JP6409584B2

JP6409584B2 - External steering system for automobile

Info

Publication number: JP6409584B2
Application number: JP2015006154A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　雄二; 雄二伊藤
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2018-10-24
Anticipated expiration: 2035-01-15
Also published as: JP2016132272A

Description

本発明は、操舵車輪が浮いた状態の自動車のステアリングホイールを、自動車の外部から操舵可能な自動車用外部操舵装置に関する。 The present invention relates to an external steering apparatus for an automobile that can steer a steering wheel of an automobile with the steering wheel floating from the outside of the automobile.

自動車の品質確認試験等においては、車体と車輪との隙間の大きさを確認するために、自動車をジャッキアップして車輪を宙に浮かせている。また、この状態において、ステアリングホイールによって操舵車輪（操舵可能な車輪）を操舵して、操舵車輪の操舵角度を適宜変化させたときの車体と操舵車輪との隙間の大きさを確認している。
例えば、特許文献１のステアリングホイールの操作装置は、遠隔操作によって正逆回転制御されるモータと、トルククラッチを介してモータに接続された回転体と、回転体の外周に等間隔に設けられてステアリングホールに取り付けられる少なくとも３本のロッドと、モータのケーシングの回り止めをする係止ロッドとを備えている。この操作装置によれば、ステアリングホイールを遠隔操作によって左右いずれの方向にも回転させることができる。また、特許文献２の車両用ステアリングの遠隔操作装置においても、特許文献１と同様の構造が開示されている。 In automobile quality confirmation tests and the like, in order to check the size of the gap between the vehicle body and the wheel, the automobile is jacked up and the wheel is suspended in the air. In this state, the steering wheel (steerable wheel) is steered by the steering wheel, and the size of the gap between the vehicle body and the steering wheel when the steering angle of the steering wheel is appropriately changed is confirmed.
For example, the steering wheel operating device of Patent Document 1 is provided at equal intervals on the outer periphery of the rotating body, a motor that is controlled to rotate forward and backward by remote operation, a rotating body that is connected to the motor via a torque clutch, and the like. At least three rods attached to the steering hole and a locking rod for preventing rotation of the motor casing are provided. According to this operating device, the steering wheel can be rotated in either the left or right direction by remote control. Further, the vehicle steering remote control device of Patent Document 2 also discloses a structure similar to that of Patent Document 1.

実公昭６１−４６０７２号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-46072 特開昭５７−２２９７４号公報JP 57-22974 A

しかしながら、特許文献１の操作装置においては、ステアリングホイールを回転させるモータ、回転体等の回転構造部分がステアリングホイールの中心位置に配置されている。また、中心位置に配置された回転構造部分から放射状にロッド等の取付部分が設けられている。そして、ステアリングホイールの中心位置に対して、回転構造部分の中心位置が可能な限り偏心しないようにしている。この偏心が生じると、ステアリングホイールを回転させることが困難になるためである。そのため、ステアリングホイールに操作装置を取り付ける際には、操作装置がステアリングホイールに対して偏心しないように注意する必要があり、必ずしも取り扱いが容易ではない。なお、この課題は、特許文献２においても同様に生じる。 However, in the operating device of Patent Document 1, a rotating structure such as a motor for rotating the steering wheel, a rotating body, and the like is disposed at the center position of the steering wheel. Further, mounting portions such as rods are provided radially from the rotating structure portion arranged at the center position. The center position of the rotating structure portion is prevented from being decentered as much as possible with respect to the center position of the steering wheel. This is because when the eccentricity occurs, it is difficult to rotate the steering wheel. Therefore, when attaching the operating device to the steering wheel, care must be taken so that the operating device is not eccentric with respect to the steering wheel, and handling is not always easy. This problem also occurs in Patent Document 2.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、ステアリングホイールに対する中心位置合わせが不要であり、自動車への取付を簡単にすることができる自動車用外部操舵装置を提供しようとして得られたものである。 The present invention has been made in view of such a background, and has been obtained in an attempt to provide an external steering apparatus for an automobile that does not require center alignment with respect to a steering wheel and can be easily attached to the automobile. is there.

本発明の一態様は、自動車のステアリングホイールを、該自動車の外部から操舵可能な自動車用外部操舵装置であって、
自動車のステアリングホイールに取り付けられるホイール取付部と、
自動車のシートにおける、ヘッドレストの支持部に取り付けられるヘッドレスト取付部と、
該ヘッドレスト取付部に対して上記ホイール取付部を回動可能に連結するとともに、該ホイール取付部に連結される部分の回動中心軸線の位置及び姿勢を変更するよう変形可能な連結部と、
該連結部、上記ヘッドレスト取付部又は上記ホイール取付部に設けられて、該ヘッドレスト取付部に対して該ホイール取付部を回動させる回転駆動源と、
該回転駆動源の回転を制御する制御部と、
該制御部を操作する操作部と、を備え、
上記制御部は、上記ホイール取付部が取り付けられた上記自動車のステアリングホイールを右方向に操舵するよう、上記回転駆動源の出力軸を右方向に回転させるための右方向リレーと、上記ホイール取付部が取り付けられた上記自動車のステアリングホイールを左方向に操舵するよう、上記回転駆動源の出力軸を左方向に回転させるための左方向リレーと、上記連結部分の一方に設けられて、上記回転駆動源の出力軸の回転を受けて回転する回転体と、上記連結部分の他方に設けられて、上記回転体の外周に接触する導通端子とを有しており、
上記操作部は、上記右方向リレーを作動させるためのスイッチ入力操作が可能な右方向スイッチと、上記左方向リレーを作動させるためのスイッチ入力操作が可能な左方向スイッチと、上記自動車のステアリングホイールを中央位置に復帰させるための復帰スイッチとを有しており、
該復帰スイッチは、上記回転体及び上記導通端子を経由して、上記右方向リレー及び上記左方向リレーに通電可能な状態で設けられており、
上記回転体の軸方向一方側に位置する第１回転体部分には第１端子が接触しており、上記回転体の軸方向他方側に位置する第２回転体部分には第２端子が接触しており、
上記回転体は、上記第１回転体部分の外周に螺旋状に形成され、上記ホイール取付部が右方向に回転された状態で、上記第１端子と上記導通端子とを導通させる第１螺旋状溝部と、上記第２回転体部分の外周に螺旋状に形成され、上記ホイール取付部が左方向に回転された状態で、上記第２端子と上記導通端子とを導通させる第２螺旋状溝部と、該第２螺旋状溝部と上記第１螺旋状溝部との間において、上記導通端子と導通不能に形成された非導通部とを、外周に有しており、
上記ホイール取付部が取り付けられた上記自動車のステアリングホイールが中央位置にあるときには、上記導通端子が上記非導通部に対向して、上記第１螺旋状溝部又は上記第２螺旋状溝部に対する上記導通端子の導通状態が遮断されるよう設定されており、
上記第１端子と上記導通端子とが上記第１螺旋状溝部を介して導通しているときには、上記復帰スイッチが操作されたときに上記左方向リレーが通電されるよう構成されており、一方、上記第２端子と上記導通端子とが上記第２螺旋状溝部を介して導通しているときには、上記復帰スイッチが操作されたときに上記右方向リレーが通電されるよう構成されていることを特徴とする自動車用外部操舵装置にある。 One aspect of the present invention is an external steering apparatus for an automobile capable of steering an automobile steering wheel from the outside of the automobile,
A wheel mounting portion that can be mounted on the steering wheel of an automobile;
A headrest mounting portion attached to a support portion of the headrest in an automobile seat;
A connecting part that is rotatably connected to the headrest attaching part and is deformable so as to change the position and orientation of the rotation center axis of the part connected to the wheel attaching part,
A rotation drive source provided in the connecting portion, the headrest attaching portion or the wheel attaching portion, and rotating the wheel attaching portion with respect to the headrest attaching portion;
A control unit for controlling the rotation of the rotational drive source;
An operation unit for operating the control unit ,
The control unit includes a right direction relay for rotating the output shaft of the rotational drive source in the right direction so as to steer the steering wheel of the automobile to which the wheel mounting unit is mounted in the right direction, and the wheel mounting unit. A left-side relay for rotating the output shaft of the rotational drive source in the left direction so as to steer the steering wheel of the automobile to which the vehicle is attached in the left direction; A rotating body that rotates in response to the rotation of the output shaft of the source, and a conduction terminal that is provided on the other of the coupling parts and contacts the outer periphery of the rotating body,
The operation unit includes a right direction switch capable of switch input operation for operating the right direction relay, a left direction switch capable of switch input operation for operating the left direction relay, and a steering wheel of the automobile. And a return switch for returning to the center position,
The return switch is provided in a state in which the right direction relay and the left direction relay can be energized via the rotating body and the conduction terminal.
A first terminal is in contact with a first rotating body portion located on one axial side of the rotating body, and a second terminal is in contact with a second rotating body portion located on the other axial side of the rotating body. And
The rotating body is formed in a spiral shape on the outer periphery of the first rotating body portion, and the first spiral shape that connects the first terminal and the conductive terminal in a state where the wheel mounting portion is rotated rightward. A groove portion and a second spiral groove portion formed in a spiral shape on the outer periphery of the second rotating body portion and electrically connecting the second terminal and the conduction terminal in a state where the wheel mounting portion is rotated leftward. And between the second spiral groove portion and the first spiral groove portion, the conductive terminal and the non-conductive portion formed so as not to be conductive are provided on the outer periphery,
When the steering wheel of the automobile to which the wheel attachment portion is attached is in the center position, the conduction terminal faces the non-conduction portion, and the conduction terminal with respect to the first spiral groove portion or the second spiral groove portion. Is set to be cut off,
When the first terminal and the conduction terminal are conducted through the first spiral groove, the left relay is energized when the return switch is operated, When the second terminal and the conducting terminal are conducted through the second spiral groove, the right relay is energized when the return switch is operated. It is in the external steering device for automobiles.

上記自動車用外部操舵装置（単に、外部操舵装置ということがある。）は、ヘッドレスト取付部をシートにおけるヘッドレストの支持部に取り付けることにより、自動車に対する位置が固定される。また、ホイール取付部の構造は、ステアリングホイールに取り付けられる構造であれば、どのような構造とすることもできる。そして、ホイール取付部をステアリングホイールに取り付ける際には、連結部における、ホイール取付部に連結される部分の回動中心軸線を、ステアリングホイールの中心位置に合わせる必要がない。言い換えれば、連結部における、ホイール取付部に連結される部分の回動中心軸線が、ステアリングホイールの中心位置から偏心していてもよい。 The position of the vehicle external steering device (sometimes simply referred to as an external steering device) relative to the vehicle is fixed by mounting the headrest mounting portion to the headrest support portion of the seat. Further, the structure of the wheel mounting portion can be any structure as long as it can be mounted on the steering wheel. And when attaching a wheel attachment part to a steering wheel, it is not necessary to match | combine the rotation center axis line of the part connected to a wheel attachment part in a connection part with the center position of a steering wheel. In other words, the rotation center axis of the connection portion connected to the wheel mounting portion may be eccentric from the center position of the steering wheel.

外部操舵装置を動作させるときには、作業者等が操作部を操作し、操作部による指令を受けて制御部が回転駆動源の回転を制御して、ヘッドレスト取付部に対してホイール取付部が右方向又は左方向に回動する。このとき、連結部における、ホイール取付部に連結される部分の回動中心軸線がステアリングホイールの中心位置から偏心している場合には、ステアリングホイールの回動に伴って、連結部における、ホイール取付部に連結される部分の位置及び姿勢が変化する。そして、連結部における、ホイール取付部に連結される部分の位置及び姿勢の変化に対しては、連結部が変形することによって対応することができる。
そのため、ステアリングホイールに対する外部操舵装置の中心位置合わせを不要にすることができ、自動車への外部操舵装置の取付を簡単にすることができる。また、ステアリングホイールへのホイール取付部の取付を簡単にすることができる。 When operating the external steering device, an operator or the like operates the operation unit, receives a command from the operation unit, the control unit controls the rotation of the rotation drive source, and the wheel mounting unit moves to the right with respect to the headrest mounting unit. Or it turns to the left. At this time, when the rotation center axis of the portion connected to the wheel mounting portion in the connecting portion is eccentric from the center position of the steering wheel, the wheel mounting portion in the connecting portion is accompanied with the rotation of the steering wheel. The position and the posture of the part connected to the change. And it can respond to the change of the position and attitude | position of the part connected to a wheel attachment part in a connection part by deform | transforming a connection part.
Therefore, it is possible to eliminate the need for center alignment of the external steering device with respect to the steering wheel, and the mounting of the external steering device to the automobile can be simplified. Moreover, the attachment of the wheel attachment portion to the steering wheel can be simplified.

それ故、上記外部操舵装置によれば、ステアリングホイールに対する中心位置合わせが不要であり、自動車への取付を簡単にすることができる。 Therefore, according to the above external steering device, the center alignment with respect to the steering wheel is unnecessary, and the attachment to the automobile can be simplified.

実施例にかかる、外部操舵装置を示す説明図。Explanatory drawing which shows the external steering apparatus concerning an Example. 実施例にかかる、外部操舵装置の構造をモデル化した状態で示す説明図。Explanatory drawing shown in the state which modeled the structure of the external steering device concerning an Example. 実施例にかかる、ステアリングホイールが図２の状態から１８０°回動されたときの外部操舵装置の構造をモデル化した状態で示す説明図。Explanatory drawing shown in the state which modeled the structure of the external steering apparatus when a steering wheel concerning an Example was rotated 180 degrees from the state of FIG. 実施例にかかる、操舵車輪が浮いた状態の自動車を示す説明図。Explanatory drawing which shows the motor vehicle of the state which the steering wheel floated concerning an Example. 実施例にかかる、外部操舵装置の初期状態を示す回路図。The circuit diagram which shows the initial state of the external steering apparatus concerning an Example. 実施例にかかる、外部操舵装置におけるモータの出力軸が右方向に回転した状態を示す回路図。The circuit diagram which shows the state which the output shaft of the motor in the external steering apparatus rotated to the right direction concerning an Example. 実施例にかかる、ステアリングホイールが、右方向に回転した状態から中央位置に復帰する状態を示す回路図。The circuit diagram which shows the state which the steering wheel concerning an Example returns to the center position from the state rotated to the right direction. 実施例にかかる、外部操舵装置におけるモータの出力軸が左方向に回転した状態を示す回路図。The circuit diagram which shows the state which the output shaft of the motor in the external steering device rotated to the left direction concerning an Example. 実施例にかかる、ステアリングホイールが、左方向に回転した状態から中央位置に復帰する状態を示す回路図。The circuit diagram which shows the state which the steering wheel concerning an Example returns to the center position from the state rotated in the left direction. 実施例にかかる、他の外部操舵装置の一部の構造をモデル化した状態で示す説明図。Explanatory drawing shown in the state which modeled the structure of a part of other external steering device concerning an Example. 実施例にかかる、他の外部操舵装置の一部の構造をモデル化した状態で示す説明図。Explanatory drawing shown in the state which modeled the structure of a part of other external steering device concerning an Example. 実施例にかかる、他の外部操舵装置の構造をモデル化した状態で示す説明図。Explanatory drawing shown in the state which modeled the structure of the other external steering apparatus concerning an Example. 実施例にかかる、他の外部操舵装置の構造をモデル化した状態で示す説明図。Explanatory drawing shown in the state which modeled the structure of the other external steering apparatus concerning an Example.

上述した外部操舵装置における好ましい実施の形態について説明する。
上記外部操舵装置においては、上記連結部は、複数のアーム部と、該複数のアーム部のうちの１つ又は複数に設けられ、該アーム部を伸縮可能にする伸縮部材と、上記アーム部同士の連結部分に設けられた複数の自在継手とを有しており、上記回転駆動源は、上記ホイール取付部と上記アーム部との連結部分、上記ヘッドレスト取付部と上記アーム部との連結部分、又は上記アーム部が２つに分割された分割アーム部同士の連結部分に設けられていてもよい。 A preferred embodiment of the above-described external steering device will be described.
In the external steering device, the connecting portion includes a plurality of arm portions, a telescopic member provided on one or more of the plurality of arm portions, and capable of extending and contracting the arm portions, and the arm portions. A plurality of universal joints provided in the connection portion, and the rotational drive source includes a connection portion between the wheel attachment portion and the arm portion, a connection portion between the headrest attachment portion and the arm portion, Or the said arm part may be provided in the connection part of the division | segmentation arm parts divided | segmented into two.

この場合には、ステアリングホイールの回動に伴って、連結部における、ホイール取付部に連結される部分の回動中心軸線の位置及び姿勢が変化する際には、伸縮部材によって１つ又は複数のアーム部の長さが変化し、自在継手によって複数のアーム部の姿勢（傾斜角度）が変化することができる。そのため、伸縮部材及び自在継手を用いることにより、連結部が変形する構造を容易に形成することができる。
なお、アーム部は、自在継手の取付部分によって構成されていてもよく、自在継手の取付部分に連結された部材によって構成されていてもよい（以下同様）。 In this case, when the position and orientation of the rotation center axis of the portion connected to the wheel mounting portion in the connecting portion change with the turning of the steering wheel, one or more elastic members may be used. The length of an arm part changes and the attitude | position (inclination angle) of several arm parts can change with a universal joint. Therefore, by using an expansion / contraction member and a universal joint, a structure in which the connecting portion is deformed can be easily formed.
In addition, the arm part may be comprised by the attachment part of the universal joint, and may be comprised by the member connected with the attachment part of the universal joint (same below).

また、上記複数の自在継手は、上記ホイール取付部側に設けられた第１自在継手と、上記ヘッドレスト取付部側に設けられた第２自在継手とによって構成されており、上記複数のアーム部は、上記ホイール取付部と上記第１自在継手とに取り付けられた第１アーム部と、上記第１自在継手と上記第２自在継手とに取り付けられた第２アーム部と、上記ヘッドレスト取付部と上記第２自在継手とに取り付けられた第３アーム部とによって構成されており、上記伸縮部材は、上記第１アーム部、上記第２アーム部及び上記第３アーム部のうちのいずれか１つに設けられているとともに、シリンダケースと、該シリンダケース内を移動するシリンダロッドとによって構成されていてもよい。
この場合には、３つのアーム部と１つの伸縮部材と２つの自在継手とを用いることにより、連結部が変形する構造をさらに容易に形成することができる。 The plurality of universal joints includes a first universal joint provided on the wheel attachment portion side and a second universal joint provided on the headrest attachment portion side, and the plurality of arm portions are A first arm portion attached to the wheel attachment portion and the first universal joint; a second arm portion attached to the first universal joint and the second universal joint; the headrest attachment portion; A third arm portion attached to the second universal joint, and the telescopic member is attached to any one of the first arm portion, the second arm portion, and the third arm portion. It may be provided and may be constituted by a cylinder case and a cylinder rod that moves in the cylinder case.
In this case, the structure in which the connecting portion is deformed can be more easily formed by using the three arm portions, the one elastic member, and the two universal joints.

また、上記連結部は、複数のアーム部と、該複数のアーム部のうちの少なくとも２つに設けられ、該アーム部を伸縮可能にする伸縮部材と、上記アーム部同士の連結部分に設けられた１つ又は複数の自在継手とを有しており、上記回転駆動源は、上記ホイール取付部と上記アーム部との連結部分、上記ヘッドレスト取付部と上記アーム部との連結部分、又は上記アーム部が２つに分割された分割アーム部同士の連結部分に設けられていてもよい。
この場合には、ステアリングホイールの回動に伴って、連結部における、ホイール取付部に連結される部分の回動中心軸線の位置及び姿勢が変化する際には、伸縮部材によって２つ以上のアーム部の長さが変化し、自在継手によってアーム部の姿勢（傾斜角度）が変化することができる。そのため、伸縮部材及び自在継手を用いることにより、連結部が変形する構造を容易に形成することができる。 The connecting portion is provided in a plurality of arm portions and at least two of the plurality of arm portions, and is provided in a connecting portion between the arm portions and an extendable member capable of extending and contracting the arm portions. One or a plurality of universal joints, and the rotational drive source is a connection portion between the wheel attachment portion and the arm portion, a connection portion between the headrest attachment portion and the arm portion, or the arm. The portion may be provided at a connecting portion between the divided arm portions divided into two.
In this case, when the position and posture of the rotation central axis of the portion connected to the wheel mounting portion in the connection portion change with the rotation of the steering wheel, two or more arms are formed by the expansion / contraction member. The length of the part changes, and the posture (inclination angle) of the arm part can be changed by the universal joint. Therefore, by using an expansion / contraction member and a universal joint, a structure in which the connecting portion is deformed can be easily formed.

また、上記複数のアーム部は、上記ホイール取付部側に設けられた第１アーム部と、上記ヘッドレスト取付部側に設けられた第２アーム部とによって構成されており、上記自在継手は、上記第１アーム部と上記第２アーム部とを連結しており、上記伸縮部材は、上記第１アーム部及び上記第２アーム部に設けられているとともに、シリンダケースと、該シリンダケース内を移動するシリンダロッドとによって構成されていてもよい。
この場合には、２つのアーム部と２つの伸縮部材と１つの自在継手とを用いることにより、連結部が変形する構造をさらに容易に形成することができる。 Further, the plurality of arm portions are configured by a first arm portion provided on the wheel attachment portion side and a second arm portion provided on the headrest attachment portion side, and the universal joint includes The first arm part and the second arm part are connected, and the telescopic member is provided on the first arm part and the second arm part, and moves within the cylinder case and the cylinder case. It may be constituted by a cylinder rod.
In this case, the structure in which the connecting portion is deformed can be more easily formed by using two arm portions, two expandable members, and one universal joint.

また、上記ホイール取付部は、上記ステアリングホイールの全体を径方向に挟み込む構造を有していてもよい。
この場合には、ホイール取付部の構造を極めて簡単にすることができる。 The wheel mounting portion may have a structure that sandwiches the entire steering wheel in the radial direction.
In this case, the structure of the wheel mounting portion can be greatly simplified.

また、上記制御部は、上記ホイール取付部が取り付けられた上記自動車のステアリングホイールを右方向に操舵するよう、上記回転駆動源の出力軸を右方向に回転させるための右方向リレーと、上記ホイール取付部が取り付けられた上記自動車のステアリングホイールを左方向に操舵するよう、上記回転駆動源の出力軸を左方向に回転させるための左方向リレーとを有しており、上記操作部は、上記右方向リレーを作動させるためのスイッチ入力操作が可能な右方向スイッチと、上記左方向リレーを作動させるためのスイッチ入力操作が可能な左方向スイッチとを有している。
これにより、作業者が、操作部における右方向スイッチ及び左方向スイッチを操作することにより、外部操舵装置を自動車の外部から簡単に操作することができる。 Further, the control unit includes a right direction relay for rotating the output shaft of the rotational drive source in the right direction so as to steer the steering wheel of the automobile to which the wheel mounting unit is mounted in the right direction, and the wheel. A left-direction relay for rotating the output shaft of the rotational drive source in the left direction so as to steer the steering wheel of the automobile to which the mounting portion is attached in the left direction; and the right-direction switch that can switch input operation for operating the right relay, that has a left-direction switch switch input operations that are possible for operating the left relay.
Thus , the operator can easily operate the external steering device from the outside of the automobile by operating the right direction switch and the left direction switch in the operation unit.

また、上記制御部は、上記連結部分の一方に設けられて、上記回転駆動源の出力軸の回転を受けて回転する回転体と、上記連結部分の他方に設けられて、上記回転体の外周に接触する導通端子とを有しており、上記操作部は、上記自動車のステアリングホイールを中央位置に復帰させるための復帰スイッチを有しており、該復帰スイッチは、上記回転体及び上記導通端子を経由して、上記右方向リレー及び上記左方向リレーに通電可能な状態で設けられており、上記回転体の軸方向一方側に位置する第１回転体部分には第１端子が接触しており、上記回転体の軸方向他方側に位置する第２回転体部分には第２端子が接触しており、上記回転体は、上記第１回転体部分の外周に螺旋状に形成され、上記ホイール取付部が右方向に回転された状態で、上記第１端子と上記導通端子とを導通させる第１螺旋状溝部と、上記第２回転体部分の外周に螺旋状に形成され、上記ホイール取付部が左方向に回転された状態で、上記第２端子と上記導通端子とを導通させる第２螺旋状溝部と、該第２螺旋状溝部と上記第１螺旋状溝部との間において、上記導通端子と導通不能に形成された非導通部とを、外周に有しており、上記ホイール取付部が取り付けられた上記自動車のステアリングホイールが中央位置にあるときには、上記導通端子が上記非導通部に対向して、上記第１螺旋状溝部又は上記第２螺旋状溝部に対する上記導通端子の導通状態が遮断されるよう設定されており、上記第１端子と上記導通端子とが上記第１螺旋状溝部を介して導通しているときには、上記復帰スイッチが操作されたときに上記左方向リレーが通電されるよう構成されており、一方、上記第２端子と上記導通端子とが上記第２螺旋状溝部を介して導通しているときには、上記復帰スイッチが操作されたときに上記右方向リレーが通電されるよう構成されている。 Further, the control unit is provided on one of the coupling parts and is rotated by receiving the rotation of the output shaft of the rotation drive source, and is provided on the other of the coupling parts and has an outer periphery of the rotating body. The operation unit has a return switch for returning the steering wheel of the automobile to a central position, and the return switch includes the rotating body and the conduction terminal. via is provided with energizable state to the right relay and the left relay, the first terminal in contact with the first rotating body component positioned on one axial side of the rotating body and which, in the second rotating body component positioned on the other axial side of the rotating body is in contact with the second terminal, the rotating body is formed in a spiral manner around the circumference of the first rotating body min The wheel mounting part is rotated to the right A first helical groove for conducting the said first terminal and said conduction terminal, is formed in a spiral manner around the circumference of the second rotating body fraction, in a state where the wheel mounting portion is rotated to the left, A second spiral groove portion that conducts the second terminal and the conduction terminal, and a non-conduction portion that is formed between the second spiral groove portion and the first spiral groove portion so as not to be conductive with the conduction terminal. When the steering wheel of the automobile to which the wheel attachment portion is attached is at the center position, the conduction terminal faces the non-conduction portion, and the first spiral groove portion or When the conduction state of the conduction terminal with respect to the second spiral groove portion is set to be interrupted, and the first terminal and the conduction terminal are conducted through the first spiral groove portion, the return is performed. The switch was operated On the other hand, when the second relay and the conduction terminal are conducted through the second spiral groove, the return switch is operated. the right relay has been configured to be energized when.

これにより、作業者が復帰スイッチを操作することによって、ステアリングホイールの回動位置を、操舵車輪が自動車の正面を向く中央位置に極めて簡単に復帰させることができる。そのため、外部操舵装置を用いたステアリングホイールの操作性を格段に向上させることができる。 As a result , when the operator operates the return switch, the turning position of the steering wheel can be returned very easily to the center position where the steering wheel faces the front of the automobile. Therefore, the operability of the steering wheel using the external steering device can be significantly improved.

以下に、自動車用外部操舵装置にかかる実施例について、図面を参照して説明する。
本例の自動車用外部操舵装置１（以下、単に外部操舵装置１という。）は、図１、図２、図４に示すように、操舵車輪８５が浮いた状態の自動車８のステアリングホイール８１を、自動車８の外部から操舵するものである。外部操舵装置１は、ホイール取付部２１、ヘッドレスト取付部２２、連結部３、回転駆動源としてのモータ５、制御部６Ａ及び操作部６Ｂを備えている。なお、図２は、外部操舵装置１の構造をモデル化した状態で示す。 Embodiments of an external steering apparatus for automobiles will be described below with reference to the drawings.
The vehicle external steering device 1 (hereinafter simply referred to as the external steering device 1) of the present example includes a steering wheel 81 of the vehicle 8 in a state where the steering wheel 85 is lifted, as shown in FIGS. The vehicle 8 is steered from the outside. The external steering device 1 includes a wheel attachment portion 21, a headrest attachment portion 22, a connection portion 3, a motor 5 as a rotational drive source, a control portion 6A, and an operation portion 6B. FIG. 2 shows a modeled structure of the external steering device 1.

ホイール取付部２１は、自動車８のステアリングホイール８１に取り付けられる。ヘッドレスト取付部２２は、自動車８のシート８２における、ヘッドレスト８４の支持部８３に取り付けられる。連結部３は、ヘッドレスト取付部２２に対してホイール取付部２１を回動可能に連結するとともに、ホイール取付部２１に連結される部分３１１の回動中心軸線Ｃ２の位置及び姿勢を変更するよう変形可能である。
モータ５は、連結部３に設けられており、ヘッドレスト取付部２２に対してホイール取付部２１を回動させるよう構成されている。制御部６Ａは、モータ５の回転を制御するよう構成されており、操作部６Ｂは、作業者による入力を受けて制御部６Ａを操作するよう構成されている。 The wheel attachment portion 21 is attached to the steering wheel 81 of the automobile 8. The headrest attachment portion 22 is attached to the support portion 83 of the headrest 84 in the seat 82 of the automobile 8. The connecting portion 3 is connected to the headrest attaching portion 22 so as to be able to turn the wheel attaching portion 21, and is deformed so as to change the position and posture of the rotation center axis C2 of the portion 311 connected to the wheel attaching portion 21. Is possible.
The motor 5 is provided in the connecting portion 3 and is configured to rotate the wheel mounting portion 21 with respect to the headrest mounting portion 22. The control unit 6A is configured to control the rotation of the motor 5, and the operation unit 6B is configured to operate the control unit 6A in response to an input from the operator.

以下に、本例の外部操舵装置１について、図１〜図１３を参照して詳説する。
図４に示すように、外部操舵装置１は、自動車８の品質確認試験において、ジャッキ装置８６によって自動車８の車体８０が持ち上げられ、操舵車輪８５が浮いた状態において、操舵車輪８５と車体８０との隙間Ｋの大きさを検査する際に用いられる。また、外部操舵装置１によってステアリングホイール８１を回動させて操舵車輪８５を左右に操舵し、操舵車輪８５の操舵角度を適宜変化させたときの隙間Ｋの大きさを検査している。 Hereinafter, the external steering device 1 of this example will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, in the quality check test of the automobile 8, the external steering device 1 is configured such that the vehicle body 80 of the automobile 8 is lifted by the jack device 86 and the steering wheel 85 and the vehicle body 80 are lifted. This is used when inspecting the size of the gap K. Further, the size of the gap K when the steering wheel 81 is rotated by the external steering device 1 to steer the steering wheel 85 left and right and the steering angle of the steering wheel 85 is appropriately changed is inspected.

図１、図２に示すように、本例の連結部３は、ヘッドレスト取付部２２とホイール取付部２１とに取り付けられた３つのアーム部３１，３２，３３と、第２アーム部３２に設けられて第２アーム部３２を伸縮可能にする伸縮部材３２０と、３つのアーム部３１，３２，３３同士の連結部分に設けられた２つの自在継手４１，４２とを有している。本例のモータ５は、ホイール取付部２１と第１アーム部３１との連結部分に設けられている。モータ５は、ホイール取付部２１を右方向Ｒ及び左方向Ｌの両方向に回転させることが可能である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting portion 3 of the present example is provided on three arm portions 31, 32, 33 attached to the headrest attaching portion 22 and the wheel attaching portion 21, and the second arm portion 32. The elastic member 320 is configured to extend and contract the second arm portion 32, and the two universal joints 41 and 42 are provided at the connecting portions of the three arm portions 31, 32, and 33. The motor 5 of this example is provided at a connection portion between the wheel mounting portion 21 and the first arm portion 31. The motor 5 can rotate the wheel mounting portion 21 in both the right direction R and the left direction L.

図２に示すように、本例の複数の自在継手４１，４２は、ホイール取付部２１側に設けられた第１自在継手４１と、ヘッドレスト取付部２２側に設けられた第２自在継手４２とによって構成されている。各自在継手４１，４２は、ユニバーサルジョイントとも呼ばれ、交差する２つの軸の角度を任意の角度に変更可能な状態で、一方の軸から他方の軸へ回転力を伝達できる継手部材である。 As shown in FIG. 2, the plurality of universal joints 41, 42 of this example includes a first universal joint 41 provided on the wheel attachment portion 21 side, and a second universal joint 42 provided on the headrest attachment portion 22 side. It is constituted by. Each of the universal joints 41 and 42 is also called a universal joint, and is a joint member that can transmit a rotational force from one axis to the other axis in a state where the angle between two intersecting axes can be changed to an arbitrary angle.

本例の複数のアーム部３１，３２，３３は、ホイール取付部２１と第１自在継手４１とに取り付けられた第１アーム部３１と、第１自在継手４１と第２自在継手４２とに取り付けられた第２アーム部３２と、ヘッドレスト取付部２２と第２自在継手４２とに取り付けられた第３アーム部３３とによって構成されている。本例の伸縮部材３２０は、シリンダケース３２１と、シリンダケース３２１内を移動するシリンダロッド３２２とによって構成されている。第２アーム部３２は、伸縮部材３２０によって構成されている。 The plurality of arm portions 31, 32, 33 of this example are attached to the first arm portion 31 attached to the wheel attachment portion 21 and the first universal joint 41, and to the first universal joint 41 and the second universal joint 42. The second arm portion 32 and the third arm portion 33 attached to the headrest attachment portion 22 and the second universal joint 42 are configured. The elastic member 320 of this example is configured by a cylinder case 321 and a cylinder rod 322 that moves in the cylinder case 321. The second arm part 32 is configured by an elastic member 320.

なお、伸縮部材３２０は、第２アーム部３２に設ける代わりに、第１アーム部３１に設けることもできる。また、第２アーム部３２は、伸縮部材３２０、第１自在継手４１の取付部分及び第２自在継手４２の取付部分によって構成されていてもよい。また、第１アーム部３１は、第１自在継手４１の取付部分によって構成されていてもよく、第３アーム部３３は、第２自在継手４２の取付部分によって構成されていてもよい。 The elastic member 320 can be provided on the first arm portion 31 instead of being provided on the second arm portion 32. Further, the second arm portion 32 may be configured by the expansion / contraction member 320, the attachment portion of the first universal joint 41, and the attachment portion of the second universal joint 42. Further, the first arm portion 31 may be constituted by an attachment portion of the first universal joint 41, and the third arm portion 33 may be constituted by an attachment portion of the second universal joint 42.

図５は、外部操舵装置１の電気的構成を示す。同図に示すように、制御部６Ａは、モータ５の回転制御をするための機器が搭載された装置本体として構成されており、操作部６Ｂは、モータ５の回転を制御するために、作業者によって操作可能な操作ボックスとして構成されている。制御部６Ａは、モータ本体部５１が取り付けられた第１アーム部３１の連結端部３１１に取り付けられている。操作部６Ｂは、自動車８のドア窓部等から自動車８の外部に取り出されて使用される。作業者は、自動車８の外部において操作部６Ｂを操作することによってモータ５の回転を制御することができる。 FIG. 5 shows an electrical configuration of the external steering device 1. As shown in the figure, the control unit 6A is configured as an apparatus main body on which a device for controlling the rotation of the motor 5 is mounted, and the operation unit 6B is used to control the rotation of the motor 5. It is configured as an operation box that can be operated by a user. The controller 6A is attached to the connecting end 311 of the first arm 31 to which the motor body 51 is attached. The operation unit 6B is taken out of the automobile 8 from the door window of the automobile 8 and used. The operator can control the rotation of the motor 5 by operating the operation unit 6 B outside the automobile 8.

図２に示すように、モータ５のステータを含むモータ本体部５１は、ホイール取付部２１と第１アーム部３１との連結部分における、第１アーム部３１の連結端部３１１に取り付けられている。モータ５のロータと一体化された出力軸５２は、ホイール取付部２１と第１アーム部３１との連結部分における、ホイール取付部２１の被連結部２１３に取り付けられている。 As shown in FIG. 2, the motor main body 51 including the stator of the motor 5 is attached to the connection end 311 of the first arm portion 31 in the connection portion between the wheel attachment portion 21 and the first arm portion 31. . The output shaft 52 integrated with the rotor of the motor 5 is attached to the connected portion 213 of the wheel attachment portion 21 at the connection portion between the wheel attachment portion 21 and the first arm portion 31.

ホイール取付部２１は、モータ５の出力軸５２が取り付けられて、ステアリングホイール８１に対向して配置されるベース部２１１と、ベース部２１１に移動可能に設けられて、ステアリングホイール８１の全体を径方向に挟み込む一対の挟持部２１２とを有している。ベース部２１１は、ステアリングホイール８１の径方向に伸びるフレームとして形成されている。一対の挟持部２１２は、ベース部２１１の長手方向の両側に分かれて設けられている。一対の挟持部２１２は、ステアリングホイール８１の外周に係合する、Ｖ形状断面等の簡単な形状を有している。 The wheel attachment portion 21 is attached to the output shaft 52 of the motor 5, is provided with a base portion 211 that is disposed opposite to the steering wheel 81, and is movably provided on the base portion 211. And a pair of sandwiching portions 212 sandwiched in the direction. The base portion 211 is formed as a frame that extends in the radial direction of the steering wheel 81. The pair of sandwiching portions 212 is provided separately on both sides of the base portion 211 in the longitudinal direction. The pair of sandwiching portions 212 has a simple shape such as a V-shaped cross section that engages with the outer periphery of the steering wheel 81.

図１に示すように、ヘッドレスト取付部２２は、自動車８の運転席側シート８２の背もたれ部８２０の上部に設けられた支持部としての一対の支持穴８３に差し込まれる一対の支持ロッド２２１を有している。一対の支持穴８３は、背もたれ部８２０にヘッドレスト８４の一対の支持ロッドを差し込むために設けられた穴である。ヘッドレスト取付部２２は、背もたれ部８２０の上部からヘッドレスト８４が取り外された状態において、一対の支持ロッド２２１を一対の支持部８３に差し込むことによって背もたれ部８２に取り付けられる。 As shown in FIG. 1, the headrest mounting portion 22 has a pair of support rods 221 that are inserted into a pair of support holes 83 as support portions provided at the upper portion of the backrest portion 820 of the driver seat side seat 82 of the automobile 8. doing. The pair of support holes 83 are holes provided to insert the pair of support rods of the headrest 84 into the backrest portion 820. The headrest attachment portion 22 is attached to the backrest portion 82 by inserting the pair of support rods 221 into the pair of support portions 83 in a state where the headrest 84 is removed from the upper portion of the backrest portion 820.

図５に示すように、制御部６Ａには、ホイール取付部２１が取り付けられた自動車８のステアリングホイール８１を右方向Ｒに操舵するよう、モータ５に右方向Ｒの動力を伝達する右方向リレー６１Ｒと、ホイール取付部２１が取り付けられた自動車８のステアリングホイール８１を左方向Ｌに操舵するよう、モータ５に左方向Ｌの動力を伝達する左方向リレー６１Ｌとが搭載されている。
操作部６Ｂには、右方向リレー６１Ｒを作動させるためのスイッチ入力操作が可能な右方向スイッチ６２Ｒと、左方向リレー６１Ｌを作動させるためのスイッチ入力操作が可能な左方向スイッチ６２Ｌと、自動車８のステアリングホイール８１を中央位置に復帰させるための復帰スイッチ６２Ｓとが設けられている。
ここで、図５は、右方向スイッチ６２Ｒ、左方向スイッチ６２Ｌ及び復帰スイッチ６２Ｓのいずれも操作されていない、外部操舵装置１の初期状態を示す。 As shown in FIG. 5, the control unit 6A has a right-direction relay that transmits power in the right direction R to the motor 5 so as to steer the steering wheel 81 of the automobile 8 to which the wheel mounting portion 21 is attached in the right direction R. 61R and a left relay 61L that transmits power in the left direction L to the motor 5 are mounted so that the steering wheel 81 of the automobile 8 to which the wheel mounting portion 21 is attached is steered in the left direction L.
The operation unit 6B includes a right switch 62R capable of a switch input operation for operating the right relay 61R, a left switch 62L capable of a switch input operation for operating the left relay 61L, and the automobile 8 A return switch 62S for returning the steering wheel 81 to the center position is provided.
Here, FIG. 5 shows an initial state of the external steering device 1 in which none of the right switch 62R, the left switch 62L, and the return switch 62S is operated.

制御部６Ａを構成する各リレー６１Ｒ，６１Ｌ及び操作部６Ｂを構成する各スイッチ６２Ｒ，６２Ｌ，６２Ｓは、直流電流によって動作するものである。制御部６Ａ及び操作部６Ｂを動作させる電源には、自動車８に搭載されているバッテリーを用いることができる。
図５〜図９において、符号Ｐはプラス電源を示し、符号Ｎはマイナス電源を示す。各リレーは、電磁リレーであり、入力側のソレノイド６１１が通電されることによって、出力側の接点６１２がＯＦＦ状態からＯＮ状態に動作する構造を有している。各リレー６１Ｒ，６１Ｌの接点６１２がＯＦＦ状態であるときには、モータ５の電源線の一つがマイナス電源Ｎに接続され、各リレー６１Ｒ，６１Ｌの接点６１２がＯＮ状態にあるときには、モータ５の電源線の一つがプラス電源Ｐに接続される。 The relays 61R, 61L constituting the control unit 6A and the switches 62R, 62L, 62S constituting the operation unit 6B are operated by direct current. As a power source for operating the control unit 6A and the operation unit 6B, a battery mounted on the automobile 8 can be used.
5-9, the code | symbol P shows a plus power supply and the code | symbol N shows a minus power supply. Each relay is an electromagnetic relay and has a structure in which the output-side contact 612 operates from the OFF state to the ON state when the input-side solenoid 611 is energized. When the contact 612 of each relay 61R, 61L is OFF, one of the power lines of the motor 5 is connected to the negative power supply N, and when the contact 612 of each relay 61R, 61L is ON, the power line of the motor 5 Is connected to the positive power source P.

図２に示すように、制御部６Ａは、ステアリングホイール８１の回転位置を検出するための回転体７と、回転体７の外周に接触する導通端子６３とを有している。回転体７は、モータ５の出力軸５２と、ホイール取付部２１の被連結部２１３との間に設けられており、出力軸５２の回転を受けて回転するよう構成されている。導通端子６３は、モータ５のモータ本体部５１が設けられた第１アーム部３１の連結端部３１１に設けられている。
モータ５の出力軸５２の回転によって、第１アーム部３１の連結端部３１１に対してホイール取付部２１の被連結部２１３が回転すると、回転体７が導通端子６３に対して相対的に回転して、導通端子６３が、回転体７の外周に接触する軸方向位置が変化する。 As shown in FIG. 2, the control unit 6 A includes a rotating body 7 for detecting the rotational position of the steering wheel 81 and a conduction terminal 63 that contacts the outer periphery of the rotating body 7. The rotating body 7 is provided between the output shaft 52 of the motor 5 and the connected portion 213 of the wheel mounting portion 21 and is configured to rotate in response to the rotation of the output shaft 52. The conduction terminal 63 is provided at the connection end 311 of the first arm portion 31 provided with the motor body 51 of the motor 5.
When the connected portion 213 of the wheel mounting portion 21 rotates relative to the connecting end portion 311 of the first arm portion 31 due to the rotation of the output shaft 52 of the motor 5, the rotating body 7 rotates relative to the conduction terminal 63. Thus, the axial position where the conductive terminal 63 contacts the outer periphery of the rotating body 7 changes.

なお、図１０に示すように、モータ５の出力軸５２をホイール取付部２１の被連結部２１３に直接取り付け、回転体７は、出力軸５２に対してギヤ５３等を介して連結し、回動継手５４等を介して第１アーム部３１に回動可能に設けることもできる。また、図１１に示すように、第１アーム部３１の連結端部３１１とホイール取付部２１の被連結部２１３との間に回転体７を回動継手５４等によって回動可能に設け、回転体７にギヤ５３等を介して出力軸５２を連結することもできる。いずれの場合においても、モータ５の出力軸５２の回転を受けて回転体７を回転させることができる。 As shown in FIG. 10, the output shaft 52 of the motor 5 is directly attached to the connected portion 213 of the wheel attachment portion 21, and the rotating body 7 is connected to the output shaft 52 via a gear 53 or the like to rotate. It can also be provided in the 1st arm part 31 via the dynamic coupling 54 grade | etc., So that rotation is possible. Further, as shown in FIG. 11, a rotating body 7 is rotatably provided by a rotary joint 54 or the like between the connecting end 311 of the first arm portion 31 and the connected portion 213 of the wheel mounting portion 21 to rotate. The output shaft 52 can also be connected to the body 7 via a gear 53 or the like. In any case, the rotating body 7 can be rotated by receiving the rotation of the output shaft 52 of the motor 5.

図５に示すように、復帰スイッチ６２Ｓは、回転体７及び導通端子６３を経由して、右方向リレー６１Ｒ及び左方向リレー６１Ｌに通電可能な状態で設けられている。回転体７の軸方向一方側に位置する第１回転体部分７０１の端部には第１端子６４１が接触しており、回転体７の軸方向他方側に位置する第２回転体部分７０２の端部には第２端子６４２が接触している。導通端子６３、第１端子６４１及び第２端子６４２は、回転体７に対向して配置された端子台６３０に設けられている。導通端子６３、第１端子６４１及び第２端子６４２は、端子台６３０から突出して回転体７に接触している。
導通端子６３は、回転体７が回転したとき、回転体７の外周に接触する軸方向の位置が変化するよう構成されている。回転体７の外周には、導通端子６３が接触して、導通端子６３の軸方向への移動を案内する螺旋状溝部７０が形成されている。 As shown in FIG. 5, the return switch 62 S is provided in a state in which the right direction relay 61 R and the left direction relay 61 L can be energized via the rotating body 7 and the conduction terminal 63. The first terminal 641 is in contact with the end portion of the first rotating body portion 701 located on one side in the axial direction of the rotating body 7, and the second rotating body portion 702 located on the other side in the axial direction of the rotating body 7. The second terminal 642 is in contact with the end. The conduction terminal 63, the first terminal 641, and the second terminal 642 are provided on a terminal block 630 disposed to face the rotating body 7. The conduction terminal 63, the first terminal 641, and the second terminal 642 protrude from the terminal block 630 and are in contact with the rotating body 7.
The conduction terminal 63 is configured such that when the rotating body 7 rotates, the position in the axial direction in contact with the outer periphery of the rotating body 7 changes. A spiral groove portion 70 is formed on the outer periphery of the rotating body 7 to contact the conduction terminal 63 and guide the movement of the conduction terminal 63 in the axial direction.

螺旋状溝部７０は、回転体７の第１回転体部分７０１の外周に螺旋状に形成された第１螺旋状溝部７１と、回転体７の第２回転体部分７０２の外周に螺旋状に形成された第２螺旋状溝部７２とからなる。第１螺旋状溝部７１と第２螺旋状溝部７２とは、同一の回転方向に向けて螺旋状に形成されている。第１螺旋状溝部７１は、ホイール取付部２１及びステアリングホイール８１が右方向Ｒに回転された状態で、第１端子６４１と導通端子６３とを導通させるよう構成されている。第２螺旋状溝部７２は、ホイール取付部２１及びステアリングホイール８１が左方向Ｌに回転された状態で、第２端子６４２と導通端子６３とを導通させるよう構成されている。
また、第１回転体部分７０１の端部（第１螺旋状溝部７１の形成箇所よりも軸方向の一方側の外側部分）には、第１端子６４１が接触する第１平坦外周面７４１が形成されている。第２回転体部分７０２の端部（第２螺旋状溝部７２の形成箇所よりも軸方向の他方側の外側部分）には、第２端子６４２が接触する第２平坦外周面７４２が形成されている。 The spiral groove portion 70 is formed in a spiral shape on the outer periphery of the first rotating body portion 701 of the rotating body 7 and in the outer periphery of the second rotating body portion 702 of the rotating body 7. The second spiral groove portion 72 is formed. The first spiral groove 71 and the second spiral groove 72 are formed in a spiral shape in the same rotational direction. The first spiral groove 71 is configured to conduct the first terminal 641 and the conduction terminal 63 in a state where the wheel mounting portion 21 and the steering wheel 81 are rotated in the right direction R. The second spiral groove 72 is configured to electrically connect the second terminal 642 and the conduction terminal 63 in a state where the wheel mounting portion 21 and the steering wheel 81 are rotated in the left direction L.
In addition, a first flat outer peripheral surface 741 with which the first terminal 641 is in contact is formed at an end of the first rotating body portion 701 (an outer portion on one side in the axial direction from the position where the first spiral groove 71 is formed). Has been. A second flat outer peripheral surface 742 that is in contact with the second terminal 642 is formed at the end of the second rotating body portion 702 (the outer portion on the other side in the axial direction of the second spiral groove portion 72). Yes.

また、図５に示すように、回転体７の外周における、第１螺旋状溝部７１と第２螺旋状溝部７２との中間位置には、導通端子６３と導通不能である非導通部７３が形成されている。非導通部７３は、回転体７と導通端子６３との導通状態を遮断するために設けられた部分である。そして、回転体７と導通端子６３との位置関係は、ホイール取付部２１が取り付けられた自動車８のステアリングホイール８１が中央位置にあるときには、導通端子６３が非導通部７３に対向し、回転体７に対する導通端子６３の導通状態が遮断されるよう設定されている。 In addition, as shown in FIG. 5, a non-conductive portion 73 that cannot be connected to the conductive terminal 63 is formed at an intermediate position between the first spiral groove portion 71 and the second spiral groove portion 72 on the outer periphery of the rotating body 7. Has been. The non-conduction part 73 is a part provided in order to block the conduction state between the rotating body 7 and the conduction terminal 63. The positional relationship between the rotating body 7 and the conducting terminal 63 is such that when the steering wheel 81 of the automobile 8 to which the wheel mounting portion 21 is attached is at the center position, the conducting terminal 63 faces the non-conducting portion 73 and the rotating body 7 is set so that the conduction state of the conduction terminal 63 with respect to 7 is cut off.

第１螺旋状溝部７１、第２螺旋状溝部７２、各平坦外周面７４１，７４２は、銅、アルミニウム、鉄等の導通部材によって形成されている。非導通部７３は、樹脂等の非導通部材によって形成されている。図示は省略するが、回転体７は、非導通性のベース部材に対して導通部材を設けることによって形成することができ、導通性のベース部材に対して非導通部材を設けることによって形成することもできる。 The 1st spiral groove part 71, the 2nd spiral groove part 72, and each flat outer peripheral surface 741,742 are formed with conduction | electrical_connection members, such as copper, aluminum, and iron. The non-conductive part 73 is formed by a non-conductive member such as a resin. Although illustration is omitted, the rotating body 7 can be formed by providing a conductive member on a non-conductive base member, and formed by providing a non-conductive member on a conductive base member. You can also.

図６に示すように、第１端子６４１と導通端子６３とが第１螺旋状溝部７１を介して導通しているときには、図７に示すように、復帰スイッチ６２Ｓが操作されたときに左方向リレー６１Ｌが通電されるよう構成されている。一方、図８に示すように、第２端子６４２と導通端子６３とが第２螺旋状溝部７２を介して導通しているときには、図９に示すように、復帰スイッチ６２Ｓが操作されたときに右方向リレー６１Ｒが通電されるよう構成されている。
ここで、図６は、右方向スイッチ６２Ｒが操作されて、右方向リレー６１Ｒが動作するとともにモータ５の出力軸５２が右方向Ｒに回転し、導通端子６３が第１螺旋状溝部７１に接触する状態を示す。また、図８は、左方向スイッチ６２Ｌが操作されて、左方向リレー６１Ｌが動作するとともにモータ５の出力軸５２が左方向Ｌに回転し、導通端子６３が第２螺旋状溝部７２に接触する状態を示す。 As shown in FIG. 6, when the first terminal 641 and the conduction terminal 63 are conducted through the first spiral groove 71, as shown in FIG. 7, when the return switch 62S is operated, the left direction The relay 61L is configured to be energized. On the other hand, as shown in FIG. 8, when the second terminal 642 and the conduction terminal 63 are conducted through the second spiral groove 72, as shown in FIG. 9, when the return switch 62S is operated. The right direction relay 61R is configured to be energized.
Here, in FIG. 6, the right switch 62R is operated, the right relay 61R operates, the output shaft 52 of the motor 5 rotates in the right direction R, and the conduction terminal 63 contacts the first spiral groove 71. Indicates the state to be performed. In FIG. 8, the left switch 62L is operated, the left relay 61L operates, the output shaft 52 of the motor 5 rotates in the left direction L, and the conduction terminal 63 contacts the second spiral groove 72. Indicates the state.

制御装置６は、復帰スイッチ６２Ｓが操作されたときに、自動車８のステアリングホイール８１及びホイール取付部２１が右方向Ｒに回転している場合には、図７に示すように、第１端子６４１と導通端子６３とが第１螺旋状溝部７１を介して導通されて、左方向リレー６１Ｌが動作し、その後、導通端子６３が非導通部７３と対向するまでの間、モータ５の出力軸５２が左方向Ｌに回転するよう構成されている。
一方、制御装置６は、復帰スイッチ６２Ｓが操作されたときに、自動車８のステアリングホイール８１及びホイール取付部２１が左方向Ｌに回転している場合には、図９に示すように、第２端子６４２と導通端子６３とが第２螺旋状溝部７２を介して導通されて、右方向リレー６１Ｒが動作し、その後、導通端子６３が非導通部７３と対向するまでの間、モータ５の出力軸５２が右方向Ｒに回転するよう構成されている。 If the steering wheel 81 and the wheel mounting portion 21 of the automobile 8 are rotating in the right direction R when the return switch 62S is operated, the control device 6 has a first terminal 641 as shown in FIG. And the conduction terminal 63 are conducted through the first spiral groove 71, the left relay 61 L operates, and then the output shaft 52 of the motor 5 until the conduction terminal 63 faces the non-conduction part 73. Is configured to rotate in the left direction L.
On the other hand, if the steering wheel 81 and the wheel mounting portion 21 of the automobile 8 are rotating in the left direction L when the return switch 62S is operated, the control device 6 performs the second operation as shown in FIG. The output of the motor 5 is output until the terminal 642 and the conduction terminal 63 are conducted through the second spiral groove 72 and the right relay 61R operates, and then the conduction terminal 63 faces the non-conduction part 73. The shaft 52 is configured to rotate in the right direction R.

図６に示すように、右方向スイッチ６２ＲのＯＮの操作を受けて、右方向リレー６１ＲがＯＮになったときには、モータ５の出力軸５２が右方向Ｒに回転し、ステアリングホイール８１が右方向Ｒに操舵される。このとき、回転体７は、モータ５の出力軸５２とともに右方向Ｒへ回転し、導通端子６３が第１螺旋状溝部７１に沿って、回転体７の第１回転体部分７０１の端部に向かって移動する。そして、導通端子６３と第１端子６４１とが第１螺旋状溝部７１によって導通された状態が形成される。 As shown in FIG. 6, when the right direction relay 61R is turned on in response to the ON operation of the right direction switch 62R, the output shaft 52 of the motor 5 rotates in the right direction R, and the steering wheel 81 moves in the right direction. Steered to R. At this time, the rotator 7 rotates in the right direction R together with the output shaft 52 of the motor 5, and the conduction terminal 63 extends along the first spiral groove 71 to the end of the first rotator portion 701 of the rotator 7. Move towards. Then, a state in which the conduction terminal 63 and the first terminal 641 are conducted by the first spiral groove 71 is formed.

そして、この状態において、図７に示すように、復帰スイッチ６２ＳのＯＮの操作がされると、導通端子６３と第１端子６４１との導通によって左方向リレー６１ＬがＯＮになる。これにより、導通端子６３が非導通部７３と対向するまでの間、モータ５の出力軸５２が左方向Ｌに回転する。そして、導通端子６３が非導通部７３と対向したときには、左方向リレー６１Ｌのソレノイド６１１がＯＦＦになり、ホイール取付部２１及びステアリングホイール８１が中央位置に復帰する。 In this state, as shown in FIG. 7, when the return switch 62S is turned on, the left relay 61L is turned on by the conduction between the conduction terminal 63 and the first terminal 641. As a result, the output shaft 52 of the motor 5 rotates in the left direction L until the conduction terminal 63 faces the non-conduction portion 73. When the conduction terminal 63 faces the non-conduction part 73, the solenoid 611 of the left relay 61L is turned off, and the wheel mounting part 21 and the steering wheel 81 are returned to the center position.

図８に示すように、左方向スイッチ６２ＬのＯＮの操作を受けて、左方向リレー６１ＬがＯＮになったときには、モータ５の出力軸５２が左方向Ｌに回転し、ステアリングホイール８１が左方向Ｌに操舵される。このとき、回転体７は、モータ５の出力軸５２とともに左方向Ｌへ回転し、導通端子６３が第２螺旋状溝部７２に沿って、回転体７の第２回転体部分７０２の端部に向かって移動する。そして、導通端子６３と第２端子６４２とが第２螺旋状溝部７２によって導通された状態が形成される。 As shown in FIG. 8, when the left relay 61L is turned on in response to the ON operation of the left switch 62L, the output shaft 52 of the motor 5 rotates in the left direction L, and the steering wheel 81 moves in the left direction. Steered to L. At this time, the rotating body 7 rotates in the left direction L together with the output shaft 52 of the motor 5, and the conduction terminal 63 extends along the second spiral groove 72 to the end of the second rotating body portion 702 of the rotating body 7. Move towards. Then, a state in which the conduction terminal 63 and the second terminal 642 are conducted by the second spiral groove 72 is formed.

そして、この状態において、図９に示すように、復帰スイッチ６２ＳのＯＮの操作がされると、導通端子６３と第２端子６４２との導通によって右方向リレー６１ＲがＯＮになる。これにより、導通端子６３が非導通部７３と対向するまでの間、モータ５の出力軸５２が右方向Ｒに回転する。そして、導通端子６３が非導通部７３と対向したときには、右方向リレー６１Ｒのソレノイド６１１がＯＦＦになり、ホイール取付部２１及びステアリングホイール８１が中央位置に復帰する。 In this state, as shown in FIG. 9, when the return switch 62 S is turned on, the right relay 61 R is turned on by conduction between the conduction terminal 63 and the second terminal 642. Thereby, the output shaft 52 of the motor 5 rotates in the right direction R until the conduction terminal 63 faces the non-conduction portion 73. When the conducting terminal 63 faces the non-conducting portion 73, the solenoid 611 of the right direction relay 61R is turned off, and the wheel mounting portion 21 and the steering wheel 81 are returned to the center position.

次に、本例の外部操舵装置１の作用効果について説明する。
本例の外部操舵装置１は、ヘッドレスト取付部２２をヘッドレスト８４を支持する支持部８３に取り付けることにより、自動車８に対する取付位置が固定される。また、ホイール取付部２１の構造は、ステアリングホイール８１に取り付けられる構造であれば、どのような構造とすることもできる。本例のホイール取付部２１は、ステアリングホイール８１の全体を径方向に挟み込む一対の挟持部２１２による簡単な構造を有している。 Next, the effect of the external steering device 1 of this example will be described.
In the external steering device 1 of this example, the mounting position with respect to the automobile 8 is fixed by mounting the headrest mounting portion 22 to the support portion 83 that supports the headrest 84. Further, the structure of the wheel mounting portion 21 may be any structure as long as it can be mounted on the steering wheel 81. The wheel mounting portion 21 of this example has a simple structure with a pair of sandwiching portions 212 that sandwich the entire steering wheel 81 in the radial direction.

そして、ホイール取付部２１をステアリングホイール８１に取り付ける際には、図２に示すように、第１アーム部３１の連結端部３１１の回動中心軸線Ｃ２を、ステアリングホイール８１の中心位置Ｃ１に合わせる必要がない。言い換えれば、第１アーム部３１の連結端部３１１の回動中心軸線Ｃ２が、ステアリングホイール８１の中心位置Ｃ１から偏心していてもよい。図３には、ステアリングホイール８１が図２の状態から１８０°回動されたときの外部操舵装置１を示す。 When the wheel attachment portion 21 is attached to the steering wheel 81, the rotation center axis C2 of the connection end 311 of the first arm portion 31 is aligned with the center position C1 of the steering wheel 81 as shown in FIG. There is no need. In other words, the rotation center axis C2 of the connecting end 311 of the first arm portion 31 may be eccentric from the center position C1 of the steering wheel 81. FIG. 3 shows the external steering device 1 when the steering wheel 81 is turned 180 ° from the state shown in FIG.

外部操舵装置１を動作させるときには、作業者が操作部６Ｂを操作し、操作部６Ｂによる指令を受けて制御部６Ａがモータ５の回転を制御して、ヘッドレスト取付部２２及び第１アーム部３１に対してホイール取付部２１が右方向Ｒ又は左方向Ｌに回動する。このとき、第１アーム部３１の連結端部３１１の回動中心軸線Ｃ２がステアリングホイール８１の中心位置Ｃ１から偏心している場合には、図３に示すように、ステアリングホイール８１の回動に伴って、第１アーム部３１の連結端部３１１の位置及び姿勢が変化する（ヘッドレスト取付部２２から第１アーム部３１の連結端部３１１までの距離が変化する）。このとき、伸縮部材３２０によって第２アーム部３２の長さが変化するとともに、各自在継手４１，４２によって第１アーム部３１及び第２アーム部３２の姿勢（傾斜角度）が変化することができる。 When operating the external steering device 1, the operator operates the operation unit 6 B, receives a command from the operation unit 6 B, and the control unit 6 A controls the rotation of the motor 5, so In contrast, the wheel mounting portion 21 rotates in the right direction R or the left direction L. At this time, when the rotation center axis C2 of the connection end 311 of the first arm portion 31 is eccentric from the center position C1 of the steering wheel 81, as the steering wheel 81 rotates, as shown in FIG. Thus, the position and posture of the connecting end 311 of the first arm portion 31 change (the distance from the headrest mounting portion 22 to the connecting end 311 of the first arm portion 31 changes). At this time, the length of the second arm portion 32 is changed by the elastic member 320, and the postures (tilt angles) of the first arm portion 31 and the second arm portion 32 can be changed by the universal joints 41 and 42. .

そして、伸縮部材３２０及び自在継手４１，４２を利用して連結部３が変形することによって、第１アーム部３１の連結端部３１１の位置及び姿勢の変化に対応することができる。
そのため、ステアリングホイール８１に対する外部操舵装置１の中心位置合わせを不要にすることができ、自動車への外部操舵装置１の取付を簡単にすることができる。また、ステアリングホイール８１へのホイール取付部２１の取付を簡単にすることができる。 And the change of the position and attitude | position of the connection end part 311 of the 1st arm part 31 can be responded by deform | transforming the connection part 3 using the expansion-contraction member 320 and the universal joints 41 and 42. FIG.
Therefore, the center position adjustment of the external steering device 1 with respect to the steering wheel 81 can be made unnecessary, and the attachment of the external steering device 1 to the automobile can be simplified. Further, the attachment of the wheel attachment portion 21 to the steering wheel 81 can be simplified.

それ故、本例の自動車用外部操舵装置１によれば、ステアリングホイール８１に対する中心位置合わせが不要であり、自動車への取付を簡単にすることができる。 Therefore, according to the external steering apparatus 1 for an automobile of this example, center alignment with the steering wheel 81 is unnecessary, and the attachment to the automobile can be simplified.

また、外部操舵装置１は、シート８２におけるヘッドレスト８４の支持部８３を利用して、自動車８に対する取付位置を固定することができ、ステアリングホイール８１の回転位置を狙いの回転位置にすることが容易である。
また、回転体７及び導通端子６３を利用した制御装置６の構造により、作業者が復帰スイッチ６２Ｓを操作したときには、ステアリングホイール８１の回転位置を、操舵車輪８５が自動車８の正面を向く中央位置に極めて簡単に復帰させることができる。そのため、外部操舵装置１を用いたステアリングホイール８１の操作性を格段に向上させることができる。 Further, the external steering device 1 can fix the mounting position with respect to the automobile 8 by using the support portion 83 of the headrest 84 in the seat 82, and can easily set the rotation position of the steering wheel 81 to the target rotation position. It is.
Further, due to the structure of the control device 6 using the rotator 7 and the conduction terminal 63, when the operator operates the return switch 62S, the rotational position of the steering wheel 81 and the central position where the steering wheel 85 faces the front of the automobile 8 are shown. Can be restored very easily. Therefore, the operability of the steering wheel 81 using the external steering device 1 can be significantly improved.

また、外部操舵装置１の構造は、次のように種々の構造とすることもできる。
具体的には、第２アーム部３２を伸縮可能にする代わりに、第１アーム部３１又は第３アーム部３３を伸縮可能にすることができる。また、モータ５、回転体７、導通端子６３等は、上記実施例に示した部位とは異なる部位に取り付けることもできる。 Moreover, the structure of the external steering apparatus 1 can also be made into various structures as follows.
Specifically, instead of making the second arm portion 32 extendable, the first arm portion 31 or the third arm portion 33 can be made extendable. In addition, the motor 5, the rotating body 7, the conduction terminal 63, and the like can be attached to a part different from the part shown in the above embodiment.

例えば、図１２に示すように、第２アーム部３２の代わりに、第１アーム部３１に伸縮部材３１０（シリンダ３１１及びシリンダロッド３１２）を設け、モータ５、回転体７、導通端子６３等を、ヘッドレスト取付部２２と第３アーム部３３との連結部分に設けることができる。また、モータ５、回転体７及び導通端子６３は、第２アーム部３２に設けることも可能である。 For example, as shown in FIG. 12, instead of the second arm portion 32, the first arm portion 31 is provided with a telescopic member 310 (cylinder 311 and cylinder rod 312), and the motor 5, the rotating body 7, the conduction terminal 63, etc. The headrest mounting portion 22 and the third arm portion 33 can be provided at the connecting portion. In addition, the motor 5, the rotating body 7, and the conduction terminal 63 can be provided on the second arm portion 32.

また、図１３に示すように、第２自在継手４２を廃止し、第１アーム部３１に伸縮部材３１０（シリンダ３１１及びシリンダロッド３１２）を設けるとともに第２アーム部３２に伸縮部材３２０（シリンダ３２１及びシリンダロッド３２２）を設ける。さらに、第１アーム部３１と第２アーム部３２とを第１自在継手４１によって連結し、第２アーム部３２をヘッドレスト取付部２２に連結することもできる。
また、アーム部３１，３２，３３のいずれかを２の分割アーム部に分割し、この分割アーム部同士の間にモータ５、回転体７及び導通端子６３を配置することもできる。 Further, as shown in FIG. 13, the second universal joint 42 is eliminated, and the first arm portion 31 is provided with the expansion / contraction member 310 (cylinder 311 and cylinder rod 312) and the second arm portion 32 is provided with the expansion / contraction member 320 (cylinder 321). And a cylinder rod 322). Further, the first arm portion 31 and the second arm portion 32 can be connected by the first universal joint 41, and the second arm portion 32 can be connected to the headrest mounting portion 22.
Further, any one of the arm portions 31, 32, and 33 can be divided into two divided arm portions, and the motor 5, the rotating body 7, and the conduction terminal 63 can be arranged between the divided arm portions.

１外部操舵装置
２１ホイール取付部
２１１ベース部
２１２挟持部
２２ヘッドレスト取付部
３連結部
３１第１アーム部
３２第２アーム部
３３第３アーム部
４１第１自在継手
４２第２自在継手
５モータ
６Ａ制御部
６ＢＡ操作部
６１Ｒ右方向リレー
６１Ｌ左方向リレー
６２Ｒ右方向スイッチ
６２Ｌ左方向スイッチ
６２Ｓ復帰スイッチ
６３導通端子
６４１第１端子
６４２第２端子
７回転体
７１第１螺旋状溝部
７２第２螺旋状溝部
７３非導通部
８自動車
８１ステアリングホイール
８２シート
８３支持部
８４ヘッドレスト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 External steering device 21 Wheel attachment part 211 Base part 212 Clamping part 22 Headrest attachment part 3 Connection part 31 1st arm part 32 2nd arm part 33 3rd arm part 41 1st universal joint 42 2nd universal joint 5 Motor 6A control Part 6BA operation part 61R right direction relay 61L left direction relay 62R right direction switch 62L left direction switch 62S return switch 63 conduction terminal 641 first terminal 642 second terminal 7 rotating body 71 first spiral groove part 72 second spiral groove part 73 Non-conduction part 8 Car 81 Steering wheel 82 Seat 83 Support part 84 Headrest

Claims

An automobile external steering device capable of steering a steering wheel of an automobile from the outside of the automobile,
A wheel mounting portion that can be mounted on the steering wheel of an automobile;
A headrest mounting portion attached to a support portion of the headrest in an automobile seat;
A connecting part that is rotatably connected to the headrest attaching part and is deformable so as to change the position and orientation of the rotation center axis of the part connected to the wheel attaching part,
A rotation drive source provided in the connecting portion, the headrest attaching portion or the wheel attaching portion, and rotating the wheel attaching portion with respect to the headrest attaching portion;
A control unit for controlling the rotation of the rotational drive source;
An operation unit for operating the control unit ,
The control unit includes a right direction relay for rotating the output shaft of the rotational drive source in the right direction so as to steer the steering wheel of the automobile to which the wheel mounting unit is mounted in the right direction, and the wheel mounting unit. A left-side relay for rotating the output shaft of the rotational drive source in the left direction so as to steer the steering wheel of the automobile to which the vehicle is attached in the left direction; A rotating body that rotates in response to the rotation of the output shaft of the source, and a conduction terminal that is provided on the other of the coupling parts and contacts the outer periphery of the rotating body,
The operation unit includes a right direction switch capable of switch input operation for operating the right direction relay, a left direction switch capable of switch input operation for operating the left direction relay, and a steering wheel of the automobile. And a return switch for returning to the center position,
The return switch is provided in a state in which the right direction relay and the left direction relay can be energized via the rotating body and the conduction terminal.
A first terminal is in contact with a first rotating body portion located on one axial side of the rotating body, and a second terminal is in contact with a second rotating body portion located on the other axial side of the rotating body. And
The rotating body is formed in a spiral shape on the outer periphery of the first rotating body portion, and the first spiral shape that connects the first terminal and the conductive terminal in a state where the wheel mounting portion is rotated rightward. A groove portion and a second spiral groove portion formed in a spiral shape on the outer periphery of the second rotating body portion and electrically connecting the second terminal and the conduction terminal in a state where the wheel mounting portion is rotated leftward. And between the second spiral groove portion and the first spiral groove portion, the conductive terminal and the non-conductive portion formed so as not to be conductive are provided on the outer periphery,
When the steering wheel of the automobile to which the wheel attachment portion is attached is in the center position, the conduction terminal faces the non-conduction portion, and the conduction terminal with respect to the first spiral groove portion or the second spiral groove portion. Is set to be cut off,
When the first terminal and the conduction terminal are conducted through the first spiral groove, the left relay is energized when the return switch is operated, When the second terminal and the conducting terminal are conducted through the second spiral groove, the right relay is energized when the return switch is operated. An external steering device for automobiles.

The connecting portion is provided in a plurality of arm portions and one or more of the plurality of arm portions, and provided in a connecting portion between the arm portions and an extension member that allows the arm portions to be extended and contracted. A plurality of universal joints,
The rotational drive source is a connection part between the wheel attachment part and the arm part, a connection part between the headrest attachment part and the arm part, or a connection part between divided arm parts obtained by dividing the arm part into two parts. The vehicle external steering device according to claim 1, wherein the vehicle external steering device is provided.

The plurality of universal joints includes a first universal joint provided on the wheel attachment portion side and a second universal joint provided on the headrest attachment portion side,
The plurality of arm portions include a first arm portion attached to the wheel attachment portion and the first universal joint, a second arm portion attached to the first universal joint and the second universal joint, It is constituted by a third arm part attached to the headrest attaching part and the second universal joint,
The elastic member is provided on any one of the first arm portion, the second arm portion, and the third arm portion, and includes a cylinder case and a cylinder rod that moves in the cylinder case; The vehicle external steering device according to claim 2, wherein the vehicle external steering device is configured as follows.

The connecting portion is provided at a plurality of arm portions and at least two of the plurality of arm portions, and is provided at a connecting portion between the arm portions and an expansion / contraction member that allows the arm portions to expand and contract. One or more universal joints,
The rotational drive source is a connection part between the wheel attachment part and the arm part, a connection part between the headrest attachment part and the arm part, or a connection part between divided arm parts obtained by dividing the arm part into two parts. The vehicle external steering device according to claim 1, wherein the vehicle external steering device is provided.

The plurality of arm portions are configured by a first arm portion provided on the wheel attachment portion side and a second arm portion provided on the headrest attachment portion side,
The universal joint connects the first arm part and the second arm part,
5. The expansion / contraction member is provided on the first arm portion and the second arm portion, and includes a cylinder case and a cylinder rod that moves in the cylinder case. An external steering device for an automobile according to 1.

The automobile external steering device according to any one of claims 1 to 5, wherein the wheel mounting portion has a structure that sandwiches the entire steering wheel in a radial direction.