JPH0747380B2 - ステアリングホイール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、ステアリングシャフト
に取付ける中央のボス部の内部に衝撃吸収体を設けたス
テアリングホイールに関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来のこの種のステアリングホイールと
して、実開昭６２−７９６４７号公報に示されたもので
は、中空孔を２層以上形成したブロック状の衝撃吸収体
を中央のボス部の内部に設けている。

【０００４】この衝撃吸収体は、衝撃が加わった際に、
塑性変形することにより、衝撃を吸収するもので、その
エネルギ吸収特性の曲線が、図１０に示す特性図中の２
本の鎖線ａ，ｂの間にあること、すなわち、衝撃時に急
速に１００〜１２０Kg程度の荷重に到達すること（初期
荷重の立上りが良いこと）と、この１００〜１２０Kg程
度の荷重を維持して４０mm程度の変形量を確保すること
（有効な衝撃吸収ストロークを確保すること）が最適と
されているが、上記公報に示されたものの場合、中空孔
を区画する隔壁が多いため、潰れた隔壁の逃げ場が少な
く、図１０に示すように、変形量が少ないうちに、荷重
が急激に上昇してしまうため、有効な衝撃吸収ストロー
クが短く、衝撃吸収効率が悪く、運転者の頭部がボスと
の衝突により強い反発力を受け、安全を確保することが
できないという問題がある。

【０００５】ここで、衝撃吸収体に剛性の小さいものを
用いることも考えられるが、このようにすると、衝撃に
よって変形する度合いが大きく、変形量は多くなるが、
初期荷重の立上がりが悪く、荷重が１００〜１２０Kg程
度に達するまでの変形つまり衝撃吸収に余り寄与しない
変形が多くなってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のステアリングホイールの衝撃吸収体の場合、衝撃吸収
効率が悪いという問題がある。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、ステアリングホイールの衝撃吸収体の衝撃吸収効
率を向上し、運転者の安全を確保することを目的とする
ものである。

【０００８】〔発明の構成〕

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
シャフト４に取付ける中央のボス部３の内部に衝撃吸収
体16，41，51を設けたステアリングホイールに関するも
のであって、上記衝撃吸収体16，41，51は、ステアリン
グシャフト４側に配置される基板部21と、この基板部21
上に突設された支持板部22，42，52と、この支持板部2
2，42，52の少なくとも一側部に上記基板部21と平行状
に突設された複数の遊端板部23とを備えたものである。

【００１０】

【作用】本発明のステアリングホイールは、ボス部３に
衝撃が加わると、衝撃吸収体16，41，51の複数の遊端板
部23が順番に塑性変形して、衝撃を吸収する。

【００１１】

【実施例】本発明のステアリングホイールの実施例を図
面を参照して説明する。

【００１２】図１ないし図３は第１の実施例である。

【００１３】このステアリングホイールは、図３に示す
ように、円環状のリム部１の中央部に複数のスポーク部
２を介してボス部３を設けた形状で、この中央のボス部
３を図１に示すステアリングシャフト４に取付けるよう
になっている。

【００１４】上記ボス部３は、図１に示すように、ステ
アリングシャフト４に嵌着して図示しないナットで固定
される鉄等の金属製の筒状のボス６を備え、このボス６
の上部外周に鉄等の金属製のボスプレート７を溶接等に
より一体的に固着し、このボスプレート７の上部にパッ
ドユニット８を複数の弾性取付具９を介して取付けると
ともに、このボスプレート７の下部に合成樹脂製の下部
カバー10を図示しないねじ等により取付けた構造で、上
記リム部１及び複数のスポーク部２はボス６及びボスプ
レート７に一体的に設けられている。

【００１５】なお、上記複数の弾性取付具９は、それぞ
れ、金属板ばねの両側部に上下一対のく字状の係止部9
a，9bを折曲及び切り起こしにより形成したもので、下
側のく字状の係止部9bをボスプレート７に形成した取付
孔13に弾性的に挿入して取付孔13の下部に係合すると、
上側のく字状の係止部9aが取付孔13の上部に弾性的に係
合し、これによって、上下の係止部9a，9bがボスプレー
ト７を上下から弾性的に挾持し、パッドユニット８をボ
スプレート７に取外し可能に取付けるようになってい
る。

【００１６】そして、上記パッドユニット８は、衝撃吸
収体16の上にパッド17を被せ、このパッド17と衝撃吸収
体16との間にホーン用のスイッチ機構18を設けた構造
で、衝撃吸収体16の下部に上記複数の弾性取付具９がね
じ19で取付けられている。

【００１７】上記衝撃吸収体16は、押出し成形で形成し
たアルミニウム等の金属の枠材から成り、図１及び図２
に示すように、ステアリングシャフト４側に配置される
水平な基板部21と、この基板部21の図３において下側に
位置する端部近くの上面に垂直に突設された支持板部22
と、この支持板部22の図３において上側に位置する一側
部に上記基板部21と平行に突設された複数の水平な遊端
板部23とを一体に備えている。

【００１８】そして、上記基板部21の上面には上記弾性
取付具９用のねじ19を螺通する一対の凸条部25が支持板
部22と同方向に形成されているとともに、基板部21の両
側の端部には上記パッド17用の取付片26，27が支持板部
22と同方向に形成され、この取付片26，27に上記パッド
17の周辺部が複数のねじ28で取付けられている。

【００１９】また、上記複数の遊端板部23のうちの最上
位の遊端板部23には左右一対の開口部31が形成され、こ
の開口部31にそれぞれ上記スイッチ機構18の可動接点と
なる板状のホーンスプリング32が絶縁取付具33を介して
ねじ34で取付けられ、この左右一対のホーンスプリング
32の両端部に対向して上記最上位の遊端板部23にスイッ
チ機構18の固定接点となるリベット35が設けられてい
る。

【００２０】また、上記パッド17は、比較的に硬質の合
成樹脂から成る芯材38を比較的に軟質の合成樹脂から成
る外皮39で覆った構造で、芯材38が、上記衝撃吸収体16
の取付片26，27に上記複数のねじ28で固定した周辺部
と、上記スイッチ機構18のホーンスプリング32に対する
中央部との間で、分割されており、これによって、スイ
ッチ機構18のホーンスプリング32に対するパッド17の中
央部が外皮39の弾性により押圧可能となっており、パッ
ド17の中央部を押圧することによって、外部からスイッ
チ機構18のホーンスプリング32をリベット35に接触させ
ることができ、押圧をとめると、パッド17が元の状態に
戻って、ホーンスプリング32がリベット35から離れるの
で、スイッチ機構18を開閉することができる。

【００２１】そうして、上述したように、衝撃吸収体16
の上にスイッチ機構18を設け、その上にパッド17を被せ
てこのパッド17を複数のねじ28で衝撃吸収体16に取付け
ることにより、パッドユニット８が形成され、このパッ
ドユニット８が上記複数の弾性取付具９でボスプレート
７に取付けられ、これによって、ステアリングホイール
を構成している。

【００２２】そして、このステアリングホイールを自動
車のステアリングシャフト４に組付けた状態で、衝突事
故等が起きると、運転者の頭部が図１及び図３において
矢印Ａ方向つまり斜め前方からボス部３に衝突する。

【００２３】この際、ボス部３のパッド17は比較的に簡
単に変形するため、運転者の頭部はパッド17を介して衝
撃吸収体16に衝突することになる。

【００２４】そして、この衝突の際、衝撃吸収体16で
は、複数の遊端板部23が衝突の衝撃を吸収しながら、最
上位のものから順番に塑性変形する。

【００２５】したがって、最上位の遊端板部23が変形を
開始するまでに、この遊端板部23の耐荷重力により、荷
重が上昇し、この遊端板部23の変形が進行すると、荷重
が減少し始めるが、この状態で、次の遊端板部23の耐荷
重力により、荷重が上昇し始めるので、荷重が維持さ
れ、これを繰返すことにより、すべて遊端板部23が変形
するまでの間、荷重を安定的に維持することができ、こ
のため、この衝撃吸収体16では、支持板部22とそれぞれ
の遊端板部23の板厚等を適切に設定することにより、衝
撃時の初期荷重を急速に１００〜１２０Kg程度に上昇さ
せることができるとともに、１００〜１２０Kg程度の荷
重を維持して４０mm程度の変形量を確保することがで
き、有効に衝撃を吸収して運転者の安全を確保すること
ができる。

【００２６】次に、図４及び図５は第２の実施例であ
る。

【００２７】この第２の実施例は、上述した第１の実施
例に対して、衝撃吸収体の一部の構造が異なるだけで、
大部分は第１の実施例と共通するため、同様の部分には
同一の符号を付して説明を省略する。

【００２８】この実施例に用いた衝撃吸収体41は、上述
した第１の実施例に用いた衝撃吸収体16と同様に、押出
し成形で形成したアルミニウム等の金属の枠材から成
り、ステアリングシャフト４側に配置される水平な基板
部21と、この基板部21の上面中央部から図３において下
側となる方向に傾斜して突設された支持板部42と、この
支持板部42の図３において上側となる一側部に上記基板
部21と平行に突設された複数の水平な遊端板部23とを一
体に備えている。

【００２９】そうして、この衝撃吸収体41も、上述した
第１の実施例の衝撃吸収体16と同様に、上記パッド17及
びスイッチ機構18とともに、パッドユニット８を形成
し、上記複数の弾性取付具９によりボスプレート７に取
付けられ、ステアリングホイールを構成する。

【００３０】そして、この実施例に用いた衝撃吸収体41
も、衝突の際には、複数の遊端板部23が衝突の衝撃を吸
収しながら、最上位のものから順番に塑性変形する。

【００３１】したがって、最上位の遊端板部23が変形を
開始するまでに、この遊端板部23の耐荷重力により、荷
重が上昇し、この遊端板部23の変形が進行すると、荷重
が減少し始めるが、この状態で、次の遊端板部23の耐荷
重力により、荷重が上昇し始めるので、荷重が維持さ
れ、これを繰返すことにより、すべて遊端板部23が変形
するまでの間、荷重を安定的に維持することができ、こ
のため、この衝撃吸収体41では、支持板部42とそれぞれ
の遊端板部23の板厚等を適切に設定することにより、衝
撃時の初期荷重を急速に１００〜１２０Kg程度に上昇さ
せることができるとともに、１００〜１２０Kg程度の荷
重を維持して４０mm程度の変形量を確保することがで
き、有効に衝撃を吸収して運転者の安全を確保すること
ができる。

【００３２】なお、この実施例では、衝撃吸収体41の支
持板部42が傾斜しているため、衝撃を有効に吸収する方
向が、矢印Ａ方向だけでなく、矢印Ｂ方向つまり垂直方
向からの衝撃も有効に吸収することができる。

【００３３】次に、図６及び図７は第３の実施例であ
る。

【００３４】この第３の実施例は、上述した第１の実施
例に対して、衝撃吸収体の一部の構造が異なるだけで、
大部分は第１の実施例と共通するため、同様の部分には
同一の符号を付して説明を省略する。

【００３５】この実施例に用いた衝撃吸収体51は、上述
した第１の実施例に用いた衝撃吸収体16と同様に、押出
し成形で形成したアルミニウム等の金属の枠材から成
り、ステアリングシャフト４側に配置される水平な基板
部21と、この基板部21の上面中央部から突設された図３
において上下側となる両側方向に交互に傾斜した三角波
形の支持板部52と、この三角波形の支持板部52の両側の
各角部から両側部に交互に上記基板部21と平行に突設さ
れた複数の水平な遊端板部23とを一体に備え、とくに最
上位の遊端板部23は支持板部52の両側方に突設されてい
る。

【００３６】そうして、この衝撃吸収体51も、上述した
第１の実施例の衝撃吸収体16と同様に、上記パッド17及
びスイッチ機構18とともに、パッドユニット８を形成
し、上記複数の弾性取付具９によりボスプレート７に取
付けられ、ステアリングホイールを構成する。

【００３７】そして、この実施例に用いた衝撃吸収体51
も、衝突の際には、複数の遊端板部23が衝突の衝撃を吸
収しながら、最上位のものから順番に塑性変形する。

【００３８】したがって、最上位の遊端板部23が変形を
開始するまでに、この遊端板部23の耐荷重力により、荷
重が上昇し、この遊端板部23の変形が進行すると、荷重
が減少し始めるが、この状態で、次の遊端板部23の耐荷
重力により、荷重が上昇し始めるので、荷重が維持さ
れ、これを繰返すことにより、すべて遊端板部23が変形
するまでの間、荷重を安定的に維持することができ、こ
のため、この衝撃吸収体51では、支持板部52とそれぞれ
の遊端板部23の板厚等を適切に設定することにより、衝
撃時の初期荷重を急速に１００〜１２０Kg程度に上昇さ
せることができるとともに、１００〜１２０Kg程度の荷
重を維持して４０mm程度の変形量を確保することがで
き、有効に衝撃を吸収して運転者の安全を確保すること
ができる。

【００３９】なお、この実施例では、衝撃吸収体51の支
持板部52が三角波形で交互に両側方に傾斜しているた
め、衝撃を有効に吸収する方向が、矢印Ａ方向だけでな
く、矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向つまり斜め後方の衝撃も
有効に吸収することができる。

【００４０】次に、図４及び図５に示した第２の実施例
の衝撃吸収体41の構造で、図８に示すように、遊端板部
23の数を３枚から４枚に変更するとともに、初期荷重の
立上りを良くするために、最上位の遊端板部23a と支持
板部42の板厚を他の遊端板部23b ，23c ，23dよりも厚
くしたものを用いて、エネルギ吸収特性を調べた結果を
図９に示す。

【００４１】なお、実線は荷重の方向を垂直（０度）に
した場合、破線は荷重の方向を３０度傾斜させた場合、
一点鎖線は荷重の方向を６０度傾斜させた場合のそれぞ
れのエネルギ吸収特性の曲線である。

【００４２】この図から、それぞれのエネルギ吸収特性
の曲線は特性図中の２本の二点鎖線ａ，ｂの間にあり、
衝撃時に急速に１００〜１２０Kg程度の荷重に到達する
こと（初期荷重の立上りが良いこと）と、この１００〜
１２０Kg程度の荷重を維持して４０mm程度の変形量を確
保すること（有効な衝撃吸収ストロークを確保するこ
と）ができたことがわかる。

【００４３】そして、図９において、それぞれの曲線は
山谷のある波形を成しているが、１つ１つの山が、個々
の遊端板部23a ，23b ，23c ，23d と支持板部42が順番
に変形する時の荷重変化を示しているため、試験結果に
基づいて、遊端板部23a ，23b ，23c ，23d や支持板部
42の板厚調節を行なうことにより、荷重の制御をきわめ
て容易に行なうことができ、したがって、安全性を高め
ることができる。

【００４４】なお、上述した各実施例では、衝撃吸収体
16，41，51を、アルミニウム等の金属の押出し成形品と
したが、これに限らず、鋳造で形成してもよく、また、
合成樹脂の射出成形あるいは押出し成形で形成してもよ
い。

【００４５】また、上述した各実施例において、衝撃吸
収体16，41，51の基板部21及び各遊端板部23にステアリ
ングシャフト４に対する通孔を形成すると、変形量を確
保し易くなる。

【００４６】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ボス
部に衝撃が加わると、衝撃吸収体の複数の遊端板部が順
番に塑性変形して衝撃を吸収するので、荷重を安定的に
維持することができ、とくに、支持板部とそれぞれの遊
端板部の強度を適切に設定することにより、衝撃時の初
期荷重を急速に上昇させることができるとともに、上昇
した荷重を維持しながら所定の変形量を確保することが
できるので、有効に衝撃を吸収して運転者の安全を確保
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステアリングホイールの第１の実施例
の図３のＩ−Ｉ視に対応するボス部の縦断面図である。

【図２】同上実施例の衝撃吸収体の斜視図である。

【図３】同上実施例の平面図である。

【図４】本発明のステアリングホイールの第２の実施例
のボス部の縦断面図である。

【図５】同上実施例の衝撃吸収体の斜視図である。

【図６】本発明のステアリングホイールの第３の実施例
のボス部の縦断面図である。

【図７】同上実施例の衝撃吸収体の斜視図である。

【図８】図９に示す特性を調べるために用いた衝撃吸収
体の側面図である。

【図９】本発明のステアリングホイールの衝撃吸収体の
エネルギ吸収特性図である。

【図１０】従来のステアリングホイールの衝撃吸収体の
エネルギ吸収特性図である。

【符号の説明】

３ ボス部 ４ ステアリングシャフト 16 衝撃吸収体 21 基板部 22 支持板部 23 遊端板部 41 衝撃吸収体 42 支持板部 51 衝撃吸収体 52 支持板部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 友一 静岡県富士市青島町218番地 日本プラス ト株式会社内 (72)発明者 渡辺 淳 静岡県富士市青島町218番地 日本プラス ト株式会社内 (72)発明者 小野 和廣 静岡県富士市青島町218番地 日本プラス ト株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフトに取付ける中央の
   ボス部の内部に衝撃吸収体を設けたステアリングホイー
   ルであって、上記衝撃吸収体は、ステアリングシャフト
   側に配置される基板部と、この基板部上に突設された支
   持板部と、この支持板部の少なくとも一側部に上記基板
   部と平行状に突設された複数の遊端板部とを備えたこと
   を特徴とするステアリングホイール。