JP2023105693A - ステアリング - Google Patents

Abstract

【課題】検出部により検知されるタッチ感度を向上させる。【解決手段】ステアリング２０は、第１凹溝部４６を有すステアリング２０のリム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付けられて、ステアリング２０への人の接触を検出するセンサ５０Ａと、リム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付けられたセンサ５０Ａに、継部４４Ａが第１凹溝部４６に挿入されるように巻き付けられる表皮４４と、センサ５０Ａを構成するシート状のセンサ電極５２と、を備える。ステアリング２０は、センサ電極５２の第１凹溝部４６の側方に形成され、センサ電極５２の幅方向Ｗに突出した凸部５２Ｄを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ステアリングに関する。

自動車等の車両には、ステアリングに乗員の手の接触を検出するセンサを備えることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、導電布としてのセンサ電極を備えるセンサが、リム芯金の外周に貼付けられているステアリングホイールが開示されている。

ところで、このようなステアリングでは、検出部により検知されるタッチ感度を向上させることが好ましい。

特開２０２１－１４０９５１号公報

本発明は、上記事実を考慮し、検出部により検知されるタッチ感度を向上させることができるステアリングを得ることが目的である。

本発明の第１態様のステアリングは、凹溝部を有する基材部に巻き付けられて、人の接触を検出する検出部と、前記検出部を構成するシート状の電極と、前記電極の前記凹溝部の側方に形成され、前記電極の幅方向に突出した凸部と、を備える。

本発明の第２態様のステアリングでは、本発明の第１態様のステアリングにおいて、前記凸部は、前記凹溝部に隣接して形成されている。

本発明の第３態様のステアリングでは、本発明の第１態様又は第２態様のステアリングにおいて、前記凸部は、前記凹溝部の両側に設けられている。

本発明の第４態様のステアリングでは、本発明の第３態様のステアリングにおいて、前記電極には、前記凸部の間に、前記凸部の前記凹溝部とは反対側より幅が広い中間部を備える。

本発明の第１態様のステアリングでは、電極の幅方向に突出した凸部が、電極の凹溝部の側方に形成されることで、凹溝部の側方の電極の面積が広くなる。そのため、凹溝部において低下したタッチ感度を、凹溝部の側方で補充することができる。その結果、凹溝部を含む範囲において、検出部により検知されるタッチ感度を向上させることができる。

本発明の第２態様のステアリングでは、凹溝部に隣接して凸部が形成されることで、凸部が目印となる。そのため、凸部を目印として、基材部に検出部を巻き付けることができる。

本発明の第３態様のステアリングでは、凹溝部の両側に凸部が設けられることで、凹溝部の側方の電極の面積がさらに広くなる。そのため、凹溝部を含む範囲において、検出部により検知されるタッチ感度をさらに向上させることができる。

本発明の第４態様のステアリングでは、電極には、凸部の間に、凸部の凹溝部とは反対側より幅が広い中間部を備えることで、中間部が検出部の長手方向に伸びにくくなる。そのため、中間部を突っ張らないようにすることができる。その結果、中間部を凹溝部に落とし込む作業をしやすくなる。そのため、検出部を基材部に巻き付ける作業性を向上させることができる。

第１実施形態に係るステアリングを示す正面図である。 第１実施形態に係るステアリングを示す断面図であり、図１のＡ－Ａ断面を示す。 第１実施形態に係るステアリングの基材部を示す正面図である。 第１実施形態に係る検出部を表面側から見た展開図である。 第１実施形態に係る検出部を概略的に示す断面図であり、図４のＢ－Ｂ断面を示す。 第１実施形態に係るステアリングを示す断面図であり、図１のＣ－Ｃ断面を示す。 第１実施形態に係るステアリングの一部を拡大して示す矢視図であり、図３のＤ矢視を示す。 第２実施形態に係る検出部を表面側から見た展開図である。

〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態に係るステアリングについて、図面を参照して説明する。第１実施形態では、本発明のステアリング２０に設けられた検出部が、人の接触を検出する静電容量センサ（以下、センサという）５０Ａとして構成される例を説明する。

なお、各図において、矢印ＲＨは、ステアリング２０の右方を示し、矢印ＵＰは、ステアリング２０の上方を示している。また、各図において、矢印Ｅは、センサ５０Ａの長手方向を示し、矢印Ｗは、センサ５０Ａの幅方向を示し、矢印Ｆは、センサ５０Ａの厚さ方向を示している。

[ステアリングの構成]
図１に示すように、第１実施形態に係るステアリング２０は、車両１０の車室内の前側に設けられたインストルメントパネル１２の車両後側に配置されている。ステアリング２０は、ステアリング２０の正面が車両後方を向く姿勢で設けられ、運転席に着座したドライバが、ステアリング２０を操作することで、車両１０が操舵される。

ステアリング２０は、環状に形成されるリム部４０と、リム部４０の径方向内側に配置されるボス部３０と、リム部４０とボス部３０との間を接続する３つのスポーク部３２と、を有している。

リム部４０は、ステアリング２０の正面視において、円環状に形成され、運転席に着座したドライバが車両１０を操舵する際に把持される。ボス部３０は、ステアリング２０の正面視において、ステアリング２０の略中央に配置されている。スポーク部３２は、ボス部３０からリム部４０に向かって、右方向、左方向及び下方向に延びて形成されている。

図１に示すように、ステアリング２０には、骨格部材としての金属製の芯金２４が設けられている。芯金２４は、ボス部３０のボス芯金２４Ａと、スポーク部３２のスポーク芯金２４Ｂと、リム部４０のリム芯金２４Ｃと、を有している。

ボス芯金２４Ａは、板状に形成され、図示しない操舵機構に連結されたステアリングシャフト２２の先端に固定されている。ボス芯金２４Ａは、ボス部３０の骨格を形成する。

リム芯金２４Ｃは、ステアリング２０の正面視において、円環状に形成されている。図２に示すように、リム芯金２４Ｃは、リム芯金２４Ｃの径方向の断面（図１のＡ－Ａ断面）において、略Ｕ字状に形成されている。リム芯金２４Ｃは、リム部４０の骨格を形成する。

図１に示すように、スポーク芯金２４Ｂは、板状に形成され、ボス芯金２４Ａとリム芯金２４Ｃとの間を接続する。スポーク芯金２４Ｂは、スポーク部３２の骨格を形成する。

ボス芯金２４Ａ及びスポーク芯金２４Ｂには、被覆部材３４が取り付けられている。被覆部材３４は、樹脂製とすることができる。被覆部材３４は、ボス芯金２４Ａ及びスポーク芯金２４Ｂの前側を覆うように形成されている。

ステアリング２０は、ステアリングシャフト２２に一体回転可能に支持されている。運転席に着座したドライバが、リム部４０を把持してステアリング２０を、ステアリング２０の周方向に回転操作することで、ステアリングシャフト２２が回転されて、車両１０が操舵される。

（リム部）
図２に示すように、リム部４０は、基材部としてのリム芯金２４Ｃ及び内部材４２と、センサ５０Ａと、加飾部としての表皮４４と、を有している。

＜内部材４２＞
内部材４２は、軟性樹脂製（例えば、ポリウレタン製）とされ、リム芯金２４Ｃの外周全体を覆うように形成されている。内部材４２は、リム芯金２４Ｃの径方向の断面において、リム芯金２４Ｃの全周を覆うように形成されている。内部材４２の外形は、リム芯金２４Ｃの径方向の断面において、略円状に形成されている。

図３に示すように、内部材４２は、ステアリング２０の正面視において、４時の方向と８時の方向とに凹溝部としの第１凹溝部４６と、２時の方向と１０時の方向とに凹溝部としての第２凹溝部４８と、を有している。

図６に示すように、第１凹溝部４６は、底部４６Ａと側壁部４６Ｂとで、内部材４２の径方向内側に凹んだ溝状に形成されている。第１凹溝部４６は、周方向に延在したリング状に形成されている。第２凹溝部４８は、第１凹溝部４６と略同様の構成とすることができる。第２凹溝部４８は、第１凹溝部４６より、若干狭い溝状とすることができる。

＜センサ５０Ａ＞
図２及び図３に示すように、センサ５０Ａは、シート状に形成され、内部材４２の外周（外周縁）から内周（内周縁）に向けて、内部材４２に巻き付けられている。

センサ５０Ａは、リム部４０の右側部分と左側部分とにそれぞれ配置されている。右側部分のセンサ５０Ａは、上端が第２凹溝部４８に挿入され、第１凹溝部４６を跨ぎ、下端が６時の方向に配置されている。左側部分のセンサ５０Ａは、上端が第２凹溝部４８に挿入され、第１凹溝部４６を跨ぎ、下端が６時の方向に配置されている。

リム部４０の右側部分に配置されるセンサ５０Ａと、リム部４０の左側部分に配置されるセンサ５０Ａとは、左右対称に形成される以外は、同様の構成であるため、以下では、リム部４０の右側部分に配置されるセンサ５０Ａについて説明する。

図４に示すように、センサ５０Ａは、略矩形の長尺シート状に形成されている。図４及び図５に示すように、センサ５０Ａは、第１絶縁体としての発泡体５６と、発泡体５６の表面側に配置された電極としてのセンサ電極５２と、発泡体５６の裏面側に配置された電極としてのキャンセル電極５４と、を有している。

《発泡体５６》
図４及び図５に示すように、発泡体５６は、略矩形の長尺シート状に形成されている。発泡体５６は、弾性伸張可能な発泡体（例えば、発泡ゴム）とすることができる。発泡体５６は、電気的に絶縁する材質で形成されている。発泡体５６は、センサ電極５２とキャンセル電極５４とを電気的に絶縁する。

発泡体５６には、長手方向Ｅの一端付近の外周縁から、幅方向Ｗに延出した延出部５６Ａが形成されている。後述する中間部Ｓ３に対応する発泡体５６の周縁には、切欠き５６Ｃが形成されていてもよい。

《センサ電極５２》
図４及び図５に示すように、センサ電極５２は、発泡体５６より小さいサイズの略矩形の長尺シート状に形成され、発泡体５６の表面側に配置されている。センサ電極５２は、発泡体５６の外周縁より面内方向内側に設けられている。センサ電極５２は、後述する第１延出部５２Ａを除く部分において、キャンセル電極５４の外周縁より面内方向内側に設けられている。センサ電極５２は、伸張可能な繊維布地の表面に金属メッキ処理を施した導電性のある導電布とすることができる。

図４に示すように、センサ電極５２は、一般部Ｓ１と、幅広部Ｓ２と、中間部Ｓ３と、を備える。

一般部Ｓ１は、長手方向Ｅの一端側から一方の幅広部Ｓ２までと、長手方向Ｅの他端側から他方の幅広部Ｓ２までと、に設けられている。一般部Ｓ１の幅方向Ｗの幅は、従来のセンサ電極５５２より、狭く形成されている。

図４及び図７に示すように、幅広部Ｓ２は、中間部Ｓ３を挟んで両側に設けられている。幅広部Ｓ２には、センサ電極５２の幅方向Ｗの両側に矩形に突出した凸部５２Ｄが形成されている。凸部５２Ｄは、第１凹溝部４６の側方に形成されている。凸部５２Ｄは、第１凹溝部４６に隣接して形成することができる。凸部５２Ｄは、第１凹溝部４６の縁に沿って、突出して形成することができる。凸部５２Ｄは、第１凹溝部４６を挟んで両側に設けられている。

中間部Ｓ３は、幅広部Ｓ２の間に形成されている。中間部Ｓ３は、長手方向Ｅにおいて、凸部５２Ｄの間に形成されている。中間部Ｓ３の幅方向Ｗの幅は、幅広部Ｓ２より狭く形成されている。中間部Ｓ３の幅方向Ｗの幅は、一般部Ｓ１と略同じ幅に形成されている。中間部Ｓ３の長手方向Ｅの中心Ｇは、第１凹溝部４６の略中央に配置されている。

センサ電極５２には、長手方向Ｅの一端付近の外周縁から、幅方向Ｗに延出した第１延出部５２Ａが形成されている。

《キャンセル電極５４》
図４及び図５に示すように、キャンセル電極５４は、発泡体５６より小さく、センサ電極５２より大きいサイズの略矩形の長尺シート状に形成され、発泡体５６の裏面側に配置されている。キャンセル電極５４は、発泡体５６の外周縁より面内方向内側に設けられている。

キャンセル電極５４は、伸張可能な繊維布地の表面に金属メッキ処理を施した導電性のある導電布とすることができる。キャンセル電極５４には、長手方向Ｅの一端付近の外周縁から、幅方向Ｗに延出した第２延出部５４Ａが形成されている。

《ホットメルト体５８》
図５に示すように、ホットメルト体５８は、センサ電極５２と発泡体５６との間と、キャンセル電極５４と発泡体５６との間に介在されている。ホットメルト体５８は、電気的な絶縁性を有するホットメルトで形成されている。

《端子》
図４に示すように、センサ電極５２の第１延出部５２Ａには、金属製の第１端子６２が設けられている。第１端子６２は、センサ電極５２の第１延出部５２Ａと、発泡体５６の延出部５６Ａとが貼り合わされた状態でリベットされ、カシメられることで形成される。第１端子６２は、制御装置６０に電気的に接続されている。

キャンセル電極５４の第２延出部５４Ａには、金属製の第２端子６４が設けられている。第２端子６４は、キャンセル電極５４の第２延出部５４Ａと、発泡体５６の延出部５６Ａとが貼り合わされた状態でリベットされ、カシメられることで形成される。第２端子６４は、制御装置６０に電気的に接続されている。センサ５０Ａと制御装置６０とは、検出装置５０を構成する。なお、制御装置６０は、ステアリング２０に設けられても良いし、他の部品に設けられてもよい。

＜表皮４４＞
表皮４４は、センサ５０Ａを覆うように、リム部４０の外周全体に被覆されている。図６に示すように、表皮４４には、継部４４Ａが形成されている。継部４４Ａは、２つの表皮４４の端末部４４Ｃが縫製糸４４Ｂによって継ぎ合わされて形成されている。継部４４Ａは、第１凹溝部４６に挿入されるように、内部材４２に巻き付けられている。継部４４Ａは、内部材４２に巻き付けられたセンサ５０Ａが第１凹溝部４６に落とし込まれることで形成される凹溝に挿入されるように巻き付けられている。

［第１実施形態の作用］
次に、第１実施形態の作用を説明する。

以上の構成のステアリング２０では、ステアリング２０のリム部４０を乗員が把持して、乗員の手が表皮４４に接触した際には、制御装置６０において、乗員の手とセンサ電極５２との間に発生する静電容量が検出されて、乗員のリム部４０の把持（手の表皮４４への接触）が検出される。また、制御装置６０によりセンサ電極５２とキャンセル電極５４とが同電位に制御されている。これにより、センサ電極５２とリム芯金２４Ｃとの間に寄生容量が発生することが制限される。そのため、乗員の手とセンサ電極５２との間に発生する静電容量が、センサ電極５２とリム芯金２４Ｃとの間の寄生容量により変化することが抑制されて、乗員のリム部４０の把持の検出精度が低下することが抑制される。

第１実施形態のステアリング２０は、第１凹溝部４６を有すステアリング２０のリム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付けられて、ステアリング２０への人の接触を検出するセンサ５０Ａと、リム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付けられたセンサ５０Ａに、継部４４Ａが第１凹溝部４６に挿入されるように巻き付けられる表皮４４と、センサ５０Ａを構成するシート状のセンサ電極５２と、を備える。ステアリング２０は、センサ電極５２の第１凹溝部４６の側方に形成され、センサ電極５２の幅方向Ｗに突出した凸部５２Ｄを備える。

ところで、センサ５０Ａにより検知されるタッチ感度（静電容量）は、センサ電極５２と表皮４４に接触した人体との距離が近い程、高くなる。ここで、第１凹溝部４６においては、センサ５０Ａが第１凹溝部４６に入り込むことで、センサ電極５２と表皮４４に接触した人体との距離が遠くなる。そのため、第１凹溝部４６において、センサ５０Ａにより検知されるタッチ感度が低くなる。

第１実施形態では、センサ電極５２の幅方向Ｗに突出した凸部５２Ｄが、センサ電極５２の第１凹溝部４６の側方に形成されることで、第１凹溝部４６の側方のセンサ電極５２の面積が広くなる。そのため、第１凹溝部４６において、低下したタッチ感度を、第１凹溝部４６の側方で補充することができる。その結果、第１凹溝部４６を含む範囲において、センサ５０Ａにより検知されるタッチ感度を向上させることができる。

また、第１凹溝部４６の側方において、凸部５２Ｄがセンサ電極５２の幅を広くする一方で、センサ電極５２の一般部Ｓ１において、タッチ感度が成立する範囲で幅方向Ｗの幅を狭くすることで、センサ５０Ａが長手方向Ｅに伸びやすくなる。そのため、センサ５０Ａをリム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付ける際の作業性を向上させることができる。

第１実施形態のステアリング２０では、凸部５２Ｄは、第１凹溝部４６に隣接して形成されている。

ところで、リム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付けられたセンサ５０Ａに対して、継部４４Ａが第１凹溝部４６に挿入されるように表皮４４を巻き付けるために、センサ５０Ａにケガキ線を記載していた。

第１実施形態では、第１凹溝部４６に隣接して凸部５２Ｄが形成されることで、凸部５２Ｄが目印となる。そのため、凸部５２Ｄを目印として、リム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付けられたセンサ５０Ａに対して、表皮４４を巻き付けることができる。その結果、ケガキ線を設けることなく、リム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付けられたセンサ５０Ａに対して、表皮４４を狙いの位置に位置合わせして巻き付けることができる。

さらに、凸部５２Ｄを目印として、第１凹溝部４６に凸部５２Ｄが隣接するように、センサ５０Ａをリム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付けることができる。そのため、リム芯金２４Ｃ及び内部材４２に対して、センサ５０Ａを狙いの位置に位置合わせして巻き付けることができる。

第１実施形態のステアリング２０では、凸部５２Ｄは、第１凹溝部４６の両側に設けられている。

第１凹溝部４６の両側に凸部５２Ｄが設けられることで、第１凹溝部４６の側方のセンサ電極５２の面積がさらに広くなる。そのため、第１凹溝部４６を含む範囲において、センサ５０Ａにより検知されるタッチ感度をさらに向上させることができる。

第１実施形態のステアリング２０は、検出装置５０と、検出装置５０のセンサ５０Ａが巻き付けられたリム芯金２４Ｃと、リム芯金２４Ｃに巻き付けられたセンサ５０Ａを覆う表皮４４と、を備える。

ステアリング２０を乗員が手で握った際であっても、第１凹溝部４６を含む範囲において、センサ５０Ａにより検知されるタッチ感度を向上させることができる。そのため、第１凹溝部４６において、低下したタッチ感度を、第１凹溝部４６の側方で補充することができる。その結果、ステアリング２０のタッチ感度を向上させることができる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態のステアリングは、中間部の構成が異なる点で、第１実施形態のステアリングと相違する。

以下、第２実施形態のステアリングの構成を説明する。なお、第１実施形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は符号を用いて説明する。

第２実形態では、図８に示すように、中間部Ｓ３は、幅広部Ｓ２の間に形成されている。中間部Ｓ３は、長手方向Ｅにおいて、凸部５２Ｄの間に形成されている。中間部Ｓ３の幅方向Ｗの幅は、幅広部Ｓ２より狭く形成されている。中間部Ｓ３の幅方向Ｗの幅は、一般部Ｓ１より広く形成されている。言い換えると、中間部Ｓ３の幅方向Ｗの幅は、凸部５２Ｄの第１凹溝部４６とは反対側より広く形成されている。

［第２実施形態の作用］
次に、第２実施形態の作用を説明する。

第２実施形態のステアリング２０では、凸部５２Ｄの間には、センサ電極５２の一般部Ｓ１より幅が広い中間部Ｓ３を備える。

センサ電極５２の一般部Ｓ１より幅が広い中間部Ｓ３を凸部５２Ｄの間に備えることで、中間部Ｓ３がセンサ５０Ａの長手方向Ｅに伸びにくくなる。そのため、中間部Ｓ３を突っ張らないようにすることができる。その結果、中間部Ｓ３を第１凹溝部４６に落とし込む作業をしやすくなる。そのため、センサ５０Ａをリム芯金２４Ｃ及び内部材４２に巻き付ける作業性を向上させることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と略同様であるので説明を省略する。

以上、本発明のステアリングを、第１実施形態及び第２実施形態に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更などは許容される。

第１実施形態及び第２実施形態では、センサ５０Ａは、上端が第２凹溝部４８に挿入され、第１凹溝部４６を跨ぐ例を示した。しかし、センサは、２つ以上の第１凹溝部を跨ぐようにしてもよい。

第１実施形態及び第２実施形態では、発泡体５６は、中間部Ｓ３に対応する周縁に、切欠き５６Ｃを有する例を示した。しかし、発泡体は、切欠きを有しなくてもよい。

第１実施形態及び第２実施形態では、凸部５２Ｄは、幅方向Ｗに矩形に突出するように形成されている例を示した。しかし、凸部は、円形や多角形その他の形状とすることができる。

第１実施形態及び第２実施形態では、センサ５０Ａは、発泡体５６の表面側に配置されたセンサ電極５２と、発泡体５６の裏面側に配置された電極としてのキャンセル電極５４と、を備える例を示した。しかし、センサは、キャンセル電極を備えなくてもよい。

第１実施形態及び第２実施形態では、センサ電極５２は、幅方向Ｗに突出した凸部５２Ｄを有する例を示した。しかし、センサ電極５２の凸部５２Ｄの形状に合わせて、絶縁体やキャンセル電極に凸部を設けてもよい。

第１実施形態及び第２実施形態では、凸部５２Ｄは、第１凹溝部４６を挟んで両側に設けられている例を示した。しかし、凸部は、第１凹溝部の片側に設けられてもよい。

第１実施形態及び第２実施形態では、凸部５２Ｄは、センサ電極５２の幅方向Ｗの両側に設ける例を示した。しかし、凸部は、センサ電極５２の幅方向Ｗの片側に設けられてもよい。

第１実施形態及び第２実施形態では、センサ電極５２は、略矩形の長尺シート状に形成される例を示した。しかし、センサ電極は、第１延出部５２Ａより長手方向Ｅの他端側を幅方向Ｗにおいて、複数に分割してもよい。

２０・・・ステアリング、２４Ｃ・・・リム芯金（基材部の一例）、４２・・・内部材（基材部の一例）、４４・・・表皮（加飾部の一例）、４４Ａ・・・継部、４６・・・第１凹溝部（凹溝部の一例）、５０Ａ・・・センサ（検出部の一例）、５２・・・センサ電極（電極の一例）、５２Ｄ・・・凸部、Ｓ１・・・一般部、Ｓ３・・・中間部、Ｗ・・・幅方向

Claims (4)

1. 凹溝部を有する基材部に巻き付けられて、人の接触を検出する検出部と、
   前記検出部を構成するシート状の電極と、
   前記電極の前記凹溝部の側方に形成され、前記電極の幅方向に突出した凸部と、
   を備えるステアリング。
2. 前記凸部は、前記凹溝部に隣接して形成されている
   請求項１に記載のステアリング。
3. 前記凸部は、前記凹溝部の両側に設けられている
   請求項１又は請求項２に記載のステアリング。
4. 前記電極には、前記凸部の間に、前記凸部の前記凹溝部とは反対側より幅が広い中間部を備える
   請求項３に記載のステアリング。