JP2016182902A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device.
ステアリングホイールをリンク機構で支持することにより、転舵方向に応じてステアリングホイールのホイール面を左方ないし右方(ヨーイング方向)に向ける技術が提案されている(例えば特許文献1を参照)。
また、回転軸の一端に連結されたハンドルのハンドル面と前記回転軸との成す角度を直角以外の角度に設定することにより、ハンドル面に対して垂直にハンドルを押す力によって、ハンドルを回転させる技術が提案されている(例えば特許文献2を参照)。
A technique has been proposed in which the steering wheel is supported by a link mechanism so that the wheel surface of the steering wheel is directed leftward or rightward (yawing direction) according to the turning direction (see, for example, Patent Document 1).
Further, by setting the angle formed by the handle surface of the handle connected to one end of the rotating shaft and the rotating shaft to an angle other than a right angle, the handle is rotated by a force pushing the handle perpendicular to the handle surface. A technique has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
一般に、ステアリングホイールの下部と運転者の胴部との間のスペースは狭い傾向にある。したがって、運転者がステアリングホイールを操舵操作するときに、ステアリングホイールの下部を把持する腕は、前記スペース内に収まるように、折り曲げられる。このため、運転者は操舵操作を行い難くなるおそれがある。
特許文献1や特許文献2の技術では、このような課題を解決できない。また、仮に、ホイール面の向きが所要の方向に自在に向く機構を採用した場合、直進走行時に、ステアリングホイールの姿勢が安定せず、ステアリングホイールを把持している運転者が違和感を覚えるおそれがある。
In general, the space between the lower part of the steering wheel and the driver's trunk tends to be narrow. Therefore, when the driver steers the steering wheel, the arm that holds the lower portion of the steering wheel is bent so as to be within the space. For this reason, the driver may have difficulty in performing the steering operation.
Such problems cannot be solved by the techniques of
本発明の目的は、操舵操作を行い易く且つ直進走行時の運転者の違和感を抑制することができるステアリング装置を提供することがである。 An object of the present invention is to provide a steering device that is easy to perform a steering operation and can suppress a driver's uncomfortable feeling when traveling straight ahead.
請求項1の発明は、車体(2)に支持される中空のステアリングコラム(3)と、前記ステアリングコラムに回転可能に支持されたステアリングシャフト(5)と、前記ステアリングシャフトの一端(5a)に自在継手(6)を介してトルク伝達可能に連結されたステアリングホイール(7)と、前記ステアリングホイールと一体回転する被規制部材(11)と、前記車体または前記ステアリングコラムによって支持され、前記ステアリングホイールの下部(7L)が運転者(D)の胴部(DB)側に近づくときに前記被規制部材に当接することにより、前記自在継手の継手中心(C2)を通り車幅方向(W)に延びる第1軸線(J1)の回りの、前記ステアリングホイールのピッチング角度(θ)を規制角度(θK)に規制する規制部材(12)と、前記ピッチング角度が前記規制角度になるように前記ステアリングホイールを前記継手中心の回りに付勢する付勢部材(13)と、を備えるステアリング装置(1)を提供する。
The invention of
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項2のように、前記規制部材は、前記第1軸線の方向に離隔する少なくとも2つの位置で前記被規制部材に当接する状態で、前記ステアリングホイールのホイール平面(P)内で前記第1軸線と直交する第2軸線(J2)の回りの、前記ステアリングホイールの変位であるヨーイングを規制する機能を有していてもよい。
In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter.
According to a second aspect of the present invention, the restriction member is in contact with the restricted member at at least two positions that are separated from each other in the direction of the first axis line, and the first member within the wheel plane (P) of the steering wheel. You may have the function to control the yawing which is a displacement of the said steering wheel around the 2nd axis line (J2) orthogonal to an axis line.
請求項3のように、前記少なくとも2つの位置は、前記第2軸線を中心として対称に配置された2つの位置を含んでいてもよい。
請求項4のように、前記ステアリングホイールと一体回転し、前記ステアリングホイールのホイール平面と平行な被規制面(11a)を有する環状部材(11)を備え、前記付勢部材は、前記被規制面と転がり接触する転動体(17)を介して前記環状部材を付勢するように構成されていてもよい。
According to a third aspect of the present invention, the at least two positions may include two positions arranged symmetrically about the second axis.
The annular member (11) having a regulated surface (11a) that rotates integrally with the steering wheel and is parallel to a wheel plane of the steering wheel as in
請求項5のように、前記被規制部材と前記環状部材とが兼用されていてもよい。
As in
請求項1の発明によれば、ステアリングホイールを操舵操作するときに、付勢部材に抗してステアリングホイールの下部を運転者から離隔する方向にピッチング変位させることができる。このため、運転者は、ステアリングホイールの下部を掴んでいる腕を過度に折り曲げる必要がなく、操舵操作を行い易い。
また、直進走行時には、付勢部材に付勢された被規制部材が規制部材と当接してステアリングホイールのピッチング角度が規制角度に規制される。このため、直進走行時に、運転者がステアリングホイールを把持し易く、運転者が違和感を覚えることを抑制することができる。
According to the first aspect of the invention, when the steering wheel is steered, the lower portion of the steering wheel can be pitched and displaced in a direction away from the driver against the biasing member. For this reason, the driver does not need to bend the arm holding the lower part of the steering wheel excessively, and can easily perform the steering operation.
Further, during straight traveling, the regulated member urged by the urging member comes into contact with the regulating member, and the pitching angle of the steering wheel is regulated to the regulating angle. For this reason, it is possible to suppress the driver from feeling uncomfortable when the driver easily grips the steering wheel during straight traveling.
請求項2の発明によれば、直進走行時において、第1軸線の方向に離隔する少なくとも2つの位置での規制部材と被規制部材との当接によって、ステアリングホイールのピッチング角度が規制角度に規制されている状態で、ステアリングホイールのヨーイングも規制される。このため、直進走行時において、ステアリングホイールの姿勢が安定し、運転者の運転感覚が良好になる。 According to the second aspect of the present invention, during straight running, the pitching angle of the steering wheel is regulated to the regulation angle by the contact between the regulation member and the regulated member at at least two positions separated in the direction of the first axis. In this state, yawing of the steering wheel is also restricted. For this reason, during straight running, the attitude of the steering wheel is stabilized, and the driving feeling of the driver is improved.
請求項3の発明によれば、規制部材が被規制部材と当接する少なくとも2つの位置が、第2軸線を中心として対称に配置された2つの位置を含むことで、規制部材による、ステアリングホイールのヨーイングの規制効果を高くすることができる。
請求項4の発明によれば、付勢部材がステアリングホイールの操舵操作に与える摩擦抵抗を低減することができ、操舵フィーリングが向上する。
According to the invention of
According to invention of
請求項5の発明によれば、部材の兼用により構造を簡素化することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the structure can be simplified by sharing the members.
本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1(a)は、本発明の一実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式的側面図であり、直進走行状態を示している。図1(a)に示すように、ステアリング装置1は、車体2に支持された中空のステアリングコラム3と、ステアリングコラム3によって図示しない軸受を介して回転可能に支持され、転舵機構4に連結されたステアリングシャフト5と、ステアリングシャフト5の一端5aに自在継手としてのCVJ(等速ジョイント)6を介してトルク伝達可能に連結されたステアリングホイール7とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Fig.1 (a) is a typical side view which shows schematic structure of the steering apparatus of one Embodiment of this invention, and has shown the straight running state. As shown in FIG. 1 (a), the
転舵機構4としては、自在継手8、インターミディエイトシャフト9および自在継手10を順次に介してステアリングシャフト5の他端5bと連結されたピニオン軸(図示せず)と、ピニオン軸と係合するラック軸(図示せず)とを含むラックアンドピニオン機構を用いることができる。
図2はステアリングホイール7の正面図である。図2に示すように、ステアリングホイール7は、ホイール中心C1を有する環状のホイール7aと、CVJ6からホイール7aへ放射状に延びる複数のリム7bとを備えている。図1(a)に示すように、ステアリングホイール7は、ホイール中心C1を含むホイール平面Pを有している。
As the
FIG. 2 is a front view of the
図1(a)に示されるCVJ6は、図示していないが、例えば、ステアリングシャフト5の一端5aに固定された外輪部材と、ホイール中心C1でリム7bに連結された内輪部材と、前記内輪部材および前記外輪部材のボール溝の間に介在するボールとを含む公知のボール型である。
また、ステアリング装置1は、ステアリングホイール7と一体回転する被規制部材としての環状部材11と、環状部材11と当接してステアリングホイール7のピッチング角度θを規制角度θKに規制する規制部材12と、環状部材11を規制部材12側へ付勢する付勢部材13とを備えている。
Although not shown, the
The
図1(a)に示されるステアリングホイール7のピッチング角度θは、図3に示すように、CVJ6の継手中心C2(ホイール中心C1に一致)を通り車幅方向W[図1(a)では紙面と直交する方向]に延びる第1軸線J1の回りの、ステアリングホイール7のホイール平面Pの、鉛直面Qに対する傾斜角度である。
図1(a)に示すように、被規制部材としての環状部材11は、ホイール7aのホイール平面Pに平行な環状の平坦面からなる被規制面11aを端面に有している。環状部材11は、環状板であってもよい。
As shown in FIG. 3, the pitching angle θ of the
As shown in FIG. 1 (a), the
環状部材11は、連結アーム14を介してリム7bに固定されている。これにより、環状部材11は、ステアリングホイール7と一体に姿勢変化し、また、ステアリングホイール7の操舵操作方向にステアリングホイール7と一体に回転する。
規制部材12は、ステアリングコラム3に固定された支持部15により支持されている。支持部15は、ステアリングコラム3に固定されたブラケットであってもよい。
The
The
環状部材11の被規制面11aと規制部材12とのすべり接触部の少なくとも一方が、摩擦抵抗を低減するフッ素樹脂等の摩擦低減部材により構成されていてもよい。
規制部材12は、図1(a)に示すように、ステアリングホイール7の下部7Lが運転者Dの胴部DB側に近づくときに環状部材11に当接する。これにより、ステアリングホイール7のピッチング角度θを規制角度θKに規制する。
At least one of the sliding contact portions between the regulated
As shown in FIG. 1A, the regulating
規制部材12は、例えば断面山形状をなしている。図4は、支持部15により支持された規制部材12の正面図である。図4に示すように、規制部材12の少なくともすべり接触部12a(山形の規制部材12の頂部に相当)は、ステアリングホイール7の回転方向Y(環状部材11の周方向に相当)に関して、所定の長さを有している。すなわち、規制部材12は、ステアリングホイール7の回転方向Yに離隔する少なくとも2つの位置H1,H2で環状部材11に当接する。
The regulating
これにより、規制部材12は、環状部材11に当接する状態で、図3に示すように、ステアリングホイール7のホイール平面P内で第1軸線J1と直交する第2軸線J2の回りの、ステアリングホイール7の変位であるヨーイングを規制する機能を有している。
図1(a)に示すように、付勢部材13は、例えば圧縮ばねからなる。付勢部材13の一端13aは、ステアリングコラム3に固定された支持部16に支持されている。支持部16は、ステアリングコラム3に固定されたブラケットであってもよい。付勢部材13の他端13bには、環状部材11の被規制面11aに転がり接触する転動体17が支持されている。
Thereby, the regulating
As shown in FIG. 1A, the urging
具体的には、図5に示すように、支持部16に形成された支持孔16aに所定量だけ進退可能に支持されたホルダ18によって、転動体17が支持されている。ホルダ18は、支持孔16aに挿通される軸部18aを備えている。
また、ホルダ18は、軸部18aの一端に、軸部18aよりも大径で環状部材11に対向し転動体支持部18bを形成した対向部18cを設けている。軸部18aの他端には、軸部18aよりも大径のストッパ19が係止されている。対向部18cとストッパ19とは、支持部16を挟んで対向するように配置されている。
Specifically, as shown in FIG. 5, the rolling
In addition, the
付勢部材13は、支持部16とホルダ18の対向部18cとの間に介在し、ホルダ18を介して転動体17を被規制面11a側に付勢している。
本実施形態によれば、図1(b)に示すように、運転者Dが、ステアリングホイール7を操舵操作するときに、付勢部材13に抗してステアリングホイール7の下部7Lを運転者Dの胴部DBから離隔する方向Z1にピッチング変位させることができる。このため、運転者Dは、ステアリングホイール7の下部7Lを掴んでいる下側の腕LAを過度に折り曲げる必要がなく、操舵操作を行い易い。
The biasing
According to the present embodiment, as shown in FIG. 1B, when the driver D steers the
仮に、図1(b)に二点鎖線で示すように、下部7L’がピッチング変位しない場合の下側の腕LA’は、窮屈に折り曲げられることになる。
また、図6に示すように、ステアリングホイール7の操舵操作時において、ステアリングホイール7の上部7Uで、両方の腕A1,A2をクロスさせた持ち替えが行われるときにも、図1(b)に示すように、運転者Dが、ステアリングホイール7の上部7Uを運転者D側に近づけることができる。したがって、運転者Dがステアリングホイール7に回旋操作力を伝え易く、操舵操作を行い易い。
As shown by a two-dot chain line in FIG. 1B, the lower arm LA ′ when the
Further, as shown in FIG. 6, when the
また、図1(a)に示すように、直進走行時には、被規制部材としての環状部材11と規制部材12との当接によりステアリングホイール7のピッチング角度θが規制角度θKに規制される。したがって、直進走行時に、ステアリングホイール7の姿勢が安定するので、運転者Dがステアリングホイール7を保持し易く、運転者Dが違和感を覚えることを抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 1A, during straight traveling, the pitching angle θ of the
また、図4に示すように、規制部材12は、ステアリングホイール7の回転方向Yに関して、所定の長さを有している。すなわち、規制部材12が、第1軸線J1の方向(車幅方向Wに相当)に離隔する少なくとも2つの位置H1,H2で環状部材11に当接することになる。
したがって、直進走行時において、規制部材12と環状部材11(被規制部材)との当接でステアリングホイール7のピッチング角度θが規制角度θKに規制されている状態で、ステアリングホイール7のヨーイングも規制される。このため、直進走行時において、ステアリングホイール7の姿勢が安定するので、運転者Dがステアリングホイール7を保持し易く、運転者Dの運転感覚が良好になる。
As shown in FIG. 4, the restricting
Therefore, during straight traveling, yawing of the
また、規制部材12が環状部材11に当接する2つの位置H1,H2は、第2軸線J2を中心として対称な位置に配置されている。このため、規制部材12による、ステアリングホイール7のヨーイングの規制効果を高くすることができる。
また、規制部材12が、環状部材11に対して2つの位置H1,H2を含む領域の全域で接触している。これにより、ヨーイングの規制効果をより高くすることができる。ただし、規制部材12が、環状部材11に対して2つの位置H1,H2のみで当接するようにしてもよい。
In addition, the two positions H1 and H2 at which the regulating
Further, the regulating
また、付勢部材13が環状部材11の被規制面11aに転がり接触する転動体17を介して環状部材11を付勢する。したがって、ステアリングホイール7の操舵操作に与える摩擦抵抗を低減することができ、操舵フィーリングが向上する。
また、規制部材12に当接する被規制部材としての環状部材11が、付勢部材13に付勢された転動体17を転がり接触させている。したがって、転動体17と転がり接触する環状部材を、規制部材12に当接する環状部材11とは別に設ける場合と比較して、部材の兼用により構造を簡素化することができる。
Further, the urging
In addition, the
また、規制部材12や付勢部材13をステアリングコラム3に固定された支持部15,16によって支持しているので、ステアリング装置1が、チルト調整可能なものであってもよい。
本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、付勢部材として、前記の機械式のばねに限らず、液圧式や電動式のプランジャを用いてもよい。その場合、付勢力を所要に調整することも可能である。
Further, since the regulating
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the urging member is not limited to the mechanical spring, and a hydraulic or electric plunger may be used. In that case, the urging force can be adjusted as necessary.
また、図示していないが、規制部材12は、ステアリングホイール7の回転方向Yに離隔するように複数設けられてもよい。また、図示していないが、支持部15,16が車体側部材に固定されてもよい。その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
Although not shown, a plurality of regulating
1…ステアリング装置、2…車体、3…ステアリングコラム、4…転舵機構、5…ステアリングシャフト、5a…一端、6…CVJ(自在継手)、7…ステアリングホイール、7a…ホイール、7b…リブ、7L…(ステアリングホイールの)下部、7U…(ステアリングホイールの)上部、11…環状部材(被規制部材)、11a…被規制面、12…規制部材、13…付勢部材、14…連結アーム、15…支持部、16…支持部、17…転動体、18…ホルダ、A1,A2…腕、C1…ホイール中心、C2…継手中心、D…運転者、DB…胴部、LA…下側の腕、θ…ピッチング角度、θK…規制角度、J1…第1軸線、J2…第2軸線、P…ホイール平面、W…車幅方向、Y…回転方向、Z1…胴部から離隔する方向
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ステアリングコラムに回転可能に支持されたステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトの一端に自在継手を介してトルク伝達可能に連結されたステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールと一体回転する被規制部材と、
前記車体または前記ステアリングコラムによって支持され、前記ステアリングホイールの下部が運転者の胴部側に近づくときに前記被規制部材に当接することにより、前記自在継手の継手中心を通り車幅方向に延びる第1軸線の回りの、前記ステアリングホイールのピッチング角度を規制角度に規制する規制部材と、
前記ピッチング角度が前記規制角度になるように前記ステアリングホイールを前記継手中心の回りに付勢する付勢部材と、を備えるステアリング装置。 A hollow steering column supported by the vehicle body,
A steering shaft rotatably supported by the steering column;
A steering wheel coupled to one end of the steering shaft via a universal joint so that torque can be transmitted;
A regulated member that rotates integrally with the steering wheel;
The lower end of the steering wheel is supported by the vehicle body or the steering column and comes into contact with the restricted member when the lower part of the steering wheel approaches the torso side of the driver, thereby extending in the vehicle width direction through the joint center of the universal joint. A regulating member that regulates the pitching angle of the steering wheel around one axis to a regulating angle;
And a biasing member that biases the steering wheel about the joint center so that the pitching angle becomes the regulation angle.
前記付勢部材は、前記被規制面と転がり接触する転動体を介して前記環状部材を付勢するように構成されているステアリング装置。 The annular member according to any one of claims 1 to 3, comprising an annular member that rotates integrally with the steering wheel and has a regulated surface parallel to a wheel plane of the steering wheel,
The steering device is configured such that the biasing member biases the annular member via a rolling element that is in rolling contact with the regulated surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015064643A JP2016182902A (en) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | Steering device |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN107284510A (en) * | 2017-07-21 | 2017-10-24 | 北京北方车辆集团有限公司 | A kind of armored vehicle steering apparatus |
-
2015
- 2015-03-26 JP JP2015064643A patent/JP2016182902A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107284510A (en) * | 2017-07-21 | 2017-10-24 | 北京北方车辆集团有限公司 | A kind of armored vehicle steering apparatus |
CN107284510B (en) * | 2017-07-21 | 2023-11-14 | 北京北方车辆集团有限公司 | Armored vehicle steering control device |
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