JP2023060699A - ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操作者の接触検知精度が向上する。
【解決手段】ステアリング装置のステアリングホイール12には、リム部16のリム芯金20Bが内周部材26により被覆されている。また、リム部16には、接触を検知するための検知領域44と非検知とする非検知領域46が設定されており、検知領域44にタッチセンサ32が配置されている。また、内周部材26では、リム芯金20Bが非検知領域46側に偏寄されており、リム芯金20Bを被覆する内周部材26の厚さは、非検知領域46側よりも検知領域44側が厚くなっている。これにより、ステアリングホイール12では、リム芯金20Bとタッチセンサ32との間に生じる浮遊容量が抑制され、操作者のリム部16への接触に対する検知精度が向上されている。
【選択図】図3
【解決手段】ステアリング装置のステアリングホイール12には、リム部16のリム芯金20Bが内周部材26により被覆されている。また、リム部16には、接触を検知するための検知領域44と非検知とする非検知領域46が設定されており、検知領域44にタッチセンサ32が配置されている。また、内周部材26では、リム芯金20Bが非検知領域46側に偏寄されており、リム芯金20Bを被覆する内周部材26の厚さは、非検知領域46側よりも検知領域44側が厚くなっている。これにより、ステアリングホイール12では、リム芯金20Bとタッチセンサ32との間に生じる浮遊容量が抑制され、操作者のリム部16への接触に対する検知精度が向上されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、ステアリング装置に関する。
特許文献1のステアリングホイールは、リムの骨格に相当するリム芯金の全体をリム樹脂が覆い、リム樹脂の一部を静電容量センサが覆い、リム樹脂の残部を弾性部材が覆い、静電容量センサおよび弾性部材をリム皮革が覆っている。また、静電容量センサは、リム樹脂の外縁部を中心にしてリム樹脂の断面周方向に拡がり、リム樹脂の外周部及び内周部の一部表面を覆っており、静電容量センサは、ステアリングホイールに対する人体の接触を検知する検知領域に配置されている。
ところで、ステアリングホイールのリムにおいて骨格を形成するリム芯金には、金属が用いられており、リム芯金と静電容量センサとの間には、寄生容量などの浮遊容量が生じる。静電容量センサに生じる浮遊容量は、静電容量センサにおける人体の接触検知における検知精度を低下させてしまうという問題がある。
本発明は、上記事実を鑑みて成されたものであり、操作者の接触検知精度が向上されたステアリング装置を提供することを目的とする。
第1の態様のステアリング装置は、操作者によって把持される操作体周りに接触を検知するための検知領域と非検知領域が設定され、前記操作体が操作者によって把持されて操作されるステアリング体と、前記操作体の内部に設けられた金属製の芯材と、前記芯材の全周を被覆すると共に、被覆する厚さ寸法が前記操作体の前記非検知領域側よりも前記検知領域側が厚くされた内周部材と、前記操作体の外周部に配置されて前記内周部材の全周を被覆する外周部材と、前記内周部材の外周において前記検知領域に配置され、操作者の前記操作体への接触を検知するためのセンサ電極が設けられた接触センサと、を含む。
第2の態様のステアリング装置は、操作体が操作者により把持されて操作されるステアリング体と、前記操作体の内部に設けられた金属製の芯材と、前記芯材の全周を被覆する所与の誘電率の内周部材と、誘電率が前記内周部材より高くされ、前記操作体の外周部に配置されて前記内周部材の全周を被覆する外周部材と、前記内周部材の周面に配置され、操作者の前記操作体への接触を検知するためのセンサ電極が設けられた接触センサと、を含む。
第3の態様のステアリング装置は、第1の態様において、前記内周部材には、所与の空隙率の発泡樹脂が用いられている。
第4の態様のステアリング装置は、第2の態様において、前記内周部材と前記外周部材とには、空隙率の異なる発泡樹脂が用いられている。
第5の態様のステアリング装置は、第1又は第3の態様において、前記操作体には、前記非検知領域側において前記内周部材と前記外周部材とを係合可能な係合部が設けられている。
第6の態様のステアリング装置は、第2又は第4の態様において、前記操作体は、該操作体周りに操作者の接触を検知するための検知領域及と非検知領域とが設定され、前記接触センサは、前記操作体の前記検知領域に配置され、前記操作体の前記非検知領域側には、前記内周部材と前記外周部材とを係合可能な係合部が設けられている。
第1の態様のステリング装置では、操作者によって把持されて操作されるステアリング体の操作体に金属製の芯材が設けられており、芯材は、内周部材により全周が被覆されている。また、内周部材の外周周面には、操作者の操作体への接触を検知するための接触センサのセンサ電極が配置されており、内周部材及びセンサ電極は、全周が外周部材により被覆されている。
ここで、操作体周りには、操作者の接触を検知するための検知領域が設定されていると共に、非検知領域が設定されており、操作体の検知領域には、センサ電極が配置されている。また、芯材を被覆する内周部材は、芯材を被覆する厚さ寸法が非検知領域側よりも検知領域側が厚くされている。
これにより、内周部材の外周周面と芯材との距離は、検知領域側が非検知領域側よりも大きくされて、検知領域側において芯材とセンサ電極とが離されているので、操作体の検知領域側においてセンサ電極と芯材との間に生じる浮遊静電容量を抑制できて、接触検知精度を向上できる。
第2の態様のステリング装置では、操作者によって把持されて操作されるステアリング体の操作体に金属製の芯材が設けられており、芯材は、内周部材により全周が被覆されている。また、内周部材の外周周面には、操作者の操作体への接触を検知するための接触センサのセンサ電極が配置されており、内周部材及びセンサ電極は、全周が外周部材により被覆されている。
ここで、芯材とセンサ電極との間の内周部材の誘電率より、操作者が接触する外周部材の誘電率が高くされている。これにより、内周部材の誘電率が外周部材の誘電率と同様でる場合に比して、センサ電極と芯材との間に生じる浮遊容量を抑制できるので、接触検知精度を向上できる。
第3の態様のステリング装置では、内周部材に所与の空隙率の発泡樹脂が用いられているので、芯材を被覆する内周部材に発泡樹脂が用いられることで、センサ電極と芯金との間に生じる静電容量を抑えることができて、接触検知精度を効果的に向上できる。
第4の態様のステリング装置では、内周部材と外周部材とに空隙率の異なる発泡樹脂を用いることで、内周部材と外周部材との誘電率を異ならせることが容易となる。
第5の態様のステリング装置では、操作体の非検知領域側に係合部が設けられている。これにより、内周部材と外周部材とを効果的に係合できて、内周部材に対して外周部材がずれるのを抑制できる。
第6の態様のステアリング装置では、操作体周りに操作者の接触を検知するための検知領域及と非検知領域とが設定され、接触センサが検知領域に配置されている。また、操作体には、非検知領域側に係合部が設けられている。これにより、内周部材と外周部材とを効果的に係合できて、内周部材に対して外周部材がずれるのを抑制できる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図1には、第1実施形態に係るステアリング装置10に設けられたステアリング体としてのステアリングホイール12が前側から見た正面図にて示されている。また、図2(A)には、ステアリングホイール12の主要部が正面図にて示され、図2(B)には、ステアリングホイール12の主要部が背面図にて示されている。さらに、図3には、ステアリングホイール12の主要部が図1の3-3線に沿う断面図にて示されている。なお、図面では、ステアリングホイール12の前側が矢印FRにて示され、ステアリングホイール12の右側が矢印RHで示され、ステアリングホイール12の上側が矢印UPにて示されている。また、図面では、ステアリングホイール12径方向外側が矢印Rにて示されている。
〔第1実施形態〕
図1には、第1実施形態に係るステアリング装置10に設けられたステアリング体としてのステアリングホイール12が前側から見た正面図にて示されている。また、図2(A)には、ステアリングホイール12の主要部が正面図にて示され、図2(B)には、ステアリングホイール12の主要部が背面図にて示されている。さらに、図3には、ステアリングホイール12の主要部が図1の3-3線に沿う断面図にて示されている。なお、図面では、ステアリングホイール12の前側が矢印FRにて示され、ステアリングホイール12の右側が矢印RHで示され、ステアリングホイール12の上側が矢印UPにて示されている。また、図面では、ステアリングホイール12径方向外側が矢印Rにて示されている。
第1実施形態に係るステアリングホイール12は、車両の運転席に対向されており、ステアリングホイール12は、乗員(運転者、接触者)が着座する運転席の車両前側に配置されている。また、ステアリングホイール12の前側、右側及び上側は、それぞれ車両の後側、右側及び上側に向けられている。
図1に示すように、ステアリングホイール12の中央部分には、固定部としてのボス部14が設けられており、ステアリングホイール12の外周部分には、操作体としての正面視略円環状のリム部16が設けられている。ボス部14とリム部16との間には、接続部としてのスポーク部18が3個設けられており、スポーク部18は、ボス部14から左側、右側及び下側に延出され、ボス部14とリム部16とを接続している。
図1から図3に示すように、ステアリングホイール12には、骨格部材及び芯材を構成する金属製の芯金20が設けられている。芯金20の中央部には、ボス部14を構成する板状のボス芯金20Aが設けられ、芯金20の外周部には、リム部16を構成する正面視円環状のリム芯金20Bが設けられている。また、芯金20には、ボス芯金20Aとリム芯金20Bとの間に長尺板状のスポーク芯金20Cが3個設けられており、スポーク芯金20Cは、ボス芯金20Aから左側、右側及び下側に延出(ステアリングホイール12径方向外側に延出)されて、ボス芯金20Aとリム芯金20Bとに一体に接続してスポーク部18を構成している。
ステアリングホイール12は、ボス芯金20Aが車両における支持軸としての円柱状のステアリングシャフト22の車両後側端に固定されており、ステアリングシャフト22は、運転席の車両前側においてリム部16と同軸上に配置されて車体に回転可能に支持されている。ステアリングホイール12(リム部16)は、乗員がリム部16を把持してステアリングホイール12を周方向に回転操作することで、ステアリングシャフト22が中心軸周りに回転されて、車両が操舵される。
ボス部14及びスポーク部18には、被覆部材としての板状のパッド24が設けられており、パッド24は、ボス芯金20A及びスポーク芯金20Cのステアリングホイール12前側(運転席側)に取付けられて、ボス芯金20A及びスポーク芯金20Cのステアリングホイール12前側を被覆している。
図3に示すように、リム部16には、長手方向(ステアリングホイール12周方向)及び周方向(長手方向周りの方向)における全体に正面視円環状の内周部材26が設けられており、内周部材26は、長手方向に対して垂直な断面の外形が略楕円形(略円形でもよい)とされている。リム部16には、内周部材26内にリム芯金20Bが収容されており、内周部材26は、リム芯金20Bを被覆して、リム芯金20Bに固定されている。
また、リム部16には、内周部材26の外周においてリム部16長手方向(ステアリングホイール12周方向)及びリム部16周方向(長手方向周りの方向)における全体に外周部材28が設けられており、外周部材28は加飾部材とされている。リム部16は、外周部材28内に内周部材26が収容されており、外周部材28は、内周部材26を被覆してリム部16を加飾している。
リム部16の内周部材26は、絶縁性を有する軟質樹脂としての発泡樹脂製とされており、内周部材26には、所与の空隙率のポリウレタン(発泡ポリウレタン)が用いられている。また、外周部材28には、皮革が用いられている。なお、外周部材28は、内周部材26と同様に絶縁性を有する軟質樹脂としての発泡樹脂製とされていてもよい。
一方、ステアリング装置10には、ステアリングホイール12(リム部16)への運転者の把持(接触)を検出するための接触検出装置30が設けられており、接触検出装置30は、ステアリングホイール12のリム部16に配置されたタッチセンサ32を備えている。接触検出装置30は、タッチセンサ32を用いた静電容量方式によりステアリングホイール12(リム部16)を把持する乗員(の手)との間に生じる静電容量を検出して、ステアリングホイール12への乗員の接触を検出する。
ここで、図3に示すように、ステアリングホイール12のリム部16には、リム部16周方向(ステアリングホイール12の径方向に沿う断面周りの方向)において接触を検知する検知領域44が設定及び非検知領域46が設定されている。検知領域44は、乗員がリム部16を把持した際、乗員の手のひらや指の付根などが接触する範囲とされている。また、非検知領域46は、乗員がリム部16を把持した際、乗員の手が掛からない(対向しない)領域とされており、非検知領域46は、乗員の手の指先などの接触面積が比較的狭い領域が含まれてもよい。
ステアリングホイール12では、リム部16周りにおいて前側(車両後側)から上側及び後側(車両前側)を経て下側に達する範囲が検知領域44に設定されている。また、ステアリングホイール12では、リム部16周りにおいて検知領域44を除く領域が非検知領域46に設定されており、非検知領域46には、下斜め前側が含まれる。
また、ステアリングホイール12のリム部16では、リム芯金20Bが非検知領域46側に偏寄された位置となるように内周部材26が形成されており、リム芯金20Bは、非検知領域46側における内周部材26の外周面に接近されている。このため、リム芯金20Bは、被覆する内周部材26の厚さ寸法である内周部材26の外周面までの最短の距離が、検知領域44側にける距離d1よりも非検知領域46側における距離d2が短く(小さく)なっている(d1>d2)。
図4には、リム部16に配置するタッチセンサ32が展開図にて示されている。
図4に示すように、タッチセンサ32は、各々が略矩形長尺シート状とされた絶縁体34、センサ電極36及びシールド電極38を有している。タッチセンサ32は、絶縁体34の一方の面にセンサ電極36が配置され、絶縁体34の他方の面にシールド電極38が配置されており、タッチセンサ32は、センサ電極36、絶縁体34及びシールド電極38が積層された積層体とされている。
図4に示すように、タッチセンサ32は、各々が略矩形長尺シート状とされた絶縁体34、センサ電極36及びシールド電極38を有している。タッチセンサ32は、絶縁体34の一方の面にセンサ電極36が配置され、絶縁体34の他方の面にシールド電極38が配置されており、タッチセンサ32は、センサ電極36、絶縁体34及びシールド電極38が積層された積層体とされている。
絶縁体34は、樹脂製とされて全方向において弾性伸縮可能とされている。また、絶縁体34は、一方の面に配置されるセンサ電極36と他方の面に配置されるシールド電極38とを電気的に絶縁している。
タッチセンサ32は、長手方向(矢印L方向)に沿う長さ寸法がセンサ電極36とシールド電極38とが同じとされ、センサ電極36及びシールド電極38よりも絶縁体34が長くされている。また、タッチセンサ32は、長手方向と交差する方向の寸法である幅寸法が、センサ電極36よりシールド電極38が大きくされ(広幅にされ)、シールド電極38より絶縁体34が大きくされている。
センサ電極36の長手方向一側部分には、略矩形状の突出部(突出片)36Aが設けられており、突出部36Aは、幅方向の一側に突出されている。また、シールド電極38には、センサ電極36の長手方向一側部分に対応する部分に略矩形状の突出部(突出片)38Aが設けられており、突出部38Aは、センサ電極36の突出部36Aよりも長手方向の他側においてセンサ電極36の突出部36Aと同様に幅方向の一側に突出されている。これにより、タッチセンサ32では、センサ電極36の突出部36Aとシールド電極38の突出部38Aとが長手方向において隣接して(重ねられずに)配置されている。
センサ電極36は、第1糸(経糸及び緯糸の一方)40と第2糸(経糸及び緯糸の他方)42とが織られて構成された導電布が用いられている。なお、図4では、センサ電極36の一部が拡大されて示されている。第1糸40及び第2糸42は、外周に金属メッキが形成されて導電性とされている。このため、第1糸40と第2糸42とは、交差部分において導通されている。
第1糸40は、センサ電極36の長手方向の一側に向かうにしたがってセンサ電極36の幅方向の一側へ向かう方向に傾斜され、第2糸42は、センサ電極36の長手方向の他側に向かうにしたがってセンサ電極36の幅方向の他側へ向かう方向に傾斜されている。センサ電極36では、例えば、第1糸40及び第2糸42がセンサ電極36の長手方向に対して45°傾斜されており、センサ電極36では、第1糸40と第2糸42との織目が略菱形とされている。これにより、センサ電極36では、第1糸40及び第2糸42の延在方向に伸縮不能にされていると共に、第1糸40及び第2糸42の延在方向とは異なる方向(センサ電極36の長手方向及び幅方向)に伸縮可能とされている。
また、タッチセンサ32では、シールド電極38にもセンサ電極36と同様の導電布が用いられている。これにより、タッチセンサ32では、長手方向及び幅方向に伸縮可能とされている。
図2(A)及び図2(B)に示すように、タッチセンサ32は、リム部16の左側部分及び右側部分の各々において、内周部材26の外周面に巻掛けられて貼付けられている。この際、タッチセンサ32は、長手方向がリム部16長手方向(ステアリングホイール12周方向とされ、センサ電極36の突出部36A及びシールド電極38の突出部38Aが、ステアリングホイール12下側かつ背面側とされる。また、タッチセンサ32は、センサ電極36の幅方向の中心線Cが、リム部16の外周上における検知領域44のリム部16周方向の中心位置に重ねられて、リム部16の外周面に貼付けられる。
これにより、リム部16には、タッチセンサ32が検知領域44に配置され、リム部16内には、非検知領域46にタッチセンサ32のセンサ電極36の切れ目48が形成される。なお、タッチセンサ32は、配線先端に設けられた金属製の端子がリベット等として用いられてセンサ電極36の突出部36A及びシールド電極38の突出部38Aにかしめられて配線に接続されて、接触検出装置30の図示しない制御装置(ECU)に接続される。制御装置は、タッチセンサ32のセンサ電極36に生じる静電容量を検出する際、シールド電極38を用いて浮遊容量の発生を抑制する。
次に、第1実施形態の作用を説明する。
ステアリング装置10のステアリングホイール12には、リム部16に接触検出装置30のタッチセンサ32が配置されている。乗員がステアリングホイール12(リム部16)を把持してすることで、乗員の手がリム部16の外周部材28(皮革)に接触した際には、乗員の手とタッチセンサ32との間に生じる静電容量が制御装置により検出されて、乗員のステアリングホイール12への接触が検出される。
ステアリング装置10のステアリングホイール12には、リム部16に接触検出装置30のタッチセンサ32が配置されている。乗員がステアリングホイール12(リム部16)を把持してすることで、乗員の手がリム部16の外周部材28(皮革)に接触した際には、乗員の手とタッチセンサ32との間に生じる静電容量が制御装置により検出されて、乗員のステアリングホイール12への接触が検出される。
ここで、ステアリングホイール12には、リム部16周りに検知領域44及び非検知領域46が設定されており、リム部16には、検知領域44にタッチセンサ32(センサ電極36)が配置されている。また、リム部16の内周部材26内には、リム芯金20Bが非検知領域46側に偏寄して配置されている。
このため、リム部16では、非検知領域46側におけるリム芯金20Bとセンサ電極36との距離d2よりも検知領域44側におけるリム芯金20Bとセンサ電極36との距離d1が大きい(d2<d1、d1及びd2は各々リム芯金20Bの内周部材26の周面までの最短の距離)。
リム芯金20Bとセンサ電極36との間の静電容量(浮遊容量)をC、内周部材26の誘電率をε、対向する面積をS(例えば、単位面積)、リム芯金20Bのセンサ電極36までの距離をdとすると、C=ε・S/dで示される。距離dが大きい場合には、距離dが小さい場合に比して静電容量Cが少なくなる。
したがって、リム芯金20Bが非検知領域46側に偏寄された配置されたリム部16では、リム芯金20Bに起因してセンサ電極36に生じる浮遊容量を抑制できるので、内周部材26の中心部分にリム芯金20Bが配置されている場合に比して、接触検知精度を向上できる。
また、リム部16には、非検知領域46にタッチセンサ32(センサ電極36)が配置されていない。このため、リム部16では、非検知領域46側においてリム芯金20Bとセンサ電極36とが対向する面積Sが小さくなっている。これにより、リム部16では、リム芯金20Bに起因してセンサ電極36に生じる浮遊容量を効果的に抑制できるので、内周部材26の中心部分にリム芯金20Bが配置されている場合に比して、接触検知精度を効果的に向上できる。
また、ステアリングホイール12では、リム部16の内周部材26に発泡樹脂(ポリウレタン)が用いられている。発泡樹脂では、気泡が形成されているので、気泡がない場合に比して誘電率εが小さくなる。このため、リム部16では、浮遊容量の低減を図ることができ、接触検知精度の向上を図ることができる。
一方、タッチセンサ32では、センサ電極36(及びシールド電極38)に導電布が用いられている。導電性を有する第1糸40と第2糸42とにより織られて構成されている。また、センサ電極36では、長手方向及び幅方向が、第1糸40及び第2糸42の延在方向と異なっている。これにより、タッチセンサ32(特に、センサ電極36及びシールド電極38)では長手方向の伸長が容易になっており、タッチセンサ32は、長手方向をリム部16の長手方向(ステアリングホイール12周方向)に伸長させた状態でリム部16周面に配置でき、リム部16への配置が容易となる。
なお、第1実施形態では、外周部材28として皮革が用いられているが、外周部材28には、樹脂材料が用いられてもよく、また、発泡樹脂(例えばポリウレタン)が用いられてもよい。リム部16には、非検知領域46においてタッチセンサ32の切れ目48が形成されている。このため、発泡樹脂が用いられた外周部材28は、タッチセンサ32の切れ目48に入り込んで、切れ目48部分において内周部材26に向けて凸状となると共に内周部材26に接触する。これにより、切れ目48により外周部材28には、係合部としての突部が形成され、突部により外周部材28のリム部16周りの移動を制限でき、外周部材28が内周部材16に対してずれが生じるのを防止できる。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
図5には、第2実施形態に係るステアリング体としてのステアリングホイール50が前側から見た正面図にて示されている。図6には、ステアリングホイール50の主要部が図5の6-6線に沿う断面図にて示されている。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
図5には、第2実施形態に係るステアリング体としてのステアリングホイール50が前側から見た正面図にて示されている。図6には、ステアリングホイール50の主要部が図5の6-6線に沿う断面図にて示されている。
第2実施形態に係るステアリングホイール50には、第1実施形態のリム部16に変えて操作体としてのリム部52が形成されている。リム部52には、芯材としてのリム芯金20Bが配置されており、リム芯金20Bが内周部材54に収容されて、内周部材54により被覆されている。また、内周部材54は、外周部材56に収容されて外周部材56により被覆されている。
リム部52は、断面略楕円状(円状でもよい)とされており、リム部52には、検知領域44及び非検知領域46が設定されている。また、リム部52では、内周部材54の周面にタッチセンサ32が配置されており、タッチセンサ32は、検知領域44に配置されている。これにより、リム部52には、内周部材54と外周部材56との間にタッチセンサ32が配置されていると共に、タッチセンサ32の幅方向両端の間にタッチセンサ32が配置されていない切れ目48が形成されている。これにより、外周部材56には、切れ目48に入り込んで係合部としての突部58が形成されている。
リム部52の内周部材54及び外周部材56は、絶縁性を有する軟質樹脂としての発泡樹脂製とされている。発泡ウレタンでは、内部の気泡部分に空気が入り込んでおり、発泡ウレタンでは、気泡部分の周囲よりも気泡部分の誘電率が低くなっている。例えば、発泡ポリウレタンの空隙率v(ここでは、密度表記)に対する誘電率(比誘電率)εは、v=0.3(g/cm3)においてε=1.0であるが、v=0.5(g/cm3)においてε=1.1となる。
内周部材54及び外周部材56には、所与の空隙率(密度)のポリウレタン(発泡ポリウレタン)が用いられている。また、内周部材54と外周部材56とでは、空隙率が異なっており、外周部材56の空隙率よりも内周部材54の空隙率が高くなっている。これにより、リム部52では、外周部材56の誘電率ε1よりも内周部材54の誘電率ε2が小さくなっている(ε1>ε2)。
このように構成されているステアリングホイール50では、乗員がリム部52を把持して乗員の手がリム部52の外周部材56に接触した際には、乗員の手とタッチセンサ32との間に生じる静電容量が制御装置により検出されて、乗員のリム部52(ステアリングホイール50)への接触が検出される。
このステアリングホイール50では、リム部52においてリム芯金20Bが内周部材54に被覆されると共に、内周部材54の周面にタッチセンサ32(センサ電極36)が配置されている。また、リム部52では、内周部材54及びタッチセンサ32が外周部材56により被覆されている。
ここで、リム部52では、内周部材54の誘電率ε2が外周部材56の誘電率ε1よりも小さくなっている(ε2<ε1)。このため、タッチセンサ32(センサ電極36)とリム芯金20Bとの間に生じる静電容量(浮遊容量)は、内周部材54の誘電率を外周部材56の誘電率ε1としている場合に比して小さくされる。
これにより、リム部52では、リム芯金20Bに起因してセンサ電極36に生じる浮遊容量を抑制できるので、接触検知精度を向上できる。しかも、外周部材56の誘電率ε1が内周部材54の誘電率ε2より大きいので、外周部材56の誘電率を内周部材54の誘電率ε2と同様とした場合に比して、センサ電極36と乗員の手との間に生じる静電容量を大きくできるので、乗員の接触に対する感度を大きくできて、接触検知精度を効果的に向上できる。
また、ステアリングホイール50では、センサ電極36(及びシールド電極38)に導電布が用いられたタッチセンサ32が設けられており、タッチセンサ32は、長手方向への伸長が容易になっている。このため、ステアリングホイール50では、タッチセンサ32の長手方向をリム部16の長手方向(ステアリングホイール50周方向)に伸長させた状態でき、リム部52へのタッチセンサ32の配置が容易となる。
また、リム部52には、タッチセンサ32を検知領域44に配置し、非検知領域46にはタッチセンサ32を非配置にしている。これにより、リム部52では非検知領域46側においてリム芯金20Bとセンサ電極36とが対向する面積Sが小さくなるので、リム芯金20Bに起因してセンサ電極36に生じる浮遊容量を効果的に抑制でき、接触検知精度を効果的に向上できる。
一方、リム部52では、内周部材54の周面におけるタッチセンサ32の切れ目48に外周部材56の突部58が形成されている。このため、ステアリングホイール50では、外周部材56のリム部52周方向の移動(内周部材54に対する相対移動)が突部58により制限されている。これにより、ステアリングホイール50では、リム部52において内周部材54と外周部材56との間にずれが生じるが防止される。
また、内周部材54及び外周部材56を樹脂成形により形成する場合、内周部材54を形成したのちに、外周部材56の樹脂成形が行われる。この際、外周部材56の成形に用いる発泡ウレタン(軟質樹脂)が切れ目48に入り込むので、成形途中の外周部材56が内周部材54に対して回転してしまうのを防止できて、リム部52を高品質に形成できる。しかも、内周部材54と外周部材56とが共に発泡ウレタン(同様の発泡樹脂)であるので、切れ目48において内周部材54と外周部材56とを融合させることができるので、内周部材54と外周部材56とを強固に係合させることができる。
10・・・ステアリング装置、12、50・・・ステアリングホイール(ステアリング体)、16、52・・・リム部(操作体)、20B・・・リム芯金(芯材)、26、54・・・内周部材、28、58・・・外周部材、32・・・タッチセンサ(接触センサ)、36・・・センサ電極、44・・・検知領域、46・・・非検知領域、48・・・切れ目(係合部)、58・・・突部(係合部)。
Claims (6)
- 操作者によって把持される操作体周りに接触を検知するための検知領域と非検知領域が設定され、前記操作体が操作者によって把持されて操作されるステアリング体と、
前記操作体の内部に設けられた金属製の芯材と、
前記芯材の全周を被覆すると共に、被覆する厚さ寸法が前記操作体の前記非検知領域側よりも前記検知領域側が厚くされた内周部材と、
前記操作体の外周部に配置されて前記内周部材の全周を被覆する外周部材と、
前記内周部材の外周において前記検知領域に配置され、操作者の前記操作体への接触を検知するためのセンサ電極が設けられた接触センサと、
を含むステアリング装置。 - 操作体が操作者により把持されて操作されるステアリング体と、
前記操作体の内部に設けられた金属製の芯材と、
前記芯材の全周を被覆する所与の誘電率の内周部材と、
誘電率が前記内周部材より高くされ、前記操作体の外周部に配置されて前記内周部材の全周を被覆する外周部材と、
前記内周部材の周面に配置され、操作者の前記操作体への接触を検知するためのセンサ電極が設けられた接触センサと、
を含むステアリング装置。 - 前記内周部材には、所与の空隙率の発泡樹脂が用いられている請求項1に記載のステアリング装置。
- 前記内周部材と前記外周部材とには、空隙率の異なる発泡樹脂が用いられている請求項2に記載のステアリング装置。
- 前記操作体には、前記非検知領域側において前記内周部材と前記外周部材とを係合可能な係合部が設けられている請求項1又は請求項3に記載のステアリング装置。
- 前記操作体は、該操作体周りに操作者の接触を検知するための検知領域及と非検知領域とが設定され、
前記接触センサは、前記操作体の前記検知領域に配置され、
前記操作体の前記非検知領域側には、前記内周部材と前記外周部材とを係合可能な係合部が設けられている請求項2又は請求項4に記載のステアリング装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2021170431A Pending JP2023060699A (ja) | 2021-10-18 | 2021-10-18 | ステアリング装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2023060699A (ja) |
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2021
- 2021-10-18 JP JP2021170431A patent/JP2023060699A/ja active Pending
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