JP7485621B2 - Steering gear - Google Patents
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Description
本発明は、操舵装置に関する。 The present invention relates to a steering device.
特許文献1には、運転者が操作するステアリングホイールの回転量を所定回転以内に規制する回転規制手段を備えるステア・バイ・ワイヤ式の操舵装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1の回転規制手段にあっては、減速機構を有しているため、減速比分入力トルクが大きくなり、剛性を上げる必要があるため、重量が増加してしまうおそれがある。
本発明の目的の一つは、重量の増加を抑制した操舵装置を提供することにある。
However, in the rotation restricting means of
An object of the present invention is to provide a steering device in which an increase in weight is suppressed.
本発明の一実施形態における操舵装置は、第1端部にステアリングホイールが設けられる第1軸と、第1軸の径方向外方に、第1軸と平行に伸びる第2軸と、第1軸の第2端部側に取り付けられ、第1軸が前記第1回転部材の回転軸線の軸心を貫通し、第1軸の回転によって回転する第1回転部材と、第1回転部材と噛合い、第1回転部材に対して減速する第2軸の回転軸線上に設けられ、第1回転部材によって回転する第2回転部材と、ステアリングホイールが中立位置から時計回りに所定回転以上の回転、および、中立位置から反時計回りに所定回転以上する場合の回転を規制するストッパ機構と、ストッパ機構は、第1回転部材に形成され、前記第1回転部材から径方向外方に向かって伸びる第1規制部と、第1規制部と当接し、第2回転部材に形成される第2規制部と、を有する。
A steering device in one embodiment of the present invention has a first shaft having a steering wheel mounted at a first end thereof, a second shaft extending radially outward from and parallel to the first shaft, a first rotating member attached to a second end of the first shaft, the first shaft passing through the axis of the rotation axis of the first rotating member and rotated by rotation of the first shaft, a second rotating member meshing with the first rotating member and provided on the rotation axis of the second shaft which is decelerated relative to the first rotating member and rotated by the first rotating member, a stopper mechanism which restricts rotation of the steering wheel when the steering wheel rotates more than a predetermined number of rotations clockwise from a neutral position and when the steering wheel rotates more than a predetermined number of rotations counterclockwise from the neutral position , and the stopper mechanism has a first restricting portion formed on the first rotating member and extending radially outward from the first rotating member , and a second restricting portion formed on the second rotating member which abuts against the first restricting portion.
よって、本発明の好ましい態様によれば、操舵装置の重量の増加を抑制することができる。 Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to suppress an increase in the weight of the steering device.
以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
[実施形態1]
(操舵装置の全体構成)
図1は、実施形態1の操舵装置のシステム構成図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
(Overall configuration of steering device)
FIG. 1 is a system configuration diagram of a steering device according to a first embodiment.
操舵装置1は、ステアリングホイール6と操舵輪16を操舵する操舵機構3とが機械的に切り離された、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置である。
操舵装置1は、操舵入力機構2、操舵機構3、制御装置4を有する。
操舵入力機構2は、操舵軸(第1軸)aに接続するステアリングホイール6と、操舵軸aの中央部に設けられた第1舵角センサ7、第2舵角センサ8と、操舵軸aに設けられたストッパ機構5および操舵軸aに接続する第1電動モータ(電動モータ)9、電動モータ回転センサ10を有する。
ステアリングホイール6は、運転者の操舵操作に応じて回転する。第1舵角センサ7は、ステアリングホイール6に接続する操舵軸aの回転量を検出し、検出した回転量に応じた第1操舵操作量信号を、制御装置4へ出力する。
第2舵角センサ8は、ステアリングホイール6に接続する操舵軸aの回転量を検出し、検出した回転量に応じた第2操舵操作量信号を、制御装置4へ出力する。
第1電動モータ9は、運転者のステアリングホイール6の操舵操作に対し操舵負荷を増大させる力(操舵反力)を発生させる反力アクチュエータである。
電動モータ回転角センサ10は、第1電動モータ9の回転位置を検出し、検出した回転位置に応じた第1モータ回転角信号を制御装置4へ出力する。
ステアリングホイール6とストッパ機構5との間に、第1舵角センサ7、第2舵角センサ8を配置するようにした。
よって、舵角検出に対し、信頼性を向上することができる。
なお、制御装置4には、これ以外に外部センサ15から種々の検出信号が入力されている。
The
The
The
The
The second steering angle sensor 8 detects the amount of rotation of the steering shaft a connected to the
The first
The electric motor
A first steering angle sensor 7 and a second steering angle sensor 8 are disposed between the
Therefore, the reliability of steering angle detection can be improved.
In addition, various detection signals are input to the
操舵機構3は、ラックバー11、タイロッド12、ラックバー位置センサ13、および第2電動モータ14を有する。
ラックバー11は、車幅方向に移動可能であり、移動量に応じてタイロッド12を介して操舵輪16を操舵する。
ラックバー位置センサ13は、ラックバー11の位置を検出し、検出した位置に応じた操舵量信号を、制御装置4へ出力する。
操舵輪16の操舵角は、ラックバー11の位置に応じて一意に決まるため、操舵量信号は、操舵輪16の操舵角に関する信号である。
第2電動モータ14は、制御装置4からの操舵アクチュエータ駆動信号に基づき、ラックバー11を介して操舵輪16を操舵させる力を発生させる操舵アクチュエータである。
The
The
The rack
Since the steering angle of the steered
The second
制御装置4は、第1操舵操作量信号または第2操舵操作量信号に基づいて第1電動モータ9を駆動制御する。
なお、制御装置4は、第1舵角センサ7および第2舵角センサ8の失陥時、第1モータ回転角信号に基づき、ステアリングホイール6の回転量に関する信号を生成し、生成した信号に基づいて第1電動モータ9を駆動制御する。
また、制御装置4は、操舵量信号に基づいて第2電動モータ14を駆動制御する。
なお、制御装置4は、操舵装置1に対して一つの例を示したが、操舵入力機構2と操舵機構3のそれぞれに設けられてもよい。この場合、それぞれの制御装置は、第1操舵操作量信号または第2操舵操作量信号と、操舵量信号とを双方に共有し、第1電動モータ9と第2電動モータ14を制御する。
The
In addition, when the first steering angle sensor 7 and the second steering angle sensor 8 fail, the
The
Although one example of the
(ストッパ機構の全体構成)
図2は、実施形態1の操舵入力機構を示す図であり、図3は、実施形態1のストッパ機構の斜視図である。
(Overall configuration of the stopper mechanism)
FIG. 2 is a diagram showing the steering input mechanism of the first embodiment, and FIG. 3 is a perspective view of the stopper mechanism of the first embodiment.
第1端部a1に、ステアリングホイール6に接続する操舵軸aは、車体に一対の軸受21a、21bを介して、回転軸線Pに対して回転可能に支持されている。
一対の軸受21a、21b間の操舵軸aには、第2端部a2側に径方向外方に向かって伸びる矩形状のバー(第1規制部)17aを備える第1歯車(第1回転部材)17が、固定ネジAにより固定されている。
また、操舵軸aの第2端部a2には、電動モータ9の回転軸9aの第1端部9a1が接続され、電動モータ9と電動モータ回転センサ10が配置されている。
なお、操舵軸a、第1歯車17、回転軸9aは、同一の回転軸線Pを有している。
さらに、操舵軸aの径方向外方に、操舵軸aと平行に伸びる中間軸(第2軸)bは、車体に一対の軸受22a、22bを介して、回転軸線Qに対して回転可能に支持されている。
一対の軸受22a、22b間の中間軸bには、円筒状のピン(第2規制部)18aを備え、第1歯車17と噛合う第2歯車(第2回転部材)18が、固定ネジBにより固定されている。
なお、符号は付与していないが、中間軸bの図示上方端部が第1端部、図示下方端部が第2端部となる。
この矩形状のバー17aの側面とピン18aを当接させて、第1歯車17と第2歯車18の回転を規制するようにした。
また、バー17aを矩形状に、ピン18aを円筒状に形成することにより、ロバスト性を向上することができる。
一例として、第1歯車17の歯数は23歯、第2歯車18の歯数は30歯に形成している。
すなわち、第2歯車18の回転は、第1歯車17の回転に対して、減速されることになる。
なお、ピン18aが配置される位置の半径Rは、第2歯車18の半径R1の半分よりも径方向外方に設けられる(R>R1/2)。
これにより、ピン18aの強度を確保することができる。
また、ステアリングホイール6とストッパ機構5の第1歯車17との間に、第1舵角センサ7、第2舵角センサ8を配置するようにしたので、舵角検出に対し、信頼性を向上することができる。
A steering shaft a, which is connected to a
A first gear (first rotating member) 17 having a rectangular bar (first regulating part) 17a extending radially outward on the second end a2 side is fixed to the steering shaft a between the pair of
A first end 9a1 of a rotating
The steering shaft a, the
Furthermore, an intermediate shaft (second shaft) b extending radially outward of the steering shaft a and parallel to the steering shaft a is supported rotatably about the rotation axis Q by a pair of
The intermediate shaft b between the pair of
Although no reference numeral is given, the upper end portion of the intermediate shaft b in the drawing is a first end portion, and the lower end portion in the drawing is a second end portion.
The side surface of this
Furthermore, by forming the
As an example, the
That is, the rotation of the
The radius R of the position where the
This ensures the strength of the
Furthermore, since the first steering angle sensor 7 and the second steering angle sensor 8 are disposed between the
(ストッパ機構の作動)
図4は、実施形態1のストッパ機構の作動説明図である。
(Operation of the stopper mechanism)
FIG. 4 is an explanatory view of the operation of the stopper mechanism according to the first embodiment.
前述したように、一例として、操舵軸aと一体に回転する第1歯車17の歯数は23歯であり、第1歯車17と噛合う第2歯車18の歯数は30歯である。
このため、第1歯車17の回転は、0.77倍の減速比で第2歯車18に伝達される。
すなわち、図4の中央が、ステアリングホイール6の中立位置における第1歯車17のバー17aと第2歯車18のピン18aの位置を示している。
中立位置の右側が、ステアリングホイール6と一体回転する操舵軸a、第1歯車17が時計回りに1回転(360°)、2回転(720°)したときの第1歯車17のバー17aと第2歯車18のピン18aの位置を示し、中立位置の左側が、ステアリングホイール6と一体回転する操舵軸a、第1歯車17が反時計回りに1回転(360°)、2回転(720°)したときの第1歯車17のバー17aと第2歯車18のピン18aの位置を示している。
なお、第1歯車17は第2歯車より早く回転するので、第2歯車18のピン18aよりも第1歯車17のバー17aが速く移動することになり、第2歯車18のピン18aは、第1歯車17のバー17aを追い越すことはできない。
すなわち、ステアリングホイール6と一体回転する操舵軸a、第1歯車17が時計回りに1回転(360°)したときには、減速される第2歯車18は反時計回りに約280°回転し、ステアリングホイール6と一体回転する操舵軸a、第1歯車17が時計回りに2回転(720°)したときには、第2歯車18は反時計回りに約550°回転することになる。
このため、ステアリングホイール6と一体回転する操舵軸a、第1歯車17が時計回りに2回転(720°)したときには、第1歯車17のバー17aと第2歯車18のピン18aが当接して、噛合っている第1歯車17と第2歯車18は、機械的にロックされ回転ができなくなる。
同様に、ステアリングホイール6と一体回転する操舵軸a、第1歯車17が反時計回りに1回転(360°)したときには、減速される第2歯車18は時計回りに約280°回転し、ステアリングホイール6と一体回転する操舵軸a、第1歯車17が反時計回りに2回転(720°)したときには、第2歯車18は反時計回りに約550°回転することになる。
このため、ステアリングホイール6と一体回転する操舵軸a、第1歯車17が反時計回りに2回転(720°)したときには、第1歯車17のバー17aと第2歯車18のピン18aが当接して、噛合っている第1歯車17と第2歯車18は、機械的にロックされ回転ができなくなる。
これにより、ステアリングホイール6の時計回りおよび反時計回りの方向に2回転以上の回転を規制することができる。
As described above, as an example, the
Therefore, the rotation of the
That is, the center of FIG. 4 shows the positions of the
The right side of the neutral position indicates the steering shaft a that rotates integrally with the
Furthermore, since the
In other words, when the steering shaft a, which rotates integrally with the
For this reason, when the steering shaft a, which rotates integrally with the
Similarly, when the steering shaft a, which rotates integrally with the
For this reason, when the steering shaft a, which rotates integrally with the
This makes it possible to restrict the
(ストッパ機構の当接荷重)
図5は、実施形態1のストッパ機構における当接荷重の説明図である。
(Contact load of stopper mechanism)
FIG. 5 is an explanatory diagram of a contact load in the stopper mechanism of the first embodiment.
操舵軸a、中間軸bに作用するトルクによる当接部Tにおけるバー17aおよびピン18aに作用する接線力をそれぞれF1、F2とする。
また、接線力F1、F2は同じベクトル方向となる。
なお、中間軸bに作用するトルクは、操舵軸aに作用する運転者の操舵操作によるトルクに対し第2歯車18により減速され大きくなるので、接線力F2は、接線力F1より大きくなる。
これにより、当接部Tでは同じベクトル方向の接線力が相殺されるので、ストッパ機構5のバー17aおよびピン18aとの当接部Tにおける当接荷重(F2―F1)を小さくすることができるので、ストッパ機構5の大型化および重量の増加が抑制される。
The tangential forces acting on the
Moreover, the tangential forces F1 and F2 have the same vector direction.
In addition, since the torque acting on the intermediate shaft b is reduced by the
As a result, the tangential forces in the same vector direction are canceled out at the abutment point T, so that the abutment load (F2-F1) at the abutment point T between the
次に、作用効果を説明する。
実施形態1の操舵装置にあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。
Next, the effects will be described.
The steering device of the first embodiment provides the following advantageous effects.
(1)操舵軸aに固定され一体回転する矩形状のバー17aを備える第1歯車17と、第1歯車17と噛合い、第1歯車17より減速されて、中間軸bに固定され一体回転するピン18aを備える第2歯車18とによりストッパ機構5を構成するようにし、矩形状のバー17aの側面とピン18aを当接させて、操舵軸aの時計回りおよび反時計回りの2回転以上の回転を規制するようにした。
よって、ストッパ機構5のバー17aおよびピン18aとの当接部Tにおける当接荷重を小さくすることができ、簡易な構成で、重量の増加を抑制することができる。
(1) The
Therefore, the contact load at the contact portion T between the
(2)バー17aを矩形状に、ピン18aを円筒状に形成して、接線の関係で当接させることで回転を規制するようにした。
よって、簡易な構成でストッパ機構5を構成することができ、ロバスト性も向上することができる。
(2) The
Therefore, the
(3)第1歯車17と第2歯車18は、互いに噛合う外接歯車で構成するようにした。
よって、ストッパ機構5の組み立てを容易にすることができる。
(3) The
Therefore, the
(4)ピン18aが配置される位置の半径Rは、第2歯車18の半径R1の半分よりも径方向外方に設けるようにした。
よって、ピン18aの強度を確保することができる。
(4) The radius R of the position where the
Therefore, the strength of the
(5)ステアリングホイール6と第1歯車17との間に、第1舵角センサ7、第2舵角センサ8を配置するようにした。
よって、舵角検出に対し、信頼性を向上することができる。
(5) The first steering angle sensor 7 and the second steering angle sensor 8 are disposed between the
Therefore, the reliability of steering angle detection can be improved.
[実施形態2]
図6(a)は、実施形態2のストッパ機構を示す斜視図であり、図6(b)は、実施形態2のストッパ機構を示す分解斜視図である。。
[Embodiment 2]
Fig. 6(a) is a perspective view showing the stopper mechanism of the second embodiment, and Fig. 6(b) is an exploded perspective view showing the stopper mechanism of the second embodiment.
実施形態1では、第1歯車17と第2歯車18との噛合いは、外歯車であったが、実施形態2では、第2歯車180を内歯車として、図示下方の面にピン17bを備える外歯車の第1歯車17、内歯車の第2歯車180とを噛合わせている。
また、電動モータ9と電動モータ回転センサ10が、操舵軸aに配置された第1舵角センサ7、第2舵角センサ8の第2端部a2側に配置されている。
中間軸bの図示上方の端部には、3個の貫通穴190aとバー180aを備えるフランジ部材190が設けられている。
第2歯車180には、3個の雌ねじ穴Dが形成されており、3個のボルトCが3個の貫通穴190aを貫通し、3個の雌ねじ穴Dと螺合することにより、フランジ部材190を介して、第2歯車180が中間軸bに固定されている。
なお、第1歯車17のピン17bと第2歯車180のバー180aの側面を当接させて、操舵軸aの時計回りおよび反時計回りの2回転以上の回転を規制するようにしている。
その他の構成は、実施形態1と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
よって、実施形態2では、実施形態1の作用効果(3)を除く作用効果に加え、ストッパ機構5の径方向寸法を小さくできるのでストッパ機構の小型化ができるという作用効果を奏する。
In
Further, an
A
The
The
The other configurations are the same as those of the first embodiment, so the same components are given the same reference numerals and the description is omitted.
Therefore, in addition to the effect (3) of the first embodiment, the second embodiment has the effect of being able to reduce the radial dimension of the
[実施形態3]
図7は、実施形態3のストッパ機構を示す図である。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a diagram showing a stopper mechanism according to the third embodiment.
実施形態1に加え、実施形態3では、第1歯車17および第2歯車18にステアリングホイール6およびストッパ機構5に対する中立位置を示す目印αが設けられている。
その他の構成は、実施形態1と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
よって、実施形態3では、実施形態1の作用効果に加え、組付け時の中立位置合わせを容易にすることができる。
In addition to the first embodiment, in the third embodiment, the
The other configurations are the same as those of the first embodiment, so the same components are given the same reference numerals and the description is omitted.
Therefore, in addition to the advantageous effects of the first embodiment, the third embodiment can facilitate neutral positioning during assembly.
[実施形態4]
図8は、実施形態4のストッパ機構を示す図である。
すなわち、第2歯車18の円筒状のピン18aの断面を示している。
[Embodiment 4]
FIG. 8 is a diagram showing a stopper mechanism according to the fourth embodiment.
That is, a cross section of the
実施形態1に加え、実施形態4では、第2歯車18の円筒状のピン18aの外周に弾性部材Eを設けるようにしている。
その他の構成は、実施形態1と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
よって、実施形態4では、実施形態1の作用効果に加え、矩形状のバー17aとピン18aの当接時の衝突の緩衝を行うことができる。
In addition to the first embodiment, in the fourth embodiment, an elastic member E is provided on the outer periphery of the
The other configurations are the same as those of the first embodiment, so the same components are given the same reference numerals and the description is omitted.
Therefore, in addition to the advantageous effects of the first embodiment, the fourth embodiment can cushion the impact when the
[実施形態5]
図9は、実施形態5の操舵入力機構を示す図である。
[Embodiment 5]
FIG. 9 is a diagram showing a steering input mechanism according to the fifth embodiment.
実施形態1に加えて、実施形態5では、第1電動モータ9の回転軸9aの第2端部9a2に対向する位置に、電動モータ回路基板200を設けるようにしている。
その他の構成は、実施形態1と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
よって、実施形態5では、実施形態1の作用効果に加え、レイアウト性を向上することができる。
In addition to the first embodiment, in the fifth embodiment, an electric
The other configurations are the same as those of the first embodiment, so the same components are given the same reference numerals and the description is omitted.
Therefore, in addition to the advantageous effects of the first embodiment, the fifth embodiment can improve layout flexibility.
[実施形態6]
図10は、実施形態6の操舵入力機構を示す図である。
[Embodiment 6]
FIG. 10 is a diagram showing a steering input mechanism according to the sixth embodiment.
実施形態5に加えて、実施形態6では、電動モータ回路基板200の回転軸9aと対向しない側には、電動モータ回路基板200と電気的に接続されるハーネス203が取り付けられている。
その他の構成は、実施形態5と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
よって、実施形態6では、実施形態5の作用効果に加え、ハーネス203が車内側(ステアリングホイール6側)へ延びないので、取り回しをよくすることができる。
In addition to the fifth embodiment, in the sixth embodiment, a
The other configurations are the same as those of the fifth embodiment, so the same components are given the same reference numerals and the description thereof is omitted.
Therefore, in the sixth embodiment, in addition to the advantageous effects of the fifth embodiment, the
[実施形態7]
図11は、実施形態7の操舵入力機構を示す図である。
[Embodiment 7]
FIG. 11 is a diagram showing a steering input mechanism according to the seventh embodiment.
実施形態6に加えて、実施形態7では、回転軸9aの第2端部9a2(図示下側)の端部にマグネット201が設けられ、電動モータ回路基板200には、マグネット201に対向して配置され、第1電動モータ9の回転軸9aの回転量を検出する回転センサ202を配置している。
その他の構成は、実施形態6と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
よって、実施形態7では、実施形態7の作用効果に加え、回転センサ202と電動モータ回路基板200との接続を容易にすることができる。
In addition to
The other configurations are the same as those of the sixth embodiment, so the same components are given the same reference numerals and the description thereof is omitted.
Therefore, in the seventh embodiment, in addition to the advantageous effects of the seventh embodiment, the
[実施形態8]
図12は、実施形態8の操舵入力機構を示す図である。
[Embodiment 8]
FIG. 12 is a diagram showing a steering input mechanism according to the eighth embodiment.
実施形態1に加え、実施形態8では、操舵軸aの第2端部a2と、電動モータ9の回転軸9aの第1端部9a1とを、ジョイント204を介して接続するようにしている。
その他の構成は、実施形態1と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
よって、実施形態8では、実施形態1の作用効果に加え、操舵軸aと電動モータ9の回転軸9aとの軸ズレを吸収することができるとともに、組立性が容易となる。
In addition to the first embodiment, in the eighth embodiment, the second end a2 of the steering shaft a and the first end 9a1 of the
The other configurations are the same as those of the first embodiment, so the same components are given the same reference numerals and the description is omitted.
Therefore, in the eighth embodiment, in addition to the advantageous effects of the first embodiment, the misalignment between the steering shaft a and the
[実施形態9]
図13は、実施形態9の操舵入力機構を示す図である。
[Embodiment 9]
FIG. 13 is a diagram showing a steering input mechanism according to the ninth embodiment.
実施形態8では、操舵軸aの第2端部a2と、電動モータ9の回転軸9aの第1端部9a1とジョイント204を介して接続するようにしたが、実施形態9では、操舵軸aの第2端部a2と、電動モータ9の回転軸9aの第1端部9a1と減速機構であるウォームギアユニット(ジョイント)205を介して接続するようにした。
その他の構成は、実施形態8と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
よって、実施形態9では、実施形態8の作用効果に加え、第1電動モータ9のトルクを減速して、操舵軸aに伝達できるので、第1電動モータ9をより小型化することができる。
In the eighth embodiment, the second end a2 of the steering shaft a is connected to the first end 9a1 of the
The other configurations are the same as those in the eighth embodiment, so the same components are given the same reference numerals and the description is omitted.
Therefore, in the ninth embodiment, in addition to the advantageous effects of the eighth embodiment, the torque of the first
[実施形態9]
図14は、実施形態10のストッパ機構の斜視図であり、図15は、実施形態10のストッパ機構の作動説明図である。
[Embodiment 9]
FIG. 14 is a perspective view of the stopper mechanism of the tenth embodiment, and FIG. 15 is a view illustrating the operation of the stopper mechanism of the tenth embodiment.
実施形態1のストッパ機構5は、径方向外方に向かって伸びる矩形状のバー17aを備える第1歯車17と第1歯車17と噛合う円筒状のピン18aを備える第2歯車18で構成していたが、実施形態9のストッパ機構5は、曲面の先端部17c1を有し、径方向外方に向かって伸びる矩形状のバー17cを備える第1歯車17と、第1歯車17と噛合い径方向外方に向かって伸びる矩形状のバー18bを備える第2歯車18で構成するようにし、矩形状のバー17cの先端部17c1と矩形状のバー18bの側面を当接させて、操舵軸aの時計回りおよび反時計回りの2回転以上の回転を規制するようにした。
その他の構成および作動は、実施形態1と同じであるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
よって、実施形態10は、実施形態1と同様の作用効果を奏する。
The
The other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, so the same components are given the same reference numerals and the description is omitted.
Therefore, the tenth embodiment has the same effects as the first embodiment.
〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、第1電動モータ9は、操舵軸aと接続しているが、中間軸bの第1端部または第2端部に接続してもよい。
また、矩形状のバー17aあるいはピン17bを備える第1歯車17と、第1歯車17と噛合い中間軸bに固定されて、第1歯車17と噛合い、減速されて一体回転するピン18aを備える第2歯車18あるいはバー180aを備える第2歯車180とによりストッパ機構5を構成するようにしているが、矩形状のバー17aあるいはピン17bを複数設けてもよい。
Other Embodiments
The above describes an embodiment for carrying out the present invention, but the specific configuration of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment, and design changes and the like that do not deviate from the gist of the invention are also included in the present invention.
For example, the first
In addition, the
以上説明した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
操舵装置は、その一つの態様において、第1端部にステアリングホイールが設けられる第1軸と、前記第1軸の径方向外方に、前記第1軸と平行に伸びる第2軸と、第1回転部材であって、前記第1軸の第2端部側に取り付けられ、前記第1軸が前記第1回転部材の回転軸線の軸心を貫通し、前記第1軸の回転によって回転する前記第1回転部材と、前記第1回転部材に対して減速する第2回転部材であって、前記第2軸の回転軸線上に設けられ、前記第1回転部材によって回転する前記第2回転部材と、前記ステアリングホイールの所定回転以上の回転を規制するストッパ機構と、前記ストッパ機構は、前記第1回転部材に形成される一または複数の第1規制部と、前記第2回転部材に形成される第2規制部と、を有する。
The technical ideas that can be understood from the above-described embodiments will be described below.
In one aspect, the steering device has a first shaft having a steering wheel mounted at a first end thereof, a second shaft extending radially outward from and parallel to the first shaft, a first rotating member attached to a second end side of the first shaft, the first shaft penetrating the center of the rotation axis of the first rotating member and rotated by rotation of the first shaft, a second rotating member decelerating relative to the first rotating member, the second rotating member being provided on the rotation axis of the second shaft and rotated by the first rotating member, a stopper mechanism that restricts rotation of the steering wheel beyond a predetermined rotation, and the stopper mechanism has one or more first regulating portions formed on the first rotating member and a second regulating portion formed on the second rotating member.
より好ましい態様では、上記態様において、前記第1回転部材と前記第2回転部材は、互いに噛み合う外接歯車である。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1回転部材は外接歯車であり、前記第2回転部材は、前記第1回転部材と噛み合う内接歯車である。
In a more preferred embodiment, in the above-mentioned embodiment, the first rotating member and the second rotating member are external gears that mesh with each other.
In still another preferred aspect, in any of the above aspects, the first rotating member is an external gear, and the second rotating member is an internal gear that meshes with the first rotating member.
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1回転部材と前記第2回転部材には、前記ステアリングホイールおよび前記ストッパ機構に対する中立位置を示す目印が設けられる。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1規制部と前記第2規制部との当接部は、前記第1規制部と前記第2規制部とのうちの少なくとも一方が曲面からなる。
より好ましい態様では、上記態様において、前記第1規制部は、前記第1回転部材から径方向外方に向かって伸びるバーと、前記第2規制部は、ピンである。
さらに別の好ましい態様では、上記態様において、前記ピンは、前記第2回転部材の半径の半分よりも径方向外方に設けられる。
より好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記ピンの外周には、弾性部材が設けられる。
より好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記ステアリングホイールと前記第1回転部材との間には、前記第1軸の回転量を検出する舵角センサを備える。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1軸または前記第2軸に接続され、前記ステアリングホイールの操舵操作に対し操舵負荷を付与する電動モータを有する。
より好ましい態様では、上記態様において、前記電動モータの回転軸と前記第1軸または前記第2軸との間は、ジョイントを介して接続される。
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, the first rotating member and the second rotating member are provided with marks indicating neutral positions with respect to the steering wheel and the stopper mechanism.
In still another preferred embodiment, in any one of the above-described embodiments, a contact portion between the first restricting portion and the second restricting portion is formed such that at least one of the first restricting portion and the second restricting portion is formed with a curved surface.
In a more preferred embodiment, in the above-described embodiment, the first restricting portion is a bar extending radially outward from the first rotating member, and the second restricting portion is a pin.
In yet another preferred embodiment, in the above-mentioned embodiment, the pin is provided radially outwardly of half the radius of the second rotating member.
In a more preferred embodiment, in any of the above-mentioned embodiments, an elastic member is provided on an outer periphery of the pin.
In a more preferred embodiment, in any of the above-mentioned embodiments, a steering angle sensor is provided between the steering wheel and the first rotating member for detecting an amount of rotation of the first shaft.
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, the vehicle further comprises an electric motor connected to the first shaft or the second shaft and applying a steering load in response to a steering operation of the steering wheel.
In a more preferred embodiment, in the above-mentioned embodiment, the rotating shaft of the electric motor and the first shaft or the second shaft are connected via a joint.
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記電動モータの回転軸は、前記第1軸または前記第2軸の第2端部に接続され、前記電動モータの回転軸の第2端部側には、前記電動モータの回転軸に対向する位置に電動モータ回路基板が設けられる。
より好ましい態様では、上記態様において、前記電動モータの回転軸の第2端部には、マグネットが設けられ、前記電動モータ回路基板には、前記マグネットに対向して配置され、前記電動モータの回転軸の回転量を検出する回転センサを有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記電動モータ回路基板の前記電動モータの回転軸に対向しない側には、前記電動モータ回路基板と電気的に接続されるハーネスが取り付けられる。
In yet another preferred aspect, in any of the above aspects, the rotating shaft of the electric motor is connected to a second end of the first shaft or the second shaft, and an electric motor circuit board is provided on the second end side of the rotating shaft of the electric motor in a position opposite the rotating shaft of the electric motor.
In a more preferred embodiment, in the above embodiment, a magnet is provided at a second end of the rotating shaft of the electric motor, and the electric motor circuit board has a rotation sensor arranged opposite the magnet and detecting the amount of rotation of the rotating shaft of the electric motor.
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, a harness is attached to the electric motor circuit board on a side thereof not facing the rotating shaft of the electric motor, the harness being electrically connected to the electric motor circuit board.
1 操舵装置
5 ストッパ機構
6 ステアリングホイール
7 舵角センサ
8 舵角センサ
9 第1電動モータ(電動モータ)
9a 回転軸
9a1 第1端部
9a2 第2端部
17 第1歯車(第1回転部材)
17a バー(第1規制部)
17b ピン(第1規制部)
17c バー(第1規制部)
17c1 先端部
18 第2歯車(第2回転部材)
18a ピン(第2規制部)
18b バー(第2規制部)
180 第2歯車(第2回転部材)
180a バー(第2規制部)
a 操舵軸(第1軸)
a1 第1端部
a2 第2端部
b 中間軸(第2軸)
200 電動モータ回路基板
201 マグネット
202 回転センサ
203 ハーネス
204 ジョイント
205 ウォームギアユニット(ジョイント)
E 弾性部材
P 操舵軸(第1軸)の回転軸線
Q 中間軸(第2軸)の回転軸線
R1 第2歯車(第2回転部材)の半径
α 目印
9a Rotating shaft 9a1 First end 9a2
17a Bar (first restriction portion)
17b Pin (first restriction portion)
17c Bar (first restriction portion)
18a Pin (second restriction portion)
18b Bar (second restriction portion)
180 Second gear (second rotating member)
180a Bar (second restriction portion)
a Steering shaft (first shaft)
a1: First end a2: Second end b: Intermediate shaft (second shaft)
200 Electric
E Elastic member P Rotational axis Q of steering shaft (first shaft) Rotational axis R1 of intermediate shaft (second shaft) Radius α of second gear (second rotating member) Mark
Claims (13)
第1端部にステアリングホイールが設けられる第1軸と、
前記第1軸の径方向外方に、前記第1軸と平行に伸びる第2軸と、
第1回転部材であって、
前記第1軸の第2端部側に取り付けられ、前記第1軸が前記第1回転部材の回転軸線の軸心を貫通し、前記第1軸の回転によって回転する前記第1回転部材と、
前記第1回転部材と噛合い、前記第1回転部材に対して減速する第2回転部材であって、
前記第2軸の回転軸線上に設けられ、前記第1回転部材によって回転する前記第2回転部材と、
前記ステアリングホイールが中立位置から時計回りに所定回転以上、および、中立位置から反時計回りに所定回転以上する場合の回転を規制するストッパ機構と、
前記ストッパ機構は、
前記第1回転部材に形成され、前記第1回転部材から径方向外方に向かって伸びる第1規制部と、前記第1規制部と当接し、前記第2回転部材の前記第1回転部材と噛合う位置と前記第2軸との間に形成される第2規制部と、
を有する操舵装置。 A steering device comprising:
a first shaft having a steering wheel mounted at a first end thereof;
a second shaft extending radially outward of the first shaft and parallel to the first shaft;
A first rotating member,
a first rotating member attached to a second end side of the first shaft, the first shaft passing through an axis of a rotation axis of the first rotating member, and the first rotating member rotated by rotation of the first shaft;
A second rotating member that meshes with the first rotating member and decelerates relative to the first rotating member,
a second rotating member provided on a rotation axis line of the second shaft and rotated by the first rotating member;
a stopper mechanism that restricts the steering wheel from rotating clockwise from a neutral position by a predetermined amount or more and from rotating counterclockwise from a neutral position by a predetermined amount or more ;
The stopper mechanism includes:
a first restricting portion formed on the first rotating member and extending radially outward from the first rotating member; and a second restricting portion abutting the first restricting portion and formed between a position of the second rotating member where the second rotating member meshes with the first rotating member and the second shaft ;
A steering device having a steering mechanism.
前記第1回転部材と前記第2回転部材は、外接歯車である、
ことを特徴とする操舵装置。 2. The steering device according to claim 1,
The first rotating member and the second rotating member are external gears.
A steering device characterized by:
前記第1回転部材と前記第2回転部材には、前記ステアリングホイールおよび前記ストッパ機構に対する中立位置を示す目印が設けられる、
ことを特徴とする操舵装置。 2. The steering device according to claim 1,
The first rotating member and the second rotating member are provided with marks indicating neutral positions with respect to the steering wheel and the stopper mechanism.
A steering device characterized by:
前記第1規制部と前記第2規制部とは少なくとも一方が曲面からなる、
ことを特徴とする操舵装置。 2. The steering device according to claim 1,
At least one of the first restricting portion and the second restricting portion is formed of a curved surface.
A steering device characterized by:
前記第1規制部は、前記第1回転部材から径方向外方に向かって伸びるバーと、
前記第2規制部は、ピンである、
ことを特徴とする操舵装置。 5. The steering device according to claim 4 ,
The first restricting portion includes a bar extending radially outward from the first rotating member;
The second restriction portion is a pin.
A steering device characterized by:
前記ピンは、前記第2回転部材の半径の半分よりも径方向外方に設けられる、
ことを特徴とする操舵装置。 6. The steering device according to claim 5,
The pin is provided radially outwardly of half the radius of the second rotating member.
A steering device characterized by:
前記ピンの外周には、弾性部材が設けられる、
ことを特徴とする操舵装置。 6. The steering device according to claim 5 ,
An elastic member is provided on the outer periphery of the pin.
A steering device characterized by:
前記ステアリングホイールと前記第1回転部材との間には、前記第1軸の回転量を検出する舵角センサを備える、
ことを特徴とする操舵装置。 2. The steering device according to claim 1 ,
A steering angle sensor is provided between the steering wheel and the first rotating member to detect the amount of rotation of the first shaft.
A steering device characterized by:
前記操舵装置には、前記第1軸または前記第2軸に接続され、前記ステアリングホイールの操舵操作に対し操舵負荷を付与する電動モータを有する、
ことを特徴とする操舵装置。 2. The steering device according to claim 1,
The steering device has an electric motor connected to the first shaft or the second shaft and applying a steering load in response to a steering operation of the steering wheel.
A steering device characterized by:
前記電動モータの回転軸と前記第1軸または前記第2軸との間は、ジョイントを介して接続される、
ことを特徴とする操舵装置。 10. The steering device according to claim 9 ,
The rotating shaft of the electric motor and the first shaft or the second shaft are connected via a joint.
A steering device characterized by:
前記電動モータの回転軸は、前記第1軸または前記第2軸の第2端部に接続され、
前記電動モータの回転軸の第2端部側には、前記電動モータの回転軸に対向する位置に電動モータ回路基板が設けられる、
ことを特徴とする操舵装置。 10. The steering device according to claim 9 ,
a rotating shaft of the electric motor is connected to a second end of the first shaft or the second shaft;
an electric motor circuit board is provided on a second end side of the rotary shaft of the electric motor at a position facing the rotary shaft of the electric motor;
A steering device characterized by:
前記電動モータの回転軸の第2端部には、マグネットが設けられ、
前記電動モータ回路基板には、前記マグネットに対向して配置され、前記電動モータの回転軸の回転量を検出する回転センサを有する、
ことを特徴とする操舵装置。 12. A steering device according to claim 11 ,
A magnet is provided at a second end of the rotating shaft of the electric motor,
the electric motor circuit board has a rotation sensor disposed opposite the magnet and detecting an amount of rotation of a rotary shaft of the electric motor ;
A steering device characterized by:
前記電動モータ回路基板の前記電動モータの回転軸に対向しない側には、前記電動モータ回路基板と電気的に接続されるハーネスが取り付けられる、
ことを特徴とする操舵装置。 12. A steering device according to claim 11 ,
a harness electrically connected to the electric motor circuit board is attached to a side of the electric motor circuit board that does not face a rotation shaft of the electric motor;
A steering device characterized by:
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