JPH07257394A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 剛性を確保しつつ、乗員の衝突時には変形し
て衝撃を吸収する。 【構成】 ステアリングホイール本体のボスプレート12
とリム芯金14とを４本のスポーク芯金15〜18にて接続す
る。両側の各スポーク芯金15〜18同士を、連結部21，22
にて一体に連結する。下側の各スポーク芯金17，18の、
連結部21，22よりもボスプレート12側の部分にそれぞれ
弱部27，28を形成する。自動車が衝突した際に、乗員の
胸部がステアリングホイールの下側部に衝突すると、各
弱部27，28が屈曲し、リム部の下側部が車体側に変形し
て衝撃を吸収する。 【効果】 リム部の上側部の剛性を向上でき、エアバッ
グの展開性能を確保できる。リム部の下側部の剛性が弱
く、衝撃を効果的に吸収できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変形可能な芯体を備え
たステアリングホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のステアリングシャフトに
接続されるボス部と、円環状をなす操作用のリム部と、
これらのボス部とリム部とを接続する４本のスポーク部
とを有するとともに、ボス部の乗員側にエアバッグ装置
を装着したステアリングホイールが用いられている。

【０００３】そして、このステアリングホイールでは、
このステアリングホイールを自動車のステアリングシャ
フトに装着して回転の中立位置にした状態で、スポーク
部のうち、前側上方（自動車のフロントガラス側）に位
置する左右のスポーク部には、それぞれほぼ両側方に向
かって水平状に延設された上部スポーク芯金が設けら
れ、ボス部上方のメータ類などの視認性の向上が図られ
ているとともに、後側下方（乗員の手前側）に位置する
左右のスポーク部には、それぞれ略ハの字状をなして拡
開状に延設された下部スポーク芯金が設けられている。

【０００４】また、エアバッグ装置は、袋状のエアバッ
グと、このエアバッグの内側にガスを噴射するインフレ
ータとを有している。そして、自動車が衝突などして衝
撃を受けた状態で、エアバッグが乗員の前面に急激に膨
張展開され、乗員がステアリングホイールやフロントガ
ラスに衝突することを防止するようになっている。

【０００５】しかしながら、このような構成において
は、エアバッグが膨張展開する際の圧力や、展開したエ
アバッグに衝突する乗員の圧力により、ステアリングホ
イールの上側部が前側に向かって変形すると、エアバッ
グの展開位置の規制が困難になる。また、ステアリング
ホイールの芯金の剛性が弱いと、ステアリングホイール
の共振周波数が低くなり、車体の振動がステアリングホ
イールに伝わりやすくなって、操作感が悪化する。一
方、ステアリングホイールの芯金全体の剛性を上げすぎ
ると、ステアリングホイールの重量や製造コストが上昇
するとともに、乗員が直接ステアリングホイールに衝突
した際の衝撃の吸収特性の向上が困難になるなどの問題
を有している。

【０００６】この点、例えば、実開平３−６４１５７号
公報に記載されたステアリングホイールが知られてい
る。このステアリングホイールでは、上部スポーク芯金
の内側の端部間、左側の上下のスポーク芯金の内側の端
部近傍間、および右側の上下のスポーク芯金の内側の端
部近傍間が、それぞれ着脱可能にねじ止めされた補強片
により連結されており、ステアリングホイールの上側部
の剛性を高めるようになっている。

【０００７】しかしながら、この実開平３−６４１５７
号公報記載の構成では、各芯金に複数の補強片をねじ止
めする必要があり、部品点数が増加し、組み付け作業も
煩雑になるとの問題を有している。

【０００８】また、例えば、特開平５−９７０３６号公
報に記載されたステアリングホイールが知られている。
このステアリングホイールでは、ボス部に配置されたボ
スプレートの上側部に沿って肉厚の大きいリブが形成さ
れ、ステアリングホイールの上側部の剛性を高めるよう
になっている。

【０００９】しかしながら、この特開平５−９７０３６
号公報記載の構成では、ボスプレートの肉厚の変化によ
り剛性を調整するため、スポーク部およびリム部の剛性
および衝撃吸収特性を向上し、振動を軽減させることが
困難であるとの問題を有している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、実開平
３−６４１５７号公報記載の構成では、各芯金に複数の
補強片をねじ止めする必要があり、部品点数が増加し、
組み付け作業も煩雑になるなどの問題を有している。ま
た、この特開平５−９７０３６号公報記載の構成では、
ボスプレートの肉厚の変化により剛性を調整するため、
スポーク部およびリム部の剛性や衝撃吸収特性を向上
し、振動を軽減させることが困難であるとの問題を有し
ている。

【００１１】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、ステアリングホイールの剛性を確保できるととも
に、衝撃を効果的に吸収できるステアリングホイールを
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のステアリングホ
イールは、リム部と、このリム部の内側に配置されたボ
ス部と、これらのリム部とボス部とを連結するスポーク
部とを有し、前記スポーク部には、前記ボス部に配置さ
れたボス部芯体と前記リム部に配置されたリム部芯体と
を接続する４本のスポーク部芯体が配置され、これらの
スポーク部芯体は、中立位置におけるステアリングホイ
ールの両側部にそれぞれ上下に対をなして配置され、こ
れらの上下に対をなすスポーク部芯体は、それぞれ連結
部により一体に連結されているとともに、下側に位置す
る２本のスポーク部芯体のボス部芯体側に、変形可能な
弱部が形成されたものである。

【００１３】

【作用】本発明のステアリングホイールでは、両側にそ
れぞれ設けられた上下のスポーク部芯体が連結部により
一体に連結されているので、ステアリングホイールの剛
性が向上し、振動が抑制される。また、連結部はスポー
ク部芯体に一体に形成されているため、部品点数が削減
され、組み付け作業も容易になる。さらに、中立位置の
ステアリングホイールにおける下側に位置する２本のス
ポーク部芯体のボス部芯体側に、変形可能な弱部を形成
したので、ステアリングホイール本体の上側部の剛性が
確保されつつ、下側部の剛性が制限される。そこで、乗
員がステアリングホイールに衝突した際には、下側のス
ポーク部芯体が弱部から変形し、衝撃を効果的に吸収す
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明のステアリングホイールの一実
施例の構成を図面を参照して説明する。

【００１５】図２において、１は自動車のステアリング
ホイール本体で、このステアリングホイール本体１は、
略円環状をなす操作用のリム部（リング部）２と、この
リム部２の内側に位置するボス部（ハブ部）３と、これ
らのリム部２とボス部３とを連結する４本のスポーク部
４とから構成されている。

【００１６】そして、図１ないし図３に示すように、ボ
ス部３の車体側（前側下方）には、図示しないステアリ
ングシャフトに嵌着される金属製で略円筒状のボス11が
設けられ、このボス11を鋳包むことなどにより、ボス11
にボス部芯体としてのボスプレート（ハブコア）12が一
体的に形成されている。

【００１７】また、リム部２には、ボス11を中心とする
略円環状をなすリム部芯体としてのリム芯金14が配置さ
れている。このリム芯金14は、例えば、円環状に形成し
た金属製のパイプ材にて形成され、あるいはアルミニウ
ムまたは樹脂を溶融し金型に注入して冷却固化すること
により形成されている。

【００１８】そして、これらのボスプレート12およびリ
ム芯金14を金型に装着して、溶融したアルミニウムなど
の金属または樹脂などからなるスポーク材料を注入する
ことにより、各スポーク部４に配置されるスポーク部芯
体としての左側上部のスポーク芯金15、右側上部のスポ
ーク芯金16、左側下部のスポーク芯金17、右側下部のス
ポーク芯金18、および、ボス部３に配置される左側のス
ポーク芯金15，17同士を接続する左側の連結部21、右側
のスポーク芯金16，18同士を連結する右側の連結部22
が、ボスプレート12およびリム芯金14と一体にインサー
ト形成されている。

【００１９】また、上側の各スポーク芯金15，16は、ボ
スプレート12の上部に接続されているとともに、若干下
側後方に向かって傾斜して延設され、リム芯金14の上下
方向の中央部近傍に接続されている。一方、下側の各ス
ポーク芯金17，18は、ボスプレート12の下部に接続され
ているとともに、下側後方に向かって略ハの字状をなし
て拡開状に延設され、リム芯金14の下側部に接続されて
いる。

【００２０】さらに、図４および図５に示すように、各
スポーク芯金15〜18は、それぞれ乗員側（後側上方）に
向かう基板部25と、この基板部25の長手方向に沿った両
側部から車体側に向かう側板部26とから断面略コの字状
に形成されている。また、上側の各スポーク芯金15，16
の側板部26の高さ寸法ａは、下側の各スポーク芯金17，
18の側板部26の高さ寸法ｂよりも大きく形成されてお
り、上側の各スポーク芯金15，16の剛性（強度）は、下
側の各スポーク芯金17，18の剛性よりも大きくなり、変
形しにくく形成されている。

【００２１】また、図１に示すように、左右の連結部2
1，22は、ボスプレート12の近傍に配置され、上方に向
かって拡開状に形成されている。そして、図示しない
が、これらの連結部21，22も、各スポーク芯金15〜18と
同様に、断面略コの字状に形成されている。また、下側
の各スポーク芯金17，18の基板部25の幅寸法ｃに対し
て、これらの連結部21，22の幅寸法ｄは小さく形成され
ている。

【００２２】さらに、下側の各スポーク芯金17，18に
は、左右の連結部21，22に接続する部分よりもボスプレ
ート12側に位置して、それぞれ弱部27，28が形成されて
いる。そして、これらの弱部27，28は、下側の各スポー
ク芯金17，18の片面を凹設（肉抜き）して、各スポーク
芯金17，18の基板部25の幅寸法を小さくすることにより
形成されている。そして、これらの弱部27，28の部分の
幅寸法ｅは、連結部21，22の幅寸法ｄよりもさらに小さ
く形成されている。

【００２３】また、ボス部３の乗員側には、図示しない
ブラケットあるいはホーンスイッチ機構などを介して、
エアバッグ装置31が取り付けられている。そして、この
エアバッグ装置31は、平面矩形状をなすベースプレート
32を有し、このベースプレート32の中央部に形成された
円孔32a に嵌合して、略円柱状をなすガス発生器として
のインフレータ34が取り付けられている。さらに、この
ベースプレート32の乗員側には、インフレータ34を覆う
ようにして袋状のエアバッグ35が小さく折り畳まれて収
納されている。そして、環状をなすリテーナ36と、イン
フレータ34の周面から突設されたフランジ部34a との間
に、エアバッグ35の縁部近傍とベースプレート32とを挾
持して、複数のリベット37で締め付け固着することによ
り、ベースプレート32に、インフレータ34とエアバッグ
35とが取り付けられている。また、インフレータ34に
は、図示しない点火器および推進薬などが収納されてい
る。さらに、ボスプレート12の乗員側には、機械式ある
いは電気式などのセンサを内蔵した衝撃センサ38が固定
されており、この衝撃センサ38が自動車の衝突などの衝
撃を検出した状態で、点火器が作動され、推進薬に点火
して燃焼させるようになっている。

【００２４】また、このベースプレート32の周縁部は、
車体側に向かって折曲され、周壁部32b が形成されてい
る。そして、この周壁部32b に、略箱状をなす合成樹脂
製のカバー体41の脚片部42がリベット43などにより取り
付けられ、このカバー体41により、折り畳まれたエアバ
ッグ35が通常時に覆われるようになっている。また、こ
のカバー体41には、裏面側が薄肉に形成された破断部と
してのティアライン44が、例えば、平面略Ｈ字状に形成
されている。

【００２５】さらに、ボス部３の車体側は、合成樹脂製
の下部カバー45により覆われている。また、リム部２の
リム芯金14および各スポーク部４の各スポーク芯金15〜
18の周囲には、例えば、インサート成形などにより、図
示しない弾性層が形成され、さらに、この弾性層の表面
に、表皮材47が貼着されている。

【００２６】なお、上記のエアバッグ装置31は、ステア
リングホイール本体１の回転動作の中心であるボス11に
対して、若干下側に偏心した位置に配置されており、エ
アバッグ装置31の上側とリム部２との間に大きな空間を
確保して、インストルメントパネルに備えられたメータ
類の視認性を向上できるようになっている。

【００２７】なお、ステアリングホイール本体１のボス
部３にエアバッグ装置31を備えずに、衝撃吸収体を装着
することもできる。

【００２８】そして、自動車が衝突などした場合には、
この衝突の衝撃（振動）は、ステアリングシャフトから
ボス11およびボスプレート12を介して、衝撃センサ38に
伝わる。この状態で、衝撃センサ38が衝撃を検出し、イ
ンフレータ34の点火器が起動される。すると、この点火
器により推進薬が点火されて燃焼し、インフレータ34の
ガス噴射孔34b からガスが急激に噴射され、折り畳まれ
たエアバッグ35が急激に膨張展開される。そして、この
膨張の圧力により、カバー体41がティアライン44に沿っ
て破断され、カバー体41の乗員に面する部分が扉状に展
開して、エアバッグ35の突出口が形成される。続いて、
この突出口からエアバッグ35が突出し、乗員の前面に展
開する。この状態で、自動車の乗員が、ステアリングホ
イール本体１や、図示しないフロントガラスに衝突する
ことが防止され、衝突の衝撃から保護されるようになっ
ている。

【００２９】また、各スポーク芯金15〜18および各連結
部21，22については、上側の各スポーク芯金15，16の剛
性が最も高く、下側の各スポーク芯金17，18に設けた各
弱部27，28が最も弱く形成されている。そこで、エアバ
ッグ35の膨張の圧力や、このエアバッグ35を介して乗員
が衝突する圧力などが乗員側から車体側に向かってステ
アリングホイールに加わった場合には、リム芯金14の上
側部は車体側に変形しにくく、形状が保持される一方、
リム芯金14の下側部は、各弱部27，28が屈曲することに
より、車体側に変形して衝撃を吸収できるようになって
いる。

【００３０】このように、本実施例のステアリングホイ
ールによれば、ステアリングホイール本体１の剛性は、
リム部２の上側部で大きく、下側部で小さくなるように
構成されている。そこで、エアバッグ35の膨張の圧力
や、このエアバッグ35を介して乗員が衝突する圧力など
が乗員側から車体側に向かってステアリングホイールに
加わった際に、リム部２の上側部が変形しにくく、形状
が保持されるため、エアバッグ35の展開位置を適切に保
持することができる。

【００３１】そして、下側の各スポーク芯金17，18に設
けた各弱部27，28が、他の各スポーク芯金15，16および
連結部21，22よりも変形しやすく構成されているため、
例えば、乗員の胸部が直接ステアリングホイール本体１
のリム部２の下側部に衝突するいわゆる胸打ち現象が生
じた場合には、リム部２の下側部が適切に車体側に向か
って変形し、衝撃を効果的に吸収できるようになってい
る。

【００３２】また、通常、自動車が走行している状態で
は、ステアリングシャフトを介して、車体側からステア
リングホイール本体１に振動が伝わってくる。しかし、
本実施例のステアリングホイールでは、上側の各スポー
ク芯金15，16と、下側の各スポーク芯金17，18とが連結
部21，22により連結されているため、ステアリングホイ
ールの共振周波数の低下を抑制することができる。そこ
で、車体の低い固有振動数に対して、ステアリングホイ
ールの共振周波数を高い状態に保持することができ、車
体側の振動がステアリングホイールに伝わることを抑制
できるため、ステアリングホイールの操作感を向上する
ことができる。

【００３３】また、下側の各スポーク芯金17，18に設け
た各弱部27，28は、下側の各スポーク芯金17，18と連結
部21，22との接続部分よりもボスプレート12側に設けら
れているため、ステアリングホイール全体の剛性の確保
およびリム部の上側部の剛性の向上と、リム部の下側部
の剛性の制限とを、両立させることができる。

【００３４】さらに、上側の各スポーク芯金15，16と、
下側の各スポーク芯金17，18とが連結部21，22により連
結されているため、ステアリングホイール全体の剛性を
向上できるとともに、万一芯金の一部が破損しても、ス
テアリングホイールの操作を確保することができる。

【００３５】また、各スポーク芯金15〜18および連結部
21，22を、基板部25とこの基板部25の両側の側板部26と
から断面略コの字状に形成するとともに、この側板部26
の長手寸法を変更することにより、各スポーク芯金15〜
18および連結部21，22の剛性を調整できるため、例え
ば、肉厚を変化させながら剛性を調整する構成に比べ
て、各スポーク芯金15〜18および連結部21，22の形成を
容易にすることができる。

【００３６】なお、上記の実施例では、図１に示すよう
に、下側の各スポーク芯金17，18の片側を凹設して弱部
27，28を形成したが、図６に示すように、各スポーク芯
金17，18の両側部を凹設して、弱部27a ，28a を形成す
ることによっても、同様の作用効果を得ることができ
る。

【００３７】また、上記の実施例では、あらかじめ形成
されたボスプレート12およびリム芯金14に対して、各ス
ポーク芯金15〜18および連結部21，22をインサート成形
により一体的に形成したが、例えば、これらのボスプレ
ート、各スポーク芯金、および連結部を鋳造などにより
一体に形成することもできる。また、各スポーク芯金お
よび連結部をあらかじめ別体として形成した後に、全体
を鋳包み、あるいは接続部分のみを部分的に鋳包むこと
などにより、一体に形成することもできる。

【００３８】

【発明の効果】本発明のステアリングホイールによれ
ば、両側にそれぞれ設けられた上下のスポーク部芯体が
連結部により一体に連結されているため、ステアリング
ホイールの剛性を向上させ、振動を抑制させて、操作感
を向上することができる。また、連結部はスポーク部芯
体に一体に形成されているため、部品点数を削減し、組
み付け作業を容易にして、製造コストを低減することが
できる。さらに、中立位置のステアリングホイールにお
ける下側に位置する２本のスポーク部芯体のボス部芯体
側に、変形可能な弱部を形成したため、ステアリングホ
イール本体の上側部の剛性の向上および下側部の剛性の
制限を両立することができる。そこで、乗員がステアリ
ングホイールの下側部に衝突した際には、スポーク部芯
体が弱部から変形し、衝撃を効果的に吸収することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステアリングホイールの一実施例を示
す内部の平面図である。

【図２】同上ステアリングホイールの平面図である。

【図３】同上ステアリングホイールの図２のＩ−Ｉ断面
図である。

【図４】同上ステアリングホイールの図１のII−II断面
図である。

【図５】同上ステアリングホイールの図１のIII −III
断面図である。

【図６】本発明のステアリングホイールの他の実施例を
示す内部の平面図である。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール本体 ２ リム部 ３ ボス部 ４ スポーク部 12 ボス部芯体としてのボスプレート 15，16，17，18 スポーク部芯体としてのスポーク芯
金 21，22 連結部 27，28 弱部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リム部と、このリム部の内側に配置され
   たボス部と、これらのリム部とボス部とを連結するスポ
   ーク部とを有し、 前記スポーク部には、前記ボス部に配置されたボス部芯
   体と前記リム部に配置されたリム部芯体とを接続する４
   本のスポーク部芯体が配置され、これらのスポーク部芯
   体は、中立位置におけるステアリングホイールの両側部
   にそれぞれ上下に対をなして配置され、これらの上下に
   対をなすスポーク部芯体は、それぞれ連結部により一体
   に連結されているとともに、下側に位置する２本のスポ
   ーク部芯体のボス部芯体側に、変形可能な弱部が形成さ
   れたことを特徴とするステアリングホイール。