(57)【要約】  【課題】  構造的に簡素でコスト安価な衝撃エネルギー吸収量可変ステアリングコラムを提供する。  【解決手段】  一端部を車体側に設けるとともに、他端部をコラム側に設けてなり、車両衝突時に負荷される乗員の荷重で該コラム側が車体側に対し移動することにより引き裂き、または、塑性変形をすることにより衝撃を吸収するエネルギー吸収部材を備えたステアリングコラムにおいて、少なくとも前記一端部を爆発ボルト５０で前記コラム側または車体側に固定し、衝撃エネルギーが小さい場合には爆発ボルトが爆発して前記コラムまたは車体側から分離するようにした。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部を車体側に設けるとともに、他端部をコラム側に設けてなり、車両衝突時に負荷される乗員の荷重で該コラム側が車体側に対し移動することで引き裂き、または、塑性変形をすることにより衝撃を吸収するエネルギー吸収部材を備えたステアリングコラムにおいて、少なくとも前記一端部を爆発ボルトで前記コラム側または車体側に固定し、衝撃エネルギーが小さい場合には爆発ボルトが爆発して前記コラム側又は車体側から分離することを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
【請求項２】
前記エネルギー吸収部材は一端部をスライドプレートに固定するとともに、ブロックを有する他端部を該スライドプレートに対し離脱可能に設けられた車体側ブラケットに設けてなり、爆発ボルトを上記車体側ブラケットとナットに固定し、エネルギー吸収部材が引き裂くことにより衝撃を吸収することを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置。
【請求項３】
前記エネルギー吸収部材は前記コラム側に固定されたブラケットに収納されるとともに、一端部が前記コラム側に爆発ボルトで固定され、他端部がＵ字型に曲げられて前記ブラケットに挿通したボルトに係合し、前記エネルギー吸収部材が塑性変形をすることにより衝撃を吸収することを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置。
【請求項４】
前記エネルギー吸収部材は前記コラム側に固定されたブラケットに収納されるとともに、一端部が前記コラム側に溶接で固定され、他端部がＵ字型に曲げられて前記ラケットに挿通した爆発ボルトに係合し、該爆発ボルトは車体側ブラケットに支持され、前記エネルギー吸収部材が塑性変形をすることにより衝撃を吸収することを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動車の車両用ステアリングコラム装置に係り、特に、一端部を車体側に設けるとともに、他端部をコラム側に設けてなり、車両衝突時に負荷される乗員の荷重で該コラム側が車体側に対し移動することで引き裂き、または、塑性変形をすることにより衝撃を吸収するエネルギー吸収部材を備えたステアリングコラムにおけるエネルギー量可変ステアリングコラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記タイプのエネルギー吸収部材を取付けたステアリングコラムは、下記特許文献１に記載されているように、短冊状の金属板の略中央部にスリット（切欠部）を形成してその左右両側の一方の一端部を車体側に、他方の他端部をコラム側に固定している。
【特許文献１】特開平１０−２１７９８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかして近時、衝突安全性能の向上のためには、車両衝突速度、乗員乗車位置や乗員重量に応じて車両衝突時にエネルギー吸収量を変更できることが望ましいとの見地から衝突エネルギー吸収量可変ステアリングコラムが多く提案されるようになってきた。
【０００４】
しかしながら、従来提供されてきた衝突エネルギー吸収量可変ステアリングコラムは、可動部品が付帯し、大型となり、部品点数が多くなるほか、従来のエネルギー吸収機構の変更を必要とし、構造的に複雑化してコスト高を生じていた。
【０００５】
そこで、この発明は、可動部品を必要とせず、大型化することがなく、また、従来のエネルギー吸収機構をそのまま利用することができるために、構造的にも簡素化できてコスト安価な衝撃エネルギー吸収量可変ステアリングコラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１によれば、一端部を車体側に設けるとともに、他端部をコラム側に設けてなり、車両衝突時に負荷される乗員の荷重で該コラム側が車体側に対し移動することで引き裂き、または、塑性変形をすることにより衝撃を吸収するエネルギー吸収部材を備えたステアリングコラムにおいて、少なくとも前記一端部を爆発ボルトで前記コラム側または車体側に固定し、衝撃エネルギーが小さい場合には爆発ボルトが爆発して前記コラム側または車体側から分離することを特徴とする車両用ステアリングコラム装置とした。
請求項２によれば、前記エネルギー吸収部材は一端部をスライドプレートに固定するとともに、ブロックを有する他端部を該スライドプレートに対し離脱可能に設けられた車体側ブラケットに設けてなり、爆発ボルトを上記車体側ブラケットとナットに固定し、エネルギー吸収部材が引き裂くことにより衝撃を吸収することを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置とした。
請求項３によれば、前記エネルギー吸収部材は前記コラム側に固定されたブラケットに収納されるとともに、一端部が前記コラム側に爆発ボルトで固定され、他端部がＵ字型に曲げられて前記ブラケットに挿通したボルトに係合し、前記エネルギー吸収部材が塑性変形をすることにより衝撃を吸収することを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置とした。
請求項４によれば、前記エネルギー吸収部材は前記コラム側に固定されたブラケットに収納されるとともに、一端部が前記コラム側に溶接で固定され、他端部がＵ字型に曲げられて前記ラケットに挿通した爆発ボルトに係合し、該爆発ボルトは車体側ブラケットに支持され、前記エネルギー吸収部材が塑性変形をすることにより衝撃を吸収することを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングコラム装置としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、エネルギー吸収部材は少なくとも一端部を爆発ボルトでコラム側または車体側に固定したので、衝突時のエネルギー吸収量を容易に変更できる。また、エネルギー吸収部材の作動に連動すべき可動部品を必要としない構造であるために、信頼性が高いほか、部品点数の減少、組み付け性の簡単化、車両搭載の容易性が図れる。これにより、部品コスト、組み付けコストの増加が少ない衝撃エネルギー吸収量可変ステアリングコラムを得ることができる。更には、従来のエネルギー吸収部材をそのまま利用できるため、熟成された信頼性の高い衝突エネルギー吸収機構の技術を使用できる利便性がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明をチルト式ステアリングコラムに適用した衝撃エネルギー吸収量可変ステアリングコラム１を示しており、ステアリングシャフト３を内蔵したジャケットチューブ４からなるコラム２がチルト中立位置にある状態を示している。
【０００９】
この衝撃吸収量可変ステアリングコラム１は、車体に固定される車体前方側ブラケット６及び車体後方側ブラケット８によって、車体前後方向の２点でジャケットチューブ４を車体に支持し、車体前方側ブラケット６に回転可能に支持されたジャケットチューブ４のチルト回転中心軸１０をチルト回転中心として、ジャケットチューブ４を傾動させる構造となっている。尚、１２はステアリングホイール取り付け部である。
【００１０】
チルト回転中心軸１０は、ジャケットチューブ４の一端に固定された第１補助ブラケット１４に形成されて車体後方側が開いた軸方向の溝５に係合しているものであって、ジャケットチューブ４の軸心上に位置していると共に、常に一定位置に保持されているが、コラム２に車体前方側への軸方向の衝撃エネルギーが負荷されたときは、チルト回転中心軸１０は溝５から離脱する構成が採用される。
【００１１】
ジャケットチューブ４には、このチルト回転中心軸１０よりも運転者側の位置に、傾動入力軸１６が設けられている。この傾動入力軸１６は、ジャケットチューブ４に固定された第２補助ブラケット１８に形成されているものであって、ジャケットチューブ４の軸心上に位置している。この傾動入力軸１６は、車体後方側ブラケット８に形成された係合部としての長穴２０に回転可能かつ長穴２０の長軸方向に沿って摺動可能に係合している。この長穴２０は、長軸方向の中心線Ｐの曲率がチルト回転中心回りの傾動入力軸１６の回転軌跡の曲率と一致するよう形成されている。
【００１２】
また、傾動入力軸１６は、ベルクランク２２の一方の腕２２ａに回転可能に支持されている。さらに、車体後方側ブラケット８には、後述する偏心ブッシュ２６が入る穴が形成されている。また、ベルクランク２２にはカラー（図示省略）が配設され、偏心ブッシュ２６とカラーとがボルト２７によって回転自在に軸支されている。
【００１３】
すなわち、ベルクランク２２は、その回転中心軸２４を有する上記ボルト２７を介して車体後方側ブラケット８に回転可能かつ揺動可能に支持されていると共に、他方の腕２２ｂに、ベルクランク駆動手段である電動アクチュエータ２８のロッド部２８ｂの回転により移動するナット３１を移動可能に支持している。
【００１４】
電動アクチュエータ２８は、ジャケットチューブ４に固定された第３補助ブラケット３０を介してジャケットチューブ４に回転可能に取付けられた本体部２８ａと、この本体部２８ａから突出したロッド部２８ｂと、を有し、本体部２８ａに内蔵されたモータを回転させることによって、ロッド部２８ｂの回転が可変可能となっている。
【００１５】
このチルト式ステアリングコラムにおいては、ロッド部２８ｂに対してナット３１を移動させることで、ベルクランク２２の他方の腕２２ｂが動き、ベルクランク２２が回転する。すなわち、ナット３１を車体後方側へ移動させ、ベルクランク２２が反時計方向に回転し、ベルクランク２２の一方の腕２２ａに支持された傾動入力軸１６が長穴２０内を上方に向かって移動することによって、ジャケットチューブ４が反時計方向に回転して、ステアリングホイール（図示せず）の位置が上昇する。
【００１６】
一方、ナット３１を車体前方側へ移動させると、ベルクランク２２が時計方向に回転し、ベルクランク２２の一方の腕２２ａに支持された傾動入力軸１６が長穴２０内を下方に向かって移動することによって、ジャケットチューブ４が時計方向に回転して、ステアリングホイール（図示せず）の位置が下降する。
【００１７】
車体後方側ブラケット８には、図２から図５に詳細を示したように、スライドプレート６０とエネルギー吸収部材４０が装着されている。スライドプレート６０とエネルギー吸収部材４０は、図６に示すような形状をして、車体後方側ブラケット８の両翼状に形成された車体取付部８１，８１に形成したスリット８２，８２を覆うように重ね合わせて装着されている。すなわち、断面コ字型をしたスライドプレート６０の車体前方側に開放された部分が、スリット８２を覆うようにして車体取付部８１に嵌合し、その下部にエネルギー吸収部材４０の一端部４１を重ね合わせてそのカギ型に上方へ曲げたストッパー４２，４２で抜け止めをしてある。スライドプレート６０と一端部４１には上下で合致する透孔６２，４３が穿設されており、これらの透孔６１，４３には車体メンバに連結するための、図示外のボルトが挿入される。
【００１８】
エネルギー吸収部材４０は前記した従来例のそれと実質的に同じであって、引き裂かれる基部となるＵ字型の切欠部４４を一端部４１と他端部４５で挟んで形成した短冊状の金属板からなり、他端部４５には雌ねじが形成されたボルト挿通孔４７を有するブロック４６を一体形成又は連結してある。ブロック４６は車体取付部８１の車体前方側に下方に向けて形成したカギ型の裏面に重ねられ、それに形成されたボルト挿通孔８３と前記ボルト挿通孔４７とが合致するようになっている。これらのボルト挿通孔８３，４７には爆発ボルト５０が挿入される。
【００１９】
爆発ボルト５０は、爆発装置を内蔵したボルトで、分離機構として利用される公知のもので、爆発ボルトの一端（頭端部）５０ａに配線を有する電気雷管を収納した中空部を有するとともに、他端部側５０ｂにネジ部を形成してあってそのネジ部をブロック４６に装着する。この爆発ボルト５０の配線は、車両衝突速度、乗員乗車位置や乗員重量の検出装置と結ばれており、この検出装置の情報により必要に応じて電気的信号が配線を介して電気雷管に伝達されると電気雷管が爆発してネジ部側が分離すると言うものである。そのため、車体後方側ブラケット８が離脱し始める時間と、爆発ボルト５０が頭端部とネジ部とに分離する時間とのタイムラグを設けて、エネルギー吸収部材を引き裂く量を調整すれば、エネルギー吸収量の可変設定ができる。なお、爆発ボルト５０に代え、ボルトに爆発ナットを装着する構造としても良い。
【００２０】
そこで、上記構成の衝撃エネルギー吸収量可変ステアリングコラム１の衝突時における作用を説明すると、ステアリングホイールを介してジャケットチューブ４に衝撃が負荷されると、検出装置により、衝撃エネルギーが大きく検出されたときは、補助ブラケット１８から傾動入力軸１６及び長穴２０を介し、荷重が車体後方側ブラケット８に負荷され、車体後方側ブラケット８がスライドプレート６０から外れてコラム２は車体前方側へ離脱する。
【００２１】
そのため、スライドプレート６０と共に車体側に固定されたエネルギー吸収部材４０の一端部４１に対して他端部４５は車体後方側ブラケット８及びジャケットチューブ４と共に車体前方側へ移動するから、切欠部４４が引き裂かれる。かくして、エネルギー吸収部材４０が引き裂かれることで衝撃エネルギーを吸収できる。
【００２２】
しかして、検出装置により、衝撃エネルギーが小さく検出されたときは、電気雷管が爆発して爆発ボルト５０が頭端部とネジ部とに分離するからエネルギー吸収部材４０は引き裂かれる動作をすることがなく、車体後方側ブラケット８と共に車体側に残留する。また、車体後方側ブラケット８が車体側から離脱し始めてエネルギー吸収部材４０が車体側に残留することとなるまでの長短時間差で、エネルギー吸収部材４０を引き裂く量を変化させることができるので、エネルギー吸収量の可変設定ができる。
【００２３】
次に、この発明の第２の実施例を説明すると、図７に示すように、コラム側支持部６１ａを有する車体側ブラケット６１と、コラム側方向の長孔６２ａを有してジャケットチューブ４に固定されるコラム側ブラケット６２との間に、塑性変形によりエネルギー吸収を行うエネルギー吸収部材８０を設けた構造に、爆発ボルトを適用してもよい。車体側ブラケット６１とコラム側ブラケット６２の長孔６２ａにはカラー７３を有するボルト７４が挿通しており、エネルギー吸収部材８０の一端部は爆発ボルト７７で固定され、カラー７３の回りにエネルギー吸収部材８０の他端部が設置されている。したがって、エネルギー吸収部材８０はコラム側ブラケット６２内に収容されている。なお、図７において、６２ｂは離脱荷重を設定するために長孔６２ａに設けた凸部であり、また、７１，７２は縮径可能なＣ形をした樹脂製ブッシュである。この場合、爆発ボルト７７は、図８、９に示すように、ジャケットチューブ４、コラム側ブラケット６２及びエネルギー吸収部材８０を通して設けられ、爆発ボルト７７のねじ部７９が爆発で破壊する構造となっている。
この第２実施例にあっては、衝撃エネルギーが大きく検出されて爆発ボルト７７が爆発しない場合には、ジャケットチューブ４とコラム側ブラケット６２の軸方向移動に伴い、カラー７３とボルト７４にてエネルギー吸収部材８０が塑性変形して、エネルギー吸収を行う。衝撃エネルギーが小さく検出されて爆発ボルト７７が爆発した場合には、ねじ部７９が破壊して爆発ボルト７７の頭端部７８がねじ部７９から分離すると、エネルギー吸収部材８０はどの部材にも支持されず、フリーの状態になり、エネルギー吸収部材８０は塑性変形することもないから、エネルギー吸収は行われない。
【００２４】
また、この発明の第３実施例を説明すると、図１０及び図１１に示すように、前記第２実施例におけるボルト７４に代わる爆発ボルト７９は、車体側ブラケット６１とコラム側ブラケット６２を挿通して設けられている。エネルギー吸収部材８０の一端部はジャケットチューブ４に溶接部８１で固定されている。エネルギー吸収部材８０の他端部はＵ字形に曲げられてカラー７３に挿通した爆発ボルト７９を係合している。
この第３実施例にあっては、衝撃エネルギーが大きく検出されて爆発ボルト７９が爆発しない場合には、ジャケットチューブ４とコラム側ブラケット６２の軸方向移動に伴い、カラー７３と爆発ボルト７９にてエネルギー吸収部材８０が塑性変形して、エネルギー吸収を行う。衝撃エネルギーが小さく検出されて爆発ボルト７９が爆発した場合には、ネジ部が破壊して爆発ボルト７９の端部７９ａ及びナット７５がねじ部から分離すると、車体側ブラケット６１に対し爆発ボルト７９がフリーの状態になるため、エネルギー吸収部材８０は塑性変形されないため、エネルギー吸収は行われない。
【００２５】
なお、この実施例はジャケットチューブの車体前方側に設けた構造であるが、車体後方側に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明を実施した衝撃エネルギー吸収量可変ステアリングコラムの側面図である。
【図２】エネルギー吸収部材を装着した車体後方側ブラケットの斜視図である。
【図３】車体後方側ブラケットの平面図である。
【図４】車体後方側ブラケットの正面図である。
【図５】車体後方側ブラケットの側面図である。
【図６】エネルギー吸収部材とスライドブロックの組み付け斜視図である。
【図７】この発明の第２実施例の要部分解斜視図である。
【図８】図７の組み立てた要部側面図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】この発明の第３実施例の要部側面図である。
【図１１】図１０の平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…衝撃吸収量可変ステアリングコラム
２…コラム
３…ステアリングシャフト
４…ジャケットチューブ
６…車体前方側ブラケット
８…車体後方側ブラケット
１０…チルト回転中心軸
１６…傾動入力軸
１８…第２補助ブラケット
２０…長穴
２２…ベルクランク
２４…回転中心軸
２６…偏心ブッシュ
３０…第３補助ブラケット
４０，８０…エネルギー吸収部材
４１…一端部
４４…切欠部
４５…他端部
５０…爆発ボルト
６０…スライドプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006306187.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006306187.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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