車両用操舵装置
【課題】操舵部材を所望の姿勢で滑らかに変位させることができる車両用操舵装置を提供すること。
【解決手段】操舵部材４は、当該操舵部材４がインストルメントパネル１４の固定枠１５内に収納された収納位置および固定枠１５外に突出した突出位置に変位可能に支持する支持機構１６によって支持されている。支持機構１６は、収納位置と突出位置との間の操舵部材４の姿勢を規制することができる。操舵部材４が収納位置にあるときに、固定枠１５に設けられた開口２７は、インストルメントパネル１４の一部を構成する可動枠２６によって覆われる。
【解決手段】操舵部材４は、当該操舵部材４がインストルメントパネル１４の固定枠１５内に収納された収納位置および固定枠１５外に突出した突出位置に変位可能に支持する支持機構１６によって支持されている。支持機構１６は、収納位置と突出位置との間の操舵部材４の姿勢を規制することができる。操舵部材４が収納位置にあるときに、固定枠１５に設けられた開口２７は、インストルメントパネル１４の一部を構成する可動枠２６によって覆われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両に用いられる車両用操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
操舵部材をインストルメントパネル内に収納できるようにした車両用操舵装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８２１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１記載の車両用操舵装置では、操舵部材が直列に連結された２つのアームのみを介して支持されているため、操舵部材をインストルメントパネル内に収納したり、インストルメントパネルから突出させたりするときに、操舵部材の姿勢が自由に変化してしまい、その結果、操舵部材の移動に要するスペースが大きくなる。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、操舵部材を所望の姿勢で滑らかに変位させることができる車両用操舵装置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】
【０００４】
上記目的を達成するための本発明は、運転者が回転操作するための操舵部材（４）と、操舵部材をインストルメントパネル（１４）の固定枠（１５）内に収納される収納位置および固定枠外に突出する突出位置に変位可能に支持し、収納位置と突出位置との間の操舵部材の姿勢を規制する支持機構（１６）と、上記操舵部材と同行移動し、操舵部材が収納位置に収容されたときにインストルメントパネルの固定枠に設けられた開口（２７）を覆うことによりインストルメントパネルの一部を構成する可動枠（２６）と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置（１）である。
【０００５】
本発明によれば、支持機構によって、収納位置と突出位置との間の操舵部材の姿勢を規制することができる。したがって、操舵部材の移動に要するスペースを小さくすることができる。また、本発明によれば、操舵部材が収納位置にあるときに、可動枠がインストルメントパネルの一部を構成するようになっているので、外観的に一体感のあるインストルメントパネルが構成される。
【０００６】
また、上記支持機構は、第１の端部（１７ａ，１８ａ）がそれぞれベース（２１）に回転可能に支持された第１および第２のリンクアーム（１７，１８）と、第１および第２のリンクアームの第２の端部（１７ｂ，１８ｂ）にそれぞれ回転可能に連結された第１および第２の端部（１９ａ，１９ｂ）を有し第１および第２のリンクアームの第２の端部間を連結する第３のリンクアーム（１９）とを有するリンク機構（２０）と、上記第３のリンクアームにブラケット（２２）を介して固定され上記操舵部材を回転可能に支持する支持フレーム（２４）とを含む場合がある（請求項２）。
【０００７】
この場合、第１および第２のリンクアームの回転の支点の位置、並びに、各リンクアームの長さの設定により、第３のリンクアームの姿勢変化を所望に調整でき、これにより、操舵部材の移動に要するスペースを小さくすることができる。
また、上記車両用操舵装置は、上記操舵部材が突出位置にあるときに、上記固定枠の開口の少なくとも一部を覆うカバー（２５）を備えている場合がある（請求項３）。この場合、固定枠の開口の少なくとも一部がカバーによって覆われるので、操舵部材が突出位置にあるときでも外観的に一体感のあるインストルメントパネルが構成される。
【０００８】
また、上記車両用操舵装置は、上記支持機構を介して操舵部材を収納位置および突出位置に駆動する操舵部材進退用アクチュエータ（２８）を備える場合がある（請求項４）。この場合、上記収納位置または上記突出位置に操舵部材を自動で移動させることができる。これにより、車両用操舵装置の利便性が向上される。
上記操舵部材進退用アクチュエータとしては、例えば、第１および第２のリンクアームの何れか一方を回転させる直動形アクチュエータを用いてもよい（請求項５）。この場合、第１および第２のリンクアームの何れか一方を回転させることにより、第３のリンクアームが変位し、それに伴って操舵部材が変位する。
【０００９】
また、上記車両用操舵装置は、車輪（２）を転舵するための転舵機構（３）を備え、操舵部材と転舵機構とは機械的に連結されていない場合がある（請求項６）。この場合、操舵部材の配置が転舵機構によって制限されないので、上述の構成を特に有効に活用し、上述の効果を十分に発揮させることができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、この車両用操舵装置１は、転舵輪２を転舵するための転舵機構３と操舵部材４とが機械的に連結されていない、いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置である。
【００１１】
操舵部材４の回転操作に応じて駆動される転舵用アクチュエータ５の動作を、転舵軸６の車幅方向の直線運動に変換し、この転舵軸６の直線運動を舵取り用の左右の転舵輪２，２の転舵運動に変換することにより転舵が達成される。
転舵用アクチュエータ５は、例えばブラシレスモータ等の電動モータを含む構成である。この転舵用アクチュエータ５の駆動力（出力軸の回転力）は、転舵軸６に関連して設けられた図示しない運動変換機構（例えばボールねじ機構）により、転舵軸６の軸方向（車幅方向）の直線運動に変換される。この転舵軸６の直線運動は、転舵軸６の各軸方向端部に連結されたタイロッド７に伝達され、ナックルアーム８の回転を引き起こす。これにより、ナックルアーム８に支持された転舵輪２の転舵が達成される。転舵軸６、タイロッド７およびナックルアーム８などにより、転舵輪２を転舵するための転舵機構３が構成されている。
【００１２】
操舵部材４は、図示しない車体に対して回転可能に支持された回転シャフト９に連結されている。この回転シャフト９には、操舵部材４に操舵反力を与えるための反力用アクチュエータ１０が連結されている。反力用アクチュエータ１０は、ブラシレスモータ等の電動モータを含む。
回転シャフト９に関連して、操舵部材４の操舵角を検出するための操舵角センサ１１が設けられている。また、回転シャフト９には、操舵部材４に加えられた操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１２が設けられている。図示はしないが、これらのセンサ１１，１２の他にも、転舵輪２の転舵角を検出するための転舵角センサや、車速を検出するための車速センサ等が設けられている。
【００１３】
上記のセンサ類の各検出信号は、マイクロコンピュータを含む構成の電子制御ユニット（ＥＣＵ）からなる制御装置１３に入力されるようになっている。制御装置１３は、入力された検出信号に基づいて転舵用アクチュエータ５を駆動制御する。また、制御装置１３は、入力された検出信号に基づいて、操舵部材４の操舵方向とは逆方向の適当な反力が発生されるように反力用アクチュエータ１０を制御する。
【００１４】
図２および図３は、車両用操舵装置１の要部の図解的な側面図である。また、図４は、車両用操舵装置１の要部の図解的な平面図である。図２および図３では、車両用操舵装置１が車両に取り付けられた状態を示している。図２および図３における左右方向が車両の前後方向に対応している。図２および図３における右方が車両の前方Ｘ１となり、図２および図３における左方が車両の後方Ｘ２となっている。
【００１５】
また、図２および図３において、運転席は、操舵部材４の左側に配置されている。操舵部材４は、インストルメントパネル１４の固定枠１５内に収容された収納位置（図２参照）と、インストルメントパネル１４の固定枠１５外に突出した突出位置（図３参照）との間で移動できるようになっている。
図２および図３を参照して、車両用操舵装置１は、インストルメントパネル１４の固定枠１５内に操舵部材４を格納可能な操舵部材格納式の車両用操舵装置であり、操舵部材４を図２に示す収納位置および図３に示す突出位置に変位可能に支持する支持機構１６を備えている。
【００１６】
支持機構１６は、第１の端部１７ａおよび第２の端部１７ｂを有する第１のリンクアーム１７と、第１の端部１８ａおよび第２の端部１８ｂを有する第２のリンクアーム１８と、第１の端部１９ａおよび第２の端部１９ｂを有する第３のリンクアーム１９とによって構成されたリンク機構２０を備えており、これらのリンクアーム１７，１８，１９が回転することにより、操舵部材４が変位するようになっている。
【００１７】
第１のリンクアーム１７および第２のリンクアーム１８は、車両の前後方向に並んで配置されている。第１のリンクアーム１７の第１の端部１７ａおよび第２のリンクアーム１８の第１の端部１８ａは、それぞれ車体Ｂに固定されたベース２１に回転可能に支持されている。
図４を参照して、第１のリンクアーム１７および第２のリンクアーム１８は、それぞれリンク機構２０の幅方向（図４における左右方向）に並んで一対設けられている。一対の第１のリンクアーム１７，１７の第２の端部１７ｂ，１７ｂは、連結軸２０ａによって互いに連結されており、一対の第２のリンクアーム１８，１８の第２の端部１８ｂ，１８ｂは、連結軸２０ｂによって互いに連結されている。
【００１８】
第３のリンクアーム１９は、第１のリンクアーム１７の第２の端部１７ｂと第２のリンクアーム１８の第２の端部１８ｂとを連結している。具体的には、一対の連結軸２０ａ，２０ｂを介して、一対の第１のリンクアーム１７，１７の第２の端部１７ｂ，１７ｂと、一対の第２のリンクアーム１８，１８の第２の端部１８ｂ，１８ｂとを第３のリンクアーム１９が連結している。
【００１９】
第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａは、連結軸２０ａを介して一対の第１のリンクアーム１７，１７の第２の端部１７ｂ，１７ｂに回転可能に連結されており、第３のリンクアーム１９の第２の端部１９ｂは、連結軸２０ｂを介して一対の第２のリンクアーム１８，１８の第２の端部１８ｂ，１８ｂに回転可能に連結されている。
再び図２および図３を参照して、第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａには、ブラケット２２の第１の端部２２ａが固定されている。ブラケット２２は、第３のリンクアーム１９に対して所定の角度をなしている。ブラケット２２には、第１の支持フレーム２３、第２の支持フレーム２４およびカバー２５が固定されている。
【００２０】
具体的には、第１の支持フレーム２３および第２の支持フレーム２４は、互いの間に間隔が隔てられた状態でブラケット２２に固定されている。第１の支持フレーム２３は、ブラケット２２の第２の端部２２ｂに固定されており、第２の支持フレーム２４は、第２の端部２２ｂに近接した位置に固定されている。
操舵部材４の一部は、第１の支持フレーム２３および第２の支持フレーム２４の間に配置されている。操舵部材４は、第２の支持フレーム２４によって回転可能に支持されている。また、第１の支持フレーム２３の運転席側には、インストルメントパネル１４の一部を構成するための可動枠２６が固定されている。この可動枠２６には、後述する操作部３２等が設けられている。可動枠２６は、固定枠１５に形成された開口２７を覆うことができる形状にされている。
【００２１】
図２に示すように、操舵部材４が収納位置にあるときに、可動枠２６は開口２７の全体を概ね覆っている。すなわち、操舵部材４が図２の収納位置にあるときに、インストルメントパネル１４は、固定枠１５と可動枠２６とによって構成されている。
固定枠１５は、側面視において例えば湾曲状をなしている。また、可動枠２６は、側面視において例えば固定枠１５に滑らかに連なる湾曲状をなしている。したがって、操舵部材４が図２の収納位置にあるときに、固定枠１５および可動枠２６は、外観的に一体感のあるインストルメントパネル１４を構成している。操舵部材４を固定枠１５内に収納することで、車内空間を有効に利用できるようになっている。
【００２２】
一方、カバー２５は、ブラケット２２の途中部に固定されている。カバー２５は、開口２７の大部分の領域を覆うことができる形状にされている。図示はしないが、カバー２５には、ブラケット２２が挿通する挿通孔が形成されている。カバー２５は、上記挿通孔にブラケット２２が挿通した状態で当該ブラケット２２に固定されている。
図３に示すように、操舵部材４が突出位置にあるときに、カバー２５は、開口２７内に配置されており、開口２７の少なくとも一部を覆っている。具体的には、カバー２５は、開口２７内においてブラケット２２等が配置されている部分を除く残りの領域の全部または一部を覆っている。
【００２３】
操舵部材４が図３の突出位置にあるときに、インストルメントパネル１４は、固定枠１５とカバー２５とによって構成されている。カバー２５は、側面視において例えば固定枠１５に滑らかに連なる湾曲状をなしている。したがって、操舵部材４が図３の突出位置にあるときに、固定枠１５およびカバー２５は、外観的に一体感のあるインストルメントパネル１４を構成している。
【００２４】
操舵部材４が図３の突出位置にあるときに、カバー２５によって開口２７の少なくとも一部を覆うことにより、開口２７から固定枠１５内に物が入ったり、固定枠１５の内部に存在する異物等が当該開口２７から車内空間に進入したりすることを防止することができる。収納位置と突出位置との間での操舵部材４の変位は、制御装置１３が操舵部材進退用アクチュエータ２８を駆動制御することにより達成されている。
【００２５】
すなわち、操舵部材４は、第２の支持フレーム２４、ブラケット２２およびリンク機構２０等を介して、操舵部材進退用アクチュエータ２８に連結されており、操舵部材進退用アクチュエータ２８によって駆動される。操舵部材進退用アクチュエータ２８はリンク機構２０に連結されており、操舵部材進退用アクチュエータ２８がリンク機構２０を駆動することで、操舵部材４が進退される。操舵部材進退用アクチュエータ２８としては、例えば直動形モータその他の直動形アクチュエータが用いられている。
【００２６】
操舵部材進退用アクチュエータ２８としての直動形アクチュエータは、車体Ｂに固定された本体部３０と、この本体部３０に保持されたロッド部３１とを含む。本体部３０は、ロッド部３１の軸方向に沿ってロッド部３１を直線的に移動させることができる。ロッド部３１の先端は、第１のリンクアーム１７の途中部に回転可能に連結されている。
ロッド部３１を直線的に移動させることにより、第１のリンクアーム１７は、直動形アクチュエータの駆動力を受けて第１の端部１７ａを支点として回転する。これにより、第１のリンクアーム１７に連結された第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａは、第１のリンクアーム１７と共に第１の端部１７ａを支点として回転する。また、第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａが第１のリンクアーム１７と共に回転するときに、第２のリンクアーム１８は、第１の端部１８ａを支点として回転しつつ、第３のリンクアーム１９の姿勢を所望の状態に維持する。
【００２７】
すなわち、第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａが第１のリンクアーム１７の第２の端部１７ｂに回転可能に連結されているため、第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａは、第１のリンクアーム１７の第２の端部１７ｂを支点として回転する。また、第３のリンクアーム１９の第２の端部１９ｂが第２のリンクアーム１８の第２の端部１８ｂに回転可能に連結されているため、第３のリンクアーム１９の第２の端部１９ｂは、第２のリンクアーム１８の第２の端部１８ｂを支点として回転する。
【００２８】
一方、第１の端部１９ａと第２の端部１９ｂとの間の距離（第２の端部１７ｂと第２の端部１８ｂとの間の距離に相当）は一定である。また、第１のリンクアーム１７の回転の支点である第１の端部１７ａの位置および第２のリンクアーム１８の回転の支点である第１の端部１８ａの位置、並びに、第１、第２および第３のリンクアーム１７，１８，１９の長さは適切に設定されている。これにより、第３のリンクアーム１９の姿勢が所望の状態に維持される。
【００２９】
本実施形態では、第１および第２のリンクアーム１７，１８の回転の支点の位置（第１の端部１７ａおよび第２の端部１８ａ）、並びに、第１、第２および第３のリンクアーム１７，１８，１９の長さの設定により、第３のリンクアーム１９の姿勢変化を所望に調整でき、これによって、収納位置（図２参照）および突出位置（図３参照）の間で操舵部材４に所望の姿勢変化を与えることができる。
【００３０】
操舵部材４は、第１のリンクアーム１７の第１の端部１７ａを支点とした第３のリンクアーム１９の回転に伴って、所望の姿勢に維持された状態で、収納位置と突出位置との間で例えば所定の曲線を描きながら滑らかに変位される。これにより、車両用操舵装置１が高級感のある車両用操舵装置とされている。
また、本実施形態では、操舵部材４の姿勢を所望の状態に維持しつつ変位させることができるので、操舵部材４の移動に要するスペースが小さくされている。これにより、車両用操舵装置１の小型化が図られている。また、本実施形態では、リンク機構２０の構造が単純であるため、当該リンク機構２０の動きの調整や、車両用操舵装置１の組立てが容易である。
【００３１】
さらに、本実施形態では、各リンクアーム１７，１８，１９がそれぞれの支点を中心に回転できるようになっているので、例えば車両の衝突のときに運転者が操舵部材４に衝突（いわゆる二次衝突）して支持機構１６に加えられた荷重を車両用操舵装置１が吸収し易くなっている。そのため、操舵部材４を直線的に変位させる支持機構を備える車両用操舵装置に比べて安全性が高い。
【００３２】
図５は、可動枠２６の図解的な正面図である。図５を参照して、可動枠２６の正面（可動枠２６の運転席側）には、操作部３２と表示部３３とが設けられている。操作部３２は、例えば非常点滅表示灯（いわゆるハザードランプ）用ボタンやパーキングブレーキ用ボタン等を含む複数のボタン３４により構成されている。また、表示部３３は、例えば、エンジン回転数表示部３５および車速表示部３６を含む。
【００３３】
エンジン回転数表示部３５は、例えば、可動枠２６の幅方向（図５における左右方向）に並んだ複数の矩形の点灯部３７により構成されている。エンジン回転数が上昇すると、各点灯部３７は、図５における左端から順番にエンジン回転数に対応する個数だけ点灯するようになっている。
また、車速表示部３６は、例えば、可動枠２６の幅方向に並んだ複数の棒状の点灯部３８により構成されている。各点灯部３８は長さが異なっており、可動枠２６の高さ方向（図５における上下方向）に延びている。各点灯部３８の長さは、図５における右方に行くにしたがって長くなっている。各点灯部３８の下端の位置は揃えられており、各点灯部３８の上端の位置は図５における右方に行くにしたがって高くなっている。車速が上昇すると、各点灯部３８は、図５における左端から順番に車速に対応する個数だけ点灯するようになっている。
【００３４】
また、後述する操舵部材４の一対の把持部４２，４２には、方向指示器点灯用のボタン３９がそれぞれ設けられている。
図６は、操舵部材４の図解的な正面図である。また、図７は、可動枠２６等を含む操舵部材４の図解的な側面図であり、図８は、可動枠２６等を含む操舵部材４の図解的な平面図である。なお、図７では、一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２の図示を省略している。
【００３５】
図６、図７および図８を参照して、操舵部材４は、操舵部材本体４０と、この操舵部材本体４０に回転可能に支持された一対の回転アーム４１，４１と、一対の回転アーム４１，４１にそれぞれ固定された運転者把持用の一対の把持部４２，４２とを備えている。
操舵部材本体４０は、第２の支持フレーム２４およびブラケット２２等を介して支持機構１６に連結されており、収納位置（図２参照）と突出位置（図３参照）との間で変位されるようになっている。一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２は、収納位置および突出位置に操舵部材本体４０と同行移動するようになっている。
【００３６】
図６に示すように、操舵部材本体４０には、一対の回転軸４３，４３がそれぞれ回転可能に保持されている。各回転軸４３は、その中心軸線を回転軸線Ｌ１として回転可能に操舵部材本体４０に保持されている。各回転軸４３は、操舵部材本体４０の高さ方向（図６における上下方向）に延びている。
各回転アーム４１の一端は、対応する回転軸４３の途中部に固定されている。また、各回転アーム４１の他端には、把持部４２が固定されている。回転軸４３が回転軸線Ｌ１を中心として回転すると、当該回転軸４３に対応する回転アーム４１および把持部４２が、当該回転軸４３の回転軸線Ｌ１を中心として回転するようになっている。
【００３７】
また、各回転軸４３には、一対の把持部４２，４２を非使用位置（図８において二点鎖線で示す位置）および使用位置（図８において実線で示す位置）に駆動するための把持部駆動用アクチュエータ４４が連結されている。把持部駆動用アクチュエータ４４は、例えば、各回転アーム４１の回転中心（対応する回転軸４３の回転軸線Ｌ１）の同軸上に配置された一対の回転形アクチュエータ４５，４５を含む。一対の回転形アクチュエータ４５，４５は操舵部材本体４０に固定されている。
【００３８】
各回転形アクチュエータ４５としては、例えば電動モータが挙げられる。本実施形態では、例えば、減速機構が内蔵されたギヤードモータが各回転形アクチュエータ４５として用いられている。各回転形アクチュエータ４５としてギヤードモータを用いることで、減速機構と電動モータとが別々に設けられた構成に比べて車両用操舵装置１が小型化されている。
【００３９】
また、回転形アクチュエータ４５を一対設けることで、これらの回転形アクチュエータ４５，４５の間に空間を確保して、当該空間に他の部材を配置できるようになっている。これにより、車両用操舵装置１の小型化が図られている。回転形アクチュエータ４５を一対設けることで、各回転形アクチュエータ４５を小型化することができ、その結果、一対の回転形アクチュエータ４５，４５の間に、より広い空間が確保されている。
【００４０】
図示はしないが、各回転形アクチュエータ４５の出力軸は、対応する回転軸４３に同軸的に固定されている。したがって、各回転形アクチュエータ４５の出力軸を回転させると、この出力軸の回転に伴って対応する回転軸４３、回転アーム４１および把持部４２が回転する。各回転軸４３の回転位置は、回転軸４３の先端に連結された例えば光学式のロータリエンコーダ等の位置検出装置４６によって検出される。
【００４１】
各位置検出装置４６の検出信号は、制御装置１３に入力されるようになっており、制御装置１３は、入力された検出信号に基づいて各回転形アクチュエータ４５を駆動制御する。制御装置１３は、例えば、一対の回転アーム４１，４１の回転動作が同期するように一対の回転形アクチュエータ４５，４５を制御する。
本実施形態では、把持部駆動用アクチュエータ４４を設けることで、非使用位置（図８の二点鎖線を参照）と使用位置（図８の実線を参照）との間で一対の把持部４２，４２を自動で変位させることができる。したがって、操舵を開始する前に運転者が手動で一対の把持部４２，４２を引き起こさなくてもよく、手間がかからない。これにより、車両用操舵装置１の利便性が向上されている。
【００４２】
図７を参照して、操舵部材本体４０には、上述の回転シャフト９が固定されている。回転シャフト９の先端は、軸受４７を介して第２の支持フレーム２４に回転可能に保持されている。操舵部材本体４０は、回転シャフト９および軸受４７を介して第２の支持フレーム２４に回転可能に保持されている。
また、回転シャフト９には、歯車４８が連結されている。この歯車４８は、回転シャフト９と同行回転可能となっている。歯車４８には、反力用アクチュエータ１０としての電動モータの出力軸が連結された歯車４９と、上述の操舵角センサ１１が連結された歯車５０とが噛み合っている。本実施形態では、操舵角センサ１１として例えば光学式のロータリエンコーダが用いられている。
【００４３】
反力用アクチュエータ１０の駆動力は、一対の歯車４８，４９および回転シャフト９を介して操舵部材４に伝達される。反力用アクチュエータ１０としての電動モータは第２の支持フレーム２４に固定されている。また、操舵部材４の操舵角は、一対の歯車４８，５０を介して操舵角センサ１１に伝達される回転シャフト９の回転位置の変化から検出される。操舵角センサ１１は、第２の支持フレーム２４に固定されている。
【００４４】
図９は、操舵部材４が図３に示す状態になるまでの制御の一例を示すフローチャートである。
図２、図３および図９を参照して、例えば操舵部材４が収納位置に配置され一対の把持部４２，４２が非使用位置に配置されている状態（図２に示す状態）で、図示しない車両のキー差込位置にキーが差し込まれ、ＯＮ位置にキーが回転されると（ステップＳ１１）、制御装置１３は、操舵部材進退用アクチュエータ２８を制御して、操舵部材進退用アクチュエータ２８を駆動させる（ステップＳ１２）。これにより、支持機構１６を介して操舵部材４が駆動され、操舵部材４が突出位置に配置される。
【００４５】
次いで、制御装置１３は、把持部駆動用アクチュエータ４４（図６参照）を制御して、把持部駆動用アクチュエータ４４を駆動させる（ステップＳ１３）。これにより、一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２が回転し、一対の把持部４２，４２が使用位置に配置される。これにより、操舵部材４の移動が完了し（ステップＳ１４）、操舵部材４が図３に示す状態となる。
【００４６】
一対の把持部４２，４２の非使用位置から使用位置への変位は、操舵部材４が突出位置に配置されてから行われてもよく、操舵部材４が収納位置から突出位置に変位される途中で行われてもよい。
図１０は、操舵部材４が図２に示す状態になるまでの制御の一例を示すフローチャートである。
【００４７】
図２、図３および図１０を参照して、例えば操舵部材４が突出位置に配置され一対の把持部４２，４２が使用位置に配置されている状態（図３に示す状態）で、ＯＦＦ位置にキーが回転されると（ステップＳ２１）、制御装置１３は、把持部駆動用アクチュエータ４４（図６参照）を制御して、把持部駆動用アクチュエータ４４を駆動させる（ステップＳ２２）。これにより、一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２が回転し、一対の把持部４２，４２が非使用位置に配置される。
【００４８】
次いで、制御装置１３は、操舵部材進退用アクチュエータ２８を制御して、操舵部材進退用アクチュエータ２８を駆動させる（ステップＳ２３）。これにより、支持機構１６を介して操舵部材４が駆動され、操舵部材４が収納位置に配置される。これにより、操舵部材４の移動が完了し（ステップＳ２４）、操舵部材４が図２に示す状態となる。
一対の把持部４２，４２の使用位置から非使用位置への変位は、操舵部材４が突出位置にあるときに行われてもよく、操舵部材４が突出位置から収納位置に変位されている途中で行われてもよい。ただし、後者の場合には、操舵部材４が開口２７に達するまでに、一対の把持部４２，４２を非使用位置に配置させなければならない。
【００４９】
以上のように本実施形態では、収納位置と突出位置との間での操舵部材４の変位が自動で行われるようになっている。これにより、車両用操舵装置１の利便性が向上されている。また、本実施形態では、非使用位置と使用位置との間での一対の把持部４２，４２の変位が自動で行われるようになっている。したがって、操舵を開始する前に運転者が手動で一対の把持部４２，４２を引き起こさなくてもよく、車両用操舵装置１の利便性がさらに向上されている。
【００５０】
また、本実施形態では、一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２が操舵部材本体４０に対して折りたたみ可能であるので、操舵部材４がコンパクトになっている。したがって、開口２７の大きさを小さくでき、さらに、操舵部材４を収納するためのスペースを小さくすることができる。これにより、車両用操舵装置１がさらに小型化されている。
【００５１】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態において、操舵部材４が突出位置にあるときに、運転者の好みに応じて操舵部材４の位置を調節できるようにしてもよい。
具体的には、操舵部材４が突出位置にあるときに、操舵部材進退用アクチュエータ２８によって操舵部材４を変位させて操舵部材４の位置を調節できるようにしてもよいし、操舵部材進退用アクチュエータ２８とは別にチルト機構やテレスコ機構等を設けて、操舵部材４をチルト調節またはテレスコ調節等できるようにしてもよい。
【００５２】
また、上述の実施形態において、例えば、第１のリンクアーム１７とベース２１との連結部に衝撃吸収手段を設けて、いわゆる二次衝突のときの衝撃を吸収できるようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、車両用操舵装置１が、いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置である場合について説明したが、車両用操舵装置１は、ステアバイワイヤ式の車両用操舵装置に限らず電動式や油圧式等のその他の車両用操舵装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】車両用操舵装置の要部の図解的な側面図である。
【図３】車両用操舵装置の要部の図解的な側面図である。
【図４】車両用操舵装置の要部の図解的な平面図である。
【図５】可動枠の図解的な正面図である。
【図６】操舵部材の図解的な正面図である。
【図７】可動枠等を含む操舵部材の図解的な側面図である。
【図８】可動枠等を含む操舵部材の図解的な平面図である。
【図９】操舵部材が図３に示す状態になるまでの制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】操舵部材が図２に示す状態になるまでの制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・車両用操舵装置、２・・・転舵輪（車輪）、３・・・転舵機構、４・・・操舵部材、１４・・・インストルメントパネル、１５・・・固定枠、１６・・・支持機構、１７・・・第１のリンクアーム、１７ａ・・・第１の端部、１７ｂ・・・第２の端部、１８・・・第２のリンクアーム、１８ａ・・・第１の端部、１８ｂ・・・第２の端部、１９・・・第３のリンクアーム、１９ａ・・・第１の端部、１９ｂ・・・第２の端部、２０・・・リンク機構、２１・・・ベース、２４・・・第２の支持フレーム（支持フレーム）、２５・・・カバー、２６・・・可動枠、２７・・・開口、２８・・・操舵部材進退用アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両に用いられる車両用操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
操舵部材をインストルメントパネル内に収納できるようにした車両用操舵装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８２１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１記載の車両用操舵装置では、操舵部材が直列に連結された２つのアームのみを介して支持されているため、操舵部材をインストルメントパネル内に収納したり、インストルメントパネルから突出させたりするときに、操舵部材の姿勢が自由に変化してしまい、その結果、操舵部材の移動に要するスペースが大きくなる。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、操舵部材を所望の姿勢で滑らかに変位させることができる車両用操舵装置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】
【０００４】
上記目的を達成するための本発明は、運転者が回転操作するための操舵部材（４）と、操舵部材をインストルメントパネル（１４）の固定枠（１５）内に収納される収納位置および固定枠外に突出する突出位置に変位可能に支持し、収納位置と突出位置との間の操舵部材の姿勢を規制する支持機構（１６）と、上記操舵部材と同行移動し、操舵部材が収納位置に収容されたときにインストルメントパネルの固定枠に設けられた開口（２７）を覆うことによりインストルメントパネルの一部を構成する可動枠（２６）と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置（１）である。
【０００５】
本発明によれば、支持機構によって、収納位置と突出位置との間の操舵部材の姿勢を規制することができる。したがって、操舵部材の移動に要するスペースを小さくすることができる。また、本発明によれば、操舵部材が収納位置にあるときに、可動枠がインストルメントパネルの一部を構成するようになっているので、外観的に一体感のあるインストルメントパネルが構成される。
【０００６】
また、上記支持機構は、第１の端部（１７ａ，１８ａ）がそれぞれベース（２１）に回転可能に支持された第１および第２のリンクアーム（１７，１８）と、第１および第２のリンクアームの第２の端部（１７ｂ，１８ｂ）にそれぞれ回転可能に連結された第１および第２の端部（１９ａ，１９ｂ）を有し第１および第２のリンクアームの第２の端部間を連結する第３のリンクアーム（１９）とを有するリンク機構（２０）と、上記第３のリンクアームにブラケット（２２）を介して固定され上記操舵部材を回転可能に支持する支持フレーム（２４）とを含む場合がある（請求項２）。
【０００７】
この場合、第１および第２のリンクアームの回転の支点の位置、並びに、各リンクアームの長さの設定により、第３のリンクアームの姿勢変化を所望に調整でき、これにより、操舵部材の移動に要するスペースを小さくすることができる。
また、上記車両用操舵装置は、上記操舵部材が突出位置にあるときに、上記固定枠の開口の少なくとも一部を覆うカバー（２５）を備えている場合がある（請求項３）。この場合、固定枠の開口の少なくとも一部がカバーによって覆われるので、操舵部材が突出位置にあるときでも外観的に一体感のあるインストルメントパネルが構成される。
【０００８】
また、上記車両用操舵装置は、上記支持機構を介して操舵部材を収納位置および突出位置に駆動する操舵部材進退用アクチュエータ（２８）を備える場合がある（請求項４）。この場合、上記収納位置または上記突出位置に操舵部材を自動で移動させることができる。これにより、車両用操舵装置の利便性が向上される。
上記操舵部材進退用アクチュエータとしては、例えば、第１および第２のリンクアームの何れか一方を回転させる直動形アクチュエータを用いてもよい（請求項５）。この場合、第１および第２のリンクアームの何れか一方を回転させることにより、第３のリンクアームが変位し、それに伴って操舵部材が変位する。
【０００９】
また、上記車両用操舵装置は、車輪（２）を転舵するための転舵機構（３）を備え、操舵部材と転舵機構とは機械的に連結されていない場合がある（請求項６）。この場合、操舵部材の配置が転舵機構によって制限されないので、上述の構成を特に有効に活用し、上述の効果を十分に発揮させることができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、この車両用操舵装置１は、転舵輪２を転舵するための転舵機構３と操舵部材４とが機械的に連結されていない、いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置である。
【００１１】
操舵部材４の回転操作に応じて駆動される転舵用アクチュエータ５の動作を、転舵軸６の車幅方向の直線運動に変換し、この転舵軸６の直線運動を舵取り用の左右の転舵輪２，２の転舵運動に変換することにより転舵が達成される。
転舵用アクチュエータ５は、例えばブラシレスモータ等の電動モータを含む構成である。この転舵用アクチュエータ５の駆動力（出力軸の回転力）は、転舵軸６に関連して設けられた図示しない運動変換機構（例えばボールねじ機構）により、転舵軸６の軸方向（車幅方向）の直線運動に変換される。この転舵軸６の直線運動は、転舵軸６の各軸方向端部に連結されたタイロッド７に伝達され、ナックルアーム８の回転を引き起こす。これにより、ナックルアーム８に支持された転舵輪２の転舵が達成される。転舵軸６、タイロッド７およびナックルアーム８などにより、転舵輪２を転舵するための転舵機構３が構成されている。
【００１２】
操舵部材４は、図示しない車体に対して回転可能に支持された回転シャフト９に連結されている。この回転シャフト９には、操舵部材４に操舵反力を与えるための反力用アクチュエータ１０が連結されている。反力用アクチュエータ１０は、ブラシレスモータ等の電動モータを含む。
回転シャフト９に関連して、操舵部材４の操舵角を検出するための操舵角センサ１１が設けられている。また、回転シャフト９には、操舵部材４に加えられた操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１２が設けられている。図示はしないが、これらのセンサ１１，１２の他にも、転舵輪２の転舵角を検出するための転舵角センサや、車速を検出するための車速センサ等が設けられている。
【００１３】
上記のセンサ類の各検出信号は、マイクロコンピュータを含む構成の電子制御ユニット（ＥＣＵ）からなる制御装置１３に入力されるようになっている。制御装置１３は、入力された検出信号に基づいて転舵用アクチュエータ５を駆動制御する。また、制御装置１３は、入力された検出信号に基づいて、操舵部材４の操舵方向とは逆方向の適当な反力が発生されるように反力用アクチュエータ１０を制御する。
【００１４】
図２および図３は、車両用操舵装置１の要部の図解的な側面図である。また、図４は、車両用操舵装置１の要部の図解的な平面図である。図２および図３では、車両用操舵装置１が車両に取り付けられた状態を示している。図２および図３における左右方向が車両の前後方向に対応している。図２および図３における右方が車両の前方Ｘ１となり、図２および図３における左方が車両の後方Ｘ２となっている。
【００１５】
また、図２および図３において、運転席は、操舵部材４の左側に配置されている。操舵部材４は、インストルメントパネル１４の固定枠１５内に収容された収納位置（図２参照）と、インストルメントパネル１４の固定枠１５外に突出した突出位置（図３参照）との間で移動できるようになっている。
図２および図３を参照して、車両用操舵装置１は、インストルメントパネル１４の固定枠１５内に操舵部材４を格納可能な操舵部材格納式の車両用操舵装置であり、操舵部材４を図２に示す収納位置および図３に示す突出位置に変位可能に支持する支持機構１６を備えている。
【００１６】
支持機構１６は、第１の端部１７ａおよび第２の端部１７ｂを有する第１のリンクアーム１７と、第１の端部１８ａおよび第２の端部１８ｂを有する第２のリンクアーム１８と、第１の端部１９ａおよび第２の端部１９ｂを有する第３のリンクアーム１９とによって構成されたリンク機構２０を備えており、これらのリンクアーム１７，１８，１９が回転することにより、操舵部材４が変位するようになっている。
【００１７】
第１のリンクアーム１７および第２のリンクアーム１８は、車両の前後方向に並んで配置されている。第１のリンクアーム１７の第１の端部１７ａおよび第２のリンクアーム１８の第１の端部１８ａは、それぞれ車体Ｂに固定されたベース２１に回転可能に支持されている。
図４を参照して、第１のリンクアーム１７および第２のリンクアーム１８は、それぞれリンク機構２０の幅方向（図４における左右方向）に並んで一対設けられている。一対の第１のリンクアーム１７，１７の第２の端部１７ｂ，１７ｂは、連結軸２０ａによって互いに連結されており、一対の第２のリンクアーム１８，１８の第２の端部１８ｂ，１８ｂは、連結軸２０ｂによって互いに連結されている。
【００１８】
第３のリンクアーム１９は、第１のリンクアーム１７の第２の端部１７ｂと第２のリンクアーム１８の第２の端部１８ｂとを連結している。具体的には、一対の連結軸２０ａ，２０ｂを介して、一対の第１のリンクアーム１７，１７の第２の端部１７ｂ，１７ｂと、一対の第２のリンクアーム１８，１８の第２の端部１８ｂ，１８ｂとを第３のリンクアーム１９が連結している。
【００１９】
第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａは、連結軸２０ａを介して一対の第１のリンクアーム１７，１７の第２の端部１７ｂ，１７ｂに回転可能に連結されており、第３のリンクアーム１９の第２の端部１９ｂは、連結軸２０ｂを介して一対の第２のリンクアーム１８，１８の第２の端部１８ｂ，１８ｂに回転可能に連結されている。
再び図２および図３を参照して、第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａには、ブラケット２２の第１の端部２２ａが固定されている。ブラケット２２は、第３のリンクアーム１９に対して所定の角度をなしている。ブラケット２２には、第１の支持フレーム２３、第２の支持フレーム２４およびカバー２５が固定されている。
【００２０】
具体的には、第１の支持フレーム２３および第２の支持フレーム２４は、互いの間に間隔が隔てられた状態でブラケット２２に固定されている。第１の支持フレーム２３は、ブラケット２２の第２の端部２２ｂに固定されており、第２の支持フレーム２４は、第２の端部２２ｂに近接した位置に固定されている。
操舵部材４の一部は、第１の支持フレーム２３および第２の支持フレーム２４の間に配置されている。操舵部材４は、第２の支持フレーム２４によって回転可能に支持されている。また、第１の支持フレーム２３の運転席側には、インストルメントパネル１４の一部を構成するための可動枠２６が固定されている。この可動枠２６には、後述する操作部３２等が設けられている。可動枠２６は、固定枠１５に形成された開口２７を覆うことができる形状にされている。
【００２１】
図２に示すように、操舵部材４が収納位置にあるときに、可動枠２６は開口２７の全体を概ね覆っている。すなわち、操舵部材４が図２の収納位置にあるときに、インストルメントパネル１４は、固定枠１５と可動枠２６とによって構成されている。
固定枠１５は、側面視において例えば湾曲状をなしている。また、可動枠２６は、側面視において例えば固定枠１５に滑らかに連なる湾曲状をなしている。したがって、操舵部材４が図２の収納位置にあるときに、固定枠１５および可動枠２６は、外観的に一体感のあるインストルメントパネル１４を構成している。操舵部材４を固定枠１５内に収納することで、車内空間を有効に利用できるようになっている。
【００２２】
一方、カバー２５は、ブラケット２２の途中部に固定されている。カバー２５は、開口２７の大部分の領域を覆うことができる形状にされている。図示はしないが、カバー２５には、ブラケット２２が挿通する挿通孔が形成されている。カバー２５は、上記挿通孔にブラケット２２が挿通した状態で当該ブラケット２２に固定されている。
図３に示すように、操舵部材４が突出位置にあるときに、カバー２５は、開口２７内に配置されており、開口２７の少なくとも一部を覆っている。具体的には、カバー２５は、開口２７内においてブラケット２２等が配置されている部分を除く残りの領域の全部または一部を覆っている。
【００２３】
操舵部材４が図３の突出位置にあるときに、インストルメントパネル１４は、固定枠１５とカバー２５とによって構成されている。カバー２５は、側面視において例えば固定枠１５に滑らかに連なる湾曲状をなしている。したがって、操舵部材４が図３の突出位置にあるときに、固定枠１５およびカバー２５は、外観的に一体感のあるインストルメントパネル１４を構成している。
【００２４】
操舵部材４が図３の突出位置にあるときに、カバー２５によって開口２７の少なくとも一部を覆うことにより、開口２７から固定枠１５内に物が入ったり、固定枠１５の内部に存在する異物等が当該開口２７から車内空間に進入したりすることを防止することができる。収納位置と突出位置との間での操舵部材４の変位は、制御装置１３が操舵部材進退用アクチュエータ２８を駆動制御することにより達成されている。
【００２５】
すなわち、操舵部材４は、第２の支持フレーム２４、ブラケット２２およびリンク機構２０等を介して、操舵部材進退用アクチュエータ２８に連結されており、操舵部材進退用アクチュエータ２８によって駆動される。操舵部材進退用アクチュエータ２８はリンク機構２０に連結されており、操舵部材進退用アクチュエータ２８がリンク機構２０を駆動することで、操舵部材４が進退される。操舵部材進退用アクチュエータ２８としては、例えば直動形モータその他の直動形アクチュエータが用いられている。
【００２６】
操舵部材進退用アクチュエータ２８としての直動形アクチュエータは、車体Ｂに固定された本体部３０と、この本体部３０に保持されたロッド部３１とを含む。本体部３０は、ロッド部３１の軸方向に沿ってロッド部３１を直線的に移動させることができる。ロッド部３１の先端は、第１のリンクアーム１７の途中部に回転可能に連結されている。
ロッド部３１を直線的に移動させることにより、第１のリンクアーム１７は、直動形アクチュエータの駆動力を受けて第１の端部１７ａを支点として回転する。これにより、第１のリンクアーム１７に連結された第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａは、第１のリンクアーム１７と共に第１の端部１７ａを支点として回転する。また、第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａが第１のリンクアーム１７と共に回転するときに、第２のリンクアーム１８は、第１の端部１８ａを支点として回転しつつ、第３のリンクアーム１９の姿勢を所望の状態に維持する。
【００２７】
すなわち、第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａが第１のリンクアーム１７の第２の端部１７ｂに回転可能に連結されているため、第３のリンクアーム１９の第１の端部１９ａは、第１のリンクアーム１７の第２の端部１７ｂを支点として回転する。また、第３のリンクアーム１９の第２の端部１９ｂが第２のリンクアーム１８の第２の端部１８ｂに回転可能に連結されているため、第３のリンクアーム１９の第２の端部１９ｂは、第２のリンクアーム１８の第２の端部１８ｂを支点として回転する。
【００２８】
一方、第１の端部１９ａと第２の端部１９ｂとの間の距離（第２の端部１７ｂと第２の端部１８ｂとの間の距離に相当）は一定である。また、第１のリンクアーム１７の回転の支点である第１の端部１７ａの位置および第２のリンクアーム１８の回転の支点である第１の端部１８ａの位置、並びに、第１、第２および第３のリンクアーム１７，１８，１９の長さは適切に設定されている。これにより、第３のリンクアーム１９の姿勢が所望の状態に維持される。
【００２９】
本実施形態では、第１および第２のリンクアーム１７，１８の回転の支点の位置（第１の端部１７ａおよび第２の端部１８ａ）、並びに、第１、第２および第３のリンクアーム１７，１８，１９の長さの設定により、第３のリンクアーム１９の姿勢変化を所望に調整でき、これによって、収納位置（図２参照）および突出位置（図３参照）の間で操舵部材４に所望の姿勢変化を与えることができる。
【００３０】
操舵部材４は、第１のリンクアーム１７の第１の端部１７ａを支点とした第３のリンクアーム１９の回転に伴って、所望の姿勢に維持された状態で、収納位置と突出位置との間で例えば所定の曲線を描きながら滑らかに変位される。これにより、車両用操舵装置１が高級感のある車両用操舵装置とされている。
また、本実施形態では、操舵部材４の姿勢を所望の状態に維持しつつ変位させることができるので、操舵部材４の移動に要するスペースが小さくされている。これにより、車両用操舵装置１の小型化が図られている。また、本実施形態では、リンク機構２０の構造が単純であるため、当該リンク機構２０の動きの調整や、車両用操舵装置１の組立てが容易である。
【００３１】
さらに、本実施形態では、各リンクアーム１７，１８，１９がそれぞれの支点を中心に回転できるようになっているので、例えば車両の衝突のときに運転者が操舵部材４に衝突（いわゆる二次衝突）して支持機構１６に加えられた荷重を車両用操舵装置１が吸収し易くなっている。そのため、操舵部材４を直線的に変位させる支持機構を備える車両用操舵装置に比べて安全性が高い。
【００３２】
図５は、可動枠２６の図解的な正面図である。図５を参照して、可動枠２６の正面（可動枠２６の運転席側）には、操作部３２と表示部３３とが設けられている。操作部３２は、例えば非常点滅表示灯（いわゆるハザードランプ）用ボタンやパーキングブレーキ用ボタン等を含む複数のボタン３４により構成されている。また、表示部３３は、例えば、エンジン回転数表示部３５および車速表示部３６を含む。
【００３３】
エンジン回転数表示部３５は、例えば、可動枠２６の幅方向（図５における左右方向）に並んだ複数の矩形の点灯部３７により構成されている。エンジン回転数が上昇すると、各点灯部３７は、図５における左端から順番にエンジン回転数に対応する個数だけ点灯するようになっている。
また、車速表示部３６は、例えば、可動枠２６の幅方向に並んだ複数の棒状の点灯部３８により構成されている。各点灯部３８は長さが異なっており、可動枠２６の高さ方向（図５における上下方向）に延びている。各点灯部３８の長さは、図５における右方に行くにしたがって長くなっている。各点灯部３８の下端の位置は揃えられており、各点灯部３８の上端の位置は図５における右方に行くにしたがって高くなっている。車速が上昇すると、各点灯部３８は、図５における左端から順番に車速に対応する個数だけ点灯するようになっている。
【００３４】
また、後述する操舵部材４の一対の把持部４２，４２には、方向指示器点灯用のボタン３９がそれぞれ設けられている。
図６は、操舵部材４の図解的な正面図である。また、図７は、可動枠２６等を含む操舵部材４の図解的な側面図であり、図８は、可動枠２６等を含む操舵部材４の図解的な平面図である。なお、図７では、一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２の図示を省略している。
【００３５】
図６、図７および図８を参照して、操舵部材４は、操舵部材本体４０と、この操舵部材本体４０に回転可能に支持された一対の回転アーム４１，４１と、一対の回転アーム４１，４１にそれぞれ固定された運転者把持用の一対の把持部４２，４２とを備えている。
操舵部材本体４０は、第２の支持フレーム２４およびブラケット２２等を介して支持機構１６に連結されており、収納位置（図２参照）と突出位置（図３参照）との間で変位されるようになっている。一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２は、収納位置および突出位置に操舵部材本体４０と同行移動するようになっている。
【００３６】
図６に示すように、操舵部材本体４０には、一対の回転軸４３，４３がそれぞれ回転可能に保持されている。各回転軸４３は、その中心軸線を回転軸線Ｌ１として回転可能に操舵部材本体４０に保持されている。各回転軸４３は、操舵部材本体４０の高さ方向（図６における上下方向）に延びている。
各回転アーム４１の一端は、対応する回転軸４３の途中部に固定されている。また、各回転アーム４１の他端には、把持部４２が固定されている。回転軸４３が回転軸線Ｌ１を中心として回転すると、当該回転軸４３に対応する回転アーム４１および把持部４２が、当該回転軸４３の回転軸線Ｌ１を中心として回転するようになっている。
【００３７】
また、各回転軸４３には、一対の把持部４２，４２を非使用位置（図８において二点鎖線で示す位置）および使用位置（図８において実線で示す位置）に駆動するための把持部駆動用アクチュエータ４４が連結されている。把持部駆動用アクチュエータ４４は、例えば、各回転アーム４１の回転中心（対応する回転軸４３の回転軸線Ｌ１）の同軸上に配置された一対の回転形アクチュエータ４５，４５を含む。一対の回転形アクチュエータ４５，４５は操舵部材本体４０に固定されている。
【００３８】
各回転形アクチュエータ４５としては、例えば電動モータが挙げられる。本実施形態では、例えば、減速機構が内蔵されたギヤードモータが各回転形アクチュエータ４５として用いられている。各回転形アクチュエータ４５としてギヤードモータを用いることで、減速機構と電動モータとが別々に設けられた構成に比べて車両用操舵装置１が小型化されている。
【００３９】
また、回転形アクチュエータ４５を一対設けることで、これらの回転形アクチュエータ４５，４５の間に空間を確保して、当該空間に他の部材を配置できるようになっている。これにより、車両用操舵装置１の小型化が図られている。回転形アクチュエータ４５を一対設けることで、各回転形アクチュエータ４５を小型化することができ、その結果、一対の回転形アクチュエータ４５，４５の間に、より広い空間が確保されている。
【００４０】
図示はしないが、各回転形アクチュエータ４５の出力軸は、対応する回転軸４３に同軸的に固定されている。したがって、各回転形アクチュエータ４５の出力軸を回転させると、この出力軸の回転に伴って対応する回転軸４３、回転アーム４１および把持部４２が回転する。各回転軸４３の回転位置は、回転軸４３の先端に連結された例えば光学式のロータリエンコーダ等の位置検出装置４６によって検出される。
【００４１】
各位置検出装置４６の検出信号は、制御装置１３に入力されるようになっており、制御装置１３は、入力された検出信号に基づいて各回転形アクチュエータ４５を駆動制御する。制御装置１３は、例えば、一対の回転アーム４１，４１の回転動作が同期するように一対の回転形アクチュエータ４５，４５を制御する。
本実施形態では、把持部駆動用アクチュエータ４４を設けることで、非使用位置（図８の二点鎖線を参照）と使用位置（図８の実線を参照）との間で一対の把持部４２，４２を自動で変位させることができる。したがって、操舵を開始する前に運転者が手動で一対の把持部４２，４２を引き起こさなくてもよく、手間がかからない。これにより、車両用操舵装置１の利便性が向上されている。
【００４２】
図７を参照して、操舵部材本体４０には、上述の回転シャフト９が固定されている。回転シャフト９の先端は、軸受４７を介して第２の支持フレーム２４に回転可能に保持されている。操舵部材本体４０は、回転シャフト９および軸受４７を介して第２の支持フレーム２４に回転可能に保持されている。
また、回転シャフト９には、歯車４８が連結されている。この歯車４８は、回転シャフト９と同行回転可能となっている。歯車４８には、反力用アクチュエータ１０としての電動モータの出力軸が連結された歯車４９と、上述の操舵角センサ１１が連結された歯車５０とが噛み合っている。本実施形態では、操舵角センサ１１として例えば光学式のロータリエンコーダが用いられている。
【００４３】
反力用アクチュエータ１０の駆動力は、一対の歯車４８，４９および回転シャフト９を介して操舵部材４に伝達される。反力用アクチュエータ１０としての電動モータは第２の支持フレーム２４に固定されている。また、操舵部材４の操舵角は、一対の歯車４８，５０を介して操舵角センサ１１に伝達される回転シャフト９の回転位置の変化から検出される。操舵角センサ１１は、第２の支持フレーム２４に固定されている。
【００４４】
図９は、操舵部材４が図３に示す状態になるまでの制御の一例を示すフローチャートである。
図２、図３および図９を参照して、例えば操舵部材４が収納位置に配置され一対の把持部４２，４２が非使用位置に配置されている状態（図２に示す状態）で、図示しない車両のキー差込位置にキーが差し込まれ、ＯＮ位置にキーが回転されると（ステップＳ１１）、制御装置１３は、操舵部材進退用アクチュエータ２８を制御して、操舵部材進退用アクチュエータ２８を駆動させる（ステップＳ１２）。これにより、支持機構１６を介して操舵部材４が駆動され、操舵部材４が突出位置に配置される。
【００４５】
次いで、制御装置１３は、把持部駆動用アクチュエータ４４（図６参照）を制御して、把持部駆動用アクチュエータ４４を駆動させる（ステップＳ１３）。これにより、一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２が回転し、一対の把持部４２，４２が使用位置に配置される。これにより、操舵部材４の移動が完了し（ステップＳ１４）、操舵部材４が図３に示す状態となる。
【００４６】
一対の把持部４２，４２の非使用位置から使用位置への変位は、操舵部材４が突出位置に配置されてから行われてもよく、操舵部材４が収納位置から突出位置に変位される途中で行われてもよい。
図１０は、操舵部材４が図２に示す状態になるまでの制御の一例を示すフローチャートである。
【００４７】
図２、図３および図１０を参照して、例えば操舵部材４が突出位置に配置され一対の把持部４２，４２が使用位置に配置されている状態（図３に示す状態）で、ＯＦＦ位置にキーが回転されると（ステップＳ２１）、制御装置１３は、把持部駆動用アクチュエータ４４（図６参照）を制御して、把持部駆動用アクチュエータ４４を駆動させる（ステップＳ２２）。これにより、一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２が回転し、一対の把持部４２，４２が非使用位置に配置される。
【００４８】
次いで、制御装置１３は、操舵部材進退用アクチュエータ２８を制御して、操舵部材進退用アクチュエータ２８を駆動させる（ステップＳ２３）。これにより、支持機構１６を介して操舵部材４が駆動され、操舵部材４が収納位置に配置される。これにより、操舵部材４の移動が完了し（ステップＳ２４）、操舵部材４が図２に示す状態となる。
一対の把持部４２，４２の使用位置から非使用位置への変位は、操舵部材４が突出位置にあるときに行われてもよく、操舵部材４が突出位置から収納位置に変位されている途中で行われてもよい。ただし、後者の場合には、操舵部材４が開口２７に達するまでに、一対の把持部４２，４２を非使用位置に配置させなければならない。
【００４９】
以上のように本実施形態では、収納位置と突出位置との間での操舵部材４の変位が自動で行われるようになっている。これにより、車両用操舵装置１の利便性が向上されている。また、本実施形態では、非使用位置と使用位置との間での一対の把持部４２，４２の変位が自動で行われるようになっている。したがって、操舵を開始する前に運転者が手動で一対の把持部４２，４２を引き起こさなくてもよく、車両用操舵装置１の利便性がさらに向上されている。
【００５０】
また、本実施形態では、一対の回転アーム４１，４１および一対の把持部４２，４２が操舵部材本体４０に対して折りたたみ可能であるので、操舵部材４がコンパクトになっている。したがって、開口２７の大きさを小さくでき、さらに、操舵部材４を収納するためのスペースを小さくすることができる。これにより、車両用操舵装置１がさらに小型化されている。
【００５１】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態において、操舵部材４が突出位置にあるときに、運転者の好みに応じて操舵部材４の位置を調節できるようにしてもよい。
具体的には、操舵部材４が突出位置にあるときに、操舵部材進退用アクチュエータ２８によって操舵部材４を変位させて操舵部材４の位置を調節できるようにしてもよいし、操舵部材進退用アクチュエータ２８とは別にチルト機構やテレスコ機構等を設けて、操舵部材４をチルト調節またはテレスコ調節等できるようにしてもよい。
【００５２】
また、上述の実施形態において、例えば、第１のリンクアーム１７とベース２１との連結部に衝撃吸収手段を設けて、いわゆる二次衝突のときの衝撃を吸収できるようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、車両用操舵装置１が、いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置である場合について説明したが、車両用操舵装置１は、ステアバイワイヤ式の車両用操舵装置に限らず電動式や油圧式等のその他の車両用操舵装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】車両用操舵装置の要部の図解的な側面図である。
【図３】車両用操舵装置の要部の図解的な側面図である。
【図４】車両用操舵装置の要部の図解的な平面図である。
【図５】可動枠の図解的な正面図である。
【図６】操舵部材の図解的な正面図である。
【図７】可動枠等を含む操舵部材の図解的な側面図である。
【図８】可動枠等を含む操舵部材の図解的な平面図である。
【図９】操舵部材が図３に示す状態になるまでの制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】操舵部材が図２に示す状態になるまでの制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・車両用操舵装置、２・・・転舵輪（車輪）、３・・・転舵機構、４・・・操舵部材、１４・・・インストルメントパネル、１５・・・固定枠、１６・・・支持機構、１７・・・第１のリンクアーム、１７ａ・・・第１の端部、１７ｂ・・・第２の端部、１８・・・第２のリンクアーム、１８ａ・・・第１の端部、１８ｂ・・・第２の端部、１９・・・第３のリンクアーム、１９ａ・・・第１の端部、１９ｂ・・・第２の端部、２０・・・リンク機構、２１・・・ベース、２４・・・第２の支持フレーム（支持フレーム）、２５・・・カバー、２６・・・可動枠、２７・・・開口、２８・・・操舵部材進退用アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が回転操作するための操舵部材と、
操舵部材をインストルメントパネルの固定枠内に収納される収納位置および固定枠外に突出する突出位置に変位可能に支持し、収納位置と突出位置との間の操舵部材の姿勢を規制する支持機構と、
上記操舵部材と同行移動し、操舵部材が収納位置に収容されたときにインストルメントパネルの固定枠に設けられた開口を覆うことによりインストルメントパネルの一部を構成する可動枠と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１において、上記支持機構は、第１の端部がそれぞれベースに回転可能に支持された第１および第２のリンクアームと、第１および第２のリンクアームの第２の端部にそれぞれ回転可能に連結された第１および第２の端部を有し第１および第２のリンクアームの第２の端部間を連結する第３のリンクアームとを有するリンク機構と、上記第３のリンクアームにブラケットを介して固定され上記操舵部材を回転可能に支持する支持フレームとを含むことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１または２において、上記操舵部材が突出位置にあるときに、上記固定枠の開口の少なくとも一部を覆うカバーを備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、上記支持機構を介して操舵部材を収納位置および突出位置に駆動する操舵部材進退用アクチュエータを備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項４において、上記操舵部材進退用アクチュエータは、第１および第２のリンクアームの何れか一方を回転させる直動形アクチュエータを含むことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項において、車輪を転舵するための転舵機構を備え、操舵部材と転舵機構とは機械的に連結されていないことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１】
運転者が回転操作するための操舵部材と、
操舵部材をインストルメントパネルの固定枠内に収納される収納位置および固定枠外に突出する突出位置に変位可能に支持し、収納位置と突出位置との間の操舵部材の姿勢を規制する支持機構と、
上記操舵部材と同行移動し、操舵部材が収納位置に収容されたときにインストルメントパネルの固定枠に設けられた開口を覆うことによりインストルメントパネルの一部を構成する可動枠と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１において、上記支持機構は、第１の端部がそれぞれベースに回転可能に支持された第１および第２のリンクアームと、第１および第２のリンクアームの第２の端部にそれぞれ回転可能に連結された第１および第２の端部を有し第１および第２のリンクアームの第２の端部間を連結する第３のリンクアームとを有するリンク機構と、上記第３のリンクアームにブラケットを介して固定され上記操舵部材を回転可能に支持する支持フレームとを含むことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１または２において、上記操舵部材が突出位置にあるときに、上記固定枠の開口の少なくとも一部を覆うカバーを備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、上記支持機構を介して操舵部材を収納位置および突出位置に駆動する操舵部材進退用アクチュエータを備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項４において、上記操舵部材進退用アクチュエータは、第１および第２のリンクアームの何れか一方を回転させる直動形アクチュエータを含むことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項において、車輪を転舵するための転舵機構を備え、操舵部材と転舵機構とは機械的に連結されていないことを特徴とする車両用操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−６２００３（Ｐ２００９−６２００３Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３３６０１（Ｐ２００７−２３３６０１）
【出願日】平成１９年９月１０日（２００７．９．１０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１０日（２００７．９．１０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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