JP2000318623A - 運転者用衝突安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者の体格や運転姿勢の差に拘らず、エア
バッグによる運転者の保護を十分に図れる構造を実現す
る。 【解決手段】 衝突事故に際に、解除用アクチュエータ
２０が解除レバー１７を回動させ、支持ブラケット９に
対する被支持ブラケット１１の固定を解除する。この状
態で、ステアリングコラム８が前方に変位し、ステアリ
ングホイール部分で膨らんだエアバッグと運転者との間
に、必要な間隔をあける。ストッパ２６とアクチュエー
タ２７とから成る調節手段２１により、運転者の体格等
に応じて、上記ステアリングコラム８の前方への変位量
を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールに組み込んだエアバッグによって、衝突事故に伴い
運転者が障害を受けるのを防止する、運転者用衝突安全
装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】衝突事故の際には、自動車が他の自動車
等に衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体がステア
リングホイールにぶつかる等する、二次衝突が発生す
る。この二次衝突の際、運転者の頭部や胸部がステアリ
ングホイールに勢い良くぶつかると、運転者が重大な障
害を受け易くなる。この為従来から、図５に示す様に、
衝突事故の際にステアリングホイール１に組み込んだエ
アバッグ２を膨らませて、このエアバッグ２により運転
者３の頭部４や胸部を受け止める、運転者用衝突安全装
置が広く使用されている。

【０００３】図５のうちの（Ａ）は、ステアリングホイ
ール１の位置と運転者３との位置関係が、二次衝突の際
にエアバッグ２による運転者の保護が有効に図れる状態
を示している。この状態では、エアバッグ２が膨張し切
った状態でも、このエアバッグ２と運転席５のヘッドレ
スト６との間に十分な空間が存在する為、上記運転者３
の頭部４や胸部がこれらエアバッグ２とヘッドレスト６
との間で強く挟まれる事はない。又、勢い良く膨らむエ
アバッグ２により、上記頭部４や胸部が強く叩かれる事
もない。

【０００４】これに対して、図５の（Ｂ）は、小柄な運
転者３ａが運転席に座った状態を示している。一般的に
小柄な運転者は、各ペダルを操作する為だけでなく、ス
テアリングホイール１の操作を行なう為に、運転席５を
ステアリングホイール１に対しかなり近づけた状態で運
転する傾向が強い。即ち、小柄な運転者３ａは、運転席
を前方にずらせ、しかもステアリングホイール１の前後
位置調節装置（テレスコピックステアリング装置）が設
けられている場合には、上記ステアリングホイール１を
後方に位置させた状態で運転する傾向がある。従って、
衝突事故に伴ってエアバッグ２が膨らむと、このエアバ
ッグ２と運転席５のヘッドレスト６との間に存在する空
間が相当に狭くなる。この結果、上記運転者３ａの頭部
４ａや胸部がこれらエアバッグ２とヘッドレスト６との
間で強く挟まれたり、挟まれない場合でも、勢い良く膨
らむエアバッグ２により、上記頭部４ａや胸部が強く叩
かれる可能性がある。この様な場合には、エアバッグ２
の存在が、かえって運転者３ａに障害を与える原因とな
る。

【０００５】この為に、米国を中心に一部の自動車で
は、エアバッグの作動を停止する為のキャンセルスイッ
チを設ける事が行なわれている。このキャンセルスイッ
チによりエアバッグの作動を停止すれば、衝突事故の際
にエアバッグ２が膨らまず、運転者３ａの頭部４ａや胸
部がエアバッグ２とヘッドレスト６との間で挟まれた
り、この頭部４ａや胸部がエアバッグ２により強く叩か
れたりする事はなくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】キャンセルスイッチを
設ける事により、エアバッグ２の存在が運転者３ａに障
害を与える原因になる事は防止できるが、エアバッグ２
本来の、運転者保護の役目を果たす事ができなくなる。
これに対して、図５の（Ｃ）に示す様に、エアバッグ２
が膨らむ様な衝突事故が発生した場合に、ステアリング
ホイール１を適正量だけ前方に変位させた状態でエアバ
ッグ２を膨らませれば、或はエアバッグ２が膨らんだ状
態でステアリングホイール１を軽い力で前方に変位させ
れば、小さな運転者３ａの保護も有効に図れる。本発明
の運転者用衝突安全装置は、この様な事情に鑑みて発明
したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の運転者用衝突安
全装置は、センサと、調節手段と、制御器とを備える。
このうちのセンサは、運転者の体格や運転姿勢の差によ
り生じる、ステアリングホイールと運転者との位置関係
を検知する。又、上記調節手段は、少なくとも衝突事故
の発生時に於ける上記ステアリングホイールの前後位置
（前後方向は自動車の進行方向による。本明細書全体で
同じ。）を調節する構造を有する。又、上記制御器はこ
の調節手段を制御するもので、上記センサが検知する位
置関係に基づき、衝突事故の際に上記ステアリングホイ
ールに組み込んだエアバッグが上記運転者の保護を有効
に図れる位置にこのステアリングホイールを位置させる
べく、上記調節手段を制御する。

【０００８】尚、この調節手段が、少なくとも衝突事故
の発生時に於ける上記ステアリングホイールの前後位置
を、運転者の体格や運転姿勢に応じて調節する態様とし
ては、次の〜の３通りが考えられる。 衝突事故の発生に伴って、ステアリングホイールの
前後位置を保持固定している保持機構を解除し、このス
テアリングホイールが前方に向け軽い力で変位自在にす
ると共に、上記調節手段を構成するアクチュエータによ
り、前方への上記ステアリングホイールの変位量を、運
転者の体格や運転姿勢に応じて制限する。 衝突事故の発生に伴って、ステアリングホイールを
前方に向け強制的に変位させると共に、上記調節手段を
構成するアクチュエータにより、上記ステアリングホイ
ールの前方への変位量を、運転者の体格や運転姿勢に応
じて制限する。 運転者が運転席に座った状態で、調節手段を構成す
るアクチュエータによりステアリングホイールを、エア
バッグの効果を十分に得られる位置に、運転者の体格や
運転姿勢に応じて変位させる。

【０００９】

【作用】上述の様に構成する本発明の運転者用安全装置
によれば、エアバッグが膨らむ様な衝突事故が発生した
場合には、ステアリングホイールと運転者との位置関係
が、エアバッグがこの運転者の保護を有効に図れる状態
となる。従って、一般的な体格を有する運転者は勿論、
小さな運転者の保護も有効に図れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜３は、上述のに対応す
る、本発明の実施の形態の第１例として、ステアリング
シャフト７の後端部に運転者に対向する状態で固定し
た、ステアリングホイール１（図５参照、図１には省
略）の高さ位置を調節する為のチルト機構を組み込んだ
構造を示している。上記ステアリングシャフト７はステ
アリングコラム８の内側に、回転自在に支持している。
このステアリングシャフト７の後端部（図１の右端部）
で上記ステアリングコラム８の後端開口から突出した部
分には、エアバッグ２（図５参照、図１には省略）を組
み込んだ上記ステアリングホイール１を固定する。

【００１１】上記ステアリングコラム８を車体に支持す
る為の支持ブラケット９は、例えば鋼板にプレス加工を
施して成り、左右１対の支持板部１０、１０を有する。
そして、これら両支持板部１０、１０により、上記ステ
アリングコラム８の中間部下面に溶接固定した被支持ブ
ラケット１１を挟持している。この被支持ブラケット１
１の左右両側壁の互いに整合する位置には、それぞれ前
後方向に長い第一の長孔１２、１２を、上記各支持板部
１０、１０の一部で互いに整合し、且つこれら各第一の
長孔１２、１２の前後方向の一部と整合する部分には上
下方向に長い第二の長孔１３、１３を、それぞれ形成し
ている。そして、上記第一の長孔１２、１２及び第二の
長孔１３、１３を一方から他方（図２の右から左）に挿
通した、杆状の抑え部材である結合ボルト１４の他端
に、結合ナット１５を螺合させている。この結合ボルト
１４は、頭部１６と一方の第二の長孔１３の側縁との係
合により、各第二の長孔１３、１３に沿って昇降する事
はあっても、回転する事のない様にしておく。

【００１２】又、上記結合ナット１５は、後述する解除
レバー１７の他、図示しない調節レバーにより回転自在
としている。従って、この調節レバーの操作に基づいて
上記結合ナット１５を回転させ、この結合ナット１５と
上記頭部１６との間隔を変化させれば、上記被支持ブラ
ケット１１を固定したステアリングコラム８を、上記支
持ブラケット９に対し固定したり、或は固定を解除し
て、前記ステアリングホイール１の上下位置の調節を行
なえる。尚、この際に、上記ステアリングコラム８の揺
動を許容する為、このステアリングコラム８の前端部は
車体に支持固定した下部支持ブラケット１８に対し、球
面座１９を介して、揺動変位自在に支持している。又、
上記ステアリングコラム８の前端部は上記球面座１９の
内側に、前後方向に亙る摺動自在に嵌合している。

【００１３】上記ステアリングホイール１は、上述の様
にして上下位置の調節を行なえるだけでなく、前後位置
の調節も自在である。即ち、上記結合ナット１５と上記
頭部１６との間隔を広げた状態では、上記結合ボルト１
４が前記各第一の長孔１２、１２の内側で変位できる範
囲内で、上記ステアリングコラム８が前後移動し、上記
ステアリングホイールの前後位置の調節を行なえる。そ
して、上記結合ボルト１４を上記各第一の長孔１２、１
２の後端部にまで変位させ、上記ステアリングホイール
１を最も前方にまで移動させた状態では、前述の図５の
（Ｃ）に示した様に、通常考えられる最も小柄の運転者
３ａが運転席に座っている状態でも、この運転者３ａと
エアバッグ２との間に、この運転者３ａの保護を図る為
に十分な空間が存在する様にしている。

【００１４】特に、本発明の場合には、上記エアバッグ
２が膨らむ様な衝突事故が発生した場合に、ステアリン
グホイール１を、運転者３ａの体格や運転姿勢に応じて
定まる適正量だけ前方に変位させた状態で、上記エアバ
ッグ２を膨らませる様にしている。この為に本例の場合
には、前記解除レバー１７と、この解除レバー１７を解
除方向（図１の時計方向）に回転させる為の解除用アク
チュエータ２０と、上記ステアリングホイール１の前方
への変位量を制限して衝突事故の発生時に於ける上記ス
テアリングホイールの前後位置を調節する調節手段２１
とを設けている。

【００１５】上記解除用アクチュエータ２０は、上記ス
テアリングコラム８の側面に支持固定したシリンダ２２
と、このシリンダ２２に前後方向に亙る変位自在に嵌合
したピストン２４と、このピストン２４にその基端部を
結合し、その先端部を上記解除レバー１７に対向させた
押圧ロッド２３とを備える。この押圧ロッド２３の中間
部先端寄り部分は、前記支持ブラケット９の一部を、前
後方向に亙る摺動変位自在に挿通している。又、上記シ
リンダ２２の一部で、上記ピストン２４に関して上記押
圧ロッド２３と反対側部分には、火薬、アジ化ナトリウ
ム、アジ化鉛、アジ化バリウム等、爆発的燃焼に伴って
燃焼ガスを発生させる薬剤２５を充填している。

【００１６】衝突事故の際には、図示しない点火線によ
り、この薬剤２５に着火する。すると、上記ピストン２
４が上記押圧ロッド２３を上記解除レバー１７に向けて
押圧し、この解除レバー１７を解除方向に回動させる。
この回動に伴って、前記結合ナット１５と前記頭部１６
との間隔が広がり、上記支持ブラケット９に対する前記
被支持ブラケット１１の固定状態が解除される。この結
果、前記結合ボルト１４が前記各第一の長孔１２、１２
の後方に、前記ステアリングホイール１が前方に、それ
ぞれ変位自在となる。この状態では、衝突事故に伴って
上記ステアリングコラム８に衝撃的に前方に加わる慣性
により、或は運転者がエアバッグ２にぶつかる事によ
り、ステアリングホイール１、ステアリングシャフト７
を介して上記ステアリングコラム８に生じる前方への衝
撃荷重により、上記ステアリングホイール１が前方に変
位する。この為、例えば運転席５に小柄な運転者３ａが
座っていた場合でも、この運転者３ａとエアバッグ２と
の間に、この運転者３ａの保護を図る為に十分な空間を
確保できる。

【００１７】一方、上記各第一の長孔１２、１２の長さ
は、前述した通り、通常考えられる最も小柄の運転者３
ａが運転席に座っている状態を考慮して定めている。従
って、それほど小柄でない運転者が運転席に座っている
状態で、上記結合ボルト１４を上記各第一の長孔１２、
１２の後端部にまで変位させると、ステアリングホイー
ル１の位置が前方に寄り過ぎる。そこで、本発明の場合
には、前記調節手段２１により、衝突事故発生時に於け
る上記ステアリングホイール１の前方への変位量を、運
転者の体格等に応じて調節する様にしている。

【００１８】この様な機能を果たす、上記調節手段２１
を構成する為に、上記ステアリングコラム８の前端部に
ストッパ２６を、車体等の固定の部分でこのストッパ２
６の前面に対向する部分にアクチュエータ２７を、それ
ぞれ支持固定している。このアクチュエータ２７は、送
りねじ機構等、特に動作速度が早いものでなくても良
く、スラスト方向（図１の左右方向）に亙る剛性が高い
構造のものを使用する。この様なアクチュエータ２７
は、図３に示す様に、上記ステアリングホイール１と運
転者３（３ａ）の頭部４（４ａ）との位置関係を検知す
るセンサ２８からの信号に基づいて動作する制御器２９
からの指令に基づいて動作する。そして、突っ張りロッ
ド３０を、図１に実線で示した位置と鎖線で示した位置
との間で出し入れする。

【００１９】即ち、上記アクチュエータ２７は、運転席
５に大柄な運転者３が座っており、衝突事故の際に上記
ステアリングホイール１をそのままの位置に保持してお
いても、前記エアバッグ２による運転者３の頭部４や胸
部の保護を十分に図れると判断する場合には、上記突っ
張りロッド３０を、図１の鎖線位置にまで突出させる。
この結果、通常状態で、この突っ張りロッド３０の先端
面と上記ストッパ２６の前面とが当接し、前記支持ブラ
ケット９に対する前記被支持ブラケット１１の固定状態
が解除されても、上記ステアリングホイール１が前方に
変位する事はなくなる。

【００２０】これに対して、運転席５に小柄な運転者３
ａが座っており、衝突事故の際に上記ステアリングホイ
ール１をそのままの位置に保持した場合には、上記エア
バッグ２により運転者３ａの頭部４ａや胸部の保護を十
分に図れないと判断する場合には、上記突っ張りロッド
３０を、図１の実線位置にまで引っ込める。この結果、
通常状態で、この突っ張りロッド３０の先端面と上記ス
トッパ２６の前面とが離隔し、前記支持ブラケット９に
対する前記被支持ブラケット１１の固定状態が解除され
ると、上記ステアリングホイール１が前方に変位する。
運転者の体格や運転姿勢が中間の場合には、上記突っ張
りロッド３０の位置を、図１の実線位置と鎖線位置との
中間にする。

【００２１】上述の様に本発明の運転者用安全装置によ
れば、上記エアバッグ２が膨らむ様な衝突事故が発生し
た場合には、ステアリングホイール１と運転者３（３
ａ）との位置関係が、上記エアバッグ２がこの運転者３
（３ａ）の保護を有効に図れる状態となる。従って、一
般的な体格を有する運転者は勿論、小柄な運転者の保護
も有効に図れる。尚、上述の説明では、上記ステアリン
グホイール１の上下位置及び前後位置を調節可能にした
例に就いて述べたが、本発明を実施する場合に、必ずし
もこの様な調節機構を設ける必要はない。通常状態での
ステアリングホイール１の位置を固定にした構造でも、
本発明を実施できる。この場合に、上下位置調節機構が
不要であれば、前記第二の長孔１３、１３は不要である
（単なる通孔にする）。又、位置調節機能が不要であれ
ば、前記調節レバーも不要である。更に、上記突っ張り
ロッド３０の先端部に、前後方向に亙る衝撃を緩和する
為のダンパを設ければ、衝突事故に伴って上記突っ張り
ロッド３０と上記ストッパ２６とが衝突する瞬間の衝撃
を緩和して、運転者保護のより一層の充実を図れる。

【００２２】次に、図４は、前述のに相当する、本発
明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合に
は、ステアリングコラム８の側面に、変位用アクチュエ
ータ３１を固定している。この変位用アクチュエータ３
１の構造は、上述した第１例に組み込む解除用アクチュ
エータ２０と同様である。特に、本例の場合には、押圧
ロッド２３ａの先端を、車体に固定の支持ブラケット９
の前面に突き当て自在としている。衝突事故の際には、
上記押圧ロッド２３ａがこの支持ブラケット９を強く押
し、この支持ブラケット９と被支持ブラケット１１との
間に作用する摩擦力に抗して、上記ステアリングコラム
８を前方に変位させる。これに伴って、解除レバー１７
（図１）は省略している。その他の構成及び作用は、上
述した第１例と同様であるから、同等部分には同一符号
を付して、重複する説明を省略する。

【００２３】尚、第１例の場合に解除用アクチュエータ
２０を、第２例の場合に変位用アクチュエータ３１を、
それぞれ動作させる信号は、加速度センサ等、衝突に基
づく衝撃を関知するセンサからの信号を使用する。但
し、距離センサと速度センサとを組み合わせる等によ
り、衝突の発生をその直前に検知する衝突予知センサか
らの信号を使用すれば、運転者の保護をより一層充実さ
せる事ができる。又、車速センサからの信号に応じて、
衝突事故の際にステアリングホイール１の前方への変位
量を調節自在とする事もできる。この場合には、車速に
応じて、調節手段２１を構成する突っ張りロッド３０の
突出量を、絶えず変化させる。更に、何れの例でも、ア
クチュエータ２７の突っ張りロッド３０の位置を、運転
者に応じて記憶しておく、メモリー機構を設ける事もで
きる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の運転者用衝突安全装置は、以上
に述べた通り構成され作用するので、体格や運転姿勢の
相違に拘らず、エアバッグによる運転者の保護を有効に
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、部分縦断
側面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】制御部分のブロック図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、部分縦断
側面図。

【図５】エアバッグが開いた状態での、このエアバッグ
と運転者との位置関係の３例を示す部分側面図。

【符号の説明】 １ ステアリングホイール ２ エアバッグ ３、３ａ 運転者 ４、４ａ 頭部 ５ 運転席 ６ ヘッドレスト ７ ステアリングシャフト ８ ステアリングコラム ９ 支持ブラケット １０ 支持板部 １１ 被支持ブラケット １２ 第一の長孔 １３ 第二の長孔 １４ 結合ボルト １５ 結合ナット １６ 頭部 １７ 解除レバー １８ 下部支持ブラケット １９ 球面座 ２０ 解除用アクチュエータ ２１ 調節手段 ２２ シリンダ ２３、２３ａ 押圧ロッド ２４ ピストン ２５ 薬剤 ２６ ストッパ ２７ アクチュエータ ２８ センサ ２９ 制御器 ３０ 突っ張りロッド ３１ 変位用アクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者の体格や運転姿勢の差により生じ
   る、ステアリングホイールと運転者との位置関係を検知
   するセンサと、少なくとも衝突事故の発生時に於ける上
   記ステアリングホイールの前後位置を調節する調節手段
   と、この調節手段を制御する制御器とを備え、この制御
   器は、上記センサが検知する位置関係に基づき、衝突事
   故の際に上記ステアリングホイールに組み込んだエアバ
   ッグが上記運転者の保護を有効に図れる位置にこのステ
   アリングホイールを位置させるべく、上記調節手段によ
   りステアリングホイールの前後位置を調節させるもので
   ある運転者用衝突安全装置。