(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転舵輪を転舵するアウトプットシャフトと、該アウトプットシャフトに対して摺動自在に配設されたスライダと、該スライダの摺動運動をアウトプットシャフトの回転運動に変換する回転変換機構と、前記スライダを摺動制御する駆動機構とを備え、ステアリング操作に対する転舵輪の舵角比を変更可能な車両用操舵制御装置において、
前記駆動機構は、回転駆動力を発生させる回転駆動源と、該回転駆動源の回転運動を直線運動に変換する直線変換機構と、該直線変換機構によって直線駆動され、前記スライダを回動自在に保持する保持アームと、該保持アームの倒れを抑制しながら当該保持アームを前記スライダの軸と平行に案内するガイド機構とを備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】
前記ガイド機構は、前記保持アームを挟むように、前記アウトプットシャフトに対し前記直線変換機構の反対側及び前記直線変換機構に対し前記アウトプットシャフトの反対側に、夫々設けられていることを特徴とする請求項１記載の車両用操舵制御装置。
【請求項３】
前記直線変換機構は、外周の一部に雄ねじ部を有する回転軸と、該回転軸を挿通する貫通孔及び該貫通孔の内周に形成され、前記雄ねじ部に螺合する当該雄ねじ部よりも長い雌ねじ部を有したナットとで構成され、該ナットは、前記雌ねじ部を挟む軸方向の両側に、前記回転軸に対して摺接する低摩擦材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリング操作による操舵角と操向車輪の転舵角との舵角比を変更可能な車両用操舵制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両用操舵制御装置として、例えば、特開２０００−３０９２７７号公報に記載されたものが提案されている。
この公報に記載されている車両用操舵制御装置は、ステアリングホイールに連結された入力軸と操向車輪に連結された出力軸とを、非同軸且つ非平行に配置すると共に、入力軸に対して所定回転軸回りにのみ回転自在なリンク部材が連結された構成を有する。このリンク部材は、スライド部材を介して出力軸に対して軸方向変位のみ許容されて一体的に連結したアームに連結しており、スライド部材は、リンク部材に沿ってスライド可能に配置されている。そして、入力軸に対するリンク部材の傾斜角度がモータの駆動によって変更されるようになっている。すなわち、例えば、操舵角や車速等の信号に基づいてモータを駆動し、入力軸に対するリンク部材の傾斜角度を制御することによって、高速走行時における過敏な車両挙動や低速走行時におけるステアリング操作の煩わしさ等を抑制できるようになっている。
【０００３】
ところが、モータによってリンク部材の傾斜角度を制御するようになっていることから、ギヤ比の設定に自ずと限界が生じ、車種に応じて自由にギヤ比を設定することができないことや、また、入力軸や出力軸の回転軸中心に対してリンク部材のオフセット量が大きくなっているので、装置の車両搭載時の周辺機器類との兼ね合いでレイアウトの自由度が制約される等といった課題を有していた。
【０００４】
この課題を解決するには、例えば、運転者によるステアリング操作により操舵されるインプットシャフトと同軸上に配設され操向車輪を転舵するアウトプットシャフトと、このアウトプットシャフトに対して摺動自在に配設されたスライダと、このスライダの摺動をアウトプットシャフトの回転運動に変換する回転変換機構と、スライダを軸方向に摺動させる駆動機構とを備えた構成とすることが考えられる。ここで、駆動機構は、回転モータと、この回転モータの回転運動を減速させる減速機と、減速機の出力側に連結され回転自在に保持されたねじ軸と、このねじ軸に噛合して軸方向に相対移動するナットと、ナットの直線運動をスライダに対して軸直角方向に連繋して伝達する保持アームとで構成する。
【０００５】
この場合、アウトプットシャフト軸、減速機の出力側に連結されたねじ軸及び回転モータの回転軸を夫々同軸に配置しようとしても、３軸間における軸直角方向の寸法誤差や各部品の製造誤差等を完全に排除することは極めて難しいので、このような各種誤差（以下、バラツキと称す）を吸収するためには、ねじ軸とナットとの間に、ある程度のクリアランスを設けざるを得ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、ねじ軸とナットとの間にある程度のクリアンランスを設けることで、３軸間におけるバラツキを吸収することは可能であるが、クリアランスを設けた分、ねじ軸に対するナットのガタつきを増大させてしまう。この状態でナットが保持アームを介してスライダを直線状に駆動させると、ナットがガタつく分だけ保持アームが傾いてしまうことになる。この保持アームの倒れが、取りも直さず、ねじ軸に対するナットのフリクションの増大や、スライダに対する作動遅れに直結する。結果として、３軸間におけるトルク伝達の効率低下、延いては装置全体における作動効率の低下を招来してしまうという未解決の課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、異なる軸間で軸方向のトルクを伝達する各部材において、保持アームの倒れを防止することにより各軸間でのトルク伝達を良好に維持し、装置全体の性能を向上させた車両の操舵制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明の請求項１に係る車両用操舵制御装置は、転舵輪を転舵するアウトプットシャフトと、該アウトプットシャフトに対して摺動自在に配設されたスライダと、該スライダの摺動運動をアウトプットシャフトの回転運動に変換する回転変換機構と、前記スライダを摺動制御する駆動機構とを備え、ステアリング操作に対する転舵輪の舵角比を変更可能な車両用操舵制御装置において、前記駆動機構は、回転駆動力を発生させる回転駆動源と、該回転駆動源の回転運動を直線運動に変換する直線変換機構と、該直線変換機構によって直線駆動され、前記スライダを回動自在に保持する保持アームと、該保持アームの倒れを抑制しながら当該保持アームを前記スライダの軸と平行に案内するガイド機構とを備えることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の本発明の請求項２に係る車両用操舵制御装置は、請求項１に係る発明において、前記ガイド機構は、前記保持アームを挟むように、アウトプットシャフトに対し直線変換機構の反対側及び直線変換機構に対しアウトプットシャフトの反対側に、夫々設けられていることを特徴としている。
さらに、本発明の請求項３に係る車両用操舵制御装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記直線変換機構は、外周の一部に雄ねじ部を有する回転軸と、前記回転軸を挿通する貫通孔及び該貫通孔の内周に形成され、前記雄ねじ部に螺合する当該雄ねじ部よりも長い雌ねじ部を有したナットとで構成され、該ナットは、前記雌ねじ部を挟む軸方向の両側に前記回転軸に対して摺接する低摩擦材が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に係る車両用操舵制御装置によれば、スライダの軸と平行に保持アームを案内するガイド機構を設けているので、回転駆動源及びスライダ間の軸直角方向における誤差を吸収するために直線変換機構に軸直角方向の遊びを設けても、保持アームの倒れを抑制することができ、結果としてトルク伝達効率を向上させることができるという効果が得られる。
【００１１】
また、請求項２に係る車両用操舵制御装置によれば、ガイド機構が、保持アームを挟むように、アウトプットシャフトに対し直線変換機構の反対側及び直線変換機構に対しアウトプットシャフトの反対側に夫々設けられているので、請求項１に係る発明の効果をより確実に得ることができるという効果が得られる。
さらに、請求項３に係る車両用操舵制御装置によれば、ナットにおける雌ねじ部の両側には、回転軸に対してナットを摺動自在に保持する低摩擦材が設けられているので、保持アームによるスライダ駆動時に、雄ねじ部と雌ねじ部との螺合部分に加わる荷重を低摩擦材の補助により低減することができる。さらに、雄ねじ部と雌ねじ部とが螺合する部分の長さに対して、雌ねじ部の両側に配設された低摩擦材のモーメントスパンが長い分、低摩擦材に対して過度の荷重がかかることを抑制することができる。従って、回転軸に対するナットのフリクションを低減させることができるので、スライダに対するトルク伝達効率を向上させることができるという効果が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示す概略構成図である。円筒状のステアリングコラム１１の内部に挿通配置されたアッパーシャフト１２と、このアッパーシャフト１２の下端に連結された円筒状のインプットシャフト１３と、一端部１４ａがインプットシャフト１３内に挿通されたアウトプットシャフト１４と、アウトプットシャフト１４の外周に軸方向へ摺動自在に設けられた円筒状のスライダ１５と、アウトプットシャフト１４とスライダ１５との間に設けられて、スライダ１５の直線運動を回転運動に変換してアウトプットシャフト１４に伝達する回転変換機構１６と、ステアリングコラム１１の下端部に結合されたケーシング１７に設けられスライダ１５をストローク移動させる駆動機構１８と、この駆動機構１８の駆動を制御するコントローラ１９とを備えている。これらインプットシャフト１３、アウトプットシャフト１４、スライダ１５、回転変換機構１６、駆動機構１８及びコントローラ１９によって可変ギヤレシオ機構が構成されている。
【００１３】
ケーシング１７は、内部に収納空間を有するケーシング本体１７ａと、このケーシング本体１７ａの開ロ端部に例えばボルトで固定されたカバー部１７ｂとで構成されている。
アッパーシャフト１２は、ステアリングコラム１１の上端部から突出した外端部にステアリングホイール１０が連結されていると共に、ステアリングコラム１１の上端部内に設けられたベアリング２１によって回転自在に支持されている。
【００１４】
インプットシャフト１３は、図１及び図２に示すように、一端部１３ａがアッパーシャフト１２の先端に圧入固定されていると共に、この一端部１３ａ側から中央側の内周面にスプライン状のガイド溝２２が全周に亙り軸方向に沿って形成されている。また、他端部１３ｂがベアリング２３を介してケーシング１７のカバー部１７ｂに回転自在に支持されている。
【００１５】
アウトプットシャフト１４は、図１及び図３に示すように一端部１４ａがインプットシャフト１３の一端部１３ａに内接されたベアリング２４を介してインプットシャフト１３と相対回転自在に設けられている。また、ケーシング１７に内設されたベアリング２５により出力側の回転を支持され、ケーシング１７を貫通した他端部１４ｂが図示しないラック・ピニオン機構を介して操向車輪に連結されている。
【００１６】
スライダ１５は、図１に示すように内周面がアウトプットシャフト１４の外周面に微小隙間を介して配置されて軸方向への移動が許容されていると共に、図４に示すように、ステアリングコラム１１内に挿通配置された一端部１５ａの外周面にインプットシャフト１３のガイド溝２２に嵌合して軸方向の移動を許容するガイド突部２６が軸方向に沿って形成されている。また、ケーシング１７内に挿通配置された他端部１５ｂには、ナット２７が螺着される雄ねじ２８が形成されていると共に、ナット２７と協同して後述する保持アームの一端部を支持する円環状の突起２９が設けられている。
【００１７】
回転変換機構１６は、図１、図３及び図４に示すようにスライダ１５の略中央位置に複数貫通形成されボール３０を転動自在に保持するボール保持孔３１と、アウトプットシャフト１４の外周面の略中央部分に形成されたボールねじ溝３２とで構成されている。各ボール３０は、ボールねじ溝３２の底面とインプットシャフト１３の内周面との間に転動自在に保持されている。
【００１８】
ボール保持孔３１は、スライダ１５の周壁にボール３０の直径よりも僅かに大きな径で穿設されており、ボール３０の転動を許容している。また、ボール保持孔３１は、軸方向に２個並べられ、且つ軸方向の位置をずらしながら周方向へ等間隔に配設して、計６組形成されている。
ボールねじ溝３２は、螺旋状に形成されて各ボール３０が溝内で自由な転動を許容できるような溝幅に設定されている。
【００１９】
駆動機構１８は、ケーシング１７の外壁にスライダ１５の軸と直行して取り付けられた直流駆動される回転モータＭと、回転モータＭの回転運動を減速機３３を介してから直線運動に変換する直線変換機構３４と、直線変換機構３４によって直線駆動され、スライダ１５を回動自在に保持する保持アーム３５と、保持アーム３５をスライダ１５の軸と平行に案内するガイド機構としてのリニアガイド３６とで構成されている。なお、このリニアガイド３６は、保持アーム３５に対し、アウトプットシャフト１４における直線変換機構３４とは反対側及び直線変換機構３４におけるアウトプットシャフト１４とは反対側に、夫々設けられている。
【００２０】
回転モータＭは、カバー部１７ｂの外側面に設けたブラケット３７を介してステアリングコラム１１と近接した状態で平行に取付けられ、コントローラ１９から出力される制御電流によって正逆転可能に制御されるようになっている。
減速機３３は、ケーシング本体１７ａとカバー部１７ｂとの間に、ベアリング３８及び３９によって回動自在に支持されて、回転モータＭに軸方向から連結されたピニオンギヤ４０と、ピニオンギヤ４０に噛合したヘリカルギヤ４１とで構成され、このヘリカルギヤ４１は、図示しない中央位置にリードスクリュー軸４２を例えばキー部材で固定する固定用孔が形成されている。
【００２１】
直線変換機構３４は、ヘリカルギヤ４１に連結されるリードスクリュー軸４２と、リードスクリュー軸４２にある程度の軸直角方向のクリアランスを有して螺合するナット４３とで構成されている。リードスクリュー軸４２は、両端部がケーシング本体１７ａ及びカバー部１７ｂに内設されたベアリング４４及び４５によって、スライダ１５の軸と平行で且つ回転自在に支持されている。
【００２２】
保持アーム３５は、ナット４３を一体に形成した小径部３５ａと、ベアリング４６及び４７を介してスライダ１５を保持する大径部３５ｂとで構成される略８の字形状を有する。大径部３５ｂは、両ベアリング４６及び４７の各インナーレースがスライダ１５の環状突起２９とナット２７とによって挟圧状態に支持されて、軸方向への移動が規制されている。
【００２３】
また、大径部３５ｂとカバー部１７ｂとの間に、コイルスプリング４８が弾装されており、このコイルスプリング４８の弾発力によって保持アーム３５を図１の紙面上、下方向へ付勢することにより各ボール３０、ボール保持孔３１及びボールねじ溝３２との間の隙間を消失させて各部間のガ夕付きを防止するようになっている。
【００２４】
さらに、図５に示すように、小径部３５ａにおけるアウトプットシャフト１４とは反対側及び大径部３５ｂにおけるリードスクリュー軸４２とは反対側には夫々、リニアガイド３６の案内スライダ５１を係合保持する保持部４９が形成されている（小径部３５ａ側省略）。
リニアガイド３６は、ケーシング本体１７ａ内の側面にスライダ１５の軸と平行に取付けられた案内レール５０と、案内レール５０に図示しない多数のボールを介して摺動自在に跨設された案内スライダ５１とで構成されている。案内スライダ５１は略あり溝状に形成され、案内レール５０は、この案内スライダ５１と係合するような略あり状に形成されている。そのため、案内スライダ５１は、案内レール５０に対してしがみ付くようなかたちとなり、案内スライダ５１の脱落及びガタツキを防止している。また、保持部４９と案内スライダ５１とを、ボルト２０で締結しているが、保持部４９が、案内スライダ５１に対する軸直角方向のある程度のアジャストが可能にされている。
【００２５】
そして、コントローラ１９は、各種センサからの信号に基づいて車両の運転状態を検出するマイクロコンピュータ５２からの現在の車速情報信号を入力していると共に、アッパーシャフト１２の操舵角センサ５３やアウトプットシャフト１４の転舵角センサ５４からの夫々の情報信号を入力して、これらの入力信号に基づき内蔵された制御回路が演算処理などを行なって回転モータへ制御電流を出力するようになっている。
【００２６】
なお、回転モータＭの軸と、リードスクリュー軸４２と、スライダ１５の軸とが夫々異なっているため、装置の組立時に、３軸間における軸直角方向のバラツキが発生することは止むを得ない。それでも、直線変換機構３４におけるリードスクリュー軸４２とナット４３との間に適当なクリアランスを設けているので、各軸間のバラツキを吸収することができる。
【００２７】
次に、上記第１の実施形態の動作について説明する。
今、車両が高速域で走行しており可変ギヤレシオ機構を作動させない場合は、図１に示すように回転モータＭによって保持アーム３５が紙面上、上下の略中間位置に保持され、これによってスライダ１５も中間位置に保持されてストローク移動をしない。このため、ステアリングホイール１０を左右の一方向に回転操作すると、この操舵力がアッパーシャフト１２からインプットシャフト１３、スライダ１５及び各ボール３０を介してアウトプットシャフト１４に伝達されて、入出力の舵角差は生じない。
【００２８】
次に、可変ギヤレシオ機構を作動させる場合、つまり、車両の例えば低中速域においてステアリングホイールを一方向へ最大に切り返す場合は、この車速と操舵角等を検知したコントローラ１９からの制御電流によって回転モータＭが例えば正転すると、減速機３３を介してリードスクリュー軸４２が一方向へ回転することにより保持アーム３５を図１の状態から図６に示すように、紙面上の上方向に移動させる。
【００２９】
そこで、スライダ１５が同じ上方向へ直線状にストローク移動するが、このとき、リードスクリュー軸４２に螺合するナット４３には軸直角方向にある程度のクリアランスがある。それでも、保持アーム３５をスライダ１５と平行に案内するリニアガイド３６が、保持アーム３５の倒れを抑制しながら保持アーム３５を円滑に摺動案内するので、回転モータＭの回転運動をスライダ１５の直線運動に効率良く変換してトルク伝達効率の低下を抑制することができる。
【００３０】
そして、アウトプットシャフト１４に対するスライダ１５の直線状の摺動に応じて、各ボール保持孔３１がその孔縁で各ボール３０を右方向に押し出すため、各ボール３０が転動しながらストローク移動してボールねじ溝３２内でアウトプットシャフト１４に所定速度の回転運動トルクを付与する。これにより、アウトプットシャフト１４は、ステアリングホイール１０の操舵角変化よりも大きな変化量で一方向に回転して転舵輪を大きな転舵角で転舵させる。
【００３１】
一方、ステアリングホイール１０を、スライダ１５が、ニュートラル位置（図１の状態）或いは最大上方向位置（図６の状態）から他方向へ最大に切り返し操作した場合は、この車速と操舵角などを検知したコントローラ１９からの制御電流によって回転モータＭが例えば逆転すると、減速機３３によってリードスクリュー軸４２が他方向へ回転することにより保持アーム３５を、図７に示すように、紙面上の下方向に移動させる。したがって、スライダ１５が同方向へ直線上にストローク移動することにより、各ボール保持孔３１の孔縁で各ボール３０を紙面上の下方向に押し出すため、各ボール３０が転動しながらストローク移動してボールねじ溝３２内でアウトプットシャフト１４に所定速度の回転運動トルクを付与する。これにより、アウトプットシャフト１４は、ステアリングホイールの操舵角変化よりも大きな変化量で他方向に回転してラック・ピニオン機構を介して転舵論を大きな転舵角で転舵させる。
【００３２】
そして、本発明においては、このような構造としたことから、ギヤレシオを図８の特性図に示すように、低中速域から高速域までの実用操舵範囲内において、ステアリングホイール１０の操舵角がθｌまでの範囲で転舵輪の転舵角をθ’とすることが可能になり、且つその変化特性を直線状に無段階で連続的に変化させることができる。すなわち、低中速域では、図８の実線Ａで示すようにステアリングホイール１０をニュートラル位置からθ１の操舵角に操作した場合には、転舵輪の転舵角がθ’となるように直線的に変化し、一方、高速域では、図８の実線Ｂで示すようにステアリングホイール１０をニュートラル位置からθ１の操舵角に操作した場合には、転舵輪の転舵角がθ’の約１／３となるように直線的に変化し、その間を無段階で連続的に変化させることができる（矢印範囲）。
【００３３】
したがって、この実施形態によれば、車両の低中速域でのステアリングホイール１０の操舵角を、可変ギヤレシオ機構を有さない従来の装置（図８の破線Ｂに示す左右末切り３回転）に比較して１回転で行なうことができる。
すなわち、図８の破線Ｂで示す特性は、可変ギヤレシオ機構のない従来のステアリング操舵角と転舵輪転舵角との固定的な制御を示し、ステアリングホイールをニュートラル位置から左右の何れか一方に最大に切り返した場合（θ）に転舵輪の転舵角がθ’になるが、本実施形態においては、前述のように低中速域ではステアリングホイール１０の操舵角を１回転で行なうことができ、少ない回転操作で大きな転舵角が得られるため、操舵性が良好になると共に、安全性が向上する。
【００３４】
また、ステアリングホイールの回転角はθ１に限らず、θまでの範囲であればθ２、θ３及びθ４などのように自由に設定でき、それに伴ってタイヤ操舵角も自由に設定できる。したがって、ステアリングホイールの回転角及び車速の変化に対して、回転変換機構１６を作動させてギヤ比を自由に設定できるため、車庫入れなどの場合にギヤ比を小さくしてステアリングホイールの取り回しを良くすることができる。さらに、コラム側でギヤ比を自由に設定することにより、ステアリングギヤのギヤ比を一種類に統合して部品種類を削減することができる。
【００３５】
特に、車速を制御のパラメータとし、しかも可変ギヤレシオの制御範囲及び可変量を任意且つ自由に設定することができるため、車速や車種に応じて最適な制  御が可能になる。
この実施形態では、リニアガイド３６により保持アーム５１の倒れを防止することができるので、回転モータＭのトルクをスライダ１５に対して効率よく伝達することができ、装置全体の作動効率を向上させることができる。
【００３６】
また、可変ギヤレシオの特性を直線形状となるように設定しているので、ステアリングホイール１０の操舵フィーリングが良好になり、運転性が向上する。
また、スライダ１５や回転変換機構１６などの可変ギヤレシオ機構の一部をステアリングコラム１１内に設けたため、装置のコンパクト化が図れ、エンジンルーム内のレイアウトやフロア構造の変更が不要になる。この結果、多車種に適用することが可能になると共に、油圧あるいは電動式のパワーステアリングに適用することが可能になる。
【００３７】
さらに、スライダ１５をストローク移動させることによって、インプットシャフト１３には何ら回転力が伝達されることがなく、アウトプットシャフト１４のみを直接的に回転させることができため、この装置を例えば自動操舵装置やアクティブステア装置などにも適用することが可能になる。
また、ギヤ比の回転変換機構１６を、直線運動を回転運動に変換可能な円筒状のスライダ機構とすることによって、回転軸中心に対するオフセット量を小さくすることができる。よって、慣性モーメントによる操舵力への影響をほぼ無視することができる。なお、ギヤ比の回転変換機構１６を、直線運動を回転運動に変換可能な円筒状のスライダ機構とすることにより、回転中心に対する偏心がないので、操舵トルク変動の発生はない。
【００３８】
さらに、回転変換機構１６の回転モータＭは、ベアリング付きアームを介して非回転部に固定されているため、回転軸と一緒に回転することはなく、操舵力に対する影響はない。
次に、本発明の第２の実施形態を図９に基づいて説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、直線変換機構３４で、より円滑な直線運動を確保するようにしたものである。
【００３９】
すなわち、第２の実施形態では、図９に示すように、第１実施形態における直線変換機構３４が、外周の一部に所定長さＡの雄ねじ部５５ａを有する回転軸５５と、この回転軸５５を挿通する貫通孔５６ａ及びこの貫通孔５６ａの内周に形成され、雄ねじ部５５ａに螺合する雄ねじ部５５ａよりも長い雌ねじ部５６ｂを有したナット５６とで構成され、ナット５６は、雌ねじ部５６ｂを挟む軸方向の両側に、回転軸５５に対して摺接する低摩擦材としてのブッシュ５７ａ及び５７ｂが設けられていることを除いては、第１の実施形態と同様の構成を有し、図１との対応部分には、同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００４０】
ブッシュ５７ａ及び５７ｂは、樹脂やメタル等を素材としており、Ｃリングや圧入等でナット５６の軸方向の両側に嵌め込まれている。
この第２の実施形態によると、保持アーム３５によるスライダ１５の駆動時に、ブッシュ５７が回転軸５５に加わるモーメント荷重を受けることで、雄ねじ部５５ａと雌ねじ部５６ｂとの螺合部分に加わる荷重を低減させることができる。
【００４１】
このとき、直線変換機構３４にかかるモーメントの釣り合いは、図１０に示すように、雄ねじ部５５ａ及び雌ねじ部５６ｂの螺合部分のモーメントスパンをＡ、ブッシュ５７ａ及び５７ｂの受けるモーメントスパンをＢ、さらに夫々のモーメントをＦｒＡ及びＦｒＢとすると、下記（１）式により表すことができる。
１／２×Ａ・ＦｒＡ＝１／２×Ｂ・ＦｒＢ
ＦｒＢ＝Ａ／Ｂ×ＦｒＡ          ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
したがって、雄ねじ部５５ａ及び雌ねじ部５６ｂの螺合部分のモーメントスパンＡに対して、ブッシュ５７ａ及び５７ｂの受けるモーメントスパンＢが長いので、ブッシュ５７ａ及び５７ｂに対して過度の荷重がかかることを抑制して、良好なバランスを保持しつつ、回転軸５５に対してナット５６を円滑に直線移動させることができる。その結果として、スライダ１５に対するトルク伝達効率が低下することを抑制することができる。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施形態を図１１に基づいて説明する。
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態において、リニアガイド３６の取付け位置を変更させたものである。
すなわち、第３の実施形態では、図１１に示すように、第１実施形態における一対のリニアガイド３６を、リードスクリュー軸４２及びスライダ１５の軸を通る平面と直行して、大径部３５ｂを挟むように設けることを除いては、第１の実施形態と同様の構成を有し、図１との対応部分には、同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００４３】
このように、リードスクリュー軸４２及びスライダ１５の軸を通る平面と直行するように、保持アーム３５をスライダ１５の軸と平行に案内することにより、保持アーム３５によるスライダ１５の駆動時に、保持アーム３５が傾くことをより確実に防止することができる。
なお、上記第１〜第３の実施形態においては、減速機３３に、平行軸歯車を使用した構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばウォーギヤを使用する構成としてもよい。
【００４４】
また、上記第１〜第３の実施形態においては、保持アーム３５をスライダ１５の軸と平行に案内するために、リニアガイドを用いた構成について説明したが、これに限定されるものではなく、ボールスプライン、或いはボールをローラに代替させた直動装置等で代用してもよく、要は保持アーム３５の倒れを抑制することができれば、如何なるガイド装置にも適用し得るものである。
【００４５】
さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、保持アーム３５を２箇所で案内する構成について説明したが、これに限定されるものではなく、大径部３５ｂ側を案内することが望ましいが、何れか一方を用いるようにしてもよい。さらには、保持アーム３５との相対位置も任意に選択することができる。
さらにまた、上記第１〜第３の実施形態においては、回転変換機構１６にボールねじを使用した構成について説明したが、これに限定されるものではなく、スライダ１５の内周面に斜歯形のインナー歯を形成し、このインナー歯に噛合するアウター歯をアウトプットシャフト１４の外周面に形成し、両者を噛合させる構成としてもよく、要は、アウトプットシャフト１４に対するスライダ１５の摺動をアウトプットシャフト１４の回転運動に変換することができればよいものである。
【００４６】
なおさらに、上記第１〜第３の実施形態においては、保持アーム３９と、ナット４３又はナット５６を一体に形成した構成について説明したが、これに限定されるものではなく、両者を夫々別個に形成して両者を連結してもよく、要は、直線変換機構３３における出力側の直線運動を、スライダ１５に伝達することができればよいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明におけるインプットシャフトの断面図である。
【図３】本発明におけるアウトプットシャフトの断面図である。
【図４】本発明におけるスライダの斜視図である。
【図５】本発明におけるリニアガイドの断面図である。
【図６】本発明における作用を示す説明図である。
【図７】本発明における作用を示す説明図である。
【図８】本発明における操舵角と転舵角との舵角比可変特性を示した図である。
【図９】本発明における第２の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態において、直線変換機構の螺合部分及びブッシュにかかるモーメントを示した説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態において、リニアガイドの断面図である。
【符号の説明】
１０  ステアリングホイール
１３  インプットシャフト
１４  アウトプットシャフト
１５  スライダ
１６  回転変換機構
１８  駆動機構
Ｍ   回転モータ
３３  減速機
３４  直線変換機構
３６  リニアガイド
４２  リードスクリュー軸
４３  ナット
５０  案内レール
５１  案内スライダ
５５  回転軸
５５ａ  雄ねじ部
５６  ナット
５６ｂ  雌ねじ部
５７  ブッシュ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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