JPS5946828B2 - 衝撃吸収ステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車運転者を衝突時の傷害から保護する衝撃
吸収ステアリング装置に関する。

従来の衝撃吸収ステアリング装置は、舵取軸あるいは、
ステアリングコラムにエネルギ吸収装置を特別に設けて
衝突時のエネルギを吸収するものが主体であり、多額の
製作費を必要とする欠点があった。

これらの欠点を解決する目的で、衝突時に前下方に移動
するステアリングコラムと固定した車体部分とに両端を
固定した板状のエネルギ吸収装置を設けたものも知られ
ているが、板に切込みや溝を設けるなどなお工数を要し
ている欠点がある。

本発明はエネルギ吸収装置に要する工数を極めて減少さ
せた低置な衝撃吸収ステアリング装置を提供することを
目的とし、ステアリングコラムを車体部分に装着する板
状材製のコラムブラケットの取付部を、ステアリングコ
ラムの軸方向に２重に折り曲げ、重ね合わされた両方の
端部を取付ボルトで車体部分に装着し、一方の可動端部
は取付ボルトに係止された係止金具を介して取付ボルト
に離脱可能に係合し、他方の固定端部は取付ボルトに離
脱不可能に係合し、可動端部と固定端部の中間の折曲部
が自動車の衝突に際してステアリングコラムが前下方に
移動するのに伴い可動端部はステアリングコラムと共に
移動し前記中間に新たな折曲部と形成しながら取付部の
折曲位置が順次ずれるｆｆ１ｆ’ｌ変形を生じてエネル
ギ吸収するエネルギ吸収部となる構成を要旨とするもの
である。

これを図の実施例について説明すると、第１図において
、舵取軸１は上部にバンドル４を装着し、下部軸受６お
よび図示しない−Ｌ部軸受を介してステアリングコラム
３に回転自在に軸支され、下部は上側ジヨイント１０お
よび下側ジョイン１へ１１を介してステアリングギヤ１
２に連結している。

ステアリングコラム３は上部においてステアリングコラ
ム３に固着したコラムブラケット２により、下部におい
てステアリングコラム３を摺動可能に軸支するコラム支
持部材７を有する下部ブラケット８により、それぞれ車
体部分９に装着されている。

ステアリングコラム３は従来と同様に前下方への移動の
み許されるが、エネルギ吸収装置は有しないものである
。

舵取軸１は単軸のものが示されているが、これは２個の
ジョイン１−１０．１１の存在により、衝突時には鎖線
で示す位置に変位するので、舵取軸１には突き一ヒげに
よる影響が及ばないことによるものであり、ステアリン
グギヤ１２に直接舵取軸１を連結する場合、あるいは１
個のジヨイントを介して連結する場合には、突き上げに
よる影響を考慮し、舵取軸１を公知構造のように上下２
軸に分割し、一方の軸が他方の軸の内部に差し込まれる
ようにするのが一般的でありかつ安全である。

コラムブラケット２は第２図ないし第５図に示すように
、ステアリングコラム３に溶接等の手段で固定されたＵ
字形断面を有する胴部２１と、胴部２１の両側に位置す
る取付部２２．２２とを具えている。

ステアリングコラム３を車体部分９に取付ボルト１３で
装着する取付部２２は、ステアリングコラム３の軸方向
に２重折り曲げられ、前下方に折曲位置２７がある細長
く押しつぶされたＵ字形になっており、ステアリングコ
ラム３側の一端は可動端部２４となり、可動端部２４に
（まコ字形断面の係止金具５が嵌合している。

取付部２２の車体部分９側の端部は固定端部２３となっ
ており、長穴２８等の開放されないポル］・系が設けら
れている。

本発明における開放されないボルト穴とは、ボルトを挿
入し、ボルトを相対的にボルトの直径方向に動かしても
、ボルトがボルト穴から抜は出すことの無いボルト穴を
云い、丸穴、長穴、角穴等穴の周囲に欠けた部分が無い
穴がこれに相当し、反対に、ボルトがボルト穴から抜は
出し得るＵ字形の穴等を一端を開放したボルト穴と云う
。

前記可動端部２４にはバンドル４側の一端を開放したＵ
字形のボルト穴２９が設けられており、可動端部２４と
固定端部２３ Ｇｊ重ね合わされ、係止金具５のボルト
穴、可動端部のＵ字形のボルト穴２９および固定端部の
長穴２８に取付ボルト１３を挿し通して取付部２２を車
体部分に装着している。

可動端部２４と固定端部２３の間には、広い幅Ｂ、をも
ち可動端部２４側のエネルギ吸収部２５となる部分と、
より狭い幅Ｂ２をもった固定端部２３側のエネルギ吸収
部２６となる部分とがあり、狭い幅のエネルギ吸収部２
６内で広い幅のエネルギ吸収部２５との境界近くに最初
の折曲位置２７が設けられている。

係止金具５（は、実開昭５２−１４１７３７号公報記載
の口字形に折り曲げた板の内面に摩擦係数の低い合成樹
脂からなる皮膜をコーテングしかつボルト穴を設けたも
のを示したが、第８図のように、実開昭５２−８３１３
２号公報記載の合成樹脂の皮膜をコーテングした２枚の
座金５Ａ、５Ａを用いたものでもよく、また、一般に広
く使用されている特公昭４５−２７２４８号公報記載の
カプセルと俗称されている金具であってもよい。

自動車が衝突すると、二次衝突によりステアリングコラ
ム３は前下方に押される。

このとき、コラムブラケットの取付部の可動端部２４は
バンドル４側の一端を開放したボルト穴２９により取付
ボルト１３と嵌合しているので、反バンドル側である前
下方に荷重を受けて取付ボルト１３および係止金具５の
係止から離脱する。

しかし、取付部の固定端部２３は長穴２８で取付ボルト
１３に嵌合しているので、長穴２８内における取付ボル
ト１３のバンドル側のすきまａだけ前下方に動き得るに
とゾまる。

このため、狭い幅の工°ネルギ吸収部２６に設けられて
いた最初の折曲位置２７は可動端部２４の移動につれて
順次可動端部２４側の広い幅のエネルギ吸収部２５の方
にずれてゆく塑性変形を生じ、最後に第５図に示すよう
に最後の折曲位置２７Ａが可動端部２４と広い幅のエネ
ルギ吸収部２５との境界に達する。

この位置を第３図において点線で示し、最初の折曲位置
２７との距離をＳとすると、可動端部２４の移動距離は
２ Ｓ ＋ ａとなり、この距離が折曲位置あ位置ずれ
による塑性変形によって衝撃エネルギを吸収するコラプ
スストロークとなる。

このコラプスストロークと、取付部、特にエネルギ吸収
部の材質、板厚、幅および折曲部の折曲半径Ｒ（第３図
参照）を調整することによって吸収できるエネルギが定
まる。

固定端部２３側のエネルギ吸収部２６はここに最初の折
曲位置２７があり、折曲位置２７が塑性変形を開始する
ときには、可動端部２４がまだ係止金具５との間に、摩
擦抵抗による離脱荷重を生じているので、コラプススト
ロークの初めに大きな荷重を発生させぬため、折曲位置
２７の塑性変形を起す荷重を小にすべく、最初の折曲位
置２７を含む固定端部２３側のエネルギ吸収部２６を他
方のエネルギ吸収部２５よりも剛性を低下させるように
幅寸法を小さな値Ｂ２にしである。

第６図ないし、第８図は、コラムブラケットの取付部の
固定端部２３とエネルギ吸収部２５゜２６を胴体２１お
よび取付部の可動端部よりは薄い板厚の材料で別体に形
成したコラムブラケットの他の実施例を示し、第６図は
広い幅のエネルギ吸収部２５の一部を可動端部２４Ａに
重ね合わせて溶接して一体にしたもので、可動端部２４
Ａは２個の平面部を有し、一方の平面図には係止金具５
が嵌合して車体部分に装着され、他方の平面部が前記エ
ネルギ吸収部２５と重ね合わされている。

このように重ね合わせて一体にすると、板厚の厚い可動
端部２４Ａのこの平面部は板厚の薄いエネルギ吸収部の
挫屈を規制する利点がある。

第７図の実施例は、可動端部２４Ｂをエネルギ吸収部２
５．２６の折り曲げ方向に対し逆方向に２重に折り曲げ
、板厚の薄いエネルギ吸収部２５の一端を可動端部２４
Ｂの折曲部で挟持して一体となって移動できるようにし
たもので、第６図の実施例同様の効果がある。

この場合、Ｕ字穴２９Ｂは可動端部２４Ｂの折曲部およ
びエネルギ吸収部２５の端部に共通して設けられる。

第８図の実施例は、固定端部２３とエネルギ吸収部２５
．２６が第１ないし第３の実施例とは折り曲げ方向が逆
になり、可動端部２４Ｃに溶接で一体に固着されたもの
である。

この場合には取付ボルトによって前下方への移動が阻げ
られぬため、エネルギ吸収部にもずかしみぞ３０が設け
られる。

この実施例では、前述のように係止金具として摩擦係数
の低い合成樹脂の皮膜を一面にコーテングした２枚の座
金５Ａが使われている。

第９図は第１図に示す本発明の衝撃吸収ステアリング装
置をＭＹ Ｓ Ｓ 、 Ａ２０３による衝突試験を行っ
た結果を示す一例であり、実験では規格値１１３０に９
以下に対し最大値７５０ｋ１９と良好なる成績を納めて
いる。

以上のように構成した本発明の衝撃吸収ステアリング装
置は、コラムブラケットの取付部の一部でエネルギ吸収
を行い良好な成績を納め得るものであり、その構造は取
付部を二重に折り曲げたのみの簡単なもので、エネルギ
吸収部に切込みや溝など設ける必要なく、面倒な加工を
一切省いており、特に固定端部およびエネルギ吸収部を
可動端部と別体にしたものは材料費も少くてすみ、安価
で性能の良い衝撃吸収ステアリング装置を提供し得る効
果がある。

また２重に折り曲げているので、ステアリングコラムの
軸方向における寸法の小さな割に、コラプスストローク
を大きく取れる効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は自動車への装着
状況を示す衝撃吸収ステアリング装置の縦断面図、第２
図は第１図の■−■線における横断面図、第３図は第２
図のＩ−Ｉ線における拡大断面図、第４図は第３図の■
方向からみた平面図、第５図は移動完了後の状態を示す
第３図相当図、第６図ないし第８図はコラムブラケット
取付部の他の実施例をそれぞれ示す第３図和尚図、第９
図は衝突試験の結果を示すグラフである。 符号の説明、１：舵取軸、２：コラムブラケット、３ニ
ステアリングコラム、４ニハンドル、５：係止金具、９
：車体部分、１３：取付ボルト、２１：胴部、２２：取
付部、２３：固定端部、２４：可動端部、２５，２６：
エネルギ吸収部、２８：長穴、２９：Ｕ半穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バンドルを装着した舵取軸と、舵取軸を回転自在に
   軸支したステアリングコラムと、ステアリリグコラムを
   車体部分に装着するコラムブラケットを有し、前記コラ
   ムブラケットは塑性変形可能な板状材料によって形成さ
   れ、ステアリングコラムに固定された胴部と前記胴部の
   両側に位置する取付部とを具え、夫々の取付部はステア
   リングコラムの軸方向に２重に折り曲げられ、重ね合わ
   された両方の端部を取付ボルトにより前記車体部分に装
   着しており、一方の端部は取付ボルトに係止された係止
   金具を介して取付ボルトに離脱可能に係合して可動端部
   となり、他方の端部は前記取付ボルトに離脱不可能に係
   合して固定端部となり、前記可動端部と前記固定端部の
   中間に、衝突に際して折曲部を軸方向に引延し新たな折
   曲部を形成してエネルギを吸収するエネルギ吸収部を有
   し、自動車の衝突に際してステアリングコラムが前下方
   に移動するのに伴い前記可動端部はステアリングコラム
   と共に移動し、前記エネルギ吸収部の新たな折曲部の形
   成により取付部の折曲位置が順次ずれる塑性変形を生じ
   て衝撃エネルギを吸収することを特徴とする衝撃吸収ス
   テアリング装置。 ２ 前記取付部の可動端部はバンドル側の一端を開放し
   たボルト穴を有し、固定端部は開放されないボルト穴を
   有し、夫々のボルト穴は重ね合わされて前記取付ボルト
   に嵌合していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の衝撃吸収ステアリング装置。 ３ 前記エネルギ吸収部は幅寸法の異る部分を有し、最
   初の折曲位置を含む固定端部側の幅寸法を可動端部側の
   幅寸法よりも小にしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の衝撃吸収ステアリング装置。 ４ 前記エネルギ吸収部の最初の折曲位置を含む固定端
   部側の剛性を可動端部側の剛性よりも小さく形成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の衝撃吸収ス
   テアリング装置。 ５ 前記取付部は可動端部と、エネルギ吸収部および固
   定端部とを別体に形成し、エネルギ吸収部の一部を可動
   端部に重ね合せて一体に固着したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の衝撃吸収ステアリング装置。 ６ 前記取付部の可動端部と、エネルギ吸収部および固
   定端部とを板厚を変えて別体に形成し、エネルギ吸収部
   の一部を可動端部に重ね合わせて一体に固着し、板厚の
   厚い可動端部が板厚の薄いエネルギ吸収部の挫屈を規制
   するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の衝撃吸収ステアリング装置。 ７ 前記取付部の可動端部と、エネルギ吸収部および固
   定端部とを板厚を変えて別体に形成し、板厚の厚い可動
   端部をエネルギ吸収部の折り曲げ方向に対し逆方向に２
   重に折り曲げ、板厚の薄いエネルギ吸収部の一部を可動
   端部の折り曲げ部で挟持して一体に移動可能としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の衝撃吸収ステ
   アリング装置。