(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの操舵可能車輪を備える車両用の可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムに関する。該ステアリングシステムは、制御ロッド長手方向を定める少なくとも１つの細長い制御ロッド（４０）と、作業ロッド長手方向を定める１つの細長い作業ロッド（７０）とを有するステアリングリンク機構を備える。車両用ステアリングシステムはさらに、作動駆動部を備える重ね合わせトランスミッションを有する。該重ね合わせトランスミッションは、ステアリングロッド（４０）及び作業ロッド（７０）間で有効である。ステアリングロッド（４０）は、ステアリングスピンドル（２０）及びステアリングギヤ（３０）の影響を受けてステアリングロッド長手方向に変位することができる。作業ロッド（７０）は、重ね合わせ駆動部で重ね合わされる、制御ロッド（４０）の変位及び作動駆動部によって開始される相対変位の影響を受けて、制御ロッド（４０）及び作業ロッド（７０）間を作業ロッド長手方向に変位することができる。作業ロッド（７０）の変位は、ステアリングギヤの一部を介して操舵可能車輪上に伝達され、それにより、車輪を操舵する。重ね合わせトランスミッションは、スピンドル／ナット駆動部のようにそれと相互作用するナットを有する。スピンドル及びナットによって画定されるギヤ対の第１ギヤ部分は、制御ロッド及び作業ロッドによって画定されるロッド対の第１ロッドに結合される。ギヤ対の第２ギヤ部分は、第２ロッドに取り付けられ、それにより、ロッド対の第２ロッドに対して回転することができる。作動駆動部は、第２ギヤ部分を駆動して第２ロッドに対して回転させるように、適応させ、且つ取り付けられている。
2008513263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの操舵可能車輪を備える車両（９９）用の可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムであって、該車両（９９）は、少なくとも１つの制御ロッド（４０；３４０）及び作業ロッド（７０；３７０）を有するステアリングリンク機構と、アクチュエータ駆動部（６０；１６０：２６０；３６０）を設けて、前記制御ロッド（４０；３４０）及び前記作業ロッド（７０；３７０）間で作用する可変比ギヤユニットとを備えており、前記制御ロッド（４０；３４０）は、ステアリングスピンドル（２０）及びステアリングギヤ装置（３０）の影響を受けて前記制御ロッドの長手方向に変位可能であり、前記作業ロッド（７０；３７０）は、前記制御ロッド（４０；３４０）の変位移動と、該制御ロッド（４０；３４０）及び前記作業ロッド（７０；３７０）間の相対変位移動との影響を受けて、前記作業ロッドの長手方向に変位可能であり、前記相対変位移動は、前記可変比ギヤユニットによって前記制御ロッド（４０；３４０）の変位移動に重ね合わされ、また前記可変比ギヤユニットの前記アクチュエータ駆動部（６０；１６０：２６０；３６０）によって開始され、前記作業ロッド（７０；３７０）の前記変位移動は、前記ステアリングリンク機構の一部を介して前記操舵可能車輪に伝達され、それにより、該車輪を操舵することができ、また、前記可変比ギヤユニットは、スピンドル（４３；３５６）、及び該スピンドルとスピンドル−ナット駆動部のように相互作用するナット（５２；３４６）を有する、可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムであって、前記スピンドル（４３；３５６）及び前記ナット（５２；３４６）から形成された１対のギヤ部分の第１ギヤ部分（４３；３４６）は、前記制御ロッド（４０；３４０）及び前記作業ロッド（７０；３７０）から形成された１対のロッドの第１ロッド（４０；３４０）に永久的に連結され、前記ギヤ部分対の前記第２ギヤ部分（５２；３５６）は、前記第２ロッド（７０；３７０）に取り付けられ、それにより、前記対のロッドの前記第２ロッド（７０；３７０）に対して回転可能であり、前記アクチュエータ駆動部（６０；１６０：２６０；３６０）は、前記第２ギヤ部分（５２；３５６）を駆動して前記第２ロッド（７０：３７０）に対して回転させるように具現され、且つ配置されることを特徴とする、車両用ステアリングシステム。
【請求項２】
前記ギヤ部分対の前記第１ギヤ部分は、前記ナット（３４６）であり、また、前記対のロッドの前記第１ロッドは、前記制御ロッド（３４０）であることを特徴とする、請求項１に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項３】
前記制御ロッド（４０；３４０）は、歯部付きの第１ロッド部分（４１；３４１）を有し、該第１ロッド部分（４１；３４１）は、前記ステアリングギヤ装置と相互作用し、また、前記制御ロッド（４０；３４０）は、前記第１ギヤ部分を形成する第２ロッド部分（４３；３４５、３４６）を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項４】
前記作業ロッド（３７０）は、前記制御ロッド（３４０）が入るキャビティを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項５】
前記作業ロッド（３７０）のケーシングは、連続開口（３７４）を有し、前記ステアリングギヤ装置は、該連続開口を通して、前記作業ロッド（３７０）内に保持された前記制御ロッド（３４０）と相互作用することができることを特徴とする、請求項３及び４に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項６】
前記アクチュエータ駆動部（３６０）は、前記作業ロッド（３７０）の前記キャビティ内に配置されることを特徴とする、請求項４又は５に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項７】
前記アクチュエータ駆動部は、多数の極を有する交流電気モータ（３７０）を備えることを特徴とする、請求項６に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項８】
モータ受け部（３６１）が、前記作業ロッド（３７０）の前記キャビティ内に配置されており、前記アクチュエータ駆動部（３６０）は、前記モータ受け部（３６１）内又はその上に取り付けられ、該モータ受け部（３６１）は、弾性構造であることを特徴とする、請求項６又は７に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項９】
前記アクチュエータ駆動部は、前記第２ギヤ部分（５２）から離した駆動モータ（６０、１６０、２６０）であって、回転駆動ギヤ装置を介して前記第２ギヤ部分（５２）に結合され、それにより、該第２ギヤ部分（５２）を駆動して前記第２ロッドに対して回転させる、駆動モータ（６０、１６０、２６０）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項１０】
前記作業ロッド（７０）は、前記制御ロッド（４０）から、該制御ロッドの長手方向に対して横断方向に一定距離だけずらして配置されることを特徴とする、請求項１〜３又は９のいずれか１項に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項１１】
前記可変比ギヤユニット及び前記ステアリングリンク機構は、前記ステアリングスピンドル（２０）の回転位置によって事前に定められたステアリング角が、２つの操舵可能車輪用の前記アクチュエータ駆動部（６０；１６０；２６０；３６０）を、回転位置の変化時と同じように作動させることによって影響を受けるように具現され、且つ配置されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項１２】
前記可変比ギヤユニットは、専らピボットジョイント及び剛直な連結部材によって２つの操舵可能車輪の前記第１操舵可能車輪及び前記第２操舵可能車輪の両方のものに連結された単一の出力部材（７０；３７０）を有することを特徴とする、請求項１１に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項１３】
前記出力部材は、前記作業ロッド（７０；３７０）を有し、該作業ロッドは、前記第１操舵可能車輪の第１ステアリングレバーから前記第２操舵可能車輪の第２ステアリングレバーまで連続するように具現されることを特徴とする、請求項１２に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項１４】
少なくとも１つの操舵可能車輪を有し、該操舵可能車輪に結合され、それにより、該操舵可能車輪を操舵することができるステアリングハンドル（１０）を備える車両用であって、少なくとも前記ステアリングハンドルの、直進位置からの偏移に応じた、且つ運転速度に応じた特性要因図に従って変化することができる伝達比が、前記ステアリングハンドルの回転角と前記操舵可能車輪の回動角との間に存在するようにした車両用ステアリングシステムであって、運転速度が下限速度及び上限速度間にあり、且つ前記ステアリングハンドル（１０）の、前記直進位置からの偏移が、限界偏移角より小さい場合、伝達比が実質的に一定であることを特徴とする、特に請求項１〜１３のいずれか１項に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項１５】
前記アクチュエータ駆動部（６０；１６０：２６０；３６０）を備えて、前記ステアリングシステムの前記制御部材（４０；３４０）及び前記作業部材（７０；３７０）間で作用する前記可変比ギヤユニットを有しており、前記制御部品（４０；３４０）は、前記ステアリングハンドル（１０）の影響を受けて移動可能であり、前記作業部品（７０；３７０）は、前記制御部品（４０；３４０）の移動と、前記制御部品（４０；３４０）及び前記作業部品（７０；３７０）間の相対変位移動との影響を受けて移動可能であり、前記相対移動は、前記可変比ギヤユニットによって前記制御部品（４０；３４０）の移動に重ね合わされ、また前記可変比ギヤユニットの前記アクチュエータ駆動部（６０；１６０：２６０；３６０）によって開始され、前記作業部品（７０；３７０）の前記移動は、前記操舵可能車輪に伝達され、それにより、該車輪を操舵することができ、運転速度が前記下限速度及び前記上限速度間にあり、且つ前記ステアリングハンドル（１０）の、前記直進位置からの前記偏移が、前記限界偏移角より小さい場合、前記アクチュエータ駆動部が遮断されることを特徴とする、請求項１４に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項１６】
前記下限速度より遅い運転速度の場合、偏移に応じた伝達比の可変性が、下限速度より速い運転速度の場合より大きいことを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項１７】
前記上限速度より速い運転速度の場合、運転速度に応じた伝達比の可変性が、上限速度より遅い運転速度の場合より高いことを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の車両用ステアリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの操舵可能車輪を備える車両用の可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムであって、該車両は、少なくとも１つの制御ロッド及び作業ロッドを有するステアリングリンク機構と、アクチュエータ駆動部を設けて、制御ロッド及び作業ロッド間で作用する可変比ギヤユニットとを備えており、制御ロッドは、ステアリングスピンドル及びステアリングギヤの影響を受けて制御ロッドの長手方向に変位可能であり、作業ロッドは、制御ロッドの変位移動と、制御ロッド及び作業ロッド間の相対変位移動との影響を受けて、作業ロッドの長手方向に変位可能であり、該相対変位移動は、可変比ギヤユニットによって制御ロッドの変位移動に重ね合わされ、また上記可変比ギヤユニットのアクチュエータ駆動部によって開始されるようになっており、作業ロッドの変位移動は、ステアリングリンク機構の一部を介して操舵可能車輪に伝達され、それにより、上記車輪を操舵することができ、また、可変比ギヤユニットは、スピンドル、及びスピンドルとスピンドル−ナット駆動部のように相互作用するナットを有する、可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来技術］
従来の車両用ステアリングシステムでは、運転者がステアリングスピンドル、ステアリングギヤ装置及びステアリングリンク機構を介してステアリングハンドル（たとえば、ステアリングホィール又はステアリングロッド）で開始するステアリング移動が、操舵可能車輪に送られる。本文脈において、ステアリングハンドルの約ｄαの回転角の回転移動が、全体的に車両用ステアリングシステムによって操舵車輪の約ｄβの回動角の回動移動に変換される。ステアリングシステムの伝達比（すなわち、ステアリングホィールの回転移動と操舵車輪の回動移動との間の伝達比）は通常、従来の車両用ステアリングシステムでは、一定であると見なされるが、厳密に言えば、大きい回動角では、伝達比のわずかな変化もすでにここで発生しており、該変化は、ステアリングリンク機構の幾何学的配置によって発生する。わずかな非線形性があっても、従来のステアリングシステムは、ステアリングハンドルの回転角ｄαと操舵車輪の回動角ｄβとの間に線形関係を有すると見なすことができる。
【０００３】
また、可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムと呼ばれるものが既知であり、これにより、低速運転速度での操縦性及び／又は高速運転速度での直進走行特性を改善するために、ステアリングハンドルの回転角ｄαと操舵車輪の回動角ｄβとの間で選択的に可変の伝達比が実現される。
【０００４】
ヨーロッパ公開特許第０９１５００３号（Wandfluh AG）は、ギヤ装置入力部での移動とギヤ装置出力部での移動との間に高度の非線形性を有する機械的ステアリングギヤ装置を備えた、可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムを記載している。最大伝達比と最小伝達比との間に比較的大きい差がある可変伝達比が、このステアリングシステムにおいて特定のステアリングギヤ装置によって実現されるが、一定の伝達比を有する従来のステアリングシステムと同様に、ステアリングハンドル及び操舵車輪間に依然として確実な結合状態があるので、伝達比を変更する可能性が制限される。
【０００５】
アクチュエータ駆動部を備える可変比ギヤユニットによって開始されるさらなるステアリング移動を、運転者が開始するステアリング移動に重ね合わせる形式のステアリングシステムにより、伝達比を変更する比較的大きい可能性が与えられる。本文脈では、それぞれの場合、運転者が可変比ギヤユニットによって開始するステアリング部品のステアリング移動に、運転者が直接的に開始するのではないさらなるステアリング移動を重ね合わせる。
【０００６】
特許文献ドイツ公開特許第１９７５０５８５号（Deutsches Zentrum fuer Luft-und Raumfahrt［German Aeronautics and Aerospace Center]）及び同第１９６０１８２６号（Bosch）は、可変比ギヤユニットを備えるこの形式のステアリングシステムであって、それぞれの場合、運転者が可変比ギヤユニットの電動駆動式アクチュエータ駆動部によって開始する、ステアリングシステムの車軸又はシャフトの回転移動が、それに重ね合わされるさらなる回転移動を有するステアリングシステムを記載している。本文脈では、可変比ギヤユニットは、ステアリングハンドルとステアリングギヤ装置との間、ステアリングギヤ装置の近く、又はステアリングギヤ装置と操舵車輪との間に配置されることができる。
【０００７】
２つの回転移動を重ね合わせるように構成された可変比ギヤユニットは、相当な摩擦損失を発生し、運転者に普通でないステアリング感覚を与える。この理由のため、ドイツ公開特許第１０２１６１３０号（ＢＭＷ）は、可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムを提案しており、このシステムは、歯付きラックステアリングシステムのステアリングギヤ装置の各側で、可変比ギヤユニットをステアリングギヤ装置と２つの操舵車輪との間に有する。２つの可変比ギヤユニットは、その２つの長手方向端部の各々の付近の歯付きラックを、その歯付きラックに対して同軸状に配置されたトラックロッドに結合させ、２つの可変比ギヤユニットの各々が、それぞれの場合、ロッドの長手方向のさらなる滑り移動を、ステアリングスピンドル及び歯付きラックギヤ装置によって発生させた歯付きラックの滑り移動に重ね合わせる。可変比ギヤユニットは、歯付きラック上に形成された内部スピンドルと、該歯付きラックと相互作用し、且つ軸方向ジョイントによってトラックロッドに連結された制御スリーブとを、回転可能なハウジング部分と共に有する。ハウジング部分の各々に湾曲トラックが設けられ、制御スリーブ上に形成されたピンがそれと相互作用し、それにより、ハウジング部分を制御スリーブに対して回転させることにより、歯付きラック及び制御ロッド間の距離に影響を与えることができる。回転移動は、ハウジングの外側に取り付けられたレバーに係合するアクチュエータによって引き起こされる。特許文献ドイツ公開特許第１０２１６１３０号（ＢＭＷ）に記載されている、２つの滑り移動を重ね合わせるための可変比ギヤユニットは、回転移動を重ね合わせるための可変比ギヤユニットより良好なステアリング感覚を運転者に与える。しかしながら、それらは構造的に高コストであると共に、歯付きラック付近での設置スペース要求の点で問題がある。
【０００８】
伝達比に影響を与える方法を変化させるさらに大きい可能性が、ステアバイワイヤ原理と呼ばれるものに従って機能するステアリングシステムによって与えられる。これらのステアリングシステムでは、マイクロプロセッサが、複数の関連パラメータから回動角を計算し、次に該回動角を適当なアクチュエータ部材によって操舵車輪に伝達する。特許文献ドイツ特許第１９５４６９４号（Mercedes Benz）には、少なくともステアリングハンドルの回転角ｄα及び運転速度の関数として特性要因図に従って変化することができる伝達比を有する車両用ステアリングシステムが記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
［発明の提示］
本発明の目的は、冒頭に述べた技術分野に属し、可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムの新しい概念を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成する手段は、独立請求項の特徴部分によって定義される。本発明によれば、スピンドル（ねじ付きスピンドル）及びナットから形成された１対のギヤ部分の第１ギヤ部分（基本部分）が、制御ロッド及び作業ロッドから形成された１対のロッドの第１ロッドに永久的に連結される、すなわち、第１ギヤ部分は、第１ロッドに対して回転方向に固定され、且つ変位不可である。特に、スピンドルは、第１ロッドの一体部品として具現されることさえできる。ギヤ部分対の第２ギヤ部分は、ロッド対の第２ロッドに対して回転可能であるようにして、第２ロッドに取り付けられる、すなわち、第２ギヤ部分は、第２ロッドの長手方向に平行である回転軸を中心にして回転することができるが、第２ロッドの長手方向には実質的に変位不可である。アクチュエータ駆動部は最終的に、第２ギヤ部分を駆動して第２ロッドに対して回転させることができるように具現され、且つ配置される。ナット及びスピンドル間の相対回転移動により、２つのギヤ部分は、スピンドルの長手方向に互いに対して変位する。したがって、アクチュエータ駆動部により、第１ギヤ部分（基本部分）を、従って第１ロッドを、第２ロッドの長手方向に直線相対変位移動させることが可能である。
【００１１】
アクチュエータ駆動部を使用して、第２ギヤ部分を直接的にその回転軸を中心にして駆動することができる結果として、可変比ギヤユニットをコンパクトに形成し、且つ単純な機構で構成することができる。したがって、ギヤ装置は構造的に単純であり、それにより、コスト効率が高いと共に、故障しやすさが抑えられる。
【００１２】
アクチュエータ駆動部のスピンドル／ナット駆動部は、自己ロック再循環ボール機構として具現される、すなわち、ナットが再循環玉軸受けであり、スピンドルが、再循環ボールスピンドルであることが有利である。電気モータを使用して、第２ギヤ部分を駆動することが有利である。別法として、たとえば油圧駆動部を用いることもできる。
【００１３】
制御ロッドは、たとえば、車両用ステアリングシステムのステアリングギヤ装置に連結されたロッド、特に歯付きラックステアリングギヤ装置の歯付きラック、又はそれに永久的に連結されたロッドであることができる。作業ロッドは、たとえば、トラックロッド、又はそれに永久的に連結されたロッドであることができる。
【００１４】
可変比ギヤユニットは好ましくは、アクチュエータ駆動部が故障した場合、それを遮断して、可変比ギヤユニットを介して制御ロッドを作業ロッドに変位不可に連結されるようにして具現され、且つ配置されている。これは、故障の際の本発明による車両用ステアリングシステムの安全性を改善する。
【００１５】
本発明による車両用ステアリングシステムの１つの有利な変更例によれば、ギヤ部分対の第１ギヤ部分がナットであり、ロッド対の第１ロッドが制御ロッドである。したがって、ナットは制御ロッドに永久的に取り付けられる一方、ナットと相互作用するスピンドルは、制御ロッド上に回転可能に配置されて、アクチュエータ駆動部によって駆動されて、その回転軸を中心にして回転することができる。この配置は、構造的に単純であると共に、省スペース化され、また、たとえば、スピンドルを受け取るために制御ロッドに端部側軸方向内孔を形成することにより、ナットを制御ロッドの一体部品として具現することができる。
【００１６】
１つの代替実施形態では、ナットを作業ロッドに取り付けることができる一方、スピンドルを制御ロッドに連結する。さらなる実施形態を実行することもでき、それぞれの場合、ギヤ部分の一方が、対応のロッドに対して回転可能である（が、軸方向に変位不可である）一方、他方のギヤ部分は、その関連ロッドに永久的に（すなわち、回転方向に固定され、且つ軸方向に変位不可に）連結されている。それぞれの場合、駆動部は、回転可能なギヤ部分と相互作用する。したがって、特にナットを対応のロッドに回転可能に結合する一方、スピンドルを他方のロッドに、回転方向に固定して連結することも考えられる。
【００１７】
本発明による車両用ステアリングシステムの１つの有利な変更例では、制御ロッドは、従来の歯付きラックステアリングシステムでは一般的であるように、ステアリングギヤ装置の歯付きラックを形成する。その場合、第１ギヤ部分を歯付きラックに永久的に連結することができる。特に、第１ギヤ部分は、歯付きラックの一体部品として具現されるナットによって形成されることができる。その結果、全体的に、車両用ステアリングシステムの、特に単純且つコンパクトで、コスト効率が高い構造が得られる。
【００１８】
ステアリングギヤシステムの歯付きラックは、一定の伝達比を有するステアリングギヤ装置を形成するために、規則的な歯部を有することができる。しかしながら、これの代替例として、可変伝達比を有するステアリングギヤ装置を形成するために、歯部を異なった弾性率及び係合角で作製した歯付きラックを使用することも可能である。
【００１９】
本発明によるステアリングシステムの有利な一実施形態では、作業ロッドは、制御ロッドが入るキャビティを有する。作業ロッド及び制御ロッドの軸は、一致している、又は平行であるが、互いにわずかにずれていることができる。その結果、可変比ギヤユニット及びステアリングシステムに必要な全体スペースが最小限に抑えられる。
【００２０】
作業ロッドのケーシングは、連続開口を有し、ステアリングギヤ装置は、連続開口を通して、作業ロッド内に保持された制御ロッドと相互作用することができることが有利である。その結果、構造的に単純なやり方で従来のステアリングギヤ装置との相互作用が可能になる。
【００２１】
アクチュエータ駆動部は好ましくは、直接的に作業ロッドのキャビティ内に配置される。したがって、可変比ギヤユニットに必要な追加の設置スペースが非常に小さく、そのため、本発明によるステアリングシステムをほとんどの車種に、改造を伴わないで、設置する、又は後付けすることができる。一体化する方策はまた、設置を簡単にし、たとえば、既存のトラックロッドを、一体型アクチュエータ駆動部を備えた本発明による作業ロッドに置き換えることで、（機械的観点から）十分であろう。アクチュエータ駆動部の作動騒音は、作業ロッド内に配置することによって大きく減衰され、それにより、追加的な防音手段を用いなくても、非常に静かな車両エンジンを備える車両の乗員室内でも、それが聞こえない、又はほとんど聞こえない。
【００２２】
作業ロッド内に設置されたアクチュエータ駆動部は、多数の極を有する交流電気モータを備えることが有利である。多数の極を有する交流電気モータは、８対の極（すなわち、１６極）又はそれ以上を有し、したがって、追加的なギヤ装置を使用しないで、高トルクで遅い回転速度が可能になり、高い効率を有する。必要な設置スペースが小さく、また他の点で要件を満たし、したがって、本発明の範囲内で好適に使用されるこの種類の適当なモータが、ドイツ公開特許第１０２４０７０４号（Tirron Elektronik GmbH）から既知である。これらは、多数の極を備え、またステータと、永久磁石を設けたロータとを備える交流機である。２つのフェライト磁心シェルから成り、また１つ又は複数の巻線を有する中央巻型を含む１つのフェライト磁心が、各相に設けられる。巻型の軸は、ロータのロータシャフトのシャフト軸と一致する。巻型の外側に、多数のフェライト極が研削によって形成される。空気ギャップによってステータから分離されたロータは、２倍の数の永久磁石と、ロータシャフトと、ロータプレートと、ロータスリーブと、永久磁石用の永久磁石保持リングとを有する。永久磁石の各々は、軸方向に交互するＮ極及びＳ極を有する。共通のロータシャフトを有する複数の相に対して、同一の配列が軸方向に互いに隣り合わせて設置される。個々の相のフェライト極は、永久磁石極に対して相の数で割った一極分割分だけ接線方向に変位させられ、それにより、特定の回転方向が、電流の相位置と共に生じる。乗用車に適するこの種類のモータは、たとえばわずかに２２ｍｍの外径で作製されることができる。
【００２３】
車輪から作業ロッドに作用する振動を減衰するために、アクチュエータ駆動部を内部に、又はその上に取り付けることができるモータ受け部を作業ロッド内に配置することが有利であり、モータ受け部は、弾性構造である。これは、モータ受け部を弾性材料から、又は弾性材料製の部分で作製することにより、又はモータ受け部にばね手段を設けることにより、達成される。
【００２４】
トルク又は振動が、操舵可能車輪又は操舵車輪から作業ロッドに伝達される。弾性モータ受け部は、制御ロッドへのさらなる伝達を低減させる。このように、ばね手段を選択することにより、ステアリングハンドルに対する車輪の反作用に、したがってステアリングシステムの構造（スポーツ用の硬い、又は快適な減衰）に選択的に影響を与えることができる。
【００２５】
回転駆動部は、第２ギヤ部分から離した駆動モータ及び回転駆動ギヤ装置も有することができ、駆動モータは、回転駆動ギヤ装置を介して第２ギヤ部分に結合され、それにより、第２ギヤ部分を駆動して第２ロッドに対して回転させることができる。駆動モータは、第１ギヤ部分（基本部分）、或いは車両用ステアリングシステム又は車両の任意の他の部分に取り付けられることができる。回転駆動ギヤ装置はたとえば、駆動モータによって駆動されて、ナットを駆動してその回転軸を中心に回転させる歯付きベルトを有することができる。しかしながら、歯付きベルト駆動部の代替として、回転駆動ギヤ装置が、ギヤホィール機構、チェーンギヤ機構、又はスピンドル−ナット駆動部の第２ギヤ部分を駆動してその回転軸を中心に回転させるのに適する何らかの他の形式の駆動ギヤ装置を有することも可能である。離した駆動モータは、その全体寸法に課せられる要求が厳しく、給電を容易に行うことができ、また冷却が容易である。しかしながら、離したモータには追加の設置スペースが必要とされ、第２ギヤ部分への伝達及びステアリングシステムの設置が、一体型のものより（たとえば、後付けにおいて）いくらか難しくなるであろう。
【００２６】
本発明の一実施形態では、作業ロッドは、制御ロッドから、制御ロッドの長手方向に対して横断方向に（又は制御ロッド又はその延長部分に対して横断方向に）一定距離だけずらして配置され、特に、作業ロッド及び制御ロッドは互いにずらして配置される。その結果、制御ロッドの領域内で必要な設置スペースが少なくなる。その場合、この設置スペースは、車両用ステアリングシステム及び／又は車両の他の部品用に使用されることができる。制御ロッド及び作業ロッドが互いにすぐ隣り合わせて、又はさらには互いに同軸状に隣接させて配置される構造と比べて、この解決策は、制御ロッドの領域内のさまざまな構造的解決策の実現において他の自由度を与える。さらに、制御ロッドを作業ロッドから分離させる少なくとも一定の度合いでそれらを互いに対してずらして配置することにより、達成される。この場合、操舵可能車輪又は操舵車輪から作業ロッドに伝達されるトルク及び振動のすべてが、もはや作業ロッドから制御ロッドに伝達されない。これにより、まさしく制御ロッドの位置に配置され、直接的にそれに結合された作業ロッドの場合ほど、制御ロッドを剛直にしなくてもよい可能性が生じる。
【００２７】
本発明によるステアリングシステムの本実施形態では、制御ロッド及び作業ロッドが互いに平行に配置される（且つ、それらの長手方向に対して横断方向に互いにずれる）ことが有利である。その結果、本発明による車両用ステアリングシステムの構造が簡略化される。しかしながら、制御ロッド及び作業ロッドを互いに対して非平行に配置することも、基本的に可能である。
【００２８】
可変比ギヤユニット及びステアリングリンク機構は好ましくは、ステアリングスピンドルの回転位置によって事前に定められたステアリング角が、２つの操舵可能車輪用のアクチュエータ駆動部を回転位置の変化時と同じように作動させることによって影響を受けるように具現される。したがって、単一の可変比ギヤユニットで、両方の車輪用のステアリング伝達比に影響を与えることが可能である（２つの車輪位置は、ステアリングホィールの回転位置の対応の変化の場合と同様に常に影響を受ける）。したがって、そのような実施形態では、外側車輪のステアリング角から独立的に内側車輪のステアリング角に影響を与えることができることを意図していないが、代わりに、ステアリング角に対する影響が、ステアリング伝達比の変化に常に対応することを狙っている。その結果、迅速に学習することができ、且つ十分に検査することができるステアリング動作が得られる。また、たとえば、パワーステアリングシステム等のさらなる部品への複雑な適応の必要がない。
【００２９】
ステアリングシステムのこの特性を実現するために、可変比ギヤユニットは好ましくは、専らピボットジョイント及び剛直な連結部材を介して（すなわち、たとえばトラックロッド及びステアリングレバーを介して）両方の車輪に連結された単一の出力部材を有する。
【００３０】
出力部材が、第１車輪の第１ステアリングレバーから第２車輪の第２ステアリングレバーまで連続するように具現される作業ロッド（トラックロッド）を有する場合、この連結を特に容易に実現することができる。
【００３１】
本発明のさらなる有利な態様によれば、少なくとも１つの操舵可能車輪を有する車両用の車両用ステアリングシステムが、運転者が作動させることができ、且つ操舵可能車輪に結合されてそれを操舵することができるステアリングハンドル、たとえばステアリングホィール又はステアリングロッドを有する。本文脈において、ステアリングハンドルの、少なくともその直進位置からの偏移に応じた、且つ車両の運転速度に応じた特性要因図に従って変化することができる伝達比が、運転者によってステアリングハンドルに加えられる回転角と、結果的に車両用ステアリングシステムを介して引き起こされる操舵可能車輪の回動角との間に存在する。しかしながら、運転速度が中央速度領域内にあり、且つステアリングハンドルの、その直進位置からの偏移が、直進位置のまわりの限定領域内にある場合、すなわち、運転速度が下限速度及び上限速度間にあり、且つステアリングハンドルの、その直進位置からの偏移が、限界偏移角より小さい場合、伝達比は実質的に一定のままである。
【００３２】
速度範囲及び／又は偏移角範囲において実質的に一定である伝達比とは、本文脈では、同一の偏移角範囲において、特定の速度及びステアリング角範囲で、従来の車両用ステアリングシステム（すなわち、可変伝達比を有していない車両用ステアリングシステム、たとえば、規則的な歯部を有する歯付きラックステアリングシステム）の伝達比の値ほど大きく変化しない伝達比であると理解されたい。この点で、特定の運転速度に対して実際に使用することができる偏移角範囲全体の２〜３％だけの伝達比の変化も、一定の伝達比と見なされる。
【００３３】
言い換えると、このことは、本発明のこの態様によれば、運転速度が下限速度及び上限速度間の中央速度領域内にあり、且つステアリングハンドルの、その直進位置からの偏移が、直進位置の両側で限界偏移角によって囲まれた中央角領域内にあるすべての場合において、伝達比が実質的に一定のままであることを意味する。中央速度及び偏移角範囲内で実質的に一定の伝達比であることは、運転者がこのパラメータ範囲内の車両用ステアリングシステムの予期しない効果に決して驚かされないようにする。これは、最も頻繁に使用される速度及び偏移角範囲内での運転時の安全性を向上させる。本発明のこの態様が、制御ロッドと、該制御ロッドに対して横断方向にずれた作業ロッドとの間に作用する可変比ギヤユニットを備えていない、可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムにも有利であることがわかることは、明らかである。
【００３４】
下限速度は、約２０〜５０ｋｍ／時の範囲内にあり、特に約３０ｋｍ／時であることができる。たとえば、駐車場で自動車を駐車する等の運転操作は一般的に、車両のこの限界速度未満で実行される。そのような運転操作の場合、高い漸進的ステアリング特性を有する車両用ステアリングシステム、すなわち、ステアリングハンドルがその直進位置から漸増的に偏移すると、漸増的に正比例するようになるステアリングシステムが有利である。言い換えると、このことは、そのようなステアリングシステムの伝達比が、ステアリングハンドルの偏移角が大きい場合、ステアリングハンドルの直進位置の領域内にある場合より相当に大きいことを意味する。
【００３５】
上限速度の場合、約８０〜１５０ｋｍ／時の値、特に約１００ｋｍ／時の値が有利であることがわかっている。上限速度は、特に一定の国では最大許容速度に対応することができる。このことは、上向き方向の実質的に一定の伝達比を有する領域が、公共交通とは別のレーシングトラックだけで通常に生じるような速度でのみ、終了することを保証する。上限速度は、車両の幾何学的配置に応じて、特に操舵すべき車両のホィールベースに応じて選択されることができる。良好な直進走行のために、車両が一般的に高速道路のみを走行するだけであるすべての速度で、すなわちたとえば１００ｋｍ／時を超える速度で、伝達比を減少させることが望ましいであろう。本発明による車両用ステアリングシステムでは、その構造により、アクチュエータ駆動部用のコントローラに適当な異なる設定を与えられることから、限界速度の簡単な切り換え又は適応が可能になる。複雑な機械的構造部分が必要ない。
【００３６】
車両用ステアリングシステムは好ましくは、上記中央パラメータ領域外で、運転速度及び／又はステアリングハンドルの偏移に応じて、伝達比の変化が連続的に起きるようにも構成される。その結果、伝達比の急激な変化が回避される。そうでなければ、そのような急激な変化が運転者を驚かせて、望ましくない、従って危険なステアリング操作をもたらすであろう。
【００３７】
本発明の好適な一実施形態によれば、中央速度及び偏移範囲内では一定である可変伝達比を有する車両用ステアリングシステムは、アクチュエータ駆動部を備えた可変比ギヤユニットであって、ステアリングシステムの制御部品及び作業部品間で作用する可変比ギヤユニットを有する。本文脈において、制御部品は、ステアリングハンドルの影響を受けて移動可能であり、作業部品は、制御部品の移動、並びに制御部品及び作業部品間の相対移動の影響を受けて移動可能であり、該相対移動は、可変比ギヤユニットによって制御部品の上記移動に重ね合わされ、また、上記可変比ギヤユニットのアクチュエータ駆動部によって開始され、作業部品の移動は、操舵可能車輪に伝達されてそれを操舵することができる。中央速度及び偏移範囲で実質的に一定の伝達比は、運転速度が、下限速度及び上限速度間にあり、且つステアリングハンドルの、その直進位置からの偏移が、限界偏移角より小さい場合、アクチュエータ駆動部が遮断されることにより、実現される。アクチュエータ駆動部が遮断されると、アクチュエータ駆動部によって開始される、制御部品及び作業部品間の相対移動が起きないという結果が生じる。
【００３８】
しかしながら、中央速度及び偏移範囲内では一定である可変変速比を有する車両用ステアリングシステムは、他の構造の車両用ステアリングシステムによっても実現されることができる。
【００３９】
下限速度より遅い走行速度の場合（特に、すべての走行速度でも）、ステアリングハンドルの偏移に応じた伝達比の可変性が、下限速度より速い走行速度の場合（特に、すべての走行速度）より大きいことが有利である。したがってこのことは、遅い運転速度の（したがって、運転操作範囲とも呼ばれる）範囲において、比較的大きい偏移角依存性の伝達比可変性が存在することを意味する。したがって、たとえば、この速度範囲では、ステアリングハンドルの直進位置での伝達比が、約１：１３〜１：１９の値、特に約１：１６の値を有することができ、この場合、ステアリングハンドルの偏移が増加すると、それだけ伝達比も増加し、約１：１２〜１：６の値に、特に、最大偏移の場合、約１：８の値に達することができる。この速度範囲（すなわち操縦範囲）では、好ましくは、運転速度が低下すると、偏移に依存した伝達比可変性も増加するが、操縦範囲全体では、偏移依存可変性が、運転速度依存可変性より大きいことが有利である。しかしながら、操縦範囲全体で実質的に偏移依存可変性だけが存在する一方、この速度範囲では、運転速度に応じた可変性が無視できるほど小さい、又は存在しないようにすることも可能である。
【００４０】
さらに、上限速度より速い運転速度の場合（特に、すべての運転速度でも）、運転速度に応じた伝達比の可変性が、上限速度より遅い運転速度の場合（特に、すべての運転速度）より高いことが有利である。すなわち、速い運転速度（したがって、高速範囲とも呼ばれる）の範囲では、運転速度に応じた伝達比の可変性の度合いが比較的大きい。したがって、たとえば、この速度範囲において、上限速度付近でのステアリングハンドルの直進位置での伝達比は、約１：１３〜１：１９の値、特に約１：１６の値を有することができる一方、運転速度が増加すると、直進位置での伝達比も増加して、約１：２０〜１：３０の値に、特に最高運転速度で約１：２５の値に達することができる。この速度範囲では、好ましくは、運転速度が増加すると、速度に依存した伝達比可変性も増加する。高速範囲でも、これらの運転速度ですべてを使用することはできない全偏移範囲において、速度依存可変性が偏移依存可変性より大きいことも好ましい。しかしながら、高速範囲では、速度に依存した伝達比可変性だけが存在することができる一方、ステアリングハンドルの偏移に応じた可変性は無視できるほど小さい、又は存在しないようにすることもできる。
【００４１】
本発明のさらなる有利な実施形態及び特徴の組み合わせが、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲全体から明らかになるであろう。
【００４２】
図面を使用して、例示的な実施形態を説明する。
【００４３】
基本的に、図中では同一部分に同一の参照符号を付す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
［発明を実施する方法］
図１に示した車両用ステアリングシステムは、ステアリングスピンドル２０に永久的に連結されたステアリングホィール１０を有する。運転者がステアリングホィール１０に加えるステアリング移動が、ステアリングスピンドル２０及びステアリングギヤ装置３０を介してロッド４０に伝達され、このロッドを以下では制御ロッド４０と呼ぶ。
【００４５】
制御ロッド４０は、歯部を備えて歯付きロッド４０として作用する第１ロッド部分４１を有する。ステアリングギヤ装置３０は、歯付きラックステアリングギヤ装置である。ステアリングスピンドル２０によってステアリングギヤ装置３０に加えられる回転ステアリング移動は、ステアリングギヤ装置３０によって制御ロッド４０の直線滑り移動に変換される。滑り移動は、制御ロッド４０を車両９９に対して制御ロッドの長手方向に変位させる。
【００４６】
制御ロッド４０は、第１ロッド部分４１に隣接して、実質的に平滑な表面を備える第２ロッド部分４２を有する。第２ロッド部分４２（連結部分４２とも呼ぶ）に、雄ねじを備える第３ロッド部分４３が隣接しており、その第３ロッド部分４３で、制御ロッド４０は、スピンドル／ナット駆動部のように再循環ナットと相互作用するねじ付きスピンドル４０として具現される。
【００４７】
再循環ナットは、可変比ギヤユニットのギヤハウジング５０に対して、そのギヤハウジング内で回転軸を中心にして回転可能であるように取り付けられ、また、ギヤハウジング５０に対して回転軸の方向に変位不可に取り付けられている。第３ロッド部分４３は、その雄ねじで、それに対応した再循環ナット上の雌ねじと噛み合い、それにより、再循環ナット及び制御ロッド４０が、スピンドル／ナット駆動部のように相互作用する。電気モータ６０を備えて、再循環ナットを駆動してその回転軸を中心にして回転させることができる回転駆動部も、ギヤハウジング５０に取り付けられている。再循環ナットがその回転軸を中心にして回転すると、その結果として、再循環ナット及び制御ロッド４０によって形成されたスピンドル／ナット駆動部のために、ギヤハウジング５０が制御ロッド４０に対してロッドの長手方向に変位する。したがって、再循環ナットの回転により、ステアリングスピンドル２０及びステアリングギヤ装置３０によって生じる制御ロッド４０の変位移動に、電気モータ６０と再循環ナット及び制御ロッド４０から形成されたスピンドル／ナット駆動部とによってギヤハウジング５０及び制御ロッド４０間に生じる相対変位移動が重ね合わされる。
【００４８】
ギヤハウジング５０は、制御ロッド４０に平行に配置されたトラックロッド７０に永久的に連結されており、また、トラックロッド７０は制御ロッドから、制御ロッド４０の長手方向に対して横断方向に（したがって、トラックロッド７０の長手方向に対しても横断方向に）一定距離だけずれている。ギヤハウジング５０に永久的に連結されているため、ステアリングスピンドル２０により、且つ／又は電気モータ６０により開始されるステアリング移動によってギヤハウジング５０を車両９９に対して変位させると、トラックロッド７０は、ギヤハウジング５０と一緒に、トラックロッド７０の長手方向に（したがって、作業ロッド４０の長手方向にも）変位する。トラックロッド７０の変位移動は、ステアリングリンク機構（図示せず）のさらなる部分を介して２つの操舵可能車輪（図示せず）に伝達され、それにより、該車輪を操舵することができる。
【００４９】
電気モータ６０は、制御装置（図示せず）を介して制御され、且つ給電される。制御装置は、ステアリングスピンドル２０上に配置されてステアリングスピンドル２０がその直進位置から偏移している量、及び運転者がステアリングホィール１０を介して加えるステアリングトルクを測定するステアリングスピンドルセンサ２５、運転速度を測定する速度センサ（図示せず）、及びトラックロッド７０の領域内に配置されて車両９９に対するトラックロッド７０の変位量を測定する変位センサ９０から測定信号を受け取る。これらの測定信号に応じて、制御装置は電気モータ６０及びサーボドライブ８０へ送る電流を調節し、サーボドライブ８０は、従来のパワーステアリングシステムのサーボドライブのように、車両９９に対するトラックロッド７０の変位移動を支援する。
【００５０】
制御装置は、運転速度が３０ｋｍ／時〜１００ｋｍ／時であり、且つステアリングホィール１０の、その直進位置からの偏移が１８０°未満である場合、電気モータ６０を遮断するようにして、電気モータ６０を制御する。さらに、電気モータ６０は、３０ｋｍ／時未満の運転速度の場合、ステアリングホィールの直進位置での伝達比が１：１６であり、ステアリングホィール１０の偏移が増加すると、それがステアリングホィール１０の最大偏移での１：８の値まで上昇するように、制御装置によって制御される。１００ｋｍ／時を超える運転速度の場合、電気モータ６０は、直進位置での伝達比が、運転速度が上昇する時の１００ｋｍ／時での１：１６の値から、最高運転速度での約１：２５の値まで低下するように、制御装置によって制御される。ホィールベースが比較的大きい車、又はレーシング用の車両では、１００ｋｍ／時ではなく、もっと速い制限速度、たとえば１３０ｋｍ／時を選択することができる。
【００５１】
図３に示す車両用ステアリングシステムは、再循環ナット５２用の回転駆動部の電気モータ１６０が、ギヤハウジング５０ではなく、車両９９に取り付けられている点で、図１に示された車両用ステアリングシステムと異なる。電気モータ１６０は、駆動シャフト６１を車両９９に対して回転させ、それにより、そのシャフト軸を中心にして回転させる。駆動シャフト６１のシャフト軸は、制御ロッド４０及びトラックロッド７０に平行に延在している。駆動シャフト６１は、駆動シャフト６１のシャフト軸と同軸状である回転軸を中心にして回転することができるギヤホィール５４の中心に挿通されて、この回転軸の長手方向に変位不可であるようにしてギヤハウジング５０内に取り付けられている。駆動シャフトは、回転方向に固定的であるが、ギヤホィール５４に対してシャフトの長手方向に変位可能であるようにして、ギヤホィール５４に連結されている。
【００５２】
ギヤホィール５４は、再循環ナット５２に永久的に連結されたギヤホィール５３であって、それと共にその回転軸を中心にして回転することができるさらなるギヤホィール５３と噛み合っている。全体的に、駆動シャフト６１及び２つのギヤホィール５３、５４が回転駆動ギヤ装置を形成し、それにより、電気モータ１６０が再循環ナット５２を駆動してその回転軸を中心にして回転させることができ、可変比ギヤユニットのハウジング５０を再循環ナット５２及びギヤホィール５３、５４と共に、電気モータに対してシャフトの長手方向に変位させることができる。
【００５３】
図４に示す車両用ステアリングシステムは、駆動シャフト１６１が制御ロッド４０及びトラックロッド７０間に配置されている点のみ、図３に示された車両用ステアリングシステムと異なり、図３に示された車両用ステアリングシステムでは、制御ロッド４０が、駆動シャフト６１とトラックロッド７０との間に配置されている。同様に、図４に示された車両用ステアリングシステムでは、駆動シャフト１６１に連結されたギヤホィール１５４が、再循環ナット６２に連結されたギヤホィール１５３とトラックロッド７０との間に配置されているのに対して、図３に示された車両用ステアリングシステムでは、再循環ナット５２に連結されたギヤホィール５３は、駆動シャフト６１に連結されたギヤホィール５４とトラックロッド７０との間に配置されている。
【００５４】
図５に示す車両用ステアリングシステムは、再循環ナット５２用の回転駆動部の電気モータ２６０が、トラックロッド７０のキャビティ内に配置されている点で、先行図面に示された車両用ステアリングシステムと異なる。電気モータ２６０は、ギヤホィール２５４をトラックロッド７０に対して回転させ、それにより、トラックロッド７０の長手方向軸と一致した、従って再循環ナット５２の回転軸に平行である回転軸を中心にして回転させる。
【００５５】
ギヤホィール２５４は、歯付きベルト２５５を介して、さらなるギヤホィール２５３を駆動し、このギヤホィール２５３は、再循環ナット５２に永久的に連結されて、それと共にその回転軸を中心にして回転することができる。全体的に、歯付きベルト２５５及び２つのギヤホィール２５３、２５４が回転駆動ギヤ装置を形成し、それにより、トラックロッド７０の内部に配置された電気モータ２６０が再循環ナット５２を駆動して、その回転軸を中心にして回転させることができる。
【００５６】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の好適な第５実施形態に従った車両用ステアリングシステムの一部を示す。図６Ａは、簡略化した外面図であり、図６Ｂは、制御ロッド及び作業ロッドの対称軸に沿った断面図を示す。トラックロッド３７０（作業ロッド）が示されており、これは、各端部にジョイントボール３７１、３７２を有し、このジョイントボール３７１、３７２により、トラックロッドをステアリングリンク機構のさらなる部材に、たとえば車両の２つの前輪用のステアリングレバーに結合することができる。したがって、トラックロッド３７０は、第１操舵可能車輪のステアリングレバーから第２操舵可能車輪のステアリングレバーまで連続的に延在している。トラックロッド３７０の外側に、それ自体が既知であってステアリングの支援を目的とする油圧サーボドライブ（詳細には図示せず）の一部であるピストン部分３７３が形成されている。
【００５７】
この場合、可変比ギヤユニットは、トラックロッド３７０の内部に形成されている。それは、制御ロッド３４０を有し、この制御ロッドは、滑り軸受けによって軸方向に変位可能であるが回転の点では固定されるようにして、トラックロッド３７０のキャビティ内に取り付けられている。制御ロッド３４０は、歯部を設けたロッド部分３４１を有し、これがステアリングシャフトのピニオン（図示せず）と相互作用して、ステアリングスピンドルの回転位置に応じて、制御ロッド３４を軸方向に前後移動させることができるようにする。歯部用には、直歯又は斜歯を選択することができる。可変歯ピッチを使用することにより、ステアリングコラムのステアリング回転角の伝達比を、特に漸進的に、事前に定めることが可能である。ステアリングシャフトのピニオンが制御ロッド３４０の歯部と噛み合うことができるように、作業ロッド３７０のケーシングは、対応部分に連続開口３７４を有する。歯部と反対側に、プレスオン軸受け３４４がロッド部分３４１内に形成されており、該プレスオン軸受け３４４は、半径方向に移動可能な滑り軸受けを制御ロッド３４０に取り付けるために使用されるばね手段を有する。滑り軸受けは、トラックロッド３７０内のガイドと相互作用して、歯部とステアリングシャフトのピニオンとの間の遊びを抑制する。
【００５８】
制御ロッド３４０の、歯部付きのロッド部分３４１と反対側に位置する端部に、再循環ボールドライブのスピンドル３５６用の受け部３４５が形成されている。受け部３４５は、制御ロッド３４０内の軸方向内孔であって、その内径が、スピンドル３５６の外径よりわずかに大きく、それにより、スピンドルを内孔の内部で案内することができる。再循環玉軸受け３４６が、内孔の開放端部に、すなわち制御ロッド３４０の端部側に永久的に配置されている。該再循環玉軸受け３４６は、制御ロッド３４０上にスピンドル３５６用の軸受けを形成する。制御ロッド３４０の長さを変更することにより、ステアリング機能の減衰を適応させることが可能であり、また、短い制御ロッドを使用するとき、硬質構造が得られ、長い制御ロッドを使用するとき、より軟質の構造が得られる。
【００５９】
トラックロッド３７０のさらなるキャビティ内で、トラックロッド３７０の、制御ロッドと反対側に位置する端部付近に、電気モータ３６０が収容されている。電気モータは、弾性モータ取り付け部３６１内に保持され、このモータ取り付け部３６１は、鋼製であって、ケーシングのようにモータを取り囲み、トラックロッド３７０及び電気モータ３６０間の減衰効果を有する。異なった減衰が望まれる場合、モータ取り付け部を何らかの他の材料から、たとえばプラスチックから作製することができる。減衰を増大させるために、電気モータ３６０の、トラックロッドの端部に面する後端部側とキャビティの終端との間に弾性板を追加的に使用することが可能である。
【００６０】
電気モータ３６０は、ドイツ公開特許第１０２４０７０４号（Tirron Elektronik GmbH)に開示された形式に対応し、巻型を備えるステータ３６２と、一連の永久磁石を備えるロータ３６３とを有する。スピンドル３５６は、回転方向に固定してロータ３６３上に取り付けられている。電気モータ３６０は、その構造のために高トルクを有する低回転速度を発生することができるので、追加的なギヤ装置が不必要である。スピンドル３５６用の回転軸受け３６４が、電気モータ３６０の、制御ロッド３４０に面する前端部の位置で、トラックロッド３７０内のキャビティ内に取り付けられている。
【００６１】
本発明の好適な第５実施形態による図６Ａ及び図６Ｂの車両用ステアリングシステムを機能させる方法は、以下の通りである。ステアリングスピンドルの回転移動が、ステアリングギヤ装置を介してステアリングシャフトに伝達され、そこからピニオン及びロッド部分３４１内の歯部を介して、制御ロッド３４０の直線移動に変換される。この移動はまず最初に、トラックロッド３７０に伝達され、そこからステアリングリンク機構のさらなる部材に（特に直接的にステアリングレバーに）、スピンドル３５６、及び軸方向に変位不可であるようにしてトラックロッド３７０に取り付けられた電気モータ３６０を介して伝達される。この時、スピンドル３５６を電気モータ３６０によってトラックロッド３７０に対して回転させると、ステアリングスピンドルから発生する制御ロッド３４０の軸方向移動にさらなる軸方向移動を重ね合わせることができる。この結果として、スピンドル３５６は実際に、制御ロッド３４０に対して軸方向に移動し、したがって、ステアリングギヤ装置に対するトラックロッド３７０の位置は、ステアリングスピンドルによって事前に定められた位置に関係なく、影響を受けることができる。
【００６２】
この機能性に加えて、ステアリング機能を支援するための既知の油圧サーボドライブは、特に遅い運転速度において、ピストン部分３７３を介して既知のようにステアリング機能に作用する。別法として、ステアリング機能を支援するために、可変比ギヤユニットを備える図示のトラックロッドを電気サーボドライブと相互作用させることもできる。この場合、ピストン部分３７３を対応の連結部材に置き換える。
【００６３】
要約すると、本発明は、可変伝達比を有し、新しい概念に基づく車両用ステアリングシステムを特定することに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の好適な第１実施形態による車両用ステアリングシステムの簡略化した概略図である。
【図２】図１の車両用ステアリングシステムの歯付きラックの簡略化した詳細図である。
【図３】本発明の好適な第２実施形態による車両用ステアリングシステムの簡略化した詳細な概略図である。
【図４】本発明の好適な第３実施形態による車両用ステアリングシステムの一部分の簡略化した詳細な概略図である。
【図５】本発明の好適な第４実施形態による車両用ステアリングシステムの一部分の簡略化した詳細図である。
【図６Ａ】本発明の好適な第５実施形態による車両用ステアリングシステムの一部分の簡略化した外面図である。
【図６Ｂ】本発明の好適な第５実施形態による車両用ステアリングシステムの一部の、制御ロッド及び作業ロッドの対称軸に沿った断面図である。
【図１】
2008513263.tif 000003
【図２】
2008513263.tif 000004
【図３】
2008513263.tif 000005
【図４】
2008513263.tif 000006
【図５】
2008513263.tif 000007
【図６Ａ】
2008513263.tif 000008
【図６Ｂ】
2008513263.tif 000009
【国際調査報告】
2008513263.tif 000010
2008513263.tif 000011
2008513263.tif 000012
2008513263.tif 000013
2008513263.tif 000014
2008513263.tif 000015