(57)【要約】      （修正有）【課題】乗員のハンドル操作が違和感なく行われるコンパクトなステアバイワイヤ装置を提供する。【解決手段】ステアリング１１の回転操作によって前輪をフレーム１２に対してトー方向に回転させる車両に用いるステアバイワイヤ装置１において、ステアリングの回転角を取得する回転角取得部材２と、回転角取得部材の取得した角度に応じて駆動力を発生するアクチュエータ３，４と、アクチュエータの駆動力を前輪のトー方向の回転へと伝達する連結シャフト５と、アクチュエータの出力軸から伝達された駆動力をアクチュエータの出力方向と反対方向で連結シャフトに伝達するジョイント部と、フレームに取り付けられアクチュエーを支持する支持部材６と、を有し、アクチュエータは、ステアリング１１よりも下方であって、アクチュエータの出力軸と前記前輪のトー方向回転軸が平行になるように配置されることを特徴とする。【選択図】図１
2013071607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングの回転操作によって前輪をフレームに対してトー方向に回転させる車両に用いるステアバイワイヤ装置において、
前記ステアリングバーの回転角を取得する回転角取得部材と、
前記回転角取得部材の取得した角度に応じて駆動力を発生するアクチュエータと、
前記アクチュエータの駆動力を前記前輪のトー方向の回転へと伝達する連結シャフトと、
前記アクチュエータの出力軸から伝達された駆動力を前記アクチュエータの出力方向と反対方向で前記連結シャフトに伝達するジョイント部と、
前記フレームに取り付けられ前記アクチュエータを支持する支持部材と、
を有し、
前記アクチュエータは、前記ステアリングよりも下方であって、前記アクチュエータの出力軸と前記前輪のトー方向回転軸が平行になるように配置される
ことを特徴とするステアバイワイヤ装置。
【請求項２】
前記ジョイント部は、カウンタギヤを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のステアバイワイヤ装置。
【請求項３】
前記前輪を前記連結シャフトに対して支持するフロントフォークを有し、
前記アクチュエータは、前記フロントフォークよりも前方に配置される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステアバイワイヤ装置。
【請求項４】
前記前輪を前記連結シャフトに対して支持するフロントフォークを有し、
前記アクチュエータは、前記フロントフォークの側方に配置される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステアバイワイヤ装置。
【請求項５】
前記ステアリングは、ステアリングバーであり、
前記車両は鞍乗型車両である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のステアバイワイヤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に車両の操舵部分に用いるステアバイワイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自転車のハンドル操作性を制御する技術が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、ハンドルと前輪が回動軸で連結されており、その回動軸に負荷装置が回動力を発生するものである。したがって、地面からの衝撃と共に負荷装置の回動力が直接ハンドルに伝わり、乗員のハンドル操作に違和感を与えることがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、乗員のハンドル操作が違和感なく行われるコンパクトなステアバイワイヤ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】
【０００６】
そのために本発明の請求項１に係るステアバイワイヤ装置は、ステアリングの回転操作によって前輪をフレームに対してトー方向に回転させる車両に用いるステアバイワイヤ装置において、前記ステアリングの回転角を検出する回転角取得部材と、前記回転角取得部材の取得した角度に応じて駆動力を発生するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動力を前記前輪のトー方向の回転へと伝達する連結シャフトと、前記アクチュエータの出力軸から伝達された駆動力を前記アクチュエータの出力方向と反対方向で前記連結シャフトに伝達するジョイント部と、前記フレームに取り付けられ前記アクチュエータを支持する支持部材と、を有し、前記アクチュエータは、前記ステアリングよりも下方であって、前記アクチュエータの出力軸と前記前輪のトー方向回転軸が平行になるように配置されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係るステアバイワイヤ装置では、前記ジョイント部は、カウンタギヤを有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係るステアバイワイヤ装置では、前記前輪を前記連結シャフトに対して支持するフロントフォークを有し、前記アクチュエータは、前記フロントフォークよりも前方に配置されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係るステアバイワイヤ装置では、前記前輪を前記連結シャフトに対して支持するフロントフォークを有し、前記アクチュエータは、前記フロントフォークの側方に配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係るステアバイワイヤ装置では、前記ステアリングは、ステアリングバーであり、前記車両は鞍乗型車両であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、ステアリングの回転操作によって前輪をフレームに対してトー方向に回転させる車両に用いるステアバイワイヤ装置において、前記ステアリングの回転角を取得する回転角取得部材と、前記回転角検出部材の取得した角度に応じて駆動力を発生するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動力を前記前輪のトー方向の回転へと伝達する連結シャフトと、前記アクチュエータの出力軸から伝達された駆動力を前記アクチュエータの出力方向と反対方向で前記連結シャフトに伝達するジョイント部と、前記フレームに取り付けられ前記アクチュエータを支持する支持部材と、を有し、前記アクチュエータは、前記ステアリングよりも下方であって、前記アクチュエータの出力軸と前記前輪のトー方向回転軸が平行になるように配置されるので、乗員のステアリング操作に違和感を与えることがなく、乗員が円滑にステアリング操作をすることが可能となる。ステアバイワイヤ装置の重心が前輪のトー方向回転軸の近くに配置できるので、乗員が安定して運転することが可能となる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記ジョイント部は、カウンタギヤを有するので、簡単な構造にすることができると共に、アクチュエータの駆動力を前輪のトー方向の回転へと的確に伝達することが可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明によれば、前記アクチュエータは、前記前輪を前記連結シャフトに対して支持するフロントフォークを有し、前記フロントフォークよりも前方に配置されるので、乗員の視界が広くなると共に、運転時の乗員の膝等の邪魔にならず、乗員が快適に運転することが可能となる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明によれば、前記アクチュエータは、前記前輪を前記連結シャフトに対して支持するフロントフォークを有し、前記フロントフォークの側方に配置されるので、鞍乗型車両に設けられた他の部品との重量バランスを調整することができ、姿勢が安定した快適な運転をすることが可能となる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明によれば、前記ステアリングは、ステアリングバーであり、前記車両は鞍乗型車両であるので、乗員のステアリング操作により違和感を与えることがなく、乗員がより円滑にステアリング操作をすることが可能となる。また、乗員がより安定して運転することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態のステアバイワイヤ装置の斜視図である。
【図２】第１実施形態のステアバイワイヤ装置の断面図である。
【図３】第２実施形態のステアバイワイヤ装置の斜視図である。
【図４】第３実施形態のステアバイワイヤ装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は第１実施形態のステアバイワイヤ装置の斜視図、図２は第１実施形態のステアバイワイヤ装置の断面図である。
【００１９】
ステアバイワイヤ装置１は、鞍乗型車両１０のフレーム１２の先端に連結されたヘッドチューブ１２ａに支持されて、ステアリングバー１１の下方に延びるように設置する。なお、第１実施形態では、鞍乗型車両１０のステアリングバー１１に対して説明するが、例えば、バケットシート等を有する一般車両の環状等のステアリングに用いることも可能である。
【００２０】
ステアバイワイヤ装置１は、ステアリングバー１１の回転角度を検出する回転検出部材としてのエンコーダ２と、駆動力を発生するアクチュエータとしてのモータ３と、モータ３の回転を減速するアクチュエータとしての減速部４と、モータ３の駆動力をフロントフォーク１４に伝達する連結シャフト５と、フレーム１２に対してモータ３を支持する支持部材としてのマウント６と、を有する。
【００２１】
エンコーダ２は、マウント６のステアリング支持部６ａに支持固定される。エンコーダ２は、フレーム１２に対して相対的に回転するステアリングバー１１のステアリング軸１１ａの回転角度を検出し取得する。
【００２２】
モータ３は、減速部４に支持される。モータ３の回転はモータ出力部３ａから減速部４で減速されて連結シャフト５に出力される。
【００２３】
減速部４は、マウント６のモータ支持部６ｂに支持される。減速部４は、プラネタリギヤ等から構成され、モータ３の回転を減速して減速出力部４ａから連結シャフト５に出力する。
【００２４】
第１実施形態では、モータ３及び減速部４でアクチュエータを構成する。なお、減速部４は、必ずしも設ける必要はない。また、モータ３及び減速部４を一体で構成してもよい。
【００２５】
連結シャフト５は、減速出力部４ａとフロントフォーク１４を連結して、モータ３の駆動力を、フロントフォーク１４を介して前輪のトー方向の回転へと伝達するものである。連結シャフト５はシャフトアダプタ５ａを介してフロントフォーク１４と連結される。シャフトアダプタ５ａとフロントフォーク１４は図示しないボルトを介して連結される。
【００２６】
第１実施形態では、減速出力部４ａと連結シャフト５とを連結するジョイント部７を有する。
【００２７】
ジョイント部７は、減速出力部４ａと同軸に連結されるカウンタ軸７ａと、減速出力部４ａとカウンタ軸７ａとを連結するカップリング７ｂと、カウンタ軸７ａのカップリング７ｂとは反対側の端部に設けられた第１カウンタギヤ７ｃと、連結シャフト５のフロントフォーク１４とは反対側の端部に設けられ第１カウンタギヤ７ｃに噛み合う第２カウンタギヤ７ｄと、を有する。
【００２８】
図２に示すように、モータ出力部３ａ、減速出力部４ａ、及びカウンタ軸７ａは同軸で回転可能に取り付けられる。また、連結シャフト５及びフロントフォーク１４は同軸で回転可能に取り付けられる。そして、モータ出力部３ａ、減速出力部４ａ、及びカウンタ軸７ａの回転軸と、連結シャフト５及びフロントフォーク１４の回転軸は、平行に配置される。したがって、ジョイント部７は、減速出力部４ａからの出力を１８０度折り返して連結シャフト５に伝達する。
【００２９】
マウント６は、ステアリングバー１１のステアリング軸１１ａを回転可能に支持するステアリング支持部６ａと、モータ３及び減速部４を支持し、フレーム１２に支持固定されるモータ支持部６ｂと、ステアリング支持部６ａとモータ支持部６ｂとを連結する連結支持部６ｃと、を有する。
【００３０】
また、ステアリングバー１１のステアリング軸１１ａには、ステアリングバー１１の回転に抵抗力を与えるステアリングダンパ８を設けることが好ましい。ステアリングダンパ８を設けることで、乗員の入力に抵抗が加えられて、適度な操舵感を演出することが可能となる。
【００３１】
さらに、ステアリングダンパと共に付勢部材としてのバネを設けるとより好ましい。バネの力によって、前輪が自然に直進状態となるように、ステアリングバー１１が付勢され、より良い操舵感を得ることが可能となる。
【００３２】
次に、第１実施形態のステアバイワイヤ装置１の動作について説明する。
【００３３】
第１実施形態のステアバイワイヤ装置１では、乗員がステアリングバー１１を回転させると、ステアリング軸１１ａが回転する。エンコーダ２は、ステアリング軸１１ａの回転を検出して、図示しない制御部へ検出値を送信する。
【００３４】
制御部は、エンコーダ２の検出値に応じてモータ３に作動信号を送信する。モータ３は、制御部からの信号に応じて回転する。モータ３の回転は、減速部４で減速され、ジョイント部７に伝達される。
【００３５】
ジョイント部７では、まず、モータ３の回転は、減速出力部４ａからカップリング７ｂを介してカウンタ軸７ａに伝達される。続いて、カウンタ軸７ａに設けられた第１カウンタギヤ７ｃに伝達され、第１カウンタギヤ７ｃに噛み合う第２カウンタギヤ７ｄに伝達される。そして、第２カウンタギヤ７ｄを設けた連結シャフト５が回転する。ここで、モータ３のモータ出力軸３ａから伝達された回転力は、１８０度折り返されて連結シャフト５に伝達される。連結シャフト５が回転すると、フロントフォーク１４が回転し、図示しない前輪がトー方向に回転して操舵される。
【００３６】
このように、第１実施形態によれば、ステアリングバー１１と図示しない前輪を支持するフロントフォーク１４が直接連結されておらず、モータ３の回動力が直接ステアリングバー１１に伝わることがないので、乗員のステアリング操作に違和感を与えることがなく、乗員が円滑にステアリング操作をすることが可能となる。
【００３７】
また、ジョイント部７を設けることで、モータ３の出力軸３ａとフロントフォーク１４の回転軸の方向を変更することが可能となり、モータ３の設置箇所の自由度が高くなる。
【００３８】
さらに、モータ３をステアリングバー１１の前方且つ下方に配置することにより、乗員の視界が広くなると共に、運転時の乗員の膝等の邪魔にならず、乗員が快適に運転することが可能となる。
【００３９】
また、モータ３の出力軸３ａとフロントフォーク１４の回転軸を平行に配置することにより、ジョイント部７をカウンタギヤ等の簡単な構造にすることができると共に、モータ３の回転力をフロントフォーク１４に的確に伝達することが可能となる。
【００４０】
さらに、ステアバイワイヤ装置１をフレーム１２に設置できると共に、ステアバイワイヤ装置１の重心がフロントフォーク１４の回転軸の近くに配置できるので、乗員が安定して運転することが可能となる。
【００４１】
図３は第２実施形態のステアバイワイヤ装置の斜視図、図４は第３実施形態のステアバイワイヤ装置の斜視図である。
【００４２】
図３及び図４に示すように、第２実施形態及び第３実施形態ステアバイワイヤ装置１はヘッドチューブ１２ａの側方に取り付けたものである。その他の構成については、第１実施形態と同一である。
【００４３】
このように、第２実施形態及び第３実施形態によれば、ステアリングバー１１と図示しない前輪を支持するフロントフォーク１４が直接連結されておらず、モータ３の回動力が直接ステアリングバー１１に伝わることがないので、乗員のステアリング操作に違和感を与えることがなく、乗員が円滑にステアリング操作をすることが可能となる。
【００４４】
また、ジョイント部７を設けることで、モータ３の出力軸３ａとフロントフォーク１４の回転軸の方向を変更することが可能となり、モータ３の設置箇所の自由度が高くなる。
【００４５】
さらに、モータ３をステアリングバー１１の前方且つ下方に配置することにより、乗員の視界が広くなり、乗員が快適に運転することが可能となる。
【００４６】
また、モータ３の出力軸３ａとフロントフォーク１４の回転軸を平行に配置することにより、ジョイント部７をカウンタギヤ等の簡単な構造にすることができると共に、モータ３の回転力をフロントフォーク１４に的確に伝達することが可能となる。
【００４７】
さらに、ステアバイワイヤ装置１をフレーム１２に設置できると共に、ステアバイワイヤ装置１の重心がフロントフォーク１４の回転軸の近くに配置できるので、乗員が安定して運転することが可能となる。
【００４８】
また、ステアバイワイヤ装置１をヘッドチューブ１２ａの側方に取り付けることで、鞍乗型車両１０に設けられた他の部品との重量バランスを調整することができ、姿勢が安定した快適な運転をすることが可能となる。
【００４９】
このように、本実施形態に係る発明によれば、ステアリングバー１１の回転操作によって前輪をフレーム１２に対してトー方向に回転させる鞍乗型車両１０に用いるステアバイワイヤ装置１において、ステアリングバー１１の回転角を取得するエンコーダ２と、エンコーダ２の取得した角度に応じて駆動力を発生するアクチュエータとしてのモータ３と、モータ３の駆動力を前輪のトー方向の回転へと伝達する連結シャフト５と、モータ３の出力軸３ａから伝達された駆動力をモータ３の出力方向と反対方向で連結シャフト５に伝達するジョイント部７と、フレーム１２に取り付けられモータ３を支持するマウント６と、を有し、モータ３は、ステアリングバー１１よりも下方であって、モータ３の出力軸３ａと前輪のトー方向回転軸が平行になるように配置されるので、乗員のステアリング操作に違和感を与えることがなく、乗員が円滑にステアリング操作をすることが可能となる。ステアバイワイヤ装置１の重心が前輪のトー方向回転軸の近くに配置できるので、乗員が安定して運転することが可能となる。
【００５０】
また、ジョイント部７は、カウンタギヤ７ｃ，７ｄを有するので、簡単な構造にすることができると共に、モータ３の駆動力をフロントフォーク１４に的確に伝達することが可能となる。
【００５１】
また、モータ３は、フロントフォーク１４よりも前方に配置されるので、乗員の視界が広くなると共に、運転時の乗員の膝等の邪魔にならず、乗員が快適に運転することが可能となる。
【００５２】
また、モータ３は、フロントフォーク１４の側方に配置されるので、鞍乗型車両１０に設けられた他の部品との重量バランスを調整することができ、姿勢が安定した快適な運転をすることが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１…ステアバイワイヤ装置
２…エンコーダ（回転角取得部材）
３…モータ（アクチュエータ）
４…減速部（アクチュエータ）
５…連結シャフト
６…マウント（支持部材）
７…ジョイント部
８…ステアリングダンパ
【図１】
2013071607.tif 000003
【図２】
2013071607.tif 000004
【図３】
2013071607.tif 000005
【図４】
2013071607.tif 000006