JPS6218382B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両衝突時に運転者を受けとめ保護す
るための乗員保護用ステアリング装置に関するも
のである。

従来、車両衝突時に運転者を拘束保護する拘束
装置としては、ラツプベルトとシヨルダーベルト
とからなるシートベルト装置あるいはガスバツク
装置が主として用いられている。

ところがラツプベルトとシヨルダーベルトとか
らなるシートベルト装置に関しては、シヨルダー
ベルト着用時、常に拘束感を受け快適性がそこな
われるという欠点があり、またガスバツグ装置に
関してはバツグが展開膨張する際、高い音圧、あ
るいはバツグから流出する毒性ガスにより乗員が
２次傷害を受けるという欠点がある。

本発明は前記運転者保護装置の欠点を解消する
ため、通常に車両運転時は拘束感を少なくするよ
うかつ運転者が車外へ放り出されるのを防止する
ためシートベルト装置を用いるのはラツプベルト
のみとし、ガスバツグ装置以外で車両衝突時、運
転者を受けとめ保護するようにステアリングの一
部に設けた保護部材を運転者側に移動させ、運転
者を受けとめ前方へとびださないように保護する
運転者拘束装置を提供することを目的としてい
る。

以下本発明の第１の実施例を第１図ないし第３
図にて説明する。第１図において１は車体、２は
車体１に固定されたステアリングギヤボツクス、
３は本発明による運転者保護用ステアリング装
置、４は運転者、５はシート、６はラツプベルト
で、一点鎖線で示す３′および４′は各々車両衝突
時の前記運転者保護用ステアリング装置３及び運
転者４の挙動を示す。運転者保護用ステアリング
装置３の構成要素について第２図に示す。３２は
ホイールシヤフトで、本発明の保護部材に相当す
るホイール３２ａ及びスポーク３２ｓと一体的に
構成されている。３１はステアリングシヤフト
で、一端にはステアリングギヤボツクス２へ前記
ホイール３２ａの操向力をスポーク前記３２Ｓを
介して伝達する操向力伝達部３１ａを有し、他端
には前記ホイールシヤフト３２と一体となり回転
することができるように固定組付するためのはめ
あい面３１ｂとネジ部３１Ｃとを有している。３
３は該ステアリングシヤフト３１と前記ホイール
シヤフト３２とを組付固定しているボルトであ
り、その固定する強度を該ホイールシヤフト３２
が衝突時突き出す時には一定荷重以上で破断し前
記ステアリングシヤフト３１とホイールシヤフト
３２が分離可能になる様にするため、せん断力に
比較的弱い樹脂等でつくられている。前記ホイー
ルシヤフト３２はホイール３２ａ部及びステアリ
ングシヤフト３１のはめあい面３１ｂと同形状の
凹形部をもつ組付穴部３２ｂ、ホイールシヤフト
３２の突出し長さを制限する制止部３２ｃ、及び
受圧面３２ｄを有する。３４は前記ホイールシヤ
フトを回転可能な様にしかも前記ボルト３３が破
断した場合には摺動可能なように組付保持するハ
ウジングであり、該ハウジング３４には、前記ス
テアリングシヤフト３１が所定の長さ以上に突き
出すと前記制止部３２ｃに突き当たり、それ以上
前記ステアリングシヤフト３１が伸び出すことを
妨げるロツクナツト３５が一端にネジ止め固定さ
れており、他端は圧力発生室３４ｂを形成してい
る圧力ハウジング３４ｃが一体成形されているか
あるいは溶接等により固定されている。３６はガ
ス発生剤ハウジングで前記圧力ハウジング３４ｃ
に固定され、該ガス発生剤ハウジング３６内の図
示しないガス発生剤が点火、燃焼すると、発生ガ
スは前記圧力発生室３４ｂ内を高圧力にする様に
構成されている。７は衝突感知センサーであり、
従来ガスバツク装置に用いられていたものと同様
図示されないバンバーとフロアとに設けられ、そ
れぞれ衝突時の加速度に応じた電気信号を発信す
る。８は衝突度判別コンピユータで従来ガスバツ
グ装置に用いられていたものも同様の機能をも
ち、前記２つの衝突感知センサー７から伝達され
た電気信号により衝突度を判別し前記ガス発生剤
を点火させる回路を閉じる。９は電源で、該衝突
度判別コンピユータ作動電源及び前記ガス発生剤
の点火電源となる。１０はリード線。なお、前記
圧力ハウジング３４ｃ内は前記ガス発生剤が点
火、燃焼する際高圧力となる様、過度の高圧ガス
の漏洩がないよう図示しないシールワツシヤ等で
気密構造にしてある。なお、前記ホイール３２ａ
およびスポーク３２ｓはそれぞれパイプとバネ材
とで構成することにより円周方向の力には強くホ
イール３２ａの回転力をステアリングシヤフト３
１に有効に伝えるが、運転者を受け止める際は運
転者を傷つけないよう変形するようにしてある。
３７はハウジング３４を車体に固定保持している
保持具。なお、ステアリングシヤフト３１が移動
する距離は摺動移動中の前記ステアリングシヤフ
ト３１が直接運転者を打つことのない位置、つま
り前記ステアリングシヤフト３１の移動により運
転者がシートに押しつけられることがない位置ま
でに制限されている。

上記の構成における本装置の作動を第１図、第
２図、第３図をもつて説明する。通常の車両運転
時は第１図及び第２図に示す様に運転者は従来と
同様のハンドル操作を行ないうる様にホイール３
２ａの回転はステアリングシヤフト３１及び操向
力伝達部３１ａを介してステアリングギヤボツク
ス３内の図示しない操向ギヤを作動させる。車両
衝突時は衝突感知センサー７からの信号により衝
突度判別コンピユータ８が作動信号を発し、ガス
発生剤を点火、燃焼させてガスを圧力ハウジング
３４ｃ内に発生させる。この発生ガスにより圧力
発生室３４ｂが高圧になるとホイールシヤフト３
２の受圧面３２ｄが高圧力を受け、該ホイールシ
ヤフト３２がハウジング３４から抜け出そうとす
る荷重を前記ボルト３３が受ける。この荷重はガ
ス発生剤が点火した初期の段階では小さいが、以
後前記ガス発生剤の燃焼が進行すると前記圧力ハ
ウジング３４ｃ内が高圧力になり、前記ボルト３
３に所定の破断荷重以上が作用すると、該ボルト
３３は破断し、第３図に示す様前記ホイールシヤ
フト３２は前記ハウジング３４から、突き出し、
制止部３２ｃとロツクナツト３５が突き当たり、
前記ホイールシヤフト３２の摺動が制止される位
置まで該ホイールシヤフト３２は移動する。そし
て移動中の運転者４の上半身を拘束し前方に投げ
出されることを防止するようにホイール３２ａ部
で運転者４′を受け止め前記圧力発生室３４ｂ内
の高圧ガスをクツシヨンにして運転者４′を保護
する。

なお、本実施例では運転者保護用ステアリング
装置とラツプベルトの組みあわせについて示した
が、運転者が車外に放り出されることを防ぐよう
にドアー又は車体を改造補強すれば、ラツプベル
トの代わりにニーパツドで運転者の下半身を拘束
することも可能であり、運転者保護用ステアリン
グ装置とニーパツドで運転者を拘束保護するシス
テムでもよいことは勿論である。

なお、本発明は第１の実施例に限定されるもの
ではなく、他にもさまざまな態様が考えられる。
第２の実施例を第４図に示す。これは第１の実施
例ではガス発生剤からの発生ガス圧力によりホイ
ールシヤフト３２を摺動移動させていたのに対
し、バンパー４１と直結したバンパーピストン４
２、バンパオイルハウジング４３、オイル管４
４、及び圧力発生室３４ｂと前記オイル管４４内
及びバンパオイル室４３内に密封されたオイル４
５等の流動物質で駆動装置を構成しバンパー４１
が車両衝突時変形するエネルギーを利用し前記バ
ンパオイル室４３内の前記オイル４５を前記バン
パーピストル４２により押し出し、前記オイル管
４４内を通じて圧力発生室３４ｂに送り込み、該
圧力発生室３４ｂの圧力を高めホイールシヤフト
３２を突出させるようにしたものであり、ガス発
生剤を用いずに第１の実施例と同様の効果を得る
ことができる。

第３の実施例を第５図に示す。第３の実施例
は、ホイールシヤフト３２にガスバツグ装置５１
を付設した運転者保護用ステアリング装置で、突
き出したホイールシヤフト３２上でガスバツグ装
置５１により保護部材であるバツグ５１a′を展開
膨張させる構成になつており、バツグと乗員の距
離が短かくできるので、従来より小型なガスバツ
グ装置で乗員を受けとめ拘束することが可能であ
りその分、従来の装置の欠点で述べた高い音圧、
あるいは毒性による２次傷害を緩和できる。この
場合、ガスバツグ装置用の衝突感知センサー及び
乗員拘束用ステアリングシヤフト装置用の衝突感
知センサーは同一のものでもさしつかえない。あ
るいはガスバツグ装置用及び運転者保護用ステア
リングシヤフト装置用の各々の衝突感知センサー
を別個に設け各々の衝突感知レベルの設定を変え
ることにより、種々の衝突レベルにより各々を別
個に作動させることができるようにすることも可
能であり、例えば、30〜40Km／Ｈの衝突ではガス
バツグ装置のみを作動、40Km／Ｈ以上の衝突では
ガスバツグ装置と運転者保護用ステアリング装置
の両者を作動させるようにすることもできる。

第４の実施例を第６図に示す。第４の実施例で
はホイールシヤフト３２が摺動移動後、運転者を
受け止め逆方向に移動する際、公知のボール６１
を斜面３２ｅとを利用して、ハウジング３４を前
記ボール６１により押し拡げて塑性加工しつつエ
ネルギー吸収する構成したものである。前記ホイ
ールシヤフト３２がハウジング３４に設けたガス
抜き穴３４ｄ以上に摺動移動後ガス発生剤からの
ガスを前記ガス抜き穴３４ｄより図示されないエ
ンジンルーム又は車外等運転室外へ放出させてガ
スによる圧縮仕事分の影響を減らし、前記ボール
６１による前記ハウジング３４を塑性変形させる
荷重が常に一定荷重に近くなるようにすることも
可能である。なお、前記ホイールシヤフト３２が
運転者の方向に突き出す際前記ボール６１が摺動
抵抗とならないことは周知の通りである。

第５の実施例かステアリングシヤフトを摺動移
動させるようにしたものであり、第７図及び第８
図に示すステアリングシヤフト３１の一端はステ
アリング受圧面３１ｄ、他端は乗員をやわらかに
拘束できるような剛性の少ないステアリングホイ
ールカバー３１ｅ（本発明の保護部材）となつて
いる。ホイールシヤフト３２の一端はガス供給穴
３２ｅを有し、又圧力発生室３２ｆを形成してお
り、他端は剛性を有する剛ホイール３２ｇを形成
している。ガス発生剤はホイール支持ハウジング
７１内のホイールガス導通室７１ａにガスを発生
するように取り付けられ前記ホイールガス導通室
７１ａから前記ガス給給穴３２ｅを通り前記圧力
発生室３２ｆ内へガス発生剤から発生したガスは
導びかれる構成となつている。通常の車両運転時
は第７図に示す様前記ステアリングシヤフト３１
と前記ホイールシヤフト３２は前記剛ホイール３
２ｇに前記ステアリングホイールカバー３１ｅの
はめあい溝３１ｆにはめ込まれ支持されており、
車両衝突時前記ステアリングシヤフト３１がガス
発生剤によるガス圧力を受け一定荷重以上になる
と前記剛ホイール３２ｇと前記ステアリングホイ
ールカバー３１ｅのはめ込み部分がはずれ前記ス
テアリングシヤフト３１が摺動移動し、剛性の少
ない前記ステアリングカバー３１ｅで運転者を受
けとめるようにしたものである。なお、３２ｈは
前記ステアリングシヤフト３１の摺動距離を制限
するためのホイールシヤフト３２上につけた凸部
である。この構成にすることにより、運転者をや
わらかく受けとめることができる他に、ステアリ
ングシヤフトが摺動移動後も剛ホイール３２ｇに
より車両を操向運転することができるという利点
がある。

第６の実施例を第９図に示す。第６の実施例は
保護部材であるステアリングホイールカバー３１
ｅで運転者を受け止める際、該ステアリングホイ
ールカバー３１ｅがそのまま移動すると運転者の
顔面に当たるおそれがあるので、運転者と該ステ
アリングホイールカバー３１ｅとの接触位置を最
適位置にするため可動支持部８０を設けたもので
同じくガス発生剤３６ａにより支持ピストン８１
を作動させ、ホイールシヤフト３２を下方向へ移
動するようにしたものである。前記可動支持部８
０は一端が受圧面８１ａ、他端がホイール支持リ
ング８１ｂを有する支持ピストン８１とし、通常
は支持ピストン８１と可動支持部ハウジング８０
ａとを固定支持するようにネジ等の手段で組付け
られているが、衝突時にはガス発生剤３６ａの爆
発力あるいは爆発熱により破壊する支持棒８２と
から構成されている。

以上の第１〜第６に述べた実施例を組みあわせ
ることにより、種々の構成が可能であることは勿
論である。又、ホイール３２ａの形状は第１実施
例に示したパイプに限定されるべきではなく、発
泡ウレタン等の緩衝部材を多く用いる構成にして
もよいし、又スポーク３２Ｓも必ずバネ材を用い
なければならないと限定するものではなく、要は
ホイール３２ａもスポーク３２ｓも運転者を受け
とめる際に運転者の衝撃を和らげるものであれば
よい。

以上の作用において、本発明に係る運転者保護
用ステアリング装置は、通常の運転時にはシヨル
ダーベルトを使用した際のような拘束感を感じる
ことなく運転ができ、又車両衝突時にはガスバツ
グ装置のように２次傷害を伴なうことなく、前記
シヨルダーベルト及びガスバツグ装置と同様な効
果を持つて運転者が前方へとびだすのを受けとめ
保護できるという優れた効果がある。

また、本発明ではホイールシヤフトの他端部に
流体圧力が導入される圧力発生室を形成し、この
圧力発生室内の圧力にてホイールシヤフトを軸方
向に移動させているので、ホイールシヤフトが移
動して保護部材にて運転者を保護する際、この圧
力発生室の圧力がクツシヨンの作用をなし、車室
内空間を最大限に利用してエネルギー吸収を行う
ことができるので、より一層運転者を安全に保護
することができる。

さらにまた、圧力発生室内の圧力によつてホイ
ールシヤフトを瞬時に運転者側に移動させること
ができるので、運転者を素早く保護部材にて受け
とめることができ、運転者が無拘束で車室内空間
を移動する距離を最小限に抑えることができる。
よつて、運転者の車室内での二次衝突を確実に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を車両にとりつけ、その作
動状態を示す断面図、第２図は本発明装置の第１
実施例の断面図、第３図は本発明装置の第１実施
例の作動後の状態を示す断面図、第４図は本発明
装置の第２実施例の部分断面図、第５図は本発明
装置の第３実施例の要部一部断面図、第６図は本
発明装置の第４実施例の要部断面図、第７図は本
発明装置の第５実施例の断面図、第８図は本発明
装置の第５実施例の作動後の状態を示す部分断面
図、第９図は本発明装置の第６実施例を示す部分
断面図である。 ３１……ステアリングシヤフト、３２ａ……保
護部材をなすステアリングホイール、３１ｅ……
保護部材をなすステアリングホイールカバー、５
１a′……ステアリングの一部に設けられ、保護部
材をなすガスバツグ、３６……移動装置の主要部
をなすガス発生剤ハウジング、４２，４５……移
動装置の主要部をなすバンパーピストンおよびオ
イル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 運転者より操蛇力を受けて回転するステアリ
   ングホイールと、このステアリングホイールの回
   転力を動力受動装置に伝達するステアリングシヤ
   フトと、このステアリングシヤフトと同軸的に配
   されるホイールシヤフトと、このホイールシヤフ
   トの運転者側の端部に配され車両衝突時に運転者
   の上体を受けとめる保護部材と、前記ホイールシ
   ヤフトの他端部側に形成され、流体圧力が導入さ
   れる圧力発生室と、この圧力発生室に導入する流
   体圧力を発生させる圧力発生源とを備え、車両衝
   突時に前記圧力発生源より前記圧力発生室に流体
   圧力が導入され、この圧力を前記ホイールシヤフ
   トが軸方向に受圧し、前記保護部材が運転者に向
   けて軸方向に移動することを特徴とする運転者保
   護用ステアリング装置。 ２ 前記ステアリングホイールと前記保護部材と
   が一体に形成されている特許請求の範囲第１項の
   運転者保護用ステアリング装置。