JP2019064289A - ステアリングホイール - Google Patents

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Abstract

【課題】異音の発生を抑制する。【解決手段】ステアリングホイールの支持部材31は、エアバッグ装置のバッグホルダ21に挿通され、スライダ32は、支持部材31に前後方向へスライド可能に被せられる。ダンパホルダ42は、スライダ32の軸方向の領域の一部を覆い、弾性部材41は、スライダ32及びダンパホルダ42の間に介装された環状の弾性部材41を有する。ステアリングホイールは、エアバッグ装置をダイナミックダンパのダンパマスとして機能させ、かつ弾性部材41をダイナミックダンパのばねとして機能させている。弾性部材41は、内径側及び外径側に設定された周方向に延びる内リブ41jと外リブ41kを備え、スライダ32は、外径側に前後方向に延びるピンホルダリブ32dを備え、ダンパホルダ42は、内径側に前後方向に延びるダンパホルダリブ42fを備える。【選択図】図9

Description

本発明は、車両等の乗物において進行方向又は後退方向を変える際に回転操作されるステアリングホイールに関する。
ステアリングホイールの一形態として、車両等の乗物に前方から衝撃が加わった場合に、その衝撃から運転者を保護するためのエアバッグ装置が設けられたものがある(例えば、特許文献1参照)。図10に示すように、このステアリングホイール10は、支持部材31、スライダ32、ダンパホルダ42及び弾性部材41を備えている。支持部材31は、エアバッグ装置20のバッグホルダ21に挿通された状態で、ステアリングホイール10の芯金12に支持されている。スライダ32は筒状をなし、支持部材31上に、その軸線に沿う方向である前後方向へスライド可能に配置されている。ダンパホルダ42は環状をなし、スライダ32の周囲の領域の少なくとも一部を覆っている。弾性部材41は環状をなし、上記スライダ32とダンパホルダ42との間に介装されている。
上記構成を有するステアリングホイール10では、エアバッグ装置20がダイナミックダンパのダンパマスとして機能し、かつ弾性部材41がダイナミックダンパのばねとして機能する。そのため、ステアリングホイール10が上下方向や左右方向へ振動すると、その振動の周波数と同一又は近い共振周波数で弾性部材41が弾性変形しながら、エアバッグ装置20を伴って振動し、ステアリングホイール10の振動エネルギーを吸収する。この吸収により、ステアリングホイール10の振動が抑制(制振)される。
特開2017−24592号公報
上記弾性部材41は、上下方向や左右方向へ弾性変形したとき、前後方向にも弾性変形する。例えば、弾性部材41の前側には空隙部G3が形成され、弾性部材41の後側には空隙部G1が形成されている。弾性部材41は、上下方向や左右方向へ圧縮されたとき、空隙部G1と空隙部G3を利用することで、前方や後方に膨出するように弾性変形することが可能となっている。
ところが、上記特許文献1に記載されたステアリングホイール10では、弾性部材41の後側の空隙部G1が形成されることにより、弾性部材41とダンパホルダ42が後方に移動が可能となる。
通常、弾性部材41とダンパホルダ42は、エアバッグ装置20の自重により、前方に押さえつけられ、後方への移動は抑制されているが、車両走行時、路面状態によっては、エアバッグ装置20の自重による前方に押さえつける力を超える力が加わり、弾性部材41とダンパホルダ42が後方に移動してしまう可能性がある。
弾性部材41とダンパホルダ42が後方に移動すると、ピンホルダ32と弾性部材41との接触面がずれる。また、弾性部材41とダンパホルダ42は互いに固定された関係でないため、弾性部材41とダンパホルダ42との接触面もずれる可能性がある。このピンホルダ32と弾性部材41との接触面のずれと、弾性部材41とダンパホルダ42との接触面のずれにより異音が発生する懸念がある。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、異音を抑制する効果を向上させることのできるステアリングホイールを提供することにある。
上記課題を解決するステアリングホイールは、エアバッグ装置のバッグホルダに挿通された支持部材と、支持部材に前後方向へスライド可能に被せられた筒状のスライダと、スライダの周囲の領域の少なくとも一部を覆う環状のダンパホルダと、スライダ及びダンパホルダの間に介装された環状の弾性部材とを備え、エアバッグ装置をダイナミックダンパのダンパマスとして機能させ、かつ弾性部材をダイナミックダンパのばねとして機能させるように構成されたステアリングホイールであって、スライダと弾性部材との間と、ダンパホルダと弾性部材との間に、摩擦減衰手段を備えている。
上記の構成によれば、ステアリングホイールが振動すると、エアバッグ装置がダイナミックダンパのダンパマスとして機能し、弾性部材の弾性本体部がダイナミックダンパのばねとして機能する。
一方で、ダンパホルダと弾性部材が後方へ移動する際には、スライダと弾性部材との間と、ダンパホルダと弾性部材との間に、摩擦減衰手段を備えることで、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とに発生する摩擦力を低減させることができ、ダンパホルダと弾性部材が後方へ円滑に移動可能となる。
従がって、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とがずれる際に発生する異音が抑制される。
上記ステアリングホイールにおいて、前記摩擦減衰手段は、前記弾性部材の内径側及び外径側に設定された周方向に延びるリブであることが好ましい。
上記の構成によれば、スライダと弾性部材との接触面の面積と、ダンパホルダと弾性部材との接触面の面積が、通常の面接触のものより面積が小さくなり、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とに発生する摩擦力を低減させることができ、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とがずれる際に発生する異音が抑制される。
また、弾性部材の内径側及び外径側に周方向に延びるリブを設定することにより、弾性部材が後方に移動する際には、リブが変形することで弾性部材が後方に移動するエネルギーを吸収し、移動量を抑えることが可能となり、異音を抑制する効果が一層向上する。
上記ステアリングホイールにおいて、前記摩擦減衰手段は、前記スライダの外径側と、前記ダンパホルダの内径側と、に備えられた前後方向に延びるリブであることが好ましい。
上記の構成によれば、スライダと弾性部材との接触面の面積と、ダンパホルダと弾性部材との接触面の面積が、通常の面接触のものより面積が小さくなり、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とに発生する摩擦力を低減させることができ、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とがずれる際に発生する異音が抑制される。
上記ステアリングホイールにおいて、前記摩擦減衰手段は、タルクであることが好ましい。
上記の構成によれば、スライダと弾性部材との間と、ダンパホルダと弾性部材との間に、タルクを介在させることにより、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とに発生する摩擦力を低減させることができ、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とがずれる際に発生する異音が抑制される。
上記ステアリングホイールによれば、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とに発生する摩擦力を低減させることができ、スライダと弾性部材との接触面と、ダンパホルダと弾性部材との接触面とがずれる際に発生する異音が抑制される。
車両用のステアリングホイールに具体化した一実施形態を示す図であり、(a)はステアリングホイールの側面図、(b)はステアリングホイールにおけるエア バッグ装置の位置関係を示す正面図。 一実施形態のステアリングホイールにおけるホーンスイッチ機構の斜視図。 一実施形態のステアリングホイールにおけるエアバッグ装置の斜視図。 一実施形態のステアリングホイールの部分縦断面図。 一実施形態のステアリングホイールにおけるエアバッグ装置の分解斜視図。 一実施形態のステアリングホイールにおけるホーンスイッチ機構の構成部品をバッグホルダとともに示す分解斜視図。 一実施形態のステアリングホイールにおいて、ホーンスイッチ機構及びその周辺部分の断面構造を示す部分縦断面図。 同じく、ホーンスイッチ機構及びその周辺部分について、図7とは異なる断面での断面構造を示す部分縦断面図。 図7におけるY部を拡大して示す部分縦断面図。 従来のステアリングホイールにおけるホーンスイッチ機構及びその周辺部分を示す部分縦断面図。 一実施形態のステアリングホイールにおけるピンホルダの斜視図。 一実施形態のステアリングホイールにおけるダンパホルダの斜視図。
以下、車両用のステアリングホイールに具体化した一実施形態について、図1〜図9を参照して説明する。
図1(a)に示すように、車両には、軸線L1に沿って同車両の略前後方向に延び、かつ同軸線L1を中心として回転するステアリングシャフト(操舵軸)14が、後側ほど高くなるように傾斜した状態で配設されている。ステアリングシャフト14の後端部には、ステアリングホイール10が取付けられている。
本実施形態では、ステアリングホイール10の各部について説明する際には、ステアリングシャフト14の軸線L1を基準とする。この軸線L1に沿う方向をステアリングホイール10の「前後方向」といい、軸線L1に直交する面に沿う方向のうち、ステアリングホイール10の起立する方向を「上下方向」というものとする。従って、ステアリングホイール10の前後方向及び上下方向は、車両の前後方向(水平方向)及び上下方向(鉛直方向)に対し若干傾いていることとなる。
なお、図2〜図9では、便宜上、ステアリングホイール10の前後方向が水平方向に合致し、同ステアリングホイール10の上下方向が鉛直方向に合致した状態で図示されている。従来技術を示す図10についても同様である。
図1(b)に示すように、ステアリングホイール10は、中央部分にエアバッグ装置(エアバッグモジュール)20を備えている。図4に示すように、ステアリングホイール10の骨格部分は芯金12によって構成されている。芯金12は、鉄、アルミニウム、マグネシウム又はそれらの合金等によって形成されている。芯金12は、その中心部分に位置するボス部12aにおいてステアリングシャフト14に取付けられており、同ステアリングシャフト14と一体となって回転する。
芯金12において、ボス部12aの周囲の複数箇所には、それぞれ貫通孔12cを有する保持部12bが設けられている。各貫通孔12cの内壁面は、後側ほど拡径するテーパ状をなしている。
図7に示すように、各保持部12bの前側には、クリップ13が配置されている。クリップ13は、導電性を有するばね綱等の金属からなる線材を所定形状に屈曲させることによって形成されており、その一部において芯金12に接触している。各クリップ13の一部は、貫通孔12cの前方近傍に位置している。
車両にはホーン装置40が設けられており、このホーン装置40を作動させるための複数のホーンスイッチ機構30(図2、図5参照)が、各保持部12bにおいて、スナップフィット構造にて芯金12に装着されている。各ホーンスイッチ機構30は互いに同一の構成を有している。そして、これらのホーンスイッチ機構30を介してエアバッグ装置20が芯金12に支持されている。このように、各ホーンスイッチ機構30は、エアバッグ装置20を支持する機能とホーン装置40のスイッチ機能とを兼ね備えている。
さらに、本実施形態では、エアバッグ装置20におけるバッグホルダ21と各ホーンスイッチ機構30との間に弾性部材41及びダンパホルダ42が介在されている。そして、芯金12、エアバッグ装置20、ホーンスイッチ機構30、弾性部材41、ダンパホルダ42等によって、ステアリングホイール10の振動を抑制、すなわち、制振するための制振構造が構成されている。次に、上記制振構造を構成する各部について説明する。
<エアバッグ装置20>
図3〜図5に示すように、エアバッグ装置20は、パッド部24、リングリテーナ25、エアバッグ(図示略)及びインフレータ23を、バッグホルダ21に組付けることによって構成されている。
パッド部24は、表面(後面)が意匠面をなす外皮部24aと、その外皮部24aの裏面側(前側)に立設された略四角環状の収容壁部24bとを有している。外皮部24aと収容壁部24bとバッグホルダ21とによって囲まれる空間は、主としてエアバッグ(図示略)を収容するためのバッグ収容空間xを構成している。外皮部24aのバッグ収容空間xを形成する部位には、エアバッグが展開及び膨張するときに押し破られる薄肉部24cが形成されている。
収容壁部24bの前端部には、それぞれ矩形板状をなす複数の係止爪24dが一体に形成されている。各係止爪24dの前端部には、バッグ収容空間xから遠ざかる側へ突出する係止突起24eが形成されている。
パッド部24の複数箇所には、ホーンスイッチ機構30を支持するためのスイッチ支持部24fがそれぞれ形成されている。各スイッチ支持部24fは、パッド部24の外皮部24aから裏面側(前側)へ延びるように、収容壁部24bと一体に形成されている。
図3、図5及び図6に示すように、バッグホルダ21は、導電性を有する金属板をプレス加工することにより形成されている。これに代えて、バッグホルダ21は、導電性を有する金属材料を用い、ダイカスト成形等を行なうことにより形成されてもよい。バッグホルダ21の周縁部は、パッド部24を固定するための略四角環状の周縁固定部21aとして構成されている。
周縁固定部21aにおいて、上記各係止爪24dの前方となる箇所には、それぞれスリット状の爪係止孔21bが形成されており、ここに各係止爪24dの前端部が挿通されて係止されている。
上記周縁固定部21aの内側部分は台座部21cを構成している。台座部21cの中心部には、円形状の開口部21dが形成されている。台座部21cであって、開口部21dの周縁部近傍の複数箇所には、それぞれねじ挿通孔21eが形成されている。台座部21cには、インフレータ23の一部が開口部21dに挿通された状態で取付けられている。
より詳しくは、インフレータ23は低円柱状の本体23aを有しており、その本体23aの外周面にはフランジ部23bが形成されている。フランジ部23bには、複数の取付片23cが本体23aの径方向外方へ延出されている。各取付片23cにおいて、バッグホルダ21の上記ねじ挿通孔21eの前方となる箇所には、それぞれねじ挿通孔23dが形成されている。インフレータ23において、フランジ部23bよりも後方側となる部分は、膨張用ガスを噴出するガス噴出部23eとして構成されている。そして、インフレータ23のガス噴出部23eがバッグ収容空間x側に突出するように、前側からバッグホルダ21の開口部21dに挿通されている。さらに、フランジ部23bが開口部21dの周縁部に接触させられ、この状態で、インフレータ23はリングリテーナ25とともにバッグホルダ21に取付けられている。
より詳しくは、リングリテーナ25は、バッグホルダ21の開口部21dと同等の円形状の開口部25aを有している。また、リングリテーナ25は、バッグホルダ21の各ねじ挿通孔21eの後方となる複数箇所に取付ねじ25bを有している。リングリテーナ25とバッグホルダ21との間には、展開及び膨張可能に折り畳まれた状態のエアバッグ(図示略)の開口部が配置されている。リングリテーナ25の複数の取付ねじ25bは、エアバッグの開口部の周縁部分に設けられたねじ挿通孔(図示略)と、バッグホルダ21及びインフレータ23の各ねじ挿通孔21e,23dとに対し、後側から挿通されている。さらに、挿通後の各取付ねじ25bに前側からナット26が締付けられることにより、エアバッグがリングリテーナ25を介してバッグホルダ21に固定されるとともに、インフレータ23がバッグホルダ21に固定されている。
バッグホルダ21の周縁固定部21aの複数箇所には、ホーンスイッチ機構30を取付けるための取付部21fが、円形の開口部21dの径方向外方へそれぞれ突出形成されている。各取付部21fは、上述したパッド部24のスイッチ支持部24fの前方となる箇所に位置している。各取付部21fには取付孔21gが形成されている。バッグホルダ21における各取付孔21gの周辺部には、それぞれ後方へ延びる複数の挟持部21iが一体に形成されている。本実施形態では、バッグホルダ21において各取付孔21gを挟んで相対向する箇所を後方へ折り曲げることにより、各挟持部21iが形成されている。各挟持部21iの上記折り曲げ形成により、バッグホルダ21において各挟持部21iの外側、すなわち、各挟持部21iを挟んで取付孔21gとは反対側には孔21j(図7参照)が形成されている。
<ホーンスイッチ機構30>
図2、図6及び図7に示すように、各ホーンスイッチ機構30は、支持部材としてのスナップピン31、スライダとしてのピンホルダ32、キャップ部材としてのコンタクトホルダ33、可動側接点部としての接点端子34、ばね受け35、及び付勢部材としてのコイルばね36を備えている。次に、ホーンスイッチ機構30の各構成部材について説明する。
<スナップピン31(支持部材)>
スナップピン31は、導電性を有する金属材料によって形成されている。このスナップピン31の芯金12に対する支持構造については、後述する。スナップピン31の主要部は、上記ステアリングシャフトの軸線L1に対し平行の関係にある軸線L2に沿って前後方向に延び、かつバッグホルダ21の取付孔21gの内径よりも小径の長尺状の軸部31fによって構成されている。スナップピン31は、この軸部31fにおいて取付孔21gに挿通されている。軸部31fの後端部は、固定側接点部として機能する。軸部31fにおける前端部31cの後側には、環状の係止溝31bが形成されている。軸部31fの後端外周部には、同軸部31fの他の部分よりも大径状をなす鍔部31aが形成されている。鍔部31aの外径は、バッグホルダ21の取付孔21gの内径よりも大きく設定されている。
<ピンホルダ32(スライダ)>
図7〜図9に示すように、ピンホルダ32は、絶縁性を有する樹脂材料によって形成されている。ピンホルダ32の主要部は、前後両端が開放された筒状部32aによって構成されている。筒状部32aは、スナップピン31の軸部31fの外側に被せられている。ピンホルダ32は、ホーンスイッチ機構30の作動に際し、軸部31fに沿って前後方向へスライドするスライダとして用いられている。
筒状部32aにおける前後方向の中間部には、同筒状部32aの径方向外方へ突出する円環状の受け部32cが形成されている。受け部32cは、コイルばね36の後端部を受け止める機能を有している。また、受け部32cは、筒状部32aの外周部であって、後述する伝達部42eの直前となる箇所に形成されている。さらに、受け部32cの外径は、単に、コイルばね36の後端部を受け止めるために必要な寸法よりも大きく設定されている。受け部32cのこうした形成位置及び外径に関する設定により、受け部32cは、ダンパホルダ42の前方への動きが伝達部42eを通じて伝達される被伝達部も兼ねている。
また、図11に示すように、ピンホルダ32は、筒状部32aの径方向外方へ突出する複数のピンホルダリブ32dを備える。ピンホルダリブ32dは、筒状部32aの後端から受け部32cの間に設定され前後方向に延びる。ピンホルダリブ32dを設定することにより、ピンホルダ32と弾性部材41との接触面の面積を小さくすることができ、ピンホルダ32と弾性部材41との接触面とに発生する摩擦力を低減させることができ、ダンパホルダ42と弾性部材41との接触面とがずれる際に発生する異音が抑制される。
<コンタクトホルダ33(キャップ部材)>
図6〜図8に示すように、コンタクトホルダ33は、絶縁性を有する樹脂材料により形成されている。コンタクトホルダ33は、略円板状をなす天板部33aと、その天板部33aの外周縁から前方に延びる略円筒状の周壁部33bとを備えている。コンタクトホルダ33は、ピンホルダ32における筒状部32aの後端部から後方へ離間した状態で、スナップピン31の少なくとも鍔部31aと、ピンホルダ32の筒状部32aの少なくとも後端部とを覆っている。周壁部33bの周方向に互いに離間した複数箇所には、フック部33cが径方向へ弾性変形可能に形成されている。
周壁部33bの前後方向の中間部であって、周方向に互いに離間した複数箇所には、爪係合孔33d(図6及び図8参照)が形成されている。また、周壁部33bの前端部であって、互いに周方向に離間した複数箇所には円弧状の切欠き33e(図2及び図6参照)が形成されている。
<接点端子34(可動側接点部)>
接点端子34は、導電性を有する帯状の金属板をプレス加工することにより形成されている。接点端子34は、コンタクトホルダ33の径方向に延びる本体部34aと、同本体部34aの両端から前方へ延びる一対の側部34bとを備えている。
本体部34aの長さ方向についての複数箇所には、前側へ突出する複数の接触突部34cがそれぞれ形成されている。本体部34aの後面であって、接触突部34cを除く部分の多くは、コンタクトホルダ33の天板部33aの前面に接触している。
各側部34bは、コンタクトホルダ33の周壁部33bの内壁面に対し、係合した状態で接触している。この係合により、接点端子34はコンタクトホルダ33に位置決めされた状態で装着されている。
<ばね受け35>
図2及び図7に示すように、ばね受け35は、絶縁性を有する樹脂材料によって形成されている。ばね受け35の一部は、円環板状をなす受け部35bによって構成されている。受け部35bの外径は、コイルばね36の外径、及び貫通孔12cの内壁面における後端部の外径、すなわち、テーパ状の内壁面における最大径と同程度に設定されている。
受け部35bの周方向に互いに離間した複数箇所からは、前方へ向けて係止片35cがそれぞれ延びている。各係止片35cの前端部には、爪部35dが径方向内方へ突設されている。また、受け部35bにおいて、周方向に隣り合う係止片35c間からは、前方へ向けて複数の係合片35eが延びている。各係合片35eの外側面の少なくとも一部は、後側ほど拡径するテーパ面の一部を構成している。
受け部35bからは、一対の装着部35fが後方へ向けて延びている。各装着部35fは、スナップピン31の軸部31fの外形形状に対応して、受け部35bの径方向外方へ膨らむように湾曲形成されている。
ばね受け35は、受け部35b及び両装着部35fにおいてスナップピン31の軸部31fに嵌合され、かつ各爪部35dが係止溝31bに入り込むことにより、同スナップピン31に脱落不能に装着されている。上記のように、ばね受け35では、複数の係合片35eの外側面が複数の係止片35cを挟んで、周方向に間欠的に配置されている。こうした構成により、ばね受け35は、全体として、後側ほど拡径するテーパ状の外周面を有するものと同様な形態を有している。
<コイルばね36(付勢部材)>
コイルばね36は、スナップピン31の軸部31f、ピンホルダ32の筒状部32a、
ばね受け35の両装着部35fのそれぞれの周りに巻回されている。コイルばね36は、
ピンホルダ32の受け部32cとばね受け35の受け部35bとの間に、圧縮させられた状態で配置されている。
このようにして、複数の単体部品、すなわち、スナップピン31、ピンホルダ32、コンタクトホルダ33、接点端子34、コイルばね36及びばね受け35がユニット化されて、アセンブリとされたホーンスイッチ機構30が構成されている。そのため、ホーンスイッチ機構30の取付けや交換の際に、ユニット化されたホーンスイッチ機構30を1つの集合体として扱うことが可能である。
<弾性部材41>
図6、図7及び図9に示すように、弾性部材41は、ゴム(例えば、EPDM、シリコンゴム等)、エラストマー等の弾性材料によって形成されている。
弾性部材41の後部の主要部は、円環状の弾性本体部41aによって構成され、同弾性部材41の前部は、弾性筒状部41b及び弾性板状部41cによって構成されている。
弾性部材41は、弾性本体部41aの前端面41gの全体、及び後端面41hの全体をそれぞれ対象面としている。弾性部材41は、上記対象面を、弾性本体部41aの前側に位置する部材と後側に位置する部材とのうち、同対象面に対向する部材から離間させた状態で配置されている。
本実施形態では、弾性本体部41aの前端面41gの全体は、同弾性本体部41aの前側に位置する部材から後方へ離間している。該当する部材は、後述するダンパホルダ42の底壁部42bである。こうした構成により、底壁部42bと弾性本体部41aとの間には、円環状の空隙部G3が形成されている。
また、弾性本体部41aの後端面41hの全体は、同弾性本体部41aの後側に位置する部材から前方へ離間している。該当する部材は、上述したスナップピン31の鍔部31aである。こうした構成により、弾性本体部41aと鍔部31aとの間には、環状の空隙部G1が形成されている。
弾性本体部41aの内周面の後部は、後側ほど拡径するテーパ面41dによって構成されている。弾性本体部41aのテーパ面41dとピンホルダ32の筒状部32aとの間には、空隙部G2が上記空隙部G1に繋がった状態で形成されている。
また、弾性本体部41aの後端外周部には、径方向外方へ突出する環状突部41fが設けられている。環状突部41fは、コンタクトホルダ33の周壁部33bから径方向内方へ離間している。
弾性筒状部41bは、厚みの小さな円筒状をなしており、弾性本体部41aの内周部から前方へ延びている。弾性板状部41cは、弾性筒状部41bの前端外周部から径方向外方へ突出しており、厚みの小さな円環板状をなしている。弾性板状部41cの外径は、上記受け部32c(被伝達部)の外径と同程度に設定されている。
上記弾性部材41(主として弾性本体部41a)は、上述したエアバッグ装置20とともにダイナミックダンパを構成している。本実施形態では、弾性部材41(主として弾性本体部41a)をダイナミックダンパのばねとして機能させ、エアバッグ装置20をダンパマスとして機能させるようにしている。
ここで、弾性部材41(弾性本体部41a)の大きさ(径方向及び前後方向の各寸法等)をチューニングすることで、ダイナミックダンパの上下方向や左右方向についての共振周波数が、ステアリングホイール10の上下方向や左右方向の振動について、狙いとする制振の周波数、換言すると制振したい周波数に設定されている。
さらに、弾性部材41は、径方向内方へ突出し、周方向に延びる複数の内リブ41jを備える。内リブ41jは、テーパ面41dの前端から弾性板状部41cの前端の間に設定される。弾性部材41は、径方向外方へ突出し、周方向に延びる複数の外リブ41kを備える。外リブ41kは、弾性本体部41aであって、環状突部41fの前端から前端面41gの間に設定される。内リブ41j及び外リブ41kを設定することにより、スライダ32と弾性部材41との接触面の面積と、ダンパホルダ42と弾性部材41との接触面の面積が、通常の面接触のものより面積が小さくなり、スライダ32と弾性部材41との接触面と、ダンパホルダ42と弾性部材41との接触面とに発生する摩擦力を低減させることができ、スライダ32と弾性部材41との接触面と、ダンパホルダ42と弾性部材41との接触面とがずれる際に発生する異音が抑制される。また、弾性部材41の内径側及び外径側の周方向に延びる内リブ41j及び外リブ41kを設定することにより、弾性部材41が後方に移動する際には、内リブ41j及び外リブ41kが変形することで弾性部材41が後方に移動するエネルギーを吸収し、移動量を抑えることが可能となり、異音を抑制する効果が一層向上する。
<ダンパホルダ42>
ダンパホルダ42は、絶縁性を有する樹脂材料によって形成されている。ダンパホルダ42は、弾性部材41とバッグホルダ21における挟持部21iとの間であり、かつ同バッグホルダ21における取付部21fの後側に配置されている。ダンパホルダ42は、ピンホルダ32の軸方向の一部の領域を覆っている。
図6、図8及び図9に示すように、ダンパホルダ42の主要部は、周壁部42aと、同周壁部42aの前端部に形成されて同ダンパホルダ42の底部をなす底壁部42bとによって構成されている。周壁部42aの互いに周方向に離間した複数箇所には、係合爪42cが形成されている。これらの係合爪42cが、コンタクトホルダ33の対応する爪係合孔33dに内側から係合されている。
周壁部42aの前端外周部であって、互いに周方向に離間し、かつ上記係合爪42cから周方向に離間した複数箇所にはストッパ42dが形成されている。これらのストッパ42dがコンタクトホルダ33の対応する切欠き33eに係合されている。この係合により、ダンパホルダ42のコンタクトホルダ33に対する周方向の位置決めがなされている。また、各ストッパ42dの切欠き33eに対する係合と、各係合爪42cの爪係合孔33dに対する係合とによって、周壁部33bが前後両方向から挟み込まれ、ダンパホルダ42のコンタクトホルダ33に対する前後方向(軸方向)の位置決めがなされている。
図6及び図9に示すように、ダンパホルダ42の底壁部42bは円環板状をなしており、その内周部は、上述した受け部32cの後方に位置している。底壁部42bは、弾性部材41の弾性本体部41aから前方へ離間した箇所に配置されている。こうした配置により、底壁部42bと弾性本体部41aとの間には、円環状の空隙部G3が形成されている。
底壁部42bの内周部からは前方へ向けて、円環状の伝達部42eが突出している。この伝達部42eは、バッグホルダ21の取付孔21gに挿通され、ピンホルダ32の上記受け部32cの直後において、弾性部材41の上記弾性板状部41cに接触されている。表現を変えると、伝達部42eは、弾性板状部41cを介して受け部32cに間接に接触されている。
伝達部42eは、上記弾性部材41の弾性筒状部41bから径方向外方へ離間した箇所に配置されている。こうした配置により、弾性筒状部41bと伝達部42eとの間には、環状の空隙部G4が、上記空隙部G3に繋がった状態で形成されている。
各ホーンスイッチ機構30が、上記のように、弾性部材41及びダンパホルダ42を介してバッグホルダ21に取付けられた状態では、ピンホルダ32が、スナップピン31とバッグホルダ21との接触を防ぎつつ、すなわち絶縁状態にしつつ、バッグホルダ21をスナップピン31に対し前後動可能に支持する。また、ピンホルダ32が、コイルばね36の後ろ向きの付勢力をスナップピン31の鍔部31aに伝達する。
また、一対の挟持部21iが、ダンパホルダ42と接点端子34の側部34bとの間に入り込んでいる。また、コンタクトホルダ33の各フック部33cにより、上記側部34bが挟持部21iの外面に接触させられている。この接触により、バッグホルダ21と接点端子34とが導通された状態となっている。
さらに、フック部33cによって付勢された側部34bの前端部が、挟持部21iに係止されている。この側部34bにより、コンタクトホルダ33、ひいてはホーンスイッチ機構30がバッグホルダ21から後方へ移動することが規制されている。
また、図12に示すように、ダンパホルダ42は、周壁部42aの径方向内方へ突出する複数のダンパホルダリブ42fを備え、ダンパホルダリブ42fは、前後方向に延びる。ダンパホルダリブ42fを設定することにより、ダンパホルダ42と弾性本体部41aとの接触面積が小さくなり、ダンパホルダ42と弾性部材41との接触面とに発生する摩擦力を低減させることができ、ダンパホルダ42と弾性部材41との接触面とがずれる際に発生する異音が抑制される。
<タルク>
タルクは、スライダ32と弾性部材41との間と、ダンパホルダ42と弾性部材41との間に介在させる。(図示無し)具体的には、弾性部材41にタルクを塗した後に、スライダ32及びダンパホルダ42を組付けることで、スライダ32と弾性部材41との間と、ダンパホルダ42と弾性部材41との間にタルクを介在させている。
タルクは、珪酸マグネシウムを主成分とする天然鉱物を微粉砕したものであって、例えば、ソブエクレー社製のソープストーンC等が挙げられる。タルクは、固形潤滑材とも呼ばれる。
スライダ32と弾性部材41との間と、ダンパホルダ42と弾性部材41との間に、タルクを介在させることにより、スライダ32と弾性部材41との接触面と、ダンパホルダ42と弾性部材41との接触面とに発生する摩擦力を低減させることができ、スライダ32と弾性部材41との接触面と、ダンパホルダ42と弾性部材41との接触面とがずれる際に発生する異音が抑制される。
次に、上記複数のホーンスイッチ機構30を介してエアバッグ装置20を芯金12に組付ける作業について説明する。
図7及び図8に示すように、この作業に際しては、ホーンスイッチ機構30毎のスナップピン31が芯金12において対応する保持部12bの貫通孔12cに後方から挿入される。この挿入に伴い、ばね受け35の受け部35bが保持部12bに接近し、係合片35eが貫通孔12cの内壁面に接近する。また、スナップピン31における軸部31fの前端部31cがクリップ13に接触する。さらに、クリップ13の付勢力に抗してスナップピン31等が前方へ移動されると、クリップ13がスナップピン31の径方向外方へ弾性変形させられる。そして、係止溝31bがクリップ13に対向する箇所までスナップピン31が移動されると、クリップ13が自身の弾性復元力により係止溝31bに入り込もうとする。
一方、係止溝31b内には、コイルばね36によって前方へ付勢されたばね受け35の爪部35dが入り込んでいる。そのため、クリップ13は、係止溝31b内に入り込む過程で、コイルばね36を後方へ圧縮させながら、爪部35dと前端部31cとの間に入り込む。この入り込みにより、係止溝31b内では、爪部35dがクリップ13の後側に位置する。クリップ13において、貫通孔12cの前方に位置する部分は、コイルばね36によって前方へ付勢された爪部35dと前端部31cとによって前後から挟み込まれ、動きを規制される。一方、スナップピン31は、係止溝31b内に入り込んだクリップ13によって、前後方向の動きを規制される。このようにして、スナップピン31がクリップ13によって芯金12に係止されることで、各ホーンスイッチ機構30の芯金12に対する締結と、エアバッグ装置20の芯金12に対する装着とが行なわれる。スナップピン31が、貫通孔12cへの挿通に伴いクリップ13の弾性によって芯金12に係止される構造は、スナップフィット構造とも呼ばれる。
上記スナップフィット構造による組付け状態では、芯金12に係止されたホーンスイッチ機構30毎のスナップピン31は、ピンホルダ32を介してエアバッグ装置20のバッグホルダ21を芯金12に対して進退可能に、すなわち、芯金12に対して近づいたり離間したりすることが可能となるように、支持する。
次に、上記のようにして構成された本実施形態のステアリングホイール10の作用について説明する。
車両に対し、前面衝突(前突)等による前方からの衝撃が加わらない通常時には、エアバッグ装置20では、インフレータ23のガス噴出部23eからガスが噴出されず、エアバッグが折り畳まれた状態に維持される。
上記通常時において、エアバッグ装置20が押下げられない場合には、図7及び図8に示すように、接点端子34の接触突部34cが、スナップピン31の後端部(固定側接点部)から後方へ離間する。接点端子34及びスナップピン31が導通を遮断された状態となり、ホーン装置40が作動しない。このときには、クリップ13により芯金12に係止されたスナップピン31の鍔部31aに対し、コイルばね36の後ろ向きの付勢力がピンホルダ32を介して加わる。
また、コイルばね36の前向きの付勢力が、受け部35bを通じてばね受け35に加わり、同ばね受け35においてスナップピン31の係止溝31b内に入り込んだ爪部35dが、同係止溝31b内のクリップ13を前方へ押圧する。この押圧により、クリップ13は、前端部31cと爪部35dとによって前後から挟み込まれ、動きを規制される。
さらに、ピンホルダ32は、スナップピン31の軸部31fと接点端子34の側部34bとの間に介在して、それら軸部31f及び側部34bを絶縁状態にする。
このとき、エアバッグ装置20の荷重は、主としてコンタクトホルダ33、ダンパホルダ42及び弾性部材41を介してピンホルダ32に伝わる。
ここで、ピンホルダ32における筒状部32aの後端部が、コンタクトホルダ33の天板部33aから前方へ離間している。このことから、エアバッグ装置20の荷重がコンタクトホルダ33を介して直接ピンホルダ32に伝わることはない。
そのため、上記通常時であって、車両の高速走行中や車載エンジンのアイドリング中に、ステアリングホイール10に対し、上下方向や左右方向の振動が伝わると、この振動は、芯金12及び各ホーンスイッチ機構30を介してエアバッグ装置20に伝わる。
上記のように振動がステアリングホイール10に伝わると、その振動に応じて、エアバッグ装置20がダイナミックダンパのダンパマスとして機能し、弾性部材41の主として弾性本体部41aがダイナミックダンパのばねとして機能する。
図9に示すように、このときには、弾性本体部41aと、その前側に位置する部材(ダ
ンパホルダ42の底壁部42b)との間の空隙部G3が、弾性本体部41aの前方への弾性変形を許容する。特に、本実施形態では、弾性本体部41aの前端面41gの全体が、上記底壁部42bから離間していることから、同前端面41gの一部が上記底壁部42bに接触しているものに比べ、空隙部G3が大きくなり、許容される弾性変形量が多い。弾性本体部41aの前端面41gが上記底壁部42bに接触しにくく、接触に伴う摩擦力が発生しにくい。弾性本体部41aは、上記底壁部42bに接触している場合に比べ、前方へ弾性変形しやすい。
また、このときには、弾性本体部41aと、その後側に位置する部材(スナップピン31の鍔部31a)との間の空隙部G1が、弾性本体部41aの後方への弾性変形を許容する。特に、本実施形態では、弾性本体部41aの後端面41hの全体が、上記鍔部31aから離間していることから、同後端面41hの一部が上記鍔部31aに接触しているものに比べ、空隙部G1が大きくなり、許容される弾性変形量が多い。弾性本体部41aの後端面41hが、上記鍔部31aに接触しにくく、接触に伴う摩擦力が発生しにくい。弾性本体部41aは、上記鍔部31aに接触している場合に比べ、後方へ弾性変形しやすい。
従って、弾性本体部41aは、ステアリングホイール10の振動の狙いとする周波数と同一又は近い共振周波数で弾性変形しながら、エアバッグ装置20を伴って上下方向、左右方向等へ振動(共振)し、ステアリングホイール10の振動エネルギーを吸収する。この吸収により、ステアリングホイール10の上下方向及び左右方向の各振動が抑制(制振)される。
また、弾性本体部41aのテーパ面41dとピンホルダ32の筒状部32aとの間に空隙部G2が形成されていることから、弾性部材41はこの空隙部G2でも弾性変形することが可能となり、空隙部G2が形成されていないものに比べ、径方向等へ弾性変形しやすい。
さらに、弾性筒状部41bと伝達部42eとの間に空隙部G4が形成されていることにより、弾性筒状部41bはこの空隙部G4でも径方向へ弾性変形することが可能となる。弾性筒状部41bは、空隙部G4の形成されていないものに比べ、径方向へ弾性変形しやすい。
一方、上記通常時において、ホーン装置40の作動のためにエアバッグ装置20が押下げられると、同エアバッグ装置20に加えられた力が、少なくとも1つのホーンスイッチ機構30におけるコンタクトホルダ33を介して接点端子34及びダンパホルダ42に伝達される。ダンパホルダ42が前方へ押圧され、そのダンパホルダ42の動きが、伝達部42e及び受け部32cを介してピンホルダ32に伝達される。すなわち、ダンパホルダ42と一緒に伝達部42eが前方へ移動するが、その動きは、伝達部42eの直前に位置する受け部32cに対し、弾性部材41の弾性板状部41cを介して間接に伝達される。受け部32cは、コイルばね36の後ろ向きの付勢力を受ける機能に加え、被伝達部としても機能し、ダンパホルダ42(伝達部42e)から伝達される前方へ向かう力を受ける。
この力の伝達により、ピンホルダ32がコイルばね36に抗して、スナップピン31の軸部31fに沿って前方へスライドさせられる。また、コンタクトホルダ33と一緒に接点端子34が前方へ移動する。
このときには、エアバッグ装置20が押下げられるに従いコイルばね36が圧縮されて反発力が増加するため、操作荷重が増加していき、操作フィーリングが良好なものとなる。
そして、接点端子34の複数の接触突部34cの少なくとも1つが、スナップピン31の後端面に接触すると、グランドGND(車体アース)に接続された芯金12とバッグホルダ21とが、クリップ13、スナップピン31及び接点端子34を介して導通される。この導通により、ホーンスイッチ機構30が閉成し、バッグホルダ21に電気的に接続されたホーン装置40が作動する。
ところで、前突等により車両に対し前方から衝撃が加わると、慣性により運転者が前傾しようとする。一方、エアバッグ装置20では、前記衝撃に応じインフレータ23が作動させられ、ガス噴出部23eからガスが噴出される。このガスがエアバッグに供給されることで、同エアバッグが展開及び膨張する。このエアバッグにより、パッド部24の外皮部24aに加わる押圧力が増大していくと、同外皮部24aが薄肉部24cにおいて破断される。破断により生じた開口を通じてエアバッグが後方へ向けて引き続き展開及び膨張する。前突の衝撃により前傾しようとする運転者の前方に、展開及び膨張したエアバッグが介在し、運転者の前傾を拘束し、運転者を衝撃から保護する。
上記エアバッグの後方への膨張に際しては、バッグホルダ21に対し後方へ向かう力が加わる。この点、本実施形態では、ホーンスイッチ機構30毎のスナップピン31が芯金12(保持部12b)に支持されている。各スナップピン31の後端部に形成された鍔部31aはバッグホルダ21の取付孔21gよりも後方に位置している。しかも、鍔部31aは、取付孔21gの内径よりも大きな外径を有している。そのため、この鍔部31aは、バッグホルダ21が後方へ動いた場合には、そのバッグホルダ21において取付孔21gの周辺部分に接触することでストッパとして機能する。そのため、バッグホルダ21ひいてはエアバッグ装置20が過度に後方へ動くことが、スナップピン31の鍔部31aによって規制される。
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)エアバッグ装置20のバッグホルダ21に挿通されたスナップピン31(支持部材)の軸部31fに、筒状のピンホルダ32(スライダ)を前後方向へスライド可能に被せる。スナップピン31の軸方向の領域の一部を環状のダンパホルダ42によって覆う。これらのピンホルダ32とダンパホルダ42との間に弾性部材41を介装する。
弾性部材41における弾性本体部41aの前端面41gの全体を、同弾性本体部41aの前側に位置する部材(ダンパホルダ42の底壁部42b)から後方へ離間させる。弾性本体部41aの後端面41hの全体を、同弾性本体部41aの後側に位置する部材(スナップピン31の鍔部31a)から前方へ離間させている(図7、図9)。
そのため、弾性本体部41aを前方にも後方にも弾性変形しやすくし、ステアリングホイール10が上下方向や左右方向へ振動した場合に、同弾性本体部41aを、狙いとする共振周波数で振動させることができ、ステアリングホイール10の振動を抑制する効果を向上させることができる。
(2)ピンホルダ32をコイルばね36(付勢部材)によって後方へ付勢する。ピンホルダ32の後端部から後方へ離間した状態のコンタクトホルダ33(キャップ部材)によって、スナップピン31及びピンホルダ32の少なくとも各後端部を覆う。コンタクトホルダ33内に接点端子34(可動側接点部)を取付け、ダンパホルダ42をコンタクトホルダ33に取付けている(図7)。
そのため、エアバッグ装置20の押下げ時には、その押下げに伴いコンタクトホルダ33を前方へ移動させることで、コイルばね36に抗してピンホルダ32を前方へスライドさせることができる。そのスライドの過程で、接点端子34をスナップピン31の後端部(固定側接点部)に接触させることでホーン装置40を作動させることができる。
(3)ダンパホルダ42における底壁部42bの内周部に伝達部42eを設ける。ピンホルダ32の外周部であって伝達部42eの直前となる箇所に、被伝達部として受け部32cを設ける。そして、エアバッグ装置20の押下げに伴うダンパホルダ42の前方への動きを、伝達部42e及び受け部32cを介してピンホルダ32に伝達するようにしている(図7、図9)。
そのため、ホーン装置40の作動のためにエアバッグ装置20が押下げられた場合、そのエアバッグ装置20に加えられる力をコンタクトホルダ33及びダンパホルダ42を介してピンホルダ32に伝達することで、ピンホルダ32をコイルばね36(付勢部材)に抗して前方へスライドさせることができ、上記(2)の効果を得ることができる。
なお、本実施形態では、摩擦減衰手段として、内リブ41j、外リブ41k、ピンホルダリブ32d、ダンパホルダリブ42f、タルクを全て備えたものしか開示していないが、例えば、摩擦減衰手段を内リブ41jのみとしても、異音の発生を抑制する効果がある。
10…ステアリングホイール、20…エアバッグ装置、21…バッグホルダ、31…スナップピン(支持部材)、31a…鍔部、32…ピンホルダ(スライダ)、32c…受け部(被伝達部)、32d…ピンホルダリブ、33…コンタクトホルダ(キャップ部材)、34…接点端子(可動側接点部)、36…コイルばね(付勢部材)、40…ホーン装置、41…弾性部材、41a…弾性本体部、41g…前端面、41h…後端面、41j…内リブ、41k…外リブ、42…ダンパホルダ、42b…底壁部、42e…伝達部、42f…ダンパホルダリブ。

Claims (4)

  1. エアバッグ装置のバッグホルダに挿通された支持部材と、
    前記支持部材に前後方向へスライド可能に被せられた筒状のスライダと、
    前記スライダの周囲の領域の少なくとも一部を覆う環状のダンパホルダと、
    前記スライダ及び前記ダンパホルダの間に介装された環状の弾性部材と
    を備え、前記エアバッグ装置をダイナミックダンパのダンパマスとして機能させ、かつ前記弾性部材をダイナミックダンパのばねとして機能させるように構成されたステアリングホイールであって、
    前記スライダと前記弾性部材との間と、前記ダンパホルダと前記弾性部材との間に、摩擦減衰手段を備えるステアリングホイール。
  2. 前記摩擦減衰手段は、前記弾性部材の内径側及び外径側に設定された周方向に延びるリブである請求項1に記載のステアリングホイール。
  3. 前記摩擦減衰手段は、前記スライダの外径側と、前記ダンパホルダの内径側と、に備えられた前後方向に延びるリブである請求項1又は2に記載のステアリングホイール。
  4. 前記摩擦減衰手段は、タルクである請求項1〜3に記載のステアリングホイール。
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