方向盘的制作方法

本发明涉及一种汽车方向盘，尤其涉及具有所谓的浮动气囊模块的方向盘的结构。

背景技术：

近年来的车辆，很多情况下，在方向盘的乘员一侧的中央设置有前置气囊装置。前置气囊通过膨胀气体进行展开，保护乘员免受来自前方的碰撞。前置气囊与提供气体的充气器一起被收纳在外壳中，作为一体的气囊模块被安装在方向盘上。如专利文献1，这种气囊模块被保持在从方向盘的芯轴上浮起的状态，即构成浮动结构，当操作鸣笛时因乘员的按压操作而向芯轴方向移动，从而作为鸣笛开关被活用。

专利文献1的气囊模块采用了卡扣结构，能够简单地安装在作为方向盘的基部的芯轴构件上。卡扣结构一般是利用构件的弹性进行结合(连结)的结构。而且，只要将设置在气囊模块中的销插入到芯轴构件中，就可以将其连接到芯轴构件背面的夹子(棒状弹簧)上从而将气囊模块安装在其上。

在安装在气囊模块底部的销的外侧上设置有线圈弹簧，在没有进行鸣笛操作的状态下，将气囊模块向上方(乘员侧)施力。然后，在进行鸣笛操作时，抵抗线圈弹簧的反弹力压入气囊模块。另外，在销的前端形成有凹槽，通过该凹槽挂在所述的夹子上而进行连结。

如上所述的销和线圈弹簧构成了阻尼单元的一部分。例如，3个阻尼单元安装在气囊模块上。各个阻尼单元除了销和线圈弹簧之外，还可以设置用于吸收振动的例如橡胶制缓冲构件。缓冲构件配置在销的外周，被上下构件夹持而支承。但是，也存在缓冲构件吸收振动的效果不充分的情况。特别是，相对销的中心轴进行摆动的那种大振动及摇动的缓冲效果不充分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2010-69934号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

本发明是鉴于这样的问题而创作的，其目的在于提供一种具有振动吸收效果优异的阻尼单元的方向盘。

解决问题的方法

本发明所涉及的方向盘具备：芯轴构件；气囊模块，其收纳气囊垫及充气器，与所述芯轴构件连接；阻尼单元，其配置在所述芯轴构件和所述气囊模块之间。其中，所述阻尼单元具备：缓冲构件，其由弹性材料形成；上部支撑构件，其从上方支撑所述缓冲构件；下部支撑构件，其从下方支撑所述缓冲构件。另外，所述缓冲构件的结构为，其具有横向突出的凸缘部，并将该凸缘部由所述上部支承构件和所述下部支承构件夹持。并且，在所述上部支承构件及所述下部支承构件的至少一方与所述凸缘之间形成有间隙。

通过在上部支承构件及下部支承构件的至少一方与缓冲构件的凸缘之间形成间隙，可以增加该凸缘部变形的自由度，提高振动吸收(阻尼)性能。

所述间隙可以通过形成于所述上部支承构件和/或所述下部支承构件的切口而成形。

所述切口可以形成为相对于与所述销的轴向正交的面，逐渐向外侧离开所述凸缘的倾斜部。

所述切口可形成在所述凸缘外周的至少4个地方。

所述切口可以形成在所述下部支承构件和所述上部支承构件的任一方或双方上。通过在缓冲构件的上下双方上形成切口，具有可以增加缓冲构件的变形自由度的优点。

在将形成于所述上部支承构件的所述切口和形成于所述下部支承构件的切口设置在夹着所述凸缘相对的位置的情况下，能够在形成了这些切口的区域中有效地吸收振动。

另一方面，形成于所述上部支承构件的所述切口和形成于所述下部支承构件的切口也可以设置在夹着所述凸缘而不相对的位置。例如，将上侧切口和下侧切口能够在周方向上交替配置而形成。

附图说明

图1是示出本发明可适用的方向盘装置的概要的立体图，(a)示出配备了气囊模块的外观，(b)示出在组装气囊模块之前的状态。

图2是从图1(b)所示的气囊模块的背面进行观察的立体图。

图3是示出方向盘的芯轴构件的一部分(凸台区域)的平面图，(a)是从正面(气囊模块侧、乘员侧)观察的情况，(b)是从背面(转向柱侧)观察的情况。

图4是示出本发明的实施方式所涉及的安全气囊装置中使用的阻尼单元的立体图。

图5是图4所示的阻尼单元的拆卸立体图。

图6示出将图4和图5所示的阻尼单元插入到芯轴构件的轴承孔中的状态，并且对应于图3(b)中的a-a截面。

图7a是示出本发明实施方式所涉及的阻尼单元的一部分(弹簧保持构件)的结构的立体图，示出从下方(芯轴侧)观察的状态。

图7b是示出本发明实施方式所涉及的阻尼单元的一部分(弹簧保持构件)的结构的立体图，示出从上方观察的状态。

图8是示出本发明实施方式所涉及的阻尼单元的结构的一部分的立体图。

图9是示出本发明实施方式所涉及的阻尼单元的结构的一部分的立体图，并且改变了对图8观察的角度。

图10是示出本发明实施方式所涉及的阻尼单元的结构的一部分的截面图，(a)表示图8的a-a方向的截面(省略一部分)，(b)表示图9的b-b方向的截面(省略一部分)。

图11(a)、(b)是示出本发明其他实施方式所涉及的阻尼单元的结构的一部分的截面图。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。另外，在本说明书及附图中，对于具有实质上相同的功能、构成的元件，通过赋予相同的符号而省略重复说明，并且与本发明没有直接关系的元件省略图示。

在以下所示的实施方式中，作为一个例子示出了在气囊模块侧设置阻尼单元的结构，但是本发明并不限定于此。例如，也可以适用于将阻尼单元设置在芯轴侧的结构或设置在不明确属于气囊模块和芯轴中的哪一个部位的结构。另外，对于鸣笛机构，无论是在芯轴侧完成的结构，还是在气囊模块一侧完成的结构都可以。另外，气囊模块和芯轴的连接也没有特别限定。

在以下的说明和附图中，将转向柱的旋转轴设为z轴，将与该z轴垂直的面设为xy平面。另外，xy平面多为平行于轮圈部的面。“旋转方向”是指轮圈部(把持部)以凸台中心为中心而在xy平面内旋转的方向。

图1是示出本发明实施方式所涉及的方向盘装置(方向盘100)的概要的图。图1(a)示出了整个方向盘100。在包括图1(a)的以下的附图中，假设安装在车辆上的方向盘100处于空挡的操舵位置，而示出各个方向。例如，在z轴中，将未示出的转向柱(转向轴)的车辆的前轮方向设为下，将方向盘100的方向上设为上。另外，在与该z轴正交的平面中，将指针式12小时钟表的12点的位置作为车辆前方侧，将9点方向(左方向)到3点方向(右方向)作为x轴，6点方向(后方向)到12点方向(前方向)作为y轴。另外，从乘员一侧看的一侧为正面，其相反一侧为背面。

方向盘100设置在车辆的驾驶席上，与通过未图示的转向柱内部的转向轴连接，向转向齿轮等传递驾驶员的操作力。在方向盘100的中央，安装有紧急时作为前置气囊发挥作用的气囊模块102。该气囊模块102在通常情况下，也作为在鸣笛时乘员按压的鸣笛开关发挥作用。

图1(b)是图1(a)的方向盘装置100的拆卸图。如图1(b)所示，气囊模块102的乘员侧，被作为外观设计面发挥作用的树脂制的罩104覆盖。罩104的下面具有箱状的壳体106，其内部折叠而收纳紧急时膨胀展开的气囊垫(省略图示)。壳体106中还包括作为气体发生装置的充气器108，参照图2。在紧急情况下，当车辆传感器发出信号时，充气器108向气囊垫提供气体，气囊垫冲破罩向车室空间膨胀展开，并约束乘员。

方向盘100的基础部分由金属制芯轴构件110构成。芯轴构件110大致包括中央的凸台区域112、乘员把持的圆形的轮圈114，以及连接凸台区域112和轮圈114的连结轮辐116a～116c而构成。在凸台区域112中，设置有连接转向轴的轴孔118。

在本实施方式的气囊模块102中，除了作为前置气囊的功能以外，还具备作为如上所述的鸣笛开关的功能，以及作为进一步衰减振动的模块阻尼机构的功能。以下对实现作为鸣笛开关的功能和模块阻尼机构的结构元件进行详细描述。

图2是例示出图1(b)中的气囊模块102的背面的图。如图2所示，壳体106的背面120包括多个阻尼单元124。阻尼单元124是将壳体106弹性地安装在芯轴构件110(参照图1(b))上的构件，构成模块阻尼机构的中心。在本实施方式中，在壳体106的背面的x轴向的两端侧和y轴向的后方侧的共3处设置了阻尼单元件124。

另外，阻尼单元124的个数及配置仅为一例，如果是相对于y轴左右对称的配置，则可以自由地决定个数及配置。例如，各个阻尼单元124可以相对y轴(或x轴)左右对称地配置。另外，阻尼单元124也可以在气囊模块102的x轴向的中央，配置在y轴向的上部和下部的共2处。另外，考虑所配置的所有阻尼单元的性能要件的均衡即阻尼性能和鸣笛开关性能的均衡，各个阻尼单元124可以几何性地且不对称地配置。

从阻尼单元124，棒状销126朝向位于z轴向下侧的芯轴构件110的凸台区域112(参照图1(b))突出。该销126经由芯轴构件110的轴环构件134(参照图3)插入到轴承孔128中，连接到安装在芯轴构件110的背面的后述的棒状弹簧130上。通过该销126与弹簧130的连接，气囊模块102安装在芯轴构件110上。

图3是例示出图1(b)的芯轴构件110的凸台区域112的图。图3(a)示出从气囊模块102侧观察芯轴构件110的情况，图3(b)示出从图4(a)的芯轴构件110的背面观察的情况。如图3(a)所示，在芯轴构件110上设置有共三个轴环构件134，在该轴环构件134中插入阻尼单元124的销126。这些轴环构件134安装在供插入销126(参照图2)的各轴承孔上。

在本实施方式中，如图3(b)所示，在各轴承孔的下方设置有棒状弹簧130(欧米茄弹簧)。棒状弹簧130是支撑销126的弹簧元件。棒状弹簧130具有使细长的金属棒弯曲的形状。棒状弹簧130由加强筋150等支承而设置，但其一端不被支撑而成为自由端130a，能够挠曲。通过销126与该棒状弹簧130的自由端130a咬合，气囊模块102可装卸地安装在芯轴构件110上。

销126穿过第一弹簧132和轴环构件134(参照图1(b))插入到芯轴构件110。第一弹簧132是线圈状，作为所谓的鸣笛弹簧发挥作用，并安装在气囊模块102和芯轴构件110之间，确保它们之间的间隙。然后，在进行鸣笛操作时，使从乘员的按压下解放的气囊模块102与芯轴构件110分离并将其返回到原来的位置。

图4是示出本发明所涉及的安全气囊装置中使用的阻尼单元124的立体图。另外，图5是图4所示的阻尼单元124的拆卸立体图。阻尼单元124除了上述阻尼销126以外，还包括：橡胶架板202；具有弹力的橡胶构件(缓冲构件)204；保持橡胶构件204的橡胶保持件(上部支撑构件)206；由绝缘材料成形，并保持线圈弹簧132的上端的支承构件(下部支承构件)208。

这些部件202、204、206、208与销126同心地配置。销126具备圆盘状的上端部126a、圆柱形的主体部126b、在外周形成有凹槽127的前端部126c。

下面将参考图6更详细地对上述的阻尼单元124及其周边结构进行说明。图6是与图3(b)的芯轴构件110的轴承孔128中的a-a截面对应的图。在该图6中，示出了包括连接到芯轴构件110的阻尼单元124中的x轴和y轴的截面。

如图6所示，通过使阻尼单元124的销126连接到芯轴构件110侧的棒状弹簧130上，气囊模块102安装在芯轴构件110上。此时，销126穿过线圈弹簧132的内侧，该线圈弹簧132配置在气囊模块102和芯轴构件110之间。气囊模块102通过被线圈弹簧132支承而作为鸣笛开关起作用。

轴环构件134在轴承孔128的内侧支撑销126的侧面。通过设置轴环构件134，比起设置单个芯轴构件110的情况，可在更高的位置支撑销126，能够进一步提高销126的直立性。

在上述结构中，在将气囊模块102安装到芯轴构件110上时，通过仅将销126插入芯轴构件110的简单的卡扣，在能够作为鸣笛开关发挥功能的状态下安装到芯轴构件110上。

如上所述，在本实施方式中的方向盘100中，阻尼单元124作为鸣笛操作时的触点，并且作为在振动衰减机构中弹性地支承气囊模块102的元件(振动阻尼)，发挥多个功能。因此，不需要根据每个功能设置其他构件，简化结构。

在本实施方式中，通过卡扣结构安装在芯轴构件110上的气囊模块102也可以通过相对简单的作业从芯轴构件110上取下。在取下气囊模块102时，使用规定的工具从芯轴构件110的背面挠曲棒状弹簧130，解除棒状弹簧130和销126的连接。此时，在本实施方式的芯轴构件110中设置了有助于简化作业的结构。

线圈弹簧132的上端部被支承构件208支承。支承构件208为了支承线圈弹簧132的上端部分，在与阻尼销126的轴向垂直的面内具备等间隔设置的4个挂钩300，参照图7。

图7a、7b是示出阻尼单元124的一部分即弹簧保持构件208的结构的立体图，图7a表示从下方(芯轴110侧)观察的情况、图7b表示从上方观察的情况。图8和图9是示出弹簧保持构件208的结构的立体图，并且分别示出从不同角度观察的情况。图10(a)表示图8的a-a方向的截面(省略一部分)，图10(b)表示图9的b-b方向的截面(省略一部分)。

橡胶构件204包括向垂直于z轴的方向突出的凸缘部204a。凸缘部204a夹持在弹簧保持构件208的凸缘310的上面(312、34)和橡胶保持件206的底面206a之间。

保持构件208具备支承橡胶构件204的底面的凸缘310。凸缘310包括相对于销126的轴(z轴)大致垂直延伸的平面区域312和相对于垂直于z轴的面向外侧下方倾斜的倾斜区域314。倾斜区域314是凸缘310的一部分被切口的状态，从而在橡胶构件204与凸缘部204a之间形成间隙。另外，平面区域312和倾斜区域314在周方向上交替配置而形成。

图11(a)、(b)是表示本发明的其他实施方式所涉及的阻尼单元的结构的一部分的截面图，与图10(a)同样地表示图8的a-a方向的截面。在图11(a)的例子中，弹簧保持构件208侧不存在切口，通过在橡胶保持件206侧形成切口(倾斜部)206a，从而在橡胶构件204与凸缘部204a之间形成间隙。另外，图11(b)的示例是将图10(a)和图11(a)组合而成的，通过在弹簧保持件208和橡胶保持件206两者上形成切口(倾斜部)314、206a，从而在上下两侧形成间隙。

如上所述，通过在上下保持橡胶构件204的保持构件208和橡胶支架206中的任意一个或双方上设置切口，在阻尼单元124产生与z轴平行或非垂直的振动时，即，产生摇动(摆动)时，作为阻尼单元124的摇动幅度变大，可以有效地吸收该振动。在不存在如本发明那样的切口(间隙)的情况下，在上下被夹着的橡胶构件204的凸缘部204a只能在上下受压缩而已，不能发挥充分的振动吸收效果。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于此，能够在权利要求书所述的技术思想的范畴内进行变更。