JPS6341276A - 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〕 本発明は、リム並びに熱可塑性プラスチックからいずれ
も成るハブ及びスポークが変形可能なプラスチックの層
で被覆されて成るステアリングホイールに関する。

〔発明の概要〕 本発明はステアリングホイールにおいて、ハブ及びスポ
ークを特定材料から成るようにしていることにより、軽
量化され、温度に対する強度特性の安定したステアリン
グホイールを得ることができるようにしたものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕この
種のステアリングホイールは、例えば、ドイツ連邦共和
国実用新案第７５３１０７２号により公知のように、金
属骨格を有する従来のものに比べてかなり軽量である。

自動車の構成要素が軽量化されるならば、燃料消費量を
減らすことが出来、このことは省エネルギーの一環をな
す。更に、軽量化されたステアリングホイールを用いる
ならば、振動質量及び回転質量が軽減され、したがって
操作の快適性に対する益々高まっている要求に応じた振
動特性を得ることが出来る。しかし、熱可塑性プラスチ
ックから製造されるこの種のステアリングホイールは、
特にそのリムの部分において温度に対する剛性、機械的
強度及び衝撃強度の各安定性に関して課される高度な要
求を充分に満たし得ないという欠点を有している。更に
このことに関連して、かじ取り運動の際に生ずるトルク
を確実にハブからステアリングコラムに伝達することが
困難である。

ステアリングホイールのメーカーにとっては、現代の自
動車技術に適した軽いステアリングホイールを開発する
という課題がある。しかもその軽量化は運転の安全性を
損なうものであってはならない。

〔問題点を解決するための手段〕

前記の課題は本発明のステアリングホイールにより解決
され、このホイールはハブ及びスポークがエラストマー
１０〜２５重量％と繊維３０〜５０重量％とにより改質
されたポリアミドから成り、リムが所望の慣性モーメン
トに応じてスチール、軽金属及び巻かれた状態でプラス
チック内に埋設された連続ガラス繊維のいずれかから成
る。

このように構成されたステアリングホイールにおいては
、特にその回転質量（慣性モーメント）の可変性に基い
て、軽量化と操作の快適性と運転の安全・確実性との間
に最適な関係が達成され、その場合、エラストマー材料
は事故に際して必要とされるプラスチック部分の塑性変
形特性を氷点下の温度でも保証するために、即ち、冷間
衝撃強度の向上のために役立つ。

エラストマー材料としては特にＥＰＭ、、ＥＰＤＭ１ポ
リエチレン、ブタジェン及び天然ゴムなどが用いられ、
これらの材料はそれぞれ単独でも或いは複数材料の組合
わせでも使用可能である。ここで、ＥＰＭとは飽和エチ
レン−プロピレンゴムであり、ＥＰＤＭとは第三成分と
してジエン類を含存する不飽和エチレン−プロピレンゴ
ムを意味する。更に繊維としては、ガラス繊維、アラミ
ド繊維、炭素繊維及びホイスカーが用いられる。

本発明のステアリングホイールのリムの形態としては、
種々の変形が可能である。前記材料以外に、軽金属とし
て例えばアルミニウム合金が’Ｊげられる。ステアリン
グホイールリムの断面は中実材料から、さもなければ種
々の異形管として形成したものが考えられる。その場合
、断面形状は円形、長方形、正方形、多角形、台形等に
形成されたものとすることができる。実験結果の示すと
ころによれば、車輌のタイプに応して慣性モーメントが
約２ｘｌＯ−２〜４Ｘ１０−”ｋｇ−ｍ”　　（２００
〜４００ｋｇ−ｃ＋ｄ）の値をとるように形状を決める
ことが望ましい。最適な値は、いずれにせよ各自動車の
技術的な所与条件に依存するが、ステアリングホイール
の鉛直方向振動運動とその他の振動運動とを出来る限り
低く抑え、また、例えばカーブ走行時のステアリング操
作後に、過剰振動を生せしめることなくステアリングホ
イールをニュートラル位置（ゼロ位置）に戻すことがで
きるように選択すべきである。このような最適化が行わ
れるならば、回転振動を回避するために一般に用いられ
るステアリング緩衝装置を省略することも場合によって
は可能となる。ステアリングホイールリムのために繊維
複合材料を用いる場合、内部に埋設しようとする連続ガ
ラス繊維のためのプラスチックマトリックスとしてエポ
キシ樹脂、ビニルエステル樹脂又はポリエステル樹脂を
用いることが望ましい。この場合の有利な繊維含有率は
６０〜８０重量％、特に約７５重量％である。製造は有
利には一方向繊維の連Ｖｔ巻き技（ネｊによって行われ
る。

スポークは、その曲げ強度を高めるため、ステアリング
コラム側で開いたＵ字状の断面形状を有するのが好まし
く、この断面は走行方向軸線に対して４５“の角度で延
びるリブの網状構造によって補強されている。したがっ
て、最適な捩り強さと曲げ強さとが得られる。事故等に
際して負荷が生じた場合、その最大荷重が圧力負荷とし
てＵ字状断面の脚部にかかるので、これらの脚部は過負
荷を受けて曲げ変形を生じ、負荷エネルギーは物体形状
を変化させる仕事に変換されることになる。

補強リブはその各点で等しい曲げ応力が得られるように
配置されている。

リムの安全性の視点から、ステアリングホイールのリム
、スポーク及びハブがポリウレタンフォームで被覆され
ていると効果的である。

ステアリングコラムがその上端部にセレーションを有す
る場合、トルクの伝達を考慮して、ステアリングコラム
に滑動嵌合可能な金属部材がプラスチックハブ内に埋設
されている。なおこの金属部材を用いて、ステアリング
ホイールに取付けたクラクションのために電流を導くよ
うにすると合目的的である。

〔実施例〕

次に添付図面に示した実施例につき本発明の詳細な説明
する。

図にその断面が示されている本発明のステアリングホイ
ールの有利な一実施例において、ハブ１及びスポーク２
はエラストマー約２０重量％とガラス繊維４０重量％と
を含むポリアミドから成る。

ハブエとスポーク２とは「射出成形」によって成形され
ており、その際同時にスポーク２が鋼管から成るステア
リングホイールリム３の周囲に成形されている。次にハ
ブｌ、スポーク２及びステアリングホイールリム３は、
塑性変形可能なポリウレタンフォーム層４で被覆されて
いる。ステアリングコラムに嵌合可能な金属部材５はハ
ブ１の内部に埋設されている。本発明のステアリングホ
イールにとって重要な、改質ポリアミド１．２の機械技
術的特性は次の通りである。

温度２３°Ｃの乾燥状態における特性値特性　　　単位
　　　値 引張強度　　　　　　Ｎ−ｘ＊−”　　　　　　１６６
破断時伸び　　　　　　％　　　　　　　　６．４弾性
係数（引張）　　　Ｎ−ｍ５−”　　　　　１０６８０
衝撃強度　　　　　　Ｋ−Ｊｒｒｖ２７９アイゾフトー
ノフチ　Ｈ衝撃 強度（Ａ）　　　　　　　Ｊ　−ｍ−’　　　　　　２
５３破壊エネルギーＷｓｏ　　Ｎ−ｍ　＋２３°　　　
　２４（１，５關試験片）−２０°　　　　９−４０”
　　　　　　　　６ 害度　　　ｇ・Ｃｍ−”　　　　１．４１収縮率　　　
　　　　％　縦方向　　　　　０．３（試験片１．５龍
、　　　　横方向　　　　　０．４成形温度６０℃） 加工温度範囲　　　　　’Ｃ２８０〜３００線膨張係数
　　　　　Ｋ−’Ｘｌ０−’　　　　　１〜２本発明は
次のように要約することができる。

ステアリングホイールにおいて、リム並びに熱可塑性プ
ラスチックからいずれも成るハブ及びスポークが変形可
能なプラスチックの層で被覆されている。軽量化され、
耐熱性を有するステアリングホイールを得るために、ハ
ブ及びスポークはエラストマーと繊維とにより改質され
たポリアミドから成る。

〔発明の効果〕

以上述べた通り、本発明によれば、軽量化と操作の快適
性と運転の安全性との間に最適な関係が達成され、エラ
ストマー材料によってプラスチック部分の塑性変形特性
が氷点下の温度でも保証され、冷間衝撃強度が向上した
ステアリングホイールが得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明によるステアリングホイールの有利な一実施
例を示す断面図である。 なお図面に用いた符号において、 １−゛−−−−ハブ ２−−−−−−−−−−−・・−スポーク３・−・−−
−−−−−−−−−−−リム４・−・・−・−・−・・
ポリウレタンフォーム層である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リム並びに熱可塑性プラスチックからいずれも成る
   ハブ及びスポークが変形可能なプラスチックの層で被覆
   されて成るステアリングホィールにおいて、ハブ及びス
   ポークがエラストマー１０〜２５重量％と繊維３０〜５
   ０重量％とにより改質されたポリアミドから成り、リム
   が所望の慣性モーメントに応じて鋼、軽金属及び巻かれ
   た状態でプラスチックに埋設された連続ガラス繊維のい
   ずれかから成ることを特徴とするステアリングホィール
   。 ２、エラストマーがＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ポリエチレン、
   ブタジエン及び天然ゴムのうちの１種又は複数種の物質
   から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ステアリングホィール。 ３、繊維としてガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維又
   はホイスカーが用いられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のステアリングホィール。 ４、ハブ及びスポークがエラストマー約２０重量％とガ
   ラス繊維約４０重量％とにより改質されたポリアミドか
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のス
   テアリングホィール。 ５、スポークがステアリングコラムの側で開かれている
   Ｕ字状の断面を有し、この断面は走行方向軸線に対して
   ４５°の角度で延びるリブの網状組織により強化されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のステ
   アリングホィール。 ６、リム、スポーク及びハブがポリウレタンフォーム層
   で被覆されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のステアリングホィール。 ７、ステアリングコラムに滑動嵌合可能なる金属部材が
   ハブ内に埋設されていて、トルクの伝達を行うために用
   いられると同時にクラクション用に電流を導くことが出
   来るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のステアリングホィール。 ８、ステアリングホィールのリムが中実材料又は管状断
   面の材料から円形、四角形、台形又は多角形の断面形状
   に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のステアリングホィール。 ９、巻かれた状態でプラスチック内に埋設された連続ガ
   ラス繊維から成るリムの繊維含有率が６０〜８０重量％
   、好ましくは約７５重量％であり、プラスチックマトリ
   ックスとしてエポキシ樹脂又はビニルエステル樹脂が用
   いられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のステアリングホィール。