特許ウォッチ

公開番号2024130762
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023040657
出願日2023-03-15
発明の名称ステアリングストッパ装置
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B62D 5/04 20060101AFI20240920BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】高い強度を必要とせず、コンパクトなステアリングストッパ装置を提供する。
【解決手段】ステアリングホイール2の回転が入力されるリングギヤ25と、リングギヤ25の回転中心を中心に回転可能に支持される遊星キャリヤ27と、リングギヤ25の回転を減速して遊星キャリヤ27に伝達する減速機構16と、リングギヤ25に設けられたストッパ17と、遊星キャリヤ27に設けられたストッパ受け部18とを有し、ストッパ17をストッパ受け部18で周方向に受け止めることでステアリングホイール2の回転角度を規制する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ステアリングホイール（２）の回転が入力される入力側回転部材と、
前記入力側回転部材の回転中心を中心に回転可能に支持される出力側回転部材と、
前記入力側回転部材の回転を減速して前記出力側回転部材に伝達する減速機構（１６）と、
前記入力側回転部材と一体に回転するように前記入力側回転部材に設けられたストッパ（１７）と、
前記ストッパ（１７）と同一円周上に位置し、前記出力側回転部材と一体に回転するように前記出力側回転部材に設けられたストッパ受け部（１８）と、を有し、
前記入力側回転部材と一体に回転する前記ストッパ（１７）を、前記出力側回転部材と一体に回転する前記ストッパ受け部（１８）で周方向に受け止めることで前記ステアリングホイール（２）の回転角度を規制するステアリングストッパ装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記減速機構（１６）は、サンギヤ（２４）と、前記サンギヤ（２４）を囲む環状に形成された内歯のリングギヤ（２５）と、前記リングギヤ（２５）の内周と前記サンギヤ（２４）の外周との間に周方向に間隔をおいて配置され、前記リングギヤ（２５）と前記サンギヤ（２４）に同時に噛み合う複数の遊星ギヤ（２６）と、前記複数の遊星ギヤ（２６）を自転可能に支持する遊星キャリヤ（２７）とを有する遊星歯車減速機構である請求項１に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項３】
前記サンギヤ（２４）は回転しないように固定して設けられ、
前記リングギヤ（２５）が、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤ（２７）が、前記出力側回転部材である請求項２に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項４】
前記リングギヤ（２５）は、前記ステアリングホイール（２）の回転が入力されるリングギヤ軸部（３０）と、内歯（２９）を内周にもつ環状のリングギヤ本体部（３１）と、前記リングギヤ軸部（３０）と前記リングギヤ本体部（３１）との間を連結するリングギヤフランジ部（３２）とを有し、
前記遊星キャリヤ（２７）は、前記複数の遊星ギヤ（２６）を自転可能に支持する複数の遊星軸（３６）と、前記複数の遊星軸（３６）の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部（３７）とを有し、
前記キャリヤフランジ部（３７）は、前記リングギヤフランジ部（３２）と軸方向に対向するように前記遊星ギヤ（２６）に対して前記リングギヤフランジ部（３２）の側に配置され、
前記ストッパ（１７）は、前記リングギヤフランジ部（３２）に設けられ、
前記ストッパ受け部（１８）は、前記キャリヤフランジ部（３７）に設けられている請求項３に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項５】
前記リングギヤ（２５）は回転しないように固定して設けられ、
前記サンギヤ（２４）が、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤ（２７）が、前記出力側回転部材である請求項２に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項６】
前記サンギヤ（２４）は、前記外歯を外周にもつサンギヤ本体部（４１）と、前記ステアリングホイール（２）の回転を前記サンギヤ本体部（４１）に伝達するサンギヤ軸部（４２）とを有し、
前記遊星キャリヤ（２７）は、前記複数の遊星ギヤ（２６）を自転可能に支持する複数の遊星軸（３６）と、前記複数の遊星軸（３６）の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部（３７）とを有し、
前記キャリヤフランジ部（３７）は、前記遊星ギヤ（２６）に対して前記サンギヤ軸部（４２）の側に配置され、
前記ストッパ（１７）は、前記サンギヤ軸部（４２）に設けられ、
前記ストッパ受け部（１８）は、前記キャリヤフランジ部（３７）に設けられている請求項５に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項７】
前記遊星キャリヤ（２７）は回転しないように固定して設けられ、
前記サンギヤ（２４）が、前記入力側回転部材であり、
前記リングギヤ（２５）が、前記出力側回転部材である請求項２に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項８】
前記減速機構（１６）は、前記回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ偏心軸部（５０）と、前記偏心軸部（５０）の外周に装着された転がり軸受（５１）と、前記転がり軸受（５１）を囲むように前記転がり軸受（５１）の径方向外側に設けられ、一定の周方向ピッチで並ぶ複数のカム溝（５６）を内周にもつカム外輪（５２）と、前記転がり軸受（５１）の外周と前記カム外輪（５２）の内周との間に配置される複数のローラ（５３）と、前記複数のローラ（５３）をそれぞれ径方向に移動可能に収容する複数のポケット（５７）が周方向に等間隔に形成されたローラ保持器（５４）とを有するローラ減速機構である請求項１に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項９】
前記カム外輪（５２）は回転しないように固定して設けられ、
前記偏心軸部（５０）が、前記入力側回転部材であり、
前記ローラ保持器（５４）が、前記出力側回転部材である請求項８に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項１０】
前記減速機構（１６）は、前記回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ偏心軸部（６０）と、前記偏心軸部（６０）の外周に転がり軸受（６１）を介して支持される偏心板部（６２）と、前記偏心板部（６２）と軸方向に対向して配置され、前記回転中心を中心に回転可能に支持される非偏心板部（６３）と、前記偏心板部（６２）の前記非偏心板部（６３）との軸方向の対向面に形成された環状の第１カム溝（６４）と、前記非偏心板部（６３）の前記偏心板部（６２）との軸方向の対向面に形成された環状の第２カム溝（６５）と、前記第１カム溝（６４）と前記第２カム溝（６５）とに転がり接触するように前記偏心板部（６２）と前記非偏心板部（６３）の軸方向の対向面間に一定の周方向ピッチで組み込まれた複数のボール（６６）とを有するボール減速機構であり、
前記偏心軸部（６０）が、前記入力側回転部材であり、
前記非偏心板部（６３）が、前記出力側回転部材である請求項１に記載のステアリングストッパ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステアリングホイールの回転角度を規制するステアリングストッパ装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
運転者によるステアリングホイールの回転操作に応じて、車両の転舵輪の向きを変化させるステアリング装置として、ステアバイワイヤ方式のものが知られている（例えば、特許文献１）。ステアバイワイヤ方式のステアリング装置は、ステアリングホイールの操作量を検知する操舵センサと、ステアリングホイールに対して機械的に切り離して設けられた転舵アクチュエータとを有し、その転舵アクチュエータが、操舵センサで検知されるステアリングホイールの操作量に応じて作動し、左右一対の転舵輪の向きを変化させる。
【０００３】
このステアバイワイヤ方式のステアリング装置は、運転者によるステアリングホイールの操作量をいったん電気信号に変換し、その電気信号に基づいて転舵アクチュエータの動作を制御するので、例えば、ステアリングホイールを操作したときの転舵輪の向きの変化量を車両の走行速度に応じて調整するといったように、車両の走行速度に応じてステアリングホイールの操作量と転舵アクチュエータの動作量の対応関係を最適化することが可能であり、車両の走行安定性や運動性能の向上を可能とするものとして期待されている。
【０００４】
ところで、特許文献１のステアリング装置には、ステアリングホイールが、予め設定された角度範囲を超えて回転操作されるのを防止するため、ステアリングストッパ装置が組み込まれている。特許文献１のステアリングストッパ装置は、ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトの外周の周方向の１箇所に外周突起を設けるとともに、ステアリングシャフトを回転可能に収容する筒状のステアリングコラムの内周の周方向の１箇所に内周突起を設け、ステアリングシャフトの外周突起をステアリングコラムの内周の内周突起で周方向に受け止めることで、ステアリングホイールの回転角度を規制するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１７２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のステアリングストッパ装置は、ステアリングシャフトの外周に設けた外周突起を、ステアリングコラムの内周に設けた内周突起で周方向に受け止める構成なので、ステアリングホイールの回転が規制される角度位置を、中立位置から１８０°未満の角度位置にしか設定することができない。
【０００７】
そこで、本願の発明者らは、ステアリングホイールの回転を中立位置から１８０°以上の角度位置で規制できるようにするため、ステアリングホイールと一体に回転するステアリングシャフトに減速機を接続することを検討した。具体的には、ステアリングシャフトに減速機の入力軸を接続し、その減速機の出力軸にストッパを設け、減速機のハウジングに、ストッパを周方向に受け止めるストッパ受け部を設けることを検討した。
【０００８】
このようにすると、ステアリングシャフトを回転させたときの減速機の出力軸の回転角度は、ステアリングシャフトの回転角度よりも小さいので、ステアリングホイールの回転を中立位置から１８０°以上の角度位置で規制することが可能となる。
【０００９】
しかしながら、減速機の出力軸に設けたストッパを、減速機のハウジングに設けたストッパ受け部で受け止めるようにした場合、減速機のハウジングの強度が不足するおそれがある。
【００１０】
すなわち、減速機の入力軸に回転トルクを入力すると、減速機の出力軸からは、減速機の減速により増大した回転トルク（具体的には、入力軸に入力される回転トルクに、減速機の減速比を乗じた大きさの回転トルク）が出力される。そのため、減速機の出力軸にストッパを設け、減速機のハウジングにストッパ受け部を設けたのでは、ストッパをストッパ受け部で周方向に受け止めたときに、減速機のハウジングのストッパ受け部の部分に大きな荷重がかかることとなる。一方、減速機のハウジングは、一般にプレス材やダイカスト材などで成形され、大きな荷重がかかることは想定されていない。そのため、減速機の出力軸にストッパを設け、減速機のハウジングにストッパ受け部を設けたのでは、減速機のハウジングの強度が不足するおそれがあるという問題に発明者らは着目した。
（【００１１】以降は省略されています）

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