WO2024232115A1

WO2024232115A1 - 操舵操作入力装置およびステアバイワイヤ式の操舵装置

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Publication number: WO2024232115A1
Application number: PCT/JP2023/043103
Authority: WO
Inventors: 崇史小塩; 洋俊内堀
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2023-05-10
Filing date: 2023-12-01
Publication date: 2024-11-14
Anticipated expiration: 2025-11-10
Also published as: DE112023006295T5; JPWO2024232115A1; CN120858049A; JP7786007B2

Abstract

操舵操作入力装置は、第１シャフト（１９）と、第２シャフト（２０）と、第１シャフト（１９）と第２シャフト（２０）との間に設けられた連結部材（１３）と、第１シャフト（１９）に設けられ、連結部材（１３）に接続された第１捩じりばね（１６）と、第２シャフト（２０）に設けられた第２捩じりばね（１７）とを有している。第２捩じりばね（１７）は、第１捩じりばね（１６）と同じばね定数を有しており、プリロードが与えられている。第１シャフト（１９）が所定の回転方向に６０度だけ捩じられるまでは、第１捩じりばね（１６）の付勢力が第１シャフト（１９）に作用する。第１シャフト（１９）が所定の回転方向に６０度捩じられた後は、第１捩じりばね（１６）および第２捩じりばね（１７）の付勢力が第１シャフト（１９）に作用する。

Description

操舵操作入力装置およびステアバイワイヤ式の操舵装置

　本発明は、操舵操作入力装置およびステアバイワイヤ式の操舵装置に関する。

　操舵操作入力装置として、例えば以下の特許文献１に記載された操舵操作入力装置が知られている。

　特許文献１の操舵操作入力装置は、操舵装置の操舵操作入力部材の一方の回転方向に対する反力の生成に供する第１付勢部材と、操舵操作入力部材の一方の回転方向とは反対の他方の回転方向に対する反力の生成に供する第２付勢部材とを有している。第１付勢部材および第２付勢部材による反力生成の切り替えは、操舵操作入力部材から入力された回転力を直線的な動きに変換する直動変換装置を介して行われる。

特開２０１５－０８２０７１号公報

　特許文献１の操舵操作入力装置では、操舵操作入力部材の各回転方向に対する反力を生成するために専用の付勢部材が設けられているので、操舵操作入力装置の部品点数が多くなり、これに伴い、操舵操作入力装置の製造コストが増加してしまうという問題があった。

　本発明は、従来の実情に鑑みて案出されたもので、製造コストを削減可能な操舵操作入力装置を提供することを１つの目的としている。

　本発明では、操舵操作入力装置が、一態様として、シャフトの回転に抗する付勢力を付与する付勢部材を有し、この付勢部材は、シャフトの回転方向に関わらず付勢力をシャフトに付与する第１付勢部材と、プリロードが与えられた状態で取り付けられ、第１付勢部材が付勢力を付与した後に、シャフトの回転方向に関わらず付勢力をシャフトに付与する第２付勢部材と、を備える。

　本発明によれば、操舵操作入力装置の製造コストを削減することができる。

本発明の操舵操作入力装置が適用されるステアバイワイヤ式の操舵装置の概略図である。第１の実施形態の操舵操作入力装置の縦断面図である。第１シャフトの軸方向から見たときの中立位置における第１捩じりばねと第１シャフトの第１円弧溝および第２円弧溝との位置関係を示す説明図である。中立位置から右回転させたときの第１捩じりばねと第１シャフトの第１円弧溝および第２円弧溝との位置関係を示す説明図である。中立位置から左回転させたときの第１捩じりばねと第１シャフトの第１円弧溝および第２円弧溝との位置関係を示す説明図である。第１の実施形態における操作角に対する操作力を示すグラフである。第２の実施形態の操舵操作入力装置の縦断面図である。（ａ）は中立位置から１８０度だけ第３シャフトを左側に回転させたときの操舵操作入力装置を示す説明図、（ｂ）は中立位置から６０度だけ第３シャフトを左側に回転させたときの操舵操作入力装置を示す説明図、（ｃ）は中立位置における操舵操作入力装置を示す説明図である。（ａ）は中立位置における操舵操作入力装置を示す説明図、（ｂ）は中立位置から６０度だけ第３シャフトを右側に回転させたときの操舵操作入力装置を示す説明図、（ｃ）は中立位置から１８０度だけ第３シャフトを右側に回転させたときの操舵操作入力装置を示す説明図である。第３の実施形態における操作角に対する操作力を示すグラフである。

　以下、本発明の操舵操作入力装置の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、車両に搭載されたステアバイワイヤ式の操舵装置に操舵操作入力装置を適用した例として説明される。

　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の操舵操作入力装置が適用されるステアバイワイヤ式の操舵装置の概略図である。

　ステアバイワイヤ式の操舵装置は、運転者が操舵操作を行う操舵操作入力部材であるダイヤル１を介して操舵操作が入力される後述の操舵操作入力装置と、一対の転舵輪２，２を転舵する転舵機構３とが機械的に分離されるように構成されている。

　ダイヤル１は、操舵操作入力装置に設けられたコラムシャフトであるシャフト４の一端部に固定されている。なお、ダイヤル１の代わりに、他の操舵操作入力部材、例えばステアリングホイールがシャフト４の一端部に固定されていても良い。シャフト４の外周部には、運転者の操舵操作に伴うシャフト４の操作角（操舵角）を検出する操作角センサ６が設けられている。操作角センサ６によって検出された操作角信号は、制御装置７に送信される。また、制御装置７には、外部センサ８によって、操舵角信号以外の種々の検出信号が送信される。制御装置７は、操舵角信号、後述の転舵量信号および種々の検出信号に基づいて、転舵機構３に設けられた電動モータ９を制御する。

　転舵機構３は、転舵軸１０と、該転舵軸１０の両端部に接続され、一対の転舵輪２，２を転舵する一対のタイロッド１１，１１と、転舵軸１０の転舵動作を制御する電動モータ９と、転舵軸１０の転舵量信号を検出する転舵量センサ１２と、を備えている。転舵量センサ１２によって検出された転舵量信号は、制御装置７に送信される。

　図２は、第１の実施形態の操舵操作入力装置の縦断面図である。なお、図２では、図を簡潔にするために、操作角センサ６の図示を省略している。図３は、第１シャフト１９の軸方向から見たときの中立位置における第１捩じりばね１６と第１シャフト１９の第１円弧溝２３および第２円弧溝２４との位置関係を示す説明図である。なお、図３では、第１円弧溝２３および第２円弧溝２４が同一平面上に形成されているように示してあるが、実際には、第１円弧溝２３は、軸方向一端面１９ｈに形成されており、一方、第２円弧溝２４は、軸方向一端面１９ｈから第１シャフト１９の他端部１９ｂ側にずれた位置にある軸方向他端面１９ｉに形成されている。図４は、中立位置から右回転させたときの第１捩じりばね１６と第１シャフト１９の第１円弧溝２３および第２円弧溝２４との位置関係を示す説明図である。図５は、中立位置から左回転させたときの第１捩じりばね１６と第１シャフト１９の第１円弧溝２３および第２円弧溝２４との位置関係を示す説明図である。図６は、第１の実施形態における操作角に対する操作力を示すグラフである。

　操舵操作入力装置は、シャフト４と、連結部材１３と、連結部材用蓋１４と、ハウジング１５と、第１捩じりばね（第１付勢部材）１６と、第２捩じりばね（第２付勢部材）１７と、閉塞部材１８とを備えている。

　シャフト４は、ダイヤル１からの操作力が伝達され、回転軸Ｏを中心に回転する第１シャフト１９と、連結部材１３および第１捩じりばね１６を介して第１シャフト１９に接続される第２シャフト２０とを有している。ここで、以下の説明の便宜上、図２において、第１シャフト１９の軸方向における両端部１９ａ，１９ｂのうちダイヤル１が固定されている側の端部を「一端部１９ａ」と定義し、一方、ダイヤル１が固定されている側とは反対側の端部を「他端部１９ｂ」と定義する。また、図３において、第１シャフト１９の回転軸Ｏを通り、かつ第１シャフト１９を左右に分割する中心線を「第１中心線Ｘ１」と定義し、さらに、第１シャフト１９の回転軸Ｏを通り、かつ第１中心線Ｘ１と直交する中心線を「第２中心線Ｘ２」と定義する。なお、図３の第２中心線Ｘ２に沿った方向は、図２の左右方向に一致している。

　シャフト４は、一端部１９ａ側に位置する軸部である第１小径部１９ｃと、該第１小径部１９ｃと一体に形成され、第１小径部１９ｃよりも大径の軸部である中径部１９ｄと、中径部１９ｄと一体に形成され、該中径部１９ｄよりも大径の軸部である大径部１９ｅと、大径部１９ｅと一体に形成され、該大径部１９ｅよりも小径の軸部である第２小径部１９ｆとを有している。

　第１小径部１９ｃの一端部１９ａ側の外周部には、ダイヤル１との係り合わせに供するＤカット部１９ｇが形成されている。Ｄカット部１９ｇは、例えば周知のキー接続を介してダイヤル１に固定される。第１小径部１９ｃの軸方向中央部の外周には、第１小径部１９ｃを回転可能に支持する軸受である第１ボールベアリング２１が設けられている。また、第１小径部１９ｃの他端部１９ｂ側に位置する軸方向端部の外周部には、第１小径部１９ｃを回転可能に支持する軸受である第２ボールベアリング２２が設けられている。

　大径部１９ｅは、その周囲に第１捩じりばね１６が取り付けられる軸部である。大径部１９ｅの外径は、第１捩じりばね１６が捩じられて最大限に圧縮されたときの内径よりも小さくなるように設定されている。図２に示すように、大径部１９ｅは、一端部１９ａ側に位置し、リング状に連続した面である軸方向一端面１９ｈと、他端部１９ｂ側に位置し、リング状に連続した面である軸方向他端面１９ｉとを有している。

　軸方向一端面１９ｈのうち第１シャフト１９の第１小径部１９ｃのＤカット部１９ｇが設けられている側の外周部寄りの位置には、第１シャフト１９の外周と同心の円弧状をなす第１円弧溝２３が形成されている。図３に示すように、第１円弧溝２３は、第１中心線Ｘ１よりも左側に位置しており、第２中心線Ｘ２から反時計回りに所定の角度、本実施形態では１８０度の角度で円弧状に延びている。なお、第１円弧溝２３は、１８０度以外の任意の角度で円弧状に連続するように形成されても良い。第１円弧溝２３は、第２中心線Ｘ２に隣接した第１溝端部２３ａと、該第１溝端部２３ａとは反対側にある図示せぬ第２溝端部とを有している。図３に示すように、第１捩じりばね１６の中立状態では、第１捩じりばね１６の後述の第１ばね端部１６ｂの第１折り曲げ部１６ｅが第１円弧溝２３の第１溝端部２３ａに位置している。

　一方、軸方向他端面１９ｉのうち第１シャフト１９の外周部寄りで、かつ第１シャフト１９の回転軸Ｏを挟んで第１円弧溝２３と対角となる位置には、第１シャフト１９の外周と同心の円弧状をなし、第１円弧溝２３と同様の形状を有する第２円弧溝２４が形成されている。図３に示すように、第２円弧溝２４は、第１中心線Ｘ１よりも右側に位置しており、第２中心線Ｘ２から反時計回りに所定の角度、本実施形態では１８０度の角度で円弧状に延びている。なお、第２円弧溝２４は、１８０度以外の任意の角度で円弧状に連続するように形成されても良い。第２円弧溝２４は、第２中心線Ｘ２に隣接した第３溝端部２４ａと、該第３溝端部２４ａとは反対側にある図示せぬ第４溝端部とを有している。図３に示すように、第１捩じりばね１６の中立状態では、第１捩じりばね１６の後述の第２ばね端部１６ｃの第２折り曲げ部１６ｇが第２円弧溝２４の第３溝端部２４ａに位置している。

　第２小径部１９ｆの外周部には、第２小径部１９ｆを回転可能に支持する軸受である第３ボールベアリング２５が設けられている。また、第２小径部１９ｆは、その先端部が段差縮径状に形成された段差縮径部１９ｊを有している。段差縮径部１９ｊの外周部には、該段差縮径部１９ｊを回転可能に支持する軸受である第４ボールベアリング２６が設けられている。

　第２シャフト２０は、第１シャフト１９の大径部１９ｅよりも大きい外径を有した円筒状に形成されている。第２シャフト２０は、その中央部に円形の第１貫通孔２０ａを有しており、第１貫通孔２０ａには、第１シャフト１９の第１小径部１９ｃが貫通した状態の連結部材１３の後述の小径筒状部１３ａが挿入される。第２シャフト２０は、一端部１９ａ側に位置し、リング状に連続した面である軸方向一端側端面２０ｂと、他端部１９ｂ側に位置し、リング状に連続した面である軸方向他端側端面２０ｃとを有している。

　軸方向一端側端面２０ｂのうち第２シャフト２０の外周部寄りの位置には、第２シャフト２０の外周と同心の円弧状をなす第３円弧溝２７が形成されている。第３円弧溝２７は、第１円弧溝２３と同様の形状を有しているが、第１シャフト１９の径方向において第１円弧溝２３よりも外側の位置に設けられている。なお、第２捩じりばね１７が中立位置にあるときの第３円弧溝２７と後述の第３突起３６との位置関係は、第１捩じりばね１６が中立状態にあるときの第１円弧溝２３と第１突起３０との位置関係（図３に示す位置関係）と同様である。

　また、軸方向他端側端面２０ｃのうち第１シャフト１９の大径部１９ｅのＤカット部１９ｇが設けられている側と反対側において第２シャフト２０の外周部寄りの位置には、第２シャフト２０の外周と同心の円弧状をなす第４円弧溝２８が形成されている。第４円弧溝２８は、第２円弧溝２４と同様の形状を有しているが、第１シャフト１９の径方向において第２円弧溝２４よりも外側の位置に設けられている。なお、第２捩じりばね１７が中立位置にあるときの第４円弧溝２８と後述の第４突起３５との位置関係は、第１捩じりばね１６が中立状態にあるときの第２円弧溝２４と後述の第２突起３２との位置関係（図３に示す位置関係）と同様である。

　連結部材１３は、金属材料または樹脂によって円筒状に形成されている。連結部材１３は、小径筒状部１３ａと、大径筒状部１３ｂと、小径筒状部１３ａと大径筒状部１３ｂとを結合する結合部１３ｃとを備えている。小径筒状部１３ａの内周面の内側の空間では、第１シャフト１９の第１小径部１９ｃが貫通している。小径筒状部１３ａの内周面は、僅かな隙間を介して第１小径部１９ｃの外周面から離間している。小径筒状部１３ａの外周面には、図示せぬＤカット部が形成されており、該Ｄカット部は、周知のキー接続を介して第２シャフト２０の第１貫通孔２０ａに固定される。なお、周知のキー接続の代わりに、周知のねじ接続を用いて小径筒状部１３ａのＤカット部に第２シャフト２０の第１貫通孔２０ａを固定するようにしても良い。また、Ｄカット部の代わりに、スプライン部を介して小径筒状部１３ａに第２シャフト２０の第１貫通孔２０ａを固定するようにしても良い。

　また、大径筒状部１３ｂは、小径筒状部１３ａよりも大径の円筒状をなしている。大径筒状部１３ｂの内部には、第１シャフト１９の中径部１９ｄ、大径部１９ｅ、第２小径部１９ｆの一部および第１捩じりばね１６が収容されている。大径筒状部１３ｂの一端部１９ａ側にある軸方向端部が、結合部１３ｃによって、小径筒状部１３ａの他端部１９ｂ側にある軸方向端部に結合されている。一方、大径筒状部１３ｂの他端部１９ｂ側にある軸方向他端部の開口面は、連結部材用蓋１４によって覆われている。

　結合部１３ｃは、小径筒状部１３ａの外周から第１シャフト１９の径方向外側に拡張された円環状の第１円環状拡張部１３ｄと、該第１円環状拡張部１３ｄの径方向端部から他端部１９ｂ側に突出した筒状の筒状突出部１３ｅと、該筒状突出部１３ｅの外周部から第１シャフト１９の径方向外側に拡張された円環状の第２円環状拡張部１３ｆとを有している。筒状突出部１３ｅの内周面よりも内側にある空間は、第１小径部１９ｃを回転可能に支持する軸受である第２ボールベアリング２２を収容する第１軸受収容部２９となっている。第２ボールベアリング２２が第１軸受収容部２９内に収容された状態では、第２ボールベアリング２２のインナーレース２２ａの他端部１９ｂ側の端面２２ｂが、中径部１９ｄの一端部１９ａ側の端面１９ｋに当接している。

　第２円環状拡張部１３ｆの他端部１９ｂ側にある面１３ｇのうち第１シャフト１９の大径部１９ｅの第１円弧溝２３付近の位置には、第１突起３０（図２に実線および破線で示す）が大径部１９ｅ側へ向かって突出形成されている。より詳細には、図３に示すように、第１突起３０は、第１中心線Ｘ１よりも左側でかつ第２中心線Ｘ２よりも上側の領域において第２中心線Ｘ２に隣接した位置に設けられている。第１突起３０は、図３に示すように第１捩じりばね１６が中立位置にあるときに第１円弧溝２３の第１溝端部２３ａに隣接している。第１シャフト１９の径方向に沿った第１突起３０の幅は、第１シャフト１９の径方向に沿った第１円弧溝２３の幅よりも大きくなっている。第１突起３０は、第２中心線Ｘ２に沿った第１平面３０ａと、第１シャフト１９の周方向において第１平面３０ａとは反対側にある第２平面３０ｂと、第１平面３０ａおよび第２平面３０ｂの内側の端部同士を接続する第１円弧面３０ｃと、第１平面３０ａおよび第２平面３０ｂの外側の端部同士を接続する第２円弧面３０ｄとを有している。第１突起３０の第１平面３０ａには、第１捩じりばね１６の後述の第１ばね端部１６ｂの第１傾斜部１６ｄが当接可能となっている。

　連結部材用蓋１４は、金属材料または樹脂によって円盤状に形成されている。連結部材用蓋１４の中央部には、第２貫通孔１４ａが第１シャフト１９の軸方向に沿って貫通形成されている。第２貫通孔１４ａは、円環状に連続した段差部１４ｂを介して、一端部１９ａ側から他端部１９ｂ側に向かって段差縮径状に形成されており、段差部１４ｂよりも一端部１９ａ側にある空間が、第１シャフト１９の第２小径部１９ｆを回転可能に支持する第３ボールベアリング２５を収容する第２軸受収容部３１となっている。また、連結部材用蓋１４の一端部１９ａ側の外周縁部には、円環状に連続した段部１４ｃが形成されており、この段部１４ｃには、連結部材１３の大径筒状部１３ｂの他端部１９ｂ側の軸方向他端部が受け入れられている。そして、大径筒状部１３ｂの他端部１９ｂ側の軸方向他端部は、段部１４ｃに固定される。連結部材用蓋１４の他端部１９ｂ側の閉塞部材１８と対向する面は、閉塞部材１８の一端部１９ａ側の面１８ｂと僅かな隙間を介して離間している。

　また、連結部材用蓋１４の一端部１９ａ側にある面１４ｄのうち第１シャフト１９の大径部１９ｅの第２円弧溝２４付近の位置には、第２突起３２（図２に実線および破線で示す）が大径部１９ｅ側へ向かって突出形成されている。より詳細には、図３に示すように、第２突起３２は、第１中心線Ｘ１よりも右側でかつ第２中心線Ｘ２よりも上側の領域において第２中心線Ｘ２に隣接した位置に設けられている。第２突起３２は、図３に示すように第１捩じりばね１６が中立位置にあるときに第２円弧溝２４の第３溝端部２４ａに隣接している。第２突起３２は、第１突起３０と同様の形状を有している。第１シャフト１９の径方向に沿った第２突起３２の幅は、第１シャフト１９の径方向に沿った第２円弧溝２４の幅よりも大きくなっている。第２突起３２は、第２中心線Ｘ２に沿った第３平面３２ａと、第１シャフト１９の周方向において第３平面３２ａとは反対側にある第４平面３２ｂと、第３平面３２ａおよび第４平面３２ｂの内側の端部同士を接続する第３円弧面３２ｃと、第３平面３２ａおよび第４平面３２ｂの外側の端部同士を接続する第４円弧面３２ｄとを有している。第２突起３２の第３平面３２ａには、第１捩じりばね１６の後述の第２ばね端部１６ｃの第２傾斜部１６ｆが当接可能となっている。

　ハウジング１５は、他端部１９ｂ側に位置した第１ハウジング３３と、一端部１９ａ側に位置した第２ハウジング３４とを有している。

　第１ハウジング３３は、金属材料または樹脂によって有底筒状に形成されている。第１ハウジング３３は、第１シャフト１９のうち第２ボールベアリング２２よりも他端部１９ｂ側の部分と、連結部材１３の結合部１３ｃの一部および大径筒状部１３ｂと、第１捩じりばね１６と、連結部材用蓋１４とを収容している。第１ハウジング３３は、円形の板状をなす底壁部３３ａと、該底壁部３３ａの外周縁部から他端部１９ｂ側へ延びる円筒状の周壁部３３ｂとを有している。底壁部３３ａの中央部には、第３貫通孔３３ｃが第１シャフト１９の軸方向に沿って貫通形成されている。第３貫通孔３３ｃには、第１シャフト１９の第１小径部１９ｃが貫通した状態の連結部材１３の結合部１３ｃが挿入される。第３貫通孔３３ｃの内周面は、結合部１３ｃの外周面から離間している。また、底壁部３３ａの一端部１９ａ側にある面３３ｄのうち第２シャフト２０の第４円弧溝２８付近の位置には、第４突起３５（図２に実線および破線で示す）が第２シャフト２０側へ向かって突出形成されている。

　第２ハウジング３４は、金属材料または樹脂によって有底筒状に形成されている。第２ハウジング３４は、第１シャフト１９の第１小径部１９ｃの一部と、連結部材１３の小径筒状部１３ａと、第２シャフト２０と、第２捩じりばね１７とを収容している。第２ハウジング３４は、底壁部３４ａと、該底壁部３４ａの外周縁部から他端部１９ｂ側へ延びる円筒状の周壁部３４ｂと、底壁部３４ａの中央部からダイヤル１側に拡張された円筒状の拡張部３４ｃとを有している。底壁部３４ａの他端部１９ｂ側にある面３４ｄのうち第２シャフト２０の第３円弧溝２７付近の位置には、第３突起３６（図２に実線および破線で示す）が第２シャフト２０側へ向かって突出形成されている。また、周壁部３４ｂの他端部１９ｂ側の軸方向端部には、第１シャフト１９の径方向外側へ向かって突出する円環状のフランジ部３４ｅが形成されている。このフランジ部３４ｅは、図示せぬ固定部材、例えばボルトを介して第１ハウジング３３の底壁部３３ａに取付固定されている。

　また、底壁部３４ａおよび拡張部３４ｃには、第４貫通孔３４ｆが第１シャフト１９の軸方向に貫通形成されている。第４貫通孔３４ｆには、第１シャフト１９の第１小径部１９ｃが挿入される。また、底壁部３４ａと拡張部３４ｃの一部とには、底壁部３４ａの面３４ｄから一端部１９ａ側に窪んだ円形の凹部である第３軸受収容部３７が形成されている。第３軸受収容部３７には、第１シャフト１９の第１小径部１９ｃを回転可能に支持する第１ボールベアリング２１が収容されている。また、拡張部３４ｃの内周面のうち第１ボールベアリング２１よりも一端部１９ａ側の位置には、円環状に連続した環状溝部３４ｇが形成されている。環状溝部３４ｇには、シール部材であるＯリング３８が設けられている。Ｏリング３８は、第２ハウジング３４の拡張部３４ｃの内周面と第１シャフト１９の第１小径部１９ｃの外周面との間をシールする。また、Ｏリング３８は、ダイヤル１の切り始めに、第１シャフト１９との摩擦により粘性感を生じさせ、この粘性感によって、運転者はダイヤル１を操作している感覚を得ることができる。なお、シール部材は、第２ハウジング３４の拡張部３４ｃの内周面と第１シャフト１９の第１小径部１９ｃの外周面との間をシールするものであればＯリング３８でなくてもよく、例えば、オイルシールやダストシールが設けられてもよい。また、オイルシールまたはダストシールを、Ｏリング３８と併用して設けてもよい。

　第１捩じりばね１６は、プリロードが与えられていない状態で第１シャフト１９の第１円弧溝２３および第２円弧溝２４を介して第１シャフト１９の大径部１９ｅに取り付けられる線形ばねである。第１捩じりばね１６は、細長い円柱状の金属製の部材を螺旋状に巻くことで形成された螺旋状部１６ａと、該螺旋状部１６ａの一方の端部であるフック状の第１ばね端部１６ｂと、螺旋状部１６ａの他方の端部であるフック状の第２ばね端部１６ｃとを有している。第１捩じりばね１６は、第１シャフト１９の大径部１９ｅが螺旋状部１６ａの内側に挿入されるように設けられている。図２に示すように、第１ばね端部１６ａは、螺旋状部１６ａの軸方向における一端から第１シャフト１９の第１円弧溝２３側に傾斜した第１傾斜部１６ｄと、該第１傾斜部１６ｄの先端部から第１円弧溝２３内へと折り曲げられた第１折り曲げ部１６ｅとを有している。第２ばね端部１６ｃは、第１ばね端部１６ａと同様の形状を有しており、螺旋状部１６ａの軸方向における他端から第１シャフト１９の第２円弧溝２４側に傾斜した第２傾斜部１６ｆと、該第２傾斜部１６ｆの先端部から第２円弧溝２４内へと折り曲げられた第２折り曲げ部１６ｇとを有している。

　第１捩じりばね１６の捩じりによる反力は、図３～図５に示す位置切り替え機構３９によって生じる。位置切り替え機構３９は、第１シャフト１９の第１円弧溝２３および第２円弧溝２４と、該第１円弧溝２３および第２円弧溝２４にそれぞれ挿入される第１捩じりばね１６の第１折り曲げ部１６ｅおよび第２折り曲げ部１６ｇと、連結部材１３の第１突起３０と、連結部材用蓋１４の第２突起３２と、を有している。位置切り替え機構３９は、ダイヤル１の操作に伴う第１シャフト１９の回転時に、非固定位置と固定位置との間で第１シャフト１９の第１ばね端部１６ｂまたは第２ばね端部１６ｃを切り替える。つまり、位置切り替え機構３９は、第１シャフト１９の回転方向に応じて、第１円弧溝２３に挿入された第１折り曲げ部１６ｅまたは第２円弧溝２４に挿入された第２折り曲げ部１６ｇの位置を固定位置から非固定位置まで切り替える。この位置切り替え機構３９により、第１捩じりばね１６は、第１シャフト１９の回転方向に関わらず第１シャフト１９に付勢力を付与する。つまり、位置切り替え機構３９により、第１捩じりばね１６は、第１シャフト１９の右回転方向または左回転方向のいずれの回転に対しても第１シャフト１９に付勢力を付与する。

　図３に示すように第１捩じりばね１６が中立位置にあるときには、位置切り替え機構３９は、固定位置において第１捩じりばね１６の第１折り曲げ部１６ｅおよび第２折り曲げ部１６ｇの双方を固定している。より具体的には、第１ばね端部１６ａの第１折り曲げ部１６ｅと一体に形成された第１傾斜部１６ｄが連結部材１３の第１突起３０の第１平面３０ａに当接することで第１折り曲げ部１６ｅの位置が固定されている。一方、第２ばね端部１６ｃの第２折り曲げ部１６ｇと一体に形成された第２傾斜部１６ｆが連結部材用蓋１４の第２突起３２の第３平面３２ａに当接することで第２折り曲げ部１６ｇの位置が固定されている。なお、上記の「中立位置」とは、車両の進行方向に対して右回転（右切り）および左回転（左切り）のいずれにもダイヤル１が回転されておらず、従って、第１捩じりばね１６が右回転方向および左回転方向のいずれにも捩じられていない中立的な位置である。

　また、ダイヤル１の右回転に伴い、第１シャフト１９が右側に回転（図３の時計回りの方向に沿った右回転）すると、図４に示すように、第１傾斜部１６ｄが第１突起３０の第１平面３０ａに当接したままの状態で、第２折り曲げ部１６ｇが、右側に回転する第２円弧溝２４の第３溝端部２４ａにより押されることにより、非固定位置、つまり第２突起３２の第３平面３２ａから右回転方向に離間した位置まで捩じられる。これにより、第１シャフト１９の右回転方向とは反対側である左回転方向に反力（付勢力）が生じる。

　一方、ダイヤル１の左回転に伴い、第１シャフト１９が左側に回転（図３の反時計回りの方向に沿った左回転）すると、図５に示すように、第２折り曲げ部１６ｇが第２突起３２の第３平面３２ａに当接したままの状態で、第１折り曲げ部１６ｅが、左側に回転する第１円弧溝２３の第１溝端部２３ａにより押されることにより、非固定位置、つまり第１突起３０の第１平面３０ａから左回転方向に離間した位置まで捩じられる。これにより、第１シャフト１９の左回転方向とは反対側である右回転方向の反力が生じる。

　このように構成された第１捩じりばね１６が第１シャフト１９の回転により所定荷重に達すると、連結部材１３は、第１突起３０と第１傾斜部１６ｄとの当接または第２突起３２と第２傾斜部１６ｆとの当接を介して、第１シャフト１９の回転方向と同じ方向に回転し始める。ここで、「所定荷重」は、第２捩じりばね１７に設定されたプリロードによって生じる荷重である。図６に示すように、本実施形態では、所定荷重は、約０．１７Ｎｍに設定されており、ダイヤル１の操作角が６０度であるときに到達されるようになっている。また、連結部材１３の回転に伴い、連結部材１３の外周部に固定された第２シャフト２０も回転し始める。このとき、第２シャフト２０が回転した後も、第１シャフト１９は継続して回転し続ける。そして、第１捩じりばね１６は、第２捩じりばね１７による付勢力が第２シャフト２０に付与された後も継続して第１シャフト１９に付勢力を付与する。なお、このように第１捩じりばね１６および第２捩じりばね１７を構成する代わりに、ダイヤル１の回転時に、第１シャフト１９に付与している第１捩じりばね１６の回転が停止したとしても、図示せぬ切り替え装置によって第２捩じりばね１７のみによってシャフト４に付勢力を付与する構成、つまり第１捩じりばね１６が第１シャフト１９に付勢力を付与した後に第２捩じりばね１７が第２シャフト２０に付勢力を付与する構成を用いるようにしても良い。

　第２捩じりばね１７は、第１捩じりばね１６と同じばね定数を有しており、プリロードが与えられた状態で第２シャフト２０の第３円弧溝２７および第４円弧溝２８を介して第２シャフト２０に取り付けられる線形ばねである。第２捩じりばね１７は、細長い円柱状の金属製の部材を螺旋状に巻くことで形成された螺旋状部１７ａと、該螺旋状部１７ａの一方の端部である第３ばね端部１７ｂと、螺旋状部１７ａの他方の端部である第４ばね端部１７ｃとを有している。第２捩じりばね１７は、第２シャフト２０が螺旋状部１７ａの内側に挿入されるように設けられている。図２に示すように、第３ばね端部１７ｂは、螺旋状部１７ａの軸方向における一端から第２シャフト２０の第３円弧溝２７側に傾斜した第３傾斜部１７ｄと、該第３傾斜部１７ｄの先端部から第３円弧溝２７内へと折り曲げられた第３折り曲げ部１７ｅとを有している。第４ばね端部１７ｃは、第３ばね端部１７ｂと同様の形状を有しており、螺旋状部１７ａの軸方向における他端から第２シャフト２０の第４円弧溝２８側に傾斜した第４傾斜部１７ｆと、該第４傾斜部１７ｆの先端部から第４円弧溝２８内へと折り曲げられた第４折り曲げ部１７ｇとを有している。第２捩じりばね１７の捩じりによる反力は、第１捩じりばね１６に適用された位置切り替え機構３９と同様の位置切り替え機構によって生じる。第２捩じりばね１７に適用される位置切り替え機構は、第２シャフト２０の第３円弧溝２７および第４円弧溝２８と、該第３円弧溝２７および第４円弧溝２８にそれぞれ挿入される第２捩じりばね１７の第３折り曲げ部１７ｅおよび第４折り曲げ部１７ｇと、第２ハウジング３４の第３突起３６と、第１ハウジング３３の第４突起３５と、を有している。位置切り替え機構は、第１シャフト１９の回転に伴う第２シャフト２０の回転時に、非固定位置と固定位置との間で第２シャフト２０の第３ばね端部１７ｂまたは第４ばね端部１７ｃを切り替える。つまり、位置切り替え機構は、第２シャフト２０の回転方向に応じて、第３円弧溝２７に挿入された第３折り曲げ部１７ｅまたは第４円弧溝２８に挿入された第４折り曲げ部１７ｇの位置を固定位置から非固定位置まで切り替える。第２捩じりばね１７用の位置切り替え機構の位置の切り替えの仕組みは、第１捩じりばね１６の位置切り替え機構３９の位置の切り替えの仕組み、つまり図４および図５を参照して説明した上述の切り替え様式と同様である。第２捩じりばね１７用の位置切り替え機構により、第２捩じりばね１７は、第２シャフト２０の回転方向に関わらず第２シャフト２０に付勢力を付与する。

　また、第１シャフト１９の任意の位置に、第１シャフト１９を介して第１捩じりばね１６に減衰力を与えるダンパ機構である図示せぬロータリーダンパ機構を設けても良い。これにより、第１シャフト１９の回転速度が減少し、これに伴い、第１捩じりばね１６が捩じれる速度を低下することで、減衰力が第１捩じりばね１６に与えられる。このロータリーダンパ機構は、オイルの粘性抵抗を利用した周知のロータリーダンパ機構であり、ケースと、オイルと共にケースに収容されるロータと、該ロータの軸部が貫通する軸部貫通穴を有し、ケースを覆うキャップとを有している。なお、第１シャフト１９の回転速度を増加させる（切り増す）際には、オイルを絞るようにし、また、第１シャフト１９を一方の回転方向に回転させた後に他方の回転方向に回転させる（切り戻す）際には、ロータリーダンパ機構に設けられた流路を介してオイルをバイパスさせるようにしても良い。

　ここで、図６を参照しながら、第１捩じりばね１６および第２捩じりばね１７を用いた２段ばね特性について説明する。まず、第１捩じりばね１６のばね定数を「Ｋ１」と定義し、一方、第２捩じりばね１７のばね定数を「Ｋ２」と定義する。図６に示すように、操作角が０度から６０度未満（小舵角領域）までは、第１捩じりばね１６のみの付勢力がシャフト４に作用するから、シャフト４にかかる操作力は、ばね定数Ｋ１（操作力ゲインＫ１）に基づいた反力に抗して直線的に増加する。そして、操作角が６０度に達し、操作力が所定荷重、本実施形態では約０．１７Ｎｍに達すると、第１捩じりばね１６の付勢力に加えて第２捩じりばね１７の付勢力も作用するから、第１捩じりばね１６および第２捩じりばね１７を直列に接続したものとみなして得られる合成ばね定数Ｋは、「１／Ｋ＝１／Ｋ１＋１／Ｋ２」の式から得られる。上述したように、本実施形態の第１捩じりばね１６のばね定数および第２捩じりばね１７のばね定数は同じであるから「１／Ｋ＝２／Ｋ１」の式が成立し、この式を整理すると、「Ｋ＝Ｋ１／２」となる。従って、本実施形態では、操作角が６０度から１８０度の範囲（大舵角領域）において、シャフト４にかかる操作力は、合成ばね定数Ｋ１／２（操作力ゲインＫ１／２）に基づいた反力に抗して直線的に増加する。即ち、図６に示すように、大舵角領域の操作力は、小舵角領域における操作力の半分の増加率で直線的に増加する。このため、大舵角領域では、小舵角領域での操作力と比べて半分の力でダイヤル１を操作することになる。なお、本実施形態の第１捩じりばね１６のばね定数および第２捩じりばね１７のばね定数は同じである例を示したが、目指したい反力特性に応じて異なるばね定数であってもよい。

　閉塞部材１８は、金属材料または樹脂によって円盤状に形成されている。閉塞部材１８の一端部１９ａ側は、第１ハウジング３３の他端部１９ｂ側の軸方向他端部が固定されている。また、閉塞部材１８の一端部１９ａ側の面１８ｂの中央部には、該面１８ｂから他端部１９ｂ側に窪んだ第４軸受収容部４０が形成されている。第４軸受収容部４０には、第２小径部１９ｆに設けられた段差縮径部１９ｊを回転可能に支持する軸受である第４ボールベアリング２６が収容されている。

　本実施形態では、第１捩じりばね１６が、第１シャフト１９の第１円弧溝２３および第２円弧溝２４を介して第１シャフト１９の大径部１９ｅに取り付けられる際、プリロードが与えられていない状態で取り付けられる例を示したが、環状溝部３４ｇに設けられるシール部材によって第１シャフト１９との間で生じる摩擦を考慮し、当該摩擦に起因するトルク分のプリロードを与えて第１捩じりばね１６を第１シャフト１９の大径部１９ｅに取り付けてもよい。シール部材によって第１シャフト１９との間で生じる摩擦（粘性感）が付与されると、第１捩じりばね１６が中立位置に戻りにくくなる。したがって、当該摩擦に起因するトルク分のプリロードを与えることで、第１捩じりばね１６が中立位置に戻りにくくなることを抑制する。これにより、運転者によるダイヤルの操作感（操舵感）が向上する。

　［第１の実施形態の効果］
　上記のように、第１の実施形態では、第１捩じりばね１６が、第１シャフト１９の回転方向に関わらず、第１シャフト１９の回転方向とは反対方向の付勢力を生じさせる。つまり、第１捩じりばね１６は、第１シャフト１９の右回転時に、左回転方向の付勢力を付与し、一方、第１シャフト１９の左回転時に、右回転方向の付勢力を付与する。より詳細には、シャフトの各回転方向に対して付勢力（反力）を付与するために専用の付勢部材であるばねが設けられる従来技術と比べて、本実施形態では、両回転方向に対して付勢力を生じさせる共用の第１捩じりばね１６が設けられている。このため、従来技術と比べてばねの数が減るので、操舵操作入力装置の製造コストを削減することができる。

　また、従来技術では、単一のばねがシャフトの右回転に対する付勢力の付与のために設けられ、さらに、別の単一のばねがシャフトの左回転に対する付勢力の付与のために設けられるので、２つのばねによる個体差に起因して、付勢力がシャフトの右回転時と左回転時との間で異なってしまうという問題があった。

　しかし、本実施形態では、第１シャフト１９の右回転時および左回転時の双方において共用の第１捩じりばね１６が付勢力を付与するので、右回転時と左回転時における付勢力の相違を無くすことができる。

　また、従来技術では、シャフトの右回転時と左回転時との間の各ばねの切り替えは、操舵操作入力部材から入力された回転力を直線的な動きに変換する直動変換装置を介して行われていた。

　しかし、本実施形態では、共用の第１捩じりばね１６が第１シャフト１９の両回転時に付勢力を付与するから、従来技術のような直動変換装置を必要としない。従って、従来技術と比べて、直動変換機構の分だけ操舵操作入力装置の製造コストや組み付け時間を削減することができる。

　また、本実施形態では、第１捩じりばね１６が第１シャフト１９に付勢力を付与した後に第２捩じりばね１７が第２シャフト２０に付勢力を付与する構成を用いるようにしても良い。この場合、第１シャフト１９に付与している第１捩じりばね１６の回転が停止したとしても、切り替え装置によって第２捩じりばね１７のみによってシャフト４に付勢力を付与することになる。従って、第１捩じりばね１６が故障した場合にも、第２捩じりばね１７によってシャフト４に付勢力を付与し、操舵操作入力装置の作動を継続させることができる。

　さらに、本実施形態では、第１捩じりばね１６は、第２捩じりばね１７による付勢力が第２シャフト２０に付与された後も継続して第１シャフト１９に付勢力を付与する。この場合には、第１捩じりばね１６が第１シャフト１９に付勢力を付与した後に第２捩じりばね１７が第２シャフト２０に付勢力を付与する上述の構成のような切り替え装置が必要ないので、この上述の構成よりも容易に操舵操作入力装置を製造することができる。

　また、本実施形態では、操舵操作入力装置は、第１捩じりばね１６の第１ばね端部１６ａの第１折り曲げ部１６ｅまたは第２ばね端部１６ｃの第２折り曲げ部１６ｇが第１シャフト１９の回転時に非固定位置と固定位置との間で切り替えられる位置切り替え機構３９を有している。このため、従来技術のように直動変換機構により比較的長い距離にわたって直動部材を移動させることなく、第１シャフト１９の回転に応じて第１折り曲げ部１６ｅまたは第２折り曲げ部１６ｇの位置を切り替えるだけで、第１シャフト１９の回転に対して逆向きの付勢力を容易に付与することができる。また、従来技術では、ばねおよび直動変換機構による負荷がシャフトに作用していたが、本実施形態では、第１捩じりばね１６や第２捩じりばね１７による負荷のみが第１シャフト１９等に作用する。従って、操舵操作入力装置にかかる負荷を低減することができる。

　また、従来技術では、シャフトの軸方向に沿って２つのコイルばねを配置したうえで直動変換機構を設けていた。さらに、従来技術では、シャフトの軸方向に沿ったコイルばねのストロークを考慮して操舵操作入力装置を設計する必要があるから、操舵操作入力装置が大型化する傾向にある。

　しかし、本実施形態では、第１捩じりばね１６および第２捩じりばね１７が付勢部材として用いられている。第１捩じりばね１６および第２捩じりばね１７は、変形後の拡張が比較的少なく、ばねの周方向に捩じるだけで付勢力を生じさせるので、従来技術に対して、第１シャフト１９の軸方向に沿った操舵操作入力装置の寸法を短くすることができる。

　また、操舵操作入力装置の軸方向の寸法を短くするには、２つのコイルばねを直列に配置し、これらのコイルばねの径方向外側に直動変換機構を配置する構成（図７参照）が考えられるが、本実施形態では、直動変換機構が必要ないので、後述の第２の実施形態の操舵操作入力装置と比べて、第１シャフト１９の径方向に沿って操舵操作入力装置を小型化することができる。

　また、本実施形態では、シャフト４は、第１捩じりばね１６が設けられた第１シャフト１９と、第２捩じりばね１７が設けられた第２シャフト２０とを有しており、第１シャフト１９の径方向外側には、第１シャフト１９および第１捩じりばね１６を覆う連結部材１３が設けられている。連結部材１３は、第１捩じりばね１６を介して第１シャフト１９に接続されるとともに、第２シャフト２０に接続されている。そして、連結部材１３は、第１捩じりばね１６が所定荷重に達すると回転する。この連結部材１３の回転に伴い、第２シャフト２０が回転し、これにより、第２シャフト２０に設けられた第２捩じりばね１７が捩じられる。このため、第１捩じりばね１６が所定荷重に達するまでは、第１捩じりばね１６のみに基づいた付勢力が発生し、第１捩じりばね１６が所定荷重に達した後は、第１捩じりばね１６および第２捩じりばね１７に基づいた付勢力が発生する。これにより、図６に示したように、ダイヤル１の操作力が６０度の操作角を挟んで２段階に変化する。つまり、操作力は、操作角が６０度になるまでは所定の増加率（増加時の勾配）で増加し、一方、６０度以降に、６０度未満のときと比べて半分の増加率で増加する。従って、操作角が６０度以降の大舵角領域において、運転者の操舵に伴う疲れを軽減し、車両の操縦性の低下を抑制することができる。

　さらに、本実施形態では、所定荷重が、第２捩じりばね１７に設定されたプリロードによって生じる荷重である。このため、プリロードを変更することにより、操作力が変化する時点を調整することができる。

　また、本実施形態では、第１シャフト１９の外径は、第１捩じりばね１６が付勢力を発生し、変形したときの第１捩じりばね１６の内径よりも小さくなるように設定されている。このため、変形した第１捩じりばね１６が第１シャフト１９の外周面に接触することにより第１捩じりばね１６や第１シャフト１９が破損することを抑制することができる。さらに、変形した第１捩じりばね１６が第１シャフト１９の外周面に接触することにより第１シャフト１９の回転が停止することを防止することができる。

　さらに、本実施形態では、連結部材１３の小径筒状部１３ａの外周面には、Ｄカット部が形成されており、連結部材１３は、Ｄカット部を介して第２シャフト２０の第１貫通孔２０ａに固定される。このため、連結部材１３に第２シャフト２０を組み付ける際に、Ｄカット部によって、第２シャフト２０、特に第３円弧溝２７の位置決めを容易に行うことができる。

　また、本実施形態では、連結部材１３と第２シャフト２０とは、スプライン部を介して固定されても良い。このため、連結部材１３に生じる回転トルクが大きい場合にも、連結部材１３と第２シャフト２０とを堅固に固定することができる。

　さらに、本実施形態では、第２ハウジング３４の環状溝部３４ｇには、シール部材であるＯリング３８が設けられている。Ｏリング３８は、第２ハウジング３４の拡張部３４ｃの内周面と第１シャフト１９の第１小径部１９ｃの外周面との間をシールする。このため、第１シャフト１９がＯリング３８による摩擦力に抗して回転するので、ダイヤル１の切り始めの粘性感を生じさせる。従って、運転者によるダイヤルの操作感（操舵感）を向上させることができる。

　また、本実施形態では、第１シャフト１９の任意の位置に、第１捩じりばね１６に減衰力を与えるダンパ機構を設けても良い。この場合には、第１捩じりばね１６の付勢力を減衰させ、これにより、運転者よるダイヤル１の操作力を小さくし、運転者の疲労を減少させることができる。

　［第２の実施形態］
　図７は、第２の実施形態の操舵操作入力装置の縦断面図である。なお、図７は、中立位置における操舵操作入力装置を示している。

　第２の実施形態の操舵操作入力装置は、回転・直動変換部４１と、ハウジング４２と、連結部４３と、反力生成部４４と、第１閉塞蓋部材４５と、第２閉塞蓋部材４６と、第３閉塞蓋部材４７と、第４閉塞蓋部材４８とを備えている。この操舵操作入力装置では、後述の第３シャフト４９に入力された回転力が、回転・直動変換部４１によって直線的な動きに変換され、この直線的な動きが、連結部４３を介して反力生成部４４に伝達される。反力生成部４４は、伝達された直線的な動きに応じて付勢される後述の第１コイルばね８１および第２コイルばね８２の付勢力を、連結部４３を介して回転・直動変換部４１に伝達する。

　回転・直動変換部４１は、第３シャフト４９と、該第３シャフト４９の外周部に設けられたボールねじ機構である直動変換機構５０とを有している。

　第３シャフト４９は、一端部４９ａ側に位置する第１小径円柱部４９ｃと、該第１小径円柱部４９ｃと一体に形成され、第１小径円柱部４９ｃよりも大径である中径円柱部４９ｄと、該中径円柱部４９ｄと一体に形成され、中径円柱部４９ｄよりも大径である大径円柱部４９ｅと、該大径円柱部４９ｅと一体に形成され、大径円柱部４９ｅよりも小径である第２小径円柱部４９ｆとを有している。第１小径円柱部４９ｃには、操舵操作が入力される図示省略したダイヤルとの固定に供するＤカット部４９ｇが形成されている。中径円柱部４９ｄの外周部には、該中径円柱部４９ｄを回転可能に支持する軸受である第５ボールベアリング５１と、シール部材であるＯリング３８とが設けられている。なお、第１の実施形態と同様に、シール部材は、Ｏリング３８でなくてもよく、例えば、オイルシールやダストシールが設けられてもよい。また、オイルシールまたはダストシールを、Ｏリング３８と併用して設けてもよい。大径円柱部４９ｅの外周部には、図示省略したダイヤルから第３シャフト４９に入力された回転力を第３シャフト４９の軸方向に沿った直線的な動きに変換する直動変換機構５０が設けられている。直動変換機構５０については、後に詳細に説明される。第２小径円柱部４９ｆの外周部には、第２小径円柱部４９ｆを回転可能に支持する軸受である第６ボールベアリング５２が設けられている。

　直動変換機構５０は、第３シャフト４９の大径円柱部４９ｅの外周面に形成される螺旋溝であるシャフト側ボールねじ溝４９ｈと、直動部材であるナット５３の内周面に形成された螺旋溝であるナット側ボールねじ溝５３ａと、ボールねじ溝４９ｈ，５３ａの間に配置された複数のボール５４と、第３シャフト４９の回転方向へのナット５３の回動を規制し、第３シャフト４９の軸方向に沿ったナット５３の移動を許容する規制部材５５と、該規制部材５５に対してナット５３を押さえるキャップ部材５６とによって構成されている。ボール５４は、第３シャフト４９の大径円柱部４９ｅに対しナット５３を相対回転可能に支持する。ナット５３は、その外周面からナット５３の径方向外側に突出した環状の環状凸部５３ｂを有している。環状凸部５３ｂは、ナット５３の一端部４９ａ側の軸方向端部寄りの位置に設けられている。規制部材５５は、有底円筒状に形成されており、底部５５ａが他端部４９ｂ側に位置する姿勢で設けられている。規制部材５５の底部には、規制部材貫通孔５５ｂが第３シャフト４９の軸方向に沿って貫通形成されている。規制部材貫通孔５５ｂには、第３シャフト４９の大径円柱部４９ｅが挿入されている。規制部材５５は、該規制部材５５の一端部４９ａ側の軸方向端５５ｃがナット５３の環状凸部５３ｂの他端部４９ｂ側の第１当接面５３ｂに当接した状態でナット５３に固定されている。また、規制部材５５は、後述の変換部側ハウジング部５７に設けられた図示せぬガイドレールによって、第３シャフト４９の軸方向に沿って滑らかに移動できるように構成されている。

　キャップ部材５６は、規制部材５５よりも短い有底円筒状に形成されており、底部５６ａが一端部４９ａ側に位置する姿勢で設けられている。キャップ部材５６の底部５６ａには、キャップ部材貫通孔５６ｂが第３シャフト４９の軸方向に貫通形成されている。キャップ部材貫通孔５６ｂには、第３シャフト４９の大径円柱部４９ｅが挿入されている。また、キャップ部材５６の内周面には、図示せぬ雌ねじ部が設けられており、この雌ねじ部が、ナット５３の外周面に設けられた図示せぬ雄ねじ部に嵌め合わされることで、規制部材５５の軸方向端５５ｃに対してナット５３の環状凸部５３ｂを押圧する。

　また、上述のボールねじ機構である直動変換機構５０の代わりに、ねじの嵌め合いを用いた直動変換機構を本実施形態の操舵操作入力装置に適用しても良い。この場合、この直動変換機構は、第３シャフト４９の外周面に形成される螺旋状の第１凹凸部（雄ねじ部）と、第１凹凸部と係り合う螺旋状の第２凹凸部（雌ねじ部）を有し、図示省略のダイヤルの回転操作に応じて、第３シャフト４９の軸方向に移動可能な可動部材であるナットと、第３シャフト４９の回転方向におけるナットの回動を規制し、第３シャフト４９の軸方向に沿ったナットの移動を許容する規制部材と、を有する。

　ハウジング４２は、第３シャフト４９の一部および直動変換機構５０を収容する概ね有底円筒状の変換部側ハウジング部５７と、該変換部側ハウジング部５７の径方向外側に位置し、反力生成部４４を収容する概ね円筒状の生成部側ハウジング部５８とを有している。図７に示すように、ハウジング４２は、変換部側ハウジング部５７の外周部の一部と生成部側ハウジング部５８の外周部の一部とを結合させたうえで、この結合部に変換部側ハウジング部５７の内部と生成部側ハウジング部５８の内部とを連通させる連通部５９を設けることにより構成されている。

　変換部側ハウジング部５７の一端部４９ａ側の開口部は、第１閉塞蓋部材４５によって閉塞されている。第１閉塞蓋部材４５は、その中央部に蓋部材貫通孔４５ａを有した円筒状に形成されている。蓋部材貫通孔４５ａには、第３シャフト４９の中径円柱部４９ｄと大径円柱部４９ｅとが挿入される。蓋部材貫通孔４５ａの内周面は、蓋部材貫通孔４５ａの一端部４９ａ側の蓋部材端部４５ｂに隣接した第１内周面部４５ｃと、該第１内周面部４５ｃと第１段状部４５ｄを介して接続され、第１内周面部４５ｃよりも小径である第２内周面部４５ｅと、該第２内周面部４５ｅと第２段状部４５ｆを介して接続され、第２内周面部４５ｅよりも小径である第３内周面部４５ｇとを有している。第１内周面部４５ｃよりも内側の空間は、Ｏリング３８を収容するＯリング収容部６０となっている。また、第２内周面部４５ｅよりも内側にある空間は、第３シャフト４９の中径円柱部４９ｄを回転可能に支持する軸受である第５ボールベアリング５１を収容する第５軸受収容部８５となっている。また、第１閉塞蓋部材４５の他端部４９ｂ側の面４５ｈのうち第３内周面部４５ｇと隣接した位置には、面４５ｈから他端部４９ｂ側に突出する円環状の蓋部材側環状突出部４５ｉが突出形成されている。また、第１閉塞蓋部材４５の面４５ｈのうち蓋部材側環状突出部４５ｉと隣接した位置には、面４５ｈから一端部４９ａ側に窪む円環状の蓋部材側環状凹部４５ｊが形成されている。

　蓋部材側環状突出部４５ｉの外周部および蓋部材側環状凹部４５ｊには、ゴム製の第１ストッパーラバー６１が設けられており、該第１ストッパーラバー６１は、直動変換機構５０のナット５３が第３シャフト４９の軸方向に沿って一端部４９ａ側へ移動する際の蓋部材側環状突出部４５ｉへのキャップ部材５６の衝突やこれにより生じる打音を緩和する。第１ストッパーラバー６１は、筒状をなす第１筒状本体部６１ａと、第１筒状本体部６１ａの一端部４９ａ側の外周縁部から第３シャフト４９の径方向外側へ突出する環状の第１張り出し部６１ｂとを有している。第１ストッパーラバー６１は、第１張り出し部６１ｂが蓋部材側環状凹部４５ｊ内に位置し、さらに、第１筒状本体部６１ａの先端部が蓋部材側環状突出部４５ｉの他端部４９ｂ側の第１突出部面部４５ｋよりも他端部４９ｂ側にあるように蓋部材側環状突出部４５ｉの外周部に配置されている。そして、複数の固定部材、例えばボルト６２（本実施例では２つのボルト６２が示されている）の頭部によって蓋部材側環状凹部４５ｊの底面に対して第１張り出し部６１ｂを一端部４９ａ側に押圧することで、第１ストッパーラバー６１は第１閉塞蓋部材４５に取り付けられている。さらに、第１閉塞蓋部材４５は、その外周部から第３シャフト４９の径方向外側へ拡張された円環状の閉塞部材フランジ部４５ｍを有している。閉塞部材フランジ部４５ｍは、該閉塞部材フランジ部４５ｍに設けられた固定部材用穴４５ｎを介して固定部材、例えばボルト６３を変換部側ハウジング部５７のフランジ部５７ａにねじ留めすることで、変換部側ハウジング部５７に設けられたハウジングフランジ部５７ａに取付固定されている。

　また、変換部側ハウジング部５７の内部のうち直動変換機構５０と対向する位置には、底壁部６４が変換部側ハウジング部５７の内周部と一体に設けられている。底壁部６４は、その中央部に底壁部貫通孔６４ａを有した概ね円筒状に形成されている。底壁部貫通孔６４ａには、第３シャフト４９の大径円柱部４９ｅおよび第２小径円柱部４９ｆが挿入されている。底壁部貫通孔６４ａは、一端部４９ａ側に位置する底壁部端部６４ｂに隣接した第１内側面部６４ｃと、該第１内側面部６４ｃと段状中間部６４ｄを介して接続され、第１内側面部６４ｃよりも大径である第２内側面部６４ｅとを有している。第２内側面部６４ｅのうち段状中間部６４ｄと隣接した部位よりも内側にある空間は、第３シャフト４９の第２小径円柱部４９ｆを回転可能に支持する軸受である第６ボールベアリング５２を収容する第６軸受収容部６５となっている。

　また、第２内側面部６４ｅの他端部４９ｂ側の部位には雌ねじ部が形成されており、この雌ねじ部が、カップ状の第２閉塞蓋部材４６の外周面に設けられた雄ねじ部にねじ留めされる。このねじ留めによって、第２閉塞蓋部材４６に設けられた軸端面４６ａが第６ボールベアリング５２のアウターレース５２ａを段状中間部６４ｄに対して押し付けることにより、アウターレース５２ａが底壁部６４と第２閉塞蓋部材４６との間で固定される。また、第２小径円柱部４９ｆの外周面のうち第６ボールベアリング５２よりも他端部４９ｂ側に位置する部位には雄ねじ部が形成されており、この雄ねじ部が、リング状の押圧部材６６の内周面に形成された雌ねじ部にねじ留めされる。このねじ留めによって、押圧部材６６の一端部４９ａ側に設けられた押圧面６６ａが第６ボールベアリング５２のインナーレース５２ｂを大径円柱部４９ｅの当接面４９ｉに対して押し付けることにより、インナーレース５２ｂが第３シャフト４９と押圧部材６６との間で固定される。また、底壁部６４の一端部４９ａ側の面６４ｆのうち第１内側面部６４ｃと隣接した位置には、面６４ｆから一端部４９ａに突出する円環状の底壁部側環状突出部６４ｇが突出形成されている。また、底壁部６４の面６４ｆのうち底壁部側環状突出部６４ｇと隣接した位置には、面６４ｆから他端部４９ｂ側に窪む円環状の底壁部側環状凹部６４ｈが形成されている。

　底壁部側環状突出部６４ｇの外周部および底壁部側環状凹部６４ｈには、ゴム製の第２ストッパーラバー６７が設けられており、該第２ストッパーラバー６７は、直動変換機構５０のナット５３が第３シャフト４９の軸方向に沿って他端部４９ｂ側へ移動する際の底壁部側環状突出部６４ｇへの規制部材５５の衝突やこれにより生じる打音を緩和する。第２ストッパーラバー６７は、筒状をなす第２筒状本体部６７ａと、該第２筒状本体部６７ａの他端部４９ｂ側の外周縁部から第３シャフト４９の径方向外側へ突出する環状の第２張り出し部６７ｂとを有している。第２ストッパーラバー６７は、第２張り出し部６７ｂが底壁部側環状凹部６４ｈ内に位置し、さらに、第２筒状本体部６７ａの先端部が底壁部側環状突出部６４ｇの一端部４９ａ側の底壁部端部６４ｂよりも一端部４９ａ側にあるように底壁部側環状突出部６４ｇの外周部に配置される。そして、複数の固定部材、例えばボルト６８（本実施例では２つのボルト６８が示されている）の頭部によって底壁部側環状凹部６４ｈの底面に対して第２張り出し部６７ｂを他端部４９ｂ側に押圧することで、第２ストッパーラバー６７は底壁部６４に取り付けられている。

　生成部側ハウジング部５８は、一端部４９ａ側に位置する一端部側ハウジング結合部分４２ａと、他端部４９ｂ側に位置する他端部側ハウジング結合部分４２ｂとによって変換部側ハウジング部５７の外周部に結合されている。生成部側ハウジング部５８の一端部４９ａ側に設けられた開口部は、第３閉塞蓋部材４７によって閉塞されており、一方、他端部４９ｂ側に設けられた開口部は、第４閉塞蓋部材４８によって閉塞されている。

　また、生成部側ハウジング部５８の内周部には、生成部側ハウジング部５８の外径よりも小径な有底筒状をなす小筒部７１が一体に形成されている。小筒部７１は、第４閉塞蓋部材４８寄りの位置に形成された底部７１ａと、該底部７１ａの外縁部から第３閉塞蓋部材４７側に立ち上がる周囲壁部７１ｂとを有している。底部７１ａは、第３シャフト４９の軸方向における変換部側ハウジング部５７の底壁部６４の面６４ｆの位置よりも一端部４９ａ側に位置するように生成部側ハウジング部５８内に配置されている。底部７１ａの中央部には、後述の第２軸部７７の大軸状部７７ｂが挿入される挿入穴７３ｃが、第３シャフト４９の軸方向に沿って貫通形成されている。周囲壁部７１ｂは、底部７１ａの外縁部から、第３シャフト４９の軸方向における一端部側ハウジング結合部分４２ａの位置の近くまで生成部側ハウジング部５８内において延びている。

　連結部４３は、大部分が生成部側ハウジング部５８および連通部５９内に配置されており、直動変換機構５０の規制部材５５と反力生成部４４とを連結する。図７に示すように、連結部４３は、第３シャフト４９の軸方向において対称となるように設けられた第１連結半部７２および第２連結半部７３を有している。第１連結半部７２および第２連結半部７３は、金属材料からなる薄い板状の部材を３回折り曲げることにより形成されている。

　第１連結半部７２は、規制部材５５に固定される第１固定部７２ａと、該第１固定部７２ａから反力生成部４４側に直角に折り曲げられた第１折り曲げ片部７２ｂと、該第１折り曲げ片部７２ｂの一端から第３閉塞蓋部材４７側に直角に折り曲げられた第２折り曲げ片部７２ｃと、該第２折り曲げ片部７２ｃの一端から第１折り曲げ片部７２ｂとは反対側に直角に折り曲げられた第３折り曲げ片部７２ｄとを有している。第１固定部７２ａには第１固定穴７２ｅが貫通形成されており、この第１固定穴７２ｅを介して固定部材、例えばボルト７４を規制部材５５の外周部にねじ留めすることで、第１固定部７２ａは規制部材５５に取付固定されている。また、第３折り曲げ片部７２ｄの自由端付近には、後述の第１軸部７６の小軸部７６ａが挿入される第１挿入孔７２ｆが、第３シャフト４９の軸方向に沿って貫通形成されている。

　第２連結半部７３は、第１連結半部７２と同様の形状を有している。第２連結半部７３は、規制部材５５に固定される第２固定部７３ａと、該第２固定部７３ａから反力生成部４４側に直角に折り曲げられた第４折り曲げ片部７３ｂと、該第４折り曲げ片部７３ｂの一端から第４閉塞蓋部材４８側に直角に折り曲げられた第５折り曲げ片部７３ｃと、該第５折り曲げ片部７３ｃの一端から第４折り曲げ片部７３ｂとは反対側に直角に折り曲げられた第６折り曲げ片部７３ｄとを有している。第２固定部７３ａには第２固定穴７３ｅが貫通形成されており、この第２固定穴７３ｅを介して固定部材、例えばボルト７５を規制部材５５の外周部にねじ留めすることで、第２固定部７３ａは規制部材５５に取付固定されている。図７に示すように、第４折り曲げ片部７３ｂの一端部４９ａ側に位置する面は、第１連結半部７２の第１折り曲げ部１６ｅの他端部４９ｂ側に位置する面と突き合わされる。また、第６折り曲げ片部７３ｄの自由端付近には、後述の第２軸部７７の小軸状部７７ｃが挿入される第２挿入孔７３ｆが、第３シャフト４９の軸方向に沿って貫通形成されている。

　反力生成部４４は、第１軸部７６と、第２軸部７７と、第１ガイド円筒部材７８と、第２ガイド円筒部材７９と、ばね接続部材８０と、第１コイルばね８１と、第２コイルばね８２とを備えている。

　第１軸部７６は、第３閉塞蓋部材４７側に位置する小径の小軸部７６ａと、該小軸部７６ａと一体に形成され、小軸部７６ａよりも大径である中軸部７６ｂと、該中軸部７６ｂと一体に形成され、中軸部７６ｂよりも大径である大軸部７６ｃとを有している。第１軸部７６は、第３シャフト４９の径方向外側に設けられるとともに、第３シャフト４９と平行に配置されている。従って、第１軸部７６の軸方向は、第３シャフト４９の軸方向と平行である。第１軸部７６は、第３シャフト４９の左回転時にナット５３が他端部４９ｂ側に移動し、これに伴い、第１連結半部７２が第４閉塞蓋部材４８側に移動するときに、第１連結半部７２の第３折り曲げ片部７２ｄが第１軸部７６の中軸部７６ｂの第３閉塞蓋部材４７側にある第１押圧面７６ｄを押すことによって、第４閉塞蓋部材４８側に移動する。

　第２軸部７７は、有底円筒状をなすばね収容筒部７７ａと、該ばね収容筒部７７ａの底部から第４閉塞蓋部材４８側に突出した大軸状部７７ｂと、該大軸状部７７ｂと一体に形成され、大軸状部７７ｂよりも小径である小軸状部７７ｃと、ばね収容筒部７７ａの底部から第３閉塞蓋部材４７側に突出する突起部７７ｄとを有している。第２軸部７７は、第３シャフト４９と平行に配置されている。従って、第２軸部７７の軸方向は、第３シャフト４９の軸方向と平行である。第２軸部７７は、第３シャフト４９の右回転時にナット５３が他端部４９ｂ側に移動し、これに伴い、第２連結半部７３が第３閉塞蓋部材４７側に移動するときに、第２連結半部７３の第６折り曲げ片部７３ｄが第２軸部７７の大軸状部７７ｂの第４閉塞蓋部材４８側にある第２押圧面７７ｅを押すことによって、第３閉塞蓋部材４７側に移動する。中立位置における操舵操作入力装置では、突起部７７ｄの先端面７７ｆは、規制部材５５の他端部４９ｂ側の軸方向端面と同一平面上にある（図８（ｃ）および図９（ａ）参照）。

　第１ガイド円筒部材７８は、第１軸部７６の軸方向に沿って第１軸部７６の中軸部７６ｂを摺動可能に案内する。第１ガイド円筒部材７８は、円筒状をなす第１ガイド筒部７８ａと、該第１ガイド筒部７８ａの第３閉塞蓋部材４７側の軸方向端部の外周から径方向外側に突出した円環状の第１円環拡張部７８ｂとを有している。第１ガイド筒部７８ａは例えば圧入により周囲壁部７１ｂに固定される。

　第２ガイド円筒部材７９は、第１軸部７６の軸方向に沿って第１軸部７６の大軸部７６ｃを摺動可能に案内する。第２ガイド円筒部材７９は、円筒状をなす第２ガイド筒部７９ａと、該第２ガイド筒部７９ａの第３閉塞蓋部材４７側の軸方向端部の外周から径方向外側に突出した円環状の第２円環拡張部７９ｂとを有している。第２ガイド筒部７９ａの内周面は、第３閉塞蓋部材４７側から第４閉塞蓋部材４８側へ向かうにつれて第２ガイド筒部７９ａの内径が減少するように傾斜した傾斜部７９ｃを有している。図７に示すように、中立位置における操舵操作入力装置では、第２ガイド筒部７９ａの第２円環拡張部７９ｂ寄りの位置に、第１軸部７６の大軸部７６ｃの第４閉塞蓋部材４８側の軸部端面７６ｅが位置している。また、第２ガイド円筒部材７９の内側の空間のうち第１軸部７６の大軸部７６ｃよりも第４閉塞蓋部材４８側にある空間は、付勢部材である第１コイルばね８１が収容される第１ばね収容部８３となっている。

　第２ガイド円筒部材７９の第４閉塞蓋部材４８側の軸方向端部には、第１コイルばね８１と第２コイルばね８２とを接続するばね接続部材８０が設けられている。ばね接続部材８０は、円筒状をなす接続円筒部８０ａと、該接続円筒部８０ａの軸方向中央の外周部から径方向外側に突出したリング状の当接用拡張部８０ｂとを有している。当接用拡張部８０ｂの外径は、第２軸部７７のばね収容筒部７７ａの内径よりも小さくなっている。

　第１コイルばね８１は、プリロードが与えられていない状態、つまり自由長の状態で設けられたコイル状の線形ばねである。第１コイルばね８１は、第３シャフト４９の径方向外側に配置されている。つまり、第１コイルばね８１は、第２ガイド円筒部材７９の第１ばね収容部８３において第３シャフト４９と平行に延びている。第１ばね収容部８３において、第１コイルばね８１の一端が第１軸部７６の大軸部７６ｃの軸部端面７６ｅに当接しており、一方、第１コイルばね８１の他端がばね接続部材８０の第３閉塞蓋部材４７側にある第１当接面８０ｃに当接している。ここで、傾斜部７９ｃは、第１コイルばね８１が、外部からの振動や衝撃等によって第１軸部７６の軸線から径方向外方にずれてしまうような状態となる場合に、径方向外方へのずれを規制する役割を果たすガイドとしても機能する。また、傾斜部７９ｃは、第１軸部７６が第４閉塞蓋部材４８側に最大限に移動したときに大軸部７６ｃの軸部端面７６ｅが当接するストッパーとしても機能することができる。

　また、第２軸部７７のばね収容筒部７７ａ内の空間のうちばね接続部材８０よりも第４閉塞蓋部材４８側にある空間は、第２コイルばね８２が収容される第２ばね収容部８４となっている。

　第２コイルばね８２は、プリロードが与えられた状態で設けられたコイル状の線形ばねである。第２コイルばね８２は、第３シャフト４９の径方向外側に配置されている。つまり、第２コイルばね８２は、ばね収容筒部７７ａ内の第２ばね収容部８４において第３シャフト４９と平行に延びている。この第２ばね収容部８４において、第２コイルばね８２の一端がばね接続部材８０の第４閉塞蓋部材４８側にある第２当接面８０ｄに当接しており、一方、第２コイルばね８２の他端が、突起部７７ｄの周囲において第２軸部７７のばね収容筒部７７ａの底部に当接している。

　なお、第１コイルばね８１の一端と第１軸部７６の大軸部７６ｃの軸部端面７６ｅとの間に、第１コイルばね８１の付勢力を減衰させるダンパ機構、例えば車両に設けられたサスペンションと同様の軸懸架式のダンパ機構を設けるようにしても良い。同様に、第２コイルばね８２の他端と第２軸部７７のばね収容筒部７７ａの底部との間に、第２コイルばね８２の付勢力を減衰させるダンパ機構、例えば車両に設けられたサスペンションと同様の軸懸架式のダンパ機構を設けるようにしても良い。また、このダンパ機構は、第１軸部７６の大軸部７６ｃや第２軸部７７の大軸状部７７ｂおよび突起部７７ｄ内に内蔵されていても良い。

　図８は第３シャフト４９の左回転時の操舵操作入力装置の動作を示す説明図であり、図８（ａ）は中立位置から１８０度だけ第３シャフト４９を左側に回転させたときの操舵操作入力装置を示す説明図、図８（ｂ）は中立位置から６０度だけ第３シャフト４９を左側に回転させたときの操舵操作入力装置を示す説明図、図８（ｃ）は中立位置における操舵操作入力装置を示す説明図である。なお、図８（ａ）～図８（ｃ）では、中立位置における第１軸部７６の大軸部７６ｃの軸部端面７６ｅの位置を破線Ａで示し、中立位置から１８０度まで第３シャフト４９を左側に回転させるときの大軸部７６ｃの軸部端面７６ｅの位置の軌跡を破線Ｂで示してある。また、図８（ａ）～図８（ｃ）では、第２軸部７７の突起部７７ｄの先端面７７ｆの位置を破線Ｃで示してある。なお、図８（ａ）～図８（ｃ）において、先端面７７ｆの位置は一定であり、即ち、中立位置における先端面７７ｆの位置である。

　まず、図８（ｃ）に示す中立位置から６０度（図８（ｂ）に「－６０°」として示す）だけ第３シャフト４９を左側に回転させる際には、図８（ｂ）に示すように、ナット５３が他端部４９ｂ側に移動し、これに伴い、第１連結半部７２は、第２連結半部７３と共に第４閉塞蓋部材４８側に移動する。そして、第１連結半部７２の第３折り曲げ片部７２ｄが第４閉塞蓋部材４８側に第１軸部７６の中軸部７６ｂの第１押圧面７６ｄを押圧することにより、第１軸部７６は、第４閉塞蓋部材４８側へ移動し、ばね接続部材８０との間で第１コイルばね８１を圧縮する。このとき、第２連結半部７３の第６折り曲げ片部７３ｄは、第２軸部７７の大軸状部７７ｂの第２押圧面７７ｅから離間している。そして、圧縮により生じた第１コイルばね８１の付勢力が、第１軸部７６、第１連結半部７２および規制部材５５を介してナット５３に作用する。これにより、第１コイルばね８１の付勢力に対応した反力が、第３シャフト４９を右側に回転させる方向に作用する。

　さらに、図８（ｂ）に示す位置から、１８０度（図８（ａ）に「－１８０°」として示す）の位置まで第３シャフト４９を左側に回転させる際には、ナット５３が他端部４９ｂ側にさらに移動し、これに伴い、第１連結半部７２は、第２連結半部７３と共に第４閉塞蓋部材４８側にさらに移動する。ここで、ナット５３の移動は、規制部材５５の他端部４９ｂ側の軸方向端が第２ストッパーラバー６７に当接するまで行われる。そして、第１連結半部７２の第３折り曲げ片部７２ｄが第４閉塞蓋部材４８側に第１軸部７６の中軸部７６ｂの第１押圧面７６ｄをさらに押圧することにより、第１軸部７６は、第４閉塞蓋部材４８側へさらに移動する。これにより、第１軸部７６は、ばね接続部材８０との間で第１コイルばね８１をさらに圧縮し、これに加えて、第１コイルばね８１およびばね接続部材８０を介して第２コイルばね８２を圧縮する。このとき、第２連結半部７３の第６折り曲げ片部７３ｄは、第２軸部７７の大軸状部７７ｂの第２押圧面７７ｅからさらに離間している。また、第１軸部７６の軸部端面７６ｅが第２ガイド円筒部材７９の傾斜部７９ｃに当接することで、第４閉塞蓋部材４８側への第１軸部７６の移動が規制されている。そして、圧縮により生じた第１コイルばね８１および第２コイルばね８２の付勢力が、第１軸部７６、第１連結半部７２および規制部材５５を介してナット５３にさらに作用する。これにより、第１コイルばね８１および第２コイルばね８２の付勢力に対応した反力が、第３シャフト４９を右側に回転させる方向にさらに作用する。

　図９は第３シャフト４９の右回転時の操舵操作入力装置の動作を示す説明図であり、図９（ａ）は中立位置における操舵操作入力装置を示す説明図、図９（ｂ）は中立位置から６０度だけ第３シャフト４９を右側に回転させたときの操舵操作入力装置を示す説明図、図９（ｃ）は中立位置から１８０度だけ第３シャフト４９を右側に回転させたときの操舵操作入力装置を示す説明図である。なお、図９（ａ）～図９（ｂ）では、第１軸部７６の大軸部７６ｃの軸部端面７６ｅの位置を破線Ａで示してある。図９（ａ）～図９（ｂ）において、軸部端面７６ｅの位置は一定であり、即ち中立位置における軸部端面７６ｅの位置である。また、図９（ａ）～図９（ｂ）では、中立位置における突起部７７ｄの先端面７７ｆの位置を破線Ｃで示し、中立位置から１８０度まで第３シャフト４９を右側に回転させるときの突起部７７ｄの先端面７７ｆの位置の軌跡を破線Ｄで示してある。

　まず、図９（ａ）に示す中立位置から６０度（図９（ｂ）には「＋６０°」として示す）だけ第３シャフト４９を右側に回転させる際には、図９（ｂ）に示すように、ナット５３が一端部４９ａ側に移動し、これに伴い、第２連結半部７３は、第１連結半部７２と共に第３閉塞蓋部材４７側に移動する。そして、第２連結半部７３の第６折り曲げ片部７３ｄは、第３閉塞蓋部材４７側に第２軸部７７の大軸状部７７ｂの第２押圧面７７ｅを押圧することにより、第２軸部７７は、第３閉塞蓋部材４７側に移動し、第２コイルばね８２およびばね接続部材８０を介して第１コイルばね８１を圧縮する。このとき、第１連結半部７２の第３折り曲げ片部７２ｄは、第１軸部７６の中軸部７６ｂの第１押圧面７６ｄから離間している。また、第２軸部７７のばね収容筒部７７ａの底部は、生成部側ハウジング部５８の小筒部７１の底部７１ａから離間している。そして、圧縮により生じた第１コイルばね８１の付勢力が、第２軸部７７、第２連結半部７３および規制部材５５を介してナット５３に作用する。これにより、第１コイルばね８１の付勢力に対応した反力が、第３シャフト４９を左側に回転させる方向に作用する。

　さらに、図９（ｂ）に示す位置から、１８０度（図９（ｃ）に「＋１８０°」として示す）の位置まで第３シャフト４９を右側に回転させる際には、ナット５３が一端部４９ａ側にさらに移動し、これに伴い、第２連結半部７３は、第１連結半部７２と共に第３閉塞蓋部材４７側にさらに移動する。ここで、ナット５３の移動は、キャップ部材５６の一端部４９ａ側の軸方向端が第１ストッパーラバー６１に当接するまで行われる。そして、第２連結半部７３の第６折り曲げ片部７３ｄが第３閉塞蓋部材４７側に第２軸部７７の大軸状部７７ｂの第２押圧面７７ｅをさらに押圧することにより、第２軸部７７は、第３閉塞蓋部材４７側へさらに移動する。これにより、第２軸部７７は、第１軸部７６の大軸部７６ｃとばね接続部材８０との間で第１コイルばね８１をさらに圧縮し、これに加えて、接続部材８０に対して第２コイルばね８２を圧縮する。このとき、第１軸部７６の軸部端面７６ｅが第２ガイド円筒部材７９の傾斜部７９ｃに当接している。そして、圧縮により生じた第１コイルばね８１および第２コイルばね８２の付勢力が、第２軸部７７、第２連結半部７３および規制部材５５を介してナット５３にさらに作用する。これにより、第１コイルばね８１および第２コイルばね８２の付勢力に対応した反力が、第３シャフト４９を左側に回転させる方向にさらに作用する。

　［第２の実施形態の効果］
　上記のように、第２の実施形態では、操舵操作入力装置は、第３シャフト４９の回転を第３シャフト４９の軸方向の動きに変換する直動変換機構５０を有しており、該直動変換機構５０は、第３シャフト４９の軸方向に移動するナット５３を備えている。また、第１コイルばね８１および第２コイルばね８２は、連結部４３および規制部材５５を介してナット５３に付勢力を付与する。このため、第３シャフト４９の軸方向に沿ったナット５３の移動に対して付勢力が付与されるので、付勢部材の種類の選択の幅を広げることができる。

　また、本実施形態では、直動変換機構５０は、第３シャフト４９の大径円柱部４９ｅの外周面に形成される螺旋溝であるシャフト側ボールねじ溝４９ｈと、直動部材であるナット５３の内周面に形成された螺旋溝であるナット側ボールねじ溝５３ａと、ボールねじ溝４９ｈ，５３ａの間に配置された複数のボール５４と、第３シャフト４９の回転方向へのナット５３の回動を規制し、第３シャフト４９の軸方向に沿ったナット５３の移動を許容する規制部材５５と、該規制部材５５に対してナット５３を押さえるキャップ部材５６とを有している。つまり、直動変換機構５０は、ボールねじ機構である。このため、ボールねじ溝４９ｈ，５３ａの間に配置された複数のボール５４を介した摺動により第３シャフト４９上でナット５３が円滑に移動するので、第３シャフト４９の回転を直線的な動きに迅速かつ効率的に変換することができる。

　さらに、本実施形態では、直動変換機構は、ボールねじ機構ではなく、ねじの嵌め合いを用いた直動変換機構であっても良い。この場合には、ボールねじ機構と比べて少ない部品点数で直動変換機構を製造し、製造コストを削減することができる。

　また、本実施形態では、第１コイルばね８１および第２コイルばね８２は、第３シャフト４９の径方向外側に設けられており、第３シャフト４９と平行に延びている。つまり、第１コイルばね８１および第２コイルばね８２は、直動変換機構５０を具備した第３シャフト４９上に設けられていない。このため、直動変換機構５０から離れた位置で第１コイルばね８１および第２コイルばね８２を取り替えるだけで、操舵操作入力装置にかかる付勢力を容易に変更することができる。

　本実施形態についても、第１の実施形態と同様に、シール部材によって第３シャフト４９との間で生じる摩擦を考慮し、当該摩擦に起因するトルク分のプリロードを与えて第１コイルばね８１を取り付けてもよい。また、第１コイルばね８１のばね定数および第２コイルばね８２のばね定数についても、同じばね定数でも異なるばね定数でもよい。

　［第３の実施形態］
　図１０は、第３の実施形態における操作角に対する操作力を示すグラフである。

　第３の実施形態では、第２の実施形態の線形ばねである第１コイルばね８１および第２コイルばね８２ではなく、付勢部材として２つの非線形ばねが用いられている。非線形ばねは、例えばたる形コイルばね、つづみ形コイルばね等である。第３の実施形態では、操作力は操作角に対して３段階に変化する。より詳細には、図１０に示すように、操作力は、一方の非線形ばねにより、第１操作角αまでは第１増加率で増加し、第１操作角αから該第１操作角αよりも大きい第２操作角βまでは第１増加率よりも大きい第２増加率で増加する。さらに、操作力は、他方の非線形ばねにより、第２操作角β以降に、第２増加率よりも小さい第３増加率で増加する。

　［第３の実施形態の効果］
　上記のように、第３の実施形態では、２つの非線形ばねが付勢部材として用いられている。このため、第３の実施形態においても、第２操作角β以降に操作力を減少させて、運転者の疲労を軽減させることができる。また、第２操作角βを跨ぐようなダイヤルの操作時、例えば第３シャフト４９の右切り戻しから左切り増し時において運転者が壁感を感じ難くすることができる。

Claims

　車両に取り付けられた操舵操作入力部材を介して運転者の操舵操作が入力される操舵操作入力装置であって、
　前記操舵操作入力部材からの操舵力が伝達され、回転軸を中心に回転するシャフトと、
　前記シャフトの回転に抗する付勢力を付与する付勢部材と、を有し、
　前記付勢部材は、
　前記シャフトの回転方向に関わらず付勢力を前記シャフトに付与する第１付勢部材と、プリロードが与えられた状態で取り付けられ、前記第１付勢部材が付勢力を付与した後に、前記シャフトの回転方向に関わらず付勢力を前記シャフトに付与する第２付勢部材と、を備えることを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項１に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記第１付勢部材は、前記第２付勢部材による付勢力が前記シャフトに付与された後も継続して付勢力を前記シャフトに付与することを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項２に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記操舵操作入力装置は、前記第１付勢部材および前記第２付勢部材の端部が前記シャフトの回転時に非固定位置と固定位置との間で切り替えられる位置切り替え機構を有することを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項３に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記第１付勢部材および前記第２付勢部材は、捩じりばねであることを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項４に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記シャフトは、前記第１付勢部材が設けられた第１シャフトと、前記第２付勢部材が設けられた第２シャフトとを有し、
　前記第１シャフトの径方向外側には、前記第１シャフトおよび前記第１付勢部材を覆う連結部材が設けられ、
　前記連結部材は、前記第１付勢部材を介して前記第１シャフトに接続されるとともに、前記第２シャフトに接続され、
　前記第２シャフトは、前記第１付勢部材が所定荷重に達したときに、前記連結部材と共に回転することを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項５に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記所定荷重は、前記第２付勢部材に設定されたプリロードによって生じる荷重であることを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項５に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記第１シャフトの外径は、前記第１付勢部材が付勢力を発生し、変形したときの前記第１付勢部材の内径よりも小さいことを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項５に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記連結部材と前記第２シャフトとはＤカット部を介して固定されることを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項５に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記連結部材と前記第２シャフトとは、スプライン部を介して固定されることを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項１に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記第１付勢部材および前記第２付勢部材は、非線形ばねであることを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項１に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記操舵操作入力装置は、前記シャフトの一部および前記付勢部材を収容するハウジングを有し、
　前記ハウジングには、該ハウジングと前記シャフトの外周面との間をシールするシール部材が設けられることを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項１に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記操舵操作入力装置は、前記付勢部材に減衰力を与えるダンパ機構を有することを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項２に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記操舵操作入力装置は、前記シャフトの回転を前記シャフトの軸方向の動きに変換する直動変換機構を有し、
　前記直動変換機構は、直動部材を備え、
　前記第１付勢部材および前記第２付勢部材は、前記直動部材に対して付勢力を付与することを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項１３に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記第１付勢部材および前記第２付勢部材は、前記シャフトの径方向外側に設けられており、前記シャフトと平行に延びることを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項１３に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記直動変換機構は、前記シャフトの外周面に形成される螺旋状の第１凹凸部と、該第１凹凸部と係り合う第２凹凸部を有し、前記操舵操作入力部材の回転操作に応じて、前記シャフトの軸方向に移動可能な可動部材と、前記シャフトの回転方向における前記可動部材の回動を規制し、前記シャフトの軸方向に沿った前記可動部材の移動を許容する規制部材と、を有することを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項１３に記載の操舵操作入力装置であって、
　前記直動変換機構は、ボールねじ機構であることを特徴とする操舵操作入力装置。
　請求項１～１６のいずれかに記載の操舵操作入力装置を備えるステアバイワイヤ式の操舵装置。