(57)【要約】【課題】テレスコピック機構や電動アシスト機構等を備えながら、衝撃エネルギの効果的な吸収を実現した衝撃吸収式ステアリングコラム装置を提供する。【解決手段】ガイド孔７９は、ガイドボルト５３のガイドピン部７５が遊嵌する上下幅を有するテレスコピック部１１１と、テレスコピック部１１１から後方に延設されて上下幅が徐々に減少するコラプス部１１３とからなっている。ガイドピン部７５がテレスコピック部１１１内を前後動する範囲がテレスコピックストロークＳ１となり、ガイドピン部７５がコラプス部１１３内を後退動する範囲がコラプスストロークＳ２となる。コラプス部１１３の上下幅が後方に向けて徐々に減少していることにより、運転者の二次衝突時における衝撃吸収荷重がコラプスの進行に従って二次曲線的に上昇する。【選択図】　図２
2004082758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、
このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段と、
を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスが進行した際に増大することを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項２】
前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って複数の段階をもって増大することを特徴とする、請求項１記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項３】
前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って漸増することを特徴とする、請求項１記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項４】
ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、
このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段と
を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、
前記エネルギ吸収手段が複数設けられたことを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項５】
前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスが進行した際に増大することを特徴とする、請求項４記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項６】
前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って複数の段階をもって増大することを特徴とする、請求項４記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項７】
前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って漸増することを特徴とする、請求項４記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項８】
前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つは、前記コラプスが所定量進行するまで衝突エネルギの吸収を行わないことを特徴とする、請求項４記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項９】
前記ステアリングコラムの角度調整に供されるチルト調整手段と、前記ステアリングコラムの軸方向位置調整に供されるテレスコピック調整手段との少なくとも一方を備えたことを特徴とする、請求項１〜８記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項１０】
車体側部材に支持された第１のコラムと、第１のコラムに嵌合して前記コラプス時に当該第１のコラム側に進入する第２のコラムとを有し、
前記第１のコラムには前記ステアリングホイールの操舵力補助に供される電動アシスト機構が設けられたことを特徴とする、請求項１〜９記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃吸収式ステアリングコラム装置に係り、詳しくは、衝突エネルギの吸収性能を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車が他の自動車や建造物等に衝突した場合、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。近年の乗用車等では、このような場合における運転者の受傷を防止するべく、シートベルトやエアバッグ等と伴に、衝撃吸収式ステアリングコラム装置が広く採用されている。衝撃吸収式ステアリングコラム装置に採用される衝撃吸収機構には種々の形式が存在するが、ドライバが二次衝突した際にステアリングコラムがステアリングシャフトと伴にコラプス（短縮）し、その際に衝突エネルギを吸収する二重管式のものが一般的である。
【０００３】
この形式の衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、例えば、車体側ブラケットに保持されたアウタコラムと、アウタコラムに摺動自在に嵌合したインナコラムと、アウタコラムとインナコラムとの間に介装された衝撃エネルギ吸収手段とを備えており、所定値以上の軸方向荷重が軸方向荷重が作用したときにインナコラムがアウタコラム内に進入し、その際に衝撃エネルギ吸収手段により衝撃エネルギが吸収される。
【０００４】
一方、自動車のステアリング装置は、不特定多数の運転者により使用（操舵）されるため、個人の体格や運転姿勢等に対応してステアリングホイールの位置を調整できることが望ましい。このような要望に答えるべく、乗用車に限らず貨物車等においても、チルト機構やテレスコピック機構を採用するものが多くなっている。
【０００５】
チルト機構は、ステアリングホイールの位置を上下方向に調整するための機構であり、ステアリングコラムを揺動自在に支持するチルトピボットと、所望の位置（揺動角度）でステアリングコラムを保持するチルト保持手段等からなっている。また、テレスコピック機構は、ステアリングホイールの位置を前後方向（ステアリングシャフトの軸方向）に調整するための機構であり、ステアリングシャフトの伸縮に供される二重管式等の伸縮部と、所望の位置（伸縮量）でステアリングシャフトを保持するテレスコピック保持手段等からなっている。
【０００６】
また一方、自動車用の操舵系では、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳと記す）の採用が近年盛んとなっている。ＥＰＳでは、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下（オルタネータに係るエンジンの駆動損失）も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長を有している。ＥＰＳは、電動モータの装着部位によってコラムアシスト型やラックアシスト型等に分類されるが、現在は製造コストや設置スペース等に優れたコラムアシスト型が主流となっている。通常、コラムアシスト型ＥＰＳでは、ステアリングコラムの先端に電動モータや減速機構等からなる電動アシスト機構が固着されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の衝撃吸収式ステアリングコラム装置では、チルト機構やテレスコピック機構等が併設された場合、衝撃エネルギの吸収が難しくなることがあった。例えば、二重管式のテレスコピック機構を備えたものでは、コラプス機構とテレスコピック機構とが共にインナコラムのアウタコラムに対する進退動によっているため、テレスコピックストロークとコラプスストロークとがトレードオフの関係になり、コラプスストロークが少なくなることが避けられなかった。また、コラムアシスト型ＥＰＳを併設した場合、電動アシスト機構の減速ギヤハウジングがアウタコラムに対して直列に設置されるため、ステアリングコラムの全長がその分短くなる。そのため、チルト機構やテレスコピック機構に較べ、更にコラプスストロークの確保が難しくなる問題があった。その結果、単位ストロークあたりの衝撃エネルギの吸収量を大きくせざるを得ず、二次衝突時において運転者が受ける衝撃も大きくなる虞があった。
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、テレスコピック機構や電動アシスト機構等を備えながら、衝撃エネルギの効果的な吸収を実現した衝撃吸収式ステアリングコラム装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するべく、請求項１の発明では、ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段と、を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスが進行した際に増大するものを提案する。
【００１０】
また、請求項２の発明では、請求項１の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って複数の段階をもって増大するものを提案する。
【００１１】
また、請求項３の発明では、請求項１の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って漸増するものを提案する。
【００１２】
また、請求項４の発明では、ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段とを備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段が複数設けられたものを提案する。
【００１３】
また、請求項５の発明では、請求項４の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスが進行した際に増大するものを提案する。
【００１４】
また、請求項６の発明では、請求項４の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って複数の段階をもって増大するものを提案する。
【００１５】
また、請求項７の発明では、請求項４の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つによる衝突エネルギの吸収量は、前記コラプスの進行に従って漸増するものを提案する。
【００１６】
また、請求項８の発明では、請求項４の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段の少なくとも一つは、前記コラプスが所定量進行するまで衝突エネルギの吸収を行わないものを提案する。
【００１７】
また、請求項９の発明では、請求項１〜８の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記ステアリングコラムの角度調整に供されるチルト調整手段と、前記ステアリングコラムの軸方向位置調整に供されるテレスコピック調整手段との少なくとも一方を備えたものを提案する。
【００１８】
また、請求項１０の発明では、請求項１〜９の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、車体側部材に支持された第１のコラムと、第１のコラムに嵌合して前記コラプス時に当該第１のコラム側に進入する第２のコラムとを有し、前記第１のコラムには前記ステアリングホイールの操舵力補助に供される電動アシスト機構が設けられたものを提案する。
【００１９】
これら発明の衝撃吸収式ステアリングコラム装置によれば、運転者の二次衝突に伴ってステアリングコラムがコラプスする際、エネルギ吸収手段による衝撃エネルギの吸収量が段階的あるいは徐々に増大するため、コラプスストロークが比較的小さい場合にも、運転者が受ける衝撃を比較的小さくしながら、衝撃エネルギの総吸収量が大きくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の車室側部分を示す側面図である。また、図２は同実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図であり、図３は図２中のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
これらの図に示したように、ステアリングコラム１は、固定ブラケット３とピボットブラケット５とを介して、車体構造部材たるクロスメンバ７に支持されている。ステアリングコラム１は、テレスコピック機能とコラプス機能とを備えたステアリングアッパシャフト９を軸受１１を介して回動自在に保持するインナコラム１３と、インナコラム１３が摺動自在に内嵌するアウタコラム相当部材１５と、アウタコラム相当部材１５の先端に一体化された電動アシスト機構１７とを主要構成部材としている。
【００２２】
電動アシスト機構１７は、電動モータ２１や減速ギヤハウジング２３，アウトプットシャフト２５、トルクセンサ（図示せず）等から構成されている。本実施形態の場合、アウタコラム相当部材１５と減速ギヤハウジング２３とはアルミ合金を素材とする一体成形品であり、減速ギヤハウジング２３の前部中央はピボットブラケット５の下端にピボットピン（チルトピボット）３１を介して揺動自在に連結されている。図１中、３５はステアリングインタミシャフトであり、ユニバーサルジョイント３７を介してアウトプットシャフト２５の先端に連結されている。
【００２３】
ステアリングアッパシャフト９の後端にはステアリングホイール４１が取り付けられており、運転者がステアリングホイール４１を回動させると、その回転力が電動アシスト機構１７により増大された後、アウトプットシャフト２５を介してステアリングインタミシャフト３５に伝達され、更に図示しないロア側ユニバーサルジョイントを介して車体下部のステアリングギヤに伝達される。
【００２４】
図３に示したように、固定ブラケット３は鋼板を素材とする溶接構造品であり、略Ｌ字形状の左右ステー４２，４３を連結プレート４５により連結したものである。左右ステー４２，４３には、ピボットピン３１を中心とする円弧孔４７，４９が穿設されており、左ステー４２の円弧孔４７にはアジャストボルト５１が貫通し、右ステー４３の円弧孔４９にはガイドボルト５３が貫通している。尚、左右ステー４２，４３には、円弧穴４７，４９に代えて同様寸法の長穴を穿設してもよい。
【００２５】
図２，図３に示したように、アウタコラム相当部材１５の後部には環状溝６１が形成されており、この環状溝６１に略コ字形状のクランプ６３が上方から遊嵌され、クランプ６３の左右下端（開放端）は抜け止めのボルト６５により連結されている。
【００２６】
クランプ６３の図３中右端は右ステー４３の内側面に当接し、クランプ６３の右側部には右ステー４３の円弧孔４９を貫通したガイドボルト５３の雄ねじ部７１が螺合している。図３中、符号７３はガイドボルト５３のカラー部を示し、符号７５はガイドボルト５３のガイドピン部を示している。本実施形態の場合、カラー部７３の幅が右ステー４３の厚みより大きいため、ガイドボルト５３の締結時においても右ステー４３に対してクランプ６３は自由に上下動する。一方、ガイドボルト５３のガイドピン部７５は、アウタコラム相当部材１５に穿設された貫通孔７７とインナコラム１３に形成されたガイド孔７９とを貫通している。
【００２７】
一方、クランプ６３の図３中左端は左ステー４２の内側面と所定の間隙を有しており、クランプ６３の左側部には左ステー４２の円弧孔４７を貫通したアジャストボルト５１の雄ねじ部８１が螺合している。アジャストボルト５１の頭部８３と左ステー４２の外側面との間には、チルト保持手段たるカム機構８７と操作レバー８９とが介装されている。カム機構８７は、左ステー４２の円弧孔４７に係合した固定側カム１０１と、操作レバー８９に係合した可動側カム１０３とから構成されている。
【００２８】
図２，図３に示したように、アウタコラム相当部材１５には、環状溝６１の前後（図２中、左右方向）にそれぞれディスタンス部１０５，１０７が設けられており、これらディスタンス部１０５，１０７の端部が左右ステー４２，４３の内側面に圧接している。また、アウタコラム相当部材１５は、その後部下面にスリット１０９が設けられており、左右から押圧力が作用した際に縮径してインナコラム１３を保持する。尚、本実施形態ではアウタコラム相当部材１５によるインナコラム１３の保持力は比較的小さく設定されており、通常運転時にインナコラム１３が軸方向に移動することは無いが、所定値以上の軸方向荷重が作用した場合には、保持力に抗してアウタコラム相当部材１５内にインナコラム１３が進入する。
【００２９】
ガイド孔７９は、ガイドボルト５３のガイドピン部７５が遊嵌する上下幅を有するテレスコピック部１１１と、テレスコピック部１１１から後方に延設されて上下幅が徐々に減少するコラプス部１１３とからなっている。本実施形態の場合、ガイドピン部７５がテレスコピック部１１１内を前後動する範囲がテレスコピックストロークＳ１となり、ガイドピン部７５がコラプス部１１３内を後退動する範囲がコラプスストロークＳ２となる。
【００３０】
以下、第１実施形態の作用を述べる。
運転者の交代等によってステアリングホイール４１の位置が不適切となった場合、第１実施形態のステアリング装置では、運転者が先ず操作レバー８９を時計回りに回動させる。すると、操作レバー８９に係合した可動側カム１０３が固定側カム１０１に対して相対回動し、カム機構８７の軸方向寸法が減少することにより、クランプ６３を介して左右ステー４２，４３間に作用していた引張力がなくなる。
【００３１】
その結果、左右ステー４２，４３の内側面のディスタンス部１０５，１０７に対する押圧力が消滅し、左右ステー４２，４３とアウタコラム相当部材１５との摩擦係合が解かれて、ステアリングコラム１がピボットピン３１を軸にチルト動可能となる。また、ディスタンス部１０５，１０７に対する押圧力が消滅すると、アウタコラム相当部材１５がその弾性により拡径してインナコラム１３に対する緊締力を失い、図４に示したように、インナコラム１３がテレスコピック動可能となる。
【００３２】
運転者は、ステアリングコラム１をチルトやテレスコピックさせることによってステアリングホイール４１の位置調整を終えると、操作レバー６１を反時計回りに回動させる。すると、カム機構８７の軸方向寸法が増大するため、クランプ６３を介して左右ステー４２，４３間に引張力が作用する。これにより、左右ステー４２，４３の内側面のディスタンス部１０５，１０７に対する押圧力が発生し、左右ステー４２，４３とアウタコラム相当部材１５とが摩擦係合して、ステアリングコラム１がチルト方向で固定される。また、左右ステー４２，４３にディスタンス部１０５，１０７が挟圧されてアウタコラム相当部材１５が縮径し、インナコラム１３がテレスコピック方向で固定される。
【００３３】
一方、走行中の自動車が他の自動車や路上の障害物に衝突すると、運転者は慣性によってステアリングホイール４１に二次衝突し、インナコラム１３には大きなコラプス荷重が作用する。そして、アウタコラム相当部材１５によるインナコラム１３の保持力が比較的小さいため、図５に示したように、インナコラム１３はアウタコラム相当部材１５内に進入し、ガイドボルト５３のガイドピン部７５がテレスコピック部１１１からコラプス部１１３側に相対移動する。
【００３４】
この際、コラプス部１１３は、その上下幅が後方に向けて徐々に減少しているため、ガイドピン部７５の相対移動に伴って押し拡げられ、衝突エネルギが吸収される。図６は従来装置におけるコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフであり、図７は第１実施形態における同グラフである。これらの図から判るように、衝撃吸収荷重が一定である従来装置とは異なり、第１実施形態では、コラプス部１１３の上下幅が後方に向けて徐々に減少していることにより、衝撃吸収荷重がコラプスの進行に従って二次曲線的に上昇する。その結果、第１実施形態では、電動アシスト機構１７等の存在によりコラプスストロークが短いにも拘わらず、比較的大きな衝突エネルギの吸収が実現される。尚、本実施形態ではガイドボルト５３にのみガイドピン部７５を設けるようにしたが、アジャストボルト５１側もガイドピン部を設けると共に、インナコラム１３のアジャストボルト５１側にガイド孔を形成し、アウタコラム相当部材１５の左右両側で衝突エネルギの吸収を行わせるようにしてもよい。
【００３５】
図８は第２実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図であり、図９は図８中のＢ−Ｂ拡大断面図である。本実施形態もその全体構成は上述した第１実施形態と同様であるため、重複する構成や作用の説明は省略する。
【００３６】
第２実施形態は、第１実施形態のようなカム機構やクランプが採用されておらず、アウタコラム相当部材１５の下方にディスタンス部１０５が膨出形成され、このディスタンス部１０５が左右ステー４２，４３を介してアジャストボルト５１とアジャストナット１２１とにより挟圧・保持されている。アジャストナット１２１には操作レバー８９がボルト締めされており、操作レバー８９を時計回りに回動させることによりアジャストボルト５１とアジャストナット１２１との締結が緩められ、左右ステー４２，４３とディスタンス部１０５との摩擦係合が解かれてステアリングコラム１がチルト動可能になり、同時にアウタコラム相当部材１５が拡径してインナコラム１３がテレスコピック動可能となる。図８，図９中、符号５３で示した部材はガイドボルトであり、そのガイドピン部７５がインナコラム１３に形成されたガイド孔７９に嵌合している。
【００３７】
第２実施形態のインナコラム１３には、固定ブラケット３の後方に衝撃吸収手段として、第１ＥＡリング１３１と第２ＥＡリング１３３とが圧入されている。図８中、符号１３５で示した部材は合成樹脂等を素材とするテレスコピックダンパであり、第１ＥＡリング１３１に一体成形されてテレスコピック操作時の打音等を防止する。図８の状態で、テレスコピックダンパ１３５はアウタコラム相当部材１５に対して距離Ｓ３をもって配置され、第２ＥＡリング１３３は第１ＥＡリング１３１に対して距離Ｓ４をもって配置されている。前述したガイドボルト５３のガイドピン部７５は、図８の状態でガイド孔７９の先端に対して距離Ｓ５だけ相対移動可能となっている。すなわち、インナコラム１３は、アウタコラム相当部材１５に対して距離Ｓ３をもって進入する一方、距離Ｓ５をもって退出することができ、これがテレスコピックストロークとなる。
【００３８】
第２実施形態の場合、運転者が慣性によってステアリングホイール４１に二次衝突し、インナコラム１３がアウタコラム相当部材１５内に進入すると、先ずテレスコピックダンパ１３５がアウタコラム相当部材１５の後端に衝突する。しかる後、テレスコピックダンパ１３５と伴に第１ＥＡリング１３１がインナコラム１３に対して圧入されるかたちでコラプスが進行し、これにより第１ＥＡリング１３１の圧入抵抗による衝撃エネルギの吸収が行われる。
【００３９】
インナコラム１３が距離Ｓ４コラプスすると、第１ＥＡリング１３１の後端が第２ＥＡリング１３３の先端に当接し、以降は第１ＥＡリング１３１と第２ＥＡリング１３３とが一体となってインナコラム１３に対して圧入されるかたちでコラプスが進行し、これにより両ＥＡリング１３１，１３３の圧入抵抗による衝撃エネルギの吸収が行われる。図１０は単一のＥＡリングを有する従来装置におけるコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフであり、図１１は第２実施形態における同グラフである。この図から判るように、第２実施形態では、衝撃吸収荷重がコラプスの進行に従って段階的に上昇する。その結果、第２実施形態においても、電動アシスト機構１７等の存在によりコラプスストロークが短いにも拘わらず、比較的大きな衝突エネルギの吸収が実現される。尚、図１０，図１１では、コラプス初期に衝撃吸収荷重が大きくなっているが、これはインナコラム１３とＥＡリングとの間の静摩擦係数が動摩擦係数より大きいことによる。
【００４０】
図１２は第３実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図であり、図１３は第４実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図であり、図１４は第５実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図であり、図１５は図１４中のＣ−Ｃ断面図である。これら実施形態の全体構成は上述した第２実施形態と略同様であるが、インナコラムに圧入されたＥＡリングの個数とインナコラムの形状とが異なっている。すなわち、第３〜第５実施形態では共にインナコラム１３に単一のＥＡリング１３１が圧入され、第３実施形態ではインナコラム１３のＥＡリング１３１の圧入部位の後方に径が次第に大きくなるテーパ部１４１が形成され、第４実施形態ではインナコラム１３のＥＡリング１３１の圧入部位の後方に径が段階的に大きくなる段差部１４３，１４５が形成され、第５実施形態ではインナコラム１３のＥＡリング１３１の圧入部位の後方に前端位置のことなる第１〜第４凸条（ビード）１４６〜１４９を備えている。
【００４１】
第３実施形態の場合、ＥＡリング１３１がインナコラム１３に対して圧入されるかたちでコラプスが進行すると、インナコラム１３にテーパ部１４１が形成されているため、圧入抵抗の増大により衝撃エネルギの吸収量が漸増する。また、第４実施形態の場合、ＥＡリング１３１がインナコラム１３に対して圧入されるかたちでコラプスが進行すると、インナコラム１３に段差部１４３，１４５が形成されているため、圧入抵抗の増大により衝撃エネルギの吸収量が漸増する。また、第５実施形態の場合、ＥＡリング１３１がインナコラム１３に対して圧入されるかたちでコラプスが進行すると、第１〜第４凸条１４６〜１４９が順次ＥＡリング１３１に当接した後押し潰され、衝撃エネルギの吸収量が段階的に増大する。これにより、第３〜第５実施形態では、衝撃吸収荷重がコラプスの進行に従って図１６〜図１８に示したように増大し、電動アシスト機構１７等の存在によりコラプスストロークが短いにも拘わらず、比較的大きな衝突エネルギの吸収が実現される。
【００４２】
図１９は第６実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図である。第６実施形態では、インナコラム１３に前述した第２実施形態と同様の第１，第２ＥＡリング１３１，１３３が装着されているが、これらの他にも衝撃エネルギ吸収手段が設けられている。本実施形態では、アウタコラム相当部材１５とインナコラム１３との間に中間コラム１５１が介装され、ステアリングコラム１のコラプス時にこの中間コラム１５１がアウタコラム相当部材１５とインナコラム１３との双方に対して摺動する。これにより、インナコラム１３の中間コラム１５１に対するコラプスストロークＳ６と、中間コラム１５１のアウタコラム相当部材１５に対するコラプスストロークＳ７とがステアリングコラム１の総コラプスストロークとなる。
【００４３】
中間コラム１５１は第２実施形態と同様の固定ブラケット３に保持されているが、固定ブラケット３は、カプセル１５３を介して車体側に取り付けられており、所定の衝撃荷重が作用すると中間コラム１５１と伴に脱落する。固定ブラケット３とカプセル１５３との間にはＵ字形状の屈曲部１５５を有するカーリング式のＥＡプレート１５７が介装されると共に、固定ブラケット３の側面にカーリングガイド１５９が溶接・一体化されている。カーリングガイド１５９は、固定ブラケット３の上面との間隔が後方に向けて狭くなるように形成されている。
【００４４】
第６実施形態の場合、運転者が慣性によってステアリングホイール４１に二次衝突した場合、図２０に示したように、インナコラム１３が中間コラム１５１内に進入を開始すると同時に、固定ブラケット３が車体から脱落して中間コラム１５１がアウタコラム相当部材１５内に進入を開始する。すると、インナコラム１３のコラプス動に伴って第２実施形態で述べた手順で第１，第２ＥＡリング１３１，１３３による衝撃エネルギの吸収が行われる一方、ＥＡプレート１５７のカーリング抵抗によっても衝撃エネルギの吸収が行われる。この際、固定ブラケット３の上面とカーリングガイド１５９との間隔が後方に向けて狭くなっているため、ＥＡプレート１５７では、コラプスの進行に伴って屈曲部１５５の曲率が徐々に小さくなることにより、カーリング抵抗が漸増して比較的大きな衝突エネルギの吸収が実現される。
【００４５】
第６実施形態では、このような構成を採ったことにより、テレスコピック機能や電動アシスト機構１７を備えながら、ステアリングコラム１のコラプスストロークを十分に大きくすることができ、かつ三つの衝撃エネルギ吸収手段により衝撃エネルギの吸収が効果的に行われるため、二次衝突時における安全性を著しく高めることができた。尚、第６実施形態においては、中間コラム１５１の外周に第５実施形態で採用した凸状を形成させるようにしてもよいし、ＥＡプレート１５７の板幅を適宜変化させたり鋼線等を素材とするＥＡワイヤに代えてもよい。
【００４６】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記各実施形態は、チルト機構およびテレスコピック機構とコラムアシスト式の電動アシスト機構とを有する衝撃吸収式ステアリングコラム装置に本発明を適用したものであるが、チルト機構やテレスコピック機構を備えないものや、ラックアシスト式やピニオンアシスト式の電動アシスト機構を有するものや、油圧アシスト機構を有するもの等に適用してもよい。また、チルト保持手段やテレスコピック保持手段についても上記実施形態での例示に限られるものではないし、エネルギ吸収手段として、鋼板を引き裂くものや、インナコラムとロアコラムとの間に鋼球を介装させて塑性溝を形成させるもの等を採用することが可能である。その他、ステアリングコラム装置の全体構成等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、適宜変更可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る衝撃吸収式ステアリング装置によれば、ステアリングシャフトを回動自在に支持すると共に、所定のコラプス荷重によってコラプスするステアリングコラムと、このステアリングコラムのコラプスに応じて車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収手段と、を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギ吸収手段による衝突エネルギの吸収量が前記コラプスが進行した際に増大するものとしたり、前記エネルギ吸収手段が複数設けられたものとしたため、運転者の二次衝突に伴ってステアリングコラムがコラプスする際、エネルギ吸収手段による衝撃エネルギの吸収量が段階的あるいは徐々に増大するため、コラプスストロークが比較的小さい場合にも、運転者が受ける衝撃を比較的小さくしながら、衝撃エネルギの総吸収量が大きくなって乗員の二次衝突安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るステアリング装置の車室側部分を示す側面図である。
【図２】同実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第１実施形態の作用を示す説明図である。
【図５】第１実施形態の作用を示す説明図である。
【図６】従来装置でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図７】第１実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図８】第２実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図である。
【図９】図８中のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図１０】従来装置でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図１１】第２実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図１２】第３実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図である。
【図１３】第４実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図である。
【図１４】第５実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の要部側面図である。
【図１５】図１４中のＣ−Ｃ断面図である。
【図１６】第３実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図１７】第４実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図１８】第５実施形態でのコラプス量と衝撃吸収荷重との関係を示したグラフである。
【図１９】第６実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム装置の側面図である。
【図２０】第６実施形態の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１‥‥ステアリングコラム
３‥‥固定ブラケット
５‥‥ピボットブラケット
９‥‥ステアリングアッパシャフト
１３‥‥インナコラム
１５‥‥アウタコラム相当部材
１７‥‥電動アシスト機構
２３‥‥減速ギヤハウジング
３１‥‥ピボットピン
４１‥‥ステアリングホイール
４２‥‥左ステー
４３‥‥右ステー
５１‥‥アジャストボルト
５３‥‥ガイドボルト
６３‥‥クランプ
７５‥‥ガイドピン部
７９‥‥ガイド孔
８７‥‥カム機構
８９‥‥操作レバー
１０５，１０７‥‥ディスタンス部
１０９‥‥スリット
１１１‥‥テレスコピック部
１１３‥‥コラプス部
１２１‥‥アジャストナット
１３１‥‥第１ＥＡリング（ＥＡリング）
１３３‥‥第２ＥＡリング
１３５‥‥テレスコピックダンパ
１４１‥‥テーパ部
１４３，１４５‥‥段差部
１４６〜１４９‥‥第１〜第４凸条
１５１‥‥中間コラム
１５３‥‥カプセル
１５５‥‥屈曲部
１５７‥‥ＥＡプレート
１５９‥‥カーリングガイド
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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