JPH10507717A - 操縦ハンドル支柱 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 安全操縦ハンドル支柱は保護操縦管（１）内に回転可能に取付けられた操縦ハンドル軸（４）から成り、該操縦ハンドル軸内には膨張可能なバッグに関してセンサーにより制御されてそれ自体公知の方法で作動するエアバッグ装置のガス発生器（１２）が配設されている。操縦ハンドル軸（４）と保護操縦管（１）の双方は互いに入れ子式に嵌合されておりかつエネルギー吸収によって矢印（９）の方向に移動することができる管部材（６、７、１０、１１）から成っているので、衝突事故の場合に全体の操縦ハンドル支柱は互いに嵌合された移動可能な管部材によりその長さを長手方向に変化できる。操縦ハンドル軸（４）内にガス発生器（１２）を取付けたことによりエアバッグ装置の残りの構成部材を収容するために操縦ハンドル支柱、特に操縦ハンドル内に必要な空間を比較的小さく保持でき、かつ操縦ハンドルの容積を小さくさせることができる利点をもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 操縦ハンドル支柱 発明の詳細な説明 本発明は操縦ハンドル支柱に関するものである。 自動車における安全装置の構成部材はベルト制止装置とエアバッグ装置に関係 するだけでなく、出来るだけ堅固な乗者室の形成にも関係しており、特に乗者室 は形状の見地から特に堅固であると共にエネルギーを吸収する柔軟性で変形可能 な自動車構造を備えなければならず、該自動車構造は衝突事故の場合に一定の作 用エネルギーを吸収し、それにより乗者室の一定の減速、特に着実な減速が達成 される。後者の自動車構造は例えば操作ハンドル支柱が乗者室に侵入する前に、 変形量が衝撃減少装置により操作ハンドル支柱内で機械的に均等化される安全操 縦ハンドル支柱の構造も含んでいる。他の例によれば、衝突事故の場合において 操縦ハンドルを一定量だけ運転者の衝突区域から取り除き、その方法により損傷 の危険を除去するようにしてある。ベルト制止装置の場合においてはエアバック 装置が使用されており、エアバック装置はガス発生器と、膨張可能なバッグと、 パッド部材とから成っている。これらの構成部材は通常では操縦ハンドル内に配 置されているか、又はダッシュボードの後方の同乗者側に配置されている。 エアバッグ装置は一般的には衝突事故の信号を送るセンサーと協働し、該セン サーはガス発生器を作動させ、パッド部材の分離後にバッグの膨張を誘発し、こ のパッド部材は意図的な分離地点により操縦ハンドルの構造体に連結されている 。バッグは運転者又は同乗者の人体の横方向の摺動を防止することを意図したま くらの形状を有している。実際の関係にいて、エアバッグ装置はタブレット酸ナ ト リウムを含有する第１スチール散弾筒とパラシュートの形状で折畳まれたバッグ を含有する第２金属容器とから成っている。衝突事故の場合にセンサーにより誘 発された化学反応により窒素が発生され、窒素はバッグを膨張するために使用さ れ、膨張工程のためには約４０ミリセンカドで有効となる。 米国特許第５，３４２，０８９号明細書から保護操縦管内にそれ自体が回転で きるように配設されている操縦ハンドル軸内にエアバッグ装置のガス発生装置が 取付けられている一般的形式の操縦ハンドル支柱は公知である。エアバッグ装置 の残りの構成部材は操縦ハンドルの構造体内に配設されている。エアバッグ装置 の構成部材をこのように分配することによって操縦ハンドルが重い構造となるの を避けることができると共に、大きな容積のために設計上の制限を伴なうのを避 けることができる。 安全装置の構成部材としてのエアバッグ装置は安全操縦ハンドル支柱と共に装 着されているが、しかし現在の技術状態によれば、これら２つの安全部材、即ち 一方のエアバッグ装置と他方の安全操縦ハンドル支柱はそれら２つの部材がそれ ぞれ統一的な安全基準概念の一部を形成するけれど互いに別れて存在している。 このような従来技術の操縦ハンドル支柱の構成部材として、エネルギーを吸収す る構造は公知であり、公知のものは正面衝突事故の場合において操縦ハンドル支 柱の一部分が永久的変形を受け、この方法によりエネルギーを吸収する作用をな す。 本発明の目的は上述した形式の操縦ハンドル支柱を改良し、２つの安全部材を 統一させて一体にした安全操縦ハンドル支柱を提供することにある。この目的は 請求項１に記載した特徴部分の構成により本発明の操縦ハンドル支柱において達 成される。 中空状の操縦ハンドル軸はエアバッグ装置のガス発生器を収納する作用をなす ので、相当の容積的空間を必要とするエアバッグ装置の本質的構成部材が操縦ハ ンドルから取り除かれている。これは操縦ハンドルの構造量に重要な減少をもた らし、操縦ハンドルの製造上の設計的観点において特に対称的重量分配において 広範囲の自由度を与えるので、重量の不均等のために生じる不利益な操縦特性が 避けられる。このような操縦ハンドル支柱の構造は簡単な方法で自動的に作動す るベルト緊張装置とサイドエアバッグと共に使用させることができ、従って運転 者の安全性を増加させる可能性を発生する。同様に中空にした操縦ハンドル軸に より形成された構造容積量は別の用途を有するので、この構造容積量は別の点に おいて、即ち操縦ハンドルの領域において節約できる。ガス発生器とエアバッグ 装置は衝突事故の信号を送るために適しているセンサーでそれ自体公知の方法で 協動する。 操縦ハンドル軸は保護操縦管内に配設され、保護操縦管はその一部を車体の一 部分に固着し、そして操縦ハンドル軸用のベアリングを支持する作用をなす。本 発明によってガス発生器を内装するように構成された操縦ハンドル軸はエネルギ ー吸収構成部材によりその長さを変えることができるように形成されている。こ れは衝突事故の場合に操縦ハンドル支柱が乗者室に侵入する前にまず初めに操縦 ハンドル支柱を一定量だけ短縮させることを目的とするものである。この短縮は エネルギー吸収によって達成されるので、自動車構造体の前端部の変形と同じ方 法でこのような短縮によって衝突エネルギーを適切に吸収する。このエネルギー 吸収はこのエネルギーが摩擦エネルギーに、即ち熱エネルギーに変換されるけれ ども、操縦ハンドル軸の部分の一定の弾性変形として発生する。摩擦力の克服に 伴って互いに対して移動できる構成部材の構造によるか、又はこの目的のために 備えられた構成部材の弾性変形によるかどうかはエネルギー吸収が構造的方法で 実現される限り、操縦ハンドル軸のエネルギー吸収部材はどんな構成でも形成す ることができる。本発明の操縦ハンドル軸は複機能方法で使用されている。その 操縦ハンドル軸は制御された運動を伝達するための構成部材として使用される以 外に、エアバッグ装置の基本的構成部材を収納する機能を有し、更にエネルギー 吸収に伴う長手方向軸線の方向にその長さを変えることができる安全装置の構成 部材として使用される。 ガス発生器は操縦ハンドル軸内に適切な方法で、例えばねじ込みにより固定さ せることができるカートリッジ式ユニットとして構成させることができる。しか し変形例として操縦ハンドル軸は作用部材、特に衝突事故の場合にバッグを膨張 させるために必要であるガスの調製のために必要な物質を直接収納する機能を有 することができる。操縦ハンドル軸はこの関係においてガス調整物質のための収 納容器として直接使用するか、又は変形例としてガス調整物質と協動する装置と 共に使用するようになっている。 請求項２の特徴によれば、保護操縦管もエネルギー吸収に伴ってその長手方向 軸線の方向に長さを変えることができる。 請求項３乃至請求項５の特徴によれば、エネルギーの吸収から生じる長さの変 化は操縦ハンドル軸及び／又は保護操縦管をはめ込み構造にするか、変形するこ とができる部材を備えるか、又は少なくとも操縦ハンドル軸を波形管部材から構 成することにより達成することができる。 請求項６の特徴による保護操縦管の取付け部材は操縦ハンドル支柱の長手方向 軸線に垂直な方向にのみ位置調整かができるように配設されている。これは保護 操縦管が剛性である操縦ハンドル支柱に関している。他の場合において、請求項 ７の特徴によれば保護操縦管はその長手方向軸線に平行と垂直な方向に移動調整 が可能である。 図面の簡単な説明 図１は本発明による操縦ハンドル支柱の上部の長手方向の横断面図である。 図２は本発明による操縦ハンドル支柱の上部の第１変形例の長手方向の横断面 図である。 図３は本発明による操縦ハンドル支柱の上部の第２変形例の長手方向の横断面 図である。 図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う操縦ハンドル支柱の縦断面図である。 図５は本発明による操縦ハンドル支柱の上部の第３変形例の長手方向の横断面 図である。 図６は図５のＩＶ−ＩＶ線に沿う操縦ハンドル支柱の縦断面図である。 次に本発明を添付図面に示した実施例について詳細に説明する。 図１の符号１は保護操縦管を示し、保護操縦管１は取付け板２により自動車枠 体又は車体の部分に固着されるように配置されており、保護操縦管１内には長手 方向軸線３に関して同軸的である操縦ハンドル軸４が配設されている。 取付け板２は位置５で示した通り長手方向軸線３の方向と垂直な方向と長手方 向軸線３の方向と平行な方向との両方に調整可能であり、従って取付け板２はそ の固定位置を種々変更することができる。 保護操縦管１は互いに入れ子式に嵌合されている２つの管部材６、７とから成 り、管部材６、７内には例えば位置８で示したように操縦ハンドル軸４がロール ベアリングにより長手方向軸線３を中心に回転可能に取付けられている。管部材 ６、７は一定量だけ矢印９の方向に互いに移動できるように構成されている。 中空操縦ハンドル軸４も管部材６、７と同様に一定量だけ矢印９の方向に軸線 的に移動できる２つの入れ子式に内部嵌合させた管部材１０、１１から成ってい る。 本発明のこの実施例において、衝突事故の場合においてエネルギーを吸収しか つ変換する構成部材は保護操縦管１の管部材６、７と操縦ハンドル軸４の内部嵌 合の管部材１０、１１との装置により構成されている。これらの管部材６、７、 １０、１１の移動は摩擦力を克服することにのみ可能であり、この方法でエネル ギーを吸収する作用をなす。 操縦ハンドル軸４内にはカートリッジ式ガス発生器１２が配置され、ガス発生 器１２は操縦ハンドル軸４内に螺入されており、ガス発生器１２は図示していな いセンサーと協動し、該センサーは例えば加速度測定装置にさせることができる 。ガス発生器はセンサーによってそれ自体公知の方法で作動され、センサーによ り作動された時にガス発生器はガスを発生させ、ガスは操縦ハンドル内に取付け られているバッグ（図示せず）に向かう方向に操縦ハンドル軸４の管部材１０を 通って前方に流動する。 エアバッグ装置の一部分、即ちガス発生器は操縦ハンドルではなく、操縦ハン ドル軸内に取付けられており、この方法でガス発生器は空間的と構造的の双方で 安全操縦ハンドル支柱と結合している。衝突事故の場合において、操縦ハンドル 支柱は該支柱が乗者室中に侵入しかつ運転者を損傷させる前に例えば１００ｍｍ 乃至１５０ｍｍまでの変形量で衝撃を和らげる。それはエアバッグ装置と操縦ハ ンドル支柱をその詳細な構造に関して最適にすることができる構造ユニットとし て処理することができるようにしてある。 以下に説明する図２乃至図６において、図１のものに該当する構成部材は同じ 符号を用いて、これらの構成部材の説明を省略する。 図２に示した実施例の基本的な特徴は操縦ハンドル軸４の管部材１０の下方部 分がガス発生器用及び衝突事故の場合においてバッグの膨張のために必要なガス を発生する物質用の収容空間１３を直接形成するようになっている。この実施例 において、カートリッジ式ねじ込みガス発生器はその結果省略されている。それ に代えて、トルクの伝達用のため及び同時に上記の収容室として操縦ハンドル軸 が複機能ユニットとして使用されている。 保護操縦管１の入れ子式に配設した管部材６、７及び操縦ハンドル軸４の入れ 子式に配設した管部材１０、１１の装置は図１に示した実施例のものと一致して いる。 図３及び図４に示した実施例において、操縦ハンドル軸１４中にねじ込むこと ができるねじ込み式ガス発生器１２が使用されている。操縦ハンドル軸１４は下 端において波形管部材１６として継続している管部材１５から成っている。管部 材１５と波形管部材１６は共にトルクの伝達用の作用を行う操縦ハンドル軸を形 成する。 管部材１５は自動車の枠体又は車体の一部分に取付け板１８により固定された 保護操縦管１７内に延伸している。その固定は長手方向軸線３に垂直な調整が可 能なように位置１９で示したように行われる。 保護操縦管１７内には管部材１５がロールベアリングにより位置２０及び２１ において回転可能に取付けられている。 図３及び図４に示した実施例において、波形管部材１６は正面衝突事故の場合 において、例えば実際には長手方向軸線３の方向に一定量だけ弾性的に変形でき る操縦ハンドル支柱の一部分を形成する。 図５及び図６に示した実施例の基本的な特徴は、図２に示した操縦ハンドル軸 ４と同じ方法で操縦ハンドル軸１４がバッグを膨張するためのガスを発生させる 物質用の収容室２２を備えていることにある。その結果、操縦ハンドル軸１４、 特にその管部材１５は複機能を備えている。 残りの構成部材において、この実施例はその機械的作動の点において図３及び 図４に示したものと一致している。 本発明の操縦ハンドル支柱の基本的な特徴はそれぞれの場合においてエアバッ グ装置の一部分が操縦ハンドル支柱に一体的に結合されているので、その装置の 残りの構成部材を取付けるために例えば操縦ハンドル内の必要な空間が小さくて すみ、操縦ハンドルそれ自体を簡単かつ対称的にすることができ、特に容積を小 さくすることができることにある。これは形状を自由に設計する点に利点がある だけでなく、容積が大きく、特にその形状の結果として不均衡となる操縦ハンド ルを有することから生じる運転者の運転の困難を除去することにある。 最後に、本発明は操縦ハンドルと、エアバッグ装置と、操縦ハンドル支柱とを 取り巻く統一された安全性に関する利点と構造的最適性に変更できる点に関する 利点とを有している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 請求項１）保護操縦管（１、１７）内に少なくとも回転可能に取付けた操縦ハ ンドル軸（４、１４）と、操縦ハンドル軸に取付けた操縦ハンドルと、ガス発生 器、膨張可能なバッグ、パッド部材を有するエアバッグ装置とから構成し、エア バッグ装置のガス発生器（１２）を操縦ハンドル軸（４、１４）内に配設し、少 なくとも操縦ハンドル軸（４、１４）をその長手方向軸線の方向に長さを変える ことができるエネルギー吸収構成部材から構成したことを特徴とする自動車を操 縦するための操縦ハンドル支柱。 請求項２）保護操縦管（１）をもその長手方向軸線の方向に長さを変えること ができるエネルギー吸収構成部材から構成したことを特徴とする請求項１に記載 の操縦ハンドル支柱。 請求項３）操縦ハンドル軸（４）と保護操縦管（１）とを互いに嵌合可能にし たことを特徴とする請求項１又は２に記載の操縦ハンドル支柱。 請求項４）操縦ハンドル軸（１４）及び保護操縦管（１）には変形できる部材 を装着したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の操縦ハンド ル支柱。 請求項５）操縦ハンドル軸（１４）を少なくとも波形管部材（１６）から構成 したことを特徴とする請求項１、２又は４のいずれか１項に記載の操縦ハンドル 支柱。 請求項６）保護操縦管（１７）には長手方向軸線（３）と垂直に位置調整が可 能な取付け板（１８）を備えた請求項１、２又は４のいずれか１項に記載の操縦 ハンドル支柱。 請求項７）保護操縦管（１）には長手方向軸線（３）と平行及び垂直に位置調 整が可能な取付け板（２）を備えた請求項７乃至５のいずれか１項に記載の操縦 ハンドル支柱。