JPH0516511U - 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が
高くかつ構造の簡単な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の運転者側にホーンパッド１
３が設けられている。ホーンパッド１３の裏側に、中央
部に開口部分３１を有するホーンパッドインサート３０
と、鉄板製のエネルギー吸収プレート５５が設けられて
いる。パッド本体１３ａは、ホーンパッドインサート３
０よりも柔らかい半硬質合成樹脂からなる。ホーンパッ
ドインサート３０の開口部分３１において、エネルギー
吸収プレート５５の取付基部６０が一体に埋設されるこ
とによって、エネルギー吸収プレート５５がホーンパッ
ド１３に固定されている。エネルギー吸収プレート５５
は、ホィール芯金１２に向って延びる脚部６１を有して
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、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半硬質樹脂が用いられている。

【０００３】 例えば図８に示される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）に半硬質樹脂からなるホーンパッド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４が一体的に重合されている。ホーンパッドインサート４には、可動側接 点５を備えたホーンブラケット６が取付けられている。

【０００４】 上記従来装置１において、図７に示されるようなヘッドフォームを用いたイン パクトテストを実施した場合、硬質樹脂からなるホーンパッドインサート４が実 質的に剛体として作用し、エネルギーを十分吸収できないことがあった。ヘッド インパクトテストでは、重量6.8 kgのヘッドフォームを、ステアリングホィール センターに24.1km／ｈ以上の速度で衝突させた時の発生Ｇが、最大120 Ｇ以下、 3msecレベルで80Ｇ以下でなければならない。

【０００５】 そこで本考案者は図９に示されるような、改良されたステアリングホィール装 置１′を開発した。このステアリングホィール装置１′は、ホーンパッド３の裏 面に鉄板製のホーンパッドインサート７を設けるとともに、このホーンパッドイ ンサート７に鉄板製のエネルギー吸収プレート８を固定している。そしてホーン パッドインサート７に固定したファスニングブラケット９に、ホーンブラケット １０を取付けるようにしていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上述したステアリングホィール装置１′は、良好なエネルギー吸収効果を発揮 できるが、鉄板製のホーンパッドインサート７に樹脂製のファスニングブラケッ ト９をリベット等によって組付ける必要があり、またエネルギー吸収プレート８ もリベット等によってホーンパッドインサート７に組付ける必要があるため、製 造に手数がかかり、部品点数も比較的多いなど、改善の余地があった。

【０００７】 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とともに、 部品数が少なくかつ組立が容易なステアリングホィール装置を提供することにあ る。

【０００８】

【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、ホ ィール芯金と、上記ホィール芯金の運転者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半硬質樹脂製ホーンパッドと、上記ホー ンパッドの裏面側に設けられかつ中央部に開口部分を有する樹脂製ホーンパッド インサートと、上記ホーンパッドインサートの開口部分において上記ホーンパッ ドと一体に埋設される取付基部を有するとともに上記ホィール芯金に向って延び る脚部を有する金属製エネルギー吸収プレートとを具備している。

【０００９】

【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、そのエネルギーは、半硬質性樹脂すなわちホーン パッドインサートよりも柔らかい樹脂からなるホーンパッドを介してエネルギー 吸収プレートに伝わり、エネルギー吸収プレートが塑性変形することによって、 エネルギーの一部が吸収される。

【００１０】 ホーンパッドインサートの中央部には開口部分があり、この開口部分において エネルギー吸収プレートの取付基部がホーンパッドに埋設されているため、ホー ンパッドの中央部に加わった荷重は、硬いホーンパッドインサートを介さずに、 エネルギー吸収プレートに伝達される。

【００１１】

【実施例】

以下に本考案の一実施例について、図１ないし図６を参照して説明する。 図１に示された自動車用ステアリングホィール装置１１は、鉄心等を用いた金 属製ホィール芯金１２と、半硬質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１７とからなる。

【００１２】 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半硬質被覆材２３によって覆わ れている。

【００１３】 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。

【００１４】 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のパッド本体１３ａ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ような半硬質合成樹 脂からなる。

【００１５】 ホーンパッド１３の裏面側に、ホーンパッドインサート３０が一体的に重合さ れている。ホーンパッドインサート３０の材料は、ホーンパッド１３よりも硬質 の合成樹脂、例えばＡＢＳ樹脂などである。図２等に示されるように、ホーンパ ッドインサート３０の平面形状はおおむねホーンパッド１３の輪郭に対応してい るが、ホーンパッドインサート３０の中央部、すなわちステアリングセンターに 相当する部位に、開口部分３１が設けられている。

【００１６】 ホーンパッドインサート３０をホーンパッド１３に一体化させる手段として、 例えばパッド本体１３ａの成形時に、金型の内部に予めホーンパッドインサート ３０をセットしておいて、パッド本体１３ａを一体成形するといった方法が採用 される。なお、パッド本体１３ａとホーンパッドインサート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。

【００１７】 ホーンパッドインサート３０の裏面側に、連結用フック３３を有するファスニ ング突起３４が一体に成形されている。ファスニング突起３４を利用して、ホー ンブラケット４０がホーンパッド１３に固定される。すなわちホーンブラケット ４０に受け孔４１が設けられており、この受け孔４１にファスニング突起３４を 嵌合させることによって、ホーンブラケット４０がホーンパッドインサート３０ に着脱可能に保持されるようになっている。

【００１８】 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。

【００１９】 ホーンブラケット４０に形成された貫通孔５０に、前記ブッシュ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。

【００２０】 ホーンパッド１３の中央部、すなわちホーンパッドインサート３０の開口部分 ３１が設けられている箇所において、鉄板等の金属板からなるエネルギー吸収プ レート５５が一体に固定されている。このエネルギー吸収プレート５５は、ホー ンパッド１３とホィール芯金１２との間の空間部５６に収まっている。エネルギ ー吸収プレート５５の板厚の一例は1.2 mmないし1.6 mm前後である。

【００２１】 図３に示されるように、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、パッド本体１３ａの上記部分に埋設されている。 取付基部６０をパッド本体１３ａに埋設する手段としては、パッド本体１３ａの 成形時に金型の内部に予め取付基部６０をセットしておき、パッド本体１３ａを 射出成形等によって成形するといった方法が採用される。

【００２２】 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。

【００２３】 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。

【００２４】 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 手を離すと、リターンばね２８の弾力によって、可動側接点４７が固定側接点２ ９から離れ、ホーンが鳴り止む。

【００２５】 図７に示されたヘッドフォーム７０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とエネルギー吸収プレート５５が押されることにより、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４に示されるように曲り部６５，６６，６７が塑性変形するため、 エネルギー吸収プレート５５単体では、図５に破線Ａで示したような特性が得ら れる。図５における１点鎖線Ｂは、ホーンパッド１３とホーンパッドインサート ３０とによる特性である。実線ＣはＡ，Ｂの特性が合成された特性である。

【００２６】 図５からもわかるように、負荷を加えた初期は、必要な受持ち荷重はエネルギ ー吸収プレート５５が担い、負荷を加えた後半は、ホーンパッド１３およびホー ンパッドインサート３０が必要な受持ち荷重を担うため、その合成特性Ｃは、理 想とする台形ラインに近くなる。従って、図６に示すように衝撃特性も台形波形 に近付き、ヘッドフォームインパクトテストにおいてMaxG 120Ｇ以下、 3msecレ ベルで80Ｇ以下の要求性能を満足できる。

【００２７】 本実施例のホーンパッドインサート３０の中央部には開口部分３１が設けられ ており、この開口部分３１においては半硬質性樹脂からなるパッド本体１３ａの みがエネルギー吸収プレート５５と接しているため、衝突物がホーンパッド１３ の中央部にぶつかる際に、硬いホーンパッドインサート３０が割れたり衝突物が 跳ね返されるなどの不都合な挙動を抑制できる。

【００２８】 しかも本実施例のエネルギー吸収プレート５５は、衝突前の状態では脚部６１ の先端部分６８がホィール芯金１２から離れており、衝突時に脚部６１の先端部 分６８がホィール芯金１２に接してから曲り部６５，６６，６７が塑性変形する といった挙動を生じる。このような変形挙動を生じさせた場合には、エネルギー 吸収プレート５５をホィール芯金１２に固定した場合に比較して、衝突時にエネ ルギー吸収効果の高い形状に塑性変形させやすく、短いストロークで効果的にエ ネルギーが吸収される。

【００２９】 本実施例のエネルギー吸収プレート５５は、その取付基部６０がホーンパッド １３と一体にモールド成形されるから、取付構造が簡単であるとともに部品点数 も少なく、製造が容易である。そして樹脂製のホーンパッドインサート３０にフ ァスニング突起３４を一体成形することができるので、ホーンブラケット４０の 取付けをワンタッチで行うことができ、組付性が良好である。

【００３０】

【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が簡単で部品点数も少なくて すむ。

【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
装置の縦断面図。

【図２】図１に示されたステアリングホィール装置の正
面図。

【図３】図１に示されたステアリングホィール装置に使
われるエネルギー吸収プレートの斜視図。

【図４】図３に示されたエネルギー吸収プレートの変形
挙動を示す断面図。

【図５】図１に示されたステアリングホィール装置に荷
重を与えた時の静的特性を示す図。

【図６】図１に示されたステアリングホィール装置の衝
撃特性を示す図。

【図７】ヘッドインパクトテストを実施する装置を概念
的に示す側面図。

【図８】従来のステアリングホィール装置を示す縦断面
図。

【図９】先行技術であるステアリングホィール装置を示
す縦断面図。

【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、１３ａ…パッド本体、３０…
ホーンパッドインサート、３１…開口部分、４０…ホー
ンブラケット、５５…エネルギー吸収プレート、６０…
取付基部、６１…脚部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ホィール芯金と、上記ホィール芯金の運転
   者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半硬質樹脂製ホーンパッドと、
   上記ホーンパッドの裏面側に設けられかつ中央部に開口
   部分を有する樹脂製ホーンパッドインサートと、上記ホ
   ーンパッドインサートの開口部分において上記ホーンパ
   ッドと一体に埋設される取付基部を有するとともに上記
   ホィール芯金に向って延びる脚部を有する金属製エネル
   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上記脚部に
   は衝突時の荷重によって塑性変形する「く」字形の曲り
   部が設けられており、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している請
   求項１記載のステアリングホィール装置。