JP2599596Y2

JP2599596Y2 - チルト機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置

Info

Publication number: JP2599596Y2
Application number: JP1993050010U
Authority: JP
Inventors: 康久山田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1993-09-14
Filing date: 1993-09-14
Publication date: 1999-09-13
Anticipated expiration: 2008-09-14
Also published as: JPH0719057U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係るチルト機構を備え
た衝撃吸収式ステアリング装置は、ステアリングコラム
を衝突時の衝撃を吸収できる構造とする事により、衝突
時に於ける運転者の生命保護を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の衝突時には、自動車が他の自動
車等と衝突する、所謂一次衝突に続いて、運転者がステ
アリングホイールに衝突する、所謂二次衝突が発生す
る。この二次衝突の際に運転者が受ける衝撃を少なく抑
え、運転者の生命保護を図る事を目的として、一端にス
テアリングホイールを固定するステアリングシャフト
を、強い衝撃が加わった場合に全長が縮まる、所謂コラ
プシブルステアリングシャフトとすると共に、このステ
アリングシャフトを挿通したステアリングコラムを衝撃
吸収式のものとする事が、一般的に行なわれている。

【０００３】この様な目的で使用される衝撃吸収式のス
テアリング装置として従来から、例えば実開昭６３−７
６５７８号公報に開示されたものが知られている。この
従来から知られた衝撃吸収式ステアリング装置は、図１
０〜１３に示す様に構成されている。

【０００４】図１０に示す様に、ステアリングシャフト
１の上端部にはステアリングホイール２を固定してい
る。このステアリングシャフト１は、図示しないコラプ
シブル構造により、軸方向の衝撃が加わった場合に全長
が収縮自在としている。前記ステアリングシャフト１を
挿通した筒状のステアリングコラム３の、中間部と下端
部とは、上部支持ブラケット６と下部支持ブラケット５
とにより、ダッシュボードの下面等、車体４の一部に支
承している。このステアリングコラム３も、軸方向の衝
撃が加わった場合には、この衝撃を吸収しつつ全長が縮
まる、所謂コラプシブル構造としている。

【０００５】更に詳しく説明すると、前記ステアリング
コラム３の中間部外周面には、金属板を折り曲げ形成し
て成る上部支持ブラケット６を、溶接等により固定して
いる。この上部支持ブラケット６の両側には、この上部
支持ブラケット６を車体４に取り付ける為の取付板部７
を形成している。そして、各取付板部７にＵ字形の切り
込み８を、各取付板部７の後端縁側に開口する状態で形
成している。又、前記各取付板部７の後端縁には、係止
部材９を外嵌している。この係止部材９は、合成樹脂等
の滑り易い材料により長コ字形に造られたもので、前記
切り込み８を覆う様にして、前記各取付板部７の後端縁
に外嵌している。そして、この係止部材９に形成した通
孔１５と前記切り込み８とを挿通したボルト１０を、車
体４側に設けた螺子孔に螺合し緊締する事により、前記
係止部材９によって前記取付板部７を強く挟み付け、こ
の係止部材９を介して、前記後部支持ブラケット６を車
体４に支持している。

【０００６】更に、前記各取付板部７には、それぞれ衝
撃吸収部材１１の一端部を、溶接により接合している。
又、各衝撃吸収部材１１の他端には通孔１６を形成して
おり、この通孔１６に前記ボルト１０を挿通している。
塑性変形自在な帯状の板材により造られた前記衝撃吸収
部材１１は、中間部にＵ字形の折り返し部１２を形成し
ており、この折り返し部１２を、前記取付板部７と、次
述するガイド板１３とにより、上下から挟んでいる。金
属板をプレス成形して成る、このガイド板１３は、前記
上部支持ブラケット６の両側面で前記取付板部７の下側
部分に、溶接により固定されており、各ガイド板１３の
上面と前記取付板部７の下面との間に、前記衝撃吸収部
材１１の折り返し部１２を案内する為の、ガイド空間１
４を形成している。

【０００７】上述の様に構成される従来の衝撃吸収式ス
テアリング装置は、衝突事故の際、次に述べる様に作用
して、運転者の生命保護を図る。先ず、衝突事故による
二次衝突に伴って、ステアリングホイール２に衝撃が加
わった場合、この衝撃が直ちにステアリングコラム３に
伝わり、このステアリングコラム３が、その軸方向に強
く押される。

【０００８】この様にステアリングコラム３の軸方向に
加わる衝撃力が、前記取付板部７と係止部材９との間に
働く摩擦力よりも大きくなると、ボルト１０が前記取付
板部７に形成した切り込み８から抜け出し、ステアリン
グコラム３が変位自在となる。この結果ステアリングコ
ラム３が、前記衝撃力に基づいて、軸方向前方（図１０
の左下方）に変位するが、この変位に伴って、図１３に
示す様に、前記衝撃吸収部材１１が伸長する傾向とな
る。この様に衝撃吸収部材１１が、図１０に示した状態
から図１３に示した状態に迄伸長する際、この衝撃吸収
部材１１の中間部に形成された折り返し部１２が、ボル
ト１０に連結した他端側（図１３の右側）から、取付板
部７に連結した一端側（同図左側）に向けて移動する。
この移動の際、衝撃吸収部材１１の各部が塑性変形し、
運転者の身体から、ステアリングホイール２を介してス
テアリングコラム３に加わった衝撃を吸収する。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する従来構造の場合には、次に述べる様な
改良すべき点がある。即ち、運転者の体格や運転姿勢に
応じてステアリングホイールの高さ位置を調節するチル
ト機構として従来から種々の構造のものが知られている
が、図１０〜１３に示した従来構造の場合には、そのま
まではこの様なチルト機構を組み込む事が難しい。

【００１０】衝撃吸収式ステアリング装置としてはこの
他にも、例えば実開昭５５−１０１６５５号公報に記載
されたもの等が知られている。ところが、この従来構造
の場合にも、上述の様なチルト機構を組み込んだ場合に
は、ステアリングホイールの昇降に伴って衝撃吸収部材
が変形を繰り返し、この衝撃吸収部材が破損したり、破
損しない場合でも変形荷重が小さくなって、衝突時に十
分な衝撃吸収性能を得られなくなる等の問題がある。

【００１１】本考案のチルト機構を備えた衝撃吸収式ス
テアリング装置は、上述の様な事情に鑑みて考案したも
のである。

【００１２】

【課題を解決する為の手段】本考案のチルト機構を備え
た衝撃吸収式ステアリング装置は、前方に向かう強い力
を受けた場合に前方への脱落を自在として車体に支持さ
れた前部ブラケットと、この前部ブラケットに支持され
て、この前部ブラケットと共に前方に脱落自在な横軸
と、この横軸によりその前端部を枢支されたステアリン
グコラムと、このステアリングコラムの内側に、回転の
み自在に支持されたステアリングシャフトと、このステ
アリングシャフトの後端部に固定されたステアリングホ
イールと、前方に向かう強い力を受けた場合に前記ステ
アリングコラムが前方に変位する事を許容する状態で、
このステアリングコラムの中間部を車体に支持する後部
ブラケットと、この後部ブラケットに対する前記ステア
リングコラムの支持高さ位置を調節するチルト機構と、
前記ステアリングコラムが前方に変位する事に伴って塑
性変形する衝撃吸収部材とを有する。そして、この衝撃
吸収部材は、塑性変形可能な板材により造られて、その
前端部に形成した折り返し部の内側に前記横軸を抱き込
み、その後端部に形成した固定部を車体に固定したもの
である。

【００１３】

【作用】上述の様に構成される本考案のチルト機構を備
えた衝撃吸収式ステアリング装置の場合、衝突事故に伴
う二次衝突によって、ステアリングコラムを前方に押す
衝撃力が加わった場合には、衝撃吸収部材が、横軸によ
り扱かれつつ、その前端部に形成された折り返し部を更
に前端側に変位させる。この様にして、前記衝撃吸収部
材が、その前後方向に亙る長さ寸法を伸ばす方向に塑性
変形しつつ、前記ステアリングコラムが前方に変位する
事を許容する。

【００１４】即ち、二次衝突時にステアリングコラムが
前方に強く押されると、後部ブラケットがこのステアリ
ングコラムの前方への変位を許容し、前部ブラケット及
び横軸が前方に脱落する。この結果、この横軸が前記衝
撃吸収部材の折り返し部を前方に引っ張りながらこの衝
撃吸収部材を扱きつつ、前方に変位する。この際、この
衝撃吸収部材は、前記折り返し部の位置を前方に変位さ
せる方向に塑性変形する事で、ステアリングコラムに加
えられた衝撃を吸収する。この際に前記衝撃吸収部材が
吸収する衝撃エネルギの大きさは、この衝撃吸収部材の
うち、前記横軸により扱かれる折り返し部が存在する部
分の断面積により定まる。そして、この断面積は、前記
衝撃吸収部材の幅寸法を変える事により調節自在であ
る。従って、この衝撃吸収部材の幅寸法を変える事によ
り、二次衝突時に於ける衝撃エネルギの吸収特性を容易
に調節できる。

【００１５】

【実施例】図１〜７は本考案の第一実施例を示してい
る。ステアリングコラム３の前端部（図１の左端部）
は、前部ブラケット１９により、車体２０に支持してい
る。この前部ブラケット１９は、左右１対のブラケット
素子２１、２１を連結板部５３により連結して成る。各
ブラケット素子２１、２１は、それぞれ水平板部２２、
２２と鉛直板部２３、２３とから成る断面Ｌ字形で、図
５に示す様に、それぞれの鉛直板部２３、２３同士を互
いに対向させた状態で、前記連結板部５３により連結さ
れている。そして、前記各水平板部２２、２２をボルト
２４、２４により、前記車体２０に支持している。

【００１６】即ち、前記各水平板部２２、２２の幅方向
（図５の左右方向）中央部には、後端縁（図１〜３の右
端縁）に開口するＵ字形の切り欠き２５、２５（図３）
を形成している。そして、各切り欠き２５、２５を覆う
状態で、前記水平板部２２、２２の一部上下両面を滑り
板２６、２６により覆っている。前記各ボルト２４、２
４は、各滑り板２６、２６に形成した通孔２７、２７及
び前記切り欠き２５、２５を下方から上方に挿通した状
態で、前記車体２０に形成したねじ孔に螺合し緊締して
いる。従って、前記各ブラケット素子２１、２１は、前
方（図１〜３の左方）に向かう強い力を受けた場合に
は、前記各ボルト２４、２４を切り欠き２５、２５から
抜き出す事で、前方に脱落する。

【００１７】この様に車体に支持された前部ブラケット
１９を構成する、前記１対の鉛直板部２３、２３同士の
間には、横軸として機能するボルト２８を掛け渡し、こ
のボルト２８の先端部にナット２９を螺合している。従
って、このボルト２８は、前記ステアリングコラム３に
前方に向かう強い力が加わった場合には、前記前部ブラ
ケット１９と共に前方に脱落する。

【００１８】一方、前記ステアリングコラム３の前端部
には吊り下げブラケット３０を、その一部がこのステア
リングコラム３の上面から突出する状態で、溶接固定し
ている。そして、前記ボルト２８をこの吊り下げブラケ
ット３０に挿通する事により、前記ステアリングコラム
３の前端部を揺動自在に枢支している。

【００１９】上述の様にして、その前端部を車体２０に
枢支されたステアリングコラム３の内側には、ステアリ
ングシャフト１を、回転のみ自在に支持している。この
ステアリングシャフト１は、ロアーシャフト１７とアッ
パーシャフト１８とを回転力の伝達自在に組み合わせて
成り、軸方向に亙る強い衝撃力が加わった場合には、こ
の衝撃のエネルギを吸収しつつ全長を縮める。又、前記
アッパーシャフト１８の後端部で、前記ステアリングコ
ラム３の後端開口から突出した部分には、ステアリング
ホイール２を固定している。一方、前記ロアーシャフト
１７の前端部は、１対の自在継手３４ａ、３４ｂ及び伝
達軸３５を介して、ステアリングギヤ３６の入力軸に連
結している。

【００２０】更に、前記ステアリングコラム３の中間部
は、後部ブラケット３１により、車体２０に支持してい
る。この後部ブラケット３１は、十分な剛性を有する金
属板を折り曲げ形成して成り、中間部に設けた抱持部３
２の左右上縁部に、それぞれ水平方向に伸びた取付板部
３３、３３を設けている。この取付板部３３、３３に
は、後端縁側が開口した切り欠き３７、３７が形成され
ており、各切り欠き３７、３７の内側に、アルミニウム
製のカプセル３８、３８を、合成樹脂製のピンにより係
止している。各カプセル３８、３８は、通常時には前記
各切り欠き３７、３７の内側に保持されているが、衝撃
が加わった場合には、上記ピンを切断させて、各切り欠
き３７、３７の内側から抜け出る。

【００２１】この様なカプセル３８、３８は、それぞれ
に形成した通孔３９、３９を下方から上方に挿通したボ
ルト４０、４０によって、前記車体２０に固定されてい
る。従って、前記後部ブラケット３１は、前方に向かう
強い力を受けた場合に車体２０に対する支持力を失っ
て、前記ステアリングコラム３が前方に変位する事を許
容する。

【００２２】一方、前記後部ブラケット３１の抱持部３
２と前記ステアリングコラム３の中間部との間には、こ
の後部ブラケット３１に対する前記ステアリングコラム
３の支持高さ位置を調節するチルト機構を設けている。
即ち、図４に示す様に、前記ステアリングコラム３の中
間部下面に溶接固定された昇降ブラケット４１を、前記
抱持部３２を構成する左右両支持壁４２、４２により挟
持している。前記昇降ブラケット４１の左右両側壁には
円孔４３、４３を、前記各支持壁４２、４２の一部で各
円孔４３、４３と整合する部分には上下方向に長い長孔
４４、４４を、それぞれ形成している。そして、各孔４
３、４４を一方から他方（図４の右から左）に挿通した
チルトボルト４５の先端（図４の左端）に、チルトナッ
ト４６を螺合させている。このチルトボルト４５は、頭
部４７と一方（図４の右方）の長孔４４の側縁との係合
により、各長孔４４、４４に沿って昇降する事はあって
も、回転する事はない。

【００２３】又、前記チルトナット４６は、チルトレバ
ー４８により回転自在としている。従って、チルトレバ
ー４８の操作に基づいて前記チルトナット４６を回転さ
せ、このチルトナット４６と前記頭部４７との間隔を変
化させれば、前記昇降ブラケット４１を固定したステア
リングコラム３を、前記後部ブラケット３１の抱持部３
２に対し固定したり、或は固定を解除して、前記ステア
リングホイール２の上下位置の調節を行なえる。

【００２４】更に、前記横軸として機能するボルト２８
と、前記後部ブラケット３１を車体２０に固定する為の
ボルト４０、４０との間には、衝撃吸収部材４９を設け
ている。この衝撃吸収部材４９は、鋼板等、塑性変形自
在な板材により、図７に示す様なＹ字形に形成してい
る。即ち、この衝撃吸収部材４９の後端部は、二又に分
岐して、それぞれの先端部に、前記ボルト４０、４０を
挿通する為の円孔５０、５０を形成している。又、この
衝撃吸収部材４９の前端部には、前記板材を１８０度強
折り返す事で、折り返し部５１を形成している。

【００２５】上述の様な形状を有する衝撃吸収部材４９
は、前記各円孔５０、５０に前記各ボルト４０、４０を
挿通する事により、その後端部を車体２０に支持固定す
る。又、前記ボルト２８を前記折り返し部５１の前端部
に挿通する事で、この折り返し部５１の内側に前記横軸
として機能するボルト２８を抱き込む。尚、このボルト
２８の外周面と前記折り返し部５１の内周面との間に
は、金属又は合成樹脂により円筒状に形成したスペーサ
５４を設けている。

【００２６】上述の様に構成される本考案のチルト機構
を備えた衝撃吸収式ステアリング装置の場合、衝突事故
に伴う二次衝突によって、前記ステアリングコラム３を
前方に押す衝撃力が加わった場合には、前記衝撃吸収部
材４９が、横軸であるボルト２８により扱かれつつ、そ
の前端部に形成された前記折り返し部５１を更に前端側
に変位させる。この様にして、前記衝撃吸収部材４９
が、その前後方向に亙る長さ寸法を伸ばす方向に塑性変
形しつつ、前記ステアリングコラム３が前方に変位する
事を許容する。

【００２７】即ち、二次衝突時に前記ステアリングコラ
ム３が前方に強く押されると、後部ブラケット３１の取
付板部３３、３３に形成した切り欠き３７、３７からカ
プセル３８、３８が抜け出し、前記ステアリングコラム
３が前記後部ブラケット３１と共に前方への変位を開始
する。そして、ステアリングコラム３の変位開始と共
に、前記前部ブラケット１９を構成するブラケット素子
２１、２１の水平板部２２、２２に形成した切り欠き２
５、２５から、前記ボルト２４、２４が抜け出し、前記
前部ブラケット１９及びこの前部ブラケット１９に支持
されて横軸として機能するボルト２８が前方に脱落す
る。

【００２８】この状態でも前記衝撃吸収部材４９の後端
部は、前記ボルト４０、４０により車体２０に支持され
たままで、前方に変位する事はない。従って、前記ステ
アリングコラム３が前方に変位するのに伴って、前記ボ
ルト２８が前記衝撃吸収部材４９の折り返し部５１を前
方に引っ張り、図６（Ａ）に示す状態から同図（Ｂ）に
示す状態を経て、この折り返し部５１を前方に向けて扱
き、前記衝撃吸収部材４９を引っ張り伸ばす。この際、
この衝撃吸収部材４９は、前記折り返し部５１を前方に
変位させる方向に塑性変形する事により、ステアリング
コラム３に加えられた衝撃を吸収する。

【００２９】通常時、運転者の体格等に応じてステアリ
ングホイール２の高さ位置を調節する場合には、前記チ
ルトレバー４８の操作に基づいて前記昇降ブラケット４
１を、前記後部ブラケット３１の抱持部３２の内側で昇
降させる。この様に昇降ブラケット４１を昇降させる際
に、前記衝撃吸収部材４９が変形する事はない。従っ
て、前記ステアリングホイール２の高さ位置調節作業を
多数回繰り返し行なっても、前記衝撃吸収部材４９が劣
化若しくは破損する事はない。

【００３０】次に、図８〜９は本考案の第二〜第三実施
例を示している。先ず、図８に示した第二実施例の場合
には、衝撃吸収部材４９ａの折り返し部５１ａの幅寸法
を連続的に変化させている。この様に構成する事で、前
記折り返し部５１ａが吸収する衝撃エネルギの大きさを
調節できる。この様に、前記衝撃吸収部材４９ａの幅寸
法を変える事により、二次衝突時に於ける衝撃エネルギ
の吸収特性を容易に調節できる。又、図９に示した第三
実施例の場合には、衝撃吸収部材４９ｂの折り返し部５
１ｂの先端部に形成した抱き込み片５２、５２により、
この折り返し部５１ｂの開口端が塑性変形の途中に開く
事を防止している。この様に構成する事により、二次衝
突に伴ってステアリングコラム３が前方に変位した場合
にも、このステアリングコラム３の前端部が支持力を失
って落下する事を防止できる。

【００３１】

【考案の効果】本考案のチルト機構を備えた衝撃吸収式
ステアリング装置は、以上に述べた通り構成され作用す
る為、ステアリングホイールの高さ位置調節を繰り返し
た場合でも、二次衝突時の運転者の保護を確実に行なえ
る。又、二次衝突時に於ける衝撃エネルギの吸収特性を
容易に調節できる為、車種毎に異なる、この吸収特性の
調節を容易且つ適切に行なって、衝突事故の際に於ける
運転者の保護充実を図れる。更に、面倒な加工を要する
構成部材を使用しない為、低コストで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す側面図。

【図２】図１の中央部拡大図。

【図３】図２の上方から見た図。

【図４】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。

【図５】同Ｂ−Ｂ断面図。

【図６】ステアリングコラム前端の枢支部を示す図５の
Ｃ−Ｃ断面図で、（Ａ）は通常時の状態を、（Ｂ）は二
次衝突発生直後の状態を、それぞれ表している。

【図７】衝撃吸収部材の斜視図。

【図８】衝撃吸収部材の第二実施例を示す斜視図。

【図９】同第三実施例を示す斜視図。

【図１０】従来の衝撃吸収式ステアリング装置の側面
図。

【図１１】図１０のＤ−Ｄ断面図。

【図１２】図１０のＥ矢視図。

【図１３】衝突時に衝撃を吸収した後に於ける状態を示
す、図１０の中央部に相当する側面図。

【符号の説明】

１ステアリングシャフト２ステアリングホイール３ステアリングコラム４車体５下部支持ブラケット６上部支持ブラケット７取付板部８切り込み９係止部材１０ボルト１１衝撃吸収部材１２折り返し部１３ガイド板１４ガイド空間１５、１６通孔１７ロアーシャフト１８アッパーシャフト１９前部ブラケット２０車体２１ブラケット素子２２水平板部２３鉛直板部２４ボルト２５切り欠き２６滑り板２７通孔２８ボルト２９ナット３０吊り下げブラケット３１後部ブラケット３２抱持部３３取付板部３４ａ、３４ｂ自在継手３５伝達軸３６ステアリングギヤ３７切り欠き３８カプセル３９通孔４０ボルト４１昇降ブラケット４２支持壁４３円孔４４長孔４５チルトボルト４６チルトナット４７頭部４８チルトレバー４９、４９ａ、４９ｂ衝撃吸収部材５０円孔５１、５１ａ、５１ｂ折り返し部５２抱き込み片５３連結板部５４スペーサ

フロントページの続き (56)参考文献特開平３−136973（ＪＰ，Ａ) 実開平１−175965（ＪＰ，Ｕ) 実開昭50−84928（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−76578（ＪＰ，Ｕ) 実開昭55−101655（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−17472（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−132576（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−8064（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 1/04 - 1/28

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】前方に向かう強い力を受けた場合に前方
への脱落を自在として車体に支持された前部ブラケット
と、この前部ブラケットに支持されて、この前部ブラケ
ットと共に前方に脱落自在な横軸と、この横軸によりそ
の前端部を枢支されたステアリングコラムと、このステ
アリングコラムの内側に、回転のみ自在に支持されたス
テアリングシャフトと、このステアリングシャフトの後
端部に固定されたステアリングホイールと、前方に向か
う強い力を受けた場合に前記ステアリングコラムが前方
に変位する事を許容する状態で、このステアリングコラ
ムの中間部を車体に支持する後部ブラケットと、この後
部ブラケットに対する前記ステアリングコラムの支持高
さ位置を調節するチルト機構と、前記ステアリングコラ
ムが前方に変位する事に伴って塑性変形する衝撃吸収部
材とを有し、この衝撃吸収部材は、塑性変形可能な板材
により造られて、その前端部に形成した折り返し部の内
側に前記横軸を抱き込み、その後端部に形成した固定部
を車体に固定したものである、チルト機構を備えた衝撃
吸収式ステアリング装置。