[go: up one dir, main page]

JP2011161959A - Energy absorbing steering column - Google Patents

Energy absorbing steering column Download PDF

Info

Publication number
JP2011161959A
JP2011161959A JP2010023583A JP2010023583A JP2011161959A JP 2011161959 A JP2011161959 A JP 2011161959A JP 2010023583 A JP2010023583 A JP 2010023583A JP 2010023583 A JP2010023583 A JP 2010023583A JP 2011161959 A JP2011161959 A JP 2011161959A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rib
inner tube
movement
tube
outer tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010023583A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5451435B2 (en
Inventor
Hiroyuki Hatsumi
浩之 初見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Keikinzoku Co Ltd
Original Assignee
Aisin Keikinzoku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Keikinzoku Co Ltd filed Critical Aisin Keikinzoku Co Ltd
Priority to JP2010023583A priority Critical patent/JP5451435B2/en
Publication of JP2011161959A publication Critical patent/JP2011161959A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5451435B2 publication Critical patent/JP5451435B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Controls (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive energy absorbing steering column in which a shrinkable movement starting load of a steering column during collision of a vehicle and a movement load during shrinkable movement are easily controlled. <P>SOLUTION: The energy absorbing steering column includes an outer tube 10, and an inner tube 20 arranged to be shrunk toward the inner side of the outer tube 10 by impact. An initial resistance rib 21a for controlling a movement starting load required for starting the relative shrinkable movement during the impact and a movement resistance rib 22 for controlling a movement load required for the relative shrinkage which is lower than the movement starting load are provided between the outer periphery of the inner tube 20 and the outer tube 10. The initial resistance rib 21a is a pressed-in portion where the inner tube 20 is pressed in the inner side of the outer tube 10, and the movement resistance rib 22 has a predetermined length in the axial direction of the outer periphery of the inner tube 20 to interfere with an opening end of the outer tube 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の衝突時等にステアリングシャフトに印加される衝撃エネルギーを吸収するステアリングコラムに関する。   The present invention relates to a steering column that absorbs impact energy applied to a steering shaft during a vehicle collision or the like.

ステアリングシャフトを回転自在に支持しつつ、軸方向に収縮可能なステアリングコラムを採用することで人員のステアリングホイールに対する衝撃を緩和する技術が公知である。
この場合にステアリングコラムに付与する衝撃エネルギー吸収特性としては、図11に示すように衝突初期のステアリングコラムの収縮が始まる移動開始荷重fとそれよりも低い荷重fで移動し、その時の抵抗力と移動量(移動ストローク)との積でエネルギーを吸収する2種類の特性が要求されていることが多い。
従って、エネルギー吸収コラムは収縮の移動開始荷重の設定範囲Fと収縮移動中の移動荷重の設定範囲Fとを制御できる構造が望ましい。
2. Description of the Related Art A technique for reducing the impact of personnel on a steering wheel by adopting a steering column that can shrink in the axial direction while rotatably supporting a steering shaft is known.
As shown in FIG. 11, the impact energy absorption characteristics applied to the steering column are as follows. As shown in FIG. 11, the steering column begins to contract at a movement start load f 0 at which contraction starts and a load f 1 lower than that starts. In many cases, two types of characteristics that absorb energy by the product of force and movement amount (movement stroke) are required.
Therefore, it is desirable that the energy absorption column has a structure capable of controlling the setting range F 0 of the movement start load for contraction and the setting range F 1 of the movement load during contraction movement.

例えば特許文献1には、アウターチューブとその内側に嵌合するインナーチューブとからなるステアリングコラムにおいて、インナーチューブの移動により塑性変形するリブをアウターチューブの内側に増設した構造を開示する。
しかし、同公報に開示するリブは前記移動荷重を制御するものであり、その他に移動開始荷重を制御するための機構が別途必要になる。
特許文献2には、インナーチューブとアウターチューブの二重管構造において、両者の圧入部に金属製弾性ブッシュを介装することで移動開始荷重を制御し、別途設けたプレートが屈曲移動することで移動荷重を制御する技術を開示する。
しかし、同公報に開示する技術は板バネ状のプレートが屈曲移動するしごきで移動荷重を制御するため、この移動を案内するガイド部等が必要となることから構造が複雑でステアリングコラムのコンパクト化が困難であるのみならず高価になる要因ともなる。
特許文献3には、コラムチューブの客室内側に同軸で円錐形構成部材を配置し、この円錐形構成部材がコラムチューブをチューリップ片状に開く過程でエネルギー吸収する構造を開示する。
同技術は前記移動荷重を制御するものであり、移動開始荷重を充分に制御できるものではない。
For example, Patent Document 1 discloses a structure in which a rib that is plastically deformed by movement of an inner tube is added to the inner side of the outer tube in a steering column including an outer tube and an inner tube fitted inside the outer tube.
However, the rib disclosed in the publication is for controlling the moving load, and a mechanism for controlling the movement starting load is additionally required.
In Patent Document 2, in a double tube structure of an inner tube and an outer tube, a movement start load is controlled by interposing a metal elastic bush at the press-fitting portion of both, and a separately provided plate is bent and moved. A technique for controlling a moving load is disclosed.
However, since the technology disclosed in the publication controls the moving load by the iron that the plate spring-like plate is bent and moved, a guide part that guides this movement is required, so the structure is complicated and the steering column is made compact. Is not only difficult, but also expensive.
Patent Document 3 discloses a structure in which a conical component member is coaxially arranged inside the passenger compartment of a column tube, and the conical component member absorbs energy in the process of opening the column tube into a tulip shape.
This technique controls the moving load, and cannot sufficiently control the moving start load.

特開2004−249764号公報JP 2004-249664 A 特開2007−168569号公報JP 2007-168869 A 特開平10−217980号公報JP-A-10-217980

本発明は簡単な構造でありながら、車両衝突時のステアリングコラムの収縮移動開始荷重と収縮移動中の移動荷重との制御が容易で安価なエネルギー吸収ステアリングコラムの提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide an energy absorbing steering column that has a simple structure and can easily control the steering column shrinkage movement start load at the time of a vehicle collision and the movement load during the shrinkage movement and is inexpensive.

本発明に係るエネルギー吸収ステアリングコラムは、アウターチューブと、当該アウターチューブの内側に衝撃により収縮移動するように配設したインナーチューブを備え、
インナーチューブの外周部とアウターチューブとの間に衝撃時の相対収縮移動が始まる移動開始荷重を制御する初期抵抗部と、当該移動開始荷重よりも低く相対収縮の移動荷重を制御する移動抵抗部とを有し、前記初期抵抗部はアウターチューブの内側に圧入したインナーチューブとの圧入部であり、前記移動抵抗部はアウターチューブの開口端に干渉する移動抵抗リブをインナーチューブの外周部の軸方向に所定の長さ有することを特徴とする。
The energy absorption steering column according to the present invention includes an outer tube and an inner tube arranged to move and contract by impact inside the outer tube,
An initial resistance unit that controls a movement start load at which relative contraction movement at the time of impact starts between the outer peripheral portion of the inner tube and the outer tube, and a movement resistance unit that controls a movement load of relative contraction that is lower than the movement start load. The initial resistance portion is a press-fit portion with the inner tube press-fitted inside the outer tube, and the movement resistance portion has a movement resistance rib that interferes with the opening end of the outer tube in the axial direction of the outer peripheral portion of the inner tube. It has a predetermined length.

ここで、アウターチューブの内側に配設したインナーチューブとは一部が重なり合った二重管構造となり、インナーチューブがアウターチューブの内側に収納されるように収縮することでエネルギー吸収が行われる。
本発明において初期抵抗部とは、インナーチューブがアウターチューブの内側に移動し始めるのに必要な耐荷重を発現させるためのインナーチューブとアウターチューブとの間の抵抗部をいう。
インナーチューブとアウターチューブとの間に抵抗部の耐荷重を超えた収縮荷重が印加されると、両者間の収縮移動が始まる。
本発明においては、この収縮移動時の抵抗となる部位を移動抵抗部と表現し、この収縮移動に必要な荷重を移動荷重と表現する。
Here, the inner tube disposed on the inner side of the outer tube has a double-pipe structure in which a part of the inner tube overlaps, and energy is absorbed by contracting so that the inner tube is accommodated inside the outer tube.
In the present invention, the initial resistance portion refers to a resistance portion between the inner tube and the outer tube for expressing a load resistance necessary for the inner tube to start moving inside the outer tube.
When a contraction load exceeding the load resistance of the resistance portion is applied between the inner tube and the outer tube, contraction movement between the two begins.
In the present invention, the portion that becomes the resistance during the contraction movement is expressed as a movement resistance portion, and a load necessary for the contraction movement is expressed as a movement load.

ステアリングシャフトをインナーチューブの内側に回転自在に支持し、このインナーチューブの外側にアウターチューブを車輪側において部分的に重なるように組付けた場合に通常走行時(衝突前)には、走行振動がこのステアリングコラムに負荷されることもあり、アウターチューブとインナーチューブとは確実に相互に固定されている必要がある。
そこで本発明は、インナーチューブの外周部に軸方向のリブを形成し、このリブを用いてアウターチューブの内側に圧入し、この圧入部を初期抵抗部として作用させた。
また、インナーチューブがアウターチューブの内側に収納収縮する際に、アウターチューブの開口部にてインナーチューブのリブを塑性変形させることで移動抵抗部とした。
リブの塑性変形にはアウターチューブの開口部で軸方向にこのリブを剪断させてもよく、また、このリブをインナーチューブの内側にへこむように変形させてもよい。
従って本発明において、リブとは軸方向に沿って条状に形成される凸形状の全てを含む。
なお、移動抵抗部としてインナーチューブの外周部に内側に向けてへこむリブを形成する場合には、前記インナーチューブの外周部に前記初期抵抗部から前記移動抵抗部にわたって軸方向のリブを有し、インナーチューブの初期抵抗部に位置する内側には剛性部材を嵌装した状態でアウターチューブの内側に設けた突出部に圧入してもよい。
このようにすると、インナーチューブの圧入部において内側から剛性部材で外周方向に付勢することになり、アウターチューブとの圧入強度が向上し、剛性部材の強度や外径寸法を調整することで圧入強度、即ち、インナーチューブの移動開始荷重を調整することができ、インナーチューブがアウターチューブの内側を収納移動し始め、アウターチューブの突出部が剛性部材から外れるとインナーチューブのリブが内側にへこみ変形しやすくなりインナーチューブの収納移動により衝撃エネルギーが吸収される。
When the steering shaft is rotatably supported inside the inner tube and the outer tube is assembled so as to partially overlap the outer side of the inner tube on the side of the wheel, during normal driving (before collision), traveling vibration is generated. The steering column may be loaded, and the outer tube and the inner tube must be securely fixed to each other.
Therefore, according to the present invention, an axial rib is formed on the outer peripheral portion of the inner tube, and the rib is used to press-fit the inner tube, and this press-fit portion acts as an initial resistance portion.
Moreover, when the inner tube was housed and contracted inside the outer tube, the rib of the inner tube was plastically deformed at the opening of the outer tube to form a movement resistance portion.
For plastic deformation of the rib, the rib may be sheared in the axial direction at the opening of the outer tube, or the rib may be deformed so as to be recessed inside the inner tube.
Accordingly, in the present invention, the rib includes all convex shapes formed in a strip shape along the axial direction.
In addition, when forming a rib that dents inwardly on the outer peripheral portion of the inner tube as the movement resistance portion, the outer peripheral portion of the inner tube has an axial rib extending from the initial resistance portion to the movement resistance portion, You may press-fit in the protrusion part provided in the inner side of the outer tube in the state which fitted the rigid member in the inner side located in the initial stage resistance part of an inner tube.
In this way, the inner tube is pressed from the inner side with a rigid member in the press-fitting portion of the inner tube, and the press-fitting strength with the outer tube is improved, and the press-fitting is performed by adjusting the strength and outer diameter of the rigid member. The strength, that is, the load to start moving the inner tube can be adjusted, and the inner tube begins to house and move inside the outer tube, and when the protruding portion of the outer tube is removed from the rigid member, the rib of the inner tube is deformed inward. The impact energy is absorbed by the storage movement of the inner tube.

また、移動開始荷重を制御する方法として、アウターチューブの内側に突出した段差部を形成し、この段差部の突出側部に対応して干渉する初期抵抗リブをインナーチューブの外周部に設けてもよい。
このようにすると、インナーチューブの初期抵抗リブがアウターチューブの段差部に干渉し、この初期抵抗リブの幅や突出高さを調整することで移動開始荷重を制御することができる。
また、前記インナーチューブは外周部の軸方向に沿って第1リブと、当該第1リブの上面に第2リブを形成した2段リブ構造になっていて、第1リブで初期抵抗リブを形成し第2リブで移動抵抗部を形成することもできる。
この場合にアウターチューブの内側に形成する段差部の位置をアウターチューブの開口部から所定の距離隔てた位置にし、インナーチューブに形成する第1リブと第2リブのうち、軸方向に短い第1リブのみを残し、この第1リブの塑性変形で移動開始荷重を制御しつつ、アウターチューブの開口部(開口端)での第2リブに対する剪断力で移動荷重を制御することができる。
このような構造を採用すると第1リブの幅を第2リブの幅よりも広くすることで移動開始荷重を移動荷重より高く設定することができる。
Further, as a method of controlling the movement start load, a stepped portion protruding inside the outer tube may be formed, and an initial resistance rib that interferes with the protruding side portion of the stepped portion may be provided on the outer peripheral portion of the inner tube. Good.
If it does in this way, the initial resistance rib of an inner tube will interfere with the level | step-difference part of an outer tube, and a movement start load can be controlled by adjusting the width | variety and protrusion height of this initial resistance rib.
The inner tube has a two-step rib structure in which a first rib is formed along the axial direction of the outer peripheral portion and a second rib is formed on the upper surface of the first rib, and an initial resistance rib is formed by the first rib. The movement resistance portion can also be formed by the second rib.
In this case, the position of the step portion formed on the inner side of the outer tube is set to a position separated by a predetermined distance from the opening portion of the outer tube, and the first rib and the second rib formed on the inner tube are short in the axial direction. The moving load can be controlled by the shearing force applied to the second rib at the opening (opening end) of the outer tube, while leaving only the rib and controlling the movement starting load by plastic deformation of the first rib.
When such a structure is adopted, the movement start load can be set higher than the movement load by making the width of the first rib wider than the width of the second rib.

外周部に軸方向のリブを形成したインナーチューブはアルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽合金の押出材や引抜材にて容易に製造できる。   An inner tube in which axial ribs are formed on the outer peripheral portion can be easily manufactured by using an extruded material or a drawn material of a light alloy such as an aluminum alloy or a magnesium alloy.

本発明に係るエネルギー吸収コラムにあっては、インナーチューブの外周部に形成したリブをアウターチューブの開口部又は内側に形成した突出部(段差部)に干渉させる二重管構造を採用したことにより、インナーチューブに形成するリブ形状を第1リブと第2リブとの二段構造あるいはインナーチューブの圧入部に位置する内側に剛性部材を嵌装するだけでステアリングコラムの収縮時の移動開始荷重と、それよりも低い移動荷重をそれぞれ目標値に合せて設定することができる。
また、このような構造を採用したことにより、インナーチューブ及びアウターチューブを軽合金の押出材や引抜材にて製作するのが容易であり、軸方向のリブがインナーチューブの剛性をアップし、簡単構造で且つ安価であり、さらにはコンパクトなエネルギー吸収ステアリングコラムとなる。
In the energy absorption column according to the present invention, by adopting a double tube structure in which the rib formed on the outer peripheral portion of the inner tube interferes with the opening of the outer tube or the protruding portion (stepped portion) formed on the inner side. The movement of the steering column when the steering column is contracted can be obtained by simply mounting a rigid member on the inner side of the inner tube located at the two-stage structure of the first rib and the second rib. A moving load lower than that can be set according to the target value.
In addition, by adopting such a structure, it is easy to manufacture the inner tube and outer tube with light alloy extruded material or drawn material, and the axial ribs increase the rigidity of the inner tube, and it is easy The structure is inexpensive and the energy absorption steering column is compact.

アウターチューブとインナーチューブとからなる本発明に係るエネルギー吸収ステアリングコラムの例を示す。The example of the energy absorption steering column which concerns on this invention which consists of an outer tube and an inner tube is shown. アウターチューブとインナーチューブの組付前の状態を示す。The state before an outer tube and an inner tube are assembled is shown. インナーチューブの構造例を示し(a)は外観図、(b)は断面図、(c)は初期抵抗リブ(第1リブ)、(d)は移動抵抗リブ(第2リブ)部の断面図、(e)はアウターチューブとインナーチューブの寸法関係を示す。(A) is an external view, (b) is a sectional view, (c) is an initial resistance rib (first rib), and (d) is a sectional view of a moving resistance rib (second rib). , (E) shows the dimensional relationship between the outer tube and the inner tube. アウターチューブの構造例を示す。The structural example of an outer tube is shown. アウターチューブの内側にインナーチューブを圧入する例を示す。An example in which an inner tube is press-fitted inside the outer tube is shown. エネルギー吸収の流れを模式的に示す。The flow of energy absorption is shown schematically. インナーチューブのリブ形状例及びアウターチューブの開口部の構造例を示す。An example of the rib shape of the inner tube and an example of the structure of the opening of the outer tube are shown. インナーチューブのリブ形状の他の例を示す。The other example of the rib shape of an inner tube is shown. インナーチューブの内側に剛性部材を嵌装した例を示し、(a)は外観図、(b)は断面図、(c)は圧入部拡大図、(d)は剛性部材の例を示す。An example in which a rigid member is fitted inside the inner tube is shown, (a) is an external view, (b) is a cross-sectional view, (c) is an enlarged view of a press-fitting portion, and (d) is an example of a rigid member. インナーチューブとアウターチューブの寸法関係を示し、(a)は圧入部断面図、(b)は移動抵抗部の正面図、(c)はリブ外接円との寸法関係、(d)は部分拡大図を示す。The dimensional relationship between the inner tube and the outer tube is shown, (a) is a sectional view of the press-fitting portion, (b) is a front view of the movement resistance portion, (c) is a dimensional relationship with the circumscribed circle of the rib, and (d) is a partially enlarged view. Indicates. ステアリングコラムの収縮ストロークと印加荷重の関係を示す。The relationship between the contraction stroke of the steering column and the applied load is shown.

以下、本発明に係るエネルギー吸収ステアリングコラムの構成例について図面に基づいて説明するが、発明の趣旨の範囲においてこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the structural example of the energy absorption steering column which concerns on this invention is demonstrated based on drawing, it is not limited to these in the range of the meaning of invention.

ステアリングコラムは、図1に示すようにステアリングシャフト30を回転自在に支持するインナーチューブ20とインナーチューブ20を一部が重なり合うように内装するアウターチューブ10とを備える。
図示を省略したが、ステアリングシャフト30は例えばアッパーシャフトとロアーシャフトがスプライン結合等により回転力を伝達しつつ軸方向に相対移動可能に連結されている。
アッパーシャフトの上部には図示を省略したが、ステアリングホイールが取り付けられ、ロアーシャフトの下部は操舵機構に接続されている。
アウターチューブ10は図示を省略したが、テレスコピック機構等に連結されている。
インナーチューブ20とアウターチューブ10とは、車両の走行振動や乗員の操作荷重に耐えられるように相互に固定され、車両衝突時等の2次衝突時に乗員がステアリングホイールにぶつかると、衝撃がステアリングシャフトを介してインナーチューブ20に伝達される。
この衝撃荷重が所定の値よりも大きいと、インナーチューブ20がアウターチューブ10の内側に収納されるように収縮することで衝撃エネルギーが吸収され、乗員の保護を図る。
ここで、インナーチューブ20とアウターチューブ10との収縮が始まる移動開始荷重とその後の移動荷重とは車両の仕様によって最適な目標範囲が相違する。
移動開始荷重は衝撃の大きさを考慮して定められ、それよりも低いその後の移動荷重は移動ストロークとの積(エネルギー吸収量)を考慮して定められる。
As shown in FIG. 1, the steering column includes an inner tube 20 that rotatably supports the steering shaft 30 and an outer tube 10 that includes the inner tube 20 so as to partially overlap each other.
Although not shown, the steering shaft 30 is, for example, an upper shaft and a lower shaft that are connected so as to be capable of relative movement in the axial direction while transmitting rotational force by spline coupling or the like.
A steering wheel is attached to the upper part of the upper shaft, but the lower part of the lower shaft is connected to the steering mechanism.
Although the outer tube 10 is not shown, it is connected to a telescopic mechanism or the like.
The inner tube 20 and the outer tube 10 are fixed to each other so as to be able to withstand the vehicle running vibration and the occupant's operating load. When the occupant hits the steering wheel at the time of a secondary collision such as a vehicle collision, the impact is applied to the steering shaft. Is transmitted to the inner tube 20.
When the impact load is larger than a predetermined value, the impact energy is absorbed by the contraction so that the inner tube 20 is housed inside the outer tube 10, thereby protecting the occupant.
Here, the movement target load at which the inner tube 20 and the outer tube 10 start to contract and the subsequent movement load have different optimal target ranges depending on the vehicle specifications.
The movement start load is determined in consideration of the magnitude of the impact, and the subsequent movement load lower than that is determined in consideration of the product (energy absorption amount) with the movement stroke.

図1〜図6に第1の実施例を示す。
インナーチューブ20は、アルミニウム合金の押出材を用いて製作した例になっている。
押出形材は、円筒状のインナーチューブの外周部に軸方向に沿って図3(d)に示すように基底側の第1リブ(圧入リブ21及び初期抵抗リブ21a)とその上の第2リブ(移動抵抗リブ22)の二段形状のリブが本実施例では4条に形成されている。
3本以上であればリブの本数に限定はない。
そのような押出形材を用いてリブの必要な部分のみそのまま残し、不要な部分を切削等にて削除した形状が図3(a)に示すようなインナーチューブ20となる。
図2及び図3にて具体的に説明すると、図2においてインナーチューブ20の後方は第2リブを除去し、第1リブのみ残して初期抵抗リブ21aを形成し、この部分から前方に所定の長さの挿入部23を形成するために第1リブも除去する。
さらに前方部分に第1リブのみ残し圧入リブ21とし、2段リブをそのまま残し第2リブを移動抵抗リブ22とした。
1 to 6 show a first embodiment.
The inner tube 20 is an example manufactured using an extruded material of an aluminum alloy.
As shown in FIG. 3 (d), the extruded shape member has a first rib on the base side (press-fit rib 21 and initial resistance rib 21 a) along the axial direction on the outer peripheral portion of the cylindrical inner tube, and a second on it. In the present embodiment, the two-step ribs of the ribs (movement resistance ribs 22) are formed in four strips.
The number of ribs is not limited as long as it is three or more.
Using such an extruded profile, only the necessary portion of the rib is left as it is, and the unnecessary portion is removed by cutting or the like to form an inner tube 20 as shown in FIG.
2 and 3, the second rib is removed from the rear of the inner tube 20 in FIG. 2, and the initial resistance rib 21a is formed leaving only the first rib. The first rib is also removed to form the length of the insertion portion 23.
Further, only the first rib is left in the front portion, the press-fitting rib 21 is left, and the second rib is left as it is, and the second rib is the movement resistance rib 22.

アウターチューブ10もアルミニウム合金の押出材を用いて製作してあり、インナーチューブ20を内側に挿入及び圧入する開口圧入部11及びインナーチューブ20の圧入部21bを圧入する圧入段差部12がそれぞれ内側に向けて突出するように他の部分を切削除去する。
このように加工したアウターチューブ10の例を図4に示す。
インナーチューブ20をアウターチューブ10の内側に圧入する手順を図5に示し、その寸法関係を図3(c)〜(e)に示す。
インナーチューブ20をアウターチューブ10に挿入する際に干渉しないように第1リブの外径D3は、アウターチューブの開口部の内径D2よりも小さく設定し、またアウターチューブ10の挿入部の内径D4よりも小さく設定する。
第1リブの上面を部分的に切削して形成した圧入部21bの外径D5は第1リブの外径D3よりも小さいが、アウターチューブ10の圧入段差部12の内径D1よりもやや大きい。
アウターチューブの開口圧入部の内径D2は、第2リブを除去した第1リブの外径D3よりもやや小さく設定する。
このように寸法関係を設定し、図5に示すように組み付けると、インナーチューブの圧入部21bがアウターチューブの圧入段差部12に圧入され、インナーチューブの圧入リブ21がアウターチューブの開口圧入部11にそれぞれ圧入されるのでインナーチューブ20とアウターチューブ10は上記2ヶ所で圧入固定される。
このように圧入固定される際にインナーチューブの初期抵抗リブ21aはアウターチューブの圧入段差部12の段差側面に当接した状態にて干渉する。
また、アウターチューブの開口圧入部11の先端は移動抵抗リブ22の切欠き側面の近くに位置する。
The outer tube 10 is also manufactured using an extruded material of an aluminum alloy, and an opening press-fitting portion 11 for inserting and press-fitting the inner tube 20 inward and a press-fitting step portion 12 for press-fitting the press-fitting portion 21b of the inner tube 20 are respectively provided on the inner side. The other part is cut and removed so that it protrudes toward.
An example of the outer tube 10 processed in this way is shown in FIG.
The procedure for press-fitting the inner tube 20 into the inner side of the outer tube 10 is shown in FIG. 5, and the dimensional relationship is shown in FIGS.
The outer diameter D3 of the first rib is set to be smaller than the inner diameter D2 of the opening of the outer tube so as not to interfere when the inner tube 20 is inserted into the outer tube 10, and more than the inner diameter D4 of the insertion portion of the outer tube 10. Also set a smaller value.
The outer diameter D5 of the press-fitting portion 21b formed by partially cutting the upper surface of the first rib is smaller than the outer diameter D3 of the first rib, but is slightly larger than the inner diameter D1 of the press-fitting step portion 12 of the outer tube 10.
The inner diameter D2 of the opening press-fit portion of the outer tube is set slightly smaller than the outer diameter D3 of the first rib from which the second rib is removed.
When the dimensional relationship is set in this way and assembled as shown in FIG. 5, the inner tube press-fitting portion 21b is press-fitted into the outer tube press-fitting step portion 12, and the inner tube press-fitting rib 21 is the outer tube open press-fitting portion 11. Thus, the inner tube 20 and the outer tube 10 are press-fitted and fixed at the two locations.
When press-fitting and fixing in this manner, the initial resistance rib 21a of the inner tube interferes in a state where it is in contact with the step side surface of the press-fitting step portion 12 of the outer tube.
In addition, the tip of the outer tube opening press-fit portion 11 is located near the cut-out side surface of the movement resistance rib 22.

インナーチューブ20に衝撃荷重が印加されると、図6(b)に示すように初期抵抗リブ21aがアウターチューブ10の圧入段差部12の段差側面に干渉しているので、2ヶ所の圧入部の圧入強度とこの初期抵抗リブ21aが塑性変形するための荷重とが移動開始荷重となる。
初期抵抗リブ21aが塑性変形し、つぶれるとインナーチューブ20がアウターチューブ10の内側に収納移動することになるが、その際にアウターチューブ10の開口先端部11aが移動抵抗リブ22に干渉しながら収納移動する。
このときに印加される移動荷重と移動ストローク長さとの積がエネルギー吸収量となる。
図6に示した実施例では、移動抵抗リブ22が剪断片22aとなりながらエネルギーを吸収する例になっている。
よって、初期抵抗リブの幅d1や高さを調整することで移動開始荷重の調整が可能であり、移動抵抗リブ22の幅d2や高さHを調整することで移動荷重の調整が可能となる。
また、初期抵抗リブ21aの軸方向の長さはその後の移動荷重にすぐにつながるように短くないといけないが、移動抵抗リブ22の軸方向長さは、必要なエネルギー吸収量に合せて長く設定する。
また、図7に示すように移動抵抗リブ22の側面に切欠き部22bを入れたり、アウターチューブの開口先端部のテーパー角度θを調整することでも剪断力の調整が可能である。
さらには図8に示すように移動抵抗リブ23の位置に対応してインナーチューブ20の内側に薄肉部24を形成して、リブが内側に変形するようにしてもよい。
When an impact load is applied to the inner tube 20, the initial resistance rib 21a interferes with the step side surface of the press-fitting step portion 12 of the outer tube 10 as shown in FIG. The press-fitting strength and the load for plastic deformation of the initial resistance rib 21a become the movement start load.
When the initial resistance rib 21a is plastically deformed and crushed, the inner tube 20 is housed and moved inside the outer tube 10. At this time, the opening tip 11a of the outer tube 10 is housed while interfering with the movement resistance rib 22. Moving.
The product of the moving load applied at this time and the moving stroke length is the amount of energy absorption.
In the embodiment shown in FIG. 6, the movement resistance rib 22 is an example of absorbing energy while becoming a shear piece 22a.
Therefore, the movement start load can be adjusted by adjusting the width d1 and the height of the initial resistance rib, and the movement load can be adjusted by adjusting the width d2 and the height H of the movement resistance rib 22. .
In addition, the axial length of the initial resistance rib 21a must be short so that it immediately leads to the subsequent moving load, but the axial length of the moving resistance rib 22 is set to be long in accordance with the required energy absorption amount. To do.
Further, as shown in FIG. 7, the shearing force can be adjusted by inserting a notch 22b in the side surface of the movement resistance rib 22 or adjusting the taper angle θ of the opening end of the outer tube.
Furthermore, as shown in FIG. 8, a thin portion 24 may be formed inside the inner tube 20 corresponding to the position of the movement resistance rib 23 so that the rib is deformed inward.

図9及び図10に第2の実施例を示す。
インナーチューブ20の断面形状において軸方向の凸部25の外接円径DAを一般部の外径DCよりも大きく設定し、この凸部25の外接円径DAはアウターチューブ10の内径DBよりも大きく設定する。
インナーチューブ20の圧入部の内側には、剛性の高いリング状の剛性部材30を嵌装してある。
このような状態でインナーチューブ20をアウターチューブ10に圧入すると、凸部25が内側にへこむように圧入されるが、内側に剛性部材30を有するので外側方向に付勢力が作用し、圧入強度が高くなる。
従って、この圧入強度が衝撃時の移動開始荷重になり、インナーチューブ20の移動が開始し、アウターチューブ10の内側に突出した開口圧入部11が剛性部材30の有する位置から外れると、凸部25が両側の薄肉部26を起点にして内側に変形し、その力が移動荷重となる。
このようなインナーチューブの構造例を採用するとリブの部分除去が不要になり、さらに安価に製作できる。
9 and 10 show a second embodiment.
In the cross-sectional shape of the inner tube 20, the circumscribed circle diameter DA of the axial convex portion 25 is set larger than the outer diameter DC of the general portion, and the circumscribed circle diameter DA of the convex portion 25 is larger than the inner diameter DB of the outer tube 10. Set.
A highly rigid ring-shaped rigid member 30 is fitted inside the press-fitting portion of the inner tube 20.
When the inner tube 20 is press-fitted into the outer tube 10 in such a state, the convex portion 25 is press-fitted so as to be dented inward, but since the rigid member 30 is provided on the inner side, a biasing force acts on the outer side, and the press-fitting strength is increased. Get higher.
Accordingly, when the press-fitting strength becomes a movement start load at the time of impact, the movement of the inner tube 20 starts, and the opening press-fitting portion 11 protruding inside the outer tube 10 deviates from the position of the rigid member 30, the convex portion 25. Is deformed inward from the thin-walled portions 26 on both sides, and the force becomes a moving load.
When such an example of the inner tube structure is adopted, it is not necessary to remove the rib part, and the inner tube can be manufactured at a lower cost.

10 アウターチューブ
11 開口圧入部
12 圧入段差部
20 インナーチューブ
21 圧入リブ
21a 初期抵抗リブ
21b 圧入部
22 移動抵抗リブ
23 挿入部
30 ステアリングシャフト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Outer tube 11 Opening press-fit part 12 Press-fit level | step difference part 20 Inner tube 21 Press-fit rib 21a Initial resistance rib 21b Press-fit part 22 Movement resistance rib 23 Insertion part 30 Steering shaft

Claims (5)

アウターチューブと、当該アウターチューブの内側に衝撃により収縮移動するように配設したインナーチューブを備え、
インナーチューブの外周部とアウターチューブとの間に衝撃時の相対収縮移動が始まる移動開始荷重を制御する初期抵抗部と、当該移動開始荷重よりも低く相対収縮の移動荷重を制御する移動抵抗部とを有し、
前記初期抵抗部はアウターチューブの内側に圧入したインナーチューブとの圧入部であり、
前記移動抵抗部はアウターチューブの開口端に干渉する移動抵抗リブをインナーチューブの外周部の軸方向に所定の長さ有することを特徴とするエネルギー吸収ステアリングコラム。
An outer tube and an inner tube disposed so as to contract and move due to impact inside the outer tube,
An initial resistance unit that controls a movement start load at which relative contraction movement at the time of impact starts between the outer peripheral portion of the inner tube and the outer tube, and a movement resistance unit that controls a movement load of relative contraction that is lower than the movement start load. Have
The initial resistance portion is a press-fitting portion with an inner tube press-fitted inside the outer tube,
The energy absorption steering column according to claim 1, wherein the movement resistance portion has a movement resistance rib having a predetermined length in the axial direction of the outer peripheral portion of the inner tube.
前記初期抵抗部は、さらに、アウターチューブの内側に突出して形成した段差部に干渉する初期抵抗リブをインナーチューブの外周部に有することを特徴とする請求項1記載のエネルギー吸収ステアリングコラム。   2. The energy absorbing steering column according to claim 1, wherein the initial resistance portion further includes an initial resistance rib on an outer peripheral portion of the inner tube that interferes with a step portion formed to protrude inside the outer tube. 前記インナーチューブの外周部に前記初期抵抗部から前記移動抵抗部にわたって軸方向のリブを有し、
インナーチューブの初期抵抗部に位置する内側には剛性部材を嵌装した状態でアウターチューブの内側に設けた突出部に圧入してあり、移動抵抗部はアウターチューブとインナーチューブの相対収縮に伴い、インナーチューブの外周部に設けたリブが内側に変形することでエネルギーを吸収することを特徴とする請求項1記載のエネルギー吸収ステアリングコラム。
Having an axial rib on the outer peripheral portion of the inner tube from the initial resistance portion to the movement resistance portion;
The inner tube located at the initial resistance portion of the inner tube is press-fitted into a protruding portion provided on the inner side of the outer tube with a rigid member fitted, and the movement resistance portion is accompanied by relative contraction of the outer tube and the inner tube. 2. The energy absorbing steering column according to claim 1, wherein energy is absorbed by a rib provided on an outer peripheral portion of the inner tube being deformed inward.
前記インナーチューブは外周部の軸方向に沿って第1リブと、当該第1リブの上面に第2リブを形成した2段リブ構造になっていて、第1リブで初期抵抗リブを形成し第2リブで移動抵抗部を形成したことを特徴とする請求項2記載のエネルギー吸収ステアリングコラム。   The inner tube has a two-step rib structure in which the first rib is formed along the axial direction of the outer peripheral portion and the second rib is formed on the upper surface of the first rib, and the first resistance rib is formed by the first rib. 3. The energy absorption steering column according to claim 2, wherein the movement resistance portion is formed by two ribs. 前記インナーチューブは外周部の軸方向に沿ってリブを有する軽合金押出材を用いて製作されたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のエネルギー吸収ステアリングコラム。   The energy absorbing steering column according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner tube is manufactured using a light alloy extruded material having ribs along an axial direction of an outer peripheral portion.
JP2010023583A 2010-02-04 2010-02-04 Energy absorbing steering column Expired - Fee Related JP5451435B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010023583A JP5451435B2 (en) 2010-02-04 2010-02-04 Energy absorbing steering column

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010023583A JP5451435B2 (en) 2010-02-04 2010-02-04 Energy absorbing steering column

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011161959A true JP2011161959A (en) 2011-08-25
JP5451435B2 JP5451435B2 (en) 2014-03-26

Family

ID=44593160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010023583A Expired - Fee Related JP5451435B2 (en) 2010-02-04 2010-02-04 Energy absorbing steering column

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5451435B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012214182A (en) * 2011-04-01 2012-11-08 Nsk Ltd Steering device
US8827515B2 (en) 2012-12-18 2014-09-09 Kinpo Electronics, Inc. Bicycle direction light control system and method thereof
WO2019011269A1 (en) * 2017-07-11 2019-01-17 上海蔚来汽车有限公司 Guided crumpling and energy absorbing device and frame for power distribution unit of electric vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5090329U (en) * 1973-12-21 1975-07-30
JPS54163430U (en) * 1978-05-08 1979-11-15
JPH1045006A (en) * 1996-08-02 1998-02-17 Yamada Seisakusho Kk Steering shaft
JP2001080526A (en) * 1999-09-09 2001-03-27 Yamada Seisakusho Co Ltd Connection structure of steering shaft, and manufacturing method thereof
JP2003040115A (en) * 2001-07-31 2003-02-13 Toyoda Mach Works Ltd Shock absorber for steering device
JP2007062477A (en) * 2005-08-30 2007-03-15 Nsk Ltd Steering device
JP2007168569A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Aisin Seiki Co Ltd Energy absorbing steering column

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5090329U (en) * 1973-12-21 1975-07-30
JPS54163430U (en) * 1978-05-08 1979-11-15
JPH1045006A (en) * 1996-08-02 1998-02-17 Yamada Seisakusho Kk Steering shaft
JP2001080526A (en) * 1999-09-09 2001-03-27 Yamada Seisakusho Co Ltd Connection structure of steering shaft, and manufacturing method thereof
JP2003040115A (en) * 2001-07-31 2003-02-13 Toyoda Mach Works Ltd Shock absorber for steering device
JP2007062477A (en) * 2005-08-30 2007-03-15 Nsk Ltd Steering device
JP2007168569A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Aisin Seiki Co Ltd Energy absorbing steering column

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012214182A (en) * 2011-04-01 2012-11-08 Nsk Ltd Steering device
US8827515B2 (en) 2012-12-18 2014-09-09 Kinpo Electronics, Inc. Bicycle direction light control system and method thereof
WO2019011269A1 (en) * 2017-07-11 2019-01-17 上海蔚来汽车有限公司 Guided crumpling and energy absorbing device and frame for power distribution unit of electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP5451435B2 (en) 2014-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5804211B2 (en) Telescopic steering device and outer column
KR102190492B1 (en) Steering Column for Vehicle
JP5229280B2 (en) Shock absorbing steering device
JP5125742B2 (en) Steering device
JP5451435B2 (en) Energy absorbing steering column
US20050156423A1 (en) Steering column assembly
JP5338854B2 (en) Steering device
EP3037208A1 (en) Assembly method of intermediate shaft for steering device of vehicle
JP2008018780A (en) Shock absorption structure
KR101170259B1 (en) Steering Column for Vehicle
JP2008087531A (en) Electric telescopic adjustment type steering device
JP2006199180A (en) Steering device
CN216232535U (en) Steering shaft and steering column
JP2019171920A (en) Energy absorbing steering column
JP4165356B2 (en) Steering device
KR102246687B1 (en) Steering Column for Vehicle
JP5920582B2 (en) Steering device and manufacturing method thereof
JP2014156225A (en) Vehicle steering device
JP5293555B2 (en) Shock absorbing telescopic steering device
KR101408486B1 (en) Steering Column for Vehicle
JP4424022B2 (en) Vehicle steering column device
JP2008284891A (en) Electric power steering device
KR20060106391A (en) Impact Energy Absorption Structure Steering Column for Vehicles Using Wire Projections
JP5999337B2 (en) Steering device and manufacturing method thereof
KR20040050133A (en) Collapsing Structure of Automobile Steering Columns

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5451435

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees