(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング装置のステアリングコラムを支持する車両のステアリングハンガにおいて、
このステアリングハンガは、車体側に取付けるハンガベースと、このハンガベースから略八角形管状に且つ先細りに突出させたテーパ部と、このテーパ部の先端から略八角形管状に且つ直線状に延ばしたハンガビームと、からなり、
前記テーパ部側の前記ハンガビームの部位を根元部と呼ぶときに、この根元部に取付けた歪アクチュエータと、ステアリングコラムのステアリングホイール近傍に取付けた振動センサと、この振動センサからの情報で前記歪アクチュエータに前記ステアリングホイールに発生する振動と逆位相の振動を発生させる制御部と、を備え、たことを特徴とする車両のステアリングハンガ。
【請求項２】
前記制御部は、歪アクチュエータで発生する振動エネルギを熱エネルギへ変換する変換回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両のステアリングハンガ。
【請求項３】
前記ステアリングハンガに歪アクチュエータを取付ける際に、この歪アクチュエータを熱収縮性材料を用いて押えるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両のステアリングハンガ。
【請求項４】
前記振動センサを、前記ステアリングコラムに、且つそれのステアリングホイール寄りに取付けたことを特徴とする請求項１記載の車両のステアリングハンガ。
【請求項５】
前記振動センサは、歪を電気信号に変換する歪センサであることを特徴とする請求項１記載の車両のステアリングハンガ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両のステアリングハンガに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のステアリングハンガとして、例えば特開２０００−８５５８９号公報「自動車のステアリング装置及びその組立方法」が知られている。
上記技術は、同公報の図１によれば、車幅方向にＡ−Ａパイプ１（符号は公報に使用の符号を用いた）を渡し、このパイプ１の運転席側に前後一対のステアリングハンガ４，５を取付け、これらのステアリングハンガ４，５にステアリング装置２のコラムパイプ９を取付けたものである。
一般的に、車両のステアリングハンガは、剛性を要求される部品であり、強固な構造を有するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、車両の燃料消費量の低減のために車両の軽量化が進み、その一環としてステアリングハンガも、軽量化を図ろうとする試みがある。
しかし、ステアリングハンガをいたずらに軽量化を図ると剛性が低下し、ステアリングハンガの共振周波数が低下して、エンジンの振動やタイヤからの入力による振動を増幅しやすくなり、ステアリングホイールの振動の増大を招く。
一方、ステアリングホイールの振動を防止するために剛性を高めると車体重量が増えるので、好ましいものではない。
そこで、ステアリングホイールの振動を防止しつつも、ステアリングハンガの軽量化を図る技術が望まれる。
【０００４】
すなわち、本発明の目的は、ステアリングハンガの軽量化とステアリングホイール振動の低減化を両立することのできる技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、ステアリング装置のステアリングコラムを支持する車両のステアリングハンガにおいて、このステアリングハンガを、車体側に取付けるハンガベースと、このハンガベースから略八角形管状に且つ先細りに突出させたテーパ部と、このテーパ部の先端から略八角形管状に且つ直線状に延ばしたハンガビームと、から構成し、
テーパ部側のハンガビームの部位を根元部と呼ぶときに、ステアリングハンガに、根元部に取付けた歪アクチュエータと、ステアリングコラムのステアリングホイール近傍に取付けた振動センサと、この振動センサからの情報で歪アクチュエータにステアリングホイールに発生する振動と逆位相の振動を発生させる制御部と、を備え、たことを特徴とする。
【０００６】
ステアリングハンガの振動を検出するときに、ステアリングホイールに近い部分にステアリングハンガの振動を検出する振動センサを設ける。
ステアリングハンガにおける歪は根元部に顕著に現れる。歪の大きな部位に振動防止対策を講じることは好ましいことである。そこで、ステアリングハンガの根元部に歪アクチュエータを備える。
ステアリングハンガを、車体側に取付けるハンガベースと、このハンガベースから略八角形管状に且つ先細りに突出させたテーパ部と、このテーパ部の先端から略八角形管状に且つ直線状に延ばしたハンガビームと、から構成し、振動センサで振動を検出し、検出した振動に基づいて制御部は検出した振動と逆位相の振動を歪アクチュエータに発生させる。歪アクチュエータの振動によりステアリングハンガの振動を相殺し、ステアリングホイールの振動の低減を図る。
【０００７】
剛性を高めることで振動の低減を図ることに比較して、請求項１では低剛性のままで振動対策を講じることができるので、ステアリングハンガの軽量化を達成することができる。すなわち、請求項１では、ステアリングハンガの軽量化とステアリングホイールの低振動化の両立を図ることができる。
【０００８】
請求項２は、制御部に、歪アクチュエータで発生する振動エネルギを熱エネルギへ変換する変換回路を備えたことを特徴とする。
【０００９】
制御部に、歪アクチュエータで発生する振動エネルギを熱エネルギへ変換する変換回路を備え、変換回路で振動エネルギを熱エネルギに変換することで、ステアリングハンガの低振動化を図る。
【００１２】
請求項３は、ステアリングハンガに歪アクチュエータを取付ける際に、この歪アクチュエータを熱収縮性材料を用いて押えるようにしたことを特徴とする。
歪アクチュエータを熱収縮性材料を用いて押えるようにすることで、歪アクチュエータの取付け作業の作業性の改善を図る。
【００１３】
請求項４は、振動センサを、ステアリングコラムに、且つそれのステアリングホイール寄りに取付けたことを特徴とする。
振動センサを、ステアリングコラムに、且つそれのステアリングホイール寄りに取付けることで、例えば、エンジン振動又はタイヤからの入力による振動を含めてセンシングして、ステアリング装置の全体的な振動の低減を図る。
【００１４】
請求項５は、振動センサは、歪を電気信号に変換する歪センサであることを特徴とする。
歪センサは高域の周波数のセンシングの感度が低下する特性があるので、振動センサに歪センサを使用することで、エンジン振動又はタイヤからの入力による振動などの実用域の振動を効果的にセンシングすることができる。また、例えば、高域をカットするためのフィルタ回路等を用いる必要がないので、制御部の構成を簡素化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１６】
図１は本発明に係る車両のステアリングハンガの実装した車両の斜視図であり、１０は車両、１１は車体、１２フロントフェンダ、１３はフロントピラー、１４はフロアトンネル、１６はボンネット、１７は前輪、１８Ｌ，１８Ｒはインストルメントパネル（不図示）取付け用ブラケット、１９はインストルメントパネル（不図示）取付け用バックフレーム、２０は車両のステアリングハンガ（以下、「ステアリングハンガ２０」と略記）を示し、ステアリングハンガ２０は、ステアリング装置２１のスタアリングコラム２２を支持する部材であって、以下、詳細に述べるように、軽量化をしつつもステアリングホイール２５に伝わる振動の低減を図ることのできるハンガである。
【００１７】
図２は本発明に係る車両のステアリングハンガの斜視図であり、ステアリングハンガ２０は、片持ち支持に形成したハンガ本体２６と、このハンガ本体２６に取付けた歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）と、ハンガ本体２６の振動を検知する振動センサ２８と、これらの振動センサ２８からの情報で歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・を制御する制御部２９とからなる。なお、本図では歪アクチュエータ２７Ｂ・・・は１個のみ示す。
ここで、歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・のそれぞれは、ハンガ本体２６の表面上の歪の位相が同一である場所に設置するのが好適であり、個々の歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・内では位相の異なる歪が混在しないような位置に配置する。
また、振動センサ２８は、圧電、静電又は電磁センサなどの振動を検知できるセンサであって、特に、歪センサが好適である。
【００１８】
すなわち、ステアリングハンガ２０は、ステアリングハンガ２０の歪の集中する部位、例えば根元部３３ａに取付けた歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・と、ステアリングコラム２２のステアリングホイール２５近傍に取付けた振動センサ２８と、この振動センサ２８からの情報で歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・にステアリングホイール２５発生する振動と逆位相の振動を発生させる制御部２９とを備えたものである。従って、振動センサ２８が振動を感知すると、制御部２９からの信号により歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・がその振動と逆位相の振動を発生し、振動を打ち消すことができる。
【００１９】
詳細には、ステアリングホイール２５の振動を検出するときに、ステアリングホイール２５に近いステアリングコラム２２上にステアリングホイール２５の振動を検出する振動センサ２８を設ける。
ステアリングハンガ２０における歪は根元部３３ａに顕著に現れる。歪の大きな部位に振動防止対策を講じることは好ましいことである。そこで、ステアリングハンガ２０の根元部３３ａに歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・を備えるようにした。
振動センサ２８で振動を検出し、検出した振動に基づいて制御部２９は検出した振動と逆位相の振動を歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・によって発生させる。歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・によって発生した振動によりステアリングホイール２５の振動を相殺し、ステアリングホイール２５の振動の低減を図る。
【００２０】
剛性を高めることで振動の低減を図ることに比較して、ステアリングハンガ２０は低剛性のままで振動対策を講じることができるので、ステアリングハンガ２０の軽量化を達成することができる。すなわち、ステアリングハンガ２０の軽量化とステアリングホイール２５の低振動化の両立を図ることができる。
【００２１】
この結果、必要以上にステアリングハンガ２０の剛性を高める必要がないので、ステアリングハンガ２０の軽量化を図りつつ、ステアリングホイール２５の低振動化を図ることができる。また、ステアリングハンガ２０の軽量化を図ることで、車両１０（図１参照）の燃費を向上させることができる。
【００２２】
図３は図２の３−３線断面図であり、ハンガ本体２６は、車体１１側に取付けるハンガベース３１と、このハンガベース３１から突出させたテーパ部としてのテーパ管３２と、このテーパ管３２の小径口３２ａから延ばす管形状のハンガビーム３３と、このハンガビーム３３に取付けたコラムステー３４とからなる。３３ａはステアリングハンガ２０の歪の集中する根元部を示し、この根元部３３ａに歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・（２７Ｂは図２参照）を取付けたことを示す。また、３５はハンガビーム３３に歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・を取付ける接着材を示す。
【００２３】
図４は本発明に係る車両のステアリングハンガのテーパ部及びハンガビームの形状を示す斜視図であり、テーパ管３２及びハンガビーム３３の寸法関係は、テーパ管３２の大径側断面積をＳ１、小径側断面積をＳ２、テーパ管３２にハンガビーム３３を加えた全体長さをＬ１、テーパ管の長さをＬ２とするときに、Ｓ１／Ｓ２を１．５〜３．０、Ｌ１／Ｌ２を５．０〜６．０に設定したものである。Ｓ１／Ｓ２が、１．５を下回ると歪が集中しにくくなり、ステアリングハンガの歪を集中させることはできない。３．０を超えると剛性が低下しすぎ構造体としての機能の低下を招く。また、同様にＬ１／Ｌ２が、５．０を下回ると歪が集中しにくくなり、ステアリングハンガの歪を集中させることはできない。６．０を超えると剛性が低下しすぎ構造体としての機能の低下を招く。
【００２４】
そこで、Ｓ１／Ｓ２を１．５〜３．０、Ｌ１／Ｌ２を５．０〜６．０に設定することで、ステアリングハンガの構造体としての剛性を保つことができると共に、ステアリングハンガに歪が集中する部位を意図的に形成し、この部位にステアリングハンガの振動を集中させ、ステアリングハンガの振動を容易に制御することができる。
【００２５】
また、ハンガビーム３３の管形状は、長辺３６ａ・・・と短辺３６ｂ・・・とから構成する８角形に形成したものであり、ハンガビーム３３を、円形に極力近い形状である８角形に形成することで、長辺３６ａと短辺３６ｂとの角部３６ｃに歪が集中することを防止する。なお、テーパ管３２の管形状は、ハンガビーム３３に倣うように８角形に形成したものである。
【００２６】
図５は図２の５−５線断面図であり、ハンガビーム３３の長辺３６ａ・・・に歪アクチュエータ２７Ａ・・・を取付け、ハンガビーム３３の短辺３６ｂ・・・に歪アクチュエータ２７Ｂを取付けた断面を示す。
すなわち、ステアリングハンガ２０は、ハンガビーム３３を８角形に形成したので、歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・の取付けを容易にできる。
【００２７】
図６は本発明に係る車両のステアリングハンガの制御システム図であり、制御部２９は、振動センサ２８からのノイズ成分を除去するアナログフィルタ回路３７と、このアナログフィルタ回路３７で振幅、位相の変換及びノイズ成分を除去した信号を増幅して歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・を駆動する電圧増幅器３８とからなり、電圧増幅器３８は直流電圧を高圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ３９を備える。
【００２８】
以上に述べたステアリングハンガ２０の作用を次に説明する。
図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車両のステアリングハンガの作用説明図である。
（ａ）において、例えば、ステアリングハンガ２０の根元部３３ａに歪を集中させ、ステアリングホイール２５に振動が発生したときに振動センサ２８で振動を検知し、この振動センサ２８から電気信号Ｍ１を制御部２９に送る。
（ｂ）において、歪アクチュエータ２７Ａ，２７Ｂ（２７Ｂは図２参照）に、ステアリングホイール２５の振動と逆位相の振動を発生させる電気信号Ｍ２を、制御部２９から歪アクチュエータ２７Ａ，２７Ｂに送る。
（ｃ）において、この結果、ステアリングホイール２５の振動を歪アクチュエータ２７Ａ，２７Ｂで打消し、ステアリングホイール２５の低振動化を図る。
【００２９】
この結果、必要以上にステアリングハンガ２０の剛性を高める必要がないので、ステアリングハンガ２０の軽量化を図りつつ、ステアリングホイール２５の低振動化を図ることができる。また、ステアリングハンガ２０の軽量化を図ることで、車両１０（図１参照）の燃費を向上させることができる。
【００３０】
図８は本発明に係る車両のステアリングハンガで支持するステアリングホイールの振動特性を示すグラフであり、車両１０のアイドリング時のステアリングホイール２５（図２参照）の振動特性を、比較例のステアリングハンガ１００で支持するステアリングホイール（不図示）の振動特性と共に示す。なお、縦軸は振動レベル（ｄＢ）、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。
ここで、グラフ１０１ａはハンガビーム１０３を棒材で形成することで、低振動化を図った比較例の車両のステアリングハンガ１００で支持するステアリングホイール（不図示）の振動特性、グラフ４１ａは実施例のステアリングハンガ２０の制御部２９をＯＦＦした場合の振動特性、グラフ４１ｂは実施例のステアリングハンガ２０の制御部２９をＯＮした場合の振動特性である。
【００３１】
ステアリングハンガ１００は、周波数２２．５Ｈｚ前後で振動のピークが発生する。
制御部２９をＯＦＦした場合のステアリングハンガ２０は、同様に、周波数２２．５Ｈｚ前後で振動のピークが発生する。
【００３２】
制御部２９をＯＮしてステアリングハンガ２０の振動を制御すると、制御しない場合に比べ、周波数２２．５Ｈｚ前後での共振が低減できることを示す。
すなわち、周波数２２．５Ｈｚ前後において、制御した場合ステアリングハンガ２０は、制御しない場合ステアリングハンガ２０に比較すると、制御した場合には１９ｄＢ前後の振動低減を期待できる。制御した場合ステアリングハンガ２０は、ステアリングハンガ１００に比較しても２ｄＢ前後の振動低減を期待できる。
また、ステアリングハンガ１００に比較しハンガビーム３３（図３参照）はパイプなのでステアリングハンガ１００に比べ軽量化を図ったハンガであると言える。
【００３３】
図９は本発明に係る車両のステアリングハンガで支持するステアリングホイールの振動特性を示すグラフであり、車両１０の走行時のステアリングホイール２５（図２参照）の振動特性を、比較例のステアリングハンガ１００で支持するステアリングホイール（不図示）の振動特性と共に示す。なお、縦軸は振動レベル（ｄＢ）、横軸は車速（マイル／時）を示す。
ここで、グラフ１０２ａは比較例のステアリングハンガ１００で支持するステアリングホイールの振動特性、グラフ４２ａは実施例のステアリングハンガ２０の制御部２９をＯＦＦした場合の振動特性、グラフ４２ｂは実施例のステアリングハンガ２０の制御部２９をＯＮした場合の振動特性である。
【００３４】
ステアリングハンガ１００は、車速が６０〜１００マイル／時の範囲で顕著な共振は特に発生することはなく、振動レベルは１００ｄＢ前後でほぼ一定である。
制御部２９をＯＦＦした場合のステアリングハンガ２０は、車速が９０マイル／時前後で共振のピークが発生する。
制御部２９をＯＮしてステアリングハンガ２０の振動を制御すると、制御しない場合に比較し、車速が９０マイル／時前後での振動レベルが低減でき、共振をほぼ打ち消すことができる。すなわち、車速が９０マイル／時前後において、制御した場合ステアリングハンガ２０は、制御しない場合ステアリングハンガ２０に比較すると、制御した場合には２１ｄＢ前後の振動低減を期待できる。制御した場合にはステアリングハンガ２０は、ステアリングハンガ１００に比較しても８ｄＢ前後の振動低減を期待できる。
【００３５】
図１０は本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例の制御システム図であり、制御部４９は、振動センサ２８からの信号をＡＤ（アナログ／デジタル）変換するＡＤ変換器４３と、信号の振幅と位相を調整するデジタルフィルタ回路４４と、このデジタルフィルタ回路４４で信号の振幅と位相を調整した信号をアナログ信号に戻すＤＡ（デジタル／アナログ）変換器４５と、このＤＡ変換器４５でアナログ信号に変換した信号の高域成分をカットするローパスフィルタ４６と、このローパスフィルタ４６で高域成分をカットした信号を増幅して歪アクチュエータ２７Ａ，２７Ｂを駆動する電圧増幅器４７とからなる。なお、電圧増幅器４７は直流電圧を高圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ４８を備える。
【００３６】
すなわち、制御部４９は、振動センサ２８を一度、デジタル信号に変換するようにしたので、信号を高精度に処理することができ、ステアリングハンガ２０（図２参照）をきめこまかく制御することができる。この結果、さらなるステアリングホイール２５の低振動振化を図ることができる。
【００３７】
図１１（ａ）〜（ｂ）は本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例の歪アクチュエータの取付け状態を示す断面図である。
（ａ）において、３３はステアリングハンガ２０（図２参照）のハンガビーム、２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・は歪アクチュエータ、５１は熱収縮性材料としての熱収縮チューブであり、歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・を熱収縮チューブで固定するようにしたものである。
ステアリングハンガ２０に歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・を接着する際、これらの歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・を熱収縮チューブ５１を用いて押えることで、仮止め用の治具などが不要になり歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・の取付けが容易にできる。すなわち、歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・の取付け作業の作業性の改善を図ることができる。
また、熱収縮チューブ５１を用いて押えることで、例えば、破壊時のアクチュエータ材料（不図示）の飛散防止にもなる。
【００３８】
（ｂ）において、３３はステアリングハンガ２０（図２参照）のハンガビーム、２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・は歪アクチュエータ、５２Ａ・・・，５２Ｂ・・・は熱収縮性材料としての熱収縮シートであり、歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・をそれぞれ熱収縮シート、５２Ａ・・・，５２Ｂ・・・で固定するようにしたものであり、歪アクチュエータ２７Ａ・・・，２７Ｂ・・・の取付け作業の作業性の改善を図ることができる。
また、熱収縮シート５２Ａ・・・，５２Ｂ・・・を用いて押えることで、例えば、破壊時のアクチュエータ材料（不図示）の飛散防止にもなる。
【００３９】
図１２（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例（前半）の構造を示す断面図。
（ａ）において、車両のステアリングハンガ５４（以下、「ステアリングハンガ５４」と略記する）の構造は、ステアリングハンガ５４を記憶合金を代表とする高減衰構造部材５４ｅを介して車体５４ａ側に取付けるようにしたものであって、車体５４ａ側にステアリングハンガ５４を取付ける取付け部５４ｂを形成し、ステアリングハンガ５４の外側に高減衰構造部材５４ｅを位置させ、これらのステアリングハンガ５４及び高減衰構造部材５４ｅを車体５４ａ側の取付け部５４ｂに差込むようにし、高減衰構造部材５４ｅに熱を与え、車体５４ａにステアリングハンガ５４を取付けるようにものである。
すなわち、ステアリングハンガ５４を高減衰構造部材５４ｅを介して車体５４ａ側に取付けることで、車体５４ａ側からステアリングハンガ５４に伝わる振動を減衰させようとするものである。
【００４０】
（ｂ）において、車両のステアリングハンガ５５（以下、「ステアリングハンガ５５」と略記する）の構造は、車体５５ａ側にステアリングハンガ５５を取付ける取付け部５５ｂを形成し、ステアリングハンガ５５の内側に記憶合金を代表とする高減衰構造部材５５ｅを位置させ、これらのステアリングハンガ５５及び高減衰構造部材５５ｄを車体５５ａ側の取付け部５５ｂに差込むようにし、車体５５ａ側にステアリングハンガ５５を取付けるようにものである。すなわち、車体５５ａ側からステアリングハンガ５５に伝わる振動を減衰させることができる。
【００４１】
（ｃ）において、５６ａは車体、５６ｂは車体５６ａに形成した取付け部、５６ｅは記憶合金を代表とする高減衰構造部材５６ｅであり、車両のステアリングハンガ５６（以下、「ステアリングハンガ５６」と略記する）の構造は、ステアリングハンガ５６の外側と取付け部５６ｂの外側との間に高減衰構造部材５６ｅを介在させたものである。すなわち、車体５６ａ側からステアリングハンガ５６に伝わる振動を減衰させることができる。
【００４２】
（ｄ）において、５７ａは車体、５７ｂは車体５７ａに形成した取付け部、５７ｅは記憶合金を代表とする高減衰構造部材５７ｅであり、車両のステアリングハンガ５７（以下、「ステアリングハンガ５７」と略記する）の構造は、ステアリングハンガ５７の外側と取付け部５７ｂの外側との間に高減衰構造部材５７ｅを介在させたものである。すなわち、車体５７ａ側からステアリングハンガ５７に伝わる振動を減衰させることができる。
【００４３】
図１３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例（中間）の構成を示す断面図。
（ａ）において、車両のステアリングハンガ５８（以下、「ステアリングハンガ５８」と略記する）の構造は、ステアリングハンガ５８を二分割することで、大径管５８ｃ及び小径管５８ｄから構成し、大径管５８ｃに小径管５８ｄを記憶合金を代表とする高減衰構造部材５８ｅを介して接続するようにしたものである。すなわち、ステアリングハンガ５８自体の振動を防止することができる。
【００４４】
（ｂ）において、車両のステアリングハンガ５９（以下、「ステアリングハンガ５９」と略記する）の構造は、ステアリングハンガ５９を二分割することで、第１接続管５９ｃ及び第２接続管５９ｄから構成し、こららの接続管５９ｃ，５９ｄの外側に記憶合金を代表とする高減衰構造部材５９ｅを配置して接続するようにしたものである。すなわち、ステアリングハンガ５９自体の振動を防止することができる。
【００４５】
（ｃ）において、車両のステアリングハンガ６１（以下、「ステアリングハンガ６１」と略記する）の構造は、ステアリングハンガ６１を二分割することで、第１接続管６１ｃ及び第２接続管６１ｄから構成し、こららの接続管６１ｃ，６１ｄの内側に記憶合金を代表とする高減衰構造部材６１ｅを配置して接続するようにしたものである。すなわち、ステアリングハンガ６１自体の振動を防止することができる。
【００４６】
図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例（後半）の構成を示す断面図。
（ａ）において、車両のステアリングハンガ６２（以下、「ステアリングハンガ６２」と略記する）の構造は、ステアリングハンガ６２の主材６２ａに記憶合金を代表とする高減衰構造部材６２ｅを合わすように形成したものである。すなわち、ステアリングハンガ６２の振動を低減することができる。
（ｂ）において、車両のステアリングハンガ６３（以下、「ステアリングハンガ６３」と略記する）の構造は、ステアリングハンガ６３自体を記憶合金を代表とする高減衰構造部材で形成したものである。すなわち、ステアリングハンガ６３の振動を防止することができる。
【００４７】
図１５は本発明に係る第２実施の形態の車両のステアリングハンガの斜視図であり、車両のステアリングハンガ７０（以下、「ステアリングハンガ７０」と略記する）は、ステアリング装置７１を支持するために片持ち支持に形成したハンガ本体７６と、このハンガ本体７６に取付けた歪アクチュエータ７７と、ステアリングホイール７５の振動を検知する振動センサ７８と、これらの振動センサ７８からの情報で歪アクチュエータ７７を制御する制御部７９とからなる。
【００４８】
ここで、ハンガ本体７６は図２に示すハンガ本体２６と同一構成のハンガであり、歪アクチュエータ７７は図２に示す歪アクチュエータ２７Ａ，２７Ｂと同一構成のアクチュエータであり、振動センサ７８は図２に示す歪アクチュエータ振動センサ２８と同一構成のセンサであり、制御部７９は図６に示す制御部２９と同一構成の回路である。
【００４９】
図１６は本発明に係る第２実施の形態の車両のステアリングハンガに取付けるステアリング装置の断面図であり、ステアリング装置７１は、ステアリングハンガ７０に取付けるステアリングコラム７２と、このステアリングコラム７２にベアリング７３を介して回転自在に取付けたステアリングシャフト７４と、このステアリングシャフト７３の先端に取付けたステアリングホイール７５とからなる。
【００５０】
すなわち、ステアリングハンガ７０は、振動センサ７８をステアリング装置７１のステアリングコラム７２に、且つそれのステアリングホイール７５寄りに取付けたので、例えば、エンジン振動又はタイヤからの入力による振動を含めてセンシングすることができる。この結果、ステアリング装置７１の全体的な振動の低減を図ることができ、ステアリング装置７１の操作フィリングを高めることができる。
また、振動センサ７８がステアリングホイール７５に近いため、人間が触れる部分の振動を効果的に低減できる。
【００５１】
図１７（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る第２実施の形態の車両のステアリングハンガの作用説明図であり、（ａ）はステアリングコラム７２に配置した振動センサ７８振動特性を示し、（ｂ）はステアリングコラム７２の振動を制御をした場合及び制御をしない場合のステアリングホイール７５の振動特性を示す。また、上記振動特性は、縦軸に加速度（ｍ／ｓ２）、横軸に周波数（Ｈｚ）を表示したものである（符号は図１７参照）。
（ａ）において、ステアリング装置７１のステアリングコラム７２の振動は周波数の低い領域で１次振動ａ１が大きく発生し、この１次振動ａ１よりも周波数の高い領域で２次振動ａ２が発生する。すなわち、ステアリングコラム７２に近いステアリングホイール７５においても同様な振動が発生すると考えられる。
【００５２】
（ｂ）において、制御ＯＦＦ時のステアリングホイール７５の振動特性は、（ａ）に示す１次振動ａ１及び２次振動ａ２が発生する周波数で１次振動ｂ１及び２次振動ｂ２が発生する。しかし、ステアリングホイール７５の１次振動ｂ１及び２次振動ｂ２は、ステアリングコラム７２の１次振動ａ１及び２次振動ａ２よりも、緩やかな周波数特性を持つ。
制御ＯＮ時のステアリングホイール７５の振動特性は、１次振動ｂ１が大きく減少し、２次振動ｂ２が若干減少の傾向を示す。すなわち、ステアリングホイール７５の１次振動ｂ１を大きく低減することで、ステアリング装置７１の操作フィリングを高めることができる。
【００５３】
図１７（ｃ），（ｄ）に、振動センサ７８位置が不適当の位置に設置された場合の振動特性を付記する。図１７（ａ），（ｂ）同様に、（ｃ）は振動センサ７８の振動特性を示し、（ｄ）振動センサ７８による制御結果を示す。
（ｄ）においては、（ｂ）に比べ１次振動ｄ１での制御効果も少なく、２次振動ｄ２については悪化することを示す。
すなわち、ステアリングホイール７５の一次振動ｂ１又はｄ１を制御する際には、振動センサ７８取付け位置は、１次振動ａ１，ｃ１と２次振動ａ２，ｃ２との比、即ち、ａ１／ａ２、又はｃ１／ｃ２が大きく現れる位置が望ましい。
【００５４】
図１８は本発明に係る第３実施の形態の車両のステアリングハンガの斜視図であり、ステアリングハンガ８０（以下、「ステアリングハンガ８０」と略記する）を示す。なお、ステアリングハンガ２０（図２参照）と同一部品は同一符号を用い詳細な説明を省略する。
図中、２６はハンガ本体、２７Ａ，２７Ｂは歪アクチュエータ、８８は振動センサとしての歪センサ、２９は制御部、３１はハンガベース、３２はテーパ管、３３はハンガビーム、３３ａは根元部、３４はコラムステーであって、ステアリングハンガ８０は、剛性の高いテーパ管３２の側面に歪が発生したときに電気信号を発生する歪センサ８８を取付けたものである。
【００５５】
図１９は本発明に係る第３実施の形態の車両のステアリングハンガの歪センサの周波数特性を示すグラフであり、縦軸にセンサの出力電圧（Ｖ）、横軸に周波数（Ｈｚ）を表示したものである。
（ａ）は比較例の加速度センサ１０８の周波数特性であり、（ｂ）は実施例の歪センサ８８の周波数特性である。また、斜線で示す周波数帯域Ｆ１はステアリング１次共振付近の制御対象となる帯域を示す。
【００５６】
周波数帯域Ｆ１及び周波数帯域Ｆ１よりも低域の周波数帯域Ｆ２では、加速度センサ１０８及び歪センサ８８は、ほぼ同一の周波数特性であって、周波数帯域Ｆ１で最も大きな加速度、即ちセンシングの感度の高くなるピークを有する。
両センサ１０８，８８を比較すると、周波数帯域Ｆ１よりも高域の周波数帯域Ｆ３では、加速度センサ１０８は周波数と共に出力電圧、即ちセンシングの感度が増加する。一方、歪センサ８８は周波数と共に出力電圧、即ちセンシングの感度が減少する。
【００５７】
従って、歪センサ８８は高域の周波数のセンシングの感度が低下する特性があるので、センサに歪を電気信号に変換する歪センサ８８を使用することで、実用域の振動をセンシングすることができると共に、例えば、高域をカットするためのフィルタ回路等を用いる必要がないので、制御部２９（図１８参照）の構成を簡素化することができる。
さらに、歪センサ８８は、出力電圧をコントローラに直接入力することができるため、加速度センサ１０８に比べてプリアンプ等の増幅装置を設置する必要はなく、制御部２９などの構成を簡素化することができる。
【００５８】
図２０は本発明に係る第４実施の形態の車両のステアリングハンガの斜視図であり、車両のステアリングハンガ９０（以下、「ステアリングハンガ９０」と略記する）を示す。なお、ステアリングハンガ２０（図２参照）と同一部品は同一符号を用い詳細な説明を省略する。
ステアリングハンガ９０は、片持ち支持に形成したハンガ本体９６と、このハンガ本体９６に取付けた歪アクチュエータ９７Ａ，９７Ｂと、これらの歪アクチュエータ２７Ａ，２７Ｂに接続した制御部９９とからなる。
【００５９】
制御部９９は、振動エネルギを熱エネルギに変換する変換回路９８を備え、ハンガ本体９６の振動を歪アクチュエータ９７Ａ，９７Ｂで受け、歪アクチュエータ９７Ａ，９７Ｂの振動を変換回路９８で振動エネルギを熱エネルギに変換し消費することで、歪アクチュエータ９７Ａ，９７Ｂで振動を減衰させて振動低減を図ろうとするものである。なお、変換回路９８は、例えば、ＬＣＲ（コイル、キャパシタ、抵抗）で構成する回路である。９５はステアリングホイールを示す。
【００６０】
ステアリングハンガ９０は、ステアリング装置７１（図１７参照）のステアリングコラム７２を支持する車両のステアリングハンガにおいて、このステアリングハンガ９０に、ステアリングハンガ９０の歪の集中する部位に取付けた歪アクチュエータ９７Ａ，９７Ｂと、これらの歪アクチュエータ９７Ａ，９７Ｂで発生する振動エネルギを熱エネルギへ変換する変換回路９８とを備えたことを示す。
【００６１】
すなわち、歪アクチュエータ９７Ａ，９７Ｂで発生する振動エネルギを熱エネルギへ変換する変換回路９８とを備えたので、変換回路９８で振動エネルギを熱エネルギに変換させ消費させることができる。この結果、ステアリングハンガ９０の振動エネルギーが減少する。従って、ステアリングハンガ９０の振動を低減し、ステアリングホイール９５の低振動化を図ることができる。
【００６２】
尚、実施例では図２に示すように、歪の集中させる部位をハンガビーム３３の根元部に形成したが、これに限るものではなく、意図的にステアリングハンガの他の部位に歪の集中させる部位を形成し、この部位に歪アクチュエータを取付けたものであってもよい。
また、実施例では図２に示すように、片持ち支持に形成したハンガ本体２６を有するステアリングハンガ２０を示したが、これに限るものではなく、ステアリングハンガは一方のピラーから他方のピラーに両持ちに支持するステアリングハンガであってもよい。
さらに、実施例では図２に示すように、ハンガビームは管形状のハンガビーム３３を用いたが、これに限るものではなく、中実のものであってもよい。実施例では図２に示すように、テーパ部は管形状のテーパ管３２を用いたが、これに限るものではなく、中実のものであってもよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ステアリングハンガを、車体側に取付けるハンガベースと、このハンガベースから略八角形管状に且つ先細りに突出させたテーパ部と、このテーパ部の先端から略八角形管状に且つ直線状に延ばしたハンガビームと、から構成し、ステアリングハンガに、ステアリングハンガの根元部に取付けた歪アクチュエータと、ステアリングコラムのステアリングホイール近傍に取付けた振動センサと、この振動センサからの情報で歪アクチュエータにステアリングホイールに発生する振動と逆位相の振動を発生させる制御部とを備えたので、振動センサが振動を感知すると、制御部から歪アクチュエータにその振動と逆位相の振動をあたえ、その振動を打ち消すことができる。
この結果、必要以上にステアリングハンガの剛性を高める必要がないので、ステアリングハンガの軽量化を図りつつ、車両のステアリングホイールの低振動化を図ることができる。また、ステアリングハンガの軽量化を図ることで、車両の燃料を節約することができる。
【００６４】
請求項２は、制御部に、歪アクチュエータで発生する振動エネルギを熱エネルギへ変換する変換回路を備えたので、変換回路で振動エネルギを熱エネルギに変換することができる。この結果、ステアリングハンガの他の部位に振動を伝播させることがない。従って、ステアリングホイールの静粛化を図ることができる。
【００６６】
請求項３は、ステアリングハンガに歪アクチュエータを当て、この歪アクチュエータを熱収縮性材料を用いて押えるようにしたので、歪アクチュエータの取付けが容易にできる。すなわち、歪アクチュエータの取付け作業の作業性の改善を図ることができる。
【００６７】
請求項４は、振動センサを、ステアリングコラムに、且つそれのステアリングホイール寄りに取付けたので、例えば、エンジン振動又はタイヤからの入力による振動を含めてセンシングすることができる。この結果、ステアリング装置の全体的な振動の低減を図ることができ、ステアリング装置の操作フィリングを高めることができる。
【００６８】
請求項５は、歪センサは高域の周波数のセンシングの感度が低下する特性があるので、振動センサに歪を電気信号に変換する歪センサを使用することで、エンジン振動又はタイヤからの入力による振動などの実用域の振動をセンシングすることができると共に、例えば、高域をカットするためのフィルタ回路等を用いる必要がないので、制御部の構成を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両のステアリングハンガの実装した車両の斜視図
【図２】本発明に係る車両のステアリングハンガの斜視図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】本発明に係る車両のステアリングハンガのテーパ部及びハンガビームの形状を示す斜視図
【図５】図２の５−５線断面図
【図６】本発明に係る車両のステアリングハンガの制御システム図
【図７】本発明に係る車両のステアリングハンガの作用説明図
【図８】本発明に係る車両のステアリングハンガで支持するステアリングホイールの振動特性を示すグラフ
【図９】本発明に係る車両のステアリングハンガで支持するステアリングホイールの振動特性を示すグラフ
【図１０】本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例の制御システム図
【図１１】本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例の歪アクチュエータの取付け状態を示す断面図
【図１２】本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例（前半）の構造を示す断面図
【図１３】本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例（中間）の構成を示す断面図
【図１４】本発明に係る車両のステアリングハンガの別実施例（後半）の構成を示す断面図
【図１５】本発明に係る第２実施の形態の車両のステアリングハンガの斜視図
【図１６】本発明に係る第２実施の形態の車両のステアリングハンガに取付けるステアリング装置の断面図
【図１７】本発明に係る第２実施の形態の車両のステアリングハンガの作用説明図
【図１８】本発明に係る第３実施の形態の車両のステアリングハンガの斜視図
【図１９】本発明に係る第３実施の形態の車両のステアリングハンガの歪センサの周波数特性を示すグラフ
【図２０】本発明に係る第４実施の形態の車両のステアリングハンガの斜視図
【符号の説明】
１０…車両、２０，７０，９０…車両のステアリングハンガ、２１，７１…ステアリング装置、２２，７２…ステアリングコラム、２５，７５…ステアリングホイール、２７Ａ，２７Ｂ，７７，９７Ａ，９７Ｂ…歪アクチュエータ、２８，７８…振動センサ、２９，４９，７９…制御部、３２…テーパ部（テーパ管）、３２ａ…小径口、３３…ハンガビーム、３３ａ…根元部、５１…熱収縮性部材（熱収縮チューブ）、５２Ａ，５２Ｂ…熱収縮性部材（熱収縮シート）、８８…歪センサ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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