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JP2829199B2 - ステアリングコラムの衝撃吸収装置 - Google Patents

ステアリングコラムの衝撃吸収装置

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Publication number
JP2829199B2
JP2829199B2 JP4231557A JP23155792A JP2829199B2 JP 2829199 B2 JP2829199 B2 JP 2829199B2 JP 4231557 A JP4231557 A JP 4231557A JP 23155792 A JP23155792 A JP 23155792A JP 2829199 B2 JP2829199 B2 JP 2829199B2
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JP
Japan
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bracket
crushing
mounting
energy absorber
crushable
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JP4231557A
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Inventor
茂 矢実
勲 藤生
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Yamada Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Yamada Seisakusho KK
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/125—Units with a telescopic-like action as one member moves into, or out of a second member
    • 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
    • B62D1/195—Yieldable supports for the steering column

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、衝突等の非常時におい
て運転者がステアリングホイールにぶつかるようなとき
にその衝撃を緩衝するためのエネルギー吸収構造を極め
て簡易な構造とし、且つ確実に作動することができるス
テアリングコラムの衝撃吸収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より車両の衝突時の衝撃から運転者
を保護するために、衝撃を吸収するものとしてカーリン
グタイプのものが多く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そのステアリング装置
における衝撃緩衝構造は、極めて複雑であり、高価なも
のとなるのみならず、構造が複雑であると、故障の可能
性も高くなり信頼性にも係わるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで発明者は、前記課
題を解決すべく、鋭意、研究を重ねた結果、本発明を、
衝撃発生時に車体取付位置から車体前方側にずれてステ
アリングコラムと共に移動するブラケットの取付固定部
を車体に取り付け、前記ブラケットの取付固定部の車体
前方側に対して、前記ブラケットの取付固定部と一体に
斜面を形成し、該斜面に圧壊貫通部を形成し、該圧壊貫
通部により圧壊される被圧壊膨出条と、これに連続する
平坦固定部とからなるエネルギー吸収体を設け、前記平
坦固定部を前記ブラケットの取付固定部の車体取付部位
において移動不能に車体に取り付け、前記エネルギー吸
収体の被圧壊膨出条を車体前方側に向けて前記圧壊貫通
部から外部に突出して設け、常時はその圧壊貫通部と被
圧壊膨出条の始端部とが係止してなるステアリングコラ
ムの衝撃吸収装置としたことにより、極めて簡単なる構
造にて、衝突時の衝撃を吸収することができ、運転者の
安全性を向上させることができ、上記課題を解決したも
のである。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
すると、ステアリングシャフト１は、図１に示すよう
に、ステアリングコラム２に内装され、アッパーステア
リングコラム２ａとロアーステアリングコラム２ｂとか
ら構成されている。
【０００６】ブラケットＡは、図２、図３に示すよう
に、ステアリングコラム２を支持するものとして構成さ
れ、その例では、ステアリングコラム２を昇降させるた
めの昇降用ブラケット３とステアリングコラム２を所定
位置に固定する固定ブラケットＡ１からなり、昇降用ブ
ラケット３が固定ブラケットＡ１に対して昇降し、ステ
アリングシャフト１を適宜の位置に設定する。
【０００７】ブラケットＡの固定ブラケットＡ１は支持
側部４，４の上端から外方に向かって取付固定部５，５
が形成され、両取付固定部５，５は左右対称の同一形状
をなしており、それぞれの取付固定部５，５には、図
１，図４，図６等に示すように、端縁（図１の取付固定
部５の左側端）個所より斜面５ａが形成されており、該
斜面５ａが取付固定部５の端部の役目をなすことにな
る。
【０００８】また、その斜面５ａが取付固定部５を段差
形状とする実施例も存在し、図２０及び図２１に示すよ
うに、取付固定部５は斜面５ａ個所で高所と低所とが構
成される形状とすることもある。
【０００９】その斜面５ａ個所には圧壊貫通部６が形成
されており、該圧壊貫通部６では、図４及び図６等に示
すように、圧壊貫通孔６ａと押えガイド６ｂとからな
り、後述するエネルギー吸収体Ｂの被圧壊膨出条９を圧
壊するものであって、その圧壊貫通部６の圧壊貫通孔６
ａは、図３及び図４に示すように、略長方形状に形成さ
れ、また押えガイド６ｂは圧壊貫通孔６ａの上方に形成
されており、また、取付固定部５，５の一端には後述す
る取付固定部材１０を装着する摺動溝７が形成されてい
る。
【００１０】そのブラケットＡには、復元部材１３が装
着されており、具体的には、コイルスプリング形状をな
しており、図１８に示すように固定ブラケットＡ１と昇
降用ブラケット３との間に設けられ、実際には、図１９
に示すように、斜面５ａの下端と昇降用ブラケット３と
の間に復元部材１３が装着されている。
【００１１】また、図２０及び図２１に示すように、ロ
アーステアリングコラム２ｂにコイルスプリング形状の
復元部材１３が巻き付けられた状態となり、該復元部材
１３の両端が固定ブラケットＡ１に係止された実施例も
存在する。
【００１２】そのエネルギー吸収体Ｂは、平坦固定部８
と被圧壊膨出条９とから構成されたものであり、種々の
実施例が存在し、その第１実施例としては、図５に示す
ように、金属帯板から形成され、被圧壊膨出条９は、図
１１（ａ）に示すように、平坦状板部分に断面扁平円弧
状の扁平屈曲面９ａとして形成されたものであって、帯
板よりプレス加工等にて形成され、その平坦固定部８に
はボルト等の固着具１２が貫通する固定孔８ａが形成さ
れ、その固着具１２にてエネルギー吸収体Ｂが移動不能
な状態に車体に取付ができるものとなっている。
【００１３】そのエネルギー吸収体Ｂの別の実施例で
は、図１２（ａ）に示すように、被圧壊膨出条９が帯板
全体が断面半円状の半円屈曲面９ｂとして形成されたも
ので、該半円屈曲面９ｂが前記圧壊貫通部６により、図
１２（ｂ）に示すように圧壊されるものである。
【００１４】そのエネルギー吸収体Ｂの第３の実施例と
しては、金属帯板がヘアピン状に折り返し形成されたも
のであって、図１３に示すように、その折り返し個所か
ら、長手方向に沿った適宜の範囲において扁平環状部９
ｃが形成され、図１４に示すように、該扁平環状部９ｃ
が前記圧壊貫通部６によって、圧壊できるようになって
いる。
【００１５】また、エネルギー吸収体Ｂの被圧壊膨出条
９は、図１５に示すように、平行状に二つ並設される実
施例も存在し、さらに、被圧壊膨出条９の平坦固定部８
側の始端部個所では、該始端部の傾斜が種々存在し、図
１６に示すように、比較的広い傾斜範囲を有したものが
存在し、被圧壊膨出条９の平坦固定部８側の始端部傾斜
が緩やかであるため、圧壊貫通部６による被圧壊膨出条
９の圧壊開始時の衝撃を極めて小さくすることができ
る。
【００１６】そのエネルギー吸収体Ｂは、平坦固定部８
個所が前記ブラケットＡの斜面５ａ個所に形成した圧壊
貫通部６の圧壊貫通孔６ａに貫通し、且つ平坦固定部８
が取付固定部５の頂面の裏面側に、また被圧壊膨出条９
が圧壊貫通部６の圧壊貫通孔６ａを介して取付固定部５
の外部に突出するように構成され、且つ、図８に示すよ
うに、平坦固定部８が前記取付固定部材１０とともに移
動不能として車体に固定され、ここで、前記圧壊貫通部
６の圧壊貫通孔６ａの上下方向の寸法は、エネルギー吸
収体Ｂの被圧壊膨出条９の高さより小さく形成され、図
１１（ｂ）に示すように、圧壊貫通孔６ａによって被圧
壊膨出条９を扁平状となるように圧壊できるようになっ
ている。
【００１７】その取付固定部材１０には被摺動部１０
ａ，１０ａが形成されており、該被摺動部１０ａ，１０
ａに前記取付固定部５に形成された摺動溝７が摺動自在
となるように組み合わされるものであって、図７，図８
及び図１０に示すように、ブラケットＡが取付固定部材
１０の被摺動部１０ａ，１０ａに沿って前後方向に摺動
可能な構成となる。
【００１８】そのステアリングコラム２は、ブラケット
Ａの昇降用ブラケット３により操作レバ杆１１を適宜に
操作することにより運転者にとって適正な位置に設定す
ることができる。
【００１９】本発明において、衝撃吸収時の動作状態に
ついては、まず車体が衝突したときに、ステアリングホ
イールＷに運転者がぶつかりステアリングホイールＷを
介してステアリングシャフト１及びステアリングコラム
２に衝撃が伝わると、図７及び図８に示すように、ブラ
ケットＡが車体前方側にずれて移動する。
【００２０】このとき、取付固定部材１０及びエネルギ
ー吸収体Ｂは車体に対して移動不能な取付状態としたも
ので、ステアリングコラム２とともにブラケットＡが移
動しても、エネルギー吸収体Ｂは動かないこととなり、
まず衝撃発生前においては、図９に示すように、ブラケ
ットＡの圧壊貫通部６がエネルギー吸収体Ｂの被圧壊膨
出条９の前端部（平坦固定部８側）に係止した状態であ
るが、図１０に示すように、衝撃発生時ではブラケット
Ａが車体前方に移動するとともに圧壊貫通部６がエネル
ギー吸収体Ｂの被圧壊膨出条９を圧壊しつつ移動する。
【００２１】そのブラケットＡの圧壊貫通部６がエネル
ギー吸収体Ｂの被圧壊膨出条９を圧壊しつつ車体前方側
に移動を行うに従い、被圧壊膨出条９が圧壊貫通部６に
より圧壊されることにより、図９及び図１０に示すよう
に、ステアリングホイールＷを介してブラケットＡが受
けた衝撃を吸収することとなり、運転者がステアリング
ホイールＷにぶつかったときの衝撃を和らげることがで
きる。
【００２２】前述したように、被圧壊膨出条９の平坦固
定部８寄りの始端部は、その傾斜を種々のものとし、そ
の傾斜範囲の長さにより、衝撃吸収の効目を調整するこ
とができ、具体的には、図１７に示すように、被圧壊膨
出条９の平坦固定部８寄りの始端部の傾斜範囲の長さを
比較的長いＬ１の場合では、被圧壊膨出条９の高さをＨ
とすると勾配Ｌ１／Ｈとすることができ、この場合には
衝撃のエネルギー吸収動作開始時に、運転者に対して大
きな反動を与えることがない。
【００２３】さらに、被圧壊膨出条９の傾斜範囲を比較
的短い長さＬ２とすると勾配はＬ２／Ｈとなり、上述の
勾配より急勾配となって、衝撃のエネルギー吸収動作に
おいて効目を早く出すことができる。
【００２４】前記圧壊貫通部６の圧壊貫通孔６ａ上に形
成した押えガイド６ｂは、圧壊貫通孔６ａ内にエネルギ
ー吸収体Ａの被圧壊膨出条９が入り易くなるように形成
され、衝撃発生時に圧壊貫通部６が被圧壊膨出条９の圧
壊を始めたときの衝撃を緩くすることができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明においては、衝撃発生時に車体取
付位置から車体前方側にずれてステアリングコラム２と
共に移動するブラケットＡの取付固定部５を車体に取り
付け、前記ブラケットＡの取付固定部５の車体前方側に
対して、前記ブラケットＡの取付固定部５と一体に斜面
５ａを形成し、該斜面５ａに圧壊貫通部６を形成し、該
圧壊貫通部６により圧壊される被圧壊膨出条９と、これ
に連続する平坦固定部８とからなるエネルギー吸収体Ｂ
を設け、前記平坦固定部８を前記ブラケットＡの取付固
定部５の車体取付部位において移動不能に車体に取り付
け、前記エネルギー吸収体Ｂの被圧壊膨出条９を車体前
方側に向けて前記圧壊貫通部６から外部に突出して設
け、常時はその圧壊貫通部６と被圧壊膨出条９の始端部
とが係止してなるステアリングコラムの衝撃吸収装置と
したことにより、まず第１に極めて簡単な構造にするこ
とができるし、第２に確実なる作動とすることができる
し、第３に衝撃の緩衝状態を一定にすることができる等
の種々の効果を奏する。
【００２６】上記効果を詳述すると、本発明を構成する
エネルギー吸収体Ｂは平坦固定部８と被圧壊膨出条９と
を一体的に形成することができ、且つ被圧壊膨出条９は
プレス加工等により極めて簡単に形成することができる
ものであり、また、ブラケットＡの斜面５ａに圧壊貫通
部６を形成し、該圧壊貫通部６は、前記エネルギー吸収
体Ｂの被圧壊膨出条９が係止するように貫通して設けた
ものであり、その構成も極めて簡単なものにできるし、
確実なる衝撃緩衝効果を有するものでありながら極めて
低価格にて提供することができるものである。
【００２７】次に、ブラケットＡの移動により、その圧
壊貫通部６がブラケットＡとともに移動し、エネルギー
吸収体Ｂの被圧壊膨出条９を圧壊しつつ衝撃のエネルギ
ーを吸収するものであり、その構成が簡単であるがゆえ
に、確実なる衝撃エネルギーの吸収作業が行われるもの
である。
【００２８】次に、エネルギー吸収体Ｂは、その被圧壊
膨出条９を長手方向に一定の断面形状とすることで、該
被圧壊膨出条９かが圧壊貫通部６によって圧壊されると
きの圧壊力を常に一定にすることができ、衝撃のエネル
ギーの吸収状態を極めて滑らかにすることができ、本発
明の性能を示す図２２のグラフからも明らかなように、
被圧壊膨出条９の圧壊状態が進行しても、作用する荷重
が略一定となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を使用したステアリング装置の側面図
【図２】本発明の要部を示す平面図
【図３】ブラケット及びエネルギー吸収体を示す正面略
示図
【図４】本発明の要部斜視団
【図５】エネルギー吸収体の実施例の斜視図
【図６】 （ａ）は本発明の要部縦断側面図 （ｂ）は図６（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図
【図７】ブラケットの平面図
【図８】ステアリングホイールに衝撃が生じた状態を示
す略示図
【図９】衝撃発生前のエネルギー吸収体及び圧壊貫通部
を示す断面図
【図１０】衝撃発生後のエネルギー吸収体及び圧壊貫通
部を示す断面図
【図１１】 （ａ）はエネルギー吸収体の被圧壊膨出条が圧壊される
前の断面図 （ｂ）はエネルギー吸収体の被圧壊膨出条が圧壊された
後の断面図
【図１２】 （ａ）はエネルギー吸収体の別の実施例の斜視図 （ｂ）は被圧壊膨出条が圧壊された状態を示す断面図
【図１３】エネルギー吸収体の別の実施例の斜視図
【図１４】被圧壊膨出条が圧壊された状態を示す要部断
面図
【図１５】二つの被圧壊膨出条を備えたエネルギー吸収
体の実施例の斜視図
【図１６】被圧壊膨出条の端部の傾斜を緩やかにした実
施例の断面図
【図１７】被圧壊膨出条の端部の傾斜の状態を示す拡大
断面図
【図１８】復元部材を備えたブラケットの実施例の側面
図
【図１９】復元部材を備えたブラケットの実施例の平面
図
【図２０】さらに別の実施例の復元部材を備えたブラケ
ットの側面図
【図２１】さらに別の実施例の復元部材を備えたブラケ
ットの平面図
【図２２】本発明の性能を示すグラフ
【符号の説明】
２…ステアリングコラム Ａ…ブラケット ５…取付固定部 ６…圧壊貫通部 ８…平坦固定部 ９…被圧壊膨出条 Ｂ…エネルギー吸収体

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 衝撃発生時に車体取付位置から車体前方
    側にずれてステアリングコラムと共に移動するブラケッ
    トの取付固定部を車体に取り付け、前記ブラケットの取
    付固定部の車体前方側に対して、前記ブラケットの取付
    固定部と一体に斜面を形成し、該斜面に圧壊貫通部を形
    成し、該圧壊貫通部により圧壊される被圧壊膨出条と、
    これに連続する平坦固定部とからなるエネルギー吸収体
    を設け、前記平坦固定部を前記ブラケットの取付固定部
    の車体取付部位において移動不能に車体に取り付け、前
    記エネルギー吸収体の被圧壊膨出条を車体前方側に向け
    て前記圧壊貫通部から外部に突出して設け、常時はその
    圧壊貫通部と被圧壊膨出条の始端部とが係止してなるこ
    とを特徴としたステアリングコラムの衝撃吸収装置。
JP4231557A 1992-08-07 1992-08-07 ステアリングコラムの衝撃吸収装置 Expired - Lifetime JP2829199B2 (ja)

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GB9315227A GB2269345B (en) 1992-08-07 1993-07-22 Shock absorber for steering column
US08/098,924 US5425553A (en) 1992-08-07 1993-07-29 Shock absorber for a steering column

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