WO1984003673A1 - Steering wheel - Google Patents

Description

明 細

発明の名称

ス テ ア リ ン グ ホ イ 一 ノレ

技術分野

本発明は ス テ ア リ ン ク ホ イ ル ， 特に強化 プ ラ ス チ ッ ク を用いたス テ ア リ ン グホ イ ルに関する も の であ る。 背景技術

—般に ， 自 動車のハ ン ド ル 即 ちス テ ア リ ン グ ホ イ ルは ， 握 j? 部 と ¾ る リ ン グ状の リ ム と ， ス テ ア リ ン グ シ ャ フ ト への取付部で あ る ボス と ， リ ム と ボ ス を―体に 結する ス ポ ー ク と カゝ ら構成さ れてい る。 し力 る に ， 従来 の ス テ ア リ ン グ ホ イ ，一 ル に お い ては ， リ ム. ， ボ ス お よ び ス ポー ク がいずれ も 炭素鋼に よ り 形成され ， リ ム と ス ポ — ク ， お よ びス ポーク と ボス が溶接され ， かつ リ ム は ゴ ム又は プ ラ ス チ ッ ク か ら成る意匠モ ー ル ド に よ h モ ー ノレ ドさ れた も のか ら構成さ れてい る o こ の よ う に ス チ ー ル を主体に して構成されている ために凝い も ので も 2 の 重量を持っ てお ， こ のため ， 特に高速走行 3 や悪路走 行時にス テ ア リ ン グ ホ イ ー ル に振動を生 じ ， 操作安定性 を低下さ せる と と も に ド ラ イ バ一 に不快感を与える と い う 欠点があ ， ま た燃費 も 増大する と い う 欠； せ め つ t 発明の開示

本発明は上記従来の欠点 ¾除去する ため に成された も の で ， リ ム を発泡 フ ォ ー ム材等の軽量保形材か ら な る芯 材の外周に一方向強化繊維に よ i9 強化されたプ ラ ス チ ッ ク層 を配設 した も のか ら形成する と共に ， ス ポーク を金 属材で構成 し ， その一端が同 じ く 金属材で構成されたボ ス に固定され， 他端が一方向強化繊維で強化されたブ ラ ス チ ッ ク層 を介 して前記 リ ム に固定される よ う に镎成す る こ とを特徵 とする も のであ る。

この よ う に構成する こ と に よ D , 軽量で充分 ¾強度を 持たせる こ と がで き る ため ， 走行時に振動が生 じず操作 安定性の高 ま た燃費 も安 く な る ステ ア リ ン グホ イ ー ル を実現で き る。 更にこの発明は衝突時の衝撃力に対 して ス ボー ク やボス にナイ フ エ ッ ジを生 じす'衝撃ェネ ルギ一 をス ポーク の塑性変形に よ 吸収する こ とがで き る ので 安全性の高いス テ ア リ ン グ'ホ イ ー ルを提供で き る も の で

'め る o

図面の簡単な説明

第 1 図お よ び第 2 図は夫 々 本発明に係る ス テ ア リ ン グ ホ イ ー ル の側面図お よ び正面図 ， 第 3 図〜第 5 図は夫 々 第 2 図の A— A線 ， B — B 線お よ び C 一 C 線におけ る断 面図 ， 第 6 図お よ び第 7 図は本発明の他の実施例に係る も の'で ， 第 6 図は第 2 図の B — B 镍断面招当図 ， 第 7 図 は第 2 図の D — D 線断面相当 図 ， 第 8 図は本発明の更に 他の実施例を示す新面図で あ る。

発明を実施する ための最良の -形態 以下 ， 本発明の実施例を図面 と と も に説明する。 第 1 図〜第 5 図 に示す よ う に ス テ ア リ ン グホ イ ー ルは握 ]9 部 と る る リ ン グ状の リ ム 1 と ， ス テ ア リ ン グ シ ャ フ ト への 取付部であ る ボ ス 3 と ， リ ム 1 と ボ ス 3 を一侔に違結す る ス ポ ー ク 2 と 力 ら構成さ れ ， ホ- ス 3 に設け られたセ レ — シ ョ ンかみ合部 5 において ス テ ア リ ン グ シ ャ フ ト 4 と 嵌合さ れ ， ナ ッ ト 6 に よ ]? 固定さ れる 。 リ ム 1 は第 3 図 に示す よ う に ， 内部に発泡 フ ォ ー ム材等の ブ ラ ス チ ッ ク 材あ る いは ゴ ム 材か ら る る -軽量保形材か ら成 る芯材 8 を 有 し ， 芯材 8 の外周には ス テ ア リ ン グホ イ 一 ルに働 く 曲 げモ ー メ ン ト 及びね じ ]? モ ー メ ン ト に耐える よ う 高彈性 でかつ高強度の例えば炭素鑌維 ， ァ ラ ミ ド鎵維 あ る いは ア ル ミ ナ鐵維な どの一方向繊維が配向 さ れた強化 プ ラ ス 'チ ツ ク 層 9 が設け られ る。 ス ポー ク 2 は第 4 図 に示す よ う に ， 炭素鋼又はア ル ミ ニ ウ ム又は ジ ュ ラ ル ミ ン又はス テ ン レ ス で樟成さ れた角形中空パ イ ブに よ 形成さ れ ， その内端には炭素鋼又はア ル ミ ニ ゥ ム 製の ボ ス 3 が溶接 等に よ ]? 強固に固定 され る。 一方 ， ス ポ ー ク ² と リ ム 1 の接続部は第 5 図に示す よ う に高彈性でかつ高強 Sの例 えば炭素鐵維る どの一方向截維が配向 さ れた強化ブ ラ ス チ ッ ク 10に よ っ てお う こ と よ ]9 固定さ れ る。 な お ， 11 は リ ム 1 の外周及び リ ム 1 と ス ポー ク 2 の接続部をおお う 意匠モ ー ル ド で ， 接続部にお い て は強ィヒ プ ラ ス チ ッ ク 11は強化ブラスチック 10の外側に設け られる 。 通常 ， ハ ン ド ル に拃用する 力は 自 動車の走行時のか じ 取 ]) に関する 回耘モ ー メ ン ト 及びね じ モ ー メ ン ト であ

, ス テ ア リ ン グホ イ ー ルは この力に酎えれば良い。 し か し ， 衝突事故におい ては運転者が漦 し く ス テ ア リ ン グ ホ イ 一 ル に撃突 してス テ ア リ ン グ ホ イ 一 ルが铍損する恐 れがあ ]) ， 例えばナ イ フ ェ ツ ジを残す よ う 被損があ る と人体を も 損傷せ しめ る こ と に る。 即 ち ， 第 1 図に示 す よ う に人体等の衝撃エ ネ ル ギ Qカ リ ム 1 に与え られる と 図示 したモ 一 メ ン ト Mが生 じ ， このモ ー メ ン ト Mに よ る最大応力はス ポーク 2 の ボ ス 3 に対する つけ根 7 に発 生する。 こ の衝撃力に対 して ， ス ボー ク 2 ゃ ポ' ス 3 が铍 損やナ イ フ エ ッ ジを生 じず人体に損傷を与え ¾い よ う に する ためには ， こ の衝撃エ ネル ギーを ス ポー ク 2 の塑 'ί生 変形に よ ]? ^収する *造が適 してい る。 そこ で ， 本実施 例ではス ポ ーク 2 を展延性の あ る 炭素鋼又はア ル ミ ユ ウ ム に よ ]? 形成 してお ， つけ根 7 か ら塑性変形させる こ と に よ ]) 人体の損傷を防 ぐ こ とができ る。 この場合 ， ス ポー ク 2 と リ ム 1 の接続部は強ィ匕ブ ラ ス チ ッ ク iO に よ 強固に接続されて 'いる 。

—方 ， リ ム 1 を芯材 8 の ·外局に一方向嶽維が配向 され た強化プラ スチック層 9 を配設 して形成 した こ と に よ 1? , リ ム 1 は剛性が従来 と 同等以上で重量が従来の半分 下 と る。 ま た ， ス ポー ク 2 を角形中空パ イ プ状 したこ と に よ , ス ポー ク 2 を軽量で剛性が高い も の にする こ と がで き る と と も に ， リ ム 1 と ス ポ ー ク 2 の固有振動数 を高め る こ と がで き ， 高速走行時の振動特性を向上する こ と ；^で き る 。

第 6 図及び第 7 図は他の実施例を示 し ， こ の実施例に おい てはス ポ ー ク 2 を丸形中空パ イ ブに よ j? 形成する と と も にその ボ ス 3 と の接続部 2 a を やや平担につぶ して お ]? , 前記 と 同様の効果を有する 。

更に第 8 図は この発明の更に他の実施例を示す も ので ス ポー ク 2 を剛性の高い平型金属板で構成 し ， 一端を ボ ス 3 に溶接等で強固 t 接続 し ， 他端を リ ム 1 に一方向 鹹維で強化された ブ ラ ス チ ッ ク 層 15で強 固に固定 して る。 第 9 ¾及 び第 10図は ス ポ ー ク 2 と リ ム 1 と の接続部 に関する製造方法の一例を示す図 で ， ま ず第 9 図 に示す よ う に発泡 ウ レ タ ン フ ォ ー ム 材等の軽鼋保形材に よ っ て 形成さ れた リ ン グ状の芯材 8 の周囲に長手方向 （ 円周方 向 ） に炭素繊維 ， ア ル ミ ナ繊維 ， ガ ラ ス識維 ， あ る いは ァ ラ ミ ド颍維か ら ¾ る連続 した一方向嶽維 12を配設する 。 次に リ ム芯材 8 a の周囲 に同様る一方向強ィヒ辘維 13を 連続 してほほ' 4 5 °の傾斜を も たせて巻回する 。 これは図 の よ う に逆 4 5° の関係で交差 して巻回 して も 良い。 この 卷回は ワ イ ン デ ィ ン グ マ シ ン等に よ J 行 う 。 こ の よ う に 配設さ れた一方向強化 ¾維 12 , 13には配設前か配設中か あ る いは配設後に エポ キ シあ る いはボ リ エ ス テ ル る どの ブ ラ ス チ ッ ク を含浸させ ， 加熱硬化さ せて強化プ ラ ス チ

OMPI WIPO ッ ク層 9 を形成す Ό 0 な ， 材 8 形成時には予めス ポー ク 2 と の結合部に凹部 8 a を形成 してお く 。 こ の凹部に m τί£ した一方向強化繊維に よ ] 強化さ れた可徺性の あ る プ ラ ス チ ッ ク結合 リ ン グ 14を嵌め込む 0 この リ ン グ 14の 一部には 2 つの互いに平行 した脚部 14 a ， 14 b があ J ， ス ポー ク 2 の リ ム 側端部を揷入で き る よ う にな っ ている

。 したカ つ て結合 リ ン グ 14の脚部に ス ポ一 ク 2 の端部を 揷入 し , こ の揷入部分の外側か ら一方向強化緣維を拳回 し ， ブ ラ ス チ ッ ク の ¾ 浸: ， カロ熱硬化さ せて両者を強固に 一体化 した強 '化ブ ラ ス チ ッ ク 奮 15を形成する

な お第 8 図は第 10図の E — E 線断面部分を示 している

^上の よ う に本発明 においては ， ス ポー ク を展延性の あ る金属に よ ]9 形成 している ため ， 衝攀特性が良 く ， 人 体に損傷を与え い安全性の高いス テア リ ン グ ホ イ 一 ル が実現で き る 。 ま た ， リ ム を鎏量保形材の周囲に強化ブ ラ ス チ ッ ク層を配 して形成する とと も にス ポ ー ク を中空 金属材に よ 形成 したの で ， 輊量で剛性及び固有振動数 の高い も のが得 られ ， 振動特性及び操作特性を改善する こ とができ る と と も に燃費を 低下させる こ と がで き る。

OM?I

Claims

請 求 の 範 囲

1. 握 j 部 と る リ ン グ状の リ ム と ， ス テ ア リ ン グ シ ャ フ ト への取付部 と る ボ ス と ， リ ム と ボ ス を一体に連 結する ス ポー ク 力 ら成る ス テ ア リ ン グホ イ ー ルにおい て ， 前記 リ ム を軽量保形材か ら ¾ る 芯材の外周に ， 一 方向強化繊維に よ ]? 強ィヒさ れた プ ラ ス チ ッ ク 層を配設 した も のか ら形成 し ， 前記ス ポ ー ク を金属材で槔成 し その一端を 同 じ く 金属材で構成された ボス に固定する と 共に他端を一方向強化繊維に よ 1? 強化さ れた ブ ラ ス チ ッ ク層 を介 して前記 リ ム に 固定 した こ と を特徵 とす る ス テ ア リ ン グ ホ イ ー ル。

2 ス ポ ー ク を 中空金属材で構成 して る る 前記請求の範 囲第 1 項に記載のス テ ア リ ン グ ホ イ ー ル。

a ス ポ ー ク を炭素鋼 ， ア ル ミ ニ ウ ム ， ジ ュ ラ ル ミ ン ， ス テ ン レ ス のいずれかで形成さ れた角形中空パ イ プで 構成 して る る 前記請求の範囲第 2 ·項に記载の ス テ ア リ ン グ ホ イ ー ル。

4. ス ポ ー ク を 炭素鋼 ， ア ル ミ ニ ウ ム ， ジ ュ ラ ル ミ ン ， ス テ ン レ ス のいずれかで形成さ れた丸形中空パ イ プで 構成する と共に ポ' ス と の接続部を長 円形に変形さ せて ¾ る 前記請求の範囲第 2 項に記載の ス テ ア リ ン グホ イ 一 ル o

ス ポ ー ク を平型金 ,養板で構成 して な る前記請求の範 囲第 1 項に記載の ス テ ア リ ン グホ イ ー ル 。 & リ ム を構成する軽量保形材は ， ブ ラ ス チ ッ ク及びゴ ム のいずれか一方で構成される前記請求の範囲第 1 項 に記載のス テ 了 リ ン グ ホ イ 一 ル 。

7. 一方向強化繊維を ， 炭素鐵維 ， ァ ラ ミ ド織維 ， ガ ラ

ス繊維及びア ル ミ ナ繊維の ずれか一つで構成 して ¾ る前記請求の範囲第 1 項に記載のステ ア リ ン グ ホ イ 一

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