JPH0612259U - 自動車用ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】キャブオーバ型等、ステアリングコラム３が直
立した自動車の衝突時に、運転者の身体がステアリング
ホイール２に勢い良く衝突するのを防止する。 【構成】衝突時、衝突センサ２０からの信号に基づき制
御器２２が、運転者がシートベルトを装着している事を
条件に、火薬１９に点火する。この結果、ピストン１７
がケーブル２３を介してステアリングコラム３の上部を
引っ張り、ステアリングホイール２を前方に変位させ
る。この際、上部支持ブラケット１１は塑性変形する。

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５９−１８０７２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１ １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１ ８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 １６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１４、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、２７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２ ３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 ８ａ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)

【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。