JP2010502495A - 安全性能改善のための２枚構成のステアリングホイール背面カバー - Google Patents

Abstract

本明細書において、新しいタイプのステアリングホイールカバーを説明、および開示する。ステアリングホイールカバーは、１つ以上のスポークを有するステアリングホイールにおいて使用するために設計されている。カバーは、上方部分と下方部分とを含む。一般に、下方部分は、スポークとステアリングホイールのリムとの間の接合部に配置されたステアリングホイールの領域または部分である。上方部分および下方部分は、少なくとも１本の割れ目によって分離されている。割れ目は、衝突または事故の際に、上方部分と下方部分とが互いに崩壊し、衝撃エネルギーのうちの一部を吸収するように設計されている。

Description

本発明は、自動車、トラックおよび自動車両用のステアリングホイールカバーに関する。より具体的には、本発明は、ステアリングホイールアセンブリの各部を囲むように適用されたカバーに関する。

ステアリングホイールの背面カバーは、通常、ステアリングホイールの内部動作およびステアリングコラムとの接合面に対する、美観的および保護的なカバーとして機能するように、車両において用いられている。現代の車両では、ステアリングホイールカバーはまた、ステアリングホイール内に置かれるか、またはステアリングコラムから延びる制御レバー内に置かれる、制御装置に取り付けられた精密電子機器を保護するためにも役立っている。結果的に、一般に、ステアリングホイールの背面カバーは、構造上、実質的に剛体である。さらに、大部分のステアリングホイールカバーおよびステアリングホイールシステムは、ネジまたはその他の留め具を用いることによって、適切な位置に保持されている。結果的に、ステアリングホイールシステム（ステアリングホイールカバーを含む）全体は、極めて固い剛体製品であることが多い。

残念ながら、ステアリングホイールシステムの剛性は、自動車メーカーにいくつかの課題と設計上の懸念事項をもたらしてきた。この理由は、衝突または事故の際、車両の運転者がステアリングホイールに衝突することが多いからである。一般に、ステアリングホイールは、衝突のエネルギーのうちの一部を分散させ、車両の乗員を適切に減速させるために、衝突の際に、屈曲または変形するように設計されている。しかし、ステアリングホイールカバーの剛性が増すと、衝突の際にステアリングホイールシステムが変形または屈曲する能力が低下する。その結果、この剛体のステアリングホイールカバーは、衝突エネルギーのうちの一部を分散させるステアリングホイールシステムの能力を大幅に低下させることになる。

当分野で既知であるように、剛体のステアリングホイールシステムの使用に伴う課題は、より小柄で体重の軽い車両の乗員（例えば、身長と体重が５パーセント落ちる「小柄な」女性運転者）に対して深刻になる。一般的に、小柄で軽い人は、自分の座席を、極めて前方に、且つ、ステアリングホイールの近くに位置合わせする傾向がある（すなわち、このため足をペダルに届かせることができる）。これら各個人がステアリングホイールに極めて近いため、これらの人は、一般に、衝突の際、ステアリングホイールの下部に非常に強く速く衝突するであろう。（小柄で軽い各個人が衝撃を受けるステアリングホイールのこの下方領域は、円形ホイールのこの領域が、標準的な円形時計の数字の「６」の位置に近いため、「６時領域」と称されることが多い。）

これらの小柄で軽い各個人を適切に保護するために、衝撃エネルギーのうちの一部を分散させるように、制御された方法でステアリングホイールシステムを屈曲させることが望ましい。したがって、自動車メーカーは、ステアリングホイールの製造業者が、ステアリングホイールの６時領域が、衝撃の際に、適切で容易に変形／屈曲することを可能にするシステムを開発するのに必要な仕様を提案してきた。しかし、今日まで、この目的を達成する許容可能なシステムは、所望の固さのカバーの設計形状を損なうことなく達成されてはいない。

したがって、衝撃の際に、適切に十分に変形／屈曲し、小柄で軽い車両運転者を保護できる、許容可能なステアリングホイールシステム（ステアリングホイールカバーを含む）を提供することが、当分野における進歩となるであろう。本明細書ではこのようなシステムを開示する。

ステアリングホイールシステムで用いるための新しいタイプのステアリングホイールカバーを本明細書において開示する。ステアリングホイールカバーは、ホイールの中心からホイールの外側リムに延びる１つ以上のスポークを含んだステアリングホイールで用いられるように設計されている。ステアリングホイールカバーは、一般に、成形プラスチック材料（例えば、熱可塑性材料）から作製されるが、他の材料が用いられてもよい。

ステアリングホイールカバーは、上方部分と下方部分とを含む。下方部分は、スポークの近くに配置されたカバーの部分であり、一方、上方部分は、中心に近い部分である。上方部分と下方部分とは、割れ目で分離されている。２本以上の割れ目が用いられてもよい。割れ目は、上方部分と下方部分との間に配置された切れ目、切り欠きまたは他の分離部分である。一般に、割れ目の分割部分は、上方部分と下方部分の縁部が互いに効果的に当接するように、比較的小さい。他の実施形態では、割れ目は、上方部分と下方部分との間を完全に分離していない。むしろ、割れ目は、事故または衝突の際に、裂けるかまたは分離するように設計された、カバーの一連のミシン目を含む。

割れ目は、スポークを横断し（すなわち、横切り）、エネルギーの吸収性能のためにカバーの所望の屈曲軸に、またはその近くに配置されている。屈曲軸は、理論上は、横断線であり、この横断線の回りで、どのような種類の割れ目（または裂け目、減肉領域など）もない完全なステアリングホイールシステムが、車両の衝突特性が要求するような理想的なエネルギー吸収性能のために屈曲することが望まれる。屈曲軸は、下のスポークの長手方向の長さに沿って位置することが多く、各特定のステアリングホイールの実施形態によって変化してもよい。

割れ目を用いることによって、従来から知られているステアリングホイールカバーおよびステアリングホイールシステムより優れた重要な利点が提供される。具体的には、事故または衝突の発生時に、本実施形態のカバーは、ステアリングホイールシステム全体を補強する。衝撃または衝突の際、車両の乗員がステアリングホイールシステム内に前方に押し出された結果、カバーは内側に変形および崩壊し始める。ステアリングホイールカバーが、衝撃のために変形し始めると、上方部分と下方部分との間の割れ目によって、各部分が互いに崩壊する。いくつかの実施形態では、これは、衝撃の間に、上方部分（または上方部分の先端縁部または先端領域）を崩壊および／または、下方部分の下に滑り込ませることによって生じる。他の実施形態は、衝撃の間に、下方部分（または下方部分の先端縁部または先端領域）を、上方部分の下に滑り込ませることによって、各部分が互いに崩壊するように設計されている。

衝撃の間に、上方部分と下方部分とが互いに崩壊するようになるという事実は、従来から知られているシステムより優れた重要な利点を提供する。具体的には、各部分のこの崩壊は、ステアリングホイールシステムの剛性が小さく（全体的に）、衝突の際に、所望の変形および屈曲をより受けやすくなることを意味している。したがって、ステアリングホイールの６時領域に衝突する車両の乗員（小柄で軽い乗員を含む）は、より大きな保護を受けることになる。

本発明の上記の、および他の特徴並びに利点が得られる方法を容易に理解するために、上記で簡潔に説明した本発明を、添付図面で示した特定の実施形態を参照することによって、より具体的に説明する。これらの図面は、本発明の典型的な実施形態を単に表しているだけであり、したがって、本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではないことを理解した上で、添付図面を用いて、追加の特殊性および詳細を挙げて、本発明を記載、および説明する。

本実施形態による、ステアリングホイールシステム（ステアリングホイールカバーを含む）の後部の斜視図である。 ステアリングホイール近くの乗員を示した、図１のステアリングホイールカバーの側面図である。 ステアリングホイールシステムが衝突または事故の力を受けた後の、図１のステアリングホイールカバーの側面図である。

本発明のここでの好ましい実施形態は、図面を参照することによって、最も良く理解されるであろう。なお、全体を通して、同様の部分は同様の符号で表されている。本明細書の図面に全般に説明、および図示しているように、本発明の構成要素は、様々な異なる構成で配置、および設計されてもよいことが容易に理解されよう。したがって、図で表されているように、本発明のステアリングホイールシステムの実施形態の以下のより詳細な説明は、特許請求された本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、単に、本発明のここでの好ましい実施形態を表しているにすぎない。

最初に、図１を参照すると、本実施形態のステアリングホイールシステム１０が示されている。システム１０は、ステアリングコラム１６に取り付けられ得るステアリングホイール１２を含む。ステアリングホイールシステム１０はまた、ステアリングホイール１２および／またはステアリングコラム１６の全てまたは一部を収容するように設計されたステアリングホイールの背面カバー１８（またはステアリングホイールカバー）を含んでもよい。当分野で既知のように、ステアリングホイールの背面カバー１８は、背面カバー１０を、ステアリングコラム１６の回りに設置可能にするオリフィス２２を含んでもよい。

さらに、ステアリングホイールカバー１８は、１つ以上の付属開口部２６を含んでもよく、付属開口部２６を貫通して、ステアリングホイール１２の近くに配置された補助制御装置３０が、車両の運転者（図示せず）がアクセスできるよう、突出している。このような補助制御装置３０は、ギアシフトレバー、ヘッドライト／方向指示レバー、ワイパーレバー、速度調節装置、無線制御装置、メッセージセンター、または車両の運転者が容易にアクセスできるように、ステアリングホイール１２の近くに好適に配置される他の制御装置を含んでもよい。

背面カバー１８は、適切な形状／構成に成形された成形プラスチック材料（例えば、熱可塑性材料）で作製される。試験によると、これらのタイプのプラスチック材料は、他のタイプの材料に比べて、ステアリングホイールの美観的および低コストのカバーによく適合していることが明らかになっている。しかし、仕様および特定の実施形態に応じて、種々の材料が用いられてもよい。

ステアリングホイール１２は、１つ以上のスポーク３４を含む。当分野で既知のように、スポーク３４は、エアバッグ（図示せず）および／または、車両のクラクション、ユーザ選択ボタン、メッセージ画面、「走行制御装置」もしくは他の速度制御装置、無線制御装置などを含む他の特徴物を収容し得る中心部分に、ステアリングホイール１２のリム３８を接続する手段として、ステアリングホイールに、通常は追加される。図１に示されるステアリングホイール１２は、３つのスポーク３４を有するが、ホイール１２が３つより多いかまたは３つ未満のスポーク３４を有する他の実施形態もまた可能であり、当分野で既知である。

図１に示した実施形態では、ステアリングホイールカバー１８は、スポーク３４がステアリングホイール１２のリム３８と交差するまで、スポーク３４の長さに沿って延びている。しかし、カバー１８が、スポーク３４とリム３８との接合部の手前で終わる他の実施形態が構成されてもよい。

図１では、背面カバー１８は、丸みを帯びたコーナーおよび縁部を有する略矩形であることが示されている。当業者であれば、これらの構造が、本発明の範囲内で様々な形状を有し得ることを認識するであろう。具体的には、カバー１８は、円形もしくは卵形の円柱構造を形成するように構成されてもよく、または、カバー１８が車両の運転者の視界に侵入するのを避けるために、より大きな平坦部を有してもよい。

ここで図２を参照すると、説明および明確化の目的で、システム１０の側面図を示している。ステアリングホイールシステム１０は、車両の乗員８４に近い位置に示されている。図１および図２で明らかなように、カバー１８は、上方部分５０と下方部分５４とを含む。一般に、下方部分５４は、スポーク３４とステアリングホイールのリム３８との間の接合部に配置されたステアリングホイール１２の領域または一部である。上方部分５０は、オリフィス２２とステアリングコラム１６に近い部分である。部分５０、５４は、例示的な本実施形態では「上方」および「下方」と表されているが、当業者であれば、部分５０、５４の構造は、図示された例示的な「上方」および「下方」構造を含む多数の向きでステアリングホイールアセンブリの回りに取り付けられるように適合されてもよいと認識するであろうことに留意すべきである。

上方および下方部分５０、５４は、割れ目６０で分離されている。２本以上の割れ目６０が用いられてもよい。割れ目６０は、上方および下方部分５０、５４の間に配置された材料の切れ目、切り欠き、分離部分または弱体化部分である。一般に、割れ目６０は、上方部分５０と下方部分５４の縁部が互いに効果的に当接するように、比較的小さい。いくつかの実施形態では、割れ目６０は上方および下方部分５０、５４の間を完全に分離しないことにも留意すべきである。むしろ、いくつかの実施形態では、割れ目は、カバー１８内に材料の弱体化部分または一連のミシン目を含み、このミシン目は、衝撃の際に、裂けるかまたは分離して、上方および下方部分５０、５４が別個の要素となるように設計されている。

図２に示した実施形態では、割れ目６０は、カバー１８のほぼ全周に沿って延び、これは、本質的に、背面カバー１８を２つの別個の部品に分離していることにも留意すべきである。しかし、割れ目６０がカバー１８のほぼ全周に沿って延びない他の実施形態が構成されてもよい。むしろ、これらの実施形態では、割れ目６０の縁部６４のうち１つ以上の縁部が、依然として一体に接合している。

割れ目６０はスポーク３４を実質的に横断する。本明細書で用いられる、用語「スポークを横断する」は、割れ目６０が中心４２からリム３８の方向に外側に延びるので、スポーク３４に対して垂直またはほぼ垂直となることを意味している。図２に示す実施形態では、割れ目６０は、割れ目６０が中心４２から外側に離れて延びているため、スポーク３４に対して、正確に垂直である。

ここでの好ましい実施形態のうちの多くでは、割れ目６０はまた、ステアリングホイールカバー１８の屈曲軸６８に、またはその近くに配置される。（屈曲軸６８は図１で示されている。）「屈曲軸」は、理論上は横断線であり、その回りで、ステアリングホイールシステム全体は、車両の衝突特性によって要求されるように、理想的なエネルギー吸収性能のために、屈曲することが望まれる。屈曲軸は、一般に、スポーク３４の長手方向の長さに沿って位置付けられ、各特定のステアリングホイールの実施形態によって変化する可能性がある。屈曲軸６８の位置に影響を与え、決定する要因には、ステアリングホイールとカバーを形成するのに用いられる材料、ステアリングホイールシステムの大きさ、長さおよび寸法、ステアリングホイールシステムの剛性、ステアリングホイールの構成部品の運動を制限するように設計された任意のネジまたは留め具の存在／位置などが含まれる。屈曲軸６８の位置に影響を与える他の要因には、衝撃箇所（すなわち６時）と、ステアリングホイールに衝突する力の方向が含まれる。当業者であれば、屈曲軸６８の位置を決定する方法を認知し、理解するであろう。本実施形態のうちの多くでは、屈曲軸６８の位置は、衝撃箇所が６時の位置、またはその近くとなり、ステアリングホイールにほぼ垂直となるように選択される。多くの実施形態では、屈曲軸６８は、スポーク３４に垂直であるかまたは略垂直となるであろう。

このように割れ目６０を屈曲軸６８またはその近くに配置することは、重要な利点を有する。具体的には、本明細書でより詳細に説明するように、割れ目６０は、衝突の際に、ステアリングホイールシステムを強固にする。より正確に言えば、割れ目６０が存在することによって、ステアリングホイールカバー１８は、衝突の際に、衝撃エネルギーのうちの一部を吸収する手段として、崩壊および変形することができる。

引き続き図２を参照すると、ステアリングホイールシステム１０の任意選択の特徴物を示している。当分野で既知のように、カバー１８をステアリングホイール１２に取り付け、ステアリングホイールシステム１０の構成部品を適切な位置で固定するために、１つ以上のネジ（または他の留め具）が用いられることが多い。このようなネジは、一般に、ステアリングホイールシステム１０の全体的な剛性（堅さ）を増すことになる。しかし、図２に示すように、カバー１８は、これらのネジのうちの１つ以上がない（除去または省略されている）ように設計されてもよい。具体的には、「１２時」のネジ７２、すなわち、カバー１８をステアリングホイール１２の中心４２に取り付けるネジが除去された他の実施形態が構成されてもよい。他の実施形態では、カバー１８をステアリングホイール１２に取り付ける／接続する他のネジが除去または省略された構成であってもよい。ステアリングホイールの中心４２の後部に締め込むネジを含む他のネジが除去または省略されてもよい。

ネジ７２（または他のネジ）をこのように除去または省略することによって、ステアリングホイールシステム１０の剛性を低減し、このシステム１０を、より容易に変形し、衝撃エネルギーのうちの一部を吸収することを可能にするという効果が生じる。いくつかの実施形態では、ネジ７２（または他のネジ）を除去または省略することによって、ステアリングホイールシステム１０がさらにガタガタと鳴ったり、ブンブンといったり、キーキーいったりする原因となることがあり、および／またはステアリングホイールシステム１０の全体的な外観および「仕上がり」を変えてしまう恐れがあることに留意すべきである。したがって、自動車メーカーによっては、ネジ７２（または他のネジ）をステアリングホイールシステム１０の一部として含むことを選択する場合もある。

次に図３を参照すると、ステアリングホイールシステム１０が車両の乗員８４により衝撃を受けた後の本実施形態のステアリングホイールカバー１８が示されている。これまでに既知である多くのステアリングホイールカバーとは異なり、カバー１８は、システムの所望の屈曲を容易にするように作用する。この理由は、カバー１８における割れ目６０の存在が、剛性を低減するように作用するからである。具体的には、衝撃または衝突の際に、車両の乗員がステアリングホイールシステム１０まで前方に押し出された結果、カバー１８は内側に変形および崩壊し始め、その結果、ステアリングホイール１２に力（矢印で示されているように）が加わる。ステアリングホイールカバー１８が、衝撃によって変形し始めると、上方および下方部分５０、５４の間の割れ目６０によって、破線８０で示されているように、部分５０、５４が互いに崩壊する。いくつかの実施形態では、これは、衝撃の際に、上方部分５０（または上方部分５０の先端縁部または先端領域）を下方部分５４の下に崩壊および／または滑り込ませることによって生じる。図３に示す実施形態などの他の実施形態は、衝撃の際に、下方部分５４（または下方部分５４の先端縁部または先端領域）を上方部分５０の下に滑り込ませることによって、互いに崩壊するように設計されている。さらに別の実施形態では、上方および下方部分５０、５４が、異なった方法で、互いに崩壊／滑り込ませるようにされてもよい。

衝撃の際に、上方および下方部分５０、５４が互いに崩壊するという事実によって、これまでに既知のシステムより優れた重要な利点が提供される。具体的には、部分５０、５４のこのような崩壊は、ステアリングホイールシステム１０の剛性が低減し（全体的に）、衝突の際に、変形および屈曲をより受け易くなることを意味している。したがって、ステアリングホイール１２の６時領域で衝撃を受ける車両の乗員（小柄で軽い乗員を含む）は、より大きな保護を受けることになる。さらに、部分５０、５４が崩壊するということはまた、ステアリングホイール１２からの部品／破片が、衝突の際に乗員に衝撃を与える可能性なく、ステアリングホイール１２が変形することを意味する。

本発明は、本明細書で広義に説明され、以下に特許請求されているように、本発明の構造、方法または他の本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形状で具体化されてもよい。上記の実施形態は、あらゆる点において、単に例示であって、限定を意味しないと見なされるべきである。したがって、本発明の範囲は、上述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味および均等物の範囲内にある全ての変更は、特許請求の範囲に包含されるべきである。

Claims (17)

1. スポークを有するステアリングホイールにおいて使用するためのステアリングホイールカバーであって、
   前記カバーが、割れ目で分離された上方部分と下方部分とを含み、前記割れ目が前記スポークを実質的に横断している、ステアリングホイールカバー。
2. 前記割れ目が、前記ステアリングホイールシステムの屈曲軸の近くに位置合わせされている、請求項１に記載のステアリングホイールカバー。
3. 前記割れ目が、前記カバーのほぼ全周に沿って延びている、請求項１に記載のステアリングホイールカバー。
4. 前記上方および下方部分が、別個の部品である、請求項１に記載のステアリングホイールカバー。
5. 前記カバーが、前記割れ目が前記ステアリングホイールシステムの剛性を低減させるように設計されている、請求項１に記載のステアリングホイールカバー。
6. 前記上方部分と前記下方部分が、前記ステアリングホイールへの衝撃の際、互いに崩壊する、請求項１に記載のステアリングホイールカバー。
7. 前記下方部分が、衝撃の際に、前記上方部分の下で崩壊する、請求項１に記載のステアリングホイールカバー。
8. 前記割れ目がミシン目である、請求項１に記載のステアリングホイールカバー。
9. 前記割れ目が、前記カバーを形成するのに用いた材料を弱体化することによって形成される、請求項１に記載のステアリングホイールカバー。
10. 少なくとも１つのスポークを有するステアリングホイールと、
    割れ目によって分離された上方部分と下方部分とを含むステアリングホイールカバーであって、前記割れ目が、前記スポークを実質的に横断するように配置され、前記上方部分と前記下方部分が、前記ステアリングホイールへの衝撃の際に、互いに崩壊する、ステアリングホイールカバーと、
    を含む、車両のステアリングホイールシステム。
11. 前記下方部分が、衝撃の際に、前記上方部分の下で崩壊する、請求項１０に記載のステアリングホイールシステム。
12. 前記割れ目が前記カバーの全長に沿って延びている、請求項１０に記載のステアリングホイールシステム。
13. 前記割れ目が、前記カバーを形成するのに用いた材料を弱体化することによって形成される、請求項１０に記載のステアリングホイールシステム。
14. 少なくとも１つのスポークを有するステアリングホイールを取得するステップと、
    前記ステアリングホイールにステアリングホイールカバーを装着するステップと、を含み、
    前記ステアリングホイールカバーが、割れ目で分離された上方部分と下方部分とを含み、前記割れ目が、前記スポークを実質的に横断するように配置されている、
    ステアリングホイールシステムを構成する方法。
15. 前記下方部分が、前記ステアリングホイールへの衝撃の際に、前記上方部分の下で崩壊する、請求項１４に記載の方法。
16. 前記割れ目が、前記カバーの全長に沿って延びている、請求項１４に記載の方法。
17. 前記下方部分が、衝撃の際に、前記上方部分の下で崩壊する、請求項１４に記載の方法。

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