(57)【要約】【課題】摩擦力に依存することなく所望の操舵角を得ることができる操舵装置を提供すること。【解決手段】本発明による操舵装置１は、ステアリングホイールに入力される操作角に基づいて回転されるカム７と、カム７の回転に伴い車幅方向にストロークされる車幅方向部材３を備える操舵装置であって、車幅方向部材３がカム７に対して車幅方向に当接する当接部材８、９を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2008195343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに入力される操作角に基づいて回転されるカムと、前記カムの回転に伴い車幅方向にストロークされる車幅方向部材を備える操舵装置であって、
前記車幅方向部材が前記カムに対して車幅方向に当接する当接部材を備えることを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記カムを真円形状として、当該カムの回転軸を前記車幅方向部材の中心軸線に対してオフセットさせることを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記当接部材を二つ備えて、当該当接部材を、前記カムを車幅方向に挟み込むように配置することを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記カムの形状を前記操舵装置のギヤ比に対応させて適宜変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用されて好適な操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操舵装置としては、一般に、ステアリングホイールとコラムメインシャフトとラックアンドピニオン機構と、電動モータとボールネジ機構により構成されるアシスト力発生部を備え、このラックバーの車幅方向両端はタイロッドにより左右一対のサスペンション装置のナックルに連結されたものがある。
【０００３】
このような操舵装置においては、ステアリングホイールに入力される運転者の操作力がラックアンドピニオン機構によりラックバーに伝達されるとともに、運転者の操作力に基づいて、電動モータが回転されてボールネジ機構によりラックバーが車幅方向にストロークされて、ナックルが操舵される。
【０００４】
ところがこのような構成の操舵装置においては、ボールネジ機構を構成するナットと雄ネジとボールとの面性状が悪く、ボールを循環させるにあたっての作動音が増大するという問題点があった。
【０００５】
また、ボールネジ機構には摩擦を低減するためにある程度のガタが必要であるが、このガタを大きくすると、悪路走行時においてボールネジ機構の発生する打音が大きくなるという問題点があった。また、電動モータもボールネジ機構を外包する形態のものであるため、操舵装置の操舵力を大きくするにあたって、電動モータも大きくなってしまうという問題もあった。
【０００６】
このような問題を解決するにために、ステアリングホイールに入力される操作角に基づいて電動モータにより回転されるカムと、ラックバーの延在方向に波状に形成されるカム溝とを当接させて、カムの作用によりラックバーを車幅方向にストロークさせる操舵装置が、特許文献１に開示されている。この従来技術によれば、ボールネジ機構を廃することができるので、上述した問題は解消される。
【特許文献１】特開平７−１３２８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、このような特許文献１に記載されている従来技術においては、カムとカム溝との間に摩擦に基づいて、ラックバーを車幅方向にストロークする構成となっているため、カムとカム溝との間の摩擦力が不足すると、所望のラックバーのストロークひいては操舵角が得られないという問題があった。また、この摩擦力を十分に保つためには、カムをカム溝に対してある程度の力で付勢するバネ機構が必要となり、このバネ機構の占有スペースが大きくなるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、摩擦力に依存することなく所望の操舵角を得ることができる操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の問題を解決するため、本発明による操舵装置は、
ステアリングホイールに入力される操作角に基づいて回転されるカムと、前記カムの回転に伴い車幅方向にストロークされる車幅方向部材を備える操舵装置であって、
前記車幅方向部材が前記カムに対して車幅方向に当接する当接部材を備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで前記車幅方向部材とは典型的には、ラックアンドピニオン機構のラックバーであり、当該操舵装置が電動パワーステアリング装置である場合には、ステアリングホイールに入力される操作角に基づいて回転する電動モータにより前記カムが回転される。
【００１１】
ここで、前記操舵装置において、
前記カムを真円形状として、当該カムの回転軸を前記車幅方向部材の中心軸線に対してオフセットさせることを特徴とすることが好ましい。
【００１２】
これによれば、より簡易な構成により、前記操舵装置を構成することができる。これとともに、前記カムの回転に伴い、前記当接部材を車幅方向にストロークさせて、これに伴って、前記車幅方向部材を車幅方向にストロークさせることができる。この場合において、前記カムと前記当接部材との間の摩擦力は小さい方が良いため、前記カムと前記当接部材との間の摩擦力に依存することなく、前記車幅方向部材を車幅方向にストロークさせることができる。加えて、前記カムを前記当接部材に対して、前記車幅方向部材の軸直方向に対して付勢するバネ機構を設けることを廃することができるので、機構の複雑化と占有スペースの増大を防止することができる。
【００１３】
さらに、前記操舵装置において、
前記当接部材を二つ備えて、当該当接部材を、前記カムを車幅方向に挟み込むように配置することを特徴とすることが好ましい。
【００１４】
これによれば、前記カムの回転により前記車幅方向部材を車幅方向にストロークさせることができるとともに、前記カムと前記当接部材との間のガタを排除することができるので、前記操舵装置の操作フィーリングを高めるとともに、異音の発生を防止することができる。
【００１５】
さらに、前記操舵装置において、
前記カムの形状を前記操舵装置のギヤ比に対応させて適宜変更することを特徴とすることが好ましい。
【００１６】
ここでギヤ比とは、ステアリングホイールに入力される操作角と、ナックルの操舵角との比である。一般的には、操作角が小さい領域においては、操舵角の変化を小さくし、操作角の大きい領域においては、操舵角の変化を大きくする特性とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、摩擦力に依存することなく所望の操舵角を得ることができる操舵装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係る操舵装置の一実施形態を示す模式図である。図２は本発明に係わる操舵装置の一実施形態を左方向に操舵した場合において示す模式図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施例の操舵装置１は、図示しないステアリングホイールと、コラムメインシャフトと、ピニオン２と、ラックバー３と、ＥＰＳＥＣＵ４(Electronic  Control  Unit)と、回転角センサ５と、電動モータ６と、カム７と、左側の当接板８と、右側の当接板９と、左側のタイロッド１０と、右側のタイロッド１１とを備えて構成される。なお、図１中上側が車両前方を示し、下側が車両後方を示す。
【００２１】
ピニオン２はコラムメインシャフトに連結され、コラムメインシャフトはステアリングホイールに連結されている。ピニオン２とラックバー３とは図示しないハウジング内部において相互に噛み合わされており運転者の操作力をピニオン２からラックバー３に伝達して、ステアリングホイールの回転運動をラックバー３の車幅方向の並進運動に変換するラックアンドピニオン機構を構成するものである。なおラックバー３の中心軸線は車両左右のサスペンション装置を構成するナックルに回転自在に支持されるホイールの中心軸線よりも車両前方に位置させている。
【００２２】
ステアリングホイールに運転者により操作角が入力されると、その操作角に基づいてピニオン２も回転されて、ラックバー３は車幅方向に運転者の操作力によりストロークされる。
【００２３】
ＥＰＳＥＣＵ４は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下の処理を行うものである。
【００２４】
回転角センサ５は、コラムメインシャフトの中途に設けたトーションバーの捻り角を検出して、検出結果をＥＰＳＥＣＵ４に出力するものであり、運転者のステアリングホイールの操作角を検出するものである。
【００２５】
すなわち、ＥＰＳＥＣＵ４は、ステアリングホイールに入力された運転者による操作角を、回転角センサ５により検出して、その操作角に対応する操舵角を車両のナックル又はホイールが発生するように電動パワーステアリング装置のアシスト力発生部を構成する電動モータ６を回転制御する。
【００２６】
カム７は、図１に示すように、真円形状に形成されて、カム７の回転軸は、ラックバー３の中心軸線に対して軸直方向にオフセットされて構成される。カム７の回転軸は電動モータに減速機構を介して駆動結合されて、ＥＰＳＥＣＵ４からの指令に基づいて電動モータが回転されると、それに伴って、カム７は回転される。
【００２７】
左側の当接板８は、カム７の左側に位置して、カム７に車幅方向に当接するようにラックバー３の外周面から突出するように設けられ、右側の当接板９は、カム７の右側に位置してカム７に車幅方向に当接するようにラックバー３の外周面から突出するように設けられる。当接板８及び当接板９はそれぞれ当接部材を構成し、当接板８と当接板９によりカム７は車幅方向に挟み込まれる。
【００２８】
左側のタイロッド１０は車幅方向に延在されて、その車幅方向内側端部が、ラックバー３の左端部に連結され、その車幅方向外側端部がボールジョイントを介して図示しないタイロッドアームに連結され、そのタイロッドアームは車両後方に延びて図示しないサスペンション装置を構成する車両左側のナックルの前方部に連結される。
【００２９】
右側のタイロッド１１は車幅方向に延在されて、その車幅方向内側端部が、ラックバー３の右端部に連結され、その車幅方向外側端部がボールジョイントを介して図示しないタイロッドアームに連結され、そのタイロッドアームは車両後方に延びて図示しないサスペンション装置を構成する車両右側のナックルの前方部に連結される。
【００３０】
ステアリングホイールに運転者により左操舵の操作力が入力されると、ＥＰＳＥＣＵ４の指令に基づいて、電動パワーステアリング装置を構成するアシスト力発生部の電動モータ６が左回転する。
【００３１】
これにより、図２に示すように、カム７が左回転されて、カム７と当接板８との接触点とカム７の中心軸との車幅方向距離が長くなり、カム７により当接板８が車幅方向左側に付勢されて、ラックバー３は車幅方向左側にストロークされて、車両左側のナックル及び車両右側のナックルが左回転されて左操舵される。
【００３２】
同様に、ステアリングホイールに運転者により右操舵の操作力が入力されると、ＥＰＳＥＣＵ４の指令に基づいて、電動パワーステアリング装置を構成するアシスト力発生部の電動モータ６が右回転する。
【００３３】
これにより、カム７が右回転されて、カム７と当接板９との接触点とカム７の中心軸との車幅方向距離が長くなり、カム７により当接板９が車幅方向右側に付勢されて、ラックバー３は車幅方向右側にストロークされて、車両右側のナックル及び車両左側のナックルが右回転されて右操舵される。
【００３４】
左操舵及び右操舵のいずれにおいても、カム７は当接板８又は当接板９に対して滑り接触しながら当接しており、カム７と当接板８又は当接板９との間の摩擦は小さいほど、カム７と当接板８又は当接板９との相対運動はスムーズとなる。
【００３５】
つまり、カム７と当接板８又は当接板９との間の摩擦力は小さい方が良いため、カム７と当接板８又は当接板９との間の摩擦力に依存することなく、ラックバー３を車幅方向にストロークさせることができる。
【００３６】
加えて、カム７は当接板８又は当接板９に対して、タイヤからホイール及びナックルを介して入力される地面からの操舵反力により付勢されることになるので、カム７を当接板８又は当接板９に対して付勢するバネ機構を設けることを廃することができるので、機構の複雑化と占有スペースの増大を防止することができる。
【００３７】
さらに、二つの当接板８及び当接板９を備えて、この当接板８と当接板９とにより、カム７を車幅方向に挟み込むように配置することにより、カム７の回転によりラックバー３を車幅方向にストロークさせることができるとともに、カム７と当接板８又は当接板９との間のガタを排除することができるので、操舵装置１の操作フィーリングを高めるとともに、異音の発生を防止することができる。
【００３８】
加えて、従来のボールネジ機構を用いた操舵装置に比べると、ボールネジ機構を構成するナットと雄ネジとボールとの面性状が悪く、ボールを循環させるにあたっての作動音が増大するという問題点を廃することができる。さらに、ボールネジ機構には摩擦を低減するためにある程度のガタが必要であるが、このガタを大きくすると、悪路走行時においてボールネジ機構の発生する打音が大きくなるという問題が発生することも防止することができる。
【００３９】
また、従来のボールネジ機構を用いた操舵装置においては、ボールネジ機構を動作させる電動モータもボールネジ機構を外包する形態のものとする必要があったが、操舵装置の操舵力を大きくするにあたって、ボールネジ機構の外径を増大させると、電動モータも大きくなってしまうという問題をも廃することができる。
【００４０】
さらに、従来のピニオンのステアリングコラム側にアシスト力発生部の電動モータを配置する構成の操舵装置に比べると、ラックアンドピニオン機構に作用する力が、運転者による操作力のみであるため、ピニオン２とラックバー３との間のかみ合いにより発生する音を低減することができる。
【００４１】
なお、本実施例１においては、ラックアンドピニオン機構を廃して、カム７のみでラックバー３の車幅方向のストロークを行うことも可能である。これによれば、操舵装置２１の機構を簡略化し、軽量化を図るとともに、装置の占有スペースの縮小を図ることができる。
【実施例２】
【００４２】
上述した実施例１においては、カム７を真円形状に形成したが、これ以外にも以下のような形態のものとすることもできる。以下にそれについての実施例２について述べる。図３は、本発明に係る操舵装置の他の実施形態を示す模式図である。なお、カム以外の構成要素については図１に示したものと同様であるので、同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。
【００４３】
図３に示すように、本実施例の操舵装置２１は、図示しないステアリングホイールと、コラムメインシャフトと、ピニオン２と、ラックバー３と、ＥＰＳＥＣＵ４(Electronic  Control  Unit)と、回転角センサ５と、電動モータ６と、カム２７と、左側の当接板８と、右側の当接板９と、左側のタイロッド１０と、右側のタイロッド１１とを備えて構成される。なお、図３中上側が車両前方を示し、下側が車両後方を示す。
【００４４】
カム２７は、図３に示すように、その回転軸と反対側が真円形状よりも突出する洋なし形状の形態に形成されて、カム２７の回転軸は、ラックバー３の中心軸線に対して軸直方向にオフセットされて構成される。カム２７の回転軸は電動モータ６に減速機構を介して駆動結合されて、ＥＰＳＥＣＵ４からの指令に基づいて電動モータ６が回転されると、それに伴って、カム２７は回転される。
【００４５】
ステアリングホイールに運転者により左操舵の操作力が入力されると、ＥＰＳＥＣＵ４の指令に基づいて、電動パワーステアリング装置を構成するアシスト力発生部の電動モータ６が左回転し、これにより、カム２７が左回転されて、カム２７と当接板８との接触点とカム２７の中心軸との車幅方向距離が長くなり、カム２７により当接板８が車幅方向左側に付勢されて、ラックバー３は車幅方向左側にストロークされて、車両左側のナックル及び車両右側のナックルが左回転されて左操舵される。
【００４６】
この場合において、カム２７は回転軸と反対側が突出する形態となっているので、ステアリングホイールの回転角が大きくなるほど、カム２７により当接板８に作用するストローク長の変化は大きくなり、ラックバー３の車幅方向のストローク長の変化も大きくなって、車両左右のサスペンション装置のナックルの操舵角も大きくなる。
【００４７】
同様に、ステアリングホイールに運転者により右操舵の操作力が入力されると、ＥＰＳＥＣＵ４の指令に基づいて、電動パワーステアリング装置を構成するアシスト力発生部の電動モータ６が右回転し、これにより、カム２７が右回転されて、カム２７と当接板９との接触点とカム２７の中心軸との車幅方向距離が長くなり、カム２７により当接板９が車幅方向右側に付勢されて、ラックバー３は車幅方向右側にストロークされて、車両左側のナックル及び車両右側のナックルが右回転されて右操舵される。
【００４８】
この場合においても、カム２７は回転軸と反対側が突出する形態となっているので、ステアリングホイールの回転角が大きくなるほど、カム２７により当接板９に作用するストローク長の変化は大きくなり、ラックバー３の車幅方向のストローク長の変化も大きくなって、車両左右のサスペンション装置のナックルの操舵角も大きくなる。
【００４９】
すなわち、左操舵及び右操舵のいずれにおいても、ステアリングホイールに入力される操作角と、ナックルの操舵角との比であるギヤ比を、ステアリングホイールに入力される操作角が大きいほど、小さなものとすることができる。
【００５０】
つまり、操作角が小さい領域においては、操舵角の変化を小さくし、操作角の大きい領域においては、操舵角の変化を大きくする特性とすることができる。このように、カム２７の形状を適宜変更することにより、要求されるギヤ比の特性を実現することができる。
【００５１】
また、本実施例２においても、左操舵及び右操舵のいずれにおいても、カム２７は当接板８又は当接板９に対して滑り接触しながら当接しており、カム２７と当接板８又は当接板９との間の摩擦は小さいほど、カム２７と当接板又は当接板９との相対運動はスムーズとなる。
【００５２】
つまり、本実施例２においても、カム２７と当接板８又は当接板９との間の摩擦力は小さい方が良いため、カム２７と当接板８又は当接板９との間の摩擦力に依存することなく、ラックバー３を車幅方向にストロークさせることができる。
【００５３】
加えて、カム２７は当接板８又は当接板９に対して、タイヤからホイール及びナックルを介して入力される地面からの操舵反力により付勢されることになるので、カム２７を当接板８又は当接板９に対して付勢するバネ機構を設けることを廃することができるので、機構の複雑化と占有スペースの増大を防止することができる。
【００５４】
さらに、二つの当接板８及び当接板９を備えて、この当接板８と当接板９とにより、カム７を車幅方向に挟み込むように配置することにより、カム２７の回転によりラックバー３を車幅方向にストロークさせることができるとともに、カム２７と当接板８又は当接板９との間のガタを排除することができるので、操舵装置２１の操作フィーリングを高めるとともに、異音の発生を防止することができる。
【００５５】
なお、従来のボールネジ機構を用いた操舵装置に対して有利な作用効果と、ピニオンのステアリングホイール側にアシスト力発生部の電動モータが位置する操舵装置に対する有利な作用効果については、実施例１に示したものと同様であるので説明は割愛する。
【００５６】
また、本実施例２においても、ラックアンドピニオン機構を廃して、カム２７のみでラックバー３の車幅方向のストロークを行うことも可能である。これによれば、操舵装置２１の機構を簡略化し、軽量化を図るとともに、装置の占有スペースの縮小を図ることができる。
【実施例３】
【００５７】
上述した実施例１においては、カム７を一つとして操舵装置１を構成したが、操舵力の増大を図るため、カムを複数として以下のような形態のものとすることもできる。以下にそれについての実施例３について述べる。
【００５８】
図４は、本発明に係る操舵装置の他の実施形態を右に操舵した状態において示す模式図であり、図５は、本発明に係わる操舵装置の他の実施形態を左に操舵した状態において示す模式図である。なお、カム以外の構成要素については図１に示したものと同様であるので、同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。
【００５９】
図４又は図５に示すように、本実施例の操舵装置３１は、図示しないステアリングホイールと、コラムメインシャフトと、ピニオン２と、ラックバー３と、ＥＰＳＥＣＵ４(Electronic  Control  Unit)と、回転角センサ５と、電動モータ３６ａと、電動モータ３６ｂと、カム３７ａと、カム３７ｂと、左側の当接板３８ａ、３８ｂと、右側の当接板３９ａ、３９ｂと、左側のタイロッド１０と、右側のタイロッド１１とを備えて構成される。なお、図４及び図５中上側が車両前方を示し、下側が車両後方を示す。
【００６０】
ＥＰＳＥＣＵ４は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下の処理を行うものである。
【００６１】
回転角センサ５は、コラムメインシャフトの中途に設けたトーションバーの捻り角を検出して、検出結果をＥＰＳＥＣＵ４に出力するものであり、運転者のステアリングホイールの操作角を検出するものである。
【００６２】
すなわち、ＥＰＳＥＣＵ４は、ステアリングホイールに入力された運転者による操作角を、回転角センサ５により検出して、その操作角に対応する操舵角を車両のナックル又はホイールが発生するように電動パワーステアリング装置のアシスト力発生部を構成する電動モータ３６ａ及び３６ｂを回転制御する。
【００６３】
カム３７ａ、３７ｂは、図４又は図５に示すように、回転軸と反対側が真円形状のものよりも突出する洋なし形状の形態に構成され、その回転軸は、ラックバー３の中心軸線に対して軸直方向にオフセットされて構成される。カム３７ａとカム３７ｂは車幅方向に並列させて、カム３７ａがカム３７ｂに対して車両左側に位置するように設けられる。
【００６４】
カム３７ａの回転軸は電動モータ３６ａに減速機構を介して駆動結合され、カム３７ｂの回転軸は電動モータ３６ｂに減速機構を介して駆動結合されて、ＥＰＳＥＣＵ４からの指令に基づいて電動モータ３６ａ、３６ｂが回転されると、それに伴って、カム３７ａ、３７ｂは回転される。
【００６５】
左側の当接板３８ａは、カム３７ａの左側に位置して、カム３７ａに車幅方向に当接するようにラックバー３の外周面から突出するように設けられ、右側の当接板３９ａは、カム３７ａの右側に位置してカム３７ａに車幅方向に当接するようにラックバー３の外周面から突出するように設けられる。当接板３８ａ及び当接板３９ａはそれぞれ当接部材を構成し、当接板３８ａと当接板３９ａによりカム３７ａは車幅方向に挟み込まれる。
【００６６】
同様に左側の当接板３８ｂは、カム３７ｂの左側に位置して、カム３７ｂに車幅方向に当接するようにラックバー３の外周面から突出するように設けられ、右側の当接板３９ｂは、カム３７ｂの右側に位置してカム３７ｂに車幅方向に当接するようにラックバー３の外周面から突出するように設けられる。当接板３８ｂ及び当接板３９ｂはそれぞれ当接部材を構成し、当接板３８ｂと当接板３９ｂによりカム３７ｂは車幅方向に挟み込まれる。
【００６７】
ステアリングホイールに運転者により左操舵の操作力が入力されると、ＥＰＳＥＣＵ４の指令に基づいて、電動パワーステアリング装置を構成するアシスト力発生部の電動モータ３６ａ及び３６ｂが左回転する。
【００６８】
これにより、図５に示すように、カム３７ａとカム３７ｂが左回転されて、カム３７ａと当接板３８ａとの接触点とカム３７ａの中心軸との車幅方向距離と、カム３７ｂと当接板３８ｂとの接触点とカム３７ｂの中心軸との車幅方向距離とが長くなり、カム３７ａにより当接板３８ａが車幅方向左側に付勢され、かつ、カム３７ｂにより当接板３８ｂが車幅方向左側に付勢されて、ラックバー３は車幅方向左側にストロークされて、車両左側のナックル及び車両右側のナックルが左回転されて左操舵される。
【００６９】
同様に、ステアリングホイールに運転者により左操舵の操作力が入力されると、ＥＰＳＥＣＵ４の指令に基づいて、電動パワーステアリング装置を構成するアシスト力発生部の電動モータ３６ａ及び３６ｂが右回転する。
【００７０】
これにより、図４に示すように、カム３７ａとカム３７ｂが右回転されて、カム３７ａと当接板３９ａとの接触点とカム３７ａの中心軸との車幅方向距離と、カム３７ｂと当接板３９ｂとの接触点とカム３７ｂの中心軸との車幅方向距離とが長くなり、カム３７ａにより当接板３８ａが車幅方向右側に付勢され、かつ、カム３７ｂにより当接板３８ｂが車幅方向右側に付勢されて、ラックバー３は車幅方向右側にストロークされて、車両左側のナックル及び車両右側のナックルが右回転されて右操舵される。
【００７１】
左操舵及び右操舵のいずれにおいても、カム３７ａは当接板３８ａ又は当接板３９ａに対して滑り接触しながら当接しており、カム３７ｂは当接板３８ｂ又は当接板３９ｂに対して滑り接触しながら当接している。
【００７２】
このため、カム３７ａと当接板３８ａ又は当接板３９ａとの間及びカム３７ｂと当接板３８ｂ又は当接板３９ｂとの間の摩擦は小さいほど、カム３７ａと当接板３８ａ又は当接板３９ａとの相対運動及びカム３７ｂと当接板３８ｂ又は当接板３９ｂとの相対運動はスムーズとなる。
【００７３】
つまり、カム３７ａと当接板３８ａ又は当接板３９ａとの間の摩擦力及びカム３７ｂと当接板３８ｂ又は当接板３９ｂとの間の摩擦力は小さい方が良いため、これらの摩擦力に依存することなく、ラックバー３を車幅方向にストロークさせることができる。
【００７４】
加えて、カム３７ａは当接板３８ａ又は当接板３９ａにより、カム３７ｂは当接板３８ｂ又は当接板３９ｂにより、タイヤからホイール及びナックルを介して入力される地面からの操舵反力により付勢されることになるので、カム３７ａを当接板３８ａ又は当接板３９ａに対して付勢する、及び、カム３７ｂを当接板３８ｂ又は当接板３９ｂに対して付勢する、バネ機構を設けることを廃することができ、これにより、機構の複雑化と占有スペースの増大を防止することができる。
【００７５】
さらに、二対の当接板３８ａ、３８ｂ及び当接板３９ａ、３９ｂを備えて、この当接板３８ａ、３８ｂと当接板３９ａ、３９ｂとにより、カム３７ａ及び３７ｂを車幅方向に挟み込むように配置することにより、カム３７ａ、３７ｂの回転によりラックバー３を車幅方向にストロークさせることができるとともに、カム３７ａと当接板３８ａ又は当接板３９ａとの間のガタ及びカム３７ｂと当接板３８ｂ又は当接板３９ｂとの間のガタを排除することができるので、操舵装置３１の操作フィーリングを高めるとともに、異音の発生を防止することができる。
【００７６】
加えて、実施例１に示した操舵装置１に比べて、カムを二つ設けているので、ラックバー３を車幅方向にストロークさせる力をより大きなものとすることができる。加えて、一つの電動モータを大型化して出力を増大することに比べて、車両前後方向における電動モータの占有スペースを小さくすることができる。
【００７７】
なお、従来のボールネジ機構を用いた操舵装置に対して有利な作用効果と、ピニオンのステアリングホイール側にアシスト力発生部の電動モータが位置する操舵装置に対する有利な作用効果については、実施例１に示したものと同様であるので説明は割愛する。
【００７８】
なお、本実施例３においても、ラックアンドピニオン機構を廃して、カム３７ａとカム３７ｂのみでラックバー３の車幅方向のストロークを行うことも可能である。これによれば、操舵装置３１の機構を簡略化し、軽量化を図るとともに、装置の占有スペースの縮小を図ることができる。
【００７９】
また、本実施例３においても、ラックアンドピニオン機構を廃して、カム２７のみでラックバー３の車幅方向のストロークを行うことも可能である。これによれば、操舵装置３１の機構を簡略化し、軽量化を図るとともに、装置の占有スペースの縮小を図ることができる。
【実施例４】
【００８０】
上述した実施例１においては、タイロッド１０及びタイロッド１１をラックバー３に結合して、左右のナックルを一体に操舵したが、左右のナックルを独立して操舵する形態のものとすることもできる。以下にそれについての実施例４について述べる。
【００８１】
図６は、本発明に係る操舵装置の他の実施形態を右に操舵した状態において示す模式図である。なお、図１に示したもの同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。
【００８２】
図６に示すように、本実施例の操舵装置４１は、図示しないステアリングホイールと、コラムメインシャフトと、ＥＰＳＥＣＵ４(Electronic  Control  Unit)と、回転角センサ５と、電動モータ４６ａと、電動モータ４６ｂと、カム４７ａと、カム４７ｂと、左側の当接板４８と、右側の当接板４９と、左側のタイロッド１０と、右側のタイロッド１１とを備えて構成される。なお、図６中上側が車両前方を示し、下側が車両後方を示す。
【００８３】
ＥＰＳＥＣＵ４は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下の処理を行うものである。
【００８４】
回転角センサ５は、コラムメインシャフトの中途に設けたトーションバーの捻り角を検出して、検出結果をＥＰＳＥＣＵ４に出力するものであり、運転者のステアリングホイールの操作角を検出するものである。
【００８５】
すなわち、ＥＰＳＥＣＵ４は、ステアリングホイールに入力された運転者による操作角を、回転角センサ５により検出して、その操作角に対応する操舵角を車両のナックル又はホイールが発生するように電動パワーステアリング装置のアシスト力発生部を構成する電動モータ４６ａ及び４６ｂを回転制御する。
【００８６】
カム４７ａは、図６に示すように、回転軸と反対側が真円形状のものよりも突出する洋なし形状の形態に構成され、その回転軸は、タイロッド１０の中心軸線の延長線上の車幅方向内側に位置して配置される。
【００８７】
カム４７ａの回転軸は電動モータ４６ａに減速機構を介して駆動結合され、カム４７ａの回転軸は電動モータ４６ａに減速機構を介して駆動結合されて、ＥＰＳＥＣＵ４からの指令に基づいて電動モータ４６ａが回転されると、それに伴って、カム４７ａは回転される。
【００８８】
カム４７ｂは、図６に示すように、回転軸と反対側が真円形状のものよりも突出する洋なし形状の形態に構成され、その回転軸は、タイロッド１１の中心軸線の延長線上の車幅方向内側に位置して配置される。カム４７ｂの回転軸は電動モータ４６ｂに減速機構を介して駆動結合され、カム４７ｂの回転軸は電動モータ４６ｂに減速機構を介して駆動結合されて、ＥＰＳＥＣＵ４からの指令に基づいて電動モータ４６ｂが回転されると、それに伴って、カム４７ｂは回転される。
【００８９】
左側の当接板４８は、タイロッド１０の車幅方向内側端部に接合されており、その車幅方向内側の平面がカム４７ａに車幅方向に当接するように設けられ、右側の当接板４９は、タイロッド１１の車幅方向内側端部に接合されており、その車幅方向内側の平面がカム４７ｂに車幅方向に当接するように設けられている。
【００９０】
当接板４８及び当接板４９はそれぞれ当接部材を構成し、タイロッド１０及びタイロッド１１は車幅方向にストローク自在に図示しないハウジングにより支持されて、車幅方向部材を構成する。
【００９１】
ステアリングホイールに運転者により左操舵の操作力が入力されると、ＥＰＳＥＣＵ４の指令に基づいて、電動パワーステアリング装置を構成するアシスト力発生部の電動モータ４６ａ及び４６ｂが左回転される。
【００９２】
これにより、図６に示すように、カム４７ａとカム４７ｂが左回転されて、カム４７ａと当接板４８との接触点とカム４７ａの中心軸との車幅方向距離が長くなり、タイロッド１０が車幅方向外側にストロークされて、車両左側のナックルが左操舵される。
【００９３】
これとともに、カム４７ｂと当接板４９との接触点とカム４７ｂの中心軸との車幅方向距離が短くなって、タイロッド１１が車幅方向内側にストロークされて、車両右側のナックルが左操舵される。
【００９４】
同様に、ステアリングホイールに運転者により右操舵の操作力が入力されると、ＥＰＳＥＣＵ４の指令に基づいて、電動パワーステアリング装置を構成するアシスト力発生部の電動モータ４６ａ及び４６ｂが右回転される。
【００９５】
これにより、カム４７ａとカム４７ｂが右回転されて、カム４７ａと当接板４８との接触点とカム４７ａの中心軸との車幅方向距離が短くなり、タイロッド１０が車幅方向内側にストロークされて、車両左側のナックルが右操舵される。
【００９６】
これとともに、カム４７ｂと当接板４９との接触点とカム４７ｂの中心軸との車幅方向距離が長くなって、タイロッド１１が車幅方向外側にストロークされて、車両右側のナックルが右操舵される。
【００９７】
左操舵及び右操舵のいずれにおいても、カム４７ａは当接板４８に対して滑り接触しながら当接しており、カム４７ｂは当接板４９に対して滑り接触しながら当接している。このため、カム４７ａと当接板４８との間及びカム４７ｂと当接板４９との間の摩擦は小さいほど、カム４７ａと当接板４８との相対運動及びカム４７ｂと当接板４９との相対運動はスムーズとなる。
【００９８】
つまり、カム４７ａと当接板４８との間の摩擦力及びカム４７ｂと当接板４９との間の摩擦力は小さい方が良いため、これらの摩擦力に依存することなく、タイロッド１０及びタイロッド１１を車幅方向にストロークさせることができる。
【００９９】
加えて、実施例１に示した操舵装置１に比べて、カムを二つ設けて、左右のナックルを独立して操舵しているので、操舵性能の自由度を高めることができる。
【０１００】
また、本実施例４においては、ラックアンドピニオン機構を廃することができるので、操舵装置４１の機構を簡略化し、軽量化を図るとともに、装置の占有スペースの縮小を図ることができる。また、ラックバーを廃することができるので、特に車両の車幅方向中央部分における操舵装置４１の占有スペースを小さくすることができる。
【０１０１】
なお、従来のボールネジ機構を用いた操舵装置に対して有利な作用効果と、ピニオンのステアリングホイール側にアシスト力発生部の電動モータが位置する操舵装置に対する有利な作用効果については、実施例１に示したものと同様であるので説明は割愛する。
【０１０２】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、車両の操舵装置に関するものであり、比較的簡易な構成と軽微な変更により、摩擦力に依存することなく所望の操舵角を得ることができる操舵装置を提供することができるので、通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して安全性を高めることにおいて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図６】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１      操舵装置
２      ピニオン
３      ラックバー
４      ＥＰＳＥＣＵ
５      回転角センサ
６      電動モータ
７      カム
８      当接板
９      当接板
１０      左側のタイロッド
１１      右側のタイロッド
２１      操舵装置
２７      カム
３１      操舵装置
３６ａ    電動モータ
３６ｂ    電動モータ
３７ａ    左側のカム
３７ｂ    右側のカム
３８ａ    当接板
３８ｂ    当接板
３９ａ    当接板
３９ｂ    当接板
４１      操舵装置
４６ａ    電動モータ
４６ｂ    電動モータ
４７ａ    カム
４７ｂ    カム
４８      当接板
４９      当接板
【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】
2008195343.tif 000007
【図６】
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