JP2007230315A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

【課題】 通常時は形状を維持して強度や剛性を確保するとともに、車両の衝突時などに上下の双方が変形して、運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和す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】 ステアリングリム２の上部あるいは下部の一方に負荷が作用しても、作用する負荷が所定値以下であれば変形を抑止する。一方、ステアリングリム２の上部及び下部の両方に同時に荷重がかかれば、その総和が所定値を超えることで、ステアリングリム２の変形を許容するので、上部及び下部の双方での強度を高くしながらも、その総和としての荷重が大きくなった場合には、ステアリングリム２を変形させることができる。したがって、通常時のステアリングリム２の強度を確保しながら、車両の衝突時などに上下の双方が変形して、運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両に取り付けられるステアリングホイールに関する。

車両の運転席には、操舵輪を作動させるために操作するステアリングホイールが設けられている。このステアリングホイールは、車両が衝突等した場合に、ドライバと干渉することがあり、このときにドライバに与える影響を少なくするために、衝撃エネルギーを吸収することが求められている。このような衝撃エネルギーの吸収を行うステアリングホイールとして、実公平８−２０２２号（特許文献１）及び特許２９７５２２９号公報（特許文献２）に開示されたものがある。

このうち、特許文献１に開示されたステアリングホイールは、ステアリングホイールに人などが衝突して、スポークより上方側の上部リングを衝撃力が作用した際に車両前方側に変形させてエネルギーを吸収するものである。また、特許文献２に開示されたステアリング装置は、ステアリングホイールに運転者の腹部などが押し付けられた際には、ステアリングホイールが屈曲し、運転者の腹部などを保護するというものである。
実公平８−２０２２号 特許第２９７５２２９号公報

しかし、上記特許文献１に開示されたステアリングホイールでは、ステアリングホイールの上部からの衝撃を吸収するのみで、ステアリングホイールの下部からの衝撃による運転者（腹部や胸部）の保護について特に考慮されていない。その一方、上記特許文献２に開示されたステアリング装置では、逆にステアリングホイールの下部からの衝撃を吸収するのみで、ステアリングホイールの上部からの衝撃による運転者（頭部）の保護について特に考慮されていない。

また、これらを組み合わせて、ステアリングホイールの上下で衝撃を吸収する構成とすることも考えられる。ところが、ステアリングホイールの上方部及び下方部のそれぞれに衝撃吸収のための構成を設けると、通常走行時の操舵やドライバの姿勢保持などのための十分な強度や剛性を確保するのが困難となるという問題があった。

そこで、本発明の課題は、通常時は形状を維持して運転者の操舵や姿勢保持などための強度や剛性を確保するとともに、車両の衝突時などに、運転者の上部（頭部）及び下部（腹部や胸部）が受ける衝撃を緩和することができるステアリングホイールを提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係るステアリングホイールは、ドライバの操舵操作によって回転するステアリングリムと、ステアリングリムの内側に設けられ、ステアリングリムを支持するボスと、ステアリングリムとボスとを連結するスポークとを備えるステアリングホイールであって、ステアリングホイール中立位置におけるステアリングリムの上方部と下方部とをそれぞれ車両前方方向に移動可能とする易変形部が設けられているとともに、ステアリングリムの上部及び下部に作用する負荷が所定値以下である場合に、易変形部の変形を抑止してステアリングリムの形状を保持する保持部が設けられているものである。

車両の衝突時などにステアリングリムの上下の双方が変形して、運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和するためには、ステアリングリムの上下のそれぞれで強度を小さくすることが考えられる。ところが、ステアリングリムの上下のそれぞれで強度を小さくすると、運転者の操舵や姿勢保持などのためにステアリングリムの強度を維持するのが困難となる。

ところで、通常時には、ステアリングリムの上部及び下部の両方に荷重が係る場面は非常に稀であるが、車両の衝突時には、ステアリングリムの上部に運転者の頭部のエネルギーがエアバッグを介して入力され、または頭部が直接押し、ステアリングリムの下部に運転者の腹部又は胸部が衝突することがある。この点に着目し、本発明に係るステアリングホイールでは、ステアリングリムの上部あるいは下部の一方に負荷が作用しても、作用する負荷が所定値以下であれば、易変形部の変形を抑止する保持部が設けられている。一方、車両の衝突時に、ステアリングリムの上部に運転者の頭部が衝突し、ステアリングリムの下部に運転者の腹部又は胸部が衝突した場合を想定して、ステアリングリムの上部及び下部の両方に同時に荷重がかかれば、その総和が所定値を超えることで、ステアリングリムの変形を許容するので、上部及び下部の双方での強度を高くしながらも、その総和としての荷重が大きくなった場合には、ステアリングリムを変形させることができる。したがって、通常時のステアリングリムの強度を確保しながら、車両の衝突時などに上下の双方が変形して、運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和することができる。

また、ステアリングホイール中立位置におけるリム左方部及びリム右方部に分割された環状をなし、リム左方部とリム右方部の接続部分に易変形部が形成されており、保持部は、リム左方部及びリム右方部を、それぞれリム上方部とリム下方部とを繋いだ線に沿った軸周りに回転可能に保持しているものである。

このステアリングホイールでは、ステアリングリムの上部と下部に負荷が作用した場合に、リム左方部及びリム右方部が、それぞれリム上方部とリム下方部とを繋いだ線に沿った軸周りに回転可能である。よって、簡素な構造で通常時のステアリングリムの強度を確保しながら、車両の衝突時は運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和することが可能となる。

また、ステアリングホイール中立位置におけるリム上方部及びリム下方部に分割された環状をなし、リム上方部とリム下方部の接続部分に易変形部が形成されており、保持部は、リム上方部及びリム下方部を、それぞれリム左方部とリム右方部とを繋いだ線に沿った軸周りに回転可能に保持しているものである。

このステアリングホイールでは、ステアリングリムの上部と下部に負荷が作用した場合に、リム上方部及びリム下方部が、それぞれリム左方部とリム右方部とを繋いだ線に沿った軸周りに回転可能である。よって、簡素な構造で通常時のステアリングリムの強度を確保しながら、車両の衝突時は運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和することが可能となる。

ステアリングリムの車両後方への変形を抑止するストッパーを備えるものである。

このステアリングホイールでは、易変形部でステアリングリムが変形したときに、ステアリングリムの上方部及び下方部が車両後方方向へ移動することが防止される。したがって、ドライバの頭部がステアリングリムの上方部と干渉することや、ドライバの腹部や胸部がステアリングリムの下方部と干渉することを防止することができる。

また、保持部は、ステアリングリムの内周部に位置するステアリング装置構成部材との連結部を備えるものである。

このステアリングホイールでは、易変形部でステアリングリムが変形あるいは切断し、ステアリングリムの上方部及び下方部が車両前方方向に移動した際、保持部がステアリング装置構成部材から見て相対的に移動することが防止される。そのため、リムの左方部及び右方部が車両後方へ突出し、ドライバと干渉することは防止される。なお、本発明のステアリング装置構成部材とはステアリング装置に用いられる部材であり、例えばスポーク、ボス、コラムの回転部分等である。

また、ステアリングリムは、変形部位の変形後の位置が、変形部位の変形前の位置に対して、前方に位置するように変形するものである。

このステアリングホイールでは、ステアリングリムの上方部及び下方部が車両前方方向に移動した際、変形部位の変形後の位置が、変形部位の変化前の位置に対して、前方に位置するように変形する。よって、車両の衝突の際に、変形部位の一部が後方に突き出しドライバと干渉することは防止される。

本発明によれば、車両の通常走行時は形状を維持し、車両が衝突した際はドライバが受ける衝撃を低減することができる。

以下、本発明に係るステアリングホイールの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は第１の実施形態に係るステアリングホイールの正面図、図２（ａ）は第１の実施形態に係るステアリングホイールの平面図、（ｂ）はそのステアリングリムが移動した状態を示す平面図、図３（ａ）は第１の実施形態に係るステアリングホイールの側面図、（ｂ）はそのステアリングリムが移動した状態を示す側面図である。

図１に示すように、ステアリングホイール１は、ドライバの操舵操作によって回転するステアリングリム２を備えている。ステアリングリム２は、正面視した形状が円形となる環状をなしている。また、ステアリングリム２は左方部の半円形をなすリム左方部２ａと右方部の半円形をなすリム右方部２ｂとがそれぞれ組み合わせられることにより形成されている。

ステアリングリム２の内側にはボス３が設けられている。ボス３はステアリングリム２を支持するものである。また、ステアリングリム２の内側にはボスプレート４が設けられている。ボスプレート４はボス３に組み付けられ固定されている。

ステアリングリム２の内側には図２及び図３に示すように、ステアリングシャフト５が設けられている。ステアリングシャフト５はボス３に組み付けられ固定されている。また、ステアリングシャフト５は、金属製で棒状をなしており、ステアリングリム２の回転により伝達された回転力を車両の制御部に伝えるものである。

ボスプレート４の両側面から左右方向に向かって、スポーク６が延在する。スポーク６の左端には左方保持部７ａが設けられ、スポーク６の右端には右方保持部７ｂが設けられている。また、左方保持部７ａと右方保持部７ｂとはそれぞれステアリングリム２を保持している。このようにして、スポーク６はボスプレート４と左方保持部７ａ及び右方保持部７ｂを介して、ステアリングリム２とボス３とを連結している。

左方保持部７ａ及び右方保持部７ｂはいずれも円筒形状をなしており、それらの円筒軸周りには内壁部が設けられている。リム左方部２ａは左方保持部７ａに圧入され、リム左方部２ａと左方保持部７ａとの間に発生する摩擦力により保持されている。また、リム右方部２ｂは右方保持部７ｂに圧入され、リム右方部２ｂと右方保持部７ｂとの間に発生する摩擦力により保持されている。リム左方部２ａと左方保持部７ａとの間に発生する摩擦力より大きい負荷がリム左方部２ａに作用した場合、リム左方部２ａは左方保持部７ａの円筒軸（リム上方部とリム下方部とを繋いだ線に沿った軸）周りに回転可能となっている。また、リム右方部２ｂと右方保持部７ｂとの間に発生する摩擦力より大きい負荷がリム右方部２ｂに作用した場合、リム右方部２ｂは右方保持部７ｂの円筒軸周りに回転可能となっている。

リム左方部２ａの上端部とリム右方部２ｂの上端部とが接触する部分が、ステアリングリム２の上方易変形部８ａをなしている。また、リム左方部２ａの下端部とリム右方部２ｂの下端部とが接触する部分が、ステアリングリム２の下方易変形部８ｂをなしている。図２（ａ）に示すように、リム左方部２ａの上端部は凸形状をなしており、リム右方部２ｂの上端部は凹形状をなしている。上方易変形部８ａにおいては、リム左方部２ａの凸形状とリム右方部２ｂの凹形状とがそれぞれ互いに向き合い、はめ込まれている。また、図示しない下方易変形部８ｂにおいても、リム左方部２ａの凸形状とリム右方部２ｂの凹形状とがそれぞれ互いに向き合い、はめ込まれている。このようにして、ステアリングリム２は円形状を維持している。

以上の構成を有する本実施形態に係るステアリングホイールの作用について説明する。

図２（ａ）及び図３（ａ）に示す状態から、ステアリングリム２の上部及び下部に車両前方方向へ所定の負荷が作用した際、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、上方易変形部８ａ及び下方易変形部８ｂにおけるリム左方部２ａとリム右方部２ｂのはめ込みがはずれる。そして、リム左方部２ａは左方保持部７ａの円筒軸周りに、またリム右方部２ｂは右方保持部７ｂの円筒軸周りに車両前方方向に回転する。

車両の衝突により、ドライバの頭部がステアリングリム２の上部と干渉し、同時にドライバの腹部や胸部がステアリングリム２の下部と干渉したときは、ステアリングリム２に負荷が作用し、左方保持部７ａ及び右方保持部７ｂの両方に同時に荷重Ｍがかかる。例えば図３（ａ）におけるステアリングリム２の上端部に負荷Ｆｕ、ステアリングリム２の下端部に負荷Ｆｌが作用したとき、左方保持部７ａ及び右方保持部７ｂにかかる荷重Ｍは、ステアリングリム２の半径をＲ_１とすると、以下に記載する式１により表される。

Ｍ＝Ｒ_１×（Ｆｕ＋Ｆｌ）／２ …（式１）

荷重Ｍが左方保持部７ａとリム左方部２ａとの間で発生する摩擦力、及び右方保持部７ｂとリム右方部２ｂとの間で発生する摩擦力の合計値よりも大きい場合は、上方易変形部８ａ及び下方易変形部８ｂにおけるリム左方部２ａの凸形状とリム右方部２ｂの凹形状とのはめ込みがはずれる。そして、リム左方部２ａは左方保持部７ａの円筒軸周りに、またリム右方部２ｂは右方保持部７ｂの円筒軸周りに車両前方方向に回転する。

これに対して、通常走行時の操舵やドライバの姿勢を保持するなどの際、左方保持部７ａ及び右方保持部７ｂにかかる荷重Ｍが大きくなることは稀である。したがって、左方保持部７ａとリム左方部２ａとの間で発生する摩擦力、及び右方保持部７ｂとリム右方部２ｂとの間で発生する摩擦力の合計値を超えることはほとんどない。よって、通常走行時に上方易変形部８ａ及び下方易変形部８ｂにおけるリム左方部２ａとリム右方部２ｂとのはめ込みがはずれることを抑止している。

このように第１実施形態に係るステアリングホイールにおいては、通常走行時のように、ステアリングリム２の上部あるいは下部の一方に負荷が作用しても、作用する負荷が所定値以下であれば、上方易変形部８ａ及び下方易変形部８ｂの変形を抑止する。その一方で、車両の衝突時に、ステアリングリム２の上部に運転者の頭部が衝突し、ステアリングリム２の下部に運転者の腹部又は胸部が衝突した場合を想定して、ステアリングリム２の上部及び下部の両方に同時に荷重がかかれば、その総和が所定値を超えることで、ステアリングリム２の変形を許容している。このため、上部及び下部の双方での強度を高くしながらも、その総和としての荷重が大きくなった場合には、ステアリングリム２を変形させることができる。したがって、通常時のステアリングリム２の強度を確保しながら、車両の衝突時などに上下の双方が変形して、運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和することができる。

また、ステアリングリム２の上部と下部に負荷が作用した場合に、リム左方部２ａ及びリム右方部２ｂが、それぞれリム上方部とリム下方部とを繋いだ線に沿った軸周りに回転可能である。よって、簡素な構造で通常時のステアリングリム２の強度を確保しながら、車両の衝突時は運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和することが可能となる。

なお、上記実施形態においては、ステアリングリム２におけるリム左方部２ａとリム右方部２ｂが分割され分離された態様とされているが、リム左方部とリム右方部とは、分割されているが分離せずつながっている態様とすることもできる。この場合、リム左方部とリム右方部とがつながっている部位に延性を有するなどの変形材質からなる易変形部が設けられ、易変形部がリム左方部とリム右方部との車両前方への移動を許容する態様とすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は第２の実施形態に係るステアリングホイールの正面図、図５（ａ）は図４に示すV−V線断面図、（ｂ）はそのそのステアリングリムが移動した状態を示す断面図である。

図４に示すように、ステアリングリム２２は上方部の半円形をなすリム上方部２２ａと下方部の半円形をなすリム下方部２２ｂとがそれぞれ組み合わせられることにより形成される。

スポーク６の左端部にはリム保持具１０が設けられている。リム保持具１０の上方には上方保持部２７ａが設けられ、リム保持具１０の下方には下方保持部２７ｂが設けられている。上方保持部２７ａはリム上方部２２ａを保持し、下方保持部２７ｂはリム下方部２２ｂを保持している。

リム保持具１０はストッパー部（ストッパー）１１と、上方固定部１２ａと、下方固定部１２ｂと、止め部１３と、上方ピン１４ａと、下方ピン１４ｂとから構成される。

ストッパー部１１は板状をなしており、スポーク６の左端部に配置されている。ストッパー部１１の正面はスポーク６の左端部の背面に固定されている。また、ストッパー部１１の右上の角部に上方固定部１２ａが設けられ、ストッパー部１１の右下の角部に下方固定部１２ｂが設けられ、さらに、左端部には止め部１３が設けられている。これらの上方固定部１２ａ、下方固定部１２ｂ、止め部１３はストッパー部１１からステアリングリム２２側に突出して設けられている。

上方固定部１２ａの底面はスポーク６の左端部の上面に固定されている。また、下方固定部１２ｂの上面はスポーク６の左端部の底面に固定されている。上方固定部１２ａと止め部１３との間には上方ピン１４ａが設けられており、下方固定部１２ｂと止め部１３との間には下方ピン１４ｂが設けられている。

上方保持部２７ａは、ストッパー部１１と、上方固定部１２ａと、止め部１３と、上方ピン１４ａとから構成されている。上方ピン１４ａは、図５に示すように、リム上方部２２ａの左端部に形成された貫通穴１５に圧入され、その摩擦力によりリム上方部２２ａを保持している。そして、リム上方部２２ａに摩擦力より大きい負荷が作用した場合、リム上方部２２ａは、上方保持部２７ａの上方ピン１４ａ周り（リム左方部とリム右方部とを繋いだ軸に沿った軸周り）に回転可能となっている。リム上方部２２ａが車両後方方向に回転する際、リム上方部２２ａの左端部はストッパー部１１と干渉する。

下方保持部２７ｂは、下方固定部１２ｂと、止め部１３と、下方ピン１４ｂにより構成されている。上方保持部２７ａと同様の構成により、下方ピン１４ｂはリム下方部２２ｂを保持している。また、リム下方部２２ｂは下方ピン１４ｂ周りに回転可能となっている。

なお、リム保持具１０はスポーク６の左端部に固定される代わりに、ボス３、コラム等の回転部分等のステアリング装置構成部材に連結されることにより固定されてもよい。ステアリング装置構成部材とはステアリング装置に用いられる部材である。

リム上方部２２ａの左端部とリム下方部２２ｂの左端部とが接触する部分が、ステアリングリム２２の左方易変形部２８ａをなしている。また、リム上方部２２ａの右端部とリム下方部２２ｂの右端部とが接触する部分が、ステアリングリム２２の右方易変形部２８ｂをなしている。図５（ａ）に示すように、リム上方部２２ａの凹形状とリム下方部２２ｂの凸形状とがそれぞれ互いに向き合い、はめ込まれる。このようにして、ステアリングリム２２は円形状を維持している。

以上の構成を有する本実施形態に係るステアリングホイールの作用について説明する。

車両の衝突により、ドライバの頭部がステアリングリム２２の上部と干渉し、同時にドライバの腹部や胸部がステアリングリム２２の下部と干渉したときは、ステアリングリム２２に負荷が作用し、保持部２７ａ，２７ｂの両方に荷重Ｍがかかる。例えば図５（ａ）におけるステアリングリム２２の上端部に負荷Ｆｕ、ステアリングリム２２の下端部に負荷Ｆｌが作用したとき、保持部２７ａ，２７ｂにかかる荷重Ｍは、ステアリングリム２２の半径をＲ_２とすると、以下に記載する式２により表される。

Ｍ＝Ｒ_２×（Ｆｕ＋Ｆｌ）／２ …（式２）

荷重Ｍが上方ピン１４ａとリム上方部２２ａとの間で発生する摩擦力、及び下方ピン１４ｂとリム下方部２２ｂとの間で発生する摩擦力の合計値よりも大きい場合は、易変形部２８ａ，２８ｂにおけるリム上方部２２ａの凹形状とリム下方部２２ｂの凸形状とのはめ込みがはずれる。そして、リム上方部２２ａは上方保持部２７ａの上方ピン１４ａを軸にして、また、リム下方部２２ｂは下方保持部２７ｂの下方ピン１４ｂを軸にして車両前方方向に回転する。

また、通常走行時の操舵やドライバの姿勢を保持するなどの際、ピン１４ａ，１４ｂにかかる荷重Ｍが上方ピン１４ａとリム上方部２２ａとの間で発生する摩擦力、及び下方ピン１４ｂとリム下方部２２ｂとの間で発生する摩擦力の合計値を超えることはほとんどない。よって、通常走行時に易変形部２８ａ，２８ｂにおけるリム上方部２２ａとリム下方部２２ｂのはめ込みがはずれることを抑止している。

このように、本実施形態に係るステアリングホイールにおいては、上記第１の実施形態と同様、通常走行時のステアリングホイールの変形を防止する一方で、車両衝突時の変形を許容している。したがって、通常時のステアリングリム２の強度を確保しながら、車両の衝突時などに上下の双方が変形して、運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和することができる。

また、本実施形態に係るステアリングホイールにおいては、ステアリングリム２２の上部と下部に負荷が作用した場合に、リム上方部２２ａ及びリム下方部２２ｂが、それぞれリム左方部とリム右方部とを繋いだ線に沿った軸周りに回転可能である。よって、簡素な構造で通常時のステアリングリム２２の強度を確保しながら、車両の衝突時は運転者の頭部及び腹部や胸部が受ける衝撃を緩和することが可能となる。

さらに、ストッパー部１１を設けることにより、易変形部２８ａ，２８ｂでステアリングリム２２が変形し、リム上方部２２ａが上方保持部２７ａの上方ピン１４ａを軸として、またリム下方部２２ｂが下方保持部２７ｂの下方ピン１４ｂを軸として車両後方に回転するのを防止している。このため、ドライバの頭部がステアリングリム２２の上方部と干渉し、ドライバの腹部や胸部がステアリングリム２２の下方部と干渉することを防止することができる。

また、上方保持部２７ａあるいは下方保持部２７ｂがステアリング装置構成部材に固定されることにより、易変形部２８ａ，２８ｂでステアリングリム２２が切断しステアリングリム２２の上方部及び下方部が車両前方方向に移動した際、上方保持部２７ａあるいは下方保持部２７ｂがステアリング装置構成部材と相対的に移動することがなくなる。このため、易変形部２８ａ，２８ｂの位置が車両後方へ突出しないようにすることができるので、ステアリングリム２２とドライバとの干渉を防止することができる。

なお、保持部としては上記の上方保持部２７ａ、下方保持部２７ｂに代えて図６（ａ）に示す連結保持部２７ｃとすることができる。図６（ａ）に示す連結保持部２７ｃは、リム下方部２２ｂの左端部とスポーク６、ボス３、コラムの回転部分等のステアリング装置構成部材とを連結している。この連結保持部２７ｃを設ける際、ストッパー部１１にスリット２０を形成し、このスリットに連結保持部２７ｃを通してリム下方部２２ｂの左端部とステアリング装置構成部材とを連結する。連結保持部２７ｃに保持強度以上の荷重Ｍがかかった場合は、図６（ｂ）に示すように、連結保持部２７ｃの連結部材が破断し、易変形部２８ａ，２８ｂにおけるリム上方部２２ａとリム下方部２２ｂのはめ込みがはずれ、リム上方部２２ａは上方保持部２７ａの上方ピン１４ａを軸にして、またリム下方部２２ｂは下方保持部２７ｂの下方ピン１４ｂを軸にして車両前方方向に回転する。

なお、上記実施形態においては、ステアリングリム２におけるリム上方部２２ａとリム下方部２２ｂが分割され分離された態様とされているが、リム上方部とリム下方部とは、分割されているが分離せずつながっている態様とすることもできる。この場合、リム上方部とリム下方部とがつながっている部位に延性を有するなどの変形材質からなる易変形部が設けられ、易変形部がリム上方部とリム下方部との車両前方への移動を許容する態様とすることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は第３の実施形態に係るステアリングホイールの正面図、図８（ａ）は第３の実施形態に係るステアリングホイールの側面図、（ｂ）はそのステアリングリムが移動した状態を示す側面図、図９は（ａ）は図７に示すIX−IX線断面図、そのステアリングリムが移動した状態を示すである。

図７に示すように、ステアリングリム３２は上方に配置され、正面視した形状が半円形をなすリム上方部３２ａと下方に配置され、正面視した形状が半円形をなす部の半円形をなすリム下方部３２ｂとから形成される。

ボスプレート３４の左側壁部には、図８および図９に示すように、ボスプレート３４を窪ませて形成した左上支持部４１ａ及び左下支持部４１ｃが形成されている。同様に、ボスプレート３４の右側壁部には、右上支持部及び右下支持部が形成されている。

左上支持部４１ａには、左上スポーク３６ａが配置され、左下支持部４１ｃには、左下スポーク３６ｃが配置されている。左上スポーク３６ａは、段差をもって形成されており、その前段側（車両後方側）がリム上方部３２ａに接続され、後段側（車両前方側）が左上支持部４１ａに配置されている。同様に、左下スポーク３６ｃは、段差をもって形成されており、その前段側がリム下方部３２ｃに接続され、後段側が左下支持部４１ｃに配置されている。

さらに、左スポーク３６ａ，３６ｃを挟んで左支持部４１ａ，４１ｃに対応する位置には左締付プレート４２ａが設けられ、ピボット構造が形成されている。左締付プレート４２ａは、締付ボルト４４によってボスプレート３４に締め付けられている。この締付ボルト４４の締め付けによる摩擦力によって、左支持部４１ａ，４１ｃと左締付プレート４２ａとの間で、左スポーク３６ａ，３６ｃが保持されている。これらの左支持部４１ａ，４１ｃと左締付プレート４２ａにとよって左上保持部３７ａおよび左下保持部３７ｃが形成されている。

また、ボスプレート３４の右側壁部に形成された右上支持部及び右下支持部にも同様に、左上スポーク３６ａと同形状の右上スポーク３６ｂ、および左下スポーク３６ｃと同形状の右下スポーク３６ｄが配置されている。

さらに、右スポーク３６ｂ，３６ｄを挟んで右支持部に対応する位置には右締付プレート４２ｂが設けられ、ピボット構造が形成されている。右締付プレート４２ｂは、締付ボルト４４によってボスプレート３４に締め付けられている。この締付ボルト４４の締め付けによる摩擦力によって、右上支持部と右締付プレート４２ｂとの間で、右スポーク３６ｂ，３６ｄが保持されている。右支持部と右締付プレート４２ｂとによって、右上保持部３７ｂおよび右下保持部３７ｄが形成されている。

また、リム上方部３２ａおよびリム下方部３２ｂに同時にかかる負荷の合計が、左右保持部による摩擦力の合計値よりも大きい場合、リム上方部３２ａ及びリム下方部３２ｂは、それぞれ保持部の軸周りに回転可能となっている。ここでの軸とは、リム上方部３２ａについては左上スポーク３６ａの前段側の中心軸、リム下方部３２ｂについては左下スポーク３６ｃの前段側の中心軸となる。

さらに、左上スポーク３６ａの右端には左上ギア４６ａ、右上スポーク３６ｂの左端には右上ギア４６ｂがそれぞれ設けられている。また、左下スポーク３６ｃの右端には左下ギア４６ｃ、右下スポーク３６ｄの左端には右下ギア４６ｄがそれぞれ設けられている。これらのギア４６ａ〜４６ｄは、固定ボルト４７によってそれぞれスポーク３６ａ〜３６ｄの先端に固定されている。

これらのギアのうち、左上ギア４６ａと左下ギア４６ｃとは互いに噛み合っており、右上ギア４６ｂと右下ギア４６ｄも互いに噛み合っている。よって、リム上方部３２ａとリム下方部３２ｂはそれぞれ逆方向に回転し、その回転量は同一とすることができる。

ステアリングリム３２のうち、リム上方部３２ａの右端部とリム下方部３２ｂの右端部が向かい合う部分が左方易変形部３８ａをなしている。また、ステアリングリム３２のうち、リム上方部３２ａの左側の端部とリム下方部３２ｂの左側の端部とが向かい合う部分が右方易変形部３８ｂをなしている。

以上の構成を有する本実施形態に係るステアリングホイールの作用について説明する。

車両の衝突により、ドライバの頭部がステアリングリム３２の上部と干渉し、ドライバの腹部や胸部がステアリングリム３２の下部と同時に干渉したときは、左上保持部３７ａ〜右下保持部３７ｄのそれぞれに荷重Ｍがかかる。例えば図８（ａ）におけるステアリングリム３２の上端部に負荷Ｆｕ、ステアリングリム３２の下端部に負荷Ｆｌが付与されたとき、左上保持部３７ａ〜右下保持部３７ｄにかかる荷重Ｍは、ステアリングリム３２の半径をＲ_３とすると、以下に記載する式３により表される。

Ｍ＝Ｒ_３×（Ｆｕ＋Ｆｌ）／２ …（式３）

荷重Ｍが左上保持部３７ａ〜右下保持部３７ｄと左上スポーク３６ａ〜右下スポーク３６ｄとの間で発生する摩擦力の合計値よりも大きい場合は、易変形部３８ａ，３８ｂが変形する。そして、リム上方部３２ａは左上保持部３７ａの軸及び右上保持部３７ｂの軸周りに回転し、リム下方部３２ｂは左下保持部３７ｃの軸及び右下保持部３７ｄの軸周りに車両前方方向に回転する。

これに対して、ドライバがステアリングリム３２を握って運転をする場合などの通常走行中は、左上保持部３７ａ〜右下保持部３７ｄにかかる荷重Ｍが大きくなることは稀である。したがって、左上保持部３７ａ〜右下保持部３７ｄと左上スポーク３６ａ〜右下スポーク３６ｄとの間のそれぞれで発生する摩擦力の合計値を超えることはほとんどない。よって、通常走行時の易変形部３８ａ，３８ｂの変形を抑止することができる。

また、本実施形態に係るステアリングホイールでは、図８（ｂ）に示すように、リム上方部３２ａとリム下方部３２ｂが回転したときの易変形部３８ａ，３８ｂの位置が、回転する前よりも車両後方に突き出すことは抑止される。

この第３実施形態に係るステアリングホイールにおいては、各スポーク３６ａ〜３６ｄが段差をもって形成されたピボット構造とされており、その回転軸が前段側に配置されている。このため、ステアリングリム３２の上方部及び下方部が車両前方方向に移動した際、変形部位の変形後の位置が、変形部位の変化前の位置に対して、前方に位置するように変形する。よって、車両の衝突の際に、変形部位の一部が後方に突き出すことによるドライバとの干渉を防止することができる。

第１の実施形態に係るステアリングホイールの正面図である。 （ａ）は図１に示すステアリングホイールの平面図、（ｂ）はそのステアリングリムが移動した状態を示す平面図である。 図１に示すステアリングホイールの側面図、（ｂ）はそのステアリングリムが移動した状態を示す側面図である。 第２の実施形態に係るステアリングホイールの正面図である。 （ａ）は図４に示すV−V線断面図、（ｂ）はそのステアリングリムが移動した状態を示す断面図である。 図４の変形例を示すステアリングホイールの側面図である。 第３の実施形態に係るステアリングホイールの正面図である。 図７に示すステアリングホイールの側面図、（ｂ）はそのステアリングリムが移動した状態を示す側面図である。 図７に示すIX−IX線断面図、そのステアリングリムが移動した状態を示すである。

符号の説明

１・・・ステアリングホイール、２，２２，３２・・・ステアリングリム、３・・・ボス、６，３６・・・スポーク、７，２７，３７・・・保持部、８，２８，３８・・・易変形部、１１・・・ストッパー部（ストッパー）。

Claims (6)

1. ドライバの操舵操作によって回転するステアリングリムと、
   前記ステアリングリムの内側に設けられ、前記ステアリングリムを支持するボスと、
   前記ステアリングリムと前記ボスとを連結するスポークとを備えるステアリングホイールであって、
   ステアリングホイール中立位置における前記ステアリングリムの上方部と下方部とをそれぞれ車両前方方向に移動可能とする易変形部が設けられているとともに、
   前記ステアリングリムの上部及び下部に作用する負荷が所定値以下である場合に、前記易変形部の変形を抑止して前記ステアリングリムの形状を保持する保持部が設けられていることを特徴とするステアリングホイール。
2. 前記ステアリングリムは、ステアリングホイール中立位置におけるリム左方部及びリム右方部に分割された環状をなし、前記リム上方部と前記リム下方部の接続部分に前記易変形部が形成されており、
   前記保持部は、前記リム左方部及び前記リム右方部を、それぞれ前記リム上方部と前記リム下方部とを繋いだ線に沿った軸周りに回転可能に保持している請求項１に記載のステアリングホイール。
3. 前記ステアリングリムは、ステアリングホイール中立位置におけるリム上方部及びリム下方部に分割された環状をなし、前記リム上方部と前記リム下方部の接続部分に前記易変形部が形成されており、
   前記保持部は、前記リム上方部及び前記リム下方部を、それぞれ前記リム左方部と前記リム右方部とを繋いだ線に沿った軸周りに回転可能に保持している請求項１に記載のステアリングホイール。
4. 前記ステアリングリムの車両後方への変形を抑止するストッパーを備える請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のステアリングホイール。
5. 前記保持部は、前記ステアリングリムの内周部に位置するステアリングリム装置構成部材との連結部を備える請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載のステアリングホイール。
6. 前記ステアリングリムは、変形部位の変形後の位置が、変形部位の変形前の位置に対して、前方に位置するように変形する請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項に記載のステアリングホイール。
   
   

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