JP2010023649A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータ装置を備えたステアリングホイールにおいて、温度センサの設置自由度を向上させる。
【解決手段】ステアリングホイール１におけるグリップ部２の温度を適温に保持するために、ヒータ装置を介在させて利用されるステアリングホイール１において、ヒータ装置は、グリップ部２を加熱する第１のヒータ装置５と、当該第１のヒータ装置５とは別体に設けられ、温度センサ１０により温度が検知される第２のヒータ装置１５とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、ヒーター装置を備えるステアリングホイールに関する。

寒冷地や冬季の寒空の下に車両を駐車させていると車内温度が低くなり、車内温度の低下に伴って運転者が把持するステアリングホイールのグリップ部の温度も低下してしまう。このような状況の下で車両を運転すると、運転者は低温のグリップ部を把持して運転せねばならず、運転時の車両の操舵に影響を及ぼす恐れがあった。そこで、運転者が把持するグリップ部にヒータ装置を設けてグリップ部の温度を適温に保つようにしたステアリングホイールが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のステアリングホイールは、操作軸を中心に円環状に形成されるとともに断面が略円形状のグリップ本体と、当該グリップ本体の表面を被覆するカバー部材と、を有するグリップ部と、グリップ本体の表面に沿って設けられ、グリップ本体とカバー部材との間に配置されるヒータ装置と、を備えており、ヒータ装置の電熱線にリード線が接続され、このリード線が温度センサを介して電源に接続されている。この温度センサは、ヒータ装置に接触させてヒータ装置の温度を測定するとともに、その測定結果に基づいてヒータ装置の温度を制御しており、グリップ本体に埋め込まれている。

そして、電源を介して電熱線に通電することでグリップ部の温度を上昇させるとともに、温度センサによってヒータ装置の温度を測定、制御することで、運転者が把持するグリップ部の温度を適温に保持している。
特開２００１−１０６０９０号公報

しかしながら、上記従来技術では、温度センサとして接触式の温度センサを用いており、温度センサを機能させるためには、グリップ本体の表面に配置されるヒータ装置に温度検知面を接触させなければならない。そのため、温度センサの設置場所がグリップ部若しくはグリップ部近傍に限られてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、接触式の温度センサを用いた場合でも、温度センサの設置自由度を向上させることのできるステアリングホイールを得ることを目的とする。

かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、グリップ本体と、当該グリップ本体の表面を被覆するカバー部材と、を有するグリップ部と、前記グリップ本体の表面に沿って設けられ、前記グリップ本体と前記カバー部材との間に配設されるヒータ装置と、前記ヒータ装置に接触して当該ヒータ装置の温度を検知する温度センサと、を備えるステアリングホイールであって、前記ヒータ装置は、前記グリップ部を加熱する第１のヒータ装置と、当該第１のヒータ装置とは別体に設けられ、前記温度センサにより温度が検知される第２のヒータ装置と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステアリングホイールであって、前記温度センサを前記グリップ部から離間して配置したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のステアリングホイールであって、前記温度センサを、前記グリップ本体と同一の材質で形成されている部位に配置したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうち何れか１項に記載のステアリングホイールであって、前記ヒータ装置は、通電時に発熱するヒータ線を織った網状の発熱部を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、温度センサにより温度が検知される第２のヒータ装置をグリップ部を加熱する第１のヒータ装置とは別体に設けたため、温度センサの設置自由度の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、温度センサをグリップ部から離間して配置したため、運転者が常時操作するグリップ部に温度センサが設置されず、運転者による操作の際の衝撃や摩擦などによって温度センサが故障してしまうのを抑制することができる。その結果、温度センサの構成を簡素化することができ、コストの削減を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、温度センサをグリップ本体と同一の材質で形成されている部位に配置することで、温度センサ周辺とグリップ本体とをほぼ同一条件の下で加熱することができるため、温度センサによる測定温度とグリップ部の実際の温度との差が小さくなり、より容易かつ確実にグリップ部の温度を適切な温度に保つことが可能になる。

請求項４に記載の発明によれば、ヒータ線を網状に織って発熱部を形成することで、グリップ部を面状に加温することができる。また、ヒータ線を細くすることができるため、ヒータ線が浮き出てしまうのが抑制されてグリップ部の外観を良好とすることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態にかかるステアリングホイール１を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ−Ａ断面図、図２は、ヒータ装置およびカバー部材を示す平面図、図３は、ヒータ装置の接続状態を模式的に示す図、図４は、ステアリングホイールの温度検知用ヒータ装置が設置された部分を拡大して示した図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態にかかるステアリングホイール１は、自動車の操舵用として利用されるもので、図示せぬ操作軸（ステアリングシャフト）に回転自在に装着され中心部を形成するボス部３と、この操作軸を中心に円環状をなすグリップ部２（リム部あるいはリング部などども呼ばれる）と、このグリップ部２とボス部３とを連結する複数（本実施形態では３つ）のスポーク部４とから構成されている。

そして、これらの構成部材（グリップ部２、ボス部３、スポーク部４）の各内部には、アルミニウム、鉄、マグネシウム、又はこれらの合金等によって形成される芯金７が配設されていて、ステアリングホイール１の骨格部分を形成している。

グリップ部２は、芯金７の円環部７ａと当該円環部７ａの表面を覆う表皮部８とにより形成された断面略円形状のグリップ本体９と、さらにその表面をヒータ装置５を介して被覆するカバー部材としての皮革６とを備えて構成されており、グリップ部２の断面もグリップ本体９と同様に略円形状に形成される。

表皮部８は、例えば発砲ウレタンなどの軟質樹脂や、ＰＣ、ＰＰなどの硬質樹脂により形成されることが考えられるが、特に運転者が把持する部分に相当する箇所には、握りごごちの面から軟質樹脂を用いることが好ましい。

ヒータ装置５は、図２に示すように、通電時に発熱する芯線の表面に絶縁膜を設けた複数の電熱線（ヒータ線）１１を網状に織り合わせて形成した網状発熱体（発熱部）１２を備えている。そして、網状発熱体１２の長手方向両端部には、複数の電熱線１１すべてを電気的に接続する電極１３が設けられている。なお、本実施形態では、これら複数の電熱線１１は両電極１３、１３に並列に接続されている。

そして、この両電極１３、１３には、電源に電気的に接続するためのリード線１４、１４がそれぞれ接続されている。

本実施形態では、このヒータ装置５をグリップ部２の皮革６の裏面側に接着し、ヒータ装置５と一体となった皮革６を形成している。

また、グリップ本体９の表面を被覆した状態における皮革６のスポーク部４に対応する位置の短手方向両端部には、スポーク部４を被覆する延出片１７が形成されている。

本実施形態では、図１（ａ）に示すように、ヒータ装置５と一体となった皮革６が４本用いられている。具体的には、それぞれの皮革６を、ヒータ装置５とグリップ本体９の表面とが対向するように配置させ、皮革６の長手方向をグリップ本体９の周方向に沿わせ延出片１７がスポーク部４の位置となるように配置させ、各皮革６をグリップ本体９の表面に巻きつけて皮革６の短手方向両端部を例えば縫糸で縫い合わせることで、皮革６をグリップ本体９の表面に取り付けている。また、本実施形態では、周方向で互いに隣接する皮革６同士を連結部１６で連結させている。なお、これら４本の皮革６に取り付けられたヒータ装置５は、リード線１４によって直列に接続されている。

ここで、本実施形態では、グリップ部２を加熱する第１のヒータ装置としてのヒータ装置５とは別に、温度センサ１０により温度が検知される第２のヒータ装置としての温度検知用ヒータ装置１５が設けられている。この温度検知用ヒータ装置１５は、ヒータ装置５とは別体に設けられており、リード線１４を介してヒータ装置５および温度センサ１０に電気的に接続されている。そして、ヒータ装置５、温度検知用のヒータ装置１５および温度センサ１０は接続端子１９を介して図示せぬ電源に接続されている。本実施形態では、図３に示すように、４本のヒータ装置５、温度検知用ヒータ装置１５および温度センサ１０が直列に接続されている。

なお、温度検知用ヒータ装置１５もヒータ装置５と同様に、通電時に発熱する芯線の表面に絶縁膜を設けた複数の電熱線（ヒータ線）１１を網状に織り合わせて形成した網状発熱体（発熱部）１２を備えている。そして、網状発熱体１２の長手方向両端部には、複数の電熱線１１すべてを電気的に接続する電極１３が設けられており、複数の電熱線１１が両電極１３、１３に並列に接続されている。

さらに、本実施形態では、４個のヒータ装置５および温度検知用のヒータ装置１５は、それぞれ平面視で略長方形状の領域（図２および図３において網目部分の領域）内に配置されており、領域面積（図２および図３において網目部分の長方形の面積）に対するヒータ装置（網状発熱体１２）の抵抗値の割合がそれぞれ同一となるようにしている。

ところで、ヒータ装置の網状発熱体１２による単位時間あたりの発熱量は、印加電圧を２乗した値をヒータ装置の抵抗値で除すことで求められる。また、各ヒータ装置を直列に接続した場合、各ヒータ装置にそれぞれ印加される電圧値は、回路全体の電圧値に、回路全体の抵抗値に対する各ヒータ装置の抵抗値の割合を乗じた値となるため、各ヒータ装置の単位時間あたりの発熱量の比は、各ヒータ装置の抵抗値の比と同一になる。

したがって、領域面積に対する抵抗値の割合が同一のヒータ装置を直列に接続すれば、各ヒータ装置の単位時間あたりの発熱量の比と各ヒータ装置の領域面積の比とが同一となるため、各ヒータ装置の単位面積あたりの発熱量が同一となる。

このように、領域面積に対する抵抗値の割合が同一のヒータ装置を用いてそれらを直列に接続すれば、領域面積に対する抵抗値の割合が異なるヒータ装置を用いた場合のように、抵抗器を介在させて各ヒータ装置の単位面積あたりの発熱量を調節する必要がなくなるため、ヒータ装置の構成を簡素化することができる。

また、本実施形態では、温度センサ１０として温度検知機能と温度制御機能を有するサーモスタットを用いている。このサーモスタットは、平面に形成された温度検知面を有しており、この温度検知面を温度検知用ヒータ装置１５に接触させて温度検知を行うことで、温度検知用ヒータ装置１５の温度を測定し、その測定結果に基づいて予め記憶させた設定温度を維持するように温度検知用ヒータ装置１５に流す電流を制御し、グリップ部２の温度調節を行なっている。

この温度センサ１０は、図４に示すように、スポーク部４のグリップ部２から離間した部位に、温度検知面がスポーク部４の表皮部１８と面一になるように埋め込まれており、温度検知用ヒータ装置１５が温度検知面に接触するように温度センサ１０を覆っている。

なお、本実施形態では、スポーク部４は、グリップ本体９と同一の樹脂で形成されている。

以上の構成とすることで、４個のヒータ装置５および温度検知用ヒータ装置１５の網状発熱体１２である電熱線１１がリード線１４を介して通電されると、４個のヒータ装置５の電熱線１１が発熱し、ステアリングホイール１のグリップ部２が加熱される。このとき、温度検知用ヒータ装置１５の電熱線１１も発熱しており、この温度検知用ヒータ装置１５に接触している温度センサ１０により、温度検知用ヒータ装置１５の温度が測定される。そして、温度検知用ヒータ装置１５の温度の測定結果に基づいて、予め記憶させた設定温度（車両の操舵しやすい温度）を維持するように温度検知用ヒータ装置１５に流す電流を制御する。その結果、４個のヒータ装置５および温度検知用ヒータ装置１５の発熱量が制御され、グリップ部２の温度調節が行われる。このように、本実施形態では、温度センサ１０によって温度検知用ヒータ装置１５の発熱量を制御することで、グリップ部２の温度を所定の温度に保っている。

以上の本実施形態によれば、温度センサ１０により温度が検知される温度検知用ヒータ装置１５を、グリップ部２を加熱するヒータ装置５とは別体に設けたため、温度センサ１０の設置自由度の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、温度センサ１０をスポーク部４のグリップ部２から離間した部位に配置したため、温度センサ１０がグリップ部２に配置されず、グリップ部２表面に温度センサ１０による段差が形成されなくなる。すなわち、温度センサ１０をグリップ部２から離間して配置することで、本実施形態のように、温度検知面が平面に形成されている温度センサ１０を用いた場合でも、グリップ部２、ひいては、ステアリングホイール１の意匠性を向上させることができるようになる。

また、スポーク部４の表面は、グリップ部２表面のように曲面状に形成されていないため、温度センサ１０の設置による見栄えの悪化を抑制することができる。その結果、温度センサ１０をスポーク部４の表裏面どちらの側にも設けることができるようになり、温度センサ１０の設置自由度の向上をより一層図ることができる。

さらに、本実施形態によれば、温度センサ１０をスポーク部４のボス部３よりの部位に配設しているため、スポーク部４の温度センサ１０が配設された部位をボス部３を被覆するアッパカバー２０内に隠すことができるという利点がある。

さらにまた、温度センサ１０をスポーク部４に配設することで、温度センサ１０が運転者が常時操作するグリップ部６から離間するため、運転者による操作の際の衝撃や摩擦などによって温度センサ１０が故障してしまうのを抑制することができる。その結果、温度センサ１０の構成を簡素化することができ、コストの削減を図ることができる。

また、本実施形態によれば、温度センサ１０を、グリップ本体９と同一の材質で形成されているスポーク部４に配置したため、温度センサ１０の周辺とグリップ本体９とを略同一条件の下で加熱することができる。そのため、温度センサ１０による測定温度とグリップ部２の実際の温度との差が小さくなり、より容易かつ確実にグリップ部２の温度を適切な温度に保つことが可能となる。

また、本実施形態によれば、電熱線（ヒータ線）１１を網状に織って網状発熱体（発熱部）１２を形成することで、グリップ部２を面状に加温することができるようになる。また、電熱線１１を網状に織って網状発熱体１２を形成することで、電熱線１１を細くすることができるため、グリップ部２の表面に電熱線１１が浮き出てしまうのが抑制されてグリップ部２の外観を良好にすることができる。

また、網状発熱体１２を皮革６に装着させることで、当該皮革６をグリップ本体９の表面に巻きつけるだけでヒータ装置付きグリップ部を形成することができるようになり、ステアリングホイールの組立作業性の向上を図ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、自動車の操舵用として利用されるグリップ部２が円環状のステアリングホイール１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、グリップ部２が略Ｕ字状あるいは略Ｈ字状に形成されたステアリングホイール或いは飛行機の操縦桿や船舶の操舵装置に適用してもよい。

また、上記実施形態では、温度センサ１０として温度検知機能と温度制御機能を有するサーモスタットを用いているが、温度センサ１０が検知した温度に基づいて電流若しくは電圧を制御する制御部を温度センサ１０とは別に設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、温度センサ１０をスポーク部４に配設しているが、温度センサ１０の設置位置は、ステアリングホイール１の他の部位（例えばボス部３）に設けてもよいし、ステアリングホイール１以外の部位に設けてもよい。

本発明の一実施形態にかかるステアリングホイールを示した図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態にかかるヒータ装置、カバー部材を示す平面図である。 本発明の一実施形態にかかるヒータ装置の接続状態を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態にかかるステアリングホイールの温度検知用ヒータ装置が設置された部位を拡大して示した図であり、図４（ａ）は、平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ グリップ部
５ ヒータ装置（第１のヒータ装置）
６ 皮革（カバー部材）
９ グリップ本体
１０ 温度センサ
１５ 温度検知用ヒータ装置（第２のヒータ装置）

Claims (4)

1. グリップ本体と、当該グリップ本体の表面を被覆するカバー部材と、を有するグリップ部と、
   前記グリップ本体の表面に沿って設けられ、前記グリップ本体と前記カバー部材との間に配設されるヒータ装置と、
   前記ヒータ装置に接触して当該ヒータ装置の温度を検知する温度センサと、
   を備えるステアリングホイールであって、
   前記ヒータ装置は、前記グリップ部を加熱する第１のヒータ装置と、当該第１のヒータ装置とは別体に設けられ、前記温度センサにより温度が検知される第２のヒータ装置と、
   を備えることを特徴とするステアリングホイール。
2. 前記温度センサを前記グリップ部から離間して配置したことを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール。
3. 前記温度センサを、前記グリップ本体と同一の材質で形成されている部位に配置したことを特徴とする請求項２に記載のステアリングホイール。
4. 前記ヒータ装置は、通電時に発熱するヒータ線を織った網状の発熱部を備えることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載のステアリングホイール。

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