JP2000264224A - 衝撃吸収ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホイールリングの上端部の変形が下端部の変
形より大きくなるように、ホイールリングの変形時の荷
重を調整する。 【解決手段】 ホイールリング２の車幅方向に設けたス
ポーク３の、ステアリングコラム４取付位置よりも正面
視下側に、ホイールリング２等の変形時の回動中心とな
る変形回転中心軸５を設ける。スポーク３は左右一対の
スポーク部材６によって形成され、各スポーク部材６の
ステアリングコラム４側の端部近傍に設けた折曲部６ａ
同士をコ字状のベース７によって結合し、このベース７
及び折曲部６ａの各々に変形回転中心軸５を取り付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアバッグのない
自動車に設けられた衝撃吸収ステアリングホイールに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記仕様の自動車が車両前方から衝撃荷
重を受けた場合、ステアリングホイールは運転者により
後方からの荷重を受ける。この場合のステアリングホイ
ールに対する運転者（ダミー）の荷重試験においては、
ステアリングホイール（図４において符号１で示す）
は、図４で示すように変位して運転者を保護するように
している。

【０００３】以下これについて説明する。自動車が前方
より衝撃荷重を受けた場合には、先ず、ステアリングホ
イール１のホイールリング２の下端部に運転者の腹部等
により後方から圧力がかかり、ステアリングホイール１
は図４の二点鎖線で示すように変位する。次いで、ホイ
ールリング２の上端部に運転者の上部等により後方から
圧力がかかると、今度はステアリングホイール１は車両
前方に変位する。

【０００４】運転者には上記圧力の内、後者の圧力の方
が大きくかかるので、その改善が必要である。したがっ
て、運転者の受ける荷重をさらに低減させるには、ホイ
ールリング２の上端部の変形時の荷重（加速度）を下げ
るようにすればよい。つまり、変位する時間と距離とを
長くし、ホイールリング２の変位量を大きくすれば、衝
撃荷重の吸収性能をより上げることができる。

【０００５】このため図４に示す、ホイールリング２の
上端部の、正常時（実線で表す）と変形時（二点鎖線で
表す）のストロークＡをなるたけ大きくとるようにする
共に、ホイールリング２変形時の荷重を調整できるよう
にして、それを任意に設定できるようにすればよい。

【０００６】このとき、ホイールリング２の上端部のス
トロークＡは、ホイールリング２の下端部の、正常時及
び変形時のストロークＢよりも大きく、すなわち、スト
ロークＡ＞ストロークＢとなるように変形させる必要が
ある。

【０００７】なお、ステアリングホイール構造として、
特開平６−１４４２４２号公報に開示されているものが
ある。この公報に開示されているものは、ボスプレート
とリムとの間に２本のスポーク及び中央のスポークを設
け、中央のスポークの、ボスプレートの近接部分には、
断面形状が略逆Ｕ字形の屈曲部が設けられている。そし
て、自動車が車両前方から衝撃荷重を受けて、ステアリ
ングホイールに後方より荷重がかかった場合、中央のス
ポークの屈曲部が変形して衝撃を吸収するものである
（上記公報第２頁第２欄第４０行〜第４４行及び、第３
頁第３欄第２行〜第１３行の記載に基づく）。

【０００８】また、衝撃吸収型ステアリングホイールと
して、特開平７−１２５６３９号公報に開示されている
ものがある。この公報に開示されているものは、サブホ
イールリムに固定したサブスポークをメインスポークの
上面に重ねて剪断ピンで接合保持させたものである（上
記公報第３頁第３欄第５行〜第７行の記載に基づく）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際に
は、ホイールリングの上端部のストロークＡが、下端部
のストロークＢより大きくなるような構造にすることは
難しい。すなわち、上記のような関係（Ａ＞Ｂ）になる
ように、ホイールリングの変形時の荷重を調整できるよ
うに構成することは構造上困難である。例えば、スポー
クの幅を変更して変形時の荷重を調整できるようにした
としても、望んだ荷重を出すのが難しい。

【００１０】特開平６−１４４２４２号公報に開示され
ているステアリングホイール構造は、ステアリングホイ
ールが受ける衝撃荷重の吸収を略逆Ｕ字形の屈曲部のみ
で吸収するようにしているので、強い荷重がかかった場
合、安定した吸収性が得られない可能性がある。また、
特開平７−１２５６３９号公報の衝撃吸収型ステアリン
グホイールは、剪断ピンが破断した場合、サブスポーク
とメインスポークとが外れてしまう虞がある。

【００１１】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、ホイールリングに荷重がかかった場合、ホイールリ
ングが前方に変形回転をするように軸部材を設けて、ス
トロークＡ＞ストロークＢとなるようにし、ホイールリ
ング変形時の荷重が調整できる衝撃吸収ステアリングホ
イールを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項１に記載された発明に
よれば、ホイールリングの車幅方向に設けたスポーク
の、ステアリングコラム取付位置よりも正面視下側に前
記ホイールリング等が変形する際、回動中心となる横方
向の変形回転中心軸を設けたことを特徴とするするもの
である。

【００１３】また、請求項２に記載された発明によれ
ば、請求項１に記載されたものにおいて、前記スポーク
は左右一対のスポーク部材によって形成され、該一対の
スポーク部材の前記ステアリングコラム側の端部近傍に
は各々車体前方への折曲部が設けられ、該折曲部同士は
開口部を車体後方側にしたコ字状のベースを介して結合
されると共に、該ベース及び前記折曲部の各々に前記変
形回転中心軸を取り付けたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】請求項１または２に記載の発明は、スポー
クの、ステアリングコラム取付位置よりも正面視下側に
横方向の変形回転中心軸を設けて、自動車が車両前方か
ら衝撃荷重を受けて、ステアリングホイールが運転者に
より後方から荷重を受けた場合における、ホイールリン
グの上端部の正常時と変形時のストロークＡと、ホイー
ルリングの下端部の正常時と変形時のストロークＢとの
関係を、Ａ＞Ｂになるようにして、ホイールリング２の
上端部の衝撃エネルギーの吸収ストロークを大きくさせ
る。

【００１５】また、請求項３に記載された発明において
は、請求項１または２に記載されたものにおいて、前記
変形回転中心軸の一側を前記ベースの側壁部に、他側を
前記スポーク部材の折曲部に各々固着したことを特徴と
するものである。

【００１６】請求項３に記載の発明は、変形回転中心軸
を上記のように固着させて、変形回転中心軸が捩れるよ
うにし、衝撃をよりよく吸収させる。さらに、上記のよ
うに固着させて、ホイールリングの変形時の荷重と、変
形回転中心軸の捩じりトルクとを等しくし、捩じりトル
クの計算を容易にさせる。

【００１７】さらに、請求項４に記載された発明におい
ては、請求項２または３に記載のものにおいて、前記ベ
ースの側壁部及び前記スポーク部材の折曲部に孔部を設
け、該孔部に樹脂ピンを挿通、固定したことを特徴とす
るものである。

【００１８】請求項４に記載の発明は、ステアリングホ
イールの変形開始時の衝撃荷重を樹脂ピンの破断によっ
て吸収させる。

【００１９】そして、請求項５に記載された発明におい
ては、請求項４に記載されたものにおいて、前記孔部の
穿設位置は、前記変形回転中心軸の取付孔の反対側の端
部に設けられていることを特徴とするものである。

【００２０】請求項５に記載の発明は、前記孔部を変形
回転中心軸の取付孔の反対側端部の離間した位置に設け
て、変形初期時の衝撃を吸収させる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、要
部を模式的に示した図１乃至図３に基づいて説明する。
なお、図４に示すものと同一の部分には同一の符号を付
す。図１に示すものは本発明のステアリングホイール１
Ａである。ステアリングホイール１Ａは握部であるホイ
ールリング２と、ホイールリング２の車幅方向（直進状
態における横方向）に設けたスポーク３とから概略構成
されている。

【００２２】このスポーク３の、ステアリングコラム４
の取付位置よりも正面視下側で、かつ、軸方向奥側（図
３参照）には、車幅方向に変形回転中心軸５が取り付け
られている（図１参照）。スポーク３と変形回転中心軸
５とは、少なくとも略直線上に設けられている。この変
形回転中心軸５は自動車が前方から衝撃荷重を受け、そ
れに伴ってステアリングホイール１Ａのホイールリング
２が、運転者により後方から荷重を受けて変形する際、
その回動中心となるものである。なお、変形回転中心軸
５は断面丸棒状のものであるが、中空状の棒または断面
４角状の棒でもよい。

【００２３】この変形回転中心軸５の取り付けについて
説明する。スポーク３は、図２に示すように、左右一対
のスポーク部材６によって形成されており、このスポー
ク部材６のステアリングコラム４側の端部近傍は、各々
車体前方に略Ｌ字状に折曲した折曲部６ａに形成されて
いる。折曲部６ａ同士は開口部を車体後方側に向けたコ
字状のベース７を介して結合されている。

【００２４】このベース７の側壁部７ａ及びスポーク部
材６の折曲部６ａには各々取付孔８が穿設され、この取
付孔８に変形回転中心軸５が挿通されている。変形回転
中心軸５はその一側５ａを、ベース７の側壁部７ａに溶
接Ｗにより固定され、他側５ｂをスポーク部材６の折曲
部６ａに溶接Ｗにより固定されている。

【００２５】また、変形回転中心軸５の取付孔８の反対
側、すなわちステアリングホイール１Ａの正面視上方側
の端部には孔部９（図１参照）が設けられ、この孔部９
には樹脂ピン１０が挿通されている。樹脂ピン１０は孔
部９に溶かし込んで固められている。なお、図１におい
て、符号１１で示すものはスポーク３の外側端部が固着
される芯金であり、符号１２はスポーク３の一部または
全部を覆う樹脂製の飾り部材である。

【００２６】次に、実施の形態の作用について説明す
る。自動車が前方より何らかの原因で衝撃荷重を受けた
場合、それに伴って、ステアリングホイール１Ａのホイ
ールリング２の下端部に運転者より後方から荷重がかか
る。すると、ホイールリング２の下端部は、図３の二点
鎖線で示すように変形する。さらに、この変形したホイ
ールリング２の上端部に後方から荷重がかかって、ステ
アリングホイール１Ａは前方に変位する。

【００２７】しかし、スポーク３の、ステアリングコラ
ム４の取付位置よりも正面視下側に変形回転中心軸５が
設けられているので、ホイールリング２の回転中心がス
テアリングホイール１Ａの中心部（コラム取付位置）よ
りも正面視下側に位置することになる。この結果、ホイ
ールリング２の上端部の正常時と変形時のストロークＡ
が、ホイールリング２の下端部の正常時と変形時のスト
ロークＢよりも大きくなり、すなわち、Ａ＞Ｂという関
係になって、ホイールリング２の上端部の衝撃エネルギ
ーの吸収ストロークを大きくすることができる。

【００２８】変形回転中心軸５は、その一側５ａをベー
ス７の側壁部７ａに固定させ、他側５ｂをスポーク部材
６の折曲部６ａに固定させているので、ホイールリング
２の変形時には、変形回転中心軸５は、スポーク部材６
と一体となって回動しようとするが、変形回転中心軸５
の他側５ｂが固定されているため、変形回転中心軸５は
捩れるように回動する。これによって、衝撃荷重が吸収
されることになる。

【００２９】さらに、上記のように変形回転中心軸５を
固定しているので、ホイールリング２の変形時の荷重
と、変形回転中心軸５の捩じりトルクとが等しくなり、
捩じりトルクの計算を容易に行うことができる。変形回
転中心軸５は丸棒状の単純な断面形状であるので、これ
によっても捩じりトルクを容易に計算することができ
る。

【００３０】また、変形回転中心軸５の取付孔８の反対
側端部すなわち正面視上方側の端部に設けた孔部９に樹
脂ピン１０を挿通して固めてあるので、ホイールリング
２の変形開始時の荷重をこの樹脂ピン１０によって支え
ることができる。そして、荷重が大きくなった場合、樹
脂ピン１０が破断するので、衝撃吸収性能がさらに向上
することになる。

【００３１】さらに、この樹脂ピン１０を設けることに
よって、ホイールリング２の変形開始時の荷重を任意に
設定することができる。すなわち、ホイールリング２の
変形時の荷重を調整することが可能になる。また、変形
回転中心軸５の径を変えることによっても、ホイールリ
ング２の変形時の荷重を調整することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た衝撃吸収ステアリングホイールであるから、請求項１
または２に記載された発明によれば、自動車が車両前方
から衝撃荷重を受け、それに伴って、ホイールリングの
下端部及び上端部が二次荷重を受けた場合においても、
スポークに変形回転中心軸が設けられているので、ホイ
ールリングの上端部の正常時と変形時のストロークＡ
を、ホイールリングの下端部の正常時と変形時のストロ
ークＢよりも大きくすることができる。これによって、
ホイールリングの上端部の衝撃エネルギーの吸収ストロ
ークを大きくすることができる。

【００３３】また、請求項３に記載された発明によれ
ば、前記変形回転中心軸の一側をベースの側壁部に、他
側をスポーク部材の折曲部に固着させたので、ホイール
リングが二次荷重を受けた場合、変形回転中心軸が捩じ
れることで、変形時の衝撃荷重を吸収することができる
と共に、ホイールリングの変形時の荷重が変形回転中心
軸の捩じりトルクに等しくなるので、捩じりトルクの計
算を容易に行うことができる。

【００３４】請求項４に記載された発明によれば、前記
ベースの側壁部及び前記スポーク部材の折曲部に設けた
孔部に樹脂ピンを挿通させて固着させたので、ステアリ
ングホイールの変形開始時の荷重を樹脂ピンと、樹脂ピ
ンの破断とによって吸収させることができる。これによ
り、衝撃吸収性能をより向上させることができる。

【００３５】請求項５に記載された発明によれば、樹脂
ピンの孔部を変形回転中心軸の取付孔とは反対側の端部
の離れた位置に設けたので、この離れた距離により低荷
重域の衝撃荷重を確実に吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の要部を概略的に示したス
テアリングホイールの正面図である。

【図２】図１に示すもののＣ−Ｃ線に沿う断面図であ
る。

【図３】図１に示すステアリングホイールの側面図であ
る。

【図４】従来のステアリングホイールの側面図である。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ２ ホイールリング ３ スポーク ４ ステアリングコラム ５ 変形回転中心軸 ５ａ 一側 ５ｂ 他側 ６ スポーク部材 ６ａ 折曲部 ７ ベース ７ａ 側壁部 ８ 取付孔 ９ 孔部 １０ 樹脂ピン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホイールリングの車幅方向に設けたスポ
   ークの、ステアリングコラム取付位置よりも正面視下側
   に、前記ホイールリング等が変形する際、回動中心とな
   る横方向の変形回転中心軸を設けたことを特徴とする衝
   撃吸収ステアリングホイール。
2. 【請求項２】 前記スポークは左右一対のスポーク部材
   によって形成され、該一対のスポーク部材の前記ステア
   リングコラム側の端部近傍には各々車体前方への折曲部
   が設けられ、該折曲部同士は開口部を車体後方側にした
   コ字状のベースを介して結合されると共に、該ベース及
   び前記折曲部の各々に前記変形回転中心軸を取り付けた
   ことを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収ステアリング
   ホイール。
3. 【請求項３】 前記変形回転中心軸の一側を前記ベース
   の側壁部に、他側を前記スポーク部材の折曲部に各々固
   着したことを特徴とする請求項１または２記載の衝撃吸
   収ステアリングホイール。
4. 【請求項４】 前記ベースの側壁部及び前記スポーク部
   材の折曲部に孔部を設け、該孔部に樹脂ピンを挿通、固
   定したことを特徴とする請求項２または３記載の衝撃吸
   収ステアリングホイール。
5. 【請求項５】 前記孔部の穿設位置は、前記変形回転中
   心軸の取付孔の反対側の端部に設けられていることを特
   徴とする請求項４記載の衝撃吸収ステアリングホイー
   ル。