JP2011073545A - ステアリングホイール - Google Patents
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Abstract
【課題】被覆部の外部と発熱体とを繋ぐ導電性の線材が、金型装置のバリ切り部で断線されるのを抑制することのできるステアリングホイールを提供する。
【解決手段】リム部芯金17及びスポーク部芯金19の連結部の周りに配置されたカバー部材30と、カバー部材30上のヒータエレメント40とを少なくとも構成部材とするステアリング中間体13Aを形成し、同ステアリング中間体13Aの少なくともカバー部材30とヒータエレメント40の面状の発熱体とをインサート部材として、金型装置60のキャビティ63内に配置し、固定型61及び可動型62の各バリ切り部64,65をインサート部材の一部(カバー部材30)に圧接させた状態でキャビティ63内に成形材料を供給して、カバー部材30及び発熱体の周りに樹脂の第1被覆部を形成する。カバー部材30の内側には、第1被覆部の外部と発熱体とを繋ぐ導電性の第1電線37を配置する。
【選択図】図13
【解決手段】リム部芯金17及びスポーク部芯金19の連結部の周りに配置されたカバー部材30と、カバー部材30上のヒータエレメント40とを少なくとも構成部材とするステアリング中間体13Aを形成し、同ステアリング中間体13Aの少なくともカバー部材30とヒータエレメント40の面状の発熱体とをインサート部材として、金型装置60のキャビティ63内に配置し、固定型61及び可動型62の各バリ切り部64,65をインサート部材の一部(カバー部材30)に圧接させた状態でキャビティ63内に成形材料を供給して、カバー部材30及び発熱体の周りに樹脂の第1被覆部を形成する。カバー部材30の内側には、第1被覆部の外部と発熱体とを繋ぐ導電性の第1電線37を配置する。
【選択図】図13
Description
本発明は、通電により発熱する発熱体をリム部に組込んだステアリングホイールに関するものである。
車両が冬季の厳寒下で駐車されると、車内の温度が低くなり、これに伴いステアリングホイールのリム部(ハンドル部、リング部とも呼ばれる)の温度が低くなる。このような状態で運転者が車両に乗って運転を開始する際、冷たいリム部を握ることになり、操舵がしづらい。
そこで、通電により発熱する発熱体をリム部に組込んだタイプのステアリングホイールが従来から種々提案されている。図15は、このタイプのステアリングホイール70のリム部71における発熱体の近傍部分の断面構造を示している。このステアリングホイール70では、リム部71の骨格をなすリム部芯金72が、発泡ポリウレタン等の軟質(弾性)材料からなる被覆部73によって被覆されている。この被覆部73上には、例えば、特許文献1に記載されているような、不織布等の支持体に線状ヒータ(電熱線)を縫着してなる面状発熱体74が配置され、さらに、その面状発熱体74の周りに表皮75が巻付けられている。
ところが、前記従来の面状発熱体74を用いたステアリングホイール70では、表皮75において線状ヒータ(電熱線)を覆う箇所が押し出されて、線状ヒータ(電熱線)のパターンが浮き出て見え、外観品質が損なわれる問題がある。
これに対しては、図16に示す構造を有するステアリングホイール80が考えられる。このステアリングホイール80は、芯金81、カバー部材82及び面状発熱体83を少なくとも構成部材とするステアリング中間体84を備える(図17参照)。芯金81は、リム部芯金85と、これに連結部86を通じて連結されたスポーク部芯金87とを有する。カバー部材82は、芯金81のうち、少なくとも連結部86の周りに配置される。面状発熱体83はカバー部材82上に配置され、この面状発熱体83が、上述した表皮75(図15参照)に代えて樹脂製の被覆部88によって覆われる。このステアリングホイール80では、面状発熱体74の周りに表皮75を巻付ける場合(図15参照)とは異なり、被覆部88の外表面(リム部89の意匠面)に面状発熱体83の外表面の形状が浮き出にくく、面状発熱体83に起因する外観品質の低下が生じにくい。
上記被覆部88の形成には図17に示す金型装置90が用いられる。ステアリング中間体84の少なくともカバー部材82及び面状発熱体83が、金型装置90の固定型91と可動型92との間に形成されるキャビティ93内にインサート部材として配置される。この際、面状発熱体83に対し、被覆部88の外側から電力供給や信号通信を行うための電線(導線を軟質樹脂等の絶縁材によって被覆したもの)96が、固定型91及び可動型92にそれぞれ設けられたバリ切り部94,95間を経由して金型装置90の外部へ引き出される。又は、図示しないが、上記電線96に代えて、上記面状発熱体83の一部が延長され、バリ切り部94,95間を経由して金型装置90の外部へ引き出される。そして、金型装置90の型締めに伴い、バリ切り部94,95が弾性変形しながらスポーク部芯金87と電線96とに、又はスポーク部芯金87と延長された面状発熱体83とに圧接させられた状態で、キャビティ93内に成形材料が供給される。バリ切り部94,95により、成形材料の漏出が規制されつつ、少なくともカバー部材82及び面状発熱体83の周りに、図16に示す被覆部88が形成される。なお、上記特許文献1には、面状発熱体83をボス部内まで延長する旨の記載がされている。
ところが、前述した後者のステアリングホイール80では、金型装置90による被覆部88の形成に際し、次の問題が生ずるおそれがある。それは、一般に、バリ切り部94,95はインサート部材と固定型91との間、又はインサート部材と可動型92との間を通じて成形材料が漏出しないように必要最小限の厚みに形成されていて、弾性変形量がわずかである。そのため、電線96又は延長された面状発熱体83を両バリ切り部94,95間に配置した場合、その電線96の太さ又は面状発熱体83の厚みがバリ切り部94,95の弾性変形代を越えることがある。この場合には、成形材料の漏出を規制するために、バリ切り部94,95が強い力で電線96又は延長された面状発熱体83に押付けられる。
また、電線96はバリ切り部95に対し線接触し、同バリ切り部95の荷重を狭い面で受ける。そのため、金型装置90の型締めに伴うバリ切り部95の荷重が電線96に集中して作用する。この現象は、電線96に代えて面状発熱体83を延長した場合にも同様に起り得る。その結果、電線96又は延長された面状発熱体83は、バリ切り部95から過大な荷重を受け、潰されて断線に至るおそれがある。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、被覆部の外部と発熱体とを繋ぐ導電性の線材が、金型装置のバリ切り部で断線されるのを抑制することのできるステアリングホイールを提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、連結部を通じて相互に連結されたリム部芯金及びスポーク部芯金を有する芯金と、前記芯金のうち、少なくとも前記連結部の周りに配置されたカバー部材と、前記カバー部材の外側に配置され、かつ通電により発熱する面状の発熱体を有するヒータエレメントとを少なくとも構成部材とするステアリング中間体を形成し、前記ステアリング中間体の少なくとも前記カバー部材及び前記発熱体をインサート部材として、金型装置の固定型と可動型との間に形成されるキャビティ内に配置し、前記固定型及び前記可動型にそれぞれ設けたバリ切り部を前記インサート部材に圧接させた状態で、同キャビティ内に成形材料を供給することにより、同成形材料の漏出を前記バリ切り部で規制しつつ、前記カバー部材及び前記発熱体の周りに樹脂の被覆部を形成してなるステアリングホイールであって、前記被覆部の外部と前記発熱体とを繋ぐ導電性の線材が前記カバー部材の内側に配置されていることを要旨とする。
ここで、被覆部を構成する樹脂としては、軟質樹脂だけでなく硬質樹脂も挙げられる。また、軟質樹脂には、発泡材を添加した原料樹脂を射出成形することにより形成されて弾性を有するものも含まれる。
上記の構成を有するステアリングホイールでは、被覆部の外部から発熱体への電力供給や信号通信は、カバー部材の内側に配置された導電性の線材を通じて行われる。この通電により発熱体から発せられた熱は、カバー部材及び発熱体の周りの被覆部に伝達される。そのため、例えば車両等の運転開始前にリム部の温度が低くても、上記加熱によりリム部を早期に運転者の握りやすい適温にすることが可能である。
ところで、上記被覆部の形成に際しては、ステアリング中間体の少なくともカバー部材及び面状の発熱体がインサート部材として、金型装置の固定型と可動型との間のキャビティ内に配置される。そして、金型装置の型締めに伴い、バリ切り部が弾性変形しながらインサート部材に圧接させられた状態で、キャビティ内に成形材料が供給される。バリ切り部により、インサート部材と固定型との間、及びインサート部材と可動型との間を通って成形材料が漏出する現象が規制される。
ここで、被覆部の外部と発熱体とを繋ぐ導電性の線材は、カバー部材の内側に配置されているため、金型装置が型締めされた状態では、バリ切り部が線材に接触しない。カバー部材は、バリ切り部が線材に接触するのを阻止する機能を発揮する。従って、線材にバリ切り部による過大な荷重が加わって断線する現象が起こりにくい。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記カバー部材において、前記バリ切り部よりも前記金型装置の内側となる箇所には、同カバー部材の外側と内側とを連通させる連通孔があけられており、前記発熱体と前記線材とは、前記連通孔を通じて接続されることを要旨とする。
上記の構成によれば、カバー部材の外側に位置するヒータエレメントの発熱体と、カバー部材の内側に位置する線材との接続は、バリ切り部よりも金型装置の内側となる箇所において、カバー部材の外側と内側とを連通させる連通孔を通じて行われる。また、この接続により、ヒータエレメントのカバー部材に対する位置決めが行われる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記連通孔には、前記線材の一端の第1コネクタが固定されており、前記ヒータエレメントには、前記カバー部材側へ向けて突出し、かつ前記第1コネクタに結合し得る第1端子が設けられていることを要旨とする。
上記の構成によれば、連通孔に固定されている第1コネクタに対し、ヒータエレメントの第1端子を結合させることにより、カバー部材の外側に位置するヒータエレメントの発熱体と、カバー部材の内側に位置する線材との接続が簡単に行われる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1つに記載の発明において、前記カバー部材は、前記被覆部の形成に際し、前記金型装置の外側まで延出する延出部を有し、その延出部の一部を前記バリ切り部との接触部とするものであることを要旨とする。
ここで、仮に、線材がカバー部材の外側に配置された場合、線材がバリ切り部から荷重を受ける。これに対しては、線材を別部材によって覆うことで、バリ切り部からの荷重が線材に直接加わらないようにすることができる。このようにすると、線材の断線の問題は解消するが、別部材が新たに必要となる。
この点、請求項4に記載の発明では、被覆部の形成に際し、バリ切り部が弾性変形しながらカバー部材における延出部の接触部に接触する。インサート部材のうちバリ切り部から荷重を受けるのは、カバー部材の延出部となる。別部材を新たに用いなくても、カバー部材の内側に配置された線材は、バリ切り部から荷重を受けにくくなる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記カバー部材の延出端には、前記線材の他端の第2コネクタが固定されていることを要旨とする。
上記の構成によれば、カバー部材の延出端に固定されている第2コネクタに対し、外部からの電力供給や信号通信を行うための電線の端子を結合させることにより、同電線と、カバー部材の内側に位置する線材との接続が第2コネクタを通じて簡単に行われる。
上記の構成によれば、カバー部材の延出端に固定されている第2コネクタに対し、外部からの電力供給や信号通信を行うための電線の端子を結合させることにより、同電線と、カバー部材の内側に位置する線材との接続が第2コネクタを通じて簡単に行われる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1つに記載の発明において、前記カバー部材の内側には、前記線材を受止める受け部が設けられていることを要旨とする。
上記の構成によれば、受け部はカバー部材の内側で線材を受止める。そのため、受け部によって、線材の動きを規制することが可能であり、また、線材をカバー部材の内表面に沿わせた形状に保持することも可能である。
上記の構成によれば、受け部はカバー部材の内側で線材を受止める。そのため、受け部によって、線材の動きを規制することが可能であり、また、線材をカバー部材の内表面に沿わせた形状に保持することも可能である。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1つに記載の発明において、前記ヒータエレメントは、絶縁シートと、それぞれが主電極部、及び同主電極部から櫛歯状に突出された多数の副電極部からなり、かつ互いの前記副電極部が交互に位置するように前記絶縁シート上に形成された一対の電極と、前記両電極の隣り合う前記副電極部に跨った状態で前記絶縁シート上に形成され、かつ前記発熱体を構成する抵抗体層とを備えることを要旨とする。
上記の構成によれば、ヒータエレメントに通電されると、主電極部及び副電極部の順に電流が流れるとともに、隣り合う副電極部に跨った抵抗体層に電流が流れる。それに伴い、抵抗体層が発熱体として機能する。面方向に広い箇所から熱が発せられ、ヒータエレメントを接触状態で覆う被覆部に熱が伝達されて、同被覆部がヒータエレメントとのどの接触箇所でも略均一に昇温させられる。そのため、ヒータエレメントを覆う被覆部が局部的に加熱されて収縮する現象が起こりにくい。長年の使用によっても皺が入りにくく、外観品質の低下が抑制される。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1つに記載の発明において、前記ヒータエレメントは、自身の最内層に粘着層を有しており、前記金型装置による前記被覆部の成形に先立ち、同粘着層において前記カバー部材に貼着されるものであることを要旨とする。
上記の構成によれば、金型装置を用いた被覆部の成形に先立ち、ヒータエレメントが、自身の最内層の粘着層においてカバー部材に粘着される。一旦貼着されたヒータエレメントは、余程大きな力が加わらない限り、カバー部材から剥がれたりずれたりすることがなく、当初の位置に保持される。そのため、被覆部の成形に際し、ヒータエレメントの位置決め作業を別途行わなくてもすむ。金型装置に成形材料を供給する前の準備作業(主として、ステアリング中間体の金型装置へのセット)が容易となる。
また、被覆部の成形時には、粘着層は、ヒータエレメントとカバー部材との間に成形材料が入り込むのを規制するシール機能を発揮する。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記粘着層は、前記ヒータエレメントの最内層のうち、少なくとも前記発熱体の前記線材との接続箇所の周りに設けられていることを要旨とする。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記粘着層は、前記ヒータエレメントの最内層のうち、少なくとも前記発熱体の前記線材との接続箇所の周りに設けられていることを要旨とする。
上記の構成によれば、発熱体の線材との接続箇所は粘着層によって囲まれる。そのため、金型装置を用いた被覆部の成形時に、上記接続箇所に対し、ヒータエレメントの面方向のいずれからも成形材料が到達しにくい。
本発明のステアリングホイールによれば、被覆部の外部と発熱体とを繋ぐ導電性の線材が、金型装置のバリ切り部で断線されるのを抑制することができる。
以下、本発明を車両用ステアリングホイールに具体化した一実施形態について、図1〜図14を参照して説明する。
図1及び図3の少なくとも一方に示すように、車両の運転席よりも前方(図3の左方)には、操舵軸(ステアリングシャフト)11が運転席側(図3の右側)ほど高くなるように傾斜した状態で回転可能に設けられ、その周りにはステアリングコラムカバー12が設けられている。ステアリングシャフト11の後端部には、本実施形態のステアリングホイール13が一体回転可能に取付けられている。ステアリングホイール13は、リム部(ハンドル部、リング部と呼ばれることもある)14、パッド部15及びスポーク部16を備えている。リム部14は、上記ステアリングシャフト11を中心とした円環状をなしている(図1参照)。ステアリングシャフト11が上記のように傾斜していることから、ステアリングホイール13もまた下側ほど運転席に近づくように傾斜している(図3参照)。
図1及び図3の少なくとも一方に示すように、車両の運転席よりも前方(図3の左方)には、操舵軸(ステアリングシャフト)11が運転席側(図3の右側)ほど高くなるように傾斜した状態で回転可能に設けられ、その周りにはステアリングコラムカバー12が設けられている。ステアリングシャフト11の後端部には、本実施形態のステアリングホイール13が一体回転可能に取付けられている。ステアリングホイール13は、リム部(ハンドル部、リング部と呼ばれることもある)14、パッド部15及びスポーク部16を備えている。リム部14は、上記ステアリングシャフト11を中心とした円環状をなしている(図1参照)。ステアリングシャフト11が上記のように傾斜していることから、ステアリングホイール13もまた下側ほど運転席に近づくように傾斜している(図3参照)。
パッド部15は、リム部14によって囲まれた空間に配置されている。スポーク部16は、リム部14及びパッド部15を連結するものであり、複数本(ここでは3本)設けられている。
なお、リム部14における周方向の位置を特定するために、本実施形態では、車両が直進しているときの状態(中立状態)を基準に、「上」、「下」、「左」、「右」を規定するものとする。
図1及び図2の少なくとも一方に示すように、ステアリングホイール13の上記構成部材(リム部14、パッド部15、スポーク部16)の各内部には、鉄、アルミニウム、マグネシウム、又はこれらの合金等によって形成された芯金が配設されている。この芯金のうち、リム部14内に位置するものは、同リム部14の骨格部分をなすものであって、乗員(運転者)側から見て略円環状をなしており、リム部芯金17と呼ばれる。リム部芯金17は、紙面に直交し、かつステアリングシャフト11の軸線を含む面におけるリム部14の断面について、その略中心部分に配置されている(図5等参照)。
芯金は、上記リム部芯金17のほかに、そのリム部芯金17により囲まれた空間のやや前方に位置するボス部芯金18を備えるとともに、スポーク部16毎の複数本(3本)のスポーク部芯金19を備えている。ボス部芯金18は、ステアリングシャフト11に一体回転可能に取付けられている。各スポーク部芯金19は、その一方の端部においてボス部芯金18に連結され、他方の端部においてリム部芯金17に連結されている。ここで、左右に位置するスポーク部芯金19の各々とリム部芯金17との連結部分をそれぞれ連結部というものとする。各連結部は、スポーク部芯金19のリム部芯金17に対する連結部分であるスポーク部側連結部19Aと、リム部芯金17のスポーク部芯金19に対する連結部分であるリム部側連結部17Aとからなる。各リム部側連結部17Aは正面略円弧状をなし、各スポーク部側連結部19Aは、スポーク部16の長さ方向に互いに離れた複数箇所において、前後方向に屈曲した形状をなしている(図6参照)。
両リム部側連結部17Aを含むリム部芯金17の全体と、左右のスポーク部芯金19における両スポーク部側連結部19Aとは、発泡ポリウレタン等の軟質(弾性)材料によって形成された軟質被覆部20によって直接的に又は間接的に被覆されている。
軟質被覆部20によって直接的に被覆されているのは、リム部芯金17のうちリム部側連結部17Aを除く箇所である。軟質被覆部20によって間接的に被覆されているのは、リム部芯金17のリム部側連結部17Aと、スポーク部芯金19毎のスポーク部側連結部19Aである。軟質被覆部20について、芯金を直接的に被覆している箇所と、間接的に被覆している箇所とを区別するために、本実施形態では、後者を第1被覆部21といい、前者を第2被覆部22というものとする。
図4は、図1のX部を拡大して示している。図5は図4のA−A線に沿った断面構造を示し、図6は同図4のB−B線に沿った断面構造を示し、図7は同図4のC−C線に沿った断面構造を示している。図5〜図7において、上側は概ね車両後側(運転席側)を示し、下側は概ね車両前側を示している。これらの図5〜図7は、リム部14の左側部分の断面構造を示しているが、右側部分の断面構造についても同様である。そのため、本実施形態では、左側部分の断面構造を例に説明し、右側部分の断面構造については説明を省略する。
図4及び図5の少なくとも一方に示すように、第2被覆部22は、リム部側連結部17A(図2参照)からリム部14の周方向へ離れた箇所において、リム部芯金17に接触した状態でそのリム部芯金17を直接被覆している。この第2被覆部22は第1被覆部21よりも厚く形成されている。
次に、連結部(リム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19A)に対する第1被覆部21の被覆態様について説明する。この第1被覆部21は、特許請求の範囲における「被覆部」に該当する。
図4、図7及び図8の少なくとも1つに示すように、リム部14の周方向についてのリム部側連結部17Aの両端部には、それぞれ支持部材25が配置されている(図4参照)。各支持部材25は、2つの部材に分割されている。これらの部材を区別するために、各支持部材25について、後側に位置するものを支持分割体26といい、前側に位置するものを支持分割体27というものとする。両支持分割体26,27は、いずれもゴム、シリコーン等によって形成されている。そして、リム部14の周方向について、リム部側連結部17Aの両端部に対し、支持分割体26が後方から嵌合されるとともに、支持分割体27が前方から嵌合され、支持分割体27の分割面と、支持分割体26の分割面とが互いに接触させられている。この接触状態では、支持分割体26,27は、いずれも上記リム部側連結部17Aに密着している(図7参照)。
図6〜図8の少なくとも1つに示すように、リム部芯金17及びスポーク部芯金19には、硬質樹脂によって形成された硬質のカバー部材(ベゼルとも呼ばれる)30が、リム部側連結部17Aの全体及びスポーク部側連結部19Aの全体を覆った状態で装着されている。この装着状態では、カバー部材30は、スポーク部芯金19のスポーク部側連結部19Aよりもボス部芯金18側(図6の右側)の部位19Bも覆っている。このように、カバー部材30は、リム部芯金17の一部及びスポーク部芯金19の一部を覆う構成を採っている。従って、カバー部材30は、リム部芯金17において、リム部側連結部17Aとそれ以外の箇所との境界に対応する箇所、すなわちリム部14の周方向についての両端部に開口30Aを有している(図4及び図7参照)。
また、カバー部材30において、スポーク部芯金19の上記部位19Bを覆う箇所は、後述する第1被覆部21の形成に際し、金型装置60の外側まで延出する延出部30Eを構成している。従って、延出部30Eの延出端30Fは、金型装置60の外側に位置することとなる(図13)。カバー部材30の延出部30Eは、ボス部芯金18側の端部に開口30Bを有している(図6参照)。
カバー部材30は、2つの部材に分割されている。これらの部材を区別するために、カバー部材30について、後側に位置するものをカバー分割体31といい、前側に位置するものをカバー分割体32というものとする。カバー分割体31の内表面31I、及びカバー分割体32の内表面32Iは、カバー部材30の内表面を構成している。また、カバー分割体31の外表面31O、及びカバー分割体32の外表面32Oは、カバー部材30の外表面を構成している。
図13に示すように、カバー分割体31において、延出部30Eに対応する箇所の一部は、後述するバリ切り部65と接触する接触部31Cを構成している。また、カバー分割体32において、延出部30Eに対応する箇所の一部は、後述するバリ切り部64と接触する接触部32Cを構成している。これらの接触部31C,32Cは平滑な面を有している。
図6〜図8の少なくとも1つに示すように、カバー分割体31の分割面には係合部31Aが形成され、カバー分割体32の分割面には、上記係合部31Aに係合し得る被係合部32Aが形成されている。そして、支持分割体27に対しカバー分割体32が前方から被せられ、支持分割体26に対しカバー分割体31が後方から被せられている。さらに、カバー分割体32の被係合部32Aに対し、カバー分割体31の係合部31Aが係合されている。リム部14の周方向についてのカバー分割体32の両端部では、内表面32Iが支持分割体27の外表面27Oに密着している。また、リム部14の周方向についてのカバー分割体31の両端部では、内表面31Iが支持分割体26の外表面26Oに密着している。このように密着した支持分割体26,27により、カバー部材30の両開口30Aが塞がれている。
また、カバー部材30は、延出部30Eの少なくとも一部において、スポーク部芯金19(部位19B)の前面に密着している。
図11に示すように、後側のカバー分割体31について、スポーク部側連結部19Aを覆う部位であって、リム部14の周方向(紙面に直交する方向)へ互いに離間した2箇所には、同カバー部材30の外側と内側とを連通させる連通孔33がそれぞれあけられている。これらの連通孔33の位置は、後述するバリ切り部64,65よりも金型装置60の内側となる箇所である(図13参照)。そして、各連通孔33に第1コネクタ34が挿入された状態で固定されている。この固定状態の第1コネクタ34では、一部がカバー分割体31の外部に露出している。
図11に示すように、後側のカバー分割体31について、スポーク部側連結部19Aを覆う部位であって、リム部14の周方向(紙面に直交する方向)へ互いに離間した2箇所には、同カバー部材30の外側と内側とを連通させる連通孔33がそれぞれあけられている。これらの連通孔33の位置は、後述するバリ切り部64,65よりも金型装置60の内側となる箇所である(図13参照)。そして、各連通孔33に第1コネクタ34が挿入された状態で固定されている。この固定状態の第1コネクタ34では、一部がカバー分割体31の外部に露出している。
また、カバー部材30の延出部30Eの延出端30F、より詳しくは、カバー分割体31のボス部芯金18側(図11の右側)の端部とスポーク部芯金19との間であって、リム部14の周方向へ互いに離間した2箇所には、第2コネクタ36がそれぞれ挿入された状態で固定されている。これらの第2コネクタ36の位置は、第1被覆部21の形成に際し、後述する金型装置60のバリ切り部64,65よりも外側である(図13参照)。
カバー部材30の内側には、導電性を有する2本の線材がカバー分割体31の内表面31Iに沿ってそれぞれ配置されている。本実施形態では、これらの導電性の線材として、導線を軟質樹脂等の絶縁材によって被覆してなる第1電線37が用いられている。そして、各第1電線37の一方の端部は上記第1コネクタ34に接続され、他方の端部は上記第2コネクタ36に接続されている。各第1電線37は、後述するヒータエレメント40の発熱体に対し、第1被覆部21の外部から電力供給や信号通信を行うためのものであり、カバー分割体31の内表面31Iに沿って屈曲させられた状態で配置されている。
カバー分割体31の内側には、上記両第1電線37を受止める樹脂製の受け部38が設けられている。受け部38は、カバー分割体31とは別部材によって構成されており、同カバー分割体31に内側から取付けられている。受け部38は、カバー分割体31との取付け部分を除く大部分では、どの箇所においてもカバー分割体31の内表面31Iから一定距離離間している。そして、この受け部38によって、両第1コネクタ34と、屈曲状態の両第1電線37の全体とが前側から覆われている。この受け部38によって、各第1電線37の動き(例えば揺れ)が規制されるとともに、同第1電線37がカバー分割体31の内表面31Iに沿った形状に保持されている。受け部38は、スポーク部側連結部19Aよりもボス部芯金18側(図11の右側)の箇所において、スポーク部芯金19の後面に密着している。
なお、第1コネクタ34、第1電線37、第2コネクタ36及び受け部38は、カバー分割体31が支持分割体26に被せられる前の段階で、同カバー分割体31に取付けられている。
この受け部38のスポーク部芯金19との密着と、上述したカバー分割体32のスポーク部芯金19との密着により、延出部30Eのボス部芯金18側の開口30Bが塞がれている。
そして、リム部側連結部17A、スポーク部側連結部19A、カバー部材30及び両支持部材25によって挟まれた箇所は中空部35となっている。
カバー部材30上には、面状のヒータエレメント40が配置されている。図9は、このヒータエレメント40を後方から見た状態を示し、図10は同ヒータエレメント40の断面構造を拡大して示している。ただし、図9は、後述する絶縁シート41が割愛された状態でヒータエレメント40が図示されている。
カバー部材30上には、面状のヒータエレメント40が配置されている。図9は、このヒータエレメント40を後方から見た状態を示し、図10は同ヒータエレメント40の断面構造を拡大して示している。ただし、図9は、後述する絶縁シート41が割愛された状態でヒータエレメント40が図示されている。
図9及び図10の少なくとも一方に示すように、ヒータエレメント40は、通電により発熱する面状の発熱体を有する可撓性シート体を主要部としている。ただし、このヒータエレメント40は、不織布等の支持体に線状ヒータ(電熱線)を縫着してなる従来の面状発熱体74(図15参照)よりも若干高い剛性を有している。こうしたヒータエレメント40の全体の厚みT1は、0.2mm〜0.3mmとなっている。
ヒータエレメント40は、面状のヒータ本体40A、面状の拡張部40B、及び一対の第1端子47,48を備えている(図9参照)。ヒータ本体40Aは、カバー部材30上であって上記中空部35に対応する箇所において、同カバー部材30の外表面31O,32Oに沿って配置されている(図6参照)。拡張部40Bは、ヒータ本体40Aのボス部芯金18側(図9の右側)であって、上記両連通孔33上及び同連通孔33を取り囲む箇所に位置している。拡張部40Bはヒータ本体40Aに一体に形成されている。
ヒータ本体40A及び拡張部40Bは、いずれも絶縁基板としての絶縁シート41、一対の電極42,43、抵抗体層44、絶縁層45及び粘着層46を備えている。
絶縁シート41は、ヒータ本体40A及び拡張部40Bの最外層を構成する部材である。絶縁シート41は、ポリエステルフィルム等の絶縁フィルムによって形成されており、全体が可撓性を有している。絶縁シート41の外表面41Oは、ヒータエレメント40の外表面を構成している。
絶縁シート41は、ヒータ本体40A及び拡張部40Bの最外層を構成する部材である。絶縁シート41は、ポリエステルフィルム等の絶縁フィルムによって形成されており、全体が可撓性を有している。絶縁シート41の外表面41Oは、ヒータエレメント40の外表面を構成している。
一方の電極42はプラス電極として機能するものであって、絶縁シート41上においてリム部14の周方向(図9の上下方向)に延びる幅の広い主電極部42Aを備えている。また、他方の電極43はマイナス電極として機能するものであって、上記絶縁シート41上の上記主電極部42Aとは異なる箇所においてリム部14の周方向に延びる幅の広い主電極部43Aを備えている。各電極42,43の主電極部42A,43Aからは、他方の電極43,42の主電極部43A,42Aに向けて、同主電極部42A,43Aよりも幅の狭い多数本の副電極部42B,43Bが、リム部14の周方向について互いに一定の距離を隔てた状態で櫛歯状に突出している。そして、各電極42,43は、互いの副電極部42B,43Bがリム部14の周方向に交互に位置するように配置されている。隣り合う副電極部42B,43Bは、対向電極として機能する。
上記両電極42,43は、絶縁シート41上に、銀、銅等を含む導電性インクを印刷塗布する印刷法によって形成されている。また、両電極42,43は、そのほかにも、絶縁シート41上に予め貼り合わせた金属箔をエッチングする方法によっても形成可能である。なお、金属箔としては、アルミニウム箔や銅箔が使用される。
抵抗体層44は発熱体を構成するものであり、両電極42,43の隣り合う副電極部42B,43Bに跨った状態で絶縁シート41上の略全面にわたって形成されている。抵抗体層44は、例えば、次のインクを印刷し、高温焼成することにより形成されている。インクは、カーボン粒子等の導電粒子を絶縁性有機ポリマーに対し溶媒を用いて分散させたものである。抵抗体層44は、温度上昇により抵抗値が上昇するPTCと呼ばれる特性を有するものであってもよいし、同PTC特性を有しないものであってもよい。抵抗体層44がPTC特性を有する場合、通電当初は温度が低く抵抗体層44の抵抗値が小さい。このことから、抵抗体層44では大電流が流れて多くの熱が発生される。この抵抗体層44は、上記両電極42,43と同様、高い熱伝導性を有している。
絶縁層45は、ポリエステルフィルム等の絶縁フィルムによって形成されており、可撓性を有している。この絶縁層45は、抵抗体層44を被覆することで同抵抗体層44を保護している。
粘着層46は、ヒータ本体40A及び拡張部40Bの各最内層を構成する部材であり、絶縁性を有する粘着材によって形成され、絶縁層45上に設けられている。本実施形態では、粘着層46は、ヒータ本体40Aの略全面と、拡張部40Bの略全面とに設けられている。このように、粘着層46が拡張部40Bの略全面に設けられていることから、粘着層46はヒータエレメント40の最内層のうち、少なくとも発熱体(抵抗体層44)の第1電線37との接続箇所(第1コネクタ34及び第1端子47,48)の周りに設けられていることとなる。ヒータ本体40Aは、この粘着層46において、カバー部材30の外表面31O,32Oに貼着されている。また、拡張部40Bは、粘着層46において、カバー分割体31の外表面31Oに貼着されている(図6参照)。
図9〜図11の少なくとも1つに示すように、両第1端子47,48は、第1被覆部21の外部から発熱体(抵抗体層44)への電流の出入り口を構成するものであり、ヒータエレメント40からカバー部材30側へ向けて突出している(図11参照)。一方の第1端子47はプラス端子として機能するものであって、ハトメ等により電極42に電気的に接続されている。他方の第1端子48はマイナス端子として機能するものであって、ハトメ等により電極43に電気的に接続されている。そして、これらの第1端子47,48が対応する第1コネクタ34に結合されている。この結合により、発熱体(抵抗体層44)と第1電線37とが、連通孔33を通じて電気的に接続されている。
なお、パッド部15(図1参照)内には、ヒータエレメント40に供給される電力を制御する電子制御装置(図示略)が配設されている。この電子制御装置からは、図6に示すように、導線を軟質樹脂等の絶縁材によって被覆してなる2本の第2電線51が延びている。各第2電線51には、第2コネクタ36に結合し得る第2端子52が接続されている。そして、第2端子52が対応する第2コネクタ36に取外し可能に結合されている。
リム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aでは、カバー部材30の多く、及びヒータエレメント40の全体が、第1被覆部21によって接触状態で被覆されている。第1被覆部21は、発泡ポリウレタン等の軟質(弾性)材料によって形成されている。この第1被覆部21により、リム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aが間接的に被覆されている。第1被覆部21の外表面21Oは、目視できるような凹凸がなく滑らかな面によって構成されている。
第1被覆部21は、3mm〜4mmの厚みとなるように形成されることが望ましい。これは、次の理由による。厚みが3mmよりも小さいと、運転者が少し強く握っただけで第1被覆部21の弾性変形代が無くなった状態(底付き状態)となり、触感が低下するおそれがある。これに加え、後述する成形材料が、金型装置60のキャビティ63において第1被覆部21を形成する箇所に充分供給されず、成形不良を起こすおそれもある。また、厚みが4mmよりも大きいと、ヒータエレメント40に通電を開始してから第1被覆部21が所定の温度まで昇温するのに時間がかかる。
上記構成を有するステアリングホイール13の製造に際しては、図7及び図8の少なくとも一方に示すように、最初に、リム部14の周方向についてのリム部側連結部17Aの両端部に対し、支持分割体27を前方から嵌合するとともに、支持分割体26を後方から嵌合する。支持分割体27の分割面と、支持分割体26の分割面とを相互に接触させる。この接触により、リム部14の周方向についてのリム部側連結部17Aの両端部に環状の支持部材25が形成される。
続いて、各支持分割体27に対しカバー分割体32を前方から被せる。また、各支持分割体26に対し、第1コネクタ34、第1電線37、第2コネクタ36及び受け部38が取付けられたカバー分割体31を後方から被せる。この際、第1電線37の動き(例えば揺れ)が受け部38によって規制される。また、第1電線37がカバー分割体31の内表面31Iに沿った形状に保持される。そのため、第1電線37がカバー分割体31と支持分割体26の間に噛み込むことが起こりにくい。
そして、各カバー分割体32の被係合部32Aに各カバー分割体31の係合部31Aを係合させる。この係合により、リム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aに対し、一対の支持部材25を介してカバー部材30が装着される。この際、一対の支持部材25は、リム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aとカバー部材30との間に中空部35(図6参照)を形成する機能と、同カバー部材30をリム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aに位置決めした状態で支持する機能とを発揮する。このため、両支持部材25を用いることで、カバー部材30が芯金のリム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aに対し、それらとの間に中空部35を形成する位置に位置決めされた状態で取付けられる。また、一対の支持部材25にカバー部材30が装着されると、その装着と同時に、芯金のリム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aとカバー部材30との間であって、両支持部材25によって挟まれた箇所に中空部35が形成される。
次に、カバー部材30にヒータエレメント40を貼着する作業を行うが、それに先立ち、図11及び図12の少なくとも一方に示すように、カバー部材30の外側に位置するヒータエレメント40の発熱体(抵抗体層44)と、カバー部材30の内側に位置する第1電線37との接続を、連通孔33を通じて行う。この接続は、具体的には、連通孔33に固定されている第1コネクタ34に対し、ヒータエレメント40の第1端子47,48を結合させることにより行われる。この接続により、拡張部40B、ひいてはヒータエレメント40のカバー部材30に対する位置決めがなされる。
次に、上記のように位置決めされた拡張部40Bをカバー分割体31に沿うよう撓ませながら、その最内層の粘着層46(図10参照)において、カバー分割体31の外表面31Oに貼着する。続いて、ヒータ本体40Aをカバー分割体31,32に沿うよう撓ませながら、その最内層の粘着層46においてカバー部材30の外表面31O,32Oに貼着する。本実施形態のヒータ本体40A及び拡張部40Bはいずれも可撓性を有するが、不織布等の支持体に線状ヒータ(電熱線)を縫着してなる面状発熱体(図15参照)74に比べ撓みにくい。そのため、上記面状発熱体74に比べ、皺が入らないように、ヒータ本体40A及び拡張部40Bをカバー部材30の所定の箇所に貼着する作業が容易かつ的確に行える。そして、一旦貼着されたヒータ本体40A及び拡張部40Bは、余程大きな力が加わらない限り、カバー部材30から剥がれたりずれたりすることがなく、当初の位置に保持される。
なお、この段階でのステアリングホイール13を、ステアリング中間体13Aというものとする(図12参照)。
次に、上記ステアリング中間体13Aをインサート部材として、反応射出成形(RIM)用の金型装置60にセットする。この金型装置60は、図12及び図14の少なくとも一方に示すように、成形凹部61Aを有する固定型61と、成形凹部62Aを有し、かつ固定型61に対し接近及び離間する可動型62とを備えている。これらの成形凹部61A,62Aは、可動型62が固定型61に圧接された状態である型締め状態では、ステアリング中間体13A、より正確には、リム部芯金17の周りや、カバー部材30及びヒータエレメント40の周りに、軟質被覆部20(図6参照)を形成するための空間であるキャビティ63を構成する。
次に、上記ステアリング中間体13Aをインサート部材として、反応射出成形(RIM)用の金型装置60にセットする。この金型装置60は、図12及び図14の少なくとも一方に示すように、成形凹部61Aを有する固定型61と、成形凹部62Aを有し、かつ固定型61に対し接近及び離間する可動型62とを備えている。これらの成形凹部61A,62Aは、可動型62が固定型61に圧接された状態である型締め状態では、ステアリング中間体13A、より正確には、リム部芯金17の周りや、カバー部材30及びヒータエレメント40の周りに、軟質被覆部20(図6参照)を形成するための空間であるキャビティ63を構成する。
固定型61及び可動型62のそれぞれには、金型装置60が型締めされた状態で、インサート部材の一部、ここではカバー部材30について接触部31C,32Cに接触する箇所がある。固定型61について接触部32Cに接触する箇所には、シリコーン等の弾性変形可能な軟質材料からなるバリ切り部64が取付けられている。可動型62について接触部31Cに接触する箇所にも、上記バリ切り部64と同様の材料からなるバリ切り部65が取付けられている。両バリ切り部64,65は、成形材料が、固定型61とカバー分割体32との間を通って、あるいは可動型62とカバー分割体31との間を通って、金型装置60の外部へ漏出するのを規制するためのものである。金型装置60が型締めされた状態では、両バリ切り部64,65の間隔D(図14参照)は、カバー部材30における延出部30Eの厚みT2(図13参照)よりも若干(0.2mm程度)小さな値に設定されている。
上記セットに際しては、金型装置60を型開きした状態(可動型62を固定型61から離間させた状態)で、固定型61の成形凹部61Aにステアリング中間体13Aを配置する。この状態では、カバー分割体32がバリ切り部64に接触する。
次に、図13に示すように、可動型62を固定型61に接近させる。このときには、バリ切り部65が可動型62と一体となって固定型61に接近する。金型装置60が型締めされた状態では、可動型62と固定型61とがそれらの型合わせ面において互いに圧接する。また、バリ切り部64が弾性変形しながらカバー分割体32の接触部32Cに圧接するとともに、バリ切り部65が弾性変形しながらカバー分割体31の接触部31Cに圧接する。このようにバリ切り部64,65が弾性変形することで、カバー分割体31,32に傷が付くことが抑制される。
上記型締めにより、両成形凹部61A,62A間に、軟質被覆部20形成用の成形空間(キャビティ63)が形成される。この際、ヒータエレメント40は、上述したようにカバー部材30の所定箇所に対し貼着により保持されており、ずれにくい。
上記型締めがなされた状態では、第2コネクタ36が両バリ切り部64,65よりも金型装置60の外側に位置する。また、第1コネクタ34が両バリ切り部64,65よりも金型装置60の内側に位置する。両カバー分割体31,32の接触部31C,32Cが両バリ切り部64,65に接している。
続いて、キャビティ63に対し、所定の材料を混合注入してなる液状の成形材料を供給する。この際、バリ切り部64,65により、インサート部材(ステアリング中間体13A)と固定型61及び可動型62との間を通じて成形材料が漏出する現象が規制される。また、粘着層46は、ヒータエレメント40とカバー部材30との間に成形材料が入り込むのを規制するシール機能を発揮する。
特に、拡張部40Bの略全面がカバー部材30に貼着されていることで、発熱体(抵抗体層44)の第1電線37との接続箇所(第1コネクタ34及び第1端子47,48)が粘着層46によって囲まれている。そのため、上記接続箇所に対し、ヒータエレメント40の面方向のいずれからも成形材料が到達しにくい。第1端子47,48が拡張部40Bの端縁から比較的離れた箇所に設けられていることも、成形材料を接続箇所に到達しにくくしている。
ここで、仮に、第1電線37がカバー部材30の外側に配置された場合、同第1電線37がバリ切り部64,65から荷重を受ける。これに対しては、第1電線37を別部材によって覆うことで、バリ切り部64,65からの荷重が第1電線37に直接加わらないようにすることが可能である。このようにすると、第1電線37の断線の問題は解消するが、別部材が新たに必要となる。
この点、本実施形態では、第1被覆部21の形成に際し、バリ切り部64,65が弾性変形しながらカバー部材30の接触部31C,32Cに接触する。インサート部材とされたステアリング中間体13Aのうちバリ切り部64,65から荷重を受けるのは、カバー部材30の延出部30Eである。
第1被覆部21の外部の電子制御装置と発熱体(抵抗体層44)とを繋ぐ導電性の第1電線37は、カバー部材30の内側に配置されているため、金型装置60が型締めされた状態では、バリ切り部64,65が第1電線37に接触しない。カバー部材30は、バリ切り部64,65が第1電線37に接触するのを阻止する機能を発揮する。
そのため、第1電線37を保護する別部材を新たに用いなくても、カバー部材30の内側に配置された第1電線37に対し、これを断線させるようなバリ切り部64,65による過大な荷重が加わりにくい。
そして、上記のように、キャビティ63に供給された成形材料が反応(発泡)することで、上記ステアリング中間体13Aのうち、主としてリム部芯金17に対応する箇所の周りに、図5及び図6に示す軟質被覆部20が成形される。より詳しくは、リム部芯金17についてリム部側連結部17Aからリム部14の周方向に離れた部分では、そのリム部芯金17に接触した状態で第2被覆部22が成形される(図5参照)。また、芯金のリム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aでは、カバー部材30の多くと、ヒータエレメント40の全体とに接触した状態で第1被覆部21が成形される(図6参照)。第1被覆部21は、カバー部材30によって覆われたリム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aに対しては、これに接触した状態では成形されない。
ここで、一対のカバー分割体31,32を相互に係合させてなるカバー部材30では、リム部14の周方向についての両端部に開口30Aを有している(図4参照)。これらの開口30Aが、仮に何ら塞がれていないとすると、上記液体状態又はゲル状態の成形材料がこれらの開口30Aを通ってカバー部材30の内側に流入するおそれがある。
しかし、本実施形態では、リム部14の周方向について、リム部側連結部17Aの両端部と、カバー部材30の両端部との間に支持部材25が介在されていて、上記開口30Aが塞がれている(図7参照)。しかも、支持部材25はゴム、シリコーン等によって形成されていて、リム部側連結部17Aの外表面にも、カバー部材30の内表面31I,32Iにも密着している。そのため、上記成形材料が、開口30Aを通ってカバー部材30の内側に流入することが、両支持部材25によって遮断される。この遮断により、リム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aとカバー部材30の内表面31I,32Iとの間に中空部35が確実に形成される。
なお、カバー部材30における延出部30Eにも開口30Bがあるが、同開口30Bは、第1被覆部21の成形時には、バリ切り部64,65よりも金型装置60の外側に位置する。そのため、成形材料がこの開口30Bからカバー部材30の内側に流入するおそれはない。
ヒータエレメント40の周りに軟質被覆部20を設けてなる本実施形態のステアリングホイール13の製造コストは、面状発熱体74の周りに表皮75を巻付けてなる従来のステアリングホイール70(図15参照)の製造コストよりも低くなる。軟質被覆部20の射出成形は、表皮75を巻付ける作業に比べ、コストがかからないからである。
上記のように軟質被覆部20が形成された後に、型開きされた金型装置60から取り出されたステアリングホイール13では、図6に示すように、カバー部材30の延出端30Fに固定された第2コネクタ36の一部がカバー部材30から露出している。この第2コネクタ36に対し、第2電線51の第2端子52が結合されることにより、同第2電線51と、カバー部材30の内側に位置する第1電線37との電気的接続が第2コネクタ36を通じて行われる。
第1被覆部21の外部の電子制御装置から発熱体(抵抗体層44)への電力供給や信号通信は、第2電線51、第2端子52、第2コネクタ36、第1電線37、第1コネクタ34及び第1端子47,48を通じて行われる。
そして、冬期等において外気温が低い状況下で車両の運転が開始された場合に、発熱体(抵抗体層44)に電流が流されると、その発熱体(抵抗体層44)が発熱する。すなわち、図9及び図10の少なくとも一方に示すように、第1端子47,48を通じて一対の電極42,43に通電されると、隣り合う副電極部42B,43Bに跨った状態で絶縁シート41上に形成されている抵抗体層44において、図10の矢印で示すように、副電極部42Bから副電極部43Bに向けて電流が流れる。これに伴い、両副電極部42B,43B間の抵抗体層44が発熱する。抵抗体層44も副電極部42B,43Bも熱伝導性がよいため、面方向に広い箇所が昇温する。
抵抗体層44から発せられた熱は、カバー部材30の多くとヒータエレメント40とを接触状態で覆う第1被覆部21に伝達される。この伝達により、第1被覆部21が、ヒータ本体40Aとのどの接触箇所でも略均一に昇温させられ、リム部14が早期に運転者の握りやすい適温になる。
また、本実施形態では、カバー部材30とリム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aとの間の中空部35が断熱層として機能する。そのため、ヒータエレメント40の発熱体(抵抗体層44)の発した熱は、カバー部材30を通じて、熱伝導率の高いリム部芯金17に伝わりにくい。その結果、発熱体(抵抗体層44)の発した熱のより多くが第1被覆部21に伝えられ、同第1被覆部21が効率よく昇温される。
ところで、図6に示すように、ヒータエレメント40を接触状態で覆う第1被覆部21の外表面21Oは、リム部14の意匠面の一部を構成する。この意匠面に仮にヒータエレメント40の外表面41O(図10参照)の形状が浮き出ていると、外観品質を損なう。しかし、本実施形態では、第1被覆部21は、ヒータエレメント40の周りに反応射出成形により所望形状に形成されている。そのため、面状発熱体74の周りに表皮75を巻付ける従来技術(図15参照)とは異なり、第1被覆部21の外表面21Oにヒータエレメント40の外表面41Oの形状が浮き出にくく、ヒータエレメント40に起因する外観品質の低下が抑制される。
また、第1被覆部21が軟質材料である発泡ポリウレタンによって形成されていることや、ヒータエレメント40が可撓性シート体からなることも、第1被覆部21の外表面21Oにヒータエレメント40の外表面41Oの形状を浮き出にくくさせている。すなわち、第1被覆部21は、仮にヒータエレメント40の外表面41Oに目立つ凹凸があったとしても、自身の内表面側部分のみがヒータエレメント40の外表面41Oの形状に沿って形成されることで、上記凹凸を吸収し、同外表面41Oの形状を自身の外表面21Oに浮き出にくくさせる。また、そもそもヒータエレメント40の絶縁シート41の外表面41O(図10参照)が平滑であることから、第1被覆部21の外表面21Oには、ヒータエレメント40が原因となる目立つ凹凸が生じにくい。
また、面状発熱体74の周りに表皮75が巻付けられた従来のステアリングホイール(図15参照)70では、表皮75のうち、線状ヒータ(電熱線)を覆う箇所が局所的に加熱されて収縮する。この収縮が、長年の使用により繰り返されることで皺となって目立つようになり、外観品質が低下する。
しかし、本実施形態では、上述したように、熱伝導率の良好な抵抗体層44が面方向に広い箇所で発熱するため、ヒータエレメント40を覆う第1被覆部21が局部的に加熱されて収縮する現象が起こりにくい。
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)第1被覆部21の外部に設けられた電子制御装置の第2電線51と発熱体(抵抗体層44)とを繋ぐ導電性の第1電線37を、カバー部材30の内側に配置している(図6)。そのため、第1電線37がカバー部材30の外側に配置される場合とは異なり、同第1電線37が、金型装置60のバリ切り部64,65で断線されるのを抑制することができる。
(1)第1被覆部21の外部に設けられた電子制御装置の第2電線51と発熱体(抵抗体層44)とを繋ぐ導電性の第1電線37を、カバー部材30の内側に配置している(図6)。そのため、第1電線37がカバー部材30の外側に配置される場合とは異なり、同第1電線37が、金型装置60のバリ切り部64,65で断線されるのを抑制することができる。
(2)カバー部材30において、バリ切り部64,65よりも金型装置60の内側となる箇所に、同カバー部材30の外側と内側とを連通させる連通孔33をあけている(図11)。そのため、発熱体(抵抗体層44)と第1電線37との接続を、連通孔33を通じて行うことができる。また、この接続により、ヒータエレメント40のカバー部材30に対する位置決めを行うことができる。
(3)第1電線37の一端の第1コネクタ34を連通孔33に固定する一方、カバー部材30側へ向けて突出し、かつ第1コネクタ34に結合し得る第1端子47,48をヒータエレメント40に設けている(図11)。そのため、第1コネクタ34に第1端子47,48を結合させることにより、カバー部材30の外側の発熱体(抵抗体層44)と、同カバー部材30の内側の第1電線37との接続を簡単に行うことができる。
(4)カバー部材30には、第1被覆部21の形成に際し、金型装置60の外側まで延出する延出部30Eを設けるとともに、その延出部30Eの一部を、バリ切り部64,65との接触部32C,31Cとして機能させている(図13)。そのため、第1電線37を保護する別部材を別途設けなくても、バリ切り部64,65による第1電線37の断線を抑制することができる。
(5)カバー部材30の延出端30Fに、第1電線37の他端の第2コネクタ36を固定している(図6)。そのため、電子制御装置側の第2電線51の第2端子52を第2コネクタ36に結合することにより、カバー部材30の外側の第2電線51を、カバー部材30の内側の第1電線37に簡単に接続することができる。
(6)第1電線37を受止める受け部38を、カバー部材30の内側に設けている(図11)。そのため、この受け部38によって、第1電線37の動きを規制することができる。また、第1電線37をカバー部材30(カバー分割体31)の内表面31Iに沿わせた形状に保持することができる。
(7)ヒータエレメント40として、絶縁シート41と、主電極部42A,43A及び副電極部42B,43Bからなる一対の電極42,43と、抵抗体層44とを積層したものを用いている(図9及び図10)。そのため、ヒータエレメント40を覆う第1被覆部21が局部的に加熱されて収縮して外観品質が低下するのを抑制することができる。
(8)ヒータエレメント40の最内層を粘着層46によって構成している。第1被覆部21の反応射出成形に先立ち、ヒータエレメント40を、粘着層46においてカバー部材30の外表面31O,32Oに貼着している(図10、図11)。そのため、反応射出成形に際し、ステアリング中間体13Aを金型装置60のキャビティ63にセットすることで、ヒータ本体40A及び拡張部40Bをキャビティ63の所定箇所に位置決めした状態で配置することができる。金型装置60にステアリング中間体13Aをセットするときに、ヒータ本体40A及び拡張部40Bの位置決め作業を別途行わなくてもすむ。その結果、金型装置60に成形材料を供給する前の準備作業(主として、ステアリング中間体13Aの金型装置60へのセット)が容易となる。
また、金型装置60を用いた第1被覆部21の成形時に、粘着層46により、ヒータエレメント40とカバー部材30との間に成形材料が入り込むのを規制することができる。
(9)拡張部40Bの略全面に粘着層46を設けることで、発熱体(抵抗体層44)の第1電線37との接続箇所(第1コネクタ34及び第1端子47,48)を粘着層46によって囲んでいる。そのため、第1被覆部21の成形時に、上記接続箇所に対し、ヒータエレメント40の面方向のいずれからも成形材料が到達するのを抑制することができる。
(9)拡張部40Bの略全面に粘着層46を設けることで、発熱体(抵抗体層44)の第1電線37との接続箇所(第1コネクタ34及び第1端子47,48)を粘着層46によって囲んでいる。そのため、第1被覆部21の成形時に、上記接続箇所に対し、ヒータエレメント40の面方向のいずれからも成形材料が到達するのを抑制することができる。
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
<カバー部材30について>
・カバー部材30においてヒータエレメント40のヒータ本体40Aに対応する箇所を、急激に変化することがなくなだらかに変化する形状に変更してもよい。この変更により、ヒータ本体40Aをカバー部材30に沿わせて撓ませ、貼着する作業がしやすくなる。
<カバー部材30について>
・カバー部材30においてヒータエレメント40のヒータ本体40Aに対応する箇所を、急激に変化することがなくなだらかに変化する形状に変更してもよい。この変更により、ヒータ本体40Aをカバー部材30に沿わせて撓ませ、貼着する作業がしやすくなる。
・カバー部材30は、少なくともリム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aを覆う箇所に設けられればよい。従って、カバー部材30は、例えばリム部側連結部17Aよりもリム部14の周方向へ離れた箇所をも覆うものであってもよい。
・前記実施形態では、リム部芯金17とカバー部材30とを別々に形成し、その後にカバー部材30をリム部芯金17に取付ける構成としたが、リム部芯金17をインサート部材とし、そのリム部芯金17上にカバー部材30を成形してもよい。ただし、この場合には、中空部35の形成が困難である。そのため、上記の変更は、中空部35を割愛するような場合に適用される。
<受け部38について>
・受け部38は、第1電線37を、その長さ方向に互いに離間した複数箇所で受止めるものであってもよい。
・受け部38は、第1電線37を、その長さ方向に互いに離間した複数箇所で受止めるものであってもよい。
・受け部38は、前記実施形態とは異なる形態で、第1電線37を受止めるものであってもよい。
<第1被覆部21について>
・軟質被覆部20の少なくとも第1被覆部21は、前記実施形態とは異なる軟質樹脂を用いて射出成形されたものであってもよいし、PP(ポリプロピレン)等の硬質樹脂を用いて射出成形されたものであってもよい。
<第1被覆部21について>
・軟質被覆部20の少なくとも第1被覆部21は、前記実施形態とは異なる軟質樹脂を用いて射出成形されたものであってもよいし、PP(ポリプロピレン)等の硬質樹脂を用いて射出成形されたものであってもよい。
・第1被覆部21は、第2被覆部22とは異なる種類の樹脂によって形成されてもよい。
<支持部材25について>
・支持部材25を用いることなくカバー部材30をリム部芯金17に固定してもよい。その場合の固定手段としては、例えば、ねじを用いた締結が挙げられる。
<支持部材25について>
・支持部材25を用いることなくカバー部材30をリム部芯金17に固定してもよい。その場合の固定手段としては、例えば、ねじを用いた締結が挙げられる。
<中空部35について>
・中空部35は、芯金のリム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aのうち、発熱体(抵抗体層44)によって囲まれた箇所であるリム部側連結部17Aの周りにのみに設けられてもよい。
・中空部35は、芯金のリム部側連結部17A及びスポーク部側連結部19Aのうち、発熱体(抵抗体層44)によって囲まれた箇所であるリム部側連結部17Aの周りにのみに設けられてもよい。
・バリ切り部64,65による第1電線37の断線を抑制する観点からは中空部35は必須ではなく、従って、この中空部35を適宜割愛することも可能である。
<ヒータエレメント40について>
・ヒータエレメント40の拡張部40Bに粘着層46を設ける場合、少なくとも発熱体(抵抗体層44)の第1電線37との接続箇所(第1コネクタ34及び第1端子47,48)の周りに設けることが望ましい。これは、前述したように、金型装置60を用いた第1被覆部21の成形時に、上記接続箇所に対し、ヒータエレメント40の面方向のいずれからも成形材料を到達させにくくするためである。従って、この目的を達成する観点からは、粘着層46は必ずしも拡張部40Bの略全面に設けられなくてもよい。
<ヒータエレメント40について>
・ヒータエレメント40の拡張部40Bに粘着層46を設ける場合、少なくとも発熱体(抵抗体層44)の第1電線37との接続箇所(第1コネクタ34及び第1端子47,48)の周りに設けることが望ましい。これは、前述したように、金型装置60を用いた第1被覆部21の成形時に、上記接続箇所に対し、ヒータエレメント40の面方向のいずれからも成形材料を到達させにくくするためである。従って、この目的を達成する観点からは、粘着層46は必ずしも拡張部40Bの略全面に設けられなくてもよい。
・ヒータエレメント40における粘着層46を割愛し、他の手段、例えば接着剤を用いた接着、ねじを用いた締結等によってヒータエレメント40をカバー部材30に取付けるようにしてもよい。カバー部材30に係止部を設け、ここにヒータエレメント40の周縁部を係入することによっても、カバー部材30に対するヒータエレメント40の取付けは可能である。
<その他>
・本発明は、車両に限らず、航空機、船舶等のほかの乗り物における操舵装置のステアリングホイールに適用することもできる。この場合、車両には、自家用車に限らず各種産業車両も含まれる。
・本発明は、車両に限らず、航空機、船舶等のほかの乗り物における操舵装置のステアリングホイールに適用することもできる。この場合、車両には、自家用車に限らず各種産業車両も含まれる。
13…ステアリングホイール、13A…ステアリング中間体(インサート部材)、17…リム部芯金、17A…リム部側連結部(連結部)、19…スポーク部芯金、19A…スポーク部側連結部(連結部)、21…第1被覆部(被覆部)、30…カバー部材、30E…延出部、30F…延出端、31C,32C…接触部、33…連通孔、34…第1コネクタ、36…第2コネクタ、37…第1電線(線材)、38…受け部、40…ヒータエレメント、41…絶縁シート、42,43…電極、42A,43A…主電極部、42B,43B…副電極部、44…抵抗体層(発熱体)、46…粘着層、47,48…第1端子、60…金型装置、61…固定型、62…可動型、63…キャビティ、64,65…バリ切り部。
Claims (9)
- 連結部を通じて相互に連結されたリム部芯金及びスポーク部芯金を有する芯金と、前記芯金のうち、少なくとも前記連結部の周りに配置されたカバー部材と、前記カバー部材の外側に配置され、かつ通電により発熱する面状の発熱体を有するヒータエレメントとを少なくとも構成部材とするステアリング中間体を形成し、前記ステアリング中間体の少なくとも前記カバー部材及び前記発熱体をインサート部材として、金型装置の固定型と可動型との間に形成されるキャビティ内に配置し、前記固定型及び前記可動型にそれぞれ設けたバリ切り部を前記インサート部材に圧接させた状態で、同キャビティ内に成形材料を供給することにより、同成形材料の漏出を前記バリ切り部で規制しつつ、前記カバー部材及び前記発熱体の周りに樹脂の被覆部を形成してなるステアリングホイールであって、
前記被覆部の外部と前記発熱体とを繋ぐ導電性の線材が前記カバー部材の内側に配置されていることを特徴とするステアリングホイール。 - 前記カバー部材において、前記バリ切り部よりも前記金型装置の内側となる箇所には、同カバー部材の外側と内側とを連通させる連通孔があけられており、前記発熱体と前記線材とは、前記連通孔を通じて接続される請求項1に記載のステアリングホイール。
- 前記連通孔には、前記線材の一端の第1コネクタが固定されており、前記ヒータエレメントには、前記カバー部材側へ向けて突出し、かつ前記第1コネクタに結合し得る第1端子が設けられている請求項2に記載のステアリングホイール。
- 前記カバー部材は、前記被覆部の形成に際し、前記金型装置の外側まで延出する延出部を有し、その延出部の一部を前記バリ切り部との接触部とするものである請求項1〜3のいずれか1つに記載のステアリングホイール。
- 前記カバー部材の延出端には、前記線材の他端の第2コネクタが固定されている請求項4に記載のステアリングホイール。
- 前記カバー部材の内側には、前記線材を受止める受け部が設けられている請求項1〜5のいずれか1つに記載のステアリングホイール。
- 前記ヒータエレメントは、絶縁シートと、それぞれが主電極部、及び同主電極部から櫛歯状に突出された多数の副電極部からなり、かつ互いの前記副電極部が交互に位置するように前記絶縁シート上に形成された一対の電極と、前記両電極の隣り合う前記副電極部に跨った状態で前記絶縁シート上に形成され、かつ前記発熱体を構成する抵抗体層とを備える請求項1〜6のいずれか1つに記載のステアリングホイール。
- 前記ヒータエレメントは、自身の最内層に粘着層を有しており、前記金型装置による前記被覆部の成形に先立ち、同粘着層において前記カバー部材に貼着されるものである請求項1〜7のいずれか1つに記載のステアリングホイール。
- 前記粘着層は、前記ヒータエレメントの最内層のうち、少なくとも前記発熱体の前記線材との接続箇所の周りに設けられている請求項8に記載のステアリングホイール。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014151799A (ja) * | 2013-02-08 | 2014-08-25 | Nippon Plast Co Ltd | ハンドルの製造方法 |
| JP2015214170A (ja) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | 株式会社東海理化電機製作所 | ステアリング |
| JP2019010944A (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 日本プラスト株式会社 | ハンドル |
-
2009
- 2009-09-30 JP JP2009226279A patent/JP2011073545A/ja active Pending
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