JP2013035450A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員に与える安心感を低減させることなく、乗員の頭部のみならず、他の部位まで十分に保護することで、運転操作時における安全性を維持しつつ、車両への衝突により生じる衝撃から乗員の保護する際の安全性を高めることが可能なステアリング装置を提供することにある。
【解決手段】本発明に係るステアリング装置１００は、車両を操舵するステアリングホイール１４０の内方に配設され、車両への衝突時に乗員側に向けてエアバッグ袋体１５１を膨張展開させて乗員を保護するエアバッグモジュール１５０を有して構成され、車両の進行方向が直進する場合におけるステアリングホイール１４０の位置をこのステアリングホイール１４０の中立位置とした場合、車両への衝突を事前に検知する検知手段と、この検知手段により車両への衝突を検知した際、ステアリングホイール１４０の位置を中立位置となるよう調整する調整手段１３０と、を備えて構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリング装置に関し、特に、ステアリングホイールのセンタパッドにエアバッグモジュールのエアバッグ袋体を収容して構成されたステアリング装置に関する。

従来、ステアリング装置は、ステアリングホイールのセンタパッドにエアバッグ袋体を折り畳んで収容し、車両への衝突により生じる衝撃に対し、センタパッドから乗員側に向かってエアバッグ袋体を展開させることで、衝撃から乗員を保護するものが知られている。

ここで、ステアリングホイールのセンタパッドは、通常、乗員の運転操作に応じて、ステアリングホイールとともに回転している。このため、センタパッドに収容されたエアバッグ袋体は、ステアリングホイールのどの回転蛇角でも同じ形状で膨張展開可能となるよう円形状をなして形成されている。そして、円形状をなして形成されたエアバッグ袋体は、主に乗員の頭部を保護している。

近年、センタパッドに収容されたエアバッグ袋体には、乗員の頭部を保護するのみならず、他の部位まで十分に保護したいという要求が高まっている。特に、乗員の胸部には、シートベルトが掛け渡されているため、車両への衝撃時に乗員の胸部を圧迫してしまう可能性がある。

そこで、乗員の頭部を保護するのみならず、他の部位まで十分に保護可能なものとして、例えば、特許文献１には、非回転構造のセンタパッドにエアバッグ袋体を搭載し、このエアバッグ袋体の形状を頭部保護部、胸部保護部及び腹部保護部からなるように形成した自動車用エアバッグ装置が開示されている。

特開２００６−０６９３８４号公報

ところで、上記特許文献１では、上述したように、非回転構造のセンタパッドにエアバッグ袋体を搭載しているため、乗員の運転操作によりステアリングホイールのリムを回転させても、センタパッドを回転させないように構成されている。すなわち、上記特許文献１では、乗員の運転操作によりステアリングホイールのリムのみが回転するように構成されている。

このように、上記特許文献１では、乗員の運転操作によりステアリングホイールのリムのみが回転するように構成された場合、ステアリングホイールが回転したか否かを把握し難くなるため、乗員に与える安心感を低減させてしまう点で改善の余地がある。

したがって、上記特許文献１では、乗員の頭部のみならず、胸部及び腰部を保護可能となるようエアバッグ袋体の形状を予め設定することが可能になるものの、乗員に与える安心感を低減させてしまうため、運転操作時における安全性を低減させてしまうという技術的課題がある。

本発明の目的は、上記従来の実状に鑑みて、乗員に与える安心感を低減させることなく、乗員の頭部のみならず、他の部位まで十分に保護することで、運転操作時における安全性を維持しつつ、車両への衝突により生じる衝撃から乗員の保護する際の安全性を高めることが可能なステアリング装置を提供することにある。

このような課題を解決するために、本発明に係るステアリング装置は、車両を操舵するステアリングホイールの内方に配設され、上記車両への衝突時に乗員側に向けてエアバッグ袋体を膨張展開させて乗員を保護するエアバッグモジュールを有して構成され、上記車両の進行方向が直進する場合における上記ステアリングホイールの位置をこのステアリングホイールの中立位置とした場合、上記車両への衝突を事前に検知する検知手段と、この検知手段により上記車両への衝突を検知した際、上記ステアリングホイールの位置を上記中立位置となるよう調整する調整手段と、を備えて構成されている。

好適には、上記解決手段に加えて、上記調整手段は、ステアリングシャフト及びステアリングコラムを係脱可能となるよう支持する係脱支持部材を備え、この系脱支持部材の脱状態時に上記ステアリングシャフトを上記ステアリングホイールが上記中立位置に位置するよう調整するように構成されている。

好適には、上記解決手段に加えて、上記調整手段は、上記ステアリングシャフトの回転力を受けて往復回転可能な往復回転部材と、上記往復回転部材及び上記ステアリングシャフトの互いの回転力を利用して互いに回転可能となるよう掛け渡す掛け渡し部材と、を備え、上記往復回転部材は、上記系脱支持部材の脱状態時に往復回転幅を徐々に終極可能となるよう構成されている。

好適には、上記解決手段に加えて、上記エアバッグモジュール及び上記ステアリングホイールは、互いに螺合する螺合溝を備え、上記エアバッグモジュールのインフレータの作動時における推力を利用して上記螺合溝上で上記エアバッグモジュールを一定の位置に移送させるように構成されている。

好適には、上記解決手段に加えて、上記インフレータは、上記エアバッグ袋体にガスを供給する複数の供給孔を有し、複数の上記供給孔は同方向に向かって開口して形成されて構成されている。

本発明のステアリング装置によれば、乗員に与える安心感を低減させることなく、乗員の頭部のみならず、他の部位まで十分に保護することで、運転操作時における安全性を維持しつつ、車両への衝突により生じる衝撃から乗員の保護する際の安全性を高めることができる。

本発明の一実施の形態であるステアリング装置を模式的に示し、このステアリング装置を車両幅方向から目視した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態であるステアリング装置を模式的に示し、このステアリング装置を車両幅方向から断面視した状態を示す断面図である。 図２におけるＡ部を拡大して示す拡大断面図である。 図３における線Ｉ−Ｉ´を模式的に示し、第１の状態を示す断面図である。 図３における線Ｉ−Ｉ´を模式的に示し、第２の状態を示す断面図である。 本発明の一実施の形態であるステアリングホイールを模式的に示し、このステアリングホイールを乗員側から目視した状態を示す正面図である。 本発明の一実施の形態であるエアバッグモジュールを断面視した状態を模式的に示し、このエアバッグモジュールの第１の状態を示す断面図である。 本発明の一実施の形態であるエアバッグモジュールを断面視した状態を模式的に示し、このエアバッグモジュールの第２の状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態のステアリング装置１００について、図１乃至図８を用いて説明する。まず、本発明の実施の形態であるステアリング装置１００の主たる構成について、図１及び図２を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施の形態であるステアリング装置１００を模式的に示し、このステアリング装置１００を車両幅方向から目視した状態を示す斜視図であり、図２は、ステアリング装置１００を車両幅方向から断面視した状態を示す断面図である。

図１及び図２に例示されるように、本実施の形態のステアリング装置１００は、ステアリングホイール１４０の回転を図示しないステアリングギアボックスに伝達するステアリングシャフト１１０と、このステアリングシャフト１１０を収容する筒状のステアリングコラム１２０と、を少なくとも備えて構成されている。

そして、ステアリング装置１００は、ステアリングホイール１４０の内方にエアバッグモジュール１５０を収容して構成されている。このエアバッグモジュール１５０は、車両への衝突時に乗員側に向けてエアバッグ袋体１５１を膨張展開させることで、車両への衝突時に生じる衝撃から乗員を保護する役目を果てしている。

次に、本実施の形態のステアリング装置１００の主たる構成であるステアリングシャフト１１０について説明する。このステアリングシャフト１１０は、上述したように、ステアリングホイール１４０の回転を図示しないステアリングギアボックスに伝達する役目を果たしている。

ステアリングシャフト１１０は、このステアリングシャフト１１０の軸方向で３分割して構成されている。すなわち、ステアリングシャフト１１０は、ステアリングホイール１４０側の第１シャフト１１１と、図示しないギアボックス側の第２シャフト１１２と、これら第１シャフト１１１及び第２シャフト１１２を繋ぐ第３シャフト１１３と、を有して構成されている。

そして、ステアリングシャフト１１０は、これら第１シャフト１１１、第２シャフト１１２及び第３シャフト１１３の夫々の接続部分で軸方向に摺動可能となるように構成されている。このため、ステアリングシャフト１１０は、例えば、テレスコピック時に伸縮するように構成されている。

これにより、ステアリングシャフト１１０は、車両前面への衝突時に図示しないステアリングギアボックス及びユニバーサルジョイント等によって車両前後方向における後方側に押されて伸縮することで、車両前面への衝突時に生じる衝撃を吸収することが可能になる。

次に、本実施の形態のステアリング装置１００の主たる構成であるステアリングコラム１２０について説明する。このステアリングコラム１２０は、上述したように、ステアリングシャフト１１０を収容する役目を果たしている。

すなわち、ステアリングコラム１２０は、上述したように、ステアリングシャフト１１０を収容可能となる中空部を有するとともに、ステアリングシャフト１１０を被覆するために円筒形状をなして形成されている。

本実施の形態において、ステアリングコラム１２０は、アッパジャケット１２１及びロアジャケット１２２を有する２ジャケットにより構成されている。なお、本実施の形態のステアリングコラム１２０は、アッパジャケット１２１及びロアジャケット１２２により構成されているが、この構成に限定されず、例えば、アッパジャケット１２１を２分割して３ジャケットにより構成しても良い。

このアッパジャケット１２１は、主に、ステアリングシャフト１１０におけるステアリングホイール１４０側の部分である第１シャフト１１１を被覆するものである。そして、アッパジャケット１２１のステアリングホイール１４０側の端部には、ステアリングシャフト１１０を支持する第１の支持部材１２３が設けられている。

この第１の支持部材１２３は、例えば、ステアリングシャフト１１０を回転可能に支持するベアリング、ステアリングシャフト１１０とアッパジャケット１２１とを連結して支持するピン等により構成されている。

一方、ロアジャケット１２２は、主に、ステアリングシャフト１１０の図示しないステアリングギアボックス側の部分である第２シャフト１１２を被覆するものである。そして、ロアジャケット１２２の図示しないステアリングギアボックス側の端部には、ステアリングシャフト１１０を支持する第２の支持部材１２４が設けられている。

本実施の形態において、この第２の支持部材１２４は、ステアリングシャフト１１０とロアジャケット１２２とを連結するピンにより構成されている。そして、ロアジャケット１２２には、第２の支持部材１２４に圧力を印加可能な圧力印加手段１２５が配設されている。

この圧力印加手段１２５は、上述したように、第２の支持部材１２４に向かって圧力を印加する役目を果たし、例えば、第２の支持部材１２４に向かって空気圧を噴射するものである。

このように、本実施の形態のステアリング装置１００は、第２の支持部材１２４に圧力印加手段１２５によって圧力を印加することで、第２の支持部材１２４を係脱可能にしている。

これにより、ステアリング装置１００は、第２の支持部材１２４の脱状態時には、ステアリングシャフト１１０とステアリングコラム１２０とを互いに影響させない、すなわち、互いに空転可能となるように構成されている。

したがって、本実施の形態のステアリング装置１００は、第２の支持部材１２４の脱状態時には、例えば、ステアリングシャフト１１０が回転しても、このステアリングシャフト１１０に連動してステアリングコラム１２０が回転しないように構成されている。

一方、ステアリング装置１００は、第２の支持部材１２４の脱状態時に、例えば、ステアリングコラム１２０が回転しても、このステアリングコラム１２０に連動してステアリングシャフト１１０が回転しないように構成されている。

なお、本実施の形態において、ステアリング装置１００は、第１の支持部材１２３をベアリングで構成し、第２の支持部材１２４をピンで構成したが、これに限定されず、例えば、第１の支持部材１２３及び第２の支持部材１２４の夫々をピンで構成しても良い。この場合、ステアリング装置１００は、アッパジャケット１２１側及びロアジャケット１２２側の夫々に圧力印加手段１２５を備えて構成されている。

また、ステアリング装置１００は、第１の支持部材１２３をピンで構成し、第２の支持部材１２４をベアリングで構成しても良い。この場合、ステアリング装置１００は、アッパジャケット１２１側に圧力印加手段１２５を備えて構成されている。

また、ステアリング装置１００は、第１の支持部材１２３及び第２の支持部材１２４を用いずに、ステアリングコラム１２０にステアリングシャフト１１０を嵌合させても良い。この場合も、ステアリング装置１００は、アッパジャケット１２１側及びロアジャケット側１２２側の夫々に圧力印加手段１２５を備えて構成されている。

このように、圧力印加手段１２５によって、互いに空転可能となるよう構成されたステアリングシャフト１１０及びステアリングコラム１２０のうち、ステアリングシャフト１１０には、ステアリングホイール１４０の位置を中立位置となるよう調整する調整手段１３０が設けられている。なお、中位位置とは、車両の進行方向が直進する場合におけるステアリングホイール１４０の位置をいう。

調整手段１３０は、上述したように、ステアリングシャフト１１０及びステアリングコラム１２０を系脱可能となるよう支持する第２の支持部材１２４の系脱時にステアリングシャフト１１０を中立位置に位置するよう調整するものである。

具体的には、調整手段１３０は、ステアリングシャフト１１０の回転力を受けて往復回転可能なスプリングバネ（往復回転部材）１３１と、このスプリングバネ１３１及びステアリングシャフト１１０の互いの回転力を利用して互いに回転可能となるよう掛け渡すベルト（掛け渡し部材）１３２と、を備えて構成されている。

そして、スプリングバネ１３１は、第２の支持部材１２４の脱状態時に往復回転幅を徐々に終極可能となるよう構成されている。つまり、スプリングバネ１３１は、ステアリングホイール１４０の中立位置では、回転方向に負荷がかからない位置となるよう配設されている。

そして、スプリングバネ１３１は、ステアリングシャフト１１０の回転力を受けて回転する際、一方向に回転した後に、反力を利用して他方向に回転する。また、他方向に回転した後に、反力を利用して一方向に回転する。

さらには、スプリングバネ１３１は、一方向から他方向、他方向から一方向への往復回転を繰り返すことで、往復回転方向幅が徐々に終極するように構成されている。このように、スプリングバネ１３１の回転を終極させることで、スプリングシャフト１２０は、スプリングバネ１３１によって、徐々に中立位置に位置するように構成されている。

本実施の形態において、ステアリング装置１００の圧力印加手段１２５の発動契機は、制御手段（例えば、ＥＣＵ等）により制御されている。この制御手段は、車両への衝突を事前に検知する図示しない検知手段により検知された情報に基づいて制御するものである。

この制御手段及び検知手段の一例として、例えば、車両前方の障害物を検知する検知手段の情報に基づいて、障害物との距離を認識し、この距離に応じて車両への衝突を事前に把握して制御するものが挙げられる。

次に、本実施の形態のステアリング装置１００の主たる構成であるステアリングホイール１４０について図６を用いて説明する。図６は、本発明の一実施の形態であるステアリングホイール１４０を模式的に示し、このステアリングホイール１４０を乗員側から目視した状態を示す正面図である。なお、図６に示す状態をステアリングホイール１４０の中立位置とする。

図６に例示されるように、本実施の形態のステアリングホイール１４０は、上述したように、主に、乗員の操舵操作を担う操作部材としての役目を果たしている。このステアリングホイール１４０は、このステアリングホイール１４０の外郭を構成するリング状のリム１４１と、このリム１４１及びステアリングシャフト１１０を連結するスポーク１４２と、を有して構成されている。

また、ステアリングホイール１４０は、このステアリングホイール１４０のほぼ中央に配置され、スポーク１４２を覆うセンタパッド１４３を備えて構成されている。本実施の形態において、センタパッド１４３は、このセンタパッド１４３を乗員側から目視すると、矩形状をなして形成されている。

そして、センタパッド１４３は、乗員の運転操作によりリム１４１の回転とともに回転するように構成されている。このように構成されることで、センタパッド１４３は、乗員の運転操作時に乗員がリム１４１を回転させたことを視覚的に把握させることが可能になる。また、センタパッド１４３には、例えば、メーカのロゴ等が施されており、意匠性を有している。

このように、乗員の運転操作によりリム１４１ととともに回転するように構成されたセンタパッド１４３の裏面側には、エアバッグモジュール１５０が設けられている。ここで、本実施の形態のステアリングホイール１４０は、上述したように、車両への衝突時に中立位置に位置するように構成されている。このため、ステアリングホイール１４０のセンタパッド１４３に収容されたエアバッグモジュール１５０のエアバッグ袋体１５１の形状を予め設定することが可能になる。

次に、本実施の形態のステアリング装置１００のステアリングホイール１４０の内部に設けられたエアバッグモジュール１５０について図７及び図８を用いて説明する。図７は、本発明の一実施の形態であるエアバッグモジュール１５０を断面視した状態を模式的に示し、このエアバッグモジュール１５０の第１の状態を示す断面図であり、図８は、本発明の一実施の形態であるエアバッグモジュール１５０を断面視した状態を模式的に示し、このエアバッグモジュール１５０の第２の状態を示す断面図である。

図７及び図８に例示されるように、本実施の形態において、エアバッグモジュール１５０は、上述したように、ステアリングホイール１４０の内部に配設されている。そして、エアバッグモジュール１５０は、ステアリングホイール１４０から乗員側に向かってエアバッグ袋体１５１を膨張展開させることで、車両への衝突時に生じる衝撃から乗員を保護している。

このエアバッグモジュール１５０は、通常時は折り畳まれており緊急時に膨張展開するエアバッグ袋体１５１と、このエアバッグ袋体１５１にガスを供給するインフレータ１５２と、エアバッグ袋体１５１及びインフレータ１５２を収容するリテーナ１５３と、を少なくとも備えて構成されている。

エアバッグモジュール１５０を構成するエアバッグ袋体１５１は、上述したように、車両への衝突時にインフレータ１５２によりガスが供給されることで、乗員側に向かって膨張展開するものであり、センタパッド１４３及びリテーナ１５３により形成された空間に折り畳んで設けられている。

また、エアバッグモジュール１５０を構成するインフレータ１５２は、上述したように、エアバッグ袋体１５１にガスを供給するものである。このインフレータ１５２は、円筒形状の外形をなして形成されている。

また、エアバッグモジュール１５０を構成するリテーナ１５３は、上述したように、エアバッグ袋体１５１及びインフレータ１５２を収容するための空間部をセンタパッド１４３とともに形成するものである。

このリテーナ１５３は、エアバッグ袋体１５１及びインフレータ１５２を収容するための空間を形成する面部と、この面部の外周縁に配置され、ハブにリテーナ１５３を連結するための脚部と、を有して構成されている。

また、リテーナ１５３は、後述するローラピン１５５を摺動可能に支持する平面視円形溝を有して構成されている。そして、リテーナ１５３の裏面側には、インフレータ１５２を収容するための収容ケース１５４が設けられている。この収容ケース１５４は、ローラピン１５５によってリテーナ１５３に連結されている。

すなわち、エアバッグ袋体１５１及びインフレータ１５２は、収容ケース１５４を介してリテーナ１５３に回転可能となるよう支持されている。本実施の形態において、インフレータ１５２と収容ケース１５４との夫々には、互いに螺合するインフレータ螺合溝１５２ａ及び収容ケース螺合溝１５４ａが形成されている。

ここで、インフレータ１５２は、エアバッグ袋体１５１にガスを供給するための孔（供給孔）１５２ｂを同方向に向かって開口するように構成されている。すなわち、本実施の形態のエアバッグモジュール１５０は、インフレータ１５２からエアバッグ袋体１５１に供給されるガスを同方向に向かって噴出させるように構成されている。

これにより、本実施の形態のエアバッグ袋体１５１及びインフレータ１５２は、インフレータ１５２からエアバッグ袋体１５１にガスが供給される際、インフレータ１５２のガスの推力を利用して回転するように構成されている。そして、インフレータ１５２の外底面と収容ケース１５４の内底面とが当接すると、回転が止まるように構成されている。

すなわち、本実施の形態のエアバッグモジュール１５０は、インフレータ１５２の外底面と収容ケース１５４の内底面とが当接して回転が止まった後に、エアバッグ袋体１５１が膨張展開するように構成されている。

このため、エアバッグ袋体１５１は、回転が止まった位置で膨張展開するため、常に同じ位置で膨張展開可能となるよう構成されている。このように、本実施の形態のエアバッグモジュール１５０は、車両への衝突時にエアバッグ袋体１５１を常に同じ位置から膨張展開させることが可能になるため、エアバッグ袋体１５１の形状を予め設定することが可能になる。

このように、本実施の形態のエアバッグモジュール１５０は、上述したように、エアバッグ袋体１５１の形状を予め設定することが可能になるため、例えば、乗員の頭部を保護する頭部保護用チャンバと胸部を保護する胸部保護用チャンバとを形成することが可能になり、乗員の頭部、胸部への夫々の傷害値を低減させることが可能になる。

これにより、本実施の形態のエアバッグ袋体１５１によれば、上述したように、エアバッグ袋体１５１の膨張展開時に、常に同じ位置で膨張展開可能となるよう構成されているため、安定した適宜の位置に膨張展開させることが可能になる。

したがって、本実施の形態のステアリング装置１００は、乗員の頭部のみならず、他の部位まで十分に保護することが可能になり、車両への衝突により生じる衝撃から乗員を保護する際の安全性を高めることができる。

以上のように、本実施の形態のステアリング装置１００によれば、乗員に与える安心感を低減させることなく、乗員の頭部のみならず、他の部位まで十分に保護することで、運転操作時における安全性を維持しつつ、車両への衝突により生じる衝撃から乗員を保護する際の安全性を高めることができる。

１００ ステアリング装置
１１０ ステアリングシャフト
１１１ 第１シャフト
１１２ 第２シャフト
１１３ 第３シャフト
１２０ ステアリングコラム
１２１ アッパジャケット
１２２ ロアジャケット
１３０ 調整部材
１４０ ステアリングホイール
１４１ リム
１４２ スポーク
１４３ センタパッド
１５０ エアバッグモジュール
１５１ エアバッグ袋体
１５２ インフレータ
１５２ａ インフレータ螺合溝
１５２ｂ インフレータ孔
１５３ リテーナ
１５４ 収容ケース
１５４ａ 収容ケース螺合溝
１５５ ローラピン

Claims (5)

1. 車両を操舵するステアリングホイールの内方に配設され、前記車両への衝突時に乗員側に向けてエアバッグ袋体を膨張展開させて乗員を保護するエアバッグモジュールを有して構成されたステアリング装置であって、
   前記車両の進行方向が直進する場合における前記ステアリングホイールの位置を当該ステアリングホイールの中立位置とした場合、
   前記車両への衝突を事前に検知する検知手段と、
   当該検知手段により前記車両への衝突を検知した際、前記ステアリングホイールの位置を前記中立位置となるよう調整する調整手段と、を備えたこと、
   を特徴とするステアリング装置。
2. 前記調整手段は、
   ステアリングシャフト及びステアリングコラムを係脱可能となるよう支持する係脱支持部材を備え、
   当該系脱支持部材の脱状態時に前記ステアリングシャフトを前記ステアリングホイールが前記中立位置に位置するよう調整すること、
   を特徴とする請求項１記載のステアリング装置。
3. 前記調整手段は、
   前記ステアリングシャフトの回転力を受けて往復回転可能な往復回転部材と、
   前記往復回転部材及び前記ステアリングシャフトの互いの回転力を利用して互いに回転可能となるよう掛け渡す掛け渡し部材と、を備え、
   前記往復回転部材は、前記系脱支持部材の脱状態時に往復回転幅を徐々に終極可能となるよう構成されたこと、
   を特徴とする請求項２記載のステアリング装置。
4. 前記エアバッグモジュール及び前記ステアリングホイールは、互いに螺合する螺合溝を備え、
   前記エアバッグモジュールのインフレータの作動時における推力を利用して前記螺合溝上で前記エアバッグモジュールを一定の位置に移送させること、
   を特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のステアリング装置。
5. 前記インフレータは、前記エアバッグ袋体にガスを供給する複数の供給孔を有し、
   複数の前記供給孔は同方向に向かって開口して形成されること、
   を特徴とする請求項４記載のステアリング装置。

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