JP4618496B2 - 車両用ステアリング装置およびその取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両において、車輪を操舵するための操作部と車輪との機械的結合を電気信号に置き換えた、いわゆるステアバイワイヤ方式を採用した車両用ステアリング装置およびその取付構造に関する。

例えば、非特許文献１などに紹介されているように、将来のステアリング機構として、ステアバイワイヤ技術を採り入れたものが開発検討されている。このシステムにおける最大の懸案は、システム失陥時における信頼性の確保にあり、システム失陥時に従来どおりの機械的結合に切り替わるものや、予備のアクチュエータを装備するものなど、いくつかのタイプが紹介されている。また、例えば、特許文献１〜３には、ステアバイワイヤ方式を採用した種々の操舵装置が提案されている。

これらのステアバイワイヤ技術は、いづれにしても、ステアリング操作を電気信号に置き換えることによって、車両の操縦安定性制御の制御可能性を格段に広げるＩＴＳ（高度道路交通システム）への対応を容易にさせるメリットがある。さらに、ステアリング操作部と車輪との間の機械的結合が無くなることによって、車輪やエンジンからの直接的な振動伝達が軽減されることが期待されている。

しかしながら、ドライバの意図を伝えるステアリングホイールなどの操作部材は、車体に固定保持される形で必要であり、その固定部からは、パワートレイン部あるいは路面からの強制入力と車体のもつ各種共振系によって増幅された振動が操作部材に伝達されることに変わりなく、ドライバに不快感を与えるものとなる。
特開２００１−２１３３４２号公報 特開２００３−１３７１２４号公報 特開２００３−１６５４６０号公報 本山廉夫, 「ステアバイワイヤと車両運動制御」, 自動車技術会, ２００３年２月, Ｖｏｌ．５７, Ｐ３９〜４３

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、ボディ側から伝達される不快なノイズ振動を効率的に低減できるようにした車両用ステアリング装置を提供することを第一の課題とし、また、ドライバの操作フィーリングを良好にし、ボディ側から伝達される不快なノイズ振動を効率的に低減できるようにした車両用ステアリング装置を提供することを第二の課題とするものである。さらに、本発明は、車両用ステアリング装置の車両への取付構造を提供することを第三の課題とするものである。

上記第一の課題を解決する第一の発明は、車両のボディに対して複数箇所が固定される取付部を有するハウジングと、該ハウジング内で一端部が回転可能に保持されたステアリングシャフトと、前記ハウジングから突出した前記ステアリングシャフトの他端部に固定されて前記ステアリングシャフトとともに回転操作する操作部材と、前記操作部材の操作量を検出する検出器と電気的に接続されて前記操作部材の操作に対応して車輪の操舵を制御する制御部と、を備えたステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置であって、前記ハウジングは、前記取付部の少なくとも１箇所の固定部がゴム弾性体を介して前記ボディに固定されて弾性的に支持されているとともに、前記ゴム弾性体は、前記取付部が固定される前記ボディ側の部位のうちで剛性が最も低い部位、あるいは前記取付部のうちで剛性が最も低い取付部に選択的に配設されていることを特徴としている。

第一の発明に係る車両用ステアリング装置においては、ハウジングの取付部の少なくとも一箇所の固定部とボディとの間にゴム弾性体が配設されていることから、ボディ側からハウジングの取付部を介して操作部材に伝達される不快なノイズ振動がゴム弾性体の弾性作用によって効率的に低減される。

本発明において、ゴム弾性体は、取付部が固定されるボディ側の部位のうちで剛性が最も低い部位、あるいは取付部のうちで剛性が最も低い取付部に対して選択的に配設されている。取付部が固定されるボディは、通常、高剛性の骨格部材やパネル部材などが選択されるが、それらの構造や肉厚などが異なることから部位によって剛性が異なったり、あるいは一枚の同じパネル部材のうちでも部位によって剛性が異なる場合があることから、各部位の剛性が必ずしも均一とはならない。

一方、取付部側においては、全固定部の位置（固定部の中心点を基準とする。）がハウジング本体から等距離にならないことがあり、この場合にも、取付部の各固定部まで延びる部位の長さが異なることから、各固定部まで延びる部位の剛性が必ずしも均一とはならない。ボディや取付部の低剛性の部位は、同じ入力に対して大きな振動が励起されるため、主要なノイズ振動伝達点になりやすい。そのため、これらの低剛性の部位に選択的にゴム弾性体を配設することによって、ボディ側からハウジングの取付部側に伝達される不快なノイズ振動をより効果的に低減させることができる。

そして、上記第二の課題を解決する第二の発明は、車両のボディに対して複数箇所が固定される取付部を有するハウジングと、該ハウジング内で一端部が回転可能に保持されたステアリングシャフトと、前記ハウジングから突出した前記ステアリングシャフトの他端部に固定されて前記ステアリングシャフトとともに回転操作する操作部材と、前記操作部材の操作量を検出する検出器と電気的に接続されて前記操作部材の操作に対応して車輪の操舵を制御する制御部と、を備えたステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置であって、前記ハウジングは、前記取付部の全箇所の固定部がゴム弾性体を介して前記ボディに固定されて弾性的に支持されているとともに、それら全箇所の固定部における前記ゴム弾性体の全体としてのばね定数において、前記操作部材の回転操作方向のばね定数が回転操作中心軸に対する全ての軸直角方向のばね定数の中で最も大きくされていることを特徴としている。

第二の発明に係る車両用ステアリング装置においては、ハウジングの取付部の全箇所の固定部とボディとの間にゴム弾性体が配設されていることから、ボディ側からハウジングの取付部を介して操作部材に伝達される不快なノイズ振動がゴム弾性体の弾性作用によって効率的に低減される。また、全箇所の固定部における前記ゴム弾性体の全体としてのばね定数において、前記操作部材の回転操作方向のばね定数が回転操作中心軸に対する全ての軸直角方向のばね定数の中で最も大きくされていることから、ドライバにとっての操作部材の回転操作方向の高い剛性が確保され、ドライバの操作フィーリングが良好となる。

本発明において、取付部の各固定部は、操作部材の回転軸（通常、ステアリングシャフトの回転軸と一致する。）に対して、操作部材の回転操作時に操作部材の把持部によって描かれる回転円よりも外側に設定されているのが好ましい。ここで、操作部材の把持部とは、ドライバが操作部材を回転操作するときに手で握る部分のことをいう。把持部の形状は、円環状が一般的であるが、例えばＨ字形状やＵ字形状、ハの字形状等の種々の形状を採用することができる。このようにすれば、操作部材の回転操作方向のより高い剛性が容易に確保される。この場合、固定部の位置が操作部材の回転軸から遠ざかる程、剛性は高まる。なお、本明細書において、固定部の位置や距離などを規定する場合には、固定部の中心点を基準にするものとする。

また、本発明において、取付部の各固定部は、図８に示すように、操作部材の回転軸Ｏを中心とする時計回り方向において水平軸Ｐから２０°〜７０°及び１１０°〜１６０°の範囲（図８の斜線の部分）に設定されていることが好ましい。このようにすれば、ゴム弾性体は、操作部材の回転操作方向の剛性と、車両の上下方向及び左右方向の剛性とが分離されるように配置される。これにより、操作部材の回転操作方向の剛性を硬くして操作フィーリングを良好にするとともに、車両の上下方向及び左右方向の剛性を軟らかくしてノイズ振動を良好に低減することができる。

また、本発明において、操作部材の回転軸から固定部までの半径に当たる距離をＬとし、操作部材の回転操作方向におけるゴム弾性体のばね定数をＫとしたときに、
Ｋ₁ ×Ｌ₁ ＝Ｋ₂ ×Ｌ₂ ＝………＝Ｋ_n ×Ｌ_n ……（式１）
とされていることが好ましい。操作部材の回転軸からそれぞれの固定部までの距離Ｌが必ずしも同じになるように設定できない場合があり、その場合には、各ゴム弾性体のばね定数が上記（式１）を満足するように設定される。例えば、固定部が４箇所の場合には、図９に示すように、Ｋ₁ ×Ｌ₁ ＝Ｋ₂ ×Ｌ₂ ＝Ｋ₃ ×Ｌ₃ ＝Ｋ₄ ×Ｌ₄ となるように、操作部材の回転軸Ｏから各固定部までの距離Ｌと、各ゴム弾性体のばね定数Ｋが設定される。このようにすれば、操作部材の回転操作方向への入力によるステアリング装置の変位を回転操作方向のみに規定して、ドライバにとって違和感となる操作部材（ステアリング装置）の並進移動の発生を防止することができる。

また、上記（式１）において、Ｌ₁ ＝Ｌ₂ ＝………＝Ｌ_n とされ、Ｋ₁ ＝Ｋ₂ ＝………＝Ｋ_n とされていることがより好ましい。即ち、この場合には、取付部の各固定部が操作部材の回転軸から等距離に配置されているとともに、操作部材の回転操作方向におけるゴム弾性体のばね定数が同一となるようにされている。このようにすれば、ボディへの各固定部の固定条件がより均一化されるので、ドライバにとって違和感となる操作部材（ステアリング装置）の並進移動の発生をより安定して防止することができる。

また、本発明において、ゴム弾性体は、操作部材の回転操作方向のばね定数に対して車両の上下方向のばね定数が１／２以下とされていることが好ましい。このようにすれば、操作部材の回転操作方向の剛性を硬くして操作フィーリングを良好にするとともに、車両の上下方向の剛性を軟らかくしてノイズ振動を良好に低減することができる。

なお、第一及び第二の発明において採用される制御部及び検出器は、ステアバイワイヤ方式の操舵装置等において採用されている、従来より公知のものから適宜選択して採用することができる。

上記第三の課題を解決する第三の発明は、ステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置の車両ボディに対する取付構造であって、ステアリングシャフトの一端部を操作部材の回転操作中心軸回りに回転可能に支持するとともに、前記ステアリングシャフトの他端部に固定されて前記ステアリングシャフトと共に回転操作される前記操作部材に操舵反力を及ぼすアクチュエータを支持するハウジングが、前記ボディに対して固定するための取付部を前記ステアリングシャフトの中心軸周りの複数箇所に前記ハウジングから径方向外方に延びるように設けるとともに、かかる取付部の少なくとも一箇所の固定部がゴム弾性体を介して前記ボディに固定されていることにより、弾性支持されており、前記ゴム弾性体は、前記取付部が固定される前記ボディ側の部位のうちで剛性が最も低い部位、あるいは前記取付部のうちで剛性が最も低い取付部に選択的に配設されていることを特徴としている。
また、上記第三の課題を解決する第四の発明は、ステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置の車両ボディに対する取付構造であって、ステアリングシャフトの一端部を操作部材の回転操作中心軸回りに回転可能に支持するとともに、前記ステアリングシャフトの他端部に固定されて前記ステアリングシャフトと共に回転操作される前記操作部材に操舵反力を及ぼすアクチュエータを支持するハウジングが、前記ボディに対して固定するための取付部を前記ステアリングシャフトの中心軸周りの複数箇所に前記ハウジングから径方向外方に延びるように設けるとともに、かかる取付部の少なくとも一箇所の固定部がゴム弾性体を介して前記ボディに固定されていることにより、弾性支持されており、前記取付部の全ての固定部が前記ゴム弾性体を介して前記ボディに固定されて弾性的に支持されているとともに、それら全ての固定部における前記ゴム弾性体の全体としてのばね定数において、前記回転操作中心軸周りの前記操作部材の回転操作方向のばね定数が、前記回転中心軸に対する全ての軸直角方向のばね定数の中で最も大きくされていることを特徴としている。

第一の発明によれば、ハウジングは、取付部の少なくとも１箇所の固定部がゴム弾性体を介してボディに固定されて弾性的に支持されているため、ボディからハウジングの取付部を介して操作部材に伝達される不快なノイズ振動を効率的に低減させることができる。また、ゴム弾性体は、取付部が固定されるボディ側の部位のうちで剛性が最も低い部位、あるいは取付部のうちで剛性が最も低い取付部に選択的に配設されているので、これらの低剛性の部位に選択的にゴム弾性体を配設することによって、ボディ側からハウジングの取付部側に伝達される不快なノイズ振動をより効果的に低減させることができる。

また、第二の発明によれば、ハウジングは、取付部の全箇所の固定部がゴム弾性体を介してボディに固定されて弾性的に支持されているとともに、各ゴム弾性体は、操作部材の回転操作方向のばね定数が高く設定されているため、ドライバの操作フィーリングを良好にするとともに、ボディからハウジングの取付部を介して操作部材に伝達される不快なノイズ振動を効率的に低減させることができる。

第三の発明によれば、ステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置の取付構造が有利に提供され得る。なお、ハウジングの形状や取付部の配置構造等は、取り付けるステアリング装置の種類やボディ側の取付領域の形状や特性等によって任意に決定され得る。本発明の取付構造は、上記ステアリング装置と同様の１又は複数のいずれの好ましい態様によっても実現可能であり、そのような好ましい態様においては、前記ステアリング装置と同様の有利な効果が発現され得る。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態１〕
図１は本実施形態に係る車両用ステアリング装置を示す模式図であり、図２は本実施形態に係るハウジングの平面図であり、図３は本実施形態に係るハウジングの取付状態を示す断面図である。

本実施形態のステアリング装置は、ステアバイワイヤ方式を採用したものであって、図１〜図３に示すように、４箇所のうちの２箇所の固定部がゴムマウント５、５を介してボディ９に固定される取付部１２〜１５を有するハウジング１と、ハウジング１内で一端部が回転可能に保持されたステアリングシャフト２と、ハウジング１から突出したステアリングシャフト２の他端部に固定された操作部材としてのステアリングホイール３と、ステアリングホイール３の操作量を検出する検出器４１と電気的に接続されてステアリングホイール３の操作に対応して車輪（図示せず）の操舵を制御する制御部４と、を備えている。

ハウジング１は、両端が蓋等（特に図示されていない。）によって閉口した筒形状に形成されており、一端側の壁部の中央部にはステアリングシャフト２が挿通される円孔１１が設けらている。ハウジング１の他端側の壁部には、外周面から径方向外方に延出する４個の取付部１２〜１５が一体に設けられている。ハウジング１の上方側に設けられた２個の取付部１２、１３は、ボディ９への取付位置の関係から、下方側に設けられた２個の取付部１４、１５よりも長尺に形成されており、２個の取付部１４、１５よりも剛性がやや低くなっている。

また、２個の取付部１２、１３が固定されるボディ９の部位は、他の２個の取付部１４、１５が固定されるボディ９の部位よりも剛性がやや低くなっている。これら長尺の取付部１２、１３の先端部には、厚さ方向（ハウジング１の軸方向）に貫通する装着孔１２ａ、１３ａが設けられており、その装着孔１２ａ、１３ａにはゴムマウント５、５が圧入装着されている。

ゴムマウント５、５は、内筒金具５１、５１と外筒金具５２、５２との間に両金具５１、５２を一体的に連結するように円筒状のゴム弾性体５３、５３が介装されたものである。取付部１２、１３は、図３に示すように、ボディ９の所定部位に突設されたボルト軸９１にゴムマウント５の内筒金具５１の内孔を嵌合させた後、ボルト軸９１の先端に螺合されたナット９２で内筒金具５１、５１の両端面を締め付けることによりボディ９にそれぞれ固定される。

一方、取付部１４、１５の先端部には、取付ボルト９３が挿通される挿通孔１４ａ、１５ａが設けられており、この挿通孔１４ａ、１５ａにはゴムマウント等は配設されていない。そのため、取付部１４、１５は、ボディ９の所定部位に突設されたボルト軸９３に金属製の台座９５を嵌合させた後に挿通孔１４ａ、１５ａを嵌合させ、ボルト軸９３の先端に螺合されたナット９４で取付部１４、１５の両面を締め付けることによりボディ９にそれぞれ固定される（図１参照）。

ステアリングシャフト２は、ハウジング１内に設置された軸受２１に一端部が回転可能に保持されてハウジング１と略同軸状に配置されている。ステアリングシャフト２の他端部は、円孔１１よりハウジング１の外側に突出している。

ステアリングホイール３は、中心に位置するボス部（図示せず）と、ボス部の外側に配置されて放射状に延びる複数のスポーク（図示せず）によりボス部と連結された円環状の把持部３１とを有する。このステアリングホイール３は、ハウジング１から突出したステアリングシャフト２の他端部にボス部が固定されることにより連結されており、ステアリングホイール３とステアリングシャフト２はそれらの回転軸が同軸となっている。これにより、ステアリングホイール３は、ステアリングシャフト２の回転軸を中心にして、ステアリングシャフト２とともに回転操作が可能とされている。

制御部４は、車両に搭載される電子コントロールユニット（ＥＣＵ）に組み込まれている。この制御部は、ハウジング１内に配設された検出器４１（例えば、ステアリングホイール３の回転操作量を検出するセンサ等）やアクチュエータ４２（例えば、ステアリングホイール３の回転操作に対して反力を付与するための反力を発生する反力アクチュエータ等）と配線により電気的に接続されている。

また、この制御部４は、車輪を操舵させるアクチュエータ４５（例えば、車輪を操舵するための操舵力を発生する操舵アクチュエータ等）や車輪の操舵量を検出する検出器４６（例えば、車輪の操舵角や操舵量を検出するセンサ等）と配線により電気的に接続されている。これにより、制御部４は、検出器４１、４６から送られる検出信号に基づいてアクチュエータ４２、４５に制御信号を送り、ステアリングホイール３の回転操作に対応して車輪を操舵するように制御する。

以上のように構成された本実施形態のステアリング装置は、ハウジング１の２個の取付部１２、１３の固定部がゴムマウント５、５（ゴム弾性体５３、５３）を介してボディ９に固定されて弾性的に支持されているため、ボディ９側からハウジング１の取付部１２、１３を介してステアリングホイール３に伝達される不快なノイズ振動を効率的に低減させることができる。

また、本実施形態では、４個の取付部１２〜１５のうち、長尺に形成されて剛性が最も低い２個の取付部１２、１３に対して選択的にゴムマウント５、５が配設され、しかもそのゴムマウント５、５は、取付部１２〜１５が固定されるボディ９の部位のうちで剛性が最も低い部位に選択的に配設されているため、ボディ９側からステアリングホイール３に伝達される不快なノイズ振動をより効果的に低減させることができる。

〔実施形態２〕
図４は本実施形態に係る車両用ステアリング装置を示す模式図であり、図５は本実施形態に係るハウジングの平面図であり、図６は本実施形態に係るゴムマウントの平面図であり、図７は本実施形態に係るハウジングの取付状態を示す断面図である。

本実施形態のステアリング装置は、ステアバイワイヤ方式を採用したものであって、図４に示すように、４箇所の全固定部がゴムマウント８、…を介してボディ９に固定される取付部７２〜７５を有するハウジング７と、ハウジング７内で一端部が回転可能に保持されたステアリングシャフト２と、ハウジング７から突出したステアリングシャフト２の他端部に固定された操作部材としてのステアリングホイール３と、ステアリングホイール３の操作量を検出する検出器４１と電気的に接続されてステアリングホイール３の操作に対応して車輪（図示せず）の操舵を制御する制御部４と、を備えている。

本実施形態のステアリング装置は、実施形態１のもに対して、ハウジング７の取付部７２〜７５やゴムマウント８、…、８の構成及び配設方法が異なり、ステアリングシャフト２、ステアリングホイール３及び制御部４の基本的構成が同じである。よって、実施形態１のものと共通する部材等については、実施形態１と同じ符号を付して詳しい説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

ハウジング７は、両端が蓋等（特に図示されていない。）によって閉口した筒形状に形成されており、一端側の壁部の中央部にはステアリングシャフト２が挿通される円孔７１が設けらている。ハウジング７の他端側の壁部には、外周面から径方向外方に延出する４個の取付部７２〜７５が一体に設けられている。取付部７２〜７５は、同じ大きさで同じ長さに形成されている。各取付部７２〜７５の先端部には、厚さ方向（ハウジング７の軸方向）に貫通する装着孔７２ａ〜７５ａが設けられており、その装着孔７２ａ〜７５ａにはゴムマウント８、…、８がそれぞれ圧入装着されている。

ゴムマウント８は、図６に示すように、内筒金具８１と、内筒金具８１の外側に同軸状に配置された外筒金具８２と、内筒金具８１と外筒金具８２の間に介装されて両金具８１、８２を一体的に連結するゴム弾性体８３と、ゴム弾性体８３に埋設された一対の拘束金具８４、８４とからなる。ゴム弾性体８３の内筒金具８１を間に挟んで軸対称となる部位には、断面が略円弧状で軸方向に貫通する一対の貫通孔８３ａ、８３ａが形成されており、これにより、一対の貫通孔８３ａ、８３ａが対向する方向（図６の矢印ｂで示された方向）のばね定数が低くなるように調整されている。また、ゴム弾性体８の一対の貫通孔８３ａ、８３ａと９０°位相がずれた部位には、一対の拘束金具８４、８４が埋設されており、これにより、一対の拘束金具８４、８４が対向する方向（図６の矢印ａで示された方向）のばね定数が高くなるように調整されている。

このゴムマウント８は、図５に示すように、ステアリングホイール３の回転操作方向（矢印ａ方向）に沿って一対の拘束金具８４、８４が位置するようにして、各装着孔７２ａ〜７５ａに装着されており、これにより、ステアリングホイール３の回転操作方向においてそれぞればね定数が高くなるようにされている。すなわち、全てのゴム弾性体８は、ステアリングホイール３の回転操作方向においての全体のばね定数が、ステアリングホイール３の回転操作中心軸における全ての軸直角方向の全体のばね定数の中で最も大きくされている。この場合、取付部７２〜７５がボディ９に取付けられた状態で、各ゴム弾性体８３の上下方向のばね定数又は車両の上下方向におけるゴム弾性体８３の全体のばね定数は、ステアリングホイール３の回転操作方向のばね定数に対して１／２以下となるようにされている。

このようにしてゴムマウント８、…、８が装着された取付部７２〜７５は、図７に示すように、ボディ９の所定部位に突設されたボルト軸９１にゴムマウント８の内筒金具８１の内孔を嵌合させた後、ボルト軸９１の先端に螺合されたナット９２で内筒金具８１の両端面を締め付けることによりボディ９に固定されている。これにより、取付部７２〜７５の各固定部（各ゴムマウント８の中心位置を基準とする。）は、図８に示すように、ステアリングホイール３の回転軸Ｏを中心とする時計回り方向において水平軸Ｐから２０°〜７０°及び１１０°〜１６０°の範囲（図８の斜線の部分）に位置するようにされている。また、取付部７２〜７５の各固定部（各ゴムマウント８の中心位置を基準とする。）は、ステアリングホイール３の回転軸Ｏに対して、ステアリングホイール３の回転操作時に把持部３１によって描かれる回転円よりも外側に位置するようにされている（図４参照。）。

なお、本実施形態では、各取付部７２〜７５が同じ大きさで同じ長さに形成されていることから、取付部７２〜７５の各固定部はステアリングホイール３の回転軸０から等距離に位置している。また、取付部７２〜７５の装着孔７２ａ〜７５ａに装着された各ゴムマウント８は、同じ構成のものが用いられていることから、ステアリングホイール３の回転操作方向における各ゴム弾性体８３のばね定数は同一となるようにされている。

以上のように構成された本実施形態のステアリング装置は、ハウジング７の取付部７２〜７５の全箇所の固定部がゴムマウント８、…、８を介してボディ９に固定されて弾性的に支持されているとともに、各ゴムマウント８、…、８は、ステアリングホイール３の回転操作方向のばね定数が高くなるように設定されているため、ドライバの操作フィーリングを良好にするとともに、ボディ９からハウジング７の取付部７２〜７５を介してステアリングホイール３に伝達される不快なノイズ振動を効率的に低減させることができる。

特に、本実施形態では、ゴムマウント８、…、８は、ステアリングホイール３の回転操作方向のばね定数に対して車両の上下方向のばね定数が１／２以下となるようにされていることから、良好な操作フィーリングと、良好なノイズ振動の低減効果を有利に確保することができる。

また、本実施形態では、取付部７２〜７５の各固定部は、ステアリングホイール３の回転軸Ｏに対して、ステアリングホイール３の回転操作時に把持部３１によって描かれる回転円よりも外側に位置するようにされていることから、ステアリングホイール３の回転操作方向のより高い剛性を容易に確保することこができる。

また、取付部７２〜７５の各固定部は、ステアリングホイール３の回転軸Ｏを中心とする時計回り方向において水平軸Ｐから２０°〜７０°及び１１０°〜１６０°の範囲に位置するようにされていることから、ステアリングホイール３の回転操作方向の剛性を硬くして操作フィーリングをより良好にするとともに、車両の上下方向及び左右方向の剛性を軟らかくしてノイズ振動をより良好に低減することができる。

さらに、取付部７２〜７５の各固定部がステアリングホイール３の回転軸０から等距離に配置されるとともに、ステアリングホイール３の回転操作方向における各ゴム弾性体８３のばね定数が同一となるようにされていることから、ドライバにとって違和感となるステアリングホイール３（ステアリング装置）の並進移動の発生をより安定して防止することができる。

本発明の実施形態１に係る車両用ステアリング装置を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係るハウジングの平面図である。 本発明の実施形態１に係るハウジングの取付状態を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る車両用ステアリング装置を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係るハウジングの平面図である。 本発明の実施形態２に係るゴムマウント平面図である。 本発明の実施形態２に係るハウジングの取付状態を示す断面図である。 本発明において取付部の固定部の配置位置を示す説明図である。 本発明において取付部の固定部の配置位置を示す説明図である。

符号の説明

１、７…ハウジング ２…ステアリングシャフト ３…ステアリングホイール
４…制御部 ５、８…ゴムマウント １１、７１…円孔
１２〜１５、７２〜７５…取付部 １２ａ、１３ａ、７２ａ〜７５ａ…装着孔
１４ａ、１５ａ…挿通孔 ２１…軸受 ３１…把持部 ４１、４６…検出器
４２、４５…アクチュエータ ５１、８１…内筒金具 ５２、８２…外筒金具
５３、８３…ゴム弾性体 ８３ａ…貫通孔 ８４…拘束金具 ９…ボディ
９１…ボルト軸 ９２…ナット ９５…台座

Claims (14)

1. 車両のボディに対して複数箇所が固定される取付部を有するハウジングと、
   該ハウジング内で一端部が回転可能に保持されたステアリングシャフトと、
   前記ハウジングから突出した前記ステアリングシャフトの他端部に固定されて前記ステアリングシャフトとともに回転操作する操作部材と、
   前記操作部材の操作量を検出する検出器と電気的に接続されて前記操作部材の操作に対応して車輪の操舵を制御する制御部と、を備えたステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置であって、
   前記ハウジングは、前記取付部の少なくとも１箇所の固定部がゴム弾性体を介して前記ボディに固定されて弾性的に支持されているとともに、
   前記ゴム弾性体は、前記取付部が固定される前記ボディ側の部位のうちで剛性が最も低い部位、あるいは前記取付部のうちで剛性が最も低い取付部に選択的に配設されていることを特徴とする車両用ステアリング装置。
2. 車両のボディに対して複数箇所が固定される取付部を有するハウジングと、
   該ハウジング内で一端部が回転可能に保持されたステアリングシャフトと、
   前記ハウジングから突出した前記ステアリングシャフトの他端部に固定されて前記ステアリングシャフトとともに回転操作する操作部材と、
   前記操作部材の操作量を検出する検出器と電気的に接続されて前記操作部材の操作に対応して車輪の操舵を制御する制御部と、を備えたステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置であって、
   前記ハウジングは、前記取付部の全箇所の固定部がゴム弾性体を介して前記ボディに固定されて弾性的に支持されているとともに、それら全箇所の固定部における前記ゴム弾性体の全体としてのばね定数において、前記操作部材の回転操作方向のばね定数が回転操作中心軸に対する全ての軸直角方向のばね定数の中で最も大きくされていることを特徴とする車両用ステアリング装置。
3. 前記取付部の各前記固定部は、前記操作部材の回転軸に対して、前記操作部材の回転操作時に前記操作部材の把持部によって描かれる回転円よりも外側に設定されている請求項２に記載の車両用ステアリング装置。
4. 前記取付部の各前記固定部は、前記操作部材の回転軸を中心とする時計回り方向において水平軸から２０°〜７０°及び１１０°〜１６０°の範囲に設定されている請求項２又は３に記載の車両用ステアリング装置。
5. 前記操作部材の回転軸から前記固定部までの半径に当たる距離をＬとし、前記操作部材の回転操作方向における前記ゴム弾性体のばね定数をＫとしたときに、
   Ｋ_１ ×Ｌ_１ ＝Ｋ_２ ×Ｌ_２ ＝………＝Ｋ_ｎ ×Ｌ_ｎ ……（式１）
   とされている請求項２〜４の何れか一項に記載の車両用ステアリング装置。
6. （式１）において、Ｌ_１ ＝Ｌ_２ ＝………＝Ｌ_ｎ とされ、Ｋ_１ ＝Ｋ_２ ＝………＝Ｋ_ｎ とされている請求項５に記載の車両用ステアリング装置。
7. 前記ゴム弾性体は、前記操作部材の回転操作方向のばね定数に対して車両の上下方向のばね定数が１／２以下とされている請求項２〜６の何れか一項に記載の車両用ステアリング装置。
8. ステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置の車両ボディに対する取付構造であって、ステアリングシャフトの一端部を操作部材の回転操作中心軸回りに回転可能に支持するとともに、前記ステアリングシャフトの他端部に固定されて前記ステアリングシャフトと共に回転操作される前記操作部材に操舵反力を及ぼすアクチュエータを支持するハウジングが、前記ボディに対して固定するための取付部を前記ステアリングシャフトの中心軸周りの複数箇所に前記ハウジングから径方向外方に延びるように設けるとともに、かかる取付部の少なくとも一箇所の固定部がゴム弾性体を介して前記ボディに固定されていることにより、弾性支持されており、前記ゴム弾性体は、前記取付部が固定される前記ボディ側の部位のうちで剛性が最も低い部位、あるいは前記取付部のうちで剛性が最も低い取付部に選択的に配設されていることを特徴とする車両用ステアリング装置の取付構造。
9. ステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置の車両ボディに対する取付構造であって、ステアリングシャフトの一端部を操作部材の回転操作中心軸回りに回転可能に支持するとともに、前記ステアリングシャフトの他端部に固定されて前記ステアリングシャフトと共に回転操作される前記操作部材に操舵反力を及ぼすアクチュエータを支持するハウジングが、前記ボディに対して固定するための取付部を前記ステアリングシャフトの中心軸周りの複数箇所に前記ハウジングから径方向外方に延びるように設けるとともに、かかる取付部の少なくとも一箇所の固定部がゴム弾性体を介して前記ボディに固定されていることにより、弾性支持されており、前記取付部の全ての固定部が前記ゴム弾性体を介して前記ボディに固定されて弾性的に支持されているとともに、それら全ての固定部における前記ゴム弾性体の全体としてのばね定数において、前記回転操作中心軸周りの前記操作部材の回転操作方向のばね定数が、前記回転中心軸に対する全ての軸直角方向のばね定数の中で最も大きくされていることを特徴とする車両用ステアリング装置の取付構造。
10. 前記取付部の各前記固定部は、前記操作部材の回転軸に対して前記操作部材の回転操作時に前記操作部材の把持部によって描かれる回転円よりも外側に設定されている請求項９に記載の車両用ステアリング装置の取付構造。
11. 前記取付部の各前記固定部は、前記操作部材の回転軸を中心とする時計回り方向において水平軸から２０°〜７０°および１１０°〜１６０°の範囲に設定されている請求項９又は１０に記載の車両用ステアリング装置の取付構造。
12. 前記操作部材の回転軸から前記固定部までの半径に当たる距離をＬとし、前記操作部材の回転操作方向における前記ゴム弾性体のばね定数をＫとしたときに、
    Ｋ_１ ×Ｌ_１ ＝Ｋ_２ ×Ｌ_２ ＝………＝Ｋ_ｎ ×Ｌ_ｎ ……（式１）
    とされている請求項９〜１１の何れか一項に記載の車両用ステアリング装置の取付構造。
13. （式１）において、Ｌ_１ ＝Ｌ_２ ＝………＝Ｌ_ｎ とされ、Ｋ_１ ＝Ｋ_２ ＝………＝Ｋ_ｎ とされている請求項１２に記載の車両用ステアリング装置の取付構造。
14. 前記ゴム弾性体は、前記操作部材の回転操作方向のばね定数に対して車両の上下方向のばね定数が１／２以下とされている請求項９〜１３の何れか一項に記載の車両用ステアリング装置の取付構造。

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