JPH04129376U - ステアリングホイール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案の主要な目的は、エネルギー吸収効果の
高いステアリングホィール装置を提供することにある。 【構成】ホィール芯金１２の上面側に樹脂製のホーンパ
ッド１３が設けられており、ホーンパッド１３の裏面に
金属製のインサートプレート３０が設けられている。イ
ンサートプレート３０のホィール芯金１２側の面に、鉄
板製のエネルギー吸収プレート５５が固定されている。
エネルギー吸収プレート５５は、インサートプレート３
０に固定される取付基部６０と、ホィール芯金１２に向
って延びる左右一対の脚部６１を有している。この脚部
６１には、衝突時の荷重によって塑性変形する曲り部６
５，６６，６７が設けられている。通常時には、脚部６
１の先端部分６８がホィール芯金１２から離れている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車等の乗物の操舵系に使われるステアリングホィール装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車のステアリングホィールのセンター部にはホーンパッドが設けられてお り、一般的にはこのホーンパッドを手で押した時にホーンスイッチ回路がオンと なってホーンが鳴るようにしてある。ホーンパッドの材料は、衝突時等において 運転者を保護するために、発泡ウレタン等のような比較的軟質な樹脂が用いられ ている。

【０００３】 例えば図１０に示された従来のステアリングホィール装置１は、ホィール芯金 ２の上面側（運転者と対向する側）に上記ホーンパッド３が設けられており、ホ ーンパッド３の裏面側に比較的硬い樹脂からなるホーンパッドインサート５が一 体的に重合されている。ホーンパッドインサート５には、可動側接点６を備えた ホーンブラケット７が取付けられている。可動側接点６は、ホィール芯金２に設 けられた固定側接点８に対向しており、ホーンパッド３が手で押された時に接点 ６，８が接触することによって、ホーンスイッチ回路がオンとなる。ホーンブラ ケット７は、リターンばね９の弾力によって、接点６，８が離れる方向に付勢さ れている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述した樹脂製のホーンパッドインサート５が用いられたステアリングホィー ル装置１において、図９に示されるようなヘッドフォーム１０を用いたインパク トテストを実施した場合、従来の樹脂製ホーンパッドインサート５は実質的に剛 体となって、エネルギーを十分吸収できないことがあった。 従って本考案の目的は、衝突時のエネルギーを効果的に吸収できるようなステ アリングホィール装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を果たすために開発された本考案のステアリングホィール装置は、セ ンターボス部およびスポーク部を有するホィール芯金と、上記ホィール芯金の上 面側に配置されかつホィール芯金に対して接離する方向に移動可能に保持される 樹脂製のホーンパッドと、上記ホーンパッドの裏面にホーンパッドと一体的に重 合された金属製のインサートプレートと、上記インサートプレートのホィール芯 金側の面に固定されかつホィール芯金に向って延びる脚部を有するとともに衝突 時の荷重によって塑性変形する曲り部を有しかつ衝突時以外は上記脚部の先端部 分が上記ホィール芯金に対し離れた位置で対向する金属製のエネルギー吸収プレ ートを具備している。

【０００６】

【作用】

ヘッドフォームインパクトテストや前面衝突時のように、ホーンパッドを押す 方向の大荷重が負荷された時、ホーンパッドに加わったエネルギーは金属製イン サートプレートを塑性変形させるため、エネルギーの一部が吸収される。また、 インサートプレートの塑性変形に伴い、エネルギー吸収プレートの脚部の先端部 分、すなわちホィール芯金と離間対向していた箇所がホィール芯金に衝突するこ とにより、脚部に荷重が伝達されて曲り部等において塑性変形を生じ、エネルギ ーが吸収される。

【０００７】 本考案に採用されているエネルギー吸収プレートは、衝突前に脚部の先端部分 がホィール芯金から離れており、衝突時に脚部の先端部分がホィール芯金に接し てから曲り部が塑性変形するといった挙動を生じる。本考案者らの研究によると 、このような変形挙動を生じるエネルギー吸収プレートが採用された場合、エネ ルギー吸収プレートをインサートプレートとホィール芯金の双方に固定した場合 に比較して、衝突時にエネルギー吸収プレートを所望の形状すなわちエネルギー 吸収効果の高い形状に塑性変形させやすい。また本考案のステアリングホィール 装置は、樹脂製のホーンパッドインサートを用いた従来装置や、エネルギー吸収 プレートを備えない従来装置に比較して、より効果的に衝突時のエネルギーを吸 収できる。

【０００８】

【実施例】

以下に本考案の一実施例について、図１ないし図４を参照して説明する。なお 図８に自動車用ステアリングホィール装置１１の外観の一例が示されている。 図１に示した本実施例のステアリングホィール装置１１は、鉄芯等の金属製ホ ィール芯金１２と樹脂製ホーンパッド１３を備えている。ホィール芯金１２は、 ステアリングシャフト（図示せず）の先端部が挿着されるセンターボス部１５と 、センターボス部１５から放射状に延びるスポーク部１６と、円環状のリム部１ ７とからなる。

【０００９】 スポーク部１６の裏面側に、合成樹脂製のロアカバー２０がねじ２１によって 固定されている。ロアカバー２０の中央部に、スリップリング２２がセンターボ ス部１５と同心状に設けられている。スポーク部１６の先端側部分とリム部１７ は、例えば軟質塩化ビニールや発泡ウレタン等の被覆材２３によって覆われてい る。

【００１０】 ホィール芯金１２のスポーク部１６の上面側に、フランジ２５を有するブッシ ュ２６がねじ２７によって固定されている。ブッシュ２６の外周部にコイルばね 等を用いたリターンばね２８が設けられている。ブッシュ２６の近傍に、ホーン スイッチ回路の一部を構成する固定側接点２９が設けられている。

【００１１】 ホーンパッド１３はホィール芯金１２の上面側、すなわち運転者が対面する側 に配置されている。ホーンパッド１３は、軟質ポリ塩化ビニールあるいは比較的 密度の高いポリウレタンフォーム等の軟質樹脂からなる。ホーンパッド１３の裏 面側に、ＳＰＣＣ等の鉄系金属からなるインサートプレート３０がホーンパッド １３と一体に重合されている。

【００１２】 インサートプレート３０をホーンパッド１３に一体化させる手段として、例え ばホーンパッド１３の発泡成形時に、金型の内部に予めインサートプレート３０ をセットしておいてからホーンパッド１３を反応射出成形（ＲＩＭ成形）すると いった方法が採用される。なお、ホーンパッド１３とインサートプレート３０を 別途の工程で製造してから、これらを接着剤によって互いに固定してもよい。

【００１３】 インサートプレート３０の裏面側に、ファスニングブラケット３５がリベット 等の固定部材３６によって固定されている。図示例の場合、ファスニングブラケ ット３５に設けられた受け孔３７を利用して、ホーンブラケット４０がファスニ ングブラケット３５に固定される。すなわち、ホーンブラケット４０に連結用フ ック４１が設けられており、このフック４１を受け孔３７に嵌合させることによ って、ファスニングブラケット３５とホーンブラケット４０を介して、インサー トプレート３０と一体のホーンパッド１３がホィール芯金１２に脱着可能に保持 されるようになっている。

【００１４】 ホーンブラケット４０に、コンタクトプレート４５がねじ４６によって固定さ れている。コンタクトプレート４５に、ホーンスイッチ回路の一部を構成する可 動側接点４７が設けられている。可動側接点４７は、固定側接点２９と対向して おり、ホーンパッド１３を押した時にホーンブラケット４０が押されることによ り、固定側接点２９と接するようになっている。

【００１５】 ホーンブラケット４０に形成された貫通孔５０にブッシュ２６が挿入されてい る。ホーンブラケット４０は、このブッシュ２６の軸線方向すなわちホィール芯 金１２に対して接離する方向に、一定のストローク範囲内で移動できるようにし てある。前述したリターンばね２８は、可動側接点４７を固定側接点２９から離 す方向にホーンブラケット４０を付勢している。

【００１６】 インサートプレート３０の中央部に、鉄板製のエネルギー吸収プレート５５が 固定されている。このエネルギー吸収プレート５５は、インサートプレート３０ とホィール芯金１２との間の空間部５６に収容されている。エネルギー吸収プレ ート５５の板厚の一例は1.2 mm前後である。

【００１７】 図２に例示したように、エネルギー吸収プレート５５は、平坦状の取付基部６ ０と、この取付基部６０の両側から立ち上がる左右対称形状の一対の脚部６１を 備えている。取付基部６０は、リベット等の適宜の固定部材６２によって、イン サートプレート３０に固定される。なお、リベットの代りにスポット溶接とか、 ねじあるいはブラインドリベット等の適宜の固定手段によって取付基部６０をイ ンサートプレート３０に固定してもよい。

【００１８】 脚部６１は、ホィール芯金１２のセンターボス部１５の近傍ないしスポーク部 １６に向かって延びている。脚部６１の長手方向中間部分に、「く」状に成形さ れた中間曲り部６５が設けられている。脚部６１の基端側と先端側に、それぞれ 端末曲り部６６，６７が設けられている。

【００１９】 端末曲り部６７の先端側すなわちホィール芯金１２と対向する部位に、内側を 向いたフランジ状の先端部分６８が設けられている。先端部分６８は、その端面 ６８ａがホィール芯金１２と略平行となるように曲げられている。先端部分６８ の端面６８ａは、通常の状態すなわち衝突時以外は、ホィール芯金１２に対して 距離Ｌだけ離れた位置にある。

【００２０】 次に、上記構成のステアリングホィール装置１１の作用について説明する。 ホーンパッド１３を手で押すと、可動側接点４７が固定側接点２９に接するこ とによってホーンスイッチ回路が閉成し、ホーンが鳴る。ホーンパッド１３から 手を離せば、ばね２８の弾力によって可動側接点４７が固定側接点２９から離れ 、ホーンが鳴り止む。

【００２１】 図９に例示されたヘッドフォーム１０を用いたインパクトテストにおいて、本 実施例装置１１のホーンパッド１３に衝突時に相当する荷重を負荷した場合、ホ ーンパッド１３が変形しかつインサートプレート３０も塑性変形するため、エネ ルギーの一部が吸収されるとともに、インサートプレート３０の変形に伴ってエ ネルギー吸収プレート５５の脚部６１の先端部分６８がホィール芯金１２に衝突 する。これにより、図３に示されるように曲り部６５，６６，６７が塑性変形し 、図４に実線Ａで示したように衝突エネルギーが吸収される。

【００２２】 すなわち本実施例によれば、インサートプレート３０とエネルギー吸収プレー ト５５との相乗作用によって、短いストロークで効果的にエネルギーが吸収され る。図４における１点鎖線Ｂはインサートプレート３０のみを用いた場合の特性 、破線Ｃはエネルギー吸収プレート５５のみを用いた場合の特性である。本考案 者らが実施したヘッドフォームインパクトテストでは、ＭＡＸＧが99Ｇ（規格12 0 Ｇ以下），３msecレベルＧが65Ｇ（規格80Ｇ以下）であり、所望の規格を満足 できることが確認された。

【００２３】 上述したように、本実施例では、衝突前はエネルギー吸収プレート５５の脚部 ６１の先端部分６８がホィール芯金１２から離れており、衝突によって初めて脚 部６１の先端部分６８がホィール芯金１２に接して変形が始まるとともに、脚部 ６１の先端部分６８がホィール芯金１２に対してある程度滑ることができ、脚部 ６１が塑性変形する際に脚部６１の先端部分６８が拘束されないようになってい る。このような変形挙動を生じる本実施例であれば、脚部６１の先端部分６８が 初めからホィール芯金１２に固定・拘束されている場合に比較して、衝突時に瞬 間的な大荷重が負荷された時に、曲り部６５，６６，６７を所望の形状すなわち エネルギーを吸収する上で望ましい形状に変形させやすいことが、本考案者らの 研究によって判っている。

【００２４】 なお、図５に示される脚部６１の変形例においては、フランジ状の先端部分７ ０が、ホィール芯金１２に対して滑らかに接面することができるように、円弧状 に形成されている。また図６に示したように、波形に成形された先端部分７１が 採用されてもよい。図７に示された脚部６１の変形例は、脚部６１の先端部分７ ２に、滑りを良くするためのナイロンあるいはふっ素樹脂等のコーティング７３ が施されている。

【００２５】

【考案の効果】

本考案のステアリングホィール装置によれば、限られたストロークで効果的に エネルギーを吸収でき、安全性が高いとともに構造も簡易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すステアリングホィール
装置の一部の断面図。

【図２】図１に示された装置に使われるエネルギー吸収
プレートの斜視図。

【図３】図１に示された装置の作動態様の例を概念的に
示す断面図。

【図４】図１に示された装置のエネルギー吸収特性を示
す図。

【図５】エネルギー吸収プレートの変形例の一部を示す
正面図。

【図６】エネルギー吸収プレートの他の変形例の一部を
示す正面図。

【図７】エネルギー吸収プレートの更に別の変形例の一
部を示す断面図。

【図８】ステアリングホィール装置の外観の一例を示す
平面図。

【図９】ヘッドフォームインパクトテストを実施する装
置を概念的に示す正面図。

【図１０】従来のステアリングホィール装置の一部を示
す断面図。

【符号の説明】

１１…ステアリングホィール装置、１２…ホィール芯
金、１３…ホーンパッド、１５…センターボス部、１６
…スポーク部、３０…インサートプレート、５５…エネ
ルギー吸収プレート、６０…取付基部、６１…脚部、６
５，６６，６７…曲り部、６８，７０，７１，７２…先
端部分。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】センターボス部およびスポーク部を有する
   ホィール芯金と、上記ホィール芯金の上面側に配置され
   かつホィール芯金に対して接離する方向に移動可能に保
   持される樹脂製のホーンパッドと、上記ホーンパッドの
   裏面にホーンパッドと一体的に重合された金属製のイン
   サートプレートと、上記インサートプレートのホィール
   芯金側の面に固定されかつホィール芯金に向って延びる
   脚部を有するとともに衝突時の荷重によって塑性変形す
   る曲り部を有しかつ衝突時以外は上記脚部の先端部分が
   上記ホィール芯金に対し離れた位置で対向する金属製の
   エネルギー吸収プレートと、を具備したことを特徴とす
   るステアリングホィール装置。
2. 【請求項２】上記エネルギー吸収プレートの脚部の先端
   部分がフランジ状に曲げられており、当該先端部分に、
   ホィール芯金と接した際の滑りを許容するための手段が
   設けられている請求項１記載のステアリングホィール装
   置。