JP5639266B2 - 車両用ステアリングホイール構造 - Google Patents

Description

本発明は、小型のダンパーマスを分散配置する構成でありながら、大きなダンパーマスを設けた場合と同様な、効率の良い振動低減効果を確保することが可能で、設置に必要なスペースの増加やコストアップを招くこともない車両用ステアリングホイール構造に関する。

車両に組み込まれるステアリングホイールの振動を効果的に低減するには、ステアリングホイールのリム部内方に、大きな（重量の重い）ダンパーマスを設ける必要がある。ステアリングホイールのリム部内方の空間は、エアバッグ装置やホーン部品、ハーネス等が組み込まれるため、非常に狭い。狭い空間にダンパーマスを設ける場合、大きなダンパーマスを組み込み得るスペースは確保することができないので、当該大きなダンパーマスを分割した形態の、複数の小型のダンパーマスを分散配置することは合理的である。このようにすれば、リム部内方の狭い空間に、必要重量のダンパーマスを組み込むことができる。

ステアリングホイールのリム部内方の領域に、ステアリングホイールの振動を低減する複数のダンパーマスを分散配置した車両用ステアリングホイール構造は、特許文献１や特許文献２で知られている。

特許文献１の「ステアリングホイールの制振装置」は、ステアリングホイールのステアリング軸方向に垂直な方向の振動のみならず特に回転方向の振動を減衰させることでステアリングホイールの主な振動を低減することができるステアリングホイールの制振装置を供することを課題とし、内部空間を有したハウジングと該ハウジングの前記内部空間に該ハウジングに対して隙間を有して非接着で挿入された重錘とからなる制振手段を、ステアリングのスポーク部であってステアリングホイールの近傍に取り付けている。

特許文献２の「防振装置」は、簡易な構成で、容易に製作・取り付けができ、低コストなステアリングホイール用の防振装置を得ることを課題とし、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成形した容器状の保持部内に、隙間を有して質量体を収容し、スイッチ取り付け部材に一体に設けた蓋部材で覆ったインパクトダンパを、ボス部の左右位置に対称に配置する。既存部材を利用した簡易な構成で、ステアリングホイールの振動低減効果が容易に得られるとしている。

特開２００２−１４５０７５号公報 特開２００２−３２３０８７号公報

分散配置される小型のダンパーマス個々は、やはり振動を減衰する性能が乏しく、大きなダンパーマスを設置した場合ほど、期待した振動低減効果を確保することができなかった。

大きなダンパーマスを設けた場合と同様の振動減衰作用を確保するためには、小型のダンパーマス個々の重量を重くする必要がある。小型のダンパーマスを複数設ける場合、全体として、大きなダンパーマス１個分に相当する質量では、十分な振動減衰作用を得ることはできず、個々の小型のダンパーマスの重量を重くすると、大きなダンパーマスを設ける場合よりも、相対的に重量増加になってしまう。また、重くすると、小型のダンパーマスであっても、その寸法が大きくなり、設置に必要なスペースも増加してしまう。ダンパーマスの材質を、通常用いられる鋳鉄などよりも比重が重い特殊な材質に変更すれば、スペースの増加の問題を解決し得るが、特殊な材質を採用すると、コストアップになってしまうという問題もあった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、小型のダンパーマスを分散配置する構成でありながら、大きなダンパーマスを設けた場合と同様な、効率の良い振動低減効果を確保することが可能で、設置に必要なスペースの増加やコストアップを招くこともない車両用ステアリングホイール構造を提供することを目的とする。

本発明にかかる車両用ステアリングホイール構造は、ステアリングホイールのリム部内方の領域に分散配置される複数のダンパーマスと、これらダンパーマス同士を連結する連結部材とを含み、該リム部内方の領域に配置されるダンパーモジュールを備えると共に、前記ダンパーモジュールをマウントするマウント部及び前記ステアリングホイールに取り付け固定される取付部を有し、該ダンパーモジュールを該ステアリングホイールに支持するためのブラケットをさらに備え、該ブラケットと該ダンパーモジュールとが減衰部材により接続されていることを特徴とする。

前記連結部材は、減衰部材で被覆されていることが望ましい。

前記ダンパーマスは、前記リム部に沿って、他の表現では、シャフト結合部の周辺領域に、環状に配列して分散配置されることが好ましい。前記連結部材は、前記リム部に沿う閉鎖リング状に形成され、前記ダンパーマスは、該連結部材の周方向に間隔を隔てて配列されることが望ましい。

前記ダンパーマスは、中立位置にある前記ステアリングホイールの上部及び下部に配置されることが好ましい。前記ダンパーモジュールは、前記連結部材と前記ダンパーマスとが一体化されて構成されることが望ましい。

本発明にかかる車両用ステアリングホイール構造にあっては、小型のダンパーマスを分散配置する構成でありながら、大きなダンパーマスを設けた場合と同様な、効率の良い振動低減効果を確保することができ、設置に必要なスペースの増加やコストアップを招くことも防止できる。連結部材でダンパーマスを連結することにより、小型のダンパーマスを単に分散配置することに比べて、少ないトータル質量で十分な振動減衰作用を得ることができる。詳細には、個々のダンパーマスがブラケットに減衰部材でそれぞれ接合されているので、連結部材で連結されたダンパーモジュールをステアリングホイールに対し、より広範囲に接続することができ、振動減衰機能を高めることができる。ダンパーモジュールをマウントするマウント部とステアリングホイールへの取付固定のための取付部を有するブラケットを備えて、ダンパーモジュールの取付時にその変形を抑制できるので、ダンパーモジュールを容易にステアリングホイールに取り付けることができる。

本発明に係る車両用ステアリングホイール構造の好適な一実施形態に採用されるダンパーモジュール及びブラケットを表面から見た斜視図である。 図１に示したダンパーモジュール及びブラケットを裏面から見た平面図である。 図１に示したダンパーモジュール及びブラケットの側面図である。 本発明に係る車両用ステアリングホイールの好適な一実施形態を示す、図１のダンパーモジュール及びブラケットをステアリングホイールに組み込んだ様子を裏面から見た平面図である。 図４に示した車両用ステアリングホイール構造を、２時方向の位置から８時方向に向かって上方から眺めた斜視図である。 図４に示した車両用ステアリングホイール構造を、図５と反対側の下方から眺めた斜視図である。 図１のダンパーモジュール及びブラケットのマウント部周辺を示す要部拡大図である。 図１のダンパーモジュールを構成する連結部材の孔部の様子を示す断面図である。

以下に、本発明にかかる車両用ステアリングホイール構造の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図３には、ダンパーモジュール１と、ダンパーモジュール１に取り付けたブラケット２が示されている。図４から図６には、ブラケット２で、ダンパーモジュール１をステアリングホイール３のリム部３ａ内方の領域Ｒに組み込んだ状態が示されている。

ステアリングホイール３は周知のように、ステアリングシャフトと結合されるシャフト結合部３ｄと、シャフト結合部３ｄを取り囲む環状のリム部３ａと、これらリム部３ａとシャフト結合部３ｄとを連結するスポーク部３ｃ及びシャフト結合部の周辺領域３ｂとから構成されている。

シャフト結合部周辺領域３ｂとは、スポーク部３ｃからシャフト結合部３ｄに連続する部分であって、特に、スポーク部３ｃから明確に区別されるものではなく、スポーク部３ｃの端部やシャフト結合部３ｄの周囲が含まれ、それらが連続的に繋がっている領域を意味する。

図示例では、外側のリム部３ａから内側のシャフト結合部３ｄに向かって斜めに延びる複数のスポーク部３ｃは、リム部３ａに一体的に形成されている。スポーク部３ｃの端部が、シャフト結合部周辺領域３ｂを経て、シャフト結合部３ｄと接合されて、ステアリングホイール３が構成される。シャフト結合部周辺領域３ｂを取り囲むリム部３ａ内方の領域Ｒには、エアバッグクッションやホーン装置が組み込まれる。

ステアリングホイール３のリム部３ａ内方の領域Ｒにはさらに、ダンパーモジュール１とブラケット２が設けられる。ダンパーモジュール１は、複数のダンパーマス４と連結部材５とから構成される。ダンパーマス４を含むダンパーモジュール１は、ステアリングホイール３のバックカバー（図示せず）の中に納まる範囲に設けられる。

ダンパーマス４は周知のように、錘となる金属部材を備える。ダンパーマス４は、この金属部材に、バネ作用を発揮し、また、他の部材との接触によるノイズを消音するラバーを適用することで構成される。ダンパーマス４は例えば、板状の金属部材とラバーとを重ね合わせ、ラバーを金属部材に加硫接着して一体化することで構成され、振動源から伝達される振動を減衰する。金属部材の材料としては、例えば安価な鋳鉄が使用される。もちろん、その他の金属材料を用いても良い。

ダンパーマス４は、エアバッグクッション等が組み込まれることにより狭い空間となる、リム部３ａ内方の領域Ｒに分散配置される。すなわち、必要振動減衰作用を得るのに必要とされる大きな（重量の重い）ダンパーマスを複数に分割した形態の小型のダンパーマス４が、リム部３ａ内方の領域Ｒに確保し得る複数の狭いスペースに、個別に配置される。

具体的には、これら小型のダンパーマス４は、ステアリングホイール３の振動を効果的に低減するために、シャフト結合部３ｄ側よりもリム部３ａ側に寄せて、シャフト結合部周辺領域３ｂに、他の表現では、当該リム部３ａに沿って、環状に配列して分散配置される。このように環状に配列すれば、重量バランスが良好なステアリングホイール３を得ることができる。

図示例では、ダンパーマス４は、車両の車輪が直進方向を向く、中立位置にあるステアリングホイール３の上部及び下部（いわゆる、「１２時の位置」（図中、Ｕで示す）と「６時の位置」（図中、Ｌで示す））に配置されている。

ダンパーマス４の配置は、図示例に限らず、これらに加えて右部と左部（「３時の位置」と「９時の位置」）に配置しても、また、６時や１２時の位置に代えて、３時や９時の位置だけに配置しても良く、あるいはその他の位置に配置しても良い。要するに、ステアリングホイール３の振動を低減することが可能な位置であれば、リム部３ａ内方の領域Ｒのどのような位置に配置しても良い。好ましくは、シャフト結合部３ｄを中心として、当該シャフト結合部３ｄに対し対称（点対称、線対称）となる位置にダンパーマス４が配置される。

連結部材５は、分散配置した複数のダンパーマス４間に設けられ、これらダンパーマス４同士を連結する。連結部材５は、例えば鋳鉄や鋼材により、帯板状に形成される。連結部材５には、ダンパーマス４との連結箇所に、当該ダンパーマス４を搭載する幅広な搭載部５ａが形成される。

連結部材５とダンパーマス４とは、ボルトなどによる機械的接合やラバーによる加硫接着など、各種の接合方法によって連結される。これにより、ダンパーモジュール１は、連結部材５と複数のダンパーマス４とが一体的に連結されて、単一部品として一体化して構成される。

連結部材５は、ダンパーマス４同士を連結することにより、個々のダンパーマス４が負担する振動を他のダンパーマス４へ伝達し、これにより、分散配置したダンパーマス４相互で振動減衰作用を補い合い負担し合って、複数のダンパーマス４全体による振動低減機能を確保するようになっている。

連結部材５は、それ自体重さを有し、ダンパーマス４相互間での振動伝達に際しそれ自体も振動するので、ダンパーマス４と共に、振動減衰のためのマスとして機能する。連結部材５は、ラバーや樹脂等の減衰部材で被覆される。ラバー等の減衰部材で被覆することにより、他の部材と接触することで発生する異音を抑制できる。連結部材５は、ラバーで被覆しなくても良い。

連結部材５は、シャフト結合部周辺領域３ｂにおいて、別の表現ではリム部３ａに沿って、閉鎖リング状（無端環状）に形成される。これにより、複数のダンパーマス４は、連結部材５の周方向に間隔を隔てて配列される。言い換えれば、複数のダンパーマス４は、連結部材５を介して、リム部３ａ内方の領域Ｒに、一連にシリーズで配列される。

連結部材５は、閉鎖形態とすることにより、剛性を向上することができ、軽量でありながら優れた振動伝達作用が確保される。連結部材５は、閉鎖形態ではなく、分断部分を有する開放形態であっても良い。他方、連結部材５は、リング状形態ではなく、両端部を有する複数の帯板片に形成して、これら帯板片の両端部が各ダンパーマス４に連結されるようにしても良い。

連結部材５には、連結するダンパーマス４や連結部材５自身が不安定にぶれ動くことを規制するために、連結部材５をステアリングホイール３に対して、相対的に遊びを有して、係止可能なように、孔部５ｂが形成される。図８に示すように、孔部５ｂの内径よりも大きな外径の頭部を上端部に有するピンやビス７等が、孔部５ｂに通されて、ステアリングホイール３に固定される。これにより、連結部材５が上下方向に大きく動くことを抑え、不要な揺れが発生することを防止することができる。

以上説明したように、連結部材５で複数のダンパーマス４を連結することで、単一部品としてのダンパーモジュール１が構成され、このダンパーモジュール１がリム部３ａ内方の領域Ｒに配置される。

ダンパーモジュール１とブラケット２とは、一般の金属と比べて柔軟なラバーや樹脂等の材質を含んで構成される減衰部材によって、後述するブラケット２のマウント部２ａ，２ｂで接合される。

ブラケット２は、鋼製などの金属製帯状材で、リム部３ａ内方の領域Ｒに納まる外形寸法で形成される。ブラケット２は、ダンパーモジュール１を取り囲む、ほぼリング状に形成される。ブラケット２は、ダンパーモジュール１をマウントするマウント部２ａ，２ｂと、ステアリングホイール３に取り付け固定される取付部２ｃ，２ｄと、「６時の位置」及び「１２時の位置」にそれぞれ配置されるマウント部２ａ，２ｂ及び取付部２ｃ，２ｄを相互に連結する橋渡し部２ｅ，２ｆとを有する。

図示例のブラケット２には、「６時の位置」及び「１２時の位置」に配置したダンパーマス４の近傍に位置させて、スポーク部３ｃに沿って外方へ迫り出した第１取付部２ｃと、シャフト結合部３ｄに向かって内方へ迫り出した第２取付部２ｄが形成されている。第１取付部２ｃは、２箇所でスポーク部３ｃにネジ６で取り付け固定され、第２取付部２ｄは、２箇所でシャフト結合部周辺領域３ｂにネジ６で取り付け固定される。

ブラケット２には、第１取付部２ｃの近傍に、６時の位置のダンパーマス４に設けられたラバー等の減衰部材からなる柱状接続部４ａを介して、ダンパーモジュール１をマウントする第１マウント部２ａが形成される。第１マウント部２ａは、ダンパーマス４に対し、柱状接続部４ａと同時に嵌合、もしくは図７に示すようにラバーの加硫接着により接合され、これによりダンパーモジュール１がブラケット２に一体的にマウントされる。

また、ブラケット２には、第２取付部２ｄの近傍に、１２時の位置のダンパーマス４に設けられたラバー等の減衰部材からなる柱状接続部４ｂを介して、ダンパーモジュール１をマウントする第２マウント部２ｂが形成される。第２マウント部２ｂも、ダンパーマス４に対し、柱状接続部４ｂと同時に嵌合、もしくは図７に示すようにラバーの加硫接着により接合され、これによりダンパーモジュール１が一体的にマウントされる。

ダンパーモジュール１がマウントされたブラケット２が、第１及び第２取付部２ｃ，２ｄによってステアリングホイール３に取り付け固定されることで、ダンパーモジュール１は、ステアリングホイール３に支持される。

橋渡し部２ｅ，２ｆは、ダンパーモジュール１をステアリングホイール３に取り付ける際に、ダンパーモジュール１が歪んで取り付けられたり、取付部２ｃ，２ｄやマウント部２ａ，２ｂが相対的に位置ズレして取り付けられることを防止する。

次に、本実施形態に係る車両用ステアリングホイール構造の作用について説明する。まず、組立について説明すると、ダンパーマス４を連結部材５で連結したダンパーモジュール１を、単一部品として製作する。次いで、ブラケット２のマウント部２ａ，２ｂにダンパーモジュール１をマウントして、ブラケット２付きのダンパーモジュール１を製作する。次いで、ブラケット２の取付部２ｃ，２ｄをステアリングホイール３に取り付け固定し、これにより、ダンパーモジュール１を、リム部３ａ内方の領域Ｒに組み込んで、ステアリングホイール３に支持させる。

ステアリングホイール３に支持されるダンパーモジュール１は、複数のダンパーマス４の重さを足し合わせた総重量がステアリングホイール３の振動低減に必要な重量に対応し、効果的な振動減衰を確保することができる。

連結部材５で連結した複数のダンパーマス４は一体的に作用するので、背景技術のように分散配置したダンパーマスを個別に作用させる場合に比べて、高い振動減衰効果を確保することができる。連結部材５も付加的な錘として利くので、さらに振動減衰作用を向上することができる。連結部材５をラバーで被覆すれば、当該ラバーも振動減衰作用に寄与し、性能を向上することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る車両用ステアリングホイール構造は、小型のダンパーマス４を分散配置する構成でありながら、連結部材５によるダンパーマス４の連結によって複数のダンパーマス４を一体的に機能させることができ、大きな（重量の重い）ダンパーマスを設置した場合と同様な効率の良い振動低減効果を確保することができる。

ダンパーマス４を連結部材５で連結するだけなので、必要設置スペースの増加を防止でき、リム部３ａ内方の狭いスペースであっても容易に組み込むことができる。通常の一般的な材質のダンパーマス４を採用することができ、材質変更に伴うコストアップを防止できる。

個々のダンパーマス４がブラケット２に減衰部材（ラバー等）でそれぞれ接合されているので、連結部材５で連結され一体的なダンパーモジュール１をステアリングホイール３に対し、より広範囲に接続することができ、振動減衰機能を高めることができる。

ダンパーモジュール１をマウントするマウント部２ａ，２ｂとステアリングホイール３への取付固定のための取付部２ｃ，２ｄを有するブラケット２を備え、さらに橋渡し部２ｅ，２ｆにより、ダンパーモジュール１の取付時にその変形を抑制できるので、ダンパーモジュール１を容易にステアリングホイール３に取り付けることができる。

ダンパーマス４を、リム部３ａに沿って環状に配列して分散配置するようにしたので、ステアリングホイール３の重量バランスを良好に確保しつつ、ステアリングホイール３の振動減衰作用もバランスよく確保することができる。

連結部材５をリム部３ａに沿う閉鎖リング状に形成し、ダンパーマス４を、連結部材５の周方向に間隔を隔てて配列するようにしたので、ダンパーモジュール１をステアリングホイール３に支持することで直ちにダンパーマス４をリム部３ａに沿って環状に分散配置することができ、取付作業性を向上することができる。また、連結部材５の剛性を確保できて、優れた振動減衰性能を確保できる。

ダンパーマス４を、中立位置にあるステアリングホイール３の上部Ｕ及び下部Ｌに配置するようにしたので、適切かつ効果的にステアリングホイール３の振動を低減することができる。ダンパーモジュール１を、連結部材５とダンパーマス４を一体化して構成するようにしたので、ダンパーモジュール１を単一部品として取り扱うことができ、取付作業性を向上することができる。ダンパーモジュール１とブラケット２を一体化するようにしたので、さらに取付作業性を向上することができる。

以上に述べた車両用ステアリングホイール構造は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施形態例も、各種の方法で実施または遂行できる。特に、本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさおよび構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

１ ダンパーモジュール
２ ブラケット
２ａ，２ｂ マウント部
２ｃ，２ｄ 取付部
３ ステアリングホイール
３ａ リム部
４ ダンパーマス
５ 連結部材
Ｒ リム部内方の領域

Claims (6)

1. ステアリングホイールのリム部内方の領域に分散配置される複数のダンパーマスと、これらダンパーマス同士を連結する連結部材とを含み、該リム部内方の領域に配置されるダンパーモジュールを備えると共に、
   前記ダンパーモジュールをマウントするマウント部及び前記ステアリングホイールに取り付け固定される取付部を有し、該ダンパーモジュールを該ステアリングホイールに支持するためのブラケットをさらに備え、
   該ブラケットと該ダンパーモジュールとが減衰部材により接続されていることを特徴とする車両用ステアリングホイール構造。
2. 前記連結部材は、減衰部材で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングホイール構造。
3. 前記ダンパーマスは、前記リム部に沿って環状に配列して分散配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ステアリングホイール構造。
4. 前記連結部材は、前記リム部に沿う閉鎖リング状に形成され、前記ダンパーマスは、該連結部材の周方向に間隔を隔てて配列されることを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の車両用ステアリングホイール構造。
5. 前記ダンパーマスは、中立位置にある前記ステアリングホイールの上部及び下部に配置されることを特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載の車両用ステアリングホイール構造。
6. 前記ダンパーモジュールは、前記連結部材と前記ダンパーマスとが一体化されて構成されることを特徴とする請求項１〜５いずれかの項に記載の車両用ステアリングホイール構造。

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