JP2008221926A - コラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インストルメントパネルの意匠の制約を受ける場合やテレスコピック機構によってステアリングホイールの位置がコラム軸方向前側へ移動されている場合にも、エアバッグドアを大きく展開させる。
【解決手段】ステアリングコラム装置１２のコラムチューブ２６には、チルト・テレスコピック駆動機構部４０が配設されている。テレスコピック用の駆動モータ４２には、ＥＣＵ８０が接続されている。また、ＥＣＵ８０には、プリクラッシュセンサ８２が接続されている。プリクラッシュセンサ８２によって前面衝突を予知すると、ＥＣＵ８０によってテレスコピック用の駆動モータ４２が逆転駆動され、コラムチューブ２６のインナチューブ３６を乗員側へフルストロークさせる。これにより、エアバッグドア６０とインストルメントパネル１８の外形線１８Ａ、１８Ｂとの干渉（交差）を回避することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、衝突時及び衝突予知時にニーエアバッグを膨張展開させて乗員の膝を拘束するコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置に関する。

従来から、乗員の膝部を保護する目的で種々のコラム付けニーエアバッグ装置が提案されている。例えば、下記特許文献１、２には、ステアリングコラムのコラムカバー内にエアバッグモジュールが配設された所謂コラム付けニーエアバッグ装置が開示されている。
特開平９−１０４３１７号公報 特開平９−１２３８６２号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、側面視でインストルメントパネルの外形線（後面）とエアバッグモジュールとがオーバーラップする車両搭載構造になる場合、コラムカバーの下面から両側面に跨って大きく展開するエアバッグドアを設定することができないという課題がある。また、乗降性の観点から、平面視でインストルメントパネルの外形線がコンソールボックスに向かうにつれて大きくラウンドしている場合において、エアバッグモジュールとインストルメントパネルの外形線とがオーバーラップする車両搭載構造になる場合、車両内側におけるインストルメントパネルの外形線とエアバッグモジュールとのオーバーラップ量が大きくなるため、エアバッグドアを大きく展開させることがより一層困難になるという課題がある。さらに、テレスコピック機構が搭載されたステアリングコラム装置において、ステアリングホイールの位置がコラム軸方向前側へ移動された調整となっている場合も、上記と同様の課題が生じる。

本発明は上記事実を考慮し、インストルメントパネルの意匠の制約を受ける場合やテレスコピック機構によってステアリングホイールの位置がコラム軸方向前側へ移動されている場合にも、エアバッグドアを大きく展開させることができるコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置を得ることが目的である。

請求項１の発明に係るコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置は、テレスコピック機構を備えたステアリングコラムと、このステアリングコラムの後端側を覆うコラムカバーと、このコラムカバー内に配置され、作動することによりガスを発生するガス発生手段及びこのガス発生手段によって発生したガスによって折り畳み状態から膨張展開されるニーエアバッグを含んで構成されたエアバッグモジュールと、コラムカバーに設けられ、ニーエアバッグのバッグ膨張圧を受けて展開するエアバッグドアと、衝突体との衝突を予知する衝突予知手段と、この衝突予知手段によって衝突体との衝突が予知された場合にテレスコピック機構を作動させて、コラムカバー及びエアバッグモジュールを最後端位置に移動させる制御手段と、を有することを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１記載のコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置において、前記テレスコピック機構は、テレスコピックモータによって駆動する電動式とされている、ことを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、衝突予知手段によって衝突体との衝突が予知されると、制御手段によってテレスコピック機構が作動される。これにより、ステアリングコラムの後端側を覆うコラムカバー及びこのコラムカバー内に配置されたエアバッグモジュールが最後端位置まで移動される。従って、インストルメントパネルの意匠との関係でエアバッグモジュールとインストルメントパネルの外形線とが交差する場合やテレスコピック機構によってステアリングホイールの位置がコラム軸方向前側に移動された状態で調整されていた場合にも、エアバッグドアをインストルメントパネルに全く干渉させることなく、或いは殆ど干渉させることなく展開させることが可能になる。

請求項２記載の本発明によれば、テレスコピック機構がテレスコピックモータによって駆動する電動式とされているので、衝突予知手段によって衝突体との衝突を予知してからテレスコピック機構を作動させる制御を比較的簡単に実現することができる。

以上説明したように、請求項１記載のコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置は、インストルメントパネルの意匠の制約を受ける場合やテレスコピック機構によってステアリングホイールの位置がコラム軸方向前側へ移動されている場合にも、エアバッグドアを大きく展開させることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係るコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置は、制御手段によるテレスコピックモータの駆動制御によって本発明の目的を達成することができるので、制御対象が少なく、ステアリングコラム（エアバッグドアの展開領域）の後退作動を迅速に行わせることができるという優れた効果を有する。

以下、図１〜図３を用いて、本発明に係るコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置の一実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。

図１には、本実施形態に係るコラム付けニーエアバッグ装置１０を備えたステアリングコラム装置１２の全体構成の側面図が示されている。また、図２には、当該コラム付けニーエアバッグ装置１０を備えたステアリングコラム装置１２の平面図が示されている。さらに、図３には、本実施形態に係るコラム付けニーエアバッグ装置１０を備えたステアリングコラム装置１２が作動した状態の側面図が示されている。なお、この実施形態では、左ハンドル車にコラム付けニーエアバッグ装置１０を備えたステアリングコラム装置１２が搭載されている。

図１及び図２に示されるように、ステアリングコラム装置１２は、ステアリングコラム本体１４と、このステアリングコラム本体１４の後端側を覆うコラムカバー１６と、ステアリングコラム本体１４の後端部に配置されるステアリングホイール１７と、によって構成されている。ステアリングコラム装置１２は、そのステアリングコラム本体１４がインストルメントパネル１８の運転席側に形成されたステアリングコラム挿通用の開口部（図示省略）内へ前傾した状態で挿入され、かつインストルメントパネル１８内に車両幅方向を長手方向として左右のフロントピラー間に架け渡された高強度・高剛性のインパネリインフォースメント（図示省略）にステアリングサポートを介して支持されることにより、車体に取り付けられている。

ステアリングコラム装置１２の組付状態では、コラムカバー１６の前端部がインストルメントパネル１８内に配置され、残りの部分がキャビン１９内へ突出した状態で配置されている。また、コラムカバー１６は、上下二分割構造とされており、コラムアッパカバー２０とコラムロアカバー２２とによって構成されている。

（ステアリングコラム本体１４の概略構造）
ステアリングコラム本体１４は、円筒状のコラムチューブ２６を備えており、このコラムチューブ２６の軸芯部にステアリングメインシャフト２８が回転自在に支持されている。ステアリングメインシャフト２８はコラム軸方向に二分割されており、アッパ側のシャフト２８Ａとロア側のシャフト（図示省略）とはスプライン嵌合によって連結されている。従って、アッパ側のシャフト２８Ａはロア側のシャフトに対して所定ストロークの範囲内で相対移動可能であるが、アッパ側のシャフト２８Ａはロア側のシャフトに対して相対回転不能である。また、アッパ側のシャフト２８Ａの後端部には、ドライバの操舵力が付与されるステアリングホイール１７がナットで締結固定されている。

ステアリングメインシャフト２８を覆うコラムチューブ２６もコラム軸方向に二分割（二重管構造と）されており、乗員側に配置されるインナチューブ３６と反乗員側（ステアリングギヤボックス側）に配置されるアウタチューブ３８とはスプライン嵌合によって連結されている。また、アウタチューブ３８はインナチューブ３６よりも径が大きく設定されており、乗員のステアリングホイール１７への二次衝突時にはインナチューブ３６がアウタチューブ３８内へスライドして収縮することにより、二次衝突時のエネルギーを吸収するようになっている。さらに、アウタチューブ３８は、前述したようにインストルメントパネル１８内に車両幅方向に沿って延在する高強度・高剛性部材である図示しないパイプ状のインパネリインフォースに固定されたステアリングサポートにブラケットを介して支持されている。

上述したコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置１２は、電動式とされており、ステアリングコラム本体１４のアウタチューブ３８の所定位置には、チルト・テレスコピック駆動機構部４０が配設されている。チルト機構は、ステアリングホイール１７をコラム軸線に対して直交する上下方向へ支点回りに回動させることにより、ステアリングホイール１７の上下位置（高さ）を調整する機構である。また、テレスコピック機構は、ステアリングコラム本体１４の収縮動作によりステアリングホイール１７をコラム軸線方向へ移動させることにより、ステアリングホイール１７の前後位置を調整する機構である。なお、図１及び図２に示す符号「４２」がテレスコピック機構を駆動させる駆動モータである。また、チルト機構用の駆動モータは別途設けられている。

（コラム付けニーエアバッグ装置１０の構成）
上述したステアリングコラム本体１４の後端側下方には、前面衝突時及び前面衝突予知時に作動するコラム付けニーエアバッグ装置１０が配設されている。コラム付けニーエアバッグ装置１０の配設位置について補足すると、ステアリングコラム本体１４のインナチューブ３６の後端部にはコンビネーションスイッチ６６が配設されており、更にそのコラム軸方向前側には電動式のステアリングロック６８が配設されている。コラム付けニーエアバッグ装置１０は、インナチューブ３６におけるステアリングロック６８の近傍に溶接等により固定された取付ブラケット７０を介してインナチューブ３６に取り付けられている。

上記コラム付けニーエアバッグ装置１０は、コラムロアカバー２２側に配設されたエアバッグモジュール５４と、コラムロアカバー２２の下面部２２Ａ及び両側部２２Ｂに亘って形成されたエアバッグドア６０と、によって構成されている。

エアバッグモジュール５４は、作動することによりガスを発生するインフレータ５０と、このインフレータ５０から発生したガスによって膨張展開するニーエアバッグ５２と、を備えている。インフレータ５０はエアバッグモジュール５４の後部側（ステアリングホイール１７側）に配置されており、図示しないスタッドボルトがインナチューブ３６側へ向けて立設されている。このスタッドボルトが取付ブラケット７０にナットで固定されることにより、エアバッグモジュール５４がインナチューブ３６に支持されている。また、ニーエアバッグ５２は、折り畳み状態でエアバッグモジュール５４の前部側に配置されている。ニーエアバッグ５２は、蛇腹折り、ロール折り、又は両者の組み合わせによって折り畳まれている。

また、エアバッグドア６０は、コラムロアカバー２２の内側に所定のティアライン６２（図１参照）及びティアライン６４（図２参照）を設定することにより、バッグ膨張圧が所定値以上になると破断して展開するようになっている。なお、図１にはエアバッグドア６０の内、コラムロアカバー２２の両側部２２Ｂに形成された側部前方ドア６０Ａ及び側部後方ドア６０Ｂが図示されており、図２にはコラムロアカバー２２の下面部に形成された下面前方ドア６０Ｃ及び下面後方ドア６０Ｄが図示されている。また、エアバッグドア６０は前記の如くコラムロアカバー２２に一体形成してもよいが、コラムロアカバー２２の下面にバッグ膨出用開口部を形成して、別体のエアバッグドアで閉止するようにしてもよい。さらに、本実施形態のエアバッグドア６０は６分割構造になっているが、４分割構造（側部ドアが前後に分割されていないタイプ）にしてもよいし、他の分割構造を採用してもよい。

ここで、図１に示されるように、上述したステアリングコラム装置１２は、テレスコピック操作をしていない通常の場合（標準位置の場合）には、側面視でエアバッグドア６０の側部後方ドア６０Ｂはインストルメントパネル１８の外形線（意匠ライン）１８Ａに干渉しないが、側部前方ドア６０Ａはインストルメントパネル１８の外形線１８Ａに干渉する位置関係にある。なお、側面視でのインストルメントパネル１８の外形線１８Ａは、ステアリングホイール１７側に頂点を向けた山型になっている。

また、図２に実線で示されるように、テレスコピック操作をしていない通常の場合（標準位置の場合）には、平面視で下面後方ドア６０Ｄはインストルメントパネル１８の外形線（意匠ライン）１８Ｂに干渉しないが、下面前方ドア６０Ｃはインストルメントパネル１８の外形線１８Ｂに干渉する位置関係にある。なお、平面視でのインストルメントパネル１８の外形線１８Ｂは、乗降性を考慮して、コンソールボックスに向けて滑らかに湾曲したラウンド形状とされている。

さらに、図１及び図２に示されるように、上述したテレスコピック用の駆動モータ４２は制御手段としてのＥＣＵ８０に接続されており、その作動が制御されている。また、ＥＣＵ８０には、図示しないフロントバンパの中央部付近に配設された衝突予知手段としてのプリクラッシュセンサ８２が接続されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

通常の車両走行時には、チルト・テレスコピック駆動機構部４０を操作することにより、乗員の体格に最適となる前後位置及び上下位置にステアリングホイール１７が保持される。従って、この場合には、エアバッグドア６０の側部前方ドア６０Ａがインストルメントパネル１８の側面視での外形線１８Ａに干渉（交差）すると共に、エアバッグドア６０の下面前方ドア６０Ｃがインストルメントパネル１８の平面視での外形線１８Ｂに干渉（交差）する位置関係にある。

この状態から、前面衝突予知時になると、即ちプリクラッシュセンサ８２によって衝突体との前面衝突が予知されると、その検知信号がＥＣＵ８０に送られる。ＥＣＵ８０では、衝突体と前面衝突すると判断すると、チルト・テレスコピック駆動機構部４０のテレスコピック用の駆動モータ４２に所定の駆動信号を出力する。これにより、図３及び図２に二点鎖線で示されるように、テレスコピック用の駆動モータ４２が逆転駆動され、ステアリングホイール１７及びインナチューブ３６が乗員側へフルストロークされる。これにより、エアバッグドア６０の側部前方ドア６０Ａがインストルメントパネル１８の側面視での外形線１８Ａと干渉（交差）しない位置まで退避されると共に、エアバッグドア６０の下面前方ドア６０Ｃがインストルメントパネル１８の平面視での外形線１８Ｂと干渉（交差）しない位置まで退避される。

その結果、本実施形態によれば、インストルメントパネル１８の意匠の制約を受ける場合やチルト・テレスコピック駆動機構部４０によってステアリングホイール１７の位置がコラム軸方向前側へ移動されている場合にも、エアバッグドア６０を大きく展開させることができる。

また、本実施形態では、チルト・テレスコピック駆動機構部４０がテレスコピック用の駆動モータ４２によって駆動する電動式とされているので、衝突体との衝突を予知してからチルト・テレスコピック駆動機構部４０を作動させる制御を比較的簡単に実現することができる。すなわち、ハード的には何も変更することなく、ソフトのみを変更するだけで、エアバッグドア６０とインストルメントパネル１８との干渉を抑制又は防止することができる。その結果、本実施形態によれば、ＥＣＵ８０によるテレスコピック用の駆動モータ４２の作動制御によって目的を達成することができるので、制御対象が少なく、ステアリングコラム本体１４（エアバッグドア６０の展開領域）の後退作動を迅速に行わせることができる。

本実施形態に係るコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置の全体構成を示す側面図である。 図１に示されるコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置の平面図である。 図１に示されるコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置が作動した状態を示す側面図である。

符号の説明

１０ コラム付けニーエアバッグ装置
１２ ステアリングコラム装置
１４ ステアリングコラム本体
１６ コラムカバー
１８ インストルメントパネル
１８Ａ 外形線
１８Ｂ 外形線
４０ チルト・テレスコピック駆動機構部
４２ 駆動モータ
５０ インフレータ（ガス発生手段）
５２ ニーエアバッグ
５４ エアバッグモジュール
６０ エアバッグドア
６０Ａ 側部前方ドア
６０Ｃ 下面前方ドア
８０ ＥＣＵ（制御手段）
８２ プリクラッシュセンサ（衝突予知手段）

Claims (2)

1. テレスコピック機構を備えたステアリングコラムと、
   このステアリングコラムの後端側を覆うコラムカバーと、
   このコラムカバー内に配置され、作動することによりガスを発生するガス発生手段及びこのガス発生手段によって発生したガスによって折り畳み状態から膨張展開されるニーエアバッグを含んで構成されたエアバッグモジュールと、
   コラムカバーに設けられ、ニーエアバッグのバッグ膨張圧を受けて展開するエアバッグドアと、
   衝突体との衝突を予知する衝突予知手段と、
   この衝突予知手段によって衝突体との衝突が予知された場合にテレスコピック機構を作動させて、コラムカバー及びエアバッグモジュールを最後端位置に移動させる制御手段と、
   を有することを特徴とするコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置。
2. 前記テレスコピック機構は、テレスコピックモータによって駆動する電動式とされている、
   ことを特徴とする請求項１記載のコラム付けニーエアバッグ装置を備えたステアリングコラム装置。

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