JP7790553B2 - ステアリング装置、およびステアリング装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、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車両の前後方向に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、二段構造で伸縮することで操作部材のストロークを大きくし、ステアリングホイールを折りたたんだ状態で格納可能なステアリング装置が開示されている。これにより、格納時には運転者の前方空間にステアリングホイールが無くなり、前方空間の拡大と安全性の向上を図っている。

国際公開第２０１９／１９３９５６号

従来、伸縮可能なステアリング装置においては、車両の振動によりステアリングホイールなどの操作部材のがたつきを抑制することが望まれている。

本発明は、上記要請に鑑みなされたものであり、車両の振動などに抗して操作部材を安定的に支持することができるステアリング装置、およびステアリング装置の製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の１つであるステアリング装置は、車両を操舵するステアリング装置であって、操作部材が取り付けられる入力軸体と、前記車両に固定される固定部材と、前記入力軸体を回転可能に支持する可動部材と、上下方向において前記入力軸体よりも上の位置に配置され、前記車両の前後方向において前記可動部材の移動をガイドする上側案内機構と、前記車両の幅方向において前記入力軸体の側方に配置され、前記車両の前後方向において前記可動部材の移動をガイドする横側案内機構と、を備え、前記上側案内機構は、前記固定部材に固定され、上下方向において一方に面する第一軌道、および他方に面する第二軌道を有する上側固定レールと、前記上側固定レールに対してスライド可能に取り付けられ、前記第一軌道に対向する第三軌道、および前記第二軌道に対向する第四軌道を有する上側可動レールと、前記第一軌道と前記第三軌道との間に配置される複数の転動体の列である第一転動体列と、前記第二軌道と前記第四軌道との間に配置される複数の転動体の列である第二転動体列と、を有する。

また、上記目的を達成するために、本発明の他の１つであるステアリング装置の製造方法は、車両を操舵するステアリング装置であって、操作部材が取り付けられる入力軸体と、前記車両に固定される固定部材と、前記入力軸体を回転可能に支持する可動部材と、上下方向において前記入力軸体よりも上の位置に配置され、前記車両の前後方向において前記可動部材の移動をガイドする上側案内機構と、前記車両の幅方向において前記入力軸体の側方に配置され、前記車両の前後方向において前記可動部材の移動をガイドする横側案内機構と、を備え、前記上側案内機構は、前記固定部材に固定され、上下方向において一方に面する第一軌道、および他方に面する第二軌道を有する上側固定レールと、前記上側固定レールに対してスライド可能に取り付けられ、前記第一軌道に対向する第三軌道、および前記第二軌道に対向する第四軌道を有する上側可動レールと、前記第一軌道と前記第三軌道との間に配置される複数の転動体の列である第一転動体列と、前記第二軌道と前記第四軌道との間に配置される複数の転動体の列である第二転動体列と、を有するステアリング装置の製造方法であって、前記固定部材と前記可動部材との間に前記上側案内機構を取り付け、前記固定部材、および前記可動部材の少なくとも一方に荷重を付与して前記第一転動体列、および前記第二転動体列に予圧を付与し、前記固定部材と前記可動部材との間に前記横側案内機構を取り付けて前記予圧を残存させる。

本発明によれば、転動体に予圧を与えてレール機構のガタの発生を防止し、操作部材を安定的に支持することができる。

実施の形態に係るステアリング装置を備えたステアリングシステムの構成を示す図である。 実施の形態に係るステアリング装置の外観を示す斜視図である。 固定部材、可動部材、上側案内機構、および横側案内機構を示す正面図である。 ステアリング装置の製造方法の第一段階を示す正面図である。 ステアリング装置の製造方法の第二段階を示す正面図である。 ステアリング装置の製造方法の第三段階を示す正面図である。 上側案内機構の第一変形例を示す正面図である。 上側案内機構の第二変形例を示す正面図である。 上側案内機構の第三変形例を示す正面図である。 上側案内機構の第四変形例を示す正面図である。

以下、本発明に係るステアリング装置、およびステアリン装置の製造方法の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するために一例を挙示するものであり、本発明を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。

また、図面は、本発明を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。また、図中に示す場合があるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、図の説明のために任意に設定した直交座標を示している。つまりＺ軸は、鉛直方向に沿う軸とは限らず、Ｘ軸、Ｙ軸は、水平面内に存在するとは限らない。

また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本発明に関する任意の構成要素として説明している。

図１は、実施の形態に係るステアリングシステム２００の構成概要を示す模式図である。本実施の形態に係るステアリングシステム２００は、例えば手動運転モードと自動運転モードとを切り替えることができる乗用車、バス、トラック、建設機械、または農業機械などの車両に搭載される装置である。

ステアリングシステム２００は、図１に示すように、運転者に操作される操作部材２１０を有するステアリング装置１００と、転舵輪２２０を転舵させる転舵機構部２３０とを備える。ステアリングシステム２００は、例えば手動運転モードにおいて、操作部材２１０の回転角などをセンサ等で読み取り、センサ等の信号に基づいてラックシャフト２３１が左右に往復動することで転舵輪２２０を転舵するシステムである。このようなシステムは、例えばＳＢＷ（Ｓｔｅｅｒ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）システムと呼ばれる。

転舵機構部２３０では、ラックシャフト２３１の車両の幅方向（図１における左右方向）の移動により、タイロッド２３２を介してラックシャフト２３１に接続された転舵輪２２０が転舵する。具体的には、手動運転モードでは、ステアリング装置１００から送信される操作部材２１０の回転角等を示す信号に基づき、転舵用アクチュエータ２３３が動作する。これにより、ラックシャフト２３１が車両の幅方向に移動し、転舵輪２２０が転舵する。つまり、操作部材２１０の操作に応じて、転舵輪２２０が転舵する。自動運転モードでは、車両が備える自動運転のためのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から送信される信号等に基づいて転舵用アクチュエータ２３３が動作し、これにより、操作部材２１０の操作によらず、転舵輪２２０が転舵する。図１では、転舵用アクチュエータ２３３の駆動力をベルトを用いてラックシャフト２３１に伝達する構成が例示されているが、転舵用アクチュエータ２３３の駆動力のラックシャフト２３１への伝達方法に特に限定はない。例えば、転舵用アクチュエータ２３３の回転軸に固定されたピニオン歯車を介して、転舵用アクチュエータ２３３の駆動力がラックシャフト２３１に伝達されてもよい。

図２は、実施の形態に係るステアリング装置１００の外観を示す斜視図である。図２では、可動部材１３０が固定部材１２０に対し突出した突出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。「突出位置」とは、手動運転時において運転者が操作部材２１０を操作する事ができる位置である。

本実施の形態に係るステアリング装置１００は、入力軸体１１０と、固定部材１２０と、可動部材１３０と、上側案内機構１４０と、横側案内機構１６０と、を備えている。

入力軸体１１０は、車両の操舵のために運転者が操作する操作部材２１０が先端に取り付けられる棒状の部材であり、可動部材１３０に回転可能に支持されている。入力軸体１１０には、反力発生装置、回転角センサなどが取り付けられており、運転者が操作部材２１０を操作する際の反力が操作部材２１０に与えられる。また、回転角センサは、操作部材２１０の回転位置を、転舵輪２２０の転舵角と同期させるための信号を出力する。

固定部材１２０は、車体が備える構造部材の一つであるリインフォースなどに固定的に取り付けられる部材である。固定部材１２０の車体への取り付け態様は限定されるものではないが、本実施の形態の場合、車体の幅方向に張り渡されるリインフォースに対し吊り下げられた状態で取り付けられている。可動部材１３０の移動方向（図中Ｙ軸方向）に垂直な固定部材１２０の断面形状は、Ｌ字形状を右に９０度回転させた形状であり、板状の固定天板部１２１と、幅方向（図中Ｘ軸方向）における固定天板部１２１の一方側（図中Ｘ－側）において垂下状に延在する固定壁部１２２とを備えている。

固定部材１２０の下方（図中Ｚ－側）には、可動部材１３０を移動させるための移動装置１２５が取り付けられている。移動装置１２５の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、可動部材１３０の移動方向（図中Ｙ軸方向）に延在するように固定ブラケット１２６を介して固定部材１２０に回転可能に取り付けられる送りネジ１２７と、送りネジ１２７に噛み合い、送りネジ１２７の回転により可動部材１３０の移動方向に往復動する可動ナット１３８と、送りネジ１２７を回転させるモータを備えた回転駆動装置１２８と、を備えている。

可動部材１３０は、固定部材１２０に対し上側案内機構１４０、横側案内機構１６０、および移動装置１２５によって進出位置と後退位置との間で往復動可能に取り付けられる部材である。可動部材１３０は、操作部材２１０を保持する入力軸体１１０が回転可能に取り付けられている。本実施の形態の場合、可動部材１３０の移動方向（図中Ｙ軸方向）に垂直な断面形状は、Ｌ字形状を右に９０度回転させた形状であり、板状の可動天板部１３１と、幅方向（図中Ｘ軸方向）における可動天板部１３１の一方側（図中Ｘ－側）において垂下状に延在する可動壁部１３２とを備えている。可動壁部１３２は、幅方向において固定壁部１２２よりも厚く、内部に操作スイッチなどに接続されるハーネスなどを刺し通す貫通孔１３５が設けられている。

図３は、固定部材１２０、可動部材１３０、上側案内機構１４０、および横側案内機構１６０を示す正面図である。

上側案内機構１４０は、上下方向（図中Ｚ軸方向）において入力軸体１１０よりも上（図中Ｚ＋側）の位置に配置され、車両の前後方向（図中Ｙ軸方向）において可動部材１３０の移動をガイドする機構であり、上側固定レール１４１と、上側可動レール１４２と、第一転動体列１４３と、第二転動体列１４４と、を備えている。

上側固定レール１４１は、固定部材１２０に固定され、上下方向において一方に面する第一軌道１４５、および他方に面する第二軌道１４６を備えている。本実施の形態の場合、上側固定レール１４１は、固定天板部１２１の下面に固定される第一固定部１４７と、横側案内機構１６０から遠ざかるに従い固定天板部１２１から離れるように第一固定部１４７から延在する第一離間部１４８と、を備えた板状の部材で形成されている。第一軌道１４５は、第一離間部１４８の先端部であって第一離間部１４８の固定部材１２０側の面に配置されている。第二軌道１４６は、第一離間部１４８の基端部であって第一離間部１４８の可動部材１３０側の面に配置されている。本実施の形態の場合、上下方向において一方とは上向きであり、他方とは下向きである。第一離間部１４８は、固定部材１２０から段階的に遠ざかっており、第一軌道１４５は、第二軌道１４６よりも固定部材１２０との間隔が広くなっている。第一軌道１４５、および第二軌道１４６は、平面であり、第一軌道１４５、および第二軌道１４６は、平行に配置されている。

上側可動レール１４２は、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部材であり、第一軌道１４５に対向する第三軌道１４９、および第二軌道１４６に対向する第四軌道１５０を備えている。本実施の形態の場合、上側可動レール１４２は、可動天板部１３１の上面に固定される第二固定部１５１と、可動天板部１３１から離れて第二固定部１５１から延在し、第一離間部１４８と固定天板部１２１との間に配置される第二離間部１５２と、を備えた板状の部材で形成されている。第三軌道１４９は、第二離間部１５２の先端部であって第一離間部１４８と固定天板部１２１との間に第二離間部１５２の先端を曲げることにより配置されている。第二離間部１５２の曲げられた部分は、第一離間部１４８の先端を迂回するように配置されている。第三軌道１４９、および第四軌道１５０は、第二離間部１５２の同一の面に配置されている。第二離間部１５２の第四軌道１５０が配置されている部分は、第二軌道１４６に向かって膨出している。第三軌道１４９、および第四軌道１５０は、平面であり、第一軌道１４５、および第二軌道１４６と平行に配置されている。

第一転動体列１４３は、第一軌道１４５と第三軌道１４９との間に配置される複数の転動体の列であり、可動部材１３０の移動方向に沿うように第一保持器１５３によって保持されている。第二転動体列１４４は、第二軌道１４６と第四軌道１５０との間に配置される複数の転動体の列であり、可動部材１３０の移動方向に沿うように第一保持器１５３によって保持されている。

横側案内機構１６０は、車両の幅方向（図中Ｘ軸方向）において、入力軸体１１０の側方に配置され、車両の前後方向（図中Ｙ軸方向）において可動部材１３０の移動をガイドする機構であり、横側固定レール１６１と、横側可動レール１６２と、第三転動体列１６３と、第四転動体列１６４と、を備えている。

横側固定レール１６１は、固定部材１２０に固定され、上下方向において上側に面する第五軌道１６５、および下側に面する第六軌道１６６を備えている。本実施の形態の場合、横側固定レール１６１は、固定壁部１２２の可動部材１３０側の面に固定される第三固定部１６７と、第三固定部１６７の上下の両端部からそれぞれ突出する第一突出部１６８と、第二突出部１６９と、を備えた板状の部材で形成されている。第五軌道１６５は、第一突出部１６８の先端部の上側の面に配置されている。第六軌道１６６は、第二突出部１６９の先端部の下側の面に配置されている。第五軌道１６５、および第六軌道１６６は、可動部材１３０の移動方向に延在する溝状であり、第三転動体列１６３を構成する転動体と２点接触する。

横側可動レール１６２は、可動部材１３０に固定され、上下方向において下側に面する第七軌道１７０、および上側に面する第八軌道１７１を備えている。本実施の形態の場合、横側可動レール１６２は、可動壁部１３２の固定部材１２０側の面に固定される第四固定部１７２と、第四固定部１７２の上下の両端部からそれぞれ突出する第三突出部１７３と、第四突出部１７４と、を備えた板状の部材で形成されている。第七軌道１７０は、第三突出部１７３の先端部の下側の面に配置されている。第八軌道１７１は、第四突出部１７４の先端部の上側の面に配置されている。第七軌道１７０、および第八軌道１７１は、可動部材１３０の移動方向に延在する溝状であり、第四転動体列１６４を構成する転動体と２点接触する。

第三転動体列１６３は、第五軌道１６５と第七軌道１７０との間に配置される複数の転動体の列であり、可動部材１３０の移動方向に沿うように第二保持器１７５によって保持されている。第四転動体列１６４は、第六軌道１６６と第八軌道１７１との間に配置される複数の転動体の列であり、可動部材１３０の移動方向に沿うように第二保持器１７５によって保持されている。

以上により、横側案内機構１６０には、上下方向（図中Ｚ軸方向）において対向する第五軌道１６５と第七軌道１７０、および第六軌道１６６と第八軌道１７１の組が２つ存在する。

固定部材１２０と可動部材１３０との間にそれぞれ取り付けられた上側案内機構１４０、および横側案内機構１６０の位置関係は、第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に上側固定レール１４１、および上側可動レール１４２から圧縮方向の予圧が付与される位置関係となっている。つまり、横側案内機構１６０が固定部材１２０と可動部材１３０との間に取り付けられることによって、固定天板部１２１と可動天板部１３１との距離を決定することができる。決定された距離は、第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に圧縮方向の予圧を付与することができる距離である。

本実施の形態では、上側案内機構１４０における第一軌道１４５、第二軌道１４６、第三軌道１４９、第四軌道１５０と転動体の接触点における法線は、それぞれ上下方向（図中Ｚ軸方向）に延在している。つまり、上側案内機構１４０における転動体の接触角は０度である。

横側案内機構１６０における第五軌道１６５、第六軌道１６６、第七軌道１７０、第八軌道１７１と転動体の接触点は、それぞれ２点あり、それぞれの接触点における法線は上下方向に対して傾いている。つまり、横側案内機構１６０における転動体の接触角は０度よりも大きく、本実施の形態の場合は４５度である。固定部材１２０、および可動部材１３０に横側案内機構１６０を取り付けることにより固定部材１２０に対する可動部材１３０の上下方向、および幅方向の位置が決定する。

以上の横側案内機構１６０の構造と上側案内機構１４０の構造との関係により、横側案内機構１６０によって決定された固定部材１２０と可動部材１３０との幅方向の位置関係に上側案内機構１４０の上側固定レール１４１と上側可動レール１４２とがずれることで対応することができる。従って、例えば、上側案内機構１４０と横側案内機構１６０とが可動部材１３０の移動方向に対し厳密に平行に配置されていない場合であっても、上側案内機構１４０の上側固定レール１４１と上側可動レール１４２とが車両の幅方向への移動（変位）を許容する構造により、スライド荷重の増加が抑制される。さらに、横側案内機構１６０と上側案内機構１４０とを可動部材１３０の移動方向に対し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、横側案内機構１６０、および上側案内機構１４０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、製造コストの抑制が図られる。

また、横側案内機構１６０によって決定された固定部材１２０と可動部材１３０との上下方向の位置関係によって、上側案内機構１４０の第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に上下方向に加わる圧縮方向の予圧を発生させることができる。これにより、上側案内機構１４０の寸法公差が大きくても上側固定レール１４１に対し上側可動レール１４２が転動体を介してしっかりと密着し、固定部材１２０に対する可動部材１３０のがたつきを抑制することが可能となる。さらに、上側案内機構１４０に厳密な寸法公差が要求されないため、上側案内機構１４０を容易に製造することができる。その結果、ステアリング装置１００の製造効率の向上、製造コストの抑制が図られる。

次にステアリング装置１００の製造方法を説明する。図４は、ステアリング装置１００の製造方法の第一段階を示す正面図である。同図に示すようにまず、固定部材１２０と可動部材１３０との間に上側案内機構１４０を取り付ける。取り付け方法は、特に限定されるものではなく、締結、溶接などを例示することができる。また、固定部材１２０と可動部材１３０との間に上側案内機構１４０を取り付ける姿勢は、図４に示す姿勢に限定されず、作業効率の良い任意の姿勢を採用することができる。

次に、固定部材１２０、および可動部材１３０に力を付与して第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に予圧を付与する。予圧の付与の方法は特に限定されるものではなく、例えば図５に示すように、可動部材１３０に対して固定部材１２０が下になるようにステアリング装置１００を配置し作業台３００に載置する。そして、可動部材１３０において、第二転動体列１４４より固定壁部１２２側の位置に対して固定部材１２０に向かって荷重（図中の白抜き矢印）を加えることで、第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に予圧（図中の矢印）を付与してもよい。具体的には、荷重が加えられることにより第二軌道１４６と第四軌道１５０との間隔が狭まることにより第二転動体列１４４に予圧が付与される。すると、可動部材１３０の荷重負荷位置を力点、第二転動体列１４４を支点、第一転動体列１４３を作用点とする梃の態様となり、第二離間部１５２に第二転動体列１４４を中心としたモーメントが発生し、第二離間部１５２の先端に配置される第三軌道１４９は、第一軌道１４５に近づく。これにより第一転動体列１４３にも圧縮方向の予圧が付与される。

次に、図６に示すように、第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に予圧を付与した状態を維持して固定部材１２０と可動部材１３０との間に横側案内機構１６０を取り付けて第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に加えられた予圧を維持できる状態にする。取り付け方法は、特に限定されるものではなく、締結、溶接などを例示することができる。例えば、横側案内機構１６０を締結により取り付ける場合は、固定部材１２０、可動部材１３０に締結部材が貫通する孔が設けられるが、当該孔は第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に加える予圧の方向に沿った長孔にすることが好ましい。これによれば、上側案内機構１４０の寸法公差が広い場合でも、長孔に対し締結位置を調整することで、所定の予圧を維持する位置で固定部材１２０と可動部材１３０との間に横側案内機構１６０を取り付けることができる。なお、可動部材１３０と固定部材１２０との距離の調整の結果、横側案内機構１６０に対する可動部材１３０の貫通孔の位置と固定部材の貫通孔の位置とが僅かにずれて、横側案内機構１６０の締結により取り付ける際に、可動部材１３０が僅かに傾くことがあるが、当該傾きは小さいので、上側固定レール１４１、上側可動レール１４２、固定部材１２０、および可動部材１３０の弾性変形により吸収することが可能である。よって、横側案内機構１６０により固定部材１２０と可動部材１３０とを隙間なく連結することができる。

最後に、固定部材１２０と可動部材１３０との間隔を狭める方向に加えていた力を解除する。力を解除した後においても、接触角が予圧の方向に対し傾いている横側案内機構１６０により固定部材１２０と可動部材１３０とが連結されているため、固定天板部１２１と可動天板部１３１との間隔を維持し、予圧を維持することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

例えば、上側案内機構１４０は、固定天板部１２１と可動天板部１３１との距離を短くすることにより第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に圧縮方向の予圧を付与するのではなく、図７に示すように、第一変形例として、上側案内機構１４０は、固定天板部１２１と可動天板部１３１との間隔を広くすることにより第一転動体列１４３、および第二転動体列１４４に圧縮方向の予圧を付与しても構わない。

具体的に上側固定レール１４１は、固定天板部１２１の下面に固定される第一固定部１４７と、固定天板部１２１から離れるように第一固定部１４７から延在する第一離間部１４８と、を備えた板状の部材で形成されている。第一離間部１４８は、第二離間部１５２の先端を迂回するように曲げられて第二離間部１５２と可動天板部１３１との間に配置されている。第一軌道１４５は、第一離間部１４８の基端部であって、可動部材１３０側の面に配置されている。第一変形例では、上下方向において一方とは下向きであり、他方とは上向きである。第二軌道１４６は、第一離間部１４８の先端部であって第一離間部１４８の第一軌道１４５と同じ面に配置されている。第二軌道１４６は、第一離間部１４８の固定部材１２０側の面に配置されている。第一軌道１４５、および第二軌道１４６は、曲がっている第一離間部１４８の相互に対向する面にそれぞれ配置されている。上側可動レール１４２の第二離間部１５２は、横側案内機構１６０から遠ざかるに従い可動天板部１３１から離れるように第二固定部１５１から延在し、先端部は可動天板部１３１に近づいている。これにより、可動部材１３０において、第二転動体列１４４より固定壁部１２２側の位置に対して、固定部材１２０と離れる方向に向かう引張荷重を加えることで、固定天板部１２１と可動天板部１３１との間隔が広がると、第二転動体列１４４に圧縮方向の予圧が付与される。すると、可動部材１３０の引張荷重負荷位置を力点、第二転動体列１４４を支点、第一転動体列１４３を作用点とする梃の態様となり、第二離間部１５２の先端が固定天板部１２１に近づく方向に第二離間部１５２にモーメントが発生する。これにより第一転動体列１４３にも圧縮方向の予圧が付与される。

また、上側固定レール１４１、上側可動レール１４２の形状は、図８に示すように、第二変形例として、締結部材１８０に工具が届きやすくなるように、上側固定レール１４１、および上側可動レール１４２の相互に上下方向に干渉しない締結部１８１を設けても構わない。

具体的に、上側固定レール１４１は、固定天板部１２１の下面に固定される第一固定部１４７と、固定天板部１２１から離れるように第一固定部１４７から延在し、第二離間部１５２と可動天板部１３１との間に配置される第一離間部１４８と、第一固定部１４７から幅方向他方側（図中Ｘ＋側）へ延伸し、固定天板部１２１に固定される締結部１８１と、を備えた板状の部材で形成されている。第一軌道１４５は、第一離間部１４８の先端部であって、固定部材１２０側の面に配置されている。第二軌道１４６は、上側固定レール１４１において第一軌道１４５と同じ面であって、第一固定部１４７の可動部材１３０側の面に配置されている。第二変形例において、上下方向において一方とは上向きであり、他方とは下向きである。第一固定部１４７の第二軌道１４６が配置される部分は、固定天板部１２１から離間している。

第二変形例においても、実施の形態と同様に、可動部材１３０において、第二転動体列１４４より固定壁部１２２側の位置へ、固定部材１２０に向かって荷重を加えることで、第一転動体列１４３および第二転動体列１４４に予圧を付与することができる。

具体的には、荷重が加えられることにより第二軌道１４６と第四軌道１５０との間隔が狭まることで第二転動体列１４４に予圧が付与される。すると、可動部材１３０の荷重負荷位置を力点、第二転動体列１４４を支点、第一転動体列１４３を作用点とする梃の態様を為すことにより、第二離間部１５２は第二転動体列１４４を中心としてモーメントが発生し、第二離間部１５２の先端に配置される第三軌道１４９は第一軌道１４５に近づく。これにより、第一転動体列１４３にも圧縮方向の予圧が付与される。

また、図９に示すように、第三変形例として、上側固定レール１４１は、第二離間部１５２に強いモーメントを発生させるために、第一固定部１４７の第二軌道１４６が設けられている部分は、固定天板部１２１に当接して撓み難い構造を採用してもかまわない。

また、上側固定レール１４１の形状と上側可動レール１４２の形状とが入れ替わってもよく、横側固定レール１６１の形状と横側可動レール１６２の形状とが入れ替わっても構わない。例えば、図１０に示すように、第四変形例として、第二離間部１５２は、第一離間部１４８の先端を迂回するように曲げられて第一離間部１４８と固定天板部１２１との間に配置されている。第三軌道１４９は、第二離間部１５２の基端部に配置されている。第四変形例では、上下方向において一方とは下向きであり、他方とは上向きである。第四軌道１５０は、第二離間部１５２の先端部であって第二離間部１５２の第三軌道１４９と同じ面に配置されている。第三軌道１４９、および第四軌道１５０は、曲がっている第二離間部１５２の相互に対向する面にそれぞれ配置されている。上側固定レール１４１の第一離間部１４８は、横側案内機構１６０から遠ざかるに従い固定天板部１２１から離れるように第一固定部１４７から延在し、先端部は固定天板部１２１に近づいている。これにより、可動部材において第二転動体列１４４より固定壁部１２２側の位置に対して、固定部材１２－と離れる方向に向かう引張荷重を加えることで、固定天板部１２１と可動天板部１３１との間隔が広がると、第二転動体列１４４に圧縮方向の予圧が付与される。すると、第二離間部１５２の先端部が、第二転動体列１４４を介して第一離間部１４８の基端部を押圧し、第一固定部１４７を支点に、第一離間部１４８が固定部材１２０から離れることにより、第一離間部１４８の先端部が第一転動体列１４３を介して第二離間部１５２の基端部を可動部材１３０へ押圧する態様となり、モーメントが発生する。これにより第一転動体列１４３にも圧縮方向の予圧が付与される。

また、ステアリング装置１００は、可動部材１３０の移動方向を傾動させるチルト機構を備えてもかまわない。この場合、車体に対し固定部材１２０を揺動可能に取り付けてもよく、固定部材１２０に対し可動部材１３０を揺動可能に取り付けてもかまわない。

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、農業機械、建設機械など、車輪または無限軌道面などを備えた車両に利用可能である。

１００…ステアリング装置、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…送りネジ、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…第一転動体列、１４４…第二転動体列、１４５…第一軌道、１４６…第二軌道、１４７…第一固定部、１４８…第一離間部、１４９…第三軌道、１５０…第四軌道、１５１…第二固定部、１５２…第二離間部、１５３…第一保持器、１６０…横側案内機構、１６１…横側固定レール、１６２…横側可動レール、１６３…第三転動体列、１６４…第四転動体列、１６５…第五軌道、１６６…第六軌道、１６７…第三固定部、１６８…第一突出部、１６９…第二突出部、１７０…第七軌道、１７１…第八軌道、１７２…第四固定部、１７３…第三突出部、１７４…第四突出部、１７５…第二保持器、１８０…締結部材、１８１…締結部、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、３００…作業台

Claims (6)

1. 車両を操舵するステアリング装置であって、
   操作部材が取り付けられる入力軸体と、
   前記車両に固定される固定部材と、
   前記入力軸体を回転可能に支持する可動部材と、
   上下方向において前記入力軸体よりも上の位置に配置され、前記車両の前後方向において前記可動部材の移動をガイドする上側案内機構と、
   前記車両の幅方向において前記入力軸体の側方に配置され、前記車両の前後方向において前記可動部材の移動をガイドする横側案内機構と、を備え、
   前記上側案内機構は、
   前記固定部材に固定され、上下方向において一方に面する第一軌道、および他方に面する第二軌道を有する上側固定レールと、
   前記上側固定レールに対してスライド可能に取り付けられ、前記第一軌道に対向する第三軌道、および前記第二軌道に対向する第四軌道を有する上側可動レールと、
   前記第一軌道と前記第三軌道との間に配置される複数の転動体の列である第一転動体列と、前記第二軌道と前記第四軌道との間に配置される複数の転動体の列である第二転動体列と、を有する
   ステアリング装置。
2. 前記固定部材と前記可動部材との間にそれぞれ取り付けられた前記上側案内機構、および前記横側案内機構の位置関係は、前記第一転動体列、および前記第二転動体列に圧縮方向の予圧が付与される位置関係である
   請求項１に記載のステアリング装置。
3. 前記上側固定レールは、
   前記固定部材の前記可動部材側の面に固定される第一固定部と、
   前記車両の幅方向において前記第一固定部から延在し前記固定部材から離間して配置される第一離間部と、を備え、
   前記上側可動レールは、
   前記可動部材の前記固定部材側の面に固定される第二固定部と、
   前記車両の幅方向において前記第二固定部から延在し前記可動部材から離間して配置される第二離間部と、を備え、
   前記第一離間部は、前記第二離間部と前記可動部材との間に配置され、
   前記第一軌道は、前記第一離間部の先端部に配置され、前記第三軌道は、前記第二離間部の先端部に配置される
   請求項１または２に記載のステアリング装置。
4. 前記上側固定レールは、
   前記固定部材の前記可動部材側の面に固定される第一固定部と、
   前記車両の幅方向において前記第一固定部から延在し前記固定部材から離間して配置される第一離間部と、を備え、
   前記上側可動レールは、
   前記可動部材の前記固定部材側の面に固定される第二固定部と、
   前記車両の幅方向において前記第二固定部から延在し前記可動部材から離間して配置される第二離間部と、を備え、
   前記第一離間部は、前記第二離間部と前記可動部材との間に配置され、
   前記第一軌道は、前記第一離間部の先端部に配置され、前記第三軌道は前記第二離間部の基端部に配置される、または前記第一軌道は、前記第一離間部の基端部に配置され、前記第三軌道は前記第二離間部の先端部に配置される
   請求項１または２に記載のステアリング装置。
5. 前記第一軌道、前記第二軌道、前記第三軌道、および前記第四軌道は平面であり、
   前記横側案内機構は、
   前記固定部材に固定され、第五軌道、および第六軌道を有する横側固定レールと、
   前記横側固定レールに対してスライド可能に取り付けられ、前記第五軌道に対向する第七軌道、および前記第六軌道に対向する第八軌道を有する横側可動レールと、
   前記第五軌道と前記第七軌道との間に配置される複数の転動体の列である第三転動体列と、前記第六軌道と前記第八軌道との間に配置される複数の転動体の列である第四転動体列と、を有し、
   前記第三転動体列の複数の転動体それぞれの前記第五軌道および前記第七軌道に対する接触角と、前記第四転動体列の複数の転動体それぞれの前記第六軌道および前記第八軌道に対する接触角は、いずれも０°より大きい
   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。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のステアリング装置の製造方法であって、
   前記固定部材と前記可動部材との間に前記上側案内機構を取り付け、
   前記固定部材、および前記可動部材に力を付与して前記第一転動体列、および前記第二転動体列を予圧し、
   前記固定部材と前記可動部材との間に前記横側案内機構を取り付けて前記予圧を維持させる
   ステアリング装置の製造方法。