JP2010111258A

JP2010111258A - ステアリングホイール芯金

Info

Publication number: JP2010111258A
Application number: JP2008285243A
Authority: JP
Inventors: Akira Ueki; 彰植木; Shunsuke Kanegami; 俊輔金上; Masuro Kubota; 益朗久保田
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2010-05-20

Abstract

【課題】生産性が良好でありながら慣性モーメントの調整を容易にしたステアリングホイール芯金を提供する。
【解決手段】ボス芯金２と、ボス芯金を取り囲むように形成されるリム芯金３と、ボス芯金とリム芯金とを連結するスポーク芯金４とを備えるステアリングホイール芯金１であって、リム芯金は、そのボディを構成する第１リム芯金６と、第１リム芯金よりも比重の大きな材質で重量調整用に形成されるとともに、第１リム芯金の内部に配設される第２リム芯金７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボス芯金と、ボス芯金を取り囲むように形成されるリム芯金と、ボス芯金とリム芯金とを連結するスポーク芯金とを備えるステアリングホイール芯金に関する。

従来、ボス芯金と、ボス芯金を取り囲むように形成されるリム芯金と、ボス芯金とリム芯金とを連結するスポーク芯金とを備えるステアリングホイール芯金として例えば特許文献１が知られている。

特許文献１では、図５に示すように、円環状をなすリム芯金ａ、リム芯金の内側に位置するボス芯金ｂ、およびこれらリム芯金ａとボス芯金ｂを連結するスポーク芯金ｃを備えたステアリングホイールの芯金ｄから構成されている。ステアリングホイールの芯金ｄは、上下に２分割された下側芯金である第１の芯金ｅと、上側芯金である第２芯金ｆとからなり、第１の芯金ｅの両端に形成された接合部ｇにより接合されていた。下側芯金である第１の芯金ｅは、その第１リム芯金部ｅ１とボス芯金ｂとをスポーク芯金ｃによって連結させた構成となっている。一方、上側芯金である第２の芯金ｆは第２リム芯金部ｆ１のみで構成されており、スポーク芯金ｃ等は連結されていない。このように、スポーク芯金ｃおよびボス芯金ｂが第１の芯金ｅ側に偏って配置されたことによって、ステアリングホイールの芯金ｄのウェイトバランスがくずれて慣性モーメントが不均一になることを、第２の芯金ｆを第１の芯金ｅよりも比重の大きい材質で形成することで防止していた。
特開２００４−９０８１５号公報

自動車のシミー対策としてステアリングホイールには慣性モーメントが要求されるが、ここで要求される慣性モーメントは、車両の特性などにより異なる場合がある。また、車両の開発途中段階においても、設計変更などにより、要求される慣性モーメントを変更せざるを得ない場合もある。上記従来技術においては、慣性モーメントを調整は、第１リム芯金および第２リム芯金の長さ寸法等を変えることで行っていた。しかしながら、第１リム芯金と第２リム芯金とを、各々製造したうえでこれらを互いに接合させて１つの円環状のリム芯金を形成するため、要求される慣性モーメントが変更になれば、これに応じて各々の芯金の寸法を変えなくてはならなかった。このため、例えば、第１リム芯金の寸法を変更するとすれば、これを鋳造する金型を改修する等をしなければならず、その調整が不便であり、生産性が悪いという問題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、生産性が良好でありながら慣性モーメントの調整を容易にしたステアリングホイール芯金を提供することを目的とする。

本発明にかかるステアリングホイールの芯金は、ボス芯金と、該ボス芯金を取り囲むように形成されるリム芯金と、これらボス芯金とリム芯金とを連結するスポーク芯金とを備えるステアリングホイール芯金であって、上記リム芯金は、そのボディを構成する第１リム芯金と、該第１リム芯金よりも比重の大きな材質で重量調整用に形成されるとともに、該第１リム芯金の内部に配設される第２リム芯金とを備えることを特徴とする。

前記第２リム芯金は、前記第１リム芯金の９時側から１２時側を経由して３時側に亘って配設されるのが望ましい。

前記第２リム芯金は、前記第１リム芯金に、互いに離間して複数配設されるのが望ましい。

前記第２リム芯金は、前記第１リム芯金の９時側および３時側にそれぞれ配設されるのが好ましい。

本発明にかかるステアリングホイール芯金にあっては、生産性が良好でありながら慣性モーメントの調整を容易にできる。

以下に、本発明にかかるステアリングホイール芯金の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかるステアリングホイール芯金１を、図１および図２に例示する。図１は、第１リム芯金６の９時側から１２時を経由して３時側に亘って、その内部に第２リム芯金７を配設したステアリングホイール芯金１の正面図である。図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。図１中、ステアリングホイール芯金１、ボス芯金２、リム芯金３、スポーク芯金４である。

ステアリングホイール芯金１は、車両のステアリングホイール本体を構成するものであって、主にシャフトに接続されるボス部を構成するボス芯金２、運転時に乗員が把持するリム部を構成するリム芯金３、および、ボス部とリム部とを連結するスポーク部を構成するスポーク芯金４とからなる。

ボス芯金２は、円環状のリム芯金３の内側に形成されており、シャフトに取り付けられる取付部５やエアバッグを取り付けるための取付孔を有する（図示しない）。ボス芯金２は、マグネシウム合金やアルミニウム合金などの軽量な合金で形成される。

スポーク芯金４は、リム芯金３とボス芯金２を連結させて複数本形成され、ボス芯金２と同様にマグネシウム合金やアルミニウム合金などの合金で形成される。図示例にあっては、スポーク芯金４は、３本形成されている。また、これらスポーク芯金４は、インストルメントパネルに設けた計器類を視認しやすくするために、円環状のリム芯金３の上側部には形成されておらず、ボス芯金２と、リム芯金３の３時側、６時側および９時側とをそれぞれ連結している。

リム芯金３は、ボス芯金２を取り囲むように円環状に形成される。リム芯金３は、主に、そのボディを構成する第１リム芯金６と、第１リム芯金６の内部に配置される第２リム芯金７とからなる。第１リム芯金６は、ボス芯金２、スポーク芯金４と同様にマグネシウム合金やアルミニウム合金などの軽量な合金で、これらと一体的に形成される。

リム芯金３は、その下側部、つまりは３時側を越えた位置より６時側を経由して９時側手前までの位置においては、図１および図２（ｂ）のように、上記マグネシウム等の合金で形成された第１リム芯金６のみで中実に形成されている。

他方、リム芯金３は、その上側部、つまりは９時側から１２時側を通って３時側までの位置においては、図１および図２（ａ）のように、重量調整用の第２リム芯金７が第１リム芯金６の内部に配設される。詳細には、図１に例示されるように、第２リム芯金７は、第１リム芯金６の９時側に連結されたスポーク芯金４の下端位置より、１２時側を通って、３時側に連結されたスポーク芯金４の下端位置にかけて設けられている。また、第２リム芯金７は、重量調整部として、第１リム芯金６よりも比重の大きな材質で形成され、かつ、第１リム芯金６の内部に中実に形成されている。本実施形態にあっては、第２リム芯金７は鉄製であって、リム芯金３よりもその断面の外径をやや小さく形成されている。

また、第２リム芯金７は、ボス芯金２およびスポーク芯金４とともに一体成形された第１リム芯金６に鋳ぐるまれている。これにより、リム芯金３は、その９時側から１２時側を経由して３時側までの範囲で、ボディである第１リム芯金６で第２リム芯金７全体を内包した２層構造となる。これにより、リム芯金３は、その表面が第１リム芯金６で覆われたシームレスな形状となる。また、第１リム芯金６、ボス芯金２、スポーク芯金４が一体成形されたステアリングホイール芯金１全体についてもシームレスな形状となる。なお、ここで第２リム芯金７が、「第１リム芯金６の内部に配設される」とは、第２リム芯金７全体が第１リム芯金６に被覆されることを意味する。しかし、これは第１リム芯金６から第２リム芯金７が基本的には露出しないことを意味するものであって、鋳込みによる支持部の露出など、製造上露出する部分があることを包含するものである。

次に、本実施形態にかかるステアリングホイール芯金１の作用について詳細に説明する。ステアリングホイール芯金１を製造するにあっては、リム芯金３の第１リム芯金６、ボス芯金２およびスポーク芯金４は、いわゆるダイキャスト製法により一体成形される。ここで、ダイキャスト製法とは、金型に溶融した金属を圧入することにより、高い精度の鋳物を短時間に大量に生産する鋳造方式のことである。

図示は省略するが、金型の内部には、ステアリングホイール芯金１の外形をかたどった空間部が形成されている。空間部における第１リム芯金６の９時側から１２時を経由した３時側までの位置に、鉄製の第２リム芯金７を配設し、その後、空間部にマグネシウム合金などの溶融金属を鋳込む。これにより、リム芯金３、ボス芯金２、スポーク芯金４が一体的に形成されるとともに、リム芯金３は、３時を越えた位置から６時を経由して９時手前位置に至る範囲では、第１リム芯金６のみで中実に形成され、９時側から１２時を経由した３時側に至る範囲では、第１リム芯金６とその内部に配設された第２リム芯金７とが２層構造に形成されることとなる。

第１リム芯金６に、これよりも比重の大きな材質で形成された重量調整用の第２リム芯金７を適宜配設して、ステアリングホイール芯金１の重量バランスを調整することで、不均一な慣性モーメントを適宜均一化にすることができるとともに、第２リム芯金７を第１リム芯金６の内部に配設したことで、リム芯金３自体の外形を変えずに、第２リム芯金７の量をフレキシブルに増減させることが可能になり、車両の特性などによって広範囲に要求される慣性モーメントの調整を容易に行うことが可能となる。詳細には、慣性モーメントを最大にしたい場合には、本実施形態のように、第２リム芯金７を９時側から１２時を経由して３時側にまで配設するのが好ましい。また例えば、第２リム芯金７の量をわずかな量にすれば、より慣性モーメントを最小限に抑えることができるなど広範囲な調整が可能となる。

特に、本実施形態にあっては、ダイキャスト製法により第２リム芯金７は第１リム芯金６に鋳ぐるまれた構成となるため、金型の内部に配置される第２リム芯金７の量を調節することのみで、ステアリングホイール芯金１の重量バランスを調整できる。これにより、上記従来技術のように、上下に分割した第１芯金と第２芯金とを別々に製造した後に、これらを接合させていたものと比べて、金型の改修の必要性がほとんどなく、容易に慣性モーメントの調節が可能となる。これは特に、慣性モーメントの再調整が必要となった場合などにおいて効果的であり、低コスト化を実現するとともに、生産性を良好にすることが可能となる。

また、内部の第２リム芯金７は、その全体が第１リム芯金６に被覆されているため、リム芯金３をシームレスに形成することができる。これによって、乗員がステアリングホイールを把持操作する際に、繋ぎ目による段差がなく、違和感のない操作性のよいステアリングホイールを形成することが可能となる。また、本実施形態のようにステアリングホイール芯金１全体をシームレスにすることもできる。

さらに、第２リム芯金７が第１リム芯金６の内部に設けられていることで、第１リム芯金６から第２リム芯金７が脱落するなどのおそれを防止できる。

次に本実施形態にかかるステアリングホイール芯金１の変形例を説明する。図３は、第１リム芯金６の９時側および３時側の内部に第２リム芯金７を配設したステアリングホイール芯金１の正面図である。図４（ａ）は、図３のＣ−Ｃ断面図であり、図４（ｂ）は図３のＤ−Ｄ断面図、図４（ｃ）は図３のＥ−Ｅ断面図である。上記説明との重複部分について同符号で説明する。

第２リム芯金７は、円環状の第１リム芯金６の内部に、第１リム芯金６の周方向に互いに離間して複数配置される。第２リム芯金７は、第１リム芯金６の９時側および３時側にそれぞれ配置されている。本変形例にあっては、第２リム芯金７は、第１リム芯金６の９時側と３時側の内部にそれぞれ１個ずつ配置されており、かつスポーク芯金４が連結されている部分に近接させて配設されている。

製作にあっては、上記同様に、空間部のリム芯金３の３時側および９時側の位置に第２リム芯金７を配設した後、空間部内にマグネシウム合金などの溶融材料を鋳込むことで一体成形される。

上記のように、第２リム芯金７を３時側および９時側の位置に配設することで、第２リム芯金７の重量バランスの調整によって慣性モーメントを調整するだけでなく、ステアリングホイール本体の固有振動数の低下を防止することができ、車両のシミー対策として、より安定感のある操作性を実現させることが可能となる。このように、第２リム芯金７を３時側と９時側の２箇所に配設し、そのそれぞれを１２時側の方向に延設すれば、固有振動数の低下を抑制したうえで、慣性モーメントの調整が適宜可能となる。

本実施形態にあっては、リム芯金３は円環状に形成されていた。しかしながら、リム芯金３の形状は円環状に限られない。例えば、６時側位置に直線部分を含むものなど、周知形状のものにも適用できる。

本実施形態にあっては、ボス芯金２、スポーク芯金４、第１リム芯金６を同一材質によってダイキャスト製法で形成することで、一体的に成形していたがこれに限られない。例えば、リム芯金３のみをダイキャスト製法で形成し、その後、それぞれ製造されたボス芯金２やスポーク芯金４を接合させても良い。また、その他の鋳造技術など周知の製法を用いてもよい。

以上に述べたステアリングホイール芯金１は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施形態例も、各種の方法で実施または遂行できる。特に、本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさおよび構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

本発明にかかるステアリングホイール芯金の好適な一実施形態を示す正面図である。図１のＡ−Ａ断面図、およびＢ−Ｂ断面図である。本発明にかかるステアリングホイール芯金の変形例を示す正面図である。図３のＣ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図、およびＥ−Ｅ断面図である。従来のステアリングホイール芯金を示す正面図である。

符号の説明

１ステアリングホイール芯金
２ボス芯金
３リム芯金
４スポーク芯金
５取付部
６第１リム芯金
７第２リム芯金

Claims

ボス芯金と、該ボス芯金を取り囲むように形成されるリム芯金と、これらボス芯金とリム芯金とを連結するスポーク芯金とを備えるステアリングホイール芯金であって、
上記リム芯金は、そのボディを構成する第１リム芯金と、該第１リム芯金よりも比重の大きな材質で重量調整用に形成されるとともに、該第１リム芯金の内部に配設される第２リム芯金とを備えることを特徴とするステアリングホイール芯金。
前記第２リム芯金は、前記第１リム芯金の９時側から１２時側を経由して３時側に亘って配設され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芯金。
前記第２リム芯金は、前記第１リム芯金に、互いに離間して複数配設され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芯金。
前記第２リム芯金は、前記第１リム芯金の９時側および３時側にそれぞれ配設されることを特徴とする請求項３に記載のステアリングホイール芯金。