方向盘的制作方法

文档序号:31715883发布日期:2022-10-04 21:48阅读:85来源:国知局
方向盘的制作方法

1.本发明涉及在对车辆等交通工具进行转向时由驾驶者操作的方向盘。


背景技术:

2.对于车辆等交通工具,作为转向装置的一部分而设置有转向轴,该转向轴具有第1轴线,并且以该第1轴线为中心而向正反两个方向旋转。在该转向轴安装由交通工具的驾驶者把持操作的方向盘。
3.日本特开2004-34849号公报记载有如下方向盘,即,使得即使在从车辆直行时的位置绕第1轴线大幅地旋转、例如以大于或等于90
°
的角度旋转的情况下,负荷也不易施加于驾驶者的手腕。
4.该方向盘具有凸台部、2个盘辐部以及2个把持部。凸台部以能够一体旋转的方式安装于转向轴。两个盘辐部具有在车辆直行时从凸台部彼此向左右方向的相反方向延伸的第2轴线。两个盘辐部以能够以第2轴线为中心向正反两个方向旋转的方式支撑于凸台部。两个把持部固定于两个盘辐部的远离凸台部一侧的端部。
5.关于上述方向盘,能够使两个把持部绕第2轴线旋转。因此,驾驶者使两个把持部绕第2轴线旋转、且绕转向轴的第1轴线旋转而能够将手腕维持为自然的角度。即使在使方向盘绕第1轴线以大于或等于90
°
的角度旋转的情况下,也可以不使手腕以不自然的角度弯曲,负荷不易施加于手腕。


技术实现要素:

6.这里,在车辆直行时,两个把持部位于凸台部的左右两侧。作为中立位置而参照此时的第2轴线周围的把持部的位置。在位于中立位置的各把持部中,比第2轴线更靠上方的部分作为近前侧方向而参照以接近驾驶者的方式旋转的方向,作为里侧方向而参照以远离驾驶者的方式旋转的方向。
7.可知,在驾驶者使得位于中立位置的两个把持部绕第1轴线旋转时,在根据手腕的构造使各把持部向里侧方向旋转的情况下,与使其向近前侧方向旋转的情况相比,能够使其更大幅度地旋转。
8.例如,关注右侧的把持部。驾驶者在使两个把持部绕第1轴线向逆时针方向旋转时,使右侧的把持部中的比第2轴线更靠上方的部分向近前侧方向旋转。另外,驾驶者在使两个把持部绕第1轴线向顺时针方向旋转时,使右侧的把持部中的比第2轴线更靠上方的部分向里侧方向旋转。与使各把持部向近前侧方向旋转的情况相比,驾驶者能够使其向里侧方向以更大的角度旋转。对于左侧的把持部也一样。
9.但是,关于上述特开2004-34849号公报的方向盘,并未考虑如上所述的由旋转方向引起的最大旋转角度的差异。另外,关于上述方向盘,对于车辆直行时使得各把持部恢复为中立位置这一点并未考虑。因此,在把持部的操作性这一点上存有改善的余地。
10.如果是设置有上述现有的方向盘的交通工具,则并不局限于车辆,也有可能共通
地引起上述问题。
11.解决上述问题的方向盘构成为应用于如下交通工具,即,具有转向轴,该转向轴具有第1轴线,并且以所述第1轴线为中心而向正反两个方向旋转。该方向盘具有:凸台部,其构成为能够一体旋转地安装于所述转向轴;2个盘辐部,它们具有在所述交通工具直行时从所述凸台部彼此向左右方向的相反方向延伸的第2轴线,并且以能够将所述第2轴线作为中心而向正反两个方向旋转的方式支撑于所述凸台部;把持部,其固定于各盘辐部;以及旋转控制机构,其分别设置于所述凸台部与所述2个盘辐部之间。在作为中立位置而参照所述直行时的各把持部的所述第2轴线的周围的位置,并且作为近前侧方向而参照各把持部中的比所述第2轴线更靠上方的部分以接近驾驶者的方式旋转的方向,并且作为里侧方向而参照以远离所述驾驶者的方式旋转的方向的情况下,所述旋转控制机构分别构成为,分别规定各把持部从所述中立位置向所述近前侧方向的最大旋转角度以及向所述里侧方向的最大旋转角度,并且在所述直行时使各把持部恢复为所述中立位置,在所述旋转控制机构中,分别将向所述里侧方向的最大旋转角度设定为大于向所述近前侧方向的最大旋转角度。
附图说明
12.图1是一个实施方式的方向盘的骨架部分的斜视图。
13.图2是图1的方向盘的骨架部分的局部分解斜视图。
14.图3是图1的方向盘的旋转凸轮、推压件以及弹性部件的分解斜视图。
15.图4是从把持部侧观察图3的推压件(pusher)的斜视图。
16.图5是从第1轴线侧观察图3的推压件的斜视图。
17.图6是从第1轴线侧观察图3的旋转凸轮的斜视图。
18.图7是从第1轴线侧观察图3的旋转凸轮的侧视图。
19.图8是图3的旋转凸轮的主视图。
20.图9是放大表示图11的旋转控制机构的局部主视图。
21.图10是图9的旋转控制机构的局部剖面图。
22.图11是把持部位于中立位置时的方向盘的骨架部分的局部主视图。
23.图12是图11的骨架部分的侧视图。
24.图13是把持部从中立位置向近前侧方向以最大旋转角度旋转时的方向盘的骨架部分的局部主视图。
25.图14是从第1轴线侧观察图13的旋转凸轮的侧视图。
26.图15是图13的骨架部分的侧视图。
27.图16是放大表示图13的旋转控制机构的局部主视图。
28.图17是把持部从中立位置向里侧方向以最大旋转角度旋转时的方向盘的骨架部分的局部主视图。
29.图18是从第1轴线侧观察图17的旋转凸轮的侧视图。
30.图19是图17的骨架部分的侧视图。
31.图20是放大表示图17的旋转控制机构的局部主视图。
具体实施方式
32.下面,参照附图对具体实现为在应用了线控转向系统的车辆的转向装置应用的方向盘的一个实施方式进行说明。
33.线控转向系统是指不是通过机械连结进行转向操作,而是利用电信号经由致动器进行转向的系统。关于应用了该系统的车辆,能够使方向盘绕转向轴大幅地、例如最大以150度左右旋转。
34.此外,在下面的记载中,作为前方参照车辆的前进方向、作为后方参照后退方向而进行说明。另外,上下方向代表车辆的上下方向,左右方向设为与车宽方向即车辆的前进时的左右方向一致。
35.如图1所示,在车室内的驾驶席的前方,设置有使车辆转向时由驾驶者(省略图示)操作的转向装置10。转向装置10具有具备第1轴线l1的转向轴11以及方向盘12。转向轴11能够以第1轴线l1为中心而向正反两个方向旋转。转向轴11配置为以越趋向后方则越高的方式相对于车辆的前后方向倾斜的状态。
36.在本实施方式中,在对方向盘12的各部分进行说明时,以第1轴线l1为基准。仅作为“前后方向”而参照沿着该第1轴线l1的方向。另外,将沿着第1轴线l1的方向的前方简称为“前方”、“前”等,仅作为“后方”、“后”而参照沿着第1轴线l1的方向的后方。
37.此外,在图1中,仅示出了方向盘12的骨架部分。
38.方向盘12具有凸台部20、构成一对的2个盘辐部40、以及构成一对的2个把持部55。接下来,对各部件进行说明。
39.<凸台部20>
40.凸台部20具有筒状部21、板状部22以及构成一对的2个支撑部23。筒状部21以能够一体旋转的方式安装于转向轴11的后端部。板状部22呈平板状,配置为使厚度方向与方向盘12的前后方向一致的状态。板状部22固定于上述筒状部21的后端部。2个支撑部23配置于比板状部22更靠后方、且以隔着第1轴线l1的状态彼此相对的部位。各支撑部23在自身的前端部处固定于板状部22。两个支撑部23呈具有隔着第1轴线l1而彼此面对称的关系的形状。
41.如图1以及图2所示,各支撑部23具有前壁部24、以及构成一对的2个支撑壁部27、35。前壁部24具有沿盘辐部40的第2轴线l2延伸的平坦的第1限制面25。2个支撑壁部27、35分别呈平板状,相对于第2轴线l2而正交。两个支撑壁部27、35在沿着第2轴线l2的方向上平行地分离的状态下从上述前壁部24向后方凸出。
42.如图2以及图10所示,支撑壁部27具有在沿着第2轴线l2的方向上延伸的插入孔31。插入孔31具有小径孔部32、以及内径大于小径孔部32的大径孔部33。小径孔部32位于比大径孔部33更接近第1轴线l1的部位。
43.如图9以及图10所示,支撑壁部27具有第2限制面28。第2限制面28由支撑壁部27中的与支撑壁部35相对的面即插入孔31(大径孔部33)周围的部分构成。
44.支撑壁部35具有在沿着第2轴线l2的方向上延伸的插入孔36。插入孔36具有小径孔部37、以及内径大于小径孔部37的大径孔部38。小径孔部37位于比大径孔部38更接近第1轴线l1的部位。
45.<盘辐部40>
46.如图1以及图2所示,各盘辐部40由具有第2轴线l2的轴构成。两个盘辐部40配置于
凸台部20的径向外侧、即隔着凸台部20而彼此相对的部位。两个第2轴线l2在车辆直行时呈从凸台部20彼此向左右方向的相反方向延伸的状态。如果改变表述,则两个第2轴线l2呈从凸台部20向左右方向的两侧以辐射状延伸的状态。此外,这里的“以辐射状延伸的状态”除了包含沿相对于第1轴线l1正交的面延伸的状态以外,还包含沿以相对于第1轴线l1接近正交的状态而相交叉的面延伸的状态。例如,上述的“以辐射状延伸的状态”中还包含以随着从第1轴线l1向径向外侧远离而接近驾驶者的方式沿以相对于第1轴线l1接近正交的状态相交叉的面延伸的状态。
47.2个盘辐部40呈具有隔着第1轴线l1而彼此面对称的关系的形状。因此,这里仅对右侧的盘辐部40进行说明。
48.如图2以及图10所示,盘辐部40的一部分由圆柱状的通常部41构成。盘辐部40中的比通常部41更接近第1轴线l1的部分由分别呈圆柱状的多个、即4个轴部42、43、44、45构成。上述轴部42~45形成为越接近第1轴线l1则外径越小。在轴部42的一部分形成有相对于第2轴线l2平行地延伸的平面部46(参照图10)。在轴部45的外周形成有外螺纹47。
49.盘辐部40以能够以第2轴线l2为中心向正反两个方向旋转的方式,在接近第1轴线l1的端部支撑于凸台部20。更详细而言,轴承48安装于支撑壁部35的大径孔部38,轴部42插入于该轴承48。盘辐部40由轴承48支撑为相对于支撑壁部35能够向正反两个方向旋转。轴承49安装于支撑壁部27的大径孔部33,轴部44插入于该轴承49。盘辐部40由轴承49支撑为相对于支撑壁部27能够向正反两个方向旋转。
50.盘辐部40的轴部44的一部分、以及整个轴部45从支撑壁部27朝向第1轴线l1凸出,插入于滑动垫圈(止推垫圈)51以及垫圈52。而且,螺母53紧固于轴部45。
51.<把持部55>
52.如图1以及图2所示,2个把持部55是由驾驶者的手把持的部位,呈具有隔着第1轴线l1而彼此面对称的关系的形状。各把持部55固定于各盘辐部40的两个端部中的远离第1轴线l1的端部,能够与盘辐部40一体地绕第2轴线l2向正反两个方向旋转。
53.这里,如图11以及图12所示,作为“中立位置”而参照车辆直行时的各把持部55的第2轴线l2的周围的位置。如图1所示,作为“近前侧方向”而参照各把持部55中的比第2轴线l2更靠上方的部分向接近驾驶者一侧旋转的方向。作为“里侧方向”而参照各把持部55中的比第2轴线l2更靠上方的部分向远离驾驶者一侧旋转的方向。
54.如图1以及图2所示,在凸台部20与各盘辐部40之间设置有旋转控制机构60。两个旋转控制机构60的构造具有隔着第1轴线l1而彼此面对称的关系。因此,这里,仅对右侧的旋转控制机构60进行说明。
55.<旋转控制机构60>
56.旋转控制机构60具有下面的功能(参照图7)。
57.·
规定把持部55的从中立位置向近前侧方向的最大旋转角度θ2。
58.·
规定把持部55的从中立位置向里侧方向的最大旋转角度θ1。
59.·
车辆直行时使得把持部55恢复为中立位置。
60.如图1~图3所示,旋转控制机构60具有旋转凸轮61、推压件71以及弹性部件81作为主要部件。接下来,对各部件进行说明。
61.<旋转凸轮61>
62.如图6以及图7所示,旋转凸轮61具有在沿着第2轴线l2的方向上延伸的插入孔62,整体呈圆环状。插入孔62的多个部分以第2轴线l2为中心而以圆弧状进行弯曲。插入孔62在局部具有平面部63。如图9以及图10所示,旋转凸轮61经由滑动垫圈69而配置于两个支撑壁部27、35之间、即接近支撑壁部35的部位。而且,轴部42插入于滑动垫圈69。另外,以平面部46与插入孔62的平面部63相对的方式使得轴部42插入于旋转凸轮61。通过该方式的插入而将旋转凸轮61安装成相对于盘辐部40能够一体旋转。
63.如图6~图8所示,旋转凸轮61在沿着第2轴线l2的方向的两个面中的接近第1轴线l1的面具有凸轮面64。凸轮面64遍及旋转凸轮61的整周而形成。
64.凸轮面64包含2个倾斜面65以及2个倾斜面66。1个倾斜面65以及1个倾斜面66构成1组。即,凸轮面64具有2组倾斜面65以及倾斜面66。各组的倾斜面65、66形成于第2轴线l2周围的半个(180度)区域。倾斜面65、66分别呈向旋转凸轮61的径向的外侧鼓出的圆弧状。
65.各组的倾斜面65是在把持部55向近前侧方向旋转时与后述的推压件71的接触部77接触的倾斜面。各组的倾斜面66是在把持部55向里侧方向旋转时与接触部77接触的倾斜面。
66.各组的倾斜面65、66相对于与第2轴线l2正交的面p1分别向相反方向倾斜。无论第2轴线l2的周围的位置如何,倾斜面65、66的各自的倾斜角度都设定为相同。如果改变表述,则各倾斜面65、66相对于面p1以单一角度而倾斜。各组的倾斜面65、66相对于面p1分别形成的倾斜角度设定为彼此相同。
67.各组的倾斜面65、66在第2轴线l2的周围彼此相邻。两个倾斜面65、66在接近把持部55一侧的端部彼此经由边界部67而连结。各边界部67在沿着第2轴线l2的方向上位于各倾斜面65、66中最接近把持部55的部位。各倾斜面65、66随着在第2轴线l2的周围远离边界部67而在沿着第2轴线l2的方向上远离把持部55。
68.一组倾斜面65与另一组倾斜面66在第2轴线l2的周围彼此相邻。
69.<推压件71>
70.如图4以及图5所示,推压件71具有在沿着第2轴线l2的方向上延伸的插入孔72,整体呈圆环状。插入孔72具有小径孔部73、以及内径大于小径孔部73的大径孔部74。小径孔部73以及大径孔部74隔着阶梯部75而在沿着第2轴线l2的方向上彼此相邻。大径孔部74位于比小径孔部73更接近第1轴线l1的部位。而且,如图10所示,盘辐部40的轴部43在插入孔72中插入于推压件71。
71.推压件71配置为在旋转受到限制的状态下能够在沿着第2轴线l2的方向上滑动。更详细而言,如图4以及图5所示,推压件71在前部具有沿第2轴线l2延伸的平坦的第1被限制面76。推压件71在第1被限制面76以能够滑动的方式与支撑部23的上述的第1限制面25接触(参照图2)。
72.推压件71具有构成一对的2个接触部77。两个接触部77在推压件71位于中间隔着第2轴线l2而相对的部位。各接触部77沿着第2轴线l2朝向把持部55凸出。各接触部77的前端面由球面构成。各接触部77在该球面与凸轮面64接触。
73.<弹性部件81>
74.如图3以及图10所示,弹性部件81用于将推压件71朝向旋转凸轮61进行预紧,在本实施方式中,压缩螺旋弹簧用作弹性部件81。弹性部件81配置于盘辐部40的轴部43的周围。
弹性部件81的多个部分配置于推压件71的大径孔部74内。弹性部件81在沿着第2轴线l2的方向上配置为压缩于支撑壁部27与推压件71的阶梯部75之间的状态。因此,推压件71始终受到从弹性部件81朝向旋转凸轮61的方向的预紧力。
75.并且,旋转控制机构60还具有规定位于中立位置的把持部55的向正反各方向的最大旋转角度θ1、θ2的限制部。限制部由第1限制部83以及第2限制部85构成。
76.<第1限制部83>
77.如图17以及图20所示,第1限制部83具有规定把持部55从中立位置向里侧方向旋转时的最大旋转角度θ1的功能。第1限制部83限制推压件71的滑动而实现上述功能。
78.第1限制部83由上述的支撑壁部27的第2限制面28、以及形成于推压件71的第2被限制面78构成。第2被限制面78由沿着推压件71的第2轴线l2的方向的两个侧面中的、接近第1轴线l1一侧的侧面即插入孔72(大径孔部74)的周围的部分构成,与第2限制面28相对。第2被限制面78由相对于第2轴线l2交叉、在本实施方式中正交的平坦的面构成。
79.关于第1限制部83,如图20所示,伴随着向沿着第2轴线l2的方向中的、接近第1轴线l1的方向的推压件71的滑动,第2被限制面78与第2限制面28接触,由此限制向该方向的滑动。第1限制部83通过该滑动的限制而限制把持部55超过最大旋转角度θ1而向里侧方向旋转。
80.<第2限制部85>
81.如图13~图16所示,第2限制部85具有规定把持部55从中立位置向近前侧方向旋转时的最大旋转角度θ2的功能。第2限制部85通过限制旋转凸轮61向近前侧方向的旋转而实现上述功能。
82.如图6~图8所示,第2限制部85具有形成于旋转凸轮61的平坦的2个限制壁面68。各限制壁面68以各组倾斜面65中的与上述边界部67相反侧的端缘为起点而沿第2轴线l2向远离把持部55一侧延伸。在设置有2组倾斜面65、66、且一组倾斜面65与另一组倾斜面66相邻的本实施方式中,限制壁面68由一组倾斜面65与另一组倾斜面66之间的面构成。
83.关于第2限制部85,伴随着旋转凸轮61的旋转,如图14所示,各限制壁面68与对应的接触部77接触,由此限制把持部55超过最大旋转角度θ2而向近前侧方向旋转。
84.并且,如图7所示,由第1限制部83限制的向里侧方向的最大旋转角度θ1设定为大于由第2限制部85限制的向近前侧方向的最大旋转角度θ2。在本实施方式中,最大旋转角度θ1设定为约130度,最大旋转角度θ2设定为约50度,但也可以变更。
85.因此,如果作为周长而参照第2轴线l2周围的各倾斜面65、66的长度,则倾斜面66的周长设定为大于倾斜面65的周长。
86.如图1以及图2所示,在具有上述结构的旋转控制机构60中,由凸台部20的支撑部23、旋转凸轮61、推压件71以及弹性部件81构成旋转转矩产生机构部87。旋转转矩产生机构部87承担如下功能,即,在把持部55绕第2轴线l2向正反各方向旋转时分别产生旋转转矩而作用于把持部55。
87.如图7以及图8所示,旋转转矩产生机构部87在把持部55位于中立位置时、即接触部77与边界部67接触时使得旋转转矩最小。
88.旋转转矩产生机构部87在把持部55向里侧方向旋转时,随着从中立位置的旋转角度的增大、即随着倾斜面66的与接触部77的接触部位远离边界部67,旋转转矩逐渐增大。而
且,如图17~图20所示,旋转转矩产生机构部87在把持部55向里侧方向以最大旋转角度θ1旋转时、即由第1限制部83限制了旋转时使得旋转转矩最大。
89.如图7以及图8所示,旋转转矩产生机构部87在把持部55向近前侧方向旋转时,随着从中立位置起的旋转角度增大、即随着倾斜面65的与接触部77的接触部位远离边界部67,旋转转矩逐渐增大。而且,如图13~图16所示,旋转转矩产生机构部87在把持部55向近前侧方向以最大旋转角度θ2旋转时、即由第2限制部85限制了旋转时使得旋转转矩最大。
90.此外,优选上述旋转转矩设定为如下特性,即,在把持部55向近前侧方向旋转时以及向里侧方向旋转时,在旋转角度增大的同时,均在0.1[n
·
m]~1.5[n
·
m]的范围内增大。如果旋转转矩处于上述范围,则把持部55不易由较小的力引起旋转,能够使把持部55稳定地旋转。另外,可以不为了使把持部55旋转而施加过大的力,还能够抑制过大的负荷施加于手腕。
[0091]
接下来,对以上述方式构成的本实施方式的作用进行说明。另外,对伴随着作用而产生的效果一并进行说明。
[0092]
如图1以及图2所示,关于各旋转控制机构60,推压件71在第1被限制面76与支撑部23的第1限制面25接触。第1被限制面76以及第1限制面25都沿第2轴线l2延伸。因此,推压件71在第1被限制面76与第1限制面25接触的状态下能够在沿着第2轴线l2的方向上滑动。另外,平坦的第1被限制面76与平坦的第1限制面25接触而限制推压件71绕第2轴线l2旋转。
[0093]
在车辆直行时,各盘辐部40以及各把持部55位于凸台部20的左右两侧。另外,如图9~图12所示,各把持部55在以第2轴线l2为中心的旋转方向上位于中立位置。关于各旋转控制机构60,通过弹性部件81而被朝向旋转凸轮61预紧的推压件71的各接触部77按压于凸轮面64的对应的边界部67(参照图7、图8的各双点划线)。
[0094]
此时,作用于各把持部55的旋转转矩最小。该旋转转矩作为使得各把持部55绕第2轴线l2旋转时的转向载荷而通过把持各把持部55的手传递至驾驶者。驾驶者感受到的转向载荷最小。
[0095]
如果从上述状态由驾驶者针对两个把持部55对抗上述旋转转矩而施加使其绕第1轴线l1向正反方向的任意方向旋转的力、即朝向顺时针方向或者逆时针方向的力,则各旋转控制机构60以如下方式发挥作用。
[0096]
如图1所示,驾驶者施加于各把持部55的上述力经由各盘辐部40、凸台部20而传递至转向轴11。通过该传递而使得两个把持部55、两个盘辐部40、凸台部20以及转向轴11绕第1轴线l1旋转。转向装置10工作而进行车辆的转向并变更车辆的行进方向。以上述第1轴线l1为中心的各把持部55的旋转,根据对该把持部55进行把持的驾驶者的手腕的构造,伴随着以第2轴线l2为中心的各把持部55向正反两个方向的旋转而进行。
[0097]
这样,各把持部55绕第2轴线l2旋转,因此与不旋转的结构相比,驾驶者能够在对各把持部55进行把持的状态下使方向盘12绕第1轴线l1大幅地、例如以大于或等于90度的角度旋转。
[0098]
这里,例如,如果关注右侧的把持部55,如果该把持部55绕第1轴线l1向逆时针方向旋转,则如图13~图16所示,该把持部55对抗上述旋转转矩而向近前侧方向旋转。
[0099]
关于旋转控制机构60,盘辐部40随着旋转凸轮61与把持部55一体地向与该把持部55相同的方向即近前侧方向旋转。随着旋转凸轮61的旋转,凸轮面64绕第2轴线l2向近前侧
方向旋转。在凸轮面64,与推压件71的各接触部77接触的部位发生变化。如果各接触部位从各边界部67变换为各倾斜面65,则产生一边使得弹性部件81弹性变形(压缩)一边将推压件71朝向第1轴线l1压回的力。利用该力使得推压件71沿着第2轴线l2朝向第1轴线l1滑动。
[0100]
随着旋转凸轮61的旋转,上述力随着各倾斜面65的与各接触部77的接触部位在周向上远离各边界部67而增大。另外,随着旋转凸轮61的旋转,弹性部件81的压缩量增大,旋转转矩增大。因此,旋转转矩具有与把持部55的旋转角度相应地变化的特性。随着从中立位置向近前侧方向的把持部55的旋转角度增大,转向载荷增大。
[0101]
随着把持部55绕第2轴线l2的旋转,如果旋转凸轮61以最大旋转角度θ2旋转,则各限制壁面68与推压件71的对应的接触部77接触(参照图14、图16)。通过上述接触而限制旋转凸轮61进一步向近前侧方向旋转。与此相伴,限制把持部55超过最大旋转角度θ2而旋转。另外,此时,弹性部件81的压缩量最大,旋转转矩以及转向载荷最大。此外,推压件71的第2被限制面78向把持部55侧远离支撑壁部27的第2限制面28。
[0102]
与此相对,如果右侧的把持部55绕第1轴线l1向顺时针方向旋转,则如图17~图20所示,该把持部55对抗上述旋转转矩而向里侧方向旋转。
[0103]
关于旋转控制机构60,盘辐部40随着旋转凸轮61与把持部55一体地向与该把持部55相同的方向即里侧方向旋转。随着旋转凸轮61的旋转,凸轮面64绕第2轴线l2向里侧方向旋转。在凸轮面64,与推压件71的各接触部77接触的部位发生变化。如果各接触部位从各边界部67变换为各倾斜面66,则产生一边使得弹性部件81弹性变形、即压缩一边将推压件71向第1轴线l1压回的力。利用该力而使得推压件71沿第2轴线l2朝向第1轴线l1滑动。
[0104]
随着旋转凸轮61的旋转,上述力随着各倾斜面66的与各接触部77的接触部位在周向上远离各边界部67而增大。另外,随着旋转凸轮61的旋转,弹性部件81的压缩量增大,旋转转矩增大。因此,旋转转矩具有与把持部55的旋转角度相应地变化的特性。随着把持部55从中立位置向里侧方向的旋转角度增大,转向载荷增大。
[0105]
随着把持部55向上述里侧方向的旋转,如果旋转凸轮61旋转,则推压件71由旋转凸轮61按压而接近支撑壁部27。如果把持部55随着旋转凸轮61以最大旋转角度θ1旋转,则推压件71的第2被限制面78与支撑壁部27的第2限制面28接触(参照图20)。第2被限制面78以及第2限制面28都相对于第2轴线l2交叉、即正交。因此,通过第2被限制面78与第2限制面28的接触而限制推压件71进一步朝向第1轴线l1滑动。与此相伴,限制把持部55超过最大旋转角度θ1而旋转。另外,此时,弹性部件81的压缩量最大,旋转转矩以及转向载荷最大。
[0106]
这样,在各把持部55位于中立位置时,旋转转矩(转向载荷)最小。在各把持部55从中立位置向正反方向的任意方向旋转时,无论其旋转角度如何,旋转转矩(转向载荷)都大于中立位置处的旋转转矩(转向载荷)。因此,根据本实施方式的方向盘12,与未考虑旋转转矩以及转向载荷而无论旋转量(旋转角度)如何都恒定的专利文献1相比,转向感均提高。
[0107]
另外,如果旋转角度最大,则旋转转矩(转向载荷)最大。这样,旋转转矩(转向载荷)与第2轴线l2的周围的各把持部55的旋转角度对应,因此转向感进一步提高。
[0108]
并且,上述旋转转矩(转向载荷)具有随着各把持部55从中立位置的旋转角度的增大而逐渐增大的特性。通过对各把持部55进行把持的手而能够使驾驶者凭直觉感受到驾驶者使各把持部55绕第2轴线l2大幅旋转,能够更进一步提高转向感。
[0109]
这里,如上所述,在驾驶者使位于中立位置的各把持部55绕第1轴线l1旋转时,在
使各把持部55向里侧方向旋转的情况下,与根据手腕的构造而使其向近前侧方向旋转的情况相比,能够使其更大幅度地旋转。
[0110]
关于这一点,在本实施方式中,各把持部55从中立位置向里侧方向的最大旋转角度θ1由第1限制部83限制。各把持部55从中立位置向近前侧方向的最大旋转角度θ2由第2限制部85规定。而且,向里侧方向的最大旋转角度θ1规定为大于向近前侧方向的最大旋转角度θ2。因此,在各把持部55绕第1轴线l1大幅旋转的情况下,能够使各把持部55与近前侧方向相比而向里侧方向更大幅地旋转。
[0111]
另外,通过各把持部55绕各第2轴线l2的旋转,能够减轻施加于对各把持部55进行把持的驾驶者的手腕的负荷,两个把持部55的操作性提高。另外,不易引起在使得各把持部55向里侧方向更大幅地旋转的中途对旋转的限制,能够抑制因旋转限制而产生托底(bottoming)。因此,能够使各把持部55绕第2轴线l2顺畅地旋转,进而能够使方向盘12绕第1轴线l1顺畅地旋转。
[0112]
这里,通常,关于应用了线控转向系统的车辆,方向盘的转向区域约为
±
150度。在本实施方式中,能够使各把持部55从中立位置向近前侧方向最大以约50度旋转,能够向里侧方向最大以约130度旋转。因此,通过使各把持部55绕各第2轴线l2旋转,能够使方向盘12绕第1轴线l1以约
±
180度旋转。因此,本实施方式的方向盘12适合于应用了线控转向系统的车辆的转向。
[0113]
根据上述状态,如果由驾驶者施加于各把持部55的上述方向的力减弱,则两个把持部55、两个盘辐部40、凸台部20以及转向轴11绕第1轴线l1向上述方向的相反方向旋转。针对各把持部55,施加有要恢复为上述直行时的位置的力的情况也一样。车辆的行进方向恢复为直行方向。以上述第1轴线l1为中心的各把持部55的旋转伴随着以各第2轴线l2为中心的各把持部55的上述方向的相反方向的旋转而进行。
[0114]
关于各旋转控制机构60,各盘辐部40随着各旋转凸轮61与各把持部55一体地向上述方向的相反方向旋转。随着各旋转凸轮61的旋转,凸轮面64绕第2轴线l2向上述方向的相反方向旋转。在各凸轮面64的倾斜面65、66,与推压件71的对应的接触部77接触的部位变化,各边界部67接近对应的接触部77。与此相伴,一边使得弹性部件81发生弹性变形即压缩一边将推压件71朝向第1轴线l1压回的力减小。如图7、图8、图11以及图12所示,该力在每个凸轮面64的各边界部67与对应的接触部77接触时最小。
[0115]
这样,使各把持部55绕各第2轴线l2旋转时的转向载荷随着接近中立位置而减小。因此,与无论旋转量如何而上述转向载荷都恒定的情况相比,两个把持部55的转向感提高。
[0116]
另外,为了使车辆的行进方向恢复为直行方向,如果各把持部55绕第1轴线l1旋转至凸台部20的左右两侧的部位,则在车辆直行时各边界部67与推压件71的各接触部77接触而使得各把持部55恢复为中立位置。
[0117]
因此,驾驶者仅使各把持部55绕第1轴线l1旋转即可。与使各把持部55绕第1轴线l1旋转的操作不同,也可以不进行使各把持部55恢复为中立位置的操作,关于这一点,两个把持部55的操作性也提高。
[0118]
根据本实施方式,除了上述效果以外,还能够获得下面的效果。
[0119]
·
各第2轴线l2周围的各把持部55的旋转转矩与弹性部件81(压缩螺旋弹簧)的压缩量对应。随着压缩量增大,旋转转矩增大。
[0120]
因此,例如,将压缩螺旋弹簧变更为弹性常数不同的压缩螺旋弹簧而能够变更压缩量。另外,改变倾斜面65、66相对于与各第2轴线l2正交的面p1的倾斜角度而能够变更压缩量。
[0121]
因此,通过改变弹性常数以及倾斜角度中的至少一者,能够改变压缩螺旋弹簧的压缩量,能够以低成本变更各把持部55绕各第2轴线l2的旋转角度与旋转转矩的关系、即特性。
[0122]
·
在本实施方式中,针对每个推压件71设置有2个接触部77。两个接触部77配置于隔着第2轴线l2而相对的部位。在凸轮面64设置有2组倾斜面65、66。将每组边界部67设定于隔着第2轴线l2而相对的部位。各接触部77与各组倾斜面65、66接触。
[0123]
因此,与在推压件71仅设置有1个接触部77、且在旋转凸轮61仅设置有1组倾斜面65、66的情况相比,能够将接触部77以稳定的状态按压于凸轮面64。
[0124]
·
在本实施方式中,使在推压件71的前部形成的平坦的第1被限制面76与在凸台部20的支撑部23形成的平坦的第1限制面25接触,由此限制推压件71绕第2轴线l2旋转(参照图2)。因此,与将推压件限制推压件71的上述旋转的机构与推压件71以及凸台部20分体地设置的情况相比,能够减少旋转控制机构60的部件件数。另外,能够实现旋转控制机构60的小型化,能够提高搭载性。
[0125]
·
在本实施方式中,在推压件71的内部(大径孔部74)配置有弹性部件81的多个部分(参照图10)。因此,与将弹性部件81配置于推压件71的外部的情况相比,能够实现旋转控制机构60的小型化,在这一点上也能够提高搭载性。
[0126]
·
在本实施方式中,使得形成于推压件71的第2被限制面78随着该推压件71的滑动而与支撑壁部27的第2限制面28接触,由此规定把持部55从中立位置向里侧方向旋转时的最大旋转角度θ1。因此,即使在要对把持部55施加使其绕第2轴线l2旋转的较大的力的情况下,也能够限制超过最大旋转角度θ1而旋转。
[0127]
其理由如下。在本实施方式中,推压件71的一个侧面中的插入孔72的周围的部分设为第2被限制面78。在支撑壁部27的与支撑壁部35相对的面中,插入孔31(大径孔部33)周围的部分设为第2限制面28。因此,作为第2被限制面78以及第2限制面28,能够确保较大的面积,能够由支撑壁部27的较大的第2限制面28挡住推压件71的较大的第2被限制面78。
[0128]
此外,上述实施方式还可以作为以下面的方式变更的变形例而实施。上述实施方式以及下面的变形例可以在技术上不矛盾的范围内彼此组合实施。
[0129]
·
各把持部55可以在从中立位置向里侧方向旋转时以与从中立位置向近前侧方向旋转时不同的特性产生旋转转矩。如上所述,在使各把持部55绕第1轴线l1旋转时,能够根据旋转的方向而使操作载荷以及转向感不同。
[0130]
·
推压件71的接触部77的数量可以变更为1个或者大于或等于3个。在该情况下,倾斜面65、66的组合的数量变更为与接触部77的数量相同的数量。
[0131]
·
倾斜面65、66的倾斜角度可以根据第2轴线l2的周围的位置而不同。例如,倾斜面65、66可以以相对于上述面p1倾斜为条件而由以向沿着第2轴线l2的方向鼓出的方式弯曲的弯曲面、或者以凹陷的方式弯曲的弯曲面构成。
[0132]
根据上述变形例,能够改变随着把持部55的旋转而变化的转向载荷的特性。
[0133]
·
作为弹性部件81,可以使用与压缩螺旋弹簧不同种类的弹簧。
[0134]
另外,作为弹性部件81,可以以能够将推压件71朝向旋转凸轮61预紧为条件而使用与弹簧不同的部件。
[0135]
·
第2被限制面78以及第2限制面28可以相对于第2轴线l2以与正交不同的角度相交叉。
[0136]
·
旋转凸轮61的凸轮面64可以形成于与上述实施方式相反侧的面、即把持部55侧的面。在该情况下,推压件71以及弹性部件81配置为比旋转凸轮61更靠把持部55侧。利用弹性部件81朝向第1轴线l1对推压件71进行预紧,将接触部77按压于凸轮面64。
[0137]
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凸轮面64的倾斜面65、66可以隔着边界部67而在周向上分离,该边界部67可以由相对于上述面p1平行的面构成。
[0138]
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为了规定位于中立位置的把持部55的近前侧方向的最大旋转角度θ2,旋转控制机构60可以取代直接限制第2轴线l2的周围的旋转凸轮61的旋转而限制推压件71的滑动。
[0139]
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为了规定位于中立位置的把持部55的里侧方向的最大旋转角度θ1,旋转控制机构60可以取代限制推压件71的滑动而直接限制第2轴线l2的周围的旋转凸轮61的旋转。
[0140]
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上述方向盘还可以应用于除了车辆以外的任意交通工具、例如飞机、船舶的转向装置的方向盘。
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