(57)【要約】【課題】操舵装置の操作性を向上する。【解決手段】操舵装置１Ｂは、ステアリングシャフト２３と、運転者が操作を行う操作子２２と、操作子２２をステアリングシャフト２３の軸心回りに回転可能に支持するとともにステアリングシャフト２３とは交差するギヤシャフト３１の軸心回りに回転可能に支持するステアリングコラム２１と、ステアリングシャフト２３の端部に設けられた第２ベベルギヤ２５と、ギヤシャフト３１に固定され第２ベベルギヤ２５に噛合する第１ベベルギヤ３２と、操作子２２に設けられた突起３７と、ステアリングコラム２１に設けられたガイド溝と、を備え、前記突起３７がガイド溝に移動可能に係合する。【選択図】図４
2008201240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトと、
運転者が操作を行う操作子と、
前記操作子を前記ステアリングシャフト回りに回転可能に支持するとともに前記ステアリングシャフトとは交差する第２軸回りに回転可能に支持する支持体と、
前記操作子に設けられ前記ステアリングシャフトと噛合する第１歯車と、
前記操作子と前記支持体との間に設けられたガイド機構と、
を備えることを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記操作子は環状のステアリングホイールを備え、前記第２軸と前記ステアリングホイールの操作面との間隔は、前記ステアリングホイールの半径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両等の操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等の操舵装置における操作子としては、構造が簡単などの理由から回転ハンドル型が一般的であった。しかしながら、回転ハンドル型は操作性の面で十分に満足できるとは言えなかった。
【０００３】
そこで、操作性の向上を目的として種々の操舵装置が開発されている。例えば、特許文献１には、ステアリングシャフトの後端に固定した親ベベルギヤに、左右一対の子ベベルギヤを噛合させ、この２つの子ベベルギヤを同期して親ベベルギヤの回転中心軸回りに公転可能に構成し、前記各子ベベルギヤを前記公転に伴って自転可能に構成し、各子ベベルギヤのそれぞれの回転軸に操作子を設けた操舵装置が開示されている。
このように構成された操舵装置では、運転者は肘の位置を動かさずに、その肘の位置を中心にして操作子を球面状に移動して操作することができるので、操作性が良い。
【特許文献１】特開２００５−２９７７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記操舵装置のように、肘の位置を固定した操舵運動では力が出し難く、さらに操作範囲が狭く、ステアリングシャフトの回転角度が小さいため、ステアリングシャフトを直接機械的に車輪の転舵機構に連結して車輪を転舵させるのは難しい。したがって、ステアリングシャフトの回転角度をセンサで検出し、センサ出力に基づいて転舵機構を作動させる、いわゆるステアバイワイヤ式の操舵システムにせざるを得なかった。
【０００５】
そこで、この発明は、操作子の前後移動と回転移動を組み合わせることにより操作性を向上することができる操舵装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る操舵装置は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、ステアリングシャフト（例えば、後述する実施例におけるステアリングシャフト５，２３，５３）と、運転者が操作を行う操作子（例えば、後述する実施例における操作子４，２２，５２）と、前記操作子を前記ステアリングシャフト回りに回転可能に支持するとともに前記ステアリングシャフトとは交差する第２軸（例えば、後述する実施例における揺動軸８，５９、ギヤシャフト３１）回りに回転可能に支持する支持体（例えば、後述する実施例におけるステアリングコラム２，２１，５１、ホルダ３）と、前記操作子に設けられ前記ステアリングシャフトと噛合する第１歯車（例えば、後述する実施例における第１ベベルギヤ９，３２，６０）と、前記操作子と前記支持体との間に設けられたガイド機構（例えば、後述する実施例における舌片１３、平坦部１５、突起３７、ガイド溝３８、ガイド機構５４）と、を備えることを特徴とする操舵装置（例えば、後述する実施例における操舵装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記操作子は環状のステアリングホイール（例えば、後述する実施例におけるステアリングホイール１２，３０，６１）を備え、前記第２軸と前記ステアリングホイールの操作面との間隔は、前記ステアリングホイールの半径よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、操作子を第２軸回りに回転して前後移動させても、操作子をステアリングシャフト回りに回転させてもステアリングシャフトを回転することができるので、操作性が向上し、運転者の負担を低減し疲労を軽減することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、操作子を第２軸回りに回転するときの操作子の移動量を小さくすることができ、操作性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明に係る操舵装置の実施例を図１から図１７の図面を参照して説明する。以下に説明する各実施例は車両用操舵装置の態様である。
【００１１】
［実施例１］
初めに、この発明に係る操舵装置の実施例１を図１から図３の図面を参照して説明する。
図１は、車両用操舵装置１Ａを一部破断して示す斜視図であり、操舵装置１Ａは、車体に固定され後端を運転席前に配置されたステアリングコラム２と、ステアリングコラム２の外側に配置されステアリングコラム２の軸方向へ移動不能でステアリングコラム２の軸心回りに回転可能に取り付けられたホルダ３と、ホルダ３に支持された操作子４と、ステアリングコラム２を挿通し後端をステアリングコラム２から後方へ突出させたステアリングシャフト５と、を主要構成として備えている。
【００１２】
ここで、前後方向とは、ステアリングシャフト５の軸方向に沿う方向をいうものとし、必ずしも車体の前後方向と一致しない。また、後方とはステアリングシャフト５において操作子４に接近する側をいい、前方とは操作子４から離反する側をいうものとする。
【００１３】
ステアリングシャフト５はステアリングコラム２に回転可能に支持されており、その後端には第２ベベルギヤ６が一体的に形成されている。ステアリングシャフト５の前端は転舵機構（図示略）に連結されており、ステアリングシャフト５を回転することにより転舵輪（図示略）を転舵することができる。
【００１４】
ホルダ３は円筒状をなし、その後端はステアリングコラム２の後端とほぼ面一に配置されている。ホルダ３の後端からは径方向に互いに対向して配置された一対のアーム７，７が後方へ延長して設けられている。
【００１５】
操作子４はホルダ３のアーム７，７に回転可能に取り付けられている。操作子４は、軸心をステアリングシャフト５と直交する方向に伸ばしその両端をアーム７，７に回転自在に支持された揺動軸（第２軸）８と、揺動軸８の略中央に固定された第１ベベルギヤ（第１歯車）９と、揺動軸８に移動不能に連結され第１ベベルギヤ９を収納する円筒状のギヤハウジング１０と、ギヤハウジング１０の底面に固定されてステアリングシャフト５および揺動軸８に対して直交する方向に伸びる連結板１１と、連結板１１の両端に連結された環状のステアリングホイール１２と、ギヤハウジング１０の外周面上部から前方へ突出する平面視略三角形の板状の舌片１３と、を備えている。
【００１６】
ギヤハウジング１０はステアリングコラム２の外側に配置されており、ギヤハウジング１０の外周面の所定部位には、図３に示すように、ステアリングシャフト５を挿通させつつギヤハウジング１０の揺動軸８回りの回転を可能にする穴１４が設けられている。ステアリングシャフト５の後端はこの穴１４を通ってギヤハウジング１０の内部に挿入されており、ギヤハウジング１０内において操作子４の第１ベベルギヤ９とステアリングシャフト５の第２ベベルギヤ６とが噛合している。なお、ステアリングシャフト５の軸心の延長線と揺動軸８の軸心とは互いに直交するように配置されている。
【００１７】
ステアリングコラム２の後部には、その上部を潰したように形成された平坦部１５が設けられている。平坦部１５は平面視において車幅方向に左右対称形状をなしている。
水平な路面上で車両が直進するように操作子４を保持した状態（以下、この状態を中立状態という）では、ギヤハウジング１０の舌片１３はステアリングコラム２の平坦部１５の上側に位置し、舌片１３の中心がステアリングシャフト５の軸心上に位置するように設定されている。また、この状態において、連結板１１の長手方向が車幅方向に沿うように設定されている。
舌片１３が平坦部１５の上側に位置しているときには、舌片１３と平坦部１５がギヤハウジング１０のステアリングシャフト５回りの回転を規制（阻止）するので、ホルダ３をステアリングコラム２に対して回転することはできない。
しかしながら、舌片１３が平坦部１５の上側に位置していても、ギヤハウジング１０を揺動軸８回りに回転することは可能であり、そのとき舌片１３は平坦部１５の上を移動する。そして、図２において二点鎖線で示すように、舌片１３が平坦部１５から離脱したときに連結板１１がホルダ３に突き当たり、それ以上の揺動軸８回りの回転が阻止される。また、舌片１３が平坦部１５から離脱すると、ギヤハウジング１０をステアリングシャフト５回りに回転させることが可能になるので、ホルダ３をステアリングコラム２に対して回転することが可能になる。
【００１８】
次に、このように構成された操舵装置１Ａの作用を説明する。ここで、説明の都合上、ステアリングシャフト５の軸心方向をＸ軸、揺動軸８上においてＸ軸と直交し且つ車幅方向に伸びる軸をＹ軸、Ｘ軸とＹ軸に直交する軸をＺ軸とする。
中立状態では、揺動軸８がＺ軸上に位置し、連結板１１がＹ軸上に位置し、ステアリングホイール１２がＹＺ平面上に位置している。
【００１９】
この中立状態からステアリングホイール１２をＸ軸回りに回転させようとしても、前述したように操作子４の舌片１３とステアリングコラム２の平坦部１５との係合により、Ｘ軸回りに回転させることはできないが、ステアリングホイール１２をＺ軸回りに回転させることは可能である。
【００２０】
そこで、中立状態から転舵輪を転舵させるときには、ステアリングホイール１２の左右一方を前方に、他方を後方へ移動することにより、ステアリングホイール１２をＺ軸回り（すなわち、揺動軸８回り）に回転させる。すると、ステアリングホイール１２に連結された連結板１１とギヤハウジング１０と揺動軸８と第１ベベルギヤ９がステアリングホイール１２と一体となってＺ軸回りに回転し、Ｚ軸回りに自転する第１ベベルギヤ９と噛合する第２ベベルギヤ７がＸ軸回りに回転し、ステアリングシャフト５がＸ軸回りに回転する。これにより転舵輪を転舵することができる。なお、このときには、ホルダ３は回転しない。
【００２１】
そして、図２において二点鎖線で示すように、舌片１３が平坦部１５から離脱するする位置までステアリングホイール１２をＺ軸回りに回転すると、連結板１１がホルダ３に突き当たり、それ以上の揺動軸８回りの回転が規制されるが、この状態になるとギヤハウジング１０をステアリングシャフト５回りに回転させることが可能になるので、この後は、ステアリングホイール１２をＸ軸回り（すなわち、ステアリングシャフト５回り）に回転する。すると、ステアリングホイール１２に連結された連結板１１とギヤハウジング１０と揺動軸８と第１ベベルギヤ９とホルダ３がステアリングホイール１２と一体となってＸ軸回りに回転し、第１ベベルギヤ９と噛合する第２ベベルギヤ７がＸ軸回りに回転する。このように、ギヤハウジング１０がＸ軸回りに回転しているときには、第１ベベルギヤ９と第２ベベルギヤ６は相対回転せずロックされた状態となるので、第１ベベルギヤ９のＸ軸回りの公転に伴ってステアリングシャフト５がＸ軸回りに回転する。これにより転舵輪を転舵することができる。
【００２２】
すなわち、この操舵装置１Ａでは、中立状態に近い小舵角領域ではステアリングホイール１２の左右を前後方向へ移動することにより、ステアリングホイール１２をＺ軸回りに回転して転舵輪を転舵させることができ、転舵角が所定角度に達した後はステアリングホイール１２をＸ軸回りに回転することにより転舵輪を転舵させることができる。
その結果、操舵初期においては、運転者は腕の前後方向動作によって操舵することができるので、運転者は操作力を出し易く、操作速度も速くなり、運転者の負担を低減することができ、疲労を軽減することができる。人間工学的に見ると、人間は物を回転させるときよりも前後に動かすときの方が力を出し易く、素早く動かせるからである。
【００２３】
なお、この実施例１においては、ステアリングコラム２とホルダ３によって、操作子４をステアリングシャフト５回りに回転可能に支持するとともにステアリングシャフト５と交差する第２軸回りに回転可能に支持する支持体が構成され、舌片１３と平坦部１５によってガイド機構が構成される。
【００２４】
［実施例２］
次に、この発明に係る操舵装置の実施例２を図４から図６の図面を参照して説明する。
図４は、車両用操舵装置１Ｂを一部破断して示す斜視図であり、操舵装置１Ｂは、車体に固定され後端を運転席前に配置されたステアリングコラム２１と、ステアリングコラム２１の後端に取り付けられた操作子２２と、ステアリングコラム２１に回転可能に取り付けられたステアリングシャフト２３と、を備えている。
【００２５】
ここで、前後方向とは、ステアリングシャフト２３の軸方向に沿う方向をいうものとし、必ずしも車体の前後方向と一致しない。また、後方とはステアリングシャフト２３において操作子２２に接近する側をいい、前方とは操作子２２から離反する側をいうものとする。
【００２６】
ステアリングシャフト２３はステアリングコラム２１のシャフト挿通孔２７を挿通し、軸受２４を介してステアリングコラム２１に回転可能に支持されており、その後端には第２ベベルギヤ２５が一体的に形成されている。ステアリングシャフト２３の前端は転舵機構（図示略）に連結されており、ステアリングシャフト２３を回転することにより転舵輪（図示略）を転舵することができる。
【００２７】
ステアリングコラム２１の後端には、シャフト挿通孔２７の後端に連なる略半球状の凹部２６が設けられており、この凹部２６に操作子２２が取り付けられている。
操作子２２は、凹部２６に収容される略半球状のギヤハウジング２８と、ギヤハウジング２８の後端面から後方外側へ斜めに伸びる一対のアーム２９，２９と、アーム２９，２９に連結された環状のステアリングホイール３０と、ギヤハウジング２８の内部に設けられ直径方向に配置されたギヤシャフト（第２軸）３１と、ギヤシャフト３１の略中央に設けられた第１ベベルギヤ（第１歯車）３２と、を備えている。
【００２８】
ギヤハウジング２８の外周面であってギヤシャフト３１の軸心延長上には略半球状の凹部３３が形成されていて、この凹部３３に球状の支持ボール３４が回転可能に収容されている。この支持ボール３４は、ステアリングコラム２１の凹部２６の内面においてステアリングシャフト２３の軸心と直交する仮想面との交点に沿って円環状に形成された断面略半円形のガイド溝３５に転動可能に係合している。この構成により、ギヤハウジング２８はギヤシャフト３１の軸心回りに回転可能、且つ、ステアリングシャフト２３の軸心回りに回転可能とされている。
【００２９】
また、ギヤハウジング２８には、ステアリングシャフト２３を挿通させつつギヤハウジング２８のギヤシャフト３１回りの回転を可能にする穴３６が設けられている。ステアリングシャフト２３の後端はこの穴３６を通ってギヤハウジング２８の内部に挿入されており、ギヤハウジング２８内において第１ベベルギヤ３２とステアリングシャフト２３の第２ベベルギヤ２５とが噛合している。なお、ステアリングシャフト２３の軸心の延長線はギヤシャフト３１の軸心と直交するように配置されている。
【００３０】
さらに、ギヤハウジング２８の外周面であって凹部３３と穴３６との間には外方へ突出する突起３７が形成されており、この突起３７は、ステアリングコラム２１の凹部２６の内面に形成されたガイド溝３８に摺動可能に係合している。突起３７とガイド溝３８の係合により、ギヤハウジング２８の回転が制限される。
図６における破線は、ＹＺ平面に射影されたガイド溝３８の中心線を示している。。ここで、説明の都合上、ステアリングシャフト２３の軸心方向をＸ軸、ギヤシャフト３１上においてＸ軸と直交し且つ車幅方向に伸びる軸をＹ軸、Ｘ軸とＹ軸に直交する軸をＺ軸とする。
【００３１】
図中、Ｐ１点からＰ２点の区間Ａの投影線はＹ軸と平行な直線で且つＸ軸に対して左右対称をなし、突起３７が区間Ａのガイド溝３８に係合している間は、ギヤハウジング２８はＺ軸回りの回転のみ許容され、Ｘ軸回りの回転を阻止されるように設定されている。
また、Ｐ３点からＰ４点の区間Ｃの投影線はＸ軸を中心とする所定半径の円弧状をなし、突起３７が区間Ｃのガイド溝３８に係合している間は、ギヤハウジング２８はＸ軸回りの回転のみ許容され、Ｚ軸回りの回転が阻止されるように設定されている。
区間Ａと区間Ｃとを繋ぐ区間Ｂの投影線は曲率が変化する滑らかな曲線状をなし、突起３７が区間Ｂのガイド溝３８に係合している間は、ガイド溝３８の形状に応じてギヤハウジング２８がＸ軸回りおよびＺ軸回りのいずれの方向の回転も許容されるように設定されている。
【００３２】
次に、このように構成された操舵装置１Ｂの作用を説明する。
この操舵装置１Ｂでは、中立状態において、ギヤシャフト３１の軸心がＺ軸上に位置し、ステアリングホイール３０がＹＺ平面と平行な面に位置し、突起３７がガイド溝３８の区間Ａの長手方向中央に位置するように設定されている。
この中立状態からステアリングホイール３０をＸ軸回りに回転させようとしても、前述したように操作子２２の突起３７とステアリングコラム２１の区間Ａにおけるガイド溝３８との係合により、Ｘ軸回りに回転させることはできないが、ステアリングホイール３０をＺ軸回りに回転させることは可能である。
【００３３】
そこで、中立状態から転舵輪を転舵させるときには、ステアリングホイール３０の左右一方を前方に、他方を後方へ移動することにより、ステアリングホイール３０をＺ軸回り（すなわち、ギヤシャフト３１回り）に回転させる。すると、ステアリングホイール３０に連結されたギヤハウジング２８とギヤシャフト３１と第１ベベルギヤ３２がステアリングホイール３０と一体となってＺ軸回りに回転し、Ｚ軸回りに自転する第１ベベルギヤ３２と噛合する第２ベベルギヤ２５がＸ軸回りに回転し、ステアリングシャフト２３がＸ軸回りに回転する。これにより転舵輪を転舵することができる。
【００３４】
そして、突起３７が区間Ｂを経由して区間Ｃのガイド溝３８に進むと、突起３７と区間Ｃのガイド溝３８との係合により、ステアリングホイール３０はＺ軸回りの回転を阻止され、Ｘ軸回りの回転のみ許容されるので、この後は、ステアリングホイール３０をＸ軸回り（すなわち、ステアリングシャフト２３回り）に回転する。すると、ステアリングホイール３０に連結されたギヤハウジング２８とギヤシャフト３１と第１ベベルギヤ３２がステアリングホイール３０と一体となってＸ軸回りに回転し、第１ベベルギヤ３２と噛合する第２ベベルギヤ２５がＸ軸回りに回転する。このように、ギヤハウジング２８がＸ軸回りに回転しているときには、第１ベベルギヤ３２と第２ベベルギヤ２５は相対回転せずロックされた状態となるので、第１ベベルギヤ３２のＸ軸回りの公転に伴ってステアリングシャフト２３がＸ軸回りに回転する。これにより転舵輪を転舵することができる。
【００３５】
なお、突起３７が区間Ｂのガイド溝３８に沿って進む間は、ガイド溝３８の形状に応じてステアリングホイール３０がＺ軸回りおよびＸ軸回りに回転可能となり、このときには、第１ベベルギヤ３２はＺ軸回りに自転するとともにＸ軸回りに公転する複合回転となる。その結果、第１ベベルギヤ３２と噛合する第２ベベルギヤ２５がＸ軸回りに回転し、ステアリングシャフト２３がＸ軸回りに回転するので、これにより転舵輪を転舵することができる。
【００３６】
この実施例２の操舵装置１Ｂでは、図５に示すように、ギヤシャフト３１とステアリングホイール３０の操作面との間隔Ｓを、ステアリングホイール３０の半径Ｒよりも小さく設定するのが好ましい。このようにすると、操作子２２をＺ軸回りに回転したときにステアリングホイール３０のＹ軸方向の移動量を小さくすることができ、運転者がステアリングホイール３０を操作する際に違和感を感じないで済む。また、操作子２２のＺ軸回りの回転操作が、ステアリングホイール３０の左右を互いに逆方向に前後動する操作に近くなる。これと逆に、前記間隔Ｓをステアリングホイール３０の半径Ｒよりも大きくすると、操作子２２をＺ軸回りに回転したときにステアリングホイール３０のＹ軸方向の移動量が大きくなり、運転者は操作に違和感を感じる。
【００３７】
以上説明するように、この操舵装置１Ｂにおいては、中立状態に近い小舵角領域では、ステアリングホイール３０の左右を前後方向へ移動させてステアリングホイール３０をＺ軸回りに回転することにより転舵輪を転舵させることができ、転舵角が所定角度に達した後はステアリングホイール３０をＸ軸回りに回転することにより転舵輪を転舵させることができる。
その結果、操舵初期において、運転者はほぼ腕の前後方向動作によって操舵することができるので、運転者は操作力を出し易く、操作速度も速くなり、運転者の負担を低減することができ、疲労を軽減することができる。
【００３８】
なお、この実施例２においては、ステアリングコラム２１によって、操作子２２をステアリングシャフト２３回りに回転可能に支持するとともにステアリングシャフト２３と交差する第２軸回りに回転可能に支持する支持体が構成され、操作子２２の突起３７とステアリングコラム２１のガイド溝３８によってガイド機構が構成される。
【００３９】
［実施例３］
次に、この発明に係る操舵装置の実施例３を図７から図１７の図面を参照して説明する。
図７、図８はそれぞれ、車両用操舵装置１Ｃを一部破断して示す側面図および横断面図であり、操舵装置１Ｃは、車体に固定され後端を運転席前に配置されたステアリングコラム５１と、ステアリングコラム５１の後端に取り付けられた操作子５２と、ステアリングコラム５１に回転可能に取り付けられたステアリングシャフト５３と、ステアリングコラム５１と操作子５２との間に設けられたガイド機構５４と、を備えている。
【００４０】
ここで、前後方向とは、ステアリングシャフト５３の軸方向に沿う方向をいうものとし、必ずしも車体の前後方向と一致しない。また、後方とはステアリングシャフト５３において操作子５２に接近する側をいい、前方とは操作子５２から離反する側をいうものとする。
【００４１】
ステアリングシャフト５３はステアリングコラム５１のシャフト挿通孔７１を挿通し、軸受５５を介してステアリングコラム５１に回転可能に支持されている。ステアリングシャフト５３の後端はステアリングコラム５１の後端から後方へ突出しており、この後端には第２ベベルギヤ５６が一体的に形成されている。ステアリングシャフト５３の前端は転舵機構（図示略）に連結されており、ステアリングシャフト５３を回転することにより転舵輪（図示略）を転舵することができる。
【００４２】
操作子５２は、ステアリングコラム５１の後端に軸受７０を介してステアリングコラム５１の軸心回りに回転可能に取り付けられたギヤハウジング５７と、軸心をステアリングシャフト５３と直交する方向に伸ばしてギヤハウジング５７を貫通しギヤハウジング５７に軸受５８を介して回転可能に支持された揺動軸（第２軸）５９と、ギヤハウジング５７内に収容され揺動軸５９に固定された第１ベベルギヤ（第１歯車）６０と、揺動軸５９の両端に連結された環状のステアリングホイール６１と、を備えている。なお、ステアリングシャフト５３の軸心の延長線と揺動軸５９の軸心とは互いに直交するように配置されている。
ステアリングシャフト５３の第２ベベルギヤ５６はギヤハウジング５７内に収容され、第１ベベルギヤ６０に噛合している。
【００４３】
このように構成された操作子５２では、ギヤハウジング５７がステアリングシャフト５３の軸心回りに回転可能であるとともに、ギヤハウジング５７に対して揺動軸５９がその軸心回りに回転可能である。
実施例３においては、ステアリングコラム５１は、操作子５２をステアリングシャフト５３回りに回転可能に支持するとともにステアリングシャフト５３と交差する第２軸回りに回転可能に支持する支持体を構成する。
【００４４】
ガイド機構５４は、ギヤハウジング５７内において揺動軸５９に固定されたアーム６２と、ステアリングコラム５１のカム部６３に軸方向移動可能且つ回転可能に外嵌された円筒状のスライダー６４と、ギヤハウジング５７に設けられた窓６５を挿通し一端をアーム６２に回転可能に連結され他端をスライダー６４に回転可能に連結されたカムフォロワアーム６６と、ステアリングコラム５１のカム部６３に形成されたカム溝６７と、スライダー６４の内面に不離一体に取り付けられカム溝６７に摺動可能に係合するピン６８と、から構成されている。
図９に示すように、カム溝６７は、カム部６３の軸心に沿って直線状に形成された直線部６７ａと、直線部６７ａを間に挟んだ両側にカム部６３の外周面に沿って螺旋状に形成された螺旋部６７ｂ，６７ｃと、直線部６７ａと螺旋部６７ｂ，６７ｃとを接続する曲線部６７ｄ，６７ｅとから構成されている。
【００４５】
このガイド機構５４においては、ピン６８がカム溝６７に係合しカム溝６７に沿ってのみ移動可能である。したがって、ピン６８が直線部６７ａを移動しているときには、スライダー６４はカム部６３に対して回転せず、カム部６３の軸心に沿って直線移動するだけであるが、ピン６８が曲線部６７ｄ，６７ｅを移動しているときには、スライダー６４はカム部６３の軸心に沿って移動しながらカム部６３の回りを回転し、ピン６８が螺旋部６７ｂ，６７ｃを移動しているときには、スライダー６４はカム部６３の回りで螺旋状に移動する。そして、スライダー６４がカム部６３の軸心回りに回転したときには、カムフォロワアーム６６とアーム６２と揺動軸５９を介してスライダー６４に連結されている操作子５２のギヤハウジング５７も、スライダー６４と一体となって回転する。
【００４６】
次に、このように構成された操舵装置１Ｃの作用を説明する。ここで、説明の都合上、ステアリングシャフト５３の軸心方向をＸ軸、揺動軸５９上においてＸ軸と直交し且つ車幅方向に伸びる軸をＹ軸、Ｘ軸とＹ軸に直交する軸をＺ軸とする。
操舵装置１Ｃでは、中立状態において、揺動軸５９の軸心がＺ軸に一致し、ステアリングホイール６１およびアーム６２がＹＺ平面上に位置し（図８参照）、ピン６８がカム溝６７の直線部６７ａの長手方向中央（図９においてＱ点）に位置するように設定されている。
【００４７】
この中立状態からステアリングホイール６１をＸ軸回りに回転させようとしても、ピン６８とカム溝６７の直線部６７ａとの係合によりＸ軸回りに回転させることはできない。しかしながら、ピン６８を直線部６７ａに沿ってステアリングコラム５１の軸心方向へ移動させることは可能である。
【００４８】
そこで、中立状態から転舵輪を転舵させるときには、ステアリングホイール６１の左右一方を前方へ、他方を後方へ移動することにより、ステアリングホイール６１をＺ軸回り（すなわち、揺動軸５９回り）に回転させる。すると、ステアリングホイール６１に連結された揺動軸５９と第１ベベルギヤ６０がステアリングホイール６１と一体となってＺ軸回りに回転し、Ｚ軸回りに自転する第１ベベルギヤ６０に噛合する第２ベベルギヤ５６がＸ軸回りに回転し、ステアリングシャフト５３がＸ軸回りに回転する。これにより転舵輪を転舵することができる。また、このときにアーム６２が揺動軸５９と一体となって回転するので、これに伴ってカムフォロワアーム６６およびスライダー６４が前後方向へ移動せしめられ、ピン６８がカム溝６７の直線部６７ａに沿ってステアリングコラム５１の軸心方向へ移動する。なお、このときには、ギヤハウジング５７は回転しない。直線部６７ａの長さ設定により、ステアリングホイール６１の前後方向操作範囲を設定することができる。図１０、図１１は、ピン６８が直線部６７ａの終点に達した状態を示す側面図と横断面図である。
【００４９】
そして、ピン６８がカム溝６７の曲線部６７ｄまたは６７ｅに達した後は、ステアリングホイール６１を揺動軸５９回りに回転しながらギヤハウジング５７をステアリングコラム５１の軸心回りに回転する。すなわち、ステアリングホイール６１を揺動軸５９回りに回転させながらステアリングシャフト５３回りに回転させる複合的な回転を行う。
すると、ステアリングホイール６１に連結された揺動軸５９とギヤハウジング５７と第１ベベルギヤ６０がステアリングホイール６１と一体となってＸ軸回りに回転するとともに、揺動軸５９と第１ベベルギヤ６０がステアリングホイール６１と一体となってＺ軸回りに回転する。これにより、ピン６８をカム溝６７の曲線部６７ｄまたは６７ｅに沿って移動させることができる。
そして、この操作により、第１ベベルギヤ６０に噛合する第２ベベルギヤ５６をＸ軸回りに回転することができ、転舵輪を転舵することができる。
この曲線部６７ｄ，６７ｅの曲率を適宜に設定することにより、直線部６７ａから螺旋部６７ｂ，６７ｃへの移行を滑らかにすることができる。
【００５０】
そして、ピン６８が螺旋部６７ｂまたは６７ｃに達した後は、ピン６８をカム溝６７の螺旋部６７ｂまたは６７ｃに沿って移動させるために、ギヤハウジング５７をステアリングコラム５１の軸心回りに回転する。すなわち、ステアリングホイール６１をステアリングシャフト５３回りに回転する。すると、ステアリングホイール６１に連結された揺動軸５９とギヤハウジング５７と第１ベベルギヤ６０がステアリングホイール６１と一体となってＸ軸回りに回転し、第１ベベルギヤ６０に噛合する第２ベベルギヤ５６がＸ軸回りに回転して、ステアリングシャフト５３がＸ軸回りに回転する。これにより、転舵輪を転舵することができる。なお、ピン６８が螺旋部６７ｂ，６７ｃを移動するときには、ピン６８のカム部６３の軸心方向移動が規制され、該方向へは殆ど移動しない。螺旋部６７ｂ，６７ｃの長さ設定により、ステアリングホイール６１のＸ軸回りの回転操作範囲を設定することができる。図１２、図１３は、ピン６８が螺旋部６７ｃを移動中で、カムフォロワアーム６６がＸＺ平面上に位置した状態を示す側面図と横断面図である。
【００５１】
すなわち、この操舵装置１Ｃでは、中立状態に近い小舵角領域ではステアリングホイール６１の左右を前後方向へ移動することにより、ステアリングホイール６１をＺ軸回りに回転して転舵輪を転舵させることができ、転舵角が所定角度に達した後はステアリングホイール６１をＸ軸回りに回転することにより転舵輪を転舵させることができる。
その結果、操舵初期においては、運転者は腕の前後方向動作によって操舵することができるので、運転者は操作力を出し易く、操作速度も速くなり、運転者の負担を低減することができ、疲労を軽減することができる。
【００５２】
実施例３の操舵装置１Ｃの変形例を図１４から図１７の図面を参照して説明する。
図１４から図１６にカム機構５４の変形例を示す。
図１４（Ａ）に示す変形例は、カム部６３のカム溝６７を設ける代わりに断面台形状のカム突起６７Ａを設け、スライダー６４にピン６８を取り付ける代わりに、カム突起６７Ａに係合する駒６８Ａを取り付けたものである。
図１４（Ｂ）に示す変形例は、前記カム突起６７Ａをカム部６３とは別体に板状に形成し、カム部６３に嵌合固定したものである。
図１４（Ｃ）に示す変形例は、カム部６３のカム溝６７を設ける代わりにカム穴６７Ｂを設け、このカム穴６７Ｂにピン６８を係合したものである。
【００５３】
図１５に示す変形例は、カム溝６７の直線部６７ａをカム部６３の軸心方向に対して所定角度傾斜して設けたものである。また、直線部６７ａを大きな曲率半径の円弧状等の曲線状にしてもよい。
【００５４】
図１６に示す変形例は、ピン６８を球状とし、カム溝６７の断面形状を円形として、球状のピン６８がカム溝６７に離脱不能に嵌合し且つカム溝６７に沿って移動可能にしたものである。このように構成すると、ピン６８を保持するためのスライダー６４が不要となる。
また、この場合にはスライダー６４を用いないので、カム部６３を一定半径の円筒状ではなく、カム部６３の軸心方向に沿って半径が変化する曲面状にすることも可能である。例えば、カムフォロワアーム６６とアーム６２との連結点の移動軌跡（図８参照）に合わせた曲線状にしてもよい。
【００５５】
図１７にギヤハウジング５７の支持構造の変形例を示す。前述した実施例３ではギヤハウジング５７をステアリングコラム５１に回転可能に取り付けたが、図１７に示すように、ギヤハウジング５７をステアリングシャフト５３に軸受７２を介して回転可能に取り付けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明に係る操舵装置の実施例１において一部破断して示す斜視図である。
【図２】実施例１の操舵装置の横断面図である。
【図３】実施例１の操舵装置の一部破断して示す側面図である。
【図４】この発明に係る操舵装置の実施例２において一部破断して示す斜視図である。
【図５】実施例２の操舵装置の縦断面図である。
【図６】実施例２の操舵装置のガイド溝の投影形状を示す正面図である。
【図７】この発明に係る操舵装置の実施例３において一部破断して示す側面図である。
【図８】実施例３の操舵装置の横断面図である。
【図９】実施例３の操舵装置におけるカム部の側面図である。
【図１０】実施例３の操舵装置においてステアリングホイールを前後操作したときを示す側面図である。
【図１１】実施例３の操舵装置においてステアリングホイールを前後操作したときを示す平面図である。
【図１２】実施例３の操舵装置においてステアリングホイールをステアリングシャフト回りに回転操作したときを示す側面図である。
【図１３】実施例３の操舵装置においてステアリングホイールをステアリングシャフト回りに回転操作したときを示す平面図である。
【図１４】実施例３の操舵装置におけるガイド機構の変形例を示す図である。
【図１５】実施例３の操舵装置におけるガイド機構の変形例を示す図である。
【図１６】実施例３の操舵装置におけるガイド機構の変形例を示す図である。
【図１７】実施例３の操舵装置におけるギヤハウジングの支持構造の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  操舵装置
２，２１，５１  ステアリングコラム（支持体）
３  ホルダ（支持体）
４，２２，５２  操作子
５，２３，５３  ステアリングシャフト
６，２５，５６  第２ベベルギヤ
８，５９  揺動軸（第２軸）
９，３２，６０  第１ベベルギヤ（第１歯車）
１２，３０，６１  ステアリングホイール
１３  舌片（ガイド機構）
１５  平坦部（ガイド機構）
３１  ギヤシャフト（第２軸）
３７  突起（ガイド機構）
３８  ガイド溝（ガイド機構）
５４  ガイド機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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