(57)【要約】【課題】軽量かつ簡易に製造できるステアリングホイールを提供する。【解決手段】運転者が把持する略円環形状のステアリングリム部２に設けられるグリップ７と、ステアリングリム部２の内側で回転中心に位置するハブ部３を運転者側から見た背面側から覆うように設けられるロアカバー１３と、ステアリングリム部２、ハブ部３、及びステアリングリム部２とハブ部３とを半径方向で連結するスポーク部４Ｌ，４Ｒ，４Ｄのいずれからも荷重を受ける芯金１２とを有するステアリングホイール１であって、芯金１２は、ステアリングリム部２、ハブ部３、及びスポーク部４Ｌ，４Ｒ，４Ｄの各部分の配置を通過する形状に屈曲形成された一本の中空管形状の部材である管状芯金部材１０と、ハブ部３の回転中心に位置して管状芯金部材１０に溶接固定されるボス部材１１とを備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が把持する略円環形状のリム部分に設けられるグリップと、
前記リム部分の内側で回転中心に位置するハブ部分を前記運転者側から見た背面側から覆うように設けられるロアカバーと、
前記リム部分、前記ハブ部分、及び前記リム部分と前記ハブ部分とを半径方向で連結するスポーク部分のいずれからも荷重を受ける芯金とを有するステアリングホイールであって、
前記芯金は、
前記リム部分、前記ハブ部分、及び前記スポーク部分の各部分の配置を通過する形状に屈曲形成された一本の中空管形状の部材である管状芯金部材と、
前記ハブ部分の回転中心に位置して前記管状芯金部材に溶接固定されるボス部材と
を備え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】
請求項１記載のステアリングホイールにおいて、
前記ロアカバーは、前記管状芯金部材の所定箇所に対して弾性を有する２つの係止爪で挟んで把持する取り付けスナップ部を備えていることを特徴とするステアリングホイール。
【請求項３】
請求項１又は２記載のステアリングホイールにおいて、
前記ロアカバーは、前記管状芯金部材の所定箇所に穿設された位置決め孔を貫通する位置決めピン部を備えていることを特徴とするステアリングホイール。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のステアリングホイールにおいて、
前記ハブ部分で前記運転者側から見た前面側に設けられるフロントカバーを有し、このフロントカバーは前記ハブ部分における前記管状芯金部材の所定箇所に穿設された取り付け孔を介してボルトで取り付けら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５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のステアリングホイールにおいて、
前記グリップは、前記リム部分における前記管状芯金部材を覆うようインサート成型された樹脂部材であることを特徴とするステアリングホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などに配設される操舵用のステアリングホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に配設される操舵用のステアリングホイールは、操舵機構に連結されている回転軸（ステアリングシャフト）に軸設されて、運転者からの操舵回転量を操舵機構に伝えるためのものである。一般的にこのようなステアリングホイールの基本的な構成としては、運転者が両手で把持して回転操舵力を伝えるリム部分と、上記回転軸に軸設されるハブ部分と、これらリム部分とハブ部分とを半径方向で連結して回転操舵力を伝えるスポーク部分とからなっている。
【０００３】
そしてこのようなステアリングホイールは、全体の強度を受けて回転操舵力を回転軸に伝えるために上記各部分に強度構造部材としての芯金を配設する必要がある。しかし、従来よりこの芯金には一体に成型された鋳物を使用しており、その場合には大型の鋳物を備えることでステアリングホイール全体の重量が大きくなるため、車両重量を増加させる原因となるだけでなく、ステアリングホイールの慣性力も高めてしまうため操舵性を損ねてしまう要因となっていた。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に記載のステアリングハンドルのように、リム部分に配設する円形のリングと、スポーク部分に配設するスポークと、ハブ部分に配設するハブコアとを組み上げ、各接合部をダイキャストで接合し一体とすることで軽量化を図ることのできる芯金の構成が提案されていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５３−１３７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、リム部分とスポーク部分とハブ部分にそれぞれ個別に配設する芯金をダイキャストで接合して一体とする構成では、その芯金の製造にあたってダイキャストを行うための大型かつ高価な設備が必要であり、またそのダイキャスト工程を行う時間が長くかかるとともに管理工数が多くなるためステアリングホイールの製造コストを高くしてしまう要因となっている。今後は、さらに簡易に製造できるステアリングホイールが望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、軽量かつ簡易に製造できるステアリングホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明は、運転者が把持する略円環形状のリム部分に設けられるグリップと、前記リム部分の内側で回転中心に位置するハブ部分を前記運転者側から見た背面側から覆うように設けられるロアカバーと、前記リム部分、前記ハブ部分、及び前記リム部分と前記ハブ部分とを半径方向で連結するスポーク部分のいずれからも荷重を受ける芯金とを有するステアリングホイールであって、前記芯金は、前記リム部分、前記ハブ部分、及び前記スポーク部分の各部分の配置を通過する形状に屈曲形成された一本の中空管形状の部材である管状芯金部材と、前記ハブ部分の回転中心に位置して前記管状芯金部材に溶接固定されるボス部材とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本願第１発明においては、一本の中空管形状部材を屈曲させてステアリングホイールの各部分の配置を通過する形状（いわゆる一筆書きの経路となる形状）に形成した管状芯金部材と、回転軸に軸設するボス部材とを溶接固定して芯金を作成する。この芯金の作成においては、中空管形状部材の切断工程と、その屈曲工程と、ボス部材との溶接工程だけでよく、比較的簡易な設備と作業により簡易に作成することができる。そしてこの芯金自体は、ほとんどが軽量な中空管形状部材で構成されているため、非常に軽量な構造物となっている。この結果、この芯金を有するステアリングホイールを軽量かつ簡易に製造することができる。
【０００９】
第２の発明は、上記第１発明において、前記ロアカバーは、前記管状芯金部材の所定箇所に対して弾性を有する２つの係止爪で挟んで把持する取り付けスナップ部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、容易なはめ込み作業によって各取り付けスナップ部を管状芯金部材に取り付けることができ、すなわち少ない作業工程で簡易にロアカバーを芯金に取り付けることができる。
【００１１】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、前記ロアカバーは、前記管状芯金部材の所定箇所に穿設された位置決め孔を貫通する位置決めピン部を備えていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、管状芯金部材に対してロアカバーを所定の位置へ正確に位置決めし、固定することができる。
【００１３】
第４の発明は、上記第１乃至第３発明のいずれかにおいて、前記ハブ部分で前記運転者側から見た前面側に設けられるフロントカバーを有し、このフロントカバーは前記ハブ部分における前記管状芯金部材の所定箇所に穿設された取り付け孔を介してボルトで取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
これにより、ボルトの締結作業だけで容易にフロントカバーを管状芯金部材に取り付けることができ、またフロントカバーにホーンスイッチやエアバッグ装置などが設けられている場合でも所定の配置に固定することができる。
【００１５】
第５の発明は、上記第１乃至第４発明のいずれかにおいて、前記グリップは、前記リム部分における前記管状芯金部材を覆うようインサート成型された樹脂部材であることを特徴とする。
【００１６】
これにより、グリップを容易に作成することができるとともに、管状芯金部材の内部が中空であってその分の重量を軽減させることができるため、ステアリングホイール全体の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ステアリングホイールを軽量かつ簡易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係るステアリングホイールの全体構造を表す平面図である。なお、ステアリングホイールは、通常所定の角度に傾斜した状態で用いられるものであるが、以下、ステアリングホイールの運転者側（運転者から見た前面側；図１中紙面手前側）を表側とし、ステアリングホイールの運転者と反対側（運転者側から見た背面側；図１中紙面奥側）を裏側として説明する。また、径方向及び軸方向といったときは、ステアリングホイールを取り付ける回転軸（車両のいわゆるステアリングシャフト；図中では特に図示せず）を中心とする径方向及びその軸方向を指すものとする。
【００２０】
この図１において、ステアリングホイール１は、略円環形状（リング形状）のステアリングリム部（リム部分）２と、このステアリングリムの略中央に配置されるハブ部（ハブ部分）３と、このハブ部３と上記ステアリングリム部２とを径方向で連結する複数（本例では３本）のスポーク部（スポーク部分）４とを備えている。上記スポーク部４は、ハブ部３の左側（図１中左側）に配設されたスポーク部４Ｌと、ハブ部３の右側（図１中右側）に配設されたスポーク部４Ｒと、ハブ部３の下側（図１中下側）に配設されたスポーク部４Ｄとから構成されている。
【００２１】
上記ハブ部３の表側にはフロントカバー６が取り付けられており、このフロントカバー６の内部には袋状のエアバッグ（図示せず）及びこのエアバッグを膨張させるためのガスを噴出するインフレータ（図示せず）等からなるエアバッグ装置６が設けられている。そして、本実施形態のステアリングホイール１が搭載される車両には、該車両が衝突（側突を含む）した際や横転した際に、それらの発生（もしくは発生の予測）を検知する各種センサが設けられている。インフレータ制御回路（図示せず）は、これらのセンサからの検知信号に基づいて上記インフレータのイニシエータを起動させる。これにより、インフレータからガスが噴出され、エアバッグがハブ部３のカバー３ａを開裂させて運転者側に膨出する。
【００２２】
また、フロントカバー５の内部にはホーンスイッチ（図示せず）が設けられており、フロントカバー５全体を押圧することでホーンスイッチ５が作動し、車両に設けられているホーンから警告音を発音させるようになっている。
【００２３】
ステアリングリム部２には、後述するように樹脂材料からなるグリップ７が形成されている（このグリップ７について詳しくは後述する）。
【００２４】
図２は、ステアリングホイール１からフロントカバー５を外した状態を正面から表した平面図である。なお、ステアリングリム部２の左側半分においては後述するグリップ７の図示を省略してその内部に備える後述の管状芯金部材を露出させた状態で示している。
【００２５】
この図２において、本実施形態のステアリングホイール１は、その内部に管状芯金部材１０とボス部材１１とが固定結合してなる芯金１２と、ハブ部３の裏側から管状芯金部材１０に取り付けられたロアカバー１３とを有している。
【００２６】
ボス部材１１は、金属製の略円柱形状物であり、その中心に形成された軸孔１１ａに車両の回転軸（不図示）を嵌合して固定できるようになっている。また、管状芯金部材１０は、一本の金属製の中空管（パイプ）を屈曲して形成されたものであり、その全体の形状はステアリングホイール１の内部において、上記ステアリングリム部２、上記ハブ部３、及び上記３つのスポーク部４Ｌ，４Ｒ，４Ｄの全ての配置を一本の経路で通過する（いわゆる一筆書きのように通過する）形状となっている。
【００２７】
図示する例の芯金１２の構成としては、ハブ部３内部の略中央部にボス部材１１が位置しており、このボス部材１１の図中下方位置で管状芯金部材１０全体の一端部が略三日月形状の小ループを形成している。そして、その小ループの他端から図中下方に延びてスポーク部４Ｄの内部を通過し、ステアリングリム部２の図中下方部分に到達する。そこから反時計回りの方向でステアリングリム部２に沿ってその図中右下部分の内部を通過し、図中右側の位置からスポーク部４Ｒの内部を通過してハブ部３内部のボス部材１１の図中右側まで到達する。
【００２８】
そこから逆方向に折り返してまたスポーク部４Ｒの内部を通過してステアリングリム部２の図中右側に到達し、それからさらに反時計回り方向でステアリングリム部２の図中上側半分の内部を通過する。そしてステアリングリム部２の図中左側からスポーク部４Ｌの内部を通過してハブ部３内部のボス部材１１の図中左側で折り返し、再度スポーク部４Ｌの内部を通過してから、ステアリングリム部２の図中左側から左下部分の内部を通過し、図中下方側位置で終端部（他方の端部）となる。
【００２９】
そしてボス部材１１は、その図中左側、図中右側、及び図中下側の３点Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃで管状芯金部材１０と接触しており、これら接触点Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃでボス部材１１と管状芯金部材１０とが溶接により固定されている。以上の配置で固定されているボス部材１１の軸孔１１ａは、管状芯金部材１０の環状部分（つまりリング形状のステアリングリム部２の内部を通過している部分）の中心に位置している（すなわちステアリングリム部２の回転中心となる）。
【００３０】
ロアカバー１３は、樹脂材料からなり、外形が上記フロントカバー５とほぼ一致する形状に形成され、その中央には大きい径の孔部１３ａが形成されている。またロアカバー１３の内部（図中の表側）には、管状芯金部材１０の経路に対応する４箇所に設置部１４が設けられており、これら４つの設置部１４を介してロアカバー１３が管状芯金部材１０の裏側に取り付けられる。そしてこのロアカバー１３とフロントカバー５が、芯金１２の中央部分（ボス部材１１の周辺部分）を挟んでほぼ重なり合う配置で取り付けられることにより、協働してハブ部３を形成する。
【００３１】
ロアカバー１３の４つの設置部１４は、それぞれ取り付けスナップ部１５と位置決めピン部１６とを有している（図２中の拡大図参照）。図３は、図２の拡大図中のIII−III線による取り付けスナップ部１５の断面図であり、図４は、図２の拡大図中のIV−IV線による位置決めピン部１６の断面図である。これら図３、図４において、取り付けスナップ部１５及び位置決めピン部１６はそれぞれロアカバー１３と一体に形成（つまり設置部１４全体がロアカバー１３と一体に形成）されている。
【００３２】
取り付けスナップ部１５は、ロアカバー１３の内面から立設する２本の係止爪１７を有しており、これら２本の係止爪１７はそれぞれの先端部分で互いに対向する方向に延びた形状の爪部１７ａが形成されている。これら２本の係止爪１７は弾性を有しており（樹脂材料からなるロアカバー１３と一体）、また管状芯金部材１０の直径とほぼ同じ距離の間隔で立設している。このため、これら２本の係止爪１７の間に管状芯金部材１０の外周側部を当てて押しつけるだけで、容易に取り付けスナップ部１５に管状芯金部材１０をはめ込ませることができる。このように、４つの設置部１４においてそれぞれ取り付けスナップ部１５を管状芯金部材１０にはめ込ませることで、ロアカバー１３全体を管状芯金部材１０に取り付けることができる。
【００３３】
位置決めピン部１６は、上記取り付けスナップ部１５のそれぞれの近傍位置で管状芯金部材１０の通過経路上に突設するピン形状の部材であり、管状芯金部材１０の直径よりも長く形成されている。また一方、管状芯金部材１０でこの位置決めピン部１６に対応する位置には、位置決めピン部１６が嵌合可能な径の位置決め孔１０ａが予め穿設されており、管状芯金部材１０が上記取り付けスナップ部１５にはめ込まれる際には、同時に位置決めピン部１６がこの位置決め孔１０ａを貫通するようになっている。このように、４つの設置部１４においてそれぞれ位置決めピン部１６をこの位置決め孔１０ａに貫通するように管状芯金部材１０の位置決めして取り付けることで、ロアカバー１３を管状芯金部材１０に対して正しい配置関係で取り付けることができ、また取り付けた後も管状芯金部材１０のずれ（取り付けスナップ部１５における管状芯金部材１０のずれ）を抑えて位置決め固定することができる。
【００３４】
図５は、図２中のＶ−Ｖ線によるグリップ７及び管状芯金部材１０の断面図である。なお、この図５は、図示の都合上、上記図３及び図４とは縮尺が異なっている。図５において、前述したようにステアリングリム部２のグリップ７は樹脂材料からなり、管状芯金部材１０の外周を覆うように形成されている。本実施形態の例では、このグリップ７を成形する金型の内部に管状芯金部材１０の環状部分を配置し、この状態で金型内に溶融状態の樹脂材料を充填するインサート成型によりグリップ７を作ることができる。これにより、図示するように中空管である管状芯金部材１０の内部には樹脂が充填されずに中空状態のままとすることができ、この分だけステアリングリム部２の重量を軽減させることができる。
【００３５】
また、図２に戻り、ボス部材１１の図中下方側に形成されている管状芯金部材１０の小ループにおいて、その図中左右両側の２箇所で管状芯金部材１０に取り付け孔１０ｂが形成されており、またその取り付け孔１０ｂの近傍に位置するロアカバー１３の壁面にはアクセスホール１３ｂが形成されている。上記フロントカバー５は、これら取り付け孔１０ｂにそれぞれ対応する位置に固定ブラケット５ａ（図１、図２中の点線で示す部材）を設けており、これら固定ブラケット５ａを介してボルト１００を管状芯金部材１０の取り付け孔１０ｂに貫通（上記アクセスホール１３ｂからボルト１００を通す）させてナット１０１で締結することにより、フロントカバー５を管状芯金部材１０（芯金１２）に取り付けることができる。
【００３６】
以上の取り付け構成により、グリップ７、フロントカバー５、及びロアカバー１３をそれぞれ芯金１２に対して取り付けてステアリングホイール１全体を組み立てることができ、さらに回転軸（不図示）をロアカバー１３の孔部１３ａを通過させてボス部材１１の軸孔１１ａに軸設させることで、ステアリングホイール１全体を回転軸に固定することができる。この状態でボス部材１１及び管状芯金部材１０からなる芯金１２は、ステアリングホイール１全体の荷重を受ける強度構造部材として機能するとともに、グリップ７から受ける運転者の回転操舵力を回転軸に伝達することができる。
【００３７】
以上説明した構成である本実施形態のステアリングホイール１によれば、以下の効果が得られる。
【００３８】
すなわち、本実施形態のステアリングホイール１においては、一本の中空管形状部材を屈曲させてステアリングホイール１のステアリングリム部２、スポーク部４Ｌ，４Ｒ，４Ｄ、及びハブ部３のそれぞれの配置を通過する形状（いわゆる一筆書きの経路となる形状）に形成した管状芯金部材１０と、回転軸に軸設するボス部材１１とを溶接固定して芯金１２を作成する。この芯金１２の作成においては、中空管形状部材である管状芯金部材１０の切断工程と、その屈曲工程と、ボス部材１１との溶接工程だけでよく、比較的簡易な設備と作業により簡易に作成することができる。そしてこの芯金１２自体は、ほとんどが軽量な中空管形状部材（管状芯金部材１０）で構成されているため、非常に軽量な構造物となっている。この結果、この芯金１２を有するステアリングホイール１を軽量かつ簡易に製造することができる。
【００３９】
なお、本発明においては、管状芯金部材１０の形状はステアリングホイール１の各部（ステアリングリム部２、ハブ部３、及び各スポーク部４Ｌ，４Ｒ，４Ｄ）のそれぞれの配置を通過する形状に形成されていればよく、図２に示した形状に限られるものではない。例えばこれ以外にも、図６（ａ）に示すように、ボス部材１１の図中下方位置において管状芯金部材１０Ａの一端部を略矩形形状の小ループで形成し、その上辺をボス部材１１に溶接するようにしてもよい。また他にも、図６（ｂ）に示すように、
管状芯金部材１０Ｂがステアリングリム部２の内部に沿ってほぼ完全な円環形状に形成された部分を有するとともに、その円環形状部分を閉じる箇所での両端を図中下方側のスポーク部４Ｄの内部に通過させてハブ部３内に到達させ、さらにボス部材１１の図中左右両側で挟むように通過させて各両端をそれぞれ図中左右のスポーク部４Ｌ，４Ｒに通過させる形状としてもよい。この場合には、ボス部材１１の図中左右両側で管状芯金部材１０Ｂと接触する位置で溶接固定させればよい。
【００４０】
また、本実施形態においては、ロアカバー１３は、管状芯金部材１０の所定箇所に対して弾性を有する２つの係止爪１７で挟んで把持する取り付けスナップ部１５を備えていることにより、容易なはめ込み作業によって各取り付けスナップ部１５を管状芯金部材１０に取り付けることができ、すなわち少ない作業工程で簡易にロアカバー１３を芯金１２に取り付けることができる。
【００４１】
また、本実施形態においては、ロアカバー１３は、管状芯金部材１０の所定箇所に穿設された位置決め孔１０ａを貫通する位置決めピン部１６を備えていることにより、管状芯金部材１０に対してロアカバー１３を所定の位置へ正確に位置決めし、固定することができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、ハブ部３の表側に設けられるフロントカバー５を有し、このフロントカバー５はハブ部３における管状芯金部材１０の所定箇所に穿設された取り付け孔１０ｂを介してボルト１００で取り付けられている。これにより、ボルト１００の締結作業だけで容易にフロントカバー５を管状芯金部材１０に取り付けることができ、またフロントカバー５にホーンスイッチやエアバッグ装置などが設けられている場合でも所定の配置に固定することができる。
【００４３】
また、本実施形態においては、グリップ７は、ステアリングリム部２における管状芯金部材１０を覆うようインサート成型された樹脂部材であることにより、グリップ７を容易に作成することができるとともに、管状芯金部材１０の内部が中空であってその分の重量を軽減させることができるため、ステアリングホイール１全体の軽量化を図ることができる。
【００４４】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明によるステアリングホイールの一実施の形態の全体構造を表す平面図である。
【図２】ステアリングホイールからフロントカバーを外した状態を正面から表した平面図である。
【図３】図２の拡大図中のIII−III線による取り付けスナップ部の断面図である。
【図４】図２の拡大図中のIV−IV線による位置決めピン部の断面図である。
【図５】図２中のＶ−Ｖ線によるグリップ及び管状芯金部材の断面図である。
【図６】管状芯金部材の形状の変形例を表す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１                  ステアリングホイール
２                  ステアリングリム部（リム部分）
３                  ハブ部（ハブ部分）
４，４Ｌ，４Ｒ      スポーク部（スポーク部分）
，４Ｄ
５                  フロントカバー
６                  エアバッグ装置
７                  グリップ
１０，１０Ａ        管状芯金部材
，１０Ｂ
１０ａ              位置決め孔
１０ｂ              取り付け孔
１１                ボス部材
１２                芯金
１３                ロアカバー
１４                設置部
１５                取り付けスナップ部
１６                位置決めピン部
１７                係止爪
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ    溶接点
【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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【図６】
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