JP7528841B2 - Steering handle - Google Patents
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Description
本発明は、車両等の乗物を操舵する際に運転者によって操作されるステアリングハンドルに関する。 The present invention relates to a steering wheel operated by a driver when steering a vehicle such as a car.
車両等の乗物には、操舵装置の一部として、第1軸線を有し、かつ第1軸線を中心として、正逆両方向へ回転するステアリングシャフトが設けられている。このステアリングシャフトには、乗物の運転者が把持して操作するステアリングハンドルが取付けられる。 A vehicle such as a car is provided with a steering shaft as part of its steering device. The steering shaft has a first axis and rotates in both forward and reverse directions around the first axis. A steering handle is attached to the steering shaft and is held and operated by the driver of the vehicle.
特許文献1には、車両の直進時の位置から、第1軸線の周りに大きく、例えば90°以上回転された場合であっても、運転者の手首に負荷がかかりにくいステアリングハンドルが記載されている。 Patent document 1 describes a steering wheel that places little strain on the driver's wrists even when the wheel is rotated significantly, for example by more than 90 degrees, around a first axis from a position when the vehicle is traveling straight ahead.
このステアリングハンドルは、ボス部、一対のスポーク部及び一対の把持部を備えている。ボス部は、ステアリングシャフトに一体回転可能に取付けられ、かつ軸受部を有する。両スポーク部は、車両の直進時に、ボス部から、互いに左右方向における反対方向へ延びる第2軸線をそれぞれ有している。両スポーク部は、軸受部によりボス部に対し、第2軸線を中心として正逆両方向へ回転可能に支持されている。両把持部は、両スポーク部のボス部から遠い側の端部に固定されている。 This steering handle has a boss portion, a pair of spoke portions, and a pair of grip portions. The boss portion is attached to the steering shaft so as to be rotatable together with the steering shaft, and has a bearing portion. When the vehicle is moving straight, both spoke portions have second axes extending from the boss portion in opposite directions in the left-right direction. Both spoke portions are supported by the bearing portions so as to be rotatable in both forward and reverse directions around the second axes relative to the boss portion. Both grip portions are fixed to the ends of both spoke portions farther from the boss portion.
上記ステアリングハンドルでは、両把持部を第2軸線の周りで回転させることが可能である。そのため、運転者は、両把持部をそれぞれ第2軸線の周りで回転させながら、第1軸線の周りで回転させることで、手首を自然な角度に維持することができる。ステアリングハンドルを、第1軸線の周りで90°以上回転させる場合であっても、手首を不自然な角度で曲げなくてすみ、手首に負荷がかかりにくい。 In the above steering wheel, both grips can be rotated around the second axis. Therefore, the driver can maintain a natural angle of the wrists by rotating both grips around the first axis while rotating them around the second axis. Even when rotating the steering wheel more than 90 degrees around the first axis, there is no need to bend the wrists at an unnatural angle, and the wrists are less likely to be strained.
ところで、スポーク部が軸受部により支持された状態では、同スポーク部と軸受部の内壁面(軸受面)との間に隙間が生ずる。この隙間は、第2軸線の周りをスポーク部が回転するうえで必要である。反面、この隙間が原因でガタが発生するおそれがある。 However, when the spokes are supported by the bearing, a gap is created between the spokes and the inner wall surface (bearing surface) of the bearing. This gap is necessary for the spokes to rotate around the second axis. However, this gap can cause rattling.
しかし、上記特許文献1では、隙間に起因するガタを抑制する点について考慮されていない。そのため、運転者が把持部を把持して力を加えたときに、隙間分のガタを感じさせてしまい、不快感を運転者に与えるおそれがある。 However, the above-mentioned Patent Document 1 does not take into consideration the suppression of rattle caused by the gap. Therefore, when the driver grips the grip part and applies force, the driver may feel rattle due to the gap, which may cause discomfort to the driver.
こうした問題は、上記従来のステアリングハンドルが設けられた乗物であれば、車両に限らず共通して起こり得る。 This problem can occur in any vehicle equipped with the conventional steering wheel described above, and is not limited to cars.
上記課題を解決するステアリングハンドルは、第1軸線を有し、かつ前記第1軸線を中心として正逆両方向へ回転するステアリングシャフトを備える乗物に適用されるものであり、前記ステアリングシャフトに一体回転可能に取付けられ、かつ軸受部を有するボス部と、前記乗物の直進時に、前記ボス部から互いに左右方向における反対方向へ延びる第2軸線を有し、かつ前記軸受部により前記ボス部に対し、前記第2軸線の周りの正逆両方向へ回転可能に支持された一対のスポーク部と、各スポーク部に固定された把持部とを備えるステアリングハンドルであって、前記ボス部と各スポーク部との間には回転制御機構が設けられており、各回転制御機構は、前記第2軸線の周りでの前記スポーク部の回転に連動して前記第2軸線に沿う方向へスライドし得るように前記スポーク部上に配置されたスライド部材と、前記ボス部のうち前記スポーク部から前記第2軸線の放射方向へ離れた箇所に形成され、かつ前記第2軸線に沿う方向へ延びる溝部と、ゴム弾性を有する材料により形成され、かつ前記スライド部材に連結されるとともに、前記放射方向に圧縮変形させられた状態で、前記溝部に対し、前記第2軸線に沿う方向にスライド可能に嵌合された弾性体とを備えている。 The steering wheel that solves the above problem is applied to a vehicle equipped with a steering shaft that has a first axis and rotates in both forward and reverse directions around the first axis, and includes a boss portion that is attached to the steering shaft so as to be integrally rotatable with it and has a bearing portion, a pair of spoke portions that have second axes that extend in opposite directions from the boss portion to the left and right when the vehicle is moving straight ahead, and are supported by the bearing portion so as to be rotatable in both forward and reverse directions around the second axis relative to the boss portion, and a grip portion fixed to each spoke portion, and the boss portion and each spoke portion are connected to each other by a grip portion. A rotation control mechanism is provided between the boss and the spoke, and each rotation control mechanism includes a slide member arranged on the spoke so as to slide in the direction along the second axis in conjunction with the rotation of the spoke about the second axis, a groove formed in the boss at a location away from the spoke in the radial direction of the second axis and extending in the direction along the second axis, and an elastic body formed of a material having rubber elasticity, connected to the slide member, and fitted to the groove so as to be slidable in the direction along the second axis when compressed and deformed in the radial direction.
上記の構成によれば、乗物の直進時には、スポーク部及び把持部の組合わせが、ボス部の左右両側方に位置する。
運転者により各把持部に対し、第1軸線の周りの正逆いずれかの方向に回転させようとする力が加えられると、その力は、各スポーク部及びボス部を介してステアリングシャフトに伝達される。この伝達により、両スポーク部、ボス部及びステアリングシャフトが第1軸線の周りを回転する。操舵装置が作動し、乗物の操舵が行なわれ、乗物の進行方向が変更される。各スポーク部は、各把持部と一緒に、第2軸線の周りを回転可能である。第1軸線を中心とする各把持部の回転は、同把持部を把持した運転者の手首の構造から、第2軸線を中心とする各把持部の正逆回転を伴いながら行なわれる。
According to the above-mentioned configuration, when the vehicle is traveling straight, the combination of the spoke portion and the grip portion is located on both the left and right sides of the boss portion.
When the driver applies a force to each grip part to rotate it in either the forward or reverse direction around the first axis, the force is transmitted to the steering shaft via the spoke parts and boss part. This transmission causes both spoke parts, boss part and steering shaft to rotate around the first axis. The steering device is operated to steer the vehicle and change the direction of travel of the vehicle. Each spoke part can rotate around the second axis together with each grip part. Rotation of each grip part around the first axis is accompanied by forward and reverse rotation of each grip part around the second axis due to the structure of the wrist of the driver holding the grip part.
各回転制御機構では、スライド部材が、第2軸線の周りでのスポーク部の回転に連動して同第2軸線に沿う方向へスライドする。このスライドの際、第2軸線の周りでのスライド部材の回転が、弾性体によって規制される。すなわち、弾性体は、ボス部の溝部に嵌合されていて、溝部の延びる方向である第2軸線に沿う方向へはスライド可能であるが、それ以外の方向への動きを規制される。上記「それ以外の方向への動き」には、弾性体が、第2軸線の周りで回転することが含まれる。従って、弾性体に連結されたスライド部材もまた、第2軸線の周りで回転することを規制される。 In each rotation control mechanism, the slide member slides in a direction along the second axis in conjunction with the rotation of the spoke portion around the second axis. During this sliding, the rotation of the slide member around the second axis is restricted by the elastic body. That is, the elastic body is fitted into the groove of the boss portion and can slide in a direction along the second axis, which is the direction in which the groove extends, but movement in other directions is restricted. The above-mentioned "movement in other directions" includes the elastic body rotating around the second axis. Therefore, the slide member connected to the elastic body is also restricted from rotating around the second axis.
ここで、弾性体が、ゴム弾性を有する材料によって形成されていることに加え、第2軸線の放射方向に圧縮変形させられている。この圧縮変形に伴い、弾性体には、第2軸線に向かい、かつ元の形状に戻ろうとする力(弾性復元力)が発生する。この弾性復元力が、スライド部材を介してスポーク部に作用する。運転者が把持部を把持しているが、第2軸線の周りで回転させないときには、上記弾性復元力により、スポーク部が軸受部の内壁面(軸受面)に押付けられる。また、運転者が把持部を把持して、第2軸線の周りで回転させるときには、上記弾性体の弾性復元力がスポーク部に作用している。そのため、上記いずれの場合にも、把持部を把持している運転者にガタを感じさせにくい。その結果、第2軸線の周りで把持部を回転させる操作の操作性が向上する。 Here, the elastic body is formed from a material having rubber elasticity, and is compressed and deformed in the radial direction of the second axis. Due to this compressive deformation, a force (elastic restoring force) is generated in the elastic body that moves toward the second axis and returns to its original shape. This elastic restoring force acts on the spoke portion via the slide member. When the driver is holding the grip portion but not rotating it around the second axis, the elastic restoring force presses the spoke portion against the inner wall surface (bearing surface) of the bearing portion. Also, when the driver holds the grip portion and rotates it around the second axis, the elastic restoring force of the elastic body acts on the spoke portion. Therefore, in either of the above cases, the driver holding the grip portion is unlikely to feel any rattle. As a result, the operability of rotating the grip portion around the second axis is improved.
上記ステアリングハンドルにおいて、前記溝部は、前記第2軸線に面して開口する開口部を有しており、前記スライド部材は、前記スポーク部上にスライド可能に配置されたスライド本体部と、前記スライド本体部から前記放射方向へ延び、かつ前記開口部を介して前記溝部内に入り込む連結ピンとを備え、前記連結ピンが前記弾性体に圧入されることにより、前記弾性体が前記スライド部材に連結されていることが好ましい。 In the above steering handle, the groove has an opening that opens toward the second axis, the slide member includes a slide body portion slidably arranged on the spoke portion, and a connecting pin that extends from the slide body portion in the radial direction and enters the groove portion through the opening, and the connecting pin is preferably pressed into the elastic body to connect the elastic body to the slide member.
上記の構成によれば、連結ピンを、開口部を介して溝部内に入り込ませ、弾性体に圧入させるといった簡単な構造でありながら、弾性体をスライド部材に連結することが可能である。 The above configuration allows the elastic body to be connected to the sliding member with a simple structure in which the connecting pin is inserted into the groove through the opening and pressed into the elastic body.
また、スライド部材がステアリングハンドルに組込まれた状態では、弾性体が第2軸線の放射方向に圧縮変形させられていることから、弾性体には、第2軸線に向かう弾性復元力が発生する。この弾性復元力は、連結ピン及びスライド本体部を介してスポーク部に作用する。ボス部の軸受部では、上記弾性復元力によりスポーク部が軸受部の内壁面(軸受面)に押付けられる。 In addition, when the slide member is assembled into the steering handle, the elastic body is compressed and deformed in the radial direction of the second axis, so an elastic restoring force toward the second axis is generated in the elastic body. This elastic restoring force acts on the spoke portion via the connecting pin and the slide main body portion. In the bearing portion of the boss portion, the elastic restoring force presses the spoke portion against the inner wall surface (bearing surface) of the bearing portion.
上記ステアリングハンドルにおいて、前記直進時における前記第2軸線の周りでの各把持部の位置を中立位置とした場合、各回転制御機構は、前記直進時に各把持部を前記中立位置に復帰させる機能を有し、各回転制御機構は、前記スライド部材に加え、回転カム及び付勢部材を備え、前記回転カムは、前記スポーク部上に一体回転可能に取付けられ、かつ前記第2軸線に沿う方向の一方の面にカム面を有しており、前記スライド部材は、前記第2軸線に沿う方向の一方の面から突出して前記カム面に接触する接触部を備え、前記付勢部材は、前記スライド部材を前記回転カム側へ付勢し、前記回転カム毎の前記カム面は、前記第2軸線の周りに形成され、かつ前記第2軸線に直交する面に対し、それぞれ反対方向に傾斜する一対の傾斜面を有し、両傾斜面は境界部を介して互いに繋がっており、前記直進時には、前記接触部が前記境界部に接触することが好ましい。 In the above steering handle, when the position of each grip part around the second axis during straight driving is set to a neutral position, each rotation control mechanism has a function of returning each grip part to the neutral position during straight driving, and each rotation control mechanism has a rotating cam and a biasing member in addition to the slide member, the rotating cam is attached to the spoke part so as to be rotatable together with the spoke part, and has a cam surface on one side in the direction along the second axis, the slide member has a contact part that protrudes from the one side in the direction along the second axis and contacts the cam surface, the biasing member biases the slide member toward the rotating cam, the cam surface of each rotating cam is formed around the second axis, and has a pair of inclined surfaces that are inclined in opposite directions with respect to a plane perpendicular to the second axis, and both inclined surfaces are connected to each other via a boundary part, and it is preferable that the contact part contacts the boundary part during straight driving.
上記の構成によれば、乗物の直進時には、各把持部は、第2軸線を中心とする回転方向には、中立位置に位置する。各回転制御機構では、付勢部材によって回転カム側へ付勢されたスライド部材の接触部がカム面の境界部に押付けられる。 According to the above configuration, when the vehicle is moving straight, each gripping portion is located in a neutral position in the direction of rotation about the second axis. In each rotation control mechanism, the contact portion of the slide member, which is biased toward the rotating cam by the biasing member, is pressed against the boundary portion of the cam surface.
上記の状態から、運転者により把持部に対し、第1軸線の周りの正逆いずれかの方向に回転させようとする力が加えられると、各回転制御機構では、スポーク部が回転カムを伴い、把持部と一体となって回転する。回転カムの回転に伴いカム面が第2軸線の周りを回転する。カム面において、接触部に接触する箇所が変化する。この接触箇所が上記境界部から傾斜面に移ると、付勢部材を弾性変形(圧縮)させながらスライド部材を回転カムから遠ざけようとする力が発生する。この力は、回転カムの回転に伴い、傾斜面の接触部との接触箇所が、上記境界部から周方向へ遠ざかるに従い増加する。また、上記力は、各把持部を第2軸線の周りで回転させる際の操舵荷重として、各把持部を把持した手を通じて運転者に伝わる。 When the driver applies force to the grip part in either the forward or reverse direction around the first axis from the above state, in each rotation control mechanism, the spoke part rotates together with the grip part, along with the rotating cam. As the rotating cam rotates, the cam surface rotates around the second axis. The point on the cam surface that comes into contact with the contact part changes. When this contact point moves from the boundary part to the inclined surface, a force is generated that elastically deforms (compresses) the biasing member and moves the slide member away from the rotating cam. This force increases as the contact point with the inclined surface moves away from the boundary part in the circumferential direction as the rotating cam rotates. The force is transmitted to the driver through the hand holding each grip part as a steering load when rotating each grip part around the second axis.
上記の状態から、運転者により、各把持部に加えられる上記方向の力が弱められると、又は各把持部に対し上記直進時の位置に戻そうとする力が加えられると、スポーク部、ボス部及びステアリングシャフトが第1軸線の周りを上記とは逆方向へ回転する。乗物の進行方向が直進方向に戻される。上記第1軸線を中心とする各把持部の回転は、第2軸線を中心とする各把持部の上記とは逆方向の回転を伴いながら行なわれる。 From the above state, when the driver reduces the force applied to each grip part in the above direction, or applies a force to each grip part to return it to the straight-ahead position, the spoke part, boss part and steering shaft rotate around the first axis in the opposite direction to the above. The direction of travel of the vehicle is returned to the straight-ahead direction. The rotation of each grip part around the first axis is accompanied by the rotation of each grip part around the second axis in the opposite direction to the above.
各回転制御機構では、スポーク部が回転カムを伴い、把持部と一体となって、上記とは逆方向へ回転する。回転カムの回転に伴いカム面が第2軸線の周りを上記とは逆方向へ回転する。傾斜面において接触部に接触する箇所が、境界部に近づく。これに伴い、付勢部材を弾性変形(圧縮)させながらスライド部材を回転カムから遠ざけようとする上記力が減少するとともに、操舵荷重が減少する。上記力及び操舵荷重は、乗物の直進時に、カム面の境界部が接触部に接触することで最小となる。 In each rotation control mechanism, the spoke portion is accompanied by a rotating cam and rotates together with the grip portion in the opposite direction to the above. As the rotating cam rotates, the cam surface rotates around the second axis in the opposite direction to the above. The point on the inclined surface that comes into contact with the contact portion approaches the boundary portion. As a result, the force that moves the sliding member away from the rotating cam while elastically deforming (compressing) the biasing member decreases, and the steering load decreases. The force and steering load are minimized when the boundary portion of the cam surface comes into contact with the contact portion when the vehicle is traveling straight.
このように、各把持部を第2軸線の周りで回転させる際の操舵荷重が、中立位置からの各把持部の回転量に応じて変化する。そのため、上記操舵荷重が回転量に拘らず一定である場合よりも操舵感が向上する。 In this way, the steering load applied when rotating each grip part around the second axis changes according to the amount of rotation of each grip part from the neutral position. This improves the steering feel compared to when the steering load is constant regardless of the amount of rotation.
また、上記境界部が接触部に接触したときには、各把持部が中立位置に戻される。
上記ステアリングハンドルにおいて、各回転制御機構は、前記第2軸線の周りでの前記回転カムの回転を規制、又は前記スライド部材のスライドを規制することで、前記中立位置に位置する前記把持部の正逆各方向への最大回転角度を規定する規制部をさらに備えていることが好ましい。
When the boundary portion comes into contact with the contact portion, each gripping portion is returned to the neutral position.
In the above steering handle, it is preferable that each rotation control mechanism further includes a regulating part which regulates the maximum rotation angle in each of the forward and reverse directions of the grip part located in the neutral position by regulating the rotation of the rotating cam around the second axis or regulating the sliding of the slide member.
上記の構成によれば、各回転制御機構の規制部により、第2軸線の周りでの回転カムの回転が規制される。又は、上記規制部により、スライド部材のスライドが規制される。これらの規制により、中立位置に位置する各把持部の正逆各方向への最大回転角度が規定される。 According to the above configuration, the regulating portion of each rotation control mechanism regulates the rotation of the rotating cam around the second axis. Alternatively, the regulating portion regulates the sliding of the sliding member. These regulations determine the maximum rotation angle in both the forward and reverse directions of each gripping portion located in the neutral position.
上記ステアリングハンドルにおいて、前記規制部は、前記ボス部に形成され、かつ前記第2軸線に対し交差するスライド規制面と、前記スライド部材に形成され、かつ前記第2軸線に対し交差する被スライド規制面とを備え、前記規制部は、前記第2軸線に沿う方向への前記スライド部材の前記スライドに伴い、前記被スライド規制面が前記スライド規制面に接触することにより前記スライドを規制し、前記把持部が前記最大回転角度を越えて回転するのを規制することが好ましい。 In the above steering handle, the regulating portion has a slide regulating surface formed on the boss portion and intersecting with the second axis, and a slide restricted surface formed on the sliding member and intersecting with the second axis, and the regulating portion preferably regulates the sliding by contacting the slide restricted surface with the sliding member sliding in the direction along the second axis, thereby regulating the grip portion from rotating beyond the maximum rotation angle.
上記の構成によれば、スライド部材が第2軸線に沿う方向へスライドすることで、被スライド規制面がスライド規制面に対し、接近又は離間する。被スライド規制面及びスライド規制面のいずれも第2軸線に対し交差する方向へ延びている。そのため、スライド部材のスライドに伴い、被スライド規制面がスライド規制面に近づいて接触すると、スライド部材のそれ以上のスライドが規制される。把持部が最大回転角度を越えて回転することが規制される。 According to the above configuration, as the sliding member slides in a direction along the second axis, the slide restricted surface approaches or moves away from the slide restricted surface. Both the slide restricted surface and the slide restricted surface extend in a direction intersecting the second axis. Therefore, as the sliding member slides, when the slide restricted surface approaches and comes into contact with the slide restricted surface, further sliding of the sliding member is restricted. The gripping portion is restricted from rotating beyond the maximum rotation angle.
上記ステアリングハンドルにおいて、前記ボス部は、前記第2軸線に対し交差し、かつ前記軸受部が取付けられた支持壁部を備え、前記スライド規制面は、前記支持壁部及び前記軸受部のうち、前記被スライド規制面に対向する面により構成されていることが好ましい。 In the above steering handle, it is preferable that the boss portion intersects with the second axis and has a support wall portion to which the bearing portion is attached, and the slide restriction surface is formed by a surface of the support wall portion and the bearing portion that faces the slide restriction surface.
上記の構成によれば、支持壁部及び軸受部のうち、被スライド規制面に対向する面がスライド規制面として利用される。そのため、支持壁部及び軸受部のうち、スライド規制面を有するものとは別に、スライド規制面を有する部材を新たに設けなくてもすむ。 According to the above configuration, the surfaces of the support wall and the bearing that face the slide-restricted surface are used as slide-restricting surfaces. Therefore, there is no need to provide a new member with a slide-restricting surface in addition to the support wall and the bearing that have the slide-restricting surface.
上記ステアリングハンドルにおいて、前記規制部は、前記回転カムに形成され、かつ前記傾斜面の前記境界部とは反対側の端縁を起点とし、前記第2軸線に沿って前記接触部側へ延びる規制壁面を備え、前記規制部は、前記回転カムの回転に伴い前記規制壁面が前記接触部に接触することにより、前記把持部が前記最大回転角度を越えて回転するのを規制することが好ましい。 In the above steering handle, the regulating portion is formed on the rotating cam and has a regulating wall surface that starts from the edge of the inclined surface opposite the boundary portion and extends along the second axis toward the contact portion, and it is preferable that the regulating portion regulates the grip portion from rotating beyond the maximum rotation angle by the regulating wall surface coming into contact with the contact portion as the rotating cam rotates.
上記の構成によれば、第2軸線の周りでの把持部の回転に伴い、回転カムが最大回転角度回転すると、規制壁面が接触部に接触し、それ以上の回転カムの回転が規制される。これに伴い、把持部が最大回転角度を越えて回転することが規制される。 According to the above configuration, when the rotating cam rotates through the maximum rotation angle in response to rotation of the gripper around the second axis, the restricting wall surface comes into contact with the contact portion, restricting further rotation of the rotating cam. As a result, the gripper is restricted from rotating beyond the maximum rotation angle.
上記ステアリングハンドルにおいて、前記中立位置に位置する各把持部のうち、前記第2軸線よりも上方部分が運転者に近づく側へ回転する方向を手前方向とし、前記運転者から遠ざかる側へ回転する方向を奥方向とした場合、前記規制部は、各把持部が前記中立位置から前記奥方向へ回転されたときの前記最大回転角度を、各把持部が前記中立位置から前記手前方向へ回転されたときの前記最大回転角度よりも大きくなるよう規定することが好ましい。 In the above steering wheel, when the direction in which the portion of each grip part located in the neutral position above the second axis rotates toward the driver is defined as the forward direction, and the direction in which the portion rotates away from the driver is defined as the rearward direction, it is preferable that the regulating part specifies that the maximum rotation angle when each grip part is rotated from the neutral position toward the rearward direction is greater than the maximum rotation angle when each grip part is rotated from the neutral position toward the forward direction.
ここで、運転者が、中立位置に位置する両把持部を第1軸線の周りで回転させる際、手首の構造上、各把持部を奥方向へ回転させた場合には、手前方向へ回転させた場合よりも多く回転させることが可能である。 Here, when the driver rotates both grips located in the neutral position around the first axis, due to the structure of the wrist, it is possible to rotate each grip farther when rotating it backward than when rotating it forward.
この点、上記の構成によれば、各把持部の中立位置から手前方向への最大回転角度と、奥方向への最大回転角度とが規制部によって規定される。しかも、奥方向への最大回転角度が、手前方向への最大回転角度よりも大きく規定される。そのため、各把持部が第1軸線の周りで大きく回転操作された場合に、各把持部を手前方向よりも奥方向へ多く回転させることが可能である。また、第2軸線の周りでの把持部の回転により、各把持部が第1軸線の周りで大きく回転操作された場合に、各把持部を把持した運転者の手首にかかる負荷が軽減され、操作性が向上する。 In this regard, according to the above configuration, the maximum rotation angle of each grip part from the neutral position toward the front and the maximum rotation angle toward the rear are regulated by the regulating part. Moreover, the maximum rotation angle toward the rear is regulated to be greater than the maximum rotation angle toward the front. Therefore, when each grip part is rotated significantly around the first axis, it is possible to rotate each grip part farther toward the rear than toward the front. Furthermore, when each grip part is rotated significantly around the first axis by rotating the grip part around the second axis, the load on the wrist of the driver holding each grip part is reduced, improving operability.
上記ステアリングハンドルによれば、把持部の操作性の向上を図ることができる。 The above steering handle can improve the operability of the grip.
以下、ステアバイワイヤシステムが適用された車両の操舵装置に用いられるステアリングハンドルに具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
ステアバイワイヤシステムとは、ステアリング操作を機械的な連結ではなく、電気信号でアクチュエータを介して操舵するシステムである。このシステムが適用された車両では、ステアリングハンドルを、ステアリングシャフトの周りで大きく、例えば最大で150度程度回転させることがあり得る。
Hereinafter, an embodiment of a steering wheel used in a steering device of a vehicle to which a steer-by-wire system is applied will be described with reference to the drawings.
A steer-by-wire system is a system in which steering is performed via an actuator using an electric signal rather than a mechanical connection. In a vehicle to which this system is applied, the steering wheel may be rotated significantly around the steering shaft, for example, up to about 150 degrees.
なお、以下の記載においては、車両の前進方向を前方とし、後進方向を後方として説明する。また、上下方向は車両の上下方向を意味し、左右方向は車幅方向であって車両の前進時の左右方向と一致するものとする。 In the following description, the forward direction of the vehicle is referred to as the front, and the reverse direction is referred to as the rear. The up-down direction refers to the up-down direction of the vehicle, and the left-right direction refers to the width of the vehicle, which corresponds to the left-right direction when the vehicle is moving forward.
図1に示すように、車室内の運転席の前方には、車両を操舵する際に運転者(図示略)によって操作される操舵装置10が設けられている。操舵装置10は、第1軸線L1を有するステアリングシャフト11及びステアリングハンドル12を備えている。ステアリングシャフト11は、第1軸線L1を中心として正逆両方向へ回転可能である。ステアリングシャフト11は、後方ほど高くなるように車両の前後方向に対し傾斜した状態で配置されている。 As shown in FIG. 1, a steering device 10 is provided in front of the driver's seat inside the vehicle cabin, and is operated by the driver (not shown) when steering the vehicle. The steering device 10 includes a steering shaft 11 having a first axis L1 and a steering wheel 12. The steering shaft 11 can rotate in both forward and reverse directions about the first axis L1. The steering shaft 11 is disposed at an angle relative to the front-to-rear direction of the vehicle so that it is higher toward the rear.
本実施形態では、ステアリングハンドル12の各部について説明する際には、第1軸線L1を基準とする。この第1軸線L1に沿う方向を単に「前後方向」という。また、第1軸線L1に沿う方向の前方を単に「前方」、「前」等といい、第1軸線L1に沿う方向の後方を単に「後方」、「後」等というものとする。 In this embodiment, the first axis L1 is used as a reference when describing each part of the steering wheel 12. The direction along this first axis L1 is simply referred to as the "forward/rearward direction." Additionally, the forward direction along the first axis L1 is simply referred to as the "forward" or "front," and the rearward direction along the first axis L1 is simply referred to as the "rear" or "rear."
なお、図1では、ステアリングハンドル12の骨格部分のみが図示されている。
ステアリングハンドル12は、ボス部15、一対のスポーク部50及び一対の把持部75を備えている。次に、各部材について説明する。
In FIG. 1, only the framework of the steering wheel 12 is shown.
The steering handle 12 includes a boss portion 15, a pair of spoke portions 50, and a pair of grip portions 75. Next, each of these members will be described.
<ボス部15>
ボス部15は、筒状部16、板状部17、及び一対の支持部18を備えている。筒状部16は円筒状をなしており、ステアリングシャフト11の後端部に一体回転可能に取付けられる。板状部17は平板状をなしており、厚み方向を上記前後方向に合致させた状態で配置されている。板状部17は、上記筒状部16の後端部に固定されている。一対の支持部18は、板状部17よりも後方であって、第1軸線L1を挟んだ状態で、径方向に互いに対向する箇所に配置されている。
<Boss portion 15>
The boss portion 15 includes a tubular portion 16, a plate-like portion 17, and a pair of support portions 18. The tubular portion 16 is cylindrical and is attached to the rear end of the steering shaft 11 so as to be rotatable together with the steering shaft 11. The plate-like portion 17 is flat and is disposed with its thickness direction aligned with the front-rear direction. The plate-like portion 17 is fixed to the rear end of the tubular portion 16. The pair of support portions 18 are disposed rearward of the plate-like portion 17 and facing each other in the radial direction with the first axis L1 in between.
図1及び図3に示すように、両支持部18は、第1軸線L1を挟んで互いに面対称の関係を有する形状をなしている。
各支持部18は基部19を備えている。各基部19は、一対の脚部21と、後板部22とを備えている。両脚部21及び後板部22は、それぞれ平板状をなしている。両脚部21は、第1軸線L1の周方向に互いに平行に離間した状態で前後方向に延びている。各脚部21は、自身の前端部において板状部17に固定されている。後板部22は、後述するスポーク部50の第2軸線L2に対し、平行又は平行に近い状態で配置されており、両脚部21の後端部に固定されている。後板部22には、同後板部22の第1軸線L1に近い側の面から把持部75に向けて延びる切欠き部23が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the support portions 18 are shaped to be plane-symmetrical with respect to the first axis L1.
Each support portion 18 includes a base portion 19. Each base portion 19 includes a pair of legs 21 and a rear plate portion 22. Both legs 21 and the rear plate portion 22 are flat. Both legs 21 extend in the front-rear direction while being parallel to each other and spaced apart from each other in the circumferential direction of the first axis L1. Each leg portion 21 is fixed at its front end portion to the plate-shaped portion 17. The rear plate portion 22 is arranged parallel or nearly parallel to the second axis L2 of the spoke portion 50 described later, and is fixed to the rear end portions of both legs 21. The rear plate portion 22 has a cutout portion 23 formed on the surface of the rear plate portion 22 closer to the first axis L1 and extending toward the grip portion 75.
後板部22よりも後方には、中間部材25を介して、支持本体部31が配置されている。
中間部材25は、金属板等の板材によって形成されている。中間部材25は、一対の載置板部26を備えている。両載置板部26は、第1軸線L1の周方向に互いに平行に離間した状態で、第2軸線L2に沿う方向に延びている。両載置板部26は、後板部22上であって、上記切欠き部23を第1軸線L1の周方向における両側から挟み込む箇所に載置されている。
A support body 31 is disposed behind the rear plate 22 with an intermediate member 25 interposed therebetween.
The intermediate member 25 is formed of a plate material such as a metal plate. The intermediate member 25 includes a pair of mounting plate portions 26. The mounting plate portions 26 extend in a direction along the second axis L2 while being parallel to and spaced apart from each other in the circumferential direction of the first axis L1. The mounting plate portions 26 are placed on the rear plate portion 22 at locations that sandwich the cutout portion 23 from both sides in the circumferential direction of the first axis L1.
図1~図3に示すように、支持本体部31は、板状部32及び支持壁部33を備えている。板状部32は平板状をなしており、中間部材25の後側に重ねられた状態で配置されている。板状部32には、同板状部32の第1軸線L1に近い側の面から把持部75に向けて延びる切欠き部34が形成されている。 As shown in Figures 1 to 3, the support body 31 includes a plate-shaped portion 32 and a support wall portion 33. The plate-shaped portion 32 is flat and is arranged in a stacked state on the rear side of the intermediate member 25. The plate-shaped portion 32 has a notch portion 34 formed therein, which extends from the surface of the plate-shaped portion 32 closer to the first axis L1 toward the grip portion 75.
支持壁部33は、板状部32の後面であって、切欠き部34よりも把持部75に近い箇所に配置されており、第2軸線L2に対し直交している。支持壁部33は、第2軸線L2に沿う方向へ延びる挿通孔35を有している。支持壁部33は、自身の前端部において板状部32に固定されている。 The support wall portion 33 is located on the rear surface of the plate-shaped portion 32, closer to the grip portion 75 than the notch portion 34, and is perpendicular to the second axis L2. The support wall portion 33 has an insertion hole 35 that extends in a direction along the second axis L2. The support wall portion 33 is fixed to the plate-shaped portion 32 at its front end portion.
そして、中間部材25及び支持本体部31は、ボルト36によって上記後板部22に締結されている。
各支持部18は、さらに、支持板部41を備えている。各支持板部41は、金属板等の板材によって形成されている。各支持板部41は、固定板部42及び支持壁部43を備えている。固定板部42は、第2軸線L2に沿う方向へ延びていて、ろう付け等の溶着手段によって、中間部材25に接合されている。支持壁部43は、固定板部42の第1軸線L1側の端縁部から後方へ延びており、第2軸線L2に対し直交している。両支持壁部33,43は、互いに平行の関係にある。
The intermediate member 25 and the support body 31 are fastened to the rear plate 22 by bolts 36 .
Each support portion 18 further includes a support plate portion 41. Each support plate portion 41 is formed of a plate material such as a metal plate. Each support plate portion 41 includes a fixed plate portion 42 and a support wall portion 43. The fixed plate portion 42 extends in a direction along the second axis L2 and is joined to the intermediate member 25 by a welding means such as brazing. The support wall portion 43 extends rearward from an end edge portion of the fixed plate portion 42 on the first axis L1 side and is perpendicular to the second axis L2. Both support walls 33, 43 are parallel to each other.
支持壁部43において、上記支持壁部33の挿通孔35に対向する箇所には、第2軸線L2に沿う方向へ延びる挿通孔44が形成されている。
<スポーク部50>
図1及び図2に示すように、各スポーク部50は、第2軸線L2を有するシャフトによって構成されている。両スポーク部50は、ボス部15における筒状部16(第1軸線L1)の径方向外方であって、同筒状部16(第1軸線L1)を挟んで互いに対向する箇所に配置されている。両第2軸線L2は、車両の直進時に、筒状部16(第1軸線L1)から互いに左右方向における反対方向へ延びた状態となる。表現を変えると、両第2軸線L2は、ボス部15から左右方向における両側へ放射状に延びた状態となる。なお、ここでの「放射状に延びた状態」には、第1軸線L1に対し直交する面に沿って延びる状態が含まれるほか、第1軸線L1に対し直交に近い状態で交差する面に沿って延びる状態も含まれる。例えば、第1軸線L1から径方向外方へ遠ざかるに従い運転者に近づくように、第1軸線L1に対し直交に近い状態で交差する面に沿って延びる状態が、上記「放射状に延びた状態」に含まれる。
The support wall portion 43 has an insertion hole 44 formed in a location facing the insertion hole 35 of the support wall portion 33, the insertion hole 44 extending in a direction along the second axis L2.
<Spoke portion 50>
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, each spoke portion 50 is formed by a shaft having a second axis L2. The spoke portions 50 are disposed radially outward of the cylindrical portion 16 (first axis L1) of the boss portion 15, facing each other across the cylindrical portion 16 (first axis L1). When the vehicle travels straight, the second axes L2 extend in opposite directions from the cylindrical portion 16 (first axis L1) in the left-right direction. In other words, the second axes L2 extend radially from the boss portion 15 to both sides in the left-right direction. The "radially extending state" here includes a state in which the spokes extend along a plane perpendicular to the first axis L1, as well as a state in which the spokes extend along a plane that intersects the first axis L1 in a nearly perpendicular state. For example, the above-mentioned "radially extending state" includes a state in which the rod extends along a plane that intersects the first axis L1 nearly perpendicularly, so that the rod approaches the driver as it moves away radially outward from the first axis L1.
一対のスポーク部50は、第1軸線L1を挟んで互いに面対称の関係を有する形状をなしている。そのため、ここでは右方のスポーク部50についてのみ説明する。
図2、図9及び図10に示すように、スポーク部50の一部は、円柱状の一般部51によって構成されている。
The pair of spokes 50 are shaped to be plane-symmetrical with respect to the first axis L1, so only the right spoke 50 will be described here.
As shown in FIGS. 2, 9 and 10, a part of the spoke portion 50 is constituted by a cylindrical general portion 51.
スポーク部50のうち、一般部51よりも第1軸線L1に近い部分は、それぞれ円柱状をなす複数(4つ)の軸部52,53,54,55によって構成されている。これらの軸部52~55は、第1軸線L1に近いものほど外径が小さくなるように形成されている。軸部52のうち、少なくとも第1軸線L1に近い端部の外周には、雄ねじ56が形成されている。軸部53の外周部には、第2軸線L2に沿って延びる平面部57が形成されている。本実施形態では、平面部57が、軸部53の外周部の第2軸線L2を挟む2箇所に形成されている。両平面部57は、互いに平行の関係を有している。なお、平面部57は、軸部53の外周部の1箇所に形成されてもよいし、3箇所以上の複数箇所に形成されてもよい。軸部55の外周には雄ねじ58が形成されている。 The spoke portion 50, which is closer to the first axis L1 than the general portion 51, is composed of a plurality (four) of cylindrical shaft portions 52, 53, 54, and 55. The shaft portions 52 to 55 are formed so that the outer diameter is smaller the closer to the first axis L1. A male thread 56 is formed on the outer periphery of at least the end of the shaft portion 52 that is closer to the first axis L1. A flat portion 57 extending along the second axis L2 is formed on the outer periphery of the shaft portion 53. In this embodiment, the flat portion 57 is formed at two locations on the outer periphery of the shaft portion 53, sandwiching the second axis L2. The two flat portions 57 are parallel to each other. The flat portion 57 may be formed at one location on the outer periphery of the shaft portion 53, or may be formed at three or more locations. A male thread 58 is formed on the outer periphery of the shaft portion 55.
スポーク部50は、第2軸線L2を中心として正逆両方向へ回転し得るように、第1軸線L1に近い端部において、両支持壁部33,43に支持されている。
支持壁部33によるスポーク部50の支持は、軸部52上に配置された複数の部品、例えば、ワッシャ61,62、滑りワッシャ63、カラー64、ブッシュ65等によってなされている。上記複数の部品は、ボス部15の一部を構成している。特に、滑りワッシャ63及びブッシュ65は、軸部52を支持壁部33に対し、正逆両方向への回転可能に支持する軸受部としての機能を有している。滑りワッシャ63の内壁面と、ブッシュ65の内壁面とは、軸部52を支える軸受面を構成している。ワッシャ62及び滑りワッシャ63は、軸部52の雄ねじ56に螺合されたナット66によって支持壁部33に押付けられている。
The spoke portion 50 is supported by both support walls 33, 43 at ends close to the first axis L1 so as to be rotatable in both forward and reverse directions about the second axis L2.
The spoke portion 50 is supported by the support wall portion 33 through a plurality of parts arranged on the shaft portion 52, such as washers 61 and 62, a sliding washer 63, a collar 64, and a bush 65. The above-mentioned plurality of parts constitute a part of the boss portion 15. In particular, the sliding washer 63 and the bush 65 function as a bearing portion that supports the shaft portion 52 rotatably in both forward and reverse directions relative to the support wall portion 33. The inner wall surface of the sliding washer 63 and the inner wall surface of the bush 65 constitute a bearing surface that supports the shaft portion 52. The washer 62 and the sliding washer 63 are pressed against the support wall portion 33 by a nut 66 that is screwed onto the male thread 56 of the shaft portion 52.
支持壁部43によるスポーク部50の支持は、軸部54,55上に配置された複数の部品、例えば、軸受部67、滑りワッシャ68、ワッシャ69等によってなされている。上記複数の部品は、ボス部15の一部を構成している。特に、軸受部67は、支持壁部43に対し、軸部54を正逆両方向への回転可能に支持する機能を有している。軸受部67の内壁面は、軸部54を支える軸受面を構成している。 The spoke portion 50 is supported by the support wall portion 43 through a number of parts arranged on the shaft portions 54 and 55, such as a bearing portion 67, a sliding washer 68, and a washer 69. The above-mentioned parts form part of the boss portion 15. In particular, the bearing portion 67 has the function of supporting the shaft portion 54 so that it can rotate in both forward and reverse directions relative to the support wall portion 43. The inner wall surface of the bearing portion 67 forms a bearing surface that supports the shaft portion 54.
滑りワッシャ68及びワッシャ69は、軸部55の雄ねじ58に螺合されたナット71によって支持壁部43に押付けられている。
<把持部75>
図1及び図2に示すように、一対の把持部75は、運転者によって把持される箇所であり、第1軸線L1を挟んで互いに面対称の関係を有する形状をなしている。各把持部75は、各スポーク部50の両端部のうち、第1軸線L1から遠い端部に固定されており、スポーク部50と一体で、第2軸線L2の周りを正逆両方向へ回転可能である。
The sliding washer 68 and the washer 69 are pressed against the support wall portion 43 by a nut 71 that is screwed onto the male threads 58 of the shaft portion 55 .
<Grip portion 75>
1 and 2, the pair of grip portions 75 are gripped by the rider and are shaped to be plane-symmetrical with respect to each other across the first axis L1. Each grip portion 75 is fixed to one of the ends of each spoke portion 50 that is farther from the first axis L1, and is rotatable in both forward and reverse directions around the second axis L2 integrally with the spoke portion 50.
ここで、図11及び図12に示すように、車両の直進時における各把持部75の第2軸線L2の周りにおける位置を「中立位置」とする。図1に示すように、各把持部75のうち、第2軸線L2よりも上方部分が、運転者に近づく側へ回転する方向を「手前方向」とする。各把持部75のうち、第2軸線L2よりも上方部分が、運転者から遠ざかる側へ回転する方向を「奥方向」とする。 As shown in Figures 11 and 12, the position of each gripping portion 75 around the second axis L2 when the vehicle is traveling straight is defined as the "neutral position." As shown in Figure 1, the direction in which the portion of each gripping portion 75 above the second axis L2 rotates toward the driver is defined as the "forward direction." As shown in Figure 1, the direction in which the portion of each gripping portion 75 above the second axis L2 rotates away from the driver is defined as the "rearward direction."
図1及び図2に示すように、ボス部15と各スポーク部50との間には、回転制御機構80が設けられている。両回転制御機構80の構造は、第1軸線L1を挟んで互いに面対称の関係を有している。そのため、ここでは、右方の回転制御機構80についてのみ説明する。 As shown in Figures 1 and 2, a rotation control mechanism 80 is provided between the boss portion 15 and each spoke portion 50. The structures of both rotation control mechanisms 80 are plane-symmetrical with respect to the first axis L1. Therefore, only the right rotation control mechanism 80 will be described here.
<回転制御機構80>
回転制御機構80は、次の機能を有している(図6参照)。
・把持部75の中立位置から手前方向への最大回転角度θ2を規定する。
<Rotation control mechanism 80>
The rotation control mechanism 80 has the following functions (see FIG. 6).
The maximum rotation angle θ2 of the grip portion 75 from the neutral position toward the front is specified.
・把持部75の中立位置から奥方向への最大回転角度θ1を規定する。
・車両の直進時に把持部75を中立位置に復帰させる。
図1~図4に示すように、回転制御機構80は、回転カム81、スライド部材91、溝部27、弾性体98及び付勢部材103を備えている。次に、各部材及び各部について説明する。
The maximum rotation angle θ1 of the grip portion 75 from the neutral position toward the rear is specified.
The grip portion 75 is returned to the neutral position when the vehicle is traveling straight.
1 to 4, the rotation control mechanism 80 includes a rotating cam 81, a slide member 91, a groove portion 27, an elastic body 98, and a biasing member 103. Next, each member and each section will be described.
<回転カム81>
図4及び図6に示すように、回転カム81は第2軸線L2に沿う方向へ延びる挿通孔82を有していて、全体として円環状をなしている。回転カム81の内周部、すなわち、挿通孔82の周辺部分であって、軸部53の平面部57(図2参照)に対応する箇所には、第2軸線L2に沿って延びる平面部83が形成されている。本実施形態では、平面部83が、回転カム81の内周部の第2軸線L2を挟む2箇所に形成されている。両平面部83は、互いに平行の関係を有している。なお、平面部83は、回転カム81の内周部の1箇所に形成されてもよいし、3箇所以上の複数箇所に形成されてもよい。
<Rotating cam 81>
As shown in Fig. 4 and Fig. 6, the rotating cam 81 has an insertion hole 82 extending in a direction along the second axis L2 and has an overall annular shape. A flat surface portion 83 extending along the second axis L2 is formed on the inner periphery of the rotating cam 81, i.e., the peripheral portion of the insertion hole 82, at a location corresponding to the flat surface portion 57 (see Fig. 2) of the shaft portion 53. In this embodiment, the flat surface portion 83 is formed at two locations on the inner periphery of the rotating cam 81 that sandwich the second axis L2. The two flat surfaces 83 are parallel to each other. The flat surface portion 83 may be formed at one location on the inner periphery of the rotating cam 81, or may be formed at three or more locations.
図8及び図9に示すように、軸部52上であって、ナット66に対し第1軸線L1側に隣接する箇所にはワッシャ72が配置されている。回転カム81は、軸部53上であって、ワッシャ72に対し第1軸線L1側に隣接する箇所に配置されている。そして、軸部53の平面部57が、挿通孔82の平面部83に対向するように、同軸部53が挿通孔82に挿通されている。この形態の挿通により、回転カム81がスポーク部50に対し一体回転可能に取付けられている。 As shown in Figures 8 and 9, a washer 72 is disposed on the shaft portion 52 at a location adjacent to the nut 66 on the first axis L1 side. A rotating cam 81 is disposed on the shaft portion 53 at a location adjacent to the washer 72 on the first axis L1 side. The shaft portion 53 is inserted into the insertion hole 82 so that the flat surface portion 57 of the shaft portion 53 faces the flat surface portion 83 of the insertion hole 82. With this type of insertion, the rotating cam 81 is attached to the spoke portion 50 so that it can rotate integrally with the spoke portion 50.
図4、図6及び図7に示すように、回転カム81は、第2軸線L2に沿う方向の両方の面のうち、第1軸線L1に近い面にカム面84を有している。カム面84は、回転カム81の全周にわたって形成されている。 As shown in Figures 4, 6, and 7, the rotating cam 81 has a cam surface 84 on the surface closest to the first axis L1 of both surfaces in the direction along the second axis L2. The cam surface 84 is formed around the entire circumference of the rotating cam 81.
カム面84は、傾斜面85,86の組合わせを2組有している。各組における傾斜面85,86は、第2軸線L2の周りの半分(180度)の領域に形成されている。傾斜面85,86は、それぞれ回転カム81の径方向における外方へ膨らむ円弧状をなしている。 The cam surface 84 has two sets of combinations of inclined surfaces 85, 86. The inclined surfaces 85, 86 in each set are formed in an area that is half (180 degrees) around the second axis L2. The inclined surfaces 85, 86 each have an arc shape that bulges outward in the radial direction of the rotating cam 81.
各組における傾斜面85は、把持部75が中立位置から手前方向へ回転されたときに、後述するスライド部材91の接触部101が接触する傾斜面である。各組における傾斜面86は、把持部75が中立位置から奥方向へ回転されたときに接触部101が接触する傾斜面である。 The inclined surface 85 in each pair is an inclined surface that contacts the contact portion 101 of the slide member 91 described below when the gripping portion 75 is rotated from the neutral position toward the front. The inclined surface 86 in each pair is an inclined surface that contacts the contact portion 101 when the gripping portion 75 is rotated from the neutral position toward the rear.
各組における傾斜面85,86は、第2軸線L2に直交する面P1に対し、それぞれ反対方向に傾斜している。傾斜面85,86のそれぞれの傾斜角度は、第2軸線L2の周りの位置に拘らず同一に設定されている。表現を変えると、各傾斜面85,86は、面P1に対し単一の角度で傾斜している。各組における傾斜面85,86が、面P1に対しそれぞれなす傾斜角度は、互いに同一に設定されている。 The inclined surfaces 85, 86 in each set are inclined in opposite directions relative to the plane P1 perpendicular to the second axis L2. The inclination angles of the inclined surfaces 85, 86 are set to be the same regardless of the position around the second axis L2. In other words, each of the inclined surfaces 85, 86 is inclined at a single angle relative to the plane P1. The inclination angles that the inclined surfaces 85, 86 in each set make relative to the plane P1 are set to be the same.
各組における傾斜面85,86は、第2軸線L2の周りに互いに隣り合っている。両傾斜面85,86は、把持部75に近い側の端部において互いに、境界部87を介して繋がっている。各境界部87は、第2軸線L2に沿う方向には、各傾斜面85,86において把持部75に最も近い箇所に位置する。各傾斜面85,86は、境界部87から第2軸線L2の周り(周方向)に遠ざかるに従い、把持部75から第2軸線L2に沿う方向に遠ざかる。 The inclined surfaces 85, 86 in each set are adjacent to each other around the second axis L2. The inclined surfaces 85, 86 are connected to each other at the end closer to the gripping portion 75 via a boundary portion 87. Each boundary portion 87 is located at a point on each inclined surface 85, 86 that is closest to the gripping portion 75 in the direction along the second axis L2. As each inclined surface 85, 86 moves away from the boundary portion 87 around the second axis L2 (circumferential direction), it also moves away from the gripping portion 75 in the direction along the second axis L2.
一方の組における傾斜面85と、他方の組における傾斜面86とは、第2軸線L2の周りに互いに隣り合っている。
<スライド部材91>
図8及び図9に示すように、スライド部材91の骨格部分はスライド本体部92によって構成されている。スライド本体部92は、円板部93及び円筒部94を備えている。円板部93は、第2軸線L2に対し直交しており、上記回転カム81と同程度の外径を有している。円筒部94は、円板部93よりも小さな外径を有している。円筒部94は、円板部93よりも第1軸線L1側に配置されている。
The inclined surface 85 in one set and the inclined surface 86 in the other set are adjacent to each other around the second axis L2.
<Slide member 91>
8 and 9, the framework of the slide member 91 is formed by a slide main body 92. The slide main body 92 has a disk portion 93 and a cylindrical portion 94. The disk portion 93 is perpendicular to the second axis L2 and has an outer diameter approximately equal to that of the rotating cam 81. The cylindrical portion 94 has an outer diameter smaller than that of the disk portion 93. The cylindrical portion 94 is disposed closer to the first axis L1 than the disk portion 93.
図4及び図5に示すように、スライド部材91は、上記スライド本体部92に加え、連結ピン95を備えている。連結ピン95は円板部93から第2軸線L2の放射方向、本実施形態では前方へ延びている。図10に示すように、連結ピン95は、上記切欠き部34を通り、切欠き部23内と、後述する溝部27内とに入り込んでいる。 As shown in Figures 4 and 5, the slide member 91 includes a connecting pin 95 in addition to the slide main body portion 92. The connecting pin 95 extends from the disk portion 93 in the radial direction of the second axis L2, that is, forward in this embodiment. As shown in Figure 10, the connecting pin 95 passes through the cutout portion 34 and enters the cutout portion 23 and the groove portion 27 described below.
スライド本体部92は、第2軸線L2に沿う方向に延びる挿通孔96を有している。この挿通孔96にはスポーク部50の軸部54が挿通されている。スライド部材91は、第2軸線L2の周りでのスポーク部50の回転に連動して、同第2軸線L2に沿う方向へスライドし得るように、軸部54上に配置されている。 The slide body 92 has an insertion hole 96 that extends in a direction along the second axis L2. The shaft 54 of the spoke 50 is inserted into this insertion hole 96. The slide member 91 is disposed on the shaft 54 so that it can slide in a direction along the second axis L2 in conjunction with the rotation of the spoke 50 around the second axis L2.
図5及び図10に示すように、スライド部材91は、一対の接触部101を有している。両接触部101は、円板部93において、第2軸線L2を挟んで相対向する箇所に位置している。本実施形態では、両接触部101が、第2軸線L2を前後両側から挟み込む箇所に位置している。 As shown in Figures 5 and 10, the slide member 91 has a pair of contact portions 101. The two contact portions 101 are located in opposing positions on the disc portion 93 with the second axis L2 in between. In this embodiment, the two contact portions 101 are located in positions that sandwich the second axis L2 from both the front and rear.
各接触部101は、第2軸線L2に沿って把持部75側へ突出している。各接触部101の先端面は球面によって構成されている。各接触部101は、上記球面においてカム面84に接触している。 Each contact portion 101 protrudes toward the grip portion 75 along the second axis L2. The tip surface of each contact portion 101 is configured as a spherical surface. Each contact portion 101 contacts the cam surface 84 at the spherical surface.
<溝部27>
図3及び図10に示すように、溝部27は、ボス部15のうち、スポーク部50(第2軸線L2)から上記放射方向、本実施形態では、前方へ離れた箇所に形成されている。より詳しくは、溝部27は、上述した中間部材25において、両載置板部26の間に形成されている。溝部27は、第2軸線L2に直交する面においてU字状をなしていて、同第2軸線L2に沿う方向に延びている。溝部27は、第2軸線L2に沿う方向には、両載置板部26のうち、第1軸線L1に近い箇所に位置している。溝部27は、第2軸線L2に面して開口する開口部28を自身の後端部に有している。溝部27は、両載置板部26に接続されている。そして、両載置板部26が後板部22上に載置された状態では、溝部27が切欠き部23を通って、両脚部21間に入り込んでいる。
<Groove portion 27>
As shown in FIG. 3 and FIG. 10, the groove 27 is formed in the boss 15 at a location away from the spoke 50 (second axis L2) in the radial direction, in this embodiment, toward the front. More specifically, the groove 27 is formed between the two mounting plate portions 26 in the intermediate member 25. The groove 27 is U-shaped in a plane perpendicular to the second axis L2 and extends in a direction along the second axis L2. In the direction along the second axis L2, the groove 27 is located at a location of the two mounting plate portions 26 close to the first axis L1. The groove 27 has an opening 28 at its rear end portion that opens toward the second axis L2. The groove 27 is connected to both mounting plate portions 26. When both mounting plate portions 26 are placed on the rear plate portion 22, the groove 27 passes through the cutout portion 23 and enters between both legs 21.
<弾性体98>
弾性体98は、ゴム弾性を有する材料によって形成されている。弾性体98には、前後方向に延び、かつ同弾性体98の後面において開口する挿入穴99が形成されている。そして、上述したように溝部27内に入り込んだ連結ピン95の前端部が、挿入穴99に圧入されている。この圧入により、弾性体98が連結ピン95を介してスライド本体部92に連結されている。弾性体98は、上記放射方向に圧縮変形させられた状態で、溝部27に対し第2軸線L2に沿う方向にスライド可能に嵌合されている。
<Elastic body 98>
The elastic body 98 is made of a material having rubber elasticity. An insertion hole 99 is formed in the elastic body 98, which extends in the front-rear direction and opens at the rear surface of the elastic body 98. The front end of the connecting pin 95, which has entered the groove portion 27 as described above, is press-fitted into the insertion hole 99. This press-fitting connects the elastic body 98 to the slide main body portion 92 via the connecting pin 95. The elastic body 98 is fitted into the groove portion 27 so as to be slidable in the direction along the second axis L2 in a state where it is compressed and deformed in the radial direction.
<付勢部材103>
図4、図8~図10に示すように、付勢部材103は、スライド部材91を回転カム81側へ付勢するためのものであり、本実施形態では、圧縮コイルばねが付勢部材103として用いられている。付勢部材103の多くの部分は、円筒部94の周りに配置されている。
<Using member 103>
4 and 8 to 10, the biasing member 103 biases the slide member 91 toward the rotating cam 81, and in this embodiment, a compression coil spring is used as the biasing member 103. Most of the biasing member 103 is disposed around the cylindrical portion 94.
付勢部材103は、第2軸線L2に沿う方向については、円板部93と支持壁部43との間に、圧縮された状態で配置されている。そのため、スライド部材91は、付勢部材103から回転カム81に向かう方向の付勢力を常に受けている。 The biasing member 103 is disposed in a compressed state between the disk portion 93 and the support wall portion 43 in the direction along the second axis L2. Therefore, the slide member 91 is constantly subjected to a biasing force from the biasing member 103 in a direction toward the rotating cam 81.
回転制御機構80は、さらに、中立位置に位置する把持部75の正逆各方向への最大回転角度θ1,θ2を規定する規制部を備えている。規制部は、第1規制部105及び第2規制部106からなる。 The rotation control mechanism 80 further includes a regulating section that determines the maximum rotation angles θ1 and θ2 in the forward and reverse directions of the gripping section 75 when it is in the neutral position. The regulating section is made up of a first regulating section 105 and a second regulating section 106.
<第1規制部105>
図8及び図9に示すように、第1規制部105は、把持部75が中立位置から奥方向へ回転されたときの最大回転角度θ1(図17、図18参照)を規定する機能を有している。第1規制部105は、スライド部材91の第1軸線L1側へのスライドを規制することで、上記機能を実現している。
<First restriction portion 105>
8 and 9, the first restricting portion 105 has a function of defining a maximum rotation angle θ1 (see FIGS. 17 and 18) when the gripping portion 75 is rotated backward from the neutral position. The first restricting portion 105 realizes the above function by restricting the sliding of the slide member 91 toward the first axis L1.
第1規制部105は、上述した軸受部67に形成されたスライド規制面73と、スライド部材91に形成された被スライド規制面97とによって構成されている。スライド規制面73は、軸受部67の把持部75側の側面によって構成されている。 The first restricting portion 105 is composed of a slide restricting surface 73 formed on the bearing portion 67 and a slide restricted surface 97 formed on the slide member 91. The slide restricting surface 73 is composed of the side surface of the bearing portion 67 on the gripping portion 75 side.
被スライド規制面97は、円筒部94における円板部93とは反対側(第1軸線L1側)の側面によって構成されており、スライド規制面73に対向している。スライド規制面73及び被スライド規制面97は、いずれも第2軸線L2に対し交差、本実施形態では直交する平らな面によって構成されている。 The slide restricted surface 97 is formed by the side surface of the cylindrical portion 94 opposite the disk portion 93 (the first axis L1 side), and faces the slide restricted surface 73. Both the slide restricted surface 73 and the slide restricted surface 97 are formed by flat surfaces that intersect the second axis L2, or are perpendicular to it in this embodiment.
第1規制部105は、第2軸線L2に沿う方向のうち、第1軸線L1に近づく方向へのスライド部材91のスライドに伴い、被スライド規制面97がスライド規制面73に接触することにより、同方向へのスライドを規制する。第1規制部105は、このスライドの規制により、把持部75が最大回転角度θ1(図17参照)を越えて奥方向へ回転するのを間接的に規制する。 When the slide member 91 slides in the direction along the second axis L2 toward the first axis L1, the first restricting portion 105 restricts the slide in the same direction by contacting the slide restricted surface 97 with the slide restricting surface 73. By restricting the slide, the first restricting portion 105 indirectly restricts the gripping portion 75 from rotating in the rear direction beyond the maximum rotation angle θ1 (see FIG. 17).
<第2規制部106>
図4、図7及び図14に示すように、第2規制部106は、把持部75が中立位置から手前方向へ回転されたときの最大回転角度θ2(図14、図15参照)を規定する機能を有している。第2規制部106は、回転カム81の手前方向の回転を直接規制することによって、上記機能を実現している。
<Second restriction portion 106>
4, 7, and 14, the second restricting portion 106 has a function of defining a maximum rotation angle θ2 (see FIGS. 14 and 15) when the gripping portion 75 is rotated toward the user from the neutral position. The second restricting portion 106 realizes the above function by directly restricting the rotation of the rotating cam 81 toward the user.
第2規制部106は、回転カム81に形成された平らな2つの規制壁面88を備えている。各規制壁面88は、各組の傾斜面85のうち、上記境界部87とは反対側の端縁を起点とし、第2軸線L2に沿って接触部101側へ延びている。傾斜面85,86が2組設けられ、一方の組の傾斜面85と他方の組の傾斜面86とが隣り合っている本実施形態では、規制壁面88は、一方の組の傾斜面85と、他方の組の傾斜面86との間の面によって構成されている。 The second regulating portion 106 has two flat regulating wall surfaces 88 formed on the rotating cam 81. Each regulating wall surface 88 starts from the edge of each set of inclined surfaces 85 opposite the boundary portion 87, and extends along the second axis L2 toward the contact portion 101. In this embodiment, in which two sets of inclined surfaces 85, 86 are provided and the inclined surfaces 85 of one set are adjacent to the inclined surfaces 86 of the other set, the regulating wall surface 88 is formed by the surface between the inclined surfaces 85 of one set and the inclined surfaces 86 of the other set.
第2規制部106は、回転カム81の回転に伴い、図7及び図14に示すように、各規制壁面88が、対応する接触部101に接触することにより、把持部75が最大回転角度θ2を越えて手前方向へ回転するのを規制する。 As the rotating cam 81 rotates, as shown in Figures 7 and 14, each of the regulating wall surfaces 88 comes into contact with the corresponding contact portion 101 of the second regulating portion 106, thereby restricting the gripping portion 75 from rotating toward the front beyond the maximum rotation angle θ2.
さらに、図6に示すように、第1規制部105によって規制される奥方向の最大回転角度θ1は、第2規制部106によって規制される手前方向の最大回転角度θ2よりも大きく設定されている。本実施形態では、最大回転角度θ1が約130度に設定され、最大回転角度θ2が約50度に設定されているが、変更可能である。 Furthermore, as shown in FIG. 6, the maximum rotation angle θ1 in the backward direction restricted by the first restricting unit 105 is set to be larger than the maximum rotation angle θ2 in the forward direction restricted by the second restricting unit 106. In this embodiment, the maximum rotation angle θ1 is set to approximately 130 degrees, and the maximum rotation angle θ2 is set to approximately 50 degrees, but these can be changed.
従って、第2軸線L2の周りにおける各傾斜面85,86の長さを周長とすると、傾斜面86の周長は傾斜面85の周長よりも長く設定されている。
図1及び図2に示すように、上記の構成を有する回転制御機構80のうち、ボス部15における支持部18、回転カム81、スライド部材91及び付勢部材103によって、回転トルク発生機構部107が構成されている。回転トルク発生機構部107は、把持部75が第2軸線L2の周りで正逆各方向へ回転されたときに回転トルクをそれぞれ発生して把持部75に作用させる機能を担っている。
Therefore, when the length of each of the inclined surfaces 85, 86 around the second axis L2 is taken as the circumferential length, the circumferential length of the inclined surface 86 is set to be longer than the circumferential length of the inclined surface 85.
1 and 2, of the rotation control mechanism 80 having the above-mentioned configuration, the support portion 18 of the boss portion 15, the rotating cam 81, the slide member 91, and the biasing member 103 constitute a rotational torque generating mechanism 107. The rotational torque generating mechanism 107 has the function of generating rotational torque acting on the grip portion 75 when the grip portion 75 is rotated in the forward and reverse directions around the second axis L2.
図6及び図7に示すように、回転トルク発生機構部107は、把持部75が中立位置に位置するとき、すなわち、各接触部101が境界部87に接触するときに回転トルクを最小にする。 As shown in Figures 6 and 7, the rotational torque generating mechanism 107 minimizes the rotational torque when the gripping portion 75 is in the neutral position, i.e., when each contact portion 101 contacts the boundary portion 87.
回転トルク発生機構部107は、把持部75が奥方向へ回転されたとき、中立位置からの回転角度が大きくなるに従い、すなわち、傾斜面86の接触部101との接触箇所が境界部87から遠ざかるに従い、回転トルクを徐々に増大させる。そして、図16~図18に示すように、回転トルク発生機構部107は、把持部75が奥方向へ最大回転角度θ1回転されたとき、すなわち、第1規制部105によって回転が間接的に規制されたときに回転トルクを最大にする。 When the gripping portion 75 is rotated in the rearward direction, the rotational torque generating mechanism 107 gradually increases the rotational torque as the rotation angle from the neutral position increases, i.e., as the contact point with the contact portion 101 of the inclined surface 86 moves away from the boundary portion 87. As shown in Figures 16 to 18, the rotational torque generating mechanism 107 maximizes the rotational torque when the gripping portion 75 is rotated in the rearward direction by the maximum rotational angle θ1, i.e., when the rotation is indirectly restricted by the first restricting portion 105.
図6に示すように、回転トルク発生機構部107は、把持部75が手前方向へ回転されたとき、中立位置からの回転角度が大きくなるに従い、すなわち、傾斜面85の接触部101との接触箇所が境界部87から遠ざかるに従い、回転トルクを徐々に増大させる。そして、図13~図15に示すように、回転トルク発生機構部107は、把持部75が手前方向へ最大回転角度θ2回転されたとき、すなわち、第2規制部106によって回転が直接規制されたときに回転トルクを最大にする。 As shown in FIG. 6, when the grip portion 75 is rotated toward the user, the rotational torque generating mechanism 107 gradually increases the rotational torque as the rotation angle from the neutral position increases, i.e., as the contact point with the contact portion 101 of the inclined surface 85 moves away from the boundary portion 87. As shown in FIG. 13 to FIG. 15, the rotational torque generating mechanism 107 maximizes the rotational torque when the grip portion 75 is rotated toward the user by the maximum rotational angle θ2, i.e., when the rotation is directly restricted by the second restricting portion 106.
なお、上記回転トルクは、把持部75が中立位置から手前方向へ回転されたときにも奥方向へ回転されたときにも、回転角度の増加とともに、0.1[N・m]~1.5[N・m]の範囲で増加する特性となるように設定されることが望ましい。回転トルクが上記の範囲にあると、把持部75が少しの力で回転することが起こりにくく、把持部75を安定して回転させることが可能である。また、把持部75を回転させるのに過大な力を加えなくてもよく、手首に過大な負荷がかかるのを抑制することが可能である。 The rotation torque is desirably set to have characteristics that increase in the range of 0.1 [N·m] to 1.5 [N·m] as the rotation angle increases, whether the grip portion 75 is rotated toward the user or away from the user from the neutral position. When the rotation torque is in the above range, the grip portion 75 is unlikely to rotate with a small amount of force, and the grip portion 75 can be rotated stably. In addition, excessive force does not need to be applied to rotate the grip portion 75, and excessive strain on the wrist can be prevented.
次に、上記のように構成された本実施形態の作用について説明する。また、作用に伴い生ずる効果についても併せて説明する。
車両の直進時には、スポーク部50及び把持部75の組合わせが、ボス部15の左右両側方に位置する。また、図6、図8~図12に示すように、各把持部75は、第2軸線L2を中心とする回転方向には、中立位置に位置する。各回転制御機構80では、付勢部材103によって回転カム81側へ付勢されたスライド部材91の各接触部101が、カム面84の対応する境界部87に押付けられる(図6、図7の各二点鎖線参照)。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described, along with the effects that accompany the operation.
When the vehicle travels straight, the combination of the spoke portions 50 and the grip portions 75 is located on both the left and right sides of the boss portion 15. Also, as shown in Figures 6 and 8 to 12, each grip portion 75 is located in a neutral position in the direction of rotation about the second axis L2. In each rotation control mechanism 80, each contact portion 101 of the slide member 91 urged toward the rotating cam 81 by the urging member 103 is pressed against the corresponding boundary portion 87 of the cam surface 84 (see the two-dot chain lines in Figures 6 and 7).
このときには、各把持部75に作用する回転トルクは最小となる。この回転トルクは、各把持部75を第2軸線L2の周りで回転させる際の操舵荷重として、各把持部75を把持した手を通じて運転者に伝わる。運転者が感ずる操舵荷重は最小となる。 At this time, the rotational torque acting on each grip portion 75 is at a minimum. This rotational torque is transmitted to the driver through the hand holding each grip portion 75 as a steering load when rotating each grip portion 75 around the second axis L2. The steering load felt by the driver is at a minimum.
上記の状態から、運転者により両把持部75に対し、上記回転トルクに抗し、第1軸線L1の周りの正逆いずれかの方向に回転させようとする力、すなわち、時計回り方向又は反時計回り方向へ向かう力が加えられると、各回転制御機構80が次のように作用する。 When, from the above state, the driver applies a force to both gripping parts 75 that resists the above rotational torque and rotates them in either the forward or reverse direction around the first axis L1, i.e., a force in the clockwise or counterclockwise direction, each rotation control mechanism 80 acts as follows.
図1に示すように、運転者が各把持部75に加えた上記力は、各スポーク部50及びボス部15を介してステアリングシャフト11に伝達される。この伝達により、両把持部75、両スポーク部50、ボス部15及びステアリングシャフト11が第1軸線L1の周りを回転する。操舵装置10が作動し、車両の操舵が行なわれ、車両の進行方向が変更される。両スポーク部50は、両把持部75と一緒に、第2軸線L2の周りを回転可能である。 As shown in FIG. 1, the force applied by the driver to each grip portion 75 is transmitted to the steering shaft 11 via each spoke portion 50 and boss portion 15. This transmission causes both grip portions 75, both spoke portions 50, boss portion 15, and steering shaft 11 to rotate around the first axis L1. The steering device 10 is operated, the vehicle is steered, and the direction of travel of the vehicle is changed. Both spoke portions 50 can rotate around the second axis L2 together with both grip portions 75.
上記第1軸線L1を中心とする各把持部75の回転は、同把持部75を把持した運転者の手首の構造から、第2軸線L2を中心とする各把持部75の正逆両回転を伴いながら行なわれる。 The rotation of each grip part 75 around the first axis L1 is accompanied by forward and reverse rotation of each grip part 75 around the second axis L2 due to the structure of the wrist of the driver holding the grip part 75.
このように、各把持部75が第2軸線L2の周りで回転するため、回転しないものに比べ、運転者は、各把持部75を把持したままで、ステアリングハンドル12を第1軸線L1の周りで大きく(90度以上)回転させることができる。 In this way, because each grip part 75 rotates around the second axis L2, the driver can rotate the steering wheel 12 a large amount (90 degrees or more) around the first axis L1 while still holding each grip part 75, compared to a non-rotating type.
ここで、例えば、右側の把持部75について着目すると、同把持部75が第1軸線L1の周りを反時計回り方向へ回転されると、図13~図15に示すように、同把持部75が上記回転トルクに抗して手前方向へ回転される。 For example, if we look at the right-side grip 75, when the grip 75 is rotated counterclockwise around the first axis L1, the grip 75 is rotated toward the user against the rotational torque as shown in Figures 13 to 15.
図8~図10に示すように、回転制御機構80では、スポーク部50が回転カム81を伴い、把持部75と一体となって、同把持部75と同一方向である手前方向へ回転する。回転カム81の回転に伴い、カム面84が第2軸線L2の周りを手前方向へ回転する。カム面84において、スライド部材91の各接触部101に接触する箇所が変化する。各接触箇所が各境界部87から各傾斜面85に移ると、付勢部材103を弾性変形(圧縮)させながらスライド部材91を第1軸線L1側へ押し返す力が発生する。この力により、スライド部材91が弾性体98を伴い第2軸線L2に沿って第1軸線L1側へスライドする。 As shown in Figures 8 to 10, in the rotation control mechanism 80, the spoke portion 50, together with the rotating cam 81, rotates integrally with the gripping portion 75 in the same direction as the gripping portion 75, toward the user. As the rotating cam 81 rotates, the cam surface 84 rotates toward the user around the second axis L2. The points on the cam surface 84 that come into contact with the contact portions 101 of the slide member 91 change. When the contact points move from the boundaries 87 to the inclined surfaces 85, a force is generated that pushes the slide member 91 back toward the first axis L1 while elastically deforming (compressing) the biasing member 103. This force causes the slide member 91 to slide toward the first axis L1 along the second axis L2, together with the elastic body 98.
上記力は、回転カム81の上記手前方向への回転に伴い、各傾斜面85の各接触部101との接触箇所が、各境界部87から周方向へ遠ざかるに従い増加する。また、回転カム81の上記手前方向への回転に伴い、付勢部材103の圧縮量が増加し、回転トルクが増加する。従って、回転トルクは、把持部75の回転角度に応じて変化する特性となる。中立位置から手前方向への把持部75の回転角度が大きくなるに従い、操舵荷重が増加する。 The force increases as the contact points of the inclined surfaces 85 and the contact portions 101 move circumferentially away from the boundaries 87 with the rotation of the rotating cam 81 toward the front. In addition, as the rotating cam 81 rotates toward the front, the compression amount of the biasing member 103 increases, and the rotational torque increases. Therefore, the rotational torque has a characteristic that changes according to the rotation angle of the grip portion 75. As the rotation angle of the grip portion 75 toward the front from the neutral position increases, the steering load increases.
第2軸線L2の周りにおける把持部75の回転に伴い、図13~図15に示すように、回転カム81が最大回転角度θ2回転すると、各規制壁面88が、対応する接触部101に接触する(図14参照)。これらの接触により、回転カム81がそれ以上手前方向へ回転することが規制される。これに伴い、把持部75が中立位置から最大回転角度θ2を越えて回転することが規制される。また、このときには、付勢部材103の圧縮量が最大となり、回転トルク及び操舵荷重が最大となる。なお、スライド部材91の被スライド規制面97は、軸受部67のスライド規制面73に近づくが、同スライド規制面73から把持部75側へ僅かに離れている。 As the grip portion 75 rotates around the second axis L2, as shown in Figures 13 to 15, when the rotating cam 81 rotates through the maximum rotation angle θ2, each of the restricting wall surfaces 88 comes into contact with the corresponding contact portion 101 (see Figure 14). This contact restricts the rotating cam 81 from rotating further forward. Accordingly, the grip portion 75 is restricted from rotating beyond the maximum rotation angle θ2 from the neutral position. At this time, the compression amount of the biasing member 103 is maximized, and the rotation torque and steering load are maximized. The slide restricted surface 97 of the slide member 91 approaches the slide restricting surface 73 of the bearing portion 67, but is slightly separated from the slide restricting surface 73 toward the grip portion 75.
これに対し、図1において、右側の把持部75が第1軸線L1の周りを時計回り方向へ回転されると、図16~図18に示すように、同把持部75が、上記回転トルクに抗して奥方向へ回転する。 In contrast, when the right-side gripping portion 75 in FIG. 1 is rotated clockwise around the first axis L1, the gripping portion 75 rotates in the rear direction against the rotational torque as shown in FIGS. 16 to 18.
図8~図10に示すように、回転制御機構80では、スポーク部50が回転カム81を伴い、把持部75と一体となって、同把持部75と同一方向である奥方向へ回転する。回転カム81の回転に伴い、カム面84が第2軸線L2の周りを奥方向へ回転する。カム面84において、各接触部101に接触する箇所が変化する。各接触箇所が各境界部87から各傾斜面86に移ると、付勢部材103を弾性変形(圧縮)させながらスライド部材91を第1軸線L1側へ押し返す力が発生する。この力により、スライド部材91が弾性体98を伴い第2軸線L2に沿って第1軸線L1側へスライドする。 As shown in Figures 8 to 10, in the rotation control mechanism 80, the spoke portion 50, together with the rotating cam 81, rotates integrally with the gripping portion 75 in the same direction as the gripping portion 75, toward the rear. As the rotating cam 81 rotates, the cam surface 84 rotates toward the rear around the second axis L2. The points on the cam surface 84 that come into contact with the contact portions 101 change. When the contact points move from the boundaries 87 to the inclined surfaces 86, a force is generated that pushes the slide member 91 back toward the first axis L1 while elastically deforming (compressing) the biasing member 103. This force causes the slide member 91 to slide toward the first axis L1 along the second axis L2, together with the elastic body 98.
上記力は、回転カム81の上記奥方向への回転に伴い、各傾斜面86の各接触部101との接触箇所が、各境界部87から周方向へ遠ざかるに従い増加する。また、回転カム81の上記奥方向への回転に伴い、付勢部材103の圧縮量が増加し、回転トルクが増加する。従って、回転トルクは、把持部75の回転角度に応じて変化する特性となる。中立位置から奥方向への把持部75の回転角度が大きくなるに従い、操舵荷重が増加する。 The force increases as the contact points of the inclined surfaces 86 and the contact portions 101 move away from the boundaries 87 in the circumferential direction with the rotation of the rotating cam 81 toward the rear. In addition, as the rotating cam 81 rotates toward the rear, the amount of compression of the biasing member 103 increases, and the rotational torque increases. Therefore, the rotational torque has a characteristic that changes according to the rotation angle of the grip portion 75. As the rotation angle of the grip portion 75 from the neutral position toward the rear increases, the steering load increases.
把持部75の上記奥方向への回転に伴い、回転カム81が回転すると、スライド部材91が回転カム81によって押されて支持壁部43に接近する。図16~図18に示すように、把持部75が回転カム81を伴い最大回転角度θ1回転すると、スライド部材91の被スライド規制面97が、図示はしないが、軸受部67のスライド規制面73に接触する。被スライド規制面97及びスライド規制面73のいずれも第2軸線L2に対し交差(直交)している。そのため、被スライド規制面97のスライド規制面73との接触により、スライド部材91がそれ以上第1軸線L1側へスライドすることが規制される。これに伴い、把持部75が最大回転角度θ1を越えて回転することが間接的に規制される。また、このときには、付勢部材103の圧縮量が最大となり、回転トルク及び操舵荷重が最大となる。 When the rotating cam 81 rotates with the rotation of the grip portion 75 in the rearward direction, the slide member 91 is pushed by the rotating cam 81 and approaches the support wall portion 43. As shown in Figures 16 to 18, when the grip portion 75 rotates with the rotating cam 81 by the maximum rotation angle θ1, the slide restricted surface 97 of the slide member 91 comes into contact with the slide restricted surface 73 of the bearing portion 67, not shown. Both the slide restricted surface 97 and the slide restricted surface 73 intersect (are perpendicular to) the second axis L2. Therefore, the contact of the slide restricted surface 97 with the slide restricted surface 73 restricts the slide member 91 from sliding further toward the first axis L1. Accordingly, the grip portion 75 is indirectly restricted from rotating beyond the maximum rotation angle θ1. At this time, the compression amount of the biasing member 103 is maximized, and the rotation torque and steering load are maximized.
このように、各把持部75が中立位置に位置するとき(図8~図12)には、回転トルク(操舵荷重)が最小となる。各把持部75が中立位置から正逆いずれの方向へ回転したときにも、その回転角度に拘わらず、回転トルク(操舵荷重)が中立位置での回転トルク(操舵荷重)よりも大きくなる。そのため、本実施形態のステアリングハンドル12によれば、回転トルク及び操舵荷重について考慮されておらず、それらが回転量(回転角度)に拘わらず一定である場合に比べ、操舵感が向上する。 In this way, when each grip portion 75 is in the neutral position (FIGS. 8 to 12), the rotational torque (steering load) is at a minimum. When each grip portion 75 rotates in either the forward or reverse direction from the neutral position, the rotational torque (steering load) is greater than the rotational torque (steering load) in the neutral position, regardless of the angle of rotation. Therefore, with the steering handle 12 of this embodiment, the steering feel is improved compared to a case in which the rotational torque and steering load are not taken into consideration and are constant regardless of the amount of rotation (angle of rotation).
また、回転角度が最大になる(図13~図18)と、回転トルク(操舵荷重)が最大となる。このように、回転トルク(操舵荷重)が、第2軸線L2の周りにおける各把持部75の回転角度に対応したものとなるため、操舵感がさらに向上する。 When the rotation angle is at its maximum (FIGS. 13 to 18), the rotation torque (steering load) is also at its maximum. In this way, the rotation torque (steering load) corresponds to the rotation angle of each gripping portion 75 around the second axis L2, further improving the steering feel.
さらに、上記回転トルク(操舵荷重)は、中立位置からの各把持部75の回転角度が大きくなるに従い徐々に増加する特性となる。運転者が各把持部75を第2軸線L2の周りで大きく回転させていることを、各把持部75を把持した手を通じて運転者に直感的に感じさせることができ、操舵感をより一層向上させることができる。 Furthermore, the rotational torque (steering load) has a characteristic that gradually increases as the rotation angle of each grip part 75 from the neutral position increases. The driver can intuitively feel through the hand holding each grip part 75 that the driver is rotating each grip part 75 significantly around the second axis L2, further improving the steering feel.
ここで、上述したように、運転者が、中立位置に位置する各把持部75を第1軸線L1の周りで回転させる際、各把持部75を奥方向へ回転させた場合には、手首の構造上、手前方向へ回転させた場合よりも多く回転させることが可能である。 As described above, when the driver rotates each grip part 75 located in the neutral position around the first axis L1, if the driver rotates each grip part 75 backward, due to the structure of the wrist, the driver can rotate the grip part 75 more than if the driver rotates the grip part 75 forward.
この点、本実施形態では、各把持部75の中立位置から奥方向への最大回転角度θ1が第1規制部105によって規制される(図8~図10)。各把持部75の中立位置から手前方向への最大回転角度θ2が第2規制部106によって規定される(図14)。しかも、奥方向への最大回転角度θ1が、手前方向への最大回転角度θ2よりも大きく規定される(図6)。そのため、各把持部75が第1軸線L1の周りで大きく回転された場合に、各把持部75を手前方向よりも奥方向へ多く回転させることができる。 In this regard, in this embodiment, the maximum rotation angle θ1 of each gripping portion 75 in the backward direction from the neutral position is restricted by the first restricting portion 105 (FIGS. 8 to 10). The maximum rotation angle θ2 of each gripping portion 75 in the forward direction from the neutral position is regulated by the second restricting portion 106 (FIG. 14). Moreover, the maximum rotation angle θ1 in the backward direction is regulated to be greater than the maximum rotation angle θ2 in the forward direction (FIG. 6). Therefore, when each gripping portion 75 is rotated significantly around the first axis L1, each gripping portion 75 can be rotated further in the backward direction than in the forward direction.
また、各第2軸線L2の周りにおける各把持部75の回転により、各把持部75を把持した運転者の手首にかかる負荷を軽減することができ、両把持部75の操作性が向上する。また、各把持部75を奥方向へ多く回転させる途中で回転が規制されることが起こりにくく、回転規制に起因する底付きの発生が抑制される。そのため、各把持部75を、第2軸線L2の周りでスムーズに回転させ、ひいては、ステアリングハンドル12を第1軸線L1の周りでスムーズに回転させることができる。 In addition, the rotation of each grip portion 75 around each second axis L2 can reduce the load on the wrist of the driver holding each grip portion 75, improving the operability of both grip portions 75. In addition, the rotation of each grip portion 75 is less likely to be restricted midway through a large rotation in the rearward direction, and bottoming out due to rotation restrictions is suppressed. Therefore, each grip portion 75 can be smoothly rotated around the second axis L2, and thus the steering wheel 12 can be smoothly rotated around the first axis L1.
ここで、一般に、ステアバイワイヤシステムが適用された車両では、ステアリングハンドル12の操舵域が±約150度といわれている。本実施形態では、各把持部75を、中立位置から手前方向へ最大で約50度回転でき、奥方向へ最大で約130度回転できる。そのため、各把持部75を各第2軸線L2の周りで回転させることで、ステアリングハンドル12を第1軸線L1の周りで±約180度回転させることが可能である。従って、本実施形態のステアリングハンドル12は、ステアバイワイヤシステムが適用された車両の操舵に適している。 In general, the steering range of the steering wheel 12 in a vehicle to which a steer-by-wire system is applied is said to be approximately ±150 degrees. In this embodiment, each grip portion 75 can be rotated a maximum of approximately 50 degrees toward the driver from the neutral position, and a maximum of approximately 130 degrees toward the driver. Therefore, by rotating each grip portion 75 about each second axis L2, the steering wheel 12 can be rotated approximately ±180 degrees about the first axis L1. Therefore, the steering wheel 12 of this embodiment is suitable for steering a vehicle to which a steer-by-wire system is applied.
上記の状態から、運転者により、各把持部75に加えられる上記方向の力が弱められると、両把持部75、両スポーク部50、ボス部15及びステアリングシャフト11が第1軸線L1の周りを上記とは逆方向へ回転する。各把持部75に対し上記直進時の位置に戻そうとする力が加えられた場合も同様である。車両の進行方向が直進方向に戻される。上記第1軸線L1を中心とする各把持部75の回転は、各第2軸線L2を中心とする各把持部75の上記とは逆方向の回転を伴いながら行なわれる。 When the driver weakens the force applied to each grip portion 75 in the above direction from the above state, both grip portions 75, both spoke portions 50, boss portion 15, and steering shaft 11 rotate around the first axis L1 in the opposite direction to the above. The same is true when a force is applied to each grip portion 75 to return it to the position when traveling straight ahead. The vehicle's direction of travel is returned to the straight ahead direction. The rotation of each grip portion 75 around the first axis L1 is accompanied by the rotation of each grip portion 75 around each second axis L2 in the opposite direction to the above.
各回転制御機構80では、各スポーク部50が各回転カム81を伴い、各把持部75と一体となって上記とは逆方向へ回転する。各回転カム81の回転に伴いカム面84が第2軸線L2の周りを上記とは逆方向へ回転する。各カム面84の傾斜面85,86において、対応する接触部101に接触する箇所が変化し、各境界部87が、対応する接触部101に近づく。これに伴い、付勢部材103を弾性変形(圧縮)させながらスライド部材91を第1軸線L1側へ押し返す力が減少する。図6、図8及び図10に示すように、この力は、カム面84毎の各境界部87が、対応する接触部101に接触したときに最小となる。 In each rotation control mechanism 80, each spoke portion 50 rotates in the opposite direction to the above together with each gripping portion 75, accompanied by each rotating cam 81. As each rotating cam 81 rotates, the cam surface 84 rotates in the opposite direction to the above around the second axis L2. The points of contact with the corresponding contact portions 101 change on the inclined surfaces 85, 86 of each cam surface 84, and each boundary portion 87 approaches the corresponding contact portion 101. As a result, the force that pushes the slide member 91 back toward the first axis L1 while elastically deforming (compressing) the biasing member 103 decreases. As shown in Figures 6, 8, and 10, this force is minimized when each boundary portion 87 of each cam surface 84 contacts the corresponding contact portion 101.
このように、各把持部75を各第2軸線L2の周りで回転させる際の操舵荷重が、中立位置に近づくに従い減少する。そのため、上記操舵荷重が回転量に拘らず一定である場合よりも、両把持部75の操舵感が向上する。 In this way, the steering load when rotating each grip portion 75 around the second axis L2 decreases as it approaches the neutral position. This improves the steering feel of both grip portions 75 compared to when the steering load is constant regardless of the amount of rotation.
また、車両の進行方向を直進方向に戻すために、各把持部75が、ボス部15の左右両側方となる箇所まで、第1軸線L1の周りで回転されると、車両の直進時には、各境界部87が各接触部101に接触し、各把持部75が中立位置に戻される。 In addition, when each gripping portion 75 is rotated around the first axis L1 to a position on either side of the boss portion 15 to return the vehicle's traveling direction to a straight line, when the vehicle travels straight, each boundary portion 87 comes into contact with each contact portion 101, and each gripping portion 75 is returned to the neutral position.
従って、運転者は、各把持部75を第1軸線L1の周りで回転させるだけでよい。各把持部75を第1軸線L1の周りで回転させる操作とは別に、各把持部75を中立位置に復帰させる操作を行なわなくて済み、この点でも両把持部75の操作性が向上する。 Therefore, the driver only needs to rotate each grip part 75 around the first axis L1. There is no need to perform an operation to return each grip part 75 to the neutral position in addition to the operation of rotating each grip part 75 around the first axis L1, which also improves the operability of both grip parts 75.
ところで、図3及び図10に示すように、本実施形態では、スポーク部50上に配置されたスライド部材91が、第2軸線L2の周りでの同スポーク部50の回転に連動して第2軸線L2に沿う方向へスライドする。このスライドの際、第2軸線L2の周りでのスライド部材91の回転が、同スライド部材91に連結された弾性体98によって規制される。すなわち、弾性体98は、溝部27に嵌合されていて、溝部27の延びる方向である第2軸線L2に沿う方向へはスライド可能であるが、それ以外の方向への動きを規制される。上記「それ以外の方向への動き」には、弾性体98が、第2軸線L2の周りで回転することが含まれる。従って、弾性体98に連結されたスライド部材91もまた、第2軸線L2の周りで回転することを規制される。 As shown in FIG. 3 and FIG. 10, in this embodiment, the slide member 91 arranged on the spoke part 50 slides in a direction along the second axis L2 in conjunction with the rotation of the spoke part 50 around the second axis L2. During this sliding, the rotation of the slide member 91 around the second axis L2 is restricted by the elastic body 98 connected to the slide member 91. That is, the elastic body 98 is fitted into the groove part 27 and can slide in a direction along the second axis L2, which is the direction in which the groove part 27 extends, but movement in other directions is restricted. The above-mentioned "movement in other directions" includes the rotation of the elastic body 98 around the second axis L2. Therefore, the slide member 91 connected to the elastic body 98 is also restricted from rotating around the second axis L2.
ここで、弾性体98が、ゴム弾性を有する材料によって形成されていることに加え、第2軸線L2の放射方向に圧縮変形させられている。この圧縮変形に伴い、弾性体98には、第2軸線L2に向かい、かつ元の形状に戻ろうとする力(弾性復元力)が発生する。この弾性復元力が、連結ピン95及びスライド本体部92を介してスポーク部50に作用する。運転者が把持部75を把持しているが、第2軸線L2の周りで回転させないときには、ボス部15の軸受部では、上記弾性復元力によりスポーク部50が軸受部の内壁面(軸受面)に押付けられる。すなわち、スポーク部50の軸部52を支持する支持壁部33では、軸部52が、カラー64を介して、滑りワッシャ63及びブッシュ65の各内壁面(軸受面)に対し、間接的に押付けられる。また、スポーク部50の軸部54を支持する支持壁部43では、軸部54が軸受部67の内壁面(軸受面)に直接的に押付けられる。 Here, the elastic body 98 is formed of a material having rubber elasticity, and is compressed and deformed in the radial direction of the second axis L2. As a result of this compression deformation, a force (elastic restoring force) that moves toward the second axis L2 and returns to its original shape is generated in the elastic body 98. This elastic restoring force acts on the spoke portion 50 via the connecting pin 95 and the slide main body portion 92. When the driver is holding the grip portion 75 but is not rotating it around the second axis L2, the spoke portion 50 is pressed against the inner wall surface (bearing surface) of the bearing portion of the boss portion 15 by the above-mentioned elastic restoring force. That is, in the support wall portion 33 that supports the shaft portion 52 of the spoke portion 50, the shaft portion 52 is indirectly pressed against the inner wall surfaces (bearing surfaces) of the sliding washer 63 and the bush 65 via the collar 64. In addition, in the support wall 43 that supports the shaft 54 of the spoke 50, the shaft 54 is pressed directly against the inner wall surface (bearing surface) of the bearing 67.
また、運転者が把持部75を把持して、第2軸線L2の周りで回転させるときには、上記弾性体98の弾性復元力がスポーク部50に作用している。
そのため、上記いずれの場合にも、把持部75を把持している運転者にガタを感じさせにくい。その結果、第2軸線L2の周りで把持部75を回転させる操作の操作性が向上する。
Furthermore, when the rider grips the grip portion 75 and rotates it around the second axis L2, the elastic restoring force of the elastic body 98 acts on the spoke portion 50.
Therefore, in either case, the driver is unlikely to feel any rattling while gripping the grip portion 75. As a result, the operability of rotating the grip portion 75 around the second axis L2 is improved.
本実施形態によると、上記以外にも、次の効果が得られる。
・本実施形態では、スライド部材91の連結ピン95を、開口部28を介して溝部27内に入り込ませ、弾性体98の挿入穴99に圧入させるといった簡単な構造でありながら、弾性体98をスライド部材91に連結することができる。
In addition to the above, the present embodiment provides the following effects.
In the present embodiment, the connecting pin 95 of the slide member 91 is inserted into the groove portion 27 through the opening 28 and pressed into the insertion hole 99 of the elastic body 98, and yet the elastic body 98 can be connected to the slide member 91 with a simple structure.
・本実施形態では、スポーク部50の軸部54を支持壁部43に対し回転可能に支持する軸受部67のうち、被スライド規制面97に対向する面を、スライド規制面73として利用している。そのため、軸受部67とは別に、スライド規制面73を有する部材を新たに設けなくてもすむ。 - In this embodiment, the surface of the bearing portion 67 that rotatably supports the shaft portion 54 of the spoke portion 50 relative to the support wall portion 43, which faces the slide restricted surface 97, is used as the slide restricting surface 73. Therefore, there is no need to provide a new member having the slide restricting surface 73 in addition to the bearing portion 67.
・各第2軸線L2の周りにおける各把持部75の回転トルクは、各付勢部材103(圧縮コイルばね)の圧縮量と対応する。圧縮量が多くなるに従い回転トルクが増加する。
従って、例えば、各圧縮コイルばねを、ばね定数の異なる圧縮コイルばねに変えることによって、圧縮量を変更することができる。また、各第2軸線L2に直交する面P1(図7参照)に対する傾斜面85,86の傾斜角度を変えることによって、圧縮量を変更することができる。
The rotational torque of each gripping portion 75 around each second axis L2 corresponds to the amount of compression of each biasing member 103 (compression coil spring). The rotational torque increases as the amount of compression increases.
Therefore, for example, the compression amount can be changed by replacing each compression coil spring with a compression coil spring having a different spring constant, or by changing the inclination angle of the inclined surfaces 85, 86 with respect to the plane P1 (see FIG. 7) perpendicular to each second axis L2.
そのため、ばね定数及び傾斜角度の少なくとも一方を変えることで、各圧縮コイルばねの圧縮量を変え、各第2軸線L2の周りでの各把持部75の回転角度と回転トルクとの関係(特性)を低コストで変更することができる。 Therefore, by changing at least one of the spring constant and the inclination angle, the amount of compression of each compression coil spring can be changed, and the relationship (characteristics) between the rotation angle of each gripping portion 75 around each second axis L2 and the rotational torque can be changed at low cost.
・本実施形態では、スライド部材91毎に2つの接触部101を設けている。両接触部101を、第2軸線L2を挟んで対向する箇所に配置している(図6参照)。カム面84における傾斜面85,86の組合わせを2組設けている。組毎の境界部87を、第2軸線L2を挟んで対向する箇所に設定している。そして、各接触部101を、各組の傾斜面85,86に接触させている。 - In this embodiment, two contact portions 101 are provided for each slide member 91. The two contact portions 101 are disposed at locations that face each other across the second axis L2 (see FIG. 6). Two sets of combinations of inclined surfaces 85, 86 are provided on the cam surface 84. The boundary portion 87 of each set is set at a location that faces each other across the second axis L2. Each contact portion 101 is brought into contact with the inclined surfaces 85, 86 of each set.
そのため、スライド部材91に接触部101が1つのみ設けられ、傾斜面85,86の組合わせが回転カム81に1組のみ設けられる場合に比べ、接触部101をカム面84に安定した状態で押付けることができる。 Therefore, the contact portion 101 can be pressed against the cam surface 84 in a stable manner compared to when only one contact portion 101 is provided on the slide member 91 and only one combination of inclined surfaces 85, 86 is provided on the rotating cam 81.
なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。上記実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 The above embodiment can also be implemented as a modified version as follows. The above embodiment and the following modified version can be implemented in combination with each other to the extent that there is no technical contradiction.
・各把持部75が、中立位置から奥方向へ回転されたときには、中立位置から手前方向へ回転されたときとは異なる特性で回転トルクを発生させてもよい。このようにすると、各把持部75を、第1軸線L1の周りで回転させる際、回転の方向に応じて操作荷重及び操舵感を異ならせることができる。 - When each grip portion 75 is rotated backward from the neutral position, a rotational torque may be generated with different characteristics than when it is rotated forward from the neutral position. In this way, when each grip portion 75 is rotated around the first axis L1, the operating load and steering feel can be made to differ depending on the direction of rotation.
・スライド部材91における接触部101の数が1又は3以上に変更されてもよい。この場合、傾斜面85,86の組合わせの数が、接触部101の数と同じ数となるように変更される。 - The number of contact portions 101 on the slide member 91 may be changed to one or three or more. In this case, the number of combinations of inclined surfaces 85, 86 is changed to be the same as the number of contact portions 101.
・傾斜面85,86の傾斜角度は、第2軸線L2の周りの位置に応じて異なっていてもよい。例えば、傾斜面85,86は、上記面P1に傾斜することを条件に、第2軸線L2に沿う方向に膨らむように湾曲する湾曲面、又は凹むように湾曲する湾曲面によって構成されてもよい。 The inclination angle of the inclined surfaces 85, 86 may vary depending on the position around the second axis L2. For example, the inclined surfaces 85, 86 may be configured as curved surfaces that curve to bulge or to concave in the direction along the second axis L2, provided that they are inclined toward the plane P1.
上記変形例によると、把持部75の回転に伴い変化する操舵荷重の特性を変えることができる。
・付勢部材103として、圧縮コイルばねとは異なる種類のばねが用いられてもよい。
According to the above modification, it is possible to change the characteristics of the steering load that changes with the rotation of the grip portion 75.
The biasing member 103 may be a spring of a type other than a compression coil spring.
また、付勢部材103として、スライド部材91を回転カム81側へ付勢できるものであることを条件として、ばねとは異なる部材が用いられてもよい。
・被スライド規制面97及びスライド規制面73は、第2軸線L2に対し、直交とは異なる角度で交差してもよい。
Further, as the biasing member 103, a member other than a spring may be used, provided that it is capable of biasing the slide member 91 toward the rotating cam 81 side.
The slide restricted surface 97 and the slide restricting surface 73 may intersect with the second axis L2 at an angle other than perpendicular to the second axis L2.
・軸受部67に代え、支持壁部43のうち、スライド部材91の被スライド規制面97に対向する面によってスライド規制面73が構成されてもよい。
・回転カム81におけるカム面84が上記実施形態とは反対側の面、すなわち、把持部75側の面に形成されてもよい。この場合には、スライド部材91及び付勢部材103が回転カム81よりも把持部75側に配置される。スライド部材91は、付勢部材103により第1軸線L1側へ付勢されて、接触部101がカム面84に押付けられる。
Instead of the bearing portion 67 , the slide restricting surface 73 may be configured by a surface of the support wall portion 43 that faces the slide restricted surface 97 of the slide member 91 .
The cam surface 84 of the rotating cam 81 may be formed on the surface opposite to that in the above embodiment, i.e., on the surface on the grip portion 75 side. In this case, the slide member 91 and the biasing member 103 are disposed on the grip portion 75 side of the rotating cam 81. The slide member 91 is biased toward the first axis L1 side by the biasing member 103, and the contact portion 101 is pressed against the cam surface 84.
・カム面84における傾斜面85,86が境界部87を挟んで周方向へ離れていて、その境界部87が上記面P1に対し平行な面(第2軸線L2に対し直交する面)によって構成されてもよい。 - The inclined surfaces 85, 86 on the cam surface 84 may be spaced apart in the circumferential direction across a boundary portion 87, and the boundary portion 87 may be formed by a surface parallel to the plane P1 (a surface perpendicular to the second axis L2).
・回転制御機構80は、中立位置に位置する把持部75の手前方向の最大回転角度θ2を規定するために、第2軸線L2の周りでの回転カム81の回転を直接規制する代わりに、スライド部材91のスライドを規制してもよい。 - To determine the maximum rotation angle θ2 in the forward direction of the gripping portion 75 when it is in the neutral position, the rotation control mechanism 80 may regulate the sliding of the sliding member 91 instead of directly regulating the rotation of the rotating cam 81 around the second axis L2.
・回転制御機構80は、中立位置に位置する把持部75の奥方向の最大回転角度θ1を規定するために、スライド部材91のスライドを規制する代わりに、第2軸線L2の周りでの回転カム81の回転を直接規制してもよい。 -In order to determine the maximum rotation angle θ1 in the rear direction of the gripping portion 75 when it is in the neutral position, the rotation control mechanism 80 may directly regulate the rotation of the rotating cam 81 around the second axis L2 instead of regulating the sliding of the sliding member 91.
・上記ステアリングハンドルは、車両以外の乗物、例えば、航空機、船舶等における操舵装置のステアリングハンドルに適用することもできる。 -The above steering wheel can also be applied to steering wheels of steering devices in vehicles other than automobiles, such as aircraft and ships.
11…ステアリングシャフト
12…ステアリングハンドル
15…ボス部
27…溝部
28…開口部
43…支持壁部
50…スポーク部
67…軸受部
73…スライド規制面
75…把持部
80…回転制御機構
81…回転カム
84…カム面
85,86…傾斜面
87…境界部
88…規制壁面
91…スライド部材
92…スライド本体部
95…連結ピン
97…被スライド規制面
98…弾性体
101…接触部
103…付勢部材
105…第1規制部(規制部)
106…第2規制部(規制部)
L1…第1軸線
L2…第2軸線
P1…面
θ1,θ2…最大回転角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11...Steering shaft 12...Steering handle 15...Boss portion 27...Groove portion 28...Opening 43...Support wall portion 50...Spoke portion 67...Bearing portion 73...Slide regulating surface 75...Grip portion 80...Rotation control mechanism 81...Rotating cam 84...Cam surface 85, 86...Inclined surface 87...Boundary portion 88...Regulating wall surface 91...Slide member 92...Slide main body portion 95...Connecting pin 97...Slide-regulated surface 98...Elastic body 101...Contact portion 103...Using member 105...First regulating portion (regulating portion)
106...Second restriction portion (restriction portion)
L1...First axis L2...Second axis P1...Plane θ1, θ2...Maximum rotation angle
Claims (7)
前記乗物の直進時の前記ステアリングシャフトの状態において、運転者側から見て左右方向となる方向に沿って前記第1軸線から互いに反対方向へ延びるように配置された軸線を第2軸線とした場合、前記スポーク部は、前記第2軸線の周りの正逆両方向へ回転可能に前記軸受部に支持され、
前記ボス部と各スポーク部との間には回転制御機構が設けられており、
各回転制御機構は、前記第2軸線の周りでの前記スポーク部の回転に連動して前記第2軸線に沿う方向へスライドし得るように前記スポーク部上に配置されたスライド部材と、前記ボス部のうち前記スポーク部から前記第2軸線の放射方向へ離れた箇所に形成され、かつ前記第2軸線に面して開口する開口部を有するように前記第2軸線に沿う方向を長手方向として形成された溝部と、ゴム弾性を有する材料により形成され、かつ前記スライド部材に連結されるとともに、前記放射方向に圧縮変形させられた状態で、前記溝部に対し、前記第2軸線に沿う方向にスライド可能に嵌合された弾性体とを備え、
前記スライド部材は、前記スポーク部上にスライド可能に配置されたスライド本体部と、前記スライド本体部から前記放射方向へ延び、かつ前記開口部を介して前記溝部内に入り込む連結ピンとを備え、
前記連結ピンが前記弾性体に圧入されることにより、前記弾性体が前記スライド部材に連結されており、
前記弾性体は、前記放射方向に圧縮変形させられた状態からの弾性復元力により、前記連結ピン及び前記スライド本体部を介して前記スポーク部を前記軸受部の軸受面に押付けるステアリングハンドル。 A steering handle for use in a vehicle having a steering shaft that has a first axis and rotates in both forward and reverse directions about the first axis, the steering handle comprising: a boss portion attached to the steering shaft so as to be integrally rotatable therewith and having a bearing portion ; a pair of spoke portions formed in a shaft shape and supported relative to the boss portion by the bearing portion; and grip portions fixed to each of the spoke portions,
When the steering shaft is in a state where the vehicle is traveling straight, and the axes extending in opposite directions from the first axis along a left-right direction as viewed from the driver's side are defined as second axes, the spoke portions are supported by the bearing portions so as to be rotatable in both forward and reverse directions around the second axis,
a rotation control mechanism is provided between the boss portion and each spoke portion,
Each rotation control mechanism includes: a slide member arranged on the spoke portion so as to be able to slide in a direction along the second axis in conjunction with rotation of the spoke portion around the second axis; a groove portion formed in the boss portion at a location away from the spoke portion in a radial direction of the second axis, the groove portion being formed with a direction along the second axis as a longitudinal direction so as to have an opening facing the second axis ; and an elastic body formed of a material having rubber elasticity, connected to the slide member, and fitted into the groove portion so as to be able to slide in a direction along the second axis in a state where the elastic body is compressed and deformed in the radial direction,
the slide member includes a slide main body portion slidably disposed on the spoke portion, and a connecting pin extending in the radial direction from the slide main body portion and entering the groove portion through the opening,
The connecting pin is press-fitted into the elastic body, whereby the elastic body is connected to the slide member,
The elastic body presses the spoke portion against the bearing surface of the bearing portion via the connecting pin and the slide main body portion by an elastic restoring force from a state compressed and deformed in the radial direction .
各回転制御機構は、前記スライド部材に加え、回転カム及び付勢部材を備え、
前記回転カムは、前記スポーク部上に一体回転可能に取付けられ、かつ前記第2軸線に沿う方向の一方の面にカム面を有しており、
前記スライド部材は、前記第2軸線に沿う方向の一方の面から突出して前記カム面に接触する接触部を備え、
前記付勢部材は、前記スライド部材を前記回転カム側へ付勢し、
前記回転カム毎の前記カム面は、前記第2軸線の周りに形成され、かつ前記第2軸線に直交する面に対し、それぞれ反対方向に傾斜する一対の傾斜面を有し、両傾斜面は境界部を介して互いに繋がっており、前記直進時には、前記接触部が前記境界部に接触する請求項1に記載のステアリングハンドル。 When the position of each gripping portion around the second axis during the straight movement is a neutral position, each rotation control mechanism has a function of returning each gripping portion to the neutral position during the straight movement,
Each rotation control mechanism includes a rotating cam and a biasing member in addition to the slide member.
the rotating cam is attached to the spoke portion so as to be integrally rotatable therewith, and has a cam surface on one surface in a direction along the second axis;
the slide member includes a contact portion that protrudes from one surface in a direction along the second axis and contacts the cam surface,
The biasing member biases the slide member toward the rotating cam,
2. A steering handle as described in claim 1, wherein the cam surface of each rotating cam has a pair of inclined surfaces formed around the second axis and inclined in opposite directions relative to a plane perpendicular to the second axis, the two inclined surfaces being connected to each other via a boundary portion, and the contact portion contacting the boundary portion when traveling straight .
前記規制部は、前記第2軸線に沿う方向への前記スライド部材の前記スライドに伴い、前記被スライド規制面が前記スライド規制面に接触することにより前記スライドを規制し、前記把持部が前記最大回転角度を越えて回転するのを規制する請求項3に記載のステアリングハンドル。 The restricting portion includes a slide restricting surface formed on the boss portion and intersecting with the second axis line, and a slide restricted surface formed on the sliding member and intersecting with the second axis line,
4. The steering handle according to claim 3, wherein the regulating portion regulates the sliding by causing the slide regulated surface to come into contact with the slide regulating surface as the slide member slides in the direction along the second axis, thereby regulating the rotation of the grip portion beyond the maximum rotation angle.
前記スライド規制面は、前記支持壁部及び前記軸受部のうち、前記被スライド規制面に対向する面により構成されている請求項4に記載のステアリングハンドル。 the boss portion includes a support wall portion that intersects with the second axis and to which the bearing portion is attached,
5. The steering handle according to claim 4 , wherein the slide restricting surface is formed by a surface of the support wall portion and the bearing portion that faces the slide restricted surface.
前記規制部は、前記回転カムの回転に伴い前記規制壁面が前記接触部に接触することにより、前記第2軸線の周りでの前記回転カムの回転を規制して、前記把持部が前記最大回転角度を越えて回転するのを規制する請求項3~5のいずれか1項に記載のステアリングハンドル。 the regulating portion includes a regulating wall surface that is formed on the rotating cam, that originates from an edge of the inclined surface opposite to the boundary portion and that extends toward the contact portion along the second axis,
A steering handle as described in any one of claims 3 to 5, wherein the regulating portion regulates rotation of the rotating cam around the second axis by the regulating wall surface contacting the contact portion as the rotating cam rotates, thereby regulating the rotation of the grip portion beyond the maximum rotation angle.
前記規制部は、各把持部が前記中立位置から前記奥方向へ回転されたときの前記最大回転角度を、各把持部が前記中立位置から前記手前方向へ回転されたときの前記最大回転角度よりも大きくなるよう規定する請求項3~6のいずれか1項に記載のステアリングハンドル。 When the direction in which the portion of each gripping portion located in the neutral position above the second axis rotates toward the driver is defined as a forward direction, and the direction in which the portion rotates toward the driver is defined as a rearward direction,
The steering handle according to any one of claims 3 to 6, wherein the regulating portion specifies the maximum rotation angle when each grip portion is rotated from the neutral position toward the rear so as to be greater than the maximum rotation angle when each grip portion is rotated from the neutral position toward the front.
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