JP6740945B2 - ステアリングホイール - Google Patents

Description

本発明は、自動車のステアリングホイール芯金に関するものである。

近年、自動車の軽量化の一環としてステアリングホイール芯金のリング部に、管材からなるリング部材を適用し、ダイカスト成形によりリング部材にスポーク部及びボス部を鋳造一体化し、ステアリングホイール芯金を構成する。

ところで、ダイカスト成形によりリング部材にスポーク部及びボス部を鋳造一体化するとき、ダイカスト材が、リング部材の内部にダイカスト材が流れ込み、狙いの形状に成形できない懸念がある。

そこで、特許文献１では、リング部材の開口に栓材を配置することにより、リング部材の内部にダイカスト材が流れ込むことを抑制する技術が開示している。

特開平７−１６５０８５公報

ところで、ステアリングホイールは、車両の操舵に使用するものであるため、剛性が要求される。ステアリングホイールの剛性はステアリングホイール芯金の影響が大きく、ステアリングホイールの剛性を高めるためには、ステアリングホイール芯金の剛性を高める必要がある。一方、特許文献1のステアリングホイール芯金は、リング部材の開口に栓材を被せその周囲をダイカスト材が覆う構成となっている。ステアリングホイールの操舵時、特許文献１のステアリングホイール芯材では、リング部材とその周囲を覆ったダイカスト材の界面でのみ力を受けるため、界面が剥がれ、リング部材がスポーク部から抜けてしまう懸念がある。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、ステアリングホイールの操舵時、リング部材がスポーク部から抜けてしまうことを抑制可能なステアリングホイール芯金を提供することを目的とする。

＜請求項１の説明＞ 本発明に関わるステアリングホイール芯金では、ボス部、リング部、スポーク部とからなり、

リング部の一部が管材からなるリング部材と、リング部材の両端の開口を覆う蓋部を有する栓部材と、ダイカスト材から成り前記リング部材の一部と前記栓部材を覆うダイカストリング部材と、ダイカストリング部材から延びボス部とスポーク部を一体で成形されたダイカスト本体部材とからなるステアリングホイール芯金であって、

ステアリングホイール芯金は、

栓部材が前記リング部材から脱落を抑制する脱落抑制手段と、

栓部材が前記ダイカストリング部材からの抜け落ちを抑制する抜落抑制手段と、

を備えており、抜落抑制手段は、蓋部の開口側の反対側の面に略直交する方向を栓軸とし、蓋部の開口側の反対側の面から栓軸に沿って延びる軸部と、軸部の蓋部の反対側に配置される頭部と、備え、頭部は、栓軸に直交する方向に少なくとも一部を軸部より飛び出させたことを、特徴としたステアリングホイール芯金。

栓部材は、リング部材の両開口を覆う蓋部により、リング部材の内部にダイカスト材が流れ込みを抑制可能とする。栓部材がリング部材から脱落を抑制する脱落抑制手段と、栓部材がダイカストリング部材からの抜け落ちを抑制する抜落抑制手段として、蓋部の開口側の反対側の面に略直交する方向を栓軸とし、蓋部の開口側の反対側の面から栓軸に沿って延びる軸部の先端に頭部を備えさせ、頭部が、栓軸に直交する方向に少なくとも一部を軸部より飛び出させることにより、頭部の軸部よりも飛び出した箇所と蓋部との間には空間ができ、この空間にダイカスト材が入り込むことで、栓部材がダイカストリング部材からの抜け落ちを抑制可能となり、栓部材が、リング部材とダイカストリング部材の双方に固定されることとなる。

従って、ステアリング操舵の際、リングにステアリング回転方向の力が加わると、その力は、脱落抑制手段により栓部材に伝播し、次に抜落抑制手段によりダイカストリング部材へと伝播させることが可能となり、リング部材がダイカストリング部材から抜けてしまうことを抑制可能となる。

＜請求項２の説明＞
本発明に関わるステアリングホイール芯金では、脱落抑制手段は、栓部材の蓋部からリング部材の中に延びる挿入部と、リング部材の内周面との間に配置され、挿入部と内周面とを接着させる接着材である請求項１に記載のステアリングホイール芯金。

このような構成では、栓部材は、蓋部からリング部材の内部に延びる挿入部を備え、挿入部とリング部材の内周面との間に、挿入部と内周面とを接着させる接着材を配置することで、栓部材がリング部材からの脱落を抑制可能となる。

＜請求項３の説明＞
本発明に関わるステアリングホイール芯金では、脱落抑制手段は、リング部材と栓部材の一方若しくは両方が弾性変形可能とし、栓部材の蓋部からリング部材の中に延びる挿入部と、リング部材の内周面とを圧着させた請求項１に記載のステアリングホイール芯金。

このような構成では、リング部材と栓部材は、一方若しくは両方が弾性変形可能とし、栓部材の蓋部から延びリング部材の内部に挿入部が圧入され、内周面と挿入部が圧着することで、栓部材がリング部材からの脱落を抑制可能となる。

＜請求項４の説明＞
本発明に関わるステアリングホイール芯金では、脱落抑制手段は、リング部材と栓部材の一方若しくは両方が弾性変形可能とし、栓部材の蓋部からリング部材の中に延びる挿入部は、リング部材の内周面に向かって延びる一つ若しくは複数のリブを備え、リブと内周面とを当接させた請求項１に記載のステアリングホイール芯金。

このような構成では、リング部材と栓部材は、一方若しくは両方が弾性変形可能とし、栓部材は、蓋部からリング部材の内部に延びる挿入部を備え、脱落抑制手段は、挿入部から内周面に向かって延びる一つ若しくは複数のリブにより、リブと内周面が当接し、栓部材がリング部材からの脱落を抑制可能となる。

＜請求項５の説明＞
本発明に関わるステアリングホイール芯金では、挿入部と内周面との間に配置され、挿入部と内周面とを接着させる接着材を備えた請求項３若しくは４に記載のステアリングホイール芯金。

このような構成では、挿入部と内周面との間に配置され、挿入部と内周面とを接着させる接着材により栓部材がリング部材からの脱落を抑制可能となる。

＜請求項7の説明＞
本発明に関わるステアリングホイール芯金では、開口は、非点対称形状の開口とした、請求項１〜６のいずれか一項に記載のステアリングホイール芯金。

このような構成では、リング部材の開口は、非点対称形状の開口形状とすることで、栓部材をリング部材に組付ける際、誤組付けが抑制可能となる。

＜請求項8の説明＞
本発明に関わるステアリングホイール芯金では、栓部材は、ダイカスト材と同じ材質とした、請求項１〜７のいずれか一項に記載のステアリングホイール芯金。

このような構成では、栓部材とダイカスト材を同じ材質とすることで、互いの物性が近くなる。ステアリング操舵により、ステアリング回転方向にリング部に力が加わり、その力が伝播し、栓部材とダイカストリング部材間に力が伝わった際、物性が近いことで、栓部材とダイカストリング部材が一体物に近い変形挙動とすることが可能となる。

第1実施形態のステアリングホイール芯金の全体平面図である。 第１実施形態のステアリングホイール芯金における栓部材の斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う拡大断面図である。 リング部材の開口の開口形状を示す図である。 第３実施形態のステアリングホイール芯金における栓部材の斜視図である。

本発明の実施形態を説明する。図１は、ステアリングホイール芯金１を示す。ステアリングホイール芯金１は、ステアリングシャフト(図示略)に締結されるボス部２と、ボス部２の外周側に位置するリング部３と、ボス部２とリング部３を連結するスポーク部４で構成される。リング部３は、少なくとも一部が管材からなるリング部材３１からなり、リング部材３１の両端には、リング部材３１の開口３３を覆う蓋部５１を有する栓部材５が組付けられる（図２、図３、図４参照）。リング部材３１と栓部材５を組付けた後に、ボス部２とリング部材３１の端部とを連結するように、ダイカスト成形にてボス部２とスポーク部４とを一体で形成する。ここで、リング部３の一部であって、リング部材３１の一部と栓部材５をダイカスト材により包み込ませた箇所をダイカストリング部６とし、ボス部２とスポーク部４をダイカスト本体部材７とする。

第１実施形態の脱落抑制手段について図１〜４を用いて説明する。栓部材５は、蓋部５１からリング部材３１の内部に延びる挿入部５２を備える。栓部材５は、挿入部５２をリング部材３１の開口３３より細く設定し、挿入部５２とリング部材３１の内周面３２の間に接着材８を配置する。接着材８により、挿入部５２とリング部材３１の内周面３２が接着し、栓部材５がリング部材３１から脱落することを抑制可能とする。接着材８は、耐火パテ等のダイカスト成形による高熱でも接着強度を落とし難いものが有効である。

抜落抑制手段について図１〜４を用いて説明する。栓部材５の蓋部５１は、リング部材３１の開口３３より面積を大きくし、開口３３側に配置される開口側面５１１と、開口側面５１１と対向するように配置され開口側面５１１と面積を略同じとした反開口側面５１２と、開口側面５１１と反開口側面５１２の端部を連結する蓋側面５１３で構成される。栓部材５は、蓋部５１から延びる座部５５を備える。座部５５は、反開口側面５１２と略直交する方向を栓軸Ｘとし、反開口側面５１２から栓軸Ｘの方向へ先端を細めながら延び、先端側を反開口側面５１２と略平行となる平面とした。栓部材５は、座部５５から延びる軸部５３を備える。軸部５３は、座部５５の先端から栓軸Ｘの方向へ柱状に延びる。また軸部５３の栓軸Ｘに直交する面は、座部５５の先端の面よりも面積を狭めている。栓部材５は、軸部５３から延びる頭部５４を備える。頭部５４は、軸部５３の先端から栓軸Ｘの方向へ先端を細めながら延びる。また頭部５４の軸部５３側の面は、少なくとも一部を栓軸Ｘに直交する方向に軸部５３から飛び出させる形状とした。こうすることで、座部５５と頭部５４の少なくとも一部を栓軸Ｘに直交する方向に軸部５３から飛び出させた箇所との間に空間を持たせることが可能となり、ダイカスト成形時に、座部５５と頭部５４との間の空間にダイカスト材を入り込ませることが可能となり、ステアリング操舵時、リング部材３１がダイカストリング部材６から抜けてしまうことを抑制可能となる。

リング部材３１の開口３３は、直線３４とその両端を円弧３５で連結させた非点対称の開口形状とした(図４参照)。また栓部材５の挿入部５２は、リング部材３１の開口３３に挿入する方向に対し直交する断面を、リング部材３１の開口形状と相似の関係とした。こうすることで、栓部材５をリング部材３１に組付けに対し、向きを間違えて組付けることを抑制可能となる。

また、栓部材５とダイカストリング部材６は、同じ材質であることが望ましい。栓部材５とダイカスト材を同じ材質とすることで、互いの物性が近くなる。ステアリング操舵により、ステアリング回転方向にリング部３に力が加わり、その力が伝播し、栓部材５とダイカストリング部材６間に力が伝わった際、物性が近いことで、栓部材５とダイカストリング部材６が一体物に近い変形挙動とすることが可能となる。物性が大きく異なる材質の場合、一方が大変形し、他方が小変形といった変形モードが発生し、境界付近で割れ等が発生し易くなる。

第２実施形態の脱落抑制手段について説明する。栓部材５は、挿入部５２をリング部材３１の開口３３より太く設定させている。リング部材３１と栓部材５の両方若しくは一方をアルミニウム合金やマグネシウム合金等の弾性変形可能な材料とすることで、挿入部５２をリング部材３１の開口３３から内部へ圧入を可能とし、内周面３２と挿入部５２とを圧着させることで、栓部材５がリング部材３１から脱落することを抑制可能とする。また、挿入部５２の蓋部５１の反対側の端部をリング部材３１の開口３３より細くすることで、組付性が向上させることができる。

第３実施形態の脱落抑制手段について説明する。図５の栓部材５は、挿入部５２からリング部材３１の内周面３２に向かって延び、内周面３２と当接する一つ若しくは複数のリブ５６を備える。リブ５６と内周面３２を当接させることで、栓部材５がリング部材３１から脱落することを抑制可能とする。更に、挿入部５２と内周面３２とを接着させる接着材８を用いることで、脱落抑制効果が向上する。

１…ステアリングホイール芯金
２…ボス部
３…リング部
３１…リング部材
３２…内周面
３３…開口
３４…直線
３５…円弧
４…スポーク部
５…栓部材
５１…蓋部
５１１…開口側面
５１２…反開口側面
５１３…蓋側面
５２…挿入部
５３…軸部
５４…頭部
５５…座部
５６…リブ
６…ダイカストリング部材
７…ダイカスト本体部材
８…接着材
Ｘ…栓軸

Claims (7)

1. ボス部、リング部、スポーク部とからなり、前記リング部の一部が管材からなるリング部材と、前記リング部材の両端の開口を覆う蓋部を有する栓部材と、ダイカスト材から成り前記リング部材の一部と前記栓部材を覆うダイカストリング部材と、前記ダイカストリング部材から延び前記ボス部と前記スポーク部を一体で成形されたダイカスト本体部材とからなるステアリングホイール芯金であって、前記ステアリングホイール芯金は、前記栓部材が前記リング部材から脱落を抑制する脱落抑制手段と、前記栓部材が前記ダイカストリング部材からの抜け落ちを抑制する抜落抑制手段と、を備えており、前記抜落抑制手段は、前記蓋部の前記開口側の反対側の面に略直交する方向を栓軸とし、前記蓋部の前記開口側の反対側の面から前記栓軸に沿って延びる軸部と、前記軸部の前記蓋部の反対側に配置される頭部と、備え、前記頭部は、前記栓軸に直交する方向に少なくとも一部を前記軸部より飛び出させたことを、特徴としたステアリングホイール芯金。
2. 前記脱落抑制手段は、前記栓部材の前記蓋部から前記リング部材の中に延びる挿入部と、前記リング部材の内周面との間に配置され、前記挿入部と前記内周面とを接着させる接着材である請求項１に記載のステアリングホイール芯金。
3. 前記脱落抑制手段は、前記リング部材と前記栓部材の一方若しくは両方が弾性変形可能とし、前記栓部材の前記蓋部から前記リング部材の中に延びる挿入部と、前記リング部材の内周面とを圧着させた請求項１に記載のステアリングホイール芯金。
4. 前記脱落抑制手段は、前記リング部材と前記栓部材の一方若しくは両方が弾性変形可能とし、前記栓部材の前記蓋部から前記リング部材の中に延びる挿入部は、前記リング部材の内周面に向かって延びる一つ若しくは複数のリブを備え、前記リブと前記内周面とを当接させた請求項１に記載のステアリングホイール芯金。
5. 前記挿入部と前記内周面との間に配置され、前記挿入部と前記内周面とを接着させる接着材を備えた請求項３若しくは４に記載のステアリングホイール芯金。
6. 前記開口は、非点対称形状の開口形状とした、請求項１〜５のいずれか一項に記載のステアリングホイール芯金。
7. 前記栓部材は、前記ダイカスト材と同じ材質とした、請求項１〜６のいずれか一項に記載のステアリングホイール芯金。
   

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