JP2003267229A - Impact absorbing steering structure for automobile - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the impact energy absorption in a collision by detecting the relative movement of a steering wheel to an occupant, and controlling the collapse load with excellent accuracy. <P>SOLUTION: After the load is added to the steering wheel 11 by the inertia of the occupant in the collision, the occupant is moved in a separating direction from the steering wheel 11 by the reaction, and the unloading point is detected by an occupant unloading detecting means 30. A collapse load variable mechanism 40 is operated by the unloading detection signal by the occupant unloading detecting means 30 to increase the collapse load. The impact energy absorption is increased by efficiently applying the load of the occupant to the steering wheel 11. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】本発明は自動車の衝撃吸収ス
テアリング構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automobile shock absorbing steering structure.

【０００２】[0002]

【従来の技術】車両の前面衝突時に乗員がステアリング
ホイールに干渉した際に、このときの入力荷重によって
ステアリングシャフトやステアリングコラムを短縮させ
て衝撃エネルギーを吸収することにより、衝突時の乗員
安全性を確保するようにしたステアリングが、例えば、
実開平５−７５０５６号公報、特開平１１−２９１９２
３号公報、特開２００１−１２２１３２号公報等によっ
て提案されている。2. Description of the Related Art When an occupant interferes with a steering wheel during a frontal collision of a vehicle, the steering shaft and the steering column are shortened by the input load at this time to absorb the impact energy, thereby increasing the safety of the occupant during the collision. The steering wheel that we have secured is, for example,
Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-75056, JP-A-11-29192.
No. 3, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-122132, and the like.

【０００３】衝撃エネルギーの吸収機構は、ステアリン
グシャフトやステアリングコラムが短縮される際の相対
移動部分に抵抗部を設けて、この抵抗部によりコラプス
荷重を増大することにより行われるようになっており、
この衝撃吸収ステアリング構造では、コラプス荷重を増
大するタイミングが予め決定されている。The impact energy absorbing mechanism is designed by providing a resistance portion at a relative moving portion when the steering shaft or the steering column is shortened, and increasing the collapse load by the resistance portion.
In this shock absorbing steering structure, the timing for increasing the collapse load is predetermined.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前面衝
突によりステアリングホイールに乗員が干渉するタイミ
ングは、乗員の体格や衝突の程度によって微妙な相違が
あり、このため、常に適切なタイミングでコラプス荷重
の増大による衝撃エネルギーの吸収をできるとは限らな
い。However, there is a slight difference in the timing at which the occupant interferes with the steering wheel due to a frontal collision depending on the physique of the occupant and the extent of the collision. Therefore, the collapse load is always increased at an appropriate timing. It is not always possible to absorb impact energy due to.

【０００５】例えば、ステアリングホイールにエアバッ
グを備えた自動車では、衝突時にエアバッグが膨張して
乗員（運転者）の胸部や頭部を緩衝的に受け止めるよう
になっているが、このとき衝突初期は慣性力により乗員
がエアバッグに干渉してエアバッグの内圧を高めるが、
その直後には高まったエアバッグの内圧（反力）によっ
て乗員は押し戻されるという現象が発生する。For example, in an automobile equipped with an airbag on the steering wheel, the airbag is inflated at the time of a collision and cushions the chest and head of an occupant (driver). The occupant interferes with the airbag due to inertial force to increase the internal pressure of the airbag,
Immediately after that, the occupant is pushed back by the increased internal pressure (reaction force) of the airbag.

【０００６】このように乗員がエアバッグ（ステアリン
グホイール）から離れた際（以下、乗員荷重抜け状態と
称する）には、ステアリングホイールが乗員よりも前方
に移動する速度が大きくなり、このステアリングホイー
ルの速度が乗員よりも大きくなる区間では、ステアリン
グホイールに作用する荷重に対してコラプス荷重の増大
制御が適切に行われないことになる。つまり、このよう
に、適切なタイミングでコラプス荷重を増大できない場
合は、返ってエネルギー吸収効率が低下してしまう恐れ
がある。When the occupant is separated from the airbag (steering wheel) in this way (hereinafter referred to as the occupant load drop state), the speed at which the steering wheel moves forward of the occupant increases, and In a section where the speed is higher than that of the occupant, the increase control of the collapse load is not appropriately performed with respect to the load acting on the steering wheel. That is, if the collapse load cannot be increased at an appropriate timing, the energy absorption efficiency may be reduced.

【０００７】そこで、本発明はステアリングホイールと
乗員との相対的な移動関係を検出してコラプス荷重を精
度良く制御することにより、衝突時おける衝撃エネルギ
ーの吸収量を増大することができる自動車の衝撃吸収ス
テアリング構造を提供するものである。Therefore, the present invention detects the relative movement relationship between the steering wheel and the occupant and controls the collapse load with high accuracy, so that the amount of impact energy absorbed in a collision can be increased. An absorption steering structure is provided.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、衝突時に乗員の慣性力によりステアリングホイール
に荷重が付加された後、その反動でステアリングホイー
ルから乗員が離れる方向に移動して荷重抜けする時点を
検知する乗員荷重抜け検出手段と、この乗員荷重抜け検
出手段による荷重抜け検知信号により作動してコラプス
荷重を増大するコラプス荷重可変機構と、を備えたこと
を特徴としている。According to the invention of claim 1, after a load is applied to the steering wheel by the occupant's inertial force at the time of a collision, the occupant moves away from the steering wheel by the reaction of the load. An occupant load drop detecting means for detecting a time point when the load is dropped, and a collapse load variable mechanism for increasing a collapse load by operating in response to a load drop detection signal from the occupant load drop detecting means.

【０００９】請求項２の発明にあっては、請求項１に記
載の自動車の衝撃吸収ステアリング構造において、乗員
荷重抜け検出手段による荷重抜け検知は、衝突時に膨張
して乗員を保護するエアバッグの内圧変化を測定し、こ
のエアバッグの内圧低下時点を乗員荷重抜け時点として
検知することを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the shock absorbing steering structure for an automobile according to the first aspect, the detection of the load loss by the occupant load loss detecting means is performed by an airbag for expanding and protecting an occupant at the time of a collision. It is characterized in that the change in the internal pressure is measured and the time point when the internal pressure of the airbag drops is detected as the time point when the occupant load is released.

【００１０】請求項３の発明にあっては、請求項１また
は２に記載の自動車の衝撃吸収ステアリング構造におい
て、コラプス荷重可変機構は、通常時は回転付勢力の付
加状態で回転阻止状態を維持する回転体と、前記荷重抜
け検知信号により回転体の回転阻止を解除する回転許可
機構と、回転体の回転によりステアリングコラムのコラ
プス移動に移動抵抗力を付加する衝撃吸収体と、を備え
たことを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the shock absorbing steering structure for an automobile according to the first or second aspect, the variable collapse load mechanism normally maintains the rotation blocking state while the rotation biasing force is applied. A rotating body, a rotation permitting mechanism for releasing the rotation prevention of the rotating body by the load drop detection signal, and an impact absorbing body for applying a movement resistance force to the collapse movement of the steering column by the rotation of the rotating body. Is characterized by.

【００１１】[0011]

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、乗員荷
重抜け検出手段によってステアリングホイールから乗員
が離れる方向に移動して荷重抜けする時点を検知し、コ
ラプス荷重可変機構では荷重抜け検知信号により作動し
てコラプス荷重を増大するようになっているので、一時
的な乗員荷重抜けによってステアリングホイールの前方
移動速度が速くなる時点でコラプス荷重を増大すること
ができる。According to the first aspect of the present invention, the occupant load drop detecting means detects the time when the occupant moves away from the steering wheel and the load is dropped, and the collapse load variable mechanism detects the load drop detection signal. The collapse load can be increased when the steering wheel forward movement speed increases due to a temporary occupant load loss.

【００１２】このようにコラプス荷重が増大することに
より、ステアリングホイールの速度を抑制して、乗員の
荷重を効率良くステアリングホイールに作用させること
ができるため、衝撃エネルギーの吸収量を増大して、最
終的に乗員に影響する衝撃を効果的に低減することがで
きる。By increasing the collapse load in this way, the speed of the steering wheel can be suppressed and the load of the occupant can be efficiently applied to the steering wheel. It is possible to effectively reduce the impact that affects the occupant.

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、乗員荷重抜け検出手段による荷
重抜け検知を、エアバッグの内圧変化を測定して内圧低
下時点を乗員荷重抜け時点として検知したので、乗員が
ステアリングホイールから離れる時点を簡単にかつ正確
に検知することができるようになり、コラプス荷重の制
御を簡単な装置によって精度良く行うことができる。According to the invention of claim 2, claim 1
In addition to the effect of the invention of the invention, since the load drop detection by the occupant load drop detection means is detected as the time point when the internal pressure decreases by measuring the change in the internal pressure of the airbag, the time point when the occupant leaves the steering wheel is easy. Therefore, the collapse load can be accurately controlled by a simple device.

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、請求項
１，２の発明の効果に加えて、コラプス荷重可変機構
を、通常時は回転付勢力の付加状態で回転阻止された回
転体と、荷重抜け検知信号で回転体を回転阻止解除する
回転許可機構と、回転体の回転でステアリングコラムの
コラプス移動に移動抵抗力を付加する衝撃吸収体と、を
備えたので、乗員の荷重抜け時に瞬時に回転体を回転さ
せて衝撃吸収体による移動抵抗力を確実に付加できるた
め、コラプス荷重の制御を簡単な装置を用いて精度良く
行うことができる。According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and second aspects of the present invention, the collapse load variable mechanism includes a rotating body that is normally prevented from rotating in a state in which a rotational biasing force is applied. Since a rotation permission mechanism that releases the rotation blocking of the rotating body by the load loss detection signal and a shock absorber that adds a movement resistance force to the collapse movement of the steering column by the rotation of the rotating body are provided, when the load of the occupant is released, Since the rotating body can be instantly rotated to reliably add the movement resistance force of the shock absorber, the collapse load can be accurately controlled using a simple device.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【００１６】図１から図９は本発明にかかる自動車の衝
撃吸収ステアリング構造を示し、図１は衝撃吸収ステア
リング構造の側面説明図、図２はエアバッグモジュール
のカバーを外した状態を示す斜視図、図３は衝突時の乗
員とステアリングコラムとの関係を説明する概略側面
図、図４は衝突時のステアリングホイールと乗員と車体
の速度関係を示すグラフ、図５はエアバッグに干渉した
乗員の減速度と経過時間との関係を示すグラフ、図６は
エアバッグに干渉した乗員の減速度と移動量との関係を
示すグラフ、図７はコラプス荷重可変機構に用いる回転
体の拡大斜視図、図８はコラプス荷重可変機構に用いる
回転許可機構の拡大斜視図、図９はその回転体の正面
図、図１０はコラプス荷重可変機構の作動状態を示す要
部側面図、図１１は前記回転体の作動状態を示す正面
図、図１２はコラプス荷重を制御するためのフローを示
す説明図である。1 to 9 show a shock absorbing steering structure for an automobile according to the present invention, FIG. 1 is a side view of the shock absorbing steering structure, and FIG. 2 is a perspective view showing a state where an air bag module cover is removed. 3 is a schematic side view illustrating the relationship between the occupant and the steering column at the time of a collision, FIG. 4 is a graph showing the speed relationship between the steering wheel and the occupant at the time of the collision, and FIG. 5 is a graph of the occupant interfering with the airbag. FIG. 6 is a graph showing the relationship between deceleration and elapsed time, FIG. 6 is a graph showing the relationship between deceleration and movement amount of an occupant that interferes with an airbag, and FIG. 7 is an enlarged perspective view of a rotating body used in the collapse load variable mechanism. 8 is an enlarged perspective view of a rotation permission mechanism used in the collapse load variable mechanism, FIG. 9 is a front view of the rotating body, FIG. 10 is a side view of a main part showing an operating state of the collapse load variable mechanism, and FIG. 11 is a front view. A front view showing an operating state of the rotating body, FIG. 12 is an explanatory diagram showing a flow for controlling the collapse load.

【００１７】図１において、１０は本発明における自動
車の衝撃吸収ステアリング構造を示し、ステアリングホ
イール１１に連結したステアリングシャフト１２をステ
アリングコラム１３に挿通支持するとともに、このステ
アリングコラム１３の前端から突出するステアリングシ
ャフト１２はユニバーサルジョイント１４を介して下部
シャフト１５に連結し、この下部シャフト１５をダッシ
ュパネル１６に貫通させて図外のステアリングギヤボッ
クスに繋げてある。In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a shock absorbing steering structure for an automobile according to the present invention, in which a steering shaft 12 connected to a steering wheel 11 is inserted into and supported by a steering column 13, and steering which projects from the front end of the steering column 13. The shaft 12 is connected to a lower shaft 15 via a universal joint 14, and the lower shaft 15 is passed through a dash panel 16 and connected to a steering gear box (not shown).

【００１８】ステアリングコラム１３は、インストルメ
ントパネルの下側部に配置されるペタルブラケット１７
に支持ブラケット１８を介して取付けられ、車両後方が
上方となるように傾斜して前後方向に配置してある。勿
論、ステアリングホイール１１の後方には図外の運転席
が位置している。The steering column 13 has a petal bracket 17 arranged on the lower side of the instrument panel.
Is mounted via a support bracket 18 and is inclined in the front-rear direction so that the rear of the vehicle faces upward. Of course, a driver's seat (not shown) is located behind the steering wheel 11.

【００１９】ステアリングシャフト１２は、前記ステア
リングコラム１３と共にテレスコピック構造として短縮
可能に構成され、その短縮構造部分に図外の衝撃吸収機
構を組み込んであり、また、前記支持部ラケット１８に
チルト機構を設けてステアリングコラム１３を上下方向
に位置調整可能とすることは任意である。The steering shaft 12 is constructed so that it can be shortened together with the steering column 13 as a telescopic structure, a shock absorbing mechanism (not shown) is incorporated in the shortened structure portion, and a tilt mechanism is provided on the support racket 18. It is optional to adjust the position of the steering column 13 in the vertical direction.

【００２０】また、前記ステアリングホイール１１の中
心部には図２に示すエアバッグモジュール２０が組み込
まれ、自動車の前面衝突時にはインフレータ２１から爆
発的にガスが噴出されることにより、このインフレータ
２１の表面を覆ってケース２２内に折り畳み収納した図
外のエアバッグが膨張するようになっている。An airbag module 20 shown in FIG. 2 is incorporated in the central portion of the steering wheel 11, and the gas is explosively ejected from the inflator 21 at the time of a frontal collision of the vehicle, so that the surface of the inflator 21 is inflated. An airbag (not shown) that covers and is folded and housed in the case 22 is inflated.

【００２１】図３は衝突時にエアバッグ２３が膨張した
状態を示し、乗員（運転者）Ｍが衝突時に作用する大き
な慣性力で前のめりになると、エアバッグ２３で乗員Ｍ
の胸部や頭部を受け止めることができるため、このエア
バッグ２３による緩衝作用で乗員Ｍが直接ステアリング
ホイール１１に干渉するのを防止できる。FIG. 3 shows a state in which the airbag 23 is inflated at the time of a collision, and when the occupant (driver) M leans forward due to a large inertial force acting at the time of the collision, the occupant M is moved by the airbag 23.
Since the chest and the head of the vehicle can be received, it is possible to prevent the occupant M from directly interfering with the steering wheel 11 due to the cushioning action of the airbag 23.

【００２２】ところで、乗員Ｍがエアバッグ２３に干渉
した際に、エアバッグ２３が押されるためガス圧が一時
的に高まり、このときの反動で乗員Ｍは一時的に押し返
されることになり、この押し返される状態ではステアリ
ングホイール１１に乗員Ｍの荷重Ｆが作用しないため、
この状態を荷重抜け状態と称するものとする。By the way, when the occupant M interferes with the airbag 23, the gas pressure is temporarily increased because the airbag 23 is pushed, and the occupant M is temporarily pushed back by the reaction at this time. In this pushed back state, the load F of the occupant M does not act on the steering wheel 11,
This state is referred to as a load drop state.

【００２３】図４はステアリングホイール１１のコラプ
ス移動速度（STRGv）と、乗員Ｍの慣性移動速度（乗員
ｖ）と、車体の速度（車体ｖ）のそれぞれの変化を示
し、STRGvは車体ｖと略同一となって変化するが、その
途中で前述のように乗員Ｍを押し返す反動でSTRGvが乗
員ｖよりも速くなる領域Ｑが現れる。FIG. 4 shows changes in the collapse movement speed (STRGv) of the steering wheel 11, the inertial movement speed of the occupant M (occupant v), and the speed of the vehicle body (vehicle body v), where STRGv is substantially the same as the vehicle body v. Although it changes in the same way, a region Q in which STRGv becomes faster than the occupant v appears due to the reaction that pushes back the occupant M as described above.

【００２４】一方、図５の乗員Ｍがエアバッグ２３に干
渉した際の胸部減速度の時間に対する変化では、乗員Ｍ
が前のめりになって胸部がエアバッグ２３に埋没される
図中Ａ部分で胸部減速度が最高となり、その後、反動で
押し返されることによりＢ区間で胸部減速度が減退さ
れ、この減退区間を経て再度胸部減速度がＣ部分で増加
する。On the other hand, when the occupant M of FIG. 5 interferes with the airbag 23, the chest deceleration changes with time in the occupant M.
The chest deceleration becomes the highest at the portion A in the figure where the chest is buried forward and the chest is buried in the airbag 23, and then the chest deceleration is reduced in the section B by being pushed back by the reaction, and after this reduction section, The chest deceleration increases again in the C part.

【００２５】この場合、図５のＢ区間が図４のＱ区間に
対応しており、Ｂ区間では荷重Ｆ抜けによりエアバッグ
２３から胸部が離れるので、一時的に乗員Ｍの拘束力が
低下することになる。In this case, the section B in FIG. 5 corresponds to the section Q in FIG. 4, and in the section B, the chest is separated from the airbag 23 due to the loss of the load F, so that the restraining force of the occupant M is temporarily reduced. It will be.

【００２６】従って、胸部減速度の胸部移動量に対する
変化として表した図６のグラフでは、前記図５に対応す
るＡ部分、Ｂ区間、Ｃ部分がそれぞれプロットされ、こ
の図６ではグラフ線より下方の積分領域をエネルギー吸
収量として求めることができ、同図から理解されるよう
に前記Ｂ区間、つまり胸部がエアバッグ２３（ステアリ
ングホイール１１）から離れる部分ではグラフ線が大き
く下方に落ち込むため、ステアリングコラム１３の衝撃
吸収機構によるエネルギー吸収量が減少することにな
る。Therefore, in the graph of FIG. 6 represented as the change of the chest deceleration with respect to the amount of movement of the chest, the A portion, the B section and the C portion corresponding to FIG. 5 are respectively plotted, and in this FIG. The integral region of can be obtained as the energy absorption amount, and as can be understood from the figure, in the section B, that is, in the part where the chest is away from the airbag 23 (steering wheel 11), the graph line largely falls downward, so The amount of energy absorbed by the shock absorbing mechanism of the column 13 is reduced.

【００２７】ここで、本実施形態ではエネルギー吸収量
が減少する部分、つまり乗員Ｍがステアリングホイール
１１から離れるタイミングでコラプス量を増大するよう
にしており、図１に示すように荷重Ｆ抜けする時点をエ
アバッグ２３の内圧から検知する乗員荷重抜け検出手段
としての内圧測定装置３０と、この内圧測定装置３０に
よる荷重抜け検知信号により作動してコラプス荷重を増
大するコラプス荷重可変機構４０と、を備えている。Here, in the present embodiment, the amount of energy absorption is reduced, that is, the amount of collapse is increased at the timing when the occupant M leaves the steering wheel 11, and when the load F escapes as shown in FIG. An internal pressure measuring device 30 as an occupant load drop detecting means for detecting the internal pressure of the airbag 23, and a collapse load variable mechanism 40 that operates by a load drop detection signal from the internal pressure measuring device 30 to increase the collapse load. ing.

【００２８】前記内圧測定装置３０は、エアバッグ２３
の内圧低下時点をステアリングホイール１１から乗員Ｍ
が離れる時点として検知するようになっており、図２に
示すようにエアバッグモジュール２０のインフレータ２
１の取付穴２４からこのインフレータ２１内にチューブ
２５を差込み、このチューブ２５から取り出されるガス
圧を前記内圧測定装置３０に導入して測定するようにな
っており、この内圧測定装置３０によって測定した内圧
低下時点の検出信号を後述する回転許可機構４２に出力
するようになっている。The internal pressure measuring device 30 includes an airbag 23.
At the time when the internal pressure of the vehicle decreases, the occupant M moves from the steering wheel 11.
Is detected as the time point when the inflator 2 leaves the inflator 2 of the airbag module 20 as shown in FIG.
The tube 25 is inserted into the inflator 21 through the mounting hole 24 of No. 1 and the gas pressure taken out from the tube 25 is introduced into the internal pressure measuring device 30 for measurement, and the internal pressure measuring device 30 measures the pressure. A detection signal when the internal pressure decreases is output to a rotation permission mechanism 42 described later.

【００２９】前記コラプス荷重可変機構４０は、図１に
示すように通常時は回転付勢力の付加状態で回転阻止状
態を維持する回転体としての回転ディスク４１と、前記
内圧測定装置３０で検出した荷重抜け検知信号により回
転ディスク４１の回転阻止を解除する回転許可機構４２
と、回転ディスク４１の回転によりステアリングコラム
１３のコラプス移動に移動抵抗力を付加する衝撃吸収体
としての帯状プレート４３と、を備えている。As shown in FIG. 1, the collapse load variable mechanism 40 is detected by the internal pressure measuring device 30 and the rotating disk 41 as a rotating body which normally maintains the rotation blocking state in the state where the rotational urging force is applied. A rotation permission mechanism 42 for canceling the rotation prevention of the rotating disk 41 by the load drop detection signal.
And a belt-like plate 43 as a shock absorber that adds a movement resistance force to the collapse movement of the steering column 13 by the rotation of the rotary disc 41.

【００３０】前記回転ディスク４１は、図７に示すよう
に中心部にセレーション４１ａを介してトーションバー
４４を嵌合し、このトーションバー４４の捻れが回転デ
ィスク４１に回転付勢力として付加されるようになって
おり、このトーションバー４４は図１に示すようにステ
アリングコラム１３に固定してある。As shown in FIG. 7, the rotary disc 41 is fitted with a torsion bar 44 at the center through serrations 41a so that the torsion of the torsion bar 44 is applied to the rotary disc 41 as a rotational biasing force. The torsion bar 44 is fixed to the steering column 13 as shown in FIG.

【００３１】また、前記回転ディスク４１には、中心部
の前記トーションバー４４の両側で前記帯状プレート４
３を挿通する一対の挿通孔４１ｂを形成してあり、これ
ら挿通孔４１ｂの中央部分には立方体状の空洞部４１ｃ
を形成し、各空洞部４１ｃ内には、図９に示すように前
記挿通孔４１ｂに挿通した帯状プレート４３を山形に折
曲案内する各３本のポール４１ｄを取付けてある。Further, on the rotary disc 41, the strip-shaped plate 4 is provided on both sides of the torsion bar 44 at the central portion.
3 have a pair of insertion holes 41b formed therein, and a cubic hollow portion 41c is formed in the central portion of the insertion holes 41b.
Each of the hollow portions 41c is provided with three poles 41d for guiding the strip-shaped plate 43 inserted into the insertion hole 41b into a mountain shape as shown in FIG.

【００３２】更に、前記回転ディスク４１の外周には、
前記回転許可機構４２に係止する係止突起４１ｅを突設
してある。Further, on the outer circumference of the rotary disc 41,
A locking projection 41e for locking the rotation permission mechanism 42 is provided in a protruding manner.

【００３３】前記回転許可機構４２は、図８に示すよう
に電磁石４２ａと、この電磁石４２ａに出没自在なスト
ッパー４２ｂとによって構成してあり、電磁石４２ａに
は前記内圧測定装置３０で検出した荷重抜け検知信号が
入力されて励磁され、この電磁石４２ａの励磁によって
ストッパー４２ｂは矢印Ｋ方向に移動して電磁石４２ａ
内に引っ込むようになっている。As shown in FIG. 8, the rotation permitting mechanism 42 is composed of an electromagnet 42a and a stopper 42b which can be retracted into and out of the electromagnet 42a. The electromagnet 42a has a load drop detected by the internal pressure measuring device 30. The detection signal is input and excited, and the excitation of the electromagnet 42a causes the stopper 42b to move in the direction of arrow K to move the electromagnet 42a.
It is designed to be retracted inside.

【００３４】前記ストッパー４２ｂには前記回転ディス
ク４１の係止突起４１ｅを係合する係合穴４２ｃを形成
してあり、回転ディスク４１を所定の回転角度だけ回転
してトーションバー４４に回転付勢力を付加した状態
で、係止突起４１ｅを図８に示すようにストッパー４２
ｂが突出状態にある係合穴４２ｃに係止して、回転ディ
スク４１の回転を阻止するようになっている。The stopper 42b is formed with an engagement hole 42c which engages with the locking projection 41e of the rotating disc 41, and the rotating disc 41 is rotated by a predetermined rotation angle to rotate the torsion bar 44 with a biasing force. With the stopper attached, as shown in FIG.
b is locked in the protruding engagement hole 42c to prevent the rotation of the rotary disc 41.

【００３５】前記係止突起４１ｅが係合穴４２ｃに係止
した状態では、図９に示すように挿通孔４１ｂの指向方
向と帯状プレート４３の配置方向とが同一方向となって
いる。When the locking projection 41e is locked in the engaging hole 42c, the directing direction of the insertion hole 41b and the arranging direction of the strip plate 43 are the same, as shown in FIG.

【００３６】また前記帯状プレート４３は、図１に示す
ように一端部がステアリングコラム１３の支持ブラケッ
ト１８に固定されるとともに、他端部は自由端部となっ
ている。As shown in FIG. 1, the strip-shaped plate 43 has one end fixed to the support bracket 18 of the steering column 13 and the other end free.

【００３７】以上の構成により本実施形態の衝撃吸収ス
テアリング構造１０にあっては、車両の前面衝突により
エアバッグ２３が膨張するとともに、慣性力により図３
に示すように乗員（運転者）Ｍが前のめりになって胸部
や頭がエアバッグ２３に干渉するとともに、このエアバ
ッグ２３に入力される乗員Ｍの荷重Ｆがステアリングホ
イール１１に入力して、このステアリングホイール１１
を前方に移動させつつステアリングシャフト１２やステ
アリングコラム１３を押し縮める。In the shock absorbing steering structure 10 of this embodiment having the above-described structure, the airbag 23 is inflated due to the frontal collision of the vehicle, and the inertial force causes the air bag 23 to expand.
As shown in FIG. 2, the occupant (driver) M leans forward and the chest and head interfere with the airbag 23, and the load F of the occupant M input to the airbag 23 is input to the steering wheel 11, Steering wheel 11
The steering shaft 12 and the steering column 13 are compressed while being moved forward.

【００３８】このとき、互いに前方移動する乗員Ｍおよ
びステアリングホイール１１は、乗員Ｍがステアリング
ホイール１１よりも速く前方移動する間はエアバッグ２
３の内圧が上昇する。At this time, the occupant M and the steering wheel 11 that move forward from each other have the airbag 2 while the occupant M moves forward faster than the steering wheel 11.
The internal pressure of 3 rises.

【００３９】ところで、乗員Ｍの荷重Ｆ入力でステアリ
ングコラム１３が押し縮められて前方に移動する際、回
転ディスク４１の挿通孔４１ｂに挿通した帯状プレート
４３は、その一端部をステアリングコラム１３の支持ブ
ラケット１８に固定してあるため、ステアリングコラム
１３に伴って前方移動する前記回転ディスク４１との間
で相対移動する。By the way, when the steering column 13 is compressed and moved forward by the load F input by the occupant M, the belt-shaped plate 43 inserted through the insertion hole 41b of the rotary disc 41 supports one end of the belt 43. Since it is fixed to the bracket 18, it moves relative to the rotary disk 41 that moves forward with the steering column 13.

【００４０】このとき、帯状プレート４３は空洞部４１
ｃ内でポール４１ｄによって山形に折曲した状態にある
ため、回転ディスク４１はこれらポール４１ｄによって
帯状プレート４３をしごきつつ移動し、このときの抵抗
力により一定のコラプス荷重が付加された状態となる。At this time, the strip-shaped plate 43 has a hollow portion 41.
Since it is bent into a mountain shape by the pole 41d in c, the rotating disk 41 moves while squeezing the strip plate 43 by these poles 41d, and a constant collapse load is applied by the resistance force at this time. .

【００４１】そして、エアバッグ２３の内圧が高まる反
動で、図５中Ｂ区間に示すように乗員Ｍが一時的に押し
返される状態になると、ステアリングホイール１１が乗
員Ｍよりも速く前方移動する乗員荷重抜け状態となり、
図６中Ｂ区間に示すように衝撃エネルギーの吸収量が減
少することになるが、本実施形態ではこの乗員荷重抜け
状態を内圧測定装置３０で検知して、回転許可機構４２
の電磁石４２ａに検知信号としての励磁信号を出力す
る。When the occupant M is temporarily pushed back as shown by the section B in FIG. 5 due to the reaction of the increased internal pressure of the airbag 23, the occupant whose steering wheel 11 moves forward faster than the occupant M. The load is released,
Although the amount of impact energy absorbed decreases as shown in section B in FIG. 6, in the present embodiment, the occupant load drop state is detected by the internal pressure measuring device 30, and the rotation permission mechanism 42 is detected.
An excitation signal as a detection signal is output to the electromagnet 42a.

【００４２】すると、電磁石４２ａから突出状態にある
ストッパー４２ｂは図１０に示すように引っ込められ
て、回転ディスク４１の係止突起４１ｅとの係止状態が
解除されるため、トーションバー４４により回転付勢力
が蓄積された状態にある回転ディスク４１は、図１１に
示すようにトーションバー４４の大きな回転付勢力によ
り、帯状プレート４３を挿通孔４１ｂの出入り口で強制
的に折曲しつつ所定の回転角度だけ回転（図中右回転）
する。Then, the stopper 42b protruding from the electromagnet 42a is retracted as shown in FIG. 10, and the engagement state with the engagement protrusion 41e of the rotary disc 41 is released, so that the torsion bar 44 causes rotation. As shown in FIG. 11, the rotating disc 41 in the state where the force is accumulated has a predetermined rotation angle while the band-shaped plate 43 is forcibly bent at the entrance / exit of the insertion hole 41b by the large rotational biasing force of the torsion bar 44. Rotate only (right rotation in the figure)
To do.

【００４３】このとき、回転ディスク４１の回転によっ
て帯状プレート４３は、空洞部４１ｃ内のポール４１ｄ
によって山形に折曲された部分と、挿通孔４１ｂの出入
り口で折曲された部分とが存在することになる。At this time, the belt-shaped plate 43 is rotated by the rotation disk 41 so that the pole 41d inside the hollow portion 41c.
Therefore, there are a portion bent into a mountain shape and a portion bent at the entrance of the insertion hole 41b.

【００４４】このため、ステアリングコラム１３と共に
移動する回転ディスク４１は、帯状プレート４３を前記
ポール４１ｄでしごくのみならず、前記挿通孔４１ｂの
出入り口でもしごきつつ移動するため、ポール４１ｄに
よる帯状プレート４３のしごきによる移動抵抗力に加え
て、挿通孔４１ｂのしごきによる移動抵抗力が付加され
るためコラプス荷重は更に増大する。Therefore, the rotary disc 41 moving together with the steering column 13 moves not only by squeezing the strip plate 43 by the pole 41d but also by squeezing the strip plate 43 at the entrance and exit of the insertion hole 41b. In addition to the movement resistance force due to ironing, the movement resistance force due to ironing of the insertion hole 41b is added, so that the collapse load further increases.

【００４５】つまり、本実施形態の衝撃吸収ステアリン
グ構造１０にあっては、図１２に示すように衝突発生
（ステップＳ１）によってエアバッグ２３が作動（ステ
ップＳ２）すると、このエアバッグ２３の内圧測定（ス
テップＳ３）による内圧降下の検知（ステップＳ４）に
よってコラプス荷重可変機構４０を作動（ステップＳ
５）するという簡単な制御でコラプス荷重を増大するこ
とができる。That is, in the shock absorbing steering structure 10 of the present embodiment, when the airbag 23 is operated (step S2) due to a collision (step S1) as shown in FIG. 12, the internal pressure of the airbag 23 is measured. When the internal pressure drop is detected (Step S3) (Step S4), the collapse load variable mechanism 40 is operated (Step S).
The collapse load can be increased by the simple control of 5).

【００４６】従って、このように乗員荷重抜け時にコラ
プス荷重が増大することにより、ステアリングホイール
１１の速度を抑制して、乗員Ｍの荷重Ｆを効率良くステ
アリングホイール１１に作用させることができるため、
衝撃エネルギーの吸収量を増大して、最終的に乗員Ｍに
影響する衝撃を効果的に低減することができる。Therefore, since the collapse load increases when the occupant load is released, the speed of the steering wheel 11 can be suppressed and the load F of the occupant M can be efficiently applied to the steering wheel 11.
By increasing the amount of impact energy absorbed, the impact that finally affects the occupant M can be effectively reduced.

【００４７】また、本実施形態では乗員荷重抜け時点を
検知するにあたって内圧測定装置３０を設け、この内圧
側手装置３０によって測定したエアバッグ２３の内圧低
下時点を乗員荷重抜け時点として検知するようにしたの
で、乗員Ｍがステアリングホイール１１から離れる時点
を簡単にかつ正確に検知することができるようになり、
コラプス荷重の制御を簡単な装置によって精度良く行う
ことができる。Further, in the present embodiment, the internal pressure measuring device 30 is provided to detect the time point when the occupant load is released, and the time point when the internal pressure of the airbag 23 decreases measured by the internal pressure side hand device 30 is detected as the occupant load time point. Therefore, it becomes possible to easily and accurately detect the time when the occupant M leaves the steering wheel 11.
The collapse load can be accurately controlled by a simple device.

【００４８】更に、前記内圧測定装置３０によって検知
した荷重抜け信号は回転許可機構４２の電磁石４２ａを
励磁し、これによってストッパー４２ｂが作動して回転
ディスク４１を回転させることができるため、乗員Ｍの
荷重Ｆ抜け時に瞬時に回転ディスク４１を回転させて帯
状プレート４３による移動抵抗力を確実に付加できるた
め、コラプス荷重の制御を簡単な装置を用いて精度良く
行うことができる。Further, the load drop signal detected by the internal pressure measuring device 30 excites the electromagnet 42a of the rotation permission mechanism 42, whereby the stopper 42b can be actuated to rotate the rotary disk 41, so that the occupant M Since the rotary disc 41 can be instantaneously rotated when the load F is removed and the movement resistance force by the strip-shaped plate 43 can be surely added, the collapse load can be accurately controlled using a simple device.

【００４９】ところで、本発明の自動車の衝撃吸収ステ
アリング構造１０は前記実施形態に例を取って説明した
が、勿論、これに限ることなく本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内で各種実施形態をとることができる。By the way, the shock absorbing steering structure 10 for an automobile according to the present invention has been described by taking the above embodiment as an example. However, the present invention is not limited to this, and various embodiments can be adopted without departing from the gist of the present invention. be able to.

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

【図１】本発明の一実施形態における衝撃吸収ステアリ
ング構造の側面説明図。FIG. 1 is an explanatory side view of a shock absorbing steering structure according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の一実施形態におけるエアバッグモジュ
ールのカバーを外した状態を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a cover of the airbag module according to the embodiment of the present invention is removed.

【図３】本発明の一実施形態における衝突時の乗員とス
テアリングコラムとの関係を説明する概略側面図。FIG. 3 is a schematic side view illustrating the relationship between an occupant and a steering column at the time of a collision according to an embodiment of the present invention.

【図４】本発明の一実施形態における衝突時のステアリ
ングホイールと乗員と車体の速度関係を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing a speed relationship between a steering wheel, an occupant, and a vehicle body at the time of a collision according to an embodiment of the present invention.

【図５】本発明の一実施形態におけるエアバッグに干渉
した乗員の減速度と経過時間との関係を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the deceleration of an occupant who has interfered with an airbag and the elapsed time according to the embodiment of the present invention.

【図６】本発明の一実施形態におけるエアバッグに干渉
した乗員の減速度と移動量との関係を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the deceleration and the amount of movement of an occupant that interferes with the airbag according to the embodiment of the present invention.

【図７】本発明の一実施形態におけるコラプス荷重可変
機構に用いる回転体の拡大斜視図。FIG. 7 is an enlarged perspective view of a rotating body used in the collapse load variable mechanism according to the embodiment of the present invention.

【図８】本発明の一実施形態におけるコラプス荷重可変
機構に用いる回転許可機構の拡大斜視図。FIG. 8 is an enlarged perspective view of a rotation permission mechanism used in the collapse load variable mechanism according to the embodiment of the present invention.

【図９】本発明の一実施形態におけるコラプス荷重可変
機構に用いる回転体の正面図。FIG. 9 is a front view of a rotating body used in the collapse load variable mechanism according to the embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の一実施形態におけるコラプス荷重可
変機構の作動状態を示す要部側面図。FIG. 10 is a side view of essential parts showing an operating state of the collapse load variable mechanism according to the embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の一実施形態における回転体の作動状
態を示す正面図。FIG. 11 is a front view showing an operating state of the rotating body according to the embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の一実施形態におけるコラプス荷重を
制御するためのフローチャート図。FIG. 12 is a flow chart for controlling a collapse load according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 衝撃吸収ステアリング構造 １１ ステアリングホイール １２ ステアリングシャフト １３ ステアリングコラム ２０ エアバッグモジュール ２３ エアバッグ ３０ 内圧測定装置 ４０ コラプス荷重可変機構 ４１ 回転ディスク ４２ 回転許可機構 ４３ 帯状プレート（衝撃吸収体） ４４ トーションバー Ｍ 乗員 Ｆ 乗員の荷重 10 Shock absorbing steering structure 11 steering wheel 12 Steering shaft 13 Steering column 20 airbag module 23 airbags 30 Internal pressure measuring device 40 Collapse load variable mechanism 41 rotating disk 42 rotation permission mechanism 43 Belt-shaped plate (shock absorber) 44 torsion bar M crew F Crew load

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 衝突時に乗員の慣性力によりステアリン
グホイールに荷重が付加された後、その反動でステアリ
ングホイールから乗員が離れる方向に移動して荷重抜け
する時点を検知する乗員荷重抜け検出手段と、 この乗員荷重抜け検出手段の検知信号により作動してコ
ラプス荷重を増大するコラプス荷重可変機構と、を備え
たことを特徴とする自動車の衝撃吸収ステアリング構
造。1. An occupant load drop detecting means for detecting a point of time when a load is added to a steering wheel due to an inertial force of an occupant at the time of a collision and then a reaction is caused to move the occupant away from the steering wheel to release the load. A shock absorption steering structure for an automobile, comprising: a collapse load variable mechanism that operates in response to a detection signal from the occupant load drop detection means to increase the collapse load. 【請求項２】 乗員荷重抜け検出手段による荷重抜け検
知は、衝突時に膨張して乗員を保護するエアバッグの内
圧変化を測定し、このエアバッグの内圧低下時点を乗員
荷重抜け時点として検知することを特徴とする請求項１
に記載の自動車の衝撃吸収ステアリング構造。2. The load drop detection by the occupant load drop detection means is to measure a change in internal pressure of an airbag that inflates and protects an occupant at the time of a collision, and detect a time point when the internal pressure of the airbag drops as a occupant load drop time. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
The shock-absorbing steering structure for a vehicle according to [1]. 【請求項３】 コラプス荷重可変機構は、通常時は回転
付勢力の付加状態で回転阻止状態を維持する回転体と、
前記荷重抜け検知信号により回転体の回転阻止を解除す
る回転許可機構と、回転体の回転によりステアリングコ
ラムのコラプス移動に移動抵抗力を付加する衝撃吸収体
と、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載
の自動車の衝撃吸収ステアリング構造。3. A collapse load variable mechanism, in a normal condition, a rotating body that maintains a rotation blocking state in a state in which a rotation urging force is applied,
A rotation permission mechanism for canceling the rotation prevention of the rotating body by the load drop detection signal, and a shock absorber for applying a movement resistance force to the collapse movement of the steering column by the rotation of the rotating body. Item 3. An automobile shock absorption steering structure according to Item 1 or 2.