JP2001505841A - 計測値伝達装置付きステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ステアリング移動の導入用のアクチュエータ部材と、ステアリング移動をホイールに伝達するためのステアリングリンク機構と、を有する自動車輌用のステアリング装置が提供される。ステアリング装置は、アクチュエータ部材が、小さな角度で回転可能な「ステアリングホイール」（１）と、電気信号又は電気位置信号を発生する計測値伝達装置（２）と、を具備し、ステアリング機構が、位置信号の関数として電気的調節装置により制御可能な調節ドライブにより作動される、ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 計測値伝達装置付きステアリング装置 記述 本発明は、ステアリング移動の導入用のアクチュエータ部材とステアリング部 材をホイールに伝達するためのステアリングリンク機構とを有する自動車用のス テアリング装置に関する。 公知のステアリング装置は、手により回転可能なステアリングホイールを具備 する。ステアリングホイールは、通常は３．５〜４．５回転でストッパからスト ッパまで旋回可能であり、ステアリングホイールの回転移動は、ステアリングギ アを介して、ステアリングリンク機構に機械的に直接伝達される。この回転移動 は、操縦された車輪の偏位角度を引き起こす。かようなステアリング装置は、エ ネルギー消費を少なくするように伝達比を改良するために、ステアリングホイー ルのより大きな直径は別として、バスやトラックにストッパからストッパまでの より多くの回転を与えることが可能な種々の形態で、自動車の開発初期から用い られている。加えて、特に前輪駆動の乗用車において、油圧ステアリング補助装 置は、いわゆるパワーアシストステアリング機構として広く用いられている。 ステアリングホイールとステアリングホイールとの間の直接的な機械的結合は 、種々の欠点を有する。第一に、間に差し込まれた緩衝装置にかかわらず、道路 の凹凸が、多かれ少なかれステアリングホイールに振動として伝達されることは 、全体的に避けることができない。この振動は、ドライバーにとって不快なだけ でなく、長旅において大きな疲労を生じさせる。さらなる欠点は、かようなステ アリング装置のデザインにおいて、最初から特定の伝達比を達成するように決定 しなければならないことである。道路との不十分な接触に欠点を見出す人もいる 。あるいは、別の人にとっては、同じ伝達比でもまだ大きな力が必要となる。加 えて、車道をまっすぐに進行させる場合と、駐車する場合とでは異なる操作が要 求され、慣用のステアリングホイールでは十分に満足できないし、たとえ満足さ れるとしてもかなりの技術的な熟練を要する。 加えて、近代のステアリングホイールにおいて、ドライバーが多くのアクチュ エータ装置にステアリングホイールから手を放さずに到達できるように、多くの アクチュエータ装置を配置することが増えている。慣用のステアリングホイール において、かようなアクチュエータ装置の信頼性は、個々のコマンドが回転可能 なステアリングホイールから車体の固定パーツに信頼性よく伝達され得るという 点に依存する。このために、立証された技術的な解決の可能性が事実すでに存在 するけれども、しかし、それらのすべてはブロークダウンに対する信頼性の問題 を有し、ほとんどがステアリングホイール内に収納されるアクチュエータ装置が 大幅に増加した場合にはオーバーロードする。 したがって、本発明は、最初に述べたタイプのステアリング装置に存在する問 題を解決することを目的とする。具体的には、上述の欠点を生じず、多くの異な る要求に容易に適し、多くの異なる目的のための複数のレバーやキーを困難性を 表す信号伝達なしに、アクチュエータ部材上に配置可能であるステアリング装置 を提供することを目的とする。 この問題を解決するために、発明によれば、アクチュエータ部材が、小さな角 度で回転可能なステアリングホイールと、電気位置信号を発生するための計測値 伝達装置と、を具備し、ステアリングリンク機構が位置信号の関数として電気調 節装置により制御可能な調節装置により作動される、ことを特徴とするステアリ ング装置が提案される。 本発明によるステアリング装置において、「ステアリングホイール」とは、ア クチュエータ部材が非常に位置さな角度についてなお回転可能であるだけだけれ ども、通常用いられるものを含む。あるいは、しかし、慣用のステアリングホイ ールのようにより大きなものとして構成されていてもよい。ステアリングリンク 機構とステアリングコマンドの電気的な伝達とを機械的に分離することは重要で ある。このために、電気位置信号を発生させる計測値伝達装置が設けられる。電 気位置信号は、電気調節装置に供給されて、ステアリングリンク機構を作動させ るための調節ドライブ用の位置信号の関数として制御コマンドを発生する。 本発明のステアリング装置は、ほんのわずか回転可能なステアリングホイール において、慣用の態様にて、エアバッグさらにはアクチュエータ及びディスプレ イ装置を収納可能でするという利点を有する。このとき、３６０度まで回転可能 であるステアリングホイールにおいて必要であるような幾度かの回転の間、移動 可能である固定されたコンポーネントからコンポーネントへのアクチュエータ又 はディスプレイ信号の伝達用に設けられるべき特定の装置が不要である。 加えて本発明のステアリング装置は、機械的な分離の結果として、非常に簡易 な態様において、ドライバーが電気的な調節装置のソフトウェアを作用させるこ とだけでよいから、いかなる所望の伝達比も認定することができる、という大き な利点を有する。さらに、車道で直進させるために非常に直接的に伝達比を選択 すること及び駐車操作用の反対のデザイン範囲を与えることが容易に可能である 。 本発明の思想のさらなる展開は、従属請求項２〜１８に記載されている。さら に詳細は添付図面１〜４に示されている実施形態を参照して十分に説明される。 図１は、本発明によるステアリング装置用のステアリングホイールの第１の実 施形態の正面図である。 図２は、本発明によるステアリング装置用のステアリングホイールの第２の実 施形態の正面図である。 図３は、本発明によるステアリング装置のステアリングホイールの一部断面図 である。 図４は、本発明のステアリング装置のステアリングホイールの更なる実施形態 の正面図である。 図１において、慣用の形状から区別されるステアリングホイールが示されてい る。ここでステアリングホイールは、ほぼ半円系のステアリングホイールリム片 ４と２本のステアリングホイールスポーク５からなる。２本のステアリングホイ ールスポーク５は、ステアリングホイールリム片４の端部と外方向に連結されて いる。２つのグリップ領域７は、回転可能なステアリングホイール上ではなく、 永久的に把持され得るステアリングホイールリム４上に構成されている。なぜな ら、最大±３０度までの小さな回転角度だけが与えられるからである。ステアリ ングホイール１の中心部６において、エアバッグは、慣用の態様で収納され得る 。上部ステアリングホイールリム片４は、中央領域８の中心部６と連結されてい る。加えて、種々のディスプレイ及びアクチュエータ装置は、中心部６に収納さ れ得る。 図２による実施形態において、「ステアリングホイール」１は、４本のスポー ク５ａと２本の短いステアリングホイールリム片４ａとからなる。２本の短いス テアリングホイール片４ａは、スポーク５ａの外方端部を有する端面上に連結さ れていて、それぞれ少なくとも手の幅のグリップ領域７ａを形成する。スポーク ５ａは、ステアリングホイール１の中心部６ａから延びる。中心部６ａには、再 びエアバッグが収納可能であり、種々のディスプレイ及びアクチュエータ装置は 、中心部６上に配置可能である。 図３によれば、「ステアリングホイール」１は、シャフト１ａ上に回転可能に 載置されている。ステアリングホイールの中心位置を自動的にとるために、戻り バネが設けられている。計測値伝達装置２は、「ステアリングホイール」１と一 緒に回転するバーコードキャリア２ａを備えてもよい。バーコードキャリア２ａ は、固定の読取装置と共に、必要な位置信号を発生する。 しかし、計測値伝達装置は、さらに、バーコード付きの小型の回転可能なディ スク２ｃと、固定の読取装置２ｂとを備えていてもよい。ディスク２ｃは、シャ フト２ｄ上に配置されていて、シャフト２ｄと一緒に回転するように結合されて いる。シャフト２ｄは、はめば歯車２ｅを有し、はめば歯車２ｅの歯は、「ステ アリングホイール」１と一緒に回転する歯付きリム２ｆ内に係合する。この態様 にて、バーコードの回転に影響を与えることができる。 図４に示す実施形態において、最終的な準備がなされる。「ステアリングホイ ール」１は、最大±１０度の範囲までで非常に小さな回転移動をすることができ るに過ぎない。「ステアリングホイール」１に外部からの力がかからない限りに おいて、ステアリングホイール１は、バネの復元力によって、ニュートラル位置 に戻される。「ステアリングホイール」１は、中心部９と、上部領域１０と、下 部領域１２とを備える。上部領域１０内には、グリップラグ（把持用突出部）１ １が形成されている。下部領域１２内には、アームサポート１３が形成されてい る。この「ステアリングホイール」１で、ドライバーは、長旅では疲れる二輪車 のステアリングバーの特定の形態でも、自分自身を安楽に支持することができ、 特にリラックスした着座姿勢をとることができる。特に、中心部９内には、エア バッグ１４及びアクチュエータ及びディスプレイ装置１５〜１７が収納されてい る。「ステアリングホイール」１の左側部には、例えば、キーパッド１５が特定 の車両速度を条件として設定するために設けられ、レバー１５ａが走行方向ディ スプレイを作動させるために設けられ、キー１５ｂがさらに別のコマンドのイン プット用に設けられ、さらなるキー１５ｃがラジオのチューニング用に設けられ ている。右側部には、キーパッド１６がエアコンディショニングを設定するため に設けられ、レアバー１６ａが走行方向ディスプレイを作動させるために設けら れ、キー１６ｂが更なるコマンドのインプット用に設けられ、キー１６ｃがホー ンを作動させるために設けられている。すべてのアクチュエータ装置は、「ステ アリングホイール」１から手を離すことなく到達できるように配置されている。 上部領域において、キーパッド１５及び１６の間に、多機能ディスプレイの形態 のディスプレイが追加的に配置されてもよい。この追加のディスプレイを介して 、ドライバーに、自動的に、又は要求に応じて、車両に関するすべての可能な情 報を視覚的に認知できる態様にて提示することができる。 車両本体と３０度の角度でだけ回転可能な「ステアリングホイール」との間の エネルギー及びデータ伝達にはいかなる種類の技術的困難性もないので、この点 に関するオーバーロードのリスクなしに、実質的に多くのディスプレイ及びアク チュエータ装置を「ステアリングホイール」１内にさらに収納することができる 。よって、運転の安全性に少なからず寄与する車両を操作するために必要なほと んどすべてのアクチュエータ装置をステアリングホイールに直接収納することが できる。これらの目的により、ドライバーは、もはやステアリングホイールを手 放す必要はなくなる。さらに、アームサポート１３の配置は、本発明によるステ アリングホイールを従来は可能でなかった総合的に新規な機能をも奏し得るもの とする。 経路比例計測値伝達装置に代えて、力比例計測値伝達装置を用いることができ ることは明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ６２Ｄ 113:00 Ｇ０１Ｂ 21/22 119:00 Ｇ０１Ｄ 5/26 Ｚ Ｇ０１Ｂ 21/22 Ｇ０１Ｄ 5/26 (72)発明者 クロイツァー，マルティン ドイツ連邦共和国デー―63839 クライン ヴァルシュタット，ヴェンデリヌスヴェー ク ２ (72)発明者 ボスラー，ハンス―ユルゲン ドイツ連邦共和国デー―64839 ミュンス ター，マイセンヴェーク 22 (72)発明者 ランダオ，ウルリヒ ドイツ連邦共和国デー―78048 ヴィリン ゲン―シュヴェニンゲン，コプスヴュール 68

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ステアリング移動の導入用のアクチュエータ部材及びステアリング移動を ホイールに伝達するためのステアリングリンク機構を有する自動車用のステアリ ング装置であって、 上記アクチュエータ部材は、小さな角度で回転可能なステアリングホイール（ １）と、電気信号又は電気位置信号を発生させる計測値伝達装置（２）と、から なり、 上記ステアリングリンク機構は、位置信号として電気的調節装置によって制御 可能な調節ドライブにより作動される、 ことを特徴とするステアリング装置。 ２． 請求項１のステアリング装置であって、前記計測値伝達装置（2）は、前 記ステアリングホイール（1）と一緒に回転するバーコードキャリア（２ａ）と バーコード用の固定の読取装置（２ｂ）とを具備する、ことを特徴とするステア リング装置。 ３． 請求項１のステアリング装置であって、前記計測値伝達装置（２）は、バ ーコードを有する小さな回転可能なディスク（２ｃ）と、固定の読取装置（２ｂ ）と、を具備し、上記ディスク（２ｃ）は、ディスクと結合して回転するシャフ ト（２ｄ）の上に配置されており、上記シャフト（２ｄ）は、はめば歯車（２ｅ ）を有し、はめば歯車の歯は上記ステアリングホイール（１）と一緒に回転する 歯付きセグメント（２ｆ）内に係合する、ことを特徴とするステアリング装置。 ４． 請求項１〜請求項３のいずれか１のステアリング装置であって、上記ステ アリングホイール（１）にはディスプレイ装置（１７）が設けられており、上記 ディスプレイ装置（１７）は、ドライバーにステアリングホイール（１）の位置 を示すことを特徴とするステアリング装置。 ５． 請求項１〜請求項４のいずれか１のステアリング装置であって、前記位置 信号は、調節ドライブ用の制御コマンドがステアリングホイールの回転角度の関 数として、正比例伝達装置からより大きな程度又はより小さな程度に逸脱するよ うに、調節装置において処理可能である、ことを特徴とするステアリング装置。 ６． 請求項１〜請求項５のいずれか１のステアリング装置であって、前記ステ アリングホイール（１）は、中心位置から最大±３０度の角度で、復元可能なバ ネ（３）に対して回転可能であることを特徴とするステアリング装置。 ７． 請求項１又は請求項６のステアリング装置であって、前記ステアリングホ イール（１）は、上部ステアリングホイールリム片（４）と、上記ステアリング ホイールリム片（４）の端部に外方に連結されている２本のステアリングスポー ク（５）と、を具備することを特徴とするステアリング装置。 ８． 請求項７のステアリング装置であって、前記上部ステアリングホイールリ ム片（４）は、中央領域（８）において、前記ステアリングホイール（１）の中 央部（６）と連結されており、前記上部ステアリングホイールリム片（４）の上 で上記中央領域の左右には、少なくとも手の幅のグリップ領域（７）が形成され ていることを特徴とするステアリング装置。 ９． 請求項１〜請求項８のいずれか１のステアリング装置であって、前記ステ アリングホイール（１）は、４本のスポーク（５ａ）と、２本の短いステアリン グホイールリム片（４ａ）とを具備し、上記短いステアリングホイールリム片（ ４ａ）は、端面上で上記スポーク（５ａ）の外端部と連結し、それぞれ少なくと も手の幅のグリップ領域（７ａ）を形成することを特徴とするステアリング装置 。 １０． 請求項９のステアリング装置であって、前記スポーク（５ａ）は、前記 ステアリングホイール（１）の中央部（６ａ）から延びていることを特徴とする ステアリング装置。 １１． 請求項１のステアリング装置であって、前記ステアリングホイール（１ ）は、中心位置から最大±１０度の角度で、戻りバネに対して回転可能であるこ とを特徴とするステアリング装置。 １２． 請求項１１のステアリング装置であって、前記ステアリングホイール（ １）は、中央部（９）を具備し、上記中央部（９）上にて、上部領域（１０）内 にグリップラグ（１１）が構成されており、下部領域（１２）内にアームサポー ト（１３）が構成されていることを特徴とするステアリング装置。 １３． 請求項１２のステアリング装置であって、前記グリップラグ（１１）及 び前記アームサポート（１３）は、前記中央部（９）を有する一片内に構成され ていることを特徴とするステアリング装置。 １４． 請求項１〜請求項１３のいずれか１のステアリング装置であって、前記 ステアリングホイール（１）において、特に中央部（９）にて、エアバッグ（１ ４）と、アクチュエーター及びディスプレイ装置（１５〜１７）が収納されてい ることを特徴とするステアリング装置。 １５． 請求項１〜請求項１４のいずれか１のステアリング装置であって、前記 アクチュエータ装置（１５，１６）は、前記グリップ領域（７）又は前記グリッ プラグ（１１）の領域に追加的に配置されていることを特徴とするステアリング 装置。 １６． 請求項１〜請求項１５のいずれか１のステアリング装置であって、前記 計測値伝達装置（２）は、パスセンサ又はカセンサであることを特徴とするステ アリング装置。 １７． 請求項１〜請求項１６のいずれか１のステアリング装置であって、前記 アームサポート（１３）は、粉末形態、球形態又は顆粒形態の充填剤を有する気 密カバーを具備し、上記充填剤は、気体の存在下で成形可能であるが、カバーを 取り除いた後は形態を永久的に維持することを特徴とするステアリング装置。 １８． 請求項６〜請求項１２のいずれか１のステアリング装置であって、位置 信号を発生する計測値伝達装置の代わりに、計測値伝達装置が、前記ステアリン グホイール（１）をゼロ位置から偏位する角度位置に回転させるために必要な力 に比例する信号を発生させるために用いられることを特徴とするステアリング装 置。