JP2024014023A - ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でアクセル操作を入力するための揺動操作に要する力とブレーキ操作を入力するための揺動操作に要する力を設定することができるステアリングホイールを提供する。【解決手段】ステアリングホイールは、操舵部１に対して揺動可能に支持され、一方の方向に揺動操作されることでアクセル操作を入力し、他方の方向に揺動操作されることでブレーキ操作を入力する左操作部及び右操作部と、左操作部及び右操作部の揺動動作を同期させるリンク機構５０を備え、リンク機構５０のカム部材６２のカム面６２ａは、中立面６２ａ３と、第１回転方向において中立面６２ａ３の下流側に配置され、カム部材６２の回転軸線Ｌに直交する平面Ｈに対して傾斜した傾斜面６２ａ１と、第１回転方向と反対の第２回転方向において中立面６２ａ３の下流側に配置され、平面Ｈに対して傾斜した傾斜面６２ａ２を有する。【選択図】図８

Description

本発明は、アクセル操作及びブレーキ操作を入力するための操作部を備えるステアリングホイールに関する。

従来から、ステアリングホイールにおいて、アクセル操作を入力するための操作部や、ブレーキ操作を入力するための操作部を設ける構成が知られている。例えば特許文献１に記載のステアリングホイールでは、アクセルレバーを揺動操作することによりアクセル操作を入力し、ブレーキレバーを揺動操作することによりブレーキ操作を入力する構成が記載されている。

特開２００８－１４２０４号公報

特許文献１の構成では、運転者がアクセルレバーの揺動操作に要する力をばね部材の付勢力で設定し、ブレーキレバーの揺動操作に要する力を他のばね部材の付勢力で設定している。このようにアクセル操作を入力するための揺動操作に要する力を設定する構成と、ブレーキ操作を入力するための揺動操作に要する力を設定する構成とが別々に設けられている場合、部品点数が増加して構造が複雑化するおそれがある。

そこで本発明は、簡易な構成でアクセル操作を入力するための揺動操作に要する力とブレーキ操作を入力するための揺動操作に要する力を設定することができるステアリングホイールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係るステアリングホイールの代表的な構成は、運転者に把持されて操舵される操舵部と、前記操舵部の内側に配置され、前記操舵部の操舵中心軸に連結されるボス部と、前記ボス部の右方に配置され、前記操舵部に対して揺動可能に支持され、第１方向に揺動操作されることでアクセル操作を入力し、前記第１方向とは反対の第２方向に揺動操作されることでブレーキ操作を入力する右操作部と、前記ボス部の左方に配置され、前記操舵部に対して揺動可能に構成され、前記操舵部に対して第３方向に揺動操作されることでアクセル操作を入力し、前記第３方向とは反対の第４方向に揺動操作されることでブレーキ操作を入力する左操作部と、前記右操作部又は前記左操作部の揺動時の一方の動力を他方に機械的に伝達し、前記右操作部の前記第１方向への揺動と前記左操作部の前記第３方向への揺動、及び、前記右操作部の前記第２方向への揺動と前記左操作部の前記第４方向への揺動をそれぞれ同期させる動力伝達機構と、を備え、前記動力伝達機構は、前記右操作部の前記１方向への揺動及び前記左操作部の前記第３方向への揺動に伴って第１回転方向に回転し、前記右操作部の前記２方向への揺動及び前記左操作部の前記第４方向への揺動に伴って前記第１回転方向と反対の第２回転方向に回転するカム部材と、前記カム部材の前記第１回転方向及び前記第２回転方向へのそれぞれの回転により、前記カム部材のカム面に沿って移動するカムフォロアであって、前記カム部材の非回転時に前記カム面の中立点に位置するカムフォロアと、前記カムフォロアが前記中立点に向かう方向に前記カムフォロアを付勢するばね部材と、を含み、前記カム部材の前記カム面は、前記中立点と、前記第１回転方向において前記中立点の下流側に配置され、前記カム部材の回転軸線に直交する平面に対して傾斜した第１傾斜面であって、前記カム部材が前記第１回転方向に回転する際に前記ばね部材の付勢力に抗して前記ばね部材を弾性変形させる方向に前記カムフォロアを移動させる第１傾斜面と、前記第２回転方向において前記中立点の下流側に配置され、前記平面に対して傾斜した第２傾斜面であって、前記カム部材が前記第２回転方向に回転する際に前記ばね部材の付勢力に抗して前記ばね部材を弾性変形させる方向に前記カムフォロアを移動させる第２傾斜面と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、カム部材のカム面は、第１回転方向において中立点の下流側に配置された第１傾斜面であってカム部材が第１回転方向に回転する際にばね部材の付勢力に抗してばね部材を弾性変形させる方向にカムフォロアを移動させる第１傾斜面と、第２回転方向において中立点の下流側に配置された第２傾斜面であってカム部材が第２回転方向に回転する際にばね部材の付勢力に抗してばね部材を弾性変形させる方向にカムフォロアを移動させる第２傾斜面を有する。そして第１傾斜面や第２傾斜面の傾斜角度を調整することにより、右操作部及び左操作部の操作ストロークと操作荷重との関係を調整し、右操作部や左操作部のアクセル操作やブレーキ操作を入力するための揺動操作に要する力をそれぞれ設定することができる。このため、共用のカム部材、カムフォロア、及びばね部材によってアクセル操作やブレーキ操作を入力するための揺動操作に要する力をそれぞれ設定することができ、簡易な構成でアクセル操作を入力するための揺動操作に要する力とブレーキ操作を入力するための揺動操作に要する力を設定することができる。

また、前記第１傾斜面の前記平面に対する傾斜角度と、前記第２傾斜面の前記平面に対する傾斜角度は異なる角度としてもよい。これによりアクセル操作を入力するための揺動操作に要する力とブレーキ操作を入力するための揺動操作に要する力を異なるものにすることができる。

また、前記カムフォロアは、前記カム部材に向かって突出し、前記カム部材が前記第１回転方向に回転する際に前記第１傾斜面に接触し、前記カム部材が前記第２回転方向に回転する際に前記第２傾斜面に接触する第１突起と、前記回転軸線を基準として前記第１突起と対称に配置された第２突起を有し、前記カム部材の前記カム面は、前記回転軸線を基準として前記第１傾斜面と対称に配置された第３傾斜面と、前記回転軸線を基準として前記第２傾斜面と対称に配置された第４傾斜面を有することが好ましい。

このような構成により、カムフォロアは、その第１突起と第２突起の少なくとも二点でカム面と接することになるため、一点でカム面と接する構成と比較して、カムフォロアを安定的にカム面に追従させることができる。

本発明の一実施形態に係るステアリングホイールの平面図である。 パッドとロアカバーを取り外した状態のステアリングホイールの平面図である。 パッドとロアカバーを取り外した状態のステアリングホイールを下方から見た斜視図である。 ステアリングホイールを図１に示すＡ１－Ａ１断面で切断した断面図である。 ステアリングホイールが備える操作レバーの斜視図である。 リンク機構の斜視図である。 リンク機構が有するカムユニットの斜視図である。 リンク機構が有するカムユニットの分解斜視図とカム部材の断面図である。 カムユニットのカム部材とプッシャの側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るステアリングホイール１０について説明する。ステアリングホイール１０は、不図示の車両に搭載されている。なお、以下の説明において、特定的な記載がない限り、上下方向は不図示のステアリングシャフトの軸方向に沿った上下方向を意味し、前後方向は車両の直進操舵時のステアリングシャフトの軸方向と直交する前後方向を意味し、左右方向は車両の直進操舵時のステアリングシャフトの軸方向と直交する左右方向を意味する。

図１は、ステアリングホイール１０を平面図である。図２は、パッド５とロアカバー６を取り外した状態のステアリングホイール１０の平面図である。図３は、パッド５とロアカバー６を取り外した状態のステアリングホイール１０を下方から見た斜視図である。図４は、ステアリングホイール１０を図１に示すＡ１－Ａ１断面で切断した断面図である。図５は、ステアリングホイール１０が備える操作レバー３、４の斜視図である。

図１～図５に示す様に、ステアリングホイール１０は、車両の運転者が把持して回転操舵する操舵部１と、操舵部１の内側に配置され、操舵軸としての不図示のステアリングシャフトに連結されるボス部２と、ボス部２の上方を覆うパッド５と、ステアリングホイール１０の下面側に配置されるロアカバー６を備える。また、ステアリングホイール１０は、ボス部２の右方と左方にそれぞれ配置され、アクセル操作及びブレーキ操作を入力するための操作レバー３、４を備える。

操舵部１は、左右方向に長い略楕円環状の部材であって、金属製の芯金１ａと芯金１ａを覆う樹脂カバー１ｂから形成されている。操舵部１の樹脂カバー１ｂにおけるボス部２の左右両側の部位は、運転者が通常の運転時に両手で把持する把持部１ｂ１、１ｂ２となっている。運転者は、把持部１ｂ１、１ｂ２を把持し、ボス部２に連結された不図示のステアリングシャフトを中心として操舵部１を回転操舵することにより、車両の進行方向を変更する。

ボス部２は、操舵部１の中心に配置され、不図示のステアリングシャフトが挿通されて嵌合される軸穴２ａを有する。ボス部２の軸穴２ａにステアリングシャフトの先端部が挿通して嵌合した状態で、ステアリングシャフトの先端部がナット止めされることにより、ボス部２とステアリングシャフトとが連結される。なお、ボス部２とパッド５との間には、折り畳まれて収納され、車両の衝突時に不図示のインフレーターから膨張用ガスが流入することによって膨張して運転者側に突出し、車両の前方側に向かって移動する運転者を受け止めて保護する不図示のエアバッグが搭載される。

また、ボス部２は、支持板金２０と二つの連結部材２１を介して操舵部１に連結されている。具体的には、ボス部２は、平板状の板金である支持板金２０のボス支持孔２０ａに嵌合することで支持板金２０に支持され、ビス７１によって支持板金２０に固定されている。また、Ｌ字状に曲げ加工が施された板金である連結部材２１は、その一端部２１ａが支持板金２０にビス７２によって固定され、他端部２１ｂが操舵部１の芯金１ａの下面側に不図示のビスによって固定されている。このようにしてボス部２と操舵部１が連結されている。

右操作部としての操作レバー３は、ボス部２の右方、且つ、操舵部１の内側で操舵部１に隣接して配置され、操舵部１に対して揺動可能に構成された部材であって、金属製の芯金３ａと樹脂製の操作カバー３ｂから構成されている。芯金３ａは、左右方向に延びて操作レバー３の揺動軸３１に軸支される軸支部３ａ１と、軸支部３ａ１の一端側から略直交する方向に延伸し、操作カバー３ｂが取り付けられるカバー取付部３ａ２と、軸支部３ａ１から他端側から下方に延伸し、後述するリンク機構５０に接続される接続部３ａ３を有する。

芯金３ａの軸支部３ａ１には、軸穴３ａ１ａが形成されており、この軸穴３ａ１ａに対してレバー支持部材３０に揺動可能に支持された揺動軸３１が挿通されている。揺動軸３１は、左右方向と直交（交差）する前後方向と平行となるように配置される。軸支部３ａ１と揺動軸３１は、ビス７３とピン７４によって相対移動しないように固定されている。このようにして操作レバー３は、揺動軸３１を中心に図４に示す矢印Ｒ１方向、及びその反対の矢印Ｒ２方向に揺動可能に構成される。なお、操作レバー３の矢印Ｒ１方向への揺動は、芯金３ａの軸支部３ａ１に形成された規制面３ａ１ｂがレバー支持部材３０の揺動規制部３０ａに当接することにより所定の揺動角度で規制され、矢印Ｒ２方向への揺動は、芯金３ａの軸支部３ａ１に形成された規制面３ａ１ｃがレバー支持部材３０の揺動規制部３０ｂに当接することにより所定の揺動角度で規制される。また、レバー支持部材３０における揺動軸３１の近傍には、揺動軸３１の揺動角度を検出可能であり、不図示のＣＰＵに電気的に接続された磁気式の回転角センサ３２が設けられている。また、支持板金２０の右端側には、金属製の支持台２３が立設されており、レバー支持部材３０は支持台２３に対してビス７５により固定されている。

操作カバー３ｂは、運転者が操作レバー３を揺動操作する際に運転者の手で触れられる部分であるため、触感が良好となるように樹脂で形成されている。操作カバー３ｂは、その上面側の部位であり運転者がアクセル操作を行う際に右手の掌や親指で押下される部位であるアクセル操作面３ｂ１と、下面側の部位であり運転者がブレーキ操作を行う際に親指以外の他の四指で押圧されるブレーキ操作面３ｂ２と、芯金３ａのカバー取付部３ａ２が嵌め込まれて不図示のビスで固定される嵌合穴３ｂ３を有する。運転者の操作性を高めるため、操作カバー３ｂのアクセル操作面３ｂ１の少なくとも一部は操舵部１に対して運転者側に位置し、ブレーキ操作面３ｂ２の少なくとも一部は操舵部１に対して運転者から離れた側に位置するように配設される。

操作レバー３は、運転者の右手の掌や親指によって操作カバー３ｂのアクセル操作面３ｂ１が押下されて第１方向としての矢印Ｒ１方向に揺動操作されることでアクセルを入力し、操作カバー３ｂのブレーキ操作面３ｂ２が親指以外の他の四指によって引き上げられて第２方向としての矢印Ｒ２方向に揺動操作されることでブレーキを入力する。具体的には、操作レバー３が揺動操作されると、揺動軸３１の揺動角度が回転角センサ３２に検出され、不図示のＣＰＵは回転角センサ３２から受信した検出信号に基づいて車両の加速減速装置を制御して車両を加速又は減速させる。つまりＣＰＵは、回転角センサ３２によって揺動軸３１が矢印Ｒ１方向に揺動したことが検出された場合、揺動軸３１の揺動角度に応じて車両の加速減速装置を制御して車両を加速させる。また、ＣＰＵは、回転角センサ３２によって揺動軸３１が矢印Ｒ２方向に揺動したことが検出された場合、揺動軸３１の回転角度に応じて車両の加速減速装置を制御して車両を減速させる。

左操作部としての操作レバー４は、ボス部２を基準として操作レバー３と左右対称の位置に配置され、操作レバー３と左右対称形状の部材であって、操作レバー３と左右対称の動作を行う。即ち、操作レバー４は、ボス部２の左方、且つ、操舵部１の内側で操舵部１に隣接して配置され、操舵部１に対して揺動可能に構成された部材であって、金属製の芯金４ａと樹脂製の操作カバー４ｂから構成されている。芯金４ａは、左右方向に延びて操作レバー４の揺動軸４１に軸支される軸支部４ａ１と、軸支部４ａ１の一端側から略直交する方向に延伸し、操作カバー４ｂが取り付けられるカバー取付部４ａ２と、軸支部４ａ１から他端側から下方に延伸し、後述するリンク機構５０に接続される接続部４ａ３を有する。

芯金４ａの軸支部４ａ１には、軸穴４ａ１ａが形成されており、この軸穴４ａ１ａに対してレバー支持部材４０に揺動可能に支持された揺動軸４１が挿通されている。揺動軸４１は、操作レバー３の揺動軸３１と略平行となるように配置されている。この略平行には、揺動軸３１と揺動軸４１が完全に平行な構成の他に、公差の範囲でずれている構成が含まれる。軸支部４ａ１と揺動軸４１は、ビス７６とピン７７によって相対移動しないように固定されている。このようにして操作レバー４は、揺動軸４１を中心に図４に示す矢印Ｒ３方向、及びその反対の矢印Ｒ４方向に揺動可能に構成される。なお、操作レバー４の矢印Ｒ３方向への揺動は、芯金４ａの軸支部４ａ１に形成された規制面４ａ１ｂがレバー支持部材４０の揺動規制部４０ａに当接することにより所定の揺動角度で規制され、矢印Ｒ４方向への揺動は、芯金４ａの軸支部４ａ１に形成された規制面４ａ１ｃがレバー支持部材４０の揺動規制部４０ｂに当接することにより所定の揺動角度で規制される。また、支持板金２０の左端側には、金属製の支持台２４が立設されており、レバー支持部材４０は支持台２４に対してビス７８によって固定されている。

操作カバー４ｂは、運転者が操作レバー４を揺動操作する際に運転者の手で触れられる部分であるため、触感が良好となるように樹脂で形成されている。操作カバー４ｂは、その上面側の部位であり運転者がアクセル操作を行う際に左手の掌や親指で押下される部位であるアクセル操作面４ｂ１と、下面側の部位であり運転者がブレーキ操作を行う際に親指以外の他の四指で押圧されるブレーキ操作面４ｂ２と、芯金４ａのカバー取付部４ａ２が嵌め込まれて不図示のビスで固定される嵌合穴４ｂ３を有する。運転者の操作性を高めるため、操作カバー４ｂのアクセル操作面４ｂ１の少なくとも一部は操舵部１に対して運転者側に位置し、ブレーキ操作面４ｂ２の少なくとも一部は操舵部１に対して運転者から離れた側に位置するように配設される。

操作レバー４は、運転者の掌や親指によって操作カバー４ｂのアクセル操作面４ｂ１が押下されて第３方向としての矢印Ｒ３方向に揺動操作されることでアクセルを入力し、操作カバー４ｂのブレーキ操作面４ｂ２が親指以外の他の四指によって引き上げられて第４方向としての矢印Ｒ４方向に揺動操作されることでブレーキを入力する。本実施形態では、後述の通り、操作レバー３の矢印Ｒ１方向への揺動動作と操作レバー４の矢印Ｒ３方向への揺動動作、及び、操作レバー４の矢印Ｒ２方向への揺動動作と操作レバー４の矢印Ｒ４方向への揺動動作がそれぞれ同期されている。従って、操作レバー４がＲ３方向に揺動操作されると、当該揺動操作に連動して操作レバー３がＲ１方向に揺動し、操作レバー３の揺動軸３１の揺動角度が回転角センサ３２によって検出され、ＣＰＵが当該揺動角度に応じて上述した制御を行うことにより車両が加速する。また、操作レバー４がＲ４方向に揺動操作されると、当該揺動操作に連動して操作レバー３がＲ２方向に揺動し、操作レバー３の揺動軸３１の揺動角度が回転角センサ３２によって検出され、ＣＰＵが当該揺動角度に応じて上述した制御を行うことにより車両が減速する。なお、操作レバー３、４の揺動動作が同期されていない場合、操作レバー４の揺動軸４１の揺動角度を検出する回転角センサを別途設け、ＣＰＵが当該回転角センサの検出結果に応じて上述した制御を行うことにより同様の動作を行うことができる。

このように本実施形態の構成によれば、操作レバー３が矢印Ｒ１方向に揺動操作されることでアクセル操作が入力され、矢印Ｒ２方向に揺動操作されることでブレーキ操作が入力される。同様に、操作レバー４が矢印Ｒ３方向に揺動操作されることでアクセル操作が入力され、矢印Ｒ４方向に揺動操作されることでブレーキ操作が入力される。このため、運転者は、一つの操作レバー３又は操作レバー４によってアクセル操作とブレーキ操作の双方を行うことができるため、運転者の操作が複雑化することを抑制することができる。

なお、本実施形態では、操作レバー３、４は、運転者の手の掌や親指によって矢印Ｒ１方向、矢印Ｒ３方向に押下されることによりアクセル操作を入力し、運転者の親指以外の他の四指によって矢印Ｒ２方向、矢印Ｒ４方向に引き上げられることでブレーキ操作を入力する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られず、操作レバー３、４のアクセル操作時の揺動方向とブレーキ操作時の揺動方向を本実施形態の構成とは逆の方向としてもよい。但し、運転時においては、ブレーキ操作の頻度よりもアクセル操作の頻度の方が多いことが一般的である。また、運転者は前傾姿勢で運転するため、自己の体重を利用して掌や親指を使って操作レバー３、４を押下する方が、親指以外の他の四指を使って操作レバー３、４を引き上げるよりも楽に揺動させやすい。従って、本実施形態の揺動方向とすることにより、運転者は相対的に操作頻度が多いアクセル操作を楽に操作できるため、運転者の操作負担を軽減することができる。

次に、操作レバー３の揺動動作と操作レバー４の揺動動作を同期する動力伝達機構としてのリンク機構５０の構成について説明する。図６は、リンク機構５０の斜視図である。図７は、リンク機構５０が有するカムユニット６０の斜視図である。図８は、リンク機構５０が有するカムユニット６０の分解斜視図と、カムユニット６０が有するカム部材６２の断面図である。図９は、カムユニット６０のカム部材６２とプッシャ６３の側面図である。

図６～図９に示す様に、リンク機構５０は、リンク５２～５５とカムユニット６０から構成されており、操舵部１よりも下方側に配置されている。また、カムユニット６０は、カムホルダ６１、カム部材６２、プッシャ６３、圧縮ばね６４、及びばね保持板６５から構成されており、支持台２３、２４に対してビス８１で固定された取付板６６に取り付けられている。取付板６６には、カムホルダ６１やカム部材６２を軸支する回転軸６７がナット８３によって固定されて立設されている。回転軸６７は、左右方向において操作レバー３の揺動軸３１及び操作レバー４の揺動軸４１のそれぞれと略等間隔となる位置で、揺動軸３１と略平行となるように配置されている。この略等間隔には、揺動軸３１の中心と揺動軸４１の中心とを結ぶ仮想線の中心に回転軸６７の中心が位置する構成の他に、公差の範囲でずれている構成が含まれる。また、この略平行には、揺動軸３１と回転軸６７が完全に平行な構成の他に、公差の範囲でずれている構成が含まれる。

リンク５２は、その一端部５２ａが操作レバー３の接続部３ｃに対してナット８６によって連結されており、他端部５２ｂがリンク５３に締結されて連結されている。リンク５２は、操作レバー３に連結されているため、操作レバー３の揺動に伴って操作レバー３と一体的に揺動する。リンク５３は、その一端部５３ａがリンク５２に締結されて連結されており、他端部５３ｂがカムユニット６０のカムホルダ６１のリンク連結部６１ａに締結されて連結されている。リンク５３は、リンク５２の矢印Ｒ１方向への揺動に伴って左方へ直線的に移動し、リンク５２の矢印Ｒ２方向への揺動に伴って右方へ直線的に移動する。

リンク５４は、その一端部５４ａが操作レバー４の接続部４ｃに対してナット８７によって連結されており、他端部５４ｂがリンク５５に締結されて連結されている。リンク５４は、操作レバー４に連結されているため、操作レバー４の揺動に伴って操作レバー４と一体的に揺動する。リンク５５は、その一端部５５ａがリンク５４に締結されて連結されており、他端部５５ｂがカムユニット６０のカムホルダ６１のリンク連結部６１ｂに締結されて連結されている。リンク５５は、リンク５４の矢印Ｒ３方向への揺動に伴って右方へ直線的に移動し、リンク５４の矢印Ｒ４方向への揺動に伴って左方へ直線的に移動する。

回転部材としてのカムホルダ６１は、ベアリング８５と座金８２を介して、回転軸６７に対して図８に示す矢印Ｗ１方向、及びその反対の方向である矢印Ｗ２方向に回転可能に取り付けられている。カムホルダ６１の裏面側（後面側）には、リンク５３が連結されるリンク連結部６１ａと、リンク５５が連結されるリンク連結部６１ｂが設けられている。リンク連結部６１ａとリンク連結部６１ｂは、回転軸６７を基準として対称となる位置に配置されている。また、カムホルダ６１の表面側（前面側）には、カム部材６２が嵌合するカム取付部６１ｃが設けられており、カム取付部６１ｃにはカム部材６２を位置決めする二つの凹部６１ｃ１が形成されている。また、カムホルダ６１の中央部には、回転軸６７が挿通される軸穴６１ｄが設けられている。

カム部材６２は、カムホルダ６１のカム取付部６１ｃに嵌合して保持され、カムホルダ６１と一体的に回転する。カム部材６２は、カムホルダ６１の二つの凹部６１ｃ１にそれぞれ嵌合してカムホルダ６１との間で位置決めを行う二つの凸部６２ｂを有する。カム部材６２の中央部には、回転軸６７が挿通される軸穴６２ｃが設けられている。また、カム部材６２の表面（前面）には、プッシャ６３の位置を制御するためのカム面６２ａが設けられている。

カム面６２ａは、カム部材６２の回転軸線Ｌに直交する平面Ｈと略平行な面である中立点としての二つの中立面６２ａ３と、第１回転方向としての矢印Ｗ１方向において中立面６２ａ３の下流側（矢印Ｗ１方向への回転側）に配置され、平面Ｈに対して前方に傾斜した面である第１傾斜面及び第３傾斜面としての二つの傾斜面６２ａ１と、第２回転方向としての矢印Ｗ２方向において中立面６２ａ３の下流側（矢印Ｗ２方向への回転側）に配置され、平面Ｈに対して前方に傾斜した面である第２傾斜面及び第４傾斜面としての二つの傾斜面６２ａ２を有する。カム部材６２の回転軸線Ｌを基準として、二つの傾斜面６２ａ１は互いに対称となる位置に配置されており、二つの傾斜面６２ａ２は互いに対称となる位置に配置されており、二つの中立面６２ａ３は互いに対称となる位置に配置されている。また、本実施形態では、傾斜面６２ａ１の傾斜角度θ１は傾斜面６２ａ２の傾斜角度θ２よりも小さく構成されており、傾斜面６２ａ２は曲面となっている。

プッシャ６３は、カム部材６２の回転に伴って、カム部材６２のカム面６２ａに沿ってばね保持板６５に接近する方向と離間する方向とに直線的に移動する円筒状の部材である。プッシャ６３の裏面には、カム部材６２に向かって突出し、カム部材６２のカム面６２ａに接触する第１突起及び第２突起としての二つの突起部６３ａが設けられている。二つの突起部６３ａは、カム部材６２の回転軸線Ｌを基準として互いに対称となる位置に配置されており、プッシャ６３は操作レバー３、４が揺動操作されていない自由状態において突起部６３ａが中立面６２ａ３に位置するように配置される。また、プッシャ６３の筒内部には、圧縮ばね６４の一端部６４ａを保持するばね座面６３ｂが設けられている。

ばね保持板６５は、円形状の板金であり、その裏面には圧縮ばね６４の他端部６４ｂを保持する不図示のばね座面が設けられている。また、ばね保持板６５の中央部には、回転軸６７が挿通される軸穴６５ａが設けられている。回転軸６７の先端部６７ａは、ばね保持板６５の軸穴６５ａに挿通された後にナット８４によって締結される。このようにしてカム部材６２、プッシャ６３、圧縮ばね６４、及びばね保持板６５の回転軸６７に対する抜け止めがなされている。なお、ベアリング８５、座金８２、カムホルダ６１は、取付板６６と回転軸６７のフランジ部６７ｂの間に挟まれることによって回転軸６７に対する抜け止めがなされている。

操作レバー３が矢印Ｒ１方向に揺動操作された場合、操作レバー３に連結されたリンク５２が矢印Ｒ１方向に揺動し、リンク５２の他端部５２ｂに連結されたリンク５３が左方に直線的に移動することにより、リンク５３の他端部５３ｂに連結されたカムホルダ６１が回転軸６７を中心に矢印Ｗ１方向に回転する。カムホルダ６１が矢印Ｗ１方向に回転すると、カムホルダ６１に連結されたリンク５５が右方に直線的に移動し、リンク５５の一端部５５ａに連結されたリンク５４と、リンク５４の一端部５４ａに連結された操作レバー４が揺動軸４１を中心に矢印Ｒ３方向に一体的に揺動する。

操作レバー３が矢印Ｒ２方向に揺動操作された場合、操作レバー３に連結されたリンク５２が矢印Ｒ２方向に揺動し、リンク５２の他端部５２ｂに連結されたリンク５３が右方に直線的に移動することにより、リンク５３の他端部５３ｂに連結されたカムホルダ６１が回転軸６７を中心に矢印Ｗ２方向に回転する。カムホルダ６１が矢印Ｗ２方向に回転すると、カムホルダ６１に連結されたリンク５５が左方に直線的に移動し、リンク５５の一端部５５ａに連結されたリンク５４と、リンク５４の一端部５４ａに連結された操作レバー４が揺動軸４１を中心に矢印Ｒ４方向に一体的に揺動する。

操作レバー４が矢印Ｒ３方向に揺動操作された場合、操作レバー４に連結されたリンク５４が矢印Ｒ３方向に揺動し、リンク５４の他端部５４ｂに連結されたリンク５５が右方に直線的に移動することにより、リンク５５の他端部５５ｂに連結されたカムホルダ６１が回転軸６７を中心に矢印Ｗ１方向に回転する。カムホルダ６１が矢印Ｗ１方向に回転すると、カムホルダ６１に連結されたリンク５３が左方に直線的に移動し、リンク５３の一端部５３ａに連結されたリンク５２と、リンク５２の一端部５２ａに連結された操作レバー３が揺動軸３１を中心に矢印Ｒ１方向に一体的に揺動する。

操作レバー４が矢印Ｒ４方向に揺動操作された場合、操作レバー４に連結されたリンク５４が矢印Ｒ４方向に揺動し、リンク５４の他端部５４ｂに連結されたリンク５５が左方に直線的に移動することにより、リンク５５の他端部５５ｂに連結されたカムホルダ６１が回転軸６７を中心に矢印Ｗ２方向に回転する。カムホルダ６１が矢印Ｗ２方向に回転すると、カムホルダ６１に連結されたリンク５３が右方に直線的に移動し、リンク５３の一端部５３ａに連結されたリンク５２と、リンク５２の一端部５２ａに連結された操作レバー３が揺動軸３１を中心に矢印Ｒ２方向に一体的に揺動する。

このようにしてリンク機構５０は、操作レバー３の矢印Ｒ１方向への揺動動作と操作レバー４の矢印Ｒ３方向への揺動動作、及び、操作レバー３の矢印Ｒ２方向への揺動動作と操作レバー４の矢印Ｒ４方向への揺動動作をそれぞれ同期させる。このような構成により、操作レバー３でアクセル操作が行われ、操作レバー４でブレーキ操作が行われるような誤操作を抑制することができる。

また、操作レバー３、４の矢印Ｒ１方向、矢印Ｒ３方向への揺動操作に伴ってカムホルダ６１が矢印Ｗ１方向に回転する場合、カムホルダ６１に保持されたカム部材６２もカムホルダ６１と一体的に矢印Ｗ１方向に回転する。カム部材６２が矢印Ｗ１方向に回転すると、中立面６２ａ３に位置していたプッシャ６３はカム部材６２のカム面６２ａの傾斜面６２ａ１に沿って、圧縮ばね６４の付勢力に抗して圧縮ばね６４を圧縮させながら前方へ移動する（図９Ａ、図９Ｂ）。その後、操作レバー３、４の揺動操作が解除されると、圧縮ばね６４の復元力によってプッシャ６３が後方に向かって付勢され、プッシャ６３を介して付勢力を受けたカム部材６２が矢印Ｗ２方向に回転して回転前の位相に戻り、プッシャ６３も中立面６２ａ３に戻る。また、このカム部材６２の回転前の位相に戻るための矢印Ｗ２方向への回転により、リンク５２～５５が上述したように移動し、これに伴って操作レバー３、４が矢印Ｒ２方向、矢印Ｒ４方向にそれぞれ揺動して揺動操作前の初期位置に戻る。

同様に、操作レバー３、４の矢印Ｒ２方向、矢印Ｒ４方向への揺動操作に伴ってカムホルダ６１が矢印Ｗ２方向に回転する場合、カムホルダ６１に保持されたカム部材６２もカムホルダ６１と一体的に矢印Ｗ２方向に回転する。カム部材６２が矢印Ｗ２方向に回転すると、中立面６２ａ３に位置していたプッシャ６３はカム部材６２のカム面６２ａの傾斜面６２ａ２に沿って、圧縮ばね６４の付勢力に抗して圧縮ばね６４を圧縮させながら前方へ移動する（図９Ａ、図９Ｃ）。その後、操作レバー３、４の揺動操作が解除されると、圧縮ばね６４の復元力によってプッシャ６３が後方に向かって付勢され、プッシャ６３を介して付勢力を受けたカム部材６２が矢印Ｗ１方向に回転して回転前の位相に戻り、プッシャ６３も中立面６２ａ３に戻る。また、このカム部材６２の回転前の位相に戻るための矢印Ｗ１方向への回転により、リンク５２～５５が上述したように移動し、これに伴って操作レバー３、４が矢印Ｒ１方向、矢印Ｒ３方向にそれぞれ揺動して揺動操作前の初期位置に戻る。

つまりカム部材６２のカム面６２ａは、カム部材６２が矢印Ｗ１方向と矢印Ｗ２方向のいずれの方向に回転した場合であっても、圧縮ばね６４の付勢力に抗して圧縮ばね６４を弾性変形させる方向にプッシャ６３を移動させる形状を有している。そして操作レバー３、４の揺動操作が解除されると、プッシャ６３を介して圧縮ばね６４の付勢力を受けたカム部材６２が回転して回転前の位相に戻り、操作レバー３、４が初期位置に戻る。このように本実施形態の構成によれば、アクセル操作やブレーキ操作を入力するための操作レバー３、４の揺動操作が解除された場合、共用のカム部材６２、プッシャ６３、及び圧縮ばね６４によって操作レバー３、４を初期位置に戻すことができ、部品点数を削減して簡易な構成で操作レバー３、４を初期位置に戻すことができる。

また、操作レバー３、４のアクセル操作のための揺動操作に要する力は、リンク機構５０を構成する各部材間の摩擦抵抗等も多少は影響するものの、主として圧縮ばね６４のばね圧とカム部材６２のカム面６２ａの傾斜面６２ａ１の傾斜角度によって決まる。同様に、操作レバー３、４のブレーキ操作のための揺動操作に要する力は、主として圧縮ばね６４のばね圧とカム部材６２のカム面６２ａの傾斜面６２ａ２の傾斜角度によって決まる。このため、傾斜面６２ａ１、６２ａ２の傾斜角度を調整することにより、操作レバー３、４の操作ストロークと操作荷重との関係を調整し、操作レバー３、４のアクセル操作やブレーキ操作のための揺動操作に要する力をそれぞれ設定することができる。このように本実施形態の構成によれば、共用のカム部材６２、プッシャ６３、及び圧縮ばね６４によってアクセル操作やブレーキ操作を入力するための揺動操作に要する力をそれぞれ設定することができ、簡易な構成でアクセル操作を入力するための揺動操作に要する力とブレーキ操作を入力するための揺動操作に要する力を設定することができる。

また、本実施形態では、傾斜面６２ａ１の傾斜角度θ１と傾斜面６２ａ２の傾斜角度θ２が異なる角度となっている。このような構成により、操作レバー３、４のアクセル操作の操作ストロークと操作荷重との関係と、ブレーキ操作の操作ストロークと操作荷重との関係を異なる関係とし、アクセル操作のための揺動操作に要する力とブレーキ操作のための揺動操作に要する力を異なるものとすることができる。例えば、通常の運転時では、アクセル操作の頻度よりもブレーキ操作の頻度の方が多いことが一般的である。このため、本実施形態のように傾斜面６２ａ１の傾斜角度θ１を、傾斜面６２ａ２の傾斜角度θ２よりも小さくすることにより、アクセル操作のための揺動操作に要する力をブレーキ操作のための揺動操作に要する力よりも小さくすることができ、運転者の運転の快適性を向上させることができる。

また、本実施形態では、傾斜面６２ａ２が曲面となっている。これによりブレーキ操作のための揺動操作に要する力を揺動角度が大きくなるにつれて非線形的に大きくすることができる。なお、傾斜面６２ａ１を曲面で形成し、アクセル操作のための揺動操作に要する力を揺動角度が大きくなるにつれて非線形的に大きくする構成としてもよい。例えばアクセル操作の開始時にはアクセル操作のための揺動操作に要する力を小さくし、揺動角度が所定の角度を超えた時に揺動操作に要する力を非線形的に大きくする構成とすることで、運転者がスピードを出しすぎることを抑制することができる。なお、操作レバー３、４のアクセル操作やブレーキ操作のための揺動操作に要する力と揺動角度との間で非線形性を持たせるために、カム面６２ａにおける傾斜面６２ａ１や傾斜面６２ａ２に相当する位置において、傾斜角度が異なる複数の傾斜面をカム部材６２の回転方向に連続的に配置する構成や、この複数の傾斜面の間に曲面や中立面６２ａ３と平行な面を配置する構成としてもよい。

また、本実施形態では、プッシャ６３が二つの突起部６３ａにおいてカム部材６２のカム面６２ａと接している。このような構成により、プッシャ６３は少なくとも二点でカム面６２ａと接することになるため、一点でカム面６２ａと接する構成と比較して、プッシャ６３を安定的にカム面６２ａに追従させることができる。

また、本実施形態では、リンク機構５０が操舵部１よりもステアリングホイール１０の下方側に配置されている。このような構成により、不図示のエアバッグが作動する際に、作動したエアバッグがリンク機構５０を構成する各部材に干渉して膨張が妨げられることを抑制することができる。

なお、本実施形態では、リンク機構５０を用いて操作レバー３、４の揺動動作を同期させる構成について説明したものの、本発明はこれに限られず、操作レバー３、４の揺動時の一方の動力を他方に機械的に伝達する他の動力伝達機構によって操作レバー３、４の揺動動作を同期させる構成としてもよい。他の動力伝達機構として、例えば操作レバー３、４の揺動操作に応じて回転して駆動力を伝達するギア列を用いて操作レバー３、４の揺動動作を同期させる構成としてもよい。但し、ギア列を用いる場合、各ギアを支持するための支持軸が複数必要となるため、ステアリングホイール１０の小型化の観点から、本実施形態の構成のようにリンク機構５０を用いるのが好ましい。同様に、本実施形態では、リンク５２～５５を使用してカムホルダ６１を回転させ、カムユニット６０を動作させる構成としたものの、本発明はこれに限られず、操作レバー３、４の揺動時の一方の動力を他方に機械的に伝達する他の動力伝達機構によってカムホルダ６１を回転させ、カムユニット６０を動作させる構成としてもよい。

また、本実施形態では、操作レバー３、４を操舵部１の内側に配置する構成について説明したものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、操作レバー３、４を操舵部１の外側において操舵部１に隣接した位置に配置する構成してもよい。但し、本実施形態の構成のように、操作レバー３、４を操舵部１の内側に配置する構成とすることにより、操作レバー３、４が操舵部１の外側に出っ張らずにステアリングホイール１０の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、カム部材６２を回転前の位相に戻すためにカム部材６２に付勢力を付与する部材として圧縮ばね６４を用いる構成について説明したものの、本発明はこれに限られず、他のばねを用いる構成としてもよい。例えば、圧縮ばね６４の代わりに引っ張りばねを設け、カム部材６２が矢印Ｗ１方向と矢印Ｗ２方向のいずれの方向に回転した場合であっても当該引っ張りばねの付勢力に抗して当該引っ張りばねを弾性変形させる方向にプッシャ６３を移動させる形状をカム面６２ａが有する構成とすることで、上記同様の効果を得ることができる。

１…操舵部、２…ボス部、３、４…操作レバー、１０…ステアリングホイール、５０…リンク機構、５２～５５…リンク、６１…カムホルダ、６２…カム部材、６２ａ…カム面、６３…プッシャ、６４…圧縮ばね

Claims (3)

1. 運転者に把持されて操舵される操舵部と、
   前記操舵部の内側に配置され、前記操舵部の操舵中心軸に連結されるボス部と、
   前記ボス部の右方に配置され、前記操舵部に対して揺動可能に支持され、第１方向に揺動操作されることでアクセル操作を入力し、前記第１方向とは反対の第２方向に揺動操作されることでブレーキ操作を入力する右操作部と、
   前記ボス部の左方に配置され、前記操舵部に対して揺動可能に構成され、前記操舵部に対して第３方向に揺動操作されることでアクセル操作を入力し、前記第３方向とは反対の第４方向に揺動操作されることでブレーキ操作を入力する左操作部と、
   前記右操作部又は前記左操作部の揺動時の一方の動力を他方に機械的に伝達し、前記右操作部の前記第１方向への揺動と前記左操作部の前記第３方向への揺動、及び、前記右操作部の前記第２方向への揺動と前記左操作部の前記第４方向への揺動をそれぞれ同期させる動力伝達機構と、
   を備え、
   前記動力伝達機構は、
   前記右操作部の前記１方向への揺動及び前記左操作部の前記第３方向への揺動に伴って第１回転方向に回転し、前記右操作部の前記２方向への揺動及び前記左操作部の前記第４方向への揺動に伴って前記第１回転方向と反対の第２回転方向に回転するカム部材と、
   前記カム部材の前記第１回転方向及び前記第２回転方向へのそれぞれの回転により、前記カム部材のカム面に沿って移動するカムフォロアであって、前記カム部材の非回転時に前記カム面の中立点に位置するカムフォロアと、
   前記カムフォロアが前記中立点に向かう方向に前記カムフォロアを付勢するばね部材と、
   を含み、
   前記カム部材の前記カム面は、前記中立点と、前記第１回転方向において前記中立点の下流側に配置され、前記カム部材の回転軸線に直交する平面に対して傾斜した第１傾斜面であって、前記カム部材が前記第１回転方向に回転する際に前記ばね部材の付勢力に抗して前記ばね部材を弾性変形させる方向に前記カムフォロアを移動させる第１傾斜面と、前記第２回転方向において前記中立点の下流側に配置され、前記平面に対して傾斜した第２傾斜面であって、前記カム部材が前記第２回転方向に回転する際に前記ばね部材の付勢力に抗して前記ばね部材を弾性変形させる方向に前記カムフォロアを移動させる第２傾斜面と、
   を有することを特徴とするステアリングホイール。
2. 前記第１傾斜面の前記平面に対する傾斜角度と、前記第２傾斜面の前記平面に対する傾斜角度は異なることを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール。
3. 前記カムフォロアは、前記カム部材に向かって突出し、前記カム部材が前記第１回転方向に回転する際に前記第１傾斜面に接触し、前記カム部材が前記第２回転方向に回転する際に前記第２傾斜面に接触する第１突起と、前記回転軸線を基準として前記第１突起と対称に配置された第２突起を有し、
   前記カム部材の前記カム面は、前記回転軸線を基準として前記第１傾斜面と対称に配置された第３傾斜面と、前記回転軸線を基準として前記第２傾斜面と対称に配置された第４傾斜面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリングホイール。

Images