ところで、上記のようなドーナツ型エアバッグと呼ばれるバッグ部を有するエアバッグ装置においては、そのバッグ部が収容される収容部は、通常、上記カバー部材と、該カバー部材に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に設けられた基部との間に略リング状に形成され、その中心部にはインフレータが配設される。そして、そのカバー部材の外側面(運転手頭部側面)は、デザイン的な観点等から、上記固定カバー部と展開カバー部との境界近傍からパッド部径方向外側に向かってリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に傾斜し、その傾斜状態が、特にカバー部材において固定カバー部に対して車両前側に位置する車両前側部分と車両後側に位置する車両後側部分とでは異なっている場合が多くある。
しかし、上記のように、カバー部材の外側面の車両前側部分と車両後側部分との傾斜状態が異なっていると、そのカバー部材の内側にある収容部の車両前側部分の容積と車両後側部分部分の容積とが互いに異なってしまう。このため、バッグ部の膨張展開初期において、バッグ部内における上記容積が小さい側に位置する部分の膨張展開圧が高くなり、この結果、展開カバー部における上記容積が小さい側の部分が先に展開して、バッグ部が局部的に偏って膨張展開する虞れがある。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のようなドーナツ型エアバッグと呼ばれるバッグ部を有するエアバッグ装置を備えたステアリングホイールにおいて、パッド部のカバー部材の運転手頭部側面において固定カバー部と展開カバー部における該固定カバー部に対してパッド部径方向の第1の側に位置する部分との境界近傍から該カバー部材の該第1の側端近傍に至るまでの第1部分と、カバー部材の運転手頭部側面において固定カバー部と展開カバー部における該固定カバー部に対してパッド部径方向の上記第1の側とは反対側である第2の側に位置する部分との境界近傍から該カバー部材の該第2の側端近傍に至るまでの第2部分との傾斜状態が互いに異なっている場合に、バッグ部を局部的に偏らせることなく確実に略リング状に膨張展開させるようにすることにある。
上記の目的を達成するために、この発明では、基部において第1部分に対応する部分と第2部分に対応する部分とを、該両部分がリング部中心軸方向において同じ位置にある場合に比べて、収容部において第1部分に対応する部分の容積と第2部分に対応する部分の容積との差が小さくなるように、互いにリング部中心軸方向にずらすようにするか、又は、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、収容部において第1部分に対応する部分のパッド部径方向の長さと第2部分に対応する部分のパッド部径方向の長さとを、互いに異ならせて、該両長さが同じである場合に比べて、該収容部において該第1部分に対応する部分の容積と該第2部分に対応する部分の容積との差が小さくなるような大小関係にした。
具体的には、請求項1の発明では、車両の運転手が把持するリング部と、該リング部の中心側に位置しかつ該リング部とスポーク部を介して接続されたパッド部とからなり、該パッド部内に配設されたエアバッグ装置を備えたステアリングホイールを対象とする。
そして、上記エアバッグ装置は、上記リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て上記パッド部内に設けた収容部に略リング状に収容されかつ車両前突時に該運転手頭部側に膨張展開するバッグ部を有し、上記パッド部におけるバッグ部膨張展開側の部分は、カバー部材により構成されていて、上記収容されたバッグ部の中心部に対応しかつ該バッグ部の膨張展開時に展開されないように固定された固定カバー部と、該固定カバー部の周囲に設けられ、バッグ部の膨張展開時にバッグ部がパッド部外側に膨張展開するための略リング状の開口部を形成するように該バッグ部の膨張展開圧により展開される展開カバー部とを有し、上記カバー部材の運転手頭部側面において上記固定カバー部と上記展開カバー部における該固定カバー部に対してパッド部径方向の第1の側に位置する部分との境界近傍から該カバー部材の該第1の側端近傍に至るまでの第1部分が、該境界近傍から該第1の側端に向かってリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に傾斜し、上記カバー部材の運転手頭部側面において上記固定カバー部と上記展開カバー部における該固定カバー部に対してパッド部径方向の上記第1の側とは反対側である第2の側に位置する部分との境界近傍から該カバー部材の該第2の側端近傍に至るまでの第2部分が、上記第1部分とは異なる傾斜状態で、該境界近傍から該第2の側端に向かってリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に傾斜しており、上記収容部は、上記カバー部材と、該カバー部材に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に設けられた基部との間に形成され、上記基部において上記第1部分に対応する部分と上記第2部分に対応する部分とは、該両部分がリング部中心軸方向であるステアリングシャフトの軸心方向で同じ位置にある場合に比べて、上記収容部において上記第1部分に対応する部分の容積と上記第2部分に対応する部分の容積との差が小さくなるように、互いにリング部中心軸方向(ステアリングシャフトの軸心方向)にずれているものとする。
上記の構成により、カバー部材の運転手頭部側面の第1部分と第2部分との傾斜状態が互いに異なっていたとしても、基部において第1部分に対応する部分と第2部分に対応する部分とが互いにリング部中心軸方向(ステアリングシャフトの軸心方向)にずれて、該両部分がリング部中心軸方向であるステアリングシャフトの軸心方向で同じ位置にある場合に比べて、収容部において第1部分に対応する部分の容積と第2部分に対応する部分の容積との差が小さくなるようになされているので、これら両容積を略同じになるようにすることができ、膨張展開初期のバッグ部内の圧力を第1部分に対応する部分と第2部分に対応する部分とで略同じすることができる。この結果、展開カバー部において第1部分に対応する部分と第2部分に対応する部分とを略同じタイミングで展開させるようにすることができる。よって、バッグ部を局部的に偏らせることなく確実に略リング状に膨張展開させるようにすることができる。
請求項2の発明では、請求項1の発明において、車両の前方直進走行状態において、第1の側は車両前側であり、第2の側は車両後側であり、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、カバー部材における固定カバー部の車両前側端と該カバー部材の車両前側端との間の距離が、該カバー部材における固定カバー部の車両後側端と該カバー部材の車両後側端との間の距離よりも小さいものとする。
すなわち、パッド部は、通常、車両の前方直進走行状態において、リング部に対して車両後側に寄った位置に設けられており、このような位置に設けられたパッド部からバッグ部が膨張展開したとき、その膨張展開したバッグ部の中心部は、リング部の中心からずれてしまい、このため、バッグ部の展開先端面において運転手の頭部(顔面)が当接する位置が、ステアリングホイールのリング部中心軸回りの回転位置(舵角位置)によって異なることになる。しかし、この発明では、固定カバー部がパッド部の車両前後方向中央よりも車両前側に寄った位置に設けられているので、膨張展開したバッグ部の中心部をリング部の中心に略一致させるようにすることができ、この結果、ステアリングホイールの舵角位置に関係なく、常に同じ形態で運転手を保護することができるようになる。そして、このように固定カバー部がパッド部の車両前後方向中央よりも車両前側に寄っていると、通常は、収容部の車両前側部分の容積が車両後側部分よりもかなり小さくなるが、本発明では、両容積を略同じになるようにすることができる。すなわち、基部において第1部分に対応する部分(車両前側部分)が第2部分に対応する部分(車両後側部分)よりもリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に位置するようにすれば、収容部において第1部分に対応する部分(車両前側部分)の容積と第2部分に対応する部分(車両後側部分)の容積との差が小さくなり、バッグ部を局部的に偏らせることなく確実に略リング状に膨張展開させることができる。
請求項3の発明では、請求項1の発明において、リング部は、車幅方向から見て鉛直方向に対して40°以上90°以下の傾斜角で傾斜し、インストルメントパネルにおける上記リング部の車両前方部分に、計器が配置されており、車両の前方直進走行状態において、第1の側は車両前側であり、第2の側は車両後側であり、カバー部材の運転手頭部側面の第1部分は、運転手が、パッド部の車両前側におけるパッド部とリング部との間の空間を通して上記計器を視認可能となるように、車両前側に向かってリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に傾斜しているものとする。
この構成により、トラック等の車両のように、リング部が、車幅方向から見て鉛直方向に対して40°以上90°以下の傾斜角で傾斜している場合に、運転手の計器の視認性を向上させることができる。一方、このような構成を採用することで、通常は、収容部の車両前側部分の容積が車両後側部分よりもかなり小さくなるが、この発明においても、請求項2の発明と同様に、両容積を略同じになるようにすることができる。
請求項4の発明では、車両の運転手が把持するリング部と、該リング部の中心側に位置しかつ該リング部とスポーク部を介して接続されたパッド部とからなり、該パッド部内に配設されたエアバッグ装置を備えたステアリングホイールを対象とする。
そして、上記エアバッグ装置は、上記リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て上記パッド部内に設けた収容部に略リング状に収容されかつ車両前突時に該運転手頭部側に膨張展開するバッグ部を有し、上記パッド部におけるバッグ部膨張展開側の部分は、カバー部材により構成されていて、上記収容されたバッグ部の中心部に対応しかつ該バッグ部の膨張展開時に展開されないように固定された固定カバー部と、該固定カバー部の周囲に設けられ、バッグ部の膨張展開時にバッグ部がパッド部外側に膨張展開するための略リング状の開口部を形成するように該バッグ部の膨張展開圧により展開される展開カバー部とを有し、上記カバー部材の運転手頭部側面において上記固定カバー部と上記展開カバー部における該固定カバー部に対してパッド部径方向の第1の側に位置する部分との境界近傍から該カバー部材の該第1の側端近傍に至るまでの第1部分が、該境界近傍から該第1の側端に向かってリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に傾斜し、上記カバー部材の運転手頭部側面において上記固定カバー部と上記展開カバー部における該固定カバー部に対してパッド部径方向の上記第1の側とは反対側である第2の側に位置する部分との境界近傍から該カバー部材の該第2の側端近傍に至るまでの第2部分が、上記第1部分とは異なる傾斜状態で、該境界近傍から該第2の側端に向かってリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に傾斜しており、上記収容部は、上記カバー部材と、該カバー部材に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に設けられた基部との間に形成され、上記リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、上記収容部において上記第1部分に対応する部分のパッド部径方向の長さと上記第2部分に対応する部分のパッド部径方向の長さとが、互いに異なっていて、該両長さが同じである場合に比べて、該収容部において該第1部分に対応する部分の容積と該第2部分に対応する部分の容積との差が小さくなるような大小関係にあるものとする。
この発明により、カバー部材の運転手頭部側面の第1部分と第2部分との傾斜状態が互いに異なっていたとしても、請求項1の発明と同様に、収容部において第1部分に対応する部分の容積と第2部分に対応する部分の容積とを略同じになるようにすることができる。よって、請求項1の発明と同様の作用効果が得られる。
請求項5の発明では、請求項4の発明において、展開カバー部は、その展開時に互いに分割されてそれぞれ分割片となるように設定された複数の分割部からなり、車両の前方直進走行状態において、第1の側は車両前側であり、第2の側は車両後側であり、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、カバー部材の車両前側端とリング部の最内側部分の車両前側端との間の距離が該カバー部材の車両後側端と該リング部の最内側部分の車両後側端との間の距離よりも大きくなるようにパッド部がリング部に対して配置されており、上記展開カバー部における第2部分に対応する位置にある後側分割部が、カバー部材の車両後側端近傍に設定されたヒンジ部を中心にして車両後側に回動して展開することで、パッド部の車両後側におけるパッド部とリング部との間の空間を通ってリング部に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側の位置に達するように構成されているものとする。
すなわち、パッド部は、車両の前方直進走行状態において、リング部に対して車両後側に寄った位置に設けられており、パッド部よりも車両後側におけるパッド部とリング部との間の空間がパッド部よりも車両前側におけるパッド部とリング部との間の空間よりも小さくなっている。しかし、展開カバー部の後側分割部が、リング部の車両後側部分に当接することなく、パッド部の車両後側におけるパッド部とリング部との間の空間を通ってリング部に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側の位置に達するようになっているので、運転手の上体の一部(特に胸部)が、膨張展開したバッグ部の車両後側端部に当接したときに、そのバッグ部の一部が、展開した後側分割部によって邪魔されることなく、パッド部の車両後側におけるパッド部とリング部との間の空間からリング部に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に移動し易くなる。この結果、バッグ部の運転手との当接部分が変形し易くなって、運転手に対する上記当接による衝撃力を低減することができる。よって、運転手の保護性能を向上させることができる。
請求項6の発明では、請求項4の発明において、リング部は、車幅方向から見て鉛直方向に対して40°以上90°以下の傾斜角で傾斜し、インストルメントパネルにおける上記リング部の車両前方部分に、計器が配置されており、車両の前方直進走行状態において、第1の側は車両前側であり、第2の側は車両後側であり、カバー部材の運転手頭部側面の第1部分は、運転手が、パッド部の車両前側におけるパッド部とリング部との間の空間を通して上記計器を視認可能となるように、車両前側に向かってリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に傾斜しているものとする。
こうすることで、請求項3の発明と同様の作用効果が得られる。
以上説明したように、本発明のエアバッグ装置を備えたステアリングホイールによると、基部において第1部分に対応する部分と第2部分に対応する部分とを、該両部分がリング部中心軸方向であるステアリングシャフトの軸心方向で同じ位置にある場合に比べて、収容部において第1部分に対応する部分の容積と第2部分に対応する部分の容積との差が小さくなるように、互いにリング部中心軸方向にずらすようにするか、又は、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、収容部において第1部分に対応する部分のパッド部径方向の長さと第2部分に対応する部分のパッド部径方向の長さとを、互いに異ならせて、該両長さが同じである場合に比べて、該収容部において該第1部分に対応する部分の容積と該第2部分に対応する部分の容積との差が小さくなるような大小関係にしたことにより、カバー部材の運転手頭部側面の第1部分と第2部分との傾斜状態が互いに異なっていたとしても、収容部において第1部分に対応する部分の容積と第2部分に対応する部分の容積とを略同じにして、展開カバー部において第1部分に対応する部分と第2部分に対応する部分とを略同じタイミングで展開させるようにすることができる。したがって、パッド部のデザインの自由度を向上させつつ、バッグ部を局部的に偏らせることなく確実に略リング状に膨張展開させるようにすることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係るステアリングホイール16が設けられた車両1(本実施形態では、トラックやバス等を含む車高が高いワンボックスカー)における運転席シート2近傍の概略構成を示し、この車両1の車室内の前端部には、樹脂製のインストルメントパネル3が配設されており、このインストルメントパネル3の上方にはフロントガラス4が設けられている。
図2に示すように、上記インストルメントパネル3の車幅方向中央部には、空調装置の温度調節や風量調節を行うための空調操作スイッチ7、空調空気吹出し用のセンタベンチレータ8、オーディオ装置9等が配設されている。また、インストルメントパネル3における運転席シート2の車両前側部分には、スピードメータ、エンジン回転計、エンジン冷却水の水温計等の計器11が配設され、インストルメントパネル3における運転席シート2側の端部(本実施形態では、車両右側端部)にはサイドベンチレータ12等が配設されている。
上記インストルメントパネル3の計器11の下側には、車両後方に向かって上側に傾斜して延びるステアリングシャフト15が設けられており、このステアリングシャフト15の上端部にステアリングホイール16がコラム20を介して取り付けられている。
上記ステアリングホイール16は、図3に拡大して示すように、車両1の乗員である運転手D(本実施形態では、アメリカ成人男性の平均の体格を有する者)が把持するリング部17と、該リング部17の中心側に位置しかつ該リング部17と2つのスポーク部19を介して接続されたパッド部18とからなっている。このパッド部18内には、後に詳細に説明するように、車両前突時に膨張展開するバッグ部26を有するエアバッグ装置25(図4参照)が配設されている。上記リング部17は、車幅方向から見て鉛直方向に対して40°以上90°以下の傾斜角θ(図1参照)で傾斜している。この傾斜角θの好ましい範囲は、45°以上85°以下である。以下、ステアリングホイール16については、車両1が前方直進走行状態にあるときの回転位置にある(舵角が0である)として説明する。
上記ステアリングホイール16のパッド部18は、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て、リング部中心軸(上記ステアリングシャフト15の軸心と一致する)よりも車両後側に寄った位置に設けられている。そして、上記2つのスポーク部19は、パッド部18における左右両側縁部の車両後側部分とリング部17の内周面における左右両側部の車両後側部分とをそれぞれ接続しており、これにより、パッド部18の車両前側及び後側におけるパッド部18とリング部17との間には、それぞれ空間が形成されることになる。これら2つの空間のうちパッド部18の車両前側の方が後側よりも大きく形成されている。このパッド部18の車両前側の空間を通して、運転手Dが、リング部17の車両前側に配設された上記計器11を視認するようになっている。
上記パッド部18におけるリング部中心軸方向の運転手頭部側の部分(後述のように上記バッグ部26が膨張展開する側の部分)は、図4に示すように、ポリプロピレン等の樹脂からなるカバー部材35によって構成されている。このカバー部材35の内側面(運転手頭部とは反対側面)における外周縁近傍には、リング部中心軸方向の運転手頭部と反対側(コラム20側)に延びる筒状の支持部35aが形成されており、この支持部35aに、カバー部材35との間に空間を形成するように、金属板からなる基部30が、ピン31のかしめにより支持固定されている。
上記カバー部材35の略中央部には、コラム20側に凹む凹部35bが形成されており、この凹部35bの開口は、化粧カバー36によって覆われている。この化粧カバー36には、エンブレム等のアクセサリ、若しくはオーディオ装置9や空調装置の操作スイッチ、又は液晶やELによる表示装置等を配設することが好ましい。このように化粧カバー36に操作スイッチを配設する場合には、その操作スイッチの機構部を上記凹部35b内に設ければよい。以下、上記化粧カバー36を含めてカバー部材35における凹部35bの側周壁部及び底壁部をカバー中央部35cといい、カバー部材35における該カバー中央部35cよりも外周側の部分(上記支持部35bを除く)をカバー外周部35dということにする。
本実施形態では、上記カバー中央部35cは、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て略円形状をなしているとともに、カバー中央部35cの外側面(運転手頭部側面)の外周縁部は、カバー外周部35dの外側面(運転手頭部側面)における内周縁部に対して略面一(例えば±0.5cm以内の段差)とされているが、必ずしもこのようにする必要はない。
上記パッド部18内におけるカバー中央部35cに対応する部分には、上記エアバッグ装置25の一部であるインフレータ27が設けられており、このインフレータ27は、カバー中央部35cと略同径の略円筒状のケース27aを有していて、上記基部30の略中央部に対し貫通した状態で固定されている。そして、上記カバー部材35と基部30との間における上記インフレータ27の周囲の空間が、上記バッグ部26が収容される収容部29とされている。この収容部29は、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て略リング状をなしており、バッグ部26は該収容部29に、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て略リング状に折り畳まれて収容されていることになる。
上記インフレータ27は、ケース27a内にガスを発生させるためのガス発生剤(図示せず)が封入されたものであって、車両前突時に点火プラグ(図示せず)により該ガス発生剤に着火することによってガスを発生させ、このガスを、上記ケース27aの側周面に設けたガス噴出口27bよりバッグ部26へ噴出供給して、バッグ部26を膨張展開させるようになっている。
上記基部30には、上記インフレータ27を跨ぐように支持ブラケット32が取付固定されている。この支持ブラケット32は、インフレータ27の車幅方向両側部分で基部30に取り付けられていて、そこから上記カバー中央部35cにおける凹部35bの底壁部に向かってそれぞれ延びる2つの側板部32aと、インフレータ27と上記底壁部との間を通って該両側板部32aの先端部同士を連結する天板部32bとを有している。この天板部32bと上記底壁部とが互いにボルト締結されている(ボルトは、図示を省略している)。
上記バッグ部26は、袋状をなしていて、その開口縁部が基部30側を向いて上記インフレータ27を包むように上記収容部29に収容されている。このバッグ部26の開口縁部全周が基部30におけるインフレータ27の周囲に取付固定され、バッグ部26の袋底部の中央部分が、上記カバー中央部35cにおける凹部35bの底壁部と支持ブラケット32の天板部32bとの間に挟持されている。この収容部29に収容されたバッグ部26の中心部に対応する部分に、上記カバー中央部35cが位置することになる。
上記コラム20は、上記パッド部18のリング部中心軸方向の運転手頭部と反対側を覆うように、上記ステアリングシャフト15の上端部に芯材21を介して回転一体に取付固定されている。この芯材21のパッド部18側の面には、車両後方へ向かって延びるホーンプレート41が固定されており、このホーンプレート41の先端部には、リング部中心軸方向に沿って延びる支持ピン42が固定されている。一方、上記基部30における車両後側部分のコラム20側の端部には、受け皿部材43が固定されており、この受け皿部材43が支持ピン42に対し摺動可能に嵌合されている。この受け皿部材43は、圧縮コイルスプリング44によりパッド部18側へ付勢されて、支持ピン42の大径とされた先端部に当接している。そして、運転手Dがパッド部18をコラム20側へ押圧すると、上記受け皿部材43が、圧縮コイルスプリング44の付勢力に抗して支持ピン42に対しホーンプレート41側へ摺動するようになっている。
上記受け皿部材43における支持ピン42と嵌合する内周部には、第1接点45が受け皿部材43に一体に設けられている一方、支持ピン42のホーンプレート41側には、第2接点46が設けられており、上記受け皿部材43のホーンプレート41側への摺動により上記両接点45,46同士が接し、これにより、ホーン回路が閉成されて、ホーンが鳴るようになっている。
図3及び図4に示すように、上記パッド部18のカバー部材35の内側面には、断面略V字状の破断溝51が形成されている。すなわち、この破断溝51は、カバー部材35の内側面において、カバー中央部35cとカバー外周部35dとの境界部分、カバー外周部35dにおける支持部35aの根元のカバー中央側部分、及び、カバー外周部35dにおける周方向の6箇所に形成されている。以下、カバー中央部35cとカバー外周部35dとの境界部分に形成された破断溝51を内側破断溝51aといい、カバー外周部35dにおける支持部35aの根元のカバー中央側部分に形成された破断溝51を外側破断溝51bといい、カバー外周部35dにおける周方向の6箇所に形成された破断溝51を中間破断溝51cということにする。
上記中間破断溝51cは、内側破断溝51aから外側破断溝51cまでカバー外周部35dの径方向外側に向かって延びている。このことで、これら内側破断溝51a、外側破断溝51b及び中間破断溝51cにより、カバー外周部35dにおける外周端部を除く部分が、周方向において6つの分割部52に区画されている。以下、カバー中央部35cに対して、車両前側に位置する分割部52を前側分割部52aといい、車両後側に位置する分割部52を後側分割部52bといい、車両左前側に位置する分割部52を左前側分割部52cといい、車両右前側に位置する分割部52を右前側分割部52dといい、車両左後側に位置する分割部52を左後側分割部52eといい、車両右後側に位置する分割部52を右後側分割部52fということにする。上記左後側及び右後側分割部52e,52fは、上記2つのスポーク部19にそれぞれ対応した位置に設けられている。
上記外側破断溝51bは、上記各分割部52におけるカバー外周部35dの周方向の略中央部に相当する部分において所定長さに亘って途切れている。この各途切れた部分は、後述の如く各分割部52が展開するときのヒンジ部60として設定された部分である。
上記カバー部材35における破断溝51の形成部分は、エアバッグ装置25のバッグ部26の膨張展開時に、その膨張展開圧を受けて破断するようになっている。このとき、外側破断溝51bの途切れた部分であるヒンジ部60は破断しない。これにより、上記前側分割部52aは、その両隣に位置する左前側及び右前側分割部52c,52dとは分離した状態になるとともに、当該前側分割部52aのヒンジ部60を中心にして車両前側に回動して、パッド部18の車両前側位置へ展開することになる(図5参照)。また、後側分割部52bは、その両隣に位置する左後側及び右後側分割部52e,52fとは分離した状態になるとともに、当該後側分割部52bのヒンジ部60を中心にして車両後側に回動して、パッド部18の車両後側位置へ展開することになる。さらに、同様に、左前側、右前側、左後側及び右後側分割部52c〜52fも、互いに分離した状態になるとともに、それぞれのヒンジ部60を中心にして回動して、パッド部18の車両左前側、右前側、左後側及び右後側の位置へそれぞれ展開することになる。このように各分割部52は、バッグ部26の膨張展開圧により、互いに分割された分割片となってそれぞれ展開することになる。
上記分割部52の展開により、カバー部材35において分割部52が展開前に存在していた箇所に、バッグ部26がパッド部18外側に膨張展開するための略リング状の開口部が形成されることとなる。一方、上記カバー中央部35cは、支持ブラケット32を介して基部30に固定されているため、バッグ部26の膨張展開時に展開することはない。このことより、カバー中央部35cは、収容部29に収容されたバッグ部26の中心部に対応しかつ該バッグ部26の膨張展開時に展開されないように固定された固定カバー部に相当し、上記分割部52は、バッグ部26の膨張展開時にバッグ部26がパッド部18外側に膨張展開するための略リング状の開口部を形成するように展開される展開カバー部に相当する。また、この展開カバー部は、その展開時に互いに分割されてそれぞれ分割片となるように設定された複数の分割部52(52a〜52f)からなっていることになる。
図4に示すように、カバー部材35の外側面(つまり運転手頭部側面)においてカバー中央部35cと前側分割部52a(展開カバー部における固定カバー部に対してパッド部径方向の第1の側に位置する部分)との境界近傍からカバー部材35の車両前側端(第1の側端)近傍に至る第1部分35eは、運転手Dが、パッド部18の車両前側におけるパッド部18とリング部17との間の空間を通して上記計器11を視認可能となるように、該境界近傍から該車両前側端(第1の側端)に向かって(つまり車両前側に向かって)リング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に傾斜している。これにより、カバー部材35の車両前側端ないしその近傍部分は、リング部17に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側(リング部17の運転手頭部側端から運転手頭部とは反対側に所定値xの距離だけ離れた位置、好ましくは、リング部17の運転手頭部と反対側端から所定値yの距離だけ離れた位置)に位置しており、このカバー部材35の車両前側端近傍に上記前側分割部52aのヒンジ部60が設定されている。
また、カバー部材35の外側面においてカバー中央部35cと後側分割部52b(展開カバー部における固定カバー部に対してパッド部径方向の第1の側とは反対側である第2の側に位置する部分)との境界近傍からカバー部材35の車両後側端(第2の側端)近傍に至る第2部分35fは、上記第1部分35eと同様に、該境界近傍から該車両後側端(第2の側端)に向かって(つまり車両後側に向かって)リング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に傾斜している。これにより、カバー部材35の車両後側端ないしその近傍部分は、リング部17に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に位置しており、このカバー部材35の車両後側端近傍に上記後側分割部52bのヒンジ部60が設定されている。
上記第1部分35eと第2部分35fとの傾斜状態は互いに異なっている。すなわち、上記第1部分35eにおけるカバー中央部35cと前側分割部52aとの境界近傍の傾斜角は、上記第2部分35fにおけるカバー中央部35cと後側分割部52bとの境界近傍の傾斜角よりも大きい一方、第1部分35eにおけるカバー部材35の車両前側端近傍の傾斜角は、第2部分35fにおけるカバー部材35の車両後側端近傍の傾斜角よりも小さくなっている。この第1部分35eの傾斜により、運転手Dが、パッド部18の車両前側におけるパッド部18とリング部17との間の空間を通して上記計器11を視認し易くなっている。この結果、基部30において上記第1部分35eに対応する部分(車両前側部分)と上記第2部分35fに対応する部分(車両後側部分)とがリング部中心軸方向において同じ位置にあるとした場合には、収容部29において上記第1部分35eに対応する部分(車両前側部分)の容積が上記第2部分35fに対応する部分(車両後側部分)の容積よりも小さくなる。
また、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、カバー中央部35cの中心は、パッド部18の車両前後方向中央よりも車両前側に寄った位置にあり、このことで、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、カバー部材35におけるカバー中央部35cの車両前側端と該カバー部材35の車両前側端との間の距離L1が、該カバー部材35におけるカバー中央部35cの車両後側端と該カバー部材35の車両後側端との間の距離L2よりも小さくなっている(図4参照)。これに伴い、収容部29の中心(カバー中央部35cの中心と略一致)も、パッド部18の車両前後方向中央よりも車両前側に寄っていることになる。この結果、基部30において上記第1部分35eに対応する部分(車両前側部分)と上記第2部分35fに対応する部分(車両後側部分)とがリング部中心軸方向において同じ位置にあるとした場合には、上記傾斜状態と相俟って、収容部29において上記第1部分35eに対応する部分(車両前側部分)の容積が上記第2部分35fに対応する部分(車両後側部分)の容積よりもかなり小さくなる。
しかし、本実施形態では、基部30において上記第1部分35eに対応する部分と上記第2部分35fに対応する部分とは、該両部分がリング部中心軸方向において同じ位置にある場合に比べて、収容部29において上記第1部分35eに対応する部分の容積と上記第2部分35fに対応する部分の容積との差が小さくなるように、互いにリング部中心軸方向にずれている。すなわち、基部30において上記第1部分35eに対応する部分が第2部分35fに対応する部分よりも、リング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に位置している。この結果、収容部29において第1部分35eに対応する部分の容積と第2部分35fに対応する部分の容積との差が小さくなって、略同じ程度となっている。
上記エアバッグ装置25のバッグ部26は、図5に示すように、上記分割部52の展開により形成された開口部から、該バッグ部26の中心部に中空部26aが形成されかつ該中空部26a内に上記カバー中央部35cが位置するように膨張展開するようになっている。これにより、バッグ部26は、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て、該運転手頭部側に略リング状に膨張展開することになる。このバッグ部26の膨張展開初期における分割部52の展開前では、上記のように収容部29において上記第1部分35eに対応する部分の容積と上記第2部分35fに対応する部分の容積とが略同じ程度になっているので、膨張展開初期のバッグ26部内の圧力が上記第1部分35eに対応する部分と上記第2部分35fに対応する部分とで略同じになり、これにより、第1部分35eに対応する位置にある前側分割部52aと第2部分35fに対応する位置にある後側分割部52bとが略同じタイミングで展開して、バッグ部26は局部的に偏ることなく略リング状に膨張展開する。
そして、図6に示すように、バッグ部26は、その膨張展開完了時には、該バッグ部26の中心部におけるカバー中央部35cよりも運転手頭部側において上記中空部26aの内周面全周が中空部26a内側に膨出して該中空部26aが潰れた状態になるように構成されている。また、バッグ部26は、膨張展開完了時に、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て、ステアリングホイール16のリング部17よりも大きい外径を有してリング部17を覆うようになっている。
本実施形態では、上記の如く、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、カバー中央部35cの中心が、パッド部18の車両前後方向中央よりも車両前側に寄った位置にあるので、膨張展開したバッグ部26の中心部をリング部17の中心に近づけるようにすることができる。すなわち、パッド部18がリング部17に対して車両後側に寄った位置に設けられているが、カバー中央部35cの中心、つまり収容部29の中心を車両前側に寄せることで、収容部29の中心をリング部17の中心に近づけることができ、これにより、膨張展開したバッグ部26の中心部もリング部17の中心に近づけることが可能になる。この結果、後述の如く運転手Dの顔面がバッグ部26の展開先端面に当接する際、ステアリングホイールの舵角位置に関係なく、バッグ部26の展開先端面において略同じ位置(中心部)に当接して、常に同じ形態で運転手Dを保護することができるようになる。
本実施形態の車両1は、図1に示すように、車両前突時に運転手Dの上体の車両前方への移動量を所定範囲内に制限するシートベルト装置70を備えている。すなわち、このシートベルト装置70は、シートベルト71を巻き取るリトラクタ部72と、このリトラクタ部72から引き出されたシートベルト71の先端部が取り付けられた不図示のラップアンカー部と、シートベルト71の長さ方向中間部に配設されたタング74が着脱可能に係合するバックル部75とを有する3点式に構成されている。上記バックル部75は、運転席シート2の車幅方向内側で車体に固定されている一方、リトラクタ部72及びラップアンカー部は、運転席シート2を挟んでバックル部75とは反対側である車幅方向外側で車体に固定されている。上記リトラクタ部72から引き出されたシートベルト71は、運転席シート2の車幅方向外側の上方位置に設けられたスリップガイド76により、その引き出し方向が上向きから下向きに変換されて、その先端部が上記ラップアンカー部に取り付けられている。上記タング74は、上記スリップガイド76とラップアンカー部との間でシートベルト71に対して摺動可能に設けられており、このタング74が上記バックル部75に係合されることで、運転手Dがシートベルト71を着用した状態となる。そして、上記リトラクタ部72には、図示を省略する周知のロードリミッター機構が配設されており、車両前突時に、運転手Dの上体が倒れながら車両前方へ移動しようとするときに、ロードリミッター機構のシャフトがねじれることにより、シートベルト71が張力を一定に保ちながら引き出されて、運転手Dの上体の車両前方への移動量を所定範囲内に制限するようになっている。本実施形態では、車両1が30km/hで前方直進走行中に障害物に衝突したときに、運転手Dの胸面(胸骨に対応する部分)の上下方向中央の前方移動量を、20cm以上30cm以下の範囲内に制限する。
図7に示すように、車両前突時において上記のように運転手Dの上体が倒れたときに、該運転手Dの顔面は、上記バッグ部26の展開先端面(リング部中心軸方向の運転手頭部側の面)において上記中空部26aが潰れた状態にある中心部に当接するようになっている。本実施形態では、運転手Dの顔面の中心が、バッグ部26の展開先端面において該バッグ部26の中心(つまり中空部26aの中心)から半径20cm以内(好ましくは10cm以内)の部分に当接するようにしている。すなわち、バッグ部26の展開先端面における中心部は、中空部26aが潰れた状態にあるといえども、展開先端面における他の部分と同じ状態ではなく、圧縮力に対して、他の部分よりも弾性が低くて大きく変形する。これにより、バッグ部26の展開先端面における中心部に運転手Dの顔面が当接するようにすれば、運転手Dの顔面に作用する衝撃力を低減することができる。
尚、ステアリングホイール16のリング部17が、車幅方向から見て鉛直方向に対して上記傾斜角θで傾斜している場合には、通常、展開したバッグ部26の外側周側面の車両後側部分に運転手Dの胸部が当接するとともに、展開先端面に顔面が当接するので、バッグ部26の展開先端面の半径を、運転手Dの胸部から顔面の中心までの距離と略一致するように設定しておけば、バッグ部26の展開先端面における中心部に運転手Dの顔面を容易に当接させるようにすることができる。
ここで、車両前突時には、その衝撃度の大きさによって、ステアリングホイール16がステアリングシャフト15を介して運転手頭部側へ移動する場合があり、この場合には、上体が車両前方に倒れた運転手Dの顔面がバッグ部26の展開先端面に当接する前に、該運転手Dの胸部が、そのステアリングホイール16のリング部17の車両後側部分に当接する可能性があるが、上述の如く、バッグ部26の膨張展開完了時の外径がリング部17よりも大きいので、胸部がリング部17に当接する前にバッグ部26の外側周側面の車両後側部分に当接し、これにより、運転手Dの胸部をも保護することができるようになる。
したがって、上記実施形態1では、基部30において上記第1部分35eに対応する部分が第2部分35fに対応する部分よりも、リング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に位置するので、上記第1部分35eと第2部分35fとの傾斜状態が互いに異なっているとともに、カバー中央部35cの中心(収容部29の中心)がパッド部18の車両前後方向中央よりも車両前側に寄っていたとしても、収容部29において第1部分35eに対応する部分の容積と第2部分35fに対応する部分の容積との差が小さくなって、略同じ程度となる。この結果、第1部分35eに対応する位置にある前側分割部52aと第2部分35fに対応する位置にある後側分割部52bとが略同じタイミングで展開し、よって、バッグ部26を局部的に偏らせることなく確実に略リング状に膨張展開させるようにすることができる。
尚、上記実施形態1では、第1の側を車両前側とし、第2の側を車両後側としたが、第1の側は、カバー中央部35cに対してパッド部径方向のいずれの側(例えば車両左前側)であってもよく、第2の側は、その第1の側と反対側であればよい(第1の側が車両左前側であれば、第2の側は車両右後側となる)。つまり、カバー中央部35cを挟んで互いに反対側に位置する第1部分と第2部分との傾斜状態が互いに異なる場合に、基部30において該第1部分に対応する部分と該第2部分に対応する部分とを、該両部分がリング部中心軸方向において同じ位置にある場合に比べて、収容部29において上記第1部分に対応する部分の容積と上記第2部分に対応する部分の容積との差が小さくなるように、互いにリング部中心軸方向にずらすようにすればよい。
ここで、図3に示すように、第1部分は、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て、カバー中央部35cの中心から第1の側(図3では、車両前側)に延びる直線に対して、該中心で交わりかつ該直線の両側にそれぞれ所定角度α(45°以下)だけ傾いて延びる2つの直線の間に含まれる部分であり、収容部29においてこの第1部分の運転手頭部と反対側に位置する部分が、収容部29の第1部分に対応する部分となる。また、第2部分は、第1部分と同様に、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見て、カバー中央部35cの中心から第2の側(図3では、車両後側)に延びる直線に対して、該中心で交わりかつ該直線の両側にそれぞれ所定角度α(45°以下)だけ傾いて延びる2つの直線の間に含まれる部分であり、収容部29においてこの第2部分の運転手頭部と反対側に位置する部分が、収容部29の第2部分に対応する部分となる。
(実施形態2)
図8は本発明の実施形態2を示し(尚、図4と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する)、カバー中央部35cの中心(収容部29の中心)を、パッド部18の車両前後方向中央よりも車両後側に寄せるようにしたものである。
すなわち、本実施形態では、上記第1部分35eと第2部分35fとの傾斜状態は、上記実施形態1と同様であって、互いに異なっている。そして、この第1部分35eの傾斜により、運転手Dが、パッド部18の車両前側におけるパッド部18とリング部17との間の空間を通して計器11を視認し易くなっている。一方、基部30において上記第1部分35eに対応する部分(車両前側部分)と上記第2部分35fに対応する部分(車両後側部分)とは、リング部中心軸方向において同じ位置にある。このため、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、収容部29において上記第1部分35eに対応する部分のパッド部径方向の長さM1と上記第2部分35fに対応する部分のパッド部径方向の長さM2とが同じである場合には、収容部29において上記第1部分35eに対応する部分(車両前側部分)の容積が、上記第2部分35fに対応する部分(車両後側部分)の容積よりも小さくなる。
しかし、本実施形態では、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、収容部29において上記第1部分35eに対応する部分のパッド部径方向の長さM1と上記第2部分35fに対応する部分のパッド部径方向の長さM2とが、互いに異なっていて、該両長さが同じである場合に比べて、該収容部29において該第1部分35eに対応する部分の容積と該第2部分35fに対応する部分の容積との差が小さくなるような大小関係にある。すなわち、カバー中央部35cの中心、つまり収容部29の中心を、パッド部18の車両前後方向中央よりも車両後側に寄せることで、収容部29において上記第1部分35eに対応する部分のパッド部径方向の長さM1が上記第2部分35fに対応する部分のパッド部径方向の長さM2よりも大きくなっている。この結果、本実施形態においても、上記実施形態1と同様に、収容部29において第1部分35eに対応する部分の容積と第2部分35fに対応する部分の容積とが略同じ程度となっている。
また、パッド部18のリング部17に対する配設位置は、上記実施形態1と同様であり、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、カバー部材35の車両前側端とリング部17の最内側部分の車両前側端との間の距離D1が該カバー部材35の車両後側端と該リング部17の最内側部分の車両後側端との間の距離D2よりも大きくされている。このようなパッド部18の配設位置であっても、展開カバー部の上記第2部分35fに対応する位置にある後側分割部52bが、カバー部材35の車両後側端近傍に設定されたヒンジ部60を中心にして車両後側に回動して展開することで、パッド部18の車両後側におけるパッド部18とリング部17との間の空間を通ってリング部17に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側の位置に達するようになっている(図8の二点鎖線参照)。尚、上記実施形態1においても、図6に示すように、展開した後側分割部52bは、パッド部18の車両後側におけるパッド部18とリング部17との間の空間を通ってリング部17に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側の位置に達している。
このように後側分割部52bをリング部17に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側の位置にまで展開させるのは、以下のような理由からである。すなわち、車両前突時に、上記実施形態1で説明したように運転手Dの胸部がバッグ部26の外側周側面の車両後側部分に当接したときに、バッグ部26においてパッド部18の車両後側におけるパッド部18とリング部17との間の空間ないしその近傍に位置する部分が、展開した後側分割部52bによって邪魔されることなく、その空間からリング部17に対してリング部中心軸方向の運転手頭部とは反対側に移動し易くなり、この結果、バッグ部26の運転手との当接部分が変形し易くなって、運転手Dの胸部への衝撃力を低減することができるからである。
したがって、上記実施形態2では、収容部29において上記第1部分35eに対応する部分のパッド部径方向の長さM1を上記第2部分35fに対応する部分のパッド部径方向の長さM2よりも大きくすることにより、上記実施形態1と同様に、収容部29において第1部分35eに対応する部分の容積と第2部分35fに対応する部分の容積とを略同じにすることができ、バッグ部26を局部的に偏らせることなく確実に略リング状に膨張展開させるようにすることができる。
尚、上記実施形態2においても、上記実施形態1と同様に、第1の側を車両前側とし、第2の側を車両後側としたが、第1の側は、カバー中央部35cに対してパッド部径方向のいずれの側であってもよく、第2の側は、その第1の側と反対側であればよい。つまり、カバー中央部35cを挟んで互いに反対側に位置する第1部分と第2部分との傾斜状態が互いに異なる場合に、リング部中心軸方向の運転手頭部側から見たときに、カバー中央部35cを、収容部29において該第1部分に対応する部分のパッド部径方向の長さM1と該第2部分に対応する部分のパッド部径方向の長さM2とが同じになる位置から、該収容部29において該第1部分に対応する部分の容積と該第2部分に対応する部分の容積との差が小さくなるように、第1の側又は第2の側にずらすようにすればよい。
また、上記実施形態1及び2では、リング部17は、車幅方向から見て鉛直方向に対して40°以上90°以下の傾斜角で傾斜させたが、乗用車のように該傾斜角が0°よりも大きくかつ40°よりも小さい場合にも本発明を適用することができる。