JP2023143287A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

【課題】把持部の分割材相互の連結部位におけるセンサ感度を良好にでき、かつ、分割材の耐久性も良好なステアリングホイールを提供すること。【解決手段】操舵時に把持する環状の把持部Ｒが、芯材と、芯材を覆う被覆層１０と、被覆層を覆う表皮材２１と、を備えて構成されるステアリングホイール。表皮材は、裏面２０ｂ側に、把持部の把持を検知可能な導電性材料からなるセンサ層２３を配設させて、把持部の周方向に沿って分割された複数の分割材２１を連結させて構成される。把持部の被覆層が、分割材の端末相互を連結する連結部位の配置位置に、把持部の断面周方向に沿う凹溝１１を備える。隣接する分割材の端末相互が、芯材側に曲げられて、重なった端縁２７，２７相互を、厚さ方向で貫通する導電糸３８による縫合により、連結させるとともに、被覆層の凹溝に収納される。【選択図】図３

Description

本発明は、操舵時に把持する環状の把持部に、把持を検知可能なセンサ層を設けて構成されるステアリングホイールに関する。

従来、この種のステアリングホイールでは、操舵時に把持する円環状の把持部が、芯材と、芯材を覆う被覆層と、被覆層を覆う表皮材と、を備えて構成され、表皮材が、把持部の周方向に沿って分割された複数の分割材を連結させて構成されていた（例えば、特許文献１参照）。このステアリングホイールでは、表皮材を構成する分割材が、三層構造として、芯材を覆う被覆層に取り付けられる皮革等の基材層と、基材層に積層される弾性体層と、弾性体層に塗装されるトップコート層と、から構成されていた。弾性体層は、発泡材を含んだエラストマー等からなるとともに、導電性材料を含有させて、静電容量を検出可能なセンサ層としていた。また、把持部の被覆層には、分割材の端末相互を連結する連結部位の配置位置に、把持部の断面周方向に沿う凹溝が、配設されていた。そして、隣接する分割材の端末相互が、芯材側に曲げられて、重なった端縁相互の連結部位を、被覆層の凹溝に収納させて、表皮材が、被覆層を覆うように、把持部の円環状の周方向に沿って配設されていた。さらに、隣接した分割材は、弾性体層相互が、芯材側に曲げられた分割材の端面側を跨ぐように配設されるリード線を結合させて、相互の導通状態が確保されていた。

特開２０１９－２０２４４６号公報（図４）

しかし、従来のステアリングホイールでは、隣接する分割材のセンサ層相互の導通状態が、芯材側に曲げられた弾性体層の端面相互を連結するリード線により、確保されており、リード線の配置位置が、表皮材の外表面側から離れた芯材側に配置されることとなっていた。そのため、隣接する分割材相互の連結部位では、分割材の曲げられた折曲部相互の間の断面三角状の隙間と、折曲部の端面側までの距離と、介在させて、リード線が、運転者の指の接近を検知することとなって、表皮材の表面側からリード線までの距離が長く、さらに、断面三角状の隙間（エア層）も介在することから、静電容量を検知する感度を低下させることとなっていた。この場合、分割材のトップコート層を、極力、薄くして、弾性体層を把持部の表面側に接近させて、静電容量を検知する感度を向上させて、対処することが考えられる。しかし、トップコート層を薄くすれば、運転者が把持する把持部では、摩耗しやすく、弾性体層が露出してしまうことから、外観を低下させたり、検知精度を低下させてしまい、分割材の耐久性に課題が生ずる。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、把持部の分割材相互の連結部位におけるセンサ感度を良好にでき、かつ、分割材の耐久性も良好なステアリングホイールを提供することを目的とする。

本発明に係るステアリングホイールでは、操舵時に把持する環状の把持部が、芯材と、該芯材を覆う被覆層と、該被覆層を覆う表皮材と、を備えて構成され、
前記表皮材が、裏面側に、前記把持部の把持を検知可能な導電性材料からなるセンサ層を配設させて、前記把持部の周方向に沿って分割された複数の分割材を連結させて構成されるステアリングホイールであって、
前記把持部の前記被覆層が、前記分割材の端末相互を連結する連結部位の配置位置に、前記把持部の断面周方向に沿う凹溝を備え、
隣接する前記分割材の端末相互が、前記芯材側に曲げられて、重なった端縁相互を、厚さ方向で貫通する導電糸による縫合により、連結させるとともに、前記被覆層の前記凹溝に収納されていることを特徴とする。

本発明にステアリングホイールでは、分割材相互の連結部位が、被覆層の凹溝に収納されても、隣接する分割材の折曲された端縁相互が、厚さ方向で貫通する導電糸による縫合により、連結されている。すなわち、導電糸が、分割材の端縁の端面より、縫代の長さ分、表皮材の表面側に接近して、表皮材の表面側からの距離に関し、従来の端面相互をリード線で連結する構造より、導電糸の配置位置を、連結部位近傍の分割材の一般部位のセンサ層自体の配置位置に接近させることとなる。そして、導電糸自体もセンサ部位として機能することから、分割材相互の連結部位とその近傍の一般部位とで、センサ感度の差を抑制することができて、連結部位でのセンサ感度を良好にすることができる。さらに、本発明では、センサ層が、表皮材の裏面側に配設されて、表皮材に覆われるため、センサ層の摩耗に対する耐久性、すなわち、分割材の耐久性も向上することとなる。

したがって、本発明に係るステアリングホイールでは、把持部の分割材相互の連結部位におけるセンサ感度を良好にでき、また、分割材の耐久性も良好にすることができる。

そして、本発明に係るステアリングホイールでは、隣接する前記分割材の端縁相互が、前記芯材側に曲げられた折曲部近傍と、前記導電糸の縫合部位と、の間に、重ねた端縁相互を縫合糸により縫合する縫合部、を備えて配設されていることが望ましい。

このような構成では、隣接する分割材の端縁相互が、縫合糸による縫合により、導電糸の縫合を補強するように、連結されることから、導電糸の破断を防止できて、各分割材相互を連結させて形成した環状の表皮材を、把持部の被覆層の外表面に被せるように配設させる際、強く引っ張っても分割材相互が分離せず、分割材のセンサ層相互の導通状態を安定して確保して、被覆層の外表面側に配設することができる。

また、本発明に係るステアリングホイールでは、前記分割材が、皮革と、該皮革の裏面に配設される前記センサ層と、から形成され、
前記センサ層が、導電性塗料を前記皮革の裏面に塗布して、形成されていることが望ましい。

このような構成では、センサ層を裏面に配設させた皮革が、把持部の外表面に配置されることから、把持部の触感や意匠性を向上させることができる。また、センサ層も、皮革の裏面に導電性塗料を単に塗布するだけで、表皮材の裏面側に配設することができる。そのため、通常の皮巻きステアリングホイールと同様の工程で、簡便に、センサ層を設けた把持部を形成することができる。

本発明の一実施形態のステアリングホイールを示す概略平面図である。 実施形態のステアリングホイールにおける把持部の断面図であり、図１のII－II部位に対応する。 実施形態のステアリングホイールにおける把持部の概略部分断面図であり、図１のIII－III部位に対応する。 実施形態の各分割材を示す平面図である。 実施形態のステアリングホイールにおける芯材に、被覆層を成形した状態を示す平面図である。 実施形態の分割材の幅方向の両縁を、被覆層の内周縁側に配設する状態を説明する図である。 隣接する分割材の端縁相互を縫合する変形例を示す概略部分断面図である。 図７に示す端縁相互の導電糸の縫合部の縫い方（並み縫い）を示す説明図である。 他の導電糸の縫い方（かがり縫い）を示す説明図である。 かがり縫いにより、隣接する分割材の端縁相互を縫合した状態を示す概略斜視図である。 さらに他の導電糸の縫い方（半返し縫い）を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態のステアリングホイールＷは、図１に示すように、操舵時に把持する略円環状の把持部Ｒと、把持部Ｒの中央のボス部Ｂと、把持部Ｒとボス部Ｂとを連結するスポーク部Ｓ（Ｌ，Ｒ，Ｂ）と、を備えて構成されている。スポーク部Ｓは、ボス部Ｂから左右両側に延びるスポーク部ＳＬ，ＳＲと、ボス部Ｂから後側に延びるスポーク部ＳＢと、を備えている。また、ステアリングホイールＷは、ボス部Ｂの上部側に配設される二点鎖線で示したエアバッグ装置５０と、ステアリングホイール本体１と、ボス部Ｂの下部側を覆う図示しないロアカバーと、を備えて構成されている。

さらに、ステアリングホイール本体１は、図１，５に示すように、把持部Ｒ、ボス部Ｂ、及び、スポーク部Ｓを連結するアルミニウム合金等の金属材からなる芯材３、を備えて構成されている。芯材３は、把持部Ｒに配設される把持芯材部４と、ボス部Ｂに配設されるボス芯材部５と、把持芯材部４とボス芯材部５とを連結するように、スポーク部Ｓ（Ｌ，Ｒ，Ｂ）に配設されるスポーク芯材部６（Ｌ，Ｒ），７と、を備えて構成されている。ボス芯材部５は、車両のステアリングシャフトと結合される鋼製のボス５ａを配設させている。また、スポーク芯材部６は、左右のスポーク部ＳＬ，ＳＲに配設されるスポーク芯材部６Ｌ，６Ｒと、後部側のスポーク部ＳＢに配設されて、ボス芯材部５側で左右に分岐し、そして、把持芯材部４側で結合されるような２本のスポーク芯材部７，７と、から構成されている。

把持部Ｒに配設される把持芯材部４の周囲には、図２に示すように、被覆層１０が配設されるとともに、把持部Ｒの表面側に、センサ層２３を備えた表皮材２０が配設されている。

被覆層１０は、図１～３，５に示すように、把持芯材部４の周囲と、把持芯材部４近傍のスポーク芯材部６（Ｌ，Ｒ），７の周囲とに配設されている。被覆層１０は、絶縁性を有したウレタン等の合成樹脂材料から形成されて、芯材３の把持芯材部４やスポーク芯材部６，７の周囲に、射出成形等により、形成されている。被覆層１０には、把持部Ｒの前後の左右両側の部位に、把持芯材部４の断面周方向に沿う環状の凹溝１１（ＬＦ，ＬＢ，ＲＦ，ＲＢ）が配設されている（図５参照）。これらの凹溝１１（ＬＦ，ＬＢ，ＲＦ，ＲＢ）には、図３に示すように、隣接する分割材２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）の端縁２７相互を収納する木目込み溝となる。

表皮材２０は、裏面２０ｂ側に、把持部Ｒの把持を検知可能な導電性材料からなるセンサ層２３を配設させて、把持部Ｒの周方向に沿って分割された複数（実施形態では４枚）の分割材２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）を連結させて構成されている。各分割材２１は、実施形態の場合、天然皮革や合成皮革等からなる分割材本体としての皮革２２と、皮革２２の裏面２２ｂ側に導電性塗料を塗布されて形成されたセンサ層２３と、から形成されている。なお、実施形態の場合、皮革２２は、合成皮革が使用されている。

センサ層２３の導電性塗料は、ウレタンやシリコーン等の樹脂製の塗料に、銀粒子等の金属粉末やカーボン等の導電性フィラーを配合させて構成されている。

そして、分割材２１は、図１，４に示すように、被覆層１０の前側の左右の凹溝１１ＬＦ，１１ＲＦ間に配設される分割材２１Ｆ、被覆層１０の左側の前後の凹溝１１ＬＦ，１１ＬＢ間に配設される分割材２１Ｌ、被覆層１０の右側の前後の凹溝１１ＲＦ，１１ＲＢ間に配設される分割材２１Ｒ、及び、被覆層１０の後側の左右の凹溝１１ＬＢ，１１ＲＢ間に配設される分割材２１Ｂ、の４枚から構成されている。

分割材２１Ｆは、平らに展開した状態で、略長方形形状として、他の分割材２１Ｌ，２１Ｒ，２１Ｂは、略十字形形状としている。そして、分割材２１Ｆは、図４に図示される状態の左右の端縁２７，２７が、それぞれ、隣接する左右の分割材２１Ｌ，２１Ｒの上端側の端縁２７，２７と連結される。分割材２１Ｂは、図４に図示される状態の左右の端縁２７，２７が、それぞれ、隣接する左右の分割材２１Ｌ，２１Ｒの下端側の端縁２７，２７と連結される。

各分割材２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）の端縁２７を除く外周側の側縁２５と内周側の側縁２６とは、各分割材２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）が、接着剤を利用しつつ、対応する被覆層１０の外表面を覆うように配設される際、相互に密着するように接近して配設され（図６参照）、皮巻きステアリングホイールＷの把持部Ｒとして、構成されることとなる。なお、図例では、接着剤だけを利用した場合を例示したが、側縁２５，２６相互を縫合してもよい。また、左右と後の分割材２１Ｌ，２１Ｒ，２１Ｂの各側縁２５，２６では、中間付近のボス側縁２５ａ，２６ａは、相互に密着せずに、被覆層１０のスポーク部ＳＬ，ＳＲ，ＳＢ側の端面に、接着されることとなる。

そして、隣接する分割材２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）の端縁２７，２７相互の連結部３１は、それぞれ、芯材３の把持芯材部４側、すなわち、各分割材２１のセンサ層２３側に曲げられて、曲げられた折曲部２８とした端縁２７，２７相互を、厚さ方向で貫通する導電糸３７による縫合により、連結されている（図３参照）。

なお、導電糸３７は、ポリエステル等の繊維に導電性を有した金属やカーボンを入れる等して、形成されている。

また、実施形態の場合、隣接する分割材２１の端縁２７，２７相互が、芯材３の把持芯材部４側に曲げられた折曲部２８近傍と、導電糸３７の縫合部３３ａと、の間に、重ねた端縁２７，２７相互を縫合糸３８により縫合する第２の縫合部３３ｂ、を配設させている。すなわち、実施形態の端縁２７，２７相互の連結部３１（ＬＦ，ＬＢ，ＲＦ，ＲＢ）は、導電糸３７と縫合糸３８とを利用した縫合部３３を設けて、形成されている。縫合部３３は、導電糸３７による縫合の導通用の縫合部３３ａと、縫合糸３８による補強用の縫合部３３ｂと、を備えて構成されている。縫合糸３８は、ポリエステルやポリアミド等からなって、導電糸３７より引張強度を高くした糸から形成されている。

なお、導電糸３７と縫合糸３８との縫合は、実施形態の場合、並み縫いとしている。

そして、４枚の分割材２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）を相互に連結させて、円環状の表皮材２０を形成した後には、各連結部３１（ＬＦ，ＬＢ，ＲＦ，ＲＢ）を、それぞれ、ステアリングホイール本体１の被覆層１０の対応する凹溝１１（ＬＦ，ＬＢ，ＲＦ，ＲＢ）に収納させつつ、接着剤を塗布した被覆層１０に被せる。その後、各分割材２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）の端縁２７を除く外周側の側縁２５側と内周側の側縁２６側とを、相互に接近させて（図６参照）、被覆層１０に接着させれば、皮巻きステアリングホイールＷの把持部Ｒを形成することができ、ステアリングホイール本体１を形成することができる。

その後、ボス部Ｂの下部側に図示しないロアカバーを組み付け、車両のステアリングシャフトに、ボス芯材部５を嵌めてナット止めして、ステアリングホイール本体１を車両に取り付けるとともに、エアバッグ装置５０をボス部Ｂの上部側に取り付ければ、ステアリングホイールＷを形成することができるとともに、車両に、ステアリングホイールＷを搭載することができる。

なお、エアバッグ装置５０を取り付ける際には、センサ層２３に結線したリード線４６を、運転者の把持を検知可能な把持検知回路４５に接続させておく（図１参照）。

車両に搭載されたステアリングホイールＷでは、図２に示すように、運転者の手Ｈの指Ｆが、把持部Ｒを把持するように、センサ層２３に接近すれば、静電容量が上昇したことを所定の把持検知回路４５が検知することから、運転者の把持を検知することができる。

そして、実施形態のステアリングホイールＷでは、分割材２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）相互の連結部３１（ＬＦ，ＬＢ，ＲＦ，ＲＢ）が、被覆層１０の凹溝１１（ＬＦ，ＬＢ，ＲＦ，ＲＢ）に収納されても、隣接する分割材２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）の折曲された端縁２７，２７相互が、厚さ方向で貫通する導電糸３７による縫合により、連結されている。すなわち、導電糸３７が、分割材２１の端縁２７の端面２９より、縫代３５の長さ寸法Ｌ１分（図３参照）、表皮材２０の表面２０ａ側に接近して、表皮材２０の表面２０ａ側からの距離に関し、従来のセンサ層の端面相互をリード線で連結する構造より、導電糸３７の配置位置を、連結部３１近傍の分割材２１の一般部４２のセンサ層２３自体の配置位置に接近させることとなる。そして、導電糸３７自体もセンサ部位として機能することから、分割材２１，２１相互の連結部３１とその近傍の一般部４２とで、センサ感度の差を抑制することができて、連結部３１でのセンサ感度を良好にすることができる。さらに、実施形態では、センサ層２３が、表皮材２０の裏面２０ｂ側に配設されて、表皮材２０に覆われるため、センサ層２３の摩耗に対する耐久性、すなわち、分割材２１の耐久性も向上することとなる。

したがって、実施形態のステアリングホイールＷでは、把持部Ｒの分割材２１，２１相互の連結部３１におけるセンサ感度を良好にでき、また、分割材２１の耐久性も良好にすることができる。

そして、実施形態のステアリングホイールＷでは、隣接する分割材２１，２１の端縁２７，２７相互が、芯材３の把持芯材部４側に曲げられた折曲部２８近傍と、導電糸３７の縫合部３３ａ位と、の間に、重ねた端縁２７，２７相互を縫合する縫合部３３ｂ、を備えて配設されている。

そのため、実施形態では、隣接する分割材２１，２１の端縁２７，２７相互が、縫合糸３８による縫合により、導電糸３７の縫合を補強するように、連結されることから、導電糸３７の破断を防止できて、各分割材２１，２１相互を連結させて形成した環状の表皮材２０を、把持部Ｒの被覆層１０の外表面１０ａに被せるように配設させる際、強く引っ張っても分割材２１，２１相互が分離せず、分割材２１，２１のセンサ層２３，２３相互の導通状態を安定して確保して、被覆層１０の外表面１０ａ側に配設することができる。

なお、導電糸３７の引張強度が十分あれば、図７に示す縫合部３３Ａのように、分割材２１，２１の端縁２７，２７相互を、縫合糸３８の縫合を省いて、導電糸３７だけで、縫合してもよい。この縫合部３３Ａの縫合糸３７の縫い方は、図８に示すように、実施形態と同様な並み縫いとしている。

また、導電糸３７の縫合は、実施形態や変形例において、並み縫いを例示したが、端縁２７，２７相互の縫合は、図９，１０に示すかがり縫いや、あるいは、図１１に示すような半返し縫いでもよく、さらに、端縁２７，２７相互を縫合できれば、これらの縫い方に限定されなくともよい。

さらに、実施形態のステアリングホイールＷでは、分割材２１が、分割材本体としての皮革２２と、皮革２２の裏面２２ｂに配設されるセンサ層２３と、から形成され、センサ層２３が、導電性塗料を皮革２２の裏面２２ｂに塗布して、形成されている。

そのため、実施形態では、センサ層２３を裏面２２ｂに配設させた皮革２２が、把持部Ｒの外表面に配置されることから、把持部Ｒの触感や意匠性を向上させることができる。また、センサ層２３も、皮革２２の裏面２２ｂに導電性塗料を単に塗布するだけで、表皮材２０の裏面２０ｂ側に配設することができる。そのため、通常の皮巻きステアリングホイールと同様に、センサ層２３を配設済みの皮革２２を被覆層１０に巻き付ける皮巻き工程で、簡便に、センサ層２３を設けた把持部Ｒを形成することができる。

なお、分割材本体としては、皮革２２の他に、ウッドパネル等が使用可能である。ちなみに、ウッドパネルを分割材本体として使用する場合には、縫合用の導電糸３７を貫通させる貫通孔を設けて、分割材相互を縫合すればよい。

また、皮革２２の裏面２２ｂ側に、導電性材料を含有した塗料を塗布してセンサ層２３を配設する場合には、刷け塗りやスプレー塗布、あるいは、印刷を利用して、分割材本体（皮革）２２に塗布してもよい。さらに、センサ層２３は、運転者の手や指の接近時に、静電容量の増加を検出できればよいことから、導電性材料の塗布の他、導電性材料を含有したテープ材を貼着させる等して、皮革２２の裏面２２ｂに、センサ層２３を配設してもよい。

さらに、実施形態のステアリングホイールＷでは、略円環状の把持部Ｒを例示したが、複数の分割材を連結させた環状の表皮材２０を、被覆層１０の外表面１０ａ側に嵌めることができれば、把持部Ｒは、円環形状に限定されるものではなく、四角環状や、楕円環状等の種々の形状としていてもよい。

３…芯材、４…把持芯材部、１０…被覆層、１１（ＬＦ，ＬＢ，ＲＦ，ＲＢ）…凹溝、２０…表皮材、２０ｂ…裏面、２１（Ｆ，Ｌ，Ｒ，Ｂ）…分割材、２２…（分割材本体）皮革、２２ｂ…裏面、２３…センサ層、２７…端縁、２８…折曲部、３１（ＬＦ，ＬＢ，ＲＦ，ＲＢ）…（連結部位）連結部、３３，３３Ａ…（縫合部位）縫合部、３３ａ…導通用縫合部、３３ｂ…補強用縫合部、３７…導電糸、３８…縫合糸、
Ｒ…把持部、Ｗ…ステアリングホイール。

Claims (3)

1. 操舵時に把持する環状の把持部が、芯材と、該芯材を覆う被覆層と、該被覆層を覆う表皮材と、を備えて構成され、
   前記表皮材が、裏面側に、前記把持部の把持を検知可能な導電性材料からなるセンサ層を配設させて、前記把持部の周方向に沿って分割された複数の分割材を連結させて構成されるステアリングホイールであって、
   前記把持部の前記被覆層が、前記分割材の端末相互を連結する連結部位の配置位置に、前記把持部の断面周方向に沿う凹溝を備え、
   隣接する前記分割材の端末相互が、前記芯材側に曲げられて、重なった端縁相互を、厚さ方向で貫通する導電糸による縫合により、連結させるとともに、前記被覆層の前記凹溝に収納されていることを特徴とするステアリングホイール。
2. 隣接する前記分割材の端縁相互が、前記芯材側に曲げられた折曲部近傍と、前記導電糸の縫合部位と、の間に、重ねた端縁相互を縫合糸により縫合する縫合部、を備えて配設されていることを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール。
3. 前記分割材が、皮革と、該皮革の裏面に配設される前記センサ層と、から形成され、
   前記センサ層が、導電性塗料を前記皮革の裏面に塗布して、形成されていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のステアリングホイール。

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