JPH01145250A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は光透過手段による通信機構を備えた自動車のス
テアリングホイールに関するものである。

【従来の技術］ 近年、自動車には車両用のオーディオセットやドライブ
コンピュータ等が組み込まれるようになってきている。

そして、ステアリングホイールのパッド部においても、
ドライブコンピュータ等の操作スイッチが配設されるよ
うになってきている。

その場合、ステアリングホイールのパッド部とコラム部
との間の通信機構として、光通信手段を用いた多重通信
回路、即ちパッド部に発光素子を配設し、かつコラム部
に受光素子を配設したものが知られている。

そのような通信機構は、第２３図に示すように、パッド
部１６にはスイッチ３０、送信側リモコンＩＣ３１、ド
ライバ回路３２、電源回路３３を備えている。また、信
号継電部Ｍには、発光回路３４、受光回路３５、信号再
生回路３６を備え、コラム部１８には波形整形回路３７
、受信側リモコンＩＣ３８、出力インターフェース３９
、電源回路４０が配設されている。さらに、パッド部１
６とコラム部１８との間には、電力継電部４１が配設さ
れている。

そして、バンド部１６におけるスイッチ３０の操作によ
って、電源回路３３から電源供給された送信側リモコン
ＩＣ３１が作動し、複数の電気信号が直列信号化される
。次に、ドライバ回路３２において、この直列信号は増
幅され、同直列信号に基づいて発光回路３４から光信号
が発光される。

一方、受光回路３５において同光信号が受光され、同光
信号は信号再生回路３６において再び電気信号に変換さ
れる。次に、波形整形回路３７において元のパルス波形
に整形される。続いて、同パルス波は受信側リモコンＩ
Ｃ３８を介して出力インターフェース３９に伝達され、
電気機器やアクチュエータを駆動する。

【発明が解決しようとする課題１ ところが、この通信機構においては、多重通信回路が必
要であるので構造が複雑となり、またコストが高いもの
となっていた。

本発明の目的は、構造が簡易で、製造コストが安く、し
かもコラム側からパッド側への給電が少ないスペースで
、容易な組付けにより行うことができるステアリングホ
イールを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決するために、ステアリングシャ
フトの先端部に固着されたボス部外周部のボスプレート
の上下に発光部と受光部の対応する一対のユニットを複
数設けるとともに、前記ボスプレートの全周に全てのユ
ニットが光通信を行うように光通信用の透孔を前記ユニ
ットの数より多数設けるという構成を採用している。

また、バンド側リフレクタ及びコラム側リフレクタの外
周部又は基板上に導電性金属からなるスリップリングを
設けるとともに、これら両スリップリング上を摺動して
継電する継電部材をボスプレートに固定するという構成
を採用することも好適である。

［作用］ 上記構成を採用したことにより、発光部と受光部との対
応するユニットがボスプレートの上下に設けられ、各ユ
ニットが全て光通信を行う。

また、両リフレクタの外周部又は基板上にスリップリン
グを設けるとともに、両スリップリング上を摺動して継
電する継電部材をボスプレートに固定することにより、
少ないスペースで、容易な組付けによって構成されると
ともに、コラム側の電源から電力がバンド側へ確実に供
給される。

［実施例］ 以下に本発明をパッド部不回動型のステアリングホイー
ルに具体化した実施例を第１〜２２図を用いて説明する
。

（第１実施例） 第１図に示すように、ステアリングシャフトｌに固着さ
れたボス部２には、ボスプレート３が溶接固定されてい
る。同ボスプレート３には、前記ボス部２の外周の同一
円周上に全周にわたって等間隔に１２個の透孔４ａ〜４
１が設けられている。

ボスプレート３の上面（第１図左側）にはパッド側リフ
レクタ５が配設され、同パッド側リフレクタ５には、８
個の断面台形状の透孔６ａ〜６ｈが設けられている。

また、同パッド側リフレクタ５の外周面には、電力継電
用のパッド側スリップリング６０が設けられている。同
パッド側スリップリング６０を設ける手段としては、デ
イスペンサーによる描画法、二色成形によるメツキ方法
即ちメツキしない部分をポリカーボネート等のメツキの
付着しにくい材質とし、メツキする部分をメツキグレー
ドのＡＢＳ樹脂で成形した後、メツキを施す方法等が採
用される。

さらに、バンド側リフレクタ５の上面には、パッド側基
板７が配設され、同パッド側基板７には発光ダイオード
（ＬＥＤ）、フォトダイオード等を使用した８個の発光
部８ａ〜８ｈが設けられている。同パッド側基板７の外
周の一部には、上記バンド側スリップリング６０と電気
的に接続したコネクタ６１が設けられている。同コネク
タ６１は導電性金属の半田付は又は圧接によって形成さ
れている。

一方、ボスプレート３の下面（第１図右側）には、コラ
ム側リフレクタ９が配設され、同コラム側リフレクタ９
には前記パッド側リフレクタ５と同様に８個の透孔１０
ａ−１０ｈが設けられている。また、同コラム側リフレ
クタ９の外周面には、前記パッド側スリップリング６０
と同様の電力継電用のコラム側スリップリング６２が設
けられている。同コラム側スリップリング６２は、前記
パッド側スリップリング６０と同様にして形成される。

さらに、コラム側リフレクタ９の下面には、コラム側基
板１１が配設され、同コラム側基板１１には８個の受光
部１２ａ−１２ｈが設けられている。同コラム側基板１
１の外周の一部には、上記パッド側スリップリング６０
と電気的に接続されたコネクタ６３が設けられている。

上記のように、ボスプレート３の透孔４ａ〜４１の数（
１２個）は、発光部８ａ〜８ｈと受光部１２ａ〜１２ｈ
の対応する一対のユニットの数（８組）よりも多くなっ
ている。

上記ボスプレート３の外側（第１図下側）には、先端部
が湾曲した継電部材としてのコンタクトプレート６５が
絶縁プレート６４を介して固定板６６の上部からネジ６
７により、ボスプレート３に固定されている。この部分
の構造について、さらに説明する。第３図及び第４図に
示すように、ボスプレート３の下部には、絶縁プレート
６４が設けられ、同絶縁プレート６４の下部には、板金
打抜きで製作されたリン青銅等の導電性金属製のコンタ
クトプレート６５が設けられている。これら絶縁プレー
ト６４及びコンタクトプレート６５は断面コの字状の固
定板６６によってネジ６７止めされている。そして、第
４図及び第５図に示すように、同コンタクトプレート６
５の湾曲した一方の先端部６５ａが前記パッド側スリッ
プリング６０に摺接し、他方の先端部６５ｂが前記コラ
ム側スリップリング６２に摺接して継電するようになっ
ている。

ここで、本実施例におけるパッド部不回動型のステアリ
ングホイール４３の全体構成について述べると、第２図
に示すように、ボスプレート３の外周部から延出するス
ポーク部４４にリング部４５が支承されている。前記ボ
ス部２の下部には軸受４６を介してフランジ状の軸受ユ
ニット４７が装着され、同軸受ユニット４７の下面には
コラム側太陽歯車４８が装着されている。

前記ボス部２の上部には軸受４９を介して、フランジ状
の軸受ユニット５０が装着され、同軸受ユニット５０の
上面にはパッド側太陽歯車５１が装着され、それに前記
パッド部１６が固定されている。同パッド部１６上には
前記８個のスイッチ１７ａ〜Ｌ７ｈが設けられている。

また、前記ボスプレート３の側部には遊星歯車ユニット
５２が装着され、同遊星歯車ユニット５２には遊星歯車
５３が設けられ、前記リング部４５を回動させると、２
つの太陽歯車４ａ、５１の周囲を遊星歯車５３が自転し
ながら公転し、パッド部１６が不回動状態を保つように
なっている。

本実施例における通信機構は、第６図に示すように、ボ
スプレート３の上面側にはパッド側基板７の下面に取着
された各発光部８ａ〜８ｈがパッド側リフレクタ５の各
透孔６ａ〜６ｈの中央部に配設され、一方ボスプレート
３の下面側にはコラム側基板１１の上面に取着された各
受光部１２ａ〜１２ｈがコラム側リフレクタ９の各透孔
１０ａ〜１０ｈの中央部に上記発光部８ａ〜８ｈに対向
して設けられている。

また、ボスプレート３の透孔４ａ〜４Ｎの内面は光反射
面１３とされ、パッド側リフレクタ５及びコラム側リフ
レクタ９のボスプレート３側端面並びにボスプレート３
の上下両面が光遮断面１４とされている。なお、バンド
側リフレクタ５及びコラム側リフレクタ９のボスプレー
ト３側端面に設けられた光遮断面１４の長さは、ボスプ
レート３の透孔６ａ〜６ｈの径よりも長いことが上下対
応する発光部８ａ〜８ｈと受光部１２ａ〜１２ｈとの間
で光信号を確実に送受信するために好ましい。

また、ボスプレート３の一側部（第２図左側）には、コ
ンタクトプレート６５が取付けられ、その先端部が前記
パッド側リフレクタ５の外周部に設けられたパッド側ス
リップリング６０及びコラム側リフレクタ９の外周部に
設けられたコラム側スリップリング６２に摺動するよう
になっている。

このように構成された光信号による通信機構及び給電機
構を有するパッド部不回動型のステアリングホイール４
３について作用及び効果を説明する。

ステアリングホイール４３のリング部４５を回動しない
場合には、パッド部１６の１つのスイッチ１７ａをＯＮ
にしたとき、発光部８ａが発光する。すると、発光部８
ａからの光は、パッド側リフレクタ５の透孔６ａ、ボス
プレート３の透孔４ａ、コラム側リフレクタ９の透孔１
０ａを介して受光部１２ａに達し受光される。そして、
その光信号が電気信号に変換され、バッファ等の電力増
幅手段を経て各アクチュエータを駆動する。

ステアリングホイール４３のリング部４５を回動した場
合には、前記のように、ボスプレート３の透孔４ａ〜４
ｅの数が発光部８ａ〜８ｈと受光部１２ａ〜１２ｈの対
応する一対のユニットの数よりも多数設けられており、
しかも同透孔４ａ〜４１の内面は光反射面１３とされて
いるので、リング部４５の回動に伴ってボスプレート３
が回転し、透孔４ａが移動して発光部８ａからの光が同
透孔４ａに入らなくなっても、透孔４ｂ、４Ｃが順次移
動して発光部８ａからの光を透過させ受光部１２ａに至
らせる。従って、発光部８ａからの光はボスプレート３
の透孔４ａ〜４１のうちの１個乃至２個を透過して受光
部１２ａに至る。

このような光信号による通信機構の等価回路は、第１０
図に示すようになっている。即ち、電源供給部１５がパ
ッド部１６における８個のスイッチ１７ａ〜１７ｈに接
続され、各スイッチ１７ａ〜１７ｈは発光部８ａ〜８ｈ
にそれぞれ接続されている。そして、同発光部８ａ〜８
ｈからの光信号が受光部１２ａ〜１２ｈに伝達され、同
受光部１２ａ−１２ｈからの信号はコラム部１８の各バ
ッファ１９ａ〜１９ｈを介して各アクチュエータに伝達
され、これを駆動する。

また、パッド部１６側への給電は、コラム部１８側の電
源からコラム側スリップリング６２、コンタクトプレー
ト６５の先端部６５ｂ１コンタクトプレート６５、同先
端部６５ａ５パツド側スリツプリング６０を介してスム
ーズに行われる。

前記発光部８３〜８ｈへの給電は、コネクタ６１、パッ
ド側スリップリング６０を介して行われ、受光部１２１
〜１２ｈへの給電は、コネクタ６３、コラム側スリップ
リング６２を介して行われる。

このようにして、パッド部１６上のスイッチ１７ａ〜１
７ｈを操作することにより、コラム部１８側の例えばエ
アコンやオーディオ機器を確実に作動させることができ
る。

上記のように、本実施例によれば、ステアリングホイー
ル４３の通信機構において多重通信回路が不要で発光部
８ａ〜８ｈと受光部１２ａ〜１２ｈの対応する一対のユ
ニット毎に通信が行われるため、構造が簡易となるとと
もに製造コストが安くなる。

また、回路が簡易で受信感度が安定しており、保守も容
易である。さらに、本実施例の給電機構によれば、少な
いスペースで効率良く給電が行われる。

（第２実施例） 本実施例の通信機構においては、第７図に示すように、
発光部８ａ〜８ｈ及び受光部１２ａ〜１２ｈがボスプレ
ート３に対し平行に配設されるとともに、パッド側リフ
レクタ５の透孔６ａ〜６ｈ内及びコラム側リフレクタ９
の透孔１０ａ〜１０ｈ内に光を反射する断面はぼ三角形
状のレンズ体２０が設けられている。

このように構成したことにより、発光部８ａ〜８ｈから
発光された光はレンズ体２０で反射されて広範囲に広が
るので、ボスプレート３の透孔４ａ〜４１の位置によら
ず、光は透孔４ａ〜４ｉのいずれかを通って、コラム側
リフレクタ９のレンズ体２０に反射して受光部１２ａ−
１２ｈに受光される。従って、通信機構における受光感
度は非常に安定している。

（第３実施例） 本実施例の通信機構においては、第８図に示すように、
前記第１実施例において、発光部８ａ〜８ｈの位置がパ
ッド側リフレクタ５の透孔６ａ〜６ｈの端部（第８図右
端）とされ、一方受光部１２ａ〜１２ｈの位置がコラム
側リフレクタ９の透孔１０ａ〜１０ｈの上記発光部８ａ
〜８ｈとは反対側の端部（第８図左端）とされている。

このように構成したことにより、ボスプレート３の透孔
４ａ〜４１がいずれの位置にあっても、発光部８ａ〜８
ｈからの光は同透孔４ａ〜４ｇのいずれかを通って、受
光部１２ａ−１２ｈに受光され、上記第２実施例と同様
に受信悪魔が良好である。

（第４実施例） 本実施例の通信機構においては、第９図に示すように、
パッド側リフレクタ５の内面がつりがね状に形成される
とともに、アルミニウムの蒸着法等によって光反射部２
１とされ、一方コラム側リフレクタ９の内面も同様につ
りがね状に形成されるとともに、光反射部２１とされる
。

このように構成したことにより、前記第２実施例及び第
３実施例と同様に良好な受信悪魔が得られる。

（第５実施例） 本実施例においては、第１１図に示すように、パッド部
１６内に光ファイバー等の光導管２２ａ。

２２ｂ及び光スィッチ２３が配線され、発光部８ａ〜８
ｈと受光部１２ａ−１２ｈの８組のユニットＵのうち１
組のユニットＵをコラム側送信でパッド側受信とされて
いる。なお、同１組のユニットＵには電源供給部１５が
接続されている。上記１組のユニットＵによって、コラ
ム側からパッド側に信号を伝達することができる。

従４て、本実施例では、コラム部１８側のスイッチを作
動させることにより、パッド部１６上に各種機器の作動
状態を確実に表示させることができる。

なお、光スィッチ２３は第１２図及び第１３図のように
構成されている。

即ち、第１２図に示すように、基板２５上にゴム等の弾
性材２６が固着され、同弾性材２６の上面には光導管２
２ｂが配設され、さらにその上部には操作部２７が配設
され、また弾性材２６の側方には光導管２２ａがその先
端部を斜め上方に向けて配置されている。そして、操作
部２７を押すと第９図に示すように、弾性材２６が圧縮
されて光導管２２ｂと光導管２２ａとが導通する。

本実施例においては、上記作用及び効果に加え、勿論前
記各実施例と同様の作用及び効果も奏する。

（第６実施例） 前記第１実施例の給電機構におけるコンタクトプレート
６５を次のように構成した。

第１４図に示すように、両端部がその長さ方向と直交す
る方向の双方に延びてその先端部６５ｃ。

６５ｄ及び６５ｅ、６５ｆが湾曲した構造のものとした
。このように構成することによって、第１５図に示すよ
うに、これら先端部６５ｃ、６５ｄがパッド側スリップ
リング６０と摺接し、先端部ｓｓｅ、６５ｆがコラム側
スリップリング６２と摺接するようになっている。

従って、本実施例によれば、コンタクトプレート６５と
パッド側スリップリング６０又はコラム側スリップリン
グ６２との摺動部位がそれぞれ２個所となるため、瞬断
の時間、回数を低減することができる。

（第７実施例） 前記第１実施例におけるコンタクトプレート６５の取付
は構造を次のようにした。

第１６図に示すように、上面に透孔６９が設けられた断
面り字状の取付部材６８を前記第１実施例のコンタクト
プレート６５と類似の構造のものと一体に形成した。一
方、ボスプレート３の透孔４ａ〜４１よりも外周部に別
の透孔７０を設ける。

そして、ボルト７１を透孔６９に挿入してボスプレート
３の透孔７０に挿入することにより、コンタクトプレー
ト６５をボスプレート３に取付ける。

本実施例によれば、取付部材６８と一体になったコンタ
クトプレート６５をボスプレート３に取付けるので、コ
ンタクトプレート６５の組付は工程の簡略化を図ること
ができる。

（第８実施例） 上記第７実施例における取付部材６８を次のように構成
した。

第１７図に示すように、取付部材６８は同取付部材６８
の透孔６９に相当する位置からボスプレート３の透孔７
０に相当する径を有し、同透孔７０よりもさらに長く突
出してその先端部がボスプレート３に係止可能に一体形
成されている。

本実施例によれば、コンタクトプレート６５の組付は工
程を一層簡略化することができる。なお、上記取付部材
６８のボスプレート３への取付けは、熱かしめによる方
法でもよい。

（第９実施例） 本実施例では、給電機構を次のように構成した。

第１８図に示すように、パッド側基板７のボスプレート
３側表面の発光部８３〜８ｈより外周部にパッド側スリ
ップリング７２を設け、コラム側基板１１のボスプレー
ト３側表面の受光部１２ａ〜１２ｈより外周部にコラム
側スリップリング７３を設ける。

一方、コンタクトピンとして、次のような構造のものを
使用する。即ち、第１９図に示すように、上部コンタク
トピンケース７４ａ　（第１９図左側）と下部コンタク
トピンケース７４ｂとで形成されたケース内の上下には
、継電部材としてのパッド側コンタクトピン７５ａ及び
コラム側コンタクトピン７５ｂが配設され、その間に設
けられたスプリング７６によってそれぞれ反対方向に付
勢されている。上部コンタクトピンケース７４ａと下部
コンタクトピンケース７４ｂの接合部の端部は同位置に
それぞれ透孔７７ａ、７７ｂが設けられている。

また、第１８図に示すように、ボスプレート３の透孔４
ａ〜４Ｎより外周部には、コラム側コンタクトピン７５
ｂを挿通するための透孔７８及びその外周部には、両コ
ンタクトピンケース７４ａ。

７４ｂを固定するための孔７９が設けられている。

そして、コラム側コンタクトピン７５ｂを下部コンタク
トピンケース７４ｂとともに、透孔７８に挿通し、ボル
ト８０を両コンタクトビンケース７４ａ、７４ｂの透孔
７７ａ、７７ｂを通してボスプレート３の孔７９に挿入
することによって、両コンタクトピン７５ａ、７５ｂを
ボスプレート３に固定することができる。

本実施例によれば、側基板７．１１を製造するプリント
基板のエソチング工程で両スリップリング７２．７３を
製作することができるので容易にしかも安価に給電機構
が形成できる。

（第１Ｏ実施例） 本実施例では、上記第９実施例における両コンタクトビ
ンケース７４ａ、７４ｂを次のように構成した。

第２０図に示すように、下部コンタクトピンケース７４
ｂの上部を開口し、一方上部コンタクトピンケース７４
ａを断面路コの字状にし、下部コンタクトピンケース７
４ｂ上部に対しアンダカットとなるように形成する。

本実施例によれば、上部コンタクトピンケース７４ａを
ワンタッチで容易に組付けることができる。

（第１１実施例） 本実施例では、上記第１０実施例における下部コンタク
トピンケース７４ｂのボスプレート３への取付構造を次
のようにした。

第２１図に示すように、ボスプレート３の孔７９を透孔
８１とし、下部コンタクトピンケース７４ｂを一体的に
同透孔８１内を通して突出させ、ボスプレート３に対し
てアンダカソト状に形成する。

本実施例によれば、下部コンタクトピンケース７４ｂの
ボスプレート３への取付けがワンタッチでできるように
なり、組付けが一層容易となる。

（第１２実施例） 本実施例では、前記第９〜１１実施例のコンタクトプレ
ート及びコンタクトピンケースを次のように構成した。

第２２図に示すように、両端が円弧状をなすコ　−ンタ
クトプレート６５の先端部６５ａを、断面Ｌ字状の固定
板６６ａ内に一体形成し、同固定板６６ａをネジ６７で
ボスプレート３に固定する構造とした。

本実施例によれば、両コンタクトピン７５ａ。

７５ｂ、スリップリング７６等を使用しないので、組付
けがさらに容易となる。なお、固定板６６ａのボスプレ
ート３への取付けは、アンダカットによる係止構造、熱
かしめによる係止構造等いずれでもよい。

［発明の効果１ 本発明のステアリングホイールは、その光信号による継
電機構において多重通信回路が不要であるので構造が簡
易となり、また製造コストが安いという優れた効果を奏
する。

両リフレクタの外周部又は基板上にスリップリングを設
けるとともに、両スリップリング上を摺動して継電する
継電部材をボスプレートに固定することにより、コラム
側の電源からパッド側への給電が少ないスペースで、容
易な組付けによって確実に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の通信機構及び給電機構を示す分解
斜視図、第２図は第１実施例のステアリングホイールを
示す断面図、第３図はコンタクトプレートの取付構造を
示す断面図、第４図はコンタクトプレートの取付構造を
示す斜視図、第５図はコンタクトプレートの取付構造を
示す正面図、第６図は第１実施例の通信機構を示す断面
図、第７図は第２実施例の通信機構を示す断面図、第８
図は第３実施例の通信機構を示す断面図、第９図は第４
実施例を示す断面図、第１０図は第１実施例の等価回路
を示す回路図、第１１図は第５実施例を示す回路図、第
１２図及び第１３図は光スィッチを示す断面図、第１４
図は第６実施例のコンタクトプレートを示す斜視図、第
１５図はコンタクトプレートの取付構造を示す正面図、
第１６図は第７実施例のコンタクトプレートの取付構造
を示す斜視図、第１７図は第８実施例のコンタクトプレ
ートの取付構造を示す断面図、第１８図は第９実施例の
給電機構を示すステアリングホイールの分解斜視図、第
１９図はコンタクトピンの組付構造を示す断面図、第２
０図は第１０実施例コンタクトピンの組付構造を示す断
面図、第２１図は第１１実施例のコンタクトピンの組付
構造を示す断面図、第２２図は第１２実施例のコンタク
トピンの組付構造を示す断面図、第２３図は従来の通信
機構を示す回路図である。 ■・・・ステアリングシャフト、２・・・ボス部、３・
・・ボスプレート、４ａ〜４２・・・透孔、５・・・バ
ンド側リフレクタ、７・・・基板としてのパッド側基板
、８ａ″〜８ｈ・・・発光部、９・・・コラム側リフレ
クタ、１２ａ−１２ｈ・・・受光部、６５・・・継電部
材としてのコンタクトプレート、７２・・・パッド側ス
リップリング、７３・・・コラム側スリップリング、７
５ａ・・・継電部材としてのパッド側コンタクトピン、
７５ｂ・・・−継電部材としてのコラム側コンタクトピ
ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステアリングシャフト（１）の先端部に固着された
   ボス部（２）外周部のボスプレート（３）の上下に発光
   部（８ａ〜８ｈ）と受光部（１２ａ〜１２ｈ）の対応す
   る一対のユニットを複数設けるとともに、前記ボスプレ
   ート（３）の全周に全てのユニットが光通信を行うよう
   に光通信用の透孔（４ａ〜４ｌ）を前記ユニットの数よ
   り多数設けたことを特徴とするステアリングホィール。 ２、パッド側リフレクタ（５）及びコラム側リフレクタ
   （９）の外周部又は基板（７）上に導電性金属からなる
   スリップリング（７２、７３）を設けるとともに、これ
   ら両スリップリング（７２、７３）上を摺動して継電す
   る継電部材（６５、７５ａ、７５ｂ）をボスプレート（
   ３）に固定したことを特徴とするステアリングホィール
   。