(57)【要約】制御可能ステアリングラックガイドシステムは、ピニオンギヤ歯を含むピニオンと、前記ピニオンのピニオンギヤ歯と噛み合うラックギヤ歯を含むステアリングラックを含む。ラックガイドは、ステアリングラックの半径方向に移動可能であり、該半径方向に作用する力を前記ステアリングラックに加える。一次ばねは、前記ステアリングラックの半径方向に作用し前記ステアリングラックに向かって前記ラックガイドを押す圧縮力を前記ラックガイドに作用させる。前記一次ばねの圧縮力は、前記ピニオンおよび前記ステアリングラックを動作させている間に連続的に調整可能である。
2013528535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、
ピニオンギヤ歯を含むピニオンと、
前記ピニオンのピニオンギヤ歯と噛み合わされたラックギヤ歯を含むステアリングラックと、
前記ステアリングラックの半径方向に移動可能であり、該半径方向に作用する力を前記ステアリングラックに加えるラックガイドと、
前記ステアリングラックの半径方向に作用し前記ステアリングラックに向かって前記ラックガイドを押す圧縮力を前記ラックガイドに作用させる一次ばねを有し、前記ピニオンおよび前記ステアリングラックを動作させる間、前記一次ばねの圧縮力は連続的に調整可能であるシステム。
【請求項２】
請求項１の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、
前記一次ばねの圧縮力は、前記一次ばねの圧縮量を変化させることにより、連続的に調整可能であるシステム。
【請求項３】
請求項２の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、
前記一次ばねの圧縮量は、前記ラックガイドと反対側の位置にある前記一次ばねの一端部の相対位置を調整することによって、変化させるシステム。
【請求項４】
請求項３の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、
前記ラックガイドと反対側の位置にある前記一次ばねの一端部の相対位置を調整するためのモータをさらに含むシステム。
【請求項５】
請求項１の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、
前記一次ばねの圧縮力を連続的に調整するために前記一次ばねに接続し、前記一次ばねを動作させるモータをさらに含むシステム。
【請求項６】
請求項５の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、
前記モータに接続され、前記モータを作動させるコントローラをさらに含み、前記コントローラは前記モータに命令して、１つ以上の運転条件、または、操作パラメータに応じて、一次ばねの圧縮力を調整するシステム。
【請求項７】
請求項６の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、
前記ラックガイドに加える荷重を感知する荷重センサをさらに含み、前記荷重センサは前記コントローラにフィードバックを付与するために前記コントローラに接続され、作動されるシステム。
【請求項８】
請求項６の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、
前記ラックガイドと反対側の位置にある一次ばねの端部の直線変位を測定するためのセンサをさらに含み、前記センサはフィードバックを前記コントローラに付与するために前記コントローラに接続され、作動するシステム。
【請求項９】
請求項５の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、
前記モータは、駆動伝達系を介して一次ばねに接続され、作動し、
前記駆動伝達系は、
モータ出力軸と、
前記モータ出力軸に接続され、動作する減速ギヤと、
前記減速ギヤと接続され、前記減速ギヤと共に回転するねじ軸と、
前記ねじ軸と螺合するナットであってハウジング内に収容され、該ハウジングと摺動し、前記ねじ軸の回転を直線移動へ変換するナットを含み、
前記ナットは前記ラックガイドと反対側の位置にある一次ばねの一端部に固定されて前記ラックガイドに対する前記一端部の相対位置を調整するシステム。
【請求項１０】
請求項９の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、前記ラックガイド、前記駆動伝達系および前記モータは１つの共通のハウジング内に一体となっているシステム。
【請求項１１】
請求項９の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、前記ねじ軸の回転を感知して前記ナットの直線変位を測定する回転センサをさらに含むガイドシステム。
【請求項１２】
請求項９の制御可能ステアリングラックガイドシステムであって、前記ラックガイドへ向けた前記ナットの摺動可能な移動は前記ハウジングの肩によって制限されるシステム。
【請求項１３】
請求項１の制御可能ステアリングラックであって、前記ステアリングラックの半径方向に作用し、前記ステアリングラックへ向かって前記ラックガイドを押す二次圧縮力を、前記ラックガイドに加える二次ばねをさらに含むステアリングラック。
【請求項１４】
請求項１３の制御可能ステアリングラックガイドであって、前記二次ばねの二次圧縮力は、前記ピニオンおよび前記ステアリングラックを動作させている間に実質的に変わらない調整可能な設定値を有するステアリングラック。
【請求項１５】
車両のステアリングラックに加える摩擦力を制御して変化させるステアリングラックガイド組付体であって、
前記ステアリングラックに加える摩擦力を制御して変化させる直線的に変位可能なラックガイドと、
前記ラックガイドに対して直線状に固定される第１の端部を有すると共に前記第１の端部に対して移動可能であり、調整可能である第２の端部を有し、前記車両の運転の間に前記ラックガイドに加えられた前記一次ばねの圧縮力を調整する一次ばねを含む組付体。
【請求項１６】
請求項１５のステアリングラックガイド組付体であって、
前記一次ばねの第２の端部に接続され、動作させる前記一次ばねの前第１の端部に対して前記一次ばねの第２の端部を調整可能に移動させるモータをさらに含む組付体。
【請求項１７】
請求項１６のステアリングラックガイド組付体であって、
前記一次ばねの前記第２の端部に前記モータと接続し、動作する駆動伝達系をさらに含み、
前記駆動伝達系は前記モータの出力軸の回転を前記一次ばねの前記第１の端部に対する前記一次ばねの前記第２の端部の直線移動に転換する組付体。
【請求項１８】
請求項１５のステアリングラックガイド組付体であって、
前記ラックガイドに二次圧縮力を加えるための二次ばねをさらに含む組付体。
【請求項１９】
請求項１８のステアリングラックガイド組付体であって、
前記二次ばねの第１の端部は前記ラックガイドに対して直線状に固定され、前記二次ばねの第２の４部は前記車両の運転の間に前記第２のばねの前記第１の端部に対して直線状に固定される組付体。
【請求項２０】
車両のステアリングラックに制御可能な摩擦力を加える方法であって、
一次圧縮ばねから前記ステアリングラックに一次圧縮力を加える工程と、
前記車両の運転の間に一次圧縮ばねの一次圧縮力を可変に調整する工程を有する方法。
【請求項２１】
請求項２０の方法であって、
前記一次圧縮力を可変に調整する工程は、前記一次ばね上の軸方向に間隔を空けた２つの基準点の間の直線変位を調整する工程を含む方法。
【請求項２２】
請求項２１の方法であって、
前記一次ばね上の軸方向に間隔を空けた２つの基準点の間の直線変位を調整する工程は、モータを設けるとともに使用して、前記基準点の一方を前記基準点の他方に対して直線的に変位させる工程を含む方法。
【請求項２３】
請求項２０の方法は、二次圧縮ばねから前記ステアリングラックに二次圧縮力を加える工程をさらに含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで代表的な実施形態は、一般に、車両ステアリングシステムに関し、より詳細には、制御可能ステアリングラックガイドシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のドリフト（drift）またはプル（pull）は、車両が一方側へドリフトする傾向にある現象、または、一方に偏ったステアリングの保持が、車両の直線加速、クルージング（cruising）、および／または、制動を維持し続けるために必要とされる現象である。車両のドリフト／プルは、人間の疲労と同様に不快なハンドリングの不安定さを起こす原因となる。一方、ステアリングキックバック（kickback）は、車両が悪路で運転されるときのステアリングのトルク変化である。過度のステアリングキックバックは、乗り心地不良を引き起こすと知られる要因の１つである。ステアリングキックバックが、不整路表面等の外乱によって主に引き起こされる一方、車両のドリフト／プルは、外部的には、傾いた道路表面もしくは横風等、または、内部的には、非対称のシャシー設計等のいずれによって引き起こされ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車両ドリフト／プルおよびキックバック性能を矯正するため、ステアリングシステムは、追加の摩擦を作用させることを時々使用する。例えば、機械的な摩擦が、車両シャシーシステムで増大され、機械的摩擦はサスペンションストラットベアリング摩擦およびステアリングギヤボックス摩擦である。この種類の追加の摩擦を作用させる問題は、それが、受動的であり、また、制御不能であることである。さらに、摩擦量は、時間の経過にしたがって低下し、操舵感および操舵性能の不良を引き起こす。
【０００４】
車両のドリフト／プルおよびキックバック性能を矯正するための他のアプローチは、追加のパワーアシスト力を作用させること、および／または、ステアリングシステム内に追加の振動を作用させることを含む。追加のパワーアシスト力を作用させることの欠点は、それがセルフステアリング（self-steering）について信頼性を低下させ、また、一般的に、電子式パワーステアリング車両のみにしか適用できないことである。追加の振動を作用させることの欠点は、それが多くの場合、複雑になり、完全に調整され難いことである。結果として、追加の振動は、車両の振動およびノイズの新たな原因となる。さらなる他のアプローチは、ステアリングシステムに追加の制御可能な摩擦を作用させることである。しかし、追加の制御可能な摩擦を作用させる既知のシステムは、ステアリングコラムシャフトのみに、そのような摩擦を作用させるものであり、多くの場合、複雑でありかつ高価である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、制御可能ステアリングラックガイドシステムは、ピニオンギヤ歯を含むピニオンと、前記ピニオンのピニオンギヤ歯と噛み合わされたラックギヤ歯を含むステアリングラックを含む。ラックガイドは、前記ステアリングラックの半径方向に移動可能であり、該半径方向に作用する力を前記ステアリングラックに加える。一次ばねは、前記ステアリングラックの半径方向に作用し前記ステアリングラックに向かって前記ラックガイドを押す圧縮力を前記ラックガイドに作用させる。前記一次ばねの圧縮力は、前記ピニオンおよび前記ステアリングラックを動作させている間に連続的に調整可能である。
【０００６】
別の態様によれば、可変で制御可能な摩擦力を車両のラックガイドに加える摩擦力を制御して変化させるステアリングラックガイド組付体は、前記ステアリングラックに加える摩擦力を制御して変化させる一次ばねおよび直線的に変位可能なラックガイドを含む。前記一次ばねは、前記ラックガイドに対して直線状に固定された第１の端部と、前記車両の運転の間に前記ラックガイドに加えられた前記一次ばねの圧縮力を調整するために前記第１の端部に対して移動可能であり、調整可能である第２の端部を有する。
【０００７】
さらなるもう一つの態様によれば、車両のステアリングラックに制御可能な摩擦力を加えるために、方法が規定される。この態様による方法では、一次圧縮力は一次圧縮ばねから前記ステアリングラックに加えられる。前記一次圧縮ばねの前記一次圧縮力は、前記車両の運転の間に可変に調整される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両ステアリングシステムの概要図である。
【図２】ステアリングギアボックスハウジングの部分概要図であり、ピニオンシャフトはステアリングシステムのステアリングラックに接続され、ステアリングラックを動作させる。
【図３】ステアリングギアボックスに収容された既知のラックガイド組付体の分解図である。
【図４】組み付け状態における既知のガイドラックシステムの概要図である。
【図５】組み付け状態における改良した制御可能ステアリングラックガイドシステムの概要図である。
【図６】車両内のステラリングラックに制御可能な摩擦力を加える方法を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照する、ここで、図に示すものは、１つ以上の代表的な実施形態を説明するためであり、同実施形態を限定するためでない。図１は、車両用ステアリングシステム１０を概略的に図示する。図示した実施形態中のステアリングシステム１０では、ステアリングホイール１４と共に回転するように設計された上ステアリングシャフト１２は、上ユニバーサルジョイント２０、下ステアリングシャフト２２および下ユニバーサルジョイント２４を介して、ステアリングギヤボックスハウジング１８から延出するピニオンシャフト１６に接続されている。ステアリングギヤボックス１８の左右端部から突出するタイロッド２６、２８は、ステアリングシステム１０が取り付けられた車両の左右の車輪３２、３４のナックル（図示なし）に接続される。
【００１０】
アシストモータ３６は、ステアリングギヤボックス１８に支持され、かつ、接続される。アシストモータ３６の作動は電子制御ユニット３８によって制御され、電子制御ユニット３８には、信号がステアリングギヤボックスハウジング１８に収容されたステアリングトルク検出装置Sｔから入力される。図示した実施形態では、モータ３６は、ブラシレスＤＣ（電気）モータである。しかし、同モータでないといけないわけでない。代わりに、モータ３６は、ステアリングステム１０内でパワーアシストを油圧で供給する油圧モータであってもよい。
【００１１】
図２−４のさらなる参照において、ステアリングギヤボックスハウジング１８の内部で、ピニオンギヤ１６がステアリングラック４０と噛み合い、連結される。ステアリングラック４０と反対側の位置にある軸方向両端部は、タイロッド２６、２８の内側の横端部に接続される（ステアリングラック４０およびタイロッド２６、２８の間の接続は図示されていない）。特に、図４に最も良く示されるように、ピニオンまたはピニオンシャフト１６は、ピニオンギヤ歯１６ａを含む。同様に、ステアリングラック４０はラックギヤ歯４０ａを含み、ラックギヤ歯４０ａはピニオン１６のピニオンギヤ歯１６ａと噛み合い、連結される。
【００１２】
図２−４において図示されている、既知のステアリングラックシステムまたはステアリングラック組付体５０は、ピニオン１６、ステアリングラック４０およびラックガイド５２を含む。ラックガイド５２は、ステアリングラック４０の半径方向の力をステアリングラック４０に加えるために、ステアリングラック４０の半径方向にステアリングラック４０に対して移動可能である。より具体的には、ラックガイド５２は、ステアリングギヤボックスハウジング１８のラックガイドハウジング部５６に画定されているガイド孔すなわち開口５４に、摺動可能に嵌め込まれる。ラックガイド５２はばね５８によってラック４０に向けて半径方向に押圧された状態で付勢される。これにより、ラックガイド５２をピニオン１６へ付勢またはバイアスする。図４に示すように、ばね５８の一端部５８ａは、ラックガイド５２に規定された凹所６０内に収容されるのに対して、ばね５８の他端部５８ｂはラックガイドねじ６２に突き当てられている。図に示されるように、ラックガイドねじ６２は、ラックガイドハウジング部５６と螺合し、ガイド孔５４の開口端部を閉塞する。ロックナット６４は、ラックガイドねじ６２と螺合し、ハウジング部５６に対してラックガイドねじ６２の位置を軸方向に係止する。
【００１３】
ラックガイドねじ６２を取り付け、ばね５８を所望の量で圧縮するとき、ラックガイドねじ６２の位置をハウジング部５６に対して選択的に位置決めすることができる。そのようなランクガイド５２に対するラックガイドねじ６２の選択的な位置決めは、車両の運転の間に実質的に変わらず、ばね６８によってラックガイド５２、順にステアリングラック４０に加えられる圧縮力も、ピニオンおよびステアリングラック４０を動作させている間、より一般的には、ステアリングシステム１０が取り付けられた車両の運転の間に、実質的に変わらない。この既知の構造に伴う１つの問題は、ステアリングラック４０に加えられる摩擦力が、一般に受動的であり、制御不能であることである。さらに、摩擦力は時間とともに低下し、操舵感不良、操舵性能を低下させる。
【００１４】
図５の参照において、車両のガイドラックに加える摩擦力を制御して変化させる制御可能ステアリングラックガイドシステムまたは組付体８０を説明する。ラックガイドシステム８０は、上記のラックガイドシステム５０の代わりになるものであり、よって、ピニオンギヤ歯１６ａを含む同一のピニオン１６、および、ピニオン１６のギヤ歯１６ａと噛み合わされたギヤ歯４０ａを含む同一のステアリングラック４０と共に用いられる。ラックガイドシステム８０は、ステアリングラック４０の半径方向にステアリングラック４０に力を加えるために、ステアリングラック４０の半径方向にステアリングラック４０に対して移動可能なラックガイド８２をさらに含む。図４のラックガイド５２と異なり、図５のラックガイド８２は、ステアリングラック４０に加える摩擦力を制御して変化させる直線変位可能なラックガイドである。これについて、以下でさらに詳細に説明する。
【００１５】
ラックガイドシステム８０は、圧縮力をラックガイド８２に加えて、ステアリングラック４０の半径方向にステアリングラック４０へ向けてラックガイド８２を押す一次ばね８４さらに含む。以下に、詳細に説明するように、一次ばね８４の圧縮力は、ピニオン１６およびステアリングラック４０を動作させている間に、より一般的には、車両の運転の間に、連続的に調整可能である。図に示されるように、ラックガイド座１２２はラックガイド８２およびステアリングラック４０の間に配置され、ラックガイド８２からステアリングラック４０へ荷重力を伝達する。ラックガイド座１２２は別体の部品としてもよく、または、ラックガイド８２の一部としてもよい。制御可能ステアリングラックガイドシステム８０の部品、および／または、使用される特殊タイプの部品を作るために用いられる材料は、その技術分野の当業者によって好適に選択され得る。例えば、ラックガイド座１２２は、プラスチック、テフロン（登録商標）、銅、および／または、黄銅で形成され得る。
【００１６】
特に、一次ばね８４の圧縮力は、一次ばね８４の圧縮量を変化させることによって連続的に調整可能である。図５に図示された実施形態では、一次ばね８４の圧縮量は、ラックガイド８２と反対側の位置にある一次ばね８４の一端部の相対位置を調整することによって変化させることが可能である。より具体的には、一次ばね８４は、第１の端部８４ａを有する。第１の端部８４ａは、ラックガイド８２に対して直線状に固定されるまたは、図５に示されるよりもさらにラックガイド８２の中へ前進できないという点で、少なくとも直線状に固定される。より具体的には、図示した実施形態では、ラックガイド８２は、一次ばね８４の第１の端部８４ａを収容する陥凹部８６を画定される。陥凹部８６の底には、一次ばね８４の第１の端部８４ａのさらなるラックガイド８２の中への移動を制限する。一次ばね８４は第２の端部８４ｂ（すなわち、ラックガイド８２と反対側の位置にある端部）も有する。この第２の端部８４ｂは、第１の端部８４ａに対して移動して調整可能であり、ラックガイドシステム８０が取り付けられた車両の運転の間にラックガイド８２に加えられる一次ばね８４の圧縮力を調整する。
【００１７】
ラックガイドシステム８０は、トルクおよび回転の変位を付与し、最終的に、ラックガイド８２と反対側の位置にある一次ばね８４の第２の端部８４ｂの相対位置を調整するモータ９０をさらに含む。したがって、モータ９０は、一次ばね８４に接続して、一次ばね８４に作用し、所望のように、一次ばね８４の圧縮力を連続的に調整する。具体的には、モータ９０は、一次ばね８４の第２の端部８４ｂに接続して、一次ばね８４に作用し、一次ばね８４の第１の端部８４ａに対して一次ばねの第２の端部８４ｂを移動させ、第２の端部８４ｂの位置を調整する。一次ばね８４は、ラック４０へラックガイド８２を付勢するので、一次ばね８４の圧縮を調整することにより、ラックガイド８２がラック４０に作用する摩擦力を調整する。モータ９０は、ブラシ直流（ＤＣ）モータ、ブラシレスＤＣモータ、ステッピングモータ、または、その他好適なタイプのモータでもよい。
【００１８】
図示した実施形態では、ラックガイドシステム８０は、一次ばね８４の第２の端部８４ｂにモータ９２と接続し、動作する駆動伝達系（drive train）９２をさらに含む。駆動伝達系９２は、モータ９０の出力シャフト９４の回転を一次ばね８４の第１の端部８４ａに対する一次ばね８４の第２の端部８４ｂの直線移動へ転換する。モータ出力シャフト９４に加えて、駆動伝達系９２は、モータ出力シャフト９４に接続した減速ギヤ９６を含むものであり（すなわち、出力シャフト９４は減速ギヤ９６の歯と噛み合わされた歯を有する）、減速ギヤ９６によってモータ９０からの回転速度を減少させている。減速ギヤ９６は、ハーモニックドライブ（登録商標）であり、プラネタリギヤ、ウォーム歯車、および／または、平歯車を用いる。駆動伝達系９２は、共に回転する減速ギヤ９６と接続し、動作するねじ軸９８を含む（すなわち、ねじ軸９８は、減速ギヤ９６の歯、または、減速ギヤ９６の出力軸と螺合する歯を有してもよく、または、ねじ軸９８は減速ギヤ９６と一体に且つ同軸に形成してもよい）。
【００１９】
さらに、駆動伝達系９２は、ねじ軸９８と螺合し、ハウジングと摺動可能に収容されたナット１００を含む。ねじ軸９８はナット１００を駆動し、回転運動を並行、すなわち、直線運動に転換する。より具体的には、ナット１００は、ステアリングラックハウジング１０４のラックハウジング部１０２内に摺動可能に収容され、ねじ軸９８の回転を直線移動に変換する。ナット１００は、ラックガイド８２と反対側の位置にある一次ばね８４の第２の端部８４ｂに固定され、ラックガイド８２と反対側の位置にある第２の端部８４ｂの相対位置を調整する。ステアリングラックハウジング１０４は、図４のステアリングラックハウジング１８と同一の部材でない。ただし、ステアリングラックハウジング１０４がラックガイドハウジング部１０２、減速ギヤハウジング部１０６およびモータハウジング部１０８を含み、これらがラックガイドシステム８０を収容するように全体として構成される点は相違する。これに関して、ラックガイド８２、駆動伝達系９２およびモータ９０は、ステアリングラックハウジング１０４、より具体的には、ハウジング部１０２、１０６、１０８等の共通のハウジング内で一体となる。図に示されるように、ハウジング部１０６、１０８は、ボルト１１０を介してハウジング部１０２にボルト留めされる。３つの別々の分離可能なハウジング部１０２、１０６、１０８として示される一方、所望であれば、これらは単一のハウジング（または、あらゆる数のハウジング部）として形成されてもよいと認識される。
【００２０】
図示した実施形態では、ハウジング部１０２は、ナット１００を協働するように収容する摺動スロット１１６を画定し、ナット１００の軸方向移動を可能にする。摺動スロット１１６は、ナット１００がハウジング部１０２に対して相対回転するのを防止する。一次ばね８４の第２の端部８４ｂは、ナット１００に当接しており、ハウジング部１０２内でのナット１００の相対位置は、ハウジング部１０２およびラックガイド８２に対する第２の端部８４ｂの位置が調整される。このように、ナット１００の位置によって、ばね８４の圧縮量が調整され、これにより、ばね８４がラックガイド８２に加える力の量が調整される。
【００２１】
ナット１００およびハウジング部１０２の間の相対回転を制限することに加えて、摺動スロット１１６も、図５に示されるような特定の深さｈを有するように設計されている。深さｈは、ラックガイド８２へ向かう方向におけるナット１００の最大ストロークを制限する肩部１１８によって規定される。この方法で、ラックガイド８２に作用する最大力およびステアリングラック４０の最大摺動摩擦は制限される。これは、その他、過度の摩擦ために生じるステアリングラック４０の「ロックアップ」を有利に防止する（すなわち、モータ９０または他の部品が故障した場合）。
【００２２】
ラックガイドシステム８０は、モータ９０に接続され、モータ９０を作動するコントローラ１２０をさらに含む。下記に、より詳細に説明されるように、コントローラ１２０はモータ９０に命令して、車両速度、ステアリングホイール角度、ステアリングホイール角度、ステアリングホイールトルク、および、ステアリングヨー角速度等の１つ以上の運転条件、操作パラメータに応じて、一次ばね８４の圧縮力を調整する。コントローラ１２０、駆動伝達系９２を経由したモータ９０を介して、制御可能ステアリングラックガイドシステム８０は、調整可能なラック摩擦レベルをラックガイド８２に加え、これらは、コントローラ１２０によって制御される。より具体的には、作動において、コントローラ１２０は、モータ９０および駆動伝達系９２を介して、一次ばね８４の長さを制御し、調整する。一次ばね８４はラックガイド８２を押圧するので、ラックガイド８２およびステアリングラック４０の間の垂直力およびその結果の摩擦は、制御される。
【００２３】
コントローラ１２０は、その技術の当業者によって理解されるような、制御信号をモータ９０へ与えるために適したタイプでもよい。一実施形態では、コントローラ１２０は、モータ９０に空気圧または液圧信号等の機械的信号を与える。他の実施形態では、コントローラ１２０は、モータ９０に電気的信号を与えてもよい。何れのケースでも、コントローラ１２０は、スタンドアロン（独立型）の制御ユニットでもよいし、または、ラックガイドシステム８０が搭載される車両上の他のコントローラと一体になってもよい。一実施形態では、制御可能ステアリングラックガイドシステム８０は車両シャシーシシステムに一体化されると、コントローラ１２０は、車両の電子制御ユニット（ＥＣＵ）と一体化され、種々の運転条件および車両の運転パラメータに応じて、車両のステアリングラック４０の摺動摩擦レベルを調整する。
【００２４】
ラックガイドシステム８０は、操作条件を感知すると共にコントローラ１２０へ対応するフィードバック信号を送るための１つ以上のセンサをさらに含んでもよい。そのようなセンサの各々は、コントローラ１２０および／またはセンサに適切な機械的または電気的フィードバック信号を与える。一実施形態では、荷重センサ１２４は、ラックガイド８２に加えられる荷重を感知するために設けられる。図に示されるように、荷重センサ１２４は、コントローラに接続し、作動して、コントローラ１２０にフィードバック信号を与える。同一または他の実施形態において、センサ１２６は、ラックガイド８２と反対側の位置にある一次ばね８４の第２の端部８４ｂの直線変位を測定するために設けられる。図に示されるように、センサ１２６は、コントローラ１２０に接続され、コントローラ１２０にフィードバックを与える機能を有する。例として、センサ１２６は、ねじ軸９８の回転を感知し、これにより、ナット１００の直線変位を測定する回転センサである。センサ１２４、１２６は、代表例のみであり、概略のみで示されると認識される。センサ１２４、１２６は、ハウジング１０４の内側に配置されてもよく、ステアリングシステム内の別の場所に配置されてもよい。また、あらゆる数、タイプのセンサがその技術分野の当業者によって選択され認識される。
【００２５】
図示された実施形態では、ラックガイドシステム８０は、ステアリングラック４０の半径方向に作用しステアリングラック４０へ向けてラックガイド８２を押す二次圧縮力をラックガイド８２に加える二次ばね１３０をさらに含む。加えられる全体の摩擦力は、二次ばね１３０によって加えられる固定した力および一次ばね８４によって加えられる変動する力の合計である。図に示されるように、二次ばねの第1の端部１３０ａは、ラックガイド８２、特に、陥凹部８６について環状に配置されたラックガイド８２の外の軸方向の面１３２に当接している。二次ばね１３０の他端部１３０ｂは、ラックガイドねじ１３４に当接している。図示した実施形態では、ラックガイドねじ１３４は、ハウジング部１０２と螺合し、固定されている。より具体的には、ハウジング部１０２は、ラックガイドねじ１３４が螺合し、収容される、ねじが切られているカウンタボア１３６を含む。
【００２６】
この配置により、車両の運転の間を含めて、二次ばね１３０の第１の端部１３０ａは、ラックガイド８２に対して直線状に固定され、二次ばね１３０の第２の端部１３０ｂは二次ばね１３０の第１の端部１３０ａに対して直線状に固定される。ラックガイドねじ１３４は、二次ばね１３０の圧縮を調整するために、ハウジング部１０２との螺合を経て軸方向に移動可能であるが、組み付けの間、または、ステアリングシステムが分解されている間のみである。したがって、二次ばね１３０の二次圧縮力は調整可能な設定値を有する。しかしながら、この設定値は、ピニオン１６およびステアリングラック４０を動作させている間、より一般的には、車両を運転する間に、実質的に変わらない。
【００２７】
換言すれば、ラックガイドねじ１３４が位置設定されて、これにより、二次ばね１３０の圧縮レベルおよび組み付けられたラックガイドシステム８０の残りを一旦設定すると、二次ばね１３０によって付与された圧縮レベルは、かわらず、ラックガイドシステム８０を分解せずに調整することはできない。この配置により、二次ばね１３０はラックガイド８２に予荷重力を加えるために使用される。しかし、二次ばね１３０およびラックガイドねじ１３４は完全に選択であると、その技術分野の当業者によって認識される。一実施形態では、ラックガイドシステム５０は、二次ばね１３０およびラックガイドねじ１３４を含まない。必要に応じて、ロックナット、または、他のタイプのロック機構（いずれも図示なし）は、ハウジング部１０２に対する位置にラックガイドねじ１３４を係止するために使用されてもよい。
【００２８】
制御可能ステアリングラックガイドシステム８０の利点は、加えられたステアリングラック摺動摩擦が制御可能であり、その制御（単純にオンまたはオフである代わりに）を連続的にできることである。さらに、二次ばね１３０が含まれると、二次ばね１３０によって加えられる垂直なラックガイド力が設定される。通常の運転条件下で、モータ１２０は励磁される必要はない。しかし、モータ９０は、より高い靭性ために必要とされるときのみに、励磁され、このように制御可能ステアリングラックガイドシステム８０はエネルギー効率のよい、低パワーを要求するものである。ラックガイドシステム８０のさらなる利点は、容易に製造され、既知のラックガイド機構と同じくらいの安全性で作動することである。
【００２９】
図６の参照において、車両のステアリングラックに制御可能な摩擦力を加える方法を説明する。特に、図６の方法は、図４のラックガイドシステム８０の参照において説明されるが、説明する方法は、図示された実施形態以外のラックガイドシステムに適用され得ることを、その技術分野の当業者によって認識される。この方法では、一次圧縮力が一次圧縮ばね８４からステアリングラック４０に加えられる（Ｓ２０２）。一次圧縮ばね３４の一次圧縮力は、車両の運転の間に可変に調整される（Ｓ２０４）。ここで既に説明されたように、一次圧縮力を可変に調整することは、第１の端部８４ａおよび第２の端部８４ｂ等の一次ばね８４上の軸方向に離間した２つの基準点の間の直線変位を調整することを含む。特に、軸方向に離間した２つの基準点（すなわち、第１、第２の端部８４ａ、８４ｂ）の間の直線変位を調整することは、基準点の一方（すなわち、第２の端部８４ｂ）を基準点の他方（すなわち、第１の端部８４ａ）に対して直線に変位するモータ９０を提供し、使用することを含む。さらに、必要に応じて、二次圧縮力が二次圧縮ばね１３０からステアリングラック４０に加えられる（Ｓ２０６）。
【００３０】
種々の上記開示した他の特徴および機能、または、代替若しくは変形は、他の異なる多数のシステムまたは応用に望ましく組み合わされることが認識される。また、現在、予見されない、または、予期されない種々の代替、修正、変形、改良は、その技術分野の当業者によって引き続いてなされてもよく、それらも次のクレームによって包含されるように意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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