JP4023177B2

JP4023177B2 - ホーンスイッチ機構付きステアリングホイール

Info

Publication number: JP4023177B2
Application number: JP2002036823A
Authority: JP
Inventors: 孝光村井; 修広瀬
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2022-02-14
Also published as: JP2003237586A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、３本以上のスポーク部とリング部とを備えたステアリングホイール本体と、複数組のホーン（警音器）吹鳴のためのばねスイッチ機構と、スイッチ機構の可動接点部側に連結支持されるエアバッグ装置とを備えた又は該エアバッグ装置が組み付けられるホーンスイッチ機構付きステアリングホイール（以下単に「ステアリングホイール」と称することがある。）に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、上記タイプのホーンスイッチ機構付きステアリングホイールとしては、例えば、特許第２８２７５４７号に記載されたものがある。
【０００３】
そして、ホーンを吹鳴させるためにホーンパッドを押圧した際の操作感（フィーリング性）の向上が要求されるようになってきた。
【０００４】
すなわち、吹鳴（通電）させるために要求される押圧距離・押圧力の押圧部位によるバラツキが小さいことが要求されるようになってきた。
【０００５】
【発明の開示】
本発明は、上記にかんがみて、ホーンスイッチのフィーリング性の向上が期待できるホーンスイッチ機構付きステアリングホイールを提供することを目的とする。
【０００６】
そして、本発明に係るホーンスイッチ機構付きステアリングホイールは、３本以上のスポーク部とリング部とを備えたステアリングホイール本体と、複数組のホーン吹鳴のためのスイッチ機構と、該複数組のスイッチ機構の可動接点部側に、ホーンパッドと一体可動可能な一枚の可動プレートを介して連結支持されて組み付けられるエアバッグ装置とを備え、
スイッチ機構の各戻しばねは、各スポーク部の芯金上に配されている構成のステアリングホイールにおいて、
可動プレートは、金属製であって、各戻しばねに支持される複数の可動接点板部と、１個のエアバッグ装置支持部とを備え、該複数の可動接点板部は、エアバッグ装置支持部と各可動接点板部から下方に伸びる複数の立設板部を介して連結されており、
可動プレートが、エアバッグ装置のバッグホルダから延設して形成された下方向きの被結合片にねじ結合されて、エアバッグ装置と一体化され、さらに、
非操舵時において運転者の腹側に対して一番近くに位置するスポーク部の芯金上に配された可動接点板部から伸びる立設板部が、横断面平板状とされるとともに該スポーク部に沿って配されて、立設板部とスポーク部とが同時的に塑性変形可能とされている、構成である。
【０００７】
戻しばねを各スポーク上に配することにより、ホーンパッドのばね支持面とホーンパッド操作面との距離が前記従来技術のものに比して短くなり、かつ、ばね支持点間距離も長くなる。
【０００８】
ホーンパッド押圧面とばね支持面からの距離が短くなることにより、ホーンを吹鳴させるためにホーンパッドの周辺部（特にばね支持点の外側）を押圧したとき、ホーンパッドのローリング（傾動）が小さくなる。すなわち、吹鳴（通電）に要求される押圧距離のバラツキが小さくなる。
【０００９】
また、ばね支持点間距離が長くなる、すなわち、ばね支持点がホーンパッドの周辺部寄りに位置することにより、ばね支持点の外側部位を押圧する可能性が少なくなる。このため、ホーンパッドに大きなローリングが発生し難くなる。また、ばね支持点の外側部位を押圧した場合においても、ばね支持点から押圧点までの距離も短くなって周辺部を押すときの梃子作用も小さくなる。このため、ホーンパッド操作に際して吹鳴（通電）に要求される押圧力のバラツキが小さくなる。
【００１０】
そして、本発明のステアリングホイールは、ホーンパッドを含むエアバッグ装置を後組み付け可能であり、エアバッグ装置を備えない下記構成で流通させることも可能である。
【００１１】
３本以上のスポーク部とリング部とを備えたステアリングホイール本体と、複数組のホーン吹鳴のためのスイッチ機構とを備え、該スイッチ機構の可動接点部側にエアバッグ装置が連結支持させて組み付けられるステアリングホイールにおいて、
各スイッチ機構の戻しばねを各スポーク部の芯金上に配するとともに、該戻しばねに支持させて可動接点板部を配し、
該各可動接点板部から立設板部を介してエアバッグ装置支持部を延設形成して可動プレートとした、ことを特徴とする。
【００１３】
また、可動接点板部を可及的にリング部側に近い位置に設けることが、さらには、可動接点板部をホーンパッドの周縁対応位置上又はそれよりリング部に近い外側位置に設けることが望ましい。本発明のホーンパッド押圧時におけるローリング低減の作用をより確実に奏し易くなる。
【００１４】
さらに、非操舵時において運転者の腹側に対して一番近くに位置する（以下「運転者側より」という。）に位置するスポーク部に沿って平板状である立設板部が配されているので、スポーク部が塑性変形時に同時的に同様の塑性変形をして、エネルギー吸収（ＥＡ）量を増大させる。
【００１５】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明のホーンスイッチ機構付きステアリングホイールの一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
本実施形態のステアリングホイールは、図１に示す如く、３本のスポーク部１２、１２、１２Ａを備えたステアリングホイール本体（以下「ホイール本体」という。）１４と、複数組のホーン吹鳴のためのスイッチ機構１６、１６、１６と、該スイッチ機構１６の可動接点部側に連結支持されるエアバッグ装置１８とを備えた構成である。
【００１７】
ここで、ホイール本体１４は、ボス部２０と、ボス部２０から横方向に延びるスポーク部１２、１２及び縦方向に延びる、すなわち非操舵時において運転者側に位置するスポーク部（以下「縦スポーク部」という。）１２Ａと、スポーク部１２、１２、１２Ａを介してボス部２０と連結されるリング部２２とからなる。そして、ボス部２０を機械構造用炭素鋼（例えばＳ３５Ｃ）等から鍛造・切削加工を経て形成し、スポーク部１２及びスポーク部１２と連結したリング部芯金２２ａとを、ボス部２０をインサート（部分埋設）して軽合金ダイカスト（例えばマグネシウムダイカスト）等で一体形成して必要により切削加工を経てホイール芯金とする。リング部芯金２２ａ周囲には軟質合成樹脂等（例えばＲＩＭポリウレタン樹脂）で被覆して把持部（リング被覆部）２２ｂを形成してリング部２２とする。
【００１８】
エアバッグ装置１８は、図４に示す如く、膨張可能に折り畳まれたエアバッグ２４、エアバッグ２４内に膨張用ガスを供給するインフレ−タ２６、折り畳まれたエアバッグ２４を覆うパッド（バッグカバー／ホーンパッド）２８、及びエアバッグ２４、インフレ−タ２６、パッド２８の三者を保持連結するバッグホルダ３０とを備えたものである。
【００１９】
すなわち、エアバッグ２４のインフレ−タ取付け口２４ａ周縁の内側に、図示しない締結ボルトを所定間隔で備えたリテーナ３２を挿入し、バッグホルダ３０のリング基板部３０ａ、インフレ−タ２６の取付けフランジ２６ａと共締して、エアバッグ２４、インフレ−タ２６及びバッグホルダ３０の三者を一体化する。さらに、バッグホルダ３０のリング基板部３０ａから湾曲部を介してパッド支持壁部３０ｂが連続形成されている。該パッド支持壁部３０ｂと、パッド２８の下面に形成された取付け壁部２８ａとが所定ピッチでリベット３４により締結（固着）されている。
【００２０】
ここで、エアバッグ２４は、通常、ポリアミド、ポリエステル等の織布に必要により内側に耐熱処理をしたもので縫製ないし接着等により形成してある。インフレ−タ２６は、車体に所定値以上の衝撃力が作用して作動したときガスを発生させてバッグ２４を膨張させるものである。バッグホルダ３０はスチール等の金属板金でプレス成形等により形成してある。パッド２８は、一層又は複層でポリウレタン系、ポリエステル系等の熱可塑性エラストマー等の材料で成形され、バッグ膨張展開時、バッグ飛び出し口３６を構成可能にそれぞれ溝部により形成された平面Ｈ字形（図示せず。）の破断予定部Ｒ及びヒンジ部Ｈを備えている。
【００２１】
ここで、パッド支持壁部３０ｂとパッド２８との固着は、パッド２８がエアバッグ膨張時に、パッド２８とバッグホルダ３０との間に影響されない結合強度を確保できれば、固着の態様は特に限定されない。すなわち、直接的にインサート（部分埋設）結合、接着剤結合等任意による方法、また、締結する態様も、図例の如く、プラスチック製の熱カシメタイプに限られず、金属製の機械カシメでもよく、さらには、ネジ締結、クリップ締結でもよい。また、パッド２８には、エアバッグ作動時にバッグ飛び出し口３６を形成可能にヒンジ部Ｈ及び平面Ｈ字形（図示せず）等の破断予定部Ｒが溝部を介して形成されている。
【００２２】
そして、このエアバッグ装置１８のスイッチ機構１６の可動接点部側への連結支持は、本実施形態では、下記の如くである。
【００２３】
各スイッチ機構１６の戻しばね４８を各スポーク部１２、１２、１２Ａの芯金上に配するとともに、該戻しばね４８に支持されて可動接点板部５０を配する。そして、各可動接点板部５０、５０、５０Ａから立設板部５２、５２、５２Ａを介してエアバッグ装置支持部５４を延設形成して可動プレート（コンタクトプレート）５６とする。（特に図５参照）
具体的には、下記の如くである。
【００２４】
ホイール本体１４を構成する芯金は、図例では、ボス部２０のボス本体２０ａとスポーク部１２、１２、１２Ａとは肉盗み（Ｅ１、Ｅ２等）されたスポーク連結部２０ｂを介して連結されて、スポーク部１２、１２、１２Ａは、それぞれ立ち上り部１２ａを経て水平部１３となり、水平部１３を介してリング芯金２２ａと接続されている。
【００２５】
そして、スポーク部１２、１２Ａの各水平部１３上に各スイッチ機構１６の可動接点板部５０、５０、５０Ａが戻しばね４８に支持されている。すなわち、スポーク部１２、１２、１２Ａの各水平部１３に雌ねじ１３ａを形成するとともに、環状小突部１３ｂを形成して戻しばね（コイルばね）４８のばね座とする。他方、可動接点板部５０にボルト挿入孔５０ａ又はボルト挿入切欠５０ｂを形成する。そして、該ボルト挿入孔／切欠５０ａ、５０ｂの周縁を上・下絶縁シート５８、６０で挟持して、スポーク部１２、１２Ａの水平部１３上に配した戻しばね（コイルばね）４８上に可動接点板部５０を配する。このとき、コイルばね４８の上端は下絶縁シート５８のフランジ５８ａで支持されている。そして、規制ボルト（スペーサボルト）６２を可動接点板部５０のボルト挿入孔／切欠５０ａ、５０ｂにスペーサボルト６２を挿入して、先端雄ねじ６２ａを前記各水平部１３の雌ねじ１３ａにねじ込む。
【００２６】
また、各可動接点板部５０にはそれぞれ２個づつ可動接点５０ｃを下側へ膨出させて形成されているとともに、該可動接点５０ｃに対応して各スポーク部１２、１２Ａの水平部１３には受け接点（固定接点）１３ｃが形成されている。なお、この受け接点１３ｃは水平部１３にリベット孔を形成し、該リベット孔に接点リベットをリベット止めすることにより形成してある。このときの接点間距離は、当然、前記スペーサボルト６２のスペーサ部６２ｂで規制される可動接点板部５０、５０Ａの許容ストロークより短い。ここで、各可動接点板部５０に２個づつ接点を設けるのはホーン吹鳴安定性を確保するためであり、場合により、１個づつでも、逆に３個以上あってもよい。
【００２７】
そして、各可動接点板部５０、５０Ａから立設板部５２、５２、５２Ａを介して形成されるエアバッグ装置支持部５４は、具体的には下記の如くである。
【００２８】
図例では、エアバッグ装置支持部５４は、各立設板部５２、５２、５２Ａを連結する平面アーチ状の支持部本体５４ａ及び該支持部本体５４ａの両側部外側で下方へ突出し、裏面側に溶接ナット６８が固着された結合舌片５４ｂとからなる。
【００２９】
そしてこの各結合舌片５４ｂとバッグホルダ３０のパッド支持壁部３０ｂから下方へ突出する被結合片３０ｃとを組み付け、ボルト６６を溶接ナット６８にねじ込み、結合舌片５４ｂと被結合片３０ｃとを締結してエアバッグ装置１８を支持する。
【００３０】
上記可動プレート５６における可動接点板部５０、５０Ａ及びエアバッグ装置支持部５４および左・右立設板部５２、５２は、強度的見地からリブ部を設けたチャンネ断面とされている。
【００３１】
縦スポーク部１２Ａに沿う立設板部（以下「縦立設板部」という。）５２Ａは、本実施形態では、縦スポーク部１２Ａとともに塑性変形によるエネルギー吸収作用を期待するため断面平板状とされている。
【００３３】
なお、ボス部のスポーク接続部の下面には、コラムカバー接続側開口部７０ａを底面側に備えたロアカバー７０が取付けボルト７１等により取付けられている。
【００３４】
次に、本実施形態の使用態様について説明する。
【００３５】
まず、図１に示す如く、ホーンスイッチ機構１６、１６、１６を組み付けた状態とする。そして、通常、左右スポーク部のリング被覆部２２ｂとの連結部と、エアバッグ装置１８とのパッド２８との間には隙間が発生するため目隠しカバー７２を取付けておく。
【００３６】
そして、この状態で、まず、ホーンスイッチ機構付きステアリングホイールは図示しないステアリングシャフトに組み付けて実車装着を行なう。その後、バッグ２４、インフレ−タ２６、パッド２８をバッグホルダ３０でアセンブリ化したエアバッグ装置１８を取付ける。
【００３７】
すなわち、バッグホルダ３０の下方に突出する被結合片３０ｃを、可動プレート５６のエアバッグ装置支持部５４の結合舌片５４ｂに臨ませて、結合舌片５４ｂの裏面の溶接ナット６８に、ロアカバー７０に形成された作業孔７０ｂを介して組み付けボルト６６をねじ込む。こうして、エアバッグ装置１８を組み付け、当然、このときスイッチ機構の電気的配線も同時に行なう。
【００３８】
そして、ホーンを吹鳴させるときは、パッド（ホーンパッド）２８の上面を押圧すれば、当該押圧力は、パッド２８のパッド取付け壁部２８ａ、バッグホルダ３０のパッド支持壁部３０ｂおよび被結合片３０ｃを介して、可動プレート５６のエアバッグ装置支持部５４に伝達される。そして、該押圧力は可動接点板部５０又は５０Ａに伝達され、コイルばね４８を圧縮するように作用し、可動接点板部５０下面の可動接点５０ｃがスポーク部水平部１３に形成された固定接点１３ｃと接触して、すなわち、通電してホーンが吹鳴する。そして、パッド２８に対する押圧力が解除されると、コイルばね４８の付勢力により可動接点板部５０は常態位置に戻り、可動接点５０ｃと固定接点１３ｃとの接触が解除され、非通電状態となりホーンの吹鳴が止む。
【００３９】
このとき、ホーンパッド２８の上面と、可動プレート５６を介してのホーンパッド２８に対するばね支持面からの距離が従来に比して格段に小さい。例えば、従来７５ｍｍ前後であったものが、本実施形態では２０ｍｍ前後である。このため、前述の理由により、ホーンを吹鳴させるためにホーンパッド２８の周辺部（特にばね支持点の外側）を押圧したとき、ホーンパッド２８のローリング（傾動）が小さくなる。すなわち、吹鳴（通電）に要求される押圧距離のバラツキが小さくなる。
【００４０】
また、本実施形態では、左右のばね支持点（可動接点板部５０）がホーンパッド２８の周縁上にあるため、ホーンパッド２８のばね支持点より外側を押圧する恐れはなく、前述の理由により、ホーンパッド２８に大きなローリングが発生し難くなる。また、ホーンパッド２８のばね支持点の外側部位を押圧する可能性がないため、前述の理由により、ホーンパッド操作に際して吹鳴（通電）に要求される押圧力のバラツキがさらに小さくなる。
【００４１】
また、所定以上の衝撃力が車体に作用したとき、インフレ−タ２６が作動して膨張ガスがエアバッグ２４内に流入してエアバッグ２４が展開膨張する。そして、エアバッグ２４は、パッド２８の破断予定部Ｒを破断させて形成されるバッグ飛び出し口３６から飛び出して乗員を保護する。
【００４２】
このとき、パッド２８の取付け壁部２８ａ及びバッグホルダ３０の被結合片３０ｃを介して可動プレート(コンタクトプレート）５６に大きな上方への力が作用する。しかし、可動プレート５６とバッグホルダ３０とは、それぞれの結合舌片５４ｂ／被結合片３０ｃがボルト６６／溶接ナット６８で強固に締結されているとともに、可動プレート５６の各可動接点板部５０は上方向への移動は３個のスペーサボルト６２の頭部６２ｃに大きく係合して強固に規制されている。したがって、エアバッグ２４の展開性能に問題が発生することがない。
【００４３】
更に、ステアリングホイールのリング部２２に大きな外力が作用した場合で、乗員保護のために非操舵時において運転者側よりに位置するスポーク部、すなわち図１で下側に位置するスポーク部（以下「縦スポーク部」という。）１２Ａが塑性変形してエネルギー吸収の作用を奏するとき、本実施形態では、同時に、縦スポーク部１２Ａに沿って配設されている可動プレート５６の立設板部５２Ａも同時に塑性変形する。このため、前述の如く、ステアリングホイール全体の塑性変形によるエネルギー吸収（ＥＡ）量を増大させる。特に、当該立設板部５２Ａを、他の左右立設板部５２と異なり平板状としたため、塑性変形が確実におこなわれるとともに、立設板部５２Ａの長さもボス部とリング平面の間の距離をほとんど利用できるため、エネルギー吸収量の増大に確実に寄与することが期待できる。
【００４４】
以上、本発明を３本スポークを例に採り説明したが、４本スポークでも本発明のステアリングホイールは適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のスイッチ機構付きステアリングホイールの平面図（エアバッグ装置組み付け前の）
【図２】図１において２−２線部位の背景一部省略断面図（目隠しカバー取り外し時の）
【図３】同じく３−３線部位の背景一部省略断面図
【図４】同じく４−４線部位の概略断面図
【図５】図１の実施形態で使用した可動プレートの斜視図
【符号の説明】
１２、１２Ａ・・・スポーク部
１３・・・スポーク部の水平部
１６・・・（ホーン）スイッチ機構
１８・・・エアバッグ装置
２０・・・ボス部
２２・・・リング部
３０・・・バッグホルダ
４８・・・戻しばね
５０・・・可動接点板部
５２、５２Ａ・・・可動プレートの立設板部
５４・・・エアバッグ装置支持部
５６・・・可動プレート（コンタクトプレート）
６２・・・スペーサボルト

Claims

３本以上のスポーク部とリング部とを備えたステアリングホイール本体と、複数組のホーン吹鳴のためのスイッチ機構と、該複数組のスイッチ機構の可動接点部側に、ホーンパッドと一体可動可能な一枚の可動プレートを介して連結支持されて組み付けられるエアバッグ装置とを備え、
前記スイッチ機構の各戻しばねは、各スポーク部の芯金上に配されている構成のステアリングホイールにおいて、
前記可動プレートは、金属製であって、前記各戻しばねに支持される複数の可動接点板部と、１個のエアバッグ装置支持部とを備え、該複数の可動接点板部は、前記エアバッグ装置支持部と前記各可動接点板部から下方に伸びる複数の立設板部を介して連結されており、
前記可動プレートが、前記エアバッグ装置のバッグホルダから延設して形成された下方向きの被結合片にねじ結合されて、前記エアバッグ装置と一体化され、さらに、
非操舵時において運転者の腹側に対して一番近くに位置する前記スポーク部の芯金上に配された可動接点板部から伸びる前記立設板部が、横断面平板状とされるとともに該スポーク部に沿って配されて、前記立設板部と前記スポーク部とが同時的に塑性変形可能とされている、
ことを特徴とするホーンスイッチ機構付きステアリングホイール。
３本以上のスポーク部とリング部とを備えたステアリングホイール本体と、複数組のスイッチ機構と、該複数組のスイッチ機構の可動接点部側に、ホーンパッドと一体可動可能な一枚の可動プレートを介して連結支持されて組み付けられるエアバッグ装置とを備え、
前記スイッチ機構の各戻しばねは、各スポーク部の芯金上に配されている構成のステアリングホイールにおいて、
前記可動プレートは、金属製であって、前記各戻しばねに支持される複数の可動接点板部と、１個のエアバッグ装置支持部とを備え、該複数の可動接点板部は、前記エアバッグ装置支持部と前記各可動接点板部から下方に伸びる立設板部を介して連結されており、
前記可動プレートが、前記エアバッグ装置のバッグホルダから延設して形成された下方向きの被結合片にねじ結合されて、前記エアバッグ装置と一体化され、さらに、
非操舵時において運転者の腹側に対して一番近くに位置する前記スポーク部の芯金上に配された可動接点板部から伸びる前記立設板部が、横断面平板状とされるとともに該スポーク部に沿って配されて、前記立設板部と前記スポーク部とが同時的に塑性変形可能とされている、
ことを特徴とするホーンスイッチ機構付きステアリングホイール。
前記可動接点板部が可及的にリング部側に近い位置にあることを特徴とする請求項１又は２記載のホーンスイッチ機構付きステアリングホイール。
前記可動接点板部が前記ホーンパッドの周縁対応位置上又はそれよりリング部に近い外側位置にあることを特徴とする請求項１又は２記載のホーンスイッチ機構付きステアリングホイール。