JP2004338509A - 衝撃吸収式ステアリングコラム装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の衝突時に、ステアリングコラムの前方移動によって変形して二次衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収プレートの変形が安定して得られるようにすること。
【解決手段】ステアリングコラム２０を保持して車体に対して前方に移動離脱可能に組付けられるブレークアウエイブラケット４１を備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーをブレークアウエイブラケット４１の前方移動によって吸収するエネルギー吸収プレート７１を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、エネルギー吸収プレート７１は、ブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿って前方から後方に向けて延在するＵ字状形成部７１ａを有するとともに、上部一端に車体への取付部７１ｂを有している。
【選択図】 図１
【解決手段】ステアリングコラム２０を保持して車体に対して前方に移動離脱可能に組付けられるブレークアウエイブラケット４１を備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーをブレークアウエイブラケット４１の前方移動によって吸収するエネルギー吸収プレート７１を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、エネルギー吸収プレート７１は、ブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿って前方から後方に向けて延在するＵ字状形成部７１ａを有するとともに、上部一端に車体への取付部７１ｂを有している。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時における乗員（運転者）の二次衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収プレートを備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のステアリングコラム装置の一つとして、ステアリングコラムを保持して車体に対して前方に移動離脱可能に組付けられるブレークアウエイブラケットを備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーを前記ブレークアウエイブラケットの前方移動によって吸収するエネルギー吸収プレートを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−７９６９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のステアリングコラム装置では、エネルギー吸収プレートの一端部に仮保持フック部が設けられ、エネルギー吸収プレートの中間部に略Ｕ字状のエネルギー吸収折り曲げ部が設けられていて、エネルギー吸収折り曲げ部はステアリングコラムとブレークアウエイブラケット（特許文献１ではコラムブラケットと記載されている）間に設けた収容空間に単に収容されている。また、エネルギー吸収プレートは他端部がステアリングコラムの外周上面に溶接等によって固定されている。
【０００５】
このため、上記した従来のステアリングコラム装置では、エネルギー吸収プレートの中間部に設けた略Ｕ字状のエネルギー吸収折り曲げ部が収容空間で予定通りに変形しない可能性が多分にあり、エネルギー吸収プレートの変形によるエネルギー吸収が不安定となるおそれがある。また、エネルギー吸収プレートの一端部に設けた仮保持フック部は、エネルギー吸収プレートの一端部を折り曲げて形成したものであり、折り曲げた部分を引き延ばすような曲げ荷重を受けてステアリングコラムを仮保持可能である。このため、エネルギー吸収プレートにおける仮保持フック部の強度・剛性（支持強度）を上げるためには、所望の曲げ強度を上げるべくエネルギー吸収プレートの板厚または板幅を大きくする必要がある。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、上記した課題に対処すべくなされたものであり、ステアリングコラムを保持して車体に対して前方に移動離脱可能に組付けられるブレークアウエイブラケットを備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーを前記ブレークアウエイブラケットの前方移動によって吸収するエネルギー吸収プレートを備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギー吸収プレートは、前記ブレークアウエイブラケットの上下両面に沿って前方から後方に向けて延在するＵ字状形成部を有するとともに、上部一端に車体への取付部を有していることに特徴がある。
【０００７】
このようにすれば、車両の衝突時、ブレークアウエイブラケットが車体に対して前方に移動離脱することで、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部がブレークアウエイブラケットの前方端によって沿ってしごかれて変形する。このため、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部は予定通りにブレークアウエイブラケットの上下両面に沿って変形し、エネルギー吸収プレートの変形によるエネルギー吸収が安定して得られる。また、この場合には、エネルギー吸収プレートの下部他端をステアリングコラムに固定する必要はなく、コスト低減を図ることが可能である。
【０００８】
また、本発明の実施に際して、エネルギー吸収プレートの車体への取付部は、車体に対して係脱可能であって、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングコラムを仮保持可能であることが好ましい。この場合には、車体に対して係脱可能なエネルギー吸収プレートの取付部が剪断荷重を受けてステアリングコラムを仮保持可能であるため、同取付部の強度・剛性を上げるための板厚アップは、上記従来技術にて述べた曲げ荷重を受けてステアリングコラムを仮保持可能な仮保持フック部の強度・剛性を上げるための板厚アップに比して、小さくてよく、重量増を抑えることが可能である。
【０００９】
また、本発明の実施に際して、エネルギー吸収プレートの車体への取付部が組付けられる車体側の支持部はアクチュエータによって進退可能であり、前記取付部と前記支持部は同支持部の進退により係合・解除可能であることも可能である。この場合には、前記取付部と前記支持部の係合を解除することで、車両の衝突時に、ブレークアウエイブラケットが車体に対して前方に移動離脱しても、ブレークアウエイブラケットがエネルギー吸収プレートのＵ字状形成部をしごかないようにすることが可能である。したがって、この場合には、エネルギー吸収プレートによるエネルギー吸収の有無を切り替えることが可能である。
【００１０】
また、本発明の実施に際して、前記エネルギー吸収プレートは複数枚の積層構造であり、各エネルギー吸収プレートには車体への取付部が設けられていることも可能である。この場合には、各エネルギー吸収プレートによるエネルギー吸収の有無をそれぞれ切り替えることが可能であって、複数のエネルギー吸収荷重が選択可能であり、衝突条件に応じたエネルギー吸収を行うことが可能である。
【００１１】
また、本発明の実施に際して、前記ブレークアウエイブラケットには同ブレークアウエイブラケットの前方への移動離脱を可能とする左右のスリット孔が設けられ、前記エネルギー吸収プレートには前記Ｕ字状形成部と前記取付部間にて左右に延びて前記スリット孔に圧入嵌合されて前記ブレークアウエイブラケットの前方への移動離脱時に前記スリット孔から離脱する筒部を備える翼部が設けられていることも可能である。
【００１２】
この場合には、当該装置の車体への組付に際して、エネルギー吸収プレートの取付部を車体に係合させてステアリングコラムを仮保持したとき、ステアリングコラムの荷重が、エネルギー吸収プレートの翼部と取付部を介して車体に支持されて、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部には殆ど作用しない。このため、当該装置の車体への組付時に、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部を無用に変形させることがなく、安定したエネルギー吸収を行うことが可能である。
【００１３】
また、本発明の実施に際して、前記エネルギー吸収プレートの前記Ｕ字状形成部と同Ｕ字状形成部内に介在する前記ブレークアウエイブラケットの前方端部との間に、前後方向の所定空隙が設けられていることも可能である。この場合には、二次衝突初期にブレークアウエイブラケットの空隙内での空走を許容することが可能である。このため、ブレークアウエイブラケットが車体から離脱する際の荷重発生タイミングに対して、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部がブレークアウエイブラケットによってしごかれて変形する際の荷重発生タイミングを所定量遅らせることができる。したがって、これらが略同時に発生する場合に比して、二次衝突初期の発生荷重を低くすることが可能である。また、上記した空隙をチューニングすることにより、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部がブレークアウエイブラケットによってしごかれて変形する際の荷重発生タイミングを自由に設定することが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第１実施形態を示していて、この第１実施形態においては、ステアリングシャフト１０が軸方向にて伸縮可能かつトルク伝達可能なアッパシャフト１１とロアシャフト１２を備える構成とされ、ステアリングシャフト１０を回転自在に支持して軸方向にて伸縮可能なステアリングコラム２０がアウターチューブ２１とインナーチューブ２２を備える構成とされている。
【００１５】
アッパシャフト１１は、アウターチューブ２１に対して軸受１３を介して回転自在かつ軸方向移動不能に支持されていて、図１右端の上端部にはエアバッグ装置を装着したステアリングホイール（図示省略）が一体回転可能に組付けられるようになっている。一方、ロアシャフト１２は、インナーチューブ２２に軸受１４を介して回転自在に支持されていて、図１左端の下端部にて自在継手を介して伸縮可能かつトルク伝達可能な中間軸（共に図示省略）に連結されるようになっていて、中間軸は自在継手を介してステアリングギヤボックス（共に図示省略）に連結されるようになっている。
【００１６】
アウターチューブ２１は、下端部にてインナーチューブ２２の上端部に軸方向へ摺動可能に嵌合連結されていて、下端部に固着したブラケット２１ａにてチルトおよびテレスコピック調整可能な上方支持機構Ａを介して車体の一部（図示省略）に固着される車体側ブラケット３１に組付けられている。一方、インナーチューブ２２は、下端部に固着したブラケット２２ａにて回動可能な下方支持機構Ｂを介して車体の一部（図示省略）に傾動可能に組付けられるようになっている。
【００１７】
上方支持機構Ａは、アウターチューブ２１に固着したブラケット２１ａを上下方向にて傾動可能（チルト可能）に支持するブレークアウエイブラケット４１を備えるとともに、ブレークアウエイブラケット４１に対してアウターチューブ２１に固着したブラケット２１ａを固定・解除可能なチルトロック機構と、アウターチューブ２１をインナーチューブ２２に対して固定・解除可能なテレスコピックロック機構を備えている。
【００１８】
チルトロック機構は、それ自体公知のものであり、ハンドル操作にて固定・解除可能であり、解除状態ではステアリングシャフト１０とステアリングコラム２０をブレークアウエイブラケット４１に対して一体的にチルト調整可能とする。テレスコピックロック機構は、それ自体公知のものであり、ハンドル操作にて固定・解除可能であり、解除状態ではアッパシャフト１１とアウターチューブ２１をロアシャフト１２とインナーチューブ２２に対してテレスコピック調整可能とする。
【００１９】
ブレークアウエイブラケット４１は、左右に延びる一対のアーム４１ａ，４１ｂを有していて、図３にて示したように、各アーム４１ａ，４１ｂに設けた各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１にて、各樹脂カプセル４２と各金属カラー４３を介して、各ボルト４４を用いて車体側ブラケット３１に組付けられるようになっている。なお、各ボルト４４は、車体側ブラケット３１に予め固着した各ナット３２に螺着固定されるようになっている。
【００２０】
ブレークアウエイブラケット４１の各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１は、車両衝突時の二次衝突時にブレークアウエイブラケット４１の前方への移動離脱を可能とするものであり、図２に破線で示したように、各アーム４１ａ，４１ｂの略中央から後端に延びて後端にて開口している。各樹脂カプセル４２は、各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１内に嵌合する筒部４２ａを有していて、各アーム４１ａ，４１ｂの上面に添着固定されており、二次衝突時に所定の荷重にて破壊されるようになっている。各金属カラー４３は、各樹脂カプセル４２の筒部４２ａに圧入嵌合されていて、各ボルト４４を用いて車体側ブラケット３１に組付けられている状態では二次衝突時に各樹脂カプセル４２を破壊可能である。
【００２１】
下方支持機構Ｂは、ステアリングコラム２０におけるインナーチューブ２２を常に傾動（回動）可能に支持するものであり、インナーチューブ２２の下端部に固着したブラケット２２ａに形成した取付孔２２ａ１に回転自在に嵌合されるカラー５１と、このカラー５１を車体の一部（図示省略）に固定するボルトおよびナット（図示省略）等によって構成されている。
【００２２】
また、この第１実施形態においては、図１および図２に示したように、アウターチューブ２１とインナーチューブ２２間に、衝撃エネルギー吸収機構Ｃが介装されている。衝突エネルギー吸収機構Ｃは、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギー等の衝撃エネルギーをステアリングシャフト１０とステアリングコラム２０の軸方向収縮によって吸収するものであり、エネルギー吸収部材６１を備えている。
【００２３】
エネルギー吸収部材６１は、ステアリングシャフト１０とステアリングコラム２０が図１および図２に示した初期状態から設定値Ｌ以上に軸方向収縮することによって剪断または塑性変形されてエネルギー吸収荷重を発生させるものであり、樹脂または軽金属等の軽量素材にて断面略Ｃ形で円筒状に形成されていて、インナーチューブ２２の外側に一体的に組付けられている。
【００２４】
このエネルギー吸収部材６１は、アウターチューブ２１の下方部位を軸方向へ摺動可能に支持する薄肉の支持部６１ａと、この支持部６１ａの下方外周に一体的に形成されてステアリングコラム２０の軸方向収縮時にアウターチューブ２１の下端部によって剪断または塑性変形される複数個のリブ６１ｂを有している。また、エネルギー吸収部材６１には、インナーチューブ２２に設けた取付孔２２ｂに嵌合固定される複数の突起６１ｃ（図１参照）が中間部内周に一体的に形成されている。
【００２５】
各リブ６１ｂは、所定の厚みで径外方に向けて所定量突出していて、軸方向に所定量延びており、アウターチューブ２１がインナーチューブ２２に対して図１および図２の初期状態から前方に設定値Ｌ以上に軸方向移動するとき、アウターチューブ２１の下端部によって剪断または塑性変形されて、所定のエネルギー吸収荷重を発生させる。なお、各リブ６１ｂの形状・個数は適宜変更可能である。
【００２６】
また、この第１実施形態においては、図１〜図４に示したように、ブレークアウエイブラケット４１の略中央部位にエネルギー吸収プレート７１が樹脂製のガイド４９を介して組付けられている。エネルギー吸収プレート７１は、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーをステアリングコラム２０におけるアクチュエータ２１の前方移動に伴うブレークアウエイブラケット４１の前方移動によって吸収する金属プレートであり、図５に示したように、Ｕ字状形成部７１ａを有するとともに、上部一端に車体側ブラケット３１への取付部７１ｂとブレークアウエイブラケット４１への係止部７１ｃを有している。
【００２７】
Ｕ字状形成部７１ａは、ブレークアウエイブラケット４１の上端部上下両面に沿って前方から後方に向けて延在していて、ブレークアウエイブラケット４１の下面に沿って前方から後方に向けて延在する直線状部分がブレークアウエイブラケット４１の前方移動によってブレークアウエイブラケット４１の前方にあるガイド４９に沿ってしごかれて塑性変形することにより二次衝突エネルギーを吸収するようになっている。取付部７１ｂは、矩形の取付孔７１ｂ１を有していて、車体側ブラケット３１の略中央に一体的に形成した突起３１ａに対して係脱可能であり、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能である。
【００２８】
上記のように構成したこの第１実施形態においては、車両の衝突時、ブレークアウエイブラケット４１が車体側ブラケット３１に対して前方に移動離脱することで、エネルギー吸収プレート７１のＵ字状形成部７１ａがブレークアウエイブラケット４１の前方にあるガイド４９に沿ってしごかれて変形する。このため、エネルギー吸収プレート７１のＵ字状形成部７１ａは予定通りにブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿って変形し、エネルギー吸収プレート７１の変形によるエネルギー吸収が安定して得られる。
【００２９】
また、ステアリングシャフト１０とステアリングコラム２０が図１および図２に示した初期状態から設定値Ｌ以上に軸方向収縮する、具体的には、アッパシャフト１１とアウターチューブ２１がロアシャフト１２とインナーチューブ２２に対して前方に設定値Ｌ以上に軸方向移動することによって、エネルギー吸収部材６１のリブ６１ｂが剪断または塑性変形されて二次衝突エネルギーが吸収される。
【００３０】
また、この第１実施形態においては、エネルギー吸収プレート７１の下部他端をステアリングコラム２０に固定する必要はなく、コスト低減を図ることが可能である。また、エネルギー吸収プレート７１の車体側ブラケット３１への取付部７１ｂが、車体側ブラケット３１の突起３１ａに対して係脱可能であって、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能である。このため、取付部７１ｂの強度・剛性を上げるための板厚アップは小さくてよく、重量増を抑えることが可能である。
【００３１】
上記第１実施形態においては、図５に示したエネルギー吸収プレート７１を採用して実施したが、図６に示したエネルギー吸収プレート１７１を採用して実施することも可能である。図６に示したエネルギー吸収プレート１７１は、Ｕ字状形成部１７１ａを有するとともに、上部一端に車体側ブラケット３１への取付部１７１ｂとブレークアウエイブラケット４１への係止部１７１ｃを有している。このエネルギー吸収プレート１７１では、一端部周縁をコ字状に切り起こすことにより取付部１７１ｂが形成され、残部をフック状に折り曲げることにより係止部１７１ｃが形成されていて、取付部１７１ｂと係止部１７１ｃが上記実施形態に比してシンプルかつコンパクトに形成されている。
【００３２】
また、上記第１実施形態においては、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能な突起３１ａを、車体側ブラケット３１に一体的に形成して実施したが、上記突起３１ａに相当する支持ピンを車体側ブラケットとは別体で構成し、同支持ピンを車体側ブラケット３１に設けた電磁ソレノイド等のアクチュエータにて進退可能とし、エネルギー吸収プレート７１の車体への取付部７１ｂと前記支持ピンが同支持ピンの進退により係合・解除可能となるように構成して実施することも可能である。
【００３３】
この場合には、電磁ソレノイド等のアクチュエータにより支持ピンを退避させて、エネルギー吸収プレート７１の取付部７１ｂと支持ピンの係合を解除することで、車両の衝突時に、ブレークアウエイブラケット４１が車体に対して前方に移動離脱しても、ブレークアウエイブラケット４１がエネルギー吸収プレート７１のＵ字状形成部７１ａをしごかないようにすることが可能である。したがって、この場合には、エネルギー吸収プレート７１によるエネルギー吸収の有無を切り替えることが可能である。
【００３４】
また、上記第１実施形態においては、エネルギー吸収プレート７１を一枚の金属プレートにて構成して実施したが、図７〜図９にて示した第２実施形態のように、エネルギー吸収プレート２７０を二枚のエネルギー吸収プレート２７１，２７２の積層構造とするとともに、各エネルギー吸収プレート２７１，２７２を電磁ソレノイド３３により進退可能な支持ピン３４に係脱可能かつ係合・解除可能に構成して実施することも可能である。なお、エネルギー吸収プレートを三枚以上の積層構造として実施することも可能である。
【００３５】
一方のエネルギー吸収プレート２７１は、Ｕ字状形成部２７１ａを有するとともに、上部一端に支持ピン３４への取付部２７１ｂとブレークアウエイブラケット４１への係止部２７１ｃ（図９では図示省略）を有している。Ｕ字状形成部２７１ａは、ブレークアウエイブラケット４１の上端部上下両面に沿って前方から後方に向けて延在していて、ブレークアウエイブラケット４１の下面に沿って前方から後方に向けて延在する直線状部分がブレークアウエイブラケット４１の前方移動によってブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿ってしごかれて塑性変形することにより二次衝突エネルギーを吸収するようになっている。取付部２７１ｂは、矩形の取付孔２７１ｂ１を有していて、支持ピン３４に対して係脱可能であり、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能である。
【００３６】
他方のエネルギー吸収プレート２７２は、Ｕ字状形成部２７２ａを有するとともに、上部一端に支持ピン３４および車体側ブラケット３１への取付部２７２ｂを有している。Ｕ字状形成部２７２ａは、ブレークアウエイブラケット４１の上端部上下両面に沿って前方から後方に向けて延在していて、ブレークアウエイブラケット４１の下面に沿って前方から後方に向けて延在する直線状部分がブレークアウエイブラケット４１の前方移動によってブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿ってしごかれて塑性変形することにより二次衝突エネルギーを吸収するようになっている。
【００３７】
取付部２７２ｂは、矩形の取付孔２７２ｂ１と左右一対の突起２７２ｂ２を有していて、矩形の取付孔２７２ｂ１にて支持ピン３４に対して係脱可能であり、左右一対の突起２７２ｂ２にて車体側ブラケット３１に形成した切欠３１ｂに係脱可能であって、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能である。
【００３８】
図７〜図９に示した上記第２実施形態においては、上述した構成以外の構成が図１〜図５に示した上記第１実施形態の構成と実質的に同じである。このため、この第２実施形態においては、各エネルギー吸収プレート２７１，２７２の取付部２７１ｂ，２７２ｂと支持ピン３４が係合している状態での車両の衝突時、ブレークアウエイブラケット４１が車体側ブラケット３１に対して前方に移動離脱することで、両エネルギー吸収プレート２７１，２７２のＵ字状形成部２７１ａ，２７２ａがブレークアウエイブラケット４１によってその上下両面に沿ってしごかれて変形する。このため、両エネルギー吸収プレート２７１，２７２のＵ字状形成部２７１ａ，２７２ａは予定通りにブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿って変形し、両エネルギー吸収プレート２７１，２７２の変形によるエネルギー吸収が安定して得られる。
【００３９】
また、この第２実施形態においては、電磁ソレノイド３３により支持ピン３４を退避させて、各エネルギー吸収プレート２７１，２７２の取付部２７１ｂ，２７２ｂと支持ピン３４の係合を解除することで、車両の衝突時に、ブレークアウエイブラケット４１が車体に対して前方に移動離脱しても、ブレークアウエイブラケット４１が一方のエネルギー吸収プレート２７１のＵ字状形成部２７１ａをしごかないようにすることが可能である。したがって、この第２実施形態では、一方のエネルギー吸収プレート２７１によるエネルギー吸収の有無を切り替えることで、複数のエネルギー吸収荷重が選択可能であり、衝突条件に応じたエネルギー吸収を行うことが可能である。
【００４０】
上記第２実施形態においては、他方のエネルギー吸収プレート２７２の取付部２７２ｂに左右一対の突起２７２ｂ２を形成するとともに、車体側ブラケット３１に切欠３１ｂを形成して、電磁ソレノイド３３により支持ピン３４を退避させて、エネルギー吸収プレート２７２の取付部２７２ｂと支持ピン３４の係合を解除した状態でも、エネルギー吸収プレート２７２の取付部２７２ｂと車体側ブラケット３１が係合可能として、積層構造のエネルギー吸収プレート２７０によるエネルギー吸収荷重を高・低の二段階に選択可能としたが、上記した左右一対の突起２７２ｂ２と切欠３１ｂを無くすとともに、電磁ソレノイド３３による支持ピン３４の退避状態を大小二段に設定し、支持ピン３４の小退避状態では一方のエネルギー吸収プレート２７１の取付部２７１ｂと支持ピン３４の係合のみを解除し、支持ピン３４の大退避状態では両エネルギー吸収プレート２７１，２７２の取付部２７１ｂ，２７２ｂと支持ピン３４の係合を共に解除して実施することも可能である。この場合には、積層構造のエネルギー吸収プレート２７０によるエネルギー吸収荷重を高・低・無の三段階に選択可能として実施することが可能である。
【００４１】
また、上記第１実施形態においては、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等の車体への組付に際して、ブレークアウエイブラケット４１への係止部７１ｃを有してブレークアウエイブラケット４１に予め組付けられているエネルギー吸収プレート７１の取付部７１ｂを車体側ブラケット３１の突起３１ａに係合させることにより、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能として実施したが、図１０および図１１に示した第３実施形態のように、エネルギー吸収プレート７１に代えてエネルギー吸収プレート３７１を採用して実施することも可能である。
【００４２】
第３実施形態のエネルギー吸収プレート３７１は、Ｕ字状形成部３７１ａを有するとともに、上部一端に車体側ブラケット３１への取付部３７１ｂを有していて、Ｕ字状形成部３７１ａと取付部３７１ｂ間には翼部３７１ｃが設けられている。翼部３７１ｃは、左右に延びてブレークアウエイブラケット４１の各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１に樹脂カプセル４２を介して圧入嵌合されてブレークアウエイブラケット４１の前方への移動離脱時に各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１から離脱する左右一対の筒部３７１ｃ１を備えている。なお、図１０に示した樹脂カプセル４２は、その筒部がブレークアウエイブラケット４１の各アーム４１ａ，４１ｂに設けた各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１に下側から嵌合するようにして組付けられている。
【００４３】
このため、この第３実施形態においては、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等の車体への組付に際して、エネルギー吸収プレート３７１の取付部３７１ｂを車体側ブラケット３１の突起３１ａに係合させてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持したとき、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等の荷重が、エネルギー吸収プレート３７１の翼部３７１ｃと取付部３７１ｂを介して車体に支持されて、エネルギー吸収プレート３７１のＵ字状形成部３７１ａには殆ど作用しない。このため、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等の車体への組付時に、エネルギー吸収プレート３７１のＵ字状形成部３７１ａを無用に変形させることがなく、安定したエネルギー吸収を行うことが可能である。
【００４４】
また、上記各実施形態においては、エネルギー吸収プレートにおけるＵ字状形成部の前方端部とこのＵ字状形成部内に介在するブレークアウエイブラケット４１の前方端部がガイド４９を介して当接するように構成して実施したが、図１２に例示した第４実施形態のように、エネルギー吸収プレート４７１のＵ字状形成部４７１ａと同Ｕ字状形成部４７１ａ内に介在するブレークアウエイブラケット４１の前方端部との間に、前後方向の所定空隙Ｓを設けて実施することも可能である。
【００４５】
この第４実施形態においては、二次衝突初期にブレークアウエイブラケット４１およびガイド４９の空隙Ｓ内での空走を許容することが可能である。このため、ブレークアウエイブラケット４１が車体から離脱する際の荷重発生タイミングに対して、エネルギー吸収プレート４７１のＵ字状形成部４７１ａがブレークアウエイブラケット４１によってしごかれて変形する際の荷重発生タイミングを遅らせることができる。したがって、これらが略同時に発生する場合に比して、二次衝突初期の発生荷重を低くすることが可能である。また、上記した空隙Ｓをチューニングすることにより、エネルギー吸収プレート４７１のＵ字状形成部４７１ａがブレークアウエイブラケット４１によってしごかれて変形する際の荷重発生タイミングを自由に設定することが可能である。
【００４６】
また、上記各実施形態においては、ステアリングコラム２０が車体の一部に対して上方支持機構Ａと下方支持機構Ｂからなる支持機構によって支持される実施形態に本発明を実施したが、本発明はステアリングコラムが車体の一部に対して単一の支持機構によって支持される実施形態にも同様に実施することが可能である。
【００４７】
また、上記各実施形態においては、ステアリングコラム２０自体に設けた衝突エネルギー吸収機構Ｃにても、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーを吸収可能として実施したが、上記した衝突エネルギー吸収機構Ｃと同等の機能を有する他の衝突エネルギー吸収機構をステアリングコラムと車体間に設けて実施することも可能であり、上記各実施形態に限定されず適宜変更可能である。また、上記各実施形態においては、衝突エネルギー吸収機構Ｃを必要に応じて設ければよく、衝突エネルギー吸収機構Ｃを設けないで実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第１実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】図１に示した衝撃吸収式ステアリングコラム装置の平面図である。
【図３】図１に示した車体側ブラケット、ブレークアウエイブラケット、エネルギー吸収プレート等の関係を示す部分破断拡大背面図である。
【図４】図３の４−４線に沿った縦断側面図である。
【図５】図１〜図４に示したエネルギー吸収プレートの斜視図である。
【図６】図５に示したエネルギー吸収プレートの変形実施形態を示す斜視図である。
【図７】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第２実施形態を示す要部拡大縦断側面図である。
【図８】図７に示した車体側ブラケット、ブレークアウエイブラケット、エネルギー吸収プレート、電磁ソレノイド等の関係を示す部分破断背面図である。
【図９】図７および図８に示した車体側ブラケット等とエネルギー吸収プレートとの関係を概略的に示す斜視図である。
【図１０】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第３実施形態を示す図３相当の部分破断背面図である。
【図１１】図１０に示したエネルギー吸収プレートを概略的に示す斜視図である。
【図１２】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第４実施形態を示す図４相当の縦断側面図である。
【符号の説明】
１０…ステアリングシャフト、２０…ステアリングコラム、３１…車体側ブラケット、３１ａ…突起、３３…電磁ソレノイド（アクチュエータ）、３４…支持ピン、４１…ブレークアウエイブラケット、４１ａ１，４１ｂ１…スリット孔、７１…エネルギー吸収プレート、７１ａ…Ｕ字状形成部、７１ｂ…取付部、７１ｃ…係止部、２７０…積層構造のエネルギー吸収プレート、２７１，２７２…エネルギー吸収プレート、２７１ａ，２７２ａ…Ｕ字状形成部、２７１ｂ，２７２ｂ…取付部、３７１…エネルギー吸収プレート、３７１ａ…Ｕ字状形成部、３７１ｂ…取付部、３７１ｃ…翼部、３７１ｃ１…筒部、Ｓ…空隙、Ａ…上方支持機構、Ｂ…下方支持機構。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時における乗員（運転者）の二次衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収プレートを備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のステアリングコラム装置の一つとして、ステアリングコラムを保持して車体に対して前方に移動離脱可能に組付けられるブレークアウエイブラケットを備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーを前記ブレークアウエイブラケットの前方移動によって吸収するエネルギー吸収プレートを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−７９６９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のステアリングコラム装置では、エネルギー吸収プレートの一端部に仮保持フック部が設けられ、エネルギー吸収プレートの中間部に略Ｕ字状のエネルギー吸収折り曲げ部が設けられていて、エネルギー吸収折り曲げ部はステアリングコラムとブレークアウエイブラケット（特許文献１ではコラムブラケットと記載されている）間に設けた収容空間に単に収容されている。また、エネルギー吸収プレートは他端部がステアリングコラムの外周上面に溶接等によって固定されている。
【０００５】
このため、上記した従来のステアリングコラム装置では、エネルギー吸収プレートの中間部に設けた略Ｕ字状のエネルギー吸収折り曲げ部が収容空間で予定通りに変形しない可能性が多分にあり、エネルギー吸収プレートの変形によるエネルギー吸収が不安定となるおそれがある。また、エネルギー吸収プレートの一端部に設けた仮保持フック部は、エネルギー吸収プレートの一端部を折り曲げて形成したものであり、折り曲げた部分を引き延ばすような曲げ荷重を受けてステアリングコラムを仮保持可能である。このため、エネルギー吸収プレートにおける仮保持フック部の強度・剛性（支持強度）を上げるためには、所望の曲げ強度を上げるべくエネルギー吸収プレートの板厚または板幅を大きくする必要がある。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、上記した課題に対処すべくなされたものであり、ステアリングコラムを保持して車体に対して前方に移動離脱可能に組付けられるブレークアウエイブラケットを備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーを前記ブレークアウエイブラケットの前方移動によって吸収するエネルギー吸収プレートを備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギー吸収プレートは、前記ブレークアウエイブラケットの上下両面に沿って前方から後方に向けて延在するＵ字状形成部を有するとともに、上部一端に車体への取付部を有していることに特徴がある。
【０００７】
このようにすれば、車両の衝突時、ブレークアウエイブラケットが車体に対して前方に移動離脱することで、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部がブレークアウエイブラケットの前方端によって沿ってしごかれて変形する。このため、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部は予定通りにブレークアウエイブラケットの上下両面に沿って変形し、エネルギー吸収プレートの変形によるエネルギー吸収が安定して得られる。また、この場合には、エネルギー吸収プレートの下部他端をステアリングコラムに固定する必要はなく、コスト低減を図ることが可能である。
【０００８】
また、本発明の実施に際して、エネルギー吸収プレートの車体への取付部は、車体に対して係脱可能であって、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングコラムを仮保持可能であることが好ましい。この場合には、車体に対して係脱可能なエネルギー吸収プレートの取付部が剪断荷重を受けてステアリングコラムを仮保持可能であるため、同取付部の強度・剛性を上げるための板厚アップは、上記従来技術にて述べた曲げ荷重を受けてステアリングコラムを仮保持可能な仮保持フック部の強度・剛性を上げるための板厚アップに比して、小さくてよく、重量増を抑えることが可能である。
【０００９】
また、本発明の実施に際して、エネルギー吸収プレートの車体への取付部が組付けられる車体側の支持部はアクチュエータによって進退可能であり、前記取付部と前記支持部は同支持部の進退により係合・解除可能であることも可能である。この場合には、前記取付部と前記支持部の係合を解除することで、車両の衝突時に、ブレークアウエイブラケットが車体に対して前方に移動離脱しても、ブレークアウエイブラケットがエネルギー吸収プレートのＵ字状形成部をしごかないようにすることが可能である。したがって、この場合には、エネルギー吸収プレートによるエネルギー吸収の有無を切り替えることが可能である。
【００１０】
また、本発明の実施に際して、前記エネルギー吸収プレートは複数枚の積層構造であり、各エネルギー吸収プレートには車体への取付部が設けられていることも可能である。この場合には、各エネルギー吸収プレートによるエネルギー吸収の有無をそれぞれ切り替えることが可能であって、複数のエネルギー吸収荷重が選択可能であり、衝突条件に応じたエネルギー吸収を行うことが可能である。
【００１１】
また、本発明の実施に際して、前記ブレークアウエイブラケットには同ブレークアウエイブラケットの前方への移動離脱を可能とする左右のスリット孔が設けられ、前記エネルギー吸収プレートには前記Ｕ字状形成部と前記取付部間にて左右に延びて前記スリット孔に圧入嵌合されて前記ブレークアウエイブラケットの前方への移動離脱時に前記スリット孔から離脱する筒部を備える翼部が設けられていることも可能である。
【００１２】
この場合には、当該装置の車体への組付に際して、エネルギー吸収プレートの取付部を車体に係合させてステアリングコラムを仮保持したとき、ステアリングコラムの荷重が、エネルギー吸収プレートの翼部と取付部を介して車体に支持されて、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部には殆ど作用しない。このため、当該装置の車体への組付時に、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部を無用に変形させることがなく、安定したエネルギー吸収を行うことが可能である。
【００１３】
また、本発明の実施に際して、前記エネルギー吸収プレートの前記Ｕ字状形成部と同Ｕ字状形成部内に介在する前記ブレークアウエイブラケットの前方端部との間に、前後方向の所定空隙が設けられていることも可能である。この場合には、二次衝突初期にブレークアウエイブラケットの空隙内での空走を許容することが可能である。このため、ブレークアウエイブラケットが車体から離脱する際の荷重発生タイミングに対して、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部がブレークアウエイブラケットによってしごかれて変形する際の荷重発生タイミングを所定量遅らせることができる。したがって、これらが略同時に発生する場合に比して、二次衝突初期の発生荷重を低くすることが可能である。また、上記した空隙をチューニングすることにより、エネルギー吸収プレートのＵ字状形成部がブレークアウエイブラケットによってしごかれて変形する際の荷重発生タイミングを自由に設定することが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第１実施形態を示していて、この第１実施形態においては、ステアリングシャフト１０が軸方向にて伸縮可能かつトルク伝達可能なアッパシャフト１１とロアシャフト１２を備える構成とされ、ステアリングシャフト１０を回転自在に支持して軸方向にて伸縮可能なステアリングコラム２０がアウターチューブ２１とインナーチューブ２２を備える構成とされている。
【００１５】
アッパシャフト１１は、アウターチューブ２１に対して軸受１３を介して回転自在かつ軸方向移動不能に支持されていて、図１右端の上端部にはエアバッグ装置を装着したステアリングホイール（図示省略）が一体回転可能に組付けられるようになっている。一方、ロアシャフト１２は、インナーチューブ２２に軸受１４を介して回転自在に支持されていて、図１左端の下端部にて自在継手を介して伸縮可能かつトルク伝達可能な中間軸（共に図示省略）に連結されるようになっていて、中間軸は自在継手を介してステアリングギヤボックス（共に図示省略）に連結されるようになっている。
【００１６】
アウターチューブ２１は、下端部にてインナーチューブ２２の上端部に軸方向へ摺動可能に嵌合連結されていて、下端部に固着したブラケット２１ａにてチルトおよびテレスコピック調整可能な上方支持機構Ａを介して車体の一部（図示省略）に固着される車体側ブラケット３１に組付けられている。一方、インナーチューブ２２は、下端部に固着したブラケット２２ａにて回動可能な下方支持機構Ｂを介して車体の一部（図示省略）に傾動可能に組付けられるようになっている。
【００１７】
上方支持機構Ａは、アウターチューブ２１に固着したブラケット２１ａを上下方向にて傾動可能（チルト可能）に支持するブレークアウエイブラケット４１を備えるとともに、ブレークアウエイブラケット４１に対してアウターチューブ２１に固着したブラケット２１ａを固定・解除可能なチルトロック機構と、アウターチューブ２１をインナーチューブ２２に対して固定・解除可能なテレスコピックロック機構を備えている。
【００１８】
チルトロック機構は、それ自体公知のものであり、ハンドル操作にて固定・解除可能であり、解除状態ではステアリングシャフト１０とステアリングコラム２０をブレークアウエイブラケット４１に対して一体的にチルト調整可能とする。テレスコピックロック機構は、それ自体公知のものであり、ハンドル操作にて固定・解除可能であり、解除状態ではアッパシャフト１１とアウターチューブ２１をロアシャフト１２とインナーチューブ２２に対してテレスコピック調整可能とする。
【００１９】
ブレークアウエイブラケット４１は、左右に延びる一対のアーム４１ａ，４１ｂを有していて、図３にて示したように、各アーム４１ａ，４１ｂに設けた各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１にて、各樹脂カプセル４２と各金属カラー４３を介して、各ボルト４４を用いて車体側ブラケット３１に組付けられるようになっている。なお、各ボルト４４は、車体側ブラケット３１に予め固着した各ナット３２に螺着固定されるようになっている。
【００２０】
ブレークアウエイブラケット４１の各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１は、車両衝突時の二次衝突時にブレークアウエイブラケット４１の前方への移動離脱を可能とするものであり、図２に破線で示したように、各アーム４１ａ，４１ｂの略中央から後端に延びて後端にて開口している。各樹脂カプセル４２は、各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１内に嵌合する筒部４２ａを有していて、各アーム４１ａ，４１ｂの上面に添着固定されており、二次衝突時に所定の荷重にて破壊されるようになっている。各金属カラー４３は、各樹脂カプセル４２の筒部４２ａに圧入嵌合されていて、各ボルト４４を用いて車体側ブラケット３１に組付けられている状態では二次衝突時に各樹脂カプセル４２を破壊可能である。
【００２１】
下方支持機構Ｂは、ステアリングコラム２０におけるインナーチューブ２２を常に傾動（回動）可能に支持するものであり、インナーチューブ２２の下端部に固着したブラケット２２ａに形成した取付孔２２ａ１に回転自在に嵌合されるカラー５１と、このカラー５１を車体の一部（図示省略）に固定するボルトおよびナット（図示省略）等によって構成されている。
【００２２】
また、この第１実施形態においては、図１および図２に示したように、アウターチューブ２１とインナーチューブ２２間に、衝撃エネルギー吸収機構Ｃが介装されている。衝突エネルギー吸収機構Ｃは、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギー等の衝撃エネルギーをステアリングシャフト１０とステアリングコラム２０の軸方向収縮によって吸収するものであり、エネルギー吸収部材６１を備えている。
【００２３】
エネルギー吸収部材６１は、ステアリングシャフト１０とステアリングコラム２０が図１および図２に示した初期状態から設定値Ｌ以上に軸方向収縮することによって剪断または塑性変形されてエネルギー吸収荷重を発生させるものであり、樹脂または軽金属等の軽量素材にて断面略Ｃ形で円筒状に形成されていて、インナーチューブ２２の外側に一体的に組付けられている。
【００２４】
このエネルギー吸収部材６１は、アウターチューブ２１の下方部位を軸方向へ摺動可能に支持する薄肉の支持部６１ａと、この支持部６１ａの下方外周に一体的に形成されてステアリングコラム２０の軸方向収縮時にアウターチューブ２１の下端部によって剪断または塑性変形される複数個のリブ６１ｂを有している。また、エネルギー吸収部材６１には、インナーチューブ２２に設けた取付孔２２ｂに嵌合固定される複数の突起６１ｃ（図１参照）が中間部内周に一体的に形成されている。
【００２５】
各リブ６１ｂは、所定の厚みで径外方に向けて所定量突出していて、軸方向に所定量延びており、アウターチューブ２１がインナーチューブ２２に対して図１および図２の初期状態から前方に設定値Ｌ以上に軸方向移動するとき、アウターチューブ２１の下端部によって剪断または塑性変形されて、所定のエネルギー吸収荷重を発生させる。なお、各リブ６１ｂの形状・個数は適宜変更可能である。
【００２６】
また、この第１実施形態においては、図１〜図４に示したように、ブレークアウエイブラケット４１の略中央部位にエネルギー吸収プレート７１が樹脂製のガイド４９を介して組付けられている。エネルギー吸収プレート７１は、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーをステアリングコラム２０におけるアクチュエータ２１の前方移動に伴うブレークアウエイブラケット４１の前方移動によって吸収する金属プレートであり、図５に示したように、Ｕ字状形成部７１ａを有するとともに、上部一端に車体側ブラケット３１への取付部７１ｂとブレークアウエイブラケット４１への係止部７１ｃを有している。
【００２７】
Ｕ字状形成部７１ａは、ブレークアウエイブラケット４１の上端部上下両面に沿って前方から後方に向けて延在していて、ブレークアウエイブラケット４１の下面に沿って前方から後方に向けて延在する直線状部分がブレークアウエイブラケット４１の前方移動によってブレークアウエイブラケット４１の前方にあるガイド４９に沿ってしごかれて塑性変形することにより二次衝突エネルギーを吸収するようになっている。取付部７１ｂは、矩形の取付孔７１ｂ１を有していて、車体側ブラケット３１の略中央に一体的に形成した突起３１ａに対して係脱可能であり、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能である。
【００２８】
上記のように構成したこの第１実施形態においては、車両の衝突時、ブレークアウエイブラケット４１が車体側ブラケット３１に対して前方に移動離脱することで、エネルギー吸収プレート７１のＵ字状形成部７１ａがブレークアウエイブラケット４１の前方にあるガイド４９に沿ってしごかれて変形する。このため、エネルギー吸収プレート７１のＵ字状形成部７１ａは予定通りにブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿って変形し、エネルギー吸収プレート７１の変形によるエネルギー吸収が安定して得られる。
【００２９】
また、ステアリングシャフト１０とステアリングコラム２０が図１および図２に示した初期状態から設定値Ｌ以上に軸方向収縮する、具体的には、アッパシャフト１１とアウターチューブ２１がロアシャフト１２とインナーチューブ２２に対して前方に設定値Ｌ以上に軸方向移動することによって、エネルギー吸収部材６１のリブ６１ｂが剪断または塑性変形されて二次衝突エネルギーが吸収される。
【００３０】
また、この第１実施形態においては、エネルギー吸収プレート７１の下部他端をステアリングコラム２０に固定する必要はなく、コスト低減を図ることが可能である。また、エネルギー吸収プレート７１の車体側ブラケット３１への取付部７１ｂが、車体側ブラケット３１の突起３１ａに対して係脱可能であって、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能である。このため、取付部７１ｂの強度・剛性を上げるための板厚アップは小さくてよく、重量増を抑えることが可能である。
【００３１】
上記第１実施形態においては、図５に示したエネルギー吸収プレート７１を採用して実施したが、図６に示したエネルギー吸収プレート１７１を採用して実施することも可能である。図６に示したエネルギー吸収プレート１７１は、Ｕ字状形成部１７１ａを有するとともに、上部一端に車体側ブラケット３１への取付部１７１ｂとブレークアウエイブラケット４１への係止部１７１ｃを有している。このエネルギー吸収プレート１７１では、一端部周縁をコ字状に切り起こすことにより取付部１７１ｂが形成され、残部をフック状に折り曲げることにより係止部１７１ｃが形成されていて、取付部１７１ｂと係止部１７１ｃが上記実施形態に比してシンプルかつコンパクトに形成されている。
【００３２】
また、上記第１実施形態においては、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能な突起３１ａを、車体側ブラケット３１に一体的に形成して実施したが、上記突起３１ａに相当する支持ピンを車体側ブラケットとは別体で構成し、同支持ピンを車体側ブラケット３１に設けた電磁ソレノイド等のアクチュエータにて進退可能とし、エネルギー吸収プレート７１の車体への取付部７１ｂと前記支持ピンが同支持ピンの進退により係合・解除可能となるように構成して実施することも可能である。
【００３３】
この場合には、電磁ソレノイド等のアクチュエータにより支持ピンを退避させて、エネルギー吸収プレート７１の取付部７１ｂと支持ピンの係合を解除することで、車両の衝突時に、ブレークアウエイブラケット４１が車体に対して前方に移動離脱しても、ブレークアウエイブラケット４１がエネルギー吸収プレート７１のＵ字状形成部７１ａをしごかないようにすることが可能である。したがって、この場合には、エネルギー吸収プレート７１によるエネルギー吸収の有無を切り替えることが可能である。
【００３４】
また、上記第１実施形態においては、エネルギー吸収プレート７１を一枚の金属プレートにて構成して実施したが、図７〜図９にて示した第２実施形態のように、エネルギー吸収プレート２７０を二枚のエネルギー吸収プレート２７１，２７２の積層構造とするとともに、各エネルギー吸収プレート２７１，２７２を電磁ソレノイド３３により進退可能な支持ピン３４に係脱可能かつ係合・解除可能に構成して実施することも可能である。なお、エネルギー吸収プレートを三枚以上の積層構造として実施することも可能である。
【００３５】
一方のエネルギー吸収プレート２７１は、Ｕ字状形成部２７１ａを有するとともに、上部一端に支持ピン３４への取付部２７１ｂとブレークアウエイブラケット４１への係止部２７１ｃ（図９では図示省略）を有している。Ｕ字状形成部２７１ａは、ブレークアウエイブラケット４１の上端部上下両面に沿って前方から後方に向けて延在していて、ブレークアウエイブラケット４１の下面に沿って前方から後方に向けて延在する直線状部分がブレークアウエイブラケット４１の前方移動によってブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿ってしごかれて塑性変形することにより二次衝突エネルギーを吸収するようになっている。取付部２７１ｂは、矩形の取付孔２７１ｂ１を有していて、支持ピン３４に対して係脱可能であり、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能である。
【００３６】
他方のエネルギー吸収プレート２７２は、Ｕ字状形成部２７２ａを有するとともに、上部一端に支持ピン３４および車体側ブラケット３１への取付部２７２ｂを有している。Ｕ字状形成部２７２ａは、ブレークアウエイブラケット４１の上端部上下両面に沿って前方から後方に向けて延在していて、ブレークアウエイブラケット４１の下面に沿って前方から後方に向けて延在する直線状部分がブレークアウエイブラケット４１の前方移動によってブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿ってしごかれて塑性変形することにより二次衝突エネルギーを吸収するようになっている。
【００３７】
取付部２７２ｂは、矩形の取付孔２７２ｂ１と左右一対の突起２７２ｂ２を有していて、矩形の取付孔２７２ｂ１にて支持ピン３４に対して係脱可能であり、左右一対の突起２７２ｂ２にて車体側ブラケット３１に形成した切欠３１ｂに係脱可能であって、係合状態では剪断荷重を受けてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能である。
【００３８】
図７〜図９に示した上記第２実施形態においては、上述した構成以外の構成が図１〜図５に示した上記第１実施形態の構成と実質的に同じである。このため、この第２実施形態においては、各エネルギー吸収プレート２７１，２７２の取付部２７１ｂ，２７２ｂと支持ピン３４が係合している状態での車両の衝突時、ブレークアウエイブラケット４１が車体側ブラケット３１に対して前方に移動離脱することで、両エネルギー吸収プレート２７１，２７２のＵ字状形成部２７１ａ，２７２ａがブレークアウエイブラケット４１によってその上下両面に沿ってしごかれて変形する。このため、両エネルギー吸収プレート２７１，２７２のＵ字状形成部２７１ａ，２７２ａは予定通りにブレークアウエイブラケット４１の上下両面に沿って変形し、両エネルギー吸収プレート２７１，２７２の変形によるエネルギー吸収が安定して得られる。
【００３９】
また、この第２実施形態においては、電磁ソレノイド３３により支持ピン３４を退避させて、各エネルギー吸収プレート２７１，２７２の取付部２７１ｂ，２７２ｂと支持ピン３４の係合を解除することで、車両の衝突時に、ブレークアウエイブラケット４１が車体に対して前方に移動離脱しても、ブレークアウエイブラケット４１が一方のエネルギー吸収プレート２７１のＵ字状形成部２７１ａをしごかないようにすることが可能である。したがって、この第２実施形態では、一方のエネルギー吸収プレート２７１によるエネルギー吸収の有無を切り替えることで、複数のエネルギー吸収荷重が選択可能であり、衝突条件に応じたエネルギー吸収を行うことが可能である。
【００４０】
上記第２実施形態においては、他方のエネルギー吸収プレート２７２の取付部２７２ｂに左右一対の突起２７２ｂ２を形成するとともに、車体側ブラケット３１に切欠３１ｂを形成して、電磁ソレノイド３３により支持ピン３４を退避させて、エネルギー吸収プレート２７２の取付部２７２ｂと支持ピン３４の係合を解除した状態でも、エネルギー吸収プレート２７２の取付部２７２ｂと車体側ブラケット３１が係合可能として、積層構造のエネルギー吸収プレート２７０によるエネルギー吸収荷重を高・低の二段階に選択可能としたが、上記した左右一対の突起２７２ｂ２と切欠３１ｂを無くすとともに、電磁ソレノイド３３による支持ピン３４の退避状態を大小二段に設定し、支持ピン３４の小退避状態では一方のエネルギー吸収プレート２７１の取付部２７１ｂと支持ピン３４の係合のみを解除し、支持ピン３４の大退避状態では両エネルギー吸収プレート２７１，２７２の取付部２７１ｂ，２７２ｂと支持ピン３４の係合を共に解除して実施することも可能である。この場合には、積層構造のエネルギー吸収プレート２７０によるエネルギー吸収荷重を高・低・無の三段階に選択可能として実施することが可能である。
【００４１】
また、上記第１実施形態においては、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等の車体への組付に際して、ブレークアウエイブラケット４１への係止部７１ｃを有してブレークアウエイブラケット４１に予め組付けられているエネルギー吸収プレート７１の取付部７１ｂを車体側ブラケット３１の突起３１ａに係合させることにより、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持可能として実施したが、図１０および図１１に示した第３実施形態のように、エネルギー吸収プレート７１に代えてエネルギー吸収プレート３７１を採用して実施することも可能である。
【００４２】
第３実施形態のエネルギー吸収プレート３７１は、Ｕ字状形成部３７１ａを有するとともに、上部一端に車体側ブラケット３１への取付部３７１ｂを有していて、Ｕ字状形成部３７１ａと取付部３７１ｂ間には翼部３７１ｃが設けられている。翼部３７１ｃは、左右に延びてブレークアウエイブラケット４１の各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１に樹脂カプセル４２を介して圧入嵌合されてブレークアウエイブラケット４１の前方への移動離脱時に各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１から離脱する左右一対の筒部３７１ｃ１を備えている。なお、図１０に示した樹脂カプセル４２は、その筒部がブレークアウエイブラケット４１の各アーム４１ａ，４１ｂに設けた各スリット孔４１ａ１，４１ｂ１に下側から嵌合するようにして組付けられている。
【００４３】
このため、この第３実施形態においては、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等の車体への組付に際して、エネルギー吸収プレート３７１の取付部３７１ｂを車体側ブラケット３１の突起３１ａに係合させてステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等を仮保持したとき、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等の荷重が、エネルギー吸収プレート３７１の翼部３７１ｃと取付部３７１ｂを介して車体に支持されて、エネルギー吸収プレート３７１のＵ字状形成部３７１ａには殆ど作用しない。このため、ステアリングシャフト１０およびステアリングコラム２０等の車体への組付時に、エネルギー吸収プレート３７１のＵ字状形成部３７１ａを無用に変形させることがなく、安定したエネルギー吸収を行うことが可能である。
【００４４】
また、上記各実施形態においては、エネルギー吸収プレートにおけるＵ字状形成部の前方端部とこのＵ字状形成部内に介在するブレークアウエイブラケット４１の前方端部がガイド４９を介して当接するように構成して実施したが、図１２に例示した第４実施形態のように、エネルギー吸収プレート４７１のＵ字状形成部４７１ａと同Ｕ字状形成部４７１ａ内に介在するブレークアウエイブラケット４１の前方端部との間に、前後方向の所定空隙Ｓを設けて実施することも可能である。
【００４５】
この第４実施形態においては、二次衝突初期にブレークアウエイブラケット４１およびガイド４９の空隙Ｓ内での空走を許容することが可能である。このため、ブレークアウエイブラケット４１が車体から離脱する際の荷重発生タイミングに対して、エネルギー吸収プレート４７１のＵ字状形成部４７１ａがブレークアウエイブラケット４１によってしごかれて変形する際の荷重発生タイミングを遅らせることができる。したがって、これらが略同時に発生する場合に比して、二次衝突初期の発生荷重を低くすることが可能である。また、上記した空隙Ｓをチューニングすることにより、エネルギー吸収プレート４７１のＵ字状形成部４７１ａがブレークアウエイブラケット４１によってしごかれて変形する際の荷重発生タイミングを自由に設定することが可能である。
【００４６】
また、上記各実施形態においては、ステアリングコラム２０が車体の一部に対して上方支持機構Ａと下方支持機構Ｂからなる支持機構によって支持される実施形態に本発明を実施したが、本発明はステアリングコラムが車体の一部に対して単一の支持機構によって支持される実施形態にも同様に実施することが可能である。
【００４７】
また、上記各実施形態においては、ステアリングコラム２０自体に設けた衝突エネルギー吸収機構Ｃにても、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーを吸収可能として実施したが、上記した衝突エネルギー吸収機構Ｃと同等の機能を有する他の衝突エネルギー吸収機構をステアリングコラムと車体間に設けて実施することも可能であり、上記各実施形態に限定されず適宜変更可能である。また、上記各実施形態においては、衝突エネルギー吸収機構Ｃを必要に応じて設ければよく、衝突エネルギー吸収機構Ｃを設けないで実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第１実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】図１に示した衝撃吸収式ステアリングコラム装置の平面図である。
【図３】図１に示した車体側ブラケット、ブレークアウエイブラケット、エネルギー吸収プレート等の関係を示す部分破断拡大背面図である。
【図４】図３の４−４線に沿った縦断側面図である。
【図５】図１〜図４に示したエネルギー吸収プレートの斜視図である。
【図６】図５に示したエネルギー吸収プレートの変形実施形態を示す斜視図である。
【図７】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第２実施形態を示す要部拡大縦断側面図である。
【図８】図７に示した車体側ブラケット、ブレークアウエイブラケット、エネルギー吸収プレート、電磁ソレノイド等の関係を示す部分破断背面図である。
【図９】図７および図８に示した車体側ブラケット等とエネルギー吸収プレートとの関係を概略的に示す斜視図である。
【図１０】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第３実施形態を示す図３相当の部分破断背面図である。
【図１１】図１０に示したエネルギー吸収プレートを概略的に示す斜視図である。
【図１２】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の第４実施形態を示す図４相当の縦断側面図である。
【符号の説明】
１０…ステアリングシャフト、２０…ステアリングコラム、３１…車体側ブラケット、３１ａ…突起、３３…電磁ソレノイド（アクチュエータ）、３４…支持ピン、４１…ブレークアウエイブラケット、４１ａ１，４１ｂ１…スリット孔、７１…エネルギー吸収プレート、７１ａ…Ｕ字状形成部、７１ｂ…取付部、７１ｃ…係止部、２７０…積層構造のエネルギー吸収プレート、２７１，２７２…エネルギー吸収プレート、２７１ａ，２７２ａ…Ｕ字状形成部、２７１ｂ，２７２ｂ…取付部、３７１…エネルギー吸収プレート、３７１ａ…Ｕ字状形成部、３７１ｂ…取付部、３７１ｃ…翼部、３７１ｃ１…筒部、Ｓ…空隙、Ａ…上方支持機構、Ｂ…下方支持機構。
Claims (6)
- ステアリングコラムを保持して車体に対して前方に移動離脱可能に組付けられるブレークアウエイブラケットを備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーを前記ブレークアウエイブラケットの前方移動によって吸収するエネルギー吸収プレートを備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギー吸収プレートは、前記ブレークアウエイブラケットの上下両面に沿って前方から後方に向けて延在するＵ字状形成部を有するとともに、上部一端に車体への取付部を有していることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
- 請求項１に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギー吸収プレートの前記取付部は、車体に対して係脱可能であって、係合状態では剪断荷重を受けて前記ステアリングコラムを仮保持可能であることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
- 請求項１または２に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギー吸収プレートの前記取付部が組付けられる車体側の支持部はアクチュエータによって進退可能であり、前記取付部と前記支持部は同支持部の進退により係合・解除可能であることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
- 請求項３に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギー吸収プレートは複数枚の積層構造であり、各エネルギー吸収プレートには車体への取付部が設けられていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
- 請求項１または２に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記ブレークアウエイブラケットには同ブレークアウエイブラケットの前方への移動離脱を可能とする左右のスリット孔が設けられ、前記エネルギー吸収プレートには前記Ｕ字状形成部と前記取付部間にて左右に延びて前記スリット孔に圧入嵌合されて前記ブレークアウエイブラケットの前方への移動離脱時に前記スリット孔から離脱する筒部を備える翼部が設けられていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
- 請求項１〜５の何れか一つに記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記エネルギー吸収プレートの前記Ｕ字状形成部と同Ｕ字状形成部内に介在する前記ブレークアウエイブラケットの前方端部との間に、前後方向の所定空隙が設けられていることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
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