JP2007196734A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前面衝突時にステアリングコラムの固定状態を解除するに際し、乗員側からステアリングコラムへの荷重入力を不要として、衝撃吸収性能をより向上させることを目的とする。
【解決手段】車両前方に移動可能な衝撃吸収機構２４を有するステアリングコラム１６と、該ステアリングコラム１６の下方に配設されたニーエアバッグ装置１８と、通常使用時にステアリングコラム１６が車両前方に移動しないように該ステアリングコラム１６を固定すると共に、ニーエアバッグ装置１８の作動時にステアリングコラム１６の固定状態を解除するコラムストッパ２０（固定手段）と、を有している。コラムストッパ２０によるステアリングコラム１６の固定状態を解除するために、ニーエアバッグ袋体４６の膨張力を利用しており、乗員側からステアリングコラム１６への荷重入力は不要であるため、衝撃吸収性能をより向上させることが可能である。
【選択図】図４

Description

本発明は、運転席に着座した乗員の膝部に対応して膨張するニーエアバッグを有する車両用乗員保護装置に関する。

自動車が前方から衝撃力を受けた場合に、ステアリングコラムのコラムブラケットを離脱式固定片から離脱させて前方に移動させることで、乗員がステアリングホイールに当たった際の衝撃吸収を行う自動車のステアリング装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２０００−９５１１６号公報

しかしながら、上記した従来例では、コラムブラケットを離脱させて衝撃吸収を行うためには、その前提として乗員側からステアリングホイールを介してステアリングコラムへ強い衝撃荷重が入力されることが必要であった。

本発明は、上記事実を考慮して、車両の前面衝突時にステアリングコラムの固定状態を解除するに際し、乗員側からステアリングコラムへの荷重入力を不要として、衝撃吸収性能をより向上させることを目的とする。

請求項１の発明は、車両前方に移動可能な衝撃吸収機構を有するステアリングコラムと、該ステアリングコラムの下方に配設され、車両用シートに着座した乗員の膝部を拘束するように膨張展開するニーエアバッグ袋体を有するニーエアバッグ装置と、通常使用時に前記ステアリングコラムが車両前方に移動しないように該ステアリングコラムを固定すると共に、前記ニーエアバッグ装置の作動時に前記ステアリングコラムの固定状態を解除する固定手段と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の車両用乗員保護装置では、車両前方に移動可能な衝撃吸収機構を有するステアリングコラムが、通常使用時には車両前方に移動しないように固定手段により固定されており、車両用シート、即ち運転席に着座した乗員が通常のステアリング操作を行うことが可能である。またニーエアバッグ装置の作動時には、固定手段によるステアリングコラムの固定状態が解除されるので、衝撃吸収機構が作動可能となり、ステアリングコラムが車両前方に移動することで乗員とステアリングコラム側との間の衝撃吸収が可能となる。

即ち請求項１に記載の車両用乗員保護装置では、車両が衝突したか否かをニーエアバッグ装置の作動により判断し、ニーエアバッグ装置が作動したときには車両が衝突したと判断してステアリングコラムの衝撃吸収機構を作動可能な状態にする。衝撃吸収機構を作動可能な状態にするに際し、乗員側からステアリングコラムへの荷重入力は不要であるため、衝撃吸収性能をより向上させることが可能である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用乗員保護装置において、前記固定手段は、通常使用時には、前記ステアリングコラムを固定する位置に保持され、前記ニーエアバッグ装置の作動時には、前記ニーエアバッグ袋体の膨張力により、前記ステアリングコラムを固定する位置から離脱することを特徴としている。

請求項２に記載の車両用乗員保護装置では、固定手段は、通常使用時にはステアリングコラムを固定する位置に保持されており、またニーエアバッグ装置の作動時には、ニーエアバッグ袋体の膨張力によりステアリングコラムを固定する位置から離脱する。即ち請求項２に記載の車両用乗員保護装置では、固定手段による固定を、ニーエアバッグ袋体の膨張力を利用することで機械的に解除するので、固定状態を解除するための手段を別途設ける必要がなく、コストを抑制することが可能である。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両用乗員保護装置によれば、車両の前面衝突時にステアリングコラムの固定状態を解除するに際し、乗員側からステアリングコラムへの荷重入力を不要として、衝撃吸収性能をより向上させることができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の車両用乗員保護装置によれば、固定状態を解除するための手段を別途設ける必要がなく、コストを抑制することができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係る車両用乗員保護装置１０は、車両の前面衝突時に、車両用シートの一例たる運転席に着座した乗員（図示せず）を保護するための装置であって、ステアリングコラム１６と、ニーエアバッグ装置１８と、固定手段の一例たるコラムストッパ２０とを有している。

ステアリングコラム１６は、車両前方に移動可能な衝撃吸収機構２４を有し、ステアリングシャフト２６を回動可能に支持している。衝撃吸収機構２４はコラムカバー５８内に設けられており、該衝撃吸収機構２４においては、常時固定状態の第１コラム２１に対して、該第１コラム２１よりも車両後方の同軸上に位置する第２コラム２２が、車両前後方向に摺動可能となっており、該第２コラム２２が車両前方に移動することで、衝撃吸収が可能となっている。第２コラム２２におけるステアリングシャフト２６の後端には、ステアリングホイール２８が取り付けられ、該ステアリングホイール２８を操作することで車両の操舵を行うことができるようになっている。

なお、衝撃吸収機構２４では、乗員側から車両前方（例えば矢印Ａ方向）に荷重が入力された場合に、第２コラム２２が円滑に同方向に移動できる構成になっていればよいので、該衝撃吸収機構２４の構成は図示のものに限られない。

ステアリングコラム１６の上側には、例えば車幅方向に延びるインパネリインフォース３０が配設され、該インパネリインフォース３０にはリインフォースブラケット３２が固着されている。第１コラム２１は、取付けブラケット３４を用いて、ボルト３８及びナット４０によりリインフォースブラケット３２に固定されているが、第２コラム２２は、取付けブラケット３６を介してリインフォースブラケット３２に対して車両前方に摺動可能に取り付けられている。

具体的には、図２に示されるように、取付けブラケット３６の上面３６Ａには、車両前後方向に延びると共に、車両後方にのみ開口する切欠き３６Ｂが左右に一対形成されている。図１，図２に示されるように、この切欠き３６Ｂには、ボルト４２が挿通され、該ボルト４２は、更にリインフォースブラケット３２に挿通されて、該リインフォースブラケット３２の上面側に配設されるナット４４に締結されている。

図２に示されるように、第２コラム２２は、通常使用時には、切欠き３６Ｂの奥にボルト４２が入り込む位置まで車両後方に後退した状態で、コラムストッパ２０より固定されている。なお、取付けブラケット３６はリインフォースブラケット３２に対して摺動可能である必要があるので、例えばナット４４をダブルナットとして取付けブラケット３６とリインフォースブラケット３２との間に隙間を設けるようにしてもよい。また、図示は省略するが、ステアリングシャフト２６は、ステアリングコラム１６内において、車両前方側と後方側とに分かれており、例えば互いにスプライン嵌合している。このようにして、第２コラム２２は、コラムストッパ２０による固定状態が解除された場合において、車両前方に移動できるようになっている。

ニーエアバッグ装置１８は、運転席に着座した乗員の膝部（図示せず）を拘束するように、例えば下方から上方に向かって膨張展開するニーエアバッグ袋体４６を有しており、モジュールケース４８内に該ニーエアバッグ袋体４６と、該ニーエアバッグ袋体４６に膨張用のガスを供給するインフレータ５０を収納し、ニーエアバッグ袋体４６の膨張力により展開するカバー５２によりモジュールケース４８の開口部４８Ａを覆ったエアバッグモジュールとして配設されている。インフレータ５０は、図示しないエアバッグＥＣＵにより制御されて、車両の前面衝突が検知された場合に作動し、多量のガスを噴出してニーエアバッグ袋体４６内へ供給するようになっている。

図１に示されるように、カバー５２は、例えばインストルメントパネル５６の一部として、下方へ行くに従って乗員側から遠のくように傾斜して形成され、ニーエアバッグ袋体４６の膨張時に、その膨張力により開裂起点６０から開裂して、下側の支点６２を中心として展開するように構成されている（図３も参照）。なお、カバー５２は、インストルメントパネル５６の一部として形成されるものに限られず、モジュールケース４８側に取り付けられるものであってもよい。

図１，図３において、コラムストッパ２０は、通常使用時にステアリングコラム１６が車両前方に移動しないように、該ステアリングコラム１６を固定すると共に、ニーエアバッグ装置１８の作動時にステアリングコラム１６の固定状態を解除するためのレバー状の部材であって、ボス部２０Ｂにおいて、例えばステアリングコラム１６とニーエアバッグ装置１８との間に設けられた支持軸５４に、車両前後方向に回動可能に支持されている。

図１，図５に示されるように、通常使用時において、コラムストッパ２０の下端部２０Ｄは、モジュールケース４８の上面に形成されたガイド孔４８Ｂから該モジュールケース４８内に差し込まれ、折畳み状態のニーエアバッグ袋体４６の車両後方端４６Ａに近接又は当接している。ニーエアバッグ袋体４６の車両後方端４６Ａとカバー５２との間に、コラムストッパ２０の下端部２０Ｄが回動可能な空間を確保するために、モジュールケース４８は車両前後方向に長く形成されている。ガイド孔４８Ｂは、該下端部２０Ｄの回動範囲に対応して、モジュールケース４８の上面に車両前後方向に長く形成されている。

また、図３に示されるように、ステアリングコラム１６を避けるように左右に分岐して形成された一対の上端部２０Ｕは、取付けブラケット３６の車幅方向両端部に設けられた座部３６Ｃに夫々当接している（図２も参照）。なお、例えばコラムストッパ２０の上端部２０Ｕを取付けブラケット３６の座部３６Ｃに対して係合させたり、ニーエアバッグ装置１８の作動時に外れる図示しないピン等を設けたりして、通常使用時に上端部２０Ｕが車両前方に移動しないように保持してもよい。また、コラムストッパ２０の上端部２０Ｕが、図示しないテレスコピックレバーに連動するように構成して、コラムストッパ２０の回動時に強制的に第２コラム２２を車両前方に移動させるようにしてもよい。

このように、コラムストッパ２０は、通常使用時には、ステアリングコラム１６を固定する位置に保持されているが、ニーエアバッグ装置１８の作動時には、ニーエアバッグ袋体４６の膨張力により支持軸５４を中心として回動し、上端部２０Ｕがステアリングコラム１６を固定する位置、即ち座部３６Ｃから離脱するようになっている。

（作用）
本実施形態は、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。車両用乗員保護装置１０では、通常使用時には、コラムストッパ２０が、ステアリングコラム１６を固定する位置に保持されており（図１）、該コラムストッパ２０により、ステアリングコラム１６が車両前方に移動しないように固定されている。このため、運転席に着座した乗員は、ステアリングホイール２８を用いて通常のステアリング操作を行うことが可能である。

図４において、車両が前面衝突した場合には、エアバッグＥＣＵがインフレータ５０を作動させ、該インフレータ５０からの多量のガスを噴出させる。この多量のガスは、ニーエアバッグ袋体４６に供給されて、該ニーエアバッグ袋体４６を膨張させる。

このとき、コラムストッパ２０の下端部２０Ｄは、ニーエアバッグ袋体４６の膨張力により押されて車両後方側へ矢印Ｂ方向に移動するので、該コラムストッパ２０が支持軸５４を中心として矢印Ｒ方向に回動し、コラムストッパ２０の上端部２０Ｕが、下端部２０Ｄとは逆に車両前方側へ移動する。これにより上端部２０Ｕは、ステアリングコラム１６を固定する位置、即ち取付けブラケット３６の座部３６Ｃと当接する位置から離脱する。このようにして、コラムストッパ２０によるステアリングコラム１６の固定状態が解除されるので、衝撃吸収機構２４が作動可能となり、ステアリングコラム１６の第２コラム２２が車両前方、即ち矢印Ａ方向に移動することで、乗員とステアリングコラム１６側との間の衝撃吸収が可能となる。

図１，図５に示されるように、コラムストッパ２０の回動に伴い、該コラムストッパ２０の下端部２０Ｄは、該ニーエアバッグ袋体４６の展開に影響がない、ガイド孔４８Ｂの後端部付近まで矢印Ｂ方向に移動する。そして、カバー５２の位置までニーエアバッグ袋体４６が膨張すると、モジュールケース４８のカバー５２が、該ニーエアバッグ袋体４６の膨張力により開裂起点６０から開裂すると共に、支点６２を中心として展開し、開口部４８Ａが開放される。ニーエアバッグ袋体４６は、該開口部４８Ａからインストルメントパネル５６と乗員の膝部との間へ、下方から上方に向かって展開するので、該ニーエアバッグ袋体４６により膝部を拘束することが可能である。

上記のように、車両用乗員保護装置１０では、車両が衝突したか否かをニーエアバッグ装置１８の作動により判断し、ニーエアバッグ装置１８が作動したときには車両が衝突したと判断してステアリングコラム１６の衝撃吸収機構２４を作動可能な状態にする。衝撃吸収機構２４を作動可能な状態にするに際し、乗員側からステアリングコラム１６への荷重入力は不要であるため、衝撃吸収性能をより向上させることが可能である。

また車両用乗員保護装置１０では、コラムストッパ２０による固定を、ニーエアバッグ袋体４６の膨張力を利用することで機械的に解除するので、固定状態を解除するための手段を別途設ける必要がなく、コストを抑制することが可能である。

なお、ニーエアバッグ袋体４６の膨張力をコラムストッパ２０に伝える構成として、例えば図６に示されるような構成を用いてもよい。この例では、折畳み状態におけるニーエアバッグ袋体４６の車両後方端４６Ａとコラムストッパ２０の下端部２０Ｄとの間に、例えばモジュールケース４８に設けられた支点６６を中心として回動可能なドア６４が配設されている。

この構成によれば、インフレータ５０が作動してニーエアバッグ袋体４６が膨張を開始すると、ドア６４は該ニーエアバッグ袋体４６の膨張力により支点６６を中心として矢印Ｄ方向に回動して、モジュールケース４８の床面４８Ｆに倒れ、一方コラムストッパ２０の下端部２０Ｄは、該ドア６４に押されて矢印Ｂ方向に移動する。これによって、図４と同様に、コラムストッパ２０が回動して、該コラムストッパ２０によるステアリングコラム１６の固定状態が解除される。これにより衝撃吸収機構２４が作動可能となり、ステアリングコラム１６の第２コラム２２が車両前方、即ち矢印Ａ方向に移動することで、乗員とステアリングコラム１６側との間の衝撃吸収が可能となる。なお、ドア６４がモジュールケース４８の床面４８Ｆに倒れることで、ニーエアバッグ袋体４６の膨張経路は確保される。

また、ニーエアバッグ袋体４６の膨張力をコラムストッパ２０に伝える構成として、図７に示されるような構成を用いてもよい。この例では、モジュールケース４８に、図６に示されるものと同様のドア６４が設けられ、かつ該ドア６４の上部の幅方向両端にガイドピン６８が設けられている。一方モジュールケース４８の側壁には、ガイドピン６８が挿通される円弧状のガイド孔４８Ｇが設けられ、該ガイド孔４８Ｇから車幅方向に突出したガイドピン６８の車両後方側に、モジュールケース４８を跨ぐように分岐したコラムストッパ２０の下端部２０Ｄが夫々近接又は当接している。なお、円弧状のガイド孔４８Ｇの曲率中心は、支点６６の中心と一致している。

この構成によれば、インフレータ５０が作動してニーエアバッグ袋体４６が膨張を開始すると、ドア６４は該ニーエアバッグ袋体４６の膨張力により支点６６を中心として矢印Ｄ方向に回動して、モジュールケース４８の床面４８Ｆに倒れる。このとき、ガイドピン６８がガイド孔４８Ｇ内を移動しながら、コラムストッパ２０の下端部２０Ｄを車両後方側へ押す。即ちドア６４と連動してコラムストッパ２０が回動することで、図４と同様に、コラムストッパ２０によるステアリングコラム１６の固定状態が解除される。これにより衝撃吸収機構２４が作動可能となり、ステアリングコラム１６の第２コラム２２が車両前方、即ち矢印Ａ方向に移動することで、乗員とステアリングコラム１６側との間の衝撃吸収が可能となる。図６に示した例と同様に、ドア６４がモジュールケース４８の床面４８Ｆに倒れることで、ニーエアバッグ袋体４６の膨張経路は確保される。

なお、上記実施形態では、固定手段の一例として、コラムストッパ２０を挙げたが、これに限られるものではなく、通常使用時に第２コラム２２を固定することができ、その固定状態をニーエアバッグ袋体４６の膨張力を利用して解除できるものであれば、どのような構成であってもよい。従って、例えばニーエアバッグ袋体４６の膨張力を利用してワイヤー（図示せず）を引くことで、第２コラム２２を固定するピン等が外れて、該第２コラム２２の固定状態が解除されるようにしてもよい。

通常使用時における車両用乗員保護装置を示す部分縦断面図である。 通常使用時における車両用乗員保護装置を示す、図１における２−２矢視断面図である。 通常使用時における車両用乗員保護装置を示す、図１における３−３矢視断面図である。 車両が前面衝突し、ニーエアバッグ装置が作動することで、コラムストッパが回動してステアリングコラムの固定状態が解除され、これにより衝撃吸収機構が作動可能となって第２コラムが車両前方に移動している状態、及び膨張したニーエアバッグ袋体により乗員の膝部が拘束されている状態を示す部分縦断面図である。 モジュールケース内におけるエアバッグ袋体と、インフレータと、コラムストッパの下端部を示す、図１における５−５矢視断面図である。 エアバッグ袋体の車両後方端とコラムストッパの下端部との間に、該エアバッグ袋体の膨張力により回動するドアを設け、エアバッグ袋体の膨張時に、該ドアの回動によってコラムストッパが回動するようにした例を示す断面図である。 エアバッグ袋体の車両後方端に、モジュールケースのガイド孔に挿通されて車幅方向両側に突出するガイドピンを有し、エアバッグ袋体の膨張力により回動するドアを設けると共に、該ガイドピンの車両後方側にコラムストッパの下端部を配置し、エアバッグ袋体の膨張時に、ドアと連動してコラムストッパが回動するようにした例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 車両用乗員保護装置
１６ ステアリングコラム
１８ ニーエアバッグ装置
２０ コラムストッパ（固定手段）
２４ 衝撃吸収機構
４６ ニーエアバッグ袋体

Claims (2)

1. 車両前方に移動可能な衝撃吸収機構を有するステアリングコラムと、
   該ステアリングコラムの下方に配設され、車両用シートに着座した乗員の膝部を拘束するように膨張展開するニーエアバッグ袋体を有するニーエアバッグ装置と、
   通常使用時に前記ステアリングコラムが車両前方に移動しないように該ステアリングコラムを固定すると共に、前記ニーエアバッグ装置の作動時に前記ステアリングコラムの固定状態を解除する固定手段と、
   を有することを特徴とする車両用乗員保護装置。
2. 前記固定手段は、通常使用時には、前記ステアリングコラムを固定する位置に保持され、前記ニーエアバッグ装置の作動時には、前記ニーエアバッグ袋体の膨張力により、前記ステアリングコラムを固定する位置から離脱することを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保護装置。

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