KR101023511B1 - 컬럼이 있는 니에어백장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링 컬럼의 후단측 아래쪽에 복수의 간섭물이 있는 스티어링 컬럼 구조에 대해서도, 탑승자의 무릎을 신속하게 구속하고, 나아가서는 전면 충돌시에 컬럼 튜브의 수축동작이 저해되는 것을 적극 억제 또는 방지한다. 스티어링 컬럼(12)은 로어 브래킷(46)과 어퍼 브래킷(48)으로 차체측에 고정되어 있고, 또 인너 튜브(36)의 후단측에는 콤비네이션 스위치(68)가 설치되어 있다. 그리고 양자의 하부(48a, 70a)가 컬럼 튜브(26)의 아래쪽으로 돌출한 상태로 대향하여 배치되고, 양자의 사이에 형성된 설치 스페이스(74)에 에어백 모듈(64)을 설치하도록 하였다. 또, 모듈 케이스(54)는 포제가 되고, 에어백 모듈(64)은 뒤쪽 설치 브래킷(76)을 거쳐 콤비네이션 스위치(68)의 인접 위치에 설정되어 있다. 따라서, 전면 충돌시에서의 컬럼 튜브(26)의 수축동작도 저해되지 않는다.

Description

컬럼이 있는 니에어백장치{KNEE AIR BAG WITH COLUMN}

본 발명은, 전면 충돌시에 스티어링 컬럼의 컬럼 커버로부터 니에어백을 팽창 전개시켜 탑승자의 무릎을 구속하는 컬럼이 있는 니에어백장치에 관한 것이다.

종래부터, 탑승자의 무릎부를 보호할 목적으로 여러가지의 컬럼이 있는 니에어백장치가 제안되어 있다. 예를 들면, 하기 특허문헌 1, 2에는, 스티어링 컬럼의 컬럼 커버 내에 에어백 모듈이 설치된 소위 컬럼이 있는 니에어백장치가 개시되어 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특개평9-104317호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2002-37003호 공보

그러나, 상기 선행기술에서는, 그 어느 것에서도, 스티어링 컬럼의 아래쪽측으로 돌출하는 간섭물이 복수 존재하는 경우에, 그것들과의 관계에 있어서, 어떻게 하여 에어백 모듈을 콤팩트하게 집어 넣고, 또한 탑승자의 무릎과의 거리를 최단으로 근접할지 라는 관점에서의 접근은 이루어져 있지 않다.

특히, 일반적으로 전면 충돌시에 운전석용 에어백을 거쳐 스티어링 휠에 축방향 앞쪽으로의 하중이 입력된 경우에 탑승자측으로의 반력을 억제할 목적으로, 컬럼 튜브를 수축 가능한 구조로 하나, 그 때의 컬럼 튜브의 스트로크도 고려한 데다가 에어백 모듈의 탑재구조로 하면, 한층 더 곤란이 극한에 이른다.

본 발명은 상기 사실을 고려하여, 스티어링 컬럼의 후단측 아래쪽에 복수의 간섭물이 있는 스티어링 컬럼구조에 대해서도, 탑승자의 무릎을 신속하게 구속할 수 있는 컬럼이 있는 니에어백장치를 얻는 것을 제 1 목적으로 하고, 또한 전면 충돌시에 컬럼 튜브의 수축동작이 저해되는 것을 적극 억제 또는 방지할 수 있는 컬럼이 있는 니에어백장치를 얻는 것을 제 2 목적으로 한다.

청구항 1의 발명은, 스티어링 샤프트 및 스티어링 샤프트를 덮는 컬럼 튜브를 포함하여 구성된 스티어링 컬럼의 후단측을 덮는 컬럼 커버 내에 설치되는 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 컬럼 튜브는, 소정값 이상의 하중 입력에 의하여 소정 스트로크의 범위 내에서 수축 가능하게 된 2중관 구조로 하여 구성되어 있고, 또한, 상기 스티어링 컬럼에는, 슬라이딩측 컬럼 튜브의 후단측에 고정됨과 동시에 일부가 슬라이딩측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되는 제 1 간섭물과, 고정측 컬럼 튜브의 후단측에서 또한 제 1 간섭물에 대하여 소정 거리만큼 컬럼 전단측으로 이간된 위치에 고정됨과 동시에 일부가 고정측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되는 제 2 간섭물이 설치되어 있고, 또한, 상기 컬럼 튜브에서의 상기 제 1 간섭물과 상기 제 2 간섭물과의 사이에서 또한 슬라이딩측 컬럼 튜브의 하부 바깥 둘레면측에, 충돌시에 가스를 발생하는 가스발생수단과, 접힌 상태에서 컬럼 커버의 안쪽에 격납됨과 동시에 가스의 공급을 받아 컬럼 커버로부터 탑승자의 무릎측으로 팽창 전개되는 니에어백을 포함하여 구성된 에어백 모듈을 설치한 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명은, 스티어링 샤프트 및 스티어링 샤프트를 덮는 컬럼 튜브를 포함하여 구성된 스티어링 컬럼의 후단측을 덮는 컬럼 커버 내에 설치되는 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 컬럼 튜브는, 소정값 이상의 하중 입력에 의하여 소정 스트로크의 범위 내에서 수축 가능한 2중관 구조로 하여 구성되어 있고, 또한, 상기 스티어링 컬럼에는, 슬라이딩측 컬럼 튜브의 후단측에 고정됨과 동시에 일부가 슬라이딩측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되는 제 1 간섭물과, 고정측 컬럼 튜브의 후단측에서 또한 제 1 간섭물에 대하여 소정 거리만큼 컬럼 전단측으로 이간된 위치에 고정됨과 동시에 일부가 고정측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되는 제 2 간섭물이 설치되어 있고, 또한, 상기 컬럼 튜브에서의 상기 제 1 간섭물과 상기 제 2 간섭물과의 사이에서 또한 슬라이딩측 컬럼 튜브의 하부 바깥 둘레면측에, 충돌시에 가스를 발생하는 가스발생수단과, 접힌 상태에서 컬럼 커버의 안쪽에 격납됨과 동시에 가스의 공급을 받아 컬럼 커버로부터 탑승자의 무릎측으로 팽창 전개되는 니에어백을 포함하여 구성된 에어백 모듈을 배치하고, 또한, 상기 가스발생수단을 에어백 모듈 내에서의 상기 제 1 간섭물측에 치우쳐 배치함과 동시에, 상기 접힌상태의 니에어백을 에어백 모듈 내에서의 상기 제 2 간섭물측에서 또한 가스발생수단에 인접시켜 배치한 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 제 1 간섭물은 콤비네이션 스위치이고, 상기 제 2 간섭물은 컬럼 튜브를 차량 폭 방향을 따라 연장하는 인스트루먼트패널 리인포스먼트(reinforcement)에 지지시키기 위한 하우징인 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명은, 청구항 3에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 에어백 모듈의 모듈 케이스를 가요성 또는 유연성이 있는 재료에 의하여 구성한 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명은, 청구항 3에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 에어백 모듈을 스티어링측 컬럼 튜브에서의 제 1 간섭물의 근방 부위에 설치부재를 사용하여 고정한 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명은, 청구항 5에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 제 2 간섭물 또는 컬럼 튜브의 수축시에 당해 제 2 간섭물과 일체적으로 상대 이동하는 고정측 컬럼 튜브의 상기 설치부재와 대향하는 부위에, 당해 설치부재와의 간섭 회피용 릴리프부를 설정한 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명은, 청구항 4에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 에어백 모듈의 모듈 케이스의 후단측을 후단측 설치부재를 사용하여 슬라이딩측 컬럼 튜브의 제 1 간섭물의 근방 부위에 고정함과 동시에, 당해 모듈 케이스의 전단측을 전단측 설치부재를 사용하여 제 2 간섭물에 고정한 것을 특징으로 한다.

청구항 8의 발명은, 청구항 7에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 후단측 설치부재와 상기 전단측 설치부재를 스티어링 컬럼의 축방향에서 보아 차량 폭방향으로 겹치지 않도록 배치한 것을 특징으로 한다.

청구항 9의 발명은, 청구항 4에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 에어백 모듈의 모듈 케이스의 후단측을 후단측 설치부재를 사용하여 슬라이딩측 컬럼 튜브의 제 1 간섭물의 근방 부위에 고정함과 동시에, 당해 모듈 케이스의 전단측을 전단측 설치부재를 사용하여 슬라이딩측 컬럼 튜브에 대하여 슬라이딩 가능하게 지지시킨 것을 특징으로 한다.

청구항 10의 발명은, 청구항 7에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 후단측 설치부재는, 컬럼 축방향으로 보아 대략 M자 형상으로 형성되어 있음과 동시에, 슬라이딩측 컬럼 튜브의 제 1 간섭물의 근방 부위에 고정된 중간부와, 모듈 케이스의 후단측의 바깥쪽 면에 배치되어 가스발생수단이 고정되는 1쌍의 다리부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 11의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서, 상기 스티어링 컬럼은, 전동식의 틸트·텔레스코픽 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 12의 발명은, 청구항 11에 기재된 컬럼이 있는 니에어백장치에서, 상기 제 2 간섭물은, 틸트 모터 또는 텔레스코픽 모터인 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재된 본 발명에 의하면, 스티어링 컬럼의 후단측에는, 제 1 간섭물과 제 2 간섭물이 소정 거리만큼 이간된 상태로 배치되어 있다. 또한, 제 1 간섭물은 그 일부가 슬라이딩측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되어 있다. 또, 제 2 간섭물은 그 일부가 고정측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되어 있다.

상기 제약 하에서, 본 발명에서는, 컬럼 튜브에서의 제 1 간섭물과 제 2 간섭물의 사이에서 또한 슬라이딩측 컬럼 튜브의 하부 바깥 둘레면측이라는 한정된 스페이스에, 가스발생수단 및 니에어백을 포함하여 구성된 에어백 모듈을 설치하였기 때문에, 전면 충돌시에 니에어백을 신속하게 팽창 전개시켜 탑승자의 무릎을 구속할 수 있다.

즉, 이 위치에 에어백 모듈을 배치함으로써, 측면에서 보아 스티어링 컬럼과 탑승자 무릎과의 거리가 대략 최단 거리가 되기 때문에, 니에어백의 용량 및 가스발생수단의 출력을 대폭으로 삭감할 수 있다. 따라서, 그 만큼 접힌상태의 니에어백및 가스발생수단도 매우 콤팩트하게 되어, 전체로서도 매우 콤팩트한 에어백 모듈이 얻어지게 된다. 그 결과, 제 1 간섭물과 제 2 간섭물이라는 간섭물이 스티어링 컬럼의 축방향으로 소정 거리만큼 이간된 상태로 배치되어 있다는 제약이 있었던 경우에도, 에어백 모듈의 설치가 가능하게 된다.

청구항 2에 기재된 본 발명에 의하면, 전면 충돌시에 컬럼 튜브에 소정값 이상의 하중이 입력되면, 2중관 구조가 된 컬럼 튜브는 소정 스트로크의 범위 내에서 수축한다. 이것에 의하여 제 1 간섭물과 제 2 간섭물과의 상대적인 거리가 수축되나, 본 발명에서는, 강체(剛體)인 가스발생수단을 제 1 간섭물측에 치우쳐 배치하고, 또한 접힌상태의 니에어백을 가스발생수단에 인접하여 제 2 간섭물측에 배치하였기 때문에(즉, 가스발생수단을 제 1 간섭물측으로 오프셋하여 배치하였기 때문에), 컬럼 튜브의 수축동작은 전혀 저해되지 않거나, 저해되었다 하여도 최소한으로 억제된다.

청구항 3에 기재된 본 발명에 의하면, 스티어링측 컬럼 튜브의 후단측에는 제 1 간섭물로서 콤비네이션 스위치가 고정되어 있으나, 조립상태에서는 콤비네이션 스위치의 일부가 슬라이딩측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되게 된다. 또, 고정측 컬럼 튜브의 후단측에는 제 2 간섭물로서 컬럼 튜브를 인스트루먼트패널 리인포스먼트에 지지시키기 위한 하우징이 고정되어 있으나, 조립상태에서는 하우징의 일부가 고정측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되게 된다. 그리고, 양자 사이에 에어백 모듈이 설치된다. 따라서, 슬라이딩측 컬럼 튜브의 후단측에 콤비네이션 스위치가 배치될 뿐만 아니라, 콤비네이션 스위치와 대향하는 형태로 하우징이 배치되는 경우에도, 본 발명은, 원래부터 탑승자의 무릎과 대략 최단 거리에서 니에어백을 팽창 전개시켜 니에어백의 용량 및 인플레이터의 용량을 삭감하여 콤팩트화한다는 기술적 사상을 가지고 있기 때문에, 에어백 모듈의 설치가 가능해진다.

청구항 4에 기재된 본 발명에 의하면, 상기한 가스발생수단의 오프셋 배치에 더하여, 가스발생수단 및 접힌상태의 니에어백을 포함하여 구성된 에어백 모듈의 모듈 케이스를 가요성 또는 유연성이 있는 재료에 의하여 구성하였기 때문에, 컬럼 튜브의 수축시에 가령 제 2 간섭물이 에어백 모듈에 다소 간섭하는 경우가 있어도, 모듈 케이스 및 니에어백은 유연하게 변형하기 때문에, 컬럼 튜브의 이동 스트로크(에너지 흡수 스트로크)는 조금도 감소하지 않는다.

청구항 5에 기재된 본 발명에 의하면, 에어백 모듈을 슬라이딩측 컬럼 튜브에서의 제 1 간섭물의 근방 부위에 설치부재를 사용하여 고정하였기 때문에, 가스발생수단의 오프셋 배치에 더하여, 에어백 모듈의 슬라이딩측 컬럼 튜브에 대한 설치점도 제 1 간섭물측으로 설정되게 되어, 컬럼 튜브의 수축동작을 저해할 염려가 한층 없어진다.

청구항 6에 기재된 본 발명에 의하면, 제 2 간섭물 또는 컬럼 튜브의 수축시에 당해 제 2 간섭물과 일체적으로 상대 이동하는 고정측 컬럼 튜브의 설치부재와 대향하는 부위에, 당해 설치부재와의 간섭 회피용 릴리프부를 설정하였기 때문에, 컬럼 튜브의 수축시에 제 2 간섭물 또는 고정측 컬럼 튜브와 설치부재가 간섭하는 것을 피할 수 있다. 또한, 상기한 「가스발생수단의 오프셋 배치」는 가스발생수단과 제 2 간섭물과의 간섭 회피를 문제로 하는 것이었으나, 본 발명에서는 가스발생수단이 아닌 에어백 모듈을 고정하기 위한 설치부재가, 제 2 간섭물 또는 컬럼 튜브의 수축시에 당해 제 2 간섭물과 일체적으로 상대 이동하는 고정측 튜브와 대향하여 배치되는 경우에 있어서, 당해 설치부재와 제 2 간섭물 또는 고정측 튜브와의 간섭회피를 문제로 하는 것이다.

청구항 7에 기재된 본 발명에 의하면, 모듈 케이스를 가요성 또는 유연성을 가지는 재료에 의하여 구성한 경우에 있어서, 이 모듈 케이스를 전후 2개소에서 컬럼 튜브에 고정하였기 때문에, 에어백 모듈을 캔틸레버 지지가 아닌 양쪽 끝 지지를 할 수 있다. 또, 모듈 케이스의 전단측을 전단측을 전단측 설치부재를 사용하여 제 2 간섭물에 고정하였기 때문에, 제 2 간섭물이 컬럼 튜브를 인스트루먼트패널 리인포스먼트에 고정하기 위한 하우징인 경우(청구항 3)에는, 차량 주행시의 에어백 모듈의 진동에 대한 강성을 높일 수 있다.

청구항 8에 기재된 본 발명에 의하면, 후단측 설치부재와 전단측 설치부재를 스티어링 컬럼의 축방향에서 보아 차량 폭방향에 겹치지 않도록 배치하였기 때문에, 컬럼 튜브가 수축한 경우에 후단측 설치부재와 전단측 설치부재가 간섭하는 것을 피할 수 있다.

청구항 9에 기재된 본 발명에 의하면, 모듈 케이스를 가요성 또는 유연성을 가지는 재료에 의하여 구성한 경우에 있어서, 이 모듈 케이스를 전후 2개소에서 슬라이딩측 컬럼 튜브에 고정하였기 때문에, 에어백 모듈을 캔틸레버 지지가 아닌 양쪽 끝 지지를 할 수 있다. 또, 에어백 모듈의 모듈 케이스의 전단측을 전단측 설치부재를 사용하여 슬라이딩측 컬럼 튜브에 대하여 슬라이딩 가능하게 지지시켰기 때문에, 컬럼 튜브의 수축시에 가령 제 2 간섭물이 전단측 설치부재에 간섭하여도, 전단측 설치부재가 슬라이딩측 컬럼 튜브 상을 슬라이딩하여 모듈 케이스를 휘게 하는 등으로 함으로써, 컬럼 튜브의 이동 스트로크를 흡수할 수 있다.

청구항 10에 기재된 본 발명에 의하면, 후단측 설치부재는, 컬럼 축방향에서 보아 대략 M자 형상으로 형성되어 있다. 후단측 설치부재의 중간부는, 슬라이딩측 컬럼 튜브의 제 1 간섭물의 근방 부위에 고정된다. 또, 후단측 설치부재의 1쌍의 다리부는 모듈 케이스의 후단측의 바깥쪽 면에 배치되어 있고, 당해 후단측 설치부재의 1쌍의 다리부에는 에어백 모듈의 가스발생수단이 고정된다.

청구항 11에 기재된 본 발명에 의하면, 스티어링 컬럼은, 전동식의 틸트·텔레스코픽 기구를 구비하고 있다. 전동식의 틸트·텔레스코픽 기구를 구비한 스티어링 컬럼은, 수동식의 틸트·텔레스코픽 기구를 구비한 스티어링 컬럼과 비교하여, 틸트·텔레스코픽 기구가 설치되는 만큼, 컬럼 튜브의 아래쪽측에 제 2 간섭물이 생기기 쉽다.

청구항 12에 기재된 본 발명에 의하면, 제 2 간섭물은, 틸트 모터 또는 텔레스코픽 모터가 된다. 즉, 전동식의 틸트·텔레스코픽 기구를 구비한 스티어링 컬럼에서는, 틸트 모터 및 텔레스코픽 모터를 구비하고 있고, 이들 틸트 모터 또는 텔레스코픽 모터가 컬럼 튜브의 제 2 간섭물로서 존재하는 경우에 효과적이다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항 1에 기재된 본 발명에 의하면, 스티어링 컬럼의 후단측 아래쪽에 복수의 간섭물이 있는 스티어링 컬럼구조에 대해서도, 탑승자의 무릎을 신속하게 구속할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 2에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 청구항 1에 기재된 본 발명에 의하여 얻어지는 효과에 더하여, 전면 충돌시에 컬럼 튜브의 수축동작이 가스발생수단과의 관계로 저해되는 것을 강하게 억제 또는 방지할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 3에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 제 1 간섭물과 제 2 간섭물의 조합이 콤비네이션 스위치와 컬럼 고정용 하우징이었다 하여도, 유연하게 대응하여 에어백 모듈을 양자 사이에 탑재할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 4에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 컬럼 튜브의 수축시에 가령 제 2 간섭물이 에어백 모듈에 다소 간섭하는 일이 있어도, 미리 설정된 컬럼 튜브의 이동 스트로크(에너지 흡수 스트로크)를 확보할 수 있다는 우수한 효과를 가진다. 또, 이 효과는, 제 1 간섭물과 제 2 간섭물의 거리가 더욱 짧다는 제약 하에서도, 에어백 모듈을 양자 사이에 설치할 수 있다는 효과에도 부연된다.

청구항 5에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 전면 충돌시에 컬럼 튜브의 수축동작이 설치부재와의 관계로 저해되는 것을 극력 억제 또는 방지할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 6에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 전면 충돌시에 컬럼 튜브의 수축동작이 설치부재와의 관계로 저해되는 것을 더욱 확실하게 억제 또는 방지할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 7에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 에어백 모듈을 안정된 상태에서 컬럼 튜브에 지지시킬 수 있음과 동시에 차량 주행시에 발생하는 진동을 억제할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 8에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 제 1 간섭물과 제 2 간섭물과의 거리가 짧은 경우에 있어서, 가요성 또는 유연성을 가지는 재료로 모듈 케이스를 구성함으로써 컬럼 튜브의 수축동작을 방해하지 않게 하는 방법을 채용하여도 또한 모듈 케이스의 설치부재에 기인한 스트로크의 감소가 염려되는 경우에도, 컬럼 튜브의 이동 스트로크를 확보할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 9에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 에어백 모듈을 안정된 상태로 슬라이딩측 컬럼 튜브에 지지시킬 수 있음과 동시에 전면 충돌시에 컬럼 튜브의 수축동작이 설치부재와의 관계로 저해되는 것을 더욱 확실하게 억제 또는 방지할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 10에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 후단측 설치부재가 컬럼 축방향으로 보아 대략 M자 형상으로 형성되어 있는 관계로, 에어백 모듈(의 가스발생수단)을 밸런스 좋게 컬럼 튜브의 제 1 간섭물의 근방 부위에 지지시킬 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 11에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 전동식의 틸트·텔레스코픽 기구를 구비한 스티어링 컬럼에 니에어백장치를 탑재하는 경우에, 적합하다는 우수한 효과를 가진다.

청구항 12에 기재된 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치는, 전동식의 틸트·텔레스코픽 기구의 틸트 모터 또는 텔레스코픽 모터가 제 2 간섭물로서 배치되는 레이아웃을 채용하는 스티어링 컬럼에 대하여 적합하다는 우수한 효과를 가진다.

도 1은 제 1 실시형태에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치의 전체 구성을 측면 에서 보아 나타내는 종단면도,

도 2는 도 1에 나타내는 컬럼이 있는 니에어백장치의 주요부를 확대하여 나타내는 주요부 확대 종단면도,

도 3은 제 2 실시형태에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치의 주요부를 확대하여 나타내는 주요부 확대 종단면도,

도 4는 도 3에 나타내는 하우징, 컬럼 튜브 및 설치 브래킷의 배치관계를 확대하여 나타내는 확대 사시도,

도 5는 제 2 실시형태의 변형예이고, 앞쪽 설치부재로서 압입부재를 사용한 변형예를 나타내는 도 3에 대응하는 요부 확대 종단면도,

도 6은 제 3 실시형태에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치의 주요부를 확대하여 나타내는 주요부 확대 종단면도,

도 7은 도 6의 7-7선을 따라 절단한 상태를 확대하여 나타내는 확대 단면도,

도 8은 도 6의 8-8선을 따라 절단한 상태를 확대하여 나타내는 확대 단면도,

도 9는 아우터 튜브에 대한 인너 튜브의 지지구조 및 릴리프부를 나타내는 컬럼 튜브의 분해사시도,

도 10A는 인너 튜브의 축 직각방향의 단면도(도 9의 A-A선 단면도),

도 10B는 아우터 튜브의 축 직각 단면도(도 9의 B-B 선 단면도),

도 11A는 도 10B에 나타내는 지지구조의 1개째의 변형예를 나타내는 주요부 확대 단면도,

도 11B는 도 10B에 나타내는 지지구조의 2개째의 변형예를 나타내는 주요부 확대 단면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 컬럼이 있는 니에어백장치 12 : 스티어링 컬럼

18 : 컬럼 커버 24 : 스티어링 메인 샤프트

26 : 컬럼 튜브

28 : 틸트·텔레스코픽 구동 기구부
36 : 인너 튜브(슬라이딩측 컬럼 튜브)

38 : 아우터 튜브(고정측 튜브)

40 : 인스트루먼트패널 리인포스먼트

48 : 하우징 48A : 하부(제 2 간섭물)

50 : 인플레이터(가스발생수단) 52 : 니에어백

54 : 모듈 케이스 64 : 에어백 모듈

68 : 콤비네이션 스위치 70A : 하부(제 1 간섭물)

74 : 설치 스페이스

76 : 뒤쪽 설치 브래킷(뒤쪽 설치부재)

76A : 중간부 76B : 다리부

84 : 앞쪽 설치 브래킷(앞쪽 설치부재)

96 : 압입부재(앞쪽 설치부재) 100 : 릴리프부

(제 1 실시형태)

이하, 도 1 및 도 2를 이용하여, 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치 의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 도 1의 화살표(FR)는 차량 앞쪽측을 나타내고 있고, 화살표(UP)는 차량 윗쪽측을 나타내고 있다.

도 1에는, 본 실시형태에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치(10)의 전체 구성을 나타내는 종단면도가 나타나 있다. 또, 도 2에는 당해 컬럼이 있는 니에어백장치(10)의 주요부를 확대한 종단면도가 나타나 있다. 또한, 도 2에서는 스티어링 컬럼(12)의 방향을 수평하게 하여 그리고 있다.

이들 도면에 나타내는 바와 같이, 인스트루먼트패널(14)의 운전석측에는 스티어링 컬럼 삽입용 개구부(16)가 형성되어 있고, 이 개구부(16)를 통하여 스티어링 컬럼(12)이 앞이 경사진 상태로 배치되어 있다. 또, 인스트루먼트패널(14)의 개구부(16)를 향하는 위치에는, 스티어링 컬럼(12)의 후단측을 덮는 컬럼 커버(18)가 캐빈(19)측으로 돌출한 상태로 배치되어 있다. 또한, 컬럼 커버(18)는, 상하 2분할 구조로 되어 있고, 컬럼 어퍼 커버(20)와 컬럼 로어 커버(22)에 의하여 구성되어 있다.

[스티어링 컬럼(12)의 전체 구조]

먼저, 스티어링 컬럼(12)의 전체 구조(에너지 흡수기구, 틸트·텔레스코픽 기구)에 대하여 개략 설명한다.

스티어링 컬럼(12)은, 축심부에 배치된 스티어링 메인 샤프트(24)와, 이 스티어링 메인 샤프트(24)를 덮음과 동시에 차체에 지지되는 컬럼 튜브(26)와, 이 컬럼 튜브(26)의 앞부분측에 배치된 틸트·텔레스코픽 구동 기구부(28)를 포함하여 구성되어 있다.

스티어링 메인 샤프트(24)는, 탑승자측에 배치되는 스티어링 메인 샤프트 어퍼(30)와, 탑승자 반대측에 배치되는 스티어링 메인 샤프트 로어(32)로 분할되어 있다. 스티어링 메인 샤프트 어퍼(30)의 후단부에는, 스티어링 휠(34)이 도시 생략한 록너트로 고정되어 있다. 또, 스티어링 메인 샤프트 로어(32)의 하단부는, 유니버셜 조인트를 거쳐 도시 생략한 인터미디에이트 샤프트의 상단부와 연결되어 있다. 또한, 인터미디에이트 샤프트의 하단부는, 도시 생략한 스티어링 기어 박스와 연결되어 있다.

상기한 스티어링 메인 샤프트 어퍼(30)의 전단부와 스티어링 메인 샤프트 로어(32)의 후단부는, 소정의 랩값으로 스플라인 끼워 맞춤에 의해 연결되어 있다. 이에 의하여, 스티어링 메인 샤프트(24)는, 텔레스코픽 조작에 의해 스티어링 휠(34)의 전후 위치를 조절하는 것이 가능해지고, 또 소정값 이상의 하중이 스티어링 휠(34)측에서 축방향 앞쪽으로 인가되면, 소정 스트로크의 범위 내에서 수축 가능(축방향 이동 가능)하게 되어 있다. 또한, 스티어링 메인 샤프트 어퍼(30)와 스티어링 메인 샤프트 로어(32)는 스플라인 끼워 맞춤에 의하여 연결되어 있기 때문에, 한쪽이 다른쪽에 대하여 상대 회전할 수는 없다. 이것에 의하여, 스티어링 휠(34)에 부여된 조타력이, 스티어링 메인 샤프트(24)를 거쳐 인터미디에이트 샤프트에 전달되고, 나아가서는 스티어링 기어 박스에 전달되도록 되어 있다. 또한, 인터미디에이트 샤프트도 스티어링 메인 샤프트(24)와 동일한 수축구조를 가지고 있고, 소정값 이상의 하중(밀어올림 하중)이 스티어링 기어 박스로부터 입력됨으로써, 소정 스트로크의 범위 내에서 수축 가능(축방향 이동 가능)하게 되어 있다.

한편, 상기한 스티어링 메인 샤프트(24)를 덮는 컬럼 튜브(26)도, 스티어링 메인 샤프트(24)와 마찬가지로 수축 가능하게 구성되어 있다. 즉, 컬럼 튜브(26)는, 탑승자측에 배치된 인너 튜브(36)와, 탑승자 반대측측에 배치된 아웃터 튜브(38)의 2중관 구조로 되어 있다. 또한 스티어링 메인 샤프트(24)는 컬럼 튜브(26)에 도시생략한 베어링을 거쳐 상대 회전 자유롭게 지지되어 있다. 보충하면, 이 실시형태에서는, 인너 튜브(36)보다 아웃터 튜브(38)의 쪽이 지름이 크게 설정되어 있고, 그것이 일반적이기도 하나, 지름의 대소관계를 이 실시형태와 반대로 설정하는 것도 가능하다.

상기한 컬럼 튜브(26)는, 인스트루먼트패널(14) 내에 배치된 인스트루먼트패널 리인포스먼트(40)에 지지되어 있다. 인스트루먼트패널 리인포스먼트(40)는 차량 폭방향을 따라 연장되어 있고, 평면에서 보아 스티어링 컬럼(12)이 설치되는 위치에는 스티어링 서포트(42)가 용접 등에 의해 고착되어 있다. 이 스티어링 서포트(42)의 후단 하부에, 뒤에서 설명하는 하우징(48)의 상단부에 고정된 어퍼 브래킷(44)을 거쳐 볼트 체결되어 있다. 또, 스티어링 서포트(42)의 전단 하부에는, 아웃터 튜브(38)에 일체화된 틸트·텔레스코픽 구동 기구부(28)에 설치된 로어 브래킷(46)이 볼트 체결되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 로어 브래킷(46)을 틸트·텔레스코픽 구동 기구부(28)에 설정하였으나, 이것에 한정하지 않고, 로어 브래킷(46)을 아웃터 튜브(38)의 전단 상부 부근에 설정하여도 된다. 즉, 본 실시형태의 스티어링장치에서는, 전동식의 텔레스코픽 기구를 채용하고 있기 때문에, 일례로서 틸트·텔레스코픽 구동 기구부(28)에 로어 브래킷(46)을 설정한 것에 불과 하다.

틸트·텔레스코픽 구동 기구부(28)의 구성의 일례에 대하여 개략 설명하면, 틸트 구동 기구부는 틸트 모터를 구비하고 있고, 틸트 모터가 구동 회전하면, 웜휠 및 웜 등의 구동력 전달기구를 거쳐 이송 나사(틸트 웜)가 축선 주위로 회전되도록 되어 있다. 이송 나사에는 틸트 업 슬라이더가 축방향 이동 가능하게 나사 결합되어 있고, 이 틸트 업 슬라이더의 축방향 이동량에 따라 스티어링 컬럼(12)이 중심축(O) 주위로 소정 각도(θ)(도 1 참조)의 범위 내에서 상하 이동하도록 되어 있다. 텔레스코픽 구동 기구부는 텔레스코픽 모터를 구비하고 있고, 텔레스코픽 모터가 구동 회전하면, 웜휠 및 웜 등의 구동력 전달기구를 거쳐 이송나사(텔레스코픽 스크류)가 축선 주위로 회전되도록 되어 있다. 이송나사에는 핀이 세워 설치된 텔레스코픽 슬라이더가 축방향 이동 가능하게 나사 결합되어 있고, 이 텔레스코픽 슬라이더의 핀에 스티어링 컬럼(12)의 인너 튜브(36)로부터 돌출된 걸어맞춤편이 걸어맞춰져 있다. 이에 의하여, 텔레스코픽 슬라이더의 이동량에 따라 인너 튜브(36)가 소정 스트로크(δ)(도 1 참조)의 범위 내에서 전후 이동하도록 되어 있다. 또한, 틸트조작 및 텔레스코픽 조작은, 컬럼 커버(18)의 측면 등에 설치된 도시 생략한 조작 스위치를 조작함으로써 이루어진다.

보충하면, 컬럼 튜브(26)를 지지하는 하우징(48)은 대략 장방형 프레임형상으로 형성되어 있고(이 점에 대해서는 뒤에서 설명하는 제 2 실시형태에서 설명하나, 도 4에 나타나 있기 때문에, 도 4를 참조하고 싶다.), 그 내부에 컬럼 튜브(26)가 삽입되어 있다. 상기한 전동식의 틸트·텔레스코픽 구동 기구부(28)가 구비하는 틸트기구의 일부 및 텔레스코픽 기구부의 일부가 아우터 튜브(38)와, 일체로 되어 있기 때문에, 틸트·텔레스코픽 구동 기구부(28)에 아우터 튜브(38)가 지지되게 되고, 그 결과, 대략 장방형 프레임형상의 하우징(48) 내에 컬럼 튜브(26)가 중공 지지된 상태가 되어, 틸트조작에 의한 스티어링 컬럼(12)의 상하 이동을 허용하는 구조로 되어 있다.

[컬럼이 있는 니에어백장치(10)의 구조]

다음에, 컬럼이 있는 니에어백장치(10)의 구성에 대하여 설명한다.

컬럼이 있는 니에어백장치(10)는, 대략 원주형상으로 형성된 가스발생수단으로서의 인플레이터(50)와, 통상은 접힌상태로 다음에 설명하는 모듈 케이스(54) 내에 격납되고, 인플레이터(50)가 작동하여 가스가 발생하면 그 가스에 의해 팽창 전개하는 니에어백(52)를 기능 부품으로서 구비하고 있다.

상기 인플레이터(50) 및 니에어백(52)은, 가요성 및 유연성 모두를 가지는 재료인 포(布)로 구성된 모듈 케이스(54) 내에 수납되어 있다. 모듈 케이스(54)는 컬럼 로어 커버(22)의 안쪽면[조립상태에서는 상면측이고, 인너 튜브(36)와 대향하는 쪽의 면]에서 세워 설치된 앞쪽 리브(56) 및 뒤쪽 리브(58)에 걸어 맞춰져 있다. 이에 의하여, 모듈 케이스(54)와 앞쪽 리브(56) 및 뒤쪽 리브(58) 사이에 형성된 에어백 도어(60)와의 사이에 수납공간(62)(도 2 참조)이 형성되고, 이 수납공간(62) 내에 인플레이터(50) 및 니에어백(52)이 격납되어 있다. 또한, 앞쪽 리브(56)는 뒤쪽 리브(58)보다 낮게 설정되어 있으나, 이것은 컬럼 수축시에 하우징(48)의 하부(48A)와 간섭하는 것을 피하기 위함이다.

또, 도 1에서는 니에어백(52)이 주름상자접기(serpentine folding)에 의해 접혀 있으나, 이것에 한정하지 않고, 롤접기로 접어도 되고, 양자를 조합시켜 접어도 된다. 단, 니에어백(52)에서의 하우징(48)의 하부(48A)와 대향하는 부분 또는 전부를 주름상자접기로 하여 두면, 컬럼 수축시에 하우징(48)의 하부(48A)와 간섭하였을 때에, 수축방향으로 용이하게 변형한다는 이점이 있다. 또한, 니에어백(52)의 전개형상에 대하여 보충하면, 스티어링 컬럼(12)의 설치위치 아래쪽에서 팽창하는 중앙부(52A)는 컬럼 로어 커버(22)가 존재하는 만큼, 상대적으로 얇야져 있고, 스티어링 컬럼(12)의 배치 위치 옆쪽에서 팽창하는 양 측부(52B)는 인스트루먼트패널(14)과 탑승자의 양 무릎과의 사이에서 팽창하는 만큼, 상대적으로 두껍게 되어 있다.

여기서, 상기한 인플레이터(50), 니에어백(52) 및 모듈 케이스(54)로 구성된 에어백 모듈(64)은, 스티어링 컬럼(12)의 인너 튜브(36)의 후단측의 아래쪽에 배치되어 있다.

더욱 상세하게 설명하면, 스티어링 컬럼(12)의 인너 튜브(36)는 전면 충돌시에 스티어링 휠(34)측에서 팽창 전개한 운전석용 에어백(66)을 거쳐 축방향 앞쪽으로의 하중이 입력되었을 때에 슬라이딩측이 되는 튜브이나, 이 인너 튜브(36)의 후단부 부근에는, 소위 콤비네이션 스위치(68)가 설치되어 있다. 콤비네이션 스위치(68)는, 인너 튜브(36)의 후단부 부근의 바깥 둘레부에 배치되는 고리형상의 본체부(70)와, 이 본체부(70)의 양 측부로부터 돌출되어 컬럼 커버(18)를 관통한 상태로 배치되는 좌우 1쌍의 조작레버(72)를 구비하고 있다. 콤비네이션 스위치(68) 의 본체부(70)가 인너 튜브(36)의 바깥 둘레부에 조립된 상태에서는, 본체부(70)의 일부, 즉 인너 튜브(36)의 반경방향 하측에 위치하는 부분인 하부(70A)가, 인너 튜브(36)의 바깥 둘레면보다 아래쪽으로 소정량만큼 돌출한 상태로 배치되어 있다.

또, 본 실시형태의 스티어링 컬럼(12)에서는, 상기한 바와 같이 스티어링 컬럼(12)의 컬럼 튜브(26)를 지지하고 있는 하우징(48)의 하부(48A)가, 콤비네이션 스위치(68)의 하부(70A)와 스티어링 컬럼(12)의 축방향에 대향하는 형태로 아웃터 튜브(38)의 바깥 둘레면 보다 아래쪽측으로 소정량 만큼 돌출한 상태로 배치되어 있다. 따라서, 스티어링 컬럼(12)의 컬럼 튜브(26)의 후단측에는, 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)와 하우징(48)의 하부(48A)가, 스티어링 컬럼(12)의 축방향으로 소정 거리만큼 이간된 상태로 배치되어 있고, 양자 사이에 설치 스페이스(74)가 형성되어 있다. 이 컬럼 축방향으로 좁은 설치 스페이스(74)에, 에어백 모듈(64)이 설치되어 있다. 또한, 에어백 도어(60)는 에어백 모듈(64)의 설치위치가 정해진 단계에서, 컬럼 로어 커버(22)가 대응하는 위치에 형성된다.

상기 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)가 본 발명의 제 1 간섭물에 상당하고, 하우징(48)의 하부(48A)가 본 발명의 제 2 간섭물에 상당한다.

또, 설치에 있어서는, 인플레이터(50)가 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)에 인접하는 위치에 배치되어 있고, 인플레이터(50)의 앞쪽측[하우징(48)의 하부(48A)측]에 접힌상태의 니에어백(52)이 배치되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 인플레이터(50)가 인너 튜브(36)의 축방향 후단측[제 1 간섭물인 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부측(70A)쪽]으로 오프셋하여 배치되어 있다. 그리고, 인플레이터(50)가 협폭 판 형상의 리테이너(75)(도 2 참조)를 설치자리로 하고, 또한 측면에서 보아 협폭으로 형성된 후단측 설치 브래킷(76)을 거쳐 인너 튜브(36)의 하부 바깥 둘레면에 고정되어 있다(또한, 고정구조에 대해서는 뒤에서 설명하는 제 2 및 제 3 실시형태에서 설명한다).

(본 실시형태의 작용 및 효과)

다음에, 본 실시형태의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

전면 충돌시(또는 전면 충돌 예측시)가 되면, 도시 생략한 충돌 검지수단에의하여 그 상태가 검지되어, 에어백 ECU로 출력된다. 에어백 ECU에서 에어백 작동이라고 판정되면, 운전석측의 에어백장치가 작동하여 스티어링 휠(34) 상으로 운전석용 에어백(66)이 팽창됨과 동시에, 컬럼이 있는 니에어백장치(10)도 작동된다. 즉, 컬럼이 있는 니에어백장치(10)의 인플레이터(50)에 소정 전류가 통전되어 인플레이터(50)가 작동된다. 이에 의하여, 인플레이터(50)로부터 가스가 발생하고, 접힌상태로 격납된 니에어백(52) 내로 공급되어, 니에어백(52)을 팽창시킨다. 컬럼 로어 커버(22)에 작용하는 니에어백(52)의 팽창압이 소정값에 도달하면, 컬럼 로어 커버(22)에 설정된 도시 생략한 티어라인(파단부)을 따라 컬럼 로어 커버(22)가 파단되어 가서, 에어백 도어(60)가 전개된다. 이에 의하여, 니에어백(52)이 스티어링 컬럼(12)의 아래쪽 및 옆쪽으로 팽창 전개되고, 인스트루먼트패널(14)과 탑승자의 양 무릎과의 사이에 개재된 좌우의 양 측부(52B)에 의해 탑승자의 양 무릎이 받아내여져 보호된다.

또한, 전면 충돌시의 충격은 스티어링 컬럼(12)의 에너지 흡수기구에 의해서 도 흡수된다. 즉, 전면 충돌하면, 스티어링 기어 박스로부터의 밀어올림 하중이 인터미디에이트 샤프트에 입력되나, 인터미디에이트 샤프프가 수축함으로써 에너지 를 흡수한다. 또, 스티어링 휠(34)측에서는 탑승자의 상체가 운전석용 에어백(66)에 받아내어졌을 때에, 니에어백(52) 및 스티어링 휠(34)을 거쳐 스티어링 컬럼(12)에 축방향 앞쪽으로의 하중(도 1의 화살표 F)이 입력된다. 이 입력 하중이 소정값 이상이면, 스티어링 메인 샤프트(24) 및 컬럼 튜브(26)가 수축한다[스티어링 메인 샤프트 어퍼(30)가 스티어링 메인 샤프트 로어(32)측으로 상대적으로 축방향 이동함과 동시에, 인너 튜브(36)가 아웃터 튜브(38)측으로 상대적으로 축방향 이동한다]. 이 과정에서 생기는 마찰저항에 의하여 스티어링 휠(34)측에서 입력된 충돌 에너지가 흡수된다.

여기서, 본 실시형태에서는, 스티어링 컬럼(12)의 후단측의 2개소에 컬럼 아래쪽측으로 돌출하는 간섭물[콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A) 및 하우징(48)의 하부(48A)]이 존재한다는 제약 하에서, 양자 사이에 형성된 한정된 설치 스페이스(74)에, 컬럼이 있는 니에어백장치(10)의 에어백 모듈(64)을 배치하였기 때문에, 전면 충돌시에 니에어백(52)을 신속하게 팽창 전개시켜 탑승자의 무릎을 구속할 수 있다.

즉, 이 위치에 에어백 모듈(64)을 배치함으로써, 측면시에서의 스티어링 컬럼(12)과 탑승자의 무릎과의 거리가 대략 최단 거리가 되기 때문에, 니에어백(52)의 용량을 대폭으로 삭감할 수 있다. 또한, 여기서 말하는 「탑승자의 무릎」이란, 「앞무릎(kneecap)」을 가리키고 있다(이하 동일). 따라서, 그 만큼, 접힌상 태의 니에어백(52)도 매우 콤팩트해져, 인플레이터(50)도 소형화할 수 있다. 그 결과, 매우 콤팩트한 에어백 모듈(64)이 얻어지게 되어, 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A) 및 하우징(48)의 하부(48A)라는 2개의 간섭물이 스티어링 컬럼(12)의 축방향으로 소정 거리만큼 이간된 상태로 배치되어 있다는 제약이 있었던 경우에도, 에어백 모듈(64)의 설치가 가능해진다.

이상에 의하여, 본 실시형태에 의하면, 스티어링 컬럼(12)의 후단측 아래쪽에 복수의 간섭물이 있는 스티어링 컬럼구조에 대해서도, 탑승자의 무릎을 신속하게 구속할 수 있다. 특히 복수의 간섭물이 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)와 스티어링 컬럼(12)을 스티어링 서포트(42)에 고정하기 위한 하우징(48)의 하부(48A)라는 조합이었다 하여도, 유연하게 대응할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 강체인 인플레이터(50)를 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)측으로 치우쳐(오프셋하여)배치하였기 때문에, 전면 충돌시에 스티어링 컬럼(12)에 화살표(F)의 하중이 입력되어 소정 스트로크의 범위 내에서 인너 튜브(36)가 아웃터 튜브(38) 내로 이동하여도, 인플레이터(50)와 아우터 튜브(38)가 간섭하지는 않는다. 따라서, 컬럼 튜브(26)의 수축동작은 원활하게 행하여지고, 스티어링 컬럼(12)의 에너지 흡수 성능을 양호하게 유지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 인플레이터(50)의 오프셋 배치에 더하여, 모듈 케이스(54)를 포제(布製)로 하였기 때문에, 컬럼 튜브(26)의 수축시에 가령 에어백 모듈(64)의 전단 모서리부(64A)(도 2 참조)가 하우징(48)의 하부(48A)에 다소 간섭하는 경우가 있었다 하여도, 모듈 케이스(54) 및 니에어백(52)은 유연하게 변형한 다. 따라서, 컬럼 튜브(26)의 이동 스트로크(에너지 흡수 스트로크)는 조금도 감소하지 않는다. 즉, 미리 설정된 컬럼 튜브(26)의 이동 스트로크(에너지 흡수 스트로크)를 확보할 수 있다. 또, 이 효과는, 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)와 하우징(48)의 하부(48A)와의 거리가 더욱 짧고 설치 스페이스(74)가 컬럼 축방향으로 좁다는 제약 하에서도, 에어백 모듈(64)을 양자 사이에 콤팩트하게 설치할 수 있다는 효과에도 부연된다.

아울러, 에어백 모듈(64)을 인너 튜브(36)에서의 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)의 인접 부위에 측면에서 보아 협폭의 후단측 설치 브래킷(76)을 이용하여 고정하였기 때문에, 인플레이터(50)의 오프셋 배치에 더하여 에어백 모듈(64)의 설치점도 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)의 인접위치에 설정되게 되어, 컬럼 튜브(26)의 수축동작을 저해할 염려가 한층 없어진다.

(제 2 실시형태)

이하, 도 3 내지 도 5를 이용하여, 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 상기한 제 1 실시형태와 동일구성 부분에 대해서는, 동일번호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 제 2 실시형태에서는, 에어백 모듈(64)의 전단 모서리부(64A)를 슬라이드 가능하게 하우징(48)의 하부(48A)에 고정한 점에 특징이 있다.

구체적으로는, 포제의 모듈 케이스(54)의 전단 모서리부의 안쪽에 측면에서 보아 L자 형상의 설치부재(80)가 설정되어 있음과 동시에, 모듈 케이스(54)의 후단 모서리부의 안쪽에도 동일한 형상의 설치부재(82)가 설정되어 있다. 그리고, 전단측의 설치부재(80)는 측면에서 보아 대략 Z자 형상으로 형성된 앞쪽 설치 브래킷(84)의 후단부에 볼트(86) 및 너트(88)로 고정되어 있다. 앞쪽 설치 브래킷(84)의 전단부는, 하우징(48)의 하부(48A)의 일부를 구성하는 저벽부(90)(도 4 참조)에 도시생략한 볼트 및 너트 등의 고정수단으로 고정되어 있다.

후단측의 설치부재(82)는, 상기한 뒤쪽 설치 브래킷(76)에 볼트(92) 및 너트(94)로 고정되어 있다. 상기한 제 1 실시형태를 나타내는 도 1 및 도 2에는 뒤쪽 설치 브래킷(76)의 측면형상이 도시되어 있을 뿐이었으나, 도 4에는 뒤쪽 설치 브래킷(76)의 전체형상이 그려져 있기 때문에, 이 실시형태에서 뒤쪽 설치 브래킷(76)에 대하여 설명하기로 한다. 뒤쪽 설치 브래킷(76)은, 컬럼 축방향으로 보아 대략 M자 형상으로 형성되어 있고, 중간부(76A)가 인너 튜브(36)의 하부 바깥 둘레면에 용접 등에 의해 고정되어 있다. 그리고, 좌우 1쌍의 다리부(76B)가 인플레이터(50)로부터 돌출된 볼트(92) 및 너트(94)에 의해 설치부재(82)와 고정되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 이 뒤쪽 설치 브래킷(76)의 폭방향 치수(H1)가 하우징(48)측의 앞쪽 설치 브래킷(84)의 이간거리(H2)보다 짧게 설정되어 있다.

(작용·효과)

상기 구성에 의하면, 컬럼 수축시[또한, 인너 튜브(36)가 아웃터 튜브(38) 내로 축방향 이동하여 에너지 흡수할 때의 경우이나, 도 3에서는 이 동작을 상대적인 위치관계로서 파악하여 아웃터 튜브(38)를 고정하기 위한 하우징(48)을 컬럼 뒤 쪽측으로 이동시켜 2점 쇄선으로 도시하고 있다.], 가령 에어백 모듈(64)의 전단 모서리부(64A)에 하우징(48)의 하부(48A)가 간섭하는 경우가 있었다 하여도, 하우징(48)의 하부(48A)가 2점 쇄선 도시 위치까지 상대 이동하면, 당해 하부(38A)와 에어백 모듈(64)의 전단 모서리부(64A)에 배치한 설치부재(80)가 앞쪽 설치 브래킷(84)에 의해 연결되어 있기 때문에, 설치부재(80)도 하우징(48)의 하부(48A)의 이동 스트로크와 동일 스트로크만큼 컬럼 후단측으로 이동한다. 모듈 케이스(54)는 포제(布製)이며, 또 니에어백(52)도 유연한 재료로 구성되어 있기 때문에, 하우징(48)의 하부(48A)의 상대이동을 흡수할 수 있다. 따라서, 컬럼 튜브(26)의 수축동작은 원활하게 행하여진다.

아울러, 본 실시형태에서는, 에어백 모듈(64)을 앞쪽 설치 브래킷(84) 및 뒤쪽 설치 브래킷(76)을 사용하여 전후 2개소에서 컬럼 튜브(26)측에 고정하였기 때문에, 에어백 모듈(64)을 컬럼 튜브(26)에 대하여 캔틸레버 지지가 아닌 양쪽 끝 을 지지할 수 있다. 따라서, 에어백 모듈(64)을 안정된 상태로 컬럼 튜브(26)에 지지시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 모듈 케이스(54)의 전단측을 앞쪽 설치 브래킷(84)을 사용하여, 강성이 높은 인스트루먼트패널 리인포스먼트(40)에 지지된 하우징(48)의 하부(48A)에 고정하였기 때문에, 차량 주행시의 에어백 모듈(64)의 진동에 대한 강성(진동 강성)을 높일 수 있다. 따라서, 차량 주행시에 에어백 모듈(64)에 기인하여 발생하는 진동을 억제할 수 있다.

또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 뒤쪽 설치 브래킷(76)의 폭방향 치수(H1)를 좌우 1쌍의 앞쪽 설치 브래킷(84)의 이간거리(H2)보다 짧게 설정하고, 컬럼 축방향으로 본 경우에 양자가 겹치지 않도록 배치하였기 때문에, 컬럼 튜브(26)가 수축된 경우에 후단측 설치 브래킷(76)과 앞쪽 설치 브래킷(84)이 간섭하는 것을 피할 수 있다. 따라서, 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)와 하우징(48)의 하부(48A)와의 거리가 제 1 실시형태일 때보다 좁은 경우에 있어서, 모듈 케이스(54)를 포제로 구성함으로써 컬럼 튜브(26)의 수축동작을 방해하지 않도록 하는 방법을 채용하여도 또한 모듈 케이스(54)의 앞쪽 설치 브래킷(84) 및 뒤쪽 설치 브래킷(76)에 기인한 스트로크의 감소가 염려되는 경우에도, 컬럼 튜브(26)의 이동 스트로크를 확보할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 앞쪽 설치 브래킷(84)을 하우징(48)의 하부(48A)[저벽부(90)]에 고정하였으나, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 인너 튜브(36)의 바깥 둘레부에서 또한 아우터 튜브(38)의 후단부에 인접하는 위치에, 스프링 강에서 생긴 링형상의 압입부재(96)를 장착(압입)하여, 그 하단부(96A)에 앞쪽의 설치부재(80)를 고정하도록 하여도 된다.

이 경우에도, 상기한 본 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다. 아울러, 컬럼 튜브(26)의 수축시에는 압입부재(96)는 아우터 튜브(38)의 후단부에 가압되어, 인너 튜브(36) 상을 슬라이딩하기 때문에, 컬럼 튜브(26)의 수축시에 가령 하우징(48)의 하부(48A)에 지지된 고정측의 아우터 튜브(38)의 후단부가 압입부재(96)에 간섭하여도, 압입부재(96)가 인너 튜브(36) 상을 슬라이딩하여 모듈 케이스(54)를 휘어지게 하는 등으로 함으로써, 컬럼 튜브(26)의 이동 스트로크를 흡수할 수 있다. 따라서, 전면 충돌시에 컬럼 튜브(26)의 수축동작이 앞쪽 설치부재[압입부재(96)]와의 관계로 저해되는 것을 더욱 확실하게 억제 또는 방지할 수 있다.

(제 3 실시형태)

이하, 도 6 내지 도 11B를 이용하여, 본 발명에 관한 컬럼이 있는 니에어백장치의 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상기한 제 1 실시형태 등과 동일구성부분에 대해서는, 동일번호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 이 제 3 실시형태에서는, 컬럼이 있는 니에어백장치(10)의 설치 스페이스(74)가 스티어링 컬럼(12)의 축방향으로 더욱 협소한 경우에도 컬럼 튜브(26)의 수축 스트로크를 충분히 확보할 수 있도록, 아우터 튜브(38)의 후단 하부에 절단(cut-out)으로 구성된 릴리프부(100)를 설치한 점에 특징이 있다.

구체적으로 설명하면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 에어백 모듈(64)은, 상기한 바와 같이 컬럼 튜브(26)의 축방향으로 보아 대략 M자 형상으로 형성된 뒤쪽 설치 브래킷(76)을 거쳐 슬라이딩 튜브측인 인너 튜브(36)의 후단부의 하부 바깥 둘레 면에 고정되어 있다. 또한, 제 2 실시형태에서 사용한 전단측 설치 브래킷(84)이나 압입부재(96)는, 여기서는 사용되고 있지 않다.

한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 하우징(48)에 의하여 인스트루먼트패널 리인포스먼트(40)측에 지지되는 아우터 튜브(38)는 컬럼 튜브(26)의 수축시에는 고정측 튜브로서 기능한다. 이 아우터 튜브(38)의 후단부의 하부는 뒤쪽 설치 브래킷(76)과 대향하여 배치되게 되나, 도 6, 도 8, 도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실 시형태에서는, 이 아웃터 튜브(38)의 후단 하부를 뒤쪽 설치 브래킷(76)과 오버랩하는 분만큼 잘라 내고, 여기에 릴리프부(100)를 설정하였다.

또한, 도 9 및 도 10A, 도 10B에 나타내는 바와 같이, 인너 튜브(36)는 아웃터 튜브(38)에 대하여 원주방향 3점(120도 간격)으로 지지됨으로써, 전체로서는 비접촉상태로 유지되어 있다. 즉, 아우터 튜브(38)의 안 둘레면의 상측에 2개의 볼록부(102, 104)가 120도의 각도를 사이에 두고 일체 형성되어 있고, 그 아래쪽에는 별체의 스페이서(106)가 설치되어 있다. 이것에 대응하여, 인너 튜브(36)와 아웃터 튜브(38)의 조립상태에서, 아우터 튜브(38)에서의 스페이서(106)와 대응하는 위치에는 개구부(108)가 형성되어 있고, 아우터 튜브(38)의 반경방향 바깥쪽에서 압축 코일 스프링(110)이 설치된 패치(112)가 표면이 갈라진 후, 고정부(114)의 선단부가 코킹되어 고정되어 있다. 패치(112)가 고정된 상태에서는, 도 10B에 나타내는 바와 같이, 압축 코일 스프링(110)의 가세력을 받아 인너 튜브(36)의 바깥 둘레 하단부가 반경방향의 반대측으로 가압되어 있고, 이것에 의하여 상측 2개소의 볼록부(102, 104)에 인너 튜브(36)의 바깥 둘레면이 면 접촉상태로 가압되어, 인너 튜브(36)와 아웃터 튜브(38)가 심 조정된 상태로 유지되게 되어 있다. 본 실시형태에서는, 이들 볼록부(102, 104) 및 스페이서(106)를 설치할 때에, 컬럼 수축시에 뒤쪽 설치 브래킷(76)과 볼록부(102, 104) 및 스페이서(106)가 서로 간섭하는 일이 없도록 피한 위치에 배치되어 있다.

(작용·효과)

상기 구성에 의하면, 제 3 실시형태의 첫머리에서 설명한 바와 같이, 차종에 따라서는, 컬럼이 있는 니에어백장치(10)의 설치 스페이스(74)가 스티어링 컬럼(12)의 축방향으로 더욱 협소해지는 것을 생각할 수 있다.

이와 같은 경우에도 설계와 같이 컬럼 수축 스트로크를 확보하려고 한 경우, 하우징(48)의 하부(48A)가 에어백 모듈(64)의 전단 모서리부(64A)에 간섭할 뿐만 아니라, 하우징(48)과 일체적으로 상대 이동하는 아우터 튜브(고정측 튜브)(38)의 뒤쪽 끝 하부가 에어백 모듈(64)을 인너 튜브(36)의 하부 바깥 둘레면에 고정되어 있는 뒤쪽 설치 브래킷(76)과 간섭하는 일도 있을 수 있다. 그와 같은 경우에도, 본 실시형태에 의하면, 도 6에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 아우터 튜브(38)의 후단 하부에 설정된 릴리프부(100)에 뒤쪽 설치 브래킷(76)의 간섭부분[중간부(76A)와 양 다리부(76B)의 상단부]이 상대적으로 들어가, 서로 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 상기와 같은 협소한 설치 스페이스(74)에 컬럼이 있는 니에어백장치(10)를 설치하게 되어도, 컬럼 튜브(26)의 수축 스트로크를 필요량 확보할 수 있다.

또한, 인너 튜브(36)에 대한 에어백 모듈(64)[인플레이터(50)]의 고정위치가 도 6에 나타낸 위치보다 컬럼 앞쪽측에 설정되고, 또한 뒤쪽 설치 브래킷(76)의 형상이 이것과는 달리, 하우징(48)의 하부(48A)와 간섭하는 형상이 채용된 경우에는, 하우징(48)의 하부(48A)의 후단부를 도 6의 2점 쇄선(Q)으로 나타내는 바와 같이 측면에서 보아 모따기한 형상 또는 계단형상 등으로 하여 여기에 릴리프부를 설정하여도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 인너 튜브(36)를 아우터 튜브(38) 내에 비접촉상태 로 유지하기 위하여 패치(112)에 고정된 압축 코일 스프링(110)으로 스페이서(106)를 축심측으로 가압하는 구성을 채용하였으나, 이것에 한정하지 않고, 다른 구성을 채용하여도 된다.

예를 들면, 도 11A에 나타내는 구성에서는, 아우터 튜브(38)의 개구부(108)의 주위에 안 둘레면에 암나사가 형성된 플랜지가 있는 너트(120)가 용접에 의해 고착되어 있고, 개구부(108)의 축방향 바깥쪽으로부터 구멍이 있는 볼트(122)가 나사 결합되어 있다. 구멍이 있는 볼트(122)의 축심부에는 스페이서(124) 및 이것을 가압하는 압축 코일 스프링(126)이 장착되어 있다.

또 예를 들면, 도 11B에 나타내는 구성에서는, 아우터 튜브(38)의 개구부(108)의 주위에 원통형상의 보스(130)의 기초 끝부가 용접에 의해 고착되어 있고, 그 내부에 압축 코일 스프링(132)이 장착되어 있다. 압축 코일 스프링(132)의 축방향 안쪽의 끝부에는 스페이서(134)가 설치되어 있고, 이 상태에서 보스(130) 내에 장착된 후에 리테이너(136)가 삽입되고, E 링(138)으로 탈락방지가 이루어지도록 되어 있다.

상기 어느 구성에 의해서도, 인너 튜브(36)의 아우터 튜브(38)에 대한 3점 지지구조는 가능하다.

(상기 실시형태의 보충설명)

(1) 상기한 각 실시형태에서는, 전면 충돌함으로써 컬럼이 있는 니에어백장치(10)가 작동하는 구성으로 되어 있었으나, 이것에 한정하지 않고, 프론트 범퍼의 중앙부 등에 프리크래시 센서를 탑재하여, 전면 충돌 예측(예지)시에도 컬럼이 있 는 니에어백장치(10)가 작동하는 구성으로 하여도 된다.

(2) 상기한 각 실시형태에서는, 전동식의 틸트·텔레스코픽 구동 기구부(28)를 구비한 스티어링 컬럼에 대하여 본 발명을 적용하였으나, 이것에 한정하지 않고, 조작레버를 사용한 매뉴얼 조작식의 틸트 기구부·텔레스코픽 기구부를 구비한 스티어링 컬럼에 대하여 본 발명을 적용하여도 된다.

(3) 상기한 각 실시형태에서는, 제 1 간섭물로서 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)를 들고, 제 2 간섭물로서 하우징(48)의 하부(48A)를 들어 설명하였으나, 이것에 한정하지 않고, 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되는 다른 간섭물과의 조합이어도 된다. 예를 들면, 제 1 간섭물로서는 동일한 콤비네이션 스위치(68)의 본체부(70)의 하부(70A)를 받아 들이고, 제 2 간섭물로서는 틸트 모터나 텔레스코픽 모터라는 강체(剛體)를 받아 들여, 양자의 조합에서 본 발명을 적용하여도 된다.

Claims (12)

1. 스티어링 샤프트 및 스티어링 샤프트를 덮는 컬럼 튜브를 포함하여 구성된 스티어링 컬럼의 후단측을 덮는 컬럼 커버 내에 설치되는 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서,

   상기 컬럼 튜브는, 소정값 이상의 하중 입력에 의하여 소정 스트로크의 범위 내에서 수축 가능하게 된 2중관 구조로 하여 구성되어 있고,

   또한, 상기 스티어링 컬럼에는, 슬라이딩측 컬럼 튜브의 후단측에 고정됨과 동시에 일부가 슬라이딩측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되는 제 1 간섭물과, 고정측 컬럼 튜브의 후단측에서 또한 제 1 간섭물에 대하여 소정 거리만큼 컬럼 전단측으로 이간된 위치에 고정됨과 동시에 일부가 고정측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되는 제 2 간섭물이 설치되어 있고,

   또한, 상기 컬럼 튜브에서의 상기 제 1 간섭물과 상기 제 2 간섭물과의 사이에서 또한 슬라이딩측 컬럼 튜브의 하부 바깥 둘레면측에, 충돌시에 가스를 발생하는 가스발생수단과, 접힌상태에서 컬럼 커버의 안쪽에 격납됨과 동시에 가스의 공급을 받아 컬럼 커버로부터 탑승자의 무릎측으로 팽창 전개되는 니에어백을 포함하여 구성된 에어백 모듈을 배치한 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
2. 스티어링 샤프트 및 스티어링 샤프트를 덮는 컬럼 튜브를 포함하여 구성된 스티어링 컬럼의 후단측을 덮는 컬럼 커버 내에 설치되는 컬럼이 있는 니에어백장치에 있어서,

   상기 컬럼 튜브는, 소정값 이상의 하중 입력에 의하여 소정 스트로크의 범위 내에서 수축 가능한 2중관 구조로 하여 구성되어 있고,

   또한, 상기 스티어링 컬럼에는, 슬라이딩측 컬럼 튜브의 후단측에 고정됨과 동시에 일부가 슬라이딩측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되는 제 1 간섭물과, 고정측 컬럼 튜브의 후단측에서 또한 제 1 간섭물에 대하여 소정 거리만큼 컬럼 전단측으로 이간된 위치에 고정됨과 동시에 일부가 고정측 컬럼 튜브의 아래쪽측으로 돌출한 상태로 배치되는 제 2 간섭물이 설치되어 있고,

   또한, 상기 컬럼 튜브에서의 상기 제 1 간섭물과 상기 제 2 간섭물과의 사이에서 또한 슬라이딩측 컬럼 튜브의 하부 바깥 둘레면측에, 충돌시에 가스를 발생하는 가스발생수단과, 접힌상태에서 컬럼 커버의 안쪽에 격납됨과 동시에 가스의 공급을 받아 컬럼 커버로부터 탑승자의 무릎측으로 팽창 전개되는 니에어백을 포함하여 구성된 에어백 모듈을 배치하고,

   또한, 상기 가스발생수단을 에어백 모듈 내에서의 상기 제 1 간섭물측에 치우쳐 배치함과 동시에, 상기 접힌상태의 니에어백을 에어백 모듈 내에서의 상기 제 2 간섭물측에서 또한 가스발생수단에 인접시켜 배치한 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제 1 간섭물은 콤비네이션 스위치이고, 상기 제 2 간섭물은 컬럼 튜브를 차량 폭 방향을 따라 연장하는 인스트루먼트패널 리인포스먼트에 지지시키기 위한 하우징인 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 에어백 모듈의 모듈 케이스를 가요성 또는 유연성이 있는 재료에 의하여 구성한 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 에어백 모듈을 슬라이딩측 컬럼 튜브에서의 제 1 간섭물의 근방 부위에 설치부재를 사용하여 고정한 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제 2 간섭물 또는 컬럼 튜브의 수축시에 당해 제 2 간섭물과 일체적으로 상대 이동하는 고정측 컬럼 튜브의 상기 설치부재와 대향하는 부위에, 당해 설치부재와의 간섭 회피용 릴리프부를 설정한 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 에어백 모듈의 모듈 케이스의 후단측을 후단측 설치부재를 사용하여 슬라이딩측 컬럼 튜브의 제 1 간섭물의 근방 부위에 고정함과 동시에, 당해 모듈 케이스의 전단측을 전단측 설치부재를 사용하여 제 2 간섭물에 고정한 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 후단측 설치부재와 상기 전단측 설치부재를 스티어링 컬럼의 축방향에서 보아 차량 폭방향으로 겹치지 않도록 배치한 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
9. 제 4항에 있어서,

   상기 에어백 모듈의 모듈 케이스의 후단측을 후단측 설치부재를 사용하여 슬라이딩측 컬럼 튜브의 제 1 간섭물의 근방 부위에 고정함과 동시에, 당해 모듈 케이스의 전단측을 전단측 설치부재를 사용하여 슬라이딩측 컬럼 튜브에 대하여 슬라이딩 가능하게 지지시킨 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 후단측 설치부재는, 컬럼 축방향으로 보아 대략 M자 형상으로 형성되어 있음과 동시에, 슬라이딩측 컬럼 튜브의 제 1 간섭물의 근방 부위에 고정된 중간부와, 모듈 케이스의 후단측의 바깥쪽 면에 배치되어 가스발생수단이 고정되는 1쌍의 다리부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

    상기 스티어링 컬럼은, 전동식의 틸트·텔레스코픽 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 제 2 간섭물은, 틸트 모터 또는 텔레스코픽 모터인 것을 특징으로 하는 컬럼이 있는 니에어백장치.

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