(57)【要約】【課題】主に軸方向の外形寸法の増大を招くことなく、コストダウンを図ることができる操舵装置を提供すること。【解決手段】本発明による操舵装置１は、操作環２に連結される回転軸３と、回転軸３の外周面の径方向外側に連結される当接部４と、回転軸３の回転に伴って当接部４に当接される被当接部５と、回転軸３の外周側に位置して被当接部５を含む円環部６と、円環部６の外周面に位置する被係合部７と、筐体８に揺動自在に連結され被係合部７に係合可能な係合部９と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2011225024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作環に連結される回転軸と、前記回転軸の外周面の径方向外側に連結される当接部と、前記回転軸の回転に伴って前記当接部に当接される被当接部と、前記回転軸の外周側に位置して前記被当接部に連結される円環部と、前記円環部の外周面に位置する被係合部と、筐体に揺動自在に連結され前記被係合部に係合可能な係合部と、を含むことを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記被当接部が前記円環部に対して周方向に相対移動可能とされることを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記被当接部は、前記円環部の径方向内側に突出することを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記回転軸の軸方向において、前記当接部と前記被当接部と前記被係合部と前記係合部がオーバーラップすることを特徴とする請求項３に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記当接部が前記回転軸に対して周方向に相対移動可能とされることを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項６】
前記被当接部は、前記円環部の径方向内側に突出するものとすることを特徴とする請求項５に記載の操舵装置。
【請求項７】
前記被当接部は、前記円環部の軸方向に突出するものとすることを特徴とする請求項６に記載の操舵装置。
【請求項８】
前記回転軸の軸方向において、前記当接部と前記被当接部と前記被係合部と前記係合部がオーバーラップすることを特徴とする請求項７に記載の操舵装置。
【請求項９】
前記回転軸の回転力を選択的に伝達する伝達機構を含み、当該伝達機構が前記回転力を選択的に伝達する場合に固定される被固定部と、当該被固定部を選択的に固定する固定部を含み、前記係合部と前記固定部が同一の揺動軸を中心として一体的に揺動可能に構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の操舵装置。
【請求項１０】
前記係合部と前記固定部が同一の駆動手段により揺動されることを特徴とする請求項９に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用されて好適な操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に適用される操舵装置は、例えばステアリングホイールに入力されてコラムシャフトに伝達された操作力を、トーションバー及びトルクセンサを用いて検出して、この検出された操作力に基づいて決定される電動式のアシスト力を、例えばラックアンドピニオン機構及びタイロッドを介して車輪に伝えて転舵を行う構成が一般的である。
【０００３】
近年ではこのような操舵装置の発展形態として、ステアリングホイールに入力された操作力に基づく電動式のアシスト力のみを転舵力として用いて、例えばボールナット機構を用いて車輪に転舵力を作用させる転舵部を備えて、ステアリングホイールと転舵部との機械的接続を排除した、所謂ステアバイワイヤ式の操舵装置が提案されている。
【０００４】
ステアバイワイヤ式の操舵装置においては、通常使用時においてステアリングホイールは転舵部と機械的に連結されていないことから、ステアリングホイールの回転範囲を規制する必要が生じる。ステアバイワイヤ式では操舵反力を付与する操舵反力モータを備えており、この操舵反力モータにより操作力と反対方向に作用する力を生成して、操作力を入力した運転者に対して壁感を付与して、回転範囲を規制することが行われる。
【０００５】
この場合、壁感を生成するにあたっては、通常の操作反力よりも数倍大きい力を操舵反力モータが発生する必要があり、壁感を生成するために操舵反力モータの定格と外形寸法が増大することを招く。これを回避するため、回転範囲を機械的に規制することが考えられる。機械的に回転範囲を規制する機構の具体的構成は例えば、特許文献１に記載されている形態のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１９０６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された機構では、シャフトと連結されている一対のピンと、シャフトとともに一対のピンがある角度だけ回転すると一対のピンが当接される回転部材と、回転部材をシャフトの外周において回転自在に支持する環状部材と、回転部材がある角度だけ回転すると係合するロックキーを有している。特許文献１の機構では、回転部材を含むことにより回転範囲を一回転よりも大きい範囲に設定することを可能としている。
【０００８】
このような特許文献１に開示された機構では、上述したピンとロックキーについては相互に軸方向にオーバーラップしないよう、軸方向にある間隔を有してオフセットさせる必要があるため、機構及びこの機構を含む操舵装置の軸方向の外形寸法が増大しコストアップを招くという問題が生じる。
【０００９】
同様に、回転部材が一対のピンとロックキーの双方に当接する必要があるため、軸方向寸法が長くなり、かつ、環状部材についても、一対のピンとロックキーの双方に対して軸方向にオフセットさせる必要があるため、やはり、操舵装置の軸方向の外形寸法が増大しコストアップを招くという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑み、主に軸方向の外形寸法の増大を招くことなく、コストダウンを図ることができる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】
【００１１】
上記の問題を解決するため、
本発明による操舵装置は、
操作環に連結される回転軸と、
前記回転軸の外周面の径方向外側に連結される当接部と、
前記回転軸の回転に伴って前記当接部に当接される被当接部と、
前記回転軸の外周側に位置して前記被当接部に連結される円環部と、
前記円環部の外周面に位置する被係合部と、
筐体に揺動自在に連結され前記被係合部に係合可能な係合部と、
を含むことを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記操舵装置において、
前記被当接部が前記円環部に対して周方向に相対移動可能とされることとしてもよい。
【００１３】
この場合には、前記被当接部は、前記円環部の径方向内側に突出するものとしてもよい。
【００１４】
さらにこの場合において、前記回転軸の軸方向において、前記当接部と前記被当接部と前記被係合部と前記係合部がオーバーラップすることを特徴としてもよい。
【００１５】
あるいは、前記操舵装置において、
前記当接部が前記回転軸に対して周方向に相対移動可能とされることとしてもよい。
【００１６】
この場合には、
前記被当接部は、前記円環部の径方向内側に突出するものとしてもよく、前記円環部の軸方向に突出するものとしてもよい。
【００１７】
前者の場合において、前記回転軸の軸方向において、前記当接部と前記被当接部と前記被係合部と前記係合部がオーバーラップすることを特徴としてもよい。
【００１８】
加えて、前記回転軸の回転力を選択的に伝達する伝達機構を含み、当該伝達機構が前記回転力を選択的に伝達する場合に固定される被固定部と、当該被固定部を選択的に固定する固定部を含み、前記係合部と前記固定部が同一の揺動軸を中心として一体的に揺動可能に構成されることを特徴としてもよい。
【００１９】
さらに、前記係合部と前記固定部が同一の駆動手段により揺動されることとしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、主に軸方向の外形寸法の増大を招くことなく、コストダウンを図ることができる操舵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係る操舵装置の一実施形態の特性を示す模式図である。
【図３】本発明に係る操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係る操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本実施例１の操舵装置１を示す模式図であり、図１左上図は、本実施例１の操舵装置１の主要部をコラムシャフト３の軸方向に垂直な方向から視て示す模式図であり、図１中右上図は、左上図中の断面ＡＡを示す模式図であり、図１右下図は図１中左上図中のＡＡ断面における詳細を示す模式図であり、左下図は右下図中のＢＢ断面における詳細な構造を示す模式図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施例１の操舵装置１は、ステアリングホイール２（操作輪）と、コラムシャフト３（回転軸）と、当接部４と、エンドブロック５（被当接部）と、ロックプレート６（円環部）と、被係合部７と、ハウジング８（筐体）と、エンドロッククラッチ９（係合部）とを主要な構成要素として含む。
【００２５】
さらに、操舵装置１は、反力モータ１０と、遊星ギアクラッチ１１とを含み、さらに、遊星ギアクラッチ１１を構成するリングギヤが含む被固定部１２と、固定部１３とを含む。
エンドロッククラッチ９と固定部１３は、同一の揺動軸を構成するシャフト１４に連結され、シャフト１４のステアリングホイール２側にエンドロッククラッチ９が連結され、反対側に固定部１３が連結され、シャフト１４は、ハウジング８に対して揺動自在に固定される。
【００２６】
図１右上図に示すように、エンドロッククラッチ９と固定部１３は、シャフト１４を含むコラムシャフト３の径方向線に対してほぼ線対称に位置して、それぞれの基部が周方向に延び、先端部がコラムシャフト３の径方向内側に延びるＬ字型の鍵形状を有しており、全体としてコの字形状を有している。
【００２７】
この形態により、エンドロッククラッチ９がロックプレート６の被係合部７に係合する場合には、固定部１３は遊星ギアクラッチ１１のリングギヤの非固定部１２を固定しない状態とすることとしている。同様に、エンドロッククラッチ９がロックプレート６の被係合部７に係合しない場合には、固定部１３は遊星ギアクラッチ１１のリングギヤの非固定部１２を固定する状態とすることとしている。すなわち双方の状態を、択一的に選択可能としている。
【００２８】
シャフト１４は、コラムシャフト３の径方向外側に突出する腕部１５を有していて、腕部１５には、アクチュエータ１６（駆動手段）の可動子が連結されている。アクチュエータ１６の本体はハウジング８に適宜固定される。ハウジング８はここでは詳細に図示しないが、シャフト１４、腕部１５、アクチュエータ１６を収納可能な、収納部を含んでいる。
【００２９】
反力モータ１０は図示しないＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）により制御され、ステアリングホイール２に入力された操作力に対応する操作反力を、図示しないトルクセンサにより検出された操作力や車速に基づいて発生するものである。
【００３０】
ＥＣＵは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびフラッシュメモリそれらを相互に接続するデータバス及び入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べる処理を行うものである。
【００３１】
ＥＣＵは図示しないトルクセンサによる操作力の検出結果に基づいて、これも図示しない転舵部が含むアシスト力発生用のモータを駆動制御して、この操作力に基づく電動式のアシスト力のみを転舵力として用いて、図示しないボールナット機構を用いてタイロッドを車幅方向に動作させ、ナックルアームを介して、車輪を回転自在に支持するナックルに転舵力を作用させる。
【００３２】
図示しないトルクセンサや、転舵部が含むアシスト力発生用のモータ、その他の電子部品や配線、ＥＣＵ自体等に故障又は異常が発生していない正常時においては、ＥＣＵにより、前述したアクチュエータ１６が含むソレノイドに電流が供給され励磁されている。
【００３３】
この励磁状態においては、アクチュエータ１６の可動子は図１右上図に示すように、ソレノイドと可動子に間に作用する電磁力により、アクチュエータ１６の本体に対して接近する方向、つまり図１右上図においては右下方向に付勢されており、エンドロッククラッチ９は、シャフト１４の時計回りに付勢され回転されて、ロックプレート６の外周面に位置する被係合部７に係合された状態が保持される。
【００３４】
また、固定部１３は、シャフト１４の時計回りに付勢され回転されて、遊星ギアクラッチ１１を構成するリングギヤが含む被固定部１２に噛み合わされずに、被固定部１２は固定されない状態が保持されており、この状態においては、コラムシャフト３の回転力は遊星ギアクラッチ１１において遮断されることとなる。
【００３５】
これに対して、図示しないトルクセンサや、転舵部が含むアシスト力発生用のモータ、その他の電子部品や配線やＥＣＵ自体等に故障又は異常が発生したフェール時においては、ＥＣＵにより、前述したアクチュエータ１６が含むソレノイドは励磁されない状態となる。
【００３６】
この非励磁状態においては、アクチュエータ１６の可動子は図１右上図に示すように、アクチュエータ１６の本体に対して離隔する方向、つまり図１右上図においては左上方向にアクチュエータ１６内の戻しバネにより付勢されている。これに伴い、エンドロッククラッチ９は、シャフト１４の反時計回りに付勢され回転されて、ロックプレート６の外周面に位置する被係合部７に係合されない状態が保持される。
【００３７】
また、固定部１３は、シャフト１４の反時計回りに付勢され回転されて、遊星ギアクラッチ１１を構成するリングギヤが含む被固定部１２に噛み合わされて、被固定部１２は固定される状態が保持されている。この状態においては、コラムシャフト３の回転力は遊星ギアクラッチ１１においてステアリングホイール２の反対側つまり下流側に伝達され、この回転力は例えば図示しないプーリ機構により図示しない転舵部側に伝達される。
【００３８】
本実施例１においては、ステアリングホイール２の回転範囲の規制を、反力モータ１０により発生するトルクに基づいて行うことなく、コラムシャフト３の当接部４と、ロックプレート６のエンドブロック５との当接、ロックプレート６の外周面の被係合部７とエンドロッククラッチ９との係合に基づいて行う。つまり、本実施例１の操舵装置１においては、回転範囲を規制する規制機構は、当接部４、エンドブロック５、被係合部７、エンドロッククラッチ９及びアクチュエータ１６を含んで構成される。
【００３９】
以下に本実施例１における規制機構の詳細について述べる。図１左下図に示すように、ロックプレート６の内周面はベアリング１７のアウターレースに連結され、ベアリング１７のインナーレースはコラムシャフト３の外周面に連結されている。これにより、ロックプレート６は、コラムシャフト３に対して周方向に相対回転自在に連結される。
【００４０】
図１中左下図に示すように、ロックプレート６の内周面はベアリング１７が位置しない部分においてはベアリング１７が位置する部分よりも径を大きく設定されており、この大径部がコラムシャフト３の当接部４を含む部分を外包する形態を有している。
【００４１】
エンドブロック５は、断面ＢＢ内においてＬ字形状の断面形状を有して左方に突出する突部５ａを備え、ロックプレート６の内周面は、エンドブロック５の突部５ａを収納可能な、周方向に所定角度範囲だけ延在する凹部６ａを備え、かつ、凹部６ａを右側から覆う蓋部６ｂを右側に有している。
【００４２】
組立段階において、図１中左下図に示すように、蓋部６ｂを外した状態で、ロックプレート６の凹部６ａにエンドブロック５の突部５ａを収納して、凹部６ａの周方向両端６ａｅ１、６ａｅ２とエンドブロック５との間の隙間に図１中右下図に示すようなスプリング１８を挿入した後、図１中左下図の右方から蓋部６ｂをロックプレート６に固定する。
【００４３】
このことにより、ロックプレート６に対してエンドブロック５が摺動自在に連結され、かつ、エンドブロック５に当接部４が当接しない状態においては、エンドブロック５は、図１中右下図で示す中立位置に保持される。
【００４４】
前述した正常時にロックプレート６の被係合部７がエンドロッククラッチ９により係合された状態で、コラムシャフト３がステアリングホイール２に入力された操作力に基づいて回転されて、当接部４が周方向に回転しエンドブロック５に当接し、エンドブロック５がコラムシャフト３及び当接部４とともに回転されて、凹部６ａの周方向両端６ａｅ１、６ａｅ２のいずれか一方の端に当接されるまでの間は、コラムシャフト３は回転可能となる。
【００４５】
つまり、前述した所定角度範囲は、例えば単に当接部４に当接する受部をハウジング８の内周面に設けて回転範囲を規制すると概ね１８０度回転可能となるところを、４０度上乗せしてコラムシャフト３が２２０度回転可能となるように、エンドブロック５の周方向長さと、当接部４の周方向長さを考慮して適宜決定される。
【００４６】
なお、前述したフェール時においては、ロックプレート６の被係合部７はエンドロッククラッチ９により係合されない状態で、ロックプレート６は周方向においてコラムシャフト３に対して相対回転可能であるため、コラムシャフト３は、多回転可能となり、回転範囲は規制されない。
【００４７】
以上述べた本実施例１の操舵装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、ステアリングホイール２の回転範囲を正常時において１８０度よりも大きい２２０度に規制するにあたって、規制機構を特にはコラムシャフト３の軸方向に短い構成とすることができる。これにより、規制機構を含むにあたって必要な軸方向の寸法を小さくして、ハウジング８ひいては操舵装置１全体の寸法を小さくし、製造コストを低減することができる。
【００４８】
特にはロックプレート６が含む被係合部７、エンドロッククラッチ９、コラムシャフト３の当接部４を軸方向にオーバーラップさせることができるので、上述した軸方向における短小化をより効果的に実現可能とし、かつ、径方向のスペースをより有効に活用することができる。このことは、特には反力モータ１０や遊星ギアクラッチ１１の径がもとより大きい場合に有効である。
【００４９】
また、エンドロッククラッチ９により、ロックプレート６を選択的に固定することができ、かつ、フェール時においては、エンドロッククラッチ９をアクチュエータ１６の戻しバネの作用により被係合部７から離隔させて係合を解除し、コラムシャフト３を多回転なものとすることをより容易に実現することができる。
【００５０】
さらに、エンドロッククラッチ９と固定部１３をシャフト１４に対して上述した形態で一体的に形成することによって、一のアクチュエータ１６の動作に基づいて、遊星ギアクラッチ１１の接続、遮断と、ロックプレート６の非係合、係合を各々対応させて択一的に選択することができる。これに基づいて、アクチュエータ１６の搭載数を一として、操舵装置１の構成の簡略化と、寸法低減によりコストダウンを図ることができる。
【００５１】
加えて、本実施例１の操舵装置１においては、以下に述べるように操舵特性におけるフィーリング向上をも図ることができる。以下それについて図２を用いて述べる。図２は、本実施例１の操舵装置１の操舵角ＭａとトルクＭｔの関係を示す模式図である。
【００５２】
図２中において、縦軸方向の原点に近い左右方向に延びる二条の平行な直線が本実施例１による特性を示し、当該直線の上下に位置する一対の波状の曲線が、ギアやボールネジを用いた場合の特性を示す。
【００５３】
図２に示すように、ギアやボールネジを用いた機構においては、ギア又はネジ噛み合いによるトルク変動成分を除去することが難しく、また、ギア摩擦又はベアリング摩擦成分を除去することが難しい。本実施例１の規制機構によれば、ギアやボールネジを用いないことで、回転範囲を±２２０度とし、かつ、±２２０度を最小値最大値とした上で、最小値最大値の間の中間値においては、トルクＭｔの変動を極めて小さなものとしてトルクＭｔそのものの絶対値を小さくすることができる。
【００５４】
従って、本実施例１の操舵装置１においては操舵特性のフィーリング向上をも図ることができる。加えて、ギアを用いた場合のバックラッシュによるニュートラルガタや、ボールネジを用いた場合のネジによるガタをも防止することができる。さらに、ギアやボールネジを用いることに較べて、規制機構そのものの外形寸法を小さくすることができる。
【００５５】
また、本実施例１の操舵装置１においても、±２２０度の最小値最大値においては、エンドブロック５を介して当接部４が凹部６ａの周方向両端６ａｅ１、６ａｅ２に当接することによる衝撃のピークは発生するが、エンドブロック５について適宜衝撃を吸収し得る材質とすることにより、このピークをも低減することができる。
【００５６】
上述した実施例１においては、エンドブロック５をロックプレート６に対して周方向に相対移動可能なものとしたが、当接部４をコラムシャフト３に対して周方向に相対移動可能なものとすることもできる。以下、それについての実施例２について述べる。
【実施例２】
【００５７】
図３は、本実施例２の操舵装置１を示す模式図であり、図３左上図は、本実施例２の操舵装置１の主要部をコラムシャフト３に垂直な方向から視て示す模式図であり、図３中右上図は、左上図中の断面ＡＡを示す模式図であり、図３右下図は図３中左上図中のＡＡ断面における詳細を示す模式図であり、中央下図は右下図のＢＢ断面を示す模式図であり、左下図は中央下図中のＣＣ断面における詳細な構造を示す模式図である。
【００５８】
図３左上図及び右上図に示すように、本実施例２の操舵装置１は、ステアリングホイール２（操作輪）と、コラムシャフト３（回転軸）と、当接部４と、エンドブロック５（被当接部）と、ロックプレート６（円環部）と、被係合部７と、ハウジング８（筐体）と、エンドロッククラッチ９（係合部）とを主要な構成要素として含む。
【００５９】
本実施例２においては、エンドブロック５がロックプレート６に対して固定され、当接部４がコラムシャフト３に対して周方向に相対回転可能とする構造以外の構造は実施例１に示したものと同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００６０】
図３中央下図に示すように、ロックプレート６の内周面はベアリング１７が位置しない部分においてはベアリング１７が位置する部分よりも径を大きく設定されており、エンドブロック５は、右上図に示すようにロックプレート６の内周面にキー１９により固定され、周方向に相対移動不可能に連結されている。
【００６１】
中央下図に示す断面ＢＢ内において当接部４は、Ｌ字形状の断面形状を有して左方に突出する突部４ａを備え、コラムシャフト３の外周面は、当接部４の突部４ａを収納可能な、周方向に所定角度範囲だけ延在する凹部３ａを備え、かつ、突部４ａを径方向外側から覆って摺動自在に支持する蓋部３ｂを有している。
【００６２】
組立段階において、図３中左下図に示すように、蓋部３ｂを外した状態で、コラムシャフト３の凹部３ａに当接部４の突部４ａを収納して、凹部３ａの周方向両端３ａｅ１、３ａｅ２と突部４ａとの間の隙間にスプリング２０を挿入した後、左下図の上方から蓋部３ｂをコラムシャフト３に固定することにより、コラムシャフト３に対して当接部４が摺動自在に連結され、かつ、エンドブロック５に当接部４が当接しない状態においては、当接部４は、左下図で示す中立位置に保持される。
【００６３】
前述した正常時にロックプレート６の被係合部７がエンドロッククラッチ９により係合された状態で、コラムシャフト３がステアリングホイール２に入力された操作力に基づいて回転されて、当接部４が周方向に回転しエンドブロック５に当接し、当接部４がコラムシャフト３に対して相対回転されて、凹部３ａの周方向両端３ａｅ１、３ａｅ２のいずれか一方の端に当接されるまでの間は、コラムシャフト３は回転可能となる。
【００６４】
つまり、前述した所定角度範囲は、実施例１と同様に、例えば単に当接部４に当接する受部をハウジング８の内周面に設けて回転範囲を規制すると概ね１８０度回転可能となるところを、４０度上乗せしてコラムシャフト３が２２０度回転可能となるように、エンドブロック５の周方向長さと、当接部４の周方向長さを考慮して適宜決定される。
【００６５】
なお本実施例２においても、前述したフェール時においては、ロックプレート６の被係合部７はエンドロッククラッチ９により係合されない状態で、ロックプレート６は周方向においてコラムシャフト３に対して相対回転可能であるため、コラムシャフト３は、多回転可能となり、回転範囲は規制されない。
【００６６】
以上述べた本実施例２の操舵装置１によっても、実施例１と同様に、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、ステアリングホイール２の回転範囲を正常時において１８０度よりも大きい２２０度に規制するにあたって、規制機構を特にはコラムシャフト３の軸方向に短い構成とすることができる。これによって、規制機構を含むにあたって必要な軸方向の寸法を小さくして、ハウジング８ひいては操舵装置１全体の寸法を小さくし、製造コストを低減することができる。
【００６７】
特にはロックプレート６が含む被係合部７、エンドロッククラッチ９、コラムシャフト３の当接部４を軸方向にオーバーラップさせることができるので、回転範囲を規制する機構と操舵装置１のコラムシャフト３の軸方向における短小化をより効果的に実現可能として、なおかつ、径方向のスペースをより有効に活用することができる。
【００６８】
上述した実施例１及び実施例２においては、ロックプレート６が含む被係合部７、エンドロッククラッチ９、コラムシャフト３の当接部４の全てを軸方向にオーバーラップさせる構成としたが、一部をオーバーラップさせないこととして、製造をより容易な構成とすることもできる。以下にそれについての実施例３について述べる。
【実施例３】
【００６９】
図４は、本実施例３の操舵装置１を示す模式図であり、図４左上図は、本実施例３の操舵装置１の主要部をコラムシャフト３に垂直な方向から視て示す模式図であり、図４中右上図は、左上図中の断面ＡＡを示す模式図であり、図４右下図は図４中右上図中のＢＢ断面における詳細を示す模式図であり、左下図は右下図のＣＣ断面を示す模式図である。
【００７０】
図４左上図及び右上図に示すように、本実施例３の操舵装置１は、ステアリングホイール２（操作輪）と、コラムシャフト３（回転軸）と、当接部４と、エンドブロック５（被当接部）と、ロックプレート６（円環部）と、被係合部７と、ハウジング８（筐体）と、エンドロッククラッチ９（係合部）と、パイプ２１、キー２２を主要な構成要素として含む。
【００７１】
本実施例３においては、エンドブロック５がロックプレート６に対して軸方向に突出して固定され、当接部４がコラムシャフト３にキー２２を介して固定されたパイプ２１に対して周方向に相対回転可能とする構造以外の構造は実施例２に示したものと同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００７２】
図４右下図に示すように、ロックプレート６の内周面はベアリング１７を介してコラムシャフト３に対して連結されており、エンドブロック５は、右下図に示すようにロックプレート６の左面から突出するように固定され、周方向に相対移動不可能に連結されている。
【００７３】
右下図に示す断面ＢＢ内において当接部４は、Ｌ字形状の断面形状を有して左方に突出する突部４ａを備え、コラムシャフト３の外周面にキー２２を介して固定されたパイプ２１は、当接部４の突部４ａを収納可能な、周方向に所定角度範囲だけ延在する凹部２１ａを備え、かつ、突部４ａを径方向外側から覆う蓋部２１ｂを有している。
【００７４】
組立段階において、図４中左下図に示すように、蓋部２１ｂを外した状態で、パイプ２１の凹部２１ａに当接部４の突部４ａを収納して、凹部２１ａの周方向両端２１ａｅ１、２１ａｅ２と突部４ａとの間の隙間にスプリング２３を挿入した後、左下図の上方から蓋部２１ｂをパイプ２１に固定することにより、コラムシャフト３ひいてはパイプ２１に対して当接部４が摺動自在に連結され、かつ、エンドブロック５に当接部４が当接しない状態においては、当接部４は、左下図で示す中立位置に保持される。
【００７５】
前述した正常時にロックプレート６の被係合部７がエンドロッククラッチ９により係合された状態で、コラムシャフト３がステアリングホイール２に入力された操作力に基づいて回転されて、当接部４が周方向に回転しエンドブロック５に当接し、当接部４がコラムシャフト３及びパイプ２１に対して相対回転されて、凹部２１ａの周方向両端２１ａｅ１、２１ａｅ２のいずれか一方の端に当接されるまでの間は、コラムシャフト３は回転可能となる。
【００７６】
つまり実施例３においても、前述した所定角度範囲は、実施例２と同様に、例えば単に当接部４に当接する受部をハウジング８の内周面に設けて回転範囲を規制すると概ね１８０度回転可能となるところを、４０度上乗せしてコラムシャフト３が２２０度回転可能となるように、エンドブロック５の周方向長さと、当接部４の周方向長さを考慮して適宜決定される。
【００７７】
なお本実施例３においても、前述したフェール時においては、ロックプレート６の被係合部７はエンドロッククラッチ９により係合されない状態で、ロックプレート６は周方向においてコラムシャフト３に対して相対回転可能であるため、コラムシャフト３は、多回転可能となり、回転範囲は規制されない。
【００７８】
以上述べた本実施例３の操舵装置１によっても、実施例２と同様に、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、ステアリングホイール２の回転範囲を正常時において１８０度よりも大きい２２０度に規制するにあたって、規制機構を特にはコラムシャフト３の軸方向に短い構成とすることができる。これにより、規制機構を含むにあたって必要な軸方向の寸法を小さくして、ハウジング８ひいては操舵装置１全体の寸法を小さくし、製造コストを低減することができる。
【００７９】
特にはロックプレート６が含む被係合部７、エンドロッククラッチ９を軸方向にオーバーラップさせることができるので、上述した軸方向における短小化をより効果的に実現可能として、なおかつ、径方向のスペースをより有効に活用することができる。
【００８０】
また、当接部４については、あえて被係合部７はエンドロッククラッチ９とオーバーラップさせず、オフセットさせ、被当接部であるエンドブロック５も軸方向に延びる形態とすることで、ロックプレート６の内周面の形状を簡略化し、ロックプレート６の軸方向の長さを短縮することができる。これにより、規制機構全体としての軸方向の寸法は、実施例１及び実施例２に述べたものと同等のものとすることができる。また、ロックプレート６の内周面の形状を簡略化することができる。
【００８１】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、車両の操舵装置に関するものであり、比較的簡易な構成と軽微な変更により、主に軸方向の外形寸法の増大を招くことなく、コストダウンを図ることができる操舵装置を提供することができる。このため、本発明は、通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両の操舵装置に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００８３】
１        操舵装置
２        ステアリングホイール（操作輪）
３        コラムシャフト（回転軸）
３ａ      凹部
３ａｅ１  周方向端
３ａｅ２  周方向端
３ｂ      蓋部
４        当接部
４ａ      突部
５        エンドブロック（被当接部）
６        ロックプレート
６ａ      凹部
６ｂ      蓋部
６ａｅ１  周方向端
６ａｅ２  周方向端
７        被係合部
８        ハウジング（筐体）
９        エンドロッククラッチ（係合部）
１０        反力モータ
１１        遊星ギアクラッチ（伝達機構）
１２        被固定部
１３        固定部
１４        シャフト
１５        腕部
１６        アクチュエータ（駆動手段）
１７        ベアリング
１８        スプリング
１９        キー
２０        スプリング
２１        パイプ
２１ａ      凹部
２１ａｅ１  周方向端
２１ａｅ２  周方向端
２１ｂ      蓋部
２２        キー
２３        スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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