专利名称：搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构。
背景技术：
一种在包覆转向管柱的管柱外壳内，配置了膝部安全气囊组件的附带于转向管柱的膝部安全气囊装置已经为公众所知(参照专利文献1及专利文献2)。专利文献1 日本特开2007-131082号公报专利文献2 日本特开2007-203937号公报
发明内容
发明所要解决的课题但是，一般将用于辅助方向盘转向力的电动转向装置，设置到转向管柱中位于仪表板内的部位。通常，在仪表板内沿车宽方向延伸的仪表板加固部件的附近配置此类电动转向装置。但是，在上述的以往例子中，没有对膝部安全气囊装置及电动转向装置的驱动电机的搭载位置关系进行专门的考虑。本发明鉴于上述事实，在转向管柱上搭载膝部安全气囊装置及电动转向装置的驱动电机时，提高以仪表板加固部件为中心的质量平衡为目的。解决课题的方法本发明的第1方式，具有膝部安全气囊装置，其被配置于管柱外壳内的转向管柱的下部外周面一侧，所述管柱外壳用于覆盖由沿车宽方向延伸于仪表板内的仪表板加固部件所支承的所述转向管柱的后端一侧，所述膝部安全气囊装置的构成包括折叠状态的膝部安全气囊和能够对该膝部安全气囊供给气体的充气装置，所述安全气囊通过接受所述气体供给而能够从所述管柱外壳内向乘员膝部一侧膨胀展开；驱动电机，其作为电动转向装置中的转向力辅助用驱动源而被安装在所述转向管柱上，当以所述仪表板加固部件为基准时，所述驱动电机搭载于所述膝部安全气囊装置的相反一侧，即车辆前方一侧上。在第1实施方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中， 电动转向装置的驱动电机搭载在以仪表板加固部件为基准时成为膝部安全气囊装置的相反一侧的车辆前方一侧上。换言之，在仪表板加固部件的车辆后方一侧搭载了膝部安全气囊装置，在该仪表板加固部件的车辆前方一侧搭载了电动转向装置的驱动电机。因此，在转向管柱上搭载膝部安全气囊装置和电动转向装置的驱动电机时，能够提高以仪表板加固部件为中心的转向管柱的车辆前后方向上的质量平衡。本发明的第2方式为，在第1方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，所述转向管柱的轴方向上的、所述驱动电机的重心和所述仪表板加固部件的中心之间的距离被设定成，短于所述转向管柱的轴方向上的、所述仪表板加固部件的中心和所述膝部安全气囊装置的重心之间的距离。
在第2方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，较重的驱动电机的重心位置被设定成，相比较轻的膝部安全气囊装置的重心位置更接近仪表板加固部件，因此基于驱动电机的质量而作用于仪表板加固部件上的力矩的大小和基于膝部安全气囊装置的质量而作用于仪表板加固部件上的力矩的大小将成为相近的值。因各个力矩的作用方向相反，所以该力矩将相互抵消。因此，能够有效抑制平时转向管柱在仪表板加固部件周围的振动。本发明的第3方式为，在第1方式或第2方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，所述驱动电机的重心位于所述仪表板加固部件的中心的车辆上侧，所述膝部安全气囊的重心位于所述仪表板加固部件的中心的车辆下侧。在第3方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，驱动电机的重心位于仪表板加固部件中心的车辆上侧，膝部安全气囊装置的重心位于仪表板加固部件中心的车辆下侧，因此在车辆加减速时，基于驱动电机的质量及膝部安全气囊装置的质量而作用于仪表板加固部件上的力矩容易相互抵消。因此，能够有效抑制车辆加减速时转向管柱在仪表板加固部件周围上的振动。本发明的第4方式为，在第1方式至第3方式中的任一方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，所述驱动电机的重心位置相对于转向管柱向车宽方向的一侧偏置，所述充气装置被配置在，车宽方向上的以所述转向管柱中心为基准与所述驱动电机的重心相反的一侧。第4方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，驱动电机的重心位置相对转向管柱向车宽方向的一侧偏置，充气装置被配置在车宽方向上的以所述转向管柱的中心为基准与驱动电机的重心相反的一侧，因此，基于驱动电机的质量及膝部安全气囊的质量而作用于转向管柱的力矩容易相互抵消。因此，能够有效抑制转向管柱的轴线周围的振动。本发明的第5方式为，在第4方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，所述驱动电机以其轴线相对于经过所述转向管柱的中心的车辆上下方向轴，向车宽方向的一侧倾斜的状态被搭载。在第5方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，驱动电机的轴线相对于通过转向管柱中心的车辆上下方向轴，呈向车宽方向的一侧倾斜的状态，因此，能够降低该驱动电机的上端的高度位置，能够有效利用仪表板内有限的空间。本发明的第6方式为，在第1方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，所述转向管柱具有伸缩机构，其能够在规定范围内调节方向盘的前后位置；冲击吸收机构，当从所述方向盘一侧向轴方向前侧输入了规定值以上的载荷时，能够在规定行程范围内进行收缩而吸收冲击。所述充气装置与所述转向管柱的轴线大致平行，并被设置在所述转向管柱通过所述冲击吸收机构进行收缩时的可动部位上。所述驱动电机被配置在，当所述伸缩机构使所述方向盘的前后位置处于最前方位置的状态下所述转向管柱通过所述冲击吸收机构进行收缩时，不与所述充气装置发生干涉的区域。在第6方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，通过使用伸缩机构使转向管柱伸缩，能任意调节方向盘的前后位置。并且，从方向盘一侧向转向管柱的轴方向前侧输入规定值以上的载荷时，能通过冲击吸收机构使该转向管柱在规定行程范围内进行收缩，从而吸收该冲击。充气装置被设置在转向管柱通过冲击吸收机构而进行收缩时的可动部位上，电动转向装置的驱动电机被配置在方向盘的前后位置由于伸缩机构而处于最前方位置的状态下，即使转向管柱通过冲击吸收机构进行收缩也不与充气装置发生干涉的区域上。因此，能够充分确保冲击吸收机构中的转向管柱的冲击吸收行程。本发明的第7方式为，在第1方式至第6方式中的任一方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，在位于所述乘员的所述膝部的车辆前方的所述仪表板、和所述仪表板加固部件之间，配置有载荷传递部件，所述载荷传递部件能够将所述膝部安全气囊约束所述膝部时从该膝部输入到所述仪表板的载荷传递到所述仪表板加固部件。在第7方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构中，车辆的前表面发生冲击时，膝部安全气囊从管柱外壳内向乘员膝部一侧展开，从而能通过该膝部安全气囊约束该膝部。此时，从膝部经过膝部安全气囊向仪表板被输入乘员惯性力引起的载荷。该载荷通过载荷传递部件被传递到仪表板加固部件上。因此，在车辆的前表面发生冲击时，即使通过动力装置及驱动电机而向仪表板加固部件输入冲击载荷的情况下，也能抑制该仪表板加固部件向车辆后方发生位移。发明的效果综上所述，按照本发明的第1方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，能获得以下优越效果在转向管柱上搭载膝部安全气囊装置和电动转向装置的驱动电机时，能提高以仪表板加固部件为中心的质量平衡。按照本发明的第2方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，能获得以下优越效果能够有效抑制平时转向管柱在仪表板加固部件周围的振动。按照本发明的第3方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，能获得以下优越效果能够有效抑制车辆加减速时转向管柱在仪表板加固部件周围的振动。按照本发明的第4方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，能获得以下优越效果能够有效抑制转向管柱的轴线周围的振动。按照本发明的第5方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，能获得以下优越效果能够有效利用仪表板内有限的空间。按照本发明的第6方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，能获得以下优越效果能够充分确保冲击吸收机构中的转向管柱冲击吸收行程。按照本发明的第7方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，能获得以下优越效果能够抑制仪表板加固部件向车辆后方发生的位移。
图1至图6涉及第1实施方式，图1为表示搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构的纵截面图。图2A为，表示膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的驱动结构中的，车辆侧面观察时的电动转向装置和膝部安全装置位置关系的示意图。图2B为，将搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构置换为由作为固定支点的仪表板加固部件所支承的梁结构表示的示意图。图3为，表示搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构的，从图2A的箭头3方向观察的状态的向视图。图4为，表示搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构的改变例的示意图。图5为，表示由展开的气囊袋体约束如乘员头部，并由展开的膝部安全气囊约束乘员膝部的状态的纵截面图。图6为，表示转向管柱通过冲击吸收机构从图5的状态收缩的状态的纵截面图。图7及图8涉及第2实施方式，图7表示搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构的纵截面图。图8为，表示在通过展开的膝部安全气囊约束乘员膝部时，将通过膝部安全气囊从该膝部输入到仪表板的载荷，通过载荷传递部件传递给仪表板加固部件，由此抑制在车辆前表面发生冲击时该仪表板加固部件向车辆后方发生位移的状态的纵截面图。(附图标记说明)10膝部安全气囊装置IOG 重心12 电动转向装置14 仪表板16仪表板加固部件16C 中心18 转向管柱20 管柱外壳22膝部安全气囊23 乘员23K 膝部24充气装置32 方向盘64 驱动电机64G 重心66 蜗轮机构70载荷传递部件70A 一般部70B载荷承受部70C延长部72连接部件LA 转向管柱的轴方向上的、仪表板加固部件的中心和膝部安全气囊装置的重心之间的距离LM 转向管柱的轴方向上的、驱动电机的重心与仪表板加固部件的中心之间的距
离
M驱动电机的轴线Sl搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构S2搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构Z车辆上下方向轴
具体实施例方式以下，根据附图，对本发明的实施方式进行说明。(第1实施方式)在图1中，本实施方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构Si，具有膝部安全气囊装置10、和电动转向驱动装置12的驱动电机64。膝部安全气囊装置10，被配置在管柱外壳20内的转向管柱18的下部外周面一侧上，管柱外壳20包覆由仪表板14内沿车宽方向延伸的仪表板加固部件16所支承的转向管柱18的后端一侧，包括折叠状态的膝部安全气囊22和能够对该膝部安全气囊22供给气体的充气装置24，并且，膝部安全气囊22接受气体供给而能够从管柱外壳20内向乘员23膝部23K —侧膨胀展开。其中，仪表板加固部件16例如为圆管状加固部件，并在车宽方向的两端与车体(未图示)结合。转向管柱18为用于小型车的例如全长较短的转向管柱，具有配置于轴芯部的转向主轴沈和包覆该转向主轴沈且被车体所支承的管柱套管观，插通在设置于仪表板14上的开口部30，比该仪表板14更向车辆后方一侧突出。在转向主轴沈的后端部上安装有用于对车辆进行转向的方向盘32。如图5所示，在该方向盘32上设有驾驶席用气囊装置33。 该驾驶席用气囊装置33具有气囊袋体25，气囊袋体25例如在车辆的前表面发生冲击时接受来自未图示的充气装置的气体供给而膨胀展开，从而能够对乘员23头部23H、胸部(未图示)进行约束。在图1中，转向管柱18例如具有倾斜功能及伸缩功能，转向主轴沈及管柱套管观可向该转向主轴沈的轴方向进行收缩。具体地，转向主轴沈被分割为，配置于车辆后方一侧的转向主轴上部34和配置于车辆前方一侧的转向主轴底部36。转向主轴上部34的前端部和转向主轴底部36的后端部以规定的重叠量通过花键嵌合而连接。由此，转向主轴沈可通过伸缩操作调节方向盘32的前后位置。并且，转向管柱18具有冲击吸收机构，从方向盘 32 一侧向轴方向前侧输入规定值以上的载荷时，可在规定行程范围内收缩而吸收冲击(可在轴方向移动)。并且，由于转向主轴上部34和转向主轴底部36是通过花键嵌合而连接，所以一方不能相对于另一方进行相对旋转。由此，赋予方向盘32的转向力会通过转向主轴沈传递到中间轴(未图示)上，进而传递到转向变速箱上。并且，中间轴也具有与转向主轴26相同的收缩结构，从转向变速箱(未图示)输入规定值以上的载荷(冲撞载荷)时，能够在规定行程范围内进行收缩(可在轴方向移动)。并且，管柱套管观具有配置于车辆后方一侧的外套管38和配置于车辆前方一侧的内套管40的双重管结构。其中，转向主轴沈在管柱套管观内通过未图示的轴承可相对旋转地被支承。在图示的例子中，外套管38的直径被设定成大于内套管40，但是还可将直径的大小关系设定成与该实施方式相反。
上述的管柱套管观被仪表板加固部件16所支承。具体地，在仪表板加固部件16 中，在对车辆俯视时，配置转向管柱18的位置上通过焊接等而固接有转向支承器42。在该转向支承器42的后端下部上例如通过螺栓结合方式连接有例如以跨越转向管柱18的方式配置的管柱支架44。转向管柱18在不进行倾斜操作及伸缩操作的平时，被固定在于该管柱支架44上。另外，在转向支承器42的前端下部上通过销46结合有固接于内套管40的车辆上侧的支架(未图示)，转向管柱18以该销46为中心向车辆上下方向可摆动，由此进行倾斜操作。其中，转向管柱18的倾斜机构及伸缩机构可以是手动式及电动式中的任意一种。从方向盘32向管柱支架18的轴方向输入规定以上的载荷时，管柱支架44将远离转向支承器42，由此转向管柱18能向车辆前方收缩而吸收冲击。管柱外壳20例如为由合成树脂制造的成形品，例如构成为筒状。该管柱外壳20 被固定于设在转向管柱18后端(外套管38)的例如组合开关49上。在管柱外壳20的下壁部20D的内面上，例如与该管柱外壳20 —体地直立设置有用于限制膝部安全气囊22的展开方向以向车室48 —侧膨胀展开的前壁部50及后壁部52。前壁部50与膝部安全气囊 10的车辆前侧邻接设置，后壁部52与膝部安全气囊10的车辆后侧邻接设置。在前壁部50 及后壁部52上，例如分别沿着车宽方向整齐排列有多个贯通孔。包覆膝部安全气囊22及充气装置M的组件外壳53上覆盖有例如金属制的斥力部件M，该斥力部件M例如使用大致J字形的卡止件56分别卡止在前壁部50及后壁部52的贯通孔中。在管柱外壳20的下部设有与膝部安全气囊装置10对应的安全气囊门20A。当膝部安全气囊22的规定值以上的膨胀压起作用时，该安全气囊门20A向车室48 —侧展开，形成膝部安全气囊22的膨胀用开口部(未图示)。充气装置M是通过来自未图示的气囊ECU的点火电流而启动，并能够向膝部安全气囊22供给气体的气体供给源，例如构成为大致圆筒形。作为该充气装置M可以使用气体发生剂封入类型的充气装置，也可以使用高压气体封入类型的充气装置。对充气装置M的结构例子简单说明的话，为气体发生剂封入类型的情况时，包含以下构成在周面形成了多个气体喷出孔24A的带底圆筒形外罩；配置在该外罩内且通过燃烧而发生气体的气体发生剂；去除该气体发生剂燃烧后的碎片的过滤器；和安装在外罩开口一侧的端部且使气体发生剂燃烧的电子着火式点火装置。另一方面，为高压气体封入类型的情况时，包含以下构成带底圆筒形外罩；配置于该外罩内的压力隔壁；被封入由该压力隔壁及外罩所隔成的室内的氩、氦等混合气体; 可移动地配置在压力隔壁的附近且通过移动使压力隔壁断裂的移动部件；和安装在外罩开口一侧的端部且使移动部件移动的电子着火式点火装置。在附带于转向管柱的膝部安全气囊10中，由于膝部安全气囊22较小且容量也少，因此使用高压气体封入类型的充气装置对的情况较多。从该充气装置M直立设置具有能够贯通组件外壳53及斥力部件M的长度的双头螺栓58，通过在该双头螺栓58上从车辆上方一侧结合螺母60，对斥力部件M和膝部安全气囊10进行组合。如上所述，斥力部件讨卡止在管柱外壳20的前壁部50及后壁部52 上，该管柱外壳20通过组合开关49被固定在转向管柱18的后端部如外套管38上。外套管38、组合开关49、管柱外壳20及方向盘32等为，转向管柱18通过冲击吸收机构而进行收缩时的可动部位。即，充气装置M被设置在转向管柱18通过冲击吸收机构而进行收缩时的可动部位上。并且，充气装置M在组件外壳53内位于例如转向管柱18上的管柱外壳28的正下方，且与该转向管柱18的轴线大致平行。补充说明的话，充气装置M的轴线被设定成， 与转向管柱18的管柱外壳观的轴线大致平行。充气装置M的气体喷出孔24A例如被配置在车辆后方一侧。其中，充气装置M的配置不限于此。并且，在图示的例子中，在充气装置M的气体喷出孔24A的周围设有对从该气体喷出孔24A喷出的气体的流动进行限制的扩散器62。电动转向装置12安装在转向管柱18上，其具有作为转向力辅助用驱动源的驱动电机64，和将由该驱动电机64发生的辅助转矩传递给转向主轴底部36的蜗轮机构66。该驱动电机64搭载在以仪表板加固部件16为基准时成为膝部安全气囊装置10的相反一侧的车辆前方一侧上。并且，如图2A、图3所示，转向管柱轴方向上的、驱动电机64的重心64G和仪表板加固部件16的中心16C之间的距离LM被设定成，短于转向管柱18轴方向的、仪表板加固部件16的中心16C和膝部安全气囊装置10的重心IOG之间的距离LA。这是基于驱动电机 64的质量通常为2-3kg，而膝部安全气囊10的质量不足1kg，驱动电机64比膝部安全气囊装置10重的情况而设计的。进一步，如图2A所示，驱动电机64的重心64G位于仪表板加固部件16的中心16C 的车辆上侧，而膝部安全气囊装置10的重心IOG位于仪表板加固部件16的中心16C的车辆下侧。并且，如图4所示，驱动电机64，如用实线表示，以其轴线M相对于通过转向管柱 18中心的车辆上下方向轴Z，向车宽方向的一侧倾斜的状态，或如用双点划线表示，以横放的状态被搭载。通过如此配置驱动电机64，能够降低驱动电机64的上端的高度位置，有效利用仪表板18内的有限空间。在后述的改变例中对图4所示的充气装置M的配置进行说明。并且，如图5、图6所示，驱动电机64被配置在，方向盘32的前后位置通过伸缩机构而处于最前方位置的状态下，转向管柱18通过冲击吸收机构进行收缩时，不与充气装置 M发生干涉的区域上。(作用)本实施方式具有如上所述的构成，以下对其作用进行说明。在图1、图2A的本实施方式所涉及的、搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构Sl中，电动转向装置12 的驱动电机64搭载在以仪表板加固部件16为基准时成为膝部安全气囊装置10相反一侧的车辆前方一侧上。换言之，在仪表板加固部件16的车辆后方一侧搭载膝部安全气囊装置 10，在该仪表板加固部件16的车辆前方一侧搭载电动转向装置12。转向管柱18具有伸缩功能，因此通过伸缩操作使转向管柱18伸缩，由此能够在规定范围内调节方向盘32的前后位置。并且，转向管柱18具有冲击吸收机构，因此在从方向盘32 —侧向轴方向前侧输入规定值以上的载荷时，能够在规定行程范围内进行收缩而吸收冲击。在本实施方式中，由于驱动电机64被搭载在以仪表板加固部件16为基准时成为膝部安全气囊装置16的相反一侧的车辆前方一侧上，所以相比将该驱动电机64配置在仪表板加固部件16的车辆后方一侧的情况，膝部安全气囊装置10的位置和电动转向装置12 的位置处于更为远离的状态。并且，膝部安全气囊装置10的充气装置M被设置在转向管柱 18通过冲击吸收机构进行收缩时的可动部位，电动转向装置12的驱动电机64被配置在，方向盘32的前后位置由于伸缩机构处于最前方位置的状态下，转向管柱18即使通过冲击吸收机构进行收缩，也不与充气装置M发生干涉的区域上。因此，转向管柱18在进行收缩而吸收冲击时，充气装置M和驱动电机64之间的干涉被抑制。具体地，在图1中，当气囊ECU根据来自未图示的前侧碰撞传感器的信号判断出前表面发生冲击时，从该气囊ECU分别向驾驶席用气囊装置33的充气装置(未图示)及膝部安全气囊装置10的充气装置M输出启动电流，从而启动各个充气装置。在图5中的驾驶席用气囊装置33中，通过充气装置的启动，从该充气装置向气囊袋体25供给膨胀用气体， 使该气囊袋体25在方向盘32与乘员23的头部2 之间膨胀展开。乘员23的头部23H、胸部(未图示)被该气囊袋体25所约束。此时，来自该头部2 等的惯性力将被输入到气囊袋体25。另一方面，在图1的膝部安全气囊装置10中，从充气装置M的气体喷出孔24A通过扩散器62向膝部安全气囊22供给膨胀用气体，从而该膝部安全气囊22开始膨胀展开。 从而，该膝部安全气囊22的膨胀压将作用于斥力部件M和设置在管柱外壳20下部的安全气囊门20A上，而向车辆上方一侧的膨胀将被斥力部件M所限制，向车辆前后方向的膨胀被前壁部50及后壁部52所限制。因此，膝部安全气囊22的膨胀压有效作用在安全气囊门 20A上，该安全气囊门20A承受规定值以上的膨胀压而向车室48—侧展开。由此，在管柱外壳20上形成膝部气囊22的膨胀用开口部(未图示)。如图5所示，膝部安全气囊22通过该开口部向车室48—侧膨胀，从而在仪表板14和乘员23的膝部21之间膨胀展开。乘员 23的膝部2 被该膝部安全气囊22所约束。如图6所示，来自乘员23的头部23H等的惯性力在规定值以上的情况下，通过启动转向管柱18的冲击吸收机构而吸收该冲击。具体为，从方向盘32 —侧向轴方向前侧输入规定值以上的载荷时，管柱支架44从转向支承器44脱离，由此转向管柱18在规定行程范围内进行收缩。此时，膝部安全气囊装置10与作为转向管柱18的可动部位的外套管38、 组合开关49、方向盘32等一起向转向管柱18的轴方向前方移动。如图1所示，在该膝部安全气囊装置10内，配置有刚性较高的充气装置对，但由于在本实施方式中，如上所述，能抑制充气装置M与电动转向装置12的驱动电机64之间的干涉，因此能够充分确保转向管柱 18的冲击吸收行程。加之，如图2A所示，将较重的驱动电机64的重心64G的位置设定成，相比较轻的膝部安全气囊装置10的重心IOG的位置，更接近仪表板加固部件16，因此如图2B所示，基于驱动电机64的质量的载荷FM而作用于仪表板加固部件16上的力矩M2的大小、和基于膝部安全气囊装置10的载荷FA而作用于仪表板加固部件16上的力矩Ml的大小之间的差变小。图2B为，将图2A中的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构Si，置换成由作为固定支点的仪表板加固部件16所支承的梁L的结构的图。在该图面上，驱动电机 64(图2A)的重心64G位于梁L的左端，膝部安全气囊装置10(图2A)的重心IOG位于梁L 的右端。
在图2B中，各个力矩的作用方向相反，因此该力矩相互抵消。因此，在转向管柱18 上搭载电动转向装置12及膝部安全气囊装置10时，能够提高以仪表板加固部件16为中心的转向管柱18车辆前后方向上的质量平衡。并且，由此能够有效抑制平时的转向管柱18 在仪表板加固部件16周围上的振动。进而，如图2A所示，在本实施方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构Sl中，驱动电机64的重心64G位于仪表板加固部件16的中心16C的车辆上侧，膝部安全气囊装置10的重心IOG位于仪表板加固部件16的中心16C的车辆下侧，因此在车辆加减速时，基于驱动电机64的质量及膝部安全气囊装置10的质量而作用于仪表板加固部件16上的力矩容易相互抵消(未图示)。因此，还能够有效抑制车辆加减速时转向管柱18在仪表板加固部件16周围上的振动。(改变例)在图4所示的例子中，如用实线所示，驱动电机64其轴线M相对于通过转向管柱 18中心的车辆上下方向轴Z，向车宽方向的一侧(例如车辆右侧)倾斜的状态，或用双点划线所示，以横放的状态被搭载。在如此配置驱动电机64的情况下，该驱动电机64的重心 64G的位置将相对转向管柱18向车宽方向的一侧(车辆右侧)偏置。基于这点，还可以将充气装置M配置在车宽方向的以转向管柱18的轴心为基准时，与驱动电机64的重心64G 相反的一侧(车辆左侧)上。在该例子中，驱动电机64的重心64G的位置被配制成，相对于转向管柱18向车宽方向的一侧偏置，在车宽方向的以转向管柱18的中心为基准与驱动电机64的重心64G相反的一侧上，偏置设置构成膝部安全气囊装置10的部件中较重的充气装置M，所以，基于驱动电机64的质量及膝部安全气囊装置10的质量的载荷而作用于转向管柱18上的力矩容易相互抵消(未图示)。因此，能够提高转向管柱18的轴线周围的质量平衡。并且，由此能够有效抑制转向管柱18的轴线周围的振动。(第2实施方式)在图7的本实施方式所涉及的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构S2中，在位于乘员23膝部23K(图8)的车辆前方的仪表板14和仪表板加固部件16之间，配置有载荷传递部件70，当通过膝部安全气囊22约束膝部23Κ时，该载荷传递部件70 将从该膝部23Κ向仪表板14输入的载荷传递给仪表板加固部件16。以与乘员23的两个膝部23Κ(图8)对应的方式，例如在转向管柱18的车宽方向两侧上设有一对该载荷传递部件 70。并且，载荷传递部件70具有一般部70Α、载荷承受部70Β及延长部70C，并且通过连接部件72被加固。为了实现高刚性化及轻量化，载荷传递部件70及连接部件72构成为， 在车辆侧面观察时大致呈三角形的框状体。一般部70Α为，其前端部固定在仪表板加固部件16上，并向车辆后方的斜下方延伸至与膝部23Κ的车辆前方的仪表板14背面靠近或抵接的位置的部位。该一般部70Α形成为，其长度方向的大致中央部以例如向车辆上方一侧突出的方式稍微弯曲。并且，载荷承受部70Β为从一般部70Α的下端沿着仪表板14的背面向车辆下方一侧延伸的部位。该载荷承受部70Β位于膝部23Κ(图8)的车辆前方。延长部70C为，例如以远离仪表板14的方式从载荷承受部70Β的下端向车辆前方一侧延伸的部位。该延长部70C和一般部70A的前端部通过向车辆上下方向延伸的连接部件72连接。其中，载荷传递部件70及连接部件72的结构不限于图示的例子。对于其他部件，由于与第1实施方式相同，所以省略其说明。(作用)本实施方式具有如上所述的构成，以下对其作用进行说明。在图8的本实施方式所涉及的、搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构S2中，当车辆的前表面发生碰撞时，膝部安全气囊22从管柱外壳20内向乘员23膝部2 —侧展开，因此能够通过该膝部安全气囊22约束该膝部23K。此时，从膝部2 通过膝部安全气囊22向仪表板14输入乘员23的惯性力引起的载荷F1。该载荷Fl通过载荷传递部件70被传递到仪表板加固部件16上。具体地，在位于膝部23K的车辆前方的仪表板14的背面上，靠近或抵接有载荷传递部件70的载荷承受部70B，因此从乘员23的膝部2 通过膝部安全气囊22被输入到仪表板14上的载荷Fl会被输入到该载荷承受部70B上。被输入到该载荷承受部70B上的载荷Fl主要通过一般部70A被传递到仪表板加固部件16上。一般部70A形成为，在其长度方向的大致中央部以向车辆上方一侧突出的方式稍稍弯曲，因此在传递载荷时产生弯曲而能够吸收冲击。其中，载荷传递部件70通过连接部件72进行了加固，因此在传递载荷时抑制该载荷传递部件70的过度变形。所以，能够提高利用载荷传递部件70的载荷传递效率。如此，在车辆的前表面发生冲击时，将乘员23的惯性力引起的载荷传递给仪表板加固部件16，由此在通过发动机等动力装置(未图示)及驱动电机64向仪表板加固部件 16输入冲击载荷F2的情况下，也能承受该仪表板加固部件16，从而抑制该仪表板加固部件 16向车辆后方的位移。并且，本实施方式中的驾驶席用气囊装置33、以及设在转向管柱18上的冲击吸收机构等的作用与第1实施方式相同。
权利要求
1.一种搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，具有膝部安全气囊装置，其被配置于管柱外壳内的转向管柱的下部外周面一侧，所述管柱外壳用于覆盖由沿车宽方向延伸于仪表板内的仪表板加固部件所支承的所述转向管柱的后端一侧，所述膝部安全气囊装置的构成包括折叠状态的膝部安全气囊和能够对该膝部安全气囊供给气体的充气装置，所述安全气囊通过接受所述气体供给而能够从所述管柱外壳内向乘员膝部一侧膨胀展开；驱动电机，其作为电动转向装置中的转向力辅助用驱动源而被安装在所述转向管柱上，当以所述仪表板加固部件为基准时，所述驱动电机搭载于所述膝部安全气囊装置的相反一侧，即车辆前方一侧上。
2.如权利要求1所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构， 所述转向管柱的轴方向上的、所述驱动电机的重心和所述仪表板加固部件的中心之间的距离被设定成，短于所述转向管柱的轴方向上的、所述仪表板加固部件的中心和所述膝部安全气囊装置的重心之间的距离。
3.如权利要求1或2所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构， 所述驱动电机的重心位于所述仪表板加固部件的中心的车辆上侧，所述膝部安全气囊装置的重心位于所述仪表板加固部件的中心的车辆下侧。
4.如权利要求1至3中任一项所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，所述驱动电机的重心位置相对于转向管柱向车宽方向的一侧偏置， 所述充气装置被配置在，车宽方向上的以所述转向管柱中心为基准与所述驱动电机的重心相反的一侧。
5.如权利要求4所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，所述驱动电机以其轴线相对于经过所述转向管柱的中心的车辆上下方向轴，向车宽方向的一侧倾斜的状态被搭载。
6.如权利要求1所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，所述转向管柱具有伸缩机构，其能够在规定范围内调节方向盘的前后位置；冲击吸收机构，当从所述方向盘一侧向轴方向前侧输入了规定值以上的载荷时，能够在规定行程范围内进行收缩而吸收冲击，所述充气装置与所述转向管柱的轴线大致平行，并被设置在所述转向管柱通过所述冲击吸收机构进行收缩时的可动部位上，所述驱动电机被配置在，当所述伸缩机构使所述方向盘的前后位置处于最前方位置的状态下所述转向管柱通过所述冲击吸收机构进行收缩时，不与所述充气装置发生干涉的区域。
7.如权利要求1至6中任一项所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，在位于所述乘员的所述膝部的车辆前方的所述仪表板、和所述仪表板加固部件之间， 配置有载荷传递部件，所述载荷传递部件能够将所述膝部安全气囊约束所述膝部时从该膝部输入到所述仪表板的载荷传递到所述仪表板加固部件。
8.如权利要求7所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，在所述转向管柱的车宽方向两侧设有一对所述载荷传递部件，以与所述乘员的两个所述膝部对应。
9.如权利要求7或8所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，所述载荷传递部件具有一般部，其前端部被固定于所述仪表板加固部件上，并向车辆后方的斜下方延伸至靠近或抵接于所述膝部的车辆前方位置上的所述仪表板的背面的位置；载荷承受部，其从该一般部的下端沿着所述仪表板的背面向车辆下方一侧延伸； 延长部，其以远离所述仪表板的方式，从所述载荷承受部的下端向车辆前方一侧延伸。
10.如权利要求9所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构，通过向车辆上下方向延伸并连接所述延长部和所述一般部的所述前端部的连接部件， 来加固所述载荷传递部件，所述载荷传递部件和该连接部件被构成为，从车辆侧面观察时大致呈三角形的框状体。
11.如权利要求9或10所述的搭载膝部安全气囊装置及电动转向驱动电机的结构， 所述一般部形成为，以在其长度方向上的大致中央部向车辆上方一侧突出的方式弯曲ο
全文摘要
本发明的目的在于，在转向管柱上搭载膝部安全气囊装置及电动转向装置的驱动电机时，提高以仪表板加固部件为中心的质量平衡。电动转向装置(12)的驱动电机(64)搭载在以仪表板加固部件(16)为基准时成为膝部安全气囊装置(10)的相反一侧的车辆前方一侧上。换言之，在仪表板加固部件(16)的车辆后方一侧搭载膝部安全气囊装置(10)，在该仪表板加固部件(16)的车辆前方一侧搭载电动转向装置(12)。
文档编号B60R21/203GK102245442SQ200980100398
公开日2011年11月16日 申请日期2009年2月17日 优先权日2008年3月28日
发明者今村谦二, 深渡瀬修, 真田晃圭 申请人:丰田自动车株式会社