(57)【要約】【課題】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に設けられたカム３０と、カム３０とともにボックス本体１２内を前後方向に移動可能な可動フレーム１３とを備え、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が前方へ移動し、グリップ３Ｌが運転者に接近するのを抑制する。【選択図】図３
2009190691.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前後方向へ移動する、あるいは前後方向へ傾くことを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記操作子を後方へ操作したときに前記軸が運転者との間隔を広げる方向へ移動す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、操作子の寸法・配置によっては操作子が運転者の身体に接近し過ぎて、操作性が悪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、操作子の運転者への接近を抑制することができる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，６１Ｌ，６１Ｒ）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５，６３）を備え、前記操作子の前後方向への操作に伴い前記軸が前後方向へ移動する、あるいは前後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、操作子を操作しているときの操作子と運転者との間隔を調整することができる。
【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、前記操作子を後方へ操作したときに前記軸が運転者との間隔を広げる方向へ移動することを特徴とする。
このように構成することにより、操作子を後方へ操作したときに、操作子が運転者に接近するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、操作子を操作しているときの操作子と運転者との間隔を調整することができるので、操作時に操作子が運転者に接近するのを抑制することが可能となり、操作性が向上する。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、操作子を後方へ操作したときに、操作子が運転者に接近するのを抑制することができるので、操作性が向上する。
【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１０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。
＜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６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。
【００１０】
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３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。
【００１１】
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、先端が伝達装置１０のギヤボックス１１に挿入されている。
【００１２】
伝達装置１０は、ハンドル２の操作をピニオン６に伝達する装置であり、ギヤボックス１１、伝達軸４９などから構成されている。ピニオン６は車幅方向に設置されたラック７に噛合しており、ピニオン６を回転することによりラック７を車幅方向に移動することができ、ラック７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。
【００１３】
図１から図６に示すように、伝達装置１０のギヤボックス１１は、車体に対して固定されたボックス本体１２と、このボックス本体１２内に移動可能に収容された可動フレーム１３とを備えている。ボックス本体１２は車幅方向よりも前後方向に長い箱状をなし、ボックス本体１２は、後壁１４の内面が車幅方向に平行な平面に形成され、左右の側壁１５，１５の内面が互いに平行をなして前後方向に延びる平面に形成され、前壁１６の内面が前方に突出する湾曲面に形成されている。また、ボックス本体１２の天板部１７には前後方向に延びる長孔１８が設けられており、ステアリングシャフト５はこの長孔１８からボックス本体１２内に挿入されている。ボックス本体１２の前壁１６からは、ボックス本体１２内に連通する前筒部１９が前方に突出している。
【００１４】
可動フレーム１３は、上部全面および後部の一部を開口させた箱状をなし、可動フレーム１３の前後方向長さは、可動フレーム１３がボックス本体１２内で前後方向に移動することができるように、ボックス本体１２の前後方向長さよりも十分に小さい。可動フレーム１３は、後部の開口２０の下部にだけ後壁２１が形成され、この後壁２１の外面が車幅方向に平行な平面に形成され、左右の側壁２２，２２の内外面が互いに平行をなして前後方向に延びる平面に形成され、前壁２３の内面が前方に半円形に突出する円弧面に形成されている。側壁２２の後端は前壁２３の内接円中心よりも後方に位置している。
【００１５】
可動フレーム１３の左右の側壁２２の外面には前後方向に延びる突起２４が設けられていて、この突起２４が、ボックス本体１２の左右の側壁１５，１５の内面に前後方向に長く形成されたガイド溝２５に摺動可能に嵌合している。可動フレーム１３は突起２４とガイド溝２５に案内されてボックス本体１２内を前後方向に移動可能になっている。
【００１６】
ボックス本体１２の長孔１８から挿入されたステアリングシャフト５の先端側は可動フレーム１３内に挿入されている。可動フレーム１３内に挿入されたステアリングシャフト５の中間部にはカム３０が固定されている。カム３０は可動フレーム１３の開口２０と同じ高さに配置されており、筒状をなし、その水平断面形状は半円形よりも大なる切り欠き円状をなしている。カム３０においてステアリングシャフト５よりも前方に位置する半円形部３１の外面は、可動フレーム１３の前壁２３の内面の曲率半径とほぼ同じ、あるいは若干小さい曲率半径の曲面に形成されており、カム３０においてステアリングシャフト５よりも後方に位置する扁平部３２の外面は平坦面に形成されており、半円形部３１の外面と扁平部３２の外面は半円形部３１の曲率半径よりも小さい曲率半径の円弧面３３によって滑らかに接続されている。そして、ハンドル２を直進状態にしたとき、カム３０の扁平部３２の外面がボックス本体１２の後壁１４の内面に面当接するように構成されている。
【００１７】
ステアリングシャフト５の先端には傘歯車３４が固定されており、この傘歯車３４に噛合する傘歯車４０の軸部４１が前方に延びている。
傘歯車４０の軸部４１は、自在継手４３の入力筒部４４に、軸部４１に設けたキー４２と入力筒部４４に設けたキー溝４５によって、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。また、傘歯車４０の軸部４１は入力筒部４４の内部に設けたスプリング４６によって、ステアリングシャフト５の傘歯車３４に接近する方向へ付勢されており、これにより傘歯車３４，４０同士が常に適切な圧力で噛合するようにされている。
【００１８】
自在継手４３の入力筒部４４はボックス本体１２の前筒部１９から前方に突出し、自在継手４３の出力筒部４６には伝達軸４９が連結され、さらに伝達軸４９は別の自在継手５０を介してピニオン６に連結されている。
【００１９】
次に、この操舵装置１Ａの作用を説明する。
図２から図４に示すように、ハンドル２の直進状態では、可動フレーム１３の後壁２１の外面がボックス本体１２の後壁１４の内面に面接触し、カム３０の扁平部３２が可動フレーム１３の開口２０に進入して扁平部３２の外面がボックス本体１２の後壁１４の内面に面接触し、カム３０の半円形部３１の外面が可動フレーム１３の前壁２３から離間している。また、このときには、傘歯車４０が自在継手４３の入力筒部４４から最大限突出した状態になっている。
【００２０】
前記直進状態から、例えば図５に示すように右側のグリップ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、カム３０、傘歯車３４が回転する。カム３０は左側の円弧面３３をボックス本体１２の後壁１４の内面に接触させながら回転するが、カム３０はその非円形の形状により、後壁１４に押し出されるようにして前方へ移動する。
【００２１】
また、カム３０が前方へ移動すると、ステアリングシャフト５および傘歯車３４も一体となって前方へ移動するので、図６に示すように、傘歯車４０は傘歯車３４に押され、傘歯車４０の軸部４１が自在継手４３の入力筒部４４内に押し込まれる。
そして、カム３０が若干前進して、カム３０の半円形部３１の外面が可動フレーム１３の前壁２３の内面に接触した後は、カム３０に押されるようにして可動フレーム１３もカム３０とともに前方へ移動する。また、カム３０における半円形部３１の外面と可動フレーム１３における前壁２３の内面の曲率半径がほぼ同じであるので、カム３０が可動フレーム１３の前壁２３に接触しながら回転することで、ステアリングシャフト５は可動フレーム１３の車幅方向中央（すなわち、ボックス本体１２の車幅方向中央）に沿って移動する。
【００２２】
このように、この操舵装置１Ａによれば、左側のグリップ３Ｌを後方へ移動（操作）したときに、ステアリングシャフト５が運転者との間隔を広げるように移動するので、グリップ３Ｌが運転者に接近するのを抑制することができる。その結果、グリップ３Ｌが運転者の身体に近づき過ぎて操作しにくくなるのを最小限に抑えることができ、操作性が向上する。右側のグリップ３Ｒを後方へ移動（操作）する場合にも、同じ効果を得ることができる。
【００２３】
なお、ステアリングシャフト５の回転は傘歯車３４，４０を介して自在継手４３に伝達され、さらに伝達軸４９、自在継手５０を介してピニオン６に伝達される。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。
【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７から図１０の図面を参照して説明する。
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６０のグリップ６１Ｌ，６１Ｒ（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。
【００２５】
詳述すると、図７、図８に示すように、ハンドル６０は、ハンドルバー６２の長手方向両端部に１対のグリップ６１Ｌ，６１Ｒが起立して設置されて構成されており、グリップ６１Ｌ，６１Ｒはハンドルバー６２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６０は、直進状態のときにハンドルバー６２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。このハンドル６０は、グリップ６１Ｌ，６１Ｒ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６２がその長手方向中央を中心にして回転する。
【００２６】
また、ハンドルバー６２の長手方向中央にはステアリングシャフト（軸）６３が固定されている。ステアリングシャフト６３は鉛直下方に延び、その先端は、ステアリングコラム６４内に挿入されている。
ステアリングコラム６４は車体に固定されており、車体前方に向かって下り傾斜して配置されたアウタパイプ７０を備え、アウタパイプ７０の上端にカム収納部６５が形成されている。
【００２７】
カム収納部６５は軸心を鉛直方向に向けた筒状をなし、その上部の開口６６からステアリングシャフト６３が挿入されている。カム収納部６５は、後壁６７の内面が車幅方向に平行な平面に形成され、左右の側壁６８，６８の内面が互いに平行をなして前後方向に延びる平面に形成され、前壁６９の内面が前方に突出する半円形の曲面に形成されている。
【００２８】
アウタパイプ７０には、軸受７２を介して回動可能に支持された伝達軸７１が挿通しており、伝達軸７１はアウタパイプ７０に対して軸方向移動不能に取り付けられている。伝達軸７１の後端はカム収納部６５に挿入され、伝達軸７１の後端とステアリングシャフト６３の先端が等速ジョイント７３によって連結されている。
【００２９】
また、ステアリングシャフト６３はその中間部にカム８０が固定されており、カム８０はカム収納部６５内に位置している。カム８０は平板状をなし、平面視では半円形よりも大なる切り欠き円状をなしている。カム８０においてステアリングシャフト６３よりも前方に位置する半円形部８１の外面は所定の曲率半径の曲面に形成されており、カム８０においてステアリングシャフト６３よりも後方に位置する扁平部８２の外面は直線状に形成されており、半円形部８１の外面と扁平部８２の外面は半円形部８１の曲率半径よりも小さい曲率半径の円弧面８３によって滑らかに接続されている。そして、ハンドル６０を直進状態にしたとき、カム８０の扁平部８２の外面がカム収納部６５の後壁６７の内面に線接触するように構成されている。また、カム８０がカム収納部６５の後壁６７から離間しないように、図示しない付勢部材がステアリングシャフト６３を常に後方に付勢している。
【００３０】
伝達軸７１の前端は自在継手７４を介してピニオン７５に連結されている。ピニオン７５は車幅方向に設置されたラック７６に噛合しており、ピニオン７５を回転することによりラック７６を車幅方向に移動することができ、ラック７６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。
【００３１】
次に、この操舵装置１Ｂの作用を説明する。
図７、図８に示すように、ハンドル６０の直進状態では、カム８０の扁平部８２の外面がカム収納部６５の後壁６７の内面に線接触し、カム８０の半円形部８１の外面がステアリングコラム６４のカム収納部６５の前壁６９から離間している。また、このとき、ステアリングシャフト６３は鉛直姿勢となっている。
【００３２】
前記直進状態から、右側のグリップ６１Ｒを前方に、左側のグリップ６１Ｌを後方に移動させると、グリップ６１Ｌ，６１Ｒの前後移動に伴ってハンドルバー６２がステアリングシャフト６３の軸心を中心にして回転し、ハンドルバー６２と一体となってステアリングシャフト６３およびカム８０が回転する。ここで、カム８０はカム収納部６５の後壁６７の内面に接触した状態を保持しながら回転するが、カム８０の非円形な形状により、カム８０にはカム収納部６５の後壁６７から押し出されるような力が働く。一方、ステアリングシャフト６３の先端は等速ジョイント７３に連結されていて移動を規制されている、。そのため、後壁６７からカム８０に作用する力は、カム８０を等速ジョイント７３を支点として前方に倒す方向のモーメントとして作用する。その結果、図９、図１０に示すように、ステアリングシャフト６３、およびこれに連結されたハンドル６０もカム８０と一体となって前方に傾く。
【００３３】
このように、この操舵装置１Ｂによれば、左側のグリップ６１Ｌを後方へ移動（操作）したときに、ステアリングシャフト６３が運転者との間隔を広げるように前傾するので、グリップ６１Ｌが運転者に接近するのを抑制することができる。その結果、グリップ６１Ｌが運転者の身体に近づき過ぎて操作しにくくなるのを最小限に抑えることができ、操作性が向上する。右側のグリップ６１Ｒを後方へ移動（操作）する場合にも、同じ効果を得ることができる。
【００３４】
なお、ステアリングシャフト６３の回転は等速ジョイント７３を介して伝達軸７１に伝達され、さらに自在継手７４を介してピニオン７５に伝達される。これにより、ラック７６を車幅方向に移動させて前輪を転舵することができる。
【００３５】
〔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】
【００３６】
【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の操舵装置の要部を一部破断して示す斜視図である。
【図３】前記実施例１の操舵装置において直進状態を示す概略平面図である。
【図４】前記実施例１の操舵装置において直進状態での傘歯車の軸部の状態を示す断面図である。
【図５】前記実施例１の操舵装置において左旋回状態を示す概略平面図である。
【図６】前記実施例１の操舵装置において左旋回状態での傘歯車の軸部の状態を示す断面図である。
【図７】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側面図である。
【図８】前記実施例２の操舵装置において直進状態を示す概略平面図である。
【図９】前記実施例２の操舵装置において左旋回状態を示す概略側面図である。
【図１０】前記実施例２の操舵装置において左旋回状態を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１Ａ，１Ｂ  操舵装置
３Ｌ、３Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒ  グリップ（操作子）
５，６３  ステアリングシャフト
【図１】
2009190691.tif 000003
【図２】
2009190691.tif 000004
【図３】
2009190691.tif 000005
【図４】
2009190691.tif 000006
【図５】
2009190691.tif 000007
【図６】
2009190691.tif 000008
【図７】
2009190691.tif 000009
【図８】
2009190691.tif 000010
【図９】
2009190691.tif 000011
【図１０】
2009190691.tif 000012