WO2016166915A1 - ステアリングホイール - Google Patents

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WO2016166915A1
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WO
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steering wheel
damper
airbag module
diameter
circle
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PCT/JP2015/082219
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English (en)
French (fr)
Inventor
安部　和宏
アレキサンダー ホック
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Takata Corp
Original Assignee
Takata Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/20—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components
    • B60R21/203—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components in steering wheels or steering columns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04—Hand wheels

Definitions

  • the present invention relates to a steering wheel that suppresses vibration transmitted from the vehicle body side.
  • the steering wheel described in Patent Document 1 has a pair of horn plates connected to a metal core and an airbag module, and a dynamic damper, which is a vibration damping mechanism, is disposed between the horn plates.
  • the dynamic damper is connected to one horn plate via an elastic body, and is configured to support the other horn plate so as to be movable in the vertical direction.
  • vibration having the same or close frequency as the resonance frequency unique to the dynamic damper is transmitted from the steering wheel to the dynamic damper, the dynamic damper resonates and absorbs vibration energy of the steering wheel, thereby suppressing the vibration of the steering wheel.
  • the resonance frequency unique to the dynamic damper described above varies depending on the spring constant of the elastic body made of rubber.
  • the hardness of the rubber is adjusted in order to realize a desired resonance frequency.
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • the vibration during idling of the vehicle varies depending on the individual vehicle, but is usually in the range of 28 Hz to 39 Hz.
  • the hardness of the EPDM rubber material needs to be extremely low. Therefore, it is difficult to adjust the hardness and cost is high.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and an object of the present invention is to provide a steering wheel that can effectively suppress vibration transmitted from the vehicle body side and reduce the cost of components.
  • the steering wheel of the present invention is a steering wheel including a steering wheel main body and an airbag module attached to the steering wheel main body, and a plurality of dampers for damping are arranged on the same circumference.
  • the diameter of the circle is 80 mm or more and 110 mm or less. In the steering wheel according to one aspect of the present invention, the diameter of the circle is 100 mm or less.
  • a plurality of shaft members are erected on the surface of the cored bar part of the steering wheel main body, and the shaft is formed on the horn plate that forms a horn switch mechanism with the cored bar part.
  • a plurality of openings through which the member is inserted are formed, the damper is disposed between the shaft member and the opening, and the airbag module is fixed to the horn plate.
  • a plurality of pins protrudes from the back surface of the airbag module so as to be able to advance and retract in the protruding direction, and the pins are inserted into insertion holes formed in the cored bar portion of the steering wheel body.
  • the airbag module is attached by inserting the distal end side, the rear end side of the pin is inserted through a guide column, and the guide column is held by the retainer of the airbag module via the damper.
  • the damper includes ethylene propylene diene rubber.
  • the resonance frequency of the airbag module is set to the vibration transmitted from the vehicle body side. Vibration can be effectively suppressed according to the frequency. Further, the hardness adjustment of the rubber material of the damper becomes easy, and the cost can be reduced.
  • FIG. 1 It is an exploded view of the steering wheel concerning an embodiment. It is a figure which shows the back surface of the horn plate which concerns on embodiment. It is a fragmentary sectional view of the damper concerning an embodiment. It is a figure which shows the back surface of the horn plate to which the airbag module and damper which concern on embodiment were attached. It is a disassembled perspective view of the steering wheel which concerns on another embodiment. It is a perspective view of a steering wheel concerning another embodiment. It is sectional drawing of the steering wheel at the time of the airbag module attachment which concerns on another embodiment. It is a partial expanded sectional view of the steering wheel after the airbag module attachment which concerns on another embodiment. It is a perspective view of the damper used in Example 1. FIG. It is a graph which shows the measurement result of an Example and a comparative example. It is a graph which shows the relationship between the arrangement
  • FIG. 1 is an exploded view of a steering wheel according to the embodiment
  • FIG. 2 is a view showing a back surface (surface on the cored bar side) of the horn plate
  • FIG. 3 is a partial sectional view of a damper
  • FIG. It is a figure which shows the back surface of the horn plate to which the airbag module and the damper were attached.
  • the steering wheel 1 has an airbag module 3 attached to a substantially central portion of the steering wheel body 10.
  • the steering wheel body 10 includes a wheel part 11, a spoke part 12, a cored bar part 2, a horn plate 4, a damper 5, and a horn switch mechanism 6.
  • the horn plate 4 is provided with a plurality of openings 41, and the openings 41 are inserted into the shaft member 21 erected on the surface of the cored bar 12.
  • the damper 5 is disposed between the shaft member 21 and the opening 41.
  • the horn switch mechanism 6 is formed between the cored bar 2 and the horn plate 4.
  • the horn plate 4 is configured to be movable along the shaft member 21, and the airbag module 3 is fixed to the horn plate 4.
  • the hub core part 2a of the cored bar part 2 is connected to the steering shaft.
  • the airbag module 3 includes an airbag that is inflated and deployed in an emergency, an inflator 7 that supplies gas to the airbag, a retainer 31 that supports the airbag and the inflator 7, and a module that covers the airbag, the inflator 7 and the retainer 31. And a cover 32.
  • the airbag, the inflator 7 and the module cover 32 can be arbitrarily applied with known configurations and are not limited to the illustrated shapes.
  • the airbag module 3 is fixed to the horn plate 4 by a snap-in structure, for example.
  • a claw portion 33 that is inserted into an opening 43 formed in the horn plate 4 is formed at the bottom of the retainer 31.
  • the claw portion 33 has a shaft portion and a return portion. When the return portion is inserted into the opening 43 of the horn plate 4, the bending spring 45 disposed on the horn plate 4 is between the return portion and the bottom surface of the retainer 31. It is locked to.
  • the horn plate 4 is constituted by an annular metal plate having an opening 42 in the center, for example, as shown in FIG.
  • Two openings 43 are formed at the left and right positions of the flat portion of the horn plate 4.
  • the centers of the three circular openings 41 are located on the same circumference.
  • the claw 33 of the airbag module 3 is inserted into the opening 43, the inflator 7 of the airbag module 3 is inserted into the opening 42, and the damper 5 is disposed in the opening 41.
  • a bending spring 45 is arranged so as to cross the opening 43.
  • the bending spring 45 is composed of a metal rod formed in a substantially M shape, and is held by a projection 44a and a hook 44b so as to be slidable in the direction of the arrow in FIG.
  • a snap-in structure is formed by the opening 43 and the bending spring 45.
  • the horn plate 4 is urged in a direction away from the core metal part 2 by a coil spring 46 disposed between the horn plate 4 and the core metal part 2.
  • the coil spring 46 is locked by a resin locking portion 47 provided at the peripheral edge of the opening 41.
  • Flange portions 47a and 47b are respectively provided on the front surface (the surface on the airbag module 3 side) and the back surface (the surface on the core metal portion 2 side) of the locking portion 47, and the flange portions 47a and 47b are provided in the opening 41.
  • the peripheral edge of is held.
  • a hook portion 47 c that locks the coil spring 46 is formed on the back surface of the locking portion 47.
  • the metal core part 2 is formed with a convex part 22 at a position where the shaft member 21 is fixed, and a bolt hole 23 is formed in the convex part 22.
  • the convex portion 22 is formed to ensure the length of the bolt hole 23.
  • the convex part 22 may be omitted.
  • the shaft member 21 for example, a bolt having a head on a flange is used.
  • the shaft member 21 is erected on the cored bar portion 2 by screwing the tip end portion 21 a of the shaft member 21 into the bolt hole 23.
  • the shaft member 21 is disposed so as to pass through the opening 41 of the horn plate 4.
  • the coil spring 46 is disposed between the convex portion 22 of the core metal part 2 and the horn plate 4.
  • the horn switch mechanism 6 is constituted by the movable contact 61 arranged on the horn plate 4 and the fixed contact 62 arranged on the cored bar 2.
  • the fixed contact 62 is fixed to, for example, the top of the convex portion 24 formed on the cored bar portion 2, and is disposed at a height that can contact the movable contact 61 by the vertical movement of the horn plate 4.
  • the arrangement of the movable contact 61 and the fixed contact 62 is not limited to the illustrated configuration.
  • the fixed contact 62 is fixed to the surface of the cored bar 2 and the movable contact 61 is extended downward from the rear surface of the horn plate 4. You may arrange.
  • the damper 5 is provided on the surface side of the substantially cylindrical body 51 and the horn plate 4 disposed between the shaft member 21 and the opening 41, and overlaps the surface of the flange portion 47 a of the locking portion 47. Part 52.
  • drum 51 and the collar part 52 are integrally formed.
  • the flange portion 52 is formed in a flange shape whose entire circumference is enlarged with respect to the body portion 51.
  • the damper 5 is preferably made of rubber having a hardness of 20 to 40, particularly about 25 to 35, according to JIS K 6253 compliant type A durometer.
  • the rubber for example, a synthetic rubber such as ethylene propylene diene rubber or chloroprene rubber is suitable.
  • a resin bush 53 is inserted into the body 51 of the damper 5.
  • the bush 53 includes a shaft portion 53 a that is inserted into the body portion 51 of the damper 5, and a flange portion 53 b that is disposed on the upper surface of the flange portion 52 of the damper 5.
  • the bush 53 prevents contact between the damper 5 and the shaft member 21 and suppresses wear of the damper 5.
  • a thin annular elastic body 54 is inserted between the flange 53b of the bush 53 and the head of the shaft member 21. By disposing the elastic body 54, it is possible to suppress the generation of abnormal noise caused by the shaft member 21 and the bush 53 coming into contact when the horn plate 4 is moved up and down.
  • the horn plate 4 moves along the shaft member 21 in the direction of the cored bar 2 (downward), and the movable contact 61 and the fixed contact 62 come into contact with each other. Blow.
  • the damper 5, the bush 53, and the elastic body 54 disposed in the opening 41 also move along the shaft member 21 together with the horn plate 4.
  • the horn plate 4 is returned to the original position by the action of the coil spring 46.
  • the damper 5 functions as a dynamic damper that adjusts the vibration frequency of the airbag module 3, which is a mass body fixed to the horn plate 4, and cancels the vibration transmitted from the vehicle body side by the resonance of the airbag module 3. To do.
  • the dampers 5 are arranged at the same place as the opening 41, that is, at three places, and the three dampers 5 are arranged on the same circumference of the circle C.
  • the arrangement position of the damper 5 refers to the center position of the substantially cylindrical body 51 of the damper 5 and corresponds to the center position of the shaft member 21.
  • the center of the circle C is located in the vicinity of the center of the annular wheel portion 11, in the vicinity of the center of gravity of the airbag module 3, or in an area between them. Is preferred.
  • the center of the circle C is located in the vicinity thereof.
  • the arrangement interval (distance in the circumferential direction) of the dampers 5 on the circumference of the circle C may be the same or different.
  • the diameter of the circle C is preferably 80 mm or more and 110 mm or less, and particularly preferably 100 mm or less.
  • the diameter (width) of the airbag module 3 of the steering wheel 1 is about 160 mm
  • the damper 5 is disposed on the inner side (center side) from the middle point from the center of the airbag module 3 to the end of the airbag module 3. If it is done, the air bag module 3 is likely to rattle during the horn operation, which may impair comfort. Therefore, it is preferable that the damper 5 is disposed on the outer side (end side) from the middle point from the center of the airbag module 3 to the end of the airbag module 3, and the diameter of the circle C is the diameter of the airbag module 3 ( Preferably, it is at least half of the width), ie 80 mm or more.
  • the inflator 7 inserted into the central opening 42 of the horn plate 4 is often manufactured to have a diameter of about 60 mm.
  • the damper 5 preferably has a diameter of the flange portion 52 of 20 mm or more in consideration of the function as a dynamic damper.
  • the diameter of the circle C is preferably 80 mm or more.
  • the damper 5 functions as a dynamic damper that cancels the vibration transmitted from the vehicle body side by the resonance of the airbag module 3 and suppresses the vibration.
  • the frequency of vibration transmitted from the vehicle body has a large component of 37 to 38 Hz, and the resonance frequency of the steering wheel 1 is preferably in this band.
  • the resonance frequency changes according to the diameter of the circle C in which the damper 5 is arranged on the circumference thereof, and the resonance frequency decreases as the diameter of the circle C decreases.
  • the weight of the airbag module 3 is 800 to 1100 g
  • the damper 5 is made of rubber such as EPDM having a hardness of 25 to 35 according to a JIS K 6253 compliant type A durometer
  • the diameter (outer diameter) of the collar portion 52 is 20 mm or more.
  • the resonance frequency can be set to about 38 Hz by setting the diameter of the circle C to 110 mm, and the resonance frequency can be set to 100 mm by setting the diameter of the circle C to 100 mm. It can be about 37 Hz.
  • the damper 5 is arranged on the circumference of the circle C, and the resonance frequency of the airbag module 3 is determined not by the hardness of the rubber material of the damper 5 but by the diameter of the circle C. Set to the frequency of vibration transmitted from the side. Therefore, vibration transmitted from the vehicle body side can be effectively suppressed, the hardness of the rubber material of the damper 5 can be easily adjusted, and the cost can be reduced.
  • the center position of the circle C may be a position slightly deviated from the center of the wheel portion 11 or the center of gravity of the airbag module 3.
  • the upper two dampers 5 in FIG. 4 are located on the circumference of the first circle centered on the center of the wheel part 11, and the lower one damper 5 is centered on the wheel part 11. It is located on the circumference of the second circle as the center position, and the diameter of the first circle and the diameter of the second circle may be different. Also in this case, the diameter of the first circle and the diameter of the second circle are both preferably 80 mm or more and 110 mm or less, and more preferably 100 mm or less.
  • the number of the openings 41 for the damper 5 and the openings 43 into which the claw parts 33 are inserted is not limited to the illustrated one.
  • FIG. 5 to 8 are views showing a steering wheel 120 according to another embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the steering wheel 120.
  • FIG. 6 is a perspective view of the steering wheel 120.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the steering wheel 120 when the airbag module is attached.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view of a part of the steering wheel 120 after the airbag module is attached.
  • the steering wheel 120 is a steering wheel body 121 with an airbag module 140 attached thereto.
  • the steering wheel main body 121 has a wheel part 122, a spoke part 123, and a cored bar part 124.
  • the cored bar portion 124 includes a disk-shaped airbag device mounting portion 125 (hereinafter simply referred to as “mounting portion 125”), a pin insertion hole 126 provided in the mounting portion 125, a lock spring 127, a cored bar.
  • a steering shaft mounting hole 128 provided at the center of the portion 124 is provided.
  • the lock spring 127 is substantially U-shaped, and is arranged so that one side crosses the insertion hole 126 in the chord direction.
  • the attachment portion 125 is provided with a tunnel-shaped spring holder 130 and stoppers 131 and 132 for positioning the lock spring 127.
  • the lock spring 127 is inserted into the spring holder 130 and positioned by contacting the stoppers 131 and 132, and as described above, the lock spring 127 is attached to the attachment portion 125 so that one side crosses the insertion hole 126 in the chord direction.
  • the airbag module 140 includes a retainer 141, an inflator 142 and an airbag 143 attached to the retainer 141, a module cover 144 that covers the airbag 143, and a plurality of protrusions projecting from the retainer 141 toward the attachment portion 125 ( In this embodiment, there are three pins 145, a horn plate 148, and the like. This pin 145 is inserted into the insertion hole 126.
  • the airbag 143 is folded and attached to the retainer 141 with a bolt 146 together with the inflator 142.
  • the inflator 142 ejects gas at the time of a vehicle collision
  • the airbag 143 is inflated, and the module cover 144 is opened and deployed.
  • the pin 145 is mounted in the pin holding hole 147 of the retainer 141.
  • the pin 145 includes a pin front 150 and a pin rear 151.
  • the pin rear 151 has a cylindrical portion 151a and a flange portion 151b.
  • a female screw is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 151a.
  • a horn switch contact tip 152 is screwed onto the female screw.
  • a projection 148 t is provided on the horn plate 148 so as to face the contact chip 152.
  • the horn plate 148 is fixed to the retainer 141 with bolts 146. When the airbag module 140 is pushed and retracted, the horn plate 148 and the contact tip 152 come into contact with each other, and the horn sounds.
  • the front end portion of the pin front 150 is a tapered portion 150a, and a groove 150b is provided around the outer peripheral surface adjacent to the tapered portion 150a.
  • the rear end side of the groove 150b is a straight shape portion 150c, and a flange portion 150d is provided on the rear end side of the straight shape portion 150c.
  • the pin 145 has a male screw shaft portion 150e protruding rearward from the axial center portion of the flange portion 150d.
  • the male screw shaft portion 150e is screwed onto the female screw of the cylindrical portion 151a of the pin rear 151, whereby the pin front 150 and the pin rear 151 are connected to form the pin 145.
  • the pin rear 151 is slidably inserted into the guide column 153.
  • a flange portion 153a is provided at the rear end of the guide column 153, and a claw portion 153b is provided at the front end portion.
  • a vibration damper 154 is fitted on the guide column 153.
  • the material of the damper 154 can be the same material as the damper 5 described above.
  • One end surface of the damper 154 is in contact with the flange portion 153a.
  • a washer 155 is disposed so as to overlap the other end surface of the damper 154. The washer 155 is locked to the claw portion 153b.
  • Flange portions 154 a and 154 b are provided on both end sides of the damper 154, and the flange portions 154 a and 154 b sandwich the peripheral edge portion of the pin holding hole 147. Is held in.
  • a rubber spacer 157 is provided so as to overlap the flange portion 153 a of the guide column 153.
  • a coil spring 158 is interposed between the washer 155 and the flange portion 150d in a power storage state so as to surround the pin rear 151.
  • the pins 145 are respectively opposed to the insertion holes 126, the airbag module 140 is moved toward the attachment portion 125, and the pins 145 are inserted into the insertion holes 126.
  • the horn plate 148 contacts the contact tip 152 of the pin 145, and the pin 145 is pushed directly by the horn switch plate 148 and moves forward.
  • the diameter (outer diameter) of the flange portion 154b of each damper 154 is set to 20 mm or more, and the axial length of the damper 154 is set to 5 mm or more.
  • the diameter of the circle is 80 mm or more, 110 mm or less, particularly 100 mm or less.
  • Each damper 154 is arranged on the same circumference. As a result, as described above, the resonance frequency of the airbag module 140 is effectively suppressed to match the vibration frequency transmitted from the vehicle body side, and the hardness of the rubber material of the damper 154 can be easily adjusted. And cost can be reduced.
  • Example 1 The inertance of the airbag module was measured using the steering wheel 1 shown in FIGS. Three dampers 5 were arranged at intervals of 120 ° on the circumference of a circle with a diameter of 100 mm centered on the center of gravity of the airbag module 3.
  • the weight of the airbag module 3 was 1070 g.
  • an EPDM rubber material having a hardness of 33 according to a JIS K 6253 type A durometer was used, and a material having a shape as shown in FIG. 9 was used.
  • the diameter (outer diameter) of the flange 52 of the damper 5 is 28 mm
  • the thickness of the flange 52 is 1.5 mm
  • the axial length of the damper 5 is 7.4 mm
  • the inner diameter of the body 51 is 11.8 mm
  • the outer diameter of the part 51 was 19.2 mm.
  • the measurement results are shown in FIG.
  • Example 1 inertance was measured in the same manner as in Example 1 except that three dampers 5 were arranged on the circumference of a circle having a diameter of 120 mm. The measurement results are shown in FIG.
  • Example 2 In Example 1, inertance was measured in the same manner as in Example 1 except that the three dampers 5 were arranged on the circumference of a circle having a diameter of 140 mm. The measurement results are shown in FIG.
  • the resonance frequency at which the inertance reaches a peak was 37 Hz in Example 1, 39 Hz in Comparative Example 1, and 43.25 Hz in Comparative Example 2.
  • the graph shown in FIG. 11 shows an approximate curve obtained from the results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, where the vertical axis represents the arrangement diameter of the damper 5 and the horizontal axis represents the resonance frequency. From this graph, it was confirmed that the resonance frequency decreased as the arrangement diameter of the damper 5 was reduced.

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Abstract

車体側から伝達される振動を効果的に抑制すると共に、部品コストを削減できるステアリングホイールを提供する。ステアリングホイール１は、ステアリングホイール本体１０と、このステアリングホイール本体１０に取り付けられたエアバッグモジュール３とを備える。このステアリングホイール１には、複数のダンパ５が、直径８０ｍｍ以上、１１０ｍｍ以下の円Ｃの同一円周上に配置され、エアバッグモジュール３の共振周波数が、車体側から伝達される振動の周波数に合わせられている。

Description

ステアリングホイール
　本発明は、車体側から伝達される振動を抑制するステアリングホイールに関する。
　エンジンの回転による振動や走行時の路面からの振動がステアリングシャフトの乗員側先端に止着されるステアリングホイールに伝わると、その振動がステアリングホイールを握った運転者に伝わり、運転者に不快感を与えることがあった。そのため、ステアリングホイールの振動を抑制（制振）する技術が従来から提案されている。
　特許文献１に記載されたステアリングホイールは、芯金及びエアバッグモジュールに接続された一対のホーンプレートを有し、このホーンプレート間に制振機構であるダイナミックダンパが配置されている。ダイナミックダンパは、一方のホーンプレートに弾性体を介して接続されるとともに、他方のホーンプレートを上下方向に移動可能に支持するように構成されている。ステアリングホイールからダイナミックダンパに対し、ダイナミックダンパ固有の共振周波数と同一又は近い周波数の振動が伝わると、ダイナミックダンパが共振してステアリングホイールの振動エネルギーが吸収され、ステアリングホイールの振動が抑制される。
　上述のダイナミックダンパ固有の共振周波数は、ゴム製の弾性体のばね定数により変化し、例えば、所望の共振周波数を実現するために、ゴムの硬度が調整される。ゴム材には例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）が用いられる。車両のアイドリング時の振動は、個々の車両によりそれぞれ異なるが、通常２８Ｈｚ～３９Ｈｚの範囲にあり、ダイナミックダンパの共振周波数をこの範囲に収めるには、ＥＰＤＭゴム材の硬度を極めて低くする必要があるため、硬度調整が困難であり、コストがかかっていた。
特許第５１５３５２６号公報
　本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、車体側から伝達される振動を効果的に抑制すると共に、部品コストを削減できるステアリングホイールを提供することを課題とする。
　本発明のステアリングホイールは、ステアリングホイール本体と、該ステアリングホイール本体に取り付けられたエアバッグモジュールとを備えたステアリングホイールであって、制振用の複数のダンパが同一円周上に配置され、この円の直径が８０ｍｍ以上、１１０ｍｍ以下であることを特徴とする。本発明の一態様によるステアリングホイールにおいて、この円の直径は１００ｍｍ以下であることを特徴とする。
　本発明の一態様によるステアリングホイールにおいて、前記ステアリングホイール本体の芯金部の表面に複数の軸部材が立設され、前記芯金部との間でホーンスイッチ機構を形成するホーンプレートに、前記軸部材が挿通される複数の開口部が形成されており、前記ダンパは、前記軸部材と前記開口部との間に配置され、前記エアバッグモジュールは前記ホーンプレートに固定されている。
　本発明の一態様によるステアリングホイールにおいて、前記エアバッグモジュールの背面から複数のピンが突出方向に進退可能に突設され、前記ステアリングホイール本体の芯金部に形成された差込穴に前記ピンの先端側が差し込まれて前記エアバッグモジュールが取り付けられ、前記ピンの後端側はガイドカラムに挿通されており、前記ガイドカラムが、前記ダンパを介して前記エアバッグモジュールのリテーナに保持されている。
　本発明の一態様によるステアリングホイールにおいて、前記ダンパはエチレンプロピレンジエンゴムを含む。
　本発明によれば、制振用の複数のダンパが、直径８０ｍｍ以上、１１０ｍｍ以下の円の円周上に配置されているため、エアバッグモジュールの共振周波数を、車体側から伝達される振動の周波数に合わせ、振動を効果的に抑制できる。また、ダンパのゴム材の硬度調整が容易になり、コストを削減できる。
実施の形態に係るステアリングホイールの分解図である。 実施の形態に係るホーンプレートの裏面を示す図である。 実施の形態に係るダンパの部分断面図である。 実施の形態に係るエアバッグモジュール及びダンパが取り付けられたホーンプレートの裏面を示す図である。 別の実施の形態に係るステアリングホイールの分解斜視図である。 別の実施の形態に係るステアリングホイールの斜視図である。 別の実施の形態に係るエアバッグモジュール取り付け時のステアリングホイールの断面図である。 別の実施の形態に係るエアバッグモジュール取り付け後のステアリングホイールの一部の拡大断面図である。 実施例１において使用されたダンパの斜視図である。 実施例及び比較例の測定結果を示すグラフである。 ダンパの配置径とエアバッグモジュールの共振周波数の関係を示すグラフである。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係るステアリングホイールの分解図であり、図２はホーンプレートの裏面（芯金側の面）を示す図であり、図３はダンパの部分断面図であり、図４はエアバッグモジュール及びダンパが取り付けられたホーンプレートの裏面を示す図である。
　ステアリングホイール１は、ステアリングホイール本体１０の略中央部にエアバッグモジュール３を取り付けたものである。ステアリングホイール本体１０は、ホイール部１１、スポーク部１２、芯金部２、ホーンプレート４、ダンパ５、及びホーンスイッチ機構６を備える。
　ホーンプレート４には複数の開口部４１が設けられており、開口部４１は、芯金部１２の表面に立設された軸部材２１に挿通される。ダンパ５は、軸部材２１と開口部４１との間に配置される。ホーンスイッチ機構６は、芯金部２とホーンプレート４との間に形成される。ホーンプレート４は、軸部材２１に沿って移動可能に構成され、エアバッグモジュール３はホーンプレート４に固定されている。芯金部２のハブコア部２ａがステアリングシャフトに接続される。
　エアバッグモジュール３は、緊急時に膨張展開されるエアバッグと、エアバッグにガスを供給するインフレータ７と、エアバッグ及びインフレータ７を支持するリテーナ３１と、エアバッグ、インフレータ７及びリテーナ３１を覆うモジュールカバー３２と、を有する。エアバッグ、インフレータ７及びモジュールカバー３２については、公知の構成を任意に適用することができ、図示した形状に限定されない。
　エアバッグモジュール３は、例えば、スナップイン構造によりホーンプレート４に固定される。リテーナ３１の底部には、ホーンプレート４に形成された開口部４３に挿入される爪部３３が形成されている。爪部３３は、軸部と返し部とを有し、返し部をホーンプレート４の開口部４３に挿入すると、ホーンプレート４に配置された屈曲バネ４５が返し部とリテーナ３１の底面との間に係止される。
　ホーンプレート４は、例えば、図２に示すように、中央に開口部４２を有する環状の金属板により構成されている。ホーンプレート４の平面部の左右の位置に２つの開口部４３が形成されている。３つの円形の開口部４１の中心は同一円周上に位置している。開口部４３にはエアバッグモジュール３の爪部３３が挿入され、開口部４２にはエアバッグモジュール３のインフレータ７が挿入され、開口部４１にはダンパ５が配置される。
　開口部４３を横切るように屈曲バネ４５が配置されている。屈曲バネ４５は、略Ｍ字形状に形成された金属棒により構成されており、突起部４４ａ及びフック部４４ｂにより、図２の矢印方向にスライド可能に保持されている。
　開口部４３及び屈曲バネ４５によりスナップイン構造が形成される。エアバッグモジュール３の爪部３３が開口部４３に挿入されると、屈曲バネ４５が矢印方向に押し退かれてスライドし、爪部３３の返し部を超えると屈曲バネ４５が復元し、爪部３３がホーンプレート４に固定される。
　ホーンプレート４は、図３に示すように、芯金部２との間に配置されたコイルスプリング４６によって芯金部２から離隔する方向に付勢されている。このコイルスプリング４６は、開口部４１の周縁部に設けられた樹脂製の係止部４７により係止されている。係止部４７の表面（エアバッグモジュール３側の面）と裏面（芯金部２側の面）には、それぞれフランジ部４７ａ、４７ｂが設けられており、フランジ部４７ａ、４７ｂが開口部４１の周縁部を挟持している。係止部４７の裏面に、コイルスプリング４６を係止するフック部４７ｃが形成されている。
　芯金部２には、軸部材２１を固定する箇所に凸部２２が形成されており、凸部２２にボルト穴２３が形成されている。凸部２２は、ボルト穴２３の長さを確保するために形成される。芯金部２が十分な厚みを持つ場合には、凸部２２を省略してもよい。
　軸部材２１には、例えば、フランジ上の頭部を有するボルトが使用される。軸部材２１の先端部２１ａがボルト穴２３に螺合されることによって、軸部材２１が芯金部２に立設される。軸部材２１は、ホーンプレート４の開口部４１を挿通するように配置されている。コイルスプリング４６は、芯金部２の凸部２２とホーンプレート４との間に配置される。
　ホーンプレート４に配置された可動接点６１と、芯金部２に配置された固定接点６２とにより、ホーンスイッチ機構６が構成される。固定接点６２は、例えば、芯金部２に形成された凸部２４の頂部に固定されており、ホーンプレート４の上下移動によって、可動接点６１と接触可能な高さに配置されている。可動接点６１及び固定接点６２の配置は図示した構成に限定されず、例えば、固定接点６２を芯金部２の表面に固定し、可動接点６１をホーンプレート４の裏面から下方に延伸した位置に配置してもよい。
　ダンパ５は、軸部材２１と開口部４１との間に配置される略円筒形状の胴部５１と、ホーンプレート４の表面側に設けられ、係止部４７のフランジ部４７ａの表面に重なる鍔部５２とを有する。胴部５１と鍔部５２とは一体に形成されている。鍔部５２は、胴部５１に対して全周が拡径したフランジ状に形成されている。ダンパ５は、ＪＩＳ　Ｋ　６２５３準拠のタイプＡデュロメータによる硬度が好ましくは２０～４０特に２５～３５程度のゴムよりなる。ゴムとしては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム、クロロプレンゴム等の合成ゴムが好適である。
　ダンパ５の胴部５１には、樹脂製のブッシュ５３が挿入される。ブッシュ５３は、ダンパ５の胴部５１に挿入される軸部５３ａと、ダンパ５の鍔部５２の上面に配置されるフランジ部５３ｂとを有する。ブッシュ５３は、ダンパ５と軸部材２１との接触を防止して、ダンパ５の摩耗を抑制する。
　ブッシュ５３のフランジ部５３ｂと、軸部材２１の頭部との間には、薄板円環形状の弾性体５４が挿入される。弾性体５４を配置することで、ホーンプレート４を上下移動させた際に、軸部材２１とブッシュ５３とが接触して生じる異音の発生を抑制することができる。
　ホーンプレート４とダンパ５との間には係止部４４が設けられ、軸部材２１とダンパ５との間にはブッシュ５３が設けられるため、ダンパ５と金属部品との接触を回避することができ、ダンパ５の摩耗や劣化を抑制できる。
　エアバッグモジュール３を押下することにより、ホーンプレート４が軸部材２１に沿って芯金部２の方向（下方向）に移動し、可動接点６１と固定接点６２とが接触することにより、ホーンが吹鳴する。このとき、開口部４１に配置されたダンパ５、ブッシュ５３及び弾性体５４もホーンプレート４と共に軸部材２１に沿って移動する。そして、エアバッグモジュール３の押下する力が解除されると、コイルスプリング４６の作用によって、ホーンプレート４は、元の位置に復帰する。
　ダンパ５は、ホーンプレート４に固定された質量体であるエアバッグモジュール３の振動周波数を調整し、車体側から伝達される振動をエアバッグモジュール３の共振により打ち消して制振するダイナミックダンパとして機能する。
　図４に示すように、ダンパ５は開口部４１と同じ箇所、すなわち３ヶ所に配置され、３個のダンパ５は、円Ｃの同一円周上に配置されている。ここで、ダンパ５の配置位置とは、ダンパ５の略円筒形状の胴部５１の中心位置をいい、軸部材２１の中心位置に相当する。ステアリングホイール１に正対してステアリングホイール１を見た状態において、円Ｃの中心は、円環形のホイール部１１の中心付近、エアバッグモジュール３の重心付近、又はそれらの間の領域に位置することが好ましい。ホイール部１１の中心とエアバッグモジュール３の重心とが一致する場合には、これらの近傍に円Ｃの中心が位置することが好ましい。円Ｃの円周上におけるダンパ５の配置間隔（周方向の距離）は同じでもよいし、異なっていてもよい。
　本実施形態において、円Ｃの直径は、８０ｍｍ以上、１１０ｍｍ以下とすることが好ましく、特に１００ｍｍ以下とすることが好ましい。
　一般に、ステアリングホイール１のエアバッグモジュール３の直径（幅）は１６０ｍｍ程度であり、エアバッグモジュール３の中心からエアバッグモジュール３の端部までの中間点より内側（中心側）にダンパ５が配置されると、ホーン操作の際にエアバッグモジュール３がガタつきやすくなり、快適性を損なわせることがある。そのため、ダンパ５は、エアバッグモジュール３の中心からエアバッグモジュール３端部までの中間点より外側（端部側）に配置されることが好ましく、円Ｃの直径はエアバッグモジュール３の直径（幅）の半分以上、すなわち８０ｍｍ以上であることが好ましい。
　ホーンプレート４の中央の開口部４２に挿入されるインフレータ７は、直径が６０ｍｍ程度となるように製造されることが多い。ダンパ５は、ダイナミックダンパとしての機能を考慮して、鍔部５２の直径を２０ｍｍ以上とすることが好ましい。ダンパ５をインフレータ７に干渉しないように配置するために、円Ｃの直径は８０ｍｍ以上とすることが好ましい。
　上述したように、ダンパ５は、車体側から伝達される振動をエアバッグモジュール３の共振により打ち消して制振するダイナミックダンパとして機能する。車体側から伝達される振動の周波数は３７～３８Ｈｚの成分が大きくなっており、ステアリングホイール１の共振周波数がこの帯域にあることが好ましい。
　本発明者らは、その円周上にダンパ５を配置する円Ｃの直径に応じて、共振周波数が変化し、円Ｃの直径の縮小に伴い、共振周波数が低下することを見出した。例えば、エアバッグモジュール３の重量が８００～１１００ｇ、ダンパ５がＪＩＳ　Ｋ　６２５３準拠のタイプＡデュロメータによる硬度が２５～３５のＥＰＤＭ等のゴムよりなり、鍔部５２の直径（外径）が２０ｍｍ以上、ダンパ５の軸方向の長さが５ｍｍ以上である場合、円Ｃの直径を１１０ｍｍとすることで共振周波数を約３８Ｈｚとすることができ、円Ｃの直径を１００ｍｍとすることで共振周波数を約３７Ｈｚにすることができる。
　このように、本実施形態によれば、円Ｃの円周上にダンパ５を配置し、ダンパ５のゴム材の硬度でなく、円Ｃの直径により、エアバッグモジュール３の共振周波数を、車体側から伝達される振動の周波数に合わせる。そのため、車体側から伝達される振動を効果的に抑制すると共に、ダンパ５のゴム材の硬度調整が容易となり、コストを削減できる。
　上記実施形態では、３つのダンパ５を、ホイール部１１の中心又はエアバッグモジュール３の重心を中心位置とする円Ｃの円周上に配置する例について説明したが、これに限定されない。例えば、円Ｃの中心位置は、ホイール部１１の中心又はエアバッグモジュール３の重心からやや外れた位置であってもよい。また、図４の上側の２つのダンパ５が、ホイール部１１の中心を中心位置とする第１の円の円周上に位置し、下側の１つのダンパ５が、ホイール部１１の中心を中心位置とする第２の円の円周上に位置し、第１の円の直径と第２の円の直径とが異なっていてもよい。この場合も、第１の円の直径及び第２の円の直径は共に、８０ｍｍ以上、１１０ｍｍ以下が好ましく、１００ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
　上記実施形態において、ダンパ５用の開口部４１や爪部３３が挿入される開口部４３の個数は、図示するものに限定されない。
　スナップイン構造やホーンプレート４は一例であり、他の構成であってもよい。図５～図８は別の実施形態に係るステアリングホイール１２０を示す図である。図５はステアリングホイール１２０の分解斜視図である。図６はステアリングホイール１２０の斜視図である。図７はエアバッグモジュール取り付け時のステアリングホイール１２０の断面図である。図８はエアバッグモジュール取り付け後のステアリングホイール１２０の一部の拡大断面図である。
　ステアリングホイール１２０は、ステアリングホイール本体１２１にエアバッグモジュール１４０を取り付けたものである。ステアリングホイール本体１２１は、ホイール部１２２と、スポーク部１２３と、芯金部１２４とを有する。
　芯金部１２４は、円板状のエアバッグ装置取付部１２５（以下、単に「取付部１２５」と記載する）と、取付部１２５に設けられたピンの差込穴１２６、ロックバネ１２７、芯金部１２４の中央に設けられたステアリングシャフト取付孔１２８等を有する。
　ロックバネ１２７は、略Ｕ字形であり、一辺側が差込穴１２６を弦方向に横切るように配置されている。取付部１２５には、トンネル状のバネホルダ１３０が設けられると共に、ロックバネ１２７の位置決め用のストッパ１３１，１３２が設けられている。ロックバネ１２７は、バネホルダ１３０に挿通され、ストッパ１３１，１３２に当接して位置決めされることにより、上記の通り、一辺側が差込穴１２６を弦方向に横切るように取付部１２５に取り付けられている。
　エアバッグモジュール１４０は、リテーナ１４１と、リテーナ１４１に取り付けられたインフレータ１４２及びエアバッグ１４３と、エアバッグ１４３を覆うモジュールカバー１４４と、リテーナ１４１から取付部１２５に向って突設された複数本（この実施の形態では３本）のピン１４５と、ホーンプレート１４８等を有する。このピン１４５が差込穴１２６に差し込まれる。
　エアバッグ１４３は、折り畳まれ、インフレータ１４２と共にボルト１４６によってリテーナ１４１に取り付けられている。車両衝突時にインフレータ１４２がガスを噴出すると、エアバッグ１４３が膨張し、モジュールカバー１４４を開裂させて展開する。
　ピン１４５は、リテーナ１４１のピン保持孔１４７に装着されている。ピン１４５は、ピンフロント１５０とピンリア１５１とからなる。
　ピンリア１５１は円筒部１５１ａとフランジ部１５１ｂとを有する。円筒部１５１ａの内周面に雌ねじが設けられている。この雌ねじにホーンスイッチ用コンタクトチップ１５２が螺着されている。エアバッグモジュール１４０内には、このコンタクトチップ１５２に対峙するようにホーンプレート１４８に突起部１４８ｔが設けられている。このホーンプレート１４８は、ボルト１４６によってリテーナ１４１に固定されている。エアバッグモジュール１４０が押されて退動すると、ホーンプレート１４８とコンタクトチップ１５２とが当接し、ホーンが吹鳴する。
　ピンフロント１５０の先端部は、先細形のテーパ部１５０ａとなっており、このテーパ部１５０ａに隣接して外周面に溝１５０ｂが周回して設けられている。溝１５０ｂよりも後端側はストレート形状部１５０ｃとなっており、該ストレート形状部１５０ｃの後端側にフランジ部１５０ｄが設けられている。
　ピン１４５は、フランジ部１５０ｄの軸心部から後方に向って突出する雄ねじ軸部１５０ｅを有する。雄ねじ軸部１５０ｅがピンリア１５１の円筒部１５１ａの雌ねじに螺着され、これによりピンフロント１５０とピンリア１５１とが連結されてピン１４５が構成される。
　ピンリア１５１は、ガイドカラム１５３に摺動自在に挿入されている。ガイドカラム１５３の後端にフランジ部１５３ａが設けられ、先端部に爪部１５３ｂが設けられている。ガイドカラム１５３に制振用のダンパ１５４が外嵌している。ダンパ１５４の材料は、上述のダンパ５と同じ材料を用いることができる。ダンパ１５４の一端面はフランジ部１５３ａに当接している。ダンパ１５４の他端面に重なるようにワッシャ１５５が配置されている。このワッシャ１５５は爪部１５３ｂに係止されている。
　ダンパ１５４の両端側にフランジ部１５４ａ，１５４ｂが設けられており、フランジ部１５４ａ，１５４ｂがピン保持孔１４７の周縁部を挟持し、これによりピン１４５がガイドカラム１５３及びダンパ１５４を介してリテーナ１４１に保持されている。ガイドカラム１５３のフランジ部１５３ａに重なるようにゴム製スペーサ１５７が設けられている。
　ワッシャ１５５とフランジ部１５０ｄとの間に、ピンリア１５１を取り巻くようにコイルバネ１５８が蓄力状態で介在される。
　エアバッグモジュール１４０を取付部１２５に取り付けるには、ピン１４５をそれぞれ差込穴１２６に対峙させ、エアバッグモジュール１４０を取付部１２５に向って移動させ、ピン１４５を差込穴１２６に差し込む。この際、ホーンプレート１４８がピン１４５のコンタクトチップ１５２に当接し、ピン１４５はホーンスイッチプレート１４８に直に押されて前進する。
　ピン１４５が前進すると、そのテーパ部１５０ａがロックバネ１２７に当接する。ロックバネ１２７がテーパ部１５０ａを通りすぎると、ロックバネ１２７が溝１５０ｂに係合すると共に、ピンフロント１５０のフランジ部１５０ｄが差込穴１２６の入口側の周縁部に当接する。これにより、ピン１４５が取付部１２５に堅固に固定される。エアバッグ装置１４０から手を離すと、コイルバネ１５８に押されてリテーナ１４１及びモジュールカバー１４４等が乗員側に復動して図８に示す状態となる。
　このエアバッグモジュール１４０では、各ダンパ１５４のフランジ部１５４ｂの直径（外径）を２０ｍｍ以上、ダンパ１５４の軸方向の長さを５ｍｍ以上とし、直径８０ｍｍ以上、１１０ｍｍ以下、特に１００ｍｍ以下の円の同一円周上に各ダンパ１５４を配置する。これにより、上述したように、エアバッグモジュール１４０の共振周波数を、車体側から伝達される振動の周波数に合わせて振動を効果的に抑制すると共に、ダンパ１５４のゴム材の硬度調整を容易なものとし、コストを削減できる。
　以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
　［実施例１］
　図１～図４に示すステアリングホイール１を使用してエアバッグモジュールのイナータンスを測定した。エアバッグモジュール３の重心を中心位置とする直径１００ｍｍの円の円周上に３個のダンパ５を１２０°間隔で配置した。
　エアバッグモジュール３の重量は１０７０ｇとした。ダンパ５にはＪＩＳ　Ｋ　６２５３準拠のタイプＡデュロメータによる硬度が３３であるＥＰＤＭゴム材を使用し、図９に示すような形状のものを用いた。ダンパ５の鍔部５２の直径（外径）は２８ｍｍ、鍔部５２の厚さは１．５ｍｍ、ダンパ５の軸方向の長さは７．４ｍｍ、胴部５１の内径は１１．８ｍｍ、胴部５１の外径は１９．２ｍｍとした。測定結果を図１０に示す。
　［比較例１］
　実施例１において、３個のダンパ５を直径１２０ｍｍの円の円周上に配置したこと以外は実施例１と同様にしてイナータンスを測定した。測定結果を図１０に示す。
　［比較例２］
　実施例１において、３個のダンパ５を直径１４０ｍｍの円の円周上に配置したこと以外は実施例１と同様にしてイナータンスを測定した。測定結果を図１０に示す。
　図１０に示すように、イナータンスがピークとなる共振周波数は、実施例１で３７Ｈｚ、比較例１で３９Ｈｚ、比較例２で４３．２５Ｈｚであった。図１１に示すグラフは、縦軸をダンパ５の配置径、横軸を共振周波数とし、実施例１及び比較例１，２の結果から求まる近似曲線を示す。このグラフから、ダンパ５の配置径を小さくしていくと、共振周波数が下がることが確認できた。
　本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
　本出願は、２０１５年４月１３日付で出願された日本特許出願２０１５－０８１８１４に基づいており、その全体が引用により援用される。
　１　ステアリングホイール
　２　芯金部
　３　エアバッグモジュール
　４　ホーンプレート
　５　ダンパ
　６　ホーンスイッチ機構
　７　インフレータ
　１１　ホイール部
　１２　スポーク部
　２１　軸部材
　３１　リテーナ
　３２　モジュールカバー
　３３　爪部
　４５　屈曲バネ
　４６　コイルスプリング
　５３　ブッシュ
　５４　弾性体

Claims (5)

  1. 　ステアリングホイール本体と、該ステアリングホイール本体に取り付けられたエアバッグモジュールとを備えたステアリングホイールであって、
    　制振用の複数のダンパが同一円周上に配置され、この円の直径が８０ｍｍ以上、１１０ｍｍ以下であることを特徴とするステアリングホイール。
  2. 　請求項１において、前記円の直径は１００ｍｍ以下であることを特徴とするステアリングホイール。
  3. 　請求項１又は２において、
    　前記ステアリングホイール本体の芯金部の表面に複数の軸部材が立設され、
    　前記芯金部との間でホーンスイッチ機構を形成するホーンプレートに、前記軸部材が挿通される複数の開口部が形成されており、
    　前記ダンパは、前記軸部材と前記開口部との間に配置され、
    　前記エアバッグモジュールは前記ホーンプレートに固定されていることを特徴とするステアリングホイール。
  4. 　請求項１又は２において、
    　前記エアバッグモジュールの背面から複数のピンが突出方向に進退可能に突設され、
    　前記ステアリングホイール本体の芯金部に形成された差込穴に前記ピンの先端側が差し込まれて前記エアバッグモジュールが取り付けられ、
    　前記ピンの後端側はガイドカラムに挿通されており、
    　前記ガイドカラムが、前記ダンパを介して前記エアバッグモジュールのリテーナに保持されていることを特徴とするステアリングホイール。
  5. 　請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記ダンパはエチレンプロピレンジエンゴムを含むことを特徴とするステアリングホイール。
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