JP2020015337A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

【課題】エアバッグ装置の振動を抑制する効果が高いステアリングホイールを提供する。【解決手段】エアバッグ装置４０のリテーナ４１は、ピン１及びスプリング３５を介してステアリングホイール３０のボス部３４に装着されている。リテーナ４１の開口４５ｃにスライドブッシュ１５を介して、凸部１８を有するダンパ１６が装着されている。凸部１８は、起立高さの異なる突起１８ａ〜１８ｄよりなる。エアバッグ装置４０に振動が加えられると、ピン１とダンパ１６との接触面積が変化する。【選択図】図３

Description

本発明はステアリングホイールに係り、特にエアバッグ装置がステアリング軸心線方向に進退するホーンスイッチ機能を有しているステアリングホイールに関する。

ホーンスイッチ機能を有するエアバッグ装置をスナップイン方式によってステアリングホイールのエアバッグ装置取付部に取り付けた従来例として、特許文献１，２がある。

特許文献１，２のエアバッグ装置取付構造にあっては、エアバッグ装置の背面からピンが突設され、このピンの先端側がステアリングホイール本体の差込穴に差し込まれる。ピンの先端部は、テーパ部となっており、ピンを差込穴に挿入すると、Ｕ字形のラッチバネがテーパ部に沿って移動し、やがてバネがピンの先端近傍の溝に係合し、エアバッグ装置がステアリングホイールに取り付けられる。

ピンを取り巻くコイルバネが、ステアリングホイール本体とリテーナとの間に蓄力状態で介在されており、エアバッグ装置はステアリングホイール本体から離反する方向に常時付勢されている。エアバッグ装置をステアリングホイール本体に向う方向に押圧すると、ホーンスイッチのコンタクト部同士当接してスイッチＯＮとなり、ホーンが吹鳴する。

特許文献１，２には、ゴム等の弾性体を介してエアバッグモジュールを支持するダンパ構造が記載されている。

特開２０１６−１９９１８３号公報 特開２０１７−１５９６９６号公報

本発明は、従来のステアリングダンパは車種によってステアリングの制振振動数に対し一義的に対応していた。そのためダンパをその都度設計し固有のものを作成していた。本発明は、異なる固有振動数に対しても振動抑制効果が高いステアリングホイールを提供することを目的とする。

本発明のステアリングホイールは、ステアリングホイール本体と、該ステアリングホイール本体に対峙するリテーナを有したエアバッグ装置と、該エアバッグ装置を該ステアリングホイール本体に対し接近可能に連結する連結装置と、該エアバッグ装置をステアリングホイール本体から離反方向に付勢するようにエアバッグ装置とステアリングホイール本体との間に配置されたスプリングとを備え、前記連結装置は、前記リテーナに設けられたピン挿通用開口に挿通され、該リテーナからステアリングホイール本体に向けて突設されたピンと、該ステアリングホイール本体に設けられ、該ピンが差し込まれた差込穴とを有し、前記スプリングは該ピンに巻装されているステアリングホイールにおいて、前記リテーナの前記ピン挿通用開口にリング状ダンパが設けられており、該ダンパは、リング状のダンパベースと、該ダンパベースの内周面から起立する複数の凸部とを備えており、該凸部が前記ピンの外周面に当接しており、エアバッグ装置に加えられる振動により該凸部が変形し、前記ピンとダンパとの接触面積が変化することを特徴とする。

本発明の一態様では、前記ダンパベースの内周面に、周方向に等間隔をおいて複数の前記凸部が設けられている。

本発明の一態様では、前記凸部は、複数の突起を備えており、一部の突起の起立高さが他の突起の起立高さと異なる。

本発明の一態様では、前記突起の起立高さがそれぞれ異なる。

本発明の一態様では、前記突起として、中央突起と、該中央突起を同心円状に取り巻く複数の環状突起とが設けられている。

本発明の一態様では、前記各突起の起立高さは、中央突起から最外周側の環状突起にかけて次第に減少又は増加している。

本発明の一態様では、前記凸部の突起は、一方向に配列されている。

本発明の一態様では、前記配列方向の中央部の凸部から配列方向両端側の凸部にかけて、起立高さが次第に減少又は増加している。

本発明では、エアバッグ装置に加えられた振動がダンパによって吸収される。本発明では、この振動によって、ピンと、該ピンに外嵌したダンパとの接触面積が変化し、振動の減衰周波数が変化する。

即ち、本発明では、エアバッグ装置をダンパマスとして作用させ、ステアリングを制振するステアリングにおいて、ダンパとピンとの接触面積を振動の大きさによって変化させ、ばね定数を変える。制振振動数が高いと振動加速度が大きくなるためエアバッグ装置の慣性力が大きくなる。慣性力が大きいとダンパの潰れ量が大きくなることを利用し、ダンパの接触面積を大きくする。これにより、ダンパのばね定数が変化して制振振動数が変わる。

実施の形態に係るステアリングホイールの分解斜視図である。 実施の形態に係るステアリングホイールの斜視図である。 エアバッグ装置取り付け時のステアリングホイールの一部の断面図である。 エアバッグ装置取り付け後のステアリングホイールの一部の断面図である。 エアバッグ装置を押したときのステアリングホイールの一部の拡大断面図である。 ラッチユニットの斜視図である。 ピン及びラッチユニットを示す断面斜視図である。 ダンパの斜視図である。 図９ａは図８のIXa矢視図、図９ｂは図９ａのIXb−IXb線断面図である。 ダンパの別例を示す断面図である。 さらに別例に係るダンパの凸部を示す斜視図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

図１，２の通り、ステアリングホイール３０は、ステアリングホイール本体３１にエアバッグ装置４０を取り付けたものである。ステアリングホイール本体３１は、ホイール部３２と、スポーク部３３と、ボス部３４（芯金部）とを有する。エアバッグ装置４０とボス部３４との間に介在されたスプリング（コイルバネ）３５によって、エアバッグ装置４０はボス部３４から離反する方向に付勢されている。

ボス部３４は、ピンの差込穴３６と、ボス部３４の中央に設けられたステアリングホイール取付孔３８等を有する。

エアバッグ装置４０は、リテーナ４１と、該リテーナ４１に取り付けられたインフレータ４２及びエアバッグ（図示略）と、エアバッグを覆うモジュールカバー４４等を有する。

エアバッグ（図示略）は、折り畳まれ、インフレータ４２と共にボルト４６によってリテーナ４１に取り付けられている。車両衝突時にインフレータ４２がガスを噴出すると、エアバッグが膨張し、モジュールカバー４４を開裂させて展開する。

エアバッグ装置４０は、ピン１及びラッチユニット１０等を介してボス部３４に連結されている。この連結構造について図３〜９を参照して説明する。

ピン１は、略円柱形のピン本体１ａと、該ピン本体１ａのエアバッグ装置側（以下、上端という。）の端部に設けられたフランジ１ｂと、ピン本体１ａの先端近傍の外周に周回して設けられたラッチユニット装着用の溝１ｃ等を有する。

ピン本体１ａの先端にはテーパ部１ｄが設けられている。ピン１の後端面の中央には凹穴１ｅが設けられている。該凹穴１ｅの内周面に沿って絶縁筒４が設置され、該絶縁筒４の内周面に沿ってホーンスイッチ接点部５が設けられている。

ピン本体１ａの先端側にスプリング受けリング３が外嵌している。該リング３よりも上端側において、スプリング３５がピン本体１ａを取り巻いている。

ラッチユニット１０は、略半円弧形の２枚のラッチ爪板１１，１１をコイルスプリングよりなるラッチバネ１２によって離反方向に付勢したものである。ラッチバネ１２はピン１に直径方向に貫設された直径方向孔１ｈに挿通されている。

ラッチ爪板１１の内周側は、ピン１の周方向溝１ｃに嵌装されている。エアバッグ装置４０をボス部３４に取り付ける前の状態にあっては、図３の通り、ラッチ爪板１１の外周部はスプリング受けリング３に内嵌している。

リテーナ４１には、ピン１のフランジ１ｂを収容するための凹状の収容部４５が設けられている。この収容部４５は、周壁部４５ａと、底面部４５ｂと、該底面部４５ｂの中央に設けられた開口４５ｃと、底面部４５ｂに設けられた爪係止穴４５ｄとを有する。

底面部４５ｂに重なるようにスライドブッシュ１５が設けられている。スライドブッシュに設けられた爪部１５ａが爪係止穴４５ｄに係合することにより、スライドブッシュ１５が底面部４５ｂに固定されている。スライドブッシュ１５には、その内周縁のフランジ部１ｂ側に凹段部が形成されており、この凹段部にゴム製のダンパ１６が装着されている。スライドブッシュ１５及びダンパ１６はピン本体１ａにスライド自在に嵌合している。

ダンパ１６の構成について図８，９ａ，９ｂを参照して詳細に説明する。なお、図８はダンパ１６の斜視図である。図９ａはダンパ１６に設けられた凸部１８の正面図であり、図８のIXa矢視図である。図９ｂは図９ａのIXb−IXb線断面図である。

ダンパ１６は、ピン１を取り巻くリング状のダンパベース１７と、該ダンパベース１７の内周面に設けられた複数個の凸部１８とを有する。凸部１８は、ダンパベース１７の周方向に一定間隔をおいて配置されている。凸部１８の数は６〜１２個程度が好適である。凸部１８はダンパベース１７と一体のゴム製である。

この実施の形態では、凸部１８は、円柱状の中央突起１８ａと、該中央突起１８ａを同心円状に取り巻く円筒状の第１、第２及び第３環状突起１８ｂ，１８ｃ，１８ｄとを有する。なお、環状突起は円筒状に限定されるものではなく、角筒形あってもよい。中央突起１８ａも円柱状に限定されるものではなく、角柱形や筒形などであってもよい。後述の図１０においても同様である。

中央突起１８ａ及び環状突起１８ｂ〜１８ｄは、ダンパベース１７の内周面から立設されている。中央突起１８ａ及び環状突起１８ｂ〜１８ｄのダンパベース１７の内周面からの起立高さは、中央突起１８ａが最も大きく、外周側の環状突起ほど高さが低くなっている。即ち、該中央突起１８ａを取り巻く第１環状突起１８ｂ、該第１環状突起１８ｂを取り巻く第２環状突起１８ｃ、該第２環状突起１８ｃを取り巻く第３環状突起１８ｄの順に高さが低くなっている。中央突起１８ａ及び各環状突起１８ｃ〜１８ｄ同士の間には所定の間隔があいている。

なお、図示の凸部１８は、１個の中央突起１８ａと３個の環状突起１８ｂ〜１８ｄとからなるものであるが、環状突起は１個、２個又は４個以上であってもよい。また、中央突起１８ａ及び各環状突起１８ｂ〜１８ｄの各々の起立方向の先端を結ぶ面は円錐状となっている。

このダンパ１６は、ダンパベース１７が、スライドブッシュ１５の内周縁の凹段部に嵌合するように装着される。なお、ダンパ１６は、ダンパベース１７がスライドブッシュ１５の上面と面一か、又はそれよりも若干フランジ部１ｂ側に突出することが好ましい。

エアバッグ装置４０が静止している状態にあっては、凸部１８のうち、最も起立高さが大きい中央突起１８ａの先端面のみがピン本体１ａの外周面に当接している。この状態では、中央突起１８ａは、高さ方向に若干、押し縮められている。

収容部４５に被さるように合成樹脂製のカバー２０が配置されている。カバー２０は、収容部４５を覆うプレート部２１と、該プレート部２１の外周縁から突設された爪部２２とを有している。リテーナ４１に設けられた爪係止穴４１ａに該爪部２２が係合することにより、カバー２０がリテーナ４１に固定されている。

プレート部２１の中央部から、前記凹穴１ｅに入り込む円筒状の凸部２３が設けられている。凸部２３の内周面に沿ってホーンスイッチ接点部２４が設けられている。このホーンスイッチ接点部２４の一部は、凸部２３の窓孔状開口（符号略）を通って凸部２３の外周面に露呈している。

ボス部３４のピン差込穴３６にピン係止リング３７が固着されている。ピン係止リング３７は、円筒状部３７ａと、該円筒状部３７ａの一端側に設けられたフランジ３７ｂと、円筒状部３７ａの内周面に周回して設けられたラッチ溝３７ｃとを有する。ピン差込穴３６の内周面には段部３６ａが設けられている。ピン係止リング３７を、フランジ３７ｂを該段部３６ａに当接させるようにピン差込穴３６内に挿入し、固定する。ラッチ溝３７ｃの上側部分における円筒状部３７ａの内径は、ピン本体１ａの外径よりもごく僅かに大きい。

エアバッグ装置４０をボス部３４に装着するには、図３のようにラッチユニット１０を縦径方向に押し縮め、スプリング受けリング３に内嵌させた状態とする。この状態では、各ラッチ爪板１１，１１の外周部はラッチバネ１２の付勢力によって、スプリング受けリング３の内周面に押し付けられている。また、スプリング３５はスプリング受けリング３とスライドブッシュ１５との間に、若干押し縮められた状態で介在している。

エアバッグ装置４０をボス部３４に接近させ、ピン１のピン本体１ａをピン差込穴３６からピン係止リング３７内に差し込む。そうすると、スプリング受けリング３がピン係止リング３７のフランジ部３７ｂに当接し、該リング３が、スプリング３５を押し縮めながらピン本体部１ａに沿ってフランジ部１ｂ側にスライドする。さらにピン１をピン係止リング３７に押し込むと、溝１ｃとラッチ溝３７ｃ同士が対面すると共に、スプリング受けリング３がラッチユニット１０から外れ、図４の通り、ラッチ爪板１１，１１の外周部がラッチバネ１２の復元力によりラッチ溝３７ｃに押し込まれる。これにより、ピン１はボス部３４に対し固定され、ピン軸心方向に進退不能となる。これにより、エアバッグ装置４０がボス部３４に装着された状態となる。

この状態では、スプリング３５はスプリング受けリング３とスライドブッシュ１５との間に蓄力状態（弾発状態）にて介在し、エアバッグ装置４０をボス部３４から離反する方向に付勢している。

ホーンを鳴らすべくエアバッグ装置４０を押すと、図５の通り、スプリング３５が押し縮められ、エアバッグ装置４０がボス部３４に接近する。ピン１はその軸心線方向に不動となっているので、リテーナ４１がボス部３４側に移動し、スライドブッシュ１５及びダンパ１６がフランジ１ｂから離反する。そして、プレート２１の凸部２３が凹穴部１ｅ内に深く侵入し、ホーンスイッチ接点部５，２４同士が接触し、ホーンが吹鳴する。エアバッグ装置４０から手を離すと、スプリング３５の付勢力により図３の状態に復帰し、ホーンが停止する。

なお、図４のエアバッグ装置取り付け状態からエアバッグ装置４０を取り外すには、ピン係止リング３７に設けられた透口（図示略）から治具を差し込んでラッチ爪板１１を求心方向に移動させ、ラッチ溝３７ｃから離脱させる。この状態でエアバッグ装置４０をボス部３４から離反させるように引っ張ると、ピン１がピン差込穴３６から離脱し、エアバッグ装置４０がボス部３４から取り外される。

前述の通り、エアバッグ装置４０に振動が加えられていない静止状態では、図４の通り中央突起１８ａのみがピン本体１ａの外周面に接している。エアバッグ装置４０に対しピン本体１ａの傾動方向（図４の左右方向、紙面と垂直方向、又はこれらを含む方向）に振動が加えられた場合、この振動はダンパ１６によって吸収される。また、この振動が小さい場合、中央突起１８ａのみがピン本体１ａに接し、中央突起１８ａ及びダンパベース１７によって振動が吸収される。振動が大きくなると、中央突起１８ａと第１環状突起１８ｂとがピン本体１ａに接し、中央突起１８ａ、第１環状突起１８ｂ及びダンパベース１７によって振動が吸収される。振動がさらに大きくなると、さらに第２環状突起１８ｃもピン本体１ａに接し、中央突起１８ａ、環状突起１８ｂ、１８ｃ及びダンパベース１７によって振動が吸収される。振動がさらに大きくなると第３環状突起１８ｄもピン本体１ａに接し、中央突起１８ａ、環状突起１８ｂ〜１８ｄ及びダンパベース１７によって振動が吸収される。

このように振動の大きさによってピン本体１ａとダンパ１６との接触面積が変化し、ダンパ１６による減衰周波数が変化する。また、ダンパ１６が受ける慣性力が増すと、ダンパ１６のバネ定数が上がり、振動を抑える効果も奏される。この結果、この実施の形態によると、エアバッグ装置の制振性が向上する。

上記実施の形態では、凸部１８を外周側ほど起立高さが低くなるものとしたが、図１０の凸部１８Ａのように、外周側ほど起立高さが高くなるようにしてもよい。

上記実施の形態では、中央突起と環状突起によって凸部１８，１８Ａを構成したが、図１１のように、平板状の板体部１８ｅ〜１８ｉによって構成された凸部１８Ｂとしてもよい。板体部１８ｅ〜１８ｉは、板面を平行にして配列されている。この配列方向中央の板体部１８ｇが最も起立高さが大きく、配列方向両端側ほど起立高さが小さくなっている。なお、配列方向両端側の板体部の起立高さを最も大きくし、配列方向中央の板体部の起立高さを最も小さくしてもよい。板体部の枚数は３枚以上であればよい。板体部１８の配列方向は、ダンパベースの周方向であってもよく、これと交差方向、例えば周方向と直交方向であってもよい。

本発明では、凸部を構成する突起は、少なくとも一部のものが他のものと起立高さが異なっていれば足り、起立高さの配列はランダムであってもよい。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態とされてもよい。

１ ピン
１ａ ピン本体
１ｂ フランジ
３ スプリング受けリング
５ ホーンスイッチ接点部
１０ ラッチユニット
１１ ラッチ爪板
１２ ラッチバネ
１５ スライドブッシュ
１６ ダンパ
１７ ダンパベース
１８，１８Ａ，１８Ｂ 凸部
２０ カバー
２３ 凸部
２４ ホーンスイッチ接点部
３０ ステアリングホイール
３１ ステアリングホイール本体
３２ ホイール部
３３ スポーク部
３４ ボス部
３５ コイルバネ（スプリング）
３６ 差込穴
４０ エアバッグ装置
４１ リテーナ

Claims (8)

1. ステアリングホイール本体と、
   該ステアリングホイール本体に対峙するリテーナを有したエアバッグ装置と、
   該エアバッグ装置を該ステアリングホイール本体に対し接近可能に連結する連結装置と、
   該エアバッグ装置をステアリングホイール本体から離反方向に付勢するようにエアバッグ装置とステアリングホイール本体との間に配置されたスプリングとを備え、
   前記連結装置は、前記リテーナに設けられたピン挿通用開口に挿通され、該リテーナからステアリングホイール本体に向けて突設されたピンと、該ステアリングホイール本体に設けられ、該ピンが差し込まれた差込穴とを有し、
   前記スプリングは該ピンに巻装されているステアリングホイールにおいて、
   前記リテーナの前記ピン挿通用開口にリング状ダンパが設けられており、
   該ダンパは、リング状のダンパベースと、該ダンパベースの内周面から起立する複数の凸部とを備えており、該凸部が前記ピンの外周面に当接しており、
   エアバッグ装置に加えられる振動により該凸部が変形し、前記ピンとダンパとの接触面積が変化することを特徴とするステアリングホイール。
2. 前記ダンパベースの内周面に、周方向に等間隔をおいて複数の前記凸部が設けられていることを特徴とする請求項１のステアリングホイール。
3. 前記凸部は、複数の突起を備えており、一部の突起の起立高さが他の突起の起立高さと異なることを特徴とする請求項２のステアリングホイール。
4. 前記突起の起立高さがそれぞれ異なることを特徴とする請求項３のステアリングホイール。
5. 前記突起として、中央突起と、該中央突起を同心円状に取り巻く複数の環状突起とが設けられていることを特徴とする請求項４のステアリングホイール。
6. 前記各突起の起立高さは、中央突起から最外周側の環状突起にかけて次第に減少又は増加していることを特徴とする請求項５のステアリングホイール。
7. 前記凸部の突起は、一方向に配列されていることを特徴とする請求項３のステアリングホイール。
8. 前記配列方向の中央部の凸部から配列方向両端側の凸部にかけて、起立高さが次第に減少又は増加していることを特徴とする請求項７のステアリングホイール。
   

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