JP2002114157A - Shock absorbing type steering column device - Google Patents

Shock absorbing type steering column device

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JP2002114157A
JP2002114157A JP2000307702A JP2000307702A JP2002114157A JP 2002114157 A JP2002114157 A JP 2002114157A JP 2000307702 A JP2000307702 A JP 2000307702A JP 2000307702 A JP2000307702 A JP 2000307702A JP 2002114157 A JP2002114157 A JP 2002114157A
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JP
Japan
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collision
vehicle
ecu
absorbing
steering column
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Application number
JP2000307702A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Nomura
哲生 野村
Kenji Sato
健司 佐藤
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shock absorbing type steering column device for previously changing the amount of absorbing secondary collision energy before a collision by estimating the collision. SOLUTION: An ECU 37 and a car speed sensor 39 are installed between a dash panel 33 and an instrument panel 35, and a detection signal of the car speed sensor 39 is transmitted to the ECU 37. A member designated by a reference numeral 36 is a radar type or infrared type range sensor mounted in a front grille, which always measures the distance between a preceding vehicle or an obstacle and a driver's own vehicle, and transmits the detection signal to the ECU 37. The ECU 37 repeatedly estimates a collision at designated control intervals according to a detection signal of the range sensor 36 and a detection signal of the car speed sensor 38, and controls the drive of a variable collision energy absorbing mechanism 49.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、衝突を予測するこ
とで二次衝突エネルギの吸収量を衝突前に予め変化させ
る技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shock-absorbing steering column device, and more particularly to a technique for predicting a collision to change the amount of secondary collision energy absorbed before a collision.

【0002】[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、衝撃吸収式ス
テアリングシャフトや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
ム装置は、運転者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共に脱落するもので、通常
はステアリングシャフトと同時にコラプスし、その際に
衝突エネルギの吸収が行われる。衝突エネルギの吸収方
式としては、特公昭46−35527号公報等に記載さ
れたように、アウタコラムとインナコラムとの間に金属
球を介装させ、コラプス時にアウタコラムの内周面やイ
ンナコラムの外周面に塑性溝を形成させるボール式や、
特開平7−329796号公報等に記載されように、ア
ウタコラムとインナコラムとのいずれか一方に鋼板等の
エネルギ吸収部材を保持させ、いずれか他方に保持され
たしごきピン等のしごき手段によりエネルギ吸収部材を
しごくしごき式等が公知となっている。
2. Description of the Related Art When an automobile collides with another automobile, a building, or the like, the driver sometimes makes a secondary collision with the steering wheel due to inertia. In recent years, shock absorbing steering shafts and shock absorbing steering column devices have been widely used in passenger cars and the like in order to prevent the driver from being injured in such a case. In the shock absorbing type steering column device, when a driver makes a secondary collision, the steering column falls off together with the steering shaft. Usually, the steering column collapses simultaneously with the steering shaft, and at that time, collision energy is absorbed. As described in JP-B-46-35527, a metal sphere is interposed between the outer column and the inner column so that the inner peripheral surface of the outer column and the inner column during the collapse are collapsed. Ball type to form a plastic groove on the outer peripheral surface of
As described in JP-A-7-329796, an energy absorbing member such as a steel plate is held on one of the outer column and the inner column, and the energy is absorbed by an ironing means such as an ironing pin held on the other. It is known that the absorbing member is hardened and ironed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した衝
撃吸収式ステアリングコラム装置では、所定のコラプス
荷重が作用した場合にステアリングコラムがコラプスす
るが、このことに起因して次のような問題が生じてい
た。通常、コラプス荷重は、標準的な体重の運転者が所
定の速度でステアリングホイールに二次衝突した際の運
動エネルギを基に設定される。しかしながら、運転者が
小柄な女性等である場合にはその運動エネルギが当然に
小さくなるため、このような運転者が同一速度でステア
リングホイールに衝突してもステアリングコラムはコラ
プスせず、衝突エネルギの吸収が全く行われなくなって
しまう。その結果、衝撃吸収式ステアリングコラム装置
は所期の作用を果たすことができず、運転者が胸部や頭
部に大きな衝撃を受ける虞があった。
In the above-described shock absorbing type steering column apparatus, the steering column collapses when a predetermined collapse load is applied. However, the following problem arises due to this. I was Usually, the collapse load is set based on the kinetic energy of a driver having a standard weight colliding with the steering wheel at a predetermined speed. However, when the driver is a small woman or the like, the kinetic energy is naturally reduced. Therefore, even if such a driver collides with the steering wheel at the same speed, the steering column does not collapse, and the collision energy is not increased. Absorption is not performed at all. As a result, the shock-absorbing steering column device cannot perform its intended function, and the driver may receive a large shock on the chest or head.

【0004】このような問題に対処するべく、英国特許
GB2340457Aでは、油圧シリンダ式の衝突エネ
ルギ吸収手段を備え、電子制御装置(ECU)が、車速
センサや運転者体重センサ等から出力された運転パラメ
ータに基づき目標コラプス荷重を算出して、衝突エネル
ギ吸収手段の油圧回路に設けられた電動弁の開閉量を調
整することにより油圧シリンダの作動油流入抵抗を変化
させてコラプス荷重を切り換えるものが提案されてい
る。しかしながら、この装置においても、コラプス荷重
を切り換えるタイミングの点で、次のような問題を残し
ていた。一般に、乗員が受ける衝撃を回避するために
は、乗員が展開したエアバッグに衝突する前に衝突エネ
ルギ吸収手段におけるラプス荷重の切換えが終了してい
る必要がある。ところが、電動弁や電磁アクチュエータ
はその構造上起動から作動が終了するまでに比較的長時
間を要するため、衝突を検出したECUから駆動電流が
入力しても、車両の衝突時点から乗員がエアバッグに衝
突するまでのごく短時間にコラプス荷重を切り換えるこ
とができないのである。本発明は、上記状況に鑑みなさ
れたもので、衝突を予測することで二次衝突エネルギの
吸収量を衝突前に予め変化させる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。
In order to deal with such a problem, British Patent GB 2340457A has a hydraulic cylinder type collision energy absorbing means, and an electronic control unit (ECU) is provided with operating parameters output from a vehicle speed sensor, a driver weight sensor and the like. A target collapse load is calculated on the basis of the above, and the collapse load is switched by changing the hydraulic oil inflow resistance of the hydraulic cylinder by adjusting the opening / closing amount of an electric valve provided in the hydraulic circuit of the collision energy absorbing means. ing. However, this device still has the following problem in the timing of switching the collapse load. Generally, in order to avoid the impact received by the occupant, it is necessary that the switching of the lap load in the collision energy absorbing means has been completed before the occupant collides with the deployed airbag. However, electric valves and electromagnetic actuators require a relatively long time from the start to the end of operation due to their structure. Therefore, even if a drive current is input from the ECU that detects the collision, the occupant starts to operate the airbag from the point of collision of the vehicle. It is not possible to switch the collapse load in a very short time before colliding with the vehicle. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an impact-absorbing steering column device that predicts a collision and changes the amount of absorbed secondary collision energy before the collision.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】そこで、請求項1の発明
では、上記課題を解決するべく、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衝突エネルギ吸収手
段を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置であっ
て、自車両の前方に存在する物体までの距離を検出する
距離検出手段と、自車両の走行速度を検出する速度検出
手段と、前記衝突エネルギ吸収手段による前記二次衝突
エネルギの吸収量を変化させるエネルギ吸収量調整手段
と、前記距離検出手段と前記速度検出手段との検出結果
から自車両と前記物体との衝突を予測する衝突予測手段
と、この衝突予測手段が自車両と前記物体との衝突を予
測した場合、衝突前に予め前記エネルギ吸収量調整手段
を駆動制御する駆動制御手段とを備えたものを提案す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, a shock absorbing steering system provided with a collision energy absorbing means for absorbing a secondary collision energy of an occupant in a vehicle collision. A column device, a distance detecting means for detecting a distance to an object existing in front of the own vehicle, a speed detecting means for detecting a traveling speed of the own vehicle, and the secondary collision energy Energy absorption amount adjustment means for changing the absorption amount; collision prediction means for predicting a collision between the own vehicle and the object based on the detection results of the distance detection means and the speed detection means; In the case where a collision with the object is predicted, a driving control unit for driving and controlling the energy absorption amount adjusting unit in advance before the collision is proposed.

【0006】この発明では、衝突予測手段が距離検出手
段と速度検出手段との検出結果から先行車両の急接近等
を予測すると、その予測結果を受けた駆動制御手段は、
先行車両等との相対速度から二次衝突エネルギの吸収量
を設定し、実際に衝突が起こる前にエネルギ吸収量調整
手段のアクチュエータに駆動電流を出力する。
In the present invention, when the collision prediction means predicts a sudden approach of a preceding vehicle or the like from the detection results of the distance detection means and the speed detection means, the drive control means having received the prediction result,
The amount of secondary collision energy absorption is set based on the relative speed with the preceding vehicle and the like, and a drive current is output to the actuator of the energy absorption amount adjusting means before the actual collision occurs.

【0007】[0007]

【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、実施形態に係る乗用車の車
室を示す側面図であり、同図中の符号1はステアリング
装置を示している。ステアリング装置1は、車体側メン
バ2にチルトブラケット3とロアブラケット5とを介し
て取り付けられたステアリングコラム7と、ステアリン
グコラム7内に回動自在に保持されたアッパステアリン
グシャフト9と、アッパステアリングシャフト9の上端
に装着されたステアリングホイール11と、アッパステ
アリングシャフト9の下端にユニバーサルジョイント1
3を介して連結されたロアステアリングシャフト15等
から構成されている。図1中、符号17で示した部材は
ステアリングホイール11の中央部に設けられたステア
リングパッドであり、エアバッグやエアバッグ展開用の
インフレータ18等が収納されている。また、符号19
で示した部材はコラムカバーであり、符号20で示した
部材はチルトレバーである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a passenger compartment of a passenger car according to an embodiment, and reference numeral 1 in the figure denotes a steering device. The steering device 1 includes a steering column 7 attached to a vehicle body-side member 2 via a tilt bracket 3 and a lower bracket 5, an upper steering shaft 9 rotatably held in the steering column 7, and an upper steering shaft. 9 and a universal joint 1 at the lower end of the upper steering shaft 9.
The lower steering shaft 15 and the like are connected to each other via the lower steering shaft 3. In FIG. 1, a member indicated by reference numeral 17 is a steering pad provided at the center of the steering wheel 11, and accommodates an airbag, an inflator 18 for deploying the airbag, and the like. Reference numeral 19
The member indicated by is a column cover, and the member indicated by reference numeral 20 is a tilt lever.

【0008】このステアリング装置では、運転者21が
ステアリングホイール11を回転させると、アッパステ
アリングシャフト9およびロアステアリングシャフト1
5を介して、その回転力が図示しないステアリングギヤ
に伝達される。ステアリングギヤ内には、回転入力を直
線運動に変換するラックアンドピニオン機構等が内蔵さ
れており、タイロッド等を介して車輪の舵角が変動して
操舵が行われる。尚、ステアリングギヤには、ラックア
ンドピニオン式の他、ボールスクリュー式やウォームロ
ーラ式等、種々の形式が公知である。
In this steering system, when the driver 21 rotates the steering wheel 11, the upper steering shaft 9 and the lower steering shaft 1
The rotational force is transmitted to a steering gear (not shown) via the control unit 5. The steering gear has a built-in rack-and-pinion mechanism that converts a rotational input into a linear motion, and the steering is performed by changing the steering angle of the wheel via a tie rod or the like. Various types of steering gears such as a ball screw type and a worm roller type are known in addition to the rack and pinion type.

【0009】運転者21は、フロアパン23に取り付け
られた運転席側のシート25に着座し、シートベルト2
7によってシート25に拘束されている。シート25
は、フロアパン23に固定されたシートレール29に沿
って前後に移動すると共に、運転者21の乗車姿勢に対
応してバックレスト31の角度等も調整可能となってい
る。ダッシュパネル33とインスツルメントパネル35
との間には、ECU37と車速センサ39とが設置さ
れ、車速センサ39の検出信号がECU37に伝達され
る。図1中、符号36で示した部材は図示しないフロン
トグリル内等に設置されたレーダ式あるいは赤外線式の
距離センサであり、先行車両や障害物等と自車両との距
離を常時計測して、その検出信号をECU37に伝達す
る。また、符号38で示した部材はシートベルトプリテ
ンショナであり、内蔵したガスジェネレータ40が発生
するガスで作動し、シートベルト27を所定の張力で巻
き取る。尚、前述したエアバッグ展開用のインフレータ
18と、シートベルトプリテンショナ38用のガスジェ
ネレータ40とは、共にECU37に接続されている。
The driver 21 sits on the driver's seat 25 attached to the floor pan 23 and the seat belt 2
7 restrains the seat 25. Sheet 25
Moves back and forth along a seat rail 29 fixed to the floor pan 23, and the angle of the backrest 31 can be adjusted according to the riding posture of the driver 21. Dash panel 33 and instrument panel 35
An ECU 37 and a vehicle speed sensor 39 are provided between the ECU and the ECU 37, and a detection signal of the vehicle speed sensor 39 is transmitted to the ECU 37. In FIG. 1, a member indicated by reference numeral 36 is a radar-type or infrared-type distance sensor installed in a front grill (not shown) or the like, and constantly measures the distance between a preceding vehicle, an obstacle, and the like and the own vehicle. The detection signal is transmitted to the ECU 37. A member indicated by reference numeral 38 is a seat belt pretensioner, which operates with gas generated by a built-in gas generator 40 and winds up the seat belt 27 with a predetermined tension. The inflator 18 for deploying the airbag and the gas generator 40 for the seatbelt pretensioner 38 are both connected to the ECU 37.

【0010】図2はステアリングコラム7の側面図であ
り、図3は図2中のA部拡大図である。これらの図に示
したように、ステアリングコラム7は、共に鋼管製のア
ウタコラム41およびインナコラム43と、アウタコラ
ム41に溶接接合されたディスタンスブラケット45
と、可変式衝突エネルギ吸収機構49とを主要構成要素
としている。本実施形態の場合、ディスタンスブラケッ
ト45は、チルトブラケット3に保持されると共に、所
定の前方荷重が作用した場合にはチルトブラケット3と
伴に車体側メンバ2から前方に離脱する。図2中、符号
50で示した部材は、アルミ合金等を素材とするカプセ
ルであり、樹脂インジェクションによりチルトブラケッ
ト3に所定の締結力をもって固定されている。また、符
号51で示した部材は、ロアブラケット5とインナコラ
ム43との間に介装されたラバーブッシュであり、チル
ト時におけるステアリングコラム7の揺動を吸収する。
FIG. 2 is a side view of the steering column 7, and FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. As shown in these figures, the steering column 7 has an outer column 41 and an inner column 43 both made of steel pipe, and a distance bracket 45 welded to the outer column 41.
And a variable collision energy absorbing mechanism 49 as main components. In the case of the present embodiment, the distance bracket 45 is held by the tilt bracket 3 and detaches forward from the vehicle body side member 2 together with the tilt bracket 3 when a predetermined forward load is applied. In FIG. 2, a member denoted by reference numeral 50 is a capsule made of an aluminum alloy or the like, and is fixed to the tilt bracket 3 with a predetermined fastening force by resin injection. The member denoted by reference numeral 51 is a rubber bush interposed between the lower bracket 5 and the inner column 43, and absorbs the swing of the steering column 7 at the time of tilt.

【0011】図3,図4(図3中のB矢視図)に示した
ように、可変式衝突エネルギ吸収機構49は、アウタコ
ラム41とインナコラム43との間に介装された第1金
属球保持筒61と、この第1金属球保持筒61の前方に
配設された第2金属球保持筒63と、第2金属球保持筒
63の係止を行う保持筒係止装置65とを主要構成部材
としている。
As shown in FIGS. 3 and 4 (viewed in the direction of arrow B in FIG. 3), the variable collision energy absorbing mechanism 49 is provided between the outer column 41 and the inner column 43 by a first type. A metal ball holding tube 61, a second metal ball holding tube 63 disposed in front of the first metal ball holding tube 61, and a holding tube locking device 65 for locking the second metal ball holding tube 63. Are the main constituent members.

【0012】第1金属球保持筒61および第2金属球保
持筒63は、共に合成樹脂や焼結含油合金等を素材とし
ており、それぞれに鋼球67,69を回転自在に保持し
ている。本実施形態の場合、第1金属球保持筒61と第
2金属球保持筒63とは図示しない係合爪により所定の
係合力で結合しているが、樹脂製剪断ピン等により結合
されていてもよい。
Each of the first metal ball holding cylinder 61 and the second metal ball holding cylinder 63 is made of a synthetic resin, a sintered oil-impregnated alloy, or the like, and holds steel balls 67, 69 rotatably, respectively. In the case of the present embodiment, the first metal ball holding cylinder 61 and the second metal ball holding cylinder 63 are connected with a predetermined engaging force by engaging claws (not shown), but are connected by a resin shear pin or the like. Is also good.

【0013】鋼球67,69は、その外径がアウタコラ
ム41とインナコラム43との間隙より所定量大きく設
定されており、アウタコラム41とインナコラム43と
が軸方向に相対移動する際に両コラム41,43の内周
面や外周面に塑性溝を形成する。尚、第1金属球保持筒
61側の鋼球67と第2金属球保持筒63側の鋼球69
とは、回転方向で角度位相が異なっている。
The outer diameters of the steel balls 67 and 69 are set to be larger than the gap between the outer column 41 and the inner column 43 by a predetermined amount, and when the outer column 41 and the inner column 43 relatively move in the axial direction. Plastic grooves are formed on the inner and outer peripheral surfaces of both columns 41 and 43. The steel ball 67 on the first metal ball holding cylinder 61 side and the steel ball 69 on the second metal ball holding cylinder 63 side
Is different in angular phase in the rotation direction.

【0014】保持筒係止装置65は、アウタコラム41
に固着されたアルミ合金あるいは合成樹脂、スチール等
を素材とするハウジング71と、ハウジング71に保持
されてECU37に駆動制御されるプッシュ型の電磁ア
クチュエータ(以下、ソレノイドと記す)73と、ソレ
ノイド73のプランジャ75の先端に形成された係止突
起77と、プランジャ75を図4中下方に付勢する圧縮
コイルスプリング79等からなっている。第2金属球保
持筒63には貫通孔81が形成されており、プランジャ
75の突出時にこの貫通孔81に係止突起77が嵌入す
る。
The holding cylinder locking device 65 includes an outer column 41.
A housing 71 made of an aluminum alloy, a synthetic resin, steel or the like fixed to the housing, a push-type electromagnetic actuator (hereinafter referred to as a solenoid) 73 held by the housing 71 and driven and controlled by the ECU 37, and a solenoid 73 It comprises a locking projection 77 formed at the tip of the plunger 75, a compression coil spring 79 for urging the plunger 75 downward in FIG. A through hole 81 is formed in the second metal ball holding cylinder 63, and the locking projection 77 fits into the through hole 81 when the plunger 75 projects.

【0015】本実施形態の場合、ハウジング71には後
部にスリット83が形成されており、ボルト85を締め
込むことによりハウジング71がアウタコラム41に固
着される。また、ハウジング71には位置決め突起87
が形成されており、この位置決め突起87の内側端がア
ウタコラム41に形成された係止孔(図示せず)に嵌入
することにより、ハウジング71のアウタコラム41に
対する位置決めおよび回転防止がなされる。尚、アウタ
コラム41へのハウジング71の固定にあたっては、ハ
ウジング71をその内径がアウタコラム41の外径より
所定量小さい円筒形状としたうえで、アウタコラム41
に圧入する方法を採ってもよい。
In the case of this embodiment, a slit 83 is formed in the rear part of the housing 71, and the housing 71 is fixed to the outer column 41 by tightening a bolt 85. The housing 71 has a positioning protrusion 87.
The inside end of the positioning protrusion 87 is fitted into a locking hole (not shown) formed in the outer column 41, thereby positioning the housing 71 with respect to the outer column 41 and preventing rotation. When the housing 71 is fixed to the outer column 41, the housing 71 is formed into a cylindrical shape whose inner diameter is smaller than the outer diameter of the outer column 41 by a predetermined amount, and then the outer column 41 is fixed.
May be adopted.

【0016】以下、実施形態の作用を述べる。自動車が
走行を開始すると、ECU37は、距離センサ36の検
出信号と車速センサ39の検出信号とに基づき、所定の
制御インターバルで衝突予測を繰り返し行う。すなわ
ち、ECU37は、先行車両が急制動を行って自車両と
の距離が短時間で減少したり、貨物車等から落下した積
荷が自車両の進路に現れた場合等には、先行車両や障害
物との距離の減少率と自車両の走行速度とから、所定の
演算式を用いて衝突の可能性を判定する。そして、衝突
の可能性が高いと判定すると、ECU37は、距離セン
サ36の検出信号と車速センサ39の検出信号とから、
衝突までの時間的余裕や衝突の強さを推定し、ステアリ
ングコラム7の目標コラプス荷重を算出する。
The operation of the embodiment will be described below. When the vehicle starts running, the ECU 37 repeatedly performs a collision prediction at a predetermined control interval based on the detection signal of the distance sensor 36 and the detection signal of the vehicle speed sensor 39. That is, the ECU 37 determines whether the preceding vehicle is in an obstacle state when the distance to the own vehicle is reduced in a short time due to rapid braking of the preceding vehicle, or when a load dropped from a freight car or the like appears on the course of the own vehicle. From the rate of decrease in the distance to the object and the traveling speed of the own vehicle, the possibility of a collision is determined using a predetermined arithmetic expression. Then, when it is determined that the possibility of collision is high, the ECU 37 obtains, based on the detection signal of the distance sensor 36 and the detection signal of the vehicle speed sensor 39,
The time margin until the collision and the strength of the collision are estimated, and the target collapse load of the steering column 7 is calculated.

【0017】推定した衝突が所定値より強い場合、衝突
時における運転者21の運動エネルギが大きくなるた
め、ECU37が算出した目標コラプス荷重も大きくな
る。すると、ECU37は、可変式衝突エネルギ吸収機
構49のソレノイド73に駆動電流を出力せず、これに
より、図4に示したように、圧縮コイルスプリング79
の付勢力によりプランジャ75が同図中で下方に位置し
たままとさせ、係止突起77を第2金属球保持筒63の
貫通孔81に嵌入させない。
When the estimated collision is stronger than a predetermined value, the kinetic energy of the driver 21 at the time of the collision becomes large, so that the target collapse load calculated by the ECU 37 also becomes large. Then, the ECU 37 does not output a drive current to the solenoid 73 of the variable collision energy absorbing mechanism 49, and as a result, as shown in FIG.
The urging force keeps the plunger 75 at a lower position in the figure, and does not allow the locking projection 77 to fit into the through hole 81 of the second metal ball holding cylinder 63.

【0018】この状態で自動車が他の自動車や路上の障
害物に衝突すると、ECU37は、エアバッグ展開用の
インフレータ18とシートベルトプリテンショナ38の
ガスジェネレータ40とに点火電流を供給する。する
と、エアバッグが展開・膨張すると同時に、シートベル
トプリテンショナ38に巻き取られたシートベルト27
により運転者21がシート31に確実に拘束される。こ
れにより、運転者21のステアリングホイール11との
激突が防止されると同時に、運転者21の不要な動きも
抑制される。
When a vehicle collides with another vehicle or an obstacle on the road in this state, the ECU 37 supplies an ignition current to the inflator 18 for deploying the airbag and the gas generator 40 of the seat belt pretensioner 38. Then, at the same time when the airbag is deployed and inflated, the seatbelt 27 wound around the seatbelt pretensioner 38 is opened.
As a result, the driver 21 is securely restrained by the seat 31. This prevents the collision of the driver 21 with the steering wheel 11 and also suppresses unnecessary movement of the driver 21.

【0019】エアバッグの収縮後、運転者21はその慣
性によってステアリングホイール11に二次衝突し、ス
テアリングホイール11が前方に押し付けられる。する
と、チルトブラケット3がカプセル50(すなわち、車
体メンバ2)から前方に離脱し、図5に示したように、
インナコラム43がアウタコラム41内に進入すること
でステアリングコラム7がコラプスを開始する。
After the airbag is deflated, the driver 21 collides with the steering wheel 11 due to its inertia, and the steering wheel 11 is pressed forward. Then, the tilt bracket 3 separates from the capsule 50 (that is, the vehicle body member 2) forward, and as shown in FIG.
When the inner column 43 enters the outer column 41, the steering column 7 starts to collapse.

【0020】この際、本実施形態では、第1金属球保持
筒61と第2金属球保持筒63とが連結されているた
め、両金属球保持筒61,63は一体となって、インナ
コラム43の移動量の半分の移動量をもって、アウタコ
ラム41とインナコラム43との間を前進する。これに
より、アウタコラム41の内周面とインナコラム43の
外周面とには、第1金属球保持筒61側の鋼球67と第
2金属球保持筒63側の鋼球69とによる塑性溝がそれ
ぞれ形成され、比較的大きな衝撃エネルギの吸収が実現
されることになる。図6はアウタコラム41の移動スト
ロークとコラプス荷重との関係を示すグラフであり、同
図中の実線はこの際(大コラプス荷重時)の試験結果を
示している。
At this time, in this embodiment, since the first metal ball holding cylinder 61 and the second metal ball holding cylinder 63 are connected, the two metal ball holding cylinders 61 and 63 are integrally formed as an inner column. The outer column 41 advances between the outer column 41 and the inner column 43 by a half of the amount of movement of the 43. Accordingly, plastic grooves formed by the steel balls 67 on the first metal ball holding cylinder 61 side and the steel balls 69 on the second metal ball holding cylinder 63 side are formed on the inner peripheral surface of the outer column 41 and the outer peripheral surface of the inner column 43. Are formed, and a relatively large impact energy absorption is realized. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the movement stroke of the outer column 41 and the collapse load, and the solid line in FIG. 6 shows the test result at this time (at the time of a large collapse load).

【0021】一方、推定した衝突が所定値より弱い場
合、衝突時における運転者21の運動エネルギが比較的
小さくなるため、ECU37により算出された目標コラ
プス荷重も小さくなる。すると、ECU37は、衝突前
に予め可変式衝突エネルギ吸収機構49のソレノイド7
3に駆動電流を出力し、図7に示したように、圧縮コイ
ルスプリング79の付勢力に抗してプランジャ75を同
図中で上方に移動させ、これにより、係止突起77を第
2金属球保持筒63の貫通孔81に嵌入させておく。
On the other hand, when the estimated collision is weaker than the predetermined value, the kinetic energy of the driver 21 at the time of the collision becomes relatively small, so that the target collapse load calculated by the ECU 37 also becomes small. Then, the ECU 37 determines in advance the solenoid 7 of the variable collision energy absorbing mechanism 49 before the collision.
7, the plunger 75 is moved upward in the figure against the urging force of the compression coil spring 79, as shown in FIG. It is fitted into the through hole 81 of the ball holding cylinder 63.

【0022】この状態で自動車が他の自動車や路上の障
害物に衝突すると、上述した場合と同様のプロセスによ
り、運転者21のステアリングホイール11への二次衝
突によってアウタコラム41が脱落した後、ステアリン
グコラム7がコラプスを開始する。この際、第2金属球
保持筒63がプランジャ75の係止突起77により係止
されているため、図8に示したように、第1金属球保持
筒61と伴にアウタコラム41内に進入できず(係止爪
等による係合力に打ち勝って両金属球保持筒61,63
が分離し)、第1金属球保持筒61側の鋼球67による
塑性溝のみが形成され、衝撃エネルギの吸収量が比較的
小さくなる。その結果、比較的弱い衝突であっても、ス
テアリングコラム7のコラプスが円滑に行われ、運転者
21の胸部や頭部に大きな衝撃が加わることがなくな
る。図6中の破線はこの際(小コラプス荷重時)の試験
結果を示しており、小コラプス荷重が大コラプス荷重に
対して有意に小さくなることが判る。
In this state, if the vehicle collides with another vehicle or an obstacle on the road, the outer column 41 is dropped by the secondary collision of the driver 21 with the steering wheel 11 by the same process as described above. The steering column 7 starts the collapse. At this time, since the second metal ball holding cylinder 63 is locked by the locking projection 77 of the plunger 75, it enters the outer column 41 together with the first metal ball holding cylinder 61 as shown in FIG. No (the two metal ball holding cylinders 61, 63 overcome
Is separated), only the plastic groove formed by the steel ball 67 on the first metal ball holding cylinder 61 side is formed, and the absorption amount of impact energy is relatively small. As a result, even if the collision is relatively weak, the collapse of the steering column 7 is performed smoothly, and a large impact is not applied to the chest and head of the driver 21. The broken line in FIG. 6 shows the test result at this time (at the time of a small collapse load), and it is understood that the small collapse load is significantly smaller than the large collapse load.

【0023】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、上記実施形態の吸収エネルギ可変手段では、第
2金属球保持筒を電磁アクチュエータによりアウタコラ
ムに係合させることにより、第1金属球保持筒と第2金
属球保持筒とを分離させてコラプス荷重を変化させるよ
うにしたが、電動モータとねじ機構等を組み合わせたも
の等を用いてもよいし、エアバッグ等に用いられる電気
点火式ガス発生装置等を用いてもよい。また、両金属球
保持筒に形成する鋼球保持孔の配列等を適宜設定するこ
とによりコラプス荷重の変化量は自在に設定することが
可能であるし、3段階以上に変化させることも可能であ
る。
The description of the specific embodiment has been completed.
The aspects of the present invention are not limited to the above embodiment.
For example, in the absorption energy changing means of the above embodiment, the first metal ball holding cylinder and the second metal ball holding cylinder are separated from each other by engaging the second metal ball holding cylinder with the outer column by the electromagnetic actuator. Although the load is changed, a combination of an electric motor and a screw mechanism or the like may be used, or an electric ignition type gas generator used for an airbag or the like may be used. Further, by appropriately setting the arrangement and the like of the steel ball holding holes formed in the two metal ball holding cylinders, the amount of change in the collapse load can be freely set, and can be changed in three or more stages. is there.

【0024】また、エネルギ吸収手段としては、鋼板等
を曲げ変形あるいは破断させたり、しごき変形させる方
法を採ってもよいし、それらの場合には吸収エネルギ可
変手段によりコラプス荷重を無段階に調整することも可
能である。更に、上記実施形態では、衝突の可能性が大
きいと判定した場合、ECUは、エネルギ吸収量調整手
段の駆動制御を衝突の強さ(衝撃の度合い)を推定して
行うようにしたが、運転者の体重や体格、ステアリング
ホイールとの間隔等に応じて行うようにしてもよい。そ
の他、ステアリングコラム装置および吸収エネルギ可変
手段の具体的構成や金属球保持筒等の具体的形状につい
ても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能で
ある。
Further, as the energy absorbing means, a method of bending, breaking or ironing a steel plate or the like may be employed, and in such a case, the collapse load is adjusted steplessly by the variable absorbing energy means. It is also possible. Further, in the above embodiment, when it is determined that the possibility of collision is large, the ECU performs the drive control of the energy absorption amount adjusting means by estimating the strength (impact degree) of the collision. May be performed according to the weight and physique of the person, the distance from the steering wheel, and the like. In addition, the specific configuration of the steering column device and the absorption energy varying means and the specific shape of the metal ball holding cylinder and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、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衝突
エネルギ吸収手段を備えた衝撃吸収式ステアリングコラ
ム装置であって、自車両の前方に存在する物体までの距
離を検出する距離検出手段と、自車両の走行速度を検出
する速度検出手段と、前記衝突エネルギ吸収手段による
前記二次衝突エネルギの吸収量を変化させるエネルギ吸
収量調整手段と、前記距離検出手段と前記速度検出手段
との検出結果から自車両と前記物体との衝突を予測する
衝突予測手段と、この衝突予測手段が自車両と前記物体
との衝突を予測した場合、衝突前に予め前記エネルギ吸
収量調整手段を駆動制御する駆動制御手段とを備えるよ
うにしたため、衝突予測手段が距離検出手段と速度検出
手段との検出結果から先行車両の急接近等を予測する
と、その予測結果を受けた駆動制御手段は、先行車両等
との相対速度から二次衝突エネルギの吸収量を設定し、
実際に衝突が起こる前にエネルギ吸収量調整手段のアク
チュエータに駆動電流を出力することで、エネルギ吸収
量調整手段の作動遅れが防止されて衝突時における適正
なコラプス荷重を得ることが可能となる。
As described above, according to the present invention, there is provided an impact-absorbing steering column device provided with a collision energy absorbing means for absorbing a secondary collision energy of an occupant at the time of a vehicle collision. Distance detecting means for detecting the distance to an object existing in the vehicle, speed detecting means for detecting the traveling speed of the host vehicle, and energy absorbing amount adjusting means for changing the amount of the secondary collision energy absorbed by the collision energy absorbing means And, collision prediction means for predicting a collision between the own vehicle and the object from the detection results of the distance detection means and the speed detection means, when the collision prediction means predicts a collision between the own vehicle and the object, A drive control unit for driving and controlling the energy absorption amount adjusting unit before the collision is provided, so that the collision prediction unit detects the detection result of the distance detection unit and the speed detection unit. When predicting the approaching rapidly the like et preceding vehicle, the drive control means receives the prediction result, set the absorption amount of the secondary collision energy from the relative speed between the preceding vehicle and the like,
By outputting the drive current to the actuator of the energy absorption amount adjusting means before the collision actually occurs, it is possible to prevent the operation delay of the energy absorption amount adjusting means and to obtain an appropriate collapse load at the time of the collision.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態に係る乗用車の車室内を示す側面図で
ある。
FIG. 1 is a side view showing a passenger compartment of a passenger car according to an embodiment.

【図2】ステアリングコラムの側面図である。FIG. 2 is a side view of a steering column.

【図3】図2中のA部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 2;

【図4】図3中のB矢視図である。FIG. 4 is a view as seen from the arrow B in FIG. 3;

【図5】大コラプス荷重時における保持筒係止装置の作
動を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing the operation of the holding cylinder locking device when a large collapse load is applied.

【図6】アウタコラムの移動ストロークとコラプス荷重
との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a movement stroke of an outer column and a collapse load.

【図7】小コラプス荷重時における衝突エネルギ吸収機
構の作動を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the collision energy absorbing mechanism during a small collapse load.

【図8】少コラプス荷重時における衝突エネルギ吸収機
構の作動を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the collision energy absorbing mechanism during a small collapse load.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1‥‥ステアリング装置 3‥‥チルトブラケット 5‥‥ロアブラケット 7‥‥ステアリングコラム 11‥‥ステアリングホイール 18‥‥インフレータ(エアバッグ用) 21‥‥運転者 25‥‥シート 36‥‥距離センサ 37‥‥ECU 38‥‥シートベルトプリテンショナ 39‥‥車速センサ 40‥‥ガスジェネレータ(シートベルトプリテンショ
ナ用) 41‥‥アウタコラム 43‥‥インナコラム 45‥‥ディスタンスブラケット 49‥‥可変式衝突エネルギ吸収機構 61‥‥第1金属球保持筒 63‥‥第2金属球保持筒 65‥‥保持筒係止装置 67,69‥‥鋼球 71‥‥ハウジング 73‥‥ソレノイド 75‥‥プランジャ 77‥‥係止突起 79‥‥圧縮コイルスプリング 81‥‥貫通孔
1 Steering device 3 Tilt bracket 5 Lower bracket 7 Steering column 11 Steering wheel 18 Inflator (for airbag) 21 Driver 25 Seat 36 Distance sensor 37 ‥ ECU 38 ‥‥ Seat belt pretensioner 39 ‥‥ Vehicle speed sensor 40 ‥‥ Gas generator (for seat belt pretensioner) 41 ‥‥ Outer column 43 ‥‥ Inner column 45 ‥‥ Distance bracket 49 ‥‥ Variable collision energy absorption mechanism 61 ‥‥ first metal ball holding cylinder 63 ‥‥ second metal ball holding cylinder 65 ‥‥ holding cylinder locking device 67,69 ‥‥ steel ball 71 ‥‥ housing 73 ‥‥ solenoid 75 ‥‥ plunger 77 ‥‥ locking Projection 79 ‥‥ Compression coil spring 81 ‥‥ Through hole

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両の衝突時における乗員の二次衝突エネ
ルギを吸収する衝突エネルギ吸収手段を備えた衝撃吸収
式ステアリングコラム装置であって、 自車両の前方に存在する物体までの距離を検出する距離
検出手段と、 自車両の走行速度を検出する速度検出手段と、 前記衝突エネルギ吸収手段による前記二次衝突エネルギ
の吸収量を変化させるエネルギ吸収量調整手段と、 前記距離検出手段と前記速度検出手段との検出結果から
自車両と前記物体との衝突を予測する衝突予測手段と、 この衝突予測手段が自車両と前記物体との衝突を予測し
た場合、衝突前に予め前記エネルギ吸収量調整手段を駆
動制御する駆動制御手段とを備え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。
An impact-absorbing steering column device provided with a collision energy absorbing means for absorbing a secondary collision energy of an occupant at the time of a vehicle collision, wherein a distance to an object existing in front of the vehicle is detected. Distance detecting means; speed detecting means for detecting a traveling speed of the host vehicle; energy absorbing amount adjusting means for changing the amount of the secondary collision energy absorbed by the collision energy absorbing means; the distance detecting means and the speed detection Collision prediction means for predicting a collision between the own vehicle and the object from a detection result of the means; and when the collision prediction means predicts a collision between the own vehicle and the object, the energy absorption amount adjusting means before collision. And a drive control means for controlling the driving of the shock-absorbing steering column device.
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