以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下では、モジュール11側を乗員側、正面側あるいは後側として説明する。また、ステアリングシャフト側を車体側、背面側あるいは前側として説明する。そして、ステアリングシャフトに沿った前後方向を軸方向と規定し、ステアリングホイール10が備えられる車体の直進方向を基準として、前後方向および上下方向などの方向を規定する。
本実施形態にかかるステアリングホイール(ハンドル)10は、自動車の運転席の乗員の前方に配置されるものであり、図1に示すように、モジュール11と、モジュール11が乗員側に装着されたステアリングホイール本体(ハンドル本体)12と、を備えている。
また、ステアリングホイール10は、ステアリングホイール本体12の反乗員側(車体側)に取り付けられるカバー体(ボディカバー:被覆部材)13と、ステアリングホイール本体12の乗員側に取り付けられるフィニッシャ(ガーニッシュ:装飾部材)14と、スイッチ装置15,15と、を備えている。このスイッチ装置15,15は、例えば、図示せぬ車内のオーディオ装置などを操作する装置とすることができる。
なお、ステアリングホイール10は、通常、水平方向(または垂直方向)に対して角度θ1となるように傾斜させた状態で図示せぬステアリングシャフト(操縦装置)に装着されるものである(図1(b)参照)。
また、本実施形態では、モジュール11としてエアバッグ装置(エアバッグモジュール)を用いている。すなわち、本実施形態にかかるモジュール11は、図2に示すように、ベースプレート(取付部材)21とエアバッグカバー(被覆体)22とを有し、エアバッグ23が折り畳まれた状態で収納されるケース(収納体)24、当該ケース24に配置されたインフレータ25、リテーナ26などを備えている。
ベースプレート21は、バックプレート、あるいはバックホルダなどとも呼ばれるもので、ホーン機構のホーンプレートを兼ねており、例えば、合成樹脂にて一体に射出成形されている。
このベースプレート21は、基板部(取付面部:ケース本体)31と、基板部31の表面側の周縁部の全体に亘って正面側に立ち上げられた周壁部32と、を備えている。
基板部31には、略中央部に円孔状のインフレータ取付孔34が開口されているとともに、4箇所の取付孔35がインフレータ取付孔34を囲むようにそれぞれ開口されている。また、基板31には、モジュール11をステアリングホイール本体12に対して進退可能に取り付ける複数の柱状のフック(突状取付部)37が背面側に突設されている。さらに、この基板31には、可動接点38が設けられた導電性の導電プレート39が一体的に取り付けられている。
フック37は、モジュール11とステアリングホイール本体12とを着脱可能に係止するとともに、モジュール11をステアリングホイール本体12に対して正面背面方向に沿ってガイドするものである。
そして、各フック37は、基板部31から突設されて基端側をなす円柱状の受け部42と、この受け部42よりも径寸法が小さく、受け部42と同軸に突設された円柱状のフック本体部43と、このフック本体部43の先端部に同軸に設けられた円錐状の挿入部44とを一体に備えている。
そして、フック37は、後述するステアリングホイール本体12の開口部(孔部)47にフック本体部43および挿入部44が挿入されるとともに、各開口部47にそれぞれ取り付けられたワイヤ(係合部材)48に弾性的に係合保持されるようになっている。
本実施形態では、フック37として、上側の両側部に位置する一対の側部フック(一方の第1フックおよび他方の第1フック)37a,37bと、下側の中央部に位置する下部フック(第2フック)37cと、を備えている。
受け部42は、モジュール11をステアリングホイール本体12に対して後方(乗員側)に向けて付勢するホーンスプリング(コイルばね)51の一端部(後端部)を保持するものであり、このホーンスプリング51を係止するための係止爪部52が径方向に複数突設されている(図6参照)。
ホーンスプリング51の他端部(前端部)は、フック本体部43の基端側、すなわち、フック本体部43の受け部42側の周囲に位置している。さらに、フック本体部43におけるホーンスプリング51の他端部よりも先端側(前端側)は、挿入部44とともに、ステアリングホイール本体12の開口部47に挿入される部分となっている。
また、本実施形態では、フック本体部43は、開口部47に挿入した状態で、フック37の外側面としての外周面54が開口部47の内面に対して離間するように形成されている。すなわち、フック本体部43の径が開口部47の開口径よりも小さくなっている。
このフック本体部43の外周面54には、ワイヤ48が係止される一対の係止凹部55,55が挿入部44の基端に隣接して設けられており、アジャストピン(調整部)56,56がこの係止凹部55,55に臨むように設けられている。
そして、フック37のうち、一方の第1フックである側部フック37aには、係止凹部55,55およびアジャストピン56,56に加えて、アジャストリブ(位置決め基準部)58が、フック本体部43の外周面54におけるアジャストピン56,56とは異なる位置に軸方向に沿って設けられている。このように、本実施形態では、フック37は、一方の側部フック37aが位置決めフック、他方の側部フック37bおよび下部フック37cが一般フックとなっている。
本実施形態では、正面背面方向(モジュール11をハンドル本体12に取り付ける際に当該モジュール11がハンドル本体12に対して相対移動する方向:移動方向)から視た状態で、各フック37には、一対の係止凹部55,55が、各フック37の中心軸C1,C2,C3同士を結ぶ仮想三角形Tの重心(中心)Gに向かう方向に対して両側に配置されている。すなわち、各フック37には、一対の係止凹部55,55が互いに線対称となるように配置されている。したがって、一対の係止凹部55,55は、図7(a)の状態で、各側部フック37a,37bでは、フック本体部43の外周面54の上部の一側および下部の他側に位置し、下部フック37cでは、フック本体部43の外周面54の両側部に位置することとなる。
アジャストピン56,56は、各開口部47に対する各フック37の相対的な位置を調整するものであり、各係止凹部55,55よりもフック本体部43の基端側に配置されている。そして、先端部が係止凹部55,55側に位置するようにアジャストピン56,56が形成されている。
本実施形態では、アジャストピン56,56は、フック37のフック本体部43の軸直方向(径方向)に弾性変形可能に設けられた舌片状となっており、このアジャストピン56,56の先端部には、フック本体部43の外周面54よりも軸直方向外側に突出した爪部56a,56aがそれぞれ設けられている。そして、アジャストピン56,56の爪部56a,56aが、開口部47の内面に弾性的に接触(当接)可能となっている。
一方、アジャストリブ58は、開口部47の内面と接触(当接)することで一方の側部フック37aの位置を上下左右方向に規制してモジュール11をステアリングホイール本体12に対して上下左右方向に位置決めする基準となるものである。
本実施形態では、アジャストリブ58は、一方の側部フック37aのフック本体部43の外周面54から軸直方向(径方向)に突出し、軸方向、すなわち、フック37の開口部47への挿入方向(移動方向)に沿った長手状に形成されている。
こうすることで、例えば、ホーン装置の操作などによってモジュール11をステアリングホイール本体12に対して正面背面方向に移動させた場合にも、アジャストリブ58と開口部47の内面との接触を維持することができるようにしている。
さらに、本実施形態では、アジャストリブ58は、フック本体部47の外周面54から軸直方向への突出量よりも長手方向の長さの方が大きくなるように形成されている。
また、このアジャストリブ58が形成される位置は、正面背面方向から視た状態で、一方の側部フック37aのフック本体部43において、この一方の側部フック37aの中心軸C1と仮想三角形Tの重心(中心)Gとを結ぶ仮想半直線L1と外周面54とが交差する位置となっている(図7(b)参照)。すなわち、一方の側部フック37aにおいて、アジャストリブ58は、中心軸C1を通り仮想線L1と直交する仮想線L2に対してアジャストピン56,56とは反対側に位置している。
挿入部44は、フック37を開口部47に挿入しやすくするために、フック本体部43側である基端部から先端側へと徐々に縮径するように形成されている。
各可動接点38は、ベースプレート21の基板部31の両側部および下部に設けられており、後述するステアリングホイール本体12側に配置されたホーン機構の固定接点63と対向するように配置されている。本実施形態では、この可動接点38と固定接点63とでホーンスイッチを構成している。
導電プレート39は、導電性の金属などによって板状に形成されており、ベースプレート21に一体的に設けられている。なお、この導電プレート39は、基板部31に爪などによって固定されていてもよい。また、ベースプレート21を形成する際に、可動接点38を除く部分が基板部31に埋め込まれるようにインサート成形することで、ベースプレート21に一体に設けられるようにしてもよい。
周壁部32は、折り畳まれた状態のエアバッグ23を囲うもので、エアバッグ23の突出方向に沿う方向に位置している。そして、この周壁部32の外部には、エアバッグカバー22を係合保持するための複数のフック部61および複数の係止受部62がそれぞれ設けられている。
エアバッグカバー22は、絶縁性を有する合成樹脂にて一体に形成されており、ステアリングホイール10の一部の正面側を覆う表板部(カバー本体)64と、この表板部64の背面側(前面側)から角筒状に下方へと突設された取付板部(取付壁部)65と、を備えている。
表板部64の背面(前面)の取付板部65に囲まれた位置には、厚さ寸法の小さい溝状の図示せぬテアライン(破断予定部)が形成されており、エアバッグ23の膨張時に、エアバッグ23の展開圧力によってテアラインに沿って開裂して展開するように構成されている。なお、テアライン(破断予定部)の形状は、例えば、正面視で略H字状とすることができる。
取付板部65は、ベースプレート21の周壁部32の外方に位置するもので、周壁部32の外形に沿って形成されている。さらに、取付板部65には、ベースプレート21のフック部61がそれぞれ挿入係合される挿入開口部67および各係止受部62にそれぞれ係合される図示せぬ係止突起がそれぞれ設けられている。
エアバッグ23は、例えば、単数あるいは複数の基布によって扁平な袋状に形成されるものである。そして、ベースプレート21の基板部31と同様に、エアバッグ23には、円孔状のインフレータ取付孔71が設けられており、このインフレータ取付孔71を囲むように取付孔72が4箇所に設けられている。
インフレータ25は、円盤状のインフレータ本体部74と、このインフレータ本体部74から外周側に突設されたフランジ部75と、を備えている。また、インフレータ本体部74には、図示せぬガス噴射口が設けられており、フランジ部75には取付孔77が4箇所設けられている。
さらに、インフレータ本体部74の底部には、図示せぬ接点部が設けられており、この接点部には、図示せぬコネクタを介してワイヤハーネスが接続され、このワイヤハーネスを介してインフレータ25が制御装置と電気的に接続されている。
リテーナ26は、リング状をなし、金属板などにて形成されたリテーナ基部81と、このリテーナ基部81に固定された4本の取付ボルト82と、を備えている。そして、リテーナ基部81の中央部には、円孔状のインフレータ取付孔83が形成されている。また、取付ボルト82は、インフレータ取付孔83を囲んで背面側に突設されており、それぞれナット84が螺合されるようになっている。
そして、このようなモジュール11は、例えば、以下のようにして組み付けることができる。
まず、エアバッグ23の内側にリテーナ26を挿入し、このリテーナ26の取付ボルト82を取付孔72から引き出した状態で、エアバッグ23を所定の形状に折り畳む。さらに、折り畳んだエアバッグ23にエアバッグカバー22を被せるとともに、このエアバッグカバー22の取付板部65の捜入開口部67および係止突起を、ベースプレート21の周壁部32のフック部61および係止受部62に位置合わせしつつ、リテーナ26の取付ボルト82を取付孔35に挿入しながらベースプレート21側へと押し込む。こうすることで、フック部61が挿入開口部67に挿入係止されるとともに、係止突起が係止受部62に挿入係止されて、エアバッグカバー22とベースプレート21とが互いにワンタッチで固定される(スナップイン)。
さらに、ベースプレート21の背面側に突出した取付ボルト82に取付孔77を挿入しながら、ベースプレート21の背面側からインフレータ25を組み合わせ、取付ボルト82にナット84を螺合して締め付ける。
そして、かかる状態で、インフレータ25のガス噴射口を設けたインフレータ本体部74の正面側の部分をインフレータ取付部34からエアバッグ23の内側に挿入する。
また、上記の工程のいずれかの段階で、ホーンスプリング51をフック37の受け部42に形成された係止爪部52に係止する。
こうして、上記構成のモジュール11が組み付けられることとなる。
一方、ステアリングホイール本体12は、円環状をなすリム部(リング部)87と、このリム部87の内側に位置するボス部(マウント部)88と、リム部87とボス部88とを連結する複数本(本実施形態では3本)のスポーク部89と、で構成されている。
さらに、ステアリングホイール本体12は、金属製の芯金91と、この芯金91の一部を一体的に覆う軟質の被覆部92と、を備えており、芯金91の背面側がカバー体13によって覆われている。
芯金91は、リム部87、ボス部88およびスポーク部89にそれぞれ対応するリム芯金95,ボス芯金(支持部)96およびスポーク芯金(連結部)97を備えており、全体として略左右対称に形成されている。
ボス芯金96は、ボスプレート、あるいはハブコアなどとも呼ばれるもので、ステアリングシャフトに嵌着される円筒状のボス101が中央部に形成されたボス芯金本体102と、このボス芯金本体102と各スポーク芯金97とをそれぞれ連結する連結芯金103と、を備えている。そして、連結芯金103には固定部104が設けられており、この固定部104にワイヤ(係合部材)48が配置されている。
本実施形態では、連結芯金103は、ボス芯金本体102の上側の両側部および下側の中央部にそれぞれ突設されている。すなわち、連結芯金103は、両側部に位置する一対の側部連結芯金(一方の第1連結芯金および他方の第1連結芯金)103a,103bと、下部に位置する下部連結芯金(第2連結芯金)103cと、を備えている。
固定部104には、開口部47と、この開口部47に配置されるワイヤ48を保持するワイヤ保持部(係合部材保持部:配置部)106と、ホーンスイッチ装置を構成する固定接点63と、がそれぞれ設けられている。そして、この固定部104は、一対の側部連結芯金103a,103bに位置する一対の側部固定部(一方の第1固定部および他方の第1固定部)104a,104bと、下部に位置する下部固定部(第2固定部)104cと、を備えている。
開口部47は、ボス芯金96を厚さ方向(前後方向)に貫通するように設けられた貫通孔である。この開口部47は、側部固定部104a,104bにおいては、丸孔状の一対の側部開口部(一方の第1開口部および他方の第1開口部)47a,47bとなっており、下部固定部104cにおいては、側部開口部47a,47bに対向しない下側が円弧状となった半円形状の下部開口部(第2開口部)47cとなっている。すなわち、各開口部47は、少なくとも一部の内面が円弧に沿って形成されている。そして、側部開口部47a,47bに対してフック37の側部フック37a,37bが挿通され、下部開口部47cに対してフック37の下部フック37cが挿通されるようになっている。
ワイヤ(係合部材)48は、ワンタッチワイヤとも呼び得るもので、弾性変形可能な金属などの線材(ピアノ線)にて形成されている。
本実施形態では、ワイヤ48は、側部開口部47a,47bに取り付けられる一対の側部ワイヤ(一方の第1ワイヤおよび他方の第1ワイヤ)48a,48bと、これら側部ワイヤ48a,48bと異なる位置である下部開口部47cに取り付けられる下部ワイヤ(第2ワイヤ)48cと、を備えている。
各ワイヤ48は、ねじりコイルばねであり、コイル状に巻回されたワイヤ本体(係合部材本体:コイル部)111と、このワイヤ本体111の一端から接線方向に沿って直線状に延びる第1アーム112と、ワイヤ本体111から第1アーム112と鈍角をなす接線方向に沿って直線状に延びる第2アーム113と、を備えている。
そして、第1アーム112は、ワイヤ本体111の一端から接線方向に沿って直線状に延びる基端部112aを備えている。また、第1アーム112は、基端部112aの先端側に連設され、モジュール11のフック37の係止凹部55,55に係合してフック37を係合する係合部114,114と、係合部114,114間に連続する取り外し操作用の取り外し操作部115と、を備えている。さらに、第1アーム112は、操作部115に連設される被保持部116を備えており、これら基端部112a、係合部114,114、取り外し操作部115、および被保持部116が一体に形成されている。
また、本実施形態では、係合部114,114および取り外し操作部115は略V字状(略U字状)となるように形成されており、操作部115に連設されて直線状に延びる被保持部116は、自然状態(無負荷状態)で、基端部112aの延長上で基端部112aと同じ方向に延在するように形成されている。
このワイヤ48は、第1アーム112と第2アーム113との角度を自然状態(無負荷状態)から変えることによってワイヤ本体111に付勢荷重(弾性復元力)を生じさせ、ワイヤ本体111に生じる付勢荷重(弾性復元力)により第1アーム112と第2アーム113との角度を自然状態へと復帰させるようにするものである。
さらに、各ワイヤ48は、取り外し操作部115に、例えばL字型フックを備えた取り外し治具(図示せず)を挿入して反フック37方向に引っ張ることで係止部114,114とフック37の係止凹部55,55との係合を解除することができるように構成されている。
ワイヤ保持部(配置部)106は、ワイヤ本体111を保持する円孔状のコイル収容部117と、このコイル収容部117と連続し第2アーム113の先端を保持する第2保持部118と、第1アーム112の先端に位置する被保持部116を保持する第1保持部119と、を備えている。
そして、ワイヤ保持部106,106に側部ワイヤ48a,48bを保持する(配置する)ことによって、側部ワイヤ48a,48bが、モジュール11を仮想三角形Tの重心(中心)Gに向けて付勢するようにしている。したがって、モジュール11をステアリングホイール本体12に取り付けた状態では、モジュール11が側部ワイヤ48a,48bによって左右方向かつ下方向に向けて押圧されることとなる。
一方、ワイヤ保持部106に下部ワイヤ48cを保持する(配置する)ことによって、下部ワイヤ48cが、モジュール11を仮想三角形Tの重心(中心)Gに向けて付勢するようにしている。したがって、モジュール11をステアリングホイール本体12に取り付けた状態では、モジュール11が下部ワイヤ48cによって上方向(ステアリングシャフトと直交する方向)に向けて押圧されることとなる。
コイル収容部117は、固定部104を貫通するように設けられた円柱状の貫通孔であり、このコイル収容部117にワイヤ48のワイヤ本体111を挿入することで、ワイヤ本体111の外周がコイル収容部117の内面に保持されるようになっている。
第2保持部118は、背面側の壁部118bと正面側の壁部118cと、を備えており、コイル収容部117の接線方向に延在するように収容溝118dが形成されている。この収容溝118dは、コイル収容部117に連通するように形成されている。そして、この第2保持部118の収容溝118dに第2アーム113を挿入し、第2保持部118の内面で第2アーム113を保持することで、第2アーム113の回動が規制されている。
本実施形態では、ワイヤ48は、第1アーム112と第2アーム113とが開く方向(第1アーム112と第2アーム113との角度が大きくなる方向)に付勢された状態でワイヤ保持部106に保持されている。したがって、本実施形態では、第2アーム113が第1アーム112に対して開く側(図9の左側)に形成された第2保持部118の内面118eに第2アーム113の先端を当接させることで、第2アーム113が回動を規制された状態で第2保持部118に保持されることになる。
第1保持部119は、開口部47に対してコイル収容部117および第2保持部118と反対側の位置に設けられており、この第1保持部119には、コイル収容部117を中心とする円弧に沿う湾曲状の収容溝部119aが形成されている。そして、円弧状の第1保持部119の一端部でワイヤ48の被保持部116を付勢に抗して保持することにより、第1アーム112の回動を規制している。
本実施形態では、上述したように、ワイヤ48は、第1アーム112と第2アーム113とが開く方向(第1アーム112と第2アーム113との角度が大きくなる方向)に付勢された状態でワイヤ保持部106に保持されている。したがって、第1アーム112が第2アーム113に対して開く側(図9の上側)に形成された収容溝119aの内面119bに第1アーム112の被保持部116を当接させることで、第1アーム112が回動を規制された状態で第1保持部119に保持されることになる。
なお、第1保持部119は、コイル収容部117を中心とする円弧に沿うように形成されており、ワイヤ48をワイヤ保持部106に保持した状態で、被保持部116が第1保持部119の一端側の内面119bから他端側の内面119cにかけて移動できるようになっている(図12参照)。
このような構成のワイヤ48は、例えば、以下のような方法でワイヤ保持部106に保持させることができる。
まず、第1アーム112の被保持部116を第1保持部119に形成された円弧状の溝部119aに挿入する。
そして、被保持部116を溝部119aに挿入した状態で、ワイヤ本体111をコイル収容部117に収容する。
このとき、第2アーム113を背面側の壁部118bの背面側から正面側へと移動させることで、第2アーム113を第2保持部118の収容溝118dに挿入する(図10参照)。なお、本実施形態では、背面側の壁部118bの背面側にはテーパ部118aが形成されており、第2アーム113を背面側の壁部118bの背面側から正面側へと移動させやくすなっている。
こうして、ワイヤ48がワイヤ保持部106に保持されることとなる。このとき、ワイヤ48は、図9に示すように、背面側から視た状態で、一対の係合部114,114が開口部47上に位置した状態で、ワイヤ保持部106に保持される。すなわち、本実施形態では、ワイヤ(係合部材)48は、モジュール11をステアリングホイール本体(ハンドル本体)12に取り付ける際に当該モジュール11がステアリングホイール本体(ハンドル本体)12に対して相対移動する移動方向と直交する(交差する)方向に延在した状態でワイヤ保持部(配置部)106に保持(配置)されている。
なお、上述したように、本実施形態では、ワイヤ48をワイヤ保持部106に保持した際には、第2アーム113が回動を規制された状態で第2保持部118に保持されるとともに、第1アーム112の被保持部116が回動を規制された状態で第1保持部119に保持されることとなる。したがって、第1保持部119の端部と第2保持部118との位置関係を適宜設定することで、ワイヤ48の第1アーム112と第2アーム113との相対的な角度を設定することができる。
ところで、第2アーム113の自然状態からの絞り角度が大きくなるにつれて、ワイヤ48による付勢荷重の大きさが大きくなる。すなわち、ワイヤ48による付勢荷重の大きさは絞り角度に比例するものである。
したがって、第1保持部119の端部と第2保持部118との位置関係を適宜設定し、ワイヤ48の第1アーム112と第2アーム113との相対的な角度(第2アーム113の自然状態からの絞り角度)を所定の角度となるように設定することで、ワイヤ48による付勢荷重の大きさを所定の大きさに設定することができる。
ここで、本実施形態では、各ワイヤ48によるフック37に対する付勢荷重の総和が略0となるようにしている。
本実施形態の場合、下部ワイヤ48cはモジュール11に対して左右方向に付勢荷重を与えないため、側部ワイヤ48a,48bによって左右方向に加わる付勢荷重が設定される。
そこで、側部ワイヤ48a,48bの第2アーム113の絞り角度θ2を等しく設定するとともに、側部ワイヤ48a,48bを左右対称に配置している。すなわち、下部ワイヤ48cによる付勢荷重方向に対して互いに対称な位置に配置されて互いに反対方向に向けて付勢荷重を生じさせるようにしている。こうして、左右方向の付勢荷重が互いに相殺されるようにしている。
一方、下部ワイヤ48cの第2アーム113の絞り角度θ3は、モジュール11の重量、および、側部ワイヤ48a,48bによって下方に加わる付勢荷重を相殺するように設定されている。すなわち、モジュール11の質量をm、重力加速度をgとすると、下部ワイヤ48cによって支持すべきモジュール11の重量M1は、M1=m・g・cosθ1となる。なお、ステアリングシャフトに沿って加わるモジュール11の重量M2は、ホーンスプリング51の付勢荷重によって相殺される。
また、下部ワイヤ48cによって支持すべき両側部ワイヤ48a,48bからの付勢荷重Fは、各側部ワイヤ48a,48bによる出力トルクをT1、各側部ワイヤ48a,48bのワイヤ本体111の中心から作用点(係止部114,114の中間点)までの距離をD、フック37に対して各側部ワイヤ48a,48bからの付勢荷重が下方(ステアリングシャフトと直交する方向)に作用する角度(正面方向から見た第1アーム112の上下方向の角度)をθ4とすると、F=2・(T1/D)・sinθ4となる。したがって、重量M1と付勢荷重Fとの和(M1+F)を相殺するために、下部ワイヤ48cに必要な出力トルクT2は、T2=(M1+F)・Dとなる。そのため、下部ワイヤ48cの第2アーム113の絞り角度θ3は、下部ワイヤ48cのばね定数をkとすると、θ3=T2/k={(M1+F)・D}/kとなるように設定されている。
具体的に、本実施形態では、ワイヤ保持部106に保持された側部ワイヤ48a,48bの第2アーム113の絞り角度θ2が例えばそれぞれ20°(第1アーム112と第2アーム113との角度が90°)に設定されており、ワイヤ保持部106に保持された下部ワイヤ48cの第2アーム113の絞り角度θ3が絞り角度θ2よりも大きい、例えば36°に設定されている。
ところで、第2アーム113の絞り角度を所定角度とした状態で、ワイヤ48をワイヤ保持部106に保持させると、ワイヤ本体(コイル部)111は、所定方向に付勢された状態でコイル収容部117に収容されることとなる。
このとき、ワイヤ48のワイヤ本体(コイル部)111の付勢方向は、図9に示すように、基端部112aと第2アーム113とがなす角(2・θ5)を二等分する角の二等分線L3の方向(図9の右斜め下側)となる。
また、ワイヤ本体(コイル部)111の径はコイル収容部117の径よりも小さくなっている。したがって、ワイヤ本体(コイル部)111をコイル収容部117に挿入して収容しただけでは、ワイヤ本体(コイル部)111に生じる付勢力によってワイヤ本体(コイル部)111が移動してしまい、一対の係合部114,114が開口部47から位置ずれしてしまうことがある。
そこで、本実施形態では、ワイヤ本体(コイル部)111およびコイル収容部117の少なくともいずれか一方であるコイル収容部117に、ワイヤ本体(コイル部)111のコイル収容部117に対する相対移動を抑制するリブ(相対移動抑制部)117aを設けた。
さらに、本実施形態では、リブ(相対移動抑制部)117aが複数設けられている。具体的には、リブ117aをコイル収容部117の2箇所に設けている。
そして、2つのリブ117aは、背面側から視た状態(ワイヤ本体111の軸方向から視た状態)で、コイル部の付勢方向(二等分線L3)に対して線対称となる位置に設けられている。
具体的には、2つのリブ117aのうち一方のリブ117aは、背面側から視た状態(ワイヤ本体111の軸方向から視た状態)で、当該一方のリブ117aとワイヤ本体(コイル部)111の中心C4とを結ぶ仮想直線L4がコイル部の付勢方向(二等分線L3)に対して正の角度をなすように設けられている。すなわち、仮想直線L4と二等分線L3とのなす角θ5が正の値となるように、一方のリブ117aが設けられている。
これに対して、他方のリブ117aは、背面側から視た状態(ワイヤ本体111の軸方向から視た状態)で、当該他方のリブ117aとワイヤ本体(コイル部)111の中心C4とを結ぶ仮想直線L5がコイル部の付勢方向(二等分線L3)に対して負の角度をなすように設けられている。すなわち、仮想直線L5と二等分線L3とのなす角θ5が負の値となるように、他方のリブ117aが設けられている。
そして、正の角度θ5と負の角度θ5の絶対値を略等しくしている。すなわち、一方のリブ117aが、図9において、二等分線L3から反時計回りに角度θ5だけ回転した位置に設けられるとともに、他方のリブ117aが、図9において、二等分線L3から時計回りに角度θ5だけ回転した位置に設けられている。
なお、θ5の絶対値は、20°〜70°の範囲で設定するのが好ましい。本実施形態では、θ5を45°に設定している。
そして、2つのリブ117aをこのような位置に設けることで、ワイヤ本体(コイル部)111は、この2つのリブ117aに当接し、2つのリブ117aによってコイル部の付勢方向とは反対側の方向に押圧される。このとき、それぞれのリブ117aによる反力(それぞれのリブ117aのワイヤ本体(コイル部)111に対する反力)の合力がワイヤ本体(コイル部)111の付勢方向とは反対側を向くことになる。
このように、コイル収容部117にリブ117aを設けることで、ワイヤ本体(コイル部)111を所定方向に付勢された状態でコイル収容部117に収容したとしても、ワイヤ本体(コイル部)111がコイル収容部117に対して相対移動してしまうのが抑制され、一対の係合部114,114を正規の位置に保つことが可能となる。なお、ワイヤ本体(コイル部)111をリブ117aに当接させた状態で、ワイヤ本体(コイル部)111とコイル収容部117とが同軸上に配置されるようにするのが好ましい。
固定接点63は、導電性を有する金属などの部材により形成されており、ボス芯金96の両側部および下部にそれぞれ配置され、正面側に向けて突出している。
各スポーク芯金97は、ボス芯金96とリム芯金95とを放射状に連結するもので、ボス芯金96の各連結芯金103と連続する一端部から、リム芯金95と連続する他端部へと、正面方向に向けて徐々に突出するように縦壁状に屈曲されている。
かかる構成をしたステアリングホイール本体12に、例えば、以下のようにしてモジュール11を組み付けることができる。
まず、ステアリングホイール本体12に、カバー体13を背面側から組み合わせ、位置決めしつつ取り付ける。その後、ステアリングホイール本体12のボス101をステアリングシャフトに嵌着し、図示せぬナットで締め付け固定する。
そして、このステアリングホイール本体12に対してモジュール11を正面側から押し込む。このとき、モジュール11は、ステアリングホイール本体12に対して正面側から押し込むだけで取り付けられる。すなわち、ワンタッチで取り付けられる。
具体的には、モジュール11を、ステアリングホイール本体12に正面側から押し込むと、各開口部47に位置するワイヤ48のワイヤ保持部106がフック37の係止凹部55,55に係合し、両側および下側の3箇所でモジュール11がステアリングホイール本体12に係合して抜け止め支持される。
より詳細には、モジュール11は、最前部、すなわち、ボス芯金96に対向する位置に突出するフック37を、ベースプレート21に開口された各開口部47に位置合わせして押し込むと、フック37の挿入部44がガイドとなってフック本体部43が開口部47に内挿される。
このとき、一方の側部フック37aでは、アジャストリブ58が一方の側部開口部47aの内面に接触することでモジュール11がステアリングホイール本体12に対して上下左右方向に位置決めされ、この位置決めに対応して一方の側部開口部47aの内面に接触するアジャストピン56,56の爪部56a,56aが弾性変形することで寸法差を調整する。
同様に、他方の側部フック37bおよび下部フック37cでは、一方の側部フック37aのアジャストリブ58による上下左右方向の位置決めに対応して、他方の側部開口部47bおよび下部開口部47cの内面に接触する各アジャストピン56,56の爪部56a,56aが弾性変形することで寸法差を調整する。
すなわち、一方の側部フック37aがアジャストリブ58によって位置決め基準として作用し、他方の側部フック37bおよび下部フック37cがモジュール11の回転防止となることで、モジュール11がステアリングホイール本体12に対して位置決めされる。さらに、挿入部44は、開口部47の後方に位置するワイヤ48の係止部114,114を、その付勢荷重に抗してフック37をモジュール11に押し込む方向と交差(直交)する方向へと押圧して移動させる。そして、モジュール11を充分に押し込み、挿入部44が係止部114,114を通過すると、ワイヤ48が復帰変形し、フック37の係止凹部55,55に係止部114,114が係合される。その結果、モジュール11がステアリングホイール本体12に対して相対的に前後方向、上下方向および左右方向にそれぞれ位置規制され、各フック37は、ワイヤ48によって正面方向へと確実に抜け止めされ、モジュール11がステアリングホイール本体12から不意に外れることが防止される。
また、この状態で、各フック37によりステアリングホイール本体12が正面背面方向に沿って案内される。
そして、例えばインフレータ25の接点部などに電気的な配線を行うことにより、エアバッグ装置としてのモジュール11を備えたステアリングホイール10がステアリングシャフトに取り付けられる。
このように構成されたステアリングホイール10は、運転席の乗員がリム部87を把持して回動することにより、走行時の操作が行われる。また、乗員が押動部を兼ねたモジュール11のエアバッグカバー22を各ホーンスプリング51の付勢荷重に抗して押動することにより、各フック37によってモジュール11が相対的に前方へとガイドされ、いずれかの可動接点38が固定接点63に接触すると、車体側のホーン装置が吹鳴される。このとき、乗員がエアバッグカバー22の上下あるいは左右などの、中心から偏った位置を押動した場合、エアバッグカバー22は若干傾斜した状態で前方へと移動することになるものの、モジュール11の3つのフック37(側部フック37a,37bおよび下部フック37c)において、1つのフック(側部フック37a)のみにアジャストリブ58を設定しているため、アジャストリブ58によってこのような傾斜が妨げられることがない。
また、モジュール11をステアリングホイール本体12から取り外す際には、取り外し操作部115に、例えばL字型フックを備えた取り外し治具(図示せず)を挿入して反フック37方向に引っ張り係止凹部55,55から離脱させることにより、ワイヤ48によるフック37の係合が解除され、モジュール11を取り外すことができる。
一方、車両の正面衝突などの際は、インフレータ25からエアバッグ23の内部にガスが急速に噴射されて、折り畳まれて収納されたエアバッグ23が急激に膨張する。すると、このエアバッグ23の膨張の圧力により、エアバッグカバー22がテアラインに沿って開裂してエアバッグ23の突出口が形成され、この突出口からエアバッグ23が突出して乗員の前方で膨張展開し、乗員を拘束して保護する。
以上説明したように、本実施形態では、ステアリングホイール(ハンドル)10は、ステアリングホイール本体(ハンドル本体)12と、ステアリングホイール本体(ハンドル本体)12に取り付けられるモジュール11と、を備えている。
また、ステアリングホイール本体(ハンドル本体)12およびモジュール11のいずれか一方にフック(突状取付部)37が設けられるとともに、他方にフック(突状取付部)37が係合するワイヤ(係合部材)48と、当該ワイヤ(係合部材)48が配置されるワイヤ保持部(配置部)106とが設けられている。
そして、ワイヤ(係合部材)48は、弾性復元力を生じさせるワイヤ本体(コイル部)111と、ワイヤ本体(コイル部)111の一端から延び、先端側にフック(突状取付部)37が係合する係合部114,114が形成された第1アーム112と、ワイヤ本体(コイル部)111の他端から延びる第2アーム113と、を備えている。
このように、ワイヤ本体(コイル部)111が形成されたワイヤ(係合部材)48を用いることで、ワイヤ(係合部材)48を変形させやすくすることができ、フック(突状取付部)37を係合させやすくなる。また、ワイヤ(係合部材)48が変形した際に生じる応力をワイヤ本体(コイル部)111によって緩和することができるため、ワイヤ(係合部材)48(特に、係合部114,114)が塑性変形してしまうのを抑制することができる。その結果、より精度よくモジュール11をステアリングホイール本体(ハンドル本体)12に取り付けることができるようになる。
一方、ワイヤ保持部(配置部)106は、ワイヤ本体(コイル部)111が収容されるコイル収容部117と、第1アーム112の先端が保持される第1保持部119と、第2アーム113の先端が保持される第2保持部118と、を備えている。
このように、ワイヤ本体(コイル部)111をコイル収容部117に収容する構成とすることで、スペースを有効に活用することができ、レイアウト自由度を向上させることができる。
さらに、ワイヤ本体(コイル部)111は、所定方向に付勢された状態でコイル収容部117に収容されており、ワイヤ本体(コイル部)111およびコイル収容部117の少なくともいずれか一方に、ワイヤ本体(コイル部)111のコイル収容部117に対する相対移動を抑制する相対移動抑制部としてのリブ117aを設けている。
すなわち、ワイヤ本体(コイル部)111のコイル収容部117に対する相対移動を抑制する相対移動抑制部が、1つ以上設けられたリブ117aを含むようにしている。
こうすれば、ワイヤ本体(コイル部)111を所定方向に付勢された状態でコイル収容部117に収容したとしても、ワイヤ本体(コイル部)111がコイル収容部117に対して相対移動してしまうのが抑制され、一対の係合部114,114を正規の位置に保つことが可能となる。
その結果、モジュール11をステアリングホイール本体(ハンドル本体)12により確実に取り付けることができるようになる。
また、本実施形態では、相対移動抑制部をリブ117aで構成しており、構成の簡素化を図りつつ、モジュール11をステアリングホイール本体(ハンドル本体)12により確実に取り付けることができるようになっている。
また、本実施形態では、リブ117aが複数設けられているため、ワイヤ本体(コイル部)111のコイル収容部117に対する相対移動をより安定して抑制することができる。
また、本実施形態では、リブ117aが2つ設けられている。そして、2つのリブ(複数のリブのうちの2つのリブ)117a,117aのうち一方のリブ117aは、ワイヤ本体(コイル部)111の軸方向から視た状態で、当該一方のリブ117aとワイヤ本体(コイル部)111の中心C4とを結ぶ仮想直線L4がワイヤ本体(コイル部)111の付勢方向(直線L3)に対して正の角度をなすように設けられている。そして、2つのリブ117aのうち他方のリブ117aは、ワイヤ本体(コイル部)111の軸方向から視た状態で、当該他方のリブ117aとワイヤ本体(コイル部)111の中心C4とを結ぶ仮想直線L5がワイヤ本体(コイル部)111の付勢方向(直線L3)に対して負の角度をなすように設けられている。さらに、正の角度と負の角度の絶対値を略等しくしている。
こうすることで、ワイヤ本体(コイル部)111のコイル収容部117に対する相対移動をより確実に抑制することができる。
なお、リブ117aが3つ以上設けられている場合には、3つ以上のリブ117aのなかに、ワイヤ本体(コイル部)111の軸方向から視た状態で、直線L3に対して線対称となる位置に設けられたリブ117a,117aの組が1組以上存在するようにすれば、上記作用・効果を奏することが可能となる。
また、複数のリブ117aは、それぞれのリブ117aによる反力の合力がワイヤ本体(コイル部)111の付勢方向と反対側を向くように形成されている。こうすれば、ワイヤ本体(コイル部)111のコイル収容部117に対する相対移動をより確実に抑制できるようになる。
また、本実施形態では、開口部47に挿通されてワイヤ48に係合保持される複数の柱状のフック37のうち一方の側部フック37aの外周面54に突設したアジャストリブ58が一方の側部開口部47aの内面に接触することで、一方の側部開口部47aでの一方の側部フック37aの位置が規制される。このとき、一方の側部フック37aの外周面54におけるアジャストリブ58とは異なる位置に突設した複数のアジャストピン56が、アジャストリブ58の一方の側部開口部47aの内面への接触によって一方の側部開口部47aの内面に弾性的に接触することとなる。こうすれば、ステアリングホイール本体12に対するモジュール11の支持と位置決めの機能を各フック37と各開口部47と各ワイヤ48とに集約させることができる。換言すれば、モジュール11のステアリングホイール本体12に対する支持に用いるフック37、開口部47およびワイヤ48に、モジュール11のステアリングホイール本体12に対する位置決めの機能も持たせることができる。その結果、別途の位置決めピンなどを設けるスペースを取る必要がなくなり、モジュール11の小型化を図ることができる。さらに、モジュール11をステアリングホイール本体12に対して確実に位置決めすることができるようになる。
また、側部ワイヤ48a,48bの左右方向の付勢荷重を等しくするとともに、これら側部ワイヤ48a,48bの下方、すなわち、下部ワイヤ48cに向かう方向の付勢荷重を下部ワイヤ48cによる上方への付勢荷重と等しくすることで、全てのフック37がセンタリングされた位置で、複数のワイヤ48の複数のフック37に対する付勢荷重の総和を略0とすることができる。このように、複数のワイヤ48の複数のフック37に対する付勢荷重の総和を略0とすることにより、ワイヤ48の付勢荷重の調整のみによって、モジュール11の小型化に対応しつつ、このモジュール11とステアリングホイール本体12とをより確実に位置決めすることができるようになる。したがって、別途の部品を追加するなどの部品点数の増加を伴うことがなくなり、モジュール11の重量や製造コストに影響を与えてしまうのを抑制することができる。さらに、第2アーム113の絞り角度を変更するだけでワイヤ48の付勢荷重を変更することができるため、ワイヤ48の付勢荷重を容易に調整することができる。
さらに、一方の側部フック37aを除く、他方の側部フック37bの外周面54および下部フック37cの外周面54にも、複数のアジャストピン56を突設している。そのため、他方の側部フック37bの外周面54および下部フック37cの外周面54に設けたアジャストピン56は、一方の側部フック37aのアジャストリブ58の一方の側部開口部47aの内面への接触によって他方の側部開口部47bの内面および下部開口部47cの内面に弾性的に接触することになる。その結果、モジュール11がステアリングホイール本体12に対して相対的に回動してしまうのを抑制することができる。すなわち、モジュール11の回り止めをより確実に行うことができる。このように、モジュール11の回り止めをより確実に行えるようにすることで、レイアウト自由度を向上させることが可能となり、多車種への構造流用が可能となる。
また、フック37のアジャストリブ58およびアジャストピン56は、ベースプレート21の成形時の型抜き方向となるフック37の軸方向に沿って設けられているため、ベースプレート21の成形型を複雑化することなく容易に成形できるという利点もある。
なお、ワイヤ(係合部材)48のワイヤ保持部(配置部)106への取り付け構造を、図11〜図13のようにすることも可能である。
具体的には、ワイヤ(係合部材)48を、モジュール11をステアリングホイール本体(ハンドル本体)12に取り付ける際に当該モジュール11がステアリングホイール本体(ハンドル本体)12に対して相対移動する移動方向と交差する方向に延在した状態でワイヤ保持部(配置部)106に配置している。
そして、ワイヤ保持部(配置部)106に、係合部114,114が移動方向(モジュール11がステアリングホイール本体(ハンドル本体)12に対して相対移動する方向)に移動するのを規制する規制リブ(規制部)106aを設けている。
図11〜図13では、規制リブ(規制部)106aは、2箇所に設けられており、一方の規制リブ(規制部)106aは、背面側から視た状態で、取り外し操作部115の被保持部116側を覆うように設けられている。また、他方の規制リブ(規制部)106aは、背面側から視た状態で、基端部112aを覆うように設けられている。
そして、規制リブ(規制部)106aは、ワイヤ48をワイヤ保持部106に保持した状態で移動可能な全ての範囲で、ワイヤ48を覆うように形成されている(図12参照)。
このような構成とすることで、モジュール11をステアリングホイール本体(ハンドル本体)12に取り付ける際に、ワイヤ(係合部材)48がフック(突状取付部)37に押されて背面側に浮き上がってしまうのを抑制することができる。
その結果、フック(突状取付部)37と係合部114,114とが半係合状態(充分に係合されていない状態)になってしまうのが抑制され、モジュール11をステアリングホイール本体(ハンドル本体)12により確実に取り付けることができるようになる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、コイル収容部117にリブ(相対移動抑制部)117aを設けたものを例示したが、ワイヤ本体(コイル部)111に相対移動抑制部を設けることも可能であるし、ワイヤ本体(コイル部)111およびコイル収容部117のそれぞれに相対移動抑制部を設けることも可能である。
また、上記実施形態において、ワイヤ48によるフック37に対する付勢荷重の総和を略0、すなわち、全てのワイヤ48による付勢荷重が釣り合うようにできれば、ワイヤ48の配置、すわなち、ワイヤ保持部106および固定部104の位置や形状は任意に設定できる。
例えば、各側部ワイヤ48a,48bによる付勢荷重(第2アーム113の絞り角度)を適宜変えることで、側部ワイヤ48a,48bの位置をそれぞれ上下方向および左右方向に変えて非対称な配置としてもよい。また、少なくともいずれかのワイヤ48の位置、例えば、側部ワイヤ48bの位置を、その付勢荷重の方向に沿って(合力の同軸上に沿って)変える場合には、付勢荷重を変えることなく非対称な配置とすることができる。このように、非対称な配置とすれば、ステアリングホイール10(モジュール11およびステアリングホイール本体12)のデザインの自由度を向上させることができる。
また、アジャストリブを設けるフック37は、他方の側部フック37bでもよいし、下部フック37cでもよい。
さらに、ステアリングホイール10は、3本のスポーク部89を備えた構成に限られるものではなく、2本や4本以上のスポーク部を備えるようにしてもよい。
また、モジュール11(ベースプレート21)にフック37を突設し、ステアリングホイール本体12(ボス芯金96)に開口部47およびワイヤ48を配置する構成としたが、モジュール11に開口部47およびワイヤ48を配置し、ステアリングホイール本体12(ボス芯金96)にフック37を突設する構成とすることもできる。
さらに、モジュール11として、エアバッグ装置に代えて、例えば衝撃吸収体を収納したパッド体などを用いることもできる。
また、フック37やワイヤ48、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜に変更可能である。