WO2023175876A1 - ステアリング装置 - Google Patents

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WO2023175876A1
WO2023175876A1 PCT/JP2022/012520 JP2022012520W WO2023175876A1 WO 2023175876 A1 WO2023175876 A1 WO 2023175876A1 JP 2022012520 W JP2022012520 W JP 2022012520W WO 2023175876 A1 WO2023175876 A1 WO 2023175876A1
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WO
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movable
fixed
lateral
movable member
rail
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/012520
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健一 青田
良一 時岡
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ジェイテクト filed Critical 株式会社ジェイテクト
Priority to PCT/JP2022/012520 priority Critical patent/WO2023175876A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/183—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable adjustable between in-use and out-of-use positions, e.g. to improve access

Definitions

  • the present invention relates to a steering device that can move an operating member such as a steering wheel operated by a driver to steer a vehicle.
  • steering devices change the position of operating elements depending on the driver, and during automatic driving, the operating elements are stored on the dashboard, and during manual driving, the operating elements are placed in a position where the driver can operate them.
  • a steering device is present.
  • Patent Document 1 a movable member to which an operating member is rotatably attached is slidably held with respect to a fixed member fixed to a vehicle, and an operating position is a position for operating the operating member by the driver.
  • a steering device is disclosed that moves the steering device between the front position of the vehicle and the front position of the vehicle, which is the position when the operation becomes unnecessary due to automatic driving.
  • the present invention is based on the findings of the above-mentioned inventors, and aims to suppress the occurrence of wobbling due to aging deterioration of a steering device in which the position of an operating member can be changed.
  • one aspect of the present invention is a steering device used for steering a vehicle, which rotatably supports a fixed member fixed to the vehicle and an operating member, a movable member that is movable relative to the fixed member; a guide mechanism that guides movement of the movable member relative to the fixed member; a moving device that moves the movable member relative to the fixed member; and a movement that controls the moving device.
  • the movement control device includes a reference position determination unit that determines a reference position at which the movable member is placed; and a reference position determining unit that determines a reference position at which the movable member is placed; , an adding unit that derives a placement position by adding an additional value different from the previous advance to the reference position; and a moving device that positions the movable member at the placement position derived by the addition unit. and a placement control unit that controls.
  • the present invention by changing the position of the load applied to the guide mechanism to level out wear and suppress local wear, rattling of the operating member attached to the movable member and movement of the movable member can be prevented. It is possible to suppress rattling at the edges.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a steering system according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a steering device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the lateral guide mechanism.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the upper guide mechanism.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of a movement control device.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between a reference position, an additional value, a placement position, a lower limit value, and an upper limit value.
  • FIG. 3 is a block diagram showing another example of the functional configuration of the movement control device.
  • the drawings are schematic diagrams with emphasis, omission, or ratio adjustment as appropriate to explain the present invention, and the actual shapes, positional relationships, and ratios differ from the drawings.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis that may be shown in the drawings indicate orthogonal coordinates arbitrarily set for the purpose of explaining the drawings.
  • the Z-axis is not necessarily an axis along the vertical direction, and the X-axis and Y-axis are not necessarily in a horizontal plane.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overview of the configuration of a steering system 200 according to an embodiment.
  • the steering system 200 according to the present embodiment is a device that is mounted on a vehicle such as a passenger car, bus, truck, construction machine, or agricultural machine that can switch between a manual driving mode and an automatic driving mode, for example.
  • the steering system 200 includes a steering device 100 having an operating member 210 operated by a driver, and a steering mechanism section 230 that steers steered wheels 220.
  • the steering system 200 is a system that, for example, in a manual driving mode, reads the rotation angle of the operating member 210 using a sensor, etc., and steers the steered wheels 220 by reciprocating the rack shaft 231 from side to side based on the signals from the sensor, etc. It is.
  • a SBW Step By Wire
  • the steering wheel 220 connected to the rack shaft 231 via the tie rod 232 is steered by movement of the rack shaft 231 in the width direction of the vehicle (the left-right direction in FIG. 1).
  • the steering actuator 233 operates based on a signal indicating the rotation angle of the operating member 210 and the like transmitted from the steering device 100.
  • the rack shaft 231 moves in the width direction of the vehicle, and the steered wheels 220 are steered. That is, the steered wheels 220 are steered in accordance with the operation of the operating member 210.
  • the steering actuator 233 operates based on signals transmitted from an ECU (Electronic Control Unit) for automatic driving included in the vehicle, and thereby the steering actuator 233 operates without depending on the operation of the operating member 210.
  • the steering wheel 220 is steered.
  • FIG. 1 illustrates a configuration in which the driving force of the steering actuator 233 is transmitted to the rack shaft 231 using a belt
  • the method of transmitting the driving force of the steering actuator 233 to the rack shaft 231 is particularly limited.
  • the driving force of the steering actuator 233 may be transmitted to the rack shaft 231 via a pinion gear fixed to the rotating shaft of the steering actuator 233.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the steering device 100 according to the embodiment.
  • the steering device 100 is illustrated when the movable member 130 is moved relative to the fixed member 120 and is in a position where it extends toward the driver.
  • the steering device 100 includes an input shaft body 110, a fixed member 120, a movable member 130, an upper guide mechanism 140 that is one of the guide mechanisms, and a lateral guide mechanism that is the other one of the guide mechanisms. It includes a side guide mechanism 160, a movement device 125, and a movement control device 190, which will be described later.
  • the input shaft body 110 is a rod-shaped member to which an operating member 210 operated by the driver for steering the vehicle is attached to the tip, and is rotatably supported by the movable member 130.
  • a reaction force generator, a rotation angle sensor, and the like are attached to the input shaft body 110, and a reaction force is applied to the operation member 210 when the driver operates the operation member 210. Further, the rotation angle sensor outputs a signal for synchronizing the rotational position of the operating member 210 with the turning angle of the turning wheel 220.
  • the fixing member 120 is a member that is fixedly attached to reinforcement, which is one of the structural members included in the vehicle body.
  • the manner in which the fixing member 120 is attached to the vehicle body is not limited, in the case of the present embodiment, the fixing member 120 is attached in a suspended state from a reinforcement extending in the width direction of the vehicle body.
  • the cross-sectional shape of the fixed member 120 perpendicular to the direction of movement of the movable member 130 relative to the fixed member 120 (the Y-axis direction in the drawing) is an L-shape rotated 90 degrees to the right, and has a plate-shaped fixed top plate portion. 121, and a fixed wall portion 122 extending in a hanging shape on one side (X- side in the figure) of the fixed top plate portion 121 in the width direction (X-axis direction in the figure).
  • a moving device 125 for moving the movable member 130 is attached below the fixed member 120 (Z- side in the figure).
  • the type of moving device 125 is not particularly limited, but in the case of this embodiment, the moving device 125 is connected to a fixed member via a fixed bracket 126 so as to extend in the moving direction of the movable member 130 (Y-axis direction in the figure).
  • a feed screw 127 rotatably attached to the feed screw 120, a movable nut 138 that meshes with the feed screw 127 and reciprocates in the moving direction of the movable member 130 by rotation of the feed screw 127, and a motor (not shown) that rotates the feed screw 127.
  • a rotary drive device 128 provided with.
  • the type of motor is not limited, if the motor is, for example, a servo motor, the moving device 125 may include a servo amplifier or the like.
  • the movable member 130 is a member that is attached to the fixed member 120 so that it can reciprocate between an advanced position and a retracted position by an upper guide mechanism 140, a lateral guide mechanism 160, and a moving device 125, which are guide mechanisms.
  • the input shaft body 110 that holds the operating member 210 is rotatably attached to the movable member 130 .
  • the cross-sectional shape perpendicular to the moving direction (Y-axis direction in the figure) of the movable member 130 is a shape obtained by rotating an L-shape by 90 degrees to the right, and the plate-shaped movable top plate portion 131 and a movable wall portion 132 extending in a hanging shape on one side (X- side in the figure) of the movable top plate portion 131 in the width direction (X-axis direction in the figure).
  • the movable wall portion 132 is thicker than the fixed wall portion 122 in the width direction, and is provided with a through hole 135 through which a harness connected to an operation switch or the like is inserted.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the lateral guide mechanism 160.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the upper guide mechanism 140.
  • the lateral guide mechanism 160 and the upper guide mechanism 140 function as guide mechanisms that guide the movement of the movable member 130 with respect to the fixed member 120.
  • the lateral guide mechanism 160 includes a lateral fixed rail 161, a lateral movable rail 162 slidably attached to the lateral fixed rail 161, and a plurality of lateral rolling element rows 163. It is equipped with.
  • the lateral rolling element row 163 is composed of a plurality of rolling elements arranged in the direction of movement of the lateral movable rail 162 with respect to the lateral fixed rail 161.
  • the rolling elements are arranged between a lateral fixed raceway surface 164 of the lateral fixed rail 161 and a lateral movable raceway surface 165 of the lateral movable rail 162.
  • the lateral fixed rail 161 has two lateral fixed raceway surfaces 164 and the lateral movable rail 162 has two lateral movable raceway surfaces 165.
  • the lateral fixed rail 161 and the lateral movable rail 162 are combined so that each of the two lateral movable track surfaces 165 faces the lateral fixed track surface 164. That is, in the lateral guide mechanism 160, there are two sets of the lateral fixed raceway surfaces 164 and the lateral movable raceway surfaces 165 that face each other.
  • lateral rolling element rows 163 are arranged between the lateral fixed raceway surfaces 164 and the lateral movable raceway surfaces 165, respectively.
  • each of the lateral fixed raceway surface 164 and the lateral movable raceway surface 165 is a curved surface (inner surface of the groove) that is elongated and recessed in a direction toward the other.
  • Each of the plurality of rolling elements included in the lateral rolling element row 163 is a metal sphere (bearing ball) in this embodiment.
  • two lateral spacers 166 are included between the rolling elements constituting the lateral rolling element row 163. These two lateral spacers 166 regulate the gap between the lateral fixed raceway surface 164 and the lateral movable raceway surface 165 to a predetermined distance, and as a result, the plurality of rolling elements included in the lateral rolling element row 163 are Able to roll properly. Further, each of the plurality of rolling elements included in the lateral rolling element row 163 is rotatably held by a plate-shaped lateral retainer 167 disposed between the lateral fixed rail 161 and the lateral movable rail 162. has been done. Two lateral spacers 166 included in the lateral rolling element row 163 are fixed to a lateral retainer 167. Each of the plurality of rolling elements is held by the lateral retainer 167 and rolls while maintaining their relative positions.
  • the lateral fixed rail 161 is fixed inside the fixed wall portion 122 of the fixed member 120.
  • the lateral movable rail 162 is fixed to the outside of the movable wall portion 132 of the movable member 130.
  • the lateral movable rail 162 moves in the forward and backward direction together with the movable member 130 with respect to the lateral fixed rail 161 attached to the fixed member 120.
  • the two lateral rolling element rows 163 maintain the state held by the lateral retainer 167 while moving the lateral fixed rail 161 and the lateral movable rail 162. Move forward and backward relative to the object.
  • An engaging body that comes into contact with the lateral retainer 167 is arranged on each of the lateral fixed rail 161 and the lateral movable rail 162. This prevents the two lateral rolling element rows 163 and the lateral retainer 167 from falling off the lateral fixed rail 161 and the lateral movable rail 162. Specifically, as shown in FIG.
  • a first lateral fixed engagement body 168 and a second lateral fixed engagement body 169 are fixed to each of the opposite ends of the lateral fixed rail 161 in the advance/retreat direction.
  • a first lateral movable engagement body 170 and a second movable engagement body 171 are fixed to each of the ends of the lateral movable rail 162 in the forward and backward directions.
  • the first lateral movable engaging body 170 moves the lateral movable rail 162, the lateral holder 167, and the lateral rolling element row 163 in the advancing direction by engaging with the lateral holder 167.
  • the position of the lateral rolling element row 163 with respect to the lateral fixed rail 161 is determined.
  • the second movable engaging body 171 engages with the lateral retainer 167, thereby moving the lateral movable rail 162, the lateral retainer 167, and the lateral rolling element row 163 in the backward direction.
  • the first lateral fixed engagement body 168 and the second lateral fixed engagement body 169 engage with the lateral holder 167 to stop the lateral holder 167 from moving.
  • the lateral movable rail 162 moves in the advancing direction and the lateral first movable engagement body 170 engages with the lateral first fixed engagement body 168 via the lateral retainer 167, the lateral movable rail 162 movement is restricted. Further, when the lateral movable rail 162 moves in the backward direction and the second movable engagement body 171 engages with the lateral second fixed engagement body 169 via the lateral retainer 167, the lateral movable rail 162 moves. is regulated.
  • the upper guide mechanism 140 includes an upper fixed rail 141, an upper movable rail 142 that is slidably attached to the upper fixed rail 141, and a plurality of upper rolling element rows 143.
  • the upper rolling element row 143 is composed of a plurality of rolling elements arranged in the moving direction (advancing/retracting direction) of the upper movable rail 142 with respect to the upper fixed rail 141.
  • the upper rolling element row 143 is arranged between the upper fixed raceway surface 144 of the upper fixed rail 141 and the upper movable raceway surface 145 of the upper movable rail 142.
  • the upper fixed rail 141 has four upper fixed raceway surfaces 144
  • the upper movable rail 142 has four upper movable raceway surfaces 145.
  • Each of these eight track surfaces is formed by a part of the flat portion of the upper fixed rail 141 or the upper movable rail 142.
  • the upper fixed rail 141 and the upper movable rail 142 are combined so that each of the four upper movable track surfaces 145 faces the upper fixed track surface 144. That is, in the upper guide mechanism 140, there are four pairs of upper fixed raceway surfaces 144 and upper movable raceway surfaces 145 that face each other.
  • an upper rolling element row 143 is arranged between the upper fixed raceway surfaces 144 and the upper movable raceway surfaces 145.
  • the upper guide mechanism 140 has four upper rolling element rows 143.
  • each of the two upper rolling element rows 143 arranged below the upper movable rail 142 includes two upper spacers 146. These four upper spacers 146 in total regulate the separation distance between the upper fixed raceway surface 144 and the upper movable raceway surface 145 to a predetermined distance, and as a result, the plurality of rolling elements included in the upper rolling element row 143 can be properly moved. Can roll. Further, like the rolling elements, the plurality of rolling elements included in the upper rolling element row 143 are rotatably held by a plate-shaped upper retainer 147. Two upper spacers 146 included in the upper rolling element row 143 are fixed to an upper retainer 147. Each of the plurality of rolling elements is held by the upper retainer 147 and rolls while maintaining their relative positions.
  • the upper fixed rail 141 is fixed to the lower surface of the fixed top plate portion 121 of the fixed member 120.
  • the upper movable rail 142 is fixed to the upper surface of the movable top plate portion 131 of the movable member 130.
  • the upper movable rail 142 moves in the forward and backward direction together with the movable member 130 with respect to the upper fixed rail 141 attached to the fixed member 120.
  • the two upper rolling element rows 143 move toward the upper fixed rail 141 while maintaining the state held by the upper retainer 147. , and move in the forward and backward directions with respect to the upper movable rail 142.
  • An engaging body that comes into contact with the upper retainer 147 is arranged on each of the upper fixed rail 141 and the upper movable rail 142. This prevents the two upper rolling element rows 143 and the upper retainer 147 from falling off the upper fixed rail 141 and the upper movable rail 142. Specifically, as shown in FIG.
  • an upper first fixed engagement body 148 and an upper second fixed engagement body 149 are fixed to the upper fixed rail 141 at both ends in the advancing and retreating direction, respectively.
  • An upper first movable engagement body 150 and an upper second movable engagement body 151 are fixed to the upper movable rail 142 at both ends in the advancing and retreating direction.
  • the first upper movable engaging body 150 moves the upper movable rail 142, the upper retainer 147, and the upper rolling element row 143 in the advancing direction by engaging with the upper retainer 147.
  • the position of the upper rolling element row 143 with respect to the upper fixed rail 141 is determined.
  • the second upper movable engaging body 151 moves the upper movable rail 142, the upper retainer 147, and the upper rolling element row 143 in the backward direction by engaging with the upper retainer 147.
  • the first upper fixed engagement body 148 and the second upper fixed engagement body 149 engage with the upper retainer 147 to stop the upper retainer 147 from moving.
  • the movement of the upper movable rail 142 is restricted. be done.
  • the upper movable rail 142 moves in the backward direction and the upper second movable engagement body 151 engages with the upper second fixed engagement body 149 via the upper retainer 147, the movement of the upper movable rail 142 is restricted. Ru.
  • the rolling elements are inserted between each raceway with a negative gap.
  • a preload is applied to the rolling elements.
  • the rolling elements and the retainer also move together with the movable rail, but the relative positions of the rolling element and the retainer with respect to each track surface at this time are uniquely determined.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the functional configuration of the movement control device 190.
  • the movement control device 190 is a device called an ECU (Electronic Control Unit) or the like that includes a processor and controls the movement device 125.
  • the movement control device 190 includes a reference position determination section 191, an addition section 192, and a placement control section 193 as processing sections realized by causing a processor to execute a program.
  • the reference position determination unit 191 determines a reference position that is a reference position at which the movable member 130 is advanced and placed relative to the fixed member 120.
  • the reference position is not particularly limited, and may be a predetermined value, for example. Further, the reference position may be set at an arbitrary position by the driver, for example. Further, in a case where a plurality of drivers with different physiques use the same vehicle, the reference position determination unit 191 may select one from a plurality of different reference positions. In the case of this embodiment, the reference position determination unit 191 acquires the reference position from the storage device 101.
  • the adding section 192 sets an additional value different from that when advancing the movable member 130 to the reference position in the range from a predetermined lower limit distance to a predetermined upper limit distance to the reference position.
  • the arrangement position of the movable member 130 is derived by adding it to the reference position determined by the determination unit 191.
  • the addition value added by the addition unit 192 is a value that changes each time the movable member 130 is advanced.
  • the range of change in the added value that is, the range from the lower limit to the upper limit that the added value can adopt, is preferably 5 mm or less.
  • the adding unit 192 limits the added value so that the deviation from the reference position is ⁇ 2.5 mm or more and +2.5 mm or less.
  • the adding unit 192 may add a predetermined reference value to the added value each time the movable member 130 advances, and when the upper limit value is reached, the adding unit 192 may return the added value to the lower limit value.
  • the addition unit 192 may randomly generate the addition value, which is a multiple of a predetermined reference value, between a lower limit value and an upper limit value.
  • the reference value used by the addition unit 192 to determine the addition value is preferably 10% or less of the diameter of the rolling elements included in the upper rolling element row 143 and the rolling elements included in the lateral rolling element row 163.
  • the reference value is selected from a range that is greater than or equal to the minimum distance (for example, 0.1 mm) over which the placement control unit 193 can control the movement of the movable member 130. If the diameter of the rolling elements included in the upper rolling element row 143 and the diameter of the rolling elements included in the lateral rolling element row 163 are different, the reference value may be determined based on the minimum diameter, and the different diameters may be statistically processed. You may decide to do so.
  • the placement control unit 193 controls the moving device 125 so that the movable member 130 is located at the placement position derived by the addition unit 192.
  • the motor included in the moving device 125 is a servo motor
  • the moving device 125 is a device that can move the movable member the minimum distance in the moving and retracting direction by rotating the motor by a minimum angle (for example, one pulse). becomes.
  • the placement control unit 193 outputs the number of pulses corresponding to the placement position to the moving device 125.
  • the minimum distance by which the moving device 125 moves the movable member 130 is not limited, but may be, for example, a range of 0.05 mm or more and 0.5 mm.
  • the arrangement control unit 193 may update the origin position based on a signal from a sensor that acquires the origin position of the movable member 130.
  • the movable member 130 is not placed at a predetermined reference position each time, but the position at which the movable member 130 is placed differs each time the movable member 130 advances.
  • the positions of the loads applied to the lateral guide mechanism 160 and the upper guide mechanism 140, which are the guide mechanisms, can be changed. Wear on the movable raceway surface 165 can be leveled and localized wear can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress rattling over time of the operating member 210 attached to the movable member 130 and rattling due to locally worn parts when the movable member 130 moves in and out.
  • the guide mechanism uses rolling elements, wear on the raceway surface can be smoothed out by setting the reference value used as the basis for determining the additional value to 10% or less of the diameter of the rolling element. becomes possible. Thereby, even if a rolling element passes through a worn portion, rattling of the movable member 130 can be suppressed.
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the embodiments of the present invention may be realized by arbitrarily combining the components described in this specification or by excluding some of the components.
  • the present invention also includes modifications obtained by making various modifications to the above-described embodiments that a person skilled in the art can conceive without departing from the gist of the present invention, that is, the meaning of the words written in the claims. It will be done.
  • the movement control device 190 includes a history acquisition unit 196 that acquires a position history that is a history regarding the placement position of the movable member 130, and the addition unit 192 arranges the movable member 130 at a position with a low placement rate based on the position history.
  • the additional value may be determined as follows.
  • the placement rate may be the frequency at which the movable member 130 is located at a specific placement position, or may be a value indicating the cumulative time during which the movable member 130 is located at a specific placement position.
  • the movement control device 190 may include a clock section 194, a recording section 195, and a history acquisition section 196, as shown in FIG.
  • the timer 194 measures the time from when the movable member 130 moves forward to the placement position until it moves from the placement position.
  • the recording unit 195 adds the time measured by the clock unit 194 to the cumulative time linked to the placement position that was placed at the same position in the past, and stores the result in the storage device 101.
  • the history acquisition unit 196 acquires the placement rate as a position history based on each placement position corresponding to the reference position determined by the reference position determination unit 191.
  • the adding unit 192 is movable to a position with a low placement rate, which is the ratio of the time that the movable member 130 was located at each placement position to the total time that the movable member 130 was placed at each placement position corresponding to the reference position.
  • An additional value is determined to arrange the member 130.
  • the adding unit 192 adds the determined addition value to the reference position to derive the arrangement position.
  • the arrangement control unit 193 can equalize the time spent at the arrangement position corresponding to the reference position. Therefore, the wear of the upper fixed raceway surface 144, the upper movable raceway surface 145, the lateral fixed raceway surface 164, and the lateral movable raceway surface 165, which are the guide mechanisms, is leveled out with higher precision than by equalizing the number of times the guide mechanism is located at the placement position. can be converted into
  • the adding unit 192 sets the upper limit value to 0 mm and the lower limit value to ⁇ 5 mm. , the lower limit value may be changed based on the reference position.
  • the steering device 100 is installed in a vehicle capable of automatic driving and moves the operating member 210 to the front of the vehicle where the driver cannot operate it during automatic driving, the steering device 100 is installed in a vehicle that does not have an automatic driving function. It does not matter if it is installed in
  • the number of rolling element rows each of the lateral guide mechanism 160 and the upper guide mechanism 140 has may be one or more.
  • the lateral guide mechanism 160 can slide the lateral movable rail 162 relative to the lateral fixed rail 161 as long as it has at least one lateral rolling element row 163 .
  • the upper guide mechanism 140 has at least one upper rolling element row 143
  • the upper movable rail 142 can be slid with respect to the upper fixed rail 141.
  • the upper guide mechanism 140 may have only one upper rolling element row 143 between the inner surface of the upper fixed rail 141 and the upper surface of the upper movable rail 142. That is, the number of upper rolling element rows 143 in the upper guide mechanism 140 may be three.
  • the upper rolling element row 143 arranged along the upper surface of the upper movable rail 142 is arranged at the center of the upper fixed rail 141 and the upper movable rail 142 in the X-axis direction. This is preferable from the viewpoint of realizing stable sliding motion.
  • the number of contact points of the rolling elements with the raceway surface may be two, as in the upper guide mechanism 140.
  • a rail mechanism having the same structure as the upper guide mechanism 140 is placed in the side guide mechanism 160 with its thickness direction (direction in which the fixed rail and movable rail are lined up) facing the width direction (X-axis direction) of the vehicle. It may be placed at any position.
  • the movable rail is structurally allowed to move (displace) in the vertical direction of the vehicle.
  • the rail mechanism can resist external forces in the vertical direction of the vehicle, so the movement of the movable member 130 in the vertical direction of the vehicle is mainly regulated by the rail mechanism.
  • the rolling elements may be of a different type than ball bearings.
  • a roller bearing may be employed as the rolling element and at least one of the rolling element.
  • the rolling elements and the material forming the rolling elements are not limited to metal.
  • the rolling element and at least one of the rolling element may be formed of resin, for example.
  • the rail mechanisms included in the steering device 100 do not need to be limited to the side guide mechanism 160 and the upper guide mechanism 140.
  • the steering device 100 may further include a tilt mechanism section that changes the vertical tilt of the steering device 100.
  • the tilt mechanism section changes the vertical tilt of the fixing member 120, for example. Thereby, the vertical position of the operating member 210 can be adjusted according to the driver's intention.
  • the moving device 125 may drive the movement of the movable member 130 by a method different from the feed screw method.
  • the moving device 125 may drive the movement of the movable member 130 in the forward and backward directions, for example, by expanding and contracting a rod fixed to the movable member 130 or moving in the forward and backward directions.
  • the present invention is useful as a steering device that can move an operating member, and can be used, for example, in vehicles equipped with wheels or track surfaces, such as passenger cars, buses, trucks, agricultural machinery, and construction machinery.
  • Placement control section 194... Time measurement section, 195... Recording section, 196... History acquisition section, 200... Steering system, 210... Operation member, 220... Steered wheel, 230... Steering mechanism section, 231... Rack shaft, 232... Tie rod, 233... Steering actuator

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Abstract

固定部材（１２０）と、固定部材（１２０）に対し移動可能な可動部材（１３０）と、可動部材（１３０）の移動を案内する上側案内機構（１４０）、横側案内機構（１６０）と、可動部材（１３０）を移動させる移動装置（１２５）と、移動装置（１２５）を制御する移動制御装置（１９０）と、を備え、移動制御装置（１９０）は、可動部材（１３０）を配置する基準位置を決定する基準位置決定部（１９１）と、可動部材（１３０）を進出させる際に、前回進出させた際とは異なる加算値を基準位置に加算して配置位置を導出する加算部（１９２）と、配置位置に可動部材（１３０）が位置するように移動装置（１２５）を制御する配置制御部（１９３）と、を備えるステアリング装置（１００）。

Description

ステアリング装置
　本発明は、車両の操舵のために運転者が操作するステアリングホイール等の操作部材を移動させることのできるステアリング装置に関する。
　従来、運転者の違いに応じて操作部材の位置を変化させるステアリング装置や、自動運転の際には操作部材をダッシュボードに格納し、手動運転時には運転者が操作できる位置に操作部材を配置するステアリング装置が存在している。
　例えば特許文献１には、操作部材が回転可能に取り付けられた可動部材を、車両に固定された固定部材に対しスライド可能に保持し、運転者による操作部材の操作のための位置である操作位置と、自動運転により操作が不要になった際の位置である車両の前方位置との間で移動させるステアリング装置が開示されている。
特開２０２１－１０９６１１号公報
　ところが、走行中の車両の揺れなどによる操作部材の振動や、手動運転をする際に運転者から操作部材に加えられる負荷が、可動部材をスライドさせるスライド機構に繰り返し加わることで、スライド機構の特定の部分が摩耗し、操作部材のがたつきや、スライドの際のがたつきが発生することを発明者は見出した。
　本発明は、上記発明者の知見に基づくものであり、操作部材の位置を変更可能なステアリング装置の経年劣化によるがたつきの発生の抑制を目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の１つであるステアリング装置は、車両の操舵に用いられるステアリング装置であって、前記車両に固定される固定部材と、操作部材を回転可能に支持し、前記固定部材に対し移動可能な可動部材と、前記固定部材に対する前記可動部材の移動を案内する案内機構と、前記固定部材に対し前記可動部材を移動させる移動装置と、前記移動装置を制御する移動制御装置と、を備え、前記移動制御装置は、前記可動部材を配置する基準位置を決定する基準位置決定部と、前記可動部材を進出させる際に、所定の下限距離から所定の上限距離の範囲において、前回進出させた際とは異なる加算値を前記基準位置に加算して配置位置を導出する加算部と、前記加算部により導出された配置位置に前記可動部材が位置するように前記移動装置を制御する配置制御部と、を備える。
　本発明によれば、案内機構に加わる負荷の位置を変化させて摩耗を平準化し、局部的な摩耗を抑制することにより、可動部材に取り付けられる操作部材のがたつきや、可動部材が移動する際のがたつきを抑制することができる。
実施の形態に係るステアリングシステムの構成を示す模式図である。 実施の形態に係るステアリング装置の外観を示す斜視図である。 横側案内機構を分解して示す斜視図である。 上側案内機構を分解して示す斜視図である。 移動制御装置の機能構成を示すブロック図である。 基準位置、加算値、配置位置、下限値、上限値の関係を示す図である。 移動制御装置の機能構成の別例を示すブロック図である。
　以下、本発明に係るステアリング装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するために一例を挙示するものであり、本発明を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。
　また、図面は、本発明を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。また、図中に示す場合があるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、図の説明のために任意に設定した直交座標を示している。つまりＺ軸は、鉛直方向に沿う軸とは限らず、Ｘ軸、Ｙ軸は、水平面内に存在するとは限らない。
　また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本発明に関する任意の構成要素として説明している。
　図１は、実施の形態に係るステアリングシステム２００の構成概要を示す模式図である。本実施の形態に係るステアリングシステム２００は、例えば手動運転モードと自動運転モードとを切り替えることができる乗用車、バス、トラック、建設機械、または農業機械などの車両に搭載される装置である。
　ステアリングシステム２００は、図１に示すように、運転者に操作される操作部材２１０を有するステアリング装置１００と、転舵輪２２０を転舵させる転舵機構部２３０とを備える。ステアリングシステム２００は、例えば手動運転モードにおいて、操作部材２１０の回転角などをセンサ等で読み取り、センサ等の信号に基づいてラックシャフト２３１が左右に往復動することで転舵輪２２０を転舵するシステムである。このようなシステムは、例えばＳＢＷ（Ｓｔｅｅｒ　Ｂｙ　Ｗｉｒｅ）システムと呼ばれる。
　転舵機構部２３０では、ラックシャフト２３１の車両の幅方向（図１における左右方向）の移動により、タイロッド２３２を介してラックシャフト２３１に接続された転舵輪２２０が転舵する。具体的には、手動運転モードでは、ステアリング装置１００から送信される操作部材２１０の回転角等を示す信号に基づき、転舵用アクチュエータ２３３が動作する。これにより、ラックシャフト２３１が車両の幅方向に移動し、転舵輪２２０が転舵する。つまり、操作部材２１０の操作に応じて、転舵輪２２０が転舵する。自動運転モードでは、車両が備える自動運転のためのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）から送信される信号等に基づいて転舵用アクチュエータ２３３が動作し、これにより、操作部材２１０の操作によらず、転舵輪２２０が転舵する。図１では、転舵用アクチュエータ２３３の駆動力をベルトを用いてラックシャフト２３１に伝達する構成が例示されているが、転舵用アクチュエータ２３３の駆動力のラックシャフト２３１への伝達方法に特に限定はない。例えば、転舵用アクチュエータ２３３の回転軸に固定されたピニオン歯車を介して、転舵用アクチュエータ２３３の駆動力がラックシャフト２３１に伝達されてもよい。
　図２は、実施の形態に係るステアリング装置１００の外観を示す斜視図である。図２では、可動部材１３０が固定部材１２０に対し移動し、運転者側に進出した配置位置にある場合のステアリング装置１００が図示されている。
　本実施の形態に係るステアリング装置１００は、入力軸体１１０と、固定部材１２０と、可動部材１３０と、案内機構の一つである上側案内機構１４０と、案内機構の他の一つである横側案内機構１６０と、移動装置１２５と、後述の移動制御装置１９０と、を備えている。
　入力軸体１１０は、車両の操舵のために運転者が操作する操作部材２１０が先端に取り付けられる棒状の部材であり、可動部材１３０に回転可能に支持されている。入力軸体１１０には、反力発生装置、回転角センサなどが取り付けられており、運転者が操作部材２１０を操作する際の反力が操作部材２１０に与えられる。また、回転角センサは、操作部材２１０の回転位置を、転舵輪２２０の転舵角と同期させるための信号を出力する。
　固定部材１２０は、車体が備える構造部材の一つであるリインフォースなどに固定的に取り付けられる部材である。固定部材１２０の車体への取り付け態様は限定されるものではないが、本実施の形態の場合、車体の幅方向に張り渡されるリインフォースに対し吊り下げられた状態で取り付けられている。可動部材１３０の固定部材１２０に対する移動方向（図中Ｙ軸方向）に垂直な固定部材１２０の断面形状は、Ｌ字形状を右に９０度回転させた形状であり、板状の固定天板部１２１と、幅方向（図中Ｘ軸方向）における固定天板部１２１の一方側（図中Ｘ－側）において垂下状に延在する固定壁部１２２とを備えている。
　固定部材１２０の下方（図中Ｚ－側）には、可動部材１３０を移動させるための移動装置１２５が取り付けられている。移動装置１２５の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、可動部材１３０の移動方向（図中Ｙ軸方向）に延在するように固定ブラケット１２６を介して固定部材１２０に回転可能に取り付けられる送りネジ１２７と、送りネジ１２７に噛み合い、送りネジ１２７の回転により可動部材１３０の移動方向に往復動する可動ナット１３８と、送りネジ１２７を回転させるモータ（不図示）を備えた回転駆動装置１２８と、を備えている。モータの種類は限定されるものではないが、モータが例えばサーボモータである場合、移動装置１２５は、サーボアンプなどを備えてもかまわない。
　可動部材１３０は、固定部材１２０に対し案内機構である上側案内機構１４０、横側案内機構１６０、および移動装置１２５によって進出位置と後退位置との間で往復動可能に取り付けられる部材である。可動部材１３０は、操作部材２１０を保持する入力軸体１１０が回転可能に取り付けられている。本実施の形態の場合、可動部材１３０の移動方向（図中Ｙ軸方向）に垂直な断面形状は、Ｌ字形状を右に９０度回転させた形状であり、板状の可動天板部１３１と、幅方向（図中Ｘ軸方向）における可動天板部１３１の一方側（図中Ｘ－側）において垂下状に延在する可動壁部１３２とを備えている。可動壁部１３２は、幅方向において固定壁部１２２よりも厚く、内部に操作スイッチなどに接続されるハーネスなどを刺し通す貫通孔１３５が設けられている。
　図３は、横側案内機構１６０を分解して示す斜視図である。図４は、上側案内機構１４０を分解して示す斜視図である。横側案内機構１６０、および上側案内機構１４０は、固定部材１２０に対する可動部材１３０の移動を案内する案内機構として機能している。
　横側案内機構１６０は、図３に示すように、横側固定レール１６１と、横側固定レール１６１に対してスライド可能に取り付けられた横側可動レール１６２と、複数の横側転動体列１６３と、を備えている。横側転動体列１６３は、横側可動レール１６２の横側固定レール１６１に対する移動方向に並ぶ複数の転動体により構成されている。転動体は、横側固定レール１６１が有する横側固定軌道面１６４と、横側可動レール１６２が有する横側可動軌道面１６５との間に配置されている。本実施の形態では、横側固定レール１６１は２つの横側固定軌道面１６４を有し、横側可動レール１６２は２つの横側可動軌道面１６５を有する。横側固定レール１６１、および横側可動レール１６２は、２つの横側可動軌道面１６５のそれぞれが、横側固定軌道面１６４と対向するように組み合わされている。つまり、横側案内機構１６０には、対向する横側固定軌道面１６４と横側可動軌道面１６５との組が２つ存在する。２組の横側固定軌道面１６４、および横側可動軌道面１６５のそれぞれにおいて、横側固定軌道面１６４と横側可動軌道面１６５との間に横側転動体列１６３がそれぞれ配置されている。本実施の形態では、横側固定軌道面１６４、および横側可動軌道面１６５のそれぞれは、長尺状でかつ他方に近づく方向に凹む湾曲面（溝の内面）である。横側転動体列１６３が備える複数の転動体のそれぞれは、本実施の形態では金属製の球体（ベアリングボール）である。
　本実施の形態において、横側転動体列１６３を構成する転動体の間には、２つの横側スペーサ１６６が含まれている。これら２つの横側スペーサ１６６により、横側固定軌道面１６４、および横側可動軌道面１６５の隙間が所定の距離に規制され、その結果、横側転動体列１６３に含まれる複数の転動体が適切に転動することができる。さらに、横側転動体列１６３に含まれる複数の転動体のそれぞれは、横側固定レール１６１と横側可動レール１６２との間に配置された板状の横側保持器１６７によって回転可能に保持されている。横側転動体列１６３に含まれる２つの横側スペーサ１６６は横側保持器１６７に固定されている。複数の転動体のそれぞれは、横側保持器１６７に保持されることで、互いの相対的な位置を維持しながら転動する。
　このように構成された横側案内機構１６０において、横側固定レール１６１は、固定部材１２０の固定壁部１２２の内側に固定されている。横側可動レール１６２は、可動部材１３０の可動壁部１３２の外側に固定されている。横側可動レール１６２は、固定部材１２０に取り付けられた横側固定レール１６１に対し可動部材１３０とともに進退方向に移動する。
　固定部材１２０に対し可動部材１３０が移動する際、２つの横側転動体列１６３は、横側保持器１６７に保持された状態を維持しながら、横側固定レール１６１、および横側可動レール１６２に対して進退方向に移動する。横側固定レール１６１、および横側可動レール１６２のそれぞれには、横側保持器１６７に当接する係合体が配置されている。これにより、２つの横側転動体列１６３、および横側保持器１６７の、横側固定レール１６１、および横側可動レール１６２からの脱落が抑制される。具体的には、図３に示すように、横側固定レール１６１には、進退方向の両端部のそれぞれに横側第一固定係合体１６８、および横側第二固定係合体１６９が固定されている。横側可動レール１６２には、進退方向の両端部のそれぞれに横側第一可動係合体１７０、および第二可動係合体１７１が固定されている。横側第一可動係合体１７０は、横側保持器１６７と係合することにより横側可動レール１６２とともに横側保持器１６７、および横側転動体列１６３を進出方向に移動させる。以上により可動部材１３０が進出方向に移動して配置位置で停止する場合、横側転動体列１６３の横側固定レール１６１に対する位置が決定される。第二可動係合体１７１は、横側保持器１６７と係合することにより横側可動レール１６２とともに横側保持器１６７、および横側転動体列１６３を後退方向に移動させる。横側第一固定係合体１６８、および横側第二固定係合体１６９は横側保持器１６７と係合し、横側保持器１６７の移動を止める。以上により、横側可動レール１６２が進出方向に移動して横側第一可動係合体１７０が横側保持器１６７を介して横側第一固定係合体１６８と係合した場合、横側可動レール１６２の移動が規制される。また、横側可動レール１６２が後退方向に移動して第二可動係合体１７１が横側保持器１６７を介して横側第二固定係合体１６９と係合した場合、横側可動レール１６２の移動が規制される。
　上側案内機構１４０は、図４に示すように、上側固定レール１４１と、上側固定レール１４１に対してスライド可能に取り付けられる上側可動レール１４２と、複数の上側転動体列１４３と、を備える。上側転動体列１４３は、上側可動レール１４２の上側固定レール１４１に対する移動方向（進退方向）に並ぶ複数の転動体により構成されている。上側転動体列１４３は、上側固定レール１４１が有する上側固定軌道面１４４と、上側可動レール１４２が有する上側可動軌道面１４５との間に配置されている。本実施の形態では、図４に示すように、上側固定レール１４１は４つの上側固定軌道面１４４を有し、上側可動レール１４２には４つの上側可動軌道面１４５を有する。これら８つの軌道面のそれぞれは、上側固定レール１４１または上側可動レール１４２が有する平面部分の一部によって形成されている。上側固定レール１４１、および上側可動レール１４２は、４つの上側可動軌道面１４５のそれぞれが、上側固定軌道面１４４と対向するように組み合わされている。つまり、上側案内機構１４０には、対向する上側固定軌道面１４４と上側可動軌道面１４５との組が４つ存在する。４組の上側固定軌道面１４４、および上側可動軌道面１４５のそれぞれにおいて、上側固定軌道面１４４と上側可動軌道面１４５との間に上側転動体列１４３が配置されている。このように、上側案内機構１４０は、４つの上側転動体列１４３を有している。
　本実施の形態において、上側可動レール１４２の下方に配置された２つの上側転動体列１４３のそれぞれには、２つの上側スペーサ１４６が含まれている。これら合計４つの上側スペーサ１４６により、上側固定軌道面１４４、および上側可動軌道面１４５の離間距離が所定の距離に規制され、その結果、上側転動体列１４３に含まれる複数の転動体が適切に転動することができる。さらに、上側転動体列１４３に含まれる複数の転動体は、転動体と同様に、板状の上側保持器１４７によって回転可能に保持されている。上側転動体列１４３に含まれる２つの上側スペーサ１４６は上側保持器１４７に固定されている。複数の転動体のそれぞれは、上側保持器１４７に保持されることで、互いの相対的な位置を維持しながら転動する。
　このように構成された上側案内機構１４０において、上側固定レール１４１は、固定部材１２０の固定天板部１２１の下面に固定されている。上側可動レール１４２は、可動部材１３０の可動天板部１３１の上面に固定されている。上側可動レール１４２は、固定部材１２０に取り付けられた上側固定レール１４１に対し可動部材１３０とともに進退方向に移動する。
　固定部材１２０に対し可動部材１３０が移動する際、２つの上側転動体列１４３は、横側転動体列１６３と同様に、上側保持器１４７に保持された状態を維持しながら、上側固定レール１４１、および上側可動レール１４２に対して進退方向に移動する。上側固定レール１４１、および上側可動レール１４２のそれぞれには、上側保持器１４７に当接する係合体が配置されている。これにより、２つの上側転動体列１４３、および上側保持器１４７の、上側固定レール１４１、および上側可動レール１４２からの脱落が抑制される。具体的には、図４に示すように、上側固定レール１４１には、進退方向の両端部のそれぞれに上側第一固定係合体１４８、および上側第二固定係合体１４９が固定されている。上側可動レール１４２には、進退方向の両端部のそれぞれに上側第一可動係合体１５０、および上側第二可動係合体１５１が固定されている。上側第一可動係合体１５０は、上側保持器１４７と係合することにより上側可動レール１４２とともに上側保持器１４７、および上側転動体列１４３を進出方向に移動させる。以上により可動部材１３０が進出方向に移動して配置位置で停止する場合、上側転動体列１４３の上側固定レール１４１に対する位置が決定される。上側第二可動係合体１５１は、上側保持器１４７と係合することにより上側可動レール１４２とともに上側保持器１４７、および上側転動体列１４３を後退方向に移動させる。上側第一固定係合体１４８、および上側第二固定係合体１４９は上側保持器１４７と係合し、上側保持器１４７の移動を止める。以上により、上側可動レール１４２が進出方向に移動して上側第一可動係合体１５０が上側保持器１４７を介して上側第一固定係合体１４８と係合した場合、上側可動レール１４２の移動が規制される。また、上側可動レール１４２が後退方向に移動して上側第二可動係合体１５１が上側保持器１４７を介して上側第二固定係合体１４９と係合した場合、上側可動レール１４２の移動が規制される。
　本実施の形態の場合、上側転動体列１４３、横側転動体列１６３において、転動体は、各軌道間に負隙間で挿入されてる。これにより転動体には予圧が付与される。この予圧により、転動体と保持器の、各軌道に対する滑りにより位置ずれを最小限に規制することができる。これによる、固定レールに対する可動レールの移動に伴って、可動レールとともに転動体と保持器も移動するが、その際の各軌道面に対する転動体と保持器の相対位置は、一義的に決まる。
　図５は、移動制御装置１９０の機能構成を示すブロック図である。移動制御装置１９０は、プロセッサを備えており、移動装置１２５を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）などと称される装置である。移動制御装置１９０は、プログラムをプロセッサに実行させることにより実現される処理部として、基準位置決定部１９１と、加算部１９２と、配置制御部１９３と、を備えている。
　基準位置決定部１９１は、可動部材１３０を固定部材１２０に対し進出させて配置する基準となる位置である基準位置を決定する。基準位置は、特に限定されるものではなく、例えば予め定められている値でもかまわない。また基準位置は、例えば、運転者が任意の位置に設定してもかまわない。また、異なる体格の複数の運転者が同一の車両を利用する場合など、基準位置決定部１９１は、異なる複数の基準位置から一つを選択するものでもよい。本実施の形態の場合、基準位置決定部１９１は、記憶装置１０１から基準位置を取得する。
　加算部１９２は、可動部材１３０を基準位置決定部１９１が決定した位置に進出させる際に、所定の下限距離から所定の上限距離の範囲において、前回進出させた際とは異なる加算値を基準位置決定部１９１が決定した基準位置に加算して可動部材１３０の配置位置を導出する。本実施の形態の場合、加算部１９２が加算する加算値は、可動部材１３０を進出させる毎に変化する値である。図６に示すように、加算値の変化幅、つまり加算値が採用しうる下限値から上限値までの幅は、５ｍｍ以下であることが好ましい。加算値の変化幅が５ｍｍ以内であれば、運転者が設定した基準値に対して可動部材１３０の配置位置が毎回変化した場合でも、運転者は違和感なく受け入れることができるという知見を得ている。具体的には、基準位置に対して－２．５ｍｍ以上、＋２．５ｍｍ以下のずれになるように加算部１９２は加算値を制限する。
　加算部１９２が前回進出させた際とは異なる加算値を採用する方法は、特に限定されるものではない。例えば、加算部１９２は、可動部材１３０が進出する度に加算値に所定の基準値を加算し、上限値に達すると下限値に戻してもかまわない。また、加算部１９２は、加算値を所定の基準値の倍数であって下限値から上限値までの間でランダムに発生させてもかまわない。また、加算部１９２が加算値を決める際に用いる基準値は、上側転動体列１４３が備える転動体、および横側転動体列１６３が備える転動体の直径の１０％以下が好ましい。また基準値は、配置制御部１９３が可動部材１３０の移動を制御することができる最小距離（例えば０．１ｍｍ）以上の範囲から選定される。上側転動体列１４３が備える転動体の直径と横側転動体列１６３が備える転動体の直径が異なる場合、基準値は最小の直径に基づき決定してもよく、異なる直径を統計的に処理して決定してもかまわない。
　配置制御部１９３は、加算部１９２により導出された配置位置に可動部材１３０が位置するように移動装置１２５を制御する。例えば移動装置１２５が備えるモータがサーボモータの場合、移動装置１２５は、モータを最小角度（例えば１パルス分）回転させることにより、可動部材を出退方向に最小の距離を移動させる事ができる装置となる。このような移動装置１２５の場合、配置制御部１９３は、移動装置１２５に配置位置に対応するパルス数を出力する。なお、移動装置１２５が可動部材１３０を移動させる最小の距離は限定されるものではないが、例えば０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍの範囲を例示することができる。また、配置制御部１９３は、可動部材１３０の原点位置を取得するセンサからの信号に基づき原点位置を更新してもかまわない。
　以上説明した実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、所定の基準位置に可動部材１３０が毎回配置されるのではなく、可動部材１３０が進出する毎に配置される位置が異なる。これにより、案内機構である横側案内機構１６０、上側案内機構１４０に加わる負荷の位置を変化させることができ、上側固定軌道面１４４、上側可動軌道面１４５、横側固定軌道面１６４、横側可動軌道面１６５の摩耗を平準化し、局部的な摩耗を抑制することができる。従って可動部材１３０に取り付けられる操作部材２１０の経時的ながたつきや、可動部材１３０が出退する際の局部的な摩耗部分によるがたつきを抑制することができる。
　また、基準位置に対する可動部材１３０の配置位置のずれを５ｍｍ以内にすることで、運転者に与える違和感を抑制することができる。
　また、案内機構が転動体を採用している場合、加算値を決定するための基準になる基準値を転動体の直径の１０％以下にすることにより、軌道面の摩耗をなめらかに平準化することが可能となる。これにより、摩耗部分に転動体が通過した場合でも、可動部材１３０のがたつきを抑制することができる。
　なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
　例えば、移動制御装置１９０は、可動部材１３０の配置位置に関する履歴である位置履歴を取得する履歴取得部１９６を備え、加算部１９２は、位置履歴から、配置率の低い位置に可動部材１３０を配置するように加算値を決定してもかまわない。配置率とは可動部材１３０が特定の配置位置に位置していた頻度でもよく、可動部材１３０が特定の配置位置に位置していた累積時間を示す値でもかまわない。具体的に移動制御装置１９０は、図７に示すように、計時部１９４と、記録部１９５と、履歴取得部１９６と、を備えてもかまわない。
　計時部１９４は、可動部材１３０が進出して配置位置に位置してから配置位置から移動するまでの時間を計測する。
　記録部１９５は、過去に同じ位置に配置された配置位置に紐付けられた累積時間に計時部１９４が計測した時間を加算して記憶装置１０１に記憶させる。
　履歴取得部１９６は、基準位置決定部１９１が決定した基準位置に対応する各配置位置に基づいて配置率を位置履歴として取得する。加算部１９２は、基準位置に対応する各配置位置に可動部材１３０が位置していた総時間に対する各配置位置に可動部材１３０がそれぞれ位置していた時間の割合である配置率の低い位置に可動部材１３０を配置するように加算値を決定する。加算部１９２は、決定した加算値を基準位置に加算して配置位置を導出する。
　配置制御部１９３は、加算部１９２により導出された配置位置に可動部材１３０を配置することにより、基準位置に対応する配置位置に位置する時間を平準化することができる。従って、配置位置に位置する回数を平準化するよりも高精度に案内機構である上側固定軌道面１４４、上側可動軌道面１４５、横側固定軌道面１６４、横側可動軌道面１６５の摩耗を平準化することができる。
　また、案内機構が備える係合体により可動部材１３０の進出が規制される位置が基準位置である場合などに、加算部１９２は、上限値を０ｍｍにし、下限値を－５ｍｍにするなど、上限値、下限値を基準位置に基づき変化させてもかまわない。
　また、自動運転可能な車両に搭載され、自動運転時には操作部材２１０を運転者が操作できない車両前方にまで移動させるステアリング装置１００を説明したが、ステアリング装置１００は、自動運転機能を有さない車両に搭載されるものでもかまわない。
　また、横側案内機構１６０、および上側案内機構１４０のそれぞれが有する転動体列の数は１以上であればよい。つまり、横側案内機構１６０は、少なくとも１つの横側転動体列１６３を有していれば、横側可動レール１６２を横側固定レール１６１に対してスライドさせることができる。上側案内機構１４０も同様に、少なくとも１つの上側転動体列１４３を有していれば、上側可動レール１４２を上側固定レール１４１に対してスライドさせることができる。例えば、上側案内機構１４０は、上側固定レール１４１の内面と上側可動レール１４２の上面との間に、上側転動体列１４３を１つのみ有してもよい。つまり、上側案内機構１４０における上側転動体列１４３の数は３でもよい。この場合、上側可動レール１４２の上面に沿って配置される上側転動体列１４３は、上側固定レール１４１、および上側可動レール１４２のＸ軸方向における中央部に配置することが、上側可動レール１４２の安定的なスライド動作の実現の観点から好ましい。
　横側案内機構１６０において、転動体の軌道面との接触点の数は、上側案内機構１４０と同じく、２であってもよい。例えば、上側案内機構１４０と同じ構造のレール機構を、その厚み方向（固定レールと可動レールとの並び方向）が、車両の幅方向（Ｘ軸方向）に向く姿勢で、横側案内機構１６０の位置に配置してもよい。この場合、当該レール機構において、可動レールは、構造上、車両の上下方向への移動（変位）が許容される。しかし、当該レール機構は、上側案内機構１４０と同じく、車両の上下方向の外力に抗することができるため、可動部材１３０の車両の上下方向の移動は、主として、当該レール機構によって規制される。
　転動体は、ボールベアリングとは異なる種類の転動体であってもよい。転動体、および転動体の少なくとも一方として、例えばローラベアリングが採用されてもよい。転動体、および転動体を形成する材料は金属には限定されない。転動体、および転動体の少なくとも一方が、例えば樹脂によって形成されてもよい。
　ステアリング装置１００が備えるレール機構は、横側案内機構１６０、および上側案内機構１４０のみである必要はない。
　ステアリング装置１００はさらに、ステアリング装置１００の上下方向の傾きを変化させるチルト機構部を備えてもよい。チルト機構部は、例えば、固定部材１２０の上下方向の傾きを変化させる。これにより、操作部材２１０の上下方向の位置を、運転者の意図に応じて調整することができる。
　移動装置１２５は、送りねじ方式とは異なる方式によって可動部材１３０の移動を駆動してもよい。移動装置１２５は、例えば、可動部材１３０に固定された棒体の伸縮または進退方向の移動によって可動部材１３０の進退方向の移動を駆動してもよい。
　本発明は、操作部材を移動させることができるステアリング装置として有用であり、例えば、乗用車、バス、トラック、農業機械、建設機械など、車輪または無限軌道面などを備えた車両に利用可能である。
　１００…ステアリング装置、１０１…記憶装置、１１０…入力軸体、１２０…固定部材、１２１…固定天板部、１２２…固定壁部、１２５…移動装置、１２６…固定ブラケット、１２７…ネジ、１２８…回転駆動装置、１３０…可動部材、１３１…可動天板部、１３２…可動壁部、１３５…貫通孔、１３８…可動ナット、１４０…上側案内機構、１４１…上側固定レール、１４２…上側可動レール、１４３…上側転動体列、１４４…上側固定軌道面、１４５…上側可動軌道面、１４６…上側スペーサ、１４７…上側保持器、１４８…上側第一固定係合体、１４９…上側第二固定係合体、１５０…上側第一可動係合体、１５１…上側第二可動係合体、１６０…横側案内機構、１６１…横側固定レール、１６２…横側可動レール、１６３…横側転動体列、１６４…横側固定軌道面、１６５…横側可動軌道面、１６６…横側スペーサ、１６７…横側保持器、１６８…横側第一固定係合体、１６９…横側第二固定係合体、１７０…横側第一可動係合体、１７１…第二可動係合体、１９０…移動制御装置、１９１…基準位置決定部、１９２…加算部、１９３…配置制御部、１９４…計時部、１９５…記録部、１９６…履歴取得部、２００…ステアリングシステム、２１０…操作部材、２２０…転舵輪、２３０…転舵機構部、２３１…ラックシャフト、２３２…タイロッド、２３３…転舵用アクチュエータ

Claims (5)

  1. 　車両の操舵に用いられるステアリング装置であって、
    　前記車両に固定される固定部材と、
    　操作部材を回転可能に支持し、前記固定部材に対し移動可能な可動部材と、
    　前記固定部材に対する前記可動部材の移動を案内する案内機構と、
    　前記固定部材に対し前記可動部材を移動させる移動装置と、
    　前記移動装置を制御する移動制御装置と、を備え、
    　前記移動制御装置は、
    　前記可動部材を配置する基準位置を決定する基準位置決定部と、
    　前記可動部材を進出させる際に、所定の下限距離から所定の上限距離の範囲において、前回進出させた際とは異なる加算値を前記基準位置に加算して配置位置を導出する加算部と、
    　前記加算部により導出された配置位置に前記可動部材が位置するように前記移動装置を制御する配置制御部と、を備える
    ステアリング装置。
  2. 　前記加算値の下限から上限までの幅は５ｍｍ以下である
    請求項１に記載のステアリング装置。
  3. 　前記案内機構は、
    　前記固定部材に固定される固定レールと、
    　前記可動部材に固定される可動レールと、
    　前記固定レールと前記可動レールとの間に配置される転動体と、
    　前記転動体を保持する保持器と、
    　前記可動レールに固定され、前記保持器と係合する可動係合体と、を備える
    請求項１または２に記載のステアリング装置。
  4. 　前記基準位置に加算する加算値は、所定の基準値の倍数であり、
    　前記基準値は、前記転動体の直径の１０％以下、前記配置制御部が制御できる最小距離以上の範囲から選定される
    請求項３に記載のステアリング装置。
  5. 　前記移動制御装置は、
    　前記可動部材の配置位置に関する履歴である位置履歴を取得する履歴取得部を備え、
    　前記加算部は、
    　前記位置履歴から、配置率の低い位置に前記可動部材を配置するように加算値を決定する
    請求項１から４のいずれか一項に記載のステアリング装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019142337A (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 本田技研工業株式会社 車両制御装置
US20200130723A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 GM Global Technology Operations LLC Methods for steering system impedance control
JP2021045999A (ja) * 2019-09-17 2021-03-25 アイシン精機株式会社 車両のステアリング装置
JP2021046042A (ja) * 2019-09-17 2021-03-25 本田技研工業株式会社 車両制御システム
JP2021075228A (ja) * 2019-11-13 2021-05-20 トヨタ自動車株式会社 車両用ステアリング操作装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019142337A (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 本田技研工業株式会社 車両制御装置
US20200130723A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 GM Global Technology Operations LLC Methods for steering system impedance control
JP2021045999A (ja) * 2019-09-17 2021-03-25 アイシン精機株式会社 車両のステアリング装置
JP2021046042A (ja) * 2019-09-17 2021-03-25 本田技研工業株式会社 車両制御システム
JP2021075228A (ja) * 2019-11-13 2021-05-20 トヨタ自動車株式会社 車両用ステアリング操作装置

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