(57)【要約】【課題】より能動的に舵角比を変化させる車両用可変舵角比操舵装置にする。【解決手段】可変舵角比操舵装置５０は、ステアリングハンドルの操舵角に対して、操舵車輪の操舵角の割合を変えるものであり、可動ハウジング５１と入力軸６１と出力軸７１と偏心連結部７５とカップリング８１とからなる。入力軸は、可動ハウジングから偏心して可動ハウジングに支持される。出力軸は入力軸と可動ハウジングから偏心している。偏心連結部は出力軸に偏心して設けられる。カップリングは、偏心連結部を入力軸に対して軸直角方向への相対移動が可能に且つ相対回転が不能に連結する。可動ハウジングと入力軸と出力軸と偏心連結部は、可動ハウジングが回転したときに、可動ハウジングの回転方向に対して略同方向へ入力軸及び偏心連結部が変位するように、互いに偏心している。【選択図】図５
2008174136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドルの操舵角に対して、操舵車輪の操舵角の割合を変える車両用可変舵角比操舵装置であって、
固定ハウジングと、
この固定ハウジングに回転可能に支持された可動ハウジングと、
この可動ハウジングに対して偏心した位置に配置されるとともに、可動ハウジングに回転可能に支持された入力軸と、
この入力軸及び前記可動ハウジングに対して偏心した位置に配置されるとともに、前記固定ハウジングに回転可能に支持された出力軸と、
この出力軸に偏心して設けられた偏心連結部と、
この偏心連結部を前記入力軸に対して軸直角方向への相対移動が可能に、且つ、相対回転が不能に連結するためのカップリングとからなり、
前記入力軸は、前記ステアリングハンドルで発生した操舵トルクを前記カップリングと前記出力軸を介して前記操舵車輪に伝える部材であり、
前記可動ハウジングと前記入力軸と前記出力軸と前記偏心連結部は、前記可動ハウジングが回転したときに、可動ハウジングの回転方向に対して略同方向へ前記入力軸及び前記偏心連結部が変位するように、互いに偏心して配置されている、
ことを特徴とする車両用可変舵角比操舵装置。
【請求項２】
前記可動ハウジングが正転と逆転との中立位置にあるときに、前記可動ハウジングの回転中心と前記入力軸と前記出力軸と前記偏心連結部の各中心は、前記入力軸の軸方向から見て軸直角方向に一列に配列するように構成されていることを特徴とした請求項１記載の車両用可変舵角比操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングハンドルの操舵角に対する操舵車輪の転舵角の割合、すなわち、舵角比を変化させるための車両用可変舵角比操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用可変舵角比操舵装置は、ステアリングハンドルから操舵トルクを受けて回転する入力軸と、操舵車輪にラックアンドピニオン機構を介して操舵トルクを伝達する出力軸とを、互いに偏心可能に配置するとともに、出力軸に対する入力軸の偏心量を変えることにより、ステアリングハンドルの操舵角に対する操舵車輪の転舵角の割合を変えるようにしたものである（例えば、特許文献１参照。）。この車両用可変舵角比操舵装置によれば、車速に応じて舵角比を自動的に変化させることができる。
【特許文献１】特開平１０−２５０６０７号公報
【０００３】
ところで、車両の運転状況や走行場所に応じて、車両の挙動（車両に発生するヨーイング、車輪のスリップ等）は大きく変化し得る。車両の操縦性を一層高めるためには、車速に応じて舵角比を変化させるだけではなく、車両の挙動に応じて、より能動的に舵角比を変化させるようにすることが好ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、車両用可変舵角比操舵装置において、より能動的に舵角比を変化させることができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明では、ステアリングハンドルの操舵角に対して、操舵車輪の操舵角の割合を変える車両用可変舵角比操舵装置であって、固定ハウジングと、この固定ハウジングに回転可能に支持された可動ハウジングと、この可動ハウジングに対して偏心した位置に配置されるとともに、可動ハウジングに回転可能に支持された入力軸と、この入力軸及び前記可動ハウジングに対して偏心した位置に配置されるとともに、前記固定ハウジングに回転可能に支持された出力軸と、この出力軸に偏心して設けられた偏心連結部と、この偏心連結部を前記入力軸に対して軸直角方向への相対移動が可能に、且つ、相対回転が不能に連結するためのカップリングとからなり、前記入力軸は、前記ステアリングハンドルで発生した操舵トルクを前記カップリングと前記出力軸を介して前記操舵車輪に伝える部材であり、前記可動ハウジングと前記入力軸と前記出力軸と前記偏心連結部は、前記可動ハウジングが回転したときに、可動ハウジングの回転方向に対して略同方向へ前記入力軸及び前記偏心連結部が変位するように、互いに偏心して配置されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明では、前記可動ハウジングが正転と逆転との中立位置にあるときに、前記可動ハウジングの回転中心と前記入力軸と前記出力軸と前記偏心連結部の各中心は、前記入力軸の軸方向から見て軸直角方向に一列に配列するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明では、可動ハウジングが回転したときに、可動ハウジングの回転方向へ入力軸及び偏心連結部が変位するように、可動ハウジングと入力軸と出力軸と偏心連結部が互いに偏心している。
このため、可動ハウジングが回転したときに、可動ハウジングから偏心している入力軸は、可動ハウジングの回転方向へ変位（旋回）する。変位した入力軸は、カップリングを介して偏心連結部を変位させようとする。偏心連結部は、出力軸を旋回中心として入力軸の変位方向へ変位（旋回）する。偏心連結部が設けられている出力軸は、偏心連結部の変位方向へ回転する。
このように、ステアリングハンドルを中立状態に保ったままであっても、可動ハウジングを回転させるだけで、入力軸とカップリングと偏心連結部を介して出力軸を、可動ハウジングの回転方向に対して略同方向へ変位（回転）させることができる。すなわち、出力軸は、ステアリングハンドルの操舵角（入力軸の操舵角）に応じた回転角に、可動ハウジングの回転角に応じた回転角を加えた、複合角度だけ回転する。
従って、可動ハウジングを、車両の挙動に応じた回転角度だけ回転させるようにすることにより、ステアリングハンドルの操舵角に対する操舵車輪の操舵角の割合（舵角比）を、より能動的に変化させることができる。このため、車両の操縦性を一層高めることができるので、より容易に且つより安定した操縦をすることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明では、可動ハウジングが中立位置にあるときに、可動ハウジングと入力軸と出力軸と偏心連結部の各中心が、軸直角方向へ一列に並ぶ。このため、各中心を小さいスペースの中に寄せ集めることができる。従って、車両用可変舵角比操舵装置を容易に小型化することができる。小型の車両用可変舵角比操舵装置を車両の狭いスペースに容易に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
車両用可変舵角比操舵装置の一例として、電動パワーステアリング装置に備えた例を挙げて説明する。但し、電動パワーステアリング装置に備えた構成に限定されるものではない。
【００１０】
図１〜図３は、本発明の車両用可変舵角比操舵装置５０を備えた電動パワーステアリング装置１０を示している。図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、車両のステアリングハンドル２１から操舵車輪２８，２８に至るステアリング系２０と、このステアリング系２０に補助トルクを加える補助トルク機構３０とからなる。
以下、車両用可変舵角比操舵装置５０のことを、単に「可変舵角比操舵装置５０」と言う。また、ステアリングハンドル２１のことを、単に「ハンドル２１」と言う。
【００１１】
図１及び図２に示すように、ステアリング系２０は、可変舵角比操舵装置５０が組込まれた構成である。つまり、ハンドル２１は、ステアリングシャフト２２及び自在継手２３，２３を介して、可変舵角比操舵装置５０の入力軸６１に連結されている。可変舵角比操舵装置５０の出力軸７１は、ラックアンドピニオン機構２４を介してラック軸２５に連結されている。ラック軸２５の両端は、タイロッド２６，２６及びナックル２７，２７を介して左右の操舵車輪２８，２８に連結されている。
ラックアンドピニオン機構２４は、出力軸７１に取り付けられたピニオン２４ａと、ラック軸２５に形成されたラック２４ｂとからなる。
【００１２】
このように、ステアリング系２０は、運転者によるハンドル２１の操舵に応じた操舵トルクを、可変舵角比操舵装置５０及びラックアンドピニオン機構２４を介してラック軸２５に伝達することにより、ラック軸２５を介して操舵車輪２８，２８を操舵するようにしたものである。
【００１３】
補助トルク機構３０は、操舵トルクセンサ３１と制御部３２と補助モータ３３とボールねじ３４とからなる。
操舵トルクセンサ３１は、可変舵角比操舵装置５０に組込まれており、ハンドル２１に加えられた、ステアリング系２０の操舵トルクを検出する。制御部３２は、操舵トルクセンサ３１のトルク検出信号に基づいて、補助モータ３３に制御信号を発する。
【００１４】
補助モータ３３は、制御部３２の制御信号に基づき、前記操舵トルクに応じた補助トルクを発生するための、電動モータである。補助モータ３３のモータ軸３３ａは、ラック軸２５を囲う中空軸からなる。
【００１５】
ボールねじ３４は、補助トルクをラック軸２５に伝達するための動力伝達機構であって、ねじ部３５と、ナット３６と、多数のボール３７とからなる。ねじ部３５は、ラック軸２５に形成されている。ナット３６は、多数のボール３７を介して、ねじ部３５に組付けられる回転部材であって、モータ軸３３ａにも連結されている。
【００１６】
電動パワーステアリング装置１０によれば、入力軸６１に伝わる操舵トルクを操舵トルクセンサ３１で検出し、操舵トルクに応じた補助トルクを補助モータ３３で発生し、補助トルクをボールねじ３４を介してラック軸２５に伝達することができる。操舵車輪２８，２８は、操舵トルクに補助モータ３３で発生した補助トルクを加えた、複合トルクにより、ラック軸２５を介して操舵される。
【００１７】
図２に示すように、ラック軸２５は、車幅方向（左右方向）へ延びて、固定ハウジング４０に収納されている。固定ハウジング４０は、第１固定ハウジング４１と第２固定ハウジング４２からなる。第１固定ハウジング４１と第２固定ハウジング４２は、一端面同士が互いに結合された概ね管状の部材であり、車体に固定されている。第２固定ハウジング４２は、補助モータ３３におけるモータケースを兼ねる。
【００１８】
次に、可変舵角比操舵装置５０について詳細に説明する。
図３は、可変舵角比操舵装置５０の断面構造を示している。図４は、第１固定ハウジング４１から露出した可変舵角比操舵装置５０の断面構造を示しており、図３に対応して表されている。図５は、第１固定ハウジング４１から露出した可変舵角比操舵装置５０の分解した状態を示している。図６は、図３の６−６線に沿った断面図である。
【００１９】
可変舵角比操舵装置５０は、図１に示すように、ハンドル２１の操舵角に対して、操舵車輪２８，２８の操舵角の割合を変えるものである。この可変舵角比操舵装置５０は、図３に示すように、第１固定ハウジング４１（固定ハウジング４０）と可動ハウジング５１と入力軸６１と出力軸７１と偏心連結部７５とカップリング８１と舵角比制御モータ９１と伝動機構１０１とからなる。
【００２０】
第１固定ハウジング４１（固定ハウジング４０）は、可動ハウジング５１と入力軸６１と出力軸７１と偏心連結部７５とカップリング８１と伝動機構１０１とを収納するための固定部材であり、上下に開放されている。
【００２１】
可動ハウジング５１は、上部可動ハウジング５２と、この上部可動ハウジング５２の下に中間盤５３を介して取り外し可能に結合された下部可動ハウジング５４とからなる、複合ハウジングである。上部可動ハウジング５２と下部可動ハウジング５４は、互いに同心上に配列されている。
【００２２】
上部可動ハウジング５２は、樹脂製の円筒からなる。下部可動ハウジング５４は、金属製の円筒からなる。この下部可動ハウジング５４における上下貫通した貫通孔の中心Ｌｉは、下部可動ハウジング５４の回転中心Ｏｈに対して偏心している。貫通孔の中心Ｌｉに入力軸６１の軸線が配置される。
さらに、下部可動ハウジング５４は、軸受５５，５５を介して、第１固定ハウジング４１に回転可能に且つ軸方向移動が規制されて支持されている。第１固定ハウジング４１における上部開口の内周面と、下部可動ハウジング５４の外周面との間は、オイルシール５６によってシールされている。オイルシール５６は、中間盤５３によって覆われている。
【００２３】
図３及び図４に示すように、入力軸６１は、ハンドル２１（図１参照）で発生した操舵トルクをカップリング８１と出力軸７１を介して操舵車輪２８，２８（図１参照）に伝える部材である。この入力軸６１は、可動ハウジング５１に対して偏心した位置に配置されるとともに、可動ハウジング５１に回転可能に支持されている。さらに詳しく述べると、入力軸６１は、互いに同心に配置された、第１の軸６２とトーションバー６３と第２の軸６４とからなる。
【００２４】
第１の軸６２は、上部可動ハウジング５２を上下に貫通するとともに、軸受６５を介し上部可動ハウジング５２によって回転可能に支持された、管状の軸である。図１に示すハンドル２１は、ステアリングシャフト２２及び自在継手２３，２３を介して、第１の軸６２に連結されることになる。
【００２５】
トーションバー６３は、文字通りトルクに対して正確にねじれ角が発生するメンバーであって、第１の軸６２と第２の軸６４との間での相対ねじり変位を発生する。トーションバー６３は、第１の軸６２内を貫通している。トーションバー６３の上端部は、第１の軸６２に結合されている。トーションバー６３の下端部は、第２の軸６４の上部に相対回転が規制されるように連結されている。
第２の軸６４は、軸受６６を介し下部可動ハウジング５４によって回転可能に支持されている。
【００２６】
図３〜図５に示すように、出力軸７１は、入力軸６１に対して偏心した位置に配置されている。出力軸７１の上端部は、軸受７２を介して第１固定ハウジング４１に回転可能に支持されている。出力軸７１の下端部は、軸受７３及び軸方向調整部７４を介して第１固定ハウジング４１に回転可能に支持されている。軸方向調整部７４は、出力軸７１の軸方向の余分な隙間を解消するために調整するものである。
ピニオン２４ａは、出力軸７１に対して同心に配置されるとともに、出力軸７１に回転可能に且つ軸方向移動が規制されて組込まれている。なお、ピニオン２４ａは、出力軸７１に一体に形成されてもよい。
【００２７】
さらに、出力軸７１は上端面に偏心連結部７５を有している。この偏心連結部７５は、カップリング８１に対向する位置に且つ出力軸７１から偏心した位置に一体に設けられた、有底の真円状の孔である。
【００２８】
図４及び図５に示すように、カップリング８１は、入力軸６１に対して偏心連結部７５を、軸直角方向への相対移動が可能に、且つ、相対回転が不能に連結するものである。このカップリング８１は、上部フランジ８２と下部フランジ８３と複数のボール８４とボール保持器８５とからなる。
上部フランジ８２は、第２の軸６４の下端部に相対回転が不能に連結されている。なお、上部フランジ８２は、第２の軸６４に一体に形成されてもよい。
下部フランジ８３は、偏心連結部７５に回転可能に連結されている。
複数のボール８４は、上部フランジ８２と下部フランジ８３との間を係合する係合部材である。ボール保持器８５は、複数のボール８４を所定のピッチで保持する板状の部材である。
【００２９】
より詳しく説明すると、上部及び下部フランジ８２，８３は、第２の軸６４に対して軸直角方向へ延びる細長い直方体であって、互いに対向し合う面に、それぞれ係合溝８２ａ，８３ａが形成されている。これらの上下の係合溝８２ａ，８３ａは、それぞれ相手の面に向かって先広がりとなる、側面視テーパ状の溝である。複数のボール８４は、上下の係合溝８２ａ，８３ａ間に且つ係合溝８２ａ，８３ａの長手方向に、１列に配列されている。上部及び下部フランジ８２，８３同士は、複数のボール８４が上下の係合溝８２ａ，８３ａにおける斜面に接触することにより、第２の軸６４に対して軸直角方向への相対移動が可能に、且つ、相対回転が不能に連結する。つまり、上部フランジ８２に対して、下部フランジ８３は軸直角方向への相対移動が可能である。
【００３０】
上部フランジ８２のボス部８２ｂは、軸受８６を介し下部可動ハウジング５４によって回転可能に支持されている。下部フランジ８３は、下端面から下方へ延びた連結軸８３ｂを有する。連結軸８３ｂは、孔から成る偏心連結部７５に、軸受８７を介して回転可能に嵌合されている。
【００３１】
上部及び下部フランジ８２，８３は、下部可動ハウジング５４の下面と出力軸７１の上面との間に、上下のスラストベアリング８８，８９を介し、軸方向移動を規制されて介在している。
【００３２】
図６に示すように、舵角比制御モータ９１は、下部可動ハウジング５４（可動ハウジング５１）の回転中心線Ｏｈに対して直角方向に延びるモータ軸９１ａを有し、第１固定ハウジング４１に取り付けられた電動モータ、つまり、駆動部である。モータ軸９１ａは、第１固定ハウジング４１の内部へ延びている。
【００３３】
伝動機構１０１は、モータ軸９１ａに連結されたウォーム軸１０２と、このウォーム軸１０２に形成されたウォーム１０３と、下部可動ハウジング５４の外周面に形成されたウォームホイール１０４とからなる、ウォームギヤ機構である。ウォーム１０３は、ウォームホイール１０４に噛み合う。
【００３４】
ウォーム軸１０２は、中空偏心スリーブ１０５及び軸受１０６を介して第１固定ハウジング４１により回転可能に支持されている。
詳しく説明すると、中空偏心スリーブ１０５は、第１固定ハウジング４１の孔に回転可能に挿入した管状の部材である。ウォーム軸１０２は、中空偏心スリーブ１０５の回転中心に対して偏心して配置されるとともに、軸受１０６を介して中空偏心スリーブ１０５で回転可能に支持されている。
【００３５】
中空偏心スリーブ１０５を工具で回転させることによって、ウォームホイール１０４（下部可動ハウジング５４）の回転中心Ｏｈからウォーム軸１０２の中心までの距離が変化する。このようにして、ウォームホイール１０４に対するウォーム１０３のバックラッシュを簡単に調整することができる。調整が完了した後には、中空偏心スリーブ１０５を第１固定ハウジング４１にボルト止め等によって固定すればよい。
【００３６】
以上の説明から明らかなように、伝動機構１０１がウォームギヤ機構によって構成されているので、他のギヤ伝動方式（例えば、遊星ギヤ機構）を採用した場合に比べて、歯のバックラッシュに起因するステアリング系２０（図１参照）のガタ取り作業（部品同士に発生する微小な遊び空間を取り除く作業）が極めて簡単である。
【００３７】
図６に示すように、下部可動ハウジング５４は外周面に、カム溝５４ａと回転範囲規制溝５４ｂとを有する。
カム溝５４ａは、下部可動ハウジング５４の周方向に溝深さが変化するように形成されている。第１固定ハウジング４１に取り付けられた変位センサ１１１によってカム溝５４ａの深さの変化量を検出することにより、下部可動ハウジング５４の回転角及び入力軸６１の軸線Ｌｉの変位量を間接的に検出することができる。
【００３８】
回転範囲規制溝５４ｂは、下部可動ハウジング５４の回転範囲を規制するように周方向に細長く形成されている。第１固定ハウジング４１に取り付けられたストッパピン１１２が回転範囲規制溝５４ｂの端に当たるまで、下部可動ハウジング５４を回転させることができる。
【００３９】
次に、可動ハウジング５１と入力軸６１と出力軸７１と偏心連結部７５の配置関係について、詳しく説明する。
図５及び図６に示すように、可動ハウジング５１の回転中心線Ｏｈと、入力軸６１の軸線Ｌｉと、出力軸７１の軸線Ｌｏと、偏心連結部７５の中心線Ｌｃとは、互いに偏心された位置に、互いに平行に配置されている。
【００４０】
ここで、可動ハウジング５１の回転中心線Ｏｈに対して入力軸６１の軸線Ｌｉが偏心している方向のことを回転中立方向Ａ０、つまり、回転中立位置Ａ０と言うことにする。回転中立位置Ａ０の角度を０°とする。さらに、回転中心線Ｏｈを通るとともに回転中立位置Ａ０を指向する直線のことを、基準直線Ｌｓと言うことにする。図６に示すように、基準直線Ｌｓは、例えばウォーム軸１０２に対して平行に設定される。
【００４１】
下部可動ハウジング５４（可動ハウジング５１）が回転中立位置Ａ０を向いているときに、可動ハウジング５１の回転中心線Ｏｈ（回転中心Ｏｈ）と入力軸６１の軸線Ｌｉ（中心Ｌｉ）と、出力軸７１の軸線Ｌｏ（中心Ｌｏ）と、偏心連結部７５の中心線Ｌｃ（中心Ｌｃ）は、入力軸６１を軸方向から見て、入力軸６１に対して軸直角方向へ一列に配列するように構成されている。つまり、回転中心線Ｏｈを通る基準直線Ｌｓ上に軸線Ｌｉ、軸線Ｌｏ及び中心線Ｌｃが配列されている。
【００４２】
このため、各中心Ｏｈ，Ｌｉ，Ｌｏ，Ｌｃを小さいスペースの中に寄せ集めることができる。従って、車両用可変舵角比操舵装置５０を容易に小型化することができる。小型の車両用可変舵角比操舵装置５０を車両の狭いスペースに容易に配置することができる。
【００４３】
さらに、図５に示すように、基準直線Ｌｓ上において、可動ハウジング５１の回転中心線Ｏｈに対して、出力軸７１と入力軸６１と偏心連結部７５とは、この順に遠い位置に配列されている。
【００４４】
基準直線Ｌｓ上において、各偏心量（オフセット量）Ｓ１〜Ｓ５は、次のように設定されている。可動ハウジング５１の回転中心線Ｏｈに対する出力軸７１の軸線Ｌｏの偏心量（第１偏心量）は、Ｓ１である。出力軸７１の軸線Ｌｏに対する入力軸６１の軸線Ｌｉの偏心量（第２偏心量）は、Ｓ２である。入力軸６１の軸線Ｌｉに対する偏心連結部７５の中心線Ｌｃの偏心量（第３偏心量）は、Ｓ３である。可動ハウジング５１の回転中心線Ｏｈに対する入力軸６１の軸線Ｌｉの偏心量（第４偏心量）は、Ｓ４である。第４偏心量Ｓ４は、Ｓ４＝Ｓ１＋Ｓ２の関係である。出力軸７１の軸線Ｌｏに対する偏心連結部７５の中心線Ｌｃの偏心量（第５偏心量）は、Ｓ５である。第５偏心量Ｓ５は、Ｓ５＝Ｓ２＋Ｓ３の関係である。これらの偏心量Ｓ１〜Ｓ５の値については、最適な条件となるように設定されている。
【００４５】
以上の説明をまとめると、次の通りである。
入力軸６１は、可動ハウジング５１の回転中心線Ｏｈを旋回中心として、可動ハウジング５１の回転方向へ旋回可能である。偏心連結部７５は、出力軸７１の軸線Ｌｏを旋回中心として、入力軸６１の旋回方向へ旋回可能である。
【００４６】
このように、可動ハウジング５１と入力軸６１と出力軸７１と偏心連結部７５は、可動ハウジング５１が回転したときに、可動ハウジング５１の回転方向に対して略同方向へ、入力軸６１及び偏心連結部７５が変位するように、互いに偏心して配置されている。
【００４７】
軸線Ｌｉから中心線Ｌｃまでの偏心量Ｓ３（つまり、入力軸６１に対する偏心連結部７５の偏心量Ｓ３）は、入力軸６１の変位に応じて変化する。カップリング８１は、偏心量Ｓ３の変化を許容することによって、可動ハウジング５１の回転を許容するように構成されている。
【００４８】
ところで、図３及び図４に示すように、操舵トルクセンサ３１は、トーションバー６３によって連結された第１の軸６２と第２の軸６４との間における、相対的な「ねじり変位」を検出することにより、ステアリング系２０（図１参照）の操舵トルクを検出するものである。
【００４９】
詳しくは、操舵トルクセンサ３１は、コア１２１付きスライダ１２２とコイル１２３とからなる、非接触式トルクセンサ（可変インダクタンス式センサ）である。スライダ１２２は、第１の軸６２と第２の軸６４とに掛け渡されており、第１及び第２の軸６２，６４の相対的な「ねじり変位」に応じて軸方向へ変位可能である。コイル１２３は、コア１２１の外周を囲うように上部可動ハウジング５２に取り付けられており、スライダ１２２の変位量（コア１２１の変位量）を電気信号に変換する。この電気信号は、トルク検出信号となる。
【００５０】
次に、上記構成の可変舵角比操舵装置５０の作用を説明する。
図３に示すように、可変舵角比操舵装置５０における出力軸７１の回転角（ピニオン２４ａの回転角）は、回転角センサ１１３によって検出される。
図１に示すように、上記制御部３２は、可変舵角比操舵装置５０の制御部を兼ねている。つまり、制御部３２は、車両挙動判断部１１４の判断信号と、変位センサ１１１の変位量検出信号と、回転角センサ１１３の回転角検出信号とに基づいて、舵角比制御モータ９１に制御信号を発する。
【００５１】
車両挙動判断部１１４は、操舵角、操舵速度、車速、ヨーレイト、車輪のスリップ率などの「車両の挙動」を検出、判断して判断信号を制御部３２に発するものである。
舵角比制御モータ９１は、制御部３２の制御信号に基づき、車両の挙動に応じて可動ハウジング５１（図５参照）を正逆転制御する。
【００５２】
このため、図５に示すように、可動ハウジング５１は、回転中立位置Ａ０を基準として、右の変位角度Ａｉ１から左の変位角度Ａｉ２までの回転角θｉの範囲で正逆転する。回転中立位置Ａ０は、右の変位角度Ａｉ１と左の変位角度Ａｉ２の中間の位置にある。
【００５３】
図７は、可変舵角比操舵装置５０の作用を模式的に示しており、図５及び図６に対応させて表されている。以下、図５を参照しながら説明する。
図７において、（ａ）〜（ｃ）は次の内容を示している。図７（ａ）は、可動ハウジング５１の回転中心Ｏｈを旋回中心とした、入力軸６１の軸線Ｌｉの旋回軌跡を示し、図５に対応して表されている。図７（ｃ）は、出力軸７１の軸線Ｌｏを旋回中心とした、偏心連結部７５の中心線Ｌｃの旋回軌跡を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）と図７（ｂ）とを重ね合わせた複合的な旋回軌跡を示している。
【００５４】
ここで、ハンドル２１（図１参照）が中立状態、つまり、直進走行の操舵状態に保たれている場合における、可変舵角比操舵装置５０の作用を説明する。
なお、当然のことながら、車両の走行中においては、運転者がハンドル２１を握り続けている。運転者によってハンドル２１が中立状態に保たれているときには、可動ハウジング５１の回転の有無にかかわらず、入力軸６１が軸線Ｌｉを中心に回転（自転）することはない。入力軸６１が回転しないので、カップリング８１も軸線Ｌｉを中心に回転することはない。つまり、可動ハウジング５１を回転させたときに、入力軸６１とカップリング８１は、可動ハウジング５１の回転中心Ｏｈの周りを旋回（公転）するだけである。
【００５５】
図７（ａ）において、可動ハウジング５１が回転中立位置Ａ０を向いているときに、入力軸６１の軸線Ｌｉは基準直線Ｌｓ上の中立点Ｐｉｎにある。
可動ハウジング５１を「θｉ／２」の回転角だけ右方向（矢印Ｒ１方向）へ回転させると、軸線Ｌｉは右の変位角度Ａｉ１まで変位する。つまり、軸線Ｌｉは中立点Ｐｉｎから右変位点Ｐｉ１へ変位する（旋回する）。
一方、可動ハウジング５１を「θｉ／２」の回転角だけ左方向（矢印Ｒ２方向）へ回転させると、軸線Ｌｉは左の変位角度Ａｉ２まで変位する。つまり、軸線Ｌｉは中立点Ｐｉｎから左変位点Ｐｉ２へ変位する。
【００５６】
可動ハウジング５１が回転中立位置Ａ０を向いているときに、図７（ｂ）に示すように、カップリング８１の係合溝８２ａ，８３ａは、基準直線Ｌｓに沿って延びている。このカップリング８１は、入力軸６１に相対回転が不能に連結されている。このため、入力軸６１の軸線Ｌｉが変位した場合に、基準直線Ｌｓに対して右または左へ平行に移動する。つまり、入力軸６１の軸線Ｌｉと偏心連結部７５の中心線Ｌｃとを通る直線Ｌｃｐ（カップリング方向線Ｌｃｐ）は、基準直線Ｌｓに対して平行に移動する。
【００５７】
軸線Ｌｉが中立点Ｐｉｎから右変位点Ｐｉ１へ変位したときに、偏心連結部７５の中心線Ｌｃは中立点Ｐｏｎから右変位点Ｐｏ１へ変位する。一方、軸線Ｌｉが中立点Ｐｉｎから左変位点Ｐｉ２へ変位したときに、偏心連結部７５の中心線Ｌｃは中立点Ｐｏｎから左変位点Ｐｏ２へ変位する。
つまり、図７（ｃ）に示すように、偏心連結部７５は、出力軸７１の軸線Ｌｏを旋回中心として、右の変位角度Ａｏ１から左の変位角度Ａｏ２までの、回転角θｏの範囲で旋回する（変位）する。この結果、出力軸７１は、偏心連結部７５に駆動されて、回転角θｏの範囲で回転する。
【００５８】
以上の説明をまとめると、次の通りである。図５に示すように、可動ハウジング５１が回転したときに、可動ハウジング５１から偏心している入力軸６１は、可動ハウジング５１の回転方向へ変位（旋回）する。変位した入力軸６１は、カップリング８１を介して偏心連結部７５を変位させようとする。偏心連結部７５は、出力軸７１を旋回中心として入力軸６１の変位方向へ変位（旋回）する。つまり、入力軸６１及び偏心連結部７５は、可動ハウジング５１の回転方向に対して略同方向へ変位する。偏心連結部７５が設けられている出力軸７１は、偏心連結部７５の変位方向へ回転する。
【００５９】
従って、ハンドル２１（図１参照）を中立状態に保ったままで、入力軸６１を回転させなくても、可動ハウジング５１を回転させるだけで、入力軸６１とカップリング８１と偏心連結部７５を旋回させることができる。この結果、入力軸６１とカップリング８１と偏心連結部７５を介して、出力軸７１を可動ハウジング５１の回転方向へ変位（回転）させることができる。
【００６０】
すなわち、出力軸７１は、ハンドル２１の操舵角（入力軸６１の操舵角）に応じた回転角に、可動ハウジング５１の回転角に応じた回転角を加えた、複合角度だけ回転する。出力軸７１が回転することにより、図１及び図２に示すように、ラックアンドピニオン機構２４及びラック軸２５を介して、操舵車輪２８，２８を操舵することができる。
【００６１】
従って、可動ハウジング５１を、車両の挙動に応じた回転角度だけ回転させるようにすることにより、ハンドル２１の操舵角に対する操舵車輪２８，２８の操舵角の割合（舵角比）を、より能動的に変化させることができる。
【００６２】
次に、上記構成の可変舵角比操舵装置５０における舵角比特性の一例について、図１及び図５を参照しながら、図８に基づき説明する。
図８は、可変舵角比操舵装置５０の舵角比特性線図であり、横軸をステアリングハンドルの操舵角αとし、縦軸を操舵車輪の操舵角βとして、ハンドル２１の操舵角αに対する操舵車輪２８，２８の操舵角βの割合（舵角比）を示す。
【００６３】
細い実線によって示された曲線は、可動ハウジング５１が回転中立位置Ａ０を向いているときにおける舵角比特性線Ｓｔ（基準の舵角比特性線Ｓｔ）である。
基準の舵角比特性線Ｓｔによれば、次のことが判る。ハンドル２１を右へ操舵（＋方向へ操舵）した場合に、操舵角αが増大するにつれて、操舵車輪２８，２８の操舵角βも増大する（＋方向へ増大）。一方、ハンドル２１を左へ操舵（−方向へ操舵）した場合に、操舵角αが増大するにつれて、操舵車輪２８，２８の操舵角βも増大する（−方向へ増大）。
【００６４】
細い破線によって示された曲線は、可動ハウジング５１を右の変位角度Ａｉ１まで回転させたときにおける舵角比特性線Ｃｏ１（右補正時の舵角比特性線Ｃｏ１）である。
右補正時の舵角比特性線Ｃｏ１は、基準の舵角比特性線Ｓｔに対して、操舵車輪２８，２８の操舵角βが右操舵方向にシフトされた特性を有している。例えば、ハンドル２１を操舵していない場合（α＝０°）に、操舵車輪２８，２８の操舵角βは右操舵方向に＋βａだけシフトされる。
【００６５】
細い二点鎖線によって示された曲線は、可動ハウジング５１を左の変位角度Ａｉ２まで回転させたときにおける舵角比特性線Ｃｏ２（左補正時の舵角比特性線Ｃｏ２）である。
左補正時の舵角比特性線Ｃｏ２は、基準の舵角比特性線Ｓｔに対して、操舵車輪２８，２８の操舵角βが左操舵方向にシフトされた特性を有している。例えば、ハンドル２１を中立状態に保った場合（α＝０°）に、操舵車輪２８，２８の操舵角βは左操舵方向に−βａだけシフトされる。
【００６６】
基準の舵角比特性線Ｓｔに対して、右補正時の舵角比特性線Ｃｏ１と左補正時の舵角比特性線Ｃｏ２がシフトする量は、可動ハウジング５１の回転角に対応して変化する。
このように、右補正時の舵角比特性線Ｃｏ１と左補正時の舵角比特性線Ｃｏ２との範囲で、舵角比特性を変化させることができる。
【００６７】
ハンドル２１の操舵方向と同じ方向に可動ハウジング５１を回転させた場合には、回転させない場合に比べて、操舵車輪２８，２８の操舵角βが増大する舵角比特性となる（いわゆる、切り増し状態になる）。この結果、操舵車輪２８，２８を素早く操舵することができる。
例えば、ハンドル２１を右方向へ回転、つまり、図５において入力軸６１を（矢印Ｈｒ方向）へ回転させながら、可動ハウジング５１を右方向（矢印Ｒ１方向）へ最大角まで回転させる。このときに、図８に示す舵角比特性は、基準の舵角比特性線Ｓｔから右補正時の舵角比特性線Ｃｏ１にシフトする。
【００６８】
一方、ハンドル２１の操舵方向と逆の方向に可動ハウジング５１を回転させた場合には、回転させない場合に比べて、操舵車輪２８，２８の操舵角βが減少する舵角比特性となる（いわゆる、切り戻し状態になる）。この結果、操舵車輪２８，２８を緩やかに操舵することができる。
【００６９】
ところで、可動ハウジング５４の回転中心Ｏｈに対して出力軸７１の軸線Ｌｏを一致させた場合には、各舵角比特性線Ｓｔ，Ｃｏ１、Ｃｏ２が直線になる、つまり、直線的な舵角比特性になってしまう。
これに対して本実施例では、可動ハウジング５４の回転中心Ｏｈに対して出力軸７１の軸線Ｌｏを偏心させた。この結果、各舵角比特性線Ｓｔ，Ｃｏ１、Ｃｏ２を曲線にする、つまり、曲線的な舵角比特性にすることが可能になった。このため、より一層きめ細かい舵角比制御を行うことができる。
【００７０】
以上の説明から明らかなように、ハンドル２１を中立状態に保ったままで、入力軸６１を回転させなくても、可動ハウジング５１を回転させるだけで、入力軸６１とカップリング８１と偏心連結部７５を介して出力軸７１を、可動ハウジング５１の回転方向へ変位（回転）させることができる。すなわち、出力軸７１は、ハンドル２１の操舵角α（入力軸６１の操舵角）に応じた回転角に、可動ハウジング５１の回転角に応じた回転角を加えた（加算した）、複合角度だけ回転する。
【００７１】
従って、車両の挙動に応じて、可動ハウジング５１を自動的に正逆転させることにより、ハンドル２１の操舵角αに対する操舵車輪２８，２８の操舵角βの舵角比特性を、より能動的に最適条件に変化させることができる。このため、車両の操縦性を一層高めることができるので、より容易に且つより安定した操縦をすることができる。
【００７２】
例えば、太い実線によって示された現実の舵角比特性線Ｒｅのように、車両の挙動に応じて最適な操舵を行うことができる。また、ハンドル２１を中立位置へ急激に切り返し操舵すること（カウンターステアリング。counter-steering）も可能である。
【００７３】
なお、本発明の実施の形態において、固定ハウジング４０は、第１及び第２固定ハウジング４１，４２を一体的に形成したものであってもよい。
また、可動ハウジング５１は、上部可動ハウジング５２と中間盤５３と下部可動ハウジング５４とを一体的に形成したものであってもよい。
【００７４】
また、入力軸６１は、トーションバー６３を廃止して、第１の軸６２と第２の軸６４とを一体的に形成したものであってもよい（単一の軸だけで構成されてもよい。）。
その場合には、操舵トルクセンサ３１を磁歪式トルクセンサによって構成すればよい。磁歪式トルクセンサは、入力軸６１の外周面に磁歪膜を形成した構成である。磁歪式トルクセンサによれば、入力軸６１に加わる操舵トルクに応じて磁歪膜に生ずる磁歪の変化を、電気コイル及び磁歪検出回路で検出することにより、操舵トルクを検出できる。
【００７５】
また、カップリング８１は、入力軸６１に軸直角方向への相対移動可能に且つ相対回転不能に係合し、しかも、カップリング８１の偏心した位置に出力軸７１の偏心した部位を回転可能に係合するものであればよい。
【００７６】
また、偏心連結部７５は、出力軸７１から下部フランジ８３へ向かって延びる軸の構成であってもよい。その場合には、下部フランジ８３は、軸から成る偏心連結部７５を嵌合するための連結孔を有することになる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の可変舵角比操舵装置５０は、乗用車に搭載するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係る車両用可変舵角比操舵装置を備えた電動パワーステアリング装置の模式図である。
【図２】図１に示された補助モータ、ボールねじ、車両用可変舵角比操舵装置及びラック軸の詳細な図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図３に示された車両用可変舵角比操舵装置の断面図である。
【図５】図４に示された車両用可変舵角比操舵装置の分解図である。
【図６】図３の６−６線に沿った断面図である。
【図７】図４に示された車両用可変舵角比操舵装置の作用図である。
【図８】本発明に係る可変舵角比操舵装置の舵角比特性線図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０…電動パワーステアリング装置、２１…ステアリングハンドル、２８…操舵車輪、４０…固定ハウジング、５０…車両用可変舵角比操舵装置、５１…可動ハウジング、６１…入力軸、７１…出力軸、７５…偏心連結部、８１…カップリング、Ａ０…回転中立位置、Ｌｃ…偏心連結部の中心、Ｌｉ…入力軸の中心、Ｌｏ…出力軸の中心、Ｏｈ…可動ハウジングの回転中心、Ｓ３…入力軸に対する偏心連結部の偏心量（第３偏心量）、α…ステアリングハンドルの操舵角、β…操舵車輪の操舵角。
【図１】
2008174136.tif 000003
【図２】
2008174136.tif 000004
【図３】
2008174136.tif 000005
【図４】
2008174136.tif 000006
【図５】
2008174136.tif 000007
【図６】
2008174136.tif 000008
【図７】
2008174136.tif 000009
【図８】
2008174136.tif 000010