JPS62105770A - ステアリング・ホイ−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、操舵力を感知可能にずろところの車両に使
用されろステアリング・ホイールに関する。

背景技術 車両に使用されるパワー・ステアリングでは、操舵の際
の切遅れを補正するために、操舵カセレサや操舵量セン
サをステアリング・シャフトに配置し、操舵力や操舵量
を感知してきている。

その操舵力センサおよび操舵量センサは、そのステアリ
ング・シャフトの歪や変位を検出するので、ステアリン
グ・ホイール自身の慣性の影響を受け、正確な操舵力や
操舵量の検出に難があっｔ：、。

発明の目的・課題 この発明の目的・課題は、ステアリング・ホイール自身
の慣性に影響されずに、操舵力を検出ｉｊＪ能ニジ、操
舵の際のパワー・ステアリングの切遅れ補正を正確にす
るところの操舵力を感知可能にする車両に使用されろス
テアリング・ホイールの提供にある。

目的・課題に係る構成上の発明の概要：請求する発明の
内容 上述の目的・課題に関連して、この発明のステアリング
・ホイールは、ステアリング・シャフトに取り付けられ
るハブと、所定の間隔でそのノ１ブから突出された一対
のスポークと、そのスポーク間に固定されたステアリン
グ・ホイール・リングと、そのハブ側に根元を固定した
ベンディング・ビームと、回転方向において、そのスポ
ークに相対的に移動可能に支持され、かつ、そのベンデ
ィング・ビームの先端を固定したスポーク・カバーと、
そのスポーク・カバーに連結され、かつ、回転方向にお
いて、そのステアリング・ホイール・リングに相対的に
移動可能に支持されたリング・カバーと、そのベンディ
ング・ビームに取り付けられたストレーン・ゲージとを
含んで構成され、゛操舵の際、そのリング・カバーがそ
のステアリン乙に伴って、そのスポーク・カバーがその
スポークに対して相対的に移動され、そのベンディング
・ビームはそのスポーク・カバーの相対的移動方向に弾
性的に曲げられて、歪み、そのストレーン・ゲージはそ
のベンディング・ビームの曲げ歪を検出し、操舵力およ
びそれの方向を感知可能にするものである。

具体例の説明 以下、この発明に係るステアリング・ホイールの望まし
い具体例について、図面を参照して説明ずろ。

第１図は、自動車のパワー・ステアリングに使用された
この発明のステアリング・ホイールの具体例１０を示し
ている。

そのステアリング・ホイール１０は、ステアリング・シ
ャフト４０に取り付けられた金属製ハブ１１と、一対の
金属製スポーク１２．１３と、金属製ステアリング・ホ
イール・リング１４と、ベンディング・ビーム１５と、
合成樹脂製スポーク・カバー１６と、合成樹脂製リング
・カバー１７と、ストレーン・ゲージ１８と、合成樹脂
製ホーン・カバー１９とより操舵力感知型に構成されて
いる。

その一対のスポーク１２、】３は、そのハブ１１に溶接
され、所定の間隔てそのハブ１１から放射状に突出され
ている。

まｔ二、そのスポーク１２．１３は、根元側間にガセッ
ト２０を溶接し、そのガセット２０は補強に加えて、そ
のスポーク・カバー１６の案内に綻用されている。

そのステアリング・ホイール・リング１４は、切断個所
２３をそのスポーク１２．１３間の中央に位置させて、
そのスポーク１２．１３の先端間に溶接されている。

そのベンディング・ビーム１５は、板ばね材からなり、
そのガゼツト２０に根元をねし止めして、そのハブ１１
側に固定され、その切断箇所２３を通って、そのステア
リング・ホイール・りング１４の外側に先端を掻かに伸
長させている。勿論、操舵力が作用されない状態では、
図示されｔコように、そのベンディング・ビーム１５は
、その切断箇所２３の中央に位置さね、そのステアリン
グ・ホイール・リング１４の切断端２１．２２との間に
適宜の隙間を形成している。

そして、その結果、そのベニ／ディング・ビーム１５は
、操舵力が作用されろと、その切１ｆＪｉ箇所２３内に
おいて曲げられ、歪みを生じさせられる。

そのスポーク・カバー１６は、図示されろように、合成
樹脂の半割成形品からなり、そのスポーク１２．１３お
よびステアリング・ホイール・リング１４の部分に対し
て上下方向から被せ、互いに突き合わせ、その突き合わ
せ箇所を溶接して一体化され、そのスポーク１２．１３
およびステアリング・ホイール・リング１４に取りイー
ｊけらねろ。

まｔ二、そのスポーク・カバー１６は、そのように取り
付けらｔ］た状態で、そのスポーク１２．１３およびス
テアリング・ホイール・りング］４との間に適宜の隙間
が形成されるように、予め寸法決定されて成形され、そ
のステアリング・ホイール１０の回転方向において、そ
のスポーク１２．１３およびステアリング・ホイール・
リング１４の部分に相対的に移動可能に支持され、内側
面に形成された溝２７にそのベンディング・ビーム１５
の先端を嵌め込み、そのベンディング・ビーム１５に固
定されている。

さらに、そのスポーク・カバー１６は、そのステアリン
グ・ホイール・リング１４およびガゼツト２０に接触す
るボール・ベアリング２８．２９をスポーク用開口２４
およびリング用開口２５．２６にそれぞれ配置し、その
スポーク１２．１３およびステアリング・ホイール・リ
ング１４に対する相対的移動を円滑にしている。

そのボール・ベアリング２８．２９は、勿論、滑りをよ
くする手段であるならば、適宜に置き換えて使用するこ
とも可能である。

そのリング・カバー１７は、図示されろように合成樹脂
の成形品で、リング方向に切断され、そのステアリング
・ホイール・リング１４に被せ易く製作されている。勿
論、その切断面３０．３１は、そのリング・カバー　１
７がそのステアリング・ホイール・リング１４に披ぜら
れた後に接合され、まｔ：、そのリング・カバー　１７
の両端：３２．３３は、そのスポーク・カバー１６の対
応するリング用間口２５．２６に接合され、一体内に連
結される。

また、そのリング・カバー１７は、そのスポーク・カバ
ー１６のように、取り付けられた状態で、そのステアリ
ング・ホイール・リング１４との間に適宜の隙間が形成
されるように、予め寸法法めされて成形され、そのスポ
ーク・カバー１６を伴いながら、そのステアリング・ホ
イール１００回転方向において、そのステアリング・ホ
イール・リング１４に相対的に移動ｈ■能に支持されて
いる。

さらに、そのリング・カバー１７は、所定の位置におい
て、内側面にＩＪ　７１３４を突出させ、そのステアリ
ング・ホイール・リング１４との間の隙間をそのリブ３
４に維持させ、そのステアリジグ・ホイール・リング１
４に対する相対的移動を円滑にしている。

そのストレーン・ゲージ１８は、そのベンディング・ビ
ーム１５の左右の板面３５．３６に貼付された電気抵抗
歪線コニッ）・３７．３８からなり、そのパワー・ステ
アリングの油圧回路に配置された可変絞り　（図示せず
）を制御するコントローラ（図示せず）に電気的に接続
されている。

そのホーン・カバー１９は、合成樹脂の成形品で、その
ハブ１１を被っている。勿論、このホーし・カバー１９
は、そのステアリング・ホイール１０の外観仕上りを良
好にずべく、そのスポーク・カバー１６の形状に関連さ
れて、バルブ状に成形され、そのスポーク・カバー１６
のスポーク用開口２４に臨まされている。

次に、上述のように構成されたステアリング・ホイール
１０の動作について述べるに、今、左右方向の何れか一
方に回転させろ操舵力がそのステアリング・ホイール１
０に加入られろならば、その操舵力は、最初、そのリン
グ・カバー１７に作用し、そのリング・カバー１７がそ
のステアリング・ホイール・リング１４に対して左右方
向の伺れか一方に相対的に回転移動され、そのようなそ
のリング・カバー１７の回転移動に伴われて、そのスポ
ーク・カバー１６もまた、そのリング・カバー１７と同
じ方向において、そのスポーク１２．１３およびステア
リング・ホイール・リング１４に対して相対的に回転移
動されろ。

そのように、その（堕舵力が伝、犬、られろので、回転
移動されるスポーク・カバー・１６によっテ、ソのベン
ディング・ビーム１５が、左右方向の何れか一方（Ｃ曲
げられ、歪を生じ、そのストレーン・ゲージ１８は、そ
のベンディング・ビ・−ム１５の曲げ歪を検出する。

そのようにして、その（桑舵力およびそれの方向がその
スｌ−Ｌ、−ン・ゲージ１８によ−、て感知され、コン
ｌ−ローラに与えられ、その結果、そのパワー、ステア
リングでは、切遅れが阻止されろ。

また、その一体化されｔ：リンク・カバー１７およびス
ポーク・カバー１６がそのステアリング・ホイール・リ
ング１４およびスボー１１２．１３に対して相対的に回
転移動され、そのベンディシグ・ビーム１５がそのステ
アリング・ホイール゛リング１４の切断端２１．２２の
何れか一方に瞬時的に当る。

そのベンディング・ビーム１５がそのステアリング・ホ
イール・リング１４の切断端２１．２２の何れか一方に
当った後には、そのステアリング・ホイール・リング１
４は、そのリング・カバー１７およびスポーク・カバー
１６と共に左右方向の何れか一方に回転され、その結果
、そのステアリング・シャフト４０を介して、そのパワ
ー・ステアリングのコントロール・バルブが切換え操作
されろ。

従って、そのパワー・ステアリングでは、慣性の小さな
リング・カバー１７およびスポーク・カバー１６によっ
て、そのベンディング・ビー°ム１５が曲げられ、歪ま
せられ、そのベンディング・ビーム１５の曲げ歪をその
ストレーン・ゲージ１８が検出して、その操舵力が感知
され、そのストレーン・ゲージ１８で感知された操舵力
が電気的信号に変えられ、その電気的信号で、そのコン
トローラがそのパワー・ステアリングの油圧回路に配置
された可変絞りを制御するので、そのステアリング・ホ
イール・リング１４の大きな慣性に影響されずに、その
操舵力が実質的に遅れなしに、正確に検出され、そのパ
ワー・ステアリングの切遅れがｉ実に阻止されろ。

また、その操舵力が取り除かれるならば、そのベンディ
ング・ビーム１５のばね作用で、そのスポーク・カバー
１６およびリング・カバー１７はそのスポーク１２．１
３およびステアリングホイール・リング１４に対する位
置関係について、図示の状態に戻される。

第２図は、自動車のパワー・ステアリングに使用された
この発明のステアリング・ホイールの変形された具体例
５０を示している。

このステアリング・ホイール５０は、第１図に示された
ステアリング・ホイール１０におけるスポーク１．２．
１３およびステアリング・ホイール・リング１４を一体
化して製作し、ガゼツト２０を省いたもので、図示にお
いては、そのステアリング・ホイール５０は、そのステ
アリング・ホイール１０の構成に相当する構成について
同符号を付している。

そのステアリ）グ・ホイール５０は、ステアリング・シ
ャツ１−４０に取り付けられた金属製ハブ１１と、所定
の間隔で、そのハブ１１から突出された一対の金属製ス
ポーク５１．５２と、そのスポーク５１．５２の先端間
に一体的に製作されたステアリング・ホイール・リング
５３と、その、１ブ１１に根元をねし止めしたベンディ
ング・ビーム１５と、回転方向において、そのスポーク
５１．５２およびステアリング・ホイール・リング５３
に相対的に移動可能に支持され、かつ、そのベンディン
グ・ビーム１５の先端を固定したスポーク・カバー１６
と、そのスポーク・カバー１６に連結され、かつ、回転
方向において、そのステアリング・ホイール・リング５
３に相対的に移動可能に支持されｔこリング・カバー１
７と、そのベンディング・ビーム１５に取り付けられた
スＩ−１７−ン・ゲージ１８とを含んで構成されている
。

このステアリング・ホイール５０１．ｆ、前述のステア
リング・ホイール１０において、ガゼツト２０に接する
ようにそのスポーク・カバー１６に配置されたボール・
ベアリング２８をそのペンディレグ・ビーム】５に配置
し、そのスポーク・カバー１６に接するようにしている
４） また、このステアリング・ホイール５０では、前述のス
テアリング・ホイール１０の場合と同様にして、操作力
およびそれの方向が検出されろ９、発明の利便・利益 上述よりして、既に提案され、使用されてきたパワー・
ステアリングの切遅れ補正のための操舵力や操舵量の検
出方法と比較していえば、この発明のステアリング・ホ
イールは、一対のスポークがステアリング・シャフトに
取り付けられるハブから所定の間隔で突出され、ステア
リング・ホイール、リングがそのスポーク間に固定され
、ベンディング・ビームがそのハブ側に根元を固定し、
スポーク・カバーが回転方向において、そのスポークに
相対的に移動可能に支持され、かつ、そのベンディング
・ビームの先端を固定し、リング・カバーがそのスポー
ク・カバーに連結され、かつ、回転方向において、その
ステアリング・ホイール・リングに相対的に移動可能に
支持され、そして、ストレーン・ゲージがそのベンディ
ング・ビームに取り付けられて構成されるので、この発
明のステアリング・ホイールでは、操舵力が加えられる
と、慣性が小さいところのそのリング・カバーおよびス
ポーク・カバーによって、そのベンディング・ビームが
曲げられ、歪ませられ、そのベンディング・ビームの曲
げ歪をそのストレーン・ゲージが検出して、その操舵力
およびそれの方向が感知され、そのようにして、そのス
テアリング・ホイール・リングの大きな慣性に影響され
ずに、その操舵力およびそれの方向が検出可能になり、
すなわち、その操舵力およびそれの方向が実質的に遅れ
なしに正確に検出され、操舵の際のパワー・ステアリン
グの切遅れ補正が正確に行われ、そのパワー・ステアリ
ングの切り遅れが確実に阻止され、そのパワー・ステア
リングにとって非常に有用であり、また、実用的である
。

発明と具体例との関係 先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、この発明の属する技術の分野におけろ
通常の知識を有する者にと−）て、種々の設計的修正や
変更は容易に行われろことであり、さらには、この発明
の内容が、その発明の課題を充足し、その発明の効果を
達成するところのその発明に本質的に同じである態様に
容易に置き換えられるでしょう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動車のパワー・ステアリングに使用された
この発明のステアリング・ホイールの具体例を部分的に
断面して示した正面図、および、第２図は、自動車のパ
ワー・ステアリングに１史用されたこの発明のステアリ
ング・ホイールの変形された具体例を部分的に断面して
示した正面図である。 １１・・・金属製ハブ、１２．１３・金属製スポーク、
１４・・・金属製ステアリング・ホイール・リング、１
５・・・ベンディング・ビーム、１６・・合成樹脂製ス
ポーク・カバー、１７・・合成樹脂製リング・カバー、
１８・　ストレーン・ゲージ。 特許出願人　日野自動車工業株式会社 代よ９人　弁理士　山　□　治　彌　　ｉ纂ｌ凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステアリング・シャフトに取り付けられるハブと、 所定の間隔でそのハブから突出された一対のスポークと
   、 そのスポーク間に固定されたステアリング・ホイール・
   リングと、 そのハブ側に根元を固定したベンディング・ビームと、 回転方向において、そのスポークに相対的に移動可能に
   支持され、かつ、そのベンディング・ビームの先端を固
   定したスポーク・カバーと、そのスポーク・カバーに連
   結され、かつ、回転方向において、そのステアリング・
   ホイール・リングに相対的に移動可能に支持されたリン
   グ・カバーと、 そのベンディング・ビームに取り付けられたストレーン
   ・ゲージ とを含むステアリング・ホイール。