JP5795954B2

JP5795954B2 - ステアリングホイール

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Publication number: JP5795954B2
Application number: JP2011270846A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　滋; 滋佐藤; 弘樹竹原
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: JP2013121766A

Description

本発明は、中央部に運転席用エアバッグ装置を備えたステアリングホイールに関し、特に組立時にエアバッグ装置を容易に適切な位置に固定可能なものに関する。

自動車等の車両の運転席用エアバッグ装置は、一般にステアリングホイールの中央に設けられたハブ部に配置される。
また、ステアリングホイールは、例えば金属製の芯材の周囲を、ウレタン等の弾性材料で被覆して形成されている。
このような運転席用エアバッグ装置を有するステアリングホイールに関する従来技術として、例えば特許文献１には、エアバッグモジュールやホーンスイッチ、リッド等をサブアセンブリ化したエアバッグモジュールから、ステアリングホイールのハブ部側に突き出した周壁部に雌ネジ部を設けるとともに、ステアリングホイールの背面側に設けられたロワカバーの側面に形成された作業穴から径方向にほぼ沿って工具を挿入し、締結を行なうことが記載されている。

特開２０１０−２４１３６４号公報

上述したようなステアリングホイールにおいて、ステアリングホイールの本体部（芯金及びその周囲のウレタン部分）に対して、エアバッグ装置を正確に位置決めすることが求められる。
例えば、ステアリングホイールのスポーク部等のドライバ側の面部に、加飾やスイッチ類の取り付けを目的として、樹脂製パネル等のウレタンに対して比較的硬質の部材が設けられる場合には、このような硬質部材とエアバッグ装置固定部材との間に位置決め用の面部や係合手段を設けて位置決めを行なうことが可能である。

しかし、近年新興国向け車両などで用いられるような廉価構造においては、このような硬質部材を用いることができず、ステアリングホイールのウレタン製の部分にエアバッグ装置固定部材を当接させて位置決めを行なわざるを得ない場合がある。
このような構成の場合、エアバッグ装置固定部材に比較的大きな入力があった場合、ウレタンが弾性変形してエアバッグ装置固定部材がステアリングホイール本体部に対して相対移動してしまうことが懸念される。
例えば、ボルト等を用いて締結する際に、締結トルクによってエアバッグ装置固定部材の取り付け箇所が回動してしまうことが懸念される。
また、エアバッグ装置固定部材の組み付け時に、作業者がエアバッグ装置固定部材を押し付けながら固定した場合、ウレタンの変形によって本来の取り付け位置よりも押し込まれた位置に固定されてしまうことが懸念される。
これらのように、エアバッグ装置固定部材が本来の位置からずれて固定された場合、例えばホーンスイッチの作動不良（ドライバがリッド部を押してもホーンスイッチがオンにならない）などの不具合が問題となる。

上述した問題に鑑み、本発明の課題は、組立時におけるエアバッグ装置固定部材の位置決めを正確かつ容易に行なうことができるステアリングホイールを提供することである。

上記した課題を解決するため、本発明のステアリングホイールは、芯材の周囲を弾性材料で被覆して形成された本体部と、前記本体部に取り付けられるとともにエアバッグ装置が固定されるエアバッグ装置固定部材とを有するステアリングホイールであって、前記エアバッグ装置固定部材は、前記ステアリングホイールの回動中心軸方向にほぼ沿って前記本体部側に突出して形成されるとともに、該エアバッグ装置固定部材を前記本体部に締結する締結手段が設けられた締結面部を有し、前記締結面部は、前記締結手段を挟んで実質的に平行に形成された側端部を有し、前記本体部は、前記締結面部の前記側端部を、一対の平行面部により保持して締結トルクに起因する前記締結面部の前記本体部に対する相対回転を防止する回転防止部を有し、前記本体部は、前記締結面部の前記回転防止部への挿入深さを規制する高さ規制部を有し、前記高さ規制部は、前記エアバッグ装置固定部材が前記弾性材料を変形させながら前記本体部側へ押圧された場合にのみ前記締結面部と当接することを特徴とする。
これによれば、締結時に例えばボルト等の締結手段の締結トルクによって締結面部が回転することを防止することによって、エアバッグ装置固定部材の位置がずれたり、エアバッグ装置固定部材が歪んだりすることを防止し、エアバッグ装置を適切な位置で固定することができる。
また、作業者がエアバッグ装置固定部材を弾性材料に押し付けることによって弾性材料が変形し、エアバッグ装置固定部材が本来の装着位置よりも押し込まれた位置に固定されることを防止できる。
さらに、個体差による寸法のばらつきが生じた場合であっても組み付けを可能として製品、部品の歩留まりを改善できる。

前項記載の発明において、前記回転防止部の前記一対の平行面部の間隔を、前記締結面部の前記側端部の間隔に対して大きくした構成とすることができる。
これによれば、個体差による寸法のばらつきが生じた場合であっても組み付けを可能として製品、部品の歩留まりを改善できる。

本発明において、前記回転防止部は、前記エアバッグ装置固定部材の取り付け時に、前記締結面部を該回転防止部の間に挿入されるよう案内する案内面部を有する構成とすることができる。
エアバッグ装置固定部材は、通常作業者側にエアバッグ装置やホーンスイッチ等が取り付けられ、締結箇所が目視できない状態で組み付ける場合が多いが、本発明によれば、回転防止部が案内面部を有することにより、このような状態であっても容易に組み付け及び締結を行なうことができ、作業性が向上する。

以上説明したように、本発明によれば、組立時におけるエアバッグ装置固定部材の位置決めを正確かつ容易に行なうことができるステアリングホイールを提供することができる。

本発明を適用したステアリングホイールの第1実施形態における本体部の外観斜視図である。図１の本体部に、ホーンプレートを取り付けた状態を示す外観斜視図である。図２のIII−III部矢視図である。本発明の比較例であるステアリングホイールにおける締結箇所を示す図であって、第１実施形態における図３に相当する箇所を示す図である。本発明を適用したステアリングホイールの第２実施形態における本体部に加飾パネルを取り付けた状態における外観斜視図である。第２実施形態のステアリングホイールにおける締結箇所を示す図であって、第１実施形態における図３に相当する箇所を示す図である。

以下、本発明を適用したステアリングホイールの第１、第２実施形態について説明する。
＜第1実施形態＞
第１実施形態のステアリングホイールは、例えば、乗用車等の自動車の操舵操作に用いられるとともに、中央部に運転席前面衝突用のエアバッグ装置が設けられるものである。
図１は、第１実施形態のステアリングホイールにおける本体部の外観斜視図である。
なお、本明細書、特許請求の範囲などにおいて、ステアリングホイールの本体部とは、例えば金属等の硬質材料からなる芯材のリム部及びスポーク部をウレタン樹脂等の弾性材料で被覆した部品単体を指すものとする。

図１に示すように、ステアリングホイールの本体部１００は、リム部１１０、ハブ部１２０、横スポーク部１３０、下スポーク部１４０を有して構成されている。
リム部１１０は、ドライバが把持する円環状の部分であって、芯材の周囲をウレタン樹脂で被覆して形成されている。
ハブ部１２０は、リム部１１０の中央部に配置され、図示しない車体側のステアリングシャフトが結合されるとともに、ホーンスイッチ及びエアバッグ装置が取り付けられる部分である。
ハブ部１２０は、ステアリングホイールの中心軸方向から見て、実質的に横長の矩形のプレート状に形成されている。
ハブ部１２０は、リム部１１０に対して、ステアリングシャフト側（ドライバ側から見て奥まった方向）にオフセットして配置されている。
ハブ部１２０の中央部には、ステアリングシャフトの先端部に設けられたスプライン軸部が挿入されるスプライン穴１２１が形成されている。

横スポーク部１３０は、ハブ部１２０の左右側端部における上部を、隣接するリム部１１０の内周縁部と連結する部分である。
横スポーク部１３０は、リム部１１０の左右側部における内周縁部から内径側に突き出して形成された外側部１３１と、外側部１３１の突端部（ハブ部１２０側の端部）とハブ部１２０の側端部とを連結する連結部１３２とを有して構成されている。
連結部１３２は、ハブ部１２０の側端部から、ステアリングシャフトの軸方向にほぼ沿ってドライバ側へ突き出して形成され、ドライバ側の端部において外側部１３１と連結されている。

また、外側部１３１の内径側の端部には、ホーンプレート２００の位置決めに用いられる位置決め面部１３３が設けられている。
位置決め面部１３３は、ステアリングシャフトの軸方向と直交する方向に配置された平面状に配置されている。
横スポーク部１３０は、上述した外側部１３１、連結部１３２、位置決め面部１３３の実質的に全ての表面部がウレタン樹脂によって被覆されている。

下スポーク部１４０は、ハブ部１２０の下端部における左右側部を、隣接するリム部１１０の内周縁部と連結する部分である。
下スポーク部１４０は、リム部１１０の下部における内周縁部から内径側（上方）に突き出して形成された外側部１４１と、外側部１４１の上端部とハブ部１２０の下端部とを連結する連結部１４２とを有して構成されている。
連結部１４２は、ハブ部１２０の下端部から、ステアリングシャフトの軸方向にほぼ沿ってドライバ側へ突き出して形成され、ドライバ側の端部において外側部１４１と連結されている。
連結部１４２は、左右方向に離間して例えば１対が設けられている。

また、外側部１４１の内径側（上側）の端部には、ホーンプレート２００の位置決めに用いられる位置決め面部１４３が設けられている。
位置決め面部１４３は、ステアリングシャフトの軸方向と直交する方向に配置された平面状に配置されている。
下スポーク部１４０は、上述した外側部１４１、連結部１４２、位置決め面部１４３の実質的に全ての表面部がウレタン樹脂によって被覆されている。

また、ハブ部１２０の左右側端部における横スポーク部１３０との接続部よりも下方側の領域には、ホーンプレート２００の締結面部２４０が固定されるホーンプレート固定部１５０が一体に形成されている。
このホーンプレート固定部１５０については、後に詳しく説明する。

図２は、上述した本体部１００に、ホーンプレート２００が取り付けられた状態を示す外観斜視図である。
ホーンプレート２００は、図示しないエアバッグ装置のリテーナ、インフレータ、及び、ホーンスイッチ等が取り付けられる基部（エアバッグ装置固定部材）となる部品である。
ホーンプレート２００は、例えば鋼板をプレス加工することによって形成され、枠部２１０、横スポーク当接部２２０、下スポーク当接部２３０、締結面部２４０等を有して構成されている。

枠部２１０は、ハブ部１２０に対してドライバ側に配置されるとともに、実質的に矩形の枠状に形成されている。
枠部２１０は、エアバッグ装置及びホーンスイッチ等が固定される部分である。

横スポーク当接部２２０は、枠部２１０の左右側端部における上部から、ドライバ側に突き出して形成されている。
横スポーク当接部２２０の先端部には、本体部１００の横スポーク部１３０の位置決め面部１３３と当接する位置決め面部２２１が形成されている。

下スポーク当接部２３０は、本体部の下端部における中央部から、ドライバ側に突き出して形成されている。
下スポーク当接部２３０の先端部には、本体部１００の下スポーク部１４０の位置決め面部１４３と当接する位置決め面部２３１が形成されている。

ここで、本体部１００側の位置決め面部１３３、１４３の周囲は、ドライバ側に張り出して形成された段部１３３ａ，１４３ａが設けられており、ホーンプレート２００側の位置決め面部２２１，２３１の面方向に沿った方向の位置決めを行なうようになっている。
ステアリングホイールを直進状態で軸方向から見たときに、段部１３３ａは、位置決め面部１３３，２２１のステアリングホイール外径側、上側、下側を囲って配置されている。また、段部１４３ａは、位置決め面部１４３，２３１の左右及び下側を囲って配置されている。
すなわち、上述した構成により、本体部１００側の位置決め面部１３３、１４３は、実質的にホーンプレート２００側の位置決め面部２２１，２３１が収容される凹部の底面部として形成されており、ホーンプレート２００は、位置決め面部２２１，２３１をこの凹部内に収容し、位置決め面部１３３，１４３に突き当たるまで押し込むことによって、所定の固定位置に位置決めされる。

締結面部２４０は、枠部２１０の側部における横スポーク当接部２２０よりも下方の領域から、ハブ部１２０側にステアリングシャフトの軸方向にほぼ沿って突き出した矩形の平板状の部分である。
締結面部２４０は、本体部１００側のホーンプレート固定部１５０に締結される部分である。
締結面部２４０は、枠部２１０の左右に設けられ、これら左右の締結面部２４０は、上側が開く方向に相互傾斜しているが、実質的に対向して配置されている。
図３は、図２のIII−III部矢視図であって、締結面部２４０がホーンプレート固定部１５０に締結されている箇所を、ボルトの軸方向における内側（ステアリングホイール内径側）から見た図である。

図３に示すように、締結面部２４０は、挿入方向（ステアリングシャフトの軸方向と実質的に同じ）に沿いかつ平行に配置された側端部２４１及び、突端部に設けられ挿入方向と直交方向に沿って配置された先端部２４２を有し、実質的に矩形状に形成されている。
先端部２４２の中央部には、挿入方向に沿って延びた突起部２４３が形成され、この突起部２４３の突端部は、ホーンプレート固定部１５０に形成された開口内に挿入されている。
締結面部２４０の中央部におけるステアリングホイール内径側の面部には、雌ネジ部を有する固定ナット２４４が取り付けられている。

本体部１００側のホーンプレート固定部１５０は、実質的に矩形の平板状に形成されるとともに、締結面部２４０のステアリングホイール外径側の面部に当接した状態で固定される。
ホーンプレート固定部１５０には、図示しないボルトが挿入される溝部１５１が形成され、このボルトを締結面部２４０の固定ナット２４４に締結することによって、ホーンプレート固定部１５０は締結面部２４０に固定される。
また、ホーンプレート固定部１５０には、さらに、回転防止リブ１５２、沈み込み防止リブ１５３が形成されている。

回転防止リブ１５２は、締結面部２４０の両側にそれぞれ設けられ、側端部２４１のうち締結面部２４０の先端部側の領域と対向して配置される一対の平行面部１５２ａを備えている。
この平行面部１５２ａと側端部２４１との間には、各部品の寸法公差を考慮して設定される空隙（例えば０．２ｍｍ程度）が設けられている。
また、回転防止リブ１５２の入口側（締結面部２４０の挿入時に締結面部２４０が入ってくる側）においては、回転防止リブ１５２の締結面部２４０に対向する面部は、入口側が側端部２４１に対して広がる方向に平行面部１５２ａに対して傾斜した斜面部１５２ｂとなっている。

沈み込み防止リブ１５３は、締結面部２４０の先端部２４２と対向して配置され、ホーンプレート２００が位置決め面部１３３，１４３によって位置決めされる本来の位置に対して、所定の押し込み量（例えば０．２ｍｍ程度）押し込まれた場合に、先端部２４２と当接するように形成されている。
沈み込み防止リブ１５３は、突起部２４３を挟んだ両側に配置されるとともに、外側の端部（突起部２４３から遠い側の端部）は回転防止リブ１５２と接続されている。
この所定の押し込み量は、例えば、ホーンスイッチが正常に動作可能な範囲、及び、各部品の寸法公差を考慮して設定することができる。

次に、上述した第１実施形態の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。
なお、以下説明する比較例、第２実施形態において、上述した第１実施形態と実質的に共通する箇所については、同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図４は、比較例におけるホーンプレート固定部と締結面部との締結箇所を示す図であって、第１実施形態における図３に相当する箇所を示す図である。
比較例のステアリングホイールは、ホーンプレート固定部１５０に、回転防止リブ１５２及び沈み込み防止リブ１５３を設けていない点で、上述した第１実施形態と相違する。

第１実施形態及び比較例は、ともに本体部１００側の位置決め面部１３３，１４３が比較的軟質の弾性材料であるウレタン樹脂によって形成されていることから、作業中に作業者がホーンプレート２００に対して負荷する力によってウレタン樹脂が弾性変形し、ホーンプレート２００の締結面部２４０が設計上の目標位置に固定されない場合がある。
例えば、作業者がホーンプレート２００をステアリングシャフトの軸方向にほぼ沿って押し付けた結果、位置決め面部１３３，１４３がたわみ、ホーンプレート２００が本来の位置よりも奥まった位置に固定されてしまう場合がある。
また、締結面部２４０の固定ナット２４４をボルトによって締結する際に、ボルトから固定ナット２４４に伝わる締結トルクによって、締結面部２４０がボルトの軸回りに回動してしまう場合がある。
特に、左右の締結面部２４０をそれぞれ同一回転方向のボルトで締結した場合には、左右の締結面部２４０が逆方向に回動して、ホーンプレート２００全体にねじりが生じる場合がある。

これに対し、第１実施形態においては、作業者がホーンプレート２００を押し込んだ場合であっても、締結面部２４０の先端部２４２が沈み込み防止リブ１５３と当接することによって、それ以上の変位が防止されるため、仮に本来の設計目標に対して押込まれた位置に固定されたとしても、ホーンスイッチ等の動作に影響を及ぼすことはない。

また、固定ナット２４４が締結トルクを受けた場合にも、締結面部２４０の側端部２４１がホーンプレート固定部１５０の回転防止リブ１５２の平行面部１５２ａに拘束され、締結面部２４０のホーンプレート固定部１５０に対する相対回転が防止される。
これによって、ホーンプレート２００の位置が本来の位置からずれた状態で固定されたり、ホーンプレート２００が捩じりを受けることを防止できる。
なお、上述した回転防止リブ１５２及び沈み込み防止リブ１５３は、ホーンプレート２００が正規の位置に装着されている場合には、締結面部２４０と当接することはないため、金属どうしの接触に起因する異音も発生することがない。

さらに、ホーンプレート固定部１５０の回転防止リブ１５２に、締結面部２４０を挿入する際にガイドとして機能する斜面部１５２ｂを設けたことによって、例えばエアバッグ装置やリッド等によって遮られホーンプレート固定部１５０が目視できない状態でホーンプレート２００を取り付ける場合であっても、容易に締結面部２４０をホーンプレート固定部１５０の正しい位置に装着することが可能である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明を適用したステアリングホイールの第２実施形態について説明する。
図５は、第２実施形態におけるステアリングホイールの外観斜視図であって、ホーンプレートを取り付ける前の状態を示す図である。
第２実施形態においては、ステアリングホイールの本体部１００には、加飾パネル３００が設けられている。
加飾パネル３００は、意匠性の向上及びスイッチ類の取り付けなどを目的として、例えばＡＢＳ樹脂等のウレタン樹脂よりも硬質の材料により形成され、ステアリングホイールの本体部１００におけるドライバ側の面部に設けられている。
また、加飾パネル３００には、ホーンプレート２００の位置決め面部２２１，２３１と当接する位置決め面部３１０，３２０が一体に形成されている。

図６は、第２実施形態のステアリングホイールにおける締結箇所を示す図であって、第１実施形態における図３に相当する箇所を示す図である。
第２実施形態においては、ホーンプレート２００のステアリングシャフト軸方向における位置が、硬質の加飾パネル３００に設けられた位置決め面部３１０，３２０によって位置決めされるため、上述した比較例のように、ホーンプレート２００が押し込まれた状態で固定される懸念は小さい。
このため、第２実施形態においては、本体部１００側のホーンプレート固定部１５０に、回転防止リブ１５２を設けるとともに、沈み込み防止リブ１５３は設けない構成としている。
以上説明した第２実施形態においても、上述した第１実施形態の効果と実質的に同様の効果を得ることができる。

なお、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態によって限定されるものではなく、適宜変更することが可能であり、これらも本発明の技術的範囲内である。
例えば、ステアリングホイールを構成する各部材の形状、構造、材質、製法、配置等は各実施形態のものに限らず、適宜変更することができる。

１００本体部１１０リム部
１２０ハブ部１２１スプライン穴
１３０横スポーク部１３１外側部
１３２連結部１３３位置決め面部
１３３ａ段部１４０下スポーク部
１４１外側部１４２連結部
１４３位置決め面部１４３ａ段部
１５０ホーンプレート固定部１５１溝部
１５２回転防止リブ１５２ａ平行面部
１５２ｂ斜面部１５３沈み込み防止リブ
２００ホーンプレート２１０枠部
２２０横スポーク当接部２２１位置決め面部
２３０下スポーク当接部２３１位置決め面部
２４０締結面部２４１側端部
２４２先端部２４３突起部
２４４固定ナット３００加飾パネル
３１０，３２０位置決め面部

Claims

芯材の周囲を弾性材料で被覆して形成された本体部と、
前記本体部に取り付けられるとともにエアバッグ装置が固定されるエアバッグ装置固定部材と
を有するステアリングホイールであって、
前記エアバッグ装置固定部材は、前記ステアリングホイールの回動中心軸方向にほぼ沿って前記本体部側に突出して形成されるとともに、該エアバッグ装置固定部材を前記本体部に締結する締結手段が設けられた締結面部を有し、
前記締結面部は、前記締結手段を挟んで実質的に平行に形成された側端部を有し、
前記本体部は、前記締結面部の前記側端部を、一対の平行面部により保持して締結トルクに起因する前記締結面部の前記本体部に対する相対回転を防止する回転防止部を有し、
前記本体部は、前記締結面部の前記回転防止部への挿入深さを規制する高さ規制部を有し、
前記高さ規制部は、前記エアバッグ装置固定部材が前記弾性材料を変形させながら前記本体部側へ押圧された場合にのみ前記締結面部と当接すること
を特徴とするステアリングホイール。
前記回転防止部の前記一対の平行面部の間隔を、前記締結面部の前記側端部の間隔に対して大きくしたこと
を特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール。
前記回転防止部は、前記エアバッグ装置固定部材の取り付け時に、前記締結面部を該回転防止部の間に挿入されるよう案内する案内面部を有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステアリングホイール。