JP5187339B2 - ステアリングホイール - Google Patents
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Description
ここで、ステアリングホイールの芯金の各部が自己の形状を維持できないほどの大きな衝撃を受けた場合、樹脂製の部分と金属製の部分とでは異なる挙動を示す。樹脂よりも伸びやすい金属製の部分が湾曲・屈曲したり捩れたりするのに対し、金属よりも伸びにくい樹脂製の部分は割れる懸念がある。
上記の構成によれば、複数本の全てのスポーク部芯金が金属によって形成されたステアリングホイールの強度は、複数本のスポーク部芯金のうちの少なくとも1本が樹脂によって形成されたステアリングホイールの強度よりも高くなる。また、複数本のスポーク部芯金のうち変形予定部を設定できるスポーク部芯金の数が多くなる。その結果、金属製のスポーク部芯金の数が多くなるに従い、リム部芯金が周方向のどの箇所で衝撃を受けても、いずれかの金属製のスポーク部芯金が変形予定部において変形することとなり、その衝撃を確実に吸収することが可能となる。
金属製のスポーク部芯金としては、例えば、請求項3に記載の発明によるように、金属の板材によって形成されたものを用いることができる。この場合、金属製のスポーク部芯金において、少なくとも変形予定部の厚み方向と、運転者からリム部が衝撃を受ける方向とを略一致させることが望ましい。このように設定すると、リム部が運転者から衝撃を受けた場合、金属製のスポーク部芯金が変形予定部において厚み方向に確実に変形して、衝撃を吸収する。
上記の構成によれば、金属の棒材によって形成されたスポーク部芯金は、樹脂によって形成されたものよりも高い強度を発揮する。また、ステアリングホイールでは、リム部が運転者から衝撃を受けた場合、スポーク部芯金が、変形予定部において変形することで、衝撃を吸収して運転者を保護する。衝撃により、万が一樹脂製のスポーク部芯金が割れるようなことがあったとしても、リム部芯金は、変形予定部において変形した金属製のスポーク部芯金を介してボス部芯金に繋がった状態を維持する。
こうした樹脂材料(繊維による強化の有無)の物性の違いを利用し、請求項8に記載の発明では、前側の半割体のみが繊維強化樹脂によって形成されている。そのため、運転者から遠い側である前側の半割体により、リム部芯金の強度が確保される。また、運転者に近い側である後側の半割体により、リム部芯金の割れが抑制される。
樹脂製のリム部芯金はそれ自体が硬いが、その周りに形成された軟質被覆部は柔らかく弾性変形し得る。従って、請求項9に記載の発明では、リム部芯金の周りに軟質被覆部のないものに比べ、リム部の触感が良好なものとなる。
以下、本発明を具体化した第1実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。
図1及び図3の少なくとも一方に示すように、車両の運転席よりも前方には、回転軸線L1を中心として回転するステアリングシャフト(操舵軸)11が、運転席側ほど高くなるように傾斜した状態で配設されている。
ステアリングホイール10は、図1及び図3の少なくとも一方に示すように、リム部(ハンドル部、リング部と呼ばれることもある)15、パッド部16、複数のスポーク部及びロアカバー21を備えている。
こうした樹脂材料(繊維による強化の有無)の物性の違いを利用し、本実施形態では、前側の半割体41のみが繊維強化樹脂によって形成されている。そのため、運転者から遠い側である前側の半割体41において、リム部芯金40の強度が確保される。また、運転者に近い側である後側の半割体42において、リム部芯金40が伸びずに割れる現象が抑制される。そのため、リム部15が前傾する運転者から衝撃を受けた場合、リム部芯金40は,変形したり割れたりすることなく、初期の形状(略円環状)を維持する。
この衝撃が、芯金29の各部が自己の形状を維持できないほど大きなものであった場合、樹脂製の部分と金属製の部分とでは異なる挙動を示す。樹脂よりも伸びやすい物性を有する金属製の部分(スポーク部芯金45〜47等)が衝撃により湾曲・屈曲したり捩れたりしようとするのに対し、金属よりも伸びにくい物性を有する樹脂製の部分(リム部芯金40等)は、上述したように初期の形状(略円環状)を維持しようとする。
(1)リム部芯金40の材料として、従来の金属(アルミニウム、マグネシウム、鉄等)に代えて合成樹脂を用いている。また、リム部芯金40の内部を中空状にしている。これらのことから、リム部芯金40が金属によって形成されたものや、樹脂によって中実状に形成されたものよりも、リム部芯金40の軽量化を図ることができる。
次に、本発明を具体化した第2実施形態について、図12〜図14を参照して、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。
上記以外の構成は、第1実施形態と同様である。そのため、第2実施形態において第1実施形態と共通する箇所については、第1実施形態と同様の符号を付し、詳しい説明を省略する。
(13)複数本のスポーク部芯金45〜47のうちの1本(スポーク部芯金47)を樹脂によって形成している。そのため、複数本の全てのスポーク部芯金45〜47が金属によって形成されたもの(第1実施形態がこれに該当する)よりも、さらにステアリングホイール10の軽量化を図ることができる。
次に、本発明を具体化した第3実施形態について、図15〜図20を参照して説明する。第3実施形態は、第1実施形態で説明したリム部芯金40が前後一対の半割体41,42を接合させることによって中空状に形成されていることに着目し、この中空部分に、図15において二点鎖線で示すように、ダイナミックダンパからなる制振機構60を組込んでいる。
(16)リム部芯金40の内部空間Sの一部を錘収容室61として利用し、ここに、錘64、第1弾性部材71,72及び第2弾性部材74からなる制振機構60を組み込んでいる。この組み込みに際し、各環状凹部65において第2弾性部材74が装着された錘64を、錘収容室61内に移動可能に配置し、各第2弾性部材74をリム部芯金40の内壁に接触させる。第1弾性部材71,72を、区画部62,63及び錘64にそれぞれ接触させた状態で、錘収容室61内の複数箇所に配置する。そして、リム部15の所定方向への振動に応じた錘64の移動に伴い、第1弾性部材71,72及び第2弾性部材74に、回転及び弾性変形の少なくとも一方を行わせながら錘64をリム部芯金40の内壁に弾性支持させるようにしている。そのため、上記錘64の移動によりリム部15の振動を抑制(制振)することができる。
・軟質被覆部51の周りに皮革等からなる表皮を被せてもよい。
・金属製のスポーク部芯金45〜47の外端部45A〜47Aを、前側の半割体41に代えて、後側の半割体42に固定してもよい。すなわち、後側の半割体42の樹脂成形時に、スポーク部芯金45〜47をインサートとし、それらの外端部45A〜47Aを包み込んだ状態で同半割体42を形成するようにしてもよい。
・図22に示すように、前後一対の半割体41,42の接合に際し、それらの突条41A,42A(図22では図示略)同士の溶着に加え、補強リブ41B,42B同士を溶着させてもよい。このようにすると、突条41A,42Aのみにおいて溶着を行う場合に比べ、溶着の箇所・面積が増え、リム部芯金40の剛性をさらに高めることができる。
・本発明は、車両に限らず、航空機、船舶等のほかの乗り物における操舵装置のステアリングホイールに適用することもできる。この場合、車両には、自家用車に限らず各種産業車両も含まれる。
Claims (9)
- 内部が中空状に形成された環状のリム部芯金と、
前記リム部芯金の略中心部分に位置するとともに、金属製の筒状部において、前後方向に延びるステアリングシャフトに一体回転可能に取付けられるボス部芯金と、
前記ボス部芯金及び前記リム部芯金を連結する複数本のスポーク部芯金と
を備える芯金により骨格部分が構成されるステアリングホイールであって、
前記リム部芯金は、前記ステアリングシャフトの回転軸線に沿う前後方向に半割状に分割された一対の樹脂製の半割体を、分割面同士で互いに接合させることにより形成され、
複数本の前記スポーク部芯金の少なくとも1本は、金属により形成されるとともに、衝撃に応じて変形される変形予定部を自身の一部に有し、
前記両半割体のうち前側の半割体は、その樹脂成形時に、前記金属製のスポーク部芯金をインサートとし、同スポーク部芯金の外端部を包み込んだ状態で形成されており、
前記前側の半割体と後側の半割体との間には中空部が形成され、
前記前側の半割体の前記スポーク部芯金が包み込まれた部分の後面には、前記後側の半割体に接合される線状の分割面が延びており、
前記スポーク部芯金の外端部は、前記環状のリム部芯金の外周側内壁と間隔を有するように、前記中空部と前後方向に重なって延びていることを特徴とするステアリングホイール。 - 複数本の全ての前記スポーク部芯金は金属により形成されている請求項1に記載のステアリングホイール。
- 前記スポーク部芯金は金属の板材により形成されている請求項1又は2に記載のステアリングホイール。
- 前記ボス部芯金において前記筒状部とは異なる箇所と、複数本の全ての前記スポーク部芯金とは板金加工により形成されており、
前記各スポーク部芯金は前記ボス部芯金との境界部分に前記変形予定部を有している請求項2又は3に記載のステアリングホイール。 - 内部が中空状に形成された環状のリム部芯金と、
前記リム部芯金の略中心部分に位置するとともに、金属製の筒状部において、前後方向に延びるステアリングシャフトに一体回転可能に取付けられるボス部芯金と、
前記ボス部芯金及び前記リム部芯金を連結する複数本のスポーク部芯金と
を備える芯金により骨格部分が構成されるステアリングホイールであって、
前記リム部芯金は、前記ステアリングシャフトの回転軸線に沿う前後方向に半割状に分割された一対の樹脂製の半割体を互いに接合させることにより形成され、
複数本の前記スポーク部芯金の少なくとも1本は、金属により形成されるとともに、衝撃に応じて変形される変形予定部を自身の一部に有し、
前記両半割体の片方は、その樹脂成形時に、前記金属製のスポーク部芯金をインサートとし、同スポーク部芯金の外端部を包み込んだ状態で形成されており、
金属製の前記スポーク部芯金を除く少なくとも1本の前記スポーク部芯金は樹脂により形成されていることを特徴とするステアリングホイール。 - 金属製の前記スポーク部芯金は、金属の棒材により形成されている請求項5に記載のステアリングホイール。
- 前記金属の棒材からなる前記スポーク部芯金において、前記半割体により包み込まれる箇所である外端部は、前記リム部芯金に沿って周方向に延びるように曲げられている請求項6に記載のステアリングホイール。
- 前記リム部芯金における前記両半割体は、前側に位置するもののみが、繊維強化樹脂により形成されている請求項1〜7のいずれか1つに記載のステアリングホイール。
- 前記リム部芯金は軟質被覆部により覆われている請求項1〜8のいずれか1つに記載のステアリングホイール。
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