ハンドル

ステアリングホイール（ドライビングホイール、ハンドホイール、または単にホイールとも呼ばれる）は、車両のステアリング制御の一種です。

ステアリングホイールは、すべての量産自動車、バス、小型トラックと大型トラック、トラクター、戦車など、ほとんどの現代の陸上車両に使用されています。ステアリングホイールは、ドライバーが操作するステアリングシステムの一部であり、ステアリングシステムの残りの部分は、そのようなドライバーの入力に応答します。これは、再循環ボールまたはラックアンドピニオンステアリングギアの場合のように直接機械的に接触することもあれば、油圧パワーステアリング(HPS)の支援を受ける場合もあれば、受けない場合もあります。また、一部の現代の量産車のように、電動パワーステアリングと呼ばれるコンピューター制御のモーターの支援を受ける場合もあります。

18世紀初頭、多くの海上船舶が船の舵輪設計を採用して登場した。しかし、歴史家たちは、この操舵方法が最初に使用された時期についてははっきりしていない。^{[1]最初の自動車は}舵輪で操舵されたが、1894年にアルフレッド・ヴァシュロンは、操舵輪を取り付けたパナール4馬力モデルでパリ・ルーアンレースに参加した。 ^[2]これが、この原理の最も初期の使用例の1つであると考えられている。^[3]

1898年から、パナール・エ・ルヴァッソールの車には標準でハンドルが装備されました。チャールズ・ロールズは1898年にフランスから6馬力のパナールを輸入し、英国で初めてハンドルを装備した車を導入しました。 ^[4] アーサー・コンスタンティン・クレブスは、 1898年7月7日から13日にかけて行われた1898年パリ・アムステルダム・パリレース用に設計したパナール車の舵を傾斜ハンドルに交換しました。 ^[5]

1898年、トーマス・B・ジェフリーと息子のチャールズ・T・ジェフリーは、エンジンを前部に、ハンドルを左側に搭載した先進的な実験車2台を開発した。^[6]しかし、初期の自動車メーカーは、 1902年に最初の量産型ランブラーに、より「従来型」のリアエンジンとティラーステアリングレイアウトを採用した^。[6]翌年、ランブラーモデルEは、その年の初めにティラーが装備され、1903年末までにステアリングホイールに変更されたことを除いて、ほとんど変更されなかった。^[7] 1904年までに、すべてのランブラーにステアリングホイールが装備された。^[8] 10年以内に、自動車のティラーはステアリングホイールに完全に置き換えられた。

トーマス・B・ジェフリーの主張により、1903年のランブラー生産時には運転席も左側に移動された。^[9]他のほとんどの自動車メーカーは1910年に左ハンドルの車を発売し始めた。 ^[10]その後すぐに、米国のほとんどの車が左ハンドルに切り替わった。^[11]

乗用車のステアリングホイールは一般的に円形です。ステアリングホイールの外側のリングに 1 本以上のスポークで接続されたハブによってステアリングコラムに取り付けられています(シングルスポークホイールは比較的まれな例外です)。他のタイプの車両では、修正された円形のデザイン、蝶形、またはヨークなどの他の形状が使用される場合があります。^[12]一部のテスラモデルでは、ステアリングコントロールは、丸いエッジと 2 つのピストルグリップを備えた長方形のヨークを介して行われます。^[13] C8 コルベットには、角が丸い正方形のステアリングホイールが付属しており、「スクワクル」と呼ばれています。^[14]底部が平らなのは、ダイバーの脱出を容易にし、上部が平らなのは運転中の視線を向上させるためです。^[14]ゼネラルモーターズは、部品で更新したり、従来の円形からヨークまで形状を変更したりできるモジュラーステアリングコントロールの米国特許を申請しました。^[15]

車が道路の左側を走行しなければならない国では、ハンドルは通常、車の右側にあります (右ハンドルまたは RHD)。車が道路の右側を走行する国 (左ハンドルまたは LHD) ではその逆が当てはまります。

ステアリングホイールは、ステアリングとして使用されるほか、車のクラクションを鳴らすボタンが取り付けられているのが一般的です。現代の自動車には、クルーズコントロール、オーディオシステム、電話コントロール、パドルシフターなどの他のコントロールがステアリングホイールに組み込まれており、運転者がハンドルから手を離す必要を最小限に抑えています。

ステアリングホイールは固定されており、折りたたみ式ではないステアリングコラムに取り付けられていました。この配置では、激しい衝突の際にドライバーが突き刺さるリスクが高まりました。最初の折りたたみ式ステアリングコラムは1934年に発明されましたが、市場には出ませんでした。 ^[16] 1956年までに、フォードは、スポークが曲がる安全ステアリングホイールをポストより高く設置しましたが、^[17]コラムはまだ固定されていました。1968年、衝突時のステアリングホイールの許容される後方移動に関する米国の規制（FMVSS規格No.204）が実施されました。^[18]この規格を満たすには、折りたたみ式ステアリングコラムが必要でした。この発明の前に、シトロエンDSは、衝突時にドライバーをステアリングコラムからそらすように設計された、湾曲したオフセンターのシングルスポークステアリングホイールを採用していました。^[19]

パワーステアリングは、運転者の車の操縦の労力を軽減します。現代のパワーステアリングは、ほぼ例外なく油圧システムに依存していますが、電気システムがこの技術に着実に取って代わりつつあります。1953年のスタッドベーカーなどでは、機械式パワーステアリングシステムが導入されました。^[20]しかし、油圧アシストシステムが普及しました。

実験の結果、乗用車のステアリングの他の方法が生まれましたが、例えば、1965年のマーキュリーパークレーンコンセプトカーの「リストツイスト」ステアリングは2つの5インチ（127 mm）リングで制御されていましたが、^[21]従来の大きなステアリングホイールほどうまく展開されたものはまだありません。

米国運輸省が施行した乗用車規制では、自動車盗難防止のため、ハンドルの回転をロックすること（またはトランスミッションを「パーキング」にロックすること）が義務付けられている。ほとんどの車両では、イグニッションキーをイグニッションロックから抜くことでこれが実現される。ステアリングロックを参照。^[22]

マクラーレン F1などの一部の高性能スポーツカーや、ほとんどのシングルシートのレーシングカーでは、運転席とステアリングホイールが中央に配置されています。

ドライバーは長時間にわたってハンドルに手を置いたままにするため、ハンドルは人間工学に基づいて設計されています。しかし、最も重要なことは、特にパワーステアリングのない車両や、万が一ステアリングアシストが失われた場合に、ドライバーがステアリングシステムにトルクを効果的に伝達できることです。円形のステアリングホイールの一般的なデザインは、スチールまたはマグネシウムのリムに、その周囲にプラスチックまたはゴムのグリップを成形したものです。グリップと快適性を高めるため、または単に装飾として、ビニール製または布製のステアリングホイールカバーを購入するドライバーもいます。ステアリング操作を容易にするために使用されるもう 1 つのデバイスは、ブロディ ノブです。

航空機における同様の装置としては操縦桿がある。船尾に取り付けられた舵輪で操縦されない水上船舶は、船の舵輪で方向を定める。これがステアリングホイールのコンセプトの着想の元になった可能性がある。ステアリングホイールは他のユーザーインターフェースよりも優れており、運転には大きなインターフェースによって提供される正確なフィードバックが必要であるため、存続している。^[23]

初期のF1カーは、ロードカーから直接流用したステアリングホイールを使用していました。通常は木製でした。車内キャビンのパッケージングの制約がなかったため、旋回に必要な力を減らすために、直径をできるだけ大きくする傾向がありました。1960年代から1970年代にかけて、車は次第に低くなり、運転席はよりコンパクトになり、ステアリングホイールは車内スペースに収まるように小さくなりました。^[24]

ステアリングホイールのスポークの数は継続的に変化しており、初期の車のほとんどは4本スポークのステアリングホイールを備えていました。^[25]

バンジョーステアリングホイールは、初期の自動車のオプションでした。^[26]パワーステアリングよりも古いものです。ワイヤースポークは、ドライバーの手と路面から伝わる振動の間の緩衝材または吸収材でした。ほとんどは3本または4本のスポークで、各スポークに4本または5本のワイヤーが付いていたため、「バンジョー」という名前が付けられました。

エドワード・ジェームズ・ロブデルは、1900年代初頭にオリジナルのティルトホイールを開発しました。^[27] 7ポジションのティルトホイールは、1963年にゼネラルモーターズのサギノー部門によって、シボレーを除くすべての乗用車部門に導入されました。シボレーは1964年にティルトホイールを受け取りました。 ^[28]このティルトホイールは、他の米国の自動車メーカー（フォードを除く）にも供給されました。^[29]もともと車の高級オプションであったティルト機能は、ホイールを上下に弧を描くように動かすことでステアリングホイールを調整するのに役立ちます。 ティルトステアリングホイールは、ステアリングホイールの真下のステアリングコラムにあるラチェットジョイントに依存しています。ステアリングコラムがジョイントの下で固定されている間に、ラチェットロックを解除することでホイールを上下に調整できます。一部の設計では、ピボットをコラムに沿ってわずかに前方に配置し、実際の傾斜がわずかにあるものの、ステアリングホイールのかなりの垂直移動を可能にします。対照的に、他の設計ではピボットをステアリングホイールのほぼ内側に配置し、高さをほとんど変えずにステアリングホイールの角度を調整できます。

調整可能なステアリングコラムにより、傾きをわずかに変えるだけで、ステアリングホイールの高さを調整できます。これらのシステムのほとんどは、ラチェット機構ではなく、圧縮ロックまたは電気モーターで動作します。後者は、特定のドライバーが車を使用するときに記憶された位置に移動したり、降車を容易にするために自動的に上方および前方に移動したりすることができます。

戦前の英国車の多くは、調整前にロックナットを緩める必要のある伸縮式ステアリングホイールを備えており、その多くはダグラスASW（調整可能ステアリングホイール）を使用していました。^{[27] [30]} 1949年、ジャガーXK120は、ブルーメル製の新しいステアリングホイールを導入しました。これは、運転者がコラム周りのスリーブを手で緩めることによって調整可能でした。^[31] 1955-1957年のフォードサンダーバードは、合計移動量が3インチ（76 mm）の同様のデザインでした。^{[32] [33]} 1956年に、移動量は2インチ（51 mm）に制限されました。 伸縮式ステアリングホイールに関する特許は、1942年7月にゼネラルモーターズ（現在のネクステアオートモーティブ）のサギノーステアリングギア部門のバーナードマウラーによって申請されました。しかしながら、GM は、1965 年型コルベットとコルヴェアにオプションの伸縮式ホイールが、また 1965 年型キャデラックにオプションのチルト/伸縮式ホイールがデビューするまで、独自の伸縮式ホイールを提供しませんでした。GM コラムは、センターハブを囲むロックリングをひねることで解除され、3 インチ (76 mm) の範囲で調整できました。

スイングアウェイステアリングコラムは1961年のフォード・サンダーバードで導入され、1960年代には他のフォード製品にも採用された。スイングアウェイステアリングホイールは、トランスミッションセレクターが「パーク」位置にあるときにステアリングホイールを右に9インチ（229 mm）動かすことができ、ドライバーの乗り降りを容易にした。^{[27] [34]}

ティルトアウェイホイールは、連邦自動車安全基準要件の更新後、1967年にフォードによって導入されました。これは、更新された安全基準を満たしていなかったスイングアウェイステアリングホイールのアップデートでしたが、動きは限られていますが、自動ポップオーバー機能により、以前のものよりも利便性が向上しました。^[35]

一部のステアリングホイールは、取り外し可能なハブまたはクイックリリースハブに取り付けることができます。ボタンを押すだけで、工具を使わずにステアリングホイールを取り外すことができます。このシステムは、ドライバーの乗り降りを容易にするために狭いスペースのレーシングカーによく見られ、盗難防止装置として他の車にも使用されています。^[36]クイックリリースコネクタはブランド固有のものであることが多く、一部のメーカーは互換性があります。最も一般的な取り付けパターンは6×70 mmで、^[37]直径70 mmの円に沿って6本のボルトが配置されたボルトサークルパターンを示しています。 ^[38]一般的なボルトパターンの他の例としては、3×1.75インチ（44.45 mm）、5×2.75インチ（69.85 mm）、6×74 mm、6×2.75インチ（69.85 mm）があります。^[37]クイックリリース自体は多くの場合、独自のものです。^[要出典]

ハンドルは、手と手首を戦略的に動かして回転運動をしながら使用する必要があります。四肢の安全を確保するため、注意と配慮が必要です。一定の動きは慎重に行う必要があります。「手工具を使用する際は、手腕の適切な姿勢が不可欠です。原則として、手首は曲げず、腱や腱鞘などの組織の過度な緊張や神経や血管の圧迫を避けるために、まっすぐに保たなければなりません。」^[39]

車両が停止しているときにハンドルを回すことをドライ ステアリングといいます。ドライ ステアリングはステアリング機構に負担をかけ、タイヤに過度の摩耗を引き起こすため、通常は避けることが推奨されます。

ステアリングホイールに最初に追加されたボタンは、車の電気ホーンを起動するスイッチでした。ホーンスイッチは、伝統的にステアリングホイールのハブまたはセンターパッドに配置されていましたが、スポーク上に配置したり、装飾的なホーンリングを介して起動したりすることがあり、リムから手を離す必要がなくなりました。電気接続はスリップリングを介して行われます。さらに発展したリムブローステアリングホイールでは、ホーンスイッチがステアリングホイールのリムに統合されました。

1966年、フォードはサンダーバードにステアリングホイールパッドに取り付けられたロッカースイッチを備えたハイウェイパイロットスピードコントロールオプションを提供しました。[40] ユニークなことに、サンダーバードはクルーズコントロールがオンの状態でリタードを継続的に押し下げると、ブレーキが軽くかかり、ストップランプが点灯しましたが、クルーズコントロールは作動^していませんでした。

1974年、リンカーンはコンチネンタルとコンチネンタル マークIVのステアリングホイールに2つのロッカースイッチを追加し、さまざまなクルーズコントロール機能を起動できるようにしました。^{[41] 1988年、ポンティアックはトランザム、 [42]} 6000 STE、ボンネビルでさまざまなオーディオ機能を制御する12個のボタンを備えたステアリングホイールを提供しました。

1990年代には、自動車のハンドルに新しいボタンが急増し始めました。リモートまたは代替調整には、車載オーディオ、電話、音声制御ナビゲーションが含まれます。スクロールホイールまたはボタンは、音量レベルの設定やメニューのページ移動、ラジオ局やオーディオトラックの変更によく使用されます。これらのコントロールは、有線または無線の ユニバーサルインターフェイスを使用できます。 ^[43]

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ゲームコントローラは、アーケードキャビネット、パソコン、コンソールゲームで利用でき、ステアリングホイールのような外観と感触で設計されており、レーシングゲームでの使用を目的としています。初期の例としては、1977年に同梱されていたロードレースゲームで使用するためにホイールを搭載したTelstar Arcadeがあります。 ^[44]最近のゲーム用ホイールの中には、実際のドライバーがステアリングホイールから感じる触覚フィードバックをシミュレートするためにフォースフィードバックを採用しているものや、より多くの入力を可能にするボタンを備えているものもあります。

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