(57)【要約】  【課題】  車両衝突時における運転乗員のエネルギー吸収荷重を２段階に変更できる可変エネルギー吸収式ステアリングコラムを提供する。  【解決手段】  車体側に固定する分割片２０，２４を車体後方側に折り曲げて車体側に固定するとともに、その一部２２にはピン２８が係脱するピン孔２９を穿設し、このピン孔２９に係脱するピン２８を作動するアクチュエータ２７を車体側に立置きで固定する一方、コラム側に固定する分割片２１，２３を車体前方側に延伸してフック部３３を形成し、このフック部３３に当接するフック部３７をコラム側に形成した。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側とコラム側との間にリッピングプレートを有し、このリッピングプレートは、一端側に形成したスリットにより複数の分割片を有し、この複数の分割片のうち、奇数番目の分割片を車体側とコラム側のいずれか一方に連係するとともに、偶数番目の分割片を車体側とコラム側のいずれか他方に連係することで、コラム側が車体側に対して移動したときに、リッピングプレートがスリットの部分から引き裂かれてエネルギー吸収を行うステアリングコラムの衝撃吸収構造において、
前記複数の分割片の少なくとも１つの分割片と、車体側又はコラム側とをアクチュエータにより係脱させることで、引き裂かれるスリットの数を変更可能にするとともに、この車体側又はコラム側から離脱したときの分割片はエネルギー吸収時に変形することなく移動できるようにしたことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラム。
【請求項２】
請求項１記載の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムにおいて、前記リッピングプレートをステアリングコラムの軸線方向と略平行に配置し、車体側に固定する前記分割片を車体後方側に折り曲げて車体側に固定するとともに、少なくとも１つの分割片にはその端部に前記アクチュエータにより移動するピンが係脱するピン孔を穿設し、このピン孔に係脱するピンを前記ステアリングコラムの軸線と略直交する方向に作動するように前記アクチュエータを車体側に固定する一方、コラム側に固定する前記分割片を車体前方側に延伸してフック部を形成し、このフック部に当接するフック部をコラム側に形成したことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラム。
【請求項３】
請求項１記載の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムにおいて、前記リッピングプレートをステアリングコラムの軸線方向と略平行に配置し、車体側に固定する前記分割片を車体後方側に折り曲げて車体側に固定するとともに、コラム側に固定する前記分割片を車体前方側に延伸させてコラム側に固定する一方、少なくとも１つの前記分割片はリッピングプレートの面に対し約９０度ねじられてその自由端部にピン孔が穿設され、このピン孔にアクチュエータにより移動する前記ピンが係脱するようにアクチュエータをコラム側に固定したことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３において、前記ピンは前記分割片の自由端部に係合したときに両持ち支持されるようにしたことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラム。
【請求項５】
請求項１又は請求項２記載の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムにおいて、車体に固定するマウンティングブラケットと、マウンティングブラケットに固定されてアクチュエータ収納部及び前記アクチュエータのピンと係合する孔を備える一方、前記少なくとも１つの分割片を挿入する横孔を有する固定ハウジングと、車体後方側に曲げ形成した分割片と車体前方側へ延伸してフック部を有する分割片とを備えたリッピングプレートと、車体後方側に曲げ形成した前記分割片の少なくとも１つは前記アクチュエータで突出するピンと対面するピン孔を有して前記固定ハウジングの横孔に挿入され、前記フック部と対面するフック部を有して固定ハウジングに車体前方へ移動可能に支持されたロアーハウジングと、前記アクチュエータ収納部に立て置きで固定されて前記ピン孔に係脱可能なピンを有するアクチュエータとを備え、前記アクチュエータのピンが突出した時、このピンが前記分割片のピン孔を貫通するとともに、固定ハウジングの横孔を貫通することで、ピンを両持ち支持して分割片が横孔から抜けるのを阻止し、前記アクチュエータのピンが引き込んだ時、このピンが前記分割片のピン孔から抜けて固定ハウジングの横孔から退避することで、前記ロアーハウジングが車体前方へ移動することでこの分割片が横孔から抜け出るようにしたことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラム。
【請求項６】
請求項１又は請求項３記載の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムにおいて、車体に固定するマウンティングブラケットと、マウンティングブラケットに固定された固定ブラケットと、固定ブラケットに車体前方側へ離脱可能に支持されるロアーハウジングと、車体前方側へ延伸させた分割片を前記ロアーハウジングに係止すると共に、この分割片の１つを約９０度折り曲げて端部にピン孔を穿設して前記ロアーハウジングに固定した支持ブラケットの２面間に挿入する一方、車体後方側に折り曲げた分割片を前記マウンティングブラケットに固定したリッピングプレートと、前記支持ブラケットに横置きで固定されたアクチュエータと、該アクチュエータにより移動されて前記支持ブラケットを貫通して前記分割片のピン孔と係脱可能なピンとを備え、前記アクチュエータのピンが突出した時、このピンが前記分割片のピン孔を貫通するとともに、前記支持ブラケットの２面間を貫通することでピンを両持ち支持して分割片が支持ブラケットの２面間から抜け出るのを阻止し、前記アクチュエータのピンが引き込んだ時、このピンが前記分割片のピン孔から抜けて支持ブラケットの２面間から退避することで前記ロアーハウジングが車体前方へ移動すると、この分割片が支持ブラケットの２面間から抜け出るようにしたことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステアリングコラムの衝突荷重吸収構造に関し、特にステアリングホイールからステアリングコラムに伝達される衝突荷重の大きさに応じて可変的に吸収する自動車の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車が他の自動車や建造物などに衝突して、運転者が慣性でステアリングホイールに二次衝突することがあるが、これらの二次衝突における運転者の受傷を防止するために、種々の衝撃吸収式ステアリング装置が提供されており、その一つとして、例えば以下の特許文献１に記載されたものがある。これは、例えば運転者の体重が大きい場合には、金属球に塑性溝を形成させて比較的大きなコラプス荷重を実現する一方、運転者の体重が小さい場合には、保持器分離手段が一部の金属球保持器を車体側メンバから分離させることによって塑性溝の本数を減少させ、比較的大きなコラプス荷重でコラプシブルコラムがコラプスするようになっている。
【特許文献１】特開２００２−６７９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の従来技術においては、特許文献１では、運転者の体重の大小などに応じて衝撃荷重の吸収を可変にするようになっているものの、複数の金属球や該金属球を保持する複数の金属球保持器及び保持器分離手段など、数多くの部品点数が必要になるとともに、各構成部品の高い成形制度が要求されることから、製造作業や組み立て作業の能率が低下すると共に、コストの高騰が余儀なくされている。
そこで、この発明は構造の簡単なリッピングプレートを用いてエネルギー吸収荷重を変更できる可変エネルギー吸収式ステアリングコラムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、請求項１によれば、車体側とコラム側との間にリッピングプレートを有し、このリッピングプレートは、一端側に形成したスリットにより複数の分割片を有し、この複数の分割片のうち、奇数番目の分割片を車体側とコラム側のいずれか一方に連係するとともに、偶数番目の分割片を車体側とコラム側のいずれか他方に連係することで、コラム側が車体側に対して移動したときに、リッピングプレートがスリットの部分から引き裂かれてエネルギー吸収を行うステアリングコラムの衝撃吸収構造において、
前記複数の分割片の少なくとも１つの分割片と、車体側又はコラム側とをアクチュエータにより係脱させることで、引き裂かれるスリットの数を変更可能にするとともに、この車体側又はコラム側から離脱したときの分割片はエネルギー吸収時に変形することなく移動できるようにしたことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラムとした。
請求項２によれば、請求項１記載の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムにおいて、前記リッピングプレートをステアリングコラムの軸線方向と略平行に配置し、車体側に固定する前記分割片を車体後方側に折り曲げて車体側に固定するとともに、少なくとも１つの分割片にはその端部に前記アクチュエータにより移動するピンが係脱するピン孔を穿設し、このピン孔に係脱するピンを前記ステアリングコラムの軸線と略直交する方向に作動するように前記アクチュエータを車体側に固定する一方、コラム側に固定する前記分割片を車体前方側に延伸してフック部を形成し、このフック部に当接するフック部をコラム側に形成したことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラムとした。
請求項３によれば、請求項１記載の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムにおいて、前記リッピングプレートをステアリングコラムの軸線方向と略平行に配置し、車体側に固定する前記分割片を車体後方側に折り曲げて車体側に固定するとともに、コラム側に固定する前記分割片を車体前方側に延伸させてコラム側に固定する一方、少なくとも１つの前記分割片はリッピングプレートの面に対し約９０度ねじられてその自由端部にピン孔が穿設され、このピン孔にアクチュエータにより移動する前記ピンが係脱するようにアクチュエータをコラム側に固定したことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラムとした。
請求項４によれば、請求項２又は請求項３において、前記ピンは前記分割片の自由端部に係合したときに両持ち支持されるようにしたことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラムとした。
請求項５によれば、請求項１又は請求項２記載の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムにおいて、車体に固定するマウンティングブラケットと、マウンティングブラケットに固定されてアクチュエータ収納部及び前記アクチュエータのピンと係合する孔を備える一方、前記少なくとも１つの分割片を挿入する横孔を有する固定ハウジングと、車体後方側に曲げ形成した分割片と車体前方側へ延伸してフック部を有する分割片とを備えたリッピングプレートと、車体後方側に曲げ形成した前記分割片の少なくとも１つは前記アクチュエータで突出するピンと対面するピン孔を有して前記固定ハウジングの横孔に挿入され、前記フック部と対面するフック部を有して固定ハウジングに車体前方へ移動可能に支持されたロアーハウジングと、前記アクチュエータ収納部に立て置きで固定されて前記ピン孔に係脱可能なピンを有するアクチュエータとを備え、前記アクチュエータのピンが突出した時、このピンが前記分割片のピン孔を貫通するとともに、固定ハウジングの横孔を貫通することで、ピンを両持ち支持して分割片が横孔から抜けるのを阻止し、前記アクチュエータのピンが引き込んだ時、このピンが前記分割片のピン孔から抜けて固定ハウジングの横孔から退避することで、前記ロアーハウジングが車体前方へ移動することでこの分割片が横孔から抜け出るようにしたことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラムとした。
請求項６によれば、請求項１又は請求項３記載の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムにおいて、車体に固定するマウンティングブラケットと、マウンティングブラケットに固定された固定ブラケットと、固定ブラケットに車体前方側へ離脱可能に支持されるロアーハウジングと、車体前方側へ延伸させた分割片を前記ロアーハウジングに係止すると共に、この分割片の１つを約９０度折り曲げて端部にピン孔を穿設して前記ロアーハウジングに固定した支持ブラケットの２面間に挿入する一方、車体後方側に折り曲げた分割片を前記マウンティングブラケットに固定したリッピングプレートと、前記支持ブラケットに横置きで固定されたアクチュエータと、該アクチュエータにより移動されて前記支持ブラケットを貫通して前記分割片のピン孔と係脱可能なピンとを備え、前記アクチュエータのピンが突出した時、このピンが前記分割片のピン孔を貫通するとともに、前記支持ブラケットの２面間を貫通することでピンを両持ち支持して分割片が支持ブラケットの２面間から抜け出るのを阻止し、前記アクチュエータのピンが引き込んだ時、このピンが前記分割片のピン孔から抜けて支持ブラケットの２面間から退避することで前記ロアーハウジングが車体前方へ移動すると、この分割片が支持ブラケットの２面間から抜け出るようにしたことを特徴とする可変エネルギー吸収式ステアリングコラムとしたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、リッピングプレートの引き裂く数をアクチュエータにより選択的に変化させるだけであるため、従来の技術に比較して装置全体の構造が簡素化できるとともに、部品点数を大幅に削減できる。また、アクチュエータは移動のストロークが短く、その作動力も小さくなるため、装置全体として小型化できる。また、低荷重吸収時において、分割片が変形しないので荷重が安定する。そして、分割片に係合するピンが分割片を挟むように両持ち支持されているため、アクチュエータに荷重が入力されるのを防止できる。さらに、分割片がピンの軸方向に移動してしまうことがないため、荷重を安定させることができる。したがって、低荷重及び高荷重ともに、エネルギー吸収荷重が安定する。さらには、アクチュエータを立て置きか、若しくは横置きかの選択ができるので、車体のコラム取付け部の状況に合わせて設計できる利便性がある。また、可変エネルギー吸収機構としてユニット化が可能となる、等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の可変エネルギー吸収式ステアリングコラムは、車体側とコラム側との間にリッピングプレートを有し、このリッピングプレートは、一端側に形成したスリットにより複数の分割片を有し、この複数の分割片のうち、奇数番目の分割片を車体側とコラム側のいずれか一方に連係するとともに、偶数番目の分割片を車体側とコラム側のいずれか一方に連係することで、コラム側が車体側に対して移動したときに、リッピングプレートがスリットの部分から引き裂かれてエネルギー吸収を行うステアリングコラムの衝撃吸収構造における種々の改良が、本発明を実施するための最良の形態である。
【実施例１】
【０００７】
図１〜図６は、本発明の第１実施例たる可変エネルギー吸収式ステアリングコラムを示す。図示のように、車体に固定するマウンティングブラケット１に固定ハウジング２を固定して車体側を構成し、この固定ハウジング２に車体前方側へ開口する水平長孔３に挿通させたチルトヒンジ軸４を設けたロアーハウジング５が車体前方側へ移動可能に支持されている。このロアーハウジング５と固定ハウジング２との間にリッピングプレート６を介在させた衝撃吸収機構が設けられている。
コラム側を構成するロアーハウジング５にはアッパーチューブ８が伸縮可能に嵌合している。アッパーチューブ８には軸受９を介して図示外のステアリングホイールを軸端に連結するステアリングアッパーシャフト１０が回転自在に支持され、このステアリングアッパーシャフト１０とセレーション嵌合部７で連結するステアリングロアーシャフト１１がロアーハウジング５に軸受１２を介して回転自在に支持されている。また、アッパーチューブ８はディスタンスブラケット１３に固定され、このディスタンスブラケット１３はマウンティングブラケット１に車体前方側へ離脱可能に支持されるクランプ１４に嵌合して車体上下方向へ移動可能である。
ディスタンスブラケット１３にはアッパーチューブ８と平行のテレスコ長孔１５が設けられると共に、クランプ１４にはアッパーチューブ８と交叉する方向のチルト長孔１６が開設されていて、これらのテレスコ長孔１５とチルト長孔１６を貫通するチルトボルト１７にクランプ１４を締付け又は締付け解除可能にチルトレバー１８が係合している。クランプ１４は車体後方側へ開いたスライド溝３４，３４を有し、これらのスライド溝３４，３４にはマウンティングブラケット１に穿設した孔３５，３５に締結するボルト３６，３６が係合して車体前方側へ離脱可能に支持される。
固定ハウジング２のチルトヒンジ軸４を支持する水平長孔３は車体前方側へ延伸する長孔であって、車体前方側が開いており、衝突時にロアーハウジング５の前方移動時にチルトヒンジ軸４も水平長孔３を前方へ移動する。アッパーチューブ８はロアーハウジング５に伸縮可能に差し込まれているから、ディスタンスブラケット１３はテレスコ長孔１５を介して車体前後方向へ移動することができて、いわゆるテレスコ操作ができる。チルトヒンジ軸４はロアーハウジング５の下端に設けたアーム部１９，１９を横方向に貫通する。また、チルトレバー１８を操作してステアリングホイールを上下方向へ移動させると、チルトヒンジ軸４を中心としてロアーハウジング５及びアッパーチューブ８は上下方向へ傾動できて、いわゆるチルト操作ができる。
リッピングプレート６はステアリングコラムの軸線方向と略平行に配置され、一端面側に４つのスリットを形成して５つの分割片２０，２１，２２，２３，２４を形成し、奇数側の分割片２０，２２，２４を車体後方側へ１８０度折り曲げる。分割片２０，２４は固定ハウジング２にピン２５，２５で固定される。なお、後記する第２実施例のように、分割片２０，２４を固定ハウジング２に係止させるようにしてもよい。
図５及び図６に詳細を図示するように、分割片２２は固定ハウジング２に形成した横孔２６に挿入され、固定ハウジング２に形成した凹部からなるアクチュエータ収納部３０に固定したソレノイド等のアクチュエータ２７のピン２８が貫通するピン孔２９と、固定ハウジング２に形成した孔３１，３１とが一致するようになっている。また、偶数側の分割片２１，２３は開口部３２を有するコ字状に一体化され連結しており、その先端部を上方へ曲げて形成したフック部３３が設けられている。分割片２１，２３を形成するスリットで形成される開口部３２には、ロアーハウジング５のアーム部１９，１９間に形成したフック部３７が挿入される。
したがって、車両衝突時において運転乗員がステアリングホイールに衝突した場合、アッパーチューブ８がロアーハウジング５に向けて車体前方側へ移動し，ステアリングアッパーシャフト１０とステアリングロアーシャフト１１が収縮し、クランプ１４がマウンティングブラケット１から離脱するとともに、ロアーハウジング５が車体前方側へ移動する。これにより、フック部３７がフック部３３を引掛けて分割片２１，２３を車体前方側へ引く。
この場合、高荷重時には分割片２１，２３が車体前方側へ引かれる一方、分割片２０，２４は車体側に固定しているとともに、アクチュエータ２７の作動で突出するピン２８が横孔２６の孔３１，３１を貫通して分割片２２のピン孔２９に係合しているので、分割片２０，２２，２４が引かれてリッピングプレート６が４箇所で引き裂かれる。また、低荷重時には、分割片２１，２３が車体前方側へ引かれる一方、分割片２０，２４は車体側に固定しているので、分割片２０，２４の２箇所で引き裂かれる。このとき、分割片２２は横孔２６から抜けてゆくため、分割片２２はそのままの形状を保って変形しない。なお、高荷重と低荷重は車両速度や運転乗員の重量を検出して作動するアクチュエータ２７の作動又は非作動により区別される。
図７は、本発明の第２実施例における可変エネルギー吸収機構を抽出して示すもので、車体に固定するマウンティングブラケット１ａに固定ブラケット２ａがボルト４１，４１で締結されて一体化されて車体側を構成しており、この固定ブラケット２ａには車体前方側へ開いたスライド溝４２，４２が左右対称的に形成されていて、それらのスライド溝４２，４２に係合するボルト４３，４３がコラム側を構成するロアーハウジング５ａの下端部に翼状に設けたロアーブラケット４４，４４のブッシュ孔４５，４５に螺合している。
ロアーブラケット４４，４４に離間してアッパーブラケット４６，４６がロアーハウジング５ａに設けられ、このアッパーブラケット４６，４６に形成した車体後方側に開いたスライド溝４７，４７にボルト４８，４８が係合し、ボルト４８，４８はマウンティングブラケット１ａに係合している。したがって、ロアーハウジング５ａは、マウンテイングブラケット１ａ及び固定ブラケット２ａから車体前方側へ離脱可能に車体に支持されている。なお、ロアーハウジング５ａには図示外のアッパーチューブが嵌合し、アッパーチューブにはステアリングアッパーシャフトが、また、ロアーハウジングにはステアリングロアーシャフトが、セレーション嵌合で軸方向収縮可能に、回転自在に支持されていることは、第１実施例と同様である。しかしながら、ロアーハウジング５ａはチルト操作をすることはできない構造である。
リッピングプレート６ａはステアリングコラムの軸線方向と略平行に配置され、ロアーハウジング５ａと固定ブラケット２ａとの間に介在するものであって、プレートの一端面側に４つのスリットを形成して５つの分割片５０，５１，５２，５３，５４を形成し、偶数側の２番目の分割片５１と４番目の分割片５３を１８０度車体後方側へ折り曲げる。この２番目と４番目の分割片５１，５３はコ字状に一体形成されており、マウンティングブラケット１ａにピン４９で固定される。奇数側の１番目と５番目の分割片５０，５４は車体前方側へ延伸して先端をＴ字状に形成して固定ブラケット２ａにボルト４０，４０で固定した支持ブラケット５５のコ字状の保持部５６，５６に係合して抜止め支持される。３番目の分割片５２はリッピングプレート６ａの面に対して９０度ねじってその自由端部にピン孔２９ａを穿設し、この自由端部は支持ブラケット５５に固定した保持部材５８の直立した２つの板面５８ａ，５８ａの間に挿入されている。
そして、支持ブラケット５５に固定したアクチュエータ２７ａのプランジャー先端に固定するピン２８ａが保持部材５８の板面５８ａ，５８ａと分割片５２のピン孔２９ａを貫通可能に設けられる。支持ブラケット５５はロアーハウジング５ａにボルト５９，５９で固定され、また、保持部材５８はボルト６０で支持ブラケット５５に固定される。支持ブラケット５５には分割片５２が進入するＶ字状の開口部６１が保持部５６，５６間に形成されている。
したがって、車両衝突時において運転乗員がステアリングホイールに衝突した場合、アッパーチューブがロアーハウジングに向けて車体前方側へ移動し、ステアリングアッパーシャフトとステアリングロアーシャフトが収縮し、これによりロアーハウジング５ａが車体前方側へ移動する。これにより、高荷重吸収時にはピン２８ａがアクチュエータ２７ａから突出して支持ブラケット５８の板面５８ａ，５８ａを貫通して分割片５２のピン孔２９ａに係合するので、分割片５０，５２，５４が引かれてリッピングプレート６ａが４箇所で引き裂かれる。また、低荷重吸収時には、分割片５０，５４が引かれて２箇所でリッピングプレート６ａが引き裂かれる。このとき、引き裂きが進行すると、分割片５１，５３の変形により、分割片５２が持ち上がるように移動するが、保持部材５８の２つの板面５８ａ，５８ａが移動を妨げることなく抜けるため、分割片５２は変形しない。これにより、荷重を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施例を示す要部分解斜視図である。
【図２】図１の組み立て状態における一部断面側面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図２のＹ−Ｙ断面図である。
【図５】図２の要部拡大図である。
【図６】固定ハウジングの縦断面図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す要部分解斜視図である。
【符号の説明】
【０００９】
１,１ａ…マウンティングブラケット
２…固定ハウジング
２ａ…固定ブラケット
３，１５，１６…水平長孔
４…チルトヒンジ
５，５ａ…ロアーハウジング
６，６ａ…リッピングプレート
８…アッパーチューブ
１３…ディスタンスブラケット
１４…クランプ
１７…チルトボルト
１８…チルトレバー
１９…アーム部
２０〜２４、５０〜５４…分割片
２６…横孔
２７，２７ａ…アクチュエータ
２８，２８ａ…ピン
２９，２９ａ…ピン孔
３０…孔
３１…開口部
３３，３７フック部
３４，４２，４７…スライド溝
４４…ロアーブラケット
４６…アッパーブラケット
５６…保持部
５８…保持部材
【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】
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