WO2024241828A1 - ステアリングホイール - Google Patents
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
- B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
Definitions
- the present invention relates to a steering wheel.
- Patent Document 1 describes an electrode structure to be placed on a steering wheel installed in a vehicle, the electrode structure including an insulator, a first electrode placed on a first surface of the insulator which faces the core metal of the steering wheel, a second electrode placed on a second surface of the insulator which is the surface opposite to the first surface, a protrusion protruding from the insulator towards the core metal, and a hooking portion which hooks onto the core metal.
- the electrode structure can prevent the manufacturing costs of the steering wheel from rising while ensuring the appearance of the steering wheel.
- Patent Document 1 does not fully consider the configuration of the electrodes on the steering wheel and the feeling the driver gets when gripping the steering wheel.
- the present invention aims to improve the usefulness of steering wheels.
- a steering wheel is a steering wheel having a gripping body formed so that it can be gripped by a driver, the gripping body having a core metal and at least one support disposed on the core metal so as to cover at least a portion of the core metal, at least a heater electrode layer and a detection electrode layer, or an integrated electrode layer in which these layers are integrally configured as a single layer, are provided on one side of the support opposite to the one side on the core metal side, and a resin molded layer is provided on the gripping body so as to cover each layer on the support together with the support.
- the heater electrode layer and the detection electrode layer are provided on a support that covers the core metal, so that the efficiency of heating the gripper and the accuracy of detecting the gripper's grip can be improved.
- each layer on the support, including the detection electrode layer can be protected by a resin mold layer.
- a steering wheel according to another aspect of the present invention is a steering wheel having a gripping body formed so that the driver can grip it, the gripping body having a core metal and a support body arranged on the core metal so as to cover at least a portion of the core metal, the support body having one or more electrode layers, and the gripping body having a resin molded layer having flexibility equal to or less than that of the support body so as to cover the one or more electrode layers together with the support body.
- one or more electrode layers on the support can be protected by a resin molded layer.
- the support is as soft as or softer than the outer resin molded layer, when the driver grips the grip, for example, the support can deform in response to the contraction and deformation of the resin molded layer. This allows the driver to experience a comfortable grip without feeling that the support is a foreign body in the steering wheel.
- the present invention can improve the usefulness of a steering wheel.
- FIG. 1 is a diagram showing an entire steering wheel according to an embodiment of the present invention
- 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a resin support and an electrode structure of the steering wheel according to the embodiment, together with a resin mold layer.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a resin support and an electrode structure of the steering wheel according to the embodiment, together with a resin mold layer.
- FIG. FIG. 13 is a diagram showing an entire steering wheel according to a modified example of the present embodiment.
- the steering wheel 1 is placed on the driver's seat side of a vehicle such as an automobile, and has multiple functions.
- the steering wheel 1 functions as a steering device for the vehicle.
- the steering wheel 1 is generally mounted in an inclined state on the upper end of a steering shaft provided on the vehicle body. The steering force from the driver is transmitted from the steering wheel 1 to the steering shaft, and then transmitted to the wheels via a steering gear, etc., thereby changing the direction of the wheels.
- the core metal 3 forms the framework of the steering wheel 1.
- the core metal 3 has a boss portion 3c which is the center of the core metal 3, an outer periphery 3a, and spoke portions 3b which connect the boss portion 3c and the outer periphery 3a.
- the boss portion 3c is connected to the steering shaft.
- spoke portions 3b there are three spoke portions 3b in this embodiment, which extend from the base portion 3c in three directions and are connected to the outer periphery 3a.
- the outer periphery 3a is not limited to a circular ring shape, and may have an irregular shape.
- the outer periphery 3a may be D-shaped or U-shaped with a horizontal bottom.
- the support 4 is disposed on the core 3 so as to cover at least a portion of the core 3.
- the support 4 is disposed on the outer peripheral surface of the outer peripheral portion 3a of the core 3 so as to cover a portion of the outer peripheral portion 3a.
- the support 4 is configured to include a resin. That is, in one embodiment, the support 4 can be a resin support. In the following description, unless otherwise specified, the support 4 will be described as being a resin support.
- the support resin which is the material of the support 4 typically has flexibility equal to or greater than that of the molding resin, which is the material of the resin mold layer 6 described below. That is, it can be said that the support resin is more easily elastically deformed than the molding resin. Alternatively, it can be said that the elastic modulus of the support resin is smaller than that of the molding resin.
- the support resin is, for example, a soft urethane resin and a semi-rigid urethane resin, but is not limited to these.
- the support 4 may cover the entire outer periphery 3a, or may cover the outer periphery 3a intermittently in the circumferential direction.
- the number, size, and form of the support 4 are not limited.
- the support 4 may be composed of one type of part, or may be composed of multiple types of parts.
- the electrode structure 5 is provided on the support 4.
- the electrode structure 5 includes one or more electrode layers.
- the one or more electrode layers can include, for example, a heater electrode layer 5a, a ground electrode layer 5c, and a detection electrode layer 5e.
- the one or more electrode layers in the electrode structure 5 include at least the heater electrode layer 5a, the ground electrode layer 5c, and the detection electrode layer 5e in order from the core metal 3 (details will be described later with reference to FIG. 4). That is, the heater electrode layer 5a, the ground electrode layer 5c, and the detection electrode layer 5e are provided on the support 4 in order from the core metal 3.
- the state in which "layer A and layer B are provided in a stacked manner" may be a state in which layer A and layer B are overlapped with one or more other layers sandwiched between them, or a state in which layer A and layer B are in direct contact with each other without sandwiching other layers between them.
- the resin molded layer 6 is provided so as to cover the support 4 and each layer on the support 4 collectively. Each layer on the support 4 is, for example, one or more electrode layers in the electrode structure 5.
- the resin molded layer 6 is formed from a molding resin. Since the resin molded layer 6 is the part that the driver touches, the molding resin may be a material with high gripping properties (i.e., it elastically deforms slightly in response to the driver's grip and has a high coefficient of friction).
- the molding resin is, for example, semi-rigid urethane resin, rigid urethane resin, etc., but is not limited to these.
- Figure 2 is a diagram showing a cross section of the steering wheel 1 taken along line II-II in Figure 1.
- a support 4 is provided on the surface of the core 3 so that the inner side is in contact with the core 3.
- the core 3 is described as having a circular cross section, but this is not limited to this.
- the cross section of the core 3 may be, for example, polygonal or U-shaped.
- the support 4 includes a main body 4a, ribs 4b, and recesses 4c (see FIG. 4).
- the support 4 includes ribs 4b on the inner surface of the main body 4a such that recesses 4c are formed between the core 3 and the ribs 4b.
- the ribs 4b and recesses 4c will be described later with reference to FIG. 4.
- the electrode structure 5 is provided on the outer surface of the support 4 (i.e., the surface facing away from the metal core 3 when viewed from the support 4).
- the electrode structure 5 is described as being provided so as to cover the entire outer surface of the support 4, but is not limited to this.
- the electrode structure 5 may be provided on a portion of the outer surface of the support 4, for example in the form of a tape along the outer periphery 3a.
- the resin mold layer 6 is provided so as to cover the metal core 3, the support 4, and the electrode structure 5 (hereinafter, the metal core 3, the support 4, and the electrode structure 5 are collectively referred to as the "internal structure"). A portion of the resin mold layer 6 is also provided in the recess 4c. In this embodiment, the resin mold layer 6 is described as covering the entire internal structure so that it is not exposed to the outside, but this is not limited to this. For example, a portion of the metal core 3 may be exposed to the outside without being covered by the resin mold layer 6.
- the core metal 3, support 4, electrode structure 5, and resin molded layer 6 may be at least partially bonded (attached, adhered) with an adhesive or the like, or may be fixed by being entirely covered with the resin molded layer 6.
- the state in which one part is "in contact” with another part includes the state in which those parts are bonded with an adhesive (i.e., the state in which an adhesive is present between them).
- FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the steering wheel 1 taken along line III-III in FIG. 1.
- the support 4 engages with the core 3 at the position of the III-III cross section.
- the support 4 further has engaging portions 4d, 4d for engaging with the core 3.
- the engaging portions 4d, 4d are formed at least at one location (four locations in this case: see FIG. 1) in the longitudinal direction of the support 4.
- the engaging portions 4d, 4d are provided by extending circumferentially from both ends of the main body 4a.
- the engaging portions 4d, 4d are formed, for example, in an arc shape, and cover a portion of the outer circumferential surface of the core 3 and engage with said portion.
- the inner surfaces of the engaging portions 4d, 4d are curved following the curvature of the outer circumferential surface of the core 3 so as to overlap with the outer circumferential surface of the core 3.
- the engaging portions 4d, 4d may cover most of the outer periphery of the core 3 together with the main body 4a.
- the inner surface of the cross section of the support 4 at the position of the III-III cross section may cover more than half of the outer circumference of the cross section of the core bar 3 at that position. This makes it possible to attach the support 4 to the core bar 3 without using adhesives, etc., reducing the number of steps and preventing a decrease in yield due to variations in the amount of adhesive applied.
- the support 4 has a recess 4c at the position of the III-III cross section, just as at the position of the II-II cross section. In this way, the support 4 has recesses 4c throughout its entire length (i.e., the direction along the outer periphery 3a when the support 4 is attached to the core 3).
- Figure 4 is an enlarged view of a portion including region 10 in Figure 2, and shows how the support 4, electrode structure 5, and resin mold layer 6 are layered in this order from the core metal 3 outward. Note that in Figure 4, the portion including the arc-shaped region 10 is shown converted to a rectangle so that the layered appearance is maintained.
- the electrode structure 5 includes, in order from the direction away from the core metal 3, a heater electrode layer 5a, a second insulating layer 5b, a ground electrode layer 5c, a third insulating layer 5d, and a detection electrode layer 5e. That is, in the electrode structure 5, the heater electrode layer 5a, the second insulating layer 5b, the ground electrode layer 5c, the third insulating layer 5d, and the detection electrode layer 5e are stacked.
- the heater electrode layer 5a and the detection electrode layer 5e can be formed by various methods.
- the heater electrode layer 5a and the detection electrode layer 5e may be composed of a metal foil, a metal plate, a thin film layer formed by vapor deposition of a metal, or a sheet-like member having a mesh-like electrode.
- the second insulating layer 5b is a layer for electrically insulating the heater electrode layer 5a and the ground electrode layer 5c.
- the ground electrode layer 5c is a layer for suppressing noise generated in the detection electrode layer 5e.
- the ground electrode layer 5c is typically connected to the ground of the circuit in which the electrode layer is included.
- the ground electrode layer 5c suppresses noise generated in the detection electrode layer 5e due to the influence of the core metal 3 and the heater electrode layer 5a, for example.
- the ground electrode layer 5c can also be called an electrostatic shield, an electromagnetic shield, or a magnetic shield.
- the material of the ground electrode layer 5c is, for example, a metal such as iron or aluminum, but any material may be used as long as it can block noise generated in the detection electrode layer 5e.
- noise includes unintended fluctuations (i.e., behavior that is different from the ideal) that occur in the circuit of the electrode layer.
- Noise includes, for example, parasitic capacitance, parasitic resistance, parasitic inductance, induced current, and induced electromotive force.
- the detection electrode layer 5e is a layer for detecting the driver's grip of the gripping body 2.
- the detection electrode layer 5e may be, for example, a sensor sheet whose capacitance changes in response to changes in the pressure applied thereto.
- the detection electrode layer 5e may detect how much force the driver is gripping the gripping body 2, and may detect in binary terms whether the driver is gripping the gripping body 2 or not.
- the detection electrode layer 5e is typically provided on the outermost side of the electrode layers (i.e., at a position farthest from the core metal 3).
- the detection electrode layer 5e may be in contact with the resin molded layer 6.
- the heater electrode layer 5a may operate based on the detection result of the detection electrode layer 5e.
- a computer provided in the vehicle may obtain information related to the detection result of the detection electrode layer 5e and control the operation of the heater electrode layer 5a based on the information.
- the computer provided in the vehicle may heat the gripping body 2 by the heater electrode layer 5a while the driver is gripping the gripping body 2.
- FIG. 5 is a diagram showing another example of the configuration of the electrode structure 5.
- the electrode structure 5 includes an integrated electrode layer 5f in which the heater electrode layer 5a and the detection electrode layer 5e are integrated into one layer.
- the integrated electrode layer 5f has both the function of the heater electrode layer 5a and the function of the detection electrode layer 5e.
- at least a ground electrode layer 5c and a first insulating layer 5g may be provided between the integrated electrode layer 5f and the support 4 in that order in the direction away from the core metal 3.
- the first insulating layer 5g is a layer for electrically insulating the integrated electrode layer 5f and the ground electrode layer 5c.
- Step 1 First, the support 4 is attached to the core metal 3. At this time, the support 4 is attached to the core metal 3 by engaging the engagement parts 4d, 4d of the support 4 with the core metal 3.
- the engagement parts 4d, 4d may be omitted, in which case an adhesive may be applied to the inner surface side of the support 4 to bond the support 4 and the core metal 3.
- the rib 4b of the support 4 forms a recess 4c between the support 4 and the core metal 3.
- Step 2 Next, the electrode structure 5 is attached to the support 4 so that the heater electrode layer 5a contacts the support 4, forming an internal structure.
- the electrode structure 5 may be attached to a groove provided in advance in the support 4, or an adhesive may be applied to the inner surface of the electrode structure 5 and adhered to the support 4.
- Step 3 Next, the internal structure obtained in step 2 is placed inside a mold that corresponds to the shape of the gripper 2.
- the mold has an inlet for injecting the molding resin.
- Step 4 The molding resin in a fluid state is injected through the injection port. This causes the entire internal structure to be covered with the molding resin. At this time, the molding resin is also filled into the recess 4c formed in step 1.
- Step 5 The molding resin is hardened. This forms the resin mold layer 6, completing the manufacture of the steering wheel 1.
- the steering wheel 1 is a steering wheel 1 having a gripping body 2 formed so as to be gripped by a driver, the gripping body 2 having a core 3 and at least one support 4 arranged on the core 3 so as to cover at least a part of the core 3, and at least a heater electrode layer 5a, a detection electrode layer 5e, or an integrated electrode layer 5f in which these layers are integrally formed as a single layer is provided on the other surface of the support 4 opposite to the one surface facing the core 3, and a resin molded layer 6 is provided on the gripping body 2 so as to cover each layer on the support 4 together with the support 4.
- This configuration improves the usefulness of the steering wheel 1. Specifically, because the detection electrode layer 5e is provided on the support 4, it is possible to accurately detect the driver's grip of the grip member 2.
- the heater electrode layer 5a and the detection electrode layer 5e are layered on the support 4 in that order in the direction away from the core metal 3.
- the detection electrode layer 5e is positioned on the outside of the electrode structure 5 (i.e., the side closer to the surface of the gripping body 2), making it possible to more accurately detect the driver's gripping of the gripping body 2.
- ground electrode layer 5c and the first insulating layer 5g are laminated between the integrated electrode layer 5f and the support 4 in the direction away from the core metal 3.
- At least a heater electrode layer 5a, a ground electrode layer 5c, and a detection electrode layer 5e are laminated on the support 4 in this order in the direction away from the core metal 3.
- the detection electrode layer 5e is located on the opposite side of the ground electrode layer 5c from the core metal 3 and heater electrode layer 5a, which may generate noise, so that noise that may be generated in the detection electrode layer 5e can be suppressed.
- a second insulating layer 5b is provided between the heater electrode layer 5a and the ground electrode layer 5c, and a third insulating layer 5d is provided between the ground electrode layer 5c and the detection electrode layer 5e.
- This configuration allows the heater electrode layer 5a, the ground electrode layer 5c, and the detection electrode layer 5e to operate without interfering with each other. In other words, the accuracy of detection by the detection electrode layer 5e can be improved.
- the support 4 also has a recess 4c in relation to the core metal 3, and a part of the resin molded layer 6 is formed in the recess 4c.
- This configuration can prevent the detection accuracy of the detection electrode layer 5e from deteriorating due to manufacturing errors.
- the molding resin is injected into the mold at high pressure.
- the support body 4 does not have a recess 4c, the molding resin may unintentionally enter between the support body 4 and the core metal 3. If this happens, the distance between the core metal 3 and the detection electrode layer 5e will vary from position to position. As a result, the parasitic capacitance generated between the core metal 3 and the detection electrode layer 5e will also differ from position to position, resulting in a deterioration in the detection accuracy of the detection electrode layer 5e.
- the support body 4 since the support body 4 has a recess 4c, it is possible to prevent the molding resin from "unintentionally" entering between the support body 4 and the core metal 3, and therefore it is possible to prevent the detection accuracy of the grip from deteriorating.
- the resin molded layer 6 is typically provided as a layer on the surface of the steering wheel 1.
- the detection electrode layer 5e is less susceptible to the effects of noise that may be generated from the core metal 3 if it is provided as far outward as possible. Therefore, by providing the detection electrode layer 5e so that it is in contact with the resin molded layer 6, the effects of noise can be reduced and grip detection accuracy can be ensured.
- the detection electrode layer 5e is a layer for detecting the driver's grip of the gripping body 2
- the heater electrode layer 5a is a layer for heating the gripping body 2 based on the detection result of the detection electrode layer 5e.
- the heater electrode layer 5a can effectively heat the gripping body 2.
- the heater electrode layer 5a can heat the gripping body 2 while the driver is holding it, and stop heating while the driver is not holding it, thereby reducing power consumption.
- the resin mold layer 6 may be formed from a molding resin (first resin), and the support 4 is formed from a support resin (second resin) that has the same or greater flexibility as the molding resin.
- This configuration can improve the feel when the driver grips the grip body 2. Specifically, if the support resin is less flexible than the molding resin (i.e., the support resin is harder than the molding resin), the driver who grips the grip body 2 may feel a hardness inside the grip body 2. In contrast, by adopting the above configuration, the support resin deforms in response to the deformation of the molding resin, allowing the driver to experience a comfortable grip. In addition, the support 4 follows the deformation of the resin mold layer 6, which can improve the appearance of the steering wheel 1.
- the grip 2 is described as having a single support 4, but this is not limited to the above.
- the resin molded layer 6 may be provided around the entire circumference of the core metal 3 so that a single layer covers the multiple supports 4 collectively.
- the steering wheel 1 may have a support 4 that is divided in the circumferential direction covered by a resin molded layer 6 that is not divided in the same direction.
- the gripping body 2 may include a first support and a second support as the support 4, and a heater electrode layer 5a, a ground electrode layer 5c, and a detection electrode layer 5e may be laminated on each of the first support and the second support in that order in the direction away from the core metal 3.
- the heater electrode layer 5a of the first support may be a layer for heating the portion of the gripping body 2 where the first support is provided
- the heater electrode layer 5a of the second support may be a layer for heating the portion of the gripping body 2 where the second support is provided.
- the steering wheel 1 may be one in which the portion corresponding to the portion gripped by the driver is heated.
- a steering wheel 1 according to a modified example will be described with reference to FIG. 6.
- the steering wheel 1 in FIG. 6 has a support 4 (corresponding to the first support) located in region 20 and a support 4 (corresponding to the second support) located in region 30.
- the above-mentioned electrode structure 5 is provided on each of these supports 4.
- the heater electrode layer 5a of the support 4 heats the portion of the gripping body 2 that is included in region 20.
- the heater electrode layer 5a of the support 4 heats the portion of the gripping body 2 that is included in region 30.
- the heater electrode layer 5a can effectively heat the gripping body 2.
- the heater electrode layer 5a heats the gripping body 2 while the driver is gripping the portion of the gripping body 2 that is included in the region 20, and does not heat the other portions, thereby reducing power consumption.
- the support 4 and the electrode structure 5 are provided on a portion of the outer periphery 3a, but the support 4 and the electrode structure 5 may be provided over the entire circumference of the outer periphery 3a.
- the heater electrode layer 5a may heat the entire gripping body 2 regardless of where the driver grips the gripping body 2 (i.e., regardless of the position of the detection electrode layer 5e that detects the gripping).
- the electrode structure 5 has been described as having at least a heater electrode layer 5a, a ground electrode layer 5c, and a detection electrode layer 5e, but one or more of the electrode layers of the electrode structure 5 may further include a cooling electrode layer, for example using a Peltier element.
- the outermost layer of the grip 2 is described as the resin molded layer 6, but this is not limited to this.
- a leather layer may be provided on the outside of the resin molded layer 6.
- the support 4 is typically formed integrally from the surface on which each layer is provided toward the core metal 3. In other words, the support 4 typically does not include electrodes or the like inside.
- the support 4 is made of an insulating material.
- the support 4 is made of wood, rubber, and the like.
- the support 4 can be made of, for example, metal coated with an insulating material.
- the support 4 be made of resin.
- the steering wheel 1 is equipped with a gripping body 2 formed so as to be gripped by a driver, the gripping body 2 comprising a core 3 and at least one support 4 arranged on the core 3 so as to cover at least a portion of the core 3, and at least a heater electrode layer 5a and a detection electrode layer 5e, or an integrated electrode layer 5f in which these layers are integrally formed as a single layer, are provided on the other surface of the support 4 opposite to the one surface facing the core 3, and a resin molded layer 6 is provided on the gripping body 2 so as to cover each layer on the support 4 together with the support 4.
- At least a ground electrode layer 5c and a first insulating layer 5g may be laminated between the integrated electrode layer 5f and the support body 4 in that order in the direction away from the core metal 3.
- Appendix 4 In the steering wheel 1 described in Appendix 1, at least a heater electrode layer 5 a, a ground electrode layer 5 c, and a detection electrode layer 5 e may be laminated on the support body 4 in this order in the direction away from the core metal 3.
- a second insulating layer 5b may be provided between the heater electrode layer 5a and the ground electrode layer 5c.
- a third insulating layer 5d may be provided between the ground electrode layer 5c and the detection electrode layer 5e.
- the grip body 2 may include a first support and a second support as the support 4, and a heater electrode layer 5a, a ground electrode layer 5c and a detection electrode layer 5e may be laminated on each of the first support and the second support in that order in the direction away from the core 3, and the heater electrode layer 5a of the first support may be a layer for heating a portion of the grip body 2 where the first support is provided, and the heater electrode layer 5a of the second support may be a layer for heating a portion of the grip body 2 where the second support is provided.
- the detection electrode layer 5e may be a layer for detecting the gripping of the gripping body 2 by the driver, and the heater electrode layer 5a may be a layer for heating the gripping body 2 based on the detection result of the detection electrode layer 5e.
- the core metal 3 may have an outer circumferential portion 3a, and the support body 4 may be arranged so as to cover a portion of the outer circumferential portion 3a.
- the support 4 may have a recess 4c relative to the core metal 3, and a part of the resin molded layer 6 may be formed in the recess 4c.
- the detection electrode layer (5e) may be in contact with the resin mold layer (6).
- the resin molded layer 6 may be formed from a first resin, and the support 4 may be formed from a second resin having flexibility equal to or greater than that of the first resin.
- the steering wheel 1 is equipped with a gripping body 2 formed so as to be gripped by a driver, the gripping body 2 having a core 3 and a support 4 arranged on the core 3 so as to cover at least a portion of the core 3, the support 4 being provided with one or more electrode layers, and a resin molded layer 6 having flexibility equal to or less than that of the support 4 being provided on the gripping body 2 so as to cover the one or more electrode layers collectively with the support 4.
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Abstract
ステアリングホイールの有用性を向上させること。 ステアリングホイール1は、運転手が把持できるように形成された把持体2を備え、把持体2は、芯金3と、芯金3の少なくとも一部を覆うように当該芯金3上に配置された少なくとも一つの支持体4と、を備える。ステアリングホイール1において、支持体4における芯金3側の一方の面とは反対側の他方の面に、少なくとも、ヒータ電極層5a及び検知電極層5e、又は、これらの層が一体的に一つの層として構成された一体電極層5fが設けられ、把持体2には、支持体4上の各層を支持体4とまとめて覆うように樹脂モールド層6が設けられる。
Description
本発明は、ステアリングホイールに関する。
特許文献1には、車両に設けられたステアリングホイールに配置される電極構造体であって、絶縁体と、ステアリングホイールの芯金と対向する面である絶縁体の第1面に配置される第1電極と、絶縁体の第1面と反対側の面である第2面に配置される第2電極と、絶縁体から芯金へ向かって突出する突出部と、芯金に掛合する掛合部と、を備える電極構造体が記載されている。特許文献1によると、当該電極構造体により、ステアリングホイールの外観性を確保しつつ、ステアリングホイールの製造コストの高騰化を抑制することができるとのことである。
しかしながら、ステアリングホイールの有用性に関して、さらなる改善の余地がある。例えば、特許文献1では、ステアリングホイールが備える電極の構成及び運転手がステアリングホイールを把持した際の感触に関して十分に検討がされていない。
そこで、本発明は、ステアリングホイールの有用性を向上させることを目的とする。
本発明の一態様に係るステアリングホイールは、運転手が把持できるように形成された把持体を備えるステアリングホイールであって、把持体は、芯金と、芯金の少なくとも一部を覆うように当該芯金上に配置された少なくとも一つの支持体と、を備え、支持体における芯金側の一方の面とは反対側の他方の面に、少なくとも、ヒータ電極層及び検知電極層、又は、これらの層が一体的に一つの層として構成された一体電極層が設けられ、把持体には、支持体上の各層を支持体とまとめて覆うように樹脂モールド層が設けられる。
この態様によれば、ヒータ電極層及び検知電極層(又は、これらが一体となった一体電極層)が芯金を覆う支持体上に設けられるため、把持体を加熱する効率、及び、把持体の把持を検知する精度を向上させることができる。また、検知電極層を含む支持体上の各層を樹脂モールド層で保護することができる。
本発明の他の一態様に係るステアリングホイールは、運転手が把持できるように形成された把持体を備えるステアリングホイールであって、把持体は、芯金と、芯金の少なくとも一部を覆うように当該芯金上に配置された支持体と、を備え、支持体には、一以上の電極層が設けられ、把持体には、支持体と同等又はそれ以下の柔軟性を有する樹脂モールド層が、一以上の電極層を支持体とまとめて覆うように設けられる。
この態様によれば、上記同様に、支持体上の一以上の電極層を樹脂モールド層で保護することができる。また、支持体がその外側の樹脂モールド層に対して同等かそれよりも柔らかいため、例えば運転手が把持体を把持した際に、樹脂モールド層の収縮変形に追従して支持体が変形することができる。これにより、ステアリングホイールにおいて支持体に異物感を生じさせず、運転手に握り心地の良さを体感させることができる。
本発明によれば、ステアリングホイールの有用性を向上させることができる。
本発明の好適な実施形態に係るステアリングホイール1について説明する。
ステアリングホイール1は、自動車などの車両の運転席側に配置されるものであり、複数の機能を有している。例えば、ステアリングホイール1は、車両の操舵装置としての機能を有している。具体的には、ステアリングホイール1は、一般に傾斜した状態で車体に備えられるステアリングシャフトの上端部に装着される。そして、運転手からの操舵力がステアリングホイール1からステアリングシャフトに伝達され、ステアリングギア等を介して車輪に伝達され、車輪の向きが変更される。
以下では、説明の便宜のために、XYZの三軸を次のとおり定義する。ステアリングシャフトの軸方向を「Z軸方向」又は第1の方向とし、Z軸方向に直交する平面においてアナログ12時間時計の9時と3時とを結ぶ方向を「X軸方向」とし、また、同時計の12時と6時とを結ぶ方向を「Y軸方向」とする。X軸方向は、ステアリングホイール1又は車両の幅方向に相当する方向であり得る。また、X軸及びY軸によって構成される平面を「XY面」と呼ぶ。
<1.ステアリングホイール1の構成>
図1に示すように、ステアリングホイール1は、運転手が把持できるように形成された把持体2を備える。把持体2は、芯金3と、支持体4と、電極構造体5と、樹脂モールド層6とを備える。
図1に示すように、ステアリングホイール1は、運転手が把持できるように形成された把持体2を備える。把持体2は、芯金3と、支持体4と、電極構造体5と、樹脂モールド層6とを備える。
芯金3は、ステアリングホイール1の骨格を形成する。芯金3は、当該芯金3の中心であるボス部3cと、外周部3aと、ボス部3cと外周部3aとを連結するスポーク部3bとを有する。ボス部3cは、ステアリングシャフトに連結される。スポーク部3bは、ここでは3つあり、ベース部3cから3方向へ延出して外周部3aに連結されている。なお、外周部3aは、円環状の形状に限定されるものではなく、異形の形状であってもよい。例えば、外周部3aは、下側が水平形状となるD字型や、U字型であってもよい。
支持体4は、芯金3の少なくとも一部を覆うように芯金3上に配置される。例えば、支持体4は、芯金3の外周部3aの一部を覆うように外周部3aの外周面上に配置される。一実施形態において、支持体4は、樹脂を含んで構成される。すなわち、一実施形態において、支持体4は、樹脂製支持体であり得る。以下の説明において、特にことわらない限り、支持体4は、樹脂製支持体であるとして説明する。支持体4の素材である支持体用樹脂は、典型的には、後述する樹脂モールド層6の素材であるモールド用樹脂と同等又はそれ以上の柔軟性を有する。すなわち、支持体用樹脂は、モールド用樹脂より弾性変形しやすいということもできる。あるいは、支持体用樹脂の弾性係数は、モールド用樹脂の弾性係数より小さいということもできる。支持体用樹脂は、例えば、軟質ウレタン樹脂及び半硬質ウレタン樹脂等であるが、これらに限定されない。
他の実施態様では、支持体4は外周部3aを全周にわたって覆ってもよいし、外周部3aを周方向で断続的に覆ってもよい。支持体4の個数、サイズ、態様などは、限定されるものではない。例えば、支持体4は、一種類の部品で構成されてもよいし、複数種類の部品で構成されてもよい。
電極構造体5は、支持体4上に設けられる。電極構造体5は、一以上の電極層を含んでいる。一以上の電極層は、例えば、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eを含むことができる。ここでは、電極構造体5における一以上の電極層は、芯金3から離れる方向に順に、少なくとも、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eを含んでいる(詳細は図4を参照して後述する)。すなわち、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eは、芯金3から離れる方向に順に、支持体4上に積層されて設けられる。なお、本開示において、「A層及びB層が積層されて設けられる」状態は、A層及びB層が、間に1つ又は複数の他の層を挟んで重なっている状態であってよく、あるいは、間に他の層を挟まず、A層及びB層が直接触れ合っている状態であってもよい。
樹脂モールド層6は、支持体4及びその支持体4上の各層をまとめて覆うように設けられる。支持体4上の各層は、例えば、電極構造体5における一以上の電極層である。運転手は、ステアリングホイール1の操舵時、典型的には、樹脂モールド層6に触れる。樹脂モールド層6は、モールド用樹脂を素材として形成される。樹脂モールド層6は運転手が触れる部分であるため、モールド用樹脂はグリップ性が高い(すなわち、運転手の把持に応じてわずかに弾性変形し、かつ、摩擦係数が高い)素材であってもよい。モールド用樹脂は、例えば、半硬質ウレタン樹脂及び硬質ウレタン樹脂等であるが、これらに限定されない。
次に、図2を参照して、ステアリングホイール1の断面の例について説明する。図2は、ステアリングホイール1の図1におけるII―II断面を示す図である。
芯金3の表面には、内面側が当該芯金3と接するように支持体4が設けられる。本実施形態では、芯金3は断面が円形なものであるとして説明するが、これに限られない。芯金3は、断面が、例えば、多角形及びU字型等のものであってもよい。
支持体4は、本体部4a、リブ4b及び凹部4cを備える(参照:図4)。支持体4では、本体部4aの内面側に芯金3との間に凹部4cが形成されるように、リブ4bが設けられる。リブ4b及び凹部4cについては、図4を参照して後述する。
電極構造体5は、支持体4の外面側(すなわち、支持体4からみた芯金3の方向とは反対方向の面)に設けられる。本実施形態においては、電極構造体5は、支持体4の外面側全体を覆うように設けられるものとして説明するが、これに限られない。他の実施態様では、電極構造体5は、支持体4の外面側の一部に、例えば外周部3aに沿ったテープ状となるように設けられてもよい。
樹脂モールド層6は、芯金3、支持体4及び電極構造体5(以下では、芯金3、支持体4及び電極構造体5をまとめて「内部構造体」と称する)を覆うように設けられる。また、樹脂モールド層6は、その一部が凹部4cにも設けられる。本実施形態においては、樹脂モールド層6は内部構造体が外部に露出しないように全体を覆うものとして説明するが、これに限られない。例えば、芯金3の一部は樹脂モールド層6によって覆われず、外部に露出していてもよい。
芯金3、支持体4、電極構造体5及び樹脂モールド層6は、少なくとも一部の部分が接着剤等で接着(貼着、粘着)されていてもよく、樹脂モールド層6が全体を覆うことによって固定されていてもよい。なお、本実施形態において、ある部分と他の部分とが「接している」状態は、それらの部分が接着剤により接着されている状態(すなわち、間に接着剤が介在している状態)を含む。
次に、図3を参照して、ステアリングホイール1の断面の他の例について説明する。図3は、ステアリングホイール1の図1におけるIII―III断面を示す図である。
支持体4は、III―III断面の位置において芯金3と係合する。具体的には、支持体4は、本体部4a、リブ4b及び凹部4cに加えて、芯金3と係合するための係合部4d、4dをさらに有する。係合部4d、4dは、支持体4の長さ方向において少なくとも一箇所(ここでは4箇所:図1参照)、形成される。係合部4d、4dは、本体部4aの両端部のそれぞれから周方向に延設されてなる。係合部4d、4dは、例えば円弧状に形成され、芯金3の外周面の一部を覆い、当該一部に係合する。係合部4d、4dの内面は、芯金3の外周面に重なるように、芯金3の外周面の湾曲にならって湾曲している。係合部4d、4dは、本体部4aとともに、芯金3の外周の大部分を覆ってもよい。例えば、III―III断面の位置における支持体4の断面の内面側は、当該位置における芯金3の断面の外周の半分以上を覆ってもよい。これにより、支持体4は接着剤等を使用しなくても芯金3に取り付けることが可能になるため、工数を削減するとともに、接着剤の塗布量のばらつきにともなう歩留まりの低下を防ぐことができる。
支持体4は、III―III断面の位置においても、II―II断面の位置と同様に凹部4cを備える。このように、支持体4は、長さ方向(すなわち、支持体4を芯金3に取り付けた際に外周部3aに沿う方向)全体にわたって凹部4cを備える。
次に、図4を参照して、支持体4及び電極構造体5の詳細な構成について説明する。図4は、図2における領域10を含む部分を拡大して示した図であり、芯金3から外側に向かって、順に、支持体4、電極構造体5及び樹脂モールド層6が積層された様子を示す。なお、図4では、弧状の領域10を含む部分を、積層された様子が維持されるように長方形に変換して示している。
支持体4では、リブ4bが、本体部4aから芯金3の方向に向かって突出しており、これにより凹部4cが本体部4aと芯金3との間に形成される。ステアリングホイール1の製造時、凹部4cには、樹脂モールド層6のための樹脂が充填され、その結果、凹部4cには、樹脂モールド層6の一部が形成される。
電極構造体5は、芯金3から離れる方向に順に、ヒータ電極層5a、第2絶縁層5b、接地電極層5c、第3絶縁層5d及び検知電極層5eを備える。すなわち、電極構造体5において、ヒータ電極層5a、第2絶縁層5b、接地電極層5c、第3絶縁層5d及び検知電極層5eは、積層されて設けられる。ヒータ電極層5a及び検知電極層5eは、各種の方法により形成することができる。例えば、ヒータ電極層5a及び検知電極層5eは、金属箔、金属プレート、金属の蒸着による薄膜層で構成されてもよいし、網目状電極を持つシート状部材で構成されてもよい。
ヒータ電極層5aは、把持体2を加熱するための層である。ヒータ電極層5aは、典型的には、発熱体を含む金属又は樹脂の層である。発熱体は、金属発熱体及び非金属発熱体のいずれであってもよい。金属発熱体は、例えば、鉄、クロム、アルミニウム、ニッケル、モリブデン及びタングステン等を使用した発熱体である。非金属発熱体は、例えば、炭化ケイ素、モリブデンシリサイド、ランタンクロマイト及びカーボン等を使用した発熱体である。
第2絶縁層5bは、ヒータ電極層5aと接地電極層5cとを電気的に絶縁するための層である。
接地電極層5cは、検知電極層5eに生じるノイズを抑制するための層である。接地電極層5cは、典型的には、電極層が含まれる回路のグランドに接続される。接地電極層5cは、例えば、芯金3及びヒータ電極層5aの影響により検知電極層5eにノイズが生じることを抑制する。接地電極層5cは、静電シールド、電磁シールド又は磁気シールドということもできる。接地電極層5cの素材は、例えば、鉄及びアルミニウム等の金属であるが、検知電極層5eに生じるノイズを遮断できるものであれば任意の素材であってもよい。なお、本実施形態において、ノイズは、電極層の回路に生じる意図しない変動(すなわち、理想とは異なる挙動)を含む。ノイズは、例えば、寄生容量、寄生抵抗、寄生インダクタンス、誘導電流及び誘導起電力を含む。
第3絶縁層5dは、接地電極層5cと検知電極層5eとを電気的に絶縁するための層である。
検知電極層5eは、運転手による把持体2の把持を検知するための層である。検知電極層5eは、例えば、作用する圧力の変化に応じて静電容量が変化するセンサのシートであってもよい。検知電極層5eは、運転手がどの程度の力で把持体2を把持しているかを検知するものであってもよく、運転手が把持体2を握っているか否かを2値で検出してもよい。検知電極層5eは、典型的には。電極層の中ではもっとも外側(すなわち、芯金3から離れた位置)に設けられる。検知電極層5eは、樹脂モールド層6に接していてもよい。
ヒータ電極層5aは、検知電極層5eの検知結果に基づいて動作してもよい。具体的には、車両が備えるコンピュータは、検知電極層5eの検知結果に関する情報を取得し、当該情報に基づいてヒータ電極層5aの動作を制御してもよい。例えば、車両が備えるコンピュータは、運転手が把持体2を把持している間、ヒータ電極層5aにより把持体2を加熱してもよい。
図5は、電極構造体5の構成の他の例を示す図である。図5において、電極構造体5は、ヒータ電極層5a及び検知電極層5eが一体的に一つの層として構成された一体電極層5fを備える。一体電極層5fは、ヒータ電極層5aの機能と及び検知電極層5eの機能の両方を有する。また、図5の電極構造体5において、一体電極層5fと、支持体4との間には、芯金3から離れる方向に順に、少なくとも、接地電極層5c及び第1絶縁層5gが設けられてよい。第1絶縁層5gは、一体電極層5fと接地電極層5cとを電気的に絶縁するための層である。
<2.ステアリングホイール1の製造方法>
ステアリングホイール1を製造する方法の一例について説明する。かかる製造方法では、まず準備段階として、把持体2のうち、芯金3、支持体4及び電極構造体5を製造する。準備段階の後、これらを互いに取り付けて内部構造体とし、最後に、樹脂モールド層6を形成する。以下では、準備段階以降のプロセスについて説明する。
ステアリングホイール1を製造する方法の一例について説明する。かかる製造方法では、まず準備段階として、把持体2のうち、芯金3、支持体4及び電極構造体5を製造する。準備段階の後、これらを互いに取り付けて内部構造体とし、最後に、樹脂モールド層6を形成する。以下では、準備段階以降のプロセスについて説明する。
ステップ1:まず、芯金3に対して支持体4を取り付ける。この際、支持体4の係合部4d、4dを芯金3に係合させることによって支持体4を芯金3に取り付ける。他の実施態様では、係合部4d、4dを省略してもよく、この場合、支持体4の内面側に接着剤を塗布し、支持体4と芯金3とを接着してもよい。いずれの方法であっても、支持体4のリブ4bにより、支持体4と芯金3との間には凹部4cが形成される。
ステップ2:次に、ヒータ電極層5aが支持体4と接するように、電極構造体5を支持体4に対して取り付け、内部構造体を形成する。電極構造体5は、支持体4に予め設けられた溝に取り付けられてもよいし、あるいは、電極構造体5の内面側に接着剤を塗布し、支持体4に接着してもよい。
ステップ3:次に、ステップ2で得られた内部構造体を、把持体2の形状に対応する金型の内部に配置する。金型は、モールド用樹脂の注入口を備える。
ステップ4:注入口から、流動的な状態のモールド用樹脂を注入する。これにより、内部構造体の全体がモールド用樹脂で覆われる。この際、ステップ1において形成された凹部4cにもモールド用樹脂が充填される。
ステップ5:モールド用樹脂を硬化させる。これにより、樹脂モールド層6が形成され、ステアリングホイール1の製造が完了する。
<3.ステアリングホイール1の作用効果>
以上説明した本実施形態によれば、ステアリングホイール1は、運転手が把持できるように形成された把持体2を備えるステアリングホイール1であって、把持体2は、芯金3と、芯金3の少なくとも一部を覆うように当該芯金3上に配置された少なくとも一つの支持体4と、を備え、支持体4における芯金3側の一方の面とは反対側の他方の面に、少なくとも、ヒータ電極層5a検知電極層5e、又は、これらの層が一体的に一つの層として構成された一体電極層5fが設けられ、把持体2には、支持体4上の各層を支持体4とまとめて覆うように樹脂モールド層6が設けられる。
以上説明した本実施形態によれば、ステアリングホイール1は、運転手が把持できるように形成された把持体2を備えるステアリングホイール1であって、把持体2は、芯金3と、芯金3の少なくとも一部を覆うように当該芯金3上に配置された少なくとも一つの支持体4と、を備え、支持体4における芯金3側の一方の面とは反対側の他方の面に、少なくとも、ヒータ電極層5a検知電極層5e、又は、これらの層が一体的に一つの層として構成された一体電極層5fが設けられ、把持体2には、支持体4上の各層を支持体4とまとめて覆うように樹脂モールド層6が設けられる。
この構成により、ステアリングホイール1の有用性が向上する。具体的には、検知電極層5eは支持体4上に設けられるため、運転手による把持体2の把持を正確に検知することができる。
また、ヒータ電極層5a及び検知電極層5eは、芯金3から離れる方向に順に、支持体4上に積層されて設けられる。
この構成により、検知電極層5eは電極構造体5の外側(すなわち、把持体2の表面に近い側)に配置されるため、運転手による把持体2の把持をより正確に検知することができる。
また、一体電極層5fと、支持体4との間に、芯金3から離れる方向に順に、少なくとも、接地電極層5c及び第1絶縁層5gが積層されて設けられる。
この構成により、一体電極層5f及び接地電極層5cは、互いに干渉することなく動作することができる。また、一体電極層5fは、ノイズを発生させ得る芯金3とは接地電極層5cを挟んで反対側に設けられるため、一体電極層5fに発生し得るノイズを抑制することができる。
また、支持体4上には、芯金3から離れる方向に順に、少なくとも、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eが積層されて設けられる。
この構成により、検知電極層5eは、ノイズを発生させ得る芯金3及びヒータ電極層5aとは接地電極層5cを挟んで反対側に設けられるため、検知電極層5eに発生し得るノイズを抑制することができる。
また、ヒータ電極層5a及び接地電極層5cの間には第2絶縁層5bが設けられ、また、接地電極層5c及び検知電極層5eの間には第3絶縁層5dが設けられている。
この構成により、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eは、互いに干渉することなく動作することができる。すなわち、検知電極層5eによる検知の精度を高めることができる。
また、支持体4は、芯金3に対して凹部4cを有し、凹部4cには、樹脂モールド層6の一部が形成されている。
この構成により、製造上の誤差に起因して検知電極層5eによる検知精度が劣化することを抑制することができる。一般的に、モールド用樹脂で内部構造体を覆う工程(上述のステップ4参照)では、高い圧力でモールド用樹脂が型に注入される。この際、仮に支持体4が凹部4cを有しないとすると、支持体4と芯金3との間に意図せずモールド用樹脂が入り込むことがある。そうなると、芯金3と検知電極層5eとの距離に位置毎のばらつきが生じる。これにより、芯金3と検知電極層5eとの間に生じる寄生容量も位置毎に異なることになり、結果として検知電極層5eによる検知精度が劣化する。これに対し、上記実施形態では、支持体4が凹部4cを有するので、支持体4と芯金3との間に「意図せず」モールド用樹脂が入り込むことを防止できるため、把持の検知精度が劣化することを抑制することができる。
また、検知電極層5eは、樹脂モールド層6に接している。
この構成により、検知電極層5eによる把持の検知精度が劣化することを抑制することができる。樹脂モールド層6は、典型的には、ステアリングホイール1の表面の層として設けられる。検知電極層5eは、できるだけ外側に設けたほうが芯金3から発生し得るノイズの影響を受けにくい。したがって、検知電極層5eを樹脂モールド層6に接するように設けることにより、ノイズの影響を低減し、把持の検知精度を担保することができる。
また、検知電極層5eは、運転手による把持体2の把持を検知するための層であり、ヒータ電極層5aは、検知電極層5eの検知結果に基づいて把持体2を加熱するための層である。
この構成により、ヒータ電極層5aは、把持体2を効果的に温めることができる。例えば、ヒータ電極層5aは運転手が把持体2を把持しているあいだは把持体2を温め、把持していないあいだは加熱を停止して消費電力を低減することができる。
また、樹脂モールド層6は、モールド用樹脂(第1樹脂)により形成されてもよく、支持体4は、モールド用樹脂と同等又はそれ以上の柔軟性を有する支持体用樹脂(第2樹脂)により形成される。
この構成により、運転手が把持体2を把持した際の感触を改善することができる。具体的には、仮に支持体用樹脂の柔軟性がモールド用樹脂より低い(すなわち、支持体用樹脂がモールド用樹脂より硬い)場合、把持体2を握り込んだ運転手は把持体2の内部に硬さを感じ得ることになる。これに対して、上記構成を採用すれば、支持体用樹脂がモールド用樹脂の変形に応じて変形するため、運転手に握り心地の良さを体感させることができる。また、樹脂モールド層6の変形に対して支持体4が追従するようになるため、ステアリングホイール1の外観性も改善することができる。
<4.ステアリングホイール1の変形例>
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
例えば、上記実施形態では、把持体2は単一の支持体4を備えるものとして説明したが、これに限られない。具体的には、支持体4は、複数あってもよい。この場合、樹脂モールド層6は、単一のものが複数の支持体4を一括して覆うように、芯金3の全周に亘って設けられていてもよい。すなわち、ステアリングホイール1は、例えば周方向において分割された支持体4を、同方向において分割されていない樹脂モールド層6が覆うものであってもよい。
いくつかの実施態様では、把持体2は、支持体4として、第1支持体と、第2支持体とを備えてもよく、第1支持体及び第2支持体のそれぞれに、芯金3から離れる方向に順に、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eが積層されて設けられてもよい。そして、第1支持体のヒータ電極層5aは、把持体2のうち、第1支持体が設けられた箇所を加熱するための層であってもよく、第2支持体のヒータ電極層5aは、把持体2のうち、第2支持体が設けられた箇所を加熱するための層であってもよい。すなわち、ステアリングホイール1は、運転手が把持した箇所に対応する部分が加熱されるものであってもよい。
図6を参照して、変形例に係るステアリングホイール1について説明する。図6のステアリングホイール1は、領域20に位置する支持体4(第1支持体に対応)と、領域30に位置する支持体4(第2支持体に対応)とを備える。これらの支持体4上には、それぞれが上記の電極構造体5が設けられる。
運転手が領域20に位置する支持体4を把持した場合、当該支持体4のヒータ電極層5aは、把持体2のうち、領域20に含まれる部分を加熱する。同様に、運転手が領域30に位置する支持体4を把持した場合、当該支持体4のヒータ電極層5aは、把持体2のうち、領域30に含まれる部分を加熱する。
この構成により、ヒータ電極層5aは、把持体2を効果的に温めることができる。例えば、ヒータ電極層5aは運転手が把持体2のうち領域20に含まれる部分を把持している間は把持体2を温め、それ以外の部分は加熱しないことにより消費電力を低減することができる。
上記実施形態では、支持体4及び電極構造体5は外周部3aの一部に設けられる例を説明したが、支持体4及び電極構造体5は外周部3aの全周にわたって設けられてもよい。この場合、運転手が把持体2のどこを把持するかに関わらず(すなわち、どの位置の検知電極層5eが把持を検知するかに関わらず)ヒータ電極層5aは把持体2全体を加熱してもよい。
上記実施形態では、電極構造体5は少なくともヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eを備えるものとして説明したが、電極構造体5の一以上の電極層は、これに加えて、例えばペルチェ素子を使用した冷却電極層をさらに備えてもよい。
上記実施形態では、把持体2の最も外側の層は樹脂モールド層6であるとして説明したが、これに限られない。例えば、樹脂モールド層6の外側にさらに革の層が設けられてもよい。
なお、支持体4は、典型的には、当該支持体4上の各層が設けられた面から芯金3に向かって一体的に形成される。すなわち、支持体4は、典型的には、その内部に電極等を備えない。
一実施形態において、支持体4は、絶縁性を有する素材を含んで構成される。一実施形態において、支持体4は、木材及びゴム等を含んで構成される。また、他の実施形態では、支持体4は、例えば絶縁性材料によりコーティングされた金属とすることも可能である。ただし、耐荷重性や材料コストの観点を重視する場合には、支持体4は樹脂製であることが好ましい。
<5.さまざまな実施態様に関する追加の考察>
[付記1]
ステアリングホイール1は、運転手が把持できるように形成された把持体2を備えるステアリングホイール1であって、把持体2は、芯金3と、芯金3の少なくとも一部を覆うように当該芯金3上に配置された少なくとも一つの支持体4と、を備え、支持体4における芯金3側の一方の面とは反対側の他方の面に、少なくとも、ヒータ電極層5a及び検知電極層5e、又は、これらの層が一体的に一つの層として構成された一体電極層5fが設けられ、把持体2には、支持体4上の各層を支持体4とまとめて覆うように樹脂モールド層6が設けられる。
[付記1]
ステアリングホイール1は、運転手が把持できるように形成された把持体2を備えるステアリングホイール1であって、把持体2は、芯金3と、芯金3の少なくとも一部を覆うように当該芯金3上に配置された少なくとも一つの支持体4と、を備え、支持体4における芯金3側の一方の面とは反対側の他方の面に、少なくとも、ヒータ電極層5a及び検知電極層5e、又は、これらの層が一体的に一つの層として構成された一体電極層5fが設けられ、把持体2には、支持体4上の各層を支持体4とまとめて覆うように樹脂モールド層6が設けられる。
[付記2]
付記1に記載のステアリングホイール1において、ヒータ電極層5a及び検知電極層5eは、芯金3から離れる方向に順に、支持体4上に積層されて設けられてもよい。
付記1に記載のステアリングホイール1において、ヒータ電極層5a及び検知電極層5eは、芯金3から離れる方向に順に、支持体4上に積層されて設けられてもよい。
[付記3]
付記1に記載のステアリングホイール1において、一体電極層5fと、支持体4との間に、芯金3から離れる方向に順に、少なくとも、接地電極層5c及び第1絶縁層5gが積層されて設けられてもよい。
付記1に記載のステアリングホイール1において、一体電極層5fと、支持体4との間に、芯金3から離れる方向に順に、少なくとも、接地電極層5c及び第1絶縁層5gが積層されて設けられてもよい。
[付記4]
付記1に記載のステアリングホイール1において、支持体4上には、芯金3から離れる方向に順に、少なくとも、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eが積層されて設けられてもよい。
付記1に記載のステアリングホイール1において、支持体4上には、芯金3から離れる方向に順に、少なくとも、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eが積層されて設けられてもよい。
[付記5]
付記1に記載のステアリングホイール1において、ヒータ電極層5a及び接地電極層5cの間には、第2絶縁層5bが設けられてもよい。
付記1に記載のステアリングホイール1において、ヒータ電極層5a及び接地電極層5cの間には、第2絶縁層5bが設けられてもよい。
[付記6]
付記1又は2に記載のステアリングホイール1において、接地電極層5c及び検知電極層5eの間には、第3絶縁層5dが設けられてもよい。
付記1又は2に記載のステアリングホイール1において、接地電極層5c及び検知電極層5eの間には、第3絶縁層5dが設けられてもよい。
[付記7]
付記1から6のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、少なくとも一つの支持体4は、複数あってもよく、樹脂モールド層6は、単一のものが複数の支持体4を一括して覆うように、芯金3の全周に亘って設けられていてもよい。
付記1から6のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、少なくとも一つの支持体4は、複数あってもよく、樹脂モールド層6は、単一のものが複数の支持体4を一括して覆うように、芯金3の全周に亘って設けられていてもよい。
[付記8]
付記1から7のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、把持体2は、支持体4として、第1支持体と、第2支持体とを備えてもよく、第1支持体及び第2支持体のそれぞれに、芯金3から離れる方向に順に、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eが積層されて設けられてもよく、第1支持体のヒータ電極層5aは、把持体2のうち、第1支持体が設けられた箇所を加熱するための層であってもよく、第2支持体のヒータ電極層5aは、把持体2のうち、第2支持体が設けられた箇所を加熱するための層であってもよい。
付記1から7のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、把持体2は、支持体4として、第1支持体と、第2支持体とを備えてもよく、第1支持体及び第2支持体のそれぞれに、芯金3から離れる方向に順に、ヒータ電極層5a、接地電極層5c及び検知電極層5eが積層されて設けられてもよく、第1支持体のヒータ電極層5aは、把持体2のうち、第1支持体が設けられた箇所を加熱するための層であってもよく、第2支持体のヒータ電極層5aは、把持体2のうち、第2支持体が設けられた箇所を加熱するための層であってもよい。
[付記9]
付記1から8のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、検知電極層5eは、運転手による把持体2の把持を検知するための層であってもよく、ヒータ電極層5aは、検知電極層5eの検知結果に基づいて把持体2を加熱するための層であってもよい。
付記1から8のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、検知電極層5eは、運転手による把持体2の把持を検知するための層であってもよく、ヒータ電極層5aは、検知電極層5eの検知結果に基づいて把持体2を加熱するための層であってもよい。
[付記10]
付記1から9のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、芯金3は、外周部3aを備えてもよく、支持体4は、外周部3aの一部を覆うように配置されてもよい。
付記1から9のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、芯金3は、外周部3aを備えてもよく、支持体4は、外周部3aの一部を覆うように配置されてもよい。
[付記11]
付記1から10のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、支持体4は、芯金3に対して凹部4cを有してもよく、凹部4cには、樹脂モールド層6の一部が形成されていてもよい。
付記1から10のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、支持体4は、芯金3に対して凹部4cを有してもよく、凹部4cには、樹脂モールド層6の一部が形成されていてもよい。
[付記12]
付記1から11のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、検知電極層5eは、樹脂モールド層6に接していてもよい。
付記1から11のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、検知電極層5eは、樹脂モールド層6に接していてもよい。
[付記13]
付記1から12のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、樹脂モールド層6は、第1樹脂により形成されてもよく、支持体4は、第1樹脂と同等又はそれ以上の柔軟性を有する第2樹脂により形成されてもよい。
付記1から12のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、樹脂モールド層6は、第1樹脂により形成されてもよく、支持体4は、第1樹脂と同等又はそれ以上の柔軟性を有する第2樹脂により形成されてもよい。
[付記14]
付記1から13のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、樹脂モールド層6は、芯金3をさらに覆ってもよい。
付記1から13のいずれか一つに記載のステアリングホイール1において、樹脂モールド層6は、芯金3をさらに覆ってもよい。
[付記15]
ステアリングホイール1は、運転手が把持できるように形成された把持体2を備えるステアリングホイール1であって、把持体2は、芯金3と、芯金3の少なくとも一部を覆うように当該芯金3上に配置された支持体4と、を備え、支持体4には、一以上の電極層が設けられ、把持体2には、支持体4と同等又はそれ以下の柔軟性を有する樹脂モールド層6が、一以上の電極層を支持体4とまとめて覆うように設けられる。
ステアリングホイール1は、運転手が把持できるように形成された把持体2を備えるステアリングホイール1であって、把持体2は、芯金3と、芯金3の少なくとも一部を覆うように当該芯金3上に配置された支持体4と、を備え、支持体4には、一以上の電極層が設けられ、把持体2には、支持体4と同等又はそれ以下の柔軟性を有する樹脂モールド層6が、一以上の電極層を支持体4とまとめて覆うように設けられる。
1…ステアリングホイール、2…把持体、3…芯金、3a…外周部、4…支持体、a…本体部、4b…リブ、4c…凹部、4d…係合部、5…電極構造体、5a…ヒータ電極層、5b…第2絶縁層、5c…接地電極層、5d…第3絶縁層、5e…検知電極層、5f…一体電極層、5g…第1絶縁層、6…樹脂モールド層
Claims (15)
- 運転手が把持できるように形成された把持体を備えるステアリングホイールであって、
前記把持体は、
芯金と、
前記芯金の少なくとも一部を覆うように当該芯金上に配置された少なくとも一つの支持体と、を備え、
前記支持体における前記芯金側の一方の面とは反対側の他方の面に、少なくとも、ヒータ電極層及び検知電極層、又は、これらの層が一体的に一つの層として構成された一体電極層が設けられ、
前記把持体には、前記支持体上の各層を前記支持体とまとめて覆うように樹脂モールド層が設けられた、ステアリングホイール。 - 前記ヒータ電極層及び前記検知電極層は、前記芯金から離れる方向に順に、前記支持体上に積層されて設けられる、請求項1に記載のステアリングホイール。
- 前記一体電極層と、前記支持体との間に、前記芯金から離れる方向に順に、少なくとも、接地電極層及び第1絶縁層が積層されて設けられる、請求項1に記載のステアリングホイール。
- 前記支持体上には、前記芯金から離れる方向に順に、少なくとも、前記ヒータ電極層、接地電極層及び前記検知電極層が積層されて設けられる、請求項1に記載のステアリングホイール。
- 前記ヒータ電極層及び前記接地電極層の間には、第2絶縁層が設けられる、請求項4に記載のステアリングホイール。
- 前記接地電極層及び前記検知電極層の間には、第3絶縁層が設けられる、請求項4に記載のステアリングホイール。
- 前記少なくとも一つの支持体は、複数あり、
前記樹脂モールド層は、単一のものが前記複数の支持体を一括して覆うように、前記芯金の全周に亘って設けられている、請求項1から6のいずれか一項に記載のステアリングホイール。 - 前記把持体は、前記支持体として、第1支持体と、第2支持体とを備え、
前記第1支持体及び前記第2支持体のそれぞれに、前記芯金から離れる方向に順に、前記ヒータ電極層、前記接地電極層及び前記検知電極層が積層されて設けられ、
前記第1支持体の前記ヒータ電極層は、前記把持体のうち、前記第1支持体が設けられた箇所を加熱するための層であり、
前記第2支持体の前記ヒータ電極層は、前記把持体のうち、前記第2支持体が設けられた箇所を加熱するための層である、請求項4から6のいずれか一項に記載のステアリングホイール。 - 前記検知電極層は、前記運転手による前記把持体の把持を検知するための層であり、
前記ヒータ電極層は、前記検知電極層の検知結果に基づいて前記把持体を加熱するための層である、請求項1から6のいずれか一項に記載のステアリングホイール。 - 前記芯金は、外周部を備え、
前記支持体は、前記外周部の一部を覆うように配置される、請求項1から6のいずれか一項に記載のステアリングホイール。 - 前記支持体は、前記芯金に対して凹部を有し、
前記凹部には、前記樹脂モールド層の一部が形成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載のステアリングホイール。 - 前記検知電極層は、前記樹脂モールド層に接している、請求項1から6のいずれか一項に記載のステアリングホイール。
- 前記樹脂モールド層は、第1樹脂により形成され、
前記支持体は、前記第1樹脂と同等又はそれ以上の柔軟性を有する第2樹脂により形成される、請求項1から6のいずれか一項に記載のステアリングホイール。 - 前記樹脂モールド層は、前記芯金をさらに覆う、請求項1から6のいずれか一項に記載のステアリングホイール。
- 運転手が把持できるように形成された把持体を備えるステアリングホイールであって、
前記把持体は、
芯金と、
芯金の少なくとも一部を覆うように当該芯金上に配置された支持体と、を備え、
前記支持体には、一以上の電極層が設けられ、
前記把持体には、前記支持体と同等又はそれ以下の柔軟性を有する樹脂モールド層が、前記一以上の電極層を前記支持体とまとめて覆うように設けられた、ステアリングホイール。
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- 2024-04-25 CN CN202480029901.5A patent/CN121079239A/zh active Pending
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- 2024-04-25 WO PCT/JP2024/016230 patent/WO2024241828A1/ja active Pending
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