JPS63101168A - 衝撃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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は自動車のステアリング装置にか−り、特に衝突
時における衝撃を吸収する衝撃吸収ステアリング装置に
関する。

（従来の技術） 自動車が衝突した場合、その衝撃によりドライバーがス
テアリングホイルに撃突し、大きな傷害を受けることが
ある。

従来からこのような衝突時にドライバーがステアリジグ
ホイルに撃突した場合、その衝撃力をステアリングシャ
フトに設けた衝撃吸収手段により゛吸収するようにし、
ドライバーに与えられる衝撃力が緩和されるようにした
衝撃吸収ステアリング装置が種々開発されている。

例えばステアリングシャフトを２軸嵌合構造とし、これ
ら２軸をシャピンで結合し、過大な衝撃力が軸方向に加
わった場合にシャピンが切断され、シャフトが短縮する
ことにより衝撃を吸収するようにし、その短縮時のショ
ックはシャフトに外嵌された蛇腹管の圧縮変形により吸
収を図るようになされたもの（特公昭４９−１８０５１
号公報）がある。

このほかにも、シャフトが短縮する際に急激に縮まない
よう、ステアリングシャフトの外側を構成するバイブ材
の内周を先細となるテーパー状にして、短縮時に内側の
シャフトがテーパ一孔に圧入されることにより抵抗を与
えるようにしたものなどがある。

（発明が解決しようとする問題点） しかして自動車が建造物や岩石等に衝突した場合、その
衝突によりエンジンルーム内のエンジンやステアリング
機構部分が後方へ押され、その結果、ステアリングシャ
フトごとドライバー側へ押されてドライバーに衝突時の
衝撃に加え上記の押される力により過大な衝撃力が作用
し、ステアリングシャフトに前記従来技術の衝撃吸収手
段を施したとしてもドライバーへの衝撃を完全に緩和す
ることが難かしいという問題があった。

特に近時の自動車は、フロントエンジン・フロントドラ
イブ方式を採用する車種が主流を占めており、そのため
ステアリングシャフトも途中にユニバーサルジヨイント
を介在して配置しなければならず、そのジヨイントの近
傍を軸承しなければならないことなどにより前述の従来
の衝撃吸収手段を設けるとしてもその長さが短かくなり
、十分な衝撃の緩和を図ることが難かしく、一層衝撃時
にステアリングシャフトの突出しによるドライバーへの
衝撃が大きくなってドライバーの保護が十分になされな
くなるという問題がある。

本発明はこれに鑑み、エンジン側から急激な突上げがあ
った場合であってもその衝撃力を吸収することができ、
ドライバーを確実に保護することができる衝撃吸収ステ
アリング装置を提供することを目的としてなされたもの
である。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記従来技術の問題点を解決するため、本発明の衝撃吸
収ステアリング装置は、ステアリングホイル側のシャフ
トとステアリングギヤ側のシャフトとを分割してこれら
各シャフトを同一軸線上に配置し、これら各シャフトの
軸端対向部間に蛇腹管を接続し、この蛇腹管の軸線を前
記各シャフトの軸線に対し所要量偏心させたことを特徴
とするものである。

（作　用） 上記の構成により、通常の運転時にはステアリングホイ
ルの回転操作によるステアリングホイル側のシャフトの
回転が蛇腹管を介してステアリングギヤ側のシャフトに
伝達されて操舵される。衝突時においては、衝撃力は蛇
腹管の軸線に対し偏心した位置に圧縮力として作用し、
蛇腹管の圧縮によって吸収する。この衝撃力がエンジン
側から突上げられる大きな力が作用すると、蛇腹管は圧
縮と同時に最大偏心側へ座屈して折れ、過大な衝撃力を
即時吸収し、ドライバーへの大きな衝撃力が緩和される
。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して説明する。

第１図は本発明による衝撃吸収ステアリング装置の一実
施例の一部切欠縦断面を示し、第２図は同全体の構成例
を示している。

本発明によるステアリング装置のステアリングシャフト
１は、ステアリングホイル２側のシャフト３とステアリ
ングギヤ４（ピニオン）側のシャフト５とが分割され、
これら各シャフト３，５は同一軸線Ｘ上に配置されてい
る。

上記各シャフト３，５の軸端対向部３Ａ、　　５Ａ間に
は、低炭素鋼等の材料からなる蛇腹管６が接続されてお
り、この蛇腹管６の軸線Ｙは前記シャフト３，５の軸線
Ｘに対し距離εだけ偏心されている。

シャフト３．５と蛇腹管６との接続部は、例えば図示の
ようにシャフト３，５の軸端対向部３Ａ。

５Ａが偏心形状に形成され、この対向部３Ａ。

５Ａの外周に形成された段部３Ｂ、５Ｂに蛇腹管６の端
部の直管部６Ａ、６Ａが外嵌され、その端部分を溶接に
より一体に固着されている。なおこの固着手段は、溶接
に限らず、かしめ、ビン止め等適宜な手段を採用するこ
とができる。

実際に前輪駆動方式の小型車に適用する場合の具体的実
施例を示せば、ステアリングシャフト１の途中が軸受７
で支持される関係上、蛇腹管６の長さしが１００ｍ／ａ
＋、蛇腹管６の大径部の直径Ｄが４０〜５０ＩＩｌｌｆ
ｆｌ、同谷径ｄが３５〜４５ａ＋／ｍ　ｓ蛇腹管６の肉
厚ｔが０．８〜１．Ｏｎ＋／ｍ、シャフト３，５と蛇腹
管６の偏心量εが３　ｍ／＋程度とされる。

そして上記寸法とすることにより、蛇腹管６は約２０ｋ
ｇ／ｍの回転トルクの伝達ができ、ステアリングホイル
２の回転を前輪８，８に伝達するに十分な強度ををする
。また偏心量εの値により、３００〜４００　ｋｇの静
荷重により最大偏心側へ座屈を起こさせることができる
。

第２図中９はタイロッド、１０はナックルアーム、１１
はドラッグリング、１２はステアリングアーム、１３は
フロントアクスル、１４はピットマンアーム、１５はウ
オームホイルを示している。

つぎに作用を説明する。

通常の運転時には、ステアリングホイル２を回転操作す
ることによりステアリングホイル側のシャフト３が回転
され、このシャフト３の回転が蛇腹管６に伝達されてス
テアリングギヤ側のシャフト５が回転され、ウオームホ
イル１５、ピットマンアーム１４、ドラッグリング１１
、ステアリングアーム１２、タイロッド９等を通じ前輪
８．８が右または左に操舵される。

つぎに車体が衝突した場合には、その衝撃によりステア
リング装置が車体の後方へ押される力を受ける。この衝
撃力が小さい場合には、ステアリングギヤ側のシャフト
５がドライバー側へ押されるが蛇腹管６の圧縮変形によ
ってその衝撃力が吸収される。この衝撃力が３００〜４
００　ｋｇを超えると、シャフト３，５の軸線Ｘと蛇腹
管６の軸線Ｙとが偏心していることにより蛇腹管６は第
１図矢印Ａ方向へ座屈して折れ曲り、その大きな衝撃力
が瞬時に吸収される。

これにより障害物に衝突してエンジンおよびその他の機
器がドライバー側へ押されても、蛇腹管６の折れ曲りに
よってその衝撃を緩和し、ドライバーを保護することが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の衝撃吸収ステアリング装
置は、ステアリングホイル側のシャフトとステアリング
ギヤ側のシャフトとを分割してこれら各シャフトを同一
軸線上に配置し、これら各シャフトの軸端対同部間に蛇
腹管を接続し、この蛇腹管の軸線を前記各シャフトの軸
線に対し所要量偏心させ、通常の運転時には蛇腹管を通
じてステアリングホイルの回転をステアリングギヤ側へ
伝達し、衝突時にその衝撃力が小さい場合には蛇腹管の
圧縮変形により、また衝撃力が大きい場合には蛇腹管の
偏心による座屈折曲によりその衝撃を吸収するようにし
たので、如何なる衝撃が加わってもドライバーへの衝撃
を緩和することができ、安全性を著しく高めることがで
きる。また、蛇腹管をステアリングの回転伝達部材とし
て構成しているので、衝撃吸収部分の軸長が短かくでき
、前輪駆動方式を採用する車輌であっても十分に適用す
ることが可能であり、さらに部品点数が少なくてすむの
で、低コストで得られるなどの種々の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部切欠縦断面図、第
２図は同車体に組込んだ一例を示す斜視図である。 １・・・ステアリングシャフト、２・・・ステアリング
ホイル、３・・・ステアリングホイル側のシャフト、４
・・・ステアリングギヤ（ピニオン）、５・・・ステア
リングギヤ側のシャフト、３Ａ、５Ａ・・・軸端対向部
、６・・・蛇腹管、ε・・・偏心量、Ｘ・・・シャフト
の軸線、Ｙ・・・蛇腹管の軸線。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１図 ｄ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステアリングホイル側のシャフトとステア リングギヤ側のシャフトとを分割してこれら各シャフト
   を同一軸線上に配置し、これら各シャフトの軸端対向部
   間に蛇腹管を接続し、この蛇腹管の軸線を前記各シャフ
   トの軸線に対し所要量偏心させたことを特徴とする衝撃
   吸収ステアリング装置。