JP2975229B2 - 車輛のステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輛のステアリング装
置に係り、特に衝突等の異常時にステアリングコラムに
作用するエネルギを吸収すると共にエアバッグを展開さ
せて運転者にかかる衝撃を最小とし、運転者の身体の安
全、特に胸部、腹部及び頭部の安全を確保するようにし
た車輛のステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】雨天等の滑りやすい路面でのスピードの
出し過ぎや無理な追越し等の無謀運転により衝突事故を
起こしたとき、シートベルトを装着していれば運転者に
かかる衝撃は緩和され、運転者の身体の損傷がかなり軽
減されることが実証されており、シートベルトの装着が
運転者に義務付けられている。

【０００３】しかしトラック等の大型車輛の運転者のシ
ートベルト装着率は非常に低いのが現状であり、事故時
に万一シートベルトを装着していないと、慣性力によっ
て運転者が前方に移動するため、特に腹部、胸部及び頭
部がステアリングホイール等に当たってこれらの部分が
損傷を受けるおそれがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、衝突などの異常時に該衝突のエネ
ルギを吸収しながらステアリングコラムを前方に傾倒で
きるように構成することにより、運転者の身体がステア
リングホイールに強く押し付けられるのを防止し、運転
者に与える衝撃を軽減して特に胸部及び腹部の損傷を軽
減させることである。

【０００５】また他の目的は、ステアリングホイールに
所定の大きさ以上の力が作用するとステアリングホイー
ルが屈曲するように構成して万一衝突等の異常時に運転
者の腹部や胸部がステアリングホイールに強く押し付け
られても損傷を最小に止めることができるようにするこ
とである。

【０００６】更に他の目的は、衝突時に運転者が慣性力
によって前傾して頭部が衝突することが多いステアリン
グホイールとステアリングコラムとの結合部にエアバッ
グを装着して衝突時に該エアバッグを展開させることに
より、運転者の頭部を保護できるようにすることであ
る。

【０００７】また他の目的は、屈曲するステアリングホ
イールと、ステアリングホイールとステアリングコラム
との結合部に装着されたエアバッグと、エネルギ吸収ス
テアリング装置とを車輛に装備することにより、衝突時
にそのエネルギを該ステアリング装置により吸収させる
と共にエアバッグを展開させて運転者の身体を総合的に
保護できるようにすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】要するに本発明（請求項
１）は、ステアリングシャフトが屈曲できるようにした
連結装置の上方において車輛本体に左右方向に水平に固
定された固定軸と、該固定軸の上方において前記車輛本
体に左右方向に水平に固定された支軸と、該支軸を中心
にして垂直面内で長手方向まわりの回動が可能に枢着さ
れたステアリングコラムと、該ステアリングコラムに装
着され係合部が前記固定軸に係合するコラムブラケット
と、一端が該コラムブラケットに他の一端が前記固定軸
に回動自在に嵌合し中間部が上に凸に屈曲して屈曲部が
形成され前記ステアリングコラムに運転者の身体が当た
って車輛前向きの異常な力が作用したとき前記係合部を
変形させて前記固定軸から前記コラムブラケットを離脱
させ更に前記屈曲部を伸展させて前記ステアリングコラ
ムを前記支軸を中心として垂直面内で長手方向まわりに
回動させることを可能にしたベンディングプレートと、
ステアリングホイールと前記ステアリングコラムとの結
合部に装着されたエアバッグとを備え、前記ステアリン
グコラムに運転者の身体が当たって車輛前向きの異常な
力が作用したとき前記エアバッグを展開させると共に前
記係合部を変形させて前記固定軸から前記コラムブラケ
ットを離脱させ更に前記ベンディングプレートの前記屈
曲部を伸展させて前記ステアリングコラムを前記支軸を
中心として垂直面内で長手方向まわりに回動させること
により前記ステアリングコラムに作用するエネルギを吸
収させ、かつ前記運転者の頭部を前記エアバッグにより
保護するように構成したことを特徴とするものである。

【０００９】また本発明（請求項２）は、ステアリング
シャフトが屈曲できるようにした連結装置の上方におい
て車輛本体に左右方向に水平に固定された固定軸と、該
固定軸の上方において前記車輛本体に左右方向に水平に
固定された支軸と、該支軸を中心にして垂直面内で長手
方向まわりの回動が可能に枢着されたステアリングコラ
ムと、該ステアリングコラムに装着され所定の大きさ以
上の力により屈曲する如く構成されたステアリングホイ
ールと、前記ステアリングコラムに装着され係合部が前
記固定軸に係合するコラムブラケットと、一端が該コラ
ムブラケットに他の一端が前記固定軸に回動自在に嵌合
し中間部が上に凸に屈曲して屈曲部が形成され前記ステ
アリングコラムに運転者の身体が当たって車輛前向きの
異常な力が作用したとき前記係合部を変形させて前記固
定軸から前記コラムブラケットを離脱させ更に前記屈曲
部を伸展させて前記ステアリングコラムを前記支軸を中
心として垂直面内で長手方向まわりに回動させることを
可能にしたベンディングプレートと、ステアリングホイ
ールと前記ステアリングコラムとの結合部に装着された
エアバッグとを備え、前記ステアリングコラムに運転者
の身体が当たって車輛前向きの異常な力が作用したとき
前記エアバッグを展開させ前記運転者の頭部を保護する
と共に前記ステアリングホイールを屈曲させて前記運転
者の腹部及び胸部を保護し、かつ前記係合部を変形させ
て前記固定軸から前記コラムブラケットを離脱させ更に
前記ベンディングプレートの前記屈曲部を伸展させて前
記ステアリングコラムを前記支軸を中心として垂直面内
で長手方向まわりに回動させることにより前記ステアリ
ングコラムに作用するエネルギを吸収させるように構成
したことを特徴とするものである。

【００１０】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明
する。図１から図７において、本発明に係る車輛のステ
アリング装置１は、ステアリングホイール２と、エアバ
ッグ３と、コラムブラケット４と、ベンディングプレー
ト５とを備えている。

【００１１】ステアリングホイール２は、運転者６の操
舵操作をステアリングシャフト８に伝達して車輛を任意
の方向に向けて走行させるためのものであって、金属製
のリング９の外周部を柔らかな弾性素材１０で囲繞して
リング形状に製作されたものであり、ステアリングシャ
フト８に機械的に連結されている。

【００１２】ステアリングホイール２の強度は、所定以
上の大きさの力が作用すると折れ曲がる程度に設定され
ており、衝突時等に異常に大きな力が作用すると折れ曲
がって運転者６に大きな衝撃力が作用しないようになっ
ている。

【００１３】ステアリングシャフト８は、パワーステア
リング装置（図示せず）にステアリングホイール２から
の回動運動を伝達するためのものであって、自在接ぎ手
等の連結装置１１によって屈曲及び回動自在に連結され
た２本の軸から構成されている。

【００１４】固定軸１９は、ステアリングシャフト８が
屈曲できるようにした連結装置１１の上方において車輛
本体に左右方向に水平に固定されている。ステアリング
シャフト８が回動自在に嵌合するステアリングコラム１
２には、長穴１３ａが形成されたガイド板１３が固定さ
れており、長穴１３ａに固定軸１９の上方において車輛
本体（図示せず）に左右方向に水平に固定された支軸１
４が嵌合し、該支軸１４に沿ってステアリングホイール
２を上下方向に移動させてステアリングホイール２の位
置を調整する、いわゆるチルトステアリング機構が設け
られている。

【００１５】エアバッグ３は、衝突時に内部のインフレ
ータ２０からガスを発生させ、該ガスにより膨張展開さ
せて運転者６を拘束することにより衝撃を吸収し、運転
者６の身体の損傷を緩和するためのものであって、ステ
アリングシャフト８の軸線から運転者６の方向に傾けて
装着されている。そして車輛（図示せず）の衝突時にエ
アバッグ３を矢印Ｇ方向に運転者６の頭部６ａに向けて
膨張突出させて該頭部がステアリングホイール２等に衝
突して傷付くのを防止するようになっている。

【００１６】コラムブラケット４は、ベンディングプレ
ート５を装着するためのものであって、例えばポリアセ
タール樹脂などの合成樹脂で製作され、中央部にはステ
アリングコラム１２を挿通するための貫通穴４ａが形成
されている。

【００１７】上部ブロック４ｂには貫通穴４ａの軸方向
に該貫通穴４ａに達するすり割り溝４ｃ及び該すり割り
溝４ｃに直交するねじ穴４ｄが、また該ねじ穴４ｄと平
行に略半円形の係合部４ｅが形成されている。

【００１８】そしてステアリングコラム１２を貫通穴４
ａに挿通し、ねじ穴４ｄに挿通したボルト１６及びナッ
ト１８によってすり割り溝４ｃを締め付け、後述するベ
ンディングプレート５と共にステアリングコラム１２に
固定されている。

【００１９】ベンディングプレート５は、衝突時のエネ
ルギを吸収するためのものであって、厚さ４ｍｍ程度の
金属板で製作されており、一端５ａには挿通穴５ｂがあ
けられた二又状の突出部５ｃが形成されている。

【００２０】他の一端５ｄはコの字形に形成され、一端
５ａと同様に挿通穴５ｅがあけられており、該両端５
ａ，５ｄを接続する中間部５ｆは、上に凸に略直角に曲
げられて屈曲部が形成された形状となっている。そして
ベンディングプレート５は、ステアリングコラム１２に
運転者の身体が当たって車輛の異常な力が作用したとき
係合部４ｅを変形させて固定軸１９からコラムブラケッ
ト４を離脱させ更に屈曲部を伸展させてステアリングコ
ラム１２を支軸１４を中心として垂直面内で長手方向ま
わりに回動させることを可能にしている。

【００２１】そして突出部５ｃの挿通穴５ｂとコラムブ
ラケット４のねじ穴４ｄとが同軸上に組み合わされ、ボ
ルト１６を挿通しナット１８により固定されている。

【００２２】他の一端５ｄは、車輛本体（図示せず）に
左右方向に水平に固定された固定軸１９に挿通穴５ｅを
回動自在に嵌合させると共に、該固定軸１９にコラムブ
ラケット４の係合部４ｅを係合させて組み立てられてい
る。

【００２３】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。正常な運転時には、ス
テアリングホイール２と運転者６との位置関係は図８に
示すように適度の間隔が保持されており、ステアリング
ホイール２を楽に回動操作することができる。

【００２４】ベンディングプレート５は、図６に実線で
示す如く、中間部５ｆが略直角に曲げられた所定の形状
を保持しており、またコラムブラケット４の係合部４ｅ
は固定軸１９に係合した状態となっている。

【００２５】図９を参照して、万一衝突事故等により車
輛に急激な減速度が作用すると、運転者６は慣性力によ
って矢印Ａ方向に移動して腹部６ｂが、また胸部６ｃが
矢印Ｂ方向に移動してステアリングホイール２に強く押
し付けられる。

【００２６】ステアリングホイール２に作用する力が所
定の大きさよりも大きくなると、ステアリングホイール
２は折れ曲がり、該折曲がりによって衝突のエネルギの
一部が吸収される。

【００２７】従ってステアリングホイール２は、運転者
６の腹部６ｂ及び胸部６ｃに食い込むことはなく、運転
者６に大きな損傷を与えることもない。

【００２８】またステアリングホイール２の外周部に装
着された弾性素材１０の作用によっても、運転者６に作
用する衝撃力は軽減される。

【００２９】軽度の衝突であれば、ステアリングホイー
ル２の折曲がりによって衝突のエネルギは吸収されてし
まい、運転者６はほとんど損傷を受けることはないが、
より速い速度で車輛が進行中に衝突が発生すると、運転
者６に作用する慣性力もより大きくなり図６，７及び図
１０において、運転者６は更に矢印Ａ方向に強く移動す
る。

【００３０】ステアリングホイール２が運転者６によっ
て押されると、ステアリングコラム１２には支軸１４を
回転中心として矢印Ｃ方向の回転力が作用する。

【００３１】ステアリングコラム１２の該回転力はコラ
ムブラケット４をステアリングコラム１２と共に矢印Ｄ
方向に移動させるように働く。即ち固定軸１９に係合す
る係合部４ｅには、該係合を開放させる方向の力が作用
し、ステアリングホイール２に作用する力が例えば３０
０ｋｇ以上になると、係合部４ｅは衝突のエネルギの一
部を吸収しながら矢印Ｅ方向に押し広げられて変形し、
ついには固定軸１９から離脱する。

【００３２】衝突のエネルギが大きいと、ステアリング
コラム１２はベンディングプレート５の直角に曲げられ
た中間部５ｆを伸展させながら更に矢印Ｆ方向に垂直面
内で長手方向まわりに約２２゜回動し、図６に実線で示
す状態から仮想線で示す状態に変位して残ったエネルギ
の大部分をベンディングプレート５の伸展により吸収す
る。

【００３３】また図１及び図１０において、該衝突をセ
ンサ（図示せず）が検出し、インフレータ２０からガス
を発生させてエアバッグ３を矢印Ｇ方向に運転者６の頭
部６ａ、特にその顔面に向けて膨張展開させ、衝撃エネ
ルギを吸収して頭部６ａに与える衝撃を緩和し、運転者
６を保護することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、上記のように衝突などの異常
時に該衝突のエネルギを吸収しながらステアリングコラ
ムを前方に傾倒できるように構成したので、運転者の身
体がステアリングホイールに強く押し付けられるのを防
止し得、運転者に与える衝撃を軽減して特に胸部及び腹
部の損傷を軽減させる効果がある。

【００３５】またステアリングホイールに所定の大きさ
以上の力が作用するとステアリングホイールが屈曲する
ように構成したので、万一衝突等の異常時に運転者の腹
部や胸部がステアリングホイールに強く押し付けられて
も損傷を最小に止めることができる効果がある。

【００３６】更には、衝突時に運転者が慣性力によって
前傾して頭部が衝突することが多いステアリングホイー
ルとステアリングコラムとの結合部にエアバッグを装着
して衝突時に該エアバッグを展開させるようにしたの
で、運転者の頭部を保護できる効果がある。

【００３７】また屈曲するステアリングホイールと、ス
テアリングホイールとステアリングコラムとの結合部に
装着されたエアバッグと、エネルギ吸収ステアリング装
置とを車輛に装備したので、衝突時にそのエネルギを該
ステアリング装置により吸収させることができると共に
エアバッグを展開させるため運転者の身体を総合的に保
護できるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車輛のステアリング装置の全体側面図である。

【図２】ベンディングプレートの斜視図である。

【図３】コラムブラケットの斜視図である。

【図４】ベンディングプレートがコラムブラケットに装
着された状態を示す斜視図である。

【図５】車輛のステアリング装置の要部拡大斜視図であ
る。

【図６】安全装置の作動前後の位置関係を示す要部拡大
側面図である。

【図７】安全装置が作動した状態を示す要部拡大斜視図
である。

【図８】図８から図１０は車輛のステアリング装置の作
動状態を示し、図８は正常時の状態を示す側面図であ
る。

【図９】運転者の腹部及び胸部がステアリングホイール
に押し付けられる状態を示す側面図である。

【図１０】安全装置がすべて作動して運転者を総合的に
保護している状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 車輛のステアリング装置 ２ ステアリングホイール ３ エアバッグ ４ コラムブラケット ４ｅ 係合部 ５ ベンディングプレート ５ａ 一端 ５ｄ 他の一端５ｆ 中間部 ６ 運転者 ６ａ 頭部 ６ｂ 腹部 ６ｃ 胸部８ ステアリングシャフト １１ 連結装置 １２ ステアリングコラム １４ 支軸 １９ 固定軸

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフトが屈曲できるよう
   にした連結装置の上方において車輛本体に左右方向に水
   平に固定された固定軸と、該固定軸の上方において前記
   車輛本体に左右方向に水平に固定された支軸と、該支軸
   を中心にして垂直面内で長手方向まわりの回動が可能に
   枢着されたステアリングコラムと、該ステアリングコラ
   ムに装着され係合部が前記固定軸に係合するコラムブラ
   ケットと、一端が該コラムブラケットに他の一端が前記
   固定軸に回動自在に嵌合し中間部が上に凸に屈曲して屈
   曲部が形成され前記ステアリングコラムに運転者の身体
   が当たって車輛前向きの異常な力が作用したとき前記係
   合部を変形させて前記固定軸から前記コラムブラケット
   を離脱させ更に前記屈曲部を伸展させて前記ステアリン
   グコラムを前記支軸を中心として垂直面内で長手方向ま
   わりに回動させることを可能にしたベンディングプレー
   トと、ステアリングホイールと前記ステアリングコラム
   との結合部に装着されたエアバッグとを備え、前記ステ
   アリングコラムに運転者の身体が当たって車輛前向きの
   異常な力が作用したとき前記エアバッグを展開させると
   共に前記係合部を変形させて前記固定軸から前記コラム
   ブラケットを離脱させ更に前記ベンディングプレートの
   前記屈曲部を伸展させて前記ステアリングコラムを前記
   支軸を中心として垂直面内で長手方向まわりに回動させ
   ることにより前記ステアリングコラムに作用するエネル
   ギを吸収させ、かつ前記運転者の頭部を前記エアバッグ
   により保護するように構成したことを特徴とする車輛の
   ステアリング装置。
2. 【請求項２】 ステアリングシャフトが屈曲できるよう
   にした連結装置の上方において車輛本体に左右方向に水
   平に固定された固定軸と、該固定軸の上方において前記
   車輛本体に左右方向に水平に固定された支軸と、該支軸
   を中心にして垂直面内で長手方向まわりの回動が可能に
   枢着されたステアリングコラムと、該ステアリングコラ
   ムに装着され所定の大きさ以上の力により屈曲する如く
   構成されたステアリングホイールと、前記ステアリング
   コラムに装着され係合部が前記固定軸に係合するコラム
   ブラケットと、一端が該コラムブラケットに他の一端が
   前記固定軸に回動自在に嵌合し中間部が上に凸に屈曲し
   て屈曲部が形成され前記ステアリングコラムに運転者の
   身体が当たって車輛前向きの異常な力が作用した とき前
   記係合部を変形させて前記固定軸から前記コラムブラケ
   ットを離脱させ更に前記屈曲部を伸展させて前記ステア
   リングコラムを前記支軸を中心として垂直面内で長手方
   向まわりに回動させることを可能にしたベンディングプ
   レートと、ステアリングホイールと前記ステアリングコ
   ラムとの結合部に装着されたエアバッグとを備え、前記
   ステアリングコラムに運転者の身体が当たって車輛前向
   きの異常な力が作用したとき前記エアバッグを展開させ
   前記運転者の頭部を保護すると共に前記ステアリングホ
   イールを屈曲させて前記運転者の腹部及び胸部を保護
   し、かつ前記係合部を変形させて前記固定軸から前記コ
   ラムブラケットを離脱させ更に前記ベンディングプレー
   トの前記屈曲部を伸展させて前記ステアリングコラムを
   前記支軸を中心として垂直面内で長手方向まわりに回動
   させることにより前記ステアリングコラムに作用するエ
   ネルギを吸収させるように構成したことを特徴とする車
   輛のステアリング装置。