WO2017183296A1 - ステアリングホイール及びその製造方法 - Google Patents

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WO2017183296A1
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steering
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steering wheel
synthetic resin
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拓矢 米田
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タカタ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/027—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems between relatively movable parts of the vehicle, e.g. between steering wheel and column
    • 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
    • B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers

Definitions

  • the present invention relates to a steering wheel that detects whether or not the vehicle is gripped by a driver and a method for manufacturing the steering wheel.
  • a steering wheel is known in which a capacitance sensor is attached to a steering wheel of an automobile to detect whether or not a driver is holding the steering wheel.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 is a capacitance sensor that is mounted on a steering core, and is provided with an insulating flexible substrate, and is provided on the flexible substrate and mounted on the steering core. And a plurality of capacitance detection electrodes that are arranged in parallel in the circumferential direction of the steering core with the direction in which the wheel extends as an axis, each extending in the direction in which the wheel extends. Yes.
  • the capacitance sensor in order to reduce the unevenness of the wheel surface caused by placing the capacitance sensor on the steering core, the capacitance sensor is covered with a cushioning material, and the cushioning material is covered with leather (steering skin). ing.
  • the surface hardness of the steering wheel is lowered due to the buffer material under the leather. If the cushioning material is not used, the surface hardness can be increased, but the unevenness due to the capacitance sensor appears on the leather, and the appearance of the design surface is impaired.
  • An object of the present invention is to provide a steering wheel to which a sensor is attached, to maintain surface hardness, and to have excellent design properties, and a method for manufacturing the same.
  • a steering wheel according to a first aspect of the present invention is a steering wheel having a steering hub portion, a wheel portion, and a spoke portion extending from the steering hub portion and continuing to the wheel portion, wherein the wheel portion is a core that circulates around the steering wheel.
  • Gold a foamed synthetic resin layer that covers the core metal, a sensor that covers the foamed synthetic resin layer, and a leather that directly covers the sensor and forms the outermost surface of the wheel portion. It is an arc shape or an annular shape extending in the circumferential direction, and the cross-sectional shape is a U-shape or a C-shape.
  • the senor includes a first sensor and a second sensor having a U-shaped cross section, the first sensor covers an occupant side of the foamed synthetic resin layer, and the second sensor The opposite side of the foamed synthetic resin layer is covered.
  • the outer surface of the first sensor is continuous with the outer surface of the second sensor without a step.
  • the senor includes an arc-shaped third sensor and a fourth sensor extending in the steering circulatory direction, and the third sensor and the fourth sensor are in the steering circulatory direction. Adjacent to each other.
  • the outer surface of the third sensor is continuous with the outer surface of the fourth sensor without a step.
  • a plurality of arc-shaped sensors extending in the steering circulatory direction are provided, and at least one of the end portions in the steering circulatory direction is the wheel portion. And the spoke part, and a harness is connected to each sensor at the connection part.
  • the foamed synthetic resin layer is provided with a groove from a connecting portion between the wheel portion and the spoke portion to an end portion of the arc-shaped sensor extending in the steering circumferential direction.
  • a harness connected to the sensor is disposed in the groove.
  • the senor has a C-shaped cross section, and is provided with a gap along the steering circumferential direction, and the gap is located immediately below a suture thread for suturing the leather.
  • the senor is a capacitance sensor.
  • the senor is provided on a substrate made of a resin film, a detection circuit provided on the first surface of the substrate, and a second surface opposite to the first surface of the substrate.
  • a shield circuit is provided on a substrate made of a resin film, a detection circuit provided on the first surface of the substrate, and a second surface opposite to the first surface of the substrate.
  • a method for manufacturing a steering wheel according to a second aspect of the present invention is a method for manufacturing a steering wheel having a steering hub portion, a wheel portion including a metal core that circulates around the steering wheel, and a spoke portion extending from the steering hub portion and continuing to the wheel portion.
  • a substrate made of a resin film, a detection circuit provided on the first surface of the substrate, an insulating layer covering the detection circuit, and a second surface opposite to the first surface of the substrate.
  • a sheet-like sensor having a shield circuit and an adhesive material covering the shield circuit is formed into an arc shape or an annular shape along a steering circumferential direction, a cross-sectional shape is U-shaped or C-shaped, the insulating layer is outside, the adhesive layer
  • the step of processing the material to be inside, the step of forming the foamed synthetic resin layer so as to cover the core metal, and the sensor after processing using the inner adhesive material A step of attaching the synthetic resin foam layer, a step of suturing the leather wrapped leather directly to the sensor, but equipped with.
  • a first sensor and a second sensor having a U-shaped cross section are produced using the sheet-like sensor, and the first sensor is mounted on the passenger side of the foamed synthetic resin layer.
  • the second sensor is mounted on the opposite side of the foamed synthetic resin layer so that the outer surface of the first sensor continues to the outer surface of the second sensor without a step.
  • the sheet-shaped sensor is used to produce the arc-shaped third sensor and the fourth sensor along the steering lap direction, and the third sensor and the fourth sensor are turned around the steering lap.
  • the third sensor and the fourth sensor are attached to the foamed synthetic resin layer so as to be adjacent to each other in a direction and so that the outer surface of the third sensor is continuous with the outer surface of the fourth sensor without a step.
  • the sensor covering the foamed synthetic resin layer has an arc shape or an annular shape extending in the steering circumferential direction, and the cross-sectional shape is a U shape or a C shape, and the outer surface has no step. It is continuous. Since the leather directly covers the sensor, the surface hardness can be maintained and the design can be excellent.
  • FIG. 1 is a perspective view of a steering wheel according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a part of the steering wheel of FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of the capacitance sensor according to the embodiment before shaping.
  • FIG. 5 is a plan view of the capacitance sensor. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view after shaping of the capacitance sensor according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method of attaching the capacitance sensor according to the embodiment to the wheel portion.
  • FIG. 9 is a plan view of a wheel portion to which a capacitance sensor is attached.
  • FIG. 9 is a plan view of a wheel portion to which a capacitance sensor is attached.
  • FIG. 10 is a plan view of a capacitance sensor according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view of a capacitance sensor according to another embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view of a capacitance sensor according to another embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a harness groove provided in the urethane foam layer.
  • the left-right direction of the steering wheel corresponds to the left-right direction of the vehicle body in a state where the steering wheel is in a steering posture when the vehicle is traveling straight.
  • the 12 o'clock side and the 6 o'clock side of the steering wheel indicate the upper side and the lower side when the steering wheel is viewed from the front (that is, from the passenger side), the 3 o'clock side indicates the right side, and the 9 o'clock side indicates the left side.
  • FIG. 1 is a perspective view of a steering wheel 1 according to an embodiment
  • FIG. 2 is an enlarged view of a part of the steering wheel 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • the steering wheel 1 is of a so-called three-spoke type, and spoke portions 8L, 8R, 8D extend from the central steering hub portion 7 in three directions, left, right, and lower, respectively.
  • the tip ends of the portions 8L, 8R, 8D are connected to the wheel portion 2 on the outer periphery of the steering wheel 1, respectively.
  • a boss portion 7a at the center of the steering hub portion 7 engages with a tip end of a steering shaft (not shown) of the vehicle.
  • the wheel portion 2 includes a metal core 3 that circulates around the steering wheel 1, a foamed synthetic resin layer (the urethane foam layer 4 in this embodiment) that covers the metal core 3, and the wheel portion 2 so as to cover the urethane foam layer 4.
  • the sensor 10 is provided over the entire circumference, and the leather 5 that covers the sensor 10 and forms the outermost surface of the wheel portion 2.
  • the sensor 10 is a capacitance sensor, and one end of the harness 22 is connected.
  • the harness 22 passes through the spoke portions 8 ⁇ / b> L and 8 ⁇ / b> R, and the other end is connected to the electronic control unit 20.
  • the electronic control unit 20 includes a CV conversion circuit that converts the capacitance detected by the sensor 10 into a voltage, and an A / D converter that converts an analog signal indicating the voltage from the CV conversion circuit into a digital signal.
  • a CPU that determines whether or not the driver is holding the steering wheel 1 based on a digital signal output from the A / D converter, and a shield drive circuit that applies a voltage to a shield circuit 13 (see FIG. 6) to be described later Etc.
  • the leather 5 is obtained by winding the sensor 10 and the foamed urethane layer 4 once and sewing them together with a suture thread 6.
  • the leather 5 is sewn on the inner peripheral side of the wheel portion 2 so that the suture thread 6 is not conspicuous and the suture portion does not come into contact with the hand as much as possible when the driver grips the wheel portion 2. .
  • the leather 5 makes one round of the wheel portion 2 continuously in the direction around the steering axis D2 (see FIG. 2).
  • artificial leather can be used in addition to natural leather such as cow leather.
  • the sensor 10 includes a substrate 11, a detection circuit 12 provided on one surface (front surface) of the substrate 11, and a shield circuit 13 provided on the other surface (back surface) of the substrate 11.
  • the detection circuit 12 is covered with an insulating layer 14 such as a resist.
  • the shield circuit 13 is covered with an insulating acrylic adhesive material 15.
  • the substrate 11 may be a resin film that can be shaped, such as PET (polyethylene terephthalate) or polyester. Silver, copper, carbon or the like can be used for the detection circuit 12 and the shield circuit 13. As shown in FIG. 5, the detection circuit 12 is preferably provided so as to cover almost the entire surface of the substrate 11.
  • the thickness of the substrate 11 is about 0.03 to 0.07 mm.
  • the thickness of the sensor 10 is about 0.2 to 0.3 mm.
  • a mold having the same shape as the core metal 3 covered with the urethane foam layer 4 is prepared, and the sheet-shaped sensor 10 as shown in FIGS. 4 and 5 is heated and shaped using this mold.
  • the cross section is substantially U-shaped with an arc shape extending along the circumferential direction D ⁇ b> 1 (see FIG. 1) of the wheel portion 2.
  • the shield circuit 13 and the adhesive material 15 on the back surface side of the substrate 11 are located inside the U shape, and the detection circuit 12 and the insulating layer 14 on the surface side of the substrate 11 are located outside the U shape. To do.
  • unnecessary portions are cut and removed when attaching to the urethane foam layer 4 described later.
  • the sensor 10 may be provided with an overhang portion H for connection with the harness 22.
  • a sensor 10 having an arc shape extending along the circumferential direction of the wheel portion 2 and having a substantially U-shaped cross section is produced to cover the entire surface of the wheel portion 2.
  • the sensors 10 ⁇ / b> A, 10 ⁇ / b> B, 10 ⁇ / b> C, 10 ⁇ / b> D that cover the occupant side of the wheel unit 2 in the circumferential direction of the wheel unit 2, and the non-occupant side of the wheel unit 2
  • Sensors 10E, 10F, 10G, and 10H that cover a quarter of a turn in the circumferential direction of the wheel portion 2 are manufactured.
  • illustration of the spoke part and the hub part is omitted for convenience of explanation.
  • the sensors 10A to 10H can be mounted by fitting the urethane foam layer 4 inside the sensors 10A to 10H having a substantially U-shaped cross section and bonding them with an adhesive material 15.
  • Sensors 10A to 10H are mounted such that one end of the rotating direction of the wheel portion 2 is located at the 3 o'clock side or the 9 o'clock side of the wheel portion 2.
  • the sensor 10 ⁇ / b> A is mounted on the occupant side from the 12 o'clock side to the 3 o'clock side of the wheel unit 2.
  • the sensor 10B is mounted on the passenger side from the 3 o'clock side to the 6 o'clock side of the wheel portion 2.
  • the sensor 10C is mounted on the occupant side from the 6 o'clock side to the 9 o'clock side of the wheel portion 2.
  • the sensor 10D is mounted on the occupant side from the 9 o'clock side to the 12 o'clock side of the wheel portion 2.
  • the sensor 10E is mounted on the non-occupant side from the 12 o'clock side to the 3 o'clock side of the wheel portion 2.
  • the sensor 10F is mounted on the non-occupant side of the wheel portion 2 from the 3 o'clock side to the 6 o'clock side.
  • the sensor 10G is mounted on the non-occupant side of the wheel portion 2 from the 6 o'clock side to the 9 o'clock side.
  • the sensor 10H is mounted on the non-occupant side of the wheel portion 2 from the 9 o'clock side to the 12 o'clock side.
  • the U-shaped end portions E1 and E1 (see FIG. 7) of the sensors 10A to 10H attached to the foamed urethane layer 4 are U-shaped end edges of the sensors 10A to 10H that face each other through the foamed urethane layer 4.
  • the portions E1 and E1 are preferably in contact with each other without overlapping in the axial direction D2. Thereby, an outer surface continues without a level
  • the end E2 in the steering direction D1 contacts the end E2 of the sensors 10A to 10H adjacent to the steering direction D1 without overlapping. It is preferable.
  • the outer surfaces of the sensors 10A, 10B, 10C, and 10D are continuous without a step.
  • the outer surfaces of the sensors 10E, 10F, 10G, and 10H are continuous without a step.
  • the same number of the harnesses 22 as the sensors 10 are provided, and in this embodiment, eight harnesses 22 corresponding to the sensors 10A to 10H are provided.
  • the sensors 10A to 10H are connected to one end of the corresponding harness 22, respectively.
  • the other end of the harness 22 is connected to the electronic control unit 20. Thereafter, the sensors 10A to 10H are covered with the leather 5, and the leather 5 is sewn together with the suture thread 6 on the steering inner peripheral side, whereby the steering wheel 1 is manufactured.
  • the surface of the wheel portion 2 (foamed urethane layer 4) is divided into a total of eight regions, which are divided into two on the occupant side and the non-occupant side, and four in the steering direction, Sensors 10A to 10H that are shaped into a quadrant arc shape and have a substantially U-shaped cross section are mounted.
  • the outer surfaces of the sensors 10A to 10H are continuous without a step, and when the sensors 10A to 10H are covered with the leather 5, unevenness does not appear and the design is excellent. Become.
  • the sensors 10A to 10H are mounted on the urethane foam layer 4 and the sensors 10A to 10H are directly covered with the leather 5, the surface hardness of the wheel portion 2 can be maintained. Further, since it is not necessary to provide a cushioning material between the leather 5 and the sensors 10A to 10H, the weight and manufacturing cost can be reduced, and the manufacturing process can be simplified.
  • the U-shaped end edges E1 of the sensors 10A to 10H facing each other via the urethane foam layer 4 may not contact each other, and an extremely small gap may be left between the end edges E1.
  • the ends E2 of the sensors 10A to 10H adjacent in the steering direction D1 may not be in contact with each other, and an extremely small gap may be formed between the ends E2.
  • the surface of the wheel part 2 (foaming urethane layer 4) demonstrated the case where it divides
  • the vehicle is divided into a total of four regions, which are divided into two on the occupant side and the non-occupant side, and two in the steering lap direction.
  • Sensors 10I, 10J, 10K, and 10L that are shaped so as to be may be mounted.
  • Sensor 10I extends from the 9 o'clock side to the 3 o'clock side through the 12 o'clock side on the passenger side of the wheel portion 2.
  • the sensor 10J extends from the 3 o'clock side to the 9 o'clock side through the 6 o'clock side on the passenger side of the wheel portion 2.
  • the sensor 10K extends from the 9 o'clock side to the 3 o'clock side through the 12 o'clock side on the non-occupant side of the wheel portion 2.
  • the sensor 10L extends from the 3 o'clock side to the 9 o'clock side through the 6 o'clock side on the non-occupant side of the wheel portion 2.
  • the surface of the wheel part 2 (foamed urethane layer 4) is divided into two parts, the occupant side and the non-occupant side, so that each divided region has an annular shape and a substantially U-shaped cross section.
  • the shaped sensors 10M and 10N may be mounted.
  • the sensor 10M is mounted on the occupant side of the wheel portion 2, and the sensor 10N is mounted on the non-occupant side of the wheel portion 2.
  • the surface of the wheel portion 2 (foamed urethane layer 4) is not divided into the occupant side and the non-occupant side, but is divided into four regions in the steering lap direction.
  • Sensors 10O, 10P, 10Q, and 10R that are shaped into a circular arc shape and have a substantially C-shaped cross section may be mounted. Between the edge portions of the C-shape, there is a small gap G along the steering direction, and the wheel part 2 is inserted inside the sensors 10O to 10R from this gap G, and the sensors 10O to 10R are inserted into the wheel part 2. Mate.
  • the gap G is preferably located immediately below the suture thread 6 that sews the leather 5.
  • the surface of the wheel part 2 (urethane foam layer 4) is not divided into the occupant side and the non-occupant side, but is divided into two regions in the steering lap direction, and each divided region has a semicircular arc shape and a cross section.
  • a sensor that is shaped so as to be substantially C-shaped may be mounted.
  • a sensor that is shaped like a ring and has a substantially C-shaped cross section may be mounted on the surface of the wheel portion 2 (foamed urethane layer 4).
  • the arc-shaped sensor extending along the circumferential direction of the wheel portion 2 has one end in the circumferential direction of the wheel portion 2. It is preferably located on the hour side or 9 o'clock side. As shown in FIG. 1, when the steering wheel 1 is a three-spoke type, one end of the sensor in the steering circumferential direction may be located on the 6 o'clock side of the wheel portion 2.
  • the sensor 10 provided between the foamed urethane layer 4 and the leather 5 is a capacitance sensor
  • the sensor 10 may be another sensor such as a pressure sensor.
  • the sensor boundary adjacent to the steering direction D1 is located at a stitched portion where the leathers are sewn together.
  • the sensor 10 may be provided over the entire circumference in the steering circulatory direction, or the sensor 10 may not be provided at the connection portion between the spoke portions 8L, 8R, and 8D and the wheel portion 2 and in the vicinity thereof.

Abstract

センサが装着され、表面硬度を維持し、且つ、意匠性に優れたステアリングホイール及びその製造方法を提供する。本発明のステアリングホイール１は、ステアリングハブ部７、ホイール部２、及びステアリングハブ部７から延出し、ホイール部２に連なるスポーク部８Ｌ、８Ｒ、８Ｄを有する。ホイール部２は、ステアリングホイールを周回する芯金３と、芯金３を覆う発泡合成樹脂層４と、発泡合成樹脂層４を覆うセンサ１０と、センサ１０を直接覆い、ホイール部２の最表面を形成する皮革５と、を備える。センサ１０は、ステアリング周回方向に延在する円弧形又は円環形であり、断面形状がＵ字形又はＣ字形となっている複数のセンサからなり、複数のセンサの外表面が段差なく連続している。

Description

ステアリングホイール及びその製造方法
　本発明は、運転者によって把持されているか否かを検出するステアリングホイール及びその製造方法に関する。
　自動車のステアリングホイールに静電容量センサを取り付け、運転者がステアリングホイールを把持しているか否か検出するステアリングホイールが知られている。
　特許文献１には、ステアリングコアに装着される静電容量センサであって、絶縁性を有する可撓性基板と、可撓性基板の上に設けられ、ステアリングコアに装着された状態で、ステアリングのホイールが延びる方向を軸心としたステアリングコアの周方向に並設され、それぞれがホイールの延びる方向に延在するように形成された複数の静電容量検出電極とを有するものが記載されている。
　特許文献１のステアリングホイールは、静電容量センサをステアリングコアに配置することにより生じるホイール表面の凹凸を軽減するため、静電容量センサを緩衝材で覆い、緩衝材を革（ステアリングスキン）で覆っている。しかし、革の下に緩衝材があることで、ステアリングホイールの表面硬度が低くなるという問題があった。緩衝材を使用しなければ表面硬度を高くすることができるが、静電容量センサによる凹凸が革に現れ、意匠面の外観を損なっていた。
特開２０１５－１４７５３１号公報 特開２０１３－９０８３４号公報 特開平５－３１０１３０号公報 特開２０１１－２１９０８４号公報
　本発明は、センサが装着され、表面硬度を維持し、且つ、意匠性に優れたステアリングホイール及びその製造方法を提供することを目的とする。
　第１発明のステアリングホイールは、ステアリングハブ部、ホイール部、及び該ステアリングハブ部から延出し、該ホイール部に連なるスポーク部を有するステアリングホイールであって、前記ホイール部は、ステアリングホイールを周回する芯金と、前記芯金を覆う発泡合成樹脂層と、前記発泡合成樹脂層を覆うセンサと、前記センサを直接覆い、前記ホイール部の最表面を形成する皮革と、を備え、前記センサは、ステアリング周回方向に延在する円弧形又は円環形であり、断面形状がＵ字形又はＣ字形となっていることを特徴とするものである。
　第１発明の一態様では、前記センサは、断面形状がＵ字形の第１センサ及び第２センサを含み、該第１センサは前記発泡合成樹脂層の乗員側を覆い、該第２センサは前記発泡合成樹脂層の反乗員側を覆う。
　第１発明の一態様では、前記第１センサの外表面は、前記第２センサの外表面に段差なく連続している。
　第１発明の一態様では、前記センサは、前記ステアリング周回方向に延在する円弧形の第３センサ及び第４センサを含み、該第３センサと該第４センサとは該ステアリング周回方向に隣接して設けられている。
　第１発明の一態様では、前記第３センサの外表面は、前記第４センサの外表面に段差なく連続している。
　第１発明の一態様では、前記ステアリング周回方向に延在する円弧形の複数のセンサが設けられており、前記複数のセンサは、前記ステアリング周回方向の端部の少なくとも一方が、前記ホイール部と前記スポーク部との連結箇所に位置し、該連結箇所において、各センサにハーネスが接続されている。
　第１発明の一態様では、前記発泡合成樹脂層には、前記ホイール部と前記スポーク部との連結箇所から、前記ステアリング周回方向に延在する円弧形のセンサの端部まで溝が設けられており、該センサに接続されたハーネスが該溝内に配置されている。
　第１発明の一態様では、前記センサは断面形状がＣ字形であり、前記ステアリング周回方向に沿った隙間が設けられており、該隙間は、前記皮革を縫合する縫合糸の直下に位置する。
　第１発明の一態様では、前記センサは静電容量センサである。
　第１発明の一態様では、前記センサは、樹脂フィルムからなる基板、該基板の第１面に設けられた検知回路、及び該基板の該第１面とは反対側の第２面に設けられたシールド回路を有する。
　第２発明のステアリングホイールの製造方法は、ステアリングハブ部、ステアリングホイールを周回する芯金を含むホイール部、及び該ステアリングハブ部から延出し、該ホイール部に連なるスポーク部を有するステアリングホイールの製造方法であって、樹脂フィルムからなる基板、該基板の第１面に設けられた検知回路、該検知回路を覆う絶縁層、該基板の該第１面とは反対側の第２面に設けられたシールド回路、及び該シールド回路を覆う粘着材を有するシート状のセンサを、ステアリング周回方向に沿う円弧形又は円環形で、断面形状がＵ字形又はＣ字形で、該絶縁層が外側、該粘着材が内側となるように加工する工程と、前記芯金を覆うように発泡合成樹脂層を形成する工程と、加工後の前記センサを、内側の粘着材を用いて前記発泡合成樹脂層に装着する工程と、前記センサに皮革を直接巻き付けて前記皮革を縫合する工程と、を備えるものである。
　第２発明の一態様では、前記シート状のセンサを用いて、断面形状がＵ字形の第１センサ及び第２センサを作製し、該第１センサを前記発泡合成樹脂層の乗員側に装着し、該第１センサの外表面が該第２センサの外表面に段差なく連続するように、該第２センサを該発泡合成樹脂層の反乗員側に装着する。
　第２発明の一態様では、前記シート状のセンサを用いて、前記ステアリング周回方向に沿う円弧形の第３センサ及び第４センサを作製し、該第３センサ及び該第４センサをステアリング周回方向に隣接させ、かつ該第３センサの外表面が該第４センサの外表面に段差なく連続するように、該第３センサ及び該第４センサを前記発泡合成樹脂層に装着することを特徴とするステアリングホイールの製造方法。
　本発明のステアリングホイールでは、発泡合成樹脂層を覆うセンサが、ステアリング周回方向に延在する円弧形又は円環形であり、断面形状がＵ字形又はＣ字形となっており、外表面が段差なく連続している。このセンサを皮革が直接覆っているため、表面硬度を維持し、且つ、意匠性に優れたものとすることができる。
図１は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。 図２は図１のステアリングホイールの一部の拡大図である。 図３は図１のIII-III線に沿う断面図である。 図４は実施の形態に係る静電容量センサの賦形加工前の斜視図である。 図５は静電容量センサの平面図である。 図６は図５のVI-VI線に沿う断面図である。 図７は実施の形態に係る静電容量センサの賦形加工後の斜視図である。 図８は実施の形態に係る静電容量センサのホイール部への取付方法を説明する図である。 図９は静電容量センサを取り付けたホイール部の平面図である。 図１０は別の実施の形態に係る静電容量センサの平面図である。 図１１は別の実施の形態に係る静電容量センサの斜視図である。 図１２は別の実施の形態に係る静電容量センサの斜視図である。 図１３は発泡ウレタン層に設けたハーネス用の溝を示す図である。
　以下、図面を参照して実施の形態について説明する。以下の説明において、ステアリングホイールの左右方向とは、それぞれ、該ステアリングホイールを車両直進時の操舵姿勢とした状態における車体の左右方向に合致する。また、ステアリングホイールの１２時側及び６時側は、ステアリングホイールを正面から（即ち乗員側から）見たときの上側及び下側を示し、３時側は右側、９時側は左側を示す。
　図１は実施の形態に係るステアリングホイール１の斜視図であり、図２はステアリングホイール１の一部の拡大図であり、図３は図１のIII-III線に沿う断面図である。ステアリングホイール１は、この実施の形態では所謂３本スポークタイプのものであり、その中央のステアリングハブ部７から左右及び下方の三方に向かってそれぞれスポーク部８Ｌ，８Ｒ，８Ｄが延出し、各スポーク部８Ｌ，８Ｒ，８Ｄの先端側がそれぞれステアリングホイール１の外周のホイール部２に連なっている。
　なお、ステアリングホイール１に設けられるスポーク部の個数及び配置はこれに限定されない。ステアリングハブ部７の中央のボス部７ａが車両のステアリングシャフト（図示略）の先端に係合する。
　ホイール部２は、ステアリングホイール１を周回する芯金３と、芯金３を覆う発泡合成樹脂層（この実施の形態では発泡ウレタン層４）と、発泡ウレタン層４を覆うようにホイール部２の全周にわたって設けられたセンサ１０と、センサ１０を覆い、ホイール部２の最表面を形成する皮革５とを有する。センサ１０は、静電容量センサであり、ハーネス２２の一端が接続されている。ハーネス２２はスポーク部８Ｌ、８Ｒを通って、他端が電子制御ユニット２０に接続されている。
　電子制御ユニット２０は、センサ１０で検知された静電容量を電圧に変換するＣ－Ｖ変換回路や、Ｃ－Ｖ変換回路からの電圧を示すアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号に基づいて運転者がステアリングホイール１を把持しているか否か判定するＣＰＵ、後述するシールド回路１３（図６参照）に電圧を印加するシールド駆動回路等を有する。
　皮革５は、センサ１０及び発泡ウレタン層４を一巻きし、縫合糸６によって縫い合わせたものである。縫合糸６を目立たないようにし、かつホイール部２を運転者が握ったときに縫合部がなるべく手に接触しないようにするために、ホイール部２の内周側で皮革５が縫い合わせられている。皮革５は、ホイール部２をステアリング軸心回り方向Ｄ２（図２参照）に連続して１周している。皮革５としては、牛革などの天然皮革のほか、人工皮革を用いることができる。
　図４、図５は、ホイール部２に装着する前のセンサ１０を示す。図６は図５のIV-IV線に沿う断面図である。図６に示すように、センサ１０は、基板１１と、基板１１の一方の面（表面）に設けられた検知回路１２と、基板１１の他方の面（裏面）に設けられたシールド回路１３とを有する。検知回路１２は、レジスト等の絶縁層１４によって覆われている。また、シールド回路１３は、絶縁性のアクリル系粘着材１５によって覆われている。
　基板１１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やポリエステルのような賦形加工可能な樹脂フィルムを用いることができる。検知回路１２及びシールド回路１３には、銀、銅、カーボン等を用いることができる。図５に示すように、検知回路１２は基板１１上のほぼ全面を網羅するように設けることが好ましい。
　基板１１の厚みは０．０３～０．０７ｍｍ程度である。また、センサ１０の厚みは０．２～０．３ｍｍ程度である。
　芯金３を発泡ウレタン層４で覆ったものと同一形状の金型を準備し、この金型を用いて、図４，５に示すようなシート状のセンサ１０を加熱し、賦形加工することで、図７に示すような、ホイール部２の周回方向Ｄ１（図１参照）に沿って延在する円弧形で、断面が略Ｕ字形となる。賦形加工されたセンサ１０では、基板１１の裏面側のシールド回路１３及び粘着材１５がＵ字形状の内側、基板１１の表面側の検知回路１２及び絶縁層１４がＵ字形状の外側に位置する。賦形加工後、後述する発泡ウレタン層４への取り付けの際に不要となる部分は切断して除去する。図７に示すように、センサ１０には、ハーネス２２との接続用の張出部Ｈが設けられていてもよい。
　図７に示すような、ホイール部２の周回方向に沿って延在する円弧形で、断面が略Ｕ字形となっているセンサ１０を、ホイール部２の全面を覆う分だけ作製する。例えば、図８、図９に示すように、ホイール部２の乗員側を、ホイール部２の周回方向に１／４周分覆うセンサ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと、ホイール部２の反乗員側を、ホイール部２の周回方向に１／４周分覆うセンサ１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈと、を作製する。図８，９では説明の便宜上、スポーク部やハブ部の図示を省略している。
　図８に示すように、断面略Ｕ字形のセンサ１０Ａ～１０Ｈの内側に発泡ウレタン層４を嵌合させ、粘着材１５で接着することで、センサ１０Ａ～１０Ｈを装着することができる。
　センサ１０Ａ～１０Ｈは、ホイール部２の周回方向の一端が、ホイール部２の３時側又は９時側に位置するように装着される。例えば、図９に示すように、センサ１０Ａは、ホイール部２の１２時側から３時側までの乗員側に装着される。センサ１０Ｂは、ホイール部２の３時側から６時側までの乗員側に装着される。センサ１０Ｃは、ホイール部２の６時側から９時側までの乗員側に装着される。センサ１０Ｄは、ホイール部２の９時側から１２時側までの乗員側に装着される。
　同様に、センサ１０Ｅは、ホイール部２の１２時側から３時側までの反乗員側に装着される。センサ１０Ｆは、ホイール部２の３時側から６時側までの反乗員側に装着される。センサ１０Ｇは、ホイール部２の６時側から９時側までの反乗員側に装着される。センサ１０Ｈは、ホイール部２の９時側から１２時側までの反乗員側に装着される。
　発泡ウレタン層４に装着されたセンサ１０Ａ～１０ＨのＵ字形状の端縁部Ｅ１，Ｅ１（図７参照）は、発泡ウレタン層４を介して対向するセンサ１０Ａ～１０ＨのＵ字形状の端縁部Ｅ１，Ｅ１と、軸心回り方向Ｄ２において重なりなく接触することが好ましい。これにより、センサ１０Ａからセンサ１０Ｅにかけて、外表面が段差なく連続する。同様に、センサ１０Ｂからセンサ１０Ｆにかけて、外表面が段差なく連続する。センサ１０Ｃからセンサ１０Ｇにかけて、外表面が段差なく連続する。センサ１０Ｄからセンサ１０Ｈにかけて、外表面が段差なく連続する。
　発泡ウレタン層４に装着されたセンサ１０Ａ～１０Ｈのうち、ステアリング周回方向Ｄ１の端部Ｅ２（図７参照）は、ステアリング周回方向Ｄ１に隣接するセンサ１０Ａ～１０Ｈの端部Ｅ２に重なりなく接触することが好ましい。例えば、センサ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、外表面が段差なく連続する。同様に、センサ１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈは、外表面が段差なく連続する。
　ハーネス２２は、センサ１０と同数設けられ、この実施の形態では、センサ１０Ａ～１０Ｈに対応する８本のハーネス２２が設けられる。ホイール部２の３時側及び９時側において、センサ１０Ａ～１０Ｈをそれぞれ対応するハーネス２２の一端に接続する。ハーネス２２の他端は、電子制御ユニット２０に接続されている。その後、センサ１０Ａ～１０Ｈを皮革５で覆い、ステアリング内周側にて皮革５を縫合糸６で縫い合わせることで、ステアリングホイール１が作製される。
　運転者がステアリングホイール１を把持すると、検知回路１２で静電容量の変化が検知され、電子制御ユニット２０は、運転者がステアリングホイール１を把持したと判断する。
　本実施の形態では、ホイール部２（発泡ウレタン層４）の表面を、乗員側と反乗員側とに２分割、ステアリング周回方向に４分割の合計８つの領域に分割し、各分割領域に、四分円弧形で、断面が略Ｕ字形となるように賦形加工したセンサ１０Ａ～１０Ｈを装着する。センサ１０Ａ～１０Ｈを隙間無く配置することで、センサ１０Ａ～１０Ｈの外表面は段差なく連続し、センサ１０Ａ～１０Ｈを皮革５で覆った場合に、凹凸が現れず、意匠性に優れたものとなる。
　また、発泡ウレタン層４にセンサ１０Ａ～１０Ｈを装着し、センサ１０Ａ～１０Ｈを皮革５で直接覆うため、ホイール部２の表面硬度を維持することができる。また、皮革５とセンサ１０Ａ～１０Ｈとの間に緩衝材を設ける必要がないため、重量や製造コストを削減することができると共に、製造工程を簡易化することができる。
　上記実施の形態において、発泡ウレタン層４を介して互いに対向するセンサ１０Ａ～１０ＨのＵ字の端縁部Ｅ１同士が接触せず、端縁部Ｅ１間に極めて小さな隙間が空いていてもよい。特に、ステアリング内周側は、皮革５を縫い合わせる縫合糸６があり、皮革５を巻いた際に端縁部Ｅ１間の隙間による凹凸が現れ難いため、端縁部Ｅ１間に極めて小さな隙間が空いていてもよい。また、ステアリング周回方向Ｄ１に隣接するセンサ１０Ａ～１０Ｈの端部Ｅ２同士が接触せず、端部Ｅ２間に極めて小さな隙間が空いていてもよい。
　上記実施の形態では、ホイール部２（発泡ウレタン層４）の表面を、乗員側と反乗員側とに２分割、ステアリング周回方向に４分割の合計８つの領域に分割する場合について説明したが、図１０に示すように、乗員側と反乗員側とに２分割、ステアリング周回方向に２分割の合計４つの領域に分割し、各分割領域に、半円弧形で、断面が略Ｕ字形となるように賦形加工したセンサ１０Ｉ、１０Ｊ、１０Ｋ、１０Ｌを装着してもよい。
　センサ１０Ｉは、ホイール部２の乗員側の、９時側から１２時側を経て３時側まで延在する。センサ１０Ｊは、ホイール部２の乗員側の、３時側から６時側を経て９時側まで延在する。センサ１０Ｋは、ホイール部２の反乗員側の、９時側から１２時側を経て３時側まで延在する。センサ１０Ｌは、ホイール部２の反乗員側の、３時側から６時側を経て９時側まで延在する。
　図１１に示すように、ホイール部２（発泡ウレタン層４）の表面を、乗員側と反乗員側とに２分割し、各分割領域に、円環形で、断面が略Ｕ字形となるように賦形加工したセンサ１０Ｍ、１０Ｎを装着してもよい。センサ１０Ｍは、ホイール部２の乗員側に装着され、センサ１０Ｎは、ホイール部２の反乗員側に装着される。
　図１２に示すように、ホイール部２（発泡ウレタン層４）の表面を、乗員側と反乗員側とには分割せず、ステアリング周回方向に４つの領域に分割し、各分割領域に、四分円弧形で、断面が略Ｃ字形となるように賦形加工したセンサ１０Ｏ、１０Ｐ、１０Ｑ、１０Ｒを装着してもよい。Ｃ字形状の端縁部間は、ステアリング周回方向に沿った小さな隙間Ｇとなっており、この隙間Ｇからホイール部２をセンサ１０Ｏ～１０Ｒの内側に挿入し、ホイール部２にセンサ１０Ｏ～１０Ｒを嵌合させる。この隙間Ｇは、皮革５を縫合する縫合糸６の直下に位置することが好ましい。
　ホイール部２（発泡ウレタン層４）の表面を、乗員側と反乗員側とには分割せず、ステアリング周回方向に２つの領域に分割し、各分割領域に、半円弧形で、断面が略Ｃ字形となるように賦形加工したセンサを装着してもよい。
　また、円環形で、断面が略Ｃ字形となるように賦形加工したセンサをホイール部２（発泡ウレタン層４）の表面に装着してもよい。
　スポーク部８Ｌ，８Ｒ，８Ｄに設けられるハーネス２２との接続性を考慮し、ホイール部２の周回方向に沿って延在する円弧形のセンサは、周回方向の一端が、ホイール部２の３時側又は９時側に位置することが好ましい。図１に示すように、ステアリングホイール１が３本スポークタイプのものである場合、ステアリング周回方向におけるセンサの一端は、ホイール部２の６時側に位置していてもよい。
　ステアリング周回方向における両端ともが、ホイール部２の３時側、６時側、又は９時側に位置しないセンサがある場合は、図１３に示すように、ホイール部とスポーク部との接続箇所からセンサ端部まで延びるハーネス用の溝３０を発泡ウレタン層４に形成し、この溝３０内にハーネス２２を配置し、センサまでハーネス２２を延ばす。発泡ウレタン層４に形成するハーネス用の溝３０を、縫合糸６の位置に合わせてステアリング内周側に設けることで、ホイール部２の内部にハーネス２２を通した場合でも、ステアリングホイール１の外観や触感に影響が出ないようにすることができる。
　上記実施の形態では、発泡ウレタン層４と皮革５との間に設けるセンサ１０が静電容量センサである場合について説明したが、センサ１０は圧力センサなどの他のセンサであってもよい。
　皮革５が複数枚の皮革で構成されている場合、ステアリング周回方向Ｄ１に隣接するセンサの境界は、皮革を縫い合わせる縫合部に位置させることが好ましい。
　センサ１０は、ステアリング周回方向の全周にわたって設けられていてもよいし、スポーク部８Ｌ，８Ｒ，８Ｄとホイール部２との連結箇所及びその近傍にはセンサ１０を設けなくてもよい。
　上記実施の形態は、いずれも本発明の一例であり、本発明は図示の状態に限定されない。
　本出願は、２０１６年４月１８日付で出願された日本特許出願２０１６－０８３０１３に基づいており、その全体が引用により援用される。

Claims (13)

  1. 　ステアリングハブ部、ホイール部、及び該ステアリングハブ部から延出し、該ホイール部に連なるスポーク部を有するステアリングホイールであって、
    　前記ホイール部は、
    　ステアリングホイールを周回する芯金と、
    　前記芯金を覆う発泡合成樹脂層と、
    　前記発泡合成樹脂層を覆うセンサと、
    　前記センサを直接覆い、前記ホイール部の最表面を形成する皮革と、
    　を備え、
    　前記センサは、ステアリング周回方向に延在する円弧形又は円環形であり、断面形状がＵ字形又はＣ字形となってい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、前記センサは、断面形状がＵ字形の第１センサ及び第２センサを含み、
    　該第１センサは前記発泡合成樹脂層の乗員側を覆い、
    　該第２センサは該発泡合成樹脂層の反乗員側を覆うことを特徴とするステアリングホイール。
  3. 　請求項２において、前記第１センサの外表面は、前記第２センサの外表面に段差なく連続し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から３までのいずれか１項において、前記センサは、前記ステアリング周回方向に延在する円弧形の第３センサ及び第４センサを含み、
    　該第３センサと該第４センサとは該ステアリング周回方向に隣接して設けら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４において、前記第３センサの外表面は、前記第４センサの外表面に段差なく連続していることを特徴とするステアリングホイール。
  6. 　請求項１から５までのいずれか１項において、前記ステアリング周回方向に延在する円弧形の複数のセンサが設けられており、
    　前記複数のセンサは、前記ステアリング周回方向の端部の少なくとも一方が、前記ホイール部と前記スポーク部との連結箇所に位置し、該連結箇所において、各センサにハーネスが接続されていることを特徴とするステアリングホイール。
  7. 　請求項１から５までのいずれか１項において、前記発泡合成樹脂層には、前記ホイール部と前記スポーク部との連結箇所から、前記ステアリング周回方向に延在する円弧形のセンサの端部まで溝が設けられており、
    　該センサに接続されたハーネスが該溝内に配置されていることを特徴とするステアリングホイール。
  8. 　請求項１から７までのいずれか１項において、前記センサは断面形状がＣ字形であり、前記ステアリング周回方向に沿った隙間が設けられており、該隙間は、前記皮革を縫合する縫合糸の直下に位置することを特徴とするステアリングホイール。
  9. 　請求項１から８までのいずれか１項において、前記センサは静電容量センサであることを特徴とするステアリングホイール。
  10. 　請求項１から９までのいずれか１項において、前記センサは、樹脂フィルムからなる基板、該基板の第１面に設けられた検知回路、及び該基板の該第１面とは反対側の第２面に設けられたシールド回路を有することを特徴とするステアリングホイール。
  11. 　ステアリングハブ部、ステアリングホイールを周回する芯金を含むホイール部、及び該ステアリングハブ部から延出し、該ホイール部に連なるスポーク部を有するステアリングホイールの製造方法であって、
    　樹脂フィルムからなる基板、該基板の第１面に設けられた検知回路、該検知回路を覆う絶縁層、該基板の該第１面とは反対側の第２面に設けられたシールド回路、及び該シールド回路を覆う粘着材を有するシート状のセンサを、ステアリング周回方向に沿う円弧形又は円環形で、断面形状がＵ字形又はＣ字形で、該絶縁層が外側、該粘着材が内側となるように加工する工程と、
    　前記芯金を覆うように発泡合成樹脂層を形成する工程と、
    　加工後の前記センサを、内側の粘着材を用いて前記発泡合成樹脂層に装着する工程と、
    　前記センサに皮革を直接巻き付けて前記皮革を縫合する工程と、
    　を備えるステアリングホイールの製造方法。
  12. 　請求項１１において、前記シート状のセンサを用いて、断面形状がＵ字形の第１センサ及び第２センサを作製し、
    　該第１センサを前記発泡合成樹脂層の乗員側に装着し、
    　該第１センサの外表面が該第２センサの外表面に段差なく連続するように、該第２センサを該発泡合成樹脂層の反乗員側に装着することを特徴とするステアリングホイールの製造方法。
  13. 　請求項１１又は１２において、前記シート状のセンサを用いて、前記ステアリング周回方向に沿う円弧形の第３センサ及び第４センサを作製し、
    　該第３センサ及び該第４センサをステアリング周回方向に隣接させ、かつ該第３センサの外表面が該第４センサの外表面に段差なく連続するように、該第３センサ及び該第４センサを前記発泡合成樹脂層に装着することを特徴とするステアリングホイールの製造方法。
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