JP5746702B2 - エアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造 - Google Patents

Description

本発明は、ダイナミックダンパのバネ要素が損傷を受けないように保護することが可能であると共に、組立作業性を改善して生産性を向上することが可能なエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造に関する。

エアバッグモジュールを、ステアリングホイールの振動を低減するダイナミックダンパとして利用する技術として、特許文献１が知られている。特許文献１の「エアーバッグモジュールを有するステアリングホイール」では、前記エアーバッグモジュールはガス発生器とエアーバッグとを有しており、ステアリングホイールの上面に設けられたカバーキャップによって乗員コンパートメントに対してカバーされている。前記ガス発生器は振動ダンパのかたちで設けられており、ステアリングホイールが振動したときに、エアーバッグモジュール内の弾性変形可能な少なくとも一つの部材に取り付けられている。ガス発生器は弾性変形可能な部材に周辺で取り付けられており、及び／もしくは弾性変形可能な部材は周辺シールリップを有しており、このシールリップが、ガス発生器が点火した後に、前記部材、あるいはこの部材へ連結された部品に当接する。

特許文献１では、弾性変形可能な部材は、ゴムを素材とするゴムリングや弾性部材であって、これらゴムリング等にスロットを形成し、このスロットを利用してゴムリング等を、一般に金属製であるガス発生器の板状フランジに嵌め込んで取り付けている。

特表２００２−５２４３５２号公報

背景技術では、ダイナミックダンパのバネ要素となるゴムリング等を、金属製の板状フランジに直接嵌め込んで取り付けている。ゴムリング等は、ステアリングホイールとエアーバッグモジュールとの間で振動を伝達する際、圧縮作用を受けつつフランジに対して振れ動く。この振れ動きにより、ゴムリング等は、フランジによって削られるなど、取付箇所に損傷を受けるおそれがあり、ゴムリング等を交換するなど、適宜にメンテナンスを行う必要があるという課題があった。

また、ゴムを素材とするゴムリング等は形態が安定しないため、フランジへの取付が煩雑であり、組立作業性が悪く、生産性に劣るという課題があった。

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、ダイナミックダンパのバネ要素が損傷を受けないように保護することが可能であると共に、組立作業性を改善して生産性を向上することが可能なエアバッグモジュールを備えた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。

本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造は、ステアリングホイールに固定されるホーンブラケットと、インフレータを有して、ウエイトとなるエアバッグモジュールと、該エアバッグモジュールと上記ホーンブラケットとの間に設けられ、該ステアリングホイールの振動を該エアバッグモジュールへ伝達してダイナミックダンパを構成するためのバネユニットとを備え、該バネユニットは、振動を伝達する弾性体と、上記ホーンブラケットおよび上記エアバッグモジュールのいずれか一方に直接装着され、内部に該弾性体を弾性変形可能に収容する合成樹脂製のプロテクタとを含み、前記プロテクタは、前記弾性体を、その周囲を取り囲みつつ保持する外側シェルを有し、該外側シェルは、これを前記エアバッグモジュールおよび前記ホーンブラケットのいずれか一方に取り付ける取付構造を有することを特徴とする。前記取付構造は、前記外側シェルに形成される大径部と、該外側シェルに、該大径部に対し隙間を隔てて形成されるグリップ片とを有し、前記エアバッグモジュールおよび前記ステアリングホイールのいずれか一方は、上記隙間に挟み込まれて上記大径部と上記グリップ片によって把持されることが望ましい。

前記バネユニットは、前記ステアリングホイールの周方向に間隔を隔てて複数配設することが好ましい。

前記弾性体は、前記ステアリングホイールの上下方向と左右方向とで、異なる弾性特性に設定することが望ましい。

前記プロテクタは、前記弾性体の一端を支持する第１平面部を有し、該弾性体の周囲を取り囲む前記外側シェルと、上記弾性体の他端を支持する第２平面部を有し、上記外側シェルにスライド自在に設けられる内側スライダとを含むことが好ましい。

前記外側シェルは、前記弾性体を保持するシェルピースと、前記第１平面部を形成するホルダピースとを備え、上記第１平面部と前記第２平面部で上記弾性体の両端を支持するこれらホルダピースと内側スライダとの間には、該内側スライダを該ホルダピースに係止する係止機構を設けることが望ましい。

前記シェルピースは、前記弾性体の周囲を取り囲む中空筒体状に形成され、上記弾性体は、その両端に上記シェルピースを挟み込む係合フランジが形成されて該係合フランジを介して該シェルピースに保持されることが好ましい。

前記弾性体は中空筒体状に形成され、前記係止機構は、前記内側スライダに形成され、上記弾性体内方を貫通して前記第１平面部側へ延出される可撓変形可能なベント部と、該ベント部の先端に形成され、前記ホルダピースに係止するフックとを含むことが望ましい。

前記エアバッグモジュールが取り付けられ、ホーン操作で前記ホーンブラケットへ向かって押圧されるホーンカバーと、上記エアバッグモジュールと上記ホーンブラケットとの間に設けられ、接離自在に接触されてホーン音を生成するホーン接点機構と、上記ホーンブラケットおよび上記エアバッグモジュールのいずれか一方に装着した前記プロテクタに設けられたスプリング受け面と、該スプリング受け面と上記ホーンブラケットおよび上記エアバッグモジュールのいずれか他方との間に設けられ、上記ホーン接点機構を離隔方向へ弾発しつつ、ホーン操作で弾性変形されて該ホーン接点機構を接触させるホーンスプリングとを備えることが好ましい。

前記ホーンブラケットおよび前記エアバッグモジュールのいずれか一方に装着した前記バネユニットに、前記ホーンスプリングの弾発方向に沿って貫通形成されたガイド孔と、該ガイド孔にスライド自在に挿通され、上記バネユニットに一端が係脱自在に係止されると共に、他端が上記ホーンブラケットおよび上記エアバッグモジュールのいずれか他方に結合され、上記ガイド孔内でスライドしつつ上記ホーンスプリングの弾性変形をガイドするガイドステムとを備えることが好ましい。

本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造にあっては、ダイナミックダンパのバネ要素が損傷を受けないように保護することができると共に、組立作業性を改善して生産性を向上することができる。

本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造の好適な一実施形態を示すステアリングホールの一部破断正面図である。 図１中、Ｘ−Ｘ線断面図である。 図１中、Ｙ−Ｙ線断面図である。 図１に示したエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造に適用されるバネユニットの斜視図である。 図４に示したバネユニットの分解斜視図である。 図４中、Ｚ−Ｚ線断面図である。 図１に示したエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造に適用されるホーンブラケットの平面図である。 図７に示したホーンブラケットへのバネユニットの装着操作を説明する説明図である。 本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造に適用されるバネユニットの装着構造の変形例を示す斜視図である。 本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造に適用されるバネユニットの位置決め構造の変形例を示す斜視図である。 本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造に適用される弾性体の変形例を説明する説明図である。 本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造に適用される弾性体の他の変形例を説明する説明図である。 本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造に適用される弾性体のさらに他の変形例を説明する説明図である。 本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造におけるプロテクタへの弾性体の組み付け構成の変形例を説明する説明図である。 本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造におけるプロテクタへの弾性体の組み付け構成の他の変形例を説明する説明図である。

以下に、本発明にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図３に示すように、ステアリングホイール１は、外形輪郭が例えば円環状に形成され、これに設けられたボス部２がステアリングシャフト（図示せず）に連結されて、操舵のために回動操作される。ステアリングホイール１には、エンジン振動や路面からの振動がステアリングシャフトを介して伝達される。

ステアリングホイール１には、ボス部２よりも運転席シート（図示せず）側に位置させて、金属製プレートから成形したホーンブラケット３がボルト締結４して固定される。ホーンブラケット３には、後述するインフレータ５の設置スペースやハーネスの配線を確保するために、開口部６が形成される（図７参照）。

ステアリングホイール１には、ボス部２やホーンブラケット３を覆って、ホーンカバー７がスライド自在に設けられる。ホーンカバー７は、ホーン操作で運転席シート側からホーンブラケット３へ向かって押圧されて、ステアリングホイール１に対しスライド移動される。ホーンカバー７には、当該ホーンカバー７で覆って、エアバッグモジュール８が取り付けられる。エアバッグモジュール８は、ホーンカバー７とホーンブラケット３との間に配置される。エアバッグモジュール８は、ステアリングホイール１に対し、ホーンカバー７と一体的にスライド移動される。

エアバッグモジュール８は主に、畳み込んだ状態のエアバッグ９と、インフレータガスを噴出してエアバッグ９を展開膨張させるインフレータ５と、エアバッグ９を内部に収納すると共にインフレータ５が取付固定されるエアバッグハウジング１０とから構成される。

インフレータ５は金属製の重量物であり、これをエアバッグモジュール８に組み込むことで、当該エアバッグモジュール８は全体として、ダイナミックダンパのウエイト（マス）となる。エアバッグモジュール８は、エアバッグハウジング１０をリベット１１などでホーンカバー７に接合することで取り付けられる。

エアバッグモジュール８とホーンブラケット３との間には、一体化した部品として、バネユニット１２が設けられる。バネユニット１２は、ステアリングホイール１に固定したホーンブラケット３と、ステアリングホイール１に対してスライド自在なホーンカバー７が取り付けられたエアバッグモジュール８との間に介在し、ステアリングホイール１の振動をエアバッグモジュール８に伝達しつつ、その弾性作用、そしてまた減衰効果をもってエアバッグモジュール８と共に、ステアリングホイール１の振動を減衰するダイナミックダンパを構成する。

本実施形態にあっては、バネユニット１２は、ホーンブラケット３に装着され、後述するホーンスプリング１３を介して、エアバッグモジュール８のエアバッグハウジング１０に連結され、これによりエアバッグモジュール８とホーンブラケット３との間に設けられる。バネユニット１２を、エアバッグハウジング１０に装着し、ホーンスプリング１３を介して、ホーンブラケット３に連結するようにしても良い。

バネユニット１２は図７に示すように、円環状のステアリングホイール１内方に固定されるホーンブラケット３に形成した複数の装着穴１４それぞれに装着され、ステアリングホイール１の周方向に間隔を隔てて複数配設される。

エアバッグハウジング１０とホーンブラケット３との間には、それぞれに設けた接点１５同士がホーンスプリング１３の弾性変形を伴って接触もしくは離隔し、離隔状態で導通が遮断され、接触状態で導通されてホーン音を生成するホーン接点機構１６が設けられる。

複数配設される各バネユニット１２について、図４から図６を参照して説明する。バネユニット１２は主に、ステアリングホイール１とエアバッグモジュール８の間で振動を伝達するゴム製や合成樹脂製の弾性体１７と、弾性体１７を覆って損傷から保護する合成樹脂製のプロテクタ１８とから構成される。バネユニット１２は、プロテクタ１８がホーンブラケット３に装着されることで、当該プロテクタ１８を介してホーンブラケット３に取り付けられる。弾性体１７は後述するように、プロテクタ１８内部に弾性変形可能に収容される。

弾性体１７は、外形輪郭が円形状や多角形状などの中空円筒体状もしくはリング状に形成され、内部を貫通する貫通穴１７ａがホーンブラケット３側からエアバッグハウジング１０側に向くように設置される。本実施形態では、弾性体１７は周方向に均一厚さの中空円筒体状もしくはリング状に形成され、ステアリングホイール１の上下方向および左右方向に、均質な弾性作用、ダンパ作用を奏するように設定されている。弾性体１７の軸方向両端には、径方向外方へ迫り出して、一対の係合フランジ１９が形成される。係合フランジ１９には、その周方向に適宜間隔を隔てて、当該係合フランジ１９を切除した形態で、切り欠き部２０が複数形成される。

図示例にあっては、切り欠き部２０は、弾性体１７の直径方向に向かい合う２箇所に形成されている。これら切り欠き部２０は、プロテクタ１８内部で弾性体１７がその周方向に回転することを規制する回転規制機構を構成する。

プロテクタ１８は主に、バネユニット１２の外殻を形成する外側シェル２１と、外側シェル２１内部にスライド自在に設けられる内側スライダ２２とから構成される。外側シェル２１はさらに、シェルピース２３と、ホルダピース２４とから構成される。

シェルピース２３は、弾性体１７の周囲を取り囲み、当該弾性体１７を保持する中空円筒体状もしくはリング状に形成される。シェルピース２３には、その軸方向中間位置で径寸法を拡張もしくは縮小することにより段差部２５が形成され、この段差部２５を境として、大径部２６と小径部２７とが形成される。

弾性体１７は、大径部２６から小径部２７に向かってシェルピース２３内に挿入され、一方の係合フランジ１９が段差部２５に係合されると共に、他方の係合フランジ１９が小径部２７から抜け出してシェルピース２３の端部に係合され、これら係合フランジ１９でシェルピース２３の小径部２７を挟み込むことにより、当該係合フランジ１９を介してシェルピース２３に保持される。

シェルピース２３の大径部２６には、弾性体１７に形成される切り欠き部２０に対応させて、径方向内方へ小径部２７内周位置まで迫り出す形態で、規制凸部２８が形成される。図示例にあっては、２箇所の切り欠き部２０に対応させて、規制凸部２８は２箇所に形成されている。これら規制凸部２８は、弾性体１７の周方向に各切り欠き部２０と係合する。これらシェルピース２３の規制凸部２８と弾性体１７の切り欠き部２０とにより、プロテクタ１８と弾性体１７との間に、プロテクタ１８内部での弾性体１７の回転を規制する回転規制機構が構成される。

シェルピース２３の小径部２７には、その周方向に適宜間隔でかつ大径部２６に対し僅かな隙間Ｓを隔てて、大径部２６よりも外方へ迫り出す形態で突出させて、グリップ片２９が形成される。図示例にあってはグリップ片２９は、その形成位置がわかりやすいように、規制凸部２８位置に小径部２７から突出させて形成されている。グリップ片２９は後述するように、これとシェルピース２３の大径部２６との間の隙間Ｓにホーンブラケット３を挟み込んで把持するグリップ機構を構成する。

シェルピース２３には、後述する位置決め機構を構成する位置決め片３０が形成される。位置決め片３０は、シェルピース２３に可撓変形自在に形成され、先端に突起３１を有する。図示例にあっては、位置決め片３０は、規制凸部２８の形成位置に設けられている。詳細には、シェルピース２３の大径部２６には、規制凸部２８位置に径方向内方へ窪ませて凹所３２が形成され、この凹所３２内にスリット３３を介して位置決め片３０が形成されると共に、突起３１は、ホーンブラケット３を挟み込むグリップ片２９と大径部２６の間の隙間Ｓに位置されて、シェルピース２３の小径部２７よりも外方へ突出させて形成される。

位置決め片３０の突起３１は、装着穴１４の内縁に押圧されて位置決め片３０の弾性変形を伴いつつ、当該内縁に沿ってスライド自在に設けられ、後述するホーンブラケット３の制止スロット３４に係合されて、バネユニット１２がホーンブラケット３の装着穴１４内で回転するのを阻止して位置決めする位置決め機構を構成する。

ホルダピース２４は、シェルピース２３の大径部２６内方に納まる外形輪郭を有する板状リング体で形成され、シェルピース２３に保持された弾性体１７に対し、大径部２６側から重ね合わされて、当該弾性体１７の一端を支持する第１平面部３５を構成する。ホルダピース２４には、係合フランジ１９と同様に、シェルピース２３内での回転を防止するために、規制凸部２８位置にこれと係合する凹部３６が形成される。第１平面部３５となるホルダピース２４と、弾性体１７をその周囲を取り囲みつつ保持するシェルピース２３とから、外側シェル２１が構成される。

内側スライダ２２は、外側シェル２１に対し、シェルピース２３の小径部２７側から弾性体１７内方へ挿通されて、スライド自在に設けられる。内側スライダ２２は、弾性体１７内方でスライド可能であって、その外面で弾性体１７を、その内方から支持する。内側スライダ２２には、小径部２７側の端部に、第１平面部３５の反対側から弾性体１７に重ね合わされて、当該弾性体１７の他端を支持する第２平面部３７が形成される。

外側シェル２１に保持された弾性体１７は、第２平面部３７を有する内側スライダ２２が弾性体１７（外側シェル２１）に対してスライド自在に設けられることによって、第１平面部３５および第２平面部３７双方から振動を受けつつ、第１平面部３５（ホルダピース２４）と第２平面部３７間での弾性変形が自在で、プロテクタ１８内部に弾性変形可能に収容される。第２平面部３７には、さらに外側シェル２１外側に面して、ホーンスプリング１３のスプリング受け面３８が形成される。さらに、第１平面部３５および第２平面部３７には、弾性体１７を押さえるリブ３９が形成される。

内側スライダ２２にはさらに、これを外側シェル２１に組み付けるために、ホルダピース２４に係止される係止機構が備えられる。係止機構は、内側スライダ２２に、ホルダピース２４側へ延出させて形成された可撓変形自在なベント部４０と、ベント部４０の延出端に設けられる係止フック４１とから構成される。

ベント部４０の弾性変形を伴って係止フック４１をホルダピース２４に係止することで、シェルピース２３に保持した弾性体１７が第１および第２平面部３５，３７で挟持され、この挟持作用によりホルダピース２４および弾性体１７を介して、内側スライダ２２は外側シェル２１に組み付けられる。また、ホルダピース２４に係止フック４１を係止する係止機構により、弾性変形しつつ振動伝達する弾性体１７が第１および第２平面部３５，３７の間で挟圧されて、当該弾性体１７に初期圧縮荷重が負荷される。

図示例にあっては、ベント部４０は、ホルダピース２４内方を貫通する二股状に形成され、また係止フック４１は、ホルダピース２４を第２平面部３７側へ引き寄せる鈎状に形成されて、ホルダピース２４外方へ露出されている。係止機構としては、ホルダピース２４に内側スライダ２２を係止するフックを設けても良く、あるいはホルダピース２４および内側スライダ２２双方に、両者を互いに係止する構造を設けるようにしても良い。

内側スライダ２２の第２平面部３７と、外側シェル２１のシェルピース２３との間には、弾性体１７の圧縮変形量を規制するストッパ機構が設けられる。ストッパ機構は、第２平面部３７に、弾性体１７の係合フランジ１９よりも外方に位置させて、シェルピース２３に面して形成された第１ストッパ部４２と、シェルピース２３に、第１ストッパ部４２との間に間隔（弾性体１７の許容圧縮変形量）を隔てて形成された第２ストッパ部４３とから構成される。

これら第１および第２ストッパ部４２，４３は、弾性体１７の圧縮変形に伴って互いに当接されることで、弾性体１７がそれ以上過剰に圧縮変形されることを防止するようになっている。図示例にあっては、第１ストッパ部４２は凸部で形成されると共に、第２ストッパ部４３はグリップ片２９で兼用されている。第２ストッパ部４３は、グリップ片２９と異なる位置に、専用の部分として形成しても良い。また、第２ストッパ部４３を凸部で形成し、第１ストッパ部４２を第２平面部３７で兼用するようにしても良い。

プロテクタ１８は、これら外側シェル２１（シェルピース２３およびホルダピース２４）と内側スライダ２２とから構成され、このプロテクタ１８内部に弾性体１７を収容することで、図４に示すように、一体化した部品として、バネユニット１２が構成される。

バネユニット１２のホーンブラケット３への取付構造について、図７および図８を参照して説明する。ホーンブラケット３には、バネユニット１２の取付位置に、円形状の装着穴１４が形成される。装着穴１４の内径寸法は、バネユニット１２のシェルピース２３の小径部２７の外径寸法に合わせて設定される。従って、バネユニット１２は、シェルピース２３の大径部２６がホーンブラケット３表裏面の一方にこれより突出して位置されると共に、装着穴１４に挿入される小径部２７を介して、装着穴１４の内縁に沿って回転可能に設けられる。

装着穴１４には図８（Ａ）に示すように、バネユニット１２のグリップ片２９位置に対応させて、その内縁から外方へ装着穴１４を拡張する形態で、グリップ片２９を挿入するための挿入スロット４４が形成される。図８（Ｂ）に示すように、挿入スロット４４からグリップ片２９を挿入し、バネユニット１２を装着穴１４の内縁に沿って回すことで、図８（Ｃ）に示すように、ホーンブラケット３は、グリップ片２９とシェルピース２３の大径部２６との間の隙間Ｓに挟み込まれ（図６参照）、これらグリップ片２９および大径部２６によって把持される。これにより、バネユニット１２は、エアバッグ９の展開膨張圧力に耐え得る強度でホーンブラケット３に装着される。

装着穴１４にはさらに、図８（Ａ）に示すように、挿入スロット４４から周方向に間隔を隔てて、その内縁から外方へ装着穴１４を拡張する形態で、バネユニット１２の位置決め片３０に係合して、バネユニット１２をその回転を阻止して位置決めする制止スロット３４が形成される。制止スロット３４は、グリップ片２９のホーンプレート３からの抜脱を防止するために、グリップ片２９よりも小さな寸法で形成される。

本実施形態では、位置決め片３０は、グリップ片２９と共に、規制凸部２８位置に形成されていて、グリップ片２９を挿入スロット４４に挿入すると、突起３１を有する位置決め片３０も挿入スロット４４内に位置される。

突起３１は、グリップ片２９と大径部２６との間の隙間Ｓ、すなわち当該隙間Ｓに把持されるホーンブラケット３端縁（装着穴１４の内縁）に面していて、図８（Ｂ）に示すようにバネユニット１２を装着穴１４の内縁に沿って回すと、突起３１は、装着穴１４の内縁に押されることとなり、位置決め片３０の可撓変形を伴ってシェルピース２３の径方向内方へ後退されつつ、装着穴１４の内縁に沿ってスライドされる。バネユニット１２を装着穴１４の内縁に沿って回す過程で、位置決め片３０が制止スロット３４位置に達すると、突起３１は制止スロット３４内へ前進し、これにより図８（Ｃ）に示すように、位置決め片３０が制止スロット３４に係合して、それ以上のバネユニット１２の回転が阻止されて位置決めがなされる。

図示例にあっては、グリップ片２９と位置決め片３０を共に、規制凸部２８位置に形成して、これらグリップ片２９等を一括して同じ挿入スロット４４から挿入するようにした場合を例示したが、グリップ片２９と位置決め片３０の位置を異ならせる場合には、位置決め片３０を挿入するための追加のスロットが装着穴１４に形成される。

本実施形態にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造にあっては図３および図６に示すように、バネユニット１２には、ホーンを操作する機構が組み込まれている。この機構は主に、上記ホーンスプリング１３と、ホーンスプリング１３の弾性変形を案内してエアバッグハウジング１０をホーンプレート３へ向かって適切に移動させるガイドステム４５とから構成される。

ホーンスプリング１３は、コイルスプリングであって、プロテクタ１８の第２平面部３７に形成した上記スプリング受け面３８と、エアバッグモジュール８のエアバッグハウジング１０との間に弾性変形自在に設けられる。ホーンスプリング１３は、ホーン操作で押圧されるホーンカバー７と共にホーンブラケット３へ向かって移動するエアバッグモジュール８のエアバッグハウジング１０で圧縮され、ホーン操作が解除されることで、エアバッグハウジング１０と共にホーンカバー７を押し戻す。ホーンスプリング１３の圧縮変形でホーン接点機構１６の接点１５同士が接触されてホーン音が生成され、ホーンスプリング１３が弾性復原することで、ホーン接点機構１６の接点１５同士を離隔させる。

このホーンスプリング１３とバネユニット１２の弾性体１７とは、バネを直列に並べた直列バネ系を構成し、ホーン操作に関与するホーンスプリング１３の弾性特性と、ダイナミックダンパを構成する弾性体１７の弾性特性とを、個別独立に調整することができる。

ガイドステム４５は、中空筒体状に形成されたステム本体４６と、ステム本体４６の一端にフランジ状で形成され、バネユニット１２の第１平面部３５に係脱自在に係止される係止部４７と、ステム本体４６内方に形成されたナット部４８と、ステム本体４６を、エアバッグモジュール８のエアバッグハウジング１０に結合するためのネジ部材４９とから構成される。バネユニット１２の内側スライダ２２には、その内方にホーンスプリング１３の弾発方向に沿ってステム本体４６をスライド自在に挿通するために、ガイド孔５０が貫通形成される。

ガイドステム４５は、ホーンブラケット１３に取り付けたバネユニット１２の内側スライダ２２のガイド孔５０に、第１平面部３５側からステム本体４６を挿通する一方で、バネユニット１２との間にホーンスプリング１３を組み付けたエアバッグハウジング１０の通孔５１に通したネジ部材４９を、第２平面部３７側からステム本体４６内に挿入し、係止部４７を回転してステム本体４６のナット部４８にネジ部材４９を螺合させることで、バネユニット１２に組み付けられる。

ホーンスプリング１３の弾性変形に伴ってエアバッグハウジング１０がホーンブラケット３に接近したり離れたりすると、ステム本体４６が内側スライダ２２のガイド孔５０に案内されて安定的にスライド移動し、これに伴い係止部４７が第１平面部３５に接近したり離れたりして、ホーン操作時のホーンスプリング１３の弾性変形を適切に案内し、これによりホーンの安定的な操作性が確保される。

次に、本実施形態にかかるエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造の作用について説明する。ステアリングホイール１に固定したホーンブラケット３と、ウエイトとなるエアバッグモジュール８との間に設けたバネユニット１２は、合成樹脂製のプロテクタ１８内部に弾性変形可能に弾性体１７を収容して構成されていて、この弾性体１７が弾性変形しつつ、ステアリングホイール１の振動をエアバッグモジュール８へ伝達するので、これによりエアバッグモジュール８を利用したダイナミックダンパを構成することができ、ステアリングホイール１の振動を効果的に低減することができる。

また、ホーン操作については、ホーンカバー７を押圧すると、ホーンスプリング１３に抗してエアバッグモジュール８がホーンブラケット３へ向かって移動し、これらホーンブラケット３およびエアバッグモジュール８のエアバッグハウジング１０それぞれの接点１５で構成されるホーン接点機構１６が接触してホーン音を生成することができる。ホーン操作を解除することで、ホーンスプリング１３がホーンブラケット３に対しエアバッグハウジング１０を押し戻して、ホーン接点機構１６を離隔させることができる。

本実施形態では、ダイナミックダンパを構成するゴム製や合成樹脂製の弾性体１７を、プロテクタ１８内部に弾性変形可能に収容し、このプロテクタ１８をホーンブラケット３に装着するようにしたので、背景技術とは異なり、プロテクタ１８で保護して弾性体１７が周辺部位から損傷を受けることを防ぐことができる。従って、弾性体１７の耐久性を向上して、バネユニット１２をメンテナンスフリーとすることができる。

形態安定性の高い合成樹脂製のプロテクタ１８内部に弾性体１７を収容して、一体化した部品としてバネユニット１２を構成したので、プロテクタ１８を介してバネユニット１２をホーンブラケット３に装着することができ、弾性体１７を直接装着する場合に比べて取扱性に優れ、組立作業性を改善することができて、生産性を向上することができる。

バネユニット１２を、ステアリングホイール１の周方向に間隔を隔てて複数配設するようにしたので、例えば、ホーンブラケット３の開口部６内縁に環状のゴムリング等を取り付ける場合のように煩雑な作業を要することなく、ステアリングホイール１の全周にわたって効果的に作用するダイナミックダンパを、簡単な構成かつ容易な組立性で構成することができる。

プロテクタ１８を、第１平面部３５を有する外側シェル２１と、第２平面部３７を有して、外側シェル２１に対してスライド自在な内側スライダ２２を基本要素として構成したので、外側シェル２１で弾性体１７を保護しつつ、スライド自在な内側スライダ２２で弾性体１７を弾性変形可能に組み付けることができ、きわめて簡単な構造で、弾性体１７の保護機能を奏するバネユニット１２を構成することができる。

外側シェル２１を、弾性体１７を保持するシェルピース２３と、第１平面部３５となるホルダピース２４とに分け、ホルダピース２４に内側スライダ２２を、ベント部４０と係止フック４１からなる係止機構で係止することで、弾性体１７を第１および第２平面部３５，３７で支持するようにしたので、シェルピース２３で弾性体１７を予め保持した状態で、当該弾性体１７を、ホルダピース２４および内側スライダ２２の第１および第２平面部３５，３７間に挟み込み、その後、係止機構でホルダピース２４と内側スライダ２２を係止する作業で、容易にバネユニット１２を組み立てることができる。また、係止機構で第１および第２平面部３５，３７の間隔を設定することが可能で、係止機構の調整により、弾性体１７に付与する初期圧縮荷重を適切に設定することができる。

シェルピース２３を、弾性体１７の周囲を取り囲む中空円筒体状に形成し、弾性体１７の両端に、シェルピース２３を挟み込む係合フランジ１９を形成し、係合フランジ１９を介して弾性体１７をシェルピース２３に保持させるようにしたので、弾性体１７を簡単な構造で適切に、シェルピース２３、ひいてはプロテクタ１８に固定することができる。

弾性体１７を中空円筒体状に形成し、係止機構を、内側スライダ２２に形成されて、弾性体１７内方を貫通して第１平面部３５側へ延出されるベント部４０と、ベント部４０先端に形成され、ホルダピース２４に係止する係止フック４１とで構成したので、内側スライダ２２とホルダピース２３との係止機構を、弾性体１７内部に納めることができ、バネユニット１２をコンパクト化することができる。

ホーン操作されるホーンカバー７にエアバッグモジュール８を取り付ける構造を対象として、ホーンブラケット３に装着したバネユニット１２に追加的にスプリング受け面３８を形成すると共に、このスプリング受け面３８とエアバッグハウジング１０との間にホーンスプリング１３を設けるようにしたので、ステアリングホイール１にスペース効率よく、ダイナミックダンパとホーンを操作する機構を設けることができる。

弾性体１７を内蔵して一体化した部品であるバネユニット１２に形成したスプリング受け面３８に、ホーンスプリング１３を重ねて設けるようにしたので、ホーンスプリング１３と弾性体１７とを直列バネ系として構成することができ、ホーン操作に関与するホーンスプリング１３の弾性特性と、ダイナミックダンパを構成する弾性体１７の弾性特性とを、個別独立に調整することができる。

バネユニット１２の内側スライダ２２を貫通させてガイド孔５０を形成し、このガイド孔５０を利用して、ホーンを操作する機構を構成するガイドステム４５を取り付けるようにしたので、ホーンスプリング１３のスプリング受け面３８への取り付けも相俟って、バネユニット１２にホーンを操作する機構をきわめて効率よく組み込むことができて、ステアリングホイール構造を簡単化できると共に、ステアリングホイール１の組立作業の一部を、バネユニット１２に集約化して組立作業効率を向上することができる。また、ホーン操作時のホーンスプリング１３の弾性変形を適切に案内できて、ホーンの安定的な操作性を確保することができる。

プロテクタ１８のシェルピース２３と弾性体１７との間に、プロテクタ１８内部での弾性体１７の回転を規制する切り欠き部２０と規制凸部２８からなる回転規制機構を設けたので、プロテクタ１８に対する弾性体１７の位置を固定して、ステアリングホイール１の振動を的確に減衰することができる。

ホーンブラケット３に、内縁に沿って回転可能にバネユニット１２を装着可能な装着穴１４を形成したので、バネユニット１２に向きがある場合、例えば弾性体１７の弾性設定に向きがある場合などに、その向きに合わせてバネユニット１２をホーンブラケット３に装着することができる。

プロテクタ１８のシェルピース２３に、ホーンブラケット３を把持するグリップ片２９と大径部２６からなるグリップ機構を設けたので、装着穴１４に回転自在に装着されるバネユニット１２を、プロテクタ１８を介してホーンブラケット３に確実に固定することができる。

プロテクタ１８のシェルピース２３とホーンブラケット３との間に、バネユニット１２をその回転を阻止して位置決めする位置決め機構を設けたので、装着穴１４に回転自在に装着されるバネユニット１２の向きを、適切に位置決めすることができる。

装着穴１４を介してホーンブラケット３を把持するグリップ機構を、装着穴１４の内縁から外方、すなわちホーンブラケット３へ迫り出す形態で形成して、当該グリップ機構を装着穴１４の内縁に沿って回転自在とする場合に、装着穴１４に、その内縁から外方へ当該装着穴１４を拡張して、グリップ機構を挿入するための挿入スロット４４を形成するようにしたので、グリップ機構をホーンブラケット３に容易に装着することができると共に、グリップ機構で確実にホーンブラケット３を把持させることができ、バネユニット１２のホーンブラケット３への装着作業性を向上することができる。

バネユニット１２を装着穴１４内で回転しながらグリップ機構でホーンブラケット３を把持する場合に、位置決め機構を、プロテクタ１８のシェルピース２３から装着穴１４の内縁よりも外方へ突出する形態で形成されて、装着穴１４の内縁に沿って、弾性変形しつつスライド自在な位置決め片３０と、装着穴１４にその内縁から外方へ当該装着穴１４を拡張して形成されて、スライド自在な位置決め片３０を係合して制止する制止スロット３４とから構成したので、バネユニット１２の回転で位置決め片３０が制止スロット３４に達すると、自動的に位置決め作用を得ることができ、きわめて簡単にかつ確実にバネユニット１２を、その向きを定めてホーンブラケット３に装着することができる。

弾性体１７の両端を支持する外側シェル２１および当該外側シェル２１に対してスライド自在な内側スライダ２２の間に、弾性体１７の圧縮変形量を規制する第１および第２ストッパ部４２，４３からなるストッパ機構を設けたので、弾性体１７の耐久性を向上することができ、メンテナンスフリーのバネユニット１２とすることができる。

バネユニット１２については、弾性体１７は、プロテクタ１８の外側シェル２１もしくはシェルピース２２に接着などで一体的に接合するようにしても良い。これにより、係合フランジ１９は設けなくても良い。弾性体１７は、内側スライダ２２に接着などで一体的に接合するようにしても良い。従ってまた、弾性体１７は、内側スライダ２２および外側シェル２１もしくはシェルピース２３に接着などで一体的に接合するようにしても良い。弾性体１７をシェルピース２３や内側スライダ２２に一体的に接合することで、ホルダピース２４を省略するようにしても良い。

図９には、バネユニット１２のホーンブラケット３への取付構造の変形例が示されている。この変形例では、上記グリップ機構に代えて、バネユニット１２のプロテクタ１８の外側シェル２１に雄ネジ５２を形成すると共に、ホーンブラケット３の装着穴１４をバーリング加工で立ち上げて形成して、装着穴１４内に雌ネジ５３を形成し、ネジ形式でバネユニット１２を取り付けるようにしたものである。

図１０には、バネユニット１２のホーンブラケット３への位置決め構造の変形例が示されている。この変形例では、上記位置決め機構に代えて、バネユニット１２のプロテクタ１８に、係止孔５４を有する鍔片５５を形成すると共に、ホーンブラケット３に位置決め孔５６を形成し、これら係止孔５４および位置決め孔５６にピン５７を挿通して位置決めするようにしたものである。

図１１〜１３には、弾性体１７の変形例が示されている。シェルピース２３や弾性体１７は、概略的に示されている。上記実施形態では、弾性体１７は周方向に均一厚さの円筒体状もしくはリング状に形成され、ステアリングホイール１の上下方向および左右方向両方において、均質な弾性作用を奏するように構成されている。これに対し、これら図に示す変形例では、弾性体１７は、ステアリングホイール１の上下方向と左右方向とで、異なる弾性特性に設定される。

図１１〜１３において、矢印Ｘはステアリングホイール１の上下方向であり、矢印Ｙはステアリングホイール１の左右方向であり、矢印Ｚはステアリングホイール１の前後方向である。矢印Ｘを左右方向とし、矢印Ｙを上下方向としてもよい。

図１１（ａ）はバネユニット１２の分解斜視図、図１１（ｂ）は弾性体１７の平面図であって、弾性体１７の外形輪郭は、矢印Ｘ方向が長径Ｌ₁で、矢印Ｙ方向が短径Ｌ₂の楕円形状に形成される。シェルピース２３の内周面は、弾性体１７の外形輪郭に合わせて、楕円形状に形成される。他方、弾性体１７の真ん中に形成される貫通穴１７ａは、一定半径の円形状に形成される。従って、弾性体１７は、周方向に厚さが増減変化し、矢印Ｙ方向よりも矢印Ｘ方向が大きなボリュームで形成されて、これにより、ステアリングホイール１の上下方向と左右方向とで、異なる弾性特性に設定され、異なるダンパ作用が得られるようになっている。

図１２（ａ）はバネユニット１２の分解斜視図、図１２（ｂ）は弾性体１７の平面図であって、弾性体１７の外形輪郭は、矢印Ｘ方向が長い寸法Ｌ₁で、矢印Ｙ方向が短い寸法Ｌ₂の長方形状に形成される。シェルピース２３の内周面は、弾性体１７の外形輪郭に合わせて、長方形状に形成される。このような形態としても、弾性体１７は、周方向に厚さが増減変化し、図１１の場合と同様に、ステアリングホイール１の上下方向と左右方向とで、異なる弾性特性に設定できて、異なるダンパ作用を得ることができる。

図１３（ａ）はバネユニット１２の分解斜視図、図１３（ｂ）は弾性体１７の平面図であって、弾性体１７の外形輪郭は、矢印Ｘ方向が長い対角線寸法Ｌ₁で、矢印Ｙ方向が短い対角線寸法Ｌ₂の菱形形状に形成される。シェルピース２３の内周面は、弾性体１７の外形輪郭に合わせて、菱形形状に形成される。このような形態としても、図１１および図１２と同様に、弾性体１７を、ステアリングホイール１の上下方向と左右方向とで、異なる弾性特性に設定できて、異なるダンパ作用を得ることができるようになっている。

これら変形例のように、弾性体１７を、ステアリングホイール１の上下方向と左右方向とで、異なる弾性特性に設定すれば、ステアリングホイール１の上下方向ダンピング特性および左右方向ダンピング特性を任意かつ適切に調整することができる。

この場合、位置決め片３０と制止スロット３４からなる位置決め機構によりホーンブラケット３に対して設定されるバネユニット１２の向きを、弾性体１７に設定した弾性特性の向きに合わせることにより、容易かつ的確にステアリングホイール１に対するダイナミックダンパ特性の設定や調整を行うことができる。

また、これら変形例に示した楕円形状や長方形状、菱形形状の弾性体１７と、当該弾性体１７を収容するシェルピース２３とにより、プロテクタ１８内部での弾性体１７の回転を規制する回転規制機構を構成することもできる。

図１４および図１５には、プロテクタ１８への弾性体１７の組み付け構成の変形例が示されている。これら変形例にあっては、弾性体１７は、接着や溶着等の接合方法で、プロテクタ１８に一体的に接合して設けられる。

具体的には、図１４（ａ）はバネユニット１２の分解斜視図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）中、Ｑ−Ｑ線矢視断面図であって、弾性体１７は、外周面がシェルピース２３内周面に接合されて、プロテクタ１８の外側シェル２１に一体的に設けられる。このように構成すれば、弾性体１７のプロテクタ１８への組み付け作業を簡単化することができる。

図１５（ａ）はバネユニット１２の分解斜視図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）中、Ｒ−Ｒ線矢視断面図であって、弾性体１７は、一端面（図示例では、下端のリング状端面）１７ｂが内側スライダ２２の第２平面部３７に接合されて、プロテクタ１８の内側スライダ２２に一体的に設けられる。このように構成しても、弾性体１７のプロテクタ１８への組み付け作業を簡単化することができる。

これらの変形例にあっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。

上記実施形態にあっては、バネユニット１２をホーンブラケット３に装着する場合を例示して説明したが、ホーンブラケット３に代えて、エアバッグモジュール８に装着するようにしてもよいことはもちろんである。

以上に述べたエアバッグモジュールを備えた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 ステアリングホイール
３ ホーンブラケット
５ インフレータ
７ ホーンカバー
８ エアバッグモジュール
１２ バネユニット
１３ ホーンスプリング
１６ ホーン接点機構
１７ 弾性体
１８ プロテクタ
１９ 係合フランジ
２１ 外側シェル
２２ 内側スライダ
２３ シェルピース
２４ ホルダピース
３５ 第１平面部
３７ 第２平面部
３８ スプリング受け面
４０ ベント部（係止機構）
４１ 係止フック（係止機構）
４５ ガイドステム
５０ ガイド孔

Claims (10)

1. ステアリングホイールに固定されるホーンブラケットと、インフレータを有して、ウエイトとなるエアバッグモジュールと、該エアバッグモジュールと上記ホーンブラケットとの間に設けられ、該ステアリングホイールの振動を該エアバッグモジュールへ伝達してダイナミックダンパを構成するためのバネユニットとを備え、
   該バネユニットは、振動を伝達する弾性体と、上記ホーンブラケットおよび上記エアバッグモジュールのいずれか一方に直接装着され、内部に該弾性体を弾性変形可能に収容する合成樹脂製のプロテクタとを含み、
   前記プロテクタは、前記弾性体を、その周囲を取り囲みつつ保持する外側シェルを有し、該外側シェルは、これを前記エアバッグモジュールおよび前記ホーンブラケットのいずれか一方に取り付ける取付構造を有することを特徴とするエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。
2. 前記取付構造は、前記外側シェルに形成される大径部と、該外側シェルに、該大径部に対し隙間を隔てて形成されるグリップ片とを有し、
   前記エアバッグモジュールおよび前記ステアリングホイールのいずれか一方は、上記隙間に挟み込まれて上記大径部と上記グリップ片によって把持されることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。
3. 前記バネユニットは、前記ステアリングホイールの周方向に間隔を隔てて複数配設されることを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。
4. 前記弾性体は、前記ステアリングホイールの上下方向と左右方向とで、異なる弾性特性に設定されることを特徴とする請求項１から３いずれかの項に記載のエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。
5. 前記プロテクタは、前記弾性体の一端を支持する第１平面部を有し、該弾性体の周囲を取り囲む前記外側シェルと、上記弾性体の他端を支持する第２平面部を有し、上記外側シェルにスライド自在に設けられる内側スライダとを含むことを特徴とする請求項１から４いずれかの項に記載のエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。
6. 前記外側シェルは、前記弾性体を保持するシェルピースと、前記第１平面部を形成するホルダピースとを備え、
   上記第１平面部と前記第２平面部で上記弾性体の両端を支持するこれらホルダピースと内側スライダとの間には、該内側スライダを該ホルダピースに係止する係止機構が設けられることを特徴とする請求項５に記載のエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。
7. 前記シェルピースは、前記弾性体の周囲を取り囲む中空筒体状に形成され、上記弾性体は、その両端に上記シェルピースを挟み込む係合フランジが形成されて該係合フランジを介して該シェルピースに保持されることを特徴とする請求項６に記載のエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。
8. 前記弾性体は中空筒体状に形成され、
   前記係止機構は、前記内側スライダに形成され、上記弾性体内方を貫通して前記第１平面部側へ延出される可撓変形可能なベント部と、該ベント部の先端に形成され、前記ホルダピースに係止するフックとを含むことを特徴とする請求項６または７に記載のエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。
9. 前記エアバッグモジュールが取り付けられ、ホーン操作で前記ホーンブラケットへ向かって押圧されるホーンカバーと、上記エアバッグモジュールと上記ホーンブラケットとの間に設けられ、接離自在に接触されてホーン音を生成するホーン接点機構と、上記ホーンブラケットおよび上記エアバッグモジュールのいずれか一方に装着した前記プロテクタに設けられたスプリング受け面と、該スプリング受け面と上記ホーンブラケットおよび上記エアバッグモジュールのいずれか他方との間に設けられ、上記ホーン接点機構を離隔方向へ弾発しつつ、ホーン操作で弾性変形されて該ホーン接点機構を接触させるホーンスプリングとを備えたことを特徴とする請求項１から８いずれかの項に記載のエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。
10. 前記ホーンブラケットおよび前記エアバッグモジュールのいずれか一方に装着した前記バネユニットに、前記ホーンスプリングの弾発方向に沿って貫通形成されたガイド孔と、該ガイド孔にスライド自在に挿通され、上記バネユニットに一端が係脱自在に係止されると共に、他端が上記ホーンブラケットおよび上記エアバッグモジュールのいずれか他方に結合され、上記ガイド孔内でスライドしつつ上記ホーンスプリングの弾性変形をガイドするガイドステムとを備えたことを特徴とする請求項９に記載のエアバッグモジュールを備えたステアリングホイール構造。

Images