(57)【要約】【課題】前車輪をトー・イン方向に転舵させる必要が無いような衝突形態では、前車輪をトー・イン方向に転舵させないように設定することが可能な車両ステアリング装置を提供すること。【解決手段】ステアリングホイール１０が操作されると、転舵機構２０が作動して左右の前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲが転舵される。転舵機構２０における左右一対の各タイロッド２３Ｌ，２３Ｒには、ステアリングホイール１０の操作とは別個に各前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲをそれぞれ転舵させることが可能な左右一対のアクチュエータ（エアバッグ装置４０Ｌ，４０Ｒ）が設けられている。各エアバッグ装置４０Ｌ，４０Ｒにおけるインフレータの作動は車両の衝突形態に応じて電気制御装置により制御される。【選択図】    図１
2006111037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドルの操作に応じて転舵機構が作動して左右の前車輪が転舵されるように構成されている車両用ステアリング装置において、前記ステアリングハンドルの操作とは別個に前記各前車輪をそれぞれ転舵させることが可能な左右一対のアクチュエータを前記転舵機構に設けるとともに、これら各アクチュエータの作動を車両の衝突形態に応じて制御する制御装置を設けたことを特徴とする車両用ステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ステアリング装置において、前記各アクチュエータは、前記転舵機構における左右一対の各タイロッドに組み込まれていて、作動時には前記各前車輪をそれぞれトー・イン方向に転舵させることが可能であることを特徴とする車両用ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ステアリング装置、特に、車両の衝突時における衝撃吸収が効果的に行える車両用ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用ステアリング装置の一つとして、車両の衝突時に、タイロッドが押されて、前車輪がトー・イン方向に転舵されるように構成したものがあり、例えば、下記特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開２００３−１２７８７７号公報
【０００３】
上記した特許文献１に記載されている車両用ステアリング装置においては、直進状態における車両の衝突時に、前車輪に邪魔されずに車体前部を十分に圧壊させることが可能であり、これにより衝突時の衝撃を効果的に吸収することが可能である。
【０００４】
ところで、上記した特許文献１に記載されている車両用ステアリング装置においては、車両の衝突に伴う車体の変形によってタイロッドが押されるように構成されている。このため、前車輪をトー・イン方向に転舵させる必要が無いような衝突形態においても、前車輪をトー・イン方向に転舵させてしまう。
【発明の開示】
【０００５】
そこで、本発明においては、前車輪をトー・イン方向に転舵させる必要が無いような衝突形態では、前車輪をトー・イン方向に転舵させないように設定することが可能な車両ステアリング装置を提供することを目的としている。
【０００６】
本発明は、上記した目的を達成するために、ステアリングハンドル（一般的には、ステアリングホイール）の操作に応じて転舵機構が作動して左右の前車輪が転舵されるように構成されている車両用ステアリング装置において、前記ステアリングハンドルの操作とは別個に前記各前車輪をそれぞれ転舵させることが可能な左右一対のアクチュエータを前記転舵機構に設けるとともに、これら各アクチュエータの作動を車両の衝突形態に応じて制御する制御装置を設けたことに特徴がある。上記した制御装置は、車両の衝突形態を検出するための各種センサと、これらのセンサからの検出信号に基づいて各アクチュエータの作動を制御する電気制御装置を備えている。
【０００７】
この車両用ステアリング装置では、制御装置が車両の衝突形態に応じて各アクチュエータの作動を制御するため、例えば、車両の衝突形態が左右両前車輪を転舵させる必要が有るような場合（直進状態にて前面全体が衝突する正面衝突時）には、左右両アクチュエータが作動するように設定して、左右両前車輪が転舵されるようにし、また車両の衝突形態が左右両前車輪を転舵させる必要が無いような場合（直進状態にて前面の左側または右側が衝突するオフセット前面衝突時）には、左右両アクチュエータが作動しないように設定して、前車輪が転舵されないで強度確保部材として機能するように構成することが可能である。
【０００８】
また、本発明の実施に際して、前記各アクチュエータは、前記転舵機構における左右一対の各タイロッドに組み込まれていて、作動時には前記各前車輪をそれぞれトー・イン方向に転舵させることも可能である。この場合には、前記転舵機構の既存の構成を活かしながら、本発明を実施することが可能であり、安価に実施することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２に概略的に示した実施形態の車両用ステアリング装置は、センターテイクオフ型のものであり、ステアリングホイール１０の回転操作に応じて転舵機構２０が作動して、左右の前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲが転舵されるように構成されている。
【００１０】
転舵機構２０は、ステアリングホイール１０の回転操作に応じて左右動するスライダ２１と、左右の前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲを支持する支持体（ストラット）３０Ｌ，３０Ｒに一体的に設けられた左右一対のナックルアーム２２Ｌ，２２Ｒと、スライダ２１と各ナックルアーム２２Ｌ，２２Ｒを連結する左右一対のタイロッド２３Ｌ，２３Ｒを備えている。
【００１１】
各タイロッド２３Ｌ，２３Ｒは、図１および図３にて示したように、樹脂ピン２３Ｌｃ，２３Ｒｃを介して連結した基端ロッド部２３Ｌａ，２３Ｒａと先端ロッド部２３Ｌｂ，２３Ｒｂによって構成されていて、基端ロッド部２３Ｌａ，２３Ｒａの基端にてスライダ２１に継ぎ手２４Ｌ，２４Ｒを介して連結され、先端ロッド部２３Ｌｂ，２３Ｒｂの先端にて各ナックルアーム２２Ｌ，２２Ｒの揺動端に継ぎ手２５Ｌ，２５Ｒを介して連結されている。
【００１２】
ところで、この実施形態においては、各タイロッド２３Ｌ，２３Ｒにおける基端ロッド部２３Ｌａ，２３Ｒａの先端部分が中空状に形成されていて、その内部にエアバッグ装置４０Ｌ，４０Ｒがそれぞれ組み込まれている。各エアバッグ装置４０Ｌ，４０Ｒは、図３に示したように、膨張展開可能なエアバッグ本体４１Ｌ，４１Ｒと、このエアバッグ本体４１Ｌ，４１Ｒにガスを供給可能なインフレータ４２Ｌ，４２Ｒを備えている。
【００１３】
各エアバッグ本体４１Ｌ，４１Ｒは、折り畳まれた状態で基端ロッド部２３Ｌａ，２３Ｒａの先端部分に収容されていて、膨張展開時には樹脂ピン２３Ｌｃ，２３Ｒｃを剪断可能であるとともに、先端ロッド部２３Ｌｂ，２３Ｒｂを基端ロッド部２３Ｌａ，２３Ｒａから離間する方向に押動可能である。各インフレータ４２Ｌ，４２Ｒは、各エアバッグ本体４１Ｌ，４１Ｒとともに基端ロッド部２３Ｌａ，２３Ｒａの先端部分に収容されていて、その作動は電気制御装置ＥＣＵによって制御されており、その作動時には各エアバッグ本体４１Ｌ，４１Ｒにガスを供給可能である。
【００１４】
電気制御装置ＥＣＵは、図４にて示したように、車両の左前衝突を例えば車体の変形によって検知する左前衝突検知センサＳＬ（図１参照）と、車両の右前衝突を例えば車体の変形によって検知する右前衝突検知センサＳＲ（図１参照）と、車両の操舵状態（直進・旋回）を例えばスライダ２１の位置によって検知する舵角検知センサＳθ（図１参照）に電気的に接続されるとともに、各エアバッグ装置４０Ｌ，４０Ｒのインフレータ４２Ｌ，４２Ｒに電気的に接続されている。
【００１５】
また、電気制御装置ＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース、タイマ等を有するマイクロコンピュータを備えていて、電気制御装置ＥＣＵのＣＰＵが図５のフローチャートに対応した制御プログラムを微少時間毎に実行して、各エアバッグ装置４０Ｌ，４０Ｒにおけるインフレータ４２Ｌ，４２Ｒの作動を制御する。
【００１６】
上記のように構成したこの実施形態においては、直進状態にて前面全体が衝突する正面衝突時、図５に示したフローチャートの各ステップ１０１，１０２，１０３，１０４が順次実行されて、制御プログラムの実行が終了する。このため、このときには、左右の両インフレータ４２Ｌ，４２Ｒが作動し、両エアバッグ本体４１Ｌ，４１Ｒが膨張展開して、両樹脂ピン２３Ｌｃ，２３Ｒｃが剪断されるとともに、両先端ロッド部２３Ｌｂ，２３Ｒｂが両基端ロッド部２３Ｌａ，２３Ｒａから離間する方向にそれぞれ押動される。
【００１７】
これにより、図６および図７の（ａ）に示したように、ステアリングホイール１０の操作とは別個に左右の両前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲをトー・イン方向に転舵させることができる。したがって、このときには、両前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲに邪魔されずに車体前部を十分に圧壊させることが可能であり、これにより衝突時の衝撃を効果的に吸収することが可能である。なお、図７の（ｂ）は、左右の両前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲが直進状態のままで正面衝突した場合の車体前部の圧壊状態を示したものであり、このときの圧壊量Ｂは、図７の（ａ）に示したときの圧壊量Ａに比して小さいものである。
【００１８】
また、直進状態にて前面の左側が衝突するオフセット前面衝突時、図５に示したフローチャートの各ステップ１０１，１０２，１０３が順次実行されて、制御プログラムの実行が終了する。また、直進状態にて前面の右側が衝突するオフセット前面衝突時、図５に示したフローチャートの各ステップ１０１，１０２が順次実行されて、制御プログラムの実行が終了する。このため、これらのときには、左右の両インフレータ４２Ｌ，４２Ｒが作動せず、左右の両前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲが直進状態に維持される。したがって、これらのときには、左右の両前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲが転舵されないで強度確保部材として機能する。
【００１９】
また、右旋回状態にて前面全体が衝突する正面衝突時、図５に示したフローチャートの各ステップ１０１，１０５，１０６，１０７，１０８が順次実行されて、制御プログラムの実行が終了する。このため、このときには、左側のインフレータ４２Ｌのみが作動し、左側のエアバッグ本体４１Ｌが膨張展開して、樹脂ピン２３Ｌｃが剪断されるとともに、先端ロッド部２３Ｌｂが両基端ロッド部２３Ｌａから離間する方向に押動される。
【００２０】
これにより、このときには、ステアリングホイール１０の操作とは別個に左側の前車輪ＦＷＬをトー・イン方向に転舵させることができる。したがって、このときには、両前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲに邪魔されずに車体前部を十分に圧壊させることが可能であり、これにより衝突時の衝撃を効果的に吸収することが可能である。
【００２１】
また、右旋回状態にて前面の右側が衝突するオフセット前面衝突時、図５に示したフローチャートの各ステップ１０１，１０５，１０６，１０７，１０９が順次実行されて、制御プログラムの実行が終了する。このため、このときには、右側のインフレータ４２Ｒのみが作動し、右側のエアバッグ本体４１Ｒが膨張展開して、樹脂ピン２３Ｒｃが剪断されるとともに、先端ロッド部２３Ｒｂが両基端ロッド部２３Ｒａから離間する方向に押動される。
【００２２】
これにより、このときには、ステアリングホイール１０の操作とは別個に右側の前車輪ＦＷＲを直進方向に転舵させることができる。したがって、このときには、右側の前車輪ＦＷＲが強度確保部材として機能し、車体前部の圧壊を抑制する。
【００２３】
また、左旋回状態にて前面全体が衝突する正面衝突時、図５に示したフローチャートの各ステップ１０１，１０５，１１０，１１１，１１２が順次実行されて、制御プログラムの実行が終了する。このため、このときには、右側のインフレータ４２Ｒのみが作動し、右側のエアバッグ本体４１Ｒが膨張展開して、樹脂ピン２３Ｒｃが剪断されるとともに、先端ロッド部２３Ｒｂが両基端ロッド部２３Ｒａから離間する方向に押動される。
【００２４】
これにより、このときには、ステアリングホイール１０の操作とは別個に右側の前車輪ＦＷＲをトー・イン方向に転舵させることができる。したがって、このときには、両前車輪ＦＷＬ，ＦＷＲに邪魔されずに車体前部を十分に圧壊させることが可能であり、これにより衝突時の衝撃を効果的に吸収することが可能である。
【００２５】
また、左旋回状態にて前面の左側が衝突するオフセット前面衝突時、図５に示したフローチャートの各ステップ１０１，１０５，１１０，１１１，１１３が順次実行されて、制御プログラムの実行が終了する。このため、このときには、左側のインフレータ４２Ｌのみが作動し、左側のエアバッグ本体４１Ｌが膨張展開して、樹脂ピン２３Ｌｃが剪断されるとともに、先端ロッド部２３Ｌｂが両基端ロッド部２３Ｌａから離間する方向に押動される。
【００２６】
これにより、このときには、ステアリングホイール１０の操作とは別個に左側の前車輪ＦＷＬを直進方向に転舵させることができる。したがって、このときには、左側の前車輪ＦＷＬが強度確保部材として機能し、車体前部の圧壊を抑制する。
【００２７】
なお、右旋回状態にて前面の左側が衝突するオフセット前面衝突時、図５に示したフローチャートの各ステップ１０１，１０５，１０６が順次実行されて、制御プログラムの実行が終了する。また、左旋回状態にて前面の右側が衝突するオフセット前面衝突時、図５に示したフローチャートの各ステップ１０１，１０５，１１０が順次実行されて、制御プログラムの実行が終了する。このため、これらのときには、左右の両インフレータ４２Ｌ，４２Ｒが作動しない。
【００２８】
上記実施形態においては、センターテイクオフ型のステアリング装置に本発明を実施したが、本発明は他の形式のステアリング装置にも上記実施形態と同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。また、上記実施形態においては、ステアリングハンドルの操作とは別個に左右の前車輪をそれぞれ転舵させることが可能な左右一対のアクチュエータとして、転舵機構２０における左右一対の各タイロッド２３Ｌ，２３Ｒに組み込まれた左右一対のエアバッグ装置４０Ｌ，４０Ｒを採用した例について説明したが、他のアクチュエータを採用して本発明を実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による車両用ステアリング装置の一実施形態を概略的に示す平面図である。
【図２】図１に示した車両用ステアリング装置の左側面図である。
【図３】図１および図２に示したタイロッドの部分破断拡大図である。
【図４】図１に示した左右の衝突検知センサと舵角検知センサ、図３に示した左右のインフレータおよび電気制御装置の電気的な接続関係を示す図である。
【図５】図４に示した電気制御装置が有するマイクロコンピュータのＣＰＵが衝突検知センサと舵角検知センサからの検出信号に応答して実行する制御プログラムに対応するフローチャートである。
【図６】図１に示した本発明による車両用ステアリング装置の直進状態にて前面全体が衝突する正面衝突時の作動を概略的に示した平面図である。
【図７】（ａ）は図６に示した車両用ステアリング装置（本発明を実施した車両用ステアリング装置）の左側面図であり、（ｂ）は本発明を実施していない車両用ステアリング装置の左側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０…ステアリングホイール、２０…転舵機構、２１…スライダ、２２Ｌ，２２Ｒ…ナックルアーム、２３Ｌ，２３Ｒ…タイロッド、２３Ｌａ，２３Ｒａ…基端ロッド部、２３Ｌｂ，２３Ｒｂ…先端ロッド部、２３Ｌｃ，２３Ｒｃ…樹脂ピン、２４Ｌ，２４Ｒ…継ぎ手、２５Ｌ，２５Ｒ…継ぎ手、３０Ｌ，３０Ｒ…支持体、４０Ｌ，４０Ｒ…エアバッグ装置、４１Ｌ，４１Ｒ…エアバッグ本体、４２Ｌ，４２Ｒ…インフレータ、ＳＬ…左前衝突検知センサ、ＳＲ…右前衝突検知センサ、Ｓθ…舵角検知センサ、ＥＣＵ…電気制御装置
【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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