(57)【要約】【課題】  ステアリングホイールを握ったままスイッチ操作が行え、かつ転舵時の操作性に優れた車両用ステアリングホイールを提供する。【解決手段】  回転軸まわりに回転するステアリングホイールのリムの一部を構成するグリップ部１６をリム本体部１５に対して揺動軸Ｌ２まわりに揺動可能に支持し、運転者によるグリップ部１６の揺動操作をスイッチ１７，１８で検出するものにおいて、リム本体部１５およびグリップ部１６の少なくとも接続部を弾性変形可能なカバー１７で被覆したので、グリップ部１６を操作したときにグリップ部１６およびリム本体部１５の間に段差が発生して指が引っ掛かったり、グリップ部１６およびリム本体部１５の間の隙間に指が挟まったりするのを防止し、ステアリングホイールの操作性を妨げずにグリップ部１６の操作を検出することができる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（Ｌ１）まわりに回転する環状のステアリングホイール（１１）のリム（１４）の一部をグリップ部（１６）とし、リム本体部（１５）に対して前記グリップ部（１６）を揺動可能に支持し、運転者による前記グリップ部（１６）の揺動操作をセンサ（２７，２８，３１）で検出する車両用ステアリングホイールであって、
前記リム本体部（１５）および前記グリップ部（１６）の少なくとも接続部を弾性変形可能なカバー（１７）で被覆したことを特徴とする車両用ステアリングホイール。
【請求項２】
前記センサ（２７，２８，３１）は、車両のヨー運動を制御する信号を出力することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ステアリングホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸まわりに回転する環状のステアリングホイールのリムの一部をグリップ部とし、リム本体部に対して前記グリップ部を前記回転軸と平行な揺動軸あるいは前記回転軸に直交する揺動軸まわりに揺動可能に支持し、運転者による前記グリップ部の揺動操作をセンサで検出する車両用ステアリングホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車両用ステアリングホイール２を下側の第１操作部７と上側の第２操作部９とに二分割し、下側の第１操作部７の左右両端にスティック部３，３を左右揺動可能に枢支し、ステアリングホイール２を回転させて車輪を転舵する以外に、スティック部３，３を左右に倒すことで車輪を転舵可能にしたものが記載されている。
【０００３】
また下記特許文献２には、車両用ステアリングホイール１の一部を他の部分から分離して構成した握りノブ２を、ステアリングシャフトと平行に配置した握りノブシャフト７まわりに回転自在に支持し、片手で握りノブ２を握ったまま、握りノブ２を持ち替えることなくステアリングホイール１を回転操作可能にしたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２５３８４号公報
【特許文献２】特許第４００３２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載された発明は、ステアリングホイール２が第１操作部７と第２操作部９とに二分割されており、かつ第１操作部７の左右両端からスティック部３，３が運転者側に突出しているため、ステアリングホイール２を回転操作して車輪を転舵した後に、ステアリングホイール２を運転者の手に対して滑らせながらニュートラル位置に向けて自動的に復帰させようとしても、第１、第２操作部７，９の切れ目やスティック部３，３が邪魔になり、上記復帰操作をスムーズに行えないという問題があった。
【０００６】
また上記特許文献２に記載された発明は、ステアリングホイール１の本体部分に対して握りノブ２が揺動すると、本体部分および握りノブ２の間の隙間が拡大・縮小するため、その隙間に指を挟みやすいという問題があった。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ステアリングホイールを握ったままスイッチ操作が行え、かつ転舵時の操作性に優れた車両用ステアリングホイールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、回転軸まわりに回転する環状のステアリングホイールのリムの一部をグリップ部とし、リム本体部に対して前記グリップ部を揺動可能に支持し、運転者による前記グリップ部の揺動操作をセンサで検出する車両用ステアリングホイールであって、前記リム本体部および前記グリップ部の少なくとも接続部を弾性変形可能なカバーで被覆したことを特徴とする車両用ステアリングホイールが提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記センサは、車両のヨー運動を制御する信号を出力することを特徴とする車両用ステアリングホイールが提案される。
【００１０】
尚、実施の形態のスイッチ２７，２８およびロータリエンコーダ３１は本発明のセンサに対応する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成によれば、回転軸まわりに回転するステアリングホイールのリムの一部を構成するグリップ部をリム本体部に対して揺動可能に支持し、運転者によるグリップ部の揺動操作をセンサで検出するものにおいて、リム本体部およびグリップ部の少なくとも接続部を弾性変形可能なカバーで被覆したので、グリップ部を操作したときにグリップ部およびリム本体の間に段差が発生して指が引っ掛かったり、グリップ部およびリム本体の間の隙間に指が挟まったりするのを防止し、ステアリングホイールの操作性を妨げずにグリップ部の操作を検出することができる。
【００１２】
また請求項２の構成によれば、センサは車両のヨー運動を制御する信号を出力するので、ステアリングホイールのグリップ部を握ったまま揺動操作するだけで、ステアリングホイールを持ち替えて切り増しすることなく転舵角を任意に制御することが可能になり、ステアリングホイールの操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両用ステアリングホイールの正面図（第１の実施の形態）。
【図２】図１の２−２線拡大断面図（第１の実施の形態）。
【図３】図１の３−３線拡大断面図（第１の実施の形態）。
【図４】前記図１に対応する作用説明図（第１の実施の形態）。
【図５】前記図１および図３に対応する図（第２の実施の形態）。
【図６】前記図１および図３に対応する図（第３の実施の形態）。
【図７】前記図１および図３に対応する図（第４の実施の形態）。
【図８】前記図１〜図３に対応する図（第５の実施の形態）。
【図９】前記図１〜図３に対応する図（第６の実施の形態）。
【図１０】前記図１および図２に対応する図（第７の実施の形態）。
【図１１】前記図１および図２に対応する図（第８の実施の形態）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜図４に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１に示すように、車両用のステアリングホイール１１は、回転軸Ｌ１まわりに回転自在に支持されたボス１２と、ボス１２から放射状に延びる複数のスポーク１３…と、スポーク１３…の先端に接続された環状のリム１４とを備える。リム１４はスポーク１３…に固定された上下一対のリム本体部１５，１５と、リム本体部１５，１５に対して揺動軸Ｌ２まわりに揺動自在に支持された左右一対のグリップ部１６，１６とで構成されており、グリップ部１６，１６は、ステアリングホイール１１がニュートラル位置にあるときに運転者が左右の手で握り易い位置に配置される。各グリップ部１６の表面はゴム等の弾性体で構成されたカバー１７で覆われており、カバー１７の両端部は一対のリム本体部１５，１５の端部を覆うように嵌合して焼き付けや接着により固定される。
【００１６】
図１〜図３から明らかなように、リム本体部１５，１５の内部には、スポーク１３…の径方向外端に接続された金属製の第１フレーム１８，１８が埋設されており、各第１フレーム１８の両端がリム本体部１５，１５の端部から僅かに突出する。一対の第１フレーム１８，１８の対向端部間に、円弧状に形成された一対の第２フレーム１９，１９の両端部がボルト３２…で結合されており、第１フレーム１８，１８および第２フレーム１９，１９は結合された状態で環状をなしている。
【００１７】
グリップ部１６は揺動軸Ｌ２の方向に結合された第１、第２半体２０，２１を備えており、第１半体２０には、前記揺動軸Ｌ２上に位置するボルト孔２０ａと、ボルト孔２０ａに対して同軸の取付孔２０ｂと、ボルト孔２０ａに対して同軸の円弧状のガイド孔２０ｃと、ガイド孔２０ｃから長手方向両側に向かって幅が拡大するテーパー溝２０ｄ，２０ｄとが形成される。またグリップ部１６の第２半体２１には、前記揺動軸Ｌ２上に位置するボルト孔２１ａと、ボルト孔２１ａに対して同軸の取付孔２１ｂとが形成される。一方、第２フレーム１９の長手方向中央部には、前記揺動軸Ｌ２上に位置するボルト孔１９ａと、ボルト孔１９ａに対して同軸の円形ボス１９ｂとが形成される。
【００１８】
しかして、グリップ部１６を第２フレーム１９に取り付けるには、第１半体２０のガイド孔２０ｃを第２フレーム１９の円形ボス１９ｂの外周に嵌合させた後、第１半体２０に第２半体２１を嵌合した状態で、第２半体２１のボルト孔２１ａ、第２フレーム１９のボルト孔１９ａおよび第１半体２０のボルト孔２０ａにボルト２２を挿入してナット２３で締結する。そして第１半体２０の取付孔２０ｂおよび第２半体２１の取付孔２１ｂを、それぞれキャップ２４，２５で閉塞する。
【００１９】
尚、ボルト２２およびナット２３はグリップ部１６の第１、第２半体２０，２１を第２フレーム１９に固定するものではなく、第１、第２半体２０，２１が第２フレーム１９に対して揺動可能であり、かつ分離しないように相互に固定するものである。従って、ボルト２２に対するナット２３の締め込み量を制限し得るように、ボルト２２は段付きボルトで構成される。
【００２０】
第２フレーム１９の径方向内周面および外周面には、それぞれ２個の凹部１９ｃ…が形成されており、それら４個の凹部１９ｃ…に焼き付けあるいは接着により固定された円柱状のゴムよりなる弾性体２６…が、第１半体２０のテーパー溝２０ｄ，２０ｄに当接する。
【００２１】
また第１半体２０には、揺動軸Ｌ２を挟んで２個のスイッチ２７，２８が設けられており、これらのスイッチ２７，２８の検出子は第２フレーム１９に当接する。
【００２２】
次に上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。
【００２３】
図４は左右のグリップ部１６，１６のうちの右側のグリップ部１６を示すもので、図４（Ａ）に示すように、運転者が右手でグリップ部１６を時計方向に捻ると、グリップ部１６は第１半体２０の円弧状のガイド孔２０ｃが第２フレーム１９の円形ボス１９ｂに案内されて摺動することで、グリップ部１６は揺動軸Ｌ２まわりに揺動する。その結果、下側のスイッチ２７が検出子を押されてＯＮし、ステアリングホイール１１を時計方向に切り増ししたのと同様の効果が発揮されて車輪の右方向の転舵角が増加する。このとき、左上の弾性体２６および右下の弾性体２６が圧縮されることで復元力が発生し、運転者がグリップ部１６に加える力を抜くと、前記復元力でグリップ部１６は原位置（図１参照）に復帰する。
【００２４】
図４（Ｂ）に示すように、運転者が右手でグリップ部１６を反時計方向に捻ると、グリップ部１６は第１半体２０の円弧状のガイド孔２０ｃが第２フレーム１９の円形ボス１９ｂに案内されて摺動することで、グリップ部１６は揺動軸Ｌ２まわりに揺動する。その結果、上側のスイッチ２８が検出子を押されてＯＮし、ステアリングホイール１１を反時計方向に切り増ししたのと同様の効果が発揮されて車輪の左方向の転舵角が増加する。このとき、右上の弾性体２６および左下の弾性体２６が圧縮されることで復元力が発生し、運転者がグリップ部１６に加える力を抜くと、前記復元力でグリップ部１６は原位置（図１参照）に復帰する。
【００２５】
車輪の転舵角は、スイッチ２７，２８がＯＮする度に一定値ずつ増減するようにしても良いし、スイッチ２７，２８がＯＮしている時間の長さに応じて増減するようにしても良い。
【００２６】
このようにして、グリップ部１６が揺動すると、グリップ部１６の端部とリム本体部１５，１５の端部との間に段差や隙間が発生するが、その部分を覆う弾性変形可能なカバー１７により前記段差を滑らかにして運転者の指が引っ掛かるのを防止するとともに、前記隙間に運転者の指が挟まる不具合を解消することができ、これによりステアリングホイール１１の操作性が向上する。                                                            
【００２７】
またグリップ部１６，１６を操作しないとき、ステアリングホイール１１は一般的なステアリングホイールと同じ環状であるために運転者に違和感を与えることがないだけでなく、ステアリングホイール１１を運転者の手に対して滑らせながらニュートラル位置に向けて自動的に復帰させる操作をスムーズに行うことができる。
【００２８】
次に、図５に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００２９】
第２の実施の形態は弾性体２６…の構造が第１の実施の形態と異なっている。即ち、第１の実施の形態の弾性体２６…は円柱状に形成されているが、第２の実施の形態の弾性体２６…は第２フレーム１９および第１半体２０のガイド溝２０ｄ，２０ｄの間の空間を埋めるように配置される。この第２の実施の形態によっても、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００３０】
次に、図６に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００３１】
第３の実施の形態は弾性体２６…の構造が第１の実施の形態と異なっている。即ち、第１の実施の形態の弾性体２６…はゴム製であるが、第３の実施の形態の弾性体２６…はコイルばねで構成される。この第３の実施の形態によっても、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００３２】
次に、図７に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００３３】
第４の実施の形態は弾性体２６…の数が第３の実施の形態と異なっている。即ち、第３の実施の形態は４個の弾性体２６…が設けられているが、第４の実施の形態は第２フレーム１９の径方向外側に２個の弾性体２６，２６だけが設けられている。この第４の実施の形態によれば、上述した第３の実施の形態に比べて部品点数を削減しながら同様の作用効果を達成することができる。
【００３４】
次に、図８に基づいて本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００３５】
第５の実施の形態は弾性体２６が圧縮変形するゴムではなく、捩じり変形する環状のゴムで構成される。即ち、第５の実施の形態は、第２フレーム１９の円形ボス１９ｂの内部に環状孔１９ｄが形成されており、その内周面に環状のゴムよりなる弾性体２６の外周面が焼き付けあるいは接着により固定される。グリップ部１６の第１、第２半体２０，２１に形成された四角断面のピン孔２０ｅ，２１ｅに、ピン２９の角軸部２９ａ，２９ａが相対回転不能に嵌合して２本のボルト３０，３０で抜け止めされ、このピン２８の外周面に弾性体２６の内周面が焼き付けあるいは接着により固定される。
【００３６】
従って、第２フレーム１９に対してグリップ部１６が揺動すると、グリップ部１６と一体のピン３８に内周面を固定された弾性体２６が外周面に対して捩じれるように弾性変形することで、グリップ部１６を原位置に復帰させる復元力を発生させることができる。この第５の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００３７】
次に、図９に基づいて本発明の第６の実施の形態を説明する。
【００３８】
第６の実施の形態は、グリップ部１６を原位置に復帰させるための弾性体２６を備えておらず、その代わりにカバー１７の肉厚を第１〜第５の実施の形態よりも増加させることで、グリップ部１６の揺動に伴って弾性変形したカバー１７によりグリップ部１６を原位置に復帰させる復元力を発生させている。この第６の実施の形態によれば、弾性体２６を廃止して部品点数を削減しながら、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００３９】
次に、図１０に基づいて本発明の第７の実施の形態を説明する。
【００４０】
第７の実施の形態は、グリップ部１６を第２フレーム１９に揺動自在に支持する構造と、グリップ部１６を原位置に復帰させるための弾性体２６，２６の構造とが、前記第１〜第６の実施の形態と異なっている。
【００４１】
即ち、第２フレーム１９は長手方向中央部に一対の円弧状の凹部１９ｅ，１９ｅを備えるとともに、グリップ部１６は長手方向中央部に前記一対の凹部１９ｅ，１９ｅに所定のセット荷重を与えられて嵌合する一対のゴム製の弾性体２６，２６を備える。グリップ部１６は弾性体２６，２６の弾発力で中立位置に付勢され、グリップ部１６を時計方向あるいは反時計方向に捻ると、弾性体２６，２６および凹部１９ｅ，１９ｅの嵌合部を支点として揺動し、かつ弾性体２６，２６の変形により原位置への復元力が発生する。
【００４２】
本実施の形態は、グリップ部１６が揺動する支点がリジッドでないため、２個のスイッチ２７，２８を設けるだけではグリップ部１６の揺動を確実に検出することが難しいため、２個のスイッチ２７，２７を第１の対角位置に配置し、２個のスイッチ２８，２８を第２の対角位置に配置する。そして第１の対角位置にある２個のスイッチ２７，２７の両方がＯＮしたときにグリップ部１６が時計方向に揺動したことを検出し、第２の対角位置にある２個のスイッチ２８，２８の両方がＯＮしたときにグリップ部１６が反時計方向に揺動したことを検出することで、誤検知の発生を未然に回避することができる。また対角位置にある２個のスイッチ２７，２７の一方しかＯＮしない状態、あるいは対角位置にある２個のスイッチ２８，２８の一方しかＯＮしない状態が継続した場合に、スイッチ２７，２７：２８，２８の故障を検知することができる。
【００４３】
この第７の実施の形態によれば、第１の実施の形態の作用効果に加えて、ボルト２２、ナット２３およびキャップ２４，２５を廃止して部品点数を削減することができる。
【００４４】
次に、図１１に基づいて本発明の第８の実施の形態を説明する。
【００４５】
第８の実施の形態は第２の実施の形態（図５参照）の変形であって、その一対のスイッチ２７，２８に代えて１個のロータリエンコーダ３１を備える。ロータリエンコーダ３１は第２フレーム１９の円形ボス１９ｂの内部に固定され、その検出軸３１ａの角軸部がグリップ部１６の第２半体２１に結合される。従って、ロータリエンコーダの検出軸３１ａの回転によりグリップ部１６の操作量を検出することができる。
【００４６】
本実施の形態によれば、グリップ部１６の操作量に応じて車輪の転舵角を増減することが可能となり、より精密な転舵角の制御が可能になる。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４８】
例えば、実施の形態ではグリップ部１６，１６の揺動軸Ｌ２がステアリングホイール１１の回転軸Ｌ１と平行に配置されているが、その揺動軸Ｌ２はリム１４に直交する平面内であれば任意の方向（一例としては、回転軸Ｌ１と直交する方向）に配置することができる。
【００４９】
また実施の形態ではステアリングホイール１１に２個のグリップ部１６，１６を設けているが、グリップ部１６はステアリングホイール１１の左右何れか一方だけに設けても良い。
【００５０】
また実施の形態ではグリップ部１６，１６の操作により車輪の転舵角を増減制御しているが、グリップ部１６，１６をシフトアップやシフトダウンの指令、ナビゲーション装置の操作、オーディオ装置の操作等に使用することができる。
【００５１】
また実施の形態ではカバー１７がグリップ部１６の全体を覆っているが、少なくともリム本体部１５およびグリップ部１６の接続部を覆っていれば良い。
【符号の説明】
【００５２】
１１        ステアリングホイール
１４        リム
１５        リム本体部
１６        グリップ部
１７        カバー
２７        スイッチ（センサ）
２８        スイッチ（センサ）
３１        ロータリエンコーダ（センサ）
Ｌ１        回転軸
Ｌ２        揺動軸
【図１】
2010241327.tif 000003
【図２】
2010241327.tif 000004
【図３】
2010241327.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010241327.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010241327.tif 000009
【図８】
2010241327.tif 000010
【図９】
2010241327.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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