸装置に対して同様に適用
されることができる。

【図面の簡単な説明】

本考案の原理によるステアリング系と運転室の１部を示
す略図です。 １４・・・・・・ステアリング装置、１５・・・・・・
上部ステアリング軸部、１６・・・・・・ステアリング
ホイール、１７・・・・・・下部ステアリング軸部、１
９・・・・・・爪素子、２２・・・・・・トグルリンク
装置、２３・・・・・・中心枢軸、２５・・・・・・下
部リンク、２７・・・・・・上部リンク、２８・・・・
・・重錘、３０・・・・・・スリーブ、３２・・・・・
・突出部、３３・・・・・・ばね、３５・・・・・・ス
リーブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステアリングホイールと、ステアリング軸装置と、ステ
   アリングホイール及びステアリング軸装置の回転動を車
   輪に伝達する伝動装置とを備え、そのステアリング軸装
   置がステアリングホイールと伝動装置との間に延在する
   ようになっている車輛のコラプシブルステアリング装置
   において、上記ステアリング軸装置が互いに軸方向に相
   対運動するように配置された上部軸部及び下部軸部を有
   し、その上部軸部にステアリングホイールが取り付けら
   れ、そしてその上部軸部が通常の車輛ステアリング位置
   からその車輛ステアリング位置よりも前方に離れた安全
   位置へと軸方向移動自在になっており、更に係合位置又
   は解除位置にいずれかをとることのできる係合手段を有
   し、その係合位置にある係合手段は上記の上部軸部の２
   つの位置の間の移動路に張り出し、もってその上部軸部
   を車輛ステアリング位置によって保持し、一方その解除
   位置にある係合手段は上部軸部の移動路を遮らないよう
   になっており、更に車輛減速力が予め定められた値より
   も小さい場合の慣性力によっては通常位置に留まり、一
   方車輛減速力が予め定められた値よりも大きい場合の慣
   性力によって非常位置へと移動できるように車輌本体に
   取り付けられた重錘を有し、この重錘が、上記通常位置
   において上記係合手段を係合位置に保持し、一方上記非
   常位置においてはその係合手段をその係合位置から上記
   解除位置へと移動させ、もって上部軸部の安全位置への
   移動を許容するようにしたことを特徴とするステアリン
   グ装置。