JPS6181275A - ステアリングホイ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明はリング部に加熱部材を有するステアリングホ
イールに関するものである。

（従来の技術） 従来、自動車、モーターボート等のステアリングホイー
ルのリング部は、弾性をもえたり皮で覆ったりして、運
転者の手の接触感覚を向−１−させるための改善がなさ
れている。しかし、そのリング部の把持部の温度ｖＡ節
を行い、′運転者の手の温感を改良したステアリングホ
イールは存在していない。このため、従来のステアリン
グホイールは外気温の低い冬期において長時間駐車した
ときにかなりの低湿に達し、運転初期にリング部が冷た
く感じられるという欠点があった。

そこで、リング部に電熱線等の発熱体を組み込んだステ
アリングホイールも幾つか提案されている。しかし、そ
れらのステアリングホイールでは、発熱体の電流や電圧
を制御して発熱温葭を一定に保持するための制御部の組
イ１部位については、何等考虞されていなかった。従っ
て、継電が複郭になったり、継電の接点が増加する等と
いう虞があった。

（発明が解決しようと覆る問題点） この発明は上述したような、冬期等に運転初期にリング
部が冷たく感じられたり、あるいは加熱部材を組み込ん
だ場合でも継電が複雑になったり、継電の接点が増加す
る等という従来のステアリングホイールにおける問題点
を解決しようとするものぐある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために、リング部の少な
くとも把持部分に加熱部材を設けるとともに、加熱部材
の温度制御部をステアリングホイール内に配設し、同温
度制御部に対して電源のみを継電するようにステアリン
グホイールを（Ｍ成した。

（作用） 本発明のステアリングホイールにおいて、加熱部材によ
ってリング部の少なくとも把持部分が加熱され、運転者
に温感を与える。また、ステアリングホイールの取付部
位であるコラムから加熱部材の温度制御部に対しては電
源だｌ−Ｊが継電され、他のサーミスタ等の継電は不要
となる。従って、継電が容易になり接点数も減少する。

（実施例） 次に、本発明を具体化した一実施例を、第１〜８図に従
って説明する。

ステアリングホイールは図示しないステアリングシャツ
１へに連結されるボス部１ど、ボス部１の前方に取着さ
れたパッド部２３と、ボス部１から斜め下方へ延びる２
本のスポーク部２と、スポーク部２の先端に支持された
リング部３とより構成されている。

リング部３の中心部には鋼等からなる芯金４が配設され
ており、その芯金４はスポーク部２の内部を通ってボス
部１に溶接されている。芯金４の周囲にはポリウレタン
等の合成樹脂よりなる被覆部５が射出成形によって股（
プられており、第３゜４図に示すように同被覆部５の外
形はリング部３においてほぼ円形又は楕円形であり、ス
ポーク部２及びボス部１において隅丸四角形である。

リング部３において、ステアリングホイールがニュー１
−ラル位置にあるときに運転者が通常把持する把持部分
３ａは、リング部３のほぼ真横を中心とする部分であり
、時計の針の方向で表わずと１０時１０分から８時２０
分の範囲内の任意の部分である。この左右両側の把持部
分３ａにおいて、被覆部５の外周面にはその断面全周に
ネオプレンラバーフオームのシートよりなる断熱材６が
巻きイ」（ブられている。同断熱材６は柔軟かつ摩擦係
数が高いので被覆部５に対して滑らないように密着し、
熱伝導を遮断するようになっている。

各断熱材６の外周面にはその断面全周のうちの一部（リ
ング部３外周側のほぼ半周部分）のみに＝５− 加熱部材としてのヒーター７が配設されている。

同ヒーター７の主要部分は、第５図に示すように長方形
の加熱部８、加熱部８の下端から突出する延１に部９、
及び延長部９から側方に延びる引出部１０を有してＵい
に接着された２枚のシー１〜１１゜１２と、両シーｔ−
１１，１２に挟まれて固定されたヒーター線１３とから
構成されている。シート１１．１２の加熱部８は把持部
分３ａのほぼ中央部において、リング部３の前部内側か
ら外側を回って後部にかかる箇所に配置されている。延
長部９はスポーク部２まで下方に延び、引出部１０はス
ポーク部２の裏側に回り込んでいる。

また、裏側（断熱材６側）のシート１１にはポリエステ
ル１００％製のｐＡ緒が綾織またはニツＩ〜織されると
ともに難燃処理を施された仲１：’Ｉに富む布が使用さ
れ、表側のシート１２にはポリエステル１００％製の繊
維からなり難燃処理を施されたより伸縮性の少ない不織
布が使用されている。

ヒーター線１３には合成樹脂被覆付の電熱線が使用され
ており、同ヒーター線１３は加熱部８において蛇行状に
往復されて、延長部９から引出部１０の端部へと引出さ
れている。

従って、第６図に示すように伸縮し易い裏側のシート１
１がヒーター線１３の太さ分だけ凹凸に伸び、表側のシ
ート１２が凹凸のないほぼ平坦な状態に保たれるので、
リング部３の表面に凹凸が現れない。なお、裏側のシー
１〜１１の凹凸は柔軟な断熱材６によって、吸収される
。

引出部１０において、ヒーター線１３の端部にはリード
線１４が接続されている。この接続部は相当の厚みどな
るためヒーター７の伯の部分より張り出すが、本実施例
では前記の通り引出部１０をスポーク部２の裏側に配設
したので、通常のステアリング操作時に同接続部が手に
触れることはない。

ボス部１の下方にはスイッチ１５とヒーター７の湯度制
御部（以下、単に制御部という）１６の大半を収めた小
型のケース１６ａとが取着されており、同スイッチ１５
又は制御部１６に前記リード線１４が接続されている。

両ヒーター７は直列接続されている。第４図に示すよう
に、リード線１４はスポーク部２の被覆部５の裏側に設
けられた四条５ａの中に絹み込まれている。なお、制御
部１６の構成については後で詳述する。

また、ＩＦ面向かつて左側のヒーター７において、加熱
部８のシート１１．１２間にａ３　Ｌｊるヒーター線１
３の近傍には温度感知素子である勺−ミスタ１７が挾着
され、同サーミスタ１７のリード線１８も制御部１６に
接続されている。

また、正面向かつて右側のヒーター７において、ヒータ
ー線１３の片方の端部には温度ヒコース１９が直列に接
続されており、万が−、ヒーター線１３が加熱しずぎた
ときに同温度ヒコーズ１９が溶断して電流が切れるよう
になっている。

リング部３からスポーク部２の途中にかけて、被覆部５
、断熱材６及びヒーター７の最外周には本皮、合成皮革
等よりなる表皮２１が取着されており、同表皮２１は外
観及び手触り感を向上させるとともにヒーター７を内部
で動かないように締イ１　ＬＪでいる。

さて、ヒーター線１３の温度を一定に制御する制御部１
６の回路構成を、第８図に従って詳述する。第８図にお
いて、破線で囲まれた部分がボス部１の下方に取着され
たケース１６ａの中に収められている。従って、自動車
のコラム（図示しない）から同ステアリングホイールの
制御部１６へは、バッテリＳＡＴの電源ラインのみが継
電される。

すなわち、自動車のコラムから制御部１６に対しては、
第２図に示すボス部１裏面のスリップリング２４を介し
てバッテリＢＡＴ　ＮＨ圧１２〜１３．５Ｖ）の正極が
接続され、ステアリングシャフトを介してアースが接続
されている。バッテリＳＡＴの正極は自動車における種
々の電源変ｖノを吸収するためサージ電流吸収素子ＺＮ
Ｒ及びダイオードＤ１に接続されており、コンデシナＣ
１インプットとして微小変動のない電源電圧を得ている
。

電源電圧は直列の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によって分圧さ
れ、抵抗Ｒ２とＲ３の間に基準電圧Ｖｓが発生ずる。ま
た、電源電圧は直列の抵抗Ｒ／４゜サーミスタ１７．抵
抗Ｒ５によっても分几され、勺−ミスタ１７と抵抗Ｒ５
間に制御筒ｆｆ、　Ｖ　Ｃがブを生ずる。基準電圧ＶＳ
及び制御電圧ＶＣは夫々抵抗Ｒ６，’Ｒ７を介して比較
器Ａに入力される。抵抗Ｒ５，Ｒ６，−Ｒ７には交流イ
ンピーダンスを低下させて動作を安定化するコンデン１
ｊ−Ｃ２，Ｃ３゜Ｃ４が接続されている。なお、ダイオ
ードＤ２は電源変動に対する基準電圧ＶＳと制御電圧Ｖ
ｃの変動を同一化するためである。

抵抗Ｒ４にはトランジスタＱ１．Ｑ２がダーリントン接
続されており、２段目のトランジスタＱ２のベースには
比較器Ａの出力が接続されている。

同ベース及び］レレフには過電流防止のための抵抗Ｒ８
，Ｒ９が入れられている。また、比較器Ａの出力には抵
抗Ｒ１０とコンデンサＣ５よりなるＣＲ直列回路が接続
されており、その時定数は３０〜６０　ｍ　Ｓに設定さ
れている。従って、周期の短い出力変動は吸収され、−
室以上の周期で安定した制御が行われる。

トランジスタＱ２のエミッタ抵抗１マ１１には更にトラ
ンジスタＱ３．Ｑ４がグーリン１−ン接続されており、
比較器Ａの制御側入力にはＩ〜ランジスタＱ３のコレク
タから高抵抗値の抵抗Ｒ１２を介して動作安定化のため
の帰還が施されている。第７図に示すように、電力制御
用のパワートランジスタＱ４は放熱のためにボス部１に
マイカ板等を介して絶縁状態で取着されている。バッテ
リＳＡＴの正極には前記ヒーター７のヒーター線１３が
直列接続されており、上記トランジスタＱ４のコレクタ
にはヒーター線１３の他端が接続されている。

以−１このように構成され１〔実施例のステアリングホ
イールをＯ℃程度の気温にて使用する際の、ヒーター７
の＃、ＩＪ　ｆ９１１動作について説明する。

スイッチ１５を投入すると、低温時のサーミスタ１７の
抵抗値は高いことから制御電圧ＶＣが基準電圧ＶＳより
低くなり、正極性となった比較器ＡはトランジスタＱ２
のバイアス電流を増加させる。従って、トランジスタＱ
２．Ｑ３のコレクタ電流が増加して、電力制御用のパワ
ートランジスタＱ４が駆動され、ヒーター線１３に人さ
く’ｊ宙流が流れる。

スイッチ投入後約２０〜３０秒でヒーター線１３自体は
高い箇所で約４０℃となり、リング部３表面は約３０℃
まで達する。従って、運転者にｖｌｌうに混植を与える
ことができる。このように加熱所要時間を短くできたの
は、ヒーター７と被覆部５の間に設【Ｊだ断熱材６の断
熱作用により、ヒーター７の熱が表皮２１を介してリン
グ部３表面に効率よく伝わる一方、被覆部５にはほとん
ど逃げないためである。従って、熱の利用効率が高い。

ヒーター線１３が高い箇所で約５５℃程に濡痘土弄り−
ると、１）−ミスタ１７の抵抗値が低くなるためυ制御
電圧ＶＣが基□準電圧Ｖｓより高くなり、負極性となっ
た比較器ＡはトランジスタＱ２に流していたバイアス電
流をカットする。従って、トランジスタＱ２．Ｑ３．Ｑ
４のコレクタ電流がほぼ遮断され、ヒーター線１３電流
はゼロないしは極少となる。

以上の動作が繰り返されて、ヒーター７の温度がほぼ一
定に断続制御される。

本実施例によれば、ヒーター７の制御部１６がステアリ
ングホイールのボス部１（詳しくは、ボス部１下方のケ
ース１６ａ内であり、電力制御用のパワートランジスタ
Ｑ４だけはボス部１に直接取着）に設けられているので
、自動車のコラムから同ステアリングホイールの制御部
１６うは、サーミスタ等の継電をする必要がなく、バッ
テリＢＡＴの電源ラインのみを継電すればよい。従って
、継電が簡単になって継電の接点も少なく済み、信頼性
の向上やコストダウンにつながる。

また、本実施例ではリング部３の左右両側の把持部分３
ａにのみ断熱材６及びヒーター７を設け、更に同断熱材
６の外周面においてその断面全周のうちの一部（リング
部３外周側のほぼ半周部分）のみにヒーター７を配設し
たため、ステアリングホイールがニュートラル位置にあ
るときに通常運転者の手の触れる部分だけが加熱される
。従って、バッテリの電力を無駄に消費することがなく
、加熱所要時間の短縮にも寄与する。

また、ヒーター７の各シート１１．１２の材質を変えて
、裏側のシート１１がヒーター線１３の太さ分だ（プ凹
凸に伸び、表側のシート１２が凹凸のないほぼ平坦な状
態に保たれるようにしたので、リング部３の表面に凹凸
が現れず、手触り感が低下する心配もない。なお、断熱
材６は前記断熱効果ばかりでなく、その柔軟性によって
裏側のシート１１の凹凸を吸収するという効果も秦し、
リング部３のラフ１〜感にも寄与する。

さらに、断熱材６を被覆部５外周面の断面全周に設けた
ので、断熱材６による段差が発生せず、手触り感が阻害
されない。

また、両ヒーター７を直列に接続したので、いずれか一
方のヒーター７が切れれば両方とも作動しなくなり、一
方のヒーター７のみが異常に加熱されることがなくなる
とか、濡痩感知素子であるサーミスタ１７や温度ヒコー
ズ１９を夫々いずれか一方のヒーター７に組み込めば済
むという効果もある。

この発明は前記実施例の構成に限定されるものではなく
、例えば次のように具体化することもできる。

（１）制御部１６の配設部位は前記ボス部１下方のケー
ス１６ａ内に限定されり゛、ボス部１の直前、パッド２
３の内部、スポーク部２の被覆部５内、リング部３の被
覆部５内、若しくは芯金４の内部でもＪ：＜、又はこれ
らに分散して配設りることもできる。づなわら、ステア
リングホイール内であれば、組付可能な限りいかなる部
位に配設してもよい。

（２）制御部１６はヒーター７のｗｊＡ度制御ができ、
自動車のコラムからバッテリＳＡＴの電源ラインのみを
継電すれば済むものであれば、どのような構成でもよい
。例えば、前記実施例の電力制御用のパワートランジス
タＱ４に代えてリレーを使用したり、サーミスタ１７に
代えてザーモスタット等の各種温度感知素子を使用した
り、比較器Ａによる断続的な制御回路に代えて（ノイリ
スタ等による連続的な制御回路を採用したりすることも
てきる。

（３）加熱部材としては、前記ヒーター７以外にも種々
の構成のものを使用することができる。例えば、前記シ
ー１−１１．１２に変えて熱伝導性の良い金属（Ａ　Ｉ
、Ｆｅ、ＭＯ＞フィルムを使用したり、ポリエチレン、
ポリエステル、ポリイミド、フッ化樹脂等の樹脂フィル
ムを使用したり、ガラス繊屓１やカーボン繊維で織られ
た布を使用したりしてもよいし、シート１１．１２の形
状をスポーク部２の形状や角度に応じて適宜変更しても
よい。

（４）断熱材６の材料はネオプレンラバーフＡ−ムに限
定されず、り【］ロプレンラバー、り［１１ｉプレンラ
バーフＡ−ム、ポリエチレンノＡ−ム、ポリウレタン、
ポリウレタンフオーム等の各秒高分子初石又はその発泡
体、石綿やグラスウール等の無機質材ｒ１、その他の断
熱性のよいあらゆる＋４１１’１を使用することができ
る。特に、高分子＋Ａ　ｉｉｌの発泡体等の柔軟イを材
料を使用した場合には、裏側のシート１１の凹凸をよく
吸収し、リング部３のソフト感にも大きく寄与する。

（５）断熱材６は被覆部５の外周面の断面全周に設けな
くともよく、少なくともヒーター７の内側のみに設けれ
ばよい。ただし、前記の通り手触り感においては、断熱
材６を被覆部５の断面全周に設Ｇノだ方がよい。

（６）断熱材６及びヒーター７を、把持部分３ａだ（プ
でなくリング部３の全周に股【ブることもできる。この
場合、リング部３のいかなる箇所を把持しても温感が得
られるが、かなりの電力を必要とする。

効果 以上詳述したように、本発明のステアリングホイールは
、加熱部材によりリング部の少なくとも把持部分を加熱
して、運転者に温感を与えることができるばかりでなく
、自動車のコラムからヒーターの制御部へはバッテリの
電源ラインのみを継電すればよいので、継電が簡単にな
って継電の接点も少なく済み、信頼性の向上やロス１〜
ダウンにつながるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明を具体化したステアリングホイールの一実
施例を示し、第１図はその全体の正面図、第２図は同じ
く背面図、第３図は第１図のＡ−Ａ断面指示線に＋５１
：Ｊるリング部の拡大断面図、第４図は第１図のＢ−Ｂ
ＷｆＩ面指示線にお１プるスポーク部の拡大断面図、第
５図は第一実施例のヒーターを示す正面図、第６図は同
ヒーターの要部拡大断面図、第７図は芯金及びボス部を
示す正面図、第８図はヒーターの温度制御部の回路図で
ある。 ３・・・リング部、３ａ・・・把持部分、７・・・ヒー
ター、１６・・・瀉瓜制御部。 特許出願人　　　　　　豊田合成株式会ネ１松下電器産
業株式会社 トヨタ自動中株式会ネ４ 代　理　人　　　　　　弁理士　　恩１）博官第５図 □

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リング部（３）の少なくとも把持部分（３ａ）に加
   熱部材（７）を設けるとともに、加熱部材（７）の温度
   制御部（１６）をステアリングホイール内に配設し、同
   温度制御部（１６）に対して電源のみを継電するように
   構成したことを特徴とするステアリングホイール。 ２、リング部（３）の少なくとも把持部分（３ａ）にお
   ける被覆部（５）の外周に加熱部材（７）を巻き付け、
   加熱部材（７）の外周に表皮（２１）を覆ったことを特
   徴とする特特許請求の範囲第１項に記載のステアリング
   ホイール。 ３、加熱部材（７）はヒーター線（１３）を２枚のシー
   ト（１１、１２）で挾着することにより構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のステアリング
   ホイール。 ４、温度制御部（１６）は加熱部材（７）に流れる電流
   の断続制御回路を有していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のステアリングホイール。