JP2015071402A - ステアリングホイール装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】様々な機能を有する構造物を統合していながら構成が簡潔で組付も容易なステアリングホイール装置
【解決手段】ステアリングホイール100は、ボス領域、ボス領域に設置されてホーンスイッチとしても機能するエアバッグモジュール102、エアバッグモジュール102のハウジング106の裏面に複数設けられる孔部158、孔部158それぞれの内側にてその内縁に接合されるダンパ136、棒状で一端156が孔部158それぞれに挿入され孔部158に設置されたダンパ136に接合され、他端157がボス領域に連結されるピン126を備える。ダンパ136は、その弾性力によって、車両走行時にステアリングシャフトから伝わる振動をボス領域とエアバッグモジュール102との間で吸収し、さらに、ホーン操作時に乗員から解放されたエアバッグモジュール102を乗員に押される前の初期位置に押し戻す。
【選択図】図5
【解決手段】ステアリングホイール100は、ボス領域、ボス領域に設置されてホーンスイッチとしても機能するエアバッグモジュール102、エアバッグモジュール102のハウジング106の裏面に複数設けられる孔部158、孔部158それぞれの内側にてその内縁に接合されるダンパ136、棒状で一端156が孔部158それぞれに挿入され孔部158に設置されたダンパ136に接合され、他端157がボス領域に連結されるピン126を備える。ダンパ136は、その弾性力によって、車両走行時にステアリングシャフトから伝わる振動をボス領域とエアバッグモジュール102との間で吸収し、さらに、ホーン操作時に乗員から解放されたエアバッグモジュール102を乗員に押される前の初期位置に押し戻す。
【選択図】図5
Description
本発明は、車両の運転席に設けられるステアリングホイール装置であって、乗員側の中央にエアバッグモジュールを有するステアリングホイール装置に関するものである。
ステアリングホイールは、車両の進行方向を変更するために運転者が操作する部位である。ステアリングホイールのインストルメントパネル側の中心にはステアリングシャフトが連結されていて、ステアリングホイールに加えられた操作力はステアリングシャフトを介してステアリングギア(タイヤの向きを変える装置)へと伝えられ、車両の進行方向が変更される。
近年の車両では、多くの場合、ステアリングホイールの乗員側の中央にはフロントエアバッグが設けられる。フロントエアバッグは、車両衝突などの緊急時に作動する安全装置であって、ガス圧で膨張展開し、前方向の衝突から乗員を受け止めて保護する。フロントエアバッグは、ガスを供給するインフレータと共にハウジングに収容され、一体のエアバッグモジュールとしてステアリングホイールに取り付けられる。
車両開発が進められるなか、ステアリングホイールに対してはさらなる操作性の向上が望まれている。例えば、ステアリングホイールには、走行中において振動が生じることがある。その対策として、ステアリングダンパと呼ばれる振動減衰機構が考案されている。ステアリングダンパは、ステアリングホイール内にダンパマスと呼ばれる錘(おもり)を搭載し、そのダンパマスを弾性体で支えることで振動を相殺する機構である。
現在ではステアリングダンパは改良され、いわゆるモジュールダンパと呼ばれる形態のものが開発されている。モジュールダンパとは、エアバッグモジュールを上述したダンパマスとして利用する機構である(例えば特許文献1)。エアバッグモジュールは重量物であるインフレータが設けられているため、ダンパマスとして有効に利用できる。モジュールダンパを採用することで、エアバッグモジュールを安全装置としてだけでなく振動減衰機構としても活用できるため、高機能でよりコンパクトなステアリングホイールを実現することが可能になる。
モジュールダンパもまた、構成のさらなる簡素化が望まれている。例えば、エアバッグモジュールは、ホーン操作用のホーンスイッチとしての機能を兼ねていることが多い。このホーンスイッチとしての構造物にも改良の余地は残っている。
本発明は、このような課題に鑑み、様々な機能を有する構造物を統合していながら構成が簡潔で組付も容易なステアリングホイール装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるステアリングホイール装置の代表的な構成は、車両の運転席に設置されるステアリングホイール装置であって、ステアリングシャフトに連結されるボス領域と、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とを収納するハウジングを含み、ボス領域の乗員側に可動可能に設置されてホーンスイッチとして機能するエアバッグモジュールと、ハウジングのボス領域側に設けられる孔部と、孔部の内縁に接合される樹脂製の弾性部材と、一端が孔部に挿入され、弾性部材に接合されることによって弾性部材を介してエアバッグモジュールに連結され、他端がボス領域に連結される支柱部材と、を備え、弾性部材は、その弾性力によって、車両走行時にステアリングシャフトから伝わる振動を減衰し、ホーンスイッチ作動後にエアバッグモジュールをボス領域から引き離すことを特徴とする。
上記の弾性部材は、モジュールダンパ機構の一部として振動を減衰する機能だけでなく、ホーン操作の際に乗員に押されたエアバッグモジュールをホーンスイッチ作動後においてボス領域側から引き離して初期位置へ戻す機能も有している。このように上記のステアリングホイール装置では、弾性部材によって複数の機能を実現することが可能になっているため、より簡潔な構成が達成されている。
上記課題を解決するために、本発明にかかるステアリングホイール装置の他の代表的な構成は、車両の運転席に設置されるステアリングホイール装置であって、ステアリングシャフトに連結されるボス領域と、エアバッグ、エアバッグにガスを供給するインフレータおよびこれらを収納するハウジングを含み、ボス領域の乗員側に設置され、乗員に押されてボス領域に接触し通電することによってホーンを鳴らすホーンスイッチとして機能するエアバッグモジュールと、ハウジングのうちボス領域に対向している裏面に複数設けられる所定の孔部と、孔部それぞれの内側に設置され孔部の内縁に接合される所定形状の樹脂製の弾性部材と、棒状であって、一端が孔部それぞれに挿入され孔部に設置された弾性部材に接合されることによって弾性部材を介してエアバッグモジュールに連結され、他端がボス領域に連結される支柱部材と、を備え、弾性部材は、その弾性力によって、車両走行時にステアリングシャフトから伝わる振動をボス領域とエアバッグモジュールとの間で吸収し、さらに、ホーン操作時に乗員から解放されたエアバッグモジュールを乗員に押される前の初期位置に押し戻すことを特徴とする。
上記の弾性部材は、モジュールダンパ機構においてエアバッグモジュールを弾性的に支える要素としてだけでなく、ホーン操作の際にエアバッグモジュールを初期位置へ押し戻す要素としても機能する。このように上記構成では、弾性部材によって複数の機能を実現することが可能になっているため、より簡潔な構成が達成されている。
上記の弾性部材は円盤形状であって、その外縁で孔部の内縁に接合され、中央に支柱部材の側面に接合される接合孔を有してもよい。この構成の弾性部材であれば、振動減衰機構用としてもホーンスイッチ用としても機能可能である。
上記の弾性部材は、接合孔と外縁との間に、貫通されまたは溝状に厚みを削減されて設けられる肉抜領域を有してもよい。また、肉抜領域は、外縁と同心の円弧状に少なくとも2つ設けられていて、肉抜領域を設けることで、弾性部材には、中央に接合孔を有する内側リング部と、外縁に沿って残された外側リング部と、内側リング部と外側リングとをつなぐ少なくとも2つのブリッジ部とが形成されてもよい。
上記形状の弾性部材であれば、上下や左右にたわみやすく、振動をより吸収しやすい構造が実現できる。また、振動によって内側リング部が動いたとしても、内側リング部はその周囲の外側リング部とのみ接触するため、仮に内側リング部が他の異なる材質の部材と接触した場合と比べて、異音の発生を抑えることができる。
上記の弾性部材は四角形の板状であって、その外縁で孔部の内縁に接合され、中央に支柱部材の側面に接合される接合孔を有してもよい。この構成の弾性部材であっても、振動減衰機構用としてもホーンスイッチ用としても機能することができる。
上記の弾性部材は、接合孔と外縁との間に、貫通されまたは溝状に厚みを削減されて設けられる肉抜領域を有してもよい。肉抜領域は、外縁に沿った直線的な形状に少なくとも2つ設けられていて、肉抜領域を設けることで、弾性部材には、中央に接合孔を有する内枠部と、外縁に沿って残された外枠部と、内枠部と外枠部とをつなぐ少なくとも2つのブリッジ部とが形成されてもよい。この構成であれば、上下や左右にたわみやすく、振動をより吸収しやすい弾性部材が実現できる。
上記の弾性部材は、支柱部材の側面と孔部の内縁とを直線的につなぐ複数のブリッジ形状から成ってもよい。この構成の弾性部材であっても、振動減衰機構用としてもホーンスイッチ用としても機能することができる。
上記の弾性部材は、支柱部材の側面にこれを一周して接合する内側リング部と、内側リング部と孔部の内縁とを直線的につなぐブリッジ部とを有してもよい。この構成の弾性部材であっても、振動減衰機構用としてもホーンスイッチ用としても機能することができる。
上記の弾性部材は、孔部の内縁に沿って設けられる外側リング部と、外側リング部と支柱部材の側面とを直線的につなぐブリッジ部とを有してもよい。この構成の弾性部材であっても、振動減衰機構用としてもホーンスイッチ用としても機能することができる。
上記の弾性部材は、孔部の内側で支柱部材の側面に接合される本体部分と、本体部分から支柱部材の軸方向に延びて支柱部材の側面に接合される延長部分とを有してもよい。この延長部分を設けることで、弾性部材と支柱部材との接触面積が広くなり、互いにより強固に接合することが可能になる。
上記の支柱部材は、弾性部材との接合箇所の下方に、当該支柱部材の径方向に突出した干渉部を有し、弾性部材はさらに、延長部分の下端から干渉部に沿って支柱部材の径方向外側に屈曲して延び、干渉部に接合される第2の延長部分を有してもよい。この第2の延長部分を設けることで、弾性部材と支柱部材との接触面積がさらに広がる。また、エアバッグモジュールが押下げられた場合において、第2の延長部分が支柱部材の干渉部に物理的に干渉していることで、弾性部材は支柱部材の軸方向下方への荷重に好適に耐えることが可能になる。
上記の弾性部材は、筒状であってその内面にて支柱部材の側面に接合される内側リング部と、環状であって内側リング部の周囲に設けられ、その外縁で孔部の内縁に接合される外側リング部と、内側リング部と外側リング部とをつなぐ複数のブリッジ部と、を有し、ブリッジ部は、支柱部材の径を含んで支柱部材の軸方向に広がる面内において斜めに設けられていてもよい。この弾性部材によっても、振動減衰機構用としてもホーンスイッチ用としても機能することができる。特に、上記斜めに設けられたブリッジ部は、支柱部材の軸方向、すなわちエアバッグモジュールの上下方向に対して適度な剛性を発揮することができる。したがって、上記弾性部材は、エアバッグモジュールを十全に支え、その垂れ下がり等を防ぐことが可能になる。
上記のブリッジ部は、外側リング部に接続する外側接続部と、内側リング部に接続する内側接続部と、を有し、外側接続部と内側接続部は、互いの一部が支柱部材の径方向にて重なっていてもよい。この構成によって、ブリッジ部は、支柱部材の径方向に適度な剛性を発揮することが可能になる。また、外側接続部と内側接続部の重なり具合を調節することで、ブリッジ部の支柱部材の径方向に対する剛性を適宜設定することができる。
当該ステアリングホイール装置はさらに、支柱部材の弾性部材との接合箇所の下方から支柱部材の径方向に突出した干渉部を備え、弾性部材はさらに、内側リング部の下端から干渉部に沿って支柱部材の径方向外側に屈曲して延び、干渉部に接合される延長部分を有し、ブリッジ部は、外側リング部と、内側リング部から延長部分までにわたる領域とをつないでもよい。この延長部分を設けることで、弾性部材と支柱部材との接触面積がさらに広がる。また、エアバッグモジュールが押下げられた場合において、延長部分が支柱部材の干渉部に物理的に干渉していることで、弾性部材は支柱部材の軸方向下方への荷重に好適に耐えることが可能になる。
上記の弾性部材は、支柱部材の側面および孔部の縁に対して、加硫接着または物理的な噛み合いによって接合されるとよい。これら構成によって、弾性部材と支柱部材および挿入の縁とを好適に連結することができる。
当該ステアリングホイール装置はさらに、支柱部材のハウジングの孔部に挿入された先に設けられる、孔部の内径よりも大きな径のフランジ部を備えてもよい。このフランジ部を設けることで、支柱部材は孔部から抜けなくなるため、緊急時においてエアバッグモジュールが基礎部分から脱落するおそれがなくなる。
当該ステアリングホイール装置はさらに、支柱部材の一端を少なくとも含めた支柱部材の所定範囲を非接触に内包し、その内側に弾性部材の外縁が直接的に接合され、支柱部材および弾性部材とともにハウジングの孔部に挿入されて孔部に固定されるプロテクタを備え、弾性部材は、プロテクタを介して孔部の内縁に間接的に接合されてもよい。このプロテクタを備えることで、弾性部材および支柱部材と周囲の部材との接触、例えばエアバッグとの接触を防ぐことができる。また、プロテクタを備えてダンパユニットとしてユニット化することで、組付作業等において取り扱いやすくなる。
上記のプロテクタは、ハウジングの孔部に挿入されて孔部に固定されるシェルピースであって、シェルピースの内側に弾性部材の外縁が直接的に接合されるシェルピースと、シェルピースにハウジングの内部側から被さるキャップと、を含み、シェルピースは、ハウジングの孔部に挿入されて孔部に固定されるシェル小径部と、シェル小径部のハウジングの内部側に連続していてシェル小径部の内径よりも大きい内径を有するシェル大径部と、を有し、当該ステアリングホイール装置はさらに、支柱部材のシェル大径部に内包された部分に設けられる、シェル小径部の内径よりも大きな径を有するフランジ部を備えてもよい。このフランジ部を設けることで、支柱部材はプロテクタから抜けなくなるため、緊急時においてエアバッグモジュールが基礎部分から脱落するおそれがなくなる。
上記の支柱部材の一端はプロテクタのキャップに接触可能であって、キャップは、シェルピースに対して支柱部材の軸方向に沿ってスライド可能に設置されていてもよい。プロテクタは小型であるほどエアバッグモジュール内において設置空間を確保しやすい。しかし、プロテクタが小型であると、エアバッグモジュールを押下げた際にプロテクタに支柱部材が干渉するおそれがある。そこで上記構成では、プロテクタのキャップをスライド可能にして、支柱部材と干渉してもエアバッグモジュールが問題なく機能できる構成を実現している。
当該ステアリングホイール装置はさらに、コイル状であってフランジ部とプロテクタのキャップとの間に設置される補助スプリングを備え、補助スプリングはホーン操作時に乗員がエアバッグモジュールを押すと圧縮され、乗員がエアバッグモジュールを解放すると弾性部材と共にエアバッグモジュールを初期位置に押し戻すとしてもよい。この補助スプリングによれば、エアバッグモジュールのホーンスイッチ機能をより高めることができる。
当該ステアリングホイール装置はさらに、支柱部材のボス領域に連結される他端近傍の側面に設けられ、支柱部材の径方向に凸形状または凹形状となっている引掛部と、ボス領域の所定箇所に設けられ、支柱部材が他端側から差し込まれる軸受孔と、軸受孔に差し込まれた引掛部に解除可能に連結されて支柱部材の軸受孔からの脱落を防ぐ留め部と、を備えてもよい。この構成であれば、支柱部材をボス領域に対して簡単に取り付けることが可能になる。特に、上述したダンパユニットを実現した場合、ダンパユニットを先にエアバッグモジュールに設置しておくことで、支柱部材を介してエアバッグモジュールをボス領域へ1つの動作(スナップイン)で簡単に取り付けることが可能になる。
上記の留め部は、棒状のスプリングであって、当該ステアリングホイール装置は、引掛部における支柱部材の径方向の外側近傍に設けられた突起部をさらに備え、突起部は、引掛部に連結された棒状のスプリング側に突出して棒状のスプリングの引掛部からの脱落を防ぐとよい。この構成によると、引掛部と留め部との連結を強固に維持することで、エアバッグモジュールのボス領域上への取付強度を高めることが可能になる。
当該ステアリングホイール装置はさらに、ボス領域の軸受孔の内側に設置されて支柱部材が他端側から差し込まれ、支柱部材の側面に沿って立ち上がって支柱部材の側面を支えるカラー部材をさらに備えてもよい。このカラー部によれば、支柱部材の振動を防いでその直立性を保つことができる。
上記のカラー部材は、支柱部材の差込方向の入口側に設けられる内径の大きなカラー大径部と、差込方向におけるカラー大径部の奥に設けられるカラー大径部よりも内径の小さいカラー小径部と、カラー大径部とカラー小径部との間の段差に形成されるカラー段差面と、を有し、当該ステアリングホイール装置はさらに、支柱部材の側面のうちカラー部材のカラー段差面から支柱部材の一端側に離間した位置に、支柱部材の他端側に比べて支柱部材の径方向に突出している突出部と、コイル状であって支柱部材の突出部とカラー部材のカラー段差面との間に圧縮されて設置され、引掛部と留め部とに相対的に圧力を加えてこれらをより強固に連結させる支持スプリングと、を備え、支持スプリングは、弾性部材よりも剛性が高いとよい。
上記の各支持スプリングによれば、支柱部材の振動を防ぎ、さらには支柱部材を軸受孔から脱落しにくくさせることができる。特に、支持スプリングの剛性を弾性部材の剛性よりも高くすることで、ホーン操作時における支持スプリングの圧縮を防ぐことが可能になる。
上記のボス領域の軸受孔は、支柱部材の差込方向の入口側に設けられる内径の大きな軸受大径部と、差込方向における軸受大径部の奥に設けられる軸受大径部よりも内径の小さい軸受小径部と、軸受大径部と軸受小径部との間の段差に形成される軸受段差面と、を有し、カラー部材は、筒状であって支柱部材の周囲に沿って延び、軸受大径部と軸受小径部とに差し渡して設置される内面部と、内面部における支柱部材の差込方向の入口側の端部から支柱部材の径方向へ屈曲して延びている天面部と、を有し、カラー部は軸受孔内を支柱部材の軸方向に沿ってスライド可能であって、当該ステアリングホイール装置はさらに、支柱部材の側面におけるカラー部材の天面部近傍の位置から支柱部材の径方向に突出して天面部と接触可能な干渉部と、コイル状であってカラー部材の天面部の内側と軸受孔の軸受段差面との間に圧縮して設置され、天面部を介して干渉部を押し上げることで、干渉部を介して引掛部と留め部とに相対的に圧力を加えてこれらをより強固に連結させる支持スプリングと、を備え、支持スプリングは、弾性部材よりも剛性が高いとよい。
上記の各支持スプリングによれば、支柱部材の振動を防ぎ、さらには支柱部材を軸受孔から脱落しにくくさせることができる。特に、支持スプリングの剛性を弾性部材の剛性よりも高くすることで、ホーン操作時における支持スプリングの圧縮を防ぐことが可能になる。
上記の支持スプリングの剛性は、補助スプリングの剛性と弾性部材の剛性とを合わせた値よりも高いとよい。このようにして支持スプリングの剛性を設定することで、補助スプリングを備えた場合においても、ホーン操作時における支持スプリングの圧縮を防ぐことが可能になる。
上記のカラー部材の内面部は、支柱部材の差込方向の入口側においてテーパ形状を描いていてもよい。このテーパ形状を設けることで、支柱部材のカラー部材への挿入をよりスムーズに行うことが可能になる。また、当該ステアリングホイール装置は、支柱部材の軸受孔に差し込まれる他端にテーパ形状を備えてもよい。これによっても、支柱部材のカラー部材および軸受孔への挿入をよりスムーズに行うことが可能になる。
当該ステアリングホイール装置はさらに、ボス領域におけるハウジングの裏面と対向する範囲に設けられる、ハウジングの裏面に沿って広がった形状のホーンブラケットを備えてもよい。ホーンブラケットを備えることで、ホーンスイッチ用の接点や上述した軸受孔などがボス領域上に設置しやすくなる。
上記課題を解決するために、本発明にかかるステアリングホイール装置の他の代表的な構成は、車両の運転席に設置されるステアリングホイール装置であって、ステアリングシャフトに連結されるボス領域と、エアバッグ、エアバッグにガスを供給するインフレータおよびこれらを収納するハウジングを含み、ボス領域の乗員側に設置され、乗員に押されてボス領域に接触し通電することによってホーンを鳴らすホーンスイッチとして機能するエアバッグモジュールと、ボス領域のうちハウジングに対向している面に複数設けられる所定の孔部と、孔部それぞれの内側に設置され孔部の内縁に接合される所定形状の樹脂製の弾性部材と、棒状であって、一端が孔部それぞれに挿入され孔部に設置された弾性部材に接合されることによって弾性部材を介してボス領域に連結され、他端がハウジングに連結される支柱部材と、を備え、弾性部材は、その弾性力によって、車両走行時にステアリングシャフトから伝わる振動をボス領域とエアバッグモジュールとの間で吸収し、さらに、ホーン操作時に乗員から解放されたエアバッグモジュールを乗員に押される前の初期位置に押し戻すことを特徴とする。
上記構成では、前述した一連の構成と異なり、弾性部材が基礎部分側に取り付けられている。この構成によっても、振動減衰機構用の要素とホーンスイッチ用の要素とを統合した簡潔な構成のステアリングホイール装置を実現することができる。
本発明によれば、様々な機能を有する構造物を統合していながら構成が簡潔で組付も容易なステアリングホイール装置を提供することが可能となる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
(ステアリングホイール装置の第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態にかかるステアリングホイール装置(ステアリングホイール100)の概要を例示した図である。図1(a)では、ステアリングホイール100の全体を例示している。なお、図1(a)を含む以下の図面では、車両に取り付けられたステアリングホイール100がニュートラルな操舵位置となっている場合を想定し、各方向を例示している。例えば、Z軸は、不図示のステアリングコラム(ステアリングシャフト)の車両の前輪方向を下、ステアリングホイール100の方向を上としている。また、このZ軸に直交する平面においてアナログ12時間時計の12時の位置を車両前方側として、9時方向(左方向)から3時方向(右方向)をX軸、6時方向(後方向)から12時方向(前方向)をY軸としている。その他、乗員側から見た側を表側とし、その逆側を裏側として記載する。
図1は、本発明の第1実施形態にかかるステアリングホイール装置(ステアリングホイール100)の概要を例示した図である。図1(a)では、ステアリングホイール100の全体を例示している。なお、図1(a)を含む以下の図面では、車両に取り付けられたステアリングホイール100がニュートラルな操舵位置となっている場合を想定し、各方向を例示している。例えば、Z軸は、不図示のステアリングコラム(ステアリングシャフト)の車両の前輪方向を下、ステアリングホイール100の方向を上としている。また、このZ軸に直交する平面においてアナログ12時間時計の12時の位置を車両前方側として、9時方向(左方向)から3時方向(右方向)をX軸、6時方向(後方向)から12時方向(前方向)をY軸としている。その他、乗員側から見た側を表側とし、その逆側を裏側として記載する。
ステアリングホイール100は、車両の運転席に設置されていて、不図示のステアリングコラムの内部を通っているステアリングシャフトと連結され、運転者の操作力をステアリングギア等へ伝達する。ステアリングホイール100の中央には、緊急時に稼動する安全装置として、フロントエアバッグとして機能するエアバッグモジュール102が取り付けられている。またエアバッグモジュール102は、通常時においては、ホーンを鳴らす際に乗員が押すホーンスイッチとしても機能する。
図1(b)は、図1(a)のステアリングホイール装置100の分解図である。図1(b)に例示するように、エアバッグモジュール102の乗員側は、意匠面として機能する樹脂製のカバー104で覆われている。カバー104の下には箱状のハウジング106が備えられていて、その内部には緊急時に膨張展開するエアバッグ108が折りたたまれて収容される。ハウジング106内にはガス発生装置であるインフレータ110(図2参照)も備えられている。緊急時に車両のセンサから信号が送られると、インフレータ110からエアバッグ108へガスが供給され、エアバッグ108はカバーを開裂して車室空間へと膨張展開し、乗員を拘束する。
ステアリングホイール100の基礎部分112は、中央のボス領域114、乗員が把持する円形のリム116、そしてボス領域114とリム116をつなぐスポーク118a〜118cで構成されている。これら部位の骨格は金属製の芯金部材120によって構成されている。ボス領域114には、ステアリングシャフトが連結されるシャフト孔122が設けられている。
本実施形態のエアバッグモジュール102には、フロントエアバッグとしての機能のほかに、上述したようにホーンスイッチとしての機能、さらには振動を減衰するモジュールダンパ機構としての機能が備わっている。このホーンスイッチとしての機能およびモジュールダンパ機構を実現している構成要素について、以下に詳しく述べる。
図2は、図1のハウジング106の裏面を例示した図である。図2に例示するように、ステアリングホイール100に独自の構成として、ハウジング106の裏面123にはダンパユニット124が備えられている。ダンパユニット124は、ハウジング106を芯金部材120(図1(b)参照)に弾性的に取り付ける部材であって、ハウジング106の裏面123のX軸方向の両端側、およびY軸方向の後方側の計3箇所に設けられている。ただし本実施形態におけるダンパユニット124の個数および配置は一例にすぎず、Y軸に対して左右対称の配置であれば、自由に個数および配置を定めてよい。例えば、ダンパユニット124のそれぞれは、Y軸(又はX軸)に対して左右対称に配置してもよい。またその他、各ダンパユニット124は、配置されるすべてのダンパユニットの性能要件バランス(ダンピング性能・ホーンスイッチ性能)を考慮して、幾何学的かつ非対称に配置してもよい。
ダンパユニット124からは棒状の支柱部材(ピン126)がZ軸方向下側に位置する芯金部材120のボス領域114(図1(b)参照)に向かって突出している。このピン126には、芯金部材120を貫通した連結ピン128が連結される。これによって、ハウジング106は、芯金部材120のボス領域114上に取り付けられる。
ハウジング106の裏面123にはさらに、ホーン機構を実現するために、可動接点130が設けられている。ここで、図1(b)の芯金部材120には、可動接点130に対応する位置に固定接点132が設けられている。ピン126を介してハウジング106と芯金部材120とを連結させたとき、後の図5(a)に例示するように、可動接点130と固定接点132との間には間隙が形成され、これらは接触しない。そして、ホーン操作の際に乗員がカバー104(図1(a)参照)を押すと、図5(b)に例示するように、ハウジング106は芯金部材120へ向かって下がり、可動接点130と固定接点132とが接触して通電し、ホーンが鳴る。
図3は、図2のダンパユニット124を単独で例示した図である。図3(a)はダンパユニット124の概要を例示した斜視図である。ダンパユニット124は、樹脂製のプロテクタ134の内側に弾性部材(以下、ダンパ136)を備え、このダンパ136でピン126の周囲を支えた構成となっている。本実施形態のピン126および連結ピン128はそれぞれ金属製である。ピン126の下端にはめねじ138が設けられ、連結ピン128の上端にはめねじと噛み合うおねじ140が設けられている。このように、ダンパユニット124はユニット化されているため、一体として扱うことができ、ハウジング106への組付作業等においても取り扱いやすい構成となっている。なお、ピン126および連結ピン128としては、樹脂製のものを用いることも可能である。
図3(b)は、図3(a)の分解図である。ピン126はダンパ136と連結され、このダンパ136を介してプロテクタ134に連結される。ダンパ136の素材には合成樹脂、ラバー(合成ゴムや天然ゴム)等の弾性を有する樹脂材料が用いられている。ダンパ136は、ほぼ均一な厚さの円盤形状に形成されていて、ピン126とハウジング106との間で振動を吸収する。ダンパ136には中央にピン126を通す接合孔142が設けられていて、この接合孔142でピン126の側面に接合される。また、ダンパ136は、その外周である外縁144でプロテクタ134の内側に接合される。
本実施形態では、ダンパ136とピン126およびプロテクタ134との接合は、加硫接着によって実現されている。しかしながら、これらダンパ136とピン126およびプロテクタ134との接合は、物理的な噛合いによって実現されてもよい。また、ダンパ136は、接合孔142以外の箇所や外縁144以外の箇所によって、ピン126やプロテクタ134と接合することも可能である。
プロテクタ134は、下側のシェルピース146と上側のキャップ148とによって構成されている。シェルピース146は、リング状に形成されていて、ダンパ136をその周囲を取り囲みつつ保持する。シェルピース146は、途中で内径の大きさが変化していて、下部に内径の小さいシェル小径部146aを有し、上部にシェル小径部146aよりも内径の大きいシェル大径部146bを有する。シェル小径部146aの内径はダンパ136の径とほぼ等しく、ダンパ136はこのシェル小径部146aの内側に直接的に接合されている。
キャップ148はシェルピース146のシェル大径部146b側に被さる。キャップ148はツメ部150を有し、このツメ部150でシェルピース146の段差部152に連結される。このようなプロテクタ134によってダンパ136の周囲を囲うことは、ピン126等と外部の部材との接触を防止することのほか、ダンパ136の変位量が規制されエアバッグモジュール102に生じうる振動の程度を制限する効果もある。
シェルピース146のシェル大径部146bとキャップ148との間には、円盤状のフランジ部154が内包されている。このフランジ部154は、ピン126の一端156にねじ締結や溶接などによって連結される。フランジ部154はシェルピース146のシェル小径部146aの内径よりも径が広く、緊急時等の不測の場合、例えばエアバッグ108の膨張展開時に想定よりも大きな圧力がダンパユニット124にかかった場合などにおいて、ピン126がプロテクタ134から抜け落ちることを防ぐ。
図4は、図2のハウジング106に図3のダンパユニット124を取り付ける過程を例示した図である。図4(a)は、図2のハウジング106の内側を例示している。図4(a)に例示するように、ハウジング106には、ダンパユニット124を設置するための孔部158が設けられている。孔部158は、その大部分が円形状に形成されていて、その内径寸法はシェルピース146(図4(b)参照)のシェル小径部146aの外径寸法に合わせて設定される。孔部158には、その縁を外側へ拡張するように、挿入スロット158aが設けられている。この挿入スロット158aに対応するように、シェルピース146からはシェル小径部146aの外周からグリップ片160が突出している。なお、前述したフランジ部154(図3(b))は、孔部158の孔径より大きな径に設定することによっても、ピン126のハウジング106からの脱落防止効果を得ることができる。
図4(b)はダンパユニット124および孔部158を例示した斜視図である。ダンパユニット124を孔部158に取り付ける際は、まずグリップ片160を挿入スロット158aの位置に合わせてシェル小径部146aを孔部158に挿入する。そしてシェル小径部146aを孔部158の内縁に沿って回転させる。グリップ片160の上部にはL字のフック部162が、シェルピース146のシェル小径部146aの側面よりもわずかに突出して設けられている。このフック部162は、シェル小径部146aを孔部158の内縁に沿って回転させると、この内縁に押されてシェルピース146の内側に後退する。そして、ダンパユニット124の回転によってフック部162が制止スロット158bの位置に達すると、フック部162は制止スロット158b内へ前進してこれに噛み合う。これによってダンパユニット124のそれ以上の回転が阻止され、ダンパユニット124のハウジング106への取付けが完了する。
図5は、図1(b)のハウジング106と芯金部材120とが連結された状態における図4(b)のダンパユニット124付近の断面図である。この断面は、X−Z平面にほぼ沿っている。図5(a)に例示するように、ピン126は、一端156側がハウジング106の孔部158に挿入されてダンパ136に連結され、他端157側が芯金部材120に連結された状態となっている。この状態において、ハウジング106と芯金部材120は、可動接点130と固定接点132が接触しておらず、電気的に非導通状態となっている。
ピン126の一端156側は、プロテクタ134に非接触に内包されている。このピン126は、ダンパ136に直接的に連結されていて、プロテクタ134にはダンパ136を介して間接的に連結されている。また、ダンパ136は、プロテクタ134のシェルピース146に直接的に連結されていて、ハウジング106の孔部158にはシェルピース146を介して間接的に連結されている。
本実施形態では、ハウジング106内では、プロテクタ134がダンパ136およびピン126を覆っている。そのため、ハウジング106内に収容されるエアバッグ108(図1(b)参照)は、ピン126およびダンパ136とは接触しない。特に、金属製のピン126と接触しないことは、エアバッグ108の不測の破損を防ぐために有効である。また、ダンパ136をエアバッグ108等の周辺の部位との接触から守ることで、損傷を防いで耐久性を向上させることができる。
ホーン操作時において、乗員が図1(a)のカバー104を押すと、図5(b)に例示するように、ダンパ136がたわみ、ハウジング106は芯金部材120に向かって押し下がる。すると可動接点130と固定接点132とが接触して通電し、ホーンが鳴る。そして、乗員がカバー104(図1(a)参照)を解放すると、図5(b)のダンパ136のたわみが解消される際の復元力によって、ハウジング106は図5(a)の初期位置に押し戻され、これにともなって可動接点130と固定接点132とが非接触になる。
また図5(a)の状態において、ハウジング106を含むエアバッグモジュール102は、ダンパ136の弾性力によって、芯金部材120上に弾性的に支持された状態となる。この状態において、ダンパ136は、その弾性力によって、ステアリングシャフトから伝わる振動を芯金部材120とエアバッグモジュール102との間で吸収する。エアバッグモジュール102は、特に金属製の重量物であるインフレータ110(図4(a)等参照)を含んでいることもあり、主にダンパマス(錘)の役割を担って、振動減衰機構の一種であるモジュールダンパ機構として有効に機能する。これにより、ステアリングシャフト(図示省略)から伝わる振動は相殺され、乗員によるステアリングホイール100の操作性が向上する。
上記のように、本実施形態におけるステアリングホイール100では、ダンパユニット124が、ホーン操作時のエアバッグモジュール102の初期位置への押戻しのための要素(ホーンスプリング)として、また、振動減衰機構においてエアバッグモジュール102を弾性的に支える要素(振動のダンピング)として、複数の機能を果たす。そのため、機能ごとに別体の構造物を設ける場合よりも、簡潔な構成が達成されている。
(ダンパユニットの変形例)
図6は、図3に例示したダンパユニット124の変形例を例示した図である。この、ダンパユニット200は主に、ダンパ202の形状の点において、図3のダンパユニット124と異なっている。
図6は、図3に例示したダンパユニット124の変形例を例示した図である。この、ダンパユニット200は主に、ダンパ202の形状の点において、図3のダンパユニット124と異なっている。
図6(a)に例示するように、ダンパ202は、ほぼ均一の厚さを有し、全体としては円盤形状に近いものの、所定の箇所が肉抜されている。図6(b)に例示するように、ダンパ202にはまず、2つの肉抜領域204が外縁206と同心の円弧状に設けられている。これにより、中央に接合孔142を有する内側リング部210と、外縁206に沿って残されている外側リング部212と、これら内側リング部210、外側リング部212をつなぐ2つのブリッジ部214とが形成されている。
なお、ダンパ202を含め、本明細書にて説明する各ダンパの厚みについては、ホーンスプリングとしての要素であることと振動のダンピングとしての要素であることとを考慮したうえで、それぞれの機能が満たせる範囲で自由に設定可能である。例えば、ダンパは、不均一な厚みに設定することも可能である。また、ハウジング106(図4(a)参照)に設置する複数のダンパユニットそれぞれのダンパは、モジュールダンパとしての性能が発揮可能であれば、互いに異なる形状や材質に設定することも可能である。例えば、ハウジング106の車両前側に設けるダンパは柔らかい材料を用いて構成し、ハウジング106の車両後側に設けるダンパは堅い材料を用いて構成するなど、状況に応じて設定を変えてもよい。
図6(b)に例示するように、ダンパ202のブリッジ部214は、X軸方向(車幅方向)に延びている。ブリッジ部214がこの方向に延びているため、内側リング部210がY軸方向(車両前後方向)に振動しやすくなる。走行中の車両には車両前後方向に振動が生じやすいため、かかる形状のダンパ202であれば、走行中の振動をより効率よく相殺することが可能である。また、ブリッジ部214の圧縮および伸縮によって、X軸方向へも振動を減衰させることが可能である。なお、ブリッジ部214はY軸方向にたわみやすいものの、その変位量は外側リング部212との接触によって制限される。その際の接触は弾性材料同士の接触であるため、仮に内側リング部210が他の異なる材質の部材と接触した場合に比較しても、異音の発生するおそれは低い。
ダンパ202もまた、ホーン操作後におけるエアバッグモジュール102の初期位置への押戻し機能を有している。しかしながら、肉抜領域204を設けているために、図3のダンパ136に比較すると、ダンパ202の復元力は弱いおそれがある。そこでダンパユニット200では、ダンパ202によるエアバッグモジュール102の押戻しを補助するために、プロテクタ134の内部にコイル状の補助スプリング216を設けている。なお、補助スプリング216としての機能は、コイル状に限らず板バネスプリング等の形態によっても実現可能である。
図7は、図5に対応してダンパユニット200を例示した図である。図7(a)に例示するように、補助スプリング216は、フランジ部154とキャップ148との間に配置される。この補助スプリング216は、図7(b)のようにホーン操作時にハウジング106が押下げられると、圧縮される。そして乗員がカバー104部(図1(a)参照)を解放すると、補助スプリング216はその復元力によってキャップ148を押し上げ、ダンパ202と共にハウジング106を図7(a)の初期位置に押し戻す。このように、補助スプリング216を用いることでハウジング106の押戻し動作が担保できるため、さまざまな形状や組成のダンパの採用を許容することも可能になる。
(ステアリングホイール装置の第2実施形態)
図8は本発明の第2実施形態にかかるステアリングホイール装置を例示した図であって、図8(a)は図1(b)に対応した斜視図である。本実施形態にかかるステアリングホイール300は、ホーンブラケット302を備えている点で、図1のステアリングホイール100と異なっている。
図8は本発明の第2実施形態にかかるステアリングホイール装置を例示した図であって、図8(a)は図1(b)に対応した斜視図である。本実施形態にかかるステアリングホイール300は、ホーンブラケット302を備えている点で、図1のステアリングホイール100と異なっている。
ホーンブラケット302は、芯金部材120のボス領域114に設置される部材であって、エアバッグモジュール102を取り付ける基礎として機能する。ホーンブラケット302は、樹脂製または金属製であり、エアバッグモジュール102と対向するよう、ボス領域114付近にボルト締結等によって固定される。ホーンブラケット302は、ハウジング106の裏面123(図2参照)に対向する範囲に沿って拡がった形状となっていて、ハウジング106に設けられたピン304および可動接点130の位置に対応して、ピン304を挿し込む軸受孔306と、可動接点130と接触する固定接点308をそれぞれ有している。ホーンブラケット302はまた、中央に、ハウジング106に取り付けられたインフレータ110を避けるために、開口部310を有している。
図8(b)は、図5(a)に対応してダンパユニット312を例示した図である。図8(b)に例示するように、ハウジング106はピン304によってホーンブラケット302と連結され、さらにホーンブラケット302はボルト314によってボス領域114に取り付けられる。このように、ホーンブラケット302を備えることで、固定接点308やその他の構成要素のレイアウトがしやすくなる。
(ステアリングホイール装置の第3実施形態)
図9は、本発明の第3実施形態にかかるステアリングホイール装置を例示した図である。本実施形態にかかるステアリングホイール400は、ダンパユニット402やホーンブラケット404等の各点において、上記各実施形態と構成が異なっている。
図9は、本発明の第3実施形態にかかるステアリングホイール装置を例示した図である。本実施形態にかかるステアリングホイール400は、ダンパユニット402やホーンブラケット404等の各点において、上記各実施形態と構成が異なっている。
ステアリングホイール400は、エアバッグモジュール102を1つの動作で簡単に芯金部材120のボス領域114上に取付け可能にするスナップイン構造を採用している。このスナップイン構造を実現するために、芯金部材120にはスプリング406が3つ設けられ、後述するダンパユニット402の構成も上述したものと異なっている。
図10は、図9のハウジング106とホーンブラケット404を例示した図である。図10に例示するハウジング106の裏面123にはダンパユニット402が備えられ、ホーンブラケット404にはダンパユニット402のピン408を挿し込む軸受孔410が設けられている。これらハウジング106とダンパユニット402は、ピン408を軸受孔410に挿し込むだけで簡単に連結される。
図11は、図10のダンパユニット402と軸受孔410の概要を例示した図である。図11(a)に例示するように、ダンパユニット402の備えるピン408は、他端412が軸受孔410(図参照)に挿し込みやすいよう、テーパ形状を描いている。また、ホーンブラケット404は、芯金部材120にボルト314(図12(b)参照)等によって定位置に固定されている。ホーンブラケット404の軸受孔410の内側には、カラー部材414がおよび支持スプリング416が設けられていて、ピン408はこれらの中心を通って挿し込まれる。
軸受孔410の下方の芯金部材上にはスプリング406が設置されていて、その下に孔418が設けられている。図11(b)は、図11(a)のスプリング406の概要を例示した図である。図11(b)に例示するように、スプリング406は細長い棒を屈曲させた形状となっている。スプリング406は、リブ420等によって支えられて設置されているが、その一端406aは支えられることなく自由端となっていて、たわむことができる。
図12は、図11(a)の軸受孔410にピン408を挿し込む過程を例示した図である。図12(a)に例示するように、ピン408の他端412はテーパ形状になっていて、その裾の部分がピン408の径方向に突出して凸となった引掛部422が形成されている。この軸受孔410に上方からピン408を挿し込むと、ピン408の他端412がスプリング406に接触し、スプリング406はテーパ形状412を滑るようにしてたわんで移動する。そして、スプリング406がピン408の引掛部422を過ぎると、スプリング406はたわみが解消されてピン408側に移動し、引掛部422に引っ掛かる。これによりピン408はスプリング406と連結され、軸受孔410から脱落しなくなる。
前述したように、軸受孔410(図11(a)参照)の内側には、カラー部材414および支持スプリング416が設けられている。まず、軸受孔410は、途中で内径が変化している。軸受孔410には、そのピン408の差込方向(図11中では上から下へ向かう方向)の入口側に、内径の大きい軸受大径部410aが設けられている。続いて、差込方向における軸受大径部410aの奥(図中下側)には、軸受大径部410aよりも内径の小さい軸受小径部410bが設けられている。
カラー部材414もまた、軸受孔410の形状に沿って、途中で内径が変化している。まず、カラー部材414におけるピン408の差込方向の入口側には、内径の大きなカラー大径部414aが設けられている。続いて、差込方向におけるカラー大径部414aの奥には、カラー大径部414aよりも内径の小さいカラー小径部414bが設けられている。そして、カラー大径部414aとカラー小径部414bとの間の段差には、カラー段差面414cが形成されている。カラー部材414は、ピン408の側面に沿って立ち上がってこれを支えることで、ピン408の振動を防いでその直立性を保つ。
図12(b)に例示するように、ピン408の側面のうち、カラー段差面414cからピン408の一端156側に離間した位置には、突出部424が形成されている。この突出部424は、他端412側に比べてカラー部材414に向かって突出している。支持スプリング416は、コイル状であって、中央にピン408が通され、ピン408の突出部424とカラー部材414のカラー段差面414cとの間に圧縮されて設置される。この支持スプリング416の復元力はピン408を引き抜く方向へとかけられ、これによって引掛部422とスプリング406に相対的な圧力が加えられてこれらがより強固に連結される。し、ピン408の直立性がさらに高められる。
支持スプリング416の剛性は、ダンパ202の剛性よりも高いだけでなく、ダンパ202の剛性と補助スプリング216の剛性とを合わせた値よりも高く設定されている。このように支持スプリング416の剛性を設定することで、ホーン操作時に支持スプリング416が圧縮しないようにすることができる。これら構成の支持スプリング416によれば、ピン408の揺らぎを防ぎ、さらにはピン408を軸受孔410から脱落しにくくさせることができる。
また、スプリング406とピン408との連結も、比較的簡単な作業で解除可能になっている。その解除方法としては、芯金部材120の裏から孔418に工具等を挿し込み、この工具でスプリング406を押してたわませて引掛部422から外す。これにより、エアバッグモジュール102を芯金部材120から取り外すことが可能になる。以上のように、ステアリングホイール300は、スナップイン構造によって、エアバッグモジュール102を芯金部材120に簡単に脱着することが可能になっている。したがって、エアバッグモジュール102等のメンテナンスを行う際などに、作業にかける労力や時間を低減することが可能である。
なお、スプリング406は芯金部材120上に3つ設けているが、この個数および配置は一例にすぎず、例えば芯金部材120の広い範囲にわたる全体として一体となったスプリングを用いることもでき、さらにはスプリングはホーンブラケット404に設置することも可能である。
図13は図12のピン408の変形例である。図13に例示するように、ピン500の突出部502はフランジ構造となっている。この形状のピン500であっても、支持スプリング416を好適に圧縮させることができる。また突出部502の突出の程度によって、突出部502とカラー部材414との接触具合を調整し、これをもってピン500の直立性を調節することも可能である。
(ステアリングホイール装置の第4実施形態)
図14は、本発明の第4実施形態にかかるステアリングホイール装置(ステアリングホイール900)の概要を例示した図である。ステアリングホイール900が備えるエアバッグモジュール902もまた、安全装置およびホーンスイッチとして、さらには走行中の振動を減衰するモジュールダンパ機構として機能する。
図14は、本発明の第4実施形態にかかるステアリングホイール装置(ステアリングホイール900)の概要を例示した図である。ステアリングホイール900が備えるエアバッグモジュール902もまた、安全装置およびホーンスイッチとして、さらには走行中の振動を減衰するモジュールダンパ機構として機能する。
エアバッグモジュール902は、エアバッグ108(図1(b)参照)およびインフレータ110(図2参照)を、箱状のハウジング106(図1(b)参照)と樹脂製の樹脂製のカバー104とで収容した構成となっている。エアバッグモジュール902は、芯金部材904の中央のボス領域906に取り付けられ、車両への衝撃発生時にエアバッグが膨張展開して乗員を拘束する。
芯金部材904は、ステアリングホイール900の基礎部分112(図1(b)参照)の骨格を構成する金属製の部材である。図14中に例示するボス領域906は、芯金部材904のうちの中央部分であって、ステアリングシャフト(図示省略)が連結される。ボス領域906にはホーン機構用の固定接点908が設けられていて、これに対応して、エアバッグモジュール902のハウジング106の裏面には可動接点130が設けられている。
本実施形態においても、ハウジング106の裏面にはダンパユニット910が備えられている。ダンパユニット910からは支柱部材(ピン912)が突出していて、このピンを介してエアバッグモジュール902はボス領域906に弾性的に取り付けられる。このダンパユニット910は、ハウジング106の裏面に設けた所定の孔部158(図4(a)参照)に取り付けられる。なお、図14中には1つのダンパユニット910のみ例示しているが、その個数および配置は自由に定めてよい。
以下、図14に例示したダンパユニット910の各構成要素を、図15および図16を参照しながら詳しく説明する。図15は、図14のダンパユニット910の分解図である。まず、図15に例示するように、ダンパユニット910の備えるピン912は金属製の棒状の部材であって、上述した各実施形態のものに比べて径が太い構成となっている。
ピン912は、ボス領域906上に設けられた軸受孔914およびその内側に備えられたカラー部材916に差し込まれて、留め部(スプリング918)に連結される。ピン912の他端920は、カラー部材916への挿入がよりスムーズに行えるよう、テーパ形状となっている。そして、この他端近傍の側面には、ピン912の径方向へ向かって凹形状にくぼんだ、引掛部922が形成されている。引掛部922は、図14のボス領域906の裏側に設けられた、スプリング918に連結するための部位である。このスプリング918は棒状の構成(図16参照)であって、ピン912の軸方向に対して交差する方向へと延びている。図14に例示するように、引掛部922におけるピン912の径方向の外側近傍には、突起部924が設けられている。突起部924はスプリング918側に突出していて、この突起部924によって引掛部922とスプリング918との連結が強固に維持され、エアバッグモジュール902のボス領域906への取付強度が高められる。
ピン912の一端926側は、プロテクタ928に非接触に内包されていて、ピン912の内側に接合しているダンパ930に接合されている。ダンパ930は、ピン912を弾性的に支える部材である。このダンパ930は、その弾性力によって、車両走行時にステアリングシャフトから伝わる振動をボス領域906(図14参照)とエアバッグモジュール902との間で吸収し、さらに、ホーン操作時に乗員から解放されたエアバッグモジュール902を乗員に押される前の初期位置に押し戻す。
ダンパ930は、合成樹脂、ラバー(合成ゴムや天然ゴム)等の弾性を有する樹脂材料を用いて、ほぼ円盤形状に形成されている。図15(b)は、図15(a)のダンパ930を上方(シェルピース側)から見て示した図である。ダンパ930は、その中央にピン912の一端926側が通される接合孔932が設けられていて、接合孔932でピン912の側面に接合される。またダンパ930は、その外周である外縁934でプロテクタ928のシェルピース944の内側に接合される。これらダンパ930とピン912およびプロテクタ928との接合は、加硫接着によって実現される。なお、ダンパ930とピン912およびプロテクタ928との接合は、物理的な噛み合いによっても達成可能である。
ダンパ930は、その2箇所において外縁934と同心の円弧状に貫通するよう肉抜され、2つの肉抜領域936が設けられている。これにより、ダンパ930には、中央に接合孔932を有する内側リング部938と、外縁934に沿って残されている外側リング部940と、これら内側リング部938、外側リング部940をつなぐ2つのブリッジ部942とが形成されている。
図15(c)は図15(b)のB−B断面図である。本実施形態のダンパ930は、円盤形状を描いている部位を本体部分930aとし、本体部分930aの接合孔932の縁から連続して延長部分930bが延びた構成となっている。この延長部分930bはピン912(図15(a)参照)の軸方向に沿って延びていて、ピン912の側面に接合される。この延長部分930bによって、ダンパ930はピン912との接触面積が広くなり、ピン912に強固に接合することが可能になっている。
ダンパ930は、その取付けの一例として、ブリッジ部942(図15(b)参照)をX軸方向(車幅方向)に向けて設置される。この設置方向であると、内側リング部938がY軸方向(車両前後方向)に振動しやすくなる。走行中の車両には車両前後方向に振動が生じやすいため、かかる設置方向のダンパ930であれば、走行中の振動をより効率よく相殺することが可能である。また、ブリッジ部942の圧縮および伸縮によって、X軸方向へも振動を減衰させることが可能である。なお、ブリッジ部942はY軸方向にたわみやすいものの、その変位量は外側リング部940との接触によって制限される。その際の接触は弾性材料同士の接触であるため、仮に内側リング部938が他の異なる材質の部材と接触した場合に比較しても、異音の発生するおそれは低い。
図14に例示したように、ピン912の一端926側とダンパ930は、プロテクタ928に内包される。図15(a)に例示するように、プロテクタ928は、下側のシェルピース944と上側のキャップ946とによって構成されている。シェルピース944は、リング状に形成されていて、ダンパ930をその周囲を取り囲みつつ保持する。シェルピース944は、途中で内径の大きさが変化していて、下部に内径の小さいシェル小径部944aが設けられ、上部にシェル小径部944aよりも内径の大きいシェル大径部944bが設けられている。シェル小径部944aの内径はダンパ930の径とほぼ等しく、ダンパ930はこのシェル小径部944aの内側に直接的に接合されている。
キャップ946は、ハウジング106の内部側から(図14参照)、シェルピース944のシェル大径部944bに被さる。キャップ946はツメ部948を有し、このツメ部448でシェルピース944の側面開口部950に連結される。
図14に例示するように、側面開口部950のサイズには、ツメ部948に対して、ピン912の軸方向に余裕がある。この構成により、キャップ946は、シェルピース944に対してピン912の軸方向にスライド可能になっている。この構成により、プロテクタ928を小型化してエアバッグモジュール902内において設置空間を確保しやすくしている。そして、エアバッグモジュール902を押下げた際にピン912がキャップ946の内側に接触しても、キャップ946がスライドするためにピン912の移動範囲が狭まることがない。したがって、エアバッグモジュール902は問題なく機能できる。
プロテクタ928でダンパ930の周りを囲うことは、ピン912等と外部の部材との接触を防止することのほか、ダンパ930の変位量を規制することでエアバッグモジュール902に生じうる振動の程度を制限する効果もある。また、プロテクタ928によって、ピン912やダンパ930をダンパユニット910としてユニット化することで、組付作業等において部材がより取り扱いやすくなる。
図15(a)に例示するように、シェルピース944のシェル大径部944bとキャップ946との間には、円盤状のフランジ部952が内包される。フランジ部952は、ピンの一端926にねじ締結や溶接などによって連結される。フランジ部952は、シェルピース944のシェル小径部944aの内径よりも径が広く設定されている。この構成により、フランジ部952は、緊急時等の不測の場合、例えばエアバッグ108(図1(b)参照)の膨張展開時に想定よりも大きな圧力がダンパユニット910にかかった場合などにおいて、ピン912がプロテクタ928から抜け落ちることを防ぐ。
プロテクタ928は、ハウジング106に設けられた孔部158(図4(b)参照)に、ハウジング106の内部側から取り付けられる。孔部158は大部分が円形状に形成されていて、シェルピース944のシェル小径部944aの外径寸法は、孔部158の内径寸法に合わせて設定されている。また、孔部158(図4(b)参照)には、その縁を外側へ拡張するように、挿入スロット158aが設けられている。この挿入スロット158aに対応するように、図15のシェルピース944のシェル小径部944aの外周からは、グリップ片160が突出している。
ダンパユニット910を孔部158に取り付ける際は、まずグリップ片160を挿入スロット158aの位置に合わせてシェル小径部944aを孔部158に挿入する。そしてシェル小径部146aを孔部158の内縁に沿って回転させる。グリップ片160の上部にはL字のフック部162が、シェルピース146のシェル小径部146aの側面よりもわずかに突出して設けられている。このフック部162は、シェル小径部146aを孔部158の内縁に沿って回転させると、この内縁に押されてシェルピース146の内側に後退する。そして、ダンパユニット910の回転によってフック部162が制止スロット158bの位置に達すると、フック部162は制止スロット158b内へ前進してこれに噛み合う。これによってダンパユニット910のそれ以上の回転が阻止され、ダンパユニット910のハウジング106への取付けが完了する。
ダンパユニット910は、プロテクタ134がダンパ136およびピン126を覆っている。そのため、ダンパユニット910をエアバッグモジュール902に取り付けた状態において、ハウジング106内に収容されるエアバッグ108(図1(b)参照)は、ピン126およびダンパ136とは接触しない。特に、エアバッグ108が金属製のピン126と接触しないことは、エアバッグ108の不測の破損を防ぐために有効である。また、ダンパ136をエアバッグ108等の周辺の部位との接触から守ることで、ダンパ136の損傷を防いでその耐久性を向上させることができる。
図15(a)に例示するように、本実施形態では、ダンパ930の機能を補助するために、補助スプリング954を設けている。補助スプリング954は、コイル状のスプリングであって、ハウジング106と芯金部材904との間に配置される。この補助スプリング954は、ホーン操作時にハウジング106が押下げられると圧縮される。そして、乗員がカバー104(図1(a)参照)を解放すると、その復元力によってキャップ946を押し上げ、ダンパ930と共にハウジング106を初期位置に押し戻す。なお、補助スプリング954は、ダンパ930を補助するための追加要素であって、その設置は必須ではない。
図14に例示するように、本実施形態のダンパユニット910では、ボス領域906の軸受孔914付近に、カラー部材916および支持スプリング958を備えている。カラー部材916は、ピン912の側面に沿って立ち上がってこれを支えることで、ピン912の振動を防いでその直立性を保つ。また、支持スプリング958は、カラー部材916と軸受孔914の周囲との間に圧縮されて設置され、ピン912に圧力を加えることでその直立性をさらに保っている。以下、その構成について詳しく説明する。
図16は、図14のダンパユニット910のカラー部材916付近の分解図である。図16に例示するように、軸受孔914は、途中で内径が変化している。まず、軸受孔914におけるピン912の差込方向(図16中では上から下へ向かう方向)の入口側には、内径の大きい軸受大径部914aが設けられている。続いて、差込方向における軸受大径部914aの奥(図中下側)には、軸受大径部914aよりも内径の小さい軸受小径部914bが設けられている。そして、軸受大径部914aと軸受小径部914bとの間の段差には、軸受段差面914cが形成されている。
カラー部材916は樹脂製の部材であって、軸受孔914の内側に設置され、ピン912の側面に沿って立ち上がってピン912を支える。カラー部材916は、大きく分けて、内面部960と天面部962とで構成されている。内面部960は、ピン912の周囲に沿って延びている筒状の部位である。内面部960は、図14に例示するように、軸受大径部914aと軸受小径部914bとに差し渡して設置され、ピン912が挿入される。この内面部960は、ピン912の差込方向の入口側がテーパ形状を描いていて、ピン912のカラー部材916への挿入がよりスムーズに行えるよう配慮されている。
天面部962は、内面部960におけるピン912の差込方向の入口側の端部からピン912の径方向へ屈曲して延びている。そして、この天面部962の内側には、支持スプリング958が設けられる。支持スプリング958は、コイル状であってカラー部材916の天面部962の内側と軸受孔914の軸受段差面914cとの間に圧縮して設置される。
内面部960におけるピン912の他端920側の端には、フック部964が設けられている。フック部964は先端がL字に屈曲していて、カラー部材916はこのフック部964を利用して芯金部材904に取り付けられる。フック部964は、先端までの長さが芯金部材904の厚みよりも長い。また、芯金部材904の軸受孔914の裏側には、フック部964の引っ掛かる部位に間隙部966が設けられている。これらによって、カラー部材916は、軸受孔914の内側をピン912の軸方向に沿ってスライド可能になっている。
ここで、図15(a)に例示する本実施形態のピン912には、干渉部968が設けられている。干渉部968は、図14に例示するように、ピン912の側面におけるカラー部材916の天面部962近傍の位置から、ピン912の径方向にフランジ状に突出している。この干渉部968は、カラー部材916の天面部962と接触可能である。前述した支持スプリング958は、天面部962を介して干渉部968を押し上げる。この際の圧力は、干渉部968を介して引掛部922とスプリング918とに相対的に加えられ、これらをより強固に連結させる。このように、支持スプリング958を備えることで、ピン912の振動を防ぎ、さらにはピン912を軸受孔914から脱落しにくくさせることができる。
支持スプリング958は、ダンパ930よりも剛性が高く設定されるとよい。さらには、ダンパ930の剛性と補助スプリング954の剛性とを合わせた値よりも高いとよい。このようにして支持スプリング958の剛性を設定することで、補助スプリング954を備えた場合において、ホーン操作時における支持スプリング958の圧縮を防ぐことが可能になる。
ステアリングホイール900は、エアバッグモジュール902を1つの動作で簡単に芯金部材904のボス領域906上に取付け可能にするスナップイン構造を採用している。以下、図17および図18を参照して、スナップイン構造による取り付け動作について説明する。
図17および図18は、図15のダンパユニット910を図16の軸受孔914に組み付ける過程を例示した図である。まず、ボス領域906の軸受孔914に支持スプリング958およびカラー部材916を設置する。そして、エアバッグモジュール902に取り付けたダンパユニット910のピン912を、カラー部材916に他端側から挿し込む。すると、図17(b)に例示するように、ピン912の先端920のテーパ形状によって、スプリング918が滑るようにしてたわむ。
図17(b)から図17(c)のように、ピン912をさらに差し込む。すると、上述したように、支持スプリング958はダンパ930および補助スプリング954よりも剛性が高いため、まず、ダンパ930がたわみ、続いて補助スプリング954が圧縮される。すると、ピン912の一端926が、押下げられたプロテクタ928のキャップ946に接触し、キャップ946がハウジング106の内部側へスライドする。やがてキャップ946のスライドが止まると、このキャップ946によってピン912の一端926が押され、図17(d)のように、ダンパユニット910がカラー部材916へとさらに差し込まれる。
図17(d)の状態では、ハウジング106に設けた可動接点130と、ボス領域906に設けた固定接点908とが接触していて、エアバッグモジュール902はこれ以上、下がらない。しかし、この状態において、スプリング918が突起部924を乗り越えて引掛部922にかかると、図18(a)のように、スプリング918の復元力によってピン912が引き下げられ、干渉部968を介してカラー部材916が下がる。この状態において、作業員がエアバッグモジュール902から手を離すと、ダンパ930および支持スプリング958の復元力によって、エアバッグモジュール902は引き上げられ、可動接点130と固定接点908とが離される。また、支持スプリング958の復元力によってカラー部材916および干渉部968を介して、引掛部922とスプリング918に相対的な圧力が加えられてこれらがより強固に連結する。これらによって、ピン912の直立性が高められ、エアバッグモジュール902の芯金部材904への取付け作業は完了する。
以上のように、エアバッグモジュール902は、ピン912を軸受孔914に挿し込むだけでボス領域906に簡単に取り付けることができる。また、このエアバッグモジュール902の取外しは、ボス領域906の裏側などから所定の器具によってスプリング918をたわませることで、簡単に行うことが可能である。
図18を参照して、ホーン操作時の動作についても説明する。図18(a)の状態において、乗員がエアバッグモジュール902のカバー104(図1(a)参照)を押すと、図18(a)に例示するように、ハウジング106は芯金部材904に向かって押し下げられ、ダンパ930はたわむ。そしてと可動接点130と固定接点908とが接触して通電し、ホーンが鳴る。乗員がカバー104(図1(a)参照)を解放すると、ダンパ930の復元力によって、ハウジング106は図18(b)の初期位置に押し戻され、これにともなって可動接点130と固定接点132とが離間する。
図18(b)の状態において、エアバッグモジュール902は、ダンパ930の弾性力によって、芯金部材904に弾性的に支持された状態となる。この状態において、ダンパ930は、その弾性力によって、ステアリングシャフトから伝わる振動を芯金部材904とエアバッグモジュール902との間で吸収する。エアバッグモジュール902は、特に金属製の重量物であるインフレータ110(図4(a)等参照)を含んでいることもあり、主にダンパマス(錘)の役割を担って、振動減衰機構の一種であるモジュールダンパ機構として有効に機能する。これにより、ステアリングシャフト(図示省略)から伝わる振動は相殺され、乗員によるステアリングホイール900の操作性が向上する。
上記のように、本実施形態におけるステアリングホイール900では、ダンパユニット910が、ホーン操作時のエアバッグモジュール902の初期位置への押戻しのための要素(ホーンスプリング)として、また、振動減衰機構においてエアバッグモジュール102を弾性的に支える要素(振動のダンピング)として、複数の機能を果たす。そのため、各機能ごとに別体の構造物を設ける場合よりも、簡潔な構成が達成されている。
(ダンパユニットの変形例)
図19は、図14のダンパユニット910の変形例を例示した図である。図19に例示するダンパユニット850は、ダンパ852の形状等の点で、上述した図14等のダンパユニット910と異なっている。なお、図19中において、図14等を参照してすでに説明した構成要素と同じ作用を果たす構成要素については、同じ符号を付することでその説明を省略する。
図19は、図14のダンパユニット910の変形例を例示した図である。図19に例示するダンパユニット850は、ダンパ852の形状等の点で、上述した図14等のダンパユニット910と異なっている。なお、図19中において、図14等を参照してすでに説明した構成要素と同じ作用を果たす構成要素については、同じ符号を付することでその説明を省略する。
ダンパ852は、図15(c)のダンパ930と同様に、円板形状の本体部分930aと、本体部分930aの中央に設けられてピン912に接合される接合孔932を有している。そして、ダンパ930の延長部分930bと同じく、接合孔932の縁から連続して第1延長部分854が延びている。加えて、ダンパ852では、第1延長部分854の下端から屈曲して第2延長部分856が延びている。
第1延長部分854は、ピン912の軸方向に沿って延びていて、このピン912の側面に接合される。ピン912のうち、第1延長部分854の接合箇所の下方には、干渉部968が設けられている。第2延長部分856は、第1延長部分854の下端からピン912の径方向外側へ、干渉部968の上面に沿って屈曲して延び、この干渉部968の上面に接合される。このように、ダンパ852は、ピン912との接触面積が、図15(c)のダンパ930に比べてさらに広くなっていて、ピン912により強固に接合することが可能になっている。
特に、第2延長部分856は、ピン912の径方向に突出している干渉部968に接合している。そのため、ハウジング106が押下げられてダンパ852がたわんだ場合において、第2延長部分856が干渉部968に物理的に干渉していることで、ダンパ852はピン912の軸方向下方への荷重に好適に耐え、ダンパ852のピン912の側面からの脱落をより十全に防ぐことが可能になっている。
また、ダンパ852の第2延長部分856は、第1延長部分854から屈曲し、シェルピース944の下端858の下方に位置するまで延びている。第2延長部分856がこの位置にまで延びていることで、仮にハウジング106が押し下がった場合、シェルピース944の下端858はダンパ852の第2延長部分856と接触することになり、干渉部968やボス領域906などの金属製の部位等には接触しない。すなわちこの構成では、シェルピース944の下端858は、押下げられたとしても樹脂材料で構成された第2延長部分856と柔軟に接触するため、異音や傷等の発生を好適に抑えることが可能になっている。
なお、このダンパユニット850では、シェルピース944に被さるキャップ946(図14参照)を省略している。ダンパユニット850では、ハウジング106の押下げ可能量は調整されていて、ピン912の一端926はシェルピース944からさらにハウジング106の内部へ突出するようなことはなくなっている。このように、ダンパユニット850では、なんらの影響も及ぼすことなく、キャップ946を省略して部品点数の削減を図ることが可能になっている。
(ダンパユニットのさらなる変形例)
図20は、図14のダンパユニット910のさらなる変形例を例示した図である。まず図20(a)に例示するように、ピン980は、ダンパ982と接触する部分の径を細くし、ダンパ982と物理的な噛み合いを生じさせる形状としてもよい。また、図20(b)に例示するように、ダンパ984の延長部986は、ピン912の突出部968にまで到達するよう延ばし、下端を断面L字に曲げた構成とすることもできる。さらには図20(c)に例示するように、ダンパ990の延長部992は、上方のフランジ部952側に延ばすことも可能である。これらの構成それぞれによって、各ピンと各ダンパとの接合強度をより高めることが可能になる。
図20は、図14のダンパユニット910のさらなる変形例を例示した図である。まず図20(a)に例示するように、ピン980は、ダンパ982と接触する部分の径を細くし、ダンパ982と物理的な噛み合いを生じさせる形状としてもよい。また、図20(b)に例示するように、ダンパ984の延長部986は、ピン912の突出部968にまで到達するよう延ばし、下端を断面L字に曲げた構成とすることもできる。さらには図20(c)に例示するように、ダンパ990の延長部992は、上方のフランジ部952側に延ばすことも可能である。これらの構成それぞれによって、各ピンと各ダンパとの接合強度をより高めることが可能になる。
(ダンパの各変形例)
図21および図22は、ダンパの各変形例を例示した図である。まず、図21(a)のダンパ600には、4つの肉抜領域602が設けられ、これによってブリッジ部604も4つ設けられている。このように、ブリッジ部の数は任意に設定することができ、このようにしてダンパ600の弾性や変位量等を調節することも可能である。
図21および図22は、ダンパの各変形例を例示した図である。まず、図21(a)のダンパ600には、4つの肉抜領域602が設けられ、これによってブリッジ部604も4つ設けられている。このように、ブリッジ部の数は任意に設定することができ、このようにしてダンパ600の弾性や変位量等を調節することも可能である。
図21(b)のダンパ620は、3つの肉抜領域622およびブリッジ部624を有している。この形状のダンパ620を用いた場合、ブリッジ部624の位置が車両前後方向や車幅方向で非対称となるような向きで設置することも可能になる。これにより、ダンパ620を、所定の方向にはたわみやすく、また別の方向にはたわみにくくするなど、その振動減衰性能を任意の方向へ設定することが可能になる。
図21(c)のダンパ640は、四角形の板状を成している。そして、ダンパ640は四隅に外縁642に沿った直線的な形状の4つの肉抜領域644を有し、これによって、中央に接合孔142を有する内枠部646と、外縁に沿って残された外枠部648、および内枠部646と外枠部648とをつなぐ4つのブリッジ部650が形成されている。この形状のダンパ640でも、振動減衰機構用としてもホーンスイッチ用としても機能することができる。
図21(d)のダンパ660は、溝状の肉抜領域662を2つ有している。ダンパ660は円盤形状であって、肉抜領域662もまた外縁664と同心の円弧状に設けられている。図21(e)は、図21(d)のA−A断面図である。肉抜領域662は、その領域の厚みを削減することで形成されていて、かかる構成のダンパ660も、振動減衰機構およびホーンスイッチのための構成要素として機能させることが可能である。
図22に例示する各ダンパは、図21に例示したダンパよりもさらに簡潔な構成となっている。まず、図22(a)のダンパ700は、孔部158(図4(a)参照)の縁に沿って設けられる外側リング部702と、外側リング部702とピン704の側面とを直線的につなぐ2つのブリッジ部706とを有している。図22(b)のダンパ720は、ピン704の側面にこれを一周して連結される内側リング部722と、内側リング部722と孔部158の縁とを直線的につなぐブリッジ部724とで構成されている。図22(c)のダンパ740は、ピン704の側面と孔部158の縁とを直線的につなぐ2つのブリッジ形状742のみから構成されている。
上記説明した各変形例のダンパも、振動減衰機構としても、ホーンスイッチとしても機能させることができる。これら各変形例のように、本発明にかかるステアリングホイールによれば、車両の大きさやサスペンション性能、さらには車体剛性などに応じてダンパの形状や材質のみを変更すればよく、その他の構成要素は設計変更することなく流用可能であるため、汎用性が高い。
(ダンパおよびステアリングホイールのさらなる変形例)
図23は、ダンパおよびステアリングホイールのさらなる変形例を例示した図である。図23(a)のダンパ800は、プロテクタを用いることなく、ハウジング802に設けた孔部804の縁に対して物理的な噛み合いによって連結される。具体的には、ダンパ800にはその外縁付近の4箇所に小さな取付孔806が設けられていて、孔部804の縁付近に設けられた挿込ピン808を取付孔806に挿すことで、ダンパ800はハウジング802に連結される。
図23は、ダンパおよびステアリングホイールのさらなる変形例を例示した図である。図23(a)のダンパ800は、プロテクタを用いることなく、ハウジング802に設けた孔部804の縁に対して物理的な噛み合いによって連結される。具体的には、ダンパ800にはその外縁付近の4箇所に小さな取付孔806が設けられていて、孔部804の縁付近に設けられた挿込ピン808を取付孔806に挿すことで、ダンパ800はハウジング802に連結される。
図23(b)は、図23(a)のダンパ800をハウジング802の孔部804に取り付けた例である。図23(b)では、プロテクタは設けられておらず、ダンパ800は孔部804に直接連結される。この時、フランジ部144は、孔部804よりも径が広くなっていて、この構成によってピン126の孔部804からの脱落が防止されている。
ダンパ800は、芯金部材側に直接取り付けることも可能である。図23(c)は、これまでの構成とは逆に、芯金部材820に孔部822を設け、さらにその縁に挿込ピン(図示省略)を設けてダンパ800を取り付けている。この構成では、ホーンブラケット824側からピン126が伸びて孔部822に挿入され、ダンパ800に連結されている。これら構成によっても、ダンパ800は、各芯金部材に可動可能に設置されたエアバッグモジュールにおいて、モジュールダンパ機構の一部として振動を減衰する機能だけでなく、ホーン操作の際に乗員に押されたエアバッグモジュールをホーンスイッチ作動後にボス領域側から引き離して初期位置へ戻す機能も有している。このように、ダンパ800もまた、複数の機能を実現することが可能になっている。したがって、振動減衰機構用の要素とホーンスイッチ用の要素とを統合していながら、簡潔な構成のステアリングホイール装置が達成可能である。
図24は、ピンとダンパとの他の例による連結を例示した図である。図24に例示するように、ピン830とダンパ800とは、物理的な噛み合いによって連結されている。ピン830は、2つのピン830aと830bとを連結して構成されていて、それぞれのフランジ832a、832bでダンパ800をはさむことで、ダンパ800に連結されている。この構成によっても、ダンパ800はピン830に固定されるため、振動減衰機構およびホーンスイッチの両方の機能を果たすことが可能になる。
図25は、ダンパのさらなる変形例(ダンパ750)を例示した図である。なお、既に説明した構成要素と同様のものについては、同一の符号を付すことでその説明を省略する。
図25(a)は、ダンパ750の斜視図である。図25(a)に例示するダンパ750は、筒状の内側リング部752と、環状の外側リング部754とを有していて、内側リング部752でピン912(図26参照)に接合し、外側リング部754の外縁でシェルピース944に接合する。図25(b)は、図25(a)のダンパ750を上方から見た図である。図25(b)に例示するように、外側リング部754は内側リング部752の周囲に設けられていて、外側リング部754と内側リング部752とは4つのブリッジ部756で接続されている。
図25(c)、図25(b)のダンパ750の矢視C図である。図25(c)に例示するように、内側リング部752は、外側リング部754よりも下側へ延びている。そして、内側リング部752の下端に連続して、延長部758が設けられている。延長部分758は、内側リング部752の下端から内側リング部752の径の外側方向へ屈曲して延びている。そして、ブリッジ部756は、外側リング部754から、内側リング部752の下端付近および延長部分758に向かって斜めに延びている。このとき、ブリッジ部756は、外側リング部754の下端よりも下側にて、内側リング部752に連絡している。
図25(d)は、図25(b)のD−D断面図である。図25(d)に例示するように、ブリッジ部756は、外側リング部754と、内側リング部752から延長部分758までにわたる領域とをつないでいる。
図26は、図25(d)のダンパ750を適用するステアリングホイール900を例示した図である。この図26のステアリングホイール900は、図19に対応した例示を行っている。図26に例示するように、外側リング部754はその外縁でシェルピース944に接合し、内側リング部752はその内面にてピン912の側面に接合される。そして延長部分758は、内側リング部752の下端からピン912の干渉部968に沿ってピン912の径方向外側に屈曲して延び、干渉部968に接合される。ダンパ750は、延長部分758によって、ピン912との接触面積を広げてより十全な接合を可能にしている。また延長部分758が干渉部968に物理的に干渉していることで、エアバッグモジュール902が押下げられた場合において、ダンパ750はピン912の軸方向下方への荷重に好適に耐えることが可能になっている。
本変形例では、ブリッジ部756が斜めに設けられている。詳細には、図26として例示する、ピン912の径を含んでピン912の軸方向に広がる断面内において、斜めに設けられている。この構成によって、ブリッジ部756は、例えばピン912の径方向に直線的に延びている場合と比べて、ピン912の軸方向、すなわちエアバッグモジュール902の押し下げ方向に対してより剛性を発揮することができる。その一方で、ブリッジ部756は、上記ピン912の径方向に直線的に延びている場合と比べて、ピン912の径方向に柔軟性を発揮しやすい。したがって、ダンパ750は、エアバッグモジュール902を上下方向に十全に支えてその垂れ下がり等を防ぎ、ピン912の直交方向へはダンピング性能をより好適に発揮することが可能になっている。
ダンパ750においても、車両走行中に振動が生じた場合、仮に外側リング部754と内側リング部752とが接触してもそれらは互いに同質の弾性部材であるため、衝撃の吸収と異音の防止とを好適に行うことが可能である。特に、図25(b)に例示したように、4つのブリッジ部756は、外側リング部754および内側リングの径方向に等間隔に設けられているため、エアバッグモジュール902の押し下げ方向に対する直交方向全域に対して、ダンピング性能を万遍なく発揮することが可能になっている。なお、本変形例では、ダンパ750とフランジ部952との間にスプリング770を配置している。このようにスプリング770を追加してダンパ750の機能を適宜補助することも可能である。
図27は、図25(d)の変形例のダンパ760を例示した図である。図27には、ブリッジ部762と外側リング部754との接続部位である外側接続部764と、ブリッジ部762と内側リング部752との接続部位である内側接続部766とを例示している。これら外側接続部764と内側接続部766とは、互いの一部がピン912(図26参照)の径方向にて重なっている(領域E)。この構成によると、ブリッジ部762は、図25(d)のブリッジ部756に比べて、外側リング部754と内側リング部752との間での抵抗力が増し、ピン912の径方向に適度な剛性を発揮することが可能になっている。この領域Eにおける外側接続部764と内側接続部766の重なり具合は適宜設定することができ、これによってブリッジ部762のピン912の径方向に対する剛性を所望の値に設定することが可能である。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、車両の運転席に設けられるステアリングホイール装置であって、乗員側の中央にエアバッグモジュールを有するステアリングホイール装置に利用することができる。
100 …ステアリングホイール、102 …エアバッグモジュール、104 …カバー、106 …ハウジング、108 …エアバッグ、110 …インフレータ、112 …基礎部分、114 …ボス領域、116 …リム、118a〜118c …スポーク、120 …芯金部材、122 …シャフト孔、123 …ハウジングの裏面、124 …ダンパユニット、126 …ピン、128 …連結ピン、130 …可動接点、132 …固定接点、134 …プロテクタ、136 …ダンパ、142 …ダンパの接合孔、144 …ダンパの外縁、146 …シェルピース、146a …シェル小径部、146b …シェル大径部、148 …キャップ、150 …キャップのツメ部、152 …シェルピースの段差部、154 …フランジ部、156 …ピンの一端、157 …ピンの他端、158 …孔部、158a …挿入スロット、158b …制止スロット、160 …グリップ片、162 …フック部、200 …変形例のダンパユニット、202 …変形例のダンパ、204 …肉抜領域、206 …ダンパの外縁、210 …内側リング部、212 …外側リング部、214 …ブリッジ部、216 …補助スプリング、300 …変形例のステアリングホイール、302 …ホーンブラケット、304 …変形例のピン、306 …軸受孔、308 …固定接点、310 …開口部、312 …変形例のダンパユニット、314 …ボルト、400 …変形例のステアリングホイール、402 …変形例のダンパユニット、404 …ホーンブラケット、406 …スプリング、406a …スプリングの一端、408 …ピン、410 …軸受孔、410a …軸受大径部、410b …軸受小径部、412 …テーパ形状のピンの他端、414 …カラー部材、414a …カラー大径部、414b …カラー小径部、414c …カラー段差面、416 …支持スプリング、418 …芯金部材の孔、420 …芯金部材のリブ、422 …引掛部、424 …突出部、500 …ピン、502 …突出部、600 …変形例のダンパ、602 …肉抜領域、604 …ブリッジ部、620 …変形例のダンパ、622 …肉抜領域、624 …ブリッジ部、640 …変形例のダンパ、642 …ダンパの外縁、644 …肉抜領域、646 …内枠部、648 …外枠部、650 …ブリッジ部、660 …変形例のダンパ、662 …肉抜領域、664 …ダンパの外縁、700 …変形例のダンパ、702 …外側リング部、704 …ピン、706 …ブリッジ部、720 …変形例のダンパ、722 …内側リング部、724 …ブリッジ部、740 …変形例のダンパ、742 …ブリッジ形状、750…変形例のダンパ、752…内側リング部、754…外側リング部、756…ブリッジ部、758…延長部分、760…変形例のダンパ、762…ブリッジ部、764…ブリッジ部の外側接続部、766…ブリッジ部の内側接続部、800 …変形例のダンパ、802 …ハウジング、804 …孔部、806 …取付孔、820 …芯金部材、822 …孔部、824 …ホーンブラケット、830 …ピン、850 …変形例のダンパユニット、852 …ダンパ、854 …ダンパの第1延長部分、856 …ダンパの第2延長部分、858 …シェルピースの下端、900 …ステアリングホイール、902 …エアバッグモジュール、904 …芯金部材、906 …ボス領域、908 …固定接点、910 …ダンパユニット、912 …ピン、914 …軸受孔、914a …軸受大径部、914b …軸受小径部、914c …軸受段差面、916 …カラー部材、918 …スプリング、920 …テーパ形状のピンの他端、922 …引掛部、924 …突起部、926 …ピンの一端、928 …プロテクタ、930 …ダンパ、930a …ダンパの本体部分、930b …ダンパの延長部分、932 …接合孔、934 …外縁、936 …肉抜領域、938 …内側リング部、940 …外側リング部、942 …ブリッジ部、944 …シェルピース、944a …シェル小径部、944b …シェル大径部、946 …キャップ、948 …ツメ部、950 …側面開口部、952 …フランジ部、954 …補助スプリング、958 …支持スプリング、960 …カラー部材の内面部、962 …カラー部材の天面部、964 …カラー部材のフック部、966 …間隙部、968 …干渉部、980 …変形例のピン、982 …変形例のダンパ、984 …変形例のダンパ、986 …変形例のダンパの延長部、990 …変形例のダンパ、992 …変形例のダンパの延長部
Claims (32)
- 車両の運転席に設置されるステアリングホイール装置であって、
ステアリングシャフトに連結されるボス領域と、
エアバッグと、該エアバッグにガスを供給するインフレータとを収納するハウジングを含み、前記ボス領域の乗員側に可動可能に設置されてホーンスイッチとして機能するエアバッグモジュールと、
前記ハウジングの前記ボス領域側に設けられる孔部と、
前記孔部の内縁に接合される樹脂製の弾性部材と、
一端が前記孔部に挿入され、前記弾性部材に接合されることによって該弾性部材を介して前記エアバッグモジュールに連結され、他端が前記ボス領域に連結される支柱部材と、
を備え、
前記弾性部材は、その弾性力によって、車両走行時に前記ステアリングシャフトから伝わる振動を減衰し、ホーンスイッチ作動後に前記エアバッグモジュールを前記ボス領域から引き離すことを特徴とするステアリングホイール装置。 - 車両の運転席に設置されるステアリングホイール装置であって、
ステアリングシャフトに連結されるボス領域と、
エアバッグ、該エアバッグにガスを供給するインフレータおよびこれらを収納するハウジングを含み、前記ボス領域の乗員側に設置され、乗員に押されて該ボス領域に接触し通電することによってホーンを鳴らすホーンスイッチとして機能するエアバッグモジュールと、
前記ハウジングのうち前記ボス領域に対向している裏面に複数設けられる所定の孔部と、
前記孔部それぞれの内側に設置され該孔部の内縁に接合される所定形状の樹脂製の弾性部材と、
棒状であって、一端が前記孔部それぞれに挿入され該孔部に設置された前記弾性部材に接合されることによって該弾性部材を介して前記エアバッグモジュールに連結され、他端が前記ボス領域に連結される支柱部材と、
を備え、
前記弾性部材は、その弾性力によって、車両走行時に前記ステアリングシャフトから伝わる振動を前記ボス領域と前記エアバッグモジュールとの間で吸収し、さらに、ホーン操作時に乗員から解放されたエアバッグモジュールを乗員に押される前の初期位置に押し戻すことを特徴とするステアリングホイール装置。 - 前記弾性部材は円盤形状であって、その外縁で前記孔部の内縁に接合され、中央に前記支柱部材の側面に接合される接合孔を有することを特徴とする請求項1または2に記載のステアリングホイール装置。
- 前記弾性部材は、前記接合孔と前記外縁との間に、貫通されまたは溝状に厚みを削減されて設けられる肉抜領域を有することを特徴とする請求項3に記載のステアリングホイール装置。
- 前記肉抜領域は、前記外縁と同心の円弧状に少なくとも2つ設けられていて、
前記肉抜領域を設けることで、前記弾性部材には、中央に前記接合孔を有する内側リング部と、前記外縁に沿って残された外側リング部と、該内側リング部と外側リングとをつなぐ少なくとも2つのブリッジ部とが形成されることを特徴とする請求項4に記載のステアリングホイール装置。 - 前記弾性部材は四角形の板状であって、その外縁で前記孔部の内縁に接合され、中央に前記支柱部材の側面に接合される接合孔を有することを特徴とする請求項1または2に記載のステアリングホイール装置。
- 前記弾性部材は、前記接合孔と前記外縁との間に、貫通されまたは溝状に厚みを削減されて設けられる肉抜領域を有することを特徴とする請求項6に記載のステアリングホイール装置。
- 前記肉抜領域は、前記外縁に沿った直線的な形状に少なくとも2つ設けられていて、
前記肉抜領域を設けることで、前記弾性部材には、中央に前記接合孔を有する内枠部と、前記外縁に沿って残された外枠部と、該内枠部と外枠部とをつなぐ少なくとも2つのブリッジ部とが形成されることを特徴とする請求項7に記載のステアリングホイール装置。 - 前記弾性部材は、前記支柱部材の側面と前記孔部の内縁とを直線的につなぐ複数のブリッジ形状から成ることを特徴とする請求項1または2に記載のステアリングホイール装置。
- 前記弾性部材は、前記支柱部材の側面にこれを一周して接合する内側リング部と、該内側リング部と前記孔部の内縁とを直線的につなぐブリッジ部とを有することを特徴とする請求項1または2に記載のステアリングホイール装置。
- 前記弾性部材は、前記孔部の内縁に沿って設けられる外側リング部と、該外側リング部と前記支柱部材の側面とを直線的につなぐブリッジ部とを有することを特徴とする請求項1または2に記載のステアリングホイール装置。
- 前記弾性部材は、前記孔部の内側で前記支柱部材の側面に接合される本体部分と、該本体部分から該支柱部材の軸方向に延びて該支柱部材の側面に接合される延長部分とを有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のステアリングホイール装置。
- 前記支柱部材は、前記弾性部材との接合箇所の下方に、当該支柱部材の径方向に突出した干渉部を有し、
前記弾性部材はさらに、前記延長部分の下端から前記干渉部に沿って前記支柱部材の径方向外側に屈曲して延び、該干渉部に接合される第2の延長部分を有することを特徴とする請求項12に記載のステアリングホイール装置。 - 前記弾性部材は、
筒状であってその内面にて前記支柱部材の側面に接合される内側リング部と、
環状であって前記内側リング部の周囲に設けられ、その外縁で前記孔部の内縁に接合される外側リング部と、
前記内側リング部と前記外側リング部とをつなぐ複数のブリッジ部と、
を有し、
前記ブリッジ部は、前記支柱部材の径を含んで該支柱部材の軸方向に広がる面内において斜めに設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のステアリングホイール装置。 - 前記ブリッジ部は、
前記外側リング部に接続する外側接続部と、
前記内側リング部に接続する内側接続部と、を有し、
前記外側接続部と前記内側接続部は、互いの一部が前記支柱部材の径方向にて重なっていることを特徴とする請求項14に記載のステアリングホイール装置。 - 当該ステアリングホイール装置はさらに、前記支柱部材の前記弾性部材との接合箇所の下方から該支柱部材の径方向に突出した干渉部を備え、
前記弾性部材はさらに、前記内側リング部の下端から前記干渉部に沿って前記支柱部材の径方向外側に屈曲して延び、該干渉部に接合される延長部分を有し、
前記ブリッジ部は、前記外側リング部と、前記内側リング部から前記延長部分までにわたる領域とをつなぐことを特徴とする請求項14または15に記載のステアリングホイール装置。 - 前記弾性部材は、前記支柱部材の側面および孔部の縁に対して、加硫接着または物理的な噛み合いによって接合されることを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載のステアリングホイール装置。
- 当該ステアリングホイール装置はさらに、前記支柱部材の前記ハウジングの孔部に挿入された先に設けられる、該孔部の内径よりも大きな径のフランジ部を備えることを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載のステアリングホイール装置。
- 当該ステアリングホイール装置はさらに、前記支柱部材の一端を少なくとも含めた該支柱部材の所定範囲を非接触に内包し、その内側に前記弾性部材の外縁が直接的に接合され、該支柱部材および弾性部材とともに前記ハウジングの孔部に挿入されて該孔部に固定されるプロテクタを備え、
前記弾性部材は、前記プロテクタを介して前記孔部の内縁に間接的に接合されることを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載のステアリングホイール装置。 - 前記プロテクタは、
前記ハウジングの孔部に挿入されて該孔部に固定されるシェルピースであって、該シェルピースの内側に前記弾性部材の外縁が直接的に接合されるシェルピースと、
前記シェルピースに前記ハウジングの内部側から被さるキャップと、
を含み、
前記シェルピースは、前記ハウジングの孔部に挿入されて該孔部に固定されるシェル小径部と、該シェル小径部の該ハウジングの内部側に連続していて該シェル小径部の内径よりも大きい内径を有するシェル大径部と、を有し、
当該ステアリングホイール装置はさらに、前記支柱部材の前記シェル大径部に内包された部分に設けられる、前記シェル小径部の内径よりも大きな径を有するフランジ部を備えることを特徴とする請求項19に記載のステアリングホイール装置。 - 前記支柱部材の一端は前記プロテクタのキャップに接触可能であって、
前記キャップは、前記シェルピースに対して前記支柱部材の軸方向に沿ってスライド可能に設置されていることを特徴とする請求項20に記載のステアリングホイール装置。 - 当該ステアリングホイール装置はさらに、コイル状であって前記フランジ部と前記プロテクタのキャップとの間に設置される補助スプリングを備え、
前記補助スプリングはホーン操作時に乗員が前記エアバッグモジュールを押すと圧縮され、該乗員が該エアバッグモジュールを解放すると前記弾性部材と共に該エアバッグモジュールを前記初期位置に押し戻すことを特徴とする請求項20または21に記載のステアリングホイール装置。 - 当該ステアリングホイール装置はさらに、
前記支柱部材の前記ボス領域に連結される他端近傍の側面に設けられ、該支柱部材の径方向に凸形状または凹形状となっている引掛部と、
前記ボス領域の所定箇所に設けられ、前記支柱部材が他端側から差し込まれる軸受孔と、
前記軸受孔に差し込まれた前記引掛部に解除可能に連結されて該支柱部材の該軸受孔からの脱落を防ぐ留め部と、
を備えることを特徴とする請求項1から22のいずれか1項に記載のステアリングホイール装置。 - 前記留め部は、棒状のスプリングであって、
当該ステアリングホイール装置は、前記引掛部における前記支柱部材の径方向の外側近傍に設けられた突起部をさらに備え、
前記突起部は、前記引掛部に連結された前記棒状のスプリング側に突出して該棒状のスプリングの該引掛部からの脱落を防ぐことを特徴とする請求項23に記載のステアリングホイール装置。 - 当該ステアリングホイール装置はさらに、前記ボス領域の前記軸受孔の内側に設置されて前記支柱部材が他端側から差し込まれ、該支柱部材の側面に沿って立ち上がって該支柱部材の側面を支えるカラー部材をさらに備えることを特徴とする請求項23または24に記載のステアリングホイール装置。
- 前記カラー部材は、
前記支柱部材の差込方向の入口側に設けられる内径の大きなカラー大径部と、
該差込方向における該カラー大径部の奥に設けられる該カラー大径部よりも内径の小さいカラー小径部と、
該カラー大径部と該カラー小径部との間の段差に形成されるカラー段差面と、
を有し、
当該ステアリングホイール装置はさらに、
前記支柱部材の側面のうち前記カラー部材のカラー段差面から該支柱部材の一端側に離間した位置に設けられ、該支柱部材の他端側に比べて該支柱部材の径方向に突出している突出部と、
コイル状であって前記支柱部材の突出部とカラー部材のカラー段差面との間に圧縮されて設置され、前記引掛部と前記留め部とに相対的に圧力を加えてこれらをより強固に連結させる支持スプリングと、
を備え、
前記支持スプリングは、前記弾性部材よりも剛性が高いことを特徴とする請求項25に記載のステアリングホイール装置。 - 前記ボス領域の軸受孔は、
前記支柱部材の差込方向の入口側に設けられる内径の大きな軸受大径部と、
該差込方向における該軸受大径部の奥に設けられる該軸受大径部よりも内径の小さい軸受小径部と、
該軸受大径部と該軸受小径部との間の段差に形成される軸受段差面と、
を有し、
前記カラー部材は、
筒状であって前記支柱部材の周囲に沿って延び、前記軸受大径部と前記軸受小径部とに差し渡して設置される内面部と、
前記内面部における前記支柱部材の差込方向の入口側の端部から該支柱部材の径方向へ屈曲して延びている天面部と、
を有し、
前記カラー部は前記軸受孔内を前記支柱部材の軸方向に沿ってスライド可能であって、
当該ステアリングホイール装置はさらに、
前記支柱部材の側面における前記カラー部材の天面部近傍の位置から該支柱部材の径方向に突出して該天面部と接触可能な干渉部と、
コイル状であって前記カラー部材の天面部の内側と前記軸受孔の軸受段差面との間に圧縮して設置され、該天面部を介して前記干渉部を押し上げることで、該干渉部を介して前記引掛部と前記留め部とに相対的に圧力を加えてこれらをより強固に連結させる支持スプリングと、
を備え、
前記支持スプリングは、前記弾性部材よりも剛性が高いことを特徴とする請求項25に記載のステアリングホイール装置。 - 前記支持スプリングの剛性は、前記補助スプリングの剛性と前記弾性部材の剛性とを合わせた値よりも高いことを特徴とする請求項26または27に記載のステアリングホイール装置。
- 前記カラー部材の内面部は、前記支柱部材の差込方向の入口側においてテーパ形状を描いていることを特徴とする請求項27に記載のステアリングホイール装置。
- 当該ステアリングホイール装置はさらに、前記支柱部材の前記軸受孔に差し込まれる他端にテーパ形状を備えることを特徴とする請求項23から29のいずれか1項に記載のステアリングホイール装置。
- 当該ステアリングホイール装置はさらに、前記ボス領域における前記ハウジングの裏面と対向する範囲に設けられる、該ハウジングの裏面に沿って広がった形状のホーンブラケットを備えることを特徴とする請求項1から30のいずれか1項に記載のステアリングホイール装置。
- 車両の運転席に設置されるステアリングホイール装置であって、
ステアリングシャフトに連結されるボス領域と、
エアバッグ、該エアバッグにガスを供給するインフレータおよびこれらを収納するハウジングを含み、前記ボス領域の乗員側に設置され、乗員に押されて該ボス領域に接触し通電することによってホーンを鳴らすホーンスイッチとして機能するエアバッグモジュールと、
前記ボス領域のうち前記ハウジングに対向している面に複数設けられる所定の孔部と、
前記孔部それぞれの内側に設置され該孔部の内縁に接合される所定形状の樹脂製の弾性部材と、
棒状であって、一端が前記孔部それぞれに挿入され該孔部に設置された前記弾性部材に接合されることによって該弾性部材を介して前記ボス領域に連結され、他端が前記ハウジングに連結される支柱部材と、
を備え、
前記弾性部材は、その弾性力によって、車両走行時に前記ステアリングシャフトから伝わる振動を前記ボス領域と前記エアバッグモジュールとの間で吸収し、さらに、ホーン操作時に乗員から解放されたエアバッグモジュールを乗員に押される前の初期位置に押し戻すことを特徴とするステアリングホイール装置。
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