(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の管体に対し、該管体の一端側に大径部を形成し、該大径部から前記管体の他端側に向けて管径が漸減する部分を、前記大径部の内側に折曲して、折曲部が外方に拡開する重合部を形成し、該重合部に連続して前記大径部内に、前記重合部の管径の漸減割合より緩やかな勾配となる割合で前記管体の一端側に向けて管径が漸減し、前記管体と略同径となる位置で前記管体の他端側に折曲する連結部を形成して成るエネルギ吸収管。
【請求項２】
請求項１記載のエネルギ吸収管を車両のステアリング装置内に配設し、該ステアリング装置に対する衝撃を前記エネルギ吸収管の両端に印加して吸収するように構成したことを特徴とする車両用衝撃吸収装置。
【請求項３】
請求項１記載のエネルギ吸収管を車両のバンパ支持装置内に配設し、該バンパ支持装置に対する衝撃を前記エネルギ吸収管の両端に印加して吸収するように構成したことを特徴とする車両用衝撃吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エネルギ吸収管及びこれを備えた衝撃吸収装置に関し、特に車両用衝撃吸収装置に好適なエネルギ吸収管に係る。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の衝撃吸収装置としては、衝撃吸収ステアリング装置が知られており、広く普及している。これは、ステアリング装置自体にエネルギを吸収する特性を付与しておき、ステアリングホイールに対する衝撃を緩和するもので、種々の構造の装置が採用されている。例えば、ステアリング装置のアウタコラムとインナコラムとの間にボールを介装したボール式衝撃吸収ステアリング、ステアリングコラムに金属メッシュ構造を用いたメッシュ式衝撃吸収ステアリング、ロアチューブ内にシリコンゴムを封入しアッパチューブの侵入によってスリットからシリコンゴムが噴出するように構成したシリコンゴム式衝撃吸収ステアリング等が使用に供されている。また、車両のバンパ支持装置においても、例えば管体に油圧あるいはシリコンゴムを封入した衝撃吸収ユニットを、バンパとボデーとの間に介装したものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、上記の衝撃吸収ステアリング装置は何れも構造が複雑で、例えばボール式衝撃吸収ステアリングでは衝撃吸収時にインナコラムがそのままアウタコラム内に収納されるため、吸収ストロークと同長の収納ストロークを必要とする。しかも、重量が大で、コスト高となっている。更に、上記の衝撃吸収バンパ支持装置も、上記と同様吸収ストロークと同長の収容ストロークを必要とし、構造が複雑、且つ重量が大で、コスト高となっている。
【０００４】
そこで、本発明は、簡単な構造で、小型、軽量且つ安価なエネルギ吸収管を提供することを課題とする。
【０００５】
また、本発明は、簡単な構造で、小型、軽量且つ安価なエネルギ吸収管を適用した車両用衝撃吸収装置を提供することを別の課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のエネルギ吸収管は、請求項１に記載のように、金属製の管体に対し、該管体の一端側に大径部を形成し、該大径部から前記管体の他端側に向けて管径が漸減する部分を、前記大径部の内側に折曲して、折曲部が外方に拡開する重合部を形成し、該重合部に連続して前記大径部内に、前記重合部の管径の漸減割合より緩やかな勾配となる割合で前記管体の一端側に向けて管径が漸減し、前記管体と略同径となる位置で前記管体の他端側に折曲する連結部を形成することとしたものである。
【０００８】
前記エネルギ吸収管は、車両のステアリング装置内に配設し、該ステアリング装置に対する衝撃を前記エネルギ吸収管の両端に印加して吸収するように構成することができる。
【０００９】
また、前記エネルギ吸収管を車両のバンパ支持装置内に配設し、該バンパ支持装置に対する衝撃を前記エネルギ吸収管の両端に印加して吸収するように構成することもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上記の構成になる本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、一実施形態に係るエネルギ吸収管１の一部を示すもので、金属製の管体の一端１ａ側（図１の下方側）に大径部３（内径Ｄａ）が形成され、この大径部３から管体の素管部２（内径Ｄｏ、但しＤｏ＜Ｄａ）に至る部分が大径部３の内側に折曲されると共に、折曲部４が外方に拡開するように重合部５が形成されている。而して、折曲部４から管体の一端１ａ側に向けて管径が漸減するように重合部５が形成され、この重合部５に連続して、重合部５の管径の漸減割合と異なる割合で、例えば重合部５より緩やかな勾配で、管体の一端１ａ側に向けて管径が漸減し、素管部２と略同径となる位置で管体の他端１ｂ側に折曲され、連結部６が形成されている。これにより、大径部３内において、図１に示すように素管部２と連結部６との間に折曲部７が形成されている。
【００１１】
上記の構成になるエネルギ吸収管１は種々の方法によって製造し得るが、その一形態として、図４に示す工程から成る製造方法がある。先ず、金属製の素管Ｂｐが配置され（Ａ）、拡管工程Ｂにて、素管Ｂｐが例えばバルジ成形加工によって拡管される。即ち、素管Ｂｐの一端１ａ側が拡管されて大径部３が形成されると共に、この大径部３から素管Ｂｐの他端１ｂ側の素管部２に向けて管径が漸減するように相対的に縮径され、縮径部２ｃが形成される。そして、折曲工程Ｃにおいて、図４に矢印で示すように素管部２の開口端に対して軸方向の押圧力Ｐｏが付与されると、縮径部２ｃが大径部３の内側に折曲されて重合部５が形成されると共に、一端１ａ側に向けて連結部６が形成される。重合部５は、例えば図５に拡大して示すように、折曲部４が外方に拡開する形状に成形される。
【００１２】
尚、上記拡管工程Ｂにおいて、図９に示すように、重合部５に連続する部分の素管部２の内径Ｄｃを他端１ｂ側の内径Ｄｏより大となるように設定しておけば、折曲工程Ｃにおいて折曲部４に大きな負荷が付与されることなく円滑に折曲作業が行なわれる。即ち、押圧力Ｐｏによって素管部２が押圧されて図４の下方に移動する際、大径部３に対し拡管される方向（図９の左右方向）に分力が生ずる。このため、押圧力Ｐｏが適宜大径部３に分散され乍ら、縮径部２ｃ及び素管部２が大径部３の内側に適切に折曲される。
【００１３】
而して、図１に示すようにエネルギ吸収管１が形成され、図３の左側に示す通常の状態（Ｎ）で軸方向に荷重Ｐｄの負荷が印加されると、図２の変位−荷重特性に従って変形し、図３の右側に示す状態（Ｄ）となる。即ち、エネルギ吸収管１に対する軸方向の押圧時において、変形開始直後から吸収ストロークに対して発生荷重が略等荷重となるので適切にエネルギが吸収され、良好な衝撃吸収能力が得られる。しかも、素管部２が変形する際には大径部３に案内されるので、変形途中で屈曲することなく確実に所定の変形が行なわれ、安定した衝撃吸収構造となる。更に、本実施形態においては、素管部２の変形時に重合部５によって安定した状態で支持されるので、管体の板厚が薄い場合にも素管部２の変形に伴う大径部３の変形を惹起するおそれもない。
【００１４】
図６は、本実施形態に対する比較例として、均等な内径を有する一般的な管体、即ち素管Ｂｐの変形の前後を示すものである。素管Ｂｐの軸方向に荷重Ｐｄが印加されると、図２に破線で示す変位−荷重特性に従って変形し、図６の右側に示す屈曲部Ｂｐｘが形成された状態となる。尚、図２に一点鎖線で示す右上がりの直線は弾性部材（図示せず）の変位−荷重特性である。図３の（Ｎ）と（Ｄ）において、エネルギ吸収管１の各部分１ａ乃至１ｅは相互に対応する部分を示し、吸収ストロークを（ｋ）で表し、収納ストロークを（ｓ）で表している。同図から明らかなように、収納ストローク（ｓ）は吸収ストローク（ｋ）の半分で済むことになるので（ｓ＝ｋ／２）、大径部３の長さを従来装置に比し短くすることができる。
【００１５】
次に、上記実施形態におけるエネルギ吸収管１を車両の衝撃吸収装置に適用した例を図面を参照して説明する。図７は、図１に示したエネルギ吸収管１を車両のバンパ支持装置に適用したもので、バンパ１０はエネルギ吸収管１を介してフレーム２０に支持されている。即ち、素管部２がバンパ１０に接合され、大径部３がブラケット１１，１２を介してフレーム２０に接合されている。而して、バンパ１０に所定限度以上の衝撃力が加えられると、エネルギ吸収管１が前述のように変形し、適切に衝撃力が吸収される。尚、エネルギ吸収管１の配置は図７に記載の配置と逆にしてもよく、また、ブラケット１１，１２に代えて他の支持構造を採用することもできる。
【００１６】
図８は、図１に示したエネルギ吸収管１を車両のステアリング装置に適用したもので、ステアリングシャフト３０及びロアチューブ４０を介してステアリングホイール５０がステアリング機構（図示せず）に連結されている。ステアリングシャフト３０は、ロアチューブ４０に対して相対的に軸方向移動可能に支持されており、ステアリングホイール５０に対し所定限度以上の衝撃力が加えられると、ステアリングシャフト３０がロアチューブ４０内に侵入するように構成されている。そして、ステアリングシャフト３０及びロアチューブ４０を囲繞するようにエネルギ吸収管１が配置され、素管部２がブレークアウェイブラケット６０を介して車体（図示せず）に支持されている。また、素管部２は長尺に形成され、その先端がステアリングシャフト３０に固着されており、大径部３の先端はロアチューブ４０に固着されている。
【００１７】
而して、ステアリングホイール５０に対し所定限度以上の衝撃力が加えられると、ステアリングシャフト３０がロアチューブ４０内に侵入すると共に、エネルギ吸収管１が前述のように変形し、適切に衝撃力が吸収される。エネルギ吸収管１の配置は図８と逆にしてもよく、更に、ロアチューブ４０内にシリコンゴムを封入しステアリングシャフト３０の侵入によってスリット（図示せず）からシリコンゴムが噴出するように構成してもよい。尚、本発明のエネルギ吸収管は上記の車両用衝撃吸収装置に限ることなく、種々の分野における衝撃吸収構造に適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明のエネルギ吸収管は、請求項１に記載のように、金属製の管体の一端側に大径部を形成し、管体の他端側を大径部内に管体の一端側に向けて折曲すると共に、管体の一端側に向けて管径が漸減し、管体と略同径となる位置で管体の他端側に折曲する連結部を形成するように構成されているので、簡単な構造で適切に衝撃力を吸収することができ、衝撃吸収特性が吸収ストロークに対して常に等しく理想的な衝撃吸収構造となる。しかも、収納ストロークが吸収ストロークの半分で済むので、小型に構成することができる。更に、従来品に比し軽量且つ安価に構成することができる。特に、折曲部が外方に拡開する重合部が形成されると共に、この重合部に連続して大径部内に、重合部の管径の漸減割合より緩やかな勾配となる割合で管体の一端側に向けて管径が漸減し、管体と略同径となる位置で管体の他端側に折曲する連結部が形成されているので、管体の板厚が薄い場合でも折曲時に大径部の変形を惹起するおそれはなく、適切に衝撃力を吸収することができる。
【００２０】
また、上記エネルギ吸収管を備えた車両のステアリング装置によれば、ステアリング装置に対する衝撃力をエネルギ吸収管によって適切に吸収することができ、簡単な構造で、小型、軽量且つ安価な衝撃吸収装置を提供することができる。
【００２１】
更に、前記エネルギ吸収管を備えた車両のバンパ支持装置によれば、バンパ支持装置に対する衝撃力をエネルギ吸収管によって適切に吸収することができ、簡単な構造で、小型、軽量且つ安価な衝撃吸収装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエネルギ吸収管の一部の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエネルギ吸収管の変位−荷重特性を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施形態に係るエネルギ吸収管の変形の前後を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るエネルギ吸収管の製造工程を示す工程図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るエネルギ吸収管の重合部の拡大断面図である。
【図６】均等な内径を有する一般的な管体の変形の前後を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るエネルギ吸収管を車両のバンパ支持装置に適用した状態を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るエネルギ吸収管を車両のステアリング装置に適用した状態を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るエネルギ吸収管の拡管工程の別の例におけるエネルギ吸収管の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｂｐ  素管
１    エネルギ吸収管
２  素管部
３  大径部
４  折曲部
５  重合部
６  連結部
７  折曲部
１０  バンパ
２０  フレーム
３０  ステアリングシャフト
４０  ロアチューブ
５０  ステアリングホイール
【図１】
0003939792.tif 000002
【図２】
0003939792.tif 000003
【図３】
0003939792.tif 000004
【図４】
0003939792.tif 000005
【図５】
0003939792.tif 000006
【図６】
0003939792.tif 000007
【図７】
0003939792.tif 000008
【図８】
0003939792.tif 000009
【図９】
0003939792.tif 000010