JP5262589B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents
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Description
そして、前記車体側部材と前記ステアリングホイールの間に、前記回転操作による転舵角度の増大に応じ、前記ステアリングホイールの上部を操作者側へ徐々に近づけ下部を操作者から徐々に遠ざけることにより、非転舵状態で傾斜している前記ステアリングホイールの回転面を、垂直方向に起立するように変化させる回転面変化機構を設けたことを特徴とする。
例えば、ステアリングホイールの回転面が傾斜状態で固定の装置で、右旋回を意図しステアリングホイールを右回転操作すると、左手の把持位置は、左横位置から上部位置に移り、転舵角度が増大するほど操作者から遠のくことになる。一方、右手の把持位置は、右横位置から下部位置に移り、転舵角度が増大するほど操作者に近づくことになる。このため、左右腕のリーチ変化が大きくなり、これに伴って操作姿勢の変更を余儀なくされたり、左右腕の肘関節の角度を大きく変えたりする必要がある。さらに、曲げ角度を強くした右腕の肘関節と腹部が干渉することがある。
これに対し、本発明装置で、右旋回を意図しステアリングホイールを右回転操作すると、ステアリングホイールに対する左手の把持位置が左横位置から上部位置に移っても、回転面変化機構によりステアリングホイールの上部が操作者側へ徐々に近づけられるし、右手の把持位置が右横位置から下部位置に移っても、回転面変化機構によりステアリングホイールの下部が操作者から徐々に遠ざけられることで、操作者のリーチ変化が減少するという作用を示す。この作用により、操作姿勢を変更させることなく、左右腕の肘関節の角度変化が減少するし、肘関節と腹部の干渉が減少する。この結果、疲労が少なく、安定したステアリングホイール操作を行うことができる。
図1は、実施例1の車両用操舵装置の制御系を含む全体構成を示す縦断側面図である。
なお、実施例1は、ステアリングホイールを転舵した分だけタイヤを電気的に転舵させることで、ステアリングホイールの転舵角度を左右方向それぞれ180度以下とすることができるステアリングバイワイヤシステムの車両用操舵装置として適用したものである。
実施例1の車両用操舵装置S1における作用を、「ステアリング操作時の回転面変化作用」、「衝突予知時の回転面戻し作用」、「エンジン停止時の回転面戻し作用とエンジン始動時の回転面復帰作用」に分けて説明する。
図7は、実施例1の車両用操舵装置の非転舵時(転舵中立時)におけるステアリングホイール回転面を示す作用説明図であり、(a)は非転舵時のステアリングホイールとホイール中央パッドの裏面をあらわし、(b)は非転舵時の操舵系動作状態の断面をあらわす。図8は、実施例1の車両用操舵装置の90度程度転舵時におけるステアリングホイール回転面を示す作用説明図であり、(a)は90度程度転舵時のステアリングホイールとホイール中央パッドの裏面をあらわし、(b)は90度程度転舵時の操舵系動作状態の断面をあらわす。図9は、実施例1の車両用操舵装置の120度程度転舵時におけるステアリング回転面を示す作用説明図であり、(a)は120度程度転舵時のステアリングホイールとホイール中央パッドの裏面をあらわし、(b)は120度程度転舵時の操舵系動作状態の断面をあらわす。
・上部把持点:転舵角が大きくなるほど上部把持点が操作者の肩から遠くなり、シートバックと操作者の背中が離れ、快適かつ安定した動作ができない。
・下部把持点:転舵角が大きくなるほど下部把持点が操作者腹部に近づくため、肘関節の屈曲角度が強くなるし、また、肘関節と腹部との干渉が発生することにより、快適かつ安定した動作ができない。
図10は、実施例1の車両用操舵装置において120度程度転舵時に衝突予知信号を受信した場合の動作を示す作用説明図であり、(a)は120度程度転舵時のステアリングホイールとホイール中央パッドの裏面をあらわし、(b)は120度程度転舵時の操舵系動作状態の断面をあらわす。
図11は、実施例1の車両用操舵装置において120度程度転舵時にエンジンOFF/ON信号を受信した場合の動作を示す作用説明図であり、(a)は120度程度転舵時のステアリングホイールとホイール中央パッドの裏面をあらわし、(b)は120度程度転舵時の操舵系動作状態の断面をあらわす。
この第1ロックプレート17を矢印C方向移動に応じ、圧縮状態であったコイルバネ19が伸び、第2ロックプレート18と上部支持ガイドローラ12は、直ちに矢印Fの方向に移動し、ステアリングホイール1の上部を、ストッパ突起20にストッパ溝21が接触するまで引く。このため、転舵状態であっても、ステアリングホイール1の回転面Tを、非転舵時の回転面角度である初期角度まで戻すことができる。
実施例1の車両用操舵装置S1にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
図12は、実施例2の車両用操舵装置の詳細構造を示す縦断側面図である。図13は、実施例2の車両用操舵装置における第2ロックプレートの後端部構造を示す斜視図である。
実施例2の車両用操舵装置S2における作用を、「衝突予知時の回転面戻し作用」、「エンジン停止時の回転面戻し作用とエンジン始動時の回転面復帰作用」に分けて説明する。
図14は、実施例2の車両用操舵装置において120度程度転舵時に衝突予知信号を受信した場合の動作を示す作用説明図であり、(a)は120度程度転舵時のステアリングホイールとホイール中央パッドの裏面をあらわし、(b)は120度程度転舵時の操舵系動作状態の断面をあらわす。
図15は、実施例2の車両用操舵装置において120度程度転舵時にエンジンOFF/ON信号を受信した場合の動作を示す作用説明図であり、(a)は120度程度転舵時のステアリングホイールとホイール中央パッドの裏面をあらわし、(b)は120度程度転舵時の操舵系動作状態の断面をあらわす。
なお、他のステアリング操作時の回転面変化動作や制御コントローラ7による制御動作は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
実施例2の車両用操舵装置S2にあっては、実施例1の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
1 ステアリングホイール
2 ホイール中央パッド
3 ステアリングコラム(車体側部材)
7 制御コントローラ(回転面角度制御手段)
8 イグニッションキー(駆動源作動状態検出手段)
10 レーダーセンサ(衝突予知手段)
11 等速ジョイント(回転面中心点支持部材)
12 上部支持ガイドローラ(回転面上部支持ガイド部材)
13 下部支持ガイドローラ(回転面下部支持ガイド部材)
17 第1ロックプレート(上部支持解除構造)
17’ 第1ロックプレート(上下部支持解除構造)
18 第2ロックプレート(上部支持解除構造)
18’ 第2ロックプレート(上下部支持解除構造)
19 コイルスプリング(付勢構造)
19’ 上部コイルスプリング(上部付勢構造)
20 ストッパ突起(ストッパ構造)
21 ストッパ溝(ストッパ構造)
24 第3ロックプレート(上下部支持解除構造)
25 ロックボール(上下部支持解除構造)
26 ロック解除ボール(上下部支持解除構造)
27 下部コイルスプリング(下部付勢構造)
A/B エアバック
T 回転面
M 回転面変化機構
N 回転面角度戻し機構
OC 回転面中心点
OU 上部支持点
OL 下部支持点
Claims (6)
- 車体側部材に対し回転可能にステアリングホイールを取り付け、前記ステアリングホイールを操作者が把持して回転操作すると、回転操作による転舵角度の大きさに応じてタイヤを転舵させる車両用操舵装置において、
前記車体側部材と前記ステアリングホイールの間に、前記回転操作による転舵角度の増大に応じ、前記ステアリングホイールの上部を操作者側へ徐々に近づけ下部を操作者から徐々に遠ざけることにより、非転舵状態で傾斜している前記ステアリングホイールの回転面を、垂直方向に起立するように変化させる回転面変化機構を設け、
前記回転面変化機構は、
前記ステアリングホイールの回転面中心点の前記車体側部材に対する車両前後方向の距離を保った状態で、前記回転面を回転可能に支持する回転面中心点支持部材と、
前記回転面中心点に対し上部方向に乖離した位置に上部支持点を設定し、該上部支持点の前記車体側部材に対する車両前後方向の距離を、転舵角度の増大に応じて長くする方向に案内しつつ前記回転面を支持する回転面上部支持ガイド部材と、
前記回転面中心点に対し下部方向に乖離した位置に下部支持点を設定し、該下部支持点の前記車体側部材に対する車両前後方向の距離を、転舵角度の増大に応じて短くする方向に案内しつつ前記回転面を支持する回転面下部支持ガイド部材と、
を有することを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項1に記載された車両用操舵装置において、
前記回転面変化機構に、前記ステアリングホイールを転舵している状態でも、垂直方向に変化している前記ステアリングホイールの回転面を、非転舵状態での初期角度に戻す回転面角度戻し機構を設け、
前記回転面角度戻し機構に、回転面角度戻し要求信号を受信したとき、非転舵状態での初期角度に戻す制御指令を出力する回転面角度制御手段を設けたことを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項2に記載された車両用操舵装置において、
前記ステアリングホイールを、車両が衝突を検知したときに展開するエアバックを内蔵したエアバック付きステアリングホイールとし、
前記回転面角度制御手段は、衝突を予知したときに、前記ステアリングホイールの回転面を非転舵状態での角度に戻すことを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項2または請求項3に記載された車両用操舵装置において、
前記回転面角度戻し機構を、非転舵状態での角度に戻した回転面角度を、転舵状態での回転面角度に復帰させる回転面角度復帰機能を有する機構とし、
車載の駆動源の作動と停止を検出する駆動源作動状態検出手段を設け、
前記回転面角度制御手段は、前記駆動源作動状態検出手段から前記駆動源を作動から停止に移行した停止移行信号を受信したとき、前記ステアリングホイールの回転面を非転舵状態での初期角度に戻し、前記駆動源作動状態検出手段から前記駆動源を停止から作動に移行した作動移行信号を受信したとき、戻した回転面角度を転舵状態での角度に復帰させることを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載された車両用操舵装置において、
前記回転面角度戻し機構は、前記回転面上部支持ガイド部材による前記車体側部材に対する支持を解除する上部支持解除構造と、前記上部支持解除により前記上部支持点の前記車体側部材に対する車両前後方向の距離を短縮させる付勢力を前記回転面上部支持ガイド部材に与える付勢構造と、前記ステアリングホイールの回転面角度を非転舵状態での初期角度の位置にて規定するストッパ構造と、を有することを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載された車両用操舵装置において、
前記回転面角度戻し機構は、前記回転面上部支持ガイド部材と前記回転面下部支持ガイド部材による前記車体側部材に対する支持を解除する上下部支持解除構造と、前記上部支持解除により前記上部支持点の前記車体側部材に対する車両前後方向の距離を短縮させる付勢力を前記回転面上部支持ガイド部材に与える上部付勢構造と、前記下部支持解除により前記下部支持点の前記車体側部材に対する車両前後方向の距離を伸長させる付勢力を前記回転面下部支持ガイド部材に与える下部付勢構造と、前記ステアリングホイールの回転面角度を非転舵状態での初期角度の位置にて規定するストッパ構造と、を有することを特徴とする車両用操舵装置。
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