JP2007196956A - 自動車のステアリングホイール - Google Patents

Abstract

【課題】 車両衝突時に縦スポーク部が全体的に変形せず、周辺構造と干渉しない自動車のステアリングホイールを提供する。
【解決手段】 被覆部９における下側の端面１２は、リム部５と縦スポーク部７との連結部に形成された屈曲部に向かうため、被覆部９の下側の端面１２は、裏カバー１１の端末１１ａに対して、下端が裏カバー１１側に突出した斜め状態となる。従って、車両衝突時にリム部５の乗員側端部に衝撃Ｆが加わり、リム部５が反乗員側へ押されると、裏カバー１１の端末１１ａは斜めの端面１２にガイドされて、端面１２の上端における縦スポーク部７との角部Ｋに入り込んで干渉する。そのため、衝撃Ｆは裏カバー１１の端末１１ａ（干渉点）を支点として、縦スポーク部７の外側端７ｂとリム部５の乗員側部位だけが、下側に屈曲変形して、衝撃Ｆを吸収する。縦スポーク部７の全体が変形しないため、縦スポーク部７が周辺構造と干渉しない。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動車のステアリングホイールに関するものである。

車両のステアリングホイールは、強度部材である金属製の芯金を、ウレタン樹脂製の被覆部により覆った構造をしている。芯金は、コラムカバーにて覆われたコラムシャフトの上端に取付けられるボス部と、ボス部よりもコラムシャフトの方向で上側に位置し且つ垂直に対して所定の角度を有するリング状のリム部と、外側端がリム部の左右両側端部付近に結合され且つ内側端がボス部に結合される一対の横スポーク部と、外側端がリム部の乗員側端部付近に結合され且つ内側端がボス部に結合される縦スポーク部とを有する構造をしている。

ウレタン樹脂製の被覆部は、リム部と、横スポーク部及び縦スポーク部の各外側端だけを連続して被覆しており、被覆されていないボス部や、各スポーク部の内側端には、上側からはエアバッグモジュールが取付けられ、下側からは裏カバーが取付けられる。

そして、車両衝突時に乗員腹部がリム部の乗員側端部に当たり、リム部の乗員側端部に対して衝撃が加わった際に、縦スポーク部全体が変形して衝撃を吸収し、乗員を保護するようになっている。

リム部の垂直に対する角度は車種、或いは、コラムシャフトのチルト角度の調整等により変化する。従って、リム部に加わる衝撃の角度も変化する。リム部の対垂直角度が小さい場合（リム部を垂直に近づく方向へ傾けた場合）は、水平方向で加わる衝撃は、縦スポーク部を下方へ曲げるように作用する要素が大きい。この場合は、縦スポーク部が裏カバーを下方へ押し下げながら曲がることで衝撃を吸収することができる。

また、リム部の対垂直角度が大きい場合（リム部を水平に近づく方向へ傾けた場合）は、水平方向で加わる衝撃は、縦スポーク部を前方へ圧縮するように作用する要素が大きい。この場合は、縦スポーク部がその形状的要素に応じた不規則変形（座屈変形等）をすることで、衝撃を吸収することができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開平５−３２１６８号

しかしながら、このような従来の技術にあっては、リム部の対垂直角度が小さい場合も、大きい場合も、車両衝突時に縦スポーク部の全体が変形するため、縦スポーク部の変形した部分が周辺構造（エアバッグモジュールやコラムカバー）と干渉するおそれがある。特に、リム部の対垂直角度が大きく、縦スポーク部が不規則変形（座屈変形等）する場合は干渉するおそれが大きい。縦スポーク部が周辺構造と干渉すると、予期せぬ反力が生じて、リム部の乗員側部位が予定された通りに十分に変形せず、乗員腹部に対するダメージを緩和する効果が低下することになる。そのため、従来は、乗員保護のため、ステアリングホイール全体を傾けるような他の構造対策も付加する必要あり、構造の複雑化及びコストの増大を招いている。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、車両衝突時に縦スポーク部が全体的に変形せず、周辺構造と干渉しない自動車のステアリングホイールを提供するものである。

請求項１記載の発明は、垂直に対して所定の角度を有して配設されてなるコラムシャフトの上端に取付けられるボス部と、該ボス部よりもコラムシャフトの方向で上側に位置するリング状のリム部とを、外側端がリム部の乗員側端部付近に結合され且つ内側端がボス部に結合される縦スポーク部にて連結した芯金構造をしていると共に、リム部から縦スポーク部の外側端に至る部分を連続した被覆部で覆い、該被覆部の下側の端面にボス部の下部に取付けられた裏カバーの端末を対応させた自動車のステアリングホイールであって、前記被覆部における下側の端面は、前記リム部と縦スポーク部との連結部に形成された屈曲部に向かうことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、裏カバーの端末が、上向きに湾曲又は屈曲していることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、被覆部における下側の端面は、リム部と縦スポーク部との連結部に形成された屈曲部に向かうように設定したため、コラムシャフトのチルト角度の調整等によってリム部の対垂直角度が変化しても、被覆部の下側の端面は、裏カバーの端末に対して、下端が裏カバー側に突出した斜め状態となる。従って、車両衝突時にリム部の乗員側端部に衝撃が加わり、リム部が反乗員側へ押されると、被覆部の下側の端面が、裏カバーの端末に斜めに当たるため、裏カバーの端末は斜めの端面にガイドされて、端面の上端における縦スポーク部との角部に入り込んで干渉する。そのため、衝撃は裏カバーの端末（干渉点）に集中し、そこを支点として、縦スポーク部の外側端とリム部の乗員側部位だけが、下側に屈曲変形して、衝撃を吸収する。縦スポーク部の全体が変形せず、裏カバーの端末との干渉点よりも乗員側部分だけが部分的に変形するため、縦スポーク部が周辺構造と干渉しない。従って、予期せぬ反力が生じることがなく予定された通りの衝撃吸収をして、乗員に対するダメージを確実に緩和することができる。

請求項２記載の発明によれば、裏カバーの端末が上向きに湾曲又は屈曲しているため、裏カバーの端末が斜めの端面に当たった際に、端面に沿って上方へ移動しやすく、縦スポーク部との角部に入り込んで確実に干渉した状態となる。

本発明は、車両衝突時に縦スポーク部が全体的に変形せず、周辺構造と干渉しない自動車のステアリングホイールを提供するという目的を、垂直に対して所定の角度を有して配設されてなるコラムシャフトの上端に取付けられるボス部と、該ボス部よりもコラムシャフトの方向で上側に位置するリング状のリム部とを、外側端がリム部の乗員側端部付近に結合され且つ内側端がボス部に結合される縦スポーク部にて連結した芯金構造をしていると共に、リム部から縦スポーク部の外側端に至る部分を連続した被覆部で覆い、該被覆部の下側の端面にボス部の下部に取付けられた裏カバーの端末を対応させた自動車のステアリングホイールであって、前記被覆部における下側の端面は、前記リム部と縦スポーク部との連結部に形成された屈曲部に向かうことで、実現した。以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１〜図７は、本発明の一実施例を示す図である。以下の説明では、ステアリングホイールが操舵基準位置（直進操舵状態）として説明する。車両のステアリングホイールは、強度部材である金属製の芯金１を内部に有している。芯金１は、図示せぬインストルメントパネルから所定角度の斜め方向で車室内側に延びるコラムシャフト２の上端に取付けられる。コラムシャフト２はコラムカバー３により覆われている。

芯金１は、ボス部４、リム部５、横スポーク部６、縦スポーク部７とから形成されている。ボス部４はコラムシャフト２の上端に固定され、コラムシャフト２と一体的に回転する。

リム部５はリング状で、運転者が手でつかんで回転操作するところであり、コラムシャフト２の方向でボス部４よりも上方に位置している。このリム部５は、コラムシャフト２のチルト角度に応じて、垂直に対する角度Ａが大きく設定されている。この実施例では、リム部５の基準線Ｌと垂直がなす角度Ａが約６０°に設定されている。基準線Ｌは、乗員の身体がぶつかる状態を模式した線である。

コラムシャフト２の方向性で位置が異なるボス部４とリム部５を連結するのが、横スポーク部６と縦スポーク部７である。横スポーク部６は２本あり、ボス部４とリム部５の左右両側端部を連結する。

縦スポーク部７は、その内側端７ａがボス部４に結合され、内側端７ａから乗員側に向けて立ち上がりながら、その外側端７ｂをリム部５の乗員側端部に結合している。縦スポーク部７における外側端７ｂと一般部との境界にはフランジ８が形成されている。

また、リム部５の全体と、横スポーク部６のリム部５側部分と、縦スポーク部７の外側端７ｂとは、ウレタン樹脂製の被覆部９にて連続した状態で覆われている。そして、被覆部９で覆われてないボス部４や、横スポーク部６及び縦スポーク部７の内側端７ａには、上側からはエアバッグモジュール１０が取付けられ、下側からは裏カバー１１が取付けられる。エアバッグモジュール１０は、図示せぬブラケットにより取付けられ、裏カバー１１は、それ自体の形状によりボス部４の縁部に係合して取付けられる。

裏カバー１１はボス部４に取付けられた状態で、その縦スポーク部７に対応する部分の端末１１ａが、縦スポーク部７の外側端７ｂを覆っている被覆部９の下側の端面１２に対して、上側に湾曲した状態で当接する。一方、端末１１ａが当接する前記被覆部９における下側の端面１２は、前記リム部５と縦スポーク部７との連結部に形成された屈曲部に向かうように、リム部５の基準線Ｌに対する角度Ｂが９０°に設定されている。尚、この角度Ｂは９０°である必要はなく、９０°以下であれば良い。

この実施例のように、リム部５の対垂直角度Ａを大きく（約６０°）した状態で車両の衝突が起こると、乗員腹部がリム部５の乗員側端部に対して水平に当たり、その衝撃Ｆが縦スポーク部７を面内方向で圧縮するように作用し、従来ならば縦スポーク部７の全体が不規則変形（座屈変形）して、周辺構造（エアバッグモジュール１０やコラムカバー３）と干渉するところであるが、この実施例では前述のように、被覆部９おける端面１２は、前記リム部５と縦スポーク部７との連結部に形成された屈曲部に向かうように、リム部５に対する角度Ｂを９０°に設定している。

従って、被覆部９の端面１２は、図４に示すように、裏カバー１１の端末１１ａに対して、下端が裏カバー１１側に突出した斜め状態となる。このため、車両衝突時にリム部５の乗員側端部に衝撃Ｆが加わり、リム部５が反乗員側へ押されると、被覆部９の端面１２が、裏カバー１１の端末１１ａに斜めに当たり、裏カバー１１の端末１１ａは斜めの端面１２により上方へガイドされることで、端面１２の上端における縦スポーク部７との角部Ｋに入り込んで干渉する。特に、裏カバー１１の端末１１ａが上向きに湾曲しているため、端末１１ａが斜めの端面１２に当たった際に、端面１２に沿って上方へ移動しやすく、縦スポーク部７との角部Ｋに入り込んで確実に干渉した状態となる。

そのため、衝撃Ｆは裏カバー１１の端末１１ａ（干渉点）に集中し、そこを支点として、縦スポーク部７の外側端７ｂとリム部５の乗員側部位だけが、下側に屈曲変形して、衝撃Ｆを吸収することとなる。縦スポーク部７の全体が変形せず、裏カバー１１の端末１１ａとの干渉点よりも乗員側部分だけが部分的に変形するため、縦スポーク部７が周辺構造と干渉しない。従って、予期せぬ反力が生じることがなく、予定された通りの衝撃吸収をして、乗員に対するダメージを確実に緩和することができる。

以上の実施例では、リム部５の対垂直角度Ａを大きく（約６０°）した場合を例にしたが、小さくした場合（約３０°）でも同様の効果が得られる。また、裏カバー１１の端末１１ａは、最初から端面１２と縦スポーク部７との角部Ｋに入り込んで干渉させておいても良い。端面１２が斜めのため、衝撃Ｆが加わった際に、裏カバー１１の端末１１ａが外れず、縦スポーク部７との角部Ｋ内に干渉した状態が維持される。

本発明の一実施例に係る自動車のステアリングホイールを示す斜視図。 図１のステアリングホイールの分解斜視図。 図２中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。 図３の被覆部の端面周辺を示す拡大断面図。 図４のリム部に衝撃が加わった瞬間を示す縦スポーク部及びリム部の断面図。 図５の縦スポーク部との角部内に干渉した裏カバーの端末を中心に縦スポーク部の外側端及びリム部が下側に屈曲しはじめた状態を示す断面図。 図６の縦スポーク部の外側端及びリム部が下側に更に屈曲した状態を示す断面図。

符号の説明

１ 芯金
２ コラムシャフト
３ コラムカバー
４ ボス部
５ リム部
６ 横スポーク部
７ 縦スポーク部
７ａ 内側端
７ｂ 外側端
９ 被覆部
１０ エアバッグモジュール
１１ 裏カバー
１１ａ 端末
１２ 端面
Ａ リム部の対垂直角度
Ｂ 端面の対リム部角度
Ｆ 衝撃
Ｌ リム部の基準線
Ｋ 角部

Claims (2)

1. 垂直に対して所定の角度を有して配設されてなるコラムシャフトの上端に取付けられるボス部と、該ボス部よりもコラムシャフトの方向で上側に位置するリング状のリム部とを、外側端がリム部の乗員側端部付近に結合され且つ内側端がボス部に結合される縦スポーク部にて連結した芯金構造をしていると共に、リム部から縦スポーク部の外側端に至る部分を連続した被覆部で覆い、該被覆部の下側の端面にボス部の下部に取付けられた裏カバーの端末を対応させた自動車のステアリングホイールであって、
   前記被覆部における下側の端面は、前記リム部と縦スポーク部との連結部に形成された屈曲部に向かうことを特徴とする自動車のステアリングホイール。
2. 請求項１記載の自動車のステアリングホイールであって、
   裏カバーの端末が、上向きに湾曲していると共に前記屈曲部から離間していることを特徴とする自動車のステアリングホイール。

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