特許 6895324 ステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6895324

(24)【登録日】2021年6月9日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】ステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 1/04 20060101AFI20210621BHJP

【ＦＩ】

   B62D1/04

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-125171(P2017-125171)

(22)【出願日】2017年6月27日

(65)【公開番号】特開2019-6306(P2019-6306A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2020年5月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】318002149

【氏名又は名称】Ｊｏｙｓｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｐａｎ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100139103

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 卓志

(74)【代理人】

【識別番号】100139114

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 貞嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100214260

【弁理士】

【氏名又は名称】相羽 昌孝

(72)【発明者】

【氏名】内山 敦勧

(72)【発明者】

【氏名】宮川 真奈

【審査官】 鈴木 貴晴

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０２３２６１３１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３４７３４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３６８５２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１５１１９１８５（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ １／０４−１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中央に位置するコア、前記コアから点対称かつ線対称方向に延びるスポーク及び前記スポークに支持されるグリップを有するハンドルと、
前記グリップを折り畳み、前記ハンドルを折り畳み状態とする折り畳み駆動部と、
を備え、
前記折り畳み駆動部は、前記スポークの裏側に設置され、
前記グリップを前記スポークの延びる方向と平行に収縮させ、前記ハンドルを収縮状態とする収縮駆動部をさらに備える
ことを特徴とするステアリング装置。

【請求項2】

前記折り畳み駆動部は、前記グリップを前記スポークの裏側に折り畳む
ことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。

【請求項3】

前記ハンドルをインストルメントパネルに収納させた収納状態とする収納駆動部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリング装置。

【請求項4】

前記ハンドルの状態を知らせる通知部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のステアリング装置。

【請求項5】

自動運転可能な乗り物に用いられ、
前記乗り物が自動運転の時に、前記ハンドルを折り畳み状態又は収納状態とする
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗り物を操舵するステアリング装置の技術分野に属するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、運転手の前方に設置されたステアリング装置のハンドルを、運転手に対して、相対的に近い位置と、相対的に遠い位置との間で、移動させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の技術によれば、ハンドルを運転手に対して相対的に遠い位置に移動させることで、運転手の前方の空間を広く確保することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２４４８６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、的確に運転手の前方の空間を広く確保することが可能なステアリング装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明にかかるステアリング装置は、
中央に位置するコア、前記コアから点対称かつ線対称方向に延びるスポーク及び前記スポークに支持されるグリップを有するハンドルと、
前記グリップを折り畳み、前記ハンドルを折り畳み状態とする折り畳み駆動部と、
を備え、
前記折り畳み駆動部は、前記スポークの裏側に設置され、
前記グリップを前記スポークの延びる方向と平行に収縮させ、前記ハンドルを収縮状態とする収縮駆動部をさらに備える
ことを特徴とする。

【0006】

また、本発明にかかるステアリング装置は、
前記折り畳み駆動部は、前記グリップを前記スポークの裏側に折り畳む
ことを特徴とする。

【0007】

また、本発明にかかるステアリング装置は、
前記ハンドルをインストルメントパネルに収納させた収納状態とする収納駆動部をさらに備える
ことを特徴とする。

【0009】

また、本発明にかかるステアリング装置は、
前記ハンドルの状態を知らせる通知部をさらに備える
ことを特徴とする。

【0010】

また、本発明にかかるステアリング装置は、
自動運転可能な乗り物に用いられ、
前記乗り物が自動運転の時に、前記ハンドルを折り畳み状態又は収納状態とする
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明にかかるステアリング装置は、中央に位置するコア、前記コアから対称方向に延びるスポーク及び前記スポークに支持されるグリップを有するハンドルと、前記グリップを折り畳み、前記ハンドルを折り畳み状態とする折り畳み駆動部と、を備え、前記折り畳み駆動部は、前記スポークの裏側に設置される。したがって、的確に運転手の前方の空間を広く確保することが可能となる。

【0012】

また、本発明にかかるステアリング装置は、前記折り畳み駆動部は、前記グリップを前記スポークの裏側に折り畳む。したがって、運転手の前方の空間をさらに的確に確保することが可能となる。

【0013】

また、本発明にかかるステアリング装置は、前記ハンドルをインストルメントパネルに収納させた収納状態とする収納駆動部をさらに備える。したがって、運転手の前方の空間をさらに広く確保することが可能となる。

【0014】

また、本発明にかかるステアリング装置は、前記グリップを前記スポークの延びる方向と平行に収縮させ、前記ハンドルを収縮状態とする収縮駆動部をさらに備える。したがって、ハンドルをさらにコンパクトに折り畳み又は収納することが可能となる。

【0015】

また、本発明にかかるステアリング装置は、前記ハンドルの状態を知らせる通知部をさらに備える。したがって、操作者はハンドルの状態を迅速に認識することが可能となる。

【0016】

また、本発明にかかるステアリング装置は、自動運転可能な乗り物に用いられ、前記乗り物が自動運転の時に、前記ハンドルを折り畳み状態又は収納状態とする。したがって、現在の状況が自動運転であることを迅速に認識することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態のステアリング装置を示す。

【図2】本実施形態のステアリング装置の駆動機構を示す。

【図3】本実施形態のステアリング装置の駆動機構の斜視図を示す。

【図4】本実施形態のステアリング装置の折り畳み方法を示す。

【図5】本実施形態のステアリング装置の収納方法を示す。

【図6】本実施形態のステアリング装置の収納状態を正面から見た図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。

【0019】

図１は、本実施形態のステアリング装置１を示す。

【0020】

本実施形態のステアリング装置１は、図示しない乗り物を操舵するハンドル２と、ハンドル２を収縮させる収縮駆動部３と、ハンドル２を折り畳む折り畳み駆動部４と、ハンドル２のコア２１に形成される通知部６と、コア２１に内蔵のエアバッグ７と、を備える。なお、これら全てを備える必要はない。

【0021】

ハンドル２は、図示しない操舵装置に連結されるシャフト２０に連結されるコア２１と、コア２１から対称方向に延びるスポーク２２と、全体で環状を形成するグリップ２３と、グリップ２３に対して収縮可能に連結される収縮部２４と、を有する。なお、本実施形態のハンドル２は、操作者側を表側、インストルメントパネル側を裏側とする。また、操舵装置とはシャフト２０の回転を、ラックピニオン等によって伝達し、車輪又は舵等を移動させる装置である。

【0022】

コア２１は、シャフト２０の先端にシャフト２０と一体で回転するように連結される。本実施形態では、コア２１からスポーク２２が左右方向に延びるように固着される。図１では、コア２１は円形に図示されているが、他の形状でもよい。

【0023】

スポーク２２の一端はコア２１に取り付けられ、スポーク２２の他端はグリップ２３に離間可能に取り付けられる。本実施形態のスポーク２２の他端は、抑え部２２ａが形成され、グリップ２３を抑える。なお、スポーク２２には、図示しないスイッチ等が取り付けられてもよい。

【0024】

本実施形態のグリップ２３は、４つに分割されたグリップ部材２３ａを組み合わせて環状に形成される。なお、環状は、完全な円形でなくてもよい。左右に並ぶグリップ部材２３ａは、収縮部２４で連結される。

【0025】

収縮部２４は、グリップ部材２３ａより径が小さい第１小径部２４ａと、第１小径部２４ａより径が小さい第２小径部２４ｂと、を有する。本実施形態では、２つの第１小径部２４ａが、左右に並び向かい合うグリップ部材２３ａの内側にそれぞれ挿入される。第２小径部２４ｂの両端は、２つの第１小径部２４ａの内側にそれぞれ挿入される。

【0026】

つまり、本実施形態の左右に並ぶグリップ部材２３ａは相対的に移動可能となる。したがって、グリップ２３は全体的に左右に収縮可能な構造となる。

【0027】

上下に並ぶグリップ部材２３ａは、収縮駆動部３、折り畳み駆動部４及び出力部５を介して連結される。これらの連結構造は、後述する。

【0028】

収縮駆動部３は、上下に並ぶグリップ部材２３ａの対向する上端と下端に設置される。折り畳み駆動部４は、スポーク２２の裏側に設置される。

【0029】

通知部６は、ハンドル２が今どの状態であるかを通知する。例えば、本実施形態の通知部６はハンドル２が通常状態、収縮状態、折り畳み状態又は収納状態のどの状態にあるのかを、それぞれ通知することができる。通知部６は、各状態を色、文字、マーク、音声又はそれらの組み合わせ等によって示せばよい。例えば、通常状態を青、収縮状態を緑、折り畳み状態を黄色、収納状態を赤等に表示すればよい。

【0030】

図２は、本実施形態のステアリング装置の駆動機構を示す。図３は、本実施形態のステアリング装置の駆動機構の斜視図を示す。駆動機構は、収縮駆動部３及び折り畳み駆動部４を有する。

【0031】

本実施形態の収縮駆動部３は、４つのグリップ部材２３ａにそれぞれ設置される。１つの収縮駆動部３は、グリップ部材２３ａに設置される収縮用モータ支持部３１と、収縮用モータ支持部３１に支持される収縮用モータ３２と、収縮用モータ３２の出力軸に連結される収縮用駆動力出力部３３と、収縮用駆動力出力部３３に連結される収縮用移動部３４と、収縮用モータ３２が駆動した時にグリップ部材２３ａの移動を案内する突出部３５と、を有する。

【0032】

折り畳み駆動部４は、左右２つのスポーク２２の裏側に、グリップ部材２３ａに対応してそれぞれ２つずつ設置される。１つの折り畳み駆動部４は、スポーク２２の裏側に設置される折り畳み用モータ支持部４１と、折り畳み用モータ支持部４１に支持される折り畳み用モータ４２と、折り畳み用モータ４２の出力軸に連結される折り畳み用駆動力出力部４３と、折り畳み用駆動力出力部４３に連結される上下２つの折り畳み用駆動力伝達部４４と、折り畳み駆動力伝達部４４に連結される折り畳み用移動部４５と、収縮用移動部３４の移動を案内する収縮用案内部４６と、を有する。

【0033】

なお、本実施形態の折り畳み用モータ４２及び折り畳み用駆動力出力部４３は、上下のグリップ部材２３ａに対して兼用するので、左右のスポーク２２の裏側に１つずつ設置される。

【0034】

収縮用モータ支持部３１はグリップ部材２３ａに設置され、収縮用モータ３２及び収縮用移動部３４は収縮用モータ支持部３１に支持される。したがって、グリップ部材２３ａは、収縮用モータ支持部３１、収縮用モータ３２、収縮用駆動力出力部３３及び収縮用移動部３４と共に移動する。

【0035】

本実施形態の収縮用駆動力出力部３３はウォームギア３３ａを含む。また、本実施形態の収縮用移動部３４は、グリップ部材２３ａに固着された回転軸３４ａに対して回転可能に設置され、回転軸３４ａの両端側に大径のピニオン３４ｂが形成され、中央に小径のウォームホイール３４ｃが形成される。収縮用駆動力出力部３３のピニオン３４ｂは、収縮用移動部３４のウォームホイール３４ｃと噛み合う。ピニオン３４ｂは、収縮用案内部４６に形成されたラック４６ａに噛み合う。

【0036】

折り畳み用モータ支持部４１はスポーク２２の裏側に設置され、折り畳み用モータ４２は折り畳み用モータ支持部４１に支持される。本実施形態の折り畳み用駆動力出力部４３は、折り畳み用モータ４２の出力軸に連結される第１ギア４３ａと、第１ギア４３ａに噛み合う第２ギア４３ｂと、を含む。

【0037】

また、本実施形態の折り畳み用駆動力伝達部４４は、上下に２つ設置される。そして、一方の折り畳み用駆動力伝達部４４は第１ギア４３ａに連結され、他方の折り畳み用駆動力伝達部４４は、第２ギア４３ｂに連結される。したがって、上下の折り畳み用駆動力伝達部４４は、逆方向に回転する。

【0038】

折り畳み用移動部４５は、折り畳み用駆動力伝達部４４の回転軸に固着される。すなわち、折り畳み用移動部４５は、折り畳み用駆動力伝達部４４と共に回転する。収縮用案内部４６は、折り畳み用移動部４５に設置される。なお、折り畳み用移動部４５と収縮用案内部４６は、１つの部材で形成されてもよい。

【0039】

本実施形態の収縮用案内部４６は、角筒の一つの面の長手方向に開口４６ｂが形成される。収縮用案内部４６の開口４６ｂが形成された面の開口４６ｂを挟んだ部分の一部には、ラック４６ａが形成される。ラック４６ａはピニオン３４ｂと噛み合い、開口４６ｂには突出部３５が挿入される。つまり、収縮駆動部３及びグリップ部材２３ａは、開口４６ｂに沿って移動する。

【0040】

次に、本実施形態のステアリング装置１の折り畳み方法について説明する。

【0041】

図４は、本実施形態のステアリング装置１の折り畳み方法を示す。図４（ａ）は本実施形態のステアリング装置１の通常状態を示す。図４（ｂ）は本実施形態のステアリング装置１の収縮状態を示す。図４（ｃ）は本実施形態のステアリング装置１の折り畳み状態を示す。

【0042】

図２及び３に示した収縮駆動部３の収縮用モータ３２が駆動すると、収縮用駆動力出力部３３が回転し、ウォームギア３３ａから収縮用移動部３４のウォームホイール３４ｃに回転力が伝達される。収縮用移動部３４が回転すると、収縮用案内部４６に形成されたラック４６ａに対してピニオン３４ｂが回転して、収縮用移動部３４が移動し、ハンドル２のグリップ部材２３ａが移動する。

【0043】

すると、図４（ａ）の矢印に示すように、収縮部２４の第１小径部２４ａが、グリップ部材２３ａ内の図示しないストッパに当たるまで収納され、第２小径部２４ｂが、第１小径部２４ａの図示しないストッパに当たるまで収納される。すなわち、図４（ｂ）に示すように、ハンドル２のグリップ２３がスポーク２２の抑え部２２ａからはずれ、グリップ２３の左右方向の長さが短くなる。

【0044】

また、図２及び３に示した折り畳み駆動部４の折り畳み用モータ４２が駆動すると、折り畳み用駆動力出力部４３の第１ギア４３ａと第２ギア４３ｂが回転する。折り畳み用駆動力出力部４３が回転すると、上下に２つの折り畳み用駆動力伝達部４４が逆方向に回転する。そして、折り畳み用移動部４５及び収縮用案内部４６が折り畳み用駆動力伝達部４４と共に回転する。

【0045】

すると、上下左右の収縮用案内部４６に連結された上下左右の収縮駆動部３及びグリップ部材２３ａが、図４（ｂ）の矢印に示すようにそれぞれ回転する。すなわち、図４（ｃ）に示すように、上下左右のグリップ部材２３ａが、コア２１及びスポーク２２の後方に重なるように折り畳まれる。

【0046】

このように、収縮駆動部３及び折り畳み駆動部４によってハンドル２を収縮及び折り畳みさせることで、一般的な車両に用いられる環状のハンドル２を折り畳むことができ、運転手の前方の空間を広く確保することが可能となる。なお、収縮駆動部３は用いなくてもよい。この場合、ステアリング装置１は、図４（ａ）の通常状態から、すぐに折り畳み駆動部４を駆動させてハンドル２を折り畳めばよい。

【0047】

次に、折り畳まれたステアリング装置をインストルメントパネル下方に収納する方法について説明する。

【0048】

図５は、本実施形態のステアリング装置の収納方法を示す。図５（ａ）は本実施形態のステアリング装置の通常状態を示す。図５（ｂ）は本実施形態のステアリング装置の折り畳み状態を示す。図５（ｃ）は本実施形態のステアリング装置の収納状態を示す。図６は、本実施形態のステアリング装置の収納状態を正面から見た図を示す。

【0049】

通常時、ステアリング装置１は、図５（ａ）に示す状態で使用されている。その後、ステアリング装置１は、まず、図４に示した折り畳み方法によって、図５（ｂ）に示すようにハンドル２が折り畳まれる。

【0050】

さらにその後、図５（ｃ）及び図６に示すように、本実施形態のステアリング装置１は、インストルメントパネル９のメータ部９１の下方に設けられた収納スペース９２内に収納される。

【0051】

ステアリング装置１のシャフト２０は、収縮可能、折り畳み可能又は移動可能な構造に形成される。例えば、シャフト２０を軸部材２０ａと筒部材２０ｂで形成すればよい。シャフト２０は、収納駆動部８によって筒部材２０ｂに対して軸部材２０ａを挿入することで全長を収縮させることができる。そして、ステアリング装置１を収納スペース９２内に収納させることが可能となる。

【0052】

このように、ステアリング装置１が収納されることで、運転手の前方の空間をさらに広く確保することが可能となる。

【0053】

本実施形態のステアリング装置１は、自動運転可能な乗り物に用いられてもよい。つまり、本実施形態のステアリング装置１は、自動運転を検出し、ハンドル２を収縮状態、折り畳み状態又は収納状態としてもよい。例えば、本実施形態のステアリング装置１は、通常運転時に通常状態となっているハンドル２を、自動運転時には折り畳み状態又は収納状態とし、運転手の前方の空間を広く確保することができる。また、折り畳み状態又は収納状態とすることで、操作者は現在の状況が自動運転であることを迅速に認識することが可能となる。

【0054】

ここで、自動運転について説明する。自動運転とは、車両等の乗り物の加速、操舵又は制動の運転操作の一部又は全てを、操作者に代わって乗り物の制御システムが担うことである。

【0055】

自動運転は、レベル１〜４によって区分される。レベル１は、加速、操舵又は制動のうちいずれか１つの運転操作を乗り物の制御システムが担う自動運転である。レベル２は、加速、操舵又は制動のうち複数の運転操作を乗り物の制御システムが担う自動運転である。レベル３は、加速、操舵及び制動の全ての運転操作を乗り物の制御システムが担い、制御システムが要請したときのみ操作者が対応する自動運転である。レベル４は、加速、操舵及び制動の全ての運転操作を乗り物の制御システムが担う自動運転である。

【0056】

つまり、全て自動運転となるレベル４以外は、手動運転状態と自動運転状態が切り替わることになる。特に、レベル２と３の場合、手動運転状態と自動運転状態が運転中に切り替わる場合がある。

【0057】

本実施形態のステアリング装置１は、手動運転状態と自動運転状態が切り替わる場合に有用である。例えば、本実施形態のステアリング装置１は、手動運転状態から自動運転状態に切り替わる際に収納される。

【0058】

自動運転状態では、操作者は、読書等のサブタスクを行い、リラックスしていることが想定される。このようにリラックスした状態から手動運転状態に戻る必要が生じた場合、車両の制御システムは、操作者に自動運転状態から手動運転状態に戻ることを伝達する必要がある。

【0059】

従来から、乗り物において、操作者への伝達は、音声又は表示等を使用することが多い。本実施形態のステアリング装置１は、ハンドル２を形状変化させることで、手動運転状態と自動運転状態の切り替えを、操作者へ伝達する。特に、自動運転状態から手動運転状態に切り替わる際に、操作者の目前にハンドル２が現れるので、操作者へ的確に伝達することが可能となる。なお、切り替わる際に、音声又は表示等によって操作者へ伝達することで、さらに的確に操作者へ伝達することが可能となる。

【0060】

以上、本実施形態のステアリング装置１は、中央に位置するコア２１、コア２１から対称方向に延びるスポーク２２及びスポーク２２に支持されるグリップ２３を有するハンドル２と、グリップ２３を折り畳み、ハンドル２を折り畳み状態とする折り畳み駆動部４と、を備え、折り畳み駆動部４は、スポーク２２の裏側に設置される。したがって、的確に運転手の前方の空間を広く確保することが可能となる。

【0061】

また、本実施形態のステアリング装置１は、折り畳み駆動部４は、グリップ２３をスポーク２２の裏側に折り畳む。したがって、運転手の前方の空間をさらに的確に確保することが可能となる。

【0062】

また、本実施形態のステアリング装置１は、ハンドル２をインストルメントパネル９に収納させた収納状態とする収納駆動部８をさらに備える。したがって、運転手の前方の空間をさらに広く確保することが可能となる。

【0063】

また、本実施形態のステアリング装置１は、グリップ２３をスポーク２２の延びる方向と平行に収縮させ、ハンドル２を収縮状態とする収縮駆動部３をさらに備える。したがって、ハンドル２をさらにコンパクトに折り畳み又は収納することが可能となる。

【0064】

また、本実施形態のステアリング装置１は、ハンドル２の状態を知らせる通知部６をさらに備える。したがって、操作者はハンドル２の状態を迅速に認識することが可能となる。

【0065】

また、本実施形態のステアリング装置１は、自動運転可能な乗り物に用いられ、乗り物が自動運転の時に、ハンドル２を折り畳み状態又は収納状態とする。したがって、現在の状況が自動運転であることを迅速に認識することが可能となる。

【0066】

なお、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明のステアリング装置は、的確に運転手の前方の空間を広く確保することが可能である。

【符号の説明】

【0068】

１…ステアリング装置、２…ハンドル、２０…シャフト、２１…コア、２２…スポーク、２３…グリップ、２４…収縮部、３…収縮駆動部、３１…収縮用モータ支持部、３２…収縮用モータ、３３…収縮用駆動力出力部、３４…収縮用移動部、３５…突出部、４…折り畳み駆動部、４１…折り畳み用モータ支持部、４２…折り畳み用モータ、４３…折り畳み用駆動力出力部、４４…折り畳み用駆動力伝達部、４５…折り畳み用移動部、４６…収縮用案内部、６…通知部、８…収納駆動部、９…インストルメントパネル、９１…メータ部、９２…収納スペース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】