(57)【要約】【課題】運転者の姿勢が崩れ難く、操作性がよい前後操作型の操舵装置を提供する。【解決手段】運転者がグリップ３Ｌ，３Ｒを前後方向へ操作することで操舵を行う操舵装置１Ａにおいて、グリップ３Ｌ，３Ｒに連結されグリップ３Ｌ，３Ｒの前後方向への操作により回転せしめられるステアリングシャフト５と、ステアリングシャフト５に設けられた揺動ギヤ８と、揺動ギヤ８と噛み合い車体に固定された固定ギヤ９とを備え、左側のグリップ３Ｌを後方へ操作したときに、ステアリングシャフト５が左方へ移動し、運転者の引き手側の肘を無理なく横へ逃がす。【選択図】図１
2009190692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が操作子を前後方向へ操作することで操舵を行う操舵装置において、
前記操作子に連結され該操作子の前後方向への操作により回転せしめられる軸を備え、前記操作子の前後方向への操作に伴い前記軸が左右方向へ移動する、あるいは左右方向へ傾くことを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記軸は揺動ギヤを有し、この揺動ギヤと噛み合う固定ギヤを備え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】
前記軸はカムを有し、このカムの動きを規制する規制部材を備える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】
従来の回転ハンドル型の操舵装置は、転舵輪を大きく転舵させるときに、両腕を交差させたりハンドルの持ち替えが必要なため、操作性に難があった。
この難点を解消するため、運転者が操作子を前後方向へ操作することで操舵を行うことができる前後操作型の操舵装置が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２３１３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この前後操作型の操舵装置においては、適正なギヤ比と適正な操舵力を考慮すると、必要な転舵角を得るためには運転者の肘が伸びきった以上の操作範囲が必要になり、その際に、運転者の背中が座席の背もたれから離れてしまい、運転姿勢が崩れて、安定した操作が行い難くなるという課題がある。
【０００４】
また、操作子の前後方向への操作と前記操作子の回転操作とを複合させた複合操作型の操舵装置も考えられるが、その場合にも同様の課題が存在する。
そこで、この発明は、運転者の姿勢が崩れ難く、安定した操作が可能な前後操作型の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】
【０００５】
この発明に係る操舵装置では、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、運転者が操作子（例えば、後述する実施例におけるグリップ３Ｌ，３Ｒ，２１Ｌ，２１Ｒ）を前後方向へ操作することで操舵を行う操舵装置（例えば、後述する実施例における操舵装置１Ａ，１Ｂ）において、前記操作子に連結され該操作子の前後方向への操作により回転せしめられる軸（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）を備え、前記操作子の前後方向への操作に伴い前記軸が左右方向へ移動する、あるいは左右方向へ傾くことを特徴とする操舵装置である。
このように構成することにより、軸に連結された操作子を操作に伴って横方向へ移動することができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記軸は揺動ギヤ（例えば、後述する実施例における揺動ギヤ８）を有し、この揺動ギヤと噛み合う固定ギヤ（例えば、後述する実施例における固定ギヤ９）を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記軸はカム（例えば、後述する実施例におけるカム４０）を有し、このカムの動きを規制する規制部材（例えば、後述する実施例における安定板５０）を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１から請求項３に係る発明によれば、操作に伴って操作子を横方向へ移動することができるので、運転者は体勢（運転姿勢）を崩すことなく安定して操舵を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明に係る操舵装置の実施例を図１から図１３の図面を参照して説明する。なお、以下に記載する実施例はいずれも車両用の操舵装置の態様である。また、以下の説明において前後方向および左右方向は運転席から見た方向に一致する。
【００１０】
＜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４の図面を参照して説明する。
図１に示すように、実施例１の操舵装置１Ａは、運転席の前方に設置されたハンドル２のグリップ３Ｌ，３Ｒ（操作子）を車体前後方向に操作することにより、転舵輪である前輪（図示せず）を転舵することができるように構成されている。
【００１１】
詳述すると、ハンドル２は、ハンドルバー４の長手方向両端部に１対のグリップ３Ｌ，３Ｒが起立して設置されて構成されており、グリップ３Ｌ，３Ｒはハンドルバー４に回転可能に取り付けられている。図２に示すように、ハンドル２は、車両を直進させるときに、ハンドルバー４の長手方向が車幅方向に一致するように配置されている。以下、このハンドル２の状態を直進状態という。また、ハンドル２は、グリップ３Ｌ，３Ｒを互いに前後逆方向に操作するもので、このときハンドルバー４がその長手方向中央を中心にして水平面内で回転するように配置されている。
【００１２】
また、ハンドルバー４の長手方向中央にはステアリングシャフト（軸）５が固定されている。ステアリングシャフト５は鉛直下方に延び、その先端は自在継手６を介して伝達軸７に連結されている。
また、ステアリングシャフト５の中間部には揺動ギヤ８が固定されており、この揺動ギヤ８は車体に固定された固定ギヤ９に噛み合っている。固定ギヤ９は、平面視において車両前方に向かって突出する円弧状をなし、運転席中央の正面（前方）で最大に突出し、ここから左右に進むにしたがって後退している。なお、図示を省略するが、揺動ギヤ８と固定ギヤ９の噛み合い状態を保持するために、ステアリングシャフト５の移動軌跡を規制するガイド、あるいは、ステアリングシャフト５を固定ギヤ９の中心方向へ付勢する付勢部材が設けられている。
【００１３】
伝達軸７の前端は、別の自在継手１０の入力筒部１１に、キーあるいはスプラインなどの機構により、相対回動不能で且つ軸方向に摺動可能に連結されている。自在継手１０の出力筒部１２にはピニオン１３に連結されている。さらに、ピニオン１３は、車幅方向に設置されたラック１４に噛合しており、ピニオン１３を回転することによりラック１４を車幅方向に移動することができ、ラック１４の両端に連係されている前記前輪を転舵することができる。
【００１４】
次に、この操舵装置１Ａの作用を説明する。
図２に示すように、ハンドル２の直進状態では、揺動ギヤ８が固定ギヤ９の中央で噛合している。
この直進状態から、例えば図３に示すように、車両を左旋回するために右側のグリップ３Ｒを前方に、左側のグリップ３Ｌを後方に移動させると、グリップ３Ｌ，３Ｒの前後移動に伴ってハンドルバー４がステアリングシャフト５の軸心を中心にして反時計回り方向に回転し、ハンドルバー４と一体となってステアリングシャフト５、揺動ギヤ８が反時計回り方向に回転する。ここで、揺動ギヤ８は固定ギヤ９に噛合しながら回転するので、結局、ステアリングシャフト５は反時計回り方向に自転しながら固定ギヤ９の周りを反時計回り方向へ公転することとなる。その結果、ステアリングシャフト５が固定ギヤ９の中央に留まって回転した場合と比較すると、右側のグリップ３Ｒが運転者から遠ざかるのを抑制することができ、また、左側のグリップ３Ｌを左方へ逃がすことができる。これにより、運転者は押し手側（右腕）の肘が伸び切ることがなくなり、引き手側（左腕）の肘を無理なく横（左方）へ逃がすことができるので、運転者は体勢（運転姿勢）を崩すことなく安定して操舵を行うことができる。
【００１５】
図４は、車両を右旋回するために左側のグリップ３Ｌを前方に、右側のグリップ３Ｒを後方に移動させた場合を示しており、この場合には、ステアリングシャフト５は時計回り方向に自転しながら固定ギヤ９の周りを時計回り方向へ公転する。このときにも上記と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
図３に示すように、ハンドルバー４の操舵角αと揺動ギヤ８の揺動角βとの関係は、揺動ギヤ８のピッチ円半径ｒと固定ギヤ９のピッチ円半径Ｒとの比、すなわちギヤ比によって決まり、例えば、ｒ／Ｒ＝１／２の場合には、ハンドルバー４の操舵角αが９０゜のときに揺動ギヤ８の揺動角βは３０゜となる。
【００１７】
なお、ステアリングシャフト５の回転は、自在継手６、伝達軸７、自在継手１１を介してピニオン１３に伝達され、これにより、ラック７を車幅方向に移動させて前輪を転舵することができる。また、ステアリングシャフト５が固定ギヤ９の周りを公転することによって生じる自在継手６，１０間の距離変化は、伝達軸７が自在継手１０の入力筒部１１を軸方向に摺動することで吸収される。
【００１８】
＜実施例２＞
次に、この発明に係る操舵装置の実施例２を図５から図１３の図面を参照して説明する。
図５に示すように、実施例２の操舵装置１Ｂは、運転席の前方に設置されたハンドル２０のグリップ２１Ｌ，２１Ｒ（操作子）を車体前後方向に操作することにより、転舵輪である前輪（図示せず）を転舵することができるように構成されている。
【００１９】
詳述すると、ハンドル２０は、ハンドルバー２２の長手方向両端部に１対のグリップ２１Ｌ，２１Ｒが起立して設置されて構成されており、グリップ２１Ｌ，２１Ｒはハンドルバー２２に回転可能に取り付けられている。図８に示すように、ハンドル２０は、車両を直進させているときに、ハンドルバー２２の長手方向が車幅方向に一致するように配置されている。以下、このハンドル２０の状態を直進状態という。このハンドル２０は、グリップ２１Ｌ，２１Ｒを互いに前後逆方向に操作するもので、このときハンドルバー２２がその長手方向中央を中心にして回転する。
【００２０】
また、ハンドルバー２２の長手方向中央にはステアリングシャフト（軸）２３が固定されている。ステアリングシャフト２３は鉛直下方に延び、車体に固定されたカムボックス３０を貫通して、その先端は等速ジョイント２４を介して伝達軸２５に連結されている。
伝達軸２５の前端は自在継手２６を介してピニオン２７に連結され、ピニオン２７は車幅方向に設置されたラック２８に噛合している。そして、ピニオン２７を回転することによりラック２８を車幅方向に移動することができ、ラック２８の両端に連係されている前記前輪を転舵することができる。
【００２１】
ステアリングシャフト２３には、カムボックス３０内に収納される部分に、カム４０と安定板（規制部材）５０が固定されている。図６から図９を参照して、ハンドル２０を直進状態としたときを基準にして、カム４０と安定板５０について説明する。
図８に示すようにカム４０の平面視形状は長軸が車幅方向に一致する略長円形をなし、図７に示すようにカム４０の前壁４１と後壁４２が互いに平行な鉛直平面で形成され、前壁４１と後壁４２を接続する左右の側壁４３，４４は円弧面で形成されている。また、図６に示すように、カム４０は、正面視では下底側が短い等脚台形をなし、側壁４３，４４の稜線が等速ジョイント２４の節点Ｐで交わるように形成されている。また、この稜線の延長上にグリップ２１Ｌ，２１Ｒが配置されている。
【００２２】
安定板５０は、カム４０よりも下方に配置されており、図９に示すように平面視では前後方向に長く車幅方向に短い扁平な形状をなしている。安定板５０の前壁５１と後壁５２はステアリングシャフト２３の軸心を中心とする同一径の円弧面で形成されている。
【００２３】
また、カムボックス３０には、カム４０の前方に配置されたカムガイド３１と、安定板５０の前方および後方に配置された一対の安定板サポート３５，３５とが固定されている。
図８に示すようにカムガイド３１の平面視形状は、後方に頂部３２を配した逆三角形状をなし、左右の側壁３３，３４は鉛直平面で形成され、左右対称に配置されている。また、頂部３２は、直進状態におけるステアリングシャフト２３の軸心と、車幅方向同一位置に配置されており、直進状態において頂部３２とカム４０の前壁４１の中央が接触するように構成されている。
【００２４】
安定板サポート３５は、ハンドル２０を直進状態にしたときの安定板５０の前壁５１と後壁５２に対向する起立壁３６，３７を有し、起立壁３６，３７は直進状態におけるステアリングシャフト５の軸心を中心とする円弧面で形成されている。ハンドル２０の直進状態では、安定板サポート３５，３５の間に安定板５０が回動可能に嵌合しており、直進状態から安定板５０が所定角度回転すると安定板５０と安定板サポート３５，３５との嵌合が解放される。
【００２５】
カムボックス３０の天板部３８には、ステアリングシャフト２３を案内するガイド孔３９が設けられている。ガイド孔３９は、後述するステアリングシャフト２３の移動軌跡に沿って形成されている。図６、図７に示すように、ガイド孔３９には軸受ホルダ６０が摺動可能に取り付けられており、この軸受ホルダ６０に軸受６１を介してステアリングシャフト２３が回転可能に取り付けられている。
【００２６】
次に、この操舵装置１Ｂの作用を説明する。
ハンドル２０の直進状態では、図８に示すようにカム４０の前壁４１が車幅方向と平行になりに、且つ前壁４１の中央がカムガイド３１の頂部３２に接触し、また、図９に示すように安定板５０が安定板サポート３５，３５に嵌合している。
【００２７】
この直進状態から、例えば車両を左旋回するために右側のグリップ２１Ｒを前方に、左側のグリップ２１Ｌを後方に移動させると、安定板５０と安定板サポート３５，３５とが嵌合している間は、ステアリングシャフト２３の揺動が規制されるので、グリップ２１Ｌ，２１Ｒの前後移動に伴ってハンドルバー２２、ステアリングシャフト２３が一体となって、直進状態におけるステアリングシャフト２３の軸心周りに回転する。
【００２８】
そして、図１０に示すように、カム４０の前壁４１がカムガイド３１の右側壁３４に接触すると、右側のグリップ２１Ｒはそれ以上の前方移動を規制される。また、カム４０の前壁４１がカムガイド３１の右側壁３４に接触したときに、図１１に示すように安定板５０と安定板サポート３５，３５との嵌合が解放される。
【００２９】
安定板５０と安定板サポート３５，３５との嵌合が解放されると、ステアリングシャフト２３は等速ジョイント２４の節点Ｐを中心にして傾転可能（揺動可能）となるので、カム４０の前壁４１がカムガイド３１の右側壁３４に接触した状態から、図１０において矢印で示すように左側のグリップ２１Ｌをさらに手前に切り込むと、カム４０の前壁４１とカムガイド３１の右側壁３４との接触点（正確には、この接触点と等速ジョイント２４の節点Ｐとを含むカムガイド３１との接線）を回転中心としてステアリングシャフト２３が回転し、その際、安定板５０は安定板サポート３５，３５の中心から車体横方向（右方）へ変位する。なお、図１２、図１３は、ハンドル２０を直進状態から９０゜回転した場合（すなわち、操舵角９０゜）を示しており、このときに最大転舵角となるように設定されている。
【００３０】
この間の運転者の操作は、図８に示す直進状態から図１０に示す所定の操舵角度までは、鉛直姿勢に保持されたステアリングシャフト２３の周りでハンドル２０を回転操作するが、図１０に示す所定の操舵角度から図１２に示す最大転舵角までは、押し手である右手を固定し、引き手である左手で左側のグリップ２１Ｌを等速ジョイント２４の節点Ｐを中心に回転操作することになる。その結果、運転者は押し手側（右腕）の肘をそれ以上伸ばすことなく、また、引き手側（左腕）を自然に内側へ引き付けるようにして操作をすることができるので、運転者は体勢（運転姿勢）を崩すことなく安定して操舵を行うことができる。さらに、この実施例２においては、ステアリングシャフト２３が旋回外側へ倒れるので、運転者は旋回中の横加速度や車体ロールに対して無理に抗うことなく操舵することができる。
【００３１】
なお、ステアリングシャフト２３の回転は、等速ジョイント２４、伝達軸２５、自在継手２６を介してピニオン２７に伝達され、これにより、ラック２８を車幅方向に移動させて前輪を転舵することができる。
【００３２】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した各実施例では、操作子（グリップ）と車輪とを機械的に連結し、運転者の操舵力のみで車輪を転舵する構成としているが、この発明は、アシストモータと減速装置を用いて補助操舵力を付与する、所謂電動パワーステアリング装置にも適用可能であり、あるいは、操作子と車輪とが機械的に連結されていない、所謂ステアバイワイヤの操舵装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明に係る操舵装置の実施例１における概略斜視図である。
【図２】前記実施例１の操舵装置の直進状態を示す構成図である。
【図３】前記実施例１の操舵装置の左旋回状態を示す構成図である。
【図４】前記実施例１の操舵装置の右旋回状態を示す構成図である。
【図５】この発明に係る操舵装置の実施例２における概略斜視図である。
【図６】前記実施例２の操舵装置の要部における正面図である。
【図７】前記実施例２の操舵装置の前記要部における側面図である。
【図８】前記実施例２の操舵装置の直進状態を示すカム部の平面図である。
【図９】前記実施例２の操舵装置の直進状態を示す安定板の平面図である。
【図１０】前記実施例２の操舵装置を所定角度転舵した状態を示すカム部の平面図である。
【図１１】前記実施例２の操舵装置を所定角度転舵した状態を示す安定板の平面図である。
【図１２】前記実施例２の操舵装置の最大転舵状態を示すカム部の平面図である。
【図１３】前記実施例２の操舵装置の最大転舵状態を示す安定板の平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１Ａ，１Ｂ  操舵装置
３Ｌ、３Ｒ，２１Ｌ，２１Ｒ  グリップ（操作子）
５，２３  ステアリングシャフト（軸）
８  揺動ギヤ
９  固定ギヤ
４０  カム
５０  安定板（規制部材）
【図１】
2009190692.tif 000003
【図２】
2009190692.tif 000004
【図３】
2009190692.tif 000005
【図４】
2009190692.tif 000006
【図５】
2009190692.tif 000007
【図６】
2009190692.tif 000008
【図７】
2009190692.tif 000009
【図８】
2009190692.tif 000010
【図９】
2009190692.tif 000011
【図１０】
2009190692.tif 000012
【図１１】
2009190692.tif 000013
【図１２】
2009190692.tif 000014
【図１３】
2009190692.tif 000015