JP2007290686A - ステアリングホイール - Google Patents
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Abstract
【課題】リング面を略鉛直方向に沿わせる際のリング部の下方への移動量を抑えて、安定してエアバッグを支持可能なステアリングホイールを提供すること。
【解決手段】本発明のステアリングホイールW1は、ステアリングホイール本体1とボス部Bの上部のエアバッグ装置Mとを備える。ステアリングホイール本体1が、ステアリングシャフトSSに締結される側のシャフト側部15と、リング部R側のリング側部21とで、二分割して構成される。リング側部21は、シャフト側部15に対して、リング面RPを略鉛直方向に沿わせるように回転可能に支持される。ボス部Bには、リング面RPを略鉛直方向に沿わせるようにリング側部21を回転移動させるアクチュエータ26が、配設される。アクチュエータ26は、膨張を完了させたエアバッグ40に対して前方移動する運転者が当接するまでに、リング面RPを略鉛直方向に沿わせるように作動を完了させる。
【選択図】図5
【解決手段】本発明のステアリングホイールW1は、ステアリングホイール本体1とボス部Bの上部のエアバッグ装置Mとを備える。ステアリングホイール本体1が、ステアリングシャフトSSに締結される側のシャフト側部15と、リング部R側のリング側部21とで、二分割して構成される。リング側部21は、シャフト側部15に対して、リング面RPを略鉛直方向に沿わせるように回転可能に支持される。ボス部Bには、リング面RPを略鉛直方向に沿わせるようにリング側部21を回転移動させるアクチュエータ26が、配設される。アクチュエータ26は、膨張を完了させたエアバッグ40に対して前方移動する運転者が当接するまでに、リング面RPを略鉛直方向に沿わせるように作動を完了させる。
【選択図】図5
Description
本発明は、車両の操舵を行うステアリングホイールに関し、特に、リング部の上面側で構成されるリング面を略鉛直方向に沿わせるように強制的に移動可能なステアリングホイールに関する。
従来のステアリングホイールでは、ステアリングホイール本体と、運転者を保護可能なエアバッグを有したエアバッグ装置と、を備えて構成されていた。ステアリングホイール本体は、操舵時に把持するリング部と、リング部の中央付近に配置されてステアリングシャフトに締結されるとともに上部側にエアバッグ装置を配設させたボス部と、リング部とボス部とを連結するスポーク部と、を備えて構成されて、リング部の上面側のリング面を後下がりに傾斜させてステアリングシャフトと締結されていた。そして、エアバッグ装置は、車両の衝突時にエアバッグを膨張させるように作動され、エアバッグは、膨張完了時、運転者のリング部との当接を防止できるように、リング部の内側から外側に拡開してリング部上でリング部の外径寸法より大きく膨らむように配設されていた(例えば、特許文献1参照)。
また、ステアリングホイール装置としては、膨張を完了させたエアバッグが運転者と当接しても運転者からずれ難いように、膨張を完了させたエアバッグをリング部で安定して支持できるように構成したものがあった(例えば、特許文献2参照)。このステアリングホイール装置では、エアバッグ装置の作動時、リング部の上面側で構成されるリング面を略鉛直方向に接近させるように(リング部の前部側を上方に起こすように)強制的に移動させて、膨張したエアバッグの前部側の背面を、引き起こしたリング部の前部側で安定して支持できるようにして、運転者がエアバッグと当接しても、エアバッグの運転者側の運転者拘束面が、上縁側だけを前方移動させるような前倒し状態となることを回避して、クッション性良く、運転者を受け止めることとしていた。
特開2001−277983号公報
特開2003−306122号公報
しかし、従来のリング面を強制的に移動させるステアリングホイール装置では、リング面を移動させる際、ステアリングホイールより下方のステアリングシャフトの部位であるチルト機構の部位で、リング面を回転移動させていた。そのため、リング面を略鉛直方向に接近させる際の回転半径(チルト機構からリング面までの半径)が大きくなり、リング面を略鉛直方向に接近させるまでのリング部自体の下方への変位量が大きくなることが避けられず、移動後のリング部が運転者の膝付近のスペースを狭めてしまう課題があった。
本発明は、上述の課題を解決するものであり、リング面を略鉛直方向に沿わせる際のリング部の下方への移動量を抑えて、安定してエアバッグを支持可能なステアリングホイールを提供することを目的とする。
本発明に係るステアリングホイールは、操舵時に把持するリング部と、リング部の中央付近に配置されてステアリングシャフトに締結されるボス部と、リング部とボス部とを連結するスポーク部と、を備えて、リング部の上面側のリング面を後下がりに傾斜させてステアリングシャフトと締結されるステアリングホイール本体と、
ステアリングホイール本体のボス部の上部に配設されて、膨張完了時にリング部の内側から外側に拡開してリング部上でリング部の外径寸法より大きく膨らむように配設されるエアバッグを備えたエアバッグ装置と、
を具備して構成されるステアリングホイールであって、
ステアリングホイール本体が、ステアリングシャフトに締結される側の部位からなるシャフト側部とリング部側の部位からなるリング側部とに、二分割される構成として、
リング側部が、シャフト側部に対して、リング面を略鉛直方向に沿わせるように回転可能に支持され、
リング面を略鉛直方向に沿わせるようにリング側部を回転移動させる回転駆動機構が、ボス部に配設されるとともに、膨張を完了させたエアバッグに対して前方移動する運転者が当接するまでに、リング面を略鉛直方向に沿わせるように作動を完了させていることを特徴とする。
ステアリングホイール本体のボス部の上部に配設されて、膨張完了時にリング部の内側から外側に拡開してリング部上でリング部の外径寸法より大きく膨らむように配設されるエアバッグを備えたエアバッグ装置と、
を具備して構成されるステアリングホイールであって、
ステアリングホイール本体が、ステアリングシャフトに締結される側の部位からなるシャフト側部とリング部側の部位からなるリング側部とに、二分割される構成として、
リング側部が、シャフト側部に対して、リング面を略鉛直方向に沿わせるように回転可能に支持され、
リング面を略鉛直方向に沿わせるようにリング側部を回転移動させる回転駆動機構が、ボス部に配設されるとともに、膨張を完了させたエアバッグに対して前方移動する運転者が当接するまでに、リング面を略鉛直方向に沿わせるように作動を完了させていることを特徴とする。
本発明に係るステアリングホイールでは、車両の衝突時、エアバッグ装置がエアバッグを膨張させるように作動されて、エアバッグが、リング部の内側から外側に拡開してリング部上でリング部の外径寸法より大きく膨らむように配設される。そして、膨張を完了させたエアバッグに対して前方移動する運転者が当接するまでに、回転駆動機構が作動を完了させて、リング面を略鉛直方向に沿わせるようにリング側部が回転移動を終了させている。そのため、膨張を完了させたエアバッグは、運転者側の運転者拘束面を、リング面と平行な略鉛直方向に沿うような広い平面を確保した状態で、運転者の上半身(胸部や腹部)をクッション性良く、かつ、ソフトに受け止めることができる。
また、エアバッグは、背面側のリング部の周方向に沿った全周を、リング面を略鉛直方向に沿わせたリング部に支持させる状態となるため、前方移動する運転者を受け止めても、リング部上で上下左右へずれることが防止され、その結果、リング部を覆った状態を維持して、安定して、運転者を受け止めることができる。
さらに、本発明に係るステアリングホイールでは、リング面を略鉛直方向に沿わせるようにリング側部を回転移動させる回転駆動機構が、ステアリングホイール本体から下方に離れたステアリングシャフトの部位でなく、ステアリングホイール本体自体に配置されており、リング側部の回転半径を小さくできて、リング面を鉛直方向に沿わせるようにリング部を回転移動させても、リング部自体の下方への移動量を極力小さく抑えることができる。
さらにまた、回転駆動機構の作動時、リング側部の回転半径を小さくして、回転移動前のリング部の後部側が、前方移動するため、運転者がリング部に接近していても、その運転者の腹部とリング部の下部(回転移動前のリング部の後部)との間に、膨張するエアバッグの配置スペースを容易に確保できて、接近している運転者の腹部の前方側に、円滑に、膨張したエアバッグにおけるリング部の下部の後方側を覆う部位を、配置させることができる。
したがって、本発明に係るステアリングホイールでは、リング面を略鉛直方向に沿わせる際のリング部の下方への移動量を抑えて、安定してエアバッグを支持することができ、さらに、運転者がリング部に接近していても、円滑に運転者とリング部との間に膨張したエアバッグを配置させることができる。
そして、回転駆動機構による回転駆動時のリング側部の回転軸は、軸方向をステアリングホイールの直進操舵時の左右方向に沿わせるように配設させて、
回転駆動機構は、ステアリングホイールの直進操舵状態の場合だけ、作動させることが望ましい。
回転駆動機構は、ステアリングホイールの直進操舵状態の場合だけ、作動させることが望ましい。
このような構成では、車両が衝突する際には、ステアリングホイールを直進操舵している場合が多く、そして、車両が前面衝突する場合が多いことから、その衝突時、左右方向に傾斜させることなく、リング面を略鉛直方向に円滑に沿わせることができる。
勿論、回転駆動機構は、車両の直進操舵時で、かつ、厳密に、車両の前面衝突時だけに、作動させるように構成してもよい。
回転軸を左右方向に沿わせて配設させる場合、回転駆動機構は、リング側部の回転軸を、ステアリングシャフトより前方側のボス部の領域に配置させて、ステアリングシャフトより後方側に、リング側部を下方側へ押し下げるように回転させるアクチュエータを配設させて構成することが望ましい。
このような構成では、嵩張るアクチュエータをステアリングシャフトの後方側に配置させて、ステアリングシャフトより前方側の部位には、嵩張らない回転軸やその軸受部材が配設されるだけであり、ボス部の前方側とリング部の前部との間のスペースを狭めなくともよく、そのスペースから車両の計器類を目視する際に、良好な視認性を確保できる。また、アクチュエータは、ステアリングシャフトより前方側の回転軸を回転中心として、ステアリングシャフトより後方側のリング側部を押し下げるように回転させる構成であり、リング側部の重量を利用して押し下げることができて、大きな押圧力を必要とせず、簡便な構成でコンパクトに構成できる。
なお、リング側部を押し下げる際の回転駆動機構の駆動源は、アクチュエータ自体のリング側部を下方へ押し下げる駆動力を利用する他に、リング側部自体だけの重量を利用してもよい。すなわち、リング側部自体だけの重量を利用してリング側部を回転させる場合の回転駆動機構は、リング側部の自由落下を規制する規制部材を利用し、作動時、規制部材の規制を解除させて、リング面を略鉛直面方向に沿わせるように、自重により、リング側部を回転させることとなる。
また、回転駆動機構は、車両の実際の衝突の前における車両の衝突を予測した制御装置により、作動されるように、構成することが望ましい。このような構成では、エアバッグ装置は、制御装置に作動を制御されて、車両の実際の衝突時に作動されることから、回転駆動機構が、車両の衝突を予測した制御装置により作動されれば、エアバッグが膨張する前に、リング部をエアバッグを安定して支持できる位置に配設させておくことができ、エアバッグの展開膨張を案内することができる。勿論、この場合、運転者がリング部に極めて接近していても、その運転者の腹部とリング部の下部(回転移動前のリング部の後部)との間に、エアバッグの配置スペースを事前に確保できるため、リング部の下部と運転者の腹部との間に、エアバッグを円滑に進入させて配置することができる。
また、上記の構成の場合、回転駆動機構は、作動後における実際の衝突を回避した際に、制御装置により、リング側部を作動前の初期位置に復帰させるように、構成することが望ましい。このような構成では、車両が実際に衝突しなければ、リング側部を復帰させて次の車両の衝突時まで待機させておくことができ、ステアリングホイールを再利用できてステアリングホイールの交換を不要にできる。
そして、エアバッグ装置は、リング側部に取り付けられていることが望ましい。すなわち、リング面の移動に追従して、エアバッグの突出方向とリング部による支持面とを変更できることから、膨張を完了させたエアバッグが、常に、リング部に安定して支持される状態を確保できる。
なお、回転駆動機構は、膨張を完了させたエアバッグに対して前方移動する運転者が当接するまでに、リング面を略鉛直方向に沿わせるように作動を完了させて、膨張を完了させたエアバッグが、前方移動する運転者の上半身を、一旦、受け止めた後、その移動を停止させるまでの受け止め途中において、運転者の頭部の進入状態に応じて、適宜、リング面を略鉛直方向に沿わせた状態でリング側部の移動を規制したり、あるいは、回転駆動機構の作動前の初期位置側へのリング側部の回転を、自在に、あるいは、強制的に行なって、リング部に支持されたエアバッグにより、運転者の頭部を好適に保護するようにしてもよい。
すなわち、回転駆動機構がリング面を略鉛直方向に沿わせて、エアバッグが膨張を完了させ、エアバッグにおけるリング面と平行な略鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面が、運転者の上半身における胸部や腹部の胴部を受け止めて運動エネルギーを吸収した後、運転者の頭部のエアバッグへの進入が少なければ、回転駆動機構は、膨張を完了させたエアバッグの前方移動する運転者の受け止め時、リング面を略鉛直方向に沿わせた状態でリング側部の移動を規制して保持するように、構成することが望ましい。例えば、運転者がシートベルトを装着している場合、運転者の頭部が、胴部の移動と平行に前方移動し易い。この時、回転駆動機構が、リング側部の移動を規制してリング側部を保持していれば、エアバッグは、運転者拘束面の全体を、運転者の胴部と頭部との上半身と平行に、略鉛直方向に沿わせて、リング部に支持されることとなって、運転者の胴部と頭部との上半身の全体を、クッション性を確保して、受け止めることができる。
また、回転駆動機構は、膨張を完了させたエアバッグの前方移動する運転者の受け止め途中に、リング側部における回転駆動機構の作動前の初期位置側への回転を自在に、リング側部の移動規制を解除するように、構成してもよい。すなわち、例えば、運転者がシートベルトを装着していない場合には、エアバッグの略鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面が、運転者の胴部を受け止めて運動エネルギーを吸収しても、その後、運転者の頭部がエアバッグに進入してくる際には、着座していた運転者が、上半身を前のめりに傾斜させた状態で、さらに、エアバッグに進入してくる。この時、上記の構成のように、エアバッグの運転者拘束面の全体が、リング側部とともに、運転者の上半身に追従して、上部側を前方に移動させるように、前方回転すれば、運転者の頭部とリング部の上部との間に、エアバッグの上部側のエリアを、厚さを維持させて、配置させておくことができ、エアバッグの上部側のエリアが、運転者の頭部を、クッション性よく、受け止めることができる。
勿論、回転駆動機構は、膨張を完了させたエアバッグの前方移動する運転者の受け止め途中に、回転駆動機構の作動前の初期位置側へ回転させて、リング側部を位置規制して保持するように、構成してもよい。すなわち、例えば、運転者がシートベルトを装着していない場合には、上記したように、エアバッグの略鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面が、運転者の胴部を受け止めて運動エネルギーを吸収しても、その後、着座していた運転者は、上半身を前のめりに傾斜させた状態で、さらに、エアバッグに進入してくる。この時、回転駆動機構が、リング側部を、上部側を前方に移動させるように、強制的に前方回転させて位置規制し、そして、保持していれば、運転者の頭部とリング部の上部との間に、エアバッグの上部側のエリアを、厚さを確保し、かつ、揺動することなく静止させた状態で、配置させておくことができ、その結果、エアバッグの上部側のエリアが、運転者の頭部を、安定して、クッション性を確保して受け止め可能となる。
さらに、回転駆動機構が、回転駆動機構の作動前の初期位置側へ回転可能として、リング側部を位置規制する際のリング面の鉛直方向からの角度を、エアバッグの受け止める運転者に応じて、調整可能に、構成してもよい。このような構成では、リング部に支持されたエアバッグが、略鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面によって、運転者の胴部を受け止めて運動エネルギーを吸収した後において、シートベルトを装着の有無や運転者の体格に応じて、運転者の頭部を最適受け止めモードで受け止めることができる。
すなわち、例えば、シートベルトを装着していない大柄な運転者の場合、胴部をエアバッグに接触させた後において、上半身を前のめりに傾斜させた状態で、エアバッグに進入してくる際、大柄な運転者では、リング部から離れて着座していることから、前のめりの前方側への傾斜角度は、大きく、その場合には、リング側部を位置規制する際のリング面の鉛直方向からの角度を、大きくするように、回転駆動機構がリング側部を位置規制して保持すれば、リング部に支持されたエアバッグの上部側のエリアが、クッション作用を得られる厚さを確保して、大柄な運転者の頭部を、安定して、受け止め可能となる。また、シートベルトを装着していない小柄な運転者の場合、胴部をエアバッグに接触させた後において、上半身を前のめりに傾斜させた状態で、エアバッグに進入してくる際、小柄な運転者では、リング部に接近して着座していることから、前のめりの前方側への傾斜角度は、小さく、その場合には、リング側部を位置規制する際のリング面の鉛直方向からの角度を、小さくするように、回転駆動機構がリング側部を位置規制して保持すれば、リング部に支持されたエアバッグの下部側のエリアが、小柄な運転者の胴部を押圧することなく、エアバッグの上部側のエリアが、クッション作用を得られる厚さを確保して、小柄な運転者の頭部を、安定して、受け止め可能となる。さらに、運転者が、大柄や小柄に拘わらず、シートベルトを装着していれば、回転駆動機構はリング側部を戻さずに位置規制して保持すればよく、その場合には、リング部に支持されたエアバッグが、運転者拘束面の全体を、前方移動する運転者の胴部と頭部との上半身と平行に、略鉛直方向に沿わせることとなって、運転者の胴部とともに平行移動するように前方移動する頭部を、クッション性を確保して、受け止めることができる。
また、本発明に係る第2番目のステアリングホイールでは、エアバッグ装置を設けないように、つぎのように構成してもよい。すなわち、第2番目のステアリングホイールは、操舵時に把持するリング部と、リング部の中央付近に配置されてステアリングシャフトに締結されるボス部と、リング部とボス部とを連結するスポーク部と、を備えて、リング部の上面側のリング面を後下がりに傾斜させてステアリングシャフトと締結されるステアリングホイールであって、
ステアリングシャフトに締結される側の部位からなるシャフト側部とリング部側の部位からなるリング側部とに、二分割される構成として、
リング側部が、シャフト側部に対して、リング面を略鉛直方向に沿わせるように回転可能に支持され、
リング面を略鉛直方向に沿わせるようにリング側部を回転移動させる回転駆動機構が、ボス部に配設されるとともに、車両の衝突時若しくは車両の衝突前における衝突予測時に作動されて、リング側部の移動を規制して保持するように構成されていることを特徴とする。
ステアリングシャフトに締結される側の部位からなるシャフト側部とリング部側の部位からなるリング側部とに、二分割される構成として、
リング側部が、シャフト側部に対して、リング面を略鉛直方向に沿わせるように回転可能に支持され、
リング面を略鉛直方向に沿わせるようにリング側部を回転移動させる回転駆動機構が、ボス部に配設されるとともに、車両の衝突時若しくは車両の衝突前における衝突予測時に作動されて、リング側部の移動を規制して保持するように構成されていることを特徴とする。
このようなステアリングホイールであっても、回転駆動機構の作動時、リング面を強制的に略鉛直方向に沿わせるように回転移動させて停止させておくことができて、その際、既述したように、エアバッグが無い状態で、運転者がリング部に当接しても、リング面が、運転者の上半身の前面に沿うように略鉛直方向に沿っており、リング部の下部を部分的に運転者に当てることなく、広い面の各部で均等に運転者を受け止めることができる。また、リング面を略鉛直方向に沿わせるようにリング側部を回転移動させる回転駆動機構が、ステアリングホイールから下方に離れたステアリングシャフトの部位でなく、ステアリングホイール自体に配置されており、リング側部の回転半径を小さくできて、リング面を鉛直方向に沿わせるようにリング部を回転移動させても、リング部自体の下方への移動量を極力小さく抑えることができる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、第1実施形態のステアリングホイールW1は、図1,2に示すように、ステアリングホイール本体1と、ステアリングホイール本体1の中央のボス部Bの上部に配置されるエアバッグ装置Mと、を備えて構成されている。ステアリングホイール本体1は、操舵時に把持する円環状のリング部Rと、リング部Rの中央に配置されてステアリングシャフトSSに締結されるボス部Bと、ボス部Bとリング部Rとを連結する4本のスポーク部Sと、を備えて構成されている。4本のスポーク部Sは、左右両側で、それぞれ、前後に2本ずつ配設されている。ステアリングホイール本体1の下部には、ボス部Bの下方を覆う合成樹脂製のロアカバー12が配設されている。そして、ステアリングホイール本体1(若しくはステアリングホイールW1)は、ステアリングシャフトSSが前後方向に沿って前下がりに傾斜しているため、ステアリングシャフトSSの上端に締結された状態では、リング部Rの上面側のリング面RPは、ステアリングシャフトSSの軸方向と直交する方向に沿うこととなって、後下がりに傾斜して配置されることとなる。
なお、本明細書では、上下・前後・左右の方向は、特に断らない限り、直進操舵時の車両の上下・前後・左右の方向に対応するものである。
エアバッグ装置Mは、図4に示すように、折り畳まれて収納されるエアバッグ40、エアバッグ40に膨張用ガスを供給するインフレーター47、折り畳んだエアバッグ40の上方を覆って、膨張するエアバッグ40に押されて前後に開く二枚の扉部49a(図1参照)を有したパッド49、及び、エアバッグ40とインフレーター47とを収納保持するとともにパッド49を保持するケース51、を備えて構成されている。ケース51には、左右両側の下面側に、図示しないホーンスイッチ機構を介在させた取付プレート53が連結され(図4参照)、左右の取付プレート53に設けられたナット54にボルト8を締結させて、ステアリングホイール本体1側の取付座7(図3,4参照)に取付プレート53を取付固定することにより、エアバッグ装置Mがステアリングホイール本体1に対して取り付けられている。そして、インフレーター47は、衝突検知センサ61(図3参照)からの信号を入力して、車両の衝突を検知した制御装置60により、作動を制御される。なお、図4に示す符号55の部材は、エアバッグ装置Mをステアリングホイール本体1に取り付けるまで、ボルト8をエアバッグ装置M側に保持させておくためのホルダである。
エアバッグ40は、インフレーター47からの膨張用ガスにより膨らみ、パッド49の前後の扉部49a,49aを押し開いて突出し(図6参照)、リング部Rの内側から外側に拡開してリング部R上でリング部Rの外径寸法より大きく膨らむように配設されて、運転者側からリング部Rを隠す。エアバッグ40は、二枚の可撓性を有した布材からなる略円形のホイール側壁部41と運転者側壁部44との外周縁相互を縫合等により結合させて形成され、さらに、内部にホイール側壁部41と運転者側壁部44との離隔距離を規制する図示しないテザーを配設させて構成されていることから、膨張完了時には、中央を厚くした円盤状に膨張し、そして、運転者側壁部44の中央の平坦な部分を運転者を受け止める運転者拘束面45としている。また、エアバッグ40は、図4,6に示すように、ホイール側壁部41の中央に膨張用ガスを流入させるためのインフレーター47を挿入させる流入用開口43を備え、流入用開口43の周縁をリテーナ46を利用して、ボス部Bの中央付近となるケース51に取り付けられている。
ステアリングホイール本体1は、図1〜3に示すように、リング部R、ボス部B、スポーク部Sの各部を連結するように配置されて、金属材料、例えば、アルミニウム等の軽合金からなるダイカスト製とした芯金2を備えている。芯金2は、リング部Rに配置されるリング芯金3、ボス部Bに配置されるボス芯金4、及び、各スポーク部Sに配置されるスポーク芯金5から構成されている。リング芯金3と各スポーク芯金5のリング部R側とには、合成樹脂製の被覆層10が被覆されている。なお、左右における前後二本のスポーク芯金5には、図3に示すように、前後方向に相互を連結するように取付座7が配設され、各取付座7には、既述したように、エアバッグ装置Mをステアリングホイール本体1側に取り付けるための取付プレート53がボルト8止めされる(図4参照)。さらに、ボス芯金4は、ステアリングシャフトSSを挿入させてナットN止めするための鋼製のボス4aを備えている(図2参照)。
そして、第1実施形態のステアリングホイールW1では、ステアリングホイール本体1が、図2,3に示すように、ステアリングシャフトSSに締結される側の部位からなるシャフト側部15とリング部R側の部位からなるリング側部21とに、二分割される構成としている。シャフト側部15は、ボス芯金4の部位が対応し、リング側部21は、ステアリングホイール本体1におけるボス芯金4以外の部位が対応している。さらに、リング側部21は、シャフト側部15に対して、リング面RPを略鉛直方向に沿わせるように回転可能に支持され、さらに、シャフト側部15には、リング面RPを略鉛直方向に沿わせるようにリング側部21を回転移動させる回転駆動機構25を配設させている。
シャフト側部15を具体的に説明すると、実施形態の場合、シャフト側部15は、ボス芯金4のボス4aとその周囲の部位を含めた筒状部16と、筒状部16の後部側からステアリングシャフトSSの軸方向と直交方向の後方側へ延びる板状の取付基部17と、筒状部16の左右両側から前方側に延びる二つの軸支部18,18と、から構成されている。左右の軸支部18は、前部18a側をボス4aより前方側に延ばして、それぞれ、左右方向で対向させる板状としている。そして、左右の軸支部18の前部18aには、ステアリングシャフトSSの軸直交方向に沿ってステアリングシャフトSSより前方側となる位置に、左右方向に貫通する軸支孔18bが配設され、二つの軸支孔18bには、リング側部21の回転時の回転中心となる回転軸23が貫通され、回転軸23が軸支部18,18に回動可能に支持されている。
なお、回転軸23の周りには、ねじりコイルばね等のばね32が、二箇所に配設され、これらのばね32は、それぞれ、シャフト側部15とリング側部21とに両端を結合させて、回転軸23を回転中心とし、リング側部21のリング部Rの後部RBを上方へ移動させるように(図2に示す状態では、後部RBを反時計方向に回転させるように)、常時、付勢している。
また、取付基部17の上面側には、回転駆動機構25を構成するアクチュエータ26が取り付けられている。第1実施形態のアクチュエータ26は、作動後に作動前の状態に戻る復帰動作を可能とする電磁ソレノイド等から構成され、作動時、作動ロッド27を、取付基部17の挿通孔17aを経て、ステアリングシャフトSSに沿った下方側へ突出させるように、作動される。さらに、このアクチュエータ26は、作動ロッド27を最大突出位置PL(図5のB参照)まで突出させることができるとともに、最大突出位置PLと作動前の位置との間の中間位置PSで、作動ロッド27を停止させることもできるように構成されている(図9のB参照)。そして、作動ロッド27の下端は押圧部28として、ステアリングシャフトSSより後方側に配置されているリング側部21の可動基部30の上面30a側に当接している。なお、可動基部30は、リング側部21がばね32,32の付勢力を受けてリング部Rの後部RBを上方へ回転させるように付勢されているため、常時、押圧部28側に押し付けられる方向へ付勢されている。
また、リング側部21では、ステアリングシャフトSSの前方側となるボス部Bの領域に、前方側の左右のスポーク芯金5(5FL,5FR)の先端相互を連結するように、回転軸23を配設させ、ステアリングシャフトSSの後方側となるボス部Bの領域に、後方側の左右のスポーク芯金5(5BL,5BR)の先端相互を連結させて、上面30a側で作動ロッド27の先端の押圧部28を当接させる可動基部30を配設させて構成されている。
そして、リング側部21では、可動基部30が最大突出位置PLまで突出した作動ロッド27によって下方に押されれば、回転軸23を回転中心として、リング部Rの後部RBを下方へ移動させて、図2や図5に示すように、時計方向に回転し、リング面RPを鉛直方向に沿うように配置させることとなる。なお、この状態では、可動基部30が、シャフト側部15の筒状部16の外周面からなるストッパ36に当接して、それ以上の時計方向の回転が停止されている。
そして、回転駆動機構25としてのアクチュエータ26は、エアバッグ装置Mのインフレーター47と同様に、制御装置60(図3参照)により、作動を制御される。但し、制御装置60が、車両の衝突を検知可能な加速度センサ等からなる衝突検知センサ61の他に、車両の衝突を予測できるフロントバンパ等に設けたレーダ等からなる衝突予知センサ62とからの信号も入力させるように構成されており、制御装置60が、衝突予知センサ62からの信号に基いて、車両の衝突が回避できないと予測した際、アクチュエータ26を作動させ、そして、所定時間経過しても、衝突検知センサ61の車両の衝突を検知した信号が入力されない場合に、車両の衝突が回避されたと判断し、制御装置60が、最大突出位置PLまで突出させた作動ロッド27を作動前の状態に引き込ませるように、アクチュエータ26を作動させる。なお、アクチュエータ26における作動ロッド27の突出量は、インフレーター47を作動させた後において、膨張したエアバッグ40が運転者Dを受け止める際、好適な運転者Dの頭部DHの受け止めモードを判断して、制御装置60によって、調整されるように構成されている(図8,9参照)。
また、実施形態の場合、制御装置60は、ステアリングホイールW1の操舵角を検知可能なステアリングシャフトSSの図示しない下端側に配置される舵角センサ64からの信号を入力させるように構成されている。そして、制御装置60が、舵角センサ64からの信号に基いて、車両を前方側へ直線的に走行させるように直進させる操舵時だけ、すなわち、回転軸23が、その軸方向を左右方向に沿わせ、かつ、水平方向に沿わせている場合にだけ、アクチュエータ26を作動させるように構成されている。
さらに、実施形態の場合、衝突予知センサ62は、フロントバンパ等の車両の左右両側に設けられており、制御装置60は、車両が正面衝突でなく、右側だけ、あるいは、左側だけの非対称衝突であると予測する場合には、アクチュエータ26を作動させない。
さらにまた、実施形態の場合、運転席前方の図示しないインストルメントパネルやルーフヘッドライニング等に搭載させたCCDカメラ等からなる運転者Dの体格を検知可能な運転者検知センサ66、インストルメントパネルやルーフヘッドライニング等に搭載してステアリングホイールW1からの着座した運転者Dの距離を検知可能な光学式等の距離センサ68、及び、運転者Dがシートベルトを装着していることを検知可能なシートベルトのバックル部等に設けたシートベルト確認センサ70が、制御装置60と電気的に接続されている。そして、制御装置60は、アクチュエータ26を作動させて、作動ロッド27を最大突出位置PLまで突出させて、インフレーター47を作動させた後において、シートベルト確認センサ70からの信号により、着座している運転者Dがシートベルトを装着していることを確認している場合には、作動ロッド27を最大突出位置PLまで突出させた状態で維持する。そして、この時、制御装置60が、着座している運転者Dがシートベルトを装着していることを確認できない場合には、さらに、運転者検知センサ66からの信号に基いて、着座している運転者Dが大柄か小柄かを判断し、運転者Dが大柄運転者DLであれば、作動ロッド27を作動前の位置に引き戻し、また、運転者Dが小柄運転者DSであれば、作動ロッド27を中間位置PSに引き戻す。そして、これらの作動ロッド27を引き戻すタイミングは、車速、加速度、及び、距離センサ68からの信号に基く運転者D(DL,DS)のステアリングホイールW1から離れた距離等、から、制御装置60が、膨張したエアバッグ40が進入してくる運転者D(DL,DS)の上半身DUの胴部(胸部と腹部)DBを受け止めた後、さらに、進入してくる頭部DHを受け止めている時期となるタイミングを判断して、作動ロッド27を引き戻している。ちなみに、作動ロッド27を引き戻すタイミングは、進入してくる頭部DHを受け止める平均的な時期を算出して、その時期に対応させて、インフレーター47を作動させた後の一定時間経過後としてもよい。
そして、第1実施形態のステアリングホイールW1では、制御装置60が、衝突予知センサ62からの信号に基いて、走行中に車両の前面衝突が避けられないと判断し、また、舵角センサ64からの信号に基いて、直進操舵時であると判断した場合には、回転駆動機構25のアクチュエータ26を、作動ロッド27を最大突出位置PLまで下方側へ押し出すように、作動させる。すると、アクチュエータ26の作動ロッド27が最大突出位置PLまで下方側へ押し出されることから、リング側部21の可動基部30が、作動ロッド27の押圧部28に下方に押されて、回転軸23を回転中心として、リング部Rの後部RBを下方へ移動させて、図5のA,Bに示すように、時計方向に回転し、リング面RPを鉛直方向に沿うように配置させる。
そして、制御装置60が、衝突検知センサ61の信号に基いて、車両の衝突を検知した場合には、インフレーター47を作動させることから、折り畳まれて収納されたエアバッグ40が、パッド49の扉部49a,49aを押し開いて、図6に示すように、リング部Rの内側から外側に拡開してリング部R上でリング部Rの外径寸法より大きく膨らむように配設される。そして、既に、回転駆動機構25が作動を完了させて、リング面RPを鉛直方向に沿わせるようにリング側部21が回転移動を終了させているため、膨張を完了させたエアバッグ40は、運転者側壁部44の運転者拘束面45を、リング面RPと平行な鉛直方向に沿うような広い平面を確保した状態で、運転者Dの上半身DUの胴部(胸部や腹部)DBをクッション性良く、かつ、ソフトに受け止めることができる。
また、エアバッグ40は、図6に示すように、背面側のホイール側壁部41が、リング面RPを鉛直方向に沿わせたリング部Rに支持させる支持面42を、リング部Rに沿う周方向の全周に配置させる状態となるため、前方移動する運転者Dを受け止めても、リング部R上で上下左右へずれることが防止され、その結果、リング部Rを覆った状態を維持して、安定して、運転者Dを受け止めることができる。
さらに、第1実施形態のステアリングホイールW1では、リング面RPを鉛直方向に沿わせるようにリング側部21を回転移動させる回転駆動機構25が、ステアリングホイール本体1から下方に離れたステアリングシャフトSSの部位でなく、ステアリングホイール本体1自体に配置されており、リング側部21の回転半径を小さくできて、リング面RPを鉛直方向に沿わせるようにリング部Rを回転移動させても、リング部R自体の下方への移動量を極力小さく抑えることができる。
さらにまた、回転駆動機構25の作動時、リング側部21の回転半径を小さくして、回転移動前のリング部Rの後部RB側が、前方移動するため、運転者Dがリング部Rに接近していても、その運転者Dの腹部DBSとリング部Rの下部(回転移動前のリング部Rの後部)RBとの間に、膨張するエアバッグ40の配置スペースを容易に確保できて、接近している運転者Dの腹部DBSの前方側に、円滑に、膨張したエアバッグ40におけるリング部Rの下部(後部)RBの後方側を覆う下部40bを、配置させることができる。
したがって、第1実施形態のステアリングホイールW1では、リング面RPを鉛直方向に沿わせる際のリング部Rの下方への移動量を抑えて、安定してエアバッグ40を支持することができ、さらに、運転者Dがリング部Rに接近していても、円滑に運転者Dとリング部Rとの間に膨張したエアバッグ40を配置させることができる。
そして、第1実施形態では、回転駆動機構25による回転駆動時のリング側部21の回転軸23が、軸方向をステアリングホイールW1の直進操舵時の左右方向に沿わせるように配設されて、回転駆動機構25が、ステアリングホイールW1の直進操舵状態の場合だけ、作動されるように、構成されている。
すなわち、車両が衝突する際には、ステアリングホイールW1を直進操舵している場合が多く、そして、車両が前面衝突する場合が多いことから、その衝突時、第1実施形態では、左右方向に傾斜させることなく、リング面RPを鉛直方向に円滑に沿わせることができる。
さらに、第1実施形態の場合には、制御装置60の制御によって、回転駆動機構25は、車両の直進操舵時で、かつ、厳密に、車両の前面衝突時だけに、作動させるように構成されており、左右非対称の車両の衝突時には、リング部Rの移動を停止させている。すなわち、左右非対称の車両の衝突時に作動させた際には、鉛直方向にリング部を沿わせたために、傾いて移動してくる運転者に対して不必要に凸部となるリング部の部位を生じる事態を招く場合があり、そのような事態を招かないように構成している。
なお、これらのことを考慮しなければ、直進操舵時以外、あるいは、前面衝突時以外でも、回転駆動機構25を作動させてもよく、例えば、車速が低い場合には、直進操舵時や前面衝突時に限らず、回転駆動機構25を作動させてもよい。
さらに、実施形態の場合に、回転軸23を左右方向に沿わせて配設させた状態で、回転駆動機構25が、リング側部の回転軸23を、ステアリングシャフトSSより前方側のボス部Bの領域に配置させて、ステアリングシャフトSSより後方側に、リング側部21を下方側へ押してリング側部21を回転させるためのアクチュエータ26を配設させている。
このような構成では、嵩張るアクチュエータ26をステアリングシャフトSSの後方側に配置させて、ステアリングシャフトSSより前方側の部位には、嵩張らない回転軸23やその軸支部18が配設されるだけであり、ボス部Bの前方側とリング部Rの前部RFとの間のスペースAFを狭めなくともよく(図2,5参照)、そのスペースAFから車両の計器類を目視する際に、良好な視認性を確保できる。また、アクチュエータ26は、ステアリングシャフトSSより前方側の回転軸23を回転中心として、ステアリングシャフトSSより後方側のリング側部21を押し下げる構成であり、リング側部21の重量を利用して押し下げることができて、大きな押圧力を必要とせず、簡便な構成でコンパクトに構成できる。
また、実施形態では、回転駆動機構25のアクチュエータ26が、車両の実際の衝突の前における車両の衝突を予測した制御装置60により、作動されるように、構成されている。すなわち、回転駆動機構25が、車両の衝突を予測した制御装置60により、作動されることとなって、その場合には、エアバッグ40が膨張する前に、リング部Rをエアバッグ40を安定して支持できる位置に配設させておくことができ、エアバッグ40の展開膨張を案内することができる。勿論、この場合、運転者Dがリング部Rに極めて接近していても、その運転者Dの腹部DBSとリング部Rの下部(後部)RBとの間に、エアバッグ40の配置スペースを事前に確保できるため、リング部Rの下部(後部)RBと運転者Dの腹部DBSとの間に、エアバッグ40を円滑に進入させて配置することができる(図6参照)。
また、リング面RPを鉛直方向に沿わせるように回転駆動機構25が作動された状態で、かつ、エアバッグ40が膨張していない状態で、運転者Dがリング部Rに当接しても(図7のB参照)、リング面RPが、運転者Dの上半身DUの前面に沿うように鉛直方向に沿わせており、リング部Rの後部(下部)RBを部分的に運転者Dに当てることなく、広い面の各部で均等に運転者Dを受け止めることができる。
さらに、実施形態では、回転駆動機構25のアクチュエータ26は、作動後における実際の衝突を回避した際に、制御装置60により、リング側部21を作動前の初期位置に復帰させるように、構成されている。すなわち、制御装置60が、衝突予知センサ62からの信号に基いて、車両の衝突が回避できないと予測した際、図7のA,Bに示すように、アクチュエータ26を作動させ、そして、所定時間経過しても、衝突検知センサ61の車両の衝突を検知した信号が入力されない場合に、車両の衝突が回避されと判断し、制御装置60が、突出させた作動ロッド27を作動前の状態に引き込ませるように、アクチュエータ26を作動させる。すると、リング側部21は、ばね32の付勢力によって、図7のB,Cに示すように、回転軸23を回転中心として、反時計方向に回転し、アクチュエータ26の作動前の状態に復帰する。このような構成では、車両が実際に衝突しなければ、リング側部21を復帰させてつぎの車両の衝突時まで待機させておくことができ、ステアリングホイールW1を再利用してステアリングホイールW1の交換を不要にできる。
さらに、実施形態では、エアバッグ装置Mが、リング側部21側のスポーク芯金5に設けられた取付座7に取り付けられている。このような構成では、リング面RPの移動に追従させて、エアバッグ40の突出方向とリング部Rによる支持面42とを調整できることから、膨張を完了させたエアバッグ40が、常に、リング部Rに安定して支持される状態を確保できる。
さらにまた、第1実施形態では、制御装置60が、アクチュエータ26を作動させて、作動ロッド27を最大突出位置PLまで突出させて、インフレーター47を作動させた後において、シートベルト確認センサ70からの信号に基いて、着座している運転者Dがシートベルトを装着していることを確認できない場合には、さらに、運転者検知センサ66からの信号に基いて、着座している運転者Dが大柄か小柄かを判断し、運転者Dが大柄運転者DLであれば、頭部DHのエアバッグ40へ進入するタイミングに応じて、作動ロッド27を作動前の位置に引き戻す。
すなわち、着座している運転者Dが、大柄運転者DLであり、シートベルトを装着していない状態であれば、図8のAに示すように、エアバッグ40との接触当初、エアバッグ40の鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面45が、大柄運転者DLの胴部DBを受け止めて運動エネルギーを吸収しても、その後、着座していた大柄運転者DLは、図8のBに示すように、上半身DUを前のめりに傾斜させた状態で、さらに、エアバッグ40に進入してくる。そして、大柄運転者DLでは、リング部Rから離れて着座していることから、前のめりの前方側への傾斜角度は、大きい。しかし、第1実施形態では、制御装置60が、エアバッグ40への大柄運転者DLの頭部DHの進入するタイミングに対応させて、回転駆動機構25のアクチュエータ26の作動を制御して、作動ロッド27を作動前の位置に引き戻す。すると、図8のA,Bに示すように、リング側部21は、ばね32の付勢力により、回転軸23を回転中心として、反時計方向に回転してアクチュエータ26の作動前の状態に復帰し、リング面RPの鉛直方向からの角度を、大傾斜角度θLとして、回転駆動機構25の作動ロッド27(押圧部28)とばね32とがリング側部21を位置規制して保持することとなる。そのため、リング部Rに支持されたエアバッグ40の上部40a側のエリアが、図8のBに示すように、クッション作用を得られる厚さを確保して、揺動することなく、大柄運転者DLの頭部DHを、安定して、受け止めることができる。
また、制御装置60が、アクチュエータ26を作動させて、作動ロッド27を最大突出位置PLまで突出させて、インフレーター47を作動させた後において、シートベルトを装着していない運転者Dが小柄運転者DSとして、認識していれば、頭部DHのエアバッグ40へ進入するタイミングに応じて、図9のA,Bに示すように、作動ロッド27を中間位置PSに引き戻す。すると、リング側部21は、ばね32の付勢力により、回転軸23を回転中心として、反時計方向に回転し、リング面RPの鉛直方向からの角度を、大傾斜角度θLの半分程度の小さな小傾斜角度θSとして、回転駆動機構25の作動ロッド27とばね32とがリング側部21を位置規制して保持することとなる。そして、シートベルトを装着していない小柄運転者DSの場合、図9のAに示すように、胴部DBをエアバッグ40に接触させて運動エネルギーを吸収した後において、上半身DUを前のめりに傾斜させた状態で、エアバッグ40に進入してくる際、小柄運転者DSでは、リング部Rに接近して着座していることから、前のめりの前方側への傾斜角度は、小さい。そのため、図9のBに示すように、リング側部21を位置規制する際のリング面RPの鉛直方向からの角度を、小さな小傾斜角度θSとしてれば、リング部Rに支持されたエアバッグ40の下部40b側のエリアが、小柄運転者DSの胴部DBを押圧することなく、エアバッグ40の上部40a側のエリアが、クッション作用を得られる厚さを確保して、小柄運転者DSの頭部DHを、安定して、受け止め可能となる。
そして勿論、制御装置60が、アクチュエータ26を作動させて、作動ロッド27を最大突出位置PLまで突出させて、インフレーター47を作動させた後において、シートベルト確認センサ70からの信号に基いて、着座している運転者D(DL,DS)がシートベルトを装着していることを確認していれば、制御装置60は、回転駆動機構25のアクチュエータ26の作動ロッド27を最大突出位置PLに配置させた状態を維持して、リング側部21を戻さずに位置規制して保持する。すなわち、その場合には、図8のAや図9のAに示す状態を維持し、リング部Rに支持されたエアバッグ40が、運転者拘束面45の全体を、前方移動する運転者D(DL,DS)の胴部DBと頭部DHとの上半身DUと平行に、鉛直方向に沿わせることとなって、前のめりに傾斜せずに、運転者D(DL,DS)の胴部DBとともに平行移動するように前方移動する頭部DHを、クッション性を確保して、受け止めることができる。
なお、第1実施形態では、リング面RPを鉛直方向に沿わせるようにリング側部21を移動させる駆動をアクチュエータ26が行い、リング側部21を作動前の状態に復帰させる駆動をばね32が行う場合を示した。しかし、図10〜12に示す第2実施形態のステアリングホイールW2の回転駆動機構25Aのように、作動後に作動前の状態に戻る復帰動作を可能とする電磁ソレノイド等からなるアクチュエータ26Aを使用して、リング側部21の回転移動、及び、リング面RPの大傾斜角度θLや小傾斜角度θSとなるまでの初期位置側への復帰移動を行うように構成してもよい。
このアクチュエータ26Aは、図10,11に示すように、作動時に下方に押し出される作動ロッド27Aの先端の押圧部(係合部若しくは押下部)28に、係合ピン29が突設され、リング側部21の可動基部30Aに、係合ピン29を摺動可能に挿入させたリング面RPに沿って長い長孔状(図11参照)のガイド孔31が、形成されている。そのため、図12のA〜Cに示すように、作動ロッド27Aの下降時、係合ピン29がガイド孔31の内周面(下面側)を摺動しつつ可動基部30Aを押し下げ、また、作動ロッド27Aを作動前の初期位置に復帰させる上昇移動時、係合ピン29がガイド孔31の内周面(上面側)を摺動しつつ可動基部30Aを引き上げて、ステアリングホイールW2を次の車両の衝突時まで待機させたり、あるいは、図13のBに示すように、リング面RPを大傾斜角度θLとしてリング側部21を保持しておくことができる(図11の二点鎖線参照)。さらに、図13のCに示すように、作動ロッド27Aを最大突出位置PLと初期位置との中間位置PSで停止させれば、リング面RPを小傾斜角度θSとしてリング側部21を保持しておくことができる(図11の一点鎖線参照)。
この第2実施形態では、アクチュエータ26Aだけでリング側部21の回転移動と復帰移動とを行う構成が、第1実施形態と相違するだけで、他の構成は、第1実施形態と同様であり、シートベルト装着時の運転者D(DL,DS)(図13のA参照)、前のめりに進入してくる大柄運転者DL(図13のB参照)、及び、前のめりに進入してくる小柄運転者DS(図13のC参照)をエアバッグ40がクッション性よく受け止めることができる等を含めて、第1実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。
さらに、図14〜16に示す第3実施形態のステアリングホイールW3のように構成してもよい。この第3実施形態では、前のめりに傾斜してエアバッグ40に進入してくる大柄運転者DLを受け止める際のリング面RPの鉛直方向からの大傾斜角度θLを、回転駆動機構25Bの作動前のリング面RPの傾斜角度(初期角度)θMより、浅くして(図15のA、図16のA参照)、その大傾斜角度θLとしたリング面RPのリング部Rで支持されるエアバッグ40により、大柄運転者DLを受け止めるようにしたものである。
この第3実施形態では、図14に示すように、回転駆動機構25Bのアクチュエータ26Bが、作動ロッド27B(27B1,27B2,27B3)の最大突出時の長さを異ならせた複数(実施形態では3個)の電磁ソレノイドから構成されている点が相違するだけであり、他の構成は、第1実施形態と同様であり、同一の部位・部材には、同一の符号を付して、説明を省略する。
この第3実施形態では、制御装置60が、衝突予知センサ62からの信号に基いて、車両の衝突が回避できないと予測した際、アクチュエータ26Bを作動させて、最大突出長となる作動ロッド27B1を突出させ、リング側部21の可動基部30の上面30aを押圧すれば、リング側部21がばね32の付勢力に抗して、図14,15の実線から二点鎖線に示すように、回転軸23を中心として時計方向に回転し、リング面RPを鉛直方向に沿うように配置させる。
そして、制御装置60が、所定時間経過しても、衝突検知センサ61からの信号によって、車両の実際の衝突を回避できたことを認識すれば、作動ロッド27B1を引き戻して、リング側部21を初期位置に復帰させる。あるいは、衝突検知センサ61からの信号に基いて、制御装置60が、車両の衝突を検知したならば、インフレーター47を作動させてエアバッグ40を展開膨張させ(図15のB参照)、エアバッグ40の鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面45により、運転者Dの胴部DBを受け止めて、運転者Dの運動エネルギーを吸収する。
その後、制御装置60が、シートベルト確認センサ70に基いて、着座している運転者Dがシートベルトを装着していることを確認済みであれば、図16のCに示すように、回転駆動機構25Bのアクチュエータ26Bにおける作動ロッド27B1を突出させた状態を維持して、リング面RPを鉛直方向に沿わせた状態でリング側部21を位置規制しておく。その場合には、リング部Rに支持されたエアバッグ40が、運転者拘束面45の全体を、前方移動する運転者Dの胴部DBと頭部DHとの上半身DUと平行に、鉛直方向に沿わせることとなって、前のめりに傾斜せずに、運転者Dの胴部DBとともに平行移動するように前方移動する頭部DHを、クッション性を確保して、受け止めることができる。
そして、制御装置60が、運転者検知センサ66、距離センサ68、シートベルト確認センサ70等により、運転者Dがシートベルトを装着していない大柄運転者DLであると認識している場合には、図15のBに示す状態で、エアバッグ40の鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面45が、大柄運転者DLの胴部DBを受け止めて運動エネルギーを吸収した後、エアバッグ40への大柄運転者DLの頭部DHの進入するタイミングに対応させて、回転駆動機構25Bのアクチュエータ26Bを制御して、作動ロッド27B1を引き込めて最小突出量の作動ロッド27B3を突出させる。すると、図16のAに示すように、リング側部21は、ばね32の付勢力により、回転軸23を回転中心として、反時計方向に回転し、リング面RPの鉛直方向からの角度を、作動前の初期角度θM(図15のA参照)より小さな大傾斜角度θLとして、回転駆動機構25Bの作動ロッド27B3(押圧部28)とばね32とがリング側部21を位置規制して保持することとなる。そのため、リング部Rに支持されたエアバッグ40の上部40a側のエリアが、図16のAに示すように、クッション作用を得られる厚さを確保して、揺動することなく、大柄運転者DLの頭部DHを、安定して、受け止めることができる。
あるいは、制御装置60が、運転者検知センサ66、距離センサ68、シートベルト確認センサ70等により、運転者Dがシートベルトを装着していない小柄運転者DSであると認識している場合には、図15のBに示す状態で、エアバッグ40の鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面45が、小柄運転者DSの胴部DBを受け止めて運動エネルギーを吸収した後、エアバッグ40への小柄運転者DSの頭部DHの進入するタイミングに対応させて、回転駆動機構25Bのアクチュエータ26Bを制御して、作動ロッド27B1を引き込めて中間突出量の作動ロッド27B2を突出させる。すると、図16のBに示すように、リング側部21は、ばね32の付勢力により、回転軸23を回転中心として、反時計方向に回転し、リング面RPの鉛直方向からの角度を、大傾斜角度θLより小さな小傾斜角度θSとして、回転駆動機構25Bの作動ロッド27B2(押圧部28)とばね32とがリング側部21を位置規制して保持することとなる。そのため、リング部Rに支持されたエアバッグ40の下部40b側のエリアが、小柄運転者DSの胴部DBを押圧することなく、エアバッグ40の上部40a側のエリアが、クッション作用を得られる厚さを確保して、小柄運転者DSの頭部DHを、安定して、受け止め可能となる。
なお、第3実施形態において、運転者Dがシートベルトを装着している場合にも、エアバッグ40へ前のめりに運転者Dの頭部DHが進入してくる虞れがある場合には、作動当初、リング面RPを鉛直方向に沿わせてエアバッグ40を膨張させ、エアバッグ40が、鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面45によって、運転者Dの胴部DBを受け止めて運動エネルギーを吸収した後(図15のB参照)、図16のBに示すような小傾斜角度θSとして配置させたリング面RPとして、厚さを確保したエアバッグ40の上部40aのエリアで、進入してくる運転者Dの頭部DHを、クッション性よく、受け止めてもよい。
ちなみに、上記のように構成する場合、シートベルトを非装着の場合、運転者Dが大柄・小柄に拘わらず、作動当初、図15のBに示すように、リング面RPを鉛直方向に沿わせてエアバッグ40を膨張させ、エアバッグ40の鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面45によって、運転者Dの胴部DBを受け止めて運動エネルギーを吸収した後、エアバッグ40への頭部DHの進入するタイミングに応じて、図16のAに示すような、作動前の初期角度θM(図15のA参照)より小さな大傾斜角度θLとして配置させたリング面RPとして、厚さを確保したエアバッグ40の上部40aのエリアで、進入してくる運転者Dの頭部DHを、受け止めてもよい。
同様に、第1,2実施形態においても、シートベルトを非装着の場合、運転者Dが大柄・小柄に拘わらず、作動当初、図6や図13のAに示すように、リング面RPを鉛直方向に沿わせてエアバッグ40を膨張させ、エアバッグ40の鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面45によって、運転者Dの胴部DBを受け止めて運動エネルギーを吸収した後、エアバッグ40への頭部DHの進入するタイミングに応じて、図9のBや図13Cに示すような、作動前の初期角度θM(図8のBや図13のB)より小さな小傾斜角度θSとして配置させたリング面RPとして、厚さを確保したエアバッグ40の上部40aのエリアで、進入してくる運転者Dの頭部DHを、受け止めてもよい。
さらに、図17〜19に示す第4実施形態のステアリングホイールW4のように構成してもよい。このステアリングホイールW4では、リング側部21を押し下げる際の回転駆動機構25Cの駆動源として、リング側部21自体だけの重量を利用している。すなわち、この第4実施形態の回転駆動機構25Cのアクチュエータ26Cは、制御装置60により、作動ロッド27Cを引き込めるように移動させる電磁ソレノイドから構成される規制部材19として構成され、シャフト側部15の取付基部17に取り付けられている。この規制部材19としてのアクチュエータ26Cは、図17に示すように、突出させた作動ロッド27Cを、リング側部21の可動基部30Cに設けられた係止孔34に挿入させて、リング側部21の自由落下を規制している。そのため、制御装置60により、規制部材19が作動ロッド27Cを係止孔34から引き抜くように作動されれば、作動ロッド27Cが可動基部30Cの係止を解除するため、図18のA,Bに示すように、リング面RPを鉛直面方向に沿わせるように、自重により、回転軸23を回転中心として、リング側部21が回転する。なお、リング側部21は、可動基部30Cが、シャフト側部15の筒状部16の外周面からなるストッパ36に当接して、それ以上の時計方向の回転が停止され、リング面RPを鉛直面方向に沿わせる状態となる。そして、第4実施形態では、回転軸23回りには、リング側部21の初期位置への復帰用のばね32が配設されておらず、リング面RPを鉛直面方向に沿わせた後、リング部Rの上部(作動前の前部)RFに前方側への押圧力が作用しなければ、上部(前部)RF側を前方移動させる回転軸23を回転中心とした前方回転が行なわれない構成としている。換言すれば、回転駆動機構25Cが作動された後では、リング部Rの上部(前部)RF側を前方移動させる押圧力が作用すれば、リング面RPをその押圧力に追従させることができて、リング側部21は、回転駆動機構25Cの作動前の初期位置側への回転を自在とすることができることとなる。
なお、この第4実施形態では、回転駆動機構25Cのアクチュエータ26Cやその作動ロッド27Cを係止する可動基部30Cの構成、ばね32を備えていない点、さらに、衝突予知センサ62、運転者検知センサ66、距離センサ68、及び、シートベルト確認センサ70を備えていない点が、第1実施形態と相違しているだけであり、他の構成は、第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様な部位・部材には、第1実施形態と同じ符号を付して、説明を省略する。
この第4実施形態のステアリングホイールW4では、制御装置60が、衝突検知センサ61からの信号に基いて、直進操舵時に車両の衝突が検知されたならば、規制部材19としてのアクチュエータ26Cを作動させて、作動ロッド27Cを係止孔34から引き抜く。すると、作動ロッド27Cが可動基部30Cの係止を解除するため、図18のA,Bに示すように、リング面RPを鉛直面方向に沿わせるように、自重により、回転軸23を回転中心として、リング側部21が回転し、ストッパ36の規制により、リング面RPを鉛直面方向に沿わせる状態とする。さらに、制御装置60は、インフレーター47を作動させることから、エアバッグ40が展開膨張させ(図18のC参照)、エアバッグ40の鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面45により、運転者Dの胴部DBを受け止めて、運転者Dの運動エネルギーを吸収することができる。
さらに、第4実施形態では、回転駆動機構25Cが作動して、作動ロッド27Cを係止孔34から引き抜けば、リング側部21の移動規制が解除されて、膨張を完了させたエアバッグ40の前方移動する運転者Dの受け止め途中に、リング側部21は、回転駆動機構25Cの作動前の初期位置側への回転を自在としている。そのため、運転者Dがシートベルトを装着していない場合には、エアバッグ40の鉛直方向に沿わせた広い平面の運転者拘束面45が、運転者Dの胴部DBを受け止めて運動エネルギーを吸収しても、その後、運転者Dの頭部DHがエアバッグ40に進入してくる際には、着座していた運転者Dが、上半身DUを前のめりに傾斜させた状態で、さらに、エアバッグ40に進入してくる。この時、第4実施形態では、エアバッグ40の運転者拘束面45の全体が、図18のCから図19のA,Bに示すように、リング側部21とともに、運転者Dの上半身DUに追従して、上部40a側を前方に移動させるように、前方回転して、運転者Dの頭部DHとリング部Rの上部(全部)RFとの間に、エアバッグ40の上部40a側のエリアを、厚さを維持させて、配置させておくことができ、エアバッグ40の上部40a側のエリアが、運転者Dの頭部DHを、クッション性よく、受け止めることができる。
なお、このようなリング側部21を運転者Dの進入形態に応じて回転自在とする場合、第4実施形態のように、回転駆動機構25Cの作動当初、リング側部21の自重を利用する構成としなくともよい。例えば、第2実施形態のステアリングホイールW2において、回転駆動機構25Aのアクチュエータ26Aを作動させて、作動ロッド27Aを最大突出位置PLまで突出させて、リング側部21をアクチュエータ26Aによって強制的に押し下げ(図12のA,B参照)、さらに、エアバッグ40を膨張させた後に、アクチュエータ26Aへの通電を解除する。すると、作動ロッド27Aは押圧力が無くなり、リング側部21が、前方回転自在となる。そのため、第2実施形態のステアリングホイールW2においても、エアバッグ40の運転者拘束面45の全体が、図13のAからBやCに示す状態となるように、リング側部21とともに、運転者Dの上半身DUに追従できて、上部40a側を前方に移動させることが可能となる。
さらに、図20に示す第5実施形態のステアリングホイールW5のように構成してもよい。このステアリングホイールW5では、リング側部21の移動後の復帰を考慮せずに、点火させて発生させる燃焼ガスの圧力を利用するマイクロガスジェネレータ等のアクチュエータ26Dから、回転駆動機構25Dが構成されている。そして、このアクチュエータ26Dは、衝突検知センサ61からの信号に基いて、制御装置60が、車両の衝突を検知した際に、制御装置60により、インフレーター47とともに作動される。これらの点が相違するだけで、他の構成は、第1実施形態と同様であり、第1実施形態のシートベルト装着時の運転者Dの最適受け止めモードと同様な作用・効果を得ることができる。
なお、回転駆動機構25Dの作動は、膨張を完了させたエアバッグ40に対して前方移動する運転者Dが当接するまでに、回転駆動機構25Dが作動を完了させて、リング面RPを鉛直方向に沿わせるようにリング側部21が回転移動を終了させていればよく、インフレーター47と同時に作動されなくとも、インフレーター47の作動前や作動後であってもよい。
また、図21に示す第6実施形態のステアリングホイールW6のように、エアバッグ装置を設けないように、構成してもよい。なお、第6実施形態では、エアバッグ装置が配設されていないだけで、他の構成は、第1実施形態と同様で、第1実施形態と同一部材には同一の符号を付して説明を省略する。
このようなステアリングホイールW6であっても、回転駆動機構25の作動時、リング面RPを強制的に鉛直方向に沿わせるように回転移動させ、そして、リング側部21の移動を規制して保持することができて、その際、既述したように、エアバッグが無い状態で、運転者がリング部Rに当接しても、リング面RPが、運転者の上半身の前面に沿うように鉛直方向に沿っており、リング部Rの後部(下部)RBを部分的に運転者に当てることなく、広い面の各部で均等に運転者を受け止めることができる。また、リング面RPを鉛直方向に沿わせるようにリング側部21を回転移動させる回転駆動機構25が、ステアリングホイールW6から下方に離れたステアリングシャフトSSの部位でなく、ステアリングホイールW6自体に配置されており、リング側部21の回転半径を小さくできて、リング面RPを鉛直方向に沿わせるようリング部Rを回転移動させても、リング部R自体の下方への移動量を極力小さく抑えることができる。
なお、第1〜6実施形態のステアリングホイールW1〜W6では、回転駆動機構25,25A,25B,25C,25Dの作動完了時、リング面RPを鉛直方向に沿わせるように、リング部Rを回転移動させたが、移動後のリング面RPは、正確に鉛直方向に沿わなくともよく、リング部Rの後部RBの直上より、若干、前方側や後方側に前部RFが配置されてもよい。ただし、移動後のリング面RPを、極力、鉛直方向に沿うように配置させれば、車両衝突時における運転者Dの上半身DUが前進移動する際の水平方向に沿った移動方向に対し、直交させるように鉛直面に沿った広い平面状のリング面RPを配置させることができて、膨張を完了させたエアバッグ40の運転者拘束面45を運転者Dの上半身DUに正対させたり、あるいは、エアバッグ40を介在させない場合でも、リング面RP自体を、運転者Dの上半身DUの前面側に正対させることができることから、運転者Dの上半身DUを反力を抑えて受け止める効果を、確保し易くなる。
また、回転駆動機構25,25A,25B,25C,25Dを作動させて運転者Dを受け止める際、ステアリングホイールW1〜W6の芯金2等を塑性変形させて、運転者Dの運動エネルギーを吸収できるように構成してもよい。例えば、図3の二点鎖線に示すように、スポーク芯金5の断面積を部分的に小さくするようにして、スポーク芯金5に塑性変形部位PDを設け、塑性変形部位PDでスポーク芯金5を曲げ塑性変形させて、略鉛直方向に沿わせたリング面RPを、前方移動させるように構成してもよい。
さらに、車両の衝突の前における車両の衝突を予測した制御装置60により、回転駆動機構25,25A,25Bが作動を制御される場合、シートに着座した運転者DがステアリングホイールW1〜W3,W6から大きく後方位置に離れている際には(例えば、大柄な運転者では、シート位置は後方となり、小柄の運転者でも、シート位置を後方位置に配置している場合がある)、運転者Dがその位置より前方位置に着座している場合に比べて、運転者Dがその着座位置からエアバッグ40やリング面RPで受け止められる拘束位置に到達するまでの時間がかかることから、作動時期を調整して、すなわち、リング面RPを略鉛直方向に沿わせる作動時期を極力遅らせて作動させるように設定し、遅らせた猶予時間内で、実際の車両の衝突を回避できるように、運転者DがステアリングホイールW1等を操舵できるように設定してもよい。
さらに、第5実施形態のステアリングホイールW5の回転駆動機構25Dの作動に関し、作動時期の調整の他、運転者Dがシートベルトを未装着の場合には、作動させ、シートベルトを装着している場合には、作動させないように構成してもよい。例えば、車両により、運転者がシートベルトを装着していても、車両の前面衝突時、運転者の腰部が、シートに固定されて、上半身の頭部側だけが前方移動する傾斜状態となる場合があり、その場合には、リング面RPが略鉛直方向に沿うように移動するよりは、その移動前のリング面RPが、傾斜した運転者の上半身の前面に対応することから、その場合には、回転駆動機構25Dを作動させないように設定しても良い。ただし、シートベルトを装着している運転者が、ステアリングホイールW5に近接して着座している場合では、エアバッグ40の膨張スペース(特に、リング部Rの後部RB側の膨張スペース)を確保できるように、回転駆動機構25Dを作動させることが望ましい。また、シートベルトを装着している運転者が、ステアリングホイールW5に近接して着座している場合において、エアバッグ40を介在させない場合でも、回転駆動機構25Dを作動させてリング面RPを略鉛直方向に沿わせておけば、運転者側の後方へ突出しているリング部Rの後部RB側を前方に移動させることができて、鉛直面に沿った平面状のリング面RPが、反力を抑えて運転者の上半身を受け止めることができる。
1…ステアリングホイール本体、
2…芯金、
15…シャフト側部、
21…リング側部、
23…回転軸、
25,25A,25B,25C,25D…回転駆動機構、
26,26A,26B、26C,26D…アクチュエータ、
40…エアバッグ、
60…制御装置、
M…エアバッグ装置、
R…リング部、
B…ボス部、
S…スポーク部、
RP…リング面、
SS…ステアリングシャフト
W1,W2,W3,W4,W5,W6…ステアリングホイール。
2…芯金、
15…シャフト側部、
21…リング側部、
23…回転軸、
25,25A,25B,25C,25D…回転駆動機構、
26,26A,26B、26C,26D…アクチュエータ、
40…エアバッグ、
60…制御装置、
M…エアバッグ装置、
R…リング部、
B…ボス部、
S…スポーク部、
RP…リング面、
SS…ステアリングシャフト
W1,W2,W3,W4,W5,W6…ステアリングホイール。
Claims (11)
- 操舵時に把持するリング部と、該リング部の中央付近に配置されてステアリングシャフトに締結されるボス部と、前記リング部と前記ボス部とを連結するスポーク部と、を備えて、前記リング部の上面側のリング面を後下がりに傾斜させて前記ステアリングシャフトと締結されるステアリングホイール本体と、
前記ステアリングホイール本体の前記ボス部の上部に配設されて、膨張完了時に前記リング部の内側から外側に拡開して前記リング部上で前記リング部の外径寸法より大きく膨らむように配設されるエアバッグを備えたエアバッグ装置と、
を具備して構成されるステアリングホイールであって、
前記ステアリングホイール本体が、前記ステアリングシャフトに締結される側の部位からなるシャフト側部と前記リング部側の部位からなるリング側部とに、二分割される構成として、
前記リング側部が、前記シャフト側部に対して、前記リング面を略鉛直方向に沿わせるように回転可能に支持され、
前記リング面を略鉛直方向に沿わせるように前記リング側部を回転移動させる回転駆動機構が、前記ボス部に配設されるとともに、膨張を完了させた前記エアバッグに対して前方移動する運転者が当接するまでに、前記リング面を略鉛直方向に沿わせるように作動を完了させていることを特徴とするステアリングホイール。 - 前記回転駆動機構による回転駆動時の前記リング側部の回転軸が、軸方向を前記ステアリングホイールの直進操舵時の左右方向に沿うように配設されて、
前記回転駆動機構が、前記ステアリングホイールの直進操舵状態の場合だけ、作動可能としていることを特徴とする請求項1に記載のステアリングホイール。 - 前記回転駆動機構が、前記リング側部の前記回転軸を、前記ステアリングシャフトより前方側の前記ボス部の領域に配置させて、前記ステアリングシャフトより後方側に、前記リング側部を下方側へ押し下げるように回転させるアクチュエータを配設させて構成されていることを特徴とする請求項2に記載のステアリングホイール。
- 前記回転駆動機構が、車両の実際の衝突の前における車両の衝突を予測した制御装置により、作動されるように、構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のステアリングホイール。
- 前記回転駆動機構が、作動後における実際の衝突を回避した際に、前記制御装置により、前記リング側部を作動前の初期位置に復帰させるように、構成されていることを特徴とする請求項4に記載のステアリングホイール。
- 前記エアバッグ装置が、前記リング側部に取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のステアリングホイール。
- 前記回転駆動機構が、膨張を完了させた前記エアバッグの前方移動する運転者の受け止め時、前記リング面を略鉛直方向に沿わせた状態で前記リング側部の移動を規制して保持するように、構成されていることを特徴とする請求項1に記載のステアリングホイール。
- 前記回転駆動機構が、膨張を完了させた前記エアバッグの前方移動する運転者の受け止め途中に、前記リング側部における前記回転駆動機構の作動前の初期位置側への回転を自在に、前記リング側部の移動規制を解除するように、構成されていることを特徴とする請求項1に記載のステアリングホイール。
- 前記回転駆動機構が、膨張を完了させた前記エアバッグの前方移動する運転者の受け止め途中に、前記回転駆動機構の作動前の初期位置側へ回転させて、前記リング側部を位置規制して保持するように、構成されていることを特徴とする請求項1に記載のステアリングホイール。
- 前記回転駆動機構が、前記回転駆動機構の作動前の初期位置側へ回転可能として、前記リング側部を位置規制する際の前記リング面の鉛直方向からの角度を、前記エアバッグの受け止める運転者に応じて、調整可能に、構成されていることを特徴とする請求項1に記載のステアリングホイール。
- 操舵時に把持するリング部と、該リング部の中央付近に配置されてステアリングシャフトに締結されるボス部と、前記リング部と前記ボス部とを連結するスポーク部と、を備えて、前記リング部の上面側のリング面を後下がりに傾斜させて前記ステアリングシャフトと締結されるステアリングホイールであって、
前記ステアリングシャフトに締結される側の部位からなるシャフト側部と前記リング部側の部位からなるリング側部とに、二分割される構成として、
前記リング側部が、前記シャフト側部に対して、前記リング面を略鉛直方向に沿わせるように回転可能に支持され、
前記リング面を略鉛直方向に沿わせるように前記リング側部を回転移動させる回転駆動機構が、前記ボス部に配設されるとともに、車両の衝突時若しくは車両の衝突前における衝突予測時に作動されて、前記リング側部の移動を規制して保持するように構成されていることを特徴とするステアリングホイール。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007023430A JP2007290686A (ja) | 2006-03-30 | 2007-02-01 | ステアリングホイール |
US11/727,595 US7475902B2 (en) | 2006-03-30 | 2007-03-27 | Steering wheel |
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JP2006094974 | 2006-03-30 | ||
JP2007023430A JP2007290686A (ja) | 2006-03-30 | 2007-02-01 | ステアリングホイール |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2007023430A Withdrawn JP2007290686A (ja) | 2006-03-30 | 2007-02-01 | ステアリングホイール |
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Country | Link |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009120088A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Toyota Motor Corp | 車両用ステアリング装置 |
JP2009190700A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Honda Motor Co Ltd | 操舵装置 |
US9096257B1 (en) | 2014-06-30 | 2015-08-04 | Ford Global Technologies, Llc | Extensible steering wheel for passive restraint support |
JP2016022762A (ja) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | ステアリング装置 |
WO2022127554A1 (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 一种光调制器与投影显示系统 |
-
2007
- 2007-02-01 JP JP2007023430A patent/JP2007290686A/ja not_active Withdrawn
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