JP3787936B2

JP3787936B2 - ステアリングホイールとステアリングホイールの芯金成形金型

Info

Publication number: JP3787936B2
Application number: JP02090997A
Authority: JP
Inventors: 泉佐藤; 勝明岩城; 利英加藤; 守正浅井
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1997-01-21
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: JPH10203376A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両、船舶などのステアリングホイールに係わり、詳しくは、芯金のリム部とスポーク部とを一体的にダイカスト成形したステアリングホイールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、芯金は、鋼管をリング状に曲げ、ステアリングシャフトに嵌着ナット止めなどされるボス部に複数のスポークで連結したものが用いられており、曲げ加工と溶接工程を経た後に、表皮成形金型にインサートされて発泡ポリウレタンで鋳包みなどしてステアリングホイールとするが、握り部であるリム部の環形状に歪みがあると、表皮の厚みがばらつき、触感が悪くなるなどの問題があるため、厳格な寸法管理などを要し、そのため製造コストが上昇していた。
【０００３】
特開平８−１３３０９３号公報には、ダイカスト材よりなる芯金及びこの芯金を被覆する被覆体よりなるリング部を備えたステアリングホイールが開示されている。すなわち、リム部とスポーク部とボス部とをアルミダイカスト材を用いて一体にダイカスト成形した芯金を用いたステアリングホイールである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の、鋼管を円環状に曲げたリム芯金に比べて、曲げ剛性が低いという問題を有している。そのために、断面積を増加させて強度を高めると、芯金の重量が増加し、慣性力が増え、ステアリングホイールの操作性が悪化するという問題を生じ、また、被覆成形された表皮の肉質が確保できず、握り感触を低下させるとの問題を生じることがある。
【０００５】
このようなステアリングホイールにあっては、上側のスポーク間の距離を狭めれば、リム部の強度を補うことも可能である。しかし、ステアリングホイールを通して見るメーターの視認性を悪化させるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その第１の目的とするところは、ステアリングホイールのグリップの触感が向上して操作性が良好になるし、製造コストが低減でき、型成形のために寸法が安定し、歩留が向上するばかりか、メーター視認性が向上できるステアリングホイールを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の第２の目的とするところは、溶融金属に混入するガス（空気）を製品キャビティから効果的に除去でき、製品内気泡の形成を防止し、品質及び歩留を向上することができるステアリングホイールの芯金成形金型を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の第１の目的を達成するために、請求項１の発明に係わるステアリングホイールは、少なくともリム部芯金と複数のスポーク部芯金とを接合点において接合することにより一体的にダイカスト成形したステアリングホイールにおいて、前記リム部芯金が、断面ほぼＣ字形状をなして、前記リム部芯金の内空部としての凹溝を中にして左右にそれぞれ立壁部を備えて構成しており、前記リム部芯金と前記複数のスポーク部芯金との相隣する前記接合点の対のうち最も離間する１組の接合点の最遠部に、前記内空部を埋める中実形状の連結部を形成し、さらに、前記連結部は、前記ダイカスト成形した際に芯金成形金型に形成されて前記芯金成形金型に流入した溶湯をサブキャビティ側に逃すオーバーフロー部によって一体に形成されたオーバーフロー部位を除去した部位の近傍に位置していることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成により、リム部芯金は、荷重に対する変化量が少なくなるように、リム部芯金の強度が向上できるばかりか、前記連結部以外は横断面ほぼＣ字形状をなしていて、軽くて大きな慣性力を発生しないので、ステアリングホイールのグリップの触感が向上して操作性が良好になる。また、ダイカスト材の使用量が増加せずに一体的にリム部芯金をダイカスト成形することができるので、製造コストが低減でき、型成形のために寸法が安定し、歩留が向上する。
【００１０】
また、１組の前記スポーク部芯金、例えば上側のスポーク部芯金相互間の距離を大きく取るができるので、ステアリングホイールを通して見るメーターの視認性が良くなる。
【００１１】
また、上記の第１の目的を達成するために、請求項２の発明に係わるステアリングホイールは、請求項１に記載のステアリングホイールにおいて、前記リム部芯金の、前記接合点と前記連結部との中間部に他の連結部を設けた。
【００１２】
かかる構成により、請求項１の発明の作用をより一層効果的に達成できる。
【００１３】
また、上記の第２の目的を達成するために、請求項３の発明に係わるステアリングホイールの芯金成形金型は、少なくともリム部芯金と複数のスポーク部芯金とを接合点において接合して一体的にダイカスト成形することによりステアリングホイールを成形する芯金成形金型において、前記リム部芯金が、断面ほぼＣ字形状になして前記リム部芯金の内空部としての凹溝を中にして左右にそれぞれ立壁部を備えるべくダイカスト成形するためのリング部キャビティが、前記リム部芯金と前記複数のスポーク部芯金との相隣する前記接合点の対のうち最も離間する１組の接合点の最遠部に、前記内空部を埋める中実形状の連結部を形成するための連結部成形部を備えており、且つ、前記連結部成形部の近傍に位置させて、前記リング部キャビティから流入した溶湯をサブキャビティ側に逃すためのオーバーフロー部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
かかる構成により、溶融金属に混入するガス（空気）を製品キャビティから効果的に除去でき、製品内気泡の形成を防止し、品質及び歩留を向上することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係わるステアリングホイールの芯金の反操作側から見た平面図、図２は同ステアリングホイールの操作側から見た平面図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００１６】
本発明に係わるステアリングホイール１は、ステアリングホイール本体２と、このステアリングホイール本体２の上部に取り付けられるパッド（図示せず）とを備えている。ステアリングホイール本体２は、ボス部４と、このボス部４から斜め下方に放射状に延びる４本のスポーク部５と、これらのスポーク部５の先端に固定された円環状のリム部６とを備えている。４本のスポーク部５のうち第１及び第２のスポーク部５Ａ、５Ｂの２本はほぼ左右方向に延び、残りの第３及び第４のスポーク部５Ｃ、５Ｄの２本は運転席側（図１の下側）に向かって延びている。
【００１７】
前記ボス部４はステアリングシャフト（図示せず）の先端に嵌合されるボス本体７と、ボス本体７の上端外周に形成されたボス部芯金としてのボスプレート８とからなっている。また、前記スポーク部５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄは、前記ボスプレート８から斜め下方に放射状に延びるスポーク部芯金９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄとからなっている。
【００１８】
前記リム部芯金１１は、図３に示すように断面ほぼＣ字形状を成していて、リム部芯金１１の内空部としての凹溝１５を中にして左右に立壁部１５Ａ、１５Ｂを有する芯金本体１６を備えておりこの芯金本体１６の、第１及び第２のスポーク部５Ａ、５Ｂ（スポーク部芯金９Ａ、９Ｂ）との接合点イ、ロより最遠部に第１の連結部１３Ａが、また、この第１の連結部１３Ａを中にして所定の間隔をおいて第２、第３の連結部１３Ｂ、１３Ｃがそれぞれ形成してある。そして、第１、第２、第３の連結部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは図４に示すように断面ほぼ円形状を成しており、前記リム部芯金１１の内空部を埋める中実形状である。
【００１９】
そして、前記ボスプレート８、スポーク部芯金９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ及びリム部芯金１１はアルミダイカスト材により一体的に形成してあり、これらの部分は、ダイカストマシンの成形金型により成形される。この場合、リム部芯金１１をダイカスト成形するためには、前記成形金型の一部である、図５及び図６に示す成形金型部１４Ａが使用される。この成形金型部１４Ａはリング部キャビティ２５を形成しており、このリング部キャビティ２５は図示しないスポーク部キャビティを介してボス部キャビティに連なっている。そして、リング部キャビティ２５とスポーク部キャビティとボス部キャビティとで製品キャビティを構成している。
【００２０】
前記成形金型は、一方のダイカスト成形金型（固定金型）１８と他方のダイカスト成形金型（可動金型）１９とを備えており、一方のダイカスト成形金型１８には、リム部芯金１１の外郭形状のほぼ半分に倣う型部２０と、サブキャビティ２１と、型部２０とサブキャビティ２１とを連絡するオーバーフロー部２２とが設けてある。このオーバーフロー部２２は連結部成形部ハの近傍に位置している。そして、前記型部２０は、図６に示すように芯金本体１６に倣う型部位１７Ａと、図７に示すように連結部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに倣う型部位１７Ｂとを有している。
【００２１】
また、他方のダイカスト成形金型１９にはリム部芯金１１の外郭形状の残りの半分に倣う型部２３が設けてある。そして、この型部２３は図６に示すように芯金本体１６に倣う型部位２４Ａと、図７に示すように連結部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに倣う型部位２４Ｂとを有している。そして、前記型部２０と前記型部２３とで前記リング部キャビティ２５を構成している。
【００２２】
そして、一方及び他方のダイカスト成形金型１８、１９を閉型した状態で、ダイカストマシンの溶湯供給部より、ダイカストマシンの成形金型のゲート、すなわち、図１にＧで示すゲートから溶湯を注入して、この溶湯をボス部キャビティに流入させ、スポーク部キャビティを介してリング部キャビティ２５に流入させる。
【００２３】
溶湯は、リング部キャビティ２５内に元から存在する空気に置換するように、このリング部キャビティ２５全体を満たすことが望ましい。ところが、比重の小さいダイカスト材、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金などは、巻き込んだ空気を内包したまま固化しやすく、ダイカスト製品に内部欠陥を生じやすい。
【００２４】
図５に矢印で示すように前記リング部キャビティ２５に流入した溶湯の先端をオーバーフロー部２２からサブキャビティ２１に逃がしてやることにより、溶湯の先端部が巻き込みやすい空気と共に、溶湯をリング部キャビティ２５から取り除くことができる。
【００２５】
そして、一方及び他方のダイカスト成形金型１８、１９を開型して、成形品を離型した後に、前記オーバーフロー部２２により象られたオーバーフロー部位を除去して、ステアリングホイール本体２がダイカスト成形される。従って、オーバーフロー部２２を除去した近傍に、連結部１３Ａが位置していることになる（図５の記載を参照）。
【００２６】
上記のようにして成形された、連結部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを有するリム部芯金１１を有するステアリングホイール本体２を用いたステアリングホイール１の曲げ強度を測定した。その結果を図８に示す。また、比較用として、連結部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの無いリム部芯金１１を有するステアリングホイール本体２を用いたステアリングホイールの曲げ強度を測定した。その結果を図９に示す。
【００２７】
連結部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃのあるリム部芯金１１を有するステアリングホイール本体２を用いたステアリングホイール１の場合は、比較例に比べて荷重に対する変化量が少なくなっていることが解る。すなわち、荷重が４０Ｋｇの場合には、比較例では変化量は２９ｍｍであるのに対して、連結部１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）を有するリム部芯金１１を有するステアリングホイール本体２を用いたステアリングホイール１では１１．０５ｍｍである。
【００２８】
上記した実施の形態によれば、リム部芯金１１は、荷重に対する変化量が少なくなるように、リム部芯金１１の強度が向上できるばかりか、前記連結部１３以外は横断面ほぼＣ字形状をなしていて、軽くて大きな慣性力を発生しないので、ステアリングホイール１のグリップの触感が向上して操作性が良好になる。また、ダイカスト材の使用量が増加せずに一体的にリム部芯金１１をダイカスト成形することができるので、製造コストが低減でき、型成形のために寸法が安定し、歩留が向上する。
【００２９】
また、１組の前記スポーク部芯金、例えば上側のスポーク部芯金９Ａ、９Ｂ相互間の距離Ｌを大きく取るができるので、ステアリングホイール１を通して見るメーターの視認性が良くなる。
【００３０】
また、ダイカストマシンの芯金成形金型において、リム部芯金１１をダイカスト成形するための成形金型部１４Ａに、前記リム部芯金１１の連結部１３Ａ，１３Ｂ、１３Ｃを成形するための連結部成形部ハの近傍に位置させて、溶融金属のオーバーフロー部２２を設けたことにより、溶融金属に混入するガス（空気）を製品キャビティから効果的に除去でき、製品内気泡の形成を防止し、品質及び歩留を向上することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係わるステアリングホイールによれば、少なくともリム部芯金と複数のスポーク部芯金とを一体的にダイカスト成形したステアリングホイールにおいて、前記リム部芯金を横断面ほぼＣ字形状に成形すると共に、前記リム部芯金と複数の前記スポーク部芯金との相隣する接合点の対のうちの最も離間する１組の接合点の最遠部に、前記リム部芯金の内空部を埋める中実形状の連結部を設けたことにより、リム部芯金は、荷重に対する変化量が少なくなるように、リム部芯金の強度が向上できるばかりか、前記連結部以外は横断面ほぼＣ字形状をなしていて、軽くて大きな慣性力を発生しないので、ステアリングホイールのグリップの触感が向上して操作性が良好になる。また、ダイカスト材の使用量が増加せずに一体的にリム部芯金をダイカスト成形することができるので、製造コストを低減でき、型成形のために寸法が安定し、歩留が向上する。
【００３２】
また、１組の前記スポーク部芯金、例えば上側のスポーク部芯金相互間の距離Ｌを大きく取るができるので、ステアリングホイールを通して見るメーターの視認性が良くなる。
【００３３】
また、請求項２の発明に係わるステアリングホイールによれば、請求項１に記載のステアリングホイールにおいて、前記リム部芯金の、前記接合点と前記連結部との中間部に他の連結部を設けたことにより、請求項１の発明の効果をより一層効果的に達成できる。
【００３４】
また、請求項３の発明に係わるステアリングホイールの芯金成形金型によれば、ダイカスト成形の芯金成形金型において、リム部芯金をダイカスト成形するための成形金型部に、前記リム部芯金の連結部を成形するための連結部成形部の近傍に位置させて、溶融金属のオーバーフロー部を設けたことにより、溶融金属に混入するガス（空気）を製品キャビティから効果的に除去でき、製品内気泡の形成を防止し、品質及び歩留を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるステアリングホイールの芯金の反操作側から見た平面図である。
【図２】同ステアリングホイールの操作側から見た平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】ダイカストマシンの芯金成形金型におけるリム部芯金をダイカスト成形するための成形金型部の断面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図８】本発明に係わるステアリングホイールの荷重−撓み線図である。
【図９】比較例としての連結部を有しないステアリングホイールの荷重−撓み線図である。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
９Ａ〜９Ｄスポーク部芯金
１１リム部芯金
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ連結部

Claims

少なくともリム部芯金と複数のスポーク部芯金とを接合点において接合することにより一体的にダイカスト成形したステアリングホイールにおいて、
前記リム部芯金が、断面ほぼＣ字形状をなして、前記リム部芯金の内空部としての凹溝を中にして左右にそれぞれ立壁部を備えて構成しており、
前記リム部芯金と前記複数のスポーク部芯金との相隣する前記接合点の対のうち最も離間する１組の接合点の最遠部に、前記内空部を埋める中実形状の連結部を形成し、
さらに、前記連結部は、前記ダイカスト成形した際に芯金成形金型に形成されて前記芯金成形金型に流入した溶湯をサブキャビティ側に逃すオーバーフロー部によって一体に形成されたオーバーフロー部位を除去した部位の近傍に位置していることを特徴とするステアリングホイール。
前記リム部芯金の、前記接合点と前記連結部との中間部に他の連結部を設けた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。
少なくともリム部芯金と複数のスポーク部芯金とを接合点において接合して一体的にダイカスト成形することによりステアリングホイールを成形する芯金成形金型において、
前記リム部芯金が、断面ほぼＣ字形状になして前記リム部芯金の内空部としての凹溝を中にして左右にそれぞれ立壁部を備えるべくダイカスト成形するためのリング部キャビティが、前記リム部芯金と前記複数のスポーク部芯金との相隣する前記接合点の対のうち最も離間する１組の接合点の最遠部に前記内空部を埋める中実形状の連結部を形成するための連結部成形部を備えており、
且つ、前記連結部成形部の近傍に位置させて、前記リング部キャビティから流入した溶湯をサブキャビティ側に逃すためのオーバーフロー部を設けたことを特徴とするステアリングホイールの芯金成形金型。