JPS61163058A - エネルギ吸収ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車に用いられるエネルギ吸収機構を備
えたステアリング装置に関する。

〔従来技術〕

従来のエネルギ吸収ステアリング装置としては、例えば
、実開昭５８−１７４３７０号公報に記載−されている
ようなものがある。

それは、ステアリングホイールの回転をステアリングギ
ヤに伝達し且つ短縮可能なテレスコープ式ステアリング
シャフトを内装したコラムチューブの上部を車体のサポ
ートブラケットの上部に所定荷重で分離可能に止着する
とともに、前記サポートブラケットの下部には支持ブラ
ケットを揺動可能に設け、この支持ブラケットに前記コ
ラムチューブの下部を摺動可能に支持し、同支持ブラケ
ットとコラムチューブとの間には同チューブの摺動時に
所定の摺動抵抗を付与しうる摺動抵抗手段を介在したこ
とを特徴としており、衝突時にステアリングホイールか
らコラムチューブを介して入力されるエネルギを、この
コラムチューブと支持ブラケットとの間に介在した鋼球
を用いてなる摺動抵抗手段の摺動摩擦抵抗により吸収す
るようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のエネルギ吸収ステアリ
ング装置にあっては、ステアリングシャフトをアッパ側
とロア側とで別体に形成し、これら間に鋼球を介在させ
、衝突時鋼球でシャフトのボール摺動面を塑性変形させ
ることにより衝突エネルギを吸収する構造となっていた
ため、その機構が複雑なものとなり、構成部品が多くて
不経済であるばかりでなく、圧入等の加工工程及びシビ
アな寸法管理が必要であって組付性が悪いという問題点
があった。

〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、上端がステアリングホイール側に、下端
がステアリングギヤ側にそれぞれ連結されてコラムチュ
ーブ内で回動するステアリングシャフトを構成するアッ
パシャフトとロアシャフトとを、車両衝突時における所
定以上の軸方向入力で破断する支持部を介して合成樹脂
で一体形成すると共に、アッパシャフトとロアシャフト
とのうちの少な（とも一方のシャフトを中空として他方
のシャフトを、前記中空部分の内径より大径となる部分
を有した状態で挿入可能に構成することにより、上記問
題点を解決することを目的としている。

〔作用〕

而して、この発明では、車両衝突時に運転者からステア
リングシャフトに付与される所定以上のエネルギ入力に
より、アッパシャフトとロアシャフトとの連結部分に設
定された合成樹脂材からなる支持部が破断されてアッパ
シャフトが車両前方に移動し、これによりロアシャフト
との間で両シャフト径の大きさの違いによる摺動摩擦抵
抗により衝撃エネルギを吸収するようにして、ステアリ
ング装置の構造を簡単なものとして部品点数を低減させ
ると共に軽量化を達成できるようにする。

〔実施例〕

以下、この発明を図示実施例に基づいて説明する。

第１図及び第２図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。

まず、構成を説明すると、第１図に示す、１がステアリ
ングコラムであり、このステアリングコラムｌは、ステ
アリングシャフト２と、このステアリングシャフト２が
貫通されるコラムチューブ３とを有し、コラムチューブ
３の上下両端に配置された軸受４，５を介してステアリ
ングシャフト２がコラムチューブ３によって回転自在に
支持される。

ステアリングシャフト２は、第３図に示すように構成さ
れる。すなわち、アッパシャフト２ａを入力側部材とす
ると共に、ロアシャフト２ｂを受力側部材として一体形
成したものである。

中実軸をなすアソパシャフ）２ａの下端部と中空軸をな
すロアシャツ）２ｂの上端部とを連結し、両シャフト２
ａ、２ｂを合成樹脂材により一体成形している。そして
、両シャフト２ａ、２ｂの連結部分であるシャフト支持
部２０の厚みを他の部分より薄くしてその強度を他の部
分の強度より弱くしており、これにより、所定以上のエ
ネルギ入力がステアリングシャフト２の軸方向に付与さ
れたときに前記シャフト支持部２０でアッパシャフト２
ａとロアシャフト２ｂとに破断されるようにしている。

さらに、アッパシャフト２ａのシャフト支持部２０より
下端部は円錐台形状にして、ロアシャフト２ｂ内に挿入
したのと同じ状態にしである。そして、アッパシャフト
２ａの外径りをロアシャフト２ｂの内径ｄより若干大径
（Ｄａｄ）にして両シャフ１−２ａ、２ｂ間に締めじろ
をもたせ、これによりエネルギ吸収機構Ｅを構成してい
る。

一方、前記コラムチューブ３は合成樹脂材で形成されて
いて、第２図に示すように、その軸方向中途部の外側に
はアッパコラムブラケット８を、また、軸方向下端部の
外側にはロアコラムブラケット９を、それぞれ合成樹脂
材により一体形成している。

上記アッパコラムブラケット８は、コラムチューブ３の
上方でその軸方向と平行に展開する平面部８ａを有し、
この平面部８ａには同じく軸方向の上方に開口する一対
の切欠き８ｂ、８ｂを設けている。この切欠き８ｂ部分
には、断面の形状が略コ字状をなし且つ切欠き８ｂと対
面する位置に長大を設けたスライドプレート１０がそれ
ぞれ取付けられ、上記長穴及び切欠き８ｂを貫通する図
示しないボルト・ナツトの締め込みにより、アッパコラ
ムブラケット８及びスライドプレートｌＯを介して、コ
ラムチューブ３の中途部が車体側部材１１に対して所定
のエネルギ入力により脱離可能に支持される。

また、ロアコラムブラケット９は、コラムチューブ３か
ら半径方向外側にフランジ状に展開突出されていて、コ
ラムチューブ３との連結部分であるコラム支持部１２に
おいて、表裏面を貫通する複数の開口１３をコラムチュ
ーブ３の外側に環状に配設することにより当該コラム支
持部１２の強度を他の部分の強度より弱（して、所定以
上のエネルギ入力がステアリングホイール６からコラム
チューブ３に加えられたときに、このコラム支持部１２
で破断されてステアリングコラムｌの支持が解除される
ようにしている。かがるロアコラムブラケット９は、車
体側部材１１に固定された車体ブラケットＩ４に固定さ
れる。

上記コラムチューブ３が入力側部材の一興体例を示し、
また、ロアコラムブラケット９が受力側部材の一興体例
を示す。

次に、作用について説明する。

車両の二次衝突時に、車両の減速度Ｇによって生じる運
転者の持つエネルギがステアリングホイール６からステ
アリングコラムＩに入力され、その入力エネルギが所定
以上であるときには、そのエネルギ入力によってアッパ
シャフト２ａがロアシャフト２ｂ側に移動する。その際
、両シャフト２ａ、　　２ｂの連結部分であるシャフト
支持部２０を破断し、衝撃エネルギの一部を吸収した後
、エネルギ吸収機構Ｅが作用する。すなわち、アッパシ
ャフト２ａがロアシャフト２ｂ内に入り込み、アッパシ
ャフト２ａでロアシャフト２ｂを拡大しながら移動し、
このときに発生する摺動摩擦抵抗によって前記エネルギ
入力が吸収される。

この場合、上記アッパシャフト２ａ及びロアシャフト２
ｂの若干の相対移動の後、ステアリングホイール６がコ
ラムチューブ３に衝突し、これにより運転者の持つ所定
以上のエネルギがステアリングホイール６からコラムチ
ューブ３に人力されると、そのエネルギ入力が、ステア
リングコラムｌを車体側に支持するアッパ及びロアの両
コラムブラケット８，９に伝達される。これにより、一
方では、ロアコラムブラケット９とコラムチューブ３と
の連結部分であるコラム支持部１２が破壊され、他方で
は、スライドプレート１０がらアッパコラムブラケット
８が抜は出し、その結果、車体側部材１１によるステア
リングコラムｌの支持が解除される。

すなわち、ステアリングコラム１の下端部を車体側に支
持するロアコラムブラケット９のコラム支持部１２には
複数の開口１３を環状に配置して設けることでその強度
を、両コラムブラケット８゜９及びコラムチューブ３の
他の部分の強度より小さくしているので、前記入力エネ
ルギにより、まず、このコラム支持部１２が破壊され、
次いで、アッパコラムブラケット８がスライドプレート
１０から脱離される。従って、所定以上のエネルギ人力
によってステアリングコラムｌの車体側への支持が容易
に解除されるので、このステアリングコラムｌの支持抵
抗が運転者に大きく与えられるのを抑制することができ
、二次衝突時における運転者の保護を図ることができる
。しかも、コラムチューブ３とロアコラムブラケット９
とを、また、アッパシャフト２ａとロアシャフト２ｂと
を合成樹脂材により一体形成しているので、ステアリン
グコラムＩ及びステアリングシャフト２の軽量化を図る
ことができると共に、ボール等の部品点数を少なくする
ことができて溶接や圧延等の加工工数も軽減することが
できる。

第４図には、この発明の他の実施例を示す。

この実施例は、上記実施例と同様に、アッパシャフト２
ａを入力端部材とすると共に、ロアシャツ）２ｂを受力
側部材として一体形成し、両シャフト２ａ、　　２ｂの
連結部分であるシャフト支持部２０の厚みを他の部分よ
り薄くしてその強度を他の部分の強度より弱くすると共
に、アッパシャフト２ａの外周に軸方向へ延びる複数の
突条１５を設け、衝突時に突条１５がロアシャフト２ｂ
の内周面に食い込むようにしてエネルギ吸収機構を構成
したものであり、これにより発生する摺動摩擦抵抗で衝
突エネルギを吸収するようにしている。

この突条１５は、ロアシャフト２ｂ内に形成することも
できる。

なお、ロアシャフト２ｂの下端部には、自在接手７の一
方が圧入固定される６他の構成は前記実施例と同様であ
る。

かくして、この実施例では、所定以上の衝突エネルギが
ステアリングホイール６からアッパシャフト２ａに入力
されると、アッパシャフト２ａとロアシャフト２ｂとの
連結部分に設定されたシャフト支持部２０の強度が他の
部分の強度より弱いため、まず、このシャフト支持部２
０が破断され、アッパシャフト２ａがロアシャフト２ｂ
の穴内に入り込み、突条１５で相手側を摺動しながらス
テアリングシャフト２の軸方向長さが短縮されていくこ
とにより、衝撃エネルギを吸収することができる。

従って、このように構成することによっても、前記実施
例と同様の効果を得ることができる。

なお、上記実施例では、アッパシャフト２ａを中実軸と
してロアシャフト２ｂを中空軸としたが、これとは逆に
、アッパシャフト２ａを中空軸としてロアシャフト２ｂ
を中実軸としてもよいことはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、コラムチ
ューブに回動可能に支持されてステアリングホイールと
ステアリングギヤとの間に介在されるステアリングシャ
フトを構成するアッパシャフトとロアシャフトとを、車
両衝突時に運転者からステアリングシャフトに付与され
る所定以上のエネルギ入力により破断される支持部を介
して一体形成すると共に、アッパシャフトとロアシャフ
トとの少なくとも一方を中空として他方を、前記中空部
分の内径より大径となる部分を有した状態で挿入可能に
構成した。そのため、従来のエネルギ吸収ステアリング
シャフトのように、アッパシャフトとロアシャフトとを
別体で形成し、これら間を鋼球で連結する必要がないの
で部品点数の軽減を図ることができると共に、その連結
のために必要とされる圧入の工程を廃止することができ
、圧入工程の削減２寸法管理の減少による信頬性の向上
を図ることができる。しかも、入力側部材及び受力側部
材を合成樹脂材で一体成形するようにしたため、ステア
リング装置の重量を軽量化することができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す要部を断面した説明
図、第２図は第１図に示したコラムチューブの斜視図、
第３図は同しくステアリングシャフトの要部を断面した
説明図、第４図はこの発明の他の実施例を示すもので第
３図のＩＶ−ＩＶ線に相当する部分の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上端がステアリングホィール側に、下端がステアリング
   ギヤ側にそれぞれ連結されてコラムチューブ内で回動す
   るステアリングシャフトを構成するアッパシャフトとロ
   アシャフトとを、車両衝突時における所定以上の軸方向
   入力で破断する支持部を介して合成樹脂で一体形成する
   と共に、アッパシャフトとロアシャフトとのうちの少な
   くとも一方のシャフトを中空として他方のシャフトを、
   前記中空部分の内径より大径となる部分を有した状態で
   挿入可能としたことを特徴とするエネルギ吸収ステアリ
   ング装置。 （２）前記コラムチューブは、車体側に取付けられるア
   ッパコラムブラケットと、車両衝突時における所定以上
   の軸方向入力で破断されるように車体側に取付けられる
   コラム支持部とを合成樹脂で一体形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のエネルギ吸
   収ステアリング装置。