JP2003040115A - ステアリング装置用衝撃吸収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次衝突に基づく衝撃エネルギーの吸収を効
率的に行なわせる。 【解決手段】 ステアリングシャフト３の外側に設けら
れるチューブ状のコラムを上下方向にて２分割してアッ
パコラム２１とロアコラム２２と、からなるようにす
る。これら二つのコラム２１、２２の分割部端末部２１
１、２２１どうしが、互いにスライド運動可能なように
設置する。このような上下各コラム２１、２２の係合部
のところに、当該二つのコラム２１、２２間に所定の衝
撃荷重が入力したときに、上記コラム２１、２２の相対
スライド運動に応じて軸線方向に塑性変形をするように
形成された円筒状のカラー１を設ける。カラー１はエラ
ストマ材からなるとともに、円筒状の筒状部１１並びに
筒状部１１の両端部及び中間部に設けられる円周リブ１
２からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングコラ
ムにおける衝撃エネルギー吸収装置に関するものであ
り、特に、ドライバーの胸部等がステアリングホイール
に衝突することによって生ずるいわゆる二次衝突に対す
る衝撃エネルギーを吸収するようにした衝撃エネルギー
吸収装置にするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の、この種の衝撃エネルギー吸収装
置としては、例えば、特開平７−７６２７９号公報記載
のもの等が挙げられる。このものは、ステアリングシャ
フトが上下に２分割されるとともに、この２分割された
シャフト間がプラスチック製のシヤピン等にて連結され
るようになっており、このようなステアリングシャフト
の外側には上下に２分割されたステアリングコラム及び
当該上下のステアリングコラム間に設置されて上記上下
のコラムを相対滑り運動させるように形成されたスペー
サが設けられるようになっているものである。そして、
上記二次衝突時においては、まず、上記ステアリングシ
ャフトのところに設けられたシヤピンが衝突時の衝撃エ
ネルギーによって切断されるようになっている。また、
これと同時に、上記上下に２分割されたステアリングコ
ラムが、間にスペーサを介在させた状態で相対的にスラ
イド運動をするようになっているものである。このスペ
ーサを間に挟んだ状態での上下各ステアリングコラムの
相対滑り運動によって、上記二次衝突時の衝撃エネルギ
ーが吸収されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものにおいては、二次衝突に基づく衝撃エネルギーの吸
収作用が、上下の各ステアリングコラム間に設けられた
スペーサの接触面間における相対滑り運動によって行な
われるようになっているものである。従って、上記エネ
ルギー吸収能力は、スペーサ表面と上下の各ステアリン
グコラム接触面との間の滑り摩擦抵抗によって決定され
ることとなる。このような背景において、上記スペーサ
は、金属メッシュ材の表面にテフロン（登録商標）樹脂
等のプラスチック材がコーティングされた素材からなる
ものであり、滑り摩擦抵抗値（力）には自ずから限界が
ある。また、衝撃エネルギー吸収態様が、部材の変位
（変形）に対して、衝撃吸収荷重が急激に変化してしま
う等の問題点がある。このような問題点を解決するため
に、衝撃荷重の入力時に、上下の各ステアリングコラム
間等に設置される円筒状のカラーを塑性変形させるよう
にし、これによって、衝撃エネルギー吸収性に優れた衝
撃吸収装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課
題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項１記載の発明においては、ステア
リング装置用衝撃吸収装置に関して、ステアリングシャ
フトの外側に設けられるコラムチューブを、上下方向に
おいて２分割された２分割式のものからなるようにする
とともに当該２分割された上下各コラムの分割部端末部
どうしが互いにスライド運動可能なように係合するよう
にし、このような上下各コラムの係合部のところに、当
該上下の各コラム間に所定の衝撃荷重が入力したとき
に、軸線方向に塑性変形をするように形成された円筒状
のカラーを設けるようにした構成を採ることとした。

【０００５】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては、二次衝突による衝撃エネルギーが上
下各コラムの係合部のところに伝播されて来ると、上記
各コラムは相対スライド運動をするとともに、上下の各
コラム間に設けられている円筒状のカラーは、その軸線
方向に、座屈変形を主体とした塑性変形をすることとな
る。この座屈変形を主体とした塑性変形作用によって、
上記二次衝突による衝撃エネルギーが吸収されることと
なる。

【０００６】次に、請求項２記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載の
ものと同じである。その特徴とするところは、塑性変形
するカラーを２分割式ステアリングシャフトの連結部の
ところに設けるようにしたことである。すなわち、本発
明においては、ステアリング装置用衝撃吸収装置に関し
て、ステアリングシャフトを、上下方向において２分割
された２分割式のものからなるようにするとともに当該
２分割された上下各シャフトの分割部端末部どうしを互
いにスライド運動可能なように係合させるようにし、こ
のような上下各シャフトの係合部のところに、当該上下
の各シャフト間に所定の衝撃荷重が入力したときに、そ
の軸線方向に塑性変形が可能なように形成された円筒状
のカラーを設けるようにした構成を採ることとした。

【０００７】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいても、上記請求項１記載のものと同様、二
次衝突に対する衝撃エネルギーの吸収作用が円滑に行な
われることとなる。具体的には、本発明のものにおいて
は、衝撃エネルギーの吸収作用が、２分割されたステア
リングシャフト間に設けられた円筒状カラーの座屈変形
を主体とした塑性変形によって行なわれることとなる。

【０００８】次に、請求項３記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１または
請求項２記載のものと同じである。すなわち、本発明に
おいては、請求項１または請求項２記載のステアリング
装置用衝撃吸収装置に関して、上記カラーを円筒状の形
態からなるようにするとともに、その両端部のところに
所定の高さ及び厚さを有する円周リブを設け、更に、そ
の軸方向の中間部のところに上記両端部のところに設け
られたものと略同じ形態からなる円周リブを少なくとも
一つ以上設けるようにした構成を採ることとした。この
ような構成を採ることにより、本発明のものにおいて
は、衝撃荷重（力）の入力時に、円筒状のカラーが、各
円周リブ間に形成される筒状部のところにて座屈変形を
するようになり、円筒状のカラー全体が一様に塑性変形
をするようになる。その結果、二次衝突に起因する衝撃
エネルギーが効率良く吸収されることとなる。

【０００９】次に、請求項４記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１ないし
請求項３記載のものと同じである。すなわち、本発明に
おいては、請求項１ないし請求項３記載のステアリング
装置用衝撃吸収装置に関して、上記カラーを、所定のエ
ラストマ材にて形成するようにした。このような構成を
採ることにより、本発明のものにおいても、上記請求項
１ないし請求項３記載のものと同様、円筒状のカラーが
その軸線方向に座屈変形をするようになり、全体的に均
等な状態で塑性変形をするようになる。その結果、二次
衝突に対する衝撃エネルギーの吸収作用が効率良く行な
われるようになり、ドライバーの胸部保護等が効果的に
行なわれるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１ないし図４を基に説明する。本実施の形態にかかるも
のの、その構成は、図１に示す如く、ステアリングシャ
フト３の外側に設けられるチューブ状のコラムからなる
ものであって、これらが上下方向において２分割された
アッパコラム２１及びロアコラム２２と、これら二つの
コラム２１、２２の分割部端末部２１１、２２１どうし
が、互いにスライド運動可能なように設置されるととも
に、このような上下各コラム２１、２２の係合部のとこ
ろに設けられるものであって当該二つのコラム２１、２
２間に所定の衝撃荷重が入力したときに、上記コラム２
１、２２の相対スライド運動に応じて軸線方向に塑性変
形をするように形成された円筒状のカラー１と、からな
ることを基本とするものである。

【００１１】このような構成からなるものにおいて、上
記アッパ、ロア各コラム２１、２２の係合部のところに
設けられるカラー１は、図３の上半分に示す如く、基本
的には円筒状の形態からなるものであり、所定の径を有
する筒状部１１を基礎に、その軸線方向の端末部のとこ
ろには、半径方向に所定の突出量を有し、かつ、軸線方
向にはある程度の幅を有するように形成された円周リブ
１２が設けられるようになっているものである。そし
て、このような形態からなる上記筒状部１１の軸線方向
の所定の位置には、上記両端部のところに設けられたも
のと略同一形状の円周リブ１２が、少なくとも一以上、
好ましくは複数個が等間隔状に設けられるようになって
いるものである。また、このような構成からなる本カラ
ー１は、所定の剛性と弾性とを有するエラストマ材にて
全体が形成されるようになっているものである。

【００１２】また、上記カラー１は、図１に示す如く、
２分割された両コラム２１、２２の係合部のところに設
けられるのが一般的ではあるが、場合によっては、図２
に示す如く、ステアリングシャフト３のところに設けら
れるものも考えられる。この場合には、コラムチューブ
２は、２分割されて、アッパコラム２１及びロアコラム
２２にて形成されるようになるが、これらは、その分割
された端末部２１１、２２１のところが、互いにスライ
ド運動するように係合しているにすぎない。そして、こ
れらコラムチューブ２の内側に設置されるステアリング
シャフト３が、上記コラムチューブと同じように２分割
式、すなわち、アッパシャフト３１とロアシャフト３２
とにて形成されるようになっている。そして更に、これ
ら両シャフト３１、３２を、上記コラムチューブ２の場
合と同様、相互にスライド運動が可能なように係合させ
るようにする。このような両シャフト３１、３２間に
は、図３の下半分に示すような、所定の径を有する筒状
部１１’を有するものであって、この筒状部１１’の両
端部あるいは中間部等に所定の形態からなる円周リブ１
２’を有するカラー１’が設置されるようになってい
る。なお、この場合におけるカラー１’は、図３の上半
分に図示されたようなコラムチューブ２のところに設け
られるものと較べて、径（半径）の値も小さくなってい
るとともに、筒状部１１’に設けられる円周リブ１２’
の設置間隔も短くなっている。

【００１３】なお、このように、カラー１が、コラムチ
ューブ２側に設けられるもの（図１参照）、あるいはス
テアリングシャフト３側に設けられるもの（図２参
照）、いずれの場合においても、上記ステアリングシャ
フト３のアッパシャフト３１とロアシャフト３２との間
には、スプライン係合部３３が設けられるようになって
いる。これによって、両シャフト３１、３２間におい
て、ステアリングハンドルからの操舵力がステアリング
ギヤ機構側へと円滑に伝達されるようになっているもの
である。

【００１４】次に、このような構成からなる本実施の形
態のものについての、その作動態様等について説明す
る。まず、二次衝突が起こると、図１または図２に示す
ような構成からなる２分割された状態のコラム２１、２
２あるいはステアリングシャフト３１、３２の係合部の
ところに設けられたカラー１の両端部のところには、上
記二次衝突に基づく衝撃エネルギーが伝播されて来る。
この衝撃エネルギーの入力によって、上記カラー１、
１’は、その筒状部１１、１１’のところが軸線方向に
座屈変形をし、全体的に軸線方向に押しつぶされるよう
に塑性変形をする。カラー１、１’のこのような座屈変
形を主体とした軸線方向への塑性変形によって、当該カ
ラー１、１’のところにおいては、エネルギー吸収作用
が行なわれることとなる。具体的には、隣合うリブ１２
（１２’）間の筒状部１１（１１’）が、ハンドル側
（アッパコラム２１，アッパシャフト３１側）から順々
に蛇腹状に押しつぶされて行く。そして、このときのエ
ネルギー吸収作用は、図４に示す如く、カラー１、１’
の軸線方向への変形量（変位量）に対して、それぞれの
位置におけるエネルギー吸収量が大きな変化をせず、比
較的均等な状態でエネルギー吸収作用が行なわれること
となる。その結果、二次衝突に基づく衝撃エネルギーは
上記カラー１、１’のところにて効率良く吸収されるこ
ととなり、ドライバーの胸部保護等が効果的に行なわれ
るようになる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、ステアリング装置用衝
撃吸収装置に関して、ステアリングシャフトの外側に設
けられるコラムチューブを、上下方向において２分割さ
れた２分割式のものからなるようにするとともに当該２
分割された上下各コラムの分割部端末部どうしが互いに
スライド運動可能なように係合するようにし、このよう
な上下各コラムの係合部のところに、当該上下の各コラ
ム間に所定の衝撃荷重が入力したときに、軸線方向に塑
性変形をするように形成された円筒状のカラーを設ける
ようにした構成を採ることとしたので、二次衝突による
衝撃エネルギーが上下各コラムの係合部のところに伝播
されて来ると、上下の各コラム間に設けられている円筒
状のカラーは、その軸線方向に、座屈変形を主体とした
塑性変形をするようになり、この座屈変形を主体とした
塑性変形作用によって、上記二次衝突による衝撃エネル
ギーが吸収されるようになった。

【００１６】また、本発明においては、上記カラーを、
上下に２分割されたステアリングシャフトの連結部のと
ころに設けるようにしたものにおいては、このような上
下各シャフトの係合部のところに、当該上下の各シャフ
ト間に所定の衝撃荷重が入力したときに、上記カラーが
その軸線方向に塑性変形をするようになり、これによっ
て、二次衝突に対する衝撃エネルギーの吸収作用が円滑
に行なわれるようになった。

【００１７】また、本発明においては、上記カラーを円
筒状の形態からなるようにするとともに、その両端部の
ところに所定の高さ及び厚さを有する円周リブを設け、
更に、その軸線方向の中間部のところに、上記両端部の
ところに設けられたものと略同じ形態からなる円周リブ
を少なくとも一つ以上設けるようにした構成を採ること
としたので、当該カラーへの衝撃荷重（力）の入力時
に、円筒状のカラーが、各円周リブ間に形成される筒状
部のところにて座屈変形をするようになり、円筒状のカ
ラー全体が一様に塑性変形をするようになった。その結
果、二次衝突に起因する衝撃エネルギーが効率良く吸収
されるようになった。

【００１８】また、本発明においては、上記カラーを、
所定のエラストマ材にて形成するようにしたので、当該
カラーへの衝撃荷重（力）の入力時に、円筒状のカラー
は、その軸線方向に座屈変形をするようになり、全体的
に均等な状態で塑性変形をするようになった。その結
果、二次衝突に対する衝撃エネルギーの吸収作用が効率
良く行なわれるようになり、ドライバーの胸部保護等が
効果的に行なわれるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施形態についての全体構成
を示す縦断面図である。

【図２】本発明にかかる他の実施形態についての全体構
成を示す縦断面図である。

【図３】本発明の主要部を成すカラーについての、その
全体構成を示す半断面図である。

【図４】本発明における衝撃エネルギー吸収態様を示す
図（グラフ）である。

【符号の説明】

１ カラー（コラムチューブ装着用） １’ カラー（ステアリングシャフト装着用） １１ 筒状部 １１’ 筒状部 １２ 円周リブ １２’ 円周リブ ２ コラムチューブ ２１ アッパコラム ２１１ 分割部端末部 ２２ ロアコラム ２２１ 分割部端末部 ３ ステアリングシャフト ３１ アッパシャフト ３２ ロアシャフト ３３ スプライン係合部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフトの外側に設けられ
   るコラムチューブを、上下方向において２分割された２
   分割式のものからなるようにするとともに当該２分割さ
   れた上下各コラムの分割部端末部どうしが互いにスライ
   ド運動可能なように係合するようにし、このような上下
   各コラムの係合部のところに、当該上下の各コラム間に
   所定の衝撃荷重が入力したときに軸線方向に塑性変形を
   するように形成された円筒状のカラーを設けるようにし
   たことを特徴とするステアリング装置用衝撃吸収装置。
2. 【請求項２】 ステアリングシャフトを、上下方向にお
   いて２分割された２分割式のものからなるようにすると
   ともに当該２分割された上下各シャフトの分割部端末部
   どうしを互いにスライド運動可能なように係合させるよ
   うにし、このような上下各シャフトの係合部のところ
   に、当該上下の各シャフト間に所定の衝撃荷重が入力し
   たときに、その軸線方向に塑性変形が可能なように形成
   された円筒状のカラーを設けるようにしたことを特徴と
   するステアリング装置用衝撃吸収装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のステアリ
   ング装置用衝撃吸収装置において、上記カラーを円筒状
   の形態からなるようにするとともに、その両端部のとこ
   ろに所定の高さ及び厚さを有する円周リブを設け、更
   に、その軸方向の中間部のところに上記両端部のところ
   に設けられたものと略同じ形態からなる円周リブを少な
   くとも一つ以上設けるようにしたことを特徴とするステ
   アリング装置用衝撃吸収装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載のステアリ
   ング装置用衝撃吸収装置において、上記カラーを、所定
   のエラストマ材にて形成するようにしたことを特徴とす
   るステアリング装置用衝撃吸収装置。