(57)【要約】【課題】  ステアリングの操作に抗する抵抗力を一定に保つことができる上に、保守点検等の回数を減少させ得る摩擦抵抗力発生装置及びこれを具備したステアリング装置を提供すること。【解決手段】  摩擦抵抗力発生装置１は、回転軸２が挿通される固定筒体３と、固定筒体３の内部に配されていると共に回転軸２のＲ方向の回転に抗する摩擦抵抗力を生じさせる摩擦抵抗力発生手段４と、摩擦抵抗力発生手段４の固定環状部材４１を回転軸２の軸方向Ｘにおいて回転部材４３に向かって弾性的に付勢する弾性付勢手段５と、弾性付勢手段５による付勢力を調節する調節機構６とを具備している。【選択図】図１
2006161983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸が挿通される固定筒体と、固定筒体の内部に配されていると共に回転軸の回転に抗する摩擦抵抗力を生じさせる摩擦抵抗力発生手段とを具備しており、摩擦抵抗力発生手段は、回転軸の回転方向に関して固定筒体に対して不動となるように固定筒体に固定されている一対の固定環状部材と、一対の固定環状部材に挟まれていると共に回転軸の回転により一対の固定環状部材に対して摺動回転されるように回転軸に係合している回転部材とを具備しており、回転部材の一対の固定環状部材に対する摺動回転に基づいて回転軸の回転力に抗する摩擦抵抗力を生じさせるようになっている摩擦抵抗力発生装置。
【請求項２】
回転部材は、軸方向に直交する面内において形成された一対の摺接面を具備しており、一対の固定環状部材は、回転部材の一対の摺接面に夫々摺接するように軸方向に直交する面内において形成された摺接面を夫々具備している請求項１に記載の摩擦抵抗力発生装置。
【請求項３】
固定筒体は、固定環状部材に向かって凹となっていると共に固定筒体の内周面に軸方向に伸びて設けられた凹溝を具備しており、一対の固定環状部材のうちの少なくとも一方は、固定筒体に向かって凸となっていると共に固定筒体の凹溝に軸方向に移動自在に嵌合するように当該固定環状部材の周縁に設けられた凸部を具備している請求項１又は２に記載の摩擦抵抗力発生装置。
【請求項４】
固定環状部材を回転軸の軸方向において回転部材に向かって弾性的に付勢する弾性付勢手段を更に具備している請求項１から３のいずれか一項に記載の摩擦抵抗力発生装置。
【請求項５】
弾性付勢手段は、軸方向において一方の固定環状部材を回転部材に向かって弾性的に押圧する弾性押圧部材と、固定筒体の端部に装着されていると共に弾性押圧部材により軸方向において一方の固定環状部材及び回転部材を介して押圧される他方の固定環状部材を支持する支持部材とを具備している請求項４に記載の摩擦抵抗力発生装置。
【請求項６】
弾性押圧部材は、軸方向に関して一対の固定環状部材よりも一方側に配されており、支持部材は、軸方向に関して一対の固定環状部材よりも他方側に配されている請求項５に記載の摩擦抵抗力発生装置。
【請求項７】
弾性付勢手段による付勢力を調節する調節機構を更に具備しており、調節機構は、支持部材に設けられたねじ部と、当該ねじ部に螺合するように固定筒体の他方の端部に設けられたねじ部とを具備しており、支持部材の固定筒体に対する回転に基づいて弾性付勢手段による付勢力を調節するようになっている請求項５又は６に記載の摩擦抵抗力発生装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の摩擦抵抗力発生装置を具備したステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、好ましくはフォークリフト等の小型車両用のステアリング装置の操舵力に抗する適度な抵抗力を摩擦により生じさせる摩擦抵抗力発生装置及びこれを具備したステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−２４１０９１号公報
【０００３】
例えば特許文献１においては、オイルの抵抗によりステアリング（ハンドル）の操作に抗する抵抗力を生じさせるロータリダンパを具備したフォークリフトのステアリング装置が提案されている。斯かるステアリング装置は、ステアリングの操作内容（ステアリングホイールの回転等）をエンコーダによって電気信号に変換し、この電気信号に基づいてフォークリフトの操舵駆動輪を制御するいわゆる電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）として構成されており、このように構成されているためにステアリングの回転に抗する抵抗力が殆ど生じないことから、ロータリダンパによりステアリングの回転に抗する抵抗力を生じさせてステアリングの意図しない回転等の防止を図るものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、斯かるステアリング装置では、オイルの抵抗によりステアリングの操作に抗する抵抗力を生じさせるロータリダンパを具備しているために、ステアリングの操作に抗する抵抗力が当該ステアリングの操作速度に応じて変化してしまう虞があり、また、オイルが温度変化等の影響を受けることにより前記抵抗力が変化してしまう虞もあることから、ステアリングの操作に抗する抵抗力を一定に保つことが困難である。尚、斯かるステアリング装置では、オイル漏れ防止のためロータリダンパのオイル密閉状態を維持しなければならないので、保守点検等の回数が比較的多くなり得る。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステアリングの操作に抗する抵抗力を一定に保つことができる上に、保守点検等の回数を減少させ得る摩擦抵抗力発生装置及びこれを具備したステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の摩擦抵抗力発生装置は、回転軸が挿通される固定筒体と、固定筒体の内部に配されていると共に回転軸の回転に抗する摩擦抵抗力を生じさせる摩擦抵抗力発生手段とを具備しており、摩擦抵抗力発生手段は、回転軸の回転方向に関して固定筒体に対して不動となるように固定筒体に固定されている一対の固定環状部材と、一対の固定環状部材に挟まれていると共に回転軸の回転により一対の固定環状部材に対して摺動回転されるように回転軸に係合している回転部材とを具備しており、回転部材の一対の固定環状部材に対する摺動回転に基づいて回転軸の回転力に抗する摩擦抵抗力を生じさせるようになっている。固定環状部材としては、ガラス繊維含有ナイロンＭＸＤ６が使用され、回転部材としては、ふっ素樹脂含有液晶ポリエステル樹脂が使用されて好適である。
【０００７】
本発明の摩擦抵抗力発生装置によれば、特に、摩擦抵抗力発生手段が回転部材の一対の固定環状部材に対する摺動回転に基づいて回転軸の回転力に抗する摩擦抵抗力を生じさせるようになっているために、ステアリング（ステアリングホイールを含む）の操作速度に応じたステアリングの操作に抗する抵抗力の変化をなくし得、また、温度変化等の影響を受け難くし得て、ステアリングの操作に抗する抵抗力を一定に保つことができる上に、保守点検等の回数をも減少させ得る。
【０００８】
本発明の摩擦抵抗力発生装置の好ましい例では、回転部材は、軸方向に直交する面内において形成された一対の摺接面を具備しており、一対の固定環状部材は、回転部材の一対の摺接面に夫々摺接するように軸方向に直交する面内において形成された摺接面を夫々具備している。
【０００９】
本発明の摩擦抵抗力発生装置の好ましい例では、固定筒体は、固定環状部材に向かって凹となっていると共に固定筒体の内周面に軸方向に伸びて設けられた凹溝を具備しており、一対の固定環状部材のうちの少なくとも一方は、固定筒体に向かって凸となっていると共に固定筒体の凹溝に軸方向に移動自在に嵌合するように当該固定環状部材の周縁に設けられた凸部を具備している。
【００１０】
本発明の摩擦抵抗力発生装置の好ましい例では、固定環状部材を回転軸の軸方向において回転部材に向かって弾性的に付勢する弾性付勢手段を更に具備している。このような例によれば、一対の固定環状部材及び回転部材の摩耗等により当該一対の固定環状部材及び回転部材の軸方向における厚さが変化した場合でも、一対の固定環状部材と回転部材との接触圧の変化を殆ど生じさせないようにすることができ、而して、長期に亘りほぼ一定の摩擦抵抗力を生じさせ得る。
【００１１】
本発明の摩擦抵抗力発生装置の好ましい例では、弾性付勢手段は、軸方向において一方の固定環状部材を回転部材に向かって弾性的に押圧する弾性押圧部材と、固定筒体の端部に装着されていると共に弾性押圧部材により軸方向において一方の固定環状部材及び回転部材を介して押圧される他方の固定環状部材を支持する支持部材とを具備している。
【００１２】
本発明の摩擦抵抗力発生装置の好ましい例では、弾性押圧部材は、軸方向に関して一対の固定環状部材よりも一方側に配されており、支持部材は、軸方向に関して一対の固定環状部材よりも他方側に配されている。
【００１３】
本発明の摩擦抵抗力発生装置の好ましい例では、弾性付勢手段による付勢力を調節する調節機構を更に具備しており、調節機構は、支持部材に設けられたねじ部と、当該ねじ部に螺合するように固定筒体の他方の端部に設けられたねじ部とを具備しており、支持部材の固定筒体に対する回転に基づいて弾性付勢手段による付勢力を調節するようになっている。このような例によれば、支持部材を固定筒体に対して回転させて軸方向において変位させることで弾性付勢手段による付勢力を調節することができて一対の固定環状部材と回転部材との接触圧を所望に設定することができ、また、一対の固定環状部材及び回転部材の摩耗等により当該一対の固定環状部材及び回転部材の軸方向における厚さが変化した場合でも、調節機構による付勢力の調節により一対の固定環状部材と回転部材との接触圧を一定に維持することができ、而して、長期に亘り一定の摩擦抵抗力を生じさせることができる。
【００１４】
本発明のステアリング装置は、上述の摩擦抵抗力発生装置を具備している。斯かるステアリング装置は、ステアリングホイールと、ステアリングホイールの中心部に取り付けられている回転軸と、ステアリングホイールの回転角を検出する回転角検出器と、車両の操舵輪に歯車機構等の伝動手段を介して連結される電動モータと、回転角検出器からの検出結果に基づいて電動モータの作動を制御する制御装置とを具備していてもよく、摩擦抵抗力発生装置は、前記回転軸の回転に基づいて摩擦抵抗力を生じさせるように当該回転軸に係合されていてもよい。また、斯かるステアリング装置は、フォークリフト等の小型車両用であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ステアリングの操作に抗する抵抗力を一定に保つことができる上に、保守点検等の回数を減少させ得る摩擦抵抗力発生装置及びこれを具備したステアリング装置を提供し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態の例を、図に示す例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【実施例】
【００１７】
図１から図７において、本例の摩擦抵抗力発生装置１は、回転軸２が挿通される固定筒体３と、固定筒体３の内部に配されていると共に回転軸２のＲ方向の回転に抗する摩擦抵抗力を生じさせる摩擦抵抗力発生手段４と、摩擦抵抗力発生手段４の固定環状部材４１を回転軸２の軸方向Ｘにおいて回転部材４３に向かって弾性的に付勢する弾性付勢手段５と、弾性付勢手段５による付勢力を調節する調節機構６とを具備している。
【００１８】
回転軸２は、軸方向Ｘに伸びた円柱体１１と、円柱体１１が切欠かれてなると共に、摩擦抵抗力発生装置１の全長（支持部材８２の端面８５から端板２３の端面３０までの軸方向Ｘにおける長さ）が図１に示すように最大長である場合に円柱体１１の一方の端部１５から回転部材４３の摺接面７５側まで軸方向Ｘに伸びている係合部１２とを具備している。円柱体１１は、固定筒体３、固定環状部材４１及び４２、回転部材４３並びに支持部材８２に挿通されており、係合部１２は、回転部材４３が円柱体１１の回転と共に回転されるようにＲ方向に関して回転部材４３と係合している。
【００１９】
固定筒体３は、筒状本体２１と、筒状本体２１の軸方向Ｘにおける一方の端部２２に一体的に固着された端板２３と、固定環状部材４１に向かって凹となっていると共に筒状本体２１の内周面２４に軸方向Ｘに伸びて設けられた二つの凹溝２５とを具備している。端板２３は、回転軸２が挿通される円孔２６と、図８に示すようなステアリング装置１０１にボルト２７を介して固定されるフランジ部２８とを具備している。
【００２０】
筒状本体２１の軸方向Ｘにおける他方の端部２９には、調節機構６の固定ナット９９が固着されている。固定ナット９９は、筒状本体２１にボルト止め又は溶接されていてもよい。
【００２１】
凹溝２５は、軸方向Ｘからみて円弧状であり、固定環状部材４１の凸部５５が軸方向Ｘに移動自在に嵌合されている。二つの凹溝２５は、図１に示すように、軸方向Ｘに直交する方向において回転軸２の回転軸心を間にして互いに対向して配されている。
【００２２】
摩擦抵抗力発生手段４は、Ｒ方向に関して固定筒体３に対して不動となるように固定筒体３に固定されている一対の固定環状部材４１及び４２と、固定環状部材４１及び４２に挟まれていると共にＲ方向の回転により固定環状部材４１及び４２に対してＲ方向に摺動回転されるように回転軸２に係合している回転部材４３とを具備している。
【００２３】
特に図５の（ａ）及び（ｂ）に示す固定環状部材４１は、回転軸２が挿通される円孔５１を有した環状本体５２と、回転部材４３の摺接面７４に摺接するように軸方向Ｘに直交する面内において当該環状本体５２に形成された環状の摺接面５３と、固定筒体３に向かって凸となっていると共に固定筒体３の二つの凹溝２５に軸方向Ｘに移動自在に夫々嵌合するように環状本体５２の周縁５４に設けられた二つの凸部５５とを具備している。
【００２４】
凹溝２５に対して相補的な形状を有した凸部５５は、軸方向Ｘからみて円弧状であり、凹溝２５に軸方向Ｘに移動自在に嵌合されている。二つの凸部５５は、例えば図１に示すように、軸方向Ｘに直交する方向において回転軸２の回転軸心を間にして互いに対向して配されている。
【００２５】
特に図６の（ａ）及び（ｂ）に示す固定環状部材４２は、回転軸２が挿通される円孔６１を有した環状本体６２と、回転部材４３の摺接面７５に摺接するように軸方向Ｘに直交する面内において当該環状本体６２に形成された環状の摺接面６３と、環状本体６２の支持部材８２側の面６４に設けられた支持ピン６５装着用の凹部６６とを具備している。固定環状部材４２は、支持ピン６５を介して調節機構６の支持部材８２に取り付けられており、支持部材８２に対してはＲ方向に不動とされている。支持部材８２が固定筒体３に対してＲ方向に不動の状態にある場合には、固定環状部材４２もまた固定筒体３に対してＲ方向に不動となる。尚、固定環状部材４２は、本例では一つの支持ピン６５を介して支持部材８２に取り付けられているが、複数の支持ピン６５を介して支持部材８２に取り付けられていてもよい。
【００２６】
特に図７の（ａ）及び（ｂ）に示す回転部材４３は、回転軸２が挿通される略半円状の孔７１及び回転軸２の係合部１２にＲ方向に関して係合される被係合部７２を有した中空円板状の本体７３と、固定環状部材４１の摺接面５３に摺接するように軸方向Ｘに直交する面内において本体７３に形成された摺接面７４と、固定環状部材４２の摺接面６３に摺接するように軸方向Ｘに直交する面内において本体７３に形成された摺接面７５とを具備している。
【００２７】
斯かる摩擦抵抗力発生手段４は、回転部材４３の固定環状部材４１及び４２に対するＲ方向の摺動回転に基づいて回転軸２の回転力に抗する摩擦抵抗力を生じさせるようになっている。
【００２８】
弾性付勢手段５は、軸方向Ｘにおいて固定環状部材４１を回転部材４３に向かって弾性的に押圧する弾性押圧部材８１と、固定筒体３の端部２９に装着されていると共に弾性押圧部材８１により軸方向Ｘにおいて固定環状部材４１及び回転部材４３を介して押圧される固定環状部材４２を支持する支持部材８２とを具備している。
【００２９】
弾性押圧部材８１は、軸方向Ｘに関して固定環状部材４１よりも一方側に配された圧縮コイルばねからなり、斯かる圧縮コイルばねは、その一端部でばね受部材７９を介して端板２３の内面に、その他端部で固定環状部材４１の端板２３側の面に夫々接している。
【００３０】
支持部材８２は、軸方向Ｘに関して固定環状部材４２よりも他方側に配されている。支持部材８２は、その中央部に回転軸２が挿通される円孔９１と、固定環状部材４２の面６４に対面する面９２に設けられた支持ピン６５装着用の凹部９３とを具備しており、凹部９３に装着された支持ピン６５を介して固定環状部材４２が取り付けられており、面９２は、面６４に接している。斯かる支持部材８２は略筒状である。
【００３１】
調節機構６は、支持部材８２の軸方向Ｘにおける他方側の部位に設けられた六角形状部９４と、支持部材８２の外周面９５に設けられた雄ねじ部９６と、雄ねじ部９６に螺合する雌ねじ部９７が内周面９８に設けられていると共に固定筒体３の端部２９にボルト止め又は溶接により取り付けられた六角形状の固定ナット９９とを具備している。雄ねじ部９６は、回転軸２のＲ方向の回転によっては支持部材８２がＲ方向に回転されない程度であって、六角形状部９４を保持するスパナ等の工具の回転によっては支持部材８２がＲ方向に回転される程度の適度な摩擦抵抗力をもって雌ねじ部９７に螺合している。斯かる調節機構６は、支持部材８２の固定筒体３に対するＲ方向の回転に基づいて、支持部材８２を固定筒体３に対して変位させて弾性押圧部材８１による固定環状部材４１に対する押圧力を変化させることによって、弾性付勢手段５による付勢力を調節するようになっている。回転部材４３と回転環状部材４１及び４２との接触圧は、調節機構６による付勢力の調節により３ｋｇｆ／ｃｍ２から８ｋｇｆ／ｃｍ２程度の範囲で設定されるようになっていてもよい。
【００３２】
以上の摩擦抵抗力発生装置１は、例えば図８に示すようなフォークリフト用のステアリング装置１０１に用いられる。
【００３３】
ステアリング装置１０１は、摩擦抵抗力発生装置１と、ステアリングホイール１０２と、ステアリングホイール１０２の中心部に取り付けられている回転軸１０３と、ステアリングホイール１０２の回転角を検出するポテンショメータ等からなる回転角検出器１０４とを具備している。互いに係合している回転軸２及び１０３の少なくとも一方には、回転角検出器１０４が歯付きプーリ、ベルト等を介して連結されており、ステアリングホイール１０２の回転と同期的にＲ方向に回転する回転軸２及び１０３のうちの一方の回転角を検出するようになっている。回転軸１０３に回転自在に取り付けられた転がり軸受１０５には、固定筒体３のフランジ部２８がボルト２７を介して固定されている。斯かるステアリング装置１０１は、回転角検出器１０４の検出結果が操舵制御装置（図示せず）に送られることにより、当該操舵制御装置から指令される操舵用の電動モータ（図示せず）が作動されることで、当該電動モータに歯車機構等を介して連結されたフォークリフトの操舵輪（図示せず）の操舵を行えるようになっている。
【００３４】
本例の摩擦抵抗力発生装置１によれば、回転軸２が挿通される固定筒体３と、固定筒体３の内部に配されていると共に回転軸２のＲ方向の回転に抗する摩擦抵抗力を生じさせる摩擦抵抗力発生手段４とを具備しており、摩擦抵抗力発生手段４は、Ｒ方向に関して固定筒体３に対して不動となるように固定筒体３に固定されている一対の固定環状部材４１及び４２と、固定環状部材４１及び４２に挟まれていると共に回転軸２の回転により固定環状部材４１及び４２に対して摺動回転されるように回転軸２に係合している回転部材４３とを具備しており、回転部材４３の固定環状部材４１及び４２に対する摺動回転に基づいて回転軸２の回転力に抗する摩擦抵抗力を生じさせるようになっているために、ステアリングホイール１０２の回転速度（操作速度）に応じたステアリングホイール１０２の操作に抗する抵抗力の変化をなくし得、また、温度変化等の影響を受け難くし得て、ステアリングホイール１０２の操作に抗する抵抗力を一定に保つことができる上に、保守点検等の回数をも減少させ得る。
【００３５】
摩擦抵抗力発生装置１によれば、固定環状部材４１及び４２を回転軸２の軸方向Ｘにおいて回転部材４３に向かって弾性的に付勢する弾性付勢手段５を更に具備しているために、固定環状部材４１及び４２並びに回転部材４３の摩耗等により当該固定環状部材４１及び４２並びに回転部材４３の軸方向Ｘにおける厚さが変化した場合でも、固定環状部材４１及び４２と回転部材４３との接触圧の変化を殆ど生じさせないようにすることができ、而して、長期に亘りほぼ一定の摩擦抵抗力を生じさせ得る。
【００３６】
摩擦抵抗力発生装置１によれば、弾性付勢手段５による付勢力を調節する調節機構６を更に具備しており、調節機構６は、支持部材８２に設けられた雄ねじ部９６と、雄ねじ部９６に螺合するように固定筒体３の他方の端部２９に設けられた雌ねじ部９７とを具備しており、支持部材８２の固定筒体３に対するＲ方向の回転に基づいて弾性付勢手段５による付勢力を調節するようになっているために、支持部材８２を固定筒体３に対してＲ方向に回転させて軸方向Ｘにおいて変位させることで弾性付勢手段５による付勢力を調節することができて固定環状部材４１及び４２と回転部材４３との接触圧を所望に設定することができ、また、固定環状部材４１及び４２並びに回転部材４３の摩耗等により当該固定環状部材４１及び４２並びに回転部材４３の軸方向Ｘにおける厚さが変化した場合でも、調節機構６による付勢力の調節により固定環状部材４１及び４２と回転部材４３との接触圧を一定に維持することができ、而して、長期に亘り一定の摩擦抵抗力を生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態の例の断面説明図である。
【図２】図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線矢視説明図である。
【図３】図１に示す例のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視説明図である。
【図４】図３に示す例のＩＶ−ＩＶ線矢視断面説明図である。
【図５】（ａ）は図１に示す例の一方の固定環状部材の説明図であり、（ｂ）はその断面説明図である。
【図６】（ａ）は図１に示す例の他方の固定環状部材の説明図であり、（ｂ）はその断面説明図である。
【図７】（ａ）は図１に示す例の回転部材の説明図であり、（ｂ）はその断面説明図である。
【図８】図１に示す例が用いられるステアリング装置の断面説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  摩擦抵抗力発生装置
２  回転軸
３  固定筒体
４  摩擦抵抗力発生手段
５  弾性付勢手段
６  調節機構
４１、４２  固定環状部材
４３  回転部材
【図１】
2006161983.tif 000003
【図２】
2006161983.tif 000004
【図３】
2006161983.tif 000005
【図４】
2006161983.tif 000006
【図５】
2006161983.tif 000007
【図６】
2006161983.tif 000008
【図７】
2006161983.tif 000009
【図８】
2006161983.tif 000010