JPS6346972A - Energy absorbing type steering device - Google Patents

Energy absorbing type steering device

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JPS6346972A
JPS6346972A JP18958586A JP18958586A JPS6346972A JP S6346972 A JPS6346972 A JP S6346972A JP 18958586 A JP18958586 A JP 18958586A JP 18958586 A JP18958586 A JP 18958586A JP S6346972 A JPS6346972 A JP S6346972A
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steering column
steering
wire
energy absorbing
energy
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谷本 光隆
Mitsuo Ichikawa
市川 光雄
Mikio Yamaguchi
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Abstract

PURPOSE:To absorb the energy at a collision, by installing a W-shape curling wire at a steering column, and installing an energy absorbing box to a car body to absorb the energy corporated with the curling wire. CONSTITUTION:At a part of the peripheral surface of a steering column 12, a projection 22 with a constricted part at the intermediate position is furnished projecting in the radius direction, and at a part of the car body 20, a recess is formed in which an energy absorbing box 30 is installed. Between the projection 22 and the energy absorbing box 30, a W-shape curling wire 40 is installed. The curling wire 40 is composed of a single and even-sized wire, and fixed to the projection 22. When the steering column 12 and a column bracket 14 are moved downward owing to a secondary collision, the projection 22 is also moved integrally, the curling wire 40 is stretched to produce a plastic deformation, and the energy is absorbed.

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
するものである。ここにエネルギ吸収形ステアリングギ
ヤとは、上端にはステアリングホイールを、下端は接手
−St介してステアリングギヤに連結したステアリング
軸を、前下方への移動のみを許すように車体に装着され
たステアリングコラムで回転自在に支承し、ステアリン
グコラムと車体との間に彎曲した板材等から成るエネル
ギ吸収装置を介装し、ステアリング装置の前下方への移
動に伴ない、エネルギ吸収装置の板材等が型性変形する
ことにより衝突のエネルギを吸収するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement in an energy absorbing steering device. Here, the energy absorption type steering gear is a steering column that is attached to the vehicle body so that the steering wheel is attached to the upper end and the steering shaft is connected to the steering gear via the joint -St at the lower end, so that the steering shaft can only be moved forward and downward. An energy absorption device made of a curved plate or the like is interposed between the steering column and the vehicle body, and as the steering device moves forward and downward, the plate of the energy absorption device changes its shape. It absorbs the energy of a collision by deforming.

〔従来技術及びその欠点〕[Prior art and its drawbacks]

従来から知られているこの種のエネルギ吸収形ステアリ
ング装置としては、例えば実開昭53−157230号
公報に開示されたものが挙げられる。これは、折曲部を
有するエネルギ吸収板の一端を車体の一部に、他端をス
テアリングコラムに各々固定したものである。
An example of a conventionally known energy absorbing steering device of this type is the one disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 53-157230. This is an energy absorbing plate having a bent portion, with one end fixed to a part of the vehicle body and the other end fixed to a steering column.

しかし、この従来例では、折曲部の塑性変形の状態を規
制する手段を有していないので、ステアリングコラムの
移動ストロークに対して、エネルギ吸収板の塑性変形抵
抗が一定しないという欠点がある。
However, since this conventional example does not have a means for regulating the state of plastic deformation of the bent portion, there is a drawback that the plastic deformation resistance of the energy absorbing plate is not constant with respect to the movement stroke of the steering column.

本発明は、上記従来例における欠点を解消すること、即
ち、折曲部を有するエネルギ吸収部材を使用したエネル
ギ吸収装置において、衝突時の初期のピーク荷重を減少
させるとともに衝突エネルギが一定の割合で確実に吸収
されるエネルギ吸収形ステアリング装置?提供すること
を目的としてなされたものである。
The present invention aims to eliminate the drawbacks of the conventional examples described above, namely, to reduce the initial peak load at the time of a collision and to reduce the collision energy at a constant rate in an energy absorbing device using an energy absorbing member having a bent portion. An energy-absorbing steering device that reliably absorbs energy? It was made for the purpose of providing.

〔問題点を解決するための手段、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に
W字形のカーリングワイヤを取り付けると共に、車体部
分にエネルギ吸収ボックスを取り付けたものである。詳
述すると、カーリングワイヤは中央の係止部でステアリ
ングコラムに係止されて一対の塑性変形部がステアリン
グコラムの斜め上方に延びている。一方エネルギ吸収ボ
ックスは上記カーリングワイヤと協働して衝突時のエネ
ルギを吸収するもので、塑性変形部を支持する部分及び
浮上りを防止する部分、塑性変形部の変形時の形状が一
定となるように規定する部分及び塑性変形部の移動を阻
止する部分を含む。
[Means and operations for solving the problems] In order to achieve the above object, in the present invention, a W-shaped curling wire is attached to the steering column, and an energy absorption box is attached to the vehicle body. Specifically, the curling wire is locked to the steering column at a central locking portion, and a pair of plastically deformed portions extend diagonally above the steering column. On the other hand, the energy absorption box works with the above-mentioned curling wire to absorb energy at the time of a collision, and has a part that supports the plastically deformed part and a part that prevents floating, and the shape of the plastically deformed part when it deforms remains constant. It includes a part that defines the movement of the plastically deformed part and a part that prevents the plastically deformed part from moving.

衝突が発生すると、ステアリングコラム及びカーリング
ワイヤの係止部が斜め下方に移動し、塑性変形部の端面
がエネルギ吸収ボックスの移動阻止部に当接し、それ以
後塑性変形部が塑性変形してエネルギを吸収することと
なる。塑性変形時における塑性変形部の浮上りは浮上夛
防止部によって防止され、また塑性変形部の形状は変形
規制部によって一定に規制される(塑性変形が一定の割
合で進行するようにされる)。
When a collision occurs, the locking parts of the steering column and curling wire move diagonally downward, the end face of the plastically deformed part comes into contact with the movement prevention part of the energy absorption box, and the plastically deformed part then plastically deforms and absorbs energy. It will be absorbed. The floating of the plastic deformed part during plastic deformation is prevented by the floating prevention part, and the shape of the plastic deformed part is regulated to be constant by the deformation regulating part (plastic deformation is made to progress at a constant rate). .

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を、図面をもとに説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図及び第2図においてステアリング軸10の上端に
はステアリングホイール(図示せず)が固定され、下端
は直接又は接手を介してステアリングギヤ(図示せずン
に結合されている。ステアリング軸10はステアリング
コラム12によって回転可能に支承されておシ、ステア
リングコラム12は、断面U字形のコラムブラケット1
4及びボルト16によって、車体部分2Gに固定されて
いる。コラムブラケット14の取付部17には一方向に
開口する長孔19(第4図参照)が形成されている。ス
テアリング軸10及びステアリングコラム12はステア
リングギヤに向って斜下方に延びている。
1 and 2, a steering wheel (not shown) is fixed to the upper end of the steering shaft 10, and the lower end is connected to a steering gear (not shown) directly or via a joint.The steering shaft 10 is rotatably supported by a steering column 12, and the steering column 12 has a column bracket 1 having a U-shaped cross section.
4 and bolts 16 to the vehicle body portion 2G. The mounting portion 17 of the column bracket 14 is formed with a long hole 19 (see FIG. 4) that opens in one direction. The steering shaft 10 and the steering column 12 extend obliquely downward toward the steering gear.

第1図及び第3図に示すように、ステアリングコラム1
2の外周面の一部(車体部分20に対向する側)には中
間部がくびれた突起22が半径方向に突設されており、
一方第2図に示すように車体部分20には凹所24が形
成され、そこに、エネルギ吸収ボックス30が装着され
ている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the steering column 1
A protrusion 22 with a constricted middle portion is provided on a part of the outer peripheral surface (the side facing the vehicle body portion 20) of the protrusion 22 protruding in the radial direction.
On the other hand, as shown in FIG. 2, a recess 24 is formed in the vehicle body portion 20, and an energy absorption box 30 is mounted therein.

エネルギ吸収ボックス30は、第2図及び第3図から明
らかなように、コラムブラケット14と略同じ幅及び長
さを有する平板部32と、平板部32の幅方向中間部に
形成された一対の平行な側壇部34と、側壁部34に連
続してこれを相互に結合する天井部36と、側壁部34
及び天井部36の幅方向両側部に連続する一対の端壁3
8とから成る。平板部32の側部には長孔33が形成さ
れており、前記長孔19及びこの長孔33を前gdボル
ト16が貫通している。ブラケット14の取付部1Tの
平板部32に接触する面およびボルト160頭部に接触
する面には、摩擦を小さくするためにテフロン等が塗布
しである。
As is clear from FIGS. 2 and 3, the energy absorption box 30 includes a flat plate portion 32 having approximately the same width and length as the column bracket 14, and a pair of flat plate portions 32 formed at a widthwise intermediate portion of the flat plate portion 32. A parallel side platform portion 34, a ceiling portion 36 that is continuous with the side wall portion 34 and interconnects the side wall portion 34, and a side wall portion 34.
and a pair of end walls 3 continuous to both sides of the ceiling section 36 in the width direction.
It consists of 8. A long hole 33 is formed in the side of the flat plate portion 32, and the front gd bolt 16 passes through the long hole 19 and this long hole 33. The surface of the mounting portion 1T of the bracket 14 that contacts the flat plate portion 32 and the surface that contacts the head of the bolt 160 are coated with Teflon or the like to reduce friction.

突起22とエネルギ吸収ボックス30との間にはW字形
のカーリングワイヤ40が介装されている。このカーリ
ングワイヤ40は、一本の太さの均一なワイヤから成り
1当初の状態においては、第3図に示すように、突起2
2に係止されるC字形の係止部42で一体化された一対
の平行で隣接する長い直線部分44と、その自由端に連
続する半円形の折曲部(曲率半径&)46と、折曲部4
Gに連続し上dと直線部分44に平行でかつ相互に平行
な一対の短い直線部分48(長さt)とを含む。一対の
直線部分44は端壁38間の空所39fc通って延びて
いる。直線部分48の外側周面が側壁34に接触してお
シ、直線部分48の端面は端壁38からある程度離れて
いる(すきまS)。側壁34及び端壁38の高さは、カ
ーリングワイヤ30の8径よりも若干大きく(高く)さ
れている。
A W-shaped curling wire 40 is interposed between the protrusion 22 and the energy absorption box 30. This curling wire 40 is made of a single wire of uniform thickness, and in its initial state, as shown in FIG.
A pair of parallel and adjacent long straight portions 44 that are integrated by a C-shaped locking portion 42 that is locked to 2, and a semicircular bent portion (radius of curvature &) 46 continuous to the free end thereof, Bending part 4
It includes an upper part d that is continuous with G and a pair of short straight parts 48 (length t) that are parallel to the straight part 44 and mutually parallel. The pair of straight portions 44 extend through the space 39fc between the end walls 38. The outer peripheral surface of the straight portion 48 is in contact with the side wall 34, and the end surface of the straight portion 48 is separated from the end wall 38 to some extent (gap S). The heights of the side walls 34 and the end walls 38 are slightly larger (higher) than the eight diameters of the curling wire 30.

次に、本実施例の作用、効果について説明する。Next, the functions and effects of this embodiment will be explained.

車両が衝突すると、新開二次衝突によりコラムブラケッ
ト14の取付部17がボルト16に対してすベシ、ステ
アリングコラム12及びコラムブラケット14が斜め下
方に移動する。この移動は、取付部1Tにテフロンが塗
布されているので、スムーズに行なわれる。
When the vehicle collides, the mounting portion 17 of the column bracket 14 is pushed away from the bolt 16 due to the secondary collision, and the steering column 12 and column bracket 14 are moved diagonally downward. This movement is performed smoothly because the mounting portion 1T is coated with Teflon.

従って、突起22もこれと一体的に同方向に移動し、カ
ーリングワイヤ40の係止部42は一方向に強く引っ張
られることになる。その結果、まず直線部分48の端面
が端壁38に当接し、それ以後は折曲部46及び直線部
分48が塑性変形されることになる(折曲部46が次第
に先端側に移動してゆく)。このカーリングワイヤ40
の塑性変形(全変形量は2 C1−1’ ):こ\にt
′はカーリングワイヤの塑性変形後の直線部分の長さで
6る。)により衝突のエネルギが吸収されるのであるが
、このカーリングワイヤ40によれば、エネルギが一定
の割合で、しかも確実に吸収される。(なお前記カーリ
ングワイヤ40の塑性変形2 (t−1’ )に対し、
ステアリングコラムは「S+2 (t−t’ )十長穴
33のガタ竜」だけ移動する)。
Therefore, the protrusion 22 also moves integrally with the protrusion 22 in the same direction, and the locking portion 42 of the curling wire 40 is strongly pulled in one direction. As a result, the end surface of the straight portion 48 first comes into contact with the end wall 38, and thereafter the bent portion 46 and the straight portion 48 are plastically deformed (the bent portion 46 gradually moves toward the tip side). ). This curling wire 40
Plastic deformation (total deformation is 2 C1-1'): t
' is the length of the straight part of the curling wire after plastic deformation. ), the energy of the collision is absorbed, and according to this curling wire 40, the energy is absorbed at a constant rate and reliably. (Note that for the plastic deformation 2 (t-1') of the curling wire 40,
The steering column will move by ``S+2 (t-t') the length of the long hole 33'').

その理由は、カーリングワイヤ40の塑性変形部分(折
#部46及び直線部分48)は高さ又はツクさ方向には
平板部32と天井部36との間に殆んどすきまのない状
嘘で挿入されており、しかも幅方向においては外側の側
壁34に接触しておシ、これによって塑性変形時の折曲
部46の浮上シが防止されるとともに、形状(曲率)が
一定に保たれるからである。
The reason for this is that the plastically deformed portions (folded portions 46 and straight portions 48) of the curling wire 40 are shaped so that there is almost no gap between the flat plate portion 32 and the ceiling portion 36 in the height or thickness direction. The bent portion 46 is inserted and is in contact with the outer side wall 34 in the width direction, thereby preventing the bent portion 46 from floating during plastic deformation and keeping the shape (curvature) constant. It is from.

また、カーリングワイヤ40は単に一本の線材を曲げ加
工するのみで製造されるので、コストは安く、スペース
はとらず、カーリングワイヤのためにステアリング装置
のコストが上昇したう、形状が大きくなることもない。
In addition, since the curling wire 40 is manufactured by simply bending a single wire, the cost is low and it does not take up much space. Nor.

なお、本発明は上記実施例に限矩されるものではなく、
その趣旨を損ねない範囲内で適宜変更、改良が可能であ
ることは言うまでもない。例えば、エネルギ吸収ボック
ス30の細部構造(側壁34、端壁38及び天井壁36
の長さ、高さ、幅等)や、カーリングワイヤ40の具体
的形状(直線部分44.48の長さ、折曲部4Bの曲率
等)については、任意に選択できることは勿論である。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
It goes without saying that changes and improvements can be made as appropriate without impairing the spirit of the invention. For example, the detailed structure of the energy absorption box 30 (side walls 34, end walls 38 and ceiling walls 36)
Of course, the length, height, width, etc.) and the specific shape of the curling wire 40 (length of the straight portion 44, 48, curvature of the bent portion 4B, etc.) can be arbitrarily selected.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べてきたように、本発明によれば、W字形のカー
リングワイヤをステアリングコラムに取り付け、カーリ
ングワイヤと協働してその塑性変形を規制又は制御する
エネルギ吸収ボックスを車体部分に取り付けた。そのた
め、衝突のエネルギが一定の割合で確実に吸収されるこ
ととなシ、運転者の安全か図られる。また、カーリング
ワイヤは一本の線材を曲げ加工することにより得られる
大量生産品なので、コストは安く、シかも狭いスペース
に配置できるためステアリング装置が大形化することも
ないという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, a W-shaped curling wire is attached to the steering column, and an energy absorption box that cooperates with the curling wire to regulate or control its plastic deformation is attached to the vehicle body. Therefore, the energy of the collision is reliably absorbed at a constant rate, and the safety of the driver is ensured. Further, since curling wire is a mass-produced product obtained by bending a single wire, the cost is low, and since it can be placed in a narrow space, the steering device does not need to be bulky.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す正面図、第2図は第1
図における■−■断面図、第3図は第1図における■矢
視図(一部破断)、第4図は第3図の作動説明図である
。 〔主要部分の符号の説明〕 12・・・ステアリングコラム 20・・・車体部分 30・・・エネルギ吸収ボックス 40・・・W字形カーリングワイヤ 第1図 第2図
FIG. 1 is a front view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in the figure, FIG. 3 is a view taken along the arrow ■ (partially broken) in FIG. 1, and FIG. 4 is an explanatory view of the operation of FIG. [Explanation of symbols of main parts] 12...Steering column 20...Vehicle body part 30...Energy absorption box 40...W-shaped curling wire Fig. 1 Fig. 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ステアリングホィールを上端に取り付けた ステアリング軸を回転自在に支承するステアリングコラ
ムが、コラムブラケットにより車体部分に固定され、前
記ステアリングコラムが軸方向下方に移動自在とされ、
前記ステアリングコラムに係止されたカーリングワイヤ
が、前記車体部分に固定されたエネルギ吸収ボックスと
係合されるようになつているエネルギ吸収形ステアリン
グ装置であつて、 前記カーリングワイヤはW字形状を有し、 中央に形成された係止部において前記ステアリングコラ
ムに突設された突起に係止され、一対の塑性変形部が該
ステアリングコラムの斜め上方に延びており、 前記エネルギ吸収ボックスは、前記カーリ ングワイヤの塑性変形部の下面に接触してこれを支持す
る支持部と、該塑性変形部の上面に接触可能でその浮上
りを防止する浮上り防止部と、該塑性変形部の幅方向外
面に接触し、塑性変形時における該量性変形部の形状が
一定となるように規制する変形規制部と、該塑性変形部
の端面に当接可能で、当接後はその移動を阻止する移動
阻止部とを含むことを特徴とするエネルギ吸収形ステア
リング装置。
[Scope of Claims] A steering column rotatably supporting a steering shaft having a steering wheel attached to an upper end thereof is fixed to a vehicle body part by a column bracket, and the steering column is movable axially downward,
An energy absorbing steering device, wherein a curling wire fixed to the steering column is engaged with an energy absorbing box fixed to the vehicle body part, wherein the curling wire has a W-shape. and a locking portion formed at the center is locked to a protrusion protruding from the steering column, and a pair of plastically deformed portions extend obliquely upward from the steering column, and the energy absorption box is connected to the curling ring. A support part that contacts and supports the lower surface of the plastically deformed part of the wire; a floating prevention part that can contact the upper surface of the plastically deformed part and prevents it from floating; A deformation regulating part that contacts and regulates the shape of the quantitatively deformed part to be constant during plastic deformation, and a movement prevention part that can come into contact with the end face of the plastically deformed part and prevents its movement after making contact. An energy absorbing steering device comprising:
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