JP5971213B2 - ステアリングホイール - Google Patents

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Description

本発明は、車両等の乗り物に前方から衝撃が加わった場合に、その衝撃から運転者を保護するためのエアバッグ装置が設けられたステアリングホイールに関するものである。
この種のステアリングホイールの一態様として、例えば、特許文献1に記載されているように、エアバッグ装置が、ホーン装置を作動させるためのホーンスイッチ機構を介して芯金に装着されたものが知られている。
図12に示すように、ホーンスイッチ機構50は、支持部材51、スライダ52、キャップ部材53及び可動側接点部54を備えている。支持部材51は、導電性を有する金属材料により形成され、芯金55に係止されて後方へ延びている。支持部材51の後端部は固定側接点部51aを構成している。スライダ52は絶縁性を有する樹脂材料により形成され、支持部材51の外側にスライド可能に配置され、ばね59により後方へ付勢されている。キャップ部材53は絶縁性を有する材料により形成され、支持部材51及びスライダ52の各後端部を後方から覆っている。可動側接点部54は、導電性を有する金属材料によって形成され、キャップ部材53及びスライダ52の間に配置されている。可動側接点部54は、バッグホルダ56等を介してホーン装置57に対し電気的に接続されている。
上記ホーンスイッチ機構50が設けられたステアリングホイール58では、エアバッグ装置が押下げられないときには、可動側接点部54が、支持部材51の固定側接点部51aから後方へ離れる。両接点部51a,54が導通を遮断された状態となり、ホーン装置57が作動しない。
これに対し、エアバッグ装置が押下げられると、そのエアバッグ装置に加わる力が、キャップ部材53を介して可動側接点部54及びスライダ52に伝達される。キャップ部材53によってスライダ52が押圧されて、そのスライダ52がばね59に抗して前方へスライドさせられる。また、キャップ部材53とともに可動側接点部54が前方へ移動し、支持部材51の固定側接点部51aに接触して導通すると、ホーン装置57が作動する。
このように、支持部材51は、芯金55に係止される機能と、エアバッグ装置を芯金55に対し前後方向へ移動可能に支持する機能とを発揮するほかに、固定側接点部51aとしても機能する。そのため、ステアリングホイール58の部品点数を少なくし、構成を簡略化することが可能である。
特開2013−71626号公報
ところが、上記特許文献1では、スライダ52が可動側接点部54を介してキャップ部材53に間接的に接触する構成が採用されている。そのため、樹脂製のスライダ52が金属製の可動側接点部54に対し擦れると、スライダ52の可動側接点部54との接触部分が削れて樹脂粉末を発生する。そして、この樹脂粉末が溜まって可動側接点部54と固定側接点部51aとの間で絶縁層を形成すると、エアバッグ装置が押下げられたときの可動側接点部54の支持部材51との導通が妨げられるおそれがある。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、スライダの可動側接点部との接触に起因する樹脂粉末の発生を抑制することのできるステアリングホイールを提供することにある。
上記課題を解決するステアリングホイールは、エアバッグ装置が、ホーン装置を作動させるためのホーンスイッチ機構を介して芯金に装着されたステアリングホイールであって、前記ホーンスイッチ機構は、導電性を有する材料により形成され、前記芯金に支持されて後方へ延びる支持部材と、絶縁性を有する樹脂材料により形成され、前記支持部材の外側にスライド可能に配置されるとともに、付勢部材により後方へ付勢されたスライダと、絶縁性を有する材料により形成され、前記支持部材及び前記スライダの少なくとも各後端部を後方から覆うキャップ部材と、導電性を有する金属材料により形成され、前記キャップ部材及び前記スライダの間に配置された可動側接点部とを備え、前記エアバッグ装置の押下げに伴い同エアバッグ装置に加わる力を、前記キャップ部材を介して前記可動側接点部及び前記スライダに伝達し、前記付勢部材に抗して前記スライダを前方へスライドさせるとともに、前記可動側接点部を前方へ移動させて前記支持部材に接触させることで前記ホーン装置を作動させるように構成されており、前記可動側接点部のうち前記スライダの後端部の後方となる箇所、及び前記後端部のうち前記可動側接点部の前方となる箇所の少なくとも一方には、前記可動側接点部と前記後端部とを離隔させる離隔部が設けられている。
上記の構成によれば、エアバッグ装置が押下げられないときには、可動側接点部が支持部材から後方へ離れ、両者の導通が遮断された状態となり、ホーン装置が作動しない。この際、離隔部により、可動側接点部とスライダの後端部とが離隔させられる。キャップ部材は、スライダの後端部の後方となる箇所であって、可動側接点部の後方とならない箇所においてスライダの後端面に接触する。
上記の状態からエアバッグ装置が押下げられると、そのエアバッグ装置に加わる力が、キャップ部材を介して可動側接点部及びスライダに伝達される。キャップ部材によってスライダが押圧され、そのスライダが付勢部材に抗して前方へスライドさせられる。また、キャップ部材とともに可動側接点部が前方へ移動して、支持部材に接触して導通すると、ホーン装置が作動する。このときにも、上記と同様に、離隔部により、可動側接点部とスライダの後端部とが離隔させられる。
このように、スライダは、ホーン装置の作動の有無に拘らず可動側接点部から離隔する。そのため、樹脂製のスライダが金属製の可動側接点部に対し擦れることがなく、スライダの可動側接点部との接触部分が削れて樹脂粉末を発生する現象が起こりにくい。
上記ステアリングホイールにおいて、前記可動側接点部は板材により形成されており、前記離隔部は、前記板材において前記スライダの後端部の後方となる箇所を後方へ曲げ加工することにより形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、板材からなる可動側接点部においてスライダの後端部の後方となる箇所を後方へ曲げ加工することで、可動側接点部の上記箇所に、可動側接点部とスライダの後端部とを離隔させる離隔部が形成される。この離隔部を有する可動側接点部が用いられることで、可動側接点部がスライダの後端部から離隔するため、スライダが削れて樹脂粉末を発生する上記現象が起こりにくい。
上記ステアリングホイールにおいて、前記支持部材は後端部に鍔部を有しており、前記スライダの後端部は筒状をなして前記鍔部を取り囲んでおり、前記可動側接点部の一部は、帯状をなして前記キャップ部材の径方向へ延び、かつ前記スライダの前記後端部の後方となる箇所に前記離隔部が形成された本体部により構成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、可動側接点部の本体部において、スライダの後端部の後方となる箇所に設けられた離隔部は、同後端部の後端面から後方へ離隔する。キャップ部材は、スライダの後端部の後方となる箇所であって、本体部の後方とならない箇所において同後端部の後端面に接触する。この際、本体部が帯状をなしていることから、スライダの後端部の後方となる箇所であって、本体部の後方となる箇所は僅かである。そのため、キャップ部材は上記後端部の後端面の多くの部分に接触する。従って、エアバッグ装置が押下げられると、そのエアバッグ装置に加わる力が、後端部の後端面の広い面においてスライダに伝達される。
上記ステアリングホイールにおいて、前記スライダ及び前記エアバッグ装置は、それらの間に配置された弾性部材により連結されていることが好ましい。
上記の構成によれば、エアバッグ装置がダイナミックダンパのダンパマスとして機能し、弾性部材がダイナミックダンパのばねとして機能する。そのため、ステアリングホイールが所定の周波数で振動すると、その周波数と同一又は近い共振周波数で弾性部材が弾性変形しながら、エアバッグ装置を伴って振動し、ステアリングホイールの振動エネルギーを吸収する。この吸収により、ステアリングホイールの振動が抑制される。
上記ステアリングホイールによれば、スライダの可動側接点部との接触に起因する樹脂粉末の発生を抑制することができる。
ステアリングホイールの一実施形態を示す図であり、(A)はステアリングホイールの側面図、(B)は(A)のA矢視図。 図1(B)のステアリングホイールにおける芯金の部分正面図。 一実施形態におけるエアバッグ装置の斜視図。 図3のエアバッグ装置の分解斜視図。 (A)は一実施形態におけるホーンスイッチ機構等の斜視図、(B)は(A)の分解斜視図。 一実施形態において、ホーンスイッチ機構が取付けられたバッグホルダの一部を示す部分正面図。 図6の7−7線に沿ったホーンスイッチ機構等の内部構造を示す部分断面図。 図6の8−8線に沿ったホーンスイッチ機構等の内部構造を示す部分断面図。 図8の状態からエアバッグ装置が押下げられて接点端子がピンホルダに接触したときのホーンスイッチ機構等の内部構造を示す部分断面図。 (A)は一実施形態におけるホーンスイッチ機構等の断面図、(B)は(A)の分解断面図。 ホーンスイッチ機構における離隔部の変形例を示す部分断面図。 従来のステアリングホイールにおけるホーンスイッチ機構等の内部構造を示す部分断面図。
以下、ステアリングホイールの一実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。
図1(A)に示すように、車両には、軸線L1に沿って前後方向に延び、かつ同軸線L1を中心として回転するステアリングシャフト(操舵軸)14が、後側ほど高くなるように傾斜した状態で配設されている。ステアリングシャフト14の後端部には、ステアリングホイール10が取付けられている。
なお、本実施形態では、ステアリングホイール10の各部について説明する際には、ステアリングシャフト14の軸線L1を基準とする。この軸線L1に沿う方向をステアリングホイール10の「前後方向」といい、軸線L1に直交する面に沿う方向のうち、ステアリングホイール10の起立する方向を「上下方向」というものとする。従って、ステアリングホイール10の前後方向及び上下方向は、車両の前後方向(水平方向)及び上下方向(鉛直方向)に対し若干傾いていることとなる。
なお、図3、図5(B)、図7〜図9及び図10(A),(B)では、便宜上、ステアリングホイール10の前後方向が水平方向に合致し、同ステアリングホイール10の上下方向が鉛直方向に合致した状態で図示されている。図11及び図12についても同様である。
図1(B)に示すように、ステアリングホイール10は、中央部分にエアバッグ装置(エアバッグモジュール)20を備えている。ステアリングホイール10の骨格部分は、芯金12によって構成されている。図2は、その芯金12の一部を示している。芯金12は、鉄、アルミニウム、マグネシウム、又はそれらの合金等によって形成されている。芯金12は、その中心部分に位置するボス部12aにおいてステアリングシャフト14に取付けられており、同ステアリングシャフト14と一体となって回転する。
芯金12において、ボス部12aの周囲の複数箇所には、それぞれ貫通孔12cを有する保持部12bが設けられている。なお、芯金12において、保持部12bとそれ以外の箇所とを区別する必要がある場合には、後者の箇所を芯金本体12dというものとする。図7に示すように、各貫通孔12cの内壁面は、後側ほど拡径するテーパ状をなしている。なお、図2では、このテーパ状の内壁面の図示が省略されている。
図2及び図7に示すように、各保持部12bと芯金本体12dとの間であって、貫通孔12cの近傍には、クリップ13がそれぞれ組み込まれている。各クリップ13は、導電性を有するばね綱等の金属からなる線材を所定形状に屈曲させることによって形成されている。各クリップ13は、若干弾性変形させられた状態で、保持部12bと芯金本体12dとの間に組み込まれて芯金12に保持されている。クリップ13は、その一部、例えば端部において、保持部12b及び芯金本体12dの少なくとも一方に接触している。各クリップ13の一部は、貫通孔12cの前方近傍に位置している。
車両には、ホーン装置40が設けられており、これを作動させるための複数のホーンスイッチ機構30が、各保持部12bにおいて、スナップフィット構造にて芯金12に装着されている。各ホーンスイッチ機構30は互いに同一の構成を有している。そして、これらのホーンスイッチ機構30を介してエアバッグ装置20が芯金12に支持されている。このように、各ホーンスイッチ機構30は、エアバッグ装置20を支持する機能とホーンスイッチの機能とを兼ねている。
さらに、本実施形態では、エアバッグ装置20におけるバッグホルダ21と各ホーンスイッチ機構30との間に弾性部材41及びダンパホルダ42が介在されている。これらのエアバッグ装置20、ホーンスイッチ機構30、弾性部材41、ダンパホルダ42、芯金12等によって、ステアリングホイール10の振動を抑制、すなわち、制振するための制振構造が構成されている。
次に、上記制振構造を構成する各部について説明する。
<エアバッグ装置20>
図3及び図4に示すように、エアバッグ装置20は、パッド部24、エアバッグ(図示略)及びインフレータ23を、バッグホルダ21に組付けることによって構成されている。
パッド部24は、樹脂成形によって形成されており、表面が意匠面をなす外皮部24aと、その外皮部24aの裏面側(前側)に略四角環状に立設された収容壁部24bとを有している。収容壁部24bによって囲まれる外皮部24aの内側面は、バッグホルダ21との間に、主としてエアバッグ(図示略)を収容するためのバッグ収容空間xを形成している。外皮部24aのバッグ収容空間xを形成する部位には、エアバッグが展開及び膨張するときに押し破られる薄肉部24cが形成されている。
収容壁部24bの前端部には、それぞれ矩形板状をなす複数の係止爪24dが一体に形成されている。各係止爪24dは所定長さの幅広に形成されており、各係止爪24dの前端部には、外側(バッグ収容空間xから遠ざかる側)へ突出する係止突起24eが形成されている。
パッド部24の複数箇所には、ホーンスイッチ機構30を支持するためのスイッチ支持部24fがそれぞれ形成されている。各スイッチ支持部24fは、パッド部24の外皮部24aから裏面側(前側)へ延びるように、収容壁部24bと一体に形成されている。
バッグホルダ21は、導電性を有する金属板をプレス加工することにより、略矩形状に形成されている。なお、バッグホルダ21は、プレス加工以外の手段、例えばダイカスト成形等によって形成されたものであってもよい。バッグホルダ21の周縁部は、パッド部24を固定するための略四角環状の周縁固定部21aとして構成されている。
周縁固定部21aにおいて、各係止爪24dの前方となる箇所には、それぞれ爪係止孔21bが形成されている。各爪係止孔21bは、幅広の上記各係止爪24dに対応してバッグホルダ21の辺方向に長いスリット状をなしている。各爪係止孔21bには、各係止爪24dの前端部が挿通されて係止されている。
上記周縁固定部21aの内側部分は、台座部21cを構成している。台座部21cの中心部には円形状の開口部21dが形成されている。台座部21cであって、開口部21dの周縁部近傍の複数箇所には、それぞれねじ挿通孔21eが形成されている。台座部21cの開口部21dには、インフレータ23の一部が挿通されて取付けられる。
より詳しくは、インフレータ23は低円柱状の本体23aを有しており、その本体23aの外周面にはフランジ部23bが形成されている。フランジ部23bには、本体23aの周方向に等角度間隔に複数の取付片23cが同本体23aの径方向外方へ延出されている。各取付片23cにおいて、バッグホルダ21の上記ねじ挿通孔21eの前方となる箇所には、それぞれねじ挿通孔23dが形成されている。インフレータ23において、フランジ部23bよりも後方側となる部分は、膨張用ガスを噴出するガス噴出部23eとして構成されている。そして、インフレータ23のガス噴出部23eがバッグ収容空間x側に突出するように、前側からバッグホルダ21の開口部21dに挿通されている。さらに、フランジ部23bが開口部21dの周縁部に当接させられ、この状態で、インフレータ23はリングリテーナ25とともにバッグホルダ21に取付けられている。
より詳しくは、リングリテーナ25は、インフレータ23のガス噴出部23eが挿通されるバッグホルダ21の開口部21dと同等の円形状の開口部25aを有している。また、リングリテーナ25は、バッグホルダ21の各ねじ挿通孔21eの後方となる複数箇所に取付ねじ25bを有している。リングリテーナ25とバッグホルダ21との間には、展開及び膨張可能に折り畳まれた状態のエアバッグ(図示略)の開口部が配置されている。リングリテーナ25の複数の取付ねじ25bは、エアバッグの開口部の周縁部分に設けられたねじ挿通孔(図示略)と、バッグホルダ21及びインフレータ23の各ねじ挿通孔21e,23dとに対し、後側から挿通されている。さらに、挿通後の各取付ねじ25bに前側からナット26が締付けられることにより、エアバッグがリングリテーナ25を介してバッグホルダ21に固定されるとともに、インフレータ23がバッグホルダ21に固定されている。
バッグホルダ21の周縁固定部21aの複数箇所には、ホーンスイッチ機構30を取付けるための取付部21fが、円形の開口部21dの径方向外方へそれぞれ突出形成されている(図6参照)。各取付部21fは、上述したパッド部24のスイッチ支持部24fの前方となる箇所に位置している。図8に示すように、各取付部21fには、ホーンスイッチ機構30の取付けのための取付孔21gが円形に貫通形成されている。バッグホルダ21における各取付孔21gの周辺部には、それぞれ後方へ延びる複数の挟持部21iが一体に形成されている。本実施形態では、バッグホルダ21において各取付孔21gを挟んで相対向する箇所を後方へ折り曲げることにより、各挟持部21iが形成されている。各挟持部21iの上記折り曲げ形成により、バッグホルダ21において各挟持部21iの外側、すなわち、各挟持部21iを挟んで取付孔21gとは反対側には孔21jが形成されている。
<ホーンスイッチ機構30>
ホーンスイッチ機構30は、上述したように、ホーン装置40を作動させるためのものであり、本実施形態では複数用いられている。各ホーンスイッチ機構30からステアリングホイール10の中心(ボス部12a)までの距離は互いに略等しく設定されることが望ましい。これは、後述する接点端子34とスナップピン31の鍔部31aとを確実に接触させて導通状態にするためである。
図5(A),(B)に示すように、各ホーンスイッチ機構30は、支持部材としてのスナップピン31、ピンホルダ32、キャップ部材としてのコンタクトホルダ33、可動側接点部としての接点端子34、ピース35、及び付勢部材としてのコイルばね36を備えている。次に、ホーンスイッチ機構30の各構成部材について説明する。
<スナップピン31>
スナップピン31は、上記バッグホルダ21よりも前方で上記芯金12に支持される部材であり、導電性を有する金属材料によって形成されている。このスナップピン31の芯金12に対する支持構造については、後述する。スナップピン31の多くの部分は、前後方向に延びる棒状の本体部31fによって構成されている。本体部31fは、バッグホルダ21の上記取付孔21gよりも若干小径に形成されている。本体部31fの前端部の外周面には、環状の係止溝31bが形成されている。図10(A),(B)に示すように、スナップピン31の後端部には、円板状をなし、かつ固定側接点部として機能する鍔部31aが形成されている。鍔部31aは、取付孔21gの内径D2よりも大きな外径D1を有している。なお、図10(B)では、スナップピン31が、本体部31fの一部を省略された状態で図示されている。
<ピンホルダ32>
図5(B)及び図7に示すように、ピンホルダ32は、絶縁性を有する樹脂材料によって、前後両端が開放された筒状に形成されている。ピンホルダ32は、スナップピン31の外側に配置されており、ホーンスイッチ機構30の作動に際し、スナップピン31に対しその長手方向(前後方向)にスライドするスライダとして用いられている。ピンホルダ32において、スナップピン31の本体部31fが挿通される箇所(以下「筒状部32a」という)の後端には、スナップピン31の鍔部31aの外径よりも僅かに大きな内径を有し、かつ後端が開放された円筒状の拡径部32bが形成されている。この拡径部32bにより、鍔部31aが取り囲まれている。
筒状部32aの前部の外周には、全周にわたって環状突部32eが形成されている。環状突部32eは、コイルばね36の後端部を受け止める機能を有している。
<コンタクトホルダ33>
図5(B)及び図8に示すように、コンタクトホルダ33は、絶縁性を有する樹脂材料により形成されている。コンタクトホルダ33は、略円形の板状をなす天板部33aと、その天板部33aの外周縁から前方に延びる略円筒状の側壁部33bとを備えており、スナップピン31の少なくとも後端部(鍔部31a)と、ピンホルダ32の少なくとも後端部(拡径部32b)とを後方から覆っている。側壁部33bの径方向に相対向する箇所には、フック部33cが径方向へ弾性変形可能に形成されている。
なお、天板部33aの後部には、コンタクトホルダ33のスナップピン31及びピンホルダ32への組付け時において、同コンタクトホルダ33の向きを揃えるための溝33dが形成されている。
上記側壁部33bの前後方向についての中間部であって、周方向に互いに離れた複数箇所には、爪係合孔33fが形成されている(図7参照)。また、側壁部33bの前端部であって、互いに周方向に離れた複数箇所には円弧状の切欠き33gが形成されている。
<接点端子34>
接点端子34は、導電性を有し、かつ上記ピンホルダ32よりも硬質で帯状をなす金属板をプレス加工することにより形成されている。接点端子34は、コンタクトホルダ33及びピンホルダ32の間に配置されている。接点端子34は、コンタクトホルダ33の径方向に延びる本体部34aと、同本体部34aの両端から前方へ延びる一対の側部34bとを備えている。
本体部34aにおいて、円筒状の拡径部32bの後方となる2箇所、すなわち、本体部34aの長手方向についての両側部には、離隔部34dがそれぞれ設けられている。各離隔部34dは、本体部34aと拡径部32bとを前後方向へ離隔させるためのものである。本実施形態では、本体部34aの長手方向について、上記箇所を含む領域を後方へ曲げ加工することにより同離隔部34dが本体部34aの全幅にわたって形成されている。各離隔部34dは、拡径部32bの後端面から後方へ離れている。本体部34aの長手方向について、各離隔部34dの両側部分も拡径部32bから離れている。
本体部34aにおいて両離隔部34dによって挟まれた部分には、前側へ突出する複数の接触突部34cが、本体部34aの長手方向に沿って等間隔毎に形成されている。本体部34aにおいて、離隔部34d及び接触突部34cを除く部分の多くは、コンタクトホルダ33の天板部33aの前面に接触している。各離隔部34dは、天板部33aの前面よりも後方に位置している。各接触突部34cは、本体部34aのうちで最も前方に位置している。
各側部34bは、コンタクトホルダ33の側壁部33bの内壁面に対し、係合した状態で接触している。各側部34bの側壁部33bに対する係合により、接点端子34はコンタクトホルダ33に位置決めされた状態で装着されている。
なお、各側部34bとスナップピン31の鍔部31aとの間には、ピンホルダ32の拡径部32bが介在されており、各側部34bと鍔部31aとの絶縁状態が確保されている。また、各側部34bとスナップピン31の本体部31fとの間には、ピンホルダ32の筒状部32a、弾性部材41及びダンパホルダ42が介在されており、各側部34bと本体部31fとの絶縁状態が確保されている。
<ピース35>
図7及び図10(B)に示すように、ピース35は、絶縁性を有する樹脂材料によって形成されている。ピース35の一部は、円環状をなす環状部35bによって構成されている。環状部35bの外径は、コイルばね36の外径、及び貫通孔12cの内壁面における後端部の外径、すなわち、テーパ状の内壁面における最大径と同程度に設定されている。
環状部35bの前面であって周方向についての複数箇所からは、前方へ向けて係止片35cが延びている。各係止片35cの前端部には、爪部35dが径方向内方へ突設されている。また、環状部35bの前面において、周方向について隣り合う係止片35c間からは、前方へ向けて複数の係合片35eが延びている。各係合片35eの外側面は、後側ほど拡径するテーパ面の一部を構成している。
環状部35bからは、一対の装着部35fが後方へ向けて延びている。各装着部35fは、スナップピン31の本体部31fの外形形状に対応して、環状部35bの径方向外方へ膨らむように湾曲形成されている。
ピース35は、環状部35b及び両装着部35fにおいてスナップピン31の本体部31fの外側に嵌合され、かつ各爪部35dが係止溝31bに入り込むことにより、同スナップピン31に脱落不能に装着されている。上記のように、ピース35では、複数の係合片35eの外側面が複数の係止片35cの外側面を挟んで、周方向に間欠的に配置されている。こうした構成により、ピース35は、全体として、後側ほど拡径するテーパ状の外側面を有するのと同様な形態となっている。
<コイルばね36>
コイルばね36は、スナップピン31の本体部31fの周りに巻回されている。コイルばね36は、ピンホルダ32の環状突部32eとピース35の環状部35bとの間に、圧縮させられた状態で配置されている。
このようにして、複数の単体部品、すなわち、スナップピン31、ピンホルダ32、コンタクトホルダ33、接点端子34、コイルばね36及びピース35がユニット化されて、アセンブリとされたホーンスイッチ機構30が構成されている。そのため、ホーンスイッチ機構30の取付けや交換の際に、ユニット化されたホーンスイッチ機構30を1つの集合体として扱うことが可能である。
<弾性部材41>
図8及び図10(B)に示すように、弾性部材41は、ゴム(例えば、EPDM、シリコンゴム等)、エラストマー等の弾性材料によって形成されている。弾性部材41は、内筒部41c、外筒部41d及び連結部41eを備えて構成されている。内筒部41cは前後方向に延びる円筒状をなしており、筒状部32aのうち環状突部32eと拡径部32bとによって挟まれた箇所の外側に装着されている。外筒部41dは、内筒部41cよりも大きな内径を有し、かつ前後方向に延びる円筒状をなしている。外筒部41dは内筒部41cと同一軸線上に配置され、内筒部41cを取り囲んでいる。連結部41eは円環状をなし、内筒部41cの後端部と外筒部41dの後端部とを連結している。
弾性部材41は、上述したエアバッグ装置20とともにダイナミックダンパを構成している。本実施形態では、弾性部材41をダイナミックダンパのばねとして機能させ、エアバッグ装置20をダンパマスとして機能させるようにしている。
ここで、弾性部材41の大きさ、径方向の厚み、前後方向の長さ等をチューニングすることで、ダイナミックダンパの上下方向や左右方向についての共振周波数が、ステアリングホイール10の上下方向や左右方向の振動について、狙いとする制振の周波数、換言すると制振したい周波数に設定されている。
<ダンパホルダ42>
図10(A),(B)に示すように、ダンパホルダ42は、ホーンスイッチ機構30のバッグホルダ21への取付け前には、同ホーンスイッチ機構30に係止されて、弾性部材41をピンホルダ32の筒状部32aの外側に装着された状態に保持する。また、図8に示すように、ダンパホルダ42は、ホーンスイッチ機構30がバッグホルダ21に取付けられた状態では、弾性部材41とバッグホルダ21との間に位置する。
図10(B)に示すように、ダンパホルダ42の主要部は、いずれも絶縁性を有する樹脂材料によって形成された側壁部42a及び前壁部42bによって構成されている。側壁部42aは、略円筒状に形成されており、外筒部41dの径方向についての外側、かつバッグホルダ21における挟持部21iの径方向についての内側に配置されている。前壁部42bは、略円環状をなしており、外筒部41dの前側、かつバッグホルダ21における取付部21fの後側に配置されている(図8参照)。
図5(A),(B)及び図7に示すように、側壁部42aの互いに周方向に離れた複数箇所には係合爪42dが形成されている。これらの係合爪42dが、コンタクトホルダ33の上記爪係合孔33fに内側から係合されることで、ダンパホルダ42がコンタクトホルダ33に係止されている。
側壁部42aの前端部であって、互いに周方向に離れた複数箇所にはストッパ42eが形成されている。これらのストッパ42eがコンタクトホルダ33の上記切欠き33gに係合されることで、ダンパホルダ42のコンタクトホルダ33に対する前後方向の位置決めがなされている。
ところで、図8に示すように、各ホーンスイッチ機構30が、上記のように弾性部材41及びダンパホルダ42を介してバッグホルダ21に取付けられた状態では、同弾性部材41が、バッグホルダ21の取付部21fとピンホルダ32の拡径部32bとにより、前方及び後方から挟み込まれている。また、弾性部材41が、バッグホルダ21の挟持部21iとピンホルダ32の筒状部32aとにより、径方向についての外方及び内方から挟み込まれている。そのため、弾性部材41の前後方向の動きが、取付部21f及び拡径部32bによって規制される。また、弾性部材41の径方向の動きが、挟持部21i及び筒状部32aによって規制される。
また、ピンホルダ32が、スナップピン31とバッグホルダ21との間に配置されて、両者の接触を防ぎつつ、すなわち絶縁状態にしつつ、バッグホルダ21をスナップピン31に対し前後動可能に支持するとともに、コイルばね36の後ろ向きの付勢力をスナップピン31の鍔部31aに伝達する。
また、コンタクトホルダ33の天板部33aが、前述したパッド部24のスイッチ支持部24fと当接する(図3参照)。そのため、例えばエアバッグ装置20が強打されたとき、その反力がスイッチ支持部24fによって受け止められ、コンタクトホルダ33が後方へ過渡に動くことが規制される。
また、両挟持部21iが、ダンパホルダ42の側壁部42aと接点端子34の側部34bとの隙間に入り込んでいる。また、コンタクトホルダ33の各フック部33cにより、上記側部34bが挟持部21iの外面に当接させられている。この当接により、バッグホルダ21と接点端子34とが導通された状態となっている。
さらに、フック部33cによって付勢された側部34bの前端部が、挟持部21iの前側に係止されている。この側部34bにより、コンタクトホルダ33、ひいてはホーンスイッチ機構30がバッグホルダ21から後方へ移動することが規制されている。
次に、上記複数のホーンスイッチ機構30を介してエアバッグ装置20を芯金12に組付ける作業について説明する。
この作業に際しては、ホーンスイッチ機構30毎のスナップピン31が芯金12において対応する保持部12bの貫通孔12cに後方から挿入される。この挿入に伴い、ピース35の環状部35bが保持部12bに接近し、係合片35eが貫通孔12cの内壁面に接近する。また、スナップピン31における本体部31fの前端31cがクリップ13に接触する。さらに、クリップ13の付勢力に抗してスナップピン31等が前方へ移動されると、クリップ13がスナップピン31の径方向外方へ弾性変形させられる。そして、係止溝31bがクリップ13に対向する箇所までスナップピン31が移動されると、クリップ13が自身の弾性復元力により係止溝31bに入り込もうとする。
一方、係止溝31b内には、コイルばね36によって前方へ付勢されたピース35の爪部35dが入り込んでいる。そのため、図7に示すように、クリップ13は、係止溝31b内に入り込む過程で、コイルばね36を後方へ圧縮させながら、爪部35dと係止溝31b内の前壁面31dとの間に入り込む。この入り込みにより、係止溝31b内では、爪部35dがクリップ13の後側に位置する。クリップ13において、貫通孔12cの前方に位置する部分は、コイルばね36によって前方へ付勢された爪部35dと係止溝31bの前壁面31dとによって前後から挟み込まれ、動きを規制される。一方、スナップピン31は、係止溝31b内に入り込んだクリップ13によって、前後方向の動きを規制される。このようにして、スナップピン31がクリップ13によって芯金12に係止されることで、各ホーンスイッチ機構30の芯金12に対する締結と、エアバッグ装置20の芯金12に対する装着とが行なわれる。スナップピン31の挿通に伴いクリップ13の弾性によって芯金12に係止する構造は、スナップフィット構造とも呼ばれる。
この組付け状態では、各係合片35eの外側面が貫通孔12cの内壁面に接触する。また、爪部35dが係止溝31b内の後壁面31eから前方へ僅かに離隔する。このようにして、ピース35が貫通孔12cの内壁面とスナップピン31との間に介在させられる。
また、上記組付け状態では、芯金12に係止されたホーンスイッチ機構30毎のスナップピン31は、ピンホルダ32を介してエアバッグ装置20のバッグホルダ21を芯金12に対して進退可能に、すなわち、芯金12に対して近付いたり離れたりすることが可能となるように、支持する。
ここで、ピンホルダ32の環状突部32eとピース35の環状部35bとの間に介装されているコイルばね36は、芯金12への取付け前よりも圧縮させられた状態となる。この圧縮状態のコイルばね36は、ピンホルダ32を芯金12から遠ざける方向である後方へ付勢し、接点端子34の接触突部34cをスナップピン31の鍔部31aから後方へ離隔させる。
上記コイルばね36は、さらに圧縮されることで、エアバッグ装置20の芯金12側への移動を許容する。すなわち、コイルばね36はホーンストロークを確保した状態で圧縮されている。ホーンストロークとは、接触突部34cを鍔部31aから離隔させた状態(ホーンスイッチ機構30のオフ状態:図8)から、接触突部34cが鍔部31aに接触する状態(ホーンスイッチ機構30のオン状態:図9)にするために要するエアバッグ装置20の芯金12側への移動量である。また、このコイルばね36によって、運転者がエアバッグ装置20を押圧して各ホーンスイッチ機構30をオン状態にする際の荷重であるホーン荷重が決定される。
次に、上記のようにして構成された本実施形態のステアリングホイールの作用について説明する。
エアバッグ装置20が押下げられない場合には、図8に示すように、接点端子34の接触突部34cが、スナップピン31のうち固定側接点部として機能する鍔部31aから後方へ離れる。接点端子34及びスナップピン31が導通を遮断された状態となり、ホーン装置40が作動しない。このときには、クリップ13により芯金12に係止されたスナップピン31の鍔部31aに対し、コイルばね36の後ろ向きの付勢力がピンホルダ32を介して加わる。
また、図7に示すように、コイルばね36の前向きの付勢力が、環状部35bを通じてピース35に加わり、同ピース35においてスナップピン31の係止溝31b内に入り込んだ爪部35dが、同係止溝31b内のクリップ13を前方へ押圧する。この押圧により、クリップ13は、係止溝31b内の前壁面31dと爪部35dとによって前後から挟み込まれ、動きを規制される。
さらに、図7及び図8に示すように、ピンホルダ32は、スナップピン31と接点端子34の側部34bとの間に介在して、両者を絶縁状態にする。また、接点端子34において、ピンホルダ32の拡径部32bの後方となる箇所に設けられた離隔部34dは、その拡径部32bの後端面から離隔している。コンタクトホルダ33の天板部33aは、拡径部32bの後方となる箇所であって、接点端子34の本体部34aの後方とならない箇所において拡径部32bの後端面に接触している。この際、本体部34aが帯状をなしていることから、拡径部32bの後方となる箇所であって、接点端子34の本体部34aの後方となる箇所は僅かである。そのため、天板部33aは拡径部32bの後端面の多くの部分に接触する。
これに対し、エアバッグ装置20が押下げられると、エアバッグ装置20に加わる力が、少なくとも1つのホーンスイッチ機構30におけるコンタクトホルダ33の天板部33aを介して接点端子34及びピンホルダ32の拡径部32bに伝達される。天板部33aによって拡径部32bが押圧されて、ピンホルダ32がコイルばね36に抗して、スナップピン31の本体部31fに沿って前方へスライドさせられる。上述したように、天板部33aが拡径部32bの後端面の多くの部分に接触していることから、上記押下げに伴いエアバッグ装置20に加わる力が、拡径部32bの後端面の広い面においてピンホルダ32に伝達される。また、天板部33aとともに接点端子34が前方へ移動する。
そして、図9に示すように、接点端子34の複数の接触突部34cの少なくとも1つが、スナップピン31の鍔部31aに接触すると、グランドGND(車体アース)に接続された芯金12とバッグホルダ21とが、クリップ13,スナップピン31及び接点端子34を介して導通される。この導通により、ホーンスイッチ機構30が閉成し、バッグホルダ21に電気的に接続されたホーン装置40が作動する。
なお、このときには、上述したホーン装置40の非作動時と同様に、接点端子34の両離隔部34dは拡径部32bの後端面から離隔している。
このように、拡径部32bは、ホーン装置40の作動の有無に拘らず接点端子34から前方へ離隔している。そのため、樹脂製のピンホルダ32が金属製の接点端子34に対し擦れることがなく、ピンホルダ32の接点端子34との接触部分が削れて樹脂粉末を発生する現象が起こりにくい。なお、拡径部32bが接触するコンタクトホルダ33の天板部33aは、拡径部32bと同様、樹脂によって形成されている。そのため、拡径部32bと天板部33aとの接触部分が削れて樹脂粉末を発生する現象は起こりにくい。
また、上記のようにバッグホルダ21が前方へ移動させられると、それまでピンホルダ32を介してスナップピン31の鍔部31aに加わっていたコイルばね36の後ろ向きの付勢力が消失する。そのため、スナップピン31は、クリップ13によって芯金12に係止された箇所を支点として揺動可能な状態となる。このときには、クリップ13に対してもそれまで係止溝31b内の前壁面31dを通じて加わっていた後ろ向きの付勢力が加わらなくなって、クリップ13が係止溝31b内で動き得る状態となる。
一方、エアバッグ装置20では、車両に対し、前面衝突(前突)等による前方からの衝撃が加わらない通常時には、インフレータ23のガス噴出部23eからガスが噴出されず、エアバッグが折り畳まれた状態に維持される。
上記通常時であって、車両の高速走行中や車載エンジンのアイドリング中に、ステアリングホイール10に対し、上下方向や左右方向の振動が伝わる場合がある。この振動は、芯金12、各ホーンスイッチ機構30、各弾性部材41及び各ダンパホルダ42を介してエアバッグ装置20に伝わる。
上記振動に応じて、エアバッグ装置20がダイナミックダンパのダンパマスとして機能し、各弾性部材41がダイナミックダンパのばねとして機能する。
例えば、ステアリングホイール10が所定の周波数で上下方向へ振動すると、その周波数と同一又は近い共振周波数で各弾性部材41が弾性変形しながら、エアバッグ装置20を伴って上下方向に振動(共振)し、ステアリングホイール10の上下方向の振動エネルギーを吸収する。この吸収により、ステアリングホイール10の上下方向の振動が抑制される。
また、ステアリングホイール10が所定の周波数で左右方向へ振動すると、その周波数と同一又は近い共振周波数で各弾性部材41が弾性変形しながらエアバッグ装置20を伴って左右方向へ振動し、ステアリングホイール10の左右方向の振動エネルギーを吸収する。この吸収により、ステアリングホイール10の左右方向の振動が減衰される。
このようにして、本実施形態では、ステアリングホイール10について、上下及び左右のいずれの方向についても振動が減衰(制振)される。
弾性部材41における内筒部41cと外筒部41dとの間であって、連結部41eよりも前側の空間は、同弾性部材41を弾性変形しやすくする。そのため、ステアリングホイール10が振動した場合に、弾性部材41がエアバッグ装置20を伴って共振しやすくなる。
ところで、前突等により車両に対し前方から衝撃が加わると、慣性により運転者が前傾しようとする。一方、エアバッグ装置20では、前記衝撃に応じインフレータ23が作動させられ、ガス噴出部23eからガスが噴出される。このガスがエアバッグに供給されることで、同エアバッグが展開及び膨張する。このエアバッグにより、パッド部24の外皮部24aに加わる押圧力が増大していくと、同外皮部24aが薄肉部24cにおいて破断される。破断により生じた開口を通じてエアバッグが後方へ向けて引き続き展開及び膨張する。前突の衝撃により前傾しようとする運転者の前方に、展開及び膨張したエアバッグが介在し、運転者の前傾を拘束し、運転者を衝撃から保護する。
上記エアバッグの後方への展開及び膨張に際しては、バッグホルダ21に対し後方へ向かう力が加わる。この点、本実施形態では、ホーンスイッチ機構30毎のスナップピン31が芯金12の保持部12bに支持されている。各スナップピン31の後端部に形成された鍔部31aはバッグホルダ21の取付孔21gよりも後方に位置している。鍔部31aは、取付孔21gの内径D2よりも大きな外径D1を有している(図10(A)参照)。そのため、鍔部31aは、バッグホルダ21が後方へ動いた場合には、そのバッグホルダ21において取付孔21gの周辺部分に当接することでストッパとして機能し、バッグホルダ21がそれ以上後方へ動くのを規制する。
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)接点端子34の本体部34aのうち、ピンホルダ32(スライダ)の後端部を構成する拡径部32bの後方となる箇所に、同本体部34aと拡径部32bとを離隔させる離隔部34dを設けている(図8)。
そのため、拡径部32bを、ホーン装置40の作動の有無に拘らず本体部34aから離隔させることができる。樹脂製の拡径部32bが金属製の本体部34aに対し擦れて、同拡径部32bの本体部34aとの接触部分が削れて樹脂粉末を発生する現象を起こりにくくすることができる。その結果、樹脂粉末が溜まって接点端子34とスナップピン31の鍔部31aとの間で絶縁層が形成されるのを抑制し、エアバッグ装置20が押下げられたときの接点端子34のスナップピン31との導通を良好に保つことができる。
(2)接点端子34を板材により形成し、本体部34aのうちピンホルダ32の拡径部32bの後方となる箇所を後方へ曲げ加工している(図10(B))。
そのため、本体部34aの上記箇所に、拡径部32bの後端面から離隔する離隔部34dを形成することができる。この離隔部34dを有する接点端子34を可動側接点部として用いることで、本体部34aを拡径部32bから離隔させることができ、上記(1)の効果を得ることができる。
また、仮にピンホルダ32が周方向に回転しても、離隔部34dが拡径部32bの後方となる箇所に位置するため、接点端子34に対し拡径部32bが擦れることがない。そのため、ピンホルダ32の回転を規制する手段を別途設けなくてもすむ。
(3)スナップピン31(支持部材)として、後端部に鍔部31aを有するものを用いる。ピンホルダ32(スライダ)の後端部を、円筒状をなす拡径部32bによって構成し、この拡径部32bによって鍔部31aを取り囲む。接点端子34の一部を、帯状をなしてコンタクトホルダ33の天板部33aの径方向へ延び、かつ拡径部32bの後方となる2箇所に離隔部34dが形成された本体部34aにより構成している(図8)。
そのため、拡径部32bを、鍔部31aと接点端子34の側部34bとの間に介在させて、両者を絶縁状態にすることができる。
また、コンタクトホルダ33の天板部33aを拡径部32bの後端面の多くの部分に接触させることができる。その結果、エアバッグ装置20が押下げられた場合には、そのエアバッグ装置20に加わる力を、拡径部32bの後端面の広い面においてピンホルダ32に伝達して、そのピンホルダ32を前方へスライドさせることができる。
(4)ピンホルダ32とエアバッグ装置20のバッグホルダ21との間に環状の弾性部材41を配置している(図8)。
そのため、エアバッグ装置20をダイナミックダンパのダンパマスとして機能させ、弾性部材41をダイナミックダンパのばねとして機能させ、ステアリングホイール10の振動を抑制することができる。
なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
<スナップピン31及びピンホルダ32について>
・スナップピン31の鍔部31aの形状が非円板状に変更されてもよい。この場合、ピンホルダ32の拡径部32bは、後端が開放された筒状であることを条件に上記鍔部31aを覆うことのできる形状に変更されてもよい。
<離隔部について>
・図11に示すように、離隔部は、接点端子34に代えて、ピンホルダ32の後端部を構成する拡径部32bに設けられてもよい。この場合、拡径部32bのうち接点端子34の前方となる箇所に、後面において開口する凹部が設けられ、この凹部の壁面によって離隔部32cが構成される。
ただし、仮にピンホルダ32が周方向に回転して、拡径部32bと接点端子34との周方向についての位置関係が変化した場合には、接点端子34に対し拡径部32bが擦れるおそれがある。そのため、こういった現象を防ぐために、ピンホルダ32の回転を規制する手段を別途設ける必要がある。
また、離隔部は、接点端子34に加えて、ピンホルダ32における拡径部32bに、すなわち接点端子34と拡径部32bの両方に設けられてもよい。この場合、接点端子34の本体部34aのうち拡径部32bの後方となる箇所が後方へ曲げ加工されるとともに、拡径部32bのうち接点端子34の前方となる箇所に凹部が設けられる。これらの本体部34aの曲げ加工された部分と、拡径部32bの凹部とによって離隔部が構成される。
離隔部が上記のいずれの態様に変更された場合でも、接点端子34と拡径部32bとが離隔されるため、樹脂製の拡径部32bが金属製の本体部34aに対し擦れて、同拡径部32bの本体部34aとの接触部分が削れて樹脂粉末を発生する現象が起こりにくくなる。
<弾性部材41について>
・弾性部材41として、上記実施形態とは異なるものが用いられてもよい。例えば、連結部41eは、内筒部41cの中間部と外筒部41dの中間部とを繋ぐ箇所に設けられてもよい。
<その他>
・上記制振構造は、車両以外の乗物、例えば、航空機、船舶等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。
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
(A)請求項1〜4のいずれか1つに記載のステアリングホイールにおいて、
前記エアバッグ装置は、導電性を有する材料により形成され、かつ取付孔を有するバッグホルダを有し、
前記支持部材は、前記取付孔に挿通された状態で前記芯金に支持されており、
前記支持部材の外側に配置された前記スライダは、前記取付孔に挿通されており、
前記可動側接点部は前記バッグホルダを介して前記ホーン装置に電気的に接続されている。
上記構成によれば、エアバッグ装置が押下げられると、キャップ部材によってスライダが押圧されて、そのスライダが付勢部材に抗して前方へスライドさせられる。また、キャップ部材とともに可動側接点部が前方へ移動し、支持部材に接触すると、芯金とバッグホルダとが、支持部材及び可動側接点部を介して導通される。この導通により、ホーンスイッチ機構が閉成し、バッグホルダに電気的に接続されたホーン装置が作動する。
10…ステアリングホイール、12…芯金、20…エアバッグ装置、30…ホーンスイッチ機構、31…スナップピン(支持部材)、31a…鍔部、32…ピンホルダ(スライダ)、32c,34d…離隔部、33…コンタクトホルダ(キャップ部材)、34…接点端子(可動側接点部)、34a…本体部、36…コイルばね(付勢部材)、40…ホーン装置、41…弾性部材。

Claims (4)

  1. エアバッグ装置が、ホーン装置を作動させるためのホーンスイッチ機構を介して芯金に装着されたステアリングホイールであって、
    前記ホーンスイッチ機構は、
    導電性を有する材料により形成され、前記芯金に支持されて後方へ延びる支持部材と、
    絶縁性を有する樹脂材料により形成され、前記支持部材の外側にスライド可能に配置されるとともに、付勢部材により後方へ付勢されたスライダと、
    絶縁性を有する材料により形成され、前記支持部材及び前記スライダの少なくとも各後端部を後方から覆うキャップ部材と、
    導電性を有する金属材料により形成され、前記キャップ部材及び前記スライダの間に配置された可動側接点部と
    を備え、前記エアバッグ装置の押下げに伴い同エアバッグ装置に加わる力を、前記キャップ部材を介して前記可動側接点部及び前記スライダに伝達し、前記付勢部材に抗して前記スライダを前方へスライドさせるとともに、前記可動側接点部を前方へ移動させて前記支持部材に接触させることで前記ホーン装置を作動させるように構成されており、
    前記可動側接点部のうち前記スライダの後端部の後方となる箇所、及び前記後端部のうち前記可動側接点部の前方となる箇所の少なくとも一方には、前記可動側接点部と前記後端部とを離隔させる離隔部が設けられていることを特徴とするステアリングホイール。
  2. 前記可動側接点部は板材により形成されており、前記離隔部は、前記板材において前記スライダの後端部の後方となる箇所を後方へ曲げ加工すること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。
  3. 前記支持部材は後端部に鍔部を有しており、
    前記スライダの後端部は筒状をなして前記鍔部を取り囲んでおり、
    前記可動側接点部の一部は、帯状をなして前記キャップ部材の径方向へ延び、かつ前記スライダの前記後端部の後方となる箇所に前記離隔部が形成された本体部により構成されている請求項2に記載のステアリングホイール。
  4. 前記スライダ及び前記エアバッグ装置は、それらの間に配置された弾性部材により連結されている請求項1〜3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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