JP5214629B2 - ステアリング・ホイールを安全位置まで移動させるための機械式アクチュエータを備える貨物自動車 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング・ホイールを安全位置に移動させるための機械式アクチュエータを備える貨物自動車に関する。

駆動輪を有するシャーシと、
セミトレーラの後部に前面衝突した場合に、上記シャーシに対して後方に移動するように、上記シャーシ上に取り付けられた運転室と、
上記運転室内部で、運転者が運転時に楽に把持できるように上記運転者に近づく運転位置と、前面衝突時に上記運転者の負傷の危険または重傷度を軽減するために上記運転者からより離れる安全位置との間で動作可能な、ステアリング・ホイールと、
上記運転室内部で、上記ステアリング・ホイールを、上記運転室の外側で上記シャーシに取り付けられたステアリング・ギアに機械的に連結する、ステアリング・コラムと、
上記運転室内部で、上記ステアリング・ホイールまたは上記ステアリング・コラムに一体的に固定された第１の部分を有する、前面衝突に応答して上記ステアリング・ホイールを上記運転位置から上記安全位置に移動させるための機械式アクチュエータとを備える、貨物自動車がある。

例えば、機械式アクチュエータは、特許文献１に開示されている。この文書の機械式アクチュエータは、前面衝突による運転室の前面の変形によって付勢される。この機械式アクチュエータは、大部分の状況で適切に機能する。

しかしながら、貨物自動車がセミトレーラの後部と衝突する場合、運転室は、ほとんど変形しないで、主にシャーシに対し後方に移動するということが起きる。かかる衝突では、特許文献１の機械式アクチュエータは作動せず、ステアリング・ホイールは安全位置まで移動しない。したがって、運転者は、急激な減速により投げ出されてステアリング・ホイールにぶつかり、運転室の前面があまり変形していない場合でも、ステアリング・ホイールによって負傷する可能性がある。

独国特許出願公開第１０ ２００４ ０４８ １７７号明細書 国際公開第２００６／０４９５３６号パンフレット

したがって、本発明の目的は、より安全な貨物自動車を提供することである。

本発明は、セミトレーラの後部に前面衝突することによって生じる前記シャーシに対する前記運転室の後方への運動エネルギーのみを使用して、前記ステアリング・ホイールを前記運転位置から前記安全位置に移動できるように、前記機械式アクチュエータが、前記運転室の外側で前記シャーシに一体的に固定された第２の部分を有する、貨物自動車を提供する。

セミトレーラの後部に対する前面衝突が発生すると、運転室の前面がそれほど変形しないことがあっても、シャーシに対する運転室の後方運動が生じる。したがって上記の貨物自動車では、ステアリング・ホイールが安全位置まで移動し、運転者は負傷しないよう保護される。

上記の貨物自動車の各実施形態は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。
上記機械式アクチュエータが、
上記ステアリング・ホイールまたは上記ステアリング・コラムに固定式に繋いだ上記第１の部分、および上記シャーシに固定式に繋いだ上記第２の部分を有する少なくとも１つのケーブルと、
上記ステアリング・ホイールを上記運転位置から上記安全位置に移動させるために、上記第２の部分に加わる、上記シャーシに対する上記運転室の後方運動による牽引力を、上記第１の部分に加わる牽引力に変換するためのベアリングとを備え、
前記機械式アクチュエータが、上記シャーシに対する上記運転室の後方運動によって生成されたエネルギーのみを使用して、上記ステアリング・ホイールと上記ステアリング・コラムの両方を上記運転位置から上記安全位置に移動させるように、上記ステアリング・コラムに直接固定された上記第１の部分および／または第３の部分を有し、上記安全位置では、上記ステアリング・コラムが、上記運転位置よりも上記運転者から離れており、
上記貨物自動車が、上記ステアリング・ホイールによって支持される少なくとも１つのエアバッグを備え、上記ステアリング・ホイールが、
上記運転室の床に対して角度αを規定し、上記運転者が上記貨物自動車を操縦するために上記ステアリング・ホイールをその周りに回転させる、回転軸と、
上記運転者の制御下で角度αを調節するように上記ステアリング・ホイールをその周りに回転できる、上記回転軸に対して垂直な横軸とを有し、
上記通常位置から上記安全位置まで移動させるときに、角度αの絶対値を小さくするように、上記機械式アクチュエータが、上記ステアリング・ホイールを上記横軸の周りに自動的に回転させることができ、
フロントガラスを支承する上記運転室の前面から運転者の座席の裏面までの上記運転室の前部が、上記運転者の座席裏面から上記前面と反対側の運転室背面までの上記運転室の後部よりも剛性を有し、それによって、上記前面衝突エネルギーの大部分を吸収するように変形するのは、主として上記後部となり、
上記貨物自動車が、上記運転室と上記シャーシの間に、上記シャーシに対する上記運転室の垂直方向の相対運動で道路による振動を吸収することを可能にする運転室サスペンションを備え、該サスペンションが、セミトレーラの後部に前面衝突した場合の、１５ｃｍを超える上記シャーシに対する上記運転室の後方運動を可能にするように設計される。

この貨物自動車の実施形態は、以下の利点を提供する。
−ケーブルおよびベアリングでできた機械式アクチュエータを使用すると、例えば固定ロッドなどを使用しているその他の可能な機械式アクチュエータよりもコンパクト性が向上する。
−ステアリング・コラムを安全位置まで移動させることによって、運転者の安全性も向上する。
−角度αの調節用と、エアバッグをより効率的に配置できる位置へのステアリング・ホイールの移動用に、横軸を共用することによって、貨物自動車の製造が簡略化される。
−運転室に後部よりも剛性を有する前部を使用して、前面衝突の場合に運転者が座っているスペースをほとんど変形しない状態に保つことによって、貨物自動車の安全性が向上する。
−運転室とシャーシの間にサスペンションを使用することによって、運転者の快適性が高まり、シャーシに対する運転室の後方運動が可能になる。
本発明の上記およびその他の態様は、以下の説明、図面および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

ステアリング・ホイールが運転位置にある貨物自動車の第１の実施形態の概略図である。 ステアリング・ホイールが安全位置にある貨物自動車の第１の実施形態の概略図である。 ステアリング・ホイールが運転位置にある貨物自動車の第２の実施形態の概略図である。 ステアリング・ホイールが安全位置にある貨物自動車の第２の実施形態の概略図である。

各図面では、同じ要素を同じ参照番号で示す。以下の説明では、当分野の技術者であれば周知の機能または構造については、詳細に記載していない。

図１に、貨物自動車シャーシ６すなわち貨物自動車フレームに取り付けられた運転室４を有する貨物自動車２が示されている。

シャーシ６は、貨物自動車２を道路上で移動させるのに必要な装置を含んでいる。例えば、シャーシ６は、
車輪１０と、
車輪１０を回転させるモータ１２と、
カーブで貨物自動車２を操縦するために車輪１０を左または右に向けることができるステアリング・ギア１４とを含む。
運転室４は、
運転者座席２０と、
ステアリング・ホイール２２と、
ステアリング・ホイール２２をステアリング・ギア１４に機械的に連結するステアリング・コラム２４とを含む。

実際は、ステアリング・ホイール２２、ステアリング・コラム２４およびギア１４はステアリング組立体の一部分である。このステアリング組立体はまた、ステアリング・コラム２４の一方の端をギア１４に機械的に連結するステアリング・シャフト２５も含む。シャフト２５は、運転室４内部の一方の端と、運転室４の外側の、ギア１４に連結された一方の端を有する。
ステアリング・コラム２４は、ダッシュボードに固定される。

運転室４はまた、例えば運転者が道路を見ることができるようにフロントガラス３０を含んだ、前面２８を形成している。運転室４はまた、貨物自動車２の後部の方を向いた背面３２と、座席２０を支持する床３６を含む。一般に、床３６は、貨物自動車２が水平な道路上にあるときはほぼ水平に広がる平面である。

運転室４は、前部と後部に分割される。前部は、座席２０の裏面を横切る垂直線４０で、後部と大まかに区切られる。前部は線４０から前面２８まで、後部は線４０から背面３２まで延びる。

運転室４の前部は、後部よりも剛性を有する。例えば、これは、後部の組み立てに使用する機械的構造より剛性を有する機械的構造を使用して、前部を組み立てることによって実現する。図１にそれが、運転室４の前部よりも後部の方が薄い機械的構造のゾーンによって示されている。これらのゾーンは、点線４２および４４で囲まれている。かかる機械的構造の例は、特許文献２に開示されている。

運転室４は、フロント・サスペンション４６およびリア・サスペンション４８を使用してシャーシ６に取り付けられる。サスペンション４６および４８によって、貨物自動車２が道路上を移動することによって生じる振動を吸収する、運転室４のシャーシ６に対する基本的に垂直方向の相対運動が可能になる。サスペンション４６および４８によってさらに、セミトレーラの後部に貨物自動車２が前面衝突した場合における、運転室４のシャーシ６に対する水平方向の相対運動も可能になる。例えば、そのために、サスペンション４６は前面衝突の場合に壊れるように設計されている。この実施形態のリア・サスペンション４８は、それとは逆に、前面衝突の場合シャーシ６に対して運転室４が後方運動するように設計されているが、前面衝突の場合であってもシャーシ６上に運転室４を保持するために壊れてはならない。サスペンション４６および４８は、ゴムなどの弾性材料を使用するか、空気式サスペンションを使用して実現することができる。

ステアリング・ホイール２２は、回転軸５０を有する。この軸の周りに運転者５２がステアリング・ホイール２２を回転させて、貨物自動車２を道路上で操縦することができる。

この実施形態では、ステアリング・ホイール２２およびステアリング・コラム２４を、運転位置から移動させることができる。この運転位置では、図２に示されている安全位置に比して、運転者５２はステアリング・ホイール２２を楽に把持することができ、軸５０の周りに回転させて貨物自動車２を操縦する。安全位置では、運転位置よりも、ステアリング・ホイール２２およびステアリング・コラム２４が座席２０および運転者５２から離れている。この安全位置で、ステアリング・ホイール２２およびコラム２４は前面２８にぶつかって壊れる。

最後に、貨物自動車２はまた、ステアリング・ホイール２２およびステアリング・コラム２４を運転位置から安全位置まで移動させるための、機械式アクチュエータを含んでいる。この機械式アクチュエータはケーブル５６を含み、ケーブル５６は、ステアリング・ホイール２２とステアリング・コラム２４に固定式に繋いだ一方の部分５８と、シャーシ６に固定式に繋いだもう一方の部分６０とを有する。例えば、部分５８は、コラム２４とステアリング・ホイール２２の接合面で一体的に固定される。部分６０は、運転室４の外側でシャーシ６に一体的に固定される。「運転室４の外側で」とは、部分６０が、運転室４のサスペンション４６、４８を介さずにシャーシ６に固定されることを意味する。

部分５８と部分６０は、サスペンション４６、４８の運転室側およびシャーシ側にそれぞれ一体的に固定される。

部分６０は、運転室４がシャーシ６に対して後方に移動し始めると同時に運転位置から安全位置への移動が開始する箇所で、シャーシ６に固定されるのが好ましい。例えば、部分６０は、ステアリング・コラム２４の、ステアリング・ホイール２２に機械的に連結された端部と反対側の端部を通過する垂直線６２の前で固定される。「前」は、貨物自動車の後部から前部に向かう方向について定義される。

例えば、この実施形態では、部分６０は、線６２の前にあるステアリング・ギア１４に固定される。

機械式アクチュエータはまた、部分６０に加わる水平牽引力Ｆ１を、部分５８に加わる牽引力Ｆ２に変換するプーリ６６〜６８を含む。この実施形態では、プーリ６６は、運転室４とステアリング・ギア１４の接合面付近の床３６に固定される。

プーリ６７は、ステアリング・ホイール２２およびステアリング・コラム２４の前にある前面２８のところで固定される。プーリ６８は、機械式アクチュエータがステアリング・コラム２４を運転位置から安全位置に移動させることができるように、コラム２４上に固定される。

図２に、セミトレーラ７０の後部に衝突した後の貨物自動車２が示されている。かかる衝突では、シャーシ６は、運転室４がシャーシ６に対して後方に移動するように、セミトレーラ７０の本体の下に延びる。図２に示されているように、サスペンション４６は壊れ、サスペンション４８は壊れない。

かかる衝突では、運転室４の後部が、この衝突エネルギーを吸収するように変形する。したがって、図２に示されているように、線４０が図１よりも背面３２にはるかに近くなる。一方、運転室４の前部はほとんど変形していない。

シャーシ６に対して運転室４が後方運動する間、牽引力Ｆ１が部分６０に加わる。この牽引力は、プーリ６６〜６８を介して、部分５８に加わる牽引力Ｆ２に変換される。牽引力Ｆ２により、ステアリング・ホイール２２およびコラム２４が運転位置から安全位置に移動する。安全位置では、ステアリング・ホイール２２およびコラム２４は、運転位置よりもはるかに前面２８に近くなり、それに応じて、しかも運転者５２の負傷を回避できるように、座席２０および運転者５２から離れている。

ジグザグ線８０および８２は、運転室４の後部がちょうど変形されたところを示している。

自明のように、ステアリング・ホイール２２およびコラム２４を運転位置から安全位置に移動させる機械式アクチュエータは、シャーシ６に対する運転室４の後方運動によってのみ付勢される。

図３に、以下の点以外は貨物自動車２と同様の貨物自動車９０が示されている。
−ステアリング・ホイール２２が、そのほぼ中心に位置するエアバッグ９２を支持している点。
−ステアリング・ホイール２２が、運転者５２の制御下で、その周りに回転できる横軸９４を含んでいる点。
−金属プレート９６が、軸５０から座席２０の方に径方向に延びている点。

例えば、横軸９４は、コラム２４とステアリング・ホイール２２の接合面に固定される。横軸９４は、床３６と平行な平面上に、貨物自動車９０の移動方向に対してほぼ垂直に延びる。

軸９４の周りのステアリング・ホイール２２の回転により、軸５０と、床３６と平行な平面９８との間に規定される角度αを調節することが可能になる。したがって角度αは、運転者５２が、貨物自動車９０を運転中、快適な位置になるように調節することができる。

このステアリング・ホイール２２およびコラム２４を運転位置から安全位置に移動させることができる機械式アクチュエータは、部分５８が、軸５０から最も離れたプレート９６の端に直接固定される以外は、図１および２に記載されているものと同一である。

図４に、セミトレーラ７０の後部と衝突した後の貨物自動車９０が示されている。ステアリング・ホイール２２およびステアリング・コラム２４の安全位置は、角度αの絶対値が安全位置で小さくなる以外は、図２で説明したものとほぼ同じである。これによって、エアバッグ９２をより適切に配置することができる。軸９４の周りにステアリング・ホイール２２が傾くのは、機械式アクチュエータによって、プレート９６の軸５０から離れた位置に、軸５０に対して垂直ではない牽引力が加わるからである。したがって、この牽引力により、ステアリング・ホイール２２は、角度αの絶対値が小さくなるように軸９４の周りに回転する。同時に、安全位置では、ステアリング・ホイール２２およびステアリング・コラム２４を、運転位置よりも座席２０および運転者５２から遠くへ移動させるために、前面２８の近くに移動させる。

自明のように、セミトレーラの後部に衝突するという特定の場合で明らかにした構造は、任意の障害物に衝突する場合にも、障害物の最も剛性を有するすなわち最も突出した部分が、運転室の高さにあり、シャーシの高さにないならば機能する。

その他多くの実施形態が可能である。例えば他の実施形態では、前面衝突に応答して、エアバッグ９２がそれ自体を、ステアリング・コラム２４を移動させることなく適切に配置することができるように、機械式アクチュエータはステアリング・ホイール２２のみを傾けるように設計される。部分５８はまた、ステアリング・ホイール２２ではなく、ステアリング・コラム２４に一体的に固定することもできる。

運転室４の前部は、本明細書に開示する機械式アクチュエータを実装するのに、運転室４の後部よりも剛性を有する必要はない。

上記の実施形態では、部分６０は、シャーシ６ではなくギア１４に直接固定され、ギア１４はシャーシ６に直接固定される。他の実施形態では、部分６０を、シャーシ６に直接固定することができる。部分６０は、ギア１４以外のその他の中間固定部品を介して、シャーシ６に間接的に固定してもよい。

運転位置では、ステアリング・コラム２４が、床３６に対して角度βをなすステアリング・コラム軸を規定する。上記の実施形態では、ステアリング・コラム軸は、回転軸５０に併合されている。ただし、その他の実施形態によっては、ステアリング・コラム軸は、角度αと角度βを別々の値にすることができるように、軸５０に併合しない場合もある。この最後の実施形態では、角度βを調節可能にすることもできる。

その他の実施形態では、プーリを任意の種類のベアリングと置き換えることもできる。

他の実施形態では、追加のプーリまたはベアリングを線６２の前でシャーシ６に直接固定する場合、部分６０を線６２の後ろの位置でシャーシ６に繋げることもできる。

２，９０ 貨物自動車
４ 運転室
６ シャーシ
１０ 車輪
１２ モータ
１４ ステアリング・ギア
２０ 座席
２２ ステアリング・ホイール
２４ ステアリング・コラム
２５ ステアリング・シャフト
２８ 前面
３０ フロントガラス
３２ 背面
３６ 運転室の床
４０，６２ 線
４２，４４ 剛性が低下した部分
４６，４８ サスペンション
５０ 回転軸
５２ 運転者
５６ ケーブル
５８ 第１の固定部分
６０ 第２の固定部分
６６，６８ プーリ
９２ エアバッグ
９４ 横軸
９６ プレート
９８ 水平面

Claims (6)

1. 駆動輪を有するシャーシ（６）と、
   セミトレーラの後部に前面衝突した場合に、前記シャーシ（６）に対して後方に移動するように、前記シャーシ（６）上に取り付けられた運転室（４）と、
   前記運転室内部で、運転者が運転時に楽に把持できるように前記運転者に近づく運転位置と、前面衝突時に前記運転者の負傷の危険または重傷度を軽減するために前記運転者からより離れる安全位置との間で動作可能な、ステアリング・ホイール（２２）と、
   前記運転室（４）内部で、前記ステアリング・ホイール（２２）を、前記運転室（４）の外側で前記シャーシ（６）に取り付けられたステアリング・ギア（１４）に機械的に連結する、ステアリング・コラム（２４）と、
   前記運転室内部で、前記ステアリング・ホイール（２２）または前記ステアリング・コラム（２４）に一体的に固定された第１の部分（５８）を有する、前面衝突に応答して前記ステアリング・ホイール（２２）を前記運転位置から前記安全位置に移動させるための機械式アクチュエータとを備える、貨物自動車であって、
   セミトレーラの後部に前面衝突することによって生じる前記シャーシ（６）に対する前記運転室（４）の後方への運動エネルギーのみを使用して、前記ステアリング・ホイールを前記運転位置から前記安全位置に移動できるように、前記機械式アクチュエータが、前記運転室の外側で前記シャーシ（６）に一体的に固定された第２の部分（６０）を有し、
   前記機械式アクチュエータは、前記シャーシ（６）に対する前記運転室（４）の後方運動によってのみ付勢される、貨物自動車。
2. 前記機械式アクチュエータが、
   前記ステアリング・ホイール（２２）または前記ステアリング・コラム（２４）に固定式に繋いだ前記第１の部分（５８）、および前記シャーシ（６）に固定式に繋いだ前記第２の部分（６０）を有する少なくとも１つのケーブル（５６）と、
   前記ステアリング・ホイールを前記運転位置から前記安全位置に移動させるために、前記第２の部分（６０）に加わる、前記シャーシに対する前記運転室の後方運動による牽引力を、前記第１の部分（５８）に加わる牽引力に変換するためのベアリング（６６〜６８）とを備える、請求項１に記載の貨物自動車。
3. 前記機械式アクチュエータが、前記シャーシに対する前記運転室の後方運動によって生成されたエネルギーのみを使用して、前記ステアリング・ホイール（２２）と前記ステアリング・コラム（２４）の両方を前記運転位置から前記安全位置に移動させるように、前記ステアリング・コラム（２４）に直接固定された前記第１の部分／または第３の部分（６８）を有し、前記安全位置では、前記ステアリング・コラム（２４）が、前記運転位置よりも前記運転者から離れている、請求項１または２に記載の貨物自動車。
4. 前記貨物自動車が、前記ステアリング・ホイールによって支持される少なくとも１つのエアバッグ（９２）を備え、
   前記ステアリング・ホイールが、
   前記運転室の床（３６）に対して角度αを規定し、前記運転者が前記貨物自動車を操縦するために前記ステアリング・ホイールをその周りに回転させる、回転軸（５０）と、
   前記運転者の制御下で角度αを調節できるように前記ステアリング・ホイールをその周りに回転できる、前記回転軸（５０）に対して垂直な横軸（９４）とを有し、
   前記通常位置から前記安全位置まで移動させるときに、角度αの絶対値を小さくするように、前記機械式アクチュエータが、前記ステアリング・ホイールを前記横軸（９４）の周りに自動的に回転させることができる、請求項１乃至３のいずれかに記載の貨物自動車。
5. フロントガラス（３０）を支承する前記運転室の前面（２８）から運転者の座席（２０）の裏面までの前記運転室の前部が、前記運転者の座席裏面から前記前面と反対側の運転室背面（３２）までの前記運転室の後部よりも剛性を有し、それによって、前記前面衝突エネルギーの大部分を吸収するように変形するのは、主として前記後部となる、請求項１乃至４のいずれかに記載の貨物自動車。
6. 前記運転室（４）と前記シャーシ（６）の間に、前記シャーシ（６）に対する前記運転室（４）の垂直方向の相対運動で道路による振動を吸収することを可能にする運転室サスペンション（４６、４８）を備え、該サスペンション（４６、４８）が、セミトレーラの後部に前面衝突した場合の、１５ｃｍを超える前記シャーシに対する前記運転室の後方運動を可能にするように設計される、請求項１乃至５のいずれかに記載の貨物自動車。

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