JP2005014641A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

【課題】剛性及び制振性に優れ、しかも意匠性を高めることができるステアリングホイールを提供する。
【解決手段】ボス取り付け部１１と、リム１２と、前記ボス取り付け部１１に一端が固定されるとともに、他端が前記リム１２に固定された複数のスポーク１４とを備えるステアリングホイールにおいて、前記スポーク１４間で延びたその両端が当該スポーク１４に固定されたレインフォースメント１３（補強部材）をさらに備えるとともに、前記スポーク１４には、前記一端側でスプリング部１５が形成されている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の操舵に使用されるステアリングホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ステアリングホイールは、ギアボックスまで延びるステアリング軸に装着されるボス取り付け部と、運転者の握り部分であるリムと、ボス取り付け部とリムとを固定するスポークとで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
周知のとおり、このステアリングホイールは、車両の操舵のために、ステアリング軸に回転力を伝えるものである。
【０００３】
【特許文献１】
特表２００１−５１１０９３号公報（第７頁６行乃至第８頁１９行及び図１等参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステアリングホイールは、車両の操舵に使用するものであるため、剛性が要求される。また、ステアリングホイールは、車両の運転中にステアリング軸を介して伝わるエンジンの振動や路面の反力によって生じる振動を吸収する構造を有していなければならない。
【０００５】
その一方で、車両の意匠の豊富化にともなって、ステアリングホイールの意匠の創作も数多く試みられてはいるが、従来の構造のステアリングホイールでは、剛性や制振性を十分に維持しつつ、意匠性を高めることはできなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、剛性及び制振性に優れ、しかも意匠性を高めることができるステアリングホイールを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、ボス取り付け部と、リムと、前記ボス取り付け部に一端が固定されるとともに、他端が前記リムに固定された複数のスポークとを備えるステアリングホイールにおいて、前記スポーク間で延びたその両端が当該スポークに固定された補強部材をさらに備えるとともに、前記スポークには、前記一端側でスプリング部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このステアリングホイールでは、スポーク間で延びる補強部材の両端が両スポークと固定されている。つまり、この補強部材は、スポーク同士を繋ぎ止める梁として機能するので、ボス取り付け部及びリムの固定構造が補強されるため、ステアリングホイールはその剛性が高められる。
【０００９】
また、このステアリングホイールでは、例えば、エンジンの振動や路面の反力によって生じる振動がボス取り付け部に伝わると、この振動は、スポークのボス取り付け部側に形成されたスプリング部で吸収される。したがって、このステアリングホイールによれば、スポークの他端側に固定されたリムに伝わる振動が低減される。その結果、運転者は、不快感を生じることなく操舵することができる。
【００１０】
また、このステアリングホイールでは、補強部材によってステアリングホイールの剛性が高められるため、従来のステアリングホイールに比較してスポークを細くすることができる。その結果、ステアリングホイールの意匠のバリエーションが増加し、意匠性が高められる。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載のステアリングホイールにおいて、前記ボス取り付け部、前記リム、前記スポーク及び前記補強部材が、相互に一体に成形されていることを特徴とする。
【００１２】
このステアリングホイールによれば、ボス取り付け部、リム、スポーク及び補強部材が一体成形されるので、剛性及び制振性を有する構造を容易に、しかも安価に形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態に係るステアリングホイールについて適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図１は、本実施の形態に係るステアリングホイールの斜視図、図２（ａ）は、図１のステアリングホイールの上面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ−Ｘ線における部分断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態に係るステアリングホイールＡは、主に、ボス取り付け部１１、リム１２、第１レインフォースメント１３ａ及び１対の第２レインフォースメント１３ｂ，１３ｂ（以下、レインフォースメントを特定しない場合には、単に「レインフォースメント１３」という）並びに第１、第２、第３、第４、第５及び第６スポーク１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ（以下、スポークを特定しない場合には、単に「スポーク１４」という）を備えている。なお、第１及び第２レインフォースメント１３ａ，１３ｂ，１３ｂは、特許請求の範囲にいう「補強部材」に相当する。
【００１５】
ボス取り付け部１１は、図示しないギアボックスから上方に延びるステアリング軸１６の先端に装着されるものである。このボス取り付け部１１は、ステアリングホイールＡの回転力がステアリング軸１６に伝わるように、ステアリング軸１６の先端と係合している。ボス取り付け部１１の外形は、四角柱状の形状を有しており、その３方の側壁１１ａにスポーク１４の一端が固定されるようになっている。なお、このボス取り付け部１１は、これらスポーク１４を固定することができるような形状である限り、その外形には特に制限がない。
【００１６】
リム１２は、リング形状の部材であって、運転者の握り部を構成するものである。このリム１２は、運転者がこれを回転したときの回転軸が、ステアリング軸１６の回転軸と一致するように、ボス取り付け部１１の上方に配置されている。このリム１２とボス取り付け部１１とは、次に説明するスポーク１４を介して固定されている。
【００１７】
第１乃至第６スポーク１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆは、図２（ａ）を併せて参照すると明らかなように、ボス取り付け部１１を中心に右回りにこの順番で配置されている。そして、第１乃至第６スポーク１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆのぞれぞれは、その一端がボス取り付け部１１の側壁１１ａに固定されるとともに、このボス取り付け部１１から延びる他端でリム１２の内周面に固定されている。つまり、第１乃至第６スポーク１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆのそれぞれは、図２（ｂ）に示すように、ボス取り付け部１１に固定された一端側から斜め上方に向けて延びる他端側でリム１２の内周面に固定されている。なお、これらスポーク１４の断面形状としては、特に制限がない。
【００１８】
これらスポーク１４のそれぞれは、図２（ｂ）に示すように、その一端側、つまりボス取り付け部１１側にスプリング部１５が形成されている。このスプリング部１５は、スポーク１４の厚みや幅、外径等を増減した区間で構成されており、当該区間を板ばね、あるいは線ばねとして機能させるようにしたものである。
【００１９】
第１及び第２レインフォースメント１３ａ，１３ｂ，１３ｂは、その断面Ｃが矩形の長尺部材からなり、ボス取り付け部１１とリム１２との固定構造を補強するものである。図２（ａ）に示すように、第１レインフォースメント１３ａは、第１及び第６スポーク１４ａ，１４ｆの間で円弧状に延びるとともに、その両端が第１及び第６スポーク１４ａ，１４ｆに固定されている。そして、１対の第２レインフォースメント１３ｂ，１３ｂのうち、一方の第２レインフォースメント１３ｂは、第２スポーク１４ｂと第３スポーク１４ｃとの間に掛け渡されてこれら第２及び第３スポーク１４ｂ，１４ｃに固定されている。また、他方の第２レインフォースメント１３ｂは、第４スポーク１４ｄと第５スポーク１４ｅの間に掛け渡されてこれら第４及び第５スポーク１４ｄ，１４ｅに固定されている。これら第１及び第２レインフォースメント１３ａ，１３ｂ，１３ｂは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、リム１２の回転軸Ａｘと直交する仮想平面Ｐ内で延びるように配置されている。なお、この仮想平面Ｐの位置は、ステアリングホイールＡの剛性及び制振性を阻害しない限りにおいて、スポーク１４とボス取り付け部１１との固定部からスポーク１４とリム１２との固定部までの間で適宜に設定することができる。
【００２０】
これらボス取り付け部１１、リム１２、スポーク１４及びレインフォースメント１３は、相互に一体に成形されている。これらボス取り付け部１１、リム１２、スポーク１４及びレインフォースメント１３は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属材料や、カーボン繊維等を含む複合材料で構成することができる。特に、前記スプリング部１５の機能を考慮すれば、補強部材の材料としては、弾性に富む材料が好ましい。
【００２１】
このような本実施の形態に係るステアリングホイールＡでは、エンジンの振動や路面の反力によって生じる振動は、ステアリング軸１６を介してボス取り付け部１１に伝わる。ボス取り付け部１１に伝わった振動は、スポーク１４のボス取り付け部１１側に形成されたスプリング部１５で吸収される。その結果、このステアリングホイールＡによれば、スポーク１４の他端側に固定されたリム１２に伝わる振動が低減されるため、運転者は、不快感を生じることなく操舵することができる。
【００２２】
また、本実施の形態に係るステアリングホイールＡでは、ボス取り付け部１１とリム１２とを固定するスポーク１４同士がレインフォースメント１３で固定されている。つまり、このレインフォースメント１３は、スポーク１４同士を固定する梁として機能するので、ボス取り付け部１１及びリム１２の固定構造が補強されるため、ステアリングホイールＡは剛性が高められ、特に、リム１２の半径方向の剛性は一段と高められる。
【００２３】
そして、このステアリングホイールＡでは、スポーク１４同士がレインフォースメント１３で固定されることによって、スポーク１４の１本当たりに加わる応力が低減されるため、スポーク１４を細くすることができる。その結果、従来のステアリングホイールと比較して、ステアリングホイールＡ全体におけるスポーク１４の１本当たりが占める量（体積、面積等）が低減される。したがって、このステアリングホイールＡによれば、従来のステアリングホイールの剛性と同等以上の剛性を維持しつつ、軽量化を図ることができる。
【００２４】
また、このステアリングホイールＡによれば、スポーク１４を細くすることができるとともに、さらにレインフォースメント１３が配設されるため、ステアリングホイールＡの意匠のバリエーションが増加し、意匠性が高められる。
【００２５】
また、このステアリングホイールＡでは、ボス取り付け部１１、リム１２、スポーク１４及びレインフォースメント１３が一体成形されるので、前記した剛性及び制振性を有する構造を容易に、しかも安価に形成することができる。
【００２６】
以上、本発明のステアリングホイールを実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、この実施の形態に何ら制限されるものではない。
【００２７】
例えば、本実施の形態では、第１及び第２レインフォースメント１３ａ，１３ｂ，１３ｂがリム１２の回転軸Ａｘと直交する仮想平面Ｐ内で延びるように配置されているが（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、図３に示すように、前記した仮想平面Ｐに対して角度θをなすように第２レインフォースメント１３ｂとスポーク１４とが繋げられたものであってもよい。またこの際、第１レインフォースメント１３ａの配置位置は、ステアリングホイールの剛性及び制振性を阻害しない範囲で、第２レインフォースメント１３ｂの配置位置とは無関係に設定することができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、第１レインフォースメント１３ａが第１及び第６スポーク１４ａ，１４ｆの間に配置され、第２レインフォースメント１３ｂ，１３ｂのそれぞれが第２及び第３スポーク１４ｂ，１４ｃの間並びに第４及び第５スポーク１４ｄ，１４ｅの間に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、レインフォースメント１３の配置位置は、レインフォースメント１３が少なくとも２本のスポーク１４と固定されるような位置であればよい。例えば、ステアリングホイールは、図４（ａ）に示すように、第１及び第２スポーク１４ａ，１４ｂの間、第３及び第４スポーク１４ｃ，１４ｄの間並びに第５及び第６スポーク１４ｅ，１４ｆの間のそれぞれにレインフォースメント１３が配置されたものであってもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、６本のスポーク１４が配設されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、スポーク１４の数を２以上の範囲で適宜に設定することができる。例えば、ステアリングホイールは、図４（ｂ）に示すように、４本のスポーク１４が配設されたものであってもよいし、図４（ｃ）に示すように、３本のスポーク１４が配設されたものであってもよい。なお、このようなステアリングホイールのレインフォースメント１３は、少なくとも２本のスポーク１４と固定されるような位置に配置されていればよい。
【００３０】
また、本実施の形態では、第１スポーク１４ａと第６スポーク１４ｆとを固定する第１レインフォースメント１３ａとして、円弧状のものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５（ａ）に示すように、第１レインフォースメント１３ａが直線状のものであってもよい。また、第１レインフォースメント１３ａは、折り曲げられたものであってもよく、その折り曲げの態様としては、例えば、図５（ｂ）に示すように、第１レインフォースメント１３ａの一箇所が所定の角度で折り曲げられたもの、図５（ｃ）に示すように、第１レインフォースメント１３ａの２箇所が所定の角度で折り曲げられたもの、図５（ｄ）に示すように、第１レインフォースメント１３ａの３箇所以上が所定の角度で折り曲げられたもの等が挙げられる。また、図示しないが、本発明のステアリングホイールは、第１レインフォースメント１３ａの複数箇所が波型に湾曲するように成形されたものであってもよいし、第１レインフォースメント１３ａにこれら波型と折り曲げとを組み合わせたものが施されていてもよい。なお、第２レインフォースメント１３ｂの形状も、このような第１レインフォースメント１３ａの形状と同様に変更してもよい。
【００３１】
また、本実施の形態に係るステアリングホイールＡは、断面Ｃが矩形のレインフォースメント１３（図２（ｂ）参照）を備えているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に使用されるレインフォースメント１３は、その断面形状に制限はなく、例えば、図６（ａ）に示すように、その断面形状が台形のものや、図６（ｂ）に示すように、その断面形状が円形のものや、図６（ｃ）に示すように、その断面形状が三角形のもの等が挙げられる。また、レインフォースメント１３は、その延びる方向に進むにしたがって断面形状が次第に変化しているものであってもよく、例えば、図６（ｄ）に示すように、中央部で断面積が大きく、両端にいくにしたがって断面積が次第に小さくなったものでもよいし、図６（ｅ）に示すように、中央部が括れたものであってもよい。また、レインフォースメント１３は、複数の部材が繋げられた複合部材からなるものであってもよく、例えば、図７に示すように、三角柱の第１レインフォースメント部材１３ｃと、四角柱の第２レインフォースメント部材１３ｄと、円柱の第３レインフォースメント部材１３ｅとが相互に固定されて一体となったものであってもよい。また、レインフォースメント１３は、図８（ａ）に示すように、スポーク１４から延びるにしたがって、その断面積が次第に小さくなっていくものであってもよいし、図８（ｂ）に示すように、スポーク１４から延びるにしたがって、その断面積が次第に大きくなっていくものであってもよい。また、レインフォースメント１３は、図８（ｃ）に示すように、スポーク１４に固定される基端部１３ｆと、この基端部１３ｆから延びるレインフォース本体１３ｇとで構成されるものであってもよい。なお、本発明のステアリングホイールでは、このようにレインフォースメント１３の形状を変更することによって、ステアリングホイールに衝撃荷重が加わったときのエネルギ吸収特性を調節することができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、スプリング部１５を、前記したようにスポーク１４の厚み等を増減させることによって板ばね等が形成されるようにしたが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、厚み等が増減された区間をさらに波型に加工したものであってもよい。なお、本発明のステアリングホイールでは、このようにスプリング部１５の厚みや形状等を変更することによって、ばね定数を変更し、ステアリングホイールの制振特性を最適化することができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、ボス取り付け部１１、リム１２、スポーク１４及びレインフォースメント１３が一体に成形されたものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、別部材としてのボス取り付け部１１、リム１２、スポーク１４及びレインフォースメント１３を相互に接続したものであってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１に記載のステアリングホイールによれば、優れた剛性及び制振性を発揮することができるとともに、意匠性をも高めることができる。
また、請求項２に記載のステアリングホイールによれば、請求項１の発明と同様の効果が得られるとともに、剛性及び制振性を有する構造を容易に、しかも安価に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るステアリングホイールの斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のステアリングホイールの上面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ−Ｘ線における部分断面図である。
【図３】他の実施の形態に係るステアリングホイールの部分断面図である。
【図４】図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、他の実施の形態に係るステアリングホイールの模式図である。
【図５】図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）及び図５（ｄ）は、他の実施の形態に係るステアリングホイールに使用されるレインフォースメント（補強部材）の模式図である。
【図６】図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）及び図６（ｅ）は、他の実施の形態に係るステアリングホイールに使用されるレインフォースメント（補強部材）の模式図である。
【図７】他の実施の形態に係るステアリングホイールに使用されるレインフォースメント（補強部材）の模式図である。
【図８】図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、他の実施の形態に係るステアリングホイールに使用されるレインフォースメント（補強部材）の部分斜視図である。
【符号の説明】
１１ ボス取り付け部
１２ リム
１３ レインフォースメント（補強部材）
１３ａ 第１レインフォースメント（補強部材）
１３ｂ 第２レインフォースメント（補強部材）
１４ スポーク
１４ａ 第１スポーク
１４ｂ 第２スポーク
１４ｃ 第３スポーク
１４ｄ 第４スポーク
１４ｅ 第５スポーク
１４ｆ 第６スポーク
１５ スプリング部

Claims (2)

1. ボス取り付け部と、リムと、前記ボス取り付け部に一端が固定されるとともに、他端が前記リムに固定された複数のスポークとを備えるステアリングホイールにおいて、
   前記スポーク間で延びたその両端が当該スポークに固定された補強部材をさらに備えるとともに、前記スポークには、前記一端側でスプリング部が形成されていることを特徴とするステアリングホイール。
2. 前記ボス取り付け部、前記リム、前記スポーク及び前記補強部材が、相互に一体に成形されていることを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール。

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