JPH0485170A - 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〕 この発明はステアリングホイールに係り、詳しくはトラ
ック等のパワーステアリングの制御等に利用することが
できる操舵力センサを有するステアリングホイールに関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の操舵力センサを有するステアリングホイ
ールとしては、実開昭５９−１３５４４４号公報や実開
昭５９−１６７７６８号公報に記載のものがある。これ
らのステアリングホイールは、ステアリングホイールを
支持するステアリングシャフトを２分割し、両シャフト
の間にゴム等の弾性材を介装している。そして、運転者
の操舵によって弾性材が撓んで両シャフトに相対的な角
度差が生じると、スイッチが導通して操舵力を検出する
ようになっている。従って、スイッチの導通状態に応じ
てパワーステアリング（以下、パワステという）にてス
テアリング操舵を補助することが可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記したようにスイッチを導通させてパワス
テの補助を得るためには、操舵を行って弾性材を撓ませ
ねばならない。しかしながら、上記したステアリングホ
イールでは弾性材がステアリングシャフトに設けられて
いることから、ステアリングホイール自体のみならず重
量物であるステアリングシャフトをも回転させる必要が
ある。

又、弾性部材はステアリングシャフトと共にステアリン
グポスト内に収容されるため、弾性部材とステアリング
シャフトとの接続箇所の外寸が制限される。従って、こ
の接続箇所を小型化するために鋼材等の強度が高く比重
の重い材料を用いる必要が生じ、ステアリングシャフト
の重量はより重くなる。

その結果、上記したステアリングホイールは回転操作部
分の重量が重く、特にステアリングホイールを切り返す
とき等には、慣性の影響によって大きな操舵力を要し、
応答性が今一つであった。

本発明の目的は、操舵の応答性を向上させて操舵感を向
上する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、車両のステアリングシャフトに取着されたボ
ス部と、前記ボス部に対しスポークを介して支持された
環状のリング部と、前記リング部に加わる操舵力を検出
する操舵力検出手段とからなるステアリングホイールに
おいて、前記ステアリングシャフトに取着された第１の
ボスと、前記第１のボスに対して取着され、前記スポー
クを介してリング部を支持する第２のボスと、前記第１
及び第２のボスの間に介装された弾性材と、前記リング
部が回転操作されて前記弾性材が弾性変形したときに、
第１及び第２のボスの間に生じる相対角度差を検出する
操舵力検出手段とを備えたステアリングホイールを要旨
とするものである。

〔作用〕

運転者にてリング部が回転操作されると、弾性材を弾性
変形させながら第１のボスに対して第２のボスがスポー
クとリング部と共に周方向に僅かに回転する。従って、
第１及び第２のボスの間に相対的な角度差が生じ、この
角度差は操舵力比手段にて検出される。従って、操舵力
検出手段にて検出された相対角度差に基づいてパワース
テアリングにてステアリング操舵を補助することが可能
となる。

上記したように弾性材が第１及び第２のボスの間に設け
られていることから、操舵時にはリング部やスポークと
共に第２のボスを回転させるだけで操舵力検出手段を作
動させることができる。

又、このボス部にはスペース的な制約がそれほどないこ
とから多少大型化しても支障なく、強度は比較的低くて
も軽量なアルミ等の材料を用いることができ、ボス部が
より軽量化される。

その結果、回転操作部分の重量を軽量化可能となる。

〔実施例〕

以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第２図は本実施例のステアリングホイールの正面図、第
１図はボス部の詳細を示す部分拡大正面図、第３図は第
１図のＸ−Ｘ線断面図である。これらの図に示すように
、ステアリングホイールの第１のボスとしてのインナボ
スｌは、ナツト２ａにて車両のステアリングシャフト２
に固定されている。このインナボス１の外周面にはステ
アリングシャフトの軸線に沿う多数の角形のスプライン
溝３が列設されている。インナボス１には筒状をなす第
２のボスとしてのアウタボス４が外嵌され、このアウタ
ボス４の内周面にはインナボス１のスプライン溝３と噛
合する多数の突条５が列設されている。本実施例ではこ
のインナボス１とアウタボス４がアルミで製作されてい
る。

前記インナボス１のスプライン溝３とアウタボス４の突
条５との間には所定寸法の間隙が形成され、間隙内には
シリコーン樹脂が充填されて弾性材６が形成されている
。従って、アウタボス４はインナボスｌに対して弾性材
６を介して取着されていることになる。本実施例のステ
アリングホイールにおいてはインナボスＩ及びアウタボ
ス４と弾性材６によってボス部７が構成されている。又
、アウタボス４の外側面には２本のスポーク８が溶接さ
れ、スポーク８の先端には環状の芯金９が溶接されてい
る。又、芯金９の周囲にはウレタン樹脂製のウレタン層
ＩＯが形成され、このウレタン層ＩＯと芯金９によって
リング部１１が構成されている。

前記インナボス１の上面には操舵力検出手段を構成する
ベンディングビーム１２の基端部１２ａがボルト１３に
て取着され、そのベンディングビーム１２の先端部１２
ｂは一方のスポーク８に形成された係合凹部８ａ内に嵌
められている。又、ベンディングビーム１２の両側面に
は操舵力検出手段を構成するストレーンゲージ１４が貼
着されている。各ストレーンゲージＩ４は図示しない車
両のパワステ制御回路と接続され、それぞれのストレー
ンゲージ１４の抵抗値変化に応じて油圧式のパワステ駆
動回路が作動し、ステアリングの操舵が補助されるよう
になっている。

次に、このように構成したステアリングホイールの作用
を説明する。

運転者にてリング部１１が所定の方向に回転操作される
と、弾性材６を弾性変形させながらリング部１１と共に
アウタボス４が周方向に僅かに回転する。従って、イン
ナボス１及びアウタボス４の相対的な角度差が生じ、前
記ベンディングビーム１２が撓む。このときの相対角度
差は運転者の操舵力が強いときほど増大し、それに伴い
ベンディングビーム１２の撓み量も増大する。又、この
相対角度差は運転者の操舵方向に応じて変更され、それ
に伴いベンディングビーム１２の撓み方向も変更される
。

そして、ベンディングビーム１２が撓むと前記両ストレ
ーンゲージ１４に歪みが生じて抵抗値が変化し、その抵
抗値変化に基づいてパワステ制御回路が駆動回路を作動
させ、ステアリングの操舵が補助される。

尚、インナボス１のスプライン溝３とアウタボス４の突
条５とが互いに噛合していることから、インナボスｌと
アウタボス４との間にはある程度以上の角度差は生じな
いようになっている。従って、リング部１１に所定以上
の操舵力が与えられたとき弾性材６はそれ以上弾性変形
しなくなり、操舵力がインナボスｌから直接アウタボス
４に伝達される。

上記した操舵時において、弾性材６がインナボス１とア
ウタボス４との間に設けられていることから、スポーク
８やリング部１１と共にアウタボス４を回動させるだけ
で、ベンディングビーム１２を撓ませてストレーンゲー
ジ１４を撓ませることができる。

又、ステアリングホイールのボス部７にはスペース的な
制約がそれほどないことから多少大型化しても支障なく
、強度は比較的低くても軽量なアルミにてインナボスｌ
とアウタボス４とを製作することかでき、ボス部７の軽
量化することができる。

その結果、本実施例のステアリングホイールにおいては
、回転操作部分の重量が軽量化され、小さな操舵力で切
り返し等の操舵を行うことができる。従って、操舵の応
答性を向上させてステアリングホイールの操舵感を向上
させることができる。

又、上記したようにインナボスｌのスプライン溝３とア
ウタボス４の突条５との噛合によってインナボス１及び
アウタボス４の相対的な角度差を制限しているため、リ
ング部１１に大きな操舵力が加わった場合でもベンディ
ングビーム１２の撓み量が制限される。従って、その相
対角度差を制限するためのストッパ等を設ける特に必要
がなく、ステアリングホイールの構成を簡略化すること
ができる。

一方、上記したようにボス部７にはスペース的な制約が
それほどないことから弾性材６自体も大型化が可能とな
り、操舵力が加えられたときのインナボス１とアウタボ
ス４と相対角度差を大きくすることができる。そして、
このように相対角度差が太き（なることでベンディング
ビーム１２の撓み量も大きくなり、多少低感度のストレ
ーンゲージ１４でもその撓みを検出することができる。

従って、低価格のストレーンゲージ１４を使用すること
でステアリングホイールの製作コストを低減することが
できる。

尚、この発明は上記実施例に限定されることはなく、例
えば、上記実施例では油圧式のパワステを備えた車両の
ステアリングホイールに具体化したが、電動モータ式の
パワステを備えた車両のステアリングホイールに具体化
してもよい。

又、上記実施例ではベンディングビーム１２の先端部１
２ｂをスポーク７に連結したが、その先端部１２ｂをア
ウタボス４に連結してもよい。

さらに、上記実施例ではインナボスｌの外周に多数のス
プライン溝３を形成し、アウタボス４の内周にスプライ
ン溝３と噛合する多数の突条５を形成したが、例えば、
第４図に示すように、第１のボスとしてのロアボス１６
の上面に弾性材６を介して第２のボスとしてのアッパボ
ス１７を接着してもよい。又、第５図に示すように、ロ
アボス２１の上面とアッパボス２２の下面とに互いに噛
合する係合部２３．２４を形成し、弾性材６を介して両
者を接着してもよい。

一方、上記実施例ではベンディングビーム１２の撓み量
をストレーンゲージ１４にて検出し、その検出結果に基
づいてパワステ制御を行ったが、例えば、第６図に示す
ように、インナボスｌからステー１８にてマグネット１
９を支持し、そのマグネット１９と相対向するようにス
ポーク８上にコイル２０を設けてもよい。このように構
成すれば、運転者の操舵に伴い弾性部材が弾性変形する
と、マグネット１９とコイル２０との相対位置が変化し
てコイル２０の磁束が変化しインダクタンスが変化する
。従って、そのインダクタンス変化に基づいてパワステ
制御を行うことができる。尚、この場合にはマグネット
１９とコイル２０により操舵力検出手段が構成されるこ
とになる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明のステアリングホイールによ
れば、操舵の応答性を向上させて操舵感を向上すること
ができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本実施例のステアリングホイールを示し、
第１図はボス部の詳細を示す部分拡大正面図、第２図は
ステアリングホイールの正面図、第３図は第２図のＸ−
Ｘ線断面図、第４図はアッパボスとアウタボスとを備え
た別例のステアリングホイールの部分断面図、第５図は
アッパボスとアウタボスとを備えた他の別例のステアリ
ングホイールの部分斜視図、第６図はマグネットとコイ
ルを備えた別例のステアリングホイールの部分断面図で
ある。 １は第１のボスとしてのインナボス、２はステアリング
シャフト、４は第２のボスとしてのアウタボス、６は弾
性材、７はボス部、８はスポーク、１１はリング部、１
２は操舵力検出手段を構成するベンディングビーム、１
４は操舵力検出手段を構成するストレーンゲージ、１６
．２１は第１のボスとしてのロアボス、１７．２２は第
２のボスとしてのアッパボス、１９は操舵力検出手段を
構成するマグネット、２０は操舵力検出手段を構成する
コイル。 特許出願人　豊田合成　株式会社 日野自動車工業　株式会社 代理人　　　弁理士　恩１）博宣（ほか１名）〕 第４１！１ ６ａｗ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両のステアリングシャフト（２）に取着されたボ
   ス部（７）と、 前記ボス部（７）に対しスポーク（８）を介して支持さ
   れた環状のリング部（１１）と、前記リング部（１１）
   に加わる操舵力を検出する操舵力検出手段（１２、１４
   、１９、２０）とからなるステアリングホィールにおい
   て、 前記ステアリングシャフト（２）に取着された第１のボ
   ス（１、１６、２１）と、 前記第１のボス（１、１６、２１）に対し取着され、前
   記スポーク（８）を介してリング部（１１）を支持する
   第２のボス（４、１７、２２）と、 前記第１及び第２のボス（１、４、１６、１７、２１、
   ２２）の間に介装された弾性材（６）と、前記リング部
   （１１）が回転操作されて前記弾性材（６）が弾性変形
   したときに、第１及び第２のボス（１、４、１６、１７
   、２１、２２）の間に生じる相対角度差を検出する操舵
   力検出手段（１２、１４、１９、２０）と を備えてなるステアリングホィール。