JPH0649458B2 - エネルギ吸収形ステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エネルギ吸収形ステアリング装置の改良に関
する。ここにエネルギ吸収形ステアリング装置とは、車
両が他の車両等に衝突したとき（１次衝突）の衝撃及び
その反動で運転者がステアリングホイールに衝突したと
き（２次衝突）の衝撃エネルギを吸収して、運転者の安
全を図るようになっているものである。

〔従来技術及びその欠点〕

従来から使用されているエネルギ吸収形ステアリング装
置としては、鋼球（ボール）を分割されたコラムの小間
隙に嵌合させ、コラムのコラプス時にボールがコラムを
塑性変形させて衝突のエネルギを吸収するもの（以下
「ボールタイプ」という）及びコ字形のスライドプレー
トでブラケットを押圧させたり、湾曲（カーリング）し
たプレートを塑性変形させて衝突のエネルギを吸収する
タイプのもの（以下「ブラケットタイプ」という）等が
知られている。

ボールタイプの従来例としては、特公昭４６−３５５２
７号公報及び米国特許公報第３，７８８，１４８号等に
開示されたものが知られている。前者は、衝突のエネル
ギを内外筒間のボール嵌合部で全て吸収しようとするも
ので、圧入力は一定で、一般的には２００〜４００Kg程
度である。これは、１次衝突の影響等で２次衝突の場合
に、コラムの動き出す時の発生荷重が高くなつたりする
欠点がある。また、後者においては、コラム動き出し時
の荷重を抑え、所定量移動後の荷重を高くするため、内
筒の一部分に軸方向に複数の平行な溝を予め形成してお
き、所定量コラプス後ボールが溝の端部に続く部分を塑
性変形させて、荷重を増大させながら衝撃を吸収するよ
うになつている。しかし、溝の加工そのものが手間がか
かることに加えて、手間をかけても溝の幅、深さ及び各
溝間の平行度の精度を向上させることは容易なことでは
ない。加工精度が不良であると、ボールによる内筒の塑
性変形量がばらつき、エネルギ吸収特性が不確実、不安
定なものとなる。

これに対して、ブラケットタイプの従来例としては、特
公昭５９−４６８２８号公報及び特開昭５６−２２６５
号公報等に開示されたものが知られている。しかし、こ
れらはステアリングコラム全体が一体物とされ、その下
端部はコラムがガタつかないように滑り案内部で支持さ
れていて、その部分に発生する摩擦力がこじれが生じ易
く、十分なエネルギ吸収効果が得られない。

本発明は、上記従来例における不備を解消すること、即
ち衝撃エネルギが確実にかつ安定して吸収され、しかも
ステアリング装置全体の構造を複雑化させることなくか
つ容易に達成できるエネルギ吸収形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。

〔問題点を解消するための手段、作用〕

上記目的を達成するために本発明においては、ステアリ
ングコラムを上部ステアリングコラムと下部ステアリン
グコラムとに分割し、上部ステアリングコラムをエネル
ギ吸収手段（例えばカーリングプレート）を介して車体
の一部に取り付けるとともに、上部ステアリングコラム
の下端は半径方向にガタつきの生じない手段により大き
な摩擦抵抗を生ずることなく案内支持することゝした。

しかして上部ステアリングコラムの案内支持は、上部ス
テアリングコラムと下部ステアリングコラムとをボール
を介して所定位置に嵌合させておき、その後両コラムを
嵌合部長さが増加する方向にコラプスストローク分だけ
相対移動させ、これによつて両コラムの内周面又は外周
面に軸方向の条痕を形成する。しかる後、両コラムを前
記方向とは反対方向（嵌合部長さが短くなる方向）にコ
ラプスストローク分相対移動させてボールの前方にコラ
プスストローク分の軸方向溝を形成して、所定のセット
状態とする。即ち、所謂「現品合わせ」の方法により両
コラムをボールを介して嵌合して、上部ステアリングコ
ラムの案内手段とするのである。

車両の衝突時等には、上部ステアリングコラムがスムー
ズに移動し、エネルギ吸収手段が衝突のエネルギを吸収
することになる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述する。

第１図に示すように、下部ステアリングコラム１０の上
端部と上部ステアリングコラム２０の下端部とがテレス
コープ式に嵌合されており、両者の中空部をステアリン
グシヤフト３０が貫通している。コラム１０の下端部は
支持部材３２により車体の一部３４に固設されており、
コラム１０は軸方向には移動不能である。コラム２０の
外側にはコラムブラケット３６が固定され、その外周面
の一部には段部付きのフランジ部３８が形成されてい
る。フランジ部３８と車体の一部３４との間にはエネル
ギ吸収用のカーリングプレート４５が配置され、このプ
レート４５は第１図及び第２図に示すように略同一幅の
取付部４６と、幅が漸増する塑性変形部（コラプス部）
４８とから成り、断面は第１図に示すようにＵ字形を呈
する。取付部４６は、断面コ字形で内面にテフロン被膜
付きのコーテイングプレート５０を介してねじ５２によ
り車体の一部３４に固定され、変形部４８がフランジ部
３８に固着されている。

次に下部ステアリングコラム１０と上部ステアリングコ
ラム２０とがテレスコープ嵌合された部分の詳細につい
て、第３図及び第４図をもとに説明する。コラム１０の
外周面には端から所定長さにわたつて適数本（ここでは
六本）の軸方向に延びる溝１４が連続して平行に形成さ
れており、他方コラム２０の内周面にも端から所定長さ
にわさつて六本の溝２４が連続して軸方向にかつ互いに
平行に形成されている。各対の対向する溝１４と２４と
の間には各々二個のボール４０及び４２が介装され、ボ
ールはコラム１０とコラム２０との間に挿入されたケー
ジ４４によつて軸方向及び円周方向において所定の位置
となるように隔設保持されている。

上記溝１４及び２４は、予め設定した正規位置より第５
図に示すように、コラム１０及び２０を嵌合部の長さが
増加する方向に所定ストローク分Ｓだけ（後述するよう
に、このストロークはコラプスストロークに等しい）相
対移動させた後、反対方向に同じストローク分だけ相対
移動させることにより、形成されたものである。

次に本実施例の作用効果について説明する。

衝突等により車体に衝撃が加わると、前記２次衝突によ
り、上部ステアリングコラム２０が下部ステアリングコ
ラム１０に対して斜め下方（第１図中）に移動しようと
する。このとき、コラム１０と２０との嵌合部において
は、ボール４０及び４２がコラム２０の移動方向を案内
するとともに、ボール４０及び４２は溝１４と２４との
間に圧入されることになるので、コラム２０がガタつく
ことが防止される。

従来のように互いに嵌合されるコラムの寸法にバラつき
があると、双方のコラムを相対的に圧入するときの荷重
は１５０〜４００Kgとバラつくが、本実施例のように一
旦溝１４及び２４を形成後再圧入するようにすれば、荷
重は６０〜８０Kgとなる。即ち、圧力時の荷重が全体的
に小さくなり、かつバラつきも小さく荷重が安定するそ
の結果、次述するエネルギ吸収ブラケット４５の特性の
みでエネルギ吸収特性が定まることとなり、設計が容易
となる。また製造工程で荷重をチエツクできるため、よ
り良い品質を保証できる。また、ボールを軸方向に二つ
隔設したので、案内特性が向上するし、溝１４及び２４
はコラプスストローク分形成されているので、ブラケッ
ト４５のコラプスの全域にわたつてコラム２０はスムー
ズに案内されることゝなる。

一方、上部ステアリングコラム２０の移動時にはブラケ
ット３６及びフランジ部３８がこれと一体的に斜め下方
に移動し、フランジ部３８に固着されたエネルギ吸収カ
ーリングプレート４５の変形及びコーテイングプレート
５０により衝突エネルギを吸収し、以つて運転者が保護
される。カーリングプレートの変形部４８は先端側に向
かつて幅が漸増しているので、衝撃が大きい場合にも有
効にエネルギを吸収できる。即ち、第６図に示すよう
に、コラム２０の移動に対するブラケット４５の抵抗Ｒ
は、コラプスストロークＳが短い間はほぼ一定である
が、ストロークが増すにつれて抵抗も増し、より多くの
エネルギを吸収するのである。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改良が可能であ
る。例えばエネルギ吸収手段は前記ブラケット４５に限
定されないし、溝の本数等も任意に変更できる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、ステアリング
コラムを構成する上部ステアリングコラムの下端部と下
部ステアリングコラムの上端部とをボールを介して所謂
現品合せの方法により嵌合させて、塑性変形により溝を
形成し上部ステアリングブラケットを案内支持するよう
にしたので、通常の運転時には上部ステアリングコラム
がガタつくことなく衝突時のコラプス時には下部コラム
が上部コラムを保持しスムーズに移動し、それに伴なつ
て塑性変形する部材によりエネルギが吸収されることに
なる。かかる案内手段によれば、衝突性能がエネルギ吸
収手段の特性のみによつて決まることになりステアリン
グ装置の設計が容易となるとともに、エネルギ吸収特性
が安定したものとなる効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図（一部破断）、
第２図は第１図中のエネルギ吸収ブラケット４５を示す
正面図、第３図は第１図中のコラム１０と２０との嵌合
部を拡大して示す断面図、第４図は第３図におけるIV−
IV断面図、第５図は溝１４及び２４を形成する工程を示
す説明図、第６図はコラプスストロークＳとブラケット
４５の抵抗Ｒとの関係を示すグラフである。 １０……下部ステアリングコラム ２０……上部ステアリングコラム ３４……車体の一部 １４，２４……溝 ４０，４２……ボール ４４……エネルギ吸収部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホイールを上端に取り付けた
   ステアリングシヤフトがステアリングコラムに回転自在
   に支持され、該ステアリングコラムが上部ステアリング
   コラムと下部ステアリングコラムとに分割され、該ステ
   アリングコラムの一方にボールを介して他方のステアリ
   ングコラムを嵌合すべく双方のステアリングコラムの嵌
   合部長さが増加する方向にコラプスストローク分だけ前
   記コラムを相対移動させた後、前記方向とは反対に嵌合
   部長さが減少する方向にコラプスストローク分だけ相対
   移動させることにより、前記上部ステアリングコラム及
   び下部ステアリングコラムにコラプスストローク分の軸
   方向溝を塑性変形により形成したコラム組立体と：該コ
   ラム組立体の上部ステアリングコラムと車体との間に配
   設されたエネルギ吸収手段と；を備えたことを特徴とす
   るエネルギ吸収形ステアリング装置。
2. 【請求項２】前記上部ステアリングコラム及び下部ステ
   アリングコラムの軸方向溝は円周方向において複数対隔
   設されており、該各対向する溝間には、軸方向に隔設さ
   れた複数のボールが嵌合されている特許請求の範囲第１
   項に記載のステアリング装置。
3. 【請求項３】前記エネルギ吸収手段は、中間部が湾曲
   し、一端が前記上部ステアリングコラムに、他端が車体
   の一部に各々取り付けられたカーリング部材を含む特許
   請求の範囲第１項に記載のステアリング装置。