JP3754317B2

JP3754317B2 - 防振装置

Info

Publication number: JP3754317B2
Application number: JP2001129159A
Authority: JP
Inventors: 和俊三宅; 達雄鈴木; 直樹森; 広明久野
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP2002323087A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は車両ステアリング装置に設けられて、ステアリングホイールの振動を抑止する防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる防振装置としては、一般に、ステアリングホイールのボス部近傍にダイナミックダンパを設置することが行われている。ダイナミックダンパは、ゴム弾性体と金属製質量体からなり、ゴム弾性体のバネ定数と金属製質量体の質量で決まる共振周波数で共振して振動を効果的に防止する。
【０００３】
しかしながら、ダイナミックダンパでは、共振域から外れた振動は殆ど抑制されないため、多種の振動が入力する場合には十分な対応ができない。また、抑制しようとする振動に合わせて共振周波数をチューニングする必要があり、汎用性に乏しい。
【０００４】
そこで、多種の振動に対応可能なインパクトダンパを、ダイナミックダンパの代替品として使用することが検討されており、その一例を図８に示す。図８（ａ）において、ステアリングホイール１の芯金２には、中央に設けたボス部２１の上部に、インパクトダンパ１０が設置されている。インパクトダンパ１０は、図８（ｂ）のように、略矩形の樹脂製ケース１１に円形の凹陥部１２を複数設けて、各凹陥部１２内に円柱状の質量体１３を遊嵌させてなる。質量体１３は金属製の本体をゴム等で被覆して形成され、ケース１１に上方から蓋体１４を覆着することによって、凹陥部１２内に所定の空隙を有して収容保持される。
【０００５】
インパクトダンパ１０は、ステアリングホイール１に入力する振動を、質量体１３が凹陥部１２内表面に衝突することにより吸収する。質量体１３は、上下、左右方向をはじめ、任意の方向にスムーズに移動するので、多種の振動を効果的に低減することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のインパクトダンパ１０は、樹脂製ケース１１、質量体１３、蓋体１４と構成部品が多い。また、ケース１１に、ステアリングホイール１に固定するための取り付け金具１５を一体成形しており、コスト高になりやすい。さらに、取り付け金具１５に挿通される取り付けボルトが必要であり、ステアリングホイール１への取り付けに先立って、ケース１１と蓋体１４を接合しているため、製作・取り付けに手間がかかる問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、より簡易な構成で、容易に製作・取り付けができ、大幅なコスト低減が可能なステアリングホイール用の防振装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の防振装置は、ステアリングホイールの芯金またはロアカバーのいずれか一方と一体に形成され、上記芯金またはロアカバーの一部を凹陥または筒状に突出させてなる容器状の保持部と、該保持部内に空隙を有して収容される質量体と、上記保持部の開口部の少なくとも一部を覆って上記質量体の移動を規制する蓋部材とを有している。そして、上記保持部を複数設けて、これら複数の保持部をステアリングホイールのボス部を中心とする同一円周上に設けたものである。
【０００９】
上記構成によれば、上記質量体を質量体を収容する上記保持部を、既存部材であるステアリングホイールの芯金またはロアカバーと一体に設けたので、ケースやケースをステアリングホイールに取り付けるための取り付け金具、取り付けボルトが不要である。よって、部品点数が削減でき、部品管理や取り付けが容易になるので、製作コストを大幅に低減することが可能である。
本発明では、上記保持部を既存部材と一体に設けているので、上記保持部を複数設けても、部品点数が大きく増加することがなく、部品管理や組み付けの手間が増大することもない。上記保持部を複数設ける場合には、上記複数の保持部をステアリングホイールのボス部を中心とする同一円周上に設けると、防振装置の設置に伴うアンバランス量への影響を小さくすることができ、好ましい。
【００１０】
請求項２のように、より具体的には、上記蓋部材をステアリングホイールの構成部材と一体に形成する。このように、上記蓋部材を既存部材の形状の変更等によって形成すれば、部品点数がさらに削減でき、取り付けの手間も省けるので、コスト低減の効果が高い。
【００１２】
請求項３のように、防振装置を、ステアリングホイールの芯金またはロアカバーのいずれか一方と一体に形成され、その一部を柱状に突出させてなる保持部と、該保持部周りに空隙を有して保持される質量体と、上記保持部の突出端部側に設けられて上記質量体の移動を規制する規制部材とで構成することもできる。そして、上記保持部を複数設けて、これら複数の保持部をステアリングホイールのボス部を中心とする同一円周上に設けたものである。
【００１３】
このように、上記保持部内に上記質量体を収容する代わりに、上記保持部周りに上記質量体を保持することもでき、上記保持部を上記芯金またはロアカバーと一体に設けることで、同様の効果が得られる。
【００１５】
請求項４のように、上記ステアリングホイールのボス部周りに配置されるリング状の上記質量体を設けることもできる。そして、上記質量体に、複数の上記保持部が挿通される複数の貫通穴を形成し、これら貫通穴に上記保持部を遊嵌させることで、同様の効果が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本発明の防振装置を適用したインパクトダンパ５を取り付けたステアリングホイール１の概略構成を示す図で、ステアリングホイール１の芯金２は、中央にステアリング軸（図略）が固定される厚肉のボス部２１を有している。ボス部２１の外周には複数箇所にスポーク部２２が設けられて径方向に延びており、ボス部２１の外側に同心状に配置されるリング部３に連結している。
【００１８】
芯金２の背面には、ロアカバー４が配設され、ボス部２１はロアカバー４の中央に設けた円形穴４１から後方に突出している。図２のように、芯金２の前面には、パッドＰが覆着され、パッドＰ内には、インフレータＩが収容されている。
【００１９】
本実施の形態では、芯金２と一体に、ステアリングホイール１の振動を低減するためのインパクトダンパ５を設ける。ここでは、図１のように、ボス部２１の左右の対称位置に一対のインパクトダンパ５を設けており、インパクトダンパ５は、それぞれ円柱状の質量体５１と、質量体５１を収容する保持部５２と、保持部５２の開口部を覆うように配置されて、質量体５１の軸方向の移動を規制する蓋部材５３とを有している。
【００２０】
図２のように、質量体５１は、金属製の本体５１ａの表面をゴム膜５１ｂで被覆してなる。保持部５２は、ボス部２１の左右に位置するスポーク部２２の一部を、容器状に凹陥させてなり、質量体５１はこの保持部５２内に、隙間Ｃを有して保持されている。保持部５２の形成位置としては、図１の平面視でインフレータＩの外郭線と重ならない位置で、ボス部２１の上側の領域に設定することが好ましい。これにより、衝突時に質量体５１とインフレータ等のハンドル部品との干渉を避け、エネルギー吸収のための変形ストロークを大きく取ることができる。蓋部材５３は、芯金２にボルト固定されるスイッチＳの取り付け金具Ｓ１と一体に設けられ、保持部５２の上端開口部の一部、例えば１／３以上を覆うように延出した取り付け金具Ｓ１の一端にて構成される（図１）。
【００２１】
上記構成において、ステアリングホイール１が振動すると、インパクトダンパ５の質量体５１が保持部５２内表面または蓋部材５３に衝突する。この時、衝突によって失われるエネルギー分だけ、振動エネルギーが減少し、ステアリングホイール１の振動を効果的に低減する。しかも、質量体５１はどの方向にも移動可能なので、任意の方向に対し振動低減効果を発揮する。
【００２２】
さらに、インパクトダンパ５は、保持部５２を芯金２の成形時に一体に形成するとともに、蓋部材５３をスイッチＳの取り付け金具Ｓ１と一体成形でき、既存部材である芯金２と取り付け金具Ｓ１を利用することで、ケースや蓋部材を別体で設ける必要がなくなる。また、保持部５２内に質量体５１を入れた後、蓋部材５３と一体の取り付け金具Ｓ１を取り付けることで、インパクトダンパ５の組み付けが完了するので、ケースと蓋部材の接合工程、取り付けボルトでケースをステアリングホイール１に固定する工程が不要となる。
【００２３】
よって、従来装置に比べて、製作・組み付けが簡略化でき、製作コストが大幅に低減できる。また、複数のインパクトダンパ５を、ボス部２１に対して上側でかつ対称位置に配置したので、ボス部２１周りの質量バランスへの影響を小さくでき、好ましい。なお、質量体５１は円柱状に限らず、種々の形状とすることができる。
【００２４】
図３（ａ）、（ｂ）に本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態では、インパクトダンパ５の保持部５４を、芯金２と一体に設ける代わりに、ロアカバー４の一部を筒状に突出することによって設けている。保持部５４の位置、形状は上記第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態では、保持部５４の上方に位置する芯金２の一部を蓋部材５５としている。
【００２５】
本実施の形態によっても、上記第１の実施の形態と同様、既存部材を利用してインパクトダンパ５を容易に形成でき、構成の簡易化とコスト低減が図られる。このように、インパクトダンパ５は、芯金２またはロアカバー４のいずれと一体に設けてもよい。
【００２６】
図４（ａ）、（ｂ）に本発明の第３の実施の形態を示す。本実施の形態では、ボス部２１を中心とする同一円周上に、３つのインパクトダンパ５をほぼ等間隔で配置している。各インパクトダンパ５の構成は、上記第２の実施の形態と同様で、ロアカバー４の一部を筒状に突出してなる保持部５４と、質量体５１を有し、保持部５４の上方に位置する芯金２の中央部の一部が蓋部材５５として機能する。
【００２７】
複数のインパクトダンパ５を設ける場合には、本実施の形態のように、インパクトダンパ５を同一円周上に均等に配置するとよい。このようにすることで、インパクトダンパ５の設置によるアンバランス量の増加を抑制しつつ、インパクトダンパ５による優れた振動低減効果を実現できる。なお、この時の保持部２１の形成位置としては、第１の実施の形態同様、衝撃吸収時の変形の際に、インフレータＩ等と干渉しない位置が好ましい。
【００２８】
図５（ａ）、（ｂ）に本発明の第４の実施の形態を示す。本実施の形態では、インパクトダンパ５の保持部５６を、芯金２またはロアカバー４と一体に設ける代わりに、リング部３に設けた中空部にて形成している。リング部３は、例えば、カーボン製とすることで、中空の保持部５６を容易に成形できる。この中空部からなる保持部５６内には、隙間Ｃを有して質量体５７が収容されている。図５（ａ）のように、質量体５７はリング部３の形状に沿う円弧状で、図５（ｂ）のように、円形の断面形状を有している。
【００２９】
本実施の形態によっても、質量体５７が保持部５６内表面に衝突することにより振動低減効果が得られる。また、上記実施の形態と同様、既存部材を利用してインパクトダンパ５を容易に形成でき、構成の簡易化とコスト低減が図られる。なお、本実施の形態において、複数のインパクトダンパ５を設置することももちろんでき、リング部３に複数の中空部を設けて保持部５６となし、それぞれに質量体５７を収容すればよい。この場合も、ボス部２１より上側の領域で、複数のインパクトダンパ５を対称位置に設置することが好ましい。これにより、ボス部２１周辺にダンパを設けるスペースが不要になり、ハンドルの設計自由度が大幅に向上する。
【００３０】
図６、図７（ａ）、（ｂ）に本発明の第５の実施の形態を示す。本実施の形態では、インパクトダンパ５の保持部５８を、ロアカバー４の４箇所に突出形成した柱状部にて構成する。質量体５９は、ロアカバー４の底部とほぼ同一形状でこれよりやや小さい略矩形体からなり、中央部にボス部２１が挿通される円形穴５９ｂを有している。また、保持部５８に対応する４箇所に、保持部５８よりやや大径の貫通穴５９ａを有しており、これら貫通穴５９ａに保持部５８を遊嵌させ、芯金２を取り付けることにより、インパクトダンパ５を構成している。この時、芯金２は、保持部５８の軸方向における質量体５９の移動を規制する規制部材として機能する。また、保持部５８に、芯金２固定用のネジ穴やピン穴を設ければ、芯金２の固定が容易にできる。
【００３１】
本実施の形態によっても、質量体５９が保持部５８外周面に衝突することにより振動低減効果が得られる。また、上記実施の形態と同様、既存部材を利用してインパクトダンパ５を容易に形成でき、構成の簡易化とコスト低減が図られる。この場合も、保持部５８および貫通穴５９ａは、ボス部２１を中心とする同一円周上にほぼ均等に配置されるのがよい。
【００３２】
このように、上記本発明によれば、簡易な構成で、良好な防振特性を示すステアリング装置の防振装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の防振装置を適用したステアリング装置の概略構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２の実施の形態の防振装置を適用したステアリング装置の概略構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第３の実施の形態の防振装置を適用したステアリング装置の概略構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第４の実施の形態の防振装置を適用したステアリング装置の概略構成図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の防振装置を適用したステアリング装置の概略構成図である。
【図７】（ａ）は第４の実施の形態における防振装置の主要部構成を示す図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】（ａ）は従来の防振装置を取り付けたステアリング装置の全体斜視図、（ｂ）は従来の防振装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
２芯金
２１ボス部
３リング部
４ロアカバー
５インパクトダンパ（防振装置）
５１、５７、５９質量体
５１ａ本体
５１ｂゴム膜
５２、５４、５６、５８保持部
５３、５５蓋部材
５９ａ貫通穴
５９ｂ円形穴
Ｃ隙間
Ｓスイッチ
Ｓ１取り付け部材
Ｐパッド
Ｉインフレータ

Claims

ステアリングホイールの芯金またはロアカバーのいずれか一方と一体に形成され、上記芯金またはロアカバーの一部を凹陥または筒状に突出させてなる容器状の保持部と、該保持部内に空隙を有して収容される質量体と、上記保持部の開口部の少なくとも一部を覆って上記質量体の移動を規制する蓋部材とを有しており、上記保持部を複数設けて、これら複数の保持部をステアリングホイールのボス部を中心とする同一円周上に設けたことを特徴とする防振装置。
上記蓋部材がステアリングホイールの構成部材と一体に形成される請求項１記載の防振装置。
ステアリングホイールの芯金またはロアカバーのいずれか一方と一体に形成され、その一部を柱状に突出させてなる保持部と、該保持部周りに空隙を有して保持される質量体と、上記保持部の突出端部側に設けられて上記質量体の移動を規制する規制部材とを有しており、上記保持部を複数設けて、これら複数の保持部をステアリングホイールのボス部を中心とする同一円周上に設けたことを特徴とする防振装置。
上記ステアリングホイールのボス部周りに配置されるリング状の上記質量体を設け、上記質量体に、複数の上記保持部が挿通される複数の貫通穴を形成した請求項３記載の防振装置。