JP7758159B2 - Steering device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の操舵のために運転者が操作するステアリングホイール等の操作部材を移動させることのできるステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device that can move an operating member such as a steering wheel operated by a driver to steer a vehicle.
従来、運転者の違いに応じて操作部材の位置を変化させるステアリング装置や、自動運転の際には操作部材をダッシュボードに格納し、手動運転時には運転者が操作できる位置に操作部材を配置するステアリング装置が存在している。 Conventionally, there are steering devices that change the position of the operating member depending on the driver, and steering devices that store the operating member in the dashboard during autonomous driving and place the operating member in a position where the driver can operate it during manual driving.
例えば特許文献1には、操作部材が回転可能に取り付けられた可動部材を、車両に固定された固定部材に対しスライド可能に保持し、運転者による操作部材の操作のための位置である操作位置と、自動運転により操作が不要になった際の位置である車両の前方位置との間で移動させるステアリング装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a steering device in which a movable member to which an operating member is rotatably attached is slidably held relative to a fixed member fixed to the vehicle, and the steering device moves between an operating position where the operating member can be operated by the driver and a position in front of the vehicle where operation is no longer necessary due to automatic driving.
ところが、走行中の車両の揺れなどによる操作部材の振動や、手動運転をする際に運転者から操作部材に加えられる負荷が、可動部材をスライドさせるスライド機構に繰り返し加わることで、スライド機構の特定の部分が摩耗し、操作部材のがたつきや、スライドの際のがたつきが発生することを発明者は見出した。 However, the inventors discovered that repeated application of vibrations to the operating member due to the shaking of the vehicle while in motion, or loads applied to the operating member by the driver when driving manually, to the slide mechanism that slides the movable member, causes wear in certain parts of the slide mechanism, resulting in rattles in the operating member and rattles when sliding.
本発明は、上記発明者の知見に基づくものであり、操作部材の位置を変更可能なステアリング装置の経年劣化によるがたつきの発生の抑制を目的とする。 The present invention is based on the findings of the above inventor and aims to suppress the occurrence of rattling due to deterioration over time in a steering device in which the position of the operating member can be changed.
上記目的を達成するために、本発明の1つであるステアリング装置は、車両の操舵に用いられるステアリング装置であって、前記車両に固定される固定部材と、操作部材を回転可能に支持し、前記固定部材に対し移動可能な可動部材と、前記固定部材に対する前記可動部材の移動を案内する案内機構と、前記固定部材に対し前記可動部材を移動させる移動装置と、前記移動装置を制御する移動制御装置と、を備え、前記移動制御装置は、前記可動部材を配置する基準位置を決定する基準位置決定部と、前記可動部材を進出させる際に、所定の下限距離から所定の上限距離の範囲において、前回進出させた際とは異なる加算値を前記基準位置に加算して配置位置を導出する加算部と、前記加算部により導出された配置位置に前記可動部材が位置するように前記移動装置を制御する配置制御部と、を備える。 In order to achieve the above-mentioned object, one aspect of the present invention is a steering device used for steering a vehicle, comprising: a fixed member fixed to the vehicle; a movable member rotatably supporting an operating member and movable relative to the fixed member; a guide mechanism for guiding the movement of the movable member relative to the fixed member; a moving device for moving the movable member relative to the fixed member; and a movement control device for controlling the moving device, wherein the movement control device comprises: a reference position determination unit for determining a reference position for positioning the movable member; an addition unit for, when advancing the movable member, deriving a position by adding an additional value different from the previous time the movable member was advanced to the reference position within a range from a predetermined lower limit distance to a predetermined upper limit distance; and a position control unit for controlling the moving device so that the movable member is positioned at the position derived by the addition unit.
本発明によれば、案内機構に加わる負荷の位置を変化させて摩耗を平準化し、局部的な摩耗を抑制することにより、可動部材に取り付けられる操作部材のがたつきや、可動部材が移動する際のがたつきを抑制することができる。 According to the present invention, by changing the position of the load applied to the guide mechanism to level out wear and suppress localized wear, it is possible to suppress rattle of the operating member attached to the movable member and rattle when the movable member moves.
以下、本発明に係るステアリング装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するために一例を挙示するものであり、本発明を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。 Embodiments of a steering device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the following embodiments are presented as examples to explain the present invention and are not intended to limit the present invention. For example, the shapes, structures, materials, components, relative positional relationships, connection states, numerical values, mathematical formulas, the content of each step in a method, and the order of each step shown in the following embodiments are examples only and may include content not described below. Furthermore, while geometric expressions such as parallel and orthogonal may be used, these expressions do not indicate mathematical precision and include substantially acceptable errors and deviations. Furthermore, expressions such as simultaneous and identical also include substantially acceptable ranges.
また、図面は、本発明を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。また、図中に示す場合があるX軸、Y軸、Z軸は、図の説明のために任意に設定した直交座標を示している。つまりZ軸は、鉛直方向に沿う軸とは限らず、X軸、Y軸は、水平面内に存在するとは限らない。 The drawings are schematic diagrams in which emphasis, omission, or adjustment of proportions has been made as appropriate for the purpose of explaining the present invention, and differ from the actual shapes, positional relationships, and proportions. The X-axis, Y-axis, and Z-axis shown in the drawings represent Cartesian coordinates arbitrarily set for the purpose of explaining the drawings. In other words, the Z-axis is not necessarily an axis along the vertical direction, and the X-axis and Y-axis are not necessarily located within a horizontal plane.
また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本発明に関する任意の構成要素として説明している。 In addition, multiple inventions may be collectively described below as a single embodiment. Also, some of the content described below is described as optional components related to the present invention.
図1は、実施の形態に係るステアリングシステム200の構成概要を示す模式図である。本実施の形態に係るステアリングシステム200は、例えば手動運転モードと自動運転モードとを切り替えることができる乗用車、バス、トラック、建設機械、または農業機械などの車両に搭載される装置である。 Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a steering system 200 according to an embodiment. The steering system 200 according to this embodiment is a device mounted on a vehicle such as a passenger car, bus, truck, construction machinery, or agricultural machinery that can switch between a manual driving mode and an automatic driving mode.
ステアリングシステム200は、図1に示すように、運転者に操作される操作部材210を有するステアリング装置100と、転舵輪220を転舵させる転舵機構部230とを備える。ステアリングシステム200は、例えば手動運転モードにおいて、操作部材210の回転角などをセンサ等で読み取り、センサ等の信号に基づいてラックシャフト231が左右に往復動することで転舵輪220を転舵するシステムである。このようなシステムは、例えばSBW(Steer By Wire)システムと呼ばれる。As shown in Figure 1, the steering system 200 comprises a steering device 100 having an operating member 210 operated by the driver, and a steering mechanism 230 that steers the steerable wheels 220. In manual driving mode, for example, the steering system 200 reads the rotation angle of the operating member 210 using a sensor or the like, and steers the steerable wheels 220 by moving a rack shaft 231 back and forth left and right based on the signal from the sensor or the like. Such a system is called, for example, an SBW (Steer By Wire) system.
転舵機構部230では、ラックシャフト231の車両の幅方向(図1における左右方向)の移動により、タイロッド232を介してラックシャフト231に接続された転舵輪220が転舵する。具体的には、手動運転モードでは、ステアリング装置100から送信される操作部材210の回転角等を示す信号に基づき、転舵用アクチュエータ233が動作する。これにより、ラックシャフト231が車両の幅方向に移動し、転舵輪220が転舵する。つまり、操作部材210の操作に応じて、転舵輪220が転舵する。自動運転モードでは、車両が備える自動運転のためのECU(Electronic Control Unit)から送信される信号等に基づいて転舵用アクチュエータ233が動作し、これにより、操作部材210の操作によらず、転舵輪220が転舵する。図1では、転舵用アクチュエータ233の駆動力をベルトを用いてラックシャフト231に伝達する構成が例示されているが、転舵用アクチュエータ233の駆動力のラックシャフト231への伝達方法に特に限定はない。例えば、転舵用アクチュエータ233の回転軸に固定されたピニオン歯車を介して、転舵用アクチュエータ233の駆動力がラックシャフト231に伝達されてもよい。In the steering mechanism 230, the steerable wheels 220 connected to the rack shaft 231 via tie rods 232 are steered by movement of the rack shaft 231 in the vehicle's width direction (left-right direction in Figure 1). Specifically, in manual driving mode, the steering actuator 233 operates based on signals indicating the rotation angle of the operating member 210, etc., transmitted from the steering device 100. This causes the rack shaft 231 to move in the vehicle's width direction, and the steerable wheels 220 are steered. In other words, the steerable wheels 220 are steered in response to operation of the operating member 210. In autonomous driving mode, the steering actuator 233 operates based on signals transmitted from an ECU (Electronic Control Unit) for autonomous driving provided in the vehicle, and as a result, the steerable wheels 220 are steered regardless of operation of the operating member 210. 1 illustrates a configuration in which the driving force of steering actuator 233 is transmitted to rack shaft 231 using a belt, but there are no particular limitations on the method of transmitting the driving force of steering actuator 233 to rack shaft 231. For example, the driving force of steering actuator 233 may be transmitted to rack shaft 231 via a pinion gear fixed to the rotation shaft of steering actuator 233.
図2は、実施の形態に係るステアリング装置100の外観を示す斜視図である。図2では、可動部材130が固定部材120に対し移動し、運転者側に進出した配置位置にある場合のステアリング装置100が図示されている。 Figure 2 is an oblique view showing the appearance of the steering device 100 according to the embodiment. Figure 2 shows the steering device 100 when the movable member 130 has moved relative to the fixed member 120 and is in a position advanced toward the driver.
本実施の形態に係るステアリング装置100は、入力軸体110と、固定部材120と、可動部材130と、案内機構の一つである上側案内機構140と、案内機構の他の一つである横側案内機構160と、移動装置125と、後述の移動制御装置190と、を備えている。 The steering device 100 of this embodiment comprises an input shaft 110, a fixed member 120, a movable member 130, an upper guide mechanism 140 which is one of the guide mechanisms, a lateral guide mechanism 160 which is another of the guide mechanisms, a moving device 125, and a movement control device 190 which will be described later.
入力軸体110は、車両の操舵のために運転者が操作する操作部材210が先端に取り付けられる棒状の部材であり、可動部材130に回転可能に支持されている。入力軸体110には、反力発生装置、回転角センサなどが取り付けられており、運転者が操作部材210を操作する際の反力が操作部材210に与えられる。また、回転角センサは、操作部材210の回転位置を、転舵輪220の転舵角と同期させるための信号を出力する。 The input shaft 110 is a rod-shaped member to the tip of which is attached an operating member 210 operated by the driver to steer the vehicle, and is rotatably supported by the movable member 130. A reaction force generator, a rotation angle sensor, etc. are attached to the input shaft 110, and a reaction force is applied to the operating member 210 when the driver operates the operating member 210. The rotation angle sensor also outputs a signal to synchronize the rotational position of the operating member 210 with the steering angle of the steered wheels 220.
固定部材120は、車体が備える構造部材の一つであるリインフォースなどに固定的に取り付けられる部材である。固定部材120の車体への取り付け態様は限定されるものではないが、本実施の形態の場合、車体の幅方向に張り渡されるリインフォースに対し吊り下げられた状態で取り付けられている。可動部材130の固定部材120に対する移動方向(図中Y軸方向)に垂直な固定部材120の断面形状は、L字形状を右に90度回転させた形状であり、板状の固定天板部121と、幅方向(図中X軸方向)における固定天板部121の一方側(図中X-側)において垂下状に延在する固定壁部122とを備えている。 The fixed member 120 is a member that is fixedly attached to a reinforcement, which is one of the structural members of the vehicle body. The manner in which the fixed member 120 is attached to the vehicle body is not limited, but in this embodiment, it is attached in a suspended state to a reinforcement that is stretched across the width of the vehicle body. The cross-sectional shape of the fixed member 120 perpendicular to the direction of movement of the movable member 130 relative to the fixed member 120 (the Y-axis direction in the figure) is an L-shape rotated 90 degrees to the right, and includes a plate-shaped fixed top panel portion 121 and a fixed wall portion 122 that extends downward from one side (the X-side in the figure) of the fixed top panel portion 121 in the width direction (the X-axis direction in the figure).
固定部材120の下方(図中Z-側)には、可動部材130を移動させるための移動装置125が取り付けられている。移動装置125の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、可動部材130の移動方向(図中Y軸方向)に延在するように固定ブラケット126を介して固定部材120に回転可能に取り付けられる送りネジ127と、送りネジ127に噛み合い、送りネジ127の回転により可動部材130の移動方向に往復動する可動ナット138と、送りネジ127を回転させるモータ(不図示)を備えた回転駆動装置128と、を備えている。モータの種類は限定されるものではないが、モータが例えばサーボモータである場合、移動装置125は、サーボアンプなどを備えてもかまわない。 A moving device 125 for moving the movable member 130 is attached below the fixed member 120 (Z-side in the figure). The type of moving device 125 is not particularly limited, but in this embodiment, it includes a feed screw 127 rotatably attached to the fixed member 120 via a fixed bracket 126 so as to extend in the movement direction of the movable member 130 (Y-axis direction in the figure), a movable nut 138 that meshes with the feed screw 127 and reciprocates in the movement direction of the movable member 130 as the feed screw 127 rotates, and a rotation drive device 128 equipped with a motor (not shown) that rotates the feed screw 127. The type of motor is not limited, but if the motor is, for example, a servo motor, the moving device 125 may include a servo amplifier or the like.
可動部材130は、固定部材120に対し案内機構である上側案内機構140、横側案内機構160、および移動装置125によって進出位置と後退位置との間で往復動可能に取り付けられる部材である。可動部材130は、操作部材210を保持する入力軸体110が回転可能に取り付けられている。本実施の形態の場合、可動部材130の移動方向(図中Y軸方向)に垂直な断面形状は、L字形状を右に90度回転させた形状であり、板状の可動天板部131と、幅方向(図中X軸方向)における可動天板部131の一方側(図中X-側)において垂下状に延在する可動壁部132とを備えている。可動壁部132は、幅方向において固定壁部122よりも厚く、内部に操作スイッチなどに接続されるハーネスなどを刺し通す貫通孔135が設けられている。 The movable member 130 is attached to the fixed member 120 so that it can move back and forth between an advanced position and a retracted position by the guide mechanisms of the upper guide mechanism 140, the lateral guide mechanism 160, and the moving device 125. The movable member 130 has an input shaft 110, which holds the operating member 210, rotatably attached to it. In this embodiment, the cross-sectional shape of the movable member 130 perpendicular to the direction of movement (the Y-axis direction in the figure), is an L-shape rotated 90 degrees to the right, and includes a plate-shaped movable top panel 131 and a movable wall portion 132 extending downward from one side (the X-side in the figure) of the movable top panel 131 in the width direction (the X-axis direction in the figure). The movable wall portion 132 is thicker than the fixed wall portion 122 in the width direction, and is provided with a through-hole 135 therein through which a harness or the like connected to an operating switch or the like can be inserted.
図3は、横側案内機構160を分解して示す斜視図である。図4は、上側案内機構140を分解して示す斜視図である。横側案内機構160、および上側案内機構140は、固定部材120に対する可動部材130の移動を案内する案内機構として機能している。 Figure 3 is an exploded perspective view of the lateral guide mechanism 160. Figure 4 is an exploded perspective view of the upper guide mechanism 140. The lateral guide mechanism 160 and the upper guide mechanism 140 function as guide mechanisms that guide the movement of the movable member 130 relative to the fixed member 120.
横側案内機構160は、図3に示すように、横側固定レール161と、横側固定レール161に対してスライド可能に取り付けられた横側可動レール162と、複数の横側転動体列163と、を備えている。横側転動体列163は、横側可動レール162の横側固定レール161に対する移動方向に並ぶ複数の転動体により構成されている。転動体は、横側固定レール161が有する横側固定軌道面164と、横側可動レール162が有する横側可動軌道面165との間に配置されている。本実施の形態では、横側固定レール161は2つの横側固定軌道面164を有し、横側可動レール162は2つの横側可動軌道面165を有する。横側固定レール161、および横側可動レール162は、2つの横側可動軌道面165のそれぞれが、横側固定軌道面164と対向するように組み合わされている。つまり、横側案内機構160には、対向する横側固定軌道面164と横側可動軌道面165との組が2つ存在する。2組の横側固定軌道面164、および横側可動軌道面165のそれぞれにおいて、横側固定軌道面164と横側可動軌道面165との間に横側転動体列163がそれぞれ配置されている。本実施の形態では、横側固定軌道面164、および横側可動軌道面165のそれぞれは、長尺状でかつ他方に近づく方向に凹む湾曲面(溝の内面)である。横側転動体列163が備える複数の転動体のそれぞれは、本実施の形態では金属製の球体(ベアリングボール)である。3, the side guide mechanism 160 comprises a side fixed rail 161, a side movable rail 162 slidably attached to the side fixed rail 161, and a row of multiple side rolling elements 163. The row of side rolling elements 163 is composed of multiple rolling elements aligned in the direction of movement of the side movable rail 162 relative to the side fixed rail 161. The rolling elements are arranged between a side fixed track surface 164 of the side fixed rail 161 and a side movable track surface 165 of the side movable rail 162. In this embodiment, the side fixed rail 161 has two side fixed track surfaces 164, and the side movable rail 162 has two side movable track surfaces 165. The side fixed rail 161 and the side movable rail 162 are combined so that each of the two side movable track surfaces 165 faces a side fixed track surface 164. That is, the lateral guide mechanism 160 has two pairs of opposing lateral fixed raceway surfaces 164 and lateral movable raceway surfaces 165. In each of the two pairs of lateral fixed raceway surfaces 164 and lateral movable raceway surfaces 165, a lateral rolling element row 163 is disposed between the lateral fixed raceway surface 164 and the lateral movable raceway surface 165. In this embodiment, each of the lateral fixed raceway surface 164 and the lateral movable raceway surface 165 is an elongated curved surface (inner surface of a groove) that is concave in the direction approaching the other. In this embodiment, each of the multiple rolling elements included in the lateral rolling element row 163 is a metallic sphere (bearing ball).
本実施の形態において、横側転動体列163を構成する転動体の間には、2つの横側スペーサ166が含まれている。これら2つの横側スペーサ166により、横側固定軌道面164、および横側可動軌道面165の隙間が所定の距離に規制され、その結果、横側転動体列163に含まれる複数の転動体が適切に転動することができる。さらに、横側転動体列163に含まれる複数の転動体のそれぞれは、横側固定レール161と横側可動レール162との間に配置された板状の横側保持器167によって回転可能に保持されている。横側転動体列163に含まれる2つの横側スペーサ166は横側保持器167に固定されている。複数の転動体のそれぞれは、横側保持器167に保持されることで、互いの相対的な位置を維持しながら転動する。In this embodiment, two side spacers 166 are included between the rolling elements that make up the side rolling element row 163. These two side spacers 166 regulate the gap between the side fixed track surface 164 and the side movable track surface 165 to a predetermined distance, allowing the multiple rolling elements included in the side rolling element row 163 to roll appropriately. Furthermore, each of the multiple rolling elements included in the side rolling element row 163 is rotatably held by a plate-shaped side retainer 167 disposed between the side fixed rail 161 and the side movable rail 162. The two side spacers 166 included in the side rolling element row 163 are fixed to the side retainer 167. By being held by the side retainer 167, each of the multiple rolling elements rolls while maintaining their relative positions to each other.
このように構成された横側案内機構160において、横側固定レール161は、固定部材120の固定壁部122の内側に固定されている。横側可動レール162は、可動部材130の可動壁部132の外側に固定されている。横側可動レール162は、固定部材120に取り付けられた横側固定レール161に対し可動部材130とともに進退方向に移動する。 In the side guide mechanism 160 configured in this manner, the side fixed rail 161 is fixed to the inside of the fixed wall portion 122 of the fixed member 120. The side movable rail 162 is fixed to the outside of the movable wall portion 132 of the movable member 130. The side movable rail 162 moves in the forward and backward directions together with the movable member 130 relative to the side fixed rail 161 attached to the fixed member 120.
固定部材120に対し可動部材130が移動する際、2つの横側転動体列163は、横側保持器167に保持された状態を維持しながら、横側固定レール161、および横側可動レール162に対して進退方向に移動する。横側固定レール161、および横側可動レール162のそれぞれには、横側保持器167に当接する係合体が配置されている。これにより、2つの横側転動体列163、および横側保持器167の、横側固定レール161、および横側可動レール162からの脱落が抑制される。具体的には、図3に示すように、横側固定レール161には、進退方向の両端部のそれぞれに横側第一固定係合体168、および横側第二固定係合体169が固定されている。横側可動レール162には、進退方向の両端部のそれぞれに横側第一可動係合体170、および第二可動係合体171が固定されている。横側第一可動係合体170は、横側保持器167と係合することにより横側可動レール162とともに横側保持器167、および横側転動体列163を進出方向に移動させる。以上により可動部材130が進出方向に移動して配置位置で停止する場合、横側転動体列163の横側固定レール161に対する位置が決定される。第二可動係合体171は、横側保持器167と係合することにより横側可動レール162とともに横側保持器167、および横側転動体列163を後退方向に移動させる。横側第一固定係合体168、および横側第二固定係合体169は横側保持器167と係合し、横側保持器167の移動を止める。以上により、横側可動レール162が進出方向に移動して横側第一可動係合体170が横側保持器167を介して横側第一固定係合体168と係合した場合、横側可動レール162の移動が規制される。また、横側可動レール162が後退方向に移動して第二可動係合体171が横側保持器167を介して横側第二固定係合体169と係合した場合、横側可動レール162の移動が規制される。 When the movable member 130 moves relative to the fixed member 120, the two lateral rolling element rows 163 move in the forward/backward direction relative to the lateral fixed rail 161 and the lateral movable rail 162 while remaining held by the lateral retainer 167. The lateral fixed rail 161 and the lateral movable rail 162 each have an engagement element that abuts the lateral retainer 167. This prevents the two lateral rolling element rows 163 and the lateral retainer 167 from falling off the lateral fixed rail 161 and the lateral movable rail 162. Specifically, as shown in FIG. 3 , a lateral first fixed engagement element 168 and a lateral second fixed engagement element 169 are fixed to both ends of the lateral fixed rail 161 in the forward/backward direction. A lateral first movable engagement element 170 and a second movable engagement element 171 are fixed to both ends of the lateral movable rail 162 in the forward/backward direction. The first side movable engagement body 170 engages with the side retainer 167, thereby moving the side retainer 167 and the side rolling element row 163 in the advance direction together with the side movable rail 162. As described above, when the movable member 130 moves in the advance direction and stops at the arrangement position, the position of the side rolling element row 163 relative to the side fixed rail 161 is determined. The second movable engagement body 171 engages with the side retainer 167, thereby moving the side retainer 167 and the side rolling element row 163 in the retreat direction together with the side movable rail 162. The first side fixed engagement body 168 and the second side fixed engagement body 169 engage with the side retainer 167, stopping the movement of the side retainer 167. As a result, when the lateral movable rail 162 moves in the forward direction and the lateral first movable engagement body 170 engages with the lateral first fixed engagement body 168 via the lateral retainer 167, the movement of the lateral movable rail 162 is restricted. Also, when the lateral movable rail 162 moves in the backward direction and the second movable engagement body 171 engages with the lateral second fixed engagement body 169 via the lateral retainer 167, the movement of the lateral movable rail 162 is restricted.
上側案内機構140は、図4に示すように、上側固定レール141と、上側固定レール141に対してスライド可能に取り付けられる上側可動レール142と、複数の上側転動体列143と、を備える。上側転動体列143は、上側可動レール142の上側固定レール141に対する移動方向(進退方向)に並ぶ複数の転動体により構成されている。上側転動体列143は、上側固定レール141が有する上側固定軌道面144と、上側可動レール142が有する上側可動軌道面145との間に配置されている。本実施の形態では、図4に示すように、上側固定レール141は4つの上側固定軌道面144を有し、上側可動レール142には4つの上側可動軌道面145を有する。これら8つの軌道面のそれぞれは、上側固定レール141または上側可動レール142が有する平面部分の一部によって形成されている。上側固定レール141、および上側可動レール142は、4つの上側可動軌道面145のそれぞれが、上側固定軌道面144と対向するように組み合わされている。つまり、上側案内機構140には、対向する上側固定軌道面144と上側可動軌道面145との組が4つ存在する。4組の上側固定軌道面144、および上側可動軌道面145のそれぞれにおいて、上側固定軌道面144と上側可動軌道面145との間に上側転動体列143が配置されている。このように、上側案内機構140は、4つの上側転動体列143を有している。4, the upper guide mechanism 140 comprises an upper fixed rail 141, an upper movable rail 142 slidably mounted on the upper fixed rail 141, and a plurality of upper rolling element rows 143. The upper rolling element row 143 is composed of a plurality of rolling elements aligned in the direction of movement (advance/retreat direction) of the upper movable rail 142 relative to the upper fixed rail 141. The upper rolling element row 143 is disposed between an upper fixed track surface 144 of the upper fixed rail 141 and an upper movable track surface 145 of the upper movable rail 142. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the upper fixed rail 141 has four upper fixed track surfaces 144, and the upper movable rail 142 has four upper movable track surfaces 145. Each of these eight track surfaces is formed by a portion of the flat surface of the upper fixed rail 141 or the upper movable rail 142. The upper fixed rail 141 and the upper movable rail 142 are combined so that each of the four upper movable track surfaces 145 faces an upper fixed track surface 144. In other words, the upper guide mechanism 140 has four pairs of opposing upper fixed track surfaces 144 and upper movable track surfaces 145. In each of the four pairs of upper fixed track surfaces 144 and upper movable track surfaces 145, an upper rolling element row 143 is arranged between the upper fixed track surface 144 and the upper movable track surface 145. In this way, the upper guide mechanism 140 has four upper rolling element rows 143.
本実施の形態において、上側可動レール142の下方に配置された2つの上側転動体列143のそれぞれには、2つの上側スペーサ146が含まれている。これら合計4つの上側スペーサ146により、上側固定軌道面144、および上側可動軌道面145の離間距離が所定の距離に規制され、その結果、上側転動体列143に含まれる複数の転動体が適切に転動することができる。さらに、上側転動体列143に含まれる複数の転動体は、転動体と同様に、板状の上側保持器147によって回転可能に保持されている。上側転動体列143に含まれる2つの上側スペーサ146は上側保持器147に固定されている。複数の転動体のそれぞれは、上側保持器147に保持されることで、互いの相対的な位置を維持しながら転動する。 In this embodiment, each of the two upper rolling element rows 143 arranged below the upper movable rail 142 includes two upper spacers 146. These four upper spacers 146 regulate the separation distance between the upper fixed track surface 144 and the upper movable track surface 145 to a predetermined distance, thereby allowing the multiple rolling elements included in the upper rolling element row 143 to roll appropriately. Furthermore, the multiple rolling elements included in the upper rolling element row 143 are rotatably held by a plate-shaped upper retainer 147, just like the rolling elements. The two upper spacers 146 included in the upper rolling element row 143 are fixed to the upper retainer 147. By being held by the upper retainer 147, each of the multiple rolling elements rolls while maintaining their relative positions to each other.
このように構成された上側案内機構140において、上側固定レール141は、固定部材120の固定天板部121の下面に固定されている。上側可動レール142は、可動部材130の可動天板部131の上面に固定されている。上側可動レール142は、固定部材120に取り付けられた上側固定レール141に対し可動部材130とともに進退方向に移動する。 In the upper guide mechanism 140 configured in this manner, the upper fixed rail 141 is fixed to the underside of the fixed top plate portion 121 of the fixed member 120. The upper movable rail 142 is fixed to the upper surface of the movable top plate portion 131 of the movable member 130. The upper movable rail 142 moves in the forward and backward directions together with the movable member 130 relative to the upper fixed rail 141 attached to the fixed member 120.
固定部材120に対し可動部材130が移動する際、2つの上側転動体列143は、横側転動体列163と同様に、上側保持器147に保持された状態を維持しながら、上側固定レール141、および上側可動レール142に対して進退方向に移動する。上側固定レール141、および上側可動レール142のそれぞれには、上側保持器147に当接する係合体が配置されている。これにより、2つの上側転動体列143、および上側保持器147の、上側固定レール141、および上側可動レール142からの脱落が抑制される。具体的には、図4に示すように、上側固定レール141には、進退方向の両端部のそれぞれに上側第一固定係合体148、および上側第二固定係合体149が固定されている。上側可動レール142には、進退方向の両端部のそれぞれに上側第一可動係合体150、および上側第二可動係合体151が固定されている。上側第一可動係合体150は、上側保持器147と係合することにより上側可動レール142とともに上側保持器147、および上側転動体列143を進出方向に移動させる。以上により可動部材130が進出方向に移動して配置位置で停止する場合、上側転動体列143の上側固定レール141に対する位置が決定される。上側第二可動係合体151は、上側保持器147と係合することにより上側可動レール142とともに上側保持器147、および上側転動体列143を後退方向に移動させる。上側第一固定係合体148、および上側第二固定係合体149は上側保持器147と係合し、上側保持器147の移動を止める。以上により、上側可動レール142が進出方向に移動して上側第一可動係合体150が上側保持器147を介して上側第一固定係合体148と係合した場合、上側可動レール142の移動が規制される。また、上側可動レール142が後退方向に移動して上側第二可動係合体151が上側保持器147を介して上側第二固定係合体149と係合した場合、上側可動レール142の移動が規制される。 When the movable member 130 moves relative to the fixed member 120, the two upper rolling element rows 143, like the lateral rolling element rows 163, move in the forward/backward direction relative to the upper fixed rail 141 and upper movable rail 142 while remaining held by the upper retainer 147. The upper fixed rail 141 and upper movable rail 142 each have an engagement body that abuts against the upper retainer 147. This prevents the two upper rolling element rows 143 and upper retainer 147 from falling off the upper fixed rail 141 and upper movable rail 142. Specifically, as shown in FIG. 4, an upper first fixed engagement body 148 and an upper second fixed engagement body 149 are fixed to both ends of the upper fixed rail 141 in the forward/backward direction, respectively. An upper first movable engagement body 150 and an upper second movable engagement body 151 are fixed to both ends of the upper movable rail 142 in the forward/backward direction. The upper first movable engagement body 150 engages with the upper retainer 147, thereby moving the upper retainer 147 and the upper rolling element row 143 together with the upper movable rail 142 in the forward direction. As described above, when the movable member 130 moves in the forward direction and stops at the arrangement position, the position of the upper rolling element row 143 relative to the upper fixed rail 141 is determined. The upper second movable engagement body 151 engages with the upper retainer 147, thereby moving the upper retainer 147 and the upper rolling element row 143 together with the upper movable rail 142 in the backward direction. The upper first fixed engagement body 148 and the upper second fixed engagement body 149 engage with the upper retainer 147, stopping the movement of the upper retainer 147. As a result, when the upper movable rail 142 moves in the forward direction and the upper first movable engagement body 150 engages with the upper first fixed engagement body 148 via the upper retainer 147, the movement of the upper movable rail 142 is restricted. Also, when the upper movable rail 142 moves in the backward direction and the upper second movable engagement body 151 engages with the upper second fixed engagement body 149 via the upper retainer 147, the movement of the upper movable rail 142 is restricted.
本実施の形態の場合、上側転動体列143、横側転動体列163において、転動体は、各軌道間に負隙間で挿入されてる。これにより転動体には予圧が付与される。この予圧により、転動体と保持器の、各軌道に対する滑りにより位置ずれを最小限に規制することができる。これによる、固定レールに対する可動レールの移動に伴って、可動レールとともに転動体と保持器も移動するが、その際の各軌道面に対する転動体と保持器の相対位置は、一義的に決まる。 In this embodiment, in the upper rolling element row 143 and the side rolling element row 163, the rolling elements are inserted with a negative gap between each raceway. This applies a preload to the rolling elements. This preload minimizes misalignment due to sliding of the rolling elements and cage relative to each raceway. As a result, as the movable rail moves relative to the fixed rail, the rolling elements and cage also move along with the movable rail, but the relative positions of the rolling elements and cage relative to each raceway surface at that time are uniquely determined.
図5は、移動制御装置190の機能構成を示すブロック図である。移動制御装置190は、プロセッサを備えており、移動装置125を制御するECU(Electronic Control Unit)などと称される装置である。移動制御装置190は、プログラムをプロセッサに実行させることにより実現される処理部として、基準位置決定部191と、加算部192と、配置制御部193と、を備えている。 Figure 5 is a block diagram showing the functional configuration of the movement control device 190. The movement control device 190 is equipped with a processor and is a device also called an ECU (Electronic Control Unit) that controls the movement device 125. The movement control device 190 is equipped with a reference position determination unit 191, an addition unit 192, and a placement control unit 193 as processing units realized by having the processor execute a program.
基準位置決定部191は、可動部材130を固定部材120に対し進出させて配置する基準となる位置である基準位置を決定する。基準位置は、特に限定されるものではなく、例えば予め定められている値でもかまわない。また基準位置は、例えば、運転者が任意の位置に設定してもかまわない。また、異なる体格の複数の運転者が同一の車両を利用する場合など、基準位置決定部191は、異なる複数の基準位置から一つを選択するものでもよい。本実施の形態の場合、基準位置決定部191は、記憶装置101から基準位置を取得する。 The reference position determination unit 191 determines a reference position, which is a reference position for advancing and positioning the movable member 130 relative to the fixed member 120. The reference position is not particularly limited and may be, for example, a predetermined value. The reference position may also be set to a position of the driver's choice, for example. Furthermore, in cases where multiple drivers of different builds use the same vehicle, the reference position determination unit 191 may select one from multiple different reference positions. In this embodiment, the reference position determination unit 191 obtains the reference position from the storage device 101.
加算部192は、可動部材130を基準位置決定部191が決定した位置に進出させる際に、所定の下限距離から所定の上限距離の範囲において、前回進出させた際とは異なる加算値を基準位置決定部191が決定した基準位置に加算して可動部材130の配置位置を導出する。本実施の形態の場合、加算部192が加算する加算値は、可動部材130を進出させる毎に変化する値である。図6に示すように、加算値の変化幅、つまり加算値が採用しうる下限値から上限値までの幅は、5mm以下であることが好ましい。加算値の変化幅が5mm以内であれば、運転者が設定した基準値に対して可動部材130の配置位置が毎回変化した場合でも、運転者は違和感なく受け入れることができるという知見を得ている。具体的には、基準位置に対して-2.5mm以上、+2.5mm以下のずれになるように加算部192は加算値を制限する。 When advancing the movable member 130 to the position determined by the reference position determination unit 191, the adder unit 192 adds an additional value different from the previous time the movable member 130 was advanced to the reference position determined by the reference position determination unit 191 within the range from a predetermined lower limit distance to a predetermined upper limit distance, thereby deriving the placement position of the movable member 130. In this embodiment, the additional value added by the adder unit 192 is a value that changes each time the movable member 130 is advanced. As shown in Figure 6, the range of change in the additional value, that is, the range from the lower limit value to the upper limit value that can be adopted for the additional value, is preferably 5 mm or less. It has been found that if the range of change in the additional value is within 5 mm, the driver can accept it without feeling uncomfortable even if the placement position of the movable member 130 changes each time from the reference value set by the driver. Specifically, the adder unit 192 limits the additional value so that the deviation from the reference position is between -2.5 mm and +2.5 mm.
加算部192が前回進出させた際とは異なる加算値を採用する方法は、特に限定されるものではない。例えば、加算部192は、可動部材130が進出する度に加算値に所定の基準値を加算し、上限値に達すると下限値に戻してもかまわない。また、加算部192は、加算値を所定の基準値の倍数であって下限値から上限値までの間でランダムに発生させてもかまわない。また、加算部192が加算値を決める際に用いる基準値は、上側転動体列143が備える転動体、および横側転動体列163が備える転動体の直径の10%以下が好ましい。また基準値は、配置制御部193が可動部材130の移動を制御することができる最小距離(例えば0.1mm)以上の範囲から選定される。上側転動体列143が備える転動体の直径と横側転動体列163が備える転動体の直径が異なる場合、基準値は最小の直径に基づき決定してもよく、異なる直径を統計的に処理して決定してもかまわない。 The method by which the adder unit 192 adopts an additional value different from the value used the previous time the movable member 130 advanced is not particularly limited. For example, the adder unit 192 may add a predetermined reference value to the additional value each time the movable member 130 advances, and return it to the lower limit value when the upper limit value is reached. Alternatively, the adder unit 192 may randomly generate an additional value that is a multiple of the predetermined reference value and is between the lower limit value and the upper limit value. The reference value used by the adder unit 192 to determine the additional value is preferably 10% or less of the diameter of the rolling elements included in the upper rolling element row 143 and the rolling elements included in the side rolling element row 163. The reference value is selected from a range equal to or greater than the minimum distance (e.g., 0.1 mm) over which the placement control unit 193 can control the movement of the movable member 130. If the diameter of the rolling elements in the upper rolling element row 143 is different from the diameter of the rolling elements in the side rolling element row 163, the reference value may be determined based on the smallest diameter, or may be determined by statistically processing the different diameters.
配置制御部193は、加算部192により導出された配置位置に可動部材130が位置するように移動装置125を制御する。例えば移動装置125が備えるモータがサーボモータの場合、移動装置125は、モータを最小角度(例えば1パルス分)回転させることにより、可動部材を出退方向に最小の距離を移動させる事ができる装置となる。このような移動装置125の場合、配置制御部193は、移動装置125に配置位置に対応するパルス数を出力する。なお、移動装置125が可動部材130を移動させる最小の距離は限定されるものではないが、例えば0.05mm以上、0.5mmの範囲を例示することができる。また、配置制御部193は、可動部材130の原点位置を取得するセンサからの信号に基づき原点位置を更新してもかまわない。 The placement control unit 193 controls the moving device 125 so that the movable member 130 is positioned at the placement position calculated by the addition unit 192. For example, if the motor included in the moving device 125 is a servo motor, the moving device 125 is a device that can move the movable member a minimum distance in the retraction direction by rotating the motor a minimum angle (e.g., one pulse). For such a moving device 125, the placement control unit 193 outputs to the moving device 125 a number of pulses corresponding to the placement position. Note that the minimum distance that the moving device 125 moves the movable member 130 is not limited, but can be, for example, in the range of 0.05 mm or more to 0.5 mm. The placement control unit 193 may also update the origin position based on a signal from a sensor that acquires the origin position of the movable member 130.
以上説明した実施の形態に係るステアリング装置100によれば、所定の基準位置に可動部材130が毎回配置されるのではなく、可動部材130が進出する毎に配置される位置が異なる。これにより、案内機構である横側案内機構160、上側案内機構140に加わる負荷の位置を変化させることができ、上側固定軌道面144、上側可動軌道面145、横側固定軌道面164、横側可動軌道面165の摩耗を平準化し、局部的な摩耗を抑制することができる。従って可動部材130に取り付けられる操作部材210の経時的ながたつきや、可動部材130が出退する際の局部的な摩耗部分によるがたつきを抑制することができる。 According to the steering device 100 according to the embodiment described above, the movable member 130 is not always positioned at a predetermined reference position, but is positioned at a different position each time the movable member 130 advances. This allows the position of the load applied to the guide mechanisms, the lateral guide mechanism 160 and the upper guide mechanism 140, to be changed, and wear on the upper fixed track surface 144, upper movable track surface 145, lateral fixed track surface 164, and lateral movable track surface 165 can be leveled out, suppressing localized wear. This therefore suppresses rattle over time of the operating member 210 attached to the movable member 130 and rattle due to localized wear when the movable member 130 advances or retreats.
また、基準位置に対する可動部材130の配置位置のずれを5mm以内にすることで、運転者に与える違和感を抑制することができる。 In addition, by keeping the deviation of the position of the movable member 130 from the reference position within 5 mm, the discomfort felt by the driver can be reduced.
また、案内機構が転動体を採用している場合、加算値を決定するための基準になる基準値を転動体の直径の10%以下にすることにより、軌道面の摩耗をなめらかに平準化することが可能となる。これにより、摩耗部分に転動体が通過した場合でも、可動部材130のがたつきを抑制することができる。 Furthermore, if the guide mechanism uses rolling elements, the reference value used to determine the additional value can be set to 10% or less of the diameter of the rolling elements, thereby smoothly leveling out wear on the raceway surface. This makes it possible to suppress rattling of the movable member 130 even if a rolling element passes through a worn area.
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, other embodiments of the present invention may be realized by arbitrarily combining the components described in this specification, or by excluding some of the components. Furthermore, the present invention also includes variations that can be obtained by making various modifications to the above-described embodiments that would occur to a person skilled in the art, provided that the modifications do not deviate from the spirit of the present invention, i.e., the meaning of the wording set forth in the claims.
例えば、移動制御装置190は、可動部材130の配置位置に関する履歴である位置履歴を取得する履歴取得部196を備え、加算部192は、位置履歴から、配置率の低い位置に可動部材130を配置するように加算値を決定してもかまわない。配置率とは可動部材130が特定の配置位置に位置していた頻度でもよく、可動部材130が特定の配置位置に位置していた累積時間を示す値でもかまわない。具体的に移動制御装置190は、図7に示すように、計時部194と、記録部195と、履歴取得部196と、を備えてもかまわない。 For example, the movement control device 190 may include a history acquisition unit 196 that acquires a position history, which is a history of the placement position of the movable member 130, and the addition unit 192 may determine an addition value from the position history so as to place the movable member 130 in a position with a low placement rate. The placement rate may be the frequency with which the movable member 130 is placed in a specific placement position, or may be a value indicating the cumulative time that the movable member 130 is placed in a specific placement position. Specifically, the movement control device 190 may include a timing unit 194, a recording unit 195, and a history acquisition unit 196, as shown in FIG. 7.
計時部194は、可動部材130が進出して配置位置に位置してから配置位置から移動するまでの時間を計測する。 The timing unit 194 measures the time from when the movable member 130 advances and reaches the placement position to when it moves out of the placement position.
記録部195は、過去に同じ位置に配置された配置位置に紐付けられた累積時間に計時部194が計測した時間を加算して記憶装置101に記憶させる。 The recording unit 195 adds the time measured by the timing unit 194 to the cumulative time linked to the placement position where the item was previously placed at the same location and stores the result in the memory device 101.
履歴取得部196は、基準位置決定部191が決定した基準位置に対応する各配置位置に基づいて配置率を位置履歴として取得する。加算部192は、基準位置に対応する各配置位置に可動部材130が位置していた総時間に対する各配置位置に可動部材130がそれぞれ位置していた時間の割合である配置率の低い位置に可動部材130を配置するように加算値を決定する。加算部192は、決定した加算値を基準位置に加算して配置位置を導出する。 The history acquisition unit 196 acquires a placement rate as position history based on each placement position corresponding to the reference position determined by the reference position determination unit 191. The addition unit 192 determines an addition value so as to place the movable member 130 at a position with a low placement rate, which is the ratio of the time that the movable member 130 was located at each placement position corresponding to the reference position to the total time that the movable member 130 was located at each placement position. The addition unit 192 adds the determined addition value to the reference position to derive the placement position.
配置制御部193は、加算部192により導出された配置位置に可動部材130を配置することにより、基準位置に対応する配置位置に位置する時間を平準化することができる。従って、配置位置に位置する回数を平準化するよりも高精度に案内機構である上側固定軌道面144、上側可動軌道面145、横側固定軌道面164、横側可動軌道面165の摩耗を平準化することができる。 By placing the movable member 130 at the placement position calculated by the adder 192, the placement control unit 193 can average out the time spent at the placement position corresponding to the reference position. Therefore, wear on the upper fixed track surface 144, upper movable track surface 145, lateral fixed track surface 164, and lateral movable track surface 165, which are guide mechanisms, can be averaged out with greater precision than by leveling out the number of times the movable member 130 is placed at the placement position.
また、案内機構が備える係合体により可動部材130の進出が規制される位置が基準位置である場合などに、加算部192は、上限値を0mmにし、下限値を-5mmにするなど、上限値、下限値を基準位置に基づき変化させてもかまわない。 In addition, if the position at which the advancement of the movable member 130 is restricted by the engaging body provided in the guide mechanism is the reference position, the addition unit 192 may change the upper and lower limit values based on the reference position, such as setting the upper limit value to 0 mm and the lower limit value to -5 mm.
また、自動運転可能な車両に搭載され、自動運転時には操作部材210を運転者が操作できない車両前方にまで移動させるステアリング装置100を説明したが、ステアリング装置100は、自動運転機能を有さない車両に搭載されるものでもかまわない。 In addition, we have described a steering device 100 that is installed in an autonomously driven vehicle and that moves the operating member 210 to the front of the vehicle where the driver cannot operate it during autonomous driving, but the steering device 100 may also be installed in a vehicle that does not have an autonomous driving function.
また、横側案内機構160、および上側案内機構140のそれぞれが有する転動体列の数は1以上であればよい。つまり、横側案内機構160は、少なくとも1つの横側転動体列163を有していれば、横側可動レール162を横側固定レール161に対してスライドさせることができる。上側案内機構140も同様に、少なくとも1つの上側転動体列143を有していれば、上側可動レール142を上側固定レール141に対してスライドさせることができる。例えば、上側案内機構140は、上側固定レール141の内面と上側可動レール142の上面との間に、上側転動体列143を1つのみ有してもよい。つまり、上側案内機構140における上側転動体列143の数は3でもよい。この場合、上側可動レール142の上面に沿って配置される上側転動体列143は、上側固定レール141、および上側可動レール142のX軸方向における中央部に配置することが、上側可動レール142の安定的なスライド動作の実現の観点から好ましい。 Furthermore, the number of rolling element rows in each of the side guide mechanism 160 and the upper guide mechanism 140 may be one or more. In other words, as long as the side guide mechanism 160 has at least one side rolling element row 163, it can slide the side movable rail 162 relative to the side fixed rail 161. Similarly, as long as the upper guide mechanism 140 has at least one upper rolling element row 143, it can slide the upper movable rail 142 relative to the upper fixed rail 141. For example, the upper guide mechanism 140 may have only one upper rolling element row 143 between the inner surface of the upper fixed rail 141 and the upper surface of the upper movable rail 142. In other words, the number of upper rolling element rows 143 in the upper guide mechanism 140 may be three. In this case, it is preferable to position the upper rolling element row 143 arranged along the upper surface of the upper movable rail 142 in the center of the upper fixed rail 141 and the upper movable rail 142 in the X-axis direction, from the standpoint of achieving stable sliding movement of the upper movable rail 142.
横側案内機構160において、転動体の軌道面との接触点の数は、上側案内機構140と同じく、2であってもよい。例えば、上側案内機構140と同じ構造のレール機構を、その厚み方向(固定レールと可動レールとの並び方向)が、車両の幅方向(X軸方向)に向く姿勢で、横側案内機構160の位置に配置してもよい。この場合、当該レール機構において、可動レールは、構造上、車両の上下方向への移動(変位)が許容される。しかし、当該レール機構は、上側案内機構140と同じく、車両の上下方向の外力に抗することができるため、可動部材130の車両の上下方向の移動は、主として、当該レール機構によって規制される。 In the lateral guide mechanism 160, the number of contact points between the rolling element and the track surface may be two, the same as in the upper guide mechanism 140. For example, a rail mechanism with the same structure as the upper guide mechanism 140 may be placed at the position of the lateral guide mechanism 160 with its thickness direction (the direction in which the fixed rail and movable rail are aligned) facing the width direction of the vehicle (the X-axis direction). In this case, the movable rail in the rail mechanism is structurally allowed to move (displace) in the vertical direction of the vehicle. However, like the upper guide mechanism 140, the rail mechanism can resist external forces in the vertical direction of the vehicle, and therefore the movement of the movable member 130 in the vertical direction of the vehicle is primarily restricted by the rail mechanism.
転動体は、ボールベアリングとは異なる種類の転動体であってもよい。転動体、および転動体の少なくとも一方として、例えばローラベアリングが採用されてもよい。転動体、および転動体を形成する材料は金属には限定されない。転動体、および転動体の少なくとも一方が、例えば樹脂によって形成されてもよい。 The rolling elements may be of a type different from ball bearings. For example, roller bearings may be used as the rolling elements and/or the rolling elements. The rolling elements and/or the rolling elements may be made of materials other than metal. For example, the rolling elements and/or the rolling elements may be made of resin.
ステアリング装置100が備えるレール機構は、横側案内機構160、および上側案内機構140のみである必要はない。 The rail mechanisms provided in the steering device 100 do not have to be limited to the side guide mechanism 160 and the upper guide mechanism 140.
ステアリング装置100はさらに、ステアリング装置100の上下方向の傾きを変化させるチルト機構部を備えてもよい。チルト機構部は、例えば、固定部材120の上下方向の傾きを変化させる。これにより、操作部材210の上下方向の位置を、運転者の意図に応じて調整することができる。 The steering device 100 may further include a tilt mechanism that changes the vertical tilt of the steering device 100. The tilt mechanism, for example, changes the vertical tilt of the fixed member 120. This allows the vertical position of the operating member 210 to be adjusted according to the driver's intentions.
移動装置125は、送りねじ方式とは異なる方式によって可動部材130の移動を駆動してもよい。移動装置125は、例えば、可動部材130に固定された棒体の伸縮または進退方向の移動によって可動部材130の進退方向の移動を駆動してもよい。The moving device 125 may drive the movement of the movable member 130 using a method other than a feed screw method. For example, the moving device 125 may drive the movement of the movable member 130 in the forward and backward directions by the extension and contraction or forward and backward movement of a rod body fixed to the movable member 130.
本発明は、操作部材を移動させることができるステアリング装置として有用であり、例えば、乗用車、バス、トラック、農業機械、建設機械など、車輪または無限軌道面などを備えた車両に利用可能である。 The present invention is useful as a steering device that can move an operating member, and can be used in vehicles equipped with wheels or tracks, such as passenger cars, buses, trucks, agricultural machinery, and construction machinery.
100…ステアリング装置、101…記憶装置、110…入力軸体、120…固定部材、121…固定天板部、122…固定壁部、125…移動装置、126…固定ブラケット、127…ネジ、128…回転駆動装置、130…可動部材、131…可動天板部、132…可動壁部、135…貫通孔、138…可動ナット、140…上側案内機構、141…上側固定レール、142…上側可動レール、143…上側転動体列、144…上側固定軌道面、145…上側可動軌道面、146…上側スペーサ、147…上側保持器、148…上側第一固定係合体、149…上側第二固定係合体、150…上側第一可動係合体、151…上側第二可動係合体、160…横側案内機構、161…横側固定レール、162…横側可動レール、163…横側転動体列、164…横側固定軌道面、165…横側可動軌道面、166…横側スペーサ、167…横側保持器、168…横側第一固定係合体、169…横側第二固定係合体、170…横側第一可動係合体、171…第二可動係合体、190…移動制御装置、191…基準位置決定部、192…加算部、193…配置制御部、194…計時部、195…記録部、196…履歴取得部、200…ステアリングシステム、210…操作部材、220…転舵輪、230…転舵機構部、231…ラックシャフト、232…タイロッド、233…転舵用アクチュエータ100...Steering device, 101...Storage device, 110...Input shaft, 120...Fixed member, 121...Fixed top plate portion, 122...Fixed wall portion, 125...Moving device, 126...Fixed bracket, 127...Screw, 128...Rotational drive device, 130...Movable member, 131...Movable top plate portion, 132...Movable wall portion, 135...Through hole, 138...Movable nut, 140...Upper guide mechanism, 141...Upper fixed rail, 142...Upper movable rail, 143...Upper rolling element row, 144...Upper fixed raceway surface, 145...Upper movable raceway surface, 146...Upper spacer, 147...Upper retainer, 148...Upper first fixed engagement body, 149...Upper second fixed engagement body, 150...Upper first movable engagement body, 151...Upper second movable engagement body , 160...Side guide mechanism, 161...Side fixed rail, 162...Side movable rail, 163...Side rolling body row, 164...Side fixed track surface, 165...Side movable track surface, 166...Side spacer, 167...Side retainer, 168...Side first fixed engagement body, 169...Side second fixed engagement body, 170...Side first movable engagement body, 171...Second movable engagement body, 190...Movement control device, 191...Reference position determination unit, 192...Adding unit, 193...Layout control unit, 194...Timekeeping unit, 195...Recording unit, 196...History acquisition unit, 200...Steering system, 210...Operating member, 220...Steered wheel, 230...Steering mechanism unit, 231...Rack shaft, 232...Tie rod, 233...Steering actuator
Claims (5)
前記車両に固定される固定部材と、
操作部材を回転可能に支持し、前記固定部材に対し移動可能な可動部材と、
前記固定部材に対する前記可動部材の移動を案内する案内機構と、
前記固定部材に対し前記可動部材を移動させる移動装置と、
前記移動装置を制御する移動制御装置と、を備え、
前記移動制御装置は、
前記可動部材を配置する基準位置を決定する基準位置決定部と、
前記可動部材を進出させる際に、所定の下限距離から所定の上限距離の範囲において、前回進出させた際とは異なる加算値を前記基準位置に加算して配置位置を導出する加算部と、
前記加算部により導出された配置位置に前記可動部材が位置するように前記移動装置を制御する配置制御部と、を備える
ステアリング装置。 A steering device used for steering a vehicle,
a fixing member fixed to the vehicle;
a movable member that rotatably supports an operating member and is movable relative to the fixed member;
a guide mechanism that guides movement of the movable member relative to the fixed member;
a moving device that moves the movable member relative to the fixed member;
a movement control device that controls the movement device,
The movement control device includes:
a reference position determination unit that determines a reference position at which the movable member is to be disposed;
an adder that, when advancing the movable member, adds an additional value different from that used when the movable member was previously advanced to the reference position within a range from a predetermined lower limit distance to a predetermined upper limit distance to derive a placement position;
a position control unit that controls the moving device so that the movable member is positioned at the position derived by the addition unit.
請求項1に記載のステアリング装置。 2. The steering device according to claim 1, wherein the range from the lower limit to the upper limit of the added value is 5 mm or less.
前記固定部材に固定される固定レールと、
前記可動部材に固定される可動レールと、
前記固定レールと前記可動レールとの間に配置される転動体と、
前記転動体を保持する保持器と、
前記可動レールに固定され、前記保持器と係合する可動係合体と、を備える
請求項1または2に記載のステアリング装置。 The guide mechanism includes:
a fixed rail fixed to the fixed member;
a movable rail fixed to the movable member;
a rolling element disposed between the fixed rail and the movable rail;
a cage that holds the rolling elements;
3. The steering apparatus according to claim 1, further comprising: a movable engagement body fixed to the movable rail and engaging with the retainer.
前記基準値は、前記転動体の直径の10%以下、前記配置制御部が制御できる最小距離以上の範囲から選定される
請求項3に記載のステアリング装置。 the additional value to be added to the reference position is a multiple of a predetermined reference value,
4. The steering device according to claim 3, wherein the reference value is selected from a range of 10% or less of the diameter of the rolling element and a minimum distance controllable by the arrangement control unit.
前記可動部材の配置位置に関する履歴である位置履歴を取得する履歴取得部を備え、
前記加算部は、
前記位置履歴から、配置率の低い位置に前記可動部材を配置するように加算値を決定する
請求項1から4のいずれか一項に記載のステアリング装置。 The movement control device includes:
a history acquisition unit that acquires a position history that is a history regarding the arrangement position of the movable member;
The adding unit
The steering device according to claim 1 , wherein the additional value is determined based on the position history so as to dispose the movable member at a position with a low disposition rate.
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