(57)【要約】本発明は、ステアリングスピンドルと同心であり、自動車の車体（ボデーフレーム）に固定されるコラムチューブを具備する、自動車用安全ステアリングコラムに関する。前記コラムチューブは、軸方向の衝撃中に収縮されるが、少なくとも１つのエネルギー吸収要素と連携して働く（協働する）ことでエネルギーを吸収する。本発明による、エネルギー吸収要素は、軸方向衝撃によって生じた、車体に対するコラムチューブの変位の際の切断（切削）作用によってエネルギーを減衰させる切削要素の形態である。
2005500941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングスピンドルと同心に配置され、車体に取り付けられ、軸方向衝撃作用中に、エネルギーを吸収しながら、収縮でき、同時に少なくとも１つのエネルギー吸収要素と協働するコラムチューブを備えた、自動車用安全ステアリングコラムであって、
前記少なくとも１つのエネルギー吸収要素は、軸方向衝撃作用によって起こる前記車体（４）に対する前記コラムチューブ（２）の相対運動（Ａ）の際に、切削によりエネルギーを弱める切削要素（１１、１２）であることを特徴とする安全ステアリングコラム。
【請求項２】
前記各切削要素（６、７）によって作用する切削断面は、現在の運転及び／又は運転者パラメータの関数として設定できることを特徴とする請求項１に記載の安全ステアリングコラム。
【請求項３】
前記切削断面の前記設定は、切削幅ｂの変更によって行われることを特徴とする請求項２に記載の安全ステアリングコラム。
【請求項４】
２つの前記切削要素（１１、１２）は、前記コラムチューブ（２）の外側に鏡面対称に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のステアリングコラム構造。
【請求項５】
前記切削要素は切削プレート（１１、１２）として設計され、該各切削プレート（１１、１２）はそれぞれの場合でガイドブロック（６、７）に取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリングコラム構造。
【請求項６】
前記ガイドブロック（６、７）は、前記コラムチューブ（２）の中心軸に対して横方向に延びる溝（５）内で案内されることを特徴とする請求項５に記載のステアリングコラム構造。
【請求項７】
前記ガイドブロック（６、７）は、前記コラムチューブ（２）の前記溝（５）内で移動可能であることにより、前記切削幅ｂを前記切削プレート（１１、１２）毎に設定できることを特徴とする請求項６に記載のステアリングコラム構造。
【請求項８】
前記ガイドブロック（６、７）の前記移動は、前記ガイドブロック（６、７）の間の中央に配置された電動モータ（１０）を用いて行われることを特徴とする請求項７に記載のステアリングコラム構造。
【請求項９】
前記切削プレート（１１、１２）は、それぞれの場合で切削材料として製造された切削レールに対し当接することを特徴とする請求項５に記載のステアリングコラム構造。
【請求項１０】
前記切削レール（１３）は、前記自動車に対し固定して取り付けられるガイドレール（４）に取り付けられ、該ガイドレールを介して前記コラムチューブ（２）の前記車体への取付が行われることを特徴とする請求項１０に記載のステアリングコラム構造。
【請求項１１】
前記切削レール（１３）は窪み（１５）を有することを特徴とする請求項９あるいは１０に記載のステアリングコラム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文による自動車用安全ステアリングコラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ステアリングスピンドルと同心に配置され、車体に取り付けられ、軸方向衝撃作用中、エネルギーを吸収しながら、収縮できるコラムチューブを備えた安全ステアリングコラムを示す。同時に、コラムチューブは、この場合、コルゲートチューブ（波形チューブ）として設計される少なくとも１つのエネルギー吸収要素と連携して働く（協働する）。
【０００３】
特許文献２は、関連するエネルギー吸収装置を備えた、安全ステアリングコラムを説明しており、このエネルギー吸収装置は、切削要素の形態に設計される。この場合、コラムチューブの保持装置は、車体に固定されたホルダに移動可能に取り付けられる。さらに、様々な深さの溝を備えた筒状体および切削装置もこのホルダに提供される。ホルダに対して保持装置が移動する場合、切削装置は、引っぱり要素を介して筒状体の溝に引き込まれつつ、同時に切削動作を行うので、乗員の衝撃エネルギーを吸収する。この切削装置の吸収能力は、適正な深さを有する溝を選択制御することによって適応される。
【０００４】
【特許文献１】
独国特許出願公開第  １９６  ２４  ２１８Ａ１号明細書
【特許文献２】
国際公開第９８／５８８３１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの背景に対し、本発明が立脚する目的は、安全ステアリングコラムが軸方向の衝撃作用中に共に押される際に、エネルギー吸収についての他の可能性を示す安全ステアリングコラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、１つまたはそれ以上の切削要素が、自動車に対し固定されたコラムチューブ取り付け台とコラムチューブ自体との間のエネルギー吸収要素として使用される。先行技術と対照的に、切削要素は、押し込み力に打ち勝つことによってではなく、代わりに、切削の際の変換作用によってエネルギー吸収を実現させる。正面衝撃の場合、軸方向の力が安全ステアリングコラムに作用すると、安全ステアリングコラムは、自動車に対し固定されるコラムチューブの取り付け台に対してコラムチューブが相対的に移動する結果、軸方向に共に押される。この相対運動のため、切削要素は、これらに配置された材料に作用するので、ゆえに、安全ステアリングコラムが共に押されると、エネルギーが弱められる。先行技術でも生じるように、切削要素は、例えば、切削要素のサイズ、または作用するべき切削断面（切削断面積）に関連するこれら切削要素の配置の選択によって、組立時に、各安全ステアリングコラムの条件に個別に適応され得るので、安全ステアリングコラムが最適に設計されることができる。
【０００７】
現時点の運転及び／又は運転者パラメータの関数として、走行中に、エネルギー吸収に適応することができるように、切削要素を、コラムチューブまたは自動車に対して固定された取り付け台に取り付けると特に有利となる。ゆえに、例えば、運転者の体重が適当なセンサ技術によって決定され、切削要素は、重い運転者の場合、より大きな切削断面（切削断面積）が作用するように、すなわちより多くのエネルギーが吸収されるように設定される。さらに、どのような場合でも、既知である自動車速度が、エネルギー吸収を調節するために利用され得る。運転者のおよび自動車の状況、例えば、運転者がとる着席姿勢、運転者がシートベルトで固定されるかどうか、運転者のハンドルからの距離、または自動車が障害物などに対して有する相対的速度など、を特徴付ける他のパラメータの関数として、制御設計することも想定される。
【０００８】
一実施形態では、請求項３に記載のように、切削要素によって作用される切削断面の設定は、切削幅の調節を通じて行われ得る。当然、切削断面は、切削深さの調節を通じて変更されても良く、例えば、切削されるべき材料に対する切削要素の傾きが調整可能にされる。
【０００９】
切削幅を設定するために、２つの切削要素は、それぞれコラムチューブの外側に鏡面対称に配置されても良く、適当な駆動手段を介してコラムチューブの軸方向範囲に対し垂直方向に移動可能となるように取り付けられる。
【００１０】
それぞれガイドブロックに取り付けられる切削プレートは、移動できるようにするために、切削要素として提供されても良い。切削プレートは、軸方向衝撃力が作用している最中に、これら切削プレートが作用されるべき材料上で不適切に傾かないように、ガイドブロックに取り付けられるべきである。
【００１１】
ガイドブロックは、コラムチューブの軸方向範囲に対して垂直方向に延びる溝内で案内されており、これによって切削幅を設定するために、簡単且つ費用効果的な可能性が生まれる。切削断面が切削深さを通じて調節される限り、ガイドブロックを様々に配向する必要がある。
【００１２】
安全ステアリングコラムのエネルギー吸収能力を走行中の各運転または運転者パラメータに適応させるために、ガイドブロックは、コラムチューブの溝内で可動である。各運転または運転者の状況への適応は、期間をおいて行われても良い、すなわち検出された測定値の一時的変化の全てにより切削断面の調節をするわけではない。
【００１３】
ガイドブロック間に配置された電動モータは、測定された運転または運転者パラメータに従って制御パルスを受け、例えば螺刻付きロッドを介して、ガイドブロック間の距離を減少または増加させ、それによって切削幅が同時に変更され、ゆえに安全ステアリングコラムのエネルギー吸収能力を変更できる。
【００１４】
切削プレートによって作用される（切削される）材料が、切削プレートへの切削レールとして利用できるようにされても良い。この利点は、切削レールの材料、例えば、アルミニウムが自由に選択可能であり、安全ステアリングコラムの材料に無関係であることである。当然、切削に適している他の材料も全て使用できる。
【００１５】
構造的条件に応じて、切削レールは、コラムチューブが自動車に対して固定して取り付けられるガイドレールに、自動車に対して固定して取り付けられても良い。ゆえに、コラムチューブと自動車に対して固定された取り付け台との間の必要な相対運動は、簡単に達成される。
【００１６】
軸方向衝撃が作用している際中に、切削手段相互への衝撃、つまり切削手段相互の閉塞（障害、詰まり）または損傷を防ぐために、切削レールが窪みを備えるようにしても良い。
【００１７】
さらなる利点や好ましい実施形態を、図面を参照して以下で説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、コラムチューブ２を備えた安全ステアリングコラム１の断面図を示す。コラムチューブ２は、その中に円筒状隙間３が導かれており、その中に、図示されないステアリングスピンドルが、コラムチューブ２と同心に延びて、コラムチューブ２内に回動可能に取り付けられる。通常の動作では、コラムチューブ２は、自動車に対し固定されてガイドレール４に取り付けられている。衝撃の際、コラムチューブ２は、衝撃を受けている運転者によって操作されるステアリングスピンドルを介して、矢印Ａに従う運動量を受けるが、コラムチューブ２の運動方向は、ガイドレール４の向き（配向）によって予め決まっている。ガイドレール４は、Ｕ字状断面を有し、これらのガイドレールの端部４ａおよび４ｂが、対応するコラムチューブ２の溝２ａおよび２ｂに嵌入する。
【００１９】
衝撃の際に、コラムチューブが共に押されるときのエネルギー吸収に個々に適応するため、溝５が安全ステアリングコラム１の軸方向の長さに対して垂直方向に導入され、２つのガイドブロック６および７が、コラムチューブ２の中心軸に対して鏡面対称に、前記溝内で移動可能に配置される。各ガイドブロック６または７は、螺刻付きロッド８または９を介して、溝５内に同様に配置された電動モータ１０に接続される。電動モータ１０は、図示されない制御・調節ユニットを介して作動され、この制御・調節ユニットは、走行及び／又は運転者の実際値を評価し、２つのガイドブロック６および７の間の距離を設定するための対応する信号を送る。
【００２０】
切削プレート１１または１２は、各ガイドブロック６または７に取り付けられ、各切削プレート１１または１２は、それに割り当てられた切削レール１３に対して当接している（寄り掛かる）。切削プレート１１の切削レール１３のみが明瞭化のために図１で示されている。
【００２１】
特に図２の切削プレート１１の拡大図から推測されるように、切削プレート１１は、その切削端１４で切削幅ｂを有する切削レール１３に対し当接している。衝撃中の切削プレート１１と切削レール１３との間の閉塞を回避するために、切削レール１３は窪み１５を備えている。
【００２２】
ガイドブロック６は、電動モータ１０によって矢印Ｂの方向に前後移動できるので、切削端１４は、切削レール１３とのより広いまたは狭いオーバーラップ（重なり）を達成できる。その結果として生じる切削断面（切削断面積）の変化は、コラムチューブ２が前方に進むとき切削プレート１１に対抗する反対の力の変化を起こし、ゆえに全体としてシステムのエネルギー吸収の変化を起こす。切削幅ｂの設定を介してエネルギー吸収に適応することに加えて、例えば切削プレート１１および１２の回転可能なまたは垂直方向に調節可能な構造によって、切削深さｔの設定を介してエネルギー吸収に適応することも考えられる。
【００２３】
従って、切削プレート１１および１２の間の距離を介して、安全ステアリングコラムの衝撃挙動が短期間でそれぞれの運転状況、例えば事故速度、加速度値若しくはシート位置の設定に、またはそれぞれの運転者に、例えば、運転者の体重若しくは大きさに適応される。
【００２４】
安全ステアリングコラムによって満たされるべき要求により、複数の切削プレートが、コラムチューブの長さに渡ってそれぞれの側に配置されても良い。円筒状隙間３の他方の側のコラムチューブの第２の溝に、さらなる２つの切削プレートを収容することも可能である。
【００２５】
切削要素または切削レールがコラムチューブと共に移動されるかどうかは、この場合本発明では重要ではない、つまり切削要素１１および１２をガイドレール４に、および切削レール１３をコラムチューブ２に取り付け、それらを対応して調節することも考えられる。切削レールを不要にして、例えばガイドレールに取り付けられた切削要素、例えばアルミニウムから製造され、適当な切削端を有するコラムチューブによって、ステアリングコラムの適当な端部を切削できるようにすることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるエネルギー吸収要素を備えた安全ステアリングコラムの斜視断面図を示す。
【図２】図１によるエネルギー吸収要素の拡大図を示す。
【国際公開パンフレット】
2005500941.tif 000003
2005500941.tif 000004
2005500941.tif 000005
2005500941.tif 000006
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2005500941.tif 000011
2005500941.tif 000012
2005500941.tif 000013
2005500941.tif 000014
2005500941.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月8日(2003.8.8)
【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】
ステアリングスピンドルと同心に配置され、車体に取り付けられ、軸方向衝撃作用中に、エネルギーを吸収しながら、収縮でき、同時に少なくとも１つのエネルギー吸収要素と協働するコラムチューブを備え、前記少なくとも１つのエネルギー吸収要素は、軸方向衝撃作用によって起こる前記車体（４）に対する前記コラムチューブ（２）の相対運動（Ａ）の際に、切削によりエネルギーを弱める切削要素（１１、１２）である、自動車用安全ステアリングコラムであって、
前記各切削要素（６、７）によって削られる切削断面は、現在の運転及び／又は運転者パラメータの関数として、走行中にエネルギー吸収の適応によって、設定できることを特徴とする安全ステアリングコラム。
【請求項２】
前記切削断面の前記設定は、切削幅ｂの変更によって行われることを特徴とする請求項１に記載の安全ステアリングコラム。
【請求項３】
２つの切削要素（１１、１２）は、前記コラムチューブ（２）の外側に鏡面対称に配置されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のステアリングコラム構造。
【請求項４】
前記切削要素は切削プレート（１１、１２）として設計され、該各切削プレート（１１、１２）はそれぞれの場合でガイドブロック（６、７）に取り付けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のステアリングコラム構造。
【請求項５】
前記ガイドブロック（６、７）は、前記コラムチューブ（２）の中心軸に対して横方向に延びる溝（５）内で案内されることを特徴とする請求項４に記載のステアリングコラム構造。
【請求項６】
前記ガイドブロック（６、７）は、前記コラムチューブ（２）の前記溝（５）内で移動可能であることにより、前記切削幅ｂを前記切削プレート（１１、１２）毎に設定できることを特徴とする請求項５に記載のステアリングコラム構造。
【請求項７】
前記ガイドブロック（６、７）の前記移動は、前記ガイドブロック（６、７）の間の中央に配置された電動モータ（１０）を用いて行われることを特徴とする請求項６に記載のステアリングコラム構造。
【請求項８】
前記切削プレート（１１、１２）は、それぞれの場合で切削材料として製造された切削レールに対し当接することを特徴とする請求項７に記載のステアリングコラム構造。
【請求項９】
前記切削レール（１３）は、前記自動車に対し固定して取り付けられるガイドレール（４）に取り付けられ、該ガイドレールを介して前記コラムチューブ（２）の前記車体への取付が行われることを特徴とする請求項８に記載のステアリングコラム構造。
【請求項１０】
前記切削レール（１３）は窪み（１５）を有することを特徴とする請求項８あるいは９に記載のステアリングコラム構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
特許文献２は、切削要素の形態で設計される関連エネルギー吸収装置を備えた安全ステアリングコラムを説明する。この場合、コラムチューブの保持装置は、車体に固定されたホルダに移動可能に取り付けられる。さらに、様々な深さの溝を備えた筒状体、および切削装置もこのホルダに提供される。ホルダに対して保持装置が移動する場合、切削装置は、引き要素を介して筒状体の溝内に引き込まれつつ、同時に切削動作を行うので、乗員の衝撃エネルギーを吸収する。装置の吸収能力は、適正な深さを有する溝の制御選択によって適応される。特許文献３は、負荷条件に従って作動され、同様に切削作業の実行によってエネルギーを吸収する切削要素が提供される、安全ステアリングコラムを示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【特許文献１】
独国特許出願公開第  １９６  ２４  ２１８Ａ１号明細書
【特許文献２】
国際公開第９８／５８８３１号パンフレット
【特許文献３】
国際公開第０１／０３９９１号パンフレット




【国際調査報告】
2005500941.tif 000016
2005500941.tif 000017
2005500941.tif 000018
2005500941.tif 000019