JP3770031B2 - Steering wheel core - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングホイールの芯金に係り、詳しくはリング部芯金の必要な剛性を確保しつつ、その軽量化を図ることができるステアリングホイールの芯金に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ステアリングホイールは、所定の剛性を確保するためその内部に芯金を有している。この芯金を図14により説明する。図14は芯金を上下逆にした斜視図である。この芯金はリング部芯金14と、その内側に連結された4本のスポーク部芯金17〜20と、各スポーク部芯金17〜20を連結する連結芯金21に一体形成されたボス部21aとにより構成されている。
【0003】
前記リング部芯金14は所定の剛性を確保し、かつ軽量化を図るため、底壁部14aとその外内側に一体形成された外側壁部14b及び内側壁部14cとにより構成され、その内部は横断面がU字状の溝部14dとなっている。
【0004】
又、スポーク部芯金18も所定の剛性を確保し、かつ軽量化を図るため、底壁部18aとその外内側に一体形成された左側壁部18b及び右側壁部18cとにより構成され、その内部は横断面がU字状の溝部18dとなっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のステアリングホイールの芯金は、鋳造性と剛性のバランスを図るためリング部芯金14の溝部14dにノックピン等の座を設けるには制約があるので、ノックピン等の座は設けられておらず、全周にわたって横断面の形状及び断面積がほぼ一定になるように構成されていた。このため、溝部14dを構成する底壁部14a、外側壁部14b及び内側壁部14cの肉厚が大きく設定され、リング部芯金14の重量が増大するという問題があった。
【0006】
一方、スポーク部芯金18は、該芯金18とリング部芯金14との第1及び第2の連結部31、32において、鋳造時にアルミニウム合金の溶湯がスポーク部芯金18から矢印で示すようにリング部芯金14に流れ易くするため、溝部18dのみが形成されていた。このため、前記連結部31、32の捻り剛性が低下し、それを確保するため底壁部18a、左側壁部18b、右側壁部18cの肉厚を大きくしなければならず、スポーク部芯金18の重量が増大するという問題があった。
【0007】
前述した連結部31、32における捻り剛性が低いと、自動車のアイドリング運転時に連結部31、32を中心にリング部芯金14が振動し易く、この振動により連結部31、32が金属疲労して亀裂が生じ、耐久性が低下するので、それを回避するためにも肉厚を増大する必要があった。
【0008】
本発明の第1の目的は、上記従来の問題点を解消して、芯金としての所定の剛性を確保しつつ、軽量化を図ることができるステアリングホイールの芯金を提供することにある。
【0009】
本発明の第2の目的は、上記第1の目的に加えて、スポーク部芯金とリング部芯金の連結部における捻り剛性を向上することができるステアリングホイールの芯金を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、横断面がU字状の溝部を備えたリング部芯金と、上記リング部芯金の中心部に位置してステアリングシャフトに取り付けられるボス部と、前記ボス部とリング部芯金の間に連結され、かつ操舵基準状態において左右方向に延びる第1及び第2のスポーク部芯金と、同じく前記ボス部とリング部芯金の間に連結され、かつ操舵基準状態において運転席側から中心方向に傾斜状態で延びる第3及び第4のスポーク部芯金とを備えたステアリングホイールの芯金において、前記リング部芯金と第1〜第4のスポーク部芯金との第1〜第4の連結部により区画される運転席と反対側の長円弧部、運転席側の中円弧部及び運転席寄りの左右一対の短円弧部のうち、少なくとも前記左右一対の短円弧部に小径部をそれぞれ設けたことを要旨とする。
【0011】
請求項2に記載の発明は、横断面がU字状の溝部を備えたリング部芯金と、上記リング部芯金の中心部に位置してステアリングシャフトに取り付けられるボス部と、前記ボス部とリング部芯金の間に連結され、かつ操舵基準状態において左右方向に延びる第1及び第2のスポーク部芯金と、同じく前記ボス部とリング部芯金の間に連結され、かつ操舵基準状態において運転席側から中心方向に延びる第3のスポーク部芯金とを備えたステアリングホイールの芯金において、前記リング部芯金と第1〜第3のスポーク部芯金の第1〜第3の連結部により区画される運転席と反対側の長円弧部、運転席側の左右一対の短円弧部のうち、少なくとも前記左右一対の短円弧部に小径部をそれぞれ設けたことを要旨とする。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記小径部は前記外側壁部及び内側壁部の外周縁部にそれぞれ形成された扁平凹状部により形成されていることを要旨とする。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項3において、前記四つの円弧部又は三つの円弧部には第1〜第4の小径部又は第1〜第3の小径部が形成され、前記長円弧部の外側壁部に形成された扁平凹状部のリング部芯金の中心に関する形成角は、前記内側壁部に形成された扁平凹状部の形成角よりも大きく設定され、中円弧部及び両短円弧部又は両短円弧部の外側壁部に形成された扁平凹状部の前記中心に関する形成角は、前記内側壁部にそれぞれ形成された扁平凹状部の形成角よりも大きく、かつ中円弧部及び両短円弧部のほぼ全域又は両短円弧部のほぼ全域にわたって設定されていることを要旨とする。
【0014】
請求項5に記載の発明は、請求項3において、前記中円弧部及び両短円弧部の横断面積又は両短円弧部の横断面積は、前記長円弧部の横断面積よりも小さく設定されていることを要旨とする。
【0015】
請求項6に記載の発明は、請求項1又は2において、前記小径部の溝部には補強リブが設けられていることを要旨とする。
【0016】
請求項7に記載の発明は、請求項6において、前記補強リブは成形装置のノックピンの受け座を兼用するものであることを要旨とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1又は2において、前記長円弧部の両基端部の溝部には補強ブロック部が設けられていることを要旨とする。
【0017】
請求項9に記載の発明は、請求項1又は2において、前記左右方向に延びる第1及び第2のスポーク部芯金は、底壁部及び左右両側壁部により横断面が扁平U字状に成形され、両スポーク部芯金とリング部芯金との第1及び第2の連結部寄りの両スポーク部芯金の両側壁部には補強リブが形成され、該補強リブと、リング部芯金の内側壁部との間に箱状リブが形成されていることを要旨とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のステアリングホイールの芯金を具体化した一実施形態を図1〜図12に従って説明する。
【0019】
図3に示すように、ステアリングホイール11を構成するアルミニウム合金製の芯金12の外周部には、リング部13が設けられている。このリング部13はリング部芯金14と、その外周に型成形法により成形された軟質合成樹脂(例えば発泡ウレタン)製の被覆体15とにより構成されている。前記リング部13には複数のスポーク部16〜16が連結されている。各スポーク部16〜16は、前記リング部芯金14に連結された第1〜第4のスポーク部芯金17〜20と、それらの外周部に対し前記被覆体15の型成形と同時に成形された被覆体15aとにより構成されている。前記各スポーク部芯金17〜20の内端部は、ボス部21aを備えた連結芯金20により一体的に連結されている。前記ボス部21a内にステアリングシャフト22が貫通され、ナット23によりステアリングシャフト22に芯金12が固定される。
【0020】
図1は芯金12を上下逆にした斜視図であり、図2はその部分拡大斜視図である。図1に示すように前記第1のスポーク部芯金17と第3のスポーク部芯金19の間及び第2のスポーク部芯金18と第4のスポーク部芯金20の間には、連結バー24がそれぞれ連結されている。両連結バー24には取付板24aがそれぞれ設けられ、図3に示すステアリングホイール11の中央部に収容されたパッド部25を図示しないボルトにより締め付け固定している。なお、前記芯金12の下部にはカバー26が装着されている。
【0021】
次に、リング部芯金14の構造を図1、2、4を中心に説明する。
リング部芯金14は剛性を確保し、軽量化を図るためほぼ全周にわたって横断面がU字状に形成されている。すなわち、円環状の底壁部14aと、その外周及び内周に一体形成された外側壁部14b及び内側壁部14cによりU字状に形成され、その内部空間は溝部14dとなっている。
【0022】
図4は芯金12を操舵基準状態において裏側からみた裏面図である。同図に示すように、リング部芯金14と第1〜第4のスポーク部芯金17〜20とは、第1〜第4連結部31、32、33、34により一体的に連結されている。この実施形態では、操舵基準状態において、運転席と反対側に位置し、かつ前記第1連結部31及び第2連結部32の間に位置するほぼ半円弧状のリング部芯金14を長円弧部14eとし、運転席側に位置し、かつ第3連結部33と第4連結部34との間に位置する円弧状のリング部芯金14を中円弧部14fとし、第1連結部31と第3連結部33及び第2連結部32と第4連結部34の間の左右一対の円弧状のリング部芯金14を短円弧部14g、14gとする。
【0023】
前記長円弧部14eの中央部には第1小径部14hが形成され、左側の短円弧部14gには第2小径部14iが形成され、右側の短円弧部14gには第3小径部14jが形成され、さらに中円弧部14fには第4小径部14kが形成されている。
【0024】
前記溝部14dには前記各小径部14h〜14kと対応するように、補強リブ14lがそれぞれ一体に形成されている。又、それ以外の溝部14dにも補強リブ14lが所定のピッチ(例えば5cm〜10cm)で一体に形成されている。各補強リブ14lは芯金12の型成形時において、ノックピン受け座14mの機能を兼用する。
【0025】
前記長円弧部14eの左右両側基端部には、溝部14dを埋めるようにして、長円弧部14eの左右両側の基端部における捻り剛性を向上するための補強ブロック部14n、14nが一体に成形されている。
【0026】
前記第1小径部14hは、外側壁部14b及び内側壁部14cの上端縁にそれぞれ扁平凹状部14qを芯金12の型成形時に成形することにより形成されている。前記扁平凹状部14qは、両端部において滑らかに傾斜するように形成された傾斜面14o、14oと、両傾斜面14o、14oに滑らかに接続される水平面14pとにより形成されている。前記第1小径部14hの外側壁部14b側の扁平凹状部14qのボス部21aの中心Oに関する形成角α1は、ほぼ100度に設定され、内側壁部14cの扁平凹状部14qの前記形成角α1と同じ形成角β1は、ほぼ30度に設定されている。
【0027】
前記第2〜第4の小径部14i〜14kの内側壁部14c側の扁平凹状部14qの形成角β2、β3、β4は、それぞれほぼ30度に設定され、外側壁部14b側の扁平凹状部14qの形成角α2は、中円弧部14f及び短円弧部14g、14gのほぼ全域にわたって約170度に設定されている。
【0028】
図4に示すように、外側壁部14bの扁平凹状部14qの形成角α2とほぼ同じ領域においては、前記中円弧部14f及び短円弧部14gの横断面積は、前記長円弧部14eの横断面積よりも小さく設定されている。すなわち、図4の1−1線〜3−3線における断面を表す図5〜図7に示すように、長円弧部14eの横断面積よりも、図4の4−4線〜7−7線における断面を表す図8〜図11に示すように、中円弧部14f及び短円弧部14gの横断面積が小さく設定されている。この理由は、中円弧部14fと短円弧部14g側に第3及び第4のスポーク部芯金19、20が存在するので、長円弧部14eの剛性と、中円弧部14f及び短円弧部14gの剛性とのバランスを適正にするためである。
【0029】
前記第1及び第2のスポーク部芯金17、18は同様に構成されているので、第2のスポーク部芯金18側の構成について説明し、第1のスポーク部芯金17は符号17a〜17fを付して説明を省略する。
【0030】
図1及び図2に示すように、スポーク部芯金18は、剛性を確保し、かつ軽量化を図るため、底壁部18aとその左右両側の側壁部18b、18cとにより扁平U字状に形成され、内部に溝部18dが形成されている。リング部芯金14とスポーク部芯金18の第2連結部32付近において、前記溝部18dには補強リブ18eが一体に形成され、該補強リブ18e、両側壁部18b、18c及びリング部芯金14の内側壁部14cにより箱状リブ18fが形成されている。
【0031】
前記のように構成した芯金12は、型成形装置のキャビティ内に例えばアルミニウム合金の溶湯を注入することにより成形される。この溶湯の注入はボス部21a側から行われる。すなわち、図1に示す芯金12がキャビティと想定すると、溶湯は連結芯金21及びボス部21aの成形用キャビティから各スポーク部芯金17〜10のキャビティを矢印で示すように流れる。そして、第1〜第4のスポーク部芯金17〜20の成形用キャビティの下端部において、さらに水平方向に、かつリング部芯金14の成形用キャビティ内で反対方向に分流する。その後、第1〜第4の小径部14h〜14kの中央部に向かって溶湯が流動し、各中央部においてそれぞれ互いに融合される。
【0032】
図12は右側の短円弧部14g付近の型成形装置を示す部分断面図である。この図5に示すように、下型41と上型42はその型合わせ面において、上下に分離可能に接合され、上型42にはノックピン43が装着されている。短円弧部14gには第3小径部14jが設けられているので、その第3小径部14jの中間部に向かって矢印で示すように互いに接近する方向に流動する溶湯は、その速度が速められた状態で補強リブ14lにおいて融合され、この補強リブ14lが融合部14rとなる。
【0033】
なお、キャビティ内の溶湯が凝固点温度以下に低下した後、下型41と上型42を離隔すると、芯金12は上型42とともに上昇する。そして、ノックピン43を下方に移動すると、芯金12が上型42のキャビティから離れ、芯金12の製造が終了する。
【0034】
次に、前記のように構成したステアリングホイール11の芯金12について、その効果を構成とともに列記する。
(1)前記実施形態では、前記リング部芯金14の複数箇所に第1〜第4の小径部14h〜14kを設け、前記各小径部の溝部14dに補強リブ14lをそれぞれ設けたので、リング部芯金14の剛性を所定値に確保しつつリング部芯金14を軽量化することができる。
【0035】
(2)前記実施形態では、第1〜第4のスポーク部芯金17〜20を備えたステアリングホイールの芯金12において、リング部芯金14の少なくとも左右一対の短円弧部14gに小径部14i、14jを設け、小径部14i、14jの溝部14dに補強リブ14lを設けた。このため、両短円弧部14gの剛性を所定値に確保しつつ、短円弧部14gの軽量化を図ることができる。特に、両短円弧部14g、14gは一対のスポーク部芯金17、19及び18、20間に位置しているので、長円弧部14e及び中円弧部14fの剛性と同様に保持しなくてもよく、従って、リング部芯金14の軽量化を適正に行うことができる。
【0036】
(3)前記実施形態では、溝部14dに設けた補強リブ14lが成形装置のノックピン43の受け座14mを兼用しているので、型成形された後に、芯金12をキャビティからノックピン43により容易に分離することができる。
【0037】
(4)前記実施形態では、第1〜第4の小径部14h〜14kの中間部に補強リブ14lを設けたので、型成形時において、互いに反対方向から合流するように流動する溶湯が体積の大きい補強リブ14lの成形用キャビティにおいて融合し、融合部14rの結合強度を向上することができる。
【0038】
(5)前記実施形態では、スポーク部芯金18を、横断面が扁平逆U字状になるように成形し、スポーク部芯金18とリング部芯金14との第1及び第2の連結部31、32寄りのスポーク部芯金17、18の溝部17d、18dに対し補強リブ17e、18eを形成し、該補強リブ17e、18eとリング部芯金14との間に箱状リブ17f、18fを形成した。このため、リング部芯金14に外力が作用した場合に、第1及び第2の連結部31、32におけるスポーク部芯金17、18の捻り剛性を向上することができる。そして、剛性を向上することができる分、スポーク部芯金17、18を小径化して軽量化することができる。
【0039】
(6)前記実施形態では、第1〜第4の小径部14h〜14kと対応する外側壁部14b及び内側壁部14cに傾斜面14oを設けた。このため、型成形時に溶湯が小径部14h〜14kの中間部に向かって流れる際に、その通路断面積が小さくなるにつれて流速が速くなり、リング部芯金14の鋳造性(一般に通路面積が小さくなると溶湯が冷え易く鋳造性が低下する)を低下させることなく適正に芯金12を成形することができる。
【0040】
(7)前記実施形態では、図4に示すように、外側壁部14b側の扁平凹状部14qの形成角α1を、内側壁部14c側の扁平凹状部14qの形成角β1よりも大きく設定した。このため、外側壁部14b及び内側壁部14cに同じ形成角の扁平凹状部14qを形成するのと比較して、長円弧部14eの軽量化を効率的に行うことができる。
【0041】
(8)前記実施形態では、図4に示すように、第2〜第4の小径部14i〜14kと対応する内側壁部14c側の扁平凹状部14qをそれぞれ独立して形成角β2〜β4に設定し、外側壁部14bの扁平凹状部14qの形成角α2を第2〜第4の小径部14i〜14kを含むように大きく設定した。このため、外側壁部14b及び内側壁部14cに形成角β2〜β4と同じ形成角の扁平凹状部14qを形成するのと比較して、中円弧部14f及び短円弧部14gの軽量化を効率的に行うことができる。
【0042】
(9)前記実施形態では、長円弧部14eの左右両側の基端部に補強ブロック部14n、14nを形成したので、長円弧部14eに作用する外力(図2の矢印Q参照)による捻り剛性(図2の矢印P参照)を向上することができる。
【0043】
(10)前記実施形態では、外側壁部14bの扁平凹状部14qの形成角α2とほぼ同じ領域において、前記中円弧部14f及び短円弧部14gの横断面積を、前記長円弧部14eの横断面積よりも小さく設定した。このため、長円弧部14eと中円弧部14f及び短円弧部14gの剛性のバランスを実現し、リング部芯金14の軽量化を図ることができる。
【0044】
前記実施形態の芯金12は、前述した(7)〜(10)の構成に基づく特有の効果を奏するが、リング部芯金14及びスポーク部芯金17〜20に求められる剛性上の要件は、解析シミュレーションの一つである有限要素法(FEM;
Finite Elemente Method )を活用して満足していることが確認できた。そして、従来のステアリングホイールの芯金と前記実施形態のステアリングホイールの芯金12とを比較したところ、重量が約200グラム軽減され、全重量に対し約20%軽減することができた。
【0045】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図13に示すように、スポーク部芯金17、18、19Aが全部で三本のいわゆる三芯タイプのステアリングホイール11の芯金12に具体化してもよい。
【0046】
この実施形態では、芯金12は前記ボス部21aとリング部芯金14の間に連結され、かつ操舵基準状態において左右方向に延びる一対のスポーク部芯金17、18と、同じく前記ボス部21aとリング部芯金14の間に連結され、かつ操舵基準状態において運転席側から中心方向に、かつ前後方向に延びる一本のスポーク部芯金19Aとを備えている。
【0047】
上記の実施形態において、前記実施形態と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付して説明を省略した。この実施形態では、前記実施形態の四芯タイプの芯金12の効果(1)〜(10)とほぼ同様の効果を奏する。
【0048】
○ 前記実施形態では、扁平凹状部14qのボス部21aの中心Oに関する形成角α1、β1、α2、β2、β3、β4を外側壁部14bと内側壁部14cで相違させたが、両形成角を内側壁部14c側の形成角に合わるようにしてもよい。この場合には形成角β1、β2、β3、β4を例えば30度〜90度の範囲で大きく設定してもよい。
【0049】
○ 前記実施形態では、溶湯が互いに融合する融合部14rに補強リブ14lを設けたが、この位置を非融合部に変更してもよい。
○ 前記実施形態では、補強リブ14lにノックピン受け座14mとしての機能を兼用させたが、兼用しないようにしてもよい。
【0050】
○ 前記実施形態の補強リブ14l、17e、18eを省略してもよい。
○ 前記リング部芯金14に設けた小径部14h〜14kとして、扁平凹状部14qを形成しないでU字状の溝部14dの形状をそのまま縮小したものとしてもよい。
【0051】
以下に、この発明と関連した技術について説明する。
この関連技術では、前記リング部芯金14の構成は、従来のリング部芯金14の構成と同一とし、第1及び第2のスポーク部芯金17、18の構成を前述した実施形態と同一の構成としている。又、リング部芯金14に補強ブロック部14nを設けている。
【0052】
上記の関連技術からは、以下の技術思想が把握できる。
(技術思想1)
横断面が逆U字状の溝部14dを備えたリング部芯金14と、
上記リング部芯金14の中心部に位置してステアリングシャフト22に取り付けられるボス部21aと、
前記ボス部21aとリング部芯金14の間に連結され、かつ操舵基準状態において左右方向に延びる第1及び第2のスポーク部芯金17、18と、
同じく前記ボス部21aとリング部芯金14の間に連結され、かつ操舵基準状態において運転席側から中心方向に延びる中央部のスポーク部芯金19A又は左右一対のスポーク部芯金19、20と
を備えたステアリングホイールの芯金12において、
前記左右方向に延びる一対のスポーク部芯金17、18は、横断面が扁平逆U字状に成形され、両スポーク部芯金17、18とリング部芯金14との第1及び第2の連結部31、32寄りの一対のスポーク部芯金17、18の溝部17d、18dには補強リブ17e、18eが形成され、該補強リブ17e、18eとリング部芯金14との間に箱状リブ17f、18fが形成されているステアリングホイールの芯金。
【0053】
従って、技術思想1によれば、スポーク部芯金17、18の捻り剛性を向上することができるとともに、スポーク部芯金17、18を小径化して軽量化を図ることができる。
【0054】
(技術思想2)
上記技術思想1において、長円弧部14eの左右両側基端部の溝部14dに補強ブロック部14n、14nを一体に成形したステアリングホイールの芯金。
【0055】
上記の技術思想2によれば、長円弧部14eの基端部における捻り剛性を向上することができる。
【0056】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1〜9記載の発明は、リング部芯金の所定の剛性を確保し、その軽量化を図ることができる。
【0057】
請求項1又は2記載の発明は、リング部芯金の短円弧部の所定の剛性を確保し、その軽量化を図ることができる。
請求項3記載の発明は、外側壁部及び内側壁部の外縁部に扁平凹状部を形成することにより小径部を容易に形成することができる。
【0058】
請求項4記載の発明は、外側壁部に設けた扁平凹状部の形成角は、内側壁部に形成された扁平凹状部の形成角よりも大きく設定されているので、リング部芯金の軽量化を効率良く行うことができる。
【0059】
請求項5記載の発明は、操舵基準状態において運転席側の中円弧部及び両短円弧部の横断面積又は両短円弧部の横断面積は、運転席と反対側の長円弧部の横断面積よりも小さく設定されているので、剛性のバランスを適正に保持し、リング部芯金の軽量化を効率的に行うことができる。
【0060】
請求項6記載の発明は、小径部の溝部に補強リブが設けられているので、所定の剛性を確保し、軽量化を図ることができる。
請求項7記載の発明は、補強リブが成形装置のノックピンの受け座を兼用するので、成形後の製品の取り出しを容易に行うことができる。
【0061】
請求項8記載の発明は、長円弧部の基端部の溝部に補強ブロック部が設けられているので、長円弧部の左右の基端部における捻り剛性を向上することができる。
【0062】
請求項9記載の発明は、左右方向に延びる第1及び第2のスポーク部芯金に補強リブが形成され、該補強リブと、リング部芯金の内側壁部との間に箱状リブが形成されているので、第1及び第2のスポーク部芯金とリング部芯金の連結部の捻り剛性を向上し、剛性を一定に保持した場合には、スポーク部芯金の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のステアリングホイールの芯金を裏側から見た状態を示す斜視図。
【図2】 芯金の要部を示す拡大斜視図。
【図3】 ステアリングホイールの縦断面図。
【図4】 芯金の裏面図。
【図5】 図4の1−1線におけるリング部芯金の拡大断面図。
【図6】 図4の2−2線におけるリング部芯金の拡大断面図。
【図7】 図4の3−3線におけるリング部芯金の拡大断面図。
【図8】 図4の4−4線におけるリング部芯金の拡大断面図。
【図9】 図4の5−5線におけるリング部芯金の拡大断面図。
【図10】 図4の6−6線におけるリング部芯金の拡大断面図。
【図11】 図4の7−7線におけるリング部芯金の拡大断面図。
【図12】 リング部芯金の成形方法を説明する部分断面図。
【図13】 芯金の別例を示す裏面図。
【図14】 従来のステアリングホイールの芯金の斜視図。
【符号の説明】
α1,α2,β1〜β4…形成角、12…芯金、14… リング部芯金、14a…底壁部、14b…外側壁部、14c…内側壁部、14d…溝部、14e…長円弧部、14f…中円弧部、14g…短円弧部、14l…補強リブ、14m…受け座、14n…補強ブロック部、14q…扁平凹状部、14h〜14k…第1〜第4の小径部、17〜20…第1〜第4のスポーク部芯金、19A…第3のスポーク部芯金、21a…ボス部、22…ステアリングシャフト、31〜34…第1〜第4の連結部、43…ノックピン。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mandrel of a steering wheel, and more particularly to a mandrel of a steering wheel that can reduce the weight while ensuring the necessary rigidity of a ring core.
[0002]
[Prior art]
In general, a steering wheel has a metal core inside thereof in order to ensure a predetermined rigidity. This metal core will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a perspective view of the core bar upside down. This metal core is a
[0003]
The
[0004]
In addition, the spoke cored
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the core of the conventional steering wheel has a restriction in providing a seat such as a knock pin in the
[0006]
On the other hand, the
[0007]
If the torsional rigidity in the connecting
[0008]
A first object of the present invention is to provide a steering wheel core bar that can reduce the weight while eliminating the above-mentioned conventional problems and ensuring a predetermined rigidity as the core bar.
[0009]
In addition to the first object, a second object of the present invention is to provide a metal core for a steering wheel that can improve the torsional rigidity at the connecting portion between the spoke metal core and the ring metal core. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1A ring cored bar having a U-shaped cross section, a boss positioned at the center of the ring cored bar and attached to the steering shaft, and connected between the boss and the ring cored bar. And the first and second spoke cores extending in the left-right direction in the steering reference state, and also connected between the boss portion and the ring core, and in the steering reference state from the driver seat side toward the center. In a steering wheel core metal including third and fourth spoke metal cores extending in an inclined state, the first to fourth couplings of the ring metal core and the first to fourth spoke metal cores. A small-diameter portion is provided on at least the pair of left and right short arc portions among the long arc portion on the side opposite to the driver seat divided by the portion, the middle arc portion on the driver seat side, and the pair of left and right short arc portions near the driver seat. TheThis is the gist.
[0011]
The invention described in claim 2A ring cored bar having a U-shaped cross section, a boss positioned at the center of the ring cored bar and attached to the steering shaft, and connected between the boss and the ring cored bar. And the first and second spoke cores extending in the left-right direction in the steering reference state, and also connected between the boss portion and the ring core, and in the steering reference state from the driver seat side toward the center. In a steering wheel core metal having a third spoke core metal bar that extends, a driver's seat is defined by the ring core metal and the first to third connecting parts of the first to third spoke metal cores. A small-diameter portion is provided on at least the pair of left and right short arc portions among the long arc portion on the opposite side and the pair of left and right short arc portions on the driver's seat side.This is the gist.
[0012]
The invention according to
[0013]
The invention according to
[0014]
The invention described in
[0015]
The invention described in claim 63. A reinforcing rib is provided in the groove portion of the small diameter portion according to
[0016]
The invention described in claim 77. The reinforcing rib according to
The invention according to claim 8 provides:In
[0017]
The invention according to claim 9 is:3. The first and second spoke cores extending in the left-right direction according to
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the core of the steering wheel of the present invention is embodied will be described with reference to FIGS.
[0019]
As shown in FIG. 3, a
[0020]
FIG. 1 is a perspective view of the cored
[0021]
Next, the structure of the
The ring cored
[0022]
FIG. 4 is a back view of the cored
[0023]
A first
[0024]
Reinforcing
[0025]
Reinforcing
[0026]
The first
[0027]
The formation angles β2, β3, β4 of the flat
[0028]
As shown in FIG. 4, in the region substantially the same as the formation angle α2 of the flat
[0029]
Since the first and second spoke
[0030]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0031]
The
[0032]
FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing the mold forming device near the right
[0033]
When the molten metal in the cavity is lowered below the freezing point temperature and the
[0034]
Next, the effects of the
(1) In the above embodiment, since the first to fourth
[0035]
(2) In the above embodiment, in the
[0036]
(3) In the above embodiment, the reinforcing
[0037]
(4) In the above embodiment, since the reinforcing
[0038]
(5) In the said embodiment, the spoke
[0039]
(6) In the said embodiment, the inclined surface 14o was provided in the outer
[0040]
(7) In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the formation angle α1 of the flat
[0041]
(8) In the said embodiment, as shown in FIG. 4, the flat concave-shaped
[0042]
(9) In the above embodiment, since the
[0043]
(10) In the embodiment, in the region substantially the same as the formation angle α2 of the flat
[0044]
The cored
We were able to confirm that we were satisfied using Finite Elemente Method). Then, when the metal core of the conventional steering wheel and the
[0045]
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 13, the
[0046]
In this embodiment, the cored
[0047]
In the above embodiment, members having the same functions as those in the above embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, there are substantially the same effects as the effects (1) to (10) of the four-core type cored
[0048]
In the above embodiment, the formation angles α1, β1, α2, β2, β3, and β4 related to the center O of the
[0049]
In the above embodiment, the reinforcing
In the above embodiment, the reinforcing rib 14l is also used as the function of the knock
[0050]
(Circle) you may abbreviate | omit the reinforcing
As the
[0051]
Hereinafter, techniques related to the present invention will be described.
In this related technology, the configuration of the ring cored
[0052]
The following technical idea can be grasped from the above related technology.
(Technology 1)
A ring cored
A
First and second spoke
Similarly, a central spoke part metal core 19A or a pair of left and right spoke
In the
The pair of
[0053]
Therefore, according to the
[0054]
(Technology 2)
In the above
[0055]
According to said technical thought 2, the torsional rigidity in the base end part of the long
[0056]
【The invention's effect】
As detailed above,
[0057]
Claim1Or2The described invention can ensure the predetermined rigidity of the short arc portion of the ring core and can reduce the weight thereof.
Claim3In the described invention, the small-diameter portion can be easily formed by forming the flat concave portion in the outer edge portion of the outer wall portion and the inner wall portion.
[0058]
Claim4In the described invention, the formation angle of the flat concave portion provided on the outer wall portion is set to be larger than the formation angle of the flat concave portion formed on the inner wall portion. Can be done well.
[0059]
Claim5In the described invention, in the steering reference state, the cross-sectional area of the middle arc portion and both short arc portions on the driver's seat side or the cross-sectional area of both short arc portions is set smaller than the cross-sectional area of the long arc portion on the side opposite to the driver seat. Therefore, the balance of rigidity can be appropriately maintained, and the weight of the ring core can be reduced efficiently.
[0060]
Claim6In the described invention, since the reinforcing rib is provided in the groove portion of the small diameter portion, the predetermined rigidity can be ensured and the weight can be reduced.
Claim7In the described invention, since the reinforcing rib also serves as a receiving seat for the knock pin of the molding apparatus, the product after molding can be easily taken out.
[0061]
Claim8In the described invention, since the reinforcing block portion is provided in the groove portion at the base end portion of the long arc portion, the torsional rigidity at the left and right base end portions of the long arc portion can be improved.
[0062]
Claim9In the described invention, a reinforcing rib is formed on the first and second spoke cores extending in the left-right direction, and a box-shaped rib is formed between the reinforcing rib and the inner wall of the ring core. Therefore, when the torsional rigidity of the connecting portion between the first and second spoke cores and the ring core is improved and the rigidity is kept constant, the spoke core can be reduced in weight. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a metal core of a steering wheel of the present invention is viewed from the back side.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a main part of a cored bar.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a steering wheel.
FIG. 4 is a back view of the cored bar.
5 is an enlarged cross-sectional view of the ring cored bar taken along line 1-1 of FIG.
6 is an enlarged cross-sectional view of the ring cored bar taken along line 2-2 in FIG. 4;
7 is an enlarged cross-sectional view of a ring cored bar taken along line 3-3 in FIG.
8 is an enlarged cross-sectional view of the ring cored bar taken along line 4-4 of FIG.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a ring cored bar taken along line 5-5 in FIG. 4;
10 is an enlarged cross-sectional view of the ring cored bar taken along line 6-6 in FIG. 4;
11 is an enlarged cross-sectional view of the ring cored bar taken along line 7-7 in FIG. 4;
FIG. 12 is a partial cross-sectional view illustrating a method for forming a ring cored bar.
FIG. 13 is a back view showing another example of the cored bar.
FIG. 14 is a perspective view of a metal core of a conventional steering wheel.
[Explanation of symbols]
α1, α2, β1 to β4 ... Forming angle, 12 ... Core, 14 ... Ring core, 14a ... Bottom wall, 14b ... Outside wall, 14c ... Inside wall, 14d ... Groove, 14e ... Long arc part , 14f ... medium arc part, 14g ... short arc part, 14l ... reinforcing rib, 14m ... receiving seat, 14n ... reinforcing block part, 14q ... flat concave part, 14h-14k ... first to fourth small diameter parts, 17 ~ DESCRIPTION OF
Claims (9)
上記リング部芯金(14)の中心部に位置してステアリングシャフト(22)に取り付けられるボス部(21a)と、A boss portion (21a) which is located at the center of the ring core metal (14) and is attached to the steering shaft (22);
前記ボス部(21a)とリング部芯金(14)の間に連結され、かつ操舵基準状態において左右方向に延びる第1及び第2のスポーク部芯金(17、18)と、First and second spoke cores (17, 18) connected between the boss (21a) and the ring core (14) and extending in the left-right direction in the steering reference state;
同じく前記ボス部(21a)とリング部芯金(14)の間に連結され、かつ操舵基準状態において運転席側から中心方向に傾斜状態で延びる第3及び第4のスポーク部芯金(19、20)とSimilarly, the third and fourth spoke metal cores (19, 19) connected between the boss part (21a) and the ring metal core (14) and extending in an inclined state from the driver seat side toward the center in the steering reference state. 20) and
を備えたステアリングホイールの芯金(12)において、In the steering wheel mandrel (12) with
前記リング部芯金(14)と第1〜第4のスポーク部芯金(17〜20)との第1〜第4の連結部(31〜34)により区画される運転席と反対側の長円弧部(14e)、運転席側の中円弧部(14f)及び運転席寄りの左右一対の短円弧部(14g、14g)のうち、少なくとも前記左右一対の短円弧部(14g、14g)に小径部(14i、14j)をそれぞれ設けたステアリングホイールの芯金。The length opposite to the driver's seat defined by the first to fourth connecting portions (31 to 34) of the ring portion core (14) and the first to fourth spoke cores (17 to 20). Of the arc portion (14e), the middle arc portion (14f) on the driver's seat side, and the pair of left and right short arc portions (14g, 14g) near the driver seat, at least the pair of left and right short arc portions (14g, 14g) have a small diameter. Steering wheel core bar provided with each portion (14i, 14j).
上記リング部芯金(14)の中心部に位置してステアリングシャフト(22)に取り付けられるボス部(21a)と、A boss portion (21a) which is located at the center of the ring core metal (14) and is attached to the steering shaft (22);
前記ボス部(21a)とリング部芯金(14)の間に連結され、かつ操舵基準状態において左右方向に延びる第1及び第2のスポーク部芯金(17、18)と、First and second spoke cores (17, 18) connected between the boss (21a) and the ring core (14) and extending in the left-right direction in the steering reference state;
同じく前記ボス部(21a)とリング部芯金(14)の間に連結され、かつ操舵基準状態において運転席側から中心方向に延びる第3のスポーク部芯金(19A)とSimilarly, a third spoke core (19A) connected between the boss (21a) and the ring core (14) and extending in the center direction from the driver seat side in the steering reference state.
を備えたステアリングホイールの芯金(12)において、In the steering wheel mandrel (12) with
前記リング部芯金(14)と第1〜第3のスポーク部芯金(17、18、19A)の第1〜第3の連結部(31、32、33)により区画される運転席と反対側の長円弧部(14e)、運転席側の左右一対の短円弧部(14g、14g)のうち、少なくとも前記左右一対の短円弧部(14g、14g)に小径部(14i、14j)をそれぞれ設けたステアリングホイールの芯金。Opposite to the driver's seat defined by the ring part core (14) and the first to third connecting parts (31, 32, 33) of the first to third spoke part cores (17, 18, 19A). Of the left long arc portion (14e) and the pair of left and right short arc portions (14g, 14g) on the driver's seat side, at least the pair of left and right short arc portions (14g, 14g) are provided with small diameter portions (14i, 14j), respectively. Steering wheel core bar provided.
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