特開 2024-142830 ステアリングホイール

(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】P2024142830

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】ステアリングホイール

(51)【国際特許分類】

   B62D 1/06 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

B62D1/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055179

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000229955

【氏名又は名称】日本プラスト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100187193

【弁理士】

【氏名又は名称】林 司

(74)【代理人】

【識別番号】100181766

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 均

(72)【発明者】

【氏名】木場 俊哉

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 秀伸

【テーマコード（参考）】

3D030

【Ｆターム（参考）】

3D030DA64

3D030DA67

3D030DA69

3D030DB13

3D030DB17

(57)【要約】

【課題】リム部に質量体が設置されていても、センサー部材の検出性能や感度に影響を与え難くすることが可能なステアリングホイールを提供する。
【解決手段】本発明のステアリングホイール(1)は、リム部(10)を少なくとも有し、リム部(10)は、リム本体部(14)と、リム本体部(14)内に埋設される芯金部(11)と、リム本体部(14)に取着される静電容量式のセンサー部材(16)とを有し、リム本体部(14)内に質量体(12)が埋設され、芯金部(11)と質量体(12)とは互いに絶縁されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

運転者が把持するリム部を少なくとも有し、前記リム部は、合成樹脂製のリム本体部と、前記リム本体部内に埋設される金属製の芯金部と、前記リム本体部に取着される静電容量式のセンサー部材とを有する車両用ステアリングホイールにおいて、
前記リム本体部内に、前記リム部の質量を増大させる質量体が埋設され、
前記芯金部と前記質量体とは、互いに絶縁されている
ことを特徴とするステアリングホイール。

【請求項2】

前記芯金部と前記質量体とは、絶縁部材により互いに絶縁されている
請求項１記載のステアリングホイール。

【請求項3】

前記質量体は、金属製であり、
前記絶縁部材は、前記芯金部と前記質量体との間に少なくとも配されている
請求項２記載のステアリングホイール。

【請求項4】

前記絶縁部材は、絶縁テープであり、
前記絶縁テープは、前記芯金部及び／又は前記質量体の少なくとも一部に貼り付けられている
請求項２記載のステアリングホイール。

【請求項5】

前記質量体は、前記絶縁部材により形成されている
請求項２記載のステアリングホイール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用ステアリングホイールに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特開２０１９－２０９９０６号公報（特許文献１）には、ステアリングホイールのリム部に静電容量式のセンサー部材（接触検出装置）が取り付けられているステアリング装置が記載されている。静電容量式のセンサー部材は、運転者がステアリングホイールのリム部に接触又は近接したときの運転者とセンサー部材との間に生じる静電容量の変化に基づいて、運転者がリム部に接触又は近接しているか否かを検出することが可能に形成されている。このようなセンサー部材がリム部に取り付けられることによって、例えば自動車の自動運転支援システムでは、センサー部材により検出された検出結果（すなわち、運転者がリム部に接触又は近接しているか否かを検出した結果）に基づいて、自動運転支援システムのＯＮ／ＯＦＦの切り替えが行われることもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－２０９９０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年では、ステアリングホイールの重量を増大させてステアリングホイールの操舵時における操縦性（操縦安定性）を高めるために、インサートマスと呼ばれる金属製の質量体が、ステアリングホイールのリム部に設けられることがある。このような金属製の質量体は、一般的に、リム部を形成する芯金部に接触又は近接して配されている。

【0005】

しかし、重量の増大に用いられる金属製の質量体と、上述した静電容量式のセンサー部材とがステアリングホイールのリム部に設けられる場合、質量体がセンサー部材の検出性能や感度に影響を与える可能性があった。

【0006】

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、リム部に質量体が設置されていても、センサー部材の検出性能や感度に影響を与え難くすることが可能なステアリングホイールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明により提供されるステアリングホイールは、運転者が把持するリム部を少なくとも有し、前記リム部は、合成樹脂製のリム本体部と、前記リム本体部内に埋設される金属製の芯金部と、前記リム本体部に取着される静電容量式のセンサー部材とを有する車両用ステアリングホイールにおいて、前記リム本体部内に、前記リム部の質量を増大させる質量体が埋設され、前記芯金部と前記質量体とは、互いに絶縁されているステアリングホイールである。

【0008】

本発明のステアリングホイールにおいて、前記芯金部と前記質量体とは、絶縁部材により互いに絶縁されていることが好ましい。
この場合、前記質量体は、金属製であり、前記絶縁部材は、前記芯金部と前記質量体との間に少なくとも配されていることが好ましい。
また、前記絶縁部材は、絶縁テープであり、前記絶縁テープは、前記芯金部及び／又は前記質量体の少なくとも一部に貼り付けられていることが好ましい。
本発明において、前記質量体は、前記絶縁部材により形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明のステアリングホイールによれば、リム部に質量体が設置されていても、センサー部材の検出性能や感度に影響を与え難くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例に係るステアリングホイールを模式的に示す正面図である。

【図2】図１に示したＩＩ－ＩＩ線における断面を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の好適な実施の形態について、実施例を挙げて図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例に係るステアリングホイールを模式的に示す正面図である。図２は、図１に示したＩＩ－ＩＩ線における断面を模式的に示す断面図である。

【0012】

なお、以下の説明において、上下方向及び左右方向とは、ステアリングホイールが装着されるステアリングシャフトの軸方向に直交する方向で、且つ、ステアリングホイールをニュートラル位置の状態で運転者側から見たときの同ステアリングホイールにおける上下方向（図１の紙面においてリム部の位置を時計の文字盤で例えたときのリム部の１２時の位置と６時の位置を結ぶ方向）及び左右方向（図１の紙面においてリム部の９時の位置と３時の位置を結ぶ方向）を言う。また、前方とは、ステアリングシャフトの軸方向に平行な方向で、運転者側から見たときのステアリングホイールの手前側（図１の紙面に対して手前側）の方向を言い、後方とは、ステアリングホイールの奥側（図１の紙面に対して奥側）の方向を言う。

【0013】

本実施例のステアリングホイール１は、自動車などの車両に設置されるステアリング装置に用いられる。このステアリングホイール１は、ステアリング本体２と、ステアリング本体２の運転者に対向する乗員対向表面（前面）側に配されるとともにエアバッグモジュールを内部に収納するステアリングパッド３と、ステアリングパッド３から下側及び左右両側に延びるように配されるフィニッシャ４と、ステアリング本体２の乗員対向表面とは反対となる裏面（後面）側を被覆するロアカバー（不図示）とを有する。

【0014】

ステアリング本体２は、運転者が把持する環状のリム部１０と、リム部１０の中央部に配されるとともにステアリングパッド３を支持するボス部（不図示）と、リム部１０及びボス部間を連結する３つのスポーク部（不図示）とを有する。なお、本発明は、ステアリングホイールのリム部に主要な特徴を有するため、以下ではリム部を中心に説明を行う。

【0015】

本実施例のリム部１０は、図２に示すように、芯材（骨格）となるリム芯金部１１と、金属製のリム芯金部１１に近接して配される金属製の質量体１２と、質量体１２の外周面に貼り付けられている絶縁テープ１３と、リム芯金部１１及び絶縁テープ１３付きの質量体１２を被覆する合成樹脂製のリム本体部１４と、リム本体部１４の外側に配されるセンサー部材（センサーマット）１６及び表皮材１５とを有する。

【0016】

リム芯金部１１は、合金等の金属により形成されている。また、リム芯金部１１は、環状のリム部１０の周方向に沿って、リム部１０の全周に亘って連続的に配されている。リム部１０の周方向に直交する断面を見たときに、リム芯金部１１は、リム部１０の中心部を含む略中央の部分に配されている。

【0017】

質量体１２は、リム部１０の質量を増大させるための部材であり、リム本体部１４内でリム芯金部１１に近接する位置に配されることにより、リム部１０の質量バランスを調整するとともに、慣性モーメントを大きくすることができるため、ステアリングホイール１の操舵時における操縦性（操縦安定性）を向上させることができる。このような質量体１２は、インサートマスやバランスウェイト等と呼ばれることもある。

【0018】

本実施例の質量体１２は、鉄や鉛等の金属により形成されており、また、リム部１０の断面視において（図２を参照）、リム芯金部１１の凹んだ部分に質量体１２の一部が収容されるようにして、リム芯金部１１の近くに配されている。本実施例において、質量体１２は、円環状のリム部１０における周方向の一部の範囲に設けられている。この場合、質量体１２は、ステアリングホイール１の操縦性を高めるために、リム部１０の周方向における５０％以上の範囲に設けられていることが好ましい。なお本発明において、リム部に対して質量体が設置される範囲は特に限定されず、例えば質量体は、リム部の全周に亘って設けられていてもよい。

【0019】

絶縁テープ１３は、電気を絶縁して電流が流れることを防止できる絶縁材料により形成されている。本実施例の絶縁テープ１３は、質量体１２を覆うように、質量体１２の外周面の全体に巻き付けられるとともに、貼り付けられている。この場合、絶縁テープ１３の一部は、質量体１２とリム芯金部１１との間に配されている。特に本実施例において、絶縁テープ１３は、絶縁テープ１３の一方の面が質量体１２に接触し、且つ、絶縁テープ１３の他方の面がリム芯金部１１に接触した状態で、質量体１２とリム芯金部１１との間に配されている。このため、質量体１２とリム芯金部１１とは、絶縁テープ１３によって互いに電気的に絶縁されて保持されている。

【0020】

リム本体部１４は、リム芯金部１１と、絶縁テープ１３が巻き付けられた質量体１２とを内側に包み込むように、リム芯金部１１及び質量体１２の外側に形成されている。すなわち、リム芯金部１１と、絶縁テープ１３が巻き付けられた質量体１２とは、リム本体部１４内に埋設されている。本実施例において、リム本体部１４は、発泡ポリウレタン樹脂により形成されている。なお本発明において、リム本体部の材質は、リム本体部が絶縁性を有していれば、特に限定されない。

【0021】

表皮材１５は、リム本体部１４に外側から巻き付けられていることによって、リム部１０の外面を形成している。この表皮材１５は、合成皮革又は合成樹脂により形成されており、それによって、ステアリングホイール１の外観品質が高められている。なお本発明において、表皮材の材質は特に限定されない。

【0022】

センサー部材１６は、リム本体部１４と表皮材１５との間に配されており、また、運転者がリム部１０に接触又は近接しているときに、運転者とセンサー部材１６との間に生じる静電容量の変化を検出することによって、リム部１０に対する運転者の接触又は近接を検出する静電容量式のセンサー部材１６である。

【0023】

本実施例のセンサー部材１６は、図２に示した断面視において、リム本体部１４に巻き付けるように、リム本体部１４と表皮材１５との間の位置に、リム部１０の全周又は略全周に亘って設置されている。また、センサー部材１６は、リム本体部１４に巻き付け可能なように、薄くて長尺なシート状に形成されている。このセンサー部材１６は、リム部１０が形成されたときに、リム本体部１４に接するシート内面と、表皮材１５に接するシート外面とを有する。なお本発明において、センサー部材の形状、大きさ、構造は特に限定されない。

【0024】

本実施例における静電容量式のセンサー部材１６は、具体的な構造の図示を省略するが、絶縁体（誘電体）により形成される基材部と、基材部の外面側（表皮材１５に近い側）に設けられる第１電極（センサー電極）と、基材部の内面側（リム本体部１４に近い側）に設けられる第２電極（接地電極又はシールド電極）とを有する。

【0025】

センサー部材１６の基材部は、オレフィン系熱可塑性エラストマーにより形成されている。また、基材部は、第１電極及び第２電極間に挟まれて配されるとともに、第１電極及び第２電極と一体的に形成されている。第１電極と第２電極とは、メッキが施された合成繊維を用いて作製される導電布により形成されている。なお、第１電極及び第２電極は、導電性を備えていれば、その材質や構造は特に限定されるものではなく、例えば金属線を用いて形成されていてもよい。

【0026】

本実施例では、例えばステアリングホイール１のリム部１０に運転者の手又は指が接触又は近接したときに、運転者の手又は指とセンサー部材１６との間の静電容量に変化が生じる。また、センサー部材１６は、ステアリング本体２に設置されるセンサー制御部（不図示）に電気的に接続されており、センサー部材１６及びセンサー制御部を用いて、静電容量の変化量を検出することによって、運転者がリム部１０に接触又は近接しているか否かを判別することが可能である。

【0027】

例えば、センサー部材が取り付けられたリム部において、金属製のリム芯金部と金属製の質量体とが、互いに接触又は近接して配されており、且つ、互いに絶縁されていない場合（比較例の場合）、導電性を備える質量体の設置が、リム本体部の誘電率を変化させて、運転者の接触又は近接を判別する際の静電容量の変化に対して大きな影響を与える。その結果、センサー部材を用いて、運転者がリム部に接触又は近接したことを正確に判別し難くなり、センサー部材の検出性能や感度の低下を引き起こす。

【0028】

また、このような比較例の場合、センサー部材の適切な検出性能や感度を確保するためには、例えば質量体の有無や質量体の形態等に対応して、センサー制御部を改めて設定し直す必要があるため、製造工程の増加及び煩雑化を招き、また、製造コストを増大させるという問題がある。

【0029】

これに対して、本実施例のステアリングホイール１では、導電性を備える金属製の質量体１２に絶縁テープ１３が貼り付けられていることによって、リム芯金部１１と質量体１２とが、上述したように互いに絶縁されている。これにより、リム本体部１４内にリム芯金部１１及び質量体１２が互いに近接して埋設されていても、リム本体部１４の誘電率が、質量体１２の設置に起因して変化し難くなるため、センサー部材１６の検出性能や感度が低下することを防止できる。またそれによって、センサー制御部の再設定を行う必要がないため、再設定に伴う製造工程の増加及び煩雑化、製造コストの増大といった問題が生じることもない。

【0030】

以上のように、本実施例のステアリングホイール１によれば、リム本体部１４内に質量体１２が設けられているため、ステアリングホイール１の操舵時における操縦性を向上させることができる。また、リム本体部１４内にリム芯金部１１及び質量体１２が設けられていても、リム芯金部１１と質量体１２とが互いに絶縁されていることにより、リム部１０に配されるセンサー部材１６は、例えば質量体を設置せずにリム部が形成される場合と同様又は略同様の検出性能や感度を発揮できる。

【0031】

すなわち、本実施例のステアリングホイール１によれば、リム芯金部１１と質量体１２とが互いに絶縁された状態で配されていることにより、質量体１２の有無や質量体１２の形態等に関わらず、センサー部材１６の検出性能や感度が変動することを防止又は抑制し、センサー部材１６の適切な検出性能や感度を安定して確保できる。またそれによって、質量体１２の形態等を互いに異ならせて形成される複数のステアリングホイールに対して同一仕様のセンサー制御部を使用しても、センサー部材１６の検出性能や感度を変動させ難くすることができるため、ステアリングホイール１の生産性の向上及び製造コストの削減を図ることができる。

【0032】

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載した構成と実質的に同一な構成を有し、且つ、同様な作用効果を奏する範囲において多様な変更が可能である。本発明では、例えばステアリングホイールの形状、寸法、及びデザイン等については特に限定されず、変更可能である。

【0033】

また、上述した実施例では、質量体１２の外周面に、上述したような絶縁テープ１３が貼り付けられている。しかし本発明では、絶縁テープを用いる代わりに、例えば合成樹脂製のカバー体が、質量体を覆うように、質量体の外周面に取り付けられていてもよい。この場合、合成樹脂製のカバー体が取着された質量体は、例えば、質量体を成形金型にセットして合成樹脂の成形を行うインサート成形によって作製することが可能であり、また、溶融した合成樹脂に質量体を浸漬するディッピングを利用して作製することも可能である。このような合成樹脂製のカバー体が質量体に取着されることによっても、上述した実施例のように絶縁テープ１３が質量体１２に貼り付けられる場合と同様の効果を得ることが可能である。

【0034】

更に上述した実施例において、絶縁テープ１３は、質量体１２の外周面の全体に巻き付けられるように貼り付けられている。しかし本発明において、絶縁テープ及び合成樹脂製のカバー体を含む絶縁材料は、リム芯金部と質量体との間を仕切って両者を絶縁させることができれば、質量体及び／又はリム芯金部の少なくとも一部に配されていればよい。

【0035】

例えば、絶縁材料（絶縁テープ）は、質量体におけるリム芯金部に対向する部分のみに設けられていてもよく、又は、リム芯金部における質量体に対向する部分のみに設けられていてもよい。また、絶縁材料は、質量体におけるリム芯金部に対向する部分と、リム芯金部における質量体に対向する部分とに設けられていてもよい。

【0036】

更にまた、上述した実施例において、質量体１２は導電性を備える金属により形成されているとともに、その質量体１２に絶縁テープ１３が巻き付けられている。しかし本発明では、例えば質量体の全体が、絶縁部材（例えば、絶縁性を備える合成樹脂）によって形成されていてもよい。このように絶縁部材からなる質量体とリム芯金部とがリム本体部内に設けられていても、質量体の設置に起因してセンサー部材の検出性能や感度が変動することを防止又は抑制できる。

【0037】

更に本発明のステアリングホイールでは、表皮材を用いずにリム部が形成されてもよい。また、上述した実施例のセンサー部材１６は、リム本体部１４の外側に取着されているが、本発明において、センサー部材は、リム本体部の外側ではなく、リム本体部に埋設される等のように、リム本体部の内部に取着されてもよい。

【符号の説明】

【0038】

１ ステアリングホイール
２ ステアリング本体
３ ステアリングパッド
４ フィニッシャ
１０ リム部
１１ リム芯金部
１２ 質量体
１３ 絶縁テープ
１４ リム本体部
１５ 表皮材
１６ センサー部材（センサーマット）

【図1】

【図2】