WO2023157462A1 - 回転制限装置およびステアリング装置 - Google Patents

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WO2023157462A1
WO2023157462A1 PCT/JP2022/046983 JP2022046983W WO2023157462A1 WO 2023157462 A1 WO2023157462 A1 WO 2023157462A1 JP 2022046983 W JP2022046983 W JP 2022046983W WO 2023157462 A1 WO2023157462 A1 WO 2023157462A1
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WO
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projection
axial direction
axial
rotation
steering
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/046983
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English (en)
French (fr)
Inventor
和幸 畑中
Original Assignee
日本精工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear

Definitions

  • the present disclosure relates to a rotation limiting device for limiting the rotatable amount of a rotating member, and a steering device.
  • the steering unit and the steering unit are not mechanically connected. Therefore, by limiting the stroke of the rack shaft that constitutes the steering unit, it is not possible to limit the lock-to-lock rotational speed of the steering wheel that constitutes the steering unit.
  • FIG. 14 shows a stopper unit 100 for mechanically limiting the lock-to-lock rotation speed of the steering wheel in the steer-by-wire steering system described in Patent Document 1.
  • FIG. 14 shows FIG. 4 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-69844 by switching the left and right sides (symmetrically).
  • the stopper unit 100 includes a first rotating member 101 , a housing 102 and a second rotating member 103 .
  • the first rotating member 101 has a first rotating protrusion 104 protruding toward one side in the axial direction on one side surface in the axial direction (left side surface in FIG. 14).
  • the first rotating member 101 is coupled and fixed to a tip end portion (an end portion on the other side in the axial direction) of a steering shaft (not shown) so as to be relatively non-rotatable. That is, the first rotating member 101 rotates integrally with the steering shaft as the steering wheel is operated.
  • the housing 102 has a fixed protrusion 105 protruding toward the other side in the axial direction on the other side in the axial direction (the right side in FIG. 14) and does not rotate during use.
  • the steering shaft is supported radially inside the housing 102 so as to be rotatable relative to the housing 102 .
  • the second rotating member 103 has a cylindrical portion 106 and a second rotating protrusion 107 protruding radially outward from one circumferential position on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 106 .
  • the second rotating member 103 is supported around the steering shaft so as to be rotatable relative to the steering shaft, the first rotating member 101 , and the housing 102 .
  • the steering shaft is inserted through the housing 102 and the second rotating member 103 from one side in the axial direction toward the other side in the axial direction, and protrudes from the end surface of the steering shaft on the other axial side of the second rotating member 103.
  • a first rotating member 101 is coupled and fixed to the distal end portion.
  • a steering wheel is supported and fixed to one end of the steering shaft in the axial direction.
  • the first rotating member 101 moves along with the steering shaft to the upper side in FIG. rotate downwards. Then, one circumferential side surface (lower side surface in FIG. 14) of the first rotating protrusion 104 collides with the other circumferential side surface (upper side surface in FIG. 14) of the second rotating protrusion 107 in the axial direction.
  • the second rotating member 103 rotates from the upper side to the lower side in FIG. 14 together with the steering shaft and the first rotating member 101 . Then, one circumferential side surface of the axial one side portion of the second rotating projection 107 contacts the other circumferential side surface of the fixed projection 105 . This restricts the steering wheel from being operated further to the left.
  • Patent Document 2 discloses a multi-rotation limit mechanism that aims to detect the rotation limit operation with high precision without using a reduction gear mechanism.
  • This multi-rotation limit mechanism includes a rotating shaft that is rotatably provided on a bearing plate and has a rotation stopper fixed thereto, a plurality of idle rotating bodies that are loosely fitted on the rotating shaft and are rotated by the rotating stopper, and a plurality of idle rotating bodies that are loosely fitted on the rotating shaft.
  • a stopper rotator engaged with the idling rotator, a pair of spring members biasing the stopper portion of the stopper rotator in both rotational directions, an electric sensor for detecting the stopper portion, a rotation stopper, and idling rotation.
  • an engaging piece provided on the body and the stopper rotating body for engaging with each other.
  • Patent Document 3 discloses a steering device intended to keep the position of the hammering sound constant when the operating member is rotated left and right from the neutral position.
  • This steering device rotatably holds an operating member that is not mechanically connected to the steered wheels.
  • the steering device includes a shaft member that rotates according to an operation of an operation member, a holding member that rotatably holds the shaft member, and a rotating pawl that is attached to the shaft member and rotates integrally with the shaft member.
  • an engaging member a fixed pawl that is arranged at a position not engaged with the rotating pawl and fixed to the holding member, and a rotating pawl that rotates around the axis of the shaft member by engaging with the rotating engaging member and rotates in the circumferential direction;
  • an intermediate engaging member having an intermediate pawl that engages with the fixed pawl, and a biasing member that maintains the intermediate pawl at a predetermined position in the circumferential direction with respect to the fixed pawl by a biasing force when the rotating pawl is not engaged with the rotating pawl.
  • Patent Document 4 discloses a steer-by-wire type power steering device.
  • This power steering device is provided with a rotation restricting mechanism that restricts the steering angle range of the steering wheel.
  • the rotation restricting mechanism has an integrated rotating portion that rotates integrally with the second input shaft, a relative rotating portion that rotates relative to the integrated rotating portion, and a stopper mechanism that restricts rotation of the relatively rotating portion.
  • Patent Document 5 discloses a steer-by-wire steering device.
  • This steering device includes a first rotating member that is coupled to a steering shaft and rotates in conjunction with the steering shaft, and a second rotating member that is supported on the outer circumference of the first rotating member and rotates in conjunction with the first rotating member when the steering shaft rotates.
  • a stopper unit 100 described in Patent Document 1 supports a first rotating member 101 and a second rotating member 103 around a steering shaft so as to allow relative rotation, and rotates the steering shaft radially inwardly of a housing 102.
  • the first rotating member 101, the housing 102, and the second rotating member 103 are separated. Therefore, parts management and assembly work become troublesome.
  • the multi-rotation limit mechanism of Patent Document 2 is a device for detecting the rotation end of the rotating shaft, and does not lock the rotation of the rotating shaft.
  • an object of the present disclosure is to realize a rotation restricting device that can be pre-assembled and assembled before being assembled between the rotating member and the fixed portion.
  • a rotation restricting device includes a first member, a second member, at least one intermediate member, and a rotation support mechanism.
  • the first member has a first projection.
  • the second member has a second projection arranged on one side of the first projection in the axial direction.
  • the second member is arranged around the first member so as to be rotatable relative to the first member.
  • the at least one intermediate member includes a side plate portion arranged between the first projection and the second projection in the axial direction, and protruding from the other side surface in the axial direction of the side plate portion toward the other side in the axial direction. It has a first intermediate projection and a second intermediate projection projecting from one axial side surface of the side plate portion toward one axial side.
  • the at least one intermediate member is disposed between the first member and the second member in a radial direction and is supported so as to be rotatable relative to the first member and the second member. .
  • the rotation support mechanism supports the second member around the first member so as to be rotatable relative to the first member.
  • the first member may have a first side surface facing one side in the axial direction, and the first protrusion protruding from the first side surface toward one side in the axial direction.
  • the second member may have a second side surface facing the other side in the axial direction, and the second projection protruding from the second side surface toward the other side in the axial direction.
  • the second member may have a second cylindrical portion and a second flange portion protruding radially inward from an inner peripheral surface of the second cylindrical portion. and the second flange portion can have the second side surface on the other side surface in the axial direction.
  • the first member includes a first cylindrical portion that fits the at least one intermediate member so as to be relatively rotatable, and a radial direction from the outer peripheral surface of the first cylindrical portion. and a first flange portion projecting outward, and the first flange portion may have the first side surface on one side surface in the axial direction.
  • the rotation support mechanism includes an inner ring fitted on the first member, an outer ring fitted on the second member, and between the inner ring and the outer ring.
  • a radial rolling bearing having a plurality of rolling elements arranged so as to roll freely can be provided.
  • a steering device includes a steering shaft and a rotation limiting device that limits the rotatable amount of the steering shaft to a predetermined value.
  • the rotation limiting device is configured by a rotation limiting device according to one aspect of the present disclosure.
  • One of the first member and the second member is coupled and fixed to the steering shaft, and the other member of the first member and the second member is supported by a portion that does not rotate during use. Fixed.
  • the rotation restricting device it is possible to assemble and assemble in advance in a state before assembling between the rotating member and the fixed portion.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a steer-by-wire steering system including a rotation restricting device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotation limiting device according to the first example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the rotation limiting device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 4(A) to 4(C) are schematic diagrams for explaining the operation of the rotation limiting device when the steering wheel is operated from the maximum leftward position to the maximum rightward position.
  • FIGS. 5(A) to 5(C) are schematic diagrams for explaining the operation of the rotation limiting device when the steering wheel is operated to the maximum left from the state where the steering wheel is operated to the maximum right.
  • FIG. 4(A) to 4(C) are schematic diagrams for explaining the operation of the rotation limiting device when the steering wheel is operated to the maximum left from the state where the steering wheel is operated to the maximum right.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modification of the first example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 7(A) to 7(D) are schematic diagrams for explaining the operation of the rotation limiting device when the steering wheel is operated to the maximum right from the state where the steering wheel is operated to the maximum to the left in the modified example.
  • FIGS. 8(A) to 8(D) are schematic diagrams for explaining the operation of the rotation limiting device when the steering wheel is operated to the maximum left from the state in which the steering wheel is operated to the maximum to the right, regarding the modified example. is.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a rotation restricting device according to a second example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a rotation restricting device according to a second example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a rotation restricting device according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing a rotation restricting device according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a rotation limiting device according to a fourth example of the embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 13 is an exploded perspective view showing a rotation limiting device according to a fourth example of the embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 14 is an exploded view showing a conventional stopper unit.
  • FIGS. 1 to 5(C) A first example of an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 5(C).
  • This example is an example in which a rotation limiting device 4 is incorporated in a steering unit 3 constituting a steering device 1 in order to limit the lock-to-lock rotation speed of a steering wheel 2 of a steer-by-wire steering device 1 .
  • the structure and operation of the rotation restricting device 4 will be described after the overall structure of the steering device 1 is first described.
  • the steering device 1 includes, as shown in FIG. 1, a steering unit 3 having a steering wheel 2, a steering unit 6 for providing a steering angle to a pair of steered wheels 5, and a control unit (ECU) 7.
  • the steering device 1 has a linkless structure in which the steering unit 3 and the steering unit 6 are not mechanically connected but electrically connected via the control unit 7 .
  • the steering unit 3 includes a steering column 8, a steering shaft 9, a reaction force applying device 10, and a rotation limiting device 4.
  • the steering column 8 has a cylindrical shape and is supported by the vehicle body.
  • the steering shaft 9 is rotatably supported radially inside the steering column 8 .
  • the steering wheel 2 is supported and fixed to the rear end of the steering shaft 9 .
  • the reaction force application device 10 is connected to the front end of the steering shaft 9 .
  • the reaction force application device 10 includes a reaction force application motor and a speed reducer such as a worm reduction gear.
  • the rotation limiter 4 is provided between the steering shaft 9 and a portion that does not rotate even when in use, and limits the lock-to-lock rotation speed of the steering wheel 2 .
  • the rotation limiter 4 is provided between the front portion of the steering shaft 9 and the front end of the steering column 8 .
  • the rotation limiting device 4 can be provided at any position between the steering shaft 9 and a fixed portion that does not rotate during use.
  • the rotation limiter 4 can also be provided at a portion closer to the steering wheel 2 , for example, between the rear portion of the steering shaft 9 and the rear end of the steering column 8 .
  • the rotation limiting device 4 can be provided between the front end of the steering shaft 9 and the housing of the reaction force applying device 10 . If the rotation limiting device 4 is arranged between the front end of the steering shaft 9 and the housing of the reaction force applying device 10, the rotation limiting device 4 can be attached and removed relatively easily. A specific configuration of the rotation limiting device 4 will be described later.
  • the steering unit 3 further includes sensors such as a torque sensor and a steering angle sensor that measure the operation of the steering wheel 2 by the driver.
  • the steering unit 6 includes a gear housing 11 supported and fixed to the vehicle body, a linear motion member, and a steering actuator 12 that linearly drives the linear motion member.
  • the linear motion member is composed of a rack shaft, a screw shaft, and the like.
  • the linear motion member has its axial direction oriented in the width direction of the vehicle body, and is supported inside the gear housing 11 so as to be capable of linear motion in the axial direction.
  • Base ends of a pair of tie rods 13 are coupled to the ends on both sides in the axial direction of the linear motion member via spherical joints (not shown), and a pair of steering wheels are attached to the tip ends of the pair of tie rods 13. 5 is supported.
  • the steering actuator 12 When the direct-acting member is configured by a rack shaft, the steering actuator 12 includes a pinion shaft that meshes with the rack shaft, a steering motor, and a reduction gear. , the force is input to the pinion shaft, and the pinion shaft is rotationally driven to linearly move the rack shaft.
  • the steering actuator 12 When the linear motion member is configured by a screw shaft, the steering actuator 12 includes a nut supported around the screw shaft so as to be rotatable with respect to the screw shaft, a steering motor, and a speed reducer.
  • the steering actuator 12 increases the output torque of the steering motor by a speed reducer and then inputs it to the nut to rotate the nut to linearly move the screw shaft.
  • the feed screw mechanism including the screw shaft and the nut is a slide screw type feed screw in which the male thread provided on the outer peripheral surface of the screw shaft and the female thread provided on the inner peripheral surface of the nut are directly screwed together.
  • It can also be configured by a screw mechanism, and a plurality of balls are interposed between the inner diameter side ball screw groove provided on the outer peripheral surface of the screw shaft and the outer diameter side ball screw groove provided on the inner peripheral surface of the nut. It can also be configured by a ball-screw type feed screw mechanism that is rotatably arranged.
  • the control unit 7 receives various signals indicating driving conditions such as the steering torque measured by the torque sensor, the steering angle measured by the steering angle sensor, the vehicle speed, the yaw rate, and the acceleration.
  • the control unit 7 drives the steering actuator 12 provided in the steering unit 6 based on various signals indicating driving conditions.
  • the direct-acting member is displaced in the width direction of the vehicle body, and the pair of tie rods 13 are pushed and pulled to impart a steering angle to the pair of steered wheels 5 .
  • the rotation limiting device 4 of this example is provided between the front portion of the steering shaft 9 and the steering column 8 which does not rotate even when in use, and limits the rotatable amount of the steering shaft 9 to a predetermined value, thereby allowing the steering wheel to rotate. 2 lock-to-lock rotation speed limit.
  • the rotation restricting device 4 includes a first member 14 , a second member 15 , one intermediate member 16 and a rotation support mechanism 17 .
  • one side in the axial direction refers to the front side of the vehicle, which is the left side in FIGS. Refers to the right side of FIGS. 2 to 13 .
  • the first member 14 has a first projection 18.
  • the first member 14 includes a first cylindrical portion 19 and a hollow circular plate-like first flange projecting radially outward from the outer peripheral surface of the end portion of the first cylindrical portion 19 on the other side in the axial direction. 20.
  • the first cylindrical portion 19 is fitted and fixed to the front portion of the steering shaft 9 so as not to rotate relative to it. That is, the first member 14 rotates together with the steering shaft 9 .
  • the first cylindrical portion 19 is a step formed by connecting a large-diameter cylindrical surface portion 21 on the other side in the axial direction and a small-diameter cylindrical surface portion 22 on one side in the axial direction by an inner diameter side stepped surface 23 facing one side in the axial direction. It has a cylindrical outer peripheral surface.
  • the large-diameter cylindrical surface portion 21 is formed of a cylindrical surface whose outer diameter does not change in the axial direction.
  • the small-diameter cylindrical surface portion 22 is composed of a cylindrical surface whose outer diameter does not change in the axial direction, except for an inner diameter side locking groove 24 provided along the entire circumference on one side portion in the axial direction.
  • the inner diameter side stepped surface 23 is configured by a flat surface orthogonal to the central axis O of the first member 14 .
  • the first flange portion 20 has a first side surface 25 on one side surface in the axial direction, and a first side surface 25 protruding toward one side in the axial direction at one circumferential position on the radially outer portion of the first side surface 25 .
  • 1 projection 18 is provided.
  • the radially inner side surface of the first protrusion 18 faces the other axial end of the large-diameter cylindrical surface portion 21 with a gap therebetween.
  • the first projection 18 has a fan-shaped end face shape when viewed from one side in the axial direction. That is, the radially inner side surface and the radially outer side surface of the first projection 18 have an arcuate contour shape centered on the central axis O of the first member 14 when viewed from one side in the axial direction.
  • the radially outer surface of the first projection 18 exists within the same cylindrical surface as the outer peripheral surface of the first flange portion 20 . That is, the first protrusion 18 does not protrude radially outward beyond the first flange portion 20 .
  • Both side surfaces in the circumferential direction of the first projection 18 have straight contour shapes extending in radial directions around the central axis O of the first member 14 when viewed from one side in the axial direction, and Seen from the outside, it extends linearly in the axial direction.
  • both side surfaces of the first protrusion 18 in the circumferential direction are present within a virtual plane including the central axis O of the first member 14 .
  • the width of the first projection 18 in the circumferential direction that is, the angle formed by the side surfaces on both sides in the circumferential direction is 45 degrees.
  • the second member 15 has a second protrusion 26 arranged on one side in the axial direction of the first protrusion 18, coaxially with the first member 14 and extending around the first member 14. is arranged to allow relative rotation with respect to
  • the second member 15 has a second tubular portion 27 and a second flange portion 28 .
  • the second cylindrical portion 27 has a stepped cylindrical shape formed by connecting a large-diameter cylindrical portion 29 on the other side in the axial direction and a small-diameter cylindrical portion 30 on the one side in the axial direction with a hollow circular plate-like connecting plate portion 31 .
  • the inner diameter of the inner peripheral surface of the portion on the other side in the axial direction does not change in the axial direction, except for the end on one side in the axial direction to which the radially outer end of the second projection 26 is connected. It consists of a cylindrical surface.
  • the small-diameter cylindrical portion 30 has an outer-diameter-side stepped surface 32 facing one side in the axial direction at the end portion on the other axial side of the inner peripheral surface, and has an outer-diameter-side stepped surface 32 on one axial-direction side portion of the inner peripheral surface. It has a locking groove 33 over the entire circumference.
  • the second flange portion 28 protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the connection plate portion 31 over the entire circumference. That is, the second flange portion 28 is configured in a hollow circular shape.
  • the second flange portion 28 has a second side surface 34 on the other side surface in the axial direction, and a second protrusion 26 at one position on the radially outer portion of the second side surface 34 .
  • the radially outer end of the second projection 26 is connected to the axially one-side end of the inner peripheral surface of the large-diameter tubular portion 29 .
  • the second projection 26 has a fan-shaped end face shape when viewed from the other side in the axial direction. That is, the radially inner side surface and the radially outer side surface of the second projection 26 have an arcuate contour shape centered on the central axis O of the second member 15 when viewed from the other side in the axial direction.
  • the side surfaces on both sides of the second projection 26 in the circumferential direction have a linear contour shape extending radially about the central axis O of the second member 15 when viewed from the other side in the axial direction. It extends linearly in the axial direction when viewed from the inside.
  • both side surfaces of the second protrusion 26 in the circumferential direction are present within a virtual plane including the central axis O of the second member 15 .
  • the width of the second protrusion 26 in the circumferential direction is 45 degrees.
  • the second member 15 further includes a pair of ear portions 35 projecting radially outward from two positions on the opposite side in the radial direction of the other axial end portion of the large-diameter cylindrical portion 29 of the second cylindrical portion 27 . have.
  • Each ear 35 has a coupling hole 36 extending axially therethrough.
  • the coupling hole 36 is configured as a cylindrical hole whose inner diameter does not change in the axial direction.
  • the rotation limiting device 4 of this embodiment is configured such that coupling bolts inserted through coupling holes 36 of a pair of ear portions 35 of the second member 15 are screwed into column-side threaded holes opening on the front side surface of the steering column 8. Thus, it is supported and fixed to the steering column 8 which does not rotate even during use.
  • the intermediate member 16 includes a side plate portion 37 disposed between the first projection 18 and the second projection 26 in the axial direction, and an intermediate side projecting from the other axial side surface of the side plate portion 37 toward the other axial side. It has a first projection 38 and an intermediate second projection 39 projecting from one side surface of the side plate portion 37 in the axial direction toward one side in the axial direction.
  • the intermediate member 16 is supported coaxially with the first member 14 and the second member 15 and rotatable relative to the first member 14 and the second member 15 .
  • the intermediate member 16 includes a cylindrical intermediate tube portion 40 that is fitted around the first tube portion 19 of the first member 14 so as to be relatively rotatable, and an axially intermediate portion of the intermediate tube portion 40 that extends from It has a hollow circular plate-like side plate portion 37 protruding radially outward.
  • the intermediate member 16 has a first intermediate protrusion 38 that protrudes toward the other side in the axial direction from one circumferential position on the other side surface in the axial direction of the side plate portion 37, and Toward one side in the axial direction from one position on the side opposite to the first intermediate projection 38 in the radial direction (one position where the phase in the circumferential direction is 180 degrees out of the first intermediate projection 38) It has a protruded intermediate second projection 39 .
  • the radially inner end of the intermediate first projection 38 is connected to the other axial portion of the outer peripheral surface of the intermediate cylindrical portion 40, and the radially inner end of the intermediate second projection 39 is connected to , is connected to one side portion of the outer peripheral surface of the intermediate cylindrical portion 40 in the axial direction.
  • the intermediate first projection 38 has a fan-shaped end face shape when viewed from the other side in the axial direction. That is, the radially inner side surface and the radially outer side surface of the intermediate first projection 38 have an arcuate profile centered on the central axis O of the intermediate member 16 when viewed from the other side in the axial direction.
  • the radially outer surface of the intermediate first projection 38 lies within the same cylindrical surface as the outer peripheral surface of the side plate portion 37 . That is, the intermediate first protrusion 38 is formed integrally with the side plate portion 37 and does not protrude radially outward beyond the side plate portion 37 . That is, the intermediate first protrusion 38 is located radially inward of the outer peripheral surface of the side plate portion 37 .
  • the radially outer surface of the intermediate first projection 38 does not necessarily lie within the same cylindrical surface as the outer peripheral surface of the side plate portion 37 as long as it is located radially inward of the outer peripheral surface of the side plate portion 37 . good too.
  • Both side surfaces in the circumferential direction of the intermediate first projection 38 have a straight contour shape extending radially about the central axis O of the intermediate member 16 when viewed from the other side in the axial direction, and Seen from the radially outer side, it extends linearly in the axial direction. That is, the side surfaces on both sides in the circumferential direction of the intermediate first protrusion 38 are present within a virtual plane including the central axis O of the intermediate member 16 .
  • the circumferential width of the intermediate first projection 38 is set to 45 degrees.
  • the intermediate-side second projection 39 has a fan-shaped end face shape when viewed from one side in the axial direction. That is, the radially inner side surface and the radially outer side surface of the intermediate second projection 39 have an arcuate contour shape centered on the central axis O of the intermediate member 16 when viewed from one side in the axial direction.
  • the radially outer surface of the intermediate second projection 39 lies within the same cylindrical surface as the outer peripheral surface of the side plate portion 37 . That is, the intermediate second projection 39 is formed integrally with the side plate portion 37 and does not protrude radially outward beyond the side plate portion 37 . That is, the intermediate second projection 39 is accommodated radially inward of the outer peripheral surface of the side plate portion 37 .
  • the radial outer surface of the intermediate second projection 39 is located radially inward of the outer peripheral surface of the side plate portion 37, it does not necessarily lie within the same cylindrical surface as the outer peripheral surface of the side plate portion 37. good too.
  • the side surfaces on both sides in the circumferential direction of the intermediate second projection 39 have a straight contour shape extending radially about the central axis O of the intermediate member 16 when viewed from one side in the axial direction. It extends linearly in the axial direction when viewed from the outside. That is, the side surfaces on both sides in the circumferential direction of the intermediate second projection 39 are present within a virtual plane including the central axis O of the intermediate member 16 .
  • the circumferential width of the middle-side second projection 39 is set to 45 degrees.
  • the rotation support mechanism 17 supports the second member 15 around the first member 14 so as to be rotatable relative to the first member 14 and not to separate inadvertently.
  • the rotation support mechanism 17 is arranged between the small-diameter cylindrical surface portion 22 of the first member 14 and the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 30 of the second member 15 .
  • the rotation support mechanism 17 includes a radial rolling bearing 41 and two retaining rings 42a and 42b each of which is a partial ring (having a C-shaped end face shape when viewed from the axial direction).
  • a radial rolling bearing 41 has an inner ring 43 , an outer ring 44 and a plurality of rolling elements 45 .
  • the inner ring 43 has an inner ring raceway 46 on its outer peripheral surface and is fitted onto the small-diameter cylindrical surface portion 22 of the first member 14 without looseness.
  • the inner ring 43 abuts the other axial side surface against the inner diameter side stepped surface 23 and abuts one axial side surface against the retaining ring 42 a locked in the inner diameter side locking groove 24 .
  • the inner ring 43 is axially sandwiched between the inner diameter side stepped surface 23 and the retaining ring 42 a locked in the inner diameter side locking groove 24 . Thereby, positioning of the inner ring 43 with respect to the first member 14 is achieved.
  • the outer ring 44 has an outer ring raceway 47 on its inner peripheral surface, and is fitted inside the small-diameter cylindrical portion 30 of the second member 15 without rattling. Further, the outer ring 44 abuts the other axial side surface against the outer diameter side stepped surface 32 and abuts the one axial side side against the retaining ring 42 b locked in the outer diameter side locking groove 33 . . In other words, the outer ring 44 is axially sandwiched between the outer diameter side step surface 32 and the retaining ring 42 b that is locked in the outer diameter side locking groove 33 . Thereby, positioning of the outer ring 44 with respect to the second member 15 is achieved.
  • Each rolling element 45 is rotatably arranged between the inner ring raceway 46 of the inner ring 43 and the outer ring raceway 47 of the outer ring 44 .
  • Balls are used as the rolling elements 45 in this example. That is, the radial rolling bearing 41 is configured by a radial ball bearing.
  • the intermediate cylindrical portion 40 of the intermediate member 16 is fitted onto the large-diameter cylindrical surface portion 21 of the first member 14 so as to be relatively rotatable without looseness, and the second member 15 is attached to the second member 15 in the second direction.
  • the rotation support mechanism 17 is arranged between the small-diameter cylindrical surface portion 22 of the first member 14 and the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 30 of the second member 15 while being arranged around the first member 14 and the intermediate member 16 . By doing so, it is assembled and made into an assembly.
  • the inner peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 29 of the second member 15 is outside the outer peripheral surface of the first flange portion 20 of the first member 14 and the first projection 18 in the radial direction.
  • the side surface faces the outer peripheral surface of the side plate portion 37 of the intermediate member 16, the radial outer surface of the intermediate first protrusion 38, and the radial outer surface of the intermediate second protrusion 39 with a gap therebetween, and the second
  • the inner peripheral surface of the flange portion 28 faces the axially one-side end portion of the large-diameter cylindrical surface portion 21 of the first member 14 with a gap therebetween.
  • the radially inner portion of the first side surface 25 is in sliding contact with or closely faces the end surface of the intermediate cylindrical portion 40 on the other side in the axial direction, and the radially inner portion of the second side surface 34 is in axial direction of the intermediate cylindrical portion 40 . It slidably contacts or closely faces the end face on one side.
  • One axial side surface of the first projection 18 faces the other axial side surface of the side plate portion 37 with a gap therebetween, and the other axial side surface of the second projection 26 faces the one axial side surface of the side plate portion 37 with a gap. Opposing through.
  • the other axial side surface of the intermediate first projection 38 faces the first side surface 25 with a gap
  • the axial one side surface of the intermediate second protrusion 39 faces the second side surface 34 with a gap. to face each other.
  • 4A to 5C schematically show the first projection 18 of the first member 14, the second projection 26 of the second member 15, and the intermediate member 16 viewed from the outside in the radial direction. is a diagram shown in FIG.
  • one side in the circumferential direction refers to the front side in the counterclockwise direction when viewed from the driver seated in the driver's seat, and the lower side in FIGS.
  • the other side in the circumferential direction is the front side in the clockwise direction when viewed from the driver seated in the driver's seat, and refers to the upper side in FIGS. 4(A) to 5(C).
  • the steering wheel 2 is fully operated to the left (counterclockwise as viewed from the driver seated in the driver's seat) and then to the maximum right (clockwise as viewed from the driver seated in the driver's seat).
  • the rotation limiting device 4 operates as shown in the order of FIG. 4(A) ⁇ FIG. 4(B) ⁇ FIG. 4(C).
  • the other side surface of the first projection 18 in the circumferential direction causes the intermediate first projection 38 to move, as shown by the arrow in FIG. 4(B). is pressed toward the other side in the circumferential direction.
  • the first member 14 and the intermediate member 16 are integrally rotated clockwise (toward the other side in the circumferential direction). Then, the first member 14 and the intermediate member 16 form an angle smaller than 360 degrees by the sum of the circumferential width of the second projection 26 and the circumferential width of the middle-side second projection 39, which is 270 degrees in this example.
  • the other circumferential side surface of the intermediate second projection 39 comes into contact with one side surface of the second projection 26 in the circumferential direction.
  • the intermediate member 16 is prevented from further rotating clockwise with respect to the second member 15. be.
  • the intermediate member 16 is prevented from rotating clockwise, further clockwise rotation of the first member 14 is prevented.
  • the intermediate member 16 is rotated together with the first member 14 based on the frictional force acting between the intermediate member 14 and the surface, and the first member 14 and the intermediate member 16 rotate together. Then, the other circumferential side surface of the intermediate second projection 39 abuts against one circumferential side surface of the second projection 26, preventing the intermediate member 16 from further rotating clockwise with respect to the second member 15. be done. From this state, when the steering wheel 2 is further operated to the right, only the first member 14 rotates clockwise. Then, the other circumferential side surface of the first projection 18 comes into contact with one circumferential side surface of the intermediate first projection 38, preventing further clockwise rotation of the first member 14 with respect to the intermediate member 16. be done.
  • one circumferential side surface of the second projection 26 is in contact with the other circumferential side surface of the intermediate second projection 39 .
  • one side surface of the first projection 18 in the circumferential direction causes the intermediate first projection 38 to move, as shown by the arrow in FIG. 5(B). is pressed toward one side in the circumferential direction.
  • the first member 14 and the intermediate member 16 are integrally rotated counterclockwise (toward one side in the circumferential direction). Then, the first member 14 and the intermediate member 16 form an angle smaller than 360 degrees by the sum of the circumferential width of the second projection 26 and the circumferential width of the middle-side second projection 39, which is 270 degrees in this example.
  • one circumferential side surface of the intermediate second projection 39 comes into contact with the other circumferential side surface of the second projection 26. As shown in FIG. When one circumferential side surface of the intermediate second projection 39 contacts the other circumferential side surface of the second projection 26, the intermediate member 16 is prevented from further rotating counterclockwise with respect to the second member 15. be done. When the counterclockwise rotation of the intermediate member 16 is blocked, further counterclockwise rotation of the first member 14 is blocked.
  • the intermediate member 16 is rotated together with the first member 14, and the first member 14 and the intermediate member 16 rotate together. Then, one circumferential side surface of the intermediate second projection 39 abuts the other circumferential side surface of the second projection 26, and the intermediate member 16 cannot be rotated further counterclockwise with respect to the second member 15. be blocked. From this state, when the steering wheel 2 is further operated to the left, only the first member 14 rotates counterclockwise. Then, one circumferential side surface of the first projection 18 abuts the other circumferential side surface of the intermediate first projection 38, and the first member 14 cannot rotate further counterclockwise with respect to the intermediate member 16. be blocked.
  • the second member 15 is supported around the first member 14 by the rotation support mechanism 17 so as to be rotatable relative to the first member 14 and not to separate inadvertently. are doing.
  • the intermediate cylindrical portion 40 of the intermediate member 16 is fitted onto the large-diameter cylindrical surface portion 21 of the first member 14 so as to be relatively rotatable without looseness, and the second member 15 is connected to the first member 14.
  • the rotation support mechanism 17 is arranged between the small-diameter cylindrical surface portion 22 of the first member 14 and the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 30 of the second member 15 while being arranged around the intermediate member 16 .
  • the rotation limiting device 4 must be assembled in advance. can be done. Therefore, it is possible to facilitate parts management and assembly work of the rotation restricting device 4 to the steering unit 3, thereby improving the handleability of the rotation restricting device 4.
  • FIG. 1 to 5 the inventions described in the above-mentioned Patent Documents 1 to 5 have a rotation support mechanism 17 that supports the second member 15 in the present disclosure so as to be relatively rotatable around the first member 14 and not to be separated inadvertently. It does not have such a mechanism, and parts management and assembly work are troublesome.
  • the intermediate member 16 includes the first intermediate projection 38 projecting from the other axial side surface of the side plate portion 37 toward the other axial side, and the axial direction of the side plate portion 37 . and an intermediate-side second projection 39 projecting from one direction side surface toward one side in the axial direction.
  • Patent Document 2 discloses that the idle rotating bodies 14 to 16 have engagement pieces 14a to 16a and 14b to 16b. It is a device for detecting the end of rotation, does not lock the rotation of the rotating shaft, and differs in configuration and function from the first intermediate protrusion 38 and the second intermediate protrusion 39 of the present disclosure.
  • Patent Document 3 discloses a first engaging member 141 integrally formed with the intermediate engaging member 150 and extending in the axial direction. It prevents the generation of hammering sound by coming into contact with the second arms 161 and 162, and its function is different from that of the intermediate-side first projection 38 and the intermediate-side second projection 39 of the present disclosure.
  • Patent Document 4 discloses that a first contact portion 412 protruding only on one side in the axial direction from the integrally rotating portion 410 is provided, but discloses a member protruding from the integrally rotating portion 410 on the other side in the axial direction. It has not been.
  • FIG. 8 of Patent Document 5 discloses an outer peripheral support portion 175 formed so as to protrude from both sides in the axial direction of the second rotating member 170 .
  • the outer peripheral support portion 175 protrudes radially outward from the outer peripheral side of the second rotating member 170 . That is, since the outer peripheral support portion 175 is not accommodated radially inward of the outer peripheral surface of the second rotating member 170, it is disadvantageous in terms of compactness and strength. That is, when the outer peripheral support portion 175 repeatedly contacts the first support portion 161 of the first rotating member 160 and the inner peripheral support portion 189 of the housing 180, the outer peripheral support portion 175 is deformed, or the outer peripheral support portion 175 is deformed from the radial direction. It can look and rotate.
  • the intermediate first projection 38 and the intermediate second projection 39 are integrally formed with the side plate portion 37 and do not protrude radially outward beyond the side plate portion 37. Therefore, the above problems are unlikely to occur.
  • the third support portion 173 of the second rotating member 170 described in FIG. 3 of Patent Document 5 protrudes only on one side in the axial direction, the intermediate first protrusions 38 protruding on both sides in the axial direction of the present disclosure and the middle-side second projection 39 .
  • the rotation limiting device 4 of this example is a steering wheel coupled and fixed to the first member 14 by changing the number of the intermediate members 16 arranged between the first projection 18 and the second projection 26 in the axial direction.
  • the rotatable amount of the shaft 9 can be adjusted. Therefore, according to the rotation limiting device 4 of this example, the degree of freedom in setting the rotatable amount of the steering shaft 9 can be improved. Specifically, as the number of intermediate members 16 is increased, the rotatable amount of the steering shaft 9 can be increased.
  • the intermediate members 16a and 16b include hollow circular plate-shaped side plate portions 37a and 37b, and intermediate side plate portions protruding from one circumferential position on the other axial side surface of the side plate portions 37a and 37b toward the other axial side.
  • 1 projections 38a, 38b, and second middle projections 39a, 39b projecting toward one side in the axial direction from one position on one side in the axial direction, which is on the opposite side of the first middle projections 38a, 38b in the radial direction.
  • the two intermediate members 16a and 16b are arranged in series in the axial direction and fitted onto the first cylindrical portion 19 of the first member 14 so as to be relatively rotatable.
  • the intermediate member 16a on the other side in the axial direction and the intermediate member 16b on the one side in the axial direction are given different reference numerals, but have the same shape.
  • the axial length of the large-diameter cylindrical surface portion 21 of the first cylindrical portion 19 and the axial length of the large-diameter cylindrical portion 29 of the second cylindrical portion 27 are increased by one intermediate member 16a, 16b. It is longer than the structure according to the first example of the embodiment.
  • the rotation restricting device 4a of this modified example has three annular clearance adjusting members 48 .
  • the gap adjusting member 48 on the other side in the axial direction is located between the radially inner portion of the other axial side surface of the side plate portion 37a of the intermediate member 16a on the other side in the axial direction and the first member 14 of the first member 14. It is axially sandwiched between the radial inner portion of one axial side surface (first side surface 25 ) of the first flange portion 20 .
  • the middle gap adjusting member 48 is arranged at the radially inner portion of one axial side surface of the side plate portion 37a of the intermediate member 16a on the other axial side and the radial direction of the other axial side surface of the side plate portion 37b of the intermediate member 16b on the one axial side. It is axially sandwiched between the inner portion.
  • the gap adjusting member 48 on one axial side is formed by the radially inner portion of one axial side surface of the side plate portion 37b of the intermediate member 16b on one axial side and the other axial side surface of the second flange portion 28 of the second member 15 ( It is axially sandwiched between the radially inner portion of the second side surface 34).
  • each gap adjusting member 48 is made of a material having a small coefficient of friction with respect to one axial side surface of the first flange portion 20, the other axial side surface of the second flange portion 28, and/or the side plate portions 37a and 37b. made of spacers.
  • each clearance adjustment member 48 can be configured from a resin washer, an oil-impregnated metal, or the like.
  • the rotation limiting device 4a when the steering wheel 2 is operated to the maximum right from the state where the steering wheel 2 is operated to the maximum left, the rotation limiting device 4a is: It operates as shown in the order of FIG. 7(A) ⁇ FIG. 7(B) ⁇ FIG. 7(C) ⁇ FIG. 7(D).
  • one side surface of the first protrusion 18 in the circumferential direction is aligned with the first intermediate protrusion of the intermediate member 16a on the other side in the axial direction.
  • 38a in the circumferential direction and one circumferential side surface of the second intermediate projection 39a of the intermediate member 16a on the other axial side is aligned with the first intermediate projection 38b of the intermediate member 16b on the one axial side.
  • the one circumferential side surface of the intermediate second projection 39b of the intermediate member 16b on one side in the axial direction contacts the other circumferential side surface of the second projection 26 in the circumferential direction.
  • the other side surface of the first projection 18 in the circumferential direction causes an intermediate position on the other side in the axial direction, as indicated by the arrow in FIG. 7(B).
  • One side surface in the circumferential direction of the intermediate first projection 38a of the member 16a is pushed toward the other side in the circumferential direction.
  • one side surface in the circumferential direction of the intermediate second protrusion 39b of the intermediate member 16b on one side in the axial direction is in contact with the other side surface in the circumferential direction of the second protrusion 26, and the first member 14 and the other side in the axial direction are separated from each other.
  • the second intermediate protrusion 38b of the intermediate member 16a on the other side in the axial direction is rotated clockwise by an angle smaller than the total width of the intermediate first protrusion 38b in the circumferential direction.
  • the other side surface in the circumferential direction of 39a abuts one side surface in the circumferential direction of the intermediate first protrusion 38b of the intermediate member 16b on one side in the axial direction.
  • the first member 14 and the two intermediate members 16a and 16b are arranged such that the circumferential width of the intermediate second projection 39b of the intermediate member 16b on one side in the axial direction of 360 degrees and the circumference of the second projection 26 When it is rotated clockwise by an angle smaller than the sum of the directional width, as shown in FIG. It abuts on one side surface of the protrusion 26 in the circumferential direction.
  • the intermediate member 16b on one side in the axial direction is prevented from rotating clockwise with respect to the second member 15 any further.
  • the clockwise rotation of the intermediate member 16b on one axial side is blocked, the intermediate member 16a on the other axial side is blocked from further clockwise rotation.
  • the first member 14 is blocked from further clockwise rotation, and is supported by the steering shaft 9 and the steering shaft 9. Further clockwise rotation of the fixed steering wheel 2 is prevented.
  • the first member 14 and the intermediate member 16a on the other side in the axial direction are different from each other in the circumferential direction width of the second protrusion 39a on the intermediate side of the intermediate member 16a on the other side in the axial direction from 360 degrees and the intermediate member 16b on the one side in the axial direction.
  • the intermediate member 16a on the other side in the axial direction rotates counterclockwise by an angle smaller than the total width of the intermediate member 16b in the circumferential direction.
  • One side surface of the projection 39a in the circumferential direction contacts the other side surface in the circumferential direction of the intermediate first projection 38b of the intermediate member 16b on one side in the axial direction.
  • the first member 14 and the two intermediate members 16a and 16b are arranged such that the circumferential width of the intermediate second projection 39b of the intermediate member 16b on one side in the axial direction of 360 degrees and the circumference of the second projection 26 When it rotates counterclockwise by an angle smaller than the sum of the directional width, as shown in FIG. 2 abuts on the other circumferential side surface of the projection 26 .
  • the intermediate member 16b on one side in the axial direction is prevented from rotating counterclockwise with respect to the second member 15 any further.
  • the counterclockwise rotation of the intermediate member 16b on one axial side is blocked, further counterclockwise rotation of the intermediate member 16a on the other axial side is blocked.
  • the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 19 of the first member 14, the inner peripheral surface of the side plate portion 37a of the intermediate member 16a on the other side in the axial direction, and/or the intermediate member 16b on the one side in the axial direction are rotated together with the first member 14 based on the frictional force acting between the side plate portion 37b and the inner peripheral surface of the side plate portion 37b. may rotate to In this case, the order of operation of the rotation limiting device 4a may differ from the examples shown in FIGS.
  • the rotation limiting device 4 (4a) of this example includes the intermediate first projections 38 (38a, 38b) projecting toward the other side in the axial direction and the second intermediate projections 38 (38a, 38b) projecting toward one side in the axial direction.
  • the rotatable amount of the steering shaft 9 is increased. can be increased.
  • the circumferential width W of the first projection 18, the second projection 26, the intermediate first projections 38 (38a, 38b), and the intermediate second projections 39 (39a, 39b) are all the same.
  • the rotatable amount of the steering shaft 9 can be increased by an angle smaller than 360 degrees by twice the width W in the circumferential direction (2W).
  • the rotatable amount of the steering shaft 9 can be increased by 270 degrees each time the intermediate member 16 (16a, 16b) is increased by one.
  • the lock speed can be increased by 0.75.
  • the rotatable amount of the steering shaft 9 is 540 degrees (the lock-to-lock rotational speed of the steering wheel 2 is 1.5 degrees).
  • the steering shaft 9 can be rotated by 810 degrees (the lock-to-lock rotation speed of the steering wheel 2 is 2). .25).
  • the rotation limiting device 4a of this modified example includes a portion between the first member 14 and the intermediate member 16a on one side in the axial direction, a portion between the intermediate member 16a on one side in the axial direction and the intermediate member 16b on the other side in the axial direction,
  • a gap adjusting member 48 is provided between the intermediate member 16b on the other side in the axial direction and the second member 15, respectively.
  • the gap adjusting members may be preload imparting members exhibiting elasticity in the axial direction.
  • the preload applying member can be formed by arranging a disc spring between a pair of resin washers, for example.
  • the preload applying member is arranged between the second flange portion and the side plate portion, the preload applying member is arranged by disposing a disc spring between a metal washer on one side in the axial direction and a resin washer on the other side in the axial direction. can be made.
  • it is possible to prevent the rotation resistance between the first member, the second member, and the intermediate member from increasing unnecessarily while providing the function of applying a preload between the first member and the second member. can.
  • the two intermediate members 16a and 16b have the same shape. That is, in the rotation restricting device of the present disclosure, the rotatable amount of the rotating member can be adjusted by increasing or decreasing the number of intermediate members having the same shape. Therefore, according to the rotation restricting device of the present disclosure, it is possible to prevent unnecessary increases in manufacturing costs, management costs, and assembly costs of parts, and to suppress increases in manufacturing costs of the rotation restricting device.
  • each of the side surfaces on both sides in the circumferential direction is inclined with respect to the axial direction when viewed from the radially outer side. For this reason, when the first rotating member 101 rotates, there is an axial separation between the first rotating member 101 and the second rotating member 103 and/or between the second rotating member 103 and the housing 102 . is added. Therefore, it is necessary to sufficiently increase the axial coupling strength of the first rotary member 101 to the steering shaft and the axial coupling strength of the housing 102 to the vehicle body.
  • both side surfaces in the circumferential direction of the first projection 18, both side surfaces in the circumferential direction of the second projection 26, and both side surfaces in the circumferential direction of the intermediate first projection 38 and the side surfaces on both sides in the circumferential direction of the intermediate second projection 39 extend linearly in the axial direction when viewed from the radial direction. Therefore, even if the first member 14 rotates with the rotation of the steering shaft 9, the shafts 14 between the first member 14 and the intermediate member 16 and between the intermediate member 16 and the second member 15 do not move. No directional force acts.
  • the radial rolling bearings 41 of the rotation support mechanism 17 are composed of ball bearings using balls as the plurality of rolling elements 45 .
  • the radial rolling bearing can also be configured by a radial roller bearing using rollers as rolling elements or a radial needle bearing using needles.
  • the inner ring 43 of the radial rolling bearing 41 is displaced to one side in the axial direction by a retaining ring 42 a locked in the inner diameter side locking groove 24 provided in the small diameter cylindrical surface portion 22 of the first member 14 . is blocked. That is, the inner ring 43 is axially sandwiched between the inner diameter side stepped surface 23 provided on the outer peripheral surface of the first member 14 and the snap ring 42a, and positioned in the axial direction.
  • the outer ring 44 of the radial rolling bearing 41 is prevented from being displaced to one side in the axial direction by a retaining ring 42b that is locked in the outer diameter side locking groove 33 provided in the inner peripheral surface of the small diameter cylindrical portion 30 of the second member 15. blocked. That is, the outer ring 44 is axially sandwiched and axially positioned between the outer diameter side stepped surface 32 provided on the inner peripheral surface of the second member 15 and the snap ring 42b.
  • the rotation support mechanism can be configured to include a radial slide bearing (bush) instead of the radial rolling bearing.
  • a radial slide bearing bush
  • the radially inner portion of the radial sliding bearing is axially sandwiched between the inner diameter side stepped surface provided on the outer peripheral surface of the first member and the snap ring retained on the outer peripheral surface
  • a radially outer portion of the radial sliding bearing is axially sandwiched between an outer diameter stepped surface provided on the inner peripheral surface of the second member and a snap ring engaged with the inner peripheral surface.
  • the circumferential width of the first projection 18, the circumferential width of the second projection 26, the circumferential width of the intermediate first projection 38, and the circumferential width of the intermediate second projection 39 are all Although it is 45 degrees, when implementing the present disclosure, the circumferential width of the first projection, the circumferential width of the second projection, the circumferential width of the intermediate first projection, and the circumferential width of the intermediate second projection
  • the directional width is not particularly limited, and can be set to any size. However, if these circumferential widths are excessively small, the strength of the protrusions cannot be sufficiently ensured. On the other hand, if the width in the circumferential direction is excessively large, the rotatable amount of the rotating member will be unnecessarily small.
  • the circumferential width of the first projection, the circumferential width of the second projection, the circumferential width of the intermediate first projection, and the circumferential width of the intermediate second projection are each 90 degrees or less. and preferably 30 degrees or more and 60 degrees or less.
  • all of the circumferential width of the first projection, the circumferential width of the second projection, the circumferential width of the intermediate first projection, and the circumferential width of the intermediate second projection are W [deg].
  • the circumferential width of the first projection, the circumferential width of the second projection, the circumferential width of the intermediate first projection, and the circumferential width of the intermediate second projection are all They do not have to be the same, and some or all of them can be different.
  • the first intermediate projection 38 and the second intermediate projection 39 provided on the intermediate member 16 are out of phase with each other in the circumferential direction by 180 degrees. Therefore, the center of gravity of the intermediate member 16 can be positioned on the central axis O of the intermediate member 16 . Therefore, even when no torque is applied to the steering shaft 9, it is possible to prevent the intermediate member 16 from rotating due to the action of gravity.
  • the phase of the intermediate first projection and the intermediate second projection in the circumferential direction can be set arbitrarily. Specifically, for example, as shown in a fourth example of the embodiment shown in FIGS. 12 and 13 to be described later, the phases in the circumferential direction of the first intermediate projection and the second intermediate projection are matched. Alternatively, the phases in the circumferential direction of the first intermediate projection and the second intermediate projection may be different by 90 degrees.
  • the first projection 18, the second projection 26, the intermediate first projection 38, and the intermediate second projection 39 all have fan-shaped end faces when viewed from the axial direction. Therefore, the contact area between the first projection 18 and the intermediate first projection 38 and the contact area between the second projection 26 and the intermediate second projection 39 are increased, and the contact surface pressure can be kept low.
  • Patent Document 2 neither describes nor suggests specific shapes of the engaging pieces 13a to 16a and 14b to 17b.
  • the first member 14 is coupled and fixed to the steering shaft 9 that rotates during use
  • the second member 15 is coupled and fixed to the steering column 8 that does not rotate during use
  • the second member can be coupled and fixed to the rotating member that rotates during use
  • the first member can be coupled and fixed to the stationary member that does not rotate during use.
  • the materials that make up the first member, the second member, and the intermediate member are not particularly limited as long as they can rotate (slid) relative to each other. be able to.
  • the first member, the second member and the intermediate member can be configured as one body, or can be configured by combining a plurality of parts.
  • the protrusions and the portions other than the protrusions can be made of different materials. If the first projection and the first intermediate projection are made of different metal materials, the adhesion between the first projection and the first intermediate projection can be prevented, and the second projection and the second intermediate projection can be separated. Adhesion between the second projection and the middle-side second projection can be prevented by using different metal materials. Also, if the projection is made of synthetic resin, the collision noise can be reduced.
  • a lubricant such as grease in the cylindrical space of .
  • an oil seal may be provided between the first tubular portion of the first member and the second flange portion and/or the second tubular portion of the second member.
  • the rotation limiting device 4 is incorporated in the steering unit 3 constituting the steer-by-wire steering device 1
  • the rotation limiting device of the present disclosure is limited to the steer-by-wire steering device. Instead, it can be incorporated and used to limit the amount of rotation of a rotating member of any rotating mechanical device, including a steering device in which a steering unit and a steering unit are mechanically connected.
  • FIG. 9 shows a second example of an embodiment of the present disclosure.
  • the intermediate member 16c includes a hollow circular plate-shaped side plate portion 37c and a circumference of the side plate portion 37c on the other side in the axial direction.
  • a first intermediate protrusion 38c protruding toward the other side in the axial direction from one position in the axial direction, and a first protrusion 38c on the axial side that is radially opposite to the first protrusion 38c in the axial direction. and a middle-side second projection 39c projecting toward. That is, the intermediate member 16c does not have the intermediate cylindrical portion 40 that the intermediate member 16 according to the first embodiment has.
  • the rotation limiting device 4b of this example has two ring-shaped clearance adjusting members 48. As shown in FIG. Of the two gap adjusting members 48, the gap adjusting member 48 on the other side in the axial direction is located between the radially inner portion of one axial side surface (first side surface 25) of the first flange portion 20 of the first member 14 and the side plate portion. It is axially sandwiched with the radially inner portion of the other axial side surface of 37c.
  • the gap adjusting member 48 on one side in the axial direction is a radially inner portion of one axial side surface of the side plate portion 37c and a radially inner portion of the other axial side surface (second side surface 34) of the second flange portion 28 of the second member 15. is axially sandwiched between
  • Each gap adjustment member 48 is configured by a spacer made of a material having a small coefficient of friction with respect to one axial side surface of the first flange portion 20, the other axial side surface of the second flange portion 28, and/or the side plate portion 37c.
  • each clearance adjustment member 48 can be configured from a resin washer, an oil-impregnated metal, or the like.
  • each intermediate member 16c includes a hollow circular plate-like side plate portion 37c and an intermediate side plate portion 37c protruding toward the other side in the axial direction from one position in the circumferential direction on the other side surface in the axial direction of the side plate portion 37c. 1 projection 38c, and a second intermediate projection 39c protruding toward one axial side from one position on the one side in the axial direction, which is radially opposite to the first intermediate projection 38c.
  • the three intermediate members 16c are arranged in series in the axial direction and fitted onto the large-diameter cylindrical surface portion 21 of the first tubular portion 19 of the first member 14 so as to be relatively rotatable.
  • the axial length of the large-diameter cylindrical surface portion 21 of the first tubular portion 19 and the axial length of the large-diameter tubular portion 29 of the second tubular portion 27 are increased by two intermediate members 16c. It is longer than the structure according to the second example of the form.
  • the rotation restricting device 4c of this example includes a portion between the three intermediate members 16c, a portion between the intermediate member 16c on the other side in the axial direction and the first flange portion 20, and a portion between the intermediate member 16c on one side in the axial direction.
  • Four gap adjusting members 48 are provided between the second flange portion 28 and the second flange portion 28 . This prevents the three intermediate members 16c from rattling with respect to the first member 14 and the second member 15 in the axial direction.
  • Each clearance adjustment member 48 is provided for one axial side surface (first side surface 25) of the first flange portion 20, the other axial side surface (second side surface 34) for the second flange portion 28, and/or the side plate portion 37c. It is made of a material with a small coefficient of friction.
  • the rotation restricting device 4c of this example includes three intermediate members 16c, the circumferential width of the first protrusion, the circumferential width of the second protrusion, the circumferential width of the intermediate first protrusion, and the intermediate side first protrusion.
  • the rotatable amount of the steering shaft 9 (see FIG. 1) coupled and fixed to the first member 14 is set to the rotation limit according to the first example of the embodiment.
  • it can be doubled.
  • the circumferential width W of the first projection 18, the second projection 26, the intermediate first projection 38c, and the intermediate second projection 39c are all set to 45 degrees.
  • the rotatable amount of the steering shaft 9 can be set to 1080 degrees.
  • the three intermediate members 16c have the same shape. Therefore, it is possible to prevent unnecessary increases in the manufacturing cost and management cost of the parts as well as the assembly cost, thereby suppressing an increase in the manufacturing cost of the rotation restricting device 4c.
  • the configuration and effects of other portions are the same as those of the first example of the embodiment, its modification, and the second example.
  • each intermediate member 16d includes a hollow circular plate-shaped side plate portion 37d and an intermediate side plate portion 37d protruding toward the other side in the axial direction from one circumferential position on the other side surface in the axial direction of the side plate portion 37d.
  • 1 projection 38d and a second intermediate projection 39d projecting toward one side in the axial direction from one position on one side surface in the axial direction whose phase in the circumferential direction matches that of the first intermediate projection 38d.
  • the three intermediate members 16d are arranged in series in the axial direction and fitted onto the large-diameter cylindrical surface portion 21 of the first tubular portion 19 of the first member 14 so as to be relatively rotatable.
  • the first The circumferential force applied from the projection 18 to the intermediate first projection 38c is transmitted in the circumferential direction through the side plate portion 37c and applied to the second intermediate projection 26 from the intermediate second projection 39c. Therefore, since a large force may be applied to the side plate portion 37c in the circumferential direction, it is necessary to ensure sufficient strength of the side plate portion 37c.
  • the first intermediate protrusion 38d and the second intermediate protrusion 39d are in phase with each other in the circumferential direction. Therefore, most of the circumferential force applied from the first protrusion 18 to the intermediate first protrusion 38d is directly transmitted to the intermediate second protrusion 39d without acting on the side plate portion 37d. It joins the second projection 26 from the second projection 39d. Therefore, it is possible to prevent a large force from acting on the side plate portion 37d in the circumferential direction.
  • the axial thickness of the side plate portion 37d may be reduced, or the first intermediate protrusion 38d and the second intermediate protrusion 39d may be made of a metal material, and the side plate portion 37d may be made of synthetic resin. , and it is easy to reduce the weight of the intermediate member 16d.
  • the configuration and effects of other portions are the same as those of the first example, its modification, the second example, and the third example of the embodiment.

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Abstract

回転制限装置は、第1突起を有する第1部材と、第1突起よりも軸方向片側に配置された第2突起を有し、第1部材の周囲に該第1部材に対する相対回転を可能に配置された第2部材と、軸方向に関して第1突起と第2突起との間に配置された側板部と、該側板部の軸方向他側面から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起と、該側板部の軸方向片側面から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起とを有し、径方向に関して第1部材と第2部材との間に配置され、かつ、該第1部材と該第2部材とに対する相対回転を可能に支持された少なくとも1個の中間部材と、第2部材を、第1部材の周囲に該第1部材に対する相対回転を可能に支持する回転支持機構と、を備える。

Description

回転制限装置およびステアリング装置
 本開示は、回転部材の回転可能量を制限するための回転制限装置、および、ステアリング装置に関する。
 ラックアンドピニオン式のステアリング装置では、ステアリングホイールを右または左に最大限まで操作する(切る)と、ラック軸の端部に支持固定されたラックエンドが、ハウジングに衝突する。このように、操舵ユニットと転舵ユニットとが機械的に接続されたラックアンドピニオン式のステアリング装置では、転舵ユニットを構成するラック軸のストロークを制限することで、ステアリングホイールのロックトゥロック回転数(ステアリングホイールを右または左に最大限まで操作した状態から、左または右に最大限まで操作する際のステアリングホイールの回転数)を制限している。
 これに対し、ステアバイワイヤ式のステアリング装置では、操舵ユニットと転舵ユニットとが機械的に接続されていない。このため、転舵ユニットを構成するラック軸のストロークを制限することによっては、操舵ユニットを構成するステアリングホイールのロックトゥロック回転数を制限することができない。
 図14は、特許文献1に記載された、ステアバイワイヤ式のステアリング装置において、ステアリングホイールのロックトゥロック回転数を機械的に制限するためのストッパユニット100を示している。ただし、図14は、特開2020-69844号公報の図4の左右を入れ替えて(左右対称に)表している。ストッパユニット100は、第1回転部材101と、ハウジング102と、第2回転部材103とを備える。
 第1回転部材101は、軸方向片側面(図14の左側面)に、軸方向片側に向けて突出した第1回転突起104を有する。第1回転部材101は、図示しないステアリングシャフトの先端部(軸方向他側の端部)に対し相対回転不能に結合固定される。すなわち、第1回転部材101は、ステアリングホイールの操作に伴って、ステアリングシャフトと一体的に回転する。
 ハウジング102は、軸方向他側面(図14の右側面)に、軸方向他側に向けて突出した固定突起105を有し、使用時にも回転しない。ステアリングシャフトは、ハウジング102の径方向内側に該ハウジング102に対する相対回転を可能に支持されている。
 第2回転部材103は、筒状部106と、該筒状部106の外周面の円周方向1箇所位置から径方向外側に向けて突出した第2回転突起107とを有する。第2回転部材103は、ステアリングシャフトの周囲に、該ステアリングシャフトおよび第1回転部材101と、ハウジング102とに対する相対回転を可能に支持されている。
 すなわち、ステアリングシャフトは、ハウジング102および第2回転部材103を軸方向片側から軸方向他側に向けて挿通し、かつ、ステアリングシャフトのうち、第2回転部材103の軸方向他側の端面から突出した先端部に、第1回転部材101が結合固定されている。また、ステアリングシャフトの軸方向片側の端部には、ステアリングホイールが支持固定されている。
 ストッパユニット100を備えるステアリング装置では、たとえば、ステアリングホイールを右に操作する(図14の左側から見て時計方向に回転させる)と、まず、ステアリングシャフトとともに第1回転部材101が、図14の上側から下側に向けて回転する。そして、第1回転突起104の円周方向片側面(図14の下側面)が、第2回転突起107の軸方向他側部分の円周方向他側面(図14の上側面)に衝突する。
 この状態から、さらにステアリングホイールを右に切ると、第2回転部材103が、ステアリングシャフトおよび第1回転部材101とともに、図14の上側から下側に向けて回転する。そして、第2回転突起107の軸方向片側部分の円周方向片側面が、固定突起105の円周方向他側面に当接する。これにより、ステアリングホイールがそれ以上左に操作されることが制限される。
 特許文献2には、減速歯車機構を用いることなく小形軽量の回転リミット動作を高精度に検出することを目的とした、多回転リミット機構が開示されている。この多回転リミット機構は、軸受板に回転自在に設けられ回転ストッパを固定して有する回転軸と、回転軸に遊嵌され回転ストッパにより回転を受ける複数のアイドル回転体と、回転軸に遊嵌されアイドル回転体と係合するストッパ回転体と、ストッパ回転体のストッパ部を両回転方向に付勢する一対のばね部材と、ストッパ部を検出するための電気的センサと、回転ストッパ、アイドル回転体及びストッパ回転体に設けられ互いに係合するための係合片と、を備える。
 特許文献3には、操作部材を中立位置から左右に回転させた場合に生じる打音の位置を一定とすることを目的とした、操舵装置が開示されている。この操舵装置は、転舵輪と機械的に接続されていない操作部材を回転可能に保持する。また、操舵装置は、操作部材の操作に応じて回転する軸部材と、軸部材を回転可能に保持する保持部材と、軸部材に取り付けられ、当該軸部材と一体に回転する回転爪を備える回転係合部材と、回転爪と係合しない位置に配置され保持部材に固定される固定爪と、回転係合部材と係合することにより軸部材の軸を中心として回転し、周方向において回転爪、および固定爪と係合する中間爪を備える中間係合部材と、回転爪と係合していない状態において、中間爪を固定爪に対し周方向における所定位置に付勢力によって維持する付勢部材と、を備える。
 特許文献4には、ステアバイワイヤ式のパワーステアリング装置が開示されている。このパワーステアリング装置では、ステアリングホイールの操舵角範囲を規制する回転規制機構が設けられている。回転規制機構は、第2入力軸と一体に回転する一体回転部と、一体回転部と相対回転する相対回転部と、相対回転部の回転を規制するストッパ機構と、を有する。
 特許文献5には、ステアバイワイヤ式のステアリング装置が開示されている。このステアリング装置は、ステアリングシャフトに結合されて連動して回転する第1回転部材と、第1回転部材の外周に支持されてステアリングシャフトが回転すると第1回転部材に連動して回転する第2回転部材と、第1回転部材及び第2回転部材が内蔵され、ステアリングコラムに結合され、第2回転部材の外周面が内周面に支持されて第2回転部材の回転を制限するハウジングと、を備えている。
日本国特開2020-69844号公報 日本国特開平05-042437号公報 日本国特開2021-172231号公報 日本国特開2006-182078号公報 米国特許公開第20220266895号明細書
 特許文献1に記載のストッパユニット100は、ステアリングシャフトの周囲に、第1回転部材101および第2回転部材103を相対回転を可能に支持し、かつ、ステアリングシャフトをハウジング102の径方向内側に回転可能に支持する以前の状態では、第1回転部材101とハウジング102と第2回転部材103とが分離する。このため、部品管理や組み付け作業が面倒になる。
 特許文献2の多回転リミット機構は、回転軸の回転エンドを検出するための装置であり、回転軸の回転をロックするものではない。
 特許文献1と同様、特許文献3の操舵装置においても、ステアリングシャフトに支持する以前の状態では、保持部材と回転係合部材と中間係合部材とが分離するため、部品管理や組み付け作業が面倒になる。
 同様に、特許文献4のパワーステアリング装置においても、ステアリングシャフトに支持する以前の状態では、一体回転部と相対回転部とストッパ機構とが分離するため、部品管理や組み付け作業が面倒になる。
 同様に、特許文献5のステアリング装置においても、ステアリングシャフトに支持する以前の状態では、第1回転部材と第2回転部材とハウジングとが分離するため、部品管理や組み付け作業が面倒になる。
 本開示は、上述のような事情に鑑みて、回転部材と固定部分との間に組み付ける以前の状態において、予め組み立ててアセンブリ化しておくことができる回転制限装置を実現することを目的としている。
 本開示の一態様に係る回転制限装置は、第1部材と、第2部材と、少なくとも1個の中間部材と、回転支持機構とを備える。
 前記第1部材は、第1突起を有する。
 前記第2部材は、前記第1突起よりも軸方向片側に配置された第2突起を有する。前記第2部材は、前記第1部材の周囲に該第1部材に対する相対回転を可能に配置されている。
 前記少なくとも1個の中間部材は、軸方向に関して前記第1突起と前記第2突起との間に配置された側板部と、該側板部の軸方向他側面から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起と、該側板部の軸方向片側面から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起とを有する。前記少なくとも1個の中間部材は、径方向に関して前記第1部材と前記第2部材との間に配置され、かつ、該第1部材と該第2部材とに対する相対回転を可能に支持されている。
 前記回転支持機構は、前記第2部材を、前記第1部材の周囲に該第1部材に対する相対回転を可能に支持している。
 本開示の一態様に係る回転制限装置では、前記第1部材は、軸方向片側を向いた第1側面と、該第1側面から軸方向片側に向けて突出した前記第1突起を有することができ、かつ、前記第2部材は、軸方向他側を向いた第2側面と、該第2側面から軸方向他側に向けて突出した前記第2突起を有することができる。
 本開示の一態様に係る回転制限装置では、前記第2部材は、第2筒部と、該第2筒部の内周面から径方向内側に向けて突出した第2フランジ部を有することができ、かつ、前記第2フランジ部は、軸方向他側面に前記第2側面を有することができる。
 本開示の一態様に係る回転制限装置では、前記第1部材は、前記少なくとも1個の中間部材を相対回転可能に外嵌する第1筒部と、該第1筒部の外周面から径方向外側に向けて突出した第1フランジ部とを有することができ、かつ、前記第1フランジ部は、軸方向片側面に前記第1側面を有することができる。
 本開示の一態様に係る回転制限装置では、前記回転支持機構は、前記第1部材に外嵌された内輪と、前記第2部材に内嵌された外輪と、該内輪と該外輪との間に転動自在に配置された複数個の転動体とを有するラジアル転がり軸受を備えることができる。
 本開示の一態様に係るステアリング装置は、ステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトの回転可能量を所定値に制限する回転制限装置を備える。
 前記回転制限装置は、本開示の一態様に係る回転制限装置により構成されている。
 前記第1部材と前記第2部材との一方の部材が、前記ステアリングシャフトに結合固定され、かつ、前記第1部材と前記第2部材との他方の部材が、使用時にも回転しない部分に支持固定されている。
 本開示の一態様に係る回転制限装置によれば、回転部材と固定部分との間に組み付ける以前の状態において、予め組み立ててアセンブリ化しておくことができる。
図1は、本開示の実施の形態の第1例に係る回転制限装置を備える、ステアバイワイヤ式ステアリング装置の1例を示す模式図である。 図2は、本開示の実施の形態の第1例に係る回転制限装置を示す断面図である。 図3は、本開示の実施の形態の第1例に係る回転制限装置を示す分解斜視図である。 図4(A)~図4(C)は、ステアリングホイールを左に最大限まで操作した状態から右に最大限まで操作する際の回転制限装置の動作を説明するための模式図である。 図5(A)~図5(C)は、ステアリングホイールを右に最大限まで操作した状態から左に最大限まで操作する際の回転制限装置の動作を説明するための模式図である。 図6は、本開示の実施の形態の第1例の変形例を示す断面図である。 図7(A)~図7(D)は、変形例について、ステアリングホイールを左に最大限まで操作した状態から右に最大限まで操作する際の回転制限装置の動作を説明するための模式図である。 図8(A)~図8(D)は、変形例について、ステアリングホイールを右に最大限まで操作した状態から左に最大限まで操作する際の回転制限装置の動作を説明するための模式図である。 図9は、本開示の実施の形態の第2例に係る回転制限装置を示す断面図である。 図10は、本開示の実施の形態の第3例に係る回転制限装置を示す断面図である。 図11は、本開示の実施の形態の第3例に係る回転制限装置を示す分解斜視図である。 図12は、本開示の実施の形態の第4例に係る回転制限装置を示す断面図である。 図13は、本開示の実施の形態の第4例に係る回転制限装置を示す分解斜視図である。 図14は、従来構造のストッパユニットを示す分解図である。
 [実施の形態の第1例]
 本開示の実施の形態の第1例について、図1~図5(C)により説明する。本例は、ステアバイワイヤ式のステアリング装置1のステアリングホイール2のロックトゥロック回転数を制限すべく、ステアリング装置1を構成する操舵ユニット3に回転制限装置4を組み込んだ例である。以下、まず、ステアリング装置1の全体構造を説明した後、回転制限装置4の構造および動作について説明する。
 <ステアリング装置1の全体構造>
 ステアリング装置1は、図1に示すように、ステアリングホイール2を有する操舵ユニット3と、1対の操舵輪5に舵角を付与する転舵ユニット6と、制御ユニット(ECU)7とを備える。ステアリング装置1は、操舵ユニット3と転舵ユニット6とが、機械的に接続されておらず、制御ユニット7を介して電気的に接続されたリンクレス構造を有する。
 操舵ユニット3は、ステアリングコラム8と、ステアリングシャフト9と、反力付与装置10と、回転制限装置4とを備える。
 ステアリングコラム8は、筒形状を有し、車体に対して支持される。
 ステアリングシャフト9は、ステアリングコラム8の径方向内側に回転自在に支持されている。ステアリングホイール2は、ステアリングシャフト9の後側の端部に支持固定されている。
 反力付与装置10は、ステアリングシャフト9の前側の端部に接続されている。反力付与装置10は、反力付与用モータと、ウォーム減速機などの減速機とを備え、該反力付与用モータの出力トルクを該減速機により増大してからステアリングシャフト9に付与する。
 回転制限装置4は、ステアリングシャフト9と、使用時にも回転しない部分との間に備えられ、ステアリングホイール2のロックトゥロック回転数を制限する。本例では、回転制限装置4は、ステアリングシャフト9の前側部分と、ステアリングコラム8の前側の端部との間に備えられている。ただし、回転制限装置4は、ステアリングシャフト9と、使用時にも回転しない固定部分との間であれば、任意の位置に備えることができる。具体的には、回転制限装置4を、ステアリングホイール2に近い側の部分、たとえばステアリングシャフト9の後側部分とステアリングコラム8の後側端部との間に備えることもできる。あるいは、回転制限装置4を、ステアリングシャフト9の前側の端部と反力付与装置10のハウジングとの間に備えることもできる。回転制限装置4を、ステアリングシャフト9の前側の端部と、反力付与装置10のハウジングとの間に配置すれば、該回転制限装置4を比較的容易に取り付けたり取り外したりすることができる。回転制限装置4の具体的な構成については後述する。
 操舵ユニット3は、運転者によるステアリングホイール2の操作を測定するトルクセンサや舵角センサなどのセンサをさらに備える。
 転舵ユニット6は、車体に支持固定されたギヤハウジング11と、直動部材と、該直動部材を直線駆動する転舵用アクチュエータ12とを備える。
 直動部材は、ラック軸やねじ軸などにより構成されている。直動部材は、その軸方向を車体の幅方向に向け、ギヤハウジング11の内側に軸方向の直線運動を可能に支持されている。直動部材の軸方向両側の端部には、図示しない球面継手を介して1対のタイロッド13の基端部が結合され、該1対のタイロッド13の先端部には、1対の操舵輪5が支持されている。
 直動部材がラック軸により構成される場合、転舵用アクチュエータ12は、ラック軸と噛合するピニオン軸と、転舵用モータと、減速機とを備え、転舵用モータの出力トルクを減速機により増大してからピニオン軸に入力し、該ピニオン軸を回転駆動することでラック軸を直線運動させる。
 直動部材がねじ軸により構成される場合、転舵用アクチュエータ12は、ねじ軸の周囲に該ねじ軸に対する回転を可能に支持されたナットと、転舵用モータと、減速機とを備える。転舵用アクチュエータ12は、転舵用モータの出力トルクを減速機により増大してからナットに入力し、該ナットを回転駆動することでねじ軸を直線運動させる。なお、ねじ軸とナットとを含む送りねじ機構は、ねじ軸の外周面に備えられた雄ねじ部と、ナットの内周面に備えられた雌ねじ部とを直接螺合させた滑りねじ式の送りねじ機構により構成することもできるし、ねじ軸の外周面に備えられた内径側ボールねじ溝と、ナットの内周面に備えられた外径側ボールねじ溝との間に複数個のボールを転動自在に配置してなるボールねじ式の送りねじ機構により構成することもできる。
 本例のステアリング装置1では、運転者がステアリングホイール2を操作すると、該ステアリングホイール2の操作が、操舵ユニット3のセンサにより測定され、その測定結果が制御ユニット7に出力される。制御ユニット7には、トルクセンサにより測定された操舵トルク、舵角センサにより測定された舵角、車速、ヨーレイト、加速度など、運転状況を示す各種信号が入力される。制御ユニット7は、運転状況を示す各種信号に基づいて、転舵ユニット6が備える転舵用アクチュエータ12を駆動する。これにより、直動部材が、車体の幅方向に変位し、1対のタイロッド13が押し引きされて、1対の操舵輪5に舵角が付与される。
 <回転制限装置4の構造>
 本例の回転制限装置4は、ステアリングシャフト9の前側部分と、使用時にも回転しないステアリングコラム8との間に備えられ、ステアリングシャフト9の回転可能量を所定値に制限することにより、ステアリングホイール2のロックトゥロック回転数を制限する。本例では、回転制限装置4は、第1部材14と、第2部材15と、1個の中間部材16と、回転支持機構17とを備える。
 なお、本例を含め、以下の説明では、軸方向片側とは、車両の前側であって、図2~図13の左側をいい、軸方向他側とは、車両の後側であって、図2~図13の右側をいう。
 第1部材14は、第1突起18を有する。
 本例では、第1部材14は、第1筒部19と、該第1筒部19の軸方向他側の端部外周面から径方向外側に向けて突出した中空円形板状の第1フランジ部20とを有する。
 第1筒部19は、ステアリングシャフト9の前側部分に対し相対回転不能に外嵌固定されている。すなわち、第1部材14は、ステアリングシャフト9とともに回転する。本例では、第1筒部19は、軸方向他側の大径円筒面部21と軸方向片側の小径円筒面部22とを、軸方向片側を向いた内径側段差面23により接続してなる段付円筒面状の外周面を有する。大径円筒面部21は、軸方向に関して外径が変化しない円筒面により構成されている。小径円筒面部22は、軸方向片側部分に全周にわたり備えられた内径側係止溝24を除き、軸方向に関して外径が変化しない円筒面により構成されている。また、内径側段差面23は、第1部材14の中心軸Oに直交する平坦面により構成されている。
 第1フランジ部20は、軸方向片側面に第1側面25を有し、かつ、該第1側面25の径方向外側部分の円周方向1箇所位置に、軸方向片側に向けて突出する第1突起18を有する。第1突起18の径方向内側面は、大径円筒面部21の軸方向他側の端部に隙間を介して対向している。
 本例では、第1突起18は、軸方向片側から見て、扇形の端面形状を有する。すなわち、第1突起18の径方向内側面および径方向外側面は、軸方向片側から見て、第1部材14の中心軸Oを中心とする円弧形の輪郭形状を有する。第1突起18の径方向外側面は、第1フランジ部20の外周面と同一の円筒面内に存在する。すなわち、第1突起18は、第1フランジ部20よりも径方向外側に突出していない。第1突起18の円周方向両側の側面は、軸方向片側から見て、第1部材14の中心軸Oを中心とする放射方向に伸長する直線状の輪郭形状を有し、かつ、径方向外側から見て、軸方向に直線状に伸長している。すなわち、第1突起18の円周方向両側の側面は、第1部材14の中心軸Oを含む仮想平面内に存在している。また、本例では、第1突起18の円周方向幅、すなわち円周方向両側の側面同士がなす角度を、45度としている。
 第2部材15は、第1突起18よりも軸方向片側に配置された第2突起26を有し、第1部材14の周囲に該第1部材14と同軸に、かつ、該第1部材14に対する相対回転を可能に配置される。
 本例では、第2部材15は、第2筒部27と、第2フランジ部28とを有する。
 第2筒部27は、軸方向他側の大径筒部29と軸方向片側の小径筒部30とを、中空円形板状の接続板部31により接続してなる段付円筒形状を有する。
 大径筒部29のうち、第2突起26の径方向外側の端部が接続された軸方向片側の端部を除く、軸方向他側部分の内周面は、軸方向に関して内径が変化しない円筒面により構成されている。
 小径筒部30は、内周面の軸方向他側の端部に、軸方向片側を向いた外径側段差面32を有し、かつ、内周面の軸方向片側部分に、外径側係止溝33を全周にわたって有する。
 第2フランジ部28は、接続板部31の内周面から径方向内側に向けて全周にわたって突出している。すなわち、第2フランジ部28は、中空円形状に構成されている。第2フランジ部28は、軸方向他側面に第2側面34を有し、かつ、該第2側面34の径方向外側部分の1箇所位置に、第2突起26を有する。第2突起26の径方向外側の端部は、大径筒部29の内周面の軸方向片側の端部に接続されている。
 本例では、第2突起26は、軸方向他側から見て、扇形の端面形状を有する。すなわち、第2突起26の径方向内側面および径方向外側面は、軸方向他側から見て、第2部材15の中心軸Oを中心とする円弧形の輪郭形状を有する。第2突起26の円周方向両側の側面は、軸方向他側から見て、第2部材15の中心軸Oを中心とする放射方向に伸長する直線状の輪郭形状を有し、かつ、径方向内側から見て、軸方向に直線状に伸長している。すなわち、第2突起26の円周方向両側の側面は、第2部材15の中心軸Oを含む仮想平面内に存在している。また、本例では、第2突起26の円周方向幅を、45度としている。
 第2部材15は、第2筒部27の大径筒部29の軸方向他側の端部の径方向反対側2箇所位置から径方向外側に向けて突出する1対の耳部35をさらに有する。それぞれの耳部35は、軸方向に貫通する結合孔36を有する。本例では、結合孔36は、軸方向に関して内径が変化しない円筒孔により構成されている。本例の回転制限装置4は、第2部材15の1対の耳部35の結合孔36をそれぞれ挿通した結合ボルトを、ステアリングコラム8の前側面に開口するコラム側ねじ孔に螺合することにより、使用時にも回転しないステアリングコラム8に対し支持固定される。
 中間部材16は、軸方向に関して第1突起18と第2突起26との間に配置された側板部37と、該側板部37の軸方向他側面から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起38と、該側板部37の軸方向片側面から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起39とを有する。中間部材16は、第1部材14および第2部材15と同軸に、かつ、第1部材14および第2部材15に対する相対回転を可能に支持されている。
 本例では、中間部材16は、第1部材14の第1筒部19に相対回転可能に外嵌される円筒状の中間筒部40と、該中間筒部40の軸方向中間部外周面から径方向外側に向けて突出した中空円形板状の側板部37とを有する。
 さらに、中間部材16は、側板部37の軸方向他側面の円周方向1箇所位置から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起38を有し、かつ、側板部37の軸方向片側面のうち、中間側第1突起38と径方向反対側となる1箇所位置(円周方向に関する位相が中間側第1突起38から180度外れた1箇所位置)から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起39を有する。中間側第1突起38の径方向内側の端部は、中間筒部40の外周面の軸方向他側部分に接続されており、かつ、中間側第2突起39の径方向内側の端部は、中間筒部40の外周面の軸方向片側部分に接続されている。
 本例では、中間側第1突起38は、軸方向他側から見て、扇形の端面形状を有する。すなわち、中間側第1突起38の径方向内側面および径方向外側面は、軸方向他側から見て、中間部材16の中心軸Oを中心とする円弧形の輪郭形状を有する。中間側第1突起38の径方向外側面は、側板部37の外周面と同一の円筒面内に存在する。すなわち、中間側第1突起38は、側板部37と一体的に形成されており、かつ、側板部37よりも径方向外側に突出していない。つまり中間側第1突起38は、側板部37の外周面よりも径方向内側に収まっている。なお、中間側第1突起38の径方向外側面は、側板部37の外周面よりも径方向内側に収まっていれば、必ずしも側板部37の外周面と同一の円筒面内に存在しなくてもよい。中間側第1突起38の円周方向両側の側面は、軸方向他側から見て、中間部材16の中心軸Oを中心とする放射方向に伸長する直線状の輪郭形状を有し、かつ、径方向外側から見て、軸方向に直線状に伸長している。すなわち、中間側第1突起38の円周方向両側の側面は、中間部材16の中心軸Oを含む仮想平面内に存在している。また、本例では、中間側第1突起38の円周方向幅を、45度としている。
 本例では、中間側第2突起39は、軸方向片側から見て、扇形の端面形状を有する。すなわち、中間側第2突起39の径方向内側面および径方向外側面は、軸方向片側から見て、中間部材16の中心軸Oを中心とする円弧形の輪郭形状を有する。中間側第2突起39の径方向外側面は、側板部37の外周面と同一の円筒面内に存在する。すなわち、中間側第2突起39は、側板部37と一体的に形成されており、かつ、側板部37よりも径方向外側に突出していない。つまり中間側第2突起39は、側板部37の外周面よりも径方向内側に収まっている。なお、中間側第2突起39の径方向外側面は、側板部37の外周面よりも径方向内側に収まっていれば、必ずしも側板部37の外周面と同一の円筒面内に存在しなくてもよい。中間側第2突起39の円周方向両側の側面は、軸方向片側から見て、中間部材16の中心軸Oを中心とする放射方向に伸長する直線状の輪郭形状を有し、かつ、径方向外側から見て、軸方向に直線状に伸長している。すなわち、中間側第2突起39の円周方向両側の側面は、中間部材16の中心軸Oを含む仮想平面内に存在している。また、本例では、中間側第2突起39の円周方向幅を、45度としている。
 回転支持機構17は、第2部材15を、第1部材14の周囲に該第1部材14に対する相対回転を可能に、かつ、不用意に分離しないように支持する。本例では、回転支持機構17は、第1部材14の小径円筒面部22と、第2部材15の小径筒部30の内周面との間に配置される。
 本例では、回転支持機構17は、ラジアル転がり軸受41と、それぞれが欠円環状の(軸方向から見てC字形の端面形状を有する)2個の止め輪42a、42bとを備える。
 ラジアル転がり軸受41は、内輪43と、外輪44と、複数個の転動体45とを有する。
 内輪43は、外周面に内輪軌道46を有し、第1部材14の小径円筒面部22にがたつきなく外嵌されている。また、内輪43は、軸方向他側面を、内径側段差面23に突き当て、かつ、軸方向片側面を、内径側係止溝24に係止された止め輪42aに突き当てている。換言すれば、内輪43は、内径側段差面23と内径側係止溝24に係止された止め輪42aとの間で軸方向に挟持されている。これにより、第1部材14に対する内輪43の位置決めが図られている。
 外輪44は、内周面に外輪軌道47を有し、第2部材15の小径筒部30にがたつきなく内嵌されている。また、外輪44は、軸方向他側面を、外径側段差面32に突き当て、かつ、軸方向片側面を、外径側係止溝33に係止された止め輪42bに突き当てている。換言すれば、外輪44は、外径側段差面32と外径側係止溝33に係止された止め輪42bとの間で軸方向に挟持されている。これにより、第2部材15に対する外輪44の位置決めが図られている。
 それぞれの転動体45は、内輪43の内輪軌道46と外輪44の外輪軌道47との間に転動自在に配置されている。本例では、転動体45として玉を使用している。すなわち、ラジアル転がり軸受41は、ラジアル玉軸受により構成されている。
 本例の回転制限装置4は、第1部材14の大径円筒面部21に中間部材16の中間筒部40を相対回転可能にがたつきなく外嵌し、かつ、第2部材15を、第1部材14と中間部材16との周囲に配置した状態で、第1部材14の小径円筒面部22と、第2部材15の小径筒部30の内周面との間に回転支持機構17を配置することで組み立てられて、アセンブリ化される。
 なお、回転制限装置4を組み立てた状態では、第2部材15の大径筒部29の内周面が、第1部材14の第1フランジ部20の外周面および第1突起18の径方向外側面と、中間部材16の側板部37の外周面、中間側第1突起38の径方向外側面および中間側第2突起39の径方向外側面とに隙間を介して対向し、かつ、第2フランジ部28の内周面が、第1部材14の大径円筒面部21の軸方向片側の端部に隙間を介して対向する。また、第1側面25の径方向内側部分が中間筒部40の軸方向他側の端面に摺接または近接対向し、かつ、第2側面34の径方向内側部分が中間筒部40の軸方向片側の端面に摺接または近接対向する。第1突起18の軸方向片側面は、側板部37の軸方向他側面に隙間を介して対向し、かつ、第2突起26の軸方向他側面は、側板部37の軸方向片側面に隙間を介して対向する。さらに、中間側第1突起38の軸方向他側面は、第1側面25に隙間を介して対向し、かつ、中間側第2突起39の軸方向片側面は、第2側面34に隙間を介して対向する。
 <回転制限装置4の動作>
 本例の回転制限装置4の動作について、図4(A)~図5(C)を用いて説明する。図4(A)~図5(C)は、第1部材14の第1突起18と、第2部材15の第2突起26と、中間部材16とを径方向外側から見た様子を模式的に示す図である。なお、以下の説明において、円周方向片側とは、運転席に着席した運転者から見て反時計方向前側であって、図4(A)~図5(C)の下側をいい、円周方向他側とは、運転席に着席した運転者から見て時計方向前側であって、図4(A)~図5(C)の上側をいう。
 まず、ステアリングホイール2を左(運転席に着席した運転者から見て反時計方向)に最大限まで操作した状態から右(運転席に着席した運転者から見て時計方向)に最大限まで操作する際には、回転制限装置4は、図4(A)→図4(B)→図4(C)の順に示すように動作する。
 すなわち、ステアリングホイール2を左に最大限まで操作した状態では、図4(A)に示すように、第1突起18の円周方向片側面が中間側第1突起38の円周方向他側面に当接し、かつ、第2突起26の円周方向他側面が中間側第2突起39の円周方向片側面に当接している。
 この状態から、ステアリングホイール2を右に操作して、ステアリングシャフト9を時計方向に回転させると、図4(A)に矢印で示すように、第2突起26の円周方向他側面は中間側第2突起39の円周方向片側面に当接したまま、第1部材14のみが時計方向に(円周方向他側に向けて)回転する。そして、第1部材14が、360度よりも第1突起18の円周方向幅と中間側第1突起38の円周方向幅との合計分だけ小さい角度、本例では270度だけ回転すると、図4(B)に示すように、第1突起18の円周方向他側面が中間側第1突起38の円周方向片側面に当接する。なお、この状態で、ステアリングホイール2はセンタに位置し、1対の操舵輪5は直進方向を向く。
 図4(B)に示す状態から、さらにステアリングホイール2を右に操作すると、図4(B)に矢印で示すように、第1突起18の円周方向他側面により、中間側第1突起38の円周方向片側面が円周方向他側に向けて押される。これにより、第1部材14と中間部材16とが一体となって、時計方向に(円周方向他側に向けて)回転する。そして、第1部材14と中間部材16とが、360度よりも第2突起26の円周方向幅と中間側第2突起39の円周方向幅との合計分だけ小さい角度、本例では270度だけ時計方向に回転すると、図4(C)に示すように、中間側第2突起39の円周方向他側面が第2突起26の円周方向片側面に当接する。中間側第2突起39の円周方向他側面が第2突起26の円周方向片側面に当接すると、中間部材16が第2部材15に対してそれ以上時計方向に回転することが阻止される。そして、中間部材16の時計方向への回転が阻止されると、第1部材14がそれ以上時計方向に回転することが阻止される。
 あるいは、図4(A)に示す状態から、ステアリングホイール2を右に操作することで、第1部材14が時計方向に回転すると、第1筒部19の外周面と中間筒部40の内周面との間に作用する摩擦力に基づいて、中間部材16が第1部材14に連れ回され、第1部材14と中間部材16とが一体になって回転する。そして、中間側第2突起39の円周方向他側面が第2突起26の円周方向片側面に当接し、中間部材16が第2部材15に対してそれ以上時計方向に回転することが阻止される。この状態から、さらにステアリングホイール2を右に操作すると、第1部材14のみが時計方向に回転する。そして、第1突起18の円周方向他側面が中間側第1突起38の円周方向片側面に当接し、第1部材14が中間部材16に対してそれ以上時計方向に回転することが阻止される。
 いずれにしても、第1部材14がそれ以上時計方向に回転することが阻止されると、ステアリングシャフト9および該ステアリングシャフト9に支持固定されたステアリングホイール2がそれ以上時計方向に回転することが阻止される。
 次に、ステアリングホイール2を右に最大限まで操作した状態から左に最大限まで操作する際には、回転制限装置4は、図5(A)→図5(B)→図5(C)の順に示すように動作する。
 すなわち、ステアリングホイール2を右に最大限まで操作した状態では、図5(A)に示すように、第1突起18の円周方向他側面が中間側第1突起38の円周方向片側面に当接し、かつ、第2突起26の円周方向片側面が中間側第2突起39の円周方向他側面に当接している。
 この状態から、ステアリングホイール2を左に操作して、ステアリングシャフト9を反時計方向に回転させると、図5(A)に矢印で示すように、第2突起26の円周方向片側面は中間側第2突起39の円周方向他側面に当接したまま、第1部材14のみが反時計方向に(円周方向片側に向けて)回転する。そして、第1部材14が、360度よりも第1突起18の円周方向幅と中間側第1突起38の円周方向幅との合計分だけ小さい角度、本例では270度だけ回転すると、図5(B)に示すように、第1突起18の円周方向片側面が中間側第1突起38の円周方向他側面に当接する。この状態で、ステアリングホイール2はセンタに位置し、1対の操舵輪5は直進方向を向く。
 図5(B)に示す状態から、さらにステアリングホイール2を左に操作すると、図5(B)に矢印で示すように、第1突起18の円周方向片側面により、中間側第1突起38の円周方向他側面が円周方向片側に向けて押される。これにより、第1部材14と中間部材16とが一体となって、反時計方向に(円周方向片側に向けて)回転する。そして、第1部材14と中間部材16とが、360度よりも第2突起26の円周方向幅と中間側第2突起39の円周方向幅との合計分だけ小さい角度、本例では270度だけ反時計方向に回転すると、図5(C)に示すように、中間側第2突起39の円周方向片側面が第2突起26の円周方向他側面に当接する。中間側第2突起39の円周方向片側面が第2突起26の円周方向他側面に当接すると、中間部材16が第2部材15に対してそれ以上反時計方向に回転することが阻止される。そして、中間部材16の反時計方向への回転が阻止されると、第1部材14がそれ以上反時計方向に回転することが阻止される。
 あるいは、図5(A)に示す状態から、ステアリングホイール2を左に操作することで、第1部材14が反時計方向に回転すると、第1筒部19の外周面と中間筒部40の内周面との間に作用する摩擦力に基づいて、中間部材16が第1部材14に連れ回され、第1部材14と中間部材16とが一体になって回転する。そして、中間側第2突起39の円周方向片側面が第2突起26の円周方向他側面に当接し、中間部材16が第2部材15に対してそれ以上反時計方向に回転することが阻止される。この状態から、さらにステアリングホイール2を左に操作すると、第1部材14のみが反時計方向に回転する。そして、第1突起18の円周方向片側面が中間側第1突起38の円周方向他側面に当接し、第1部材
14が中間部材16に対してそれ以上反時計方向に回転することが阻止される。
 いずれにしても、第1部材14がそれ以上反時計方向に回転することが阻止されると、ステアリングシャフト9および該ステアリングシャフト9に支持固定されたステアリングホイール2がそれ以上反時計方向に回転することが阻止される。
 本例の回転制限装置4では、回転支持機構17により、第2部材15を、第1部材14の周囲に該第1部材14に対する相対回転を可能に、かつ、不用意に分離しないように支持している。具体的には、第1部材14の大径円筒面部21に中間部材16の中間筒部40を相対回転可能にがたつきなく外嵌し、かつ、第2部材15を、第1部材14と中間部材16との周囲に配置した状態で、第1部材14の小径円筒面部22と、第2部材15の小径筒部30の内周面との間に回転支持機構17を配置している。このため、第1部材14をステアリングシャフト9に結合固定し、かつ、第2部材15をステアリングコラム8に支持固定する以前の状態においても、回転制限装置4を予め組み立てて、アセンブリ化しておくことができる。このため、部品管理および回転制限装置4の操舵ユニット3への組み付け作業を容易化することができて、回転制限装置4の取り扱い性を向上することができる。一方、上述した特許文献1~5に記載の発明は、本開示における第2部材15を第1部材14の周囲に相対回転可能に、かつ、不用意に分離しないように支持する回転支持機構17のような機構を有しておらず、部品管理や組み付け作業が面倒である。
 上述したように、本例の回転制限装置4では、中間部材16は、側板部37の軸方向他側面から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起38と、側板部37の軸方向片側面から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起39と、を有する。
 これに対して、特許文献2には、アイドル回転体14~16が係合片14a~16a,14b~16bを有することが開示されているが、そもそも特許文献2の多回転リミット機構は回転軸の回転エンドを検出するための装置であり、回転軸の回転をロックするものではなく、本開示の中間側第1突起38や中間側第2突起39とは構成や機能が異なる。
 特許文献3には、中間係合部材150と一体に形成されて軸方向に延びる第一係合部材141が開示されているが、第一係合部材141は、付勢部材160の第一及び第二アーム161,162と接触することによって打音の発生を防止するものであり、本開示の中間側第1突起38や中間側第2突起39とはその機能が異なる。
 特許文献4には、一体回転部410から軸方向片側のみに突出する第1当接部412が設けられることが開示されているが、一体回転部410から軸方向他側に突出する部材は開示されていない。
 特許文献5の図8には、第2回転部材170の軸方向両側に突出するように形成された外周支持部175が開示されている。しかしながら、外周支持部175は、第2回転部材170の外周側から径方向外側に突出している。すなわち外周支持部175は第2回転部材170の外周面よりも径方向内側に収まっていないため、コンパクト性や強度面で不利である。つまり、外周支持部175が第1回転部材160の第1支持部161やハウジング180の内周支持部189と接触を繰り返すと、外周支持部175が変形したり、外周支持部175が径方向から見て回転したりする可能性がある。これに対して、本開示の発明では、中間側第1突起38及び中間側第2突起39は、側板部37と一体的に形成され、かつ、側板部37よりも径方向外側に突出していないので、上記のような問題は発生し難い。なお、特許文献5の図3に記載された第2回転部材170の第3支持部173は、軸方向片側のみに突出しているため、本開示の軸方向両側に突出した中間側第1突起38及び中間側第2突起39とは異なる。
 また、本例の回転制限装置4は、軸方向に関して第1突起18と第2突起26との間に配置する中間部材16の個数を変更することにより、第1部材14に結合固定されたステアリングシャフト9の回転可能量を調整することができる。このため、本例の回転制限装置4によれば、ステアリングシャフト9の回転可能量の設定の自由度を向上させることができる。具体的には、中間部材16の個数を増やすほど、ステアリングシャフト9の回転可能量を大きくすることができる。
 図6~図8(D)は、中間部材16a、16bを2個備える回転制限装置4aを示している。中間部材16a、16bは、中空円形板状の側板部37a、37bと、該側板部37a、37bの軸方向他側面の円周方向1箇所位置から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起38a、38bと、軸方向片側面のうち、中間側第1突起38a、38bと径方向反対側となる1箇所位置から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起39a、39bとを有する。すなわち、中間部材16a、16bは、実施の形態の第1例に係る中間部材16が備える中間筒部40を備えていない。そして、2個の中間部材16a、16bは、軸方向に直列に並べられて、第1部材14の第1筒部19に相対回転可能に外嵌されている。なお、軸方向他側の中間部材16aと軸方向片側の中間部材16bとは、説明の便宜上、符号を異ならせているが、同一の形状を有する。また、第1筒部19の大径円筒面部21の軸方向長さおよび第2筒部27の大径筒部29の軸方向長さは、中間部材16a、16bを1個増やした分だけ、実施の形態の第1例に係る構造よりも長くなっている。
 本変形例の回転制限装置4aは、円環状の3個の隙間調整部材48を有する。3個の隙間調整部材48のうち、軸方向他側の隙間調整部材48は、軸方向他側の中間部材16aの側板部37aの軸方向他側面の径方向内側部分と第1部材14の第1フランジ部20の軸方向片側面(第1側面25)の径方向内側部分との間で軸方向に挟持されている。真ん中の隙間調整部材48は、軸方向他側の中間部材16aの側板部37aの軸方向片側面の径方向内側部分と軸方向片側の中間部材16bの側板部37bの軸方向他側面の径方向内側部分との間で軸方向に挟持されている。また、軸方向片側の隙間調整部材48は、軸方向片側の中間部材16bの側板部37bの軸方向片側面の径方向内側部分と第2部材15の第2フランジ部28の軸方向他側面(第2側面34)の径方向内側部分との間で軸方向に挟持されている。
 本変形例では、それぞれの隙間調整部材48は、第1フランジ部20の軸方向片側面および第2フランジ部28の軸方向他側面、並びに/または、側板部37a、37bに対する摩擦係数が小さい材料製のスペーサにより構成されている。具体的には、たとえば、それぞれの隙間調整部材48は、樹脂ワッシャや含油メタルなどにより構成することができる。
 本変形例の回転制限装置4aを備える操舵ユニット3(図1参照)において、ステアリングホイール2を左に最大限まで操作した状態から右に最大限まで操作する際には、回転制限装置4aは、図7(A)→図7(B)→図7(C)→図7(D)の順に示すように動作する。
 ステアリングホイール2を左に最大限まで操作した状態では、図7(A)に示すように、第1突起18の円周方向片側面が、軸方向他側の中間部材16aの中間側第1突起38aの円周方向他側面に当接し、軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向片側面が、軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向他側面に当接し、かつ、軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向片側面が、第2突起26の円周方向他側面に当接している。
 この状態から、ステアリングホイール2を右に操作して、ステアリングシャフト9を時計方向に回転させると、図7(A)に矢印で示すように、軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向片側面が、軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向他側面に当接し、かつ、軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向片側面が、第2突起26の円周方向他側面に当接したまま、第1部材14のみが時計方向に(円周方向他側に向けて)回転する。そして、第1部材14が、360度よりも第1突起18の円周方向幅と中間側第1突起38aの円周方向幅との合計分だけ小さい角度だけ時計方向に回転すると、図7(B)に示すように、第1突起18の円周方向他側面が、軸方向他側の中間部材16aの中間側第1突起38aの円周方向片側面に当接する。
 図7(B)に示す状態から、さらにステアリングホイール2を右に操作すると、図7(B)に矢印で示すように、第1突起18の円周方向他側面により、軸方向他側の中間部材16aの中間側第1突起38aの円周方向片側面が円周方向他側に向けて押される。これにより、軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向片側面は、第2突起26の円周方向他側面に当接したまま、第1部材14と軸方向他側の中間部材16aとが一体となって、時計方向に(円周方向他側に向けて)回転する。そして、第1部材14と軸方向他側の中間部材16aとが、360度よりも軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向幅と軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向幅との合計分だけ小さい角度だけ時計方向に回転すると、図7(C)に示すように、軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向他側面が、軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向片側面に当接する。
 図7(C)に示す状態から、さらにステアリングホイール2を右に操作することで、第1部材14と軸方向他側の中間部材16aとが一体となって時計方向に回転すると、図7(C)に矢印で示すように、軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向他側面により、軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向片側面が円周方向他側に向けて押される。これにより、第1部材14と、2個の中間部材16a、16bとが一体となって、時計方向に(円周方向他側に向けて)回転する。そして、第1部材14と、2個の中間部材16a、16bとが、360度よりも軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向幅と第2突起26の円周方向幅との合計分だけ小さい角度だけ時計方向に回転すると、図7(D)に示すように、軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向他側面が、第2突起26の円周方向片側面に当接する。この結果、軸方向片側の中間部材16bが第2部材15に対してそれ以上時計方向に回転することが阻止される。軸方向片側の中間部材16bの時計方向への回転が阻止されると、軸方向他側の中間部材16aがそれ以上時計方向に回転することが阻止される。そして、軸方向他側の中間部材16aの時計方向への回転が阻止されると、第1部材14がそれ以上時計方向に回転することが阻止されて、ステアリングシャフト9および該ステアリングシャフト9に支持固定されたステアリングホイール2がそれ以上時計方向に回転することが阻止される。
 これに対し、ステアリングホイール2を右に最大限まで操作した状態から左に最大限まで操作する際には、回転制限装置4aは、図8(A)→図8(B)→図8(C)→図8(D)の順に示すように動作する。
 すなわち、ステアリングホイール2を右に最大限まで操作した状態では、図8(A)に示すように、第1突起18の円周方向他側面が、軸方向他側の中間部材16aの中間側第1突起38aの円周方向片側面に当接し、軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向他側面が、軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向片側面に当接し、かつ、軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向他側面が、第2突起26の円周方向片側面に当接している。
 この状態から、ステアリングホイール2を左に操作して、ステアリングシャフト9を反時計方向に回転させると、図8(A)に矢印で示すように、軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向他側面が、軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向片側面に当接し、かつ、軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向他側面が、第2突起26の円周方向片側面に当接したまま、第1部材14のみが反時計方向に(円周方向片側に向けて)回転する。そして、第1部材14が、360度よりも第1突起18の円周方向幅と中間側第1突起38aの円周方向幅との合計分だけ小さい角度だけ反時計方向に回転すると、図8(B)に示すように、第1突起18の円周方向片側面が、軸方向他側の中間部材16aの中間側第1突起38aの円周方向他側面に当接する。
 図8(B)に示す状態から、さらにステアリングホイール2を左に操作すると、図8(B)に矢印で示すように、第1突起18の円周方向片側面により、軸方向他側の中間部材16aの中間側第1突起38aの円周方向他側面が円周方向片側に向けて押される。これにより、軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向他側面は、第2突起26の円周方向片側面に当接したまま、第1部材14と軸方向他側の中間部材16aとが一体となって、反時計方向に(円周方向片側に向けて)回転する。そして、第1部材14と軸方向他側の中間部材16aとが、360度よりも軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向幅と軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向幅との合計分だけ小さい角度だけ反時計方向に回転すると、図8(C)に示すように、軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向片側面が、軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向他側面に当接する。
 図8(C)に示す状態から、さらにステアリングホイール2を左に操作することで、第1部材14と軸方向他側の中間部材16aとが一体となって反時計方向に回転すると、図8(C)に矢印で示すように、軸方向他側の中間部材16aの中間側第2突起39aの円周方向片側面により、軸方向片側の中間部材16bの中間側第1突起38bの円周方向他側面が円周方向片側に向けて押される。これにより、第1部材14と、2個の中間部材16a、16bとが一体となって、反時計方向に(円周方向片側に向けて)回転する。そして、第1部材14と、2個の中間部材16a、16bとが、360度よりも軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向幅と第2突起26の円周方向幅との合計分だけ小さい角度だけ反時計方向に回転すると、図8(D)に示すように、軸方向片側の中間部材16bの中間側第2突起39bの円周方向片側面が、第2突起26の円周方向他側面に当接する。この結果、軸方向片側の中間部材16bが第2部材15に対してそれ以上反時計方向に回転することが阻止される。軸方向片側の中間部材16bの反時計方向への回転が阻止されると、軸方向他側の中間部材16aがそれ以上反時計方向に回転することが阻止される。そして、軸方向他側の中間部材16aの反時計方向への回転が阻止されると、第1部材14がそれ以上反時計方向に回転することが阻止されて、ステアリングシャフト9および該ステアリングシャフト9に支持固定されたステアリングホイール2がそれ以上反時計方向に回転することが阻止される。
 なお、本変形例の場合も、第1部材14の第1筒部19の外周面と、軸方向他側の中間部材16aの側板部37aの内周面および/または軸方向片側の中間部材16bの側板部37bの内周面との間に作用する摩擦力に基づいて、軸方向片側の中間部材16aおよび/または軸方向他側の中間部材16bが、第1部材14に連れ回されるように回転する場合がある。この場合、回転制限装置4aの動作順序が、図7および図8に示す例とは異なる場合がある。
 上述のように、本例の回転制限装置4(4a)は、軸方向他側に向けて突出する中間側第1突起38(38a、38b)および軸方向片側に向けて突出する中間側第2突起39(39a、39b)を有する中間部材16(16a、16b)の個数を増やし、該中間部材16(16a、16b)を軸方向に直列に並べて配置することで、ステアリングシャフト9の回転可能量を増やすことができる。具体的には、第1突起18と、第2突起26と、中間側第1突起38(38a、38b)および中間側第2突起39(39a、39b)との円周方向幅Wをすべて同じとした場合、中間部材16を1個増やすごとに、360度よりも円周方向幅Wの2倍(2W)分だけ小さい角度分、ステアリングシャフト9の回転可能量を大きくすることができる。
 円周方向幅Wが45度である場合、中間部材16(16a、16b)を1個増やすごとに、ステアリングシャフト9の回転可能量を270度だけ大きくすることができ、ステアリングホイール2のロックトゥロック回転数を0.75だけ増大させることができる。たとえば、実施の形態の第1例のように、中間部材16を1個だけ備える回転制限装置4では、ステアリングシャフト9の回転可能量は540度(ステアリングホイール2のロックトゥロック回転数は1.5)であるが、変形例のように、2個の中間部材16a、16bを備える回転制限装置4aでは、ステアリングシャフト9の回転可能量は810度(ステアリングホイール2のロックトゥロック回転数は2.25)とすることができる。
 なお、本変形例の回転制限装置4aは、第1部材14と軸方向片側の中間部材16aとの間部分、軸方向片側の中間部材16aと軸方向他側の中間部材16bとの間部分、および、軸方向他側の中間部材16bと第2部材15との間部分にそれぞれ、隙間調整部材48を有する。このため、第1部材14および第2部材15に対する中間部材16a、16bの軸方向に関するがたつきを抑えつつ、第1部材14と軸方向他側の中間部材16aとの間の回転抵抗、軸方向他側の中間部材16aと軸方向片側の中間部材16bとの間の回転抵抗、および、軸方向片側の中間部材16bと第2部材15との間の回転抵抗が徒に大きくなることを防止することができる。
 ただし、それぞれの隙間調整部材のうちの一部または全部を、軸方向の弾力を発揮する予圧付与部材とすることもできる。予圧付与部材は、たとえば、1対の樹脂ワッシャ同士の間に皿ばねを配置してなるものとすることができる。第2フランジ部と側板部との間部分に予圧付与部材を配置する場合、該予圧付与部材を、軸方向片側の金属ワッシャと軸方向他側の樹脂ワッシャとの間に皿ばねを配置してなるものとすることができる。これにより、第1部材と第2部材との間に予圧を付与する機能を備えつつ、第1部材および第2部材と中間部材との間の回転抵抗が徒に大きくなることを防止することができる。
 また、本変形例の回転制限装置4aでは、2個の中間部材16a、16bは、同一の形状を有する。すなわち、本開示の回転制限装置では、同一の形状を有する中間部材の個数を増減することで、回転部材の回転可能量を調整することができる。このため、本開示の回転制限装置によれば、部品の製造コストおよび管理コスト、並びに、組立コストが徒に増大することを防止でき、回転制限装置の製造コストの増大を抑えることができる。
 本例の回転制限装置4によれば、ステアリングシャフト9に対する第1部材14の軸方向に関する結合強度、および、ステアリングコラム8に対する第2部材15の軸方向に関する結合強度を徒に高くする必要がない。
 すなわち、前述の図14に示す特許文献1の従来構造のストッパユニット100では、第1回転突起104の円周方向両側の側面、固定突起105の円周方向両側の側面および第2回転突起107の円周方向両側の側面のそれぞれが、径方向外側から見て、軸方向に対し傾斜している。このため、第1回転部材101が回転すると、第1回転部材101と第2回転部材103との間、および/または、第2回転部材103とハウジング102との間に、軸方向に関して互いに離れる方向の力が加わる。したがって、ステアリングシャフトに対する第1回転部材101の軸方向に関する結合強度、および、車体に対するハウジング102の軸方向に関する結合強度を十分に高くする必要がある。
 これに対し、本例の回転制限装置4では、第1突起18の円周方向両側の側面、第2突起26の円周方向両側の側面、中間側第1突起38の円周方向両側の側面および中間側第2突起39の円周方向両側の側面のそれぞれは、径方向から見て、軸方向に直線状に伸長している。このため、ステアリングシャフト9の回転に伴って、第1部材14が回転した場合でも、第1部材14と中間部材16との間、および、中間部材16と第2部材15との間に、軸方向の力が作用することがない。このため、ステアリングシャフト9に対する第1部材14の軸方向に関する結合強度、および、ステアリングコラム8に対する第2部材15の軸方向に関する結合強度を徒に高くする必要がなく、回転制限装置4を備えるステアリング装置1の製造コストが徒に増大することを防止できる。
 本例の回転制限装置4では、回転支持機構17のラジアル転がり軸受41は、複数個の転動体45として玉を使用する玉軸受により構成されている。ただし、本開示を実施する場合、ラジアル転がり軸受を、転動体としてころを使用したラジアルころ軸受や、ニードルを使用したラジアルニードル軸受により構成することもできる。
 また、本例では、ラジアル転がり軸受41の内輪43は、第1部材14の小径円筒面部22に備えられた内径側係止溝24に係止された止め輪42aにより、軸方向片側への変位が阻止されている。すなわち、内輪43は、第1部材14の外周面に備えられた内径側段差面23と止め輪42aとの間で軸方向に挟持されて、軸方向に位置決めされている。ただし、本開示を実施する場合、ラジアル転がり軸受の内輪を第1部材に圧入により外嵌することで、軸方向片側への変位を阻止することもできる。
 ラジアル転がり軸受41の外輪44は、第2部材15の小径筒部30の内周面に備えられた外径側係止溝33に係止された止め輪42bにより、軸方向片側への変位が阻止されている。すなわち、外輪44は、第2部材15の内周面に備えられた外径側段差面32と止め輪42bとの間で軸方向に挟持されて、軸方向に位置決めされている。ただし、本開示を実施する場合、ラジアル転がり軸受の外輪を第2部材に圧入により内嵌することで、軸方向片側への変位を阻止することもできる。
 あるいは、回転支持機構は、ラジアル転がり軸受に代えて、ラジアル滑り軸受(ブッシュ)を含んで構成することもできる。この場合、第1部材の外周面に備えられた内径側段差面と該外周面に係止された止め輪との間で、ラジアル滑り軸受の径方向内側部分を軸方向に挟持し、かつ、第2部材の内周面に備えられた外径側段差面と該内周面に係止された止め輪との間で、ラジアル滑り軸受の径方向外側部分を軸方向に挟持する。
 本例では、第1突起18の円周方向幅、第2突起26の円周方向幅、中間側第1突起38の円周方向幅および中間側第2突起39の円周方向幅のいずれも45度としているが、本開示を実施する場合、第1突起の円周方向幅、第2突起の円周方向幅、中間側第1突起の円周方向幅および中間側第2突起の円周方向幅は、特に限定されるものではなく、任意の大きさに設定することができる。ただし、これらの円周方向幅が過度に小さいと、突起の強度を十分に確保することができない。一方、これらの円周方向幅が過度に大きいと、回転部材の回転可能量が徒に小さくなってしまう。これらを考慮すると、第1突起の円周方向幅、第2突起の円周方向幅、中間側第1突起の円周方向幅および中間側第2突起の円周方向幅は、それぞれ90度以下とすることができ、30度以上60度以下とすることが好ましい。
 なお、第1突起の円周方向幅、第2突起の円周方向幅、中間側第1突起の円周方向幅および中間側第2突起の円周方向幅のすべてをW[deg]とし、中間部材の個数をnとした場合、第1部材14に結合固定される回転部材の回転可能量α[deg]は、α=(360-2W)(n+1)となる。このため、Wを、90度以下、好ましくは30度以上60度以下とすれば、一般的な自動車で設定されるステアリングホイールのロックトゥロック回転数(1~4.167程度)を、最小限の中間部材の個数(4個以下)で実現することができる。
 また、本開示を実施する場合、第1突起の円周方向幅、第2突起の円周方向幅、中間側第1突起の円周方向幅および中間側第2突起の円周方向幅をすべて同じとする必要はなく、一部または全部を異ならせることもできる。
 本例では、中間部材16に備えられた中間側第1突起38と中間側第2突起39との円周方向に関する位相を180度異ならせている。このため、中間部材16の重心を該中間部材16の中心軸O上に位置させることができる。このため、ステアリングシャフト9にトルクが加わっていない状態においても、重力の作用により、中間部材16が回転しようとするのを抑えることができる。ただし、本開示を実施する場合、中間側第1突起と中間側第2突起との円周方向に関する位相は任意に設定することができる。具体的には、たとえば、後述する図12および図13に示す実施の形態の第4例に示すように、中間側第1突起と中間側第2突起との円周方向に関する位相を一致させることもできるし、中間側第1突起と中間側第2突起との円周方向に関する位相を90度異ならせることもできる。
 また、本例では、第1突起18、第2突起26、中間側第1突起38および中間側第2突起39はいずれも、軸方向から見て、扇形の端面形状を有する。このため、第1突起18と中間側第1突起38との接触面積、および、第2突起26と中間側第2突起39との接触面積を大きくして、接触面圧を小さく抑えることができる。これに対して、特許文献2には、係合片13a~16a,14b~17bの具体的形状について記載も示唆もされていない。
 本例では、使用時に回転するステアリングシャフト9に対し第1部材14を結合固定し、かつ、使用時にも回転しないステアリングコラム8に対し第2部材15を結合固定しているが、本開示を実施する場合、使用時に回転する回転部材に対し第2部材を結合固定し、かつ、使用時にも回転しない固定部材に対し第1部材を結合固定することもできる。
 本開示を実施する場合、第1部材、第2部材および中間部材を構成する材料は、互いに相対回転(摺動)可能であれば、特に限定されず、たとえば、合成樹脂や金属材料により構成することができる。また、第1部材、第2部材および中間部材は、全体を一体に構成することもできるし、複数の部品を組み合わせて構成することもできる。複数の部品を組み合わせて構成する場合には、たとえば、突起と、該突起以外の部分とを異なる材料により構成することもできる。第1突起と中間側第1突起とを異なる金属材料により構成すれば、第1突起と中間側第1突起との凝着を防止することができ、第2突起と中間側第2突起とを異なる金属材料により構成すれば、第2突起と中間側第2突起との凝着を防止することができる。また、突起を合成樹脂により構成すれば、衝突音を低減することができる。
 第1部材、第2部材および中間部材の凝着や焼き付きなどを防止する面からは、第1部材の第1筒部の外周面と第2部材の第2筒部の内周面との間の円筒状空間に、グリースなどの潤滑剤を封入することが望ましい。この場合、第1部材の第1筒部と、第2部材の第2フランジ部および/または第2筒部との間にオイルシールを備えることもできる。
 また、本例では、回転制限装置4を、ステアバイワイヤ式のステアリング装置1を構成する操舵ユニット3に組み込んだ例について説明したが、本開示の回転制限装置は、ステアバイワイヤ式のステアリング装置に限らず、操舵ユニットと転舵ユニットが機械的に接続されたステアリング装置を含め、任意の回転機械装置の回転部材の回転可能量を制限するために組み込んで使用することができる。
 [実施の形態の第2例]
 図9は、本開示の実施の形態の第2例を示している。本例の回転制限装置4bでは、実施の形態の第1例の変形例と同様に、中間部材16cは、中空円形板状の側板部37cと、該側板部37cの軸方向他側面の円周方向1箇所位置から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起38cと、軸方向片側面のうち、中間側第1突起38cと径方向反対側となる1箇所位置から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起39cとを有する。すなわち、中間部材16cは、実施の形態の第1例に係る中間部材16が備える中間筒部40を備えていない。
 本例の回転制限装置4bは、2個の円環状の隙間調整部材48を有する。2個の隙間調整部材48のうち、軸方向他側の隙間調整部材48は、第1部材14の第1フランジ部20の軸方向片側面(第1側面25)の径方向内側部分と側板部37cの軸方向他側面の径方向内側部分との間で軸方向に挟持されている。軸方向片側の隙間調整部材48は、側板部37cの軸方向片側面の径方向内側部分と第2部材15の第2フランジ部28の軸方向他側面(第2側面34)の径方向内側部分との間で軸方向に挟持されている。
 それぞれの隙間調整部材48は、第1フランジ部20の軸方向片側面および第2フランジ部28の軸方向他側面、並びに/または、側板部37cに対する摩擦係数が小さい材料製のスペーサにより構成されている。具体的には、たとえば、それぞれの隙間調整部材48は、樹脂ワッシャや含油メタルなどにより構成することができる。
 本例の回転制限装置4bによれば、第1部材14および第2部材15に対する中間部材16cの軸方向に関するがたつきを抑えつつ、第1部材14および第2部材15と中間部材16cとの間の回転抵抗が徒に大きくなることを防止することができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第1例およびその変形例と同様である。
 [実施の形態の第3例]
 図10および図11は、本開示の実施の形態の第3例を示している。本例の回転制限装置4cは、第1部材14と、第2部材15と、3個の中間部材16cとを備える。それぞれの中間部材16cは、すべて同一の形状を有する。本例では、それぞれの中間部材16cは、中空円形板状の側板部37cと、該側板部37cの軸方向他側面の円周方向1箇所位置から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起38cと、軸方向片側面のうち、中間側第1突起38cと径方向反対側となる1箇所位置から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起39cとを有する。3個の中間部材16cは、軸方向に直列に並べられて、第1部材14の第1筒部19の大径円筒面部21に相対回転可能に外嵌されている。なお、第1筒部19の大径円筒面部21の軸方向長さおよび第2筒部27の大径筒部29の軸方向長さは、中間部材16cを2個増やした分だけ、実施の形態の第2例に係る構造よりも長くなっている。
 さらに本例の回転制限装置4cは、3個の中間部材16c同士の間部分、軸方向他側の中間部材16cと第1フランジ部20との間部分、および、軸方向片側の中間部材16cと第2フランジ部28との間部分に、4個の隙間調整部材48を備える。これにより、第1部材14および第2部材15に対する3個の中間部材16cの軸方向のがたつきを防止している。それぞれの隙間調整部材48は、第1フランジ部20の軸方向片側面(第1側面25)および第2フランジ部28の軸方向他側面(第2側面34)、並びに/または、側板部37cに対する摩擦係数が小さい材料により構成されている。
 本例の回転制限装置4cは、中間部材16cを3個備えるため、第1突起の円周方向幅、第2突起の円周方向幅、中間側第1突起の円周方向幅および中間側第2突起の円周方向幅のすべてを45度とした場合、第1部材14に結合固定されたステアリングシャフト9(図1参照)の回転可能量を、実施の形態の第1例に係る回転制限装置4のように、中間部材16を1個のみ備える構造と比較して、2倍とすることができる。具体的には、本例の回転制限装置4cでは、第1突起18と、第2突起26と、中間側第1突起38cおよび中間側第2突起39cとの円周方向幅Wをすべて45度とした場合、ステアリングシャフト9の回転可能量を、1080度とすることができる。
 本例の回転制限装置4cでは、3個の中間部材16cが、同一の形状を有する。このため、部品の製造コストおよび管理コスト、並びに、組立コストが徒に増大することを防止でき、回転制限装置4cの製造コストの増大を抑えることができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第1例およびその変形例、並びに、第2例と同様である。
 [実施の形態の第4例]
 図12および図13は、本開示の実施の形態の第4例を示している。本例の回転制限装置4dは、第1部材14と、第2部材15と、3個の中間部材16dとを備える。それぞれの中間部材16dは、すべて同一の形状を有する。本例では、それぞれの中間部材16dは、中空円形板状の側板部37dと、該側板部37dの軸方向他側面の円周方向1箇所位置から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起38dと、軸方向片側面のうち、円周方向に関する位相が中間側第1突起38dと一致する1箇所位置から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起39dとを有する。3個の中間部材16dは、軸方向に直列に並べられて、第1部材14の第1筒部19の大径円筒面部21に相対回転可能に外嵌されている。
 本例の回転制限装置4dによれば、それぞれの中間部材16dの側板部37dに円周方向に大きな力が作用することを防止できる。
 すなわち、たとえば、実施の形態の第3例に係る回転制限装置4cのように、中間側第1突起38cと中間側第2突起39cとの円周方向に関する位相が180度異なる構造では、第1突起18から中間側第1突起38cに加わった円周方向の力は、側板部37cを円周方向に伝達され、中間側第2突起39cから第2突起26に加わる。したがって、側板部37cに円周方向に大きな力が加わる可能性があるため、側板部37cの強度を十分に確保する必要がある。
 これに対し、本例の回転制限装置4dでは、中間側第1突起38dと中間側第2突起39dとの円周方向に関する位相を一致させている。このため、第1突起18から中間側第1突起38dに加わった円周方向の力の大部分は、側板部37dに作用することなく、中間側第2突起39dにそのまま伝達され、該中間側第2突起39dから第2突起26に加わる。したがって、側板部37dに円周方向に大きな力が作用することを防止できる。このため、側板部37dの軸方向厚さを薄くしたり、中間側第1突起38dおよび中間側第2突起39dを金属材料により構成し、かつ、側板部37dを合成樹脂により構成したりすることができて、中間部材16dの軽量化を図りやすい。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第1例およびその変形例、第2例、並びに、第3例と同様である。
 なお、本出願は、2022年2月15日出願の日本特許出願(特願2022-021008)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
 1 ステアリング装置
 2 ステアリングホイール
 3 操舵ユニット
 4、4a、4b、4c、4d 回転制限装置
 5 操舵輪
 6 転舵ユニット
 7 制御ユニット
 8 ステアリングコラム
 9 ステアリングシャフト
 10 反力付与装置
 11 ギヤハウジング
 12 転舵用アクチュエータ
 13 タイロッド
 14 第1部材
 15 第2部材
 16、16a、16b、16c、16d 中間部材
 17 回転支持機構
 18 第1突起
 19 第1筒部
 20 第1フランジ部
 21 大径円筒面部
 22 小径円筒面部
 23 内径側段差面
 24 内径側係止溝
 25 第1側面
 26 第2突起
 27 第2筒部
 28 第2フランジ部
 29 大径筒部
 30 小径筒部
 31 接続板部
 32 外径側段差面
 33 外径側係止溝
 34 第2側面
 35 耳部
 36 結合孔
 37、37a、37b、37c、37d 側板部
 38、38a、38b、38c、38d 中間側第1突起
 39、39a、39b、39c、39d 中間側第2突起
 40 中間筒部
 41 ラジアル転がり軸受
 42a、42b 止め輪
 43 内輪
 44 外輪
 45 転動体
 46 内輪軌道
 47 外輪軌道
 48 隙間調整部材
100 ストッパユニット
101 第1回転部材
102 ハウジング
103 第2回転部材
104 第1回転突起
105 固定突起
106 筒状部
107 第2回転突起

Claims (6)

  1.  第1突起を有する第1部材と、
     前記第1突起よりも軸方向片側に配置された第2突起を有し、前記第1部材の周囲に該第1部材に対する相対回転を可能に配置された第2部材と、
     軸方向に関して前記第1突起と前記第2突起との間に配置された側板部と、該側板部の軸方向他側面から軸方向他側に向けて突出した中間側第1突起と、該側板部の軸方向片側面から軸方向片側に向けて突出した中間側第2突起とを有し、径方向に関して前記第1部材と前記第2部材との間に配置され、かつ、該第1部材と該第2部材とに対する相対回転を可能に支持された少なくとも1個の中間部材と、
     前記第2部材を、前記第1部材の周囲に該第1部材に対する相対回転を可能に支持する回転支持機構と、を備える、
     回転制限装置。
  2.  前記第1部材は、軸方向片側を向いた第1側面と、該第1側面から軸方向片側に向けて突出した前記第1突起を有し、
     前記第2部材は、軸方向他側を向いた第2側面と、該第2側面から軸方向他側に向けて突出した前記第2突起を有する、
     請求項1に記載の回転制限装置。
  3.  前記第2部材は、第2筒部と、該第2筒部の内周面から径方向内側に向けて突出した第2フランジ部とを有し、
     前記第2フランジ部は、軸方向他側面に前記第2側面を有する、
     請求項2に記載の回転制限装置。
  4.  前記第1部材は、前記少なくとも1個の中間部材を相対回転可能に外嵌する第1筒部と、該第1筒部の外周面から径方向外側に向けて突出した第1フランジ部とを有し、
     前記第1フランジ部は、軸方向片側面に前記第1側面を有する、
     請求項2または3に記載の回転制限装置。
  5.  前記回転支持機構は、前記第1部材に外嵌された内輪と、前記第2部材に内嵌された外輪と、該内輪と該外輪との間に転動自在に配置された複数個の転動体とを有するラジアル転がり軸受を備える、
     請求項1~4のいずれか1項に記載の回転制限装置。
  6.  ステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトの回転可能量を所定値に制限する回転制限装置を備え、
     前記回転制限装置が、請求項1~5のいずれか1項に記載の回転制限装置により構成されており、
     前記第1部材と前記第2部材との一方の部材が、前記ステアリングシャフトに結合固定され、かつ、前記第1部材と前記第2部材との他方の部材が、使用時にも回転しない部分に支持固定されている、
     ステアリング装置。
PCT/JP2022/046983 2022-02-15 2022-12-20 回転制限装置およびステアリング装置 WO2023157462A1 (ja)

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