JPH0924841A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後部側に配置される２本のスポーク芯金相互
が接近していても、振動特性の低下を抑えて、リング部
の後部側に斜め上外方から作用する衝撃力を円滑に吸収
することができるステアリングホイールを提供するこ
と。 【解決手段】 リング芯金５とボス芯金６とを連結する
２本のスポーク芯金７が、各々、丸棒金属素材から形成
されるとともに、リング芯金側のリング結合部１２、ボ
ス芯金側のボス結合部８、リング結合部とボス結合部と
の間の中間部１３、からなる。中間部１３は断面円形形
状、リング結合部１２とボス結合部８とはステアリング
シャフトの軸方向に沿って潰した断面略長方形形状とす
る。各ボス結合部８は、ボス芯金６の左右方向の側面付
近から放射状に延びるボス側部位９と、屈曲部１１を経
て後方側へ延びる中間部側部位１０と、からなる。各ボ
ス側部位９は、中間部側部位１０より断面の長手方向の
寸法を短くしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動特性の良好なステ
アリングホイールに関し、特に小型トラックに適したス
テアリングホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、振動特性に優れたステアリングホ
イールとしては、公開技報番号９４−４０８９が知られ
ており、その構造としては、リング部に配置されるリン
グ芯金と、中央のボス部に配置されてステアリングシャ
フトに連結されるボス芯金と、が、２本のスポーク芯金
により、連結されていた。

【０００３】２本のスポーク芯金は、それぞれ、丸棒金
属素材から形成されるとともに、リング芯金側のリング
結合部、ボス芯金側のボス結合部、及び、リング結合部
とボス結合部との間の中間部、から構成されていた。さ
らに、中間部は、断面円形形状とし、リング結合部とボ
ス結合部とが、ステアリングシャフトの軸方向に沿って
潰した断面略長方形形状としていた。

【０００４】なお、リング結合部が断面略長方形形状と
している理由は、リング芯金との溶接を容易にさせるた
めであり、ボス結合部が断面略長方形形状としている理
由は、後述するねじり剛性を大きくさせるためである。

【０００５】そして、各ボス結合部が、上方から見て、
ボス芯金の左右方向の側面付近から放射状に延びるボス
側部位と、屈曲部を経て後方側へ延びる中間部側部位
と、から構成されていた。

【０００６】このように、ボス結合部を「く」の字に曲
げる理由は、スポーク芯金相互のリング結合部を接近さ
せ、ステアリングホイールの前部側のスポーク芯金間を
広くさせて、メータ類の視認性を向上させるためであ
る。

【０００７】そして、このような芯金で構成されるステ
アリングホイールでは、ステアリングシャフトの軸方向
に沿ってリング部に振動が入力されると、スポーク芯金
のボス結合部にはねじり荷重が作用し、中間部には曲げ
荷重が作用することとなるが、ボス結合部は、潰されて
幅広となっているため、ねじり剛性が大きく、また、中
間部は、潰されておらず、上下方向の厚みがあるため、
曲げ剛性が大きくなって、ステアリングホイール全体と
して振動に対する剛性が大きくなり、その結果、固有振
動数が高くなって、振動特性が良好となっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなス
テアリングホイールでは、２本のスポーク芯金相互が、
リング芯金側で接近していることから、リング部の後部
側に斜め上外方から衝撃力が作用した際、相互に接近し
ているスポーク芯金がそのリング部の後部側を支持して
おり、リング芯金が曲がり難いことから、衝撃力の反力
で生ずる衝撃荷重値が低減せず、その衝撃力のエネルギ
ーを円滑に吸収できなかった。

【０００９】特に、上記衝撃力を作用させた際、大型ト
ラック等に使用されるリング部の外径を大きくしたステ
アリングホイールでは、実開平６−７５９５２号公報に
記載されているように、スポーク部間のリング部自体を
変形させて、その衝撃力を緩和させることができるが、
小型トラック等に使用されるリング部の外径が小さいス
テアリングホイールでは、スポーク部間のスパンが小さ
ければ、リング部自体を変形させることが困難となり、
上記課題が生じ易い。

【００１０】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、後部側に配置される２本のスポーク芯金相互が接近
していても、振動特性の低下を抑えて、リング部の後部
側に斜め上外方から作用する衝撃力を円滑に吸収するこ
とができるステアリングホイールを提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１番目の
ステアリングホイールは、リング部に配置されるリング
芯金と、中央のボス部に配置されてステアリングシャフ
トに連結されるボス芯金と、が、該ボス芯金から後方側
へ延びる２本のスポーク芯金により、連結され、２本の
該スポーク芯金が、それぞれ、丸棒金属素材から形成さ
れるとともに、前記リング芯金側のリング結合部、前記
ボス芯金側のボス結合部、及び、前記リング結合部と前
記ボス結合部との間の中間部、から構成され、前記中間
部が、断面円形形状とし、前記リング結合部と前記ボス
結合部とが、前記ステアリングシャフトの軸方向に沿っ
て潰した断面略長方形形状とし、さらに、前記各ボス結
合部が、上方から見て、前記ボス芯金の左右方向の側面
付近から放射状に延びるボス側部位と、屈曲部を経て後
方側へ延びる中間部側部位と、から構成されているステ
アリングホイールであって、前記各ボス結合部のボス側
部位が、前記中間部側部位より断面の長手方向の寸法を
短くしていることを特徴とする。

【００１２】本発明に係る第２番目のステアリングホイ
ールは、前記各ボス結合部におけるボス側部位として、
中間部側部位より断面長手方向の寸法を短くせずに、前
記各ボス結合部のボス側部位における前記ステアリング
シャフトの軸方向に沿って対向する上下面の少なくとも
一方に、左右方向に延びる凹溝を形成するものである。

【００１３】なお、本明細書の上下方向は、ステアリン
グホイールが連結されるステアリングシャフトの軸方向
に沿う上下方向を指し、また、前後方向は、ステアリン
グホイールが車両に装着された際の車両の前後方向に沿
う方向を指す。

【００１４】

【発明の作用・効果】本発明に係る第１番目のステアリ
ングホイールでは、各ボス結合部のボス側部位が、中間
部側部位より断面の長手方向の寸法を短くしていること
から、ねじり剛性を低下させることとなる。

【００１５】そのため、リング部の後部側に斜め上外方
から衝撃力が作用した際、リング部の面を衝撃力の作用
方向と直交させるように、各スポーク芯金におけるボス
結合部のボス側部位がねじり変形しつつ塑性変形して、
衝撃力のエネルギーを吸収することとなる。

【００１６】そして、各ボス結合部のボス側部位がねじ
り変形し易くなるものの、ボス側部位の上下方向の厚さ
を薄くするようにするのでは無く、幅方向の寸法を短く
するだけであるため、各ボス結合部におけるボス側部位
のねじり剛性を著しく低下させることを抑えることがで
きる。

【００１７】したがって、本発明に係る第１番目のステ
アリングホイールでは、後部側に配置される２本のスポ
ーク芯金相互が接近していても、振動特性の低下を抑え
て、リング部の後部側に斜め上外方から作用する衝撃力
を円滑に吸収することができる。

【００１８】本発明に係る第２番目のステアリングホイ
ールでは、各ボス結合部のボス側部位におけるステアリ
ングシャフトの軸方向に沿って対向する上下面の少なく
とも一方に、左右方向に延びる凹溝が形成されているこ
とから、ボス側部位のねじり剛性が低下する。

【００１９】そのため、リング部の後部側に斜め上外方
から衝撃力が作用した際、リング部の面を衝撃力の作用
方向と直交させるように、各スポーク芯金におけるボス
結合部のボス側部位がねじり変形しつつ塑性変形して、
衝撃力のエネルギーを吸収することとなる。

【００２０】そして、各ボス結合部のボス側部位がねじ
り変形し易くなるものの、ボス側部位の全域の上下方向
の厚さを薄くするようにするのでは無く、部分的に左右
方向に延びる凹溝を形成するだけであるため、ボス側部
位のねじり剛性を著しく低下させることを抑えることが
できる。

【００２１】したがって、本発明に係る第２番目のステ
アリングホイールでも、後部側に配置される２本のスポ
ーク芯金相互が接近していても、振動特性の低下を抑え
て、リング部の後部側に斜め上外方から作用する衝撃力
を円滑に吸収することができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００２３】第１実施例のステアリングホイール１は、
図１〜３に示すように、円環状のリング部Ｒと、リング
部Ｒの中央に配置されるボス部Ｂと、ボス部Ｂとリング
部Ｒとを連結する２本のスポーク部Ｓと、を備え、スポ
ーク部Ｓ相互の間が狭く構成されている。

【００２４】リング部Ｒは、２本の鋼管を円環状に曲げ
るとともに後述するスポーク芯金７との溶接部位に鋼製
の丸棒材を挿入させてなるリング芯金５と、リング芯金
５を被覆する軟質塩化ビニル等の合成樹脂からなる被覆
層１４と、から構成されている。

【００２５】ボス部Ｂは、ステアリングシャフト１をナ
ット２止めする鋼製の円筒状のボス芯金６と、ボス芯金
６の上方に配置される合成樹脂製のパッド１５と、ボス
芯金６の下方に配置される合成樹脂製の図示しないロア
カバーと、から構成されている。

【００２６】各スポーク部Ｓは、鋼製の丸棒素材からな
るスポーク芯金７と、スポーク芯金７のリング部Ｒ側を
被覆するためにリング部Ｒから延設された被覆層１４
と、から構成されている。

【００２７】各芯金５・６・７・７は、相互に溶接され
てステアリングホイール芯金４を構成し、このステアリ
ングホイール芯金４が所定の射出成形型にセットされ
て、被覆層１４が射出成形されて形成され、ついで、パ
ッド１５と図示しないロアカバーとを組み付けられてス
テアリングホイール３が製造されることとなる。なお、
パッド１５を組み付ける前に、実際には、ステアリング
ホイール３はステアリングシャフト１にナット止めされ
ることとなる。

【００２８】そして、第１実施例のステアリングホイー
ル３では、従来と同様に、各スポーク芯金７が、リング
芯金５側のリング結合部１２と、ボス芯金６側のボス結
合部８と、リング結合部１２とボス結合部８との間の中
間部１３と、から構成されている。

【００２９】中間部１３は、丸棒素材のままの断面円形
形状とし、リング結合部１２とボス結合部８とは、図１
・２に示すように、ステアリングシャフト１の軸方向に
沿って潰した断面略長方形形状としている。

【００３０】さらに、各ボス結合部８は、スポーク部芯
金７相互を狭くするように、図１に示すように、上方か
ら見て、ボス芯金６の左右方向の側面付近から放射状に
延びるボス側部位９と、屈曲部１１を経て後方側へ延び
る中間部側部位１０と、から構成されている。

【００３１】そして、第１実施例のステアリングホイー
ル３では、各ボス結合部８のボス側部位９が、図１・２
に示すように、中間部側部位１０より断面の長手方向の
寸法を短くしている。

【００３２】ちなみに、実施例の場合には、中間部１３
の外径が１３φとし、中間部側部位１０の断面寸法とし
て、長手方向の寸法Ｗ０が１６．５mm、短手方向の寸法
ｔ０が８mm、ボス側部位９の断面寸法として、長手方向
の寸法Ｗ１が１０mm、短手方向の寸法ｔ１が８mmとして
いる。リング結合部１２の断面寸法は、中間部側部位１
０と同じとしている。

【００３３】なお、各スポーク部芯金７の製造は、所定
長さの丸棒素材の両端をプレス加工して押し潰し、さら
に、一方の端部（ボス結合部８側の端部）を曲げ加工
し、リング結合部１２とボス結合部８とを形成し、つい
で、ボス結合部８のボス側部位９における断面の長手方
向の両端面を中間部側部位１０から滑らかに連続するよ
うに切削加工して製造している。そのため、リング結合
部１２とボス結合部８の中間部側部位１０とは、正確に
は、断面長手方向の両端面を円弧状にした断面略長方形
形状（図２の二点鎖線参照）としているのに対し、ボス
結合部８のボス側部位９は、断面形状を長方形形状（図
２の実線参照）としている。

【００３４】この第１実施例のステアリングホイール３
を車両に装着した後、図３に示すように、リング部Ｒの
後部側に斜め上外方から衝撃力Ｆが作用した際には、各
ボス結合部８のボス側部位９が中間部側部位１０より断
面の長手方向の寸法を短くしてねじり剛性を低下させて
いるため、リング部Ｒの面Ｐを衝撃力Ｆの作用方向と直
交させるように、各ボス側部位９がねじり変形しつつ塑
性変形して、衝撃力Ｆのエネルギーを吸収することとな
る。

【００３５】ちなみに、衝撃力Ｆの変わりに、リング部
Ｒの後部側に、３００Kgf の荷重を加えた場合、実施例
のステアリングホイール３では、各ボス側部位９がねじ
り変形して、リング部Ｒの荷重の作用点を、５０mm程度
移動させることとなったが、各ボス側部位９の断面形状
を各中間部側部位１０と同じとした従来タイプのステア
リングホイールの場合には、リング部Ｒの荷重の作用点
は、１０mm程度移動するだけであった。

【００３６】そして、第１実施例のステアリングホイー
ル３では、各ボス結合部８のボス側部位９がねじり変形
し易くなるものの、ボス側部位９の上下方向の厚さを薄
くするようにするのでは無く、幅方向（断面の長手方
法）の寸法Ｗ１を短くするだけであるため、各ボス結合
部８におけるボス側部位９のねじり剛性を著しく低下さ
せることを抑えることができ、ステアリングホイール３
の固有振動数の低下を抑えて、振動特性の低下を抑える
ことができ、既述の発明の作用・効果の欄で述べたと同
様な効果を得ることができる。

【００３７】なお、第１実施例のステアリングホイール
３では、固有振動数が３４．５Ｈｚであり、ボス側部位
９を削らずに中間部側部位１０と同じ断面形状としたス
テアリングホイールでは、固有振動数が３６．５Ｈｚで
あり、僅かに、２Ｈｚの低下に抑えることができた。

【００３８】また、ボス側部位９の断面形状において、
短手方向の寸法ｔ１を変えず、長手方向の寸法（幅寸
法）Ｗ１を１２mmとした場合には、固有振動数を３５．
５Ｈｚとすることができた。

【００３９】ちなみに、各ボス側部位９の断面長手方向
の寸法Ｗ１を短くするための削り代を少なくすれば、固
有振動数の低下を抑えることができるものの、衝撃力Ｆ
に対するねじり変形が円滑に行なわれなくなるため、各
ボス側部位９と各中間部側部位１０との断面短手方向の
寸法ｔ０・ｔ１を同じとした場合、各ボス側部位９の断
面長手方向の寸法Ｗ１は、各中間部側部位１０の断面長
手方向の寸法Ｗ０の６０〜７０％とすることが望まし
い。６０％未満では、ステアリングホイールの固有振動
数が著しく低下して、振動特性を悪化させ、７０％を超
えれば、ボス側部位９のねじり剛性が高くなり、衝撃力
を円滑に吸収できなくなるからである。

【００４０】なお、各中間部側部位１０を曲げ変形させ
つつ塑性変形させて、衝撃力を吸収させることが考えら
れるが、そのように構成した場合には、固有振動数が低
下し過ぎて好ましくない。ちなみに、各ボス側部位９と
各中間部側部位１０との断面短手方向の寸法ｔ０・ｔ１
を８mmとし、各ボス側部位９の断面長手方向の寸法Ｗ１
を１６．５mm、各中間部側部位１０の断面長手方向の寸
法Ｗ０を１２mmとした場合、固有振動数は３４Ｈｚと低
下し過ぎたことが判明した。

【００４１】図４・５に示す第２実施例のステアリング
ホイール３３は、各ボス結合部８におけるボス側部位９
を中間部側部位１０と同じ断面形状（長手方向の寸法Ｗ
０・Ｗ１を１６．５mm、短手方向の寸法ｔ０・ｔ１を８
mmとして、長手方向両端が円弧状となった形状）とし
て、各ボス結合部８のボス側部位９におけるステアリン
グシャフトの軸方向に沿って対向する上下面に、左右方
向に延びる凹溝２９（凹溝２９・２９間の肉厚ｔ２は６
mm）を形成したものである。

【００４２】このステアリングホイール３３でも、各ボ
ス側部位９の上下面に左右方向に延びる凹溝２９が形成
されていることから、各ボス側部位９のねじり剛性が低
下しており、リング部Ｒの後部側に斜め上外方から衝撃
力Ｆが作用した際、図３に示すように、リング部Ｒの面
Ｐを衝撃力Ｆの作用方向と直交させるように、各スポー
ク芯金７におけるボス結合部８のボス側部位９がねじり
変形して、衝撃力Ｆのエネルギーを吸収することができ
る。

【００４３】なお、第２実施例のステアリングホイール
３３の固有振動数は、３５Ｈｚであった。

【００４４】また、第２実施例のステアリングホイール
３３では、切削加工し易いように、凹溝２９が屈曲部１
１を超えて中間部側部位１０まで形成されているが、ボ
ス側部位９にだけ、凹溝２９を形成しても良く、さら
に、凹溝２９は、深ければ、ステアリングシャフトの軸
方向に沿って対向する上下面の一方だけに、形成しても
良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のステアリングホイールを
示す平面図である。

【図２】図２のII−II部位の端面図である。

【図３】同実施例に衝撃力が作用した状態を示す図であ
る。

【図４】第２実施例のステアリングホイールを示す平面
図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ部位の端面図である。

【符号の説明】

１…ステアリングシャフト、 ３・２３…ステアリングホイール、 ４…ステアリングホイール芯金、 ５…リング芯金、 ６…ボス芯金、 ７…スポーク芯金、 ８…ボス結合部、 ９…ボス側部位、 １０…中間部側部位、 １１…屈曲部、 １２…リング結合部、 １３…中間部、 ２９…凹溝、 Ｒ…リング部、 Ｂ…ボス部、 Ｓ…スポーク部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング部に配置されるリング芯金と、中
   央のボス部に配置されてステアリングシャフトに連結さ
   れるボス芯金と、が、該ボス芯金から後方側へ延びる２
   本のスポーク芯金により、連結され、 ２本の該スポーク芯金が、それぞれ、丸棒金属素材から
   形成されるとともに、前記リング芯金側のリング結合
   部、前記ボス芯金側のボス結合部、及び、前記リング結
   合部と前記ボス結合部との間の中間部、から構成され、 前記中間部が、断面円形形状とし、前記リング結合部と
   前記ボス結合部とが、前記ステアリングシャフトの軸方
   向に沿って潰した断面略長方形形状とし、 さらに、前記各ボス結合部が、上方から見て、前記ボス
   芯金の左右方向の側面付近から放射状に延びるボス側部
   位と、屈曲部を経て後方側へ延びる中間部側部位と、か
   ら構成されているステアリングホイールであって、 前記各ボス結合部のボス側部位が、前記中間部側部位よ
   り断面の長手方向の寸法を短くし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２】 リング部に配置されるリング芯金と、中
   央のボス部に配置されてステアリングシャフトに連結さ
   れるボス芯金と、が、該ボス芯金から後方側へ延びる２
   本のスポーク芯金により、連結され、 ２本の該スポーク芯金が、それぞれ、丸棒金属素材から
   形成されるとともに、前記リング芯金側のリング結合
   部、前記ボス芯金側のボス結合部、及び、前記リング結
   合部と前記ボス結合部との間の中間部、から構成され、 前記中間部が、断面円形形状とし、前記リング結合部と
   前記ボス結合部とが、前記ステアリングシャフトの軸方
   向に沿って潰した断面略長方形形状とし、 さらに、前記各ボス結合部が、上方から見て、前記ボス
   芯金の左右方向の側面付近から放射状に延びるボス側部
   位と、屈曲部を経て後方側へ延びる中間部側部位と、か
   ら構成されているステアリングホイールであって、 前記各ボス結合部のボス側部位が、前記ステアリングシ
   ャフトの軸方向に沿って対向する上下面の少なくとも一
   方に、左右方向に延びる凹溝を備えていることを特徴と
   するステアリングホイール。