(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材の操作に応じて回転する入力軸と舵取機構の動作に連動回転する出力軸との間に、前記入力軸から前記出力軸への回転伝達比を、モータからの回転伝動に応じて変更する伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、
前記モータの回転を各別に伝達可能な２つのクラッチ部、及び夫々のクラッチ部の係合により回転し、前記モータの出力軸と同軸上に並設された正転軸及び逆転軸を有し、前記モータの回転を前記入力軸又は出力軸に伝える第１の伝動手段と、
前記モータの回転を前記伝達比可変機構に伝える第２の伝動手段と、
前記回転伝達比を変更すべく、前記第２の伝動手段を制御する伝達比変更制御を実行すると共に、該伝達比変更制御の実行中に、前記入力軸又は出力軸に付加する力の大きさ及び方向を変更すべく、前記モータ及び第１の伝動手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記第２の伝動手段は、摩擦板の押し付けにより係合するクラッチ機構であり、前記制御手段は、前記摩擦板の押し付け力を増減制御し、前記モータから前記伝達比可変機構に伝動される回転の速度を無段階に変更するように構成してある請求項１に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、車両の舵取機構と操舵部材との間に、舵取機構の動作により変化する車輪の転舵角と操舵部材の操作角との比を変更する伝達比可変機構を備える車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操舵は、ステアリングホイール等の操舵部材の操作をステアリング軸を介して舵取機構に伝え、該舵取機構の動作により操舵用の車輪（一般的には、左右の前輪）を転舵せしめて行われる。このような操舵を行わせるための操舵装置として、近年、操舵部材と舵取機構とを連絡するステアリング軸の中途に伝達比可変機構を備え、この伝達比可変機構の動作により、操舵部材の操作角に対する車輪の転舵角の比を無段階に変更可能とした車両用操舵装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された伝達比可変機構は、操舵部材の側の入力軸に周設された入力サンギヤと、舵取機構の側の出力軸に周設され、前記入力サンギヤと同軸上に配された出力サンギヤと、入力サンギヤ及び出力サンギヤに夫々噛合する入力遊星ギヤ及び出力遊星ギヤと、これらの遊星ギヤを共通の支軸を介して支持するキャリアとを有する差動歯車機構であり、前記キャリアを軸周りに回転させる変速モータを備えている。
【０００４】
この構成によれば、変速モータが非駆動状態にありキャリアが固定されている場合、入力サンギヤに入力される入力軸の回転は、固定されたキャリアの上で支軸周りに回転（自転）する入，出力サンギヤを介して出力軸に伝わる。この場合、入，出力軸間の回転伝達比は、入，出力サンギヤ及び入，出力遊星ギヤの歯数により定まり、操舵部材の操舵角と車輪の転舵角との比は所定値に維持される。
【０００５】
変速モータを駆動してキャリアを回転せしめた場合、入力サンギヤに入力される入力軸の回転は、キャリアと共に公転しつつ支軸の周りに自転する入力遊星ギヤ及び出力遊星ギヤを介して出力サンギヤ及び出力軸に伝わる。この場合、入，出力軸間の回転伝達比は、変速モータにより駆動されるキャリアの回転速度の増減に応じて変化し、操舵部材の操作角と車輪の転舵角との比を無段階に変更することができる。
【０００６】
特許文献１に開示された伝達比可変機構は、操舵部材の側の入力軸に回転力を加えるモータ（反力モータ）を更に備えている。反力モータは、変速モータを駆動による回転伝達比の変更時に、操舵部材にフィードバックされる反力の増減分を補完するように駆動される。従って、操舵部材の操作に要する力を適正に保ち、該操舵部材を操作する運転者に良好な操舵感を体感させることが可能となる。
【０００７】
また入力軸に回転力を加える反力モータに代えて、舵取機構の側の出力軸に回転力を加えるモータ（操舵補助モータ）を備えることもできる。操舵補助モータは、変速モータの駆動による回転伝達比の変更時に、操舵部材から伝達比可変機構を介して舵取機構に伝わる操舵力の増減分を補完するように駆動される。この駆動により、舵取機構に操舵補助力が加えられ、操舵部材の操作に要する力も変化するから、該操舵部材を操作する運転者に良好な操舵感を体感させることが可能となる。
【特許文献１】特開２００５−３４３２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように従来の操舵装置は、操舵部材と舵取機構とを連絡するステアリング軸の中途に設けた伝達比可変機構が、回転伝達比を変更するための変速モータと前述した反力モータ又は操舵補助モータとを備えており、大型となることから、ステアリング軸の周辺の限られたスペース内での設置が難しい場合があった。
【０００９】
また変速モータは、所望の回転伝達比を得るべく回転速度を増減制御する速度制御を実施し、反力モータ又は操舵補助モータは、反力又は操舵補助力として加える回転力を増減制御する出力制御を実施する必要があり、異なる制御形態で２つのモータを制御する制御手段の構成が複雑となるという問題があった。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、回転伝達比の変更と、反力又は操舵補助力の付与とを単一のモータにより行わせることができ、小型化と、制御手段を含めた構成の簡素化とを併せて達成し得る車両用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】
【００１１】
本発明の第１発明に係る車両用操舵装置は、操舵部材の操作に応じて回転する入力軸と舵取機構の動作に連動回転する出力軸との間に、前記入力軸から前記出力軸への回転伝達比を、モータからの回転伝動に応じて変更する伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、前記モータの回転を各別に伝達可能な２つのクラッチ部、及び夫々のクラッチ部の係合により回転し、前記モータの出力軸と同軸上に並設された正転軸及び逆転軸を有し、前記モータの回転を前記入力軸又は出力軸に伝える第１の伝動手段と、前記モータの回転を前記伝達比可変機構に伝える第２の伝動手段と、前記回転伝達比を変更すべく、前記第２の伝動手段を制御する伝達比変更制御を実行すると共に、該伝達比変更制御の実行中に、前記入力軸又は出力軸に付加する力の大きさ及び方向を変更すべく、前記モータ及び第１の伝動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２発明に係る車両用操舵装置は、第１発明における第２の伝動手段が、摩擦板の押し付けにより係合するクラッチ機構であり、前記制御手段は、前記摩擦板の押し付け力を増減制御し、前記モータから前記伝達比可変機構に伝動される回転の速度を無段階に変更するように構成してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１発明に係る車両用操舵装置においては、モータの回転を、該モータの出力軸と同軸上に並設され、各別のクラッチ部の係合により回転する正転軸及び逆転軸を有する第１の伝動手段を介して入力軸又は出力軸に伝え、反力又は操舵補助力を付与する。モータは、反力又は操舵補助力の大きさを変更するために出力制御し、反力又は操舵補助力の方向を変えるために第１の伝動手段の各別のクラッチ部を係断制御する。また前記モータの回転は、第２の伝動手段の制御により回転速度を変えて伝達比可変機構に伝え、入力軸から出力軸への回転伝達比を変更する。従って、単一のモータの出力制御と第１，第２の伝動手段の制御とにより、反力又は操舵補助力の付与と回転伝達比を変更とを実施することができ、装置の小型化と構成の簡素化とを併せて達成することが可能となる。
【００１５】
第２発明に係る車両用操舵装置においては、第２の伝動手段を摩擦板の押し付けにより係合するクラッチ機構とし、前記摩擦板の押し付け強さの制御により回転伝達比を無段階に変更する構成としたから、簡素な構成の第２の伝動手段により目的を達成することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。本発明に係る車両用操舵装置は、車体の左右に配された操舵用の車輪10，10を転舵させるための舵取機構１と、操舵のために回転操作されるステアリングホイール（操舵部材）２とを備え、ステアリングホイール２の操作に応じた舵取機構１の後述する動作により操舵用の車輪10，10を転舵し、ステアリングホイール２の操作に応じた操舵を実現する構成となっている。
【００１７】
図示の舵取機構１は、車体の左右方向に延設された筒形のラックハウジング11の内部に軸長方向への移動自在に支持されたラック軸12と、ラックハウジング11の中途に交叉するピニオンハウジング13の内部に回転自在に支持されたピニオン軸14とを備える公知のラックピニオン式の舵取機構である。なお、以下に述べる本発明の特徴的な構成は、ラックピニオン式以外の舵取機構を備える車両にも適用可能である。
【００１８】
ラックハウジング11の両側から外部に突出するラック軸12の両端は、各別のタイロッド15，15を介して左右の操舵用の車輪10，10に連結されている。またピニオンハウジング13の上部に突出するピニオン軸14の上端は、中間軸16を介してステアリング軸３に連結されている。ピニオンハウジング13の内部に延びるピニオン軸14の下半部には、図示しないピニオンが設けてあり、ラックハウジング11との交叉部において、ラック軸12の外面に適長に亘って形成されたラックに噛合させてある。
【００１９】
ステアリング軸３は、筒形をなすコラムハウジング30の内部に回転自在に支持され、図示しない車室の内部に前方を下とした傾斜姿勢を保って取り付けてある。このステアリング軸３は、コラムハウジング30の内部において、上部の入力軸3aと下部の出力軸3b（図２参照）との２軸に分割されており、コラムハウジング30の上方に突出するステアリング軸３（入力軸3a）の端部にステアリングホイール２が固設され、同じく下方に突出するステアリング軸３（出力軸3b）の端部が、前述の如くピニオン軸14に連結されている。
【００２０】
以上の構成により、操舵のためにステアリングホイール２が回転操作された場合、この回転操作がステアリング軸３を介してピニオン軸14に伝達され、該ピニオン軸14が回転する。ピニオン軸14の回転は、ピニオンとラックとの噛合部において運動変換されてラック軸12に伝わり、該ラック軸12が軸長方向に移動せしめられ、この移動が各別のタイロッド15，15により車輪10，10に伝えられ、これらの車輪10，10が転舵される。
【００２１】
以上の如く構成された車両用操舵装置は、ステアリング軸３の中途部に、差動歯車機構として構成された伝達比可変機構４を更に備えている。図２は、伝達比可変機構４の構成を略示する縦断面図である。ステアリング軸３を構成する入力軸3aと出力軸3bとは、夫々の先端を突き合わせ、同軸上での回転自在に支持されており、両軸3a，3bの突き合わせ端部には、入力サンギヤ41及び出力サンギヤ42が夫々一体形成されている。図示の如く入力サンギヤ41と出力サンギヤ42とは、所定の外径差を有しており、夫々の外周に設けた歯数を異ならせてある。
【００２２】
入力サンギヤ41には、径方向の相対向する位置に２つの入力遊星ギヤ43，43が噛合させてあり、出力サンギヤ42には、同じく２つの出力遊星ギヤ44，44が噛合させてある。同位置に噛合する入力遊星ギヤ43と出力遊星ギヤ44とは、共通の支軸45を介して円筒形のキャリア46の内部に支持されている。キャリア46は、両側の端壁の軸心を貫通する支持孔を入力軸3a及び出力軸3bに夫々外嵌させ、両軸3a，3bと同軸上での相対回転自在に支持されている。
【００２３】
円筒形をなすキャリア46の外周には、変速ギヤ47が周設されている。変速ギヤ47は、外周面に歯が形成された環状の外歯歯車であり、周上の一箇所に変速駆動ギヤ50が噛合させてある。また、キャリア46の上方に突出する入力軸3aの中途部には、２つの反力ギヤ48，49が外嵌固定されている。反力ギヤ48，49は、外周面に歯が形成された外歯歯車であり、一方の反力ギヤ48には、正転駆動ギヤ51が噛合させてあり、他方の反力ギヤ49には、中間ギヤ53を介して逆転駆動ギヤ52が噛合させてある。
【００２４】
このように構成された伝達比可変機構４において、ステアリングホイール２が回転操作された場合、入力軸3aの下端部に設けた入力サンギヤ41が回転し、該入力サンギヤ41に噛合する入力遊星ギヤ43，43が回転する。入力遊星ギヤ43，43が回転した場合、共通の支軸45，45により支持された出力遊星ギヤ44，44も回転し、これらの回転が出力サンギヤ42に伝えられ、該出力サンギヤ42が設けられた出力軸3bが回転する。
【００２５】
キャリア46が非回転状態にある場合、入力遊星ギヤ43，43及び出力遊星ギヤ44，44は、入力軸3a及び出力軸3bの周方向に位置変化することなく回転するから、入力軸3aから出力軸3bへの回転伝達は、入力サンギヤ41、入，出力遊星ギヤ43，44及び出力サンギヤ42の歯数によって定まる固有の比率によりなされる。
【００２６】
キャリア46が回転せしめられた場合、入力遊星ギヤ43，43及び出力遊星ギヤ44，44は、入力軸3a及び出力軸3bの周りにキャリア46と共に回転（公転）しつつ支軸45，45の周りに回転（自転）する。この場合、入力軸3aから出力軸3bへの回転伝達比は、キャリア46の回転速度分だけ変化する。従って、キャリア46の回転速度を変更することにより、入力軸3aから出力軸3bへの回転伝達比を変化させ、ステアリングホイール２の操作角に対する操舵用の車輪10，10の転舵角の比を変更することができる。
【００２７】
正転駆動ギヤ51及び逆転駆動ギヤ52は、第１のクラッチ６を介してモータ５の出力端に連結されており、変速駆動ギヤ50は、第２のクラッチ７を介してモータ５の出力端に連結されている。第１，第２のクラッチ６，７は、モータ５の出力側に同軸に並設してあり、後述するように、第１のクラッチ６が係合動作した場合、モータ５の出力は、正転駆動ギヤ51又は逆転駆動ギヤ52に選択的に伝達され、いずれか一方の駆動ギヤ51，52が回転駆動されるようになしてあり、第２のクラッチ７が係合動作した場合、モータ５の出力は、変速駆動ギヤ50に伝達され、該変速駆動ギヤ50が回転駆動されるようになしてある。
【００２８】
図３は、第１，第２のクラッチ６，７の構成例を示す模式図である。図中5aは、モータ５の出力軸であり、第１のクラッチ６は、出力軸5aの中途部に同軸に固定された円筒形のクラッチハウジング60の内部に、逆転クラッチ部6aと正転クラッチ部6bとの２つのクラッチ部を備えている。第２のクラッチ７は、出力軸5aの先端部に同軸固定された円筒形のクラッチハウジング70の内側に単一のクラッチ部を備えている。なお出力軸5aは、モータ５の出力端に連結された軸であってもよい。
【００２９】
クラッチハウジング60の内側部分を含む出力軸5aの中途部には、中空の正転軸61が外嵌されており、該正転軸61には、中空の逆転軸62が外嵌されている。逆転軸62は、クラッチハウジング60の一側外部に延長されており、この延長端部に前述した逆転駆動ギヤ52が周設されている。また正転軸61は、逆転軸62の延長端よりも更に外側に延長されており、この延長端部に前述した正転駆動ギヤ51が周設されている。
【００３０】
クラッチハウジング60の内側に位置する逆転軸62の他端部には、円板形のアーマチュア63が嵌着固定され、クラッチハウジング60に内嵌固定された逆転コイル64と対向させてあり、これらの対向面間には、逆転軸62の外周面及びクラッチハウジング60の内周面の夫々に摺動自在に嵌装した複数枚の摩擦板65，65…が交互に並べて配してある。以上のようなアーマチュア63、逆転コイル64及び摩擦板65，65…により、多板クラッチとして構成された逆転クラッチ部6aが構成されている。
【００３１】
クラッチハウジング60の内部に延びる正転軸61の他端部は、逆転軸62の他端部から適長突出させてあり、正転軸61の突出部には、円板形のアーマチュア66が嵌着固定され、クラッチハウジング60に内嵌固定された正転コイル67と対向させてあり、これらの対向面間には、正転軸61の外周面及びクラッチハウジング60の内周面の夫々に摺動自在に嵌装した複数枚の摩擦板68，68…が交互に並べて配してある。以上のようなアーマチュア66、正転コイル67及び摩擦板68，68…により、多板クラッチ機構として構成された正転クラッチ部6bが構成されている。
【００３２】
以上のように構成された第１のクラッチ６において、クラッチハウジング60は、モータ５の出力軸5aと一体回転する。この回転中に、逆転クラッチ部6aの逆転コイル64が励磁された場合、励磁により発生する磁界の作用により、アーマチュア63が引き付けられ、該アーマチュア63と逆転コイル64との間に摩擦板65，65…が挾圧されて、クラッチハウジング60の回転は、夫々の摩擦板65，65…の間に発生する摩擦力の作用により逆転軸62に伝えられる結果、逆転軸62の端部に設けた逆転駆動ギヤ52が回転する。
【００３３】
一方、正転クラッチ部6bの正転コイル67が励磁された場合、該正転コイル67とアーマチュア66との間に摩擦板68，68…が挾圧され、クラッチハウジング60の回転は、夫々の摩擦板68，68…の間に発生する摩擦力の作用により正転軸61に伝えられ、該正転軸61の端部に設けた正転駆動ギヤ51が回転する。更に、逆転コイル64及び正転コイル67が消磁された状態においては、摩擦板65，65…及び摩擦板68，68…の押し付けが解除される結果、逆転駆動ギヤ52及び正転駆動ギヤ51は非回転状態を保つ。
【００３４】
なお図３に示すように、出力軸5aと正転軸61との嵌合部及び正転軸61と逆転軸62との嵌合部にはすべり軸受69が介装してあり、正転軸61及び逆転軸62が、相互に影響を及ぼさずに滑らかに回転し得るように構成してある。配設スペース上の問題がない場合、滑り軸受69に代えて、針状ころ軸受、玉軸受等の転がり軸受を用いることもできる。また図３に示すように、正転クラッチ部6bにおけるアーマチュア66と正転コイル67との対向関係は、逆転クラッチ部6aにおけるアーマチュア63と逆転コイル64との対向関係と逆にしてあり、逆転クラッチ部6a及び正転クラッチ部6bの一方の係合動作が、他方に影響することなく生じるように構成してある。
【００３５】
以上のように第１のクラッチ６においては、逆転クラッチ部6aを係合させることにより逆転駆動ギヤ52が回転し、正転クラッチ部6bを係合させることにより正転駆動ギヤ51が回転する。正転駆動ギヤ51の回転は、これに噛合する反力ギヤ48を介して入力軸3aに伝えられ、また逆転駆動ギヤ52の回転は、これに噛合する中間ギヤ53及び反力ギヤ49を介して入力軸3aに伝えられて、該入力軸3aにモータ５が発生する回転力が加わり、入力軸3aの上端に固設したステアリングホイール２に操舵反力を加えることができる。
【００３６】
正転駆動ギヤ51及び逆転駆動ギヤ52の回転方向は同方向であるが、逆転駆動ギヤ52と反力ギヤ48との間には中間ギヤ53が介在しているため、ステアリングホイール２に加わる操舵反力の方向は、正転駆動ギヤ51が回転駆動された場合と、逆転駆動ギヤ52が逆転駆動された場合とで逆方向となる。正転駆動ギヤ51と反力ギヤ48との歯数比、及び逆転駆動ギヤ52と反力ギヤ49との歯数比は、両方向に加わる反力の大きさを合わせるように設定してある。
【００３７】
モータ５の出力軸5aは、正転軸61の端部から適長突出しており、この突出端に第２のクラッチ７のクラッチハウジング70が固定されている。クラッチハウジング70は、出力軸5aとの固定側を底とする有底円筒形の部材であり、クラッチハウジング70の内部には、変速軸71が、出力軸5aの端部に一端を突き合わせ、同軸をなして支持されている。
【００３８】
クラッチハウジング70の内側に位置する変速軸71の中途部には、円板形のアーマチュア72が固定され、クラッチハウジング70の底部に内嵌固定された変速コイル73と対向させてある。変速コイル73とアーマチュア72との対向面間には、変速軸71の外周面及びクラッチハウジング70の内周面の夫々に摺動自在に嵌装した複数枚の摩擦板74，74…が交互に並べて配してある。以上のようにクラッチハウジング70の内部に設けられたアーマチュア72、変速コイル73及び摩擦板74，74…により第２のクラッチ７が構成されている。変速軸71は、クラッチハウジング70の外側に適長延長されており、この延長端部に前述した変速駆動ギヤ50が周設してある。
【００３９】
以上のように構成された第２のクラッチ７において、クラッチハウジング70は、モータ５の出力軸5aと一体回転する。この回転中に変速コイル73が励磁された場合、励磁により発生する磁界の作用によりアーマチュア72が引き付けられ、該アーマチュア72と変速コイル73との間に摩擦板74，74…が挾圧されて、クラッチハウジング70の回転は、夫々の摩擦板74，74…の間に発生する摩擦力の作用により変速軸71に伝わり、変速軸71の端部に設けた変速駆動ギヤ50が回転する。
【００４０】
変速駆動ギヤ50は、前述のように、伝達比可変機構４のキャリア46の外周に設けた変速ギヤ47に噛合しており、キャリア46は、変速駆動ギヤ50の回転に応じて回転する。キャリア46が回転した場合、前述した動作により、入力軸3aから出力軸3bへの回転伝達比が変化する。第２のクラッチ７は、複数枚の摩擦板74，74…の押し付けにより係合状態を得るように構成された多板クラッチである。従って、変速コイル73の励磁電流の制御により押し付け力を変え、摩擦板74，74…相互間の係合強さを変更して、変速駆動ギヤ50の回転速度を無段階に制御することができる。この制御により、伝達比可変機構４のキャリア46の回転速度が変更され、前述したように、入力軸3aから出力軸3bへの回転伝達比を無段階に変更することができる。
【００４１】
図１、図２に示すように、モータ５及び第１，第２のクラッチ６，７には、操舵制御部８から動作指令が与えられている。操舵制御部８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有する演算処理部、モータ５の駆動回路及び第１，第２のクラッチ６，７の励磁回路を備えるＥＣＵ（Electric Control Unit ）であり、モータ５の出力を制御し、第１のクラッチ６の逆転クラッチ部6a及び正転クラッチ部6bの係断を制御し、第２のクラッチ７の変速コイル73の係合強さを制御する動作をなす。
【００４２】
操舵制御部８には、伝達比可変機構４よりも上位置のステアリング軸３、即ち、入力軸3aの回転角度を検出する入力回転角センサ21の検出結果と、伝達比可変機構４よりも下位置のステアリング軸３、即ち、出力軸3bの回転角度を検出する出力回転角センサ22の検出結果とが与えられている。入力回転角センサ21の検出結果は、ステアリングホイール２の操作角に対応し、出力回転角センサ22の検出結果は、操舵用の車輪10，10の転舵角に対応する。また、操舵制御部８には、車速、ヨーレート、横加速度、前後加速度等、操舵に影響を与える走行状態の検出情報が、車両の各部に設置された走行状態センサ23から与えられている。
【００４３】
操舵制御部８は、例えば、走行状態センサ23により検出される走行状態に基づいて目標伝達比を与えるための制御マップを選定し、この制御マップに入力回転角センサ21により検出されるステアリングホイール２の操作角を適用して目標伝達比を求め、この目標伝達比を得るべく第２のクラッチ７の係合強さを制御する伝達比制御動作を行う。この制御により、前述したように伝達比可変機構４のキャリア46が回転し、入力軸3aから出力軸3bへの回転伝達比が変化し、ステアリングホイール２の操作角と操舵用の車輪10，10の転舵角との対応関係を変更することができる。出力回転角センサ22の検出結果は、車輪10，10の実際の転舵角を示すフィードバック情報として使用される。
【００４４】
また操舵制御部８は、以上の伝達比制御動作の実行中に、伝達比の変更に伴ってステアリングホイール２に加わる反力の変化を補完するための反力制御動作を行う。この反力制御動作は、モータ５の出力を増減する出力制御と、第１のクラッチ６の逆転クラッチ部6a及び正転クラッチ部6bを係断する係断制御である。前述したように逆転クラッチ部6a又は正転クラッチ部6bが係合された場合、モータ５の出力が入力軸3aに伝えられ、該入力軸3aの上端に取り付けたステアリングホイール２に反力が加えられる。
【００４５】
伝達比制御動作により、ステアリングホイール２の操作角に対する車輪10，10の転舵角の比を大とした場合、舵取機構１からステアリングホイール２にフィードバックされる操舵反力の大きさが変化する。操舵制御部８の反力制御動作は、例えば、伝達比に応じた回転力（反力）を発生すべくモータ５の出力を制御し、ステアリングホイール２の操作方向に応じて逆転クラッチ部6a又は正転クラッチ部6bを係合せしめるように行われる。この動作により、ステアリングホイール２の操作方向と同方向にモータ５の回転力が加えられ、前述した操舵反力の変化分を補完することができ、ステアリングホイール２を操作する運転者に違和感を抱かせる虞れがない。
【００４６】
本発明に係る車両用操舵装置においては、単一のモータ５を備える伝達比可変機構４により、回転伝達比の変更と、この変更に応じた反力の補完とを併せて実現することができる。モータ５に対しては、反力の大きさを変更するための出力制御を必要とするのみであり、第１，第２のクラッチ６，７の係合制御を併せて実施するだけで反力制御及び伝達比可変制御を実現することができ、制御系を含めた装置の小型化及び構成の簡素化を達成することが可能となる。
【００４７】
図４は、本発明の他の実施の形態を示す縦断面図である。この実施の形態の車両用操舵装置は、単一のモータ５を有し、入力軸3aと出力軸3bとの間に介装された伝達比可変機構４を備えている。この伝達比可変機構４は、図２に示す伝達比可変機構４と同様であり、対応する部材に図２と共通する参照符号を付して構成及び動作の説明を省略する。
【００４８】
またモータ５の出力側には、第１のクラッチ６及び第２のクラッチ７が並設してある。第１，第２のクラッチ６，７の構成は、図３に示す第１，第２のクラッチ６，７と同様であり、第１のクラッチ６は、正転クラッチ部6b及び逆転クラッチ部6aを選択的に係合することによりモータ５の出力回転を正転駆動ギヤ51又は逆転駆動ギヤ52に伝えるように構成され、第２のクラッチ７は、係合強さの変更によりモータ５の出力回転を減速して変速駆動ギヤ50に伝えるように構成されている。
【００４９】
変速駆動ギヤ50は、図２に示す実施の形態と同様に、伝達比可変機構４のキャリア46に周設された変速ギヤ47に噛合させてあり、操舵制御部８からの動作指令に応じて第２のクラッチ７の係合強さを制御することによりキャリア46の回転速度を変え、伝達比可変機構４における回転伝達比を変更するようになしてある。
【００５０】
一方、第１のクラッチ６の正転クラッチ部6bの係合により回転する正転駆動ギヤ51は、出力軸3bに嵌着固定された正転操舵ギヤ58に噛合され、また第１のクラッチ６の逆転クラッチ部6aの係合により回転する逆転駆動ギヤ52は、操舵ギヤ58に並べて出力軸3bに嵌着固定された逆転操舵ギヤ59に中間ギヤ53を介して噛合されている。従って、第１のクラッチ６の正転クラッチ部6b又は逆転クラッチ部6aが係合された場合、モータ５の出力は、出力軸3bに正方向又は逆方向に加えられ、出力軸3bが連結された舵取機構１に夫々の方向の操舵補助力が加えられる。
【００５１】
この実施の形態においてモータ５は、回転伝達比の変更時にステアリングホイール２から伝達比可変機構４を介して舵取機構１に伝わる操舵力の不足分を補完するように駆動される。この駆動により、舵取機構１に操舵補助力が加えられ、ステアリングホイール２の操作に要する力も変化するから、ステアリングホイール２を操作する運転者に違和感を抱かせる虞れがない。またこの実施の形態においては、モータ５の駆動により舵取機構１に操舵力を加えることができるから、例えば、ステアリング軸３に加わる操舵トルクを検出し、この検出結果に基づいてモータ５を駆動することにより、モータ５を操舵補助用のアクチュエータとする電動パワーステアリング装置を構成することも可能である。
【００５２】
この実施の形態においては、単一のモータ５を備える伝達比可変機構４により、回転伝達比の変更と、この変更に応じた操舵補助力の付加とを併せて実現することができる。この実施の形態においても、モータ５に対しては、操舵補助力の大きさを変更するための出力制御を必要とするのみであり、第１，第２のクラッチ６，７の係合制御を併せて実施するだけで操舵補助力の制御と伝達比可変制御とを併せて実現することができ、制御系を含めた装置の小型化及び構成の簡素化を達成することが可能となる。
【００５３】
なお以上の実施の形態においては、伝達比に応じた反力又は操舵補助力を発生すべくモータ５の出力を制御し、逆転クラッチ部6a及び正転クラッチ部6bの係断を制御する場合について説明したが、モータ５の出力を一定とし、逆転クラッチ部6aの摩擦板65，65…及び正転クラッチ部6bの摩擦板68，68…の押し付け力を各別に変化させることにより所望の反力又は操舵補助力を発生するようにしてもよい。この場合、モータ５の出力制御を必要とせずに、反力又は操舵補助力の制御と回転伝達比の制御とを併せて実施することができ、制御系の構成をより簡素化することができる。また、モータ５の慣性の影響による応答遅れを軽減することも可能となる。
【００５４】
また以上の実施の形態においては、第１，第２のクラッチ６，７として、多数の摩擦板を有する多板クラッチを採用してあるが、第１，第２のクラッチ６，７は、少なくとも１対の摩擦板を備え、これらの摩擦板の押し付け力の変更により、係断の切換え、及び回転速度の変更をなし得るクラッチ機構であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】伝達比可変機構の構成を略示する縦断面図である。
【図３】第１，第２のクラッチの構成例を示す模式図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  舵取機構、２  ステアリングホイール（操舵部材）、3a  入力軸、3b  出力軸、
４  伝達比可変機構、５  モータ、６  第１のクラッチ（第１の伝動手段）、6a  逆転クラッチ部、6b  正転クラッチ部、７  第２のクラッチ（第２の伝動手段）、８  操舵制御部（制御手段）、61  正転軸、62  逆転軸
【図１】
0005169402.tif 000002
【図２】
0005169402.tif 000003
【図３】
0005169402.tif 000004
【図４】
0005169402.tif 000005