JP7790450B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングホイール等の操舵部材を移動させることで運転者の前方空間を広げることのできるステアリング装置に関する。

車両の自動運転においてシステムが責任をもつ自動運転レベル４以上の状態では、運転者は、車両の操作に責任を持つ必要がないため、ステアリングホイールを持つ必要がなくなる。従って自動運転時にステアリングホイールが移動し運転者の前方の空間が広く確保されれば、運転者の快適性または安全性を高めることが出来る。例えば特許文献１には、ステアリングホイールを回転可能に支持するハウジングと、ハウジングから横方向（車両の幅方向）に延びるアームと、アームを前後方向に移動可能に支持し、かつ、上下方向に並ぶ２つのレールとを備えるステアリング装置が開示されている。このステアリング装置では、ハウジングの左側方に位置する２つのレールに沿ってアームが車両の前後方向に移動する。これにより、ハウジングに支持されたステアリングホイールは、運転者がステアリングホイールを操作する位置と、その前方の位置との間で移動する。

米国特許出願公開第２０１９／００１６３６５号明細書 国際公開第２０１９／１９３９５６号

ステアリング装置において、ステアリングホイール（操舵部材）の安定的な支持のためには、ステアリングホイールを支持する構造に、比較的に高い剛性が求められる。これに対し、特許文献１記載の従来のステアリング装置では、ステアリングホイールは、コラム軸を介してハウジングに支持されており、ハウジングは、ハウジングから側方に延びるアームを介して、ハウジングの側方に位置する２つのレールに支持されている。従って、例えばステアリングホイールに上下方向の荷重がかけられた場合、２つのレールに比較的に大きな回転モーメントが作用する可能性がある。つまり、当該ステアリング装置の構造では、ステアリングホイールの安定的な支持のための剛性（支持剛性）が不足する可能性がある。

本発明は、本願発明者らが上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、運転者の前方空間を広げることができ、かつ、操舵部材を安定的に支持できるステアリング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るステアリング装置は、車両の操舵を行うためのステアリング装置であって、操舵部材が取り付けられる操舵入力軸と、前記操舵入力軸を回転可能に支持する可動体と、前記車両の前後方向への前記可動体の移動をガイドする第一レール機構及び第二レール機構であって、互いに異なる位置に配置された第一レール機構及び第二レール機構と、を備え、前記第一レール機構は、前記車両に固定され、第一軌道面を有する第一固定レールと、前記第一固定レールに対してスライド可能に取り付けられ、第二軌道面を有し、かつ、前記可動体に取り付けられた第一移動レールと、前記第一軌道面と前記第二軌道面との間に配置された第一転動体列であって、転動自在な複数の第一転動体を含む第一転動体列と、を有し、前記第二レール機構は、前記車両に固定され、第三軌道面を有する第二固定レールと、前記第二固定レールに対してスライド可能に取り付けられ、第四軌道面を有し、かつ、前記可動体に取り付けられた第二移動レールと、前記第三軌道面と前記第四軌道面との間に配置された第二転動体列であって、転動自在な複数の第二転動体を含む第二転動体列と、を有し、前記複数の第一転動体それぞれの前記第一軌道面及び前記第二軌道面に対する接触角と、前記複数の第二転動体それぞれの前記第三軌道面及び前記第四軌道面に対する接触角とは、互いに異なる。

本発明によれば、運転者の前方空間を広げることができ、かつ、操舵部材を安定的に支持できるステアリング装置を提供することができる。

図１は、実施の形態に係るステアリングシステムの構成概要を示す模式図である。 図２は実施の形態に係るステアリング装置の外観を示す第１の斜視図である。 図３は、図２に対応するステアリング装置の側面図である。 図４は、実施の形態に係るステアリング装置の外観を示す第２の斜視図である。 図５は、実施の形態に係るステアリング装置の外観を示す第３の斜視図である。 図６は、実施の形態に係るステアリング装置の背面図である。 図７は、実施の形態に係る第一レール機構の分解斜視図である。 図８は、実施の形態に係る第二レール機構の分解斜視図である。 図９は、実施の形態に係る第一レール機構の断面図である。 図１０は、実施の形態に係る第二レール機構の断面図である。 図１１は、実施の形態の変形例１に係るステアリング装置の背面図である。 図１２は、実施の形態の変形例２に係るステアリング装置の背面図である。 図１３は、実施の形態の変形例３に係るステアリング装置の背面図である。

以下、本発明に係るステアリング装置の実施の形態（変形例を含む）について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ及びステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。

図面は、本発明を示すために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図である場合があり、つまり、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。さらに、以下の実施の形態において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行である、とは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

（実施の形態）
［１．ステアリングシステムの構成概要］
まず、図１を参照しながら、本実施の形態のステアリング装置１００を備えるステアリングシステム１０の構成概要を説明する。図１は、実施の形態に係るステアリングシステム１０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１０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、建機、または農機などの車両に搭載される装置である。

ステアリングシステム１０は、図１に示すように、運転者に操作される操舵部材１１０を有するステアリング装置１００と、転舵輪７１０を転舵させる転舵機構部１０２とを備える。ステアリングシステム１０は、例えば手動運転モードにおいて、操舵部材１１０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軸体７３０が左右に往復動することで転舵輪７１０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。

ステアリングシステム１０において、車両の操舵に関する動作及び処理における上流側に位置するステアリング装置１００では、操舵部材１１０は、操舵入力軸の一例である軸部材１２１に取り付けられており、軸部材１２１は、可動体１３０に回転可能に支持されている。可動体１３０には、反力発生装置１２５が備えられており、軸部材１２１には、反力発生装置１２５による回転駆動力が作用する。これにより、運転者が操舵部材１１０を操作する際の反力が操舵部材１１０に与えられる。また、反力発生装置１２５による回転駆動力は、操舵部材１１０の回転位置を、転舵輪７１０の転舵角と同期させるためにも用いられる。

ステアリング装置１００の下流に位置する転舵機構部１０２では、軸体７３０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７１１を介して軸体７３０に接続された転舵輪７１０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から送信される操舵部材１１０の回転角等を示す信号に基づき、転舵用アクチュエータ７５０が動作する。これにより、軸体７３０が車両の幅方向に移動し、転舵輪７１０が転舵する。つまり、操舵部材１１０の操作に応じて、転舵輪７１０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コンピュータ（図示せず）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７５０が動作し、これにより、操舵部材１１０の操作によらず、転舵輪７１０が転舵する。図１では、転舵用アクチュエータ７５０の駆動力をベルトを用いて軸体７３０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７５０の駆動力の軸体７３０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７５０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７５０の駆動力が軸体７３０に伝達されてもよい。

［２．ステアリング装置の基本構成］
次に、図２～図５を参照しながら、実施の形態に係るステアリング装置１００の基本構成について説明する。図２は、実施の形態に係るステアリング装置１００の外観を示す第１の斜視図である。図３は、図２に対応するステアリング装置１００の側面図である。図２では、可動体１３０が通常位置にある場合のステアリング装置１００が図示されており、操舵部材１１０は、おおよその形状が二点鎖線で図示されている。図３～図５では、操舵部材１１０の図示は省略されている。可動体１３０についての「通常位置」とは、運転者による操舵部材１１０の操作のための可動体１３０の位置である。図４は、実施の形態に係るステアリング装置１００の外観を示す第２の斜視図である。図５は、実施の形態に係るステアリング装置１００の外観を示す第３の斜視図である。図４及び図５では、可動体１３０が格納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。可動体１３０についての「格納位置」とは、通常位置よりも前方の所定の位置であり、運転者の前方空間を広げるために操舵部材１１０を前方に移動させた場合の可動体１３０の位置である。

本実施の形態に係るステアリング装置１００は、図２～図５に示すように、可動体１３０と、可動体１３０に取り付けられたコラム部１２０と、可動体１３０の前後方向の移動をガイドする第一レール機構２００及び第二レール機構３００と、を備えている。コラム部１２０は、反力発生装置１２５と、反力発生装置１２５に回転可能に支持された軸部材１２１とを有する。可動体１３０は、反力発生装置１２５が固定された本体部１３１と、前後方向の駆動力（推進力）を受けるナット部１３４とを有する。つまり、可動体１３０は、可動体１３０に固定された反力発生装置１２５を介して軸部材１２１を支持している。コラム部１２０は、可動体１３０の移動に伴って移動する。つまり、軸部材１２１に取り付けられた操舵部材１１０も、可動体１３０の移動に伴って移動する。

反力発生装置１２５は、タイヤと操舵部材とが機械的に接続されている従来の車両において、運転中に操舵部材に生じる力などを反力として再現する装置である。反力発生装置１２５は、図５に示すように、軸部材１２１を支持する軸支持部１２６と、軸部材１２１に与える回転駆動力を発生する反力モータ１２７とを有している。本実施の形態では、軸支持部１２６と反力モータ１２７とは、図２及び図５に示すように、車両の幅方向（本実施の形態ではＹ軸方向）でずらされた位置に配置されている。これにより、反力発生装置１２５の、車両の前後方向におけるサイズを比較的に小さくできる。反力モータ１２７の回転駆動力は、例えばベルトによって、軸支持部１２６に支持されている軸部材１２１に与えられる。反力発生装置１２５は、反力モータ１２７の回転速度を落として軸部材１２１に伝達する減速装置及び軸部材１２１の回転角を検出するセンサ等を有しているが、これらの詳細な説明は省略する。

反力発生装置１２５は、上記構成により、軸部材１２１を介して操舵部材１１０に反力を与える。また、反力発生装置１２５は、操舵部材１１０のステアリング軸Ｓ周りの回転位置を制御することもできる。ステアリング軸Ｓは、軸部材１２１の回転中心を通り、車両の前後方向に延びる仮想軸（図２参照、本実施の形態ではＸ軸に平行）である。

「車両の前後方向」とは、一般に、車両の直進方向と平行な方向、運転席の背もたれとステアリング装置１００との並び方向、または、車両の前部と後部とを結ぶ方向等である。例えば、運転者の上半身に対する操舵部材１１０の位置は、「前方」である。軸部材１２１及び操舵部材１１０の回転中心であるステアリング軸Ｓは、「車両の前後方向」と厳密に一致している必要はない。例えば車両が水平な路面に停止している状態において、操舵部材１１０がやや上を向くように、ステアリング軸Ｓが水平方向に対して傾けられていてもよい。また、例えば「操舵部材１１０が車両の前後方向に移動する」という場合も同様であり、その移動の軌跡は、「車両の前後方向」と厳密に一致している必要はない。例えば、運転者から見て、操舵部材１１０が、運転者の前方の所定の位置と、さらにその前方かつ斜め下方の位置との間を移動する場合であっても、「操舵部材１１０は、車両の前後方向に移動する」と表現される。このことは、操舵部材１１０の移動の軌跡が直線か曲線か等に関わらず適用される。また、「車両の前後方向」は、以下、単に「前後方向」とも表現される。

操舵部材１１０は、運転者が手動で操作する部材であり、軸部材１２１の軸方向の端部（運転者側の端部）に着脱可能に取り付けられる。操舵部材１１０は、ステアリング軸Ｓを中心に回転し、これに伴って、操舵部材１１０に連結された軸部材１２１もステアリング軸Ｓを中心に回転する。手動運転モードでは、この回転量等に基づいて、上述のように、車両の１以上の転舵輪７１０が転舵される。操舵部材１１０と反力発生装置１２５との間には、図示しないウインカーレバー等が配置されており、運転者は、操舵部材１１０を操作する場合、ウインカーレバー等の操作も行うことができる。操舵部材１１０の形状及びサイズは、図２に示される形状及びサイズには限定されない。操舵部材１１０の形状及びサイズは、例えば、ステアリング装置１００のサイズ及び形状等に応じて適宜決定することができる。

本実施の形態では、操舵部材１１０が取り付けられたコラム部１２０は、可動体１３０に固定されており、可動体１３０は、第一レール機構２００及び第二レール機構３００によって前後方向に移動可能に支持されている。第一レール機構２００及び第二レール機構３００は、ブラケット５００に固定されており、ブラケット５００は、図示しない車両に固定されている。つまり、第一レール機構２００及び第二レール機構３００は、ブラケット５００を介して車両に固定されている。可動体１３０は、第一レール機構２００及び第二レール機構３００にガイドされながら、車両に対して相対的に前後方向に移動する。これにより、可動体１３０は、運転者による操舵部材１１０の操作のための位置である通常位置（図２及び図３参照）と、通常位置よりも前方の格納位置（図４及び図５参照）との間で移動することができる。可動体１３０の格納位置は、運転者の前方に位置するダッシュボードの内部空間のいずれかに設定される。本実施の形態では、可動体１３０は、図５に示すように、コラム部１２０が有する軸部材１２１の後端部が、ブラケット５００の下方の所定の位置に到達するまで前方に移動することができる。これにより、軸部材１２１の後端部に取り付けられた操舵部材１１０を、ダッシュボードの内部に収容することが可能である。なお、この場合、車両の幅方向における、第一レール機構２００と第二レール機構３００との間の空間を、操舵部材１１０の収容領域として使用することができる。このことは、図６を用いて後述する。

本実施の形態に係るステアリング装置１００は、可動体１３０の前後方向の移動を駆動するための駆動装置１４０を備えている。駆動装置１４０は、図２～図５に示すように、移動用アクチュエータ１４１と、送りねじ１４５と、伝達機構部１４２とを有している。移動用アクチュエータ１４１及び伝達機構部１４２は、ブラケット５００の前端部に固定された取付部材５１０に固定されている。送りねじ１４５は、前端部が取付部材５１０に回転可能に支持されており、後端部が、ブラケット５００の後端部に固定された軸支持部材５２０に、回転可能に支持されている。このように本実施の形態では、駆動装置１４０は、ブラケット５００に固定されている。

移動用アクチュエータ１４１が発生する回転力は、伝達機構部１４２を介して送りねじ１４５に伝達され、これにより送りねじ１４５が回転する。送りねじ１４５は、可動体１３０に固定されたナット部１３４に螺合しており、これにより、可動体１３０は前後方向に移動する。この移動の際、可動体１３０は、第一レール機構２００及び第二レール機構３００（以下、２つのレール機構（２００、３００）とも称される。）にガイドされながら移動する。

このように、本実施の形態では、コラム部１２０が固定された可動体１３０は、２つのレール機構（２００、３００）に支持され、かつ、前後方向の移動がガイドされる。２つのレール機構（２００、３００）は、車両の幅方向で互いに異なる位置に配置されており、これにより、可動体１３０は、安定的に支持されながら前後方向に移動することができる。以下、図６～図１０を参照しながら、２つのレール機構（２００、３００）の構成及び動作を中心に、ステアリング装置１００の構成及び動作について詳細に説明する。

［３．ステアリング装置の構成及び動作の詳細］
図６は、実施の形態に係るステアリング装置１００の、運転者側から見た場合の図（背面図）である。図６では、２つのレール機構（２００、３００）の構成を明確に示すために、駆動装置１４０及び軸支持部材５２０等の図示は省略されており、操舵部材１１０は、おおよその形状が二点鎖線で図示されている。図７は、実施の形態に係る第一レール機構２００の分解斜視図である。図８は、実施の形態に係る第二レール機構３００の分解斜視図である。図９は、実施の形態に係る第一レール機構２００の断面図である。図９では、図７におけるＩＸ－ＩＸ線断面が図示されている。図１０は、実施の形態に係る第二レール機構３００の断面図である。図１０では、図８におけるＸ－Ｘ線断面が図示されている。

本実施の形態では、可動体１３０は、図６に示すように、車両の幅方向（Ｙ軸方向）で離間した位置に配置された、それぞれが直動ガイドである２つのレール機構（２００、３００）によって支持されている。２つのレール機構（２００、３００）のそれぞれは、いずれも前後方向に長尺なレールが組み合わされて構成されている。

具体的には、第一レール機構２００は、図７及び図９に示すように、第一固定レール２１０と、第一固定レール２１０に対してスライド可能に取り付けられた第一移動レール２２０と、複数の第一転動体列２５０とを有する。第一転動体列２５０は、第一移動レール２２０の第一固定レール２１０に対する移動方向（Ｘ軸方向）に並ぶ複数の第一転動体２５１を含む。第一転動体２５１は、第一固定レール２１０が有する第一軌道面２１１と、第一移動レール２２０が有する第二軌道面２２１との間に配置されている。本実施の形態では、図７及び図９に示すように、第一固定レール２１０は２つの第一軌道面２１１を有し、第一移動レール２２０は２つの第二軌道面２２１を有する。第一固定レール２１０及び第一移動レール２２０は、２つの第二軌道面２２１のそれぞれが、Ｚ軸方向において第一軌道面２１１と対向するように組み合わされている。つまり、第一レール機構２００には、Ｚ軸方向で対向する第一軌道面２１１と第二軌道面２２１との組が２つ存在する。２組の第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１のそれぞれにおいて、第一軌道面２１１と第二軌道面２２１との間に第一転動体列２５０が配置されている。本実施の形態では、第一軌道面２１１は、Ｘ軸方向に長尺状でかつ第二軌道面２２１から離れる方向に凹む湾曲面（溝の内面）である。第二軌道面２２１は、Ｘ軸方向に長尺状でかつ第一軌道面２１１から離れる方向に凹む湾曲面（溝の内面）である。第一転動体列２５０に含まれる複数の第一転動体２５１のそれぞれは、本実施の形態では金属製の球体（ベアリング用ボール）である。

本実施の形態において、第一固定レール２１０と第一移動レール２２０との間に配置される２つの第一転動体列２５０のそれぞれには、２つのスペーサ２５１ａ（図７参照）が含まれている。スペーサ２５１ａは、第一転動体列２５０に含まれる複数の第一転動体２５１の直径と同一又はわずかに小さい直径を有する球体である。第一転動体列２５０に含まれる複数の第一転動体２５１のそれぞれは、第一固定レール２１０と第一移動レール２２０との間に配置された板状のリテーナ２３０によって回動可能に保持されている。複数の第一転動体２５１のそれぞれは、リテーナ２３０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。リテーナ２３０は、それぞれが第一転動体２５１を保持するための複数の第一転動体用ポケット（開口部）２３１ａと、スペーサ２５１ａを保持するための複数のスペーサ用ポケット（開口部）２３１ｂとを有している。スペーサ用ポケット２３１ｂの直径は、第一転動体用ポケット２３１ａの直径より小さい。第一転動体列２５０に含まれる複数のスペーサ２５１ａは、２つの半球体を有し、これら２つの半球体でリテーナ２３０のスペーサ用ポケット２３１ｂの周縁を上下（Ｚ軸）方向から挟んだ状態で２つの半球体を接合することで、リテーナ２３０に固定されている。リテーナ２３０はスペーサ２５１ａの中心位置を通る位置に固定され、これにより、第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１に対するリテーナ２３０のＺ軸方向位置がＺ軸方向中心に位置決めされる。その結果、第一転動体列２５０に含まれる複数の第一転動体２５１が適切に転動することができる。スペーサ２５１ａは、２つの第一転動体列２５０それぞれに対して、少なくとも２つあればよい。スペーサ２５１ａの２つの半球体は、一方の対向面に凸部を形成し、他方の対向面に凹部を形成して、凹凸圧嵌で接合するが、これに限定されない。リテーナ２３０の第一転動体用ポケット２３１ａとスペーサ用ポケット２３１ｂの配置順序は適宜設定できる。

このように構成された第一レール機構２００において、第一固定レール２１０は、図２～図６に示すように、ブラケット５００に固定されている。つまり、第一固定レール２１０は、ブラケット５００を介して車両に固定されている。第一移動レール２２０は、図６に示すように、可動体１３０の本体部１３１に固定されている。可動体１３０及び可動体１３０に固定されたコラム部１２０は、第一移動レール２２０の前後方向の移動に伴って前後方向に移動する。

第一移動レール２２０は、第一固定レール２１０との間に、複数（本実施の形態では２つ）の第一転動体列２５０が配置されていることで、第一固定レール２１０に対して滑らかに前後方向に移動する。この移動の際、２つの第一転動体列２５０は、リテーナ２３０に保持された状態を維持しながら、第一固定レール２１０及び第一移動レール２２０に対して前後方向に移動する。第一固定レール２１０及び第一移動レール２２０のそれぞれには、リテーナ２３０に当接するストッパが配置されている。これにより、２つの第一転動体列２５０及びリテーナ２３０の、第一固定レール２１０及び第一移動レール２２０からの脱落が抑制される。具体的には、図７に示すように、第一固定レール２１０には、Ｘ軸方向で互いに離間した位置に第一固定ストッパ２１５及び２１６が配置されている。第一移動レール２２０には、Ｘ軸方向で互いに離間した位置に第一移動ストッパ２２５及び２２６が配置されている。これにより、リテーナ２３０は、第一固定レール２１０に対して、第一固定ストッパ２１５と第一固定ストッパ２１６との間でのみ移動可能である。さらに、リテーナ２３０は、第一移動レール２２０に対し、第一移動ストッパ２２５と第一移動ストッパ２２６との間でのみ移動可能である。この場合、リテーナ２３０は、第一移動レール２２０の前後方向の移動に伴って前後方向に移動した場合であっても、第一固定レール２１０及び第一移動レール２２０から脱落しない。その結果、リテーナ２３０に保持されている２つの第一転動体列２５０も、第一固定レール２１０及び第一移動レール２２０から脱落しない。

さらに、リテーナ２３０が、第一固定レール２１０の後端側の第一固定ストッパ２１５と、第一移動レール２２０の前端側の第一移動ストッパ２２６とに挟まれた状態では、第一移動レール２２０は、その位置から後方には移動できない。つまり、第一固定ストッパ２１５と第一移動ストッパ２２６とは、第一移動レール２２０の後方への移動（第一固定レール２１０から後方への抜け出し）を規制する規制部材としても機能する。また、リテーナ２３０が、第一固定レール２１０の前端側の第一固定ストッパ２１６と、第一移動レール２２０の後端側の第一移動ストッパ２２５とに挟まれた状態では、第一移動レール２２０は、その位置から前方には移動できない。つまり、第一固定ストッパ２１６と第一移動ストッパ２２５とは、第一移動レール２２０の前方への移動（第一固定レール２１０から前方への抜け出し）を規制する規制部材としても機能する。

本実施の形態に係る第二レール機構３００は、図８及び図１０に示すように、第二固定レール３１０と、第二固定レール３１０に対してスライド可能に取り付けられた第二移動レール３２０と、複数の第二転動体列３５０とを有する。第二転動体列３５０は、第二移動レール３２０の第二固定レール３１０に対する移動方向（Ｘ軸方向）に並ぶ複数の第二転動体３５１を含む。第二転動体列３５０は、第二固定レール３１０が有する第三軌道面３１１と、第二移動レール３２０が有する第四軌道面３２１との間に配置されている。本実施の形態では、図８及び図１０に示すように、第二固定レール３１０は４つの第三軌道面３１１を有し、第二移動レール３２０には４つの第四軌道面３２１を有する。これら８つの軌道面のそれぞれは、第二固定レール３１０または第二移動レール３２０が有する平面部分の一部によって形成されている。第二固定レール３１０及び第二移動レール３２０は、４つの第四軌道面３２１のそれぞれが、Ｚ軸方向において第三軌道面３１１と対向するように組み合わされている。つまり、第二レール機構３００には、Ｚ軸方向で対向する第三軌道面３１１と第四軌道面３２１との組が４つ存在する。４組の第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１のそれぞれにおいて、第三軌道面３１１と第四軌道面３２１との間に第二転動体列３５０が配置されている。このように、第二レール機構３００は、４つの第二転動体列３５０を有している。図１０に示すように、４つの第二転動体列３５０の内の、２つの第二転動体列３５０は、第二移動レール３２０の下方（Ｚ軸マイナス方向）に配置され、残りの２つの第二転動体列３５０は、第二移動レール３２０の上方（Ｚ軸プラス方向）に配置される。本実施の形態では、第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１のそれぞれは、Ｘ軸方向に長尺状な平面である。複数の第二転動体３５１のそれぞれは、本実施の形態では、第一転動体２５１と同じく、金属製の球体（ベアリング用ボール）である。

本実施の形態において、第二移動レール３２０の下方（Ｚ軸マイナス方向）に配置された２つの第二転動体列３５０のそれぞれには、２つのスペーサ３５１ａ（図８参照）が含まれている。スペーサ３５１ａは、第二転動体列３５０に含まれる複数の第二転動体３５１の直径と同一又はわずかに小さい直径を有する球体である。第二転動体列３５０に含まれる複数の第二転動体３５１のそれぞれは、第二固定レール３１０と第二移動レール３２０との間に配置された板状のリテーナ３３０によって回動可能に保持されている。複数の第二転動体３５１のそれぞれは、リテーナ３３０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。リテーナ３３０は、それぞれが第二転動体３５１を保持するための複数の第二転動体用ポケット（開口部）３３１と、スペーサ３５１ａを保持するための複数のスペーサ用ポケット（開口部）とを有している。複数のスペーサ用ポケットは、図８には表れていないが、リテーナ３３０のＺ軸マイナス方向側に設けられている。スペーサ用ポケットの直径は、第二転動体用ポケット３３１の直径より小さい。第二転動体列３５０に含まれる複数のスペーサ３５１ａは、２つの半球体を有し、これら２つの半球体でリテーナ３３０のスペーサ用ポケットの周縁を上下（Ｚ軸）方向から挟んだ状態で２つの半球体を接合することで、リテーナ３３０に固定されている。リテーナ３３０はスペーサ３５１ａの中心位置を通る位置に固定され、これにより、第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１に対するリテーナ３３０のＺ軸方向位置がＺ軸方向中心に位置決めされる。その結果、第二転動体列３５０に含まれる複数の第二転動体３５１が適切に転動することができる。スペーサ３５１ａは、図８に示す４つの第二転動体列３５０のうちの２つの第二転動体列３５０のそれぞれに対して、少なくとも２つあればよい。４つの第二転動体列３５０のそれぞれに、少なくとも２つスペーサ３５１ａが含まれてもよい。スペーサ３５１ａの２つの半球体は、一方の対向面に凸部を形成し、他方の対向面に凹部を形成して、凹凸圧嵌で接合するが、これに限定されない。リテーナ３３０の第二転動体用ポケット３３１とスペーサ用ポケットの配置順序は適宜設定できる。

このように構成された第二レール機構３００において、第二固定レール３１０は、図２～図６に示すように、ブラケット５００の車両の幅方向（Ｙ軸方向）に平行な取付面に固定されている。つまり、第二固定レール３１０は、ブラケット５００を介して車両に固定されている。第二移動レール３２０は、図６に示すように、可動体１３０に固定されている。つまり、可動体１３０は、第一移動レール２２０及び第二移動レール３２０に固定されている。可動体１３０及び可動体１３０に固定されたコラム部１２０は、第一移動レール２２０及び第二移動レール３２０の前後方向の移動に伴って前後方向に移動する。

第二移動レール３２０は、第二固定レール３１０との間に、複数（本実施の形態では４つ）の第二転動体列３５０が配置されていることで、第二固定レール３１０に対して滑らかに前後方向に移動する。４つの第二転動体列３５０を保持するリテーナ３３０は、第一レール機構２００が有するリテーナ２３０と同様に前後方向に移動自在である。そのため、第二固定レール３１０及び第二移動レール３２０のそれぞれには、リテーナ３３０に当接するストッパが配置されており、これにより、４つの第二転動体列３５０及びリテーナ３３０の、第二固定レール３１０及び第二移動レール３２０からの脱落が抑制される。具体的には、図８に示すように、第二固定レール３１０には、Ｘ軸方向で互いに離間した位置に第二固定ストッパ３１５及び３１６が配置されている。第二移動レール３２０には、Ｘ軸方向で互いに離間した位置に第二移動ストッパ３２５及び３２６が配置されている。これにより、リテーナ３３０は、第二固定レール３１０に対して、第二固定ストッパ３１５と第二固定ストッパ３１６との間でのみ移動可能である。さらに、リテーナ３３０は、第二移動レール３２０に対し、第二移動ストッパ３２５と第二移動ストッパ３２６との間でのみ移動可能である。その結果、リテーナ３３０は、第二固定レール３１０及び第二移動レール３２０から脱落せず、従って、４つの第二転動体列３５０も、第二固定レール３１０及び第二移動レール３２０から脱落しない。

さらに、第二固定ストッパ３１５と第二移動ストッパ３２６とは、リテーナ３３０を前後方向で挟んだ状態になることで、第二移動レール３２０の後方への移動（第二固定レール３１０から後方への抜け出し）を規制する規制部材としても機能する。第二固定ストッパ３１６と第二移動ストッパ３２５とは、リテーナ３３０を前後方向で挟んだ状態になることで、第二移動レール３２０の前方への移動（第二固定レール３１０から前方への抜け出し）を規制する規制部材としても機能する。

第一移動レール２２０の第一固定レール２１０に対する前後方向の移動は、上述のように駆動装置１４０によって駆動されている。この駆動装置１４０の制御に、ストッパによる第一移動レール２２０または第二移動レール３２０の停止の検出結果が用いられてもよい。具体的には、第一固定ストッパ２１５等のストッパによって第一移動レール２２０が停止した場合、駆動装置１４０を制御する制御装置（図示せず）は、第一移動レール２２０が停止することによる移動用アクチュエータ１４１の負荷トルクの増加を検出する。制御装置は、当該負荷トルクの増加を検出した場合、移動用アクチュエータ１４１の動作を停止させる。第一移動レール２２０及び第二移動レール３２０の停止にストッパを用いることは必須ではない。例えば、可動体１３０等の位置を検出するセンサの検出結果に基づいて、制御装置が駆動装置１４０を制御することで、第一移動レール２２０及び第二移動レール３２０の移動を停止させてもよい。

以上説明したように、本実施の形態に係るステアリング装置１００は、操舵部材１１０が取り付けられる操舵入力軸である軸部材１２１と、可動体１３０と、第一レール機構２００及び第二レール機構３００とを備える。可動体１３０は、軸部材１２１を回転可能に支持する。第一レール機構２００及び第二レール機構３００は、車両の前後方向への可動体１３０の移動をガイドする。第一レール機構２００は、車両に固定された第一固定レール２１０と、第一固定レール２１０に対してスライド可能に取り付けられた第一移動レール２２０と、第一転動体列２５０とを有する。第一固定レール２１０は、第一軌道面２１１を有する。第一移動レール２２０は、第二軌道面２２１を有し、かつ、可動体１３０に取り付けられている。第一転動体列２５０は、第一軌道面２１１と第二軌道面２２１との間に配置されている。第一転動体列２５０は、転動自在な複数の第一転動体２５１を含んでいる。第二レール機構３００は、車両に固定された第二固定レール３１０と、第二固定レール３１０に対してスライド可能に取り付けられた第二移動レール３２０と、第二転動体列３５０とを有する。第二固定レール３１０は、第三軌道面３１１を有する。第二移動レール３２０は、第四軌道面３２１を有し、かつ、可動体１３０に取り付けられている。第二転動体列３５０は、第三軌道面３１１と第四軌道面３２１との間に配置されている。第二転動体列３５０のそれぞれは、転動自在な複数の第二転動体３５１を含んでいる。複数の第一転動体２５１それぞれの、第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１に対する接触角αと、複数の第二転動体３５１それぞれの、第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１に対する接触角βとは、互いに異なる（図９及び図１０参照）。

この構成によれば、運転者に操作される操舵部材１１０は、軸部材１２１を介して可動体１３０に支持される。この可動体１３０は、互いに異なる位置に配置された２つのレール機構（２００、３００）によって前後方向に移動可能に支持される。これにより、可動体１３０は安定的に支持される。その結果、軸部材１２１に取り付けられた操舵部材１１０の支持の安定性が向上される。

さらに、２つのレール機構（２００、３００）における転動体の接触角（α、β）が互いに異なっている。そのため、第一レール機構２００および第二レール機構３００のそれぞれが支持する主たる荷重成分が互いに異なる。これにより、可動体１３０の支持の安定性がより確実に確保される。

このように、本実施の形態に係るステアリング装置１００は、運転者の前方空間を広げることができ、かつ、操舵部材１１０を安定的に支持できるステアリング装置である。

ここで、２つのレール機構（２００、３００）において転動体の接触角が仮に同じであるとした場合、第一移動レール２２０及び第二移動レール３２０の、本来的な移動方向（Ｘ軸方向）と直交する方向における移動（変位）し難い方向が一致する。その結果、ともに可動体１３０に接続された第一移動レール２２０及び第二移動レール３２０の移動方向が厳密に平行でない場合、一方の移動が他方によって拘束される可能性がある。この点、本実施の形態では、２つのレール機構（２００、３００）において転動体の接触角が互いに異なる。従って、２つのレール機構（２００、３００）の一方の伸縮動作が、他方の伸縮動作の妨げとなり難い。接触角α及び接触角βが互いに異なることによる効果の詳細については、図９及び図１０を用いて後述する。

より具体的には、本実施の形態では、第一レール機構２００には、第一軌道面２１１、第二軌道面２２１、及び、これらの間に配置された第一転動体列２５０の組み合わせが複数配置されている。そのため、第一レール機構２００の全体としての剛性がさらに向上し、かつ、伸縮動作の滑らかさも確保される。第二レール機構３００も同様であり、第二固定レール３１０に対する第二移動レール３２０のスライドのための構成として、第三軌道面３１１、第四軌道面３２１、及び、これらの間に配置された第二転動体列３５０の組み合わせを複数有している。これにより、第二レール機構３００の剛性がさらに向上し、かつ、伸縮動作の滑らかさも確保される。従って、このような２つのレール機構（２００、３００）を備えるステアリング装置１００によれば、操舵部材１１０をより安定的に支持できる。

本実施の形態では、第一レール機構２００は、車両の幅方向において、可動体１３０とは異なる位置に配置されており、第二レール機構３００は、車両の上下方向において、可動体１３０よりも上の位置に配置されている（図６参照）。

この構成によれば、第一レール機構２００は、車両の幅方向において、軸部材１２１を支持する可動体１３０と離間した位置にあり、第二レール機構３００は、車両の上下方向で可動体１３０よりも上の位置にある。従って、可動体１３０に掛るモーメント荷重のうち、主として幅方向の荷重成分は第一レール機構２００によって支持され、主として上下方向の荷重成分は第二レール機構３００によって支持される。これにより、可動体１３０から見ると、左右方向（車両の幅方向）の移動については、主として第一レール機構２００に規制され、上下方向の移動については、主として第二レール機構３００に規制される。これにより、軸部材１２１に上下左右いずれかの方向の外力が付加されることで可動体１３０に比較的に大きな力が掛けられた場合であっても、２つのレール機構（２００、３００）によって可動体１３０は安定的に支持される。つまり、ステアリング装置１００は、可動体１３０の支持についての比較的に高い剛性を有しており、その結果、軸部材１２１に取り付けられた操舵部材１１０の支持の安定性がより確実に向上される。第二レール機構３００は、車両の上下方向において軸部材１２１よりも上の位置に配置されている。そのため、運転者の前方空間および足元空間を広げることができる。これにより、例えば、ステアリング装置１００の下部にレール機構が配置された場合に生じる、運転者の脚またはブレーキペダル等の他の部材と、レール機構との干渉の問題が生じない。

さらに、本実施の形態では、図９に示すように、複数の第一転動体２５１のそれぞれの、第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１に対する接触点の合計数は３以上である。図１０に示すように、複数の第二転動体３５１のそれぞれの、第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１に対する接触点の合計数は２である。

この構成によれば、第一レール機構２００では、第一固定レール２１０と第一移動レール２２０との間で転動する第一転動体２５１は、第一転動体２５１の中心から見て、３以上の方向で、軌道面（第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１）と接触する。従って、第一移動レール２２０は、移動方向（Ｘ軸方向）と直交する方向において、当該３以上の方向に移動（変位）し難い。つまり、第一レール機構２００は、当該３以上の方向についての耐荷重性が比較的に高い。

第一転動体２５１についての接触点の合計数が３以上であり、かつ、第二転動体３５１についての接触点の合計数が２であることで、第一レール機構２００における接触角αと、第二レール機構３００における接触角βとの差異が大きくなる。これにより、２つのレール機構（２００、３００）の一方の伸縮動作が他方の伸縮動作の妨げとなることを、より効果的に抑制できる。

以上の第一レール機構２００及び第二レール機構３００のそれぞれにおける転動体の接触角についての特徴を、図９及び図１０を参照しながら、さらに具体的に説明する。本実施の形態に係る第一レール機構２００において、１つの第一転動体２５１に着目した場合、図９に示すように、第一転動体２５１は、第一軌道面２１１と第二軌道面２２１との間に配置されている。第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１のそれぞれは、ともに、第一転動体２５１の一部を収容可能な同一形状の溝の内面である。具体的には、この溝は、例えばゴシックアーク溝と呼ばれる形状の溝である。本実施の形態では、軌道面（溝）の延在方向（Ｘ軸方向）に直交する断面において、第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１のそれぞれは、球体である第一転動体２５１と２点で接触している。この場合、第一転動体２５１の第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１に対する接触角は図９におけるαである。本実施の形態では、第一転動体２５１は、Ｚ軸方向において第一固定レール２１０と第一移動レール２２０とに挟まれており、かつ、第一移動レール２２０がＸ軸方向に移動する。この場合、接触角αは、第一転動体２５１の中心を通るＸＺ平面に平行な面（基準面）と、当該中心と接触点とを結ぶ直線とのなす角であり、本実施の形態では、接触角αは例えば４５°である。従って、可動体１３０と接続される第一移動レール２２０に、車両の幅方向（Ｙ軸方向）及び車両の上下方向（Ｚ軸方向）のいずれの方向の外力が付与された場合であっても、第一レール機構２００は、当該外力に抗して、第一移動レール２２０の移動を抑制できる。

これに対し、実施の形態に係る第二レール機構３００では、図１０に示すように、第二転動体３５１の、第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１に対する接触角βは０°である。具体的には、本実施の形態に係る第二レール機構３００において、１つの第二転動体３５１に着目した場合、図１０に示すように、第二転動体３５１は、第三軌道面３１１と第四軌道面３２１との間に配置されている。第三軌道面３１１は、第二固定レール３１０の内面の一部によって形成されたＸ軸方向に延在する平面である。第四軌道面３２１は、第二移動レール３２０の表面の一部によって形成されたＸ軸方向に延在する平面である。この場合、軌道面の延在方向（Ｘ軸方向）に直交する断面において、第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１のそれぞれは、球体である第二転動体３５１と１点で接触している。本実施の形態では、第二転動体３５１は、Ｚ軸方向において第二固定レール３１０と第二移動レール３２０とに挟まれており、かつ、第二移動レール３２０がＸ軸方向に移動する。この場合、第二転動体３５１の第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１との接触角βは、第二転動体３５１の中心を通るＸＺ平面に平行な面（基準面）と、当該中心と接触点とを結ぶ直線とのなす角である。つまり、本実施の形態では、接触角βは０°である。従って、可動体１３０と接続される第二移動レール３２０に、車両の上下方向（Ｚ軸方向）の方向の外力が付与された場合、第二レール機構３００は、当該外力に抗して、第二移動レール３２０の上下方向の移動を抑制できる。その一方で、第二移動レール３２０に、車両の幅方向（Ｙ軸方向）の方向の外力が付与された場合、第二レール機構３００は、第二移動レール３２０の所定範囲内での車両の幅方向の移動を許容する。しかし、本実施の形態では、可動体１３０は、第一レール機構２００にも接続されているため、上述のように、第一レール機構２００は車両の幅方向の外力に抗することができる。つまり、可動体１３０の車両の幅方向の移動は、主として第一レール機構２００によって規制される。

運転者が操舵部材１１０に荷重を掛けるなどして、操舵部材１１０に、軸部材１２１の軸方向（ステアリング軸Ｓ、図２参照）に直交する方向の荷重が掛けられた場合を想定する。この場合、軸部材１２１から可動体１３０を介して、第一レール機構２００および第二レール機構３００に大きな回転モーメント荷重が作用する可能性がある。この点に関し、本実施の形態では、上述のように、接触角αと接触角βとが互いに異なるため、第一レール機構２００および第二レール機構３００それぞれの主たる荷重支持方向が互いに異なる。すなわち、第一レール機構２００と第二レール機構３００とは、互いに異なる方向の荷重を主として支持することができる。そのため、回転モーメント荷重の上下方向成分と幅方向成分とを、第一レール機構２００と第二レール機構３００とで安定的に支持することができる。その結果、可動体１３０についての支持剛性が向上する。

第一転動体２５１についての接触点が３以上である場合、第一転動体２５１との接触点を複数有する軌道面において、少なくとも１つの接触点と他の１以上の接触点とが、基準面に対して互いに反対側に配置されることが、支持剛性の確保の観点から好ましい。この点に関し、本実施の形態では、第一転動体２５１と第一軌道面２１１との２つの接触点は、図９に示すように、基準面を挟んで互いに反対側に配置されている。さらに、第一転動体２５１と第二軌道面２２１との２つの接触点は、図９に示すように、基準面を挟んで互いに反対側に配置されている。これにより、可動体１３０についての支持剛性がより確実に確保されている。

なお、第一転動体２５１についての３以上の接触点それぞれにおける接触角αは同一である必要はない。例えば、第一軌道面２１１および第二軌道面２２１の一方と、第一転動体２５１とは１点で接触し、かつ、第一軌道面２１１および第二軌道面２２１の他方と、第一転動体２５１とは２点で接触する場合を想定する。この場合、これら３つの接触点に対応する３つの接触角（α１、α２、α３）が、互い異なっていてもよい。この場合、３つの接触角（α１、α２、α３）のうちの少なくとも１つの接触角が、第二転動体３５１についての接触角βと異なっていればよい。

また、本実施の形態では、ともにＸ軸方向に伸縮する２つのレール機構（２００、３００）を平行に配置して、これら２つのレール機構（２００、３００）に可動体１３０を取り付けて、可動体１３０を出退させる構造が採用されている。従って、例えば、２つのレール機構（２００、３００）が厳密に平行に配置されていない場合、２つのレール機構（２００、３００）におけるスライド荷重（スライド時の機械的な抵抗）が大きくなる。これにより、可動体１３０の、通常位置と格納位置との間の移動がスムーズに行えない可能性がある。しかしながら、本実施の形態では、第二レール機構３００は、上述のように、第二移動レール３２０について、車両の幅方向への移動（変位）を許容する構造を有している。従って、例えば上下方向から見た場合に、２つのレール機構（２００、３００）が厳密には平行でない場合であっても、第二移動レール３２０が車両の幅方向への変位が可能であるため、２つのレール機構（２００、３００）のスライド荷重の増加が抑制される。その結果、可動体１３０の、通常位置と格納位置との間の移動がスムーズに実行される。さらに、例えば、第一レール機構２００と第二レール機構３００とを平行に配置することに関して厳密さが要求されないため、第一レール機構２００及び第二レール機構３００の、ブラケット５００への取付作業が効率化される。その結果、ステアリング装置１００の製造効率の向上または製造コストの抑制が図られる。

また、本実施の形態において、第一レール機構２００は、２つの第一転動体列２５０を有し、第二レール機構３００は、３以上の第二転動体列３５０を有する。

このように、本実施の形態では、第一レール機構２００において、第一移動レール２２０を第一固定レール２１０に対して円滑にスライドさせる第一転動体列２５０の数は２である。そのため、例えば、第一転動体列２５０の数が３列以上の場合に生じやすいピッチエラー（軌道列間隔のずれ）が発生し難いので、複数の第一転動体列２５０それぞれの位置ずれの影響が重なることによる、第一レール機構２００の伸縮動作の不具合が発生し難い。第二レール機構３００については、第二移動レール３２０を第二固定レール３１０に対して円滑にスライドさせる第二転動体列３５０の数は３以上（本実施の形態では４）である。これにより、コラム部１２０が固定された可動体１３０を吊り下げ状に（上方から）支持する第二レール機構３００の耐荷重性が向上する。このことは、可動体１３０に支持された操舵部材１１０の安定的な支持に有利である。

また、本実施の形態では、第一レール機構２００及び第二レール機構３００は、例えば図５及び図６に示すように、車両の幅方向において互いに離間して配置されている。

運転者が操舵部材１１０に荷重を掛けるなどして、操舵部材１１０に、ステアリング軸Ｓ（図２参照）に直交する方向の荷重が掛けられた場合を想定する。この場合であっても、車両の幅方向に互いに離間した位置において、主たる荷重支持方向が互いに異なる第一レール機構２００と第二レール機構３００とが配置されている。そのため、第一レール機構２００と第二レール機構３００とによって当該荷重の上下方向荷重成分と幅方向荷重成分とを安定的に支持できる。これにより、可動体１３０についての支持剛性が向上する。

ステアリング装置１００を後方（Ｘ軸プラス方向）から見た場合、第一レール機構２００と第二レール機構３００との間に、これらが離間していることで生じる空間が存在する。この空間には、例えば、図６に示すように、操舵部材１１０における運転者が把持する部分である把持部１１０ｂが収容される。つまり、第一レール機構２００と第二レール機構３００との間の空間を、操舵部材１１０の収容領域として利用することができる。これにより、操舵部材１１０を、ブラケット５００の下方の所定の位置（図５参照）まで移動させることができる。このことは、運転者が操舵部材１１０を使用していない場合に、操舵部材１１０を運転者からできるだけ遠くに収容する（運転者の前方空間をできるだけ大きく確保する）、という観点から有利である。第一レール機構２００と第二レール機構３００との間の空間に収容される部材は操舵部材１１０には限られず、コラム部１２０が備えるウインカーレバー等（図示せず）が当該空間に収容されてもよい。

本実施の形態では、図６に示すように、第二レール機構３００は、上下方向において軸部材１２１よりも上の位置であって、かつ、軸部材１２１の直上ではない位置に配置されている。

この構成によれば、軸部材１２１の直上であって、車両の幅方向における第二レール機構３００の側方に位置する空間を、操舵部材１１０及びコラム部１２０の収容領域として利用できる。例えば、図６に示すように、操舵部材１１０の、軸部材１２１と接続される部分であるハブ部１１０ａが比較的に大きい場合を想定する。この場合であっても、軸部材１２１の直上には第二レール機構３００が配置されていないため、可動体１３０を、格納位置まで移動させる際に、ハブ部１１０ａと第二レール機構３００とを干渉させないことができる。軸部材１２１の直上の空間に収容される部材は、操舵部材１１０には限られず、コラム部１２０が備えるウインカーレバー等（図示せず）が当該空間に収容されてもよい。

以上、実施の形態に係るステアリング装置１００について、可動体１３０の移動をガイドする２つのレール機構（２００、３００）を中心に説明した。しかし、ステアリング装置１００が備えられる２つのレール機構の構成は、図２～図１０に示す２つのレール機構の構成とは異なっていてもよい。そこで、以下に、ステアリング装置１００が備え得る２つのレール機構ついての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。

［４－１．変形例１］
第一レール機構２００において、第一転動体２５１の軌道面との接触点（第一転動体２５１についての接触点）の数は、第二レール機構３００と同じく、２であってもよい。例えば、第二レール機構３００と同じ構造のレール機構を、その厚み方向（固定レールと移動レールとの並び方向）が、車両の幅方向（Ｙ軸方向）に向く姿勢で、第一レール機構２００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、移動レールは、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、第二レール機構３００と同じく、その厚み方向（固定レールと移動レールとの並び方向）、すなわち車両の幅方向の外力に抗することができる。そのため、可動体１３０の車両の幅方向の移動は、主として、当該レール機構によって規制される。具体的には以下の通りである。

図１１は、実施の形態の変形例１に係るステアリング装置１００ａの、運転者側から見た場合の図（背面図）である。図１１では、２つのレール機構（２００ａ、３００）の構成を明確に示すために、駆動装置１４０及び軸支持部材５２０等の図示は省略されており、ブラケット５００ａは簡易的に図示されている。図１１において、可動体１３０ａ、コラム部１２０及び軸部材１２１は、おおよその形状が二点鎖線で図示されている。図１１についてのこれらの補足事項は、後述する図１２及び図１３にも適用される。

本変形例では、可動体１３０ａは、図１１に示すように、互いに異なる位置に配置された第一レール機構２００ａ及び第二レール機構３００に支持されている。第一レール機構２００ａでは、第一軌道面２１１ａ及び第二軌道面２２１ａのそれぞれは、球体である第一転動体２５１と１点で接触している。つまり、本変形例に係る第一レール機構２００ａでは、第一転動体２５１についての接触点の合計数は２である。

本変形例では、より詳細には、図１１に示すように、第一レール機構２００ａは、第二レール機構３００を、Ｘ軸に平行な軸を中心として反時計回りに９０°回転させたものである。つまり、本変形例に係る第一レール機構２００ａは、第二レール機構３００と同じ構造を有し、かつ、その厚み方向を車両の幅方向（Ｙ軸方向）を向けた姿勢で配置されている。すなわち、第一レール機構２００ａは第一固定レール２１０ａと、第一固定レール２１０ａに対してスライド可能に取り付けられた第一移動レール２２０ａと、第一転動体列２５０とを有する。第一転動体列２５０は、複数の第一転動体２５１を含む。第一転動体列２５０は、第一固定レール２１０ａが有する第一軌道面２１１ａと、第一移動レール２２０ａが有する第二軌道面２２１ａとの間に配置されている。複数の第一転動体２５１のそれぞれは、板状のリテーナ２３０ａによって回動可能に保持されている。

本変形例に係る第二レール機構３００は、上記実施の形態で説明された通り、第二固定レール３１０と、第二移動レール３２０と、第二転動体列３５０とを有し、第二転動体列３５０は複数の第二転動体３５１を含む。第二転動体列３５０は、第二固定レール３１０が有する第三軌道面３１１と、第二移動レール３２０が有する第四軌道面３２１との間に配置されている。複数の第二転動体３５１のそれぞれは、板状のリテーナ３３０によって回動可能に保持されている。

このように構成されたステアリング装置１００ａでは、複数の第一転動体２５１それぞれの、第一軌道面２１１ａ及び第二軌道面２２１ａに対する接触角αと、複数の第二転動体３５１それぞれの、第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１に対する接触角βとは、互いに異なる。このことは、実施の形態に係るステアリング装置１００と共通する。具体的には、図１１に示すように、第一転動体２５１についての接触角αは９０°であり、第二転動体３５１についての接触角βは０°である。

この構成によれば、接触角αと接触角βとが互いに異なるため、第一レール機構２００ａおよび第二レール機構３００それぞれの主たる荷重支持方向が互いに異なる。すなわち、第一レール機構２００ａと第二レール機構３００とは、互いに異なる方向の荷重を主として支持することができる。そのため、回転モーメント荷重の上下方向成分と幅方向成分とを、第一レール機構２００ａと第二レール機構３００とで安定的に支持することができる。その結果、可動体１３０ａについての支持剛性が向上する。

より具体的には、第二レール機構３００は、可動体１３０ａの上の位置に配置され、可動体１３０ａに掛る荷重モーメントのうち、主として上下方向の荷重成分を支持する。第一レール機構２００ａは、可動体１３０ａと幅方向において異なる位置に配置され、上記荷重のうち、主として幅方向の荷重成分を支持する。すなわち、軸部材１２１に掛けられる荷重モーメントのうち、上下方向の荷重成分は主として第二レール機構３００により支持され、幅方向の荷重成分は主として第一レール機構２００ａにより支持される。これにより、可動体１３０ａについての支持剛性が向上し、その結果、操舵部材１１０の支持についての安定性が向上する。

このように、本変形例に係るステアリング装置１００ａによれば、実施の形態に係るステアリング装置１００と同じく、運転者の前方空間を広げることができ、かつ、操舵部材１１０を安定的に支持できるステアリング装置である。

［４－２．変形例２］
第一レール機構２００は、その厚み方向（固定レールと移動レールとの並び方向）が、車両の上下方向（Ｚ軸方向）に向く姿勢でブラケット５００ｂに取り付けられてもよい。この場合であっても、第一レール機構２００における第一転動体２５１についての接触角αと、第二レール機構３００における第二転動体３５１についての接触角βとは互いに異なる。これにより、可動体１３０の支持の安定性がより確実に確保される。具体的には以下の通りである。

図１２は、実施の形態の変形例２に係るステアリング装置１００ｂの、運転者側から見た場合の図（背面図）である。本変形例では、可動体１３０ｂは、図１２に示すように、互いに異なる位置に配置された第一レール機構２００ｂ及び第二レール機構３００に支持されている。第一レール機構２００ｂは、実施の形態に係る第一レール機構２００をＸ軸方向に平行な軸を中心として時計回りに９０°回転させたものである。つまり、本変形例に係る第一レール機構２００ｂは、実施の形態に係る第一レール機構２００と同じ構造を有し、かつ、その厚み方向を上下方向（Ｚ軸方向）に向けた姿勢で配置されている。このような姿勢で配置された第一レール機構２００ｂは、可動体１３０ｂ及びブラケット５００ｂによって、上下方向（Ｚ軸方向）で挟まれた状態で、可動体１３０ｂ及びブラケット５００ｂに固定される。

このように構成されたステアリング装置１００ｂでは、複数の第一転動体２５１それぞれの、第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１に対する接触角αと、複数の第二転動体３５１それぞれの、第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１に対する接触角βとは、互いに異なる。このことは、実施の形態に係るステアリング装置１００と共通する。具体的には、上述のように、実施の形態に係る第一レール機構２００において、第一転動体２５１における４つの接触点それぞれに対応する接触角αは４５°（図９参照）である。従って、第一レール機構２００を、Ｘ軸方向に平行な軸を中心として９０°回転させた場合であっても、第一転動体２５１における４つの接触点それぞれに対応する接触角αは４５°である。つまり、本変形例における第一転動体２５１についての接触角αは４５°である。さらに、第二レール機構３００における、第二転動体３５１についての接触角βは０°である。

この構成によれば、接触角αと接触角βとが互いに異なるため、第一レール機構２００ｂおよび第二レール機構３００それぞれの主たる荷重支持方向が互いに異なる。すなわち、第一レール機構２００ｂと第二レール機構３００とは、互いに異なる方向の荷重を主として支持することができる。そのため、回転モーメント荷重の上下方向成分と幅方向成分とを、第一レール機構２００ｂと第二レール機構３００とで安定的に支持することができる。その結果、可動体１３０ｂについての支持剛性が向上する。

より具体的には、第二レール機構３００は、可動体１３０ｂの上の位置に配置され、可動体１３０ｂに掛る荷重モーメントのうち、主として上下方向の荷重成分を支持する。第一レール機構２００ｂは、可動体１３０ｂと幅方向において異なる位置に配置され、上記荷重のうち、主として幅方向の荷重成分を支持する。すなわち、軸部材１２１に掛けられる荷重モーメントのうち、上下方向の荷重成分は主として第二レール機構３００により支持され、幅方向の荷重成分は主として第一レール機構２００ｂにより支持される。これにより、可動体１３０ｂについての支持剛性が向上し、その結果、操舵部材１１０の支持についての安定性が向上する。

このように、本変形例に係るステアリング装置１００ｂによれば、実施の形態に係るステアリング装置１００と同じく、運転者の前方空間を広げることができ、かつ、操舵部材１１０を安定的に支持できるステアリング装置である。

［４－３．変形例３］
第一レール機構２００及び第二レール機構３００それぞれの、車両の上下方向（Ｚ軸方向）における位置は一致または重複していてもよい。この場合であっても、第一レール機構２００における第一転動体２５１についての接触角αと、第二レール機構３００における第二転動体３５１についての接触角βとは互いに異なる。これにより、可動体１３０の支持の安定性がより確実に確保される。具体的には以下の通りである。

図１３は、実施の形態の変形例３に係るステアリング装置１００ｃの、運転者側から見た場合の図（背面図）である。本変形例では、可動体１３０ｃは、図１３に示すように、互いに異なる位置に配置された第一レール機構２００ｃ及び第二レール機構３００に支持されている。第一レール機構２００ｃは、実施の形態に係る第一レール機構２００と同じ構造を有しており、かつ、Ｘ軸に平行な軸を中心として時計回りに９０°回転させた姿勢で配置されている。つまり、本変形例に係る第一レール機構２００ｃは、第一レール機構２００及び２００ｂと同じ構造を有し、かつ、第一レール機構２００ｂと同じ姿勢で配置されている。従って、実施の形態及び変形例２と同じく、本変形例における第一転動体２５１についての接触角αは４５°である。

本変形例に係る第一レール機構２００ｃは、車両の上下方向（Ｚ軸方向）において、第二レール機構３００と同一の位置に配置されており、この点で、実施の形態に係る第一レール機構２００及び変形例２に係る第一レール機構２００ｂとは異なる。より詳細には、本変形例では、ブラケット５００ｃの、ＸＹ平面に平行な下面に第一レール機構２００ｃの第一固定レール２１０及び第二固定レール３１０が固定されている。その結果、第一レール機構２００ｃ及び第二レール機構３００は、それぞれの上端（Ｚ軸プラス方向の端部）が一致するように配置されている。その結果、第一レール機構２００ｃは、車両の幅方向（Ｙ軸方向）で第二レール機構３００と並ぶ位置であって、かつ、車両の上下方向（Ｚ軸方向）において、可動体１３０ｃよりも上の位置に配置されている。

このように構成されたステアリング装置１００ｃでは、複数の第一転動体２５１それぞれの、第一軌道面２１１及び第二軌道面２２１に対する接触角αと、複数の第二転動体３５１それぞれの、第三軌道面３１１及び第四軌道面３２１に対する接触角βとは、互いに異なる。このことは、実施の形態に係るステアリング装置１００と共通する。具体的には、図１３に示すように、第一転動体２５１についての接触角αは４５°であり、第二転動体３５１についての接触角βは０°である。

この構成によれば、接触角αと接触角βとが互いに異なるため、第一レール機構２００ｃおよび第二レール機構３００それぞれの主たる荷重支持方向が互いに異なる。すなわち、第一レール機構２００ｃと第二レール機構３００とは、互いに異なる方向の荷重を主として支持することができる。そのため、回転モーメント荷重の上下方向成分と幅方向成分とを、第一レール機構２００ｃと第二レール機構３００とで安定的に支持することができる。その結果、可動体１３０ｃについての支持剛性が向上する。

より具体的には、第二レール機構３００は、可動体１３０ｃの上の位置に配置され、可動体１３０ｃに掛る荷重モーメントのうち、主として上下方向の荷重成分を支持する。第一レール機構２００ｃは、可動体１３０ｃと幅方向において異なる位置に配置され、上記荷重のうち、主として幅方向の荷重成分を支持する。すなわち、軸部材１２１に掛けられる荷重モーメントのうち、上下方向の荷重成分は主として第二レール機構３００により支持され、幅方向の荷重成分は主として第一レール機構２００ｃにより支持される。これにより、可動体１３０ｃについての支持剛性が向上し、その結果、操舵部材１１０の支持についての安定性が向上する。

このように、本変形例に係るステアリング装置１００ｃによれば、実施の形態に係るステアリング装置１００と同じく、運転者の前方空間を広げることができ、かつ、操舵部材１１０を安定的に支持できるステアリング装置である。

［５．他の変形例］
以上、本発明に係るステアリング装置について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したもの、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も本発明の範囲内に含まれる。

例えば、第一レール機構２００及び第二レール機構３００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、第一レール機構２００は、少なくとも１つの第一転動体列２５０を有していれば、第一移動レール２２０を第一固定レール２１０に対してスライドさせることができる。第二レール機構３００も同様に、少なくとも１つの第二転動体列３５０を有していれば、第二移動レール３２０を第二固定レール３１０に対してスライドさせることができる。例えば、第二レール機構３００は、第二固定レール３１０の内面と第二移動レール３２０の上面との間に、第二転動体列３５０を１つのみ有してもよい。つまり、第二レール機構３００における第二転動体列３５０の数は３でもよい。この場合、第二移動レール３２０の上面に沿って配置される第二転動体列３５０は、第二固定レール３１０及び第二移動レール３２０のＹ軸方向における中央部に配置することが、第二移動レール３２０の安定的なスライド動作の実現の観点から好ましい。第一レール機構２００及び第二レール機構３００が有する転動体列の数は、例えば、第一レール機構２００及び第二レール機構３００に要求される仕様（必要な伸縮長さ、支持すべき部材（可動体１３０及びコラム部１２０等）の重量またはサイズなど）に応じて適宜決定されてもよい。

第一転動体２５１及び第二転動体３５１は、ベアリング用ボールとは異なる種類の転動体であってもよい。第一転動体２５１及び第二転動体３５１の少なくとも一方として、例えばベアリング用ローラが採用されてもよい。第一転動体２５１及び第二転動体３５１を形成する材料は金属には限定されない。第一転動体２５１及び第二転動体３５１の少なくとも一方が、例えば樹脂によって形成されてもよい。

ステアリング装置１００が備えるレール機構は、第一レール機構２００及び第二レール機構３００のみである必要はない。例えば、図６における可動体１３０の右側に、可動体１３０に接続された第三レール機構が配置されてもよい。この場合、第三レール機構は、ブラケット５００若しくは他の部材を介して車両に固定されてもよく、または、車両に直接的に固定されてもよい。すなわち、ステアリング装置１００は、可動体１３０を前後方向に移動可能に支持するレール機構として、少なくとも、第一レール機構２００及び第二レール機構３００を備えればよい。例えば可動体１３０及びコラム部１２０のサイズまたは重量が比較的に大きい場合に、ステアリング装置１００に、更にレール機構が備えられてもよい。

第一レール機構２００及び第二レール機構３００は、固定レール及び移動レールの間に配置され、かつ、固定レール及び移動レールのそれぞれとスライド可能に配置された中間レールを有してもよい。これにより、第一レール機構２００及び第二レール機構３００の伸縮可能長さが増加する。

第一レール機構２００及び第二レール機構３００は、車両の幅方向（Ｙ軸方向）で離間していなくてもよい。つまり、第一レール機構２００及び第二レール機構３００は車両の幅方向で接触して配置されてもよい。例えば、可動体１３０及びコラム部１２０の、車両の幅方向のサイズに応じて、車両の幅方向における第一レール機構２００と第二レール機構３００との間の距離が決定されてもよい。

ステアリング装置１００はさらに、ステアリング装置１００の上下方向の傾きを変化させるチルト機構部を備えてもよい。チルト機構部は、例えば、ブラケット５００の上下方向の傾きを変化させる。これにより、操舵部材１１０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。

駆動装置１４０は、送りねじ方式とは異なる方式によって可動体１３０の移動を駆動してもよい。駆動装置１４０は、例えば、可動体１３０に固定された棒体の伸縮または前後方向の移動によって可動体１３０の前後方向の移動を駆動してもよい。さらに、ステアリング装置１００は、駆動装置１４０を備えなくてもよい。例えば、運転者の手動によって、操舵部材１１０の出退、つまり、可動体１３０の通常位置と格納位置との間の移動が実行されてもよい。この場合であっても、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、操舵部材１１０が安定して支持された状態で、操舵部材１１０の出退が実行される。

可動体１３０は、コラム部１２０と別体である必要はない。例えば、コラム部１２０が備える反力発生装置１２５が台座を有する場合、その台座が、第一レール機構２００及び第二レール機構３００にガイドされながら前後方向に移動する可動体１３０として機能してもよい。

可動体１３０は、通常位置(図２参照)及び格納位置（図４及び図５参照）とは異なる位置で停止してもよい。例えば、可動体１３０が、通常位置と格納位置との間のいずれかの位置（中間位置）で停止するように、駆動装置１４０が制御されてもよい。例えば自動運転モードで車両が移動している期間に、可動体１３０が中間位置にある場合、軸部材１２１を介して可動体１３０に支持された操舵部材１１０は、手動運転モードにおける位置よりも前方に位置する。これにより、運転者の前方空間は、手動運転モード時における前方空間よりも広げられる。さらに、自動運転モードで車両が移動している期間に、何等かのアクシデントの発生した場合、即座に運転者が操舵部材１１０を操作することが可能である。

本発明は、運転者の前方空間を広げることができるステアリング装置として有用である。従って、手動運転が可能であり、かつ自動運転が可能な乗用車、バス、トラック、農機、建機など、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。

１０：ステアリングシステム、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ：ステアリング装置、１０２：転舵機構部、１１０：操舵部材、１１０ａ：ハブ部、１１０ｂ：把持部、１２０：コラム部、１２１：軸部材、１２５：反力発生装置、１２６：軸支持部、１２７：反力モータ、１３０，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ：可動体、１３１：本体部、１３４：ナット部、１４０：駆動装置、１４１：移動用アクチュエータ、１４２：伝達機構部、１４５：送りねじ、２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ：第一レール機構、２１０，２１０ａ：第一固定レール、２１１，２１１ａ：第一軌道面、２１５，２１６：第一固定ストッパ、２２０，２２０ａ：第一移動レール、２２１，２２１ａ：第二軌道面、２２５，２２６：第一移動ストッパ、２３０，２３０ａ，３３０：リテーナ、２３１ａ：第一転動体用ポケット、２３１ｂ：スペーサ用ポケット、２５０：第一転動体列、２５１：第一転動体、２５１ａ，３５１ａ：スペーサ、３００：第二レール機構、３１０：第二固定レール、３１１：第三軌道面、３１５，３１６：第二固定ストッパ、３２０：第二移動レール、３２１：第四軌道面、３２５，３２６：第二移動ストッパ、３３１：第二転動体用ポケット、３５０：第二転動体列、３５１：第二転動体、５００，５００ａ，５００ｂ，５００ｃ：ブラケット、５１０：取付部材、５２０：軸支持部材、７１０：転舵輪、７１１：タイロッド、７３０：軸体、７５０：転舵用アクチュエータ

Claims (5)

1. 車両の操舵を行うためのステアリング装置であって、
   操舵部材が取り付けられる操舵入力軸と、
   前記操舵入力軸を回転可能に支持する可動体と、
   前記車両の前後方向への前記可動体の移動をガイドする第一レール機構及び第二レール機構であって、互いに異なる位置に配置された第一レール機構及び第二レール機構と、を備え、
   前記第一レール機構は、
   前記車両に固定され、第一軌道面を有する第一固定レールと、
   前記第一固定レールに対してスライド可能に取り付けられ、第二軌道面を有し、かつ、前記可動体に取り付けられた第一移動レールと、
   前記第一軌道面と前記第二軌道面との間に配置された第一転動体列であって、転動自在な複数の第一転動体を含む第一転動体列と、を有し、
   前記第二レール機構は、
   前記車両に固定され、第三軌道面を有する第二固定レールと、
   前記第二固定レールに対してスライド可能に取り付けられ、第四軌道面を有し、かつ、前記可動体に取り付けられた第二移動レールと、
   前記第三軌道面と前記第四軌道面との間に配置された第二転動体列であって、転動自在な複数の第二転動体を含む第二転動体列と、
   を有し、
   前記複数の第一転動体それぞれの前記第一軌道面及び前記第二軌道面に対する接触角と、
   前記複数の第二転動体それぞれの前記第三軌道面及び前記第四軌道面に対する接触角とは、互いに異なる、
   ステアリング装置。
2. 前記第一レール機構は、前記車両の幅方向において、前記可動体とは異なる位置に配置されており、
   前記第二レール機構は、前記車両の上下方向において、前記可動体よりも上の位置に配置されている、
   請求項１記載のステアリング装置。
3. 前記複数の第一転動体のそれぞれの、前記第一軌道面及び前記第二軌道面に対する接触点の合計数は３以上であり、
   前記複数の第二転動体のそれぞれの、前記第三軌道面及び前記第四軌道面に対する接触点の合計数は２である、
   請求項２記載のステアリング装置。
4. 前記第一レール機構と、前記第二レール機構とは、前記車両の幅方向において互いに離間して配置されている、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のステアリング装置。
5. 前記第二レール機構は、前記車両の上下方向において前記操舵入力軸よりも上の位置であって、かつ、前記操舵入力軸の直上ではない位置に配置されている、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のステアリング装置。