JP2568605Y2 - 自動車用ステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係る自動車用ステアリ
ング装置は、キャブオーバ型自動車、或はバス等のリヤ
エンジン型自動車の様に、比較的直立したステアリング
シャフトを有する自動車用ステアリング装置に適用し、
衝突時に上記ステアリングシャフトの上端部に設けたス
テアリングホイールを前方に変位させる事により、運転
者の保護を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばトラックや所謂ワンボックス車等
のキャブオーバ型自動車、或は大型自動車等のリヤエン
ジン型自動車のステアリング装置は、図１０に示す様に
比較的直立したステアリングシャフト１を有し、このス
テアリングシャフト１の上端部にステアリングホイール
２を、比較的水平に近い状態で設けている。

【０００３】ところで、この様なステアリング装置を備
えた自動車が他の自動車等と衝突した場合、運転者の身
体が衝突の衝撃によって前方に勢い良く移動し、この運
転者の身体の一部（特に腹部）が前記ステアリングホイ
ール２に勢い良く衝突して、運転者の身体に重大な障害
を及ぼし易い。

【０００４】この様な事情を考慮して、例えば実開昭５
９−１８０７２号公報には、前記ステアリングシャフト
１（図１０）を支持したステアリングコラムの上部を、
前方に向け揺動自在に枢支すると共に、衝突時にはエア
シリンダ内に圧縮空気を吹き込んでこのエアシリンダに
より前記上部を前方に引っ張り、前記ステアリングホイ
ール２（図１０）を前方に変位させて、このステアリン
グホイール２と運転者の身体が衝突しない様にする安全
装置が提案されている。安全装置作動用の圧縮空気は、
大型トラック等に備え付けられる空気圧ブレーキ駆動用
の圧縮空気を利用する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】本考案の自動車用ステ
アリング装置は、作動時間を短くして安全性を高めると
共に、空気圧ブレーキを備えていない自動車にも上記安
全装置を設置可能とするものである。

【０００６】前記公報に記載された安全装置の場合、作
動用の圧縮空気を必要とするが、圧縮空気の供給源を備
えている自動車は、大型トラック等限られた車種である
為、例えばキャブオーバ型の小型トラックやワンボック
ス車には設置出来ない。又、タンク等、圧縮空気供給源
から配管を通じてシリンダに圧縮空気を送り込み、実際
にこのシリンダを機能させる迄には、空気の慣性質量、
配管部分の抵抗等による時間的遅れを生じる事が避けら
れず、実際に運転者の身体とステアリングホイール２と
の衝突防止を図る事は難しいものと考えられる。

【０００７】特開昭６３−３０６９６７号公報、実開昭
５１−６００３０号公報には、火薬等を内蔵した圧力ガ
ス供給手段を利用して、衝突時にステアリングホイール
を前方に変位させる構造が記載されている。但し、何れ
の公報に記載された考案も、一般の乗用車等、ボンネッ
トを備えた自動車用のステアリング装置を対象としてお
り、衝突時には上記圧力ガス供給手段から噴出する圧力
ガスにより、ステアリングコラムを軸方向に縮める様に
構成している。この為、本考案が対象としている様な、
比較的直立したステアリングシャフト１（図１０）を有
するステアリング装置には実施出来ない。

【０００８】一方、特開昭４８−５１２８号公報、実公
昭５０−３５４６８号公報には、ステアリングホイール
に前方に向かう強い力が加わった場合に、このステアリ
ングホイールが前方に変位する様に構成する事で、この
ステアリングホイールに運転者の身体が衝突した場合に
も、この身体に大きな衝撃が加わる事のない様にした構
造が記載されている。

【０００９】但し、この様な構造では、運転者の身体に
衝撃が加わる事が避けられず、特に運転者がシートベル
トを装着していない様な場合には、十分な効果を発揮出
来ないものと考えられ、安全装置としては不完全であ
る。より確実な安全装置としては、運転者がシートベル
トを装着している状態で、運転者の身体がステアリング
ホイールに衝突する以前に、このステアリングホイール
が前方に変位する様に機能するものが好ましい。

【００１０】本考案の自動車用ステアリング装置は、上
述の様な事情に鑑みて考案されたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本考案の自動車用ステア
リング装置は、従来の自動車用ステアリング装置と同様
に、運転席に上下方向に亙って支持されたステアリング
コラムと、このステアリングコラムの内側に回転自在に
支持されたステアリングシャフトと、このステアリング
シャフトの上端部で、前記ステアリングコラムの上端開
口から突出した部分に固定されたステアリングホイール
とを備える。

【００１２】特に、本考案の自動車用ステアリング装置
に於いては、車体の幅方向に亙る横軸により、前記ステ
アリングコラムの下部を車体に対し揺動自在に支持する
揺動支持部と、前記ステアリングコラムの上部を車体に
対し支持する上部支持部と、車体に支持されたシリンダ
と、このシリンダ内に気密に嵌装されたピストンと、自
動車の前部が他の物体と衝突した事を検知する衝突セン
サと、運転者がシートベルトを装着している事を検知す
るシートベルトセンサと、このシートベルトセンサと前
記衝突センサとの信号を入力し、衝突センサが衝突を検
知し、且つシートベルトセンサが運転者がシートベルト
を装着している事を検知している場合にのみ、作動信号
を出す制御器と、この制御器からの作動信号に基づいて
作動し、前記シリンダ内でピストンの片側部分に圧力気
体を送り込む圧力ガス供給手段と、前記片側部分を通っ
て、前記ピストンと前記ステアリングコラムの上部前側
面とを結合する結合部材とを備える。そして前記上部支
持部は、前記ステアリングコラムの上部に前方に向く強
い力が加わった場合に、このステアリングコラムの上部
が前方に変位する事を許容する構造である事を特徴とし
ている。

【００１３】

【作用】上述の様に構成される本考案の自動車用ステア
リング装置は、次の様に作用して、衝突時に運転者の身
体に重大な障害が生じる事を防止する。

【００１４】衝突事故が発生し、衝突センサがこれを検
知すると、この衝突センサからの信号を受け入れた制御
器は、シートベルトセンサからの信号に基づき、運転者
がシートベルトを装着していると判断される事を条件
に、圧力ガス供給手段を作動させる。

【００１５】この結果、シリンダ内でピストンの片側部
分に圧力ガスが送り込まれ、このピストンがシリンダ内
で変位する。そして、結合部材がステアリングコラムの
上部を前方に引っ張り、揺動支持部を中心としてこのス
テアリングコラムを前方に変位させる。この際に上部支
持部は、ステアリングコラムの上部が前方に変位する事
を許容する。

【００１６】この様にステアリングコラムの上部が前方
に変位する結果、このステアリングコラムに支持された
ステアリングシャフト上端部のステアリングホイールも
前方に変位し、シートベルトを装着した運転者の身体が
前記ステアリングホイールに、勢い良く衝突する事がな
くなる。

【００１７】

【実施例】図１〜５は本考案の第一実施例を示してい
る。運転席に上下方向に亙って支持されたステアリング
コラム３の内側にはステアリングシャフト１を、回転の
み自在に支持し、このステアリングシャフト１の上端部
で、前記ステアリングコラム３の上端開口から突出した
部分に、ステアリングホイール２を固定している。又、
前記ステアリングシャフト１の下端部で、前記ステアリ
ングコラム３の下端開口から突出した部分には、自在継
手４を介して、伝達軸５の上端部を結合している。そし
て、この伝達軸５の下端部を別の自在継手６を介して、
ステアリングギヤの入力軸７に結合している。

【００１８】前記ステアリングコラム３の下端部前側面
には、揺動側支持ブラケット８を固定し、この揺動側支
持ブラケット８と車体に固定の固定側支持ブラケット９
とを、車体の幅方向に亙る横軸１０により結合して、前
記ステアリングコラム３の下部を車体に対し揺動自在に
支持する、揺動支持部を構成している。

【００１９】一方、前記ステアリングコラム３の上部
は、上部支持ブラケット１１により車体に支持する事
で、上部支持部を構成している。この上部支持ブラケッ
ト１１は、金属板をプレス成形する事により、前後方向
（図１〜３の左右方向）に塑性変形自在に形成されてい
る。

【００２０】即ち、この上部支持ブラケット１１は、中
央部に前記ステアリングコラム３の上端部外周面を溶接
固定する為の固定部１２を、両端部に上部支持ブラケッ
ト１１を車体に取り付ける為の取付部１３、１３を、そ
れぞれ設け、各取付部１３、１３と前記固定部１２と
を、左右１対の連続部１４、１４により連続させてい
る。各連続部１４、１４は、図２に示す様に、ジグザグ
に形成されており、前記ステアリングコラム３の上部に
前方（図１〜３の左方）に向かう強い力が加わった場合
には、各連続部１４、１４が圧縮変形して、前記上部が
前方に変位する事を許容する。

【００２１】又、前記ステアリングコラム３の上部より
も前方位置に設けられたダッシュボード１５の内側には
シリンダ１６を、車体の前後方向に亙って支持し、この
シリンダ１６内にピストン１７を気密に嵌装している。
本実施例の場合、前記シリンダ１６の後端部（図１の右
端部）には、下方に向け折れ曲がった折れ曲がり部１８
を設け、この折れ曲がり部１８内に、圧力ガス供給手段
である火薬１９を設けている。

【００２２】又、前記ピストン１７の後端面（図１の右
端面）には、結合部材であるケーブル２３の前端部を結
合している。このケーブル２３は、前記シリンダ１６の
内、前記ピストン１７の後側部分を通じてシリンダ１６
外に引き出され、その後端部を前記ステアリングコラム
３の上部前側面に結合している。即ち、前記ケーブル１
６の後端部に固設した大径の係止片２４を、前記ステア
リングコラム３の上部前側面に溶接固定した係止ブラケ
ット２５に係止して、前記ケーブル１６を前方に向け強
く引っ張った場合に、前記ステアリングコラム３の上部
が前方に変位する様にしている。

【００２３】更に、車体の前端部には、Ｇセンサ等、自
動車の前部が他の物体と衝突した事を検知する衝突セン
サ２０を、運転席には、運転者がシートベルトを装着し
ている事を検知するシートベルトセンサ２１を、それぞ
れ設けている。これら衝突センサ２０とシートベルトセ
ンサ２１との信号は、前記火薬１９に点火する為のトリ
ガー回路を含む制御器２２に入力している。そして、こ
の制御器２２は、前記衝突センサ２０が衝突を検知し、
且つ前記シートベルトセンサ２１が運転者がシートベル
トを装着している事を検知している場合にのみ、前記ト
リガー回路に作動信号を出し、前記火薬１９に点火する
機能を有する。

【００２４】上述の様に構成される本考案の自動車用ス
テアリング装置を装着した自動車が衝突事故を起した場
合、先ず前記衝突センサ２０がこれを検知すると、この
衝突センサ２０からの信号を受け入れた制御器２２は、
図５のフローチャートに示す様に、前記シートベルトセ
ンサ２１からの信号に基づき、運転者がシートベルトを
装着しているか否かを判断する。そして、運転者がシー
トベルトを装着していると判断された場合にのみ、前記
トリガー回路に作動信号を送り、前記火薬１９に点火す
る。

【００２５】この結果、前記折れ曲がり部１８内で発生
した圧力ガスが、前記シリンダ１６内で、前記ピストン
１７の後側部分に送り込まれ、図３に示す様に、このピ
ストン１７が前記シリンダ１６内で前方に変位する。こ
の結果、前記ケーブル２３が前記ステアリングコラム３
の上部を前方に向け強く引っ張り、このステアリングコ
ラム３を前記横軸１０を中心に揺動させて、同図に示す
様に、このステアリングコラム３の上部を前方に変位さ
せる。この際に前記上部支持ブラケット１１の連続部１
４、１４は、押し潰される様に塑性変形して、前記ステ
アリングコラム３の上部が前方に変位する事を許容す
る。

【００２６】この様に前記ステアリングコラム３の上部
が前方に変位する結果、このステアリングコラム３に支
持されたステアリングシャフト１の上端部に固定された
ステアリングホイール２も、図３の鎖線状態から実線状
態迄、距離Ｌ分だけ前方に変位し、シートベルトを装着
した運転者の身体が前記ステアリングホイール２に勢い
良く衝突する事がなくなる。

【００２７】次に、図６〜８は本考案の第二実施例を示
している。本実施例の場合、運転者の体格や運転姿勢等
に合わせてステアリングホイール２の前後位置を調節す
る、所謂チルト機構を組み込んでいる。車体に支持され
た、上部支持部を構成する上部支持ブラケット２６は、
ステアリングコラム３の上部を挟む状態で、左右１対の
支持壁２７、２７を有する。そして、各支持壁２７、２
７に、揺動支持部を構成する横軸１０を中心とする長孔
２８、２８を形成している。

【００２８】一方、前記ステアリングコラム３の上部後
面で前記支持壁２７、２７に挟まれる部分には、係止ブ
ロック２９を溶接固定し、この係止ブロック２９に、チ
ルトボルト３０を支持している。このチルトボルト３０
は前記長孔２８、２８に挿通されており、その頭部３１
は一方（図７の上方）の支持壁２７の外側に存在し、先
端の螺子部３２は他方（同図下方）の支持壁２７の外側
面から突出している。そして、この螺子部３２にチルト
ナット３３を螺合させている。

【００２９】尚、前記チルトボルト３０と前記係止ブロ
ック２９との結合部は、図８に示す様に構成している。
即ち、係止ブロック２９の後面（図８の右面）に形成し
た係止溝３５の奥に前記チルトボルト３０を挿入した状
態で、前記係止溝３５の開口部をかしめてこの開口部の
幅を狭め、この係止溝３５からチルトボルト３０が抜け
出るのを防止する。但し、ステアリングコラム３の上部
に前方に向かう強い力が加わった場合には、前記開口部
のかしめ部が広がり、前記チルトボルト３０が前記係止
溝３５から抜け出して、前記ステアリングコラム３の上
部が前方に変位するのを許容する。

【００３０】前記ステアリングホイール２の前後位置を
調節する場合には、前記チルトナット３３にその基端部
を固定したチルトレバー３４を操作する事により、この
チルトナット３３を弛め、前記ステアリングホイール２
の前後位置を調節する。そして、調節後に前記チルトレ
バー３４を逆方向に操作して、前記チルトナット３３を
緊締し、前記ステアリングホイール２を調節後の位置に
固定する。

【００３１】更に、図示の実施例の場合、シリンダ１６
を上下方向に亙って設置し、衝突時にはピストン１７
が、下方に変位する様にしている。この為、このピスト
ン１７の上端面と前記ステアリングコラム３の上部前側
面とを結合しているケーブル２３の中間部はガイドプー
リ３６に掛け渡して、このケーブル２３の方向を変換し
ている。その他の構成及び作用は、前述した第一実施例
と同様である為、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。但し、チルト移動量に比べて前記
ピストン１７のストローク量を十分に大きくして、前記
ステアリングホイール２を最前部迄チルト移動させた状
態から、更にこのステアリングホイール２を前方に変位
させられる様にする。尚、本実施例の場合、ガイドプー
リ３６の方向を工夫する事により、シリンダ１６の設置
位置を、ステアリングコラム３の側方等、比較的自由に
設定出来る。

【００３２】次に、図９は本考案の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合、ステアリングホイール２の前後
位置を調節するチルト機構に加えて、このステアリング
ホイール２の上下位置を調節する、所謂テレスコピック
機構を付設している。これに伴なって、ステアリングコ
ラム３の下部前側面に固定した揺動側支持ブラケット８
ａには、上下方向に亙る長孔３７を設け、固定側支持ブ
ラケット９に支持した横軸１０を、この長孔３７に遊合
させている。

【００３３】又、前記ステアリングコラム３の上部後面
には、上下方向に亙る長孔３８を有するブラケット３９
を設け、この長孔３８にチルトボルト３０を挿通してい
る。更に、ステアリングシャフト１の下端部と入力軸７
とを結ぶ伝達軸５ａは、中間部にスプライン係合部を有
する、伸縮自在なものとしている。

【００３４】前記ステアリングホイール２の上下前後位
置を調節する場合には、チルトレバー３４を操作する事
によりチルトナット３３（図６〜７参照）を弛め、前記
ステアリングホイール２の上下前後位置を調節する。そ
して、調節後に前記チルトレバー３４を逆方向に操作し
て、前記チルトナット３３を緊締し、前記ステアリング
ホイール２を調節後の位置に固定する。

【００３５】衝突時、ケーブル２３が前方に向け強く引
っ張られた場合には、前記ブラケット３９が裂断する事
で、前記ステアリングコラム３が前方に変位する事を許
容する。

【００３６】

【考案の効果】本考案の自動車用ステアリング装置は、
以上に述べた通り構成され作用する為、キャブオーバ型
自動車や大型バスの衝突時に、運転者の身体がステアリ
ングホイールに勢い良く衝突するのを確実に防止して、
運転者の障害防止を有効に図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す部分縦断側面図。

【図２】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。

【図３】衝突時の作動状態を示す、図１の上半部に相当
する図。

【図４】衝突時の作動部分のブロック図。

【図５】同じくフローチャート。

【図６】本考案の第二実施例を示す部分縦断側面図。

【図７】図６の拡大Ｂ−Ｂ断面図。

【図８】図７の拡大Ｃ−Ｃ断面図。

【図９】本考案の第三実施例を示す部分縦断側面図。

【図１０】本考案の対象となるステアリング装置が組み
込まれる自動車の１例を示す略縦断側面図。

【符号の説明】

１ ステアリングシャフト ２ ステアリングホイール ３ ステアリングコラム ４ 自在継手 ５、５ａ 伝達軸 ６ 自在継手 ７ 入力軸 ８、８ａ 揺動側支持ブラケット ９ 固定側支持ブラケット １０ 横軸 １１ 上部支持ブラケット １２ 固定部 １３ 取付部 １４ 連続部 １５ ダッシュボード １６ シリンダ １７ ピストン １８ 折れ曲がり部 １９ 火薬 ２０ 衝突センサ ２１ シートベルトセンサ ２２ 制御器 ２３ ケーブル ２４ 係止片 ２５ 係止ブラケット ２６ 上部支持ブラケット ２７ 支持壁 ２８ 長孔 ２９ 係止ブロック ３０ チルトボルト ３１ 頭部 ３２ 螺子部 ３３ チルトナット ３４ チルトレバー ３５ 係止溝 ３６ ガイドプーリ ３７、３８ 長孔 ３９ ブラケット

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転席に上下方向に亙って支持されたス
   テアリングコラムと、このステアリングコラムの内側に
   回転自在に支持されたステアリングシャフトと、このス
   テアリングシャフトの上端部で、前記ステアリングコラ
   ムの上端開口から突出した部分に固定されたステアリン
   グホイールとを備えた自動車用ステアリング装置に於い
   て、車体の幅方向に亙る横軸により、前記ステアリング
   コラムの下部を車体に対し揺動自在に支持する揺動支持
   部と、前記ステアリングコラムの上部を車体に対し支持
   する上部支持部と、車体に支持されたシリンダと、この
   シリンダ内に気密に嵌装されたピストンと、自動車の前
   部が他の物体と衝突した事を検知する衝突センサと、運
   転者がシートベルトを装着している事を検知するシート
   ベルトセンサと、このシートベルトセンサと前記衝突セ
   ンサとの信号を入力し、衝突センサが衝突を検知し、且
   つシートベルトセンサが運転者がシートベルトを装着し
   ている事を検知している場合にのみ、作動信号を出す制
   御器と、この制御器からの作動信号に基づいて作動し、
   前記シリンダ内でピストンの片側部分に圧力気体を送り
   込む圧力ガス供給手段と、前記片側部分を通って、前記
   ピストンと前記ステアリングコラムの上部前側面とを結
   合する結合部材とを備え、前記上部支持部は、前記ステ
   アリングコラムの上部に前方に向く強い力が加わった場
   合に、このステアリングコラムの上部が前方に変位する
   事を許容する構造である事を特徴とする自動車用ステア
   リング装置。