(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の衝突に伴い展開されるエアバッグにより運転者を最適な状態で受け止めて保護する態勢にすることを可能とする車両用のステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリング装置は、操舵中立位置において回転中心の上側領域に把持部が無い非円形のステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転中心に配置されかつステアリングシャフト１の内端が回転一体に連結されるパッド３と、パッド３内に収納されかつ操舵中立位置でのパッド３の上側に展開する部位の車両前後方向での膨張量がそれ以外の展開部位の膨張量に比べて大きくなる異形形状のエアバッグ４と、要求に応じてエアバッグ４を展開させる作動部９と、作動部９でエアバッグ４を展開させるときにその展開前にステアリングホイール２を操舵中立位置に配置させる準備部（クラッチ６，反力アクチュエータ８，コントローラ１０）と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵中立位置において回転中心の上側領域に把持部が無い非円形のステアリングホイールと、
このステアリングホイールの回転中心に配置されかつステアリングシャフトの内端が回転一体に連結されるパッドと、
このパッド内に収納されかつ前記操舵中立位置での前記パッドの上側に展開する部位の車両前後方向での膨張量がそれ以外の展開部位の前記膨張量に比べて大きくなる異形形状のエアバッグと、
要求に応じて前記エアバッグを展開させる作動部と、
この作動部で前記エアバッグを展開させるときにその展開前に前記ステアリングホイールを前記操舵中立位置に配置させる準備部と、を備えていることを特徴とする車両用のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、被着部材に取り付けられる取付側基布と、その取付側基布に対面する対面側基布と、両基布の間に作動状態でガス流入開口部から供給されるガスを収容する袋部とを備えたエアバッグが記載されている。
【０００３】
前記袋部には、その少なくとも下半部に前記両基布を一体化させた表裏一体部を設けるとともに、その表裏一体部を複数に分割するように前記袋部の外周方向へのガスの流れを許容する通路を設けている。
【０００４】
そして、前記エアバッグの作動時においては、その表裏一体部を分割する通路が中空円筒状にいち早く膨張して展開されるため、下半部における所定のストローク量が素早く確保される。また、ガス流入口から袋部内に供給され、表裏一体部にぶつかったガスの流れは、袋部内の上方へとその向きが変更される。これにより、エアバッグの上半部における展開速度も向上される。これにより、エアバッグがより短時間で所定形状に膨張され、侵入してくる乗員と被着部材との間に展開状態のエアバッグがいち早く介在される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２８５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、ステアリングの舵が切られた状態で衝突することによって前記エアバッグが展開したときに、当該エアバッグが運転者を安全な状態で受け止めることができなくなることが懸念される。
【０００７】
このような事情に鑑み、本発明は、車両の衝突に伴い展開されるエアバッグにより運転者を最適な状態で受け止めて保護する態勢にすることを可能とする車両用のステアリング装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車両用のステアリング装置は、操舵中立位置において回転中心の上側領域に把持部が無い非円形のステアリングホイールと、このステアリングホイールの回転中心に配置されかつステアリングシャフトの内端が回転一体に連結されるパッドと、このパッド内に収納されかつ前記操舵中立位置（直進操舵位置とも言う）での前記パッドの上側に展開する部位の車両前後方向での膨張量がそれ以外の展開部位の前記膨張量に比べて大きくなる異形形状のエアバッグと、車両が所定以上の衝撃荷重を受けたときに前記エアバッグを展開させる作動部と、この作動部で前記エアバッグを展開させる前に前記ステアリングホイールを前記操舵中立位置に配置させる準備部と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
この構成では、前記エアバッグを展開させるときに、当該展開前に前記非円形のステアリングホイールが前記操舵中立位置に配置されるから、前記エアバッグが展開されたときに、前記エアバッグにおいて前記パッドの上側領域で展開される前記膨張量の大きい部位が運転者の上半身に向き合うようになる。
【００１０】
これにより、前記非円形のステアリングホイールと、それに適した異形形状のエアバッグとを備える構成であっても、車両衝突時において前記エアバッグで運転者を最適な状態で受け止めて保護する態勢にすることが可能になる。
【００１１】
ところで、上記非円形のステアリングホイールは、円形のステアリングホイールを操舵中立位置に配置した状態において回転中心の上側領域を無くして前記回転中心の左側領域および右側領域に点対称に把持部を有する構成とすることができる。
【００１２】
また、上記ステアリング装置は、車輪を転舵するステアリングボックスと、前記ステアリングシャフトの外端と前記ステアリングギヤボックスの入力軸（ピニオンシャフト）とを連結または切断するクラッチと、前記ステアリングギヤボックスを駆動する転舵アクチュエータと、前記ステアリングホイールの操舵に応じた反力トルクを前記ステアリングシャフトに付与する反力アクチュエータと、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサと、前記操舵角センサからの出力に基づいて前記車輪を転舵させるように前記転舵アクチュエータおよび前記反力アクチュエータを制御するコントローラと、をさらに備えている。
【００１３】
また、前記コントローラは、車両が所定以上の衝撃荷重を受けたと判定したときに前記クラッチを切断してから前記ステアリングホイールを前記操舵中立位置に配置させるように前記反力アクチュエータを制御するとともに、前記作動部により前記エアバッグを展開させる。前記クラッチ、前記反力アクチュエータならびに前記コントローラが、上記準備部を構成している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る車両用のステアリング装置によれば、車両の衝突に伴い展開されるエアバッグにより運転者を最適な状態で受け止めて保護する態勢にすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る車両用のステアリング装置の一実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】図１のステアリング装置のステアリングホイールを運転者側から見た状態を示す図である。
【図３】図１のコントローラによる展開処理の機能実現手段を示す図である。
【図４】図１に示すステアリング装置においてエアバッグを展開した状態を示す図である。
【図５】図４のエアバッグを構成するパーツの展開図である。
【図６】図１に示すステアリング装置において車両の衝突時にステアリングホイールを右に所定角度操舵している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１から図６に本発明の一実施形態を示している。図１に示すステアリング装置は、ステアバイワイヤと呼ばれる構成であって、ステアリングシャフト１、ステアリングホイール２、パッド３、エアバッグ４、ステアリングギヤボックス５、クラッチ６、転舵アクチュエータ７、反力アクチュエータ８、作動部９、コントローラ１０等を備えている。
【００１８】
ステアリングホイール２は、非円形、例えば図２に示すように半円に形成されている。この非円形のステアリングホイール２とは、図示していない円形のステアリングホイールを操舵中立位置に配置した状態において回転中心の上側領域を無くしたような形状のものである。つまり、非円形のステアリングホイール２とは、図示していない円形のステアリングホイールを操舵中立位置に配置した状態において回転中心の上側領域に把持部が無く、前記回転中心の左側領域および右側領域に点対称に把持部を設けたようなもののことである。
【００１９】
パッド３は、ステアリングホイール２の回転中心に配置されていて、ステアリングシャフト１の内端が回転一体に連結されている。ステアリングシャフト１は、回転自在に車体（図示省略）に支持されている。
【００２０】
エアバッグ４は、パッド３内に収納されている。このエアバッグ４は、異形形状とされている。この異形形状のエアバッグ４とは、図４に示すように、操舵中立位置でのパッド３の上側に展開する部位の車両前後方向での膨張量がそれ以外の展開部位の前記膨張量に比べて大きくなるようなもののことを言う。
【００２１】
具体的に、エアバッグ４は、図５に示すように、リアパネル４１、サイドパネル４２ならびにフロントパネル４３の三つで構成されている。リアパネル４１およびフロントパネル４３は、円形に形成されており、リアパネル４１がフロントパネル４３よりも直径寸法が小さく設定されている。サイドパネル４２は略半円形に形成されている。そして、各パネル４１〜４３の各外周を接続することにより、図４に示すように側面視で逆三角形のような形状で展開されるようになる。
【００２２】
ちなみに、このような異形形状のエアバッグ４の場合、非円形のステアリングホイール２が操舵中立位置に配置されている状態で展開されたときに、ステアリングホイール２およびエアバッグ４でもって運転者を最適な状態で保護する態勢を確保することができる。
【００２３】
ステアリングギヤボックス５は、不図示の車輪を転舵するものであって、例えばラックアンドピニオン構造とされる。
【００２４】
クラッチ６は、ステアリングシャフト１の外端とステアリングギヤボックス５の入力軸（ピニオンシャフト等、符号省略）との間に介装されていて、ステアリングシャフト１とステアリングギヤボックス５の前記入力軸とを連結または切断するものである。
【００２５】
転舵アクチュエータ７は、ステアリングギヤボックス５を駆動するものであって、詳細に図示していないが、例えばモータ、減速機構等を有している。
【００２６】
反力アクチュエータ８は、ステアリングホイール２の操舵に応じた反力トルクをステアリングシャフト１に付与するものであって、詳細に図示していないが、例えばモータ、減速機構等を有している。
【００２７】
作動部９は、エアバッグ４内に大量のガスを発生させることによりエアバッグ４を膨張させて立体形状に展開させるものである。
【００２８】
コントローラ１０は、一般的に公知の制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）による機能実現部である。この制御装置は、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）、不揮発性記憶装置（Read Only Memory：ＲＯＭ）、一時記憶装置（Random Access Memory：ＲＡＭ）等を備えている。
【００２９】
前記ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。前記ＣＰＵは、前記ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。前記ＲＡＭは、前記ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。
【００３０】
このコントローラ１０は、前記車輪の転舵処理と、エアバッグ４の展開処理と、を少なくとも実行する。
【００３１】
前記転舵処理は、操舵角センサ１１からの出力に基づいて前記車輪を転舵させるように転舵アクチュエータ７および反力アクチュエータ８を制御する。
【００３２】
前記展開処理は、衝撃センサ１２の出力に基づいてエアバッグ４を展開必要と判定したときにエアバッグ４の展開前にクラッチ６を切断状態にしてからステアリングホイール２を前記操舵中立位置に配置させるように反力アクチュエータ８を制御し、その後、エアバッグ４を展開させるように作動部９を制御する。つまり、この展開処理は、非円形のステアリングホイール２および異形形状のエアバッグ４を用いていることを考慮し、そのようなステアリングホイール２およびエアバッグ４でもって運転者を最適な状態で受け止めて保護する態勢を確保するためのものである。
【００３３】
操舵角センサ１１は、ステアリングホイール２の操舵角を検出するものである。衝撃センサ１２は、車両の衝突に伴い車両が受ける衝撃荷重を検出するものである。この衝撃センサ１２は、例えば加速度センサとされており、詳細に図示していないが、例えば車両の前後、左右、上下などの所定位置にそれぞれ取り付けられていて、当該取り付け位置にかかる加速度や減速度の大きさに対応する電気的な出力を発生する。
【００３４】
詳しくは、コントローラ１０による前記展開処理の機能実現手段としては、図４に示すように、衝突判定手段２１、展開判定手段２２、展開手段２３等を含む。
【００３５】
衝突判定手段２１は、衝撃センサ１２からの出力に基づいて車両の衝突の有無を判定する。
【００３６】
展開判定手段２２は、衝突判定手段２１で衝突有りと判定したときにエアバッグ４の展開が必要か否かを判定する。
【００３７】
展開手段２３は、展開判定手段２２で展開必要と判定したときに、前記展開処理を実行する。
【００３８】
次に、車両衝突に伴いエアバッグ４を展開するときの動作を説明する。
【００３９】
例えば図６に示すように、ステアリングホイール２を右に所定角度操舵している状態で車両が他車両または障害物に衝突することにより、衝突判定手段２１で衝突有りと判定し、さらに展開判定手段２２で展開必要と判定したときに、展開手段２３が、エアバッグ４の展開前にクラッチ６を切断状態にしてからステアリングホイール２を前記操舵中立位置に配置させるように反力アクチュエータ８を制御し、その後、エアバッグ４を展開させるように作動部９を制御する。
【００４０】
これにより、ステアリングホイール２を操舵中立位置に配置させることにより、例えば図４に示すように、展開されるエアバッグ４がステアリングホイール２とパッド３とによりエアバッグ４を安定な受け止める態勢が整うことになるので、このエアバッグ４で運転者を包み込むような形態で受け止めることが可能になる。
【００４１】
このような説明から明らかなように、クラッチ６、反力アクチュエータ８ならびにコントローラ１０が、特許請求の範囲に記載の準備部を構成していると言える。
【００４２】
以上説明したように、本発明に係る車両用のステアリング装置によれば、車両の衝突に伴いエアバッグ４を展開させるときに、当該展開前に非円形のステアリングホイール２が前記操舵中立位置に配置されるから、エアバッグ４が展開されたときに、エアバッグ４においてパッド３の上側領域で展開される前記膨張量の大きい部位が運転者の上半身に向き合うようになる。
【００４３】
これにより、非円形のステアリングホイール２と、それに適した異形形状のエアバッグ４とを備える構成であっても、車両衝突時においてエアバッグ４で運転者を最適な状態で受け止めて保護する態勢にすることが可能になる。
【００４４】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。
【００４５】
上記実施形態では、ステアリングホイール２を半円形状とする例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。例えばステアリングホイール２は、飛行機の操縦桿のように横長長方形のような環体形状等とすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、車両用のステアリング装置に好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  ステアリングシャフト
２  ステアリングホイール
３  パッド
４  エアバッグ
４１  リアパネル
４２  サイドパネル
４３  フロントパネル
５  ステアリングギヤボックス
６  クラッチ
７  転舵アクチュエータ
８  反力アクチュエータ
９  作動部
１０  コントローラ
１１  操舵角センサ
１２  衝撃センサ
２１  衝突判定手段
２２  展開判定手段
２３  展開手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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