(57)【要約】【課題】部品管理、組立作業が容易な構造で、しかも二次衝突時に衝撃エネルギを効果的に吸収できる構造を実現する。【解決手段】一次衝突時にステアリングホイールのつき上げを防止する為、ステアリングコラム２に固定するストッパプレート２１と、二次衝突時に衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材２３とを、１枚の金属板により造る。このエネルギ吸収部材２３の幅は、後方に向かう程広くなる。二次衝突時には、支持ブラケット３ａを構成する取付板部１５の下面中央部に設けた凹部の両内側面により、上記エネルギ吸収部材２３を扱きつつ、上記ステアリングコラム２の前方への変位を許容する。【選択図】図３
2006103685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者に対向する後端にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを挿通自在なステアリングコラムと、このステアリングコラムの中間部外周面に固定した、後端縁側に開口した切り欠きを有する被支持ブラケットと、この被支持ブラケットを両側から挟む１対の支持板部を有し、車体側に固定される支持ブラケットと、これら両支持板部同士の間に掛け渡すと共に、上記切り欠きを挿通した状態で上記支持ブラケットに支持固定されて、上記各支持板部を上記被支持ブラケットの両側面に押し付ける杆状の抑え部材と、上記ステアリングコラムの中間部で上記支持ブラケットよりも前方に寄った部分に固定され、自動車が他の物体に衝突する一次衝突の際に上記支持ブラケットの前端縁と係合して、上記ステアリングコラムが後方に変位する事を防止するストッパプレートと、塑性変形自在な材料により造られ、運転者の身体が上記ステアリングホイールにぶつかる二次衝突に伴って上記ステアリングコラムに加わる衝撃により上記被支持ブラケットが上記支持ブラケットから脱落して上記ステアリングコラムが前方に変位する際に塑性変形して、上記ステアリングコラムに加えられた衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材とから成る衝撃吸収式ステアリングコラム装置に於いて、このエネルギ吸収部材を上記ストッパプレートと一体に構成すると共に、二次衝突時にこのエネルギ吸収部材は、上記支持ブラケットとの係合に基づき、衝撃エネルギを吸収する構造とした事を特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、ステアリングコラムを衝突時の衝撃を吸収できる構造とする事により、衝突時に於ける乗員の生命保護を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突時には、自動車が他の自動車等の物体と衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイールに衝突する二次衝突が発生する。この二次衝突の際に運転者が受ける衝撃を少なく抑え、運転者の生命保護を図る事を目的として、一端にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを、強い衝撃が加わった場合に全長が縮まる、所謂コラプシブルステアリングシャフトとすると共に、このステアリングシャフトを挿通したステアリングコラムを衝撃吸収式のものとする事が、一般的に行なわれている。
【０００３】
この様な目的で使用される衝撃吸収式のステアリングコラム装置として従来から、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。図１２〜１４は、この特許文献１に記載された衝撃吸収式ステアリングコラム装置を示している。尚、図示の例は、ステアリングシャフト１の後端部（本明細書及び特許請求の範囲中の前後は、自動車の進行方向で言う）に運転者に対向する状態で固定した、図示しないステアリングホイールの高さ位置を調節する為のチルト機構を組み込んだ構造を示している。ステアリングコラム２は、内側に上記ステアリングシャフト１を回転自在に支持すると共に、中間部に設けたコラプシブル構造部（図示省略）により、軸方向に亙る強い力が加わった場合には、全長が縮まる様にしている。尚、上記ステアリングシャフト１も、軸方向に亙る強い力が加わった場合には、全長が縮まる様にしている。
【０００４】
上記ステアリングコラム２を車体に支持する為の支持ブラケット３は、左右１対の支持板部４、４により、上記ステアリングコラム２の中間部下面に溶接固定した被支持ブラケット５を挟持している。この被支持ブラケット５の左右両側壁には切り欠き６、６を、上記各支持板部４、４の一部でこれら各切り欠き６、６と整合する部分には上下方向に長い長孔７、７を、それぞれ形成している。そして、上記切り欠き６、６及び長孔７、７を一方から他方（図１３の右から左）に挿通した、杆状の抑え部材である結合ボルト８の他端に、結合ナット９を螺合させている。この結合ボルト８は、頭部１０と一方の長孔７の側縁との係合により、各長孔７、７に沿って昇降する事はあっても、回転する事のない様にしておく。又、上記結合ナット９は、チルトレバー１１（本発明の実施の形態を示す図１〜３参照。図１２〜１３には省略。）により回転自在としている。従って、このチルトレバー１１の操作に基づいて上記結合ナット９を回転させ、この結合ナット９と上記頭部１０との間隔を変化させれば、上記被支持ブラケット５を固定したステアリングコラム２を、上記支持ブラケット３に対し固定したり、或は固定を解除して、上記ステアリングホイールの上下位置の調節を行なえる。
【０００５】
更に、上記結合ボルト８の中間部で、上記被支持ブラケット５の内側に存在する部分には、エネルギ吸収部材１２の後端部（図１２、１４の右端部）を外嵌支持している。そして、このエネルギ吸収部材１２の前端部（図１２、１４の左端部）は、上記ステアリングコラム２の中間部下面に溶接固定している。従って、上記エネルギ吸収部材１２の後端部は、結合ボルト８及び支持ブラケット３を介して、衝突時にも変位する事のない車体１３に支持し、前端部は、衝突時に前方に変位するステアリングコラム２に支持する。このエネルギ吸収部材１２は、可塑性を有する１枚の金属板を打ち抜き形成する事により、図１４に示す様に、内側部分の肉が抜かれた形状に造ったもので、後端部を除いた部分を平板状に形成している。
【０００６】
この様なエネルギ吸収部材１２を組み込んで成る、従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の場合、衝突事故に伴なう二次衝突により、前記ステアリングコラム２を前方に押す衝撃力が加わった場合には、エネルギ吸収部材１２が、前後方向に伸長する方向に塑性変形しつつ、上記ステアリングコラム２が前方に変位する事を許容する。上記エネルギ吸収部材１２に設けた各リング部１４ａ〜１４ｄの幅は、後端部のリング部１４ｄが最も大きく、前端部のリング部１４ａに向かうに従って漸次小さくなる為、上記ステアリングコラム２の前方への変位に基づき、上記エネルギ吸収部材１２が伸長するのに伴なって、上記ステアリングコラム２をそれ以上前方に変位させる（エネルギ吸収部材１２を伸長させる）為に要する力が大きくなる。この為、二次衝突時にステアリングコラム２を変位させる為に要する力は、始めは小さく、変位が進むに従って次第に大きくなる。この結果、ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体によって加わえられた衝撃力を効率的に受け止め、この運転者の身体に大きなダメージが加わる事を防止できる。
【０００７】
尚、図示は省略したが、上記ステアリングコラム２の中間部で前記支持ブラケット３よりも前方に寄った部分には、ストッパプレートを固定している。このストッパプレートの幅は、上記支持ブラケット３を構成する、前記１対の支持板部４、４同士の間隔よりも広い。この様なストッパプレートの後端縁は、前記一次衝突に基づいて上記ステアリングコラム２の前端部に、後方に向いた衝撃が加わった場合に、上記各支持板部４、４の前端縁と係合して、上記ステアリングコラム２が後方に変位する事を防止する。そして、前記ステアリングシャフト１の後端部に固定したステアリングホイールが運転者に向けて突き上げられる事を防止して、一次衝突時の運転者の保護を図る。
【０００８】
上述した様な従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置には、次の(1)(2)の様な問題点があった。
(1) エネルギ吸収部材１２が独立した１個の部品である為、部品管理並びに組立作業が面倒で、衝撃吸収式ステアリングコラム装置のコストを高くする原因となる。特に、エネルギ吸収部材１２の前端部とステアリングコラム２の外周面とを、溶接により結合する作業が必要になり、組立作業の繁雑化に伴うコストアップが著しい。
(2) 二次衝突時にエネルギ吸収部材１２を伸長させる為に要するエネルギは、始めは小さく、次第に大きくなる。この特性自体は好ましいものであるが、この特性を変える事は難しく、より運転者の保護充実を図る場合に対応できない可能性がある。
即ち、二次衝突時に運転者の身体からステアリングホイールに加えられた衝撃エネルギを吸収する部材は、上記エネルギ吸収部材１２の他、ステアリングシャフト１やステアリングコラム２等が存在する。上記衝撃エネルギの吸収は、これら各部材が共働して行なう。従って、エネルギ吸収部材の特性を、他の部材の特性との関係で調整した方が好ましい場合がある。図１２〜１４に示した従来構造は、この様な場合に対応できない。
【０００９】
【特許文献１】実開平５−７５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、上述の様な不都合のうち、少なくとも(1) を、更に必要とすれば(2) の不都合も合わせて解消すべく考えたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、前述した従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置と同様に、運転者に対向する後端にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを挿通自在なステアリングコラムと、このステアリングコラムの中間部外周面に固定した、後端縁側に開口した切り欠きを有する被支持ブラケットと、この被支持ブラケットを両側から挟む１対の支持板部を有し、車体側に固定される支持ブラケットと、これら両支持板部同士の間に掛け渡すと共に、上記切り欠きを挿通した状態で上記支持ブラケットに支持固定されて、上記各支持板部を上記被支持ブラケットの両側面に押し付ける杆状の抑え部材と、上記ステアリングコラムの中間部で上記支持ブラケットよりも前方に寄った部分に固定され、自動車が他の物体に衝突する一次衝突の際に上記支持ブラケットの前端縁と係合して、上記ステアリングコラムが後方に変位する事を防止するストッパプレートと、塑性変形自在な材料により造られ、運転者の身体が上記ステアリングホイールにぶつかる二次衝突に伴って上記ステアリングコラムに加わる衝撃により上記被支持ブラケットが上記支持ブラケットから脱落して上記ステアリングコラムが前方に変位する際に塑性変形して、上記ステアリングコラムに加えられた衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材とから成る。
特に、本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置に於いては、このエネルギ吸収部材を上記ストッパプレートと一体に構成すると共に、二次衝突時にこのエネルギ吸収部材は、上記支持ブラケットとの係合に基づき、衝撃エネルギを吸収する構造としている。
【００１２】
上記エネルギ吸収部材は例えば、次の(a)(b)の様な構造を採用できる。
(a) 上記ストッパプレートにその前端部を連続させて、上記１対の支持板部同士の間を挿通してこれら両支持板部よりも後方に突出させ、これら両支持板部よりも後方に突出した部分の幅をこれら１対の支持板部同士の間隔、或は支持ブラケットに形成した凹部の内側面同士の間隔よりも大きくすると共に、この幅を後方に向かう程漸増させる。或は、この幅を一定とする代りに、上記凹部の内側面同士の間隔を、前方に向う程漸減させる。
この様なエネルギ吸収部材は、衝突事故に伴って上記運転者の身体から上記ステアリングコラムに加わる衝撃エネルギに基づき、上記支持ブラケットに対して上記ステアリングコラムが前方に変位する際に、上記１対の支持板部同士の間、或は凹部の内側面同士の間で扱かれて幅を狭くする方向に塑性変形し、上記衝撃エネルギを吸収する。
(b) 上記ストッパプレートにその前端部を連続させて、上記１対の支持板部同士の間を挿通してこれら両支持板部よりも後方に突出させ、これら両支持板部よりも後方に突出した部分に、これら１対の支持板部同士の間隔よりも大きな幅を有する係合部を設ける。そして、この係合部の前端縁と上記ストッパプレートの後端縁とを、衝撃荷重に基づいて塑性変形しつつ全長を伸ばす、塑性変形部により連結する。
この様なエネルギ吸収部材は、衝突事故に伴って上記運転者の身体から上記ステアリングコラムに加わる衝撃エネルギに基づき、上記支持ブラケットに対して上記ステアリングコラムが前方に変位する際に、上記塑性変形部を伸長させる方向に塑性変形し、上記衝撃エネルギを吸収する。
【発明の効果】
【００１３】
上述の様に構成する本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、ストッパプレートとエネルギ吸収部材とを一体に構成する為、部品管理及び組立作業の簡素化、容易化が可能になる。
二次衝突時には、被支持ブラケットに形成した切り欠きから、結合ボルト等の杆状の抑え部材が抜け出て、ステアリングコラムが前方に変位すると共に、ストッパプレートが前方に変位する。そして、このストッパプレートと一体のエネルギ吸収部材と支持ブラケットとの係合に基づき、衝撃エネルギを吸収する。
【００１４】
例えば、エネルギ吸収部材が前述の(a) の様な構造の場合には、このエネルギ吸収部材が、上記ステアリングコラム及びストッパプレートと共に前方に変位する。そして、このエネルギ吸収部材の幅方向両縁部が、支持ブラケットを構成する１対の支持板部により、或は凹部により扱かれる事で、幅を狭くする方向に塑性変形する。この様に、上記エネルギ吸収部材が塑性変形する事で、上記ステアリングコラムに加わった衝撃エネルギを吸収し、ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。
上記エネルギ吸収部材を塑性変形させつつ前方に移動させる為に要する力（エネルギ）は、このエネルギ吸収部材の幅や幅方向に亙る剛性に応じて変化する。従って、上記エネルギ吸収部材の幅や幅方向に亙る剛性を変える事により、このエネルギ吸収部材が衝撃エネルギを吸収する特性を、任意に調節できる。この為、上記(a) の様な構造を採用すれば、前述した(1)(2)の不都合を、何れも解消できる。
【００１５】
又、エネルギ吸収部材が前述の(b) の様な構造の場合には、二次衝突の発生直後に、上記ステアリングコラム及びストッパプレートの前方への変位に基づいて、上記エネルギ吸収部材の後端部に設けた係合部の前端縁が、上記１対の支持板部の後端縁に係合して、それ以上前方に変位しなくなる。この状態から更に上記ステアリングコラムが前方に変位すると、塑性変形部が伸長方向に塑性変形して上記衝撃エネルギを吸収し、ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。
この様な(b) の構造の場合には、エネルギ吸収部材が衝撃エネルギを吸収する特性を任意に調節する事はできないが、ストッパプレートとエネルギ吸収部材とを一体に構成し、しかもこのエネルギ吸収部材をステアリングコラム等、他の部材に対し溶接する必要がないので、前述した(1)(2)の不都合のうち、(1) の不都合を解消できる。
この為、低コストで、しかも運転者の保護充実を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［実施の形態の第１例］
図１〜６は、本発明の実施の形態の第１例を示している。ステアリングコラム２は、内側に上記ステアリングシャフト１（図１３参照）を回転自在に支持すると共に、中間部に設けたコラプシブル構造部（図示省略）により、軸方向に亙る強い力が加わった場合には、全長が縮まる様にしている。勿論、上記ステアリングシャフト１も、軸方向に亙る強い力が加わった場合には、全長が縮まる様にしている。尚、上記ステアリングコラム２及びステアリングシャフト１をコラプシブル構造とせず、これらステアリングコラム２及びステアリングシャフト１全体を前方に変位させる構造を採用する事も可能である。この場合には、ステアリングシャフト１の前端部に接続する中間シャフトを、収縮自在な構造とする。
【００１７】
上記ステアリングコラム２を車体１３（図１２〜１３参照）に支持する為の支持ブラケット３ａは、鋼板等の１枚の金属板にプレス加工を施す事により一体成形して成る。この支持ブラケット３ａは、取付板部１５と、この取付板部１５の前縁左右両側部分から下方に向け直角に折れ曲がった垂下壁部１６、１６と、これら両垂下壁部１６、１６の内端縁から後方に向け直角に折れ曲がった左右１対の支持板部４ａ、４ａとから成る。このうちの取付板部１５は、左右両端部（図３、５の上下方向両端部）に形成した取付孔１７、１７を下方から挿通した、図示しない１対のボルトにより、ダッシュボードの下側部分等で、車体１３に取付固定する。又、上記取付板部１５の幅方向中間部下面には、前後方向に連続する凹部１８を形成している。即ち、上記金属板の一部を上方に向け、下方が開口したコ字形に折り曲げる事により、上記凹部１８を形成している。
【００１８】
又、上記１対の支持板部４ａ、４ａにより、上記ステアリングコラム２の中間部下面に溶接固定した被支持ブラケット５を挟持している。この被支持ブラケット５は、上記ステアリングコラム２の外径よりも少し大きな幅を有する。従って、上記両支持板部４ａ、４ａの内側面を上記被支持ブラケット５の左右両外側面に当接させた状態で、これら両支持板部４ａ、４ａの内側面と上記ステアリングコラム２の外周面との間には、若干の隙間が存在する。この様な被支持ブラケット５の左右両側壁には切り欠き６、６を、上記各支持板部４ａ、４ａの一部でこれら各切り欠き６、６と整合する部分には上下方向に長い長孔７、７を、それぞれ形成している。そして、上記切り欠き６、６及び長孔７、７を一方から他方（図２の右から左）に挿通した、杆状の抑え部材である結合ボルト８の他端に、結合ナット９を螺合させている。この結合ボルト８は、頭部１０と一方の長孔７の側縁との係合により、各長孔７、７に沿って昇降する事はあっても、回転する事のない様にしている。尚、図示の例では、上記各切り欠き６、６の方向を、上記ステアリングコラム２の軸方向（図１、３、４、５の左右方向）に対して傾斜させている。この様な各切り欠き６、６は、上記ステアリングコラム２を自動車に組み付けた状態で、ほぼ水平方向に向く。
【００１９】
又、上記結合ナット９の外半部（図２、６の左半部）には、チルトレバー１１の基端部を結合固定し、このチルトレバー１１により上記結合ナット９を回転自在としている。従って、このチルトレバー１１の操作に基づいて上記結合ナット９を回転させ、この結合ナット９と上記頭部１０との間隔を変化させれば、上記被支持ブラケット５を固定したステアリングコラム２を、上記支持ブラケット３ａに対し固定したり、或は固定を解除して、ステアリングホイールの上下位置の調節を行なえる。尚、上記被支持ブラケット５の底板部１９には、この被支持ブラケット５の幅方向（図１、４の表裏方向、図２、６の左右方向、図３、５の上下方向）に亙り突条２０を形成して、上記底板部１９の曲げ剛性を高めている。従って、上記チルトレバー１１の操作に基づいて上記１対の支持板部４ａ、４ａ同士の間隔を狭めた場合に、上記被支持ブラケット５がこれら両支持板部４ａ、４ａ同士の間で突っ張り、上記支持ブラケット３ａに対する上記被支持ブラケット５の支持強度を十分に確保できる。
【００２０】
又、上記ステアリングコラム２の中間部で上記支持ブラケット３ａよりも前方に寄った部分には、ストッパプレート２１を固定している。このストッパプレート２１は、軟鋼板等の塑性変形自在な金属板により造ったもので、上記支持ブラケット３ａを構成する１対の支持板部４ａ、４ａ同士の間隔Ｄ4aよりも大きな幅Ｗ21を有する。この様なストッパプレート２１は、上記ステアリングコラム２の中間部に、溶接或はねじ止めにより固定している。この様なストッパプレート２１の後端縁左右両端部は、上記１対の支持板部４ａ、４ａ及び前記各垂下壁部１６、１６の前面に、隙間２２、２２を介して対向している。
【００２１】
この様なストッパプレート２１は、自動車が他の自動車等の物体と衝突する一次衝突に基づいて上記ステアリングコラム２の前端部に、後方に向いた衝撃が加わった場合に、上記各支持板部４ａ、４ａの前端縁と係合して、上記ステアリングコラム２が後方に変位する事を防止する。そして、前記ステアリングシャフト１の後端部に固定したステアリングホイールが運転者に向けて突き上げられる事を防止して、一次衝突時の運転者の保護を図る。
【００２２】
特に、本例の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の場合には、上記ストッパプレート２１の後端縁幅方向中央部から後方に延出する状態でエネルギ吸収部材２３を、このストッパプレート２１と一体に設けている。このエネルギ吸収部材２３は、前記被支持ブラケット５が上記支持ブラケット３ａを構成する１対の支持板部４ａ、４ａの間から抜け出して、上記ステアリングコラム２が前方に変位する際に塑性変形する事により、このステアリングコラム２に加えられた衝撃エネルギを吸収する。
【００２３】
上記エネルギ吸収部材２３は、上記ストッパプレート２１の後端縁幅方向中央部にその前端縁を連続させる連結部２４と、この連結部２４の後端縁から後方に連続する塑性変形部２５とを備える。この塑性変形部２５の平面形状は台形として、左右両側縁を互いに反対方向に、且つ、上記連結部２４から離れるに従って（後方に向かう程）幅が広くなる方向に傾斜させている。又、上記塑性変形部２５は、上記連結部２４と単一平面上に位置する基板部２６と、この基板部２６の左右両端縁部を下方に折り曲げて成る折り曲げ縁部２７、２７とから成る。尚、上記塑性変形部２５の前端部の傾斜角度は、急にして、二次衝突時にこの塑性変形部２５が、前記凹部１８内に確実に進入する様にしている。
【００２４】
又、図示の例では、上記基板部２６の幅方向中央部に突条２８を、前後方向に亙り形成して、上記塑性変形部２５の幅寸法を縮める方向の塑性変形を、円滑に行なえる様にしている。本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置を組み立てた状態で、上述した様なエネルギ吸収部材２３は、上記塑性変形部２５の前端部が上記凹部１８の後端部下方に位置し、この塑性変形部２５の大部分は、前記支持ブラケット３ａを構成する取付板部１５の後端縁よりも後方に突出する。
【００２５】
上述の様に構成する本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、上記エネルギ吸収部材２３と前記ストッパプレート２１とを、１枚の金属板を折り曲げる事により一体に構成している為、部品管理及び組立作業の簡素化、容易化を図れる。即ち、互いに一体に結合された上記エネルギ吸収部材２３と前記ストッパプレート２１とは、軟鋼板の如く塑性変形自在な金属板に、打ち抜き、折り曲げ等のプレス加工を施す事により、容易に且つ安価に造れる。そして、部品管理、組立作業は、これらエネルギ吸収部材２３と上記被支持ブラケット５とを１個の部品として取り扱えるので、上述の様に、部品管理及び組立作業の簡素化、容易化によるコスト低減を図れる。上記ストッパプレート２１をステアリングコラム２に溶接等により固定する作業は必要であるが、この作業は、二次衝突時に衝撃エネルギを吸収する為の構造の存在に関係なく必要である為、特にコストを上昇させる要因とはならない。
【００２６】
衝突事故の際、一次衝突に伴って自動車の前部が潰れると、上記ステアリングコラム２が後方に押される。そして、このストッパプレート２１が、前記隙間２２、２２分だけ後方に変位した状態で、このストッパプレート２１の後端縁左右両端部は、上記１対の支持板部４ａ、４ａ及び前記各垂下壁部１６、１６の前面に当接する。この状態で前記支持ブラケット３ａが、上記ステアリングコラム２がそれ以上後方に変位する事を防止し、前記ステアリングシャフト１の後端部に固定したステアリングホイールが運転者の身体に向け突き上げられる事を防止する。
【００２７】
上記一次衝突に続く二次衝突時に伴って、前記ステアリングコラム２に前方に向いた衝撃荷重が加わると、先ず、この衝撃荷重のうち、前記長孔７、７に沿った上向きの分力により、前記結合ボルト８がこれら各長孔７、７の上端部にまで変位する。この様にして前記被支持ブラケット５が、上下位置調節可能な最上位置にまで変位した状態で、前記エネルギ吸収部材２３を構成する塑性変形部２５の前端部が、前記凹部１８の後端部に入り込む。この状態から、上記ステアリングコラム２が更に前方に変位すると、このステアリングコラム２と共に上記エネルギ吸収部材２３が、前方に変位する。即ち、二次衝突時には、前記被支持ブラケット５の左右両外側面と上記１対の支持板部４ａ、４ａの内側面との間に働く摩擦力に抗して、上記被支持ブラケット５が上述の様に長孔７、７に沿って少し上方に変位してから、前方に変位し、この被支持ブラケット５の後端縁に形成した１対の切り欠き６、６から、前記結合ボルト８が後方に抜け出る（実際には、結合ボルト８はそのままの位置に留まり、上記被支持ブラケット５が前方に変位する）。
【００２８】
尚、図示の例では、上記各切り欠き６、６が水平方向に向いているので、二次衝突の初期段階に、上記結合ボルト８がこれら各切り欠き６、６から円滑に抜け出る。即ち、二次衝突発生の瞬間に上記ステアリングコラム２には、ほぼ水平方向の力が加わる。二次衝突の発生直後には、この水平方向の力のうち、上記各長孔７、７に沿った分力に基づき、上述の様に結合ボルト８が上方に変位するが、その後は、この結合ボルト８が上記各切り欠き６、６から抜け出る。この際、上記力の方向と上記各切り欠き６、６の方向とがほぼ一致するので、これら各切り欠き６、６の内側面と上記結合ボルト８の周面とが強くすれ合う事を防止して、上記結合ボルト８が上記各切り欠き６、６から抜け出る事に対する抵抗を小さくできる。しかも、前記エネルギ吸収部材２３の前端部は、二次衝突の初期段階では上記凹部１８に入り込まず、この初期段階では、上記ステアリングコラム２の変位に伴ってこのエネルギ吸収部材２３を塑性変形させる必要がない。従って、上記各切り欠き６、６の方向を工夫した事とあいまって、上記ステアリングコラム２の前方への変位開始に要する荷重を小さくできる。この事は、二次衝突発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を緩和して、運転者の保護充実を図る為に有効である。
【００２９】
上述の様に、上記ステアリングコラム２と共に前記ストッパプレート２１及びエネルギ吸収部材２３が、図４〜６に示す様に、前方に変位する。そして、このエネルギ吸収部材２３を構成する塑性変形部２５の幅方向両縁部が、上記凹部１８の両内側面により扱かれる事で、幅を狭くする方向に塑性変形する。この様に、上記エネルギ吸収部材２３の塑性変形部２５が塑性変形する事により、上記ステアリングコラム２に加わった衝撃エネルギを吸収し、ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。尚、上記エネルギ吸収部材２３の左右両端縁部にはそれぞれ折り曲げ縁部２７、２７を形成している為、上記エネルギ吸収部材２３の前方への変位に伴う、上記塑性変形部２５の幅方向両縁部と上記各支持板部４ａ、４ａの後端縁部との摩擦係合状態は安定したものとなる。言い換えれば、摩擦係合状態で吸収するエネルギが変動する事を防止して、二次衝突時に吸収するエネルギを、上記エネルギ吸収部材２３の形状や厚さ等により定まる、所望値通りに規制できる。
【００３０】
又、二次衝突時に上記エネルギ吸収部材２３を塑性変形させつつ前方に移動させる為に要する力（エネルギ）は、このエネルギ吸収部材２３の幅や幅方向に亙る剛性に応じて変化する。又、この剛性は、このエネルギ吸収部材２３を構成する金属板の厚さにより変える事ができる他、前記基板部２６に突条２８や図示しない透孔を形成するか否か、形成する場合にはその形状及び大きさをどの様にするかにより、任意に調節可能である。従って、上記エネルギ吸収部材２３が衝撃エネルギを吸収する特性を、任意に調節できる。尚、図示は省略するが、上記基板部２６に、幅方向に亙る突条を形成すれば、吸収可能なエネルギを大きくできる。又、上記特性は、上記エネルギ吸収部材２３を構成する上記塑性変形部２５の左右両端縁部の傾斜角度を変える事によっても調節できる。更に、傾斜角度により上記特性を調節できる事を利用して、例えば、ストロークに余裕がない場合に、ステアリングコラム２が少し変位する間に大きなエネルギを吸収させる事もできる。
【００３１】
［実施の形態の第２例］
図７〜９は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、支持ブラケット３ｂを構成する取付板部１５ａを平板状に構成し（第１例の様な凹部１８を設けず）、エネルギ吸収部材２３の塑性変形部２５を、上記支持ブラケット３ｂを構成する、左右１対の垂下壁部１６、１６と支持板部４ａ、４ａとの連続部により扱く様にしている。この為に本例の場合には、上記各垂下壁部１６、１６を、上記取付板部１５ａの後端縁左右両側部分から下方に向け直角に折り曲げ、上記各支持板部４ａ、４ａを、上記各垂下壁部１６、１６の内側縁から前方に向け直角に折り曲げている。二次衝突時に上記塑性変形部２５の左右両側縁は、これら垂下壁部１６、１６と支持板部４ａ、４ａとの連続部に存在する湾曲部より扱かれて、衝撃エネルギを吸収する。その他の部分の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３２】
［実施の形態の第３例］
図１０は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、エネルギ吸収部材２３ａを構成する塑性変形部２５ａの幅寸法は、前端部を除き一定としている。代わりに、支持ブラケット３ｃを構成する取付板部１５ｂの幅方向中央部下面に形成した凹部１８ａの左右内側面同士の間隔を、前方に向かう程狭くしている。即ち、この凹部１８ａを構成する左右両側板部２９、２９を、前方に向う程互いに近づく方向に傾斜させて、上記左右内側面同士の間隔を、後端開口部で上記塑性変形部２５ａの幅よりも大きく、前端開口部でこの幅よりも小さくしている。この様な本例の場合も、二次衝突時には、ステアリングコラム２の前方への変位に伴って上記塑性変形部２５ａを塑性変形させて、このステアリングコラム２に加わった衝撃エネルギを吸収できる。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３３】
［実施の形態の第４例］
図１１は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合も、エネルギ吸収部材３０の前端部を、ストッパプレート２１の後端縁の幅方向中央部に連続させている。そして、上記エネルギ吸収部材３０を、支持ブラケット３ｄを構成する１対の支持板部４ａ、４ａ同士の間を挿通して、これら両支持板部４ａ、４ａよりも後方に突出させている。更に、これら両支持板部４ａ、４ａよりも後方に突出した部分に、これら１対の支持板部４ａ、４ａ同士の間隔よりも大きな幅を有する係合部３１を設けている。図示の例ではこの係合部３１の前端縁左右両端部に、前方に向け突出した突片３２、３２を形成している。これら両突片３２、３２同士の間隔は、上記両支持板部４ａ、４ａの外側面同士の間隔よりも大きい。
【００３４】
更に、上記係合部３１の前端縁中央部と、上記ストッパプレート２１の後端縁中央部とを、塑性変形部３３により連結している。この塑性変形部３３は、幅方向に長い長円形のリング部３４、３４と幅の狭い連結部３５、３５とを前後方向に亙って交互に且つ互いに直列に連続させたもので、衝撃荷重に基づいて塑性変形しつつ全長を伸ばす。この様な塑性変形部３３は、衝突事故に伴って上記運転者の身体からステアリングコラム２に加わる衝撃エネルギに基づき、上記支持ブラケット３ｄに対して上記ステアリングコラム２が前方に変位する際に伸長方向に塑性変形し、上記衝撃エネルギを吸収する。
【００３５】
この様なエネルギ吸収部材３０を組み込んだ本例の構造の場合、二次衝突の発生直後に、上記ステアリングコラム２及びストッパプレート２１の前方への変位に基づいて、上記エネルギ吸収部材３０の後端部に設けた係合部３１の前端縁が、上記１対の支持板部４ａ、４ａの後端縁に係合し、それ以上前方に変位しなくなる。又、この状態では、上記各突片３２、３２が、これら係合部３１の前端縁と各支持板部４ａ、４ａの後端縁との係合が不用意に外れる事を防止する。この状態から更に上記ステアリングコラム２が前方に変位すると、上記塑性変形部３３を構成する上記各リング部３４、３４が、前後方向に広がる方向に塑性変形する事により、上記塑性変形部３３全体が伸長方向に塑性変形する。そして、上記ステアリングコラム２が前方に変位するのを許容しつつ、このステアリングコラム２に加わった衝撃エネルギを吸収し、ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。
【００３６】
上述の様な本例の構造の場合には、エネルギ吸収部材３０が衝撃エネルギを吸収する特性を、ステアリングコラム２の変位量との関係で任意に調節する事はできない。但し、上記ストッパプレート２１とエネルギ吸収部材３０とを一体に構成し、しかもこのエネルギ吸収部材３０をステアリングコラム２等、他の部材に対し溶接する必要がない。従って、前述した(1)(2)の不都合のうち、(1) の不都合を解消できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上に述べた各例は何れも、ステアリングホイールの高さ位置の調節を自在とするチルト式ステアリング装置に、本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置を組み込んでいる。但し、本発明はこの様なチルト式ステアリング装置に限らず、ステアリングホイールの高さ位置を固定したままの構造にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、通常状態で示す部分切断側面図。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】同じく部分切断平面図。
【図４】本発明の実施の形態の第１例を、二次衝突時の状態で示す部分切断側面図。
【図５】同じく部分切断平面図。
【図６】同じく図４のＢ−Ｂ断面図。
【図７】本発明の実施の形態の第２例を、通常状態で示す部分切断側面図。
【図８】同じく部分切断平面図。
【図９】同じく図７のＣ−Ｃ断面図。
【図１０】本発明の実施の形態の第３例を示す、部分切断平面図。
【図１１】同第４例を示す部分切断平面図。
【図１２】従来構造の１例を示す部分切断側面図。
【図１３】同じく図１２のＤ−Ｄ断面図。
【図１４】同じくエネルギ吸収部材を取り出して示す底面図。
【符号の説明】
【００３９】
１    ステアリングシャフト
２    ステアリングコラム
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  支持ブラケット
４、４ａ  支持板部
５    被支持ブラケット
６    切り欠き
７    長孔
８    結合ボルト
９    結合ナット
１０    頭部
１１    チルトレバー
１２    エネルギ吸収部材
１３    車体
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  リング部
１５、１５ａ、１５ｂ  取付板部
１６    垂下壁部
１７    取付孔
１８、１８ａ  凹部
１９    底板部
２０    突条
２１    ストッパプレート
２２    隙間
２３、２３ａ  エネルギ吸収部材
２４    連結部
２５、２５ａ  塑性変形部
２６    基板部
２７    折り曲げ縁部
２８    突条
２９    側板部
３０    エネルギ吸収部材
３１    係合部
３２    突片
３３    塑性変形部
３４    リング部
３５    連結部
【図１】
2006103685.tif 000003
【図２】
2006103685.tif 000004
【図３】
2006103685.tif 000005
【図４】
2006103685.tif 000006
【図５】
2006103685.tif 000007
【図６】
2006103685.tif 000008
【図７】
2006103685.tif 000009
【図８】
2006103685.tif 000010
【図９】
2006103685.tif 000011
【図１０】
2006103685.tif 000012
【図１１】
2006103685.tif 000013
【図１２】
2006103685.tif 000014
【図１３】
2006103685.tif 000015
【図１４】
2006103685.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月16日(2006.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者に対向する後端にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを挿通自在なステアリングコラムと、このステアリングコラムの中間部外周面に固定した、後端縁側に開口した切り欠きを有する被支持ブラケットと、この被支持ブラケットを両側から挟む１対の支持板部を有し、車体側に固定される支持ブラケットと、これら両支持板部同士の間に掛け渡すと共に、上記切り欠きを挿通した状態で上記支持ブラケットに支持固定されて、上記各支持板部を上記被支持ブラケットの両側面に押し付ける杆状の抑え部材と、上記ステアリングコラムの中間部で上記支持ブラケットよりも前方に寄った部分に固定され、自動車が他の物体に衝突する一次衝突の際に上記支持ブラケットの前端縁と係合して、上記ステアリングコラムが後方に変位する事を防止するストッパプレートと、塑性変形自在な材料により造られ、運転者の身体が上記ステアリングホイールにぶつかる二次衝突に伴って上記ステアリングコラムに加わる衝撃により上記被支持ブラケットが上記支持ブラケットから脱落して上記ステアリングコラムが前方に変位する際に塑性変形して、上記ステアリングコラムに加えられた衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材とから成る衝撃吸収式ステアリングコラム装置に於いて、このエネルギ吸収部材を上記ストッパプレートと一体に構成すると共に、二次衝突時にこのエネルギ吸収部材は、上記支持ブラケットとの係合に基づき、衝撃エネルギを吸収する構造とする為に、上記ストッパプレートにその前端部を連続させて、上記１対の支持板部同士の間を挿通してこれら両支持板部よりも後方に突出させ、これら両支持板部よりも後方に突出した部分に、これら１対の支持板部同士の間隔よりも大きな幅を有する係合部を設け、この係合部の前端縁と上記ストッパプレートの後端縁とを、衝撃荷重に基づいて塑性変形しつつ全長を伸ばす、塑性変形部により連結した事を特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、ステアリングコラムを衝突時の衝撃を吸収できる構造とする事により、衝突時に於ける乗員の生命保護を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突時には、自動車が他の自動車等の物体と衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイールに衝突する二次衝突が発生する。この二次衝突の際に運転者が受ける衝撃を少なく抑え、運転者の生命保護を図る事を目的として、一端にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを、強い衝撃が加わった場合に全長が縮まる、所謂コラプシブルステアリングシャフトとすると共に、このステアリングシャフトを挿通したステアリングコラムを衝撃吸収式のものとする事が、一般的に行なわれている。
【０００３】
この様な目的で使用される衝撃吸収式のステアリングコラム装置として従来から、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。図１２〜１４は、この特許文献１に記載された衝撃吸収式ステアリングコラム装置を示している。尚、図示の例は、ステアリングシャフト１の後端部（本明細書及び特許請求の範囲中の前後は、自動車の進行方向で言う）に運転者に対向する状態で固定した、図示しないステアリングホイールの高さ位置を調節する為のチルト機構を組み込んだ構造を示している。ステアリングコラム２は、内側に上記ステアリングシャフト１を回転自在に支持すると共に、中間部に設けたコラプシブル構造部（図示省略）により、軸方向に亙る強い力が加わった場合には、全長が縮まる様にしている。尚、上記ステアリングシャフト１も、軸方向に亙る強い力が加わった場合には、全長が縮まる様にしている。
【０００４】
上記ステアリングコラム２を車体に支持する為の支持ブラケット３は、左右１対の支持板部４、４により、上記ステアリングコラム２の中間部下面に溶接固定した被支持ブラケット５を挟持している。この被支持ブラケット５の左右両側壁には切り欠き６、６を、上記各支持板部４、４の一部でこれら各切り欠き６、６と整合する部分には上下方向に長い長孔７、７を、それぞれ形成している。そして、上記切り欠き６、６及び長孔７、７を一方から他方（図１３の右から左）に挿通した、杆状の抑え部材である結合ボルト８の他端に、結合ナット９を螺合させている。この結合ボルト８は、頭部１０と一方の長孔７の側縁との係合により、各長孔７、７に沿って昇降する事はあっても、回転する事のない様にしておく。又、上記結合ナット９は、チルトレバー１１（本発明の実施の形態を示す図１〜３参照。図１２〜１３には省略。）により回転自在としている。従って、このチルトレバー１１の操作に基づいて上記結合ナット９を回転させ、この結合ナット９と上記頭部１０との間隔を変化させれば、上記被支持ブラケット５を固定したステアリングコラム２を、上記支持ブラケット３に対し固定したり、或は固定を解除して、上記ステアリングホイールの上下位置の調節を行なえる。
【０００５】
更に、上記結合ボルト８の中間部で、上記被支持ブラケット５の内側に存在する部分には、エネルギ吸収部材１２の後端部（図１２、１４の右端部）を外嵌支持している。そして、このエネルギ吸収部材１２の前端部（図１２、１４の左端部）は、上記ステアリングコラム２の中間部下面に溶接固定している。従って、上記エネルギ吸収部材１２の後端部は、結合ボルト８及び支持ブラケット３を介して、衝突時にも変位する事のない車体１３に支持し、前端部は、衝突時に前方に変位するステアリングコラム２に支持する。このエネルギ吸収部材１２は、可塑性を有する１枚の金属板を打ち抜き形成する事により、図１４に示す様に、内側部分の肉が抜かれた形状に造ったもので、後端部を除いた部分を平板状に形成している。
【０００６】
この様なエネルギ吸収部材１２を組み込んで成る、従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の場合、衝突事故に伴なう二次衝突により、前記ステアリングコラム２を前方に押す衝撃力が加わった場合には、エネルギ吸収部材１２が、前後方向に伸長する方向に塑性変形しつつ、上記ステアリングコラム２が前方に変位する事を許容する。上記エネルギ吸収部材１２に設けた各リング部１４ａ〜１４ｄの幅は、後端部のリング部１４ｄが最も大きく、前端部のリング部１４ａに向かうに従って漸次小さくなる為、上記ステアリングコラム２の前方への変位に基づき、上記エネルギ吸収部材１２が伸長するのに伴なって、上記ステアリングコラム２をそれ以上前方に変位させる（エネルギ吸収部材１２を伸長させる）為に要する力が大きくなる。この為、二次衝突時にステアリングコラム２を変位させる為に要する力は、始めは小さく、変位が進むに従って次第に大きくなる。この結果、ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体によって加わえられた衝撃力を効率的に受け止め、この運転者の身体に大きなダメージが加わる事を防止できる。
【０００７】
尚、図示は省略したが、上記ステアリングコラム２の中間部で前記支持ブラケット３よりも前方に寄った部分には、ストッパプレートを固定している。このストッパプレートの幅は、上記支持ブラケット３を構成する、前記１対の支持板部４、４同士の間隔よりも広い。この様なストッパプレートの後端縁は、前記一次衝突に基づいて上記ステアリングコラム２の前端部に、後方に向いた衝撃が加わった場合に、上記各支持板部４、４の前端縁と係合して、上記ステアリングコラム２が後方に変位する事を防止する。そして、前記ステアリングシャフト１の後端部に固定したステアリングホイールが運転者に向けて突き上げられる事を防止して、一次衝突時の運転者の保護を図る。
【０００８】
上述した様な従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の場合には、エネルギ吸収部材１２が独立した１個の部品である為、部品管理並びに組立作業が面倒で、衝撃吸収式ステアリングコラム装置のコストを高くする原因となる。特に、エネルギ吸収部材１２の前端部とステアリングコラム２の外周面とを、溶接により結合する作業が必要になり、組立作業の繁雑化に伴うコストアップが著しい。
【０００９】
【特許文献１】実開平５−７５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、上述の様な不都合を解消すべく考えたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、前述した従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置と同様に、運転者に対向する後端にステアリングホイールを固定するステアリングシャフトを挿通自在なステアリングコラムと、このステアリングコラムの中間部外周面に固定した、後端縁側に開口した切り欠きを有する被支持ブラケットと、この被支持ブラケットを両側から挟む１対の支持板部を有し、車体側に固定される支持ブラケットと、これら両支持板部同士の間に掛け渡すと共に、上記切り欠きを挿通した状態で上記支持ブラケットに支持固定されて、上記各支持板部を上記被支持ブラケットの両側面に押し付ける杆状の抑え部材と、上記ステアリングコラムの中間部で上記支持ブラケットよりも前方に寄った部分に固定され、自動車が他の物体に衝突する一次衝突の際に上記支持ブラケットの前端縁と係合して、上記ステアリングコラムが後方に変位する事を防止するストッパプレートと、塑性変形自在な材料により造られ、運転者の身体が上記ステアリングホイールにぶつかる二次衝突に伴って上記ステアリングコラムに加わる衝撃により上記被支持ブラケットが上記支持ブラケットから脱落して上記ステアリングコラムが前方に変位する際に塑性変形して、上記ステアリングコラムに加えられた衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材とから成る。
特に、本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置に於いては、このエネルギ吸収部材を上記ストッパプレートと一体に構成すると共に、二次衝突時にこのエネルギ吸収部材は、上記支持ブラケットとの係合に基づき、衝撃エネルギを吸収する構造としている。
【００１２】
この様な構造とする為、上記エネルギ吸収部材を、上記ストッパプレートにその前端部を連続させて、上記１対の支持板部同士の間を挿通してこれら両支持板部よりも後方に突出させ、これら両支持板部よりも後方に突出した部分に、これら１対の支持板部同士の間隔よりも大きな幅を有する係合部を設ける。そして、この係合部の前端縁と上記ストッパプレートの後端縁とを、衝撃荷重に基づいて塑性変形しつつ全長を伸ばす、塑性変形部により連結する。
この様なエネルギ吸収部材は、衝突事故に伴って上記運転者の身体から上記ステアリングコラムに加わる衝撃エネルギに基づき、上記支持ブラケットに対して上記ステアリングコラムが前方に変位する際に、上記塑性変形部を伸長させる方向に塑性変形し、上記衝撃エネルギを吸収する。
【発明の効果】
【００１３】
上述の様に構成する本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、ストッパプレートとエネルギ吸収部材とを一体に構成する為、部品管理及び組立作業の簡素化、容易化が可能になる。
二次衝突時には、被支持ブラケットに形成した切り欠きから、結合ボルト等の杆状の抑え部材が抜け出て、ステアリングコラムが前方に変位すると共に、ストッパプレートが前方に変位する。そして、このストッパプレートと一体のエネルギ吸収部材と支持ブラケットとの係合に基づき、衝撃エネルギを吸収する。
【００１４】
【００１５】
即ち、二次衝突の発生直後に、上記ステアリングコラム及びストッパプレートの前方への変位に基づいて、上記エネルギ吸収部材の後端部に設けた係合部の前端縁が、上記支持ブラケットを構成する１対の支持板部の後端縁に係合して、それ以上前方に変位しなくなる。この状態から更に上記ステアリングコラムが前方に変位すると、塑性変形部が伸長方向に塑性変形して上記衝撃エネルギを吸収し、ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。
この様な構造の場合には、ストッパプレートとエネルギ吸収部材とを一体に構成し、しかもこのエネルギ吸収部材をステアリングコラム等、他の部材に対し溶接する必要がないので、前述した様な不都合を解消できる。
この為、低コストで、しかも運転者の保護充実を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［参考例の第１例］
図１〜６は、本発明に関する参考例の第１例を示している。ステアリングコラム２は、内側に上記ステアリングシャフト１（図１３参照）を回転自在に支持すると共に、中間部に設けたコラプシブル構造部（図示省略）により、軸方向に亙る強い力が加わった場合には、全長が縮まる様にしている。勿論、上記ステアリングシャフト１も、軸方向に亙る強い力が加わった場合には、全長が縮まる様にしている。尚、上記ステアリングコラム２及びステアリングシャフト１をコラプシブル構造とせず、これらステアリングコラム２及びステアリングシャフト１全体を前方に変位させる構造を採用する事も可能である。この場合には、ステアリングシャフト１の前端部に接続する中間シャフトを、収縮自在な構造とする。
【００１７】
上記ステアリングコラム２を車体１３（図１２〜１３参照）に支持する為の支持ブラケット３ａは、鋼板等の１枚の金属板にプレス加工を施す事により一体成形して成る。この支持ブラケット３ａは、取付板部１５と、この取付板部１５の前縁左右両側部分から下方に向け直角に折れ曲がった垂下壁部１６、１６と、これら両垂下壁部１６、１６の内端縁から後方に向け直角に折れ曲がった左右１対の支持板部４ａ、４ａとから成る。このうちの取付板部１５は、左右両端部（図３、５の上下方向両端部）に形成した取付孔１７、１７を下方から挿通した、図示しない１対のボルトにより、ダッシュボードの下側部分等で、車体１３に取付固定する。又、上記取付板部１５の幅方向中間部下面には、前後方向に連続する凹部１８を形成している。即ち、上記金属板の一部を上方に向け、下方が開口したコ字形に折り曲げる事により、上記凹部１８を形成している。
【００１８】
又、上記１対の支持板部４ａ、４ａにより、上記ステアリングコラム２の中間部下面に溶接固定した被支持ブラケット５を挟持している。この被支持ブラケット５は、上記ステアリングコラム２の外径よりも少し大きな幅を有する。従って、上記両支持板部４ａ、４ａの内側面を上記被支持ブラケット５の左右両外側面に当接させた状態で、これら両支持板部４ａ、４ａの内側面と上記ステアリングコラム２の外周面との間には、若干の隙間が存在する。この様な被支持ブラケット５の左右両側壁には切り欠き６、６を、上記各支持板部４ａ、４ａの一部でこれら各切り欠き６、６と整合する部分には上下方向に長い長孔７、７を、それぞれ形成している。そして、上記切り欠き６、６及び長孔７、７を一方から他方（図２の右から左）に挿通した、杆状の抑え部材である結合ボルト８の他端に、結合ナット９を螺合させている。この結合ボルト８は、頭部１０と一方の長孔７の側縁との係合により、各長孔７、７に沿って昇降する事はあっても、回転する事のない様にしている。尚、図示の例では、上記各切り欠き６、６の方向を、上記ステアリングコラム２の軸方向（図１、３、４、５の左右方向）に対して傾斜させている。この様な各切り欠き６、６は、上記ステアリングコラム２を自動車に組み付けた状態で、ほぼ水平方向に向く。
【００１９】
又、上記結合ナット９の外半部（図２、６の左半部）には、チルトレバー１１の基端部を結合固定し、このチルトレバー１１により上記結合ナット９を回転自在としている。従って、このチルトレバー１１の操作に基づいて上記結合ナット９を回転させ、この結合ナット９と上記頭部１０との間隔を変化させれば、上記被支持ブラケット５を固定したステアリングコラム２を、上記支持ブラケット３ａに対し固定したり、或は固定を解除して、ステアリングホイールの上下位置の調節を行なえる。尚、上記被支持ブラケット５の底板部１９には、この被支持ブラケット５の幅方向（図１、４の表裏方向、図２、６の左右方向、図３、５の上下方向）に亙り突条２０を形成して、上記底板部１９の曲げ剛性を高めている。従って、上記チルトレバー１１の操作に基づいて上記１対の支持板部４ａ、４ａ同士の間隔を狭めた場合に、上記被支持ブラケット５がこれら両支持板部４ａ、４ａ同士の間で突っ張り、上記支持ブラケット３ａに対する上記被支持ブラケット５の支持強度を十分に確保できる。
【００２０】
又、上記ステアリングコラム２の中間部で上記支持ブラケット３ａよりも前方に寄った部分には、ストッパプレート２１を固定している。このストッパプレート２１は、軟鋼板等の塑性変形自在な金属板により造ったもので、上記支持ブラケット３ａを構成する１対の支持板部４ａ、４ａ同士の間隔Ｄ4aよりも大きな幅Ｗ21を有する。この様なストッパプレート２１は、上記ステアリングコラム２の中間部に、溶接或はねじ止めにより固定している。この様なストッパプレート２１の後端縁左右両端部は、上記１対の支持板部４ａ、４ａ及び前記各垂下壁部１６、１６の前面に、隙間２２、２２を介して対向している。
【００２１】
この様なストッパプレート２１は、自動車が他の自動車等の物体と衝突する一次衝突に基づいて上記ステアリングコラム２の前端部に、後方に向いた衝撃が加わった場合に、上記各支持板部４ａ、４ａの前端縁と係合して、上記ステアリングコラム２が後方に変位する事を防止する。そして、前記ステアリングシャフト１の後端部に固定したステアリングホイールが運転者に向けて突き上げられる事を防止して、一次衝突時の運転者の保護を図る。
【００２２】
特に、本参考例の衝撃吸収式ステアリングコラム装置の場合には、上記ストッパプレート２１の後端縁幅方向中央部から後方に延出する状態でエネルギ吸収部材２３を、このストッパプレート２１と一体に設けている。このエネルギ吸収部材２３は、前記被支持ブラケット５が上記支持ブラケット３ａを構成する１対の支持板部４ａ、４ａの間から抜け出して、上記ステアリングコラム２が前方に変位する際に塑性変形する事により、このステアリングコラム２に加えられた衝撃エネルギを吸収する。
【００２３】
上記エネルギ吸収部材２３は、上記ストッパプレート２１の後端縁幅方向中央部にその前端縁を連続させる連結部２４と、この連結部２４の後端縁から後方に連続する塑性変形部２５とを備える。この塑性変形部２５の平面形状は台形として、左右両側縁を互いに反対方向に、且つ、上記連結部２４から離れるに従って（後方に向かう程）幅が広くなる方向に傾斜させている。又、上記塑性変形部２５は、上記連結部２４と単一平面上に位置する基板部２６と、この基板部２６の左右両端縁部を下方に折り曲げて成る折り曲げ縁部２７、２７とから成る。尚、上記塑性変形部２５の前端部の傾斜角度は、急にして、二次衝突時にこの塑性変形部２５が、前記凹部１８内に確実に進入する様にしている。
【００２４】
又、図示の例では、上記基板部２６の幅方向中央部に突条２８を、前後方向に亙り形成して、上記塑性変形部２５の幅寸法を縮める方向の塑性変形を、円滑に行なえる様にしている。本参考例の衝撃吸収式ステアリングコラム装置を組み立てた状態で、上述した様なエネルギ吸収部材２３は、上記塑性変形部２５の前端部が上記凹部１８の後端部下方に位置し、この塑性変形部２５の大部分は、前記支持ブラケット３ａを構成する取付板部１５の後端縁よりも後方に突出する。
【００２５】
上述の様に構成する本参考例の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、上記エネルギ吸収部材２３と前記ストッパプレート２１とを、１枚の金属板を折り曲げる事により一体に構成している為、部品管理及び組立作業の簡素化、容易化を図れる。即ち、互いに一体に結合された上記エネルギ吸収部材２３と前記ストッパプレート２１とは、軟鋼板の如く塑性変形自在な金属板に、打ち抜き、折り曲げ等のプレス加工を施す事により、容易に且つ安価に造れる。そして、部品管理、組立作業は、これらエネルギ吸収部材２３と上記被支持ブラケット５とを１個の部品として取り扱えるので、上述の様に、部品管理及び組立作業の簡素化、容易化によるコスト低減を図れる。上記ストッパプレート２１をステアリングコラム２に溶接等により固定する作業は必要であるが、この作業は、二次衝突時に衝撃エネルギを吸収する為の構造の存在に関係なく必要である為、特にコストを上昇させる要因とはならない。
【００２６】
衝突事故の際、一次衝突に伴って自動車の前部が潰れると、上記ステアリングコラム２が後方に押される。そして、このストッパプレート２１が、前記隙間２２、２２分だけ後方に変位した状態で、このストッパプレート２１の後端縁左右両端部は、上記１対の支持板部４ａ、４ａ及び前記各垂下壁部１６、１６の前面に当接する。この状態で前記支持ブラケット３ａが、上記ステアリングコラム２がそれ以上後方に変位する事を防止し、前記ステアリングシャフト１の後端部に固定したステアリングホイールが運転者の身体に向け突き上げられる事を防止する。
【００２７】
上記一次衝突に続く二次衝突時に伴って、前記ステアリングコラム２に前方に向いた衝撃荷重が加わると、先ず、この衝撃荷重のうち、前記長孔７、７に沿った上向きの分力により、前記結合ボルト８がこれら各長孔７、７の上端部にまで変位する。この様にして前記被支持ブラケット５が、上下位置調節可能な最上位置にまで変位した状態で、前記エネルギ吸収部材２３を構成する塑性変形部２５の前端部が、前記凹部１８の後端部に入り込む。この状態から、上記ステアリングコラム２が更に前方に変位すると、このステアリングコラム２と共に上記エネルギ吸収部材２３が、前方に変位する。即ち、二次衝突時には、前記被支持ブラケット５の左右両外側面と上記１対の支持板部４ａ、４ａの内側面との間に働く摩擦力に抗して、上記被支持ブラケット５が上述の様に長孔７、７に沿って少し上方に変位してから、前方に変位し、この被支持ブラケット５の後端縁に形成した１対の切り欠き６、６から、前記結合ボルト８が後方に抜け出る（実際には、結合ボルト８はそのままの位置に留まり、上記被支持ブラケット５が前方に変位する）。
【００２８】
尚、図示の参考例では、上記各切り欠き６、６が水平方向に向いているので、二次衝突の初期段階に、上記結合ボルト８がこれら各切り欠き６、６から円滑に抜け出る。即ち、二次衝突発生の瞬間に上記ステアリングコラム２には、ほぼ水平方向の力が加わる。二次衝突の発生直後には、この水平方向の力のうち、上記各長孔７、７に沿った分力に基づき、上述の様に結合ボルト８が上方に変位するが、その後は、この結合ボルト８が上記各切り欠き６、６から抜け出る。この際、上記力の方向と上記各切り欠き６、６の方向とがほぼ一致するので、これら各切り欠き６、６の内側面と上記結合ボルト８の周面とが強くすれ合う事を防止して、上記結合ボルト８が上記各切り欠き６、６から抜け出る事に対する抵抗を小さくできる。しかも、前記エネルギ吸収部材２３の前端部は、二次衝突の初期段階では上記凹部１８に入り込まず、この初期段階では、上記ステアリングコラム２の変位に伴ってこのエネルギ吸収部材２３を塑性変形させる必要がない。従って、上記各切り欠き６、６の方向を工夫した事とあいまって、上記ステアリングコラム２の前方への変位開始に要する荷重を小さくできる。この事は、二次衝突発生の瞬間に運転者の身体に加わる衝撃を緩和して、運転者の保護充実を図る為に有効である。
【００２９】
上述の様に、上記ステアリングコラム２と共に前記ストッパプレート２１及びエネルギ吸収部材２３が、図４〜６に示す様に、前方に変位する。そして、このエネルギ吸収部材２３を構成する塑性変形部２５の幅方向両縁部が、上記凹部１８の両内側面により扱かれる事で、幅を狭くする方向に塑性変形する。この様に、上記エネルギ吸収部材２３の塑性変形部２５が塑性変形する事により、上記ステアリングコラム２に加わった衝撃エネルギを吸収し、ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。尚、上記エネルギ吸収部材２３の左右両端縁部にはそれぞれ折り曲げ縁部２７、２７を形成している為、上記エネルギ吸収部材２３の前方への変位に伴う、上記塑性変形部２５の幅方向両縁部と上記各支持板部４ａ、４ａの後端縁部との摩擦係合状態は安定したものとなる。言い換えれば、摩擦係合状態で吸収するエネルギが変動する事を防止して、二次衝突時に吸収するエネルギを、上記エネルギ吸収部材２３の形状や厚さ等により定まる、所望値通りに規制できる。
【００３０】
又、二次衝突時に上記エネルギ吸収部材２３を塑性変形させつつ前方に移動させる為に要する力（エネルギ）は、このエネルギ吸収部材２３の幅や幅方向に亙る剛性に応じて変化する。又、この剛性は、このエネルギ吸収部材２３を構成する金属板の厚さにより変える事ができる他、前記基板部２６に突条２８や図示しない透孔を形成するか否か、形成する場合にはその形状及び大きさをどの様にするかにより、任意に調節可能である。従って、上記エネルギ吸収部材２３が衝撃エネルギを吸収する特性を、任意に調節できる。尚、図示は省略するが、上記基板部２６に、幅方向に亙る突条を形成すれば、吸収可能なエネルギを大きくできる。又、上記特性は、上記エネルギ吸収部材２３を構成する上記塑性変形部２５の左右両端縁部の傾斜角度を変える事によっても調節できる。更に、傾斜角度により上記特性を調節できる事を利用して、例えば、ストロークに余裕がない場合に、ステアリングコラム２が少し変位する間に大きなエネルギを吸収させる事もできる。
【００３１】
［参考例の第２例］
図７〜９は、本発明に関する参考例の第２例を示している。本参考例の場合には、支持ブラケット３ｂを構成する取付板部１５ａを平板状に構成し（第１例の様な凹部１８を設けず）、エネルギ吸収部材２３の塑性変形部２５を、上記支持ブラケット３ｂを構成する、左右１対の垂下壁部１６、１６と支持板部４ａ、４ａとの連続部により扱く様にしている。この為に本参考例の場合には、上記各垂下壁部１６、１６を、上記取付板部１５ａの後端縁左右両側部分から下方に向け直角に折り曲げ、上記各支持板部４ａ、４ａを、上記各垂下壁部１６、１６の内側縁から前方に向け直角に折り曲げている。二次衝突時に上記塑性変形部２５の左右両側縁は、これら垂下壁部１６、１６と支持板部４ａ、４ａとの連続部に存在する湾曲部より扱かれて、衝撃エネルギを吸収する。その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例の第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３２】
［参考例の第３例］
図１０は、本発明に関する参考例の第３例を示している。本参考例の場合には、エネルギ吸収部材２３ａを構成する塑性変形部２５ａの幅寸法は、前端部を除き一定としている。代わりに、支持ブラケット３ｃを構成する取付板部１５ｂの幅方向中央部下面に形成した凹部１８ａの左右内側面同士の間隔を、前方に向かう程狭くしている。即ち、この凹部１８ａを構成する左右両側板部２９、２９を、前方に向う程互いに近づく方向に傾斜させて、上記左右内側面同士の間隔を、後端開口部で上記塑性変形部２５ａの幅よりも大きく、前端開口部でこの幅よりも小さくしている。この様な本例の場合も、二次衝突時には、ステアリングコラム２の前方への変位に伴って上記塑性変形部２５ａを塑性変形させて、このステアリングコラム２に加わった衝撃エネルギを吸収できる。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３３】
［実施の形態の１例］
図１１は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の場合も、エネルギ吸収部材３０の前端部を、ストッパプレート２１の後端縁の幅方向中央部に連続させている。そして、上記エネルギ吸収部材３０を、支持ブラケット３ｄを構成する１対の支持板部４ａ、４ａ同士の間を挿通して、これら両支持板部４ａ、４ａよりも後方に突出させている。更に、これら両支持板部４ａ、４ａよりも後方に突出した部分に、これら１対の支持板部４ａ、４ａ同士の間隔よりも大きな幅を有する係合部３１を設けている。図示の例ではこの係合部３１の前端縁左右両端部に、前方に向け突出した突片３２、３２を形成している。これら両突片３２、３２同士の間隔は、上記両支持板部４ａ、４ａの外側面同士の間隔よりも大きい。
【００３４】
更に、上記係合部３１の前端縁中央部と、上記ストッパプレート２１の後端縁中央部とを、塑性変形部３３により連結している。この塑性変形部３３は、幅方向に長い長円形のリング部３４、３４と幅の狭い連結部３５、３５とを前後方向に亙って交互に且つ互いに直列に連続させたもので、衝撃荷重に基づいて塑性変形しつつ全長を伸ばす。この様な塑性変形部３３は、衝突事故に伴って上記運転者の身体からステアリングコラム２に加わる衝撃エネルギに基づき、上記支持ブラケット３ｄに対して上記ステアリングコラム２が前方に変位する際に伸長方向に塑性変形し、上記衝撃エネルギを吸収する。
【００３５】
この様なエネルギ吸収部材３０を組み込んだ本例の構造の場合、二次衝突の発生直後に、上記ステアリングコラム２及びストッパプレート２１の前方への変位に基づいて、上記エネルギ吸収部材３０の後端部に設けた係合部３１の前端縁が、上記１対の支持板部４ａ、４ａの後端縁に係合し、それ以上前方に変位しなくなる。又、この状態では、上記各突片３２、３２が、これら係合部３１の前端縁と各支持板部４ａ、４ａの後端縁との係合が不用意に外れる事を防止する。この状態から更に上記ステアリングコラム２が前方に変位すると、上記塑性変形部３３を構成する上記各リング部３４、３４が、前後方向に広がる方向に塑性変形する事により、上記塑性変形部３３全体が伸長方向に塑性変形する。そして、上記ステアリングコラム２が前方に変位するのを許容しつつ、このステアリングコラム２に加わった衝撃エネルギを吸収し、ステアリングホイールにぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。
【００３６】
上述の様な本例の構造の場合には、上記ストッパプレート２１とエネルギ吸収部材３０とを一体に構成し、しかもこのエネルギ吸収部材３０をステアリングコラム２等、他の部材に対し溶接する必要がない。従って、前述した不都合を解消できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上に述べた本発明の実施の形態の１例は、ステアリングホイールの高さ位置の調節を自在とするチルト式ステアリング装置に、本発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置を組み込んでいる。但し、本発明はこの様なチルト式ステアリング装置に限らず、ステアリングホイールの高さ位置を固定したままの構造にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に関する参考例の第１例を、通常状態で示す部分切断側面図。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】同じく部分切断平面図。
【図４】本発明に関する参考例の第１例を、二次衝突時の状態で示す部分切断側面図。
【図５】同じく部分切断平面図。
【図６】同じく図４のＢ−Ｂ断面図。
【図７】本発明に関する参考例の第２例を、通常状態で示す部分切断側面図。
【図８】同じく部分切断平面図。
【図９】同じく図７のＣ−Ｃ断面図。
【図１０】本発明に関する参考例の第３例を示す、部分切断平面図。
【図１１】本発明の実施の形態の１例を示す部分切断平面図。
【図１２】従来構造の１例を示す部分切断側面図。
【図１３】同じく図１２のＤ−Ｄ断面図。
【図１４】同じくエネルギ吸収部材を取り出して示す底面図。
【符号の説明】
【００３９】
１    ステアリングシャフト
２    ステアリングコラム
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  支持ブラケット
４、４ａ  支持板部
５    被支持ブラケット
６    切り欠き
７    長孔
８    結合ボルト
９    結合ナット
１０    頭部
１１    チルトレバー
１２    エネルギ吸収部材
１３    車体
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  リング部
１５、１５ａ、１５ｂ  取付板部
１６    垂下壁部
１７    取付孔
１８、１８ａ  凹部
１９    底板部
２０    突条
２１    ストッパプレート
２２    隙間
２３、２３ａ  エネルギ吸収部材
２４    連結部
２５、２５ａ  塑性変形部
２６    基板部
２７    折り曲げ縁部
２８    突条
２９    側板部
３０    エネルギ吸収部材
３１    係合部
３２    突片
３３    塑性変形部
３４    リング部
３５    連結部