JP4256564B2

JP4256564B2 - Steering wheel core

Info

Publication number: JP4256564B2
Application number: JP2000076889A
Authority: JP
Inventors: 俊幸杉山; 和由西嶋; 和弘金子; 幹雄落合; ケビンドミニクディレイニー
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: JP2001260899A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空部を設けたステアリングホイールの芯金に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステアリングホイールの芯金としては、例えば、鉄製の棒材を曲げて溶接し、あるいは、マグネシウム合金などを用いて一体に鋳造したものが用いられている。
【０００３】
しかしながら、鉄材を用いる構成は、質量が大きく軽量化が困難であり、例えばエアバッグ装置を搭載する構成ではステアリングホイールの全体としての質量が大きくなる。また、マグネシウム合金など軽量な合金を用いる構成では、軽量化は可能となる一方、材料が高価であるとともに成形後の仕上げ加工が必要で、工程管理、バリ加工と面仕上げなどが必要で、製造コストの低減が困難である。
【０００４】
この点、例えば、特開昭５７−１５８１５８号公報、あるいは特開昭６０−６００６５号公報に示されるように、鋼板をプレス成形した半割部材を突き合わせて溶接し、中空な芯金を形成する構成が知られている。
【０００５】
そして、これら半割部材を突き合わせて溶接する構成では、比較的薄肉の鋼板を用いるため、質量の軽減が可能となるとともに、プレス加工を用いるため、仕上げ加工の煩雑さを低減することができる。
【０００６】
また、ステアリングホイールは、所定の傾斜角度が付与され、かつ、運転者に対向して配置されるため、操作時にあってはリング状のグリップであるリム部の一部が乗員の腹部に近接する。そこで、車両の衝突時などに、乗員とステアリングホイールとが衝突する際には、リム部などが変形して、乗員に対する衝撃を緩和する構成が採られている。
【０００７】
そして、衝撃の吸収特性の点からは、所定以上の外力が作用した際に、その外力に対する反力の最大値を抑制しつつ、適度な反力を所定の変形量の範囲で有することが求められ、このためには、ステアリングホイール全体の形状を崩すことなく、例えばリム部が乗員と並行になるように傾斜角度を変化させる変形が好ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のように、鋼板をプレス成形した半割部材を突き合わせて溶接し中空な芯金とした構成では、全体として強度が大きくなりやすく、中空部がつぶれるまでに大きな反力が生じやすいとともに、一定の限度を超えた力が加わった時点で芯金の全体が潰れて形状が崩れやすく、所望の衝撃吸収特性の実現には、形状を複雑化し、あるいは特殊な素材の採用などが必要になり、製造コストが上昇する問題を有している。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、衝撃吸収特性が良好で、軽量にできるとともに製造コストを低減できるステアリングホイールの芯金を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のステアリングホイールの芯金は、操向用シャフトに連結されるボス芯金部と、把持操作のためのリム芯金部と、これらボス芯金部とリム芯金部とを連結するスポーク芯金部とを第１の半シェル及びこの第１の半シェルに組み合わされた第２の半シェルと、これら第１の半シェル及び第２の半シェルに組み合わせられるボス体とで構成したステアリングホイールの芯金であって、前記リム芯金部は、前記第１及び第２の半シェルを縁部に沿って結合するリム縁部結合部と、これら第１及び第２の半シェルを結合した状態でこれら第１及び第２の半シェルを管状としてこれら第１及び第２の半シェル同士の間に位置して構成された中空部を備え、前記スポーク芯金部は、前記第１及び第２の半シェルを縁部に沿って結合するスポーク縁部結合部と、これら第１及び第２の半シェルを結合した状態でこれら第１及び第２の半シェルを管状としてこれら第１及び第２の半シェル同士の間に位置して構成された中空部を備え、前記ボス芯金部は、前記第１及び第２の半シェルをこのボス芯金部の外周の縁部に沿って結合するボス縁部結合部と、このボス芯金部の略中央部に位置し前記第１及び第２の半シェルの少なくとも一方に固着された前記ボス体で構成され前記操向用シャフトに取り付けられるシャフト固定部と、前記第１及び第２の半シェル同士が互いに連結されずに対向しこれら第１及び第２の半シェルの少なくとも一方が前記ボス縁部結合部側と前記シャフト固定部側との間を連結する連結部及び前記ボス縁部結合部側と前記シャフト固定部側との間が連結されない空間部が交互に配置された弱部とを備えたものである。
【００１１】
そして、この構成では、第１及び第２の半シェルを結合することにより、中空部を設けたリム芯金部及びスポーク芯金部が構成され、製造コストを抑制しつつ軽量な芯金が構成される。また、リム芯金部及びスポーク芯金部は、縁部に沿った結合により補強されるため、形状保持力が大きい。一方、ボス芯金部には、第１及び第２の半シェルの少なくとも一方がボス縁部結合部とシャフト固定部との間を空間部と交互に配置された連結部で連結しかつ第１及び第２の半シェル同士が連結されずに対向する弱部が設けられている。そこで、芯金に外力が加わった場合は、リム芯金部及びスポーク芯金部は形状を保ちつつ、ボス芯金部の弱部が変形し、外力に対する変形が特定カ所で生起され好ましい反作用力が得られる良好な衝撃吸収特性が容易に得られる。
【００１２】
請求項２のステアリングホイールの芯金は、請求項１記載のステアリングホイールの芯金において、弱部は、リム芯金部及びスポーク芯金部に対して、操向用シャフトの軸方向に沿った方向の寸法が小さく形成されたものである。
【００１３】
そして、この構成では、弱部は、リム芯金部及びスポーク芯金部に対し、厚みが小さい中空状とすることにより、操向用シャフトの軸方向に沿った方向の力に対して変形する弱部が容易に形成される。
【００１４】
請求項３のステアリングホイールの芯金は、請求項１または２記載のステアリングホイールの芯金において、ボス体は、第１及び第２の半シェル間に挟持され、かつ、少なくとも一方に固着されるボスフランジ部を設けたものである。
【００１５】
そして、この構成では、別体のボス体を用いることにより、シャフト固定部の強度が容易に確保されるとともに、ボスフランジ部の外縁部に沿って変形が生じる弱部が容易に設定され、好ましい衝撃吸収特性が容易に得られる。
【００１６】
請求項４記載のステアリングホイールの芯金は、請求項１ないし３いずれか一記載のステアリングホイールの芯金において、リム縁部結合部、スポーク縁部結合部、及びボス縁部結合部は、それぞれ第１及び第２の半シェルの一方の縁部に沿って設けたフランジ部と、他方の縁部に沿って設けられ前記フランジ部を包持して結合される包持部とを備えたものである。
【００１７】
そして、この構成では、包持部を塑性変形させてフランジ部を包持させ、リム縁部結合部、スポーク縁部結合部、及びボス縁部結合部が構成される。包持による結合では、中空部を有する軽量な芯金が容易に構成され、製造コストが低減される。また、包持による結合では、リム縁部結合部、スポーク縁部結合部、及びボス縁部結合部の強度が向上し、好ましい衝撃吸収特性が容易に得られる。さらに、包持による結合では、溶接などによる結合に較べ、温度変化がなく、素材の特性の変化が抑制されるため、加工精度が良好になる。
【００１８】
請求項５記載のステアリングホイールの芯金は、請求項１ないし４いずれか一記載のステアリングホイールの芯金において、ボス芯金部の連結部は、乗員側及び反乗員側の少なくとも一方に突出する波形に隆起して形成されたものである。
【００１９】
そして、この構成では、連結部を波形に隆起して形成したため、変形ストロークが容易に確保され、良好な衝撃吸収特性が容易に得られる。
【００２０】
【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の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図２において、１は自動車のステアリングホイールで、このステアリングホイール１は、ステアリングホイール本体２と、このステアリングホイール本体２の乗員側に装着されるセンタパッドであるエアバッグ装置（エアバッグモジュール）４となどを備えている。なお、ステアリングホイール１は、操向用シャフトである車体側のステアリングシャフトに装着され、このステアリングシャフトは、通常傾斜した状態で車両に備えられるものであるが、以下、エアバッグ装置４側である乗員側すなわち正面側を上側、乗員側の反対側すなわちステアリングシャフト側である車体側すなわち背面側を下側、車両の前側すなわち前側上方のフロントガラス側を前側、車両の後側すなわち後側下方を後側あるいは手前側とし、また、ステアリングシャフトの軸芯を操作軸Ｏとして説明する。
【００２２】
そして、ステアリングホイール本体２の全体形状は、例えば略円環状をなし、グリップ部あるいはリング部などとも呼ばれる把持操作のためのリム部５と、このリム部５の内側に位置するボス部６と、これらリム部５とボス部６とを連結する複数の、本実施の形態では３本のスポーク部７とを備えている。
【００２３】
また、このステアリングホイール本体２の構造は、芯金11と、この芯金11の一部を覆う被覆部12及び下カバー14とを備えている。
【００２４】
そして、図１ないし図３に示すように、芯金11は、ハンドル芯金とも呼びうるもので、ステアリングホイール本体２の全体形状に応じて、リム芯金部15と、このリム芯金部15の内側に位置するボス芯金部（ボスプレート部）16と、これらリム芯金部15とボス芯金部16とを連結する複数の、本実施の形態では３本のスポーク芯金部17とを備えた形状をなし、乗員側に面する第１の半シェルとしての上シェル21と、車体側に面する第２の半シェルとしての下シェル22と、シャフト固定部を構成するボス体23とを組み合わせ、リム芯金部15とスポーク芯金部17との内側を中空部Ａとして構成されている。なお、以下、リム芯金部15とスポーク芯金部17との接続部分を外側接続部18、ボス芯金部16とスポーク芯金部17との接続部分を内側接続部19として説明する。
【００２５】
そして、上下のシェル21，22は、鋼板をプレス成形したもので、例えば、それぞれ、厚さ寸法１．０mmのＳＰＣＥ鋼板を深絞成形して一体に形成されている。そして、上下のシェル21，22は、リム芯金部15の外周および内周に沿ったリム縁部結合部15a、スポーク芯金部17の両側に沿ったスポーク縁部結合部17a、及び、ボス芯金部16の外周に沿ったボス縁部結合部16aで結合されている。
【００２６】
そして、上シェル21は、リム上部31、スポーク上部32、ボス上部33を備えている。そして、このボス上部33の中央には、円孔33aが形成されているとともに、この円孔33aを中心とする円周上に等間隔に複数、例えば３カ所に位置して、下方に突出する突起33bが形成され、さらに、この突起33bの外周側に位置して、円孔33aを中心とする略円環状の中間部Ｍが設けられている。そして、この中間部Ｍには、連結突起部である連結部M1が間欠的に複数設けられ、すなわち、中間部Ｍの内周側と外周側とを連結する連結部M1と、空間部M2とが交互に形成されている。さらに、各連結部M1は、上側に断面略Ｕ字状に突出する波形隆起状に形成されている。なお、この連結部M1の内側は、連結部M1の外側より低い位置に配置されている。また、内側接続部19近傍には、すなわち、ボス上部33の両側部と後側部とには、エアバッグ装置４の高さ位置を規制する座部37が上側に突出して形成されている。また、連結部M1は、各スポーク上部32に略位置合せして配置されている。
【００２７】
また、スポーク上部32は、ボス上部33の両側部及び後側部から上側に傾斜して延設され、長手方向に沿って幅方向は略一定であるが、外側接続部18の近傍では、この外側接続部18に向かい、滑らかに連続的に幅寸法が拡大するスポーク芯金上径大部32aが形成されている。
【００２８】
さらに、リム上部31は、平面円環状で、外側接続部18の近傍では、高さ寸法が他の部分より大きいリム芯金上径大部31aが形成されている。
【００２９】
また、両側の内側接続部19近傍には、ボス上部33とスポーク上部32とに連続して、取付座38を構成するブラケット39が一体に形成されている。そして、各ブラケット39は、水平な板状をなし、それぞれ複数の通孔39a，39bが形成されている。
【００３０】
さらに、リム上部31、各スポーク上部32、及びボス上部33の縁部は、図４（ａ）に示すように、平板状の基部41と、この基部41の縁部から下方に延設された縦壁部42とが形成されているとともに、この縦壁部42の下端に連続して、水平な板状の上フランジ部44a及びこの上フランジ部44aの外側の端部から下側に延設された巻締部44bとからなる塑性変形可能な包持部44が形成されている。
【００３１】
一方、下シェル22は、上シェル21と同様に、リム下部51、スポーク下部52、ボス下部53を備えている。そして、このボス下部53の中央には、ボス上部33の円孔33aより径寸法の大きい円孔53aが形成されているとともに、この円孔53aを中心とする円周上に等間隔に複数、例えば３カ所に位置して、上方に突出する突起53bが形成されている。なお、これら突起53bは、ボス上部33の突起33bに対して６０度ずれた位置に形成されている。さらに、この突起53bの外周側に位置して、円孔53aを中心とする略円環状の中間部Ｍが設けられている。そして、この中間部Ｍには、連結突起部である連結部M1が間欠的に複数設けられ、すなわち、中間部Ｍの内周側と外周側とを連結する連結部M1と、空間部M2とが交互に形成されている。さらに、各連結部M1は、上側に断面略Ｕ字状に突出する波形隆起状に形成されている。そして、この下シェル22のボス下部53の連結部M1は、上シェル21のボス上部33の連結部M1内に嵌合などして収容されるように、ボス上部33の連結部M1よりも外径は小さく、かつ、内径は大きく形成されている。また、内側接続部19近傍には、すなわち、ボス上部33の両側部と後側部とには、ボス上部33の座部37に対向して、図示しないセルフタッピングビスが螺合する取り付け孔53dが形成されている。
【００３２】
スポーク下部52は、ボス下部53の両側部及び後側部から上側に傾斜して延設され、長手方向に沿って幅方向は略一定であるが、外側接続部18の近傍では、この外側接続部18に向かい、滑らかに連続的に幅寸法が拡大するスポーク芯金下径大部52aが形成されている。
【００３３】
さらに、リム下部51は、平面円環状で、外側接続部18の近傍では、高さ寸法が他の部分より大きいリム芯金下径大部51aが形成されている。
【００３４】
また、両側の内側接続部19近傍には、ボス下部53とスポーク下部52とに連続して、取付座38を構成するブラケット59が一体に形成されている。そして、各ブラケット59は、水平な板状をなし、それぞれ複数の通孔59a，59bが形成されている。
【００３５】
さらに、リム下部51、各スポーク下部52、及びボス下部53の縁部は、例えばリム芯金部15について図４（ａ）に示すように、平板状の基部61と、この縁部から上方に延設された縦壁部62とが形成されているとともに、この縦壁部62の上端に連続して、水平な板状のフランジ部64が形成されている。また、この下シェル22のフランジ部64，64の外側の端部間の寸法は、上シェル21の巻締部44b，44bの内側面同士の間の寸法より小さく形成されている。
【００３６】
また、ボス体23は、鉄材を、鍛造、鋳造、あるいはＮＣ工作機械を用いてＮＣ切削加工などして成形したもので、例えば、Ｓ１５Ｃ相当の鋼材を切削加工して、略円筒状をなす筒状部23aと、略円板状をなすボスフランジ部23bとが一体に製造されている。そして、筒状部23aの内面部には、ステアリングシャフトの先端側の外周部に形成された波状突起に歯合する突起部（セレーション部）23cが刻設されている。また、ボスフランジ部23bの外周部には、等間隔に６カ所、半円形に切り欠かれたノッチ部23dが形成されている。さらに、筒状部23aの下端部には、矩形状の凹部であるキャンセル部23eが形成されている。なお、このキャンセル部23eは、図示しないステアリングコラム側に設けられた、方向指示器のランプの操作レバーを自動復帰させるキャンセルピンに係合するものである。
【００３７】
そして、この芯金11は、ボス体23を間に挟んだ状態で、上下のシェル21，22を突き合わせて連結して構成される。
【００３８】
すなわち、この芯金11の製造工程は、上シェル21のボス上部33と下シェル22のボス下部53との間にボス体23を配置し、上下のシェル21，22を重ね合わせる。この時、ボス体23の筒状部23aをボス下部53の円孔53aから下方に突出させるとともに、ボスフランジ部23bがボス上部33とボス下部53との間に挟まれ、さらに、ボスフランジ部23bの６カ所のノッチ部23dに、１つおきに上下から突起33b，53bが係合し、上下のシェル21，22及びボス体23の回転方向の位置決めがなされる。
【００３９】
また、上下のシェル21，22を重ねた状態で、例えばリム芯金部15について図４（ａ）に示すように、下シェル22の縁部に沿って設けられたフランジ部64が、上シェル21の縁部に沿って設けられた包持部44に収容される。この状態で、包持部44の巻締部44bをヘミング加工し、上下のシェル21，22を結合する。すなわち、自動機を用いたヘミングにより、図４（ａ）に破線で示すように、縦壁である巻締部44bを内傾させ、さらに、巻締部44bに力を加えて折り返し、図４（ｂ）に示すように、下シェル22のフランジ部64を包み込むように変形させて下面側まで巻き付けてリム縁部結合部15aを形成し、上下のシェル21，22を結合する。この状態で、リム芯金部15及びスポーク芯金部17は断面閉管状となり、内側に中空部Ａが形成される。なお、例えばリム芯金部15のリム縁部結合部15aについては、所定間隔でいわゆるポンチ打ちを行うなどして凹部70を形成し、上下のシェル21，22を係合して周方向に回り止めすることもできる。また、ボス芯金部16は、上下の中間部Ｍ，Ｍの連結部M1，M1が密着して嵌合するなどして一方が他方に収容され、かつ、固着はされない状態で固定され、この中間部Ｍ，Ｍの内側かつボス体23の外側に位置して、外力により変形可能な弱部（中間弱部）Ｘが形成される。また、この弱部Ｘの断面形状は、リム芯金部15及びスポーク芯金部17の中空部Ａの断面形状に対して、広幅で小丈、すなわち、操作軸Ｏに沿った方向である高さ方向の寸法は小さく、操作軸Ｏと直交する方向である幅方向の寸法は大きく形成されている。
【００４０】
さらに、ボス体23は、所定の位置で上下のシェル21，22にスポット溶接などして固着される。
【００４１】
また、この状態で、リム芯金部15とスポーク芯金部17とが連結される外側接続部18に連続し、スポーク芯金部17には、他の部分より幅方向に寸法が大きく断面積が拡大されたスポーク芯金径大部67が構成される。また、両側の外側接続部18に連続し、リム芯金部15には、他の部分より高さ方向に寸法が大きく断面積が拡大されたリム芯金径大部68とが構成される。
【００４２】
さらに、この状態で、図２に示すように、上下のブラケット39，59が位置合せして重ねられ、取付座38が構成される。そして、この取付座38には、通孔39a，59aが互いに連通する位置決め孔38aと、通孔39b，59bが互いに連通する取付孔38bとが構成される。
【００４３】
そして、このように構成された芯金11に対し、被覆部12及び下カバー14を装着して、ステアリングホイール本体２が構成される。
【００４４】
そして、被覆部12は、上下に分割されたリムカバー71，72を備え、これらリムカバー71，72をリム芯金部15及びスポーク芯金部17の一部に被せて覆う。さらに、必要に応じて、例えば牛革などの天然皮革あるいは人工皮革などの表皮材73をリムカバー71，72の外周に巻き付けて縫合し、リムカバー71，72の全体を被覆する。
【００４５】
また、下カバー14は、例えば合成樹脂にてボス芯金部16及びスポーク芯金部17の一部を覆う形状に一体に形成され、図示しないセルフタッピングビスを所定の通孔に下側から挿入し、下シェル22の取り付け孔53dに螺合してビス止めする。なお、下シェル22の取り付け孔53dに対向する上シェル21の座部37は、このセルフタッピングビスのねじ部が取り付け孔53dを突き抜けて上側に突出した場合にも、このねじ部が上シェル21に当接しないように避ける機能を有している。
【００４６】
さらに、この下カバー14には、芯金11の取付座38に対向して、作業用通孔14aが形成されている。
【００４７】
また、エアバッグ装置４は、金属製のベースプレート4aに、図示しない袋状のエアバッグ及びこのエアバッグにガスを供給するインフレータを取り付け、さらに、エアバッグが膨脹展開する圧力で破断するカバー体4bで上側を覆って構成されている。また、ベースプレート4aには、下側に向かうねじ孔を有した両側一対のナット部が個設されているとともに、これらナット部の近傍に位置して、位置決め突起が設けられている。
【００４８】
そして、このエアバッグ装置４は、芯金11のボス芯金部16上に重ねられ、上シェル21の座部37上に当接して高さ方向に位置決めされるとともに、位置決め突起を取付座38の位置決め孔38aに挿入して、水平方向（横方向）に位置決めされる。なお、位置決め孔38aを構成する上下の通孔39a，59aは、下シェル22の通孔59aが上シェル21の通孔39aより大きく形成され、通孔39aに挿入された位置決め突起が下シェル22に当接して干渉されることがないようになっている。そして、この状態で、下カバー14の作業用通孔14aを介して下側から挿入されたボルト75を、取付座38の取付孔38bを介して、ベースプレート4aのナット部に螺合することにより、エアバッグ装置４がステアリングホイール本体２に固定され、ステアリングホイール１が構成される。
【００４９】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
【００５０】
自動車の衝突などの場合には、エアバッグ装置４が作動し、乗員の前方にエアバッグを展開して、前側に投げ出される乗員を拘束し、衝撃を緩和する。
【００５１】
また、このエアバッグ装置４の動作に関わらず、乗員がステアリングホイール１に衝突した場合には、図５に２点鎖線で示すように、芯金11が変形すなわちセルフアライニングし、衝撃を吸収する。
【００５２】
この時、この芯金11は、ボス芯金部16の外周部は突起部33c，53cにより補強されているとともに、この突起部33c，53cに連続するリム芯金部15及びスポーク芯金部17は閉管状をなし、さらに包持結合構造がリブ構造となり強度が大きい。さらに、リム芯金部15とスポーク芯金部17とが連結される外側接続部18には、断面積が拡大されたスポーク芯金径大部67及びリム芯金径大部68が形成され、かつ、スポーク芯金径大部67は、滑らかな扇状をなして断面積が拡大されているため、外側接続部18への応力の集中を抑制できる。このため、ステアリングホイール本体２全体としての保形性を良好にできる。そこで、ボス芯金部16の、ボス体23のボスフランジ部23bの外周側に位置する連結部M1，M1が弱部Ｘとなって変形が集中し、外力に対して全体形状を保持しつつ、スポーク芯金部17のいわば付け根の部分の角度が変化して、衝撃を吸収する。
【００５３】
図６は、図２におけるＣ点（ゼロ点）を押し下げた時の荷重−ストローク（Ｆ−Ｓ）特性を示すグラフである。そして、押し下げる速度は毎分５０mm、Ｐ点は１．５ｋＮ、変形距離すなわち図５に示すストロークＳは約７０mmまでの計測結果を示している。すなわち、このグラフにより、マグネシウム合金製の芯金の衝撃吸収特性に近く、小ストローク域では立ち上がる曲線を描き、ストロークの大きい領域においてはフラットになるという良好な衝撃吸収特性が実現されることが分かった。
【００５４】
また、図２におけるＤ点（１８０度点）あるいはＥ点（４５度点）における加重印加においても、芯金11全体としては変形せず、ボス芯金部16において角度が変化し、衝突時においてステアリングホイール１に任意の切り角がある場合であっても、ステアリングホイール本体２はボス部６で変形して角度が変化した。
【００５５】
このように、本実施の形態によれば、操作性を良好にするために、車両の垂直方向に対して傾斜角を付与されて配置されたステアリングホイール１のリム部５に乗員が衝突する外力が加わった場合、ボス部６が外力により変形し、リム部５とスポーク部７とが所定の形状を保ちつつ、外力に対する反力を所定の値をとりながら変形させることができる。すなわち、芯金11の保形性が良く外力に対する変形が特定カ所で生起され、すなわち、リム芯金部15及びスポーク芯金部17とが所定の形状を保持しつつ専らボス芯金部16の連結部M1，M1が弱部Ｘとなって変形して、芯金11全体としての形状を維持しつつ角度が変化する。このため、外力に対する反力すなわち反作用力を所望の値に容易に制御でき、セルフアライニング特性すなわち衝撃吸収特性を良好にできる。
【００５６】
そして、ボス芯金部16を構成する上下のシェル21，22の少なくとも一方には、対向結合された周縁部のボス縁部結合部16aの内側で、このボス縁部結合部16aと中心部のボス体23との中間に位置して、空間部M2，M2を介して間欠的に連結部M1，M1を設けたため、この連結部M1，M1が弱部Ｘとなって好ましい衝撃吸収特性を容易に実現できる。さらに、これら連結部M1，M1同士は、互いに結合されていないため、上下のシェル21，22を連結して拘束するものではなく、所望の変形を生じさせて好ましい衝撃吸収特性を容易に実現できる。
【００５７】
さらに、各連結部M1，M1は、波形隆起状に形成したため、変形ストロークを容易に大きくでき、衝撃吸収特性を容易に良好にできる。また、リム芯金部15とボス芯金部16の外周部とがスポーク芯金部17と一体のものとしての強度を有し、外力に対して保形性が大きく、各連結部M1，M1での変形を生起させることで好ましい衝撃吸収特性を実現できる。
【００５８】
また、芯金11は、全体として中空であり、質量を容易に大幅に削減でき、すなわち、軽量化できた。例えば、従来の鉄製の棒材を曲げて溶接などした同等品に対して、約３分の１の質量にすることができた。なお、この質量は、マグネシウム合金製の同等品の約１．４倍の質量に相当する。
【００５９】
また、各半シェル21，22は、板材からプレス加工により形成することにより、最終形状の要素を具備した半シェルを少ない工程で形成でき、さらに、これら半シェル21，22を組み合わせて最終形状にできるため、製造工程を極めて単純化でき、いわゆる素材のフロー・ハンドリングを大幅に合理化でき、製造コストを容易に低減できる。
【００６０】
さらに、芯金11は、上下のシェル21，22をヘミング加工で対向結合する包持結合によるため、機械的に強固に結合でき、強度を向上できるのみならず、強度の高い中空部Ａを容易に製造でき、製造が容易で製造コストを低減でき、さらに、常温での加工が可能で加工工程における温度変化、局所的加熱などがなく、膨脹、収縮による寸法変化や精度低下、あるいは素材のミクロ構造変化を伴わない、すなわち素材の特性が変化しないため、素材の特性を利用して精度の高い加工が容易になる。
【００６１】
また、ボス芯金部16の弱部Ｘの断面形状は、リム芯金部15及びスポーク芯金部17の中空部Ａの断面形状に対して、広幅で小丈、すなわち、操作軸Ｏに沿った方向である高さ（厚さ）方向の寸法は小さく、操作軸Ｏと直交する方向である幅方向の寸法は大きく形成されている。そこで、ボス芯金部16は偏平で幅広となり、操作軸Ｏに沿った方向の外力に対する弱部Ｘを容易に構成できる。一方、スポーク部７及びリム部５は、操作軸Ｏに沿った丈が大きく幅が狭くなるため、操作軸Ｏに沿った方向の外力に対する強度を容易に向上でき、ステアリングホイール本体２の外形を容易に所定の形状に保持でき、把持時の感触を良好にできるとともに、車体側のインスツルメントパネルに設けられたメータ類の視認性を容易に良好にできる。
【００６２】
また、ボス芯金部16の中心部には、上下のシェル21，22とは別体をなすボス体23を上下のシェル21，22間に配置し、これらシェル21，22のいずれかと固着結合させることにより、ステアリングシャフトに取り付ける部分の高い強度を容易に確保でき、車体への取付性を良好にできるとともに、変形をボス芯金部16のボス体23の外縁部分で生起させ、好ましい衝撃吸収特性を容易に確保できる。
【００６３】
なお、上記の実施の形態では、ボス芯金部16の連結部M1，M1は互いに略同形状で上側に突出する波形隆起状としたが、下側に突出する波形状など、他の形状とすることもでき、あるいは、上下のシェル21，22の連結部を互いに異なる形状とすることもでき、さらに、同形状あるいは異形状とした上で、上下のシェル21，22の連結部を完全に位置合せし、あるいは一部のみが重なるように位置合せし、さらには、互いに重ならない様に完全に不一致とすることもできる。
【００６４】
例えば、図７に示すように、上下のシェル21，22の連結部M1，M1を単なる平板状とすることもできる。なお、この図７に示す実施の形態では、連結部M1及び空間部M2は、上下のシェル21，22のボス上部33及びボス下部53のそれぞれ４カ所に形成されている。また、この図７に示す実施の形態では、上下のシェル21，22には、図１などに示すリム芯金径大部68は形成されていない。
【００６５】
また、上記の各実施の形態では、上シェル21に包持部44を設け、下シェル22にフランジ部64を設けたが、この構成に限られず、例えば、下シェル22に包持部44を設け、上シェル21にフランジ部64を設けることもできる。
【００６６】
また、ステアリングホイール１の構成は、上記のものに限られず、例えば、スポーク部７すなわちスポーク芯金部17は、３本の構成の他、１本、２本、あるいは４本以上とすることもできる。また、芯金11を覆う被覆部12は、予め形成した部材を取り付ける他、芯金11を金型に装着した状態で樹脂を射出してインサート成形することもできる。
【００６７】
また、ボス体23は、上下のシェル21，22の両方に固着する他、上下のシェル21，22の一方に固着することもできる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１記載のステアリングホイールの芯金によれば、第１及び第２の半シェルを結合することにより、中空部を設けたリム芯金部及びスポーク芯金部を構成でき、製造コストを抑制しつつ軽量な芯金を構成できる。また、リム芯金部及びスポーク芯金部は、縁部に沿った結合により補強されるため、形状保持力を大きくできる。一方、ボス芯金部には、第１及び第２の半シェルの少なくとも一方がボス縁部結合部とシャフト固定部との間を空間部と交互に配置された連結部で連結しかつ第１及び第２の半シェル同士が連結されずに対向する弱部を設けたため、芯金に外力が加わった場合は、リム芯金部及びスポーク芯金部は形状を保ちつつ、ボス芯金部の弱部が変形し、外力に対する変形が特定カ所で生起され好ましい反作用力が得られる良好な衝撃吸収特性を容易に実現できる。
【００６９】
請求項２記載のステアリングホイールの芯金によれば、請求項１記載の効果に加え、弱部は、リム芯金部及びスポーク芯金部に対し、厚みを小さく形成したため、操向用シャフトの軸方向に沿った方向の力に対して変形する弱部を容易に形成できる。
【００７０】
請求項３記載のステアリングホイールの芯金によれば、請求項１または２記載の効果に加え、別体のボス体を用いることにより、シャフト固定部の強度を容易に確保できるとともに、ボスフランジ部の外縁部に沿って変形が生じる弱部を容易に設定でき、好ましい衝撃吸収特性を容易に実現できる。
【００７１】
請求項４記載のステアリングホイールの芯金によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の効果に加え、包持部を塑性変形させてフランジ部を包持させ、リム縁部結合部、スポーク縁部結合部、及びボス縁部結合部を構成できる。包持による結合では、中空部を有する軽量な芯金を容易に構成でき、製造コストを低減できる。また、包持による結合では、リム縁部結合部、スポーク縁部結合部、及びボス縁部結合部の強度が向上し、好ましい衝撃吸収特性を容易に実現できる。さらに、包持による結合では、溶接などによる結合に較べ、温度変化がなく、素材の特性の変化が抑制されるため、加工精度を良好にできる。
【００７２】
請求項５記載のステアリングホイールの芯金によれば、請求項１ないし４いずれか一記載の効果に加え、ボス芯金部の連結部を波形に隆起して形成したため、変形ストロークを容易に確保でき、良好な衝撃吸収特性を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステアリングホイールの芯金の一実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】同上芯金を用いたステアリングホイールを示す一部を切り欠いた分解斜視図である。
【図３】同上芯金を示す図１のＩ−Ｉ断面図である。
【図４】同上芯金の製造工程を示す説明図である。
【図５】同上芯金が変形した状態を示す図１のII−II相当位置の断面図である。
【図６】同上芯金の衝撃吸収特性を示すグラフである。
【図７】本発明のステアリングホイールの芯金の他の実施の形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
11 芯金
15 リム芯金部
15a リム縁部結合部
16 ボス芯金部
16a ボス縁部結合部
17 スポーク芯金部
17a スポーク縁部結合部
21 第１の半シェルとしての上シェル
22 第２の半シェルとしての下シェル
23 シャフト固定部を構成するボス体
23b ボスフランジ部
44 包持部
64 フランジ部
Ａ中空部
M1 連結部
Ｘ弱部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mandrel of a steering wheel provided with a hollow portion.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a metal core for a steering wheel, for example, an iron bar is bent and welded or integrally cast using a magnesium alloy or the like.
[0003]
However, the configuration using the iron material has a large mass and it is difficult to reduce the weight. For example, in the configuration in which the airbag apparatus is mounted, the mass of the steering wheel as a whole increases. In addition, a structure using a lightweight alloy such as a magnesium alloy can be reduced in weight, but the material is expensive and finishing processing after molding is required, and process control, burr processing, surface finishing, etc. are required. It is difficult to reduce the cost.
[0004]
In this regard, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-158158 or Japanese Patent Laid-Open No. 60-60065, a halved member obtained by press-forming a steel plate is abutted and welded to form a hollow cored bar. The configuration is known.
[0005]
And in the structure which butt-welds these half members and welds, since it uses a comparatively thin steel plate, while being able to reduce mass, since press work is used, the complexity of finishing can be reduced.
[0006]
Further, since the steering wheel is provided with a predetermined inclination angle and is disposed to face the driver, a part of the rim portion, which is a ring-shaped grip, is close to the abdomen of the occupant during operation. . Therefore, when the occupant and the steering wheel collide at the time of a vehicle collision or the like, a configuration is adopted in which the rim portion or the like is deformed to reduce the impact on the occupant.
[0007]
From the point of impact absorption characteristics, when an external force of a predetermined level or more is applied, it is required to have an appropriate reaction force within a predetermined range of deformation while suppressing the maximum value of the reaction force against the external force. For this purpose, for example, it is preferable to change the inclination angle so that the rim portion is parallel to the occupant without breaking the shape of the entire steering wheel.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As in the conventional case, in the configuration in which the half member obtained by press-molding the steel plate is abutted and welded to form a hollow cored bar, the strength tends to increase as a whole, and a large reaction force tends to occur until the hollow portion is crushed, When a force exceeding a certain limit is applied, the entire core bar is easily crushed and its shape tends to collapse. To achieve the desired shock absorption characteristics, the shape must be complicated or special materials must be used. The manufacturing cost increases.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a mandrel of a steering wheel that has good shock absorption characteristics, can be reduced in weight, and can reduce manufacturing costs.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The core metal of the steering wheel according to claim 1, wherein the boss core metal part connected to the steering shaft, the rim core metal part for gripping operation, and the boss core metal part and the rim core metal part are connected. The spoke mandrel is composed of a first half shell, a second half shell combined with the first half shell, and a boss body combined with the first half shell and the second half shell. The rim cored bar portion includes a rim edge coupling portion that couples the first and second half shells along the edge, and the first and second half shells. The first half shell and the second half shell in a state of being joined together, and having a hollow portion that is positioned between the first half shell and the second half shell, A sport connecting the first and second half shells along the edge And the edge coupling portion is configured positioned between the adjacent first and second half-shells these first and second half-shell as a tubular these state where the first and combines the second half-shell The boss cored bar includes a boss edge coupling unit that couples the first and second half shells along an outer peripheral edge of the boss cored bar , and the boss cored bar. a shaft fixing portion that is substantially located in central attached to the first and second half-shell is composed of anchored the boss member in at least one said shaft for steering of said first and second half connecting portion facing the shell each other without being coupled to each other at least one of the first and second half-shell consolidated between the shaft fixing portion side of the boss edge coupling portion and the boss edge There is no connection between the coupling part side and the shaft fixing part side The inter is that a weak portion which are alternately arranged.
[0011]
In this configuration, the first and second half shells are joined to form a rim cored bar part and a spoke cored bar part provided with a hollow part, thereby forming a lightweight cored bar while suppressing manufacturing costs. Is done. Further, since the rim cored bar part and the spoke cored bar part are reinforced by the coupling along the edge part, the shape holding force is large. On the other hand, at least one of the first and second half shells is connected to the boss core metal portion by a connecting portion alternately arranged with the space portion between the boss edge connecting portion and the shaft fixing portion, and the first half shell. And the weak part which the 2nd half shells oppose without being connected is provided. Therefore, when an external force is applied to the core metal, the rim core metal part and the spoke core metal part maintain the shape, and the weak part of the boss core metal part is deformed, and the deformation with respect to the external force occurs in a specific place, and the preferable reaction force Good shock absorption characteristics can be easily obtained.
[0012]
The steering wheel core metal according to claim 2, in the core metal of the steering wheel according to claim 1, the weak portion for the rim cored bar and spoke core bar portion, along the axial direction of the shaft for steering in which dimensions are smaller.
[0013]
Then, in this configuration, the weak portion, compared rim cored bar and spoke cored bar, by a hollow thickness is less, deformation with respect to the direction of the force along the axial direction of the shaft for steering The weak part which forms is formed easily .
[0014]
The steering wheel core metal according to claim 3 is the steering wheel core metal according to claim 1 or 2, wherein the boss body is sandwiched between the first and second half shells and fixed to at least one of them. it is provided with a boss flange portion.
[0015]
In this configuration, by using a separate boss body, the strength of the shaft fixing portion can be easily secured, and a weak portion that easily deforms along the outer edge portion of the boss flange portion is easily set, which is preferable. Impact absorption characteristics can be easily obtained.
[0016]
The core metal of the steering wheel according to claim 4, wherein, in the metal core of the claims 1 to 3 steering wheel according to any one described, the rim edge coupling portion, the spoke edges coupling portion, and the boss edge coupling portion, respectively A flange portion provided along one edge portion of the first and second half shells, and a holding portion provided along the other edge portion for holding and coupling the flange portion. It is.
[0017]
In this configuration, the holding portion is plastically deformed to hold the flange portion, so that the rim edge connecting portion, the spoke edge connecting portion, and the boss edge connecting portion are configured. In the coupling by holding, a lightweight metal core having a hollow portion is easily configured, and the manufacturing cost is reduced. Moreover, in the coupling | bonding by holding, the intensity | strength of a rim | limb edge part coupling | bond part, a spoke edge part coupling | bond part, and a boss | hub edge part coupling | bond part improves, and a favorable impact absorption characteristic is obtained easily. Furthermore, in the coupling by holding, compared to the coupling by welding or the like, there is no temperature change, and the change in the characteristics of the material is suppressed, so that the processing accuracy is improved.
[0018]
The core metal of the steering wheel of claim 5, wherein, in the metal core of the steering wheel of claims 1 4 any one described, the connecting portion of the boss core metal portion protrudes on at least one of the occupant side and the counter-occupant side It is formed by raising the waveform.
[0019]
And in this structure, since the connection part protruded and formed in the waveform, a deformation | transformation stroke is ensured easily and a favorable shock absorption characteristic is obtained easily.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a mandrel of a steering wheel of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a steering wheel of an automobile. The steering wheel 1 includes a steering wheel main body 2 and an airbag device (airbag module) 4 that is a center pad attached to the passenger side of the steering wheel main body 2. Etc. The steering wheel 1 is mounted on a steering shaft on the vehicle body side, which is a steering shaft, and this steering shaft is normally provided in the vehicle in an inclined state, but is hereinafter referred to as the airbag device 4 side. passenger side or upper front side, the passenger side of the opposition side, that the vehicle body side or the back side lower a steering shaft side, front namely front windshield side of the upper front of the vehicle, side i.e. lower back side after the vehicle Is the rear side or the near side, and the axis of the steering shaft is the operation axis O.
[0022]
The overall shape of the steering wheel body 2 is, for example, substantially annular, and includes a rim portion 5 for gripping operation, which is also called a grip portion or a ring portion, and a boss portion 6 located inside the rim portion 5; In the present embodiment, there are provided three spoke portions 7 that connect the rim portion 5 and the boss portion 6.
[0023]
Further, the structure of the steering wheel body 2 includes a cored bar 11, and a covering portion 12 and a lower cover 14 that cover a part of the cored bar 11.
[0024]
As shown in FIGS. 1 to 3, the core metal 11 can also be called a handle metal core. Depending on the overall shape of the steering wheel body 2, the rim core metal part 15 and the rim core metal part 15 are arranged. A boss core metal part (boss plate part) 16 located inside the rim core metal part 15 and the boss core metal part 16 and the three spoke core metal parts 17 in the present embodiment. The upper shell 21 as the first half shell facing the passenger side, the lower shell 22 as the second half shell facing the vehicle body side, and the boss body 23 constituting the shaft fixing portion And the inside of the rim core part 15 and the spoke core part 17 is configured as a hollow part A. In the following description, the connection part between the rim core part 15 and the spoke core part 17 will be described as the outer connection part 18, and the connection part between the boss core part 16 and the spoke core part 17 will be described as the inner connection part 19.
[0025]
The upper and lower shells 21 and 22 are formed by press-forming steel plates. For example, each of the upper and lower shells 21 and 22 is integrally formed by deep-drawing a SPCE steel plate having a thickness of 1.0 mm. The upper and lower shells 21 and 22 include a rim edge connecting portion 15a along the outer periphery and inner periphery of the rim core member 15, a spoke edge connecting portion 17a along both sides of the spoke core member 17, and a boss. They are coupled by a boss edge coupling portion 16 a along the outer periphery of the core metal portion 16.
[0026]
The upper shell 21 includes a rim upper part 31, a spoke upper part 32, and a boss upper part 33. A circular hole 33a is formed at the center of the boss upper portion 33, and a plurality of, for example, three positions are arranged at regular intervals on the circumference centering on the circular hole 33a and project downward. A protrusion 33b is formed, and a substantially annular intermediate portion M centering on the circular hole 33a is provided on the outer peripheral side of the protrusion 33b. The intermediate portion M is intermittently provided with a plurality of connecting portions M1 that are connecting protrusions, that is, a connecting portion M1 that connects the inner peripheral side and the outer peripheral side of the intermediate portion M, and a space portion M2. Are formed alternately. Furthermore, each connection part M1 is formed in the waveform protruding shape which protrudes in cross-sectional substantially U shape at the upper side. The inner side of the connecting part M1 is arranged at a position lower than the outer side of the connecting part M1. Further, seat portions 37 that regulate the height position of the airbag device 4 are formed in the vicinity of the inner connection portion 19, that is, on both side portions and rear side portions of the boss upper portion 33 so as to protrude upward. Further, the connecting portion M1 is disposed substantially aligned with each spoke upper portion 32.
[0027]
The spoke upper part 32 is inclined and extended upward from both side parts and the rear side part of the boss upper part 33, and the width direction is substantially constant along the longitudinal direction, but in the vicinity of the outer connecting part 18, A spoke core metal upper-diameter large-diameter portion 32a is formed which faces the outer connecting portion 18 and has a width that smoothly and continuously expands.
[0028]
Further, the rim upper portion 31 is a planar ring shape, and in the vicinity of the outer connection portion 18, a rim core metal upper diameter large portion 31a having a height dimension larger than other portions is formed.
[0029]
In addition, in the vicinity of the inner connection portions 19 on both sides, a bracket 39 constituting the attachment seat 38 is integrally formed continuously with the boss upper portion 33 and the spoke upper portion 32. Each bracket 39 has a horizontal plate shape and is formed with a plurality of through holes 39a and 39b.
[0030]
Further, as shown in FIG. 4A, the rim upper portion 31, each spoke upper portion 32, and the boss upper portion 33 have edge portions extending downward from the edge portion of the base portion 41. A vertical wall portion 42 is formed, and extends downward from a horizontal plate-like upper flange portion 44a and an outer end portion of the upper flange portion 44a continuously to the lower end of the vertical wall portion 42. A plastically deformable holding portion 44 is formed which includes the wound fastening portion 44b.
[0031]
On the other hand, similarly to the upper shell 21, the lower shell 22 includes a rim lower part 51, a spoke lower part 52, and a boss lower part 53. And, in the center of the boss lower portion 53, a circular hole 53a having a larger diameter than the circular hole 33a of the boss upper portion 33 is formed, and a plurality of holes are equally spaced on the circumference around the circular hole 53a. For example, protrusions 53b protruding upward are formed at three positions. These protrusions 53b are formed at positions shifted by 60 degrees with respect to the protrusion 33b of the boss upper portion 33. Further, a substantially annular intermediate portion M centering on the circular hole 53a is provided on the outer peripheral side of the protrusion 53b. The intermediate portion M is intermittently provided with a plurality of connecting portions M1 that are connecting protrusions, that is, a connecting portion M1 that connects the inner peripheral side and the outer peripheral side of the intermediate portion M, and a space portion M2. Are formed alternately. Furthermore, each connection part M1 is formed in the waveform protruding shape which protrudes in cross-sectional substantially U shape at the upper side. Then, the connecting portion M1 of the boss lower portion 53 of the lower shell 22 is located outside the connecting portion M1 of the boss upper portion 33 so as to be fitted and accommodated in the connecting portion M1 of the boss upper portion 33 of the upper shell 21. The diameter is small and the inner diameter is large. Also, in the vicinity of the inner connecting portion 19, that is, on both side portions and the rear side portion of the boss upper portion 33, a mounting hole 53d in which a self-tapping screw (not shown) is screwed to face the seat portion 37 of the boss upper portion 33 Is formed.
[0032]
The spoke lower part 52 is inclined and extended upward from both side parts and the rear side part of the boss lower part 53, and the width direction is substantially constant along the longitudinal direction, but in the vicinity of the outer connection part 18, this outer connection A spoke core metal lower-diameter large-diameter portion 52a is formed that faces the portion 18 and has a width that smoothly and continuously expands.
[0033]
Further, the rim lower part 51 has a planar annular shape, and in the vicinity of the outer connecting part 18, a rim core metal lower diameter large part 51a having a height dimension larger than other parts is formed.
[0034]
Also, brackets 59 constituting the mounting seat 38 are formed integrally with the boss lower part 53 and the spoke lower part 52 in the vicinity of the inner connection parts 19 on both sides. Each bracket 59 has a horizontal plate shape, and is formed with a plurality of through holes 59a and 59b.
[0035]
Furthermore, the rim lower portion 51, the spoke lower portions 52, and the boss lower portion 53 have, as shown in FIG. An extended vertical wall portion 62 is formed, and a horizontal plate-like flange portion 64 is formed continuously to the upper end of the vertical wall portion 62. Further, the dimension between the outer ends of the flange portions 64, 64 of the lower shell 22 is formed to be smaller than the dimension between the inner side surfaces of the winding portions 44b, 44b of the upper shell 21.
[0036]
The boss body 23 is formed by forging, casting, or NC cutting using an NC machine tool. For example, the boss body 23 is formed by cutting a steel material equivalent to S15C to form a substantially cylindrical shape. The part 23a and the boss flange part 23b having a substantially disc shape are integrally manufactured. A projection (serration) 23c is formed on the inner surface of the cylindrical portion 23a so as to mesh with a wavy projection formed on the outer peripheral portion of the steering shaft. In addition, on the outer peripheral portion of the boss flange portion 23b, six notch portions 23d that are notched in a semicircular shape are formed at equal intervals. Furthermore, a cancel portion 23e, which is a rectangular recess, is formed at the lower end of the cylindrical portion 23a. The cancel portion 23e is engaged with a cancel pin provided on the steering column side (not shown) for automatically returning the operation lever of the lamp of the direction indicator.
[0037]
The core metal 11 is configured by abutting and connecting upper and lower shells 21 and 22 with a boss body 23 sandwiched therebetween.
[0038]
That is, in the manufacturing process of the core metal 11, the boss body 23 is disposed between the boss upper portion 33 of the upper shell 21 and the boss lower portion 53 of the lower shell 22, and the upper and lower shells 21 and 22 are overlapped. At this time, the cylindrical portion 23a of the boss body 23 is protruded downward from the circular hole 53a of the boss lower portion 53, and the boss flange portion 23b is sandwiched between the boss upper portion 33 and the boss lower portion 53. The projections 33b and 53b are engaged with the six notches 23d of 23b from the top and bottom, and the top and bottom shells 21 and 22 and the boss body 23 are positioned in the rotational direction.
[0039]
Further, in a state where the upper and lower shells 21 and 22 are overlapped, for example, as shown in FIG. 4A for the rim mandrel 15, a flange portion 64 provided along the edge of the lower shell 22 is connected to the upper shell. It is accommodated in a holding part 44 provided along the edge of 21. In this state, the winding fastening part 44b of the holding part 44 is hemmed to join the upper and lower shells 21, 22. That is, by hemming using an automatic machine, as shown by a broken line in FIG. 4 (a), the winding portion 44b, which is a vertical wall, is tilted inward, and is further turned by applying a force to the winding portion 44b. As shown in (b), the lower shell 22 is deformed so as to wrap around the flange portion 64 and wound to the lower surface side to form a rim edge joint portion 15a, and the upper and lower shells 21, 22 are joined. In this state, the rim core member 15 and the spoke core member 17 are closed in cross section, and the hollow portion A is formed inside. For example, with respect to the rim edge connecting portion 15a of the rim core member 15, a recess 70 is formed by performing so-called punching at a predetermined interval, and the upper and lower shells 21 and 22 are engaged to rotate in the circumferential direction. It can also be stopped. Further, the boss core 16 is fixed in a state where one of the upper and lower intermediate portions M, M is connected to the other by being closely fitted and accommodated in the other and not fixed. A weak part (intermediate weak part) X that is deformable by an external force is formed inside the intermediate parts M and M and outside the boss body 23. The cross-sectional shape of the weak part X is wider and smaller than the cross-sectional shape of the hollow part A of the rim core part 15 and the spoke core part 17, that is, a height that is a direction along the operation axis O. The dimension in the vertical direction is small, and the dimension in the width direction, which is a direction orthogonal to the operation axis O, is large.
[0040]
Further, the boss body 23 is fixed to the upper and lower shells 21 and 22 by spot welding or the like at a predetermined position.
[0041]
In this state, the rim cored bar portion 15 and the spoke cored bar portion 17 are continuous with the outer connecting portion 18 to which the spoke cored bar portion 17 is coupled. The spoke cored bar portion 17 has a larger cross-sectional area in the width direction than the other portions. The spoke core metal diameter large portion 67 is formed. In addition, the rim cored bar portion 15 includes a rim cored bar large-diameter portion 68 that is larger in the height direction than the other portions and has a larger cross-sectional area.
[0042]
Further, in this state, as shown in FIG. 2, the upper and lower brackets 39 and 59 are aligned and overlapped to constitute a mounting seat 38. The mounting seat 38 includes a positioning hole 38a in which the through holes 39a and 59a communicate with each other, and an attachment hole 38b in which the through holes 39b and 59b communicate with each other.
[0043]
Then, the steering wheel main body 2 is configured by mounting the covering portion 12 and the lower cover 14 on the core metal 11 configured as described above.
[0044]
The covering portion 12 includes rim covers 71 and 72 that are divided into upper and lower portions, and covers the rim covers 71 and 72 by covering portions of the rim core portion 15 and the spoke core portion 17. Further, for example, a skin material 73 such as natural leather such as cowhide or artificial leather is wound around the outer periphery of the rim covers 71 and 72 and stitched to cover the entire rim covers 71 and 72 as necessary.
[0045]
Further, the lower cover 14 is integrally formed in a shape that covers a part of the boss core 16 and the spoke core 17 with synthetic resin, for example, and a self-tapping screw (not shown) is inserted from below into a predetermined through hole. Then, it is screwed into the mounting hole 53d of the lower shell 22 and screwed. It should be noted that the seat portion 37 of the upper shell 21 that faces the mounting hole 53d of the lower shell 22 has a threaded portion that protrudes upward through the mounting hole 53d. It has a function to avoid so as not to contact.
[0046]
Further, the lower cover 14 is formed with a working through hole 14a facing the mounting seat 38 of the core metal 11.
[0047]
The airbag device 4 has a metal base plate 4a with a bag-shaped airbag (not shown) and an inflator that supplies gas to the airbag, and a cover body 4b that is broken by the pressure at which the airbag is inflated and deployed. It covers the upper side. In addition, the base plate 4a is provided with a pair of nuts on both sides having screw holes directed downward, and positioning protrusions are provided in the vicinity of these nuts.
[0048]
The airbag device 4 is overlaid on the boss core 16 of the core 11 and abuts on the seat 37 of the upper shell 21 so as to be positioned in the height direction. And is positioned in the horizontal direction (lateral direction). The upper and lower through holes 39a and 59a constituting the positioning hole 38a are formed such that the through hole 59a of the lower shell 22 is larger than the through hole 39a of the upper shell 21, and the positioning protrusions inserted into the through holes 39a are formed in the lower shell 22. So that it does not interfere with contact. In this state, the bolt 75 inserted from the lower side through the work through hole 14a of the lower cover 14 is screwed into the nut portion of the base plate 4a through the mounting hole 38b of the mounting seat 38. The airbag device 4 is fixed to the steering wheel body 2 to constitute the steering wheel 1.
[0049]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0050]
In the case of a car collision or the like, the airbag device 4 is activated, deploys the airbag in front of the occupant, restrains the occupant thrown out to the front side, and reduces the impact.
[0051]
Regardless of the operation of the airbag device 4, when the occupant collides with the steering wheel 1, the cored bar 11 is deformed, that is, self-aligned as shown by a two-dot chain line in FIG. To do.
[0052]
At this time, the core 11 has the outer peripheral portion of the boss core 16 reinforced by the projections 33c and 53c, and the rim core 15 and the spoke core 17 that are continuous with the projections 33c and 53c. Has a closed tubular shape, and the holding joint structure has a rib structure and has high strength. Further, the outer connecting portion 18 to which the rim core metal portion 15 and the spoke core metal portion 17 are coupled is formed with a spoke core metal diameter large portion 67 and a rim core metal diameter large portion 68 having an enlarged cross-sectional area, In addition, since the spoke core metal large diameter portion 67 has a smooth fan shape and an enlarged cross-sectional area, stress concentration on the outer connection portion 18 can be suppressed. For this reason, the shape retention as the steering wheel main body 2 as a whole can be improved. Therefore, the connecting parts M1 and M1 located on the outer peripheral side of the boss flange part 23b of the boss body 23 of the boss core part 16 become weak parts X, and deformation concentrates, while maintaining the overall shape against external force. The angle of the so-called root portion of the spoke mandrel 17 changes to absorb the impact.
[0053]
FIG. 6 is a graph showing the load-stroke (FS) characteristic when the point C (zero point) in FIG. 2 is pushed down. The pressing speed is 50 mm per minute, the point P is 1.5 kN, and the deformation distance, that is, the stroke S shown in FIG. In other words, this graph shows that the shock absorption characteristics close to the shock absorption characteristics of a magnesium alloy cored bar are drawn, and a good shock absorption characteristic is realized in which a rising curve is drawn in a small stroke area and flat in a large stroke area. It was.
[0054]
Further, even when a load is applied at point D (180 degree point) or E point (45 degree point) in FIG. 2, the core metal 11 as a whole is not deformed, and the angle changes at the boss core metal part 16, and at the time of collision. Even when the steering wheel 1 has an arbitrary cutting angle, the steering wheel main body 2 is deformed by the boss portion 6 to change the angle.
[0055]
As described above, according to the present embodiment, in order to improve the operability, the external force that causes the occupant to collide with the rim portion 5 of the steering wheel 1 that is disposed with an inclination angle with respect to the vertical direction of the vehicle. When the boss portion 6 is applied, the boss portion 6 is deformed by an external force, and the rim portion 5 and the spoke portion 7 can be deformed while taking a predetermined value while maintaining a predetermined shape. That is, the shape of the metal core 11 is good and deformation with respect to the external force occurs at a specific location, that is, the rim metal core part 15 and the spoke metal core part 17 are exclusively of the boss metal core part 16 while maintaining a predetermined shape. The connecting portions M1 and M1 are deformed as weak portions X, and the angle changes while maintaining the shape of the core metal 11 as a whole. For this reason, the reaction force against the external force, that is, the reaction force can be easily controlled to a desired value, and the self-aligning characteristic, that is, the shock absorbing characteristic can be improved.
[0056]
Then, at least one of the upper and lower shells 21 and 22 constituting the boss cored bar portion 16 is provided inside the boss edge connecting portion 16a at the peripheral edge portion that is oppositely connected, and between the boss edge connecting portion 16a and the central portion. Since the connecting portions M1 and M1 are intermittently provided through the space portions M2 and M2 in the middle of the boss body 23, the connecting portions M1 and M1 become weak portions X, and preferable shock absorption characteristics are easily obtained. Can be realized. Further, since the connecting portions M1 and M1 are not connected to each other, the upper and lower shells 21 and 22 are not connected and restrained, and a desired shock absorbing characteristic can be easily realized by causing a desired deformation. .
[0057]
Further, since each of the connecting portions M1 and M1 is formed in a corrugated ridge shape, the deformation stroke can be easily increased, and the shock absorption characteristics can be easily improved. Also, the rim core 15 and the outer periphery of the boss core 16 have strength as an integral part of the spoke core 17 and have a large shape retaining property against external force, and each connecting portion M1, M1 It is possible to realize a preferable shock absorption characteristic by causing the deformation at.
[0058]
Further, the core metal 11 was hollow as a whole, and the mass could be easily and greatly reduced, that is, the weight could be reduced. For example, the mass could be reduced to about one-third that of an equivalent product obtained by bending and welding a conventional iron bar. This mass corresponds to about 1.4 times the mass of an equivalent product made of magnesium alloy.
[0059]
In addition, each half shell 21, 22 can be formed by pressing from a plate material to form a half shell having elements of the final shape in a small number of steps, and further, these half shells 21, 22 can be combined into a final shape. Therefore, the manufacturing process can be greatly simplified, so-called material flow handling can be greatly rationalized, and the manufacturing cost can be easily reduced.
[0060]
Furthermore, the cored bar 11 has a holding connection in which the upper and lower shells 21 and 22 are opposed to each other by hemming. Therefore, the cored bar 11 can be mechanically and firmly bonded, and not only can improve the strength, but also the hollow portion A having high strength can be easily formed. It is easy to manufacture, can reduce manufacturing costs, can be processed at room temperature, has no temperature change in the processing process, no local heating, etc., changes in dimensions and accuracy due to expansion and contraction, or microscopic material Since there is no structural change, that is, the characteristics of the material do not change, high-precision processing is facilitated using the characteristics of the material.
[0061]
The cross-sectional shape of the weak portion X of the boss core 16 is wider and smaller than the cross-section of the hollow portion A of the rim core 15 and the spoke core 17, that is, along the operation axis O. The dimension in the height (thickness) direction, which is the vertical direction, is small, and the dimension in the width direction, which is the direction orthogonal to the operation axis O, is large. Therefore, the boss core 16 is flat and wide, and the weak portion X against the external force in the direction along the operation axis O can be easily configured. On the other hand, since the spoke portion 7 and the rim portion 5 have a large length and a narrow width along the operation axis O, the strength against the external force in the direction along the operation axis O can be easily improved, and the outer shape of the steering wheel body 2 can be improved. It can be easily held in a predetermined shape, the feel during gripping can be improved, and the visibility of meters provided on the instrument panel on the vehicle body side can be easily improved.
[0062]
In addition, a boss body 23 that is separate from the upper and lower shells 21 and 22 is disposed between the upper and lower shells 21 and 22 at the center of the boss core 16 and is fixedly coupled to either of the shells 21 and 22. As a result, it is possible to easily secure a high strength of the portion to be attached to the steering shaft, to improve the attachment property to the vehicle body, and to cause deformation at the outer edge portion of the boss body 23 of the boss core metal portion 16, thereby favorably absorbing the shock. Characteristics can be easily secured.
[0063]
In the above embodiment, the connecting portions M1 and M1 of the boss core 16 are substantially the same shape and have a corrugated ridge shape that protrudes upward, but other shapes such as a wave shape that protrudes downward can be used. Alternatively, the connecting portions of the upper and lower shells 21 and 22 can have different shapes, and the connecting portions of the upper and lower shells 21 and 22 can be completely formed with the same shape or different shapes. It is possible to align them so that only a part of them are overlapped, or to make them completely inconsistent so that they do not overlap each other.
[0064]
For example, as shown in FIG. 7, the connecting portions M1 and M1 of the upper and lower shells 21 and 22 can be simply flat. In the embodiment shown in FIG. 7, the connecting portion M1 and the space portion M2 are formed at four locations, the boss upper portion 33 and the boss lower portion 53 of the upper and lower shells 21 and 22, respectively. In the embodiment shown in FIG. 7, the upper and lower shells 21, 22 are not formed with the rim core metal large diameter portion 68 shown in FIG.
[0065]
In each of the above embodiments, the holding portion 44 is provided on the upper shell 21 and the flange portion 64 is provided on the lower shell 22. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the holding portion 44 is provided on the lower shell 22. It is also possible to provide the upper shell 21 with a flange portion 64.
[0066]
Further, the configuration of the steering wheel 1 is not limited to the above, and for example, the spoke portion 7, that is, the spoke core metal portion 17, may be one, two, or four or more in addition to the three configurations. it can. Further, the covering portion 12 covering the core metal 11 can be insert-molded by injecting a resin in a state where the core metal 11 is mounted on a mold in addition to attaching a previously formed member.
[0067]
Further, the boss body 23 can be fixed to one of the upper and lower shells 21 and 22 in addition to being fixed to both the upper and lower shells 21 and 22.
[0068]
【The invention's effect】
According to the core metal of the steering wheel according to claim 1, the rim core metal part and the spoke core metal part provided with the hollow part can be configured by connecting the first and second half shells, and the manufacturing cost is suppressed. In addition, a lightweight metal core can be configured. Further, since the rim cored bar part and the spoke cored bar part are reinforced by the coupling along the edge part, the shape holding force can be increased. On the other hand, at least one of the first and second half shells is connected to the boss core metal portion by a connecting portion alternately arranged with the space portion between the boss edge connecting portion and the shaft fixing portion, and the first half shell. And the second half shells are not connected to each other and are provided with weak portions facing each other, so that when an external force is applied to the core metal, the rim core metal part and the spoke core metal part maintain the shape of the boss core metal part. It is possible to easily realize a good shock absorbing characteristic in which the weak part is deformed and deformation with respect to the external force is generated at a specific place to obtain a preferable reaction force.
[0069]
According to the core metal of claim 2 wherein the steering wheel, in addition to the effect of claim 1, wherein the weak portion is to the rim core metal and spoke cored bar, because of the reduced form thickness, shaft for steering The weak part which deform | transforms with respect to the force of the direction along an axial direction can be formed easily .
[0070]
According to the steering wheel core bar of the third aspect, in addition to the effect of the first or second aspect, by using a separate boss body, the strength of the shaft fixing portion can be easily secured, and the boss flange portion. The weak part which deform | transforms along the outer edge part of this can be set easily, and a preferable shock absorption characteristic can be implement | achieved easily.
[0071]
According to the core metal of the steering wheel according to claim 4, in addition to claims 1 to 3 Effect of any one described, the holder-part is plastically deformed to embraced the flange portion, the rim edge coupling portion, the spoke An edge coupling part and a boss edge coupling part can be configured. In the coupling by holding, a lightweight core having a hollow portion can be easily configured, and the manufacturing cost can be reduced. Moreover, in the coupling | bonding by holding, the intensity | strength of a rim | limb edge part coupling | bond part, a spoke edge part coupling | bond part, and a boss | hub edge part coupling | bond part improves, and a preferable shock absorption characteristic can be implement | achieved easily. Furthermore, in the coupling by holding, compared with the coupling by welding or the like, there is no temperature change, and the change in the characteristics of the material is suppressed.
[0072]
According to the core metal of the steering wheel according to claim 5, in addition to claims 1 to 4 the effect of any one described, because formed by raised connecting portions of the boss core metal portion in a waveform easily ensured deformation stroke And good shock absorption characteristics can be easily realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a core metal of a steering wheel according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view with a part cut away showing a steering wheel using the same cored bar.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1 showing the same cored bar.
FIG. 4 is an explanatory view showing a manufacturing process of the cored bar.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 showing a state where the core metal is deformed.
FIG. 6 is a graph showing the impact absorption characteristics of the cored bar.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing another embodiment of the core metal of the steering wheel of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Steering wheel
11 Core
15 Rim core
15a Rim edge joint
16 Boss core
16a Boss edge joint
17 Spoke core
17a Spoke edge joint
21 Upper shell as first half shell
22 Lower shell as second half shell
23 Boss body constituting shaft fixing part
23b Boss flange
44 Holding part
64 Flange A Hollow
M1 connecting part X weak part

Claims

A first half shell includes a boss cored bar portion connected to the steering shaft, a rim cored bar portion for gripping operation, and a spoke cored bar portion connecting the boss cored bar portion and the rim cored bar portion. And a steering wheel core comprising a second half shell combined with the first half shell and a boss body combined with the first half shell and the second half shell ,
The rim cored bar includes a rim edge joint that joins the first and second half shells along an edge, and the first and second half shells in a state where the first and second half shells are joined. A hollow portion that is formed between the first and second half shells in a tubular form with two half shells;
The spoke mandrel includes a spoke edge joint that joins the first and second half shells along an edge, and the first and second half shells in a state of joining the first and second half shells. A hollow portion that is formed between the first and second half shells in a tubular form with two half shells;
The boss cored bar part is positioned at a boss edge coupling part that couples the first and second half shells along an outer peripheral edge of the boss cored bar part, and at a substantially central part of the boss cored bar part. A shaft fixing portion that is configured by the boss body fixed to at least one of the first and second half shells and is attached to the steering shaft, and the first and second half shells are connected to each other. opposed first and second half-shell of at least one of the the connecting portion and the boss edge coupling portion concatenating between the shaft fixing portion side of the boss edge coupling portion side shaft without A metal core for a steering wheel, comprising: weak portions in which spaces that are not connected to the fixed portion side are alternately arranged .

Weak portion against the rim cored bar and spoke core metal portion, of the steering wheel according to claim 1, wherein the dimension along the axial direction of the shaft for steering is smaller core metal .

Boss body is sandwiched between the first and second half-shell, and, according to claim 1 or 2 a steering wheel core metal according to characterized in that a boss flange portion which is secured to at least one.

The rim edge joint part, the spoke edge joint part, and the boss edge joint part are respectively provided along a flange part provided along one edge part of the first and second half shells and along the other edge part. provided claims 1 to 3 steering wheel core metal of any one described is characterized in that a said flange portion embraced portion to be bonded by embracing the.

The core part of the steering wheel according to any one of claims 1 to 4, wherein the connecting part of the boss core part is formed to protrude in a waveform protruding at least one of the occupant side and the counter occupant side .