(57)【要約】  ステアバイワイヤ式ステアリング装置（１０）は、第１部材（８０）と、第２部材（９０；９０Ａ；９０Ｂ）と、ストッパ（６１ａ、１２１）と、を有する。第１部材（８０）は、入力軸（２１）を囲い回転可能な第１の基部（８１）、この第１の基部（８１）から径方向又は軸方向に突出している第１の突出部（８２）、及び、重心（Ｇ１）を入力軸（２１）の中心（ＣＬ）に一致させるために第１の基部（８１）に設けられた第１の錘（８３）、を有する。第２部材（９０；９０Ａ；９０Ｂ）は、第１の突出部（８２）が第２の突出部（９２）に当接している状態において第１部材（８０）とともに回転可能である。ストッパ（６１ａ、１２１）は、第２の突出部（９２）の軌道上に設けられ、第２の突出部（９２）が当接することにより入力軸（２１）を介してステアリングホイール（１１）の回転を規制することが可能である。
2019239908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールを回転させることにより回転する入力軸を囲い共に回転可能な第１の基部、この第１の基部から径方向又は軸方向に突出している第１の突出部、及び、重心を前記入力軸の中心に一致させるために前記第１の基部に設けられた第１の錘、を有する第１部材と、
前記第１の基部を囲っている第２の基部、及び、前記第２の基部から前記第１の突出部の軌道上まで突出している第２の突出部を有し、前記第１の突出部が前記第２の突出部に当接している状態において前記第１部材とともに回転可能な第２部材と、
前記第２の突出部の軌道上に設けられ、前記第２の突出部が当接することにより前記入力軸を介して前記ステアリングホイールの回転を規制することが可能なストッパと、を備えていることを特徴とするステアバイワイヤ式ステアリング装置。
【請求項２】
前記第１の錘は、前記第１部材を正面から見た際に、前記第１の突出部から前記入力軸の中心を通過した線上を含むように配置されていることを特徴とする請求項１記載のステアバイワイヤ式ステアリング装置。
【請求項３】
前記第２部材の重心の位置は、前記第２の突出部によって前記入力軸の中心に対してオフセットしており、
前記ストッパは、前記第２部材の第２の突出部が前記第１の突出部に当接されて回転可能な最大到達位置から、重力によって釣り合う静止位置まで重力によって回転する軌道の外側に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のステアバイワイヤ式ステアリング装置。
【請求項４】
前記第２部材は、さらに第２の錘を有していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のステアバイワイヤ式ステアリング装置。
【請求項５】
前記第２の錘が、前記第２の突出部が前記第１の突出部に当接されて回転可能な最大到達位置から、重力によって釣り合う静止位置まで重力によって回転する際に、前記最大到達位置から前記ストッパと離れる方向へ向かって回転するように前記第２部材の重心を構成していることを特徴とする請求項４記載のステアバイワイヤ式ステアリング装置。
【請求項６】
前記第２部材は、さらに第２の錘を有し、
前記第２部材の重心は、前記入力軸の中心と一致していることを特徴とする請求項１記載のステアバイワイヤ式ステアリング装置。
【請求項７】
ステアリングホイールを回転させることにより回転する入力軸を囲い共に回転可能な第１の基部、この第１の基部から径方向又は軸方向に突出している第１の突出部、及び、重心を前記入力軸の中心に一致させるために前記第１の基部に設けられた第１の錘、を有する第１部材と、
前記第１の基部を囲っている第２の基部、及び、前記第２の基部から前記第１の突出部の軌道上まで突出している第２の突出部を有し、前記第１の突出部が前記第２の突出部に当接している状態において前記第１部材とともに回転可能であると共に、重心が前記入力軸の中心と前記第２の突出部との間に位置する第２部材と、
前記第２部材の重心が前記入力軸の中心の下方に位置する際に、前記第２の突出部から離間していると共に、前記第２の突出部の軌道上のうち前記入力軸の中心よりも上方に形成され、前記第２の突出部が当接することにより前記入力軸を介して前記ステアリングホイールの回転を規制することが可能なストッパと、を備えていることを特徴とするステアバイワイヤ式ステアリング装置。
【請求項８】
ステアリングホイールを回転させることにより回転する入力軸を囲い共に回転可能な第１の基部、この第１の基部から径方向又は軸方向に突出している第１の突出部、及び、重心を前記入力軸の中心に一致させるために前記第１の基部に設けられた第１の錘、を有する第１部材と、
前記第１の基部を囲っている第２の基部、前記第２の基部から前記第１の突出部の軌道上まで突出している第２の突出部、及び、この第２の突出部から前記入力軸の中心を通過した線上を含むように配置された第２の錘、を有し、前記第１の突出部が前記第２の突出部に当接している状態において前記第１部材とともに回転可能であると共に、重心が前記入力軸の中心と前記第２の錘の先端との間に位置している第２部材と、
前記第２部材の重心が前記入力軸の中心の下方に位置する際に、前記第２の突出部から離間していると共に、前記第２の突出部の軌道上に設けられ、前記第２の突出部が当接することにより前記入力軸を介して前記ステアリングホイールの回転を規制することが可能なストッパと、を備えていることを特徴とするステアバイワイヤ式ステアリング装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８何れか一項記載のステアバイワイヤ式ステアリング装置を有することを特徴とする、車両。
【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の操舵角度を規制可能なステアバイワイヤ式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等のステアリング装置において、ステアリングホイールと共に回転可能な入力軸を点舵輪から縁切りした、ステア・バイ・ワイヤ（steer-by-wire）システムが知られている。このようなステアリング装置であって、ステアリングホイールの操舵角度を規制可能なものが種々提案されている。ステアリング装置として、例えば下記の特許文献１に記載された技術が知られている。【０００３】
この特許文献１で知られているステアリング装置は、ステアリングホイールを回転させることにより回転する入力軸と、この入力軸に対して空回りするように設けられていると共に入力軸の周方向に沿って長穴が開けられているスリット部材と、このスリット部材の長穴を貫通すると共に先端が入力軸に差し込まれたピンと、スリット部材に当接可能に設けられたストッパと、を有している。【０００４】
運転者がステアリングホイールを回転させると、入力軸とともにピンが回転する。スリット部材は、ピンが長穴の内部を移動している間において、回転しない。さらにステアリングホイールを回転させると、ピンは、長穴の縁まで移動しスリット部材に当接する。さらにステアリングホイールを回転させると、ピンによって押されたスリット部材も回転する。ステアリングホイールを所定の量回転させると、スリット部材の一部がストッパに当接し、回転が規制される。【０００５】
ステアリング装置は、長穴の長さやストッパの位置によって、ステアリングホイールの操舵可能な角度を規制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１９４１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１によるステアリング装置によれば、入力軸からピンが突出している。ピンの重さの分、入力軸には重力によって回転方向に力が加わる。従来のステアリング装置によれば、車輪と地面との摩擦力により、入力軸が回転することを防ぐことができた。しかし、ステアバイワイヤ式のステアリング装置においては、入力軸と車輪軸とは縁切りされている。このため、前述した重力による回転方向への力という従来よりも小さな力で入力軸及びステアリングホイールごと運転者の意図しないときに回転する虞がある。【０００８】
本発明は、ステアリングホイールの操舵角度を規制可能であると共に、ステアリングホイールを適切に回転させることができる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討の結果、第１部材の重心を入力軸の中心に一致させるために第１の基部に第１の錘を設けることにより、ステアリングホイールを適切に回転させることができることを知見した。本発明は、当該知見に基づいて完成させた。【００１０】
以下、本発明について説明する。以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を付記するが、それによって本発明は図示の形態に限定されるものではない。【００１１】
本発明の一面によれば、ステアリングホイール１１を回転させることにより回転する入力軸２１を囲い共に回転可能な第１の基部８１、この第１の基部８１から径方向又は軸方向に突出している第１の突出部８２、及び、重心Ｇ１を前記入力軸２１の中心に一致させるために前記第１の基部８１に設けられた第１の錘８３、を有する第１部材８０と、
前記第１の基部８１を囲っている第２の基部９１、及び、前記第２の基部９１から前記第１の突出部８２の軌道上まで突出している第２の突出部９２を有し、前記第１の突出部８２が前記第２の突出部９２に当接している状態において前記第１部材８０とともに回転可能な第２部材９０；９０Ａ；９０Ｂと、
前記第２の突出部９２の軌道上に設けられ、前記第２の突出部９２が当接することにより前記入力軸２１を介して前記ステアリングホイール１１の回転を規制することが可能なストッパ６１ａ、１２１と、を備えていることを特徴とするステアバイワイヤ式ステアリング装置が提供される。【００１２】
また、前記第１の錘８３は、前記第１部材８０を正面から見た際に、前記第１の突出部８２から前記入力軸２１の中心を通過した線Ｌ１上を含むように配置されていてもよい。【００１３】
また、前記第２部材９０；９０Ａの重心Ｇ２の位置は、前記第２の突出部９２によって前記入力軸２１の中心ＣＬに対してオフセットしており、
前記ストッパ６１ａは、前記第２部材９０；９０Ａの第２の突出部９２が前記第１の突出部８２に当接されて回転可能な最大到達位置から、重力によって釣り合う静止位置まで重力によって回転する軌道の外側に形成されていてもよい。【００１４】
また、前記第２部材９０Ａは、さらに第２の錘９３Ａを有していてもよい。【００１５】
また、前記第２の錘９３Ａが、前記第２の突出部９２が前記第１の突出部８２に当接されて回転可能な最大到達位置から、重力によって釣り合う静止位置まで重力によって回転する際に、前記最大到達位置から前記ストッパ６１ａと離れる方向へ向かって回転するように前記第２部材９０Ａの重心Ｇ２を構成していてもよい。【００１６】
また、前記第２部材９０Ｂは、さらに第２の錘９３Ｂを有し、
前記第２部材９０Ｂの重心Ｇ２は、前記入力軸２１の中心ＣＬと一致していてもよい。【００１７】
本発明の別の面によれば、ステアリングホイール１１を回転させることにより回転する入力軸２１を囲い共に回転可能な第１の基部８１、この第１の基部８１から径方向又は軸方向に突出している第１の突出部８２、及び、重心Ｇ１を前記入力軸２１の中心ＣＬに一致させるために前記第１の基部８１に設けられた第１の錘８３、を有する第１部材８０と、
前記第１の基部８１を囲っている第２の基部９１、及び、前記第２の基部９１から前記第１の突出部８２の軌道上まで突出している第２の突出部９２を有し、前記第１の突出部８２が前記第２の突出部９２に当接している状態において前記第１部材８０とともに回転可能であると共に、重心Ｇ２が前記入力軸２１の中心と前記第２の突出部９２との間に位置する第２部材９０と、
前記第２部材９０の重心Ｇ２が前記入力軸２１の中心ＣＬの下方に位置する際に、前記第２の突出部９２から離間していると共に、前記第２の突出部９２の軌道上のうち前記入力軸２１の中心ＣＬよりも上方に形成され、前記第２の突出部９２が当接することにより前記入力軸２１を介して前記ステアリングホイール１１の回転を規制することが可能なストッパ６１ａと、を備えていることを特徴とするステアバイワイヤ式ステアリング装置が提供される。【００１８】
さらに、本発明の別の面によれば、ステアリングホイール１１を回転させることにより回転する入力軸２１を囲い共に回転可能な第１の基部８１、この第１の基部８１から径方向又は軸方向に突出している第１の突出部８２、及び、重心Ｇ１を前記入力軸２１の中心ＣＬに一致させるために前記第１の基部８１に設けられた第１の錘８３、を有する第１部材８０と、
前記第１の基部８１を囲っている第２の基部９１、前記第２の基部９１から前記第１の突出部８２の軌道上まで突出している第２の突出部９２、及び、この第２の突出部９２から前記入力軸２１の中心ＣＬを通過した線Ｌ１上を含むように配置された第２の錘９３Ａ、を有し、前記第１の突出部８２が前記第２の突出部９２に当接している状態において前記第１部材８０とともに回転可能であると共に、重心Ｇ２が前記入力軸２１の中心ＣＬと前記第２の錘９３Ａの先端との間に位置している第２部材９０Ａと、
前記第２部材９０Ａの重心Ｇ２が前記入力軸２１の中心ＣＬの下方に位置する際に、前記第２の突出部９２から離間していると共に、前記第２の突出部９２の軌道上に設けられ、前記第２の突出部９２が当接することにより前記入力軸２１を介して前記ステアリングホイール１１の回転を規制することが可能なストッパ６１ａと、を備えていることを特徴とするステアバイワイヤ式ステアリング装置が提供される。【００１９】
好ましくは、車両は、上述したいずれかのステアバイワイヤ式ステアリング装置を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ステアリングホイールの操舵角度を規制可能であると共に、ステアリングホイールを適切に回転させることができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１によるステアバイワイヤ式ステアリング装置を模式的に示した図である。
【図２】図１に示された舵角規制装置の断面図である。
【図３】図２に示された舵角規制装置の分解図である。
【図４】図２に示された第１部材及び第２部材の分解斜視図である。
【図５】図２の５−５線断面図である。
【図６】図６Ａは、第１の突出部が第２の突出部に当接していない状態において、第１部材が回転する状態を示す図、図６Ｂは、第１突出部が第２の突出部に当接した状態から第２の突出部がストッパに接触する状態までを示す図、図６Ｃは、第１部材を時計回りに回転させた状態を示す図、図６Ｄは、第１部材及び第２部材が時計回りに回転しストッパに接触した状態を示す図である。
【図７】実施例２によるステアバイワイヤ式ステアリング装置の要部について説明する図である。
【図８】図７に示された第２部材の正面図である。
【図９】実施例３によるステアバイワイヤ式ステアリング装置の要部について説明する図である。
【図１０】実施例４によるステアバイワイヤ式ステアリング装置の要部について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは乗員から見て左、Ｒｉは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。
＜実施例１＞
【００２３】
図１を参照する。図１には、実施例１によるステアバイワイヤ式ステアリング装置１０（以下、「ステアリング装置１０」と記す。）が示されている。ステアリング装置１０は、車両のステアリングホイール１１の操舵入力が生じる操舵部１２と、左右の転舵車輪１３，１３を転舵する転舵部１４と、操舵部１２と転舵部１４との間に介在しているクラッチ１５と、制御部１６とを含む。
【００２４】
通常時において、クラッチ１５は開放状態とされ、操舵部１２と転舵部１４との間が機械的に分離されている。即ち、通常時において操舵部１２及び転舵部１４は、縁切りされた状態とされている。ステアリング装置１０は、ステアリングホイール１１の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ３９を作動させることにより、左右の転舵車輪１３，１３を転舵する方式、いわゆるステアバイワイヤ式（steer-by-wire、略称「ＳＢＷ」）を採用している。
【００２５】
非常時には、制御部１６から電気信号を受けた切り替え装置１７が作動し、クラッチ１５を接続状態とする。これにより、操舵部１２と転舵部１４との間が機械的に接続される。
【００２６】
操舵部１２は、運転手が操作するステアリングホイール１１と、このステアリングホイール１１に連結されているシャフトである入力軸２１と、を有する。
【００２７】
この入力軸２１上には、ステアリングホイールの操舵可能な角度を規制する舵角規制装置７０が設けられている。舵角規制装置７０については、詳細を後述する。
【００２８】
転舵部１４は、入力軸２１にクラッチ１５を介して連結されている出力軸３４と、この出力軸３４に操作力伝達機構３５を介して連結されている転舵軸３６と、この転舵軸３６の両端に設けられた左右のタイロッド３７，３７と、左右のタイロッド３７，３７のそれぞれから左右の転舵車輪１３、１３に接続された左右のナックル３８，３８と、転舵軸３６に転舵用動力を付加する転舵用アクチュエータ３９と、を含む。
【００２９】
操作力伝達機構３５は、例えばラックアンドピニオン機構によって構成される。このラックアンドピニオン機構３５（操作力伝達機構３５）は、出力軸３４に設けられたピニオン３５ａと、転舵軸３６に設けられたラック３５ｂとからなる。転舵軸３６は、軸方向（車幅方向）へ移動可能である。
【００３０】
転舵用アクチュエータ３９は、転舵用動力を発生する転舵動力モータ４１と、転舵用動力を転舵軸３６に伝達する転舵動力伝達機構４２とからなる。転舵動力モータ４１が発生した転舵用動力は、転舵動力伝達機構４２によって転舵軸３６に伝達される。この結果、転舵軸３６は車幅方向にスライドする。転舵動力モータ４１は、例えば電動モータによって構成される。
【００３１】
転舵動力伝達機構４２は、例えばベルト伝動機構４３と、ボールねじ４４と、からなる。ベルト伝動機構４３は、転舵動力モータ４１のモータ軸４１ａに設けられた駆動プーリ４５と、ボールねじ４４のナットに設けられた従動プーリ４６と、駆動プーリ４５と従動プーリ４６とに掛けられたベルト４７とからなる。
【００３２】
ボールねじ４４は、回転運動を直線運動に変換する変換機構の一種であって、転舵動力モータ４１が発生した駆動力を前記転舵軸３６に伝達する。なお、転舵動力伝達機構４２は、ベルト伝動機構４３とボールねじ４４の構成に限定されるものではなく、例えばウォームギヤ機構やラックアンドピニオン機構であってもよい。
【００３３】
制御部１６は操舵角センサ５１、操舵トルクセンサ５２、モータ回転角センサ５３、出力軸回転角センサ５４、車速センサ５５、ヨーレートセンサ５６、加速度センサ５７、その他の各種センサ５８からそれぞれ検出信号を受けて、クラッチ１５、切り替え装置１７、転舵動力モータ４１、後述する反力モータ１０１及びストッパ本体１１２に電流を付与する。
【００３４】
操舵角センサ５１は、ステアリングホイール１１の操舵角を検出する。操舵トルクセンサ５２は、入力軸２１に発生する操舵トルクを検出する。モータ回転角センサ５３は、反力モータ１０１の回転角を検出する。出力軸回転角センサ５４は、ピニオン３５ａを有した出力軸３４の回転角を検出する。車速センサ５５は、車両の走行速度を検出する。ヨーレートセンサ５６は、ヨー角速度（ヨー運動の角速度）を検出する。加速度センサ５７は、車両の加速度を検出する。その他の各種センサ５８には、転舵動力モータ４１の回転角を検出する回転角センサを含む。この回転角センサは、例えば、転舵動力モータ４１に備えたレゾルバによって構成される。
【００３５】
図２は、入力軸２１周りの断面構成を示している。入力軸２１は、ハウジング６１を貫通するとともに、このハウジング６１に玉軸受６２，６３を介して回転可能に支持されている。舵角規制装置７０は、ハウジング６１に収納されている。ハウジング６１は、玉軸受６２の図２下方向への抜け止めとして、ハウジング凹部６１ｂを備えている。
【００３６】
ハウジング６１は、任意の素材によって構成することができる。
【００３７】
入力軸２１には、ナット６４が固定されている。ナット６４は、玉軸受６２の内輪に当接可能であり、入力軸２１の図面右方向への移動を規制している。
【００３８】
玉軸受６２、６３は、例えば、Ｃ字状に形成されたＣ字リング６５、６６によって、ハウジング６１から抜けることを防止されている。
【００３９】
図３を併せて参照する。舵角規制装置７０は、入力軸２１上に固定され入力軸２１と共に回転可能な第１部材８０と、この第１部材８０の外周に設けられそれぞれ金属リングによって構成された第１及び第２軸受７２、７３と、これらの第１及び第２軸受７２、７３を介して第１部材８０の外周に配置された第２部材９０と、この第２部材９０の軌道上に設けられハウジング６１の一部によって構成されたストッパ６１ａと、第１部材８０及び第２部材９０に当接可能な金属リングによって構成された第３軸受７５と、この第３軸受７５に隣接して設けられ入力軸２１が回転するのとは逆の方向にトルクを加える反力付加機構１００と、この反力付加機構１００に隣接して設けられ入力軸２１の回転を任意の位置で止めるための任意角ストッパ１１０と、を含む。
【００４０】
図２及び図４を参照する。第１部材８０は、入力軸２１に固定され共に回転可能な第１の基部８１と、この第１の基部８１から径方向に突出している第１の突出部８２と、第１の基部８１に一体的に設けられた第１の錘８３と、を有する。
【００４１】
第１部材８０の素材には、金属やセラミック等の高剛性素材や、ゴムや軟質樹脂等の弾性素材等、任意の素材を選択することができる。第１の錘８３の素材は、第１の基部８１、第１の突出部８２の素材と異なる素材を採用することもできる。このとき、第１部材８０は、二色成形やインサート成形によって成形することができる。
【００４２】
舵角規制装置７０を構成し、入力軸２１に沿って軸方向に変位可能な他の部材の一端を、軸方向に変位不可能な別の部品に当接させた状態で、第１の基部８１の第１部材８０の回転軸ＣＬに平行な軸方向の一端が、該他の部品の他端に当接するように構成してもよい。
【００４３】
また、第１部材８０の回転軸ＣＬに平行な軸方向の両端に位置する、舵角規制装置７０を構成する２つの他の部品が、入力軸２１に沿って軸方向に変位可能な場合は、該２つの他の部品の最大離間距離と、第一の基部８２の軸方向長さを同一に構成するようにしてもよい。
【００４４】
このような構成とすることにより、該他の部材６２、７５は、軸方向に変位不可能になり、専用のがたつきの抑制や抜け防止用の部品を備えずともよくなるため、部品数の削減等を図ることができる。このことは、コストの面等から有利である。言い換えれば、第１の基部８１が、舵角規制装置７０を構成する他の部材の位置決め部材を兼ねているということもできる。
【００４５】
例えば、図２のように、玉軸受６２の下端が、ハウジング凹部６１ｂに当接した状態で、第１の基部８１の、第１部材８０の回転軸に平行な軸方向の図面における下端が、玉軸受６２の上端に当接するように構成する。こうすることにより、玉軸受６２は、軸方向に変位不可能になるため、がたつきの抑制や抜け防止を図ることができる。
【００４６】
また、例えば、図２のように、第３軸受７５の上端が、入力軸に圧入固定されたウォーム１０２ａに当接した状態で、第１の基部８１の、第１部材８０の回転軸に平行な軸方向の図面における上端が、第３軸受７５の下端に当接するように構成する。こうすることにより、第３軸受７５は、軸方向に変位不可能となるため、第３軸受７５のがたつきの抑制を図ることができる。これにより、第３軸受７５は、内径の寸法公差を入力軸２１の外径に対し、大きく取ることができるようになる。
【００４７】
第１の突出部８２は、第１の基部８１の外周に沿って円環状に形成された円環部８２ａをさらに有してもよい。ここで、径方向とは、入力軸２１の軸線ＣＬを中心として放射状に延びる方向をいう。
【００４８】
円環部８２ａは、第１の基部８１の外周に全周に亘って形成されている。これにより、第１軸受７２、第２軸受７３、及び、第２部材９０の抜け、がたつきを抑制することができる。
【００４９】
図４及び図５を参照する。第１の錘８３は、入力軸２１の中心ＣＬを挟むようにして、第１の突出部８２に対向した位置に形成されている。換言すれば、第１の錘８３は、第１部材８０を正面から見た際に、第１の突出部８２から入力軸２１の中心ＣＬを通過した線Ｌ１上を含むように配置されている。第１の錘８３は、第１の基部８１に一体的に、第１の基部８１の外周に沿って形成されている。第１部材８０の重心Ｇ１は、第１の錘８３によって、入力軸２１の中心ＣＬに一致するよう調整されている。
【００５０】
これにより、本実施形態の舵角規制装置において、第１部材８０がいかなる角度であっても、第１の突出部８２が重力に引かれることによって回転する事象は防がれる。
従って、ステアリングホイールを適切に回転させることができる。言い換えれば、ステアリングホイールは運転者の運転操作等の外力によってのみ回転し、第１の突出部８２が重力に引かれることによって入力軸およびステアリングホイールごと回転してしまう虞が軽減される。
【００５１】
なお、本明細書中でいうところの重心の一致とは、課題を解決し、ステアリングホイールを適切に回転させるという効果を奏する範囲すべてを含む。
【００５２】
第２部材９０は、第１の基部８１を囲っている略円環状の第２の基部９１と、この第２の基部９１から第１の突出部８２の軌道上まで突出している第２の突出部９２と、を有している。第２の突出部９２が第１の突出部８２の軌道上に位置している点については、後述する。第２部材９０は、第１の基部８１の両端の間に位置している。
【００５３】
円環状の第２の基部９１から第２の突出部９２が突出している分、第２部材９０の重心Ｇ２は、入力軸２１の中心ＣＬよりも第２の突出部９２に近い部位に位置する。つまり、第２部材９０の重心Ｇ２は、入力軸２１の中心ＣＬに対してオフセットしている。
【００５４】
第２部材９０の素材には、金属、ゴム、樹脂等の任意の素材を選択することができる。
【００５５】
第２の突出部９２は、第２の基部９１から径方向に突出している径方向突出部９２ａと、この径方向突出部９２ａから軸線ＣＬに沿った方向に突出している軸方向突出部９２ｂと、を含む。
【００５６】
当接可能部８２ｂ及び軸方向突出部９２ｂは、いかなる形状でもよいが、互いの接触面積を大きく確保することができるという観点から、略台形状とし、台形の斜辺に相当する部位が同じ方向に向けられるよう構成されるのが好ましい。
【００５７】
図２を参照する。反力付加機構１００は、入力軸２１のトルクに応じて電流が流される反力モータ１０１（モータ１０１）と、操舵反力を入力軸２１に伝達する反力伝達機構１０２と、を含む。
【００５８】
反力モータ１０１は、例えば電動モータによって構成される。反力モータ１０１は、制御部１６によって通電され、作動する。
【００５９】
反力伝達機構１０２は、ウォームギヤ機構によって構成される。反力伝達機構１０２は、反力モータ１０１のモータ軸１０１ａに設けられたウォーム１０２ａと、このウォーム１０２ａに噛み合うと共に入力軸２１上に設けられウォーム１０２ａが回転することによって回転するウォームホイール１０２ｂと、からなる。反力モータ１０１が発生した操舵反力は、反力伝達機構１０２を介して、入力軸２１に付加される。
【００６０】
反力付加機構１００は、運転者がステアリングホイール１１の操舵力に抵抗する操舵反力を発生することによって、運転者に操舵感を与える。
【００６１】
図１を併せて参照する。任意角ストッパ１１０は、車両の走行状態や操舵装置の状況に応じて、ステアリングホイール１１（図１参照）の操舵範囲を任意に変更することが可能である。例えば、転舵部１４の負荷が予め設定された所定以上（過負荷）となった場合に、任意角ストッパ１１０はステアリングホイール１１の操舵範囲を規制する。より具体的には、ステアリングホイール１１の回転を規制する。
【００６２】
従来の技術では、転舵車輪１３が、スタックしたときや縁石等の障害物に当たったとき、運転手にこれを知覚させるため制御部１６が、クラッチ１５を係合させたり、反力付加機構１００に運転手が操舵できないほどの反力を発生させたりしていた。故に、転舵部１４、クラッチ１５、反力付加機構１００は、大きい負荷に耐えられる強度を有する必要があるので、必然的に大型化になりがちである。
【００６３】
これに対し、本実施例では、制御部１６から制御信号を受けた任意角ストッパ１１０は、ステアリングホイール１１の切り増し操作を阻止するように、操舵範囲を規制する。この結果、クラッチ１５や反力付加機構１００には、大きい負担がかからない。クラッチ１５や反力付加機構１００の小型化を図ることができる。
【００６４】
任意角ストッパ１１０は、入力軸２１と共に回転するロックホイール１１１と、このロックホイール１１１に向かって進退可能に設けられ前進することによりロックホイール１１１に接触可能なストッパ本体１１２と、を有している。
【００６５】
ストッパ本体１１２は、ハウジング６１に固定されたソレノイドによって構成されている。ストッパ本体１１２は、制御部１６からの電気信号を受けてロッド１１２ａがロックホイール１１１に向かって前進する。ロッド１１２ａがロックホイール１１１に接触することにより、入力軸２１の回転を規制する。
【００６６】
次に本発明の作用について説明する。
【００６７】
図６Ａを参照する。ステアリングホイール１１（図１参照）を反時計回りに回転させると、入力軸２１及び第１部材８０も反時計回りに回転する。図に示される状態において、第１の突出部８２は、第２の突出部９２に当接していない。第１の突出部８２が第２の突出部９２に当接していない状態において、第２部材９０は、回転しない。つまり、第１の突出部８２が第２の突出部９２に当接していない状態において、入力軸２１及び第１部材８０は、第２部材９０に対して空回りしている。
【００６８】
図６Ｂを併せて参照する。第２の突出部９２は、第１の突出部８２の軌道上に配置されている。このため、図６Ａに示される状態からステアリングホイール１１を回転させることにより、第１の突出部８２は、第２の突出部９２に当接する（図６Ｂ）。この状態からさらにステアリングホイール１１を回転させることにより、第２の突出部９２は、第１の突出部８２に押される。結果、第１部材８０と共に第２部材９０が回転する。
【００６９】
さらにステアリングホイール１１を回転させることにより、第２の突出部９２は、ストッパ６１ａに接触する（図６Ｂ想像線参照）。第２の突出部９２がストッパ６１ａに接触することにより、ステアリングホイール１１は、回転を規制される。
【００７０】
図６Ｂ及び図６Ｃを参照する。図６Ｂの想像線で示された状態から、ステアリングホイール１１を時計回り方向に回す。すると第１の突出部８２は、第２の突出部９２から離間し、第１部材８０のみが回転する。ステアリングホイール１１を回転させ続けることにより、図６Ｃに示すように第１の突出部８２は、第２の突出部９２に下方から当接する。
【００７１】
図６Ｃ及び図６Ｄを参照する。さらにステアリングホイール１１を回転させることにより、第２の突出部９２は、第１の突出部８２に押される。結果、第１部材８０と共に第２部材９０が回転する。
【００７２】
さらにステアリングホイール１１を回転させることにより、第２の突出部９２は、ストッパ６１ａに接触する（図６Ｄ参照）。第２の突出部９２がストッパ６１ａに接触することにより、ステアリングホイール１１は、回転を規制される。
【００７３】
実施例１のステアリング装置１０について、以下のように纏めることができる。
【００７４】
図１及び図５を参照する。ステアリング装置１０は、
ステアリングホイール１１を回転させることにより回転する入力軸２１を囲い共に回転可能な第１の基部８１、この第１の基部８１から径方向又は軸方向に突出している第１の突出部８２、及び、重心Ｇ１を入力軸２１の中心ＣＬに一致させるために第１の基部８１に設けられた第１の錘８３、を有する第１部材８０と、
第１の基部８１を囲っている第２の基部９１、及び、この第２の基部９１から第１の突出部８２の軌道上まで突出している第２の突出部９２を有し、第１の突出部８２が第２の突出部９２に当接している状態において第１部材８０とともに回転可能であると共に、重心Ｇ２が入力軸２１の中心ＣＬと第２の突出部９２との間に位置する第２部材９０と、
第２部材９０の重心Ｇ２が入力軸２１の中心ＣＬの下方に位置する際に、第２の突出部９２から離間していると共に、第２の突出部９２の軌道上のうち入力軸２１の中心ＣＬよりも上方に形成され、第２の突出部９２が当接することにより入力軸２１を介してステアリングホイール１１の回転を規制することが可能なストッパ６１ａ、６１ａと、を備えている。
【００７５】
第１部材８０は、重心Ｇ１を入力軸２１の中心ＣＬに一致させるために第１の基部８１に設けられた第１の錘８３、を有する。つまり、第１部材８０の重心Ｇ１は、入力軸２１の中心ＣＬ上に位置している。このため、停車時等の乗員がステアリングホイール１１に触れない状態において、第１部材８０には、回転する方向への荷重が加わらない。第１部材８０の回転する力によって、入力軸２１を介してステアリングホイール１１が回転することを抑制することができる。ステアリングホイール１１の操舵角度を規制可能であると共に、ステアリングホイール１１を適切に回転させることができる技術を提供することができる。
【００７６】
加えて、第１の錘８３は、第１部材８０を正面から見た際に、第１の突出部８２から入力軸２１の中心ＣＬを通過した線Ｌ１上を含むように配置されている。
【００７７】
つまり、第１の錘８３は、第１の突出部８２に対向して配置されている。第１の基部８１から突出している分、第１部材８０の重心Ｇ１は、第１の突出部８２側にオフセットしやすい。第１の突出部８２に対向した部位を含むように第１の錘８３を配置することにより、より小さな第１の錘８３により、第１部材８０の重心Ｇ１を入力軸２１上に一致させることができる。
【００７８】
加えて、第２部材９０の重心Ｇ２の位置は、入力軸２１の中心ＣＬに対してオフセットしており、
ストッパ６１ａ、６１ａは、第２の突出部９２が前記第１の突出部８２に当接されて回転可能な最大到達位置から、重力によって釣り合う静止位置まで重力によって回転する軌道の外側に形成されている。
【００７９】
第２部材９０は、第１部材８０に対して空回りすることができるように設けられていると共に、第２部材９０の重心Ｇ２の位置は、入力軸２１の中心ＣＬに対してオフセットしている。このため、通常時において、第２部材９０は、第２部材９０の重心Ｇ２が入力軸２１の下方に位置するよう指向している。これに対して、ストッパ６１ａ、６１ａは、第２の突出部９２から離間した位置に形成されている。これにより、通常時において第２の突出部９２がストッパ６１ａ、６１ａに接触することを抑制することができる。このため、第２の突出部９２がストッパ６１ａ、６１ａに接触した際に発生する接触音の発生を抑制し、静粛性を向上させることができる。
【００８０】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
＜実施例２＞
【００８１】
図７は実施例２のステアリング装置の要部を示し、上記図５に対応させて表している。実施例２によるステアリング装置１０Ａにおいては、実施例１によるステアリング装置１０（図２参照）とは、舵角規制装置７０Ａの構造が異なる。その他の基本的な構成については、実施例１によるステアリング装置と共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
【００８２】
図８を併せて参照する。第２部材９０Ａは、第２の基部９１に第２の錘９３Ａが設けられてなる。第２の錘９３Ａは、第２の突出部９２から入力軸２１の中心ＣＬを通過した線Ｌ１上を含むように配置されている。第２の錘９３Ａは、第２の基部９１の外周に沿って設けられている。
【００８３】
第２部材９０Ａの重心Ｇ２は、入力軸２１の中心ＣＬと第２の錘９３Ａの先端との間に位置している。第２部材９０Ａの重心Ｇ２が入力軸２１の中心ＣＬと第２の錘９３Ａの先端との間に位置しているため、通常時において、第２の錘９３Ａが下方に位置し第２の突出部９２が上方に位置することとなる。
【００８４】
ストッパ６１ａ、６１ａは、第２の突出部９２が上方に位置している際に、この第２の突出部９２から離間した位置に形成されている。ストッパ６１ａ、６１ａは、入力軸２１の中心ＣＬよりも下方に位置している。第２の突出部９２からストッパ６１ａ、６１ａまでのそれぞれの距離は、等しい。
【００８５】
実施例２によるステアリング装置１０Ａについて、以下に纏める。
【００８６】
図１及び図７を参照する。ステアリング装置１０Ａは、
ステアリングホイール１１を回転させることにより回転する入力軸２１を囲い共に回転可能な第１の基部８１、この第１の基部８１から径方向又は軸方向に突出している第１の突出部８２、及び、重心Ｇ１を入力軸２１の中心ＣＬに一致させるために第１の基部８１に設けられた第１の錘８３、を有する第１部材８０と、
第１の基部８１を囲っている第２の基部９１、この第２の基部９１から第１の突出部８２の軌道上まで突出している第２の突出部９２、及び、この第２の突出部９２から入力軸２１の中心ＣＬを通過した線Ｌ１上を含むように配置された第２の錘９３Ａ、を有し、第１の突出部８２が第２の突出部９２に当接している状態において第１部材８０とともに回転可能であると共に、重心Ｇ２が入力軸２１の中心ＣＬと第２の錘９３Ａの先端との間に位置している第２部材９０Ａと、
第２部材９０Ａの重心Ｇ２が入力軸２１の中心ＣＬの下方に位置する際に、第２の突出部９２から離間していると共に、第２の突出部９２の軌道上に設けられ、第２の突出部９２が当接することにより入力軸２１を介してステアリングホイール１１の回転を規制することが可能なストッパ６１ａ、６１ａと、を備えている。
【００８７】
実施例２によるステアリング装置１０Ａも、本発明所定の効果を奏する。
【００８８】
加えて、第２部材９０Ａは、第２の錘９３Ａを有している。これにより、第２部材９０Ａの重心Ｇ２の位置を適宜調整することができる。
【００８９】
加えて、第２の錘９３Ａは、第２部材９０Ａを正面から見た際に、第２の突出部９２から入力軸２１の中心ＣＬを通過した線Ｌ１上を含むように配置され、
第２部材９０Ａの重心Ｇ２は、入力軸２１の中心ＣＬと第２の錘９３Ａの先端との間に位置している。
【００９０】
これにより、通常時に第２の突出部９２を上方に向けて配置することができる。ストッパ６１ａ、６１ａを下方に配置することができ、ストッパ６１ａ、６１ａを低い位置に形成することができる。ストッパ６１ａ、６１ａを低い位置に配置することにより、舵角規制装置７０Ａの重心を低くすることができる。
【００９１】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
＜実施例３＞
【００９２】
図９は実施例３のステアリング装置の要部を示し、上記図５に対応させて表している。実施例３によるステアリング装置１０Ｂにおいては、実施例１によるステアリング装置１０（図２参照）とは、舵角規制装置７０Ｂの構造が異なる。その他の基本的な構成については、実施例１によるステアリング装置と共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
【００９３】
第２部材９０Ｂは、第２の基部９１に第２の錘９３Ｂが設けられてなる。第２の錘９３Ｂは、第２の突出部９２から入力軸２１の中心ＣＬを通過した線Ｌ１上を含むように配置されている。
【００９４】
第２部材９０Ｂの重心Ｇ２は、入力軸２１の中心ＣＬと一致している。つまり、第１部材８０の重心Ｇ１及び第２部材９０Ｂの重心Ｇ２は、共に入力軸２１の中心ＣＬ上に位置している。
【００９５】
ストッパ１２１、１２１は、例えば、ハウジング６１とは別の部材であるゴムによって構成されている。ストッパ１２１、１２１をハウジング６１とは別の部材によって構成する際には、このほか、軟質樹脂等を採用することができる。これにより、第２の突出部９２がストッパ１２１、１２１に当接した際の静粛性を確保することができる。
【００９６】
以上に説明した実施例３によるステアリング装置１０Ｂも、本発明所定の効果を奏する。
【００９７】
加えて、第２部材９０Ｂは、さらに第２の錘９３Ｂを有し、第２部材９０Ｂの重心Ｇ２は、入力軸２１の中心ＣＬと一致している。第２部材９０Ｂが第１部材８０に対して空回りした際に、第１部材８０及び第２部材９０Ｂの間で生じる摩擦力の分、入力軸２１には、第２部材９０Ｂの回転する力が加わる。第２部材９０Ｂの重心Ｇ２を入力軸２１の中心ＣＬに一致させることにより、第２部材９０Ｂが空回りすることを抑制し、第２部材９０Ｂの回転によって入力軸２１に荷重が加わることを抑制することができる。
【００９８】
次に、本発明の実施例４を図面に基づいて説明する。
＜実施例４＞
【００９９】
図１０は実施例４のステアリング装置の要部を示し、上記図５に対応させて表している。実施例４によるステアリング装置１０Ｃにおいては、実施例１によるステアリング装置１０（図２参照）とは、ストッパ６１ａ、６１ａの設けられた位置が異なっている。その他の基本的な構成については、実施例１によるステアリング装置と共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
【０１００】
ストッパ６１ａ、６１ａは、入力軸２１の中心ＣＬよりも低い位置に形成されている。第２部材９０の重心は、第２の突出部９２が第２の基部９１から突出している分、入力軸２１の中心ＣＬに対してオフセットされている。第１の突出部８２に第２の突出部９２が接触していない状態において、第２の突出部９２の自重により、第２部材９０は、回転することがある。これにより、第２の突出部９２がストッパ６１ａ、６１ａのいずれかに当接した状態に保たれることがある。
【０１０１】
以上に説明した実施例４によるステアリング装置１０Ｃも、本発明所定の効果を奏する。
【０１０２】
なお、各実施例は、互いに組み合わせることも可能である。例えば、実施例３に示した、別部材のストッパ１２１、１２１を実施例１や実施例２のステアリング装置に採用することもできる。また、実施例１、２に示した、ハウジング６１に一体的に形成されたストッパ６１ａ、６１ａを実施例３のステアリング装置に採用することもできる。本発明の作用及び効果を奏する限り、本発明は、実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明のステアリング装置は、乗用車等の車両に搭載するのに好適である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…ステアバイワイヤ式ステアリング装置
１１…ステアリングホイール
２１…入力軸
６１ａ、１２１…ストッパ
８０…第１部材
８１…第１の基部
８２…第１の突出部
８３…第１の錘
９０、９０Ａ、９０Ｂ…第２部材
９１…第２の基部
９２…第２の突出部
９３、９３Ａ、９３Ｂ…第２の錘
ＣＬ…入力軸の中心
Ｇ１…第１部材の重心
Ｇ２…第２部材の重心
【図１】
2019239908.tif 000003
【図２】
2019239908.tif 000004
【図３】
2019239908.tif 000005
【図４】
2019239908.tif 000006
【図５】
2019239908.tif 000007
【図６】
2019239908.tif 000008
【図７】
2019239908.tif 000009
【図８】
2019239908.tif 000010
【図９】
2019239908.tif 000011
【図１０】
2019239908.tif 000012
【国際調査報告】
2019239908.tif 000013
2019239908.tif 000014
2019239908.tif 000015
2019239908.tif 000016