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JP2002120734A - Shock absorbing steering column device - Google Patents

Shock absorbing steering column device

Info

Publication number
JP2002120734A
JP2002120734A JP2000310859A JP2000310859A JP2002120734A JP 2002120734 A JP2002120734 A JP 2002120734A JP 2000310859 A JP2000310859 A JP 2000310859A JP 2000310859 A JP2000310859 A JP 2000310859A JP 2002120734 A JP2002120734 A JP 2002120734A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering column
energy absorbing
absorbing
plunger
ironing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000310859A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Sato
健司 佐藤
Tetsuo Nomura
哲生 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2000310859A priority Critical patent/JP2002120734A/en
Publication of JP2002120734A publication Critical patent/JP2002120734A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Steering Controls (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁アクチュエータの構造簡素化等を実現し
た作動荷重可変型の衝突エネルギ吸収手段を有する衝撃
吸収式ステアリングコラム装置を提供する。 【解決手段】 ソレノイド71は、鋼板プレス成形品の
ヨーク81と、ヨーク81内を前後摺動自在に保持され
たプランジャ(可動鉄芯)83と、プランジャ83を囲
繞するかたちで配置されたコイル85と、コイル85の
前方に配置された永久磁石89と、ヨーク81の後部内
端面に加締・固定された固定鉄芯91とから構成されて
いる。プランジャ83は、その先端がスライドブロック
69に係合・連結されており、ソレノイド71とスライ
ドブロック69との間に介装された復帰スプリング93
の付勢力により伸張状態となっている。
[PROBLEMS] To provide an impact-absorbing steering column device having a variable operating load-type collision energy absorbing means that realizes a simplified structure of an electromagnetic actuator and the like. SOLUTION: A solenoid 71 includes a yoke 81 formed of a steel sheet press-formed product, a plunger (movable iron core) 83 slidably held in the yoke 81 back and forth, and a coil 85 arranged so as to surround the plunger 83. And a permanent magnet 89 arranged in front of the coil 85 and a fixed iron core 91 caulked and fixed to the rear inner end face of the yoke 81. The plunger 83 has a distal end engaged with and connected to the slide block 69, and a return spring 93 interposed between the solenoid 71 and the slide block 69.
It is in the extended state by the urging force.

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、作動荷重可変型の
衝突エネルギ吸収手段を有する衝撃吸収式ステアリング
コラム装置に係り、詳しくは、電磁アクチュエータの構
造簡素化等を実現する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an impact-absorbing steering column apparatus having a variable-load-type collision energy absorbing means, and more particularly to a technique for simplifying the structure of an electromagnetic actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車が他の自動車や建造物等に衝突し
た場合、運転者が慣性でステアリングホイールに二次衝
突することがある。近年の乗用車等では、このような場
合における運転者の受傷を防止するべく、衝撃吸収式ス
テアリングシャフトや衝撃吸収式ステアリングコラム装
置が広く採用されている。衝撃吸収式ステアリングコラ
ム装置は、運転者が二次衝突した際にステアリングコラ
ムがステアリングシャフトと共に脱落するもので、通常
はステアリングシャフトと伴に前進し、その際に衝突エ
ネルギの吸収が行われる。
2. Description of the Related Art When an automobile collides with another automobile, a building, or the like, the driver sometimes makes a secondary collision with the steering wheel due to inertia. In recent years, shock absorbing steering shafts and shock absorbing steering column devices have been widely used in passenger cars and the like in order to prevent the driver from being injured in such a case. In a shock absorbing type steering column device, when a driver makes a secondary collision, the steering column falls off together with the steering shaft. Usually, the steering column advances along with the steering shaft, and at that time, collision energy is absorbed.

【0003】衝突エネルギの吸収方式としては、ステア
リングコラムの一部に形成されたメッシュ部を圧縮座屈
変形させるメッシュ式や、アウタコラムとインナコラム
との間に介装させた金属球によりアウタコラムの内周面
やインナコラムの外周面に塑性溝を形成させるボール式
等が従来より知られているが、近年では特開平7−32
9796号公報等に記載されたしごき式も広く採用され
ている。しごき式の衝突エネルギ吸収機構は、例えば、
帯形状の鋼板からなるエネルギ吸収部材の一端を車体側
ブラケットに固着させると共に、ステアリングコラム側
にエネルギ吸収部材に形成された屈曲部に嵌入する鋼棒
等のしごき手段を設け、ステアリングコラムが前方に移
動する際にしごき手段によりエネルギ吸収部材をしごき
変形させる構成を採っている。
[0003] As a method of absorbing collision energy, a mesh type for compressing and buckling a mesh formed on a part of the steering column or a metal ball interposed between the outer column and the inner column is used. A ball type or the like in which a plastic groove is formed on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the inner column has been conventionally known.
The ironing method described in Japanese Patent No. 9796 is widely adopted. The ironing type collision energy absorbing mechanism is, for example,
One end of the energy absorbing member made of a band-shaped steel plate is fixed to the vehicle body side bracket, and ironing means such as a steel rod that fits into a bent portion formed on the energy absorbing member is provided on the steering column side. When moving, the energy absorbing member is deformed by the ironing means by the ironing means.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したし
ごき式の衝突エネルギ吸収機構を備えた衝撃吸収式ステ
アリングコラム装置では、所定の作動荷重が作用した場
合に衝突エネルギ吸収手段が作動してステアリングコラ
ムが前進するが、このことに起因して次のような問題が
生じていた。通常、衝突エネルギ吸収手段の作動荷重
は、標準的な体重の運転者が所定の速度でステアリング
ホイールに二次衝突した際の運動エネルギを基に設定さ
れる。しかしながら、運転者が小柄な女性等である場合
にはその運動エネルギが当然に小さくなるため、このよ
うな運転者が同一速度でステアリングホイールに衝突し
てもしごき手段によるエネルギ吸収部材のしごき変形が
行われない。その結果、ステアリングコラム(すなわ
ち、ステアリングホイール)が前進しないことより衝突
エネルギの吸収が全く行われず、衝撃吸収式ステアリン
グコラム装置は所期の作用を果たすことができなくな
り、運転者が胸部や頭部に大きな衝撃を受けることがあ
った。
By the way, in the above-described shock absorbing type steering column apparatus provided with the ironing type collision energy absorbing mechanism, when a predetermined operating load is applied, the collision energy absorbing means is operated to operate the steering column. Has advanced, but this has caused the following problems. Normally, the operating load of the collision energy absorbing means is set based on the kinetic energy when a driver having a standard weight collides with the steering wheel at a predetermined speed. However, when the driver is a small woman or the like, the kinetic energy is naturally reduced. Therefore, even if such a driver collides with the steering wheel at the same speed, the ironing deformation of the energy absorbing member due to the ironing means may occur. Not done. As a result, since the steering column (i.e., the steering wheel) does not move forward, no collision energy is absorbed, the shock absorbing steering column device cannot perform its intended operation, and the driver cannot move the chest or head. Received a great shock.

【0005】そこで、独国特許DE19542491C
1号や国際公開公報WO98/22325号等には、こ
の問題を解決するための装置として、運転条件に応じて
コラプス荷重の切換えを行う衝撃吸収式ステアリングコ
ラム装置が記載されている。これらの装置は、種々の運
転情報を検出した電子制御手段がエネルギ吸収手段の作
動形態を切換えるもので、切換用の駆動源に電磁アクチ
ュエータが用いられている。電磁アクチュエータは、電
磁石(ソレノイド)により磁力吸引することにより、作
動鉄芯(プランジャ)を一方の位置(以下、第1位置)
から他方の位置(以下、第2位置)に移動させるもの
で、ソレノイドに通電されない状態では復帰スプリング
の付勢力によりプランジャは第1位置に保持される。
[0005] Accordingly, German Patent DE1954291C
No. 1, International Publication No. WO98 / 22325, and the like, as a device for solving this problem, an impact-absorbing steering column device that switches a collapse load in accordance with operating conditions is described. In these devices, an electronic control unit that detects various kinds of operation information switches the operation mode of the energy absorbing unit, and an electromagnetic actuator is used as a drive source for switching. The electromagnetic actuator attracts a magnetic force by an electromagnet (solenoid) to move an operating iron core (plunger) to one position (hereinafter, a first position).
To the other position (hereinafter, a second position). When the solenoid is not energized, the plunger is held at the first position by the urging force of the return spring.

【0006】ところで、上述した電磁アクチュエータで
は、プランジャの保持に復帰スプリングのみを用いる都
合上、以下に述べるようにいくつかの問題が生じてい
た。例えば、プランジャを第2位置に長時間保持する際
にはソレノイドに通電され続けることになるため、電力
消費量が増大する他、コイルの発熱によりソレノイドの
吸引性能が徐々に劣化する虞もある。また、プランジャ
を第2位置に保持しているときにソレノイドへの通電が
断たれると、復帰スプリングのばね力によりプランジャ
が第1位置に復帰してしまうため、衝突時における電流
供給の停止を避けるべく、フェイルセーフ用の予備電源
や電気回路を設けることが望ましいが、この場合にはシ
ステムが複雑になると共に装置コストも大幅に上昇す
る。本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、電磁ア
クチュエータの構造簡素化等を実現した作動荷重可変型
の衝突エネルギ吸収手段を有する衝撃吸収式ステアリン
グコラム装置を提供することを目的とする。
However, in the above-described electromagnetic actuator, there are some problems as described below, because only the return spring is used to hold the plunger. For example, when the plunger is held at the second position for a long time, the power is continuously supplied to the solenoid, so that the power consumption is increased, and the heat generated by the coil may gradually deteriorate the suction performance of the solenoid. Further, if the power supply to the solenoid is cut off while the plunger is held at the second position, the plunger returns to the first position due to the spring force of the return spring. In order to avoid this, it is desirable to provide a fail-safe backup power supply or an electric circuit. However, in this case, the system becomes complicated and the device cost increases significantly. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an impact absorbing steering column device having a variable operating load type collision energy absorbing means that realizes a simplified structure of an electromagnetic actuator.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで、請求項1の発明
では、上記課題を解決するべく、車両の衝突時における
乗員の二次衝突エネルギを吸収する衝突エネルギ吸収手
段と、前記衝突エネルギ吸収手段による前記二次衝突エ
ネルギの吸収量を変化させるエネルギ吸収量調整手段と
を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置であって、
前記エネルギ吸収量調整手段が電磁アクチュエータを駆
動源とすると共に、当該電磁アクチュエータのプランジ
ャは、第1位置で復帰スプリングにより付勢・保持され
る一方、第2位置で永久磁石により吸着・保持されるも
のを提案する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a collision energy absorbing means for absorbing a secondary collision energy of an occupant at the time of a vehicle collision, and the collision energy absorbing means are provided. An energy absorbing amount adjusting means for changing the amount of absorption of the secondary collision energy by the impact absorbing steering column device,
The energy absorbing amount adjusting means uses an electromagnetic actuator as a drive source, and a plunger of the electromagnetic actuator is biased and held by a return spring at a first position, and is attracted and held by a permanent magnet at a second position. Suggest something.

【0008】この発明では、例えば、電磁アクチュエー
タ内のコイルに所定方向の電流が供給されると、コイル
により形成された磁場の作用によりプランジャが第1位
置から第2位置に移動した後、永久磁石によって吸着・
保持される。また、コイルに逆方向の電流が供給される
と、コイルにより形成された逆方向の磁場が永久磁石の
磁場と打ち消し合い、復帰スプリングに付勢されたプラ
ンジャが第2位置から第1位置に移動する。
According to the present invention, for example, when a current in a predetermined direction is supplied to a coil in the electromagnetic actuator, the plunger moves from the first position to the second position by the action of the magnetic field formed by the coil, and then the permanent magnet Adsorbed by
Will be retained. Also, when a reverse current is supplied to the coil, the reverse magnetic field formed by the coil cancels the magnetic field of the permanent magnet, and the plunger biased by the return spring moves from the second position to the first position. I do.

【0009】また、請求項2の発明では、請求項1の衝
撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記衝突エ
ネルギ吸収手段が、前記ステアリングコラムと前記車体
側ブラケットとの間に設けられ、当該ステアリングコラ
ムの移動に伴って金属板または金属線を素材とするエネ
ルギ吸収部材をしごき手段により塑性変形させるもので
ある
According to a second aspect of the present invention, in the shock absorbing type steering column device of the first aspect, the collision energy absorbing means is provided between the steering column and the vehicle body side bracket, and An energy absorbing member made of a metal plate or a metal wire is plastically deformed by ironing means as it moves.

【0010】この発明では、例えば、運転者の体重が大
きい場合にはエネルギ吸収部材の塑性変形量を大きくす
ることで作動荷重を増大させる一方、運転者の体重が小
さい場合にはエネルギ吸収部材の塑性変形量を小さくす
ることで作動荷重を減少させ、ステアリングコラムの前
進が適切に行われるようにする。
According to the present invention, for example, when the weight of the driver is large, the working load is increased by increasing the amount of plastic deformation of the energy absorbing member. The working load is reduced by reducing the amount of plastic deformation so that the steering column is properly advanced.

【0011】また、請求項3の発明では、請求項1また
は2の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前
記しごき手段が金属棒または金属球であり、前記エネル
ギ吸収量調整手段が当該しごき手段による前記エネルギ
吸収部材の塑性変形部位と塑性変形量との少なくとも一
方を変化させるものを提案する。
According to a third aspect of the present invention, in the shock absorbing type steering column device of the first or second aspect, the ironing means is a metal rod or a metal ball, and the energy absorption amount adjusting means is provided by the ironing means. An energy absorbing member that changes at least one of a plastic deformation portion and a plastic deformation amount of the energy absorbing member is proposed.

【0012】この発明では、例えば、エネルギ吸収部材
のしごき手段として4本の鋼棒を用い、運転者の体重が
大きい場合には4本の鋼棒を全て用いる一方、運転者の
体重が小さい場合には2本の鋼棒を退避位置に移動させ
たり、2本の鋼棒のエネルギ吸収部材に対するしごき深
さを増減させる。
According to the present invention, for example, four steel rods are used as ironing means for the energy absorbing member, and all four steel rods are used when the driver's weight is large, while when the driver's weight is small. In (2), the two steel rods are moved to the retracted position, and the ironing depth of the two steel rods with respect to the energy absorbing member is increased or decreased.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は、本発明を適用したチルトス
テアリング装置の車室側部分を示す側面図であり、同図
中の符号1は衝撃吸収式ステアリングコラム装置を示し
ている。衝撃吸収式ステアリングコラム装置1は、上下
2箇所で車体側メンバ3に装着されており、軸受5,7
によりアッパステアリングシャフト(以下、単にステア
リングシャフトと記す)9を回動自在に支持している。
ステアリングシャフト9には、その上端にステアリング
ホイール11が取り付けられる一方、下端にはユニバー
サルジョイント13を介してロアステアリングシャフト
15が連結されている。図中、17はステアリングコラ
ム1の上部を覆うコラムカバーであり、19は車室とエ
ンジンルームとを区画するダッシュボードである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a passenger compartment side portion of a tilt steering device to which the present invention is applied, and reference numeral 1 in the figure denotes an impact absorbing steering column device. The shock absorbing type steering column device 1 is mounted on the vehicle body side member 3 at two upper and lower positions.
Thereby, an upper steering shaft (hereinafter, simply referred to as a steering shaft) 9 is rotatably supported.
A steering wheel 11 is attached to an upper end of the steering shaft 9, and a lower steering shaft 15 is connected to a lower end of the steering shaft 9 via a universal joint 13. In the figure, reference numeral 17 denotes a column cover that covers the upper portion of the steering column 1, and 19 denotes a dashboard that partitions a vehicle room and an engine room.

【0014】このステアリング装置では、運転者がステ
アリングホイール11を回転させると、ステアリングシ
ャフト9およびロアステアリングシャフト15を介し
て、その回転力が図示しないステアリングギヤに伝達さ
れる。ステアリングギヤ内には、回転入力を直線運動に
変換するラックアンドピニオン機構等が内蔵されてお
り、タイロッド等を介して車輪の舵角が変動して操舵が
行われる。尚、ステアリングギヤには、ラックアンドピ
ニオン式の他、ボールスクリュー式やウォームローラ式
等、種々の形式が公知である。
In this steering device, when the driver rotates the steering wheel 11, the rotational force is transmitted to a steering gear (not shown) via the steering shaft 9 and the lower steering shaft 15. The steering gear has a built-in rack-and-pinion mechanism that converts a rotational input into a linear motion, and the steering is performed by changing the steering angle of the wheel via a tie rod or the like. Various types of steering gears such as a ball screw type and a worm roller type are known in addition to the rack and pinion type.

【0015】図2は、実施形態に係る衝撃吸収式ステア
リングコラム装置を示す側面図であり、図3は同装置を
示す平面図(図2中のA矢視図)であり、図4は図2中
の拡大B−B断面図であり、図5は図2中の拡大C−C
断面図であり、図6は図2中の拡大D−D断面図であ
る。これらの図に示したように、ステアリングコラム2
1は、鋼管製のコラムチューブ23の略中央部に鋼板製
のアッパディスタンスブラケット(以下、アッパブラケ
ットと略称する)25を溶接接合し、同前部(図2,図
3中の左方)にこれも鋼板製のロアディスタンスブラケ
ット(以下、ロアブラケットと略称する)27を溶接接
合することにより製作されている。
FIG. 2 is a side view showing the shock absorbing type steering column device according to the embodiment, FIG. 3 is a plan view showing the device (viewed in the direction of arrow A in FIG. 2), and FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along the line BB in FIG. 2, and FIG.
FIG. 6 is a sectional view, and FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along the line DD in FIG. As shown in these figures, the steering column 2
Reference numeral 1 denotes a steel tube upper distance bracket (hereinafter abbreviated as an upper bracket) 25 which is welded to a substantially central portion of a steel tube column tube 23 and welded to the front portion (left side in FIGS. 2 and 3). This is also manufactured by welding a lower distance bracket (hereinafter abbreviated as a lower bracket) 27 made of a steel plate.

【0016】アッパブラケット25は、車体側メンバ3
に固着された鋼板溶接構造品のチルトブラケット31に
挟持されており、チルトブラケット31を貫通するチル
トボルト33とナット35とにより所定の締結力で挟圧
・固定されている。アッパブラケット25には後方に開
口する略U字形状の切欠き37が形成されており、チル
トボルト33はこの切欠き37の前端側に嵌挿されてい
る。図4,図6において符号41,43で示した部材は
公知のチルトカムであり、ステアリングコラム21の所
定角度での固定に供される。また、符号45で示した部
材はチルトカム41を回転駆動するチルトレバーであ
り、符号47で示した部材はチルトボルト33の頭部と
チルトレバー45との間に介装されたスラスト軸受であ
る。
The upper bracket 25 is provided on the vehicle body side member 3.
Is fixed to a tilt bracket 31 of a steel plate welded structure product fixed to the tilt bracket 31, and is clamped and fixed with a predetermined fastening force by a tilt bolt 33 and a nut 35 penetrating the tilt bracket 31. A substantially U-shaped notch 37 is formed in the upper bracket 25 and opens rearward. The tilt bolt 33 is inserted into the front end of the notch 37. 4 and 6, reference members 41 and 43 are known tilt cams, which are used to fix the steering column 21 at a predetermined angle. Further, a member indicated by reference numeral 45 is a tilt lever for driving the tilt cam 41 to rotate, and a member indicated by reference numeral 47 is a thrust bearing interposed between the head of the tilt bolt 33 and the tilt lever 45.

【0017】一方、ロアブラケット27は、車体側メン
バ3に固着された鋳造品のピボットブラケット51に挟
持されており、ピボットブラケット51を貫通するピボ
ットボルト53とナット55とにより固定されている。
ピボットブラケット51には前方に開口する略U字形状
の切欠き57が形成されており、ピボットボルト53は
この切欠き57の後端側に嵌挿されている。尚、ステア
リングコラム21は、ピボットボルト53を軸に揺動可
能となっており、チルトレバー45を操作することによ
り運転者は所定の範囲でステアリングホイール11の上
下位置を調整することができる。
On the other hand, the lower bracket 27 is sandwiched by a pivot bracket 51 of a cast product fixed to the vehicle body side member 3, and is fixed by a pivot bolt 53 and a nut 55 penetrating through the pivot bracket 51.
A substantially U-shaped notch 57 that opens forward is formed in the pivot bracket 51, and the pivot bolt 53 is fitted to the rear end side of the notch 57. The steering column 21 can swing about a pivot bolt 53, and the driver can adjust the vertical position of the steering wheel 11 within a predetermined range by operating the tilt lever 45.

【0018】本実施形態の場合、衝突エネルギ吸収手段
は、チルトボルト33に保持されたエネルギ吸収プレー
ト61と、ステアリングコラム21に固着された可変し
ごき装置63とから構成されている。エネルギ吸収プレ
ート61は、前方に開いた略U字形状の鋼板であり、後
端部近傍をチルトボルト33が貫通している。
In the case of this embodiment, the collision energy absorbing means comprises an energy absorbing plate 61 held by the tilt bolt 33 and a variable ironing device 63 fixed to the steering column 21. The energy absorbing plate 61 is a substantially U-shaped steel plate opened forward, and the tilt bolt 33 penetrates near the rear end.

【0019】一方、可変しごき装置63は、図6,図7
(図6中のE−E断面図),図8(図6中のF−F断面
図)に示したように、コラムチューブ23に溶接された
鋼板プレス成形品のベースプレート65と、ベースプレ
ート65にボルト締めされたハウジング67と、ハウジ
ング67内に摺動自在に保持されたスライドブロック6
9と、ハウジング67に保持されてECU(電子制御装
置)70に駆動制御される電磁アクチュエータ(以下、
ソレノイドと記す)71等から構成されている。尚、E
CU70には、シートポジションセンサ73の他、体重
センサ74、車速センサ75、乗員位置センサ76、シ
ートベルト着用センサ77等、少なくとも一つのセンサ
が接続されている。
On the other hand, the variable ironing device 63 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 6 (a sectional view taken along the line EE in FIG. 6) and FIG. 8 (a sectional view taken along the line FF in FIG. 6), the base plate 65 of the steel plate press-formed product welded to the column tube 23 and the base plate 65 Bolt-tightened housing 67 and slide block 6 slidably held in housing 67
9 and an electromagnetic actuator (hereinafter, referred to as an actuator) held by a housing 67 and driven and controlled by an ECU (electronic control device) 70.
(Referred to as a solenoid) 71 and the like. In addition, E
In addition to the seat position sensor 73, at least one sensor such as a weight sensor 74, a vehicle speed sensor 75, an occupant position sensor 76, and a seat belt wearing sensor 77 is connected to the CU 70.

【0020】ソレノイド71は、鋼板プレス成形品のヨ
ーク81と、ヨーク81内を前後摺動自在に保持された
プランジャ(可動鉄芯)83と、プランジャ83を囲繞
するかたちで配置されたコイル85と、コイル85の前
方に配置された永久磁石89と、ヨーク81の後部内端
面に加締・固定された固定鉄芯91とから構成されてい
る。プランジャ83は、その先端がスライドブロック6
9に係合・連結されており、ソレノイド71とスライド
ブロック69との間に介装された復帰スプリング93の
付勢力により伸張状態となっている。図6中、98,9
9で示した部材はスライドブロック69に貼着された緩
衝材であり、スライドブロック69のハウジング67や
ソレノイド71との衝突音を抑制する。
The solenoid 71 includes a yoke 81 formed of a steel sheet press-formed product, a plunger (movable iron core) 83 slidably held in the yoke 81, and a coil 85 arranged so as to surround the plunger 83. , A permanent magnet 89 disposed in front of the coil 85, and a fixed iron core 91 caulked and fixed to the rear inner end surface of the yoke 81. The tip of the plunger 83 is the slide block 6.
9 and is extended by the urging force of a return spring 93 interposed between the solenoid 71 and the slide block 69. In FIG. 6, 98, 9
A member indicated by 9 is a shock-absorbing material attached to the slide block 69, and suppresses a collision sound between the slide block 69 and the housing 67 or the solenoid 71.

【0021】ハウジング67には、スライドブロック6
9の両側面に隣接して、左右一対のガイドプレート10
1,103が保持されており、前述したエネルギ吸収プ
レート61はこれらガイドプレート101,103とス
ライドブロック69との間に嵌挿されている。両ガイド
プレート101,103は、略中央部と後部との内側に
それぞれU字状凹部105,107を有しており、これ
らU字状凹部105,107にエネルギ吸収プレート6
1に形成された前後のU字曲げ部109,111が嵌入
している。
The housing 67 has a slide block 6
9, a pair of left and right guide plates 10
The energy absorbing plate 61 is inserted between the guide plates 101 and 103 and the slide block 69. Each of the guide plates 101 and 103 has U-shaped recesses 105 and 107 inside a substantially central portion and a rear portion, respectively.
The front and rear U-shaped bent portions 109 and 111 formed in FIG.

【0022】エネルギ吸収プレート61には、前部U字
曲げ部109に固定側しごきピン113が嵌入する一
方、後部U字曲げ部111に移動側しごきピン115が
嵌入している。ハウジング67には移動側しごきピン1
15を保持する左右一対の長孔121,123が形成さ
れており、これら長孔121,123内を移動側しごき
ピン115が左右方向に所定量移動可能となっている。
A fixed ironing pin 113 is fitted into the front U-shaped bent portion 109 of the energy absorbing plate 61, while a movable ironing pin 115 is fitted into the rear U-shaped bent portion 111. The moving side ironing pin 1 is provided on the housing 67.
A pair of left and right long holes 121 and 123 for holding the hole 15 are formed, and a moving-side ironing pin 115 is movable in the long holes 121 and 123 by a predetermined amount in the left and right direction.

【0023】以下、第1実施形態の作用を説明する。自
動車が走行を開始すると、ECU70は、前述した各種
センサ73〜77の検出信号に基づき、所定の制御イン
ターバルで衝突エネルギ吸収手段の目標作動荷重の算出
を繰り返し行う。例えば、運転者の体重が比較的大きい
場合、あるいは運転者の体重が比較的小さくても車速が
大きい場合、衝突時における運転者の運動エネルギが大
きくなるため、目標作動荷重も大きくなる。すると、E
CU70は、ソレノイド71のコイル85に所定方向の
励磁電流をごく短時間出力し、固定鉄芯91(すなわ
ち、永久磁石89)が形成する磁界と同方向の磁界を形
成する。これにより、コイル85による磁界と永久磁石
89による磁界とが合成され、プランジャ83に作用す
る磁力が復帰スプリング93の付勢力より大きくなり、
図9に示したように、プランジャ83が後方に移動させ
られる。
The operation of the first embodiment will be described below. When the vehicle starts running, the ECU 70 repeatedly calculates the target operating load of the collision energy absorbing means at predetermined control intervals based on the detection signals of the various sensors 73 to 77 described above. For example, when the weight of the driver is relatively large, or when the vehicle speed is high even if the weight of the driver is relatively small, the kinetic energy of the driver at the time of the collision becomes large, so that the target working load also becomes large. Then E
The CU 70 outputs an exciting current in a predetermined direction to the coil 85 of the solenoid 71 for a very short time, and forms a magnetic field in the same direction as the magnetic field formed by the fixed iron core 91 (that is, the permanent magnet 89). Thereby, the magnetic field generated by the coil 85 and the magnetic field generated by the permanent magnet 89 are combined, and the magnetic force acting on the plunger 83 becomes larger than the urging force of the return spring 93,
As shown in FIG. 9, the plunger 83 is moved backward.

【0024】すると、プランジャ83に連結されたスラ
イドブロック69も後方に移動し、その後部側面が移動
側しごきピン115の内側に位置することによって移動
側しごきピン115の内側への移動を規制することにな
る。この際、プランジャ83は固定鉄芯91の端面に当
接するが、固定鉄芯91がヨーク81を介して永久磁石
89に連結されているため、プランジャ83は所定の吸
着力をもって固定鉄芯91に磁力吸着されることにな
る。尚、スライドブロック69には、車両走行中の振動
や衝突時の衝撃が加わることが避けられないが、プラン
ジャ83の固定鉄芯91に対する吸着は十分に強いた
め、スライドブロック69の不用意な移動は生じない。
Then, the slide block 69 connected to the plunger 83 also moves rearward, and its rear side surface is located inside the moving-side ironing pin 115, thereby restricting the moving-side ironing pin 115 from moving inward. become. At this time, the plunger 83 abuts against the end face of the fixed iron core 91, but since the fixed iron core 91 is connected to the permanent magnet 89 via the yoke 81, the plunger 83 is brought into contact with the fixed iron core 91 with a predetermined attractive force. It will be magnetically attracted. It is inevitable that the slide block 69 is subjected to vibration during vehicle running or a shock at the time of a collision. However, since the plunger 83 is sufficiently attracted to the fixed iron core 91, the slide block 69 is inadvertently moved. Does not occur.

【0025】この状態で自動車が他の自動車や路上の障
害物に衝突すると、運転者は慣性によってステアリング
ホイール11に二次衝突し、その衝撃によって、図1
0,図11(図10中のG矢視図)に示したように、ア
ッパブラケット25がチルトブラケット31から前方に
離脱する一方、ロアブラケット27がピボットブラケッ
ト51から前方に離脱し、ステアリングコラム21が脱
落して前進を始める。そして、ステアリングコラム21
の前進に伴って、図12に示したように、車体メンバ3
側のチルトボルト33に保持されたエネルギ吸収プレー
ト61に対して、ステアリングコラム21側の可変しご
き装置63が前進する。
If the vehicle collides with another vehicle or an obstacle on the road in this state, the driver collides with the steering wheel 11 due to inertia, and the impact causes the vehicle to collide with the steering wheel 11 in FIG.
As shown in FIGS. 0 and 11 (viewed in the direction of arrow G in FIG. 10), the upper bracket 25 separates forward from the tilt bracket 31 while the lower bracket 27 separates forward from the pivot bracket 51, and the steering column 21 Drop off and begin to move forward. And the steering column 21
With the advance of the vehicle body, as shown in FIG.
The variable ironing device 63 on the steering column 21 moves forward with respect to the energy absorbing plate 61 held by the tilt bolt 33 on the side.

【0026】すると、エネルギ吸収プレート61では、
U字状凹部105と固定側しごきピン113との間に嵌
入した前部U字曲げ部109と、U字状凹部107と移
動側しごきピン115との間に嵌入した後部U字曲げ部
111とが前進することになる。その結果、エネルギ吸
収プレート61は左右4箇所で両しごきピン113,1
15に順次巻き回されるかたちでしごかれ、比較的大き
な衝突エネルギの吸収が実現される。図13はステアリ
ングコラム21の移動ストロークと作動荷重との関係を
示すグラフであり、同図中の実線はこの際(大作動荷重
時)の試験結果を示している。
Then, in the energy absorbing plate 61,
A front U-shaped bent portion 109 fitted between the U-shaped concave portion 105 and the fixed ironing pin 113; a rear U-shaped bent portion 111 fitted between the U-shaped concave portion 107 and the movable ironing pin 115; Will move forward. As a result, the energy absorbing plate 61 has two ironing pins 113, 1 at the four right and left locations.
15, and a relatively large collision energy absorption is realized. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the moving stroke of the steering column 21 and the working load, and the solid line in FIG. 13 shows the test result at this time (at a large working load).

【0027】一方、運転者が比較的体重の小さい小柄な
女性等の場合、衝突時における運転者の運動エネルギが
比較的小さくなるため、ECU70により算出された目
標作動荷重も小さくなる。すると、ECU70は、ソレ
ノイド71のコイル83に最前とは逆方向の励磁電流を
ごく短時間出力し、永久磁石89が形成する磁界と逆方
向の磁界を形成する。これにより、コイル83による磁
界と永久磁石89による磁界とが打ち消し合い、プラン
ジャ83に作用する磁力より復帰スプリング93の付勢
力が大きくなり、図14に示したように、プランジャ8
3が前方に移動させられる。すると、プランジャ83に
連結されたスライドブロック69も前方に移動し、その
後部側面が移動側しごきピン115の内側から退避する
ことになり、移動側しごきピン115は長孔121,1
23内を自由に移動可能となる。
On the other hand, when the driver is a small woman with a relatively small weight, the kinetic energy of the driver at the time of collision becomes relatively small, so that the target operating load calculated by the ECU 70 also becomes small. Then, the ECU 70 outputs an exciting current in a direction opposite to the front direction to the coil 83 of the solenoid 71 for a very short time, and forms a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field formed by the permanent magnet 89. As a result, the magnetic field generated by the coil 83 and the magnetic field generated by the permanent magnet 89 cancel each other, and the urging force of the return spring 93 becomes larger than the magnetic force acting on the plunger 83. As shown in FIG.
3 is moved forward. Then, the slide block 69 connected to the plunger 83 also moves forward, and its rear side surface is retracted from the inside of the moving-side ironing pin 115, so that the moving-side ironing pin 115 is elongated.
23 can be freely moved.

【0028】この状態で自動車が他の自動車や路上の障
害物に衝突すると、上述した場合と同様のプロセスによ
り、ステアリングコラム21が脱落して前進し、エネル
ギ吸収プレート61に対して可変しごき装置63が前進
する。ところが、この場合には移動側しごきピン115
がスライドブロック69により拘束されていないため、
図15に示したように、エネルギ吸収プレート61の後
部U字曲げ部111は、U字状凹部107から前進・離
脱する際に移動側しごきピン115を内側に押圧して移
動させ、しかる後に消失する。
In this state, if the vehicle collides with another vehicle or an obstacle on the road, the steering column 21 falls off and moves forward by the same process as described above, and the variable ironing device 63 moves with respect to the energy absorbing plate 61. Moves forward. However, in this case, the moving side ironing pin 115
Is not restrained by the slide block 69,
As shown in FIG. 15, the rear U-shaped bent portion 111 of the energy absorbing plate 61 pushes the moving-side ironing pin 115 inward when moving forward and away from the U-shaped recess 107, and then disappears. I do.

【0029】その結果、エネルギ吸収プレート61は左
右2箇所の固定側しごきピン113だけにしごかれるこ
とになり、衝突エネルギの吸収量が小さくなると共に、
運転者が小柄な女性等であっても、ステアリングコラム
21の前進が円滑に行われ、運転者の胸部や頭部に大き
な衝撃が加わることがなくなるのである。図13中の破
線はこの際(小作動荷重時)の試験結果を示しており、
小作動荷重が大作動荷重に対して有意に小さくなること
が判る。
As a result, the energy absorbing plate 61 is squeezed only by the two fixed pins 113 on the left and right sides.
Even if the driver is a small woman or the like, the steering column 21 is smoothly advanced, and a large impact is not applied to the driver's chest or head. The dashed line in FIG. 13 shows the test result at this time (at a small operating load),
It can be seen that the small working load is significantly smaller than the large working load.

【0030】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、エネルギ吸収部材として鋼
板を用い、しごき部材としてピンを用いたが、エネルギ
吸収部材に鋼線等を用いてもよいし、しごき部材として
鋼球等を用いるようにしてもよい。また、上記実施形態
とは逆に、エネルギ吸収プレートをステアリングコラム
側に固定し、可変しごき装置を車体側に固定するように
してもよい。その他、ステアリングコラム装置およびエ
ネルギ吸収量調整手段の具体的構成やしごき手段の素材
や形状等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で
適宜変更可能である。
The description of the specific embodiment has been completed.
The aspects of the present invention are not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, a steel plate is used as the energy absorbing member and a pin is used as the ironing member. However, a steel wire or the like may be used as the energy absorbing member, or a steel ball or the like may be used as the ironing member. Good. Further, contrary to the above embodiment, the energy absorbing plate may be fixed to the steering column side, and the variable ironing device may be fixed to the vehicle body side. In addition, the specific configuration of the steering column device and the energy absorption amount adjusting means, the material and the shape of the ironing means, and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る衝撃吸
収式ステアリングコラム装置によれば、車両の衝突時に
おける乗員の二次衝突エネルギを吸収する衝突エネルギ
吸収手段と、前記衝突エネルギ吸収手段による前記二次
衝突エネルギの吸収量を変化させるエネルギ吸収量調整
手段とを備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置であ
って、前記エネルギ吸収量調整手段が電磁アクチュエー
タを駆動源とすると共に、当該電磁アクチュエータのプ
ランジャは、第1位置で復帰スプリングにより付勢・保
持される一方、第2位置で永久磁石により吸着・保持さ
れるものとしたため、電磁アクチュエータへの通電をプ
ランジャの駆動時のみとすることが可能となってコイル
の発熱防止や電力消費の低減が実現される他、衝突時等
に電流供給が停止しても、プランジャが永久磁石あるい
は復帰スプリングにより元位置で保持されるため、フェ
イルセーフ用の予備電源や電気回路を設けることが不要
となり、システム構成が簡易になると共に装置コストも
低下する。
As described above, according to the shock absorbing steering column apparatus of the present invention, the collision energy absorbing means for absorbing the secondary collision energy of the occupant at the time of a vehicle collision, and the collision energy absorbing means And an energy absorbing amount adjusting means for changing the amount of absorption of the secondary collision energy by the electromagnetic actuator, wherein the energy absorbing amount adjusting means uses an electromagnetic actuator as a drive source and the electromagnetic actuator Since the plunger is biased and held by the return spring at the first position, and is attracted and held by the permanent magnet at the second position, the energization to the electromagnetic actuator can be performed only when the plunger is driven. Enables prevention of coil heat generation and reduction of power consumption, and also stops current supply in the event of a collision, etc. Also, since the plunger is held in the original position by the permanent magnet or return spring, it is not necessary to provide a standby power supply and an electric circuit for the fail-safe, also decreases system cost with a system configuration is simplified.

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

【図1】実施形態に係るステアリング装置の車室側部分
を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a vehicle compartment side portion of a steering device according to an embodiment.

【図2】実施形態に係る衝撃吸収式ステアリングコラム
装置を示す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing the shock absorbing steering column device according to the embodiment.

【図3】同装置を示す平面図(図2中のA矢視図)であ
る。
FIG. 3 is a plan view (a view in the direction of arrow A in FIG. 2) showing the device.

【図4】図2中の拡大B−B断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line BB in FIG. 2;

【図5】図2中の拡大C−C断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along the line CC in FIG. 2;

【図6】図2中の拡大D−D断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along the line DD in FIG. 2;

【図7】図6中のE−E断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along the line EE in FIG. 6;

【図8】図6中のF−F断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line FF in FIG. 6;

【図9】実施形態の作用を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment.

【図10】ステアリングコラムが脱落する状態を示した
側面図である。
FIG. 10 is a side view showing a state where the steering column is dropped.

【図11】図10中のG矢視図である。11 is a view as viewed in the direction of the arrow G in FIG. 10;

【図12】実施形態の作用を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment.

【図13】ステアリングコラムの移動量と作動荷重との
関係を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a relationship between a moving amount of a steering column and an operation load.

【図14】実施形態の作用を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment.

【図15】実施形態の作用を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1‥‥衝撃吸収式ステアリングコラム装置 3‥‥車体側メンバ 9‥‥アッパステアリングシャフト 11‥‥ステアリングホイール 21‥‥ステアリングコラム 23‥‥コラムチューブ 25‥‥アッパディスタンスブラケット 27‥‥ロアディスタンスブラケット 31‥‥チルトブラケット 33‥‥チルトボルト 51‥‥ピボットブラケット 53‥‥ピボットボルト 61‥‥エネルギ吸収プレート 63‥‥可変しごき装置 67‥‥ハウジング 69‥‥スライドブロック 70‥‥ECU 71‥‥電磁アクチュエータ 81‥‥ヨーク 83‥‥プランジャ 85‥‥コイル 89‥‥永久磁石 91‥‥固定鉄芯 93‥‥復帰スプリング 101,103‥‥ガイドプレート 105,107‥‥U字状凹部 109,111‥‥U字曲げ部 113‥‥固定側しごきピン 115‥‥移動側しごきピン 121,123‥‥長孔 1 Shock-absorbing steering column device 3 Body-side member 9 Upper steering shaft 11 Steering wheel 21 Steering column 23 Column tube 25 Upper distance bracket 27 Lower distance bracket 31 ‥ Tilt bracket 33 ‥‥ Tilt bolt 51 ‥‥ Pivot bracket 53 ‥‥ Pivot bolt 61 ‥‥ Energy absorbing plate 63 ‥‥ Variable ironing device 67 ‥‥ Housing 69 ‥‥ Slide block 70 ‥‥ ECU 71 ‥‥ Electromagnetic actuator 81 ‥ {Yoke 83} Plunger 85} Coil 89> Permanent magnet 91> Fixed iron core 93> Return spring 101, 103 {Guide plate 105, 107} U-shaped recess 109, 111 {U-shaped bending Part 1 3 ‥‥ the fixed drawing pins 115 ‥‥ movable drawing pins 121 and 123 ‥‥ slot

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両の衝突時における乗員の二次衝突エネ
ルギを吸収する衝突エネルギ吸収手段と、 前記衝突エネルギ吸収手段による前記二次衝突エネルギ
の吸収量を変化させるエネルギ吸収量調整手段とを備え
た衝撃吸収式ステアリングコラム装置であって、 前記エネルギ吸収量調整手段が電磁アクチュエータを駆
動源とすると共に、当該電磁アクチュエータのプランジ
ャは、第1位置で復帰スプリングにより付勢・保持され
る一方、第2位置で永久磁石により吸着・保持されるこ
とを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
A collision energy absorbing means for absorbing a secondary collision energy of an occupant during a vehicle collision; and an energy absorption amount adjusting means for changing an absorption amount of the secondary collision energy by the collision energy absorbing means. A shock absorbing steering column device, wherein the energy absorbing amount adjusting means uses an electromagnetic actuator as a drive source, and a plunger of the electromagnetic actuator is urged and held at a first position by a return spring. An impact-absorbing steering column device which is attracted and held by a permanent magnet at two positions.
【請求項2】前記衝突エネルギ吸収手段が、前記ステア
リングコラムと前記車体側ブラケットとの間に設けら
れ、当該ステアリングコラムの移動に伴って金属板また
は金属線を素材とするエネルギ吸収部材をしごき手段に
より塑性変形させるものであることを特徴とする、請求
項1記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
2. The system according to claim 1, wherein said collision energy absorbing means is provided between said steering column and said vehicle body side bracket, and irons an energy absorbing member made of a metal plate or a metal wire as the steering column moves. The shock-absorbing steering column device according to claim 1, wherein the steering column device is plastically deformed by:
【請求項3】前記しごき手段が金属棒または金属球であ
り、前記エネルギ吸収量調整手段が当該しごき手段によ
る前記エネルギ吸収部材の塑性変形部位と塑性変形量と
の少なくとも一方を変化させることを特徴とする、請求
項1記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
3. The ironing means is a metal rod or a metal ball, and the energy absorbing amount adjusting means changes at least one of a plastic deformation portion and a plastic deformation amount of the energy absorbing member by the ironing means. The shock absorbing steering column device according to claim 1, wherein:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103101567A (en) * 2013-01-23 2013-05-15 赵福贵 Novel steering wheel device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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