JP2002502775A - 自動車用ステアリング・ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明によれば、ステアリング・ホイールが、ポット状の下方部分１と、この下方部分に対してその縁部に沿って結合される上方部分２とからなり、該部分１、２はともに高性能プラスチック材料の外部シェル３、４を持ち、少なくとも下方部分１において内方を向きかつ一体に成形されたウェブ５、６、７により補強される。衝撃保護のための構造強度および変形容量について生じる全ての必要を満たしながら通常のステアリング・ホイールに勝る重量節減に関して更なる可能性を持つステアリング・ホイールを提供することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、ポット状の下方部分とこの下方部分に対しその縁部に沿って結合さ
れた上方部分とからなる自動車用の舵輪（ステアリング・ホイール）に関する。

【０００２】 自動車用のステアリング・ホイールは、一般に、金属のステアリング・ホイー
ル骨格と、レザー状の外皮を持つ発泡プラスチック材料のケーシングと、ステア
リング・ホイール内に収容されステアリング・ホイールの外皮に視覚的および触
覚的に適合するカバーを持つエアバッグとからなっている。前記骨格は、鋼鉄、
アルミニウム、マグネシウム、またはこれら金属の組合わせからなり、かつ運転
中に生じる全ての作用力を伝達できるように設計されている。更に、今日のステ
アリング・ホイールは、特に運転者がステアリング・ホイールに衝突する事故に
おいて変形し得るようにしばしば設計されている。急激に膨張するエアバッグと
共に、このような構成によって事故と同時に働く作用力が低減され、傷害が低減
され、また最適な場合には防止される。

【０００３】 このようなステアリング・ホイールの製造は、金属の骨格の生産ラインに加え
て、固く摩耗しにくい外皮を形成する適切な発泡プラスチック材料で骨格を被覆
するための第２の生産ラインが確保されねばならないために、比較的複雑である
。ステアリング・ホイールの骨格が鋳造により作られるならば、これらの骨格は
プラスチックで被覆されるように鋳型へ挿入できる前に一切の突起がないように
しなければならない。予め作られたハブ、スポークおよびステアリング・ホイー
ル・リム部からなるステアリング・ホイールは、骨格が被覆工程の用意ができる
までに、リベット作業、ボルト締めあるいは溶接などの更なる工程を必要とする
。

【０００４】 製造技術に関する経費に加えて、このような被覆工程が衝撃保護をすでに提供
する従来のステアリング・ホイールは、ステアリング・ホイールの支持骨格が少
なくとも全ての衝撃域において被覆されながらステアリング・ホイールの構造的
強度には寄与しないゆえに、不利であると考えられる。このような強度は、たと
えアルミニウムあるいはマグネシウムの合金が用いられようとも、ステアリング
・ホイールの骨格の対応する断面設計によって達成されなければならず、その結
果自動車における重量低減に対する全体的な試みに対して厳しい制約が設定され
る。

【０００５】 本発明の目的は、運転中に生じる作用力の伝達に関し、かつ衝撃の保護に関し
てその機能を制限することなく重量の更なる節減を可能にするステアリング・ホ
イールを提供することにある。

【０００６】 このような目的を達成するためには、本発明によれば、ステアリング・ホイー
ルがポット状の下方部分とこの下方部分に対しその縁部に沿って結合される上方
部分とからなり、両部分が、少なくとも下方部分において内方に向いたウェブに
より補強され一体に成形される高性能プラスチック材料の外部シェルを持つこと
が提起される。

【０００７】 本発明は、適切な高性能プラスチック材料が用いられるとき、前記の主な機能
を充分に満たすことができるという対応する製作上の注意を払うことによってス
テアリング・ホイールの骨格を無くすことができるという考察に基くものである
。更に、骨格からシェル構造への変更が、支持材料を構成要素の外部領域に配置
するときこの材料を強度に関してはるかに良く用いることができるため、相等材
料を用いてある強度値を達成するのに少ない材料経費で済むという更なる利点を
もたらす。一体に成形されたウェブの構成と肉厚に関して外部シェルの肉厚を決
定する際の設計上の自由度により、要求される強度値を達成することが可能であ
るばかりでなく、重量の節減に加えて良好な衝撃保護も達成可能であるように、
充分に計算された塑性変形を生じることもまた可能である。

【０００８】 本発明思想の望ましい実施の形態については、請求項２ないし１２において記
述する。更なる特定部分については、図１ないし図５に示される実施の形態によ
り更に詳細に説明する。

【０００９】 図１ａに断面で示されるステアリング・ホイールは、下方部分１と上方部分２
とからなり、両部分１、２はともに高性能プラスチック材料の外部シェル３、４
を有する。両部分１、２は、相互にその縁部に沿って結合されている。下方部分
１は、内方へ、即ち外部シェル３、４間の空間内へ突出する一体成形されたウェ
ブにより補強される。図示のように、ウェブ５、６、７は、異なる壁部厚さと高
さとを有する。これらウェブは、徐々に変化する変形抵抗を持つように作られる
ことが望ましい。上部ウェブ５は、下方における段階のウェブ６より壁部厚さが
薄くまた、大きな側方距離で配置される。最下段のウェブ７は，更に密の状態で
配置され、更に大きな壁部厚さを呈する。図示された３段階の代わりに２段階あ
るいは３段階以上にすることが可能なこと、および底部から頂部へ一定割合でテ
ーパ状となる壁部厚さを持つウェブを設けることができることは自明である。ス
テアリング・ホイールの衝撃保護において衝撃方向に増加する変形抵抗を実現す
ることは周知の慣例である。

【００１０】 図１ｂないし図１ｄにおいては、上方部分２の外部シェル４が事故において急
激に負荷を受けるときにステアリング・ホイールがどのように変形するかが示さ
れる。負荷がほとんどないかあるいはより大きな負荷の初めでは、上部層のウェ
ブ５が最初に変形する。衝突の激しさに従って、かつ衝突の過程では、中間部お
よび下部のウェブ６および７もまたそれぞれ変形する。この場合、外部シェル３
、４自体はそれほど変化しないままである。特に、ステアリング・ホイールの骨
格がウェブによって比較的大きな構造的な補強が与えられねばならないので、骨
格は変形しない。図１ｂないし図１ｄは、個々の部品が図１ａにおける概要にお
いて明らかであるので参照番号は示さず、ウェブの段階的な変形について説明す
ることのみが重要である。

【００１１】 図２は、エアバッグ・モジュールを収容するためウェブのない空間８を外部シ
ェル３、４間に設けることができる方法を示している。このような場合、上方部
分２の外部シェル４は、無論、エアバッグが急激にガスで充填されると周知のよ
うに予め定めた破裂線に沿って開裂しヒンジ線に沿って開披し得る、エアバッグ
に対するカバーが装備されている。

【００１２】 本発明によるステアリング・ホイールに対する下方部分１の半分を示す図３の
平面図から、ウェブ５、６、７が六角形のハニカム状に配置されることが明らか
である。この場合、ウェブ５、６、７の変化する壁部厚さを示すことは省かれた
。外部シェル３は、全域に第１のウェブ層７があり、これはある狭幅のグリッド
の形に配置される。ある領域では、このような第１のウェブ層７は第２のウェブ
層６と第３のウェブ層５とによって重ねられ、これらウェブ層はまた重なった層
のウェブ壁部ができるだけ一致するように六角形のハニカム構造として構成され
、その結果六角形の最大長さと最大径を持つウェブが他の段階の短く狭いウェブ
のグリッドに融合する。中間部では、前にも述べたように、上部段階のウェブ６
、５ではなく最下部の段階のウェブ７のみを含む空間８が存在する。

【００１３】 図４および図５から、モールディングがウェブの六角形ハニカム構造を形成す
るためにはどのように設計されねばならないかが明らかである。最大のグリッド
寸法を持つウェブ５を形成するには、六角形のモールディング５′が要求され、
鋳型から取出すために必要である抜きしろもまた考慮に入れなければならない。
同様に、中間的なグリッド距離を持つウェブ６に対して、対応する抜きしろを持
つ六角形のモールディング６′が要求される。最後に、六角形のモールディング
７′が、最も密接するウェブ７を形成するようにこれらのモールディング６′に
重ねられる。図４および図５はともに、完全な理解を容易にするため、本発明に
よるハニカム状ウェブ構造を形成するためのモールディングの一部を示すに過ぎ
ない。

【００１４】 本発明思想が実現されるには、他のウェブ構造を用いることもまた無論可能で
ある。特に、壁部厚さが底部から頂部にかけて一定の割合で変化するウェブを作
るためにいかなる場合にも要求される抜きしろを必要以上に強くすることも考え
られる。このように、一定の割合で変化する変形の挙動が把握されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ａは本発明によるステアリング・ホイールの縦方向断面図であり、ｂないしｄ
は衝突の場合におけるステアリング・ホイールの変形の各段階を示す図である。

【図２】 エアバッグ収容空間を有した状態のステアリング・ホイールを示す部分断面図
である。

【図３】 ステアリング・ホイールの下部シェルの半分を示す俯瞰図である。

【図４】 製造用鋳型の一部を示す部分俯瞰図である。

【図５】 製造用鋳型の一部を示す斜視図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１月１９日（２０００．１．１９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車用ステアリング・ホイールであって、ポット状の下方
   部分（１）と、該下方部分に対してその縁部に沿って結合された上方部分（２）
   とを含み、前記両部分（１、２）が、高性能プラスチック材料の外部シェル（３
   、４）を有し、少なくともその下方部分（１）が内方に向きかつ一体に成形され
   たウェブ（５、６、７）により補強されているステアリング・ホイール。
2. 【請求項２】 前記ウェブ（５、６、７）が骨組み状またはハニカム状に構
   成されることを特徴とする請求項１記載のステアリング・ホイール。
3. 【請求項３】 前記ウェブ（５、６、７）が歪みエネルギを吸収するよう可
   塑的に変形し得ることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のステア
   リング・ホイール。
4. 【請求項４】 前記ウェブ（５、６、７）が前記ステアリング・ホイールの
   リム部からステアリング・ホイールのハブ部へかけて増加する変形抵抗を有する
   ことを特徴とする請求項３記載のステアリング・ホイール。
5. 【請求項５】 前記ウェブ（５、６、７）が逓増する変形抵抗を持つように
   設計されることを特徴とする請求項４記載のステアリング・ホイール。
6. 【請求項６】 前記ウェブ（５、６、７）が一定割合で増加する変形抵抗割
   合を持つように設計されることを特徴とする請求項４記載のステアリング・ホイ
   ール。
7. 【請求項７】 高い変形抵抗割合を持つウェブ（７）が前記ステアリング・
   ホイールのリム部に設けられることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一
   つに記載のステアリング・ホイール。
8. 【請求項８】 エアバッグ・モジュールを収容するためウェブのない空間（
   ８）が上方部分（２）と下方部分（１）との間に設けられることを特徴とする請
   求項１ないし７のいずれか一つに記載のステアリング・ホイール。
9. 【請求項９】 前記上方部分（２）と前記下方部分（１）とが、少なくとも
   ステアリング・ホイールのリム部においてクリップで相互に結合されることを特
   徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載のステアリング・ホイール。
10. 【請求項１０】 前記上方部分（２）と前記下方部分（１）とが、中心領域
    において更にボルトにより相互に結合されることを特徴とする請求項９記載のス
    テアリング・ホイール。
11. 【請求項１１】 前記上方部分（２）と前記下方部分（１）とに、強靭で可
    撓性に富むプラスチック材料の外皮が設けられることを特徴とする請求項１ない
    し１０のいずれか一つに記載のステアリング・ホイール。
12. 【請求項１２】 前記下方部分（１）が前記ハブ部に組込まれた金属の取付
    けブッシュを有することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一つに記載
    のステアリング・ホイール。