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JP6489591B1 - Steering device and traveling vehicle - Google Patents

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JP6489591B1
JP6489591B1 JP2017232436A JP2017232436A JP6489591B1 JP 6489591 B1 JP6489591 B1 JP 6489591B1 JP 2017232436 A JP2017232436 A JP 2017232436A JP 2017232436 A JP2017232436 A JP 2017232436A JP 6489591 B1 JP6489591 B1 JP 6489591B1
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三智郎 赤尾
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真基 仲田
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浩平 成瀬
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Abstract

【課題】部品費用を削減することが可能なステアリング装置および当該ステアリング装置を備えた走行車両を提供する。【解決手段】ステアバイワイヤ方式のステアリング装置1Aであって、ハンドル軸2と、弾性カップリング3と、弾性カップリング3を介してハンドル軸2に接続されたブレーキ軸4と、ハウジング5と、作動時にブレーキ軸4を固定する電磁ブレーキ6と、電磁ブレーキ6の作動/解除を切り替える制御部と、ハンドル軸の回転角度を検出する回転角度検出器7と、を備える。制御部は、回転角度が所定の限界角度に達した場合に電磁ブレーキ6を作動させ、回転角度が限界角度以下の場合に電磁ブレーキ6を解除させる。【選択図】図1A steering device capable of reducing parts cost and a traveling vehicle provided with the steering device. A steering device (1A) of a steer-by-wire system, comprising: a handle shaft (2), an elastic coupling (3), a brake shaft (4) connected to the handle shaft (2) via an elastic coupling (3); An electromagnetic brake 6 for fixing the brake shaft 4, a control unit for switching on / off the electromagnetic brake 6, and a rotation angle detector 7 for detecting the rotation angle of the handle shaft are provided. The control unit operates the electromagnetic brake 6 when the rotation angle reaches a predetermined limit angle, and releases the electromagnetic brake 6 when the rotation angle is equal to or less than the limit angle. [Selected figure] Figure 1

Description

本発明は、ステアリング装置および当該ステアリング装置を備えた走行車両に関する。   The present invention relates to a steering device and a traveling vehicle provided with the steering device.

走行車両に搭載されるステアリング装置は、運転者のハンドル操作を操舵機構に機械的に伝達する方式と、電気的に伝達するステアバイワイヤ方式とに大別される。ステアバイワイヤ方式は、前者の方式に比べ、車両を軽量化することができ、車両におけるハンドルと操舵機構のレイアウトの自由度を増やすことができる。   A steering apparatus mounted on a traveling vehicle is roughly classified into a system for mechanically transmitting a steering wheel operation of a driver to a steering mechanism and a steer-by-wire system for electrically transmitting the steering wheel operation. The steer-by-wire system can reduce the weight of the vehicle and can increase the degree of freedom in the layout of the steering wheel and the steering mechanism in the vehicle, as compared with the former system.

ステアバイワイヤ方式の従来のステアリング装置としては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1に記載のステアリング装置は、ハンドル軸と、ブレーキ軸と、電磁ブレーキと、電磁ブレーキを制御する制御部と、ブレーキ軸の回転を検出する検出器と、ハンドル軸の回転を検出する検出器とを備える。   As a conventional steering device of a steer-by-wire system, for example, the one described in Patent Document 1 is known. The steering apparatus described in Patent Document 1 includes a handle shaft, a brake shaft, an electromagnetic brake, a control unit that controls the electromagnetic brake, a detector that detects the rotation of the brake shaft, and a detection that detects the rotation of the handle shaft. And the

上記従来のステアリング装置では、ブレーキ軸は弾性カップリングを介してハンドル軸に連結されている。上記従来のステアリング装置では、ステアリングエンドで運転者がハンドルを手放すと、弾性カップリングの復元力によりハンドル軸が中立位置に戻り、電磁ブレーキが解除される。これにより、電磁ブレーキが作動し続けることによる電磁ブレーキの加熱を抑制することができる。   In the above-mentioned conventional steering device, the brake shaft is connected to the handle shaft via an elastic coupling. In the above-described conventional steering apparatus, when the driver releases the steering wheel at the steering end, the steering shaft is returned to the neutral position by the restoring force of the elastic coupling, and the electromagnetic brake is released. Thereby, heating of the electromagnetic brake due to the electromagnetic brake continuing to operate can be suppressed.

特開2016−16779号公報JP, 2016-16779, A

しかしながら、上記従来のステアリング装置は、比較的高価な2つの検出器(ブレーキ軸の回転を検出する検出器とハンドル軸の回転を検出する検出器)を備えるため、部品費用が増大するという問題がある。   However, the above-mentioned conventional steering device has a problem that parts cost increases because it comprises two relatively expensive detectors (a detector for detecting the rotation of the brake shaft and a detector for detecting the rotation of the handle shaft) is there.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、部品費用を削減することが可能なステアリング装置および当該ステアリング装置を備えた走行車両を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a steering device capable of reducing parts cost and a traveling vehicle provided with the steering device.

上記課題を解決するために、本発明に係るステアリング装置は、
ステアバイワイヤ方式のステアリング装置であって、
一端側にハンドルが接続されるハンドル軸と、
前記ハンドル軸の他端側に設けられた弾性カップリングと、
前記弾性カップリングを介して一端側が前記ハンドル軸に接続されたブレーキ軸と、
前記ハンドル軸の前記他端側、前記弾性カップリングおよび前記ブレーキ軸の前記一端側を収容するハウジングと、
作動時に前記ブレーキ軸を固定する電磁ブレーキと、
前記電磁ブレーキの作動/解除を切り替える制御部と、
前記ハンドル軸の回転角度を検出する回転角度検出器と、
前記ブレーキ軸と前記ハウジングとの間に設けられた軸受と、
前記ブレーキ軸の他端側に設けられた回転抵抗器と、を備え、
前記制御部は、前記回転角度が所定の限界角度に達した場合に前記電磁ブレーキを作動させ、前記回転角度が前記限界角度以下の場合に前記電磁ブレーキを解除させ
前記軸受は、前記ブレーキ軸の軸方向に延びる軸受部と、前記軸受部の一端に設けられた鍔部と、を有し、
前記ブレーキ軸は、前記鍔部の一方側の面に当接する第1面を有し、
前記ハウジングは、前記鍔部を挟んで前記第1面に対向し、前記鍔部の他方側の面に当接する第2面を有し、
前記回転抵抗器は、前記第1面が前記第2面に近づく方向の弾性力を前記ブレーキ軸に付与することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned subject, the steering device concerning the present invention is:
Stair-by-wire steering system,
A handle shaft to which a handle is connected at one end side,
An elastic coupling provided on the other end side of the handle shaft;
A brake shaft whose one end is connected to the handle shaft via the elastic coupling;
A housing for receiving the other end of the handle shaft, the resilient coupling, and the one end of the brake shaft;
An electromagnetic brake that fixes the brake shaft when actuated;
A control unit that switches on / off of the electromagnetic brake;
A rotation angle detector for detecting a rotation angle of the handle shaft;
A bearing provided between the brake shaft and the housing;
And a rotation resistor provided on the other end side of the brake shaft ,
The control unit operates the electromagnetic brake when the rotation angle reaches a predetermined limit angle, and releases the electromagnetic brake when the rotation angle is equal to or less than the limit angle .
The bearing has a bearing portion extending in the axial direction of the brake shaft, and a collar portion provided at one end of the bearing portion.
The brake shaft has a first surface that abuts on a surface on one side of the buttocks,
The housing has a second surface opposite to the first surface across the ridge portion and in contact with the other surface of the ridge portion,
The rotary resistor applies an elastic force in a direction in which the first surface approaches the second surface to the brake shaft .

上記ステアリング装置において、
前記弾性カップリングは、前記回転角度が前記限界角度に達した状態で前記ハンドルの回転操作が解除されると、前記ハンドル軸を所定の中立位置に戻すことが好ましい。
In the above steering apparatus,
It is preferable that the elastic coupling return the handle shaft to a predetermined neutral position when the rotational operation of the handle is released with the rotational angle reaching the limit angle.

上記ステアリング装置は、
前記ハンドル軸に設けられた第1歯車と、
前記第1歯車と噛みあう第2歯車と、を備え、
前記回転角度検出器は、前記第2歯車の回転角度を検出する構成にすることができる。
The above steering device
A first gear provided on the handle shaft;
A second gear meshing with the first gear;
The rotation angle detector may be configured to detect a rotation angle of the second gear.

上記課題を解決するために、本発明に係る走行車両は、
上記いずれかのステアリング装置を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned subject, a traveling vehicle concerning the present invention,
A steering apparatus according to any one of the above is provided.

本発明によれば、部品費用を削減することが可能なステアリング装置および当該ステアリング装置を備えた走行車両を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a steering device capable of reducing parts cost and a traveling vehicle provided with the steering device.

本発明の第1実施形態に係るステアリング装置を示す図である。It is a figure showing the steering device concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1のA−A’線における断面図であって、(A)はハンドルが中立状態のときの図、(B)はハンドルを右に10°回転させたときの図、(C)はハンドルを左に10°回転させたときの図である。It is a sectional view in the AA 'line of Drawing 1, and (A) is a figure when a steering wheel is in a neutral state, (B) is a figure when rotating a steering wheel 10 degrees to the right, (C) is a steering wheel Is rotated 10 ° to the left. 第1実施形態に係る回転角度検出器の角度検出特性を示す図である。It is a figure which shows the angle detection characteristic of the rotation angle detector which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態に係るステアリング装置を示す図である。It is a figure showing the steering device concerning a 2nd embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照して、本発明に係るステアリング装置および当該ステアリング装置を備えた走行車両の実施形態について説明する。   Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of a steering apparatus according to the present invention and a traveling vehicle provided with the steering apparatus will be described.

[第1実施形態]
図1に、本発明の第1実施形態に係るステアバイワイヤ方式のステアリング装置1Aを示す。
First Embodiment
FIG. 1 shows a steer-by-wire steering apparatus 1A according to a first embodiment of the present invention.

ステアリング装置1Aは、フォークリフトや搬送車などの走行車両に備えられる。走行車両は、運転者により操作されるハンドルと、操舵輪と、操舵輪の操舵角を変化させる操舵機構とを備える。ステアリング装置1Aは、運転者によるハンドルの回転操作を操舵機構に電気的に伝達する。   The steering device 1A is provided in a traveling vehicle such as a forklift and a transport vehicle. The traveling vehicle includes a steering wheel operated by a driver, steered wheels, and a steering mechanism that changes the steering angle of the steered wheels. The steering device 1A electrically transmits the rotation operation of the steering wheel by the driver to the steering mechanism.

ステアリング装置1Aは、ハンドル軸2と、弾性カップリング3と、ブレーキ軸4と、ハウジング5と、電磁ブレーキ6と、回転角度検出器7と、制御部(図示略)とを備える。制御部は、例えば、マイコンで構成され、ハウジング5から離れた位置に設けられる。   The steering device 1A includes a handle shaft 2, an elastic coupling 3, a brake shaft 4, a housing 5, an electromagnetic brake 6, a rotation angle detector 7, and a control unit (not shown). The control unit is, for example, a microcomputer and is provided at a position away from the housing 5.

ハンドル軸2は、一端側(上端側)にハンドルが接続される。運転者によるハンドルの回転操作が行われると、ハンドル軸2は、ハンドルとともに回転する。ハンドル軸2の他端側(下端側)には、弾性カップリング3を介してブレーキ軸4が接続される。また、ハンドル軸2は、他端側に向かって突出しているピン2aを有する(図2参照)。   The handle shaft 2 is connected to one end side (upper end side). When the driver rotates the steering wheel, the steering wheel shaft 2 rotates with the steering wheel. The brake shaft 4 is connected to the other end side (lower end side) of the handle shaft 2 via an elastic coupling 3. In addition, the handle shaft 2 has a pin 2a protruding toward the other end (see FIG. 2).

弾性カップリング3は、弾性部材を有し、当該弾性部材を介してハンドル軸2の回転をブレーキ軸4に伝達する。弾性カップリング3は、ハンドル軸2とブレーキ軸4との間に所定角度のあそびを持たせている。   The elastic coupling 3 has an elastic member, and transmits the rotation of the handle shaft 2 to the brake shaft 4 via the elastic member. The elastic coupling 3 has a play of a predetermined angle between the handle shaft 2 and the brake shaft 4.

具体的には、図2(A)に示すように、弾性カップリング3は、U字形状の板ばね(弾性部材)3aと、ハンドル軸2に連結された止め輪3bと、を有する。図2(A)に示す中立状態(ハンドルが中立位置の状態)では、ハンドル軸2から突出したピン2aは、板ばね3aに接触していない。   Specifically, as shown in FIG. 2A, the elastic coupling 3 has a U-shaped plate spring (elastic member) 3 a and a retaining ring 3 b connected to the handle shaft 2. In the neutral state (the state in which the handle is in the neutral position) shown in FIG. 2A, the pin 2a projecting from the handle shaft 2 is not in contact with the leaf spring 3a.

ハンドルを中立状態から右に10°回転させると、図2(B)に示すように、ハンドル軸2およびピン2aが右に10°回転して、板ばね3aを弾性変形させる。このとき、ブレーキ軸4は、まだ回転していない。図2(B)の状態から、ハンドルをさらに右に回転させると、ハンドル軸2とともにブレーキ軸4も右に回転する。   When the handle is rotated 10 ° to the right from the neutral state, as shown in FIG. 2B, the handle shaft 2 and the pin 2a are rotated to the right by 10 ° to elastically deform the leaf spring 3a. At this time, the brake shaft 4 is not yet rotated. When the steering wheel is further rotated to the right from the state of FIG. 2B, the brake shaft 4 also rotates to the right together with the steering wheel shaft 2.

同様に、ハンドルを中立状態から左に10°回転させると、図2(C)に示すように、ハンドル軸2およびピン2aが左に10°回転して、板ばね3aを弾性変形させる。このとき、ブレーキ軸4は、まだ回転していない。図2(C)の状態から、ハンドルをさらに左に回転させると、ハンドル軸2とともにブレーキ軸4も左に回転する。   Similarly, when the handle is rotated by 10 ° to the left from the neutral state, as shown in FIG. 2C, the handle shaft 2 and the pin 2a are rotated to the left by 10 ° to elastically deform the leaf spring 3a. At this time, the brake shaft 4 is not yet rotated. When the steering wheel is further rotated to the left from the state shown in FIG. 2C, the brake shaft 4 is also rotated to the left together with the steering wheel shaft 2.

電磁ブレーキ6が作動している状態で運転者によるハンドルの回転操作が解除されると(運転者がハンドルを手放すと)、弾性カップリング3は、板ばね3a(弾性部材)の復元力によりハンドル軸2を所定の中立位置に戻す。また、電磁ブレーキ6の作動時でも、運転者がハンドルを中立位置から離れる方向に力強く回転させると、ハンドルおよびハンドル軸2は中立位置から離れる方向にわずかに回転する。このため、回転角度検出器7は、限界角度からの回転方向を検出することができる。   When the driver cancels the turning operation of the steering wheel while the electromagnetic brake 6 is in operation (when the driver releases the steering wheel), the elastic coupling 3 is moved by the restoring force of the leaf spring 3a (elastic member). The axis 2 is returned to the predetermined neutral position. Further, even when the electromagnetic brake 6 is actuated, when the driver strongly rotates the steering wheel away from the neutral position, the steering wheel and the steering shaft 2 slightly rotate in the direction away from the neutral position. Therefore, the rotational angle detector 7 can detect the rotational direction from the limit angle.

ブレーキ軸4は、一端側(上端側)に弾性カップリング3が接続され、他端側(下端側)に電磁ブレーキ6が接続される。   The elastic coupling 3 is connected to one end side (upper end side) of the brake shaft 4, and the electromagnetic brake 6 is connected to the other end side (lower end side).

ハウジング5は、ハンドル軸2の他端側、弾性カップリング3、ブレーキ軸4の一端側、および回転角度検出器7を収容する。ハウジング5とハンドル軸2との間には、オイルシール8および転がり軸受が設けられている。ハウジング5とブレーキ軸4との間にも、転がり軸受が設けられている。   The housing 5 accommodates the other end side of the handle shaft 2, the elastic coupling 3, one end side of the brake shaft 4, and the rotation angle detector 7. An oil seal 8 and a rolling bearing are provided between the housing 5 and the handle shaft 2. A rolling bearing is also provided between the housing 5 and the brake shaft 4.

電磁ブレーキ6は、ブレーキ軸4の他端側(下端側)で、かつハウジング5の下側外周面に当接している。電磁ブレーキ6は、作動時にブレーキ軸4を固定して回転不能にし、解除時にブレーキ軸4を開放して回転可能にする。   The electromagnetic brake 6 is in contact with the lower outer peripheral surface of the housing 5 on the other end side (lower end side) of the brake shaft 4. The electromagnetic brake 6 fixes the brake shaft 4 to be non-rotatable when activated, and releases the brake shaft 4 to be rotatable when released.

回転角度検出器7は、ハンドル軸2の回転角度を検出する。回転角度検出器7は、例えば、図3に示す角度検出特性をもった2出力のポテンショメータを使用することができる。同図に示すように、回転角度検出器7は、検出角度0°〜360°に対応した第1出力電圧信号(出力1)および第2出力電圧信号(出力2)を制御部に出力する。第1出力電圧信号と第2出力電圧信号は、180°位相が異なる。   The rotation angle detector 7 detects the rotation angle of the handle shaft 2. The rotation angle detector 7 can use, for example, a two-output potentiometer having an angle detection characteristic shown in FIG. As shown to the same figure, the rotation angle detector 7 outputs the 1st output voltage signal (output 1) and 2nd output voltage signal (output 2) corresponding to detection angle 0 degree-360 degrees to a control part. The first output voltage signal and the second output voltage signal are 180 degrees out of phase.

ハンドル軸2の回転は、第1歯車9aおよび第2歯車9bを介して、回転角度検出器7に伝達される。第1歯車9aは、ハンドル軸2に設けられている。第2歯車9bは、第1歯車9aと噛みあうように、ハンドル軸2とは別の軸上に設けられている。回転角度検出器7は、第2歯車9bの回転角度を検出することで、ハンドル軸2の回転角度を検出する。   The rotation of the handle shaft 2 is transmitted to the rotation angle detector 7 via the first gear 9a and the second gear 9b. The first gear 9 a is provided on the handle shaft 2. The second gear 9 b is provided on an axis different from the handle shaft 2 so as to mesh with the first gear 9 a. The rotation angle detector 7 detects the rotation angle of the handle shaft 2 by detecting the rotation angle of the second gear 9 b.

制御部は、電磁ブレーキ6および回転角度検出器7と通信可能に構成され、回転角度検出器7の検出結果に基づいて電磁ブレーキ6の作動/解除を切り替える。   The control unit is configured to be able to communicate with the electromagnetic brake 6 and the rotation angle detector 7, and switches the operation / release of the electromagnetic brake 6 based on the detection result of the rotation angle detector 7.

具体的には、制御部は、回転角度検出器7の第1出力電圧信号(出力1)および第2出力電圧信号(出力2)に基づいて、ハンドル軸2の回転角度を特定する。次いで、制御部は、限界角度とハンドル軸2の回転角度とを比較する。走行車両が複数の走行モードを有する場合、制御部は、走行モードを特定した上で、特定した走行モードにおける限界角度とハンドル軸2の回転角度とを比較する。   Specifically, the control unit specifies the rotation angle of the handle shaft 2 based on the first output voltage signal (output 1) and the second output voltage signal (output 2) of the rotation angle detector 7. Then, the control unit compares the limit angle with the rotation angle of the handle shaft 2. When the traveling vehicle has a plurality of traveling modes, the control unit identifies the traveling mode, and then compares the limit angle in the identified traveling mode with the rotation angle of the handle shaft 2.

例えば、走行車両が全方向フォークリフトの場合、走行モードには、通常移動モード、平行移動モード、斜め移動モードなどが含まれる。限界角度は、走行モードごとに異なる。制御部は、各走行モードに対応した限界角度を予め記憶している。   For example, when the traveling vehicle is an omnidirectional forklift, the traveling mode includes a normal movement mode, a parallel movement mode, an oblique movement mode, and the like. The limit angle is different for each driving mode. The control unit stores in advance the limit angle corresponding to each traveling mode.

制御部は、所定の限界角度とハンドル軸2の回転角度とを比較した結果、回転角度が限界角度に達していた場合に電磁ブレーキ6を作動させ、回転角度が限界角度以下の場合に電磁ブレーキ6を作動させない(解除させる)。   As a result of comparing the predetermined limit angle with the rotation angle of the handle shaft 2, the control unit operates the electromagnetic brake 6 when the rotation angle reaches the limit angle, and the electromagnetic brake when the rotation angle is less than the limit angle. Do not operate 6 (cancel).

電磁ブレーキ6が作動している状態で運転者によるハンドルの回転操作が解除されると(運転者がハンドルを手放すと)、弾性カップリング3によりハンドル軸2が中立位置に戻ろうとする。ハンドル軸2が中立位置に戻る過程でハンドルの回転角度が限界角度以下になるので、制御部は、電磁ブレーキ6を解除させる。このため、電磁ブレーキ6が作動し続けることによる電磁ブレーキ6の加熱を抑制することができ、運転者はハンドル操作をスムーズに行うことができる。   When the turning operation of the steering wheel by the driver is released (when the driver releases the steering wheel) while the electromagnetic brake 6 is in operation, the steering wheel shaft 2 tends to return to the neutral position by the elastic coupling 3. In the process of returning the steering wheel shaft 2 to the neutral position, the control unit releases the electromagnetic brake 6 because the rotation angle of the steering wheel becomes equal to or less than the limit angle. Therefore, it is possible to suppress the heating of the electromagnetic brake 6 due to the electromagnetic brake 6 continuing to operate, and the driver can operate the steering wheel smoothly.

本実施形態に係るステアリング装置1Aでは、制御部は、ハンドル軸2の回転角度のみに基づいて電磁ブレーキ6の作動/解除を切り替えるよう構成されている。言い換えれば、ステアリング装置1Aは、電磁ブレーキ6の作動/解除の判断を1つの検出器(回転角度検出器7)に基づいて行っているので、2つの検出器を備える従来のステアリング装置と比較して、部品費用を削減することができる。   In the steering apparatus 1A according to the present embodiment, the control unit is configured to switch the operation / release of the electromagnetic brake 6 based on only the rotation angle of the steering wheel shaft 2. In other words, since the steering device 1A determines the operation / release of the electromagnetic brake 6 based on one detector (rotational angle detector 7), the steering device 1A is compared with a conventional steering device having two detectors. Component costs can be reduced.

[第2実施形態]
図4に、本発明の第2実施形態に係るステアリング装置1Bを示す。
Second Embodiment
FIG. 4 shows a steering apparatus 1B according to a second embodiment of the present invention.

ステアリング装置1Bは、第1実施形態のステアリング装置1Aと同様に、フォークリフトや搬送車などの走行車両に備えられる。走行車両は、運転者により操作されるハンドルと、操舵輪と、操舵輪の操舵角を変化させる操舵機構とを備える。ステアリング装置1Bは、運転者によるハンドルの回転操作を操舵機構に電気的に伝達する。   The steering device 1B is provided in a traveling vehicle such as a forklift and a transport vehicle, as in the steering device 1A of the first embodiment. The traveling vehicle includes a steering wheel operated by a driver, steered wheels, and a steering mechanism that changes the steering angle of the steered wheels. The steering device 1B electrically transmits the rotation operation of the steering wheel by the driver to the steering mechanism.

ステアリング装置1Bは、すべり軸受10および回転抵抗器20を備える点、ブレーキ軸4が第1面4aを有し、ハウジング5が第2面5aを有する点、を除いて第1実施形態のステアリング装置1Aと共通している。   The steering apparatus 1B is the steering apparatus according to the first embodiment except that the steering apparatus 1B includes the slide bearing 10 and the rotation resistor 20, and that the brake shaft 4 has the first surface 4a and the housing 5 has the second surface 5a. It is common with 1A.

すべり軸受10は、ブレーキ軸4とハウジング5との間に設けられている。すべり軸受10は、ブレーキ軸4の軸方向に延びる円筒状の軸受部11と、軸受部11の一端(上端)に設けられた円環状の鍔部12と、を有する。   The slide bearing 10 is provided between the brake shaft 4 and the housing 5. The slide bearing 10 has a cylindrical bearing portion 11 extending in the axial direction of the brake shaft 4 and an annular collar portion 12 provided at one end (upper end) of the bearing portion 11.

ブレーキ軸4の第1面4aは、鍔部12の一方側の面(上面)に当接する円環状の平面である。ハウジング5の第2面5aは、鍔部12を挟んで第1面4aに対向し、鍔部12の他方側の面(下面)に当接する円環状の平面である。   The first surface 4 a of the brake shaft 4 is an annular flat surface that abuts the surface (upper surface) on one side of the heel portion 12. The second surface 5 a of the housing 5 is an annular flat surface opposed to the first surface 4 a with the collar 12 interposed therebetween and in contact with the other surface (lower surface) of the collar 12.

回転抵抗器20は、ブレーキ軸4に連結された連結軸部21と、連結軸部21に下方向の弾性力を付与する弾性部22とを有する。   The rotation resistor 20 includes a connecting shaft portion 21 connected to the brake shaft 4 and an elastic portion 22 that applies a downward elastic force to the connecting shaft portion 21.

連結軸部21は、ブレーキ軸4の軸方向に延び、一端側(上端側)がブレーキ軸4の他端側(下端側)に連結されている。例えば、連結軸部21を下方向に引っ張ると、ブレーキ軸4も下方向に引っ張られる。連結軸部21の他端側(下端側)には、弾性部22を圧縮状態に維持するための固定部23が設けられている。   The connecting shaft portion 21 extends in the axial direction of the brake shaft 4, and one end side (upper end side) is connected to the other end side (lower end side) of the brake shaft 4. For example, when the connecting shaft portion 21 is pulled downward, the brake shaft 4 is also pulled downward. At the other end side (lower end side) of the connecting shaft portion 21, a fixing portion 23 for maintaining the elastic portion 22 in a compressed state is provided.

弾性部22は、例えば、連結軸部21の軸周りに設けられたコイルばねである。弾性部22は、第1面4aが第2面5aに近づく方向の弾性力(下方向の弾性力)を、連結軸部21の固定部23に付与する。弾性力は、連結軸部21を介してブレーキ軸4に伝達する。すなわち、弾性部22は、第1面4aが第2面5aに近づく方向の弾性力(下方向の弾性力)をブレーキ軸4に付与することになる。   The elastic portion 22 is, for example, a coil spring provided around the axis of the connecting shaft portion 21. The elastic portion 22 applies an elastic force (a downward elastic force) in the direction in which the first surface 4 a approaches the second surface 5 a to the fixing portion 23 of the connecting shaft portion 21. The elastic force is transmitted to the brake shaft 4 via the connecting shaft portion 21. That is, the elastic portion 22 applies, to the brake shaft 4, an elastic force (a downward elastic force) in the direction in which the first surface 4a approaches the second surface 5a.

固定部23は、連結軸部21の軸方向に移動可能に構成されている。固定部23を連結軸部21の上方向に移動させることで、弾性部22の圧縮状態が強まり、弾性部22の弾性力が大きくなる。一方、固定部23を連結軸部21の下方向に移動させることで、弾性部22の圧縮状態が弱まり、弾性部22の弾性力が小さくなる。   The fixing portion 23 is configured to be movable in the axial direction of the connecting shaft portion 21. By moving the fixing portion 23 upward in the connecting shaft portion 21, the compression state of the elastic portion 22 is strengthened, and the elastic force of the elastic portion 22 is increased. On the other hand, by moving the fixing portion 23 downward in the connecting shaft portion 21, the compression state of the elastic portion 22 is weakened and the elastic force of the elastic portion 22 is reduced.

弾性部22の弾性力によりブレーキ軸4の第1面4aがハウジング5の第2面5aに近づくと、第1面4aおよび第2面5aで鍔部12を挟み込む力が強まり、ブレーキ軸4の回転時に鍔部12で生じる摩擦力が大きくなる。鍔部12で生じる摩擦力は、ブレーキ軸4の回転の抵抗になり、ブレーキ軸4に弾性カップリング3を介して接続されたハンドル軸2の回転の抵抗になる。したがって、本実施形態に係るステアリング装置1Bによれば、ハンドルの回転に抵抗をもたせ、運転者によるハンドルの回転操作のフィーリングを向上させることができる。   When the first surface 4 a of the brake shaft 4 approaches the second surface 5 a of the housing 5 due to the elastic force of the elastic portion 22, the force holding the flange 12 between the first surface 4 a and the second surface 5 a becomes stronger. The friction force generated at the heel 12 during rotation is increased. The frictional force generated at the heel portion 12 is a resistance to the rotation of the brake shaft 4 and a resistance to the rotation of the handle shaft 2 connected to the brake shaft 4 via the elastic coupling 3. Therefore, according to the steering device 1B according to the present embodiment, the rotation of the steering wheel can be resisted, and the feeling of the rotation operation of the steering wheel by the driver can be improved.

また、本実施形態に係るステアリング装置1Bによれば、第1実施形態のステアリング装置1Aと同様に、電磁ブレーキ6の作動/解除の判断を1つの検出器(回転角度検出器7)に基づいて行っているので、2つの検出器を備える従来のステアリング装置と比較して、部品費用を削減することができる。   Further, according to the steering apparatus 1B according to the present embodiment, similarly to the steering apparatus 1A of the first embodiment, the determination of the activation / cancellation of the electromagnetic brake 6 is made based on one detector (rotational angle detector 7) As it is done, parts costs can be reduced compared to conventional steering systems with two detectors.

[変形例]
以上、本発明に係るステアリング装置および当該ステアリング装置を備えた走行車両の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。
[Modification]
Although the embodiments of the steering apparatus according to the present invention and the traveling vehicle provided with the steering apparatus have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.

回転角度検出器7は、ハンドル軸2の回転角度を検出するのであれば、適宜構成を変更できる。すなわち、図3に示す角度検出特性をもった2出力のポテンショメータ以外の任意の検出器を使用することができる。   If the rotation angle detector 7 detects the rotation angle of the handle shaft 2, the configuration can be changed as appropriate. That is, any detector other than the two-output potentiometer having the angle detection characteristic shown in FIG. 3 can be used.

弾性カップリング3は、弾性部材を有し、当該弾性部材を介してハンドル軸2の回転をブレーキ軸4に伝達するのであれば、適宜構成を変更できる。例えば、上記実施形態では、小型化とコストダウンの観点から弾性部材として板ばね3aを使用しているが、板ばね3a以外の弾性部材を使用してもよい。また、弾性カップリング3は、電磁ブレーキ6が作動している状態で運転者によるハンドルの回転操作が解除されると、弾性部材の復元力によりハンドル軸2を所定の中立位置に戻すことが好ましい。   The elastic coupling 3 has an elastic member, and if the rotation of the handle shaft 2 is transmitted to the brake shaft 4 through the elastic member, the configuration can be appropriately changed. For example, although the leaf spring 3a is used as the elastic member in the above embodiment in terms of downsizing and cost reduction, an elastic member other than the leaf spring 3a may be used. Further, it is preferable that the elastic coupling 3 return the steering wheel shaft 2 to a predetermined neutral position by the restoring force of the elastic member when the driver's rotational operation of the steering wheel is released while the electromagnetic brake 6 is in operation. .

電磁ブレーキ6の作動/解除を切り替える制御部は、回転角度が所定の限界角度に達した場合に電磁ブレーキ6を作動させ、回転角度が限界角度以下の場合に電磁ブレーキ6を解除させるのであれば、適宜構成を変更できる。   The control unit that switches the operation / release of the electromagnetic brake 6 operates the electromagnetic brake 6 when the rotation angle reaches a predetermined limit angle, and releases the electromagnetic brake 6 when the rotation angle is less than the limit angle The configuration can be changed as appropriate.

すべり軸受10は、ブレーキ軸4の軸方向に延びる軸受部と、軸受部の一端に設けられた鍔部と、を有する軸受であれば、適宜構成を変更できる。   If the slide bearing 10 is a bearing having a bearing portion extending in the axial direction of the brake shaft 4 and a flange portion provided at one end of the bearing portion, the configuration can be appropriately changed.

回転抵抗器20は、第1面4aが第2面5aに近づく方向の弾性力をブレーキ軸4に付与するのであれば、適宜構成を変更できる。   The rotational resistor 20 can be appropriately changed in configuration as long as the elastic force in the direction in which the first surface 4 a approaches the second surface 5 a is applied to the brake shaft 4.

1A、1B ステアリング装置
2 ハンドル軸
3 弾性カップリング
4 ブレーキ軸
5 ハウジング
6 電磁ブレーキ
7 回転角度検出器
8 オイルシール
9a 第1歯車
9b 第2歯車
10 すべり軸受
11 軸受部
12 鍔部
20 回転抵抗器
21 連結軸部
22 弾性部
23 固定部
1A, 1B Steering device 2 Handle shaft 3 Elastic coupling 4 Brake shaft 5 Housing 6 Electromagnetic brake 7 Rotational angle detector 8 Oil seal 9a First gear 9b Second gear 10 Slide bearing 11 Bearing 12 Flange 12 Rotational resistor 21 Connecting shaft portion 22 Elastic portion 23 Fixing portion

Claims (4)

ステアバイワイヤ方式のステアリング装置であって、
一端側にハンドルが接続されるハンドル軸と、
前記ハンドル軸の他端側に設けられた弾性カップリングと、
前記弾性カップリングを介して一端側が前記ハンドル軸に接続されたブレーキ軸と、
前記ハンドル軸の前記他端側、前記弾性カップリングおよび前記ブレーキ軸の前記一端側を収容するハウジングと、
作動時に前記ブレーキ軸を固定する電磁ブレーキと、
前記電磁ブレーキの作動/解除を切り替える制御部と、
前記ハンドル軸の回転角度を検出する回転角度検出器と、
前記ブレーキ軸と前記ハウジングとの間に設けられた軸受と、
前記ブレーキ軸の他端側に設けられた回転抵抗器と、を備え、
前記制御部は、前記回転角度が所定の限界角度に達した場合に前記電磁ブレーキを作動させ、前記回転角度が前記限界角度以下の場合に前記電磁ブレーキを解除させ
前記軸受は、前記ブレーキ軸の軸方向に延びる軸受部と、前記軸受部の一端に設けられた鍔部と、を有し、
前記ブレーキ軸は、前記鍔部の一方側の面に当接する第1面を有し、
前記ハウジングは、前記鍔部を挟んで前記第1面に対向し、前記鍔部の他方側の面に当接する第2面を有し、
前記回転抵抗器は、前記第1面が前記第2面に近づく方向の弾性力を前記ブレーキ軸に付与する
ことを特徴とするステアリング装置。
Stair-by-wire steering system,
A handle shaft to which a handle is connected at one end side,
An elastic coupling provided on the other end side of the handle shaft;
A brake shaft whose one end is connected to the handle shaft via the elastic coupling;
A housing for receiving the other end of the handle shaft, the resilient coupling, and the one end of the brake shaft;
An electromagnetic brake that fixes the brake shaft when actuated;
A control unit that switches on / off of the electromagnetic brake;
A rotation angle detector for detecting a rotation angle of the handle shaft;
A bearing provided between the brake shaft and the housing;
And a rotation resistor provided on the other end side of the brake shaft ,
The control unit operates the electromagnetic brake when the rotation angle reaches a predetermined limit angle, and releases the electromagnetic brake when the rotation angle is equal to or less than the limit angle .
The bearing has a bearing portion extending in the axial direction of the brake shaft, and a collar portion provided at one end of the bearing portion.
The brake shaft has a first surface that abuts on a surface on one side of the buttocks,
The housing has a second surface opposite to the first surface across the ridge portion and in contact with the other surface of the ridge portion,
The steering apparatus , wherein the rotation resistor applies an elastic force in a direction in which the first surface approaches the second surface to the brake shaft .
前記弾性カップリングは、前記回転角度が前記限界角度に達した状態で前記ハンドルの回転操作が解除されると、前記ハンドル軸を所定の中立位置に戻す
ことを特徴とする請求項1に記載のステアリング装置。
The said elastic coupling returns the said handle shaft to a predetermined | prescribed neutral position, when rotation operation of the said handle is cancelled | released in the state in which the said rotation angle reached the said limit angle. Steering device.
前記ハンドル軸に設けられた第1歯車と、
前記第1歯車と噛みあう第2歯車と、を備え、
前記回転角度検出器は、前記第2歯車の回転角度を検出する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のステアリング装置。
A first gear provided on the handle shaft;
A second gear meshing with the first gear;
The rotational angle detector is a steering device according to claim 1 or 2, characterized in that for detecting the rotation angle of the second gear.
請求項1〜のいずれか一項に記載のステアリング装置を備えた
ことを特徴とする走行車両。
A traveling vehicle comprising the steering device according to any one of claims 1 to 3 .
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