JP5130656B2 - 自動車用操作スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用操作スイッチ装置に係り、特に、自動車用操舵装置の操舵ハンドルの近傍に設けられた自動車用操作スイッチ装置に関する。

この種の自動車用操作スイッチ装置の一つとして、自動車用操舵装置の操舵ハンドルの近傍に設けられ、この操舵ハンドルの操舵状態にてスイッチ操作が可能な操作スイッチ（例えば、シフトスイッチ）を備えたものがあり、例えば、下記特許文献１に記載されている。この自動車用操作スイッチ装置では、操作スイッチが操舵ハンドルを握った手の位置に近接したスポーク部の背面部位に一体的に設けられていて、操舵ハンドルを握った手の位置を変えないでスイッチ操作することが可能とされている。また、操作スイッチがコラム部材に一体的に設けられているものも広く知られている。
特開２００２−１２０５８８号公報

上記特許文献１に記載されている自動車用操作スイッチ装置において、例えば、直線路の走行時には、操舵ハンドルを握った手の位置を変えないで操作スイッチを操作できるため、操作スイッチの操作性を向上させることが可能である。しかし、例えば、曲線路の走行時のように、手を持ち替えてハンドル操作しなければならない場合には、操作スイッチが操舵ハンドルと共に回転して左右に入れ替わることで、操作スイッチの誤操作を招来するおそれがある。一方、操作スイッチがコラム部材に一体的に設けられているものでは、操舵ハンドルから手を離して操作スイッチを操作しなければならない場合が多い。何れの場合にしても、操作スイッチの操作性の改善が一層望まれている。

したがって、本発明では、上記問題に対処するために、操作スイッチの操作性を改善し得る自動車用操作スイッチ装置を提供することをその目的としている。

上記目的を達成するために、本発明においては、自動車用操舵装置の操舵ハンドルの近傍に設けられ、この操舵ハンドルの操舵状態にてスイッチ操作が可能な操作スイッチを備えた自動車用操作スイッチ装置において、前記操作スイッチが前記操舵ハンドルと一体的に回転する同期状態、または、前記操作スイッチが前記操舵ハンドルと一体的に回転しない非同期状態に切り換えることが可能な切換手段を設けたことに特徴がある。この場合において、前記自動車用操舵装置は、例えば、前記操舵ハンドルの操舵により転舵輪を転舵させることが可能であり、前記操舵ハンドルの操舵角に対する前記転舵輪の転舵角の舵角比を変更可能に設定した舵角比可変の操舵装置であることも可能である。

この自動車用操作スイッチ装置では、切換手段により、車両状態、運転者の好みなどに応じて、操作スイッチが操舵ハンドルと一体的に回転する同期状態、または、操作スイッチが操舵ハンドルと一体的に回転しない非同期状態に切り換えることが可能である。このため、操作スイッチの操作性を改善することが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記切換手段は、前記操舵ハンドルが直進走行位置から設定角度までの範囲内で操舵されるとき前記操作スイッチを前記同期状態とし、前記操舵ハンドルが前記設定角度を超えて操舵されるとき前記操作スイッチを前記非同期状態とするように設定されていることも可能である。

この場合には、切換手段により、操舵ハンドルが直進走行位置から設定角度までの範囲内で操舵されるとき操作スイッチが同期状態とされ、操舵ハンドルが設定角度を超えて操舵されるとき操作スイッチが非同期状態とされる。操舵ハンドルが直進走行位置から設定角度までの範囲内で操舵されるとき、すなわち手を持ち替えないでハンドル操作されるときは、操作スイッチが操舵ハンドルと一体的に回転するため、操作スイッチが常に手の近傍にあって、操作スイッチの操作性を向上させることが可能である。

一方、操舵ハンドルが設定角度を超えて操舵されるとき、すなわち手を持ち替えてハンドル操作されるときは、操作スイッチが操舵ハンドルと一体的に回転しないように、例えば操作スイッチを所定位置に復帰させ、同位置に保持することが可能である。したがって、この場合には、ハンドル操作時に手を持ち替えても、操作スイッチの位置が変わらないので、操作スイッチの誤操作を防止できて、操作スイッチの操作性を良好に確保することが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記切換手段は、前記舵角比可変の操舵装置が設定した状態で動作するとき前記操作スイッチを前記同期状態とし、前記舵角比可変の操舵装置が設定した状態で動作しないとき前記操作スイッチを前記非同期状態とするように設定されていることも可能である。

この場合には、切換手段により、舵角比可変の操舵装置が設定した状態で動作するとき操作スイッチが同期状態とされ、舵角比可変の操舵装置が設定した状態で動作しないとき操作スイッチが非同期状態とされる。舵角比可変の操舵装置が設定した状態で動作するときは、一般に操舵ハンドルの直進走行位置から設定角度までの範囲内でのハンドル操作により、転舵輪を直進走行位置から最大転舵角まで転舵させることが可能であって、手を持ち替えないでハンドル操作することが可能である。したがって、操作スイッチが操舵ハンドルと一体的に回転するので、操作スイッチが常に手の近傍にあって、操作スイッチの操作性を向上させることが可能である。

一方、舵角比可変の操舵装置が設定した状態で動作しないときは、操舵ハンドルの直進走行位置から設定角度を超えてハンドル操作しなければ転舵輪が転舵しない場合が生じ得るから、手を持ち替えてハンドル操作することが必要となる場合がある。ところが、この場合には、操作スイッチが操舵ハンドルと一体的に回転しないように、例えば操作スイッチを所定位置に復帰させ、同位置に保持することが可能である。したがって、操作スイッチの位置が変わらないので、操作スイッチの誤操作を防止できて、操作スイッチの操作性を良好にする確保することが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記切換手段は、前記同期状態と前記非同期状態とで、前記操舵ハンドルと前記操作スイッチ間の近接距離を変えることが可能な近接距離可変手段を備えていて、同近接距離可変手段では、前記非同期状態での前記近接距離が前記同期状態での前記近接距離に比して大きくなるように構成されていることも可能である。

この場合には、操作スイッチと操舵ハンドル間の近接距離が同期状態では小さくなり、非同期状態では大きくなる。したがって、操作スイッチが操舵ハンドルに対して非同期状態となったとき、操舵ハンドルと操作スイッチ間の近接距離を大きくすることができて、操舵ハンドルの回転に伴う運転者の手の動きを許容する操作スペースを確保することが可能である。このため、運転者の手が操作スイッチと干渉することが回避されて、操作スイッチに対する誤操作を防止することが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記切換手段は、前記非同期状態にて、前記操舵ハンドルと一体的に回転しない前記操作スイッチを定位置に固定保持する定位置固定保持手段を備えていることも可能である。

この場合には、操作スイッチの非同期状態にて操作スイッチが操舵ハンドルと分離して定位置に固定保持される。このため、操作スイッチが非同期状態にて定位置に固定保持されない場合に比して、操作スイッチに対する誤操作を的確に防止できて、非同期状態での操作スイッチの操作性を良好に確保することが可能である。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る自動車用操作スイッチ装置ＳＷ（以下、単に操作スイッチ装置ＳＷという）を備えた自動車用操舵装置の全体を概略的に示していて、この自動車用操舵装置においては、操舵ハンドル１１がアッパシャフト１２、舵角比可変機構ＶＧＲＳ、ロアシャフト１３、ピニオンギヤ１４、ラックバー１５などを介して、転舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２と機械的に連結されている。

アッパシャフト１２は、その上端にて操舵ハンドル１１を一体的に支持しており、その中間部にてコラム部材１６に同アッパシャフト１２の軸線Ｏ１回りに回転可能に支持されていて、その下端にて舵角比可変機構ＶＧＲＳを介してロアシャフト１３の上端にトルク伝達可能に連結されている。

ロアシャフト１３は、舵角比可変機構ＶＧＲＳから下方に延びていて、その下端にてピニオンギヤ１４にトルク伝達可能に連結されている。ピニオンギヤ１４は、ロアシャフト１３と一体回転可能であり、ラックバー１５に形成されたラック歯と噛み合っている。ラックバー１５は、左右方向に延びていて、その左右両端にて転舵機構を介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に連結されている。左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、操舵ハンドル１１の操舵により転舵される転舵輪であって、操舵ハンドル１１の操舵によるアッパシャフト１２の軸線Ｏ１回りの回転に伴うラックバー１５の軸線方向の変位に応じて左右方向に転舵される。

舵角比可変機構ＶＧＲＳ(Variable Gear Ratio Steering)は、アッパシャフト１２とロアシャフト１３間をギヤ結合するギヤ機構および電動モータ１７を備えており、操舵ハンドル１１の操舵角に対する左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角の舵角比を変更し得る構成とされている。

電動モータ１７は、前記ギヤ機構のギヤ比を変更可能であり、その駆動は電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０によって制御されるように構成されている。電子制御ユニット２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを主要構成部品とするマイクロコンピュータを含んで構成されていて、車速センサ２１および駆動回路２２に接続されている。車速センサ２１は、車速Ｖを検出する。駆動回路２２は、電子制御ユニット２０からの指示に従って電動モータ１７に駆動電流を流し、電動モータ１７の回転を制御する。

この舵角比可変機構ＶＧＲＳは、電動モータ１７が正常に駆動されるとき、設定した状態（車速に応じて変化する設定した舵角比）で動作する。この設定した状態では、操舵ハンドル１１の直進走行位置（中立位置）から１２０°以内でのハンドル操作により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を直進走行位置から最大転舵角まで転舵させることが可能であって、手を持ち替えないでハンドル操作することが可能とされている。

これに対して、電動モータ１７が正常に駆動されないときは、舵角比可変機構ＶＧＲＳが設定した状態で動作しない。したがって、この状態では、操舵ハンドル１１の直進走行位置から１２０°を超えてハンドル操作しなければ左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵しない場合が生じるから、手を持ち替えてハンドル操作することが必要となる場合がある。

次に、操作スイッチ装置ＳＷについて説明する。操作スイッチ装置ＳＷは、図１〜図３に示すように、運転者が操舵ハンドル１１を所定の位置で握った状態にてシフトアップ操作可能なパドルスイッチ３１Ａおよびシフトダウン操作可能なパドルスイッチ３１Ｂを組み込んだものであり、操舵ハンドル１１とコラム部材１６間に設けられていて、切換手段として機能する種々の部材すなわちベースプレート３２と、このベースプレート３２に組み付けたリターンスプリング３３と、ベースプレート３２の上方に組み付けたスイッチベース３４と、このスイッチベース３４に組み付けた可動カム３５および一対の連結キー３６，３７とを備えている。

ベースプレート３２は、図４Ａに示すように、平面視にて円板状に形成されたものであり、アッパシャフト１２と同軸的に配置されてコラム部材１６の上面に固定されている（図１参照）。また、ベースプレート３２は、その上面にて固定カム３２ａを有するとともに、ストッパ突起３２ｂ，３２ｃおよびリターンスプリング係止突起３２ｄ，３２ｅを有している。

固定カム３２ａは、円弧状の突起であって、前方に向けて延びる基準線Ｌ１から時計回りに１２０°回転した回転位置線Ｌ２上にて外周面の右端縁が位置するように設定され、基準線Ｌ１から時計回りに１２５°回転した回転位置線Ｌ２＊上にて内周面の右端縁が位置するように設定されている。また、固定カム３２ａは、基準線Ｌ１から反時計回りに１２０°回転した回転位置線Ｌ３上にて外周面の左端縁が位置するように設定され、基準線Ｌ１から反時計回りに１２５°回転した回転位置線Ｌ３＊上にて内周面の左端縁が位置するように設定されており、各端縁を接続する部位にて傾斜面状のカム面３２ａ１，３２ａ２を有している。

ストッパ突起３２ｂ，３２ｃは、図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、垂直面および傾斜面を有する略三角柱状のものであり、ベースプレート３２の中心よりも外周に近い部位に配設されている。ストッパ突起３２ｂは、ストッパ突起３２ｃよりも径外方に位置していて、垂直面が略基準線Ｌ１に沿い、かつ傾斜面が基準線Ｌ１よりも右方に位置するように配置されている。ストッパ突起３２ｃは、垂直面が略基準線Ｌ１に沿い、かつ傾斜面が基準線Ｌ１よりも左方に位置するように配置されている。

リターンスプリング係止突起３２ｄは、略四角柱状のものであり、固定カム３２ａのカム面３２ａ１の近傍にて一垂直面が略回転位置線Ｌ２上に位置するように設けられている。リターンスプリング係止突起３２ｅも、リターンスプリング係止突起３２ｄと同様、略四角柱状のものであり、固定カム３２ａのカム面３２ａ２の近傍にて一垂直面が略回転位置線Ｌ３上に位置するように設けられている。

リターンスプリング３３は、捩りコイルであり、アーム３３ａ，３３ｂと、これらアーム３３ａ，３３ｂを一体に連結するコイル部３３ｃを備えている。アーム３３ａは、その自由端がリターンスプリング係止突起３２ｄにより係止されていて、その中間部にてベースプレート３２の上面から離れるように凸状に折れ曲がった爪係合部３３ａ１を有している（図３参照）。アーム３３ｂは、その自由端がリターンスプリング係止突起３２ｅにより係止されていて、その中間部にてベースプレート３２の上面から離れるように凸状に折れ曲がった爪係合部３３ｂ１を有している。コイル部３３ｃは、アッパシャフト１２に組み付けられている。

この状態でのリターンスプリング３３は、所要量捩られていて、アーム３３ａがリターンスプリング係止突起３２ｄから離脱したときは、同アーム３３ａが反時計回りに１２０°以上回転し得るように構成され、アーム３３ｂがリターンスプリング係止突起３２ｅから離脱したときは、同アーム３３ｂが時計回りに１２０°以上回転し得るように構成されている。

スイッチベース３４は、図３および図５Ａ〜図５Ｄに示すように、天壁３４ａ、底壁３４ｂ、周壁３４ｃ、および天壁３４ａと底壁３４ｂ間に介装された案内壁３４ｄを有する中空円筒状のケースである。天壁３４ａは、上下に貫通した案内溝３４ａ１を有している。案内溝３４ａ１は、左右方向に延びるように形成されていて、連結キー３６，３７が左右方向へ移動するときのガイドとして機能する。

底壁３４ｂは、図５Ａおよび図５Ｄに示すように、スプリング係止解除用爪３４ｂ１を有している。スプリング係止解除用爪３４ｂ１は、スイッチベース３４が時計回りに１２０°回転したとき、図４Ａに示したリターンスプリング３３のアーム３３ａの爪係合部３３ａ１内に侵入し始め、スイッチベース３４が更に時計回りに１２５°回転するまでの間にアーム３３ａを上方に持ち上げて、アーム３３ａとリターンスプリング係止突起３２ｄとの係止状態を解除する機能を有する。

また、スプリング係止解除用爪３４ｂ１は、スイッチベース３４が反時計回りに１２０°回転したとき、図４Ａに示したリターンスプリング３３のアーム３３ｂの爪係合部３３ｂ１内に侵入し始め、スイッチベース３４が更に反時計回りに１２５°回転するまでの間にアーム３３ｂを上方に持ち上げて、アーム３３ｂとリターンスプリング係止突起３２ｅとの係止状態を解除する機能を有する。

可動カム３５は、略六角柱状に形成されたものであり、案内壁３４ｄに沿ってスイッチベース３４の径内方へ移動可能とされている。また、可動カム３５は、その前面にてカム面３５ａ，３５ｂを有し、その後面にてカム面３５ｃ，３５ｄを有し、その左右側面にて左右方向に突出した係合片３５ｅ，３５ｆを有し、その上面にて上方に向けて開口した穴部３５ｇを有し、その下面にて下方に向けて突出した突起部３５ｈ，３５ｉを有していて、穴部３５ｇと天壁３４ａ間に介装されたスプリング３８の付勢力により底壁３４ｂに押し付けられている。

カム面３５ａは、スイッチベース３４が時計回りに１２０°回転したとき、図４Ａに示した固定カム３２ａのカム面３２ａ１と係合する。カム面３５ｂは、スイッチベース３４が反時計回りに１２０°回転したとき、図４Ａに示した固定カム３２ａのカム面３２ａ２と係合する。カム面３５ｃは、可動カム３５が図５Ａに示す原位置にあるとき、連結キー３６のカム面３６ａと係合している。カム面３５ｄは、可動カム３５が図５Ａに示す原位置にあるとき、連結キー３７のカム面３７ａと係合している。

係合片３５ｅ，３５ｆは、可動カム３５が図５Ａに示す原位置にあるとき、周壁３４ｃと係合しており、周壁３４ｃと協働して可動カム３５がスイッチベース３４内から抜け出ることを防止するストッパ部として機能する。また、係合片３５ｅ，３５ｆは、可動カム３５がスイッチベース３４の径内方へ移動するとき、案内壁３４ｄと協働して可動カム３５が所定量以上径内方へ移動することを規制するストッパ部としても機能する。

突起部３５ｈ，３５ｉは、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、垂直面および傾斜面を有する略四角柱状のものであり、可動カム３５の長手方向中心線に沿って図４Ａに示したストッパ突起３２ｂ，３２ｃの間隔とほぼ同じ間隔で配設されている。突起部３５ｈは、突起部３５ｉよりも前方に位置していて、図５Ａに示すように可動カム３５の長手方向中心線が基準線Ｌ１に一致しているとき、垂直面が略基準線Ｌ１に沿い、かつ傾斜面が基準線Ｌ１よりも左方に位置するように配置されている。同様に、突起部３５ｉは、図５Ａに示すように可動カム３５の長手方向中心線が基準線Ｌ１に一致しているとき、垂直面が略基準線Ｌ１に沿い、かつ傾斜面が基準線Ｌ１よりも右方に位置するように配置されている。

また、突起部３５ｈ，３５ｉは、可動カム３５が図５Ａに示す原位置にあるとき、軸線Ｏ１からの距離がベースプレート３２のストッパ突起３２ｂ，３２ｃとそれぞれ異なるように配置され（図２参照）、可動カム３５が作動位置にあるとき（図１１Ａ参照）、軸線Ｏ１からの距離がベースプレート３２のストッパ突起３２ｂ，３２ｃとそれぞれ一致するように配置されている。可動カム３５の突起部３５ｈ，３５ｉ、ベースプレート３２のストッパ突起３２ｂ，３２ｃおよびリターンスプリング３３は、非同期状態にて、操舵ハンドル１１と一体的に回転しない操作スイッチ（パドルスイッチ３１Ａ、３１Ｂ）を定位置（原位置）に固定保持する定位置固定保持手段として機能する。

一対の連結キー３６，３７は、段付き四角柱状のものであり、天壁３４ａの案内溝３４ａ１に沿って左右方向へ移動可能とされている。連結キー３６は、その左側部位にてカム面３６ａを有し、その右側部位にて突起部３６ｂを有し、その右面にて右方に向けて開口した穴部３６ｃを有する。

カム面３６ａは、穴部３６ｃと周壁３４ｃ間に介装されたスプリング４１の付勢力により可動カム３５のカム面３５ｃに押し付けられている。突起部３６ｂは、天壁３４ａの案内溝３４ａ１を通して上方へ向けて突出しており、ハンドルボス部１１ａの切り欠き１１ａ１（図２、図６Ａ〜図６Ｃ参照）と係合している。

同様に、連結キー３７は、図５Ｄおよび図５Ｅに示すように、その右側部位にてカム面３７ａを有し、その左側部位にて突起部３７ｂを有し、その左面にて左方に向けて開口した穴部３７ｃを有する。カム面３７ａは、穴部３７ｃと周壁３４ｃ間に介装されたスプリング４２の付勢力により可動カム３５のカム面３５ｄに押し付けられている。突起部３７ｂは、天壁３４ａの案内溝３４ａ１を通して上方へ向けて突出しており、ハンドルボス部１１ａの切り欠き１１ａ２（図２、図６Ａ〜図６Ｃ参照）と係合している。

上記したスイッチベース３４、可動カム３５、一対の連結キー３６，３７およびハンドルボス部１１ａなどは、図２および図３に示したように、ベースプレート３２に組み付けられている。この初期の状態では、スイッチベース３４が連結キー３６，３７を介してハンドルボス部１１ａと一体的に連結されており、スイッチベース３４に組み付けられたパドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂがハンドルボス部１１ａすなわち操舵ハンドル１１の回転に同期する同期状態にある。

一方、連結キー３６，３７の突起部３６ｂ，３７ｂがハンドルボス部１１ａの切り欠き１１ａ１，１１ａ２から離脱した状態では、スイッチベース３４とハンドルボス部１１ａ間の連結状態が解除されて、スイッチベース３４に組み付けられたパドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂが操舵ハンドル１１の回転に同期しない非同期状態となる。

次に、上記のように構成した第１実施形態に係る操作スイッチ装置ＳＷの作動について説明する。この操作スイッチ装置ＳＷの作動態様は、舵角比可変機構ＶＧＲＳの正常時と異常時とで異なっている。まず、舵角比可変機構ＶＧＲＳの正常時について説明する。

この場合には、操舵ハンドル１１を直進走行位置から１２０°以上に回転操作する必要がないため、ハンドルボス部１１ａすなわち操舵ハンドル１１が、例えば図７に示すように直進走行位置から１２０°以内の操作位置にある。このとき、可動カム３５は原位置にあって、その突起部３５ｈ，３５ｉがベースプレート３２のストッパ突起３２ｂ，３２ｃと係合しない状態にある。また、連結キー３６，３７も原位置にあって、その突起部３６ｂ，３７ｂがハンドルボス部１１ａの切り欠き１１ａ１，１１ａ２と係合した状態にある。

したがって、操舵ハンドル１１の操舵による回転がハンドルボス部１１ａから連結キー３６，３７を介してスイッチベース３４に伝達されるため、スイッチベース３４が操舵ハンドル１１の操舵による回転に同期すなわちスイッチベース３４が操舵ハンドル１１と一体的に回転する。これにより、パドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂが操舵ハンドル１１を握った運転者の手の近傍に常時位置していて、パドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂの操作性を向上させることができる。

ところで、舵角比可変機構ＶＧＲＳの異常時には、操舵ハンドル１１を直進走行位置から１２０°以上回転操作しなければならない場合が生じる。いま、操舵ハンドル１１を直進走行位置から時計回りに１２０°以上回転操作した場合を図８〜図１１に基づいて説明する。

操舵ハンドル１１が直進走行位置から時計回りに１２０°回転すると、図８に示すように、可動カム３５のカム面３５ａが固定カム３２ａのカム面３２ａ１と係合し始める。また、スイッチベース３４のスプリング係止解除用爪３４ｂ１がリターンスプリング３３のアーム３３ａの爪係合部３３ａ１内に侵入し始める。

操舵ハンドル１１が更に時計回りに回転して、可動カム３５の長手方向中心線が図９に示した回転位置線Ｌ２＊上に達するまでの間、可動カム３５のカム面３５ａが固定カム３２ａのカム面３２ａ１に案内されながら、可動カム３５がスイッチベース３４の径内方へ移動する。このときには、連結キー３６，３７がそれぞれ案内溝３４ａ１の外方側へ押動される。

可動カム３５の長手方向中心線が回転位置線Ｌ２＊上に達すると、図９に示すように、可動カム３５がスイッチベース３４の径内方へ最大量移動した作動位置に達する。このとき、連結キー３６，３７の突起部３６ｂ，３７ｂがハンドルボス部１１ａの切り欠き１１ａ１，１１ａ２からそれぞれ離脱して、スイッチベース３４とハンドルボス部１１ａ間の連結状態が解除される。また、このときには、スプリング係止解除用爪３４ｂ１がリターンスプリング３３のアーム３３ａを上方に持ち上げていて、アーム３３ａとリターンスプリング係止突起３２ｄとの係止状態が解除されている。

したがって、リターンスプリング３３の付勢力によりスイッチベース３４がハンドルボス部１１ａと分離して反時計回りに復帰し、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、基準線Ｌ１の近傍にて可動カム３５の突起部３５ｈがベースプレート３２のストッパ突起３２ｂと係合し始める。

このとき、突起部３５ｈは、その傾斜面がストッパ突起３２ｂの傾斜面と係合しつつ、図１０Ｂにて左方へ移動する。突起部３５ｈの左方への移動に伴って、図１０Ｃに示すように、可動カム３５がスプリング３８の付勢力に抗して上方へ持ち上げられる。突起部３５ｈがストッパ突起３２ｂを乗り越えた後は、図１１Ａ〜図１１Ｃに示すように、突起部３５ｉの垂直面がストッパ突起３２ｃの垂直面と係合することでスイッチベース３４の反時計回りの移動が阻止され、突起部３５ｈの垂直面がストッパ突起３２ｂの垂直面と係合することでスイッチベース３４の時計回りの移動が阻止されるようになり、リターンスプリング３３とストッパ突起３２ｂ，３２ｃとの協働作用によりスイッチベース３４が原位置に固定保持される。

スイッチベース３４が原位置に固定保持された後は、操舵ハンドル１１の操舵による回転がハンドルボス部１１ａから連結キー３６，３７を介してスイッチベース３４に伝達されなくなり、スイッチベース３４が操舵ハンドル１１の操舵による回転に同期しないすなわちスイッチベース３４が操舵ハンドル１１と一体的に回転しない状態となる。これにより、パドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂの位置が変わらないので、パドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂの誤操作を的確に防止できて、パドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂの操作性を良好に確保することができる。

次に、操舵ハンドル１１を直進走行位置から反時計回りに１２０°以上回転操作した場合について説明する。この場合には、操舵ハンドル１１が直進走行位置から反時計回りに１２０°回転すると、可動カム３５のカム面３５ｂが固定カム３２ａのカム面３２ａ２と係合し始める。また、スイッチベース３４のスプリング係止解除用爪３４ｂ１がリターンスプリング３３のアーム３３ｂの爪係合部３３ｂ１内に侵入し始める。

操舵ハンドル１１が更に反時計回りに回転して、可動カム３５の長手方向中心線が回転位置線Ｌ３＊上に達するまでの間、可動カム３５のカム面３５ｂが固定カム３２ａのカム面３２ａ２に案内されながら、可動カム３５がスイッチベース３４の径内方へ移動する。このときには、連結キー３６，３７がそれぞれ案内溝３４ａ１の外方側へ押動される。

可動カム３５の長手方向中心線が回転位置線Ｌ３＊上に達すると、可動カム３５が作動位置に達する。このとき、連結キー３６，３７の突起部３６ｂ，３７ｂがハンドルボス部１１ａの切り欠き１１ａ１，１１ａ２からそれぞれ離脱して、スイッチベース３４とハンドルボス部１１ａ間の連結状態が解除される。また、このときには、スプリング係止解除用爪３４ｂ１がリターンスプリング３３のアーム３３ｂを上方に持ち上げていて、アーム３３ｂとリターンスプリング係止突起３２ｅとの係止状態が解除されている。

したがって、リターンスプリング３３の付勢力によりスイッチベース３４がハンドルボス部１１ａと分離して時計回りに復帰し、基準線Ｌ１の近傍にて可動カム３５の突起部３５ｉがベースプレート３２のストッパ突起３２ｃと係合し始める。

このとき、突起部３５ｉは、その傾斜面がストッパ突起３２ｃの傾斜面と係合しつつ、図１１にて右方へ移動する。突起部３５ｉの右方への移動に伴って、可動カム３５がスプリング３８の付勢力に抗して上方へ持ち上げられる。突起部３５ｉがストッパ突起３２ｃを乗り越えた後は、突起部３５ｈの垂直面がストッパ突起３２ｂの垂直面と係合することで、スイッチベース３４の時計回りの移動が阻止され、突起部３５ｉの垂直面がストッパ突起３２ｃの垂直面と係合することで、スイッチベース３４の反時計回りの移動も阻止されるようになり、リターンスプリング３３とストッパ突起３２ｂ，３２ｃとの協働作用によりスイッチベース３４が原位置に固定保持される。

この場合においても、パドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂの位置が変わらなくなって、パドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂパドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂの誤操作を防止できて、パドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂの操作性を良好に確保することができる。

また、上記のように構成した第１実施形態では、スイッチベース３４の同期状態および非同期状態にてリターンスプリング３３の付勢力が操舵ハンドル１１に作用しない構成となっているため、操舵ハンドル１１の操作フィーリング感が良好に確保される。

また、上記第１実施形態では、スイッチベース３４が基準線Ｌ１上の原位置から最大で略１２０°回転するにすぎない。このため、パドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂなどの操作スイッチ類に使用されるワイヤハーネスを従来品に比して短く設定することが可能であって、またスイッチベースの回転量が多い場合に捩れ防止のために通常使用されるスパイラルケーブル等を使用する必要もないので、ワイヤハーネスを安価かつ小型に構成することが可能である。

上記第１実施形態においては、固定カム３２ａ、可動カム３５および一対の連結キー３６，３７が切換手段の一部を構成し、固定カム３２ａにより可動カム３５が機械的に押動されることで、スイッチベース３４が同期状態から非同期状態に切り換えられるように構成して実施したが、切換手段としては固定カム３２ａに代えて、例えば可動カム３５を径方向に移動可能な電磁ソレノイドを用いて実施することも可能である。この場合には、図１にて破線で示すように、操舵ハンドル１１の操舵角θｈを検出する操舵角センサ２３を設け、操舵角センサ２３により検出された操舵角θｈが１２０°以内であるときは、電磁ソレノイドを非励磁としてスイッチベース３４を同期状態とし、操舵角センサ２３により検出された操舵角θｈが１２０°を超えたときは、電磁ソレノイドを励磁して可動カム３５を径内方へ移動させて、スイッチベース３４を同期状態から非同期状態に切り換えるようにすればよい。

また、上記第１実施形態およびその変形実施形態においては、操舵ハンドル１１が１２０°を超えて回転操作されたとき、運転者の意図に拘わらず、スイッチベース３４が同期状態から非同期状態に自動的に切り換えられるように構成して実施したが、操舵ハンドル１１が１２０°を超えて回転操作されなくても、運転者の好みに応じて運転者の適時な操作によりスイッチベース３４が同期状態から非同期状態に切り換えられるように構成して実施することも可能である。この場合には、上記変形実施形態と同様、可動カム３５を径内方へ移動可能な電磁ソレノイドを設けるとともに、図１にて破線で示すように、この電磁ソレノイドを励磁または非励磁状態に切り換え可能なマニュアルスイッチ２４（運転者が適時に操作可能なスイッチ）を設けるようにすればよい。

また、上記第１実施形態およびその変形実施形態においては、突起部３５ｈがストッパ突起３２ｂを乗り越えるとき、または突起部３５ｉがストッパ突起３２ｃを乗り越えるときに、可動カム３５がスプリング３８の付勢力に抗して上方へ持ち上げられるように構成して実施したが、可動カム３５の姿勢はそのままとして、突起部３５ｈ，３５ｉおよびストッパ突起３２ｂ，３２ｃのうちの少なく一方が上下方向に退避可能となるように構成して実施することも可能である。

上記第１実施形態およびその変形実施形態においては、スイッチベース３４の同期状態と非同期状態とで、スイッチベース３４と操舵ハンドル１１間の操舵ハンドル１１の軸線Ｏ１方向の近接距離が変わらないように設定して実施したが、非同期状態での前記軸線Ｏ１方向の近接距離が同期状態での前記軸線Ｏ１方向の近接距離に比して大きくなるように設定して実施することも可能である。なお、この第２実施形態の他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、上記第１実施形態と同じ機能を果たす部材には同一の符号を付して、説明を省略する。

この第２実施形態においては、操作スイッチ装置ＳＷが、図１２に示すように、レバー状のスイッチベース１３４を備えている。スイッチベース１３４は、操舵ハンドル１１側の一方の端部にて、例えばオーディオの音量調整スイッチ１３１などを組み込んだものであり、上記した第１実施形態に係るスイッチベース３４と同様、図示を省略する固定カムによって可動カム３５が機械的に押動されることで、図２に示した原位置に復帰されるようになっていて、かつ操舵ハンドル１１の軸線Ｏ１と直交するピン１３６の軸線回りに傾動可能とされている。

また、スイッチベース１３４は、他方の端部にて可動カム３５と係合可能な第１係合突起１３４ａを有し、ピン１３６に対して第１係合突起１３４ａと反対側の中間部にてハンドルボス部１１ａの切り欠き１１ａ３に係合可能な第２係合突起１３４ｂを有しており、スプリング１３７の付勢力により、第１係合突起１３４ａが可動カム３５と係合し、第２係合突起１３４ｂが切り欠き１１ａ３と係合している。可動カム３５、第１係合突起１３４ａ、第２係合突起１３４ｂ、ピン１３６およびスプリング１３７は、近接距離可変手段として機能する。

この第２実施形態において、舵角比可変機構ＶＧＲＳの正常時には、上記第１実施形態と同様、操舵ハンドル１１を直進走行位置から１２０°以上に回転操作する必要がないため、可動カム３５が図１２に示す原位置にあって、スイッチベース１３４の第２係合突起１３４ｂがハンドルボス部１１ａの切り欠き１１ａ３と係合した状態にある。

したがって、操舵ハンドル１１の操舵による回転がハンドルボス部１１ａから第２係合突起１３４ｂを介してスイッチベース１３４に伝達されるため、スイッチベース１３４が操舵ハンドル１１と共に一体的に回転する。これにより、音量調整スイッチ１３１が操舵ハンドル１１を握った運転者の手の近傍に常時位置していて、音量調整スイッチ１３１の操作性を向上させることができる。

一方、舵角比可変機構ＶＧＲＳの異常時には、上記第１実施形態と同様、操舵ハンドル１１を直進走行位置から１２０°以上回転操作しなければならない場合が生じる。この場合、可動カム３５が図１２にて矢視方向に移動するのに伴って、第１係合突起１３４ａが可動カム３５に押される。このため、スイッチベース１３４がピン１３６の軸線回りに傾動し、第２係合突起１３４ｂがハンドルボス部１１ａの切り欠き１１ａ３から離脱して、スイッチベース１３４が図１２にて二点鎖線で示す位置に移動した状態で図２に示した原位置に復帰し、固定保持される。

したがって、操舵ハンドル１１が直進走行位置から１２０°を超えて回転操作されたときは、操舵ハンドル１１とスイッチベース１３４間の近接距離を大きくすることができて、操舵ハンドル１１の回転に伴う運転者の手の動きを許容する操作スペースを確保することができる。これにより、運転者の手が音量調整スイッチ１３１と干渉することが回避されて、音量調整スイッチ１３１に対する誤操作が防止される。

上記第２実施形態においては、可動カム３５、第１係合突起１３４ａ、第２係合突起１３４ｂ、ピン１３６、スプリング１３７などが近接距離可変手段を構成し、可動カム３５により第１係合突起１３４ａが機械的に押動されることで、操舵ハンドル１１とスイッチベース１３４間の非同期状態での近接距離が同期状態での近接距離よりも大きくなるように実施したが、近接距離可変手段としては可動カム３５に代えて、例えば図１３にて概略的に示すように、スイッチベース１３４自体を操舵ハンドル１１の軸線Ｏ１方向に移動可能な電磁ソレノイドを用いて実施することも可能である。なお、この第３実施形態の他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、上記第１実施形態と同じ機能を果たす部材には同一の符号を付して、説明を省略する。

この第３実施形態においては、図１３に示すように、スイッチベース１３４を操舵ハンドル１１側に移動させるための電磁ソレノイド１８、スイッチベース１３４をコラム部材１６側に移動させるための電磁ソレノイド１９、および操舵ハンドル１１の操舵角θｈを検出するための操舵角センサ２３が設けられている。

そして、操舵角センサ２３により検出された操舵角が１２０°以内のときは、電磁ソレノイド１８が励磁状態、電磁ソレノイド１９が非励磁状態とされて、スイッチベース１３４が操舵ハンドル１１に接近した原位置に固定保持されている。一方、操舵角センサ２３により検出された操舵角が１２０°を超えたときは、電磁ソレノイド１８が非励磁状態、電磁ソレノイド１９が励磁状態とされて、スイッチベース１３４が操舵ハンドル１１から離間してコラム部材１６に接近した作動位置に固定保持されるようになっている。

この第３実施形態においても、上記第２実施形態と同様、操舵ハンドル１１が直進走行位置から１２０°を超えて回転操作されたときは、操舵ハンドル１１と音量調整スイッチ１３１間の近接距離を大きくすることができ、操舵ハンドル１１の回転に伴う運転者の手の動きを許容する操作スペースが確保されて、音量調整スイッチ１３１に対する誤操作が防止される。

上記第３実施形態においては、操舵ハンドル１１が１２０°を超えて回転操作されたとき、運転者の意図に拘わらず、スイッチベース１３４が原位置から作動位置に移動されるように構成して実施したが、操舵ハンドル１１が１２０°を超えて回転操作されなくても、運転者の好みに応じて運転者の適時な操作によりスイッチベース１３４が原位置から作動位置に移動されるように構成して実施することも可能である。この場合には、図１３にて破線で示すように、電磁ソレノイド１８を励磁状態、電磁ソレノイドを非励磁状態とする切換位置と、電磁ソレノイド１８を非励磁状態、電磁ソレノイド１９を励磁状態とする切換位置とに切り換え可能なマニュアルスイッチ２５（運転者が適時に操作可能なスイッチ）を設けるようにすればよい。

また、上記第２および第３実施形態においては、スイッチベース１３４と操舵ハンドル１１間の近接距離が操舵ハンドル１１の軸線Ｏ１方向に変化するように構成して実施したが、スイッチベース１３４と操舵ハンドル１１間の近接距離が操舵ハンドル１１の径方向に変化するように構成して実施することも可能である。これによっても、操舵ハンドル１１と音量調整スイッチ１３１などの操作スイッチ間の近接距離を大きくすることができ、操舵ハンドル１１の回転に伴う運転者の手の動きを許容する操作スペースが確保されて、操作スイッチに対する誤操作を防止することが可能である。

また、上記各実施形態においては、操舵ハンドル１１が１２０°を超えて回転操作されたとき、またはマニュアルスイッチ２４が運転者により適時に操作されたとき、スイッチベース３４が同期状態から非同期状態に切り換えられるように構成して実施したが、これらに限らず、舵角比可変機構ＶＧＲＳが設定した状態で動作しないとき、例えば電子制御ユニット２０によって舵角比可変機構ＶＧＲＳの電動モータ１７が異常と判定されたとき、スイッチベース３４が同期状態から非同期状態に切り換えられるように構成して実施することも可能である。これによれば、スイッチベース３４が同期状態から非同期状態に切り換わったことで、運転者が舵角比可変機構ＶＧＲＳの異常を知ることが可能である。

また、上記各実施形態では、定位置固定保持手段としての可動カム３５の突起部３５ｈ，３５ｉ、ベースプレート３２のストッパ突起３２ｂ，３２ｃおよびリターンスプリング３３によって、原位置に復帰したパドルスイッチ３１Ａ，３１Ｂ、音量調整スイッチ１３１などの操作スイッチが図２に示した原位置に固定保持されるようになっていたが、操作スイッチが原位置に固定保持される場合に限らず、例えば原位置ではない回転位置線Ｌ２，Ｌ３などの不原位置に固定保持されるようにしてもよい。

また、上記各実施形態等においては、操舵ハンドルと左右前輪が機械的に連結されていて、その連結機構内に組み込んだ舵角比可変機構ＶＧＲＳにより小舵角化が可能な自動車用操舵装置に本発明を適用した場合について説明したが、操舵ハンドルと左右前輪が機械的に連結されていないステアバイワイヤシステムにて同システム内に組み込まれる電動アクチュエータにより小舵角化が可能な自動車用操舵装置に本発明を適用することも可能である。

本発明の第１実施形態に係る自動車用操作スイッチ装置を備えた自動車用操舵装置の全体を示す概略図である。 図１に示した自動車用操作スイッチ装置の部分破断平面図である。 図１に示した自動車用操作スイッチ装置の部分破断側面図である。 図２に示した自動車用操作スイッチ装置を構成するベースプレートの平面図である。 図４ＡのＡ−Ａ断面図である。 図４ＡのＢ矢視図である。 図２に示した自動車用操作スイッチ装置を構成するスイッチベースの平面図である。 図５ＡのＣ−Ｃ断面図である。 図５ＡのＤ−Ｄ断面図である。 図５ＡのＥ−Ｅ断面図である。 図５ＡのＦ−Ｆ断面図である。 図１に示した操舵ハンドルのハンドルボス部の平面図である。 図６ＡのＧ−Ｇ断面図である。 図６ＡのＨ−Ｈ断面図である。 図２に示した自動車用操作スイッチ装置の作動を説明するための部分破断平面図である。 図２に示した自動車用操作スイッチ装置の作動を説明するための部分破断平面図である。 図２に示した自動車用操作スイッチ装置の作動を説明するための部分破断平面図である。 図２に示した自動車用操作スイッチ装置の作動を説明するための部分破断平面図である。 図１０ＡのＪ矢視図である。 図１０Ｂの状態から所定時間経過した後の図１０ＡのＪ矢視図である。 図２に示した自動車用操作スイッチ装置の作動を説明するための部分破断平面図である。 図１１ＡのＫ矢視図である。 図１１ＡのＬ矢視図である。 本発明の第２実施形態に係る自動車用操作スイッチ装置の要部を概略的に示す側面図である。 本発明の第３実施形態に係る自動車用操作スイッチ装置を備えた自動車用操舵装置の全体を示す概略図である。

符号の説明

ＳＷ…自動車用操作スイッチ装置、ＶＧＲＳ…舵角比可変機構、ＦＷ１，ＦＷ２…左右前輪、１１…操舵ハンドル、１１ａ…ハンドルボス部、１１ａ１，１１ａ２，１１ａ３…切り欠き、１６…コラム部材、１７…電動モータ、１８，１９…電磁ソレノイド、２０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２１…車速センサ、２３…操舵角センサ、２４，２５…マニュアルスイッチ、３２…ベースプレート、３２ａ…固定カム、３２ａ１，３２ａ２…カム面、３２ｂ，３２ｃ…ストッパ突起、３２ｄ，３２ｅ…リターンスプリング係止突起、３３…リターンスプリング、３３ａ，３３ｂ…アーム、３３ａ１，３３ｂ１…爪係合部、３４…スイッチベース、３４ａ…天壁、３４ａ１…案内溝、３４ｂ…底壁、３４ｂ１…スプリング係止解除用爪、３４ｃ…周壁、３４ｄ…案内壁、３５…可動カム、３５ａ〜３５ｄ…カム面、３５ｈ，３５ｉ…突起部、３６，３７…連結キー、３６ａ，３７ａ…カム面、３６ｂ，３７ｂ…突起部、Ｌ１…基準線、Ｌ２，Ｌ３，Ｌ２＊，Ｌ３＊…回転位置線、Ｏ１…軸線、１３１…音量調整スイッチ、１３４…スイッチベース、１３４ａ…第１係合突起、１３４ｂ…第２係合突起、１３６…ピン、１３７…スプリング

Claims (6)

1. 自動車用操舵装置の操舵ハンドルの近傍に設けられ、この操舵ハンドルの操舵状態にてスイッチ操作が可能な操作スイッチを備えた自動車用操作スイッチ装置において、
   前記操作スイッチが前記操舵ハンドルと一体的に回転する同期状態、または、前記操作スイッチが前記操舵ハンドルと一体的に回転しない非同期状態に切り換えることが可能な切換手段を設けたことを特徴とする自動車用操作スイッチ装置。
2. 請求項１に記載した自動車用操作スイッチ装置において、
   前記自動車用操舵装置は、前記操舵ハンドルの操舵により転舵輪を転舵させることが可能であり、前記操舵ハンドルの操舵角に対する前記転舵輪の転舵角の舵角比を変更可能に設定した舵角比可変の操舵装置であることを特徴とする自動車用操作スイッチ装置。
3. 請求項１または２に記載した自動車用操作スイッチ装置において、
   前記切換手段は、前記操舵ハンドルが直進走行位置から設定角度までの範囲内で操舵されるとき前記操作スイッチを前記同期状態とし、前記操舵ハンドルが前記設定角度を超えて操舵されるとき前記操作スイッチを前記非同期状態とするように設定されていることを特徴とする自動車用操作スイッチ装置。
4. 請求項２に記載した自動車用操作スイッチ装置において、
   前記切換手段は、前記舵角比可変の操舵装置が設定した状態で動作するとき前記操作スイッチを前記同期状態とし、前記舵角比可変の操舵装置が設定した状態で動作しないとき前記操作スイッチを前記非同期状態とするように設定されていることを特徴とする自動車用操作スイッチ装置。
5. 請求項１〜４のうちの何れか一つに記載した自動車用操作スイッチ装置において、
   前記切換手段は、前記同期状態と前記非同期状態とで、前記操舵ハンドルと前記操作スイッチ間の近接距離を変えることが可能な近接距離可変手段を備えていて、同近接距離可変手段では、前記非同期状態での前記近接距離が前記同期状態での前記近接距離に比して大きくなるように構成されていることを特徴とする自動車用操作スイッチ装置。
6. 請求項１〜５のうちの何れか一つに記載した自動車用操作スイッチ装置において、
   前記切換手段は、前記非同期状態にて、前記操舵ハンドルと一体的に回転しない前記操作スイッチを定位置に固定保持する定位置固定保持手段を備えていることを特徴とする自動車用操作スイッチ装置。

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