(57)【要約】自動車のハンドル（３１０）が、コア部材であって円形のリム（３１２）を具備したものを備える。少なくとも１個の減衰要素（３１４）をリム（３１２）に据え付け、スリーブ（３１８）の中において、少なくとも１個のスプリング要素（３１６）によって支持され、スプリングを付与される。ハンドル（３１０）の製造方法も与えられる。該方法は、工程として、ハンドルのコア部材（３１２）を与える工程およびスリーブ（３１８）をコア部材（３１２）に固定する工程を含む。スリーブ（３１８）は少なくとも１個の減衰要素（３１４）を備え、これはスリーブ（３１８）の中において支持され、スプリングを付与される。さらに、車両のハンドルアセンブリにおける振動を最適化する方法も与えられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を備えた自動車のハンドル：
実質的に円形であるリムを有するコア部材；
前記リムの周辺または内部に固定され、振動を伝達するように該リムと連通していて、外縁を具備する、少なくとも１個の減衰要素；
前記外縁の周辺に延伸し、前記減衰要素を支持する少なくとも１個のスプリング部材；および
前記減衰要素の周辺に設置され、前記ハンドルの内部の前記減衰要素を覆うスリーブ。
【請求項２】
減衰要素の周辺に対称に配置された、複数のスプリング部材をさらに具備する、請求項１に記載のハンドル。
【請求項３】
スプリング部材がＯリングである、請求項２に記載のハンドル。
【請求項４】
複数のスプリング部材が複数のＯリングである、請求項２に記載のハンドル。
【請求項５】
減衰要素が、コア部材の密度より大きい密度を有する、請求項１に記載のハンドル。
【請求項６】
スプリング部材が、弾性の材料またはポリマーから形成されている、請求項１に記載のハンドル。
【請求項７】
実質的に円形であるリムが、減衰要素と実質的に相補的であるチャネルを具備する、請求項１に記載のハンドル。
【請求項８】
下記の工程を含む、自動車のハンドルの製造方法：
実質的に円形であるリムを有するコア部材を与える工程；
外縁を具備する、少なくとも１個の減衰要素を与える工程；
少なくとも１個のスプリング部材を、前記減衰要素の外縁の周辺に設置する工程；
前記少なくとも１個の減衰要素をスリーブの内部に設置し、前記スプリング部材が、その内部にある前記減衰要素を弾性的に支持するようにする工程；および
前記スリーブをハンドルの前記リムの周辺または内部に固定し、ハンドルの前記コア部材に対して、減衰要素による弾性的なサスペンションを付与する工程。
【請求項９】
さらに下記の工程を含む、請求項８に記載の自動車のハンドルの製造方法：
コア部材およびスリーブをモールド装置に設置する工程；および
流動性でありかつ硬化性の材料を前記モールド装置に送達し、硬化した前記材料を、スリーブおよびコア部材に付着せしめ、そして減衰要素および少なくとも１個のスプリング部材からスリーブによって隔離する工程。
【請求項１０】
少なくとも１個の減衰要素が、コア部材のリムの周辺にある少なくとも１個のスリーブの中に固定された複数の減衰要素を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１個のスプリング部材が、複数のスプリング部材を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１個のスプリング部材が、複数のスプリング部材を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１個のスプリング部材が、複数のＯリングを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ハンドルのリムが、スリーブを受容するチャネルを具備する、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
請求項８に記載の方法によって形成されたハンドル。
【請求項１６】
下記のステップを含む、車両のハンドルアセンブリに最適な振動を与える方法：
実質的に円形であるリム部を有し、自動車のステアリングシステムと接続可能である、ハンドルのコア部材を形成するステップ；
外縁を具備する、少なくとも１個の減衰要素を与えるステップ；
少なくとも１個のスプリング要素を、前記少なくとも１個の減衰要素の外縁の周辺に設置し、少なくとも１個のスプリングアセンブリを形成するステップ；
前記少なくとも１個のスプリングアセンブリをスリーブの中に設置し、前記少なくとも１個の減衰要素を、前記スリーブの中において前記少なくとも１個のスプリング要素によって弾性的に支持するようにするステップ；
前記スリーブを前記リム部の周辺にローテーションによって据え付けるステップ；および
前記少なくとも１個のスプリング要素による前記少なくとも１個の減衰要素に対する弾性的な支持によって、前記スリーブと前記減衰要素とにおいて、前記ハンドルアセンブリが振動する間に弾性的かつ相対的に置換することを容易ならしめ、ステアリングシステムからそこに伝わる振動を減衰せしめるステップ。
【請求項１７】
少なくとも１個の減衰要素が、コア部材の密度より大きい密度を有する材料から形成され、ハンドルアセンブリの振動に対する慣性抵抗を増大せしめる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
下記のステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法：
異なる質量の、内部において弾性的に支持された減衰要素をそれぞれ有する、複数のスリーブを与えるステップ；
ハンドルアセンブリの振動の測定を、選択されたスリーブのそれぞれについて、ハンドルのコアに固定して行うステップ；および
前記複数のスリーブから１個のスリーブを選択し、振動に対する最適な抵抗を前記ハンドルアセンブリに伝えるものとすることを、ハンドルアセンブリに固定された場合にハンドルアセンブリに与えられる振動特性に基づいて行うステップ。
【請求項１９】
下記のステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法：
第一の個数の弾性スプリング要素を、減衰要素の外縁に設置するステップ；
前記第一の個数の弾性スプリング要素を有する前記減衰要素をスリーブの中に収納し、該スリーブをハンドルコアに固定するステップ；
前記ハンドルコアの振動の測定を、前記ハンドルコアに前記スリーブを搭載して行うステップ；
第二の個数の弾性スプリング要素を、減衰要素の外縁に設置するステップ；
前記第二の個数の弾性スプリング要素を有する前記減衰要素をスリーブの中に収納し、該スリーブをハンドルコアに固定するステップ；
前記ハンドルコアの振動の測定を、前記ハンドルコアに前記スリーブを搭載して行うステップ；および
減衰要素に設置するスプリング要素の個数を選択し、振動に対する最適な抵抗を前記ハンドルアセンブリに伝えるものとすることを、ハンドルアセンブリに固定された場合にハンドルアセンブリに与えられる振動特性に基づいて行うステップ。
【請求項２０】
下記のステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法：
第一の幅を有する第一の少なくとも１個のスプリング要素を、第一の減衰要素の周辺に配置するステップ；
第一の幅を有する前記第一のスプリング要素を有する前記第一の減衰要素をスリーブの中に収納し、該スリーブをハンドルコアに固定するステップ；
前記ハンドルコアの振動の測定を、前記ハンドルコアに前記スリーブを搭載して行うステップ；
第一の幅と異なる第二の幅を有する第二の少なくとも１個のスプリング要素を、第二の少なくとも１個の減衰要素の周辺に設置し、前記第一の少なくとも１個のスプリング要素を前記第二の少なくとも１個のスプリング要素に相当するものとするステップ；
第二の幅を有する前記第二の少なくとも１個のスプリング要素を有する前記第二の少なくとも１個の減衰要素をスリーブの中に収納し、該スリーブをハンドルコアに固定するステップ；
前記ハンドルコアの振動の測定を、前記ハンドルコアに前記スリーブを搭載して行うステップ；および
減衰要素に設置するスプリング要素の幅を選択し、振動に対する最適な抵抗を前記ハンドルアセンブリに伝えるものとすることを、ハンドルアセンブリに固定された場合にハンドルアセンブリに与えられる振動特性に基づいて行うステップ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００２年９月９日に出願された仮出願No. 60/409,290の出願日の利益を享受する。本願はまた、２００２年８月１９日を出願日とする、係属中の米国出願No. 10/223,137の部分継続出願である。
【０００２】
技術分野
本発明は、全体として、ハンドル（steering wheel）または車両のステアリングアセンブリ（steering assembly）に関し、より詳細には、車両の振動および回転による振動に対して、より高い抵抗性を有するハンドルまたはステアリングアセンブリに関する。
【０００３】
発明の背景
自動車を設計する者の長きにわたる目標は、種々の車両システムにおける運転中の振動を最小限に抑えることである。振動を低減することによる利益として、車両のパーツにおける摩耗および亀裂を減らせることに加えて、より高い運転効率がある。これはコンポーネントの振動によって無駄に消費されるエネルギーが低減されることによる。運転者の快適さが増すことも利益である。自動車の細部における構造および機能は、車両のラインおよびモデルが異なれば大きく異なるため、ある１台の車両における振動抑制の基準が、他の車両における基準とは異なることもある。しかも、振動特性の変化は、新しいシステムまたは新しい構成技術、もしくは新しいスタイル設計を現存する車両のモデルに導入した場合にも生じる。
【０００４】
設計者の関心をとくに集めているのは、車両のハンドルにおける振動減衰材である。ステアリングシステムを通じて伝わる振動を減じることによって、運転者の疲労と車両の騒音を低減することが可能となり、運転の楽しさを全体として高めることができる。ステアリングシステムにおける振動を低減する方法には、ダンパーウェートを用いて、ステアリングコラムを通して伝達される振動を吸収することに着目したものがあり、当該技術分野において種々の方法が知られている。ある１つのアプローチにおいては、弾性部材を用いてエアバッグモジュールをハンドルに結合し、エアバッグモジュールをマスダンパーとして作用させている。しかし、このアプローチにおいては、当該システムに比較的重いエアバッグモジュールを必要とし、さもなければ回転振動を効果的に抑制することができない。他のシステムにおいては、マスダンパーをステアリングコラムと直接連結して用いている。しかし、かかるシステムにおいては、構造が比較的複雑となり、また比較的大きい質量（mass）を必要とする。
【０００５】
本発明の要約
１つの側面において、自動車のハンドルが提供される。該ハンドルのうち好ましいものは、減衰要素（dampening element）を、スリーブの中に設置し、ハンドルコアの周辺に備えるものである。少なくとも１個のスプリング部材が、減衰要素の周辺に延伸し、スリーブの中の減衰要素を弾性的に支持するものは好ましい。より好ましいのは、複数のスプリング部材を具備するものであって、これらのスプリング部材が減衰要素の周辺に対称に配置されているものである。スリーブは、減衰要素およびスプリング部材アセンブリをハンドルのフォームモールド（foam mold）製造工程において隔離し、サスペンションを与えられた（suspended）スプリング入りマスすなわち減衰材をハンドルの内部に与えるものが好ましい。
【０００６】
他の側面においては、車両のハンドルアセンブリにおける振動を最適化する方法が提供される。該方法として、ハンドルコア部材であって、実質的に円形のリム部を有するものを形成し、該コア部材を車両のステアリングシステムと接続可能とするステップ、および少なくとも１個の減衰要素をスリーブに設置し、該減衰要素はスリーブにおいて少なくとも１個のスプリング要素によって弾性的に支持されるものとするステップを含むものは好ましい。前記方法として、スリーブをリム部の周辺に固定し、該スリーブをリム部に対してローテーションによって（rotationally）据え付けるステップを含むものはさらに好ましい。１個または２個以上のスプリング要素によって減衰要素を弾性的に支持することによって、スリーブと減衰要素との間において、ハンドルアセンブリが振動している間に弾性的かつ相対的に置換され、ハンドルアセンブリに車両のステアリングシステムから伝わる振動を減じることができる。
【０００７】
詳細な説明
図１および図２には、本発明の好ましい態様によるハンドル１０の部分図が示されている。ハンドル１０はコア１２を備え、これは実質的に円形のリム１３を具備している。コア１２は、金属からダイカストまたは機械加工されたものが好ましい。チャネル１１がリム１３の内部に形成され、下記に示すように減衰要素を設置できるものは好ましい。減衰要素１４は、リム１３の周辺または内部に固定され、チャネル１１の内部に、少なくとも部分的に設置され、その中に固定されていると好ましい。好ましい態様において、ハンドルコアは、ダイカストアルミニウムまたはマグネシウムであり、単一のコア部材として複数のスポーク（図示せず）を備え、該スポークによってコア１２は中心体（図示せず）に接続され、車両のステアリングシステムに常法によって搭載されている。
【０００８】
完全に組み立てたとき、ハンドル１０が既知の被覆材料、例えばプラスチック、レザーまたは布、によって覆われていると好ましい。減衰要素１４、好ましくは比較的稠密な材料から形成されている、をリム１３に固定することによって、ハンドルの慣性モーメントおよび回転マス慣性モーメントが増大し、回転振動に対する抵抗性が増大する。実際にチャネル１１をリム１３の中に供することは、本発明の目的において必須ではないが、チャネルはダンパーウェートの設置および保持に資するものであるから、好ましい態様の例である旨理解されたい。当業者であれば、リム１３の「周辺の」減衰材１４の固定（securing）には、種々の固定手段が包含されることを理解する。また、減衰材１４は、実際にはリム１３自体に付着（attach）していなくてもよい。
【０００９】
チャネル１１の断面は、好ましくは実質的にＵ字形であるが、本発明の範囲から逸脱しない範囲において大きく改変し得る。好ましい一態様において、チャネル１１は単体であるコア部材にカストすることによって成形される。しかし、該チャネルは機械加工することもできる。もしくは、リム１３全体を別の部分片として製造し、スポークおよび中心搭載部に付着せしめ、コア部材１２を組み立ててもよい。Ｕ字形チャネル以外に、リム１３は、例えばＴ字形チャネル、四角形チャネル、半円形チャネル、またはＶ字形チャネルを備えていてもよい。図３には、Ｔ字形チャネル１１１がハンドル１１０に搭載されたものが図示されている。図１および図２に戻ると、減衰材１４も同様に種々の断面の形を有するものとして形成することができ、好ましくはチャネル１１の断面に適合するように設計し、そこに減衰材１４を設置する。
【００１０】
好ましい一態様においては、チャネル１１は連続的であり、円形のリム１３の周囲に存する。しかし、リム１３は複数のチャネルを備え、かかるチャネルは充填域によって分断され、リム１３の周囲の外側に配置されていてもよい旨理解されたい。ダイカスト工法において、チャネルに充填された部分を残すものは好ましく、かかる工法においては、金型は溶融した金属の送達のためのゲートを有する。減衰材１４として、完全な環状または部分環状であり、コア１２より稠密な材料、例えば鉛、鋼、タングステンまたは他の金属、から作られたものは好ましい。１個または２個以上の減衰要素１４は、十分に稠密な非金属材であってもよく、例えば稠密なポリビニルクロリド（ＰＶＣ）であってもよい。種々のデザインが可能であり、環状または部分環状でなくても、減衰材１４は複数の部分片を含むものでもよく、該複数の部分片は実質的に対称に、ハンドル１０の周囲に配置されているものが好ましい。前記減衰要素は、リムの周辺において放射状に実質的に対称であると好ましいが、他の構成として考えられるのは、全体がハンドルの中心の周辺に非対称に配置されているものである。
【００１１】
さらに異なる態様は、２個の部分円形部材を連続的な環の代わりに用いるものである。この態様においては、前記２個の別異の部材をチャネル１１の中に配置し、非連続的な減衰構造１４が、成形工程によって得られた前記固体領域および金型のゲートを収容するようにすることができる。本明細書において、減衰材１４は単数形で表記されているが、本明細書における記載は、複数の減衰材１４を用いたものにおいても同様に適用できる旨理解されたい。さらに考えられる他の態様は、図４に図示したとおり、チャネル２１１が金属粉または金属グラインディング／金属ターニング２１４によって充填され、これらをチャネル２１１の中に押し込むことによってその中の材料を保持することができ、または加熱して押し込むことによって減衰材を形成し、これが減衰要素／環と同様に取り扱うことができるものである。
【００１２】
図１〜４に戻ると、種々の異なる方法によって、減衰材１４をリム１３に搭載することが考えられる。好ましい一態様においては、減衰材１４をチャネル１１の実質的に内部に搭載する。しかし、前記減衰材の搭載は、その全体または部分のみをチャネル１１の内部に行ってもよく、これは減衰材１４とチャネル１１自体の大きさに依存する。すなわち、本明細書において用いられる「内部」の語は、チャネル１１の中の全体またはその部分を意味するものと理解されるのである。さらに、上記のとおり、チャネルを用いることは必須ではなく、加重された減衰部材をハンドルのリム１３に他の方法によって固定してもよい。例えば、リム１３の中のチャネル１１の代わりに、リム１３自体に、丸みのある外表面であって、減衰材１４の中のチャネルと適合する（matable）ものを形成してもよい。また、境界面において、チャネルのような形（channel type）である必要は全くない。減衰要素１４は、例えば平坦化された側部を備えるように形成されてもよく、該平坦化された側部は、その位置を、リム１３の平坦化された部分に対して同一平面上とする（flush）ものであってもよい。減衰材１４をリム１３に、ファスナー、接着剤またはスポット溶接によって付着してもよい。他にも種々の代替となる構成が可能であり、当業者であれば多種の異なる形状のリムおよび減衰材を、本発明の範囲から逸脱することなく用い得ることを理解する。本明細書において「振動の伝達」とは、２個または３個以上の構造体の間において、振動が伝達されることを意味するものと理解されたい。
【００１３】
好ましい搭載方法においては、リム１３（およびコア部材１２）は、連結または挿入された減衰材１４とともに射出成形型（図示せず）に設置されるが、この際チャネル１１は上方に面している。次に、複数成分を有するエラストマーフォーム材を型に送達し、当技術分野において既知である反応射出成形を行う。前記フォーム材、すなわち接着材は、好ましくはポリウレタンフォームであるかまたは当技術分野において既知である複合材料であり、減衰材１４およびリム１３に接着し、減衰材１４をその所望の位置に保持し、弾性コーティング層をハンドルの外側に与える。換言すれば、前記フォームモールド法によって、リム１３を減衰要素１４に「ローテーションによって据え付ける」（rotationally fix）ことができる。これは、続いて塗装したり、またはレザー、プラスチックなどによって覆い、ハンドルをフィニッシュ処理することができる。
【００１４】
さらにつぎのことを理解されたい。すなわち、減衰材１４の材質は、融点として、反応射出成形の間の温度に十分に耐え得るものを有するものが好ましく、かかる温度は一般に１００℃以上の範囲であり、より詳細には１００℃〜１２０℃である。好適な射出成形の方法の例の説明は、Hayashiらの米国特許第6,386,063 号に記載されている。当該特許は、本明細書に参照として組み入れられる。当業者は、既知の接着材およびエラストマー材を、ハンドルの覆い／減衰材保持材として用い得ることを、本発明の範囲から逸脱することなく理解し得る。
減衰材１４は、このようにフォームによってチャネル１１に固定されるが、好ましい程度に柔軟で、弾性を有するフォームの特性によって、減衰材１４にある程度の動きの自由度が付与される。減衰材１４のチャネル１１への搭載は、減衰材の１個または２個以上の部分片をリム１３と連続的に接触させて、並進振動および回転振動をコアから直接減衰材に伝えるようにしてもよい。
【００１５】
もしくは、１層のフォームまたは他の弾性材料を減衰材とコアとの間に入れて、前記フォームがエネルギーが減衰材に伝わる前に、エネルギーを吸収するようにしてもよい。かかるデザインによって、回転振動のエネルギーは部分的に、フォームが膨張および収縮することによって吸収される。同様に、弾性フォームを用いることによって、並進振動に対する抵抗性が増し、フォームが膨張および収縮することによって減衰材が非回転振動、すなわち線形振動を抑制することができるようになる。減衰材１４をコア部材に取り付ける（すなわち「ローテーションによって据え付ける」）他の方法も考えることができる。これには、機械的なアタッチメント、例えばリベットやネジ、またはタブとしてリム１３に付着しせしめたもので、曲げることによって減衰材１４を固定し所定の場所に保持することができるものが含まれる。タブを用いて減衰材１４を所定の場所に保持する態様において、タブはリム１３と一体として、ダイカスト工法において形成してもよいが、リム１３を形成した後に、別個に付けてもよい。さらに、減衰材１４をリム１３に取り付ける他の方法として考えられるものには、減衰材１４をチャネル１１に圧入するか、またはリム１３を圧着して減衰材１４をその中または周辺に固定することが包含される。
【００１６】
ハンドル１０のリムの周辺に重量を付加することによって、ハンドルの極質量慣性モーメントが増大し、回転振動に対するハンドルの抵抗性が増大すると考えられる。ハンドルの外部にマスを付与することによって、ハンドルの回転慣性の増加は、マスをハンドルの回転軸（中心体）の近傍に付与した場合より大きい。シリンダー軸の周囲を回転するフープに生じる回転慣性の値は、ステアリングコラムの周囲を回転するハンドルのリムと同様に、次の式によって表すことができる：
Ｉ＝ＭＲ２
【００１７】
「Ｉ」は回転慣性であり、「Ｍ」はリム（フープ）の質量であり、「Ｒ」はフープの半径である。この式は本発明における減衰材１４をハンドルに付けた際の結果を近似するものにすぎないが、当業者であれば、一般に、回転慣性がマスを付加した点と回転軸との距離の２乗に比例して増大することを理解できる。設計されている多くのハンドルにおいては、正確には、回転軸はハンドルの中心に位置しない。しかしながら、この数学的な関係は全体としては適用可能である。したがって、回転慣性が増大することによって、すなわち、ハンドルを回転させ始めるかまたは回転を逆にするのに要する力が増大することによって、ハンドルは回転振動に対するより大きい抵抗性を有することとなる。マスが付加されるのは減衰効果が最も大きい箇所のみ、すなわちリム、であるから、振動を低減するために付加されなければならないマスの全量は最少量になる。必要なマスを最小量とした場合、ハンドルの振動の固有振動数の低減の度合いは、他のシステム、例えばこれより大きいマスをハンドルの中心により近い部位に付加したシステム、ほど大きくない。設計者が、構築を回避することを目指していたハンドルシステムは、固有振動数が、運転している際に生じる車両全体における固有振動数、例えばエンジンまたは車両自体における固有振動数とは異なるものであった。現在理解されるように、本発明においては最小限の量のマスが付加され、ハンドルの固有振動数が車両またはエンジンの固有振動数とは異なるものに維持されるため、ハンドルにおける望ましくない共鳴振動を低減することができる。
【００１８】
しかも、過剰な量のマスを付加することを回避することによってより安価となり、衝突時におけるステアリングシステムおよび関連部品の挙動を著しく変化せしめるリスクも低減される。かかるリスクの問題は、比較的大きいマスの付加をエアバッグモジュールまたはハンドルの回転軸近傍の他の部位の行った場合に生じ得るものである。
回転振動に関連する問題に包含されるものに、当技術分野において「ランピー・リターン」（lumpy return）として知られている現象がある。車両が曲がる方向に進んだ場合、その後にハンドルが中心位置に戻る際に、ぎくしゃくした、またはがたついた動きが連続して起こり、望ましいスムーズな動きではなくなることがあるのである。ハンドルにマスを付加した場合、とくに外側に付加した場合には、道路表面の変化およびパワーステアリング操作における変動によって、ハンドルが中心位置に戻る際のスムーズさが減じられ得る度合いが低減される。また、ハンドルにマスを付加することによって、ハンドルの並進振動、すなわち非回転振動に対する抵抗性が増大する。
【００１９】
関連する側面において、本発明によって、調節可能な方法として、最適化、例えば抵抗性の増大、を車両のハンドルにおける回転振動に対して可能ならしめる方法が与えられる。車両のラインが異なる場合、または同一の型およびモデルであっても、部品および製造における僅かな差異がある場合には、最適な回転振動特性が変動し得る。好ましい態様においては、減衰材として種々の密度、大きさ、配置、重量を有するものが、ハンドル１０のアタッチメントとして用いることができる。シミュレーション装置は当技術分野において周知であるが、これを用いるシミュレーションを、例えば滑らかな道路、でこぼこした道路、および車両のステアリングシステムが遭遇する、曲がる際の条件について行う。すなわち、客観的な計測を、振動の大きさおよび振動数について、相互に異なるシミュレーションされた条件下において記録することができるのである。試験においては、異なるリングまたは代用される減衰機構をチャネル１１に挿入し、ステアリングシステムに付与される、回転振動に対する抵抗性を増加または減少せしめるとともに、固有振動数を増加または減少せしめる。このようにして、１個または２個以上のリングまたは減衰材のうち、振動特性として好適なものを、その特定の車両に伝えるものを選択することができる。
【００２０】
好ましい試験の流れに含まれるのは、ハンドル装置の組み立てを、減衰材挿入物１４を用いずに行い、次に前記ハンドル装置をシミュレータに搭載し、異なる条件下における振動特性を決定することである。次のステップに含まれるのは、必要な場合に、複数の用い得る減衰材のうち、最も重いものをチャネル１１に搭載し、次に、第二の試験シリーズを行って、振動特性の決定を重みを付加したハンドルについて行うことである。満足できる結果が得られた場合には、その「重い」減衰材をその車両、または車両のラインに用いる。満足できる結果が得られなかった場合には、前記種々の他の減衰材に対する試験をハンドル装置を用いて行い、最適な１個または２個以上の減衰材を決定する。試験装置として回転振動特性を評価するためのもの、およびかかる目的のための方法は、Giacomin, J., Shayaa, M.S., Dormegnie, E. and Richard, L. 2001, A Frequency Weighting Curve For The Evaluation Of Steering Wheel Rotational Vibrationに記載されている。これはJournal of Sound and Vibrationに投稿されたもので、www.shef.ac.uk/mecheng/dynam/ra/human.htmにおいて閲覧可能である。
【００２１】
他の方法として、適切な減衰材であって特定のハンドルに挿入するものを決定する方法も考えられる。例えば、実際に車両を運転する試験によって、主観的なデータを試験運転者から得るのである。例えば、シミュレーション装置を用いずに、運転者に、車両の運転を、異なる条件下および異なる速度においてさせ、試験実施者は、最適な減衰材の選択を、運転者の好みおよび体験にかかる陳述に基づいて行うことができる。場合によっては、ステアリングシステムを車両に完全に組み入れてもよいが、減衰材１４は組み入れない。運転試験の実施は、種々の重量を付加したリングおよび設計された減衰材をハンドルに保持して行うことが可能であるが、減衰材を所定の場所に成形して行うこともできるのは、最適な減衰材を選択した後においてのみである。
【００２２】
さらに他の態様においては、ハンドル３１０に、図５に示すように少なくとも１個のスプリング部材３１６を与える。好ましくは、複数のスプリング部材３１６を減衰材３１４の周囲に与え、マスまたは減衰材３１４が充分にバネを与えるようにする。他の態様においては、減衰材３１４は完全なリングであって、ハンドルのコアまたはリム３１２のチャネル３１１の内部に収納されていてもよい。この態様において好ましいのは、マス３１４がハンドルのコア３１２より大きい密度を有するものであるが、これは必ずしも必要なことではない。この場合、マス３１４は、例えば鉛、またはタングステンから形成されていてもよく、また、コアは、炭素網または鋼から形成されていてもよい。もしくは、マス３１４は、２個の半円形のものであってもよく、これらはハンドル３１０の反対に位置する半部分に設置される。または、マス３１４は、複数のセグメントとして、コア３１２の周囲およびコアチャネル３１１の内部に対称に配置されたものを備えるものであってもよい。少なくとも１個のスプリング部材３１６がマス３１４の外縁に設置され、前記マスに密に接する。
【００２３】
好ましい態様においては、複数の「Ｏ」リングまたはポリマー製スプリング部材３１６を、マス３１４の外縁に、ぴったりとかつ対称に設置する。スリーブ３１８は、好ましくは剛体材料またはポリマー、例えばポリビニルクロリド、から形成され、マスおよびスプリングアセンブリ３２０を、ハンドルフォームモールド工法において、封入し、または隔離する。スリーブ３１８の内壁３２２は、さらにねじれ面（torsional surface）を有し、スプリング部材３１６の外表面３２４がこれと接合し、これによってスプリング部材３１６に対して、車両の運転中にトルクを発生させる。減衰材３１４は、リム３１３またはコア３１２に対してローテーションによって（rotationally）据え付けられていてもよく、これは他の態様において記載されたように、例えばフォームモールドによって行われる。
【００２４】
したがって、マス３１４はスプリング部材３１６によって支持され、そのためスリーブ３１８の内部であってハンドルの外縁付近にサスペンドされる。したがって、共鳴振動が３次元プロファイルにしたがって減衰され、ねじれ振動も減衰される。
他の態様と同様に、第四の態様、すなわち図５に示されているものも、調整することによって、特定の車両における種々の振動パターンに対応することができる。現在理解されるように、スプリング部材３１６の最適な量をマス３１４について決定する際には、対話型の(interative）方法によって行うことができる。換言すれば、共鳴振動およびねじれ振動を最も減衰せしめるためには、単に１個のスプリング部材３１６を減衰材すなわちマス３１４の周囲に用い、ハンドル３１０を既知の試験装置（例えばFordやGeneral Motorsにおいて用いられているもの）に固定し、次いでそれを用いて共鳴振動およびねじれ振動の減衰を測定すればよい。すなわち、あらゆるハンドルアセンブリ３２０に固有の振動について、その阻害または最適化を、単に追加部材としてのスプリング部材３１６を付加し、試験を繰り返し行って振動数が顧客の規格の範囲内のものとすることができる。スプリング要素３１６の個数を変えるのと同様に、振動の減衰は、例えば、スプリングに用いる材料を変え、それによって固有のスプリング様特性を変えること、および／または減衰材３１４の材質を変えることによっても達成される。
【００２５】
さらにまた、スプリング要素３１６の大きさを変えて所望の振動特性をハンドルに与えることもできる。例えば、比較的大きいＯリングにおいては、スリーブ３１８の内壁のゆがみは、比較的小さいＯリングの場合より大きくなるため、減衰材３１４に対する「スプリング効果」は前記小さいＯリングの場合とは異なる。換言すれば、Ｏリングによる減衰材３１４およびスリーブ３１８間の、所定の振動を受けている間の相対的な置換は変動するのであって、かかる変動は選択されたＯリングの幅や他の特性、例えば硬度に依存するのである。
【００２６】
前記態様と同様に、減衰要素の密度および／または個数は、スプリング入りマスのデザインに応じて変えることができる。すなわち、減衰材として比較的大きい密度または小さい密度を有するものを本発明におけるスリーブに入れ、異なるマススリーブをハンドルコアに搭載し振動特性について試験を行うことができる。
前記Ｏリングは、好ましくは弾性ポリマーから形成され、ウレタンまたはポリウレタンがその例であり、周知の供給元、例えばFreudenberg NOKまたはDupontから入手することができる。スリーブ３１８は、好ましくは、例えばＰＶＣ、または他の剛性材料から形成され、「Ｏリング」またはスプリング部材３１６の材料と同様に、フォームモールドによるハンドル製造工程における温度に耐え得るものである。
【００２７】
本明細書は説明のみを目的とするものであって、本発明の範囲を限定するものとは、如何なる意味においても解するべきではない。すなわち、当業者であれば、種々の改変を本明細書に開示した態様に加えても、上記において画定された下記のクレームに関する本発明の範囲を逸脱しないことが可能であることを理解し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一構成態様によるハンドルの部分断面図である。
【図２】図１に類似する構成態様による本発明のハンドルの部分正面図である。
【図３】本発明の第二構成態様によるハンドルの部分断面図である。
【図４】本発明の第三構成態様によるハンドルの部分断面図である。
【図５】本発明の第四構成態様によるハンドルの部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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