JP2019003481A - Reaction force presenting device - Google Patents

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Taichi Hino
太一 日野
賢 服部
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賢 服部
康正 近藤
Yasumasa Kondo
康正 近藤
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Akira Kadoyashiki
晃 角屋敷
大平 洋
Hiroshi Ohira
洋 大平
貴紀 漆畑
Takanori Urushibata
貴紀 漆畑
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Tatsuhiro Murazaki
竜博 村崎
啓太 中根
Keita Nakane
啓太 中根
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Abstract

To provide a reaction force presenting device that can reduce backlash in an axial direction of a shaft.SOLUTION: A reaction force presenting device 1 includes an energization member 21 (coil spring 23) for applying operation reaction force to the shaft 3 when the shaft 3 is operated to rotate. The coil spring 23 is mounted on an outer periphery of a rotation shaft 14 connected to the shaft 3 through a gear mechanism 13 for speed reduction. A backlash preventing member 61 for preventing backlash in an axial direction of the shaft 3 is provided between a shaft bearing 11 for rotatably supporting the shaft 3 and a bearing surface 60 for supporting the shaft bearing 11. The backlash preventing member 61 comprises, for example, a disc spring 62.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、シャフトに操作反力を付与する反力提示装置に関する。   The present invention relates to a reaction force presentation device that applies an operation reaction force to a shaft.

従来、例えば回動操作されるシャフト等に操作反力を付与可能な反力提示装置が周知である(特許文献1等参照)。特許文献1は、シャフトの回動操作時、コイルばねがねじられることで生じる付勢力を、シャフトの操作反力として付与する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a reaction force presentation device that can apply an operation reaction force to a shaft that is rotated, for example, is well known (see Patent Document 1). In Patent Document 1, an urging force generated by twisting a coil spring at the time of rotating a shaft is applied as an operating reaction force of the shaft.

特許第6081737号公報Japanese Patent No. 6081737

ところで、仮にシャフトが軸方向においてがたついてしまうと、シャフトを回動操作したときの操作感の悪化や、シャフトがハウジングに接触することによる異音の発生等の懸念があった。   By the way, if the shaft rattles in the axial direction, there are concerns such as deterioration of the operational feeling when the shaft is rotated and generation of abnormal noise due to contact of the shaft with the housing.

本発明の目的は、シャフトの軸方向におけるがたつき緩和を可能にした反力提示装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a reaction force presentation device that can reduce shakiness in the axial direction of a shaft.

前記問題点を解決する反力提示装置は、シャフトが回動操作されると、減速用のギヤ機構を介して回動軸が回り、当該回動軸と連動する付勢部材により、前記シャフトに操作反力を付与する構成であって、前記シャフトを回動可能に支持する軸受と、当該軸受を支持する座面との間には、前記シャフトの軸方向におけるがたつきを抑えるがたつき抑制部材が設けられている。   In the reaction force presentation device that solves the above problem, when the shaft is operated to rotate, the rotation shaft rotates via a gear mechanism for reduction, and the biasing member that interlocks with the rotation shaft causes the shaft to rotate. An operation reaction force is applied, and a backlash in the axial direction of the shaft is suppressed between a bearing that rotatably supports the shaft and a seating surface that supports the bearing. A suppression member is provided.

本構成によれば、シャフトの軸方向において部品間に隙間が生じていても、軸受と座面との間に設けられたがたつき抑制部材によって、シャフトをハウジングにしっかりと組み付けることが可能となる。よって、シャフトの軸方向におけるがたつきを緩和することが可能となる。   According to this configuration, even if there is a gap between components in the axial direction of the shaft, the shaft can be securely assembled to the housing by the rattling suppression member provided between the bearing and the seating surface. Become. Therefore, it is possible to alleviate rattling in the axial direction of the shaft.

前記反力提示装置において、前記シャフト及び前記回動軸は、互いの回動軸心が平行に配置された2軸構造をなし、前記ギヤ機構は、はすば歯車であることが好ましい。この構成によれば、ギヤ機構にはすば歯車を用いると、シャフト回動時にはすば歯車の離反荷重がシャフトに入力されて、シャフトが軸方向においてがたつく懸念があるが、がたつき抑制部材を設けるので、このがたつきを緩和することが可能となる。また、小型でも十分なトルクを伝達することが可能なはすば歯車を使用するので、反力提示装置の装置サイズを小型化することも可能となる。さらに、シャフト及び回動軸の2軸が平行に並んだ簡素な構造の反力提示装置とすることも可能となる。   In the reaction force presentation device, it is preferable that the shaft and the rotation shaft have a biaxial structure in which the rotation axes are arranged in parallel, and the gear mechanism is a helical gear. According to this configuration, when a helical gear is used for the gear mechanism, there is a concern that the separation load of the helical gear is input to the shaft when the shaft is rotated, and the shaft may rattle in the axial direction. Since this is provided, it is possible to alleviate this rattling. In addition, since a helical gear capable of transmitting a sufficient torque even with a small size is used, the size of the reaction force presentation device can be reduced. Furthermore, it is possible to provide a reaction force presentation device having a simple structure in which two axes of the shaft and the rotation shaft are arranged in parallel.

前記反力提示装置において、前記付勢部材は、内径孔に前記回動軸が挿し込まれたコイルばねであり、前記シャフトが回動したときには、前記回動軸が回ることによって前記コイルばねがねじられることにより、前記シャフトに操作反力が付与されることが好ましい。この構成によれば、コイルばねを用いた簡素な構成により、シャフトに操作反力を付与することが可能となる。   In the reaction force presentation device, the biasing member is a coil spring in which the rotation shaft is inserted into an inner diameter hole, and when the shaft rotates, the rotation of the rotation shaft causes the coil spring to rotate. It is preferable that an operation reaction force is applied to the shaft by being twisted. According to this configuration, it is possible to apply an operation reaction force to the shaft with a simple configuration using a coil spring.

前記反力提示装置において、前記がたつき抑制部材は、前記シャフトに遊嵌され、当該シャフトの軸方向に付勢力を発生可能な皿ばねであることが好ましい。この構成によれば、皿ばねを使用した簡素な構成により、シャフトの軸方向のがたつきを緩和することが可能となる。   In the reaction force presentation device, it is preferable that the rattling suppression member is a disc spring that is loosely fitted to the shaft and can generate an urging force in an axial direction of the shaft. According to this configuration, it is possible to reduce shakiness in the axial direction of the shaft with a simple configuration using a disc spring.

前記反力提示装置において、前記シャフトの少なくとも一部を回動可能に収納するハウジングと当該シャフトとに対する前記軸受の締め代は、一方が締まり嵌めにされ、他方が隙間嵌め又は中間嵌めにされていることが好ましい。この構成によれば、ハウジングとシャフトとの間に軸受を介在させても、シャフトを軸方向に移動させ易くなる。よって、がたつき抑制部材によってシャフトの軸方向のがたつき緩和を、より一層得易くすることが可能となる。   In the reaction force presenting device, one of the tightening allowances of the bearing with respect to the shaft and the housing that accommodates at least a part of the shaft in a rotatable manner is an interference fit, and the other is a clearance fit or an intermediate fit. Preferably it is. According to this structure, even if a bearing is interposed between the housing and the shaft, the shaft can be easily moved in the axial direction. Therefore, it is possible to make it easier to reduce the shakiness in the axial direction of the shaft by the shakiness suppressing member.

前記反力提示装置において、前記軸受及び前記座面の間には、前記がたつき抑制部材が格納される格納部の幅を調整する幅調整部材が取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、がたつき抑制部材の格納幅を幅調整部材によって適宜調整することが可能となるので、格納幅のばらつきを、ある範囲内に収めることが可能となる。よって、がたつき抑制部材の機能を十分に満足する状態で、がたつき抑制部材を格納部に組み付けることが可能となるので、シャフトの軸方向のがたつきを抑制するのに一層有利となる。   In the reaction force presentation device, it is preferable that a width adjusting member for adjusting a width of a storage portion in which the rattling suppressing member is stored is attached between the bearing and the seating surface. According to this configuration, the storage width of the rattling suppressing member can be adjusted as appropriate by the width adjusting member, so that variations in the storage width can be kept within a certain range. Therefore, since it becomes possible to assemble the rattling suppression member into the storage portion in a state where the function of the rattling suppression member is sufficiently satisfied, it is more advantageous for suppressing the axial rattling of the shaft. Become.

本発明によれば、反力提示装置において、シャフトの軸方向におけるがたつきを緩和することができる。   According to the present invention, in the reaction force presentation device, rattling in the axial direction of the shaft can be reduced.

第1実施形態の反力提示装置の斜視図。The perspective view of the reaction force presentation apparatus of 1st Embodiment. 反力提示装置の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of a reaction force presentation apparatus. 反力提示装置の分解斜視図。The disassembled perspective view of a reaction force presentation apparatus. 図2のII−II線断面図。The II-II sectional view taken on the line of FIG. シャフトが一方向に回動操作されたときの反力提示装置の作動図。The operation | movement figure of a reaction force presentation apparatus when a shaft is rotated in one direction. シャフトが他方向に回動操作されたときの反力提示装置の作動図。The action | operation figure of the reaction force presentation apparatus when a shaft is rotated in another direction. シャフトの軸受構造を示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the bearing structure of a shaft. 第2実施形態のシャフトの軸受構造を示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the bearing structure of the shaft of 2nd Embodiment. 第3実施形態のシャフトの軸受構造を示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the bearing structure of the shaft of 3rd Embodiment.

(第1実施形態)
以下、反力提示装置の第1実施形態を図1〜図7に従って説明する。
図1に示すように、反力提示装置1は、中空状のハウジング2と、ハウジング2に回動可能に組み付けられたシャフト3とを備える。本例の反力提示装置1は、シャフト3の回動操作量を電気信号によって検出して車輪の操舵量を切り替えるステアバイワイヤ式の車両に使用される。また、車両は、例えば1〜2人乗りの小型車の一種であるモビリティ車両であることが好ましい。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a reaction force presentation device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the reaction force presentation device 1 includes a hollow housing 2 and a shaft 3 that is rotatably attached to the housing 2. The reaction force presentation device 1 of this example is used in a steer-by-wire vehicle that switches the steering amount of a wheel by detecting the rotation operation amount of the shaft 3 by an electric signal. Moreover, it is preferable that the vehicle is a mobility vehicle that is a kind of small car with one or two people.

ハウジング2は、ハウジング本体4と、ハウジング本体4の開口を塞ぐ蓋部5とを備える。蓋部5は、複数の締結部6を介してハウジング本体4に取り付け固定されている。蓋部5の側壁には、反力提示装置1の奥行き方向(図1のX軸方向)に延設された筒状部7が形成され、この筒状部7の開口部8にシャフト3が回動軸心L1回りに回動可能に挿通されている。シャフト3の先端部には、例えばステアリングホイールの軸部(図示略)が連結固定される。   The housing 2 includes a housing body 4 and a lid portion 5 that closes an opening of the housing body 4. The lid portion 5 is fixedly attached to the housing body 4 via a plurality of fastening portions 6. A cylindrical portion 7 extending in the depth direction (X-axis direction in FIG. 1) of the reaction force presentation device 1 is formed on the side wall of the lid portion 5, and the shaft 3 is in the opening 8 of the cylindrical portion 7. It is inserted so as to be rotatable about the rotation axis L1. For example, a shaft portion (not shown) of a steering wheel is connected and fixed to the tip portion of the shaft 3.

図2及び図3に示すように、シャフト3は、一対の軸受11,12を介してハウジング2に回動可能に組み付けられている。本例の場合、一方の軸受11が蓋部5(筒状部7)に取り付けられ、他方の軸受12がハウジング本体4に取り付けられている。シャフト3は、一対の軸受11,12を介して、反力提示装置1の奥行き方向(図2及び図3のX軸方向)に沿って延びる回動軸心L1回りに回動する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the shaft 3 is rotatably attached to the housing 2 via a pair of bearings 11 and 12. In the case of this example, one bearing 11 is attached to the lid portion 5 (tubular portion 7), and the other bearing 12 is attached to the housing body 4. The shaft 3 rotates about a rotation axis L <b> 1 extending along the depth direction (X-axis direction in FIGS. 2 and 3) of the reaction force presentation device 1 via the pair of bearings 11 and 12.

反力提示装置1は、減速用のギヤ機構13を介してシャフト3と連動する回動軸14を備える。回動軸14は、ハウジング2の内部において、一対の軸受15,16を介してハウジング2に回動可能に組み付けられている。本例の場合、一方の軸受15が蓋部5に取り付けられ、他方の軸受16がハウジング本体4に取り付けられている。回動軸14は、自身の回動軸心L2とシャフト3の回動軸心L1とが平行する向きをとるように配置されている。このように、本例の反力提示装置1は、シャフト3の回動軸心L1と回動軸14の回動軸心L2とが平行に配置された2軸構造をなしている。   The reaction force presentation device 1 includes a rotation shaft 14 that is linked to the shaft 3 via a gear mechanism 13 for deceleration. The rotation shaft 14 is rotatably assembled to the housing 2 via a pair of bearings 15 and 16 inside the housing 2. In the case of this example, one bearing 15 is attached to the lid 5 and the other bearing 16 is attached to the housing body 4. The rotation shaft 14 is arranged so that its own rotation axis L2 and the rotation axis L1 of the shaft 3 are parallel to each other. Thus, the reaction force presentation device 1 of this example has a biaxial structure in which the rotation axis L1 of the shaft 3 and the rotation axis L2 of the rotation shaft 14 are arranged in parallel.

ギヤ機構13は、シャフト3に設けられた第1ギヤ部19と、回動軸14に設けられた第2ギヤ部20とを備える。ギヤ機構13は、はすば歯車であることが好ましい。ギヤ機構13は、第1ギヤ部19がシャフト3の中央位置に配置され、第2ギヤ部20が回動軸14の端部に配置されている。シャフト3が回動操作されたとき、シャフト3の回動力がギヤ機構13を通じて減速されて回動軸14に入力されることにより、回動軸14がシャフト3とともに回動する。   The gear mechanism 13 includes a first gear portion 19 provided on the shaft 3 and a second gear portion 20 provided on the rotating shaft 14. The gear mechanism 13 is preferably a helical gear. In the gear mechanism 13, the first gear portion 19 is disposed at the center position of the shaft 3, and the second gear portion 20 is disposed at the end portion of the rotating shaft 14. When the shaft 3 is rotated, the rotational force of the shaft 3 is decelerated through the gear mechanism 13 and input to the rotating shaft 14, so that the rotating shaft 14 rotates together with the shaft 3.

反力提示装置1は、シャフト3の回動操作時にシャフト3に対して操作反力を付与する付勢部材21を備える。本例の付勢部材21は、内径孔22に回動軸14が挿し込まれたコイルばね23である。本例の場合、略円筒状の支持筒24の貫通孔25に回動軸14が回動可能に挿し込まれ、この支持筒24にコイルばね23が外嵌されている。コイルばね23は、支持筒24に形成されたフランジ26に一端が接触され、支持筒24の端部に取り付けられたフレーム27で他端が抜け止めされることにより、支持筒24に取り付けられている。フレーム27は、リング状の止め具28によって回動軸14に取り付け固定されている。   The reaction force presentation device 1 includes an urging member 21 that applies an operation reaction force to the shaft 3 when the shaft 3 is rotated. The biasing member 21 of this example is a coil spring 23 in which the rotation shaft 14 is inserted into the inner diameter hole 22. In the case of this example, the rotation shaft 14 is rotatably inserted into the through hole 25 of the substantially cylindrical support cylinder 24, and the coil spring 23 is fitted on the support cylinder 24. The coil spring 23 is attached to the support cylinder 24 by contacting one end thereof with a flange 26 formed on the support cylinder 24 and preventing the other end from coming off by a frame 27 attached to the end of the support cylinder 24. Yes. The frame 27 is attached and fixed to the rotating shaft 14 by a ring-shaped stopper 28.

図2〜図4に示すように、回動軸14には、回動軸14の回動に同期して付勢部材21を作動させるガイド部31が設けられている。ガイド部31は、回動軸14の回動軸心L2に沿って延びる棒形状に形成されている。本例のガイド部31は、コイルばね23の一端23a及び他端23bの間のスペースに配置されるようにして延びている。ガイド部31は、一端が第2ギヤ部20に固定され、他端がフレーム27の切欠溝32に挿し込まれている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the rotation shaft 14 is provided with a guide portion 31 that operates the biasing member 21 in synchronization with the rotation of the rotation shaft 14. The guide portion 31 is formed in a rod shape that extends along the rotation axis L <b> 2 of the rotation shaft 14. The guide portion 31 of this example extends so as to be disposed in the space between the one end 23 a and the other end 23 b of the coil spring 23. One end of the guide portion 31 is fixed to the second gear portion 20, and the other end is inserted into the notch groove 32 of the frame 27.

図4に示すように、ハウジング2(ハウジング本体4)の内部には、ガイド部31がコイルばね23の一方の端部を持ち上げた際にコイルばね23の他方の端部を支持する受け部33が設けられている。本例の受け部33は、付勢部材21側に突出した突状に形成され、回動軸14の軸方向(図4の軸心L2方向)に沿って一帯に配置されている。受け部33は、ガイド部31の近傍において、コイルばね23の一端23a及び他端23bの間のスペースに配置されるように延びている。受け部33の一対の側壁は、ハウジング2の奥に向かうに従って両者間の幅が広がっていくテーパ状に形成されている。   As shown in FIG. 4, in the housing 2 (housing main body 4), a receiving portion 33 that supports the other end portion of the coil spring 23 when the guide portion 31 lifts one end portion of the coil spring 23. Is provided. The receiving portion 33 of this example is formed in a protruding shape that protrudes toward the biasing member 21, and is disposed in one zone along the axial direction of the rotating shaft 14 (in the direction of the axis L <b> 2 in FIG. 4). The receiving portion 33 extends in the vicinity of the guide portion 31 so as to be disposed in a space between the one end 23 a and the other end 23 b of the coil spring 23. The pair of side walls of the receiving portion 33 are formed in a taper shape in which the width between the two sides increases as going toward the back of the housing 2.

図2及び図3に戻り、反力提示装置1は、回動軸14を最大回動位置で止めるストッパ機構36を備える。ストッパ機構36は、シャフト3の回転範囲を超えて回動軸14が回らないようにする。本例のストッパ機構36は、ハウジング2の蓋部5の内面に突設されたストッパ部37と、回動軸14(第2ギヤ部20)に凹設された案内溝38とを備える。ストッパ部37は、突起状に形成され、案内溝38内に挿し込まれている。案内溝38は、回動軸14の回動時にストッパ部37が移動する経路に沿って円弧状に形成されている。ストッパ部37は、シャフト3が回動の中立位置をとる際に案内溝38の経路中央に位置するように配置されている。   2 and 3, the reaction force presentation device 1 includes a stopper mechanism 36 that stops the rotation shaft 14 at the maximum rotation position. The stopper mechanism 36 prevents the rotating shaft 14 from rotating beyond the rotation range of the shaft 3. The stopper mechanism 36 of this example includes a stopper portion 37 protruding from the inner surface of the lid portion 5 of the housing 2 and a guide groove 38 recessed in the rotating shaft 14 (second gear portion 20). The stopper portion 37 is formed in a protruding shape and is inserted into the guide groove 38. The guide groove 38 is formed in an arc shape along a path along which the stopper portion 37 moves when the rotation shaft 14 rotates. The stopper portion 37 is disposed so as to be positioned at the center of the path of the guide groove 38 when the shaft 3 takes the neutral position of rotation.

反力提示装置1は、回動操作されるシャフト3に対して操作荷重を付与可能なダンパ機構39を備える。ダンパ機構39は、例えばロータリダンパであることが好ましい。ダンパ機構39は、ハウジング2の外部において、略円板状の本体部40の中央の貫通孔41にシャフト3の端部が挿し込まれるようにしてシャフト3に取り付け固定されている。ダンパ機構39は、複数(本例は2つ)の締結部42によってハウジング本体4の側壁4aに取り付けられている。ダンパ機構39は、シャフト3が中立位置に戻る際に逆側に余分に回ってしまうオーバーシュートを緩和する。   The reaction force presentation device 1 includes a damper mechanism 39 that can apply an operation load to the shaft 3 that is rotated. The damper mechanism 39 is preferably a rotary damper, for example. The damper mechanism 39 is attached and fixed to the shaft 3 outside the housing 2 such that the end of the shaft 3 is inserted into the central through hole 41 of the substantially disc-shaped main body 40. The damper mechanism 39 is attached to the side wall 4 a of the housing body 4 by a plurality of (two in this example) fastening portions 42. The damper mechanism 39 alleviates the overshoot that excessively turns to the opposite side when the shaft 3 returns to the neutral position.

反力提示装置1は、シャフト3の回転角を検出する回転角検出部45を備える。回転角検出部45は、いわゆるステアリングアングルセンサであって、ブラケット46を介してハウジング2の外側に取り付けられている。回転角検出部45は、中立位置から左右に各々3回転半ずつ回動操作が可能なシャフト3の回転角を検出する。回転角検出部45は、筐体47の中央に貫通された孔部48が形成され、その孔部48内に、シャフト3と同期回動するようにシャフト3の端部に取り付け固定された被検出部49が配置されている。被検出部49は、締結部50によってシャフト3の端部に固定されている。回転角検出部45は、シャフト3と同期回動する被検出部49の回転を検出することにより、シャフト3の回転角を検出する。   The reaction force presentation device 1 includes a rotation angle detection unit 45 that detects the rotation angle of the shaft 3. The rotation angle detection unit 45 is a so-called steering angle sensor, and is attached to the outside of the housing 2 via a bracket 46. The rotation angle detection unit 45 detects the rotation angle of the shaft 3 that can be rotated three and a half rotations from the neutral position to the left and right. The rotation angle detection unit 45 is formed with a hole 48 penetrating in the center of the housing 47, and in the hole 48, the rotation angle detection unit 45 is attached to and fixed to the end of the shaft 3 so as to rotate synchronously with the shaft 3. A detection unit 49 is arranged. The detected portion 49 is fixed to the end portion of the shaft 3 by the fastening portion 50. The rotation angle detector 45 detects the rotation angle of the shaft 3 by detecting the rotation of the detected portion 49 that rotates in synchronization with the shaft 3.

ブラケット46は、ハウジング2側の面が開口した有底箱状に形成され、回転角検出部45の孔部48に沿うように開口された孔部53が形成されている。ブラケット46は、複数(本例は3つ)の締結部54を介してハウジング本体4の側壁4aに取り付け固定されている。締結部54は、例えばねじであることが好ましい。本例の場合、ブラケット46は、複数(本例は2つ)の仮止め部55を通じてハウジング2に位置決めされた後、締結部54によってハウジング2に固定される。   The bracket 46 is formed in a bottomed box shape whose surface on the housing 2 side is open, and is formed with a hole 53 that is open along the hole 48 of the rotation angle detection unit 45. The bracket 46 is attached and fixed to the side wall 4a of the housing body 4 via a plurality of (three in this example) fastening portions 54. The fastening portion 54 is preferably a screw, for example. In the case of this example, the bracket 46 is positioned on the housing 2 through a plurality of (two in this example) temporary fixing portions 55 and then fixed to the housing 2 by the fastening portions 54.

ハウジング2の端部には、回転角検出部45及びブラケット46を保護する外部カバー56が、複数のスナップフィット部57を介して取り付け固定されている。なお、外部カバー56は、複数の位置決め部58によりハウジング2に位置決めされた後、スナップフィット部57によってハウジング2に取り付け固定される。   An outer cover 56 that protects the rotation angle detection unit 45 and the bracket 46 is attached and fixed to the end portion of the housing 2 via a plurality of snap fit portions 57. The external cover 56 is positioned on the housing 2 by a plurality of positioning portions 58 and then attached and fixed to the housing 2 by a snap fit portion 57.

図5に示すように、シャフト3が一方向(図5の矢印A1方向)に回動操作されると、その回転がギヤ機構13によって減速されて回動軸14に伝達され、回動軸14が一方向(図5の矢印B1方向)に回動する。このとき、ガイド部31がコイルばね23の他端23bを押し上げるとともに、コイルばね23の一端23aが受け部33に接触して一端23aの動きが止められる。これにより、コイルばね23がガイド部31の押し上げによって矢印B1方向に圧縮され、このとき生じる付勢力がシャフト3への操作反力として付与される。   As shown in FIG. 5, when the shaft 3 is rotated in one direction (the direction of arrow A <b> 1 in FIG. 5), the rotation is decelerated by the gear mechanism 13 and transmitted to the rotation shaft 14. Rotates in one direction (the direction of arrow B1 in FIG. 5). At this time, the guide portion 31 pushes up the other end 23b of the coil spring 23, and one end 23a of the coil spring 23 comes into contact with the receiving portion 33, and the movement of the one end 23a is stopped. As a result, the coil spring 23 is compressed in the direction of the arrow B <b> 1 by pushing up the guide portion 31, and the biasing force generated at this time is applied as an operation reaction force to the shaft 3.

また、シャフト3が一方向(図5の矢印A1方向)に回動操作されたときには、ダンパ機構39によって、シャフト3に反対方向の負荷が付与される。このように、シャフト3が図中の矢印A1方向に回動操作されたときには、コイルばね23及びダンパ機構39の作動により、図中の矢印A1方向に対して反対方向の操作反力がシャフト3に付与される。なお、シャフト3は、ストッパ部37が案内溝38の一方の端縁38aに接触するまで回動操作が許容される。   When the shaft 3 is rotated in one direction (the direction of arrow A1 in FIG. 5), a load in the opposite direction is applied to the shaft 3 by the damper mechanism 39. Thus, when the shaft 3 is rotated in the direction of the arrow A1 in the drawing, the operation reaction force in the opposite direction to the direction of the arrow A1 in the drawing is caused by the operation of the coil spring 23 and the damper mechanism 39. To be granted. The shaft 3 is allowed to rotate until the stopper portion 37 comes into contact with one end edge 38a of the guide groove 38.

図6に示すように、シャフト3が他方向(図6の矢印A2方向)に回動操作されると、その回転がギヤ機構13によって減速されて回動軸14に伝達され、回動軸14が他方向(図6の矢印B2方向)に回動する。このとき、ガイド部31がコイルばね23の一端23aを押し上げるとともに、コイルばね23の他端23bが受け部33に接触して他端23bの動きが止められる。これにより、コイルばね23がガイド部31の押し上げよって矢印B2方向に圧縮され、このとき生じる付勢力がシャフト3への操作反力として付与される。   As shown in FIG. 6, when the shaft 3 is rotated in the other direction (the direction of arrow A <b> 2 in FIG. 6), the rotation is decelerated by the gear mechanism 13 and transmitted to the rotating shaft 14. Rotates in the other direction (the direction of arrow B2 in FIG. 6). At this time, the guide portion 31 pushes up the one end 23a of the coil spring 23, and the other end 23b of the coil spring 23 comes into contact with the receiving portion 33 so that the movement of the other end 23b is stopped. As a result, the coil spring 23 is compressed in the direction of the arrow B <b> 2 by pushing up the guide portion 31, and the urging force generated at this time is applied as an operation reaction force to the shaft 3.

また、シャフト3が他方向(図6の矢印A2方向)に回動操作されたときには、ダンパ機構39によって、シャフト3に反対方向の負荷が付与される。このように、シャフト3が図中の矢印A2方向に回動操作されたときには、コイルばね23及びダンパ機構39の作動により、図中の矢印A2方向に対して反対方向の操作反力がシャフト3に付与される。なお、シャフト3は、ストッパ部37が案内溝38の他方の端縁38bに接触するまで回動操作が許容される。   When the shaft 3 is rotated in the other direction (the direction of arrow A2 in FIG. 6), a load in the opposite direction is applied to the shaft 3 by the damper mechanism 39. As described above, when the shaft 3 is rotated in the direction of the arrow A2 in the drawing, the operation reaction force in the opposite direction to the direction of the arrow A2 in the drawing is caused by the operation of the coil spring 23 and the damper mechanism 39. To be granted. The shaft 3 is allowed to rotate until the stopper portion 37 contacts the other end edge 38b of the guide groove 38.

図7に示すように、シャフト3を回動可能に支持する軸受11と、軸受11を支持可能な座面60との間には、シャフト3の軸方向(図7のX軸方向)における「がたつき」を抑えるがたつき抑制部材61が設けられている。がたつき抑制部材61は、シャフト3の軸方向(図7の矢印X1方向)に沿って軸受11を押さえ付けることによって、シャフト3の軸方向におけるがたつきを抑制する。   As shown in FIG. 7, between the bearing 11 that rotatably supports the shaft 3 and the seating surface 60 that can support the bearing 11, “in the axial direction of the shaft 3 (X-axis direction in FIG. 7)”. A rattling suppressing member 61 is provided that suppresses “rattle”. The rattling suppressing member 61 suppresses rattling in the axial direction of the shaft 3 by pressing the bearing 11 along the axial direction of the shaft 3 (the arrow X1 direction in FIG. 7).

本例のがたつき抑制部材61は、シャフト3の軸方向に付勢力を発生可能な皿ばね62である。皿ばね62は、真ん中の孔部63にシャフト3が通されることにより、シャフト3に遊嵌されている。皿ばね62は、軸受11及び座面60の間のスペースからなる格納部64に格納されている。座面60は、軸受11を支持可能な軸受座面であって、ハウジング2の内壁面に形成されている。皿ばね62は、一方の面が座面60に接触(点接触)され、他方の面が軸受11の外輪11aに接触(点接触)されている。皿ばね62は、自身の付勢力により、ギヤ機構13(はすば歯車)の離反荷重によるシャフト3の軸方向のがたつきを緩和する。皿ばね62によってシャフト3の軸方向に付勢された軸受15は、シャフト3の外周に凹設された段状部66によって位置決めされている。   The rattling suppressing member 61 of this example is a disc spring 62 that can generate a biasing force in the axial direction of the shaft 3. The disc spring 62 is loosely fitted to the shaft 3 by passing the shaft 3 through the hole 63 in the middle. The disc spring 62 is stored in a storage portion 64 formed of a space between the bearing 11 and the seat surface 60. The seat surface 60 is a bearing seat surface that can support the bearing 11, and is formed on the inner wall surface of the housing 2. The disc spring 62 has one surface in contact with the seat surface 60 (point contact) and the other surface in contact with the outer ring 11 a of the bearing 11 (point contact). The disc spring 62 relieves the shakiness in the axial direction of the shaft 3 due to the separation load of the gear mechanism 13 (helical gear) by its own urging force. The bearing 15 urged in the axial direction of the shaft 3 by the disc spring 62 is positioned by a stepped portion 66 recessed in the outer periphery of the shaft 3.

次に、図7を用いて、本発明の実施例である反力提示装置1の作用及び効果を説明する。
図7に示すように、軸受11と座面60(軸受座面)との間に皿ばね62を設けたので、皿ばね62の付勢力によってシャフト3の軸方向(図7の矢印X1方向)に押さえ付けることが可能となる。よって、ギヤ機構13(はすば歯車)の離反荷重によるシャフト3の軸方向のがたつきを緩和することが可能となる。また、シャフト3の軸方向のがたつきが緩和されれば、ハウジング2と軸受11との間の接触音も低く抑えることが可能となる。
Next, the operation and effect of the reaction force presentation device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 7, since the disc spring 62 is provided between the bearing 11 and the seating surface 60 (bearing seating surface), the axial direction of the shaft 3 (the direction of the arrow X1 in FIG. 7) by the biasing force of the disc spring 62. It becomes possible to hold down. Therefore, it is possible to alleviate the shakiness in the axial direction of the shaft 3 due to the separation load of the gear mechanism 13 (helical gear). Moreover, if the shakiness of the shaft 3 in the axial direction is alleviated, the contact sound between the housing 2 and the bearing 11 can be suppressed to a low level.

さて、本例の場合、シャフト3の軸方向において部品間(例えばハウジング2及び軸受11)に隙間が生じていても、軸受11と座面60との間に設けられた皿ばね62によって、シャフト3をしっかりとハウジング2に組み付けることが可能となる。よって、シャフト3の軸方向におけるがたつきを緩和することができる。   In the case of this example, even if there is a gap between parts (for example, the housing 2 and the bearing 11) in the axial direction of the shaft 3, the disc spring 62 provided between the bearing 11 and the seating surface 60 causes the shaft to move. 3 can be firmly attached to the housing 2. Therefore, rattling in the axial direction of the shaft 3 can be reduced.

シャフト3及び回動軸14は、互いの回動軸心L1,L2が平行に配置された2軸構造をなし、ギヤ機構13は、はすば歯車である。ところで、ギヤ機構13にはすば歯車を用いると、シャフト3の回動時にはすば歯車の離反荷重がシャフト3に入力され、シャフト3が軸方向にがたつく懸念がある。しかし、本例の場合、軸受11及び座面60の間に皿ばね62を設けるので、このがたつきを緩和することができる。また、小型でも十分なトルクを伝達することが可能なはすば歯車を使用するので、反力提示装置1の装置サイズを小型化することもできる。さらに、シャフト3及び回動軸14の2軸が平行に並んだ簡素な構造の反力提示装置1とすることもできる。   The shaft 3 and the rotating shaft 14 have a biaxial structure in which the rotating shaft centers L1 and L2 are arranged in parallel, and the gear mechanism 13 is a helical gear. By the way, if a helical gear is used for the gear mechanism 13, there is a concern that the separation load of the helical gear is input to the shaft 3 when the shaft 3 is rotated, and the shaft 3 rattles in the axial direction. However, in the case of this example, since the disc spring 62 is provided between the bearing 11 and the seat surface 60, this rattling can be alleviated. Moreover, since the helical gear which can transmit sufficient torque is used even if it is small, the device size of the reaction force presentation device 1 can be reduced. Furthermore, the reaction force presentation device 1 having a simple structure in which the two axes of the shaft 3 and the rotation shaft 14 are arranged in parallel can be provided.

付勢部材21は、内径孔22に回動軸14が挿し込まれたコイルばね23である。よって、コイルばね23を用いた簡素な構成により、シャフト3に操作反力を付与することができる。   The urging member 21 is a coil spring 23 in which the rotation shaft 14 is inserted into the inner diameter hole 22. Therefore, an operational reaction force can be applied to the shaft 3 with a simple configuration using the coil spring 23.

がたつき抑制部材61は、皿ばね62である。よって、皿ばね62を使用した簡素な構成により、シャフト3の軸方向のがたつきを緩和することができる。
なお、本例の場合、軸受15とハウジング2(蓋部5)との間には、回動軸14の軸方向(図2等のX軸方向)におけるがたつきを抑制するがたつき抑制部材65(図2参照)が設けられている。このがたつき抑制部材65も、がたつき抑制部材61と同様の配置条件をとるとともに、皿ばねであることが好ましい。よって、シャフト3の軸方向のがたつきを抑制するのみならず、回動軸14の軸方向のがたつきも併せて緩和することができる。
The rattling suppressing member 61 is a disc spring 62. Therefore, the shakiness of the shaft 3 in the axial direction can be reduced by a simple configuration using the disc spring 62.
In the case of this example, rattling is suppressed between the bearing 15 and the housing 2 (lid portion 5) while suppressing rattling in the axial direction of the rotation shaft 14 (X-axis direction in FIG. 2 and the like). A member 65 (see FIG. 2) is provided. The rattling suppressing member 65 is preferably a disc spring while taking the same arrangement conditions as the rattling suppressing member 61. Therefore, not only the shakiness of the shaft 3 in the axial direction can be suppressed, but also the shakiness of the rotating shaft 14 in the axial direction can be reduced.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態を図8に従って説明する。なお、第2実施形態は、軸受11の取付構造を変更した実施例である。よって、第1実施形態と同じ部分には同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, 2nd Embodiment is an Example which changed the attachment structure of the bearing 11. FIG. Therefore, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and only different parts are described in detail.

図8に示すように、ハウジング2及びシャフト3に対しての軸受11の締め代Eは、一方が隙間嵌めにされ、他方が締まり嵌め又は中間嵌めにされている。本例の場合、軸受11の外輪11aとハウジング2との間を隙間嵌めとし、軸受11の内輪11bとシャフト3との間を締まり嵌め又は中間嵌めとする。この場合、シャフト3及び軸受11を一体でシャフト3の軸方向(図8の矢印X1方向)に摺動し易くして、シャフト3の軸方向のがたつきを緩和し易くする。   As shown in FIG. 8, one of the tightening allowances E of the bearing 11 with respect to the housing 2 and the shaft 3 is a clearance fit, and the other is an interference fit or an intermediate fit. In this example, a clearance fit is provided between the outer ring 11a of the bearing 11 and the housing 2, and an interference fit or intermediate fit is provided between the inner ring 11b of the bearing 11 and the shaft 3. In this case, the shaft 3 and the bearing 11 are integrally slidable in the axial direction of the shaft 3 (the direction of the arrow X1 in FIG. 8), and the shakiness in the axial direction of the shaft 3 is easily reduced.

本例の場合、ハウジング2及び軸受11の間の締め代Eと軸受11及びシャフト3の間の締め代Eとのうち、一方を隙間嵌めとし、他方を締まり嵌め又は中間嵌めとした。このため、ハウジング2及びシャフト3の間に軸受11が介在されていても、ハウジング2に対してシャフト3を軸方向に移動させ易くなるので、皿ばね62の付勢力によるシャフト3の軸方向のがたつき抑制効果を、より得易くすることが可能となる。よって、シャフト3の軸方向のがたつきを一層緩和することができる。   In the case of this example, one of the interference E between the housing 2 and the bearing 11 and the interference E between the bearing 11 and the shaft 3 is a clearance fit, and the other is an interference fit or an intermediate fit. For this reason, even if the bearing 11 is interposed between the housing 2 and the shaft 3, the shaft 3 can be easily moved in the axial direction with respect to the housing 2. It becomes possible to obtain the rattling suppression effect more easily. Therefore, the shakiness of the shaft 3 in the axial direction can be further alleviated.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態を図9に従って説明する。なお、第2実施形態は、第1及び第2実施形態の皿ばね62の格納部64の幅を調整可能とした実施例である。よって、第3実施形態も第1実施形態と異なる部分についてのみ詳述する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In addition, 2nd Embodiment is an Example which enabled adjustment of the width | variety of the storage part 64 of the disc spring 62 of 1st and 2nd embodiment. Therefore, the third embodiment will be described in detail only for the parts different from the first embodiment.

図9に示すように、軸受11及び座面60の間には、がたつき抑制部材61(本例は皿ばね62)が格納される格納部64の幅(格納幅W)を調整する幅調整部材70が取り付けられている。幅調整部材70は、例えばスペーサ71であることが好ましい。ところで、高荷重が得られる皿ばね62を設定するためには、格納部64の幅(格納幅W)のばらつきを、ある範囲内収める必要がある。よって、本例の場合、格納部64に幅調整部材70を取り付けることにより、格納部64における皿ばね62の格納幅Wを調整可能にする。格納幅Wは、シャフト3の軸方向における皿ばね62の格納スペースである。   As shown in FIG. 9, a width for adjusting the width (storage width W) of the storage portion 64 in which the rattling suppressing member 61 (the disc spring 62 in this example) is stored is provided between the bearing 11 and the seat surface 60. An adjustment member 70 is attached. The width adjusting member 70 is preferably a spacer 71, for example. By the way, in order to set the disc spring 62 from which a high load can be obtained, it is necessary to keep the variation in the width of the storage portion 64 (storage width W) within a certain range. Therefore, in this example, the storage width W of the disc spring 62 in the storage part 64 can be adjusted by attaching the width adjusting member 70 to the storage part 64. The storage width W is a storage space for the disc spring 62 in the axial direction of the shaft 3.

さて、本例の場合、皿ばね62を格納部64に組み付けるにあたり、軸受11と座面60との間の隙間W’に応じて、厚みの異なるスペーサ71を選択して取り付ける。具体的には、隙間W’が大きめの場合には、厚みが大きいスペーサ71を組み付け、隙間W’が小さい場合には、厚見が小さいスペーサ71を組み付ける。このようにして、皿ばね62の格納幅Wを適宜調整することが可能となるので、隙間W’の大きさに関係なく、高荷重の皿ばね62を設定することができる。   In the case of this example, when assembling the disc spring 62 to the storage portion 64, the spacers 71 having different thicknesses are selected and attached in accordance with the gap W 'between the bearing 11 and the seating surface 60. Specifically, when the gap W ′ is large, the spacer 71 having a large thickness is assembled, and when the gap W ′ is small, the spacer 71 having a small thickness is assembled. In this way, the storage width W of the disc spring 62 can be adjusted as appropriate, so that the high load disc spring 62 can be set regardless of the size of the gap W ′.

なお、実施形態はこれまでに述べた構成によらず、以下の態様に変更してもよい。
・各実施形態において、ギヤ機構13は、はすば歯車に限定されず、例えば平歯車などの他の歯車に変更可能である。
In addition, you may change embodiment to the following aspects irrespective of the structure described so far.
-In each embodiment, the gear mechanism 13 is not limited to a helical gear, For example, it can change into other gears, such as a spur gear.

・各実施形態において、軸受11,12,15,16は、ころがり軸受、すべり軸受のどちらでもよい。また、軸受の種類も特に限定されるものではない。
・各実施形態において、座面60は、ハウジング2に形成されることに限定されず、軸受座面であれば、ハウジング2以外の箇所に設けられてもよい。
In each embodiment, the bearings 11, 12, 15, 16 may be either rolling bearings or sliding bearings. Also, the type of bearing is not particularly limited.
In each embodiment, the seat surface 60 is not limited to being formed on the housing 2, and may be provided at a location other than the housing 2 as long as it is a bearing seat surface.

・各実施形態において、シャフト3及び回動軸14は、平行配置されることに限定されず、これらの回動軸心L1,L2同士が所定の傾きを持った配置状態としてもよい。
・各実施形態において、付勢部材21は、コイルばね23に限定されず、シャフト3に操作反力を付与できるものであればよい。
In each embodiment, the shaft 3 and the rotation shaft 14 are not limited to being arranged in parallel, and the rotation axes L1 and L2 may be in an arrangement state having a predetermined inclination.
In each embodiment, the urging member 21 is not limited to the coil spring 23 and may be any member that can apply an operation reaction force to the shaft 3.

・各実施形態において、がたつき抑制部材61は、皿ばね62に限定されず、例えばスペーサ等の他の部材に変更してもよい。
・第2実施形態において、皿ばね62は、軸受11の外輪11aとハウジング2との間に設けられることに限定されず、例えば軸受11の内輪11bとシャフト3との間に設けられてもよい。この場合、軸受11の外輪11aとハウジング2との間を締まり嵌め又は中間嵌めとし、軸受11の内輪11bとシャフト3との間を隙間嵌めとする。こうすれば、シャフト3のみを軸方向に摺動し易くすることにより、シャフト3の軸方向のがたつきを緩和することができる。
-In each embodiment, the rattling suppression member 61 is not limited to the disc spring 62, For example, you may change to other members, such as a spacer.
In the second embodiment, the disc spring 62 is not limited to be provided between the outer ring 11 a of the bearing 11 and the housing 2, and may be provided, for example, between the inner ring 11 b of the bearing 11 and the shaft 3. . In this case, an interference fit or an intermediate fit is provided between the outer ring 11a of the bearing 11 and the housing 2, and a gap fit is provided between the inner ring 11b of the bearing 11 and the shaft 3. If it carries out like this, the shakiness of the axial direction of the shaft 3 can be eased by making it easy to slide only the shaft 3 to an axial direction.

・第3実施形態において、幅調整部材70は、スペーサ71に限定されず、他の部品に変更してもよい。
・各実施形態において、反力提示装置1は、モビリティ車両に適用されることに限定されず、他の種類の車両に使用されてもよい。
-In 3rd Embodiment, the width adjustment member 70 is not limited to the spacer 71, You may change into another component.
In each embodiment, the reaction force presentation device 1 is not limited to being applied to a mobility vehicle, and may be used for other types of vehicles.

1…反力提示装置、2…ハウジング、3…シャフト、11…軸受、12…軸受、13…ギヤ機構、14…回動軸、15…軸受、16…軸受、21…付勢部材、22…内径孔、23…コイルばね、60…座面、61…がたつき抑制部材、62…皿ばね、64…格納部、65…がたつき抑制部材、70…幅調整部材、L1,L2…回動軸心、W…格納幅。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reaction force presentation apparatus, 2 ... Housing, 3 ... Shaft, 11 ... Bearing, 12 ... Bearing, 13 ... Gear mechanism, 14 ... Rotating shaft, 15 ... Bearing, 16 ... Bearing, 21 ... Energizing member, 22 ... Inner diameter hole, 23 ... coil spring, 60 ... seat surface, 61 ... rattling suppression member, 62 ... disc spring, 64 ... storage section, 65 ... rattling suppression member, 70 ... width adjustment member, L1, L2 ... times Dynamic axis, W: Storage width.

Claims (6)

シャフトが回動操作されると、減速用のギヤ機構を介して回動軸が回り、当該回動軸と連動する付勢部材により、前記シャフトに操作反力を付与する反力提示装置であって、
前記シャフトを回動可能に支持する軸受と、当該軸受を支持する座面との間には、前記シャフトの軸方向におけるがたつきを抑えるがたつき抑制部材が設けられている反力提示装置。
When the shaft is operated to rotate, the rotating shaft rotates through a gear mechanism for deceleration, and a reaction force presentation device that applies an operating reaction force to the shaft by an urging member interlocked with the rotating shaft. And
A reaction force presentation device in which a rattling suppression member is provided between a bearing that rotatably supports the shaft and a seating surface that supports the bearing to suppress rattling in the axial direction of the shaft. .
前記シャフト及び前記回動軸は、互いの回動軸心が平行に配置された2軸構造をなし、
前記ギヤ機構は、はすば歯車である
請求項1に記載の反力提示装置。
The shaft and the rotation shaft have a biaxial structure in which the rotation axes are arranged in parallel,
The reaction force presentation device according to claim 1, wherein the gear mechanism is a helical gear.
前記付勢部材は、内径孔に前記回動軸が挿し込まれたコイルばねであり、
前記シャフトが回動したときには、前記回動軸が回ることによって前記コイルばねがねじられることにより、前記シャフトに操作反力が付与される
請求項1又は2に記載の反力提示装置。
The biasing member is a coil spring in which the rotation shaft is inserted into an inner diameter hole,
3. The reaction force presentation device according to claim 1, wherein when the shaft is rotated, an operation reaction force is applied to the shaft by twisting the coil spring as the rotation shaft rotates.
前記がたつき抑制部材は、前記シャフトに遊嵌され、当該シャフトの軸方向に付勢力を発生可能な皿ばねである
請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の反力提示装置。
The reaction force presentation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the rattling suppressing member is a disc spring that is loosely fitted to the shaft and is capable of generating a biasing force in an axial direction of the shaft.
前記シャフトの少なくとも一部を回動可能に収納するハウジングと当該シャフトとに対する前記軸受の締め代は、一方が締まり嵌めにされ、他方が隙間嵌め又は中間嵌めにされている
請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の反力提示装置。
5. The interference of the bearing with respect to the housing for housing at least a part of the shaft in a rotatable manner and the shaft, one of which is an interference fit and the other is a clearance fit or an intermediate fit. The reaction force presentation device according to any one of the above.
前記軸受及び前記座面の間には、前記がたつき抑制部材が格納される格納部の幅を調整する幅調整部材が取り付けられている
請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の反力提示装置。
The width adjustment member which adjusts the width | variety of the storage part in which the said shakiness suppression member is accommodated is attached between the said bearing and the said seat surface as described in any one of Claims 1-5. Reaction force presentation device.
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