JP2020069883A

JP2020069883A - Steering angle regulation device

Info

Publication number: JP2020069883A
Application number: JP2018204594A
Authority: JP
Inventors: 直正渡辺; Naomasa Watanabe; 瞬齊藤; Shun Saito
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2020-05-07

Abstract

To cause a driver to perceive an occurrence of a steering anomaly according to a traveling state of a vehicle and to prevent an unintentional handle lock phenomenon.SOLUTION: A steering angle regulation device 80 comprises: an input shaft 21 that rotates according to a steering operation by a driver; a rotary member 81 capable of rotating integrally with the input shaft 21 and having a plurality of to-be-engaged parts 82 projecting in a circumferential direction of an outer periphery thereof; and an engagement part 86 having an engagement claw 86a capable of being engaged with or disengaged from the to-be-engaged parts 82. An engaging state of the to-be-engaged parts 82 and the engagement claw 86a is forcibly released when rotational torque Tov having a predetermined threshold Tth or larger is applied to the input shaft 21.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ステアリングホイールの操舵範囲を規制可能な舵角規制装置に関する。 The present invention relates to a steering angle regulation device capable of regulating the steering range of a steering wheel.

車両用ステアリング装置のなかには、ステアリングホイールの操舵入力が生じる操舵部に、操舵範囲を規制可能な舵角規制装置が組み込まれたものがある。この種の車両用ステアリング装置は、例えば許文献１によって知られている。 2. Description of the Related Art Some vehicle steering devices include a steering angle control device that can control a steering range in a steering portion where steering input of a steering wheel is generated. This type of vehicle steering system is known, for example, from Patent Document 1.

特許文献１で知られている車両用ステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵入力が生じる操舵部と、転舵車輪を転舵する転舵部との間が機械的に分離されている、いわゆるステアバイワイヤ式（steer-by-wire）のステアリング装置である。この車両用ステアリング装置は、例えば車両の走行状態や操舵装置の状況に応じて、ステアリングホイールの操舵範囲を任意に変更することが可能な舵角規制装置を備えている。 The vehicle steering device known in Patent Document 1 is a so-called steer-by-wire system in which a steering unit that generates a steering input of a steering wheel and a steering unit that steers the steered wheels are mechanically separated from each other. It is a steer-by-wire steering device. This vehicle steering system includes a steering angle regulation device that can arbitrarily change the steering range of the steering wheel according to the running state of the vehicle or the state of the steering system.

この舵角規制装置は、ステアリングホイールと共に回転可能な入力軸と、この入力軸に設けられており回転方向に複数の歯を有したロック用ホイールと、このロック用ホイールの右回転を規制するようにスイング可能な第１レバー式ストッパと、このロック用ホイールの左回転を規制するようにスイング可能な第２レバー式ストッパと、これらの各レバー式ストッパを駆動するアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御部とを備えている。制御部は、操舵可能な範囲の限界のときにアクチュエータを制御して、各レバー式ストッパの一方をロック用ホイールの歯に係合させる。この結果、ステアリングホイールを操舵角の増大方向へ操舵する、いわゆる、切り増し操作を阻止することができる。従って、運転者は、車両の走行状況の変化に伴う転舵異常の発生を、知覚することができる（体感判断）。 This rudder angle regulation device regulates an input shaft rotatable with a steering wheel, a lock wheel provided on the input shaft and having a plurality of teeth in a rotation direction, and a right rotation of the lock wheel. A first lever-type stopper that can be swung, a second lever-type stopper that can be swung so as to restrict leftward rotation of this locking wheel, an actuator that drives each of these lever-type stoppers, and this actuator is controlled And a control unit. The control unit controls the actuator to engage one of the lever-type stoppers with the teeth of the locking wheel when the steerable range is at the limit. As a result, it is possible to prevent a so-called turning operation that steers the steering wheel in the direction of increasing the steering angle. Therefore, the driver can perceive the occurrence of the steering abnormality due to the change in the traveling condition of the vehicle (physical judgment).

特開２００７−１０６１３９号公報JP, 2007-106139, A

特許文献１で知られている舵角規制装置は、ロック用ホイールの回転を、物理的に完全に固定することによって、切り増し操作を阻止している。このため、もしアクチュエータや電気系統に一次失陥が発生した場合であっても、ハンドルロック現象が発生しないように、何らかのフェールセーフ機構を備えることが好ましい。しかし、舵角規制装置のコストアップの要因と成り得る。 The rudder angle control device known from Patent Document 1 prevents the turning operation by physically fixing the rotation of the locking wheel completely. Therefore, it is preferable to provide some kind of fail-safe mechanism so that the handle lock phenomenon does not occur even if a primary failure occurs in the actuator or the electric system. However, it can be a factor of increasing the cost of the steering angle control device.

本発明は、車両の走行状況の変化に従って、転舵異常の発生を運転者に知覚させることができるとともに、意図しないハンドルロック現象が発生しない技術を、提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a technique that allows a driver to perceive the occurrence of a steering abnormality according to a change in the running condition of a vehicle and prevents an unintended steering wheel locking phenomenon from occurring.

本発明によれば、
運転者のステアリング操作に応じて回転する入力軸と、
前記入力軸と一体回転可能であり、外周の周方向に沿って突出する複数の被係合部を備える回転部材と、
前記被係合部に係脱可能な係合爪を備える係合部と、
を有している舵角規制装置であって、
前記被係合部と前記係合爪との係合状態は、前記入力軸に対して所定の閾値以上の回転トルクが付加されたときに、強制的に解除される構成であることを特徴とする。 According to the invention,
An input shaft that rotates according to the driver's steering operation,
A rotating member that is rotatable integrally with the input shaft, and that includes a plurality of engaged parts that project along the circumferential direction of the outer periphery;
An engaging portion including an engaging claw that can be engaged with and disengaged from the engaged portion,
A steering angle control device having:
The engagement state between the engaged portion and the engagement claw is forcibly released when a rotational torque of a predetermined threshold value or more is applied to the input shaft. To do.

本発明では、車両の走行状況の変化に従って、係合爪が被係合部に係合する。しかし、入力軸に閾値以上の回転トルクを付加することにより、被係合部と係合爪との係合状態が外れる。また、例え、係合部を駆動する駆動源に一次失陥が発生した場合であっても、入力軸に閾値以上の回転トルクを付加することにより、係合状態が外れる。つまり、回転部材やステアリングホイールの回転を、物理的に完全に固定するわけではない。意図しないハンドルロック現象は発生しない。従って、舵角規制装置にフェールセーフ機構を設ける必要がないので、舵角規制装置のコストダウンを図ることができる。しかも、運転者は、閾値を基準とした回転トルクの変化を体感することによって、車両の走行状況の変化に伴う転舵異常の発生を、確実に知覚することができる（体感判断）。従って、例えばステアリングホイールの切り増し操作を速やかに中止することができる。 According to the present invention, the engagement claw engages with the engaged portion in accordance with the change in the running condition of the vehicle. However, by applying a rotational torque equal to or more than the threshold value to the input shaft, the engaged state between the engaged portion and the engaging claw is released. Further, for example, even when a primary failure occurs in the drive source that drives the engagement portion, the engagement state is released by applying a rotation torque of a threshold value or more to the input shaft. That is, the rotation of the rotating member or the steering wheel is not physically fixed completely. Unintentional handle lock phenomenon does not occur. Therefore, it is not necessary to provide a fail-safe mechanism in the steering angle regulation device, so that the cost of the steering angle regulation device can be reduced. In addition, the driver can surely perceive the occurrence of the steering abnormality due to the change in the traveling condition of the vehicle by experiencing the change in the rotation torque based on the threshold value (physical determination). Therefore, for example, the additional steering wheel operation can be promptly stopped.

本発明の実施例１による車両用ステアリング装置の模式図である。1 is a schematic diagram of a vehicle steering system according to a first embodiment of the present invention. 図１に示されるステアリング軸周りの断面図である。FIG. 2 is a sectional view around a steering shaft shown in FIG. 1. 図２に示される舵角規制装置をステアリング軸の軸方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the steering angle control apparatus shown by FIG. 2 from the axial direction of a steering shaft. 図２に示される操作範囲限界規定装置をステアリング軸の出力側から見た断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the operation range limit defining device shown in FIG. 2 viewed from the output side of a steering shaft. 本発明の実施例２による車両用ステアリング装置の舵角規制装置をステアリング軸の軸方向から見た断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a steering angle restricting device for a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention as seen from the axial direction of a steering shaft. 図５に示された回転部材の被係合部と第１係合部の係合爪との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the to-be-engaged part of the rotation member shown in FIG. 5, and the engaging claw of a 1st engaging part. 本発明の実施例３による車両用ステアリング装置の回転部材の被係合部と係合部の係合爪との非係合状態を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a non-engagement state between an engaged portion of a rotating member and an engaging claw of an engaging portion of a vehicle steering system according to a third embodiment of the present invention. 図７に示された回転部材の被係合部と係合部の係合爪との係合状態を説明する図である。It is a figure explaining the engagement state of the to-be-engaged part of the rotation member shown in FIG. 7, and the engaging claw of an engaging part.

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。 A mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

＜実施例１＞
図１〜図４を参照しつつ実施例１の車両用ステアリング装置１０を説明する。図１に示されるように、車両用ステアリング装置１０は、車両のステアリングホイール１１の操舵入力が生じる操舵部１２と、左右の転舵車輪１３，１３を転舵する転舵部１４と、操舵部１２と転舵部１４との間に介在しているクラッチ１５と、制御部１６とを含む。クラッチ１５が開放状態となる通常時には、操舵部１２と転舵部１４との間が機械的に分離されている。このように、車両用ステアリング装置１０は、通常時において、ステアリングホイール１１の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ３９を作動させることにより、左右の転舵車輪１３，１３を転舵する方式、いわゆるステアバイワイヤ式（steer-by-wire、略称「ＳＢＷ」）を採用している。 <Example 1>
The vehicle steering system 10 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. As shown in FIG. 1, a vehicle steering system 10 includes a steering unit 12 that generates a steering input of a steering wheel 11 of a vehicle, a steering unit 14 that steers left and right steered wheels 13, 13, and a steering unit. A clutch 15 interposed between the steering wheel 12 and the steering unit 14 and a control unit 16 are included. During normal times when the clutch 15 is in the released state, the steering section 12 and the steering section 14 are mechanically separated. As described above, the vehicle steering system 10 normally steers the left and right steered wheels 13, 13 by operating the steered actuator 39 in accordance with the steering amount of the steering wheel 11. The steer-by-wire system (abbreviation "SBW") is used.

操舵部１２は、運転者が操作するステアリングホイール１１と、このステアリングホイール１１に連結されているステアリング軸２１と、このステアリング軸２１に対して操舵反力（反力トルク）を付加する反力付加アクチュエータ２２と、を含む。この反力付加アクチュエータ２２（反力発生部２２）は、運転者がステアリングホイール１１の操舵力に抵抗する操舵反力を発生することによって、運転者に操舵感を与える。 The steering unit 12 includes a steering wheel 11 operated by a driver, a steering shaft 21 connected to the steering wheel 11, and a reaction force addition that adds a steering reaction force (reaction torque) to the steering shaft 21. And an actuator 22. The reaction force addition actuator 22 (reaction force generation unit 22) gives the driver a steering feeling by generating a steering reaction force that resists the steering force of the steering wheel 11.

反力付加アクチュエータ２２は、操舵反力を発生する反力モータ２３と、操舵反力をステアリング軸２１に伝達する反力伝達機構２４と、を含む。反力モータ２３は、例えば電動モータによって構成される。反力伝達機構２４は、例えばウォームギヤ機構によって構成される。このウォームギヤ機構２４（反力伝達機構２４）は、反力モータ２３のモータ軸２３ａに設けられたウォームギヤ２４ａと、ステアリング軸２１に取り付けられたウォームホイール２４ｂとからなる。言い換えると、ウォームギヤ機構２４は、反力モータ２３に駆動されるウォームギヤ２４ａと、このウォームギヤ２４ａに噛み合っておりステアリング軸２１に取り付けられているウォームホイール２４ｂとからなる。反力モータ２３が発生した操舵反力は、反力伝達機構２４を介して、ステアリング軸２１に付加される。 The reaction force addition actuator 22 includes a reaction force motor 23 that generates a steering reaction force, and a reaction force transmission mechanism 24 that transmits the steering reaction force to the steering shaft 21. The reaction force motor 23 is composed of, for example, an electric motor. The reaction force transmission mechanism 24 is composed of, for example, a worm gear mechanism. The worm gear mechanism 24 (reaction force transmission mechanism 24) includes a worm gear 24a provided on the motor shaft 23a of the reaction force motor 23 and a worm wheel 24b attached to the steering shaft 21. In other words, the worm gear mechanism 24 includes a worm gear 24a driven by the reaction force motor 23, and a worm wheel 24b engaged with the worm gear 24a and attached to the steering shaft 21. The steering reaction force generated by the reaction force motor 23 is applied to the steering shaft 21 via the reaction force transmission mechanism 24.

転舵部１４は、ステアリング軸２１に自在軸継手３１，３１及び連結軸３２とによって連結されている入力軸３３と、この入力軸３３にクラッチ１５を介して連結されている出力軸３４と、この出力軸３４に操作力伝達機構３５によって連結されている転舵軸３６と、この転舵軸３６の両端にタイロッド３７，３７及びナックル３８，３８を介して連結されている左右の転舵車輪１３，１３と、転舵軸３６に転舵用動力を付加する転舵用アクチュエータ３９と、を含む。 The steered portion 14 includes an input shaft 33 connected to the steering shaft 21 by the universal shaft couplings 31, 31 and a connecting shaft 32, and an output shaft 34 connected to the input shaft 33 via the clutch 15. A steered shaft 36 connected to the output shaft 34 by an operating force transmission mechanism 35, and left and right steered wheels connected to both ends of the steered shaft 36 via tie rods 37, 37 and knuckles 38, 38. Reference numerals 13 and 13 include a steering actuator 39 that applies steering power to the steering shaft 36.

操作力伝達機構３５は、例えばラックアンドピニオン機構によって構成される。このラックアンドピニオン機構３５（操作力伝達機構３５）は、出力軸３４に設けられたピニオン３５ａと、転舵軸３６に設けられたラック３５ｂとからなる。転舵軸３６は、軸方向（車幅方向）へ移動可能である。 The operation force transmission mechanism 35 is configured by, for example, a rack and pinion mechanism. The rack-and-pinion mechanism 35 (operating force transmission mechanism 35) includes a pinion 35 a provided on the output shaft 34 and a rack 35 b provided on the steered shaft 36. The steered shaft 36 is movable in the axial direction (vehicle width direction).

転舵用アクチュエータ３９は、転舵用動力を発生する転舵動力モータ４１と、転舵用動力を転舵軸３６に伝達する転舵動力伝達機構４２とからなる。転舵動力モータ４１が発生した転舵用動力は、転舵動力伝達機構４２によって転舵軸３６に伝達される。この結果、転舵軸３６は車幅方向にスライドする。転舵動力モータ４１は、例えば電動モータによって構成される。 The steering actuator 39 includes a steering power motor 41 that generates steering power, and a steering power transmission mechanism 42 that transmits the steering power to the steering shaft 36. The steering power generated by the steering power motor 41 is transmitted to the steering shaft 36 by the steering power transmission mechanism 42. As a result, the steered shaft 36 slides in the vehicle width direction. The steered power motor 41 is composed of, for example, an electric motor.

上記制御部１６は操舵角センサ５１、操舵トルクセンサ５２、モータ回転角センサ５３、出力軸回転角センサ５４、車速センサ５５、ヨーレートセンサ５６、加速度センサ５７、その他の各種センサ５８からそれぞれ検出信号を受けて、クラッチ１５、反力モータ２３、転舵動力モータ４１及び後述するソレノイド８５に電流を付与する。 The control unit 16 outputs detection signals from the steering angle sensor 51, the steering torque sensor 52, the motor rotation angle sensor 53, the output shaft rotation angle sensor 54, the vehicle speed sensor 55, the yaw rate sensor 56, the acceleration sensor 57, and other various sensors 58, respectively. In response to this, electric current is applied to the clutch 15, the reaction force motor 23, the steering power motor 41, and the solenoid 85 described later.

操舵角センサ５１は、ステアリングホイール１１の操舵角を検出する。操舵トルクセンサ５２は、ステアリング軸２１に発生する操舵トルクを検出する。モータ回転角センサ５３は、反力モータ２３の回転角を検出する。出力軸回転角センサ５４は、ピニオン３５ａを有した出力軸３４の回転角を検出する。車速センサ５５は、車両の車輪速度を検出する。ヨーレートセンサ５６は、車両のヨー角速度（ヨー運動の角速度）を検出する。加速度センサ５７は、車両の加速度を検出する。その他の各種センサ５８には、転舵動力モータ４１の回転角を検出する回転角センサを含む。この回転角センサは、例えば、転舵動力モータ４１に備えたレゾルバによって構成される。 The steering angle sensor 51 detects the steering angle of the steering wheel 11. The steering torque sensor 52 detects a steering torque generated on the steering shaft 21. The motor rotation angle sensor 53 detects the rotation angle of the reaction force motor 23. The output shaft rotation angle sensor 54 detects the rotation angle of the output shaft 34 having the pinion 35a. The vehicle speed sensor 55 detects the wheel speed of the vehicle. The yaw rate sensor 56 detects the yaw angular velocity of the vehicle (the angular velocity of the yaw motion). The acceleration sensor 57 detects the acceleration of the vehicle. The other various sensors 58 include a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the steering power motor 41. The rotation angle sensor is configured by, for example, a resolver included in the steering power motor 41.

図２は、ステアリング軸２１周りの断面構成を示している。ステアリング軸２１は、ハウジング６１を貫通するとともに、このハウジング６１に軸受６２，６３によって回転可能に支持されている。このステアリング軸２１は、一端部にステアリングホイール１１（図１参照）を取り付け可能な管状の第１軸２１ａと、この第１軸２１ａの他端部に一体に設けられた第２軸２１ｂと、この第２軸２１ｂの内部に一端部を相対回転が可能に嵌合されている筒状の第３軸２１ｃと、からなる。この第３軸２１ｃの他端部には、自在軸継手３１（図１参照）が連結される。第２軸２１ｂと第３軸２１ｃは、トーションバー７１によって互いに連結されている。 FIG. 2 shows a sectional configuration around the steering shaft 21. The steering shaft 21 penetrates the housing 61 and is rotatably supported by bearings 62 and 63 in the housing 61. The steering shaft 21 has a tubular first shaft 21a to which the steering wheel 11 (see FIG. 1) can be attached at one end, and a second shaft 21b integrally provided at the other end of the first shaft 21a. The second shaft 21b includes a cylindrical third shaft 21c whose one end is fitted to the second shaft 21b so as to be relatively rotatable. The universal shaft coupling 31 (see FIG. 1) is connected to the other end of the third shaft 21c. The second shaft 21b and the third shaft 21c are connected to each other by a torsion bar 71.

操舵トルクセンサ５２は、ハウジング６１に収納されており、ステアリング軸２１のなかの、反力伝達機構２４よりもステアリングホイール１１側に配置されている。この配置にすることにより、操舵トルクセンサ５２によって操舵トルク（操舵負荷）を検出することができる。 The steering torque sensor 52 is housed in the housing 61 and is arranged on the steering wheel 11 side of the steering shaft 21 with respect to the reaction force transmission mechanism 24. With this arrangement, the steering torque sensor 52 can detect the steering torque (steering load).

反力伝達機構２４は、ハウジング６１に収納されている。ウォームホイール２４ｂは、ステアリング軸２１のなかの、第３軸２１ｃに取り付けられている。 The reaction force transmission mechanism 24 is housed in the housing 61. The worm wheel 24b is attached to the third shaft 21c of the steering shaft 21.

ここで、運転者がステアリングホイール１１（図１参照）を操舵角の増大方向へ操舵することを、「切り増し操作」という。運転者が、切り増し操作の後に、ステアリングホイール１１を操舵角の減少方向（中立方向）へ操舵することを、「切り戻し操作」という。 Here, the steering of the steering wheel 11 (see FIG. 1) by the driver in the direction of increasing the steering angle is referred to as a “turn-up operation”. The operation of the driver steering the steering wheel 11 in the direction of decreasing the steering angle (neutral direction) after the additional turning operation is referred to as the "return operation".

図１に示されるように、さらに車両用ステアリング装置１０は、ステアリングホイール１１の操舵範囲を「任意」に規制可能な舵角規制装置８０（任意操作範囲規制装置８０）と、ステアリングホイール１１の操舵範囲の「限界」を規定する操作範囲限界規定装置９０と、を備えている。舵角規制装置８０と操作範囲限界規定装置９０は、操舵部１２のなかの操舵トルクセンサ５２とクラッチ１５との間に介在している。例えば、舵角規制装置８０と操作範囲限界規定装置９０とは、ウォームホイール２４ｂに対してステアリング軸２１の軸方向両側に配置されるとともに、ハウジング６１（図２参照）に収納されている。以下、舵角規制装置８０と操作範囲限界規定装置９０とについて、詳しく説明する。 As shown in FIG. 1, the vehicle steering system 10 further includes a steering angle regulation device 80 (arbitrary operation range regulation device 80) capable of regulating the steering range of the steering wheel 11 “arbitrarily”, and steering of the steering wheel 11. An operating range limit defining device 90 that defines the “limit” of the range. The steering angle regulation device 80 and the operation range limit regulation device 90 are interposed between the steering torque sensor 52 in the steering section 12 and the clutch 15. For example, the steering angle regulation device 80 and the operation range limit regulation device 90 are arranged on both sides of the worm wheel 24b in the axial direction of the steering shaft 21, and are housed in the housing 61 (see FIG. 2). Hereinafter, the steering angle regulation device 80 and the operation range limit regulation device 90 will be described in detail.

舵角規制装置８０は、車両の走行状態や操舵装置の状況に応じて、ステアリングホイール１１の操舵範囲を任意に変更することが可能である。例えば、転舵部１４の負荷が予め設定された所定以上の過負荷となった場合（第１条件）や、転舵部１４が過負荷状態であり且つ転舵軸３６の位置が規定値以上である場合（第２条件）に、舵角規制装置８０はステアリングホイール１１の操舵範囲を規制する。 The steering angle control device 80 can arbitrarily change the steering range of the steering wheel 11 according to the running state of the vehicle and the state of the steering device. For example, when the load on the steered portion 14 becomes an overload of a predetermined value or more (first condition), when the steered portion 14 is in an overloaded state and the position of the steered shaft 36 is equal to or greater than a specified value. In the case of (2nd condition), the steering angle regulation device 80 regulates the steering range of the steering wheel 11.

この過負荷は、例えば次の状況のときに発生し得る。転舵車輪１３が縁石等の障害物に当たっている場合、または転舵車輪１３がスタックした場合には、転舵部１４の負荷が大きくなる。この状況下において、ステアリングホイール１１の切り増し操作を続けたのでは、クラッチ１５や反力付加アクチュエータ２２に大きい負担がかかる。 This overload can occur, for example, in the following situations. When the steered wheels 13 hit an obstacle such as a curbstone, or when the steered wheels 13 are stacked, the load on the steered portion 14 increases. Under this circumstance, if the steering wheel 11 is continuously turned up, a large load is applied to the clutch 15 and the reaction force adding actuator 22.

従来の技術では、転舵車輪１３が、スタックしたときや縁石等の障害物に当たったとき、運転者にこれを知覚させるため制御部１６が、クラッチ１５を係合させたり、運転者が操舵できないほどの反力を発生させたりしていた。故に、転舵部１４、クラッチ１５、反力付加アクチュエータ２２は、大きい負荷に耐えられる強度を有する必要があるので、必然的に大型化になりがちである。 In the prior art, when the steered wheels 13 are stuck or hit an obstacle such as a curb, the control unit 16 engages the clutch 15 or the driver steers the vehicle in order to make the driver perceive it. I was generating a reaction force that I could not do. Therefore, the steered portion 14, the clutch 15, and the reaction force addition actuator 22 need to have strength capable of withstanding a large load, and thus tend to be large in size.

これに対し、本実施例では、制御部１６から制御信号を受けた舵角規制装置８０は、ステアリングホイール１１の切り増し操作を規制するように、操舵範囲を規制する。この結果、クラッチ１５や反力付加アクチュエータ２２には、大きい負担がかからない。クラッチ１５や反力付加アクチュエータ２２の小型化を図ることができる。 On the other hand, in the present embodiment, the steering angle regulation device 80 that receives the control signal from the control unit 16 regulates the steering range so as to regulate the steering wheel 11 further turning operation. As a result, a heavy load is not applied to the clutch 15 and the reaction force adding actuator 22. The clutch 15 and the reaction force addition actuator 22 can be downsized.

このように、前記第１条件や前記第２条件の発生の有無を判断するのは、制御部１６である。従って制御部１６は、舵角規制装置８０の構成要素の一部である。 In this way, the control unit 16 determines whether or not the first condition and the second condition have occurred. Therefore, the control unit 16 is a part of the components of the steering angle regulation device 80.

図２及び図３に示されるように、舵角規制装置８０（任意操作範囲規制装置８０）は、運転者のステアリング操作に応じて回転するステアリング軸２１（つまり、入力軸２１）と、この入力軸２１と一体回転可能な回転部材８１と、係合部８６とを有している。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the steering angle regulation device 80 (arbitrary operation range regulation device 80) includes a steering shaft 21 (that is, the input shaft 21) that rotates in response to a steering operation by a driver, and this input. It has a rotating member 81 that can rotate integrally with the shaft 21 and an engaging portion 86.

詳しく述べると、回転部材８１は、図１に示されるステアリングホイール１１によって回転可能な盤状の部材であって、ステアリング軸２１（より具体的には第３軸２１ｃ）に取り付けられている。回転部材８１を回転中心線ＣＬ１（ステアリング軸２１の中心線ＣＬ１）に沿って見たときに、回転部材８１の全体形状は星形多角形である。つまり、この回転部材８１は、外周の周方向に沿って突出する複数の被係合部８２（歯８２）を備えた、平盤状の部材である。複数の歯８２は、回転方向に一定のピッチ（好ましくは３０°ピッチ）で配列されている。回転中心線ＣＬ１に沿って見た各歯８２の形状は、回転中心線ＣＬ１に交差して放射状に延びる各直線８３に対して、左右対称形の三角形である。 More specifically, the rotating member 81 is a disk-shaped member that can be rotated by the steering wheel 11 shown in FIG. 1, and is attached to the steering shaft 21 (more specifically, the third shaft 21c). When the rotating member 81 is viewed along the rotation center line CL1 (center line CL1 of the steering shaft 21), the entire shape of the rotating member 81 is a star-shaped polygon. That is, the rotating member 81 is a flat plate-shaped member having a plurality of engaged portions 82 (teeth 82) protruding along the circumferential direction of the outer circumference. The plurality of teeth 82 are arranged at a constant pitch (preferably 30 ° pitch) in the rotation direction. The shape of each tooth 82 viewed along the rotation center line CL1 is a left-right symmetrical triangle with respect to each straight line 83 that intersects the rotation center line CL1 and extends radially.

なお、各歯８２において、歯先８２ａから歯底８２ｂまでの高さ（全歯たけ）は任意に設定される。互いに対向し合う歯面８２ｃ，８２ｃの成す角α（開き角α）の最大値は１８０°よりも小さいことが好ましい。回転部材８１を回転中心線ＣＬ１に沿って見たときに、歯面８２ｃの形状は、ストレート面に限定されるものではなく、凸面や凹面などの曲面とすることも可能である。 In addition, in each tooth 82, the height from the tooth tip 82a to the tooth bottom 82b (all teeth) is arbitrarily set. It is preferable that the maximum value of the angle α (opening angle α) formed by the tooth surfaces 82c and 82c facing each other is smaller than 180 °. When the rotating member 81 is viewed along the rotation center line CL1, the shape of the tooth surface 82c is not limited to the straight surface, but may be a curved surface such as a convex surface or a concave surface.

係合部８６は、回転部材８１に係合することによって、この回転部材８１の回転範囲を規制することが可能である。係合部８６は、例えばソレノイド８５のプランジャロッド８６によって構成される。以下、係合部８６のことを、適宜「プランジャロッド８６」と言い換える。 By engaging the rotating member 81, the engaging portion 86 can regulate the rotation range of the rotating member 81. The engagement portion 86 is configured by the plunger rod 86 of the solenoid 85, for example. Hereinafter, the engaging portion 86 will be appropriately referred to as the “plunger rod 86”.

ソレノイド８５は、ハウジング６１に取り付けられており、プランジャロッド８６を励磁用コイル８７の励磁によって前進させるプッシュ型ソレノイドによって構成されている。プランジャロッド８６は、ハウジング８８に内蔵している付勢部材８９によって、後退方向（ハウジング８８から内方へ縮む方向）へ常に付勢されている。付勢部材８９は、例えば「圧縮コイルばね」によって構成される。このプランジャロッド８６は、ステアリング軸２１の中心線ＣＬ１に向かって進退運動をすることが可能に位置している。 The solenoid 85 is attached to the housing 61, and is configured by a push-type solenoid that advances the plunger rod 86 by exciting the exciting coil 87. The plunger rod 86 is always biased in the backward direction (the direction in which the housing 88 is contracted inward) by the biasing member 89 incorporated in the housing 88. The biasing member 89 is composed of, for example, a “compression coil spring”. The plunger rod 86 is positioned so as to be able to move back and forth toward the center line CL1 of the steering shaft 21.

プランジャロッド８６の先端部８６ａは、回転部材８１の複数の被係合部８２（歯８２）に直接に係合することが可能である。つまり、プランジャロッド８６の先端部８６ａは、回転部材８１の複数の被係合部８２に係合することによって、回転部材８１の回転範囲を規制することが可能な、係合爪に相当する。以下、プランジャロッド８６の先端部８６ａのことを、適宜「係合爪８６ａ」と言い換える。 The tip end portion 86 a of the plunger rod 86 can directly engage with the plurality of engaged portions 82 (teeth 82) of the rotating member 81. That is, the tip portion 86 a of the plunger rod 86 corresponds to an engaging claw capable of restricting the rotation range of the rotating member 81 by engaging with the plurality of engaged portions 82 of the rotating member 81. Hereinafter, the tip portion 86a of the plunger rod 86 will be appropriately referred to as "engagement claw 86a".

ステアリングホイール１１（図１参照）を操舵することによって、入力軸２１に付加される操舵トルクＴrのことを、適宜「回転トルクＴr」という。 The steering torque Tr applied to the input shaft 21 by steering the steering wheel 11 (see FIG. 1) is appropriately referred to as “rotation torque Tr”.

舵角規制装置８０は、被係合部８２（歯８２）と係合爪８６ａ（プランジャロッド８６先端部８６ａ）との係合状態が、入力軸２１に対して所定の閾値Ｔth（図示せず）以上の回転トルクＴrが付加されたときに、強制的に解除される構成であることを特徴とする。 In the steering angle regulation device 80, the engagement state between the engaged portion 82 (tooth 82) and the engaging claw 86a (plunger rod 86 tip portion 86a) is set to a predetermined threshold value Tth (not shown) with respect to the input shaft 21. ) When the above rotational torque Tr is applied, it is forcibly released.

ここで、説明の理解を容易にするために、前記回転トルクＴrの値を２段階に分けて、次のように定義する。回転トルクTrのうち、係合爪８６ａが被係合部８２に係合する前の、いわゆる通常の回転トルクＴnのことを、「通常回転トルクＴn」という。回転トルクTrのうち、閾値Ｔth以上の回転トルクＴov、つまり転舵異常の発生を運転者に知覚させることが可能な値Ｔovのことを、「知覚可能回転トルクＴov」という。知覚可能回転トルクＴovは、車両の走行中のときの値であり、停車中の回転トルクＴsp（図示せず）、つまり停車中回転トルクＴspよりも小さい。前記各値の関係は、関係式「Ｔn＜Ｔth≦Ｔov＜Ｔsp」によって表すことができる。 Here, in order to facilitate understanding of the description, the value of the rotation torque Tr is divided into two stages and defined as follows. Of the rotation torque Tr, the so-called normal rotation torque Tn before the engagement claw 86a is engaged with the engaged portion 82 is referred to as "normal rotation torque Tn". Of the rotational torque Tr, the rotational torque Tov that is equal to or greater than the threshold value Tth, that is, the value Tov that allows the driver to perceive the occurrence of steering abnormality is referred to as “perceptible rotational torque Tov”. The perceptible rotation torque Tov is a value when the vehicle is traveling, and is smaller than the rotation torque Tsp (not shown) when the vehicle is stopped, that is, the rotation torque Tsp when the vehicle is stopped. The relationship between the respective values can be expressed by the relational expression “Tn <Tth ≦ Tov <Tsp”.

詳しく述べると、閾値Ｔthは、車両の走行状況の変化に従って、転舵異常の発生を運転者に知覚させることが可能な値に設定されている。ここで、車両の走行状況の変化とは、例えば、（１）任意の操舵範囲の限界点に達したとき、（２）図１に示される転舵車輪１３，１３がスタックしたとき、及び（３）転舵車輪１３，１３が縁石等の障害物に当たったときを含む。 More specifically, the threshold value Tth is set to a value that allows the driver to perceive the occurrence of steering abnormality in accordance with changes in the running condition of the vehicle. Here, the change of the traveling state of the vehicle means, for example, (1) when the limit point of an arbitrary steering range is reached, (2) when the steered wheels 13, 13 shown in FIG. 1 are stacked, and ( 3) Including the case where the steered wheels 13, 13 hit an obstacle such as a curb.

しかも、閾値Ｔthは、回転部材８１やステアリングホイール１１の回転を、物理的に完全に固定することのない、いわゆる、意図しないハンドルロック現象が発生しない範囲に設定される。例えば、閾値Ｔthは、０〜２０Ｎ・ｍの値に設定されている。 Moreover, the threshold value Tth is set to a range in which the rotation of the rotating member 81 and the steering wheel 11 is not physically fixed completely, that is, a so-called unintended steering wheel locking phenomenon does not occur. For example, the threshold Tth is set to a value of 0 to 20 N · m.

回転部材８１の、各歯８２の歯面８２ｃの形状や全歯たけの大きさ、歯面８２ｃ，８２ｃの成す開き角α、プランジャロッド８６の先端部８６ａの形状や大きさ、励磁用コイル８７への印可電圧の大きさ、プランジャロッド８６のストロークは、前記条件の閾値Ｔthを設定することが可能に設定される。 To the excitation coil 87, the shape of the tooth surface 82c of each tooth 82 of the rotating member 81 and the size of all the teeth, the opening angle α formed by the tooth surfaces 82c and 82c, the shape and size of the tip portion 86a of the plunger rod 86, and the like. The magnitude of the applied voltage and the stroke of the plunger rod 86 are set so that the threshold value Tth of the above condition can be set.

次に、図１及び図３を参照しつつ、舵角規制装置８０の作用を説明する。
車両の通常の走行状況では、車両の走行状況の変化に従った転舵異常が発生していないので、プランジャロッド８６の先端部８６ａ（係合爪８６ａ）が回転部材８１の歯８２（被係合部８２）に係合していない。従って、ステアリングホイール１１（図１参照）を自由に操舵することができる。 Next, the operation of the steering angle regulation device 80 will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
In the normal traveling condition of the vehicle, since the steering abnormality according to the change in the traveling condition of the vehicle does not occur, the tip end portion 86a (engagement claw 86a) of the plunger rod 86 has the teeth 82 (engagement of the rotating member 81). It does not engage the mating portion 82). Therefore, the steering wheel 11 (see FIG. 1) can be freely steered.

その後、ステアリングホイール１１が任意の操舵範囲の限界点に達したとき、転舵車輪１３，１３（図１参照）がスタックしたとき、または転舵車輪１３，１３が縁石等の障害物に当たったときに、制御部１６は車両の走行状況の変化に従った転舵異常が発生したと判断して、ソレノイド８５をオン状態にする。励磁用コイル８７は励磁して、プランジャロッド８６を前進させ、その前進状態を保持する。この結果、プランジャロッド８６の先端部８６ａは歯溝に入り込んで、歯底８２ｂに当接する。つまり、先端部８６ａ（係合爪８６ａ）が歯８２（被係合部８２）に係合する。 Then, when the steering wheel 11 reaches a limit point of an arbitrary steering range, when the steered wheels 13, 13 (see FIG. 1) are stacked, or the steered wheels 13, 13 hit an obstacle such as a curb. At this time, the control unit 16 determines that the steering abnormality has occurred according to the change in the traveling condition of the vehicle, and turns on the solenoid 85. The exciting coil 87 is excited to move the plunger rod 86 forward and maintain the advanced state. As a result, the tip portion 86a of the plunger rod 86 enters the tooth groove and contacts the tooth bottom 82b. That is, the tip portion 86a (engagement claw 86a) engages with the tooth 82 (engaged portion 82).

このときには、ステアリングホイール１１及び入力軸２１に、閾値Ｔth以上の回転トルクＴov（知覚可能回転トルクＴov）を加えないと、ステアリングホイール１１を切り増し操作できない。運転者は、切り増し操作できないという突き当て感、つまり節度感（クリック感）を体感する。突き当て感を体感した運転者は、任意の操舵範囲の限界点に達した、転舵車輪１３，１３がスタックした、または転舵車輪１３，１３が縁石等の障害物に当たった、つまり、車両の走行状況の変化に伴う転舵異常の発生を、確実に知覚することができる（体感判断）。この結果、ステアリングホイール１１の切り増し操作を、速やかに中止することができる。 At this time, unless the rotational torque Tov (perceptible rotational torque Tov) that is equal to or greater than the threshold value Tth is applied to the steering wheel 11 and the input shaft 21, the steering wheel 11 cannot be operated by turning it up. The driver feels a feeling of hitting, that is, a feeling of click (clicking) that the user cannot perform an additional cut operation. The driver who feels a bumping feeling has reached a limit point of an arbitrary steering range, the steered wheels 13, 13 have stuck, or the steered wheels 13, 13 have hit an obstacle such as a curb, that is, It is possible to reliably perceive the occurrence of a steering abnormality that accompanies a change in the running condition of the vehicle (physical judgment). As a result, the additional turning operation of the steering wheel 11 can be promptly stopped.

しかも、運転者がステアリングホイール１１に知覚可能回転トルクＴovを加えた場合には、係合爪８６ａと被係合部８２との係合状態を解除、つまりロック解除をすることができる。 Moreover, when the driver applies the perceptible rotation torque Tov to the steering wheel 11, the engagement state between the engagement claw 86a and the engaged portion 82 can be released, that is, the lock can be released.

具体的には、ステアリングホイール１１及び回転部材８１を回転させることにより、歯８２の歯面８２ｃは、磁用コイル８７の磁力による前進力に抗して、プランジャロッド８６の先端部８６ａを押し戻す。回転部材８１が回転するにつれて、先端部８６ａは後退しつつ歯８２の歯先８２ａを乗り越え、その後に、次の歯８２の歯面８２ｃに沿って前進する。このように、回転部材８１の回転に従って、プランジャロッド８６の先端部８６ａが、後退と前進とを繰り返すことによって、回転トルクＴrが変動する。運転者は、このような回転トルクＴrの繰り返し変動（脈動）によっても、車両の走行状況の変化に伴う転舵異常の発生を、確実に知覚することができる（体感判断）。 Specifically, by rotating the steering wheel 11 and the rotating member 81, the tooth surface 82c of the tooth 82 pushes back the tip portion 86a of the plunger rod 86 against the forward force of the magnetic force of the magnetic coil 87. As the rotary member 81 rotates, the tip portion 86a moves backward while overcoming the tooth tip 82a of the tooth 82, and then advances along the tooth surface 82c of the next tooth 82. In this way, as the rotating member 81 rotates, the distal end portion 86a of the plunger rod 86 repeats the backward movement and the forward movement, whereby the rotational torque Tr changes. The driver can surely perceive the occurrence of the steering abnormality associated with the change in the traveling state of the vehicle even by such repeated fluctuation (pulsation) of the rotation torque Tr (physical judgment).

以上の説明から明らかなように、舵角規制装置８０は、回転部材８１やステアリングホイール１１の回転を、物理的に完全固定するわけではない。意図しないハンドルロック現象は、発生しない。さらには、例え、係合部８６を駆動する励磁用コイル８７（駆動源８７）に一次失陥が発生した場合であっても、ハンドルロック現象は発生しない。従って、舵角規制装置８０にフェールセーフ機構は不要である。舵角規制装置８０のコストダウンを図ることができる。 As is clear from the above description, the steering angle regulation device 80 does not physically completely fix the rotation of the rotating member 81 and the steering wheel 11. Unintended handle lock phenomenon does not occur. Furthermore, even if a primary failure occurs in the exciting coil 87 (driving source 87) that drives the engaging portion 86, the handle lock phenomenon does not occur. Therefore, the rudder angle control device 80 does not need a fail-safe mechanism. The cost of the steering angle regulating device 80 can be reduced.

上述のように、閾値Ｔthは、例えば各歯８２の全歯たけの大きさ、歯面８２ｃ，８２ｃの成す開き角αの大きさ、励磁用コイル８７への印可電圧の大きさを適宜決めることによって設定することができる。 As described above, the threshold value Tth is determined by appropriately determining, for example, the size of all the teeth of each tooth 82, the size of the opening angle α formed by the tooth surfaces 82c and 82c, and the size of the applied voltage to the exciting coil 87. Can be set.

一例として、励磁用コイル８７への印可電圧を微小にすることによって、閾値Ｔthを０Ｎ・ｍ近くまで下げることができる。その場合には、運転者は、回転トルクＴrの繰り返し変動や、異音の発生によってのみ、車両の走行状況の変化に伴う転舵異常の発生を知覚することができる。 As an example, by making the applied voltage to the exciting coil 87 very small, the threshold value Tth can be lowered to near 0 N · m. In that case, the driver can perceive the occurrence of the steering abnormality due to the change of the traveling condition of the vehicle only by the repeated fluctuation of the rotation torque Tr and the generation of the abnormal noise.

また、閾値Ｔthを大きく設定した場合には、ステアリングホイール１１及び入力軸２１に、大きい知覚可能回転トルクＴovを加えないと、ステアリングホイール１１を切り増し操作できない。このため、運転者は、知覚可能回転トルクＴovが小さいうちに、車両の走行状況の変化に伴う転舵異常の発生を、より迅速に知覚することができる。 Further, when the threshold value Tth is set to be large, the steering wheel 11 cannot be operated by turning the steering wheel 11 unless a large perceptible rotation torque Tov is applied to the steering wheel 11 and the input shaft 21. Therefore, the driver can more quickly perceive the occurrence of the steering abnormality associated with the change in the traveling condition of the vehicle while the perceptible rotation torque Tov is small.

本発明者等が実施したベンチモニター試験によれば、閾値Ｔthは最大で２０Ｎ・ｍ以下が好ましい。２０Ｎ・ｍ以下であれば、強制解除までに転舵異常に気付くことができる人が多い。より好ましくは、閾値Ｔthは最大で３０Ｎ・ｍ以下が好ましい。３０Ｎ・ｍ以下であれば、強制解除までに転舵異常に気付くことができる人がより多い。さらに好ましくは、閾値Ｔthは最大で４０Ｎ・ｍ以下が好ましい。４０Ｎ・ｍ以下であれば、強制解除までに転舵異常に気付くことができる人が更に多い。 According to the bench monitor test conducted by the present inventors, the threshold value Tth is preferably 20 N · m or less at the maximum. If it is 20 Nm or less, many people can notice a steering abnormality before the forced release. More preferably, the threshold value Tth is at most 30 N · m or less. If it is 30 Nm or less, more people can notice the steering abnormality before the forced release. More preferably, the threshold value Tth is at most 40 N · m or less. If it is 40 N · m or less, more people can notice the steering abnormality before the forced release.

閾値Ｔth以上の回転トルクＴr（知覚可能回転トルクＴov）は、車両の走行中のときの値であり、停車中の回転トルクＴspよりも小さい。この停車中の回転トルクＴspは、停車中にステアリングホイール１１を操舵する、いわゆる据え切り操舵時のトルクであるから、知覚可能回転トルクＴovに比べて十分に大きい。運転者は、停車中の回転トルクＴspに比べて極めて小さい知覚可能回転トルクＴovによって、車両の走行状況の変化に伴う転舵異常の発生を知覚することができる。 The rotation torque Tr (perceptible rotation torque Tov) that is equal to or greater than the threshold value Tth is a value when the vehicle is traveling, and is smaller than the rotation torque Tsp when the vehicle is stopped. The rotation torque Tsp during the stop is a torque at the time of so-called stationary steering in which the steering wheel 11 is steered during the stop, and thus is sufficiently larger than the perceptible rotation torque Tov. The driver can perceive the occurrence of a steering abnormality due to a change in the running condition of the vehicle by the perceptible rotation torque Tov that is extremely smaller than the rotation torque Tsp when the vehicle is stopped.

また、車両の走行中に、ソレノイド８５の誤作動などの要因によって、被係合部８２（歯８２）と係合爪８６ａとが係合状態になっても、ステアリングホイール１１を操舵するのに必要な回転トルクＴrは、最大でも知覚可能回転トルクＴovですむ。つまり、回転トルクＴrは、通常の回転トルクＴnから知覚可能回転トルクＴovまで変化するだけであり、停車中の回転トルクＴspまで変化する場合に比べて、トルク変化量が少なくてすむ。 Further, even when the engaged portion 82 (tooth 82) and the engaging claw 86a are brought into an engaged state due to a factor such as a malfunction of the solenoid 85 while the vehicle is traveling, the steering wheel 11 can be steered. The required rotation torque Tr is the perceptible rotation torque Tov at the maximum. That is, the rotation torque Tr only changes from the normal rotation torque Tn to the perceptible rotation torque Tov, and the torque change amount can be smaller than that in the case where the rotation torque Tsp changes while the vehicle is stopped.

なお、実施例１では、歯８２に対するプランジャロッド８６の先端部８６ａの係合状態を解除する方向に付勢するための補助的な付勢部材を、ソレノイド８５の外部に設けることは任意である。 In the first embodiment, it is optional to provide an auxiliary urging member outside the solenoid 85 for urging the tip 82a of the plunger rod 86 against the teeth 82 in a direction to release the engagement state. ..

次に、図２及び図４を参照しつつ、操作範囲限界規定装置９０について説明する。操作範囲限界規定装置９０は、主回転体９１と従回転体９２と当接部９３と第１規制部９４と第２規制部９５とによって構成されている。主回転体９１と従回転体９２とは、平行軸の歯車である。 Next, the operation range limit defining device 90 will be described with reference to FIGS. 2 and 4. The operation range limit defining device 90 includes a main rotating body 91, a subsidiary rotating body 92, a contact portion 93, a first restricting portion 94, and a second restricting portion 95. The main rotary body 91 and the sub rotary body 92 are parallel-axis gears.

主回転体９１は、ステアリングホイール１１（図１参照）によって回転可能であり、例えばステアリング軸２１（より具体的には第３軸２１ｃ）に取り付けられた外歯歯車によって構成されている。 The main rotating body 91 is rotatable by the steering wheel 11 (see FIG. 1), and is constituted by, for example, an external gear attached to the steering shaft 21 (more specifically, the third shaft 21c).

従回転体９２は、外歯歯車（主回転体９１）に噛み合い可能な環状の内歯歯車によって構成されており、ハウジング６１に軸受９６によって回転可能に支持されている。従回転体９２は、ステアリング軸２１の中心線ＣＬ１に対して径方向にオフセットした回転中心線ＣＬ２を有しており、主回転体９１により所定の回転比（減速比）を有して連続して駆動することが可能である。外歯歯車の歯数に対して内歯歯車の歯数は多い。この結果、従回転体９２の角速度は、主回転体９１の角速度よりも低速である。 The sub-rotating body 92 is composed of an annular internal gear that can mesh with the external gear (main rotating body 91), and is rotatably supported by the housing 61 by a bearing 96. The driven rotor 92 has a rotation centerline CL2 that is radially offset with respect to the centerline CL1 of the steering shaft 21, and is continuous by the main rotor 91 with a predetermined rotation ratio (reduction ratio). It is possible to drive. The number of teeth of the internal gear is greater than the number of teeth of the external gear. As a result, the angular velocity of the sub-rotating body 92 is lower than the angular velocity of the main rotating body 91.

ステアリング軸２１の中心線ＣＬ１は、主回転体９１の回転中心線ＣＬ１でもある。以下、ステアリング軸２１の中心線ＣＬ１のことを、適宜「主回転中心線ＣＬ１」と言い換えることにする。また、従回転体９２の回転中心線ＣＬ２のことを、適宜「副回転中心線ＣＬ２」と言い換える。 The center line CL1 of the steering shaft 21 is also the rotation center line CL1 of the main rotating body 91. Hereinafter, the center line CL1 of the steering shaft 21 will be appropriately referred to as “main rotation center line CL1”. Further, the rotation center line CL2 of the sub-rotating body 92 is appropriately referred to as the "sub rotation center line CL2".

当接部９３は、従回転体９２の側面９２ａからハウジング６１の内壁面６１ａへ向かって突出している。第１規制部９４と第２規制部９５は、ハウジング６１の内壁面６１ａから従回転体９２の側面９２ａへ向かって突出している。第１規制部９４と第２規制部９５の位置は、副回転中心線ＣＬ２を基準とした当接部９３の回転軌跡上に位置している。 The contact portion 93 projects from the side surface 92a of the driven rotor 92 toward the inner wall surface 61a of the housing 61. The first restricting portion 94 and the second restricting portion 95 project from the inner wall surface 61 a of the housing 61 toward the side surface 92 a of the driven rotary body 92. The positions of the first restricting portion 94 and the second restricting portion 95 are located on the rotation locus of the contact portion 93 with the sub-rotation center line CL2 as a reference.

図４に示されるように、操作範囲限界規定装置９０をステアリング軸２１の軸方向から見て、主回転中心線ＣＬ１と副回転中心線ＣＬ２とを通る直線Ｌｓのことを、「基準線Ｌｓ」という。従回転体９２に対する当接部９３の中立位置Ｐｎは、ステアリングホイール１１（図１参照）の中立位置に対応している。第１規制部９４は、当接部９３の一方への回転角の範囲を規制する位置に設定されている。第２規制部９５は、当接部９３の他方への回転角の範囲を規制する位置に設定されている。 As shown in FIG. 4, when the operation range limit defining device 90 is viewed from the axial direction of the steering shaft 21, the straight line Ls passing through the main rotation center line CL1 and the sub rotation center line CL2 is referred to as a “reference line Ls”. That. The neutral position Pn of the contact portion 93 with respect to the driven rotor 92 corresponds to the neutral position of the steering wheel 11 (see FIG. 1). The first restricting portion 94 is set at a position that restricts the range of the rotation angle to one side of the contact portion 93. The second restricting portion 95 is set at a position that restricts the range of the rotation angle of the contact portion 93 to the other side.

ステアリングホイール１１を中立位置から右へ最大操舵角まで切り増し操作したときに、当接部９３は中立位置Ｐｎから右方向（矢印Ｒ１方向）へ右規制位置Ｐ１まで最大角θ１だけ回り、第１規制部９４によって、それ以上の回転を規制される。一方、ステアリングホイール１１を中立位置から左へ最大操舵角まで切り増し操作したときに、当接部９３は中立位置Ｐｎから左方向（矢印Ｒ２方向）へ左規制位置Ｐ２まで最大角θ２まで回り、第２規制部９５によって、それ以上の回転を規制される。 When the steering wheel 11 is operated by further increasing the steering angle from the neutral position to the right to the maximum steering angle, the contact portion 93 rotates from the neutral position Pn in the right direction (direction of arrow R1) to the right restricting position P1 by the maximum angle θ1. Further rotation is restricted by the restriction unit 94. On the other hand, when the steering wheel 11 is further turned leftward from the neutral position to the maximum steering angle, the contact portion 93 rotates from the neutral position Pn to the left (direction of arrow R2) to the left regulation position P2 up to the maximum angle θ2. Further rotation is restricted by the second restricting portion 95.

＜実施例２＞
図５及び図６を参照しつつ、実施例２の車両用ステアリング装置１０Ａを説明する。図５は上記図３に対応させて表してある。実施例２の車両用ステアリング装置１０Ａは、図１〜図３に示される上記実施例１の車両用ステアリング装置１０の舵角規制装置８０を、図５及び図６に示される舵角規制装置１００に変更したことを特徴とし、他の構成は実施例１と同じなので、説明を省略する。 <Example 2>
A vehicle steering apparatus 10A according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is shown corresponding to FIG. 3 above. A vehicle steering system 10A according to a second embodiment includes the steering angle control device 80 of the vehicle steering system 10 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and the steering angle control device 100 shown in FIGS. Since other features are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

なお、実施例２では、１つの回転部材１０１と２つの係合部１１１，１１１とを有している舵角規制装置１００について説明する。しかし、これに限定されるものではなく、１つの回転部材１０１と１つの係合部１１１との組み合わせ構造であってもよい。 In the second embodiment, the steering angle regulation device 100 including one rotating member 101 and two engaging portions 111, 111 will be described. However, the structure is not limited to this, and may be a combined structure of one rotating member 101 and one engaging portion 111.

実施例２の舵角規制装置１００（任意操作範囲規制装置１００）は、運転者のステアリング操作に応じて回転する入力軸２１（ステアリング軸２１）と、この入力軸２１と一体回転可能な１つの回転部材１０１と、２つの係合部１１１，１１１と、を有している。以下、舵角規制装置１００について詳しく説明する。 The steering angle regulation device 100 (arbitrary operation range regulation device 100) according to the second embodiment includes an input shaft 21 (steering shaft 21) that rotates in response to a steering operation by a driver, and one input shaft 21 that can rotate integrally with the input shaft 21. It has a rotating member 101 and two engaging portions 111, 111. Hereinafter, the steering angle regulation device 100 will be described in detail.

回転部材１０１は、ステアリングホイール１１（図１参照）によって回転可能な円盤状の部材であって、ステアリング軸２１（より具体的には第３軸２１ｃ）に取り付けられている。この回転部材１０１は、外周の周方向に沿って突出する複数の被係合部１０２（歯１０２）を備える。複数の歯１０２は、回転部材１０１の外周面に対し、回転方向に配列されている。例えば、複数の歯１０２のピッチは３０°である。複数の歯１０２は、例えば円盤状の回転部材１０１の外周面から放射状に延びている。 The rotating member 101 is a disk-shaped member that can be rotated by the steering wheel 11 (see FIG. 1), and is attached to the steering shaft 21 (more specifically, the third shaft 21c). The rotating member 101 includes a plurality of engaged portions 102 (teeth 102) protruding along the circumferential direction of the outer circumference. The plurality of teeth 102 are arranged in the rotational direction with respect to the outer peripheral surface of the rotating member 101. For example, the pitch of the plurality of teeth 102 is 30 °. The plurality of teeth 102 extend radially from the outer peripheral surface of the disk-shaped rotating member 101, for example.

２つの係合部１１１，１１１は、回転部材１０１に係合することによって、この回転部材１０１の回転範囲を規制することが可能であり、回転部材１０１に対して係合可能にスイングするレバー式ストッパによって構成されている。２つの係合部１１１，１１１のなかの、一方の係合部１１１を「第１係合部１１１Ａ」または「第１レバー式ストッパ１１１Ａ」といい、他方の係合部１１１を「第２係合部１１１Ｂ」または「第２レバー式ストッパ１１１Ｂ」という。 The two engaging portions 111, 111 can restrict the rotation range of the rotating member 101 by engaging with the rotating member 101, and a lever type that swings so as to be engageable with the rotating member 101. It is composed of a stopper. Of the two engaging portions 111, 111, one engaging portion 111 is referred to as a “first engaging portion 111A” or a “first lever type stopper 111A”, and the other engaging portion 111 is referred to as a “second engaging portion”. It is referred to as a "joint portion 111B" or a "second lever type stopper 111B".

第１レバー式ストッパ１１１Ａは、ステアリングホイール１１が一方（右への操舵方向）へ回転する場合に、回転部材１０１に係合可能である。第２レバー式ストッパ１１１Ｂは、ステアリングホイール１１が他方（左への操舵方向）へ回転する場合に、回転部材１０１に係合可能である。 The first lever type stopper 111A can be engaged with the rotating member 101 when the steering wheel 11 rotates in one direction (steering direction to the right). The second lever type stopper 111B can be engaged with the rotating member 101 when the steering wheel 11 rotates to the other side (steering direction to the left).

図５に示されるように、ステアリング軸２１を軸方向から見て、第１レバー式ストッパ１１１Ａに対し、第２レバー式ストッパ１１１Ｂは逆向きに配置されている。例えば、第１レバー式ストッパ１１１Ａと第２レバー式ストッパ１１１Ｂとは、ステアリング軸２１の中心線ＣＬ１に交差する直線１０４に対して、互いに対称形である他には同じ構成である。 As shown in FIG. 5, when the steering shaft 21 is viewed from the axial direction, the second lever type stopper 111B is arranged in the opposite direction to the first lever type stopper 111A. For example, the first lever type stopper 111A and the second lever type stopper 111B have the same configuration except that they are symmetrical to each other with respect to the straight line 104 intersecting the center line CL1 of the steering shaft 21.

各レバー式ストッパ１１１Ａ，１１１Ｂは、それぞれ中央部をハウジング６１に支持軸１１２，１１２によってスイング可能に支持された概ねバー状の部材である。この各レバー式ストッパ１１１Ａ，１１１Ｂは、各一端（第１端）に係合爪１１３，１１３を有し、各他端（第２端）に被駆動レバー１１４，１１４を有している。つまり、係合部１１１，１１１は、被係合部１０２にそれぞれ係脱可能な係合爪１１３，１１３を備える。各係合爪１１３，１１３は、回転部材１０１の複数の歯１０２に係合するフック状の部分であって、歯溝１０５（各歯１０２，１０２の間）に対して出没することが可能である。各被駆動レバー１１４，１１４は、それぞれアクチュエータ１２０，１２０によって個別にスイング駆動される。 The lever-type stoppers 111A and 111B are substantially bar-shaped members whose central portions are swingably supported by the housing 61 by the support shafts 112 and 112, respectively. Each of the lever type stoppers 111A and 111B has engaging claws 113 and 113 at one end (first end) and driven levers 114 and 114 at each other end (second end). That is, the engaging portions 111, 111 include engaging claws 113, 113 that can be engaged with and disengaged from the engaged portion 102, respectively. Each of the engaging claws 113, 113 is a hook-shaped portion that engages with the plurality of teeth 102 of the rotating member 101, and can be protruded from and retracted in the tooth groove 105 (between the teeth 102, 102). is there. The driven levers 114, 114 are individually swing-driven by the actuators 120, 120.

このアクチュエータ１２０，１２０は、ハウジング６１に取り付けられており、例えば進退可能なプランジャロッド１２１，１２１を有したソレノイドによって構成される。このソレノイド１２０，１２０（アクチュエータ１２０，１２０）は、励磁用コイル１２２，１２２の励磁によってプランジャロッド１２１，１２１を後退させるプル型ソレノイドによって構成されている。 The actuators 120, 120 are attached to the housing 61, and are configured by, for example, solenoids having plunger rods 121, 121 that can move forward and backward. The solenoids 120 and 120 (actuators 120 and 120) are pull-type solenoids that retract the plunger rods 121 and 121 by exciting the exciting coils 122 and 122.

プランジャロッド１２１，１２１は、ハウジング１２３，１２３に内蔵している付勢部材１２４，１２４によって、前進方向（ハウジング１２３，１２３から外方へ伸びる方向）へ常に付勢されている。付勢部材１２４，１２４は、例えば「圧縮コイルばね」によって構成される。プランジャロッド１２１，１２１によって被駆動レバー１１４，１１４を引くことにより、レバー式ストッパ１１１Ａ，１１１Ｂの係合爪１１３，１１３を回転部材１０１の各歯１０２に係合することができる。 The plunger rods 121, 121 are always urged in the forward direction (the direction extending outward from the housings 123, 123) by the urging members 124, 124 contained in the housings 123, 123. The biasing members 124, 124 are configured by, for example, "compression coil springs". By pulling the driven levers 114, 114 with the plunger rods 121, 121, the engaging claws 113, 113 of the lever stoppers 111A, 111B can be engaged with the teeth 102 of the rotating member 101.

このプランジャロッド１２１，１２１は、レバー式ストッパ１１１Ａ，１１１Ｂの被駆動レバー１１４，１１４に連結されている。なお、プランジャロッド１２１，１２１と被駆動レバー１１４，１１４とは、必ずしも連結した構成に限定する必要はない。例えば、プランジャロッド１２１，１２１によって被駆動レバー１１４，１１４を押すことにより、レバー式ストッパ１１１Ａ，１１１Ｂを回転部材１０１の複数の歯１０２に係合する構成としてもよい。以下、第１レバー式ストッパ１１１Ａを駆動するソレノイド１２０のことを「第１ソレノイド１２０Ａ」という。第２レバー式ストッパ１１１Ｂを駆動するソレノイド１２０のことを「第２ソレノイド１２０Ｂ」という。 The plunger rods 121, 121 are connected to the driven levers 114, 114 of the lever type stoppers 111A, 111B. The plunger rods 121, 121 and the driven levers 114, 114 do not necessarily have to be connected to each other. For example, the lever type stoppers 111 </ b> A and 111 </ b> B may be engaged with the plurality of teeth 102 of the rotating member 101 by pushing the driven levers 114 and 114 with the plunger rods 121 and 121. Hereinafter, the solenoid 120 that drives the first lever-type stopper 111A is referred to as "first solenoid 120A". The solenoid 120 that drives the second lever type stopper 111B is referred to as a "second solenoid 120B".

次に、回転部材１０１と第１レバー式ストッパ１１１Ａとの関係について、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照しつつ詳しく説明する。なお、回転部材１０１と第２レバー式ストッパ１１１Ｂとの関係は、回転部材１０１と第１レバー式ストッパ１１１Ａとの関係に対して逆向きである他には、同じなので、説明を省略する。 Next, the relationship between the rotating member 101 and the first lever type stopper 111A will be described in detail with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). Note that the relationship between the rotating member 101 and the second lever type stopper 111B is the same as the relationship between the rotating member 101 and the first lever type stopper 111A, but is the same as that of the rotating member 101 and the first lever type stopper 111A.

図６（ａ）は、図５に示された回転部材１０１が右方向（矢印Ｒ１方向）に回転する状態を表している。ステアリングホイール１１（図１参照）を右へ操舵した場合に、回転部材１０１は右方向へ回転する。 FIG. 6A shows a state in which the rotating member 101 shown in FIG. 5 rotates in the right direction (arrow R1 direction). When the steering wheel 11 (see FIG. 1) is steered to the right, the rotating member 101 rotates to the right.

第１レバー式ストッパ１１１Ａの係合爪１１３は、第１係合面１１３ａと第２係合面１１３ｂとを有する。第１係合面１１３ａに対し、第２係合面１１３ｂは第１レバー式ストッパ１１１Ａのスイング中心１１５（支持軸１１２のスイング中心１１５）寄りに位置している。 The engagement claw 113 of the first lever-type stopper 111A has a first engagement surface 113a and a second engagement surface 113b. The second engagement surface 113b is located closer to the swing center 115 (the swing center 115 of the support shaft 112) of the first lever stopper 111A than the first engagement surface 113a.

ここで、説明の理解を容易にするために、係合爪１１３が回転部材１０１の歯溝１０５に入り込んだ状態において、複数の歯１０２のなかの、第１係合面１１３ａに向かい合う歯１０２のことを「第１歯１０２Ａ」といい、第２係合面１１３ｂに向かい合う歯１０２のことを「第２歯１０２Ｂ」ということにする。 Here, in order to facilitate understanding of the description, in a state in which the engaging claw 113 is inserted into the tooth groove 105 of the rotating member 101, among the plurality of teeth 102, one of the teeth 102 facing the first engaging surface 113a. The tooth 102 is referred to as "first tooth 102A", and the tooth 102 facing the second engagement surface 113b is referred to as "second tooth 102B".

係合爪１１３が回転部材１０１の歯溝１０５に入り込んだ状態において、係合爪１１３の第１係合面１１３ａは、回転部材１０１の第１歯１０２Ａの一方の歯面１０２ａ（第１歯面１０２ａ）に対して傾斜しつつ向いている斜面である。回転部材１０１が右方向Ｒ１へ回転すると、第１歯１０２Ａの第１歯面１０２ａの先端と歯先面１０２ｃとの角Ｐ１１（歯先の回転方向の角Ｐ１１）は、係合爪１１３の第１係合面１１３ａに当たる。この角Ｐ１１のことを「第１当接点Ｐ１１」という。第１当接点Ｐ１１が第１係合面１１３ａに当たる力によって、係合爪１１３は第１歯１０２Ａから外れる方向にスイングすることが可能である。つまり第１係合面１１３ａは、回転部材１０１の回転力を、第１レバー式ストッパ１１１Ａの係合状態を強制的に解除する力（第１解除力）に転換する。 In a state where the engaging claw 113 has entered the tooth groove 105 of the rotating member 101, the first engaging surface 113a of the engaging claw 113 has one tooth surface 102a (first tooth surface) of the first tooth 102A of the rotating member 101. 102a) is an inclined surface that is inclined and faces. When the rotary member 101 rotates in the right direction R1, the angle P11 between the tip of the first tooth surface 102a of the first tooth 102A and the tooth crest surface 102c (angle P11 in the rotational direction of the tooth tip) is the same as that of the engaging claw 113. 1 Hit the engaging surface 113a. This corner P11 is referred to as "first contact point P11". The engaging claw 113 can swing in the direction away from the first tooth 102A by the force of the first contact point P11 hitting the first engaging surface 113a. That is, the first engagement surface 113a converts the rotational force of the rotating member 101 into a force (first releasing force) forcibly releasing the engaged state of the first lever stopper 111A.

図６（ｂ）は、図６（ａ）に示された回転部材１０１が左方向に回転した状態を表している。ステアリングホイール１１（図１参照）を左へ操舵した場合に、回転部材１０１は左方向（矢印Ｒ２方向）へ回転する。 FIG. 6B shows a state where the rotating member 101 shown in FIG. 6A is rotated leftward. When the steering wheel 11 (see FIG. 1) is steered to the left, the rotary member 101 rotates in the left direction (arrow R2 direction).

係合爪１１３が回転部材１０１の歯溝１０５に入り込んだ状態において、係合爪１１３の第２係合面１１３ｂは、回転部材１０１の第２歯１０２Ｂの他方の歯面１０２ｂ（第２歯面１０２ｂ）に対して傾斜しつつ向いている斜面である。係合爪１１３が回転部材１０１の歯溝１０５に入り込んだ状態において、回転部材１０１が左方向Ｒ２へ回転すると、第２歯１０２Ｂの第２歯面１０２ｂの先端と歯先面１０２ｃとの角Ｐ１２（歯先の回転方向の角Ｐ１２）は、係合爪１１３の第２係合面１１３ｂに当たる。この角Ｐ１２のことを「第２当接点Ｐ１２」という。第２当接点Ｐ１２が第２係合面１１３ｂに当たる力によって、係合爪１１３は第２歯１０２Ｂから外れる方向にスイングすることが可能である。つまり第２係合面１１３ｂは、回転部材１０１の回転力を、第１レバー式ストッパ１１１Ａの係合状態を強制的に解除する力（第２解除力）に転換する。 In a state in which the engaging claw 113 has entered the tooth groove 105 of the rotating member 101, the second engaging surface 113b of the engaging claw 113 has the other tooth surface 102b (second tooth surface) of the second tooth 102B of the rotating member 101. 102b) is an inclined surface that is inclined and faces. When the rotating member 101 rotates in the left direction R2 in a state where the engaging claw 113 enters the tooth groove 105 of the rotating member 101, the angle P12 between the tip of the second tooth surface 102b of the second tooth 102B and the tooth crest surface 102c. The (angle P12 in the rotation direction of the addendum) abuts on the second engagement surface 113b of the engagement claw 113. This corner P12 is referred to as a "second contact point P12". The engagement claw 113 can swing in the direction away from the second tooth 102B by the force of the second contact point P12 hitting the second engagement surface 113b. That is, the second engagement surface 113b converts the rotational force of the rotating member 101 into a force (second releasing force) forcibly releasing the engaged state of the first lever stopper 111A.

ここで、第２係合面１１３ｂによって転換される第２解除力は、第１係合面１１３ａによって転換される第１解除力に対して、小さく設定されてもよい。具体的には、図６（ａ）に示された第１当接点Ｐ１１における、第１歯１０２Ａの第１歯面１０２ａに対する第１係合面１１３ａの傾斜角に対し、図６（ｂ）に示された第２当接点Ｐ１２における、第２歯１０２Ｂの第２歯面１０２ｂに対する第２係合面１１３ｂの傾斜角は、大きく設定される。 Here, the second release force converted by the second engagement surface 113b may be set smaller than the first release force converted by the first engagement surface 113a. Specifically, with respect to the inclination angle of the first engaging surface 113a with respect to the first tooth surface 102a of the first tooth 102A at the first contact point P11 shown in FIG. The inclination angle of the second engagement surface 113b with respect to the second tooth surface 102b of the second tooth 102B at the illustrated second contact point P12 is set to be large.

このように、第２係合面１１３ｂの傾斜角を設定する理由は、次の通りである。例えば、運転者がステアリングホイール１１（図１参照）を切り増し操作から切り戻し操作へ、急激に切り替えた場合を想定する。つまり、運転者がステアリングホイール１１の切り増し操作をしている途中に、第１係合部１１１Ａが回転部材１０１に係合し、その直後に、運転者がステアリングホイール１１の切り戻し操作を素早く行った場合である。この場合には、図６（ｂ）に示されるように、第２係合面１１３ｂは、回転部材１０１に対する第１係合部１１１Ａの係合状態を、小さい第２解除力によって強制的に解除する。このため、切り増し操作から切り戻し操作へ、速やかに且つ円滑に移行することができる。車両用ステアリング装置１０Ａの操縦性を高めることができる。 The reason why the inclination angle of the second engagement surface 113b is set in this way is as follows. For example, it is assumed that the driver suddenly switches the steering wheel 11 (see FIG. 1) from the additional operation to the return operation. That is, the first engaging portion 111A engages with the rotating member 101 while the driver is performing the turning operation of the steering wheel 11, and immediately after that, the driver quickly performs the turning operation of the steering wheel 11. That is the case. In this case, as shown in FIG. 6B, the second engagement surface 113b forcibly releases the engagement state of the first engagement portion 111A with respect to the rotating member 101 with a small second release force. To do. Therefore, it is possible to quickly and smoothly shift from the additional cutting operation to the returning operation. The steering performance of the vehicle steering device 10A can be improved.

上記実施例１の関係式「Ｔn＜Ｔth≦Ｔov＜Ｔsp」の関係については、実施例２でも同じである。つまり、被係合部１０２と係合爪１１３（より具体的には、第１係合面１１３ａ）との係合状態は、入力軸２１に対して所定の閾値Ｔth以上の回転トルクＴovが付加されたときに、強制的に解除される構成である。従って、実施例２の舵角規制装置１００は、上記実施例１の舵角規制装置８０と同様の効果を発揮する。
しかも、実施例２では、係合爪１１３（より具体的には、第１係合面１１３ａ）に対して複数の被係合部１０２が個別に当たるたびに衝突音、いわゆるラチェット音のような異音が発生する。運転者は、この異音を知覚することによっても、車両の走行状況の変化に伴う転舵異常の発生を、確実に知覚することができる（体感判断）。従って、例えばステアリングホイールの切り増し操作を速やかに中止することができる。 The relationship of the relational expression “Tn <Tth ≦ Tov <Tsp” in the first embodiment is the same in the second embodiment. That is, in the engaged state between the engaged portion 102 and the engaging claw 113 (more specifically, the first engaging surface 113a), the rotational torque Tov of the predetermined threshold value Tth or more is added to the input shaft 21. It is configured to be forcibly released when it is performed. Therefore, the steering angle regulation device 100 of the second embodiment exhibits the same effect as the steering angle regulation device 80 of the first embodiment.
In addition, in the second embodiment, each time the plurality of engaged portions 102 individually hit the engaging claw 113 (more specifically, the first engaging surface 113a), a difference such as a collision sound, a so-called ratchet sound is generated. Sound is generated. The driver can also surely perceive the occurrence of the steering abnormality associated with the change in the traveling condition of the vehicle by perceiving the abnormal noise (perception judgment). Therefore, for example, the additional steering wheel operation can be promptly stopped.

なお、実施例２の舵角規制装置１００は、図５に想像線によって示されるように、補助的な付勢部材１２６，１２６を設けてもよい。この補助的な付勢部材１２６，１２６は、係合爪１１３，１１３が複数の歯１０２から外れる方向（外れ方向）へ、各レバー式ストッパ１１１Ａ，１１１Ｂを付勢する。この結果、各レバー式ストッパ１１１Ａ，１１１Ｂが外れ方向にスイングする動作を、より円滑にすることができる。補助的な付勢部材１２６，１２６は、例えば「ねじりコイルばね」や「圧縮コイルばね」によって構成される。 The steering angle regulation device 100 according to the second embodiment may be provided with auxiliary biasing members 126, 126 as shown by an imaginary line in FIG. The auxiliary biasing members 126, 126 bias the lever-type stoppers 111A, 111B in a direction in which the engaging claws 113, 113 are disengaged from the plurality of teeth 102 (disengagement direction). As a result, the operation of swinging the lever type stoppers 111A and 111B in the detaching direction can be made smoother. The auxiliary biasing members 126, 126 are configured by, for example, “torsion coil spring” or “compression coil spring”.

さらに、上述のように、実施例２の舵角規制装置１００は、回転部材１０１と第１レバー式ストッパ１１１Ａと第１ソレノイド１２０Ａとの組み合わせ構造と、回転部材１０１と第２レバー式ストッパ１１１Ｂと第２ソレノイド１２０Ｂとの組み合わせ構造の、いずれか一方のみを有した構成であってもよい。その場合には、図６（ａ）〜（ｂ）に示される、第２係合面１１３ｂによって転換される第２解除力は、第１係合面１１３ａによって転換される第１解除力と同一に設定してもよい。 Further, as described above, the steering angle regulation device 100 according to the second embodiment includes the rotating member 101, the first lever type stopper 111A, and the first solenoid 120A combined structure, the rotating member 101, and the second lever type stopper 111B. A configuration having only one of the combined structures with the second solenoid 120B may be used. In that case, the second release force converted by the second engagement surface 113b shown in FIGS. 6A and 6B is the same as the first release force converted by the first engagement surface 113a. It may be set to.

＜実施例３＞
図７及び図８を参照しつつ、実施例３の車両用ステアリング装置１０Ｂを説明する。
図７（ａ）は、車両用ステアリング装置１０Ｂの舵角規制装置２００をステアリング軸２１の軸方向から見て、回転部材１０１の被係合部１０２と係合部２１１の係合爪２１３との「非係合状態」を説明する断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される舵角規制装置２００を矢視線ｂ方向から見た図である。 <Example 3>
A vehicle steering apparatus 10B according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
FIG. 7A shows the engaged portion 102 of the rotating member 101 and the engaging claw 213 of the engaging portion 211 when the steering angle restricting device 200 of the vehicle steering device 10B is viewed from the axial direction of the steering shaft 21. It is sectional drawing explaining a "non-engagement state." FIG. 7B is a view of the steering angle regulation device 200 shown in FIG. 7A as seen from the direction of arrow b.

図８（ａ）は、車両用ステアリング装置１０Ｂの舵角規制装置２００をステアリング軸２１の軸方向から見て、回転部材１０１の被係合部１０２に係合部２１１の係合爪２１３が「係合した状態」を説明する断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される舵角規制装置２００を矢視線ｂ方向から見た図である。 In FIG. 8A, when the steering angle control device 200 of the vehicle steering system 10B is viewed from the axial direction of the steering shaft 21, the engaged claw 213 of the engaging part 211 is attached to the engaged part 102 of the rotating member 101. It is sectional drawing explaining the "engaged state." FIG. 8B is a view of the steering angle regulation device 200 shown in FIG. 8A as seen from the direction of the arrow b.

実施例３の車両用ステアリング装置１０Ｂは、図５に示される上記実施例２の車両用ステアリング装置１０Ａの舵角規制装置１００を、図７及び図８に示される舵角規制装置２００に変更したことを特徴とし、他の構成は実施例１及び実施例２と同じなので、説明を省略する。 In the vehicle steering system 10B of the third embodiment, the steering angle regulating device 100 of the vehicle steering system 10A of the second embodiment shown in FIG. 5 is changed to the steering angle regulating device 200 shown in FIGS. 7 and 8. Since other features are the same as those of the first and second embodiments, description thereof will be omitted.

実施例３の舵角規制装置２００（任意操作範囲規制装置２００）は、運転者のステアリング操作に応じて回転する入力軸２１と、この入力軸２１（ステアリング軸２１）と一体回転可能な１つの回転部材１０１と、１つの係合部１１１と、を有している。以下、舵角規制装置２００について詳しく説明する。 The steering angle regulation device 200 (arbitrary operation range regulation device 200) of the third embodiment includes an input shaft 21 that rotates in response to a steering operation by a driver, and one input shaft 21 (steering shaft 21) that can rotate integrally. It has a rotating member 101 and one engagement portion 111. Hereinafter, the steering angle regulation device 200 will be described in detail.

舵角規制装置２００の回転部材１０１は、図５に示される実施例２の回転部材１０１と同じ構成である。上述のように、ステアリングホイール１１（図１参照）を右へ操舵した場合に、回転部材１０１は右方向（矢印Ｒ１方向）へ回転する。ステアリングホイール１１を左へ操舵した場合に、回転部材１０１は左方向（矢印Ｒ２方向）へ回転する。 The rotating member 101 of the steering angle regulation device 200 has the same configuration as the rotating member 101 of the second embodiment shown in FIG. As described above, when the steering wheel 11 (see FIG. 1) is steered to the right, the rotating member 101 rotates in the right direction (arrow R1 direction). When the steering wheel 11 is steered to the left, the rotary member 101 rotates in the left direction (arrow R2 direction).

舵角規制装置２００の係合部２１１は、一端部をハウジング６１に支持軸２１２によってスイング可能に支持されたレバー式ストッパであり、回転部材１０１に係合することによって、この回転部材１０１の回転範囲を規制することが可能である。以下、係合部２１１のことを、適宜「レバー式ストッパ２１１」と言い換える。 The engagement portion 211 of the steering angle regulation device 200 is a lever stopper whose one end is swingably supported by the housing 61 by a support shaft 212, and by engaging the rotation member 101, the rotation member 101 rotates. It is possible to regulate the range. Hereinafter, the engaging portion 211 will be appropriately referred to as the “lever stopper 211”.

このレバー式ストッパ２１１は、他端に係合爪２１３を有している。この係合爪２１３は、回転部材１０１の被係合部１０２（歯１０２）に係合するフック状の部分であって、歯溝１０５に対して出没することが可能である。係合爪２１３は、被係合部１０２に対して個別に係合可能な、第１係合面２１３ａと第２係合面２１３ｂとを有する。第１係合面２１３ａに対し、第２係合面２１３ｂはレバー式ストッパ１１１のスイング中心２１５（支持軸２１２のスイング中心２１５）寄りに位置している。 The lever stopper 211 has an engaging claw 213 at the other end. The engagement claw 213 is a hook-shaped portion that engages with the engaged portion 102 (tooth 102) of the rotating member 101, and can be protruded from and retracted in the tooth groove 105. The engagement claw 213 has a first engagement surface 213a and a second engagement surface 213b that can be individually engaged with the engaged portion 102. The second engagement surface 213b is located closer to the swing center 215 of the lever stopper 111 (the swing center 215 of the support shaft 212) than the first engagement surface 213a.

さらに、レバー式ストッパ２１１は、係合爪１１３が複数の歯１０２に係合する方向（係合方向）へ、付勢部材２２６によって付勢されている。この付勢部材２２６は、例えば「ねじりコイルばね」や「圧縮コイルばね」によって構成される。 Further, the lever-type stopper 211 is biased by the biasing member 226 in the direction (engagement direction) in which the engagement claw 113 engages with the plurality of teeth 102. The biasing member 226 is composed of, for example, a “torsion coil spring” or a “compression coil spring”.

レバー式ストッパ２１１は、ソレノイド１２０によって駆動される。このソレノイド１２０は、図５に示される実施例２のソレノイド１２０（アクチュエータ１２０）と同じ構成である。このソレノイド１２０のプランジャロッド１２１は、レバー式ストッパ２１１の係合爪２１３を、回転部材１０１の歯溝１０５に対して出没可能に駆動する。 The lever type stopper 211 is driven by the solenoid 120. The solenoid 120 has the same configuration as the solenoid 120 (actuator 120) of the second embodiment shown in FIG. The plunger rod 121 of the solenoid 120 drives the engagement claw 213 of the lever-type stopper 211 so that the engagement claw 213 can be retracted from the tooth groove 105 of the rotating member 101.

より具体的に述べると、プランジャロッド１２１は、支持軸２１２に対して平行（略平行を含む）に位置しており、この支持軸２１２に沿う方向に進退可能である。図７（ａ）〜（ｂ）に示されるように、プランジャロッド１２１が前進して、回転部材１０１と係合爪２１３（例えば第２係合面２１３ｂ）との間に入り込むことにより、係合爪２１３は被係合部１０２（歯１０２）から外れる。なお、プランジャロッド１２１の先端面１２１ａは、前進したときに第２係合面２１３ｂを回転部材１０１から離れる方向へ押し開くように斜面に構成されている。 More specifically, the plunger rod 121 is positioned in parallel (including substantially parallel) to the support shaft 212, and can move back and forth in the direction along the support shaft 212. As shown in FIGS. 7A and 7B, the plunger rod 121 moves forward and enters between the rotating member 101 and the engaging claw 213 (for example, the second engaging surface 213b), thereby engaging. The claw 213 is disengaged from the engaged portion 102 (teeth 102). The tip end surface 121a of the plunger rod 121 is formed into an inclined surface so as to push the second engagement surface 213b away from the rotating member 101 when the plunger rod 121 moves forward.

その後、図８（ａ）〜（ｂ）に示されるように、プランジャロッド１２１が後退して、回転部材１０１と係合爪２１３（例えば第２係合面２１３ｂ）との間から離れることにより、係合爪２１３は被係合部１０２（歯１０２）に係合する。 After that, as shown in FIGS. 8A and 8B, the plunger rod 121 retracts and separates from between the rotating member 101 and the engaging claw 213 (for example, the second engaging surface 213b), The engaging claw 213 engages with the engaged portion 102 (tooth 102).

ここで、説明の理解を容易にするために、図８（ａ）に示されるように、係合爪２１３が回転部材１０１の歯溝１０５に入り込んだ状態において、複数の歯１０２のなかの、第１係合面２１３ａに向かい合う歯１０２のことを「第１歯１０２Ａ」といい、第２係合面２１３ｂに向かい合う歯１０２のことを「第２歯１０２Ｂ」ということにする。 Here, in order to facilitate understanding of the explanation, as shown in FIG. 8A, in a state in which the engaging claw 213 has entered the tooth groove 105 of the rotating member 101, among the plurality of teeth 102, The tooth 102 facing the first engaging surface 213a is referred to as "first tooth 102A", and the tooth 102 facing the second engaging surface 213b is referred to as "second tooth 102B".

係合爪２１３が回転部材１０１の歯溝１０５に入り込んだ状態において、係合爪２１３の第１係合面２１３ａは、回転部材１０１の第１歯１０２Ａの第１歯面１０２ａに対して傾斜しつつ向いている斜面である。回転部材１０１が右方向（矢印Ｒ１方向）に回転したときに、第１歯１０２Ａの角が第１係合面２１３ａに当たる力によって、係合爪２１３は第１歯１０２Ａから外れる方向にスイングすることが可能である。つまり第１係合面２１３ａは、回転部材１０１の回転力を、レバー式ストッパ２１１の係合状態を強制的に解除する力（第１解除力）に転換する。 In the state where the engaging claw 213 has entered the tooth groove 105 of the rotating member 101, the first engaging surface 213a of the engaging claw 213 is inclined with respect to the first tooth surface 102a of the first tooth 102A of the rotating member 101. It is a slope facing. When the rotating member 101 rotates in the right direction (arrow R1 direction), the engaging claw 213 swings in the direction away from the first tooth 102A by the force with which the corner of the first tooth 102A abuts the first engaging surface 213a. Is possible. That is, the first engagement surface 213a converts the rotational force of the rotating member 101 into a force (first releasing force) forcibly releasing the engaged state of the lever stopper 211.

また、係合爪２１３の第２係合面２１３ａは、回転部材１０１の第２歯１０２Ｂの第２歯面１０２ｂに対して傾斜しつつ向いている斜面である。回転部材１０１が左方向（矢印Ｒ２方向）に回転したときに、第２歯１０２Ｂの角が第２係合面２１３ｂに当たる力によって、係合爪２１３は第２歯１０２Ｂから外れる方向にスイングすることが可能である。つまり第２係合面２１３ｂは、回転部材１０１の回転力を、レバー式ストッパ２１１の係合状態を強制的に解除する力（第２解除力）に転換する。 The second engaging surface 213a of the engaging claw 213 is an inclined surface that is inclined and faces the second tooth surface 102b of the second tooth 102B of the rotating member 101. When the rotating member 101 rotates in the left direction (arrow R2 direction), the engaging claw 213 swings in the direction away from the second tooth 102B by the force of the corner of the second tooth 102B abutting the second engaging surface 213b. Is possible. That is, the second engagement surface 213b converts the rotational force of the rotating member 101 into a force (second releasing force) forcibly releasing the engaged state of the lever stopper 211.

第２係合面２１３ｂによって転換される第２解除力は、第１係合面２１３ａによって転換される第１解除力と同一に設定されている。 The second release force converted by the second engagement surface 213b is set to be the same as the first release force converted by the first engagement surface 213a.

上記実施例１の関係式「Ｔn＜Ｔth≦Ｔov＜Ｔsp」の関係については、実施例３でも同じである。つまり、被係合部１０２と係合爪２１３（より具体的には、第１係合面２１３ａ及び第２係合面２１３ｂ）との係合状態は、入力軸２１に対して所定の閾値Ｔth以上の回転トルクＴovが付加されたときに、強制的に解除される構成である。従って、実施例３の舵角規制装置２００は、上記実施例１の舵角規制装置８０と同様の効果を発揮する。
しかも、実施例３では、係合爪２１３（より具体的には、第１係合面２１３ａ及び第２係合面２１３ｂ）に対して複数の被係合部１０２が個別に当たるたびに衝突音、いわゆるラチェット音のような異音が発生する。運転者は、この異音を知覚することによっても、車両の走行状況の変化に伴う転舵異常の発生を、確実に知覚することができる（体感判断）。従って、例えばステアリングホイールの切り増し操作を速やかに中止することができる。 The relation of the relational expression “Tn <Tth ≦ Tov <Tsp” of the first embodiment is the same as that of the third embodiment. That is, the engagement state between the engaged portion 102 and the engagement claw 213 (more specifically, the first engagement surface 213a and the second engagement surface 213b) is set to a predetermined threshold value Tth with respect to the input shaft 21. When the above rotational torque Tov is added, it is forcibly released. Therefore, the steering angle regulating device 200 of the third embodiment exhibits the same effect as the steering angle regulating device 80 of the first embodiment.
Moreover, in the third embodiment, a collision sound is generated each time the plurality of engaged portions 102 individually contact the engaging claws 213 (more specifically, the first engaging surface 213a and the second engaging surface 213b), An abnormal sound such as a so-called ratchet sound is generated. The driver can also surely perceive the occurrence of the steering abnormality due to the change in the traveling state of the vehicle by perceiving the abnormal noise (physical judgment). Therefore, for example, the additional steering wheel operation can be promptly stopped.

なお、本発明による車両用ステアリング装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。
例えば、回転部材８１，１０１は、ウォームホイール２４ｂや主回転体９１に一体に設けられた構成であってもよい。 The vehicle steering devices 10, 10A, 10B according to the present invention are not limited to the embodiments as long as the operations and effects of the present invention are exhibited.
For example, the rotating members 81 and 101 may be integrated with the worm wheel 24b or the main rotating body 91.

本発明の車両用ステアリング装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、自動車に搭載するのに好適である。 The vehicle steering devices 10, 10A, 10B of the present invention are suitable for mounting on a vehicle.

１０，１０Ａ，１０Ｂ車両用ステアリング装置
１１ステアリングホイール
１６制御部
２１入力軸
８０舵角規制装置
８１回転部材
８２被係合部
８５ソレノイド
８６係合部（ソレノイドのプランジャロッド）
８６ａ係合爪（プランジャロッドの先端部）
１００舵角規制装置
１０１回転部材
１０２被係合部
１１１係合部
１１３係合爪
１２０ソレノイド
２００舵角規制装置
２１１係合部
２１３係合爪
Ｔth 閾値
Ｔov 閾値以上の回転トルク
Ｔsp 停車中の回転トルク 10, 10A, 10B Vehicle steering device 11 Steering wheel 16 Control unit 21 Input shaft 80 Steering angle regulation device 81 Rotating member 82 Engagement part 85 Solenoid 86 Engagement part (solenoid plunger rod)
86a Engaging claw (tip of plunger rod)
100 Steering Angle Control Device 101 Rotating Member 102 Engagement Part 111 Engagement Part 113 Engaging Claw 120 Solenoid 200 Steering Angle Control Device 211 Engaging Part 213 Engaging Claw Tth Threshold Tov Threshold or More Rotation Torque Tsp Rotation Torque During Stop

Claims

An input shaft that rotates according to the driver's steering operation,
A rotating member that is rotatable integrally with the input shaft, and that includes a plurality of engaged parts that project along the circumferential direction of the outer periphery;
An engaging portion including an engaging claw that can be engaged with and disengaged from the engaged portion,
A steering angle control device having:
The engagement state between the engaged portion and the engagement claw is forcibly released when a rotational torque of a predetermined threshold value or more is applied to the input shaft. Steering angle control device.

The steering angle control device according to claim 1, wherein the threshold value is set to a value of 0 to 40 N · m.

The steering angle regulation device according to claim 1 or 2, wherein the rotation torque equal to or greater than the threshold value is a value when the vehicle is traveling and is smaller than the rotation torque when the vehicle is stopped.