JP3582406B2 - Steering wheel structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はステアリングホイール構造に係り、特に、自動車に使用され乗員衝突時にエネルギ吸収効果を有するステアリングホイール構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車に使用され乗員衝突時にエネルギ吸収効果を有するステアリングホイール構造としては種々の提案がなされている。その一例が特開平7−205819号公報に開示されており、以下にその構造を説明する。
【0003】
図15に示される如く、このステアリングホイール構造では、ステアリングホイール90にリム部98とハブ部(ボス部ともいう)99とを互いに連結する複数のスポーク部92が設定されている。これらのスポーク部92には、その両端部92A、92Bを互いにオフセットさせる曲げ部分94と、断面積を長さ方向に適宜変化させるための長穴96とが形成されている。この結果、曲げ部分94でスポーク部92のねじり剛性を確保すると共に曲げ部分94及び長穴96でスポーク部92の変形荷重を低減させ、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成において、変形荷重を低減させ、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくするには、曲げ部位94に加え、長穴96を形成した部位の剛性低減が必要なため、ステアリングホイールの通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度が低下する。
【0005】
本発明は上記事実を考慮し、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴わずに、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできるステアリングホイール構造を得ることが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、ステアリングシャフトの先端部に固定されるボス部と、該ボス部に対して略同心円上に配置された環状のリム部と、該リム部と前記ボス部とを連結する複数のスポーク部と、を含んで構成されるステアリングホイール構造において、
前記スポーク部のうち、車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体下側のスポーク部は、前記ボス部に連結され車体下方側へ向かって延びるボス部側部と、前記リム部に連結され車体上方側へ向かって延びるリム部側部と、前記ボス部側部と前記リム部側部とを連結する中間部と、から成り、前記ボス部側部は、前記リム部側部及び前記中間部に対して高剛性とされており、前記中間部は二股に分岐され、前記分岐された各枝部は互いに相反する左右方向から前記ボス部側部へ繋がるとともに、互いに離間する方向に湾曲する湾曲部と、屈曲部を有することを特徴とする。
【0007】
従って、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、乗員がリム部の車体下方側の部位に衝突し、この部位に荷重が作用した場合には、車体下側のスポーク部が、中間部に形成した湾曲部と屈曲部を起点にして大きくねじれ曲げ変形するため、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできる。また、前記ボス部に連結され、車体下方側に向かって延び、リム部側部及び中間部に対して高剛性とされボス部側部は、振動特性、剛性感、疲労強度に大きく影響し、これらの低下を抑制する。この結果、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴うこともない。また、中間部は二股に分岐され、分岐された各枝部は互いに相反する左右方向からボス部側部へ繋がるとともに、互いに離間する方向に湾曲する湾曲部と、屈曲部を有するため、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、乗員がリム部の車体下方側の部位に衝突し、この部位に荷重が作用した場合には、車体下側のスポーク部が、中間部に形成した湾曲部と屈曲部を起点にして二股に分岐された各枝部が互いに離間する方向に大きくねじれ曲げ変形する。このため、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできると共にコラムカバー等の他の部材との干渉を低減できる。
【0008】
請求項2記載の本発明は、請求項1記載のステアリングホイール構造において、前記リム部の断面をU字状とし、リム内周側となる脚部の断面内側テーパ角度を、リム外周側となる脚部の断面内側テーパ角度に比べて小さくしたことを特徴とする。
【0009】
従って、請求項1に記載の内容に加えて、離型性を損なうことなく、リム部の断面を拡大できる。この結果、リム部の慣性モーメントが大きくなり、リム部周方向の振動特性を向上させることができる。
【0010】
請求項3記載の本発明は、請求項1、2の何れか1項に記載のステアリングホイール構造において、前記スポーク部のうち車体直進状態となるステアリングホイール位置における車体左右方向のスポーク部と前記リム部との接合部の車体下方側近傍を薄肉部としたことを特徴とする。
【0011】
従って、請求項1、2の何れか1項に記載の内容に加えて、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、乗員がリム部の車体下方側の部位に衝突し、この部位に荷重が作用した場合には、車体左右方向のスポーク部とリム部との接合部の車体下方側近傍の薄肉部を起点にしてリム部の車体下方側の部位が変形する。このため、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくできる。また、リム部の車体上方側の部位の剛性は確保できるため、エアバッグ袋体展開時にエアバッグ袋体によってリム部の車体上方側の部位が押圧された際にリム部の車体上方側の部位が変形するのを防止できる。
【0012】
請求項4記載の本発明は、請求項1、2の何れか1項に記載のステアリングホイール構造において、前記スポーク部のうち車体直進状態となるステアリングホイール位置における車体左右方向のスポーク部と前記リム部との接合部の車体下方側近傍を車体前方側のみの肉を盗むことにより形成した薄肉部としたことを特徴とする。
【0013】
従って、請求項1、2の何れか1項に記載の内容に加えて、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、乗員がリム部の車体下方側の部位に衝突し、この部位に荷重が作用した場合には、車体左右方向のスポーク部とリム部との接合部の車体下方側近傍の薄肉部を起点にしてリム部の車体下方側の部位が変形する。このため、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくできる。また、リム部の車体上方側の部位の剛性は確保できるため、エアバッグ袋体展開時にエアバッグ袋体によってリム部の車体上方側の部位が押圧された際にリム部の車体上方側の部位が変形するのを防止できる。更に、引張り変形となる車体後方側についての肉盗みは行なわず、圧縮変形となる車体前方側のみの肉盗みにより、薄肉部を形成したため、衝突時の入力による変形に対し、引張り変形となる車体後方側の剛性は低下せずに、衝突時の入力による変形に対するリムの剛性を低減でき、この剛性低下に伴うリムの重量低下、慣性モーメントの低下を少なくすることができる。
【0014】
請求項5記載の本発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載のステアリングホイール構造において、前記スポーク部のうち車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部と前記リム部との接合部及びその近傍に、ステアリング軸と略平行に穿設され前記リムの周方向に沿って延びる長孔を有することを特徴とする。
【0015】
従って、請求項1〜3の何れか1項に記載の内容に加えて、リム部が大変形した場合、あるいは略90°回転したステアリングホイール位置において、乗員がリム部の車体下方側の部位に衝突し、この部位に荷重が作用した場合には、上記長孔が容易に潰れ、車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部が容易に変形する。このため、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくできる。また、長孔をスポーク部のうち車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部とリム部との接合部及びその近傍に形成するため、リム部の重量低下を最小限に抑えることができ、リム部周方向の振動特性の低下を伴うこともない。また、通常使用時の振動特性への影響が少ない部位である上記部位に長孔を穿設したため通常使用時の振動特性の低下を伴うこともない。
【0016】
請求項6記載の本発明は、請求項1、2の何れか1項に記載のステアリングホイール構造において、前記スポーク部のうち車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部と前記リム部との接合部及びその近傍に、ステアリング軸と略平行に穿設され前記リムの周方向に沿って延び、前記スポークの幅に対し、リム円周方向の幅が大きくされた長孔を有することを特徴とする。
【0017】
従って、請求項1、2の何れかに記載の内容に加えて、リム部が大変形した場合、あるいは略90°回転したステアリングホイール位置において、乗員がリム部の車体下方側の部位に衝突し、この部位に荷重が作用した場合には、上記長孔が容易に潰れ、車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部が容易に変形する。このため、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくできる。また、長孔をスポーク部のうち車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部とリム部との接合部及びその近傍に形成するため、リム部の重量低下を最小限に抑えることができ、リム部周方向の振動特性の低下を伴うこともない。また、通常使用時の振動特性への影響が少ない部位である上記部位に長孔を穿設したため通常使用時の振動特性の低下を伴うこともない。更に、リム部に設けた長孔は、車体上側のスポークとリムの接合位置に配置され、そのリム円周方向の幅がスポークの幅に対して大きくされているため、リムとスポークとの接合位置のスポークからの入力による径方向外方への変形に対する剛性を低減でき、変形を容易にする。
【0018】
請求項7記載の本発明は、ステアリングシャフトの先端部に固定されるボス部と、該ボス部に対して略同心円上に配置された環状のリム部と、該リム部と前記ボス部とを連結する複数のスポーク部と、を含んで構成されるステアリングホイール構造において、
前記スポーク部のうち、車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体下側の左右一対のスポーク部は、前記ボス部に連結され車体下方側へ向かって延びるボス部側部と、前記リム部に連結され前記ステアリングホイールの略径方向に延びるリム部側部と、前記ボス部側部と前記リム部側部とを連結する中間部と、から成り、前記ボス部側部は前記リム部側部及び前記中間部に対して高剛性とされており、前記ボス部側部と前記中間部との連結部が第1の屈曲部となり、前記リム部側部と前記中間部との連結部が第2の屈曲部となっており、前記第1の屈曲部が前記第2の屈曲部から前記リム部側部の延びる延長線上からオフセットされた位置に設けられていると共に、前記スポーク部のうち車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部と前記リム部との接合部及びその近傍に、ステアリング軸と略平行に穿設され前記リムの周方向に沿って延び、前記スポークの幅に対し、リム円周方向の幅が大きくされた長孔を有することを特徴とする。
【0019】
従って、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、乗員がリム部の車体下方側の部位に衝突し、この部位に荷重が作用した場合には、車体下側の左右一対のスポーク部が、第1の屈曲部及び第2の屈曲部を起点にして大きくねじれ曲げ変形するため、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできる。また、前記ボス部に連結され、車体下方側に向かって延びた高剛性部は、振動特性、剛性感、疲労強度に大きく影響し、これらの低下を抑制する。この結果、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴うこともない。また、リム部が大変形した場合、あるいは略90°回転したステアリングホイール位置において、乗員がリム部の車体下方側の部位に衝突し、この部位に荷重が作用した場合には、上記長孔が容易に潰れ、車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部が容易に変形する。このため、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくできる。また、長孔をスポーク部のうち車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部とリム部との接合部及びその近傍に形成するため、リム部の重量低下を最小限に抑えることができ、リム部周方向の振動特性の低下を伴うこともない。また、通常使用時の振動特性への影響が少ない部位である上記部位に長孔を穿設したため通常使用時の振動特性の低下を伴うこともない。更に、リム部に設けた長孔は、車体上側のスポークとリムの接合位置に配置され、そのリム円周方向の幅がスポークの幅に対して大きくされているため、リムとスポークとの接合位置のスポークからの入力による径方向外方への変形に対する剛性を低減でき、変形を容易にする。
【0020】
請求項8記載の本発明は、請求項7に記載のステアリングホイール構造において、前記中間部に曲げ変形の起点となる屈曲部を複数箇所形成したことを特徴とする。
【0021】
従って、請求項7に記載の内容に加えて、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、乗員がリム部の車体下方側の部位に衝突し、この部位に荷重が作用した場合には、車体下側の左右一対のスポーク部が、第1の屈曲部及び第2の屈曲部を起点にして大きくねじれ曲げ変形すると共に、中間部に複数箇所形成した屈曲部を起点にして大きく変形する。この結果、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくできる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明のステアリングホイール構造の第1実施形態を図1〜図4に従って説明する。
【0023】
図1に示される如く、ステアリングホイール10は、アルミ合金製又はマグネシウム合金製等の芯金12を備えている。芯金12は、軸心部に貫通孔14が形成されたボス部16と、このボス部16に対して同心円上に配置された環状のリム部20と、ボス部16の四隅とリム部20の内周所定位置とを繋ぐ四本のスポーク部26、28、30、32と、によって構成されている。
【0024】
なお、芯金12のボス部16の貫通孔14には、図示を省略したステアリングシャフトの先端部が嵌合されて図示を省略したロックナットが螺合されている。これにより、ステアリングシャフトの先端部に芯金12が固定されている。また、リム部20の外周部には、合成樹脂、革等で構成された被覆部34が設けられている。さらに、被覆部34の所定部位からは、スポーク部26、28、30、32との接続部位を覆うパッド合わせ部34Aが一体に軸心側へ延出されている。一方、ホイールカバー35は、樹脂製とされ、かつ、全体としては上面側(乗員側)が開放された箱体形状に形成されている。より具体的に説明すると、ホイールカバー35は、ボス部16の下面側に平行に配置されるベース部と、このベース部の周縁部からスポーク部26、28、30、32の延出方向に沿って被覆部34側へ延出される側部と、によって構成されている。さらに、側部にあっては、スポーク部26、28、30、32を覆う部分のみが絞り形状とされている。上述した構成におけるホイールカバー35のベース部によって芯金12のボス部16が隠蔽され、又側部によってスポーク部26、28、30、32や、ベース部に配設される周知のエアバッグ装置、ホーン機構等が隠蔽されるようになっている。なお、図1では図示を省略しているが、上述したステアリングホイール10の中央部には、エアバッグ装置を内蔵したセンタホーンタイプのホイールパッドが配設されるようになっている。
【0025】
ここで、本実施形態では、上述したスポーク部26、28、30、32のうち、車体直進状態となるステアリングホイール位置(図1〜図3に示す位置)において、略車幅方向、即ち、ステアリングホイール10の平面視におけるセンターLに対して直交する方向(図1の右方向及び左方向)に延びる第1スポーク部26と第4スポーク部32は、それぞれ平面視において、略直線状に延設されている。なお、第1スポーク部26においては、ボス部側部26Aの幅W1がリム部側部26Bの幅W2に比べ広く設定されており、ボス部側部26Aとリム部側部26Bとを連結する中間部26Cの幅はボス部側部26Aからリム部側部26Bへ向かって狭くなっている。同様に、第4スポーク部32においては、ボス部側部32Aの幅W1がリム部側部32Bの幅W2に比べ広く設定されており、ボス部側部32Aとリム部側部32Bとを連結する中間部32Cの幅は、ボス部側部32Aからリム部側部32Bへ向かって狭くなっている。
【0026】
なお、本実施形態においては上記構成によって、第1スポーク部26及び第4スポーク部32の剛性を低減させた分、第2スポーク部28及び第3スポーク部30の板厚を厚くして、振動特性、剛性感、疲労強度の低下を防止している。
【0027】
また、第1スポーク部26の下方(図1の下向)に形成された第2スポーク部28においては、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、ボス部側部28Aが、略車体下方側、即ち、センターLに沿って下方側に延設されている。一方、リム部側部28Bは、ステアリングホイール10の径方向(図1の矢印R方向)に延設されている。また、第2スポーク部28のボス部側部28Aとリム部側部28Bとを連結する中間部28Cは、第1スポーク部26と略平行に延設されている。従って、第2スポーク部28においては、ボス部側部28Aと中間部28Cとの連結部が第1の屈曲部28Dとなっており、リム部側部28Bと中間部28Cとの連結部が第2の屈曲部28Eとなっている。さらに、第1スポーク部26の根本部26A近傍と第2スポーク部28におけるボス部側部28Aの根本部28F近傍との間には、平面視でL字状のブリッジ36が形成されている。なお、ブリッジ36には、図示を省略したエアバッグ装置が固定されるようになっている。
【0028】
同様に、第4スポーク部32の下方(図1の下向)に形成された第3スポーク部30においては、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、ボス部側部30Aがボス部側部28Aと略平行に、略車体下方側へ延設されている。一方、リム部側部30Bは、ステアリングホイール10の径方向(図1の矢印R方向)に延設されている。また、第3スポーク部30のボス部側部30Aとリム部側部30Bとを連結する中間部30Cは、第4スポーク部32と略平行に延設されている。従って、第3スポーク部30においては、ボス部側部30Aと中間部30Cとの連結部が第1の屈曲部30Dとなっており、リム部側部30Bと中間部30Cとの連結部が第2の屈曲部30Eとなっている。さらに、第4スポーク部32の根本部32A近傍と第3スポーク部30におけるボス部側部30Aの根本部30F近傍との間には、平面視でL字状のブリッジ38が形成されている。なお、ブリッジ38には、図示を省略したエアバッグ装置が固定されるようになっている。
【0029】
図2に示される如く、リム部20の周方向から見た断面形状は、開口部をステアリング軸Cに沿った下方側に向けたU字状とされている。なお、図示を省略したが、第1スポーク部26及び第4スポーク部32の延設方向から見た断面形状も、開口部をステアリング軸Cに沿った下方側に向けたU字状とされている。
【0030】
また、リム部20は、ボス部16に対してステアリング軸Cに沿った上方側へオフセットしているため、ステアリング軸Cに略直交する方向に延びる第1スポーク部26のボス部側部26Aとリム部側部26Bを連結する中間部26Cはボス部側部26Aからリム部側部26Bへ向かって傾斜している(傾斜角α)。同様に、ステアリング軸Cに略直交する方向に延びる第4スポーク部32のボス部側部32Aとリム部側部32Bを連結する中間部32Cはボス部側部32Aからリム部側部32Bへ向かって傾斜している(傾斜角α)。また、第2スポーク部28及び第3スポーク部30の延設方向から見た断面形状は、平板状となっている。
【0031】
図3に示される如く、第2スポーク部28及び第3スポーク部30においては、ボス部側部28A、30Aにおける振動時の揺れ方向(振幅方向)の板厚S1が、他の部位の板厚に比べて厚くなっている。また、ボス部側部28A、30Aの板厚は、根本部28F、30Fが厚く、根本部28F、30F近傍から中間部28C、30Cへ向けて薄くなっている。この結果、ボス部側部28A、30Aにおける中間部28C、30C側の部位の裏面は、ステアリング軸Cに略直交する面Kに対して若干傾斜しており(傾斜角θ1)、これらの傾斜角θ1に比べて、中間部26C、30Cの面Kに対する傾斜角θ2が大きく設定されている。なお、第2スポーク部28及び第3スポーク部30のリム部側部28B、30Bは面Kと略平行に設定されている。
【0032】
従って、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、リム部20の車体下方側の部位20Aに車体後方側(図3の矢印F方向)から荷重が作用した場合には、第2スポーク部28及び第3スポーク部30が、第1の屈曲部28D、30D及び第2の屈曲部28E、30Eを起点にして図3に実線で示す通常位置から、二点鎖線で示す変形位置方向へねじれ曲げ変形するため、リム部20が実線で示す通常位置から、二点鎖線で示す変形位置方向へ変形するようになっている。
【0033】
次に、本実施形態の作用ついて説明する。
【0034】
本実施形態に係るステアリングホイール構造によれば、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、乗員がリム部20の車体下方側の部位20Aに衝突し、この部位20Aに車体後方側(図3の矢印F方向)から荷重が作用した場合には、第2スポーク部28及び第3スポーク部30が、第1の屈曲部28D、30D及び第2の屈曲部28E、30Eを起点にして図3に実線で示す通常位置から、二点鎖線で示す変形位置方向へ大きくねじれ曲げ変形する。このため、リム部20が実線で示す通常位置から、二点鎖線で示す変形位置方向へ大きく変形する。この結果、エネルギ吸収量を大きくできる。なお、リム部20が実線で示す通常位置から、二点鎖線で示す変形位置方向(つまり、ボス方向)に大きく変形するため、コラム角度λが大きい場合にも有利である。
【0035】
また、乗員が衝突したリム部20の部位20Aにおける変形量(図3のS)と変形荷重(図3の矢印F)との関係は、図4に破線で示される従来の一般的な特性に比べて、実線で示されるように、塑性変形領域での変形荷重Fの上昇が抑制される。このため、乗員の受ける衝撃を十分に緩和できる。
【0036】
また、第2スポーク部28及び第3スポーク部30の各ボス部側部28A、30Aが車体下方側へ向かって延設されており、且つボス部側部28A、30Aにおける振動時の揺れ方向(振幅方向)の板厚S1が、他の部位の板厚に比べて厚くなっているため、振動特性、剛性感、疲労強度に大きく影響する第2、第3スポーク部28、30のボス部側部28A、30Aの剛性を確保できる。この結果、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴うこともない。
【0037】
また、本実施形態に係るステアリングホイール構造によれば、ステアリングホイール10が略90°回転した状態で、乗員がリム部20に衝突し、第1スポーク部26または第4スポーク部32に荷重が作用した場合には、スポーク部26、28、30、32のうち、第2スポーク部28及び第3スポーク部30の剛性を高くし、その分、板厚を薄くする等の方法で第1スポーク部26及び第4スポーク部32の剛性が低減されているため、第1スポーク部26または第4スポーク部32が大きく変形する。この結果、この場合においても、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできる。一方、第1スポーク部26及び第4スポーク部32の剛性が低減された分、第2スポーク部28及び第3スポーク部30の剛性を高くしているため、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴うこともない。
【0038】
次に、本発明のステアリングホイール構造の第2実施形態を図5〜図7に従って説明する。
【0039】
なお、第1実施形態と同一部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【0040】
図5に示される如く、本実施形態では、第2スポーク部28及び第3スポーク部30においては、ボス部側部28A、30Aの長さが、第1実施形態に比べて、短くなっている。
【0041】
図6及び図7に示される如く、本実施形態では、第2スポーク部28及び第3スポーク部30の、各中間部28C、30Cが、それぞれ板厚方向(ステアリング軸Cに沿った方向)に屈曲しており、曲げ変形の起点となる2箇所の屈曲部28G、30G及び屈曲部28H、30Hが形成されている。
【0042】
なお、本実施形態では、第2スポーク部28及び第3スポーク部30における各ボス部側部28A、30Aの裏面側に、ボス部側部28A、30Aの長手方向に沿って延びるリブ40が形成されており、これらのリブ40によってボス部側部28A、30Aを補強することで、振動特性、剛性感、疲労強度の低下を防止している。
【0043】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0044】
本実施形態に係るステアリングホイール構造によれば、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、乗員がリム部20の車体下方側の部位20Aに衝突し、この部位20Aに荷重が作用した場合には、第2スポーク部28及び第3スポーク部30が、第1の屈曲部28D、30D及び第2の屈曲部28E、30Eを起点にして大きくねじれ曲げ変形すると共に、第2スポーク部28及び第3スポーク部30は、各中間部28C、30Cに形成した屈曲部28G、30G及び屈曲部28H、30Hを起点にして図5及び図7に二点鎖線で示されるように大きく変形する。この結果、第1の実施形態に比べ、第2スポーク部28及び第3スポーク部30における屈曲部28D、30Dのオフセット量が小さくても、第1の実施形態と同様に乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできる。
【0045】
また、乗員が衝突したリム部20の部位20Aにおける変形量(図7のS)と変形荷重(図7のF)との関係は、図4に破線で示される従来の一般的な特性に比べて、一点鎖線で示されるように、塑性変形領域での変形荷重の上昇が抑制されるため、乗員の受ける衝撃を十分に緩和できる。
【0046】
また、第2スポーク部28及び第3スポーク部30の各ボス部側部28A、30Aが車体下方側へ向かって互いに略平行に延設されており、且つリブ40によって補強されているため、振動特性、剛性感、疲労強度に大きく影響する各スポーク部28、30のボス部側部28A、30Aの剛性を確保できる。この結果、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴うこともない。
【0047】
次に、本発明のステアリングホイール構造の第3実施形態を図8及び図9に従って説明する。
【0048】
図8に示される如く、本実施形態のステアリングホイール42は、第1実施形態と同様に、アルミ合金製又はマグネシウム合金製等の芯金43を備えている。芯金43は、軸心部に貫通孔44が形成されたボス部46と、このボス部46に対して同心円上に配置された環状のリム部50と、ボス部46とリム部50の内周所定位置とを繋ぐ三本のスポーク部52、54、56とによって構成されている。
【0049】
なお、芯金43のボス部46の貫通孔44には、図示を省略したステアリングシャフトの先端部が嵌合されて図示を省略したロックナットが螺合されている。これにより、ステアリングシャフトの先端部に芯金43が固定されている。また、リム部50の外周部には、合成樹脂、革等で構成された被覆部58が設けられている。さらに、被覆部58の所定部位からは、スポーク部52、54、56との接続部位を覆うパッド合わせ部58Aが一体に軸心側へ延出されている。一方、ホイールカバー60は、樹脂製とされ、かつ、全体としては上面側(乗員側)が開放された箱体形状に形成されている。より具体的に説明すると、ホイールカバー60は、ボス部46の下面側に平行に配置されるベース部と、このベース部の周縁部からスポーク部52、54、56の延出方向に沿って被覆部58側へ延出される側部と、によって構成されている。さらに、側部にあっては、スポーク部52、54、56を覆う部分のみが絞り形状とされている。上述した構成におけるホイールカバー60のベース部によって芯金43のボス部46が隠蔽され、又側部によってスポーク部52、54、56や、ベース部に配設される周知のエアバッグ装置、ホーン機構等が隠蔽されるようになっている。なお、スポーク部52、54、56のボス部側部52A、54A、56Aには、それぞれパッド取付孔66が形成されている。また、図8では図示を省略しているが、上述したステアリングホイール42の中央部には、エアバッグ装置を内蔵したセンタホーンタイプのホイールパッドが配設されるようになっている。
【0050】
ここで、本実施形態では、上述したスポーク部52、54、56のうち、車体直進状態となるステアリングホイール位置(図8に示す位置)において、略車幅方向、即ち、ステアリングホイール42の平面視におけるセンターLに対して直交する方向(図8の右方向及び左方向)に延びる第1スポーク部52と第3スポーク部56は、それぞれ平面視において、略直線状に延設されている。なお、第1スポーク部52は第1実施形態と同様の構成となっている。即ち、ボス部側部52Aの幅W1がリム部側部52Bの幅W2に比べ広く設定されており、ボス部側部52Aとリム部側部52Bとを連結する中間部52Cの幅はボス部側部52Aからリム部側部52Bへ向かって狭くなっている。同様に、第3スポーク部56は第1実施形態の第4スポーク部と同様の構成となっている。即ち、ボス部側部56Aの幅W1がリム部側部56Bの幅W2に比べ広く設定されており、ボス部側部56Aとリム部側部56Bとを連結する中間部56Cの幅は、ボス部側部56Aからリム部側部56Bへ向かって狭くなっている。
【0051】
一方、第2スポーク部54においては、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、ボス部側部54Aが略車体下方側、即ち、センターLに沿って下方側に延設されている。
【0052】
図9に示される如く、第2スポーク部54のボス部側部54Aは、幅W3が広く、且つ板厚S1が他の部位の板厚Sに比べて厚くなっており、振動特性、剛性感、疲労強度の低下を防止している。
【0053】
図8に示される如く、第2スポーク部54においては、ボス部側部54Aとリム部側部54Bとを連結する中間部が、左右の枝部54C、54Dに分岐され略V字状にとなっている。これらの枝部54C、54Dは幅W4が狭く、平面視においてそれぞれ互いに離間する方向へ円弧状に湾曲し湾曲部となっており、ボス部側部54Aの端部に左右方向から連結されている。従って、衝突時に乗員から第2スポーク部54に負荷(図8の矢印F)が加わると、図8に二点鎖線で示すように、枝部54C、54Dが互いに離間する方向へ比較的容易に変形するようになっている。
【0054】
図9に示される如く、図2に示される如く、リム部50の周方向から見た断面形状は、開口部をステアリング軸Cに沿った下方側に向けたU字状とされている。
【0055】
第2スポーク部54においては、枝部54C、54Dにそれぞれ屈曲部としての曲げ部62、64が形成されており、衝突時に乗員から第2スポーク部54に負荷(図9の矢印F)が加わると、図9に二点鎖線で示すように、曲げ部62、64を起点として枝部54C、54Dが比較的容易に変形するようになっている。この結果、ボス部側部54Aの近傍に、コラムカバー68、スパイラルケーブル70を配設しても、これらの部材と第2スポーク部54が干渉しないようになっている。なお、図9の符号71はロアカバーを示しており、このロアカバー71は第2スポーク部54が変形した場合には、この変形に追従して図9に三点鎖線で示すように変形するようになっている。
【0056】
次に、本実施形態の作用ついて説明する。
【0057】
本実施形態に係るステアリングホイール構造によれば、車体直進状態となるステアリングホイール位置において、乗員がリム部50の車体下方側の部位50Aに衝突し、この部位50Aに車体後方側(図8及び図9の矢印F方向)から荷重が作用した場合には、第2スポーク部54の枝部54C、54Dが、図8に実線で示す通常位置から、二点鎖線で示すように互いに離間する方向へ比較的容易に変形すると共に、図9に実線で示す通常位置から二点鎖線で示すように、曲げ部62、64を起点として枝部54C、54Dが比較的容易に変形する。このため、第2スポーク部54が近傍に配設されたコラムカバー68、スパイラルケーブル70と干渉せず、リム部50が実線で示す通常位置から、二点鎖線で示す変形位置方向へ大きく変形できるので、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできる。なお、リム部50が実線で示す通常位置から、二点鎖線で示す変形位置方向(つまり、ボス方向)に大きく変形するため、コラム角度が大きい場合にも有利である。
【0058】
また、第2スポーク部54のボス部側部54Aの幅W3が広く、且つ第2スポーク部54のボス部側部54Aにおける振動時の揺れ方向(振幅方向)の板厚S1が、他の部位の板厚Sに比べて厚くなっているため、振動特性、剛性感、疲労強度に大きく影響する第2スポーク部54のボス部側部54Aの剛性を確保できる。この結果、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴うこともない。
【0059】
また、本実施形態に係るステアリングホイール構造によれば、ステアリングホイール42が略90°回転した状態で、乗員がリム部50に衝突し、第1スポーク部52または第3スポーク部56に荷重が作用した場合には、スポーク部52、54、56のうち、第2スポーク部54の剛性を高くし、その分、板厚を薄くする等の方法で第1スポーク部52及び第3スポーク部56の剛性が低減されているため、第1スポーク部52または第3スポーク部56が大きく変形する。この結果、この場合においても、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできる。一方、第1スポーク部52及び第3スポーク部56の剛性が低減された分、第2スポーク部54の剛性を高くしているため、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴うこともない。
【0060】
次に、本発明のステアリングホイール構造の第4実施形態を図10〜図13に従って説明する。
【0061】
なお、第1実施形態と同一部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【0062】
図10に示される如く、本実施形態のステアリングホイール10においては、リム部20の断面積が、図11に三点鎖線で示す従来のリム部の断面積より大きくなっている。具体的には、リング状とされたリム部20の内周側となる脚部20Bにおいて、離型に影響の少ない断面内側テーパ角度α1を、リム部20の外周側となる脚部20Cにおける断面内側テーパ角度α2に比べて所定角度β(β=α2−α1)だけ小さくすると共に、脚部20Bを脚部20Cに比べて長くすることで、リム部20の断面積より大きくしている。また、本実施形態のリム部20においては、上型と下型とのパーテイングライン20Dをリム部20の最大直径部付近に設定している。
【0063】
従って、本実施形態のリム部20においては、断面積を大きくしたことによって、リム部20の慣性モーメントがアップするため、ステアリングホイール10の周方向の振動、所謂フラッタを低減することができるようになっている。また、断面積を大きくしたことによって、リム部20の剛性がアップするため、振動特性、剛性感の向上、及びエアバッグ袋体が展開した際に、エアバッグ袋体時の押力によって、リム部20が変形するのを防止できるようになっている。
【0064】
図12に示される如く、本実施形態のリム部20においては、第1スポーク部26と第4スポーク部32との接合部20Eの車体下方側近傍に、この部位を薄肉部20Fとするための切欠72が形成されている。この切欠72は、リム部20の裏側20Gから半円状に形成されており、リム部20の車体下方側の部位20Aに車体後方側(図12の矢印F方向)から荷重が作用した場合には、リム部20が切欠72を起点にして図12に実線で示す通常位置から、二点鎖線で示す変形位置方向へ容易に変形するようになっている。
【0065】
なお、切欠72を形成した第1スポーク部26と第4スポーク部32との接合部20Eの下側近傍の部位は、ステアリングホイール10における振動特性への影響が小さい部位である。また、切欠72を第1スポーク部26と第4スポーク部32との接合部20Eの下側近傍の部位のみに形成することで、切欠72よるリム部20の重量低下を少なくし、リム部20における慣性モーメントの低下を少なくしている。
【0066】
図10に示される如く、本実施形態のリム部20においては、第1スポーク部26と第4スポーク部32との接合部20E及びその近傍に、ステアリング軸と略平行に穿設され、リム部20の周方向に沿って延びる長孔74が形成されている。
【0067】
図13に示される如く、長孔74はリム部20の裏側20Gから穿設されており、長孔74におけるリム部20の表側は薄肉部20Jによって閉塞されている。従って、リム部20が大変形した場合、あるいは車体直進状態から略90°回転した状態で乗員が当接し、車体後方側(図13の矢印F方向)から荷重が作用した場合には、第1スポーク部26(または第4スポーク部32)が図13に実線で示す通常位置から、二点鎖線で示すように比較的容易に広がる。この際、図14に示される如く、長孔74が二点鎖線で示すように比較的容易に潰れるようになっている。なお、図12に示される如く、長孔74を形成した第1スポーク部26と第4スポーク部32との接合部20E及びその近傍の部位は、リム部20の上部20Hにおける矢印S方向の振動特性への影響が小さい部位となっている。
【0068】
次に、本実施形態の作用ついて説明する。
【0069】
本実施形態に係るステアリングホイール構造によれば、第1実施形態の作用効果に加えて、リム部20の断面積を大きくしたことによって、リム部20の慣性モーメントがアップする。この結果、ステアリングホイール10のフラッタを低減することができる。また、リム部20の断面積を大きくしたことによって、リム部20の剛性がアップするため、エアバッグ袋体が展開した際に、エアバッグ袋体展開時の押力によって、リム部20が変形するのを防止できる。
【0070】
また、本実施形態のリム部20においては、乗員がリム部20の車体下方側の部位20Aに当接し、車体後方側(図12の矢印F方向)から荷重が作用した場合には、リム部20が切欠72を起点にして図12に実線で示す通常位置から、二点鎖線で示す変形位置方向へ容易に変形する。また、切欠72を形成した第1スポーク部26と第4スポーク部32との接合部20Eの下側近傍の部位は、ステアリングホイール10における振動特性への影響が小さい部位である。この結果、この点においても通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴わずに、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできる。
【0071】
また、切欠72を第1スポーク部26と第4スポーク部32との接合部20Eの下側近傍の部位のみに形成することで、切欠72よるリム部20の重量低下を少なくし、リム部20における慣性モーメントの低下を少なくできる。
【0072】
また、本実施形態においては、リム部20が大変形した場合、あるいは車体直進状態から略90°回転した状態で乗員が当接し、車体後方側(図13の矢印F方向)から荷重が作用した場合に、第1スポーク部26(または第4スポーク部32)が図13に実線で示す通常位置から、二点鎖線で示すように比較的容易に広がり、この際、図14に示される如く、長孔74が二点鎖線で示すように比較的容易に潰れる。また、長孔74を形成した第1スポーク部26と第4スポーク部32との接合部20E及びその近傍の部位は、リム部20の上部20Hにおける矢印S方向の振動特性への影響が小さい部位である。この結果、この点においても、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴わずに、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできる。
【0073】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、第2実施形態では、第2スポーク部28及び第3スポーク部30の、各中間部28C、30Cに、それぞれ2箇所の屈曲部28G、30G及び屈曲部28H、30Hを形成したが、各中間部28C、30Cに、それぞれ3箇所以上の屈曲部を形成しても良い。また、第1、第2実施形態では、ブリッジ36、38を形成したが、これらのブリッジ36、38を除いた構成としても良い。
【0074】
また、第3実施形態では、第2スポーク部54を左右の枝部54C、54Dに分岐したが、これに代えて、左右何方か一方のみの枝部を有する構成としても良い。
【0075】
また、第4実施形態では、長孔74におるリム部20の表側を薄肉部20Jによって閉塞したが、これに代えて長孔74を貫通孔としても良い。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の本発明は、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴わずに乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできるという優れた効果を有すると共にコラムカバー等の他の部材との干渉を低減できるという優れた効果を有する。
【0077】
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の効果に加えて、リム部周方向の振動特性を向上させることができるという優れた効果を有する。
【0078】
請求項3記載の本発明は、請求項1、2の何れか1項に記載の効果に加えて、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくでき、且つリム部の車体上方側の部位の剛性は確保できるという優れた効果を有する。
【0079】
請求項4記載の本発明は、請求項1、2の何れか1項に記載の効果に加えて、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくでき、且つリム部の車体上方側の部位の剛性は確保できるという優れた効果を有する。また、リムの重量低下、慣性モーメントの低下を少なくすることができるという優れた効果を有する。
【0080】
請求項5記載の本発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の効果に加えて、リム部が大変形した場合、あるいは略90°回転したステアリングホイール位置において、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくできるという優れた効果を有する。
【0081】
請求項6記載の本発明は、請求項1、2の何れか1項に記載の効果に加えて、リム部が大変形した場合、あるいは略90°回転したステアリングホイール位置において、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくできるという優れた効果を有する。また、リムとスポークとの接合位置のスポークからの入力による径方向外方への変形に対する剛性を低減できるという優れた効果を有する。
【0082】
請求項7記載の本発明は、通常使用時の振動特性、剛性感、疲労強度の低下を伴わずに乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできるという優れた効果を有する。また、リム部が大変形した場合、あるいは略90°回転したステアリングホイール位置において、乗員衝突時のエネルギ吸収量を更に大きくできるという優れた効果を有する。また、リムとスポークとの接合位置のスポークからの入力による径方向外方への変形に対する剛性を低減できるという優れた効果を有する。
【0083】
請求項8記載の本発明は、請求項7に記載の効果に加えて、乗員衝突時のエネルギ吸収量を大きくできるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実発明の第1実施形態に係るステアリングホイール構造を示すステアリング軸方向から見た平面図である。
【図2】図1の2−2線に沿った断面図である。
【図3】本実発明の第1実施形態に係るステアリングホイール構造を示す側面図である。
【図4】本実発明の第1、第2実施形態に係るステアリングホイール構造の変形荷重特性を示すグラフである。
【図5】本実発明の第2実施形態に係るステアリングホイール構造を示すステアリング軸方向から見た平面図である。
【図6】図5の6−6線に沿った断面図である。
【図7】本実発明の第2実施形態に係るステアリングホイール構造を示す側面図である。
【図8】本実発明の第3実施形態に係るステアリングホイール構造を示すステアリング軸方向から見た平面図である。
【図9】図8の9−9線に沿った断面図である。
【図10】本実発明の第4実施形態に係るステアリングホイール構造を示すステアリング軸方向から見た平面図である。
【図11】図10の11−11線に沿った断面図である。
【図12】本実発明の第4実施形態に係るステアリングホイール構造の要部を示す側面図である。
【図13】図10の13−13線に沿った断面図である。
【図14】図13の平面図図である。
【図15】従来の実施形態に係るステアリングホイール構造の一部を示すステアリング軸方向から見た平面図である。
【符号の説明】
10 ステアリングホイール
12 芯金
16 ボス部
20 リム部
20B リム部の内周側となる脚部
20C リム部の外周側となる脚部
20E リム部における第1スポーク部と第4スポーク部との接合部
20F リム部の薄肉部
20H リム部の上部
26 第1のスポーク部
28 第2のスポーク部
28A 第2のスポーク部におけるボス部側部
28B 第2のスポーク部におけるリム部側部
28C 第2のスポーク部における中間部
28D 第2のスポーク部における第1の屈曲部
28E 第2のスポーク部における第2の屈曲部
28F 第2のスポーク部における根本部
28G 第2のスポーク部における屈曲部
28H 第2のスポーク部における屈曲部
30 第3のスポーク部
30A 第3のスポーク部におけるボス部側部
30B 第3のスポーク部におけるリム部側部
30C 第3のスポーク部における中間部
30D 第3のスポーク部における第1の屈曲部
30E 第3のスポーク部における第2の屈曲部
30F 第3のスポーク部における根本部
30G 第3のスポーク部における屈曲部
30H 第3のスポーク部における屈曲部
32 第4のスポーク部
42 ステアリングホイール
43 芯金
46 ボス部
50 リム部
52 第1スポーク部
56 第3スポーク部
54 第2スポーク部
54A 第2スポーク部のボス部側部
54B 第2スポーク部のリム部側部
54C 第2スポーク部の枝部(中間部)
54D 第2スポーク部の枝部(中間部)
62 曲げ部
64 曲げ部
72 切欠
74 長孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering wheel structure, and more particularly, to a steering wheel structure used in an automobile and having an energy absorbing effect at the time of an occupant collision.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various proposals have been made as a steering wheel structure used in an automobile and having an energy absorbing effect at the time of an occupant collision. One example is disclosed in JP-A-7-205819, and its structure will be described below.
[0003]
As shown in FIG. 15, in this steering wheel structure, a plurality of
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, in order to reduce the deformation load and increase the amount of energy absorption at the time of an occupant collision, it is necessary to reduce the rigidity of the portion where the
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a steering wheel structure that can increase the amount of energy absorption at the time of an occupant collision without reducing the vibration characteristics, rigidity, and fatigue strength during normal use.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a boss portion fixed to a distal end portion of a steering shaft, an annular rim portion arranged substantially concentrically with the boss portion, and the rim portion and the boss portion. In a steering wheel structure including a plurality of spoke portions to be connected,
Of the spokes, the lower part of the vehicle body at the steering wheel position where the vehicle goes straightThe spoke part isA boss portion side portion connected to the boss portion and extending toward the lower side of the vehicle body, and connected to the rim portion;Toward the upper part of the vehicleAn extending rim portion side portion; and an intermediate portion connecting the boss portion side portion and the rim portion side portion, wherein the boss portion side portion has high rigidity with respect to the rim portion side portion and the intermediate portion. It is said thatThe intermediate portion is bifurcated, and each of the branched portions is connected to the boss portion side portion from opposite left and right directions, and has a curved portion bent in a direction away from each other, and a bent portion.It is characterized by the following.
[0007]
Therefore, when the occupant collides with a portion of the rim portion on the lower side of the vehicle body at the steering wheel position where the vehicle body goes straight, and a load acts on this portion,The spokes on the lower side of the vehicle are greatly twisted and bent starting from the curved part and the bent part formed in the middle part,The amount of energy absorption at the time of an occupant collision can be increased. Further, the boss portion is connected to the boss portion, extends toward the lower side of the vehicle body, has high rigidity with respect to the rim portion side portion and the intermediate portion, and the boss portion side portion greatly affects vibration characteristics, rigidity feeling, fatigue strength, These reductions are suppressed. As a result, there is no reduction in vibration characteristics, rigidity, and fatigue strength during normal use. Also,The intermediate portion is bifurcated, and each of the branched portions is connected to the boss portion side portion from the opposite left and right direction, and has a curved portion curved in a direction away from each other, and a bent portion, so that the vehicle body is in a straight state. At the steering wheel position, when the occupant collides with the lower part of the rim part of the vehicle body and a load is applied to this part, the spoke part on the lower part of the vehicle body will bend the curved part and the bent part formed in the middle part. Each branch portion branched into two branches from the starting point is greatly twisted and bent in a direction away from each other. For this reason, the amount of energy absorption at the time of an occupant collision can be increased, and interference with other members such as a column cover can be reduced.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the steering wheel structure according to the first aspect,The cross section of the rim portion is U-shaped, and the cross-sectional inner taper angle of the leg portion on the rim inner peripheral side is smaller than the cross-sectional inner taper angle of the leg portion on the rim outer peripheral side.It is characterized by having done.
[0009]
Therefore,In addition to the contents described in the first aspect, the cross section of the rim portion can be enlarged without impairing the releasability. As a result, the moment of inertia of the rim increases, and the vibration characteristics in the rim circumferential direction can be improved.
[0010]
The present invention according to
[0011]
Therefore,In addition to the contents described in any one of
[0012]
The present invention according to
[0013]
Therefore,Claims 1 and 2In addition to the contents described in any one of the items,When the occupant collides with a portion of the rim portion below the vehicle body at a steering wheel position where the vehicle body goes straight, and a load is applied to this portion, the vehicle body at the joint portion between the spoke portion and the rim portion in the lateral direction of the vehicle body. Starting from the thin portion near the lower side, the portion of the rim below the vehicle body is deformed. For this reason, the amount of energy absorption at the time of an occupant collision can be further increased. In addition, since the rigidity of the portion of the rim above the vehicle body can be ensured, when the portion of the rim above the vehicle body is pressed by the airbag bag when the airbag bag is deployed, the portion of the rim above the vehicle body is pressed. Can be prevented from being deformed. Further, since the thin body is formed only by the body stealing of the front side of the vehicle body which is compressed and deformed without performing the body stealing on the rear side of the car body which is subjected to the tensile deformation, the vehicle body which is subjected to the tensile deformation with respect to the deformation due to the input at the time of the collision. The stiffness of the rim against deformation due to an input at the time of collision can be reduced without lowering the stiffness on the rear side, and the reduction in the weight of the rim and the reduction in the moment of inertia due to the reduced stiffness can be reduced.
[0014]
The fifth aspect of the present invention provides the first to fifth aspects.3In the steering wheel structure according to any one of the above,At the steering wheel position where the vehicle body goes straight ahead of the spoke portions, at the joint between the spoke portion in the vehicle left-right direction and the rim portion and in the vicinity thereof, a hole is formed substantially parallel to the steering shaft and along the circumferential direction of the rim. Characterized by having an elongated slot.
[0015]
Therefore, claims 1 to3In addition to the content described in any one of the above,When the rim portion is greatly deformed, or when the occupant collides with a portion of the rim portion on the lower side of the vehicle body at a steering wheel position rotated by approximately 90 ° and a load is applied to this portion, the above-described elongated hole is easily formed. The spokes in the left-right direction of the vehicle body are easily deformed at the steering wheel position where the vehicle is crushed and the vehicle body goes straight. For this reason, the amount of energy absorption at the time of an occupant collision can be further increased. In addition, since the elongated hole is formed at the joint between the spoke portion and the rim portion in the lateral direction of the vehicle body and the vicinity thereof at the steering wheel position where the vehicle body goes straight in the spoke portion, the weight loss of the rim portion is minimized. And vibration characteristics in the circumferential direction of the rim are not reduced. Further, since a long hole is formed in the above-mentioned portion, which has little effect on the vibration characteristics during normal use, the deterioration of the vibration characteristics during normal use does not occur.
[0016]
The present invention described in
[0017]
Therefore, claim 1, 2In addition to the content described in any ofWhen the rim portion is greatly deformed, or when the occupant collides with a portion of the rim portion on the lower side of the vehicle body at a steering wheel position rotated by approximately 90 ° and a load is applied to this portion, the above-described elongated hole is easily formed. The spokes in the left-right direction of the vehicle body are easily deformed at the steering wheel position where the vehicle is crushed and the vehicle body goes straight. For this reason, the amount of energy absorption at the time of an occupant collision can be further increased. In addition, since the elongated hole is formed at the joint between the spoke portion and the rim portion in the lateral direction of the vehicle body and the vicinity thereof at the steering wheel position where the vehicle body goes straight in the spoke portion, the weight loss of the rim portion is minimized. And vibration characteristics in the circumferential direction of the rim are not reduced. Further, since a long hole is formed in the above-mentioned portion, which has little effect on the vibration characteristics during normal use, the deterioration of the vibration characteristics during normal use does not occur. Furthermore, the long hole provided in the rim portion is located at the joint position of the spoke and the rim on the upper side of the vehicle body, and the width in the circumferential direction of the rim is larger than the width of the spoke. It is possible to reduce rigidity against radially outward deformation due to input from a spoke at a position, and to facilitate deformation.
[0018]
The present invention according to
Of the spokes, a pair of left and right spokes on the lower side of the vehicle body at a steering wheel position where the vehicle body goes straight ahead are connected to the boss portion and connected to the rim portion extending toward the lower side of the vehicle body and the rim portion. A rim portion side portion extending substantially in the radial direction of the steering wheel, and an intermediate portion connecting the boss portion side portion and the rim portion side portion, wherein the boss portion side portion is the rim portion side portion and The connecting portion between the boss portion side portion and the intermediate portion is a first bent portion, and the connecting portion between the rim portion side portion and the intermediate portion is a second rigid portion. The first bent portion is provided at a position offset from an extension line extending from the second bent portion to the side portion of the rim portion, and the spoke portion is straight ahead of the vehicle body. Steering wheel in state At the joint position between the spoke portion and the rim portion in the lateral direction of the vehicle body in the vicinity of the rim portion and in the vicinity thereof, extending substantially parallel to the steering shaft and extending along the circumferential direction of the rim, and Elongated hole with increased circumferential widthIt is characterized by the following.
[0019]
Therefore,When the occupant collides with a portion of the rim portion on the lower side of the vehicle body at a steering wheel position where the vehicle body goes straight, and a load is applied to this portion, the pair of left and right spokes on the lower side of the vehicle body are bent in the first bending direction. Since the torsionally bending deformation starts from the portion and the second bent portion, the amount of energy absorption at the time of an occupant collision can be increased. The high-rigidity portion connected to the boss portion and extending toward the lower side of the vehicle body greatly affects vibration characteristics, rigidity, and fatigue strength, and suppresses these reductions. As a result, there is no reduction in vibration characteristics, rigidity, and fatigue strength during normal use. In addition, when the rim portion is greatly deformed, or when the occupant collides with a portion of the rim portion on the lower side of the vehicle body at a steering wheel position rotated by approximately 90 ° and a load acts on this portion, the long hole is formed. The spokes in the left-right direction of the vehicle body are easily deformed at the steering wheel position where the vehicle is easily crushed and the vehicle body goes straight. For this reason, the amount of energy absorption at the time of an occupant collision can be further increased. In addition, since the elongated hole is formed at the joint between the spoke portion and the rim portion in the lateral direction of the vehicle body and the vicinity thereof at the steering wheel position where the vehicle body goes straight in the spoke portion, the weight loss of the rim portion is minimized. And vibration characteristics in the circumferential direction of the rim are not reduced. Further, since a long hole is formed in the above-mentioned portion, which has little effect on the vibration characteristics during normal use, the deterioration of the vibration characteristics during normal use does not occur. Furthermore, the long hole provided in the rim portion is located at the joint position of the spoke and the rim on the upper side of the vehicle body, and the width in the circumferential direction of the rim is larger than the width of the spoke. It is possible to reduce rigidity against radially outward deformation due to input from a spoke at a position, and to facilitate deformation.
[0020]
The present invention described in claim 8 provides the present invention7In the steering wheel structure described in the above,A plurality of bent portions serving as starting points of bending deformation are formed in the intermediate portion..
[0021]
Therefore, the claims7In addition to the contents described inWhen the occupant collides with a portion of the rim portion on the lower side of the vehicle body at a steering wheel position where the vehicle body goes straight, and a load is applied to this portion, the pair of left and right spokes on the lower side of the vehicle body are bent in the first bending direction. A large torsional bending deformation starts from the portion and the second bent portion, and a large deformation starts from the bent portions formed at a plurality of places in the intermediate portion. As a result, the amount of energy absorption at the time of an occupant collision can be further increased.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of the steering wheel structure of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0023]
As shown in FIG. 1, the
[0024]
A lock nut (not shown) is screwed into the through
[0025]
Here, in the present embodiment, of the
[0026]
In the present embodiment, the thickness of the
[0027]
Further, in the
[0028]
Similarly, in the
[0029]
As shown in FIG. 2, the sectional shape of the
[0030]
Further, since the
[0031]
As shown in FIG. 3, in the
[0032]
Therefore, when a load is applied to the
[0033]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0034]
According to the steering wheel structure according to the present embodiment, at the steering wheel position where the vehicle body goes straight, the occupant collides with the
[0035]
The relationship between the deformation amount (S in FIG. 3) and the deformation load (arrow F in FIG. 3) at the
[0036]
The
[0037]
Further, according to the steering wheel structure according to the present embodiment, the occupant collides with the
[0038]
Next, a second embodiment of the steering wheel structure of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0039]
The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0040]
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the lengths of the
[0041]
As shown in FIGS. 6 and 7, in the present embodiment, each of the
[0042]
In the present embodiment, a
[0043]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0044]
According to the steering wheel structure according to the present embodiment, when the occupant collides with the
[0045]
Further, the relationship between the deformation amount (S in FIG. 7) and the deformation load (F in FIG. 7) at the
[0046]
Further, the respective
[0047]
Next, a third embodiment of the steering wheel structure of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0048]
As shown in FIG. 8, the
[0049]
A lock nut (not shown) is screwed into the through-
[0050]
Here, in the present embodiment, of the
[0051]
On the other hand, in the
[0052]
As shown in FIG. 9, the boss
[0053]
As shown in FIG. 8, in the
[0054]
As shown in FIG. 9, as shown in FIG. 2, the cross-sectional shape of the
[0055]
In the
[0056]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0057]
According to the steering wheel structure according to the present embodiment, at the steering wheel position where the vehicle body goes straight, the occupant collides with the
[0058]
Further, the width W3 of the boss
[0059]
Further, according to the steering wheel structure according to the present embodiment, the occupant collides with the
[0060]
Next, a fourth embodiment of the steering wheel structure of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0061]
The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0062]
As shown in FIG. 10, in the
[0063]
Therefore, in the
[0064]
As shown in FIG. 12, in the
[0065]
The portion near the lower side of the joint 20E between the
[0066]
As shown in FIG. 10, in the
[0067]
As shown in FIG. 13, the
[0068]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0069]
According to the steering wheel structure according to the present embodiment, in addition to the operation and effect of the first embodiment, the moment of inertia of the
[0070]
Further, in the
[0071]
Further, by forming the
[0072]
Further, in the present embodiment, when the
[0073]
In the above, the present invention has been described in detail with respect to a specific embodiment, but the present invention is not limited to such an embodiment, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. Some will be apparent to those skilled in the art. For example, in the second embodiment, each of the
[0074]
Further, in the third embodiment, the
[0075]
Further, in the fourth embodiment, the front side of the
[0076]
【The invention's effect】
As described above, the present invention according to claim 1 has an excellent effect that the energy absorption amount at the time of an occupant collision can be increased without reducing the vibration characteristics, rigidity, and fatigue strength during normal use.Also reduces interference with other members such as column coversIt has an excellent effect of being able to.
[0077]
The present invention described in
[0078]
The present invention according to
[0079]
The present invention described in
[0080]
The fifth aspect of the present invention provides the first to fifth aspects.3In addition to the effects described in any one of the above,When the rim part is greatly deformed or at the steering wheel position rotated by about 90 °, the energy absorption amount at the time of the occupant collision is further increased.It has an excellent effect of being able to.
[0081]
The present invention described in
[0082]
The present invention according to
[0083]
The invention according to claim 8 isIn addition to the effect of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a steering wheel structure according to a first embodiment of the present invention as viewed from a steering axis direction.
FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
FIG. 3 is a side view showing a steering wheel structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing deformation load characteristics of the steering wheel structure according to the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a steering wheel structure according to a second embodiment of the present invention, as viewed from a steering axis direction.
6 is a sectional view taken along line 6-6 in FIG.
FIG. 7 is a side view showing a steering wheel structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing a steering wheel structure according to a third embodiment of the present invention, as viewed from a steering axis direction.
9 is a sectional view taken along line 9-9 in FIG.
FIG. 10 is a plan view showing a steering wheel structure according to a fourth embodiment of the present invention, as viewed from a steering axis direction.
FIG. 11 is a sectional view taken along line 11-11 of FIG. 10;
FIG. 12 is a side view showing a main part of a steering wheel structure according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view taken along the line 13-13 in FIG. 10;
FIG. 14 is a plan view of FIG.
FIG. 15 is a plan view showing a part of a steering wheel structure according to a conventional embodiment, as viewed from a steering axis direction.
[Explanation of symbols]
10 Steering wheel
12 core metal
16 Boss
20 Rim section
20B Leg on inner side of rim
20C Leg on the outer circumference of the rim
20E Joint of first and fourth spokes at rim
20F Thin part of rim
20H Upper part of rim
26 First spoke part
28 Second spoke part
28A Side part of boss at second spoke
28B Rim side at second spoke
28C Intermediate part in second spoke part
28D first bend in second spoke
28E Second bend in second spoke
28F Root at second spoke
28G Bent portion at second spoke portion
28H Bent portion at second spoke portion
30 Third spoke part
30A Side part of boss at third spoke
30B Rim side at third spoke
30C Intermediate part in third spoke part
30D first bend in third spoke
30E Second bend at third spoke
30F Root part at the third spoke part
30G Bent portion at third spoke portion
30H Bent portion at third spoke portion
32 4th spoke part
42 Steering wheel
43 core
46 Boss
50 rim
52 1st spoke part
56 3rd spoke part
54 Second spoke part
54A Boss side of second spoke
54B Rim side of second spoke
54C Branch of the second spoke part (intermediate part)
54D Branch part (middle part) of second spoke part
62 Bend
64 bend
72 Notch
74 Slot
Claims (8)
前記スポーク部のうち、車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体下側のスポーク部は、前記ボス部に連結され車体下方側へ向かって延びるボス部側部と、前記リム部に連結され車体上方側へ向かって延びるリム部側部と、前記ボス部側部と前記リム部側部とを連結する中間部と、から成り、前記ボス部側部は、前記リム部側部及び前記中間部に対して高剛性とされており、前記中間部は二股に分岐され、前記分岐された各枝部は互いに相反する左右方向から前記ボス部側部へ繋がるとともに、互いに離間する方向に湾曲する湾曲部と、屈曲部を有することを特徴とするステアリングホイール構造。A boss fixed to the tip of the steering shaft, an annular rim disposed substantially concentrically with the boss, and a plurality of spokes connecting the rim and the boss. In the steering wheel structure configured to include
Of the spokes, a spoke on the lower side of the vehicle body at a steering wheel position where the vehicle body goes straight ahead is connected to the boss and extends toward a lower side of the vehicle. A rim portion side portion extending toward the side, and an intermediate portion connecting the boss portion side portion and the rim portion side portion, wherein the boss portion side portion is formed on the rim portion side portion and the intermediate portion. The intermediate portion is bifurcated, and each of the branched portions is connected to the boss portion side portion from opposite left and right directions, and is a curved portion that curves in a direction away from each other. And a steering wheel structure having a bent portion .
前記スポーク部のうち、車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体下側の左右一対のスポーク部は、前記ボス部に連結され車体下方側へ向かって延びるボス部側部と、前記リム部に連結され前記ステアリングホイールの略径方向に延びるリム部側部と、前記ボス部側部と前記リム部側部とを連結する中間部と、から成り、前記ボス部側部は前記リム部側部及び前記中間部に対して高剛性とされており、前記ボス部側部と前記中間部との連結部が第1の屈曲部となり、前記リム部側部と前記中間部との連結部が第2の屈曲部となっており、前記第1の屈曲部が前記第2の屈曲部から前記リム部側部の延びる延長線上からオフセットされた位置に設けられていると共に、前記スポーク部のうち車体直進状態となるステアリングホイール位置において車体左右方向のスポーク部と前記リム部との接合部及びその近傍に、ステアリング軸と略平行に穿設され前記リムの周方向に沿って延び、前記スポークの幅に対し、リム円周方向の幅が大きくされた長孔を有することを特徴とするステアリングホイール構造。 A boss fixed to the tip of the steering shaft, an annular rim disposed substantially concentrically with the boss, and a plurality of spokes connecting the rim and the boss. In the steering wheel structure configured to include
Of the spokes, a pair of left and right spokes on the lower side of the vehicle body at a steering wheel position where the vehicle body goes straight ahead are connected to the boss portion and connected to the rim portion extending toward the lower side of the vehicle body and the rim portion. A rim portion side portion extending substantially in the radial direction of the steering wheel, and an intermediate portion connecting the boss portion side portion and the rim portion side portion, wherein the boss portion side portion is the rim portion side portion and The connecting portion between the boss portion side portion and the intermediate portion is a first bent portion, and the connecting portion between the rim portion side portion and the intermediate portion is a second rigid portion. The first bent portion is provided at a position offset from an extension line extending from the second bent portion to the side portion of the rim portion, and the spoke portion is straight ahead of the vehicle body. Steering wheel in state At the joint position between the spoke portion and the rim portion in the lateral direction of the vehicle body in the vicinity of the rim portion and in the vicinity thereof, extending substantially parallel to the steering shaft and extending along the circumferential direction of the rim, and A steering wheel structure having a long hole whose circumferential width is increased .
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