JP2001106088A - アルミニウム製ステアリングホイールの製造方法、及びアルミニウム製ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価で且つ軽量化を図ったアルミニウム製ステ
アリングホイールの製造方法、及びかかるアルミニウム
製ステアリングホイールを提供することを課題とする。 【解決手段】アルミニウムパイプを湾曲させ、その端部
同士を接合して環状体とし、環状体の内側に環状体を支
持し且つステアリングシャフトに連結するためのフレー
ムを取り付けてアルミニウム製ステアリングホイールを
製造することを特徴とするアルミニウム製ステアリング
ホイールの製造方法によるものである。また、前記製造
方法において、前記環状体の内側面に、凹状の窪み部を
設け、前記窪み部に前記フレームを嵌め込ませた状態で
固着するアルミニウム製ステアリングホイールの製造方
法等によるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車に
使用されるのステアリングホイールおよびその製造方法
に関し、アルミニウムパイプを湾曲させて成形されるア
ルミニウム製ステアリングホイール、及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
乗用者、バス、トラックなど（以下これらを総称して自
動車という）用に使用されているステアリングホイール
には、芯材に合成樹脂材料を被覆したものや、アルミニ
ウム素材や木質素材などを用いたステアリングホイール
が使用されている。しかし、前記アルミニウム素材を用
いたアルミニウム製ステアリングホイールは、これまで
アルミニウム素材を、ＮＣフライス盤等によって切削加
工して製作されており、その加工に手間がかかる上、材
料の無駄も多く、高価なものとなっていた。また、かか
る製造方法によって製作したステアリングホイールは、
環状部が中実体であるため加工がしにくく、また、重量
が重いという問題もあった。

【０００３】そこで、本発明は、安価で且つ軽量化を図
ったアルミニウム製ステアリングホイールの製造方法、
及びかかるアルミニウム製ステアリングホイールを提供
することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明が採用する手段は、アルミニウムパイプを湾
曲させ、その端部同士を接合して環状体とし、環状体を
ステアリングシャフトに連結するためのフレームを前記
環状体の内側に取り付けてアルミニウム製ステアリング
ホイールを製造することを特徴とするアルミニウム製ス
テアリングホイールの製造方法にある。

【０００５】さらに、前記製造方法において、前記環状
体の内側面に、凹状の窪み部を設け、前記窪み部に前記
フレームを嵌め込ませた状態で固着するアルミニウム製
ステアリングホイールの製造方法にある。

【０００６】さらに、前記製造方法において、前記環状
体の一部に平面部を設け、前記平面部に前記フレームを
固定具によって着脱可能に固定するアルミニウム製ステ
アリングホイールの製造方法にある。

【０００７】また、本発明の他の手段は、アルミニウム
パイプを環状に形成した環状体と、環状体をステアリン
グシャフトに連結するためのフレームとを具備し、前記
環状体の内側面に形成された凹状の窪み部に、前記フレ
ームが強嵌されて固定されていることを特徴とするアル
ミニウム製ステアリングホイールにある。

【０００８】さらに、本発明の手段は、アルミニウムパ
イプを環状に形成した環状体と、環状体をステアリング
シャフトに連結するためのフレームとを具備し、前記環
状体の一部に形成された平面部に、前記フレームが固定
具によって着脱可能に固定されていることを特徴とする
アルミニウム製ステアリングホイールにある。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明にかかるアルミニウム製ス
テアリングホイールは、環状体とフレーム等によって構
成されるものであり、その製造方法およびそのアルミニ
ウム製ステアリングホイールに関する実施の形態につい
て、以下図面に基づき説明する。

【００１０】＜実施の形態１＞まず、所定径（例えば、
直径が略３０ｍｍ）の直管状のアルミニウムパイプを、
アングルベンダーによって所定の曲率（例えば、曲率半
径が略１５〜２５ｃｍ程度）に湾曲させ（以下、曲げ加
工ともいう）、図１に示したように、螺旋体１に加工す
る。この際、次工程において、螺旋によって生じた捩れ
を矯正することを考慮すれば、螺旋のピッチは可能な限
り小さい方が好ましい。

【００１１】次に、図１の破線２に示したように、前記
螺旋体１の、螺旋の中心軸（以下、環状体の中心ともい
う）を基準として、同位相となる２箇所において螺旋体
１を切断する。

【００１２】上述のようにして作製された螺旋片１２
は、切断部３同士が螺旋の１ピッチ分だけ捩れている
為、プレス機によって捩れを矯正する。この捩れ矯正工
程により、螺旋状アルミニウムパイプ切断片１２は、螺
旋の中心軸と直交し且つパイプの中心軸を含むような一
平面（以下、基準面という）上に構成されるため、前記
切断部３同士が相対し合うこととなり、該切断部同士を
接合することが可能となる。捩れを矯正した前記アルミ
ニウムパイプ切断片１２の、切断面３同士を溶接によっ
て接合させ、図３に示したように、略真円状に形成され
た環状体１０に加工される。さらに、前記溶接によって
生じた接合部表面の凹凸を、レース台によって研磨して
除去し、平滑な表面を有するアルミニウムパイプの環状
体１０を作成する。

【００１３】つづいて、図３に示したような、前記アル
ミニウムパイプの環状体１０において、環状体１０の内
側面、すなわち環状体１０の中心側に面したパイプ表面
を、プレス機によってプレス加工することにより、アル
ミニウムパイプ表面をパイプの中心側へ陥没させ、窪み
部４を形成する。かかる窪み部４の断面形状は、後述す
るフレーム１１のスポーク部５に応じて適宜決められる
が、本実施の形態においては、パイプの軸方向に沿って
形成された凹状となり、その断面は、図４に示したよう
に、環状体１０の中心側のパイプ表面がパイプの中心側
へ略２〜５ｍｍ窪んだ凹状となる。また、窪み部の数に
ついても、特に限定するものではなく、フレームに設け
られたスポーク部と同数だけ設けるものとする。

【００１４】さらに、上述の手順にて作製したアルミニ
ウムパイプの環状体１０に、別工程によって作製したフ
レーム１１を取り付ける。ここで、フレーム１１とは、
前記環状体１０と、図示しない自動車のステアリングシ
ャフト（操舵用シャフト）とを連結して、運転者のハン
ドリング操作をステアリングシャフトへ伝達するための
ものであり、例えば図５に示されたように、中央のボス
部６と、ボス部６から放射状に延びて設けられた複数の
スポーク部５により構成されるものである。ボス部６
は、前記ステアリングシャフトを挿通するための中心孔
７と、中心孔７の周囲に設けられたステアリングホイー
ル固定用孔８とを有した、厚さ略数ｍｍのアルミニウム
平板によって構成される。また、前記スポーク部５は、
前記ボス部６の外側から放射状に延設された複数の板状
体であって、環状体の中心から前記スポーク部５の先端
部までの距離が、環状体の中心から前記窪み部４の底ま
での距離と略等しくするように形成される。

【００１５】前記フレーム１１の製造方法は、特に限定
するものではないが、作製が容易で且つ強度をもたせる
ことを考慮すれば、アルミニウム板状体から、ボス部６
およびスポーク部５を一体的に切り取って、スポーク部
５のみを所定角度に屈折させて構成させることが好まし
い。

【００１６】前記アルミニウムパイプの環状体１０と前
記フレーム１１との接合方法は、フレーム１１を少し湾
曲させつつ、環状体１０の内側へ入れ、各スポーク部５
の先端部を環状体１０の窪み部４に強嵌して当接させ、
即ち環状体１０を内側から放射状に押圧した状態で取り
付け、前記当接部をスポーク部５裏面（自動車前側）か
ら溶接することによる。これによって、アルミニウムパ
イプ環状体１０とフレーム１１は、例えば図５に示した
ような、一体的な構造となり、各接合部の断面形状は図
６に示したように、該フレーム１１のスポーク部５が、
該ステアリングホイールの窪み部４に当接され、溶接部
９によって固着された構造となる。このようにして、ア
ルミニウム製ステアリングホイールを作製することがで
きる。

【００１７】＜実施の形態２＞直管状のアルミニウムパ
イプから、環状体１０を作製する工程までは、前記実施
の形態１と同じ手順によるものとする。従って、かかる
重複する工程に関する説明は省略し、図番は適宜援用す
る。

【００１８】さらに、前記アルミニウムパイプの環状体
１０において、所定区間をプレス機によってプレス加工
することにより、図７に示したように、環状体１０の複
数箇所に前記基準面と平行な平面部１３を形成する。さ
らに、前記平面部１３の所定位置に、数カ所のねじ孔１
４を設ける。かかる平面部１３の断面形状は、例えば図
８、９に示したように、パイプ内面が密着するまで圧縮
加工されたものであるが、かかる構造に限定されるもの
ではなく、環状体１０の表面に平面部１３が形成されて
いればよく、さらに平面部１３も基準面と平行であるこ
とに限定されるものではない。また、平面部１３の数に
ついても、特に限定するものではなく、フレームに設け
られたスポーク部と同数だけ設けるものとする。

【００１９】さらに、上述の手順にて作製したアルミニ
ウムパイプの環状体１０に、別工程によって作製したフ
レーム１１を取り付ける。フレーム１１に関しては、前
記実施の形態１と略同じ工程によって作製されるが、ス
ポーク部５の先端には、前記平面部１３と密着する平面
部、および前記環状体１０を取りつけた際に、前記ねじ
孔１４と同軸となって固定具１５を挿通させるための貫
通穴１７を設けたものとする。

【００２０】かかるフレーム１１と前記環状体１０を、
固定具１５によって固定する。即ち、環状体１０に設け
た平面部１３を、前記フレーム１１のスポーク部５先端
に設けた平面部に当接させ、例えばボルトなどの固定具
１５を貫通穴１７より挿通し、環状体１０の平面部１３
に設けたねじ孔１４に締着することによって固定する。

【００２１】さらに、環状体１０表面において、必要に
応じて適宜樹脂層１６を形成することにより、図１０〜
１２に示したような、アルミニウム製ステアリングホイ
ールを作製することができる。

【００２２】このように、アルミニウム製ステアリング
ホイールの環状体１０を中空体で形成することが可能と
なるため、フレーム１１を取り付けるための加工も容易
となる。即ち、プレス加工等によって前記窪み部４や平
面部１３を容易に設けることが可能となるため、アルミ
ニウム製ステアリングホイール製造の手間を減らすこと
が可能となる。

【００２３】上述した製造方法によれば、アルミニウム
製ステアリングホイールを、１つ当り１．５時間程度で
製造することができる。従って、従来１２時間程度の工
数を必要としていた、ＮＣフライス盤等による製造方法
と比べ、１０．５時間程度の工数削減を図ることができ
る。また、ＮＣフライス盤による切削加工と比較して、
切削または切除等によって廃棄するアルミニウム素材の
量を顕著に減らすことが可能となるため、素材使用の点
でも無駄を無くすことが可能となる。

【００２４】さらに、上記製造方法によって作製したア
ルミニウム製ステアリングホイールは、従来、環状体が
アルミニウムの中実体で構成されていたものを、アルミ
ニウムパイプ、即ち中空体で構成することが可能とな
る。従って、本発明にかかる上記製造方法によるアルミ
ニウム製ステアリングホイールは、従来のものと比較し
て、７０％程度の軽量化を図ることができる。これは、
ステアリングホイールの慣性モーメントの減少にもつな
がり、運転者にとって操作性の向上にもなる。

【００２５】前記実施の形態では、螺旋状のアルミニウ
ムパイプ１から１つのステアリングホイルを作製する手
順について説明したが、十分に長いアルミニウムパイプ
を曲げ加工して、連続する螺旋体を作製し、これを切断
することによって、同時に複数の螺旋片１２を得られる
ようにしてもよい。即ち、複数の巻き数を有する螺旋体
を作製し、これを螺旋のピッチ毎に切断することによっ
て、螺旋の巻き数分の螺旋片１２を得ることができる。
その後、かかる螺旋片１２について、上述と同様の方法
を経ることによって、アルミニウム製ステアリングホイ
ルを作製することができる。

【００２６】また、上記曲げ加工には、アングル、パイ
プ、フラットバー、角パイプ材などを円形、円弧状、又
は螺旋状に曲げ加工する際に用いるアングルベンダーを
使用するが、かかるアングルベンダーとしては３本ロー
ル、４本ロール、縦型、横型のものを使用することがで
きる。

【００２７】また、前記実施の形態では、アルミニウム
パイプを曲げ加工した後、所定位置２を切断し、螺旋片
１２を作製するという手順について説明したが、本発明
はかかる手順に限定されるものではなく、例えばアルミ
ニウムパイプを、環状体の周長となるような所定長さに
予め切断しておき、これに曲げ加工を施して、図３のよ
うな環状体１０を作製するという手順によって行っても
よい。このような手順で製造した場合には、螺旋体およ
び螺旋片を形成せず、直接環状体を作製することができ
るため、捩れ矯正工程が不要となる点で好ましい。

【００２８】また、前記実施の形態１に例示される製造
方法によれば、フレーム１１が、環状体１０に設けた窪
み部４に強嵌され、環状体１０を放射状に押圧した状態
で溶接されているため、環状体１０とフレーム１１が強
固に固定されたアルミニウム製ステアリングホイールが
構成される。

【００２９】また、上記実施の形態２に例示される製造
方法によれば、環状体１０とフレーム１１とがボルトな
どの固定具１５によって着脱可能に取りつけることが可
能となる。

【００３０】また、前記実施の形態１ではアルミニウム
パイプを環状体１０に加工した後、窪み部４を形成させ
たが、本発明はかかる手順に限定されるものではなく、
例えばアルミニウムパイプに予め窪み部４を形成し、そ
の後、環状体１０に成形するという手順によって行って
もよい。

【００３１】前記アルミニウムパイプの外径および内径
については、特に制限されるものではなく、各種アルミ
ニウムパイプを使用することが可能であるが、好ましく
は、適度な強度を有する程度の厚みがあり、且つ運転者
が握りやすい程度の外径を有するものがよい。

【００３２】フレーム１１に関しては、スポーク部５の
形状、本数、取りつけ位置、およびボス部６に対する仰
角などについても、特に前記実施の形態に限定されるも
のではないが、適度の強度を有し、且つ運転者が計器類
を確認し易く、又ハンドリング操作を行い易いものが好
ましい。また、前記実施の形態１ではフレーム裏面から
のみ溶接して環状体とフレームを固着させたが、特に裏
面に限定されるものではなく、表面を溶接してもよい。
さらに、前記当接部分が少ない場合には、裏表両面から
溶接して、強度をもたせてもよい。

【００３３】

【発明の効果】直管状のパイプを使用し、曲げ、切断、
溶接という手段によって環状体を製作しているので、切
削に比べて効率的である。従って、ＮＣフライス盤等を
使用する場合に比べて、製作にかかる工数を減らすこと
ができ、結果として安価なステアリングホイールを作製
することができる。また、切削加工に比べ、素材の無駄
も少ないため、素材使用量の面でも製作コストの低減を
図ることができる。

【００３４】さらに、パイプ材を使用しているため、作
製したステアリングホイールの環状体が中空体となり、
ＮＣフライス盤を使用して作製した場合の中実体に比べ
て軽量化が図れるという点で利点がある。

【００３５】また、環状体が中空であるため窪み部や平
面部を形成しやすく、且つ、該平面部にねじ加工するこ
とも容易になり、フレームと環状体を脱着可能に固定す
ることも可能となる。

【００３６】さらに、ステアリングホイールが軽量化さ
れると、ステアリングホイールの慣性モーメントが小さ
くなるため、運転者が操舵する際の力が少なくてすむた
め、操作性が向上することとなる。

【００３７】また、フレームが、環状体の窪み部に強嵌
された状態で溶接されていれば、環状体とフレームが強
固に固着されたアルミニウム製ステアリングホイールと
なる。

【００３８】また、フレームが、環状体の平面部に着脱
可能に固定されていれば、環状体やフレームを、使用者
が好みに合わせて適宜交換することができるアルミニウ
ム製ステアリングホイールとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】螺旋体に加工されたアルミニウムパイプを示し
た平面図。

【図２】螺旋体を切断して得られた螺旋片を示した平面
図。

【図３】プレス加工を施し、窪み部を設けた環状体の一
例を示した平面図。

【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図

【図５】フレームを取りつけた環状体の一例を示した平
面図

【図６】図５におけるＢ−Ｂ線断面図

【図７】プレス加工を施し、平面部およびねじ孔を設け
た環状体の一例を示した平面図。

【図８】図７におけるＣ−Ｃ線断面図

【図９】図７におけるＤ−Ｄ線断面図

【図１０】フレームを取りつけた環状体の一例を示した
底面図

【図１１】図１０におけるＥ−Ｅ線断面図

【図１２】図１０におけるＦ−Ｆ線断面図

【符号の説明】

１…螺旋体、２…切断個所、３…切断部、４…窪み部、
５…スポーク部、６…ボス部、７…中心孔、８…固定用
孔、９…溶接部、１０…環状体、１１…フレーム、１２
…螺旋片、１３…平面部、１４…ねじ孔、１５…固定
具、１６…樹脂層、１７…貫通孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウムパイプを湾曲させ、その端
   部同士を接合して環状体とし、環状体をステアリングシ
   ャフトに連結するためのフレームを前記環状体の内側に
   取り付けてアルミニウム製ステアリングホイールを製造
   することを特徴とするアルミニウム製ステアリングホイ
   ールの製造方法。
2. 【請求項２】 前記環状体の内側面に、凹状の窪み部を
   設け、前記窪み部に前記フレームを嵌め込ませた状態で
   固着する請求項１に記載のアルミニウム製ステアリング
   ホイールの製造方法。
3. 【請求項３】 前記環状体の一部に平面部を設け、前記
   平面部に前記フレームを固定具によって着脱可能に固定
   する請求項１に記載のアルミニウム製ステアリングホイ
   ールの製造方法。
4. 【請求項４】 アルミニウムパイプを環状に形成した環
   状体と、環状体をステアリングシャフトに連結するため
   のフレームとを具備し、前記環状体の内側面に形成され
   た凹状の窪み部に、前記フレームが強嵌されて固定され
   ていることを特徴とするアルミニウム製ステアリングホ
   イール。
5. 【請求項５】 アルミニウムパイプを環状に形成した環
   状体と、環状体をステアリングシャフトに連結するため
   のフレームとを具備し、前記環状体の一部に形成された
   平面部に、前記フレームが固定具によって着脱可能に固
   定されていることを特徴とするアルミニウム製ステアリ
   ングホイール。