JP2007106245A - ステアリング操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操舵角の制約を受けにくく実用性の高いステアリング操作装置を得る。
【解決手段】ステアリング操作装置に、螺旋状のガイド溝１２６を有するガイドローラ１２０と、ボールプランジャ機構１３０とを備えた復帰力発生装置３０を設ける。ボール１３２が、操舵量の増加に応じて円錐台状部１２４のガイド溝１２６にガイドされて変位させられると、ハウジング１１０の側壁に接近させられ、スプリング１３６が圧縮変形させられて弾性力が増大する。そして、ボール１３２がガイド溝１２６に強力に押し付けられてガイドローラ１２０を回転させる作用が生じる。このような構成によって、本復帰力発生装置３０は、設計変更等により、円錐台状部１２４のガイド溝１２６の旋回数を変更することができ、容易にステアリングホイール１４の最大の操舵角を変更することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、弾性体の弾性力に依拠して操作部材を中立位置に接近させる力を発生させる機構を備えたステアリング操作装置に関する。

ステアリング操作装置は、例えば、車両，航空機，船舶等，あるいはそれらの操縦シミュレーション装置等に設けられる。例えば、車両においては、いわゆるステアバイワイヤ式のステアリングシステムに配設することが検討されている。ステアバイワイヤ式のステアリングシステムは、ステアリングホイール等の操作部材と転舵装置とが機械的に分離した状態で作動するため、車輪の転舵時等に転舵装置が発生する反力が操作部材に伝達されない。そのため、操作部材を中立位置に復帰させる力である中立位置復帰力を発生させる機構である中立位置復帰力発生機構をステアリング操作装置に設けて、運転者が操作部材を中立位置に戻しやすくなるようにし、あるいは、切り増し操作（操舵量が増加する操作）に対する手応えを感じられるようにすることが多い。下記特許文献１，２には、操作反力の一種としての操作部材を中立位置に接近させる力である中立位置復帰力を発生させる中立位置復帰力発生機構を備えたステアリング操作装置が記載されている。
特開２００４−３１４７３５号公報 特開２００１−１１４１１８号公報

上記特許文献１，２の中立位置復帰力発生機構は、ハート形のカムを減速機構を介してステアリングホイールと連係させて回転させ、操舵操作に応じて自身が備える弾性体を変形させることによって操舵量に適した大きさの中立位置復帰力を発生させる構造を有している。しかしながら、上記特許文献１，２の中立位置復帰力発生機構は、上記ハート形のカムを回転させるという構造上、ステアリングホイールとカムとの間に減速機構を介在させなければ、ステアリングホイールの操舵量が制限される（例えば、左右合わせて３６０度以上回転させることができない等）。このような操舵量の制限の存在により、従来の中立位置復帰力発生機構は、利便性が低く、実用性の高いものとは言えない。本発明は、そういった実情を鑑みてなされたものであり、より実用的な中立位置復帰力発生機構を備えたステアリング操作装置を得ることを課題としてなされたものである。

上記課題を解決するために、本発明のステアリング操作装置は、(a)螺旋状の螺旋ガイド部を有するガイド形成体と、(b)螺旋ガイド部にガイドされる被ガイド体と、(c)その被ガイド体を、それの螺旋ガイド部の軸線方向の変位を許容しつつ、かつ、自身との接近・離間を許容する状態で支持するとともに、操舵操作に応じて螺旋ガイド部の軸線を回転軸線として前記ガイド形成体と相対回転させられる支持装置と、(d)被ガイド体と支持装置との接近・離間に応じて変形するように設けられて、変形量に応じて被ガイド体と支持装置とを離間させる向きの弾性力を発生させる弾性体とを備え、(e)操舵量の増加に伴いガイド形成体と支持装置とが軸線を回転軸線として相対回転し、その相対回転によって軸線方向に変位させられる被ガイド体の軸線方向の位置におけるガイド形成体と支持装置との離間距離が減少するように構成されるとともに、(f)前記弾性体の弾性力に依拠して、前記ガイド形成体と前記支持装置とを相対回転させる力を生じさせることにより、中立位置復帰力を発生させる復帰力発生機構を備えたことを特徴とする。

本発明のステアリング操作装置の復帰力発生機構は、螺旋ガイド部の旋回数（螺旋の巻数）を増やせばガイド形成体と支持装置との相対回転可能な量を増加させることができる。そのため、例えば、操作部材の回転量と、ガイド形成体と支持装置との相対回転量とが等しい場合であっても、操舵量が制限されず、例えば、操作部材の回転量を左右合わせて３６０度以上にすることが可能である。すなわち、本復帰力発生機構は、例えば、螺旋ガイド部の旋回数を変更すること等によって、操舵量を任意に変えることができ、車種や目的の違い等に応じて利用の態様を柔軟に変更することができるようにされている。したがって、本発明のステアリング操作装置は、より実用的な復帰力発生機構を備えたものとされているのである。なお、本発明のステアリング操作装置の各種態様およびそれらの作用および効果については、以下の、〔発明の態様〕の項において詳しく説明する。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から一部の構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、(1)項が請求項１に、(4)項が請求項２に、(9)項と(10)項とを合わせたものが請求項３に、それぞれ相当する。

（１）操舵操作によって中立位置からの操舵量が増減させられる操作部材と、
弾性力に依拠して前記操作部材を中立位置に接近させる力である中立位置復帰力を発生させる復帰力発生機構とを備えたステアリング操作装置であって、
前記復帰力発生機構が、
螺旋状の螺旋ガイド部を有するガイド形成体と、
前記螺旋ガイド部にガイドされる被ガイド体と、
その被ガイド体を、それの前記螺旋ガイド部の軸線方向の変位を許容しつつ、かつ、自身との接近・離間を許容する状態で支持するとともに、操舵操作に応じて前記螺旋ガイド部の軸線を回転軸線として前記ガイド形成体と相対回転させられる支持装置と、
前記被ガイド体と前記支持装置との接近・離間に応じて変形するように設けられて、変形量に応じて前記被ガイド体と前記支持装置とを離間させる向きの弾性力を発生させる弾性体とを備え、
操舵量の増加に伴い前記ガイド形成体と前記支持装置とが前記軸線を回転軸線として相対回転し、その相対回転によって前記軸線方向に変位させられる前記被ガイド体の前記軸線方向の位置における前記ガイド形成体と前記支持装置との離間距離が減少するように構成されるとともに、
前記弾性体の弾性力に依拠して、前記ガイド形成体と前記支持装置とを相対回転させる力を生じさせることにより、中立位置復帰力を発生させるものであることを特徴とするステアリング操作装置。

本項に記載の復帰力発生機構は、簡単にいえば、操舵操作に応じてガイド形成体と支持装置とが相対回転し、螺旋ガイド部によって被ガイド体が軸線方向に変位させられることによって、操作部材を中立位置に復帰させる中立位置復帰力の発生源となる弾性体の変形量が変化するように構成されている。本項に記載の螺旋ガイド部は、例えば、螺旋状の溝，レール等によって形成することができる。また、被ガイド体は、例えば、ボール，ローラ等の転動体を含んで構成することができ、それらが滑らかに回転するようにされている場合には、本復帰力発生機構の作動抵抗を比較的小さくすることができる。また、弾性体は、例えば、コイルスプリング等のばね部材，ゴム部材，気体等によって構成することができる。本項に記載のガイド形成体は、例えば、螺旋ガイド部が外周面あるいは内周面に形成されたものとすることができる。そして、例えば、ガイド形成体が概して円柱状をなし、螺旋ガイド部が外周面に形成されている場合は、支持装置をガイド形成体の外周側に位置させることができる。また、例えば、ガイド形成体が概して円筒状をなし、螺旋ガイド部が内周面に形成されている場合は、支持装置はガイド形成体の内周側に位置させることができる。

本項に記載の態様では、ガイド形成体と支持装置とを相対回転させる際に、例えば、ガイド形成体と支持装置との一方を螺旋ガイド部の軸線を中心に回転させ、ガイド形成体と支持装置との他方を車体に固定することができる。また、例えば、ガイド形成体と支持装置との両者を螺旋ガイド部の軸線を中心に回転させることもできる。本項の被ガイド体は、支持装置によって軸線方向の変位を許容された状態で螺旋ガイド部にガイドされる。そのため、ガイド形成体と支持装置とが相対回転した際には、被ガイド体が支持装置とともに相対回転し、被ガイド体が螺旋ガイド部によって軸線方向に変位させられることとなる。そして、操舵量の増加によってガイド形成体と支持装置との相対回転量が増加すると、被ガイド体の変位量が増加させられ、その被ガイド体の軸線方向の位置におけるガイド形成体と支持装置との離間距離、詳しくは、螺旋ガイド部と支持装置の被ガイド体を支持する部分との離間距離が減少し、被ガイド体と支持装置とが接近するようにされている。すなわち、被ガイド体の変位量が増加すると、被ガイド体と支持装置とが接近して弾性体の変形量が増加させられ、その変形量に応じて被ガイド体と支持装置とを離間させる向きの弾性力が発生するのである。その弾性力は、被ガイド体を、支持装置との離間距離が増加する向きに変位させようとするため、ガイド形成体と支持装置とを被ガイド体の変位量が減少する向きに相対回転させる作用が生じる。その作用によって操作部材を中立位置に復帰させる力である中立位置復帰力が発生するのである。なお、中立位置は、例えば、車両が直進する操作位置、つまり、操舵量が０となる位置とすることができる。

ガイド形成体と支持装置との離間距離は、例えば、ガイド形成体の螺旋ガイド部の径を軸線方向における位置によって異ならせることで変化させることができる。具体的には、例えば、ガイド形成体の外周面あるいは内周面をテーパ状にすれば、そのテーパに沿って形成された螺旋ガイド部の径を、被ガイド体の変位量の増加に伴い増加、あるいは減少させることができる。そのテーパに沿う螺旋ガイド部の径の変化率（例えば、増加率、減少率）は一定となるが、螺旋ガイド部の径の変化率を、被ガイド体の変位量に応じて変化させることもできる。具体的には、例えば、ガイド形成体の径の変化率を、操舵量が比較的小さい状態では大きくし、操舵量が比較的大きい状態では小さくすることができる。その場合には、操舵量が比較的小さい状態（中立位置付近）では中立位置復帰力が比較的急速に変化し、操舵量が比較的大きい状態では中立位置復帰力が比較的緩やかに変化する。

また、ガイド形成体と支持装置との離間距離は、例えば、支持装置、詳しくは、支持装置の被ガイド体を支持する部分と軸線との距離を、軸線方向の位置によって異ならせることによって変化させることができる。具体的には、例えば、支持装置に、被ガイド体を支持するとともに軸線方向の変位が許容された変位体（例えば、後述する軸線方向変位体）が、上述の支持装置の被ガイド体を支持する部分として設けられている場合に、その変位体をガイドするガイド部を、変位体の変位に伴い変位体と軸線との距離が変化するように形成することができる。以上のように、本項に記載の復帰力発生機構は、ガイド形成体と支持装置との離間距離に応じて弾性体を変形させることにより、その弾性体の弾性力に依拠して中立位置復帰力を発生させるのである。

本項に記載の復帰力発生機構は、例えば、操作部材の全操舵範囲のうちの、中立位置を挟んで設定された左右の操舵範囲の少なくとも一方の範囲において、中立位置復帰力を発生させるものとすることができる。
(a)例えば、１の復帰力発生機構によって、全操舵範囲において操作部材に操舵量を減少させる中立位置復帰力を発生させることができる。そのためには、例えば、本項に記載のステアリング操作装置を、操作方向に拘わらず、操舵量の増加に伴い１つの向きにガイド形成体と支持装置とを相対回転させるように構成することができ、復帰力発生機構を、被ガイド体の設定された向きの変位量が増加した場合に、被ガイド体と支持装置との離間距離が減少するように構成することができる。
また、１の復帰力発生機構によって全操舵範囲において中立位置復帰力を発生させるために、例えば、本項に記載の復帰力発生機構を、螺旋ガイド部が互いに連続する２つの部分を有し、１の被ガイド体が、左右の操舵方向の一方への操舵操作によって螺旋ガイド部の２つの部分のうちの一方にガイドされ、左右の操舵方向の他方への操舵操作によって螺旋ガイド部の２つの部分のうちの他方にガイドされるとともに、被ガイド体が螺旋ガイド部のいずれの部分にガイドされてもその変位量の増加に伴い被ガイド体と支持装置との離間距離が減少するように構成することができる。
さらにまた、詳細は後述するが、ガイド形成体に本項の螺旋ガイド部と、それとは別の螺旋ガイド部とを形成するとともに、復帰力発生機構に本項の被ガイド体と、それとは別の被ガイド体とを備えることができる。
(b)また、例えば、本項に記載の復帰力発生機構によって、主として上記左右の操舵範囲の一方の範囲において、中立位置復帰力を発生させるものとすることができる。その場合には、上記左右の操舵範囲の他方の範囲において、例えば、後述するように、もう１つ別の復帰力発生機構によって中立位置復帰力を発生させる態様、すなわち、２つの復帰力発生機構によって、左右の操舵範囲において操作部材に中立位置復帰力を発生させる態様とすることができる。

なお、例えば、操作部材がステアリングホイール等のように回転操作されるものである場合に、本項に記載の復帰力発生機構を、例えば、操作部材の回転量と、ガイド形成体と支持装置との相対回転量とが等しくなるように、操作部材と、ガイド形成体等と支持装置との少なくとも一方を連係させるものとすることができる。具体的には、例えば、単に、ガイド形成体と支持装置との一方を操作部材に固定的に連結し、ガイド形成体と支持装置との他方を車体に固定することができる。また、例えば、操作部材の回転量を減速機構によって減速してガイド形成体と支持装置とを相対回転させてガイド形成体と支持装置との相対回転量を操作部材の回転量よりも少なくすることや、逆に、操作部材の回転量を増速機構（減速機構の逆作用をする）によって増速して、ガイド形成体と支持装置との相対回転量を操作部材の回転量よりも多くすることもできる。

本項に記載の復帰力発生機構は、螺旋ガイド部の旋回数（螺旋の巻数）を増やせばガイド形成体と支持装置との相対回転可能な量を増加させることができる。そのため、例えば、操作部材の回転量と、ガイド形成体と支持装置との相対回転量とが等しい場合や、操作部材の回転量が増速機構によって増速されてガイド形成体と支持装置とが操作部材の回転量よりも多く相対回転する場合であっても、操舵量が制限されず、例えば、操作部材の回転量を左右合わせて３６０度以上にすることが可能である。すなわち、本項に記載の復帰力発生機構は、例えば、螺旋ガイド部の旋回数を変更すること等によって、操舵量を任意に変えることができ、車種や目的の違い等に応じて利用の態様を柔軟に変更することができるのである。したがって、本ステアリング操作装置は、より実用的な復帰力発生機構を備えたものとされているのである。

なお、操作部材とガイド形成体等との間に減速機構を介在させない場合には、ステアリング操作装置の構造をシンプルにすることができる。さらに付言すれば、操作部材とガイド形成体等との間に減速機構を介在させた場合には、操舵量あたりの弾性体の変形量が少なくなることや、減速機構のバックラッシュ，作動抵抗等が存在すること等により、微少な操舵操作に対する中立位置復帰力の変化が鈍くなるという問題がある。その様な観点においても、本項に記載のステアリング操作装置は、減速機構等の運動変換機構を介在させなくとも任意の操舵量を確保でき、より実用的なステアリング操作装置とされているのである。

（２）前記支持装置が、
前記軸線方向に延びる軸線方向ガイド部を有する支持装置本体と、
前記軸線方向ガイド部にガイドされて軸線方向に変位可能な状態で前記支持装置に取り付けられるとともに、前記被ガイド体を自身と接近・離間可能に支持し、前記弾性体を自身と前記被ガイド体との接近・離間に応じて変形させる軸線方向変位体を備えた(1)項に記載のステアリング操作装置。

本項に記載の態様は、被ガイド体を支持しつつ軸線方向に変位する軸線方向変位体を備えており、比較的容易に被ガイド体を軸線方向の変位を許容した状態で支持することができる。その軸線方向変位体は、被ガイド体を支持装置に対して周方向に移動しないように支持しており、ガイド形成体と支持装置との相対回転により、被ガイド体は螺旋ガイド部と周方向において相対移動し、軸線方向変位体とともに軸線方向に変位させられる。本項の軸線方向変位体は、被ガイド体との接近・離間に応じて弾性体を変形させるようにされている。そのため、操舵量の増加に伴い、被ガイド体と軸線方向変位体とが変位させられると、ガイド形成体と支持装置との離間距離が減少して、被ガイド体と軸線方向変位体とが接近させられ、弾性体の変形量が増大させられて中立位置復帰力が増大するのである。

（３）前記弾性体が、前記被ガイド体と前記軸線方向変位体との間に挟まれた状態で配設された(2)項に記載のステアリング操作装置。

弾性体を被ガイド体と軸線方向変位体との間に挟むことにより、比較的容易に、被ガイド体と軸線方向変位体との接近離間に応じて変形量を増減させることができる。

（４）前記螺旋ガイド部が、前記軸線方向の位置によって径が変化するように形成された(1)項ないし(3)項のいずれかに記載のステアリング操作装置。

螺旋ガイド部の径を、軸線方向の位置によって変化させることにより、被ガイド体の変位量の増加に応じてその被ガイド体の軸線方向の位置におけるガイド形成体と支持装置との離間距離を減少させることができる。

（５）前記操作部材が、操舵操作によって回転させられるものとされ、
前記ガイド形成体と前記支持装置との一方が、前記操作部材に連結されて、その前記操作部材と一体的に回転させられるように構成され、
前記ガイド形成体と前記支持装置との他方が、車体に対して固定的に設けられた(1)項ないし(4)項のいずれかに記載のステアリング操作装置。

本項に記載の態様は、操作部材が、ステアリングホイール等のように回転操作されるものとされ、その操作部材と、ガイド形成体等との間に減速機構等の運動変換機構が介在しない態様である。そのため、ステアリング操作装置の構造をシンプルにすることができる。また、上述の微少な操舵操作に対する中立位置復帰力の変化が鈍くなるという問題を回避することができるといったメリットもある。なお、ガイド形成体に設ける螺旋ガイド部の旋回数を多くすることによって、左右合わせて３６０度以上の回転量を確保することができる。

（６）前記ガイド形成体が、その外周面に前記螺旋ガイド部としての螺旋溝が形成されたものであり、
前記被ガイド体が、その螺旋溝に沿って転動する転動体と、その転動体を転動可能に保持する転動体保持体を備えた(1)項ないし(5)項のいずれかに記載のステアリング操作装置。

本項に記載の態様によれば、螺旋溝が転動体を円滑にガイドすることができ、復帰力発生機構の作動抵抗を比較的小さくすることができる。

（７）前記ガイド形成体が、
前記螺旋ガイド部を第１螺旋ガイド部とするとともに、その第１螺旋ガイド部とは別の螺旋ガイド部である第２螺旋ガイド部を有し、
前記復帰力発生機構が、
前記被ガイド体と前記弾性体とをそれぞれ第１被ガイド体と第１弾性体とするとともに、その第１被ガイド体とは別の被ガイド体である第２被ガイド体と、前記第１前記弾性体とは別の弾性体である第２弾性体とを備え、
左右の操舵方向の一方へ操舵操作がなされた場合に前記第１螺旋ガイド部によって前記第１被ガイド体を変位させて前記第１弾性体の弾性力に起因する中立位置復帰力を発生させる一方、前記左右の操舵方向の一方と逆の操舵方向へ操舵操作がなされた場合に前記第２螺旋ガイド部によって前記第２被ガイド体を変位させて前記第２弾性体の弾性力に起因する中立位置復帰力を発生させる(1)項ないし(6)項のいずれかに記載のステアリング操作装置。

本項に記載の態様は、復帰力発生機構が２つの螺旋ガイド部，２つの被ガイド体，および２つの弾性体を備え、それら２つの被ガイド体が、それぞれ２つの螺旋ガイド部によって個別にガイドされ、２つの弾性体が個別に変形させられる態様である。そのため、比較的容易に左右の操舵方向の全範囲において中立位置復帰力を発生させることができる。具体的には、例えば、左右の操舵方向の一方に操舵操作がなされた場合に、２つの被ガイド体のうちの一方が支持装置に接近させられ、左右の操舵方向の他方に操舵操作がなされた場合に、２つの被ガイド体のうちの他方が支持装置に接近させられるように構成することができる。なお、２つの螺旋ガイド部は、例えば、軸線方向に並べて配設することができる。また、２つの螺旋ガイド部は、互いに点対称となる形状，互いに逆巻の螺旋となる形状等の形状とすることができる。

（８）当該ステアリング操作装置が、前記復帰力発生機構とは別にもう１つの復帰力発生機構を備え、
それら２つの復帰力発生機構の一方によって、左右の操舵方向の一方へ操舵がなされた場合にその左右の操舵方向の一方から中立位置に向かう中立位置復帰力を増大させるとともに、前記２つの復帰力発生機構の他方によって、前記左右の操舵方向の一方と逆の操舵方向に操舵がなされた場合にその逆の操舵方向から中立位置へ向かう中立位置復帰力を増大させるように構成された(1)項ないし(6)項のいずれかに記載のステアリング操作装置。

本項に記載の態様は、左右の操舵範囲をそれぞれ分担する２つの復帰力発生機構を備えた態様である。それら２つの復帰力発生機構は、例えば、互いに等しいものとすることができ、その場合には、左右の操舵操作に対して同様な大きさの中立位置復帰力が発生する。また、例えば、２つの復帰力発生機構が互いに異なるものとすることもできる。

（９）当該ステアリング操作装置が、
前記復帰力発生機構が第１復帰力発生機構とされ、その第１復帰力発生機構によって左右の操舵方向の一方に向かう操舵量の増加に伴い中立位置復帰力を増加させるとともに、その第１復帰力発生機構とは別にもう１つの復帰力発生機構である第２復帰力発生機構を備え、
その第２復帰力発生機構が、
螺旋状の螺旋ガイド部を有するガイド形成体と、
前記螺旋ガイド部にガイドされる被ガイド体と、
その被ガイド体を、それの前記螺旋ガイド部の軸線方向の変位を許容しつつ、かつ、自身との接近・離間を許容するとともに、操舵操作に応じて前記ガイド形成体に対して前記螺旋ガイド部の軸線を回転軸線として相対回転させられる支持装置と、
前記被ガイド体と前記支持装置との接近・離間に応じて変形するように設けられて、変形量に応じて前記被ガイド体と前記支持装置とを離間させる向きの弾性力を発生させる弾性体とを備え、
前記左右の操舵方向の一方とは逆方向の操舵量の増加に伴い、当該第２復帰力発生機構の前記ガイド形成体と前記支持装置とが前記軸線を回転軸線として相対回転し、その相対回転によって前記軸線方向に変位させられる前記被ガイド体の位置における前記ガイド形成体と前記支持装置との離間距離が減少するように構成されるとともに、
前記左右の操舵方向の一方とは逆の操舵方向において、当該第２復帰力発生機構の前記弾性体の弾性力に依拠して、前記ガイド形成体と前記支持装置とを相対回転させる力を生じさせることにより、中立位置復帰力を発生させるものである(1)項ないし(6)項のいずれかに記載のステアリング操作装置。

本項に記載の態様は、左右の操舵方向（操舵範囲）をそれぞれ分担する２つの復帰力発生機構を備えた態様であり、上記もう１つの復帰力発生機構（第２復帰力発生機構）の構成を明らかにしたものである。なお、本項に記載の第２復帰力発生機構は、上記(2)項ないし(6)項のいずれかに記載の特徴を採用することが可能である。

（１０）前記第１復帰力発生機構のガイド形成体と、前記第２復帰力発生機構のガイド形成体とが一体化された(10)項に記載のステアリング操作装置。

本項に記載の態様は、２つのガイド形成体を、１つの一体化されたガイド形成体と捉えれば、上述のガイド形成体が２つの螺旋ガイド部を有する態様と同様である。本項に記載の態様によれば、２つのガイド形成体が一体化されることにより、その一体化されたガイド形成体を２つの復帰力発生機構に共有させることができ、２つの復帰力発生機構の構成をシンプルにすることができる。

（１１）前記第１復帰力発生機構の支持装置と、前記第２復帰力発生機構の支持装置とが一体化された(10)項または(11)項に記載のステアリング操作装置。

本項に記載の態様によれば、２つの支持装置が一体化されることにより、その一体化された支持装置を２つの復帰力発生機構に共有させることができ、２つの復帰力発生機構の構成をシンプルにすることができる。また、２つの支持装置と２つのガイド形成体とが、それぞれ一体化された態様は、２つの復帰力発生機構の構成をさらにシンプルにすることができる。

以下、本発明の実施例およびその変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、決して下記の実施例に限定されるものではなく、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

１. ステアリングシステムの概要．
図１に、請求可能発明の一実施例であるステアリング操作装置を備えたステアリングシステムを概略的に示す。本システムは、いわゆるステアバイワイヤ型のシステムであり、操作部１０と、転舵部１２とが機械的に分離され、操作部材としてのステアリングホイール１４に加えられる操作力によらずに、転舵部１２に設けられた動力源の動力によって転舵車輪１６（以下、単に「車輪１６」という場合がある）を転舵するステアリングシステムである。

操作部１０には、操作部材を構成するステアリングホイール１４を備え、そのステアリングホイール１４を操作可能に支持するステアリング操作装置２０が設けられている。そのステアリング操作装置２０には、ステアリングホイール１４が取り付けられた回転軸たるシャフト２２，そのシャフト２２に連結されてステアリングホイール１４を中立位置に近づける向きの力である中立位置復帰力を発生させる中立位置復帰力発生装置３０，およびシャフト２２に駆動力を付与する反力調整モータ３６が設けられている。すなわち、ステアリング操作装置２０は、中立位置復帰力発生装置３０および反力調整モータ３６によって、シャフト２２を介してステアリングホイール１４に操作反力を付与する構造とされているのである。それらの詳細については後述する。

転舵部１２には、車輪１６を転舵させる転舵装置４０が設けられている。その転舵装置４０は、転舵ハウジング４２と、その転舵ハウジング４２を車幅方向に貫通した状態で支持された転舵ロッド４４とを備えている。その転舵ロッド４４は両端部の各々において、ボールジョイント４６を介してタイロッド５０と連結されている。そのタイロッド５０は、車輪１６を回転可能に保持するステアリングナックル５２に固定されたナックルアーム５４に連結されている。また、転舵装置４０は、転舵モータ５６を備えており、その転舵モータ５６の駆動力によって転舵ロッド４４を駆動する。すなわち、転舵装置４０は、転舵ロッド４４を左右に駆動することによって、ステアリングナックル５２を回転させ、車輪１６の転舵を行うのである。

本実施例において、転舵装置４０には、車輪１６の転舵位置を取得するための転舵位置センサ６０が設けられている。その転舵位置センサ６０は、転舵ロッド４４に形成されたラックギヤに噛み合うピニオンギヤの回転位置を検出するものとされている。ピニオンギヤは、転舵ロッド４４が軸線方向に移動するのに伴い回転させられるため、そのピニオンギヤの回転位置を取得すれば転舵ロッド４４の移動によって転舵させられる車輪１６の転舵位置を取得することができるのである。

２. ステアリング操作装置．
図２にステアリング操作装置２０の断面を模式的に示す。この図は、上方からの視点における断面図であり、図の上側が車両後方側、つまり運転者側であり、ステアリング操作装置２０の後方端部に図示を省略するステアリングホイール１４（操作部材）が取り付けられる。具体的には、シャフト２２は、後端部である小径部６２の外周にセレーションが形成されており、その小径部６２が、ステアリングホイール１４のボス部と嵌合するようにされている。なお、以下の説明において、車両前方側を「前」，車両後方側を「後」と呼び分けることとする。

本ステアリングシステムは、上述のようにステアバイワイヤ型のシステムとされており、ステアリングホイール１４の操舵量である操舵角を検出し、その操舵角に応じて車輪１６を転舵するものである。そのステアリングホイール１４の操舵角は、ステアリング操作装置２０の前方端部に配設された操舵角センサ７０によって検出されるシャフト２２の回転位置に基づいて取得される。その操舵角センサ７０は、回転軸部７２を有しており、その回転軸部７２は、シャフト２２の先端部に接続され、シャフト２２とともに回転させられる。操舵角センサ７０の本体７４は、ステアリング操作装置２０に固定されており、本体７４に対する回転軸部７２の回転位置を検出する光学式のエンコーダを含んで構成されている。

2.1. 反力調整モータ．
反力調整モータ３６は、ディスク状の電機子をロータとするいわゆるプリントモータと呼ばれる電磁式モータであり、扁平な形状をなしている。反力調整モータ３６は、モータハウジング８６を有し、出力軸としての概ね円筒形状をなす短いモータ軸８８が、モータハウジング８６の中央に形成された軸保持穴９０において、軸受９２を介して、モータハウジング８６に回転可能に保持されている。本反力調整モータ３６では、２枚のロータ９４が、互いに離間する状態で、モータ軸８８の外周部に相対回転不能に固定して設けられている。ロータ９４は、一般的なプリントモータが備えるものと同様のものであるため説明は簡単なものに留めるが、コイル線を形成するように打ち抜かれた銅薄板が絶縁板を介して積層され、形成されたコイル線のいくつかのものどうしが電気な導通を確保されることで、平板に形成されたコイルを有する構造とされている。２枚のロータ９４の間には、ステータとしての比較的薄い環状をなす永久磁石９６が、２つのロータ９４のそれぞれと小さい隙間を有する状態で、自身の外周がモータハウジング８６に固定されて保持されている。この永久磁石も、通常のプリントモータが備えるものと同様のものである。２枚のロータ９４の各々への通電は、各々のロータ９４の表面に形成されたコイル線の一部分をコミュテータとして、各々２つのブラシ９８によって行われる。

反力調整モータ３６は、復帰力発生装置３０に固定されている。詳しく言えば、自身のモータハウジング８６と復帰力発生装置３０の後方端部の外面とが固定部材９９によって接続されることで、復帰力発生装置３０に固定されている。一方、モータ軸８８には、シャフト２２が、相対回転不能な状態で嵌入させられている。このような構造により、反力調整モータ３６が回転することで、厳密に言えば、ロータ９４が回転することで、シャフト２２が回転するようにされている。つまり、反力調整モータ３６の回転力は、シャフト２２に接続されたステアリングホイール１４の回転力として伝達される。運転者のステアリングホイール１４の回転操作とは反対の方向に回転力を与えることで、操作反力が付与され、運転者の回転操作と同方向に回転力を与えることで、運転者の操作を助勢することが可能とされるのである。

2.2. 中立位置復帰力発生機構．
2.2.1 構成．
中立位置復帰力発生装置３０（以後、「復帰力発生機構」と略記する場合がある）は、両端部が閉塞された概して円筒状のハウジング１１０を備えている。そのハウジング１１０は、図示を省略する取付部において車体に固定されている。ハウジング１１０の前後の端部にはそれぞれ軸穴１１６が設けられており、それら２つの軸穴１１６において、軸受を介してシャフト２２が回転可能に保持されている。ハウジング１１０の前方端部には、軸穴１１６を塞ぐ蓋部材１１８が固定されている。その蓋部材１１８に、前述の操舵角センサ７０の本体７４が固定されている。

ハウジング１１０内には、概して糸巻き状をなし、外周部にガイド溝を有するガイドローラ１２０が配設されている。そのガイドローラ１２０は、シャフト２２を貫通させるとともに、そのシャフト２２に相対回転不能に固定されており、シャフト２２と一体的に回転するようにされている。また、ガイドローラ１２０は、軸線方向に並べられて一体化された２つの部材を含んで構成されている。それらガイドローラ１２０を構成する２つの部材は、それぞれが、中央の円柱状部１２２と、端部側の円錐台状部１２４とを有している。円柱状部１２２は、直径が均一にされ、円錐台状部１２４は、端部に近づくにつれて直径が増加するようにされている。ガイドローラ１２０の外周部には、それの中央と両端部の各々との間に螺旋状のガイド溝１２６（螺旋ガイド部たる螺旋溝の一種である）が設けられている。それら２つのガイド溝１２６は、円柱状部１２２において径が一定にされ、円錐台状部１２４において径が一定の割合（つまり、変化率が一定）で増加するようにされている。また、２つのガイド溝１２６は、螺旋の旋回方向（巻き方向）が互いに同じ方向とされている。以上に述べたように、本実施例において、ガイドローラ１２０を構成する２つの部材の一方を１８０度回転させたものが他方となる。すなわち、それら２つの部材は、互いに点対称に配置されているのである。

本実施例において、復帰力発生装置３０は、その前方側と後方側とには同様の構成が対称的に配設されており、共通する部分が多い。そのため、同様な構成については、一方を代表的に説明することとする。なお、前後いずれの側の部品かを明確に示すために、部品番号の後に記号Ｆ（前方側），Ｒ（後方側）を付す場合がある。ハウジング１１０の側壁には、ボールプランジャ機構１３０が、軸線方向に変位可能に設けられている。ボールプランジャ機構１３０は、ガイド溝１２６に沿って転動する転動体たるボール１３２と、そのボール１３２を回転自在に保持するホルダ１３４と、先端部においてホルダ１３４を支持する支持ロッド１３６と、その支持ロッド１３６をそれの軸方向に移動可能に支持するとともにハウジング１１０の側壁にシャフト２２の軸線方向に移動可能に取り付けられたスライド部材１３８と、ホルダ１３４とスライド部材１３８との間に挟まれた弾性体たる圧縮コイルスプリング１４０（以後、「スプリング」と略記する場合がある）とを含んで構成されている。

図３に、ボール１３２が、円錐台状部１２４のガイド溝１２６に嵌り、係合している状態（図５参照）を拡大して示す。なお、この図において、ガイドローラ１２０は、その一部分が断面で示されている。ホルダ１３４は、半球状の保持穴１４６を有しており、その保持穴１４６においてボール１３２を保持している。その保持穴１４６は潤滑性が担保されており、ボール１３２が滑らかに回転するようにされている。なお、ガイドローラ１２０の円錐台状部１２４において、ガイド溝１２６の両側にはそれぞれ、ガイド溝１２６に沿う凹凸が形成されている。具体的には、ガイド溝１２６の、ガイドローラ１２０の端部側（図において上方）の部分は、ホルダ１３４と干渉しないようにガイド溝１２６に沿って凹部１４８が形成され、一方、ガイドローラ１２０の中央側の部分は、ボール１３２を確実にガイドするためにガイド溝１２６に沿って凸部１４９が形成されている。

図４に、ハウジング１１０のスライド部材１３８が取り付けられた部分を示す。スライド部材１３８は、支持ロッド１３６を貫通させて支持する円筒状部１５０と、その円筒状部１５０の外周に設けられた概して矩形状のフランジ部１５２とを有している。支持ロッド１３６は、円筒状部１５０の貫通穴に適度なクリアランスを保って挿入されている。そのため、支持ロッド１３６は、円筒状部１５０により、軸方向に移動可能、かつ、その軸方向と直交する方向（例えば、ハウジング１１０の周方向）に移動不能に支持されている。すなわち、支持ロッド１３６の先端部に取り付けられたホルダ１３４およびそのホルダ１３４に保持されたボール１３２は、スライド部材１３８に対して接近・離間可能に支持されているのである。

ハウジング１１０の側壁には、厚さ寸法が他の部分よりも薄くされ、スライド部材１３８を収容するとともに、そのスライド部材１３８がシャフト２２の軸線方向にスライドすることを許容する空間を形成するためのスライド許容部１６０が設けられている。そのスライド許容部１６０には、円筒状部１５０が軸線方向に移動可能に嵌る長穴１６２と、軸線方向に延びてフランジ部１５２のスライドを許容する矩形凹部１６４が設けられている。また、スライド許容部１６０には、ハウジング１１０の外側から、スライド部材１３８の径方向外側への移動を禁止する押さえプレート１６６が固定されている。その押さえプレート１６６には、スライド許容部１６０と同様の、円筒状部１５０が軸線方向に移動可能に嵌る長穴１６８が設けられている。そして、スライド部材１３８のフランジ部１５２は、スライド許容部１６０および押さえプレート１６６との間に、適度なクリアランスを保って挟まれている。そのため、フランジ部１５２は、矩形凹部１６４内を軸線方向に滑らかに移動することができるのである。このような構成によって、スライド部材１３８が、径方向，周方向へ移動することや、回転すること等が禁止されるとともに、軸線方向にスライドすることが許容されている。すなわち、上述のように、スライド部材１３８に対して接近・離間可能に支持されているホルダ１３４およびボール１３２は、スライド部材１３８とともにシャフト２２の軸線方向に移動可能にされているのである。

以上の説明から分かるように、本実施例において、螺旋ガイド部にガイドされる「被ガイド体」が、ボール１３２，ホルダ１３４，および支持ロッド１３６を含んで構成されている。また、被ガイド体を自身と接近・離間可能に支持し、弾性体を自身と被ガイド体との接近・離間に応じて変形させる「軸線方向変位体」が、スライド部材１３８を含んで構成されている。さらにまた、軸線方向に延びて、スライド部材１３８をシャフト２２の軸線方向にガイドする「軸線方向ガイド部」が、スライド許容部１６０および押さえプレート１６６を含んで構成されている。さらにまた、軸線方向に延びる軸線方向ガイド部を有する「支持装置本体」が、軸線方向ガイド部を含んで構成されている。なお、本実施例において、軸線方向ガイド部が２つ別個に設けられているが、それらを周方向において同じ位置に設け、連続した１つの軸線方向ガイド部とすることもできる。

2.2.2 作動．
復帰力発生装置３０の作動について説明する。上述のように、ガイドローラ１２０は、ステアリングホイール１４が取り付けられたシャフト２２と一体的に回転するようにされている。また、シャフト２２を回転可能に保持するハウジング１１０は車体に固定されている。そして、ガイドローラ１２０は、操舵操作に応じてステアリングホイール１４とともに回転させられ、シャフト２２の軸線を回転軸線としてハウジング１１０と相対回転する。その際の相対回転量は、ステアリングホイール１４の回転量と等しくなる。すなわち、本実施例のステアリング操作装置２０は、ステアリングホイール１４とガイドローラ１２０等との間に減速機構等の運動変換機構を介在させない態様であり、ガイドローラ１２０とハウジング１１０との相対回転量がステアリングホイール１４の回転量と等しくなる態様とされている。

図２は、ステアリングホイール１４が中立位置に位置した状態、つまり、車両を直進させる操舵位置に位置した操舵角が０度の状態が示されている。そして、左右いずれかに操舵操作がなされると、ガイドローラ１２０とハウジング１１０とが相対回転させられ、ハウジング１１０とともに相対回転させられるボール１３２が、ガイドローラ１２０のガイド溝１２６にガイドされて、ボールプランジャ機構１３０全体が軸線方向に変位させられる。例えば、図に矢印で示すように右に操舵された場合には、図５に示すように、前後のボールプランジャ機構１３０が後方（図において上方）に変位させられる。ここで、後側（図において上側）のボールプランジャ機構１３０Ｒは、円錐台状部１２４Ｒに形成されたガイド溝１２６Ｒにガイドされるため、ステアリングホイール１４の操舵角が増加するのに伴い、つまり、ガイドローラ１２０とハウジング１１０との相対回転角が増加するのに伴い、ガイド溝１２６Ｒのボール１３２Ｒが係合する部分の半径が大きくなることにより、ボール１３２Ｒおよびホルダ１３４が径方向に押されてスライド部材１３８Ｒに接近させられる。その際には、スプリング１４０Ｒが圧縮されて、その変形量が増加する。

スプリング１４０Ｒは、変形量の増加に伴い、ボール１３２Ｒおよびホルダ１３４Ｒと、スライド部材１３８Ｒとを離間させる向きの弾性力を増大させる。そして、ボール１３２Ｒが、ガイド溝１２６Ｒに強力に押し付けられることとなる。円錐台状部１２４のガイド溝１２６Ｒは、ガイドローラ１２０の軸線方向の中央に近づくほど半径が小さくされており、ボール１３２Ｒとガイド溝１２６Ｒとは、より半径の小さい位置で係合しようとするため、ガイドローラ１２０を左に回転させる作用が生じる。すなわち、スプリング１４０Ｒの弾性力は、ガイドローラ１２０を左に回転させる向きに作用する。そのボールプランジャ機構１３０とガイド溝１２６との相互作用によって、ステアリングホイール１４を中立位置に復帰させる復帰力が発生するのである。

図２の直進状態から、例えば、ステアリングホイール１４が右に操舵されると、上述のように、後方側（図において上方）のボールプランジャ機構１３０Ｒは、後方へ移動させられ、中立位置復帰力を発生させる。一方、前方側のボールプランジャ機構１３０Ｆも後方へ移動させられるが、円柱状部１２２Ｆのガイド溝１２６Ｆの半径は一定にされているため、スプリング１４０Ｆの圧縮変形量は増加せず、また、ガイドローラ１２０を回転させる作用は生じない。したがって、例えば、図５の状態においては、後方側のボールプランジャ機構１３０Ｒ等に起因する中立位置復帰力が発生し、前方側のボールプランジャ機構１３０Ｆ等に起因する中立位置復帰力は発生しない。すなわち、本復帰力発生装置３０は、ステアリングホイール１４が右に操舵された場合には、後方側のボールプランジャ機構１３０Ｒ等によって中立位置復帰力を発生させ、左に操舵された場合には、前方側のボールプランジャ機構１３０Ｆ等によって中立位置復帰力を発生させるものとされているのである。

以上の説明から分かるように、本復帰力発生装置３０は、左側の操舵範囲を担当する前方側の復帰力発生機構と、右側の操舵範囲を担当する後方側の復帰力発生機構との、２つの復帰力発生機構を備えた態様である。なお、本復帰力発生装置３０は、復帰力発生機構が、ガイド形成体、被ガイド体、支持装置、弾性体等を２組備えた態様であると捉えることもできる。

本実施例において、ガイドローラ１２０は２つの部材が一体化されたものであり、ガイドローラ１２０を構成する２つの部材の各々を含んで、螺旋状の螺旋ガイド部を有する「ガイド形成体」が構成されている。すなわち、本復帰力発生装置３０は、２つのガイド形成体を備えた態様であり、また、２つのガイド形成体が一体化された態様である。なお、ガイドローラ１２０を含んで１つのガイド形成体が構成されていると捉えることもできる、その場合には、本復帰力発生装置３０は、１つのガイド形成体が２つの螺旋ガイド部を備えた態様となる。

また、本実施例において、被ガイド体を、軸線方向の変位を許容し、かつ、自身との接近・離間を許容する状態で支持する「支持装置」が、スライド部材１３８と軸線方向ガイド部とを含んで構成されている。そして、前方側の支持装置と後方側の支持装置とは、ハウジング１１０の側壁によってつながっている。すなわち、本復帰力発生装置３０は、２つの復帰力発生機構の支持装置が一体化された態様である。そして、スライド部材１３８と、軸線方向ガイド部と、ハウジング１１０の側壁、あるいは、ハウジング１１０とを含んで支持装置が構成されていると捉えることもできる。

図５において、ステアリングホイール１４が右側に１．５回転させられた状態が示されている。すなわち、本ステアリング操作装置１０は、ステアリングホイール１４と復帰力発生装置３０との間に減速機構を介在させなくとも、左右合わせて３回転（１０８０度）させることができ、つまり、３６０度（１回転）以上回転させることができ、その操舵範囲において中立位置復帰力を発生させることができるのである。それは、例えば、一平面に沿って形成されたカムであれば、物理的に３６０度回転させると０度の状態と同じになってしまうのであるが、本復帰力発生装置３０において、ガイド溝が螺旋状に形成されているため、何回転させてもガイド溝が重なることはなく、設計の自由度が比較的大きいのである。また、本ステアリング操作装置１０は、運動変換機構を含んでおらず、比較的シンプルな構成にされている。

３. 電子制御ユニット．
本ステアリングシステムは、自身が備えるステアリング電子制御ユニット２００（ステアリングＥＣＵ、以下、単に「ＥＣＵ２００」という場合がある）によって制御される。ＥＣＵ２００は、コンピュータを主体として、各種モータ，各種電磁アクチュエータ等を駆動する駆動回路等を含んで構成されている。ＥＣＵ２００には、操舵角センサ７４，転舵位置センサ６０等の各種センサが接続されている。ＥＣＵ２００の駆動回路には、反力調整モータ３６、転舵モータ５６等が接続されている。

ＥＣＵ２００は、操舵角センサ７４の検出信号に基づいてステアリングホイール１４の操舵角を取得し、車輪１６の実際の転舵位置と、取得された操舵角に応じた目標転舵位置との偏差を減少させるように転舵モータ５６を制御する。また、ＥＣＵ２００は、実際の転舵位置と目標転舵位置との偏差の大きさに応じたモータ反力が、ステアリングホイール１４に付与されるように反力調整モータ３６を制御する。なお、操舵角センサ７４の検出信号に基づいてステアリングホイール１４の操舵速度を取得し、操舵速度に応じた抵抗力がモータ反力としてステアリングホイール１４に付与されるように反力調整モータ３６を制御することもできる。また、車速度が大きいほどモータ反力が大きくなるように反力調整モータ３６を制御することもできる。以上のようなＥＣＵ２００の制御により、ステアリングホイール１４には、中立位置復帰力と、モータ反力とが合わさった操作反力が付与される。

４. 変形例．
上記実施例において、２つのガイド溝１２６Ｆ，Ｒはそれぞれ別個に形成されていたが、図６に示すように、連続したガイド溝３００とすることもできる。また、この復帰力発生装置３１０では、ガイドローラ３２０の円柱状部１２２に形成されたガイド溝３００ＦＲが共用されている。また、上記実施例において、復帰力発生装置３０が、２つのボールプランジャ機構１３０を備えていたが、図７に示すように、１つのボールプランジャ機構１３０を備えた復帰力発生装置３５０とすることができる。その復帰力発生装置３５０のガイドローラ３６０は、２つの円錐台状部１２４が一体化され、鼓状にされている。また、１のガイド溝３７０が、２つの部分である前方側ガイド溝３７０Ｆと後方側ガイド溝３７０Ｒとを含んで構成されている。すなわち、復帰力発生装置３５０は、１の復帰力発生機構によって全操舵範囲において中立位置復帰力を発生させるために、螺旋ガイド部が連続する２つの部分を有する態様の一例である。上記実施例において、ガイド溝１２６の断面形状が円弧とされていたが、ガイド溝の断面形状は円弧に限られず、例えば、「コ」の字状、「Ｖ」字状等の形状とすることができる。

上記実施例において、ガイド溝１２６の半径が一定の割合で増加させられていたが、その増加割合を操舵量に応じて変化させることもできる。図８、図９に、操舵量に応じてガイド溝の半径の増加割合（変化率の一種である）を変化させた場合の、ボール１３２の変位を模式的に示す。これらの図は、あくまでも、操舵量に応じてボール１３２とハウジング１１０との離間距離がどう変化するのかを分かり易く示す模式図であり、実際にガイドローラがこのような形状をしていなくともよい。例えば、図８のようにガイド溝の半径の増加割合を変化させるために、ガイドローラ４００に、図１０に示すようなガイド溝４１０を形成することができる。なお、ガイド溝４１０は、その断面形状が、「コ」の字状の一種とされ、その側壁が外周に向かって広がるように傾斜したものとされている。

図８のように、中立位置付近のガイド溝の半径の増加割合を大きくし、操舵量が比較的大きくなった状態において増加割合を小さくした場合の、操舵量θと中立位置復帰力Ｍｔとの関係の傾向を図１１に例示する。その場合には、中立位置から操舵がなされて操舵量が比較的小さい状態で中立位置復帰力が急速に増大し、一方、操舵量が比較的大きい状態で中立位置復帰力が緩やかに増大する傾向となる。図８とは対照的に、図９のように、中立位置付近のガイド溝の半径の増加割合を小さくし、操舵量がある程度増加した状態で増加割合を大きくすることもでき、その場合の操舵量θと中立位置復帰力Ｍｔとの関係の傾向を図１２に例示する。その場合には、中立位置から操舵がなされて操舵量が比較的小さい状態で中立位置復帰力が緩やかに増大し、一方、操舵量がある程度大きくなった状態で中立位置復帰力が比較的急速に増大する傾向となる。

請求可能発明の実施例であるステアリング操作装置を備えたステアリングシステムの概略を示す図である。 上記ステアリング操作装置を構成する復帰力発生装置および反力調整モータを示す断面図である。 上記復帰力発生装置のボールが、ガイド溝に係合する状態を拡大して示す図である。 上記復帰力発生装置のハウジングのスライド部材を支持する部分を示す図である。 ステアリングホイールが操舵された状態における上記復帰力発生装置を示す断面図である。 上記とは別の復帰力発生装置を示す図である。 上記とはさらに別の復帰力発生装置を示す図である。 ガイド溝の半径の増加割合が異なる場合のボールの変位を示す図である。 上記とは別のガイド溝の半径の増加割合が異なる場合のボールの変位を示す図である。 ガイド溝の半径の増加割合が異なるように形成されたガイド溝を示す図である。 ガイド溝の半径の増加割合が異なる場合の、操舵角と中立位置復帰力との関係の傾向を示す図である。 上記とは別のガイド溝の半径の増加割合が異なる場合の、操舵角と中立位置復帰力との関係の傾向を示す図である。

符号の説明

１０：操作部 １２：転舵部 １４：ステアリングホイール（操作部材） １６：転舵車輪 ２０：ステアリング操作装置 ２２：シャフト（回転軸） ３０：中立位置復帰力発生装置 ３６：反力調整モータ ４０：転舵装置 ７０：操舵角センサ １１０：ハウジング １２０：ガイドローラ １２２：円柱状部 １２４：円錐台状部（ガイド形成体） １２６：ガイド溝（螺旋ガイド部） １３０：ボールプランジャ機構 １３２：ボール １３４：ホルダ １３６：支持ロッド １３８：スライド部材（軸線方向変位体） １４０：圧縮コイルスプリング（弾性体） １６０：スライド許容部 １６６：押さえプレート ２００：ＥＣＵ ＜変形例＞ ３００：ガイド溝 ３１０：復帰力発生装置 ３２０：ガイドローラ ３５０：復帰力発生装置 ３６０：ガイドローラ ３７０：ガイド溝 ３７０Ｆ，Ｒ：前方側、後方側ガイド溝 ４００：ガイドローラ ４１０：ガイド溝

Claims (3)

1. 操舵操作によって中立位置からの操舵量が増減させられる操作部材と、
   弾性力に依拠して前記操作部材を中立位置に接近させる力である中立位置復帰力を発生させる復帰力発生機構とを備えたステアリング操作装置であって、
   前記復帰力発生機構が、
   螺旋状の螺旋ガイド部を有するガイド形成体と、
   前記螺旋ガイド部にガイドされる被ガイド体と、
   その被ガイド体を、それの前記螺旋ガイド部の軸線方向の変位を許容しつつ、かつ、自身との接近・離間を許容するとともに、操舵操作に応じて前記螺旋ガイド部の軸線を回転軸線として前記ガイド形成体と相対回転させられる支持装置と、
   前記被ガイド体と前記支持装置との接近・離間に応じて変形するように設けられて、変形量に応じて前記被ガイド体と前記支持装置とを離間させる向きの弾性力を発生させる弾性体とを備え、
   操舵量の増加に伴い前記ガイド形成体と前記支持装置とが前記軸線を回転軸線として相対回転し、その相対回転によって前記軸線方向に変位させられる前記被ガイド体の前記軸線方向の位置における前記ガイド形成体と前記支持装置との離間距離が減少するように構成されるとともに、
   前記弾性体の弾性力に依拠して、前記ガイド形成体と前記支持装置とを相対回転させる力を生じさせることにより、中立位置復帰力を発生させるものであることを特徴とするステアリング操作装置。
2. 前記螺旋ガイド部が、前記軸線方向の位置によって径が変化するように形成された請求項１に記載のステアリング操作装置。
3. 当該ステアリング操作装置が、
   前記復帰力発生機構が第１復帰力発生機構とされ、その第１復帰力発生機構によって左右の操舵方向の一方に向かう操舵量の増加に伴い中立位置復帰力を増加させるとともに、その第１復帰力発生機構とは別にもう１つの復帰力発生機構である第２復帰力発生機構を備え、
   その第２復帰力発生機構が、
   螺旋状の螺旋ガイド部を有するガイド形成体と、
   前記螺旋ガイド部にガイドされる被ガイド体と、
   その被ガイド体を、それの前記螺旋ガイド部の軸線方向の変位を許容しつつ、かつ、自身との接近・離間を許容するとともに、操舵操作に応じて前記ガイド形成体に対して前記螺旋ガイド部の軸線を回転軸線として相対回転させられる支持装置と、
   前記被ガイド体と前記支持装置との接近・離間に応じて変形するように設けられて、変形量に応じて前記被ガイド体と前記支持装置とを離間させる向きの弾性力を発生させる弾性体とを備え、
   前記第１復帰力発生機構のガイド形成体と、当該第２復帰力発生機構のガイド形成体とが一体化されるとともに、
   前記左右の操舵方向の一方とは逆方向の操舵量の増加に伴い、当該第２復帰力発生機構の前記ガイド形成体と前記支持装置とが前記軸線を回転軸線として相対回転し、その相対回転によって前記軸線方向に変位させられる前記被ガイド体の位置における前記ガイド形成体と前記支持装置との離間距離が減少するように構成され、
   前記左右の操舵方向の一方とは逆の操舵方向において、当該第２復帰力発生機構の前記弾性体の弾性力に依拠して、前記ガイド形成体と前記支持装置とを相対回転させる力を生じさせることにより、中立位置復帰力を発生させるものである請求項１または２に記載のステアリング操作装置。
   

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