(57)【要約】【課題】ステアリングホイールのレイアウト自由度を向上させると同時に装置の小型化を図ること。【解決手段】ステアリングホイール２側に配置したステアリング側ケーブルプーリ１２と、操向輪Ｗの転舵機構４側に配置した操向輪側ケーブルプーリ１４と、ステアリング側ケーブルプーリ１２の外周面に一端側が巻き付けられるとともに操向輪側ケーブルプーリ１４の外周面に他端側が巻き付けられるケーブル４６と、ステアリング操作の操舵角に対する操向輪Ｗの転舵角の比である舵角比を変更する舵角比可変要素８とを備えている。舵角比可変要素８は、太陽部材２６と、リング部材３６と、太陽部材２６及びリング部材３６の間で自転する遊星部材３０と、この遊星部材３０を自転自在に支持するキャリア部材３２とを有する１つの遊星機構１８を備えており、この遊星機構１８のリング部材３６の外周を、ステアリング側ケーブルプーリ１２とする。【選択図】図３
2007307964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイール側に配置したステアリング側ケーブルプーリと、
操向輪の転舵機構側に配置した操向輪側ケーブルプーリと、
前記ステアリング側ケーブルプーリの外周面に一端側が巻き付けられるとともに前記操向輪側ケーブルプーリの外周面に他端側が巻き付けられるケーブルと、
ステアリング操作の操舵角に対する前記操向輪の転舵角の比である舵角比を変更する舵角比可変要素と、を備え、
前記舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、前記太陽部材及び前記リング部材の間で自転する遊星部材と、当該遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、
当該遊星機構のリング部材の外周を、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方としたことを特徴とする可変舵角操舵装置。
【請求項２】
前記舵角比可変要素は、前記遊星機構の前記太陽部材に連結した舵角比制御アクチュエータと、当該舵角比制御アクチュエータを制御する制御手段と、を備えており、
前記制御手段は、設定された舵角比となるように前記舵角比制御アクチュエータを制御して制御トルクを前記太陽部材に入力することを特徴とする請求項１記載の可変舵角操舵装置。
【請求項３】
前記ステアリングホイール側に前記遊星機構を連結し、当該遊星機構の前記リング部材の外周を、前記ステアリング側ケーブルプーリとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の可変舵角操舵装置。
【請求項４】
前記操向輪側に前記遊星機構を連結し、当該遊星機構の前記リング部材の外周を、前記操向輪側ケーブルプーリとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の可変舵角操舵装置。
【請求項５】
前記舵角比制御アクチュエータとして電磁モータを用いることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の可変舵角操舵装置。
【請求項６】
前記舵角比制御アクチュエータとして停止時に保持トルクを発生する摩擦駆動装置を用いることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の可変舵角操舵装置。
【請求項７】
前記電磁モータに印加されているモータ制御電流値を測定するモータ制御電流測定手段を備え、前記制御手段は、前記モータ制御電流測定手段が測定したモータ制御電流値に基づいて前記ステアリングホイールの操舵トルクを演算し、この操舵トルクに基づいて前記電磁モータから前記太陽部材に入力すべき前記制御トルクを演算することを特徴とする請求項５記載の可変舵角操舵装置。
【請求項８】
フェイルが発生したときに、前記太陽部材の回転を停止させる太陽部材ロック手段を設けたことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の可変舵角操舵装置。
【請求項９】
前記舵角比可変要素が舵角比を変更しないときに、ステアリング側ケーブルプーリ及び操向輪側ケーブルプーリの相互のプーリ径を調整して目的の舵角比となるようにしたことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の可変舵角操舵装置。
【請求項１０】
ステアリングホイールに入力された操舵トルクを操向輪に伝達するトルク伝達系に、太陽部材と、リング部材と、前記太陽部材及び前記リング部材の間で自転する遊星部材と、当該遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、
当該遊星機構の前記リング部材を、前記ステアリングホイールと連動して回転するステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪の転舵機構と連動して回転する操向輪側ケーブルプーリの一方のプーリとし、この一方のプーリに巻き付けられたケーブルを介して、前記操舵トルクを、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの他方のプーリに伝達するようにしたことを特徴とする可変舵角操舵装置。
【請求項１１】
ステアリングホイールと連動して回転するステアリング側ケーブルプーリと、
操向輪の転舵機構と連動して回転する操向輪側ケーブルプーリと、
前記ステアリング側ケーブルプーリの外周面に一端側が巻き付けられるとともに前記操向輪側ケーブルプーリの外周面に他端側が巻き付けられるケーブルと、
ステアリング操作の操舵角に対する前記操向輪の転舵角の比である舵角比を変更する舵角比可変要素と、
前記ステアリングホイールを回転自在に保持するアッパーコラムを運転席前部位置で支持するとともに、前記転舵機構を前記操向輪側の位置で支持する車体と、を備え、
前記舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、前記太陽部材及び前記リング部材の間で自転する遊星部材と、当該遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、
当該遊星機構のリング部材の外周を、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方としたことを特徴とする自動車。
【請求項１２】
ステアリングホイールと連動して回転するステアリング側ケーブルプーリと、
操向輪の転舵機構と連動して回転する操向輪側ケーブルプーリと、
前記ステアリング側ケーブルプーリの外周面に一端側が巻き付けられるとともに前記操向輪側ケーブルプーリの外周面に他端側が巻き付けられるケーブルと、
前記ステアリング操作の操舵角に対する前記操向輪の転舵角の比である舵角比を変更する舵角比可変要素と、を備えた可変舵角操舵装置の制御方法であって、
前記舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、前記太陽部材及び前記リング部材の間で自転する遊星部材と、当該遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、この遊星機構のリング部材の外周を、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方とし、
前記舵角比を変更する際の前記リング部材の回転ととともに、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方が、前記ケーブルの巻き込み、或いは放出を行なっていくことを特徴とする可変舵角操舵装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング操作による操舵角に対する操向輪の転舵角の比である舵角比を変更する可変舵角操舵装置、自動車及び可変舵角操舵装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用操舵装置として、例えば、ステアリングホイール側の操舵入力軸とアクチュエータ側の操舵出力軸とを所定の回転差を許容する手段を介して連結する一方、サンギヤの周囲にプラネットギヤを介してリングギアを配置してなる２段の遊星機構を対照的に配置し、ステアリング操作の操舵角に対する操向輪の転舵角の比である舵角比を変更可能な可変舵角操舵装置が知られている（例えば、特許文献１）。この可変舵角操舵装置は、遊星機構を２段設けているので、走行中に舵角制御部が停止しても舵角比が大きく変化せず、走行安全性が向上する装置である。
【０００３】
また、ステアリングホイールのレイアウト自由度が向上する車両用操舵装置として、ステアリングホイールと連動して回転するステアリング側ケーブルプーリと、操向輪の転舵機構と連動して回転する操向輪側ケーブルプーリと、前記ステアリング側ケーブルプーリの外周面に一端側が巻き付けられ、操向輪側ケーブルプーリの外周面に他端側が巻き付けられるケーブルとを備え、ステアリングホイールの操舵トルクを、ケーブルを介して転舵機構に伝達するケーブル式操舵装置も知られている。
【特許文献１】特公昭５６−４５８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した可変舵角操舵装置にケーブル式操舵装置を組み合わせると、従来の可変舵角操舵装置と比べてステアリングホイールのレイアウト自由度を向上させることができる。
しかし、可変舵角操舵装置にケーブル式操舵装置を組み合わせた装置は、２段の遊星機構、ステアリング側ケーブルプーリ及び操向輪側ケーブルプーリを直列に並べて配置しなければならならず、しかも、舵角比制御アクチュエータとしてモータを使用する場合には、２段の遊星機構の減速比及び設計上の問題からウォームギア機構等の減速機が必要となる。したがって、可変舵角操舵装置にケーブル式操舵装置を組み合わせた装置は、大型の装置となって車両への搭載性が悪化することとなる。
本発明は、上記のような課題に着目してなされたもので、ステアリングホイールのレイアウト自由度を向上させると同時に装置の小型化を図ることができる可変舵角操舵装置、それを備えた自動車及び可変舵角操舵装置の制御方法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】
上記課題を解決するために、本発明は、ステアリングホイール側に配置したステアリング側ケーブルプーリと、操向輪の転舵機構側に配置した操向輪側ケーブルプーリと、前記ステアリング側ケーブルプーリの外周面に一端側が巻き付けられるとともに前記操向輪側ケーブルプーリの外周面に他端側が巻き付けられるケーブルと、ステアリング操作の操舵角に対する前記操向輪の転舵角の比である舵角比を変更する舵角比可変要素と、を備えた可変舵角操舵装置であって、前記舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、前記太陽部材及び前記リング部材の間で自転する遊星部材と、当該遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、当該遊星機構のリング部材の外周を、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方としたことを特徴とする可変舵角操舵装置を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、ステアリングホイールと連動して回転するステアリング側ケーブルプーリと、操向輪の転舵機構と連動して回転する操向輪側ケーブルプーリと、前記ステアリング側ケーブルプーリの外周面に一端側が巻き付けられるとともに前記操向輪側ケーブルプーリの外周面に他端側が巻き付けられるケーブルと、ステアリング操作の操舵角に対する前記操向輪の転舵角の比である舵角比を変更する舵角比可変要素と、前記ステアリングホイールを回転自在に保持するアッパーコラムを運転席前部位置で支持するとともに、前記転舵機構を前記操向輪側の位置で支持する車体と、を備えた自動車であって、前記舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、前記太陽部材及び前記リング部材の間で自転する遊星部材と、当該遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、当該遊星機構のリング部材の外周を、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方としたことを特徴とする自動車を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、ステアリングホイールと連動して回転するステアリング側ケーブルプーリと、操向輪の転舵機構と連動して回転する操向輪側ケーブルプーリと、前記ステアリング側ケーブルプーリの外周面に一端側が巻き付けられるとともに前記操向輪側ケーブルプーリの外周面に他端側が巻き付けられるケーブルと、前記ステアリング操作の操舵角に対する前記操向輪の転舵角の比である舵角比を変更する舵角比可変要素と、を備えた可変舵角操舵装置の制御方法であって、前記舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、前記太陽部材及び前記リング部材の間で自転する遊星部材と、当該遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、この遊星機構のリング部材の外周を、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方とし、前記舵角比を変更する際の前記リング部材の回転ととともに、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方が、前記ケーブルの巻き込み、或いは放出を行なっていくことを特徴とする可変舵角操舵装置の制御方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、太陽部材及びリング部材の間で自転する遊星部材と、遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、遊星機構のリング部材の外周を、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方とした可変舵角操舵装置としたため、１つの遊星機構の外周に同軸に、ステアリング側ケーブルプーリ及び操向輪側ケーブルプーリの一方が配置され、軸方向の寸法が短縮された装置となる。その結果、軸方向の寸法が短縮された可変舵角操舵装置は、ステアリングホイールのレイアウト自由度を向上させると同時に、装置の小型化を図って車両搭載性を向上させることが可能となる。
【０００９】
また、本発明によれば、前記舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、太陽部材及びリング部材の間で自転する遊星部材と、遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、遊星機構のリング部材の外周を、ステアリング側ケーブルプーリ及び操向輪側ケーブルプーリの一方とした自動車としたため、１つの遊星機構の外周に同軸に、ステアリング側ケーブルプーリ及び操向輪側ケーブルプーリの一方が配置され、軸方向の寸法が短縮される。その結果、ステアリングホイールのレイアウト自由度を向上させると同時に、車両搭載性を向上させることが可能となる。
【００１０】
また、本発明によれば、前記舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、前記太陽部材及び前記リング部材の間で自転する遊星部材と、当該遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、この遊星機構のリング部材の外周を、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方とし、前記舵角比を変更する際の前記リング部材の回転ととともに、前記ステアリング側ケーブルプーリ及び前記操向輪側ケーブルプーリの一方が、前記ケーブルの巻き込み、或いは放出を行なっていくようにした可変舵角操舵装置の制御方法としたため、１つの遊星機構の外周に同軸に、ステアリング側ケーブルプーリ及び操向輪側ケーブルプーリの一方が配置され、軸方向の寸法が短縮される。その結果、ステアリングホイールのレイアウト自由度を向上させると同時に、車両搭載性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施形態）
本発明に係る第１実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置について、図１から図５を用いて説明する。
（構成）
図１は、本発明に係る第１実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置を搭載した車両を簡略に示した図である。
本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置は、ステアリングホイール２及びステアリングギアボックス４の間を連結しているケーブルコラム６と、ステアリングホイール２の操舵角に対する操向輪Ｗの転舵角の比である舵角比を可変とする舵角比可変ユニット８とを備えている。
【００１２】
ステアリングホイール２は、ドライバが操舵するハンドル部２ａと、ハンドル部２ａの中心部に連結しているシャフト部２ｂとを備え、シャフト部２ａは、車体Ｓの運転席前部側に配置したアッパーコラム１０に回転自在に保持されている。
ケーブルコラム６は、ステアリングホイール２側に設けた第１プーリ部１２と、ステアリングギアボックス４側に設けた第２プーリ部１４と、第１プーリ部１２及び第２プーリ部１４の間で延在しているアウターチューブ１６とを備えている。
【００１３】
図２は、第１プーリ部１２の内部構造と舵角比可変ユニット８の具体的構成を示すものである。
舵角比可変ユニット８は、１つの遊星機構１８と、この遊星機構１８に制御トルクを伝達する電磁モータ２０と、電磁モータ２０を駆動制御する制御装置２２とを備えている。
符号１２ａは第１プーリ部１２のケースであり、このケース１２ａ内に遊星機構１８が配置されている。
【００１４】
遊星機構１８は、太陽ギア２４付き太陽ローラ２６と、遊星ギア２８付き遊星ローラ３０と、遊星ギア２８付き遊星ローラ３０を支持するキャリア３２と、リングギア３４付きリングローラ３６とを有し、遊星ギア２８付き遊星ローラ３０が、太陽ギア２４付き太陽ローラ２６とリングギア３４付きリングローラ３６とに噛み合いながら接する遊星機構である。なお、以下の説明では、太陽ギア２４付き太陽ローラ２６、遊星ギア２８付き遊星ローラ３０およびリングギア３４付きリングローラ３６を一体的に説明する場合には、単に太陽ローラ２６、遊星ローラ３０及びリングローラ３６と略称する。
【００１５】
キャリア３２の軸心位置には入力軸３８が突出して設けられており、この入力軸３８にステアリングホイール２のシャフト部２ｂが連結され、ハンドル部２ａの操舵トルクが回転力として入力軸３８に伝達されるようになっている。
第１プーリ部１２のケース１２ａには、モータケース２０ａが一体に設けられており、このモータケース２０ａに内蔵された電磁モータ２０の回転軸２０ｂが、入力フランジ４０を介して遊星機構１８の太陽ローラ２６に同軸に連結されている。電磁モータ２０は、ロータ２０ｃとステータ２０ｄとを有するＤＣブラシレスモータである。
リングローラ３６の外周には、円筒形状の第１ケーブルプーリ４２が配置されている。これらリングローラ３６及び第１ケーブルプーリ４２は、互いに接する内外周面がスプライン結合されることで、一体回転するようになっている。第１ケーブルプーリ４２の外周面には、螺旋状のケーブル溝４４が形成されている。
【００１６】
ケース１２ａに一端が接続しているアウターチューブ１６は可撓性を有する円筒管であり、このアウターチューブ１６内にケーブル４６が摺動自在に挿入されている。そして、ケース１２ａ内に延在したケーブル４６の一端側は、ケーブル溝４４内に入り込みながら第１ケーブルプーリ４２の外周面に巻き付けられている。
このように、本実施形態の遊星機構１８は、ステアリングホイール２から操舵トルクが入力するキャリア３０と、電磁モータ２０から制御トルクが入力する太陽ローラ２６とが入力部となり、第１ケーブルプーリ４２に回転力を出力するリングローラ３６が出力部となるので、２入力１出力の角度加算を行なう遊星機構となる。
【００１７】
また、図３は、第２プーリ部１４の内部構造を示すものである。第２プーリ部１４のケース１４ａには、円筒形状の第２ケーブルプーリ４８が回転自在に配置されている。
この第２ケーブルプーリ４８の軸心位置には出力軸５０が突出して設けられており、この出力軸５０がステアリングギアボックス４の回転部と連結しており、第２ケーブルプーリ４８の回転に応じて操向輪Ｗが転舵されるようになっている。
第２ケーブルプーリ４８の外周面には、螺旋状のケーブル溝５２が形成されている。
ケース１４ａ内にはアウターチューブ１６の他端が挿入されており、その他端側が、ケーブル溝５２内に入り込みながら第２ケーブルプーリ４８の外周面に巻き付けられている。
【００１８】
電磁モータ２０を駆動制御する制御装置２２は、例えばマイクロコンピュータで構成されており、図４に示すように、モータ駆動制御回路２２ａ、モータ制御電流検出回路２２ｂ、操舵トルク演算回路２２ｃ、目標転舵角演算回路２２ｄ、モータ制御指令値演算回路２２ｅを備えている。
モータ駆動制御回路２２ａは、モータ制御指令値演算回路２２ｅで演算したモータ制御指令値Ｉｓをモータ制御電流Ｉｄに変換し、電磁モータ２０に印加する回路である。
モータ制御電流検出回路２２ｂは、電磁モータ２０に印加している現在のモータ制御電流値Ｉｄを検出する回路である。
【００１９】
操舵トルク演算回路２２ｃは、モータ制御電流検出回路２２ｂで検出した現在のモータ制御電流値Ｉｄに基づいてステアリングホイール２から入力されている操舵トルクを演算する回路である。本実施形態の遊星機構１８は、前述したように２入力１出力の角度加算を行なう遊星機構なので、ステアリングホイール２からキャリア３０に入力する操舵トルクと、電磁モータ２０から太陽ローラ２６に入力する制御トルクとが正比例することが知られている。また、電磁モータ２０に印加されるモータ制御電流Ｉｄは電磁モータ２０の制御トルクに正比例することも知られている。そこで、操舵トルク演算回路２２ｃは、予めメモリに記憶しているモータ制御電流Ｉｄ及び制御トルクの正比例関係を示した制御マップ（図示せず）と、操舵トルク及び制御トルクの正比例関係を示した制御マップ（図示せず）を参照してステアリングホイール２から入力した操舵トルクを演算する。
【００２０】
また、目標転舵角演算回路２２ｄは、操舵トルク演算回路２２ｃで演算した操舵トルクに基づいて目標転舵角を演算する回路である。具体的には、予めメモリに記憶している操舵トルク及び目標転舵角の関係を示した制御マップ（図示せず）を参照して目標転舵角を演算する。
また、モータ制御指令値演算回路２２ｅは、目標転舵角演算回路２２ｄで演算した目標転舵角に基づいてモータ制御指令値Ｉｓを演算する回路である。具体的には、予めメモリに記憶している目標転舵角及びモータ制御指令値の関係を示した制御マップ（図示せず）を参照してモータ制御指令値Ｉｓを演算する。
【００２１】
（動作）
次に、本発明における第２実施形態の動作について説明する。
ドライバによってステアリングホイール２の操舵操作が入力されると、この操舵操作に応じて、舵角比可変ユニット８の遊星機構１８のキャリア３２に操舵トルクが伝達される。
舵角比可変ユニット８の制御装置２２は、電磁モータ２０に実際に印加されているモータ制御電流Ｉｄを測定することで操舵トルクを演算し、この操舵トルクに基づいて目標転舵角を演算する。そして、この目標転舵角に基づいたモータ制御電流Ｉｄが電磁モータ２０に印加され、電磁モータ２０の制御トルクが遊星機構１８の太陽ローラ２６に伝達される。
キャリア３２に操舵トルクが伝達され、電磁モータ２０の制御トルクが太陽ローラ２６に伝達されると、遊星機構１８のリングローラ３６が目標転舵角に対応した角度で所定方向に回転し、リングローラ３６の外周に一体化されている第１ケーブルプーリ４２も同時に回転する。
【００２２】
このとき、第１ケーブルプーリ４２に巻き付けられているケーブ４６の一端側は、巻き取られていくか、或いは放出されていく。また、ステアリングボックス４側に設けられている第２プーリ部１４の第２ケーブルプーリ４８に巻き付けられているケーブル４６の他端側は、放出されていくか、或いは巻き取られていく。すなわち、第１ケーブルプーリ４２の回転は、ケーブル４６を介して第２ケーブルプーリ４８に伝達されるため、第２ケーブルプーリ４８が回転する。第２ケーブルプーリ４８が回転すると、この回転がステアリングギアボックス４に伝達され、操向輪Ｗが転舵される。これにより、ステアリングホイール２の操舵角に対する操向輪Ｗの転舵角の比である舵角比が変更される。
【００２３】
ここで、表１は、本実施形態の遊星機構１８の太陽ローラ２６、キャリア３２及びリングローラ３６のいずれか一つを入力部とし、他の一つを出力部とした際の回転伝達比を示すものである。表１のθｓは太陽ローラ２６の回転角度、θｃはキャリア３２の回転角度、θｒはリングローラ３６の回転角度であり、ｒsは太陽ローラ２６の半径、ｒpは遊星ローラ３０の半径であり、いずれの回転伝達比も、太陽ローラ２６の半径ｒsと遊星ローラ３０の半径ｒpの比率で決まり、理論上の最大値と最小値が存在する。
【００２４】
【表１】
2007307964.tif 000003
【００２５】
この表１で、キャリア３２とリングローラ３６の回転伝達比は、略１に近い値となる。また、太陽ローラ２６は、キャリア３２及びリングローラ３６に対して増速されている。
ここで、太陽ローラ２６の半径ｒｓ：遊星ローラ３０の半径ｒｐ＝１：２にすると、キャリア３２からリングローラ３６までの増速比が１．２となる。
【００２６】
本実施形態のようにステアリングホイール２側の第１プーリ部１２に舵角比可変ユニット８の遊星機構１８を設けた構造では、電磁モータ２０が停止するとステアリングホイール２の回転に対してステアリングギアボックス４側が１．２倍に増速されて回転する。このように、本実施形態は、電磁モータ２０が停止した場合であっても、減速比が１に近い値となるので、フェイル発生時にも、通常走行時と同様のステアリング操作感覚が得られる。
【００２７】
なお、本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置においては、ステアリングギアアボックス４が転舵機構を構成し、第１ケーブルプーリ４２がステアリング側ケーブルプーリを構成し、第２ケーブルプーリ４８が操向輪側ケーブルプーリを構成し、舵角比可変ユニット８が舵角比可変要素を構成し、電磁モータ２０が舵角比制御アクチュエータを構成し、太陽ローラ２６が太陽部材を構成し、遊星ローラ３０が遊星部材を構成し、キャリア３２がキャリア部材を構成し、リングローラ３６がリング部材を構成し、制御装置２２が制御手段を構成し、制御装置２２のモータ制御電流検出回路２２ｂがモータ制御電流測定手段を構成している。
【００２８】
（第１実施形態の効果）
（１）本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置では、舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、太陽部材及びリング部材の間で自転する遊星部材と、遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、遊星機構のリング部材の外周を、ステアリング側ケーブルプーリとした。このため、１つの遊星機構の外周に、同軸にステアリング側ケーブルプーリが配置されるので、軸方向の寸法が短縮される。その結果、軸方向の寸法が短縮された本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置は、装置の小型化を図って車両搭載性を向上させることが可能となる。
【００２９】
（２）また、本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置では、舵角比可変要素は、遊星機構の太陽部材に連結した舵角比制御アクチュエータと、当該舵角比制御アクチュエータを制御する制御手段とを備えており、制御手段は、設定された舵角比となるように舵角比制御アクチュエータを制御して制御トルクを前記太陽部材に入力するようにしている。このため、舵角比制御アクチュエータが停止している状態においても、減速比が１に近い値となる。したがって、フェイル発生時にも、通常走行時と同様のステアリング操作感覚を得られることができる。
また、本実施形態は、遊星機構が有する減速比によって減速される。その結果、従来の装置のようなウォームギア機構等の減速機を必要とせず、装置の部品点数を削減することができる。
【００３０】
（３）また、本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置では、ステアリングホイール側に遊星機構を連結し、この遊星機構のリング部材の外周をステアリング側ケーブルプーリとした。このように、車内側に遊星機構が配置されることで、遊星機構に連結する舵角比制御アクチュエータの電気配線等を容易に行なうことができる。
（４）また、本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置では、舵角比制御アクチュエータとして電磁モータを用いている。このため、一般的な電磁モータを使用することで、ケーブル式可変舵角操舵装置の製造コストを抑制することができる。
【００３１】
（５）また、本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置では、電磁モータに印加されているモータ制御電流値を測定するモータ制御電流測定手段を備え、制御手段は、モータ制御電流測定手段が測定したモータ制御電流値に基づいてステアリングホイールの操舵トルクを演算し、この操舵トルクに基づいて電磁モータから太陽部材に入力すべき前記制御トルクを演算する。本実施形態の２入力１出力の遊星機構は、２つの入力のトルクが正比例する。すなわち、電磁モータから遊星機構に入力する制御トルクと、ステアリングホイールから遊星機構に入力する操舵トルクとが正比例することから操舵トルクを推定している。この結果、トルクセンサ等の計測機器が不要となるので、さらにケーブル式可変舵角操舵装置の製造コストを抑制することができる。
【００３２】
（第２実施形態）
図５から図７は、本発明に係る第２実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置を搭載した車両を簡略に示した図である。なお、第１実施形態と同様の部品は、同一符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態は、図５に示すように、舵角比可変ユニット８の遊星機構１８及び電磁モータ２０が、ステアリングギアボックス４側の第２プーリ部１４に一体に設けられている。
すなわち、図６は、ステアリングホイール２側に設けた第１プーリ部１２を示すものであるが、この第１プーリ部１２のケース１２ａには、円筒形状の第１ケーブルプーリ６０が回転自在に配置されている。この第１ケーブルプーリ６０の軸心位置に入力軸６２が突出して設けられており、この入力軸６２がステアリングホイール２のシャフト部２ｂと連結し、ハンドル部２ａの操舵トルクが第１ケーブルプーリ６０に回転力として伝達されるようになっている。
【００３３】
第１ケーブルプーリ６０の外周面には、螺旋状のケーブル溝６４が形成されており、ケース１２ａ内に挿入されたケーブル４６の一端側が、ケーブル溝６４内に入り込みながら第１ケーブルプーリ６０の外周面に巻き付けられている。
また、図７は、ステアリングギアボックス４側の第２プーリ部１４を示すものである。
第２プーリ部１４のケース１４ａ内に遊星機構１８が配置されている。この遊星機構１８のキャリア３２の軸心位置に出力軸６６が突出して設けられており、この出力軸６６がステアリングギアボックス４の回転部と連結している。
【００３４】
第２プーリ部１４のケース１４ａに、モータケース２０ａが一体に設けられており、このモータケース２０ａに内蔵された電磁モータ２０の回転軸２０ｂが、入力フランジ４０を介して遊星機構１８の太陽ローラ２６に同軸に連結されている。
リングローラ３６の外周には、円筒形状の第２ケーブルプーリ６８が一体回転自在に配置されている。そして、ケース１４ａ内に挿入したケーブル４６の他端側が、第２ケーブルプーリ６８の外周に形成した螺旋状のケーブル溝７０内に入り込みながら第２ケーブルプーリ６８の外周面に巻き付けられている。
なお、本実施形態の遊星機構１８においては、電磁モータ２０から制御トルクが入力する太陽ローラ２６と、第１ケーブルプーリ６０から回転力が伝達されるリングローラ３６とが入力部となり、出力軸６６に連結しているキャリア３２が出力部となるので、２入力１出力の角度加算を行なう遊星機構となる。
【００３５】
（動作）
次に、第２実施形態の動作について説明する。
ドライバによってステアリングホイール２の操舵操作が入力されると、操舵トルクが伝達された第１ケーブルプーリ６０が回転する。
第１ケーブルプーリ６０が回転すると、第１ケーブルプーリ６０に巻き付けられているケーブ４６の一端側が、巻き取られていくか、或いは放出されていく。また、ステアリングボックス４側に設けられている第２プーリ部１４の第２ケーブルプーリ６８に巻き付けられているケーブル４６の他端側も、放出されていくか、或いは巻き取られていく。すなわち、ステアリングホイール２の操舵操作が入力されると、第１ケーブルプーリ６０、ケーブル４６及び第２ケーブルプーリ６８を介して遊星機構１８のリングローラ３６に操舵トルクが伝達される。
【００３６】
舵角比可変ユニット８の制御装置２２は、電磁モータ２０に実際に印加されているモータ制御電流Ｉｄを測定することで操舵トルクを演算し、この操舵トルクに基づいて目標転舵角を演算する。そして、この目標転舵角に基づいたモータ制御電流Ｉｄが電磁モータ２０に印加され、電磁モータ２０の制御トルクが遊星機構１８の太陽ローラ２６に伝達される。
【００３７】
リングローラ３６に操舵トルクが伝達され、電磁モータ２０の制御トルクが太陽ローラ２６に伝達されると、遊星機構１８のキャリア３２が目標転舵角に対応した角度で所定方向に回転し、出力軸６６を介してステアリングギアボックス４に回転が伝達され、操向輪Ｗが転舵される。これにより、ステアリングホイール２の操舵角に対する操向輪Ｗの転舵角の比である舵角比が変更される。
なお、本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置においては、第１ケーブルプーリ６０がステアリング側ケーブルプーリを構成し、第２ケーブルプーリ６８が操向輪側ケーブルプーリを構成している。
【００３８】
（第２実施形態の効果）
（１）本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置では、舵角比可変要素は、太陽部材と、リング部材と、太陽部材及びリング部材の間で自転する遊星部材と、遊星部材を自転自在に支持するキャリア部材とを有する１つの遊星機構を備えており、遊星機構のリング部材の外周を、操向輪側ケーブルプーリとした。このため、１つの遊星機構の外周に、同軸に操向輪側ケーブルプーリが配置されるので、軸方向の寸法が短縮される。したがって、軸方向の寸法が短縮された本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置は、装置の小型化を図って車両搭載性を向上させることが可能となる。
【００３９】
（２）また、本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置では、操向輪側に遊星機構を連結し、この遊星機構のリング部材の外周を操向輪側ケーブルプーリとした。これにより、遊星機構を備えていないステアリング側ケーブルプーリは小型になるので、ステアリングホイールのレイアウト自由度を向上させることができる。
その他の効果は、第１実施形態と同様である。
【００４０】
（第３実施形態）
図８は、本発明に係る第３実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置の要部を示すものである。
（構成）
本実施形態は、第１実施形態と同様に、第１プーリ部１２のケース１２ａ内に遊星機構１８が配置され、遊星機構１８の太陽ローラ２６に電磁モータ２０が連結されているが、第１実施形態と異なる構成は、太陽ローラ２６と電磁モータ２０の回転軸２０ｂとの間に、太陽ローラロック装置７２が介装されていることである。
【００４１】
（動作）
制御装置２２は、フェイル発生時に、太陽ローラロック装置７２に対して作動信号を出力する。作動信号が入力した太陽ローラロック装置７２は、太陽ローラ２６の回転を停止させる。
太陽ローラ２６の回転が停止した遊星機構１８は、ドライバによってステアリングホイール２の操舵操作が入力すると、キャリア３２に入力した操舵トルクが１に近い減速比でリングロータ３８に伝達されていく。
なお、本実施形態においては、太陽ローラロック装置７２が太陽部材ロック手段を構成している。
【００４２】
（第３実施形態の効果）
（１）本実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置では、フェイルが発生したときに、前記太陽部材の回転を停止させる太陽部材ロック手段を設けた。このため、フェイル発生時に、遊星機構の入力部及び出力部の減速比が１に近い値となる。その結果、フェイル発生時にも、通常走行時と同様のステアリング操作感覚を得られることができる。
【００４３】
（応用例）
なお、上記各実施形態においては、舵角比制御アクチュエータとして電磁モータを使用する場合について説明したが、本応用例では、舵角比制御アクチュエータとして摩擦駆動装置を使用する。この場合、摩擦駆動装置が停止している状態には、遊星機構の太陽ローラに対して保持力が発生し、ステアリング操作の操舵角に対する前記操向輪の転舵角の比である舵角比が１に近い値となる。したがって、フェイル発生時にも、通常走行時と同様のステアリング操作感覚を得ることができる。
【００４４】
また、上記各実施形態においては、ステアリング側ケーブルプーリ及び操向輪側ケーブルプーリの相互のプーリ径の関係については述べていないが、本応用例では、舵角比可変要素が舵角比を変更しないときには、ステアリング側ケーブルプーリ及び操向輪側ケーブルプーリの相互のプーリ径を調整して目的の舵角比となるようにしている。このようにすると、フェイル発生時にも、通常走行時と同様のステアリング操作感覚を得ることができる。
また、上記各実施形態においては、舵角比可変要素の遊星機構をギア付きローラで構成したが、歯車式の遊星機構で構成しても同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る第１実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置を搭載した車両を示す図である。
【図２】第１実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置のステアリング側ケーブルプーリと舵角比可変要素の構造を示す図である。
【図３】第１実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置の操舵輪側ケーブルプーリの構造を示す図である。
【図４】本発明に係るケーブル式可変舵角操舵装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置を搭載した車両を示す図である。
【図６】第２実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置のステアリング側ケーブルプーリの構造を示す図である
【図７】第２実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置の操舵輪側ケーブルプーリと舵角比可変要素の構造を示す図である。
【図８】本発明に係る第３実施形態のケーブル式可変舵角操舵装置のステアリング側ケーブルプーリと舵角比可変要素の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
２    ステアリングホイール
２ａ  ハンドル部
２ｂ  シャフト部
４  ステアリングギアボックス
６  ケーブルコラム
８  舵角比可変ユニット
１２  第１プーリ部
１４  第２プーリ部
１６  アウターチューブ
１８  遊星機構
２０  電磁モータ
２２  制御装置
２２ａ  モータ制御電流検出回路
２６  太陽ローラ
３０  遊星ローラ
３２  キャリア
３６  リングローラ
３８，６２  入力軸
４２，６０  第１ケーブルプーリ
４６  ケーブル
４８，６８  第２ケーブルプーリ
５０，６６  出力軸
７２  太陽ローラロック装置
【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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【図８】
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