JP7444122B2 - ステアリングハンドル - Google Patents
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Description
ができる。左側の把持部についても同様である。
させる途中で回転が規制されることが起こりにくく、回転規制に起因する底付きの発生が抑制される。そのため、各把持部を第2軸線の周りでスムーズに回転させ、第1軸線の周りでスムーズに回転させることが可能となる。
上記の状態から両把持部が第1軸線の周りで回転され、それに伴って各把持部が第2軸線の周りで回転されると、各把持部に作用する回転トルクが大きくなる。
上記ステアリングハンドルにおいて、前記回転制御機構毎の前記回転トルク発生機構部は、各把持部が前記最大回転角度回転されたときに前記回転トルクを最大にすることが好ましい。
このように、各把持部が中立位置に位置するときと最大回転角度回転されたときとにおいて、回転トルクが、各把持部の第2軸線の周りでの回転角度に対応したものとなり、操舵感がさらに向上する。
ステアバイワイヤシステムとは、ステアリング操作を機械的な連結ではなく、電気信号でアクチュエータを介して操舵するシステムである。このシステムが適用された車両では、ステアリングハンドルを、ステアリングシャフトの周りで大きく、例えば最大で150度程度回転させることがあり得る。
ステアリングハンドル12は、ボス部20、一対のスポーク部40、及び一対の把持部
55を備えている。次に、各部材について説明する。
ボス部20は、筒状部21、板状部22、一対の支持部23を備えている。筒状部21は、ステアリングシャフト11の後端部に一体回転可能に取付けられる。板状部22は平板状をなしており、厚み方向をステアリングハンドル12の前後方向に合致させた状態で配置されている。板状部22は、上記筒状部21の後端部に固定されている。一対の支持部23は、板状部22よりも後方であって、第1軸線L1を挟んだ状態で互いに対向する箇所に配置されている。各支持部23は、自身の前端部において板状部22に固定されている。両支持部23は、第1軸線L1を挟んで互いに面対称の関係を有する形状をなしている。
図1及び図2に示すように、各スポーク部40は、第2軸線L2を有するシャフトによって構成されている。両スポーク部40は、ボス部20の径方向外方であって、ボス部20を挟んで互いに対向する箇所に配置されている。両第2軸線L2は、車両の直進時に、ボス部20から互いに左右方向における反対方向へ延びた状態となる。表現を変えると、両第2軸線L2は、ボス部20から左右方向における両側へ放射状に延びた状態となる。なお、ここでの「放射状に延びた状態」には、第1軸線L1に対し直交する面に沿って延びる状態が含まれるほか、第1軸線L1に対し直交に近い状態で交差する面に沿って延びる状態も含まれる。例えば、第1軸線L1から径方向外方へ遠ざかるに従い運転者に近づくように、第1軸線L1に対し直交に近い状態で交差する面に沿って延びる状態が、上記「放射状に延びた状態」に含まれる。
図2及び図10に示すように、スポーク部40の一部は、円柱状の一般部41によって構成されている。スポーク部40のうち、一般部41よりも第1軸線L1に近い部分は、それぞれ円柱状をなす複数(4つ)の軸部42,43,44,45によって構成されている。これらの軸部42~45は、第1軸線L1に近いものほど外径が小さくなるように形成されている。軸部42の一部には、第2軸線L2に対し平行に延びる平面部46が形成
されている(図10参照)。軸部45の外周には雄ねじ47が形成されている。
図1及び図2に示すように、一対の把持部55は、運転者の手によって把持される箇所であり、第1軸線L1を挟んで互いに面対称の関係を有する形状をなしている。各把持部55は、各スポーク部40の両端部のうち、第1軸線L1から遠い端部に固定されており、スポーク部40と一体で、第2軸線L2の周りを正逆両方向へ回転可能である。
回転制御機構60は、次の機能を有している(図7参照)。
・把持部55の中立位置から手前方向への最大回転角度θ2を規定する。
・車両の直進時に把持部55を中立位置に復帰させる。
図1~図3に示すように、回転制御機構60は、回転カム61、プッシャ71及び弾性部材81を主要な部材として備えている。次に、各部材について説明する。
図6及び図7に示すように、回転カム61は第2軸線L2に沿う方向へ延びる挿通孔62を有していて、全体として円環状をなしている。挿通孔62の多くの部分は、第2軸線L2を中心として円弧状に湾曲している。挿通孔62は平面部63を一部に有している。図9及び図10に示すように、回転カム61は、両支持壁部27,35間であって、支持壁部35に接近した箇所に滑りワッシャ69を介して配置されている。そして、軸部42が滑りワッシャ69に挿通されている。また、平面部46が、挿通孔62の平面部63に対向するように、軸部42が回転カム61に挿通されている。この形態の挿通により、回転カム61がスポーク部40に対し一体回転可能に取付けられている。
<プッシャ71>
図4及び図5に示すように、プッシャ71は第2軸線L2に沿う方向へ延びる挿通孔72を有していて、全体として円環状をなしている。挿通孔72は、小径孔部73と、小径孔部73よりも内径の大きな大径孔部74とを有している。小径孔部73及び大径孔部74は、段差部75を介して、第2軸線L2に沿う方向に互いに隣り合っている。大径孔部74は小径孔部73よりも、第1軸線L1に近い箇所に位置している。そして、図10に示すように、スポーク部40の軸部43が挿通孔72においてプッシャ71に挿通されている。
図3及び図10に示すように、弾性部材81は、プッシャ71を回転カム61側へ付勢するためのものであり、本実施形態では、圧縮コイルばねが弾性部材81として用いられている。弾性部材81は、スポーク部40の軸部43の周りに配置されている。弾性部材
81の多くの部分は、プッシャ71の大径孔部74内に配置されている。弾性部材81は、第2軸線L2に沿う方向については、支持壁部27と、プッシャ71の段差部75との間に圧縮された状態で配置されている。そのため、プッシャ71は、弾性部材81から回転カム61に向かう方向の付勢力を常に受けている。
図17及び図20に示すように、第1規制部83は、把持部55が中立位置から奥方向へ回転されたときの最大回転角度θ1を規定する機能を有している。第1規制部83は、プッシャ71のスライドを規制することで、上記機能を実現している。
図13~図16に示すように、第2規制部85は、把持部55が中立位置から手前方向へ回転されたときの最大回転角度θ2を規定する機能を有している。第2規制部85は、回転カム61の手前方向の回転を規制することによって、上記機能を実現している。
図1及び図2に示すように、上記の構成を有する回転制御機構60のうち、ボス部20における支持部23、回転カム61、プッシャ71及び弾性部材81によって、回転トルク発生機構部87が構成されている。回転トルク発生機構部87は、把持部55が第2軸線L2の周りで正逆各方向へ回転されたときに回転トルクをそれぞれ発生して把持部55に作用させる機能を担っている。
図1及び図2に示すように、各回転制御機構60では、プッシャ71が、第1被規制面76において支持部23の第1規制面25に接触している。第1被規制面76及び第1規制面25のいずれも第2軸線L2に沿って延びている。そのため、プッシャ71は、第1被規制面76が第1規制面25に接触した状態で、第2軸線L2に沿う方向へスライド可能である。また、平らな第1被規制面76が、平らな第1規制面25に接触することで、プッシャ71が第2軸線L2の周りで回転することを規制される。
に移ると、弾性部材81を弾性変形(圧縮)させながらプッシャ71を第1軸線L1側へ押し返す力が発生する。この力により、プッシャ71が第2軸線L2に沿って第1軸線L1側へスライドする。
くく、回転規制に起因する底付きの発生が抑制される。そのため、各把持部55を、第2軸線L2の周りでスムーズに回転させ、ひいては、ステアリングハンドル12を第1軸線L1の周りでスムーズに回転させることができる。
・各第2軸線L2の周りにおける各把持部55の回転トルクは、弾性部材81(圧縮コイルばね)の圧縮量と対応する。圧縮量が多くなるに従い回転トルクが増加する。
(特性)を低コストで変更することができる。
よい。例えば、傾斜面65,66は、上記面P1に傾斜することを条件に、第2軸線L2に沿う方向に膨らむように湾曲する湾曲面、又は凹むように湾曲する湾曲面によって構成されてもよい。
・弾性部材81として、圧縮コイルばねとは異なる種類のばねが用いられてもよい。
・第2被規制面78及び第2規制面28は、第2軸線L2に対し、直交とは異なる角度で交差してもよい。
・回転制御機構60は、中立位置に位置する把持部55の手前方向の最大回転角度θ2を規定するために、第2軸線L2の周りでの回転カム61の回転を直接規制する代わりに、プッシャ71のスライドを規制してもよい。
12…ステアリングハンドル
20…ボス部
40…スポーク部
55…把持部
60…回転制御機構
87…回転トルク発生機構部
L1…第1軸線
L2…第2軸線
θ1,θ2…最大回転角度
Claims (4)
- 第1軸線を有し、かつ前記第1軸線を中心として正逆両方向へ回転するステアリングシャフトを備える乗物に適用されるものであり、前記ステアリングシャフトに一体回転可能に取付けられるボス部と、前記乗物の直進時に、前記ボス部から互いに左右方向における反対方向へ延びる第2軸線を有し、かつ前記第2軸線を中心として正逆両方向へ回転し得るように前記ボス部に支持された一対のスポーク部と、各スポーク部に固定された把持部とを備えるステアリングハンドルであって、
前記直進時における各把持部の前記第2軸線の周りにおける位置を中立位置とするとともに、各把持部のうち、前記第2軸線よりも上方部分が運転者に近づく側へ回転する方向を手前方向とし、かつ前記運転者から遠ざかる側へ回転する方向を奥方向とした場合、
前記ボス部と各スポーク部との間には、各把持部の前記中立位置から前記手前方向への最大回転角度と、前記奥方向への最大回転角度とのそれぞれを規定する規制部を備えるとともに、前記直進時に各把持部を前記中立位置に復帰させる回転制御機構が設けられており、
前記規制部は、前記奥方向への最大回転角度を規定する第1規制部と、前記手前方向への最大回転角度を規定する第2規制部を備え、
前記ボス部は、前記第2軸線に対し直交するように延びる規制面を備え、
前記回転制御機構は、前記第2軸線方向の一方側に被規制面を有するとともに前記第2軸線に沿って他方側に突出する接触部を有するプッシャと、前記第2軸線方向の一方側に前記第2軸線に沿って延びる規制壁面を有する回転カムとを備え、
前記第1規制部は、前記規制面と前記被規制面とによって構成され、
前記第2規制部は、前記接触部と前記規制壁面とによって構成され、
各回転制御機構では、前記奥方向への最大回転角度が、前記手前方向への最大回転角度よりも大きく設定されているステアリングハンドル。 - 各回転制御機構は、各把持部が前記第2軸線の周りで回転されたときに回転トルクを発生して各把持部に作用させる回転トルク発生機構部を備え、
前記回転トルク発生機構部は、前記中立位置で前記回転トルクを最小にする請求項1に記載のステアリングハンドル。 - 前記回転制御機構毎の前記回転トルク発生機構部は、各把持部が前記最大回転角度回転されたときに前記回転トルクを最大にする請求項2に記載のステアリングハンドル。
- 前記回転制御機構毎の前記回転トルク発生機構部は、前記中立位置からの前記把持部の回転角度が大きくなるに従い前記回転トルクを徐々に増大させる請求項3に記載のステアリングハンドル。
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