JP2002137743A

JP2002137743A - 衝撃吸収式ステアリングコラム装置

Info

Publication number: JP2002137743A
Application number: JP2001085183A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sato; 健司佐藤; Tetsuo Nomura; 哲生野村
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】衝突エネルギを吸収する作動荷重を変化させ
て、運転者の体格や車速等に応じて二次衝突時のエネル
ギ吸収量を調整できる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】衝撃吸収式ステアリングコラム装置は、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、衝突エネルギ吸収手段に
よる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、乗員あるいは車両の状態を検出する少
なくとも一つのセンサと、センサの検出結果に基づき、
エネルギ吸収量調整手段を駆動制御する電気制御手段と
を備えている。

Description

【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、コラプス荷重の可
変化を実現する技術に関する。

【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、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離脱するもので、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。

【０００３】衝突エネルギの吸収方式としては、ステア
リングコラムの一部に形成されたメッシュ部を圧縮座屈
変形させるメッシュ式が旧来より知られているが、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も広く採用されてい
る。

【０００４】また、近年では特開平７−３２９７９６号
公報等に記載されたしごき式も採用されている。しごき
式の衝突エネルギ吸収機構は、例えば、帯形状の鋼板か
らなるエネルギ吸収部材の一端を車体側ブラケットに固
着させると共に、ステアリングコラム側にエネルギ吸収
部材に形成された屈曲部に嵌入する鋼棒等のしごき手段
を設け、ステアリングコラムが前方に移動する際にしご
き手段によりエネルギ吸収部材をしごき変形させる構成
をとっている。

【０００５】更に、実開平５−６８７７６号公報等に記
載された引裂き式も一部に採用されている。引裂き式の
衝突エネルギ吸収機構は、例えば、帯形状の鋼板からな
るエネルギ吸収部材の中央部を車体側ブラケットに固着
させる一方、その両側部をＵ字形状に屈曲させてステア
リングコラム側に固着させ、ステアリングコラムが前方
に移動する際にエネルギ吸収部材を曲げ変形させながら
引裂く構成を採っている。

【０００６】

【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、通常、このコラプス荷重は、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ている。しかしなが
ら、運転者が小柄な女性等である場合、車両が低速であ
る場合には、その運動エネルギが当然に小さくなり、運
転者の体格や車速等に応じてエネルギ吸収量を調整でき
ないといったことがある。

【０００７】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、コラプス荷重の可変化を実現し、もって運転者の体
格や車速等に応じて二次衝突時のエネルギ吸収量を調整
できるように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。

【０００８】

【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、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、
前記乗員あるいは前記車両の状態を検出する少なくとも
一つのセンサと、当該センサの検出結果に基づき、前記
エネルギ吸収量調整手段を駆動制御する電気制御手段と
を備えたものを提案する。

【０００９】この発明では、例えば、運転者の体重が大
きかったり車速が高かった場合には、制御手段によりエ
ネルギ吸収量調整手段を駆動制御して衝突エネルギ吸収
手段が作動するコラプス荷重を増大させる一方、運転者
の体重が小さかったり車速が低かった場合には、逆に衝
突エネルギ吸収手段が作動するコラプス荷重を減少さ
せ、コラプシブルコラムのコラプスが適切に行われるよ
うにする。

【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、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
ス荷重によって短縮するコラプシブルコラムを備え、前
記コラプシブルコラムが、アウタコラムと、このアウタ
コラムに内嵌し、前記コラプシブルコラムの短縮時に当
該アウタコラム内に進入するインナコラムとを有し、前
記衝突エネルギ吸収手段が、前記アウタコラムと前記イ
ンナコラムとの間に介装され、前記コラプシブルコラム
の短縮時に、複数の金属球により当該アウタコラムと当
該インナコラムとの少なくとも一方に塑性溝を形成させ
るものを提案する。

【００１１】この発明では、例えば、電気制御手段は、
運転者の体重が大きい場合には金属球が形成する塑性溝
の本数を多くさせてコラプス荷重を増大させる一方、運
転者の体重が小さい場合には同塑性溝の本数を少なくさ
せてコラプス荷重を減少させ、コラプシブルコラムのコ
ラプスが適切に行われるようにする。

【００１２】また、請求項３の発明では、請求項２の衝
撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記複数の
金属球が、第１金属球保持手段に保持された第１金属球
群と、第２金属球保持手段に保持された第２金属球群と
からなり、前記エネルギ吸収量調整手段として、前記コ
ラプシブルコラムを軸とする前記第１金属球群内の金属
球の一部あるいは全部の角度位相を前記第２金属球群内
の金属球に対して一致あるいは相違させるべく、前記第
１金属球保持手段と第２金属球保持手段との少なくとも
一方を回転させる保持手段回転駆動手段を備えたものを
提案する。

【００１３】この発明では、例えば、運転者の体重等を
検出した電気制御手段が、第１金属球保持手段または第
２金属球保持手段を回転させるべく、保持手段回転駆動
手段に駆動指令を出力する。

【００１４】また、請求項４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、ステアリン
グシャフトを回動自在に支持するステアリングコラム
と、車体側に固着されて前記ステアリングコラムを支持
すると共に、所定値以上のの衝撃荷重が作用した際に当
該ステアリングコラムの離脱を許容する車体側ブラケッ
トとを有し、前記衝突エネルギ吸収手段が、前記ステア
リングコラムと前記車体側ブラケットとの間に設けら
れ、当該ステアリングコラムの移動に伴って金属板また
は金属線を素材とするエネルギ吸収部材をしごき手段に
より塑性変形させるものを提案する。

【００１５】この発明では、例えば、電気制御手段は、
運転者の体重が大きい場合にはエネルギ吸収部材の塑性
変形量を大きくすることで作動荷重を増大させる一方、
運転者の体重が小さい場合にはエネルギ吸収部材の塑性
変形量を小さくすることで作動荷重を減少させる。

【００１６】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、前記しごき
手段が金属棒または金属球であり、前記エネルギ吸収量
調整手段が当該しごき手段による前記エネルギ吸収部材
の塑性変形部位と塑性変形量との少なくとも一方を変化
させるものを提案する。

【００１７】この発明では、例えば、エネルギ吸収部材
のしごき手段として４本の鋼棒を用い、電気制御手段
は、運転者の体重が大きい場合には４本の鋼棒を全て作
用させる一方、運転者の体重が小さい場合には２本の鋼
棒を退避位置に移動させたり、２本の鋼棒のエネルギ吸
収部材に対するしごき深さを増減させる。

【００１８】また、請求項６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、ステアリン
グシャフトを回動自在に支持するステアリングコラム
と、車体側に固着されて前記ステアリングコラムを支持
すると共に、所定値以上のの衝撃荷重が作用した際に当
該ステアリングコラムの離脱を許容する車体側ブラケッ
トとを有し、前記衝突エネルギ吸収手段が、前記ステア
リングコラムと前記車体側ブラケットとの間に設けら
れ、当該ステアリングコラムの移動に伴って金属板を素
材とするエネルギ吸収部材を破断または曲げ変形および
破断させるものを提案する。

【００１９】この発明では、例えば、エネルギ吸収部材
の中央部を車体側ブラケットに固着させると共に、その
両側部をステアリングコラムに連結し、電気制御手段
は、運転者の体重が大きい場合にはエネルギ吸収部材を
２箇所で引き裂かせることにより作動荷重を増大させ
る。また、運転者の体重が小さい場合には、電気制御手
段は、エネルギ吸収部材の一方の側部とステアリングコ
ラムとの連結を解き、エネルギ吸収部材を１箇所でのみ
引き裂かせることにより作動荷重を減少させる。

【００２０】また、請求項７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
荷重によって短縮するコラプシブルコラムを備え、前記
コラプシブルコラムが、アウタコラムと、このアウタコ
ラムに内嵌し、前記コラプシブルコラムの短縮時に当該
アウタコラム内に進入するインナコラムと、前記アウタ
コラムと前記インナコラムとの間に介装され、前記コラ
プシブルコラムの短縮時に、衝突エネルギの吸収を行う
べく、当該アウタコラムと当該インナコラムとの少なく
とも一方に塑性溝を形成する複数の金属球とからなる衝
撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記衝突エ
ネルギの吸収量を変化させるエネルギ吸収量調整手段を
備えたものを提案する。

【００２１】この発明では、例えば、運転者が切換スイ
ッチ等をマニュアル操作することにより、運転者の体重
が大きい場合には金属球が形成する塑性溝の本数を多く
させてコラプス荷重を増大させる一方、運転者の体重が
小さい場合には同塑性溝の本数を少なくさせてコラプス
荷重を減少させ、コラプシブルコラムのコラプスが適切
に行われるようにする。

【００２２】また、請求項８の発明では、請求項７の衝
撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記複数の
金属球が、第１金属球保持手段に保持された第１金属球
群と、第２金属球保持手段に保持された第２金属球群と
からなり、前記エネルギ吸収量調整手段として、前記コ
ラプシブルコラムを軸とする前記第１金属球群内の金属
球の一部あるいは全部の角度位相を前記第２金属球群内
の金属球に対して一致あるいは相違させるべく、前記第
１金属球保持手段と第２金属球保持手段との少なくとも
一方を回転させる保持手段回転駆動手段を備えたものを
提案する。

【００２３】この発明では、例えば、運転者が切換スイ
ッチ等をマニュアル操作することにより、第１金属球保
持手段または第２金属球保持手段を回転させるべく、保
持手段回転駆動手段に駆動指令を出力する。

【００２４】また、請求項９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ステアリングコラムと、
車体側に固着されて前記ステアリングコラムを支持する
と共に、所定値以上のの衝撃荷重が作用した際に当該ス
テアリングコラムの離脱を許容する車体側ブラケット
と、前記ステアリングコラムと前記車体側ブラケットと
の間に設けられ、当該ステアリングコラムの移動に伴っ
て金属板または金属線を素材とするエネルギ吸収部材を
しごき手段により塑性変形させることにより、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とを有
する衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記
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
手段を備えたものを提案する。

【００２５】この発明では、例えば、運転者が切換スイ
ッチ等をマニュアル操作することにより、運転者の体重
が大きい場合にはエネルギ吸収部材の塑性変形量を大き
くすることで作動荷重を増大させる一方、運転者の体重
が小さい場合にはエネルギ吸収部材の塑性変形量を小さ
くすることで作動荷重を減少させる。

【００２６】また、請求項１０の発明では、請求項９の
衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記しご
き手段が金属棒または金属球であり、前記エネルギ吸収
量調整手段が当該しごき手段による前記エネルギ吸収部
材の塑性変形部位と塑性変形量との少なくとも一方を変
化させるものを提案する。

【００２７】この発明では、例えば、エネルギ吸収部材
のしごき手段として４本の鋼棒を用い、運転者が切換ス
イッチ等をマニュアル操作することにより、運転者の体
重が大きい場合には４本の鋼棒を全て作用させる一方、
運転者の体重が小さい場合には２本の鋼棒を退避位置に
移動させたり、２本の鋼棒のエネルギ吸収部材に対する
しごき深さを増減させる。

【００２８】また、請求項１１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ステアリングコラム
と、車体側に固着されて前記ステアリングコラムを支持
すると共に、所定値以上のの衝撃荷重が作用した際に当
該ステアリングコラムの離脱を許容する車体側ブラケッ
トと、前記ステアリングコラムと前記車体側ブラケット
との間に設けられ、当該ステアリングコラムの移動に伴
って金属板を素材とするエネルギ吸収部材を破断または
曲げ変形および破断させることにより、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とを有する衝
撃吸収式ステアリングコラム装置において、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
段を備えたものを提案する。

【００２９】この発明では、例えば、エネルギ吸収部材
の中央部を車体側ブラケットに固着させると共に、その
両側部をステアリングコラムに連結し、運転者が切換ス
イッチ等をマニュアル操作することにより、運転者の体
重が大きい場合にはエネルギ吸収部材を２箇所で引き裂
かせることにより作動荷重を増大させる。また、運転者
の体重が小さい場合には、電気制御手段は、エネルギ吸
収部材の一方の側部とステアリングコラムとの連結を解
き、エネルギ吸収部材を１箇所でのみ引き裂かせること
により作動荷重を減少させる。

【００３０】また、請求項１２の発明では、請求項１〜
１１の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前
記エネルギ吸収量調整手段が電磁アクチュエータを駆動
源とするものを提案する。

【００３１】この発明では、例えば、各種センサからの
入力信号に基づき電気制御手段がエネルギ吸収量調整手
段の電動アクチュエータを駆動制御し、しごき手段のエ
ネルギ吸収部材に対する相対位置等を変化させる。

【００３２】また、請求項１３の発明では、請求項１〜
１１の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前
記エネルギ吸収量調整手段が電動モータを駆動源とする
ものを提案する。

【００３３】この発明では、例えば、例えば、各種セン
サからの入力信号に基づき電気制御手段がエネルギ吸収
量調整手段の電動モータを駆動制御し、しごき手段等の
エネルギ吸収部材に対する相対位置を変化させる。

【００３４】また、請求項１４の発明では、請求項１〜
１３の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前
記エネルギ吸収量調整手段が前記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少なくとも３段階以
上に変化させるものを提案する。

【００３５】この発明では、例えば、電動モータがしご
きピンに対峙するスライドブロックをねじ機構により前
進または後退させ、スライドブロックに形成された複数
の段部によりしごきピンのエネルギ吸収部材に対する位
置を変化させる。

【００３６】また、請求項１５の発明では、請求項１，
４，５，９，１０の衝撃吸収式ステアリングコラム装置
において、前記エネルギ吸収量調整手段が前記エネルギ
吸収手段による前記二次衝突エネルギの吸収量を無段階
に変化させるものを提案する。

【００３７】この発明では、例えば、電動モータがしご
きピンに対峙するスライドブロックをねじ機構により前
進または後退させ、スライドブロックに形成された傾斜
面によりしごきピンのエネルギ吸収部材に対する位置を
変化させる。

【００３８】また、請求項１６の発明では、請求項１〜
１３の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前
記エネルギ吸収量調整手段が前記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２種類以上に変化さ
せ、この２種類以上のエネルギ吸収特性の変極点以降に
おいて、エネルギ吸収荷重は、コラプスストロークの進
行に対して、ほぼ一定であるものを提案する。

【００３９】この発明では、例えば、コラプスストロー
クに十分な余裕がある構造の場合、大柄又は小柄な体格
に夫々適切なエネルギ吸収量が得られる。

【００４０】また、請求項１７の発明では、請求項１〜
１３の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前
記エネルギ吸収量調整手段が前記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２種類以上に変化さ
せ、この２種類以上のエネルギ吸収特性の変極点以降に
おいて、エネルギ吸収荷重はコラプスストロークの進行
に伴って、徐々に増加するものを提案する。

【００４１】この発明では、例えば、コラプスストロー
クに十分な余裕がない構造の場合、フルストロークして
底付きすると、ピーク荷重が発生するが、ストロークの
後半を徐々に荷重を増加させることにより、底付きのピ
ークを無くすことができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施形
態を図面を参照して説明する。

【００４３】図１は、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り、同図中の符号１
はコラプシブルコラムを示している。コラプシブルコラ
ム１は、共に鋼管製のアウタコラム３およびインナコラ
ム５と衝突エネルギ吸収機構７とを構成要素としてお
り、アウタコラム３を保持するアッパコラムブラケット
９とインナコラム５を保持するロアコラムブラケット１
１とを介して車体側メンバ１３に取り付けられている。
尚、本実施形態では、アッパコラムブラケット９と車体
側メンバ１３との間にはアルミ合金製のカプセル１５が
介装されており、所定値以上の衝撃荷重が作用すると、
アッパコラムブラケット９がアウタコラム３と伴に前方
に離脱するようにしたが、カプセル方式以外の離脱機構
を採用してもよい。

【００４４】コラプシブルコラム１は、図示しないベア
リングを介して、アッパステアリングシャフト２１を回
動自在に保持している。アッパステアリングシャフト２
１の上端にはステアリングホイール２３が取り付けられ
る一方、下端にはユニバーサルジョイント２５を介して
ロアステアリングシャフト２７が連結されている。図１
中で、符号２９はステアリングコラム１の上部を覆うコ
ラムカバーを示し、符号３１は車室とエンジンルームと
を区画するダッシュボードを示し、符号３３はコラプシ
ブルコラム１のチルト操作に供されるチルトレバーを示
している。尚、アッパステアリングシャフト２１には、
樹脂インジェクションやセレーション楕円嵌合等による
公知の衝突エネルギ吸収機構が形成されており、運転者
の二次衝突時に短縮しながら衝突エネルギを吸収する。

【００４５】このステアリング装置では、運転者がステ
アリングホイール２３を回転させると、アッパステアリ
ングシャフト２１およびロアステアリングシャフト２７
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。

【００４６】図２は図１中のＡ部拡大図であり、図３は
図２中のＢ矢視図であり、図４は図２中のＣ−Ｃ断面図
である。これらの図に示したように、衝突エネルギ吸収
機構７は、アウタコラム３とインナコラム５との間に介
装された第１金属球保持筒３５と、この第１金属球保持
筒３５の前方に配設された第２金属球保持筒３７と、第
２金属球保持筒３７を回転駆動する保持筒駆動装置３９
とを主要構成部材としている。

【００４７】第１金属球保持筒３５および第２金属球保
持筒３７は、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４１，４３を回転自在に保持する鋼
球保持孔４５，４７を有している。また、第１金属球保
持筒３５の先端には環状溝５１が形成されており、この
環状溝５１に第２金属球保持筒３７の後端に形成された
係止爪５３が係合することで、第１金属球保持筒３５と
第２金属球保持筒３７とが回転自在に結合している。
尚、鋼球４１，４３は、その外径がアウタコラム３とイ
ンナコラム５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３とインナコラム５とが軸方向に相対
移動する際に両コラム３，５の内周面や外周面に塑性溝
を形成する。

【００４８】保持筒駆動装置３９は、アウタコラム３に
固着されたアルミ合金や合成樹脂を素材とするハウジン
グ５５と、ハウジング５５に保持されてＥＣＵ（電子制
御装置）５７に駆動制御される電磁アクチュエータ（以
下、ソレノイドと記す）５９と、ソレノイド５９のプラ
ンジャ６１の先端に固着された駆動アーム６３と、駆動
アーム６３（すなわち、プランジャ６１）を上方に付勢
する圧縮コイルスプリング６５等からなっている。本実
施形態の場合、ＥＣＵ５７には、シートポジションセン
サ６７の他、体重センサ６９、車速センサ７１、乗員位
置センサ７３、シートベルト着用センサ７５等、少なく
とも一つのセンサが接続されている。

【００４９】駆動アーム６３には第２金属球保持筒３７
に隣接した面に円柱形状の駆動突起７７が突設されてお
り、この駆動突起７７が第２金属球保持筒３７の外周面
に形成された直進溝７９に嵌入している。直進溝７９
は、第２金属球保持筒３７の軸方向に沿って形成される
と共に、その前端側が開放されている。図２〜図４中、
符号８１で示した部材はハウジング５５に形成された保
持爪であり、ソレノイド５９を強固に保持している。
尚、ソレノイド５９の保持・固定は、例示した保持爪８
１によらず、ねじ止めによって行うようにしてもよい
し、蓋を設けて行うようにしてもよい。

【００５０】本実施形態の場合、図２〜図４に示した状
態では、第２金属球保持筒３７に保持された鋼球４３
は、図５に実線で示したように、第１金属球保持筒３５
に保持された鋼球４１と角度位相が相違している。とこ
ろが、第２金属球保持筒３７が所定角度回転すると、両
鋼球４１，４３の角度位相が一致することになる。

【００５１】以下、第１実施形態の作用を述べる。

【００５２】自動車が走行を開始すると、ＥＣＵ５７
は、前述した各種センサ６７，６９，７１，７３，７５
の検出信号に基づき、所定の制御インターバルで目標コ
ラプス荷重の算出を繰り返し行う。例えば、運転者の体
重が比較的大きい場合、あるいは運転者の体重が比較的
小さくても車速が大きい場合、衝突時における運転者の
運動エネルギが大きくなるため、目標コラプス荷重も大
きくなる。すると、ＥＣＵ５７は、ソレノイド５９に駆
動指令を出力せず、第１金属球保持筒３５に保持された
鋼球４１と第２金属球保持筒３７に保持された鋼球４３
との角度位相が相違したままとなる。

【００５３】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、運転者は慣性によってステアリング
ホイール２３に二次衝突し、その衝撃によって先ずアッ
パコラムブラケット９がアウタコラム３と伴に前方に離
脱する。その後、運転者の運動エネルギによりステアリ
ングホイール２３が前方に押し付けられ、図６に示した
ように、インナコラム５がアウタコラム３内に進入する
ことでコラプシブルコラム１がコラプスを開始する。

【００５４】この際、本実施形態では、第１金属球保持
筒３５側の鋼球４１と第２金属球保持筒３７側の鋼球４
３との角度位相が相違しているため、アウタコラム３の
内周面とインナコラム５の外周面とには両鋼球４１，４
３による塑性溝がそれぞれ形成され、比較的大きな衝突
エネルギの吸収が実現されることになる。尚、アウタコ
ラム３がコラプスを開始すると、保持筒駆動装置３９が
第２金属球保持筒３７に対して前進するため、駆動アー
ム６３の駆動突起７７が第２金属球保持筒３７の直進溝
７９から抜け出ることになる。図７はアウタコラム３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。

【００５５】一方、運転者が比較的体重の小さい小柄な
女性等の場合、衝突時における運転者の運動エネルギが
比較的小さくなるため、ＥＣＵ５７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、ＥＣＵ５７は、
ソレノイド５９に駆動指令を出力し、プランジャ６１を
下降させる。これにより、第２金属球保持筒３７が駆動
アーム６３に設けられた駆動突起７７によって図４中で
時計回りに回転駆動され、第１金属球保持筒３５に保持
された鋼球４１の角度位相と第２金属球保持筒３７に保
持された鋼球４３の角度位相とが一致することになる。

【００５６】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、アウタコラム３が離脱した後、コラプシブルコラム
１がコラプスを開始する。この際、両鋼球４１，４３の
角度位相が一致しているため、第２金属球保持筒３７側
の鋼球４３は、第１金属球保持筒３５側の鋼球４１によ
り形成された塑性溝に沿って転動することになり、衝突
エネルギの吸収を殆ど行わない。その結果、運転者が小
柄な女性等であっても、コラプシブルコラム１のコラプ
スが円滑に行われ、運転者の胸部や頭部に大きな衝撃が
加わることがなくなるのである。図７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より有意に小さくなることが
判る。

【００５７】図８は、本発明の第２実施形態に係るステ
アリング装置の要部を示す横断面図である。第２実施形
態は、上述した第１実施形態と略同様の構成を採ってい
るが、保持筒駆動装置３９の構成が異なっている。すな
わち、本実施形態では、保持筒駆動装置３９に電動モー
タ８５とウォームピニオン８７とが内蔵されており、ウ
ォームピニオン８７が第２金属球保持筒３７の外周面に
形成されたウォームホイール８９に噛み合っている。そ
して、ＥＣＵ５７の指令により電動モータ８５が回転す
ると、ウォームピニオン８７に噛み合ったウォームホイ
ール８９（第２金属球保持筒３７）が回転する。本実施
形態の場合、衝突時の衝撃により電力の供給が絶たれて
も、第２金属球保持筒３７は衝突直前の角度を保つた
め、コラプス荷重が不用意に変化することがない。尚、
保持筒回転駆動装置３９と第２金属球保持筒３７との間
に介装されるギヤ装置としては、例示したウォーム機構
の他に、スパーギヤ列やベベルギヤ列等を採用すること
が可能である。

【００５８】図９は、本発明の第３実施形態に係るステ
アリング装置を示す側面図である。第３実施形態は、本
発明を電動パワーステアリング装置に適用したものであ
り、アウタコラム３とインナコラム５との位置関係が逆
転していることと、アウタコラム３がアッパコラムブラ
ケット９とロアコラムブラケット１１とを介して車体側
メンバ１３に固着されていることとを除けば、上述した
第１実施形態と略同様の構成が採られている。図９中の
符号９１は電動モータ９３や図示しないギヤ等からなる
ステアリングアクチュエータを示している。

【００５９】図１０は、本発明の第４実施形態に係るス
テアリング装置の要部を示す縦断面図である。第４実施
形態は、上述した第２実施形態と同様に電動モータ８５
とウォーム機構とにより第２金属球保持筒３７を回転駆
動する構成を採っているが、第１，第２金属球保持筒３
５，３７における鋼球４１，４３の保持位置と第２金属
球保持筒３７の駆動形態とが異なっている。すなわち、
図１１（第１，第２金属球保持筒を示す側面図），図１
２（図１１中のＤ−Ｄ断面図），図１３（図１１中のＥ
−Ｅ断面図）に示したように、第１金属球保持筒３５の
先端側２列の鋼球４１が第２金属球保持筒３７の２列の
鋼球４３に対峙すると共に、第１金属球保持筒３５では
鋼球４１の保持間隔が鉛直線Ｌｖを起点として上端から
左右に１０゜，５０゜，３０゜，３０゜，５０゜，１０
゜に設定される一方、第２金属球保持筒３７では鋼球４
３の保持間隔が鉛直線Ｌｖを起点として上端から左右に
０゜，４０゜，４０゜，２０゜，４０゜，４０゜に設定
されている。尚、図１１においては、図が煩雑になるこ
とを避けるべく、第２金属球保持筒３７外周のウォーム
ホイールは示していない。

【００６０】以下、図１４〜図１７を参照して、第４実
施形態の作用を述べる。

【００６１】自動車が走行を開始すると、ＥＣＵ５７
は、所定の制御インターバルで目標コラプス荷重の算出
を行った後、その値に応じて第２金属球保持筒３７を適
宜回転駆動する。例えば、目標コラプス荷重が第１設定
値以上であるときには、図１４に示したように第２金属
球保持筒３７を元位置から回転させない。この場合、第
１金属球保持筒３５の鋼球４１と第２金属球保持筒３７
の鋼球４３との角度位相は全く一致せず、コラプス荷重
が最大となる。尚、図１４〜図１７においては、説明の
便宜上、内側の円が第１金属球保持筒３５を示し、外側
の円が第２金属球保持筒３７を示している。

【００６２】一方、ＥＣＵ５７は、目標コラプス荷重が
第１設定値より小さくかつ第２設定値以上であるときに
は、図１５に示したように第２金属球保持筒３７を元位
置から３０゜左に回転させる。この場合、第１金属球保
持筒３５の鋼球４１と第２金属球保持筒３７の鋼球４３
との角度位相は２箇所で一致し、コラプス荷重が若干小
さくなる。尚、図１５〜図１７においては、理解を容易
にするべく、角度位相が一致した鋼球４１，４３を黒く
塗りつぶしている。また、ＥＣＵ５７は、目標コラプス
荷重が第２設定値より小さくかつ第３設定値以上である
ときには、図１６に示したように第２金属球保持筒３７
を元位置から５０゜左に回転させる。この場合、第１金
属球保持筒３５の鋼球４１と第２金属球保持筒３７の鋼
球４３との角度位相は４箇所で一致し、コラプス荷重が
更に小さくなる。そして、ＥＣＵ５７は、目標コラプス
荷重が第３設定値より小さいときには、図１７に示した
ように第２金属球保持筒３７を元位置から９０゜左に回
転させる。この場合、第１金属球保持筒３５の鋼球４１
と第２金属球保持筒３７の鋼球４３との角度位相は６箇
所で一致し、コラプス荷重が最小となる。

【００６３】このように、本実施形態では、第２金属球
保持筒３７を適宜回動させることにより、コラプス荷重
を４段階に切り換えることができた。また、当然のこと
ながら、第１，第２金属球保持筒３５，３７における鋼
球４１，４３の保持位置を適宜設定することにより、５
段階以上のコラプス荷重を得ることが可能である。

【００６４】上述した第１〜第４実施形態では、第２金
属球保持筒をアクチュエータにより回動させることによ
り、第１金属球保持筒側の鋼球と第２金属球保持筒側の
鋼球との角度位相を一致または相違させてコラプス荷重
を変化させるようにしたが、第１金属球保持筒と第２金
属球保持筒との間に係合解除手段を設け、小コラプス荷
重時に第１金属球保持筒と第２金属球保持筒との連結を
解除し、第１金属球保持筒側の鋼球のみを作動させるよ
うにしてもよい。

【００６５】以上述べたように、本発明の第１〜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短縮するコラプシブル
コラムを備え、前記コラプシブルコラムが、アウタコラ
ムと、このアウタコラムに内嵌し、前記コラプシブルコ
ラムの短縮時に当該アウタコラム内に進入するインナコ
ラムと、前記アウタコラムと前記インナコラムとの間に
介装され、前記コラプシブルコラムの短縮時に、衝突エ
ネルギの吸収を行うべく、当該アウタコラムと当該イン
ナコラムとの少なくとも一方に塑性溝を形成する複数の
金属球とからなる衝撃吸収式ステアリングコラム装置に
おいて、前記コラプシブルコラムの短縮時に前記金属球
が形成する塑性溝の本数を変化させる吸収エネルギ可変
手段を備えたものとしたため、例えば、運転者の体重が
大きい場合には金属球が形成する塑性溝の本数を多くし
てコラプス荷重を増大させる一方、運転者の体重が小さ
い場合には同塑性溝の本数を少なくしてコラプス荷重を
減少させることにより、コラプシブルコラムのコラプス
を適切に行わせることが可能となる。

【００６６】図１８は、本発明の第５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り、同図
中の符号１０１は衝撃吸収式ステアリングコラム装置を
示している。衝撃吸収式ステアリングコラム装置１０１
は、上下２箇所で車体側メンバ１０３に装着されてお
り、軸受１０５，１０７によりアッパステアリングシャ
フト（以下、単にステアリングシャフトと記す）１０９
を回動自在に支持している。ステアリングシャフト１０
９には、その上端にステアリングホイール１１１が取り
付けられる一方、下端にはユニバーサルジョイント１１
３を介してロアステアリングシャフト１１５が連結され
ている。図中、１１７はステアリングコラム１の上部を
覆うコラムカバーであり、１１９は車室とエンジンルー
ムとを区画するダッシュボードである。

【００６７】このステアリング装置では、運転者がステ
アリングホイール１１１を回転させると、ステアリング
シャフト１０９およびロアステアリングシャフト１１５
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。

【００６８】図１９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を示す側面図であり、図２０は
同装置を示す平面図（図１９中のＦ矢視図）であり、図
２１は図１９中の拡大Ｇ−Ｇ断面図であり、図２２は図
１９中の拡大Ｈ−Ｈ断面図であり、図２３は図１９中の
拡大Ｉ−Ｉ断面図である。これらの図に示したように、
ステアリングコラム１２１は、鋼管製のコラムチューブ
１２３の略中央部に鋼板製のアッパディスタンスブラケ
ット（以下、アッパブラケットと略称する）１２５を溶
接接合し、同前部（図１９，図２０中の左方）にこれも
鋼板製のロアディスタンスブラケット（以下、ロアブラ
ケットと略称する）１２７を溶接接合することにより製
作されている。

【００６９】アッパブラケット１２５は、車体側メンバ
１０３に固着された鋼板溶接構造品のチルトブラケット
１３１に挟持されており、チルトブラケット１３１を貫
通するチルトボルト１３３とナット１３５とにより所定
の締結力で挟圧・固定されている。アッパブラケット１
２５には後方に開口する略Ｕ字形状の切欠き１３７が形
成されており、チルトボルト１３３はこの切欠き１３７
の前端側に嵌挿されている。図２１，図２３において符
号１４１，１４３で示した部材は公知のチルトカムであ
り、ステアリングコラム１２１の所定角度での固定に供
される。また、符号１４５で示した部材はチルトカム１
４１を回転駆動するチルトレバーであり、符号１４７で
示した部材はチルトボルト１３３の頭部とチルトレバー
１４５との間に介装されたスラスト軸受である。

【００７０】一方、ロアブラケット１２７は、車体側メ
ンバ１０３に固着された鋳造品のピボットブラケット１
５１に挟持されており、ピボットブラケット１５１を貫
通するピボットボルト１５３とナット１５５とにより固
定されている。ピボットブラケット１５１には前方に開
口する略Ｕ字形状の切欠き１５７が形成されており、ピ
ボットボルト１５３はこの切欠き１５７の後端側に嵌挿
されている。尚、ステアリングコラム１２１は、ピボッ
トボルト１５３を軸に揺動可能となっており、チルトレ
バー１４５を操作することにより運転者は所定の範囲で
ステアリングホイール１１１の上下位置を調整すること
ができる。

【００７１】本実施形態の場合、衝突エネルギ吸収手段
は、チルトボルト１３３に保持されたエネルギ吸収プレ
ート１６１と、ステアリングコラム１２１に固着された
可変しごき装置１６３とから構成されている。エネルギ
吸収プレート１６１は、前方に開いた略Ｕ字形状の鋼板
であり、後端部近傍をチルトボルト１３３が貫通してい
る。

【００７２】一方、可変しごき装置１６３は、図２３，
図２４（図２３のＪ−Ｊ断面図），図２５（図２３中の
Ｋ−Ｋ断面図）に示したように、コラムチューブ１２３
に溶接された鋼板プレス成形品のベースプレート１６５
と、ベースプレート１６５にボルト締めされたハウジン
グ１６７と、ハウジング１６７内に摺動自在に保持され
たスライドブロック１６９と、ハウジング１６７に保持
されてＥＣＵ（電子制御装置）１７０に駆動制御される
電磁アクチュエータ（以下、ソレノイドと記す）１７１
等から構成されている。尚、ＥＣＵ１７０には、シート
ポジションセンサ１７３の他、体重センサ１７４、車速
センサ１７５、乗員位置センサ１７６、シートベルト着
用センサ１７７等、少なくとも一つのセンサが接続され
ている。

【００７３】ソレノイド１７１のプランジャ１７９は、
その先端がスライドブロック１６９に係合・連結されて
おり、通電時以外はソレノイド１７１とスライドブロッ
ク１６９との間に介装されたコイルスプリング１８１の
付勢力により伸張状態となっている。図１５中、１８
３，１８４で示した部材はスライドブロック１６９に貼
着された緩衝材であり、スライドブロック１６９のハウ
ジング１６７やソレノイド１７１との衝突音を抑制す
る。

【００７４】ハウジング１６７には、スライドブロック
１６９の両側面に隣接して、左右一対のガイドプレート
１８５，１８７が保持されており、前述したエネルギ吸
収プレート１６１はこれらガイドプレート１８５，１８
７とスライドブロック１６９との間に嵌挿されている。
両ガイドプレート１８５，１８７は、略中央部と後部と
の内側にそれぞれＵ字状凹部１８９，１９１を有してお
り、これらＵ字状凹部１８９，１９１にエネルギ吸収プ
レート１６１に形成された前後のＵ字曲げ部１９３，１
９５が嵌入している。

【００７５】エネルギ吸収プレート１６１には、前部Ｕ
字曲げ部１９３に固定側しごきピン１９７が嵌入する一
方、後部Ｕ字曲げ部１９５に移動側しごきピン１９９が
嵌入している。ハウジング１６７には移動側しごきピン
１９９を保持する左右一対の長孔２０１，２０３が形成
されており、これら長孔２０１，２０３内を移動側しご
きピン１９９が左右方向に所定量移動可能となってい
る。

【００７６】以下、第５実施形態の作用を説明する。

【００７７】自動車が走行を開始すると、ＥＣＵ１７０
は、前述した各種センサ１７３〜１７７の検出信号に基
づき、所定の制御インターバルで衝突エネルギ吸収手段
の目標作動荷重の算出を繰り返し行う。例えば、運転者
の体重が比較的大きい場合、あるいは運転者の体重が比
較的小さくても車速が大きい場合、衝突時における運転
者の運動エネルギが大きくなるため、目標作動荷重も大
きくなる。すると、ＥＣＵ１７０は、ソレノイド１７１
に駆動電流を出力し、図２６に示したように、プランジ
ャ１７９をソレノイド１７１内に磁力吸引させる。これ
により、プランジャ１７９に連結されたスライドブロッ
ク１６９が後方に移動し、その後部側面が移動側しごき
ピン１９９の内側に位置することによって、移動側しご
きピン１９９の内側への移動を規制することになる。

【００７８】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、運転者は慣性によってステアリング
ホイール１１１に二次衝突し、その衝撃によって、図２
７、図２８（図２７中のＬ矢視図）に示したように、ア
ッパブラケット１２５がチルトブラケット１３１から前
方に離脱する一方、ロアブラケット１２７がピボットブ
ラケット１５１から前方に離脱し、ステアリングコラム
１２１が離脱して前進を始める。そして、ステアリング
コラム１２１の前進に伴って、図２９に示したように、
車体メンバ１０３側のチルトボルト１３３に保持された
エネルギ吸収プレート１６１に対して、ステアリングコ
ラム１２１側の可変しごき装置１６３が前進する。

【００７９】すると、エネルギ吸収プレート１６１で
は、Ｕ字状凹部１８９と固定側しごきピン１９７との間
に嵌入した前部Ｕ字曲げ部１９３と、Ｕ字状凹部１９１
と移動側しごきピン１９９との間に嵌入した後部Ｕ字曲
げ部１９５とが前進することになる。その結果、エネル
ギ吸収プレート１６１は左右４箇所で両しごきピン１９
７，１９９に順次巻き回されるかたちでしごかれ、比較
的大きな衝突エネルギの吸収が実現される。ステアリン
グコラム１２１の移動ストロークと作動荷重との関係
は、第１実施形態と同様である。

【００８０】一方、運転者が比較的体重の小さい小柄な
女性等の場合、衝突時における運転者の運動エネルギが
比較的小さくなるため、ＥＣＵ１７０により算出された
目標作動荷重も小さくなる。すると、ＥＣＵ１７０は、
ソレノイド１７１に駆動電流を出力せず、前述した図２
３に示したように、プランジャ１７９がコイルスプリン
グ１８１の付勢力により伸張した状態にする。これによ
り、スライドブロック１６９が前進したままとなり、移
動側しごきピン１９９は長孔２０１，２０３内を自由に
移動可能となる。

【００８１】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、ステアリングコラム１２１が離脱して前進し、エネ
ルギ吸収プレート１６１に対して可変しごき装置１６３
が前進する。ところが、この場合には移動側しごきピン
１９９がスライドブロック１６９により拘束されていな
いため、図３０に示したように、エネルギ吸収プレート
１６１の後部Ｕ字曲げ部１９５は、Ｕ字状凹部１９１か
ら前進・離脱する際に移動側しごきピン１９９を内側に
押圧して移動させ、しかる後に消失する。

【００８２】その結果、エネルギ吸収プレート１６１は
左右２箇所の固定側しごきピン１９７だけにしごかれる
ことになり、衝突エネルギの吸収量が小さくなると共
に、運転者が小柄な女性等であっても、ステアリングコ
ラム１２１の前進が円滑に行われ、運転者の胸部や頭部
に大きな衝撃が加わることがなくなるのである。前述し
た図７は本実施形態にもあてはまり、破線はこの際（小
作動荷重時）の試験結果を示しており、小作動荷重が大
作動荷重に対して有意に小さくなる。

【００８３】図３１は、本発明の第６実施形態に係るス
テアリング装置の要部断面側面図であり、図３２は図３
１中のＭ矢視図である。これらの図に示したように、第
６実施形態の全体構成は上述した第５実施形態と略同様
であるが、エネルギ吸収部材として鋼線を曲げ成形した
エネルギ吸収ワイヤ２１１が用いられている。本実施形
態の場合も、可変しごき装置２６３には固定側しごきピ
ンと移動側しごきピンとが内蔵されており、エネルギ吸
収ワイヤ２１１のしごき箇所を８箇所あるいは４箇所に
することにより、第５実施形態と同様の作動荷重の調整
が行える。尚、第６実施形態において、第５実施形態と
同一部分には同一の符号を付してある。

【００８４】図３３は、本発明の第７実施形態に係るス
テアリング装置の要部横断面図である。同図に示したよ
うに、第７実施形態の全体構成も上述した第５実施形態
と略同様であるが、可変しごき装置３６３内に４本の移
動側しごきピン３９９が配設されると共に、スライドブ
ロック３６９の形状が異なっている。すなわち、スライ
ドブロック３６９には４箇所の半円状凹部３２１が形成
されており、スライドブロック３６９の前進時にこれら
半円状凹部３２１に移動側しごきピン３９９が嵌入する
が、図３４に示したように、その際にも移動側しごきピ
ン３９９がエネルギ吸収プレート３６１側に所定量突出
した状態となる。これにより、しごき変形量を２段階に
調整することが可能となり、第５実施形態と同様の作動
荷重の調整が行える。第７実施形態においても、第５実
施形態と同一部分には同一の符号を付してある。

【００８５】図３５は、本発明の第８実施形態に係るス
テアリング装置の要部横断面図であり、図３６は図３５
中のＮ矢視図である。これらの図に示したように、第８
実施形態の全体構成も上述した第５実施形態と略同様で
あるが、しごき手段として鋼球製の固定側しごきボール
４３１と移動側しごきボール４３３とが用いられてい
る。本実施形態においても、スライドブロック４６９を
移動させることにより、移動側しごきボール４３３がエ
ネルギ吸収プレート４６１に対して進退し、第５実施形
態と同様の作動荷重の調整が行える。第８実施形態にお
いても、第５実施形態と同一部分には同一の符号を付し
てある。

【００８６】図３７は、本発明の第９実施形態に係るス
テアリング装置の要部横断面図であり、図３８は図３７
中のＯ−Ｏ拡大断面図であり、図３９は図３７中のＰ−
Ｐ拡大断面図である。これらの図に示したように、第９
実施形態の全体構成も上述した第５実施形態と略同様で
あるが、可変しごき装置５６３の構造および作用が異な
っている。すなわち、可変しごき装置５６３は、電磁ア
クチュエータに代えて電動モータ５４１を有すると共
に、後端に段部５４３が形成されたスライドブロック５
６９を内蔵している。電動モータ５４１のロータ軸５４
５には雄ねじ軸５４７が固着・一体化される一方、スラ
イドブロック５６９の中央部には雄ねじ軸５４７に螺合
する雌ねじ５４９が形成されており、電動モータ５４１
が正逆転すると、スライドブロック５６９が前進または
後退する。図中、符号５５１で示したものはハウジング
５６７に突設された係止爪であり、電動モータ５４１を
保持・固定している。また、符号５５３で示した部材は
ＥＣＵ１７０にスライドブロック５６９の位置信号を出
力する位置センサであり、その下面にスライドブロック
５６９に係合する検出ピン５５５が突出している。第９
実施形態においても、第５実施形態と同一部分には同一
の符号を付してある。

【００８７】以下、第９実施形態の作用を説明する。

【００８８】自動車が走行を開始すると、ＥＣＵ１７０
は、前述した各種センサ１７３〜１７７の検出信号に基
づき、所定の制御インターバルで衝突エネルギ吸収手段
の目標作動荷重の算出を繰り返し行う。例えば、運転者
の体重が比較的大きい場合、あるいは運転者の体重が比
較的小さくても車速が大きい場合、衝突時における運転
者の運動エネルギが大きくなるため、目標作動荷重も大
きくなる。すると、ＥＣＵ１７０は、電動モータ５４１
に駆動電流を出力して雄ねじ軸５４７を正転させ、位置
センサ５５３からの位置信号に基づき、図４０に示した
ように、スライドブロック５６９を最後退位置まで後退
させる。これにより、スライドブロック５６９の側面が
移動側しごきピン５９９の内側に位置することになり、
移動側しごきピン５９９の内側への移動が完全に規制さ
れ、運転者の二次衝突時に比較的大きな衝突エネルギの
吸収が実現される。図４１は可変しごき装置５６３の移
動ストロークと作動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（大作動荷重時）の試験結果を示
している。

【００８９】また、運転者が比較的体重の小さい小柄な
女性等の場合、衝突時における運転者の運動エネルギが
比較的小さくなるため、ＥＣＵ１７０により算出された
目標作動荷重も小さくなる。すると、ＥＣＵ１７０は、
電動モータ５４１に駆動電流を出力して雄ねじ軸５４７
を逆転させ、位置センサ５５３からの位置信号に基づ
き、図４２に示したように、スライドブロック５６９を
最前進位置まで前進させる。これにより、移動側しごき
ピン５９９は長孔５０１，５０３内を自由に移動可能と
なり、運転者の二次衝突時に比較的小さな衝突エネルギ
の吸収が実現される。図４１中の破線はこの際（小作動
荷重時）の試験結果を示している。

【００９０】一方、運転者が標準的な体重であった場合
等には、衝突時における運転者の運動エネルギが中程度
となるため、ＥＣＵ１７０により算出された目標作動荷
重も中程度となる。すると、ＥＣＵ１７０は、電動モー
タ５４１に駆動電流を出力して雄ねじ軸５４７を正転ま
たは逆転させ、位置センサ５５３からの位置信号に基づ
き、図４３に示したように、スライドブロック５６９を
中間位置に移動させる。これにより、スライドブロック
５６９の段部５４３が移動側しごきピン５９９の内側に
位置することになり、移動側しごきピン５９９の内側へ
の移動が一部規制され、移動側しごきピン５９９は段部
５４３に当接するまで長孔５０１，５０３内を移動可能
となる。この状態で、運転者がステアリングホイール１
１１に二次衝突すると、移動側しごきピン５９９がエネ
ルギ吸収プレート５６１側に所定量突出した状態とな
り、運転者の二次衝突時に中程度の衝突エネルギの吸収
が実現される。図４１中の二点鎖線はこの際（中作動荷
重時）の試験結果を示している。

【００９１】図４４は、本発明の第１０実施形態に係る
ステアリング装置の要部横断面図である。この図に示し
たように、第１０実施形態の構成は上述した第９実施形
態と略同様であるが、スライドブロック６６９には段部
に代えて傾斜面６６１が形成されている。本実施形態に
おいては、電動モータ６４１によりスライドブロック６
６９を所定量前後退させることにより、移動側しごきボ
ール６９９が長孔６０１，６０３内でエネルギ吸収プレ
ート５６１に対して連続的に進退し、作動荷重の調整が
無段階に行えることになる。第１０実施形態において、
第８実施形態と同一部分には同一の符号を付してある。

【００９２】第５〜第１０実施形態では、スライドブロ
ックをソレノイドや電動モータで駆動することでしごき
部材を変位させて作動荷重を調整するようにしたが、ス
ライドブロックに代えてカム環等を用いてもよい。ま
た、上記実施形態とは逆に、エネルギ吸収プレートをス
テアリングコラム側に固定し、可変しごき装置を車体側
に固定するようにしてもよい。その他、ステアリングコ
ラム装置およびエネルギ吸収量調整手段の具体的構成や
しごき手段の素材や形状等についても、本発明の主旨を
逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以上述べたよう
に、本発明に係る第５〜第１０実施形態による衝撃吸収
式ステアリングコラム装置によれば、ステアリングシャ
フトを回動自在に支持するステアリングコラムと、車体
側に固着されて前記ステアリングコラムを支持すると共
に、所定値以上のの衝撃荷重が作用した際に当該ステア
リングコラムの離脱を許容する車体側ブラケットと、前
記ステアリングコラムと前記車体側ブラケットとの間に
設けられ、当該ステアリングコラムの移動に伴って金属
板または金属線を素材とするエネルギ吸収部材をしごき
手段により塑性変形させることにより、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とを有する衝
撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記衝突エ
ネルギの吸収量を変化させるエネルギ吸収量調整手段を
備えるようにしたため、例えば、運転者の体重が大きい
場合にはエネルギ吸収部材のしごき量を大きくすること
で作動荷重を増大させる一方、運転者の体重が小さい場
合にはエネルギ吸収部材のしごき量を小さくすることで
作動荷重を減少させ、ステアリングコラムの前進を適切
に行わせることが可能となる。

【００９３】図４５は、本発明の第１１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
中の符号７０１で示した部材はステアリングコラムであ
り、アッパステアリングシャフト７０３を回動自在に保
持している。アッパステアリングシャフト７０３の上端
にはステアリングホイール７０５が取り付けられる一
方、下端にはユニバーサルジョイント７０７を介してロ
アステアリングシャフト７０９が連結されている。図４
５中で、符号７１１はステアリングコラム７０１の上部
を覆うコラムカバーを示し、符号７１３は車室とエンジ
ンルームとを区画するダッシュボードを示し、符号７１
５はステアリングコラム７０１のチルト操作に供される
チルトレバーを示している。

【００９４】ステアリングコラム７０１は、鋼管製のコ
ラムチューブ７２１の略中央部に鋼板製のディスタンス
ブラケット７２３を溶接接合し、ディスタンスブラケッ
ト７２３の直前部（図１中の左方）にこれも鋼板製のプ
レートブラケット７２５を溶接接合することにより製作
されている。ディスタンスブラケット７２３は、車体側
メンバ７１７に固着された鋼板溶接構造品のチルトブラ
ケット７２７に挟持されており、チルトブラケット７２
７を貫通するチルトボルト７２９とナット７３１とによ
り所定の締結力で挟圧・固定されている。また、ステア
リングコラム７０１は、その前方部分が車体側メンバ７
１７に固着されたロアブラケット７３３に内嵌・保持さ
れると共に、チルトヒンジを兼ねたラバーブッシュ７３
５によって軸方向に位置決めされている。図１中の符号
７３７で示した部材は帯鋼板を素材とするエネルギ吸収
プレートであり、衝突エネルギ吸収機構７３９の構成要
素である。

【００９５】このステアリング装置では、運転者がステ
アリングホイール７０５を回転させると、アッパステア
リングシャフト７０３およびロアステアリングシャフト
７０９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。

【００９６】図４６は図４５中のＱ部拡大図であり、図
４７は図４６中のＲ矢視図であり、図４８は図４６中の
Ｓ−Ｓ断面図である。これらの図に示したように、エネ
ルギ吸収プレート７３７は、その後方部分が左右一対の
スリット７４１，７４３によりセンタリップ７４５と左
右サイドリップ７４７，７４９とに分割され、センタリ
ップ７４５の後端部がチルトボルト７２９に巻き回され
て固着される一方、左右サイドリップ７４７，７４９が
Ｕ字形状に屈曲されてそれぞれの端部がプレートブラケ
ット７２５に連結されている。図４６〜図４８中の符号
７５１はＥＣＵ（電子制御装置）７５３に駆動制御され
る電磁アクチュエータ（以下、ソレノイドと記す）を示
している。

【００９７】図４８に示したように、エネルギ吸収プレ
ート７３７の右サイドリップ７４９は、リベット７５５
によってプレートブラケット７２５に固着されている。
一方、エネルギ吸収プレート７３７の左サイドリップ７
４７は、その端部に形成された貫通孔７５７に嵌入した
ソレノイド７５１のプランジャ７５９を介して、プレー
トブラケット７２５に連結されている。尚、ＥＣＵ７５
３には、シートポジションセンサ７６１の他、体重セン
サ７６２、車速センサ７６３、乗員位置センサ７６４、
シートベルト着用センサ７６５等、少なくとも一つのセ
ンサが接続されている。

【００９８】以下、第１１実施形態の作用を説明する。

【００９９】自動車が走行を開始すると、ＥＣＵ７５３
は、前述した各種センサ７６１〜７６５の検出信号に基
づき、所定の制御インターバルで衝突エネルギ吸収機構
７３９の目標作動荷重の算出を繰り返し行う。例えば、
運転者の体重が比較的大きい場合、あるいは運転者の体
重が比較的小さくても車速が大きい場合、衝突時におけ
る運転者の運動エネルギが大きくなるため、目標作動荷
重も大きくなる。すると、ＥＣＵ７５３は、ソレノイド
７５１に駆動電流を出力せず、図４８に示したように、
プランジャ７５９をソレノイド７５１から突出させたま
まとする。これにより、左サイドリップ７４７は、貫通
孔７５７に嵌入したプランジャ７５９によってプレート
ブラケット７２５に連結されることとなる。

【０１００】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、運転者は慣性によってステアリング
ホイール５に二次衝突し、その衝撃によって、図４９，
図５０（図４９中のＴ矢視図）に示したように、ディス
タンスブラケット７２３がチルトブラケット７３１から
前方に離脱する一方、コラムチューブ７２１の前部がラ
バーブッシュ７３５を破断し、ステアリングコラム７０
１が前進を開始する。

【０１０１】すると、プレートブラケット７２５に連結
された左右サイドリップ７４７，７４９は、その屈曲位
置を変えながらチルトボルト７２９に固着されたセンタ
リップ７４５に対して前進する。これにより、エネルギ
吸収プレート７３７は、左右スリット７４１，７４３の
部位で引き裂かれる形で破断し、屈曲変形に対する抵抗
も相俟って、比較的大きな二次衝突エネルギの吸収が実
現される。図５１は衝突エネルギ吸収機構７３９の移動
ストロークと作動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（大作動荷重時）の試験結果を示し
ている。

【０１０２】一方、運転者が比較的体重の小さい小柄な
女性等の場合、衝突時における運転者の運動エネルギも
小さくなるため、ＥＣＵ７５３により算出された目標作
動荷重も小さくなる。すると、ＥＣＵ７５３は、ソレノ
イド７５１に駆動電流を出力し、図５２に示したよう
に、プランジャ７５９をソレノイド７５１内に磁力吸引
させる。これにより、プランジャ７５９の貫通孔７５７
に対する係合は解かれ、左サイドリップ７４７とプレー
トブラケット７２５との連結が断たれることになる。

【０１０３】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、ステアリングコラム７０１が離脱して前進する。と
ころが、この場合には左サイドリップ７４７がプランジ
ャ７５９に係止されていないため、図５３，図５４（図
５３中のＵ矢視図）に示したように、左サイドリップ７
４７はプレートブラケット７２５から離脱して当初の形
状を保ったまま前進する。

【０１０４】そのため、エネルギ吸収プレート７３７
は、右サイドリップ７４９のセンタリップ７４５に対す
る前進に伴い、右スリット７４３の部位でのみ破断され
ることになり、二次衝突エネルギの吸収量が小さくな
る。その結果、運転者が小柄な女性等であっても、ステ
アリングコラム７０１の前進が円滑に行われ、運転者の
胸部や頭部に大きな衝撃が加わることがなくなるのであ
る。図５１中の破線はこの際（小作動荷重時）の試験結
果を示しており、小作動荷重が大作動荷重に対して有意
に小さくなることが判る。

【０１０５】図５５は、本発明の第１２実施形態に係る
ステアリング装置の要部側面図であり、図５６は図５５
中のＶ矢視図であり、図５７は図５５中のＷ−Ｗ断面図
である。これらの図に示したように、第１２実施形態の
全体構成も上述した第１１実施形態と略同様であるが、
衝突エネルギ吸収機構７３９の構造および作用が異なっ
ている。すなわち、第１２実施形態では、エネルギ吸収
プレート７３７の右サイドリップ７４９も、左サイドリ
ップ７４７と同様に、ＥＣＵ７５３に駆動制御されるソ
レノイド８０１のプランジャ８０３を介してプレートブ
ラケット７２５に連結されている。また、ディスタンス
ブラケット７２３には、チルトボルト７２９に巻き回さ
れた公知のエネルギ吸収ワイヤ８０５が連結されてい
る。第１２実施形態において、第１１実施形態と同一部
分には同一の符号を付してある。

【０１０６】以下、第１２実施形態の作用を述べる。

【０１０７】自動車が走行を開始すると、ＥＣＵ７５３
は、前述した各種センサ７６１〜７６５の検出信号に基
づき、所定の制御インターバルで衝突エネルギ吸収手段
の目標作動荷重の算出を繰り返し行う。例えば、運転者
の体重が比較的大きい場合、あるいは運転者の体重が比
較的小さくても車速が大きい場合、衝突時における運転
者の運動エネルギが大きくなるため、目標作動荷重も大
きくなる。すると、ＥＣＵ７５３は、ソレノイド７５１
に駆動電流を出力せず、図５７に示したように、プラン
ジャ７５９，８０３をソレノイド７５１，８０１から突
出させたままとする。これにより、左右サイドリップ７
４７，７４９は、貫通孔７５７，８０７に嵌入したプラ
ンジャ７５９，８０３によってプレートブラケット７２
５に連結されることとなる。

【０１０８】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、運転者は慣性によってステアリング
ホイール７０５に二次衝突し、その衝撃によって、図５
８，図５９（図５８中のＸ矢視図）に示したように、デ
ィスタンスブラケット７２３がチルトブラケット７３１
から前方に離脱する一方、コラムチューブ７２１の前部
がラバーブッシュ７３５を破断し、ステアリングコラム
７０１が前進を開始する。

【０１０９】すると、プレートブラケット７２５に連結
された左右サイドリップ７４７，７４９は、その屈曲位
置を変えながらチルトボルト７２９に固着されたセンタ
リップ７４５に対して前進する。これにより、エネルギ
吸収プレート７３７は、左右スリット７４１，７４３の
部位で引き裂かれる形で破断し、その屈曲変形に対する
抵抗やエネルギ吸収ワイヤ８０５のしごき抵抗も相俟っ
て、比較的大きな二次衝突エネルギの吸収が実現され
る。図６０は衝突エネルギ吸収機構７３９の移動ストロ
ークと作動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（大作動荷重時）の試験結果を示してい
る。

【０１１０】また、運転者が比較的体重の小さい小柄な
女性等の場合、衝突時における運転者の運動エネルギが
比較的小さくなるため、ＥＣＵ７５３により算出された
目標作動荷重も小さくなる。すると、ＥＣＵ７５３は、
両ソレノイド７５１，８０１に駆動電流を出力し、図６
１に示したように、プランジャ７５９，８０３をソレノ
イド７５１内に磁力吸引させる。これにより、プランジ
ャ７５９，８０３の貫通孔７５７，８０５に対する係合
は解かれ、左右サイドリップ７４７，７４９とプレート
ブラケット７２５との連結が断たれることになる。

【０１１１】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、ステアリングコラム７０１が離脱して前進する。と
ころが、この場合には左右サイドリップ７４７，７４９
がプランジャ７５９，８０３に係止されていないため、
図６２，図６３（図６２中のＹ矢視図）に示したよう
に、左右サイドリップ７４７，７４９はプレートブラケ
ット７２５から離脱して当初の形状を保ったまま前進す
る。

【０１１２】そのため、エネルギ吸収プレート７３７は
破断されることなく、エネルギ吸収ワイヤ８０５がチル
トボルト７２９にしごかれる際の抵抗のみが発生するた
め、二次衝突エネルギの吸収量が小さくなる。その結
果、運転者が小柄な女性等であっても、ステアリングコ
ラム７０１の前進が円滑に行われ、運転者の胸部や頭部
に大きな衝撃が加わることがなくなるのである。図６０
中の破線はこの際（小作動荷重時）の試験結果を示して
おり、小作動荷重が大作動荷重に対して有意に小さくな
ることが判る。

【０１１３】一方、運転者が標準的な体重であった場合
等には、衝突時における運転者の運動エネルギが中程度
となるため、ＥＣＵ７５３により算出された目標作動荷
重も中程度となる。すると、ＥＣＵ７５３は、一方のソ
レノイド（本実施形態では、ソレノイド７５１）に駆動
電流を出力し、図６４に示したように、プランジャ７５
９をソレノイド７５１内に磁力吸引させる。これによ
り、プランジャ７５９の貫通孔７５７に対する係合は解
かれ、左サイドリップ７４７とプレートブラケット７２
５との連結が断たれることになる。

【０１１４】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、ステアリングコラム７０１が離脱して前進する。と
ころが、この場合には左サイドリップ７４７がプランジ
ャ７５９に係止されていないため、図６５，図６６（図
６５中のＺ矢視図）に示したように、左サイドリップ７
４７はプレートブラケット７２５から離脱して当初の形
状を保ったまま前進する。

【０１１５】そのため、エネルギ吸収プレート７３７
は、右サイドリップ７４９のセンタリップ７４５に対す
る前進に伴い、右スリット７４３の部位でのみ破断され
ることになり、二次衝突エネルギの吸収量が小さくな
る。その結果、運転者の二次衝突時に中程度の衝突エネ
ルギの吸収が実現される。図６０中の二点鎖線はこの際
（中作動荷重時）の試験結果を示している。

【０１１６】図６７は、本発明の第１３実施形態に係る
ステアリング装置の平面断面図である。図６８（ａ）
は、可変しごき装置の移動ストロークと作動荷重との関
係、および可変しごき装置を除くコラムの部位の移動ス
トロークとその動きだし荷重との関係を示すグラフであ
り、図６８（ｂ）は、しごき荷重の立ち上げ時期を遅ら
せない場合のコラム全体の移動ストロークと作動荷重と
の関係を示すグラフであり、図６８（ｃ）は、しごき荷
重の立ち上げ時期を遅らせた場合のコラム全体の移動ス
トロークと作動荷重との関係を示すグラフである。

【０１１７】本第１３実施の形態は、第５実施の形態
（図１８〜図３０）に対して、エネルギ吸収プレート１
６１の固定部（チルトボルト１３３）と可変しごき装置
１６３との間に、曲げ部Ｍを設けている点が異なってい
る。

【０１１８】この曲げ部Ｍを追加することにより、曲げ
部Ｍが伸びきるまでは、しごきピン１９７，１９９のし
ごき荷重は発生せず、しごき荷重の立ち上げ時期を遅ら
せることができる。

【０１１９】しごき荷重の立ち上げ時期を遅らせること
の効果を、図６８（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して説明す
る。一般的に、ステアリングコラムがコラプスする時、
エネルギ吸収部材による荷重の他に、コラム本体が車体
固定部から離脱する時に発生する動き出し荷重がある。
図６８（ａ）に、可変エネルギ吸収による２種類の他に
点線にてコラム本体の離脱荷重を示す。もし、しごき荷
重の立ち上げ時期を遅らせない場合、図６８（ｂ）に示
すように、コラム本体の離脱荷重とエネルギ吸収荷重が
重なり、全体の動きだし荷重が大きくなる。コラム全体
の動き出し荷重が上がると運転者への衝撃が大きくな
る。そこで、しごき荷重の立ち上げ時期を遅らせると、
図６８（ｃ）に示すように、コラムの離脱荷重とエネル
ギ吸収部材の荷重が重なることがなくなり、動き出し荷
重を小さくすることができる。

【０１２０】このように、曲げ部Ｍを設けて、エネルギ
吸収プレート１６１によるエネルギ吸収の立ち上げ時期
を遅らせることにより、コラプスの動き出しがスムーズ
になり、エネルギ吸収量調整の効果を一層高めることが
できる。

【０１２１】図６９は、本発明の第１４実施形態に係る
ステアリング装置の側面図である。図７０は、図６９に
示したステアリング装置の平面断面図である。

【０１２２】本第１４実施の形態は、第１３実施の形態
と同様にしごき荷重の立ち上げ時期を遅らせるため、チ
ルトボルト１３３を通挿するエネルギ吸収プレート１６
１の孔を長孔Ｎに変更した点が第５実施の形態（図１８
〜図３０）と異なっている。

【０１２３】すなわち、コラプスする時、エネルギ吸収
プレート１６１がコラム本体と共に車両前方に移動す
る。チルトボルト１３３は、車体側に固定してあるた
め、長孔Ｎの車両後方側にチルトボルト１３３が当接し
た時、しごきピン１９７，１９９によるしごきが始ま
る。

【０１２４】このように、長孔Ｎを設けて、エネルギ吸
収プレート１６１によるエネルギ吸収の立ち上げ時期を
遅らせることにより、第１３実施の形態と同様に、コラ
プスの動き出しがスムーズになり、エネルギ吸収量調整
の効果を一層高めることができる。

【０１２５】図７１は、本発明の第１５実施形態に係る
ステアリング装置の側面図である（第５実施の形態の図
２４に相当する図である）。図７２は、可変しごき装置
の移動ストロークと作動荷重との関係を示すグラフであ
る。

【０１２６】本第１５実施の形態は、第５実施の形態
（図１８〜図３０）に対して、エネルギ吸収プレート１
６１のＵ字曲げ部１９３，１９５の幅を狭くしている点
が異なっている。

【０１２７】すなわち、図７１に示すように、エネルギ
吸収プレート１６１のＵ字曲げ部１９３，１９５の両縁
に、それぞれ、切欠き部Ｐ，…Ｐを形成して、このＵ字
曲げ部１９３，１９５の幅を狭くしている。これによ
り、図７２に示すように、可変しごき装置１６３の動き
出し荷重を小さくすることができるので、コラプスの動
き出しをスムーズにできるという効果がある。なお、図
７２において、点線は、第５実施の形態に相当するグラ
フである。

【０１２８】図７３（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明
の第１６実施形態に係るステアリング装置の側面図であ
る。図７４（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図７３（ａ）
（ｂ）の場合の可変しごき装置の移動ストロークと作動
荷重との関係を示すグラフである。

【０１２９】本第１６実施の形態は、第５実施の形態
（図１８〜図３０）に対して、エネルギ吸収プレート１
６１の幅を途中で変更している点が異なっている。

【０１３０】すなわち、図７３（ａ）に示すように、エ
ネルギ吸収プレート１６１の中間部の幅が狭くしてあ
る。このように、幅を狭くすると、荷重が低くなるた
め、図７４（ａ）に示すように、移動ストロークの前半
では、荷重が低く、その後半では、荷重が徐々に増大す
るような静的荷重特性にすることができる。

【０１３１】また、図７３（ｂ）に示すように、エネル
ギ吸収プレート１６１の中間部の幅が広くしてある。こ
のように、幅を広くすると、荷重が高くなるため、図７
４（ｂ）に示すように、移動ストロークの前半では、荷
重が高く、その後半では、荷重が徐々に減少するような
静的荷重特性にすることができる。

【０１３２】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各実施形態に限られるものではな
い。例えば、上記各実施形態では、エネルギ吸収量調整
手段をＥＣＵが駆動制御するものとしたが、運転者がマ
ニュアルスイッチ等を用いて切換を行うようにしてもよ
く、その場合には電動式のみならず機械式の切換機構も
採用可能である。又は演算の切替時期においては、所定
のインターバルでとしていたが、荷重の設定条件が変わ
り得る変化の信号が入った時、例えば、シートベルトの
脱着時、シート位置の調整時、車速の変化時、シフトレ
バーの駐車位置からの移動が確認された時等であっても
よい。その他、ステアリングコラム装置や吸収エネルギ
可変手段の具体的構成等についても、本発明の主旨を逸
脱しない範囲で適宜変更可能である。

【０１３３】また、上述した第１乃至第１６実施の形態
において、図７等に示したストロークとコラプス荷重と
の関係を示すエネルギ吸収特性は、静的荷重特性であ
り、圧縮試験機によりステアリングコラム装置を５０／
ｍｉｎの一定速度で圧縮して、ストロークとコラプス荷
重との関係を測定したものである。

【０１３４】さらに、上述した第１乃至第１５実施の形
態では、エネルギ吸収荷重は、立ち上がり後、コラプス
ストロークの進行に対して、ほぼ一定である。また、上
記第１６実施の形態の図７４（ａ）では、エネルギ吸収
荷重は、立ち上がり後、ほぼ一定の後、コラプスストロ
ークの進行に伴って、徐々に増加している。さらに、上
記第１６実施の形態の図７４（ｂ）では、エネルギ吸収
荷重は、立ち上がり後、ほぼ一定の後、コラプスストロ
ークの進行に伴って、徐々に減少している。本発明は、
いずれの場合の静的荷重特性であってもよい。

【０１３５】この静的荷重特性について以下に説明す
る。図７５（ａ）に示す場合には、２種類の静的荷重特
性の変極点（○印）以降において、エネルギ吸収荷重が
コラプスストロークの進行に対してほぼ一定であり、こ
の場合には、例えば、コラプスストロークに十分な余裕
がある構造の場合、大柄又は小柄な体格に夫々適切なエ
ネルギ吸収量が得られる。なお、荷重の一定値は、厳密
に一定というわけではなく、多少の荷重変動や傾斜を含
む意である。また、立ち上がり時、線形又は非線形のい
ずれであってもよい。

【０１３６】図７５（ｂ）に示す場合には、大きい吸収
荷重（Ｆ２）と小さい吸収荷重（Ｆ１）とに２倍以上の
差をつけた場合である。コラムがコラプスする際、カウ
ル、ハーネス等がコラム単体以外にも荷重を引きずる
が、両荷重に２倍以上の差をつけるためには、コラム単
体で、図示のように、２Ｆ１＜Ｆ２となっていることが
必要である。これは、ワイヤ２本で、第２ワイヤの線形
を太くすることにより実現できる。

【０１３７】図７６（ａ）（ｂ）及び図７７に示す場合
には、２種類の静的荷重特性の変極点（○印）以降にお
いて、エネルギ吸収荷重がコラプスストロークの進行に
伴って徐々に増加している。この場合には、例えば、コ
ラプスストロークに十分な余裕がない構造の場合、フル
ストロークして底付きすると、ピーク荷重が発生する
が、ストロークの後半を徐々に荷重を増加させることに
より、底付きのピークを無くすことができる。なお、図
７６（ａ）に示すように、非線形であってもよく、ま
た、図７６（ｂ）に示すように、線形であってもよく、
さらに、図７７に示すように、ほぼ一定の後に増加して
もよい。

【０１３８】

【発明の効果】本発明によれば、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におい
て、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、
前記乗員あるいは前記車両の状態を検出する少なくとも
一つのセンサと、当該センサの検出結果に基づき、前記
エネルギ吸収量調整手段を駆動制御する電気制御手段と
を備えるようにしたため、例えば、運転者の体重が大き
かったり車速が高かった場合には、制御手段によりエネ
ルギ吸収量調整手段を駆動制御して衝突エネルギ吸収手
段が作動するコラプス荷重を増大させる一方、運転者の
体重が小さかったり車速が低かった場合には、逆に衝突
エネルギ吸収手段が作動するコラプス荷重を減少させ、
コラプシブルコラムのコラプスが適切に行われるように
することができる。

【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】図１中のＡ部拡大図である。

【図３】図２中のＢ矢視図である。

【図４】図２中のＣ−Ｃ断面図である。

【図５】第１，第２金属球保持筒に保持された鋼球の関
係を示す説明図である。

【図６】コラプシブルコラムの作動を示す側面図であ
る。

【図７】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。

【図８】第２実施形態に係るステアリング装置の要部を
示す横断面図である。

【図９】第３実施形態に係るステアリング装置を示す側
面図である。

【図１０】第４実施形態に係るステアリング装置の要部
を示す縦断面図である。

【図１１】同実施形態に係る第１，第２金属球保持筒を
示す側面図である。

【図１２】図１１中のＤ−Ｄ断面図である。

【図１３】図１１中のＥ−Ｅ断面図である。

【図１４】第４実施形態の作用を示す説明図である。

【図１５】第４実施形態の作用を示す説明図である。

【図１６】第４実施形態の作用を示す説明図である。

【図１７】第４実施形態の作用を示す説明図である。

【図１８】第５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１９】同実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコ
ラム装置を示す側面図である。

【図２０】図１９中のＦ矢視図である。

【図２１】図１９中の拡大Ｇ−Ｇ断面図である。

【図２２】図１９中の拡大Ｈ−Ｈ断面図である。

【図２３】図１９中の拡大Ｉ−Ｉ断面図である。

【図２４】図２３のＪ−Ｊ断面図である。

【図２５】図２３中のＫ−Ｋ断面図である。

【図２６】第５実施形態の作用を示す説明図である。

【図２７】第５実施形態の作用を示す説明図である。

【図２８】図２７中のＬ矢視図である。

【図２９】第５実施形態の作用を示す説明図である。

【図３０】第５実施形態の作用を示す説明図である。

【図３１】第６実施形態に係るステアリング装置の要部
断面側面図である。

【図３２】図３１中のＭ矢視図である。

【図３３】第７実施形態に係るステアリング装置の要部
横断面図である。

【図３４】第７実施形態の作用を示す説明図である。

【図３５】第８実施形態に係るステアリング装置の要部
横断面図である。

【図３６】図３５中のＮ矢視図である。

【図３７】第９実施形態に係るステアリング装置の要部
横断面図である。

【図３８】図３７中のＯ−Ｏ拡大断面図である。

【図３９】図３７中のＰ−Ｐ拡大断面図である。

【図４０】第９実施形態の作用を示す説明図である。

【図４１】可変しごき装置の移動ストロークと作動荷重
との関係を示すグラフである。

【図４２】第９実施形態の作用を示す説明図である。

【図４３】第９実施形態の作用を示す説明図である。

【図４４】第１０実施形態に係るステアリング装置の要
部横断面図である。

【図４５】第１１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４６】図４５中のＱ部拡大図である。

【図４７】図４６中のＲ矢視図である。

【図４８】図４６中のＳ−Ｓ断面図である。

【図４９】第１１実施形態の作用を示す説明図である。

【図５０】図４９中のＴ矢視図である。

【図５１】衝突エネルギ吸収機構の移動ストロークと作
動荷重との関係を示すグラフである。

【図５２】第１１実施形態の作用を示す説明図である。

【図５３】第１１実施形態の作用を示す説明図である。

【図５４】図５３中のＵ矢視図である。

【図５５】第１２実施形態に係るステアリング装置の要
部側面図である。

【図５６】図５５中のＶ矢視図である。

【図５７】図５５中のＷ−Ｗ断面図である。

【図５８】第１２実施形態の作用を示す説明図である。

【図５９】図５８中のＸ矢視図である。

【図６０】衝突エネルギ吸収機構の移動ストロークと作
動荷重との関係を示すグラフである。

【図６１】第１２実施形態の作用を示す説明図である。

【図６２】第１２実施形態の作用を示す説明図である。

【図６３】図６２中のＹ矢視図である。

【図６４】第１２実施形態の作用を示す説明図である。

【図６５】第１２実施形態の作用を示す説明図である。

【図６６】図６５中のＺ矢視図である。

【図６７】本発明の第１３実施形態に係るステアリング
装置の平面断面図である。

【図６８】（ａ）は、可変しごき装置の移動ストローク
と作動荷重との関係、および可変しごき装置を除くコラ
ムの部位の移動ストロークとその動きだし荷重との関係
を示すグラフであり、（ｂ）は、しごき荷重の立ち上げ
時期を遅らせない場合のコラム全体の移動ストロークと
作動荷重との関係を示すグラフであり、（ｃ）は、しご
き荷重の立ち上げ時期を遅らせた場合のコラム全体の移
動ストロークと作動荷重との関係を示すグラフである。

【図６９】本発明の第１４実施形態に係るステアリング
装置の側面図である。

【図７０】図６９に示したステアリング装置の平面断面
図である。

【図７１】本発明の第１５実施形態に係るステアリング
装置の側面図である（第５実施の形態の図２４に相当す
る図である）。

【図７２】可変しごき装置の移動ストロークと作動荷重
との関係を示すグラフである。

【図７３】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明の第１６
実施形態に係るステアリング装置の側面図である。

【図７４】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図７３（ａ）
（ｂ）の場合の可変しごき装置の移動ストロークと作動
荷重との関係を示すグラフである。

【図７５】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、ストロークと作
動荷重との静的荷重特性を示すグラフである。

【図７６】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、ストロークと作
動荷重との静的荷重特性を示すグラフである。

【図７７】ストロークと作動荷重との静的荷重特性を示
すグラフである。

【符号の説明】

１‥‥コラプシブルコラム３‥‥アウタコラム５‥‥インナコラム７‥‥衝突エネルギ吸収機構２１‥‥アッパステアリングシャフト３５‥‥第１金属球保持筒３７‥‥第２金属球保持筒３９‥‥保持筒駆動装置４１，４３‥‥鋼球５７‥‥ＥＣＵ５９‥‥電磁アクチュエータ６１‥‥プランジャ６３‥‥駆動アーム７７‥‥駆動突起７９‥‥直進溝８５‥‥電動モータ８７‥‥ウォームピニオン１０１‥‥衝撃吸収式ステアリングコラム装置１０３‥‥車体側メンバ１０９‥‥アッパステアリングシャフト１１１‥‥ステアリングホイール１２１‥‥ステアリングコラム１２３‥‥コラムチューブ１２５‥‥アッパディスタンスブラケット１２７‥‥ロアディスタンスブラケット１３１‥‥チルトブラケット１３３‥‥チルトボルト１５１‥‥ピボットブラケット１５３‥‥ピボットボルト１６１‥‥エネルギ吸収プレート１６３‥‥可変しごき装置１６７‥‥ハウジング１６９‥‥スライドブロック１７０‥‥ＥＣＵ１７１‥‥電磁アクチュエータ１７９‥‥プランジャ１８１‥‥コイルスプリング１８５，１８７‥‥ガイドプレート１８９，１９１‥‥Ｕ字状凹部１９３，１９５‥‥Ｕ字曲げ部１９７‥‥固定側しごきピン１９９‥‥移動側しごきピン２０１，２０３‥‥長孔２１１‥‥エネルギ吸収ワイヤ２２１‥‥半円状凹部２３１‥‥固定側しごきボール２３３‥‥移動側しごきボール５４１‥‥電動モータ５４３‥‥段部５４７‥‥雄ねじ軸５４９‥‥雌ねじ５５３‥‥位置センサ６６１‥‥傾斜面７０１‥‥ステアリングコラム７０３‥‥アッパステアリングシャフト７０５‥‥ステアリングホイール７２１‥‥コラムチューブ７２３‥‥ディスタンスブラケット７２５‥‥プレートブラケット７２７‥‥チルトブラケット７２９‥‥チルトボルト７３７‥‥エネルギ吸収プレート７３９‥‥衝突エネルギ吸収機構７４１，７４３‥‥スリット７４５‥‥センタリップ７４７‥‥左サイドリップ７４９‥‥右サイドリップ７５１‥‥電磁アクチュエータ７５３‥‥ＥＣＵ７５９‥‥プランジャ８０１‥‥電磁アクチュエータ８０３‥‥プランジャＭ‥‥曲げ部Ｎ‥‥長孔Ｐ‥‥切欠き部

Claims

【特許請求の範囲】

【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、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、前記乗員あるいは前記車両の状態を検出する少なくとも
一つのセンサと、当該センサの検出結果に基づき、前記エネルギ吸収量調
整手段を駆動制御する電気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。
【請求項２】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短縮するコラプ
シブルコラムを備え、前記コラプシブルコラムが、アウタコラムと、このアウタコラムに内嵌し、前記コラプシブルコラムの
短縮時に当該アウタコラム内に進入するインナコラムと
を有し、前記衝突エネルギ吸収手段が、前記アウタコラムと前記
インナコラムとの間に介装され、前記コラプシブルコラ
ムの短縮時に、複数の金属球により当該アウタコラムと
当該インナコラムとの少なくとも一方に塑性溝を形成さ
せるものであ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】前記複数の金属球が、第１金属球保持手段
に保持された第１金属球群と、第２金属球保持手段に保
持された第２金属球群とからなり、前記エネルギ吸収量調整手段として、前記コラプシブル
コラムを軸とする前記第１金属球群内の金属球の一部あ
るいは全部の角度位相を前記第２金属球群内の金属球に
対して一致あるいは相違させるべく、前記第１金属球保
持手段と第２金属球保持手段との少なくとも一方を回転
させる保持手段回転駆動手段を備えたことを特徴とす
る、請求項２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
るステアリングコラムと、車体側に固着されて前記ステアリングコラムを支持する
と共に、所定値以上のの衝撃荷重が作用した際に当該ス
テアリングコラムの離脱を許容する車体側ブラケットと
を有し、前記衝突エネルギ吸収手段が、前記ステアリングコラム
と前記車体側ブラケットとの間に設けられ、当該ステア
リングコラムの移動に伴って金属板または金属線を素材
とするエネルギ吸収部材をしごき手段により塑性変形さ
せるものであ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５】前記しごき手段が金属棒または金属球であ
り、前記エネルギ吸収量調整手段が当該しごき手段によ
る前記エネルギ吸収部材の塑性変形部位と塑性変形量と
の少なくとも一方を変化させ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】ステアリングシャフトを回動自在に支持す
るステアリングコラムと、車体側に固着されて前記ステアリングコラムを支持する
と共に、所定値以上のの衝撃荷重が作用した際に当該ス
テアリングコラムの離脱を許容する車体側ブラケットと
を有し、前記衝突エネルギ吸収手段が、前記ステアリングコラム
と前記車体側ブラケットとの間に設けられ、当該ステア
リングコラムの移動に伴って金属板を素材とするエネル
ギ吸収部材を破断または曲げ変形および破断させるもの
であ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７】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短縮するコラプ
シブルコラムを備え、前記コラプシブルコラムが、アウタコラムと、このアウタコラムに内嵌し、前記コラプシブルコラムの
短縮時に当該アウタコラム内に進入するインナコラム
と、前記アウタコラムと前記インナコラムとの間に介装さ
れ、前記コラプシブルコラムの短縮時に、衝突エネルギ
の吸収を行うべく、当該アウタコラムと当該インナコラ
ムとの少なくとも一方に塑性溝を形成する複数の金属球
とからなる衝撃吸収式ステアリングコラム装置におい
て、前記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。
【請求項８】前記複数の金属球が、第１金属球保持手段
に保持された第１金属球群と、第２金属球保持手段に保
持された第２金属球群とからなり、前記エネルギ吸収量調整手段として、前記コラプシブル
コラムを軸とする前記第１金属球群内の金属球の一部あ
るいは全部の角度位相を前記第２金属球群内の金属球に
対して一致あるいは相違させるべく、前記第１金属球保
持手段と第２金属球保持手段との少なくとも一方を回転
させる保持手段回転駆動手段を備えたことを特徴とす
る、請求項７記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装
置。
【請求項９】ステアリングシャフトを回動自在に支持す
るステアリングコラムと、車体側に固着されて前記ステアリングコラムを支持する
と共に、所定値以上のの衝撃荷重が作用した際に当該ス
テアリングコラムの離脱を許容する車体側ブラケット
と、前記ステアリングコラムと前記車体側ブラケットとの間
に設けられ、当該ステアリングコラムの移動に伴って金
属板または金属線を素材とするエネルギ吸収部材をしご
き手段により塑性変形させることにより、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とを有する
衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記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。
【請求項１０】前記しごき手段が金属棒または金属球で
あり、前記エネルギ吸収量調整手段が当該しごき手段に
よる前記エネルギ吸収部材の塑性変形部位と塑性変形量
との少なくとも一方を変化させることを特徴とする、請
求項９記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項１１】ステアリングシャフトを回動自在に支持
するステアリングコラムと、車体側に固着されて前記ステアリングコラムを支持する
と共に、所定値以上のの衝撃荷重が作用した際に当該ス
テアリングコラムの離脱を許容する車体側ブラケット
と、前記ステアリングコラムと前記車体側ブラケットとの間
に設けられ、当該ステアリングコラムの移動に伴って金
属板を素材とするエネルギ吸収部材を破断または曲げ変
形および破断させることにより、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とを有する衝撃吸収
式ステアリングコラム装置において、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。
【請求項１２】前記エネルギ吸収量調整手段が電磁アク
チュエータを駆動源とすることを特徴とする、請求項１
〜１１のいずれか一項記載の衝撃吸収式ステアリングコ
ラム装置。
【請求項１３】前記エネルギ吸収量調整手段が電動モー
タを駆動源とすることを特徴とする、請求項１〜１１の
いずれか一項記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装
置。
【請求項１４】前記エネルギ吸収量調整手段が前記エネ
ルギ吸収手段による前記二次衝突エネルギの吸収量を少
なくとも３段階以上に変化させることを特徴とする、請
求項１〜１３のいずれか一項に記載の衝撃吸収式ステア
リングコラム装置。
【請求項１５】前記エネルギ吸収量調整手段が前記エネ
ルギ吸収手段による前記二次衝突エネルギの吸収量を無
段階に変化させることを特徴とする、請求項１，４，
５，９，１０のいずれか一項に記載の衝撃吸収式ステア
リングコラム装置。
【請求項１６】前記エネルギ吸収量調整手段が前記エネ
ルギ吸収手段による前記二次衝突エネルギの吸収量を２
種類以上に変化させ、この２種類以上のエネルギ吸収特性の変極点以降におい
て、エネルギ吸収荷重は、コラプスストロークの進行に
対して、ほぼ一定であることを特徴とする、請求項１〜
１３のいずれか一項に記載の衝撃吸収式ステアリングコ
ラム装置。
【請求項１７】前記エネルギ吸収量調整手段が前記エネ
ルギ吸収手段による前記二次衝突エネルギの吸収量を２
種類以上に変化させ、この２種類以上のエネルギ吸収特性の変極点以降におい
て、エネルギ吸収荷重は、コラプスストロークの進行に
伴って、徐々に増加することを特徴とする、請求項１〜
１３のいずれか一項に記載の衝撃吸収式ステアリングコ
ラム装置。
【請求項１８】２種類のエネルギ吸収特性を持ち、この２種類のエネルギ吸収特性の変極点以降において、大荷重特性が小荷重特性の２倍以上のコラプス荷重を持
つことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に
記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
【請求項１９】２種類以上のエネルギ吸収特性を持ち、
この２種類以上のエネルギ吸収特性が、エネルギ吸収の
立ち上げ時期を遅らせるようにしたことを特徴とする、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の衝撃吸収式ステ
アリングコラム装置。