(57)【要約】【課題】  第１の部材と第２の部材との相対的位置関係の変化速度に応じて、前記第１の部材と前記第２の部材とが遠ざかる方向に磁力を発生させる車両用ステアリング装置の提供。【解決手段】  ラックハウジング１０３は、ボールジョイント１０４と対向する端面Ｐ１０３に電磁石１０７を、ボールジョイント１０４は、ラックハウジング１０３と対向する端面Ｐ１０４に永久磁石１０９を有している。電磁石１０７と永久磁石１０９とは、互いに対向する面の磁極が同一極性になるように配置される。これにより、電磁石１０７と永久磁石１０９との間に、互いが遠ざかる方向への磁力、つまり、斥力が発生する。電磁誘導コイル１０８は、ラックハウジング１０３の外周に巻回されている。ラック軸１０２の移動にともなう電磁誘導コイル１０８と永久磁石１０９との相対的位置関係の変化速度によって、電磁誘導コイル１０８に、ラック軸１０２の移動量に応じた電流を流す。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に移動する第１の部材及び第２の部材を有する車両用ステアリング装置であって、
電磁石、
前記電磁石に供給する電流を調整する電流調整部、
磁石、
を有し、
前記電流調整部は、
前記第１の部材と前記第２の部材と間の相対的位置関係の変化速度に応じて、前記電磁石と前記磁石との間に、前記第１の部材と前記第２の部材とが遠ざかる方向に磁力を発生させること、
を特徴とする車両用ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ステアリング装置に関し、特に、様々な仕様の自動車に対応できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用ステアリング装置について、図３に示す車両用のステアリング装置のピニオン・ラック機構を用いて説明する。車両用のステアリング装置のピニオン・ラック機構において、ラックハウジング１５にピニオン軸１１とラック軸１３が保持され噛合している。ラックハウジング１５の一方の端部に永久磁石２１が取付られ、ボールジョイント１６の端部にも永久磁石２２が取り付けられ、２つの永久磁石は対向する面の磁極が同一極性になるように配置される。ラックハウジングの他方の端部もこれと同様に構成される。ラック軸の移動によりラックハウジングの端部とボールジョイントの端部とが接近すると永久磁石の間に磁気反発力が作用し、ラックハウジングとボールジョイントとの激突を回避又は緩和することができる。これにより、永久磁石相互の磁気反発力を利用して当接する２つの部材の移動端での衝撃の緩和や異音の発生を防止できる（以上、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５０８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の車両用のステアリング装置には、以下に示すような改善すべき点がある。前述の車両用のステアリング装置では、永久磁石２１と永久磁石２２との間に、常に同じ斥力が発生する。よって、ラックハウジングとボールジョイントとの激突を緩和させるほどの強い斥力を常に発生させると、ピニオン軸１１の回転力、つまり、操舵力が斥力に負けて、結果として、ラック軸１３のラックストローク量が減少する、という改善すべき点がある。一方、力の弱い運転者でもフルストロークできるほどに弱い斥力を常に発生させると、ラックハウジングとボールジョイントとの激突を防止できない、という改善すべき点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、第１の部材と第２の部材との相対的位置関係の変化速度に応じて、前記第１の部材と前記第２の部材とが遠ざかる方向に磁力を発生させる車両用ステアリング装置を提供することを目的とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。
【０００７】
本発明に係る車両用のステアリング装置は、相対的に移動する第１の部材及び第２の部材を有する車両用ステアリング装置であって、電磁石、前記電磁石に供給する電流を調整する電流調整部、磁石、を有し、前記電流調整部は、前記第１の部材と前記第２の部材と間の相対的位置関係の変化速度に応じて、前記電磁石と前記磁石との間に、前記第１の部材と前記第２の部材とが遠ざかる方向に磁力を発生させること、を特徴とする。
【０００８】
これにより、第１の部材と第２の部材との相対的位置関係の変化速度によって、電磁石に供給する電流を調整し、電磁石と磁石との間に、第１の部材と第２の部材とが遠ざかる方向に磁力を発生させることができる。よって、第１の部材と第２の部材との相対的位置関係の変化速度に応じて、第１の部材と第２の部材との衝突を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る車両用ステアリング装置の一実施例である車両用ステアリング装置１００を示す図である。
【図２】本発明に係る車両用ステアリング装置の一実施例である車両用ステアリング装置２００を示す図である。
【図３】従来の車両用ステアリング装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【実施例１】
【００１１】
本発明に係る車両用ステアリング装置の一実施形態である乗用車の車両用ステアリング装置１００について、図１を用いて説明する。図１は、車両用ステアリング装置１００を簡略化した断面図を示している。
【００１２】
車両用ステアリング装置１００は、ピニオン軸１０１、ラック軸１０２、ラックハウジング１０３、ボールジョイント１０４、タイロッド１０５、電磁石１０７、電磁誘導コイル１０８、及び、永久磁石１０９を有している。ピニオン軸１０１は、先端にピニオン１０１ａを有している。ラック軸１０２は、ピニオン１０１ａと噛み合うラック歯１０２ａを有している。ピニオン軸１０１、及び、ラック軸１０２は、それぞれのピニオン１０１ａ、ラック歯１０２ａが噛み合うように、ラックハウジング１０３に回転自在に保持される。なお、ピニオン軸１０１の回転に応じて、ラック軸１０２は、図中、左右方向へ移動し、ボールジョイント１０４に対して、相対的に、移動する。
【００１３】
ラック軸１０２は、左右端に、ボールジョイント１０４を有している。タイロッド１０５は、ボールジョイント１０４を介してラック軸に接続されている。
【００１４】
ラックハウジング１０３は、ボールジョイント１０４と対向する端面Ｐ１０３に、電磁石１０７を有している。ボールジョイント１０４は、ラックハウジング１０３と対向する端面Ｐ１０４に、永久磁石１０９を有している。なお、電磁石１０７、及び、永久磁石１０９は、互いに対向する面の磁極が同一極性になるように配置される。これにより、電磁石１０７と永久磁石１０９との間には、互いが遠ざかる方向への磁力、つまり、斥力が発生する。
【００１５】
電磁誘導コイル１０８は、ラックハウジング１０３の外周に巻回されている。電磁誘導コイル１０８は、電磁石１０７と電気的に接続されている（図中点線参照）。ラック軸１０２の移動にともなう電磁誘導コイル１０８と永久磁石１０９との相対的位置関係の変化速度によって、電磁誘導コイル１０８に、ラック軸１０２の移動量に応じた電流を流すことができる。つまり、電磁誘導コイル１０８は、電磁石１０７に供給する電力を発生するとともに、電磁石１０７に供給する電流を、ラック軸１０２の移動量の変化速度に応じて調整し、電磁石１０７にラック軸１０２の移動量の変化速度に応じた磁力を発生させることができる。これにより、電磁石１０７と永久磁石１０９との間の斥力を調整することができる。
【００１６】
例えば、ピニオン軸１０１の回転が速く、ラック軸１０２の移動速度が速い場合は、ラックハウジング１０３が速い速度でボールジョイント１０４に向かうので、電磁誘導コイル１０８に多くの電流が流れ、電磁石１０７と永久磁石１０９との間の斥力を大きくできる。これにより、ラックハウジング１０３とボールジョイント１０４との衝突を防止できる。一方、ピニオン軸１０１の回転が遅く、ラック軸１０２の移動速度が遅い場合は、ラックハウジング１０３が遅い速度でボールジョイント１０４に向かうので、電磁誘導コイル１０８に少ない電流が流れ、電磁石１０７と永久磁石１０９との間の斥力を小さくできる。これにより、ラック軸１０２の移動、ひいては、ピニオン軸１０１の回転操作を妨げることを防止できる。
【実施例２】
【００１７】
前述の実施例１に係る車両用ステアリング装置１００では、電磁誘導コイル１０８を用いて電磁石１０７に磁力を発生させた。一方、本実施例に係る車両用ステアリング装置２００では、所定の電源装置２０１、例えば、自動車のバッテリーを用いて電磁石１０７に磁力を発生させるものである。なお、以降の説明においては、実施例１と同様の構成については実施例１と同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１８】
車両用ステアリング装置２００について、図２を用いて説明する。車両用ステアリング装置２００は、ピニオン軸１０１、ラック軸１０２、ラックハウジング１０３、ボールジョイント１０４、タイロッド１０５、電磁石１０７、永久磁石１０９、電源装置２０１、及び、電流調整回路２０３を有している。
【００１９】
電源装置２０１は、電磁石１０７に電流を供給する。電源装置２０１としては、例えば、自動車に搭載されているバッテリーが用いられる。電流調整回路２０３は、所定の電子回路であり、所定の電流調整プログラムにしたがって動作する。電流調整回路２０３は、電磁石１０７と永久磁石１０９との間の相対的位置関係の変化速度に応じて、電磁石１０７と永久磁石１０９との間に、互いが遠ざかる方向に磁力を発生させるように、電磁石１０７に供給する電流を調整する。つまり、電流調整回路２０３は、ラックハウジング１０３とボールジョイント１０４との間の相対的位置関係の変化速度に応じて、ラックハウジング１０３とボールジョイント１０４との間に、互いが遠ざかる方向に磁力を発生させるように、電磁石１０７に供給する電流を調整する。なお、電流調整回路２０３は、車両に搭載されている各種センサから、ピニオン軸１０１やラック軸１０２の回転量や回転速度、操舵角等、電磁石１０７に発生させる磁力を調整するために必要な情報を取得する。
【００２０】
電源装置２０１を用いることによって、電磁石１０７に供給する電流を容易に、かつ、確実に得ることができる。また、電流調整回路２０３を用いることによって、電磁石１０７に供給する電流を適切に調整できる。
【００２１】
［その他の実施形態］
（１）電磁石１０７、永久磁石１０９：前述の実施例１においては、電磁石１０７をラックハウジング１０３に、永久磁石１０９をボールジョイント１０４に配置するとしたが、互いに間に所定の磁力を発生するものであれば例示のものに限定されない。例えば、電磁石１０７をボールジョイント１０４に、永久磁石１０９をラックハウジング１０３に配置するようにしてもよい。
【００２２】
さらに、電磁石１０７をラックハウジング１０３の端面Ｐ１０３に、永久磁石１０９をボールジョイント１０４の端面Ｐ１０４に配置するとしたが、互いに間に所定の磁力を発生し、ラックハウジング１０３とボールジョイント１０４とが遠ざかる方向に磁力を発生させる位置であれば例示のものに限定されない。例えば、電磁石１０７をラックハウジング１０３の外周に、永久磁石１０９をボールジョイント１０４の外周に配置するようにしてもよい。さらに、電磁石１０７、永久磁石１０９、それぞれを、ラックハウジング１０３やボールジョイント１０４とは異なる位置に配置するようにしてもよい。
【００２３】
また、前述の実施例１においては、磁石として永久磁石１０９を配置するとしたが、所定の磁力を得ることができるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、永久磁石１０９に代えて電磁石を用いるようにしてもよい。この場合、ラックハウジング１０３、及び、ボールジョイント１０４に電磁石が配置される。以上は、実施例２についても同様である。
【００２４】
（２）電源装置２０１：前述の実施例２においては、電源装置２０１、車両に搭載されているバッテリーとしたが、電磁石１０７に電流を供給できるものであれば、例示ものに限定されない。例えば、別途、電源を用意するようにしてもよい。
【００２５】
（３）電流調整回路２０３：前述の実施例２においては、電流調整回路２０３は、予め車両に搭載されているセンサ等から、ピニオン軸１０１やラック軸１０２の回転量や回転速度、操舵角等、電磁石１０７に発生させる磁力を調整するために必要な情報を取得するとしたが、専用のセンサを用いて必要な情報を取得するようにしてもよい。
【００２６】
（４）電磁石１０７、永久磁石１０９の保護：前述の実施例１において、電磁石１０７、永久磁石１０９のそれぞれの対向する面の両方又は一方に、ゴムや合成樹脂材等の緩衝部材を配置するようにしてもよい。実施例２についても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る車両用ステアリング装置は、例えば、自動車に用いることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１００      車両用ステアリング装置
１０１      ピニオン軸
１０１ａ      ピニオン
１０２      ラック軸
１０２ａ      ラック歯
１０３      ラックハウジング
１０４      ボールジョイント
１０５      タイロッド
１０７      電磁石
１０８      電磁誘導コイル
１０９      永久磁石
２００      車両用ステアリング装置
２０１      電源装置
２０３      電流調整回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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