JP2007307954A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールのバッグホルダ内に設けられたエアバッグが膨張展開されるときに、エアバッグを広い領域で展開可能とし膨張初期におけるエアバッグによって乗員を拘束可能な領域を広くする。
【解決手段】インフレータ２１からガスが充填されることにより膨張するエアバッグ２２を、その底壁１１と同底壁１１の周縁部に立設された側壁１２とによって囲むように収容するバッグホルダ１０と、エアバッグ２２の乗員側に位置する部分を覆うようにしてバッグホルダ１０の側壁１２に固定されるバッグカバー３とを備えるステアリングホイールＷにおいて、バッグカバー３の開口動作に伴って、側壁１２の同バッグカバー３が固定される部分をこれに隣接する部分に対して相対変位可能に構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、バッグホルダに収容されるエアバッグによってバッグカバーを開口させ、同エアバッグを車室内に膨張展開させるようにした車両のステアリングホイールに関する。

車両のステアリングホイールには、車両衝突時において乗員を保護するためのエアバッグ装置が装着されている。このエアバッグ装置は、エアバッグと同エアバッグにガスを供給するインフレータとを備えており、これらエアバッグやインフレータはバッグホルダに収容されている（例えば、特許文献１参照）。このバッグホルダは底壁とその周縁部に立設される側壁とを備えており、エアバッグはその側壁によって周囲が囲まれるように同バッグホルダに収容されている。そして、このようにエアバッグがバッグホルダに収容された状態で同エアバッグの車室側を覆うようにしてバッグカバーがバッグホルダの側壁に固定されている。このバッグカバーは予めその一部が薄肉状の薄肉部として形成されており、エアバッグの膨張展開時にこの薄肉部が開裂してバッグカバーが開口する。そして、エアバッグは、車両衝突時にインフレータから供給されるガスにより膨張し、バッグカバーの開口を通って車室内に膨張展開する。
特開２０００−８５５１２号公報

乗員拘束性能の更なる向上を図るためには、エアバッグが乗員を拘束する領域に素早く展開されること、すなわち、エアバッグが膨張初期においてもその展開領域が膨張が完了した状態における展開領域近くまで広がっていることが望ましい。上記従来の技術では、バッグカバーの開口可能な領域を大きくすることでその効果を図っているが、バッグカバーの構成の改良のみでは、バッグカバー以外のエアバッグ装置やステアリングホイール等の他の構成物によって阻まれた領域におけるエアバッグの展開領域が制限されることは避けられない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものでありその目的は、ステアリングホイールのバッグホルダ内に設けられたエアバッグが膨張展開されるときに膨張初期におけるエアバッグによって乗員を拘束可能な領域を広くすることのできるステアリングホイールを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、インフレータからガスが充填されることにより膨張するエアバッグと、同エアバッグをその底壁と同底壁の周縁部に立設される側壁とによって囲むように収容するバッグホルダと、前記エアバッグの乗員側に位置する部分を覆うようにして前記バッグホルダの側壁に固定されるバッグカバーとを備え、前記エアバッグは車両衝突時に前記バッグカバーに形成された薄肉部を開裂させることにより同バッグカバーを開口させ、その開口を通じて車室内に膨張展開するエアバッグ装置を有するステアリングホイールにおいて、前記バッグホルダの側壁は、前記バッグカバーの固定される部分がこれに隣接する部分に対して同バッグカバーの開口動作に伴って相対変位可能に構成されてなることを要旨とする。

同構成では、エアバッグの膨張により発生した力によってバッグカバーに形成された薄肉部が開裂されてバッグカバーが開口する。そして、このバッグカバーの開口動作に伴い同バッグカバーが固定されたバッグホルダの側壁はその固定部分が他の部分に対して相対変位するため、同側壁の変位にともなってバッグカバーも更に大きく開口し、エアバッグの通過可能な空間が拡大されることとなる。したがって、エアバッグは膨張初期にこの拡大された空間を通過しながら展開されるためその膨張初期における展開可能領域が広くなり、膨張初期におけるエアバッグによって乗員を拘束可能な領域を広くすることができる。

なお、このようにバッグホルダの側壁の一部をバッグカバーの開口動作に伴って相対変位させるステアリングホイールの具体的な構成として、例えば請求項２〜請求項４のいずれかに記載の構成を採用することが可能である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステアリングホイールにおいて、前記バッグホルダの側壁は前記バッグカバーが固定される部分とこれに隣接する部分との間にそれらを分断する分断部が形成されてなることを要旨とする。

同構成では、バッグホルダの側壁のバッグカバーが固定される部分がこれに隣接する部分に対して分断されているため、バッグカバーの開口動作によってこの部分にかかる力が他の隣接する部分に分散しにくくなり、結果として力がこの部分に集中して作用する。したがって、側壁は、バッグカバーの固定された固定部分が上述のように分断された部位を境に他の隣接部分に対してより大きく相対変位することとなる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のステアリングホイールにおいて、前記バッグホルダの側壁は前記バッグカバーが固定される部分とこれに隣接する部分との間に前記バッグカバーの開口動作により生じる力によって破断される破断予定部が形成されてなることを要旨とする。

同構成によれば、バッグカバーの開口動作によってこのバッグカバーが固定される側壁の部分にかかる力は破断予定部が破断されるまでは側壁全体に分散するものの、破断予定部が破断された後にはこの部分にかかる力が他の隣接する部分に分散しにくくなり、結果として力がこの部分に集中して作用するようになる。したがって、側壁はバッグカバーの固定された固定部分が上述のように破断された部位を境に他の隣接部分に対してより大きく相対変位することとなる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のステアリングホイールにおいて、前記バッグホルダの側壁は前記バッグカバーの固定される部分が前記バッグカバーの開口に伴って伸長変形するよう構成されてなることを要旨とする。

同構成によれば、側壁のバッグカバーが固定される部分に対しバッグカバーの開口変形に伴う力が作用した際に、この部分が伸長変形してその隣接する部分に対し大きく相対変位することとなる。

したがって、これら請求項２〜４に記載の各構成によれば、側壁のバッグカバーが固定される部分をこれに隣接する部分に対して大きく相対変位させることができるため膨張初期におけるエアバッグの展開可能領域が広くなり、膨張初期におけるエアバッグによって乗員を拘束可能な範囲を広くすることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のステアリングホイールにおいて、前記分断部は側壁の基端側から先端側にまで延びるスリットであり、同スリットは前記側壁の基端側が先端側よりも前記バッグカバーの固定部分側に位置するように斜めに延びる形状を有してなることを要旨とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項３に記載のステアリングホイールにおいて、前記破断予定部は前記側壁の基端側が先端側よりも前記バッグカバーの固定部分側に位置するように斜めに形成されてなることを要旨とする。

これら請求項５又は請求項６に記載の構成によれば、側壁のバッグカバーが固定される部分が隣接する部分に対して相対変位した際、その隣接した部分の先端部に鋭角な隅部が形成されないため、この隅部との接触によるエアバッグの損傷を回避することができる。

本発明のステアリングホイールは、バッグホルダ内に設けられるエアバッグが膨張展開されるときにバッグホルダを変形させることでバッグカバーの開口可能な領域が拡大し、膨張初期においてもエアバッグによって乗員を拘束可能な範囲が広くなる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態について図１〜図５に従って説明する。図１は、本実施の形態におけるステアリングホイールＷの正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿ったステアリングホイールＷの断面構造を示す断面図である。なお、ステアリングホイールＷが車両に取り付けられた状態において、図２の右側部分は上方に位置し、左側部分は下方に位置することとなる。

図１に示されるように、ステアリングホイールＷは、リング部２と、リング部２の中央に配置されたバッグカバー３と、リング部２からバッグカバー３にまで放射状に延びる３本のスポーク部４とを備えている。また、バッグカバー３の意匠が形成される意匠部３ａの裏面には薄肉部３ｂが形成されており、この薄肉部３ｂによって区画されている意匠部３ａがエアバッグ２２の膨張の際に開口することとなる。

図２に示されるように、リング部２は、例えば鋼管からなるリング部芯金５とそれを被覆する被覆体７ａとにより構成され、スポーク部４は、ダイカストアルミからなるスポーク部芯金６ａ（６ｂ，６ｃ）とそれらを被覆する被覆体７ｂとにより構成されている。被覆体７ａ，７ｂおよびバッグカバー３は、軟質合成樹脂材（例えば発泡ポリウレタン）により形成されている。また、バッグカバー３の下方（車体側）には、バッグホルダ１０が設けられている。バッグホルダ１０は、中央に取付孔１１ａが形成された略六角形状の底壁１１と、同底壁１１の周縁部から立設された側壁１２とを備えている。

また図２に示されるように、バッグホルダ１０にはインフレータ２１及びエアバッグ２２を備えるエアバッグ装置２０が収容されている。車両衝突時にインフレータ２１からガスが充填されることによりエアバッグ２２が膨張展開し、この膨張展開したエアバッグ２２により例えばステアリングホイールＷと乗員との接触等が回避され同乗員が保護される。インフレータ２１はバッグホルダ１０に形成された取付孔１１ａと略同じ大きさの円柱状の部材であり、その外周にはフランジ２１ａが形成されている。そして、取付孔１１ａに対しインフレータ２１が嵌挿されるとともに、同取付孔１１ａの周囲に形成されたボルト孔１１ｂのそれぞれに対しフランジ２１ａとエアバッグ２２とを貫通したボルト１４ｂが螺合されることにより、インフレータ２１およびエアバッグ２２がバッグホルダ１０に固定されている。またこのようにバッグホルダ１０に収容された状態において、エアバッグ２２は蛇腹状に折り畳まれておりその周囲が側壁１２によって囲まれている。

また、このバッグホルダ１０の側壁１２にはホーンスイッチ機構３０が取り付けられており、このホーンスイッチ機構３０は車体側に位置する固定接点と、乗員側に位置するとともに弾性部材によって乗員側に付勢される可動接点とが当接することにより作動するものである。そして、このホーンスイッチ機構３０が設けられている位置は重量物であるインフレータ２１よりも乗員側となっているため、このインフレータ２１の自重によってホーンスイッチ機構３０が作動するおそれがなく、ホーンスイッチ機構３０の可動接点を支持する弾性部材のばね荷重を低く設定することができる。したがって、ホーンスイッチ機構３０のホーン操作時における操作力が低減されている。

また図２に示されるように、バッグカバー３はバッグホルダ１０に固定されている。より具体的には、バッグカバー３はその固定部３ｃおよびバッグホルダ１０の側壁１２に形成されたボルト孔１２ａを貫通したリベット１４ｃにより固定されている。バッグカバー３の固定部３ｃからはヒンジ部３ｄがリング部２に向けて延設されており、このヒンジ部３ｄの先端はバッグカバー３の意匠部３ａに接続されている。ちなみに、バッグカバー３において、ヒンジ部３ｄは他の部分と比較してその剛性が小さく設定されており、エアバッグ２２の膨張時におけるバッグカバー３の開裂がこのヒンジ部３ｄを支点として容易に行われるようになっている。

次に、上述したバッグホルダ１０の具体的な構造について図３を併せ参照して説明する。同図３は、バッグホルダ１０の斜視図である。
図３に示されるように、バッグホルダ１０は、中央に取付孔１１ａが形成された略六角形状の底壁１１と、同底壁１１の周縁部から立設された側壁１２とを備えている。また、底壁１１の取付孔１１ａの周囲には、複数（本実施形態においては４個）のボルト孔１１ｂがそれぞれ取付孔１１ａの周方向に沿って略等間隔毎に形成されている。また、底壁１１には取付孔１１ａの周方向に略等間隔を隔てて複数（本実施形態においては３個）の取付座部１３が形成されている。これら取付座部１３の上面にはボルト孔１３ａを有するボス１３ｂがそれぞれ突設されている。なお、この取付座部１３が形成されている位置は、ステアリングホイールＷの３本のスポーク部４（図１参照）の位置にそれぞれ対応している。

次に図４を併せ参照し側壁１２の構造について説明する。なお、同図４は、図３のＢ−Ｂ線に沿った側壁１２の断面構造を示している。
図４に示されるように、側壁１２において各取付座部１３の間に位置する部分と底壁１１との境界部１５はその他の部分よりも板厚が薄く形成されている。側壁１２の取付座部１３が形成されていない部分についてボルト孔１２ａがそれぞれ形成されており、これらのボルト孔１２ａのそれぞれにバッグカバー３を固定するリベット１４ｃが締結される。また、側壁１２において、取付座部１３の間に位置する部分と、取付座部１３が形成されている部分との間には分断部としてのスリット１６がそれぞれ形成されている。スリット１６は、側壁１２の基端側に位置する部分が先端側に位置する部分よりもボルト孔１２ａ側、すなわち側壁１２においてバッグカバー３が固定される部分側に位置するように斜めに延びる形状を有している。

次に、エアバッグ装置２０の動作態様を図５に基づいて説明する。同図５（ａ），（ｂ）は、エアバッグ２２が膨張してバッグカバー３が開口された状態を示す断面図である。
車両衝突が発生する等、車両に所定値以上の衝撃が加わると、これが衝突検知センサ（図示略）によって検知され、この検知信号が制御回路（図示略）に入力される。制御回路はこの検知信号の入力を契機にインフレータ２１を作動させる。すなわち、同インフレータの点火装置（図示略）によるガス発生剤の点火が行われる。その結果、インフレータ２１のガスがエアバッグ２２に供給されて同エアバッグの膨張が開始される。図２に示されるように、エアバッグ２２の乗員側に位置する部分はバッグカバー３によって覆われているため、バッグカバー３には膨張するエアバッグ２２から押圧力を受けることとなる。そしてこれにより、バッグカバー３の意匠部３ａの薄肉部３ｂが開裂し、その開口動作が開始される。この開口動作の初期においては、薄肉部３ｂが意匠部３ａの中央から外周縁側に向けて開裂していき、ある程度開裂が進行した状態で、図５（ａ）に示されるように、バッグカバー３がヒンジ部３ｄの基端を支点として回動する。このとき、エアバッグ２２はバッグカバー３に形成された開口を通って展開されることとなるが、バッグカバー３の開口態様がエアバッグ２２の膨張の大きさと比べて十分とは言えず、またエアバッグ２２の一部がバッグホルダ１０の側壁１２によって囲まれているため、その展開可能領域も制限された状態となっている。

一方、バッグカバー３の回動によって生じる力は各バッグカバー３が固定されている側壁１２に対しても伝播する。上述したように、側壁１２は、バッグカバー３が固定されている部分とこれに隣接する他の部分とがスリット１６によって分断されているため、側壁１２のバッグカバー３が固定されている部分にはバッグカバー３の回動によって生じる力が集中して作用する。したがって、図５（ｂ）に示されるように、この側壁１２の部分は境界部１５を支点としてバッグホルダ１０の外側に向けて回動する。このため、側壁１２のバッグカバー３が固定されている部分のみが隣接する他の部分に対して相対変位することとなる。このとき、側壁１２の回動にともなってバッグカバー３も更に回動することとなり開口された領域が拡大されることとなる。またこれに加え、膨張するエアバッグ２２の周囲のうち回動された側壁１２が回動前に位置していた部位にもエアバッグ２２の展開を妨げる部材が存在しなくなる。その結果、エアバッグ２２の展開可能領域が拡大されてエアバッグ２２が膨張初期においても広く展開可能となる。したがって、エアバッグ２２はこのように広く開放された開口を通って展開可能となるため、その膨張初期において広い領域で展開されることとなる。

以上に示した本実施形態のステアリングホイールＷが奏する作用効果を記載する。
（１）バッグカバー３の開口動作に伴って、側壁１２のバッグカバー３が固定される部分はこれに隣接する他の部分に対して相対変位可能となっている。エアバッグ２２の膨張により発生する押圧力によってバッグカバー３に形成された薄肉部３ｂが開裂されてバッグカバー３は開口する。そして、このバッグカバー３の開口動作に伴い側壁１２は同バッグカバー３の固定部分が隣接する部分に対して相対変位するため、このバッグホルダ１０の側壁１２の変位にともなってバッグカバー３も更に大きく開口し、エアバッグ２２が通過可能な空間が拡大されることとなる。したがって、エアバッグ２２は膨張初期にこの拡大された空間を通過しながら展開されるため、その膨張初期における展開可能領域が広いものとなり、膨張初期におけるエアバッグ２２によって乗員を拘束可能な領域が広くなる。

（２）また、側壁１２はバッグカバー３が固定される部分が回動されることとしたため、膨張するエアバッグ２２の周囲のうち回動された側壁１２が回動前に位置していた部位にはエアバッグ２２の展開を妨げる部材が存在しないこととなる。したがって、エアバッグ２２の展開可能領域が拡大されて膨張初期におけるエアバッグ２２によって乗員を拘束可能な領域が広くなる。

（３）側壁１２のバッグカバー３が固定される部分とこれに隣接する部分との間がスリット１６によって分断されることとした。そのため、バッグカバー３の開口動作によって側壁１２のバッグカバー３の固定部分に作用する力が隣接する部分に分散しにくくなり結果としてこの力が集中してこの固定部分に作用することとなる。したがって、側壁１２のバッグカバー３の固定部分が隣接する部分に対してスリット１６を境により大きく相対変位させることができる。

（４）側壁１２のバッグカバー３が固定される部分とこれに隣接する部分との間に形成されるスリット１６は、側壁１２の基端側が先端側よりもバッグカバー３が固定される固定部分側に位置するように斜めに伸びる形状をしている。このように構成することで、回動して相対変位した側壁１２の先端部に鋭角な隅部が形成されないため、この隅部との接触によるエアバッグ２２の損傷が回避されることとなる。

（５）側壁１２のバッグカバー３が固定される部分においてこの側壁１２と底壁１１との境界部１５は板厚を薄くしてその剛性を低下させるようにした。このように構成することで、この側壁１２にバッグカバー３の回動による力が作用した際に、境界部１５を支点として側壁１２が確実に回動することとなる。

なお、本実施形態はこれを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・バッグカバー３を側壁１２に対してリベット１４ｃによって締結して固定することとしたが、例えば接着材による接着や固定ピンによる固定など他の固定方法を採用してもよい。

・側壁１２は、側壁１２と底壁１１との境界部１５を支点として回動することとしたが、回動の支点はこの部位に限定されず、例えばスリット１６を底壁１１にまで延長して底壁１１に回動の支点が形成されるように構成しても良い。また、側壁１２の立設方向に側壁１２の回動支点が延神する構成を採用してもよい。

・本実施形態ではこれらの回動の支点を、その支点となる部位の剛性を低下させることにより回動しやすくすることで実現したが、この構成に代えて例えばヒンジによって側壁１２と底壁１１とを連結するような構成を採用してもよい。

・側壁１２は、バッグカバー３が固定される部分とこれに隣接する部分とがスリット１６によって予め分断される構成を示したが、これに代えて以下のような構成も可能である。すなわち図６に示されるように、側壁１２０はバッグカバー３が固定されることとなる部分とこれと隣接する部分との間に板厚を薄くして剛性を低下させた破断予定部１６０が形成されている。バッグカバー３の開口動作によって側壁１２０のバッグカバー３が固定された部分にかかる力は破断予定部１６０が破断されるまでは隣接する部分に分散するものの、破断予定部１６０が破断された後にはこの部分にかかる力が分散しにくくなり結果として力が集中してこの部分に作用することとなる。したがって、側壁１２０のバッグカバー３が固定された固定部分が上述のように破断された部位を境に隣接する他の部分に対して相対変位することとなる。

・スリット１６や破断予定部１６０は底壁１１から垂直方向に延伸する形状を有するものであってもよい。
・スリット１６や破断予定部１６０を側壁の立設方向全長に亘って形成することなく、例えばこれらが側壁の途中で途切れているような構成を採用してもよい。

・側壁１２のバッグカバー３が固定される部分を伸長性を有する柔らかい材料で形成することで、この部分がバッグカバー３の開口動作にともなって伸長変形して隣接する部分に対し相対変位する構成を採用してもよい。

・本実施形態ではバッグカバー３が固定される全ての側壁１２の部分が回動する構成を示したが、少なくともこれらの一部分が回動可能として構成を採用してもよい。
・本実施形態のステアリングホイールＷは３本のスポーク部４を有する構成のものであるが、スポーク部の数はこれに限定されず、またステアリングホイールの形状も本実施形態のものに限定されない。

本実施の形態におけるステアリングホイールの表面図。 図１のＡ−Ａ線に沿ったステアリングホイールの断面構造を示す断面図。 本実施の形態におけるバッグホルダを示す斜視図。 図３のＢ−Ｂ線に沿った側壁の断面構造を示す断面図。 （ａ），（ｂ）は、エアバッグの膨張によってバッグカバーが開口された状態を示す断面図。 バッグホルダの側壁についてその構造の変形例を示す平面図。

符号の説明

Ｗ…ステアリングホイール、３…バッグカバー、３ｂ…薄肉部、１０…バッグホルダ、１１…底壁、１２，１２０…側壁、１６…スリット、２１…インフレータ、２２…エアバッグ、３０…ホーンスイッチ機構、１６０…破断予定部。

Claims (6)

1. インフレータからガスが充填されることにより膨張するエアバッグと、同エアバッグをその底壁と同底壁の周縁部に立設される側壁とによって囲むように収容するバッグホルダと、前記エアバッグの乗員側に位置する部分を覆うようにして前記バッグホルダの側壁に固定されるバッグカバーとを備え、前記エアバッグは車両衝突時に前記バッグカバーに形成された薄肉部を開裂させることにより同バッグカバーを開口させ、その開口を通じて車室内に膨張展開するエアバッグ装置を有するステアリングホイールにおいて、
   前記バッグホルダの側壁は、前記バッグカバーの固定される部分がこれに隣接する部分に対して同バッグカバーの開口動作に伴って相対変位可能に構成されてなる
   ことを特徴とするステアリングホイール。
2. 請求項１に記載のステアリングホイールにおいて、
   前記バッグホルダの側壁は前記バッグカバーが固定される部分とこれに隣接する部分との間にそれらを分断する分断部が形成されてなる
   ことを特徴とするステアリングホイール。
3. 請求項１に記載のステアリングホイールにおいて、
   前記バッグホルダの側壁は前記バッグカバーが固定される部分とこれに隣接する部分との間に前記バッグカバーの開口動作により生じる力によって破断される破断予定部が形成されてなる
   ことを特徴とするステアリングホイール。
4. 請求項１に記載のステアリングホイールにおいて、
   前記バッグホルダの側壁は前記バッグカバーの固定される部分が前記バッグカバーの開口に伴って伸長変形するよう構成されてなる
   ことを特徴とするステアリングホイール。
5. 請求項２に記載のステアリングホイールにおいて、
   前記分断部は側壁の基端側から先端側にまで延びるスリットであり、同スリットは前記側壁の基端側が先端側よりも前記バッグカバーの固定部分側に位置するように斜めに延びる形状を有してなる
   ことを特徴とするステアリングホイール。
6. 請求項３に記載のステアリングホイールにおいて、
   前記破断予定部は前記側壁の基端側が先端側よりも前記バッグカバーの固定部分側に位置するように斜めに形成されてなる
   ことを特徴とするステアリングホイール。

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