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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023105693
(43)【公開日】2023-07-31
(54)【発明の名称】ステアリング
(51)【国際特許分類】
   B62D 1/06 20060101AFI20230724BHJP
   H01H 36/00 20060101ALN20230724BHJP
【FI】
B62D1/06
H01H36/00 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022006676
(22)【出願日】2022-01-19
(71)【出願人】
【識別番号】000003551
【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤井 啓宏
(72)【発明者】
【氏名】大平 洋
(72)【発明者】
【氏名】近藤 康正
(72)【発明者】
【氏名】武岡 浩司
【テーマコード(参考)】
3D030
5G046
【Fターム(参考)】
3D030DA24
3D030DA54
3D030DB12
5G046AA02
5G046AB02
5G046AC22
5G046AE05
(57)【要約】
【課題】検出部により検知されるタッチ感度を向上させる。
【解決手段】ステアリング20は、第1凹溝部46を有すステアリング20のリム芯金24C及び内部材42に巻き付けられて、ステアリング20への人の接触を検出するセンサ50Aと、リム芯金24C及び内部材42に巻き付けられたセンサ50Aに、継部44Aが第1凹溝部46に挿入されるように巻き付けられる表皮44と、センサ50Aを構成するシート状のセンサ電極52と、を備える。ステアリング20は、センサ電極52の第1凹溝部46の側方に形成され、センサ電極52の幅方向Wに突出した凸部52Dを備える。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
凹溝部を有する基材部に巻き付けられて、人の接触を検出する検出部と、
前記検出部を構成するシート状の電極と、
前記電極の前記凹溝部の側方に形成され、前記電極の幅方向に突出した凸部と、
を備えるステアリング。
【請求項2】
前記凸部は、前記凹溝部に隣接して形成されている
請求項1に記載のステアリング。
【請求項3】
前記凸部は、前記凹溝部の両側に設けられている
請求項1又は請求項2に記載のステアリング。
【請求項4】
前記電極には、前記凸部の間に、前記凸部の前記凹溝部とは反対側より幅が広い中間部を備える
請求項3に記載のステアリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ステアリングに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両には、ステアリングに乗員の手の接触を検出するセンサを備えることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1には、導電布としてのセンサ電極を備えるセンサが、リム芯金の外周に貼付けられているステアリングホイールが開示されている。
【0004】
ところで、このようなステアリングでは、検出部により検知されるタッチ感度を向上させることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2021-140951号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記事実を考慮し、検出部により検知されるタッチ感度を向上させることができるステアリングを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第1態様のステアリングは、凹溝部を有する基材部に巻き付けられて、人の接触を検出する検出部と、前記検出部を構成するシート状の電極と、前記電極の前記凹溝部の側方に形成され、前記電極の幅方向に突出した凸部と、を備える。
【0008】
本発明の第2態様のステアリングでは、本発明の第1態様のステアリングにおいて、前記凸部は、前記凹溝部に隣接して形成されている。
【0009】
本発明の第3態様のステアリングでは、本発明の第1態様又は第2態様のステアリングにおいて、前記凸部は、前記凹溝部の両側に設けられている。
【0010】
本発明の第4態様のステアリングでは、本発明の第3態様のステアリングにおいて、前記電極には、前記凸部の間に、前記凸部の前記凹溝部とは反対側より幅が広い中間部を備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明の第1態様のステアリングでは、電極の幅方向に突出した凸部が、電極の凹溝部の側方に形成されることで、凹溝部の側方の電極の面積が広くなる。そのため、凹溝部において低下したタッチ感度を、凹溝部の側方で補充することができる。その結果、凹溝部を含む範囲において、検出部により検知されるタッチ感度を向上させることができる。
【0012】
本発明の第2態様のステアリングでは、凹溝部に隣接して凸部が形成されることで、凸部が目印となる。そのため、凸部を目印として、基材部に検出部を巻き付けることができる。
【0013】
本発明の第3態様のステアリングでは、凹溝部の両側に凸部が設けられることで、凹溝部の側方の電極の面積がさらに広くなる。そのため、凹溝部を含む範囲において、検出部により検知されるタッチ感度をさらに向上させることができる。
【0014】
本発明の第4態様のステアリングでは、電極には、凸部の間に、凸部の凹溝部とは反対側より幅が広い中間部を備えることで、中間部が検出部の長手方向に伸びにくくなる。そのため、中間部を突っ張らないようにすることができる。その結果、中間部を凹溝部に落とし込む作業をしやすくなる。そのため、検出部を基材部に巻き付ける作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】第1実施形態に係るステアリングを示す正面図である。
図2】第1実施形態に係るステアリングを示す断面図であり、図1のA-A断面を示す。
図3】第1実施形態に係るステアリングの基材部を示す正面図である。
図4】第1実施形態に係る検出部を表面側から見た展開図である。
図5】第1実施形態に係る検出部を概略的に示す断面図であり、図4のB-B断面を示す。
図6】第1実施形態に係るステアリングを示す断面図であり、図1のC-C断面を示す。
図7】第1実施形態に係るステアリングの一部を拡大して示す矢視図であり、図3のD矢視を示す。
図8】第2実施形態に係る検出部を表面側から見た展開図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
〔第1実施形態〕
以下、第1実施形態に係るステアリングについて、図面を参照して説明する。第1実施形態では、本発明のステアリング20に設けられた検出部が、人の接触を検出する静電容量センサ(以下、センサという)50Aとして構成される例を説明する。
【0017】
なお、各図において、矢印RHは、ステアリング20の右方を示し、矢印UPは、ステアリング20の上方を示している。また、各図において、矢印Eは、センサ50Aの長手方向を示し、矢印Wは、センサ50Aの幅方向を示し、矢印Fは、センサ50Aの厚さ方向を示している。
【0018】
[ステアリングの構成]
図1に示すように、第1実施形態に係るステアリング20は、車両10の車室内の前側に設けられたインストルメントパネル12の車両後側に配置されている。ステアリング20は、ステアリング20の正面が車両後方を向く姿勢で設けられ、運転席に着座したドライバが、ステアリング20を操作することで、車両10が操舵される。
【0019】
ステアリング20は、環状に形成されるリム部40と、リム部40の径方向内側に配置されるボス部30と、リム部40とボス部30との間を接続する3つのスポーク部32と、を有している。
【0020】
リム部40は、ステアリング20の正面視において、円環状に形成され、運転席に着座したドライバが車両10を操舵する際に把持される。ボス部30は、ステアリング20の正面視において、ステアリング20の略中央に配置されている。スポーク部32は、ボス部30からリム部40に向かって、右方向、左方向及び下方向に延びて形成されている。
【0021】
図1に示すように、ステアリング20には、骨格部材としての金属製の芯金24が設けられている。芯金24は、ボス部30のボス芯金24Aと、スポーク部32のスポーク芯金24Bと、リム部40のリム芯金24Cと、を有している。
【0022】
ボス芯金24Aは、板状に形成され、図示しない操舵機構に連結されたステアリングシャフト22の先端に固定されている。ボス芯金24Aは、ボス部30の骨格を形成する。
【0023】
リム芯金24Cは、ステアリング20の正面視において、円環状に形成されている。図2に示すように、リム芯金24Cは、リム芯金24Cの径方向の断面(図1のA-A断面)において、略U字状に形成されている。リム芯金24Cは、リム部40の骨格を形成する。
【0024】
図1に示すように、スポーク芯金24Bは、板状に形成され、ボス芯金24Aとリム芯金24Cとの間を接続する。スポーク芯金24Bは、スポーク部32の骨格を形成する。
【0025】
ボス芯金24A及びスポーク芯金24Bには、被覆部材34が取り付けられている。被覆部材34は、樹脂製とすることができる。被覆部材34は、ボス芯金24A及びスポーク芯金24Bの前側を覆うように形成されている。
【0026】
ステアリング20は、ステアリングシャフト22に一体回転可能に支持されている。運転席に着座したドライバが、リム部40を把持してステアリング20を、ステアリング20の周方向に回転操作することで、ステアリングシャフト22が回転されて、車両10が操舵される。
【0027】
(リム部)
図2に示すように、リム部40は、基材部としてのリム芯金24C及び内部材42と、センサ50Aと、加飾部としての表皮44と、を有している。
【0028】
<内部材42>
内部材42は、軟性樹脂製(例えば、ポリウレタン製)とされ、リム芯金24Cの外周全体を覆うように形成されている。内部材42は、リム芯金24Cの径方向の断面において、リム芯金24Cの全周を覆うように形成されている。内部材42の外形は、リム芯金24Cの径方向の断面において、略円状に形成されている。
【0029】
図3に示すように、内部材42は、ステアリング20の正面視において、4時の方向と8時の方向とに凹溝部としの第1凹溝部46と、2時の方向と10時の方向とに凹溝部としての第2凹溝部48と、を有している。
【0030】
図6に示すように、第1凹溝部46は、底部46Aと側壁部46Bとで、内部材42の径方向内側に凹んだ溝状に形成されている。第1凹溝部46は、周方向に延在したリング状に形成されている。第2凹溝部48は、第1凹溝部46と略同様の構成とすることができる。第2凹溝部48は、第1凹溝部46より、若干狭い溝状とすることができる。
【0031】
<センサ50A>
図2及び図3に示すように、センサ50Aは、シート状に形成され、内部材42の外周(外周縁)から内周(内周縁)に向けて、内部材42に巻き付けられている。
【0032】
センサ50Aは、リム部40の右側部分と左側部分とにそれぞれ配置されている。右側部分のセンサ50Aは、上端が第2凹溝部48に挿入され、第1凹溝部46を跨ぎ、下端が6時の方向に配置されている。左側部分のセンサ50Aは、上端が第2凹溝部48に挿入され、第1凹溝部46を跨ぎ、下端が6時の方向に配置されている。
【0033】
リム部40の右側部分に配置されるセンサ50Aと、リム部40の左側部分に配置されるセンサ50Aとは、左右対称に形成される以外は、同様の構成であるため、以下では、リム部40の右側部分に配置されるセンサ50Aについて説明する。
【0034】
図4に示すように、センサ50Aは、略矩形の長尺シート状に形成されている。図4及び図5に示すように、センサ50Aは、第1絶縁体としての発泡体56と、発泡体56の表面側に配置された電極としてのセンサ電極52と、発泡体56の裏面側に配置された電極としてのキャンセル電極54と、を有している。
【0035】
《発泡体56》
図4及び図5に示すように、発泡体56は、略矩形の長尺シート状に形成されている。発泡体56は、弾性伸張可能な発泡体(例えば、発泡ゴム)とすることができる。発泡体56は、電気的に絶縁する材質で形成されている。発泡体56は、センサ電極52とキャンセル電極54とを電気的に絶縁する。
【0036】
発泡体56には、長手方向Eの一端付近の外周縁から、幅方向Wに延出した延出部56Aが形成されている。後述する中間部S3に対応する発泡体56の周縁には、切欠き56Cが形成されていてもよい。
【0037】
《センサ電極52》
図4及び図5に示すように、センサ電極52は、発泡体56より小さいサイズの略矩形の長尺シート状に形成され、発泡体56の表面側に配置されている。センサ電極52は、発泡体56の外周縁より面内方向内側に設けられている。センサ電極52は、後述する第1延出部52Aを除く部分において、キャンセル電極54の外周縁より面内方向内側に設けられている。センサ電極52は、伸張可能な繊維布地の表面に金属メッキ処理を施した導電性のある導電布とすることができる。
【0038】
図4に示すように、センサ電極52は、一般部S1と、幅広部S2と、中間部S3と、を備える。
【0039】
一般部S1は、長手方向Eの一端側から一方の幅広部S2までと、長手方向Eの他端側から他方の幅広部S2までと、に設けられている。一般部S1の幅方向Wの幅は、従来のセンサ電極552より、狭く形成されている。
【0040】
図4及び図7に示すように、幅広部S2は、中間部S3を挟んで両側に設けられている。幅広部S2には、センサ電極52の幅方向Wの両側に矩形に突出した凸部52Dが形成されている。凸部52Dは、第1凹溝部46の側方に形成されている。凸部52Dは、第1凹溝部46に隣接して形成することができる。凸部52Dは、第1凹溝部46の縁に沿って、突出して形成することができる。凸部52Dは、第1凹溝部46を挟んで両側に設けられている。
【0041】
中間部S3は、幅広部S2の間に形成されている。中間部S3は、長手方向Eにおいて、凸部52Dの間に形成されている。中間部S3の幅方向Wの幅は、幅広部S2より狭く形成されている。中間部S3の幅方向Wの幅は、一般部S1と略同じ幅に形成されている。中間部S3の長手方向Eの中心Gは、第1凹溝部46の略中央に配置されている。
【0042】
センサ電極52には、長手方向Eの一端付近の外周縁から、幅方向Wに延出した第1延出部52Aが形成されている。
【0043】
《キャンセル電極54》
図4及び図5に示すように、キャンセル電極54は、発泡体56より小さく、センサ電極52より大きいサイズの略矩形の長尺シート状に形成され、発泡体56の裏面側に配置されている。キャンセル電極54は、発泡体56の外周縁より面内方向内側に設けられている。
【0044】
キャンセル電極54は、伸張可能な繊維布地の表面に金属メッキ処理を施した導電性のある導電布とすることができる。キャンセル電極54には、長手方向Eの一端付近の外周縁から、幅方向Wに延出した第2延出部54Aが形成されている。
【0045】
《ホットメルト体58》
図5に示すように、ホットメルト体58は、センサ電極52と発泡体56との間と、キャンセル電極54と発泡体56との間に介在されている。ホットメルト体58は、電気的な絶縁性を有するホットメルトで形成されている。
【0046】
《端子》
図4に示すように、センサ電極52の第1延出部52Aには、金属製の第1端子62が設けられている。第1端子62は、センサ電極52の第1延出部52Aと、発泡体56の延出部56Aとが貼り合わされた状態でリベットされ、カシメられることで形成される。第1端子62は、制御装置60に電気的に接続されている。
【0047】
キャンセル電極54の第2延出部54Aには、金属製の第2端子64が設けられている。第2端子64は、キャンセル電極54の第2延出部54Aと、発泡体56の延出部56Aとが貼り合わされた状態でリベットされ、カシメられることで形成される。第2端子64は、制御装置60に電気的に接続されている。センサ50Aと制御装置60とは、検出装置50を構成する。なお、制御装置60は、ステアリング20に設けられても良いし、他の部品に設けられてもよい。
【0048】
<表皮44>
表皮44は、センサ50Aを覆うように、リム部40の外周全体に被覆されている。図6に示すように、表皮44には、継部44Aが形成されている。継部44Aは、2つの表皮44の端末部44Cが縫製糸44Bによって継ぎ合わされて形成されている。継部44Aは、第1凹溝部46に挿入されるように、内部材42に巻き付けられている。継部44Aは、内部材42に巻き付けられたセンサ50Aが第1凹溝部46に落とし込まれることで形成される凹溝に挿入されるように巻き付けられている。
【0049】
[第1実施形態の作用]
次に、第1実施形態の作用を説明する。
【0050】
以上の構成のステアリング20では、ステアリング20のリム部40を乗員が把持して、乗員の手が表皮44に接触した際には、制御装置60において、乗員の手とセンサ電極52との間に発生する静電容量が検出されて、乗員のリム部40の把持(手の表皮44への接触)が検出される。また、制御装置60によりセンサ電極52とキャンセル電極54とが同電位に制御されている。これにより、センサ電極52とリム芯金24Cとの間に寄生容量が発生することが制限される。そのため、乗員の手とセンサ電極52との間に発生する静電容量が、センサ電極52とリム芯金24Cとの間の寄生容量により変化することが抑制されて、乗員のリム部40の把持の検出精度が低下することが抑制される。
【0051】
第1実施形態のステアリング20は、第1凹溝部46を有すステアリング20のリム芯金24C及び内部材42に巻き付けられて、ステアリング20への人の接触を検出するセンサ50Aと、リム芯金24C及び内部材42に巻き付けられたセンサ50Aに、継部44Aが第1凹溝部46に挿入されるように巻き付けられる表皮44と、センサ50Aを構成するシート状のセンサ電極52と、を備える。ステアリング20は、センサ電極52の第1凹溝部46の側方に形成され、センサ電極52の幅方向Wに突出した凸部52Dを備える。
【0052】
ところで、センサ50Aにより検知されるタッチ感度(静電容量)は、センサ電極52と表皮44に接触した人体との距離が近い程、高くなる。ここで、第1凹溝部46においては、センサ50Aが第1凹溝部46に入り込むことで、センサ電極52と表皮44に接触した人体との距離が遠くなる。そのため、第1凹溝部46において、センサ50Aにより検知されるタッチ感度が低くなる。
【0053】
第1実施形態では、センサ電極52の幅方向Wに突出した凸部52Dが、センサ電極52の第1凹溝部46の側方に形成されることで、第1凹溝部46の側方のセンサ電極52の面積が広くなる。そのため、第1凹溝部46において、低下したタッチ感度を、第1凹溝部46の側方で補充することができる。その結果、第1凹溝部46を含む範囲において、センサ50Aにより検知されるタッチ感度を向上させることができる。
【0054】
また、第1凹溝部46の側方において、凸部52Dがセンサ電極52の幅を広くする一方で、センサ電極52の一般部S1において、タッチ感度が成立する範囲で幅方向Wの幅を狭くすることで、センサ50Aが長手方向Eに伸びやすくなる。そのため、センサ50Aをリム芯金24C及び内部材42に巻き付ける際の作業性を向上させることができる。
【0055】
第1実施形態のステアリング20では、凸部52Dは、第1凹溝部46に隣接して形成されている。
【0056】
ところで、リム芯金24C及び内部材42に巻き付けられたセンサ50Aに対して、継部44Aが第1凹溝部46に挿入されるように表皮44を巻き付けるために、センサ50Aにケガキ線を記載していた。
【0057】
第1実施形態では、第1凹溝部46に隣接して凸部52Dが形成されることで、凸部52Dが目印となる。そのため、凸部52Dを目印として、リム芯金24C及び内部材42に巻き付けられたセンサ50Aに対して、表皮44を巻き付けることができる。その結果、ケガキ線を設けることなく、リム芯金24C及び内部材42に巻き付けられたセンサ50Aに対して、表皮44を狙いの位置に位置合わせして巻き付けることができる。
【0058】
さらに、凸部52Dを目印として、第1凹溝部46に凸部52Dが隣接するように、センサ50Aをリム芯金24C及び内部材42に巻き付けることができる。そのため、リム芯金24C及び内部材42に対して、センサ50Aを狙いの位置に位置合わせして巻き付けることができる。
【0059】
第1実施形態のステアリング20では、凸部52Dは、第1凹溝部46の両側に設けられている。
【0060】
第1凹溝部46の両側に凸部52Dが設けられることで、第1凹溝部46の側方のセンサ電極52の面積がさらに広くなる。そのため、第1凹溝部46を含む範囲において、センサ50Aにより検知されるタッチ感度をさらに向上させることができる。
【0061】
第1実施形態のステアリング20は、検出装置50と、検出装置50のセンサ50Aが巻き付けられたリム芯金24Cと、リム芯金24Cに巻き付けられたセンサ50Aを覆う表皮44と、を備える。
【0062】
ステアリング20を乗員が手で握った際であっても、第1凹溝部46を含む範囲において、センサ50Aにより検知されるタッチ感度を向上させることができる。そのため、第1凹溝部46において、低下したタッチ感度を、第1凹溝部46の側方で補充することができる。その結果、ステアリング20のタッチ感度を向上させることができる。
【0063】
〔第2実施形態〕
第2実施形態のステアリングは、中間部の構成が異なる点で、第1実施形態のステアリングと相違する。
【0064】
以下、第2実施形態のステアリングの構成を説明する。なお、第1実施形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は符号を用いて説明する。
【0065】
第2実形態では、図8に示すように、中間部S3は、幅広部S2の間に形成されている。中間部S3は、長手方向Eにおいて、凸部52Dの間に形成されている。中間部S3の幅方向Wの幅は、幅広部S2より狭く形成されている。中間部S3の幅方向Wの幅は、一般部S1より広く形成されている。言い換えると、中間部S3の幅方向Wの幅は、凸部52Dの第1凹溝部46とは反対側より広く形成されている。
【0066】
[第2実施形態の作用]
次に、第2実施形態の作用を説明する。
【0067】
第2実施形態のステアリング20では、凸部52Dの間には、センサ電極52の一般部S1より幅が広い中間部S3を備える。
【0068】
センサ電極52の一般部S1より幅が広い中間部S3を凸部52Dの間に備えることで、中間部S3がセンサ50Aの長手方向Eに伸びにくくなる。そのため、中間部S3を突っ張らないようにすることができる。その結果、中間部S3を第1凹溝部46に落とし込む作業をしやすくなる。そのため、センサ50Aをリム芯金24C及び内部材42に巻き付ける作業性を向上させることができる。
【0069】
なお、他の構成及び作用効果については、上記第1実施形態と略同様であるので説明を省略する。
【0070】
以上、本発明のステアリングを、第1実施形態及び第2実施形態に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更などは許容される。
【0071】
第1実施形態及び第2実施形態では、センサ50Aは、上端が第2凹溝部48に挿入され、第1凹溝部46を跨ぐ例を示した。しかし、センサは、2つ以上の第1凹溝部を跨ぐようにしてもよい。
【0072】
第1実施形態及び第2実施形態では、発泡体56は、中間部S3に対応する周縁に、切欠き56Cを有する例を示した。しかし、発泡体は、切欠きを有しなくてもよい。
【0073】
第1実施形態及び第2実施形態では、凸部52Dは、幅方向Wに矩形に突出するように形成されている例を示した。しかし、凸部は、円形や多角形その他の形状とすることができる。
【0074】
第1実施形態及び第2実施形態では、センサ50Aは、発泡体56の表面側に配置されたセンサ電極52と、発泡体56の裏面側に配置された電極としてのキャンセル電極54と、を備える例を示した。しかし、センサは、キャンセル電極を備えなくてもよい。
【0075】
第1実施形態及び第2実施形態では、センサ電極52は、幅方向Wに突出した凸部52Dを有する例を示した。しかし、センサ電極52の凸部52Dの形状に合わせて、絶縁体やキャンセル電極に凸部を設けてもよい。
【0076】
第1実施形態及び第2実施形態では、凸部52Dは、第1凹溝部46を挟んで両側に設けられている例を示した。しかし、凸部は、第1凹溝部の片側に設けられてもよい。
【0077】
第1実施形態及び第2実施形態では、凸部52Dは、センサ電極52の幅方向Wの両側に設ける例を示した。しかし、凸部は、センサ電極52の幅方向Wの片側に設けられてもよい。
【0078】
第1実施形態及び第2実施形態では、センサ電極52は、略矩形の長尺シート状に形成される例を示した。しかし、センサ電極は、第1延出部52Aより長手方向Eの他端側を幅方向Wにおいて、複数に分割してもよい。
【符号の説明】
【0079】
20・・・ステアリング、24C・・・リム芯金(基材部の一例)、42・・・内部材(基材部の一例)、44・・・表皮(加飾部の一例)、44A・・・継部、46・・・第1凹溝部(凹溝部の一例)、50A・・・センサ(検出部の一例)、52・・・センサ電極(電極の一例)、52D・・・凸部、S1・・・一般部、S3・・・中間部、W・・・幅方向
図1
図2
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図6
図7
図8