JP4984222B2 - ステアリング操作位置調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング操作位置調整装置に関し、特に、運転者の姿勢に応じてステアリングホイールの位置を調整し得るステアリング支持機構を備えたステアリング操作位置調整装置に係る。

運転者の姿勢に応じてステアリングホイールの位置を調整し得るステアリング支持機構として、例えば、下記の特許文献１には、固定コラムに傾動コラムを上下方向に傾動自在に連結し、傾動コラムの下方に該傾動コラムとともに移動する移動体を回動自在に設け、揺動自在とした螺子軸と揺動支持部からなる駆動螺子体の揺動支持部を前記固定コラム側に設け、螺子軸を揺動自在とし、その駆動螺子体の揺動支持部が前記移動体とステアリングホイール間に存在するように位置し、その駆動螺子体の螺子軸と移動体に形成した内螺子部を螺合して成る電動チルトステアリングの駆動支持構造が開示されている。更に、チルト駆動機構の構造について、下記の特許文献２において具体的に説明されている。

特開平６−８００８４号公報 特開２００１−３３４９４２号公報

ところで、図５は、上記特許文献１及び２に記載のものと同様の市販車両に搭載される一般的なステアリング支持機構２ｘと、少なくとも前後方向に移動可能な可動シート３との平面視の配置関係を示すものであるが、車両構造上、夫々の回転軸Ａｔと前後軸Ａｆとの間にオフセットｄが生ずる場合がある。これは、運転操作上は全く問題ないが、少なくともステアリングホイール１の回転面が運転者に対向するステアリング操作位置とすることができれば、微妙なオフセットに対しても違和感を生ずるおそれはない。

そこで、本発明は、運転者の姿勢に応じてステアリングホイールの位置を調整し得るステアリング支持機構を備えたステアリング操作位置調整装置において、可動シートとステアリング支持機構とを所望の配置関係に調整し、適切な運転位置に保持し得るステアリング操作位置調整装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明のステアリング操作位置調整装置は、請求項１に記載のように、車体に対し運転者が所望の運転位置で保持する可動シートに対して前方に配置し、前記車体に対しステアリングホイールを回転可能に支持すると共に、運転者の姿勢に応じてステアリングホイールの位置を調整し得るステアリング支持機構を備えたステアリング操作位置調整装置において、前記ステアリング支持機構が、前記車体に対し第１の揺動中心回りを上下方向に揺動可能に支持する第１のコラムと、該第１のコラムを上下方向に揺動し前記車体に対し第１の傾斜角度で保持する第１のチルト駆動機構と、前記第１のコラムに対し、前記第１の揺動中心よりも後方に位置する第２の揺動中心回りを左右方向に揺動可能に支持すると共に、前記ステアリングホイールを回転軸回りに回転可能に支持する第２のコラムと、該第２のコラムを左右方向に揺動し前記第１のコラムに対し第２の傾斜角度で保持する第２のチルト駆動機構とを備え、前記運転位置における前記可動シートの前後軸と前記ステアリングホイールの回転軸とが、前記車体の上下方向の共通軸に交差するように、前記ステアリング支持機構を配置することとしたものである。尚、前記第１及び第２のチルト駆動機構は電動モータを備えたものとし、該電動モータにより前記ステアリング支持機構を自動的に前記可動シートに対して所定位置に配置し得る構成とするとよい。

更に、請求項２に記載のように、前記可動シートを、前記車体に対し前記共通軸回りを回転可能に支持し、前記運転位置における前記可動シートの前後軸と前記ステアリングホイールの回転軸とが、前記共通軸を含む上下方向の同一面上に配置される位置で保持するシート位置調整機構を備えたものとするとよい。尚、前記シート位置調整機構は電動モータを備えたものとし、該電動モータにより前記シート位置調整機構を自動的に前記ステアリング支持機構に対して所定位置に配置し得る構成とするとよい。

また、請求項３に記載のように、前記第２のコラムを、前記第１のコラムに対し第３の揺動中心回りを上下方向に揺動可能に支持すると共に、前記第２のコラムを上下方向に揺動し前記第１のコラムに対し第３の傾斜角度で保持する第３のチルト駆動機構とを備えたものとしてもよい。前記第３のチルト駆動機構も電動モータを備えたものとし、該電動モータにより前記ステアリング支持機構を自動的に前記可動シートに対して所定位置に配置し得る構成としてもよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載のように構成されたステアリング操作位置調整装置においては、車体に対し第１の揺動中心回りを上下方向に揺動可能に支持する第１のコラムと、第１のコラムを上下方向に揺動し車体に対し第１の傾斜角度で保持する第１のチルト駆動機構と、第１のコラムに対し、第１の揺動中心よりも後方に位置する第２の揺動中心回りを左右方向に揺動可能に支持すると共に、ステアリングホイールを回転軸回りに回転可能に支持する第２のコラムと、第２のコラムを左右方向に揺動し第１のコラムに対し第２の傾斜角度で保持する第２のチルト駆動機構とを備え、運転位置における可動シートの前後軸とステアリングホイールの回転軸とが、車体の上下方向の共通軸に交差するように、ステアリング支持機構を配置する構成とされているので、ステアリング支持機構を駆動制御することにより、可動シートとステアリング支持機構とを所望の配置関係に調整することができ、適切な運転位置に保持することができる。更に、運転者が可動シートに着座したときに、可動シートとステアリング支持機構とを所望の配置関係に自動的に調整し得るように構成することもできる。

特に、上記のステアリング操作位置調整装置において、請求項２に記載のように構成すれば、ステアリング支持機構のみならず可動シートも駆動制御することができ、可動シートとステアリング支持機構とを所望の配置関係に調整することができるので、一層適切な運転位置に保持することができる。更に、請求項３に記載のように構成すれば、ステアリング支持機構の上下方向への調整範囲を拡大することができる。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るステアリング操作位置調整装置の全体構成を示すもので、車体（図示せず）に対しステアリングホイール１を回転可能に支持すると共に、運転者の姿勢に応じてステアリングホイール１の位置を調整し得るステアリング支持機構２が配設されている。

ステアリング支持機構２については平面視（図１にｘ−ｙ面で表す）を図１の中央部に示すと共に、その一部に対応する部分の正面視（図１にｘ−ｚ面で表す）を図１の下部に示している。ステアリングホイール１の後方に配設される可動シート３は、市販車両に搭載される一般的なシートと同様、車両の前後方向に移動し得るように構成されており、運転者の調整に応じて、車体（図示せず）に対し所望の運転位置で保持される。この結果、ステアリングホイール１と可動シート３は所望の配置関係となるが、前述のように、従来は図５に示すオフセットｄが生ずる。尚、本願における（車体の）上下方向は図１のｚ軸方向であり、（車体の）左右方向は図１のｙ軸方向である。

本実施形態においては、ステアリング支持機構２による調整後の状態を図１に示すように、ステアリングホイール１と可動シート３の配置関係は、可動シート３の前後軸Ａｆとステアリングホイール１の回転軸Ａｔとが、車体（図示せず）の上下方向の共通軸（図１上に投影した点Ｐｘで表す）に対し交差するように調整される。ステアリング支持機構２は機械的あるいは電気的に転舵機構（図示せず）に連結され、この転舵機構はステアリングホイール１の操作に応じて駆動されて車輪操舵機構（図示せず）を介して操舵輪（図示せず）を転舵するように構成されている。例えば、本実施形態が電動パワーステアリング機構（図示せず）を備えたものであれば、ステアリング支持機構２は機械的に転舵機構に連結されるが、ステアリングバイワイヤ方式であれば、ステアリング支持機構２は電気的に転舵機構に連結される。以下、本実施形態に供されるステアリング支持機構２及び駆動制御手段１００について説明する。

本実施形態のステアリング支持機構２は、車体（図示せず）に対し第１の揺動中心（Ｔ１）回りを上下方向に揺動可能に支持する第１のコラムとして、ロアチューブ２０及びロアシャフト２１を有し、支持ブラケット２２及び固定ブラケット２３を介して車体に支持されている。尚、ロアシャフト２１はロアチューブ２０内に収容され軸を中心に回転可能に支持されている。また、第１のコラムのロアチューブ２０に対し第２の揺動中心（Ｔ２）回りを左右方向に揺動可能に支持する第２のコラムとして、アッパチューブ３０及びこれに収容され軸を中心に回転可能に支持されるアッパシャフト３１を有し、このアッパシャフト３１の後端にステアリングホイール１が固定され、回転軸Ａｔ（アッパシャフト３１の軸）回りに回転可能に支持される。

そして、第１のチルト駆動機構４１が設けられており、これにより、図１の下部に示すように、ロアチューブ２０及びロアシャフト２１が第１の揺動中心（Ｔ１）回りを上下方向に揺動するように駆動され、車体（図示せず）に対し第１の傾斜角度（図１にαで表す）で保持される。本実施形態では、電動モータＭ１の出力軸にウォームホイール（図示せず）が固着され、これに螺合するウォームギヤ（図示せず）がロアチューブ２０に支持されてスライダクランク機構が構成されており、電動モータＭ１の回転駆動に応じてロアチューブ２０が第１の揺動中心（Ｔ１）回りを上下方向に揺動するように構成されている。

更に、第２のチルト駆動機構４２が設けられており、これにより、図１の中央部に示すように、アッパチューブ３０及びアッパシャフト３１がロアチューブ２０に対し第２の揺動中心（Ｔ２）回りを左右方向に揺動するように駆動され、ロアチューブ２０（その軸をＡｃで表す）に対し第２の傾斜角度（図１にθで表す）で保持される。本実施形態における第２のチルト駆動機構４２も第１のチルト駆動機構４１と同様、電動モータＭ２の出力軸にウォームホイール（図示せず）が固着され、これに螺合するウォームギヤ（図示せず）がアッパチューブ３０に支持されてスライダクランク機構が構成されており、電動モータＭ２の回転駆動に応じてアッパチューブ３０が第２の揺動中心（Ｔ２）回りを左右方向に揺動するように構成されている。尚、チルト駆動機構の構造については前掲の特許文献等に記載されているので説明は省略する。

上記のステアリング支持機構２における第１及び第２のチルト駆動機構４１及び４２は、駆動制御手段１００によって駆動制御される。駆動制御手段１００は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０１に入力される運転者の操作信号等に基づき、チルト駆動回路１０２を介して電動モータＭ１及びＭ２を回転駆動し、ひいては第１及び第２のチルト駆動機構４１及び４２を駆動制御し得るように構成されている。電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０１内には、図示は省略するが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が内蔵されており、種々の処理が行われ、処理結果に応じてチルト駆動回路１０２を介して電動モータＭ１及びＭ２に対し回転駆動信号が出力される。

而して、電動モータＭ１の回転駆動に応じてロアチューブ２０が車体（図示せず）に対して第１の揺動中心（Ｔ１）回りを上下方向に揺動すると共に、電動モータＭ２の回転駆動に応じてアッパチューブ３０がロアチューブ２０に対して第２の揺動中心（Ｔ２）回りを左右方向に揺動するので、ステアリングホイール１は図１に示すようにチルト作動し、可動シート３の前後軸Ａｆとステアリングホイール１の回転軸Ａｔとが、車体（図示せず）の上下方向の共通軸（Ｐｘ）に対し交差するように調整される。

更に、本実施形態では、図１に破線で示すように、運転者が着座したときに信号を出力する着座センサＳが可動シート３に設けられており、この着座センサＳの出力信号に基づき、駆動制御手段１００内の検知手段１０３にて運転者の着座状態を検知し得るように構成されている。而して、運転者が可動シート３に着座したときには、駆動制御手段１００によって自動的に第１及び第２のチルト駆動機構４１及び４２が駆動され、ステアリングホイール１と可動シート３が所望の配置関係となるように調整される。もちろん、第１及び第２のチルト駆動機構４１及び４２を個別に駆動し、ステアリングホイール１と可動シートが所望の配置関係となるように調整することもできる。

次に、図２は他の実施形態を示すもので、可動シート３を、車体（図示せず）に対し共通軸（図２上に投影した点Ｐｘで表す）回りを回転可能に支持すると共に、図２に示すように、シート位置調整機構５を設けることとしたものであり、その他の構成は図１と同じである。シート位置調整機構５は、例えば図２に破線で示す扇形のウォームギヤ５１が可動シート３に固定され、これに螺合するウォームホイール５２が出力軸に固着された電動モータＭ３を備え、この電動モータＭ３の回転駆動に応じて可動シート３が共通軸（Ｐｘ）回りを回転し、（車体の）左右方向に揺動するように構成されている。この電動モータＭ３は、駆動制御手段１００内に構成されるシート駆動回路１０４を介し、以下のように駆動制御されるように構成されている。即ち、図１に示す状態から、更に、シート位置調整機構５の電動モータＭ３により、可動シート３が共通軸（Ｐｘ）回りを回転駆動される。これにより、図２に示すように、その前後軸Ａｆとステアリングホイール１の回転軸Ａｔとが、共通軸（Ｐｘ）を含む上下方向の同一面上に配置される位置で、可動シート３を保持することができる。

而して、運転者が可動シート３に着座したときには、着座センサＳの出力信号に基づき、駆動制御手段１００によって自動的に第１及び第２のチルト駆動機構４１及び４２が駆動され、ステアリングホイール１と可動シート３が図１に示す配置関係となるように制御され、共通軸（Ｐｘ）に交差するように調整される。続いて、シート位置調整機構５が自動的に駆動され、可動シート３の前後軸Ａｆとステアリングホイール１の回転軸Ａｔとが、共通軸（Ｐｘ）を含む上下方向の同一面上に配置される位置で停止され、この状態で可動シート３が保持状態とされるので、ステアリングホイール１と可動シート３とが所望の配置関係となるように調整することができる。尚、図１及び図２におけるステアリング支持機構２と可動シート３との配置関係や、図５におけるオフセットｄは説明を容易にするために表したものであり、実際の寸法を表したものではない。

図３及び図４は更に他の実施形態を示すもので、第２のコラムのアッパチューブ３０を、第１のコラムのロアチューブ２０に対し第３の揺動中心（Ｔ３）回りを（車体）上下方向に揺動可能に支持する第３のチルト駆動機構４３を設け、第３のチルト駆動機構４３により、更にアッパチューブ３０を上下方向に揺動し得るように構成したものである。即ち、第３のチルト駆動機構４３により、図３では更に下方への傾斜角度β、図４では更に上方への傾斜角度γのチルト作動が可能となる。而して、アッパチューブ３０に対し第３の傾斜角度（図３のα＋β、又は図４のγ）で保持することができ、ステアリング支持機構の上下方向への調整範囲を最大角度（α＋β＋γ）に拡大することができる。尚、図１に記載の第２のチルト駆動機構４２を廃し、図３及び図４に記載の第１及び第３のチルト駆動機構４１及び４３のみによってもステアリング支持機構を構成することができるが、この場合には、ステアリング支持機構と可動シートとの配置関係は図５と同じになる。

本発明の一実施形態に係るステアリング操作位置調整装置を示す構成図である。 本発明の他の実施形態に係るステアリング操作位置調整装置を示す構成図である。 本発明の更に他の実施形態に係るステアリング支持機構による下方へのチルト作動状態を示す正面図である。 本発明の更に他の実施形態に係るステアリング支持機構による上方へのチルト作動状態を示す正面図である。 従来のステアリング支持機構と可動シートとの配置を示す平面図である。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２，２ｘ ステアリング支持機構
３ 可動シート
５ シート位置調整機構
２０ ロアチューブ（第１のコラム）
２１ ロアシャフト
２２ 支持ブラケット
２３ 固定ブラケット
３０ アッパチューブ（第２のコラム）
３１ アッパシャフト
４１ 第１のチルト駆動機構
４２ 第２のチルト駆動機構
４３ 第３のチルト駆動機構
１００ 駆動制御手段
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ 電動モータ
Ｔ１ 第１の揺動中心
Ｔ２ 第２の揺動中心
Ｔ３ 第３の揺動中心
Ｓ 着座センサ

Claims (3)

1. 車体に対し運転者が所望の運転位置で保持する可動シートに対して前方に配置し、前記車体に対しステアリングホイールを回転可能に支持すると共に、運転者の姿勢に応じてステアリングホイールの位置を調整し得るステアリング支持機構を備えたステアリング操作位置調整装置において、前記ステアリング支持機構が、前記車体に対し第１の揺動中心回りを上下方向に揺動可能に支持する第１のコラムと、該第１のコラムを上下方向に揺動し前記車体に対し第１の傾斜角度で保持する第１のチルト駆動機構と、前記第１のコラムに対し、前記第１の揺動中心よりも後方に位置する第２の揺動中心回りを左右方向に揺動可能に支持すると共に、前記ステアリングホイールを回転軸回りに回転可能に支持する第２のコラムと、該第２のコラムを左右方向に揺動し前記第１のコラムに対し第２の傾斜角度で保持する第２のチルト駆動機構とを備え、前記運転位置における前記可動シートの前後軸と前記ステアリングホイールの回転軸とが、前記車体の上下方向の共通軸に交差するように、前記ステアリング支持機構を配置することを特徴とするステアリング操作位置調整装置。
2. 前記可動シートを、前記車体に対し前記共通軸回りを回転可能に支持し、前記運転位置における前記可動シートの前後軸と前記ステアリングホイールの回転軸とが、前記共通軸を含む上下方向の同一面上に配置される位置で保持するシート位置調整機構を備えたことを特徴とする請求項１記載のステアリング操作位置調整装置。
3. 前記第２のコラムを、前記第１のコラムに対し第３の揺動中心回りを上下方向に揺動可能に支持すると共に、前記第２のコラムを上下方向に揺動し前記第１のコラムに対し第３の傾斜角度で保持する第３のチルト駆動機構とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のステアリング操作位置調整装置。

Images