(57)【要約】【課題】ステアリングホイールを折りたたんで安定した状態で持ち運びできるステアリングホイールユニットを提供する。【解決手段】ロック機構３２は、ステアリングホイール片３３の凸部３７の上側に押し出し、下側に引っ張り可能に取り付けられた金属製の厚肉板状の爪３６からなる。一方のステアリングホイール片３３の凸部３７が他方のステアリングホイール片３４の凹部３８に嵌め込まれ、連結される。ロック解除釦３５が押下されていないとき、爪３６は凸部３７の外側に押し出された状態にあり、押下されているときには、金属製の板状のレバー４０が下方に移動すると、レバー４０の動きに連動して、コイルばね３９が押圧され、爪３６はワイヤー４１により凸部３７の内側に引っ張られ、引っ込んだ状態になる。ロック解除釦３５を解除すると、コイルばね３９の圧縮力によりレバー４０が上方に移動し、爪３６が凸部３７の外側に押し出され元の位置に復帰する。【選択図】図４
2018002085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの回転駆動を車輪に伝達して転舵するステアリング機構を備えた車両に取り付けられるステアリングホイールユニットであって、
ステアリングホイールと、
一方の端に前記ステアリングホイールを連結し、他方の端に前記ステアリングシャフトと着脱自在な連結部を設けたステアリングホイールシャフトと、
前記ステアリングホイールシャフトに操舵補助力を与える電動モータと、
前記ステアリングホイールシャフトに取り付けられ、前記電動モータの回転を減速して伝達する減速機構部と、
前記ステアリングホイールシャフトに付与される操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を演算し、前記電動モータを駆動制御する制御部と、
前記ステアリングホイールシャフト、前記減速機構部、前記電動モータ、前記トルクセンサおよび前記制御部を収容するハウジングと、を備え、
前記ステアリングホイールは、運転者が把持するための円環部を有し、
前記円環部は、前記ステアリングホイールシャフトの軸線方向に折りたたみ可能、かつ元の位置に復帰可能に設けられることを特徴とするステアリングホイールユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリングホイールユニットにおいて、
前記円環部は、２分割された分割片を有し、前記分割片を折りたたんだ状態、または元の位置に復帰させた状態で連結する折り曲げ部と、
一方の前記分割片の凸部に設けられ、前記折り曲げ部で他方の前記分割片の凹部と係合する係合手段と、
前記分割片の前記凹部と前記係合手段との係合を解除可能な解除手段と、を有することを特徴とするステアリングホイールユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールを着脱できるステアリングホイールユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のステアリングシャフトの先端部にステアリングホイールユニットを着脱可能に支持し、このステアリングホイールユニットに操舵補助力を与えるアシスト手段と操舵力検出手段とを組み込むようにした電動パワーステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような電動パワーステアリング装置は、操舵力検出手段等の部品交換や部品修理等を行いやすく、メンテナンスを容易に行うことができる。また、信号取出手段によってステアリングホイールユニットに組み込んだ操舵力検出手段の検出信号をステアリングホイールユニットの外部へ取り出すことができるように考慮されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１５９８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような運転者等が着脱可能な電動パワーステアリング装置では、取り外したステアリングホイールユニットを持ち運ぶ場合がある。しかしながら、特にステアリングホイールがそのままの形状では、持ち難く不安定な状態で持ち運ぶ可能性があるため、ステアリングホイールユニットを誤って落下、衝突等によって破損させてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ステアリングホイールを折りたたんで安定した状態で持ち運びできるステアリングホイールユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステアリングシャフトの回転駆動を車輪に伝達して転舵するステアリング機構を備えた車両に取り付けられるステアリングホイールユニットであって、ステアリングホイールと、一方の端に前記ステアリングホイールを連結し、他方の端に前記ステアリングシャフトと着脱自在な連結部を設けたステアリングホイールシャフトと、前記ステアリングホイールシャフトに操舵補助力を与える電動モータと、前記ステアリングホイールシャフトに取り付けられ、前記電動モータの回転を減速して伝達する減速機構部と、前記ステアリングホイールシャフトに付与される操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を演算し、前記電動モータを駆動制御する制御部と、前記ステアリングホイールシャフト、前記減速機構部、前記電動モータ、前記トルクセンサおよび前記制御部を収容するハウジングと、を備え、前記ステアリングホイールは、運転者が把持するための円環部を有し、前記円環部は、前記ステアリングホイールシャフトの軸線方向に折りたたみ可能、かつ元の位置に復帰可能に設けられることを要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、ステアリングホイールユニットは、運転者が把持するステアリングホイールの円環部が通常の操舵可能位置からステアリングホイールシャフトの軸線方向に折りたたみ可能に設けられている。このため、運転者等が車両から取り外したステアリングホイールユニットを持ち運ぶ場合、折りたたんだ円環部を持つことによって安定した状態で持ち運ぶことができる。これにより、ステアリングホイールユニットを誤って落下、衝突等によって破損させてしまうことを防止することが可能になる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステアリングホイールユニットにおいて、前記円環部は、２分割された分割片を有し、前記分割片を折りたたんだ状態、または元の位置に復帰させた状態で連結する折り曲げ部と、一方の前記分割片の凸部に設けられ、前記折り曲げ部で他方の前記分割片の凹部と係合する係合手段と、前記分割片の前記凹部と前記係合手段との係合を解除可能な解除手段と、を有することを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、ステアリングホイールの円環部の分割片を連結する折り曲げ部において、一方の分割片の凸部に設けられ他方の分割片の凹部と係合する係合手段と、凹部と係合手段との係合を解除する解除手段とを有している。このため、係合を解除操作することによってステアリングホイールの円環部を折りたたむことができる。これにより、運転者等が安定した状態で安全にステアリングホイールユニットを持ち運ぶことが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ステアリングホイールを折りたたんで安定した状態で持ち運びできるステアリングホイールユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図。
【図２】図１のステアリングホイールユニットの概略構造を示す図。
【図３】（ａ）は、ステアリングホイールを正面裏側から見た図、（ｂ）は、ステアリングホイールを折りたたんだ状態でステアリングホイールユニットを正面上側から見た図。
【図４】ステアリングホイールのロック機構の概略構造を示す図。
【図５】ステアリングホイールの折り曲げ部の概略構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係るステアリングホイールユニットについて、図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、車両のステアリング機構に関連して設けられ、このステアリング機構に操舵補助力を与えるためのものである。電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２および操舵補助機構部を構成するアシスト制御機構３からなるステアリングホイールユニット４と、ラックアンドピニオン機構１４とを備えている。アシスト制御機構３に接続されるステアリングホイール２は、図示しない車両に対して回転可能に支持されたステアリングホイールシャフト５に連結されている。ラックアンドピニオン機構１４は、ピニオン（ピニオンギヤ）１３に噛み合うラック（ラックギヤ）１２を有して回転不能かつ車両の左右方向に移動可能に延びる転舵軸としてのラック軸（ラックバー）１５を有している。
【００１３】
アシスト制御機構３に含まれるアクチュエータは、ステアリングホイールシャフト５に対して付設され、ステアリングホイールシャフト５に操舵補助力（動力）を付与する。このアクチュエータは、ステアリングホイールユニット４を構成する減速機構（減速機構部）１９と電動モータ２０とを備えている。アクチュエータの駆動源である電動モータ２０は、後述の入力プーリ２５、出力プーリ２６、およびベルト２７（共に図２参照）からなる減速機構１９を介してステアリングホイールシャフト５に連結されている。電動モータ２０の回転力は減速機構１９により減速されて、この減速された回転力がアシストトルクとしてステアリングシャフト６に伝達される。
【００１４】
電動モータ２０は、図示しないＣＰＵ（マイコン）を含んだ電子制御ユニットを構成するＥＣＵ（制御部）２１によって制御され、例えば３相のブラシレスモータが使用されている。また、電動モータ２０の回転軸の回転速度は、電動モータ２０に内蔵されたレゾレルバ等の回転角センサ２２によって検出される回転角度θｍから演算される。ＥＣＵ２１は、ＣＰＵとＣＰＵによって制御され電動モータ２０に電力を供給する駆動回路（インバータ）とを有している。なお、ＥＣＵ２１は、例えばＣＡＮにより他のＥＣＵ等と接続され、相互に通信して操舵指令値や各種センサの検出値、モータ制御に必要な他の情報等の交換を行う。
【００１５】
さらに、アシスト制御機構３は、図示しないトーションバーを介してステアリングホイールシャフト５の入力軸（上端側）および出力軸（下端側）間の相対回転変位量により操舵トルクτを検出するトルクセンサ１６を備えている。上記回転角センサ２２を含むこれらのトルクセンサ１６および車両速度である車速Ｖを検出する外部の車速センサ２３が検出した値は、ＥＣＵ２１に入力されて演算処理される。
【００１６】
ステアリングシャフト６は、コラムシャフト７、インターミディエイトシャフト８、およびピニオンシャフト９からなり、ステアリングホイール２の操作による回転にともないステアリングホイールシャフト５を介して一体的に回転する。そして、ピニオンシャフト９の回転により、ラック軸１５が軸方向に往復動作する。
【００１７】
ラック軸１５の両端部にはそれぞれタイロッド１０が結合されており、各タイロッド１０は図示しないナックルアームを介して転舵輪１１に連結されている。ステアリングホイール２が操作されてステアリングシャフト６が回転すると、この回転がラックアンドピニオン機構１４によって車両の左右方向に沿うラック軸１５の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪１１の転舵が達成される。
【００１８】
図２は、図１のステアリングホイールユニット４の概略構造を示す図である。
図２に示すように、ステアリングホイールユニット４は、ステアリングホイール２と、ステアリングホイールシャフト５を含むアシスト制御機構３とを備えている。ステアリングホイールシャフト５は、その上端においてステアリングホイール２に軸線回りに一体回転するように接続されている。ステアリングホイールシャフト５の下端の連結部にはコラムシャフト７が嵌め合わされている。ステアリングホイールシャフト５とコラムシャフト７とは、一体回転するように軸中心を一致させ連結されている。
【００１９】
アシスト制御機構３は、ステアリングホイールシャフト５の下方を覆い、略直方体形状に形成されたステアリングホイールハウジング（ハウジング）２４内に減速機構１９、電動モータ２０、トルクセンサ１６、およびＥＣＵ２１を収容して構成されている。電動モータ２０は、回転軸および回転角センサ２２（図１参照）を有しており、回転軸がステアリングホイールシャフト５にほぼ平行になるように配置されている。トルクセンサ１６は、ステアリングホイールシャフト５の周囲に配置されている。ＥＣＵ２１は、ステアリングホイールハウジング２４に取り付けられており、外部からの電源線および信号線からなる配線ケーブル１７がコネクタ１８にて接続されている。
【００２０】
減速機構１９は、プーリ・ベルトからなる減速機構部であり、例えば電動モータ２０の回転軸に連結された歯付の入力プーリ２５と、ステアリングホイールシャフト５に連結された入力プーリ２５よりも大径の歯付の出力プーリ２６と、入力プーリ２５と出力プーリ２６との間に掛け渡された歯付のベルト２７とを有している。入力プーリ２５は、電動モータ２０の回転軸の軸線方向に一体回転可能に連結されている。出力プーリ２６は、ステアリングホイールシャフト５の周囲を取り囲んで配置されている。
【００２１】
電動モータ２０の回転軸が回転すると、これにともなって、入力プーリ２５が回転する。そして、入力プーリ２５の回転はベルト２７を介して出力プーリ２６に伝達され、出力プーリ２６が入力プーリ２５の回転よりも低速で回転する。
【００２２】
次に、図３（ａ）は、ステアリングホイール２を正面裏側から見た図、（ｂ）は、ステアリングホイール２を折りたたんだ状態でステアリングホイールユニット４を正面上側から見た図である。
図３（ａ）に示すように、ステアリングホイール２は図示しないステアリングホイールシャフト５（図２参照）に回転可能に取り付けられた中央部２９と、中央部２９から放射状に延びる複数（本実施形態では、３箇所）のスポーク部３０と、スポーク部３０によって支持された円環状の把持部（円環部）２８とから構成されている。把持部２８は、運転者がステアリングホイール２を操作するために把持する樹脂製部材であり、ステアリングホイール片（分割片）３３，３４に２分割され、上下２箇所に設けた折り曲げ部３１で連結されている。中央部２９とスポーク部３０とは、一体的に形成され、把持部２８は各スポーク部３０と取り外し可能に連結支持されている。
【００２３】
折り曲げ部３１にはステアリングホイール片３３，３４の連結を後述する爪３６（図４参照）によってロック状態およびアンロック状態に切り換える複数（本実施形態では、２個）のロック機構３２が設けられている。また、ステアリングホイール２の裏面側左右の位置には、ロック機構３２のロック状態を解除（アンロック）するためのロック解除釦（解除手段）３５が複数（本実施形態では、２個）配置されている。このロック解除釦３５は、図示しないカバーで覆われており、カバーを外してから押下されている状態でロック機構３２がアンロックされ、ロック解除釦３５を離すとロック機構３２が再びロックされる。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように、ステアリングホイールユニット４が車両から取り外されて、ステアリングホイール２の把持部２８が折りたたまれると２つのステアリングホイール片３３，３４の表面側が接近した状態になり把持部２８を把持することができる。ステアリングホイール２を元の位置に復帰させる際、ステアリングホイール片３３，３４を倒す（図中、矢印方向）とロック機構３２がロックされる。
【００２５】
次に、図４は、ステアリングホイール２のロック機構３２の概略構造を示す図である。
図４に示すように、ロック機構３２は、ステアリングホイール片３３（３４）が有する凸部３７の上側に押し出し、および下側に引っ張り可能に取り付けられた金属製の厚肉板状の爪（係合手段）３６からなる。一方のステアリングホイール片３３（３４）の凸部３７が他方のステアリングホイール片３４（３３）の凹部３８に嵌め込まれ、ステアリングホイール片３３，３４が連結される。
【００２６】
ここで、ロック解除釦３５が押下されていないときには、爪３６は凸部３７の外側に押し出された状態にある。ロック解除釦３５が押下されているときに、金属製の板状のレバー４０が下方に移動すると、レバー４０の動きに連動して、コイルばね３９が押圧され、爪３４はワイヤー４１により凸部３７の内側に引っ張られて、引っ込んだ状態になる（図中、ハッチングで示す）。そして、ロック解除釦３５の押下を解除すると、コイルばね３９の圧縮力によりレバー４０が上方に移動し、レバー４０およびワイヤー４１の動きに連動して爪３６が凸部３７の外側に押し出され元の位置に復帰する。
【００２７】
これにより、２つのロック解除釦３５を同時に押下して爪３６が凸部３７の内側に引っ込んだ状態でステアリングホイール２の折り曲げ部３１の凹凸部３７，３８の取り付け、取り外しを行い、ロック解除釦３５の押下を解除して爪３６を再び凸部３７の外側に押し出すことによって２つの爪３６を確実に凹部３８に係合させロックすることができる。この結果、ステアリングホイールユニット４が意図せず外れることを防止することが可能になる。
【００２８】
図５は、ステアリングホイール２の折り曲げ部３１の概略構造を示す図である。
図５に示すように、ステアリングホイール２のステアリングホイール片３３，３４の折り曲げ部３１は、固定金具４２によって折りたたみ自在に構成されている（図中、矢印方向に折りたたみ）。折りたたんだ際にステアリングホイール片３３，３４が外れないように、固定金具４２は、ステアリングホイール片３３，３４の内側にねじ締結されて取り付けられている。ロック機構３２はステアリングホイール片３３，３４の接続時にはロックされており、ロック状態がアンロック操作された後、ステアリングホイール片３３，３４の接続が外される。
【００２９】
次に、上記のように構成された本実施形態であるステアリングホイールユニット４の作用および効果について説明する。
【００３０】
上記構成によれば、ステアリングホイールユニット４は、運転者が把持するステアリングホイール２の把持部２８が通常の操舵可能位置からステアリングホイールシャフト５の軸線方向に折りたたみ可能に設けられている。このため、運転者等が車両から取り外したステアリングホイールユニット４を持ち運ぶ場合、折りたたんだ把持部２８を持つことによって安定した状態で持ち運ぶことができる。また、ステアリングホイール２の把持部２８の２分割されたステアリングホイール片３３，３４を連結する折り曲げ部３１において、一方のステアリングホイール片３３（３４）の凸部３７に設けられた爪３６と他方のステアリングホイール片３４（３３）の凹部３８との係合を解除するロック解除釦３５とを有している。このため、係合を解除操作することによってステアリングホイール２の把持部２８を折りたたむことができる。
【００３１】
これにより、車両から取り外したステアリングホイールユニット４を持ち運ぶ際に、誤って落下、衝突等によって破損させてしまうことを防止することが可能になる。また、ステアリングホイール２の分割されたステアリングホイール片３３，３４を折りたたむことによって、運転者等が安定した状態で安全にステアリングホイールユニットを持ち運ぶことが可能になる。
【００３２】
以上のように、本実施形態によれば、ステアリングホイールを折りたたんで安定した状態で持ち運びできるステアリングホイールユニットを提供できる。
【００３３】
以上、本発明に係る一実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。
【００３４】
上記実施形態では、ステアリングホイール２を運転者に対して左右２分割したステアリングホイール片３３，３４を設けて折りたたむ例を示したが、これに限定されるものでなく、よりコンパクトに折りたたんで持ち運べるように分割位置の変更および分割数を増やす等可能な範囲で適宜変更してもよい。
【００３５】
上記実施形態では、レバー４０とコイルばね３９とにより爪３６を作動させる例を示したが、これに限定されるものでなく、他の方法により、例えば金属製のワイヤー等で直接爪３６を引っ張って出し入れするようにしてもよい。
【００３６】
上記実施形態において、ステアリングホイールユニット４を車両に取り付ける方法については、特に説明しないが、ステアリングホイールハウジング２４を運転席に対向するダッシュボードに開口する空間に適宜取り付け固定することにより可能である。また、ステアリングホイールユニット４を取り外す前にステアリングホイール２を折りたたむことでステアリングホイールユニット４の取り外しが行いやすくなる。
【符号の説明】
【００３７】
１：電動パワーステアリング装置、２：ステアリングホイール、３：アシスト制御機構、４：ステアリングホイールユニット、５：ステアリングホイールシャフト、
６：ステアリングシャフト、７：コラムシャフト、８：インターミディエイトシャフト、９：ピニオンシャフト、１０：タイロッド、１１：転舵輪、１２：ラック、
１３：ピニオン、１４：ラックアンドピニオン機構、１５：ラック軸、
１６：トルクセンサ、１７：配線ケーブル、１８：コネクタ、
１９：減速機構（減速機構部）、２０：電動モータ、２１：ＥＣＵ（制御部）、
２２：回転角センサ、２３：車速センサ、
２４：ステアリングホイールハウジング（ハウジング）、２５：入力プーリ、
２６：出力プーリ、２７：ベルト、２８：把持部（円環部）、２９：中央部、
３０：スポーク部、３１：折り曲げ部、３２：ロック機構、
３３，３４：ステアリングホイール片（分割片）、３５：ロック解除釦（解除手段）、
３６：爪（係合手段）、３７：凸部、３８：凹部、３９：コイルばね、４０：レバー、
４１：ワイヤー、４２：固定金具、
τ：操舵トルク、Ｖ：車速、θｍ：回転角度
【図１】
2018002085.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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