JPS5992254A - Impact absorptive steering shaft - Google Patents
Impact absorptive steering shaftInfo
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- JPS5992254A JPS5992254A JP20059782A JP20059782A JPS5992254A JP S5992254 A JPS5992254 A JP S5992254A JP 20059782 A JP20059782 A JP 20059782A JP 20059782 A JP20059782 A JP 20059782A JP S5992254 A JPS5992254 A JP S5992254A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
- B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
- B62D1/19—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
- B62D1/192—Yieldable or collapsible columns
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は価９名吸収ステアリングシャフトに関する。[Detailed description of the invention] TECHNICAL FIELD The present invention relates to a 9-value absorption steering shaft.
従来、自動用の衝撃吸収ステアリングシャフトとしては
第１図に示されるようなものが知られていた。この従来
の衝撃吸収ステアリングシャフトを示す第１図およびそ
の一部を拡大して断片的に示す第２図においてｌはロア
ーチューブ、２はアッパーチューブ、３はスチールポー
ルであってロアーチューブｌとアッパーチューブ２の嵌
合部に挿入されているスチールポール、４はロアーシャ
フト、５はアッパーシャフト、および６はステアリング
ホイールをそれぞれ示している。BACKGROUND ART Conventionally, a shock-absorbing steering shaft for an automatic vehicle as shown in FIG. 1 has been known. In FIG. 1 showing this conventional shock-absorbing steering shaft and FIG. 2 showing a fragmentary enlarged portion of the shaft, l is a lower tube, 2 is an upper tube, and 3 is a steel pole, which is a lower tube L and an upper tube. A steel pole is inserted into the fitting part of the tube 2, 4 is a lower shaft, 5 is an upper shaft, and 6 is a steering wheel.
このような構成の従来の絢撃吸収ステアリングシャフト
によると、ロアーチューブ１とアッパーチューブ２の嵌
合部に挿入されたスチールポール３は、コラム全体に軸
力を受けると相互にスライドしてチューブに溝を作シな
がら転動し、この抵抗でエネルギーが吸収される。ロア
ーシャフト４とアッパーシャフト５はチューブと同様に
嵌合されているが、主にトルクの伝達を行なうため回転
方向には楕円に近似した断面形状で形成され、軸力を受
けるとこの嵌曾部は抵抗なく軸方向へスライドするよう
に設計されていた１、
しかし、叙上の如き従来の衝撃吸収ステアリングシャフ
トは、スチールポールが間に挿入される内外チューブを
ポール径の精度と共に非常に商い精度で製作しなければ
ならず、そのため非常にコストが高くなるという欠点が
あった。更に従来の衝撃吸収ステアリングシャフトは全
体がスチールから形成されていたためシャフト全体の重
量が重く、軽いものでもホイールを除いて３に９以上も
あった。このようなことから従来の衝撃吸収ステアリン
グシャフトは、自動車の製造ニア ス） オヨヒ軽量化
のために更に改良されることが望まれていた。According to the conventional impact-absorbing steering shaft with such a configuration, the steel pole 3 inserted into the fitting part of the lower tube 1 and the upper tube 2 slides against each other when an axial force is applied to the entire column. It rolls while creating grooves, and this resistance absorbs energy. The lower shaft 4 and upper shaft 5 are fitted in the same way as tubes, but in order to mainly transmit torque, they are formed with a cross-sectional shape approximating an ellipse in the direction of rotation, and when subjected to axial force, this fitting part was designed to slide in the axial direction without resistance.1 However, the conventional shock-absorbing steering shaft as described above requires very high precision in terms of the diameter of the pole and the precision of the inner and outer tubes between which the steel pole is inserted. It had the disadvantage that it had to be manufactured using high-quality materials, which resulted in very high costs. Furthermore, because conventional shock-absorbing steering shafts were made entirely of steel, the weight of the entire shaft was heavy, and even the lightest shafts weighed more than 3 out of 9, excluding the wheels. For this reason, it has been desired that conventional shock-absorbing steering shafts be further improved in order to reduce the weight of automobiles.
従って、本発明の目的は、製造コストを低減させ且つ軽
量でエネルギー吸収性のよい衝撃吸収ステアリングシャ
フトを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a shock-absorbing steering shaft that is lightweight and has good energy absorption properties while reducing manufacturing costs.
以下、本発明の衝撃吸収ステアリングシャフトを添付図
面に示された好適な実施例を参照して更に詳細に説明す
る。Hereinafter, the shock absorbing steering shaft of the present invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
第３図には、本発明の衝撃吸収ステアリングシャフトの
一実施例が示さばしている。当該ステアリングシャフト
１０は、例えばカーボンファイ・々−と樹脂のような繊
維強化プラスチックからなる複合材料から成り、その一
端にはステアリングホイール１１とステアリングコラム
１２が取付けられ、他端はユニバーサルジョイン）１３
を介して適当な操縦機構（図示せず）に連結されている
。このステアリングシャフト１０の長手方向中程にはそ
ろばんの玉状の３つの凸部１４が軸方向に並べられて一
体的に形成されている。FIG. 3 shows an embodiment of the shock absorbing steering shaft of the present invention. The steering shaft 10 is made of a composite material made of fiber-reinforced plastic such as carbon fiber and resin, and a steering wheel 11 and a steering column 12 are attached to one end thereof, and a universal joint (13) is attached to the other end.
via a suitable steering mechanism (not shown). Three abacus-shaped convex portions 14 are arranged in the axial direction and integrally formed in the middle of the steering shaft 10 in the longitudinal direction.
ところで前述した、例えばカーボンファイ・々−と樹脂
から成る複合材料は第４図に符号２０で示されている。By the way, the above-mentioned composite material made of, for example, carbon fiber and resin is indicated by the reference numeral 20 in FIG.
このような複合材料の構成は、第５図にその断面が示さ
れるように３層のカーボンファイバ一層２１ａの間に樹
脂層２１ｂを配置して成るものである。The structure of such a composite material is such that a resin layer 21b is arranged between three layers of carbon fibers 21a, as the cross section is shown in FIG.
軟土のような複合材料を用いた衝撃吸収ステアリングシ
ャフト１０によれば、仮に軸力即ち衝撃圧縮荷重を受け
ると当該ステアリングシャフト１０に設けられた凸部１
４が圧縮力により偏平に変形しながら荷重を吸収し、一
定荷重以上になるとカーボンファイバ−２１ａ間で結合
剤として作用している樹脂層２１ｂが剪断破壊し、エイ
・ルギーが吸収される。米国安全規準（ＭＶＳＳ ２０
３ ）におけるステアリングシャフトの衝撃吸収試験で
は、人体相当のダミーを一定速度でステアリングホイー
ル１１に衝突させた時の人体１（すが受りる反力につい
て規定されている。このような米国安全規準に対しても
本発明による衝撃吸収ステアリングシャフトはその素材
である複合材料それ自体の構成、配向等を適宜調整すれ
ば充分満足するように設計製作することができる。According to the shock-absorbing steering shaft 10 made of a composite material such as soft earth, if an axial force, that is, an impact compression load is applied, the convex portion 1 provided on the steering shaft 10
4 absorbs the load while deforming into a flat shape due to compressive force, and when the load exceeds a certain level, the resin layer 21b acting as a binder between the carbon fibers 21a breaks down by shearing, and the energy is absorbed. United States Safety Standards (MVSS 20
3), the steering shaft shock absorption test stipulates the reaction force received by the human body 1 when a dummy equivalent to a human body collides with the steering wheel 11 at a constant speed. However, the shock absorbing steering shaft according to the present invention can be designed and manufactured to satisfy the above requirements by appropriately adjusting the composition, orientation, etc. of the composite material itself.
前記実施例の衝撃吸収ステアリングシャフトによる実験
によれば、人体の受ける反力は規準１１３５ｑ以下に対
して７５０１’ｇ以下であった。なお、全エネルギーの
吸収は衝突によし発生する反力と継続時間を乗じたもの
であることがら反力を下げ継続時間を長くとる方法、換
言すると変形量を大きくとる方法があるが、限られたス
ペースでの設計であシ経済的ではない。According to an experiment using the shock-absorbing steering shaft of the above embodiment, the reaction force received by the human body was 7501'g or less compared to the standard 1135q or less. Since the absorption of total energy is the reaction force generated in a collision multiplied by the duration, there is a method of lowering the reaction force and increasing the duration, in other words, increasing the amount of deformation, but this is limited. The design takes up a lot of space and is not economical.
前述した実施例の衝撃吸収ステアリングシャフトでは、
尚該ステアリングシャフトにそろばんの玉状の凸部を形
成したが、この形状は半丸状でもよく、或いは、凸部を
形成せず、これに代えて一本のシャフトに四部を形成す
ることによっても同様の効果を秦する。In the shock absorbing steering shaft of the embodiment described above,
Although an abacus-shaped convex portion is formed on the steering shaft, this shape may be semi-circular, or by forming four portions on one shaft instead of forming a convex portion. Qin has a similar effect.
以上説明したように、本発明によれは、衝撃吸収の機能
を複合羽村自身に委ねその異方性（繊維の配向、配置に
よシ強度をコントロールできる）と破壊のメカニズムを
有効利用することによシ安定したエネルギー吸収性能が
得られ、且つ軽量で安価に製造することができる。As explained above, the present invention leaves the shock absorption function to the composite Hamura itself and makes effective use of its anisotropy (strength can be controlled by fiber orientation and arrangement) and fracture mechanism. Very stable energy absorption performance can be obtained, and it is lightweight and can be manufactured at low cost.
第１図は従来のスチール製衝撃吸収ステアリングシャフ
トを概略的に示す断面図、第２図は第１図に示された従
来の衝撃吸収ステアリングシャフトの一部を示す断片的
な断面図、第３図は本発明の一実施例における衝撃吸収
ステアリングシャフトを示す正面図、第４図は前記実施
例の衝撃吸収ステアリングシャフトを形成する素材であ
る複合材料を断片的に示す平面図、第５図は前記複合材
料の構成を示す部分的な断面図である。
１０・・・衝撃吸収ステアリングシャフト、１４・・・
凸部、２０・・・複合材料。
なお、図中同一符号は同一部分又は相当部分を示す。
代理人 葛 野 信 −
第１図
６
第３図
１
第４図 第５図FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional steel impact-absorbing steering shaft, FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view showing a part of the conventional impact-absorbing steering shaft shown in FIG. 1, and FIG. The figure is a front view showing a shock-absorbing steering shaft according to an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the structure of the composite material. 10...Shock absorbing steering shaft, 14...
Convex portion, 20... Composite material. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. Agent Shin Kuzuno - Figure 1 6 Figure 3 1 Figure 4 Figure 5
Claims (1)
該ステアリングシャフトの一部に凸部又は四部を形成し
て成り、該凸部又は凹部の圧縮変形および圧縮座屈によ
シ衝寒エネルギーを吸収することを特徴とする（ＵＪｍ
吸収ステアリングシャフト、。A steering shaft made of a composite material, in which a convex part or four parts are formed in a part of the steering shaft, and cold energy is absorbed by compressive deformation and compressive buckling of the convex part or concave part. (UJm
absorption steering shaft;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20059782A JPS5992254A (en) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | Impact absorptive steering shaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20059782A JPS5992254A (en) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | Impact absorptive steering shaft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992254A true JPS5992254A (en) | 1984-05-28 |
Family
ID=16426996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20059782A Pending JPS5992254A (en) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | Impact absorptive steering shaft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992254A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035660A (en) * | 1983-06-11 | 1985-02-23 | メツセルシユミツト−ベルコウ−ブロ−ム・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | Pipe body for safety steering column for automobile |
| JPS6035661A (en) * | 1983-06-11 | 1985-02-23 | メツセルシユミツト−ベルコウ−ブロ−ム・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | Safety steering column consisting of synthetic substance, which is reinforced by fiber and formed through winding |
| EP1344708A3 (en) * | 2002-03-14 | 2003-10-01 | ThyssenKrupp Presta AG | Steering shaft of a steering column for a motor vehicle |
-
1982
- 1982-11-16 JP JP20059782A patent/JPS5992254A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035660A (en) * | 1983-06-11 | 1985-02-23 | メツセルシユミツト−ベルコウ−ブロ−ム・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | Pipe body for safety steering column for automobile |
| JPS6035661A (en) * | 1983-06-11 | 1985-02-23 | メツセルシユミツト−ベルコウ−ブロ−ム・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | Safety steering column consisting of synthetic substance, which is reinforced by fiber and formed through winding |
| EP1344708A3 (en) * | 2002-03-14 | 2003-10-01 | ThyssenKrupp Presta AG | Steering shaft of a steering column for a motor vehicle |
| EP1344707A3 (en) * | 2002-03-14 | 2003-10-22 | ThyssenKrupp Presta AG | Steering shaft of a steering column for a motor vehicle |
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