JP4134889B2 - 操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は操舵装置に関し、特に、自動車等の車両において衝突時に乗員を保護する操舵装置に関する。

従来、操舵装置においては、車体の一部に基端部にて連結されて片持ち支持される支持アームの先端部に操作入力部を配設し、この操作入力部での操舵操作によって操舵機構を操作可能にした構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、ジョイスティクが支持アームにて片持ち支持されている構成が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００３−１２７８７８号公報 実用新案登録第３０３０２４６号公報

しかしながら、前記特許文献１、２における操舵装置においては、車体の側突または後突時に、慣性力によって支持アームと共に操作入力部が乗員側へ相対移動することが考えられる。また、この操作入力部の乗員側への相対移動を阻止するためには、支持アームの剛性及び強度を上げる必要があり、補強を行なうことで大幅な重量増加となる。

本発明は上記事実を考慮し、大幅な重量増加を伴うことなく、車体側突時または車体後突時に操作入力部の乗員側への相対移動を阻止できる操舵装置を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明は、車体の一部に基端部にて連結されて片持ち支持される支持アームの先端部に操作入力部が配設された操舵装置であって、
作動時に前記操作入力部と乗員との間に展開するエアバッグ袋体を備えたエアバッグ装置と、
車体側突時または車体後突時に発生する前記操作入力部の乗員側への相対変位を検出する変位検出手段と、
該変位検出手段からの変位情報に基づいて前記エアバッグ装置を作動させる制御手段と、
を有することを特徴とする。

従って、変位検出手段によって車体側突時または車体後突時に発生する操作入力部の乗員側への相対変位を検出し、制御手段によって変位検出手段からの変位情報に基づいてエアバッグ装置を作動させるため、基端部が車体の一部に連結されて片持ち支持されている操舵装置の支持アームの先端部に配設された操作入力部と、乗員との間にエアバッグ袋体が展開する。この結果、展開したエアバッグ袋体が、操作入力部と乗員との間に介在することによって、操作入力部の乗員側への相対移動を阻止できる。このため、補強により支持アームの剛性及び強度を上げることで操作入力部の乗員側への相対移動を阻止する構成に比べて、大幅な重量増加を伴うことなく、車体側突時または車体後突時に操作入力部の乗員側への相対移動を阻止できる。また、変位検出手段によって車体側突時または車体後突時に発生する操作入力部の乗員側への相対変位を検出し、制御手段によって変位検出手段からの変位情報に基づいてエアバッグ装置を作動させるため、必要な時にのみエアバッグ装置を作動させることができる。この結果、エアバッグ袋体の無駄な展開を防止できる。

請求項１記載の本発明は、車体の一部に基端部にて連結されて片持ち支持される支持アームの先端部に操作入力部が配設された操舵装置であって、作動時に操作入力部と乗員との間に展開するエアバッグ袋体と、車体側突時または車体後突時に発生する操作入力部の乗員側への相対変位を検出する変位検出手段と、変位検出手段からの変位情報に基づいてエアバッグ装置を作動させる制御手段と、を有するため、大幅な重量増加を伴うことなく、車体側突時または車体後突時に操作入力部の乗員側への相対移動を阻止できると共にエアバッグ袋体の無駄な展開を防止できるという優れた効果を有する。

本発明における操舵装置の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。

なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図２に示される如く、本実施形態の操舵装置１０における操作入力部１２は、ハンドルタイプとなっており、中央部１４にエアバッグ装置１６が配設されている。また、操舵装置１０の支持アームを構成する第１支持アーム１８は、車体の一部としてのコンソールボックス２０の車両前方側のフロアトンネル部２２に基端部１８Ａが、ボールジョイント等の連結手段２４によって連結支持されており、第１支持アーム１８は、フロアトンネル部２２に対して車体前後左右方向へ回転可能となっている。

また、第１支持アーム１８の上端部１８Ｂには、操舵装置１０の支持アームを構成する第２支持アーム２６の車幅方向内側端部２６Ａが、ボールジョイント等の連結手段２８によって連結されており、第２支持アーム２６は、第１支持アーム１８に対して車体前後上下へ回転可能となっている。

また、第２支持アーム２６の車幅方向外側端部２６Ｂには、操作入力部１２が取付けられている。

即ち、本実施形態の操舵装置１０では、第１支持アーム１８と第２支持アーム２６とで構成され、フロアトンネル部２２に片持ち支持される支持アームの先端部に操作入力部１２が配設されている。また、本実施形態の操舵装置１０は、従来のステアリングシャフトを持たない、所謂、ステアリングバイワイヤ構造の操舵装置１０となっており、第１支持アーム１８及び第２支持アーム２６内に配線したワイヤハーネスを介して電気信号により、車体を操縦可能となっている。

図３に示される如く、操作入力部１２の中央部１４に配設されたエアバッグ装置１６には、エアバッグ袋体３０が折り畳んだ状態で収納されており、エアバッグ装置１６には、インフレータ３６が内蔵されている。また、インフレータ３６は制御手段としての制御装置４０に電線または無線により電気的に接続されており、制御装置４０からの信号によりインフレータ３６が作動すると、エアバッグ袋体３０の内部に膨張展開用のガスが噴出し、エアバッグ袋体３０が操作入力部１２と乗員４２との間に展開するようになっている。

図１に示される如く、車体４４の右側前部４４Ａには、加速度センサ等からなる側突センサ４６が配設されており、この側突センサ４６は制御装置４０に電線または無線により電気的に接続されている。また、車体４４の右側後部４４Ｂには、加速度センサ等からなる側突センサ４８が配設されており、この側突センサ４８は制御装置４０に電線または無線により電気的に接続されている。

車体４４の左側前部４４Ｃには、加速度センサ等からなる側突センサ５０が配設されており、この側突センサ５０は制御装置４０に電線または無線により電気的に接続されている。また、車体４４の左側後部４４Ｄには、加速度センサ等からなる側突センサ５２が配設されており、この側突センサ５２は制御装置４０に電線または無線により電気的に接続されている。

車体４４の後部４４Ｅには、加速度センサ等からなる後突センサ５４が配設されており、この後突センサ５４は制御装置４０に電線または無線により電気的に接続されている。

従って、車体４４の右側前部４４Ａに他車両等が側突し、矢印Ｆ１の衝突荷重が作用した場合には、この衝突荷重Ｆ１を側突センサ４６が検知し、制御装置４０に検知データを送るようになっている。また、車体４４の右側後部４４Ｂに他車両等が側突し、矢印Ｆ２の衝突荷重が作用した場合には、この衝突荷重Ｆ２を側突センサ４８が検知し、制御装置４０に検知データを送るようになっている。また、車体４４の左側前部４４Ｃに他車両等が側突し、矢印Ｆ３の衝突荷重が作用した場合には、この衝突荷重Ｆ３を側突センサ５０が検知し、制御装置４０に検知データを送るようになっている。また、車体４４の左側後部４４Ｄに他車両等が側突し、矢印Ｆ４の衝突荷重が作用した場合には、この衝突荷重Ｆ４を側突センサ５２が検知し、制御装置４０に検知データを送るようになっている。

更に、車体４４の後部４４Ｅに他車両等が後突し、矢印Ｆ５の衝突荷重が作用した場合には、この衝突荷重Ｆ５を後突センサ５４が検知し、制御装置４０に検知データを送るようになっている。

制御装置４０は、側突が発生した場合に、各側突センサ４６、４８、５０、５２からの検知データに基づいて、車体４４が車体の中心Ｐに対して左方向（図１の矢印Ａ方向）または、右方向（図１の矢印Ｂ方向）へ回転するか否かを判定できるようになっている。

更に、第１支持アーム１８の基端部１８Ａに配設した連結手段２４には、変位検出手段としての角度センサ６０が配設されており、この角度センサ６０は制御装置４０に電線または無線により電気的に接続されている。また、第１支持アーム１８の上端部１８Ｂに配設した連結手段２８には、変位検出手段としての角度センサ６２が配設されており、この角度センサ６２は制御装置４０に電線または無線により電気的に接続されている。

制御装置４０は、角度センサ６０、６２から角度データと、制御装置４０に予め記憶された判定マップに基づいて、操作入力部１２が車体４４の中心Ｐに対して、例えば、図１に示す前方右側の部位または図４に示す前方左側の部位にあるかを判定できるようになっている。

従って、操作入力部１２が車体４４の中心Ｐに対して、例えば、図１に示す前方右側の部位にある状態で、車体４４の右側前部４４Ａに側突が発生し、車体４４が中心Ｐに対して左方向（図１の矢印Ａ方向）へ回転する時には、車体４４と一体的に同方向（矢印Ａ方向）へ回転する乗員４２に対して、操作入力部１２は、慣性力によって発生する第１支持アーム１８と第２支持アーム２６の回転により、図１の位置を保とうとする。この結果、乗員４２と操作入力部１２とが接近する。このため、制御装置４０は、インフレータ３６を作動させ、エアバッグ袋体３０を操作入力部１２と乗員４２との間に展開するようになっている。

また、後突が発生した時には、操作入力部１２が車体４４の中心Ｐに対して、どの位置にあっても、車体４４と一体的に前方へ移動する乗員４２に対して、慣性力によって発生する第１支持アーム１８と第２支持アーム２６の回転により、操作入力部１２は図１の位置を保とうとする。この結果、操作入力部１２と乗員４２とが接近する。このため、制御装置４０は、インフレータ３６を作動させ、エアバッグ袋体３０を操作入力部１２と乗員４２との間に展開するようになっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、操舵装置１０の操作入力部１２が車体４４の中心Ｐに対して、例えば、図１に示す前方右側の部位にある状態で、車体４４の右側前部４４Ａに側突が発生し、車体４４が車体の中心Ｐに対して左方向（図１の矢印Ａ方向）へ回転する時には、車体４４と一体的に同方向（矢印Ａ方向）へ回転する乗員４２に対して、操作入力部１２は、慣性力によって発生する第１支持アーム１８と第２支持アーム２６の回転により、図１の位置を保とうとする。このため、乗員４２と操作入力部１２とが接近する。

この場合、制御装置４０は、角度センサ６０、６２からの検知データと制御装置４０に予め記憶された判定マップに基づいて、操作入力部１２が車体４４の中心Ｐに対して、図１に示す前方右側の部位あると判定する。また、制御装置４０は、車体４４の右側前部４４Ａに側突が発生した場合に、各側突センサ４６、４８、５０、５２からの検知データに基づいて、車体４４が車体の中心Ｐに対して左方向（図１の矢印Ａ方向）へ回転すると判定する。

制御装置４０はこれらの判定に基づいて、操作入力部１２と乗員４２とが相対的に接近すると判定し、エアバッグ装置１６のインフレータ３６を作動させる。このため、エアバッグ袋体３０が操作入力部１２と乗員４２との間に展開する。

また、車体４４に後突が発生した場合には、操作入力部１２が車体４４の中心Ｐに対して、どの位置にあっても、車体４４と一体的に前方へ移動する乗員４２に対して、慣性力によって発生する第１支持アーム１８と第２支持アーム２６の回転により、操作入力部１２は図１の位置を保とうとする。このため、操作入力部１２と乗員４２とが接近する。

この場合には、制御装置４０は、後突センサ５４の検知データに基づいて操作入力部１２と乗員４２とが相対的に接近すると判定し、エアバッグ装置１６のインフレータ３６を作動させる。この結果、エアバッグ袋体３０が操作入力部１２と乗員４２との間に展開する。

従って、本実施形態では、車体側突時または車体後突時に、展開したエアバッグ袋体３０が、操作入力部１２と乗員４２との間に介在することによって、操作入力部１２の乗員４２側への相対移動を阻止できる。このため、補強により支持アームの剛性及び強度を上げることで操作入力部１２の乗員４２側への相対移動を阻止する構成に比べて、大幅な重量増加を伴うことなく、車体側突時または車体後突時に操作入力部１２の乗員４２側への相対移動を阻止できる。

また、操舵装置１０の支持アームを補強する必要が無いため、支持アームを軽量化できると共に細くできる。このため、操舵装置１０の操作性及び、車室内の視認性を向上することができる。更に、支持アームを細くできるため圧迫感が低減し、操舵装置１０の見栄えが良くなる。

また、本実施形態では、操作入力部１２が車体４４の中心Ｐに対して、例えば、図４に示す前方左側の部位にある状態で、車体４４の右側前部４４Ａに側突が発生し、車体４４が車体の中心Ｐに対して左方向（図４の矢印Ａ方向）へ回転する場合には、車体４４と一体的に同方向（矢印Ａ方向）へ回転する乗員４２と、慣性力によって発生する第１支持アーム１８と第２支持アーム２６の回転により、図１の位置を保とうとする操作入力部１２とが離れる。

この場合、制御装置４０は、角度センサ６０、６２からの検知データと制御装置４０に予め記憶された判定マップに基づいて、操作入力部１２が車体４４の中心Ｐに対して、図４に示す前方左側の部位あると判定する。また、制御装置４０は、車体４４の右側前部４４Ａに側突が発生した場合に、各側突センサ４６、４８、５０、５２からの検知データに基づいて、車体４４が車体の中心Ｐに対して左方向（図１の矢印Ａ方向）へ回転すると判定する。

制御装置４０は、これらの判定に基づいて、操作入力部１２と乗員４２とが相対的に離れると判定し、エアバッグ装置１６のインフレータ３６を作動さず、エアバッグ袋体３０を展開させない。このため、エアバッグ袋体３０の無駄な展開を防止できる。

また、本実施形態では、側突センサ４６、４８、５０、５２及び後突センサ５４として、専用のセンサを使用できると共に、専用のセンサを使用せず、側突用エアバッグ装置を作動させるために既に車体４４に搭載されている側突用エアバッグセンサ及び後突用乗員拘束装置を作動させるために車体４４に搭載される後突用乗員拘束装置センサを使用することもできる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。

例えば、車体４４に側突または後突が発生した場合には、慣性力によって発生する第１支持アーム１８と第２支持アーム２６の各回転の方向、回転角、回転の速さを、角度センサ６０、６２により検出し、これらの検出結果のみに基づいて、制御装置４０が、操作入力部１２と乗員４２とが接近するか否かを判定し、操作入力部１２と乗員４２とが接近すると判定した場合に、エアバッグ装置１６のインフレータ３６を作動させ、エアバッグ袋体３０を操作入力部１２と乗員４２との間に展開する構成としても良い。

また、上記実施形態における側突センサ４６、４８、５０、５２に代えて、他の目的で既に車体４４に搭載されているヨー角速度センサを使用し、車体４４の回転方向を判定する構成としても良い。

また、操舵装置１０における操作入力部１２の形状は、図２に示されるハンドルタイプに限定されず、図５に示される如く、操作入力部１２にジョイスティック７０を立設したボックスタイプ等の他のタイプとしても良い。

また、第１支持アーム１８の基端部１８Ａを連結支持する車体の部位は、フロアトンネル部２２に限定されず、例えば、図６に示される如く、インストルメントパネル７４であっても良い。また、図７に示される如く、第１支持アーム１８の基端部１８Ａを連結支持する車体の部位が、フロントサイドドア８０であっても良い。

更に、車体の一部をシートとし、シートに支持アームの基端部を連結する構成であっても良い。

また、支持アームは、操作入力部の位置を変更調節及びその変更調整された位置に保持可能な機能を有するものであれば良く、関節を有する支持アーム、リンク機構を有する支持アーム、その他、所定の変形が可能な支持アーム等で構成しても良い。

更に、図４に二点鎖線で示される如く、操舵装置１０における操作入力部１２とインストルメントパネル７４との間に、第２のエアバッグ袋体８２を展開させ、この第２のエアバッグ袋体８２を展開させることによって、エアバッグ袋体３０による乗員４２の拘束力の反力を支持すると共に衝突エネルギを吸収する構成としても良い。

本発明の一実施形態に係る操舵装置を示す概略平面図である。 本発明の一実施形態に係る操舵装置が適用された車室を示す車両斜め後方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る操舵装置の一部を示す概略側断面図である。 本発明の一実施形態に係る操舵装置を示す概略平面図である。 本発明の他の実施形態に係る操舵装置が適用された車室を示す車両斜め後方から見た斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る操舵装置が適用された車室を示す車両斜め後方から見た斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る操舵装置が適用された車室を示す車両斜め後方から見た斜視図である。

符号の説明

１０ 操舵装置
１２ 操作入力部
１６ エアバッグ装置
１８ 第１支持アーム
１８Ａ 第１支持アームの基端部
２２ フロアトンネル部（車体の一部）
２４ 連結手段
２６ 第２支持アーム
２８ 連結手段
３０ エアバッグ袋体
４０ 制御装置（制御手段）
４４ 車体
４６ 側突センサ
４８ 側突センサ
５０ 側突センサ
５２ 側突センサ
５４ 後突センサ
６０ 角度センサ（変位検出手段）
６２ 角度センサ（変位検出手段）
７０ ジョイスティック
７４ インストルメントパネル（車体の一部）
８０ フロントサイドドア（車体の一部）

Claims (1)

1. 車体の一部に基端部にて連結されて片持ち支持される支持アームの先端部に操作入力部が配設された操舵装置であって、
   作動時に前記操作入力部と乗員との間に展開するエアバッグ袋体を備えたエアバッグ装置と、
   車体側突時または車体後突時に発生する前記操作入力部の乗員側への相対変位を検出する変位検出手段と、
   該変位検出手段からの変位情報に基づいて前記エアバッグ装置を作動させる制御手段と、
   を有することを特徴とする操舵装置。

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