(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに連結されるコラムシャフトと、
該コラムシャフトに自在継手及びインターミディエイトシャフトを介して連結される、ラックアンドピニオン式の転舵機構と、
前記ステアリングホイールに生じた操舵トルクを検出するトルクセンサと、
該トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づき補助トルクを発生して前記転舵機構に付加する補助トルク機構と、を含む、車両用操舵装置において、
前記転舵機構は、前記ステアリングホイールで発生した操舵トルクの入力方向を、出力方向に対して転換するためのギヤ機構を介して前記インターミディエイトシャフトに接続されており、
前記トルクセンサは、前記コラムシャフトを回転可能に支持するためのステアリングコラムに配置され、
前記補助トルク機構は、前記転舵機構を収納するためのハウジングに配置され、
前記ギヤ機構と前記転舵機構に設けられているピニオン軸との間には、自在継手を介して中間軸が設けられ、
前記中間軸、および前記転舵機構に設けられているピニオン軸は、車幅中央線上で前後に向かって延びることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用操舵装置であって、
エンジンの重心が前輪用の車軸よりも車体後方に位置し、
前記転舵機構の少なくとも一部は、前記車軸よりも車体前方に位置すると共に、前記エンジンの下方に位置していることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
前記ギヤ機構から前記前輪までの操舵トルク伝達系統の各位置は、車幅中心に対する前記ステアリングホイールの位置にかかわらず、前記車体に対して共通していることを特徴とする請求項２記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記ギヤ機構は、一対のベベルギヤによって構成されていることを特徴とする請求項３記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記転舵機構のなかの、前記エンジンの下方に位置している部分の近傍には、前記エンジンのための排気管が配置されている、ことを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記ギヤ機構の出力軸および前記ピニオン軸の中心軸線は、車幅中央において前記車幅中央線と略平行となるように設けられ、
前記車幅中央線に対して前記ステアリングホイールの位置が左右いずれかであり、かつ対称な位置であっても、前記インターミディエイトシャフトおよび前記コラムシャフトが共用可能となっていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良された車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、ステアリングホイールを操舵することにより車輪を転舵する、車両用操舵装置が搭載されている。多くの車両用操舵装置には、運転者のステアリング操作を補助するために、補助トルクを発生する補助トルク機構が搭載されている。このような車両用操舵装置として、特許文献１に開示される技術がある。
【０００３】
特許文献１に示される車両用操舵装置は、補助トルクをステアリングホイールから延びるコラムシャフトに付加する。より詳細には、コラムシャフトに発生しているトルクをトルクセンサが検出し、このトルクに応じて電動モータが補助トルクを発生し、この補助トルクをコラムシャフトに付加する。操舵トルク及び補助トルクは、自在継手を介して、ピニオン軸を回転させ、結果、ラック軸の往復運動により車輪が転舵される。
【０００４】
コラムシャフトに補助トルクを付加する場合には、自在継手が有している遊び等により、発生させた補助トルクが車輪に伝わるまでに不可避的に時間差が生ずる。この時間差は、運転者の操舵感覚に違和感を与える。
【０００５】
一方、ピニオン軸に補助トルク機構が設けられている車両用操舵装置も、一般に知られている。この場合、ピニオン軸に生じているトルクを検出して、ピニオン軸に補助トルクが付加される。
【０００６】
ステアリングホイールを操舵して発生したトルクは、自在継手を介する分、遅れてピニオン軸に達する。ピニオン軸に生じているトルクを検出する場合には、運転者の操舵に遅れてトルクを検出することとなる。このため、ピニオン軸に発生しているトルクに応じて補助トルクを付加した場合にも、運転者の操舵感覚に違和感を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２３３８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、運転者が快適に操舵することのできる車両用操舵装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１による発明によれば、ステアリングホイールに連結されるコラムシャフトと、
該コラムシャフトに自在継手及びインターミディエイトシャフトを介して連結される、
ラックアンドピニオン式の転舵機構と、
前記ステアリングホイールに生じた操舵トルクを検出するトルクセンサと、
該トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づき補助トルクを発生して前記転舵機
構に付加する補助トルク機構と、を含む、車両用操舵装置において、
前記転舵機構は、前記ステアリングホイールで発生した操舵トルクの入力方向を、出力
方向に対して転換するためのギヤ機構を介して前記インターミディエイトシャフトに接続
されており、
前記トルクセンサは、前記コラムシャフトを回転可能に支持するためのステアリングコ
ラムに配置され、
前記補助トルク機構は、前記転舵機構を収納するためのハウジングに配置され、
前記ギヤ機構と前記転舵機構に設けられているピニオン軸との間には、自在継手を介して中間軸が設けられ、
前記中間軸、および前記転舵機構に設けられているピニオン軸は、車幅中央線上で前後に向かって延びることを特徴とする車両用操舵装置が提供される。
【００１０】
請求項２に記載のごとく、好ましくは、エンジンの重心が前輪用の車軸よりも車体後方に位置し、
前記転舵機構の少なくとも一部は、前記車軸よりも車体前方に位置すると共に、前記エンジンの下方に位置している。
【００１１】
請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記ギヤ機構から前記前輪までの操舵トルク伝達系統の各位置は、車幅中心に対する前記ステアリングホイールの位置にかかわらず、前記車体に対して共通している。
【００１２】
請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記ギヤ機構は、一対のベベルギヤによって構成されている。
【００１３】
請求項５に記載のごとく、好ましくは、前記転舵機構のなかの、前記エンジンの下方に位置している部分の近傍には、前記エンジンのための排気管が配置されている。
請求項６に記載のごとく、好ましくは、前記ギヤ機構の出力軸および前記ピニオン軸の中心軸線は、車幅中央において前記車幅中央線と略平行となるように設けられ、
前記車幅中央線に対して前記ステアリングホイールの位置が左右いずれかであり、かつ対称な位置であっても、前記インターミディエイトシャフトおよび前記コラムシャフトが共用可能となっている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、トルクセンサは、ステアリングコラムに配置される。これにより、トルクセンサは、コラムシャフトに発生するトルクを検出する。仮に、トルクセンサがピニオン軸又はラック軸に設けられたとする。この場合には、ステアリングホイールを操舵して発生した操舵トルクは、自在継手を介する分、運転者の操舵よりも遅れて検出されてしまう。自在継手を介する前に、コラムシャフトに生じるトルクを検出することにより、操舵トルクをより正確に検出することができる。
【００１５】
また、補助トルク機構は、ピニオン軸又はラック軸に補助トルクを付加する。仮に、コラムシャフトに補助トルクを付加するとする。この場合には、補助トルクは、自在継手が有している遊び等により、運転者の操舵より遅れてピニオン軸に伝わる。ピニオン軸又はラック軸に補助トルクを付加することにより、自在継手を介さずに補助トルクを車輪に伝達することができる。
【００１６】
すなわち、上記の構成により、正確に操舵トルクが検出され、かつ、このトルクに応じた補助トルクが運転者の操舵に遅れずに付加される。そのため、運転者は、快適に車両用操舵装置を操舵することができる。
【００１７】
さらに、ピニオン軸は、車幅中央において前後に向かって延びるように配置されている。ピニオン軸からラック軸までのトルクの伝達構造を左ハンドル車及び右ハンドル車において共用する場合、ステアリングホイール、コラムシャフト、自在継手及びインターミディエイトシャフトからなるトルクの伝達構造を、左右対称とすることができる。
【００１８】
仮に、ピニオン軸が車幅中央でなく、左又は右に偏って配置されたとする。この場合、左ハンドル車と右ハンドル車とでは、ステアリングホイールからピニオン軸までのトルクの伝達構造は左右対称でなくなる。例えば、コラムシャフトとピニオン軸を連結させるインターミディエイトシャフトの長さは左右で異なってしまう。
【００１９】
一方、本発明のように、ピニオン軸が中央に配置されれば、インターミディエイトシャフトの長さは左右ともに同じとなるため、左ハンドル及び右ハンドル車で、インターミディエイトシャフトを共用できる。インターミディエイトシャフトの部品コストが削減され、その管理も容易となる。
【００２０】
請求項２に係る発明では、前輪用の車軸よりも車体後方にエンジンの重心が配置されている車両において、車軸よりも車体前方に転舵機構を配置した。さらに、操舵軸の少なくとも一部は、補機類が配置されることの少ないエンジンの下方を通っている。このため、操舵軸の配置の自由度が高い。エンジンの仕様、つまりエンジンの形状や大きさに応じて操舵軸を通す位置を容易に設定することができる。さらに、操舵軸の配置の自由度が高いので、該操舵軸を略車幅中央に通すことによって、左ハンドル車用と右ハンドル車用とで、軸長さを共通にすることができる。このため、左ハンドル車と右ハンドル車とで、操舵装置の操舵特性は同じにできる。しかも、軸長さを共通化した操舵軸を生産するので、生産性を高めることができる。さらには、トランスミッションや補機類の搭載の自由度を高めることができる。
【００２１】
請求項３に係る発明では、ステアリングホイールと転舵機構との間には、ステアリングホイールで発生した操舵トルクの入力方向を、出力方向に対して転換するためのギヤ機構が介在している。このため、ギヤ機構全体の姿勢を変えるか、または、ギヤ機構の出力方向を一定とし、ギヤ機構の入力方向を左ハンドル車用と右ハンドル車用とで、容易に異ならせることができる。車幅中心に対するステアリングホイールの位置にかかわらず、ギヤ機構の出力方向が一定であるから、ギヤ機構から前輪までの操舵トルク伝達系統の各位置は、車体に対して共通している。各位置の共通化によって、ギヤ機構から前輪までの操舵トルク伝達系統の各部品の共用化を図ることができる。
【００２２】
請求項４に係る発明では、ギヤ機構は、一対のベベルギヤによって構成されている。このため、出力側のベベルギヤに対して、入力側のベベルギヤの噛み合い位置を変えるだけで、出力方向に対して入力方向を簡単に変えることができる。出力方向に対して入力方向を転換する構成が、極めて簡素である。
【００２３】
請求項５に係る発明では、転舵機構のなかの、エンジンの下方に位置している部分の近傍には、エンジンのための排気管が配置されている。このため、排気管の中を通過する排気の熱によって、操舵軸を加温することができる。車両が寒冷地を走行する場合であっても、より一層円滑な操舵を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１による車両用操舵装置を搭載した車両の前部の側面図である。
【図２】図１に示されたエンジン及び車両用操舵装置の側面図である。
【図３】図１に示されたエンジンと車軸と排気管と車両用操舵装置の底面図である。
【図４】図１に示されたサブフレームと車両用操舵装置の斜視図である。
【図５】図４に示された操舵装置の模式図である。
【図６】本発明の実施例２による車両用操舵装置の模式図である。
【図７】本発明の実施例３による車両用操舵装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは乗員から見て左、Ｒｉは乗員から見て右を示している。
＜実施例１＞
【００２６】
図１に示されるように、車両１０は、例えば乗用車である。車両１０は、車体１１の前部に配置されたエンジン２２によって左右の前輪２４を駆動する。いわゆるＦＷＤ車である。車体１１の内側には、前部のエンジンルーム１２と、該エンジンルーム１２の真後ろに位置する車室１３とが、形成されている。該エンジンルーム１２には動力ユニット２１が配置されている。
【００２７】
図１〜図３に示されるように、該動力ユニット２１は、車幅方向左側または右側に位置する横置き型のエンジン２２と、該エンジン２２の側部に一体的に組み付けられたトランスミッション２３とから成る。エンジン２２の重心Ｇｅは、左右の前輪２４，２４用の左右の車軸２５，２５（車軸中心線ＣＡ）よりも車体後方に位置している。該左右の車軸２５，２５は、トランスミッション２３から車幅方向両側へ延び、先端部には左右の前輪２４，２４が連結されている。
【００２８】
エンジン２２は、下前部に排気口２７を有する。該排気口２７には排気管２８が接続されている。該排気管２８は、エンジン２２の下面に概ね沿いつつ、車体後方へ概ね直線状に延びている。詳しく述べると、該排気管２８は、該エンジン２２の下方且つ車幅中央の近傍を通っている。
【００２９】
図１に示されるように、該車体１１は、モノコックボディから成り、車両１０の車幅方向の中心を通って車両前後方向へ延びる車幅中心線ＣＬ（図３参照）に対し、左右対称形に形成されている。該車体１１の前部は、内側にエンジンルーム１２が形成されている部分である。該車体１１の前部は、ダッシュボードロアパネル３１と左右のフロントサイドフレーム３２と、左右のアッパメンバ３３と、フロントバルクヘッド３４とを含む。
【００３０】
ダッシュボードロアパネル３１は、エンジンルーム１２と車室１３との間を仕切る隔壁である。左右のフロントサイドフレーム３２は、車体１１の前部の左右両側に位置し、車体１１の前後方向に延びている。左右のアッパメンバ３３は、左右のフロントサイドフレーム３２の上方に位置して、車体１１の前後方向に延びている。左右のフロントサイドフレーム３２と左右のアッパメンバ３３との間には、左右のダンパハウス３５が掛け渡されている。フロントバルクヘッド３４は、左右のフロントサイドフレーム３２の前端と左右のアッパメンバ３３の前端との間に掛け渡された略矩形状の枠である。
【００３１】
車体１１の前部には、動力ユニット２１をマウントしたサブフレーム３７が、下方から取付けられている。
【００３２】
図３及び図４に示されるように、左右の前輪２４，２４を懸架操舵するための左右のフロントサスペンション装置４０，４０は、車体１１と左右の前輪２４，２４との間に配置されて、車体１１に左右の前輪２４，２４を上下スイング自在に取付けるためのストラット式サスペンション装置である。
【００３３】
詳しく述べると、左右のフロントサスペンション装置４０，４０は、左右のロアアーム４１，４１と、左右のナックル４２，４２と、左右のダンパユニット４３，４３と、を主要な構成要素とする。左右のロアアーム４１，４１は、平面視略略Ａ形状の部材であって、サブフレーム３７の車幅方向外側に上下スイング可能に取り付けられている。左右のナックル４２，４２は、後端部４２ｒ，４２ｒを左右のロアアーム４１，４１の先端部に左右スイング可能に連結されている。さらに、左右のナックル４２，４２の後端部４２ｒ，４２ｒには、左右の前輪２４，２４が回転自在に取り付けられている。左右のダンパユニット４３，４３は、左右のナックル４２，４２の後端部４２ｒ，４２ｒと左右のダンパハウス３５（図１参照）との間に設けられている。
【００３４】
図３〜図５に示されるように、左右の前輪２４，２４を操舵するための操舵装置５０（車両用操舵装置５０）の転舵方式は、ラックアンドピニオン式である。該操舵装置５０は、ステアリングホイール５１と、該ステアリングホイール５１に連結されたコラムシャフト５２と、該コラムシャフト５２に自在継手５３，５４及びインターミディエイトシャフト５５を介して連結されるギヤ機構５６と、該ギヤ機構５６に連結された転舵機構５７と、該ステアリングホイール５１の操舵トルクを検出するトルクセンサ５８と、該トルクセンサ５８の検出したトルクに応じて補助トルクを発生する補助トルク機構５９と、からなる。
【００３５】
コラムシャフト５２は、丸パイプ状のコラムパイプ６１に収納され、且つ、回転可能に支持されている。コラムパイプ６１は、ステアリングコラムとも言われており、例えば取付部を介して、車体のステアリングハンガに吊下げられ且つ支持されている。ステアリングハンガは、車体の前部において車幅方向に延びて両端が車体に取り付けられている。
【００３６】
トルクセンサ５８は、コラムパイプ６１に配置されている。より詳細には、トルクセンサ５８は、コラムパイプ６１の内周面に、コラムシャフト５２に対向させて配置されている。トルクセンサ５８には、コラムシャフト５２に生じるトルクに応じて磁気が変化し、この変化した磁気を検出する磁歪式トルクセンサを採用することができる。
【００３７】
該ギヤ機構５６は、一対のベベルギヤ７１，７２から成る。入力側のベベルギヤ７１には、入力軸７３が連結されている。出力側のベベルギヤ７２には、出力軸７４が連結されている。出力軸７４は、ギヤ機構５６と、転舵機構５７とを連結している。操舵トルクの入力方向と出力方向とは互いに異なる。つまり、出力軸７４に対して入力軸７３は直交している。該一対のベベルギヤ７１，７２は、ケース７５に収納されている。該ケース７５は、サブフレーム３７の後端部に取り付けられる。
【００３８】
該転舵機構５７は、自在継手８１，８２と、中間軸８３と、ピニオン軸８４と、ラック軸８５と、ラックアンドピニオン機構８６と、左右のタイロッド８７，８７と、から成る。ラックアンドピニオン機構８６は、ピニオン軸８４に設けられたピニオン８８と、ラック軸８５に設けられたラック８９とから成る。ピニオン軸８４、及び、中間軸８３は、車両の車幅中央線ＣＬ上に、前後方向に延びている。
【００３９】
ラック軸８５は、車幅方向に延びており、両端部を左右のタイロッド８７，８７の一端部に連結されている。該左右のタイロッド８７，８７の他端部は、左右のナックル４２，４２の前端部４２ｆ，４２ｆに連結されている。転舵機構５７の先端部は、左右の車軸２５，２５よりも車体前方に位置している。より詳しく述べると、少なくともラック軸８５と左右のタイロッド８７，８７と左右のナックル４２，４２の前端部４２ｆ，４２ｆは、左右の車軸２５，２５よりも車体前方に位置している。このため、ステアリングジオメトリは、逆アッカーマンステアリングである。
【００４０】
該転舵機構５７のなかの、少なくともピニオン軸８４とラック軸８５とラックアンドピニオン機構８６とは、ステアリングギヤハウジング９１（ハウジング９１）に収納されている。該ステアリングギヤハウジング９１は、エンジン２２の前下部に位置して、サブフレーム３７の上に取り付けられている。ステアリングギヤハウジング９１には、補助トルク機構５９の主要部が配置されている。
【００４１】
該補助トルク機構５９は、トルクセンサ５８が検出したトルクを電気信号によって受ける制御部１０１と、この制御部１０１からの電気信号に基づき補助トルクを発生する電動モータ１０２と、この電動モータ１０２が発生した補助トルクをピニオン軸８４に伝達するウォームギヤ機構１０３と、からなる。
【００４２】
該ウォームギヤ機構１０３は、電動モータ１０２のモータ軸に連結されたウォーム１０４と、ピニオン軸８４に連結されたウォームホイール１０５とから成る。この電動パワーステアリング装置によれば、運転者の操舵トルクに電動モータ１０２の補助トルクを加えた複合トルクにより、ラック軸８５で左右の前輪２４，２４を転舵することができる。該ウォームホイール１０５は、例えばピニオン軸８４の他端部に位置する。これにより、補助トルクを転舵機構５７に付加する。
【００４３】
操舵装置５０によれば、運転者がステアリングホイール５１を操舵すると、ステアリングホイール５１と共にコラムシャフト５２が回転する。回転することにより、コラムシャフト５２には、操舵トルクが発生する。この操舵トルクをトルクセンサ５８によって検出する。検出された操舵トルクに基づいて、制御部１０１は、電動モータ１０２を作動させる。電動モータ１０２が作動することにより、ウォームギヤ機構１０３を介してラック軸８５に補助トルクが伝達される。補助トルクが付加されるため、運転者は、ステアリングホイール５１を少ない操作力によって操舵することができる。
【００４４】
操舵装置５０の各部材の配置関係を、さらに詳しく説明する。ピニオン軸８４及び中間軸８３は、エンジン２２の下面に沿いつつ、車体後方へ延びている。該ピニオン軸８４及び中間軸８３は、車幅中心線ＣＬに対して概ね合致している（車幅中心線ＣＬに合致、または該車幅中心線ＣＬの近傍に位置することを含む。）。
【００４５】
中間軸８３及びギヤ機構５６（ケース７５を含む）は、ピニオン軸８４の後方に、且つ該ピニオン軸８４の軸方向に位置している。転舵機構５７の少なくとも一部は、車軸中心線ＣＡよりも車体前方に位置すると共に、エンジン２２の下方に位置している。
【００４６】
ギヤ機構５６の入力軸７３は、出力軸７４に対して直交し、且つ左上方へ延びている。このため、該入力軸７３は、エンジン２２の背面に沿いつつ左上方へ延びる。入力軸７３の上端部に連結されているコラムシャフト５２は、左上方へ且つ後方へ、車室１３内まで延びている。該コラムシャフト５２の後端部には、ステアリングホイール５１が取り付けられている。該ステアリングホイール５１が車幅方向の左側に位置するので、車両１０は左ハンドル車として構成される。
【００４７】
該車両１０を右ハンドル車として構成する場合には、図４及び図５に想像線によって示されるように、サブフレーム３７に対して、ギヤ機構５６をケース７５ごと右側に傾けてセットする。一対のベベルギヤ７１，７２の噛み合い状態は変わらない。または、ケース７５はそのままの取り付け姿勢で、出力側のベベルギヤ７２に対して、入力側のベベルギヤ７１の噛み合い位置を変える。このようにすることにより、ギヤ機構５６の入力軸７３はエンジン２２の背面に沿いつつ右上方へ延びる。入力軸７３の上端部に連結されているコラムシャフト５２は、右上方へ且つ後方へ向かって車室１３内まで延びる。該コラムシャフト５２の後端部には、ステアリングホイール５１が取り付けられる。該ギヤ機構５６が、車幅中心線ＣＬに対し概ね合致しているので、ステアリングホイール５１の位置が左右に変わっても、コラムシャフト５２は同じ部材を用いることができる。
【００４８】
本発明では、トルクセンサ５８は、コラムシャフト５２に生ずるトルクを検出する。仮に、トルクセンサ５８が、自在継手５３，５４を境にして下流側、例えば、ピニオン軸８４又はラック軸８５に設けられるとする。この場合には、ステアリングホイール５１を操舵して発生した操舵トルクは、自在継手５３，５４を介する分、運転者の操舵よりも遅れて検出されてしまう。一方、コラムシャフト５２に生じるトルクであれば、自在継手５３，５４を介する前であるため（自在継手５３，５４を介さないため）、操舵トルクをより正確に検出することができる。
【００４９】
また、補助トルク機構５９は、ステアリングギヤハウジング９１に配置されている。即ち、自在継手５３，５４を境にして、これらよりも下流側（前輪２４，２４側）に補助トルクを付加する。仮に、上流側となるコラムシャフト５２に補助トルクが付加されるとする。この場合には、補助トルクは、自在継手５３，５４が有している遊び等により、運転者の操舵より遅れてピニオン軸８４に伝わる。しかし、ピニオン軸８４に直接、補助トルクが付加されれば、自在継手５３，５４を介することにより生ずる遅れはなくなる。
【００５０】
すなわち、自在継手５３，５４を境にして上流側にトルクセンサ５８が配置されることにより、正確に操舵トルクが検出され、かつ、自在継手５３，５４を境にして下流側に電動モータ１０２（補助トルク機構５９）が配置されることにより、操舵トルクに応じた補助トルクが運転者の操舵に遅れずに付加される。そのため、運転者は、快適に操舵装置５０を操舵することができる。
【００５１】
加えて、ピニオン軸８４は、車幅中央線ＣＬ上において前後に向かって延びるように配置されている。ピニオン軸８４からラック軸８５までのトルクの伝達機構を左ハンドル車及び右ハンドル車において共用する場合、ステアリングホイール５１からインターミディエイトシャフト５５までのトルクの伝達機構は、左右対称となる。
【００５２】
仮に、ピニオン軸８４が車幅中央でなく、左又は右に偏って配置された場合、左ハンドル車と右ハンドル車とでは、ステアリングホイール５１からインターミディエイトシャフト５５までのトルクの伝達構造は左右対称でなくなる。この場合において、ピニオン軸８４から前輪２４，２４までの部品を左ハンドル車と右ハンドル車とで共用する場合、左ハンドル車と右ハンドル車とで異なる部品を準備する必要がある。
【００５３】
一方、本発明のように、ピニオン軸８４が車幅中央に配置されれば、インターミディエイトシャフト５５の長さは左右ともに同じとなるため、左ハンドル車及び右ハンドル車で、インターミディエイトシャフト５５を共用できる。インターミディエイトシャフト５５の部品コストが削減され、その管理も容易となる。
【００５４】
さらに、左右の前輪２４，２４用の左右の車軸２５，２５よりも車体後方にエンジン２２の重心Ｇｅが配置されている車両１０において、左右の車軸２５，２５よりも車体前方に転舵機構５７を配置した。さらに、転舵機構５７の少なくとも一部は、エンジン用補機類が配置されることの少ないエンジン２２の下方を通っている。
【００５５】
このため、転舵機構５７の配置の自由度が高い。エンジン２２の仕様、つまり該エンジンの形状や大きさに応じて転舵機構５７の通す位置を容易に設定することができる。さらに、転舵機構５７の配置の自由度が高いので、この転舵機構５７を略車幅中央に通すことによって、左ハンドル車用と右ハンドル車用とで、軸長さを共通にすることができる。このため、左ハンドル車と右ハンドル車とで、操舵装置５０の操舵特性は同じにできる。しかも、軸長さを共通化した転舵機構５７を生産するので、生産性を高めることができる。さらには、トランスミッション２３や補機類（図示せず）の搭載の自由度を高めることができる。
【００５６】
ステアリングホイール５１と転舵機構５７との間には、ステアリングホイール５１で発生した操舵トルクの入力方向を、出力方向に対して転換するためのギヤ機構５６が介在している。このため、一対のベベルギヤ７１，７２全体の姿勢を変えるだけで、操舵装置５０を左ハンドル車用と右ハンドル車用とに、容易に変えることができる。または、ギヤ機構５６の出力方向を一定とし、ギヤ機構５６の入力方向を変えるだけで、操舵装置５０を左ハンドル車用と右ハンドル車用とに、容易に変えることができる。
【００５７】
車幅中心に対するステアリングホイール５１の位置にかかわらず、ギヤ機構５６の出力方向が一定であるから、ギヤ機構５６から左右の前輪２４，２４までの操舵トルク伝達系統の各位置は、車体１１に対して共通している。各位置の共通化によって、該操舵トルク伝達系統の各部品の共用化を図ることができる。
【００５８】
さらには、ギヤ機構５６は、一対のベベルギヤ７１，７２によって構成されている。このため、一対のベベルギヤ７１，７２全体の姿勢を変えるか、または、出力側のベベルギヤ７２に対して、入力側のベベルギヤ７１の噛み合い位置を変えるだけで、出力方向に対して入力方向を簡単に変えることができる。出力方向に対して入力方向を転換する構成が、極めて簡素である。
【００５９】
中間軸８３及びギヤ機構５６は、エンジン２２の下方に位置している。そして、中間軸８３とギヤ機構５６との近傍には、排気管２８が配置されている。このため、排気管２８の中を通過する排気の熱によって、中間軸８３及びギヤ機構５６の近傍を加温することができる。車両１０が寒冷地を走行する場合であっても、より一層円滑な操舵を行うことができる。
【００６０】
さらに、トルクセンサ５８は、外周部を鋼鉄製のコラムパイプ６１によって囲まれている。つまり、コラムパイプ６１は、コラムシャフト５２を支持する役割を果たすだけではなく、磁性材料から成る磁気シールドの役割をも果たす。このため、外部からトルクセンサ５８へ与える磁気ノイズを、コラムパイプ６１によって遮断することができる。従って、トルクセンサ５８が外部からの磁気ノイズの影響を受けないように、極力抑制することができる。トルクセンサ５８の検出精度を高め且つ安定させることができる。
【００６１】
なお、本発明では、車両用操舵装置５０を搭載する車両１０は、エンジン（内燃機関）搭載車に限定されるものではない。例えば、車両用操舵装置５０は、エンジンの駆動によって電力を発生し、この電力によってモータ等の駆動源が前輪を駆動する駆動方式を採用した車両、いわゆるハイブリッド車や、電気自動車にも適用することができる。
＜実施例２＞
【００６２】
実施例２による操舵装置５０Ａ（車両用操舵装置５０Ａ）は、図５に示される補助トルク機構５９を、図６に示される補助トルク機構５９Ａに変更した。変更に際し、ピニオン軸８４を「第１ピニオン軸８４」とし、ラックアンドピニオン機構８６を「第１ラックアンドピニオン機構８６」とする。実施例１と同じ構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６３】
補助トルク機構５９Ａは、補助トルク機構５９が発生した補助トルクを、ウォームギヤ機構１０３を介して第２ピニオン軸８４Ａに付加し、さらにこの第２ピニオン軸８４Ａから第２ラックアンドピニオン機構８６Ａに伝達するようにした機構である。第２ラックアンドピニオン機構８６Ａは、第２ピニオン軸８４Ａに形成された第２ピニオン８８Ａと、ラック軸８５に形成された第２ラック８９Ａとからなる。第１ラックアンドピニオン機構８６のラック軸８５は、第２ラックアンドピニオン機構８６Ａのラック軸を兼ねる。
【００６４】
実施例２の操舵装置５０Ａは、２つのピニオン軸８４，８４Ａによりラック軸８５を往復運動させるため、デュアルピニオンアシスト式の車両用操舵装置と言われる。
【００６５】
実施例２による操舵装置５０Ａは、実施例１による車両用操舵装置（図１、符号５０）と同様の作用、効果を発揮する。
＜実施例３＞
【００６６】
実施例３による操舵装置５０Ｂ（車両用操舵装置５０Ｂ）において、補助トルク機構５９Ｂは、図５に示される補助トルク機構５９を図７に示される補助トルク機構５９Ｂに変更した。より詳細には、図５に示されるウォームギヤ機構１０３を図７に示されるボールねじ機構１１２に変更したことを特徴とする。他の構成については、実施例１と同じ構成のため、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
補助トルク機構５９Ｂは、モータ１１１が発生した補助トルクを、ボールねじ機構１１２によってラック軸８５に直接に付加する方式を採用している。
【００６８】
実施例３による操舵装置５０Ｂは、モータ１１１が発生した補助トルクをラック軸８５に直接に付加するため、ラック軸アシスト式の車両用操舵装置と言われる。
【００６９】
実施例３による操舵装置５０Ｂは、実施例１による車両用操舵装置（図１、符号５０）と同様の作用、効果を発揮する。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の車両用操舵装置５０は、前輪駆動車に採用するのに好適である。
【符号の説明】
【００７１】
２２…エンジン
２４…前輪
２５…車軸
２８…排気管
５０，５０Ａ，５０Ｂ…操舵装置（車両用操舵装置）
５１…ステアリングホイール
５２…コラムシャフト
５３，５４…自在継手
５５…インターミディエイトシャフト
５６…ギヤ機構
５７…転舵機構
５８…トルクセンサ
５９，５９Ａ，５９Ｂ…補助トルク機構
６１…コラムパイプ（ステアリングコラム）
７１，７２…一対のベベルギヤ
８３…中間軸（転舵機構のなかのエンジンの下方に位置している部分）
８４…ピニオン軸
９１…ステアリングギヤハウジング（ハウジング）
ＣＡ…前輪の車軸の中心線
ＣＬ…車幅中心線
Ｇｅ…エンジンの重心
【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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【図７】
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