(57)【要約】【課題】  効率のよい衝撃吸収が可能な衝撃吸収装置を得る。【解決手段】  衝撃吸収プレート（ＥＡプレート）７２等の変形抵抗に起因した抗力を発生させる装置を備え、その抗力を受けた状態においてステアリングコラムを移動させることによって、そのコラムに加わる衝撃を吸収する移動衝撃吸収装置において、衝撃エネルギの吸収量をコラムの移動速度に依拠して変更する機構を付加する。コラムの移動速度は、コラムに加わる衝撃の大きさを示す適当なパラメータであり、当該パラメータに基づいて変更することにより、実際の衝撃の大きさに即した効率よりエネルギ吸収が可能となる。エネルギ吸収量の変更は、例えば、ＥＡプレート７２と係合するローラ７４の係合状態を変更する。具体的には、速度が大きい場合にローラ７４が回転するようにし、ローラ７４の外周にある突起９８を、ＥＡプレート７２の表面の溝に食い込ませる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングコラムとそれの一部分とのいずれかであるコラム移動部が抗力を受けた状態で移動することを許容することにより、前記ステアリングコラムに加わる衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収装置であって、
前記コラム移動部の移動速度に依拠して衝撃エネルギの吸収量を変更する衝撃エネルギ吸収量変更機構を備えたことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項２】
前記衝撃エネルギ吸収量変更機構が、前記コラム移動部の移動速度が大きい場合に、小さい場合に比較して前記衝撃エネルギの吸収量を大きくするものである請求項１に記載の衝撃吸収装置。
【請求項３】
前記衝撃エネルギ吸収量変更機構が、前記コラム移動部の移動速度に依存して変化するところの自身に作用する作用力によって、前記衝撃エネルギの吸収量が変更されるように構成された請求項１または請求項２に記載の衝撃吸収装置。
【請求項４】
当該衝撃吸収装置が、前記コラム移動部の移動に伴って前記抗力を発生させる抗力発生装置を備え、その抗力発生装置が、前記衝撃エネルギ吸収量変更機構として、前記コラム移動部の移動速度に依拠して前記抗力の大きさを変更する移動速度依拠抗力変更機構を有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【請求項５】
前記抗力発生装置が、前記コラム移動部の移動に伴って変形する変形部材を有し、その変形部材の変形抵抗に起因する前記抗力を発生させるものである請求項４に記載の衝撃吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装備されたステアリングコラムの衝撃吸収装置に関し、詳しくは、例えばステアリングホイールへの二次衝突時等において、その衝突のエネルギを効果的に吸収するための衝撃吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突時における運転者の保護を目的として、ステアリングコラムやそれの取付部に衝撃吸収装置を設けることが行われている。衝撃吸収装置は、抗力を受けた状態のコラムあるいはそれの一部（以下、それらを「コラム移動部」と呼ぶ場合がある）を移動させることによって、ステアリングホイール等に加わる衝撃のエネルギを吸収するという機能を有しており、上記目的から、衝撃吸収装置には、衝撃吸収を効果的に行い得る機能を有することが望まれている。効果的な衝撃エネルギの吸収を目的とする技術として、例えば、下記特許文献１に記載されているような技術が存在する。特許文献１に記載の衝撃吸収装置は、ステアリングホイールへの運転者の二次衝突を想定し、運転者がシートベルトを着用しているか否かによって、衝撃吸収量を変更する機能を有している。シートベルトの着用の有無によって運転者がステアリングホイールに衝突した場合に受ける衝撃が変わり得ることを前提とし、シートベルトを着用していない場合には衝撃が大きくなるものと推定し、衝撃エネルギの吸収量を、コラム移動部の移動ストロークの全域にわたって変更するものである。
【特許文献１】特開２００２−３６１２３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載の技術では、実際にステアリングコラムに加わった衝撃に基づいて、エネルギ吸収量を変更するものではないため、実際に効率のよい衝撃吸収が行われるか否かは定かではない。つまり、運転者の二次衝突を想定すれば、シートベルトの着用の有無のみでなく、車両の衝突の衝撃の大きさ、運転者の体格（体重）等、種々の要素によってステアリングコラムに加わる衝撃の大きさは変化し得るため、実際の衝撃の大きさに関連するパラメータに基づいてエネルギ吸収量を変更し得ない衝撃吸収装置は、効率のよい衝撃吸収という観点からは、不十分であると考える。そこで、本発明は、上記実情に鑑み、ステアリングコラムに加わる実際の衝撃の大きさに関連するパラメータに基づいて動作することにより、効率のよい衝撃吸収が可能な衝撃吸収装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の衝撃吸収装置は、ステアリングコラムとそれの一部分とのいずれかであるコラム移動部が抗力を受けた状態で移動することを許容することにより、ステアリングコラムに加わる衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収装置であって、コラム移動部の移動速度に依拠して衝撃エネルギの吸収量を変更する衝撃エネルギ吸収量変更機構を備えたことを特徴とする。
【０００５】
本衝撃吸収装置にように、コラム移動部の移動を許容して衝撃を吸収するものであれば、ステアリングコラムに加わる衝撃が大きいほど、コラム移動部の移動速度が大きくなる。そのため、コラム移動部の移動速度はステアリングコラムの受ける衝撃の大きさを示す適当なパラメータとなる。本衝撃吸収装置では、この適当なパラメータであるコラム移動部の移動速度に依拠して衝撃エネルギの吸収量を変更できるため、実際の衝撃の大きさに応じた衝撃吸収が可能となる。なお、詳しい説明は、後の〔発明の態様〕の（１）項等において行う。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の衝撃吸収装置によれば、実際の衝撃の大きさに応じた衝撃エネルギの吸収が可能となるため、効率のよい衝撃吸収が可能となる。したがって、例えば、ステアリングホイールへの運転者の二次衝突等の際には、運転者が受ける衝撃を効果的に緩和でき、車両衝突の際に運転者の適切な保護が図れることになる。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。本願発明を含む概念である。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも上記発明の理解を容易にするためであり、上記発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載，図面等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（５）項が請求項３に、（６）項が請求項４に、（７）項が請求項５に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）ステアリングコラムとそれの一部分とのいずれかであるコラム移動部が抗力を受けた状態で移動することを許容することにより、前記ステアリングコラムに加わる衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収装置であって、
前記コラム移動部の移動速度に依拠して衝撃エネルギの吸収量を変更する衝撃エネルギ吸収量変更機構を備えたことを特徴とする衝撃吸収装置。
【００１０】
本項に記載の衝撃吸収装置は、コラム移動部の移動を許容してステアリングホイールに加わる衝撃を吸収するものである。例えば、ステアリングホイールへの運転者の衝突を考えた場合、運転者の持つ運動エネルギが大きいときに運転者の受ける衝撃が大きく、ステアリングコラムに加わる衝撃が大きくなる。このとき、運転者の持つ運動エネルギによってコラム移動部が移動させられるため、運転者の持つ運動エネルギが大きい場合に、コラム移動部の移動速度が大きくなる。そのため、コラム移動部の移動速度はステアリングコラムの受ける衝撃の大きさを示す適当なパラメータとなる。本衝撃吸収装置では、この適正なパラメータであるコラム移動部の移動速度に依拠して衝撃エネルギの吸収量を変更できるため、実際の衝撃の大きさに応じた衝撃吸収が可能となる。例えば、車両の衝突によって、運転者がステアリングホイール，ステアリングコラム等へ二次的衝突するような場合を想定すれば、その際の衝撃の大きさに応じた衝突エネルギの吸収が可能となり、運転者が受ける衝撃を効果的に緩和できる。これにより、車両衝突の際、運転者の保護を効果的に行うことが可能となる。
【００１１】
本項に記載の衝撃吸収装置の衝撃エネルギ吸収量変更機構を除く基本的構成は、特に限定されるものではなく、既に一般的に用いられている衝撃吸収装置の構成に従えばよい。一般に、ステアリングコラムは、車体に、詳しくは、例えばインストゥルメントパネル（計器板）のリンフォースメント（補強部材）等に支持されて固定されており、衝撃が加わった場合に、その固定が解除される構造となっている。固定が解除された際に、ステアリングコラムの移動が許容されるのであるが、その移動に関して、例えば２つの方式が存在する。その１つは、ステアリングコラムの一部分がコラム移動部として機能し、その一部分の移動が許容される方式、例えば、ステアリングコラムが２つの部分から構成されておりステアリングホイールが取付られる側の部分のみが固定を解除されて移動が許容されるといった方式であり、また、もう１つは、ステアリングコラム全体がコラム移動部とされ、その全体の固定が解除されて移動する方式である。本態様の衝撃吸収装置は、これらのいずれの方式においても採用可能である。なお、いずれの方式であるかを問わず、衝撃吸収装置は、ステアリングコラム自体の構成要素とされてもよく、また、その一部分であるコラム移動部と車体との取付機構の構成要素とされてもよい。
【００１２】
本項における「コラム移動部の移動速度」は、詳しくは、例えば、車体との相対速度，ステアリングコラムの一部分がコラム移動部となる場合においては他の固定された部分との相対速度等を意味する。エネルギ吸収量を変更するために依拠する移動速度は、コラム移動部が移動する移動可能範囲、つまり、移動ストロークの全域における移動速度であってもよく、また、移動ストロークのある特定位置における移動速度であってもよい。例えば、ステアリングホイールへの二次衝突を考えた場合には、移動開始後比較的早い時期の移動速度、つまり、移動ストロークにおける移動開始端に比較的近い位置の移動速度が、ステアリングコラムに加わる衝撃の大きさに依存する傾向があることから、その点を考慮すれば、移動の初期の位置における移動速度に依拠してエネルギ吸収量を変更させる態様が有効な態様となる。
【００１３】
本項における「抗力」は、コラム移動部の移動を阻止、抑制等する力を意味し、荷重、詳しくはエネルギ吸収荷重と表現することも可能である。摺動する２つの部材において発生する摩擦力，ある部材を弾性変形，塑性変形等させるための力，慣性力，磁力，電磁力等、種々の力あるいはそれらのうちのいくつかのものが複合した力に起因して発生させ得るものであり、本項にいう抗力は、それらのいずれに起因するものであってもよい。変更する「衝撃エネルギ吸収量」は、コラム移動部の移動に伴って吸収する衝撃エネルギの総量であってもよい。例えば、移動速度に応じて移動ストロークを可変とする態様等とすることも可能である。ところが、コラム移動部の移動ストロークは、車両の構造等からの制約により、十二分には長くできないことから、本項に記載の衝撃吸収装置は、コラム移動部の単位移動距離あたりのエネルギ吸収量が変更されるものであることが望ましい。
【００１４】
本項に記載の衝撃吸収装置の特徴部分である「衝撃エネルギ吸収量変更機構」は、具体的な手段が特に限定されるものではない。例えば、コラム移動部の移動速度を検知し、その検知した速度に関する信号に基づいて、電子制御によって何らかのアクチュエータを起動させてエネルギ吸収量を変更するといった電気的手段による態様とすることもでき、また、純粋な機械的な手段、言葉を換えれば、力学的な原理のみに基づく手段による態様とする等、種々の態様のものとすることができる。当該変更機構の簡素化，低コスト化等が図れるという利点を考慮すれば、後に例示する態様のように、メカニカルな手段のみを採用する態様が望ましい。
【００１５】
（２）前記衝撃エネルギ吸収量変更機構が、前記コラム移動部の移動速度が大きい場合に、小さい場合に比較して前記衝撃エネルギの吸収量を大きくするものである(1)項に記載の衝撃吸収装置。
【００１６】
ステアリングコラムに加わる衝撃が大きい場合に、コラム移動部の移動速度は大きくなる。一方、コラム移動部が衝撃吸収のために移動可能な範囲、つまり、移動ストロークは、車両の構造，ステアリングコラムの取付け構造等の制約を受ける等して、一定の長さとされることが多い。この場合、その移動ストローク内で効果的に衝撃を吸収するためには、移動速度が大きい場合において、コラム移動部の単位移動距離あたりのエネルギ吸収量を大きくすることが望ましい。本項に記載の態様によれば、その要望に応えることが可能な衝撃吸収装置が実現する。運転者のステアリングホイール等への二次衝突を例にとってより具体的に言えば、加わる衝撃の大きな場合に、移動ストローク内において充分な衝撃エネルギを吸収できずに移動ストロークの終端において運転車に与えてしまう衝撃（いわゆる底付きによる衝撃）を効果的に防止、緩和でき、また、加わる衝撃の小さい場合は、移動ストロークの長い領域にわたって緩やかな衝撃吸収が可能となるのである。
【００１７】
（３）前記衝撃エネルギ吸収量変更機構が、前記コラム移動部の移動速度が設定された閾速度を挟んで大きい場合と小さい場合とで、前記衝撃エネルギの吸収量を変更するものである(1)項または(2)項に記載の衝撃吸収装置。
【００１８】
コラム移動部の移動速度に応じてエネルギ吸収量を変更する場合に、その移動速度に応じて連続的にその吸収量を変化させることが可能であり、また、離散的な値となるように、つまり、段階的に変更することが可能である。本項に記載の態様は、コラム移動部の移動速度に応じて、エネルギ吸収量を段階的に変更する態様である。本態様には、具体的には例えば、移動速度がある閾値より大きい場合は、比較的大きなあるエネルギ吸収量とされ、その値以下の場合に、比較的小さなあるエネルギ吸収量とされるような衝撃エネルギ吸収量変更機構を有する態様が含まれる。本態様は、平たく言えば、おおまかな変更を行い得るものであり、構成が比較的簡素化された実用的な衝撃吸収装置が実現する。
【００１９】
（４）前記衝撃エネルギ吸収量変更機構が、電気的な手段によらずに前記衝撃エネルギの吸収量が変更されるように構成された(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【００２０】
例えば、速度センサ等を用いて、コラム移動部の移動速度を検出し、その速度を信号としてコンピュータを主体とする制御装置に送信し、制御装置がその信号に基づいて何らかのアクチュエータを制御駆動させるといった手段により、エネルギ吸収量を変更することも可能である。ところが、このような電気的な手段による場合、車両の衝突の衝撃等が原因して、衝撃エネルギ吸収量変更機構が誤作動するあるいは作動しないといった可能性を否定できない。また、変更機構の中に制御装置，アクチュエータ等を必要とすることから、構成が複雑であり、また衝撃吸収装置自体のコストが高くなる。本項に記載の態様によれば、電気的手段を採用する場合における上記問題が解決でき、構成面において比較的シンプルである，コスト面において安価であるといった利点を有する衝撃吸収装置が実現する。
【００２１】
（５）前記衝撃エネルギ吸収量変更機構が、前記コラム移動部の移動速度に依存して変化するところの自身に作用する作用力によって、前記衝撃エネルギの吸収量が変更されるように構成された(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【００２２】
本項に記載の態様は、電気的手段を採用しない一態様として位置付けることもできる。言い換えれば、力学的原理を利用する狭い意味での機械的手段を利用した、いわゆる純粋にメカニカルな衝撃エネルギ吸収量変更機構を採用する態様である。さらに言い換えれば、例えば、当該機構内において作用する力の大きさ，その力の伝達状態等を、コラム移動部の移動速度の変化によって変化させて、衝撃エネルギの吸収量を変化させる態様である。本項に記載の態様によれば、メカニカルな機構であるため信頼性が高く、電気的手段を採用しない場合には、前述の利点を享受することができる。
【００２３】
（６）当該衝撃吸収装置が、前記コラム移動部の移動に伴って前記抗力を発生させる抗力発生装置を備え、その抗力発生装置が、前記衝撃エネルギ吸収量変更機構として、前記コラム移動部の移動速度に依拠して前記抗力の大きさを変更する移動速度依拠抗力変更機構を有する(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【００２４】
抗力を受けた状態でコラム移動部を移動させて衝撃エネルギを吸収する場合、例えば、ステアリングホイール等に二次衝突する運転者へ与える衝撃を小さくすべく、その衝撃のエネルギの吸収量を変更するときには、コラム移動部の移動可能な長さを変更することによって行うことも可能であり、また、その抗力の大きさを変更することによって行うことも可能である。しかし、コラム移動部の移動可能長さ、つまり移動ストロークは、車両の構造等から十二分な長さとすることができないことが多く、その場合には、発生する抗力の大きさを変更して、当該衝撃吸収装置のエネルギ吸収荷重の大きさを変更することが望ましい。本項に記載の態様は、その要望に応えるものである。本項に記載の態様は、例えば、コラム移動部の移動速度が大きい場合には、発生する抗力を大きくし、移動速度が小さい場合には、発生する抗力を小さくするような態様が含まれる。
【００２５】
（７）前記抗力発生装置が、前記コラム移動部の移動に伴って変形する変形部材を有し、その変形部材の変形抵抗に起因する前記抗力を発生させるものである(6)項に記載の衝撃吸収装置。
【００２６】
コラム移動部の移動に伴う抗力を発生させる手段としては、例えば、何らかの部材の変形に要する力を利用する手段，摩擦力を利用する手段，磁力や電磁力を利用する手段，慣性力を利用する手段等、種々のものを採用することが可能である。本項に記載の態様は、これらのうち、部材の変形に要する力を利用する手段を採用するものであり、例えば、その変形に要する力の反力、つまり、変形に伴う抵抗力あるいはそれの一部を、発生する効力の少なくとも一部とするものが含まれる。変形には弾性変形と塑性変形とがあり、弾性変形を主として利用するものとして、例えば、バネとダンパとを組み合わせた構成のものを採用できる。ところがそのようなものは構造が比較的複雑であることから、塑性変形を利用するものであることが望ましい。塑性変形を利用する具体的な態様は特に限定されるものではないが、例えば、帯状，板状の部材（例えば、エネルギ吸収プレートと呼ばれるもの）を曲げ変形させる力を利用することが可能であり、またそのようなものは、比較的簡単な構造の抗力発生装置となる。なお、本項にいう「変形抵抗」は、変形の困難さといった広い意味であり、変形応力のみに留まらず、変形に伴って摩擦力等の他の力が働くに場合は、その力に起因する抵抗をも含むものであることを意味する。
【００２７】
（８）前記移動速度依拠抗力変更機構が、前記変形抵抗の大きさを変更することにより前記抗力の大きさを変更するものである(7)項に記載の衝撃吸収装置。
【００２８】
本項に記載の態様は、変形部材の変形抵抗を利用した抗力発生装置を備える態様において、コラム移動部の移動速度に応じてその変形抵抗を変更することにより、抗力の大きさを変更する態様である。変形抵抗を変更する具体的な手段は特に限定されないが、例えば、変形の程度，変形量等を変化させたり、変形に伴って摩擦力等の他の力が発生する場合にその力を変化させたりする態様とすることができる。本態様によれば、簡便にエネルギ吸収量を変化させることができる。
【００２９】
（９）前記抗力発生装置が、前記変形部材と係合しつつ前記コラム移動部の移動に伴ってその変形部材の変形を強要する変形強要部材を備え、その変形の強要により前記変形抵抗に起因する抗力を発生させるものである(7)項または(8)項に記載の衝撃吸収装置。
【００３０】
本項にいう「変形強要部材」は、例えば、変形部材に押付けられる若しくは押付く等して、それの変形を強制する部材である。本項における抗力発生装置は、例えば、変形強要部材が変形部材と接触することによって係合する場合、コラム移動部と車体との一方に変形部材を設け、それらの他方に変形強要部材を設けた場合に、両者の係合部において両者の相互間に働く作用・反作用力に起因して上記抗力が発生する態様のものとすることができる。なお、１つの変形部材に対して変形強要部材が１つであるとは限らず、複数の変形強要部材が係合する態様であってもよい。その場合、いずれかのものを主たる変形強要部材とし、他のものを補助的な変形強要部材として扱うことも可能である。
【００３１】
（１０）前記移動速度依拠抗力変更機構が、前記変形部材と前記変形強要部材との係合関係を変更することによって、前記抗力の大きさを変更するものである(9)項に記載の衝撃吸収装置。
【００３２】
本項にいう「係合関係を変更する」とは、変形部材と変形強要部材との係合位置、係合面積、係合の強さ、係合箇所の数、係合の有無等の係合に関する種々の状態のいずれか１以上のものを変更することを意味する。コラム移動部の移動速度に応じて係合関係を変更させることによって、発生する抗力の大きさを変更する態様が、本項に記載の態様に含まれる。
【００３３】
（１１）前記変形部材と前記変形強要部材とが、前記コラム移動部の移動速度に応じた速度で相対移動しつつ係合するものであり、前記移動速度依拠抗力変更機構が、前記変形部材と前記変形強要部材との相対移動速度に応じて、前記変形部材と前記変形強要部材との係合関係を変更するものである(10)項に記載の衝撃吸収装置。
【００３４】
コラム移動部の移動に応じて変形部材と変形強要部材との両者が相対移動する場合は、本項に記載の態様のように、コラム移動部の移動速度ではなく、上記両者の相対移動速度に依拠して、それら両者の係合関係を変更させるようしても、コラム移動部の移動速度に依拠した衝撃エネルギの吸収量の変更が可能となる。なお、本項にいう「相対移動速度」は、変形部材の全体と変形強要部材の全体との相対移動速度のみを意味するものではなく、変形強要部材と変形部材のその変形強要部材が係合する部分との相対移動速度、変形部材と変形強要部材との互いに係合する部分どうしの相対移動速度をも含む概念である。
【００３５】
（１２）前記移動速度依拠抗力変更機構が、前記変形部材と前記変形強要部材との相対移動速度に依存して変化するところの自身に作用する作用力によって、前記変形部材と前記変形強要部材との係合関係が変更されるように構成された(11)項に記載の衝撃吸収装置。
【００３６】
本項に記載の態様は、前述した態様の下位概念の態様、すなわち、コラム移動部の移動速度に依存して変化して自身に作用する作用力によって衝撃エネルギの吸収量が変更される態様の、下位概念の態様と考えることができる。本項に記載の態様には、例えば、電気的な手段によらず機械的な手段によって、変形部材と変形強要部材との相対移動速度に応じて、それらの係合関係を変更するような態様が含まれる。
【００３７】
（１３）前記変形部材が、帯状の部材を概してＵ字状に屈曲した形状のものであり、かつ、前記コラム移動部の移動方向に概ね平行な方向に沿って、一方の端部が前記コラム移動部と車体との一方に位置が固定され、他方の端部が位置が固定されない自由な状態で配置されたものであり、
前記抗力発生装置が、前記変形強要部材として、前記コラム移動部と前記車体との他方に位置が固定された押圧部材を有し、その押圧部材が外周面を前記変形部材のＵ字状の屈曲部の内面に係合した状態で前記コラム移動部の移動に伴って前記変形部材を押圧して変形させることで、前記抗力を発生させるものである(9)項ないし(12)項のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【００３８】
本項に記載の態様は、変形部材と変形強要部材との組み合わせに関する具体的な限定を加えた態様である。本項に記載された態様の抗力発生装置は、いわゆる衝撃吸収プレートと呼ばれる変形部材を利用するもので、広く実用化されている衝撃吸収装置において、現に採用されている抗力発生装置である。その抗力発生装置の説明は、後の〔実施例〕において詳しく行うが、本項に記載の態様は、実用化された衝撃吸収装置を効率のよい衝撃吸収を行い得るように改良した態様であり、本態様によれば、実用的な衝撃吸収装置が実現する。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００４０】
＜第１実施例＞
図１に、本発明の第１実施例としての衝撃吸収装置が適用されたステアリングコラムの側面図を、図２に、そのステアリングコラムの平面図を、図３に、そのステアリングコラムの側面断面図を、それぞれ示す。これらの図において、右側の端部がステアリングホイール側、左側が車輪側であり、このステアリングコラムは、傾斜した状態で車両に取付けられるため、実際は、ステアリングコラムの図における右側の端部は車両後方斜め上方に位置し、ステアリングコラムの図における左側の端部は車両前方斜め下方に位置する。本実施例では、説明を簡略化するため、特に断りのない限り、図における右側を上部，右側方向を上方とし、図における左側を下部，左側方向を下方として説明を行う（後の他の実施例も同様とする）。
【００４１】
ステアリングコラム５は、大きくは、シャフト部と、そのシャフト部を挿通させた状態で支持するチューブ部とに区分することができるシャフト部は、ステアリングホイール側に位置する上部シャフト１０と車輪側に位置する下部シャフト１２とを含んで構成されている。上部シャフト１０はパイプ状に、下部シャフト１２はロッド状に形成され、上部シャフト１０の下部に下部シャフト１２の上部が挿入されている。上部シャフト１０の下部内周面１４，下部シャフトの上部外周面１６には、それぞれ互いに噛合するスプラインが形成され、上部シャフト１０と下部シャフト１２は、軸方向に相対移動が可能かつ相対回転が不能な状態で接続されている。また、チューブ部は、ステアリングホイール側に位置する上部チューブ１８と、下部チューブ２０とを含んで構成されている。上部チューブ１８および下部チューブ２０は、ともにパイプ状のものであり、上部チューブ１８の下部に下部チューブ２０の上部が挿入されている。上部チューブ１８の下部内面には、パイプ状をなすライナ２２が設けられており、このライナ２２を介することによって、下部チューブ２０は上部チューブ１８にがたつきなく挿入される。下部チューブ２０の外周面と接触するライナ２２の内周面は減摩処理が施されており、上部チューブ１８と下部チューブ２０との軸方向の相対移動を容易ならしめている。また、上部チューブ１８の上端部および下部チューブ２０の下端部には、それぞれラジアルベアリング２４，２６が設けられ、上部チューブ１８および下部チューブ２０は、それぞれ、ラジアルベアリング２４，２６を介して、上部シャフト１０および下部シャフト１２の各々を、それらの中間部において回転可能に支持している。このような構造とされていることで、ステアリングコラム５は、伸縮可能とされているのである。
【００４２】
本ステアリングコラム５は、上部チューブ１８，下部チューブ２０のそれぞれにおいて車体に取り付けられる。詳しく説明すれば、下部チューブ２０の下端部には被支持部材３０が固定的に設けられており、この被支持部材３０の有する軸挿通穴３２に車体に固定的に設けられた支持軸（図示省略）が挿通されることによって、下部チューブ２０、すなわち、ステアリングコラム５が、その支持軸を中心に揺動可能に取り付けられる。上部チューブ１８は、被支持部材３４を介して、車体、詳しくはインストゥルメントパネルのリンフォースメントに取り付けられる。上部チューブ１８には、被保持部材３６が固定的に設けられており、この被保持部材３６が、被支持部材３４の構成部分であるチャンネル形状（コの字形状）をなす保持部材３８によって保持されるとともに、被支持部材３４のもう１つの構成部材である被支持プレート４０が車体に固定されることで、上部チューブ１８が車体に取り付けられるのである。図４を参照しつつ、さらに詳しく説明すれば、リンフォースメントには支持部材４２が設けられており、被支持プレート４０は、自身に設けられた切込４４の端部に形成された２つの取付穴部４６（他の部分より幅広とされて、概ね円形の穴として形成されている）に、それぞれ、取付ピン４８を挿通させるとともに、その取付ピン４８の頭部と支持部材４２とによっては挟みつけられることによって、固定される。被支持プレート４０と、支持部材４２との間には、介在プレート５０が挟みこまれている。介在プレート５０は、取付ピン４８が挿通する挿通穴５２を有するとともに、その挿通穴５２を延長するように図の下方に向かって突出する環状突部５４を有している。取付ピン４８の外径は、切込４４の幅より小さくされているが、環状突部５４が取付穴部４６に嵌り込んでおり、そのことによって、取付ピン４８が切込４４に沿って移動することによる上部チューブ１８の軸方向の移動が制限されている。
【００４３】
また、ステアリングコラム５は、チルト機構およびテレスコピック機構を有している。詳しい説明は省略するが、保持部材３８および被保持部材３６は、ぞれぞれが、互いに交差する長穴５６，５８を有しており、これらの長穴５６，５８に軸部材６０が挿入されている。それにより、ステアリングコラム５は、保持部材３８に設けられた長穴５６の分だけ前記支持軸を中心として揺動可能とされ、また、被保持部材３６に設けられた長穴５８の分だけ、伸縮可能とされているのである。図１には、チルト機構およびテレスコピック機構のロックレバー６２が示されており、このロックレバー６２を押し上げることにより（図における実線の位置）、被保持部材３６が保持部材３８によって強く挟持され、ステアリングコラム５の揺動位置，伸縮位置が固定されるようになっている。位置の調整は、ロックレバー６２を押し下げる（図における２点鎖線の位置）ことによって、固定を解除して行われる。
【００４４】
運転者が二次衝突する等によって、ステアリングコラム５に取り付けられているステアリングホイール（図示を省略）に衝撃が加わった場合、上述した上部チューブ１８の車体に対する固定が解除される。介在プレート５０は、樹脂等の比較的脆弱かつ発生する摩擦力が小さくなるような材料からなるものであり、衝撃が加わることによって、上記環状突部５４が破断し、支持部材４２と被支持部材３４との相対移動、詳しくは、取付ピン４８が切込４４にガイドされる方向の相対移動が可能とされる。これにより、上部チューブ１８および上部シャフト１０が一体となった状態での移動が許容されるのである。つまり、本ステアリングコラム５では、ステアリングコラム５の上部に位置する一部分がコラム移動部とされており、衝撃が加わった場合に、上部チューブ１８および上部シャフト１０（以下、本実施例において、「コラム移動部」という場合がある）が、ステアリングコラム５の軸方向の移動を許容されるのである。なお、コラム移動部の移動範囲の終点は、下部シャフト１２の上端が上部シャフト１０の内径が小さくなっている内面の部分に当接することによって規定されるが、テレスコピック機構によって、コラム移動部がいずれの伸縮位置にあるときでも、衝撃吸収のための充分な移動ストロークが確保されるようになっている。
【００４５】
また、ステアリングコラム５は、抗力発生装置７０を備え、上部チューブ１８および上部シャフト１０の移動に伴って、その移動を阻止する方向の抗力が発生させられるようになっている。抗力発生装置７０は、主に、変形部材の変形抵抗に起因する抗力を発生させる装置である。本実施例の衝撃吸収装置７１は、抗力発生装置７０と、上記コラム移動部の軸方向の移動を許容する機構とを含んで構成されている。図５には、図１における抗力発生装置７０の部分の拡大図を、図６には、図３におけるその部分の拡大図を、また、図４には、その部分の斜視図をそれぞれ示す。
【００４６】
抗力発生装置７０は、変形部材としての、衝撃吸収プレート７２（以下、「ＥＡプレート７２」と省略する場合がある）と、そのＥＡプレート７２の変形を強要する変形強要部材としての、押付ローラ７４（主たる変形強要部材である）とを含んで構成されている。押付ローラ７４は、肉厚管状のローラ部７６と、ローラ部７６を挿通する軸部７８とを含んで構成された押圧部材であり、ローラ部７６と軸部７８とは互いに相対回転不能かつ軸方向に相対移動不能とされている。押付ローラ７４は、被支持部材３４の下端部（図１等における左方部分）に設けられた１対の軸支承部材８０，８２により、軸部７８の両端部が、滑り軸受用ブシュ８４を介して回転可能に支承されている。ＥＡプレート７２は、Ｕ字状に屈曲させられた帯状の金属製のものであり、一方の端部が略直角に折り曲げげられて、支持部材４２に固定され、他方の端部は自由な状態とされている。ＥＡプレート７２の屈曲部で繋がれた２つの真直ぐな部分は、互いに平行であり、それらの部分が延びる方向がコラム移動方向と平行になるようにＥＡプレート７２が配設されている。押付ローラ７４は、それの外周がＥＡプレート７２のＵ字屈曲部の内側に係合するようにされている。また、被支持部材３４には、角穴８６が設けられ、この角穴８６の両側の各々には、コの字状に屈曲して形成された規制部材８８が設けられており、この規制部材８８によって、ＥＡプレート７２は、Ｕ字形状が拡がることを阻止されている。つまり、規制部材８８は、補助的な変形強要部材として機能する。
【００４７】
また、押付ローラ７４の軸部７８の一方の端部には、破断ピン９０と被係止部材９２とが固定的に設けられている。破断ピン９０は、押付ローラ７４の回転力が弱い状態においては、軸受部材８０に設けられたピン当接部材９４と当接し、押付けローラの７４の回転を阻止する。押付ローラ７４の回転力がある閾値を超えて大きくなる場合、破断ピン９０は破断（屈曲するようにされてもよい）する。破断ピン９０が破断した場合、押付ローラ７４は、軸受部材８０に設けられた係止部材９６に被係止部材９２が当接する位置（図６の破線で示す位置）までの回転、つまり、概ね４５゜の角度の回転が許容される。
【００４８】
コラム移動部の固定が解除されて、コラム移動部が下方（図１における左方、図６における白抜矢印の方向）に移動する場合、押付ローラ７４がＥＡプレート７２を押し下げようとする。それに伴って、ＥＡプレート７２は、Ｕ字部分の形状を概ね維持したまま、自由端部が移動しつつ変形する。ステアリングコラム５が受ける衝撃が比較的小さい場合は、コラム移動部は比較的遅い速度で移動する。この場合、上記破断ピン９０が破断せず、押付ローラ７４は回転を阻止された状態であり、ＥＡプレート７２がローラ部７６の外周面を滑りながら変形する。なお、押付ローラ７４のローラ部７６は硬質樹脂等により形成され、ＥＡプレート７２との間に発生する摩擦は比較的小さくされているため、ＥＡプレート７２の曲げ，展ばしに必要な力が、概ね、ＥＡプレート７２の変形抵抗に匹敵する。そしてその変形抵抗に応じた抗力を、本抗力発生装置７０が発生させることになる。この発生する抗力は、言い方を換えれば、コラム移動部が移動することによる反力であり、エネルギ吸収荷重である。このような機構による抗力、つまり、ＥＡプレート７２の変形抵抗に起因する抗力は、原則的には、コラム移動部の移動速度には依存せず一定のものとなる。すなわち、ＥＡプレート７２の変形抵抗が変化しない限り、発生する抗力は、原則的には一定である。
【００４９】
ところが、ステアリングコラム５が受ける衝撃が大きい場合は、コラム移動部の移動速度は速くなる。この場合、ＥＡプレート７２の急激な変形が瞬時に強いられることになる。その場合、当該抗力発生装置の有するイナーシャ，変形速度が追従しない現象等が原因し、短い時間ではあるが、押付ローラ７４のＥＡプレート７２の押し下げに伴う反力も強くなる。それに応じて、ローラ部７６とＥＡプレート７２との間に発生する摩擦力等に起因するところの押付ローラ７４を回転させる力も、短い時間ではあるが増加する。すると、破断ピン９０が破断して、押付ローラ７４が回転する。図７に示すように、押付ローラ７４のローラ部７６は、概ね短い円柱形状をなす２つの突起９８を有しており、また、ＥＡプレート７２の一方の面には、それらの突起９８の各々に対応して、２本の溝１００が形成されている。これらの突起９８は金属等の比較的硬いものとされ、また、溝１００の幅は、突起９８の外径より若干狭い幅とされており、押付ローラ７４が回転すると、２つの突起９８の各々が、２つの溝１００の各々に食い込む。その状態では、ＥＡプレート７２の変形抵抗は、曲げ，展ばしに必要な力に加え、突起９８が溝１００を押し広げる力、突起９８と溝１００との接触面間に発生する摩擦力等を加えた力に匹敵するものとなり、押付ローラ７４が回転させられなかった場合に比較して大きくなる。つまり、変形部材であるＥＡプレート７２と変形強要部材である押付ローラ７４との係合関係が変更させられることで変形抵抗の大きさが変更させられ、それによって、本抗力発生装置７０が発生させる抗力も大きくなる方向に変更されるのである。なお、一旦、押付ローラ７４が回転した以後は、その大きくされた抗力は維持される。
【００５０】
コラム移動部の移動速度ｖ、詳しくは、衝撃が加わった後の比較的短い時間における最大移動速度に対しての、発生する抗力σ大きさを、模式的なグラフとして示せば、図８のようになる。このグラフから判るように、押付ローラ７４が回転を開始し始める速度を閾速度ｖ0として、その閾速度ｖ0を境にして、移動速度ｖが大きいときは大きい抗力σHが発生し、移動速度ｖが小さいときには小さい抗力σLが発生する。つまり、本抗力発生装置７０は、コラム移動部の移動速度に依拠して抗力の大きさを変更する移動速度依拠抗力変更機構を有するものとされているのである。また、衝撃エネルギの吸収量は、コラム移動距離と抗力との積であるため、本抗力発生装置７０を含んで構成される衝撃吸収装置７１は、コラム移動部の移動速度に依拠して衝撃エネルギの吸収量を変更する衝撃エネルギ吸収量変更機構を備えているのである。また、見方を変えれば、変形部材であるＥＡプレート７２は、それの屈曲部が、変形強要部材である押付ローラ７４に対して移動するようにされている。つまり、コラム移動部の移動速度に応じた速度で、両者は相対移動しつつ係合するものであるため、本抗力発生装置７０が有する移動速度依拠抗力変更機構は、それらの相対移動速度に応じて、変形部材と変形強要部材との係合関係を変更するものとされているのである。また、その係合関係は、押付ローラ７４に作用する回転力、すなわち相対移動速度に依存して変化して作用する力によって変更されるものであり、本衝突エネルギ吸収量変更機構は、電気的な手段によらず、自身に作用する作用力によって、衝撃エネルギの吸収量が変更されるような構造とされているのである。
【００５１】
＜第２実施例＞
本実施例は、上記実施例における抗力発生装置を、それとは異なる抗力発生装置に置き換えたものである。ステアリングコラムにおける他の部分は、上記実施例と同様であるため説明を省略し、抗力発生装置に関する部分のみの説明に留める。図９に、本実施例の衝撃吸収装置を構成する抗力発生装置を示す。図９（ａ）は、図６と同様の断面図であり、図９（ｂ）は、抗力発生装置を構成する遠心力クラッチを、図９（ａ）における背面側から見た図である。この図を参照しつつ以下の説明を行う。
【００５２】
本抗力発生装置１１０では、被支持部材３４の下方端部に設けられた１対の軸受部材１１２（一方のものは図示を省略）に回転可能に支承された押付ローラ１１４（押圧部材である）を、主たる変形強要部材とするものである。押付ローラ１１４は、先の実施例のものと同様、ローラ部１１６と軸部１１８とが一体化されたものでであり、軸部１１８において、１対の軸受部材１１２に支承されている。本実施例においてローラ部１１６は、金属製であり、ＥＡプレート７２（本実施例のものは表面に溝は形成されていない）との間で、比較的大きな摩擦力を発生するものとされている。軸部１１８の両端は、それぞれ、軸受部材１１２より突出しており、その一方の端部には、遠心力クラッチ１２０が設けられいる。遠心力クラッチ１２０は、外周部にラチェッド歯１２２が形成されたラチェッド板１２４と、ラチェッド歯の内側に位置する回転円板１２６とを含んで構成されている。ラチェッド板１２４の中心には、軸部１１８が挿通する軸穴が設けられ、その軸穴に軸部１１８の突出部を滑り軸受用ブシュを介して挿通させることで、ラチェッド板１２４は、軸部１１８に相対回転可能に支持されている。回転円板１２６は、ラチェッド板１２４の軸方向の外側において、軸部１１８に固定して設けられ、押付ローラ１１４と一体的に回転可能とされている。軸部１１８の両端の遠心力クラッチ１２０が設けられていない側の突出部には、ラチェッド板１２４と同様の外形をなしてラチェッド歯が形成されていない回動板（図示を省略）が、ラチェッド板１２４と同様に軸部１１８と相対回転可能に支承されている。ラチェッド板１２４および回動板は、外周の一部が径方向に突出する部分を有しており、それらの突出部は、連結ロッド１２８によって連結されている。
【００５３】
１対の軸受部材１１２の間のそれぞれの軸受部材１１２の内側の近傍には、湾曲した１対の揺動レバー１３０（一方のものは図示を省略）が設けられている。詳しくは、軸受部材１１２のそれぞれに両端を支持された揺動軸１３２に、１対の揺動レバー１３０が回動可能に支持されている。１対の揺動レバー１３０の各々の中間部は、揺動軸１３２と平行なローラ軸１３４によって連結されており、１対の揺動レバー１３０は、同じ相対位置関係を保ちながら、揺動軸１３２のまわりに揺動するようにされている。ローラ軸１３４には、押付ローラ１１４より小さな外径を有する補助ローラ１３６が回転可能に支持されている。補助ローラ１３６は、ＥＡプレート７２と上部チューブ１８との間に位置し、揺動レバー１３０が揺動することにより、Ｕ字屈曲部に近い位置においてＥＡプレート７２の外側表面に当接可能とされている。１対の揺動レバー１３０の各々の、揺動軸１３２に支持された端部とは反対の端部は、前述の連結ロッド１２８に係合するようにされている。なお、揺動レバー１３０の湾曲は、ＥＡプレート７２，押付ローラ１１４との干渉を避けるための手段である。また、１対の軸受部材１１２の間には、それらの各々に両端の各々を支持された規制ロッド１３８が設けられており、この規制ロッド１３８は、ＥＡプレート７２の内側表面に当接するようにされている。補助ローラ１３６は、揺動レバー１３０が揺動することにより、押付ローラ１１４と規制ロッド１３８との間でそれらの反対側からＥＡプレート７２に当接し、それらとによってＥＡプレート７２を挟みつけるのである。つまり、押付ローラ１１４，規制ロッド１３８も、補助的な変形強要部材としての機能を有している。
【００５４】
遠心力クラッチ１２０は、回転円板１２６の外周部に揺動可能に設けられた係合爪１４０を有しており、回転円板１２６の回転つまり押付ローラ１１４の回転速度がある値より大きい場合に、係合爪１４０は、発生する遠心力が付勢部材である引張バネ１４２の付勢力に打ち勝つことで揺動し、その先端が径方向の外側に移動してラチェッド板１２４のラチェッド歯１２２と係合する状態となる。これにより、回転円板１２６とラチェッド板１２４とは一体的に回転し、揺動レバー１３０は揺動し、補助ローラ１３６は、ＥＡプレート７２に当接して、上記のようにＥＡプレート７２を挟みつける状態とされ、ＥＡプレート７２は、挟みつけられた状態において、図の二点鎖線のように湾曲する。この状態においては、ＥＡプレート７２が押付ローラ１１４を緊縛する状態となるとともに、押付ローラ１１４の回転は規制される状態となり、ＥＡプレート７２は、押付ローラ１１４のローラ部１１６の外周面との間に発生する摩擦力を受けながら変形させられることになる。すなわち、遠心力クラッチ１２０が働く場合は、押付ローラ１１４等とＥＡプレート７２との係合状態が変更されて、ＥＡプレート７２の変形抵抗は大きくなり、それに起因して発生する抗力も大きくなるのである。なお、遠心力クラッチ１２０が働く場合の各部材の動きは、図では、白抜矢印で示されている。
【００５５】
ステアリングホイール等への運転者の二次衝突等により、コラム移動部が、それの固定が解除されて移動すれば、ＥＡプレート７２が変形し、本抗力発生装置１１０は、抗力を発生させる。本実施例では、ＥＡプレート７２の移動に伴って押付ローラ１１４が回転するようにされている。ステアリングコラム５が受ける衝撃が小さい場合、コラム移動部の移動速度は遅く、それに伴う押付ローラ１１４の回転も遅く、遠心力クラッチ１２０は働かない。その場合は、押付ローラ１１４の回転を伴ってＥＡプレート７２が変形するため、比較的小さな抗力しか発生しない。ところが、ステアリングコラム５が受ける衝撃が大きい場合、コラム移動部の移動速度が大きく、それに伴う押付ローラ１１４の回転速度も大きくなるため、先に説明したように、遠心力クラッチ１２０が働いて、大きな抗力が発生する。先の実施例のものと同様、図８に示すように、コラム移動部の移動速度がある閾速度ｖ0を超えた場合に、発生する抗力が大きくなるのである。つまり、本抗力発生装置１１０も、先の実施例のものと同様に、コラム移動部の移動速度に依拠して抗力の大きさを変更する移動速度依拠抗力変更機構を有するものとされており、本抗力発生装置１１０を含んで構成される本実施例の衝撃吸収装置１５０は、コラム移動部の移動速度に依拠して衝撃エネルギの吸収量を変更する衝撃エネルギ吸収量変更機構を備えるものとされているのである。
【００５６】
また、本実施例においても、変形部材であるＥＡプレート７２は、それのＵ字屈曲部が、変形強要部材である押付ローラ１１４に対して移動するようにされている。つまり、コラム移動部の移動速度に応じた速度で、両者は相対移動しつつ係合するものであるため、本抗力発生装置１１０が有する移動速度依拠抗力変更機構は、それらの相対移動速度に応じて、変形部材と変形強要部材との係合関係を変更するものとされているのである。また、その係合関係は、押付ローラ１１４と一体的に回転する遠心クラッチ１２０の回転円板１２６に作用する遠心力に依存して変更されるものであり、すなわち変形部材と変形強要部材との相対移動速度に依存して変化して作用する力によって変更されるものであり、本衝突エネルギ吸収量変更機構も、先の実施例と同様、電気的な手段によらず、自身に作用する作用力によって、衝撃エネルギの吸収量が変更されるような構造とされているのである。
【００５７】
＜第２実施例の変形例＞
上記第２実施例の衝撃吸収装置の変形例について説明する。本変形例は、第２実施例における抗力発生装置を、それとは異なる抗力発生装置に置き換えたものである。図１０に、本変形例の衝撃吸収装置を構成する抗力発生装置を示す。図１０（ａ）は、図６と同様の断面図であり、図１０（ｂ）は、抗力発生装置を構成する遠心力ストッパを、図１０（ａ）における背面側から見た図である。これらの図を参照しつつ以下の説明を行う。
【００５８】
本抗力発生装置２３０は、第２実施例のものと類似し、被支持部材３４の下方端部に設けられた２つの軸受部材である第１軸受部材２３２，第２軸受部材（図示を省略）に回転可能に支承された押付ローラ２３４（押圧部材である）を、主たる変形強要部材とするものである。押付ローラ２３２は、第２実施例のものと同様に、ローラ部２３６と軸部２３８とが一体化されたものでであり、軸部２３８の両端の各々が、第１軸受部材２３２，第２軸受部材の各々に回転可能に支承されている。ローラ部２３６は、金属製であり、外周面には全周にわたって複数の小さな突起２４０が形成されている。押付ローラ２３４は、この突起２４が接する状態でＥＡプレート７２と係合される。
【００５９】
図１０（ｂ）から解るように、第１軸受部材２３２に支承されている軸部２３８の端部には、第２実施例のものと同様の回転円板１２６が、軸部２３８と相対回転不能に取付けられており、回転円板１２６と押付ローラ２３４とは一体的に回転する。第１軸受部材２３２には、第２実施例におけるラチェッド板１２４と同様のラチェッド歯１２２が形成されている。つまり、第１軸受部材２３２は、第２実施例のラチェッド板１２４と軸受部材１１２とが一体化されたようなものである。回転円板１２６には、第２実施例と同様の係合爪１４０，引張バネ１４２が設けられている。押付ローラ２３４の回転速度がある値より大きい場合に、係合爪１４０は、発生する遠心力が付勢部材である引張バネ１４２の付勢力に打ち勝つことで揺動し、その先端が径方向の外側に移動して、ラチェッド歯１２２と係合する状態となる。ラチェッド歯１２２に係合する場合に、押付ローラ２３４の回転は禁止される。この第１軸受部材２３２，回転円板１２６，係合爪１４０，引張バネ１４２を含んで、遠心力を利用して押付ローラ２３４の回転を止める遠心力ストッパ２４２が構成されているのである。言い方を換えれば、遠心力ストッパ２４２は、押付ローラ２３４をロックさせるための機能を有するのである。なお、図１０（ａ）において、第１軸受部材２３２の一部分は、被支持部材３４の下方端部より上方（図の右方向）に位置するように描かれているが、これは、被支持部材３４に切込が存在し、その切込に第１軸受部材２３２が嵌り込むようにして被支持部材３４に取り付けられているためである。また、図示を省略する第２軸受部材には遠心力ストッパは設けられておらず、第２軸受部材は、単に、押付ローラ２３４の軸部２３８を回転可能に支承する機能しか有していない。
【００６０】
ステアリングホイール等への運転者の二次衝突等により、コラム移動部が、それの固定が解除されて移動すれば、上記第２実施例の場合と同様に、ＥＡプレート７２が変形し、本抗力発生装置２３０は抗力を発生させる。本変形例でも、ＥＡプレート７２と移動に伴って押付ローラ２３４が回転するようにされている。ステアリングコラム５が受ける衝撃が小さい場合、コラム移動部の移動速度は遅く、それに伴う押付ローラ２３４の回転も遅く、遠心力ストッパ２４２は働かない。その場合は、押付ローラ２３４の回転を伴ってＥＡプレート７２が変形するため、比較的小さな抗力しか発生しない。ところが、ステアリングコラム５が受ける衝撃が大きい場合、コラム移動部の移動速度が大きく、それに伴う押付ローラ２３４の回転速度も大きくなるため、遠心力ストッパ２４２が働いて、押付ローラ２３４の回転が止められる。その場合、ＥＡプレート７２には押付ローラ２３４の突起２４０が係合しているため、ＥＡプレート７２が押付ローラ２３４の表面を擦れ動くためには大きな力が必要とされる。したがって、ＥＡプレート７２の変形抵抗は大きくなり、効力発生装置２３０は大きな抗力を発生させることになる。
【００６１】
つまり、本変形例においても、コラム移動部の移動速度に応じて、すなわち、変形部材であるＥＡプレート７２と変形強要部材である押付ローラ２３４との相対移動速度に応じて、両者の係合状態が変更され、発生する抗力が大きくなるのである。コラム移動速度と発生する抗力の大きさの関係は、第２実施例の場合と同様、図８に示すような関係とされている。すなわち、本抗力発生装置２３０も、コラム移動部の移動速度に依拠して抗力の大きさを変更する移動速度依拠抗力変更機構を有するものとされており、本抗力発生装置２３０を含んで構成される本変形例の衝撃吸収装置２５０は、コラム移動部の移動速度に依拠して衝撃エネルギの吸収量を変更する衝撃エネルギ吸収量変更機構を備えるものとされているのである。
【００６２】
＜第３実施例＞
本実施例の衝撃吸収装置が適用されるステアリングコラムを図１１に示す。本図に示すステアリングコラム１５５は、ステアリングシャフト１６０（以下、単に「シャフト１６０」と略す場合がある）と、シャフト１６０を回転可能かつ軸方向に移動不能に保持するステアリングチューブ１６２（以下、単に「チューブ１６２」と略す場合がある）とを含んで構成されている。本ステアリングコラム１５５は、先の実施例の場合と異なり、ステアリングコラム１５５の一部分が他の部分に対して移動可能とされたものではなく、ステアリングコラム１５５の全体がコラム移動部とされ、衝撃を受けた場合にその全体が移動可能とされている。ステアリングコラム１５５の図における右側が上部であり、シャフト１６０の上端部にステアリングホイール（図示を省略）が取付られ、シャフト１６０の下端部が、車輪側の部材に接続される。
【００６３】
チューブ１６２は、下端部と軸方向における中間部において車体に取り付けられる。車体、詳しくはインストゥルパネルのリンフォースメントには、取付ブラケット１６４が設けられており、中間部は、この取付ブラケット１６４に取付られる。チューブ１６２には、被取付部材１６６（図には二点差線で示されている）が固定的に設けられており、この被取付部材１６６に設けられた穴には、取付軸１６８が挿通させられ、その取付軸１６８が、取付ブラケット１６４に掛止されることで、中間部が、車体に固定されるのである。運転者の二次衝突等によりステアリングコラム１５５に衝撃が加わった場合に、この中間部の掛止は容易に解除されるようにされている。なお、本ステアリングコラム１５５では、チルト機構が被取付部材１６６に組み込まれているが、本発明とは関係が薄いため、その説明は省略する。
【００６４】
ステアリングコラム１５５の下部は、衝撃吸収装置１７０を介して車体に取り付けられる。図１２に衝撃吸収装置１７０を拡大して示す。衝撃吸収装置は、概ねコの字形状のチャンネル型部材１７２を基材として構成されるものである。チャンネル型部材１７２は、２つのフランジ１７４（チューブ１６２に立設する互いに平行な部分）の先端において、チューブ１６２に固着されている。２つのフランジ１７４の各々には、概ね扁平楕円形状をなす長穴１７６が形成されたおり、それらの長穴１７６に車体に固定的に設けられた支持軸１７８を挿通させることによって、ステアリングコラム１５５の下部が車体に支持される。支持軸１７８の外周には、樹脂等の比較的柔らかでありかつ摺動特性の良好な材料からなり、外径が長穴の幅と略等しくされたカラー１８０が嵌められており、そのカラー１８０を介して長穴と係合している。長穴１７６は、長穴１７６を区画するフランジ１７４の一部分が突出する突出部１８２が形成されていることによって、幅の狭い部分を有してくびれた形状とされている。ステアリングコラム１５５の下部は、支持軸１７８が突出部１８２の下方（図における左方）に位置する位置に取付けられ、通常の状態では、支持軸１７８は、長穴１７６内において移動しないようにされている。ステアリングコラム１５５に衝撃が加わった際には、カラー１８０の一部分が変形し、支持軸１７８は突出部１８２を乗り越えて長穴１７６内を移動する。これにより、ステアリングコラム１５５は、長穴１７６の延びる方向（ステアリングコラム１５５の軸方向に対して若干傾斜した方向）にガイドされつつ、車体に対して相対移動する。この相対移動のストロークは、長穴１７６の長さによって決まり、移動ストロークの終端は、支持軸１７８（詳しくは、カラー１８０の外周）が長穴の上方端に当接する位置である。
【００６５】
チャンネル型部材１７２には、変形部材としてのＥＡプレート１９０が設けられている。ＥＡプレート１９０は、一方の直線部分が長く延びたＵ字状に屈曲させられるとともに、他方の短い直線部分がさらに内側に向かって折り曲げられた形状をなす金属製の帯状部材である。チャンネル型部材１７２の２つのフランジ１７４の間には、各種のロッド形状をなす部材が、それら２つのフランジ１７４を繋ぐような状態で固定的に配設されている。ＥＡプレート１９０は、これらロッド形状の部材のうち長穴１７６の図における左方に位置する２つの固定ロッド１９２に一方の端部が固定されるとともに、長く延びるほうの端部は自由端とされた状態で配設されている。なお、支持軸１７８は、ＥＡプレート１９０に囲まれた空間内を通るようにされている。他のロッド形状の部材は、ＥＡプレート１９０に当接し、ＥＡプレート１９０が自由に変形することを規制する規制ロッド１９４，１９６，１９８，２００として機能する。
【００６６】
さらに、２つのフランジ１７４の間には、各フランジ１７４に両端を回転可能に軸支されたローラ軸２０２が設けられており、ローラ軸２０２には、軸直断面形状において偏心した形状をなす偏心ローラ２０４が、そのローラ軸２０２と相対回転不能な状態で支持されている。ローラ軸２０２の手前側の一端部は、フランジ１７４から外側へ吐出しており、その突出した部分に、カラー２０６が固定的に設けられている。カラー２０６は、軸方向に直角な方向に突出する破断ピン２０８と被係止部材２１０とを有している。破断ピン２０８は、フランジ１７４の外面に固定して設けられたピン当接部材２１２に当接しており、ローラ軸２０２の回転を阻止している。ローラ軸２０２が大きな力で回転させられる場合には、破断ピン２０８が破断し、被係止部材２１０がフランジ１７４の外面に固定して設けられた係止部材２１４に係止されるまで、ローラ軸２０２の回転が許容される（図１２（ｂ）の白抜矢印）。なお、破断ピン２０８がピン当接部材２１２に当接する状態では、偏心ローラ２０４の偏心凸部２１６はＥＡプレート１９０と係合しない状態（図１２（ａ）における実線で示す状態）とされており、破断ピン２０８が破断してローラ軸２０２の回転が許容された場合に、ローラ軸２０２は概ね９０゜回転し（図１２（ａ）の白抜き矢印）、偏心ローラ２０４の偏心凸部２１６がＥＡプレート１９０と係合する状態（二点鎖線で示す状態）となる。
【００６７】
ステアリングコラム１５５に衝撃が加わって、ステアリングコラム１５５が移動する場合、支持軸１７８は、押圧部材として機能し、カラー１８０の外周面をＥＡプレート１９０のＵ字屈曲部の内側に当接させ、当接後、ＥＡプレート１９０を変形させつつ移動する。このＥＡプレート１９０の変形に伴う変形抵抗に起因して抗力が発生する。変形抵抗は、支持軸１７８が係合するＥＡプレート１９０のＵ字屈曲部おいて、ＥＡプレートが１９０が曲げ，展ばしされることによって生じる。また、本衝撃吸収装置１７０では、規制ロッド１９６，１９８と偏心ローラ２０４とによって、ＥＡプレート１９０がそれらに係合する部分において変形させられることによる変形抵抗も生じる。詳しくは、ステアリングコラム１５５の移動に伴って、ＥＡプレートの上記部分は規制ロッド１９６，１９８、偏心ローラ２０４に対して相対移動し、その相対移動に伴って、ＥＡプレート１９０のその部分が曲げ，展ばしされることによって生じるのである。
【００６８】
前述したように、ステアリングコラム１５５の受ける衝撃の小さい場合は、ステアリングコラム１５５の移動速度は小さく、ＥＡプレート１９０の上記相対移動速度も小さい。この場合は、偏心ローラ２０４を回転させようとする力は小さく、ローラ軸２０２は回転せず、偏心凸部２１６がＥＡプレートに係合しない状態が維持される。ところが、ステアリングコラム１５５が受ける衝撃が大きい場合は、ステアリングコラム１５５の移動速度は速くなり、ＥＡプレート１９０の相対移動速度も大きくなる。この場合、先の実施例の場合と同様に、ＥＡプレート１９０が急激な変形を瞬時に強いられることになり、変形速度が追従しないこと等が原因してローラ軸２０２の回転力が短い時間ではあるが増大する。そのことにより、破断ピン２０８が破断し、偏心ローラ２０４が回転させられることになる。偏心ローラ２０４が回転した状態では、偏心ローラ２０４が係合する部分におけるＥＡプレート１９０の変形量が増大し、変形抵抗も増大することになる。したがって、変形抵抗変更に応じて変更される抗力の大きさは、先の実施例と同様、図８に示すように、ステアリングコラム１５５の移動速度がある閾速度ｖ0を超えた場合に、発生する抗力が大きくなるように変更されることになる。
【００６９】
上記のような構造から、衝撃吸収装置１７０は、抗力発生装置２１８を有し、その抗力発生装置２１８は、変形部材としてＥＡプレート１９０と、ＥＡプレート１９０の変形を強要する主たる変形強要部材としての支持軸１７８，補助的な変形強要部材としての偏心ローラ２０４，規制ロッド１９６，１９８，２００，とを含んで構成されているのである。そして、その抗力発生装置２１８は、ステアリングコラム１５５の移動速度に依拠して抗力の大きさを変更する移動速度依拠抗力変更機構を有するものとされており、そのことにより、本衝撃吸収装置１７０は、ステアリングコラム１５５の移動速度に依拠して衝撃エネルギの吸収量を変更する衝撃エネルギ吸収量変更機構を備えるものとされているのである。
【００７０】
また、本実施例においても、変形部材であるＥＡプレート１９０と、変形強要部材の１つである偏心ローラ２０４とは、相対移動しつつ係合し、その相対移動速度は、ステアリングコラム１５５の移動速度に応じた速度とされている。そして、本抗力発生装置２１８が有する移動速度依拠抗力変更機構は、それらの相対移動速度に応じて偏心ローラ２０４が回転することにより、変形部材と変形強要部材との係合関係を変更するものとされているのである。また、その係合関係は、ローラ軸２０２に作用してローラ軸２０２を回転させる力に依存して変更されるものであり、すなわち変形部材と変形強要部材との相対移動速度に依存して変化するところの作用力によって変更されるものであることから、本衝突エネルギ吸収量変更機構も、先の実施例と同様、電気的な手段によらず、自身に作用する作用力によって、衝撃エネルギの吸収量が変更されるような構造とされているのである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１実施例の衝撃吸収装置が適用されたステアリングコラムを示す側面図である。
【図２】図１に示すステアリングコラムの平面図である。
【図３】図１に示すステアリングコラムの側面断面図である。
【図４】図１に示すステアリングコラムにおいて、上部チューブの取付構造および衝撃吸収装置を示す斜視図である。
【図５】図１において抗力発生装置が示されている部分の拡大図である。
【図６】図３におけて抗力発生装置が示されている部分の拡大図である。
【図７】抗力発生装置が有する衝撃吸収プレートに設けられた溝と、衝撃吸収プレートを変形させる押付けローラに設けられてその溝に噛み込む突起との関係を示す斜視図である。
【図８】第１実施例の衝撃吸収装置が備える抗力発生装置の発生する抗力の大きさと、コラム移動部の移動速度との関係を模式的に示す図である。
【図９】第２実施例の衝撃吸収装置が備える効力発生装置を示す図である。
【図１０】第２実施例の変形例の衝撃吸収装置が備える効力発生装置を示す図である。
【図１１】第３実施例の衝撃吸収装置が適用されたステアリングコラムを示す側面一部断面図である。
【図１２】第３実施例の衝撃吸収装置を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
５：ステアリングコラム    １０：上部シャフト    １２：下部シャフト    １８：上部チューブ    ２０：下部チューブ    ３４：被支持部材    ４２：支持部材    ７０：抗力発生装置    ７１：衝撃吸収装置    ７２：衝撃吸収プレート（ＥＡプレート）（変形部材）    ７４：押付ローラ（変形強要部材）    ８８：規制部材    ９０：破断ピン    ９８：突起    １００：溝    １１０：抗力発生装置    １１４：押付ローラ（変形強要部材）    １２０：遠心力クラッチ    １３０：揺動レバー    １３６：補助ローラ    １３８：規制ロッド    １５０：衝撃吸収装置    １５５：ステアリングコラム    １６０：ステアリングシャフト    １６２：ステアリングチューブ    １７０：衝撃吸収装置    １７２：チャンネル型部材    １７６：長穴    １７８：支持軸    １９０：衝撃吸収プレート（ＥＡプレート）（変形部材）    １９４，１９６，１９８，２００：規制ロッド    ２０２：ローラ軸    ２０４：偏心ローラ（変形強要部材）    ２０８：破断ピン    ２１６：偏心凸部    ２１８：抗力発生装置    ２３０：抗力発生装置    ２３４：押付ローラ（変形強要部材）    ２４０：突起    ２４２：遠心力ストッパ    ２５０：衝撃吸収装置
【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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