JP2006168563A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 特別な装置を盗難防止用に設けることなく、盗難者自ら運転することによる逃走を困難にすることで盗難防止効果を高めることができるステアリング装置を提供する。
【解決手段】 ステアリングコラムの長さが所定長よりも長い場合、入力軸１０ａと出力軸１０ｂとが噛合っており、ステアリングコラムの長さを伸縮調節するテレスコピック動作を、ステアリングコラムに固定された電動モータにより内筒又は外筒を軸長方向に摺動させて行うステアリング装置において、電動モータによりステアリングコラムの長さが所定長よりも短くなった場合、入力軸１０ａと出力軸１０ｂとが空転する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電動モータによりテレスコピック動作を制御することにより車両盗難を防止することができるステアリング装置に関する。

車両の盗難時には、盗難者は、盗んだ車両をそのまま運転して逃走することが多い。したがって、車両の盗難を防止するには、盗難者が車両を運転することができないようにすることが効果的である。

そのために、操舵部材による操舵を行うことができないような機構を備えたステアリング装置が多々開発されている。例えば操舵部材による操舵を行うことができないように、操舵部材を所定の位置でロックする特別なハンドルロック装置を備えたステアリング装置が開発されている。

また、電動モータにより操舵補助を行う電動パワーステアリング装置では、通常運転者が受ける操舵補助と異なる力を付与することにより、盗難者が車両を正確に操舵することを困難にし、あるいは操舵すること自体を困難にする装置が開発されている。

例えば特許文献２では、盗難防止モードと通常モードとを切り換える手段を備え、盗難防止モードに設定されている場合、操作部材の操作を阻止すべく、操舵トルクと大きさが等しく方向が逆の力を電動モータにより付加する電動パワーステアリング装置が開示されている。
特開平７−２７７１４２号公報 特開２００４−１７５１８４号公報

しかし、操舵部材を所定の位置でロックする特別なハンドルロック装置を備えたステアリング装置の場合、盗難者による荷重に耐えうるようにロック装置を設計する必要があることから、小型化することが困難であり、設置スペースに余裕の無いステアリング装置にとっては、ステアリング装置の設計の自由度が狭まり、コスト高の要因となるという問題点があった。

また、通常運転者が受ける操舵補助と異なる力を付与することにより、盗難者が車両を正確に操舵することを困難にし、あるいは操舵すること自体を困難にする装置の場合、その制御ロジックが複雑となり、設計コストの増大を招くという問題点があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、特別な装置を盗難防止用に設けることなく、盗難者自ら運転することによる逃走を困難にすることで盗難防止効果を高めることができるステアリング装置を提供することを目的とする。

第１発明に係るステアリング装置は、ステアリングコラムの長さが所定長よりも長い場合、入力軸と出力軸とが噛合っており、前記ステアリングコラムの長さを伸縮調節するテレスコピック動作を、前記ステアリングコラムに固定された電動モータにより外筒又は内筒を軸長方向に摺動させて行うステアリング装置において、前記電動モータにより前記ステアリングコラムの長さが所定長よりも短くなった場合、前記入力軸と前記出力軸とが空転するよう構成してあることを特徴とする。

第２発明に係るステアリング装置は、第１発明において、エンジンの始動キーの位置を検出するキー位置検出手段と、該キー位置検出手段で検出した始動キーの位置が通電状態であるか否かを判断する判断手段と、該判断手段で始動キーの位置が通電状態でないと判断した場合、前記電動モータにより前記ステアリングコラムの長さが所定長よりも短くなるよう制御するステアリングコラム短縮手段とを備えることを特徴とする。

第３発明に係るステアリング装置は、第２発明において、前記ステアリングコラム短縮手段は、前記電動モータの回転を前記ステアリングコラムの長さを短くする運動に変換する手段と、前記ステアリングコラムの長さが所定長より短いか否かを判断する手段と、該手段で前記ステアリングコラムの長さが所定長より短いと判断した場合、前記電動モータの回転を停止する手段とを備えることを特徴とする。

第１発明では、ステアリングコラムに固定された電動モータにより外筒又は内筒を軸長方向に摺動させてテレスコピック動作を行うステアリング装置において、ステアリングコラムの長さが所定長よりも長い場合は入力軸と出力軸とが噛合っており、操舵部材の操舵により車輪を操向することができる。一方、電動モータによりステアリングコラムの長さが所定長よりも短くなった場合、入力軸と出力軸とが空転するようにしてある。これにより、ステアリングコラムを所定の長さよりも短くなるまで短縮した場合には入力軸と出力軸とが空転し、操舵部材をどのように操舵しても車輪を操向することができない。したがって、盗難者が車両を自走して逃走することができず、車両の盗難を未然に防止することが可能となる。

第２発明では、エンジンの始動キーの位置を検出し、検出した始動キーの位置が通電状態でない場合、電動モータによりステアリングコラムの長さが所定長よりも短くなるまで短縮する。これにより、イグニッションキーを用いて始動キーの位置を通電状態にしない場合、例えば盗難者がエンジンを直結して不正に始動させた場合等には、電動モータにより入力軸又は出力軸が軸長方向に摺動せず、ステアリングコラムの長さが所定の長さより長くなることがなく、入力軸と出力軸とが噛合わない。したがって、イグニッションキーを用いずに盗難目的でエンジンを始動させた場合には、入力軸と出力軸とが空転し、操舵部材をどのように操舵しても車輪を操向することができず、車両の盗難を未然に防止することが可能となる。

第３発明では、電動モータの回転をステアリングコラムの長さを短縮する運動に変換し、ステアリングコラムの長さが所定長より短い場合、電動モータの回転を停止する。これにより、イグニッションキーを用いて始動キーの位置を通電状態にしない場合、例えば盗難者がエンジンを直結して不正に始動させた場合等には、電動モータにより入力軸又は出力軸が軸長方向に摺動せず、ステアリングコラムの長さが所定の長さより長くなることがなく、入力軸と出力軸とが噛合わない。したがって、イグニッションキーを用いずに盗難目的でエンジンを始動させた場合には、入力軸と出力軸とが空転し、操舵部材をどのように操舵しても車輪を操向することができず、車両の盗難を未然に防止することが可能となる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明の実施の形態に係るステアリング装置の全体構成を示す模式図である。図１において、１はステアリングコラムであり、ステアリングコラム１は、筒形をなすコラムハウジング１１と、コラムハウジング１１の内部に回転自在に支持されたステアリング軸１０とを備え、車体に固定されたアッパブラケット２及びロアブラケット３によりコラムハウジング１１の中途部及び一側端部を夫々支えて、ロアブラケット３による支持側を前下方に向けた傾斜姿勢にて車室の内部に取付けられている。

コラムハウジング１１の上部に突出するステアリング軸１０の上端部には、操舵部材としてのステアリングホイール１２が、車室内部の運転者の前方に対面し、把持操作が可能なように嵌着固定されている。またコラムハウジング１１の下部に突出するステアリング軸１０の下端部は、車室の前方外部に配された舵取機構４の入力軸４０に、軸心を交叉及び偏心させて対向させてあり、両端に自在継手５０、５０を備える中間軸５を介して回転伝達可能に連結されている。

以上の構成により操舵のために運転者がステアリングホイール１２に加えられる操舵トルクは、ステアリング軸１０及び中間軸５を介して舵取機構４の入力軸４０に伝達され、舵取機構４の動作により操舵が実行される。

なお図１に示すステアリング装置は、コラムハウジング１１の下端部近傍に操舵補助用のモータ１３を、モータ１３よりも上位置のコラムハウジング１１の内部にトルクセンサ１４を備えており、ステアリングホイール１２に加えられる操舵トルクをトルクセンサ１４により検出し、検出トルクに基づいて駆動されるモータ１３の回転力をコラムハウジング１１内部のステアリング軸１０に伝え、前述の如く行われる操舵を補助する電動パワーステアリング装置として構成されている。しかし、特に電動パワーステアリング装置に適用することに限定されるものではなく、運転者によりステアリングホイール１２に加えられる操舵トルクのみによって操舵を行わせるマニュアル式のステアリング装置にも適用可能であり、また舵取機構４に付設された油圧シリンダの発生力により操舵を補助する油圧パワーステアリング装置にも適用可能である。

以上の如く構成されたステアリング装置は、運転者により操作されるステアリングホイール１２の位置を、運転姿勢に合わせて上下に変更すべく、ステアリングコラム１を軸長方向に伸縮させるテレスコピック調節を可能としてある。テレスコピック調節動作は、コラムハウジング１１の中途に固定された単一の電動モータ６からの伝動により行う。

ステアリングコラム１のコラムハウジング１１は、図１に示す如く、適長に亘って内外に嵌め合わされた内筒１１ａ及び外筒１１ｂの嵌合部７１を備えている。電動モータ６からの伝動によるテレスコピック調節動作は、嵌合部７１の嵌め合い長さの増減により許容されるようになしてある。

図２は、本発明の実施の形態に係るテレスコピック調節動作機構の拡大図である。コラムハウジング１１の上半部を構成する外筒１１ｂの下部右側には、モータブラケット６０が突設されている。テレスコピック調節動作用の電動モータ６は、モータブラケット６０に固定されており、外筒１１ｂの下位置を横切って左右方向に延び、外筒１１ｂの左側に突出する電動モータ６のモータ軸６２の先端には、適長のウォーム６１が一体形成されている。

コラムハウジング１１の下半部を構成する外筒１１ａの中途部には、左下方に突出するテレスコピックブラケット８０が設けてあり、テレスコピックブラケット８０と、モータブラケット６０から延伸された支持板６２との間にテレスコピック軸８が架設されている。テレスコピック軸８は、一端部から適長に亘って形成され、運動変換手段を構成するねじ部８４を備えるねじ軸であり、テレスコピック軸８の架設は、テレスコピックブラケット８０の該当位置に固設され、運動変換手段を構成するナット部材８３にねじ部を螺合させ、コラムハウジング１１の左側に沿って後上方に延設された他端部を、モータブラケット６０の支持板６２の対応位置に固設された軸受ボックス２３により回転自在に支持してなされている。

このように架設されたテレスコピック軸８の中途部には、テレスコピッククラッチ８１が介装されており、テレスコピッククラッチ８１の一側には、ウォーム６１の先端近傍に上側から噛合するウォームホイール８２が、テレスコピック軸８と同軸をなして付設されている。

テレスコピック調節動作は、テレスコピッククラッチ８１の係合時に電動モータ６からの伝動に応じてテレスコピック軸８が回転することにより行う。テレスコピック軸８は、モータブラケット６０とコラムハウジング１１の内筒１１ａに突設されたテレスコピックブラケット８０との間に架設され、テレスコピックブラケット８０に固設されたナット部材８３に螺合させてあることから、テレスコピック軸８が回転した場合、コラムハウジング１１の外筒１１ｂが、テレスコピック軸８の軸長方向、すなわちコラムハウジング１１の軸長方向に押し引きされる（図中白抜き矢印）。

コラムハウジング１１内部のステアリング軸１０は、入力軸１０ａ及び出力軸１０ｂが嵌合して構成されている。図３は、入力軸１０ａ及び出力軸１０ｂの嵌合部７２の中心軸を含む面での部分拡大断面図である。入力軸１０ａと出力軸１０ｂとは、入力軸１０ａの外面に備えた噛合部７２ａと、出力軸１０ｂの内面に備えた噛合部７２ｂとが噛合うことにより、一体として回転することが可能となっている。

ここで、嵌合部７２の軸長方向の長さが、噛合部７２ａの軸長方向の長さと噛合部７２ｂの軸長方向の長さとの和よりも大きくなるまでステアリングコラム１を軸長方向に縮めた場合、図３に示すように噛合部７２ａと噛合部７２ｂとが噛合うことがなく、入力軸１０ａと出力軸１０ｂとは空転する。

したがって、通常の運転時には、嵌合部７２の軸長方向の長さが、噛合部７２ａの軸長方向の長さと噛合部７２ｂの軸長方向の長さとの和よりも小さくなるよう、すなわち噛合部７２ａと噛合部７２ｂとが必ず噛合うように電動モータ６の回転を制御することにより、入力軸１０ａと出力軸１０ｂとは一体として回転することができる。よって、運転者がステアリングホイール１２に操舵トルクを加えることにより、該操舵トルクがステアリング軸１０及び中間軸５を介して舵取機構４の入力軸４０に伝達され、舵取機構４の動作により操舵を行うことが可能となる。

一方、正常な手順を踏むことなく運転を行う場合、例えば車両の盗難者が、始動キーを用いることなく直結することによりエンジンを始動した場合には、嵌合部７２の軸長方向の長さが、噛合部７２ａの軸長方向の長さと噛合部７２ｂの軸長方向の長さとの和よりも大きくなるよう電動モータ６の回転を制御することにより、噛合部７２ａと噛合部７２ｂとは噛合うことができず、入力軸１０ａと出力軸１０ｂとは空転する。よって、運転者がステアリングホイール１２に操舵トルクを加えた場合であっても、該操舵トルクは舵取機構４の入力軸４０に伝達されることがなく、操舵を行うことができない。

正常な手順を踏んだ始動操作であるか否かを検出する方法は、特に限定されるものではない。例えば、始動キーを用いた回転操作で、回転位置が物理的に通電状態（ＡＣＣ−ＯＮ）になったか否かを制御部９０が監視し、回転位置が物理的に通電状態（ＡＣＣ−ＯＮ）になったことを検知した場合に上述した制御を行う制御信号を電動モータ６へ送出する。制御部９０は、電動モータ６の近傍に配置してあり、図４は、斯かる場合の制御信号を生成して送出する制御部９０の一例を示すブロック図であり、図５は制御部９０の処理手順を示すフローチャートである。

制御部９０は、電動モータ６の近傍に配置されており、制御部９０は、具体的にはＭＰＵ９１で構成されており、バス９６を介してＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、タイマ９４、及びデータ送受信部９５といったハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ９２に格納された制御プログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。

ＲＯＭ９２は、電動モータ６の回転を制御するのに必要な種々のソフトウェアのプログラムを予め格納している。ＲＡＭ９３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成されソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。

タイマ９４は、所定の信号を受信してからの経過時間を計時する。データ送受信部９５は、例えば車載ＬＡＮ等を介して外部の機器に接続されており、外部の機器との間でデータを送受信する。

制御部９０のＭＰＵ９１は、データ送受信部９５を介してイグニッションキー（始動キー）の位置を示すキー位置信号を受信する（ステップＳ５１）。ＭＰＵ９１は、受信したキー位置信号が示すキー位置が通電状態、すなわちＡＣＣ−ＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ５２）。

ＭＰＵ９１が、キー位置が通電状態であると判断した場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、ＭＰＵ９１は、データ送受信部９５を介して、入力軸１０ａの外面に備えた噛合部７２ａと、出力軸１０ｂの内面に備えた噛合部７２ｂとが噛合うよう、ステアリングコラム１を軸長方向に伸長する信号を、電動モータ６に対して送出する（ステップＳ５３）。ＭＰＵ９１が、キー位置が通電状態でないと判断した場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、ＭＰＵ９１は、データ送受信部９５を介して、電動モータ６に対する信号の送出を停止する（ステップＳ５４）。

上述した電動モータ６の動作の制御方法は一例であり、例えばキー位置信号が通電状態であると判断した場合、タイマ９４により経過時間を計時し、所定の時間内にエンジンが始動した旨を示すエンジン始動信号を受信しないときに正常な操作が行われていないものと判断し、電動モータ６に対する信号の送出を停止するものであっても良い。

また、ステアリングコラム１を軸長方向に伸長する信号を電動モータ６に対して送出しないようにする他、テレスコピッククラッチ８１を切断する旨を指示する信号を送出しても、同様の効果が期待できる。

さらに、種々の盗難監視装置と連動し、ドアの正常な開閉を検知するドアセンサ、運転者の網膜の虹彩パターンにより登録した運転者であるか否かを検知する網膜センサ等、盗難を検出するセンサからの信号に応じて電動モータ６の回転を制御するものであれば、どのような検出信号であっても、操舵部材を操舵して車輪を操向することができないようにすることができる。

以上のように本実施の形態によれば、ステアリングコラムを所定の長さよりも短くなるまで短縮した場合には入力軸と出力軸とが空転し、操舵部材をどのように操舵しても車輪を操向することができない。したがって、盗難者が車両を自走して逃走することができず、車両の盗難を未然に防止することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るステアリング装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係るテレスコピック調節動作機構の拡大図である。 入力軸及び出力軸の嵌合部の中心軸を含む面での部分拡大断面図である。 制御部の一例を示すブロック図である。 制御部の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ステアリングコラム
６ 電動モータ
１０ａ 出力軸
１０ｂ 入力軸
１１ａ 内筒
１２ｂ 外筒
１２ ステアリングホイール（操舵部材）

Claims (3)

1. ステアリングコラムの長さが所定長よりも長い場合、入力軸と出力軸とが噛合っており、前記ステアリングコラムの長さを伸縮調節するテレスコピック動作を、前記ステアリングコラムに固定された電動モータにより外筒又は内筒を軸長方向に摺動させて行うステアリング装置において、
   前記電動モータにより前記ステアリングコラムの長さが所定長よりも短くなった場合、前記入力軸と前記出力軸とが空転するよう構成してあることを特徴とするステアリング装置。
2. エンジンの始動キーの位置を検出するキー位置検出手段と、
   該キー位置検出手段で検出した始動キーの位置が通電状態であるか否かを判断する判断手段と、
   該判断手段で始動キーの位置が通電状態でないと判断した場合、前記電動モータにより前記ステアリングコラムの長さが所定長よりも短くなるよう制御するステアリングコラム短縮手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載のステアリング装置。
3. 前記ステアリングコラム短縮手段は、
   前記電動モータの回転を前記ステアリングコラムの長さを短くする運動に変換する手段と、
   前記ステアリングコラムの長さが所定長より短いか否かを判断する手段と、
   該手段で前記ステアリングコラムの長さが所定長より短いと判断した場合、前記電動モータの回転を停止する手段と
   を備えることを特徴とする請求項２記載のステアリング装置。
   
   

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