JPH0810069Y2 - 車両における衝撃吸収ステアリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両の衝突時に、バリア側からの衝撃エネ
ルギーを良好吸収することができる車両における衝撃吸
収ステアリングに関する。

〔従来の技術〕

従来より、車両（自動車等）の衝突時に、運転者の身
体の安全を確保するものが種々開発されている。その中
で、衝突時にステアリングに加わるエネルギーを吸収し
て、衝突時の衝撃を緩衝させる装置、即ち、エネルギー
吸収機能を持つステアリングコラム装置が種々開発され
ている。この場合は、ステアリングホイール側から衝撃
を受けた場合の吸収装置である。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかるに、バリア側からの衝突に際してのエネルギー
吸収については存在しなかった。このような衝突時のス
テアリングの挙動については、例えば、第１図におい
て、チューブ２等が存在しない場合で説明すると、ま
ず、バリアに衝突すると、自在継手7,8が所定角度以上
となってロックされ、中間シャフト１が撓み、該中間シ
ャフト１の撓みの反力にてステアリングシャフトＢ及び
ステアリングコラムＤが横に動き、剛性が悪い中間シャ
フト１の反力にて該中間シャフト１が突き上げられるよ
うになる。

このような作用にて、ステアリングホイールＳ箇所
に、過大な衝撃力が発生し、人体に極めて危険な状態と
なる欠点があった。このため、バリア側の衝突に対して
も良好なるエネルギー吸収機構を有するステアリングを
開発する課題があった。

〔課題を解決するための手段〕

そこで考案者は、前記課題を解決すべく、鋭意，研究
を重ねた結果、その考案を、ステアリングシャフトとセ
ンタリンク側シャフトとの間に自在継手を介して連結す
るステアリングジョイントの中間シャフトに小径部を形
成し、該小径部の一端の一般径部に外螺子部を形成し、
その小径部を被覆するチューブの一端を中間シャフトの
一般径部外周に固着し、且つ他端を前記外螺子部に螺合
したナットにて締め付け、衝撃時の外力にて最初に外螺
子部又はナットの内螺子部の少なくも一方を破壊可能に
設けた車両における衝撃吸収ステアリングとしたり、或
いは、ステアリングシャフトとセンタリンク側シャフト
との間に自在継手を介して連結するステアリングジョイ
ントの中間シャフトに小径部を形成し、該小径部を被覆
する分割チューブの両端を中間シャフト外周に固着し、
その分割チューブは雌型チューブと雄型チューブとして
常時嵌合状態とした車両における衝撃吸収ステアリング
としたことにより、車両の衝突時に、バリア側からの衝
撃エネルギーを良好吸収することができ、前記課題を解
決したものである。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図乃至第15図に基づいて
説明する。

Ａはステアリングジョイントであって、ステアリング
ホイールＳ側のステアリングシャフトＢと、前輪Ｗを操
舵するラック軸側のセンタリンク側シャフトＣ（ステア
リングピニオン等）との中間に存在している。

そのステアリングジョイントＡは、主に、鋼製の中間
シャフト１と鋼製のチューブ２とから構成されたり（第
１実施例で、第２図，第４図等参照）、或いは、鋼製の
中間シャフト１と鋼製の分割チューブ５とから構成され
ている（第２実施例で、第13図参照）。

その第１実施例のステアリングジョイントＡの中間シ
ャフト１の中間部には、小径部1aが形成され、その他の
中間シャフト１の一般径部1bとは、実施例では直径比で
約１対２程度に構成されている。さらに実施例では、そ
の小径部1aは、中間シャフト１の略中央位置より上端を
除いて形成され、且つその長手方向の長さは、前記チュ
ーブ２の長さよりも少なくなるように形成されている。

その中間シャフト１の一般径部1bにおいて、小径部1a
の一端寄りに外螺子部1cが螺刻されている。実施例で
は、中間シャフト１の略中央で、センタリンク側シャフ
トＣ側に外螺子部1cが設けられているが、ナット３が螺
合可能であれば、第12図に示すように、中間シャフト１
の上側、即ち、ステアリングシャフトＢ側に設けること
もあり、実施例に限定されない。

前記チューブ２が、中間シャフト１に挿入され、且つ
小径部1aを略覆うようにしてその一端（実施例では、上
側）のみが、前記外螺子部1c位置とは反対側の一般径部
1bに溶接等にて固着されている。そのチューブ２の他端
（実施例では、下側）は、外螺子部1cに螺合されたナッ
ト３にてワッシャ４を介して押圧されている。そのナッ
ト３の締め付けにより、そのチューブ２には圧縮応力
が、小径部1aには引張応力がそれぞれ常時生じつつ構成
されている（第６図参照）。そのワッシャ４の表裏面に
は放射状の凹凸が形成され、そのナット３の締付に対し
ての緩み防止が図られている（第７図参照）。

また、第２実施例のステアリングジョイントＡの中間
シャフト１も、第１実施例の中間シャフト１と同様に、
その中間部には、小径部1aが形成され、その他の中間シ
ャフト１の一般径部1bとで構成されている。特に、第２
実施例の中間シャフト１には、外螺子部1cは形成されな
い（第13図参照）。

その分割チューブ５は、第13図，第14図に示すよう
に、雌型チューブ5aと雄型チューブ5bとから構成されて
いる。その雌型チューブ5aの接合端面には、凹部6aが形
成され、雄型チューブ5bの接合端面には、前記凹部6aに
嵌合する凸部6bが形成されている。実施例では、略方形
状の凹部6aが、雌型チューブ5aの端の円周の直径方向に
２箇所形成され、これに対応して、凸部6bも、雄型チュ
ーブ5bの端の円周の直径方向に２箇所形成されている。

このように形成された雌型チューブ5aの凹部6aと、雄
型チューブ5bの凸部6bとが嵌合された状態で、中間シャ
フト１に挿入され、且つ小径部1aを略覆うようにしてそ
の分割チューブ５の両端、即ち、嵌合箇所が設けられな
い側が、それぞれ一般径部1bに溶接等にて固着されてい
る。

7,8は自在継手であって、中間シャフト１の両端（上
下端）にそれぞれ取り付けられ、ステアリングシャフト
Ｂ端及びセンタリンク側シャフトＣ端とに連結されてい
る。

そのステアリングシャフトＢは、実施例では、アッパ
ーステアリングシャフトと、ロアーステアリングシャフ
トとに長手方向に分割され、その中間のチルト支点箇所
において、自在継手を介して、両シャフトが連結されて
いる。そのステアリングシャフトＢはステアリングコラ
ムＤにて抱持されている。

〔考案の効果〕

請求項１の考案においては、ステアリングシャフトＢ
とセンタリンク側シャフトＣとの間に自在継手7,8を介
して連結するステアリングジョイントＡの中間シャフト
１に小径部1aを形成し、該小径部1aの一端の一般径部1b
に外螺子部1cを形成し、その小径部1aを被覆するチュー
ブ２の一端を中間シャフト１の一般径部1b外周に固着
し、且つ他端を前記外螺子部1cに螺合したナット３にて
締め付け、衝撃時の外力にて最初に外螺子部1c又はナッ
ト３の内螺子部3aの少なくも一方を破壊可能に設けた車
両における衝撃吸収ステアリングとしたことにより、第
１にステアリングホイールＳ（ハンドル）の操作時にお
ける回転力（トルクＴ）の伝達が良好でありながら、バ
リア側からの衝突に対しての衝撃吸収が良好にできる
し、第２に構成が簡単に安価にできる等の効果を奏す
る。

これらの効果について詳述すると、小径部1aを被覆す
るチューブ２の一端を中間シャフト１の一般径部1b外周
に固着し、且つ他端を前記外螺子部1cに螺合したナット
３にて締め付けられているため、通常の状態では、その
回転力（トルクＴ）は、その直径に起因しており、大き
なチューブ２を力が伝達することとなり、回転力の伝達
を良好にできる。また、通常の状態でも、ナット３にて
締め付けられたチューブ２にはこの長手方向に対して常
に大きな圧縮力が発生し、且つその小径部1aには、その
チューブ２の反力にて引張応力が発生している。このよ
うな状態で、バリア側に衝突すると、自在継手7,8が通
常の回転可能な角度θ_１（第８図参照）より小さな角度
θ_２（第９図参照）となって回転不能の状態にロックさ
れ、中間シャフト１に突き上げるような力Ｆが作用し、
この時の衝撃荷重にて今までバランスが取れていたナッ
ト３及び外螺子部1c箇所をさらに上側、即ち、チューブ
２を衝撃圧縮力が作用したこととなり、これによって、
外螺子部1c又はナット３の内螺子部3aの少なくも一方が
破壊され、第９図，第10図に示すように、ナット３が吹
っ飛び（第９図，第10図において下側に外れる）、これ
によって、トルクＴの伝達は、小径部1aを伝わることと
なり、このときに半径が極端に減ることから、小径部1a
への捩じれ力が格段と増大したり、或いは衝撃座屈応力
が増大し、剛性も弱くなり、瞬時に、変形又は破壊が生
じ、この変形又は破壊作用が前記バリア側からの衝突力
を吸収できる。具体的には、例えば、第11図に示すよう
に、中間シャフト１の長さが短くなるように変形又は破
壊する。従って、ステアリングホイールＳ側への衝撃を
殆ど吸収でき、人体への危険度を格段と軽減でき安全対
策上極めて好適にできる。

また、自在継手７についての角度も、自在継手８と同
様になることが多い。

請求項１の考案では、単にチューブ２及びナット３を
設けたのみであり、部材が増加したとしても、僅かであ
り、安価に提供できる利点がある。

次に、請求項２の考案においては、ステアリングシャ
フトＢとセンタリンク側シャフトＣとの間に自在継手7,
8を介して連結するステアリングジョイントＡの中間シ
ャフト１に小径部1aを形成し、該小径部1aを被覆する分
割チューブ５の両端を中間シャフト１外周に固着し、そ
の分割チューブ５は雌型チューブ5aと雄型チューブ5bと
して常時嵌合状態とした車両における衝撃吸収ステアリ
ングとしたことにより、ステアリングホイールＳ（ハン
ドル）の操作時におけるトルクＴの伝達が良好でありな
がら、バリア側からの衝突に対しての衝撃の吸収が良好
にできる。即ち、通常では、その分割チューブ５を介し
てトルクＴが伝達するが、バリア側からの衝突にて、そ
の中間シャフト１を突き上げるような衝撃力とその中間
シャフト１を曲げる曲げ応力が大きく作用し、これによ
って、その分割チューブ５は嵌合箇所を境に分割され
て、トルクＴの伝達が不能となり、これによって小径部
1aにトルクＴが移行され、このときに半径が極端に減る
ことから、小径部1aへの捩じれ力が格段と増大したり、
或いは衝撃座屈応力が増大し、これによって、請求項１
の考案と同様に、その小径部1a箇所で変形又は破壊が生
じ、この変形又は破壊作用が前記バリア側からの衝突力
を吸収でき、ステアリングホイールＳ側への衝撃を殆ど
吸収でき、人体への危険度を格段と軽減でき安全対策上
極めて有効である。

他の構成は、請求項１の考案と同様であり、これと同
等の効果を発揮しうる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであって、その第１図
は本考案を組み込んだステアリングの略示斜視図、第２
図は第１図（イ）箇所の一部削除した拡大側面図、第３
図は第２図のIII−III矢視断面図、第４図は第２図の一
部切除した斜視図、第５図は本考案を組立てる過程の断
面図、第６図は第５図を組立てた後の力の作用状態を示
す断面図、第７図は本考案の要部斜視図、第８図は通常
の状態の要部側面図、第９図は衝突した後の要部側面
図、第10図は衝突直後の一部断面とした要部拡大側面
図、第11図は第９図の要部拡大断面図、第12図，第13図
は本考案の別の実施例の一部断面とした側面図、第14図
は分割チューブの分解斜視図、第15図は第13図において
衝突した後の要部断面図である。 Ａ……ステアリングジョイント、Ｂ……ステアリングシ
ャフト、Ｃ……センタリンク側シャフト、１……中間シ
ャフト、1a……小径部、1b……一般径部、1c……外螺子
部、２……チューブ、３……ナット、3a……内螺子部、
５……分割チューブ、5a……雌型チューブ、5b……雄型
チューブ、7,8……自在継手。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングシャフトとセンタリンク側シ
   ャフトとの間に自在継手を介して連結するステアリング
   ジョイントの中間シャフトに小径部を形成し、該小径部
   の一端の一般径部に外螺子部を形成し、その小径部を被
   覆するチューブの一端を中間シャフトの一般径部外周に
   固着し、且つ他端を前記外螺子部に螺合したナットにて
   締め付け、衝撃時の外力にて最初に外螺子部又はナット
   の内螺子部の少なくも一方を破壊可能に設けたことを特
   徴とした車両における衝撃吸収ステアリング。
2. 【請求項２】ステアリングシャフトとセンタリンク側シ
   ャフトとの間に自在継手を介して連結するステアリング
   ジョイントの中間シャフトに小径部を形成し、該小径部
   を被覆する分割チューブの両端を中間シャフト外周に固
   着し、その分割チューブは雌型チューブと雄型チューブ
   として常時嵌合状態としたことを特徴とした車両におけ
   る衝撃吸収ステアリング。