JP2759065B2 - 自動車の運転者側の搭乗者保持システム - Google Patents

自動車の運転者側の搭乗者保持システム

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JP2759065B2 JP7128487A JP12848795A JP2759065B2 JP 2759065 B2 JP2759065 B2 JP 2759065B2 JP 7128487 A JP7128487 A JP 7128487A JP 12848795 A JP12848795 A JP 12848795A JP 2759065 B2 JP2759065 B2 JP 2759065B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車の運転者側の搭乗
者の保持保護システムで、ガスバッグおよび膝の衝撃保
護装置を有する搭乗者保持システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような保持システムは非常に重要で
あるが、安全ベルトの使用が義務付けられてない国にお
いては必ずしもそうではない。安全ベルトが使用されな
い場合は、膝保護装置が搭乗者の下半身部分を保持する
機能を果たす必要がある。
【０００３】膝の衝撃保護は一般的には、衝撃が生じた
時にある程度変形するように、自動車計器盤内に組み込
まれた対衝撃パッドによって行われる。
【０００４】ハンドル内に組み込まれたガスバッグは通
常ハンドルハブ内に組み込まれたガス発生器によって膨
張せしめられる。ハンドルハブ内に折りたたまれたガス
バッグとガス発生器とを組み込むと言うことは、その容
積が相当大きいために、ハンドルの設計に妥協が必要と
されることを意味する。ガス発生器を組み込むことはさ
らに、ハンドルの質量を大きく増加せしめ、ステアリン
グコラムの振動傾向が増加することを意味する。
【０００５】膝保護装置は、変形に必要な常時容積を必
要とするために、計器盤内の比較的大きな空間を占め
る。さらに変形部材の質量が自動車の重量を増加させる
ことも明らかである。
【０００６】さらに重要な点は、このようなシステム
は、膝保護装置を快適にかつ美しくなるように設計する
ためには、搭乗者から比較的離れた所に設けられるの
で、必ずしも最適に機能しないことである。したがって
大きな膝衝撃速度と、それに応じた大きな衝撃エネルギ
ーとに対処し得るような設計が必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、自動
車の運転者側の搭乗者保持システムであって、ハンドル
に近接する部分と、膝保護装置との容積および質量を少
なくしたにも拘らず、保持機能が改善された搭乗者保持
システムを提供することである。
【０００８】
【課題を達成するための手段】 本発明による自動車の運
転席側の搭乗者保持システムは、ハンドル内に組み込ま
れたガスバッグと、膨張可能な膝保護ガスクッション
と、ガス発生器とを有し、該ハンドルがステアリングコ
ラム管内に配置されたステアリングシャフト部分に装着
されており、ガス発生器からガスバッグへ、そして膨張
可能な膝保護ガスクッションへ至るガス流路がステアリ
ングコラム管を通して設定される。このシステムは、ス
テアリングシャフト部分が中空であって、この中空のス
テアリングシャフト部分内にガス発生器が収納され、ス
テアリングコラム管が該ステアリングコラム管の外側に
折りたたまれた膝保護ガスクッション内に開口している
ガス流路開口を備え、ステアリングシャフト部分が該ス
テアリングシャフト部分の軸線方向外方に延びた面にガ
ス流路開口を備えることを特徴とする。 本発明の搭乗者
保持システムはかくして、運転者の側における積極的な
膝保護装置を提供するものである。また、従来の膝保護
装置において必要であった変形するようになった部材は
不要である。中空ステアリングシャフト部分内に配置さ
れたガス発生器は、ハンドルのガスバッグおよび膝保護
ガスクッションの両方を膨張させることができる。膝保
護ガスクッションはガス発生器の近くに配置され、かつ
ハンドル内のガスバッグより容積が小さいから、ガスバ
ッグより先に膨張する。しかしながら、この作動順序
は、保持動作のタイミングと調和して起こる。その理由
は、本発明において使用される膝保護装置によって、明
らかに膝の方が身体の上半身部分より先に保持されるか
らである。ガスクッションは運転者の膝の方に膨張し、
従って、骨盤に対して好適なタイミングで効果的な保持
作用を及ぼす。さらに、搭乗者の膝は、ガスクッション
が衝撃パッドによって覆われていても、該パッドが比較
的に柔軟で且つ可撓性のあるものであるから、衝撃に対
して柔らかく保護される。 さらに骨盤区域が非常に早く
保持されるために、上体の早期回転が可能となる。した
がって、搭乗者の身体から、ハンドルおよびステアリン
グコラムに向かう、実質的に軸線方向のエネルギー移動
が具合良く行われるようになる。
【０００９】本発明の好適な実施例においては、膝保護
装置の膨張したガスクッションと、ガスバッグの内部と
の間に、流路が設けられ、その結果二つの保護装置の間
に特に有利な相互作用が生じる。搭乗者の膝が自動車の
衝撃または衝突後、ほぼ４０ｍｓでガスクッション内に
突入すれば、このガスクッションから押し出されたガス
はハンドルのガスバッグ内に流入し、ガスバッグはほぼ
６０ｍｓ後に、搭乗者の上体に保持作用を及ぼす。流路
内の流動抵抗によってガスクッションとガスバッグとの
間のガスおよび圧力の配分は影響を受け、かつ最適の値
で落ち着く。ガス発生器内のガスクッション用のガス
は、膝衝撃後においても自動車の内部に逸出して、失わ
れることはなく、ハンドルガスバッグを膨張させる働き
を有している。したがってガス発生器は、標準のハンド
ルガスバッグに対するものより大きくする必要はない。
【００１０】本発明の他の有利な特色によれば、ガスク
ッションとガスバッグとの間の流路は、前者から後者へ
の流れだけを可能にし、上体を保持する時に、ガスクッ
ションがすでにその保持機能を果たした後、ガスがガス
クッションに戻ることがないようにされている。
【００１１】本発明の更に他の有利な特色によれば、別
個に作動し得る二つのガス発生器が管状ステアリングシ
ャフト部分内に収納される。安全ベルトが締められてい
ない時は、膝保護装置に関連するガス発生器だけが作動
する。もし安全ベルトが締められている時は、膝保護装
置は不要であるから、事故後における膝保護システムの
再生に伴う費用を節約することができる。
【００１２】本発明の他の利点は、添付図面によって次
に詳述する実施例によって明らかとなる。
【００１３】
【実施例】図１に示された、自動車の運転者側の搭乗者
保護保持システムの場合は、有効な膝保護装置はハンド
ルガスバッグと組合されている。図１においては、ガス
バッグ１０は、鎖線によって示される如く、膨張せしめ
られる。参照符号１２は膝保護装置を示し、この装置の
作動された状態も鎖線によって示されている。膝保護装
置１２は、その作動状態においては、搭乗者の膝から、
前方の僅か離れた所に位置している。これに反し、中立
状態、すなわち非作動状態にある時は、計器盤の下方に
位置するこの膝保護装置は、保持機能を有しない普通の
覆いより多くの空間を必要としない。
【００１４】次に図２〜図５を参照して保持システムの
詳細を説明する。車体によって担持されたハンドル管１
６内には、管状ステアリングシャフト部分１８が装架さ
れ、かつ回転自在に支持されている。管状ステアリング
シャフト部分１８の下端において、ステアリングシャフ
ト２０が、相対的に回転しないように連結されている。
ハンドル管１６から外方に延びる、中空ステアリングシ
ャフト１８部分の上端には、全体が２４によって示され
たハンドルのブッシュ２２が、相対的に回転しないよう
に装架されている。ハンドル２４はベル状のハブを有
し、その内部空間には、ガスバッグ２６が折りたたまれ
た状態で収納されている。折りたたまれたガスバッグ２
６は、カバー２８によって隠され、ガスバッグの内側に
は所定の折り目が形成されている。
【００１５】膝保護装置１２は自動車の一部を形成する
横ビーム３０を介して車体によって担持されており、ビ
ームにはブラケット３２が装着され、かつこのブラケッ
トには支持構造物３４が固定されている。ステアリング
シャフト部分は、折りたたまれたガスクッション３８に
対するカバーを形成する板状衝撃パッド３６を有してい
る。
【００１６】管状ステアリングシャフト部分１８の内部
には、花火技術によるガス発生器４２が配置されてい
る。ガス発生器４２は電線４０によって電気的に作動さ
れるようになっている。ガス発生器４２は管状を呈し、
かつその両端には、周囲に分散された排出開口を有して
いる。これら排出開口と対面するステアリングシャフト
部分１８の壁は、ガス発生器４２の周囲に環状間隙を形
成するように外方に張り出しており、ガスはこの間隙を
通って流れる。ハンドル２４に面するガス発生器４２の
一方の側では、ステアリングシャフト部分１８の内部空
間を通して、ガスバッグ２６の空間に通じる直接流路が
ある。ガス発生器４２の他方の側では、ステアリングシ
ャフト部分１８の半径方向外方張り出し面内に、複数の
ガス流通開口５０が形成されており、ガス発生器によっ
て発生したガスが、これら開口を通って環状空間５２に
流入する。空間５２はガス発生器４２に近接するステア
リングシャフト部分１８を囲繞し、かつステアリングコ
ラム１６の壁によって外方が制限され、下方部分は半径
方向隔壁５４によって制限されている。ステアリングコ
ラム管１６は、折りたたまれたガスクッション３８に近
接する端部に、ガスクッション３８の内部近くに直接通
じる複数のガス流路開口５６を有している。
【００１７】ガス発生器４２が作動すれば、発生したガ
スは先ず流路開口５０を通って環状空間５２に流入し、
次いでステアリングコラム１６の流路開口５６を通って
ガスクッション３８の内部に入る。この時ガスは衝撃パ
ッド３６を外方に押しやる。その結果、衝撃パッドは支
持構造物３４の支持点周りに枢動する。この枢動運動は
リボン状つなぎ部材５８によって阻止されるまで続く。
同時にガスバッグは、ステアリングコラム１８によって
構成される流路チャネルを通して直接充填される。しか
しながらガスバッグ２６は、その容積が大きく、ガス発
生器４２から離れているので、ガスクッション３８より
その膨張が遅れる。実地テストにおいては、ガスクッシ
ョン３８ははぼ４０ｍｓ後には膨張するが、ガスバッグ
２６の膨張にはほぼ６０ｍｓを要することが分かった。
これは保持機能に必要なタイミングに対応する。膝の保
護はほぼ４５ｍｓ後に開始され、ほぼ７０ｍｓで終了す
るが、上体の保持はほぼ６０ｍｓ後に開始され、ほぼ９
０ｍｓで終了する。
【００１８】衝撃パッド３６は実質的な変形作用を行う
必要がなく、従って、比較的に軽量で、柔らかく可撓性
のあるものでよい。ハンドル２４の形状は、その設計が
極めて自由であり、ハンドルハブの内部を、折りたたま
れたガスバッグ２６の収納に適するようにすれば良く、
そのためには容積が比較的小さくて済む。ガス発生器４
２を中空ステアリングシャフト部分１８内に配置するこ
とは、一般的にハンドルの重量が軽減し、したがって振
動傾向が阻止されることを意味する。
【００１９】図４の場合は前述の実施例とは異なり、ガ
スクッション３８とガスバッグ２６との間に流路が設け
られているが、ガスクッション３８からガスバッグ２６
へ選択的に流れるようになっている。この流路は、ステ
アリングシャフト部分１８の外方張り出し壁に、ハンド
ル２４に近いガス発生器４２の端部を囲繞する多数のガ
ス流路開口６０を設けることにより形成される。この流
路開口６０と共働する弁のフラップ部材６２は、ステア
リングシャフト部分１８の内側に蝶着され、かつガスが
ガスクッション３８からガスバッグ２６に流動する時に
は流路開口６０を塞がないように、しかもガスがガスバ
ッグ２６から、ガスクッション３８の方に逆流するのを
再び自動的に阻止するようになっている。このような流
路の流動抵抗はこれら流路開口６０の大きさおよび数に
よって決まる。
【００２０】弁フラップ６２の二つの可能位置は、図４
においては別個に拡大して示されており、その閉鎖状態
はＸ１によって表され、その開放状態はＸ２によって表
されている。
【００２１】図５に示された変形実施例においては、ガ
ス発生器は二つの独立して作動するユニット４２ａおよ
び４２ｂから成っている。ガスクッションと関連するガ
ス発生器ユニット４２ａは、安全ベルトを締めなかった
時だけ作動する。安全ベルトシステムの状態は、たとえ
ばスイッチによって検出されるようになすことができ
る。
【００２２】さらに図５の変形実施例の場合は、ガスク
ッション３８には、丁番によって開き得るようになった
保護、遮蔽カバー６６だけが設けられている。その理由
は運転者の膝を保護するための、力伝達衝撃パッドは必
ずしも必要でないからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の運転者側の搭乗者保持システムの概略
を示す図。
【図２】第１実施例の非作動状態における軸線方向断面
図。
【図３】図２のシステムの作動状態を示した図。
【図４】システムの好適な実施例の作動状態における軸
線方向断面図。
【図５】システムの他の実施例の軸線方向断面図。
【符号の説明】
１０ ガスバッグ １２ 膝保護装置 １６ ステアリングコラム １８ ステアリングシャフト部分 ２０ ステアリングシャフト ２２ ブッシュ ２４ ハンドル ２６ ガスバッグ ２８ カバー ３０ 横ビーム ３２ ブラケット ３４ 支持構造 ３６ 衝撃パッド ３８ ガスクッション ４０ 電線 ４２ ガス発生器 ５０ 開口 ５２ 環状空間 ５４ 隔壁 ５６ 開口 ５８ つなぎ部材 ６０ 開口 ６２ フラップ部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60R 21/22 B60R 21/16 B60R 21/24 ＰＣＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車の運転者側の搭乗者保持システム
    であって、ハンドル（２４）内に組み込まれたガスバッ
    グ（２６）と、膨張可能な膝保護ガスクッション（３
    ８）と、ガス発生器（４２）とを有し、ハンドル（２
    ４）がステアリングコラム管（１６）内に配置されたス
    テアリングシャフト部分（１８）に装着されており、ガ
    ス発生器（４２）からガスバッグ（２６）へ、そして膨
    張可能な膝保護ガスクッション（３８）へ至るガス流路
    がステアリングコラム管（１６）を通して設定されるシ
    ステムにおいて、ステアリングシャフト部分（１８）が
    中空であって、この中空のステアリングシャフト部分
    （１８）内にガス発生器（４２）が収納され、ステアリ
    ングコラム管（１６）が該ステアリングコラム管の外側
    に折りたたまれた膝保護ガスクッション（３８）内に開
    口しているガス流路開口（５６）を備え、ステアリング
    シャフト部分（１８）が該ステアリングシャフト部分の
    軸線方向外方に延びた面にガス流路開口（５０）を備え
    ることを特徴とする搭乗者保持システム。
  2. 【請求項２】 ハンドル（２４）内のガスバッグ（２
    ６）と膝保護ガスクッション（３８）とが、同じガス発
    生器（４２）によって膨張せしめられる、請求項１記載
    の搭乗者保持システム。
  3. 【請求項３】 ハンドル（２４）内のガスバッグ（２
    ６）と膝保護ガスクッション（３８）とが、ステアリン
    グシャフト部分（１８）内に配置された、選択的に作動
    し得る別個のガス発生器（４２ａ，４２ｂ）によって膨
    張せしめられる、請求項１記載の搭乗者保持システム。
  4. 【請求項４】 膝保護ガスクッション（３８）の内部
    と、ガスバッグ（２６）の内部との間に、前記ガスクッ
    ションから前記ガスバッグに通じる選択的流路が設けら
    れている、請求項１から請求項３までの何れか一項に記
    載の搭乗者保持システム。
  5. 【請求項５】 前記選択的流路が、ステアリングシャフ
    ト部分（１８）の内側に配置されてガス流路開口（６
    ０）と共働するフラップ部材によって制御される、請求
    項４に記載の搭乗者保持システム。
  6. 【請求項６】 ガスクッション（３８）が、自動車車体
    に枢動自在に装着さ れた衝撃パッド（３６）によって覆
    われている、請求項１から請求項５までの何れか一項に
    記載の搭乗者保持システム。
JP7128487A 1994-05-27 1995-05-26 自動車の運転者側の搭乗者保持システム Expired - Lifetime JP2759065B2 (ja)

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