(57)【要約】【課題】エアバッグの膨張展開時にリング部の下方部分と乗員間へのエアバッグの膨張展開性能を向上させること【解決手段】  車両用ステアリング装置は、ステアリングメインシャフト４０に固着されるハブ部１１と、このハブ部１１を中心として配置されるリング部１３と、このリング部１３と前記ハブ部１１を連結するスポーク部１２を有していて、リング部１３がリング左方部１３ａおよびリング右方部１３ｂでスポーク部１２に対して車両の前後方向に傾動可能に連結されているステアリングハンドル１０を備えている。また、車両用ステアリング装置は、ハブ部１１に組付けられて車両衝突時にステアリングハンドル１０と乗員間にて膨張展開するエアバッグ２０と、常態にてリング部１３のスポーク部１２に対する傾動を規制し、車両衝突時におけるエアバッグ２０の膨張展開前にリング部１３のスポーク部１２に対する傾動規制を解除するロック装置３０を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングメインシャフトに固着されているハブ部と、このハブ部を中心として同心的に配置されるリング部と、このリング部と前記ハブ部を連結するスポーク部を有していて、前記リング部が車両の直進状態にて左方部および右方部の少なくとも一方で前記スポーク部に対して車両の前後方向に傾動可能に連結されているステアリングハンドルと、
このステアリングハンドルの前記ハブ部または前記スポーク部に組付けられて、車両衝突時に前記ステアリングハンドルと乗員間にて膨張展開するエアバッグと、
前記リング部の前記スポーク部に対する傾動を常態にて規制し、車両衝突時における前記エアバッグの膨張展開前に前記リング部の前記スポーク部に対する傾動規制を解除するロック装置を備えた車両用ステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ステアリング装置において、前記リング部の前記スポーク部に対する傾動量を規定するストッパが設けられていることを特徴とする車両用ステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用ステアリング装置において、前記エアバッグは、車両の直進状態にて前記リング部の下方部寄りに偏位して組付けられていることを特徴とする車両用ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ステアリング装置に係り、特に、車両衝突時に乗員が車両前方へ移動しようとする衝撃エネルギをステアリングハンドルの装着部位にて吸収する車両用ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用ステアリング装置は、例えば、下記特許文献１に示されている。下記特許文献１に記載されている車両用ステアリング装置においては、ステアリングハンドルにて、球面状のハブ側プレートがステアリングメインシャフトに支持されたハブにアームを介して取付けられていて、このハブ側プレートに、パッドに沿うパッドブラケットおよびスポークを支持する球面状のパッド側プレートが摺接自在に保持されており、ハブ側プレートおよびパッド側プレートが、所定のせん断力が作用すると破断するシェアピンで固定されている。
【特許文献１】特開平５−８７３５号公報
【０００３】
上記した特許文献１に記載されている車両用ステアリング装置においては、車両衝突時に乗員の胸部等が、ステアリングハンドルのスポークにて支持されるリング部（グリップ）の下方部分（乗員に近接する部分）に衝突すると、その衝撃力は、スポークを介してパッド側プレートに作用し、パッド側プレートからシェアピンに作用する。このため、シェアピンが破断して、パッド側プレートがハブ側プレートに沿って摺動する。これにより、リング部の下方部分が乗員の胸部等によって車両前方に押されて移動し、リング部の全体が乗員の胸部等と当接する状態となり、この状態で衝撃エネルギがパッドにより偏りなく吸収される。
【発明の開示】
【０００４】
上記した特許文献１に記載されている車両用ステアリング装置では、乗員がリング部の下方部分に衝突することによってシェアピンを破断させ、リング部の下方部分を車両前方へ移動させることが可能であるものの、ステアリングハンドルに車両衝突時にて膨張展開するエアバッグが組付けられておらず、乗員とエアバッグとリング部の関係が考慮されていない。
【０００５】
このため、上記したステアリングハンドルにエアバッグを組付けた場合には、エアバッグの膨張展開時に、シェアピンが破断せず、リング部の下方部分が車両前方へ移動しない状態で、エアバッグが膨張展開することとなる。したがって、リング部の下方部分と乗員間にて必要十分な間隔が確保されていない場合には、エアバッグがリング部の下方部分と乗員間にて的確に膨張展開できないおそれがある。
【０００６】
本発明は上記した問題に対処すべくなされたものであり、本発明による車両用ステアリング装置は、ステアリングメインシャフトに固着されているハブ部と、このハブ部を中心として同心的に配置されるリング部と、このリング部と前記ハブ部を連結するスポーク部を有していて、前記リング部が車両の直進状態にて左方部および右方部の少なくとも一方で前記スポーク部に対して車両の前後方向に傾動可能に連結されているステアリングハンドルと、このステアリングハンドルの前記ハブ部または前記スポーク部に組付けられて、車両衝突時に前記ステアリングハンドルと乗員間にて膨張展開するエアバッグと、前記リング部の前記スポーク部に対する傾動を常態（車両が衝突しない状態）にて規制し、車両衝突時における前記エアバッグの膨張展開前に前記リング部の前記スポーク部に対する傾動規制を解除するロック装置を備えていることに特徴がある。
【０００７】
本発明による車両用ステアリング装置においては、リング部が車両の直進状態にて左方部および右方部の少なくとも一方でスポーク部に対して車両の前後方向に傾動可能に連結されていて、常態においてロック装置がリング部のスポーク部に対する傾動を規制している。これにより、常態においては、乗員がリング部にてステアリングハンドルを普通に回動操作可能である。一方、車両衝突時おいては、エアバッグがステアリングハンドルと乗員間にて膨張展開し、乗員が車両前方へ移動しようとする衝撃エネルギを、膨張展開したエアバッグが吸収可能である。
【０００８】
ところで、車両衝突時におけるエアバッグの膨張展開前には、ロック装置がリング部のスポーク部に対する傾動規制を解除する。このため、エアバッグの膨張展開時には、同エアバッグの膨張展開に伴って、リング部が下方部分を車両前方へ移動させるように傾動する。したがって、常態においてリング部の下方部分と乗員間にて必要十分な間隔が確保されていない場合においても、エアバッグの膨張展開時に同部位（リング部の下方部分と乗員間）の間隔を常態に比して大きくすることができて、同部位の間隔を確保することができ、同部位へのエアバッグの膨張展開性能を向上させることが可能である。
【０００９】
また、本発明による車両用ステアリング装置においては、リング部が車両の直進状態にて左方部および右方部の少なくとも一方でスポーク部に対して車両の前後方向に傾動可能に連結されていて、ステアリングハンドルにてエアバッグの膨張展開時にリング部の下方部分と乗員間の間隔を常態に比して大きくすることができる。このため、ステアリングハンドルを支持するステアリングコラムまたはインストルメントパネルリインフォースメント等を設計変更する必要がなくて、車両企画変更の影響を軽微に抑えつつ容易に実施することが可能である。
【００１０】
また、本発明の実施に際して、前記リング部の前記スポーク部に対する傾動量を規定するストッパが設けられていることも可能である。この場合には、リング部がストッパにてスポーク部に対する傾動量を規定されるため、エアバッグの膨張展開時にリング部と乗員が正しく対向（正対）した状態を維持することができて、エアバッグの所期の機能を発揮させることが可能である。
【００１１】
また、本発明の実施に際して、前記エアバッグは車両の直進状態にて前記リング部の下方部寄りに偏位して組付けられていることも可能である。この場合には、エアバッグがリング部の中心部に配置されて組付けられている場合に比して、エアバッグがリング部の下方部分と乗員間に近づくため、エアバッグの膨張展開時に、リング部の下方部分と乗員間にてエアバッグを素早く膨張展開させることができて、リング部の下方部を素早く車両前方へ移動させることができ、リング部の下方部分と乗員間にエアバッグを確実に入り込ませることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明による車両用ステアリング装置の第１実施形態を示していて、この第１実施形態の車両用ステアリング装置は、乗員によって回動操作可能なステアリングハンドル１０と、このステアリングハンドル１０のハブ部１１に組付けられているエアバッグ２０と、ステアリングハンドル１０のスポーク部１２に組付けられているロック装置としてのソレノイド３０を備えている。
【００１３】
ステアリングハンドル１０は、図１に示したように、ステアリングメインシャフト４０に固着されているハブ部１１と、このハブ部１１に一体的に設けられているスポーク部１２部と、ハブ部１１を中心として同心的に配置されて左右一対の連結ピン１４，１５を介してスポーク部１２に組付けられたリング部１３とを備えている。
【００１４】
ハブ部１１は、ステアリングメインシャフト４０にトルク伝達可能に連結するための連結孔（図示省略）を有していて、この連結孔にてステアリングメインシャフト４０の上端部（車両後端部）にトルク伝達可能に嵌合されている。なお、ハブ部１１は、ステアリングメインシャフト４０の上端部に螺着したナット４１にて抜け止めされている。これにより、ハブ部１１は、ステアリングメインシャフト４０の軸心、すなわち回動中心Ｏ１回りに回動可能である。
【００１５】
スポーク部１２は、リング部１３とハブ部１１を連結するためのものであり、その内端部（リング部１３の径方向における径中心側の端部）にてハブ部１１に一体的に設けられていて、車両の直進状態にて左右方向に延びる一対の左方スポーク部１２ａ、右方スポーク部１２ｂと下方に延びる下方スポーク部１２ｃを備えている。左方スポーク部１２ａおよび右方スポーク部１２ｂは、対称形状に形成されていて、その外端部（リング部１３の径方向における径外方側の端部）にてリング部１３を挿通可能な連結部１２ａ１、１２ｂ１が形成されている。下方スポーク部１２ｃは、左方スポーク部１２ａと右方スポーク部１２ｂに対して直交するように形成されていて、下端にはソレノイド３０が組付けられている。
【００１６】
各連結部１２ａ１、１２ｂ１は、図２に連結部１２ａ１側を例として示したように、
断面Ｕ字状に形成されていて、リング部１３のリング左方部１３ａ（リング右方部１３ｂ）を車両前方側から挿通可能であり、その中間部位には車両の直進状態にて左右方向に延びるピン挿通孔１２ａ２、１２ｂ２（図１参照）が設けられている。また、各連結部１２ａ１、１２ｂ１は、図３に連結部１２ａ１側を例として示したように、そのＵ字状の底部内側が段付形状に形成されていて、薄肉部分にはリング部１３の車両前後方向の傾動量を規定するストッパＳＴが設けられている。
【００１７】
リング部１３は、車両の直進状態にて左右に位置するリング左方部１３ａとリング右方部１３ｂにてスポーク部１２の各連結部１２ａ１、１２ｂ１に組付けられていて、リング左方部１３ａおよびリング右方部１３ｂには車両の直進状態にて左右方向に延びるピン挿通孔１３ａ１、１３ｂ１（図１および図２参照）が設けられている。また、リング部１３は、図１および図４に示したように、車両の直進状態にて下方に位置するリング下方部１３ｃにフランジ部１３ｃ１を有していて、このフランジ部１３ｃ１にてロック装置３０を介して下方スポーク部１２ｃに係合離脱可能に組付けられており、フランジ部１３ｃ１には、ソレノイド３０のソレノイドピン３２を挿通可能なピン挿通孔１３ｃ２が設けられている。
【００１８】
各連結ピン１４、１５は、リング部１３をスポーク部１２に対して車両の前後方向に傾動可能に連結するためのものであり、各連結部１２ａ１、１２ｂ１のピン挿通孔１２ａ２、１２ｂ２とリング左方部１３ａとリング右方部１３ｂのピン挿通孔１３ａ１、１３ｂ１に挿通されていて、車両の直進状態にて左右方向に延びている。また、各連結ピン１４、１５は、各連結部１２ａ１、１２ｂ１のピン挿通孔１２ａ２、１２ｂ２に対して圧入嵌合されていて、リング左方部１３ａとリング右方部１３ｂのピン挿通孔１３ａ１、１３ｂ１に対して回転可能に組付けられている。
【００１９】
エアバッグ２０は、図１の仮想線で示したように、車両衝突時にステアリングハンドル１０と乗員間にて膨張展開して、乗員が車両前方へ移動しようとする衝撃エネルギを吸収するためのものである。また、エアバッグ２０は、リング部１３の中央に折り畳まれた状態で配置されるようにハブ部１１に組付けられていて、周知のようにインフレータ２１から供給される膨張用ガスによって膨張展開可能である。なお、インフレータ２１は、図１の仮想線で示したように、ハブ部１１に組付けられていて、電気制御装置５０によって作動を制御されており、通電によってエアバッグ２０内に膨張用ガスを供給可能である。
【００２０】
ソレノイド３０は、電気制御装置５０によって作動を制御されていて、下方スポーク部１２ｃの下端に組付けられているソレノイド本体３１と、このソレノイド本体３１に進退可能に組付けられているソレノイドピン３２を備えている。ソレノイド本体３１は、ソレノイドピン３２をリング部１３のフランジ部１３ｃ１に設けられているピン挿通孔１３ｃ２に進入させる方向（図４の下方側）に付勢するスプリング（図示省略）と、通電によってスプリングの付勢力に抗してソレノイドピン３２を上記したピン挿通孔１３ｃ２から退避させる方向（図３の上方側）に吸引するコイル（図示省略）を備えている。
【００２１】
ソレノイドピン３２は、図１および図４に示した状態（ロック位置）にあるとき、ソレノイド本体３１のスプリングによる付勢力によって一部（下端部）がリング部１３のフランジ部１３ｃ１に設けられているピン挿通孔１３ｃ２内に進入していて、リング部１３のスポーク１２部に対する傾動を規制している。また、ソレノイドピン３２は、ソレノイド本体３１のコイルが通電されることによって、一部がピン挿通孔１３ｃ２内から退避可能であり（ロック解除位置に退避移動可能であり）、リング部１３のスポーク部１２に対する傾動規制を解除可能である。
【００２２】
電気制御装置５０は、図１に示したように、車両衝突時（車両が衝突すると同時）に車両衝突を検出可能なセンサ６０からの出力信号に基づいてインフレータ２１に通電するとともに、車両衝突時におけるインフレータ２１の作動によってエアバッグ２０が膨張展開する前に、具体的にはインフレータ２１への通電と同時に、ソレノイド３０のソレノイドピン３２をロック位置からロック解除位置に退避させるべくソレノイド３０のコイルに通電する。
【００２３】
上記のように構成した第１実施形態においては、常態において、電気制御装置５０がソレノイド３０のコイルに通電しなくて、ソレノイドピン３２の一部が、リング部１３のフランジ部１３ｃ１に設けられているピン挿通孔１３ｃ２内に進入していて、リング部１３のスポーク部１２に対する車両前後方向の傾動を規制している。これにより、常態においては、乗員がリング部１３にてステアリングハンドル１０を回動中心Ｏ１回りに普通に回動操作可能である。
【００２４】
一方、車両衝突時においては、電気制御装置５０がインフレータ２１に通電して、インフレータ２１がエアバッグ２０内に膨張用ガスを供給する。これにより、車両衝突時においては、エアバッグ２０が、ステアリングハンドル１０と乗員間にて膨張展開して、乗員が車両前方へ移動しようとする衝撃エネルギを、膨張展開したエアバッグ２０が吸収可能である。
【００２５】
ところで、車両衝突時においては、電気制御装置５０が、インフレータ２１への通電と同時に、ソレノイド３０のコイルに通電する。これにより、ソレノイドピン３２の一部がロック位置からロック解除位置に退避して、リング部１３のスポーク１２部に対する車両前後方向の傾動規制が解除される。このため、エアバッグ２０の膨張展開時には、エアバッグ２０の膨張展開に伴って、すなわち、エアバッグ２０がリング下方部１３ｃと乗員（乗員の胴部等）に当接しながら膨張展開するのに伴って、リング部１３が、図３の仮想線で示したように、リング下方部１３ｃを車両前方へ移動させるように傾動する。なお、このときには、リング部１３が、自重によってもリング下方部１３ｃを車両前方へ移動させるように傾動する。
【００２６】
したがって、常態においてリング下方部１３ｃと乗員間にて必要十分な間隔が確保されていない場合においても、エアバッグ２０の膨張展開時に同部位（リング下方部１３ｃと乗員間）の間隔を常態に比して大きくすることができて、同部位の間隔を確保することができ、同部位へのエアバッグ２０の膨張展開性能を向上させることが可能である。
【００２７】
また、この第１実施形態においては、リング部１３が車両の直進状態にてリング左方部１３ａおよびリング右方部１３ｂでスポーク部１２に対して車両の前後方向に傾動可能に連結されていて、ステアリングハンドル１０にてエアバッグ２０の膨張展開時にリング下方部１３ｃと乗員間の間隔を常態に比して大きくすることができる。このため、ステアリングハンドル１０を支持するステアリングコラムまたはインストルメントパネルリインフォースメント等を設計変更する必要がなくて、車両企画変更の影響を軽微に抑えつつ容易に実施することが可能である。
【００２８】
また、この第１実施形態においては、リング１３部が、図３の仮想線で示したように、エアバッグ２０の膨張展開時に、左方スポーク部１２ａおよび右方スポーク部１２ｂの各連結部１２ａ１、１２ｂ１に設けられているストッパＳＴに当接して、傾動量を規定される。このため、エアバッグ２０の膨張展開時に、リング１３部と乗員が正しく対向（正対）した状態を維持することができて、エアバッグ２０の所期の機能を発揮させることが可能である。
【００２９】
上記した第１実施形態においては、エアバッグ２０をリング部１３の中央に配置されるようにハブ部１１に組付けて実施したが、図５に示した第２実施形態のように、エアバッグ１２０を車両の直進状態にてリング下方部１３ｃ寄りに偏位してスポーク部１２に組付けて実施することも可能である。なお、図５に示した第２実施形態は、エアバッグ１２０が第１実施形態のエアバッグ２０に対して下方に所定量偏位して組付けられていることを除いて、図１〜図４に示した第１実施形態の構成と同じであるため、同一部材に同一符号を付して各部材の説明は省略する。
【００３０】
図５に示した第２実施形態においては、エアバッグ１２０が車両の直進状態にてリング下方部１３ｃ寄りに偏位してスポーク部１２に組付けられているため、上記した第１実施形態（エアバッグ２０がリング部１３の中央に配置されるようにハブ部１１に組付けられている場合）に比して、エアバッグ１２０がリング下方部１３ｃと乗員間に近くなる。このため、エアバッグ１２０の膨張展開時に、上記した第１実施形態に比して、リング下方部１３ｃと乗員間にてエアバッグ１２０を素早く膨張展開させることができて、リング下方部１３ｃを素早く車両前方へ移動させることができ、リング下方部１３ｃと乗員間にエアバッグ１２０を確実に入り込ませることが可能である。
【００３１】
上記した各実施形態においては、インフレータ２１への通電と同時に、ソレノイド３０のコイルへの通電がなされて、リング部１３のスポーク部１２に対する傾動規制が解除されるように構成して実施したが、リング部１３のスポーク部１２に対する傾動規制が解除されるタイミングは、車両衝突時におけるエアバッグ２０の膨張展開前であればよく、例えば、車両が衝突すると同時に、リング部のスポーク部に対する傾動規制が解除されるように構成して実施することも可能である。
【００３２】
また、上記した各実施形態においては、リング部１３が連結ピン１４，１５を用いてスポーク部１２に対して車両の前後方向に傾動可能に連結されるように構成して実施したが、連結ピン１４，１５に換えてボールジョイント等を用いて、リング部がスポーク部に対して車両の前後方向に傾動可能に連結されるように構成して実施することも可能である。
【００３３】
また、上記した各実施形態においては、リング部１３がリング左方部１３ａおよびリング右方部１３ｂでスポーク部１２に対して車両前後方向に傾動可能に連結されるように構成して実施したが、リング部がリング左方部またはリング右方部でスポーク部に対して車両前後方向に傾動可能に連結されるように構成して実施することも可能である。
【００３４】
また、上記した各実施形態においては、ソレノイド３０（ロック装置）を下方スポーク部１２ｃの下端に組付けて実施したが、ソレノイド３０（ロック装置）を左方スポーク部１２ａの連結部１２ａ１または右方スポーク部１２ｂの連結部１２ｂ１に組付けて、常態にてリング部のスポーク部に対する傾動を規制し、車両衝突時における前記エアバッグの膨張展開前にリング部のスポーク部に対する傾動規制を解除するように構成して実施することも可能である。
【００３５】
また、上記した各実施形態においては、スポーク部１２が、車両の直進状態にて左右方向に延びる左方スポーク部１２ａ、右方スポーク部１２ｂと下方に延びる下方スポーク部１２ｃを備えているように構成して実施したが、スポーク部１２の形状は適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による車両用ステアリング装置の第１実施形態を示した正面図である。
【図２】図１の２−２に沿った横断底面図である。
【図３】図２の３−３に沿った縦断側面図である。
【図４】図１の４−４に沿った縦断側面図である。
【図５】本発明による車両用ステアリング装置の第２実施形態を示した図１相当の正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…ステアリングハンドル、１１…ハブ部、１２…スポーク部、１２ａ…左方スポーク部、１２ｂ…右方スポーク部、１２ｃ…下方スポーク部、１２ａ１，１２ｂ１…連結部、ＳＴ…ストッパ、１３…リング部、１３ａ…リング左方部、１３ｂ…リング右方部、１３ｃ…リング下方部、１４，１５…連結ピン、２０…エアバッグ、２１…インフレータ、３０…ソレノイド（ロック装置）、３１…ソレノイド本体、３２…ソレノイドピン、４０…ステアリングメインシャフト、５０…電気制御装置、６０…センサ、
【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５】
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