JP6960295B2 - Steering device - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング装置に関し、特にステアリングバイワイヤシステムが採用されている車両において乗員に適切な操舵感を伴わせるステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device, and particularly to a steering device that gives an appropriate steering feeling to an occupant in a vehicle in which a steering-by-wire system is adopted.

従来においては、例えば特許文献１に記載された発明のように、ラックシャフト３に当接させるサポートヨーク５１の外周面に対して、第１ねじ部材５５１及び第２ねじ部材５５２を突き当てることで、サポートヨーク５１の傾きを規制して、操舵感を向上させるものがあった。 Conventionally, as in the invention described in Patent Document 1, for example, the first screw member 551 and the second screw member 552 are abutted against the outer peripheral surface of the support yoke 51 that comes into contact with the rack shaft 3. , There is a device that regulates the inclination of the support yoke 51 to improve the steering feeling.

特開２０１２−２１８５１２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-218512

従来において上記特許文献１に記載の発明のように操舵感の向上を図る技術が多く創出されてきたが、ステアリングバイワイヤシステムが受け入れられ始めた昨今では、ラック及びピニオンを用いた場合に似せた操舵感が求められている。 Conventionally, many techniques for improving the steering feeling have been created as in the invention described in Patent Document 1, but nowadays when the steering-by-wire system has begun to be accepted, steering similar to the case of using a rack and a pinion has been created. A feeling is required.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、ステアリングバイワイヤシステムが採用されている車両において乗員に適切な操舵感を伴わせるステアリング装置を提供することである。 Therefore, an object to be solved by the present invention is to provide a steering device that gives an appropriate steering feeling to an occupant in a vehicle in which a steering-by-wire system is adopted.

前記課題を解決するための手段として、ステアリング装置は、ステアリングバイワイヤシステムを備えた車両に設けられるステアリング装置において、車室内に配置されるステアリングホイールの回転に合わせて回転可能なシャフト部と、前記シャフト部の周囲に配置される弾性部材と、を備え、前記シャフト部の少なくとも一部は、前記シャフト部の軸線に略直交する断面において、長軸を有する長径部と短軸を有する短径部とを有し、前記弾性部材は、アーチ形状に設けられ、アーチの頂部が前記シャフト部の外面で前記短径部に圧接されている。 As a means for solving the above-mentioned problems, the steering device includes a shaft portion that can rotate in accordance with the rotation of a steering wheel arranged in the vehicle interior in a steering device provided in a vehicle equipped with a steering-by-wire system, and the shaft. An elastic member arranged around the portion, and at least a part of the shaft portion has a major axis portion having a major axis and a minor axis portion having a minor axis in a cross section substantially orthogonal to the axis of the shaft portion. The elastic member is provided in an arch shape, and the top of the arch is pressed against the minor diameter portion on the outer surface of the shaft portion.

ステアリング装置において、前記弾性部材は、前記シャフト部を挟み込むように複数配置されることが好ましい。 In the steering device, it is preferable that a plurality of the elastic members are arranged so as to sandwich the shaft portion.

ステアリング装置において、前記弾性部材は、前記シャフト部から離れるにしたがって剛性が高くなることが好ましい。 In the steering device, it is preferable that the elastic member becomes more rigid as the distance from the shaft portion increases.

本発明によると、ステアリングホイールを回転させて操舵を行うと、シャフト部も同様に回転するので、弾性部材をシャフト部が弾性変形させる。弾性部材の復元しようとする弾性力及び弾性部材とシャフト部との摩擦力がシャフト部に作用することで、操舵に対する反力が生じる。モータなどを用いてシャフト部に対して人為的に反力を生じさせる形態に比べて、シャフト部の回転により弾性部材との間で生じる反力の立ち上がりが乗員にとっては自然なものとなるので、ステアリングバイワイヤシステムが採用されている車両において乗員に適切な操舵感を伴わせるステアリング装置を提供することができる。 According to the present invention, when the steering wheel is rotated for steering, the shaft portion also rotates in the same manner, so that the shaft portion elastically deforms the elastic member. The elastic force to restore the elastic member and the frictional force between the elastic member and the shaft portion act on the shaft portion, so that a reaction force with respect to steering is generated. Compared to the form in which a reaction force is artificially generated with respect to the shaft portion by using a motor or the like, the rise of the reaction force generated between the shaft portion and the elastic member due to the rotation of the shaft portion becomes more natural for the occupant. It is possible to provide a steering device that gives an appropriate steering feeling to an occupant in a vehicle in which a steering-by-wire system is adopted.

図１は、本発明に係るステアリング装置の一実施形態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a steering device according to the present invention. 図２は、ステアリング装置においてシャフト部の軸線に略直交する方向から見た概略図であり、図２（ａ）は各部材の輪郭を示し、図２（ｂ）はシャフト部の回転前の断面を示し、図２（ｃ）はシャフト部の回転時の断面を示す。2A and 2B are schematic views of the steering device as viewed from a direction substantially orthogonal to the axis of the shaft portion, FIG. 2A shows the outline of each member, and FIG. 2B is a cross section of the shaft portion before rotation. 2 (c) shows a cross section of the shaft portion during rotation. 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、ステアリング装置においてシャフト部の軸線に略直交する方向から見た場合の各部材の輪郭を示す概略図である。3 (a) and 3 (b) are schematic views showing the contours of each member when viewed from a direction substantially orthogonal to the axis of the shaft portion in the steering device.

本発明に係るステアリング装置は、ピニオン及びラックを設けずに、操舵角及び操舵角速度などを電気的に検知可能なステアリングバイワイヤシステムを備えて成る適宜の車両に適用することができる。本発明に係るステアリング装置の一実施形態について、図面を参照しつつ以下に説明する。 The steering device according to the present invention can be applied to an appropriate vehicle provided with a steering-by-wire system capable of electrically detecting a steering angle, a steering angular velocity, and the like without providing a pinion and a rack. An embodiment of the steering device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明に係るステアリング装置の一実施形態であるステアリング装置１の一部を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a part of the steering device 1 which is an embodiment of the steering device according to the present invention.

図１に示すように、ステアリング装置１は、ステアリングホイールＷと、シャフト部２と、外筒部３と、弾性部材４とを備える。 As shown in FIG. 1, the steering device 1 includes a steering wheel W, a shaft portion 2, an outer cylinder portion 3, and an elastic member 4.

ステアリングホイールＷは、乗員が把持して操舵を行うものであり、基本的に円形部材として車室内に配置される。ステアリングホイールＷは、その略円形状の中心軸を中心として回転可能となっている。 The steering wheel W is gripped and steered by the occupant, and is basically arranged in the vehicle interior as a circular member. The steering wheel W can rotate around its substantially circular central axis.

シャフト部２は、ステアリングホイールＷから車両前方に延在し、ステアリングホイールＷの回転に合わせて回転可能である。シャフト部２は、車体構成部材などに対して、回転可能にかつ固定的に取付けられる。ステアリングホイールＷの回転軸と、シャフト部２の回転軸とは、略一致するように配置される。
ステアリングバイワイヤシステムが採用された車両では、ステアリングホイールＷと車輪とをピニオン及びラックなどの機械的構造体によって接続する必要が無いので、シャフト部２の長さは、ステアリングホイールＷの操舵角及び操舵角速度を検知するセンサが取付け可能な限り、特に制限されない。
また、シャフト部２に取付けられるセンサの位置は、後述の外筒部３及び弾性部材４に対して車両前方及び後方のいずれであっても良い。 The shaft portion 2 extends from the steering wheel W to the front of the vehicle and can rotate in accordance with the rotation of the steering wheel W. The shaft portion 2 is rotatably and fixedly attached to a vehicle body component or the like. The rotation axis of the steering wheel W and the rotation axis of the shaft portion 2 are arranged so as to substantially coincide with each other.
In a vehicle in which a steering-by-wire system is adopted, it is not necessary to connect the steering wheel W and the wheel by a mechanical structure such as a pinion and a rack. Therefore, the length of the shaft portion 2 is the steering angle and steering of the steering wheel W. As long as a sensor that detects the angular velocity can be attached, there is no particular limitation.
Further, the position of the sensor attached to the shaft portion 2 may be either in front of or behind the vehicle with respect to the outer cylinder portion 3 and the elastic member 4, which will be described later.

外筒部３は、シャフト部２の一部が挿通される筒体である。外筒部３は、回転などが生じないように固定されて、配置される。
また、弾性部材４は、シャフト部２の周囲に配置され、弾性を有する。
シャフト部２、外筒部３及び弾性部材４については、図２を参照しつつ詳述する。 The outer cylinder portion 3 is a cylinder through which a part of the shaft portion 2 is inserted. The outer cylinder portion 3 is fixed and arranged so as not to cause rotation or the like.
Further, the elastic member 4 is arranged around the shaft portion 2 and has elasticity.
The shaft portion 2, the outer cylinder portion 3, and the elastic member 4 will be described in detail with reference to FIG.

図２は、ステアリング装置１においてシャフト部２の軸線に略直交する方向から見た概略図であり、図２（ａ）は各部材の輪郭を示し、図２（ｂ）はシャフト部２の回転前の断面を示し、図２（ｃ）はシャフト部２の回転時の断面を示す。 2A and 2B are schematic views of the steering device 1 as viewed from a direction substantially orthogonal to the axis of the shaft portion 2, FIG. 2A shows the outline of each member, and FIG. 2B shows the rotation of the shaft portion 2. The front cross section is shown, and FIG. 2 (c) shows the cross section of the shaft portion 2 when rotating.

図２（ａ）には、各部材の元来の形状を示すために、シャフト部２、外筒部３及び弾性部材４の輪郭を模式的に示している。図２（ａ）に示すように、シャフト部２は、外筒部３の内側に、それぞれの軸線が略一致するように配置されている。弾性部材４は、シャフト部２の外面と外筒部３の内面との間に配置され、外筒部３に固定的に取付けられている。弾性部材４は、シャフト部２に臨む部位がシャフト部２の外面に近接して、本実施形態では接触して配置されるが、固定はされていない。 FIG. 2A schematically shows the contours of the shaft portion 2, the outer cylinder portion 3, and the elastic member 4 in order to show the original shape of each member. As shown in FIG. 2A, the shaft portion 2 is arranged inside the outer cylinder portion 3 so that the axes thereof substantially coincide with each other. The elastic member 4 is arranged between the outer surface of the shaft portion 2 and the inner surface of the outer cylinder portion 3, and is fixedly attached to the outer cylinder portion 3. The elastic member 4 is arranged so that the portion facing the shaft portion 2 is close to the outer surface of the shaft portion 2 and is in contact with the elastic member 4 in the present embodiment, but is not fixed.

シャフト部２は、図２に示すように、シャフト部２の軸線に略直交する断面において、長軸Ｌを有する長径部２１と短軸Ｓを有する短径部２２とを有する楕円形状を成している。シャフト部２は、少なくとも一部、特に弾性部材４が配置される領域において、図２に示すような楕円形状を有する。すなわち、シャフト部２は、少なくとも一部の断面形状が楕円に形成されて成る筒体である。
なお、本発明においてシャフト部は、その軸線に略直交する断面の形状を、上記シャフト部２のような楕円形状に代えて単純な円形状としても良く、弾性部材を弾性変形させ易い突出部を外面に有する形態であっても良い。 As shown in FIG. 2, the shaft portion 2 has an elliptical shape having a major axis portion 21 having a major axis L and a minor axis portion 22 having a minor axis S in a cross section substantially orthogonal to the axis of the shaft portion 2. ing. The shaft portion 2 has an elliptical shape as shown in FIG. 2, at least in a part thereof, particularly in a region where the elastic member 4 is arranged. That is, the shaft portion 2 is a tubular body having at least a part of the cross-sectional shape formed into an ellipse.
In the present invention, the shape of the cross section substantially orthogonal to the axis of the shaft portion may be a simple circular shape instead of the elliptical shape like the shaft portion 2, and the protruding portion that easily elastically deforms the elastic member may be formed. It may have a form on the outer surface.

弾性部材４は、図２（ａ）に示す初期形状ではアーチ形状に設けられ、シャフト部２に最も近接する部位であるアーチの頂部４１と、外筒部３に固定される部位であるアーチの脚部４２とを有する。弾性部材４は、板状の弾性体を湾曲させて外筒部３の内面に固定されたものである。 The elastic member 4 is provided in an arch shape in the initial shape shown in FIG. 2 (a), and the top 41 of the arch, which is the portion closest to the shaft portion 2, and the arch, which is a portion fixed to the outer cylinder portion 3. It has legs 42. The elastic member 4 is formed by bending a plate-shaped elastic body and fixing it to the inner surface of the outer cylinder portion 3.

図２（ｂ）には、シャフト部２、外筒部３及び弾性部材４を実際に配置した場合の断面を概略的に示している。弾性部材４は、図２（ｂ）に示すように、頂部４１がシャフト部２の外面における短径部２２に対して、圧力を以て接触して配置される。これにより、弾性部材４の頂部４１が弾性変形した状態で配置されることになる。本実施形態では弾性部材４は２箇所に設けられ、シャフト部２の短径部２２を頂部４１により挟み込むように配置されている。 FIG. 2B schematically shows a cross section when the shaft portion 2, the outer cylinder portion 3, and the elastic member 4 are actually arranged. As shown in FIG. 2B, the elastic member 4 is arranged so that the top portion 41 is in contact with the minor diameter portion 22 on the outer surface of the shaft portion 2 with pressure. As a result, the top 41 of the elastic member 4 is arranged in an elastically deformed state. In the present embodiment, the elastic members 4 are provided at two positions, and are arranged so as to sandwich the short diameter portion 22 of the shaft portion 2 by the top portion 41.

シャフト部２及び外筒部３は、多数の操舵を行っても変形しにくい剛性を有している限り様々な材料を選択することができ、例えば金属、合成樹脂、又は炭素繊維などを用いて形成可能である。また、弾性部材４は、後述するシャフト部２への操舵反力を付与し得る程度のヤング率、又は復元性を有している限り様々な材料を選択することができ、例えばエラストマーなどを用いることができる。 Various materials can be selected for the shaft portion 2 and the outer cylinder portion 3 as long as they have rigidity that does not easily deform even when a large number of steering steps are performed. For example, metal, synthetic resin, carbon fiber, or the like can be used. It can be formed. Further, as the elastic member 4, various materials can be selected as long as it has a Young's modulus or resilience to the extent that a steering reaction force can be applied to the shaft portion 2 described later, and for example, an elastomer or the like is used. be able to.

乗員が上記ステアリングホイールＷを回転させることで操舵を行った場合、シャフト部２も図２（ｃ）に示すように回転する。操舵の一例として、図２（ｃ）ではシャフト部２が右方向に略４５°程度回転した状態を示している。 When the occupant steers by rotating the steering wheel W, the shaft portion 2 also rotates as shown in FIG. 2 (c). As an example of steering, FIG. 2C shows a state in which the shaft portion 2 is rotated to the right by about 45 °.

シャフト部２は上記ステアリングホイールＷと共に回転するのに対して、外筒部３、及び、外筒部３に取付けられている弾性部材４は回転しない。シャフト部２が回転すると、弾性部材４が接触するシャフト部２の部位が、短径部２２から長径部２１に移っていく。図２（ｃ）に示すシャフト部２の回転が生じると、弾性部材４はシャフト部２における短径部２２から長径部２１に亘る部位に圧接した状態となる。シャフト部２が回転すると、長径部２１及びその周辺部位が、弾性部材４における頂部４１を回転方向に引っ張るように弾性変形させる。本実施形態では弾性部材４の弾性変形は、頂部４１だけでなく脚部４２にまで及んでいる。乗員は、上記ステアリングホイールＷを回転させる際に、シャフト部２を介して弾性部材４の変形に必要な力を、操舵反力として感じることとなる。 The shaft portion 2 rotates together with the steering wheel W, whereas the outer cylinder portion 3 and the elastic member 4 attached to the outer cylinder portion 3 do not rotate. When the shaft portion 2 rotates, the portion of the shaft portion 2 with which the elastic member 4 comes into contact moves from the minor diameter portion 22 to the major diameter portion 21. When the shaft portion 2 shown in FIG. 2C rotates, the elastic member 4 is in a state of being pressed against a portion of the shaft portion 2 extending from the minor diameter portion 22 to the major diameter portion 21. When the shaft portion 2 rotates, the major axis portion 21 and its peripheral portion are elastically deformed so as to pull the top portion 41 of the elastic member 4 in the rotational direction. In the present embodiment, the elastic deformation of the elastic member 4 extends not only to the top portion 41 but also to the leg portion 42. When rotating the steering wheel W, the occupant feels the force required for the deformation of the elastic member 4 via the shaft portion 2 as a steering reaction force.

ステアリングバイワイヤシステムを採用していない既存の車両では、ステアリングホイール、ラック、ピニオン、複数のシャフト部材、及び車輪などの一連の操舵機構が機械的に連結している。このような機械的な操舵機構では、操舵を行うと操舵反力として操舵に抵抗力が生じ、更にステアリングホイールの回転と共に操舵反力が増大していくものである。増大する操舵反力と乗員の操舵のための力とがつりあうことで、操舵反力に関するリニア感を乗員が実感することができる。 In existing vehicles that do not employ a steering-by-wire system, a series of steering mechanisms such as steering wheels, racks, pinions, multiple shaft members, and wheels are mechanically connected. In such a mechanical steering mechanism, when steering is performed, a resistance force is generated in steering as a steering reaction force, and the steering reaction force increases with the rotation of the steering wheel. By balancing the increasing steering reaction force with the force for steering the occupant, the occupant can feel a linear feeling regarding the steering reaction force.

ここで、ステアリングバイワイヤシステムが採用される車両で、従来用いられてきた操舵反力の付与機構について説明する。
従来において操舵反力は、一般的にモータ反力機構又はフリクション反力機構などにより付与されてきた。 Here, a steering reaction force applying mechanism that has been conventionally used in a vehicle that employs a steering-by-wire system will be described.
Conventionally, the steering reaction force has generally been applied by a motor reaction force mechanism, a friction reaction force mechanism, or the like.

モータ反力機構としては、操舵とは反対方向に回転させたモータからの回転力をシャフト部に作用させることで、乗員は操舵に抵抗が生じているように感じ、結果として操舵反力が生じる機構である。しかしながら、モータ反力機構を採用した場合、モータの回転速度などを乗員の操舵角及び操舵角速度などに応じて演算及び調整した上でシャフト部に作用させるという工程が必要となるので、操舵開始と同時には操舵反力が生じさせにくかった。つまり、モータ反力機構では、操舵反力の立ち上がりが操舵開始から若干遅れることとなり、操舵に対する操舵反力の発生に関して乗員はリニア感を得にくくなっていた。 As a motor reaction force mechanism, by applying a rotational force from a motor rotated in the direction opposite to steering to the shaft portion, the occupant feels that steering resistance is generated, and as a result, steering reaction force is generated. It is a mechanism. However, when the motor reaction force mechanism is adopted, it is necessary to calculate and adjust the rotation speed of the motor according to the steering angle and steering angular velocity of the occupant, and then act on the shaft portion. At the same time, it was difficult to generate a steering reaction force. That is, in the motor reaction force mechanism, the rise of the steering reaction force is slightly delayed from the start of steering, and it is difficult for the occupant to obtain a linear feeling with respect to the generation of the steering reaction force with respect to the steering.

また、フリクション反力機構としては、操舵により回転するシャフト部に対して、摩擦材を押し当てることで、乗員は操舵に抵抗が生じているように感じ、結果として操舵反力が生じる機構である。しかしながら、フリクション反力機構を採用した場合、シャフト部に作用する摩擦力が押し当てた瞬間に大きくなるので、操舵開始したときに摩擦材を押し当てると急激に大きな操舵反力が生じてしまっていた。つまり、フリクション反力機構では、操舵反力の立ち上がりが操舵開始時に急に発生することとなり、操舵に対する操舵反力の発生に関して乗員はリニア感を得にくくなっていた。 Further, the friction reaction force mechanism is a mechanism in which the occupant feels that resistance is generated in steering by pressing the friction material against the shaft portion rotated by steering, and as a result, steering reaction force is generated. .. However, when the friction reaction force mechanism is adopted, the frictional force acting on the shaft portion increases at the moment of pressing, so when the friction material is pressed at the start of steering, a large steering reaction force is suddenly generated. rice field. That is, in the friction reaction force mechanism, the rise of the steering reaction force suddenly occurs at the start of steering, and it is difficult for the occupant to obtain a linear feeling with respect to the generation of the steering reaction force with respect to the steering.

したがって、ステアリングバイワイヤシステムを採用した車両であっても、ラック及びピニオンが設けられていた車両と同様の適切な操舵反力、つまり操舵角などに応じてリニアに増大し得る操舵反力を付与可能なステアリング装置が求められていた。特に、上述したようなモータ反力機構及びフリクション反力機構などによるリニア感の低下を招き得る操舵反力の立ち上がりに関して、改善の余地があった。 Therefore, even in a vehicle adopting a steering-by-wire system, it is possible to apply an appropriate steering reaction force similar to that of a vehicle provided with a rack and a pinion, that is, a steering reaction force that can be linearly increased according to a steering angle or the like. A good steering device was required. In particular, there is room for improvement with respect to the rise of the steering reaction force, which may cause a decrease in the linear feeling due to the motor reaction force mechanism and the friction reaction force mechanism as described above.

本実施形態に係るステアリング装置１は、シャフト部２の回転に伴って、シャフト部２によって弾性変形した弾性部材４の復元しようとする弾性力、及び、シャフト部２と弾性部材４との間の摩擦力などが操舵の抵抗力、つまり操舵反力となる。弾性部材４がシャフト部２に圧接されていることで、シャフト部２の回転初期段階から弾性部材４の弾性変形が始まるので、操舵開始と共に操舵反力も立ち上がることとなる。よって、上述した従来の操舵開始時における操舵反力の立ち上がりのリニア感の低下を、ステアリング装置１であれば低減又は解消することができる。これにより、乗員の操舵に対して、ラック及びピニオンが設けられていた車両と同様の適切な操舵反力を付与することができる。 The steering device 1 according to the present embodiment has an elastic force for restoring the elastic member 4 elastically deformed by the shaft portion 2 as the shaft portion 2 rotates, and an elastic force between the shaft portion 2 and the elastic member 4. The frictional force or the like becomes the steering resistance force, that is, the steering reaction force. Since the elastic member 4 is in pressure contact with the shaft portion 2, the elastic deformation of the elastic member 4 starts from the initial stage of rotation of the shaft portion 2, so that the steering reaction force also rises at the start of steering. Therefore, the steering device 1 can reduce or eliminate the decrease in the linear feeling of the rise of the steering reaction force at the start of the conventional steering described above. As a result, it is possible to apply an appropriate steering reaction force to the steering of the occupant, which is the same as that of the vehicle provided with the rack and the pinion.

なお、断面楕円形状のシャフト部２に代えて、断面円形状のシャフト部を用いた場合であっても、上記長径部２１のように弾性部材４の脚部４２近傍までの大きな弾性変形は生じさせることは少ないが、シャフト部と弾性部材との間に作用する摩擦力によって、操舵開始時から確実に操舵反力が発生する。 Even when a shaft portion having a circular cross section is used instead of the shaft portion 2 having an elliptical cross section, a large elastic deformation occurs up to the vicinity of the leg portion 42 of the elastic member 4 as in the long diameter portion 21. Although it is rarely caused, a steering reaction force is surely generated from the start of steering due to the frictional force acting between the shaft portion and the elastic member.

ここで、上述したステアリング装置１の変形例について、図３を参照しつつ説明する。図３に示す形態は、弾性部材がシャフト部から離れるにしたがって剛性が高くなるように形成されることで、図１及び２に示した形態より更に操舵反力の立ち上がりにリニア感を出す形態である。
なお、図３（ａ）及び（ｂ）は、ステアリング装置１００及び１０１においてシャフト部２の軸線に略直交する方向から見た場合の各部材の輪郭を示す概略図である。 Here, a modified example of the steering device 1 described above will be described with reference to FIG. The form shown in FIG. 3 is formed so that the rigidity increases as the elastic member moves away from the shaft portion, so that the rise of the steering reaction force gives a more linear feeling than the forms shown in FIGS. 1 and 2. be.
3 (a) and 3 (b) are schematic views showing the contours of the members of the steering devices 100 and 101 when viewed from a direction substantially orthogonal to the axis of the shaft portion 2.

図３に示す実施形態において、図２に示した実施形態との相違点は、弾性部材の構成である。この相違点以外は上述した実施形態と同一部材を用いているので、同一部材については、同一の参照符号を付すと共に、詳細な説明を省略する。 In the embodiment shown in FIG. 3, the difference from the embodiment shown in FIG. 2 is the configuration of the elastic member. Since the same members as those in the above-described embodiment are used except for this difference, the same members are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

図３（ａ）に示すステアリング装置１００における弾性部材４００は、頂部４１０と脚部４２０とで厚みが異なるように形成されている。頂部４１０は相対的に薄肉に形成されると共に、脚部４２０は相対的に厚肉に形成される。
頂部４１０及び脚部４２０のそれぞれの厚みについては、シャフト部２に対して付与しようとしている操舵反力の大きさ及び立ち上がりの度合いなどに鑑みて適宜に設定することができる。 The elastic member 400 in the steering device 100 shown in FIG. 3A is formed so that the top portion 410 and the leg portion 420 have different thicknesses. The top 410 is formed to be relatively thin, and the legs 420 are formed to be relatively thick.
The thickness of each of the top portion 410 and the leg portion 420 can be appropriately set in consideration of the magnitude of the steering reaction force to be applied to the shaft portion 2 and the degree of rising.

図３（ｂ）に示すステアリング装置１０１における弾性部材４０１は、頂部４１１と脚部４２１とで剛性の異なる材料を用いた二色成型により形成されている。頂部４１１には相対的に剛性の低い材料を用いると共に、脚部４２１には相対的に剛性の高い材料を用いている。 The elastic member 401 in the steering device 101 shown in FIG. 3B is formed by two-color molding using materials having different rigidity between the top portion 411 and the leg portion 421. A material having a relatively low rigidity is used for the top portion 411, and a material having a relatively high rigidity is used for the leg portion 421.

図３（ａ）及び（ｂ）に示す実施形態はいずれも、弾性部材４００及び４０１は、シャフト部２から離れるにしたがって、換言すると外筒部３に近付くにしたがって、頂部４１０及び４１１よりも脚部４２０及び４２１の剛性が高くなるように形成されている。 In each of the embodiments shown in FIGS. 3A and 3B, the elastic members 400 and 401 are more legs than the tops 410 and 411 as they move away from the shaft portion 2, in other words, as they approach the outer cylinder portion 3. The portions 420 and 421 are formed so as to have high rigidity.

操舵によってシャフト部２が回転すると、操舵反力は図２に示した実施形態と同様にリニアに立ち上がる。更に、シャフト部２の回転に伴って、先ず頂部４１０及び４１１が弾性変形し、次いで脚部４２０及び４２１まで弾性変形が生じるときに、脚部４２０及び４２１の剛性が高く形成されていることで、弾性部材４００及び４０１を弾性変形させつつシャフト部２の回転を維持するために必要な力、つまり操舵反力が徐々に大きくなる。 When the shaft portion 2 is rotated by steering, the steering reaction force rises linearly as in the embodiment shown in FIG. Further, when the top portions 410 and 411 are first elastically deformed and then the legs 420 and 421 are elastically deformed with the rotation of the shaft portion 2, the legs 420 and 421 are formed to have high rigidity. , The force required to maintain the rotation of the shaft portion 2 while elastically deforming the elastic members 400 and 401, that is, the steering reaction force gradually increases.

ラック及びピニオンを用いた車両における操舵反力はステアリングホイールの回転と共に増大していくことに鑑みれば、図３に示した実施形態であればラック及びピニオンを用いた車両の操舵反力の変位特性に近付けることができ、乗員は操舵と操舵反力とのリニア感を、より一層得易くなるので好ましい。 Considering that the steering reaction force in the vehicle using the rack and the pinion increases with the rotation of the steering wheel, in the embodiment shown in FIG. 3, the displacement characteristic of the steering reaction force in the vehicle using the rack and the pinion. It is preferable because the occupant can more easily obtain a linear feeling of steering and steering reaction force.

上述したように、操舵開始時の操舵反力の立ち上がりについては、上記シャフト部２と上記弾性部材４、４０及び４００とによってリニア感の向上を図ることができる。本発明に係るステアリング装置を採用する場合は、操舵開始時はシャフト部及び弾性部材によって操舵に対する操舵反力の立ち上がりのリニア感を確保しつつ、操舵反力の調整及び維持などについてはモータ反力機構などを併用して操舵反力を適宜付与する形態であっても良い。 As described above, with respect to the rise of the steering reaction force at the start of steering, the linear feeling can be improved by the shaft portion 2 and the elastic members 4, 40 and 400. When the steering device according to the present invention is adopted, the shaft portion and the elastic member ensure a linear feeling of the rise of the steering reaction force with respect to the steering at the start of steering, and the motor reaction force is adjusted and maintained for the adjustment and maintenance of the steering reaction force. A mechanism or the like may be used in combination to appropriately apply a steering reaction force.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。 Although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described above, the present invention is not limited by the essay and the drawings which form a part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, it should be added that all other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are of course included in the scope of the present invention.

１、１００及び１０１：ステアリング装置、２：シャフト部、２１：長径部、２２：短径部、３：外筒部、４、４００及び４０１：弾性部材、４１、４１０及び４１１：頂部、４２、４２０及び４２１：脚部、Ｌ：長軸、Ｓ：短軸 1, 100 and 101: Steering device, 2: Shaft part, 21: Long diameter part, 22: Short diameter part, 3: Outer cylinder part, 4, 400 and 401: Elastic member, 41, 410 and 411: Top, 42, 420 and 421: Legs, L: long axis, S: short axis

Claims (3)

ステアリングバイワイヤシステムを備えた車両に設けられるステアリング装置において、
車室内に配置されるステアリングホイールの回転に合わせて回転可能なシャフト部と、
前記シャフト部の周囲に配置される弾性部材と、を備え、
前記シャフト部の少なくとも一部は、前記シャフト部の軸線に略直交する断面において、長軸を有する長径部と短軸を有する短径部とを有し、
前記弾性部材は、アーチ形状に設けられ、アーチの頂部が前記シャフト部の外面で前記短径部に圧接されている、
ステアリング装置。 In a steering device installed in a vehicle equipped with a steering-by-wire system
A shaft that can rotate according to the rotation of the steering wheel placed in the passenger compartment,
An elastic member arranged around the shaft portion is provided.
At least a part of the shaft portion has a major axis portion having a major axis and a minor axis portion having a minor axis in a cross section substantially orthogonal to the axis of the shaft portion.
The elastic member is provided in an arch shape, and the top of the arch is pressed against the minor diameter portion on the outer surface of the shaft portion.
Steering device. 前記弾性部材は、前記シャフト部を挟み込むように複数配置される、
請求項１に記載のステアリング装置。 A plurality of the elastic members are arranged so as to sandwich the shaft portion.
The steering device according to claim 1. 前記弾性部材は、前記シャフト部から離れるに従って剛性が高くなる、
請求項１または２に記載のステアリング装置。 The rigidity of the elastic member increases as the distance from the shaft portion increases.
The steering device according to claim 1 or 2.

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