(57)【要約】  衝撃事象からもたらされるエアバッグクッションの展開の前及び／又は展開の間にステアリングホイール及び／又はエアバッグクッションを配置変更する装置、方法及びシステム。幾つかの実施形態は、第１の操作形態と第２の展開形態との間で配置されるように構成されたステアリングホイールを備えることができ、第２の形態では、ステアリングホイールは第１の形態に対して横方向に配置され、ステアリングホイールは、第１の形態と第２の形態との間で配置変更されるように構成される。ステアリングホイールアクチュエータを、ステアリングホイールを第１の形態から第２の形態に横方向に移動させるように構成することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の操作形態と第２の展開形態との間で配置されるように構成されたステアリングホイールであって、前記第２の形態では、前記第１の形態に対して横方向に配置され、前記第１の形態と前記第２の形態との間で配置変更されるように構成されているステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールを前記第１の形態から前記第２の形態に横方向に移動させるように構成されたステアリングホイールアクチュエータと、を備える車両安全システム。
【請求項２】
前記ステアリングホイールアクチュエータはバネを備える、請求項１に記載の車両安全システム。
【請求項３】
前記ステアリングホイールアクチュエータは火工式解放機構を更に備え、該火工式解放機構は、前記バネを圧縮形態で保持し、前記火工式解放機構の作動時、前記バネを解放するように構成され、前記バネが解放されると、該バネは、前記ステアリングホイールを前記第１の形態から前記第２の形態に配置変更するように構成されている、請求項２に記載の車両安全システム。
【請求項４】
前記ステアリングホイールアクチュエータは、
ピストンと、
前記ピストンに結合された火工装置であって、該火工装置が展開すると、前記ピストンは、前記ステアリングホイールを強制的に前記第１の形態から前記第２の形態にする、火工装置と、を備える、請求項１に記載の車両安全システム。
【請求項５】
前記火工装置が展開すると、前記ピストンは、前記ステアリングホイールをステアリングコラムシャフトから切り離すように更に構成されている、請求項４に記載の車両安全システム。
【請求項６】
ステアリングホイールシャフトと、
前記ステアリングホイールシャフトをステアリングコラムシャフトに結合するように構成されたコネクタであって、前記火工装置が展開すると、前記ピストンは、前記ステアリングホイールを強制的に前記第１の形態から前記第２の形態にする前に、前記ステアリングホイールシャフトを前記ステアリングコラムシャフトから切り離すように構成されているコネクタと、を更に備える請求項５に記載の車両安全システム。
【請求項７】
前記ステアリングホイールが、前記第１の形態及び前記第２の形態の両方において車両の車輪に動作可能に結合されるように構成されている、請求項１に記載の車両安全システム。
【請求項８】
ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールに結合されたエアバッグクッションと、
前記エアバッグクッションを横方向に変位させる手段と、
前記エアバッグクッションを横方向に変位させる前記手段を展開する手段と、を備える車両安全システム。
【請求項９】
前記エアバッグクッションを横方向に変位させる前記手段は、前記ステアリングホイールを横方向に変位させる手段を備える、請求項８に記載の車両安全システム。
【請求項１０】
前記ステアリングホイールを横方向に変位させる前記手段は、
バネと、
火工式解放機構であって、前記バネを圧縮形態で保持し、該火工式解放機構が作動すると、前記バネを解放するように構成され、前記バネが解放されると、該バネは、前記ステアリングホイールを横方向に変位させるように構成されている、火工式解放機構とを備える請求項９に記載の車両安全システム。
【請求項１１】
前記ステアリングホイールを横方向に変位させる前記手段は、
パイロット歯車と、
前記パイロット歯車に結合されたステアリングホイールシャフト歯車であって、前記火工式解放機構が作動すると、前記バネは、該ステアリングホイールシャフト歯車を前記パイロット歯車から係合解除するように構成されている、ステアリングホイールシャフト歯車とを更に備える請求項１０に記載の車両安全システム。
【請求項１２】
前記ステアリングホイールを横方向に変位させる前記手段は、
ピストンと、
前記ピストンに結合された火工装置であって、該火工装置が展開すると、前記ピストンは、前記ステアリングホイールを横方向に押しやる、火工装置とを備える請求項９に記載の車両安全システム。
【請求項１３】
ステアリングホイールシャフトを更に備え、前記ピストンは、前記ステアリングホイールシャフトをステアリングコラムシャフトから切り離すように構成されている請求項１２に記載の車両安全システム。
【請求項１４】
前記ステアリングホイールシャフトを前記ステアリングコラムシャフトに結合するコネクタを更に備え、前記ピストンはフォーク状傾斜構造体を備え、該フォーク状傾斜構造体は、前記ステアリングホイールシャフトを前記ステアリングコラムシャフトから切り離すように構成されている請求項１３に記載の車両安全システム。
【請求項１５】
少なくとも１つのセンサーを更に備え、該少なくとも１つのセンサーは、衝撃事象の所定の特徴を検出し、該衝撃事象の該所定の特徴を検出すると、前記エアバッグクッションを横方向に変位させるように、信号を送信するように構成されている請求項８に記載の車両安全システム。
【請求項１６】
前記衝撃事象の前記所定の特徴は、該衝撃事象の閾値横方向成分を含む、請求項１１に記載の車両安全システム。
【請求項１７】
車両ステアリングホイールに結合されるように構成されたステアリングホイールアクチュエータであって、前記ステアリングホイールと結合されると、該車両ステアリングホイールを第１の操作形態と第２の展開形態との間で配置変更するように構成され、前記第２の形態では、前記ステアリングホイールは、前記第１の形態に対して横方向に配置される、ステアリングホイールアクチュエータと、
前記ステアリングホイールアクチュエータに結合されたイニシエーターであって、信号を受信し、該信号を受信すると、前記ステアリングホイールアクチュエータを始動して、前記車両ステアリングホイールが前記第１の形態から前記第２の形態に配置変更されるように構成されているイニシエーターとを備える車両安全システム。
【請求項１８】
前記イニシエーターは火工式イニシエーターを含む、請求項１７に記載の車両安全システム。
【請求項１９】
前記イニシエーターは、斜めの衝撃事象の発生を示す信号を受信すると前記ステアリングホイールアクチュエータを始動するように構成されている、請求項１７に記載の車両安全システム。
【請求項２０】
前記ステアリングホイールアクチュエータは、ピストン及びバネのうちの少なくとも一方を含む、請求項１７に記載の車両安全システム。
【請求項２１】
前記ステアリングホイールアクチュエータは、衝撃事象の検出された特徴に応じて、前記車両ステアリングホイールを第１の方向又は該第１の方向と反対の第２の方向のいずれかに配置変更するように構成されている、請求項１７に記載の車両安全システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１５年７月６日に出願された「DISPLACEABLE AIRBAG CUSHION SAFETY SYSTEMS AND RELATED METHODS」と題する米国特許出願第１４／７９２，０７６号の一部継続出願であり、上記出願は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
斜めの荷重による車両の衝撃に関する負傷は、現行のエアバッグシステムを用いても軽減することが困難であることが多い。例えば、こうした衝撃の間、乗員がエアバッグクッションから転げ落ちるか又は滑り落ちるために、胸部及び／又は頭部を負傷することが多く、シートベルトシステムは、こうした負傷を防止するために十分な拘束力を提供することができない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
したがって、本発明者らは、従来技術の上述した限界及び／又は他の限界のうちの１つ以上を克服するシステム及び方法を提供することが望ましいと判断した。例えば、本発明者らは、幾つかの実施形態において、衝撃の方向を考慮して、エアバッグクッションが出てくるステアリングホイール及び／又は別の構造体の位置を移動させるようにエアバッグシステムとともに動作することができる安全システムを提供することにより、特に斜めの衝撃に対する負傷を防止するエアバッグクッションの能力を改善することができる、と判断した。
【０００４】
したがって、幾つかの実施形態及び実施態様では、衝撃事象からもたらされるエアバッグクッションの展開の前及び／又は展開の間に、エアバッグクッションを配置変更することができる。好ましい実施形態及び実施態様では、エアバッグクッションを収容することができる、車両のステアリングホイールを変位させることにより、エアバッグクッションを配置変更することができる。幾つかのこうした実施形態及び実施態様では、衝撃の位置、角度、力及び／又は他の特徴を評価することにより、変位の方向及び／又は距離を判断することができる。幾つかの実施形態では、ステアリングホイール又は他のエアバッグクッションハウジングの角度もまた、又は代替的に、衝撃事象により変更することができる。幾つかの実施形態では、衝撃の特徴に基づいて、こうした傾きの程度を判断することができる。
【０００５】
幾つかの実施形態による車両安全システムのより特定の例では、システムは、衝撃の横方向成分等、車両による衝撃の少なくとも第１の方向成分を検出するように構成された、加速度計等の第１のセンサーと、少なくとも第１のセンサーからの信号に応じて、衝撃の横方向成分とは反対の方向において車両ステアリングホイールを横方向に移動させるように構成されたステアリングホイールアクチュエータとを備えることができる。展開に続き、ステアリングホイールアクチュエータによってもたらされる横移動に一致する位置に配置されるように構成することができる、エアバッグクッションを設けることができる。
【０００６】
幾つかの実施形態は、車両による衝撃の第２の方向成分を検出するように構成された第２のセンサーを備えることができる。幾つかのこうした実施形態では、第１のセンサーは第１の角度に向けることができ、第２のセンサーは、第１の角度からオフセットされた第２の角度に向けることができる。幾つかのこうした実施形態では、第１の角度は第２の角度から約９０度オフセットすることができる。
【０００７】
幾つかの実施形態では、ステアリングホイールアクチュエータは、少なくとも第１のセンサーからの信号に応じて車両ステアリングホイールを傾けるように更に構成することができる。幾つかのこうした実施形態では、ステアリングホイールアクチュエータは、少なくとも第１のセンサーからの信号に応じて、衝撃の方向に一致する方向において車両ステアリングホイールを横方向に傾けるように更に構成することができる。
【０００８】
幾つかの実施形態による車両の具体的な例では、車両は、ステアリングホイールと、ステアリングホイールの位置と一致する位置で展開するように構成されたエアバッグクッションと、車両安全システムとを備えることができる。車両安全システムは、車両による衝撃を検出するように構成されたセンサーと、衝撃の検出に応じてステアリングホイールを横方向に移動させるように構成されたステアリングホイールアクチュエータと、展開に続き、ステアリングホイールアクチュエータによってもたらされる横移動に一致する位置に配置されるように構成されたエアバッグクッションとを備えることができる。
【０００９】
幾つかの実施形態では、センサーは、衝撃の角度を求めるように構成することができる。幾つかの実施形態では、衝撃の横方向成分から衝撃の角度を導出することができ、衝撃の横方向成分もまた、上記センサー及び／又は他のセンサーから求めることができる。
【００１０】
幾つかの実施形態は、車両コンピューターシステムを更に備えることができ、車両コンピューターシステムは、センサーから信号を受信し、衝撃の所定の特徴（衝撃事象の閾値横方向成分等）を検出すると、車両ステアリングホイールを横方向に移動させるように、ステアリングホイールアクチュエータに信号を送信するように構成することができる。車両コンピューターシステムは、ステアリングホイールに対する所望の横移動距離を計算するように更に構成することができる。ステアリングホイールアクチュエータは、衝撃の検出に応じて、所望の横移動距離に対応する距離だけ、ステアリングホイールを横方向に移動させるように構成することができる。
【００１１】
幾つかの実施形態では、衝撃の横方向成分とは反対の方向にステアリングホイールを移動させるように、ステアリングホイールアクチュエータを構成することができる。
【００１２】
幾つかの実施態様による、車両衝撃事象の間にエアバッグクッションの位置を調整する方法の一例では、方法は、衝撃事象の横方向成分を求めるようにセンサーをサンプリングすることと、衝撃事象の横方向成分を用いて横移動方向を決定することと、アクチュエータに信号を送信することであって、信号は横移動方向を含むことと、決定された横移動方向に一致する横方向にエアバッグクッションハウジングを移動させることとを含むことができる。
【００１３】
幾つかの実施態様は、衝撃事象の横方向成分が所定閾値を超えているか否かを判断することを更に含むことができる。
【００１４】
幾つかの実施態様では、衝撃事象の横方向成分を求めるようにセンサーをサンプリングするステップは、衝撃事象のｘ成分を求めるように第１のセンサーをサンプリングすることと、衝撃事象のｙ成分を求めるように第２のセンサーをサンプリングすることとを含むことができる。幾つかのこうした実施態様では、ｘ成分は、ｙ成分から９０度、又は少なくとも約９０度オフセットされている。
【００１５】
幾つかの実施態様は、衝撃事象の横方向成分を用いて所望の横移動距離を計算することを更に含むことができる。
【００１６】
幾つかの実施態様では、アクチュエータに送信される信号は、所望の横移動距離を更に含むことができる。
【００１７】
幾つかの実施態様では、エアバッグクッションハウジングは、ステアリングホイール内に配置することができ、アクチュエータは、ステアリングホイールアクチュエータを備えることができる。幾つかのこうした実施態様は、決定された横移動方向とは反対の横方向においてステアリングホイールを傾けることを更に含むことができる。幾つかのこうした実施態様では、傾き角度を計算することができ、ステアリングホイールを傾けるステップは、ステアリングホイールを傾き角度で傾けることを含むことができる。
【００１８】
幾つかの実施形態による車両安全システムの別の具体的な例では、システムは、第１の操作形態と第２の展開形態との間で配置されるように構成されたステアリングホイールであって、第２の形態では、第１の形態に対して横方向に配置され、第１の形態と第２の形態との間で配置変更されるように構成されているステアリングホイールと、ステアリングホイールを第１の形態から第２の形態に横方向に移動させるように構成されたステアリングホイールアクチュエータとを備えることができる。
【００１９】
幾つかの実施形態では、ステアリングホイールアクチュエータは、バネ、ピストン及び複数の歯車のうちの少なくとも１つを備えることができる。ステアリングホイールアクチュエータがバネを備える幾つかの実施形態では、ステアリングホイールアクチュエータは、火工式解放機構等のイニシエーターを更に備えることができる。イニシエーターは、バネを圧縮形態で保持し、イニシエーターが作動するとバネを解放するように構成することができる。バネは、解放されると、ステアリングホイールを第１の形態から第２の形態に配置変更するように構成することができる。
【００２０】
幾つかの実施形態では、ステアリングホイールアクチュエータは、ピストンと、ピストンに結合された火工装置であって、火工装置が展開すると、ピストンは、ステアリングホイールを強制的に第１の形態から第２の形態にする、火工装置とを備えることができる。幾つかのこうした実施形態では、火工装置が展開すると、ピストンは、ステアリングホイールをステアリングコラムシャフトから切り離すように更に構成されるように、システムを構成することができる。幾つかの実施形態は、ステアリングホイールシャフトと、ステアリングホイールシャフトをステアリングコラムシャフトに結合するように構成されたコネクタであって、火工装置が展開すると、ピストンは、ステアリングホイールを強制的に第１の形態から第２の形態にする前に、ステアリングホイールシャフトをステアリングコラムシャフトから切り離すように構成されている、コネクタとを更に備えることができる。
【００２１】
幾つかの実施形態では、システムは、ステアリングホイールが、第１の形態及び第２の形態の両方において車両の車輪に動作可能に結合されるように構成することができる。
【００２２】
幾つかの実施形態による車両安全システムの別の具体的な例では、システムは、ステアリングホイールと、ステアリングホイールに結合されたエアバッグクッションとを備えることができる。システムは、ステアリングホイールを横方向に変位させる手段等、エアバッグクッションを横方向に変位させる手段を、火工式又は他のイニシエーター等、エアバッグクッションを横方向に変位させる手段を展開する手段とともに、更に備えることができる。
【００２３】
幾つかの実施形態では、ステアリングホイールを横方向に変位させる手段は、バネと、火工式解放機構であって、バネを圧縮形態で保持し、火工式解放機構が作動すると、バネを解放するように構成され、バネが解放されると、バネは、ステアリングホイールを横方向に変位させるように構成されている、火工式解放機構とを備えることができる。幾つかのこうした実施形態では、ステアリングホイールを横方向に変位させる手段は、パイロット歯車と、パイロット歯車に結合されたステアリングホイールシャフト歯車であって、火工式解放機構が作動すると、バネは、ステアリングホイールシャフト歯車をパイロット歯車から係合解除するように構成されている、ステアリングホイールシャフト歯車とを更に備えることができる。
【００２４】
幾つかの実施形態では、ステアリングホイールを横方向に変位させる手段は、ピストンと、ピストンに結合された火工装置であって、火工装置が展開すると、ピストンは、ステアリングホイールを横方向に押しやる、火工装置とを備えることができる。幾つかの実施形態は、ステアリングホイールシャフトを更に備えることができる。幾つかのこうした実施形態では、ピストンは、ステアリングホイールシャフトを車両のステアリングコラムシャフトから切り離すように構成することができる。
【００２５】
幾つかの実施形態は、ステアリングホイールシャフトをステアリングコラムシャフトに結合するコネクタを更に備えることができる。幾つかのこうした実施形態では、ピストンは、ステアリングホイールシャフトをステアリングコラムシャフトから切り離すように構成されたフォーク状傾斜構造体を備えることができる。
【００２６】
幾つかの実施形態は、１つ以上のセンサーを更に備えることができる。こうしたセンサー（複数の場合もある）は、衝撃事象の閾値横方向成分等、衝撃事象の所定の特徴を検出し、衝撃事象の所定の特徴を検出すると、エアバッグクッションを横方向に変位させるように、信号を送信するように構成することができる。
【００２７】
幾つかの実施形態による車両安全システムの別の例では、システムは、車両ステアリングホイールに結合されるように構成されたステアリングホイールアクチュエータを備えることができ、ステアリングホイールアクチュエータは、ステアリングホイールに結合されると、車両ステアリングホイールを第１の操作形態と第２の展開形態との間で配置変更するように構成され、第２の形態では、ステアリングホイールは、第１の形態に対して横方向に配置される。アクチュエータは、例えば、１つ以上のバネ、ピストン及び／又は歯車を備えることができる。システムは、ステアリングホイールアクチュエータに結合された、火工式イニシエーター等のイニシエーターを更に備えることができ、イニシエーターは、信号を受信し、信号を受信すると、ステアリングホイールアクチュエータを始動して、車両ステアリングホイールが第１の形態から第２の形態に配置変更されるようにするように構成されている。
【００２８】
幾つかの実施形態では、イニシエーターは、斜めの衝撃事象の発生を示す信号を受信するとステアリングホイールアクチュエータを始動するように構成することができる。
【００２９】
１つの実施形態に関連して本明細書に開示する特徴、構造、ステップ又は特性は、１つ以上の代替実施形態において任意の好適な方法で結合することができる。
【００３０】
図を参照して、本開示の様々な実施形態を含む、本開示の非限定的かつ非網羅的な実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】１つの実施形態による、エアバッグクッションを有する車両安全システムと、エアバッグクッションを横方向に移動させる手段とを備える車両を示す概略図である。
【図２】横方向成分を含む斜めの衝撃事象の間の図１の車両を示す概略図である。
【図３】図２の衝撃事象の横方向成分とは反対の横方向成分を含む別の斜めの衝撃事象の間の図１の車両を示す概略図である。
【図４】或る特定の実施態様による、エアバッグクッションの展開の前及び／又は展開の間にエアバッグクッションを変位させる方法の一例を示すフローチャートである。
【図５Ａ】衝撃事象の前又は衝撃事象の間にステアリングホイールを横方向に移動させるステアリングホイールアクチュエータを備える車両安全システムの一実施形態の断面図である。
【図５Ｂ】ステアリングホイールアクチュエータの展開に続く図示する図５Ａの車両安全システムの断面図である。
【図６Ａ】衝撃事象の前又は衝撃事象の間にステアリングホイールを横方向に移動させるステアリングホイールアクチュエータを備えた車両安全システムの別の実施形態の断面図である。
【図６Ｂ】ステアリングホイールアクチュエータの展開に続く図示する図６Ａの車両安全システムの断面図である。
【図７Ａ】衝撃事象の前又は衝撃事象の間にステアリングホイールを横方向に移動させるステアリングホイールアクチュエータを備えた車両安全システムの更に別の実施形態の断面図である。
【図７Ｂ】ステアリングホイールアクチュエータの展開の様々な中間段階の間の図示する図７Ａの車両安全システムの断面図である。
【図７Ｃ】ステアリングホイールアクチュエータの展開の様々な中間段階の間の図示する図７Ａの車両安全システムの断面図である。
【図７Ｄ】ステアリングホイールアクチュエータの展開に続く図示する図７Ａ〜図７Ｃの車両安全システムの断面図である。
【図８Ａ】衝撃事象の前又は衝撃事象の間にステアリングホイールを横方向に移動させるステアリングホイールアクチュエータを備えた車両安全システムの更に別の実施形態の断面図である。
【図８Ｂ】展開に続く図示する図８Ａの車両安全システムの断面図である。
【図９】車両安全システムの更にまた別の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本開示の様々な実施形態と一貫する装置、システム及び方法の詳細な説明を提供する。幾つかの実施形態について記載するが、本開示は、開示する具体的な実施形態のいずれにも限定されず、代わりに、多くの代替形態、変更形態及び均等物を包含することが理解されるべきである。さらに、本明細書に開示する実施形態が完全に理解されるために多くの具体的な詳細を以下の説明に示すが、幾つかの実施形態は、これらの詳細のうちの幾つか又は全てを伴わずに実施することができる。さらに、明確にするために、関連技術において既知である或る特定の技術的項目については、本開示を不必要に不明瞭にするのを回避するために詳細に記載していない。
【００３３】
本明細書では、衝撃事象からもたらされるエアバッグクッションの展開の前及び／又は展開の間のエアバッグクッションの配置変更に関する装置、方法及びシステムについて開示する。好ましい実施形態及び実施態様では、エアバッグクッションを収容することができる、車両のステアリングホイールを変位させることにより、エアバッグクッションを配置変更することができる。幾つかのこうした実施形態及び実施態様では、衝撃の位置、角度、力及び／又は他の特徴を評価することにより、変位の方向及び／又は距離を決定することができる。幾つかの実施形態では、ステアリングホイール又は他のエアバッグクッションハウジングの角度もまた、又は代替的に、衝撃事象により変更することができる。こうした傾きの程度は、幾つかの実施形態では、衝撃の特徴に基づいて決定することができる。
【００３４】
本開示の実施形態は、図面を参照することにより最もよく理解することができ、図面において、同様の部分は同様の符号で示されている場合がある。本明細書において概略的に記載し図に例示するように、開示する実施形態の構成要素は、多種多様の異なる構成で配置しかつ設計することができることが、容易に理解されよう。したがって、本開示の装置及び方法の実施形態の以下の詳細な説明は、請求項に係るように、本開示の範囲を限定するようには意図されておらず、単に、本開示のあり得る実施形態を代表するものである。さらに、方法のステップは、別段指定のない限り、何らかの特定の順序で又は更には逐次実行されることは必ずしも必要ではなく、ステップの実行は１回のみである必要もない。ここで、或る特定の好ましい実施形態及び実施態様に関する更なる詳細について、添付図面を参照してより詳細に説明する。
【００３５】
図１は、第１のセンサー１１０と第２のセンサー１２０とを備える車両１００を示す。センサー１１０及び１２０は、例えば、車両１００のエアバッグクッション又は他の何らかの固定箇所に対する衝撃角度の方向等、車両衝撃事象の様々な特徴を検出及び／又は予測するように構成することができる。センサー１１０及び１２０は、例えば、加速度計、又は、圧力センサー、音響センサー、振動センサー等の他の好適なセンサーを含むことができる。幾つかの実施形態では、第１のセンサー１１０は第１の検知軸を備えることができ、第２のセンサー１２０は、第１の検知軸からオフセットされた第２の検知軸を備えることができる。幾つかのこうした実施形態では、第１の検知軸は、第２の検知軸から、９０度、又は少なくとも約９０度、オフセットすることができる。
【００３６】
例えば、幾つかの実施形態では、第１のセンサー１１０は、横方向すなわち「ｘ」軸方向に位置合せすることができ、第２のセンサー１２０は、前方向すなわち「ｙ」軸方向に位置合せすることができる。センサー１１０からの信号とセンサー１２０からの信号とを比較することにより、衝撃の方向を判断することができる。当然ながら、センサー１１０、１２０及び／又は他のセンサーにより、衝撃に関する強度又は力等、衝撃の他の特徴を取得することができる。幾つかの実施形態では、例えば、カメラ、レーダー及び／又はレーザー等のプリクラッシュセンサーを同様に設けることができる。単一のセンサー又は一組のセンサーを設けることができる、他の実施態様が企図される。
【００３７】
車両１００は、エアバッグクッションハウジング１３５を備えるステアリングホイール１３０を更に備える。本明細書に開示する好ましい実施形態は、運転手側エアバッグシステムに対して特に有用とすることができ、したがって、ステアリングホイール１３０から展開されるように構成されたエアバッグシステムに関連して使用することができるが、車両１００の別の部分の中又は上にエアバッグクッションハウジングを配置することができる、他の実施形態が企図される。
【００３８】
エアバッグクッションハウジング１３５及び／又はステアリングホイール１３０に、ステアリングホイールアクチュエータ１４０等のエアバッグクッションハウジングアクチュエータを結合することができる。アクチュエータ１４０は、例えば、ボールねじ、ガイドレール、リニアアクチュエータ、ラックアンドピニオン装置、モーター、歯車等を備えることができる。幾つかの実施形態では、アクチュエータ１４０は、衝撃事象の前及び／又は衝撃事象の間にエアバッグクッションを配置変更するために、十分に小さい時間窓内で十分な力を提供するために使用することができる、火工式構成要素を備えることができる。幾つかのこうした実施形態では、火工式アクチュエータは、例えば、プッシュロッド及びピストンを備えた空気圧エアシリンダーを備えることができ、空気圧エアシリンダーは、ステアリングホイール１３０及び／又はエアバッグクッションハウジング１３５をレールシステムに沿って横方向に向けるように構成することができる。幾つかの実施形態では、同じ火工装置を用いて、エアバッグクッションを展開するとともに、ステアリングホイール１３０／エアバッグクッションハウジング１３５を配置変更するのに十分な力を提供することができる。
【００３９】
幾つかの実施形態では、コンピューターシステム１５０を用いて、衝撃事象を検出すること及び／又はアクチュエータ１４０を作動させることに関与する様々な信号を調整することができる。幾つかの実施形態では、コンピューターシステム１５０は、電子回路１６０及びメモリ１７０を備えることができる。電子回路１６０は、当業者であれば理解するように、例えば、１つ以上のプロセッサ、通信インターフェース等を備えることができる。メモリ１７０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又は非一時的コンピューター可読記憶媒体を含むことができる。幾つかの実施形態では、メモリ１７０は、安全システムの動作を変更するために、プログラム可能とするか又は例えば１つ以上の変数を入力するように技師又はユーザーによって他の方法で操作可能とすることができる。例えば、幾つかの実施形態では、ユーザーは、例えば、車両乗員の身長、体重及び／又は選好に従って、アクチュエータ１４０の所望のストローク距離を変更するか、又は他の方法で、アクチュエータ１４０の所望の展開の特徴を変更することができる。
【００４０】
幾つかの実施形態では、アクチュエータ１４０のストローク距離及び／又はステアリングホイール１３０の傾き角度等、システムの１つ以上のパラメーターを、衝撃角度の横方向成分等、衝撃の特定の特徴と関連付けることができる。こうした実施形態では、ルックアップテーブル等を用いて、距離、角度等を衝撃の特徴と迅速に関連付けることができる。他の実施形態では、より複雑な計算を衝撃の間にリアルタイムで実行することができ、それに従って、安全システムのパラメーターをリアルタイムに調整することができる。
【００４１】
幾つかの実施形態では、コンピューターシステム１５０は、車両１００の既存のコンピューターシステムとすることができる。代替的に、コンピューターシステム１５０は、特に、衝撃事象の間又は衝撃事象の前にエアバッグクッションを変位させる安全システムの一部とすることができる。幾つかのこうした実施形態では、既存の車両コンピューターシステムとインターフェースするようにコンピューターシステム１５０を構成することができる。コンピューターシステム１５０の様々な構成要素を、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア及び／又はそれらの任意の組合せを用いて実装することができる。
【００４２】
図２は、車両の右側から斜めの衝撃事象Ｆ１を受けた後の車両１００を示す。この図に示すように、衝撃事象は、ゼロ度の衝撃角度を有する正面からの衝撃に対して、θ度の衝撃角度を有する。図に示すように、衝撃は、ｘ成分すなわち横方向成分とｙ成分すなわち前方向成分とから構成されている可能性がある。幾つかの実施形態では、センサー１１０／１２０のうちの一方は、衝撃のｘ成分を検知するように構成することができ、センサー１１０／１２０のうちの他方は、衝撃のｙ成分を検知するように構成することができる。
【００４３】
衝撃の角度及び／又は他の特徴を検出すると、アクチュエータ１４０に信号を送信することができ、その結果、ステアリングホイール１３０及び／又はエアバッグクッションハウジング１３５が移動することができる。幾つかの実施形態では、上述したように、アクチュエータ１４０に対する調整をリアルタイムに行うことができるように、衝撃の間に信号を連続して送信することができる。好ましい実施形態では、衝撃の横方向成分の方向とは反対の方向において、ステアリングホイール１３０及び／又はエアバッグクッションハウジング１３５を乗員に対して横方向に移動させるように、アクチュエータ１４０を構成することができる。言い換えれば、図２における衝撃は（図の観点から）右から左に向けられたため、アクチュエータ１４０は、左から右の方向に、ステアリングホイール１３０を移動させ、それによりエアバッグクッションハウジング１３５を移動させた。より詳細には、アクチュエータ１４０は、ステアリングホイール１３０を横方向右側に距離「Ｄ」だけ移動させた。
【００４４】
幾つかの実施形態では、距離Ｄは、約２５ｍｍ〜約１５０ｍｍとすることができる。距離Ｄは、幾つかの実施形態では、計算された衝撃角度間の比（例えば、比ｙ／ｘ）、及び／又は、乗員のサイズ、シート位置等に基づくことができる、運転手／乗員とエアバッグ／ステアリングホイールとの間の距離に基づくことができる。例えば、１５度〜２５度の一般的な衝撃角度（ｙ／ｘ）では、膨張したエアバッグクッションまでの乗員の距離は、約１００ｍｍ〜約３００ｍｍとすることができる。１５度の衝撃角度では、距離Ｄは、エアバッグクッションから１００ｍｍの距離に位置する乗員の場合は約２７ｍｍ、エアバッグクッションから約３００ｍｍに位置する乗員の場合は約８０ｍｍとすることができる。１００ｍｍ〜３００ｍｍのエアバッグからの乗員の距離に対する距離Ｄは、乗員／エアバッグ距離に従って２７ｍｍ〜８０ｍｍの間で線形に変化することができる。
【００４５】
別の例として、２５度の衝撃角度では、距離Ｄは、エアバッグクッションから１００ｍｍの距離に位置する乗員の場合は約４７ｍｍ、エアバッグクッションから約３００ｍｍに位置する乗員の場合は約１４０ｍｍとすることができる。１００ｍｍ〜３００ｍｍのエアバッグからの乗員の距離に対する距離Ｄは、乗員／エアバッグ距離に従って４７ｍｍ〜１４０ｍｍの間で線形に変化することができる。当然ながら、全ての実施形態がそのように厳密でなければならないとは限らない。したがって、幾つかの実施形態は、複数の「ステップ」又は事前に構成された閾値を含むことができ、距離Ｄ及び／又は安全システムの他のパラメーターは、衝撃の特徴及び／又は乗員の位置／特徴に応じてこうした閾値間で変化させることができる。
【００４６】
図示する実施形態では、エアバッグクッション１３８は、ステアリングホイール１３０から展開された。ステアリングホイール１３０は、衝撃の横方向成分とは反対の方向において横方向に移動したため、エアバッグクッション１３８は、乗員（図示する実施形態では運転手）を、乗員が転がり落ちるか又は滑り落ちる等、斜めの角度の衝撃の幾つかの一般的な問題のある態様から保護するためにより適切な位置にある。さらに、エアバッグクッション１３８は、エアバッグクッション１３８内の中心により近い位置で乗員の頭部を受けるためにより適切な位置になる。
【００４７】
幾つかの実施形態では、アクチュエータ１４０又は異なるアクチュエータはまた、又は代替的に、ステアリングホイール１３０及び／又はエアバッグクッションハウジング１３５を傾けるように構成することができる。この場合もまた、好ましくは、この傾きは、斜めの角度の衝撃からの衝撃力を吸収するためにより適切な位置にエアバッグクッション１３８を配置するように行われる。したがって、図２に示す衝撃に関し、衝撃は、左に向けられた横方向成分を有するため、アクチュエータ１４０は、ステアリングホイール１３０の横移動方向とは反対の横方向にステアリングホイール１３０を傾けるように構成されている。言い換えれば、ステアリングホイール１３０は、右側に移動する場合、左側に角度φだけ傾けられる。
【００４８】
図３は、別の斜めの衝撃事象Ｆ２を受けたときの車両１００を示し、ここでは、衝撃の横方向成分は、図２に示す方向に対して反対方向に向けられている。したがって、衝撃事象Ｆ２は、右側に向けられた横方向成分を有する。また、この図に示すように、衝撃事象Ｆ２は、正面からの衝撃に対してθ度の衝撃角度を有する。衝撃事象Ｆ２の横方向成分は右側に向けられるため、アクチュエータ１４０は、横方向左側に距離「Ｄ」だけステアリングホイール１３０を配置変更した。さらに、ステアリングホイール１３０は、横移動距離から反対の方向に傾けられた。したがって、ステアリングホイール１３０は、横方向において左側に動かされ、右側に角度φだけ傾けられた。この場合もまた、この位置は、エアバッグクッション１３８が、衝撃事象Ｆ２の間にエアバッグクッション１３８の正面に位置する乗員の負傷を防止するのを可能にするのにより適している可能性がある。
【００４９】
図４は、或る特定の実施態様によるクッションの展開の前又は展開の間にエアバッグクッションを変位させる方法４００を示すフローチャートである。ステップ４１０において、衝撃事象が検出されるか又は予測される。幾つかの実施態様では、このステップは、図１〜図３からのセンサー１１０及び１２０等の１つ以上のセンサーの使用を含むことができる。衝撃が予期される実施態様では、カメラ、レーダー及び／又はレーザー等のプリクラッシュセンサーを使用することができる。
【００５０】
ステップ４２０は、衝撃の特徴を評価するために１つ以上のセンサーをサンプリングすることを含むことができる。幾つかの実施態様では、ステップ４２０は、ステップ４１０で使用したものと同じセンサー、又は同じセンサーの少なくとも一部の使用を含むことができる。幾つかの実施態様では、ステップ４１０及び４２０は、単一ステップに結合することができる。言い換えれば、幾つかの実施態様においてセンサー（複数の場合もある）をサンプリングすることにより、衝撃を検出することができる。
【００５１】
ステップ４３０は、衝撃の横方向成分を求めることを含む。したがって、例えば、幾つかの実施態様では、センサー（複数の場合もある）からの１つ以上の信号を、コンピューターシステム１５０等のコンピューターシステムに送信することができ、コンピューターシステムを用いて、衝撃の横方向成分を評価又は計算することができる。
【００５２】
ステップ４３０に続き、幾つかの実施態様では、ステップ４４０において、衝撃の横方向成分（又は、衝撃角度及び／又は衝撃力／重大度）を閾値と比較して、エアバッグクッションを移動させるか否かを判断することができる。例えば、幾つかの実施態様では、エアバッグクッションの移動を起動する閾値は、エアバッグクッションを展開するトリガーと同じとすることができる。他の実施態様では、システムは可逆的とすることができる。言い換えれば、エアバッグクッションの展開の前に、ステアリングホイール／エアバッグクッションの移動をトリガーすることができる。幾つかのこうした実施態様では、このトリガーは、予測されたプリクラッシュセンサーに基づくことができる。
【００５３】
したがって、幾つかの実施態様及び実施形態では、アクチュエータ１４０等のアクチュエータは、任意の衝撃事象、又は十分な力の衝撃事象を検出するとステアリングホイール及び／又はエアバッグを移動させるように構成することができる。衝撃事象が、エアバッグクッションの展開をトリガーするのにも十分である場合、クッションは、乗員に対する衝撃を吸収するためにより適切な位置になる。一方、衝撃事象がエアバッグクッションの展開をトリガーしなかった場合、アクチュエータは、ステアリングホイール及び／又はエアバッグモジュールをその元の位置に戻すように構成することができる。代替的に、こうした事象の後に、ステアリングホイール及び／又はエアバッグモジュールをその元の位置に手動で戻すことができる。
【００５４】
閾値横方向成分を満たさずかつ超えない場合、方法４００はステップ４８０に進み、その時点で、エアバッグを展開することができる。一方、衝撃の閾値横方向成分を満たすか又は超えた場合、それは、横方向における十分な力／重大度の斜めの衝撃を示す可能性があり、方法４００は、ステップ４５０に進むことができる。
【００５５】
ステップ４５０は、横移動距離を計算することを含むことができる。例えば、幾つかの実施態様では、ステップ４５０は、ステップ４３０において求められた衝撃の横方向成分を用いて、エアバッグクッション（又は、クッションが結合される、ステアリングホイール等のハウジング又は他の物体）の所望の横移動距離を決定することを含むことができる。しかしながら、ステップ４５０を省略することができる他の実施態様が企図される。言い換えれば、全ての衝撃事象に対し、又は、少なくとも、横方向成分閾値若しくは他の閾値を満たす全ての衝撃事象に対し、標準距離を使用することができる。
【００５６】
ステップ４６０は、傾き角度を計算することを含むことができる。上述したように、エアバッグクッションの移動を達成するようにステアリングホイールが移動する実施態様では、衝撃の横方向成分に従って、ステアリングホイールを所望の方向／角度に傾けることができる。或る特定の実施態様では、特定の横方向における衝撃の重大度及び／又は衝撃の横方向成分に一致する可能性がある特定の角度を計算することができるが、全ての衝撃に対して、又は少なくともステップ４４０の閾値を満たす全ての衝撃に対して、固定の傾き角度を使用することができる、他の実施態様が企図される。さらに、ステアリングホイール／エアバッグクッションを横方向のみに移動させることができ、傾きは必要でなくてもよい、更に他の実施態様が企図される。
【００５７】
ステップ４６０に続き、ステップ４７０において、ステアリングホイール、又はエアバッグクッションを収容するために使用される別の構成要素を、横方向に移動させ及び／又は傾けるように、アクチュエータに信号を送信することができる。幾つかの実施態様では、同じアクチュエータを使用して、ステアリングホイール／エアバッグクッションを横方向に移動させるとともに傾けることができる。幾つかの実施態様では、エアバッグクッションを展開するために使用されるアクチュエータを、ステアリングホイール／エアバッグクッションを横方向に移動させ及び／又は傾けるためにも使用することができる。
【００５８】
方法４００は、その後、エアバッグクッションを展開するステップ４８０に進むことができる。上記で示唆したように、幾つかの実施態様では、エアバッグ及びアクチュエータの展開を同時にすることができる。幾つかの実施態様では、展開／作動に続き、ステアリングホイール／エアバッグクッションハウジングをその元の位置に、手動で又は自動的に戻すことができる。
【００５９】
図５Ａ及び図５Ｂは、ステアリングホイールアクチュエータ５１０とステアリングホイールアクチュエータ５１０を始動するイニシエーター５６０とを備える車両安全システム５００の一実施形態の一例を示す。ステアリングホイールアクチュエータ５１０の始動により、ステアリングホイール５１２が、第１の操作形態と第２の展開形態との間で配置変更される。図５Ａは、第１の形態にあるステアリングホイール５１２を示し、図５Ｂは、第２の形態にあるステアリングホイール５１２を示す。図５Ｂに示すように、第２の形態では、ステアリングホイール５１２は、第１の形態に対して横方向に配置されている。上記で考察したように、こうして、斜めの角度の衝撃事象、幾つかの実施形態では、特定の閾値力及び／又は横方向衝撃成分の斜めの角度の衝撃事象を示す信号等の信号を受信すると、図５Ｂにおいて矢印によって示すように、イニシエーター５６０は、ステアリングホイール５１２が図５Ａに示す第１の形態から図５Ｂに示す第２の形態まで配置変更されるように、展開するように構成することができる。
【００６０】
車両安全システム５００は、エアバッグクッション５５２を展開するように構成されたエアバッグモジュール５５０を更に備えることができる。幾つかの実施形態では、エアバッグクッション５５２を備えるエアバッグモジュール５５０にステアリングホイール５１２を結合することができ、それにより、ステアリングホイール５１２の配置変更によってエアバッグクッション５５２もまた配置変更される。しかしながら、ステアリングホイール５１２の配置変更は伴わずに、エアバッグクッション５５２のみを配置変更するように車両安全システム５００を構成することができる、他の実施形態が企図される。
【００６１】
また図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ステアリングホイールアクチュエータ５１０は、二重Ｕ字継手コネクタを用いてステアリングコラムシャフト５１６に結合されたステアリングホイールシャフト５１４を備える。より詳細には、上部Ｕ字継手５１８により、ステアリングホイールシャフト５１４に対する枢動が可能となり、下部Ｕ字継手５２０により、ステアリングコラムシャフト５１６に対する枢動が可能になる。下部Ｕ字継手５１８のシャフト５２２を、上部Ｕ字継手５１８の同様のシャフト５２４内に、入れ子式等で摺動可能に収納することができる。図５Ａ及び図５Ｂに示す実施形態は、傾いているステアリングホイールの形態を有する多くの車両等、既に下部Ｕ字継手を有する車両に関連して特に有用とすることができる。
【００６２】
当然ながら、本開示の利益を受けた後の当業者には、種々の代替構成が明らかとなろう。例えば、シャフト５２４は、代替実施形態では、代わりにシャフト５２２内に収納することができる。別の例として、Ｕ字継手５１８及び５２０は、ステアリングホイールを横方向に変位させることができるようにステアリングホイールをステアリングコラムに枢動可能に結合する手段の一例としてみなすべきであるが、自在継手、ベローズ継手、ＣＶ継手等、こうした手段の他の例を使用することができる。
【００６３】
幾つかのこうした実施形態では、上部Ｕ字継手及び下部Ｕ字継手、又はステアリングホイールをステアリングコラムに枢動可能に結合する別の手段の使用により、ステアリングホイールアクチュエータの展開に続いて、車両の操舵システムは機能し続けることができる。例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示す実施形態では、ステアリングホイールアクチュエータ５１０によるステアリングホイール５１２の横方向変位に続き、車両の車輪にステアリングホイール５１２を依然として機能的に結合することができ、それにより、運転手は、ステアリングホイール変位システム５００の展開に続いて車両の操舵制御を維持することができる。
【００６４】
ステアリングホイールシャフト５１４は、作動ハウジング５３０内に形成されたチャンバー内に収容されかつ摺動可能に収納されるベアリング５３２内にステアリングホイールシャフト５１４を配置することにより、作動ハウジング５３０に結合される。図示する実施形態では、作動ハウジング５３０は、単一チャンバーを有するシリンダーを備える。しかしながら、後述するように、作動ハウジング５３０が、異なる形状を有することができ及び／又は複数のチャンバーを備えることができる、代替実施形態が企図される。
【００６５】
作動ハウジング５３０内に、１つ以上のバネ、又はステアリングホイールを並進させる他の手段を同様に配置することができる。例えば、図示する実施形態では、作動ハウジング５３０内にバネ５４０を収容することができる。バネ５４０は、圧縮状態とすることができ、ステアリングホイールシャフト５１４の一方の側に保持することができる。
【００６６】
バネ５４０は、火工装置又は別の同様のイニシエーター５６０によって作動させることができる。例えば、幾つかの実施形態では、バネ５４０は、バネ５４０の中心を通って延在するロッドによりその圧縮形態で保持することができ、上記ロッドは、ベアリング５３２、又は、作動ハウジング５３０内に配置し及び／又はステアリングホイールシャフト５１４に結合することができる、プレート等の別の構成要素に結合することができる。イニシエーター５６０は、例えば、幾つかの実施形態では斜めの角度の衝撃事象等の衝撃事象を示すか又は予測する信号等の信号を受信すると、このロッドを解放するように構成することができ、又は、他の方法でバネ５４０をその圧縮形態から解放するように構成することができる。
【００６７】
こうした信号を受信すると、又は他の方法でイニシエーター５６０が作動すると、バネ５４０が解放され、ステアリングホイールシャフト５１４は横方向に押しやられる。図５Ｂに示すように、この力により、上部Ｕ字継手５１８及び下部Ｕ字継手５２０はそれぞれ枢動し、それにより、ステアリングホイールシャフト５１４は、依然としてステアリングコラムシャフト５１６に結合されていながら、横方向に移動することができる。幾つかの実施形態では、これにより、図５Ｂに示す作動後形態であっても車両の車輪に操舵力を伝達し続けることができる。
【００６８】
図５Ａ及び図５Ｂに示す実施形態は、ステアリングホイール５１２が横方向左側に移動している状態を示すが、ステアリングホイール５１２を右側に押しやられるように構成することができる、他の実施形態が企図される。幾つかのこうした実施形態では、横方向衝撃事象の間の衝撃の方向に応じて、ステアリングホイール５１２を右側又は左側に押しやられるように構成することができる。例えば、幾つかの実施形態では、２つの作動シリンダーを使用することができ、又は、２つの隣接するトラックを有するより幅の広い作動シリンダーを使用することができる。幾つかのこうした実施形態では、２つの別個のバネ及び／又は２つの別個のイニシエーターを、ステアリングホイールシャフト５１４の各側に１つずつ使用することができる。バネ、トラック及び／又はシャフトのうちの一方又は両方は、傾斜構造体を備えることができ、及び／又は、例えば、展開時に一方の側でバネが解放されたとき、バネが反対側で解放されるのを回避するように、ステアリングホイールシャフト５１４がシャフト及び／又はトラック内で基端側に又は先端側に移動するように、システムを他の方法で構成することができる。横方向衝撃事象の間の衝撃の方向に応じて、右側又は左側に押しやられるように構成されるシステムの例を、図８Ａ、図８Ｂ及び図９に示し、後により詳細に考察する。
【００６９】
図６Ａ及び図６Ｂは、ステアリングホイールアクチュエータ６１０とステアリングホイールアクチュエータ６１０を始動するイニシエーター６６０とを備える車両安全システム６００の一実施形態の別の例を示す。車両安全システム５００と同様に、ステアリングホイールアクチュエータ６１０の始動により、ステアリングホイール６１２が、第１の操作形態と第２の展開形態との間で配置変更される。図６Ａは、第１の形態にあるステアリングホイール６１２を示し、図６Ｂは、第２の形態にあるステアリングホイール６１２を示す。この場合もまた、図６Ｂに示すように、第２の形態において、ステアリングホイール６１２は、第１の形態に対して横方向に配置され、それは、斜めの角度の衝撃事象の間にエアバッグモジュール６５０からエアバッグクッション６５２を展開するのに好ましい位置である可能性がある。
【００７０】
図６Ａ及び図６Ｂに同様に示すように、ステアリングホイールアクチュエータ６１０は、ステアリングコラムシャフト６１６に結合された７６５を備える。しかしながら、ステアリングホイールアクチュエータ６１０は、幾つかの点でステアリングホイールアクチュエータ５１０とは異なる。例えば、ステアリングホイールアクチュエータ６１０は、複数のチャンバーを備える作動ハウジング６３０を備える。さらに、ステアリングホイールアクチュエータ６１０は、システム及び／又は車両の様々な構成要素に必要に応じてトルクを伝達するために使用することができる複数の歯車を備える。
【００７１】
より詳細には、作動ハウジング６３０は、２つのチャンバー、すなわち、バネチャンバー６３５及び歯車チャンバー６３７を備える。バネチャンバー６３５は、作動ハウジング５３０の単一チャンバーと同様の機能を提供することができる。したがって、バネチャンバー６３５により、作動ハウジング６３０のバネチャンバー６３５内で、ステアリングホイールシャフト６１４の一方の側において圧縮状態で、バネ６４０を収容することができる。バネ６４０は、火工装置又は別の同様のイニシエーター６６０により、同様に作動させることができる。幾つかの実施形態では、これは、斜めの角度の衝撃事象、又は特定の特徴を有する斜めの角度の衝撃事象の存在を示す信号等の信号を、イニシエーター６６０により受信したときに発生することができる。バネ６４０が解放されると、図６Ｂにおいて矢印によって示すように、ステアリングホイールシャフト６１４は、横方向に（図６Ａ及び図６Ｂの観点から左側に）押しやられる。
【００７２】
図示する実施形態では、歯車チャンバー６３７は、機能的に互いに結合されている３つの別個の歯車を収容するように構成されている。より詳細には、パイロット歯車６７０が、図６Ａに示す第１の形態すなわち操作形態において、ステアリングコラムシャフト歯車６７２と係合している。パイロット歯車６７０は、ステアリングホイールシャフト歯車６７４とも係合している。或る特定の実施形態では、ステアリングコラムシャフト歯車６７２及びステアリングホイールシャフト歯車６７４の両方が、同じ直径及び同じ数の歯を有し、それにより、パイロット歯車６７０が回転すると、ステアリングコラムシャフト歯車６７２及びステアリングホイールシャフト歯車６７４の両方が同じ速度で回転する。しかしながら、これらの歯車の直径及び／又は歯の数が一致する必要のない、代替実施形態が企図される。さらに、この構成で、傘歯車、角度付き歯車の歯、バネ式歯車等、他の様々なタイプの歯車が機能することができる。さらに、他の様々な企図される実施形態において、異なる数の歯車を使用することができる。
【００７３】
通常の操作形態では、ステアリングホイール６１２が回転すると、ステアリングホイールシャフト歯車６７４は回転し、それにより、パイロット歯車６７０が回転する。パイロット歯車６７０がステアリングコラムシャフト歯車６７２と係合しているため、パイロット歯車６７０の回転により、ステアリングコラムシャフト６１６が回転する。
【００７４】
しかしながら、イニシエーター６６０の展開に続き、バネ６４０の解放による力により、ステアリングホイールシャフト６１４は、ステアリングコラムシャフト６１６から切り離され、横方向に移動して、例えば、センサー１１０及び１２０等の１つ以上のセンサーの使用に基づき衝撃事象を直接検知することによるか又はそれを予測することによるかに関わらず、ステアリングホイールアクチュエータ６１０の展開をトリガーした衝撃事象から保護するのにより好ましい位置に、ステアリングホイール６１２及びエアバッグクッション６５２を配置変更する。図６Ｂに、ステアリングホイールアクチュエータ６１０の展開に続く形態を示す。バネチャンバー６３５内でのステアリングホイールシャフト６１４の並進移動を容易にするために、バネチャンバー６３５内に１つ以上のベアリング６３２を収容し、摺動可能に収納することができる。
【００７５】
図６Ａ及び図６Ｂに示す実施形態は、ステアリングホイール６１２が横方向左側に移動している状態を示すが、ステアリングホイール６１２を右側に押しやられるように構成することができるか、又は、上述したように、横方向衝撃事象の間の衝撃の方向に応じて、ステアリングホイール６１２を右側若しくは左側に押しやられるように構成することができる、他の実施形態が企図される。
【００７６】
ステアリングホイールアクチュエータ６１０の展開に続き、ステアリングホイールシャフト６１４を再度ステアリングコラムシャフト６１６に結合することができるように、幾つかの実施形態を構成することができる。したがって、こうした再結合を容易にするように、例えば、スナップフィットするオス要素及びメス要素を、ステアリングホイールシャフト６１４及び／又はステアリングコラムシャフト６１６の嵌合部分から延在し及び／又はその中に形成されるように構成することができる。代替的に又はさらに、ステアリングホイールシャフト６１４が展開に続いてステアリングコラムシャフト６１６と再度位置合せされるように、バネ６４０を圧縮されるか又は他の方法で再設定されるように構成することができる。更に他の実施形態では、ステアリングホイールアクチュエータ６１０が、展開に続き再設定することができないか、又は、車両の製造業者若しくは好適な機械工による専門的な再設定を必要とするように、システム６００を構成することができる。
【００７７】
幾つかの実施形態では、バネチャンバー６３５のイニシエーター６６０とは反対側の端部において、バネチャンバー６３５内に、固定された歯車の歯等の歯車止め具６７５を配置することができる。歯車止め具６７５は、ステアリングホイール６１２がその並進形態において回転するのを防止するように構成することができる。これは、運転手が、衝撃事象の間にステアリングホイールを使用しようとするのを回避するのに有用とすることができ、その理由は、幾つかの実施形態において、ステアリングホイール６１２は、この形態において、ステアリングホイールシャフト６１４がステアリングコラムシャフト６１６から切り離されているため、機能することができないためである。
【００７８】
図７Ａ〜図７Ｄは、ステアリングホイールアクチュエータ７１０とステアリングホイールアクチュエータ７１０を始動するイニシエーター７６０とを備える車両安全システム７００の一実施形態の更に別の例を示す。この場合もまた、ステアリングホイールアクチュエータ７１０の始動により、ステアリングホイール７１２が第１の操作形態と第２の展開形態との間で配置変更され、それにより、斜めの角度又は横方向の衝撃事象等の特定の衝撃事象を考慮して、エアバッグクッション７５２をエアバッグモジュール７５０からより好ましい位置において展開することができる。図７Ａは、第１の形態にあるステアリングホイール７１２を示し、図７Ｄは、第２の形態にあるステアリングホイール７１２を示す。図７Ｂ及び図７Ｃは、ステアリングホイールアクチュエータ７１０の展開中の中間段階を示す。
【００７９】
システム７００は、ステアリングコラムシャフト７１６に結合されたステアリングホイールシャフト７１４を備える。ステアリングホイールアクチュエータ７１０は、ピストン７４０が枢動可能に収納されるピストンチャンバー７３５を有する作動ハウジング７３０を備える。火工装置を備えることができるイニシエーター７６０が、ピストン７４０に動作可能に結合されており、それにより、イニシエーター７６０が展開されると、ピストン７４０は、イニシエーター７６０から発生するガスにより、ステアリングホイールシャフト７１４及びステアリングコラムシャフト７１６に向かって押しやられる。
【００８０】
しかしながら、ステアリングホイールシャフト７１４は、ステアリングコラムシャフト７１６から切り離されるように構成され、ピストン７４０は、ステアリングホイールシャフト７１４をステアリングコラムシャフト７１６から切り離すように構成されている。より詳細には、ステアリングホイールシャフト７１４は、ステアリングホイールシャフト７１４をステアリングコラムシャフト７１６に結合するコネクタ７１５を備える。コネクタ７１５は、ステアリングホイールシャフト７１４のステアリングコラムシャフト７１６からの切離しを容易にするようにも構成することができる。
【００８１】
図示する実施形態では、ピストン７４０は、シャフト７１４及び７１６に面するピストン７４０の端部から延在する傾斜構造体７６５を備える。傾斜構造体７６５は、傾斜構造体７６５の少なくとも一部が、ステアリングホイールシャフト７１４をステアリングコラムシャフト７１６から切り離すように、ステアリングコラムシャフト７１６を通過してステアリングホイールシャフト７１４と係合するのを可能にするように、フォーク状にすることができる。
【００８２】
図７Ｂは、展開のこの初期段階を示す。この図に示すように、傾斜構造体７６５は、コネクタ７１５と係合し、図７Ｂにおいて矢印によって示すように、コネクタ７１５を、ステアリングホイールシャフト７１４及びステアリングホイール７１２とともに、上向きに押し上げている。傾斜構造体７６５の角度付き形状により、この構造体の端部が、コネクタ７１５の底部と係合し、この上向きの力を提供することができる。さらに、上述したように、フォーク状構造体又はオフセットされた傾斜構造体を設けることにより、傾斜構造体がステアリングコラムシャフト７１６を通過する間に、この上向きの力を提供することができる。
【００８３】
同様に図７Ｂに示すように、ハウジング７３０に、コネクタ７１５に適合する凹部７３７を設けることができる。幾つかの実施形態では、凹部７３７はテーパー状とすることができ、それにより、コネクタ７１５が、上述した上向きの力により凹部７３７内に楔留めされる。幾つかのこうした実施形態では、このテーパー状による摩擦嵌合が、ステアリングホイール７１２を適所で係止し、展開に続いて運転手がステアリングホイール７１２を回すのを阻止することができる。横方向の力及び上向きの力の両方を提供することにより、この実施形態は、或る特定の構成では好ましい可能性があり、その理由は、或る特定の状況下では、エアバッグクッションを横方向に加えて運転手／乗員に向かって移動させることが好ましい場合があるためである。
【００８４】
図７Ｃに示すように、コネクタ７１５が凹部７３７内に完全に収納されると、ピストン７４０が、ステアリングコラムシャフト７１６をステアリングホイールシャフト７１４からずらし、それにより、ステアリングホイール７１２、エアバッグモジュール７５０及びエアバッグクッション７５２を横方向に押しやることができる。
【００８５】
図７Ｄは、ステアリングホイールアクチュエータ７１０の完全な展開に続くシステム７００を示す。この形態では、エアバッグクッション７５２は、横方向又は斜めの角度の衝撃事象等の或る特定の衝撃事象の場合に保護を提供するために、より適切な位置にある可能性がある。図７Ａ〜図７Ｄに示す実施形態は、ステアリングホイール７１２が横方向右側に移動している状態を示すが、ステアリングホイール７１２を、左側に押しやられるように構成することができるか、又は、上述したように、横方向衝撃事象の間の衝撃の方向に応じて、右側若しくは左側のいずれかに押しやられるように構成することができる、他の実施形態が企図される。
【００８６】
さらに、本明細書に記載した具体的な実施形態のうちの幾つかは、ステアリングホイールを並進又は移動させて、関連するエアバッグクッションの移動をもたらすように構成され、必ずしも車両ステアリングホイールも移動させることなく、本明細書に開示した発明の原理のうちの１つ以上を用いて、エアバッグモジュール及び／又はクッションを移動させる、他の実施形態が企図される。したがって、アクチュエータ５１０、６１０及び７１０を含む、本明細書に開示する様々なステアリングホイールアクチュエータの各々は、エアバッグクッションを横方向に変位させる手段の例とみなされるべきである。これらの例示的なアクチュエータの各々は、エアバッグクッションを横方向に変位させるようにも構成されるため、ステアリングホイールを横方向に変位させる手段に対する手段の例ともみなされるべきである。さらに、本明細書に開示するイニシエーターの各々は、エアバッグクッション及び／又はステアリングホイールを横方向に変位させる手段を展開する手段の例としてみなされるべきである。
【００８７】
図８Ａは、衝撃事象の前又は衝撃事象の間にステアリングホイールを横方向に移動させるステアリングホイールアクチュエータ８１０を備える車両安全システム８００の更に別の実施形態の断面図である。車両安全システム８００は、衝撃の方向及び／又は衝撃事象の他の特徴に応じて、ステアリングホイールの左側又は右側への移動を可能にするように構成されている。
【００８８】
より具体的には、車両安全システム８００は、対向するプーリ８０９ａ及び８０９ｂの間に延在するケーブル８１３から構成されたプーリシステムを備えるステアリングホイールアクチュエータ８１０を備える。ケーブル８１３の両端は、ベアリングアセンブリ８１７内に配置することができるステアリングコラムシャフト８１６に結合されている。幾つかの実施形態では、圧着プロセスにより、ステアリングコラムシャフト８１６にケーブル８１３を結合することができ、又は、ボルト、他の締結具、若しくは他の任意の好適なプロセス及び／又は結合手段を用いて、ケーブル８１３を結合することができる。したがって、図示する実施形態では、ケーブル８１３は、結合点８１５ａ及び８１５ｂにおいて、ステアリングコラムシャフト８１６に圧着されている。
【００８９】
ステアリングホイールアクチュエータ８１０は、ピストン８４０が摺動可能に収納されるピストンチャンバー８３５を有する作動ハウジング８３０を更に備える。２つの対向するイニシエーター８６０ａ／８６０ｂはともに、ピストン８４０に動作可能に結合されており、それにより、一方のイニシエーターが展開されると、ピストン８４０は、それぞれのイニシエーター８６０ａ／８６０ｂから発生するガスにより、対向するイニシエーターに向かう方向に押しやられる。したがって、イニシエーター８６０ａの展開により、ピストン８４０は（図８Ａの観点から）右側に押しやられる。同様に、図８Ｂに示すように、イニシエーター８６０ｂの展開により、ピストン８４０は左側に押しやられる。
【００９０】
ピストン８４０は、ステアリングコラムシャフト８１６に結合されているケーブル８１３に結合され、それにより、付随するステアリングホイール（図示せず）に結合されているため、ピストン８４０が１つの方向に移動することにより、ステアリングコラムシャフト８１６及び付随するステアリングホイールが反対方向に移動することになる。当然ながら、本開示の利益を受けた後の当業者には、種々の代替実施形態が明らかとなろう。例えば、ケーブル８１３を、バンド、ストラップ、又は、ピストン８４０からステアリングホイールに力を伝達する他の同様の手段に置き換えることができる。
【００９１】
上述したように、或る特定の衝撃事象では、ステアリングホイールを、エアバッグクッション及び／又はモジュールとともに、第１の方向において横方向に移動させることが好ましい場合があり、他の衝撃事象では、ステアリングホイールを別の方向に移動させることが好ましい場合がある。したがって、特定の衝撃事象を示す特定の信号を受信したときに独立して作動するように、イニシエーター８６０ａ及び８６０ｂを構成することができる。
【００９２】
図９は、車両安全システム９００の更にまた別の実施形態の断面図である。車両安全システム９００は、車両安全システム７００と同様であるが、ステアリングホイール９１２が２つの反対方向のいずれかに変位するのを可能にするために使用される特定の要素が具体的に示されている点が異なる。より詳細には、車両安全システム９００は、ステアリングホイールアクチュエータ９１０を備え、車両安全システム８００と同様に、ステアリングホイールアクチュエータ９１０を始動させる２つの対向するイニシエーター９６０ａ及び９６０ｂを備える。ステアリングホイールアクチュエータ９１０の始動により、ステアリングホイール９１２が第１の操作形態と第２の展開形態との間で配置変更され、それにより、斜めの角度又は横方向の衝撃事象等、特定の衝撃事象を考慮して、エアバッグモジュール９５０からエアバッグクッションをより好ましい位置において展開することができる。図９は、第１の形態にあるステアリングホイール９１２を示し、他の形態は、具体的に示していないが図７Ａ〜図７Ｄに示すものと同様とすることができ、但し、いずれのイニシエーターが展開されるかに応じて、ステアリングホイール９１２を右側又は左側に移動させることができることが異なる。
【００９３】
システム９００は、ステアリングコラムシャフト９１６に結合されたステアリングホイールシャフト９１４を更に備える。ステアリングホイールアクチュエータ９１０は、２つの対向するピストン９４０ａ及び９４０ｂが摺動可能に収納されるピストンチャンバー９３５を有する作動ハウジング９３０を備える。幾つかの実施形態では、対向するピストン９４０ａ及び９４０ｂは、代わりに、望ましい場合は別個のピストンチャンバー内に配置することができる。
【００９４】
イニシエーター９６０ａ及び９６０ｂは、それぞれピストン９４０ａ及び９４０ｂに動作可能に結合され、それにより、それぞれのイニシエーター９６０ａ／９６０ｂが展開すると、それぞれのピストン９４０ａ／９４０ｂは、それぞれのイニシエーターから発生するガスにより、ステアリングホイールシャフト９１４及びステアリングコラムシャフト９１６に向かって押しやられる。
【００９５】
ステアリングホイールシャフト７１４と同様に、ステアリングホイールシャフト９１４は、ステアリングコラムシャフト９１６から切り離されるように更に構成され、ピストン９４０ａ及び／又は９４０ｂは、ステアリングホイールシャフト９１４をステアリングコラムシャフト９１６から切り離すように構成することができる。より詳細には、ステアリングホイールシャフト９１４は、ステアリングホイールシャフト９１４をステアリングコラムシャフト９１６に結合するコネクタ９１５を備え、コネクタ９１５は、ステアリングホイールシャフト９１４のステアリングコラムシャフト９１６からの切離しを容易にするようにも構成することができる。
【００９６】
図９に示す実施形態では、ピストン９４０ａ及び９４０ｂは各々、傾斜構造体９６５ａ及び９６５ｂをそれぞれ備える。傾斜構造体９６５ａ及び９６５ｂは、それぞれの傾斜構造体９６５ａ／９６５ｂの少なくとも一部が、ステアリングホイールシャフト９１４をステアリングコラムシャフト９１６から切り離すように、ステアリングコラムシャフト９１６を通過してステアリングホイールシャフト９１４と係合することができるように、フォーク状とすることができる。
【００９７】
したがって、イニシエーター９６０ａが展開すると、ピストン９４０ａは右側に押しやられ、傾斜構造体９６５ａにより、コネクタ９１５は、ステアリングホイールシャフト９１４をステアリングコラムシャフト９１６から切り離し、ピストン９４０ａは、ステアリングホイール９１２を右側に押しやることができる。同様に、イニシエーター９６０ｂが展開すると、ピストン９４０ｂは、左側に押しやられ、傾斜構造体９６５ｂにより、コネクタ９１５はステアリングホイールシャフト９１４をステアリングコラムシャフト９１６から切り離し、ピストン９４０ｂはステアリングホイール９１２を左側に押しやることができる。
【００９８】
上述した明細書は、様々な実施形態及び実施態様に関して説明した。しかしながら、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形を行うことができることが理解されよう。例えば、様々な動作ステップは、動作ステップを実行する構成要素とともに、特定の応用に応じて、又はシステムの動作に関連する任意の数の費用関数を考慮して、様々な方法で実施することができる。したがって、ステップのうちの任意の１つ以上を、削除し、変更し、又は他のステップと結合することができる。さらに、本開示は、限定的な意味ではなく例示的な意味でみなされるべきであり、こうした変更形態の全てが、本開示の範囲内に含まれるように意図されている。同様に、様々な実施形態に関して、利益、他の利点及び問題に対する解決法について上述した。しかしながら、利益、利点、問題に対する解決法、及び任意の利益、利点又は解決法が生じるか又はより顕著になるのを可能にする任意の要素（複数の場合もある）は、不可欠な、必須の、又は本質的な特徴又は要素として解釈されるべきではない。
【００９９】
当業者であれば、本発明の基礎となる原理から逸脱することなく、上述した実施形態の詳細に対して多くの変更を行うことができることが理解されよう。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ判断されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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