特許 7601700 模擬ステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】模擬ステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   G09B 9/04 20060101AFI20241210BHJP

   A63F 13/245 20140101ALI20241210BHJP

   A63F 13/803 20140101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

G09B9/04 A

A63F13/245

A63F13/803

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021071357

(22)【出願日】2021-04-20

(65)【公開番号】P2022165830

(43)【公開日】2022-11-01

【審査請求日】2023-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 隆

【審査官】柳 重幸

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－１１６３４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｂ ９／００－ ９／５６

Ａ６３Ｆ ９／００－ ９／３４

１３／００－１３／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールから延在するステアリングシャフトと、
前記ステアリングホイールの回転範囲を規制するストッパ機構と、を備え、
前記ストッパ機構は、
周方向の一部を占める小径部と、周方向の他の一部を占める大径部と、前記小径部と前記大径部との間に設けられた段部とを有し、前記ステアリングシャフトと一体的に回動するカムと、
前記カムの前記大径部の回転半径の外側に配置された固定ストッパと、
前記大径部の回転半径の内側に突出可能に配置され、前記大径部の回転半径の内側に突出することで前記段部と前記固定ストッパとの間に噛み込んで前記ステアリングホイールの回転を規制するストッパアームと、
前記ステアリングホイールの前記回転範囲の終端付近で前記ストッパアームを前記大径部の回転半径の内側に突出させる、駆動機構と、
を備える、模擬ステアリング装置。

【請求項2】

請求項１記載の模擬ステアリング装置であって、前記駆動機構は、
前記ステアリングシャフトと一体的に回動する第１ギヤと、
前記第１ギヤと噛み合って回動する第２ギヤと、
前記第２ギヤを支持するギヤシャフトと、
前記ストッパアームを前記ギヤシャフトに固定する連結部材と、
を備え、
前記駆動機構は、前記ストッパアームを前記第２ギヤと共に回動させることで前記大径部の回転半径の内側に突出させる、
模擬ステアリング装置。

【請求項3】

請求項２記載の模擬ステアリング装置であって、前記第２ギヤの周長は前記第１ギヤの周長よりも長く、前記駆動機構は、前記ステアリングホイールの回転を減速して前記ストッパアームを回転させる、
模擬ステアリング装置。

【請求項4】

請求項２又は３記載の模擬ステアリング装置であって、
前記ストッパアームは前記連結部材に向けて突出した突起部を有し、
前記連結部材は前記突起部を収容して前記ストッパアームの前記ギヤシャフトに対する回動を規制する凹部を有し、
前記凹部は、前記突起部よりも周方向に広がって形成されており、前記連結部材は前記ストッパアームを前記ギヤシャフトの周方向の所定角度範囲で回動可能に連結する、
模擬ステアリング装置。

【請求項5】

請求項４記載の模擬ステアリング装置であって、
一端が前記連結部材に接続され、他端が前記ストッパアームに接続され、前記ストッパアームを前記連結部材に対して前記ギヤシャフトの周方向に付勢するコイルスプリングを有する、
模擬ステアリング装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の模擬ステアリング装置であって、
前記固定ストッパと、前記ストッパアームと、前記駆動機構とは、前記ステアリングシャフトを中心として左右に一対設けられる、
模擬ステアリング装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の模擬ステアリング装置であって、
前記段部及び前記ストッパアームの先端部の少なくとも一方に弾性部材が設けられる、
模擬ステアリング装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の模擬ステアリング装置であって、さらに、
前記ステアリングシャフトと一体的に回動する第３ギヤと、
前記第３ギヤに噛み合う駆動ギヤと、
前記駆動ギヤを通じて前記ステアリングシャフトに駆動力を与える駆動モータと、を備え、
前記駆動モータは前記ステアリングホイールが回転した際に、前記ステアリングホイールを中立位置に復帰させる力を発生させる、
模擬ステアリング装置。

【請求項9】

請求項８に記載の模擬ステアリング装置であって、さらに、
前記第３ギヤに噛み合うエンコーダギヤと、
前記エンコーダギヤに連結され、前記ステアリングシャフトの回転変位を検出するエンコーダと、を備える、
模擬ステアリング装置。

【請求項10】

請求項２～４のいずれか１項に記載の模擬ステアリング装置であって、
前記第２ギヤ及び前記ギヤシャフトは、前記ステアリングシャフトを通る本体フレームの中心線に対して左右に等距離離れた位置に一対設けられ、
前記固定ストッパは、一対の前記ギヤシャフトを結ぶ線分に沿って一対設けられ、
前記ステアリングホイールを第１方向の前記回転範囲の終端において、一方の前記第２ギヤに連結された前記ストッパアームが、前記カムと一方の前記固定ストッパとの間に噛み込んで前記ステアリングホイールの前記第１方向への回転を規制し、
前記ステアリングホイールを前記第１方向と反対の第２方向の前記回転範囲の終端において、他方の前記第２ギヤに連結された前記ストッパアームが、前記カムと他方の前記固定ストッパとの間に噛み込んで前記ステアリングホイールの前記第２方向への回転を規制する、
模擬ステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドライブシミュレータやゲーム機において、運転者のステアリング操作の入力を受ける模擬ステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ドライブシミュレータ又はゲーム機において、ユーザの運転操作を受け付ける模擬ステアリング装置が用いられる。模擬ステアリング装置では、ステアリングホイールの回転範囲を規制するために、ストッパが用いられる。

【0003】

従来の模擬ステアリング装置では、ステアリングホイールの複数回の回転を可能とするために、複雑なストッパ機構が用いられる（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－１１８２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のストッパ機構では、ストッパ機構の強度を確保するために装置構成が大型になり、製造コストが増大するという問題がある。

【0006】

本発明は、上記した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下の開示の一観点は、ステアリングホイールと、ステアリングホイールから延在するステアリングシャフトと、前記ステアリングホイールの回転範囲を規制するストッパ機構と、を備え、前記ストッパ機構は、周方向の一部を占める小径部と、周方向の他の一部を占める大径部と、前記小径部と前記大径部との間に設けられた段部とを有し、前記ステアリングシャフトと一体的に回動するカムと、前記カムの前記大径部の回転半径の外側に配置された固定ストッパと、前記大径部の回転半径の内側に突出可能に配置され、前記大径部の回転半径の内側に突出する前記段部と前記固定ストッパとの間に噛み込んで前記ステアリングホイールの回転を規制するストッパアームと、前記ステアリングホイールの前記回転範囲の終端付近で前記ストッパアームを前記大径部の回転半径の内側に突出させる、駆動機構と、を備える模擬ステアリング装置にある。

【発明の効果】

【0008】

上記観点の模擬ステアリング装置は、十分な強度を有するストッパ機構を小型且つ安価に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る模擬ステアリング装置の斜視図である。

【図2】図１の模擬ステアリング装置の本体フレームの背面図である。

【図3】図２の本体フレームから、第３板部材及び第２ギヤを取り外した状態の斜視図である。

【図4】図１の模擬ステアリング装置のストッパ機構の動作を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１に示す模擬ステアリング装置１０は、運転シミュレータ（不図示）に搭載されて、使用者の運転操作の入力に用いられる。模擬ステアリング装置１０は、使用者の操作力を受けるべく、ステアリングホイール１２を備えている。ステアリングホイール１２の外周形状は、円環状に形成される。使用者はステアリングホイール１２を把持して、ステアリングホイール１２の中心軸回り左右にステアリングホイール１２を回転させることにより、運転操作の入力を行う。

【0011】

ステアリングホイール１２の中心部からは、ステアリングシャフト１４が延び出ている。ステアリングシャフト１４は、操作者から見て奥側に向けて延びる。ステアリングシャフト１４は、ステアリングホイール１２の回転軸と同軸に配置される。ステアリングシャフト１４は、ステアリングホイール１２と一体的に回動する。ステアリングシャフト１４の奥側には、ステアリングシャフト１４を支持する本体フレーム１６が設けられる。

【0012】

本体フレーム１６は、３枚の板部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃと、一対の側壁１６ｄと、複数本の支柱部材１６ｅとを備える。３枚の板部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、ステアリングシャフト１４に対して垂直な向きに配置された略矩形の板である。板部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、例えば金属よりなる。板部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、ステアリングホイール１２側から、第１板部材１６ａ、第２板部材１６ｂ及び第３板部材１６ｃの順に配置される。これらの板部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、ステアリングシャフト１４の軸方向に所定距離離間して配置される。第１板部材１６ａと第２板部材１６ｂとの間には、一対の側壁１６ｄが配置される。一対の側壁１６ｄは、例えば、金属板等よりなり、互いに同一の寸法に形成される。一方の側壁１６ｄは、板部材１６ａの一方の側辺と板部材１６ｂの一方の側辺との間に設けられる。他方の側壁１６ｄは、板部材１６ａの他方の側辺と板部材１６ｂの他方の側辺との間に設けられる。板部材１６ａ、１６ｂ及び一対の側壁１６ｄは、ねじ止め等の方法で互いに固定される。

【0013】

第２板部材１６ｂと第３板部材１６ｃとの間には、複数本の支柱部材１６ｅが設けられる。第２板部材１６ｂ及び第３板部材１６ｃは、複数本の支柱部材１６ｅを介してねじ止め等の方法で固定される。支柱部材１６ｅの各々は同一の長さに形成されており、第２板部材１６ｂと第３板部材１６ｃは互いに平行に固定される。

【0014】

本体フレーム１６の一対の側壁１６ｄには、模擬ステアリング装置１０を、運転シミュレータのインスツルメンツパネルに取り付けるための枠部材２２がねじ止め等の方法で接合される。

【0015】

板部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃには、ステアリングシャフト１４が貫通する貫通部１６ｆがそれぞれ設けられる。このうち、第１板部材１６ａの貫通部１６ｆと第３板部材１６ｃの貫通部１６ｆには、それぞれベアリング２０が設けられる。ステアリングシャフト１４は、これらのベアリング２０を介して板部材１６ａ、１６ｃに対して回転可能に保持される。ベアリング２０は、ステアリングシャフト１４と本体フレーム１６とを軸方向に位置決めする。

【0016】

第１板部材１６ａと第２板部材１６ｂとの間には、ステアリングホイール１２の回転角度を検出するエンコーダ２４と、ステアリングホイール１２にトルクを付与する駆動モータ２６とが設けられる。また、ステアリングシャフト１４と駆動モータ２６との間で回転運動を伝達する機構部品が、第２板部材１６ｂと第３板部材１６ｃとの間に設けられる。ステアリングシャフト１４の回転範囲を規制するストッパ機構５０の一部が、第２板部材１６ｂと第３板部材１６ｃとの間に設けられる。さらに、第３板部材１６ｃの奥側には、ストッパ機構５０の他の一部（駆動機構５２）が設けられる。

【0017】

図２に示すように、第３板部材１６ｃの奥側には、ステアリングシャフト１４の奥側の端部１４ａが突出する。端部１４ａには、ステアリングシャフト１４と一体的に回動する第１ギヤ２８が取り付けられる。また、第３板部材１６ｃの奥側には、第１ギヤ２８に噛み合う一対の第２ギヤ３０が設けられる。一対の第２ギヤ３０は、ステアリングシャフト１４を通る本体フレーム１６の中心線に対して左右に等距離離れた位置にそれぞれ設けられる。左右の第２ギヤ３０は、互いに同一寸法に形成される。それぞれの第２ギヤ３０は、第１ギヤ２８よりも大きな周長を有しており、ステアリングシャフト１４の回転を減速して伝達する。

【0018】

各々の第２ギヤ３０は、中心部を通るギヤシャフト３２によって支持される。ギヤシャフト３２は、第２ギヤ３０と一体的に回動する。ギヤシャフト３２は、ステアリングシャフト１４と平行に延びている。ギヤシャフト３２は、ベアリング２１を介して板部材１６ｂ、１６ｃに対して回転可能に支持される。

【0019】

図３に示すように、第２板部材１６ｂと第３板部材１６ｃとの間のギヤシャフト３２には、ギヤシャフト３２と共に回動する連結部材３４及びストッパアーム３６が設けられる。連結部材３４は、ギヤシャフト３２の第２板部材１６ｂに隣接する部分に設けられる。連結部材３４は、ギヤシャフト３２に接合されており、ギヤシャフト３２と一体的に回動する。連結部材３４は、円板状に形成されると共に、その外周部の一部分に凹部３４ａを備える。また、連結部材３４には、後述するコイルスプリング３８の一端を固定するためのバネ固定孔３４ｂが設けられる。

【0020】

ストッパアーム３６は、連結部材３４の奥側に配置される。すなわち、ストッパアーム３６は、連結部材３４と第３板部材１６ｃとの間に配置される。ストッパアーム３６は、ギヤシャフト３２に対して回動自在な軸孔３６ｂを通じてギヤシャフト３２に取り付けられる。ストッパアーム３６の連結部材３４側には、連結部材３４の凹部３４ａに挿入される突起部３６ａが設けられる。突起部３６ａの周方向寸法は、凹部３４ａの周方向寸法よりも小さい。突起部３６ａと凹部３４ａとの間には隙間が形成される。ストッパアーム３６は、隙間に応じた角度範囲でギヤシャフト３２に対して回転可能な遊びを有する。このストッパアーム３６の遊びは、ステアリングホイール１２の回転範囲の終端付近での後述するカム４０とストッパアーム３６との微小な角度ずれの吸収を可能とする。

【0021】

また、ストッパアーム３６と連結部材３４との間には、コイルスプリング３８（ねじりコイルバネ）が配置される。コイルスプリング３８の一端は、連結部材３４のバネ固定孔３４ｂに挿入されており、コイルスプリング３８の他端はストッパアーム３６に引っ掛けられる。コイルスプリング３８により、ストッパアーム３６は、周方向においてステアリングシャフト１４に向かう方向に付勢される。

【0022】

ストッパアーム３６は、ギヤシャフト３２から、径方向外方に延び出ている。ストッパアーム３６は、後述するカム４０の大径部４０ａの第１半径の内側に到達可能な長さを有する。ストッパアーム３６の先端には、カム４０の段部４０ｃに当接する当接部３６ｃが設けられる。当接部３６ｃは、例えばゴム等の弾性部材よりなる。当接部３６ｃは、例えば、ねじ止めによりストッパアーム３６の先端に固定される。

【0023】

図示の状態は、ステアリングホイール１２の中立状態となっている。中立状態では、奥側から見たときの左側のストッパアーム３６と本体フレーム１６の中心線との開き角度と、右側のストッパアーム３６と本体フレーム１６の中心線との開き角度とは、等しくなっている。すなわち、奥側から見て左右のストッパアーム３６は、本体フレーム１６の中心線を中心として線対称に配置される。各々のストッパアーム３６は等しい寸法に形成される。

【0024】

第２板部材１６ｂと第３板部材１６ｃとの間には、さらに、一対の固定ストッパ４２が設けられる。一対の固定ストッパ４２は、一対のギヤシャフト３２を結ぶ線分に沿ってそれぞれ設けられる。各々の固定ストッパ４２は、カム４０の回動を規制しないように、カム４０の大径部４０ａの第１半径の外側に配置される。各々の固定ストッパ４２は、板部材１６ｂ、１６ｃに対して垂直な方向に延びる。各々の固定ストッパ４２の一端と他端とは、それぞれ板部材１６ｂ、１６ｃに例えば、ねじ止めにより固定される。

【0025】

ステアリングシャフト１４の第２板部材１６ｂと第３板部材１６ｃとの間には、第２板部材１６ｂ側から順に、第３ギヤ４４と、カム４０とが設けられる。第３ギヤ４４及びカム４０は、ステアリングシャフト１４に固定される。第３ギヤ４４及びカム４０は、ステアリングシャフト１４と一体的に回動する。第３ギヤ４４は、第１半径を有する歯車であり、エンコーダギヤ４６と駆動ギヤ４８とに噛み合う。

【0026】

エンコーダギヤ４６及び駆動ギヤ４８は、それぞれ第２板部材１６ｂの近傍に設けられたギヤである。エンコーダギヤ４６は、第２板部材１６ｂの反対側のエンコーダ２４に、ステアリングシャフト１４の回転変位を伝達する。駆動ギヤ４８は、一対の固定ストッパ４２の間の部分で第３ギヤ４４に噛み合っている。駆動ギヤ４８は、第２板部材１６ｂの反対側に設けられた駆動モータ２６の駆動力をステアリングシャフト１４に伝達するギヤである。

【0027】

駆動モータ２６は、運転シミュレータで模擬された路面の抵抗感と、ステアリングホイール１２を中立位置に復帰させる復元力を発生させる。駆動ギヤ４８は、駆動モータ２６の駆動力（トルク）をステアリングシャフト１４に伝達する。

【0028】

カム４０は、第３ギヤ４４の奥側（第３板部材１６ｃ）側に隣接して配置される。カム４０は、大径部４０ａと、小径部４０ｂと、大径部４０ａと小径部４０ｂとの間に形成された段部４０ｃとを有する。大径部４０ａは、周方向の１８０°の範囲に亘って形成される。大径部４０ａは、奥側から見て、ステアリングシャフト１４の中心から第１半径を有する半円形に形成される。小径部４０ｂは、周方向の残りの１８０°の範囲に亘って形成される。小径部４０ｂは、大径部４０ａの第２半径よりも小さな第１半径を有する半円形に形成される。段部４０ｃは、大径部４０ａと小径部４０ｂとの間に形成される。段部４０ｃは、径方向に延びた面を有する。段部４０ｃは、ステアリングホイール１２の回転範囲の終端において、ストッパアーム３６の当接部３６ｃに面接触する。

【0029】

上記の模擬ステアリング装置１０において、第１ギヤ２８、第２ギヤ３０、ギヤシャフト３２、連結部材３４、ストッパアーム３６、カム４０及び固定ストッパ４２が、本実施形態のストッパ機構５０を構成する。ストッパ機構５０がステアリングホイール１２の回転範囲の終端に達すると、ストッパアーム３６はカム４０の第１半径の内側に突出する。ストッパ機構５０は、ストッパアーム３６をカム４０の段部４０ｃと固定ストッパ４２との間に噛み込ませることで、ステアリングシャフト１４の回動を規制する。また、ストッパ機構５０において、第１ギヤ２８、第２ギヤ３０、ギヤシャフト３２、及び連結部材３４が、ストッパアーム３６を突出させる駆動機構５２を構成する。

【0030】

以下、模擬ステアリング装置１０の作用について説明する。

【0031】

図１に示すように、使用者がステアリングホイール１２を操作して回動させると、図２に示すように、ステアリングシャフト１４及び第１ギヤ２８が回動する。ステアリングシャフト１４の回動変位は、第１ギヤ２８を介して第２ギヤ３０に伝達される。第２ギヤ３０の回動に伴って、ストッパアーム３６が回転変位する。例えば、図１のステアリングホイール１２を右に回転させると、図２の左側のストッパアーム３６がカム４０に接近する方向に回転変位し、右側のストッパアーム３６がカム４０から離れる方向に回転変位する。また、図１のステアリングホイール１２を左に回転させると、図２の右側のストッパアーム３６がカム４０に接近する方向に変位し、左側のストッパアーム３６がカム４０から離れる方向に回転変位する。

【0032】

第１ギヤ２８の周長（歯数）に対して、第２ギヤ３０の周長（歯数）が大きいため、ステアリングシャフト１４の回転は、ギヤシャフト３２に減速して伝達される。そのため、ストッパアーム３６がカム４０の回転を規制する位置に送り込まれるまでに、ステアリングシャフト１４は複数回、回転することができる。

【0033】

図４に示すように、ステアリングホイール１２を右側に所定角度だけ回動させると、左側のストッパアーム３６がカム４０の大径部４０ａの第１半径の内側に突出する。その後、左側のストッパアーム３６は、固定ストッパ４２に当接して停止する。その後、固定ストッパ４２に、ストッパアーム３６を介してカム４０の段部４０ｃが突き当る。これにより、ストッパアーム３６がカム４０と固定ストッパ４２との間に噛み込んでステアリングシャフト１４の回動が規制される。このとき、ステアリングシャフト１４のトルクは、カム４０及びストッパアーム３６を通じて固定ストッパ４２に伝達される。カム４０の段部４０ｃと、左側のストッパアーム３６の荷重作用部分と、固定ストッパ４２とは、一直線上に並んでおり、高い剛性が発揮される。

【0034】

また、左側のストッパアーム３６と連結部材３４との間に周方向の遊びが設けられる。そのため、ステアリングシャフト１４の回転範囲の終端で、カム４０とストッパアーム３６との角度ずれがストッパアーム３６の遊びによって吸収される。これにより、第１ギヤ２８及び第２ギヤ３０の間に大きな荷重が作用するのを防止できる。また、ストッパアーム３６の、カム４０の段部４０ｃに当接する部分には、弾性部材よりなる当接部３６ｃが設けられる。当接部３６ｃは、ステアリングホイール１２を回転範囲の終端に回し切った際の、衝撃の発生を緩和する。

【0035】

また、図１のステアリングホイール１２を左側に回動させると、図４の右側のストッパアーム３６がカム４０の段部４０ｃに当接することにより、ステアリングシャフト１４の回動が規制される。この場合には、右側のストッパアーム３６が右側の固定ストッパ４２と段部４０ｃとの間に噛み込むことにより、ステアリングシャフト１４の回動が規制される。

【0036】

以上のように、本実施形態の模擬ステアリング装置１０によれば、ギヤ類に大きな荷重を作用させることなく、ステアリングホイール１２の回転を規制することができる。

【0037】

本実施形態の模擬ステアリング装置１０は、以下の効果を奏する。

【0038】

本実施形態の模擬ステアリング装置１０は、ステアリングホイール１２と、ステアリングホイール１２から延在するステアリングシャフト１４と、ステアリングホイール１２の回転範囲を規制するストッパ機構５０と、を備え、ストッパ機構５０は、周方向の一部を占める小径部４０ｂと、周方向の他の一部を占める大径部４０ａと、小径部４０ｂと大径部４０ａとの間に設けられた段部４０ｃとを有し、ステアリングシャフト１４と一体的に回動するカム４０と、カム４０の大径部４０ａの回転半径（第１半径）の外側に配置された固定ストッパ４２と、大径部４０ａの回転半径（第１半径）の内側に突出可能に配置され、大径部４０ａの回転半径の内側に突出する段部４０ｃと固定ストッパ４２との間に噛み込んでステアリングホイール１２の回転を規制するストッパアーム３６と、ステアリングホイール１２の回転範囲の終端付近でストッパアーム３６を大径部４０ａの回転半径の内側に突出させる駆動機構５２と、を備える。

【0039】

上記の構成によれば、ギヤ機構に大きな荷重をかけることなく、ステアリングホイール１２の回転範囲を規制するストッパ機構５０が得られる。これにより、模擬ステアリング装置１０が小型化される。

【0040】

上記の模擬ステアリング装置１０において、駆動機構５２は、ステアリングシャフト１４と一体的に回動する第１ギヤ２８と、第１ギヤ２８と噛み合って回動する第２ギヤ３０と、第２ギヤ３０を支持するギヤシャフト３２と、ストッパアーム３６をギヤシャフト３２に固定する連結部材３４と、を備え、駆動機構５２は、ストッパアーム３６を第２ギヤ３０と共に回動させることで大径部４０ａの回転半径（第１半径）の内側に突出させる。この構成によれば、ストッパ機構５０が安価な回転機構のみで実現できるので、模擬ステアリング装置１０の製造コストを抑制できる。

【0041】

上記の模擬ステアリング装置１０において、第２ギヤ３０の周長は第１ギヤ２８の周長よりも長く、駆動機構５２は、ステアリングホイール１２（ステアリングシャフト１４）の回転を減速してストッパアーム３６を回転させるように構成してもよい。この構成によれば、ストッパアーム３６が突出するまでに、ステアリングホイール１２を１回転以上回動できる。

【0042】

上記の模擬ステアリング装置１０において、ストッパアーム３６は連結部材３４に向けて突出した突起部３６ａを有し、連結部材３４は突起部３６ａを収容してストッパアーム３６のギヤシャフト３２に対する回動を規制する凹部３４ａを有し、凹部３４ａは、突起部３６ａよりも周方向に広がって形成されており、連結部材３４はストッパアーム３６をギヤシャフト３２の周方向の所定角度範囲で回動可能に連結するように構成してもよい。この構成によれば、カム４０とストッパアーム３６との角度ずれを、ストッパアーム３６の遊びで吸収することができる。これにより、カム４０とストッパアーム３６との角度ずれが生じても、第１ギヤ２８及び第２ギヤ３０に過大な荷重が作用するのを防止できる。

【0043】

上記の模擬ステアリング装置１０において、一端が連結部材３４に接続され、他端がストッパアーム３６に接続され、ストッパアーム３６を連結部材３４に対してギヤシャフト３２の周方向に付勢するコイルスプリング３８を有してもよい。この構成によれば、コイルスプリング３８は、その付勢力によりストッパアーム３６を一定位置に配置できる。

【0044】

上記の模擬ステアリング装置１０において、固定ストッパ４２と、ストッパアーム３６と、駆動機構５２とは、ステアリングシャフト１４を中心として左右に一対設けられてもよい。このような模擬ステアリング装置１０では、ステアリングホイール１２の一方と他方の回転方向の規制を、それぞれの駆動機構５２、固定ストッパ４２及びストッパアーム３６が受け持つ。

【0045】

上記の模擬ステアリング装置１０において、段部４０ｃ及びストッパアーム３６の先端部の少なくとも一方に弾性部材（例えば、当接部３６ｃ）が設けられてもよい。このような弾性部材は、ステアリングホイール１２の回転範囲の終端における衝撃を緩和する。

【0046】

上記の模擬ステアリング装置１０において、さらに、ステアリングシャフト１４と一体的に回動する第３ギヤ４４と、第３ギヤ４４に噛み合う駆動ギヤ４８と、駆動ギヤ４８を通じてステアリングシャフト１４に駆動力を与える駆動モータ２６と、を備え、駆動モータ２６はステアリングホイール１２が回転した際に、ステアリングホイール１２を中立位置に復帰させる力を発生させるように構成してもよい。このような第３ギヤ４４及び駆動モータ２６は、実際の車両のステアリングホイール１２の操作感覚の再現に好適である。

【0047】

なお、本発明は、上記した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を取り得る。

【符号の説明】

【0048】

１０…模擬ステアリング装置 １２…ステアリングホイール
１４…ステアリングシャフト １４ａ…端部
２６…駆動モータ ２８…第１ギヤ
３０…第２ギヤ ３２…ギヤシャフト
３４…連結部材 ３４ａ…凹部
３６…ストッパアーム ３６ａ…突起部
３８…コイルスプリング ４０…カム
４０ａ…大径部 ４０ｂ…小径部
４０ｃ…段部 ４２…固定ストッパ
４４…第３ギヤ ４８…駆動ギヤ
５０…ストッパ機構 ５２…駆動機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】