(57)【要約】【課題】振動吸収効果に優れたダンパユニットを備えたステアリングホイールを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るステアリングホイールは、  芯金部材と；エアバッグクッションおよびインフレータを収容し、前記芯金部材に連結されるエアバッグモジュールと；前記芯金部材と前記エアバッグモジュールとの間に配置されたダンパユニットとを備える。ここで、前記ダンパユニットは、弾性材料からなる緩衝部材と；前記緩衝部材を上方から支持する上部支持部材と；前記緩衝部材を下方から支持する下部支持部材とを備える。また、前記緩衝部材は、横方向に突出したフランジ部を有し、当該フランジ部を前記上部支持部材及び前記下部支持部材によって、挟持する構造である。そして、前記上部支持部材及び前記下部支持部材の少なくとも一方と前記フランジとの間に空隙が形成される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金部材と；
エアバッグクッションおよびインフレータを収容し、前記芯金部材に連結されるエアバッグモジュールと；
前記芯金部材と前記エアバッグモジュールとの間に配置されたダンパユニットとを備え、
前記ダンパユニットは、弾性材料からなる緩衝部材と；前記緩衝部材を上方から支持する上部支持部材と；前記緩衝部材を下方から支持する下部支持部材とを備え、
前記緩衝部材は、横方向に突出したフランジ部を有し、当該フランジ部を前記上部支持部材及び前記下部支持部材によって、挟持する構造であり、
前記上部支持部材及び前記下部支持部材の少なくとも一方と前記フランジとの間に空隙が形成されていることを特徴とするステアリングホイール。
【請求項２】
前記ダンパユニットは、中心部に貫通するピンを更に備え、
前記緩衝部材、前記上部支持部材、前記下部支持部材は、前記ピンの外側に配置される構造であり、
前記緩衝部材の前記フランジ部は、前記ピンの軸方向と直交する方向に突出することを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール。
【請求項３】
前記空隙は、前記上部支持部材及び／又は前記下部支持部材に形成された切欠きによって成形されることを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリングホイール。
【請求項４】
前記切欠きは、前記ピンの軸方向と直交する面に対し、外側に向かって前記フランジから徐々に離れるような傾斜部として形成されてい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。
【請求項５】
前記切欠きは、前記フランジの外周に少なくとも４カ所形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のステアリングホイール。
【請求項６】
前記切欠きは、前記下部支持部材にのみ形成されていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載のステアリングホイール。
【請求項７】
前記切欠きは、前記上部支持部材にのみ形成されていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載のステアリングホイール。
【請求項８】
前記切欠きは、前記上部支持部材及び前記下部支持部材の両方に形成されていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載のステアリングホイール。
【請求項９】
前記上部支持部材に形成された前記切欠きと、前記下部支持部材に形成された切欠きは、前記フランジを挟んで対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項８に記載のステアリングホイール。
【請求項１０】
前記上部支持部材に形成された前記切欠きと、前記下部支持部材に形成された切欠きは、前記フランジを挟んで対向しない位置に設けられていることを特徴とする請求項８に記載のステアリングホイール。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載のステアリングホイールに採用される前記エアバッグモジュール。
【請求項１２】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載のステアリングホイールに採用される前記ダンパユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車のステアリングホイールに関し、特に、所謂フローティングエアバッグモジュールを備えたステアリングホイールの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両は、多くの場合、ステアリングホイールの乗員側の中央にフロントエアバッグ装置が設けられている。フロントエアバッグは、膨張ガスによって展開し、前方向の衝突から乗員を保護する。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。このようなエアバッグモジュールは、ステアリングホイールの芯金から浮いた状態で保持され（フローティング構造）、ホーン操作の際に乗員が押すことによって芯金方向に移動し、ホーンスイッチとして活用される（例えば、特許文献１）。【０００３】
特許文献１のエアバッグモジュールは、ステアリングホイールの基部である芯金部材に簡単に取付けできるよう、スナップフィット構造を採用している。スナップフィット構造は、一般には部材の弾性を利用して結合（連結）を行う構造である。そして、エアバッグモジュールに設けられたピンを芯金部材に挿し込むだけで芯金部材の裏側のクリップ（棒状のスプリング）に連結させてこれに取り付けることが可能になっている。【０００４】
エアバッグモジュールの底部に取り付けられるピンの外側には、コイルスプリングが設けられ、ホーン操作を行っていない状態においてエアバッグモジュールを上方（乗員側）に付勢している。そして、ホーン操作を行う際には、コイルスプリングの反発力に抗してエアバッグモジュールを押し込むことになる。  なお、ピンの先端には、溝が形成されており、この溝が上述したクリップに引っ掛かって連結される。【０００５】
上記のようなピン及びコイルスプリングは、ダンパユニットの一部を構成するものである。例えば、３つのダンパユニットがエアバッグモジュールに取り付けられる。各ダンパユニットは、ピン及びコイルスプリングの他に、振動吸収のための、例えばラバー製の緩衝部材を設ける場合がある。緩衝部材は、ピンの外周に配置され、上下の部材によって挟み込むように支持される。しかしながら、緩衝部材による振動吸収効果が不十分な場合があった。特に、ピンの中心軸に対してスイングするような大きめの振動、揺動に対する緩衝効果が不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−６９９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みて創作されたものであり、振動吸収効果に優れたダンパユニットを備えたステアリングホイールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るステアリングホイールは、  芯金部材と；エアバッグクッションおよびインフレータを収容し、前記芯金部材に連結されるエアバッグモジュールと；前記芯金部材と前記エアバッグモジュールとの間に配置されたダンパユニットとを備える。ここで、前記ダンパユニットは、弾性材料からなる緩衝部材と；前記緩衝部材を上方から支持する上部支持部材と；前記緩衝部材を下方から支持する下部支持部材とを備える。また、前記緩衝部材は、横方向に突出したフランジ部を有し、当該フランジ部を前記上部支持部材及び前記下部支持部材によって、挟持する構造である。そして、前記上部支持部材及び前記下部支持部材の少なくとも一方と前記フランジとの間に空隙が形成される。【０００９】
上部支持部材及び下部支持部材の少なくとも一方と緩衝部材のフランジとの間に空隙を形成することにより、当該フランジ部が変形する自由度が増し、振動吸収（減衰）性能の向上を図ることができる。【００１０】
前記空隙は、前記上部支持部材及び／又は前記下部支持部材に形成された切欠きによって成形することができる。【００１１】
前記切欠きは、前記ピンの軸方向と直交する面に対し、外側に向かって前記フランジから徐々に離れるような傾斜部として形成することができる。【００１２】
前記切欠きは、前記フランジの外周に少なくとも４カ所形成することができる。【００１３】
前記切欠きは、前記下部支持部材及び前記上部支持部材の何れか一方又は両方に形成することができる。切欠きを、緩衝部材の上下両方に形成することにより、当該緩衝部材の変形自由度が増すというメリットがある。【００１４】
前記上部支持部材に形成された前記切欠きと、前記下部支持部材に形成された切欠きを、前記フランジを挟んで対向する位置に設けた場合には、これらの切欠きが形成された領域において、効果的に振動を吸収することが可能となる。【００１５】
他方、前記上部支持部材に形成された前記切欠きと、前記下部支持部材に形成された切欠きとを、前記フランジを挟んで対向しない位置に設けることもできる。例えば、上側の切欠きと下側の切欠きとを周方向において交互に配置・形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明が適用可能なステアリングホイール装置の概要を示す斜視図であり、（ａ）がエアバッグモジュールを装備した外観を示し、（ｂ）がエアバッグモジュールを組み付ける前の状態を示す。
【図２】図２は、図１（ｂ）に示すエアバッグモジュールの裏側から観察した斜視図である。
【図３】図３は、ステアリングホイールの芯金部材の一部（ボス領域）を示す平面図であり、（ａ）が表側（エアバッグモジュール側、乗員側）から見た様子、（ｂ）が裏側（ステアリングコラム側）から見た様子である。
【図４】図４は、本発明の実施例に係るエアバッグ装置に使用されるダンパユニットを示す斜視図である。
【図５】図５は、図４に示すダンパユニットの分解斜視図である。
【図６】図６は、図４及び図５に示すダンパユニットを芯金部材の軸受孔に挿入した状態を示し、図３（ｂ）におけるＡ−Ａ断面に対応する。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施例に係るダンパユニットの一部（スプリング保持部材）の構造を示す斜視図であり、下方（芯金側）から見た様子を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の実施例に係るダンパユニットの一部（スプリング保持部材）の構造を示す斜視図であり、上方から見た様子を示す。
【図８】図８は、本発明の実施例に係るダンパユニットの構造の一部を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施例に係るダンパユニットの構造の一部を示す斜視図であり、図８に対して観察するアングルを変えたものである。
【図１０】図１０は、本発明の実施例に係るダンパユニットの構造の一部を示す断面図であり、（Ａ）が図８のＡ−Ａ方向の断面（一部省略）、（Ｂ）が図９のＢ−Ｂ方向の断面（一部省略）を示す。
【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の他の実施例に係るダンパユニットの構造の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施例について詳細に説明する。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。
以下に示す実施例においては、エアバッグモジュール側にダンパユニットを設ける構造を一例として示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、芯金側にダンパユニットを設ける構造や、エアバッグモジュールと芯金の何れに属するか明確でない箇所に設けるような構造にも適用可能である。また、ホーン機構についても芯金側で完結させる構造でも、エアバッグモジュール側で完結させる構造でもよい。また、エアバッグモジュールと芯金との連結についても、特に限定させるものではない。
【００１８】
以下の説明及び図面においては、ステアリングコラムの回転軸をＺ軸とし、当該Ｚ軸に垂直な面をＸＹ平面とする。なお、ＸＹ平面はリム部に平行な面であることが多い。「回転方向」とはリム部(把持部)がボスセンターを中心にＸＹ平面内で回転する方向を意味する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例に係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。
【００２０】
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。この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。
【００２１】
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クッション（図示省略）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１０８（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１０８からエアバッグクッションへガスが供給され、エアバッグクッション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。
【００２２】
ステアリングホイール１００の基礎部分は、金属製の芯金部材１１０で構成されている。芯金部材１１０はおおまかに、中央のボス領域１１２、乗員が把持する円形のリム１１４、そしてボス領域１１２とリム１１４をつなぐスポーク１１６ａ〜１１６ｃを含んで構成されている。ボス領域１１２には、ステアリングシャフトが連結されるシャフト孔１１８が設けられている。
【００２３】
本実施例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。
【００２４】
図２は、図１（ｂ）のエアバッグモジュール１０２の裏面を例示した図である。図２に例示するように、ハウジング１０６の裏面１２０に複数のダンパユニット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１１０（図１（ｂ）参照）に弾性的に取り付ける部材であって、モジュールダンパ機構の中心をなしている。本実施例では、ダンパユニット１２４はハウジング１０６の裏面の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。
【００２５】
なお、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、ダンパユニット１２４は、エアバッグモジュール１０２のＸ軸方向の中央において、Ｙ軸方向の上部と下部の計２箇所に配置してもよい。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。
【００２６】
ダンパユニット１２４からは棒状のピン１２６がＺ軸方向下側に位置する芯金部材１１０のボス領域１１２（図１（ｂ）参照）に向かって突出している。このピン１２６は、芯金部材１１０のカラー部材１３４（図３参照）を介して軸受孔１２８に挿し込まれ、芯金部材１１０の裏側に設置されている後述する棒状のスプリング１３０に連結される。このピン１２６とスプリング１３０との連結によって、エアバッグモジュール１０２は、芯金部材１２０に取り付けられる。
【００２７】
図３は、図１（ｂ）の芯金部材１１０のボス領域１１２を例示した図である。図３（ａ）は芯金部材１１０をエアバッグモジュール１０２側から見た様子、図３（ｂ）は図４（ａ）の芯金部材１１０の裏側から見た様子を示している。図３（ａ）に示すように、芯金部材１１０には、ダンパユニット１２４のピン１２６が挿し込まれるカラー部材１３４が計３つ設けられている。これらカラー部材１３４は、ピン１２６（図２参照）を挿し込む各軸受孔に取り付けられている。
【００２８】
本実施例では、図３（ｂ）に示すように、各軸受孔の下方に棒状のスプリング（オメガスプリング）１３０が設けられている。棒状スプリング１３０は、ピン１２６を支えるバネ要素である。棒状スプリング１３０は細長い金属製の棒を屈曲させた形状となっている。棒状スプリング１３０は、リブ１５０等によって支えられて設置されているが、その一端は支えられることなく自由端１３０ａとなっており、たわむことができる。ピン１２６がこの棒状スプリング１３０の自由端１３０ａとかみ合うことで、エアバッグモジュール１０２は芯金部材１１０上に着脱可能に取り付けられる。
【００２９】
ピン１２６は、第１スプリング１３２およびカラー部材１３４（図１（ｂ）参照）に通されて、芯金部材１１０へと挿入される。第１スプリング１３２は、コイル状であっていわゆるホーンスプリングとして機能し、エアバッグモジュール１０２と芯金部材１１０との間に設置されてこれらの間に間隙を確保する。そして、ホーン操作の際に乗員による押し下げから解放されたエアバッグモジュール１０２を、芯金部材１１０から離間させて元の位置に戻す。
【００３０】
図４は、本発明に係るエアバッグ装置に使用されるダンパユニット１２４を示す斜視図である。また、図５は、図４に示すダンパユニット１２４の分解斜視図である。ダンパユニット１２４は、上述したダンパピン１２６の他に、ラバーホルダープレート２０２；弾性力を有するラバー部材（緩衝部材）２０４；ラバー部材２０４を保持するラバーホルダ（上部支持部材）２０６；絶縁材料から成形され、コイルスプリング１３２の上端を保持する支持部材（下部支持部材）２０８を備えている。
【００３１】
これらの部品２０２，２０４，２０６，２０８は、ピン１２６と同心状に配置される。ピン１２６は、円盤状の上端部１２６ａと、円柱状の本体部１２６ｂと、外周に溝１２７が形成された先端部１２６ｃとを備えている。
【００３２】
以下、図６を参照して、上記説明したダンパユニット１２４およびその周辺構造についてさらに詳しく説明する。図６は、図３（ｂ）の芯金部材１１０の軸受孔１２８におけるＡ−Ａ断面に対応した図である。この図６では、芯金部材１１０に連結されたダンパユニット１２４におけるＸ軸およびＹ軸を含んだ断面を示している。
【００３３】
図６に示すように、ダンパユニット１２４のピン１２６が芯金部材１１０側の棒状スプリング１３０に連結されることで、エアバッグモジュール１０２は芯金部材１１０に取り付けられる。このとき、ピン１２６はコイルスプリング１３２の内側に通され、このコイルスプリング１３２がエアバッグモジュール１０２と芯金部材１１０との間に配置される。エアバッグモジュール１０２は、コイルスプリング１３２に支持されることでホーンスイッチとして機能する。
【００３４】
カラー部材１３４は、軸受孔１２８の内側にて、ピン１２６の側面を支えるようになっている。カラー部材１３４を設置することで、ピン１２６を芯金部材１１０単体の場合よりも高い位置で支えることが可能になり、ピン１２６の直立性をより高めることができる。
【００３５】
上記構成では、エアバッグモジュール１０２を芯金部材１１０に取り付ける際、ピン１２６を芯金部材１１０に挿し込むだけの簡単なスナップフィットによって、ホーンスイッチとして機能可能な状態で芯金部材１１０に取り付けられる。
【００３６】
上記のように、本実施例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、ホーン操作時の接点として、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、機能ごとに別部材を設ける必要がなく、構成が簡略化される。
【００３７】
本実施例では、スナップフィット構造によって芯金部材１１０に取り付けたエアバッグモジュール１０２は、比較的簡単な作業で芯金部材１１０から取り外すこともできる。エアバッグモジュール１０２を取り外す場合、芯金部材１１０の裏側から所定の工具を使用して棒状スプリング１３０をたわませ、棒状スプリング１３０とピン１２６との連結を解除する。このとき、本実施例の芯金部材１１０には、作業の容易化に資する構造が設けられている。
【００３８】
コイルスプリング１３２は、支持部材２０８によって上端部を支持されるように構成されている。支持部材２０８は、コイルスプリング１３２の上端部分を支持すべく、ダンパピン１２６の軸方向と垂直な面内において、等間隔に４カ所設けられたフック３００（図７参照）を備えている。
【００３９】
図７Ａ、７Ｂは、ダンパユニット１２４の一部（スプリング保持部材２０８）の構造を示す斜視図であり、下方（芯金１１０側）から見た様子（７Ａ）、上方から見た様子（７Ｂ）を示す。図８及び図９は、スプリング保持部材２０８の構造を示す斜視図であり、各々異なるアングルから観察した様子を示している。図１０（Ａ）は、図８のＡ−Ａ方向の断面（一部省略）、図１０（Ｂ）が図９のＢ−Ｂ方向の断面（一部省略）を示す。
【００４０】
ラバー部材２０４はＺ軸に対して垂直方向に突出したフランジ部２０４ａを備えている。フランジ部２０４ａは、スプリング保持部材２０８のフランジ３１０の上面（３１２，３１４）と、ラバーホルダ２０６の底面２０６ａとの間に挟持されている。
【００４１】
保持部材２０８は、ラバー部材２０４の底面を支持するフランジ３１０を備えている。フランジ３１０は、ピン１２６の軸（Ｚ軸）に対して概ね垂直に延びる平面領域３１２と、Ｚ軸に垂直な面に対して外側下方に傾斜した傾斜領域３１４とを含んでいる。傾斜領域３１４は、フランジ３１０の一部を切り欠いた状態であり、これによって、ラバー部材２０４のフランジ部２０４ａとの間に空隙を形成している。なお、平面領域３１２と傾斜領域３１４とは周方向において交互に配置形成されている。
【００４２】
図１１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の他の実施例に係るダンパユニットの構造の一部を示す断面図であり、図１０（Ａ）と同様に、図８のＡ−Ａ方向の断面を示す。図１１（Ａ）の例においては、スプリング保持部材２０８側には切欠きが存在せず、ラバーホルダ２０６側に切欠き（傾斜部）２０６ａを形成することで、ラバー部材２０４のフランジ部２０４ａとの間に空隙を形成している。また、図１１（Ｂ）の例は、図１０（Ａ）と図１１（Ａ）とを合わせたものであり、スプリング保持部材２０８とラバーホルダ２０６の両方に切欠き（傾斜部）３１４，２０６ａを形成することで、上下両側に空隙を形成している。
【００４３】
以上のように、ラバー部材２０４を上下で保持する保持部材２０８とラバーホルダ２０６の何れか一方又は両方に切欠きを設けることにより、ダンパユニット１２４がＺ軸に平行又は垂直でない振動、すなわち、揺動（スイング）を生じたときに、ダンパユニット１２４としての揺れ幅が大きくなり、効果的に当該振動を吸収することが可能となる。本発明のような切欠き（空隙）が存在しない場合には、上下で挟まれたラバー部材２０４のフランジ部２０４ａが上下で圧縮されるだけであり、十分な振動吸収効果を発揮することができない。
【００４４】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想の範疇内において、変更可能なものである。
【図１】
2019142655.tif 000003
【図２】
2019142655.tif 000004
【図３】
2019142655.tif 000005
【図４】
2019142655.tif 000006
【図５】
2019142655.tif 000007
【図６】
2019142655.tif 000008
【図７Ａ】
2019142655.tif 000009
【図７Ｂ】
2019142655.tif 000010
【図８】
2019142655.tif 000011
【図９】
2019142655.tif 000012
【図１０】
2019142655.tif 000013
【図１１】
2019142655.tif 000014
【国際調査報告】
2019142655.tif 000015
2019142655.tif 000016
2019142655.tif 000017
2019142655.tif 000018