(57)【要約】【課題】構造が簡単になるとともに、軸方向長さが短くなり、安価となり、摩擦トルクを発生させることができる車両用操舵装置を提供する。【解決手段】回転制限機構２０は、回転可能要素３０および回転不能要素４０の一方に径方向に直線形状の第１の溝３３が形成され、他方に、ステアリングシャフト１１の周方向において操舵部品２の回転操作量である所定角度に渡って螺旋形状の第２の溝４３が形成され、第１の溝３３および第２の溝４３の交差する箇所に係合部材２１を有し、係合部材２１の少なくとも一部が、第２の溝４３と接する第１摩擦部であり、第１摩擦部を第２の溝４３と接する方向に押圧する第１押圧装置２３を係合部材内に備え、第１押圧装置２３で第１摩擦部を前記第２の溝４３に押圧することによって、回転可能要素３０および回転不能要素４０の相対回転時に摩擦トルクを発生させるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部品と一体に回転するステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに接続されて前記操舵部品の回転操作量を所定角度以下に制限する回転制限機構と、転舵輪を転舵させるための転舵用アクチュエータと、前記操舵部品の操舵角を検出するための操舵角検出手段と、前記操舵部品を一方向に操作しているときは、前記転舵輪を一方向に旋回させ、前記操舵部品を他方向に操作しているときは、前記転舵輪を他方向に旋回させるように、前記操舵角検出手段により検出される信号に基づいて前記転舵用アクチュエータを駆動制御する制御装置とを備え、操舵部品と転舵輪との間の機械的な連結が断たれ、回転制限機構は、前記ステアリングシャフトと一体に回転する回転可能要素と、前記ステアリングシャフトの軸方向において前記回転可能要素と対向する回転不能要素と、前記回転可能要素および前記回転不能要素の前記軸方向の間に配置された係合部材とを有し、前記回転可能要素および前記回転不能要素の一方に径方向に直線形状の第１の溝が形成され、前記回転可能要素および前記回転不能要素の他方に、前記ステアリングシャフトの周方向において前記操舵部品の回転操作量である前記所定角度に渡って螺旋形状の第２の溝が形成され、前記第１の溝および前記第２の溝の交差する箇所に前記係合部材を有した車両用操舵装置において、前記係合部材の少なくとも一部が、前記第２の溝と接する第１摩擦部であり、前記第１摩擦部を前記第２の溝と接する方向に押圧する第１押圧装置を前記係合部材内に備え、前記第１押圧装置で前記第１摩擦部を前記第２の溝に押圧することによって、前記回転可能要素および前記回転不能要素の相対回転時に摩擦トルクを発生させるようにしたことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記係合部材の少なくとも一部が、前記第１の溝と接する第２摩擦部であり、前記第２摩擦部を前記第１の溝と接する方向に押圧する第２押圧装置を前記係合部材内に備え、前記第２押圧装置で前記第２摩擦部を前記第１の溝に押圧することによって、前記回転可能要素および前記回転不能要素の相対回転時に摩擦トルクを発生させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記係合部材の少なくとも一部が、前記第１の溝と接する第２摩擦部であり、前記第１押圧装置は、前記第１摩擦部を前記第２の溝と接する方向に押圧するとともに、前記第２摩擦部を前記第１の溝と接する方向に押圧するものであり、前記第１押圧装置で前記第１摩擦部を前記第２の溝に押圧するとともに、前記第２摩擦部を前記第１の溝に押圧することによって、前記回転可能要素および前記回転不能要素の相対回転時に摩擦トルクを発生させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフト等の荷役車両用操舵装置では、ステアリング（操舵部品）の操舵に応じて、転舵輪としての後輪を転舵している。フォークリフトは、操舵部品の操作機構と転舵輪の転舵機構との間の機械的な連結が断たれた、いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置が採用される場合がある。
【０００３】
この車両用操舵装置は、操作機構は、操舵部品に連結しているステアリングシャフトと、操舵部品の回転操作量を所定角度以下に制限する回転制限機構とを有する。転舵機構は、操舵部品の回転操作量に応じて制御される転舵用アクチュエータと、転舵用アクチュエータによって操作され、これを転舵輪に伝える転舵軸とを有する。
【０００４】
また、操舵部品の回転操作量の操舵角を検出するための操舵角センサと、操舵部品に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルクセンサとが設けられ、操舵角センサにより検出される操舵角及び／又は操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに基づいて転舵用アクチュエータが駆動制御されることになる。この車両用操舵装置では、操舵部品を回転すると、回転操作量に応じて転舵用アクチュエータによって制御された回転を、例えばボールねじを介して、転舵軸の軸方向に変化させて転舵軸により転舵輪を転舵させる。
【０００５】
特許文献１に示す車両用操舵装置においては、回転制限機構が、回転円板と、静止円板と、回転円板および静止円板の間に設ける複数の板要素と、複数の板要素のうち回転円板側の板要素および回転円板間の相対回転を規制するように板要素および回転円板の一方に設ける第１案内溝並びに他方に設ける第１突起で構成される第１連結要素と、隣接する要素間の相対回転量を規制するように隣接する要素の一方に設ける第２案内溝並びに他方に設ける第２突起で構成される複数の第２連結要素と、複数の板要素のうち回転円板側の板要素および回転円板間の相対回転に摩擦抵抗を付与する第１摩擦板と、隣接する要素間の相対回転に摩擦トルクを付与する第２摩擦板と、複数の板要素のうち静止円板側の板要素および静止円板間の相対回転を規制するように板要素および静止円板の一方に設ける第３案内溝並びに他方に設ける第３突起で構成される第３連結要素と、第１摩擦板および第２摩擦板を押圧または解放する切り替え機構とを備えている。
そして、切り替え機構により第１摩擦板および第２摩擦板を押圧するときは、回転円板および静止円板間は、第３連結要素を介して相対回転を規制し、切り替え機構により第１摩擦板および第２摩擦板を解放するときは、回転円板および静止円板間は、第１連結要素、第２連結要素および第３連結要素を介して相対回転を規制している。
【０００６】
また、特許文献２に、別の回転制限機構の一例が、示されている。図１６に示すように回転制限機構６は、ステアリングシャフトに嵌合された回転円板６０と、ハウジングに固定された静止円板６１と、ガイド球６３ｂを一体形成したスライダ６３とを備える。回転円板６０に保持溝６０ｂを半径方向に形成し、静止円板６１に案内溝６１ｂを螺旋形状に形成し、回転円板６０と静止円板６１を、軸方向に重ね合わせ、保持溝６０ｂにスライダ６３を半径方向に移動可能に嵌合保持させ、案内溝６１ｂにガイド球６３ｂを係合させている。
【０００７】
操舵部品と共に回転円板６０が、非回転に拘束された静止円板６１に対して回転すると、ガイド球６３ｂが案内溝６１ｂに沿って螺旋状に移動し、スライダ６３が保持溝６０ｂに沿って半径方向に移動する。ガイド球６３ｂが螺旋形状の案内溝６１ｂのストロークエンドに当接するか、または、スライダ６３が半径方向の保持溝６０ｂのストロークエンドに当接することによって、操舵部品の回転操作量を制限することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１９３６７５号公報
【特許文献２】特開２００３−４８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、操舵部品の回転操作量を複数の所定角度以下に制限するため、複数の板要素、摩擦板および複数の連結要素などを必要とするため、構造が複雑になるとともに、軸方向長さが大きくなり、レイアウトが困難となり、コスト高となる。特許文献２では、操舵部品の回転操作量を固定した所定角度以下に制限する回転制限機構として、軸方向の長さが小さくなるが、回転円板および静止円板の相対回転時に操舵時の手応え感に必要な摩擦トルクを発生させることができない。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、構造が簡単になるとともに、軸方向長さが短くなり、安価となり、摩擦トルクを発生させることができる車両用操舵装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の車両用操舵装置は、操舵部品と一体に回転するステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに接続されて前記操舵部品の回転操作量を所定角度以下に制限する回転制限機構と、転舵輪を転舵させるための転舵用アクチュエータと、前記操舵部品の操舵角を検出するための操舵角検出手段と、前記操舵部品を一方向に操作しているときは、前記転舵輪を一方向に旋回させ、前記操舵部品を他方向に操作しているときは、前記転舵輪を他方向に旋回させるように、前記操舵角検出手段により検出される信号に基づいて前記転舵用アクチュエータを駆動制御する制御装置とを備え、操舵部品と転舵輪との間の機械的な連結が断たれ、回転制限機構は、前記ステアリングシャフトと一体に回転する回転可能要素と、前記ステアリングシャフトの軸方向において前記回転可能要素と対向する回転不能要素と、前記回転可能要素および前記回転不能要素の前記軸方向の間に配置された係合部材とを有し、前記回転可能要素および前記回転不能要素の一方に径方向に直線形状の第１の溝が形成され、前記回転可能要素および前記回転不能要素の他方に、前記ステアリングシャフトの周方向において前記操舵部品の回転操作量である前記所定角度に渡って螺旋形状の第２の溝が形成され、前記第１の溝および前記第２の溝の交差する箇所に前記係合部材を有した車両用操舵装置において、前記係合部材の少なくとも一部が、前記第２の溝と接する第１摩擦部であり、前記第１摩擦部を前記第２の溝と接する方向に押圧する第１押圧装置を前記係合部材内に備え、前記第１押圧装置で前記第１摩擦部を前記第２の溝に押圧することによって、前記回転可能要素および前記回転不能要素の相対回転時に摩擦トルクを発生させるようにしたことを要旨としている。
【００１２】
請求項１によれば、第１の溝が径方向に直線形状に形成され、第２の溝が螺旋形状に形成され、第１の溝および第２の溝に係合されているため、操舵部品の回転操作量を固定した所定角度以下に制限することができ、係合部材と回転可能要素あるいは回転不能要素間に第１摩擦部を有しているため、相対回転時に摩擦トルクを発生させることができ、これらによって、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くでき、安価になる。
【００１３】
請求項２の車両用操舵装置は、前記係合部材の少なくとも一部が、前記第１の溝と接する第２摩擦部であり、前記第２摩擦部を前記第１の溝と接する方向に押圧する第２押圧装置を前記係合部材内に備え、前記第２押圧装置で前記第２摩擦部を前記第１の溝に押圧することによって、前記回転可能要素および前記回転不能要素の相対回転時に摩擦トルクを発生させるようにしたことを要旨としている。
【００１４】
請求項２によれば、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くでき、安価になる。さらに、より大きな摩擦トルクを発生させてより軸方向の長さを短くすることができる。
【００１５】
請求項３の車両用操舵装置は、前記係合部材の少なくとも一部が、前記第１の溝と接する第２摩擦部であり、前記第１押圧装置は、前記第１摩擦部を前記第２の溝と接する方向に押圧するとともに、前記第２摩擦部を前記第１の溝と接する方向に押圧するものであり、前記第１押圧装置で前記第１摩擦部を前記第２の溝に押圧するとともに、前記第２摩擦部を前記第１の溝に押圧することによって、前記回転可能要素および前記回転不能要素の相対回転時に摩擦トルクを発生させるようにしたことを要旨としている。
【００１６】
請求項３によれば、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くでき、安価になる。さらに、より大きな摩擦トルクを発生させることができる。請求項２と比べて、１つの押圧装置で済むため、構造が簡単になり安価となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、構造が簡単になるとともに、軸方向長さが短くなり、安価となり、摩擦トルクを発生させることができる車両用操舵装置を提供できる。  
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転制限機構が適用された車両用操舵装置の概略構成を示す模式図。
【図２】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の分解斜視図。
【図３】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の第１プレートの中立状態平面図。
【図４】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の第２プレートの中立状態平面図。
【図５】本発明の第一実施形態に係る図４のＴ−Ｔ線断面図。
【図６】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の係合部材の平面図。
【図７】本発明の第一実施形態に係る図６のＺ−Ｚ線断面図。
【図８】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の左旋回状態図。
【図９】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の右旋回状態図。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る図６のＺ−Ｚ線断面図。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る回転制限機構の係合部材の平面図。
【図１２】本発明の第二実施形態に係る図１１のＳ−Ｓ線断面図。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る図６のＺ−Ｚ線断面図。
【図１４】本発明の第三実施形態に係る回転制限機構の係合部材の平面図。
【図１５】本発明の第三実施形態に係る図１４のＸ−Ｘ線断面図。
【図１６】従来の回転制限機構の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第一実施形態を図１を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は本発明の第一実施形態に係る回転制限機構が適用された車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、車両用操舵装置１の構成について説明する。
車両用操舵装置１は、操作機構１０と、転舵機構５０と、制御装置８０とを有する。車両用操舵装置１は、操作機構１０および転舵機構５０の機械的な連結が解除されたステアバイワイヤとしての構成を有する。車両用操舵装置１は、操舵部品２の回転操作による操作機構１０の動作に基づいて制御装置８０により転舵機構５０を動作させる構造になっている。
【００２１】
操作機構１０は、ステアリングシャフト１１と、反力アクチュエータ１２と、舵角センサ１３と、トルクセンサ１４と、回転制限機構２０とを有する。操作機構１０は、操舵部品２の回転操作による操舵部品２の回転角度（以下、「操舵角」）の情報を舵角センサ１３より制御装置８０に伝達し、操舵部品２の回転操作によるステアリングシャフト１１に付与されたトルク（以下、「操舵トルク」）の情報をトルクセンサ１４より制御装置８０に伝達する構造になっている。
【００２２】
ステアリングシャフト１１は、その先端部において操舵部品２に接続され、操舵部品２と一体に回転するようになっている。
反力アクチュエータ１２は、電動モータを有する。反力アクチュエータ１２は、ステアリングシャフト１１において操舵部品２側とは反対側の端部に接続されている。反力アクチュエータ１２は、電動モータの出力軸の回転トルクをステアリングシャフト１１に付与する役目を持っている。反力アクチュエータ１２は、路面等から転舵輪３に伝達される反力を操舵反力として発生させ、ステアリングシャフト１１を介して操舵部品２に付与する機能を持っている。
【００２３】
舵角センサ１３は、ステアリングシャフト１１の回転角度を検出し、回転角度に応じた信号（以下、「舵角信号」）を制御装置８０に出力するようになっている。
【００２４】
トルクセンサ１４は、舵角センサ１３よりも操舵部品２とは反対側に位置している。トルクセンサ１４は、操舵トルクを検出し、操舵トルクに応じた信号（以下、「トルク信号」）を制御装置８０に出力するようになっている。
【００２５】
回転制限機構２０は、トルクセンサ１４と反力アクチュエータ１２との間に位置している。回転制限機構２０は、操舵部品２の回転操作による回転操作量が所定角度以下となるように機械的に制限するようになっている。第一実施形態の回転制限機構２０は、操舵部品２の回転操作による回転操作量が１６２０°（４．５回転）以下となるように制限するものである。
【００２６】
転舵機構５０は、ラックシャフト５１と、２個のタイロッド５２と、転舵アクチュエータ５３と、転舵角センサ５４とを有する。転舵機構５０は、操舵部品２の回転操作に基づいて車両の転舵輪３の転舵角を変更するものである。
【００２７】
ラックシャフト５１は、一対の転舵輪３の間に位置している。ラックシャフト５１は、ラックシャフト５１の軸方向において往復動することによりタイロッド５２を介して転舵輪３の転舵角を変更するようになっている。タイロッド５２は、ラックシャフト５１の軸方向においてラックシャフト５１の両端部に連結されている。転舵アクチュエータ５３は、転舵モータおよびボールねじ機構を有する。転舵アクチュエータ５３は、ラックシャフト５１に取り付けられている。転舵アクチュエータ５３は、転舵モータによりボールねじ機構のガイド軸ナットを回転させることによりラックシャフト５１をラックシャフト５１の軸方向に往復動させるようになっている。転舵角センサ５４は、転舵輪３の転舵角を検出する。転舵角センサ５４は、転舵輪３の転舵角の信号（以下、「転舵角信号」）を制御装置８０に出力するようになっている。
【００２８】
制御装置８０は、車速センサ４の車両の走行速度の信号（以下、「車速信号」）およびトルクセンサ１４の操舵トルクに応じた信号（以下、「トルク信号」）が入力され、車速信号およびトルク信号に基づいて目標転舵角を算出するようになっている。制御装置８０は、転舵角信号と目標転舵角との偏差に基づいて転舵アクチュエータ５３の駆動をフィードバック制御するようになっている。
【００２９】
また、制御装置８０は、車速信号、舵角信号、トルク信号、および転舵角信号に基づいて操舵部品２が回転操作された方向とは逆方向となる操舵反力が操舵部品２に付与されるように反力アクチュエータ１２の駆動を制御するようになっている。
【００３０】
図２〜図５を参照して、本発明の第一実施形態に係る回転制限機構２０の詳細な構成について説明する。
図２に示すように、回転制限機構２０は、回転可能要素としての第１プレート３０と、回転不能要素としての第２プレート４０と、係合部材２１とを有する。ステアリングシャフト１１の軸方向において第１プレート３０および第２プレート４０が互いに対向し、係合部材２１が第１プレート３０と第２プレート４０との間に位置する。回転制限機構２０は、第１プレート３０がステアリングシャフト１１と一体に回転し、第２プレート４０がステアリングシャフト１１の回転に対して回転しない構成を有する。なお、係合部材２１は、円柱形状として形成されている。
【００３１】
図３に示すように、第１プレート３０は、プレート本体３１と、貫通孔３２と、第１の溝３３とを有する。プレート本体３１は、平板状の円盤として形成されて、中央部分に板厚方向に貫通孔３２が形成され、この貫通孔３２においてステアリングシャフト１１を圧入固定している。第１の溝３３は、プレート本体３１にステアリングシャフト１１の径方向に直線形状に形成されている。第１の溝３３は、第２プレート４０と対向する対向面３１ａからステアリングシャフト１１の軸方向に凹む断面四角形状を有している。第１の溝３３には、プレート本体３１に係合部材２１の移動を案内する断面四角形状の凸部３６がステアリングシャフト１１の径方向に直線形状に形成されている。なお、内径側端部３４および外径側端部３５は、第１の溝の端部に相当する。
【００３２】
図４に示すように、第２プレート４０は、プレート本体４１と、貫通孔４２と、第２の溝４３とを有する。プレート本体４１は、第１プレート３０のプレート本体３１の外径と等しい平板状の円盤として形成されている。プレート本体４１の中央部分に板厚方向に貫通孔４２が形成され、貫通孔４２の内径は、ステアリングシャフト１１の外径よりも僅かに大きく、この貫通孔４２にステアリングシャフト１１が挿入されている。プレート本体４１に螺旋形状に第２の溝４３が形成されている。
第２の溝４３は、ステアリングシャフト１１の径方向の断面形状として、第１プレート３０と対向する対向面４１ａから凹む半円形状を有している（図９参照）。その螺旋形状の第２の溝４３は、ステアリングシャフト１１の径方向において貫通孔４２を同心に周囲を４．５回巻き回された形状を有している。すなわち、第２の溝４３の内周側端部４４から第２の溝４３の外周側端部４５までの第２の溝４３の長さは、操舵部品２の回転操作量の１６２０°分に相当する。なお、内周側端部４４および外周側端部４５は、第２の溝４３の端部に相当する。
【００３３】
図５に示すように、各プレート３０，４０が重ね合わせた状態において、第１プレート３０の第１の溝３３と第２プレート４０の第２の溝４３とは、ステアリングシャフト１１の軸方向に対向している。詳しくは、第１の溝３３の内径側端部３４は、第２の溝４３の最も内周側の端部４４とステアリングシャフト１１の軸方向に対向している。また、第１の溝３３の外径側端部３５は、第２の溝４３の最も外周側の端部４５とステアリングシャフト１１の軸方向に対向している。
【００３４】
次に、図６および図７を使用して、係合部材２１について説明する。
係合部材２１は、ガイド軸本体２２と、第１摩擦部としての第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉと、第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉを第２の溝４３に押圧する第１圧縮ばね２３とを有している。
【００３５】
ガイド軸本体２２は、円柱状に形成されており、一端に半球形状の第１ガイド部２２ａを有し、他端に案内部２２ｃおよび固定部２２ｄを有し、中間に２面幅の第２ガイド部２２ｂを有している。固定部２２ｄにねじ部が形成され、ねじ部に固定ナット２５が螺合されている。
【００３６】
第１ガイド部２２ａには、第２の溝４３の溝幅方向に第１貫通孔２２ｅが形成され、この第１貫通孔２２ｅに第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉが摺動可能に嵌め込まれている。第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉ間に第１圧縮ばね２３が配置されている。第１ガイド部２２ａ、第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉにより半球形状の外周を形成し、第１ガイド部２２ａ、第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉが第２の溝４３に接触している。第１摺動部材２２ｈおよび第２の溝４３間、第２摺動部材２２ｉおよび第２の溝４３間に第１圧縮ばね２３の押圧による摩擦力が発生している。
【００３７】
第１摺動部材２２ｈは、中央から第２摺動部材２２ｉ側へ延びた凸軸２２ｊを有し、第２摺動部材２２ｉは、中央から第１摺動部材２２ｈ側へ延びた凸軸２２ｋを有している。凸軸２２ｊは、案内穴を有し、案内穴に凸軸２２ｋが摺動可能に嵌合されている。凸軸２２ｊおよび凸軸２２ｋの外周側に第１押圧装置２３が配置され、第１押圧装置２３により第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉを互いに離間する方向に押圧している。
【００３８】
第２ガイド部２２ｂには、第１貫通孔２２ｅと９０度円周方向に回転させた位置、すなわち、第１の溝３３の溝幅方向両側で２面幅が形成され、２面幅は第１の溝３３に接触している。第１の溝３３のストロークエンドで、２面幅は第１の溝３３と接触し、第１プレート３０および第２プレート４０間の相対回転を制限する役目を果たすとともに、係合部材２１の円周方向の回転を防止する役目を果たす。
【００３９】
第１の溝３３には、溝幅方向両側から溝幅中心に向けて突出した凸部３６が形成されている。案内部２２ｃは、第２ガイド部２２ｂの外径より小さく、しかも一対の凸部３６間の溝幅よりも小さい円筒状に形成され、凸部３６に対応する位置に形成されている。
【００４０】
固定部２２ｄには雄ねじが形成され、雌ねじが形成された固定ナット２５が螺合されている。固定ナット２５は、案内部２２ｃおよび雄ねじ間の段面に当接する位置まで螺合されている。第２ガイド部２２ｂおよび案内部２２ｃ間には端面２２ｇが形成されている。固定ナットは端面２２ｇと向かい合う端面２５ａを有している。第１の溝３３の溝深さ方向における凸部３６の深さは、端面２２ｇおよび端面２５ａ間の距離とほぼ等しい。凸部３６は、第１の溝３３の溝深さ方向両側に一対の側面３６ａ、３６ｂを有し、一対の側面３６ａ、３６ｂに端面２２ｇおよび端面２５ａが接している。こうすることで、係合部材２１の倒れを防止するとともに、係合部材２１の第１の溝３３および第２の溝４３からの抜けを防止している。
【００４１】
図４、図８、図９を参照して、回転制限機構２０の動作について説明する。
操舵部品２（図１参照）が回転操作されると、第１プレート３０（図２参照）がステアリングシャフト１１と一体回転するとともに、第２プレート４０に対して回転する。係合部材２１は、第１プレート３０の回転にともない第１の溝３３で押され、第２の溝４３に沿って移動するとともに第１の溝３３に沿ってステアリングシャフト１１の径方向に移動する。係合部材２１が第２の溝４３に沿って移動するときに、第１押圧装置２３により第２の溝４３および第１摺動部材２２ｈに押圧力が発生し、第２の溝４３および第２摺動部材２２ｉに押圧力が発生し、第２の溝４３および第１摺動部材２２ｈに摩擦力が発生し、第２の溝４３および第２摺動部材２２ｉに摩擦力が発生する。これらの摩擦力により、第１プレート３０に摩擦トルクを与えることができ、運転手は操舵部品２が操舵時に軽すぎず、手応え感を感じることができる。
【００４２】
図４に示すように、操舵部品２が中立位置すなわち操舵部品２の回転操作量が「０」のとき、係合部材２１は、第２プレート４０の径方向の中間位置に位置している。操舵部品２は、回転制限機構２０により中立位置から右旋回方向に８１０度（２．２５回転）以下、および中立位置から左旋回方向に８１０度（２．２５回転）以下の回転操作量に制限される。
【００４３】
図８に示すように、操舵部品２が中立位置から右旋回方向に回転操作されると、すなわち操舵部品２が時計回り方向に回転操作されると、第１ガイド部２２ａは第２の溝４３に接しながら、第２ガイド部２２ｂの２面幅は第１の溝３３に接しながら、端面２２ｇおよび端面２５ａは一対の側面３６ａ、３６ｂに接しながら、第１摺動部材２２ｈを第２の溝４３に押圧しながら、第２摺動部材２２ｉを第２の溝４３に押圧しながら、係合部材２１は第２の溝４３および第１の溝３３に沿って移動し、第１ガイド部２１ａが第２の溝４３の内周側端部４４と接触する。これにより、第１プレート３０の第２プレート４０に対する時計回りの回転が制限され、すなわち、操舵部品２の時計回りの回転が制限される。
【００４４】
図９に示すように、操舵部品２が中立位置から左旋回方向に回転操作されるとき、すなわち操舵部品２が反時計回り方向に回転操作されると、第１ガイド部２２ａは第２の溝４３に接しながら、第２ガイド部２２ｂの２面幅は第１の溝３３に接しながら、端面２２ｇおよび端面２５ａは一対の側面３６ａ、３６ｂに接しながら、第１摺動部材２２ｈを第２の溝４３に押圧しながら、第２摺動部材２２ｉを第２の溝４３に押圧しながら、係合部材２１は第２の溝４３および第１の溝３３に沿って移動し、第１ガイド部２１ａが第２の溝４３の外周側端部４５と接触する。これにより、第１プレート３０の第２プレート４０に対する反時計回りの回転が制限され、すなわち、操舵部品２の反時計回りの回転が制限される。
【００４５】
このように、回転制限機構２０は係合部材２１が、操舵部品２が中立位置から右旋回方向に２．２５回転したとき、すなわち操舵部品２の回転操作量が右旋回方向に８１０°回転したとき、操舵部品２の右旋回方向への回転操作を制限する。また、回転制限機構２０は係合部材２１が、操舵部品２が中立位置から左旋回方向に２．２５回転したとき、すなわち操舵部品２の回転操作量が左旋回方向に８１０°回転したとき、操舵部品２の左旋回方向への回転操作を制限する。
【００４６】
上記構成によれば、第１の溝３３が径方向に直線形状に形成され、第２の溝４３が螺旋形状に形成され、第１の溝３３および第２の溝４３に係合されているので、第１プレート３０および第２プレート４０間の相対回転を所定角度以下に制限でき、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くでき、低コストとなる。
また、係合部材２１は、第１圧縮ばね２３により第２の溝４３との間で摩擦力を発生させて第１プレート３０および第２プレート４０間の相対回転時に摩擦トルクを発生させることができ、これらによって、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くでき、安価になる。
【００４７】
次に、第二実施形態について、図２、図１０〜図１２を参照して説明する。第一実施形態の回転制限機構２０は、回転可能要素としての第１プレート３０の第１の溝３３と、回転不能要素としての第２プレート４０の第２の溝４３とに係合部材２１が係合し、第１圧縮ばね２３により係合部材２１と第２の溝４３との間で摩擦力を発生させていた。第二実施形態では、さらに第２圧縮ばね２４により係合部材２１と第１の溝３３との間で摩擦力を発生させている。
【００４８】
そして、係合部材２１の少なくとも一部が、第１の溝３３と接する第２摩擦部としての第３摺動部材２２ｍおよび第４摺動部材２２ｎであり、第３摺動部材２２ｍおよび第４摺動部材２２ｎ間に第２圧縮ばね２４を備え、第２圧縮ばね２４で第３摺動部材２２ｍおよび第４摺動部材２２ｎを第１の溝３３に押圧することによって、第１プレート３０および第２プレート４０の相対回転時に摩擦トルクを発生させるようにした。その他の構成は、第一実施形態と同じところは、同じ番号を付して説明は省略する。
【００４９】
次に、図１１および図１２を使用して、係合部材２１について説明する。
係合部材２１は、ガイド軸本体２２と、第１摩擦部としての第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉと、第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉを第２の溝４３に押圧する第１圧縮ばね２３と、第２摩擦部としての第３摺動部材２２ｍおよび第４摺動部材２２ｎと、第３摺動部材２２ｍおよび第４摺動部材２２ｎを第１の溝３３に押圧する第２圧縮ばね２４とを有している。
【００５０】
ガイド軸本体２２は、第一実施形態と同じように、円柱状に形成されており、一端に半球形状の第１ガイド部２２ａを有し、他端に案内部２２ｃおよび固定部２２ｄを有し、中間に２面幅の第２ガイド部２２ｂを有している。固定部２２ｄにねじ部が形成され、ねじ部に固定ナット２５が螺合されている。
【００５１】
第２ガイド部２２ｂには、第１貫通孔２２ｅと９０度直交する方向、すなわち、第１の溝３３の溝幅方向に第２貫通孔２２ｆが形成され、この第２貫通孔２２ｆに第３摺動部材２２ｍおよび第４摺動部材２２ｎが摺動可能に嵌め込まれている。第３摺動部材２２ｍおよび第４摺動部材２２ｎ間に第２圧縮ばね２４が配置されている。第２ガイド部２２ｂ、第１摺動部材２２ｈおよび第２摺動部材２２ｉには、第１貫通孔２２ｅと９０度円周方向に回転させた位置、すなわち、第１の溝３３の溝幅方向両側で２面幅が形成され、第２ガイド部２２ｂ、第３摺動部材２２ｍおよび第４摺動部材２２ｎの２面幅が第１の溝３３に接触している。第３摺動部材２２ｍおよび第１の溝３３間、第４摺動部材２２ｎおよび第１の溝３３間に第２圧縮ばね２４の押圧による摩擦力が発生している。
【００５２】
第３摺動部材２２ｍは、中央から第４摺動部材２２ｎ側へ延びた凸軸２２ｐを有し、第４摺動部材２２ｎは、中央から第３摺動部材２２ｐ側へ延びた凸軸２２ｑを有している。凸軸２２ｐは、案内穴を有し、案内穴に凸軸２２ｑが摺動可能に嵌合されている。凸軸２２ｐおよび凸軸２２ｑの外周側に第２圧縮ばね２４が配置され、第２圧縮ばね２４により第３摺動部材２２ｍおよび第４摺動部材２２ｎを互いに離間する方向に押圧している。
【００５３】
第２ガイド部２２ｂの２面幅は第１の溝３３に接触して、第３摺動部材２２ｍおよび第１の溝３３間、第４摺動部材２２ｎおよび第１の溝３３間に第２圧縮ばね２４の押圧による摩擦力が発生しながら、第１の溝３３のストロークエンドで、２面幅は第１の溝３３と接触し、第１プレート３０および第２プレート４０間の相対回転を制限する役目を果たすとともに、係合部材２１の円周方向の回転を防止する役目を果たす。
【００５４】
図１０を参照して、回転制限機構２０の動作について説明する。
操舵部品２（図１参照）が回転操作されると、第１プレート３０（図２参照）がステアリングシャフト１１と一体回転するとともに、第２プレート４０に対して回転する。係合部材２１は、第１プレート３０の回転にともない第１の溝３３で押され、第２の溝４３に沿って移動するとともに第１の溝３３に沿ってステアリングシャフト１１の径方向に移動する。係合部材２１が第２の溝４３に沿って移動するときに、第１圧縮ばね２３により第２の溝４３および第１摺動部材２２ｈに押圧力が発生し、第２の溝４３および第２摺動部材２２ｉに押圧力が発生し、第２の溝４３および第１摺動部材２２ｈに摩擦力が発生し、第２の溝４３および第２摺動部材２２ｉに摩擦力が発生する。さらに第２圧縮ばね２４により第１の溝３３および第３摺動部材２２ｍに押圧力が発生し、第１の溝３３および第４摺動部材２２ｎに押圧力が発生し、第１の溝３３および第３摺動部材２２ｍに摩擦力が発生し、第１の溝３３および第４摺動部材２２ｎに摩擦力が発生する。
【００５５】
第一実施形態である第１圧縮ばね２３による第２の溝４３および係合部材２１間の摩擦力に加えて、第２実施形態では、第２圧縮ばね２４による第１の溝３３および係合部材２１間の摩擦力を発生させているので、第１プレート３０にさらに大きな摩擦トルクを与えることができ、運転手は操舵部品２が操舵時に軽すぎず、確実に手応え感を感じることができる。
【００５６】
そして、上記構成によると、第１の溝３３が径方向に直線形状に形成され、第２の溝４３が螺旋形状に形成されているので、第１プレート３０および第２プレート４０間の所定角度の相対回転を確保でき、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くでき、低コストとなる。その上、係合部材２１は、第１の溝３３および第２の溝４３の両方に摩擦部を形成しているため、より安定して大きな摩擦を付与でき、第１プレート３０および第２プレート４０間の所定角度の相対回転時に、さらに、より大きな摩擦トルクを発生させることができ、軸方向の長さを短くできる。
【００５７】
次に、第三実施形態について、図２、図１３〜図１５を参照して説明する。第二実施形態では、第１圧縮ばね２３を第２の溝４３の溝幅方向に配置し、第２圧縮ばね２４を第１の溝３３の溝幅方向に配置した。第三実施形態では、第３圧縮ばね２６を第２の溝４３の溝深さ方向に配置する。このため、一つの第３圧縮ばね２６で、第２の溝４３および係合部材２１間に摩擦力を発生させるとともに、第１の溝３３および係合部材２１間に摩擦力を発生させることができる。第一実施形態と同じところは、同じ番号を付して説明は省略する。
【００５８】
次に、図１４および図１５を使用して、係合部材２１について説明する。
係合部材２１は、ガイド軸本体２２と、第１摩擦部としての第１摺動部材２７ｄと、第２摩擦部としての第２摺動部材２７ｅと、第１摺動部材２７ｄを第２の溝４３に押圧し、第２摺動部材２７ｅを第１の溝３３に押圧する第３圧縮ばね２６とを有している。
【００５９】
ガイド軸本体２２は、円柱状に形成されており、一端に半球形状の第１ガイド部２７ａを有し、他端に半球形状の第２ガイド部２７ｂを有している。
【００６０】
ガイド軸本体２７には、第１ガイド部２７ａおよび第２ガイド部２７ｂに渡って、ガイド軸本体２７の軸方向に貫通孔２７ｃが形成され、この貫通孔２７ｃに第１摺動部材２７ｄおよび第２摺動部材２７ｅが摺動可能に嵌め込まれている。第１摺動部材２７ｄおよび第２摺動部材２７e間に第３圧縮ばね２６が配置されている。第１ガイド部２７ａおよび第１摺動部材２７ｄにより一端の半球形状の外周を形成し、第２ガイド部２７ｂおよび第２摺動部材２７ｅにより他端の半球形状の外周を形成している。
【００６１】
第１ガイド部２７ａおよび第１摺動部材２７ｄが第２の溝４３に接触し、第２ガイド部２７ｂおよび第２摺動部材２７ｅが第１の溝３３に接触し、第１摺動部材２７ｄおよび第２の溝４３間、並びに第２摺動部材２７ｅおよび第１の溝３３間に、第３圧縮ばね２６の押圧による摩擦力が同時に発生するようになっている。
【００６２】
第１摺動部材２７ｄは、中央から第２摺動部材２７ｅ側へ延びた凸軸２７ｆを有し、第２摺動部材２７ｅは、中央から第１摺動部材２７ｄ側へ延びた凸軸２７ｇを有している。凸軸２７ｆは、案内穴を有し、案内穴に凸軸２７ｇが摺動可能に嵌合されている。凸軸２７ｆおよび凸軸２７ｇの外周側に第３１圧縮ばね２６が配置され、第１圧縮ばね２６により第１摺動部材２７ｄおよび第２摺動部材２７ｅを互いに離間する方向に押圧している。
【００６３】
図１３に示すように、係合部材２１の半球形状の第１ガイド部２１ａは、第２プレート４０の第２の溝４３に移動可能な状態で収容され、半球形状の第２ガイド部２２ｂは、第１プレート３０の第１の溝３３に移動可能な状態で収容され、さらに、ステアリングシャフト１１の軸方向において第１の溝３３および第２の溝４３に、第３圧縮ばね２６の押圧力を付与している。その押圧力により、係合部材２１は、第２プレート４０に対する第１プレート３０の回転にともない、係合部材２１および第１の溝３３間で摩擦力が発生し、係合部材２１および第２の溝４３間で摩擦力が発生する構造になっている。
【００６４】
本構成によると、第１プレート３０に第１の溝３３が径方向に直線形状に形成され、第２プレート４０に第２の溝４３が螺旋形状に形成され、第１の溝３３および第２の溝４３に係合部材２１が係合されているので、第１プレート３０および第２プレート４０間の相対回転を所定角度以下に制限することができ、さらに第１の溝３３および係合部材２１間に摩擦力を発生させ、第２の溝４３および係合部材２１間に摩擦力を発生させることができる。これらによって、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くでき、安価となる。またさらに一つの第１圧縮ばねで、第１の溝３３および係合部材２１間、第２の溝４３および係合部材２１間に摩擦力を発生させるので、より構造が簡単になり安価となる。
【００６５】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００６６】
今回、第一実施形態および第二実施形態では、第２の溝４３は、操舵部品２の回転操作量として１６２０度（４．５回転）にわたり形成されている。しかし、第２の溝４３の長さは各実施形態に例示された内容に限られない。例えば、他の実施形態として第２の溝４３は、操舵部品２の回転操作量として１４４０度（４回転）にわたり形成されてもよい。
【００６７】
第一実施形態および第二実施形態の第２プレート４０では、第２の溝４３は、ステアリングシャフト１１の軸方向の断面視において半円形状に形成されている。ただし、第２の溝４３の形状は各実施形態に例示された内容に限られない。例えば、他の実施形態として、第２の溝４３は、ステアリングシャフト１１の軸方向の断面視においてＶ字形状に形成されてもよい。
【００６８】
第一実施形態および第二実施形態では、回転制限機構２０は、第１プレート３０がステアリングシャフト１１と一体に回転し、第２プレート４０がステアリングシャフト１１の回転に対して回転しない。他の実施形態として、回転制限機構２０は、第２プレート４０がステアリングシャフト１１と一体に回転し、第１プレート３０がステアリングシャフト１１の回転に対して回転しない。この場合、第１プレート３０が「回転不能要素」に相当し、第２プレート４０が「回転可能要素」に相当する。
【００６９】
第一実施形態および第二実施形態では、回転制限機構２０は、第１プレート３０に第１の溝３３が形成され、第２プレート４０に第２の溝４３が形成された構成を有する。他の実施形態として、回転制限機構２０は、第１プレート３０に第２の溝４３が形成され、第２プレート４０に第１の溝３３が形成された構成でもよい。
【００７０】
第１圧縮ばね、第２圧縮ばね、第３圧縮ばねは、圧縮ガスによって押圧力を発生させるガススプリングでもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…車両用操舵装置、  ２…操舵部品、  ３…転舵輪、  １０…操作機構、  １１…ステアリングシャフト、  １２…反力アクチュエータ、  １３…操舵角センサ、  ２０…回転制限機構、  ２１…係合部材、    ２２…ガイド軸本体、  ２２ｈ…第１摺動部材（第１摩擦部）、  ２２ｉ…第１摺動部材（第１摩擦部）、２３…第１圧縮ばね（第１押圧装置）、  ２２ｍ…第３摺動部材（第２摩擦部）、  ２２ｎ…第４摺動部材（第２摩擦部）、  ２４…第２圧縮ばね（第２押圧装置）、  ２６…第３圧縮ばね（第１押圧装置）、３０…第１プレート（回転可能要素）、  ３３…第１の溝、  ４０…第２プレート（回転不能要素）、  ４３…第２の溝、  ４４…内径側の他端、  ４５…外径側の一端、    ５０…操舵機構、    ８０…制御装置  
【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】
2016074334.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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