JP2002255042A - ステアリングコラム装置 - Google Patents

ステアリングコラム装置

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JP2002255042A
JP2002255042A JP2001056725A JP2001056725A JP2002255042A JP 2002255042 A JP2002255042 A JP 2002255042A JP 2001056725 A JP2001056725 A JP 2001056725A JP 2001056725 A JP2001056725 A JP 2001056725A JP 2002255042 A JP2002255042 A JP 2002255042A
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Kenji Sato
健司 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアバッグ展開時における運転者の安全性を
向上させたステアリングコラム装置を提供する。 【解決手段】 自動車が走行を開始すると、ECU37
は、測距センサ39の検出信号に基づき、ステアリング
ホイール11と運転者21との間隔Lを繰り返し算出す
る。そして、運転者21が小柄な女性等の場合に間隔L
が所定値以下となった場合、ECU37は、コラム駆動
機構47に駆動電流を出力し、ステアリングホイール1
1と運転者21との間隔Lを所定値まで増大させる。そ
の結果、運転者21の体格が小さい場合等にも、エアバ
ッグの展開時に運転者の胸部や頭部に不要な衝撃が加わ
ることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングコラ
ム装置に係り、詳しくは、エアバッグ展開時における運
転者の安全性を向上させる技術に関する。
【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
置の他、エアバッグも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離脱
するもので、通常はステアリングシャフトと同時にコラ
プスし、その際に衝撃エネルギの吸収が行われる。特公
昭46−35527号公報等に記載されたように、アウ
タコラムとインナコラムとの間に金属球を介装させ、コ
ラプス時に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多く用いられてい
る。また、エアバッグは、ナイロン布等を素材とするバ
ッグをステアリングパッド等に収納し、衝突時にガス発
生装置(インフレータ)を用いて展開・膨張させるもの
であり、ステアリングホイールへの運転者の激突を防止
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エアバッグ
は、衝突時における加速度センサ等の出力信号に基づき
ごく短時間で展開・膨張するが、このことに起因して次
のような問題が生じていた。通常、エアバッグの容量
(膨張時体積)は、標準的な体格の運転者が標準的な姿
勢で自動車を運転することを前提として設定されてい
る。しかしながら、運転者が腕の長さの短い小柄な女性
等である場合、ステアリングコラムを引き寄せたりシー
トを前進させることにより、ステアリングホイールと運
転者との間隔が所期の値より小さくなりがちである。こ
の状態で、自動車の衝突によってエアバッグが急激に展
開すると、エアバッグの後面が運転者の顔面や胸を強打
することになり、眼鏡装用者等では予期しない受傷を被
る虞がある。一般に、ステアリングホイールと運転者の
体との間隔については、米国のNHTSA(National H
ighway Traffic Safety Administration)の衝突試験報
告等に記載されているように、25.4cm(10イン
チ)以上あることが望ましいとされている。本発明は、
上記状況に鑑みなされたもので、エアバッグ展開時にお
ける運転者の安全性を向上させたステアリングコラム装
置を提供することを目的とする。
【0004】
【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、運転者に対してステア
リングコラムを進退させるコラム駆動手段と、運転者と
ステアリングホイールとの間隔を検出する間隔検出手段
と、当該間隔検出手段の検出結果に基づき、運転者とス
テアリングホイールとの間隔を所定値以上に保つべく、
前記コラム駆動手段を制御するコラム制御手段とを備え
たステアリングコラム装置を提案する。
【0005】また、請求項2の発明では、請求項1のス
テアリングコラム装置において、容量可変型のエアバッ
グと、前記コラム駆動手段の作動後において、前記間隔
検出手段が検出した運転者とステアリングホイールとの
間隔が所定値以下であった場合、前記エアバッグの容量
を小さく設定するエアバッグ制御手段とを更に備えたも
のを提案する。
【0006】また、請求項3の発明では、請求項1また
は2のステアリングコラム装置において、運転者に警告
を与える警告手段と、前記コラム駆動手段の作動後にお
いて、前記間隔検出手段が検出した運転者とステアリン
グホイールとの間隔が所定値以下であった場合、前記警
告手段を作動させる警告手段制御手段とを更に備えたも
のを提案する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を電動テレスコ式の
ステアリングコラム装置に適用した一実施形態を図面を
参照して説明する。図1は、実施形態に係る乗用車の車
室を示す側面図であり、同図中の符号1はステアリング
装置を示している。ステアリング装置1は、車体側メン
バ2に離脱プレート3とロアブラケット5とを介して取
り付けられたステアリングコラム7装置と、ステアリン
グコラム装置7に回動自在に保持されたアッパステアリ
ングシャフト9と、アッパステアリングシャフト9の上
端に装着されたステアリングホイール11と、アッパス
テアリングシャフト9の下端にユニバーサルジョイント
13を介して連結されたロアステアリングシャフト15
等から構成されている。図中、符号17で示した部材は
ステアリングホイール11の中央部に設けられたステア
リングパッドであり、容量可変型のエアバッグやエアバ
ッグ展開用のインフレータ19等が収納されている。
【0008】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、アッパステアリ
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。
【0009】運転者21は、フロアパン23に取り付け
られた運転席側のシート25に着座し、シートベルト2
7によってシート25に拘束されている。シート25
は、フロアパン23に固定されたシートレール29に沿
って前後に移動すると共に、運転者の乗車姿勢に対応し
てバックレスト31の角度等も調整可能となっている。
ダッシュパネル33とインスツルメントパネル35との
間にはECU(電子制御装置)37が設置される一方、
ステアリングパッド17にはエアバッグ等と干渉しない
部位に運転者21との間隔を計測する赤外線式あるいは
超音波式の測距センサ39が内蔵されており、測距セン
サ39の検出信号はECU37に伝達される。尚、測距
センサ39は、インスツルメントパネル35やヘッドラ
イニング前端(図示せず)等に設置するようにしてもよ
い。また、ECU37には、エアバッグ展開用のインフ
レータ19や、インスツルメントパネル35に配置され
たランプやスピーカ等からなる警告装置40等が接続さ
れている。
【0010】図2はステアリングコラム装置7の縦断面
図であり、図3は図2中のA矢視図であり、図4は図2
中のB−B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装置7は、共に鋼管製のアウタコラ
ム41およびインナコラム43と、アウタコラム41が
摺動自在に内嵌するアルミダイキャスト製のコラムホル
ダ45と、電動テレスコ機構を兼ねたコラム駆動機構4
7と、衝突エネルギ吸収機構49とを主要構成要素とし
ている。尚、図2に示したように、アッパステアリング
シャフト9は、ステアリングホイール側のアウタシャフ
ト51と、ロアステアリングシャフト15側のインナシ
ャフト53とから構成されており、アウタシャフト51
とインナシャフト53とはスプライン等によって軸方向
摺動自在に嵌合している。図2中、符号55,57は、
アウタコラム41とインナコラム43とに内嵌・保持さ
れた軸受であり、アッパステアリングシャフト9を回動
自在に保持している。
【0011】本実施形態の場合、コラムホルダ45は、
支持ボルト61を介して離脱プレート3に保持されると
共に、所定の前方荷重が作用した場合には離脱プレート
3(すなわち、車体側メンバ2)から前方に離脱する。
図2中、符号63はコラムホルダ45の上部2カ所に保
持されてアウタコラム41を所定の摩擦力で係止するプ
レッシャパッドを示し、65はプレッシャパッド63を
アウタコラム41側に付勢するための皿ばねを示してあ
る。また、67,69は合成樹脂製の回り止めを有する
六角穴付のナットを示しており、コラムホルダ45に螺
合して皿ばね65を押圧・保持する。図2中右方のナッ
ト67には係止突起71が突設される一方、アウタコラ
ム41にはこの係止突起71が嵌入する長穴73が形成
されており、アウタコラム41とコラムホルダ45との
相対回転が防止される。
【0012】コラム駆動機構47は、コラムホルダ45
に外装されてECU37に駆動制御される電動モータ8
1と、コラムホルダ45に内蔵された送りギヤ83とウ
ォームピニオン85と、コラムホルダ45に対して送り
ギヤ83を回動自在に保持する軸受87と、送りギヤ8
3を貫通するテレスコシャフト89等から構成されてい
る。ウォームピニオン85は、電動モータ81の出力シ
ャフトに固着されており、電動モータ81の回転に伴っ
て正逆転する。また、送りギヤ83は、外周がウォーム
ピニオン85に螺合するウォームホイール91に形成さ
れる一方、内周がテレスコシャフト89の雄ねじ部93
に螺合する雌ねじ95に形成されている。図中、符号9
7は、アウタコラム41に溶接接合され、ナット99を
介してテレスコシャフト89とアウタコラム41とを連
結するテレスコブラケットを示している。また、101
は、コラムホルダ45にねじ込まれて、送りギヤ83と
軸受87とのバックラッシュ等を調整するための押しね
じである。また、103は押しねじ101に螺合するロ
ックナットである。
【0013】衝突エネルギ吸収機構49は、公知のしご
きワイヤ式であり、コラムホルダ45の前面左右端から
後方に向けて90°屈曲された後、左右の支持ボルト6
1で前方に向けてU字形に屈曲されたしごきワイヤ11
1を要素としている。この衝突エネルギ吸収機構49で
は、衝突時にコラムホルダ45が前進すると、しごきワ
イヤ111が両支持ボルト61を回り込むかたちでしご
かれ、衝突エネルギを吸収する。
【0014】以下、本実施形態の作用を述べる。自動車
が走行を開始すると、ECU37は、測距センサ39の
検出信号に基づき、ステアリングホイール11と運転者
21との間隔Lを繰り返し算出する。そして、運転者2
1が比較的体重の小さい小柄な女性等の場合に間隔Lが
所定値LD(例えば、26cm)以下となった場合、E
CU37は、コラム駆動機構47の電動モータ81に駆
動電流を出力し、ウォームピニオン85を介して送りギ
ヤ83を所定の回転方向に回転させる。すると、送りギ
ヤ83に螺合したテレスコシャフト89が前進し、ステ
アリングホイール11と運転者21との間隔Lが所定値
LDまで増大するまで、テレスコシャフト89に連結し
たアウタコラム41も前進する。その結果、運転者21
の体格が小さい場合等にも、エアバッグの展開時に運転
者の胸部や頭部に不要な衝撃が加わることがなくなる。
【0015】一方、コラム駆動機構47がテレスコシャ
フト89を前進させたにも拘わらず、テレスコシャフト
89の移動範囲に限界があるため、ステアリングホイー
ル11と運転者21との間隔Lを所定値LDまで拡げる
ことができない場合がある。また、ECU37がコラム
駆動機構47を駆動して間隔Lを所定値LDに設定して
も、運転者21が自らの意志でコラム駆動機構47を操
作し、ステアリングホイール11を近づけてしまうこと
もある。これらの場合、ECU37は、警告装置40に
駆動電流を出力し、音声やランプの点灯により運転者2
1に「ステアリングホイールと運転者とが近づき過ぎて
いる」旨の警告を発する。そして、ECU37は、この
ような状態で自車が障害物に衝突した場合、エアバッグ
の展開量を小さく設定した上で、インフレータ19に駆
動電流を出力する。これにより、ステアリングホイール
11と運転者21との間隔Lが小さい場合にも、エアバ
ッグの展開時に運転者の胸部や頭部に過大な衝撃が加わ
る虞が少なくなる。
【0016】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、上記実施形態は、本発明を電動テレスコ式のス
テアリングコラム装置に本発明を適用したものである
が、電動チルトテレスコ式等のステアリングコラム装置
に適用してもよい。また、ステアリング装置の全体構成
をはじめ、コラム駆動機構の具体的構造についても、本
発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るステア
リングコラム装置によれば、運転者に対してステアリン
グコラムを進退させるコラム駆動手段と、運転者とステ
アリングホイールとの間隔を検出する間隔検出手段と、
当該間隔検出手段の検出結果に基づき、運転者とステア
リングホイールとの間隔を所定値以上に保つべく、前記
コラム駆動手段を制御するコラム制御手段とを備えるよ
うにしたため、運転者が小柄な女性等の場合にも、衝突
時におけるステアリングホイールと運転者との間隔を適
正化することが可能となり、展開・膨張したエアバッグ
の後面が運転者の顔面や胸を強打することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る乗用車の車室内を示す側面図で
ある。
【図2】ステアリングコラムの縦断面図である。
【図3】図2中のA矢視図である。
【図4】図2中のB−B断面図である。
【符号の説明】
1‥‥ステアリング装置 7‥‥ステアリングコラム装置 11‥‥ステアリングホイール 19‥‥インフレータ 21‥‥運転者 37‥‥ECU 39‥‥測距センサ 40‥‥警告装置 41‥‥アウタコラム 43‥‥インナコラム 45‥‥コラムホルダ 47‥‥コラム駆動機構 49‥‥衝突エネルギ吸収機構 61‥‥支持ボルト 81‥‥電動モータ 83‥‥送りギヤ 85‥‥ウォームピニオン 89‥‥テレスコシャフト 97‥‥テレスコブラケット 111‥‥しごきワイヤ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】運転者に対してステアリングコラムを進退
    させるコラム駆動手段と、 運転者とステアリングホイールとの間隔を検出する間隔
    検出手段と、 当該間隔検出手段の検出結果に基づき、運転者とステア
    リングホイールとの間隔を所定値以上に保つべく、前記
    コラム駆動手段を制御するコラム制御手段とを備えたこ
    とを特徴とするステアリングコラム装置。
  2. 【請求項2】容量可変型のエアバッグと、 前記コラム駆動手段の作動後において、前記間隔検出手
    段が検出した運転者とステアリングホイールとの間隔が
    所定値以下であった場合、前記エアバッグの容量を小さ
    く設定するエアバッグ制御手段とを更に備えたことを特
    徴とする、請求項1記載のステアリングコラム装置。
  3. 【請求項3】運転者に警告を与える警告手段と、 前記コラム駆動手段の作動後において、前記間隔検出手
    段が検出した運転者とステアリングホイールとの間隔が
    所定値以下であった場合、前記警告手段を作動させる警
    告手段制御手段とを更に備えたことを特徴とする、請求
    項1または2記載のステアリングコラム装置。
  4. 【請求項4】前記ステアリングコラムが衝撃吸収手段を
    備えたことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項
    に記載のステアリングコラム装置。
JP2001056725A 2001-03-01 2001-03-01 ステアリングコラム装置 Withdrawn JP2002255042A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108128276A (zh) * 2016-12-01 2018-06-08 罗伯特·博世有限公司 用于触发布置在机动车转向盘中的气囊的方法和触发电路
EP3744577A1 (de) * 2019-05-25 2020-12-02 MAN Truck & Bus SE Vorrichtung zur überwachung einer lenkradstellung eines kraftfahrzeugs

Cited By (3)

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Effective date: 20080513