JPH08290775A - ステアリングホイールの振動抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】狭いスペースを有効に活用して装置の小型化を
図ると共にその振動抑制機能を十分に発揮させるステア
リングホイールの振動抑制装置を提供する。 【構成】ステアリングホイール本体に固着される取付プ
レート(2) と質量体(4) との間が複数の弾性支持脚部
(3) によりその周面の少なくとも一部を傾斜させて連結
されており、前記複数の弾性支持脚部(3) のうち少なく
とも２本の脚部の傾斜方向が互いに反対方向を向いてい
る。そのため、質量体(4) が取付プレート(2) に対して
殆ど上下に揺動することなく略水平に揺動すると共に、
前記２本の脚部(3) によりその傾斜方向へ質量体(4) が
揺動するのを互いに規制しあい、質量体(4) が周辺部材
と干渉することなく、所望の振動抑制機能が発揮され
る。また従来のごとく余分な部材が存在しない合理的な
構成であるため、装置全体を小型化することができる。
更には、同弾性支持脚(3) の断面積を変化させること
で、どんな振動特性に対しても適度な抑制機能を発揮す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの作動時や車
両の走行時に発生する振動によりステアリングシャフト
を介して拡大するステアリングホイールの振動を抑制す
るための振動抑制装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の振動抑制装置は、ステアリング
シャフト上端のボスプレートに固着されたステアリング
ホイールに設置されるもので、ボスプレート上面に配設
された取付プレートと、同取付プレートの上方に配置さ
れる適宜形状をもつ鋳鉄製の質量体と、前記取付プレー
トと前記質量体とを複数個所で連結する複数の弾性支持
脚とを備えている。車両のアイドリング時や走行時に発
生する振動がステアリングシャフトを伝わりステアリン
グホイールを共振させる。このステアリングホイールの
共振は極めて大きなものとなるが、このとき上記振動抑
制装置の質量体が弾性支持脚部を介して振動し、前記ス
テアリングホイールの振動を抑制する。

【０００３】ところで、近年のステアリングホイールに
は各種の電装部品が装着されるようになって、同ホイー
ルの重量が増大しているのに加えて、更に重量物である
エアバッグ装置を装備することが多くなってきたため、
その重量は益々増大している。そのため、必然的にステ
アリングホイールの上記振動の幅も増大し、上記質量体
の振動も大きな振幅となる。更に加えて、前述のごとく
多種多様な部材がステアリングホイールの中央部に集中
的に配設されるため、それら部材の設置空間も著しく制
約されるようになってきている。

【０００４】この設置空間の制約は上記振動抑制装置に
も及び、特に同振動抑制装置の質量体周辺部にも多数の
部材が近接して配設されるため、前記質量体の形状が制
約され、ステアリングホイールの振動に伴って質量体が
振動するとき、近接する部材に衝接して異音を発生させ
ることが多くなる。これは、運転者に大きな不安と不快
感を与える。

【０００５】こうした問題点を解決する一手段として、
従来も例えば特開昭６２−１４９５５２号公報に開示さ
れているように、取付プレートの一部を切り起こして弾
性支持脚部の搖動幅を規制して上記質量体の振幅を制限
するためのストッパーとする提案がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記ストッパーは、ス
テアリングホイールをステアリングシャフトに締結する
ためのナットに対して所定の間隔を隔てて同ナットを中
心とする同一円周上に複数が配設されるため、その切起
し空間のため無駄なスペースを費やすることになり、振
動抑制装置の大型化につながる。

【０００７】本発明は、かかる課題を解決すべくなされ
たものであり、その目的は狭いスペースを有効に活用し
て装置の小型化を図ると共にその振動抑制機能を十分に
発揮させるステアリングホイールの振動抑制装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、ス
テアリングホイール本体に固着される取付プレートと質
量体との間が複数の弾性支持脚部により連結されてなる
ステアリングホイールの振動抑制装置において、前記弾
性支持脚部の周面の少なくとも一部が取付プレートと質
量体との間に所定の傾斜角をもって連結されてなること
により達成される。また同装置において前記複数の弾性
支持脚部のうち少なくとも２本の脚部がその傾斜方向が
互いに反対方向を向いて連結されることが好ましい。

【０００９】更に、前記弾性支持脚部は角柱又は円柱か
らなり、好ましくは同弾性支持脚部の断面積を質量体と
取付プレートの一方から他方に向けて漸増して形成す
る。

【００１０】

【作用】車両のアイドリング時や走行時にステアリング
シャフトを伝わって増幅されるステアリングホイールの
振動を打ち消す方向に弾性支持脚に支持された質量体が
搖動する。本発明は、前記弾性支持脚の特性を有効に利
用するものである。即ち通常、前記弾性支持脚は弾性ゴ
ム材から構成されているため、水平方向の力に対して撓
みやすいが、長さ方向の圧縮力及び引っ張り力に対する
変形は少ない。

【００１１】本発明のごとく、前記弾性支持脚を質量体
の移動方向に対して向き合わせるようにその傾斜方向を
反対にして連結する場合には、質量体の移動方向の前後
に配された弾性支持脚の変形量は一方が水平方向に大き
く撓もうとするとき、他方の弾性支持脚の引っ張り力又
は圧縮力がこれに抗して一方の弾性支持脚の変形を抑制
する。従って質量体の揺動を移動方向の前後に位置する
弾性支持脚によって相互に抑制し、いたずらに上下方向
及び水平方向の揺動をなくして、近接する周辺部材と干
渉することがなくなり、質量体が周辺部材に衝接せず異
音の発生もない。しかも、前記振動抑制装置は従来のよ
うにストッパー等の余分な部材を必要とせず且つ質量体
の揺動を最小限に抑制するため、ステアリングホイール
の限られた空間を有効に利用でき、極めてコンパクトに
収まる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の代表的な実施例である第１実
施例の振動抑制装置１について図面に基づいて具体的に
説明する。図１は本発明に係る振動抑制装置１を装着し
たステアリングホイールの中央部を示す縦断面図であ
る。前記振動抑制装置１は、従来と同様に取付プレート
２、弾性支持脚３及び質量体４を備えており、ステアリ
ングホイールのボス６に溶接されたボスプレート７の上
面に図示せぬビス等により固設されている。前記ボス６
は、ステアリングシャフト５の先端に形成されたセレー
ションとボス６の内面に形成されたセレーションとを嵌
合させてナット８により締結されている。

【００１３】図２〜図４は、本発明の代表的な実施例で
ある前記振動抑制装置１を示し、図２は同装置の全体斜
視図、図３は同装置の要部を示す部分側面図、図４は同
上図面である。これらの図から明らかなように、本実施
例による振動抑制装置１では質量体４は取付プレート２
に平行に３本の弾性支持脚３により連結支持されてい
る。

【００１４】上記取付プレート２は鈑金からなり、矩形
板材の一角部が方形状に切り欠かれている。この方形状
に切除された長辺部分の残部と短辺部分の残部からはそ
れぞれボスプレート７の取付孔２ａを有する取付部２ｂ
が延設され、また切除された部分の短辺及び切除角部の
対角部からは上記弾性支持脚３の連結部２ｃが延設され
ている。

【００１５】また、鋳鉄製の前記質量体４の形状も周辺
部材の影響を受けて、上記公報に開示されているような
略六角柱状の形状を採用せず、前記取付プレート２と同
様の形状を有するものであり、略直方体のブロックの一
角部を方形に切除された平面形状を有すると共に、その
切除された部分の二隅角部及びその対向する隅角部の三
隅角部の途中から底面にかけて部分的な切除部４ａを形
成している。しかして、前記取付プレート２及び質量体
４の形状は、図示例に限定されるものではなく、振動抑
制装置１が設置されるステアリングホイールの設置空間
に応じて適宜決定できる。

【００１６】弾性支持脚３は従来と同様の天然ゴム、或
いは加硫ブチルゴム等の合成ゴムから構成される角柱で
あり、図４において最も右に位置する第１弾性支持脚３
ａと最も左に位置する第３弾性支持脚３ｃとを向き合う
ように傾斜させて、また中央下方に位置する第２弾性支
持脚３ｂを第１弾性支持脚３ａと平行に傾斜させて、そ
れぞれ上端を前記質量体４の切除部４ａに、下端を前記
取付プレート２の対応する位置に加硫接着し、一体的に
取り付けられている。

【００１７】以上の構成からなる第１実施例の振動抑制
装置１を装着した図示せぬステアリングホイールは、車
両がアイドリング時や走行時に振動すると、同振動はス
テアリングシャフト５を介して増幅されてステアリング
ホイールに伝達される。一方、上記取付プレート２に弾
性支持脚３を介して平行に支持されている質量体４は大
きな質量（マス）を有しているため、この車両の振動に
対して慣性力により取付プレート２に平行な状態を維持
しようとして反復揺動する。この反復揺動によりステア
リングホイールに伝達された車両の振動が打ち消され
る。

【００１８】本実施例では第１弾性支持脚３ａと第２弾
性支持脚３ｂが図２の矢印Ａの方向に傾斜しており、一
方、第３弾性支持脚３ｃが矢印Ａ′の方向に傾斜して、
取付プレート２及び質量体４を連結支持している。質量
体４が取付プレート２に対して矢印Ｂの方向に揺動する
ときに揺動方向と同方向に傾斜している第１弾性支持脚
３ａ及び第２弾性支持脚３ｂは更に大きく傾斜しようと
して、これら支持脚３ａ，３ｂには曲げ力及び引っ張り
力が作用する。この曲げ力と引っ張り力を比較すると、
第１及び第２弾性支持脚３ａ，３ｂは揺動方向へ傾斜し
ているため、引っ張り力よりも曲げ力の方が大きく作用
する。一方揺動方向と反対方向に傾斜している第３弾性
支持脚３ｃは傾斜を減じる方向に立ち上がろうとして、
同支持脚３ｃには曲げ力及び圧縮力が作用する。この曲
げ力と圧縮力では、第３弾性支持脚３ｃは揺動方向と反
対の方向に傾斜しているため、圧縮力がより大きく作用
する。

【００１９】ここで弾性支持脚３はその材質の特性に起
因して、比較的小さい曲げ力が作用しただけで同支持脚
３自身に曲げ変形を生じるが、引っ張り力及び圧縮力に
対しては大きな抗力を発揮し、伸び変形及び圧縮変形は
生じにくいといった性質を有している。質量体４が矢印
Ａの方向に揺動するときに、第１弾性支持脚３ａ及び第
２弾性支持脚３ｂには曲げ力が作用するため、これら支
持脚３ａ，３ｂは大きく変形しようとする。これに対
し、第３弾性支持脚３ｃには曲げ力よりも圧縮力がより
多く作用するため変形量は少なく、また、質量体４には
この圧縮変形の力に対する抗力よりも少ない反力が作用
する。そのため、第１及び第２弾性支持脚３ａ，３ｂの
変形は第３弾性支持脚３ｃにより抑制され、質量体４は
殆ど上下動することなく取付プレート２に対して平行に
移動するが、このときＡ方向への移動は適度に規制され
る。同様に質量体４が矢印Ａ′の方向に揺動するときに
は、第３弾性支持脚３ｃの変形が第１及び第２弾性支持
脚３ａ，３ｂにより抑制されるため、質量体４は殆ど上
下動することなく取付プレート２に対して平行に移動す
るが、このときＡ′方向への移動は適度に規制される。

【００２０】即ち、複数の弾性支持脚３の少なくとも１
本を揺動方向とは逆方向に傾斜させて設けているため、
質量体４は取付プレート２に対し略平行に揺動すること
ができ、また、揺動方向とは逆方向に傾斜させた前記支
持脚３により揺動方向への質量体４の移動量をも同時に
規制することができる。従って、質量体４は近接する周
辺部材と干渉することがなく、異音の発生もない。しか
も、前記振動抑制装置１には既述したような切起し片か
らなるストッパー等の余分な部材が存在しないため、極
めてコンパクトに収まり小型化が達成される。

【００２１】図５に本発明の第２実施例である振動抑制
装置１′の平面図を示す。同振動抑制装置１′の取付プ
レート２及び質量体４は上述した振動抑制装置１と実質
的に同一の構造であるためここではそれらの説明を省略
する。この振動抑制装置１′において、弾性支持脚３′
は、図５において最も右に位置する第１弾性支持脚３
ａ′と最も左に位置する第３弾性支持脚３ｃ′は中央に
位置する第２弾性支持脚３ｂ′に向けて傾斜し、第２弾
性支持脚３ｂ′は第１弾性支持脚３ａ′に向けて傾斜し
て、それぞれ上端を前記質量体４の切除部４ａに、下端
を前記取付プレート２の対応する位置に加硫接着して一
体的に取り付けられている。

【００２２】以上の構成を備えた第２実施例の振動抑制
装置１′では、上述の第１実施例の振動抑制装置１と同
様に、ステアリングホイールに伝達された車両の振動に
対して、質量体４が慣性力に従って取付プレート２に平
行な状態を維持しようとして反復揺動し、この反復揺動
により同振動が打ち消される。

【００２３】この反復揺動に対し、本実施例装置１′に
よれば弾性支持脚３はそれぞれ図５におけるＡ，Ａ′方
向だけでなく、Ｂ，Ｂ′方向にも傾斜しているため、
Ａ，Ａ′方向への揺動に加えて、Ｂ，Ｂ′方向への揺動
に対しても上記抑制機能が作用する。即ち、本実施例装
置１′によれば、上述の第１実施例装置１の作用効果に
加えて、第１及び第３弾性支持脚３ａ′，３ｃ′と第２
弾性支持脚３ｂ′とが互いに矢印Ｂ，Ｂ′の方向への揺
動をも規制できるといった効果が得られる。

【００２４】図６は本発明の第３実施例である振動抑制
装置１″の弾性支持脚３″の斜視図である。同振動抑制
装置１″の取付プレート２及び質量体４は上述した振動
抑制装置１と実質的に同一の構造であるためここではそ
れらの説明を省略する。この振動抑制装置１″におい
て、弾性支持脚３″の一側面のみを上端面から底面に向
けて傾斜させ、他の三側面は垂直にして、取付プレート
２及び質量体４を連結支持している。即ち、弾性支持脚
３″が取付プレート２から質量体４にかけてその断面積
を漸次増加させると共に、その中心線を取付プレート２
に対して所定の角度で傾斜させて質量体４に連結支持す
るものである。

【００２５】図７は本振動抑制装置１″の質量体４が揺
動したときの状態を示す説明図である。同図において２
点鎖線で示す位置は、質量体４に外力が作用していない
状態を表す。いま、質量体４に図７の矢印Ｃ方向の力が
作用すると、弾性支持脚３″は質量体４から取付プレー
ト２にかけてその断面積を増加させているため、弾性支
持脚３″の上部は下部に比べて大きく撓むが、引っ張り
応力を受けても全体としての伸びは少なく、且つ上部か
ら下部にかけて曲げに対する抗力が大きくなり、下方に
なるに従って変形量が少なくなる。

【００２６】前記弾性支持脚３″が適用された振動抑制
装置１″の同装置１″に加わる振動エネルギー量とその
質量体４の揺動量との特性曲線を図８に示す。同図にお
いて、振動エネルギー量が少ないときには、その量の増
加に伴い揺動量は著しく増加するが、振動エネルギー量
が所定量を越えると、振動エネルギーの増加に関わらず
殆ど揺動量の変化をもたらさないような特性曲線を描
く。即ち、本実施例のように弾性支持脚３″の断面積を
取付プレート２から質量体４にかけて漸次増加させるこ
とにより、振動抑制装置１″に加わる振動エネルギー量
が僅かな場合に質量体４は同振動を抑制するのに充分な
振幅で揺動する一方で、振動抑制装置１″に加わる振動
エネルギー量が過大となった場合にも質量体４は所定の
揺動量で振動し、必要以上に大きな振幅にはならないと
いった効果が得られる。勿論、同構造の支持脚３″を採
用したことで、上述の第１実施例で得られる効果を減じ
ることはない。

【００２７】なお本発明は、以上の弾性制御装置の実施
例で適用された弾性支持脚以外にも種々の形状の弾性支
持脚を採用することができる。これら弾性支持脚の他の
変形例を図９乃至図１５に斜視図で示す。なお以降、変
形例の弾性支持脚を符号３で表す。

【００２８】図９は上端面と下端面を水平方向に偏位さ
せた円筒形状をなし、その断面積が長さ方向に一定であ
る弾性支持脚３を示す。図１０は上端面と下端面を水平
方向に偏位させた裁頭円錐形状をなし、その断面積が上
端面から下端面に向けて漸次増加する弾性支持脚３を示
す。また、図１１に示す弾性支持脚３は上端面から見た
とき円周状の一点を共有し、その断面積を上部から下部
に向けて漸次増加した異径の円柱を複数段積み重ねた形
状をなす。これらの変形例において、その上下端面が円
形であるため、上述の第１及び第２実施例にこれらの変
形例を適用するとき、その傾斜角度に適合させて取付プ
レート２及び質量体４に対し無作為に斜めに連結するだ
けで適用することができ、特に図１０及び図１１に示す
変形例にあってはそれぞれ第１及び第２実施例の作用効
果に加えて第３実施例の作用効果をも得られるものであ
る。

【００２９】図１２及び図１３に示す弾性支持脚３は、
図６に示した第３実施例の弾性支持脚３″の変形例を示
し、前記弾性支持脚３″の傾斜面が複数の段状の形成さ
れている。これら変形例でも前記第３実施例と同一の作
用効果が得られるものである。

【００３０】弾性支持脚は上述の図示例に限るものでは
なく、例えば断面が楕円形、ハート型或いは雲型などの
不定型である柱体とすることで、特定方向への変形特性
を得ることができる。このように弾性支持脚の形状寸法
は、変形の特性に方向性を持たせて質量体の振幅を規制
できるように、多様な変形が可能である。なお、以上の
説明においては複数の弾性支持脚のうち少なくとも２本
の支持脚の上端を互いに接近する方向に傾斜させている
が、２本の支持脚の上端を互いに離反する方向に向けて
傾斜させてもよい。更には、図６に示す第３実施例と図
１０〜図１３に示す同実施例の変形例にて採用された上
記弾性支持脚は、その断面積を質量体から取付プレート
に向けて漸次増加して設けているが、反対に同弾性支持
脚の断面積を取付プレートから質量体に向けて漸次増加
させて設けることもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
に係るステアリングホイールの振動抑制装置によれば、
弾性支持脚部がその周面の少なくとも一部を取付プレー
トと質量体との間に所定の角度をもたせて傾斜させて連
結しているため、質量体が揺動するときに弾性支持脚部
には曲げ力だけでなく、引っ張り力又は圧縮力が作用す
る。弾性支持脚部は前記引っ張り力或いは圧縮力によっ
ては大きく変形しないため、質量体が取付プレートに対
して殆ど上下に揺動することなく、略水平方向にのみ揺
動する。更に複数の弾性支持脚部のうち少なくとも２本
を互いに逆方向に傾斜させて連結することで、同傾斜方
向へ質量体が揺動するのを互いに規制しあうことができ
る。そのため、ステアリングホイールの振動時において
も質量体が周辺部材と干渉することなく、振動抑制機能
が発揮され、質量体と周辺部材間の衝接により異音を発
生することなく、運転者に不安感や不快感を与えること
がない。更には、同弾性支持脚の断面積を多様に変化さ
せることで、どんな振動強度においても適度な抑制機能
を発揮することができるようになる。また、本発明の前
記振動抑制装置には従来のごとく余分な部材が存在しな
い合理的な構成としたため、装置全体を小型化すること
ができ、もともと狭い設置空間内にもコンパクトに設置
することを可能にしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の振動抑制装置を装着したステアリング
ホイールの要部を示す縦断面図である。

【図２】同振動抑制装置の第１実施例を示す全体斜視図
である。

【図３】同装置の一部側面図である。

【図４】同装置の上面図である。

【図５】第２実施例の振動抑制装置の上面図である。

【図６】第３実施例の振動抑制装置における弾性支持脚
の斜視図である。

【図７】同装置の質量体が揺動したときの状態を示す説
明図である。

【図８】同振動抑制装置に加わる振動エネルギー量と質
量体の揺動量との特性曲線である。

【図９】本発明の上記弾性支持脚の変形例を示す斜視図
である。

【図１０】本発明の上記弾性支持脚の他の変形例を示す
斜視図である。

【図１１】本発明の上記弾性支持脚の更に他の変形例を
示す斜視図である。

【図１２】本発明の上記弾性支持脚の更に他の変形例を
示す斜視図である。

【図１３】本発明の上記弾性支持脚の更に他の変形例を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 振動抑制装置 ２ 取付プレート ２ａ 取付孔 ２ｂ 取付部 ２ｃ 連結部 ３，３ａ〜３ｃ 弾性支持脚 ４ 質量体 ４ａ 切除部 ５ ステアリングシャフト ６ ボス ７ ボスプレート ８ ナット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイール本体に固着される
   取付プレートと質量体との間が複数の弾性支持脚部によ
   り連結されてなるステアリングホイールの振動抑制装置
   において、前記弾性支持脚部の周面の少なくとも一部が
   取付プレートと質量体との間に所定の傾斜角をもって連
   結されてなることを特徴とするステアリングホイールの
   振動抑制装置。
2. 【請求項２】 前記複数の弾性支持脚部のうち少なくと
   も２本の脚部の傾斜方向が互いに反対方向である請求項
   １記載の振動抑制装置。
3. 【請求項３】 前記弾性支持脚部が角柱である請求項１
   又は２記載の振動抑制装置。
4. 【請求項４】 前記弾性支持脚部が円柱である請求項１
   又は２記載の振動抑制装置。
5. 【請求項５】 前記弾性支持脚部の断面積が質量体と取
   付プレートの一方から他方に向けて漸増してなる請求項
   ３又は４記載の振動抑制装置。