JP2006111097A - Steering system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用ステアリングシステムに関し、詳しくは、車両衝突時における運転者のステアリング操作部材への二次衝突に対処するための機構に特徴を有するステアリングシステムに関する。 The present invention relates to a vehicle steering system, and more particularly to a steering system characterized by a mechanism for coping with a secondary collision of a driver to a steering operation member at the time of a vehicle collision.
一般的な車両用ステアリングシステムは、車両衝突に依拠するステアリング操作部材（例えば、ステアリングホイール等）への運転者の二次衝突に対処するための各種機構を備えている。多くのステアリングシステムでは、それらの機構の１つとして、車体の一部（例えば、インストゥルメントパネルのリインフォースメント）に固定支持されたステアリングコラム（以下、単に「コラム」という場合がある）が、その車体の一部から離脱することを許容する機構を備える。このコラムの離脱許容機構に関して、下記特許文献１に記載されたような技術が存在する。その特許文献に記載されている技術を簡単に説明すれば、二次衝突における離脱後のコラムの移動の安定性を考慮して、車両衝突時に離脱荷重を０にする技術である。
コラムを強制的に離脱させる機構あるいはコラムの離脱荷重を低減させる機構を有するステアリングステムでは、それらの機構が作動するタイミングが重要となる。例えば、それらの機構の作動の開始が遅れれば、運転者は、コラムがしっかりと固定された状態において、ステアリング操作部材（以下、単に「操作部材」という場合がある）に衝突し、過度の衝撃を受けることになる。また、それらの機構の作動の開始が早すぎれば、例えば、エアバッグ装置を装備する車両では、展開したエアバッグを背面から支持するための荷重が不足して効果的な衝撃吸収が行われない可能性もある。そういった事情から、強制的な離脱機構あるいは離脱荷重を低減させる機構の作動のタイミングが重要なのである。ちなみに、上記特許文献１に記載の技術は、それらの機構の作動のタイミングという観点からの配慮がなされておらず、その観点において改善の余地を残すものとなっている。 In a steering stem having a mechanism for forcibly detaching the column or a mechanism for reducing the detachment load of the column, the timing at which these mechanisms operate is important. For example, if the start of the operation of these mechanisms is delayed, the driver may collide with a steering operation member (hereinafter, simply referred to as “operation member”) in a state where the column is firmly fixed, and an excessive impact is caused. Will receive. Moreover, if the operation of these mechanisms starts too early, for example, in a vehicle equipped with an airbag device, the load for supporting the deployed airbag from the back is insufficient and effective shock absorption is not performed. There is a possibility. For this reason, the timing of the operation of the forced detachment mechanism or the mechanism that reduces the detachment load is important. Incidentally, the technique described in Patent Document 1 is not considered from the viewpoint of the operation timing of these mechanisms, and leaves room for improvement in that respect.
上述した観点は、ステアリングシステムの改善に関する１つの観点に過ぎないが、従来のステアリングシステムは、種々の観点において、実用性の改善する余地を残すものとなっている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いステアリングシステムを提供することを課題とする。 The above-described viewpoint is only one aspect related to the improvement of the steering system. However, the conventional steering system leaves room for improvement of practicality in various viewpoints. This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide a highly practical steering system.
本発明のステアリングシステムは、上記課題を解決すべく、操作部材に加わる衝撃に対しての離脱を許容する機構を備えてコラムを車体の一部に固定支持させるコラム支持装置を備えたステアリングシステムにおいて、コラムの車体の一部からの離脱に要する荷重を変更する機構とコラムを強制離脱させる機構との少なくとも一方の機構が、車両の衝突に起因する運転者の下半身の挙動に依拠して作動することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a steering system according to the present invention is a steering system including a column support device that includes a mechanism that allows detachment with respect to an impact applied to an operation member, and that fixes and supports the column to a part of the vehicle body. In addition, at least one of a mechanism for changing the load required to remove the column from a part of the vehicle body and a mechanism for forcibly removing the column operates depending on the behavior of the lower body of the driver due to the collision of the vehicle. It is characterized by that.
車両衝突時におけるステアリング操作部材への運転者の二次衝突は、車両衝突時における運転者の挙動に依拠して生じる。二次衝突のタイミングは、主に運転者の胸部の挙動に依存するものであるが、その胸部の挙動が運転者の下半身の挙動と関連するものとなっているため、運転者の下半身の挙動に依存するものとなる。本発明のステアリングシステムでは、運転者の下半身の挙動に依拠して上記少なくとも一方の機構を作動させており、その機構の作動のタイミングを安定化させることが可能となる。したがって、本発明のステアリングシステムによれば、実用性の高いステアリングシステムが実現する。 The secondary collision of the driver with the steering operation member at the time of the vehicle collision occurs depending on the behavior of the driver at the time of the vehicle collision. The timing of the secondary collision mainly depends on the behavior of the driver's chest, but the behavior of the lower body of the driver is related to the behavior of the lower body of the driver. It depends on. In the steering system of the present invention, the at least one mechanism is operated depending on the behavior of the lower body of the driver, and the operation timing of the mechanism can be stabilized. Therefore, according to the steering system of the present invention, a highly practical steering system is realized.
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。本願発明を含む概念である。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。 In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”, a concept including the present invention) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention.
なお、以下の各項において、（１），（２），（３），（４）項がそれぞれ請求項１，２，３，４に相当し、（６），（７），（８）項がそれぞれ請求項５，６，７に相当する。
In the following items, items (1), (2), (3), and (4) correspond to
（１）ステアリング操作部材を一端部において操作可能に保持するステアリングコラムと、
前記ステアリング操作部材に加わる衝撃に対する前記ステアリングコラムの車体の一部からの設定された離脱方向への離脱を許容する離脱許容機構を備えて、そのステアリングコラムを車体の一部に固定支持させるコラム支持装置と、
車両の衝突に起因するところの運転者の下半身の挙動に依拠して作動する機構であって、(a)前記離脱許容機構の離脱荷重を低減させる離脱荷重低減機構と(b)前記ステアリングコラムを車体の一部から強制的に離脱させる強制離脱機構との少なくとも一方の機構と
を含んで構成された車両用ステアリングシステム。
(1) a steering column that holds a steering operation member operably at one end;
A column support that includes a disengagement permission mechanism that allows disengagement of the steering column from a part of the vehicle body to a set disengagement direction with respect to an impact applied to the steering operation member, and the steering column is fixedly supported to a part of the vehicle body. Equipment,
A mechanism that operates on the basis of the behavior of the lower body of the driver caused by a vehicle collision, comprising: (a) a separation load reduction mechanism that reduces the separation load of the separation allowance mechanism; and (b) the steering column. A vehicle steering system configured to include at least one of a forced detachment mechanism for forcibly detaching from a part of a vehicle body.
本項に記載のステアリングシステムは、簡単に言えば、コラムの車体の一部からの離脱に要する荷重を変更する機構とコラムを強制離脱させる機構との少なくとも一方の機構を、車両の衝突に起因する下半身の挙動に依拠して作動するように構成されたステアリングシステムである。ステアリング操作部材の二次衝突は、主に運転者の胸部とステアリング操作部材の衝突であり、車両衝突時における運転者の上半身の挙動、詳しくは、主として胸部の挙動に依拠して生じる。一般に、車両衝突時の運転者の胸部の挙動は、下半身の挙動と関連性があるため、ステアリング操作部材への二次衝突のタイミングは、下半身の挙動に依存することになる。本項に記載のステアリングシステムでは、下半身の挙動に依拠して、上記少なくとも一方の機構、換言すれば、少なくともコラムの車体の一部からの離脱に関する機能を調節可能な機構が作動させられるため、その機構の作動のタイミングを安定化させることができる。その作動の安定化により効果的な衝撃吸収が可能となることから、本項に記載のステアリングシステムは、実用性に秀でたステアリングシステムとなる。 In short, the steering system described in this section is based on the collision of the vehicle with at least one of the mechanism for changing the load required to remove the column from a part of the vehicle body and the mechanism for forcibly removing the column. The steering system is configured to operate depending on the behavior of the lower body. The secondary collision of the steering operation member is mainly a collision between the driver's chest and the steering operation member, and is caused by the behavior of the upper body of the driver at the time of the vehicle collision, specifically, the behavior of the chest. In general, since the behavior of the chest of the driver at the time of a vehicle collision is related to the behavior of the lower body, the timing of the secondary collision with the steering operation member depends on the behavior of the lower body. In the steering system described in this section, depending on the behavior of the lower body, at least one of the above mechanisms, in other words, a mechanism that can adjust at least a function related to the separation of the column from a part of the vehicle body is operated. The timing of operation of the mechanism can be stabilized. Since the stabilization of the operation enables effective shock absorption, the steering system described in this section is a steering system with excellent practicality.
また、車両が衝突した場合でも、運転者がシートベルトを着用しているとき等には、運転者がステアリング操作部材に二次衝突しない場合もある。上記少なくとも一方の機構は、衝突することを前提として設計されるものであり、一旦作動させた場合には、コラムの車体の一部に対する支持状態が変更されるため、その支持状態を復帰させる処置のことを考えれば、二次衝突しない場合は、上記少なくとも一方の機構を作動させないことが望ましい。先に説明したように、二時衝突のタイミングは下半身の挙動に依存するものであることから、下半身の挙動に依拠して上記少なくとも一方の機構を作動させれば、作動させる必要のない場合に作動することが回避可能となる。本項に記載のステアリングシステムは、その意味においても、実用性に秀でたステアリングシステムとなる。 Even when the vehicle collides, the driver may not collide with the steering operation member when the driver is wearing a seat belt. The at least one mechanism is designed on the assumption that a collision will occur, and once activated, the support state of the column with respect to a part of the vehicle body is changed. In view of the above, it is desirable not to operate at least one of the mechanisms when there is no secondary collision. As explained earlier, since the timing of the two-time collision depends on the behavior of the lower body, if at least one mechanism is activated based on the behavior of the lower body, it is not necessary to activate it. It becomes possible to avoid operating. In this sense, the steering system described in this section is a steering system with excellent practicality.
本項の態様における「ステアリング操作部材（以下、単に「操作部材」という場合がある）」は、ステアリングホイールがその代表的なものであるが、ステアリングホイールに限定されるものではなく、いわゆるハンドルと呼ばれるような種々の形状のものが含まれる。本項における「ステアリングコラム」も、操作部材を操作可能に保持するとともに車体の一部に支持されるものであればよく、その形状，構造が限定されるものではない。具体的には、一端部に操作部材が固定して取り付けられたステアリングシャフト（以下、単に「シャフト」という場合がある）と、そのシャフトを回転可能に保持するステアリングチューブ（以下、単に「チューブ」という場合がある）とを含んで構成されるものを採用することが可能である。 The “steering operation member (hereinafter sometimes referred to simply as“ operation member ”)” in the aspect of this section is a typical steering wheel, but is not limited to a steering wheel. Various shapes are included. The “steering column” in this section is not limited in its shape and structure as long as it can hold the operating member in an operable manner and is supported by a part of the vehicle body. Specifically, a steering shaft (hereinafter sometimes simply referred to as “shaft”) having an operation member fixedly attached to one end thereof, and a steering tube (hereinafter simply referred to as “tube”) that rotatably holds the shaft. It is possible to adopt what is comprised including.
本項にいう「コラム支持装置」は、通常のステアリング操作に支障をきたさないようにコラムを車体の一部に支持させるものとされることが望ましい。先に述べたシャフトとチューブとを含んで構成されるコラムの場合、具体的には、コラムに設けられたブラケットと、インストゥルメントパネル（以下、「インパネ」という場合がある）のリインフォースメント（以下、「インパネＲ／Ｆ」という場合がある）に設けられた支持部と、それらブラケットと支持部とを連結，締結等する部材を含む構成のものとすることが可能である。 It is desirable that the “column support device” referred to in this section supports the column on a part of the vehicle body so as not to hinder normal steering operation. In the case of the column including the shaft and the tube described above, specifically, the bracket provided on the column and the reinforcement of the instrument panel (hereinafter sometimes referred to as “instrument panel”) ( Hereinafter, it may be configured to include a support portion provided in the “instrument panel R / F”) and a member for connecting and fastening the bracket and the support portion.
本項にいう「離脱許容機構」は、コラムの車体の一部からの離脱を許容するものであるが、コラムの全体の離脱を許容するものに限定されない。例えば、後に説明するように、コラムが伸縮等可能なものとされており、コラムの一部のみの車体の一部からの離脱を許容するような構成のものであってもよい。つまり、本項の記載における「コラムの車体の一部からの離脱」とは、コラムの一部の離脱をも含む概念であり、同様に、本明細書におけるコラムの移動とは、コラムの一部分の移動をも含む概念である。また、「離脱許容機構」は、操作部材に加わる衝撃によってコラムを離脱可能とする機構である。「離脱方向」は特に限定されるものではなく、例えば、一般的な離脱方向であるコラムの自身の軸線方向への離脱を許容するような構造のものであってもよい。 The “disengagement allowance mechanism” referred to in this section is one that allows the column to be detached from a part of the vehicle body, but is not limited to one that allows the entire column to be detached. For example, as will be described later, the column may be capable of extending and contracting, and may be configured to allow only a part of the column to be detached from a part of the vehicle body. In other words, in the description of this section, “disengagement of a column from a part of a vehicle body” is a concept including disengagement of a part of a column. Similarly, movement of a column in this specification refers to a part of a column. It is a concept that includes the movement of Further, the “separation allowance mechanism” is a mechanism that allows the column to be detached by an impact applied to the operation member. The “separation direction” is not particularly limited, and may be, for example, a structure that allows the column to be detached in the axial direction of the column, which is a general separation direction.
上記「離脱許容機構」は、コラムにある程度の荷重が作用した場合に、コラムの車体の一部からの離脱が許容される機構であり、言い方を換えれば、衝撃によってコラムに作用する荷重が設定された離脱荷重を超えた場合に、コラムの離脱を許容する機構である。ここでいう「離脱荷重」とは、離脱許容機構において離脱に要する荷重であるが、本項においては、離脱方向にある大きさの荷重が作用してコラムが離脱する場合におけるその大きさの荷重をもって定義される荷重である。例えば、衝撃の加わる方向によりコラムの離脱が阻害される場合もあり、その場合においては、衝撃力の離脱方向の成分が離脱荷重を超える場合であってもコラムが離脱しない場合もあり得るのである。このようなコラムの離脱が阻害されるような場合であっても、上記少なくとも一方の機構を有する本項に記載の態様によれば、コラムの離脱の容易化が図られるあるいはコラムの離脱が実現されるため、運転者が受ける衝撃を効果的に抑制することが可能となる。なお、衝撃の加わる方向は運転者の下半身の挙動に依存するような場合には、本項に記載の態様は特に有効である The above-mentioned “separation allowance mechanism” is a mechanism that allows the column to be detached from a part of the vehicle body when a certain amount of load is applied to the column. In other words, a load acting on the column due to an impact is set. It is a mechanism that allows the column to be detached when the released separation load is exceeded. The "detachment load" here is the load required for separation in the separation allowance mechanism, but in this section, the load of that magnitude when the column is detached due to a certain amount of load acting in the separation direction. It is a load defined by For example, the separation of the column may be hindered by the direction in which the impact is applied. In that case, the column may not be detached even if the component of the separation direction of the impact force exceeds the separation load. . Even in such a case where the separation of the column is hindered, according to the aspect described in this section having at least one of the mechanisms described above, the separation of the column can be facilitated or the separation of the column can be realized. Therefore, the impact received by the driver can be effectively suppressed. The mode described in this section is particularly effective when the direction of impact depends on the behavior of the lower body of the driver.
本項にいう「離脱荷重低減機構」は、上記定義される離脱荷重の大きさを小さくするような機構であり、その離脱荷重が０となるように低減させるものも含まれる。なお、本項における離脱荷重低減機構は、後に説明する強制離脱機構と異なり、実質的にコラムを移動させることなく離脱荷重を低減させる機構を意味する。 The “separation load reduction mechanism” referred to in this section is a mechanism that reduces the magnitude of the separation load defined above, and includes a mechanism that reduces the separation load to zero. Note that the separation load reduction mechanism in this section means a mechanism that reduces the separation load without substantially moving the column, unlike a forced separation mechanism described later.
本項にいう「強制離脱機構」は、上記離脱荷重低減機構とは異なり、コラムの実質的な移動を伴うように離脱させる機構を意味する。コラムの離脱のための移動の方向は、特に限定されるものではなく、上記離脱許容機構によって許容される離脱方向と一致するものであってもよく、その方向とは異なる方向であってもよい。強制離脱における移動は、実質的に離脱する最小限の距離移動であってもよく、また、いわゆるコラムの引込のように、比較的長い距離の移動であってもよい。 The “forced disengagement mechanism” referred to in this section means a mechanism that disengages so as to accompany substantial movement of the column, unlike the disengagement load reduction mechanism. The direction of movement for detachment of the column is not particularly limited, and may be the same as the detachment direction permitted by the detachment permission mechanism or may be different from the direction. . The movement in the forced separation may be a minimum distance movement that substantially leaves, or may be a relatively long distance movement, such as a so-called column pull-in.
本項の態様は、離脱荷重低減機構と強制離脱機構との少なくとも一方を含んで構成される態様であり、いずれか一方のみを含む態様であってもよく、また、それらの両者を含む態様であってもよい。なお、以下、離脱荷重低減機構および強制離脱機構は、いずれもコラムの離脱を担保することを目的とするものであることから、本明細書では、以下、それらを総称して、「離脱担保機構」と呼ぶことにする。 The aspect of this section is an aspect that includes at least one of the separation load reduction mechanism and the forced separation mechanism, may be an aspect that includes only one of them, or an aspect that includes both of them. There may be. In the following description, both the separation load reducing mechanism and the forced separation mechanism are intended to secure the separation of the column. Therefore, in the present specification, they are hereinafter collectively referred to as “detachment guarantee mechanism”. I will call it.
（２）前記少なくとも一方の機構が、運転者の下肢の車体の一部への衝突である下肢衝突に依拠して作動する機構である(1)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (2) The vehicle steering system according to (1), wherein the at least one mechanism is a mechanism that operates based on a lower limb collision that is a collision with a part of a vehicle body of a driver's lower limb.
本項に記載の態様は、簡単に言えば、上記離脱担保機構が、車両の衝突に起因する運転者の下肢の車体の一部への衝突に基づいて作動する態様である。後に詳しく説明するように、運転者の胸部がステアリング操作部材に二次衝突する直前に、運転者の下肢が車体の一部に衝突する場合があり、本項の態様は、そのような場合に有効な態様である。具体的に言えば、本項にいう「下肢衝突」には、運転者の膝のインパネのロアカバーへの衝突、足のダッシュパネルへの衝突（ペダル等を介して衝突する場合等をも含む）等が含まれる。 In short, the aspect described in this section is an aspect in which the above-described separation guarantee mechanism operates based on a collision of a driver's lower limb with a part of the vehicle body caused by a vehicle collision. As will be described in detail later, the driver's lower limbs may collide with a part of the vehicle body just before the driver's chest collides with the steering operation member. This is an effective mode. Specifically, the term “lower leg collision” in this section refers to a collision of the driver's knee instrument panel with the lower cover, a collision with the dash panel of the foot (including a collision with a pedal, etc.) Etc. are included.
（３）前記少なくとも一方の機構が、前記下肢衝突の衝撃力によって作動するものとされた(2)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (3) The vehicle steering system according to (2), wherein the at least one mechanism is operated by an impact force of the lower limb collision.
本項に記載の態様には、下肢衝突の衝撃力の一部を離脱担保機構に機械的に伝達し、その伝達された力によって離脱担保機構が作動するような態様が含まれる。本項に記載の態様によれば、離脱担保機構に駆動源となるアクチュエータを必要としないことから、その点において簡便な離脱担保機構を有するステアリングシステムが実現する。 The mode described in this section includes a mode in which a part of the impact force of the lower limb collision is mechanically transmitted to the detachment collateral mechanism, and the detachment collateral mechanism is operated by the transmitted force. According to the aspect described in this section, since the actuator as a driving source is not required for the separation collateral mechanism, a steering system having a simple separation collateral mechanism in that respect is realized.
（４）当該ステアリングシステムが、自身の一部が変形することで前記下肢衝突の衝撃を緩和する下肢衝突緩衝装置を備えた車両に配設されるものであり、
前記少なくとも一方の機構が、前記下肢衝突緩衝装置の動作と連係して作動するものとされた(3)項に記載の車両用ステアリングシステム。
(4) The steering system is disposed in a vehicle including a lower limb collision shock absorber that relieves the impact of the lower limb collision by deforming a part of itself.
The vehicle steering system according to (3), wherein the at least one mechanism is operated in conjunction with an operation of the lower limb collision shock absorber.
本項に記載の態様は、離脱担保機構が下肢衝突の衝撃力によって作動可能な態様の一態様である。本項にいう「下肢衝突緩衝装置」は、例えば、インパネロアカバー内に配設されたニーパッド装置のような装置が含まれる。そのニーパッド装置において運転者の膝の衝突によってニーパッドが可動する場合に、そのニーパッドの動作に連動して離脱担保機構が作動するような態様が、本項に記載の態様に含まれる。 The aspect described in this section is one aspect of the aspect in which the separation guarantee mechanism can be operated by the impact force of the lower limb collision. The “lower limb collision shock absorber” referred to in this section includes, for example, a device such as a knee pad device disposed in an instrument panel lower cover. In the kneepad device, when the kneepad moves due to the collision of the driver's knee, an aspect in which the separation guarantee mechanism is operated in conjunction with the operation of the kneepad is included in the aspect described in this section.
（５）前記下肢衝突緩衝装置が、前記下肢衝突における下肢の衝突を受け止める下肢衝突受止部材と、その下肢衝突受止部材を支持するとともに前記下肢衝突の衝撃によって変形する受止部材支持部材とを備えた(4)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (5) A lower limb collision receiving member that receives a lower limb collision in the lower limb collision, a lower limb collision receiving member that supports the lower limb collision receiving member, and a deforming member support member that is deformed by an impact of the lower limb collision. The vehicle steering system according to (4), comprising:
本項に記載の態様は、下肢衝突緩衝装置の具体的な構造を特定の構造に限定した態様である。例えば、下肢衝突受止部材としてのニーパッドが、受止部材支持部材としてインパネＲ／Ｆに設けられたブラケットに支持された構成のニーパッド装置であって、そのブラケットが変形して、運転者の膝の衝突による衝撃を緩衝するような構造とされたニーパッド装置が、本項における下肢衝突緩衝装置に相当するものとなる。受止部材支持部材の変形の態様、その変形に伴って動作する下肢衝突受止部材の動作の態様に関して言えば、当該緩衝装置の目的，連動する離脱担保機構の構成等に応じて、適切な態様を採用すればよい。 The aspect described in this section is an aspect in which the specific structure of the lower limb collision shock absorber is limited to a specific structure. For example, a knee pad device having a configuration in which a knee pad as a lower limb collision receiving member is supported by a bracket provided on an instrument panel R / F as a receiving member supporting member, and the bracket is deformed, and the knee of the driver The knee pad device structured to cushion the impact caused by the collision of the leg corresponds to the lower limb collision buffer device in this section. As for the deformation mode of the receiving member support member and the mode of operation of the lower limb collision receiving member that operates in accordance with the deformation, it is appropriate depending on the purpose of the buffer device, the configuration of the interlocking separation collateral mechanism, etc. What is necessary is just to employ | adopt an aspect.
（６）当該ステアリングシステムが、前記少なくとも一方の機構を駆動するアクチュエータと、前記下肢衝突を検知する下肢衝突検知器と、その下肢衝突検知器の検知結果に基づいて前記アクチュエータを作動させる制御装置とを含んで構成された(2)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (6) The steering system includes an actuator that drives the at least one mechanism, a lower limb collision detector that detects the lower limb collision, and a control device that operates the actuator based on a detection result of the lower limb collision detector. The vehicle steering system according to item (2), comprising:
本項に記載の態様には、簡単に言えば、センサにより下肢衝突を検知し、電子的，電気的な制御によって離脱担保機構を作動させるような態様が含まれる。本項に記載の「制御装置」は、リレー等によって構成されるものであってもよく、また、コンピュータを主体として構成されるものであってもよい。なお、本項の態様において、制御装置は、下肢衝突が検知された時に離脱担保機構を作動させるように構成してもよく、また、下肢衝突が検知されてから設定時間経過後に離脱担保機構を作動させるように構成してもよい。 In short, the aspect described in this section includes an aspect in which a lower limb collision is detected by a sensor and the separation securing mechanism is operated by electronic and electrical control. The “control device” described in this section may be configured by a relay or the like, or may be configured mainly by a computer. In the aspect of this section, the control device may be configured to operate the separation collateral mechanism when a lower limb collision is detected, and the separation collateral mechanism is activated after a set time has elapsed since the lower limb collision is detected. It may be configured to operate.
本項にいう「アクチュエータ」は、離脱担保機構を駆動する駆動源として機能するものである。アクチュエータは、その構成が特に限定されるものではなく、離脱担保機構の構成に応じて、種々の構成のものを採用することが可能である。具体的には、電動モータを含んで構成されたもの、電磁式ソレノイドを含んで構成されたもの、流体圧によって作動するように構成されたもの等、種々の構成のものの中から適切なものを選択して採用することができる。 The “actuator” referred to in this section functions as a drive source for driving the separation ensuring mechanism. The structure of the actuator is not particularly limited, and various actuators can be employed according to the structure of the separation ensuring mechanism. Specifically, suitable ones from various configurations such as ones including an electric motor, ones including an electromagnetic solenoid, ones configured to operate by fluid pressure, etc. Can be selected and adopted.
本項にいう「下肢衝突検知器」は、例えば、運転者の下肢の特定の部位が、車体の所定箇所に当接したことを検知するような態様のものとすることができる。具体的には、運転者の膝がインパネのカバー，ニーパッド等に当接することによって電気信号を発するあるいは停止するスイッチを含んで構成されるようなスイッチ的なセンサを採用可能である。 The “lower limb collision detector” referred to in this section can be configured to detect, for example, that a specific portion of the driver's lower limb is in contact with a predetermined portion of the vehicle body. Specifically, it is possible to employ a switch-type sensor that includes a switch that generates or stops an electric signal when the driver's knee comes into contact with an instrument panel cover, a kneepad, or the like.
（７）前記少なくとも一方の機構が、運転者の臀部のシートからの浮き上がりである臀部浮上に依拠して作動する機構である(1)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (7) The vehicle steering system according to (1), wherein the at least one mechanism is a mechanism that operates by relying on a heel lift that is a lift of a driver's buttock from a seat.
車両衝突の衝撃の程度，車両衝突時における運転者の状態等によって、シートに着座する運転者の臀部がシートから浮き上がるように挙動する場合がある。本項に記載の態様は、車両衝突時において運転者の下半身がそのような挙動を生じる場合に好適な態様である。具体的には例えば、後に詳しく説明するように、車両衝突時に運転者の膝がインパネのロアカバーに衝突することによって運転者の膝の部分の車両前方への移動が禁止された状態となり、そのことによって、臀部および上半身が膝を支点に車両前方側の斜め上方に回転させられて臀部がシートから浮き上がるような現象を生じるような場合において、好適な態様である。 Depending on the degree of impact of the vehicle collision, the state of the driver at the time of the vehicle collision, etc., the driver's buttocks sitting on the seat may behave so as to lift from the seat. The mode described in this section is a mode that is suitable when the lower body of the driver causes such behavior at the time of a vehicle collision. Specifically, for example, as will be described in detail later, when the driver's knee collides with the lower cover of the instrument panel at the time of the vehicle collision, the movement of the driver's knee part to the front of the vehicle is prohibited. This is a preferred mode in a case where the buttock and upper body are rotated obliquely upward on the front side of the vehicle with the knee as a fulcrum and the buttock is lifted off the seat.
（８）当該ステアリングシステムが、前記少なくとも一方を駆動するアクチュエータと、前記臀部浮上を検知する臀部浮上検知器と、その臀部浮上検知器の検知結果に基づいて前記アクチュエータを作動させる制御装置とを含んで構成された(7)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (8) The steering system includes an actuator that drives at least one of the above, a heel levitation detector that detects the heel levitation, and a control device that operates the actuator based on a detection result of the heel levitation detector. The vehicle steering system according to item (7), comprising:
本項に記載の態様には、簡単に言えば、センサにより、臀部浮上（実際に浮き上がった状態と浮き上がりつつある状態との両者を含む概念である）を検知し、電子的，電気的な制御によって離脱担保機構を作動させるような態様が含まれる。本項にいう「制御装置」，「アクチュエータ」は、先の説明と重複するため、ここでの説明は省略する。本項にいう「臀部浮上検知器」には、具体的には例えば、運転者の重量によってシートに加わる荷重を検知可能なセンサを採用することが可能である。そのようなセンサを採用する場合、シートに加わる荷重の減少の程度に基づいて臀部浮上を判断し（設定荷重を下回った場合，荷重減少前後の荷重値の差分が設定値を上回った場合等）、離脱担保機構を作動させるように制御することが可能である。なお、本項の態様において、制御装置は、臀部浮上が検知された時に離脱担保機構を作動させるように構成してもよく、また、臀部浮上が検知されてから設定時間経過後に離脱担保機構を作動させるように構成してもよい。 In simple terms, the aspect described in this section uses a sensor to detect buttocks levitation (which is a concept that includes both an actually lifted state and a lifted state), and is electronically and electrically controlled. The mode which operates a detachment collateral mechanism by is included. Since “control device” and “actuator” in this section overlap with the previous description, the description thereof is omitted here. Specifically, for example, a sensor capable of detecting the load applied to the seat by the weight of the driver can be employed in the “buttock levitation detector” referred to in this section. When such a sensor is used, it is determined whether the buttocks float based on the degree of decrease in the load applied to the seat (if the load falls below the set load, the difference between the load values before and after the load drop exceeds the set value, etc.) It is possible to control the detachment collateral mechanism to operate. In the aspect of this section, the control device may be configured to operate the detachment collateral mechanism when the buttock ascent is detected, and the detachment collateral mechanism is activated after a set time has elapsed after the buttock ascent is detected. It may be configured to operate.
（９）前記アクチュエータが、高圧気体の圧力によって作動するものである(6)項または(8)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (9) The vehicle steering system according to (6) or (8), wherein the actuator is operated by the pressure of a high-pressure gas.
本項に記載の態様は、アクチュエータの構造が限定された態様である。高圧気体を利用すれば、油圧等を利用するものと比較して圧力源を比較的小さなものとすることが可能である。 The mode described in this section is a mode in which the structure of the actuator is limited. If a high-pressure gas is used, the pressure source can be made relatively small as compared with those using hydraulic pressure or the like.
（１０）前記アクチュエータが、シリンダと、そのシリンダの内部に充満させられる前記高圧気体の圧力によってそのシリンダと相対移動させられるピストンとを備えた(9)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (10) The vehicle steering system according to (9), wherein the actuator includes a cylinder and a piston that is moved relative to the cylinder by the pressure of the high-pressure gas filled in the cylinder.
本項に記載のアクチュエータは、シリンダ装置型のアクチュエータであり、本項に記載の態様によれば、高圧気体の圧力を効果的に利用可能となる。 The actuator described in this section is a cylinder device type actuator, and according to the aspect described in this section, the pressure of the high-pressure gas can be effectively used.
（１１）当該ステアリングシステムが、前記少なくとも一方の機構として少なくとも前記離脱荷重低減機構を含んで構成されたものであり、
前記コラム支持装置が、それぞれが前記ステアリングコラムと車体の一部との各々に設けられて互いに締結される２つの被締結部材と、それら２つの被締結部材が設定された締結力によって締結される状態でそれら２つの被締結部材を締結する締結手段とを備え、少なくともその締結力によって生じる摩擦力に依拠して離脱荷重が決定されるとともにその離脱荷重を上回る荷重が作用する場合に２つの被締結部材の相対移動が許容される構造によって前記離脱許容機構が構成されており、
前記離脱荷重低減機構が、前記締結力を減少させることで離脱荷重を低減させる構造とされた(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
(11) The steering system is configured to include at least the separation load reduction mechanism as the at least one mechanism,
The column support device is fastened by two fastening members which are respectively provided on the steering column and a part of the vehicle body and fastened to each other, and a fastening force in which the two fastened members are set. A fastening means for fastening the two fastened members in a state, and when the separation load is determined based on at least the frictional force generated by the fastening force and the load exceeding the separation load is applied, The separation allowing mechanism is configured by a structure that allows relative movement of the fastening member,
The vehicle steering system according to any one of (1) to (10), wherein the separation load reduction mechanism is configured to reduce the separation load by reducing the fastening force.
本項に記載の態様は、離脱担保機構として上記離脱荷重低減機構を備えた態様の一態様である。簡単に言えば、コラム支持装置が、摩擦力によってコラムを固定保持するものとされ、その摩擦力によって定まる離脱荷重を超える荷重が作用した場合にコラムの離脱を許容する構造とされており、離脱許容機構がその摩擦力を減少させて離脱荷重を低減する構造とされた態様である。本項の態様は、離脱荷重低減機構により、コラムの離脱の容易化を図ることが可能であり、コラム支持装置および離脱荷重低減機構の構造が簡便であるという利点を有する。本項に記載のコラム支持装置には、例えば、２つの被締結部材の各々に、互いに向かい合う面を設け、それらの面が接する状態であるいはそれらの間に何らかの介装部材を介装させた状態で、それら２つの被締結部材を、ボルト・ナット等の締結手段によって締結させる態様が含まれる。 The aspect described in this section is one aspect of the aspect provided with the above-described separation load reduction mechanism as the separation guarantee mechanism. Simply put, the column support device is designed to fix and hold the column by frictional force, and is designed to allow the column to be detached when a load exceeding the separation load determined by the frictional force is applied. This is an aspect in which the permissive mechanism has a structure in which the frictional force is reduced to reduce the separation load. The aspect of this section has an advantage that the column can be easily detached by the separation load reduction mechanism, and the structure of the column support device and the separation load reduction mechanism is simple. In the column support device described in this section, for example, each of the two members to be fastened is provided with surfaces facing each other, and the surfaces are in contact with each other, or any interposed member is interposed therebetween Thus, a mode in which these two members to be fastened are fastened by fastening means such as bolts and nuts is included.
本項に記載の態様が、離脱荷重低減機構が下肢衝突緩衝装置の動作と連係して作動する態様である場合には、離脱荷重低減機構と下肢衝突緩衝装置との両者を係合させる若しくは連結する、または、下肢衝突緩衝装置の作動によって両者を係合させること若しくは連結することが可能な係合・連結部材を配設し（両者の少なくとも一方と一体化された部材であってもよい）、下肢衝突緩衝装置の動作による係合・連結部材の動作を利用して、上記締結力を減少させるような構成とすることが可能である。 When the aspect described in this section is an aspect in which the separation load reduction mechanism operates in conjunction with the operation of the lower limb collision shock absorber, both the separation load reduction mechanism and the lower limb collision shock absorber are engaged or connected. Or an engaging / connecting member capable of engaging or connecting the two by the operation of the lower limb collision shock absorber (may be a member integrated with at least one of the two) Further, it is possible to adopt a configuration in which the fastening force is reduced by utilizing the operation of the engagement / connection member by the operation of the lower limb collision shock absorber.
（１２）前記コラム支持装置が、前記２つの被締結部材の間あるいは前記２つの被締結部材の一方と前記締結手段との間に介装させられた介装部材を備え、前記離脱荷重低減機構が、前記介装部材の少なくとも一部を抜き出すことによって前記締結力を減少させるものである(11)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (12) The column support device includes an interposed member interposed between the two fastened members or between one of the two fastened members and the fastening means, and the separation load reducing mechanism However, the vehicle steering system according to item (11), wherein the fastening force is reduced by extracting at least a part of the interposed member.
本項に記載の態様は、締結手段の状態を変化させることなく締結力を減少可能な態様の一態様である。具体的には、例えば、ボルト・ナット等の締結手段によって締結される２つの被締結部材の間にスペーサを介在させ、そのスペーサを抜き出すように構成された態様が含まれる。本項に記載の態様は、介装部材を抜き出すことにより離脱荷重を０に低減することも可能であり、また、０ではない大きさの離脱荷重に低減することも可能である。後者は、例えば、コラム支持装置を、第１介装部材である前記介装部材の他に、その第１介装部材の少なくとも一部を抜き出した状態において２つの被締結部材に対して弾性変形させられた状態となる介装部材である第２介装部材（例えば、樹脂製のもの等）を備えるように構成することによって実現可能である。 The aspect described in this section is an aspect of an aspect in which the fastening force can be reduced without changing the state of the fastening means. Specifically, for example, a configuration in which a spacer is interposed between two members to be fastened by fastening means such as bolts and nuts and the spacer is extracted is included. In the embodiment described in this section, the separation load can be reduced to 0 by extracting the intervention member, and can be reduced to a non-zero magnitude of the separation load. In the latter case, for example, the column support device is elastically deformed with respect to two fastened members in a state where at least a part of the first interposed member is extracted in addition to the interposed member as the first interposed member. It is realizable by comprising so that it may be provided with the 2nd intervention member (for example, resin-made things etc.) which is the intervention member used as a state made into.
本項に記載の態様が、離脱荷重低減機構が下肢衝突緩衝装置の動作と連係して作動する態様である場合には、例えば、上記介装部材と下肢衝突緩衝装置とを前述の係合・連結部材で連結しあるいは連結可能とし、下肢衝突緩衝装置の動作に応じてその連結部材が介装部材の一部を抜き出すように構成することが可能である。 When the aspect described in this section is an aspect in which the detachment load reduction mechanism operates in conjunction with the operation of the lower limb collision shock absorber, for example, the interposition member and the lower limb collision shock absorber are engaged with the above-described engagement / The connecting member can be connected or can be connected, and the connecting member can be configured to extract a part of the interposed member in accordance with the operation of the lower limb collision shock absorber.
なお、本項に記載の態様ではないが、採用し得る離脱荷重低減機構の態様として、Ａ）締結手段による締結を緩めることによって締結力を減少させる態様、Ｂ）コラム支持装置が、コラムと車体の一部との両者と係合する状態においてコラムの車体の一部からの離脱時に破断する破断部材を備え、少なくともその破断部材の破断に要する破断力に依拠して離脱荷重が決定されるとともにその離脱荷重を上回る荷重が作用する場合に前記ステアリングコラムの離脱が許容されるように構成された場合において、コラムと車体の一部との少なくとも一方と破断部材との係合を解除することで離脱荷重を低減させるような態様等の、種々の態様を挙げることができる。また、それら種々の態様の離脱荷重低減機構を採用する場合においても、それらの機構を下肢衝突緩衝装置の動作と連係する構成とすることで、それらの機構を下肢衝突の衝撃力によって作動させることが可能である。 Although not the embodiment described in this section, as an embodiment of the detachment load reducing mechanism that can be adopted, A) an embodiment in which the fastening force is reduced by loosening the fastening by the fastening means, and B) the column support device includes the column and the vehicle body. A breaking member that breaks when the column is disengaged from a part of the vehicle body in a state of being engaged with both of them, and at least the breaking load is determined depending on the breaking force required for breaking the breaking member When the steering column is allowed to be detached when a load exceeding the separation load is applied, the engagement between the breaking member and at least one of the column and a part of the vehicle body is released. Various modes such as a mode for reducing the separation load can be exemplified. Moreover, even when adopting these various aspects of the load reduction mechanism, by operating the mechanism by the impact force of the lower limb collision, the mechanism is linked to the operation of the lower limb collision buffer device. Is possible.
（１３）当該ステアリングシステムが、前記少なくとも一方の機構として少なくとも前記強制離脱機構を含んで構成され、その強制離脱機構が、前記ステアリングコラムを前記離脱方向に設定距離移動させる機構とされた(1)項ないし(12)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
(13) The steering system includes at least the forcible disengagement mechanism as the at least one mechanism, and the forcible disengagement mechanism is a mechanism for moving the steering column by a set distance in the disengagement direction (1)
本項に記載の態様は、離脱担保機構として上記強制離脱機構を備えた態様である。本項に記載のステアリングシステムによれば、強制離脱機構によってコラムが移動させられて離脱が実現されるため、車両衝突時、詳しくは、運転者の操作部材への二次衝突時におけるコラムの離脱が、より確実に担保されることになる。 The mode described in this section is a mode provided with the forcible detachment mechanism as the detachment collateral mechanism. According to the steering system described in this section, since the column is moved by the forcible release mechanism and the release is realized, the column is released at the time of the vehicle collision, more specifically, at the time of the secondary collision to the operation member of the driver. However, it will be secured more reliably.
本項に記載の態様が、上記強制離脱機構が前述の下肢衝突緩衝装置の動作と連係して作動する態様である場合には、強制離脱機構と下肢衝突緩衝装置との間に前述の係合・連結部材を配設し、下肢衝突緩衝装置の動作による係合・連結部材の動作を利用して、コラムを上記離脱方向に移動させるように構成することが可能である。 When the mode described in this section is a mode in which the forcible release mechanism operates in conjunction with the operation of the lower limb collision shock absorber, the engagement described above is performed between the forcible release mechanism and the lower limb collision buffer device. It is possible to arrange the connecting member and move the column in the disengagement direction using the operation of the engaging / connecting member by the operation of the lower limb collision shock absorber.
（１４）前記設定距離が、５０ｍｍ以下とされた(13)項に記載の車両用ステアリングシステム。 (14) The vehicle steering system according to (13), wherein the set distance is 50 mm or less.
本項に記載の態様は、強制離脱機構によるコラムの移動距離が比較的小さくされた態様である。ステアリングシステムは、後に説明するように、離脱したコラムの移動に伴う衝撃エネルギ吸収装置を備えるものも多く存在する。そのようなシステムでは、所定距離の移動ストローク内において衝撃エネルギが吸収されることになる。本項に記載の態様では、コラム移動距離が比較的小さいことから、上記移動ストロークを比較的長い状態に維持することが可能であり、上記衝撃エネルギ吸収装置による衝撃エネルギの吸収を効率よく行うことができる。そのような利点から、本項の態様は、上記衝撃エネルギ吸収装置を備えたシステムに好適な態様である。なお、上記移動ストロークを長くすることに重点を置く場合、上記設定距離は、可及的に短くすることが望ましく、例えば、４０ｍｍ以下、さらには３０ｍｍ，２０ｍｍ，１０ｍｍ以下とすることが望ましい。 The mode described in this section is a mode in which the moving distance of the column by the forcible separation mechanism is made relatively small. As described later, many steering systems include an impact energy absorbing device that accompanies the movement of the detached column. In such a system, impact energy is absorbed within a predetermined travel distance. In the aspect described in this section, since the column moving distance is relatively small, the moving stroke can be maintained in a relatively long state, and the impact energy absorbing device efficiently absorbs the impact energy. Can do. Because of such advantages, the aspect of this section is an aspect suitable for a system including the impact energy absorbing device. In the case where emphasis is placed on increasing the moving stroke, the set distance is preferably as short as possible, for example, 40 mm or less, more preferably 30 mm, 20 mm, or 10 mm or less.
（１５）当該ステアリングシステムが、
車体の一部から離脱した前記ステアリングコラムの移動に伴う衝撃エネルギ吸収荷重を発生させて、前記ステアリング操作部材に加わる衝撃のエネルギを吸収する衝撃エネルギ吸収装置を含んで構成された(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
(15) The steering system is
(1) or (14) The vehicle steering system according to any one of (14).
本項に記載の態様は、上記衝撃吸収エネルギ吸収装置を含んで構成されたシステムであり、その装置による衝撃エネルギの吸収も行われることから、本項に記載の態様によれば、より効果的な衝撃吸収が可能なステアリングシステムが実現する。なお、本項に記載の「衝撃エネルギ吸収装置」は、具体的な構成が特に限定されるものではない。例えば、コラムと車体の一部との一方と係合する状態におけるコラムの移動に伴って、設定された一部分が、コラムと車体の一部との他方の一部分によって変形が強いられる変形部材を備え、その変形部材の変形抵抗に依拠する衝撃エネルギ吸収荷重（以下、「ＥＡ荷重」という場合がある）を発生させる構造のものとすることができる。例えば、いわゆる衝撃エネルギ吸収プレート（以下、「ＥＡプレート」という場合がある）を変形部材として採用するような構造のものである。また、コラムが伸縮可能なものとされている場合、その伸縮部において摩擦力が発生するように構成し、その摩擦力がＥＡ荷重とされる構造のものとすることもできる。 The aspect described in this section is a system configured to include the above-described shock absorbing energy absorbing device, and the impact energy is also absorbed by the apparatus. Therefore, according to the aspect described in this section, it is more effective. A steering system that can absorb shocks is realized. The “impact energy absorbing device” described in this section is not particularly limited in specific configuration. For example, a set part includes a deformable member whose deformation is forced by the other part of the column and a part of the vehicle body as the column moves in a state of being engaged with one of the column and a part of the vehicle body. In addition, the structure can generate an impact energy absorption load (hereinafter sometimes referred to as “EA load”) depending on the deformation resistance of the deformable member. For example, a so-called impact energy absorbing plate (hereinafter sometimes referred to as “EA plate”) is employed as the deformable member. Further, when the column can be expanded and contracted, it can be configured such that a frictional force is generated in the expansion and contraction portion, and the frictional force is an EA load.
（１６）当該ステアリングシステムが、前記ステアリング操作部材に設けられてエアバッグを展開させるエアバッグ装置を含んで構成された(1)項ないし(15)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。 (16) The vehicle steering system according to any one of (1) to (15), wherein the steering system includes an airbag device that is provided on the steering operation member and deploys an airbag.
本項に記載の態様によれば、エアバッグ装置による衝撃エネルギの吸収も行われることから、より効果的な衝撃吸収が可能なステアリングシステムが実現する。 According to the aspect described in this section, since the impact energy is also absorbed by the airbag device, a steering system capable of more effective impact absorption is realized.
以下、離脱荷重低減の概念および車両衝突時の運転者の下半身の挙動を説明した後、本発明のいくつかの実施例およびその変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。 Hereinafter, after describing the concept of reducing the separation load and the behavior of the lower body of the driver at the time of a vehicle collision, some embodiments of the present invention and modifications thereof will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the present invention is implemented in various modes including various modes modified and improved based on the knowledge of those skilled in the art, including the mode described in the above [Mode of Invention]. be able to.
＜コラムの離脱担保の概念＞
運転者が操作部材に二次衝突した場合、その直後において、車体の一部に支持されたコラムが離脱許容機構によって離脱を許容されるが、その際に要する荷重として、離脱荷重が発生する。図１に、一般的な車両において運転者が操作部材に二次衝突した場合の離脱荷重発生の様子を、概念的に示す。なお、図における横軸は、運転者の車両前方への移動距離（二次衝突後はコラムの移動距離と同じとなる）であり、縦軸は荷重の大きさを表している。また、図は、衝撃エネルギ吸収装置を備えたステアリングシステムに関し、離脱荷重の発生に続き（図に示す離脱荷重域Ａ）、離脱したコラムの車両前方への移動に伴うＥＡ荷重の発生をも表している（図に示すＥＡ荷重域Ｂ）。
<Concept of column secession collateral>
When the driver has a secondary collision with the operating member, immediately after that, the column supported by a part of the vehicle body is allowed to be detached by the separation allowing mechanism, but a separation load is generated as a load required at that time. FIG. 1 conceptually shows how a separation load is generated when a driver has a secondary collision with an operation member in a general vehicle. The horizontal axis in the figure is the distance traveled by the driver to the front of the vehicle (after the secondary collision, the same as the column travel distance), and the vertical axis represents the magnitude of the load. The figure also shows the generation of an EA load associated with the movement of the disengaged column forward of the vehicle following the generation of the disengagement load (disengagement load area A shown in the figure) regarding the steering system including the impact energy absorbing device. (EA load area B shown in the figure).
図から解るように、通常時の操舵操作の安定性に鑑みてコラムは支持装置によって車体の一部にしっかりと支持されているため、離脱荷重は大きな荷重とされている。その大きな離脱荷重によって、運転者が過度の衝撃を受けないためには、離脱荷重を車両衝突時に低減させたり、強制的に離脱させることが望ましい。また、ステアリングコラムに二次衝突による衝撃が加わる方向は、コラムの軸線方向つまりコラムの離脱方向と概ね一致する場合は、コラムの離脱は比較的容易に行われる。しかし、コラムは、車両前方側が下方に位置するように傾斜して支持されているものが多く、車両衝突時に運転者が車両前方に移動し、コラムに衝撃が加わる方向が、水平方向近く、離脱方向に対してずれた方向となる場合がある。そのようにしてコラムの離脱が阻害される場合においては、特に、上記離脱荷重を低減させるあるいは強制離脱させることが望ましい。ちなみに、図における破線Ｃは、離脱荷重をＥＡ荷重程度に低減させた状態での荷重発生の様子を、破線Ｄは離脱荷重を０に低減させた場合の荷重発生の様子を、破線Ｅはコラムを強制離脱させてある程度前方まで移動させた場合を示している。 As can be seen from the figure, since the column is firmly supported by a part of the vehicle body by the support device in view of the stability of the steering operation at the normal time, the separation load is a large load. In order to prevent the driver from receiving an excessive impact due to the large separation load, it is desirable to reduce the separation load at the time of a vehicle collision or to force the separation. Further, when the direction in which the impact due to the secondary collision is applied to the steering column substantially coincides with the axial direction of the column, that is, the separation direction of the column, the separation of the column is relatively easily performed. However, the column is often supported with an inclination so that the front side of the vehicle is positioned below. The driver moves forward in the event of a vehicle collision, and the direction in which the impact is applied to the column is close to the horizontal direction. In some cases, the direction is shifted from the direction. When the separation of the column is thus inhibited, it is particularly desirable to reduce the above-described separation load or forcibly separate. Incidentally, the broken line C in the figure shows the state of load generation when the separation load is reduced to about the EA load, the broken line D shows the state of load generation when the separation load is reduced to 0, and the broken line E shows the column. The figure shows a case where is forcibly removed and moved forward to some extent.
一方、離脱荷重低減機構および強制離脱機構、つまり、離脱担保機構は、衝突を前提として設計されるため、一般的には、コラムの固定支持状態を復帰させることが考慮されていない。したがって、車両衝突が発生した場合に離脱担保機構を作動させたときには、運転者がステアリングホイール等の操作部材に二次衝突しない場合であっても、その機構の作動によって変更されたコラムの固定支持の状態を元の状態に復帰させなければならず、そのための手間がかかることになる。そのため、車両が衝突した場合であっても二次衝突の可能性が低いときには、離脱担保機構を作動させないことが望まれる。つまり、いよいよ二時衝突するというタイミングで離脱担保機構を作動させることが望ましいのである。そのような観点から、離脱担保機構を作動させるタイミングは重要となるのである。 On the other hand, the detachment load reduction mechanism and the forced detachment mechanism, that is, the detachment collateral mechanism are designed on the assumption of a collision, and therefore, in general, it is not considered to return the fixed support state of the column. Therefore, when the separation guarantee mechanism is operated when a vehicle collision occurs, even if the driver does not make a secondary collision with an operation member such as a steering wheel, the column fixed support changed by the operation of the mechanism is changed. It is necessary to restore the original state to the original state, which takes time. Therefore, it is desirable not to operate the separation guarantee mechanism when the possibility of a secondary collision is low even when the vehicle collides. In other words, it is desirable to operate the separation guarantee mechanism at the timing of a collision at 2:00. From such a point of view, the timing for operating the separation guarantee mechanism is important.
また、多くのステアリングシステムでは、操作部材にエアバッグ装置が装備されており、二次衝突の初期には、展開したエアバッグによる衝撃吸収が行われる。エアバッグによる効果的な衝撃吸収を行うためには、そのエアバッグの背面から支持するための荷重を存在させることが望まれる。離脱担保機構が、離脱荷重を０に低減させる離脱荷重低減機構である場合や、強制離脱機構である場合には、コラムの慣性力（イナーシャ）をエアバッグ支持荷重として利用することが望まれる。そのような場合には、離脱担保機構を作動するタイミングを適切化することにより、コラムの慣性力を利用してエアバッグ支持荷重を発生させることができる。そのような用途で離脱担保機構を作動させる場合においては、先に説明したのとは別の観点から、離脱担保機構を作動させるタイミングは重要となるのである。 In many steering systems, the operation member is equipped with an airbag device, and in the initial stage of the secondary collision, the shock absorption by the deployed airbag is performed. In order to perform effective shock absorption by the airbag, it is desirable to have a load for supporting from the back surface of the airbag. When the separation collateral mechanism is a separation load reduction mechanism that reduces the separation load to zero or a forced separation mechanism, it is desirable to use the inertia force (inertia) of the column as the airbag support load. In such a case, the airbag support load can be generated by utilizing the inertial force of the column by optimizing the timing for operating the separation ensuring mechanism. In the case of operating the detachment collateral mechanism for such an application, the timing for operating the detachment collateral mechanism is important from a viewpoint different from that described above.
＜車両衝突時の運転者の下半身の挙動＞
図２に、車両衝突における運転者の挙動を概念的に示す。図２（ａ）は、運転者の下肢が車体の一部に衝突した場合の様子を示し、図２（ｂ）は、その後に運転者の臀部が浮き上がった状態を示している。なお、いずれの図も、運転者がシートベルトを着用していない場合における運転者の挙動を示している。
<Behavior of driver's lower body at the time of vehicle collision>
FIG. 2 conceptually shows the behavior of the driver in a vehicle collision. FIG. 2A shows a state where the driver's lower limb collides with a part of the vehicle body, and FIG. 2B shows a state where the driver's buttocks are lifted thereafter. Each figure shows the behavior of the driver when the driver is not wearing the seat belt.
図２（ａ）に示すように、通常の運転姿勢において、運転者Ａの足先Ｂは、ペダルやフットレストに置いた状態にある。車両が衝突した場合には、運転者は慣性力によって車両前方に移動するが、足先Ｂが車室前方壁部（ペダルやフットレスト等のデバイスが存在する場合はそれらのデバイスを含む）Ｃにつかえるため、膝が曲がり、運転者の下肢の一部位である膝頭Ｄの位置が斜め前上方に移動する。一般的な車両においては、コラムの下部には、インパネのロアカバーＥが設けられており、また、インパネロアカバーＥ内部には、ニーパッドを備えた膝保護装置（下肢衝突緩衝装置の一種である、図では省略している）が設けられる場合があり、それらインパネロアカバーＥ，ニーパッド等の車体の一部への膝頭Ｄの衝突、つまり、下肢衝突が生じることになる。この下肢衝突後に、運転者Ａの上半身は、慣性力によってさらに前方に移動し、運転者Ａの胸部がステアリング操作部材であるステアリングホイールＦに二次衝突することになる。 As shown in FIG. 2A, in a normal driving posture, the foot B of the driver A is in a state of being placed on a pedal or a footrest. When the vehicle collides, the driver moves to the front of the vehicle due to inertial force, but the foot tip B moves to the front wall part of the passenger compartment (including devices such as pedals and footrests). Therefore, the knee bends, and the position of the kneecap D, which is one part of the driver's lower limb, moves diagonally forward and upward. In a general vehicle, an instrument panel lower cover E is provided at the lower part of a column, and a knee protection device (a kind of lower limb collision shock absorber) having a knee pad is provided inside the instrument panel lower cover E. In some cases, the kneecap D collides with a part of the vehicle body such as the instrument panel lower cover E and the knee pad, that is, a lower limb collision occurs. After the lower limb collision, the upper body of the driver A moves further forward due to the inertial force, and the chest of the driver A secondarily collides with the steering wheel F that is a steering operation member.
運転者Ａの体は、車両衝突時において、上記挙動を示すことになるため、下半身である下肢の挙動と上半身である胸部の挙動とは、互いに関連するものとなり、下肢衝突のタイミングと胸部のステアリングホイールＦへの二次衝突のタイミングとは互いに関連するものとなる。したがって、下肢衝突に依拠して上述の離脱担保機構を作動させれば、その機構の作動のタイミングは、二次衝突のタイミングに対して適切なタイミングとすることが可能であり、また、つまり、二次衝突のタイミングに対して安定したタイミングで離脱担保機構を作動させることが可能となる。 Since the body of the driver A exhibits the above behavior at the time of a vehicle collision, the behavior of the lower limbs that are the lower body and the behavior of the chest that is the upper body are related to each other. The timing of the secondary collision with the steering wheel F is related to each other. Therefore, if the above detachment collateral mechanism is operated by relying on a lower limb collision, the timing of the operation of the mechanism can be set to an appropriate timing with respect to the timing of the secondary collision, that is, It is possible to operate the separation ensuring mechanism at a stable timing with respect to the timing of the secondary collision.
図２（ａ）に示す車両では、下肢衝突においてインパネロアカバーＥ，ニーパッド等が充分に変位するようにされているため、下肢衝突後に運転者の上半身は、概ね真直ぐに車両前方に移動することになる。それに対し、インパネロアカバーＥ，ニーパッド等の下肢衝突における変位量が小さく設定されている車両である場合や、比較的大きく設定されている車両であっても運転者Ａが大柄な体格を有している場合等では、膝頭Ｄの移動が規制されるため、膝頭Ｄも車体の一部につかえた状態となる。その場合は、図２（ｂ）に示すように、下肢衝突後、運転者Ａの慣性力によって、膝から上の部位が膝頭Ｄを支点として回転させられつつ、上半身がお辞儀をする格好で胸部がステアリングホイールＦに二次衝突することになる。つまり、運転者Ａがそのように挙動する場合は、運転者Ａの下半身の一部である臀部Ｇがシートから浮き上がることになる。この臀部浮上も、胸部の挙動と関連するものとなっており、臀部浮上のタイミングと、二次衝突のタイミングとは互いに関連するものとなっている。したがって、臀部浮上に依拠して上述の離脱担保機構を作動させれば、その機構の作動のタイミングは、二次衝突のタイミングに対して適切なタイミングとすることが可能であり、また、つまり、二次衝突のタイミングに対して安定したタイミングで離脱担保機構を作動させることが可能となる。 In the vehicle shown in FIG. 2 (a), since the instrument panel lower cover E, knee pad, etc. are sufficiently displaced in the lower limb collision, the upper body of the driver moves straightly forward of the vehicle after the lower limb collision. Become. On the other hand, the driver A has a large physique even if the displacement amount in the lower limb collision such as the instrument panel lower cover E and the knee pad is set to be small, or even if the vehicle is set to be relatively large. In such a case, since the movement of the kneecap D is restricted, the kneecap D is also held in a part of the vehicle body. In this case, as shown in FIG. 2 (b), after the lower limb collision, the upper part of the chest bows while the upper part of the knee is rotated by the inertial force of the driver A around the kneecap D as a fulcrum. Will have a secondary collision with the steering wheel F. That is, when the driver A behaves in such a manner, the buttocks G that is a part of the lower half of the driver A is lifted from the seat. This buttocks levitation is also related to the behavior of the chest, and the timing of buttock ascent and the timing of the secondary collision are related to each other. Therefore, if the above detachment collateral mechanism is operated by relying on the buttocks levitation, the operation timing of the mechanism can be set to an appropriate timing with respect to the timing of the secondary collision, that is, It is possible to operate the separation ensuring mechanism at a stable timing with respect to the timing of the secondary collision.
上述した観点から、以下の実施例では、上記下肢衝突と臀部浮上との少なくとも一方に基づいて、離脱担保機構を作動させるようにしているのである。なお、図では、省略しているが、ステアリングホイールにエアバッグ装置が装備された車両では、車両衝突直後にエアバッグが展開するようにされ、運転者は、エアバッグの展開後、エアバッグを介してステアリングホイールに二次衝突する。二次衝突のタイミングに対する離脱担保機構の作動のタイミングの適切化によって、その離脱担保機構が離脱荷重を０に低減する離脱荷重低減機構や強制離脱機構であっても、コラムの慣性力をエアバッグ支持荷重として効果的に機能させることが可能であり、そのような機能を発揮させる場合には、展開したエアバッグによる二次衝突の衝撃の吸収が効果的に行われることになる。 From the viewpoint described above, in the following embodiments, the detachment collateral mechanism is operated based on at least one of the lower limb collision and the buttocks levitation. Although not shown in the figure, in a vehicle in which the steering wheel is equipped with an airbag device, the airbag is deployed immediately after the vehicle collision, and the driver installs the airbag after the airbag is deployed. Secondary collision with the steering wheel. Even if the separation collateral mechanism is a separation load reduction mechanism or forced separation mechanism that reduces the separation load by optimizing the timing of operation of the separation collateral mechanism with respect to the timing of the secondary collision, the inertial force of the column is airbag It is possible to function effectively as a support load, and in the case of exhibiting such a function, the impact of the secondary collision by the deployed airbag is effectively performed.
なお、図２（ａ），図２（ｂ）は、運転者がシートベルトを着用していない場合について示しているが、運転者がシートベルトを着用している場合は、運転者の要部がシートベルトによってシートに拘束されているため、車両衝突時において、運転者の下半身の車両前方への移動は制止される。そのため、シートベルトを着用している場合は、運転者の下半身の挙動は、上述のようにはならず、また、シートベルトによる衝撃吸収が行われるため、ステアリングホイールＦへの二次衝突が生じない場合も多い。ステアリングホイールＦへの二次衝突が生じない場合には、離脱担保機構を作動させる必要性はないため、上記下肢衝突，臀部浮上に基づいて離脱担保機構を作動させれば、作動させる必要のない場合に離脱担保機構を作動させないようにすることも可能である。なお、シートベルトを着用していても、車両衝突の衝撃が大きい場合等には、シートベルトの拘束に抗って運転者が車両前方へ移動するため、上述したような下半身の挙動となり、その挙動に依拠した離脱担保機構の作動が行われることになる。 2 (a) and 2 (b) show the case where the driver does not wear the seat belt, but when the driver wears the seat belt, the main part of the driver is shown. Is restrained to the seat by the seat belt, so that the movement of the lower body of the driver to the front of the vehicle is stopped in the event of a vehicle collision. Therefore, when the seat belt is worn, the behavior of the lower body of the driver is not as described above, and the impact is absorbed by the seat belt, so that a secondary collision to the steering wheel F occurs. Often not. When the secondary collision to the steering wheel F does not occur, there is no need to operate the separation collateral mechanism. Therefore, if the separation collateral mechanism is operated based on the lower limb collision and the buttocks rise, there is no need to operate. In such a case, it is possible not to operate the separation collateral mechanism. Even when wearing a seatbelt, if the impact of a vehicle collision is large, the driver moves forward against the restraint of the seatbelt, resulting in the behavior of the lower body as described above. The detachment collateral mechanism depending on the behavior is operated.
＜第１実施例＞
図３に、本実施例のステアリングシステムの全体構成を示す。本ステアリングシステムは、ステアリングコラム１０を主体として構成されるものであり、そのコラム１０は、インパネＲ／Ｆ１２に設けられた１対のコラム取付ブラケット（以下、「取付ブラケット」と略す場合がある）１４において、車体の一部に固定支持される。コラム１０は、支持された状態では、図に示すように、車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で配置されることになる。コラム１０は、主として、コラム本体２０と、コラム本体２０の軸線方向における中間部に設けられたブレークアウェイブラケット（以下、「Ｂ.Ａ.ＢＫＴ」と略す場合がある）２２と、前方部に設けられた前方ブラケット２４とを含んで構成されており、後に詳しく説明するが、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２と前方ブラケット２４との各々が、取付ブラケット１４に取付られることで、コラム１０は、２箇所において支持されるのである。
<First embodiment>
FIG. 3 shows the overall configuration of the steering system of this embodiment. The present steering system is configured with a
コラム１０は、後方に位置する部分がインパネ３０から車両後方に突出する状態で支持されており、その突出する後端部には、ステアリング操作部材であるステアリングホイール３２が取り付けられており、コラム１０はステアリングホイール３２を操作可能に保持するものとなっている。ちなみに、ステアリングホイール３２にはエアバッグ装置３４が設けられている。コラム１０のインパネ３０から突出する部分は、コラムカバー３６によって覆われ、また、下部は、インパネロアカバー３８によってカバーされている。コラム１０の前端部は、図示を省略するインタミディエイトシャフトを介し、車室外に存在する転舵装置に接続される。
The
図４に、コラム１０の側面図を、図５に平面図を、図６に側面断面図を、図７に、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の部分の斜視図を、それぞれ示す。図４から図６において、右側の端部が車両後方側（ステアリングホイール３２側）、左側が車両前方側である。図３に示したように、コラム１０は、傾斜した状態で車両に取付けられるため、実際は、図４〜図６における右側の端部は車両後方斜め上方に位置し、左側の端部は車両前方斜め下方に位置する。本実施例では、説明を簡略化するため、特に断りのない限り、それら図における右側を「車両後方側」あるいは単に「後方側」と、左側を「車両前方側」あるいは単に「前方側」と呼び、右側に向かう方向を「車両後方」あるいは単に「後方」、左側に向かう方向を「車両前方」あるいは「前方」と呼んで、説明を行う。
4 is a side view of the
コラム本体２０は、シャフト部と、そのシャフト部を挿通させた状態で支持するチューブ部とを含んで構成されている。シャフト部は、車両後方側に位置させられる後部シャフト５０と車両前方側に位置させられる前部シャフト５２とを含んで構成されている。後部シャフト５０はパイプ状に、前部シャフト５２はロッド状に形成され、後部シャフト５０の前方部に前部シャフト５２の後方部が挿入されている。後部シャフト５０の前部内周面，前部シャフト５２の後部外周面には、それぞれ互いに噛合するスプラインが形成され、後部シャフト５０と前部シャフト５２は、軸方向に相対移動が可能かつ相対回転が不能な状態で接続されている。また、チューブ部は、車両後方側に位置させられる後部チューブ５４と、車両前方側に位置させられる前部チューブ５６とを含んで構成されている。後部チューブ５４および前部チューブ５６は、ともにパイプ状のものであり、後部チューブ５４の前方部に前部チューブ５６の後方部が挿入されている。後部チューブ５４の前方部内面には、パイプ状をなすライナ５８が設けられており、このライナ５８を介することによって、前部チューブ５６は後部チューブ５４にがたつきなく挿入される。前部チューブ５６の外周面と接触するライナ５８の内周面は減摩処理が施されており、後部チューブ５４と前部チューブ５６との軸方向の相対移動を容易ならしめている。また、後部チューブ５４の後端部および前部チューブ５６の前端部には、それぞれラジアルベアリング６０，６２が設けられ、後部チューブ５４および前部チューブ５６は、それぞれ、ラジアルベアリング６０，６２を介して、後部シャフト５０および前部シャフト５２の各々を、それらの中間部において回転可能に支持している。このような構造とされていることで、コラム本体２０は、伸縮可能とされているのである。
The
コラム本体２０は、後部チューブ５４，前部チューブ５６のそれぞれにおいて、車体の一部に取り付けられる。前部チューブ５６の前方端部には、先に説明した前方ブラケット２４が固定的に設けられており、この前方ブラケット２４には、軸挿通穴６６が設けられている。インパネＲ／Ｆ１２に設けられた１対の取付ブラケット１４の各々には、軸穴６８が穿設された軸受部材７０がそれぞれ固定されており、前方ブラケット２４の軸挿通穴６６とそれら軸受部材７０の軸穴６８とに、支持軸７２が挿通されることで、コラム本体２０は、その支持軸を中心に揺動可能に支持される（図３参照）。一方、後部チューブ５４は、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２に保持され、そのＢ.Ａ.ＢＫＴ２２が１対の取付ブラケット１４に取り付けられることで、車体の一部に支持される。詳しく言えば、後部チューブ５４には、被保持部材８０が固定的に設けられており、この被保持部材８０が、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の構成部分であるチャンネル形状（コの字形状）をなす保持部材８２によって保持されるとともに、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２のもう１つの構成部材である被支持プレート８４が１対の取付ブラケット１４に組み付けられることで、後部チューブ５４が車体の一部に支持される。Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の取付ブラケット１４に対する取付構造は、後に詳しく説明するため、ここでの説明はひとまず留保する。ちなみに、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２は、取り付けられた状態において、運転者のステアリングホイール３２への二次衝突の衝撃の作用により、その取付状態が解除されて、車両前方方向、詳しくは、コラム１０の軸線方向に離脱するような構造となっている。
The
コラム１０は、チルト機構９０およびテレスコピック機構９２を有しており、詳しくは、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２によるコラム本体２０を保持する構造が、チルト機構９０，テレスコピック機構９２を構成するものとされている。Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の保持部材８２およびコラム本体２０に固定された被保持部材８０は、ぞれぞれが、互いに交差する長穴９４，９６を有しており、それらの長穴９４，９６に軸部材９８が挿入されている。それにより、コラム本体２０は、保持部材８２に設けられた長穴９４の分だけ前記支持軸を中心として揺動可能とされ、また、被保持部材８０に設けられた長穴９６の分だけ、伸縮可能とされているのである。図４および図５には、チルト機構９０およびテレスコピック機構９２のロックレバー１００が示されており、このロックレバー１００を押し上げることにより（図４における実線の位置）、被保持部材８０が保持部材８２によって強く挟持され、コラム本体２０の揺動位置，伸縮位置が固定されるようになっている。位置の調整は、ロックレバー１００を押し下げる（図４における２点鎖線の位置）ことによって、固定を解除して行われる。なお、図３〜図６には、チルト機構９０によってコラム本体２０の車両後方端部が最も上方に位置させられ、テレスコピック機構９２により、コラム本体２０の車両後方側の部分が最も前方に位置させられた状態が示されている。
The
運転者が二次衝突する等によって、ステアリングホイール３２に衝撃が加わった場合、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２がインパネＲ／Ｆ１２に設けられた取付ブラケット１４から離脱し、それによって、コラム１０の車両後方部分、詳しくは、後部シャフト５０，後方チューブ５４を含んで構成されるコラム本体２０の後方部分およびＢ.Ａ.ＢＫＴ２２（以下、「コラム移動部」という場合がある）が、車体の一部から、コラム１０の軸線方向である離脱方向（図３の白抜矢印の方向）に離脱する。コラム１０の離脱する部分は、コラム本体２０の収縮を伴って、離脱方向と略同じ方向である移動方向（図３〜図６の太い矢印の方向）に移動する。なお、コラム移動部の移動範囲の終点は、前部シャフト５２の上端が後部シャフト５０の内径が小さくなっている内面の部分に当接することによって規定される。
When an impact is applied to the
本ステアリングシステムは、取付ブラケット１４から離脱したコラム移動部の移動に伴って、二次衝突の衝撃のエネルギを吸収する２つの衝撃エネルギ吸収装置を備えている。２つの衝撃エネルギ吸収装置は、いずれも、コラム移動部の移動に伴って、その移動を阻止する方向の抗力、すなわち衝撃エネルギ吸収荷重（ＥＡ荷重）を発生させる構造とされており、そのＥＡ荷重の存在下でのコラム移動部の移動を許容することで、衝撃エネルギを吸収するものとされている。図７には、２つの衝撃エネルギ吸収装置の１つである第１ＥＡ装置１１０の要部の斜視が示されている。この図を補足するものとして、図８に、図７における第１ＥＡ装置１１０の要部が示されている部分を拡大して示す。
The present steering system includes two impact energy absorbing devices that absorb the impact energy of the secondary collision in accordance with the movement of the column moving unit that is detached from the mounting
第１ＥＡ装置は、変形部材としての、衝撃エネルギ吸収プレート（ＥＡプレート）１１２と、そのＥＡプレート１１２の変形を強要する変形強要部材としての押付ローラ１１４とを含んで構成されている。ＥＡプレート１１２は、衝撃エネルギ吸収荷重を発生させる衝撃エネルギ吸収部材として機能するものであり、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の車幅方向の略中央の部位に装着されている。押付ローラ１１４は、肉厚管状の樹脂製のものであり、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の前端部に設けられた１対の軸支持部材１１６によって支持されたローラ軸１１８によって、回転可能に支持されている。
The first EA device includes an impact energy absorbing plate (EA plate) 112 as a deforming member, and a
ＥＡプレート１１２は、帯状の金属材料からなり、概ねＵ字状に曲げらて形成されている。ＥＡプレート１１２は、湾曲部１２０の内側に押付ローラ１１４の外周面が接する状態とされ、湾曲部１２０に繋がる上側プレート部１２２は、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２を構成する被支持プレート８４の上面に支持される状態で、車両の前後方向に延在しており、また、湾曲部１２０に繋がる下側プレート部１２４は、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２を構成する保持部材８２の上板部の下方において、それに略平行な状態で車両の前後方向に延在している。Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２には、角穴１２６が設けられ、この角穴１２６の両側の各々には、コの字状に屈曲して形成された１対の保持片１２８が、ＥＡプレート１１２を挟んで互いに向かい合うように立設されており、この保持片１２８によって、ＥＡプレート１１２が位置決めされるとともに、ＥＡプレート１１２の適正な変形が担保される。
The
また、上側プレート部１２２の後端部は、上方に略直角に曲げ起こされるとともに概してＴ字状に形成された係合部１３０とされている。コラム１０がインパネＲ／Ｆ１２に設けられた１対の取付ブラケット１４に支持された状態において、係合部１３０は、取付ブラケット１４の各々に両端部が固定された係止バー１３２の凹所１３４と係合し、コラム移動部が離脱した際に、係止バー１３２によって係止されることになる（図９参照）。なお、被支持プレート８４の上面には、上側プレート部１２２の後端部を係止する２つのストッパ１３６が設けられており、それらストッパ１３６によって、ＥＡプレートの車両後方側への移動が禁止されている。
Further, the rear end portion of the
運転者の二次衝突によって、離脱したコラム移動部がコラム軸線方向前方（図８の太い矢印の方向）に移動する場合、ＥＡプレート１１２は、係止バー１３２によって係合部１３０が係止された状態で、湾曲部１２０が押付ローラ１１４によって前方に押されることになる。それに伴って、湾曲部１２０の形状を概ね維持したまま、湾曲部１２０のＥＡプレート１１２における位置が遷り動くように変形する。この変形に要する力つまり変形抵抗がＥＡ荷重とされ、コラム移動部がこのＥＡ荷重の存在下で移動することにより、二次衝突の衝撃エネルギが吸収されるのである。
When the detached column moving part moves forward in the column axis direction (in the direction of the thick arrow in FIG. 8) due to the secondary collision of the driver, the
もう１つの衝撃エネルギ吸収装置である第２ＥＡ装置１５０は、チューブ部の伸縮部に設けられている。詳しく言えば、前部チューブ５６の外周面には、後部チューブ５４の前方端部より前方に、軸線方向に延びる３つの凸条１５２が形成されている。３つの凸条１５２は、周方向において３等配の位置に形成されており、それぞれが、後部チューブ５４の内周面より僅かに突出する高さに形成されている。そのため、離脱したコラム移動部が移動する際、後部チューブ５４の前方端部がそれら３つの凸条１５２を押し潰しながら、コラム本体２０が収縮することになる。この３つの凸条１５２の変形に要する力が、ＥＡ荷重として機能し、コラム移動部は、そのＥＡ荷重の存在下で移動し、衝撃エネルギが吸収されるのである。
The
次に、先の説明において留保しているところのＢ.Ａ.ＢＫＴ２２の取付ブラケット１４に対する取付構造について、図９〜図１１をも参照しつつ説明する。図９は、コラム１０が取付ブラケット１４に取り付けられた状態を示す車両前方側からの斜視を、図１０は、その状態における断面を、図１１は、取付構造を分解した斜視を、それぞれ示している。
Next, the mounting structure of the
Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の被支持プレート８４には、車幅方向の両端部の各々に、孔とスリットが複合したスリット孔１６０が設けられている。また、１対の取付ブラケット１４の各々には、下面壁を構成する下鍔部１６２に、取付孔１６４が設けられている。被支持プレート８４と取付ブラケット１４の下鍔部１６２とが、それぞれ被締結部材として機能し、それらが、スリット孔１６０（詳しくは、それの前端部に形成された孔部１６１），取付孔１６４を利用して、締結手段としてのボルト１６６およびナット１６８によって締結されることにより、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２が取付ブラケット１４に取付られている。
The supported
被支持プレート８４の上面と、取付ブラケット１４の下鍔部１６２の下面との間には、第１介装部材としての比較的薄い金属製の板を概してＬ字状に曲げられて形成された薄板スペーサ１７０と、第２介装部材としての樹脂によって形成された樹脂スペーサ１７２とが介装される。薄板スペーサ１７０には、ボルト１６６の外径より幅の広いスリット１７４が設けられ、このスリット１７４にボルト１６６が挿通している。樹脂スペーサ１７２は、上面側の四隅の各々に突起１７６が設けられており、また、下面側にはボルト挿通孔１７８の周囲から下方に延びだすような円環状のボス１８０が設けられている。また、被支持プレート８４の下面側からフランジ付のカラー１８２が嵌められており、ボルト１６６およびナット１６８は、取付ブラケット１４の下鍔部１６２，薄板スペーサ１７０，樹脂スペーサ１７２，被支持プレート８４，フランジ付のカラー１８２を挟持して締結している。なお、樹脂スペーサ１７２のボス１８０の外径は、被支持プレート８４のスリット孔１６０の孔部１６１の内径より僅かに小さく、内径は、フランジ付カラー１８２の外径より僅かに大きくされている。また、フランジ付のカラー１８２の先端部は下鍔部１６２の下面に当接し、締め代が制限されている。
Between the upper surface of the supported
ボルト１６６およびナット１６８によって締結された状態において、樹脂スペーサ１７２の各突起１７６は押し潰されて弾性変形させられており、被支持プレート８４と取付ブラケット１４の下鍔部１６２は、その弾性力に依拠する締結力によって締結された状態となっており、その締結力によって生じる摩擦力によって、被支持プレート８４と取付ブラケット１４の下鍔部１６２との相対移動が制限されているのである。ちなみに、被支持プレート８４に設けられたスリット孔１６０のスリット部１８４は、車両前後方向に延びて車両後方側に開口しており、その幅は、フランジ付のカラー１８２の外径より大きくされ、かつ、樹脂スペーサ１７２のボス１８０の外径よりも小さくされている。そのため、車両前方方向であって、かつ、被支持プレート８４の上面および取付ブラケット１４の下鍔部１６２の下面に平行な方向（コラムの軸線方向である）に、上記摩擦力を超える荷重が、被支持プレート８４に作用した場合に、被支持プレート８４の取付ブラケット１４に対する移動が許容されることになる。なお、その移動の際に樹脂スペーサ１７２のボス１８０の破断を伴うが、その破断に要する力は無視できるほど小さいものとされている。
In a state of being fastened by the
このような構造から、本実施例のステアリングシステムでは、上記取付構造を構成する構成要素である取付ブラケット１４の下鍔部１６２，被支持プレート８４，薄板スペーサ１７０，樹脂スペーサ１７２，フランジ付のカラー１８２，ボルト１６６およびナット１６８等を含んで、コラム１０を車体の一部に固定保持するコラム支持装置２００が構成されている。なお、本実施例では、上記取付構造は、２箇所において設けられており、その２箇所の取付構造により、コラム支持装置２００が構成されているのである。また、そのコラム支持装置２００においては、上記摩擦力に依拠して離脱荷重が決定される構造となっており、そのコラム支持装置２００は、その離脱荷重を上回る荷重が作用する場合、設定された離脱方向であるコラム軸線方向へのコラム１０（詳しくはコラム移動部）の離脱が許容される機構、つまり、離脱許容機構２０２を備えるものとされているのである。
Due to such a structure, in the steering system of the present embodiment, the
上記コラム支持装置２００を構成する取付構造においては、上記離脱荷重を低減することが可能とされている。各取付構造を構成する第１介装部材である薄板スペーサ１７０には、上述したようなスリット１７４が設けられており、そのスリット１７４は、車両前方側に開口するものとされている。そのため、薄板スペーサ１７０は、車両後方に向かって抜き出すことが可能とされている。薄板スペーサ１７０が抜き出された場合には、樹脂スペーサ１７２の突起１７６の変形量が小さくなり、その分だけ上記弾性力が減少し、被締結部材である取付ブラケット１４の下鍔部１６２，被支持プレート８４を締結する力も減少し、両者の相対移動を制限する摩擦力も減少することになる。その摩擦力の減少により、離脱荷重が低減されるのである。本実施例のステアリングシステムでは、後に詳しく説明するように、薄板スペーサ１７０は、それの全体が抜き出されるようになっているが、抜き出された状態においても、樹脂スペーサ１７２の突起１７６は弾性変形させられた状態にあるため、ある程度の摩擦力が残存し、離脱荷重は０とはならない。したがって、本実施例では、離脱荷重は、薄板スペーサ１７０が抜き出されていない状態での比較的大きな離脱荷重である第１離脱荷重から、薄板スペーサ１７０が抜き出された状態での比較的小さな離脱荷重である第２離脱荷重に低減させられることになる。なお、そのような態様に代えて、薄板スペーサ１７０が抜き出された状態において、樹脂スペーサ１７２の突起１７６が弾性変形していない状態とすることで、離脱荷重を０とすることも可能である。また、薄板スペーサ１７０の全体を抜き出すのではなく、一部分だけを抜き出して離脱荷重を上記第２荷重より高くかつ第１荷重より低い荷重とすることも可能である。具体的には、樹脂スペーサ１７２の四隅に設けられた突起１７６のうち、車両後方側の２つの突起１７６とだけによって挟まれる状態とする態様である。
In the mounting structure constituting the
薄板スペーサ１７０は、１対の取付ブラケット１４に設けられたスペーサ抜出機構によって抜き出される。薄板スペーサ１７０は、Ｌ字状に曲げられたものであり、上下方向に立設する部分が、取付ブラケット１４の下鍔部１６２に設けられた切欠２３０から上方に延び出すようにされている。２つの薄板スペーサ１７０の各々の立設する部分は、その各々を両端部において固着する連結バー２３２によって連結されている。一方、取付ブラケット１４の各々の下鍔部１６２の車両後方側の端部の上面には、その各々に両端部が固定された状態で支持バー２３４が渡されている。この支持バー２３４の上面には、固定部材２３６によって、シリンダ装置２４０が、車両前後方向に延びる姿勢で固定されている。シリンダ装置２４０は、シリンダ２４２と、シリンダ２４２内に移動可能に設けられたピストン２４４と、一端部がピストン２４４に連結されて他端部がシリンダ２４２から車両前方側に向かって延びるピストンロッド２４６とを含んで構成されるものであり、ピストンロッド２４６の車両前方側の端部が上記連結バー２３２に連結されている。
The
シリンダ２４２の内部、詳しくは、ピストン２４４の車両前方側の空間には、固体薬剤である火薬２４８が充填されている。この火薬２４８は、図示を省略するスパーク電極によって着火させられ、高圧気体を発生する。高圧気体は、火薬２４８が充填されているシリンダ２４２の空間内に充満させられ、その圧力によって、ピストン２４４が車両後方側に移動させられる。それに伴って、上記連結バー２３２が車両後方に向かって移動させられ、上記２つの薄板スペーサ１７０の各々は、取付ブラケット１４の下鍔部１６２と被支持プレート８４との間から抜き出される。ピストン２４４は、連結バー２３２がシリンダ２４２の車両前方側端部に当接するまで移動させられ、薄板スペーサ１７０の各々は、全体が抜き出されることになる。なお、その状態において、ピストン２４４はシリンダ２４２から抜け出て、ピストン２４４がシリンダ２４２の車両後方側の端部に引っ掛かるようにされており、ピストン２４４の車両前方側への移動は阻止される構造となっている。また、シリンダ２４２の内部に充満させられている高圧気体は、シリンダ２４２に設けられたガス抜きスリット２５０から、シリンダ２４２の外部へ放出される。
The interior of the
以上のような構造から、スペーサ抜出機構は、シリンダ装置２４０，連結バー２３２を含んで構成され、そのスペーサ抜出機構、および、薄板スペーサ１７０とそれが抜出可能とされた構造等を含んで、離脱荷重を低減させる離脱荷重低減機構２６０（離脱担保機構の一種である）が構成されているのである。なお、シリンダ装置２４０は、その離脱荷重低減機構２６０を駆動するアクチュエータ、すなわち、離脱荷重低減機構２６０の駆動源として機能するものとなっている。
From the structure as described above, the spacer extracting mechanism includes the
なお、本実施例のステアリングシステムが搭載される車両には、インパネロアカバー３８の内側に、車両衝突時における運転者の膝の車体の一部への衝突に対処すべく、その衝突による衝撃を緩和するためのニーパッド装置２７０（下肢衝突緩衝装置の一種である）が装備されている。ニーパッド装置２７０は、ニーパッド２７２（下肢衝突受止部材の一種である）と、それを車体の一部であるインパネＲ／Ｆ１２に支持させるためのニーパッド支持体２７４とを含んで構成されている。ニーパッド２７２は、樹脂発泡材からなるパッド材２７６と、それが貼着されてそれをバックアップするバックアップ板２７８とを含んで構成され、ニーパッド支持体２７４は、１対の取付ブラケット１４を挟んでインパネＲ／Ｆ１２に付設された１対のブラケット２８０と、一端部が１対のブラケット２８０の各々に取付られた１対の支持バー２８２を含んで構成されており、ニーパッド２７２は、それの車幅方向の両端部の各々が１対の支持バー２８２の各々に固定されることで、車体の一部に支持されるものとされている。運転者がインパネロアカバー３８に衝突した場合は、パッド材２７６がクッションとして機能し、運転者の膝への衝撃が和らげられる。
It should be noted that in the vehicle equipped with the steering system of the present embodiment, the impact due to the collision is mitigated inside the instrument panel
本実施例のステアリングシステムでは、離脱荷重低減機構２６０は、制御装置であるステアリング電子制御ユニット（ＥＣＵ）３００によって作動させられる（図３参照）。車両には、各種のセンサが設けられており、ＥＣＵ３００は、それらのセンサからの信号に基づいて、作動条件が充足する場合に離脱荷重低減機構２６０を作動させる。センサは、具体的にいえば、車両の衝突を検知する車両衝突センサ（Ｃ.Ｓ）３０２、運転者の膝がインパネロアカバー３８内部のニーパッド装置２７０に当接したことを検知する膝当接センサ（Ｎ.Ｓ）３０４、運転席のシートに加わる荷重を検知するシート荷重センサ（Ｓ.Ｓ）３０６、等である（図３参照）。それらセンサを詳しく説明すれば、膝当接センサ３０６は、下肢衝突検知器の一種として、運転者が車両前方に移動して膝が設定された位置に到達した状態を検知するものであり（図２（ａ）参照）、詳しい構造の図示は省略するが、ニーパッド装置２７０に、スイッチ的な構造のものとして設けられている。また、シート荷重センサ３０６は、臀部浮上検知器の一種として、運転席のシートに設けられ、運転者の重量によってシートに加わる荷重が、設定値を下回った状態を検知するものである。
In the steering system of this embodiment, the separation
先に説明したように、車両衝突時において、運転者の下半身の挙動と胸部の挙動とは互いに関連するものであり、下半身の挙動に依拠して離脱荷重低減機構２６０を作動させれば、離脱荷重低減機構２６０の作動のタイミングは、二次衝突に対して適切なタイミングとすることが可能である。本実施例では、下半身の挙動である下肢衝突を検知したことと、臀部浮上を検知したこととが、選択的な作動条件として設定されており、ＥＣＵ３００は、その作動条件が充足された場合に、離脱荷重低減機構２６０を制御作動させるのである。
As described above, in the event of a vehicle collision, the behavior of the lower body of the driver and the behavior of the chest are related to each other, and if the separation
ＥＣＵ３００は、作動条件が互いに異なる２つのモードで制御が実行される。そのモードの切り替えは、インパネ３０に設けられたモード選択スイッチ（Ｍ.Ｓｗ）３１０の操作に基づいて行われる。運転者は、自身の体格，シートの位置等を考慮して、モードを任意に選択することができるのである。２つの制御モードの各々は、下肢衝突判定モード、臀部浮上判定モードであり、それらの各々における作動条件は、下肢衝突判定モードでは、車両衝突センサ３０２が衝突を検知したことおよび膝当接センサ３０４が膝の当接を検知したことと、臀部浮上判定モードでは、車両衝突センサ３０２が衝突を検知したことおよびシート荷重センサ３０６が設定値を下回るシート荷重を検知したこととされている。上記各制御モードにおいて、各作動条件が充足された場合に、ＥＣＵ３００は、シリンダ装置２４０に充填された火薬２４８に着火電流を供給し、離脱荷重低減機構２６０を作動させる。
＜第２実施例＞
図１２，１３に第２実施例のステアリングシステムにおけるステアリングコラムの取付ブラケットへの取付状態を示す。図１２は、２箇所に存在する取付構造の一方をコラムの軸線直角な面で切断した断面図であり、図１３はその一方の取付構造を分解した状態を示す斜視図である。なお、本実施例のステアリングシステムは、コラム支持装置，離脱許容機構，離脱荷重低減機構を除き、第１実施例のシステムと略同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第１実施例のシステムと同じ構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
<Second embodiment>
12 and 13 show how the steering column is mounted on the mounting bracket in the steering system of the second embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view of one of the mounting structures present at two locations, taken along a plane perpendicular to the axis of the column, and FIG. 13 is a perspective view showing a state in which the one mounting structure is disassembled. Note that the steering system of the present embodiment has substantially the same configuration as the system of the first embodiment except for the column support device, the separation allowing mechanism, and the separation load reduction mechanism. The same components as those of the system of the embodiment are indicated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
取付ブラケット１４の下鍔部１６２の下面側には、嵌合部材３３０が配設されており、、その嵌合部材３３０は、自身に設けられた取付穴３３２と鍔部１６２に設けられた取付孔１６４とを利用して、ボルト１６６およびナット１６８によって締結されている。また、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の被支持プレート３３４には、車幅方向の両端部の各々に、スリット３３６が設けられており、そのスリット３３６が嵌合部材３３０の側面に設けられた溝に嵌め合わされることで、被支持プレート３３４は取付ブラケットに支持されている。嵌合部材３３０と被支持プレート３３４との各々には、１対の貫通穴３３８，３４０が、ボルト１６６を挟む位置に穿設されており、嵌合部材３３０に被支持プレート３３４が嵌合された状態において、それらの貫通穴３３８，３４０の位置が合わされた状態となっている。貫通穴３３８，３４０には、円環状の樹脂カラー３４２が嵌入され、さらに、その樹脂カラー３４２には、ワイヤ３４４（図では、太さが誇張されている）が嵌入されている。
A
被支持プレート３３４は、樹脂カラー３４２とワイヤ３４４とによって取付ブラケット１４との相対移動が制限されているが、被支持プレート３３４に設けられたスリット３３６が車両前後方向に延びて車両後方側に開口しているため、ある程度の荷重が、車両前方方向であって、かつ、被支持プレート３３４の上面および取付ブラケット１４の下鍔部１６２の下面に平行な方向（コラムの軸線方向である）に作用した場合、被支持プレート３３４は、移動が許容されることになる。詳しく言えば、樹脂カラー３４２とワイヤ３４４との両者の破断に要する力である破断力を超える荷重が、被支持プレート３３４に作用した場合に、被支持プレート３３４の取付ブラケット１４に対する移動が許容されることになるのである。
The supported
このような構造から、本実施例のステアリングシステムでは、上記取付構造を構成する構成要素である取付ブラケット１４の下鍔部１６２，被支持プレート３３４，嵌合部材３３０，樹脂カラー３４２，ワイヤ３４４，ボルト１６６およびナット１６８等を含んで、コラム１０を車体の一部に固定保持するコラム支持装置３２０が構成されている。なお、本実施例では、上記取付構造は、２箇所において設けられており、その２箇所の取付構造により、コラム支持装置３２０が構成されているのである。また、そのコラム支持装置３２においては、上記破断力に依拠して離脱荷重が決定される構造となっており、そのコラム支持装置３２０は、その離脱荷重を上回る荷重が作用する場合に、設定された離脱方向であるコラム軸線方向へのコラム１０（詳しくはコラム移動部）の離脱を許容する機構、つまり、離脱許容機構３５０を備えるものとされているのである。
Due to such a structure, in the steering system of this embodiment, the
上記コラム支持装置３２０を構成する取付構造においては、上記離脱荷重を低減することが可能とされている。各取付構造を構成する破断部材であるワイヤ３４４は、下方に向かって抜き出すことが可能とされており、ワイヤ３４４が抜き出された場合には、両者の相対移動を制限する力が、樹脂カラー３４２とワイヤ３４４との両者の破断力から、樹脂カラー３４２の破断力に減少することになる。その破断力の減少により、離脱荷重が低減されるのである。本実施例のステアリングシステムでは、第１破断部材としてのワイヤ３４４が抜き出されるようになっているが、抜き出された状態においても、第２破断部材としての樹脂カラー３４２が係合させられた状態にあるため、破断力が残存し、離脱荷重は０とはならない。したがって、本実施例では、離脱荷重は、ワイヤ３４４が抜き出されていない状態での比較的大きな離脱荷重である第１離脱荷重から、ワイヤ３４４が抜き出された状態での比較的小さな離脱荷重である第２離脱荷重に低減させられることになる。なお、そのような態様に代えて、１種の破断部材によって嵌合部材３３０と被支持プレート３３４を支持し、その破断部材を抜き出すことで、離脱荷重を０とすることも可能である。具体的にいえば、樹脂カラー３４２とワイヤ３４４との一方のみを配設し、その一方を抜き出すことにより、離脱荷重を０とするように構成することも可能なのである。
In the mounting structure constituting the
上記ワイヤ３４４は、被支持プレート３３４に設けられたワイヤ抜出機構によって抜き出される。２本のワイヤ３４４の各々は下方に延び出すようにされており、その延び出す部分が、コラム支持装置３２０の被支持プレート３３４の下面側を覆うように設けられたカバープレート３６０の２つの挿通穴３６２を挿通させられている。カバープレート３６０の下面側には、内部に固体薬剤である火薬３６４が充填されたパイロ３６６が、一対、設けられている。パイロ３６６は、小型のシリンダ装置であり、カバープレート３６０に固定された段付状の支持部材３６８（ピストンとして機能する）に、有底円筒状のハウジング３７０（シリンダとして機能する）が嵌められた構造をなしている。ワイヤ３４４は、その下端部が概ね円環状に形成された取付部とされており、各々のワイヤ３４４は、その取付部において、ハウジング３７０に固定されたナット３７２にボルト３７４を利用して締結されることで、１対のパイロ３６６の各々に取付けられている。
The
上記パイロ３６６は、図示を省略するスパーク電極によって火薬３６４が着火させられることによって作動する。着火によって火薬３６４は高圧気体を発生させ、高圧気体がハウジング３７０の空間内に充満させられる。その圧力によって、ハウジング３７０が支持部材３６８から下方側に離脱させられ、それに伴って、ワイヤ３４４は、樹脂カラー３４２から抜き出される。なお、ワイヤ３４４は、自身に鍔状に形成されたストッパ３７６が、カバープレート３６０に当接するまで抜き出される。
The
以上のような構造から、ワイヤ抜出機構は、シリンダ装置であるパイロ３６６を含んで構成され、そのワイヤ抜出機構、および、ワイヤ３４４とそれが抜出可能とされた構造等を含んで、離脱荷重を低減させる離脱荷重低減機構３８０（離脱担保機構の一種である）が構成されているのである。なお、パイロ３６６は、その離脱荷重低減機構３８０を駆動するアクチュエータ、すなわち、離脱荷重低減機構３８０の駆動源として機能するものとなっている。
From the structure as described above, the wire extraction mechanism includes the
また、本実施例のステアリングシステムでも、第１実施例の場合と同様、離脱荷重低減機構３８０は、制御装置であるＥＣＵ３００によって作動させられる。具体的には、上述した２つの制御モードのうちの選択されたいずれかのモードにおいて、そのモードに設定されている作動条件が充足された場合に、上記パイロ３６６の火薬３６４が着火され、離脱荷重低減機構３８０が作動させられるのである。
Also in the steering system of this embodiment, as in the case of the first embodiment, the separation
なお、上記離脱荷重低減機構３８０に代えて、図１４に示す変形例としての離脱荷重低減機構を採用することが可能である。図に示す離脱荷重低減機構３９０は、アクチュエータとして、１対のパイロ３６６に代えて、電磁式ソレノイド３９２を採用した機構である。電磁ソレノイド３９２は、カバープレート３６０の下面に付設されており、電磁ソレノイド３９２が励磁されることによってプランジャピン３９４が下方に突出する構造とされている。２つワイヤ３４４の取付部は、連結ロッド３９６によって連結されており、プランジャピン３９４の先端が、その連結ロッド３９６の中間部に当接させられている。本離脱荷重低減機構３９０では、電磁ソレノイド３９２を励磁させることで、２本のワイヤ３４４が樹脂カラー３４２から抜き出される。
Instead of the detachment
＜第３実施例＞
図１５，１６に、第３実施例のステアリングシステムにおけるステアリングコラムの取付ブラケットへの取付構造を示す。図１５は、２つの取付ブラケットの内側を示す側面図（一部断面図とされている）であり、図１６は、平面図である。なお、本実施例のステアリングシステムは、コラム支持装置，離脱許容機構，離脱荷重低減機構を除き、第１実施例のシステムと略同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第１実施例のシステムと同じ構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
<Third embodiment>
15 and 16 show a structure for attaching a steering column to a mounting bracket in the steering system of the third embodiment. FIG. 15 is a side view (partially cross-sectional view) showing the inside of the two mounting brackets, and FIG. 16 is a plan view. Note that the steering system of the present embodiment has substantially the same configuration as the system of the first embodiment except for the column support device, the separation allowing mechanism, and the separation load reduction mechanism. The same components as those of the system of the embodiment are indicated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
本実施例のステアリングシステムにおいては、コラム支持装置４００および離脱許容機構４０２については、第１実施例のものと略同様であるが、１対の薄板スペーサ１７０は採用されていない。また、１対のボルト１６６の頭部４０６はギヤとされている。１対の取付ブラケット１４の下鍔部１６２の上面には、それぞれがその１対のギヤ４０６の各々と噛合する１対のラック４０８が配設されており、それらラック４０８は、連結バー４１０によって連結されている。連結バー４１０の中間部には、後に説明するシリンダ装置４１２が有するピストンロッド４１４の先端部が固着されている。
In the steering system of the present embodiment, the
シリンダ装置４１２は、ハウジングとして機能するシリンダ４１６と、シリンダ４１６の内部に挿入されたピストン４１８と、ピストン４１８と一体化された上述のピストンロッド４１４とを含んで構成されている。ピストン４１８は、シリンダ４１６内部の車両前方側の端部との間に比較的狭い空間を挟んで位置させられ、その空間には、固体薬剤である火薬４２０が充填されている。また、シリンダ装置４１２は、１対の取付ブラケット１４に渡された支持バー４２２の上面に固定部材４２４によって固定支持されている。
The
上記シリンダ装置４１２は、図示を省略するスパーク電極によって火薬４２０が着火させられることによって作動する。着火によって火薬４２０は高圧気体を発生させ、その圧力によってピストン４１８が車両後方側に向かって移動する。ピストン４１８の移動により、ピストンロッド４１４に連結されているラック４０８も車両後方に移動し、頭部４０６がラック４０８に噛合させられているボルト１６６が回転させられることになる。一対のボルト１６６は互いに逆ねじが螺設され、また、図では省略するがナット１６８は被支持プレート８４に対して回転が禁止される構造とされており、上記ギヤ４０６の回転によって、締結手段としてのボルト１６６およびナット１６８による締結が緩められ、被締結部材である被支持プレート８４と取付ブラケット１４の下鍔部１６２との締結力が減少させられる。なお、ラック４０８は、連結バー４１０がシリンダ４１６の車両前方側の端部に当接するまで移動するが、その移動量は、ボルト１６６およびナット１６８が完全に緩められない程度、つまり、ボルト１６６およびナット１６８による締結力が残存するように設定されている。したがって、シリンダ装置４１２の作動によって、離脱許容機構における離脱荷重は、比較的大きな第１荷重から、０ではない比較的小さな第２荷重へと低減させられることになる。つまり、本実施例のステアリングシステムでは、シリンダ装置４１２，連結バー４１０，ラック４０８，ボルト１６６，ナット１６８と、ボルト１６６およびナット１６８の締結を緩める構造等を含んで、離脱荷重を低減させる離脱荷重低減機構４３０（離脱担保機構の一種である）が構成されているのである。なお、シリンダ装置４１２は、その離脱荷重低減機構４３０を駆動するアクチュエータ、すなわち、離脱荷重低減機構４３０の駆動源として機能するものとなっている。
The
また、本実施例のステアリングシステムでも、第１実施例の場合と同様、離脱荷重低減機構４３０は、制御装置であるＥＣＵ３００によって作動させられる。具体的には、上述した２つの制御モードのうちの選択されたいずれかのモードにおいて、そのモードに設定されている作動条件が充足された場合に、上記シリンダ装置４１２に備えられた火薬３６４が着火され、離脱荷重低減機構４３０が作動させられるのである。
Also in the steering system of this embodiment, as in the case of the first embodiment, the separation
＜第４実施例＞
図１７に、第４実施例のステアリングシステムにおけるステアリングコラムの取付ブラケットへの取付状態を示す。図１７は、ステアリングコラムを車両左側から見た側面図であり、シリンダ装置が断面図とされている。本実施例のステアリングシステムでは、離脱担保機構として、離脱荷重低減機構ではなく強制離脱機構を備えている。なお、本実施例のステアリングシステムは、コラム支持装置，離脱許容機構，離脱担保機構を除き、第１実施例のシステムと略同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第１実施例のシステムと同じ機能の構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
<Fourth embodiment>
FIG. 17 shows a mounting state of the steering column to the mounting bracket in the steering system of the fourth embodiment. FIG. 17 is a side view of the steering column as viewed from the left side of the vehicle, and the cylinder device is a sectional view. In the steering system of the present embodiment, a forcible detachment mechanism is provided as a detachment collateral mechanism instead of a detachment load reduction mechanism. The steering system of the present embodiment has substantially the same configuration as the system of the first embodiment except for the column support device, the separation allowance mechanism, and the separation collateral mechanism. Therefore, in the description of the present embodiment, the first embodiment will be described. Constituent elements having the same functions as those of the example system are indicated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
本実施例のステアリングシステムにおいては、コラム支持装置５００および離脱許容機構５０２については、第１実施例のものと類似しているが、離脱担保機構として強制離脱機構を備えることから、第１実施例において採用されていた薄板スペーサ１７０は採用されていない。また、シリンダ装置５０８は、１対の取付ブラケット１４に渡された支持バー５１０の下面に固定されて支持されている。
In the steering system of the present embodiment, the
シリンダ装置５０８は、ハウジングとして機能するシリンダ５１６と、シリンダ５１６の内部に挿入されたピストン５１８と、一端部がピストン５１８に固定されて他端部がシリンダ５１６より車両前方側に突出するピストンロッド５２０と、ピストンロッド５２０の他端部に固定的に取り付けられたプランジャヘッド５２２とを含んで構成されている。ピストン５１８は、シリンダ５１６内部の車両後方側の端部との間に比較的狭い空間を挟んで位置させられ、その空間には、固体薬剤である火薬５２４が充填されている。プランジャヘッド５２２の車両前方側の端部である先端部は、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の保持部材８２および被支持プレート８４の車幅方向の中央であって車両後方側の端部に当接させられている。
The
上記シリンダ装置５０８は、図示を省略するスパーク電極によって火薬５２４が着火させられることによって作動する。着火によって火薬５２４は高圧気体を発生させ、その圧力によってピストン５１８が車両前方側に向かって移動する。ピストン５１８の移動により、プランジャヘッド５２２は、離脱許容機構５０２による離脱荷重を超える力でＢ.Ａ.ＢＫＴ２２を押し、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２、つまり、コラム移動部を車両前方に向かって取付ブラケット１４から強制的に離脱させる。つまり、本実施例では、シリンダ装置５０８を含んで、強制離脱機構５５０（離脱担保機構の一種である）が構成されているのである。なお、本実施例では、シリンダ装置５０８はアクチュエータであり、強制離脱機構５５０は駆動源としてのアクチュエータそのものによって構成されている。
The
また、本実施例のステアリングシステムでも、強制離脱機構５５０は、制御装置であるＥＣＵ３００によって作動させられる。具体的には、上述した２つの制御モードのうちの選択されたいずれかのモードにおいて、そのモードに設定されている作動条件が充足された場合に、上記シリンダ装置５０８の火薬５２４が着火され、強制離脱機構５５０が作動させられるのである。
In the steering system of the present embodiment, the
＜第５実施例＞
上記４つの実施例のステアリングシステムは、アクチュエータと制御装置とを備え、電子的な制御によって離脱担保機構を作動させるものであったが、本発明の実施例としてのステアリングシステムは、下肢衝突の衝撃力を機械的に伝達して離脱担保機構が作動するような構成のものであってもよい。そのような構成を有する第５実施例のステアリングシステムを、図１８，１９に示す。図１８は、ステアリングシステムを車両左側から見た側面図であり、図１９は、ステアリングコラム１０と下肢衝突緩衝装置であるニーパッド装置がインパネＲ／Ｆ１２に取り付けられている状態を車両前方側から示す斜視図である。なお、本実施例のステアリングシステムは、離脱荷重低減機構，ニーパッド装置を除き、第１実施例のシステムと略同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第１実施例のシステムと同じ構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
<Fifth embodiment>
The steering system of the above four embodiments includes an actuator and a control device, and operates the separation guarantee mechanism by electronic control. However, the steering system according to the embodiment of the present invention has a lower limb collision impact. It may be configured to mechanically transmit force to operate the separation collateral mechanism. A steering system of the fifth embodiment having such a configuration is shown in FIGS. FIG. 18 is a side view of the steering system as viewed from the left side of the vehicle, and FIG. 19 shows a state in which the
本実施例のステアリングシステムにおいては、第１実施例のものと同様のコラム支持装置２００および離脱許容機構２０２を備えている。本実施例の薄板スペーサ１７０は、第１実施例と同様にＬ字状に曲げられたものであるが、取付ブラケット１４の下鍔部１６２とＢ.Ａ.ＢＫＴ２２の被支持プレート８４とに介装される部分が延長されて、その延長された部分が取付ブラケット１４の車両後方側まで延び出すようにされ、その部分の車両後方側端部が、上方に曲げられて、立設部とされている。２つの薄板スペーサ１７０の各々の立設部は、連結バー６００に固定されている。連結バー６００は、両端部において、後に詳しく説明するニーパッド装置６０２に接続されている。
The steering system of the present embodiment includes a
ニーパッド装置６０２は、第１実施例のものと同様、インパネロアカバー３８の内側に装備され、ニーパッド２７２と、ニーパッド支持体６０６とを含んで構成されている。そのニーパッド支持体６０６は、１対のブラケット６０８と、１対の支持バー２８２とを含んで構成されているが、第１実施例のものと異なり、１対のブラケット６０８の各々に、上述した連結バー６００の両端部の各々が固定されている。また、ブラケット６０８には、２箇所の弱体部６１０，６１２が設けられている。以上のような構成から、運転者の膝がインパネロアカバー３８を介してニーパッド２７２に衝突した場合、図１８に二点鎖線で示すように、ブラケット６０８が変形してニーパッド２７２が変位し、運転車の下肢衝突の衝撃が緩和される。また、ブラケット６０８の変形に伴い、連結バー６００も斜め後上方（図の太い矢印の方向）に変位させられ、連結バー６００に固定された２つの薄板スペーサ１７０は、取付ブラケット１４の下鍔部１６２と被支持プレート８４との間から抜き出されることになる。薄板スペーサ１７０が抜き出された場合の作用については、第１実施例と同様であるため説明を省略する。
Similar to the first embodiment, the
以上のような構造から、薄板スペーサ１７０とそれが抜き出し可能とされた構造等を含んで離脱荷重低減機構６２０が構成されており、その離脱荷重低減機構６２０は、ニーパッド装置６０２の動作による連結バー６００の動作を利用した薄板スペーサ１７０の抜き出しによって締結力を減少させる機構、つまり、下肢衝突緩衝装置の動作と連係して作動する機構とされているのである。
From the structure as described above, the separation
＜第６実施例＞
図２０に、第６実施例のステアリングシステムを車両左側から見た側面図を示す。本実施例のステアリングシステムは、第５実施例と同様に下肢衝突の衝撃力を機械的に伝達して離脱担保機構が作動するものであるが、離脱担保機構として、離脱荷重低減機構ではなく強制離脱機構を備えている。なお、本実施例のステアリングシステムは、コラム支持装置，離脱許容機構，離脱担保機構，ニーパッド装置を除き、第１実施例のシステムと略同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第１実施例のシステムと同じ構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
<Sixth embodiment>
FIG. 20 shows a side view of the steering system of the sixth embodiment as viewed from the left side of the vehicle. The steering system of the present embodiment mechanically transmits the impact force of the lower limb collision as in the fifth embodiment, and the separation collateral mechanism is operated. A release mechanism is provided. Since the steering system of the present embodiment has substantially the same configuration as the system of the first embodiment except for the column support device, the separation allowance mechanism, the separation collateral mechanism, and the knee pad device, in the description of the present embodiment, The same components as those of the system of the first embodiment are indicated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
本実施例のステアリングシステムにおいては、コラム支持装置６５０および離脱許容機構６５２については、第１実施例のものと類似しているが、離脱担保機構として強制離脱機構を備えることから、第１実施例において採用されていた薄板スペーサ１７０は採用されていない。また、ニーパッド装置６５４については、第１実施例のものと同様、インパネロアカバー３８の内側に装備され、ニーパッド２７２と、ニーパッド支持体６５６とを含んで構成されているが、そのニーパッド支持体６５６を構成する１対のブラケット６５８には、第１実施例のものと異なり、弱体部６６０が設けられている。
In the steering system of the present embodiment, the
ニーパッド装置６５４とコラム１０とには、互いに係合可能な係合部材が設けられている。ニーパッド装置６５４に設けられた係合部材である係合板６７０は、１対の支持バー２８２の各々の屈曲部に固定されており、コラム１０に設けられた係合部材である係合ロッド６７２は、車幅方向に延びる状態で、中央部が後部チューブ５４の前端部下側に固定されている。
The
以上のような構成から、運転者の膝がインパネロアカバー３８を介してニーパッド２７２に衝突した場合、図に二点鎖線で示すように、ブラケット６５８が変形してニーパッド２７２が変位し、運転車の下肢衝突の衝撃が緩和される。また、ブラケット６５８の変形に伴って支持バー２８２に固定された係合板６７０も斜め前上方に移動させられ、その係合板６７０は、車両前方側の傾斜面において、コラム１０に設けられた係合ロッド６７２と当接して係合する。それらが係合した後、係合ロッド６７２は、係合板６７０のさらなる移動によって車両前方側に向かって押され、コラム移動部は、車両前方に向かって取付ブラケット１４から強制的に離脱させられるのである。つまり、本実施例のステアリングシステムは、ニーパッド装置６５４の動作による係合部材の動作を利用したコラムを離脱方向に移動させる機構、つまり、下肢衝突緩衝装置の動作と連係して作動する強制離脱機構６８０を備えるものとなっているのである。
With the above configuration, when the driver's knee collides with the
１０：ステアリングコラム １２：インパネリインフォースメント １４：コラム取付ブラケット（車体の一部） ２０：コラム本体 ２２：ブレイクアウェイブラケット ３２：ステアリングホイール（ステアリング操作部材） ３４：エアバッグ装置 ８４：被支持プレート（被締結部材） ９０：チルト機構 ９２：テレスコピック機構 １１０：第１ＥＡ装置（衝撃エネルギ吸収装置） １１２：衝撃エネルギ吸収プレート（変形部材） １３０：係合部 １３２：係止バー １５０：第２ＥＡ装置（衝撃エネルギ吸収装置） １６２：下鍔部（被締結部材） １６６：ボルト（締結手段） １６８：ナット（締結手段） １７０：薄板スペーサ（介装部材，第１介装部材） １７２：樹脂スペーサ（第２介装部材） ２００：コラム支持装置 ２０２：離脱許容機構 ２４０：シリンダ装置（アクチュエータ） ２４２：シリンダ ２４４：ピストン ２４８：火薬（固体薬剤） ２６０：離脱荷重低減機構 ２７０：ニーパッド装置 ２７２：ニーパッド ２８０：ブラケット ３００：ステアリング電子制御ユニット（制御装置） ３０２：車両衝突センサ（作動条件充足状態検知器） ３０４：シートベルトセンサ（シートベルト着用検知器，作動条件充足状態検知器） ３０６：膝当接センサ（運転者前方移動検知器，作動条件充足状態検知器） ３０８：コラム撓みセンサ（コラム撓み検知器，作動条件充足状態検知器） ３１０：モード選択スイッチ ３２０：コラム支持装置 ３３４：被支持プレート（被締結部材） ３４２：樹脂カラー（破断部材，第２破断部材） ３４４：ワイヤ（破断部材，第１破断部材） ３５０離脱許容機構 ３６４：火薬（固体薬剤） ３６６：パイロ（アクチュエータ） ３６８：支持部材（ピストン） ３７０：ハウジング（シリンダ） ３８０：離脱許容機構 ３９０：離脱荷重低減機構 ３９２：電磁ソレノイド（アクチュエータ） ４００：コラム支持装置 ４０２：離脱許容機構 ４１２：シリンダ装置（アクチュエータ） ４１６：シリンダ ４１８：ピストン ４２０：火薬（固体薬剤） ４３０：離脱荷重低減機構 ５００：コラム支持装置 ５０２：離脱許容機構 ５０８：シリンダ装置（アクチュエータ） ５１６：シリンダ ５１８：ピストン ５２４：火薬（固体薬剤） ５５０：強制離脱機構 ６００：連結バー ６０２：ニーパッド装置 ６０８：ブラケット ６２０：離脱荷重低減機構 ６５０：コラム支持装置 ６５２：離脱許容機構 ６５４：ニーパッド装置 ６５８：ブラケット ６７０：係合板 ６７２：係合ロッド ６８０：強制離脱機構
10: Steering column 12: Instrument panel reinforcement 14: Column mounting bracket (part of vehicle body) 20: Column body 22: Breakaway bracket 32: Steering wheel (steering operation member) 34: Airbag device 84: Supported plate (covered) Fastening member) 90: tilt mechanism 92: telescopic mechanism 110: first EA device (impact energy absorbing device) 112: impact energy absorbing plate (deformable member) 130: engagement portion 132: locking bar 150: second EA device (impact energy) Absorber) 162: Lower collar part (fastened member) 166: Bolt (fastening means) 168: Nut (fastening means) 170: Thin plate spacer (interposing member, first interposed member) 172: Resin spacer (second intermediate) 200: Column support device 202: Disengagement allowance Structure 240: Cylinder device (actuator) 242: Cylinder 244: Piston 248: Gunpowder (solid drug) 260: Release load reduction mechanism 270: Knee pad device 272: Knee pad 280: Bracket 300: Steering electronic control unit (control device) 302: Vehicle Collision sensor (operation condition satisfaction state detector) 304: seat belt sensor (seat belt wearing detector, operation condition satisfaction state detector) 306: knee contact sensor (driver forward movement detector, operation condition satisfaction state detector) 308: Column deflection sensor (column deflection detector, operation condition satisfaction state detector) 310: Mode selection switch 320: Column support device 334: Supported plate (fastened member) 342: Resin collar (breaking member, second breaking member) 344: Wire (breaking member, first breaking member) 350: Allowable release mechanism 364: Gunpowder (solid drug) 366: Pyro (actuator) 368: Support member (piston) 370: Housing (cylinder) 380: Release allowance mechanism 390: Release load reduction mechanism 392: Electromagnetic solenoid (actuator) 400: Column support device 402: Release allowing mechanism 412: Cylinder device (actuator) 416: Cylinder 418: Piston 420: Gunpowder (solid chemical) 430: Release load reducing mechanism 500: Column support device 502: Release allowing mechanism 508: Cylinder device (actuator) 516: Cylinder 518: Piston 524: Gunpowder (solid chemical) 550: Forced release mechanism 600: Connection bar 602: Knee pad device 608: Bracket 620: Release load reduction mechanism 650: Column support device 652: Release Contents mechanism 654: kneepad device 658: Bracket 670: engaging plate 672: engaging rod 680: Forced releasing mechanism
Claims (7)
前記ステアリング操作部材に加わる衝撃に対する前記ステアリングコラムの車体の一部からの設定された離脱方向への離脱を許容する離脱許容機構を備えて、そのステアリングコラムを車体の一部に固定支持させるコラム支持装置と、
車両の衝突に起因するところの運転者の下半身の挙動に依拠して作動する機構であって、(a)前記離脱許容機構の離脱荷重を低減させる離脱荷重低減機構と(b)前記ステアリングコラムを車体の一部から強制的に離脱させる強制離脱機構との少なくとも一方の機構と
を含んで構成された車両用ステアリングシステム。 A steering column for operably holding a steering operation member at one end;
A column support that includes a disengagement permission mechanism that allows disengagement of the steering column from a part of the vehicle body to a set disengagement direction with respect to an impact applied to the steering operation member, and the steering column is fixedly supported to a part of the vehicle body. Equipment,
A mechanism that operates on the basis of the behavior of the lower body of the driver caused by a vehicle collision, comprising: (a) a separation load reduction mechanism that reduces the separation load of the separation allowance mechanism; and (b) the steering column. A vehicle steering system configured to include at least one of a forced detachment mechanism for forcibly detaching from a part of a vehicle body.
前記少なくとも一方の機構が、前記下肢衝突緩衝装置の動作と連係して作動するものとされた請求項３に記載の車両用ステアリングシステム。 The steering system is disposed in a vehicle including a lower limb collision shock absorber that relieves the impact of the lower limb collision by deforming a part of itself.
The vehicle steering system according to claim 3, wherein the at least one mechanism is operated in conjunction with an operation of the lower limb collision shock absorber.
The steering system includes an actuator that drives at least one of the above, a buttock levitation detector that detects the buttock levitation, and a control device that operates the actuator based on a detection result of the buttock levitation detector. The vehicle steering system according to claim 6.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100973892B1 (en) * | 2007-08-31 | 2010-08-03 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | Steering lock device-added structure |
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| CN107140004A (en) * | 2017-05-10 | 2017-09-08 | 上海蔚来汽车有限公司 | Self-adaptive regulating for steering column |
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2004
- 2004-10-13 JP JP2004299305A patent/JP2006111097A/en not_active Withdrawn
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