JP2019166858A - ステアリング体 - Google Patents

Abstract

【課題】センサ電極に生じる寄生容量を小さくする。【解決手段】ステアリングホイール１０のリム部１２では、センサ電極３６とリム芯金部１８との間にシールド層４２が配置されており、シールド層４２がセンサ電極３６に対し延設されている。このため、センサ電極３６とリム芯金部１８との間に容量結合が生じるのをシールド層４２により適切に抑制できて、センサ電極３６に生じる寄生容量を小さくできる。【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリング体に関する。

特許文献１のステアリングホイール用センサでは、リング部の芯金の外周側に外部電極が設けられており、芯金と外部電極との間の静電容量が検出される。

ところで、仮に、芯金の一部が設けられないと共に、芯金の内周側に導電性部材が設けられて、外部電極と導電性部材との間に容量結合が生じる場合には、外部電極に寄生容量が生じる。

実公平０６−２７４９４号公報

本発明は、上記事実を鑑みて成されたものであり、センサ電極に生じる寄生容量を小さくできるステアリング体を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様のステアリング体は、乗員によって把持されて操作されることで車両が操舵される把持部と、前記把持部の外周部の一部に設けられ、近接される乗員との間の静電容量が検出されるセンサ電極と、前記把持部に前記センサ電極の内側において設けられる導電性部材と、前記把持部に前記センサ電極と前記導電性部材との間において設けられると共に、前記センサ電極に対し延出され、前記センサ電極と前記導電性部材との間に容量結合が生じるのを抑制するシールド部材と、を備える。

第２の態様のステアリング体は、第１の態様のステアリング体において、前記シールド部材が前記導電性部材を囲う。

第３の態様のステアリング体は、第１又は第２の態様のステアリング体において、前記把持部の外周部の一部に設けられ、前記把持部内側に前記センサ電極が設けられない加飾部材を備える。

第１の態様のステアリング体では、把持部が乗員によって把持されて操作されることで、車両が操舵される。また、把持部の外周部の一部にセンサ電極が設けられており、センサ電極に近接される乗員とセンサ電極との間の静電容量が検出される。さらに、把持部にセンサ電極の内側において導電性部材が設けられると共に、把持部にセンサ電極と導電性部材との間においてシールド部材が設けられており、シールド部材がセンサ電極と導電性部材との間に容量結合が生じるのを抑制する。

ここで、シールド部材がセンサ電極に対し延出される。このため、センサ電極と導電性部材との間に容量結合が生じるのを適切に抑制でき、センサ電極に生じる寄生容量を小さくできる。

第２の態様のステアリング体では、シールド部材が導電性部材を囲う。このため、センサ電極と導電性部材との間に容量結合が生じるのを効果的に抑制でき、センサ電極に生じる寄生容量を効果的に小さくできる。

第３の態様のステアリング体では、把持部の外周部の一部に加飾部材が設けられており、加飾部材の把持部内側にセンサ電極が設けられない。このため、加飾部材の把持部内側にセンサ電極が設けられない場合でも、シールド部材がセンサ電極に対し延出されることで、センサ電極と導電性部材との間に容量結合が生じるのを適切に抑制でき、センサ電極に生じる寄生容量を小さくできる。

本実施の形態に係るステアリングホイールの概略構成を示す正面図である。 ステアリングホイールのリム部を示す図１の２−２線の断面図である。 本実施の形態に係る接触検出装置の概略構成図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１及び図２には、本実施の形態に係るステアリング体としてのステアリングホイール１０が示されている。ステアリングホイール１０は、車両の操舵装置としてのステアリング装置に設けられ、車両を運転する乗員（運転者）が着座する座席（運転席）の車両前側に配置されている。図１には、ステアリングホイール１０の概略構成が正面図にて示され、図２には、ステアリングホイール１０の主要部がステアリングホイール１０径方向に切断された断面図にて示されている。なお、図面では、ステアリングホイール１０の径方向が矢印Ｒにて示され、ステアリングホイール１０の周方向が矢印Ｌにて示されている。また、図面では、車両前側が矢印ＦＲにて示され、車幅方向右側が矢印ＨＲにて示され、上方が矢印ＵＰにて示されている。

図１に示すように、ステアリングホイール１０は、把持部としての円環状のリム部１２、リム部１２の軸心部分に設けられたボス部１４、及びステー部１６によって構成されている。また、ステアリングホイール１０には、接地側電極となりうる導電性部材としての金属製の芯金が設けられており、芯金は、ステアリングホイール１０の骨格を形成する。芯金は、リム部１２のリム芯金部１８、ボス部１４のボス芯金部２０及びステー部１６のステー芯金部２２によって構成されている。ステアリングホイール１０では、リム芯金部１８とボス芯金部２０とがステー芯金部２２によって連結されて、リム部１２、ボス部１４及びステー部１６が一体とされている。

ステアリング装置には、ステアリングシャフト２４が設けられており、ステアリングシャフト２４が車体に回転可能に支持されている。ステアリングホイール１０では、ボス芯金部２０がステアリングシャフト２４に固定されており、ステアリングホイール１０は、ステアリングシャフト２４に支持されて、ステアリングシャフト２４と一体回転可能となっている。

このため、ステアリングホイール１０が回転されることで、ステアリングシャフト２４が回転されて、車両が操舵される。なお、図１では、車両を直進させる状態における回転位置（直進操舵位置）のステアリングホイール１０が示されている。

図２に示すように、ステアリングホイール１０のリム部１２は、ステアリングホイール１０径方向断面が略円状とされており、リム部１２内には、基体２６が配置されている。基体２６には、絶縁材料としてのウレタンなどの樹脂材料が用いられている。基体２６は、円環状に形成されていると共に、ステアリングホイール１０径方向断面外周が略円状に形成されている。基体２６の内部には、リム芯金部１８がインサート成形により収容されており、リム芯金部１８は、基体２６によって被覆されている。

基体２６の上側部は、運転者側（車両後側）かつステアリングホイール１０径方向内側の部分において、段差部２８が形成されており、段差部２８は、基体２６のステアリングホイール１０周方向に連続されている。

基体２６の段差部２８は、加飾部材としての加飾パネル３０が被覆しており、加飾パネル３０は、ステアリングホイール１０周方向に連続された状態で、基体２６に取付けられている。加飾パネル３０は、基体２６からリム部１２径方向外側に突出されており、加飾パネル３０は、リム部１２周方向において略１／４周の範囲に配置されて、外側の面がリム部１２の意匠面の一部を構成している。なお、加飾部材は、樹脂製の加飾パネル３０に限らず木（杢）製であってもよい。

リム部１２の外周部には、絶縁部材としての皮革製の皮革層３２が固定されている。皮革層３２は、加飾パネル３０位置においてリム部１２の外周部の一部に巻付けられて、ステアリングホイール１０周方向の全域に巻付けられている。また、皮革層３２の加飾パネル３０側の周縁は、基体２６の段差部２８と加飾パネル３０との間に挟まれており、これにより、皮革層３２の加飾パネル３０側の周縁部が加飾パネル３０によって被覆されている。皮革層３２は、リム部１２の外周部において略３／４周の範囲に配置されており、リム部１２には、加飾パネル３０及び皮革層３２によって意匠面が形成されている。

一方、ステアリング装置には、本実施の形態に係る接触検出装置（タッチセンサ）３４が設けられており、接触検出装置３４は、ステアリングホイール１０のリム部１２が運転者によって把持されているかの検出を行う。図３には、接触検出装置３４の概略構成が示されている。

図３に示すように、接触検出装置３４は、シート状（フィルム状でもよい）のセンサ電極３６及び検出部３８を備えている。センサ電極３６は、検出部３８に電気的に接続されており、検出部３８は、センサ電極３６に生じる静電容量Ｃを検出する。

図２に示すように、センサ電極３６は、絶縁材料としての長尺帯状の絶縁体４０に配置されている。絶縁体４０は、弾性変形可能な樹脂材料によって形成されており、センサ電極３６は、絶縁体４０の一方の面の全面に貼付されている。

リム部１２では、加飾パネル３０を除く部分における基体２６と皮革層３２との間に、センサ電極３６及び絶縁体４０が配置されており、センサ電極３６は、リム部１２の外周部の一部に配置されている。センサ電極３６及び絶縁体４０では、センサ電極３６が皮革層３２側とされて、リム部１２周方向において基体２６に巻付けられている。

また、図１に示すように、センサ電極３６及び絶縁体４０は、ステアリングホイール１０周方向に延設されており、センサ電極３６及び絶縁体４０は、ステアリングホイール１０周方向の略全周に渡って配置されている。これにより、運転者がステアリングホイール１０のリム部１２を把持した際（リム部１２に接触した際）には、運転者の手が皮革層３２を介してセンサ電極３６に近接されて、センサ電極３６と運転者の手との間に生じる静電容量Ｃ（Ｃｆ）が検出部３８によって検出される。

リム部１２の基体２６には、シールド部材としてのシールド層４２が設けられており、シールド層４２には、フィルム状の導電性材料が用いられている。シールド層４２は、基体２６の外周部に巻付けられており、シールド層４２は、基体２６の全周（リム部１２の周方向の全周かつステアリングホイール１０周方向の全周）を被覆している。また、シールド層４２は、基体２６と加飾パネル３０及び絶縁体４０との間に配置されて、センサ電極３６及びリム芯金部１８の各々に対して絶縁されている。これにより、リム芯金部１８は、ステアリングホイール１０周方向全域においてセンサ電極３６側がシールド層４２によって覆われていると共に、リム部１２周方向全域においてシールド層４２によって囲われている。

次に本実施の形態の作用を説明する。
ステアリングホイール１０では、運転者がリム部１２を把持することで、センサ電極３６に運転者の手が近接される。このため、センサ電極３６には、運転者との間に静電容量Ｃｆが生じて、検出部３８において検出される静電容量Ｃが増加する。これにより、運転者がリム部１２を把持したことが検出部３８によって検出される。

ところで、リム部１２には、リム芯金部１８が配置されており、仮に、センサ電極３６においてリム芯金部１８との間に容量結合が生じると、センサ電極３６に寄生容量Ｃｓが生じる。このため、検出部３８において検出される静電容量Ｃに寄生容量Ｃｓが含まれることで、検出部３８では、検出結果のロバスト性が低下して、検出精度が低下する。

ここで、リム部１２のリム芯金部１８とセンサ電極３６との間にシールド層４２が配置されており、シールド層４２は、センサ電極３６の周縁部分から延設されている。このため、センサ電極３６とリム芯金部１８との間における容量結合を抑制できる。これにより、センサ電極３６において、寄生容量Ｃｓに対する静電容量Ｃｆの比（Ｃｆ／Ｃｓ）を大きくできるので、検出部３８が運転者によるリム部１２の把持を検出する際のロバスト性を向上できて、検出部３８の検出精度を向上できる。

また、シールド層４２は、リム芯金部１８のセンサ電極３６側のステアリングホイール１０周方向全域を覆うように設けられており、シールド層４２は、センサ電極３６の加飾パネル３０側の周縁部分とリム芯金部１８との間のステアリングホイール１０周方向全域を遮蔽している。このため、センサ電極３６の加飾パネル３０側端部において、リム芯金部１８との間で容量結合が生じるのを効果的に抑制できる。これにより、センサ電極３６に生じる寄生容量Ｃｓを効果的に小さくできて、センサ電極３６における寄生容量Ｃｓに対する静電容量Ｃｆの比（Ｃｆ／Ｃｓ）を効果的に大きくできる。したがって、センサ電極３６が加飾パネル３０位置で途切れていても、検出部３８が運転者によるリム部１２の把持を検出する際のロバスト性を効果的に向上できて、検出部３８の検出精度を効果的に向上できる。

さらに、ステアリングホイール１０では、リム芯金部１８のリム部１２周方向全域がシールド層４２によって囲われている。このため、リム芯金部１８においてセンサ電極３６との間に容量結合が生じるのを効果的に抑制できて、センサ電極３６に生じる寄生容量Ｃｓを効果的に抑制できる。これにより、センサ電極３６とリム芯金部１８との間における容量結合を効果的に抑制できて、センサ電極３６において寄生容量Ｃｓに対する静電容量Ｃｆの比を効果的に大きくできる。

したがって、ステアリングホイール１０では、検出部３８が運転者の近接を検出する際のロバスト性を一層向上できて、検出部３８の検出精度を一層向上できる。

なお、以上説明した本実施の形態では、加飾パネル３０及び皮革層３２を設けた。しかしながら、加飾パネルを設けずに、リム部の外周部が皮革層のみによって被覆されてもよく、リム部の外周部が皮革層ではなくシート状又は筒体状の樹脂層によって被覆されてもよい。

また、本実施の形態では、導電性部材をリム芯金部１８にした。しかしながら、ステアリングホイールのリム部のリム芯金とセンサ電極との間に加熱手段としての電気ヒータを設けた場合、導電性部材を電気ヒータにしてもよい。

さらに、本実施の形態では、ステアリングホイール１０周方向の全域に一つのセンサ電極３６を設けた。しかしながら、センサ電極は、ステアリングホイール周方向の一部の領域（例えば、直進操舵位置における車幅方向の両側）に複数設けられてもよい。

また、本実施の形態では、ステアリングホイール１０のリム部１２を乗員が把持しているか否かを検出するセンサ電極を設けた。しかしながら、センサ電極は、リム部に乗員が接触（タッチ操作）しているか否かの検出などに用いられてもよい。

１０ ステアリングホイール（ステアリング体）
１２ リム部（把持部）
１８ リム芯金部（導電性部材）
３０ 加飾パネル（加飾部材）
３６ センサ電極
３８ 検出部
４２ シールド層（シールド部材）

Claims (3)

1. 乗員によって把持されて操作されることで車両が操舵される把持部と、
   前記把持部の外周部の一部に設けられ、近接される乗員との間の静電容量が検出されるセンサ電極と、
   前記把持部に前記センサ電極の内側において設けられる導電性部材と、
   前記把持部に前記センサ電極と前記導電性部材との間において設けられると共に、前記センサ電極に対し延出され、前記センサ電極と前記導電性部材との間に容量結合が生じるのを抑制するシールド部材と、
   を備えるステアリング体。
2. 前記シールド部材が前記導電性部材を囲う請求項１に記載のステアリング体。
3. 前記把持部の外周部の一部に設けられ、前記把持部内側に前記センサ電極が設けられない加飾部材を備える請求項１又は請求項２に記載のステアリング体。